JPH08203150A - 偏光成分検出装置 - Google Patents
偏光成分検出装置Info
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- JPH08203150A JPH08203150A JP7031517A JP3151795A JPH08203150A JP H08203150 A JPH08203150 A JP H08203150A JP 7031517 A JP7031517 A JP 7031517A JP 3151795 A JP3151795 A JP 3151795A JP H08203150 A JPH08203150 A JP H08203150A
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Abstract
由度を増加させ得ると共に、光磁気記録媒体再生装置を
精度良く小型化させることのできる偏光成分検出装置の
実現を目的とするものである。 【構成】発散収束光の光路上に、透過する発散収束光に
対して検光子により生じる検波方向回転分布をキヤンセ
ルする方向の偏光回転を生じさせる光学手段、又は透過
する発散収束光の偏光方向を回転させることにより光学
手段による偏光回転をキヤンセルする偏向方向変換手段
を配置するようにしたことにより、検光子又は光学手段
を透過する発散収束光が検光子又は光学手段による偏光
回転の影響を受けないようにすることができ、かくして
光磁気記録媒体再生装置の設計の自由度を増加させると
共に、光磁気記録媒体再生装置を精度良く小型化するこ
とのできる偏光成分検出装置を実現できる。
Description
し、例えば光磁気記録媒体再生装置に適用して好適なも
のである。
化、低コスト化する1つの方法として、光ピツクアツプ
を発散収束光学系として構成する方法が提案されてい
る。図15及び図16は、光ピツクアツプをこのように
構成する場合の構成例を示すものであり、この構成例に
おいて図15のタイプ(以下、このタイプをP分離タイ
プと呼ぶ)の光ピツクアツプ1では、発光ダイオード2
から発射された光ビームL1をグレーテイング3によつ
て情報再用の主ビームと、トラツキング用の2つの副ビ
ームとに分割し、これら各ビームをそれぞれビームスプ
リツタ4、コリメータレンズ5及び対物レンズ6を順次
介して光磁気デイスク7に照射するようになされてい
る。
デイスク7における各反射戻り光L2は、それぞれ対物
レンズ6及びコリメータレンズ5を順次介してビームス
プリツタ4の偏光膜4Aに入射し、当該偏光膜4Aにお
いて所定方向に反射され、ウオラストンプリズム8に入
射する。ウオラストンプリズム8は、各反射戻り光L2
をそれぞれ3つの光ビームに分割することにより合計9
本の光ビームを形成し、これらをマルチレンズ9を介し
てフオトダイオード10の受光面に入射させる。
に示すように、複数個の受光領域A、B、C、D、E、
F、G、H、Iに分割されてなる受光素子で構成されて
いる。かくしてこの光ピツクアツプ1では、受光領域の
(A+C)−(B+D)を求めることによりフオーカス
エラー(FE)を検出でき、受光領域E及び受光領域F
の出力差(E−F)を求めることによりトラツキングエ
ラー(TE)を検出できる。また受光領域I及び受光領
域Jの出力和(I+J)を求めることによりピツト信号
(RFS )を得ることができ、受光領域I及び受光領域
Jの出力差(I−J)を求めることによりMO信号(R
Fd )を得ることができるようになされている。
た図16のタイプ(以下、このタイプをS分離タイプと
呼ぶ)の光ピツクアツプ20では、発光ダイオード2か
ら発射された光ビームL3をグレーテイング3において
主ビームと2つの副ビームとに分割した後、これらをビ
ームスプリツタ4の偏光膜4Aで所定方向に反射するこ
とにより、コリメータレンズ5及び対物レンズ6を介し
て光磁気デイスク7に入射させる。
イスク7における反射戻り光L4は、対物レンズ6、コ
リメータレンズ5、偏光ビームスプリツタ4、ウオラス
トンプリズム8及びマルチレンズ9を順次介してP分離
タイプの光ピツクアツプ1と同様にしてフオトデイテク
タ10の受光面に入射する。従つてこの光ピツクアツプ
20においても、上述のP分離タイプの光ピツクアツプ
1と同様にしてフオトデイテクタ10の出力に基づいて
フオーカスエラー及びトラツキングエラーを検出し得る
と共に、ピツト信号及びMO信号を得ることができる。
光ビームスプリツタは、偏光特性に角度依存性を有して
いる。すなわち入射光が偏光ビームスプリツタの偏光膜
で反射することにより得られる反射光や、入射光が偏光
ビームスプリツタの偏光膜を透過することにより得られ
る透過光の偏光方向は、通常、入射光が偏光ビームスプ
リツタの偏光膜に入射する角度に対応して回転される。
(図15)では、上述の偏光の回転が、図18(A)に
示すように、光ビームL1が光磁気デイスク7に形成す
るビームスポツトのうち、光磁気デイスク7のトラツク
方向と平行な方向の両端部に近づくほど大きくなる。な
お図中において矢印はビームスポツトの各部における偏
光方向を示す(図18(D)も同様)。一方、S分離タ
イプの光ピツクアツプ20(図16)では、上述の偏光
の回転が、図18(B)に示すように、光ビームL3が
光磁気デイスク7に形成するビームスポツトのうち、ト
ラツク方向に対して垂直な方向の両端部において生じ
る。
0のように、光ビームL3が光磁気デイスク7に形成す
るビームスポツトのうち、トラツク方向に対して垂直な
方向の両端部に偏光の回転が生じると、例えばトラツク
として波状の、いわゆるウオブリングトラツクを適用し
ている光磁気デイスク7の再生時には、このトラツクの
ウオブリングに基づいて得られる位置検出信号がMO信
号へ漏れ込むため(フオトデイテクタ10の受光面に形
成される反射戻り光L4のうち、IとJとの光量バラン
ス、すなわちI−Jの出力がウオブリング周期で変化す
るため)、正確なMO信号を得難い問題があつた。従つ
て光磁気記録媒体再生装置を設計するに際して再生特性
を考慮すると、光ピツクアツプとしてS分離タイプの採
用は困難であり、このため光磁気記録媒体再生装置自体
の設計の幅が狭められていた。
で、光磁気記録媒体再生装置の設計の自由度を増加させ
ると共に、光磁気記録媒体再生装置を精度良く小型化す
ることのできる偏光成分検出装置を提案しようとするも
のである。
め第1の発明においては、透過する発散収束光(L2)
に偏光回転分布を生じさせる光学手段(4)を有する偏
光成分検出装置において、発散収束光(L2)の光路上
に配置され、光学手段(4)による発散収束光(L2)
の偏光回転分布をキヤンセルするように、透過する発散
収束光(L2)の偏光方向を変化させる偏光回転分布変
換手段(51)を設けるようにした。
変換手段(51)は、光学手段(4)による発散収束光
(L2)の偏光回転分布をキヤンセルするように光学特
性が選定された位相板でなるようにした。
(4)は、偏光ビームスプリツタ膜(4A)を有する光
学素子(4)でなり、位相板(51)は、光学特性とし
て、入射する発散収束光(L2)の光軸と偏光ビームス
プリツタ膜(4A)に対する法線とで形成される平面内
において、光学素子(4)による発散収束光(L2)の
偏光回転分布をキヤンセルするように光学軸(K50)
が傾けられるようにした。
(4)は、偏光ビームスプリツタ膜(4A)を有する光
学素子(4)でなり、位相板(51)は、光学特性とし
て、入射する発散収束光(L2)の光軸と偏光ビームス
プリツタ膜(4A)に対する法線とで形成される平面内
において、光学素子(4)による発散収束光(L2)の
偏光回転分布をキヤンセルするように光学軸(K50)
が傾けられると共に、光学軸(K50)の回りに所定角
度回転させて半波長板の機能をもたせるようにした。
スプリツタ膜(4A)を有する光学素子(51)の屈折
率をnBS、位相板(51)の屈折率をnHWP 、光学素子
(51)のP偏光及びS偏光に対する透過率をそれぞれ
TS 、TP 、発散収束光(L2)の開口率をNA、位相
板(51)に入射する発散収束光(L2)の光学軸に垂
直な平面と位相板(51)の光学軸(K50)とがなす
角をθとしたとき、nBS、nHWP 、TS 、TP 、NA及
びθが次の3つの式
収束光(L40)に検波方向の回転分布を有する検光子
(71)を用いた偏光成分検出装置において、発散収束
光(L40)の光路上に配置され、透過する発散収束光
(L40)に対して、検光子(71)により生じる検波
方向の回転分布をキヤンセルするように偏光回転分布を
生じさせる光学手段(72、73)、(72、73A、
73B)を設けるようにした。
1)は、偏光ビームスプリツタ膜(71A)を有する検
光子でなり、光学手段(72、73)は、検光子(7
1)の偏光ビームスプリツタ膜(71A)と平行に配置
される偏光ビームスプリツタ膜(72A)を有する光学
素子(72)と、検光子(71)及び光学素子(72)
間に配置された半波長板(73)とを有するようにし
た。
1)は、偏光ビームスプリツタ膜(71A)を有する検
光子でなり、光学手段(72、73A、73B)は、検
光子(71)の偏光ビームスプリツタ膜(71A)と垂
直に配置される偏光ビームスプリツタ膜(72A)を有
する光学素子(72)と、検光子(71)及び光学素子
(72)間に、互いに光学軸をずらして配置された第1
及び第2の半波長板(73A、73B)とを有するよう
にした。
1)は、P偏光とS偏光との間に180 〔°〕の位相差を
生じる偏光ビームスプリツタ膜(71A)を有する検光
子でなり、光学手段(72、73)は、検光子(71)
の偏光ビームスプリツタ膜(71A)と垂直に配置され
る偏光ビームスプリツタ膜(72A)を有する光学素子
(72)と、検光子(71)及び光学素子(72)間に
配置された半波長板(73)とを有するようにした。
1)は、偏光ビームスプリツタ膜(71A)を有する検
光子でなり、光学手段は、検光子(71)の偏光ビーム
スプリツタ膜(71A)と平行に配置される偏光ビーム
スプリツタ膜(72A)を有する光学素子(72)と、
検光子(71)及び光学素子(72)間に配置され、発
散収束光(L40)の偏光方向回転分布を変化させる位
相板とを有するようにした。
は、P偏光とS偏光との間に180 〔°〕の位相差を生じ
る偏光ビームスプリツタ膜(71A)を有する検光子で
なり、光学手段は、検光子(71)の偏光ビームスプリ
ツタ膜(71A)と垂直に配置される偏光ビームスプリ
ツタ膜(72A)を有する光学素子(72)と、検光子
(71)及び光学素子(72)間に配置され、発散収束
光(L40)の偏光方向回転分布を変化させる位相板と
を有するようにした。
(L2)の偏光方向の分布を変化させる偏光回転分布変
換手段(51)を設けたことにより、光学手段(4)及
び偏光回転分布変換手段(51)を順次透過する発散収
束光(L2)が光学手段(4)による偏光回転の影響受
けないようにすることができる。従つてこれを、例えば
光磁気記録媒体再生装置の光ピツクアツプに適用するこ
とによつて、S分離タイプのものでも光学手段(4)に
よる影響を受けない発散収束光系として形成することが
でき、かくして光磁気記録媒体再生装置の設計の自由度
を増加させると共に、光磁気記録媒体再生装置を精度良
く小型化することのできる偏光成分検出装置を実現でき
る。
収束光(L40)に対して、検光子(71)により生じ
る検波方向の回転分布をキヤンセルする光学手段(7
2、73)、(72、73A、73B)を発散収束光
(L40)の光路上に配置するようにしたことにより、
検光子(71)を透過する発散収束光(L40)が検光
子(71)による偏光回転の影響受けないようにするこ
とができ、かくして第1の発明と同様に、光磁気記録媒
体再生装置の設計の自由度を増加させると共に、光磁気
記録媒体再生装置を精度良く小型化することのできる偏
光成分検出装置を実現できる。
する。
ビームスプリツタ30の上面31Aから光軸を当該上面
30Aと垂直に入射させる場合を考える。ここで図1
(D)のように、S偏光L10の偏光ビームスプリツタ
30への入射光軸方向をz軸の正方向とし、S偏光の向
きをy軸の正方向、y軸及びz軸にそれぞれ垂直で、か
つ偏光ビームスプリツタ30の偏光膜30Bの法線が傾
いている方向をx軸の正方向とする。
S偏光L10が偏光ビームスプリツタ30の上面30A
に形成するビームスポツト31のy軸と平行な直径の端
部のうち、y座標の大きい方をc、小さい方をdとし、
端部dを通る光線の偏光ビームスプリツタ30上面30
Aへの入射角をa、屈折角をb、偏光ビームスプリツタ
30の屈折率をnBSとする。この場合入射角a、屈折角
b及び屈折率nBSの間には次式
屈折後の光線方向の単位ベクトルIINは、次式
膜30Bの法線方向の単位ベクトルrを次式
タ30の偏光膜30Bに入射するときの当該偏光膜30
BにとつてのS偏光方向は、ビームスポツト31の端部
dを通る光線の屈折後の光線方向と、偏光ビームスプリ
ツタ30の偏光膜30Bの法線方向とにそれぞれ垂直で
あるから、その単位ベクトルES は次式
膜30BにとつてのS偏光方向と、ビームスポツト31
の端部dを通る光線の屈折後の光線方向とにそれぞれ垂
直であるから、その単位ベクトルEP は次式
0を透過する場合を考え、当該偏光ビームスプリツタ3
0のP偏光及びS偏光に対する透過率をそれぞれTP1、
TS1とすると、ビームスポツト31の端部dを通る光線
の屈折後の偏光方向の単位ベクトルSINは次式
るので、光線が偏光ビームスプリツタ30を透過した後
の偏光方向の単位ベクトルSOUT は、次式
(8)式及び(10)式から次式
次式
式
次式
し(18)式から次式
の透過光L11のP偏光成分P1 は、単位ベクトルS
OUT のX成分だから次式
向の成分だから次式
タ30を透過したときに当該S偏光L10の偏光方向の
各端部に生じる偏光回転角αBS(図1(D))は、(2
0)式及び(21)式から次式
偏光L10の開口率をNAとすると、次式
タ30に入射させる場合についても偏光回転角が求めら
れる。この場合任意の偏光は、S偏光及びP偏光の1次
結合として表されるから、任意の偏光に対して偏光回転
角を求めることができる。次に、図2(A)〜(D)に
示すように、一面40Aに対して光学軸K1を角度θだ
け傾けた位相板40に、入射光L20として発散収束光
でなる直線偏光をその一面40Aに垂直に入射させる場
合を考える。このときも上述の偏光ビームスプリツタ3
0の場合と同様に、出射光L21の偏光回転分布は入射
時とは異なつたものとなる。
円体を用いて表すことができる。実際上、屈折率楕円体
として、次式
回りに角度θだけ回転させた楕円体45を用いることに
よつて光学軸が角度θ傾いた位相板の特性を表すことが
できる。この楕円体45を原点Oを通り入射光L20の
光線方向に垂直な平面で切つたときにできる楕円の2つ
の軸のうち、一方の径をn0 (これは常光線の屈折率に
対応する)とし、他方の径をne (これは異常光線の屈
折率に対応する)とすると、次式
を用いて、出射時における常光線と異常光線との位相差
を次式
射する光線について考える。この光線は結晶内では位相
板40の屈折率をnWPとして、次式
る。bが微小であると考えると(実際の用途を考えると
bはあまり大きくしないはず)、光線に垂直な平面で切
つたときの楕円は、(19)式の楕円体をy軸の回りに角
度θだけ回転することにより得られた楕円体43(図
3)をxy平面で切つたときの楕円で近似できる。
z=0とおくことによつて、求める楕円(すなわち(2
5)式の楕円体をy軸の回りに角度θだけ回転すること
により得られた楕円体をxy平面で切つたときの楕円)
が次式
れぞれ次式
トルIは、次式
次式
垂直な平面で切つた楕円体45の切り口の楕円の主軸
(n0 =n1 に対応する軸を主軸、他方を副軸と呼ぶこ
ととする)は、単位ベクトルIに垂直な平面上にあり、
また常にCに垂直で原点を通る平面上にあることから、
副軸方向の単位ベクトルEC は次式
角度bが小さい間はほとんど変わらないと考えられる。
この位相板40を半波長板として機能させることができ
る。ここでこの位相板40を半波長板として用いたとき
(すなわち位相板40の厚さを(40)式を満たすtに設
定したとき)、図4(A)〜(C)に示すように、先の
主軸方向の単位ベクトルEC ((39)式)と、入射光L
20(図3)の偏光方向S((38)式)とのなす角をα
HWP (但しθが正のときに正、負のときに負とする)と
すると、この位相板40を透過した後の光線の偏光回転
角は2αHWPで与えられる。
に0以上としておくと、次式
光回転分布が生じることが分かる。
生じたのは、副軸の方向が光の入射方向によつて変化し
たためであり、従つて予め偏光回転分布を有する光をこ
の位相板40に入射すると共に、この際副軸の方向を、
光学軸K1の傾きθを変化させるようにして最適化して
おくことによつて、当該位相板40によつて入射光L2
0(図2及び図3)の偏光回転分布をなくさせる(キヤ
ンセルさせる)ことができる。
同一符号を付した図5に示すように、偏光ビームスプリ
ツタ30と位相板40とを順次配置した場合、先に求め
たαBS及びαHWP の式を用いて、次式
定することにより、偏光ビームスプリツタ30において
生じた入射光L10の偏光回転を位相板40によつてキ
ヤンセルすることができる。
て、50は全体として光磁気記録媒体再生装置の光ピツ
クアツプを示し、光磁気デイスク7からの反射戻り光L
2の光路上のうち、偏光ビームスプリツタ4の後段位置
に位相板51が配置されていることを除いてS分離タイ
プの光ピツクアツプ20(図16)と同様に構成されて
いる。この場合位相板51の光学軸K50は、入射する
反射戻り光L2の光軸と偏光ビームスプリツタ4の偏光
面4Aとで形成される平面内において、反射戻り光L2
が偏光ビームスプリツタ4を透過することによつて当該
反射戻り光L2に生じる回転偏光をキヤンセルし得るよ
うに傾き角θが選定されている。
θは、光磁気デイスク7における反射戻り光L2の偏光
ビームスプリツタ4による偏光回転角をαBS、位相板5
1による偏光回転角を2αHWP 、反射戻り光L2の開口
率をNA、偏光ビームスプリツタ4のP偏光及びS偏光
の透過率をそれぞれTP1及びTS1、偏光ビームスプリツ
タ4及び位相板51の屈折率をそれぞれnBS及びnHWP
として、(46)式ないし(48)式を満足するように選定
されている。
50では、反射戻り光L2が偏光ビームスプリツタ4の
偏光膜4Aを透過することにより当該反射戻り光L2に
生じた偏光回転を、当該反射戻り光L2が位相板51を
透過することにより生じる偏光回転によつてキヤンセル
する。従つてフオトデイテクタ10の受光面に、偏光ビ
ームスプリツタ4の偏光膜4Aによる偏光回転の影響の
ない反射戻り光L2を入射させることができ、かくして
正確なMO信号を得ることができるS分離タイプの光ピ
ツクアツプ50を構成することができる。
らの反射戻り光L2の光路上に偏光ビームスプリツタ4
による偏光回転をキヤンセルさせる位相板51を配置す
るようにしたことにより、正確なMO信号を得ることの
できるS分離タイプの光ピツクアツプを形成でき、かく
して光磁気記録媒体再生装置の設計の自由度を増加させ
ると共に、光磁気記録媒体再生装置を精度良く小型化す
ることができる。また偏光ビームスプリツタ4に発散収
束光を入射した際に当該発散収束光に生じる偏光回転を
キヤンセルできるようになるため、偏光ビームスプリツ
タ4自体の適用範囲を広げることもできる。
タ差動検光子60に45〔°〕偏光(すなわちP偏光及び
S偏光の大きさが等しい偏光)L30を収束光として、
かつ光軸を偏光ビームスプリツタ差動検光子60の上面
60Aに垂直に入射させた場合に生じる検波方向の回転
角を求める。ここで図7(C)のように、偏光L30の
偏光ビームスプリツタ差動検光子60への入射方向をz
軸の正方向とし、当該z軸と垂直で、かつ偏光ビームス
プリツタ差動検光子60の偏光膜60Bと平行な方向の
うち、偏光L30の向いている側をy軸の正方向とする
と共に、y軸及びz軸と垂直で、かつ偏光ビームスプリ
ツタ差動検光子60の偏光膜60Bによる偏光L30の
反射方向をx軸の正方向とする。
偏光L30が偏光ビームスプリツタ差動検光子60の上
面60Aに形成するビームスポツト61のy軸と平行な
方向の端部のうち、y座標の大きい側をg、小さい方を
hとし、端部g及び端部hを通る光線の偏光ビームスプ
リツタ差動検光子60上面60Aへの入射角をe、屈折
角をf、偏光ビームスプリツタ検光子60のP偏光及び
S偏光の透過率をそれぞれTP2、TS2とする。このとき
偏光ビームスプリツタ差動検光子60の上面に形成され
るビームスポツト61の端部g側及びh側からそれぞれ
入射する光線に対して、それぞれがP偏光及びS偏光で
あつた場合の当該偏光ビームスプリツタ差動検光子60
からの透過光のP偏光成分及びS偏光成分の大きさは、
第1実施例と同様の手順により算出することができる。
これらを表にして図8に示す。
60にその上面60Aのビームスポツト61の端部g側
から45〔°〕偏光が入射し、出射した場合を考えると、
出射後の偏光のP偏光成分P2 は次式
からTP2=1、TS2=0として、出射光の回転角β
g (図7(D))は、次式
光子上面に端部h側から入射した光線に対する出射光の
回転角βh (図7(D))は、次式
を考えると、偏光ビームスプリツタ差動検光子60上面
60Aのビームスポツト61の端部g側で次式
の偏光回転分布が図9に示すように検波方向(矢印)が
変化したため、図10に示すように、偏光ビームスプリ
ツタ差動検光子60にとつてのP偏光成分の大きさが変
化したからである。ここで偏光ビームスプリツタ差動検
光子60にとつてのP偏光成分の大きさが図9に示すよ
うに変化するとすれば、偏光ビームスプリツタ差動検光
子60上面60Aに形成されるビームスポツト61の端
部g側及び端部h側からの入射光線に対する出射光の大
きさは、それぞれ次式
からも検波方向が回転していることが分かる。この検波
方向の回転の影響をなくすためには、図11に示すよう
に、偏光ビームスプリツタ差動検光子60に光を入射さ
せる際に、偏光ビームスプリツタ差動検光子60上面6
0Aに形成されるビームスポツト61の端部g側で角度
βg 、端部h側で角度βh だけ入射光L30に偏光回転
分布をもたせれば良い。
0への入射光L30にこのような偏光回転分布をもたせ
るための1つの方法としては、第1に、上述の第1実施
例においても説明したように、偏光ビームスプリツタに
対して収束光を入射させると出射光に偏向回転を生じる
こと、第2に、通常、偏光ビームスプリツタ差動検光子
が半波長板によつて偏向方向を45〔°〕回転して用いる
ことの2点を考慮して、偏光ビームスプリツタ差動検光
子60に入射する入射光L30の光路上に、偏光ビーム
スプリツタと位相板とをそれぞれの屈折率を最適化して
配置すれば良い。
せるかに依らず、斜めに入射する光線の垂直に入射した
場合に対する偏光回転方向を反転させ、その回転角の大
きさを変化させない特性を有している。また上述のよう
に、偏光ビームスプリツタの偏光回転角αBSがその屈折
率n0に対して端部で(47)式のようになり、一方偏光
ビームスプリツタ差動検光子による検波方向のずれβ
(=|βg |=|βh |)は、その屈折率n1 に対して
次式
偏光ビームスプリツタ差動検光子60の屈折率とを、こ
れら偏光ビームスプリツタ及び半波長板を透過した光が
偏光ビームスプリツタ差動検光子60の検波方向の回転
をキヤンセルするような偏向回転分布をもつように選定
し、設定することによつて、偏光ビームスプリツタ差動
検光子60に入射する入射光L30に上述したような偏
光回転分布をもたせることができる。
示し、偏光ビームスプリツタ差動検光子71に入射する
収束光L40の光路上に偏光ビームスプリツタ72がそ
の偏光膜72Aが偏光ビームスプリツタ差動検光子71
の偏光膜71Bと平行になるように配置されると共に、
当該偏光ビームスプリツタ72及び偏光ビームスプリツ
タ差動検光子71間に半波長板73が配置されている。
この場合偏光ビームスプリツタ72の屈折率n0 は、偏
光ビームスプリツタ差動検光子71の屈折率n1 に対し
て、(47)式のtan αBSと(58)式のtan βとが一致す
るように、すなわち次式
検光子71の屈折率n1 、偏光ビームスプリツタ72の
P偏光の透過TP 、S偏光の透過率TS 及び収束光L4
0の開口率NAがそれぞれ、n1 =1.766 、TP =99.
1、TS =26.5及びNA=0.132 のように選定されてい
るのに対して、偏光ビームスプリツタ72の屈折率n0
は1.636 に選定されている。これによりこの偏光成分検
出装置70では、偏光ビームスプリツタ差動検光子71
による検波方向のずれβが、β=4.27〔°〕となるのに
対して、偏光ビームスプリツタ72による偏光回転角α
BSが、αBS=4.26〔°〕となるように設定されており、
かくして偏光ビームスプリツタ差動検光子71の検波方
向の回転を偏光ビームスプリツタ72による偏光回転に
よつてキヤンセルし得るようになされている。
体再生装置では、図7に示すような偏光ビームスプリツ
タ差動検光子60を用いてMO信号を検出していること
が多く、このような状況下において光ピツクアツプの低
コスト化及び小型化を考えて当該光ピツクアツプを発散
収束光学系で形成しようとしても、上述のように収束光
が偏光ビームスプリツタ差動検光子60を透過したとき
に透過光に検波方向の回転分布が生じることにより、現
実的に偏光ビームスプリツタ差動検光子60を用いて発
光収束光学系の光ピツクアツプを形成し難い問題があつ
た。
では、収束光として入射する図13(A)のような直線
偏光に対して、偏光ビームスプリツタ72において図1
3(B)のように当該直線偏光の偏光方向を所定量回転
させた後、図13(C)に示すように半波長板73にお
いて各部の偏光方向を45〔°〕回転させ、この後図13
(D)に示すように偏光ビームスプリツタ差動検光子7
1の偏光膜71Aにおいてこの直線偏光L40の各部の
偏光方向を回転させることにより、対称な位置の偏光成
分の大きさが等しい光を得ることができる。
気記録媒体再生装置の光ピツクアツプに適用することに
よつて、偏光ビームスプリツタ差動検光子による偏光回
転分布の影響を受け難い光ピツクアツプを実現すること
ができ、かくして光磁気記録媒体再生装置の設計の自由
度を増加させることができる。またこの場合に用いてい
るのは、偏光ビームスプリツタ72及び半波長板73だ
けであり、従つて低コストで正確なMO信号を得ること
ができるようにすることができる。
タ差動検光子71に入射する光の光路上に偏光ビームス
プリツタ72及び半波長板73を配置すると共に、当該
偏光ビームスプリツタ72及び半波長板73の光学特性
を偏光ビームスプリツタ差動検光子71の光学特性に応
じて、当該偏光ビームスプリツタ差動検光子71による
入射光L40の偏光回転をキヤンセルするように設定す
るようにしたことにより、偏光ビームスプリツタ差動検
光子71による偏光回転分布の影響のない光を出射する
ことができ、かくして光磁気記録媒体再生装置の設計の
自由度を増加させると共に、光磁気記録媒体再生装置を
精度良く小型化することができる。
媒体再生装置の光ピツクアツプ50に適用するようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この
他種々の装置に適用できる。
40を偏光ビームスプリツタ4による偏光回転をキヤン
セルするために使用するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、この位相板40は、偏光ビ
ームスプリツタ以外の偏光回転分布をもつ光を出射する
あらゆる素子、物体及び物質に対して適用でき、この結
果として位相板40から出射する光の偏光回転分布を意
識することなく使用できるようにすることができる。従
つてこのように位相板40を使用することによつて、よ
り光学設計を容易にすることができる。
は、偏光ビームスプリツタ72及び半波長板73を偏光
ビームスプリツタ差動検光子72による検波方向の回転
分布を補正するために使用するようにした場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、この偏光ビームスプ
リツタ72及び半波長板73は、透過光に検波方向に回
転分布を生じさせる偏光ビームスプリツタ差動検光子以
外のあらゆる検光子に対して使用することができる。
ビームスプリツタ差動検光子71への入射光L40の光
路上に偏光ビームスプリツタ72及び半波長板73を配
置すると共に、当該偏光ビームスプリツタ72の屈折率
n0 及び偏光ビームスプリツタ差動検光子71の屈折率
n1 を、当該偏光ビームスプリツタ差動検光子71によ
る入射光L40の偏光回転をキヤンセルするように設定
するようにした場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、偏光ビームスプリツタ差動検光子71による偏
光回転を偏光ビームスプリツタ72だけではキヤンセル
しきれないようなときには、半波長板73に加えて例え
ば光学軸が傾けられた位相板40(図2)のような光学
素子を偏光ビームスプリツタ72及び偏光ビームスプリ
ツタ差動検光子71間に配置するようにしても良い。
成分検出装置70を図12のように構成するようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば
図14に示すように、偏光成分検出装置80を構成する
ようにしても良い。実際上この偏光成分検出装置80で
は、偏光ビームスプリツタ差動検光子71への入射光L
40の光路上に偏光ビームスプリツタ72をその偏光膜
72Aが偏光ビームスプリツタ差動検光子71の偏光膜
71Aと垂直になるように配置すると共に、当該偏光ビ
ームスプリツタ72及び偏光ビームスプリツタ差動検光
子71間に半波長板73A、73Bを水平方向にずらし
て2枚配置し、偏光ビームスプリツタ72の屈折率n0
と、偏光ビームスプリツタ差動検光子71の屈折率n1
とを偏光ビームスプリツタ差動検光子71による入射光
L40の偏光回転をキヤンセルし得るように設定されて
いる。
光ビームスプリツタ72に入射する図13(A)のよう
な偏光分布をもつ入射光L40は、偏光ビームスプリツ
タ72を透過することにより図13(E)のように偏光
回転分布が生じ、第1の半波長板73Aによつて図13
(F)のように偏光方向が回転させられた後、第2の半
波長板73Bによつて図13(C)ように偏光方向が再
び回転させられ、この後偏光ビームスプリツタ差動検光
子71によつて図13(D)のように偏光方向が回転さ
せられる。従つてこのように構成された偏光成分検出装
置80を用いても、第2実施例の偏光成分検出装置70
と同様に、偏光ビームスプリツタ差動検光子71による
偏光回転分布の影響のない光を出射することができ、か
くして光磁気記録媒体再生装置の設計の自由度を増加さ
せると共に、光磁気記録媒体再生装置を精度良く小型化
することができる。
2Aの膜設計によつては、P偏光とS偏光との間に180
〔°〕の位相差を生じさせることができる。この場合18
0 〔°〕の位相差を生じさせるということは、偏光膜7
2AのS偏光に対する透過率TS2の正の平方根を負の平
方根に置き換えることと同様であるから、次式
偏光回転角αBSの符号が反転することから、図14のよ
うに偏光ビームスプリツタ72の偏光膜72Aと、偏光
ビームスプリツタ差動検光子71の偏光膜71Aとが垂
直になるように偏光ビームスプリツタ72及び偏光ビー
ムスプリツタ差動検光子71が配列された場合において
も、半波長板73A、73Bを1枚にすることができ
る。
の膜設計により、偏光ビームスプリツタ71の屈折率n
0 、P偏光及びS偏光に対する透過率TP2、TS2をそれ
ぞれn0 =2.009 、TP2=TS2とし、偏光ビームスプリ
ツタ差動検光子71の屈折率n1 を1とし、収束光L4
0の開口率NAを0.132 とすることによつて、αBS=−
7.52〔°〕、β=7.52〔°〕となることから、次式
板73A、73Bに代えて位相板を配置するようにして
良い。
戻り光L2の偏光ビームスプリツタ4による偏光回転を
位相板51によつてキヤンセルするようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、要は、光学特性
を調整することによつて反射戻り光L2の偏光ビームス
プリツタ4による偏光回転分布をキヤンセルし得るよう
に当該反射戻り光L2を偏光回転させることができるの
であれば、反射戻り光L2を偏光回転させる手段として
は、この他種々の手段を適用できる。
板51の光学軸K50の傾き角θを調整することによつ
て反射戻り光L2の偏光ビームスプリツタ4による偏光
回転を位相板51でキヤンセルするようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、要は、(46)式
ないし(48)式を満足するように位相板51の光学特性
を調整するようにするのであれば、位相板51の光学軸
K50の傾き角θ以外の光学定数を調整選定するように
しても良い。
光ビームスプリツタ差動検光子71を透過する収束光L
40の当該偏光ビームスプリツタ差動検光子71による
偏光回転を補正する手段として、偏光ビームスプリツタ
72の屈折率n1 を選択設定するようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、偏光ビームスプリ
ツタ72のこの他の光学定数及び又は偏光ビームスプリ
ツタ差動検光子71の調整可能な光学定数を選択設定す
るようにしても良い。
ビームスプリツタ4による戻り光L2の偏光回転分布を
補正する手段として戻り光L2の光路上に位相板51を
単に光学軸K50を傾けて配置するようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、戻り光L2の光
路上に位相板50を光学軸K50を傾けて配置すると共
に、この際位相板50を光学軸K50の回りに所定角度
回転させて半波長板の機能をもたせるようにしても良
く、このようにしても第1実施例と同様の効果を得るこ
とができる。
ビームスプリツタ差動検光子71を透過する発散収束光
L40に生じる検波方向の回転分布を補正する手段とし
て、発散収束光L40の光路上に偏光ビームスプリツタ
72及び半波長板73を配置するようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、半波長板73に代
えて位相板を配置するようにしても良い。このようにし
ても第2実施例と同様の効果を得ることができる。
する発散収束光に偏光回転分布を生じさせる光学手段を
有する偏光成分検出装置において、発散収束光の光路上
に、発散収束光の光学手段による偏光回転分布をキヤン
セルするように、透過する発散収束光の偏光方向を分布
を変化させる偏光回転分布変換手段を配置するようにし
たことにより、偏光回転分布変換手段及び光学手段を透
過する発散収束光が光学手段による偏光回転の影響を受
けないようにすることができる。従つて光磁気記録媒体
再生装置のS分離タイプの光ピツクアツプのものでも偏
光ビームスプリツタによる影響を受けない発散収束光学
系として形成することができることにより、光磁気記録
媒体再生装置の設計の自由度を増加させると共に、光磁
気記録媒体再生装置を精度良く小型化することのできる
偏光成分検出装置を実現できる。
束光に検波方向の回転分布を有する検光子を用いた偏光
成分検出装置において、発散収束光の光路上に、透過す
る発散収束光に対して、検光子により生じる検波方向の
回転分布をキヤンセルするように偏光回転分布を生じさ
せる光学手段を配置するようにしたことにより、検光子
を透過する発散収束光が検光子による検波方向の回転分
布の影響を受けないようにすることができ、かくして第
1の発明と同様に光磁気記録媒体再生装置の設計の自由
度を増加させると共に、光磁気記録媒体再生装置を精度
良く小型化することのできる偏光成分検出装置を実現で
きる。
図である。
図である。
図である。
る。
図である。
平面図である。
図である。
偏光成分及びS偏光成分の大きさを示す図表である。
る。
る。
る。
平面図である。
する平面図である。
いるP分離タイプの光ピツクアツプの構成を示す平面図
である。
いるS分離タイプの光ピツクアツプの構成を示す平面図
である。
図である。
アツプがそれぞれ光磁気デイスクに形成するビームスポ
ツトにおける偏光方向の説明に供する平面図である。
偏光膜、7……光磁気デイスク、10……フオトデイテ
クタ、50……光ピツクアツプ、51……位相板、7
0、80……偏光成分検出装置、71……偏光ビームス
プリツタ差動検光子、71A……偏光膜、73、73
A、73B……半波長板、L2……反射戻り光、L40
……入射光、K1、K50……光学軸。
Claims (11)
- 【請求項1】透過する発散収束光に偏光回転分布を生じ
させる光学手段を有する偏光成分検出装置において、 上記発散収束光の光路上に配置され、上記光学手段によ
る上記発散収束光の上記偏光回転分布をキヤンセルする
ように、透過する上記発散収束光の偏光方向を変化させ
る偏光回転分布変換手段を具えることを特徴とする偏光
成分検出装置。 - 【請求項2】上記偏光回転分布変換手段は、上記光学手
段による上記発散収束光の上記偏光回転分布をキヤンセ
ルするように光学特性が選定された位相板でなることを
特徴とする請求項1に記載の偏光成分検出装置。 - 【請求項3】上記光学手段は、偏光ビームスプリツタ膜
を有する光学素子でなり、 上記位相板は、上記光学特性として、入射する上記発散
収束光の光軸と上記偏光ビームスプリツタ膜に対する法
線とで形成される平面内において、上記光学素子による
上記発散収束光の上記偏光回転分布をキヤンセルするよ
うに光学軸が傾けられたことを特徴とする請求項2に記
載の偏光成分検出装置。 - 【請求項4】上記光学手段は、偏光ビームスプリツタ膜
を有する光学素子でなり、 上記位相板は、上記光学特性として、入射する上記発散
収束光の光軸と上記偏光ビームスプリツタ膜に対する法
線とで形成される平面内において、上記光学素子による
上記発散収束光の上記偏光回転分布をキヤンセルするよ
うに光学軸が傾けられると共に、上記光学軸の回りに所
定角度回転させて半波長板の機能をもたせたことを特徴
とする請求項2に記載の偏光成分検出装置。 - 【請求項5】上記偏光ビームスプリツタ膜を有する光学
素子の屈折率をnBS、上記位相板の屈折率をnHWP 、上
記光学素子のP偏光及びS偏光に対する透過率をそれぞ
れTS 、TP 、発散収束光の開口率をNA、上記位相板
に入射する上記発散収束光の光学軸に垂直な平面と上記
位相板の上記光学軸とがなす角をθとしたとき、nBS、
nHWP 、TS 、TP 、NA及びθが次の3つの式 【数1】 【数2】 【数3】 を満足するようにそれぞれ選定されたことを特徴とする
請求項2に記載の偏光成分検出装置。 - 【請求項6】透過する発散収束光に検波方向の回転分布
を有する検光子を用いた偏光成分検出装置において、 上記発散収束光の光路上に配置され、透過する上記発散
収束光に対して、上記検光子により生じる上記検波方向
の回転分布をキヤンセルするように偏光回転分布を生じ
させる光学手段を具えることを特徴とする偏光成分検出
装置。 - 【請求項7】上記検光子は、偏光ビームスプリツタ膜を
有する検光子でなり、 上記光学手段は、 上記検光子の上記偏光ビームスプリツタ膜と平行に配置
される偏光ビームスプリツタ膜を有する光学素子と、 上記検光子及び上記光学素子間に配置された半波長板と
を有することを特徴とする請求項6に記載の偏光成分検
出装置。 - 【請求項8】上記検光子は、偏光ビームスプリツタ膜を
有する検光子でなり、 上記光学手段は、 上記検光子の上記偏光ビームスプリツタ膜と垂直に配置
される偏光ビームスプリツタ膜を有する光学素子と、 上記検光子及び上記光学素子間に、互いに光学軸をずら
して配置された第1及び第2の半波長板とを有すること
を特徴とする請求項6に記載の偏光成分検出装置。 - 【請求項9】上記検光子は、P偏光とS偏光との間に18
0 〔°〕の位相差を生じる偏光ビームスプリツタ膜を有
する検光子でなり、 上記光学手段は、 上記検光子の上記偏光ビームスプリツタ膜と垂直に配置
される偏光ビームスプリツタ膜を有する光学素子と、 上記検光子及び上記光学素子間に配置された半波長板と
を有することを特徴とする請求項6に記載の偏光成分検
出装置。 - 【請求項10】上記検光子は、偏光ビームスプリツタ膜
を有する検光子でなり、 上記光学手段は、 上記検光子の上記偏光ビームスプリツタ膜と平行に配置
される偏光ビームスプリツタ膜を有する光学素子と、 上記検光子及び上記光学素子間に配置され、上記発散収
束光の偏光方向回転分布を変化させる位相板とを有する
ことを特徴とする請求項6に記載の偏光成分検出装置。 - 【請求項11】上記検光子は、P偏光とS偏光との間に
180 〔°〕の位相差を生じる偏光ビームスプリツタ膜を
有する検光子でなり、 上記光学手段は、 上記検光子の上記偏光ビームスプリツタ膜と垂直に配置
される偏光ビームスプリツタ膜を有する光学素子と、 上記検光子及び上記光学素子間に配置され、上記発散収
束光の偏光方向回転分布を変化させる位相板とを有する
ことを特徴とする請求項6に記載の偏光成分検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03151795A JP3582668B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 偏光成分検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03151795A JP3582668B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 偏光成分検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08203150A true JPH08203150A (ja) | 1996-08-09 |
JP3582668B2 JP3582668B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=12333401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03151795A Expired - Fee Related JP3582668B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 偏光成分検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3582668B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100551115B1 (ko) * | 1998-10-08 | 2006-05-22 | 엘지전자 주식회사 | 광픽업장치 |
-
1995
- 1995-01-27 JP JP03151795A patent/JP3582668B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100551115B1 (ko) * | 1998-10-08 | 2006-05-22 | 엘지전자 주식회사 | 광픽업장치 |
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