JPH0961607A - プリズムとこれを利用した光学ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で光ビームを複数のビームに分離
することができるプリズム及びこれを使用した光学ピッ
クアップ装置を提供すること。 【解決手段】 光学異方性結晶体からなるプリズムに於
いて、入射面の法線、反射面の法線、及び出射面の法線
を含む断面上で、入射面の法線と出射面の法線とが直交
し、反射面の法線が入射面の法線と出射面の法線とがな
す角度の２等分線に平行であり、かつ光学異方性結晶体
の光学軸と上記断面の法線とのなす角度θが、０°＜θ
＜９０°であることを特徴とするプリズム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録媒体に記録
された信号を再生するための光学ピックアップ装置に係
り、特に、検光子を利用して光磁気記録媒体からの反射
光の偏波面の回転として得られる信号を検出するための
光学ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、記憶容量が大きく、書換可能な記
録媒体として光磁気記録媒体が各種の分野で利用されて
いる。

【０００３】かかる光磁気記録媒体は、円板状の基材上
にＴｂＣｏ系等の強磁性合金からなる記録層（垂直磁化
膜）と、ポリカーボネート等からなる保護層をこの順で
設けたもので、前記記録層表面にはトラッキングのため
の案内溝が螺旋状に設けられている。この光磁気記録媒
体には、信号が磁化方向（垂直上方向又は垂直下方向）
として記録されているため、記録されている情報を読み
出すためには、前記磁化方向を検出する必要がある。

【０００４】一般に、この磁化方向を検出する場合に
は、垂直上方向又は垂直下方向に磁化した記録層部分に
光ビームを照射し、磁気カー効果による反射光の偏波面
（光ビームの光軸と振動方向を含む面）の回転（入射方
向と磁化方向が同じ場合には右回転し、逆の場合には左
回転する）を検出している。そして、この偏波面の回転
を検出するために用いられる光学素子として、特公平４
−１９５２２号公報又は特公平６−７７３５１号公報に
示されているウオラストンプリズムが知られている。

【０００５】［光学ピックアップ装置の構成に関する説
明］上記ウオラストンプリズムを利用した光学ピックア
ップ装置について図１０を参照して説明する。同図で、
半導体レーザ５１から発生した光ビームは、回折格子５
２で信号再生用及びフォーカスサーボ用の０次光とトラ
ッキングサーボ用の±１次光に分離され、それぞれコリ
メータレンズ５３、偏光ビームスプリッタ５４（光ビー
ムは対物レンズ５５の方向に反射する）及び対物レンズ
５５を介して光磁気記録媒体５６の記録層の表面に照射
される。このようにして、記録層表面に照射された光ビ
ームの反射光は、記録層の磁化方向に応じて偏波面が回
転し、対物レンズ５５、偏光ビームスプリッタ５４（光
ビームはレンズ５７の方向に透過する）、レンズ５７、
シリンドリカルレンズ５８、ウオラストンプリズム６１
を介して、受光素子６０の受光面６０ａ上に集光し電圧
信号に変換される。

【０００６】ここで、上記ウオラストンプリズム６１に
入射した反射光は、３つの光ビームに分離し（２つの信
号再生用光ビームと１つのフォーカスサーボ用光ビーム
に分離する）、それぞれの光強度が受光素子６０で検出
される。前記３つの光ビームのうち２つの信号再生用光
ビームの分離比（光強度の比）は反射光の偏波面の回転
によって変化するので、この分離比（光強度の比）を検
出することによって記録されている信号である磁化方向
を検出することができる。

【０００７】又、上記シリンドリカルレンズ５８は、非
点較差を生じさせる光学素子であり、受光素子６０の受
光面６０ａが焦点位置にある場合には、図１１（ａ）に
示したように受光面６０ａ上に円形状のスポット７１が
形成され、焦点位置からずれた場合には（ａ）又は
（ｂ）に示したような楕円状のスポット７２、７３が形
成される。従って、上記シリンドリカルレンズにより非
点較差を与えられたフォーカスサーボ用光ビームのスポ
ット形状が円形になるように調整することにより、焦点
を合わせることができる（一般に、非点収差法と呼ばれ
ている）。

【０００８】［ウオラストンプリズムに関する説明］次
に、上記ウオラストンプリズムについて図１２、図１３
を参照して詳細に説明する。

【０００９】図１２（ａ）はウオラストンプリズムの斜
視図を示したもので、第１の結晶体８２と第２の結晶体
８３で構成されている。前記第１の結晶体８２及び第２
の結晶体８３には、ニオブ酸リチウム、水晶、ルチル、
方解石等の一軸結晶が用いられ、入射面Ｓ１から見たと
きに第１の結晶体８２の光学軸８２ａと第２の結晶体８
３の光学軸８３ａとがなす角度は非直角となっている
（以下、第１の結晶体８２の光学軸８２ａと第２の結晶
体８３の光学軸８３ａとがなす角度は非直角となってい
るウオラストンプリズムを３ビームウオラストンプリズ
ムという）。

【００１０】図１２（ｂ）は上記３ビームウオラストン
プリズム８１に光ビーム８４を入射（入射面Ｓ１側から
入射する）したときに、出射面Ｓ３で３つの光ビーム８
６、８７、８８に分離する過程を示す（図１２（ａ）を
Ａ方向から見ている）。ここで入射面Ｓ１から入射した
光ビーム８４は第１の結晶体８２で常光成分（第１の結
晶体８２の光学軸８２ａと直交する偏波面を持つ光）と
異常光成分（第１の結晶体８２の光学軸８２ａと平行な
偏波面を持つ光）とに分離する。前記常光成分と異常光
成分は第１の結晶体８２中を同一の進行路８５を進み第
２の結晶体８３で、前記それぞれの偏光成分が第２の結
晶体８３の光学軸８３ａと直交する偏光成分と平行な偏
光成分とに再度分離する。

【００１１】つまり、３ビームウオラストンプリズム８
１を通過した光ビームは下記の４つの成分に分離する
（以下、常光成分が感じる屈折率をｎｏとし異常光成分
が感じる屈折率をｎｅとする）。

【００１２】（Ａ）第１の結晶体中でｎｏを感じ、第２
の結晶体中でｎｏを感じた光ビーム （Ｂ）第１の結晶体中でｎｏを感じ、第２の結晶体中で
ｎｅを感じた光ビーム （Ｃ）第１の結晶体中でｎｅを感じ、第２の結晶体中で
ｎｏを感じた光ビーム （Ｄ）第１の結晶体中でｎｅを感じ、第２の結晶体中で
ｎｅを感じた光ビーム 上記（Ａ）、（Ｄ）の光ビームは、同一の進行路を進み
フォーカスサーボ用光ビーム ８７となり（１つ光ビームになる）、（Ｂ）、（Ｃ）の
光ビームのうち一方は、信号再生用光ビーム８６とな
り、他方は信号再生用光ビーム８８となる。

【００１３】図１３は上記３つの光ビームの分離比を説
明するための説明図であり、図１２（ａ）の３ビームウ
オラストンプリズム８１を入射面Ｓ１側から見た場合
（図１２（ａ）のＢ方向から見た場合）を示している。

【００１４】［１］光ビームの振動方向と結晶体の光学
軸のなす角度について（図１３（ａ）） ９４ａは３ビームウオラストンプリズムに入射する光ビ
ームの振動方向を、９２ａは第１の結晶体の光学軸を、
９３ａは第２の結晶体の光学軸を示す。ここで、入射す
る光ビームの振動方向９４ａと第１の結晶体の光学軸９
２ａのなす角度をαとし、第１の結晶体の光学軸９２ａ
と第２の結晶体の光学軸９３ａのなす角度をβとする。
尚、第１の結晶体の光学軸９２ａと第２の結晶体の光学
軸９３ａは、入射面Ｓ１及び出射面Ｓ３と平行になって
いる。

【００１５】［２］第１の結晶体における常光成分と異
常光成分への分離（図１３（ｂ）） ３ビームウオラストンプリズムに入射する光ビームは、
第１の結晶体の光学軸９２ａに平行な異常光成分９５ａ
と第１の結晶体の光学軸９２ａに垂直な常光成分９５
ａ’に分離する。ここで、３ビームウオラストンプリズ
ムに入射する光ビームの光の振幅を１としたとき、異常
光成分９５ａの光の振幅Ａｅと常光成分９５ａ’の光の
振幅Ａｏは次式で得られる。

【００１６】Ａｏ＝SINα Ａｅ＝COSα 尚、上記異常光成分９５ａと常光成分９５ａ’は第１の
結晶体中で同一の進行路を進む。

【００１７】［３］第２の結晶体における常光成分と異
常光成分への分離（図１３（ｃ）、（ｄ）） 第１の結晶体で分離した異常光成分９５ａの光ビーム
は、第２の結晶体で第２の結晶体の光学軸９３ａに平行
な異常光成分９６ａと第２の結晶体の光学軸９３ａに垂
直な常光成分９６ａ’に（（ｃ）参照）、常光成分９５
ａ’の光ビームは、第２の結晶体で第２の結晶体の光学
軸９３ａに平行な異常光成分９７ａと第２の結晶体の光
学軸３ａに垂直な常光成分９７ａ’に（（ｄ）参照）、
再度分離する。従って、上記４つの光の振幅（（Ａ）〜
（Ｄ））は次式で得られる。

【００１８】Ａｏｏ＝ＡｏCOSβ＝SINα・COSβ Ａｏｅ＝ＡｏSINβ＝SINα・SINβ Ａｅｏ＝ＡｅSINβ＝COSα・SINβ Ａｅｅ＝ＡｅCOSβ＝COSα・COSβ Ａｏｏ：第１の結晶体中でｎｏを感じ、第１の結晶体中
でｎｏを感じた光ビームの光の振幅 Ａｏｅ：第１の結晶体中でｎｏを感じ、第１の結晶体中
でｎｅを感じた光ビームの光の振幅 Ａｅｏ：第１の結晶体中でｎｅを感じ、第１の結晶体中
でｎｏを感じた光ビームの光の振幅 Ａｅｅ：第１の結晶体中でｎｅを感じ、第１の結晶体中
でｎｅを感じた光ビームの光の振幅 従って、３つの光ビームの分離比（光強度の比）は次式
で得られる。

【００１９】 ａ：ｂ：ｃ＝(SIN²α・SIN²β)：(COS²β)：(COS²α・SIN²β)・・・（１） ａ、ｃ：信号再生用光ビームの光強度 ｂ：フォーカスサーボ用光ビームの光強度 上記式１で、２つの信号再生用光ビームの分離比（ａ：
ｃ）はSIN²α：COS²αで得られ、この分離比（ａ：ｃ）
は、光ビームの偏波面の回転（αの変化）に応じて変化
する。従って、２つの信号再生用光ビームの分離比
（ａ：ｃ）の変化を検出することにより、偏波面の回転
を検出することができる。

【００２０】又、αは、通常、４５°に設定されること
が多い。その場合の３つの光ビームの分離比（ａ：ｂ：
ｃ）は次式で得られる。

【００２１】 ａ：ｂ：ｃ＝(SIN²β)：(２COS²β)：(SIN²β)・・・（２） 上記式２からもわかるように、信号再生用光ビームとフ
ォーカスサーボ用光ビームの分離比（ａ：ｂ）は、βに
よって決まる。従って、信号再生用光ビームとフォーカ
スサーボ用光ビームの分離比（ａ：ｂ）を変えるために
は、第１の結晶体の光学軸９２ａと第２の結晶体の光学
軸９３ａのなす角度を変える必要がある。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、３ビー
ムウオラストンプリズムを製造する場合には、２個の異
なる方位に切り出した結晶体を研磨し接合するという煩
雑な工程が必要になるため、均一な特性の３ビームウオ
ラストンプリズムを、安定的に、低コストで製造するこ
とが困難であった。

【００２３】そこで、本発明は、簡単な構成で光ビーム
を複数の光ビームに分離することができるプリズム及び
これを使用した光学ピックアップ装置を提供し、光学ピ
ックアップ装置の構造の簡素化、低価格化、製造工数の
削減を図ることを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のプリズム
は、光学異方性結晶体からなるプリズムに於いて、入射
面の法線、反射面の法線、及び出射面の法線を含む断面
上で、入射面の法線と出射面の法線とが直交し、反射面
の法線が入射面の法線と出射面の法線とがなす角度の２
等分線に平行であり、かつ光学異方性結晶体の光学軸と
上記断面の法線とのなす角度θが、０°＜θ＜９０°で
あることを特徴とするものである。

【００２５】請求項２記載のプリズムは、請求項１記載
のプリズムに於いて、プリズムを構成する光学異方性結
晶体の光学軸が、入射面の法線、反射面の法線、及び出
射面の法線を含む断面と反射面の双方に垂直な面に平行
であることを特徴とするものである。

【００２６】請求項３記載のプリズムは、請求項１記載
のプリズムに於いて、プリズムを構成する光学異方性結
晶体の光学軸が、入射面の法線、反射面の法線、及び出
射面の法線を含む断面と反射面の双方に垂直な面に平行
で、かつ上記光学軸と断面の法線とのなす角度θが、２
４．２°≦θ≦４５．０°又は６３．４°≦θ≦７７．
６°の範囲であることを特徴とするものである。

【００２７】請求項４記載の光学ピックアップ装置は、
請求項２又は請求項３記載のプリズムを利用した光学ピ
ックアップ装置である。

【００２８】

【作用】本発明のプリズムは、２個の光学異方性結晶体
を貼り合わせることなく光ビームを、３ビーム又は４ビ
ームの光ビームに分離させることができる。

【００２９】又、プリズムを構成する光学異方性結晶体
の光学軸が、反射面及び水平断面に垂直な面内にある場
合は、単純な構成で従来の３ビームウオラストンプリズ
ムと同様に光ビームを３ビームに分離することができ
る。

【００３０】又、本発明のプリズムを従来３ビームウオ
ラストンプリズムと置き換えた場合、安価な光学ピック
アップ装置を提供することができる。更に、光学異方性
結晶体の光学軸と水平断面の法線とのなす角度が２４．
２°から４５．０°又は６３．４°から７７．６°の範
囲に設定すれば、光学ピックアップ装置に使用した際
に、良好な信号再生用の光ビームとフォーカスサーボ用
の光ビームの分離比（ａ：ｂ）を得ることができる。

【００３１】

【実施例】

（実施例１）図１から図５を参照して、本発明のプリズ
ムを使用して光ビームを３ビームに分離する方法につい
て説明する。

【００３２】図１は本発明のプリズムの（ａ）斜視図と
（ｂ）断面図を示す。本実施例では、プリズム１の材料
としてニオブ酸リチウムの結晶を用いたが、ほう解石、
ルチル、水晶等の光学異方性結晶を用いることもでき
る。尚、常光線の感じる屈折率ｎｏと異常光線の感じる
屈折率ｎｅの差の大きな複屈折材料の方が偏光分離角度
が大きくなり、望ましいが、光学異方性材料であればｎ
ｏとｎｅの差が小さくても分離角度が小さくなるだけで
あり、偏光を分離する効果は得られる。

【００３３】又、本実施例のプリズム１では、光ビーム
１０の入射面２及び出射面４に無反射コートを施し、反
射面３に反射膜を設けた。ここで、プリズムの材料とし
て、光ビーム１０が反射面３で全反射する場合（臨界角
が反射面３に対する入射角より小さい材料を用いた場
合）には反射膜は不要であるが、面のヤケの発生を防ぐ
ために反射膜を設けることが望ましい。

【００３４】又、プリズム１は、入射面２、反射面３及
び出射面４に垂直な断面（以下、入射面２、反射面３及
び出射面４に垂直な断面を水平断面という）１５持つ。
従って、任意の水平断面１５を考えた場合、入射面２の
法線２ａ、反射面３の法線３ａ及び出射面４の法線４ａ
は水平断面１５に平行であり、その水平断面１５内に入
射面２の法線２ａ、反射面３の法線３ａ及び出射面４の
法線４ａをとることができる。尚、本実施例のプリズム
１では上面５及び底面６は、入射面２、反射面３及び出
射面４に垂直であり、水平断面と平行になっている。

【００３５】又、図２示したように任意の水平断面図１
５内で入射面２の法線２ａ、反射面３の法線３ａ及び出
射面４の法線４ａをとった場合、入射面２の法線２ａと
出射面４の法線４ａは直交し、反射面３の法線３ａは入
射面２の法線２ａと出射面４の法線４ａの２等分線１４
と平行になっている。

【００３６】又、本実施例では、プリズム１の光学軸
（プリズムを構成する光学異方性結晶体の光学軸）８
が、図１の水平断面１５と反射面３の双方に垂直な仮想
面７に平行な面内にあり、光学軸８と水平断面１５の法
線１５ａとがなす角度θ（０°＜θ＜９０°）を３０．
４°とした。この角度θの設定に応じて、３ビームの分
離比率は変化するが、θを３０．４°とした場合、３ビ
ームの分離比率はおよそ１：２：１になる。ここで、θ
の範囲は、０°＜θ＜９０°としたが、９０°＜θ＜１
８０°の範囲については、θが、１８０°−θの場合と
同様になる。

【００３７】尚、光学ピックアップ装置に於いては、３
ビームの分離比率は１：０．２５：１から１：４：１ま
での範囲に設定するのが望ましく、 この場合θの値
は、２４．２°から４５．０°又は６３．４°から７
７．６°になる。又、より望ましい分離比率の範囲は
１：０．５０：１から１：２．０：１であり、 この場
合θの値は、３０．４°から４１．２°又は６６．４°
から７３．７°になる。ここで、３ビームの分離比率と
は、出射面４から出射した３本の光ビーム１１、１２、
１３の光強度の比率をいう。

【００３８】図３は本発明に係るプリズムの動作原理を
説明する斜視図であり、図４は、その水平断面図であ
る。図３、図４では、プリズム１の反射面３に当接して
プリズムの鏡像１’が配置されている。ここで、プリズ
ム１とプリズムの鏡像１’は鏡映対称になっている。従
って、光学軸８と光学軸の鏡像８’、入射面２と入射面
の鏡像２’、出射面４と出射面の鏡像４’は鏡映対称に
なっていて、プリズム１の入射面２から入射し、反射面
３で反射し、出射面４から出射する光ビーム１１、１
２、１３（図１参照）と、プリズム１の入射面２から入
射し、反射面３を通過し、プリズムの鏡像１’の出射面
の鏡像４’から出射する光ビーム１１’、１２’、１
３’は同様により３ビームに分離する。又、反射面３で
反射し出射面４から出射する光ビーム１１、１２、１３
（図１参照）と反射面３を通過し出射面の鏡像４’から
出射する光ビーム１１’、１２’、１３’は鏡映対称に
なる。

【００３９】以下、プリズム１の入射面２から入射し、
反射面３を通過し、プリズムの鏡像１’の出射面の鏡像
４’から出射する光ビームが、３本の光ビーム１１’、
１２’、１３’に分離する動作原理について説明する。

【００４０】プリズム１に入射面２から入射する光ビー
ム１０は、光ビームの光軸とプリズム１の光学軸８を含
む面２１ｂを偏波面とする異常光成分と、光ビームの光
軸を含み偏波面２１ｂと直交する面２１ａを偏波面とす
る常光成分とに分離する。プリズム１中で常光成分と異
常光成分とに分離した光ビームは、反射面３を通過しプ
リズムの鏡像１’中で、更に、光ビームの光軸とプリズ
ムの鏡像１’の光学軸８’を含む面２１ｂ’を偏波面と
する異常光成分と、光ビームの光軸を含み偏波面２１
ｂ’と直交する面２１ａ’を偏波面とする常光成分とに
分離する。

【００４１】従って、プリズム１及びプリズムの鏡像
１’を透過した光ビームは下記の４つの成分に分離する
（以下、常光成分が感じる屈折率をｎｏとし異常光成分
が感じる屈折率をｎｅとする）。

【００４２】（Ａ）プリズム１中でｎｏを感じ、プリズ
ムの鏡像１’中でｎｏを感じた光ビーム （Ｂ）プリズム１中でｎｏを感じ、プリズムの鏡像１’
中でｎｅを感じた光ビーム （Ｃ）プリズム１中でｎｅを感じ、プリズムの鏡像１’
中でｎｏを感じた光ビーム （Ｄ）プリズム１中でｎｅを感じ、プリズムの鏡像１’
中でｎｅを感じた光ビーム 上記（Ａ）、（Ｄ）の光ビームは、同一の進行路を進み
中央の光ビーム１２’となり（１つの光ビームにな
る）、（Ｂ）、（Ｃ）の光ビームのうち一方は側部の光
ビーム１１’になり、他方は側部の光ビーム１３’にな
る。

【００４３】図５は上記３つの光ビーム１１’、１
２’、１３’の分離比を説明するための説明図であり、
図３のプリズム１及びプリズムの鏡像１’を光ビーム１
０の入射方向から見た場合を示している。

【００４４】［１］光ビームの振動方向とプリズムの光
学軸について（図５（ａ）） ３２はプリズムに入射する光ビームの振動方向（偏波
面）を、３０はプリズムの光学軸を、３１はプリズムの
鏡像の光学軸を示す。ここで、プリズムに入射する光ビ
ームの振動方向３２とプリズムの光学軸３０のなす角度
をαとし、プリズムの光学軸３０とプリズムの鏡像の光
学軸３１のなす角度をβとする。

【００４５】尚、プリズムの光学軸３０とプリズムの鏡
像の光学軸３１は、入射面２と平行な面内になく、ここ
でいうα及びβは、図３に示した光ビーム１０の入射方
向から見たときの角度であり、βは面２１ｂと面２１
ｂ’のなす角度である。又、入射面２及び水平断面（同
図では、水平断面が上面５及び底面６と平行になってい
る）に垂直な仮想面２０と面２１ｂとのなす角度をθ
x、仮想面２０と面２１ｂ’とのなす角度をθx’とすれ
ば、プリズム１の光学軸８とプリズムの鏡像１’の光学
軸８’とは鏡映対称になっているため、θx、θx’、β
は次式を満たす。

【００４６】θx＝θx’＝β／２・・・（３） ここで図６に示したように、プリズムの入射面に平行な
面内にＸ軸（水平方向：水平断面に平行）、Ｙ軸（垂直
方向：水平断面に垂直）をとり、光ビームの光軸の方向
にＺ軸をとった場合、入射方向から見たプリズムの光学
軸とＹ軸（水平断面の法線と平行）とのなす角度θx
は、光学軸８を入射面に平行な面上に投影した光学軸の
投影９とＹ軸とのなす角度に相当する。従って、θとθ
xとの関係は、次式で与えられる。

【００４７】 θ＝９０°−Ａｒｃｔａｎ（ｔａｎ（９０°−θx）／√２）・・・（４） 上記式３、４からも明らかなように、θを変化させる
と、それに従ってβの値が変化する。

【００４８】（２）プリズムにおける常光成分と異常光
成分への分離（図５（ｂ）） プリズムに入射する光ビーム（偏光面３２を有する光ビ
ーム）は、プリズムの光学軸３０に垂直な常光成分３３
ａと光学軸３０に平行な異常光成分３３ｂに分離する。
ここで、プリズムに入射する光ビームの光の振幅を１と
したとき、常光成分３３ａの光の振幅Ａｏ及び異常光成
分３３ｂの光の振幅Ａｅは次式で得られる。

【００４９】Ａｏ＝SINα Ａｅ＝COSα ［３］プリズムの鏡像における常光成分と異常光成分へ
の分離（図５（ｃ）（ｄ）） プリズムで分離した常光成分３３ａの光ビームは、プリ
ズムの鏡像の光学軸３１に垂直な常光成分３４ａと光学
軸３１に平行な異常光成分３４ａに（（ｃ））、異常光
成分３３ｂの光ビームは、光学軸３１に垂直な常光成分
３５ａと光学軸３１に平行な異常光成分３５ｂに
（（ｄ））、再度分離する。従って、上記４つの光の振
幅（（Ａ）〜（Ｄ））は次式で得られる。

【００５０】Ａｏｏ＝ＡｏCOSβ＝SINα・COSβ Ａｏｅ＝ＡｏSINβ＝SINα・SINβ Ａｅｏ＝ＡｅSINβ＝COSα・SINβ Ａｅｅ＝ＡｅCOSβ＝COSα・COSβ Ａｏｏ：プリズム中でｎｏを感じ、プリズムの鏡像中で
ｎｏを感じた光ビームの光の振幅 Ａｏｅ：プリズム中でｎｏを感じ、プリズムの鏡像中で
ｎｅを感じた光ビームの光の振幅 Ａｅｏ：プリズム中でｎｅを感じ、プリズムの鏡像中で
ｎｏを感じた光ビームの光の振幅 Ａｅｅ：プリズム中でｎｅを感じ、プリズムの鏡像中で
ｎｅを感じた光ビームの光の振幅 従って、３つの光ビームの分離比（光強度の比）は次式
で得られる。

【００５１】 ａ：ｂ：ｃ＝(SIN²α・SIN²β):(COS²β)：(COS²α・SIN²β)・・・（５） ａ、ｃ：側部（信号再生用）の光ビームの光強度 ｂ：中央（フォーカスサーボ用）の光ビームの光強度 上記式５で、両側部（信号再生用）の光ビームの分離比
（ａ：ｃ）はSIN2α：COS2αで得られ、この分離比
（ａ：ｃ）は、光ビームの偏波面３２の回転（αの変
化）に応じて変化する。従って、光ビームの分離比
（ａ：ｃ）の変化を検出することにより、偏波面の回転
を検出することができる。

【００５２】又、αは、通常、４５°に設定され、その
場合の３つの光ビームの分離比（ａ：ｂ：ｃ）は次式で
得られる。

【００５３】 ａ：ｂ：ｃ＝(SIN²β)：(２COS²β)：(SIN²β)・・・（６） 上記式６からもわかるように、中央（信号再生用）の光
ビームと側部（フォーカスサーボ用）の光ビームの分離
比（ａ：ｂ）は、βによって決まる。従って、光学ピッ
クアップ装置に使用した場合の信号再生用の光ビームと
フォーカスサーボ用の光ビームの分離比（ａ：ｂ）を変
えるためには、プリズムの光学軸３０とプリズムの鏡像
の光学軸３１のなす角度βを変える必要がある。尚、本
発明のプリズムでは、θを変えるだけでβの値を変更す
ることができるので、３ビームウオラストンプリズムに
比べて分離比（ａ：ｂ：ｃ）の調整が容易になる。但
し、βが９０°の場合は、プリズム中で常光成分だった
光は、プリズムの鏡像中で全て異常光成分となり、プリ
ズム中で異常光成分だった光は、プリズムの鏡像中で全
て常光成分となるため、２ビームに分離する。

【００５４】尚、図１に示したようにプリズム１の光学
軸８が、水平断面１５と反射面３の双方に垂直な仮想面
７に平行な面内にない場合は、４ビームに分離する。但
し、この場合も、θの範囲は、０°＜θ＜９０°又は９
０°＜θ＜１８０°とする。

【００５５】（実施例２）実施例１のプリズムでは、図
１に示したようにプリズム１の上面５及び底面６が入射
面２、反射面３及び出射面４に垂直になっていたが、図
６に示したようにプリズム１の上面５’や底面６’は、
入射面２、反射面３及び出射面４に垂直になっていなく
てもよい。尚、この場合、上面５’や底面６’は、水平
断面と非平行になるが、入射面２の法線２ａと出射面４
の法線４ａが直交し、反射面３の法線３ａが入射面２の
法線２ａと出射面４の法線４ａの２等分線１４に平行で
あれば、実施例１のプリズムと同様に光ビームを３ビー
ムに分離することができる。

【００５６】（実施例３）実施例１のプリズムでは、図
１に示したように、水平断面が直角２等辺３角形であっ
たが、４角形、５角形、６角形等の３角形以外の多角形
であってもよい。つまり、図７に示したように、入射面
２、反射面３及び出射面４以外の面４２や面４３を固定
用、入射面の識別用等のために設けてもよい。但し、こ
の場合、入射面２の法線２ａと出射面４の法線４ａは直
交し、反射面３の法線３ａは入射面２の法線２ａと出射
面４の法線４ａの２等分線１４に平行でなければならな
い。

【００５７】（実施例４）本発明のプリズムを利用した
光学ピックアップ装置を、図８を参照して説明する。同
図で、半導体レーザ５１から発生した光ビームは、回折
格子５２で信号再生用及びフォーカスサーボ用の０次光
とトラッキングサーボ用の±１次光に分離され、それぞ
れコリメータレンズ５３、偏光ビームスプリッタ５４
（光ビームは対物レンズ５５の方向に反射する）及び対
物レンズ５５を介して光磁気記録媒体５６の記録層の表
面に照射される。このようにして、記録層表面に照射さ
れた光ビームの反射光は、記録層の磁化方向に応じて偏
波面が回転し、対物レンズ５５、偏光ビームスプリッタ
５４（光ビームはレンズ５７の方向に透過する）、レン
ズ５７、シリンドリカルレンズ５８、本発明のプリズム
５９を介して、受光素子６０の受光面６０ａ上に集光し
電圧信号に変換される。

【００５８】ここで、本発明のプリズム５９に入射した
反射光の光ビームは、３つの光ビームに分離し（２つの
信号再生用光ビームと１つのフォーカスサーボ用光ビー
ムに分離する）、それぞれの光強度が受光素子６０で検
出さる。前記３つの光ビームのうち２つの信号再生用光
ビームの分離比（光強度の比）は反射光の偏波面の回転
によって変化するので、この分離比（光強度の比）を検
出することによって記録されている信号である記録層の
磁化方向を検出することができる。

【００５９】

【効果】本発明のプリズムは、以上で説明したように構
成されるので、２個の光学異方性結晶体を貼り合わせる
ことなく光ビームを、複数の光ビームに分離させること
ができる。従って、プリズムの製造に於いて、貼り合わ
せ工程の省略および研磨工程の削減ができ、また使用す
る光学異方性結晶体も半分で済むので、製造原価を低減
することができる。

【００６０】又、プリズムを構成する光学異方性結晶体
の光学軸が、反射面及び水平断面に垂直な面内にある場
合は、単純な構成で従来の３ビームウオラストンプリズ
ムと同様に光ビームを３ビームに分離することができる
ので、従来３ビームウオラストンプリズムと置き換えた
安価な光学ピックアップ装置を提供することができる。
更に、光学異方性結晶体の光学軸と水平断面の法線との
なす角度が２４．２°から４５．０°又は６３．４°か
ら７７．６°の範囲に設定すれば、光学ピックアップ装
置に使用した際に、良好な信号再生用の光ビームとフォ
ーカスサーボ用の光ビームの分離比（ａ：ｂ）を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明（実施例１）に係るプリズムの構成を示
す斜視図及び水平断面図である。

【図２】本発明に係るプリズムの入射面、反射面及び出
射面の構成を示す水平断面図である。

【図３】本発明に係るプリズムの動作原理を説明するた
めの斜視図である。

【図４】本発明に係るプリズムの動作原理を説明するた
めの水平断面図である。

【図５】本発明に係るプリズムの偏光分離過程を示す説
明図である。

【図６】本発明に係るプリズムの光学軸を示す説明図で
ある。

【図７】実施例２に係るプリズムの構成を示す斜視図及
び水平断面図である。

【図８】実施例３に係るプリズムの構成を示す斜視図及
び水平断面図である。

【図９】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示
す模式図である。

【図１０】従来の光学ピックアップ装置の構成を示す模
式図である。

【図１１】光学ピックアップ装置の受光素子上のスポッ
ト形状を示した説明図である。

【図１２】従来の３ビームウオラストンプリズムの動作
を説明するための斜視図である。

【図１０】従来の３ビームウオラストンプリズムの偏光
分離過程を示す説明図である。

【符号の説明】

１ プリズム １’ プリズムの鏡像 ２ 入射面 ２ａ 入射面の法線 ３ 反射面 ３ａ 反射面の法線 ４ 出射面 ４ａ 出射面の法線 ８ 光学軸 １０、１１、１２、１３ 光ビーム １５ 水平断面 ２１ａ、２１ｂ、２１ａ’、２１ｂ’ 偏波面 ３０ プリズムの光学軸 ３１ プリズムの鏡像の光学軸 ３３ａ、３４ａ、３５ａ 常光成分 ３３ｂ、３４ｂ、３５ｂ 異常光成分

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１２月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明（実施例１）に係るプリズムの構成を示
す斜視図及び水平断面図である。

【図２】本発明に係るプリズムの入射面、反射面及び出
射面の構成を示す水平断面図である。

【図３】本発明に係るプリズムの動作原理を説明するた
めの斜視図である。

【図４】本発明に係るプリズムの動作原理を説明するた
めの水平断面図である。

【図５】本発明に係るプリズムの偏光分離過程を示す説
明図である。

【図６】本発明に係るプリズムの光学軸を示す説明図で
ある。

【図７】実施例２に係るプリズムの構成を示す斜視図及
び水平断面図である。

【図８】実施例３に係るプリズムの構成を示す斜視図及
び水平断面図である。

【図９】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示
す模式図である。

【図１０】従来の光学ピックアップ装置の構成を示す模
式図である。

【図１１】光学ピックアップ装置の受光素子上のスポッ
ト形状を示した説明図である。

【図１２】従来の３ビームウオラストンプリズムの動作
を説明するための斜視図である。

【図１３】従来の３ビームウオラストンプリズムの偏光
分離過程を示す説明図である。

【符号の説明】 １ プリズム １’ プリズムの鏡像 ２ 入射面 ２ａ 入射面の法線 ３ 反射面 ３ａ 反射面の法線 ４ 出射面 ４ａ 出射面の法線 ８ 光学軸 １０、１１、１２、１３ 光ビーム １５ 水平断面 ２１ａ、２１ｂ、２１ａ’、２１ｂ’ 偏波面 ３０ プリズムの光学軸 ３１ プリズムの鏡像の光学軸 ３３ａ、３４ａ、３５ａ 常光成分 ３３ｂ、３４ｂ、３５ｂ 異常光成分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学異方性結晶体からなるプリズムに於
   いて、入射面の法線、反射面の法線、及び出射面の法線
   を含む断面上で、入射面の法線と出射面の法線とが直交
   し、反射面の法線が入射面の法線と出射面の法線とがな
   す角度の２等分線に平行であり、かつ光学異方性結晶体
   の光学軸と上記断面の法線とのなす角度θが、０°＜θ
   ＜９０°であることを特徴とするプリズム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプリズムに於いて、プリ
   ズムを構成する光学異方性結晶体の光学軸が、入射面の
   法線、反射面の法線、及び出射面の法線を含む断面と反
   射面の双方に垂直な面に平行であることを特徴とするプ
   リズム。
3. 【請求項３】 請求項１記載のプリズムに於いて、プリ
   ズムを構成する光学異方性結晶体の光学軸が、入射面の
   法線、反射面の法線、及び出射面の法線を含む断面と反
   射面の双方に垂直な面に平行で、かつ上記光学軸と断面
   の法線とのなす角度θが、２４．２°≦θ≦４５．０°
   又は６３．４°≦θ≦７７．６°の範囲であることを特
   徴とするプリズム。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３記載のプリズムを
   利用した光学ピックアップ装置。