JPH10186135A - 偏光素子及びこれを利用した光学ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光素子や複屈折プリズム等を構成する上
で、従来にない光学材料から形成することができ、材料
の選択の幅を増やすとともに、このような素子を利用し
た光学ピックアップ及び光ディスク装置を提供するこ
と。 【解決手段】 光学的性質が屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚの
屈折率楕円体で表される二軸性結晶で構成されており、
この三つの屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚのうちの二つが近似
している、偏光素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、偏光子，位相子，
複像偏光子等の偏光素子と、これを利用した光磁気ディ
スク（ＭＯ）等の信号を記録及び／又は再生するための
光学ピックアップ、及び光ディスク装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、偏光素子は、入射する偏光の方
向に対して、異なる屈折率を有することにより、非偏光
から偏光を分離したり、光の偏光状態を検出するための
光学素子であって、従来、光学設計の容易なことから、
一軸性結晶が広く使用されている。このような偏光素子
としては、最も基本的な偏光子や位相子と、これらの複
合素子である複像偏光子等の種々のものが知られてい
る。このうち、複像偏光子として、ウォラストンプリズ
ムや３ビームウォラストンプリズムがあり、これらを用
いた光磁気ディスク記録再生用の光学ピックアップが一
般に利用されるようになってきている。

【０００３】このような偏光素子は、従来一軸性結晶と
して水晶から構成されているが、例えば直径６４ｍｍの
所謂ミニディスク（ＭＤ）等、光磁気ディスクの小型化
・高密度化に伴って、光学ピックアップ自体の小型化が
要求されることにより、屈折率差がより大きい例えばＬ
Ｎ（ＬｉＮｂＯ３：ニオブ酸リチウム）等から構成され
るようになってきている。これにより、より大きな光線
分離が得られるので、光学ピックアップ全体が小型に構
成されることになる。

【０００４】さらに、このようなＬＮから成るウォラス
トンプリズムを使用した光学ピックアップにおいては、
ウォラストンプリズムにより、光磁気ディスクからのＭ
Ｏ信号を含む戻り光ビームを分離することにより、分離
した各光ビームをそれぞれ光検出器の対応する受光部に
導いて、各光ビームの検出を行なう。これにより、各受
光部からの検出信号に基づいて、光磁気ディスクのグル
ーブに記録された再生信号（ＲＦ信号）及びアドレス信
号が、検出されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の光学ピックアップにおいては、光学ピックア
ップの小型化に伴い、ＬＮから成るウォラストンプリズ
ムによる戻り光の分離が比較的小さくなってしまうこと
から、光検出器の各受光部の位置が高精度で調整される
必要があり、組立コストが高くなってしまうという問題
があった。そこで、一軸結晶であるＬＮ等に限らず、他
の光学材料を用いて、光学ピックアップで使用される複
像偏光素子，あるいは他の偏光子や位相子等の偏光素子
等を得られるようになれば、材料の選択の幅が広くな
り、光学性能の向上やコスト低減等をはかる上で、さら
なる可能性を追求できる。

【０００６】本発明は、以上の点に鑑み、偏光素子や複
屈折プリズム等を構成する上で、従来にない光学材料か
ら形成することができ、材料の選択の幅を増やすととも
に、このような素子を利用した光学ピックアップ及び光
ディスク装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、光学的性質が屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚの屈折率楕
円体で表される二軸性結晶で構成されており、この三つ
の屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚのうちの二つが近似してい
る、偏光素子により、達成される。

【０００８】また、上記目的は、二つのプリズムを固定
することにより構成されていて、一方のプリズムは、光
学的性質が屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚの屈折率楕円体で表
される二軸性結晶で構成されており、この三つの屈折率
ｎｘ，ｎｙ，ｎｚのうちの二つが近似している、複屈折
プリズムによっても、達成される。

【０００９】さらに、上記二つのプリズムにおける双方
のプリズムは、光学的性質が屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚの
屈折率楕円体における三つの屈折率軸方位で表される二
軸性結晶で構成されており、この三つの屈折率ｎｘ，ｎ
ｙ，ｎｚのうちの二つが近似しているように構成されて
いてもよい。

【００１０】複屈折性を示す結晶の光学的性質を説明す
るための屈折率楕円体の一例を図２０に示す。屈折率楕
円体は主値が主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚの楕円体であ
る。ＯＡ１，ＯＡ２は主光軸であり、屈折率楕円体の主
軸Ｘ，Ｙ，Ｚの方向は、この図では屈折率軸方位ｎｘ，
ｎｙ，ｎｚ（ｎｘ軸，ｎｙ軸，ｎｚ軸）に一致してい
る。

【００１１】尚、本発明の発明者は、対象となる二軸結
晶において、この３つの屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚのうち
の２つの屈折率が近似している材料を選択すると、あた
かも一軸結晶のように扱うことができることを見いだし
た。したがって、本明細書においては、この互いに近似
した屈折率軸方位を便宜的にｎ１軸，ｎ２軸とし、その
互いに近似した屈折率をｎ１，ｎ２と呼ぶこととする。
また、他の２つと一致しない屈折率を有する屈折率軸方
位をｎ３またはｎ３軸とし、その屈折率をｎｚと呼ぶこ
ととする。このため、このように呼称する３つの屈折率
軸方位ｎ１，２ｂ，ｎ３は、一般に結晶構造の性質を説
明する際に使用する際に用いられるものと相違する場合
がある。

【００１２】上記構成によれば、偏光素子が、ｎ１軸及
びｎ２軸に関してほぼ同じ屈折率を有していて、これら
二つの屈折率軸方位がそろっている二軸性結晶から構成
されているので、近似的にひとつの屈折率軸方位として
扱える。このため、このような二軸結晶は、近似的に一
軸性結晶とほぼ同様の光学特性を有することになる。

【００１３】従って、従来は一軸結晶しか用いられなか
った光学素子にこのような二軸結晶を用いることがで
き、材料の選択の幅が拡がる。この結果、従来多く用い
られていた例えばＬＮ等に代えて、ＫＴＰ等を用いるこ
とが可能となり、このようなものを選択することで、偏
光の分離角を大きくすることが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図２０を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例で
あるから、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を
限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られる
ものではない。

【００１５】図１は、本発明による偏光素子としてのウ
ォラストンプリズムを組み込んだ光学ピックアップを備
えた光ディスク装置を示している。図１において、光デ
ィスク装置１０は、光磁気ディスク１１を回転駆動する
駆動手段としてのスピンドルモータ１２と、光学ピック
アップ２０、その駆動手段としての送りモータ１４，光
磁気ディスク１１に対して情報記録を行なうための磁気
ヘッド１５を備えている。ここで、スピンドルモータ１
２は、システムコントローラ１６及びサーボ制御回路１
８により駆動制御され、所定回転数で回転される。

【００１６】また、光学ピックアップ２０は、この回転
する光磁気ディスク１１の信号記録面に対して光を照射
して、記録時には、信号変復調器及びＥＣＣ１７からの
信号に基づいて、記録磁気ヘッド１５と共に、信号の記
録を行なうと共に、再生時には、この信号記録面からの
戻り光を検出するために、信号変復調器及びＥＣＣ１７
に対して戻り光に基づく再生信号を出力する。これによ
り、信号変復調器及びＥＣＣ１７の信号復調部にて復調
された記録信号は、ＥＣＣ（エラーコレクション）部を
介して誤り訂正され、例えばコンピュータのデータスト
レージ用の場合には、インターフェースを介して、外部
コンピュータ等に送出される。これにより、外部コンピ
ュータ等は、光磁気ディスク１１に記録された信号を、
再生信号として受け取ることができるようになってい
る。また、光ディスク装置が例えばオーディオ用の場合
には、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換器のＤ／Ａ変換部でデジタル
／アナログ変換され、オーディオ信号を得るようになっ
ている。

【００１７】上記光学ピックアップ２０には、例えば光
磁気ディスク１１上の所定の記録トラックまで移動させ
るための送りモータ１４が接続されている。スピンドル
モータ１２の制御と、送りモータ１４の制御と、光学ピ
ックアップ２０の対物レンズを保持する二軸アクチュエ
ータのフォーカシング方向及びトラッキング方向の制御
は、それぞれサーボ制御回路１８により行なわれる。

【００１８】図２（ａ）は、上記光ディスク装置１０に
組み込まれた光学ピックアップの第一の実施形態を示し
ている。図２において、光学ピックアップ２０は、光源
としての半導体レーザ素子２１から出射される光ビーム
の光路中に順次に配設された、光分離手段としてのビー
ムスプリッタ２２，平行光変換手段としてのコリメータ
レンズ２３及び光集束手段としての対物レンズ２４と、
ビームスプリッタ２２による分離光路中に順次に配設さ
れた、ウォラストンプリズム２５，平凹レンズ２６及び
光検出器２７とから構成されている。

【００１９】ここで、上記対物レンズ２４を除く各光学
素子、即ち半導体レーザ素子２１，ビームスプリッタ２
２，コリメータレンズ２３，ウォラストンプリズム２
５，平凹レンズ２６及び光検出器２７は、光学ピックア
ップ２０に設けられたガイド（図示せず）に沿って、光
磁気ディスク１１の半径方向に移動可能に支持された光
学ベース（図示せず）に、それぞれ固定保持されてい
る。

【００２０】上記半導体レーザ素子２１は、半導体の再
結合発光を利用した発光素子であり、所定のレーザ光を
出射する。

【００２１】ビームスプリッタ２２は、その偏光分離膜
２２ａが光軸に対して４５度傾斜した状態で配設された
偏光ビームスプリッタであり、半導体レーザ素子２１か
らの光ビームと光磁気ディスク１１の信号記録面からの
戻り光を偏光分離する。即ち、半導体レーザ素子２１か
らの光ビームの一部は、ビームスプリッタ２２の偏光分
離膜２２ａを透過し、戻り光ビームの一部は、ビームス
プリッタ２２の偏光分離膜２２ａで反射されるようにな
っている。

【００２２】コリメータレンズ２３は、凸レンズであっ
て、ビームスプリッタ２２からの光ビームを平行光に変
換する。

【００２３】対物レンズ２４は、凸レンズであって、コ
リメータレンズ２３からの平行光ビームを、回転駆動さ
れる光磁気ディスク１１の信号記録面の所望の記録トラ
ック上に集束させる。ここで、対物レンズ２４は、図示
しない二軸アクチュエータにより、二軸方向即ちフォー
カシング方向及びトラッキング方向に移動可能に支持さ
れている。

【００２４】ウォラストンプリズム２５は、例えば貼り
合わせプリズムにより構成されており、光磁気ディスク
１１からの戻り光ビームを分割して、複数の光ビームを
出射するものである。平凹レンズ２６は、戻り光学系の
倍率を大きくし、スポットの分離を確保するものであ
る。

【００２５】光検出器２７は、図（ｂ）に示すように、
ビームスプリッタ２２で反射され、ウォラストンプリズ
ム２５及び平凹レンズ２６を介して偏光分離されて入射
する二つの戻り光ビームに対して、それぞれ受光部２７
ａ，２７ｂを有するように構成されている。図示の場
合、受光部２７ａ，２７ｂは、それぞれ二分割されてお
り、これにより、各分割部の出力信号差から、アドレス
信号が、受光部２７ａ，２７ｂの出力信号差から光磁気
信号が得られるようになっている。

【００２６】図３は、上記ウォラストンプリズム２５の
構成例を示している。図３において、ウォラストンプリ
ズム２５は、二つの三角柱状のプリズム２５ａ，２５ｂ
を貼り合わせることにより、構成されており、プリズム
２５ａ，２５ｂは、それぞれ二軸性結晶、例えばＫＴＰ
（ＫＴｉＯＰＯ4 ）から成る。プリズム２５ａ，２５ｂ
の互いに対向する貼り合わせ面は、入射光の光軸に垂直
な面に対してθだけ傾斜していると共に、この貼り合わ
せ面と反対側の入射面及び出射面は、入射光の光軸に対
して垂直になるように形成されている。

【００２７】尚、ところで、各プリズム２５ａ，２５ｂ
は、一方のｎ１軸と他方のｎ３軸が互いに平行に、且つ
一方のｎ３軸と他方のｎ１軸が互いに平行になるように
配置できる。あるいは一方のｎ２軸と他方のｎ３軸が互
いに平行に、且つ一方のｎ３軸と他方のｎ１軸が互いに
平行になるように、配設できる。このようにすると、偏
光分離角の比較的大きなウォラストンプリズムが構成さ
れることになる。

【００２８】また、各プリズム２５ａ，２５ｂは、一方
のｎ１軸と他方のｎ２軸が互いに平行に、且つ一方のｎ
２軸と他方のｎ３軸が互いに平行になるように、あるい
は一方のｎ２軸と他方のｎ１軸が互いに平行に、且つ一
方のｎ１軸と他方のｎ３軸が互いに平行になるように、
配設されている。これにより、偏光分離角の比較的小さ
なウォラストンプリズムが構成されることになる。この
ように、二軸性結晶を用いて、二つのプリズムを構成す
ることにより、これらが同一の材料であっても、偏光分
離角の異なるウォラストンプリズムを得ることができ
る。

【００２９】このような構成のウォラストンプリズム２
５に対して、入射光及び出射光の偏光方向は、入射側か
ら見て図６に示すようになる。

【００３０】また、上記各プリズム２５ａ，２５ｂは、
それぞれ常光線及び異常光線に対して、異なる屈折率を
有する。例えば上述したＫＴＰから成るプリズムの場
合、入射光の波長λを７８０ｎｍとすると、常光線に対
する屈折率ｎｏ＝１．７５０７となり、異常光線に対す
る屈折率ｎｅ＝１．８４４８である。従って、ウォラス
トンプリズム２５の上述した傾斜角度θに対して、入射
光うち常光線が例えば図３にて上側に角度δ１だけ屈折
し、異常光線が下側に角度δ２だけ屈折することにな
る。かくして、全体として、ウォラストンプリズム２５
により分離される常光線及び異常光線の分離角δは、図
９に示すように、例えば傾斜角度θが３０度のとき、分
離角δは約６度となる。

【００３１】これに対して、プリズム２５ａ，２５ｂ
が、水晶から構成されている場合には、入射光の波長λ
７８０ｎｍにて、常光線に対する屈折率ｎｏ＝１．５３
８６４６２３１となり、異常光線に対する屈折率ｎｅ＝
１．５４７５７０６９６である。従って、ウォラストン
プリズム２５の上述した傾斜角度θに対して、ウォラス
トンプリズム２５により分離される常光線及び異常光線
の分離角δは、図７に示すように、例えば傾斜角度θが
３０度のとき、分離角δは約０．６度となる。

【００３２】また、プリズム２５ａ，２５ｂが、一軸性
結晶であるＬＮから構成されている場合には、入射光の
波長λ７８０ｎｍにて、常光線に対する屈折率ｎｏ＝
２．２５８となり、異常光線に対する屈折率ｎｅ＝２．
１７８である。従って、ウォラストンプリズム２５の上
述した傾斜角度θに対して、ウォラストンプリズム２５
により分離される常光線及び異常光線の分離角δは、図
８に示すように、例えば傾斜角度θが３０度のとき、分
離角δは約５度となる。

【００３３】かくして、プリズム２５ａ，２５ｂが二軸
性結晶ＫＴＰから構成されている場合、水晶の場合に比
較して大幅に偏光分離角δを大きくすることが可能であ
ると共に、一軸性結晶であるＬＮと同等以上の比較的大
きな偏光分離角δが得られることになる。つまり、ウォ
ラストンプリズム２５の上述した傾斜角度θが同じであ
れば、偏光分離角が大きくなり、偏光分離角が等しくす
るのであれば、その分ウォラストンプリズム２５の上述
した傾斜角度θが小さくなる。

【００３４】本実施形態による光学ピックアップ２０を
組み込んだ光ディスク装置１０は、以上のように構成さ
れており、次のように動作する。先づ、光ディスク装置
１０のスピンドルモータ１２が回転することにより、光
磁気ディスク１１が回転駆動される。そして、光学ピッ
クアップ２０が、光磁気ディスク１１の半径方向に移動
されることにより、対物レンズ２４の光軸が、光磁気デ
ィスク１１の所望のトラック位置まで移動されることに
より、アクセスが行なわれる。

【００３５】この状態にて、光学ピックアップ２０に
て、半導体レーザ素子２１からの光ビームは、ビームス
プリッタ２２を透過し、コリメータレンズ２３により平
行光に変換される。そして、この平行光ビームは、対物
レンズ２４を介して、光磁気ディスク１１の信号記録面
に集束される。光磁気ディスク１１からの戻り光は、再
び対物レンズ２４，コリメータレンズ２３を介して、ビ
ームスプリッタ２２に入射する。そして、ビームスプリ
ッタ２２の偏光分離膜２２ａで反射され、ウォラストン
プリズム２５及びマルチレンズ２６を介して、光検出器
２７に結像する。これにより、光検出器２７の検出信号
に基づいて、光磁気ディスク１１の記録信号が再生され
る。

【００３６】その際、信号変復調器及びＥＣＣ１７は、
光検出器２７からの検出信号により、トラッキングエラ
ー信号を検出すると共に、非点収差法によりフォーカシ
ングエラー信号を検出する。そして、サーボ制御回路１
８は、システムコントローラ１６を介して、図示しない
二軸アクチュエータをサーボ制御して、対物レンズ２４
が、フォーカシング方向に移動調整され、フォーカシン
グが行なわれると共に、トラッキング方向に移動調整さ
れて、トラッキングが行なわれる。

【００３７】この場合、ウォラストンプリズム２５は、
各プリズム２５ａ，２５ｂが二軸性結晶例えばＫＴＰに
より構成されているので、比較的大きな偏光分離角δが
得られることになる。従って、同じ偏光分離角δを得る
のであれば、各プリズム２５ａ，２５ｂそしてウォラス
トンプリズム２５が従来より小型，薄型に且つ軽量に構
成されることになり、光学ピックアップそして光ディス
ク装置全体が小型且つ軽量に構成されることになる。

【００３８】図１０は、本発明による複屈折プリズム
（ロションプリズム）の第二の実施形態を組み込んだ光
学ピックアップを示している。図１０において、光学ピ
ックアップ３０は、図２に示した光学ピックアップ２０
におけるウォラストンプリズム２５の代わりに、同様の
複屈折プリズムによって構成されたロションプリズム３
１が備えられている点でのみ異なる構成である。

【００３９】このロションプリズム３１は、図１１に示
すように、二つの三角柱状のプリズム３１ａ，３１ｂを
貼り合わせることにより、構成されており、プリズム３
１ａ，３１ｂは、それぞれ二軸性結晶からなり、特に例
えばＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4）が選択される。プリズム
３１ａ，３１ｂの互いに対向する貼り合わせ面は、光軸
に垂直な面に対してθだけ傾斜していると共に、この貼
り合わせ面と反対側の入射面及び出射面は、光軸に対し
て垂直になるように形成されている。また、プリズム３
１ａは、ＫＴＰの三つの屈折率軸方位のうち、ｎ３軸が
光軸と平行に延びるように、構成されている。他方、プ
リズム３１ｂは、ＫＴＰの三つの屈折率軸方位のうち、
ｎ３軸が光軸に垂直に、図１１においては斜め４５度に
延びるように、構成されている。尚、上記プリズム３１
ａ，３１ｂは、そのｎ１軸同士が互いに平行に、且つ一
方のｎ２軸と他方のｎ３軸が互いに平行になるように、
配設され、あるいはそのｎ２軸同士が互いに平行に、且
つ一方のｎ１軸と他方のｎ３軸が互いに平行になるよう
に、配設されている。

【００４０】このような構成のロションプリズム３１に
対して、入射光及び出射光の偏光方向は、入射側から見
て図１２に示すようになる。

【００４１】従って、上記各プリズム３１ａ，３１ｂ
は、前述したように、それぞれ常光線及び異常光線に対
して、異なる屈折率を有する。これにより、ロションプ
リズム３１の上述した傾斜角度θに対して、入射光のう
ち常光線がプリズム３１ａ，３１ｂを直進すると共に、
異常光線が下側に角度δだけ屈折することになる。

【００４２】この場合、ロションプリズム３１は、各プ
リズム３１ａ，３１ｂが二軸性結晶例えばＫＴＰにより
構成されているので、比較的大きな偏光分離角δが得ら
れることになる。従って、同じ偏光分離角δを得るので
あれば、各プリズム３１ａ，３１ｂそしてロションプリ
ズム３１がＬＮを用いるより小型，薄型に且つ軽量に構
成されることになり、光学ピックアップそして光ディス
ク装置全体が小型且つ軽量に構成されることになる。

【００４３】図１３は、本発明による複屈折プリズムの
第三の実施形態を組み込んだ光学ピックアップを示して
いる。図１３（ａ）において、光学ピックアップ４０
は、図２に示した光学ピックアップ２０と比較して、半
導体レーザ素子２１とビームスプリッタ２２との間の光
路中に、グレーティング４１が設けられている。また、
ウォラストンプリズム２５の代わりに、後述するように
構成された３本ビームに偏光分離するウォラストンプリ
ズム４２と、光検出器２７の代わりに、図３（ｂ）に示
すように、このグレーティング４１により分割された各
光ビームに対応してそれぞれ受光部を有する光検出器４
３が備えられている点でのみ異なる構成である。

【００４４】上記光検出器４３は、この場合、グレーテ
ィング４１により分割された３つの光ビームに関する光
磁気ディスク１１からの戻り光に対して、それぞれ３ビ
ームウォラストンプリズム４２により偏光分離された各
光ビームに対して受光部を有するように構成されてい
る。これにより、各受光部からの検出信号に基づいて、
光磁気信号（ＭＯ信号）や、プッシュプル法により、ア
ドレス信号が得られ、また３スポット法によりトラッキ
ングエラー信号が、さらに非点収差法によりフォーカス
エラー信号が、それぞれ得られるようになっている。

【００４５】ウォラストンプリズム４１は、図１４に示
すように、二つの三角柱状のプリズム４１ａ，４１ｂを
貼り合わせることにより、構成されている。プリズム４
１ａ，４１ｂは、それぞれ二軸性結晶、例えばＫＴＰ
（ＫＴｉＯＰＯ4 ）からなる。プリズム４１ａ，４１ｂ
の互いに対向する貼り合わせ面は、光軸に垂直な面に対
してθだけ傾斜していると共に、この貼り合わせ面と反
対側の入射面及び出射面は、光軸に対して垂直になるよ
うに形成されている。

【００４６】ここで、プリズム４１ｂは、ＫＴＰの三つ
の屈折率軸方位のうち、ｎ３軸が光軸に垂直に、且つ上
記傾斜方向に延びるように、構成されている。他方、プ
リズム４１ａは、ＫＴＰの三つの屈折率軸方位のうち、
ｎ３軸が光軸に垂直に、且プリズム４１ｂのｎ３軸と４
５度の角度をなすように、構成されている。尚、上記プ
リズム４１ａ，４１ｂは、好ましくは、そのｎ１軸また
はｎ２軸及びｎ３軸による面が互いに平行に、且ｎ１軸
同士またはｎ２軸同士及びｎ３軸同士が、それぞれ互い
に４５度の角度をなすように、配設されている。

【００４７】このような構成のウォラストンプリズム４
１に対して、入射光の偏光方向は、入射側から見て図１
５に示すようになる。即ち、入射光の偏光方向は、プリ
ズム４１ｂのｎ３軸に対して直角に、且プリズム４１ａ
のｎ３軸に対して４５度の角度をなすように、設定され
ている。これにより、入射偏光のうち、プリズム４１ａ
内で分離された常光線及び異常光線は、それぞれプリズ
ム４１ｂ内で、常光線及び異常光線に分離されることに
なる。

【００４８】ここで、プリズム４１ａ内の常光線がプリ
ズム４１ｂで異常光線に分離された光線ｏｅと、プリズ
ム４１ａ内の異常光線がプリズム４１ｂで常光線に分離
された光線ｅｏとは、それぞれ単独で屈折して、分離さ
れる。これに対して、プリズム４１ａ内の常光線がプリ
ズム４１ｂで常光線に分離された光線ｏｏと、プリズム
４１ａ内の異常光線がプリズム４１ｂで異常光線に分離
された光線ｅｅとは、それぞれ直進することになり、互
いに重なって一つの光ビームとなる。かくして、ウォラ
ストンプリズム４１が所謂３ビームウォラストンプリズ
ムとして作用することになり、入射光は、３つの光ビー
ムに偏光分離されることになる。

【００４９】この場合、ウォラストンプリズム４１は、
各プリズム４１ａ，４１ｂが二軸性結晶例えばＫＴＰに
より構成されているので、上記光線ｏｅ，ｅｏについて
は、比較的大きな偏光分離角が得られることになる。従
って、同じ偏光分離角を得るのであれば、各プリズム４
１ａ，４１ｂそしてウォラストンプリズム４１が従来よ
り小型，薄型に且つ軽量に構成されることになり、光学
ピックアップそして光ディスク装置全体が小型且つ軽量
に構成されることになる。

【００５０】図１６は、図２に示した光学ピックアップ
２０で使用されるウォラストンプリズム２５の代わりに
使用される、複像偏光子５０を示している。図１６にお
いて、複像偏光子５０は、二軸性結晶、例えばＫＴＰか
ら成る平行平板から構成されている。ここで、複像偏光
子５０は、例えば入射光の偏光方向に対して垂直な方向
に傾斜して配設されている。さらに、複像偏光子５０
は、好ましくは、その３つの屈折率軸方位のうち、ｎ１
軸及びｎ３軸が、図１７に示すように、それぞれ傾斜方
向に関して４５度の角度をなすように、配置されてい
る。これにより、最大の偏光分離角が得られることにな
る。この場合、複像偏光子５０は、二軸性結晶例えばＫ
ＴＰにより構成されているので、比較的大きな偏光分離
角が得られることになる。従って、同じ偏光分離角を得
るのであれば、各複像偏光子５０自体が従来より小型，
薄型に且つ軽量に構成されることになり、光学ピックア
ップそして光ディスク装置全体が小型且つ軽量に構成さ
れることになる。

【００５１】図１８は、図２に示した光学ピックアップ
２０で使用されるウォラストンプリズム２５の代わりに
使用される、複像偏光子５１を示している。図１８にお
いて、複像偏光子５１は、二軸性結晶、例えばＫＴＰか
ら成る楔型プリズムから構成されている。ここで、複像
偏光子５１は、入射面が、入射光の偏光方向に対して垂
直な方向に傾斜していると共に、出射面が、光軸に対し
て垂直になるように、配設されている。

【００５２】この場合、複像偏光子５１は、二軸性結晶
例えばＫＴＰにより構成されているので、比較的大きな
偏光分離角が得られることになる。従って、同じ偏光分
離角を得るのであれば、各複像偏光子５１自体が従来よ
り小型，薄型に且つ軽量に構成されることになり、光学
ピックアップそして光ディスク装置全体が小型且つ軽量
に構成されることになる。

【００５３】図１９は、図２に示した光学ピックアップ
２０で使用されるウォラストンプリズム２５の代わりに
使用される、複像偏光子５２を示している。図１９にお
いて、複像偏光子５２は、二軸性結晶、例えばＫＴＰか
ら成る三角柱状のプリズムから構成されている。さら
に、複像偏光子５２は、入射面が、入射光の偏光方向に
対して垂直な方向に傾斜していると共に、出射面が、光
軸に対して垂直になるように、配設されており、さら
に、この出射面が光検出器２７の表面に接触するよう
に、光検出器２７と一体に構成されている。

【００５４】この場合、複像偏光子５２は、二軸性結晶
例えばＫＴＰにより構成されているので、比較的大きな
偏光分離角が得られることになる。従って、同じ偏光分
離角を得るのであれば、各複像偏光子５２自体が従来よ
り小型，薄型に且つ軽量に構成されることになり、光学
ピックアップそして光ディスク装置全体が小型且つ軽量
に構成されることになる。さらに、複像偏光子５２は、
光検出器２７と一体に構成されていることにより、複像
偏光子５２と光検出器２７との位置合わせが不要とな
り、組立が容易に行なわれ、コストが低減されることに
なる。

【００５５】図２０は、図１１に示したロションプリズ
ム３１の代わりに使用される、複像偏光子５３を示して
いる。図２０において、複像偏光子５３は、二つの三角
柱状のプリズム５３ａ及び５３ｂから構成されている。
また、一方のプリズム、例えば入射側のプリズム５３ａ
が、等方性媒質、例えばガラスから成り、他方のプリズ
ム、例えば出射側のプリズム５３ｂが、二軸性結晶、例
えばＫＴＰから成る三角プリズムから構成されている。
さらに、上記プリズム５３ｂは、その入射側の傾斜面５
３ｃが、入射光の偏光方向に対して垂直な方向に傾斜し
ている。これにより、最大の偏光分離角が得られるよう
になっている。

【００５６】この場合、複像偏光子５０は、二軸性結晶
例えばＫＴＰにより構成されているので、比較的大きな
偏光分離角が得られることになる。従って、同じ偏光分
離角を得るのであれば、各複像偏光子５３自体が従来よ
り小型，薄型に且つ軽量に構成されることになり、光学
ピックアップそして光ディスク装置全体が小型且つ軽量
に構成されることになる。

【００５７】上記実施形態による光ディスク装置１０及
び光学ピックアップ２０においては、二軸性結晶として
ＫＴＰを使用した場合について説明したが、これに限ら
ず、ウォラストンプリズム，ロションプリズム等の複屈
折プリズムや他の偏光素子が、３つの屈折率軸方位に関
して、二つの軸方位の屈折率がほぼ同じであるような他
の二軸性結晶により構成されていてもよいことは明らか
である。

【００５８】また、上記実施形態においては、ウォラス
トンプリズム，ロションプリズム等の複屈折プリズムや
複像偏光子について説明したが、これに限らず、偏光を
分離するために使用される他の偏光子や移相子を含む偏
光素子に本発明を適用し得ることは明らかである。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、偏
光素子や複屈折プリズム等を構成する上で、従来にない
光学材料から形成することができ、材料の選択の幅を増
やすとともに、このような素子を利用した光学ピックア
ップ及び光ディスク装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による複屈折プリズムを組み込んだ光デ
ィスク装置の全体構成を示すブロック図である。

【図２】図１の光ディスク装置における光学ピックアッ
プの構成を示す概略側面図及び光検出器の拡大斜視図で
ある。

【図３】図２の光学ピックアップにおける複屈折プリズ
ムの第一の実施形態（ウォラストンプリズム）の構成を
示す拡大側面図である。

【図４】図３のウォラストンプリズムの入射面を示す概
略図である。

【図５】図３のウォラストンプリズムの出射面を示す概
略図である。

【図６】図３のウォラストンプリズムの入射光及び出射
光の偏光方向を示す概略図である。

【図７】従来の水晶から成るウォラストンプリズムの場
合の貼り合わせ面の傾斜角度θと偏光分離角δとの関係
を示すグラフである。

【図８】従来のＬＮから成るウォラストンプリズムの場
合の貼り合わせ面の傾斜角度θと偏光分離角δとの関係
を示すグラフである。

【図９】図３のＫＴＰから成るウォラストンプリズムの
場合の貼り合わせ面の傾斜角度θと偏光分離角δとの関
係を示すグラフである。

【図１０】本発明による複屈折プリズムの第二の実施形
態（ロションプリズム）を組み込んだ光学ピックアップ
の構成を示す概略側面図及び光検出器の拡大斜視図であ
る。

【図１１】図１０の光学ピックアップにおけるロション
プリズムの構成を示す拡大側面図である。

【図１２】図１１のロションプリズムの入射光及び出射
光の偏光方向を示す概略図である。

【図１３】本発明による複屈折プリズムの第三の実施形
態（３ビームウォラストンプリズム）を組み込んだ光学
ピックアップの構成を示す概略側面図及び光検出器の拡
大斜視図である。

【図１４】図１０の光学ピックアップにおける３ビーム
ウォラストンプリズムの構成を示す拡大側面図である。

【図１５】図１４の３ビームウォラストンプリズムの入
射光及び出射光の偏光方向を示す概略図である。

【図１６】本発明による複像偏光子の第一の実施形態を
示す概略側面図である。

【図１７】図１６の複像偏光子の入射光及び出射光の偏
光方向を示す概略図である。

【図１８】本発明による複像偏光子の第二の実施形態を
示す概略側面図である。

【図１９】本発明による複像偏光子の第三の実施形態を
示す概略側面図及び光検出器の平面図である。

【図２０】本発明による複像偏光子の第四の実施形態を
示す概略側面図である。

【図２１】屈折率楕円体の一例を示す図である。

【符号の簡単な説明】

１０・・・光ディスク装置、１１・・・光磁気ディス
ク、１２・・・スピンドルモータ、１４・・・送りモー
タ、１５・・・磁気ヘッド、１６・・・システムコント
ローラ、１７・・・信号変復調器及びＥＣＣ、１８・・
・サーボ制御回路、２０・・・光学ピックアップ、２１
・・・半導体レーザ素子、２２・・・ビームスプリッ
タ、２３・・・コリメータレンズ、２４・・・対物レン
ズ、２５・・・ウォラストンプリズム、２６・・・マル
チレンズ、２７，４３・・・光検出器、３０，４０・・
・光学ピックアップ、３１・・・ロションプリズム、４
１・・・グレーティング、４２・・・３ビームウォラス
トンプリズム、５０，５１，５２，５３・・・複像偏光
子。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的性質が屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚの
   屈折率楕円体で表される二軸性結晶で構成されており、
   この三つの屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚのうちの二つが近似
   していることを特徴とする偏光素子。
2. 【請求項２】 二つのプリズムを固定することにより構
   成されていて、 一方のプリズムは、光学的性質が屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎ
   ｚの屈折率楕円体で表される二軸性結晶で構成されてお
   り、この三つの屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚのうちの二つが
   近似していることを特徴とする複屈折プリズム。
3. 【請求項３】 二つのプリズムを固定することにより構
   成されていて、 双方のプリズムは、光学的性質が屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎ
   ｚの屈折率楕円体で表される二軸性結晶で構成されてお
   り、この三つの屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚのうちの二つが
   近似していることを特徴とする複屈折プリズム。
4. 【請求項４】 一方のプリズムの三つの屈折率軸方位の
   うち、互いに屈折率が近似していない一つの屈折率に対
   応する軸方位が、光の入射する面の法線に平行に、且つ
   他方のプリズムの三つの屈折率軸方位のうち、互いに屈
   折率が近似していない一つの屈折率に対応する軸方位
   が、前記法線に垂直に配設されていることを特徴とする
   請求項３に記載の複屈折プリズム。
5. 【請求項５】 各プリズムの三つの屈折率軸方位のう
   ち、互いに屈折率が近似していない一つの屈折率に対応
   した軸方位が光の入射する面の法線に垂直に、且つ互い
   に垂直に配設されていることを特徴とする請求項３に記
   載の複屈折プリズム。
6. 【請求項６】 各プリズムの三つの屈折率軸方位のう
   ち、互いに屈折率が近似している二つの屈折率に対応す
   る軸方位のうちのどちらかと、これら以外の屈折率軸方
   位とから成る平面が互いに平行に、且つ各プリズムの互
   いに屈折率が近似している二つの屈折率軸方位同士、及
   びこれら以外の屈折率軸方位同士が互いに４５度の角度
   をなすように配設されていることを特徴とする請求項３
   に記載の複屈折プリズム。
7. 【請求項７】 光ビームを出射する光源と、 この光源から出射された光ビームを光ディスクの信号記
   録面上に集束させる光集束手段と、 前記光源と光集束手段との間に配設された光分離手段
   と、 この光分離手段で分離された光ディスクの信号記録面か
   らの戻り光ビームを偏光分離する偏光分離手段と、 偏光分離手段で偏光分離された各光ビームを受光する受
   光部を有する光検出器とを含んでおり、 前記光分離手段が、二つの二軸性結晶から成るプリズム
   を貼り合わせた複屈折プリズムから構成されていること
   を特徴とする光学ピックアップ。
8. 【請求項８】 光源から出射した光ビームを、光ディス
   クの信号記録面上に集束する光集束手段と、 光ディスクの信号記録面からの戻り光ビームを偏光分離
   手段により偏光分離して受光する受光部を有する光検出
   手段と、 前記光集束手段を移動可能な駆動手段と、 前記光検出手段の受光部からの信号に基づいて生成され
   たサーボ信号を、前記駆動手段に供給するサーボ手段と
   を含んでおり、 前記光分離手段が、二つの二軸性結晶から成るプリズム
   を貼り合わせた複屈折プリズムから構成されていること
   を特徴とする光ディスク装置。