JPH1090518A - Polarized light separating element and optical pickup device formed by using the same - Google Patents

Polarized light separating element and optical pickup device formed by using the same

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JPH1090518A
JPH1090518A JP8241527A JP24152796A JPH1090518A JP H1090518 A JPH1090518 A JP H1090518A JP 8241527 A JP8241527 A JP 8241527A JP 24152796 A JP24152796 A JP 24152796A JP H1090518 A JPH1090518 A JP H1090518A
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crystal
vector
light beam
light
polarization
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JP8241527A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Yokota
英明 横田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarized light separating element which is good in mass productivity and is inexpensive and optical pickup device formed by using the same. SOLUTION: This polarized light separating element is formed by joining three sheets of parallel flat plates consisting of optical anisotropic crystalline bodies. The optical axes of the first, second and third crystalline bodies are nonparallel with the normal of the incident surface of the first crystalline body. A vector d2 and a vector d3 intersect orthogonally with each other and satisfy (vector d1)+(vector d3)=(vector d2) when the polarized light sepn. in the first crystalline body is defined as the vector d1, the polarized light sepn. in the second crystalline body as vector d2 and the polarized light sepn. in the third crystalline body as vector d3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device for reproducing a signal recorded on a magneto-optical recording medium, and more particularly to a polarization plane of reflected light from the magneto-optical recording medium using an analyzer. The present invention relates to an optical pickup device for detecting a signal obtained as a rotation of the optical pickup.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, magneto-optical recording media have been used in various fields as rewritable recording media having a large storage capacity.

【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。
[0003] Such a magneto-optical recording medium is provided with a recording layer (perpendicular magnetization film) made of a TbCo-based ferromagnetic alloy and a protective layer made of polycarbonate or the like in this order on a disk-shaped substrate. A guide groove for tracking is spirally provided on the surface of the recording layer. In this magneto-optical recording medium, the signal is transmitted in the magnetization direction (vertically upward or vertically downward).
In order to read the recorded information, it is necessary to detect the magnetization direction.

【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。
Generally, to detect the magnetization direction, a recording layer portion magnetized vertically upward or vertically downward is irradiated with a light beam, and the plane of polarization of the reflected light due to the magnetic Kerr effect (optical axis of the light beam) is detected. And rotation (a plane including the vibration direction) are detected (rotate clockwise when the incident direction is the same as the magnetization direction, and counterclockwise when the magnetization direction is the opposite). As an optical element used to detect the rotation of the polarization plane, Japanese Patent Publication No.
A Wollaston prism disclosed in JP-A-195522 or JP-B-6-77351 is known.

【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9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5
5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。
[Explanation Regarding Structure of Optical Pickup Device] An optical pickup device using the Wollaston prism will be described with reference to FIG. In the figure, a light beam generated from a semiconductor laser 51 is
Are separated into zero-order light for signal reproduction and focus servo, and ± first-order light for tracking servo, respectively, and a collimator lens 53, a polarizing beam splitter 54 (light beam is reflected in the direction of the objective lens 55) and an objective lens. 5
Irradiation is performed on the surface of the recording layer of the magneto-optical recording medium 56 via the optical recording medium 5. In this way, the reflected light of the light beam applied to the surface of the recording layer has its polarization plane rotated in accordance with the magnetization direction of the recording layer, and the objective lens 55 and the polarizing beam splitter 54 (the light beam is directed in the direction of the lens 57). Through the lens 57, the cylindrical lens 58, and the Wollaston prism 61, and is condensed on the light receiving surface 60a of the light receiving element 60 and converted into a voltage signal.

【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。
Here, the reflected light incident on the Wollaston prism 61 is split into three light beams (separated into two signal reproducing light beams and one focus servo light beam). The intensity is detected by the light receiving element 60. Since the separation ratio (light intensity ratio) of two signal reproduction light beams among the three light beams changes due to the rotation of the plane of polarization of the reflected light, the separation ratio (light intensity ratio) is detected. The magnetization direction, which is a recorded signal, can be detected.

【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10の(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)。
The cylindrical lens 58 is an optical element that causes astigmatism, and when the light receiving surface 60a of the light receiving element 60 is at the focal position, FIG.
As shown in the figure, a circular spot 71 is formed on the light receiving surface 60a.
Are formed, and if the focus position is shifted, elliptical spots 72 and 73 are formed as shown in FIGS. Therefore, the focus can be adjusted by adjusting the spot shape of the focus servo light beam provided with the astigmatism by the cylindrical lens so as to be circular (generally called an astigmatism method). ).

【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11、図12
を参照して詳細に説明する。
[Description of Wollaston Prism] Next, FIG. 11 and FIG. 12 show the Wollaston prism.
This will be described in detail with reference to FIG.

【0009】図11(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)。
FIG. 11A is a perspective view of a Wollaston prism, which is composed of a first crystal body 82 and a second crystal body 83. The first crystal body 82 and the second crystal body 82
In the crystal body 83, lithium niobate, quartz, rutile,
A uniaxial crystal such as calcite is used, and the optical axis 82a of the first crystal 82 and the second crystal 8 when viewed from the incident surface S1.
The angle formed by the third optical axis 83a is non-perpendicular (hereinafter, the angle formed by the optical axis 82a of the first crystal 82 and the optical axis 83a of the second crystal 83 is non-perpendicular) An existing Wollaston prism is called a three-beam Wollaston prism.)

【0010】図11(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11(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と直交する偏波面を持つ偏波面
を持つ偏光成分と平行な偏光成分に再度分離する。
FIG. 11B shows three light beams 8 on the exit surface S3 when a light beam 84 is incident on the three-beam Wollaston prism 81 (incident from the incident surface S1 side).
The process of separation into 6, 87 and 88 is shown (FIG. 11A is viewed from the direction A). Here, the light beam 84 incident from the incident surface S1 is an ordinary light component (light having a polarization plane orthogonal to the optical axis 82a of the first crystal body 82) and an extraordinary light component (first crystal) in the first crystal body 82. Light having a polarization plane parallel to the optical axis 82a of the body 82). The ordinary light component and the extraordinary light component travel along the same traveling path 85 in the first crystal 82, and in the second crystal 83, the respective polarization components are orthogonal to the optical axis 83 a of the second crystal 83. The light is separated again into a polarized light component having a plane of polarization and a parallel polarized light component.

【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)。
That is, the three-beam Wollaston prism 8
The light beam passing through 1 is separated into the following four components (hereinafter, the refractive index felt by the ordinary light component is no and the refractive index felt by the extraordinary light component is ne).

【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。
(A) No is felt in the first crystal, and
(B) A light beam that felt no in the first crystal and a light beam that felt ne in the second crystal. (C) A light beam that felt no in the second crystal. Light beam that felt and felt no in the second crystal. (D) Light beam that felt ne in the first crystal and felt ne in the second crystal. (A), (D) The light beam of (a) travels along the same traveling path and becomes a light beam 87 for focus servo (becomes one light beam). One of the light beams (B) and (C) becomes a light beam 86 for signal reproduction, The other is a light beam 88 for signal reproduction.

【0013】図12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11(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11(a)のB方向から見た場合)を示している。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the separation ratio of the three light beams. FIG. 11A shows a case where the three-beam Wollaston prism 81 of FIG. 11A is viewed from the incident surface S1 side (FIG. a) when viewed from the direction B).

【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12(a)) 94aは3ビームウオラストンプリズムに入射する光ビ
ームの直線偏波の方向を、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直線偏波の方向94aと第1の結晶
体の光学軸92a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。
[1] Regarding the angle between the oscillation direction of the light beam and the optical axis of the crystal (FIG. 12 (a)) 94a indicates the direction of linear polarization of the light beam incident on the three-beam Wollaston prism, and 92a Denotes the optical axis of the first crystal, and 93a denotes the optical axis of the second crystal. here,
The angle formed between the direction 94a of the linear polarization of the incident light beam and the optical axis 92a of the first crystal is α, and the angle formed between the optical axis 92a of the first crystal and the optical axis 93a of the second crystal. Is β. The optical axis 92a of the first crystal and the optical axis 93a of the second crystal are parallel to the entrance surface S1 and the exit surface S3.

【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12(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に平行な偏波面を持つ異常
光成分95aと第1の結晶体の光学軸92aに垂直な偏
波面を持つ常光成分95a’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。
[2] Separation into an ordinary light component and an extraordinary light component in the first crystal (FIG. 12B) The light beam entering the three-beam Wollaston prism is:
An extraordinary light component 95a having a plane of polarization parallel to the optical axis 92a of the first crystal and an ordinary light component 95a 'having a plane of polarization perpendicular to the optical axis 92a of the first crystal are separated. Here, assuming that the amplitude of the light beam incident on the three-beam Wollaston prism is 1, the amplitude Ae of the light of the extraordinary light component 95a and the amplitude Ao of the light of the ordinary light component 95a 'are obtained by the following equations.

【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。
Ao = sinα Ae = cosα Note that the extraordinary light component 95a and the ordinary light component 95a ′ travel on the same traveling path in the first crystal.

【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12(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
な偏波面を持つ異常光成分96aと第2の結晶体の光学
軸93aに垂直な偏波面を持つ常光成分96a’に
((c)参照)、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に平行な偏波面
を持つ異常光成分97aと第2の結晶体の光学軸3aに
垂直な偏波面を持つ常光成分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。
[3] Separation into an ordinary light component and an extraordinary light component in the second crystal (FIGS. 12 (c) and 12 (d)) The light beam of the extraordinary light component 95a separated by the first crystal is In the second crystal, an extraordinary light component 96a having a plane of polarization parallel to the optical axis 93a of the second crystal and an ordinary light component 96a 'having a plane of polarization perpendicular to the optical axis 93a of the second crystal (((c )), The light beam of the ordinary light component 95a '
The extraordinary light component 97a having a plane of polarization parallel to the optical axis 93a of the second crystal and the ordinary light component 97a 'having a plane of polarization perpendicular to the optical axis 3a of the second crystal ((d)) See again) and separate again. Accordingly, the amplitudes ((A) to (D)) of the four lights are obtained by the following equations.

【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。
Aoo = Aocosβ = sinα · cosβ Aoe = Aosinβ = sinα · sinβ Aeo = Aesinβ = cosα · sinβ Aee = Aecosβ = cosα · cosβ Aoo: No is felt in the first crystal, and in the first crystal, Aoe: the amplitude of the light beam that felt no in Aoe: the amplitude of the light beam that felt no in the first crystal, and felt ne in the first crystal Aeo: in the first crystal The amplitude of the light of the light beam that senses ne and feels no in the first crystal body Aee: the light amplitude of the light beam that senses ne in the first crystal body and senses ne in the first crystal body Amplitude Accordingly, the separation ratio (ratio of light intensity) of the three light beams is obtained by the following equation.

【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。
A: b: c = (sin 2 α · sin 2 β): (cos 2 β): (cos 2 α · sin 2 β) (1) a, c: of the light beam for signal reproduction Light intensity b: Light intensity of light beam for focus servo In the above equation 1, the separation ratio of two light beams for signal reproduction (a:
c) The sin 2 alpha: obtained by cos 2 alpha, the segregation ratio (a: c)
Changes according to the rotation of the plane of polarization of the light beam (change in α). Therefore, the rotation of the plane of polarization can be detected by detecting a change in the separation ratio (a: c) of the two signal reproducing light beams.

【0020】又、ピックアップ装置に使用する場合、通
常、αは45°に設定されることが多く、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。
When used in a pickup device, α is usually set to 45 ° in many cases.
The separation ratio (a: b: c) of the two light beams is obtained by the following equation.

【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。
A: b: c = (sin 2 β) :( 2 cos 2 β) :( sin 2 β) (2) As can be seen from the above equation 2, the signal reproducing light beam and the focus servo are used. The light beam separation ratio (a: b) is determined by β. Therefore, in order to change the separation ratio (a: b) between the signal reproducing light beam and the focus servo light beam, the angle between the optical axis 92a of the first crystal and the optical axis 93a of the second crystal is changed. I need to change.

【0022】尚、以上に説明したように3ビームウオラ
ストンプリズムを用いなくても、従来から知られている
2ビームウオラストンプリズム(第1の結晶体の光学軸
と第2の結晶体の光学軸とのなす角度が直角であるウオ
ラストンプリズム)を用いて光学ピックアップ装置を構
成することもできる。しかし、この場合には、対物レン
ズからウオラストンプリズムまでの間の光路中にビーム
スプリッタを設けて光ビームを分離し、そのうち一方の
光ビームを信号再生用光ビームに、他方の光ビームをフ
ォーカスサーボ用光ビームに用いる必要があり、光学ピ
ックアップ装置が大型化、複雑化する。
As described above, even if a three-beam Wollaston prism is not used, a conventionally known two-beam Wollaston prism (the optical axis of the first crystal and the second crystal) can be used. The optical pickup device can also be configured using a Wollaston prism whose angle with the optical axis is a right angle. However, in this case, a beam splitter is provided in the optical path between the objective lens and the Wollaston prism to separate the light beams, and one of the light beams is used as a signal reproducing light beam and the other is used as a signal reproducing light beam. The optical pickup device must be used for a focus servo light beam, and the optical pickup device becomes large and complicated.

【0023】又、別の方法として、2ビームウオラスト
ンプリズムで分離した光ビームを信号再生用光ビームと
して用いると同時に、そのうちの一方の光ビーム又は両
方の光ビームをフォーカスサーボ用光ビームとして用い
ることもできる。しかし、この場合には、フォーカスサ
ーボ信号の確度が低下し、それに伴い再生信号の品質が
劣化する。
As another method, a light beam separated by a two-beam Wollaston prism is used as a light beam for signal reproduction, and at the same time, one or both light beams are used as light beams for focus servo. It can also be used. However, in this case, the accuracy of the focus servo signal decreases, and the quality of the reproduction signal deteriorates accordingly.

【0024】従って、上記の2ビームウオラストンプリ
ズムは、光磁気記録再生用の光学ピックアップ装置に
は、近年用いられない傾向にある。
Therefore, the two-beam Wollaston prism described above tends not to be used in an optical pickup device for magneto-optical recording and reproduction in recent years.

【0025】又 、特開昭63ー247938公報に示
されているように、サバール板や複屈折板を用いる方法
も、2本の光ビームしか得られない点では、上記の2ビ
ームウオラストンプリズムの場合と同様であって、光学
ピックアップ装置の大型化や信号品質の劣化等を伴うも
のであり、本発明に係る光学ピックアップ装置とは異な
るものである。
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-247938, a method using a Savart plate or a birefringent plate is also different from the above two beam wollaston in that only two light beams can be obtained. This is similar to the case of the prism, and involves the enlargement of the optical pickup device and the deterioration of the signal quality, which is different from the optical pickup device according to the present invention.

【0026】[0026]

【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。又、3ビームウオラストンプリズム
は、斜面を有する結晶体を接合しているため、平行平板
の結晶体を接合した光学素子のように大面積の結晶体を
接合した後に、1個の光学素子に切断することができ
ず、量産性も悪かった。
However, in the case of manufacturing a three-beam Wollaston prism, a complicated process of polishing and joining two crystals cut in different directions is required. It has been difficult to manufacture a three-beam Wollaston prism having excellent characteristics stably at low cost. Also, since the three-beam Wollaston prism joins crystals having inclined surfaces, one optical element is joined after joining a large-area crystal like an optical element joining parallel plate crystals. And the mass productivity was poor.

【0027】又、3ビームウオラストンプリズムは、分
離角度が小さいため、光学ピックアップ装置に使用した
場合に、3ビームウオラストンプリズムと受光素子の距
離を短くすると所望の分離距離を確保することができな
くなる。従って、3ビームウオラストンプリズムを使用
した光学ピックアップ装置では、装置の小型化が困難で
あった。
Since the three-beam Wollaston prism has a small separation angle, a desired separation distance can be secured by shortening the distance between the three-beam Wollaston prism and the light receiving element when used in an optical pickup device. Can not be done. Therefore, it has been difficult to reduce the size of the optical pickup device using the three-beam Wollaston prism.

【0028】そこで、本発明は、単純な構成で光ビーム
を3ビームに分離することができ、量産性がよく安価な
偏光分離素子及びこれを利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。
Therefore, the present invention provides an inexpensive polarization separation element which can separate a light beam into three beams with a simple configuration, is mass-producible and is inexpensive, and an optical pickup device using the same. The purpose is to simplify the structure, reduce the cost, and reduce the number of manufacturing steps.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の偏光分離
素子は、光学異方性結晶体からなる3枚の平行平板を接
合した偏光分離素子に於いて、第1、第2及び第3の結
晶体の光学軸が、第1の結晶体の入射面の法線に非平行
で、第1の結晶体に、入射面側の面から入射した光ビー
ムの第2の結晶体側の面に於ける常光線の到達点から異
常光線の到達点までの変位をベクトルd1、第2の結晶
体に、第1の結晶体側の面から入射した光ビームの第3
の結晶体側の面に於ける常光線の到達点から異常光線の
到達点までの変位をベクトルd2、第3の結晶体に、第
2の結晶体側の面から入射した光ビームの出射面側の面
に於ける常光線の到達点から異常光線の到達点までの変
位をベクトルd3とした場合に、ベクトルd2とベクト
ルd3が直交し、 (ベクトルd1)+(ベクトルd3)=(ベクトルd
2) を満たすことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a polarization beam splitting element comprising three parallel flat plates made of an optically anisotropic crystal joined to each other. The optical axis of the crystal is not parallel to the normal to the incident surface of the first crystal, and the optical axis of the light beam incident on the first crystal from the surface on the incident surface is on the surface on the second crystal. The displacement from the arrival point of the ordinary ray to the arrival point of the extraordinary ray in the vector d1, the third crystal of the light beam incident on the second crystal from the surface on the first crystal side.
The displacement from the arrival point of the ordinary ray to the arrival point of the extraordinary ray on the surface of the crystal on the side of the vector d2 is defined by the vector d2, and the displacement on the exit surface side of the light beam incident on the third crystal from the surface on the second crystal side When the displacement from the arrival point of the ordinary ray to the arrival point of the extraordinary ray on the surface is vector d3, vector d2 and vector d3 are orthogonal, and (vector d1) + (vector d3) = (vector d
2) is satisfied.

【0030】請求項2記載の偏光分離素子は、光学異方
性結晶体からなる3枚の平行平板を接合した偏光分離素
子に於いて、第1、第2及び第3の結晶体の光学軸が、
第1の結晶体の入射面の法線に非平行で、第1の結晶体
に、入射面側の面から入射した光ビームの第2の結晶体
側の面に於ける常光線の到達点から異常光線の到達点ま
での変位をベクトルd1、第2の結晶体に、第1の結晶
体側の面から入射した光ビームの第3の結晶体側の面に
於ける常光線の到達点から異常光線の到達点までの変位
をベクトルd2、第3の結晶体に、第2の結晶体側の面
から入射した光ビームの出射面側の面に於ける常光線の
到達点から異常光線の到達点までの変位をベクトルd3
とした場合に、ベクトルd2とベクトルd3が直交し、 (ベクトルd1)+(ベクトルd2)=(ベクトルd
3) を満たすことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a polarization beam splitting element in which three parallel flat plates made of an optically anisotropic crystal are bonded, wherein the optical axes of the first, second, and third crystals are provided. But,
A light beam that is non-parallel to the normal to the incident surface of the first crystal and is incident on the first crystal from the incident surface side from the arrival point of the ordinary ray on the second crystal side surface of the light beam The displacement of the extraordinary ray to the arrival point is vector d1, and the extraordinary ray from the arrival point of the ordinary ray on the third crystal side of the light beam incident on the second crystal from the surface on the first crystal side. Is a vector d2, the displacement from the arrival point of the ordinary ray to the arrival point of the extraordinary ray on the surface on the emission surface side of the light beam incident on the third crystal from the surface on the second crystal side Is the vector d3
In this case, the vector d2 and the vector d3 are orthogonal, and (vector d1) + (vector d2) = (vector d
3) is satisfied.

【0031】請求項3記載の偏光分離素子は、請求項1
記載の偏光分離素子に於いて、ベクトルd1とベクトル
d2のなす角度βが、 19.5°≦β≦54.7° であることを特徴とするものである。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a polarization beam splitting element.
In the polarized light separating element described above, an angle β between the vector d1 and the vector d2 is 19.5 ° ≦ β ≦ 54.7 °.

【0032】請求項4記載の偏光分離素子は、請求項2
記載の偏光分離素子に於いて、ベクトルd1とベクトル
d2のなす角度βが、 35.3°≦β≦70.5° であることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a polarization beam splitting element.
In the polarization separation element described above, an angle β between the vector d1 and the vector d2 is 35.3 ° ≦ β ≦ 70.5 °.

【0033】請求項4記載の光学ピックアップ装置は、
請求項1乃至請求項4記載のいずれかの偏光分離素子を
利用した光学ピックアップ装置である。
The optical pickup device according to claim 4 is
An optical pickup device using the polarization separation element according to any one of claims 1 to 4.

【0034】[0034]

【作用】本発明の偏光分離素子は、上記構成により光ビ
ームを3ビームに分離することができる。又、本発明の
偏光分離素子では、分離した3本の光ビームが互い平行
になるので、光学ピックアップ装置に使用した場合、光
学系の調整が容易となる。
The polarizing beam splitter of the present invention can split a light beam into three beams by the above-mentioned structure. Further, in the polarization beam splitter of the present invention, since the three separated light beams are parallel to each other, the adjustment of the optical system becomes easy when used in an optical pickup device.

【0035】[0035]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1から図4を参照して、本発明の偏光分
離素子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。
(Embodiment 1) A method of separating a light beam into three beams using the polarization beam splitting element of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0036】図1(a)は本発明の偏光分離素子の斜視
図を示し、(b)は偏光分離素子を構成する結晶体の光
学軸の方向を説明するための説明図である。同図に示し
た偏光分離素子は、第1の結晶体1、第2の結晶体2及
び第3の結晶体3を接合した光学素子であり、これら第
1から第3の結晶体は、いずれも複屈折性を示す光学異
方性材料からなる平行平板である。
FIG. 1A is a perspective view of the polarization beam splitter of the present invention, and FIG. 1B is an explanatory diagram for explaining the direction of the optical axis of a crystal constituting the polarization beam splitter. The polarization splitting element shown in FIG. 1 is an optical element in which a first crystal 1, a second crystal 2, and a third crystal 3 are bonded. Is a parallel plate made of an optically anisotropic material exhibiting birefringence.

【0037】本実施例では、第1の結晶体1、第2の結
晶体2及び第3の結晶体3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
材料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距離が大きくなり、望ましいが、光
学異方性材料であればnoとneの差が小さくても分離
距離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。
In the present embodiment, lithium niobate crystals are used as the first crystal 1, the second crystal 2, and the third crystal 3, but optically different materials such as calcite, rutile, and quartz are used. An isotropic material can also be used. A birefringent material having a large difference between the refractive index no perceived by ordinary rays and the refractive index ne perceived by extraordinary rays has a longer polarization separation distance, and is desirable. Is small, only the separation distance is reduced, and the effect of separating polarized light can be obtained.

【0038】図2は、光学異方性材料に於ける偏光分離
距離を説明するための説明図であり、光学異方性材料か
らなる厚さtの平行平板(結晶体4)の一方の面から垂
直入射した光ビーム30、他方の面から常光線30aと
異常光線30bに偏光分離して出射するところを示して
いる。ここで、図中のdは、光学異方性材料の結晶体4
の光学軸10及び光ビーム30の光軸を含む面内に於け
る偏光分離距離を示す。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a polarization separation distance in the optically anisotropic material, and shows one surface of a parallel plate (crystal 4) having a thickness t made of the optically anisotropic material. 3 shows a light beam 30 that is perpendicularly incident from the surface, and the light beam 30 is polarized and separated from the other surface into an ordinary ray 30a and an extraordinary ray 30b. Here, d in the figure is the crystal 4 of the optically anisotropic material.
The polarization separation distance in a plane including the optical axis 10 and the optical axis of the light beam 30 is shown.

【0039】この偏光分離距離は、光学異方性材料から
なる結晶体4の光学軸10と光ビーム30の光軸のなす
角度をαとすれば、次式で得られる(ここで、noは常
光線の感じる屈折率を示し、neは異常光線の感じる屈
折率を示す)。
This polarization separation distance can be obtained by the following equation, where α is the angle between the optical axis 10 of the crystal 4 made of an optically anisotropic material and the optical axis of the light beam 30 (where no is The refractive index felt by ordinary rays is shown, and ne represents the refractive index felt by extraordinary rays).

【0040】 d=t×(ne −no )sinα×cosα/(ne cosα+no sinα) ・・・(3) ここで、tは結晶体の厚みを示し、図1に示した本実施
例の偏光分離素子では、第1の結晶体1の厚みを2.4
6mm、第2の結晶体2及び第3の結晶体3の厚みを
1.74mmとした。又、上記式3からもわかるよう
に、偏光分離距離dは、αの値により変化するため、d
を大きくしたい場合、dが最大になるように、αの値を
設定しなければならない。尚、本実施例で用いたニオブ
酸リチウムでα=45°とした場合、波長780nmの
光ビームに於ける常光線と異常光線との分離距離は1m
mあたり36μmになる。
D = t × (ne−no) sin α × cos α / (ne cos α + no sin α) (3) where t represents the thickness of the crystal and the polarization separation of the present embodiment shown in FIG. In the element, the thickness of the first crystal 1 is set to 2.4.
The thickness of each of the second crystal body 2 and the third crystal body 3 was 1.74 mm. Also, as can be seen from Equation 3, since the polarization separation distance d changes depending on the value of α, d
Must be set so that d is maximized. When α = 45 ° with the lithium niobate used in this example, the separation distance between the ordinary ray and the extraordinary ray in the light beam having a wavelength of 780 nm is 1 m.
36 μm per m.

【0041】次に、図1に示した本実施例の偏光分離素
子を構成する第1の結晶体1、第2の結晶体2、及び第
3の結晶体3の光学軸の方向について説明する。ここ
で、図1(b)に示したように、光学軸の方向は、X
軸、Y軸を入射面21に平行な面内に、Z軸を入射面2
1の法線方向にとり、光学軸10とZ軸のなす角度α
(0°<α<90°)、及びXY平面への光学軸の投影
10aとX軸のなす角度β(反時計回り方向で、0°≦
β≦180°)で示す。
Next, the directions of the optical axes of the first crystal body 1, the second crystal body 2, and the third crystal body 3 constituting the polarization splitting device of the present embodiment shown in FIG. 1 will be described. . Here, as shown in FIG. 1B, the direction of the optical axis is X
Axis and the Y axis in a plane parallel to the incident surface 21, and the Z axis in the incident surface 2.
The angle α between the optical axis 10 and the Z-axis
(0 ° <α <90 °), and the angle β between the projection 10a of the optical axis on the XY plane and the X-axis (0 ° ≦
β ≦ 180 °).

【0042】図1(a)に示した第1の結晶体1の光学
軸11、第2の結晶体2の光学軸12、及び第3の結晶
体3の光学軸13の方向は、次のように設定されてい
る。尚、以下の説明に於いては、光学軸12のβをβ
1、光学軸13のβをβ2とする。
The directions of the optical axis 11 of the first crystal 1, the optical axis 12 of the second crystal 2, and the optical axis 13 of the third crystal 3 shown in FIG. It is set as follows. In the following description, β of the optical axis 12 is set to β
1. Let β of the optical axis 13 be β2.

【0043】 第1の結晶体1の光学軸11の方向(α、β):(45°、0°) 第2の結晶体2の光学軸12の方向(α、β):(45°、45°) 第3の結晶体3の光学軸13の方向(α、β):(45°、135°) 続いて、図3及び図4を用いて偏光分離素子に入射した
光ビームが3本の光ビームに分離する過程を説明する。
ここで、図3は偏光分離過程を示した斜視図であり、図
4は、偏光分離素子の各面((a)入射面21、(b)
第1の結晶体1と第2の結晶体2の接合面22、(c)
第2の結晶体2と第3の結晶体3の接合面23、(d)
出射面24)に於ける偏光分離を示している。尚、図2
で説明したように、偏光分離距離は、αの値に依存し、
偏光分離の方向は、入射面の法線方向から見た光学軸の
方向に分離する。
The direction (α, β) of the optical axis 11 of the first crystal 1: (45 °, 0 °) The direction (α, β) of the optical axis 12 of the second crystal 2: (45 °, 45 °) Direction of the optical axis 13 of the third crystal body 3 (α, β): (45 °, 135 °) Subsequently, three light beams incident on the polarization splitting element are described with reference to FIGS. The process of splitting into light beams is described.
Here, FIG. 3 is a perspective view showing a polarization separation process, and FIG. 4 is a view showing each surface ((a) incident surface 21 and (b)) of the polarization separation element.
Bonding surface 22 of first crystal 1 and second crystal 2, (c)
Bonding surface 23 between second crystal body 2 and third crystal body 3, (d)
It shows polarization separation at the exit surface 24). FIG.
As described in, the polarization separation distance depends on the value of α,
The direction of polarization separation is in the direction of the optical axis viewed from the normal direction of the incident surface.

【0044】以下、図4の(a)入射面21、(b)第
1の結晶体1と第2の結晶体2の接合面22、(c)第
2の結晶体2と第3の結晶体3の接合面23、(d)出
射面24の順で、偏光分離過程を説明する。
Hereinafter, FIG. 4A shows an incident surface 21, FIG. 4B shows a bonding surface 22 between the first crystal 1 and the second crystal 2, and FIG. 4C shows a second crystal 3 and the third crystal. The polarization separation process will be described in the order of the bonding surface 23 of the body 3 and the (d) emission surface 24.

【0045】[1]図4(a)の説明 図4(a)は、図3の入射面21に於ける光ビームの直
線偏波の方向41と、光ビームの入射方向(入射面21
の法線方向)から見た第1の結晶体の光学軸11a、第
2の結晶体の光学軸12a、第3の結晶体の光学軸13
aを示す。同図で、δ(反時計回り方向で、0°≦δ≦
180°)は、光ビームの直線偏波の方向41と第1の
結晶体の光学軸11aのなす角度を、β1は、第1の結
晶体の光学軸11aと第2の結晶体の光学軸12aのな
す角度を、β2は、第1の結晶体の光学軸11aと第3
の結晶体の光学軸13aのなす角度を示す。尚、本発明
の偏光分離素子ではβ2=β1+90°となっている。
[1] Description of FIG. 4 (a) FIG. 4 (a) shows the direction 41 of the linear polarization of the light beam on the incident surface 21 in FIG.
Optical axis 11a of the first crystal, the optical axis 12a of the second crystal, and the optical axis 13 of the third crystal as viewed from the
a. In the figure, δ (in the counterclockwise direction, 0 ° ≦ δ ≦
180 °) is the angle between the direction 41 of the linear polarization of the light beam and the optical axis 11a of the first crystal, and β1 is the optical axis 11a of the first crystal and the optical axis of the second crystal. Β2 is the angle between the optical axis 11a of the first crystal and the third
Shows the angle formed by the optical axis 13a of the crystal of FIG. In the polarization splitting element of the present invention, β2 = β1 + 90 °.

【0046】[2]図4(b)の説明 図4(b)は、図3の第1の結晶体1と第2の結晶体2
の接合面22に於ける偏光分離を示す。同図に示したよ
うに、第1の結晶体中を進行し接合面22に達した光ビ
ームは、偏波面が第1の結晶体の光学軸11aに垂直な
常光線42と平行な異常光線43に光学軸11aに沿っ
て分離する。
[2] Description of FIG. 4B FIG. 4B shows the first crystal 1 and the second crystal 2 shown in FIG.
2 shows polarization separation at the bonding surface 22 of FIG. As shown in the figure, the light beam traveling in the first crystal and reaching the bonding surface 22 is an extraordinary ray whose polarization plane is parallel to the ordinary ray 42 perpendicular to the optical axis 11a of the first crystal. At 43, the light is separated along the optical axis 11a.

【0047】つまり、図3で、P11から入射した光ビ
ームは、第1の結晶体中で常光線と異常光線に分離し、
常光線は直進し接合面22上のP21に、異常光線は屈
折し接合面22上のP22に達する。従って、接合面2
2では、2本の光ビームに分離する。
That is, in FIG. 3, the light beam incident from P11 is separated into an ordinary ray and an extraordinary ray in the first crystal.
The ordinary ray goes straight to P21 on the joint surface 22, and the extraordinary ray is refracted and reaches P22 on the joint surface 22. Therefore, joining surface 2
In 2, the light is split into two light beams.

【0048】尚、P21に達した光ビームの振幅A
、P22に達した光ビームの振幅Aは次式で与えられ
る。
The amplitude A of the light beam reaching P21
, P22 is given by the following equation.

【0049】A =SINδ A =COSδ [3]図4(c)の説明 図4(c)は、図3の第1の結晶体2と第2の結晶体3
の接合面23に於ける偏光分離を示す。同図に示したよ
うに、第2の結晶体中を進行し接合面23に達した光ビ
ームのうち、第1の結晶体中を常光線42として進行し
た光ビームは、偏波面が第2の結晶体の光学軸12aに
垂直な常光線44と平行な異常光線45に、第1の結晶
体中を異常光線43として進行した光ビームは、偏波面
が第2の結晶体の光学軸12aに垂直な常光線46と平
行な異常光線47に光学軸12aに沿って分離する。
A = SINδ A = COSδ [3] Description of FIG. 4 (c) FIG. 4 (c) shows the first crystal 2 and the second crystal 3 of FIG.
3 shows polarization separation at the bonding surface 23 of FIG. As shown in the figure, of the light beam traveling in the second crystal and reaching the bonding surface 23, the light beam traveling in the first crystal as the ordinary ray 42 has a polarization plane of the second ray. The light beam traveling as an extraordinary ray 43 in the first crystal to an extraordinary ray 45 parallel to the ordinary ray 44 perpendicular to the optical axis 12a of the crystal, has a polarization plane of the optical axis 12a of the second crystal. Along the optical axis 12a.

【0050】尚、本明細書中の変位とは、例えば、上記
常光線46と異常光線47の場合ように、結晶体中を進
行する異常光線が常光線から分離したときの分離距離で
あり、変位の方向は、常光線の進行方向に垂直な方向に
なる。
The displacement in this specification is a separation distance when an extraordinary ray traveling in the crystal is separated from the ordinary ray as in the case of the ordinary ray 46 and the extraordinary ray 47, for example. The direction of the displacement is a direction perpendicular to the traveling direction of the ordinary ray.

【0051】つまり、図3で、P21に達した光ビーム
は、第2の結晶体中で常光線と異常光線に分離し、常光
線は直進し接合面23上のP31に、異常光線は屈折し
接合面23上のP32に達する。又、P22に達した光
ビームは、第2の結晶体中で常光線と異常光線に分離
し、常光線は直進し接合面23上のP33に、異常光線
は屈折し接合面23上のP34に達する。従って、接合
面22では、4本の光ビームに分離する。
That is, in FIG. 3, the light beam reaching P21 is separated into an ordinary ray and an extraordinary ray in the second crystal, and the ordinary ray goes straight to P31 on the bonding surface 23, and the extraordinary ray is refracted. Then, it reaches P32 on the joining surface 23. The light beam that has reached P22 is separated into an ordinary ray and an extraordinary ray in the second crystal, and the ordinary ray goes straight to P33 on the joining surface 23, and the extraordinary ray is refracted and becomes P34 on the joining surface 23. Reach Therefore, the light is split into four light beams at the bonding surface 22.

【0052】尚、P31に達した光ビーム(図4(c)
の常光線44)の振幅A 、P32に達した光ビーム
(図4(c)の異常光線45)の振幅A 、P33に
達した光ビーム(図4(c)の常光線46)の振幅A
、P34に達した光ビーム(図4(c)の異常光線4
7)の振幅A は次式で与えられる。
The light beam reaching P31 (FIG. 4C)
, The amplitude A of the light beam that has reached P32 (the extraordinary ray 45 in FIG. 4C), and the amplitude A of the light beam that has reached P33 (the ordinary ray 46 in FIG. 4C).
, P34 (the extraordinary ray 4 in FIG. 4C).
The amplitude A of 7) is given by the following equation.

【0053】 A =A SIN(90°−β1)=SINδ・COSβ1 A =A COS(90°−β1)=SINδ・SINβ1 A =A SINβ1=COSδ・SINβ1 A =A COSβ1=COSδ・COSβ1 [4]図4(d)の説明 図4(d)は、図3の出射面24に於ける偏光分離を示
す。本発明の偏光分離素子では、β2=β1+90°な
ので、第2の結晶体中を常光線として進行した光ビーム
は、第3の結晶体中を異常光として進行し、第2の結晶
体中を異常光線として進行した光ビームは、第3の結晶
体中を常光として進行する。従って、接合面23の常光
線44は、出射面24で異常光線44’になり、接合面
23の異常光線45は、出射面24で常光線45’にな
り、接合面23の常光線46は、出射面24で異常光線
46’になり、接合面23の異常光線47は、出射面2
4で常光線47’になる。
A = A SIN (90 ° −β1) = SINδ · COSβ1 A = A COS (90 ° −β1) = SINδ · SINβ1 A = A SINβ1 = COSδ · SINβ1 A = A COSβ1 = COSδ · COSβ1 [4] Description of FIG. 4 (d) FIG. 4 (d) shows polarization separation at the exit surface 24 of FIG. In the polarization separation element of the present invention, since β2 = β1 + 90 °, the light beam that has traveled in the second crystal as an ordinary ray travels in the third crystal as extraordinary light, and travels in the second crystal. The light beam that has traveled as an extraordinary ray travels through the third crystal as ordinary light. Therefore, the ordinary ray 44 of the joining surface 23 becomes an extraordinary ray 44 ′ at the exit surface 24, the extraordinary ray 45 of the joining surface 23 becomes an ordinary ray 45 ′ at the exit surface 24, and the ordinary ray 46 of the joining surface 23 becomes An extraordinary ray 46 ′ at the exit surface 24, and an extraordinary ray 47 at the joint surface 23
4 becomes an ordinary ray 47 '.

【0054】つまり、図3で、P31に達した光ビーム
(図4(c)の常光線44)は、接合面23で屈折し、
第3の結晶体中を異常光線として進行して出射面24上
のP41に、P32に達した光ビーム(図4(c)の異
常光線45)は、第3の結晶体中を常光線として進行し
て出射面24上のP42に、P33に達した光ビーム
(図4(c)の常光線46)は、接合面23で屈折し、
第3の結晶体中を異常光線として進行して出射面24上
のP42に、P34に達した光ビーム(図4(c)の異
常光線47)は、第3の結晶体中を常光線として進行し
て出射面24上のP43にに達する。ここで、P32に
達した光ビーム(図4(c)の異常光線45)とP33
に達した光ビーム(図4(c)の常光線46)は、共に
出射面24上のP42から出射するため、偏光分離素子
から出射する光ビームは、P41、P42、P43から
出射する3本の光ビームになる。
That is, in FIG. 3, the light beam (ordinary ray 44 in FIG. 4C) that has reached P31 is refracted at the joint surface 23,
The light beam (the extraordinary ray 45 in FIG. 4 (c)) that travels as an extraordinary ray in the third crystal and reaches P41 on the emission surface 24 and reaches P32 is regarded as an ordinary ray in the third crystal. The light beam (ordinary ray 46 in FIG. 4 (c)) that travels to P42 on the exit surface 24 and reaches P33 is refracted at the joint surface 23,
The light beam (the extraordinary ray 47 in FIG. 4 (c)) that travels through the third crystal as an extraordinary ray and reaches P at the emission surface 24 and reaches P34 is regarded as an ordinary ray inside the third crystal. The light advances to reach P43 on the emission surface 24. Here, the light beam that has reached P32 (the extraordinary ray 45 in FIG. 4C) and P33
Since the light beam (ordinary ray 46 in FIG. 4 (c)) that has reached both exits from P42 on the exit surface 24, the three light beams exiting from the polarization separation element exit from P41, P42 and P43. Light beam.

【0055】尚、P32に達した光ビームとP33に達
した光ビームが、共に出射面24上のP42から出射す
るためには、第1の結晶体に於ける偏光分離距離d1、
第2の結晶体に於ける偏光分離距離d2、及び第3の結
晶体に於ける偏光分離距離d3が次式を満たす必要があ
る。
In order for the light beam reaching P32 and the light beam reaching P33 to both exit from P42 on the exit surface 24, the polarization separation distance d1, d1 in the first crystal body,
The polarization separation distance d2 in the second crystal and the polarization separation distance d3 in the third crystal must satisfy the following expression.

【0056】d1 =d2 +d3 ・・・(4) つまり、d1、d2、d3を3辺とする三角形を考えた
場合、この三角形は辺d1と辺d2のなす角度がβ1
で、辺d2と辺d3のなす角度が直角の直角三角形にな
る。尚、偏光分離素子から出射する光ビームP41、P
42間の分離距離及びP42、P43間の分離距離は、
d1と等しくなる。
D1 = d2 + d3 (4) That is, when a triangle having three sides d1, d2, and d3 is considered, the angle between the side d1 and the side d2 is β1.
Then, the angle between the side d2 and the side d3 becomes a right-angled right triangle. Note that the light beams P41, P
42 and the separation distance between P42 and P43 are
It is equal to d1.

【0057】又、第1、第2及び第3の結晶体に於ける
偏光分離をベクトルとして考えた場合、第1の結晶体に
於ける偏光分離を示すベクトルd1(P21からP22
までの変位)、第2の結晶体に於ける偏光分離を示すベ
クトルd2(P31からP322までの変位)、第3の
結晶体に於ける偏光分離を示すベクトルd3(P33か
らP32までの変位)は、次式を満たす。
When the polarization separation in the first, second and third crystals is considered as a vector, a vector d1 (P21 to P22) indicating the polarization separation in the first crystal is considered.
, A vector d2 indicating the polarization separation in the second crystal (displacement from P31 to P322), and a vector d3 indicating the polarization separation in the third crystal (displacement from P33 to P32) Satisfies the following equation.

【0058】 (ベクトルd1)+(ベクトルd3)=(ベクトルd2)・・・(5) 又、P41、P42、P43から出射する3本の光ビー
ムの分離比(a:b:c)は、次式で与えられる。
(Vector d1) + (vector d3) = (vector d2) (5) Further, the separation ratio (a: b: c) of the three light beams emitted from P41, P42 and P43 is: It is given by the following equation.

【0059】 a:b:c=(SIN δ・COS β1):(SIN β1):(COS δ・COS β1) ・・・(6) 上記式6で、P41、P43から出射する光ビームの分
離比(a:c)はSIN2δ:COS2δで得られ、この分離比
(a:c)は、光ビームの偏波面の回転(δの変化)に
応じて変化する。従って、光学ピックアップ装置に使用
した場合、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。
A: b: c = (SIN δ · COS β1) :( SIN β1) :( COS δ · COS β1) (6) In the above formula 6, separation of the light beams emitted from P41 and P43. The ratio (a: c) is obtained as SIN 2 δ: COS 2 δ, and the separation ratio (a: c) changes according to the rotation of the plane of polarization of the light beam (change in δ). Therefore, when used in an optical pickup device, rotation of the plane of polarization can be detected by detecting a change in the separation ratio (a: c) of the light beam.

【0060】又、通常、偏光分離素子を光学ピックアッ
プ装置に使用する場合には、δを45°に設定する。そ
の場合の3本の光ビームの分離比(a:b:c)は次式
で与えられる。
Normally, when the polarization separation element is used in an optical pickup device, δ is set to 45 °. In this case, the separation ratio (a: b: c) of the three light beams is given by the following equation.

【0061】 a:b:c=(COS β1):(2SIN β1):(COS β1)・・・(7) 上記式7からもわかるように、中央部(P42)の光ビ
ームと側部(P41、P43)の光ビームの分離比
(a:b)は、β1によって決まる。従って、β1を変
えることにより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(P41、P43)とフォーカス
サーボ用の光ビーム(P42)の分離比を調整すること
ができる。
A: b: c = (COS β1) :( 2 SIN β1) :( COS β1) (7) As can be understood from the above equation (7), the light beam and the side ( The separation ratio (a: b) of the light beams of P41 and P43) is determined by β1. Therefore, by changing β1, the separation ratio between the light beam for signal reproduction (P41, P43) and the light beam for focus servo (P42) when used in an optical pickup device can be adjusted.

【0062】(実施例2)本実施例の偏光分離素子は、
図5に示したように実施例1の偏光分離素子に於いて、
第1の結晶体を入射面の法線を軸として180°回転さ
せたものである。
(Embodiment 2) The polarized light separating element of this embodiment is
As shown in FIG. 5, in the polarization separation element of the first embodiment,
The first crystal is rotated by 180 ° about the normal to the plane of incidence.

【0063】この場合、図6(a)に示したように、実
施例1の場合と同じ直線偏波の方向41の光ビームを入
射させた場合、光ビームは(b)に示したように、接合
面22上で常光線42と異常光線43に光学軸11aに
沿って分離する。しかし、図5に示したように本実施例
の偏光分離素子を構成する第1の結晶体1の光学軸11
は、実施例1の偏光分離素子に於ける第1の結晶体の光
学軸を入射面の法線を軸として180°回転した方向に
設定されているため、異常光線43の分離する方向が実
施例1の場合と逆になる。
In this case, as shown in FIG. 6A, when a light beam having the same linear polarization direction 41 as that in the first embodiment is incident, the light beam becomes as shown in FIG. Then, on the joining surface 22, the light is separated into an ordinary ray 42 and an extraordinary ray 43 along the optical axis 11a. However, as shown in FIG. 5, the optical axis 11 of the first crystal body 1 constituting the polarization beam splitting element of the present embodiment.
Is set such that the optical axis of the first crystal in the polarization beam splitter of Example 1 is rotated by 180 ° about the normal to the plane of incidence, so that the direction in which the extraordinary ray 43 is separated is The opposite is the case with Example 1.

【0064】図6(c)に示したように接合面22に於
ける常光線42は、接合面23上で常光線44と異常光
線45に光学軸11aに沿って分離し、接合面22に於
ける異常光線43は、接合面23上で常光線46と異常
光線47に光学軸11aに沿って分離する。続いて、
(d)に示したように接合面23の常光線44は、出射
面24で異常光線44’になり、接合面23の異常光線
45は、出射面24で常光線45’になり、接合面23
の常光線46は、出射面24で異常光線46’になり、
接合面23の異常光線47は、出射面24で常光線4
7’になる。
As shown in FIG. 6C, the ordinary ray 42 on the joining surface 22 is separated along the optical axis 11a into an ordinary ray 44 and an extraordinary ray 45 on the joining face 23, and The extraordinary ray 43 at the joining surface 23 separates into an ordinary ray 46 and an extraordinary ray 47 along the optical axis 11a. continue,
As shown in (d), the ordinary ray 44 on the joining surface 23 becomes an extraordinary ray 44 ′ on the exit surface 24, and the extraordinary ray 45 on the joining surface 23 becomes an ordinary ray 45 ′ on the exit surface 24. 23
Is an extraordinary ray 46 ′ at the exit surface 24,
The extraordinary ray 47 on the joint surface 23
7 '.

【0065】ここで、実施例1の場合は、異常光線4
5’と常光線46’が1本(中央部)の光ビームとなっ
たが、本実施例の場合は、常光線44’と異常光線4
7’が1本(中央部)の光ビームとなる。従って、第
1、第2及び第3の結晶体に於ける偏光分離をベクトル
として考えた場合、第1の結晶体に於ける偏光分離を示
すベクトルd1、第2の結晶体に於ける偏光分離を示す
ベクトルd2、第3の結晶体に於ける偏光分離を示すベ
クトルd3は、次式を満たす。
Here, in the case of the first embodiment, the extraordinary ray 4
5 ′ and the ordinary ray 46 ′ form one (center) light beam. In this embodiment, the ordinary ray 44 ′ and the extraordinary ray 4 ′ are used.
7 'becomes one (center) light beam. Accordingly, when the polarization separation in the first, second and third crystals is considered as a vector, the vector d1 indicating the polarization separation in the first crystal and the polarization separation in the second crystal are considered. And the vector d3 indicating polarization separation in the third crystal satisfy the following expression.

【0066】 (ベクトルd1)+(ベクトルd2)=(ベクトルd3)・・・(8) 又、3本の光ビームの分離比(a:b:c)は次式で与
えられる。
(Vector d 1) + (vector d 2) = (vector d 3) (8) The separation ratio (a: b: c) of the three light beams is given by the following equation.

【0067】 a:b:c=(SIN δ・SIN β1):(COS β1):(COS δ・SIN β1) ・・・(9) 又、δを45°に設定した場合の3本の光ビームの分離
比(a:b:c)は次式で与えられる。
A: b: c = (SIN δ · SIN β1) :( COS β1) :( COS δ · SIN β1) (9) Also, three lights when δ is set to 45 ° The beam separation ratio (a: b: c) is given by the following equation.

【0068】 a:b:c=(SIN β1):(2COS β1):(SIN β1)・・・(10) ここで、中央部の光ビームと側部の光ビームの分離比で
ある分離比(a:b)が、実施例1の場合は、(COS
β1):(2SIN β1)であり(式7)、本実施例の
場合は、(SIN β1):(2COS β1)になる(式1
0)。従って、第1の結晶体を入射面の法線を軸として
180°回転させることにより、中央部の光ビームと側
部の光ビームの分離比を変更することができる。
A: b: c = (SIN β1) :( 2 COS β1) :( SIN β1) (10) Here, the separation ratio which is the separation ratio between the light beam at the center and the light beam at the side. (A: b) In the case of Example 1, (COS
β1): (2 SIN β1) (Equation 7), and in this embodiment, (SIN β1): (2COS β1) (Equation 1)
0). Therefore, by rotating the first crystal by 180 ° about the normal to the plane of incidence, the separation ratio between the central light beam and the side light beam can be changed.

【0069】尚、本発明の偏光分離素子を光学ピックア
ップ装置に使用する場合、中央部の光ビームと側部の光
ビームの分離比、つまり、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である分離比(a:b)
は、1:0.25から1:4であることが望ましく、こ
の場合のβ1の値の範囲は、実施例1では19.5≦β
≦54.7であり、実施例2では35.3≦β≦70.
5である。又、より望ましい分離比(a:b)の範囲
は、1:0.5から1:2であり、この場合のβ1の値
の範囲は、実施例1では26.6≦β≦45.0であ
り、実施例2では45.0≦β≦63.4である。
When the polarization separation element of the present invention is used in an optical pickup device, the separation ratio between the light beam at the center and the light beam at the side, that is, the separation between the light beam for signal reproduction and the light beam for focus servo. Separation ratio (a: b) which is the ratio
Is preferably from 1: 0.25 to 1: 4, and the value range of β1 in this case is 19.5 ≦ β in the first embodiment.
≦ 54.7, and in the second embodiment, 35.3 ≦ β ≦ 70.
5 A more preferable range of the separation ratio (a: b) is 1: 0.5 to 1: 2. In this case, the range of the value of β1 is 26.6 ≦ β ≦ 45.0 in the first embodiment. In the second embodiment, 45.0 ≦ β ≦ 63.4.

【0070】(実施例3)本発明プリズムを利用した光
学ピックアップ装置を、図7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5
7、シリンドリカルレンズ58、本発明の偏光分離素子
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。
(Embodiment 3) An optical pickup device using the prism of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, a light beam generated from a semiconductor laser 51 is separated by a diffraction grating 52 into 0th-order light for signal reproduction and focus servo and ± 1st-order light for tracking servo, and each is collimator lens 53 and polarization beam splitter. The light is reflected on the surface of the recording layer of the magneto-optical recording medium 56 via the objective lens 55 (light beam is reflected in the direction of the objective lens 55) and the objective lens 55. In this manner, the reflected light of the light beam applied to the surface of the recording layer has its polarization plane rotated in accordance with the magnetization direction of the recording layer, and the objective lens 55 and the polarizing beam splitter 54
(The light beam is transmitted in the direction of the lens 57), the lens 5
7. The light is condensed on the light receiving surface 60a of the light receiving element 60 via the cylindrical lens 58 and the polarization splitting element 59 of the present invention, and is converted into a voltage signal.

【0071】ここで、本発明の偏光分離素子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。
Here, the light beam of the reflected light incident on the polarization beam splitter 59 of the present invention is split into three light beams (2
One light beam for signal reproduction and one light beam for focus servo).
Is detected. Since the separation ratio (light intensity ratio) of two signal reproducing light beams among the three light beams changes due to the rotation of the plane of polarization of the reflected light, this separation ratio (light intensity ratio) is used.
, The magnetization direction of the recording layer, which is a signal recorded, can be detected.

【0072】尚、従来の3ビームウオラストンプリズム
では、分離した3ビームが互いに非平行なため、3ビー
ムウオラストンプリズムを配置する位置により、受光素
子60の受光面60a上における分離距離が変化(3ビ
ームウオラストンプリズムから受光素子60までの距離
が長くなるにつれて分離距離が増大する)するが、本実
施例の偏光分離素子では、分離した3ビームが互いに平
行なため、偏光分離素子59を配置する位置にかかわら
ず、受光素子60の受光面60a上における分離距離が
一定になる。従って、本発明の偏光分離素子を使用した
場合、光学ピックアップ装置の設計の自由度(偏光分離
素子59を配置する位置の自由度)が増すと共に、偏光
分離素子59と受光素子60の距離を短くすることがで
きるため、光学ピックアップ装置の小型化が容易にな
る。
In the conventional three-beam Wollaston prism, since the separated three beams are not parallel to each other, the separation distance on the light receiving surface 60a of the light receiving element 60 depends on the position of the three-beam Wollaston prism. Although the change (the separation distance increases as the distance from the three-beam Wollaston prism to the light receiving element 60 increases), in the polarization separation element of this embodiment, the separated three beams are parallel to each other. Irrespective of the position where 59 is arranged, the separation distance on the light receiving surface 60a of the light receiving element 60 becomes constant. Therefore, when the polarization separation element of the present invention is used, the degree of freedom in designing the optical pickup device (the degree of freedom in the position where the polarization separation element 59 is arranged) increases, and the distance between the polarization separation element 59 and the light receiving element 60 is shortened. Therefore, the size of the optical pickup device can be easily reduced.

【0073】又、図8に示したように受光素子60と偏
光分離素子59を一体化することも可能になり、一体化
した場合には、受光素子60と偏光分離素子59を別々
に設置し、位置調整する必要がなくなり、組立工数の削
減、製造コストの低減及び装置の小型化を図ることがで
きる。
Further, as shown in FIG. 8, the light receiving element 60 and the polarization separating element 59 can be integrated, and in the case of being integrated, the light receiving element 60 and the polarization separating element 59 are separately installed. This eliminates the need for position adjustment, thereby reducing the number of assembly steps, the manufacturing cost, and the size of the apparatus.

【0074】[0074]

【効果】本発明の偏光分離素子は、以上で説明したよう
に3枚の平行平板を接合することにより、光ビームを3
ビームに分離させることができる。又、本発明の偏光分
離素子は、平行平板の結晶体で構成されているため、大
面積の結晶体を接合した後に、1個の光学素子に切断す
ることができる。従って、光ビームを3ビームに分離す
ることができる光学素子を、安定的に、低コストで製造
することができる。
As described above, the polarization beam splitter of the present invention joins three parallel flat plates to form a light beam.
Can be separated into beams. Moreover, since the polarization beam splitting element of the present invention is composed of parallel plate crystals, it can be cut into one optical element after bonding a large area crystal. Therefore, an optical element that can separate a light beam into three beams can be stably manufactured at low cost.

【0075】又、光学ピックアップ装置に、本発明の偏
光分離素子を使用することにより、光学ピックアップ装
置の組立工数の削減、製造コストの低減及び装置の小型
化を図ることができる。
Further, by using the polarization separation element of the present invention in an optical pickup device, it is possible to reduce the number of assembling steps of the optical pickup device, the manufacturing cost, and the size of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の偏光分離素子の構成を示す斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a polarization beam splitter of Example 1.

【図2】光学異方性結晶体に於ける偏光分離距離を説明
するための説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a polarization separation distance in an optically anisotropic crystal.

【図3】実施例1の偏光分離素子に於ける偏光分離過程
を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a polarization separation process in the polarization separation element of the first embodiment.

【図4】実施例1の偏光分離素子の動作原理を説明する
ための説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation principle of the polarization beam splitter of the first embodiment.

【図5】実施例2の偏光分離素子の構成を示す斜視図で
ある。
FIG. 5 is a perspective view illustrating a configuration of a polarization beam splitter of a second embodiment.

【図6】実施例2の偏光分離素子の動作原理を説明する
ための説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an operation principle of the polarization beam splitter of the second embodiment.

【図7】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。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of an optical pickup device according to the present invention.

【図8】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。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of an optical pickup device according to the present invention.

【図9】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。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional optical pickup device.

【図10】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。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a spot shape on a light receiving element of the optical pickup device.

【図11】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。
FIG. 11 is a perspective view for explaining the operation of a conventional three-beam Wollaston prism.

【図12】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。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a polarization separation process of a conventional three-beam Wollaston prism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の結晶体 2 第2の結晶体 3 第3の結晶体 11 第1の結晶体の光学軸 12 第2の結晶体の光学軸 13 第3の結晶体の光学軸 11a 第1の結晶体の光学軸(光ビームの入射方向か
ら見た光学軸) 12a 第2の結晶体の光学軸(光ビームの入射方向か
ら見た光学軸) 13a 第3の結晶体の光学軸(光ビームの入射方向か
ら見た光学軸) 21 入射面 22 第1の結晶体と第2の結晶体の接合面 23 第2の結晶体と第3の結晶体の接合面 24 出射面 31〜34 光ビーム 41 光ビームの直線偏波の方向 42〜47、44’〜47’ 直線偏波(常光線、異常
光線)の方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st crystal body 2 2nd crystal body 3 3rd crystal body 11 Optical axis of 1st crystal body 12 Optical axis of 2nd crystal body 13 Optical axis of 3rd crystal body 11a 1st crystal Optical axis of the body (optical axis viewed from the incident direction of the light beam) 12a Optical axis of the second crystal (optical axis viewed from the incident direction of the light beam) 13a Optical axis of the third crystal ( (Optical axis viewed from incident direction) 21 Incident surface 22 Joining surface of first and second crystals 23 Joining surface of second and third crystals 24 Outgoing surface 31-34 Light beam 41 Direction of linear polarization of light beam 42-47, 44'-47 'Direction of linear polarization (ordinary ray, extraordinary ray)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学異方性結晶体からなる3枚の平行平
板を接合した偏光分離素子に於いて、第1、第2及び第
3の結晶体の光学軸が、第1の結晶体の入射面の法線に
非平行で、第1の結晶体に、入射面側の面から入射した
光ビームの第2の結晶体側の面に於ける常光線の到達点
から異常光線の到達点までの変位をベクトルd1、第2
の結晶体に、第1の結晶体側の面から入射した光ビーム
の第3の結晶体側の面に於ける常光線の到達点から異常
光線の到達点までの変位をベクトルd2、第3の結晶体
に、第2の結晶体側の面から入射した光ビームの出射面
側の面に於ける常光線の到達点から異常光線の到達点ま
での変位をベクトルd3とした場合に、ベクトルd2と
ベクトルd3が直交し、 (ベクトルd1)+(ベクトルd3)=(ベクトルd
2) を満たすことを特徴とする偏光分離分離素子。
In a polarization beam splitting element in which three parallel flat plates made of an optically anisotropic crystal are joined, the optical axes of the first, second and third crystals are set to the first crystal. From the arrival point of the ordinary ray to the arrival point of the extraordinary ray on the surface of the second crystal side of the light beam that is non-parallel to the normal to the incident surface and enters the first crystal from the surface on the incident surface side Is the vector d1, the second
The displacement of the light beam incident from the surface on the first crystal body side from the arrival point of the ordinary ray on the surface on the third crystal body side to the arrival point of the extraordinary ray on the crystal of the third crystal is represented by a vector d2. When the displacement from the arrival point of the ordinary ray to the arrival point of the extraordinary ray on the surface on the emission surface side of the light beam incident from the surface on the second crystal body side is defined as a vector d3, the vector d2 and the vector d3 is orthogonal, (vector d1) + (vector d3) = (vector d
2) A polarization separation / separation element characterized by satisfying the following.
【請求項2】 光学異方性結晶体からなる3枚の平行平
板を接合した偏光分離素子に於いて、第1、第2及び第
3の結晶体の光学軸が、第1の結晶体の入射面の法線に
非平行で、第1の結晶体に、入射面側の面から入射した
光ビームの第2の結晶体側の面に於ける常光線の到達点
から異常光線の到達点までの変位をベクトルd1、第2
の結晶体に、第1の結晶体側の面から入射した光ビーム
の第3の結晶体側の面に於ける常光線の到達点から異常
光線の到達点までの変位をベクトルd2、第3の結晶体
に、第2の結晶体側の面から入射した光ビームの出射面
側の面に於ける常光線の到達点から異常光線の到達点ま
での変位をベクトルd3とした場合に、ベクトルd2と
ベクトルd3が直交し、 (ベクトルd1)+(ベクトルd2)=(ベクトルd
3) を満たすことを特徴とする偏光分離分離素子。
2. In a polarization splitting element in which three parallel flat plates made of an optically anisotropic crystal are joined, the optical axes of the first, second, and third crystals are aligned with the first crystal. From the arrival point of the ordinary ray to the arrival point of the extraordinary ray on the surface of the second crystal side of the light beam that is non-parallel to the normal to the incident surface and enters the first crystal from the surface on the incident surface side Is the vector d1, the second
The displacement of the light beam incident from the surface on the first crystal body side from the arrival point of the ordinary ray on the surface on the third crystal body side to the arrival point of the extraordinary ray on the crystal of the third crystal is represented by a vector d2. When the displacement from the arrival point of the ordinary ray to the arrival point of the extraordinary ray on the surface on the emission surface side of the light beam incident from the surface on the second crystal body side is defined as a vector d3, the vector d2 and the vector d3 is orthogonal, (vector d1) + (vector d2) = (vector d
3) A polarization separation / separation element that satisfies the following.
【請求項3】 請求項1記載の偏光分離素子に於いて、
ベクトルd1とベクトルd2のなす角度βが、 19.5°≦β≦54.7° であることを特徴とする偏光分離素子。
3. The polarization separation element according to claim 1,
A polarization separation element, wherein an angle β between the vector d1 and the vector d2 is 19.5 ° ≦ β ≦ 54.7 °.
【請求項4】 請求項2記載の偏光分離素子に於いて、
ベクトルd1とベクトルd2のなす角度βが、 35.3°≦β≦70.5° であることを特徴とする偏光分離素子。
4. The polarization separation device according to claim 2, wherein
A polarization separation element, wherein an angle β between the vector d1 and the vector d2 is 35.3 ° ≦ β ≦ 70.5 °.
【請求項5】 請求項1乃至請求項4記載のいずれかの
偏光分離素子を利用した光学ピックアップ装置。
5. An optical pickup device using the polarization separation element according to claim 1.
JP8241527A 1996-09-12 1996-09-12 Polarized light separating element and optical pickup device formed by using the same Withdrawn JPH1090518A (en)

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