JPH1164630A - 偏光ビームスプリッタ - Google Patents
偏光ビームスプリッタInfo
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- JPH1164630A JPH1164630A JP9240431A JP24043197A JPH1164630A JP H1164630 A JPH1164630 A JP H1164630A JP 9240431 A JP9240431 A JP 9240431A JP 24043197 A JP24043197 A JP 24043197A JP H1164630 A JPH1164630 A JP H1164630A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はＥＢ蒸着法など、膜に空隙ができる
安価な蒸着法で偏光分離膜を製作しても、環境中の湿度
変化に影響されることなく、透過率と反射率との比率を
ほぼ一定にし、これによって光ピックアップなどの特性
を安定させる。 【解決手段】 偏光分離膜４を構成する１層目の膜
９-1、２層目の膜９-2、５層目９-5の膜で分光特性の形
を整えて、波長依存性を調整し、使用波長範囲の波長依
存性を平らな形ではなく、少し右下がり（長波長側の透
過率が低くなる）になるようにするとともに、４層目の
膜９-4〜Ｎ層目の膜９-Nとして、高屈折率媒体（Ｈ）の
膜と、低屈折率媒体（Ｌ）の膜とを交互に積層するとと
もに、これらの光学的膜厚比を“１：２”にして、分光
特性の横への変動（波長シフト方向）を犠牲にしなが
ら、分光特性の縦への変動（透過率上下方向）を少なく
する。
安価な蒸着法で偏光分離膜を製作しても、環境中の湿度
変化に影響されることなく、透過率と反射率との比率を
ほぼ一定にし、これによって光ピックアップなどの特性
を安定させる。 【解決手段】 偏光分離膜４を構成する１層目の膜
９-1、２層目の膜９-2、５層目９-5の膜で分光特性の形
を整えて、波長依存性を調整し、使用波長範囲の波長依
存性を平らな形ではなく、少し右下がり（長波長側の透
過率が低くなる）になるようにするとともに、４層目の
膜９-4〜Ｎ層目の膜９-Nとして、高屈折率媒体（Ｈ）の
膜と、低屈折率媒体（Ｌ）の膜とを交互に積層するとと
もに、これらの光学的膜厚比を“１：２”にして、分光
特性の横への変動（波長シフト方向）を犠牲にしなが
ら、分光特性の縦への変動（透過率上下方向）を少なく
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップ光
学系などで使用される偏光ビームスプリッタに係わり、
特に湿度などが変化しても、透過率／反射率の比率が変
化しないようにした偏光ビームスプリッタに関する。
学系などで使用される偏光ビームスプリッタに係わり、
特に湿度などが変化しても、透過率／反射率の比率が変
化しないようにした偏光ビームスプリッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報の高度化および大量化に伴い
フロッピーディスクなどの磁気記録媒体に比べて記憶容
量が極めて大きい光ディスク等の光学記憶媒体、特に書
き込み読み出し可能な光磁気ディスクが普及しつつあ
る。図４は、このような光磁気ディスクの読み出し、書
き込みを行なう光磁気ディスク装置で使用される光ピッ
クアップの構成例を示す概略構成図である。この図に示
す光ピックアップ１００は、レーザビーム（光束）１１
６を発生するレーザ光源１０１と、このレーザ光源１０
１から出射される光束１１６をＰ偏光１１７とＳ偏光１
１８とに分離するとともに、光磁気ディスク１０５から
戻ってきた戻り光束１１９を偏向させる偏光ビームスプ
リッタ１０２と、この偏光ビームスプリッタ１０２から
出射される光束１１６中のＳ偏光１１８を受光してその
光強度を示す信号を生成する受光素子１１５と、前記偏
光ビームスプリッタ１０２から出射される光束１１６中
のＰ偏光１１７を光磁気ディスク１０５上に集光させる
とともに、この光磁気ディスク１０５から戻ってきた戻
り光束１１９を並行光にして前記偏光ビームスプリッタ
１０２に導く対物レンズ１０４とを備えている。
フロッピーディスクなどの磁気記録媒体に比べて記憶容
量が極めて大きい光ディスク等の光学記憶媒体、特に書
き込み読み出し可能な光磁気ディスクが普及しつつあ
る。図４は、このような光磁気ディスクの読み出し、書
き込みを行なう光磁気ディスク装置で使用される光ピッ
クアップの構成例を示す概略構成図である。この図に示
す光ピックアップ１００は、レーザビーム（光束）１１
６を発生するレーザ光源１０１と、このレーザ光源１０
１から出射される光束１１６をＰ偏光１１７とＳ偏光１
１８とに分離するとともに、光磁気ディスク１０５から
戻ってきた戻り光束１１９を偏向させる偏光ビームスプ
リッタ１０２と、この偏光ビームスプリッタ１０２から
出射される光束１１６中のＳ偏光１１８を受光してその
光強度を示す信号を生成する受光素子１１５と、前記偏
光ビームスプリッタ１０２から出射される光束１１６中
のＰ偏光１１７を光磁気ディスク１０５上に集光させる
とともに、この光磁気ディスク１０５から戻ってきた戻
り光束１１９を並行光にして前記偏光ビームスプリッタ
１０２に導く対物レンズ１０４とを備えている。
【０００３】さらに、この光ピックアップ１００は、偏
光ビームスプリッタ１０２から出射される光磁気ディス
ク１０５からの戻り光束１１９を受光して、これをＰ偏
光成分とＳ偏光成分とが合成された光束１０７、Ｐ偏光
の光束１０８、Ｓ偏光成分の光束１０９の３成分に分離
するウォラストンプリズム１０６と、このウォラストン
プリズム１０６から出射される各光束１０７、１０８、
１０９の光強度を示す信号を生成する３つの受光素子１
１１、１１２、１１３と、これらの各受光素子１１１、
１１２、１１３から出力される各信号に基づき、前記対
物レンズ１０４で集光されたＰ偏光が光磁気ディスク１
０５で反射される際、生じる偏光面の回転角を検出して
光磁気ディスク１０５に記録されている情報を再生する
処理部１１４とを備えている。光磁気ディスク１０５に
記録されている情報を読み取るとき、レーザ光源１０１
より出射した光束１１６が偏光ビームスプリッタ１０２
に入射され、この偏光ビームスプリッタ１０２の偏光分
離膜１０３によって所定の分離比率でＰ偏光１１７と、
Ｓ偏光１１８とに分離されて、一方の光束（Ｐ偏光１１
７）が対物レンズ１０４に導かれ、この対物レンズ１０
４によって集光されながら垂直磁化膜を有する光磁気デ
ィスク１０５に照射され、前記垂直磁化膜の磁化方向に
応じて発生するカー効果によって光磁気ディスク１０５
に照射されたＰ偏光１１７の偏光面が所定角度回転され
た状態で反射される。
光ビームスプリッタ１０２から出射される光磁気ディス
ク１０５からの戻り光束１１９を受光して、これをＰ偏
光成分とＳ偏光成分とが合成された光束１０７、Ｐ偏光
の光束１０８、Ｓ偏光成分の光束１０９の３成分に分離
するウォラストンプリズム１０６と、このウォラストン
プリズム１０６から出射される各光束１０７、１０８、
１０９の光強度を示す信号を生成する３つの受光素子１
１１、１１２、１１３と、これらの各受光素子１１１、
１１２、１１３から出力される各信号に基づき、前記対
物レンズ１０４で集光されたＰ偏光が光磁気ディスク１
０５で反射される際、生じる偏光面の回転角を検出して
光磁気ディスク１０５に記録されている情報を再生する
処理部１１４とを備えている。光磁気ディスク１０５に
記録されている情報を読み取るとき、レーザ光源１０１
より出射した光束１１６が偏光ビームスプリッタ１０２
に入射され、この偏光ビームスプリッタ１０２の偏光分
離膜１０３によって所定の分離比率でＰ偏光１１７と、
Ｓ偏光１１８とに分離されて、一方の光束（Ｐ偏光１１
７）が対物レンズ１０４に導かれ、この対物レンズ１０
４によって集光されながら垂直磁化膜を有する光磁気デ
ィスク１０５に照射され、前記垂直磁化膜の磁化方向に
応じて発生するカー効果によって光磁気ディスク１０５
に照射されたＰ偏光１１７の偏光面が所定角度回転され
た状態で反射される。
【０００４】この反射光（戻り光束１１９）が前記対物
レンズ１０４を介して、偏光ビームスプリッタ１０２に
入射され、偏光分離膜１０３によって所定の分離比率で
分離反射されて、ウォラストンプリズム１０６に入射さ
れるとともに、このウォラストンプリズム１０６によっ
てＰ偏光成分とＳ偏光成分とが合成された光束１０７
と、Ｐ偏光成分の光束１０８と、Ｓ偏光成分の光束１０
９とに分離されて、各受光素子１１１、１１２、１１３
に各々、入射される。これらの各受光素子１１１、１１
２、１１３によって前記各光束１０７、１０８、１０９
の光強度に応じた信号が生成され、処理部１１４によっ
てこれらの各信号の差が演算されて、光磁気ディスク１
０５において反射される際に生じた偏光面の回転角が検
出され、これが光磁気ディスク１０５に記録されている
情報として出力される。また、レーザ光源１０１より出
射された光束１１６のうち、偏光分離膜１０３によって
所定の分離比率で分離されたもう一方の光束（Ｓ偏光１
１８）が受光素子１１５に入射されて、その光強度に対
応した信号に変換され、これがレーザ光源１０１のパワ
ー制御信号として使用される。
レンズ１０４を介して、偏光ビームスプリッタ１０２に
入射され、偏光分離膜１０３によって所定の分離比率で
分離反射されて、ウォラストンプリズム１０６に入射さ
れるとともに、このウォラストンプリズム１０６によっ
てＰ偏光成分とＳ偏光成分とが合成された光束１０７
と、Ｐ偏光成分の光束１０８と、Ｓ偏光成分の光束１０
９とに分離されて、各受光素子１１１、１１２、１１３
に各々、入射される。これらの各受光素子１１１、１１
２、１１３によって前記各光束１０７、１０８、１０９
の光強度に応じた信号が生成され、処理部１１４によっ
てこれらの各信号の差が演算されて、光磁気ディスク１
０５において反射される際に生じた偏光面の回転角が検
出され、これが光磁気ディスク１０５に記録されている
情報として出力される。また、レーザ光源１０１より出
射された光束１１６のうち、偏光分離膜１０３によって
所定の分離比率で分離されたもう一方の光束（Ｓ偏光１
１８）が受光素子１１５に入射されて、その光強度に対
応した信号に変換され、これがレーザ光源１０１のパワ
ー制御信号として使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
光ピックアップ１００で使用される偏光ビームスプリッ
タ１０２においては、次に述べるような問題があった。
まず、このような偏光ビームスプリッタ１０２を製作す
る場合、一般的な製作手順では最初にガラスなどを加工
して、３角柱状のプリズムを２個製作し、これらの各プ
リズムの一方の斜面に、一般に利用される蒸着方法、例
えばＥＢ（電子ビーム）蒸着法などを用いて、高屈折率
媒体となるＴｉＯ2 やＺｒＯ2 と、低屈折率媒体となる
ＳｉＯ2 、ＭｇＦ2 などの誘電体を交互に積層して、偏
光分離膜１０３となる多層膜を形成した後、他方のプリ
ズムの斜面に接着剤を塗布して、これを偏光分離膜１０
３上に重ね合わせて、偏光ビームスプリッタ１０２を完
成させる。この時、各誘電体の膜厚、各誘電体の屈折
率、多層膜の層数を調整することにより、光束１１６を
Ｐ偏光１１７と、Ｓ偏光１１８とに分離するときの透過
率および反射率の比率を変化させることができるが、こ
れら各膜の膜厚として光学的な厚さをλ／４にすること
が多い。但し、各膜の膜厚がλ／４となるように、高屈
折率の誘電体膜と、低屈折率の誘電体膜とを交互に積み
重ねると、図５のように使用波長範囲内であっても、波
長によって透過率の分布が大きく変動することから、波
長依存性を小さくするときには、図６に示す如く１層の
波長に対する依存性がλ／４と逆向きとなる層、例えば
λ／２の厚みを持つ層を設けて、図７のように偏光ビー
ムスプリッタ１０２が持つ透過率の波長依存性を向上さ
せている。
光ピックアップ１００で使用される偏光ビームスプリッ
タ１０２においては、次に述べるような問題があった。
まず、このような偏光ビームスプリッタ１０２を製作す
る場合、一般的な製作手順では最初にガラスなどを加工
して、３角柱状のプリズムを２個製作し、これらの各プ
リズムの一方の斜面に、一般に利用される蒸着方法、例
えばＥＢ（電子ビーム）蒸着法などを用いて、高屈折率
媒体となるＴｉＯ2 やＺｒＯ2 と、低屈折率媒体となる
ＳｉＯ2 、ＭｇＦ2 などの誘電体を交互に積層して、偏
光分離膜１０３となる多層膜を形成した後、他方のプリ
ズムの斜面に接着剤を塗布して、これを偏光分離膜１０
３上に重ね合わせて、偏光ビームスプリッタ１０２を完
成させる。この時、各誘電体の膜厚、各誘電体の屈折
率、多層膜の層数を調整することにより、光束１１６を
Ｐ偏光１１７と、Ｓ偏光１１８とに分離するときの透過
率および反射率の比率を変化させることができるが、こ
れら各膜の膜厚として光学的な厚さをλ／４にすること
が多い。但し、各膜の膜厚がλ／４となるように、高屈
折率の誘電体膜と、低屈折率の誘電体膜とを交互に積み
重ねると、図５のように使用波長範囲内であっても、波
長によって透過率の分布が大きく変動することから、波
長依存性を小さくするときには、図６に示す如く１層の
波長に対する依存性がλ／４と逆向きとなる層、例えば
λ／２の厚みを持つ層を設けて、図７のように偏光ビー
ムスプリッタ１０２が持つ透過率の波長依存性を向上さ
せている。
【０００６】しかしながら、一般に利用される蒸着方
法、例えばＥＢ（電子ビーム）蒸着法を使用して偏光分
離膜１０３を製作すると、各膜自体が空隙のある構造に
なるため、次式の演算式で示される膜の屈折率の定義で
示す如く、環境中の水分を吸着して、偏光分離膜特性で
ある透過率および反射率の比率が変化する。 ｎf ＝ｎ0 Ｐ＋ｎ（１−Ｐ） 但し、ｎf ：膜の屈折率 ｎ0 ：膜の物質自体の屈折率 ｎ ：空隙を満たす雰囲気の屈折率 Ｐ ：充填率 これによって、環境中の湿度が変化すると、膜の屈折率
ｎf が変化して、図８に示す如く上述したＥＢ蒸着法な
どを利用して作成された偏光分離膜１０３を持つ偏光ビ
ームスプリッタ１０２を水分が飽和状態にある環境中に
おいたときと、乾燥状態にある環境中においたときと
で、透過率が大幅に変化してしまう。
法、例えばＥＢ（電子ビーム）蒸着法を使用して偏光分
離膜１０３を製作すると、各膜自体が空隙のある構造に
なるため、次式の演算式で示される膜の屈折率の定義で
示す如く、環境中の水分を吸着して、偏光分離膜特性で
ある透過率および反射率の比率が変化する。 ｎf ＝ｎ0 Ｐ＋ｎ（１−Ｐ） 但し、ｎf ：膜の屈折率 ｎ0 ：膜の物質自体の屈折率 ｎ ：空隙を満たす雰囲気の屈折率 Ｐ ：充填率 これによって、環境中の湿度が変化すると、膜の屈折率
ｎf が変化して、図８に示す如く上述したＥＢ蒸着法な
どを利用して作成された偏光分離膜１０３を持つ偏光ビ
ームスプリッタ１０２を水分が飽和状態にある環境中に
おいたときと、乾燥状態にある環境中においたときと
で、透過率が大幅に変化してしまう。
【０００７】このため、このような特性を持つ偏光ビー
ムスプリッタ１０２を使用して光ピックアップ１００を
構成すると、環境の変化に応じて、偏光分離膜３の特性
が変動し、Ｓ偏光１１８の強さが変化して、レーザ光源
１０１のパワーが変動してしまうという問題があった。
本発明は上記の事情に鑑み、ＥＢ蒸着法など、膜に空隙
ができる安価な蒸着法で偏光分離膜を製作しても、環境
中の湿度変化に影響されることなく、透過率と反射率と
の比率をほぼ一定にすることができ、これによって光ピ
ックアップなどの特性を安定させることができる偏光ビ
ームスプリッタを提供することを目的としている。
ムスプリッタ１０２を使用して光ピックアップ１００を
構成すると、環境の変化に応じて、偏光分離膜３の特性
が変動し、Ｓ偏光１１８の強さが変化して、レーザ光源
１０１のパワーが変動してしまうという問題があった。
本発明は上記の事情に鑑み、ＥＢ蒸着法など、膜に空隙
ができる安価な蒸着法で偏光分離膜を製作しても、環境
中の湿度変化に影響されることなく、透過率と反射率と
の比率をほぼ一定にすることができ、これによって光ピ
ックアップなどの特性を安定させることができる偏光ビ
ームスプリッタを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項１では、透明部材上に偏光分離膜
となる多層膜を形成し、前記偏光分離膜によって入射さ
れた光束をＰ偏光と、Ｓ偏光とに分離する偏光ビームス
プリッタにおいて、前記透明部材上に、高屈折率媒体と
低屈折率媒体とを交互に積層した偏光分離膜を形成し、
該偏光分離膜を、その使用波長範囲における透過率が雰
囲気中の湿度によらずほぼ一定となるように構成したこ
とを特徴とする。請求項２の発明は、前記偏光分離膜の
高屈折率媒体の光学的膜厚と低屈折率媒体の光学的膜厚
との比を、１：２となるようにしたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載の偏光ビームスプリ
ッタにおいて、偏光分離膜を構成する各膜の少なくとも
１層を、分光特性（波長依存性）の形を整える層にし、
この層の膜厚を調整して、分光特性（波長依存性）を調
整することを特徴とする。
めに本発明は、請求項１では、透明部材上に偏光分離膜
となる多層膜を形成し、前記偏光分離膜によって入射さ
れた光束をＰ偏光と、Ｓ偏光とに分離する偏光ビームス
プリッタにおいて、前記透明部材上に、高屈折率媒体と
低屈折率媒体とを交互に積層した偏光分離膜を形成し、
該偏光分離膜を、その使用波長範囲における透過率が雰
囲気中の湿度によらずほぼ一定となるように構成したこ
とを特徴とする。請求項２の発明は、前記偏光分離膜の
高屈折率媒体の光学的膜厚と低屈折率媒体の光学的膜厚
との比を、１：２となるようにしたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載の偏光ビームスプリ
ッタにおいて、偏光分離膜を構成する各膜の少なくとも
１層を、分光特性（波長依存性）の形を整える層にし、
この層の膜厚を調整して、分光特性（波長依存性）を調
整することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した形態
例に基づいて詳細に説明する。 《一形態例の説明》図１は本発明による偏光ビームスプ
リッタの一形態例を示す概略構成図である。この図に示
す偏光ビームスプリッタ１は、三角柱状の光学ガラス材
によって構成される入射側プリズム２と、この入射側プ
リズム２の斜面上に形成される偏光分離膜４と、三角柱
状の光学ガラス材によって構成される出射側プリズム３
と、この出射側プリズム３の斜面側を前記入射側プリズ
ム２の斜面上に形成された偏光分離膜４上に密着させる
接着剤層５とを備えている。入射側プリズム２の第１入
出射面２ａ側に分離対象となる光束６が入射したとき、
入射側プリズム２によってこの光束６を偏光分離膜４ま
で導き、この偏光分離膜４によって光束６をＰ偏光８
と、Ｓ偏光７とに分離するとともに、この偏光分離膜４
によってＳ偏光７を９０度、偏向させた後、前記入射側
プリズム２中を通過させて、第２入出射面２ｂ側から出
射させ、さらに偏光分離膜４によって前記Ｐ偏光８を直
進させ、接着剤層５、出射側プリズム３内を通過させ
て、この出射側プリズム３の第１入出射面３ａ側から出
射させる。
例に基づいて詳細に説明する。 《一形態例の説明》図１は本発明による偏光ビームスプ
リッタの一形態例を示す概略構成図である。この図に示
す偏光ビームスプリッタ１は、三角柱状の光学ガラス材
によって構成される入射側プリズム２と、この入射側プ
リズム２の斜面上に形成される偏光分離膜４と、三角柱
状の光学ガラス材によって構成される出射側プリズム３
と、この出射側プリズム３の斜面側を前記入射側プリズ
ム２の斜面上に形成された偏光分離膜４上に密着させる
接着剤層５とを備えている。入射側プリズム２の第１入
出射面２ａ側に分離対象となる光束６が入射したとき、
入射側プリズム２によってこの光束６を偏光分離膜４ま
で導き、この偏光分離膜４によって光束６をＰ偏光８
と、Ｓ偏光７とに分離するとともに、この偏光分離膜４
によってＳ偏光７を９０度、偏向させた後、前記入射側
プリズム２中を通過させて、第２入出射面２ｂ側から出
射させ、さらに偏光分離膜４によって前記Ｐ偏光８を直
進させ、接着剤層５、出射側プリズム３内を通過させ
て、この出射側プリズム３の第１入出射面３ａ側から出
射させる。
【００１０】偏光分離膜４は、ＥＢ蒸着法などの蒸着法
によって形成されたＮ層の膜によって構成されており、
図２に示す如く入射側プリズム２上に、ＥＢ蒸着法など
の蒸着法によって、最初、下記に示す如く１層〜８層の
膜が順次、積層される。 １層目の膜９-1：高屈折率媒体となるＺｒＯ2 を光学的
厚さλ／４×０．７３となるように蒸着して形成した
膜。 ２層目の膜９-2：低屈折率媒体となるＳｉＯ2 を光学的
厚さλ／４×２．１２となるように蒸着して形成した
膜。 ３層目の膜９-3：高屈折率媒体となるＺｒＯ2 を光学的
厚さλ／４×１．００となるように蒸着して形成した
膜。 ４層目の膜９-4：低屈折率媒体となるＳｉＯ2 を光学的
厚さλ／４×１．３３となるように蒸着して形成した
膜。 ５層目の膜９-5 高屈折率媒体となるＺｒＯ2 を光学的
厚さλ／４×０．６７×１．０５となるように蒸着して
形成した膜。 ６層目の膜９-6：低屈折率媒体となるＳｉＯ2 を光学的
厚さλ／４×１．３３となるように蒸着して形成した
膜。 ７層目の膜９-7：高屈折率媒体となるＺｒＯ2 を光学的
厚さλ／４×０．６７となるように蒸着して形成した
膜。 ８層目の膜９-8：低屈折率媒体となるＳｉＯ2 を光学的
厚さλ／４×１．３３となるように蒸着して形成した
膜。
によって形成されたＮ層の膜によって構成されており、
図２に示す如く入射側プリズム２上に、ＥＢ蒸着法など
の蒸着法によって、最初、下記に示す如く１層〜８層の
膜が順次、積層される。 １層目の膜９-1：高屈折率媒体となるＺｒＯ2 を光学的
厚さλ／４×０．７３となるように蒸着して形成した
膜。 ２層目の膜９-2：低屈折率媒体となるＳｉＯ2 を光学的
厚さλ／４×２．１２となるように蒸着して形成した
膜。 ３層目の膜９-3：高屈折率媒体となるＺｒＯ2 を光学的
厚さλ／４×１．００となるように蒸着して形成した
膜。 ４層目の膜９-4：低屈折率媒体となるＳｉＯ2 を光学的
厚さλ／４×１．３３となるように蒸着して形成した
膜。 ５層目の膜９-5 高屈折率媒体となるＺｒＯ2 を光学的
厚さλ／４×０．６７×１．０５となるように蒸着して
形成した膜。 ６層目の膜９-6：低屈折率媒体となるＳｉＯ2 を光学的
厚さλ／４×１．３３となるように蒸着して形成した
膜。 ７層目の膜９-7：高屈折率媒体となるＺｒＯ2 を光学的
厚さλ／４×０．６７となるように蒸着して形成した
膜。 ８層目の膜９-8：低屈折率媒体となるＳｉＯ2 を光学的
厚さλ／４×１．３３となるように蒸着して形成した
膜。
【００１１】以下、奇数番目の層として、高屈折率媒体
となるＺｒＯ2 を光学的厚さλ／４×０．６７となるよ
うに蒸着して膜を形成し、偶数番目の層として、低屈折
率媒体となるＳｉＯ2 を光学的厚さλ／４×１．３３と
なるように蒸着して膜を交互に形成し、膜の数がＮ層に
なったとき、膜の形成を終了する。このように、１層目
の膜９-1、２層目の膜９-2、５層目９-5の膜厚を調整し
て分光特性の形を整えて、波長依存性を調整し、使用波
長範囲の波長依存性を平らな形ではなく、少し右下がり
（長波長側の透過率が低くなる）になるようにするとと
もに、４層目の膜９-4〜Ｎ層目の膜９-Nとして、ＺｒＯ
2 によって構成される高屈折率媒体（Ｈ）の膜と、Ｓｉ
Ｏ2 によって構成される低屈折率媒体（Ｌ）の膜とを交
互に積層するとともに、これらの光学的膜厚比を“１：
２”にして、分光特性の横への変動（波長シフト方向）
を犠牲にしながら、分光特性の縦への変動（透過率上下
方向）を少なくしている。これによって、図３に示す如
くこの偏光分離膜４を持つ偏光ビームスプリッタ１を水
分が飽和状態にある環境中においたときにも、また乾燥
状態にある環境中においたときにも、透過率および反射
率の比率をほぼ一定にすることができる。
となるＺｒＯ2 を光学的厚さλ／４×０．６７となるよ
うに蒸着して膜を形成し、偶数番目の層として、低屈折
率媒体となるＳｉＯ2 を光学的厚さλ／４×１．３３と
なるように蒸着して膜を交互に形成し、膜の数がＮ層に
なったとき、膜の形成を終了する。このように、１層目
の膜９-1、２層目の膜９-2、５層目９-5の膜厚を調整し
て分光特性の形を整えて、波長依存性を調整し、使用波
長範囲の波長依存性を平らな形ではなく、少し右下がり
（長波長側の透過率が低くなる）になるようにするとと
もに、４層目の膜９-4〜Ｎ層目の膜９-Nとして、ＺｒＯ
2 によって構成される高屈折率媒体（Ｈ）の膜と、Ｓｉ
Ｏ2 によって構成される低屈折率媒体（Ｌ）の膜とを交
互に積層するとともに、これらの光学的膜厚比を“１：
２”にして、分光特性の横への変動（波長シフト方向）
を犠牲にしながら、分光特性の縦への変動（透過率上下
方向）を少なくしている。これによって、図３に示す如
くこの偏光分離膜４を持つ偏光ビームスプリッタ１を水
分が飽和状態にある環境中においたときにも、また乾燥
状態にある環境中においたときにも、透過率および反射
率の比率をほぼ一定にすることができる。
【００１２】このように、この形態例では、偏光分離膜
４を構成する１層目の膜９-1、２層目の膜９-2、５層目
９-5の膜で分光特性の形を整えて、波長依存性を調整
し、使用波長範囲の波長依存性を平らな形ではなく、少
し右下がり（長波長側の透過率が低くなる）になるよう
にするとともに、４層目の膜９-4〜Ｎ層目の膜９-Nとし
て、高屈折率媒体（Ｈ）の膜と、低屈折率媒体（Ｌ）の
膜とを交互に積層するとともに、これらの光学的膜厚比
を“１：２”にして、分光特性の横への変動（波長シフ
ト方向）を犠牲にしながら、分光特性の縦への変動（透
過率上下方向）を少なくしているので、ＥＢ蒸着法な
ど、膜に空隙ができる安価な蒸着法で偏光分離膜４を製
作しても、環境中の湿度変化に影響されることなく、透
過率と反射率との比率をほぼ一定にすることができ、こ
れによって光ピックアップなどの特性を安定させること
ができる。
４を構成する１層目の膜９-1、２層目の膜９-2、５層目
９-5の膜で分光特性の形を整えて、波長依存性を調整
し、使用波長範囲の波長依存性を平らな形ではなく、少
し右下がり（長波長側の透過率が低くなる）になるよう
にするとともに、４層目の膜９-4〜Ｎ層目の膜９-Nとし
て、高屈折率媒体（Ｈ）の膜と、低屈折率媒体（Ｌ）の
膜とを交互に積層するとともに、これらの光学的膜厚比
を“１：２”にして、分光特性の横への変動（波長シフ
ト方向）を犠牲にしながら、分光特性の縦への変動（透
過率上下方向）を少なくしているので、ＥＢ蒸着法な
ど、膜に空隙ができる安価な蒸着法で偏光分離膜４を製
作しても、環境中の湿度変化に影響されることなく、透
過率と反射率との比率をほぼ一定にすることができ、こ
れによって光ピックアップなどの特性を安定させること
ができる。
【００１３】《他の形態例の説明》また、上述した形態
例においては、４層目の膜９-4以降の高屈折率媒体
（Ｈ）と、低屈折率媒体（Ｌ）との光学的膜厚比をＨ：
Ｌ＝１：２にし、１、２、５層目の各膜９-1、９-2、９
-5で、波長依存性を調整するようにしているが、４層目
の膜９-4以降の高屈折率媒体（Ｈ）と、低屈折率媒体
（Ｌ）との光学的膜厚比をＨ：Ｌ＝１：２以外の値にし
ても良く、さらに１、２、５層目の各膜９-1、９-2、９
-5のいずれか１つの膜だけで、または２つの膜だけで、
波長依存性を調整するようにしても良い。また、上述し
た形態例においては、高屈折率媒体（Ｈ）として、Ｚｒ
Ｏ2 を使用し、低屈折率媒体（Ｌ）として、ＳｉＯ2 を
使用するようにしているが、これらに代えて、ＴｉＯ
2 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｙ2 Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化膜や
ＭｇＦ2 などのフッ化膜を使用するようにしても良い。
また、上述した形態例においては、ＥＢ蒸着法によって
偏光分離膜４を構成する各膜９-1〜９-Nを形成するよう
にしているが、このようなＥＢ蒸着法以外の方法、例え
ば抵抗加熱法やスパッタリング蒸着法など、膜の充填率
が“１”にならなくても、安価に膜を形成することがで
きる膜蒸着法を使用してこれらの各膜９-1〜９-Nを形成
するようにしても良い。
例においては、４層目の膜９-4以降の高屈折率媒体
（Ｈ）と、低屈折率媒体（Ｌ）との光学的膜厚比をＨ：
Ｌ＝１：２にし、１、２、５層目の各膜９-1、９-2、９
-5で、波長依存性を調整するようにしているが、４層目
の膜９-4以降の高屈折率媒体（Ｈ）と、低屈折率媒体
（Ｌ）との光学的膜厚比をＨ：Ｌ＝１：２以外の値にし
ても良く、さらに１、２、５層目の各膜９-1、９-2、９
-5のいずれか１つの膜だけで、または２つの膜だけで、
波長依存性を調整するようにしても良い。また、上述し
た形態例においては、高屈折率媒体（Ｈ）として、Ｚｒ
Ｏ2 を使用し、低屈折率媒体（Ｌ）として、ＳｉＯ2 を
使用するようにしているが、これらに代えて、ＴｉＯ
2 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｙ2 Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化膜や
ＭｇＦ2 などのフッ化膜を使用するようにしても良い。
また、上述した形態例においては、ＥＢ蒸着法によって
偏光分離膜４を構成する各膜９-1〜９-Nを形成するよう
にしているが、このようなＥＢ蒸着法以外の方法、例え
ば抵抗加熱法やスパッタリング蒸着法など、膜の充填率
が“１”にならなくても、安価に膜を形成することがで
きる膜蒸着法を使用してこれらの各膜９-1〜９-Nを形成
するようにしても良い。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１、２では、ＥＢ蒸着法など、膜に空隙ができる安
価な蒸着法で偏光分離膜を製作しても、環境中の湿度変
化に影響されることなく、透過率と反射率との比率をほ
ぼ一定にすることができ、これによって光ピックアップ
などの特性を安定させることができる。
求項１、２では、ＥＢ蒸着法など、膜に空隙ができる安
価な蒸着法で偏光分離膜を製作しても、環境中の湿度変
化に影響されることなく、透過率と反射率との比率をほ
ぼ一定にすることができ、これによって光ピックアップ
などの特性を安定させることができる。
【図１】本発明による偏光ビームスプリッタの一形態例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す偏光分離膜の詳細な構成例を示す断
面図である。
面図である。
【図３】図１に示す偏光ビームスプリッタの透過率／反
射率特性例を示すグラフ図である。
射率特性例を示すグラフ図である。
【図４】光磁気ディスク装置で使用される光ピックアッ
プの構成例を示す概略構成図である。
プの構成例を示す概略構成図である。
【図５】図４で使用されている偏光ビームスプリッタの
透過率／反射率特性例を示すグラフ図である。
透過率／反射率特性例を示すグラフ図である。
【図６】図４で使用されている偏光ビームスプリッタの
透過率／反射率特性を改善する手法例を示すグラフ図で
ある。
透過率／反射率特性を改善する手法例を示すグラフ図で
ある。
【図７】図６で使用されている手法で特性が改善された
偏光ビームスプリッタの透過率／反射率特性例を示すグ
ラフ図である。
偏光ビームスプリッタの透過率／反射率特性例を示すグ
ラフ図である。
【図８】ＥＢ蒸着法によって偏光分離膜を形成した偏光
ビームスプリッタの透過率／反射率特性例を示すグラフ
図である。
ビームスプリッタの透過率／反射率特性例を示すグラフ
図である。
１ 偏光ビームスプリッタ ２ 入射側プリズム（透明部材） ２ａ 第１入出射面 ２ｃ 第２入出射面 ３ 出射側プリズム ３ａ 第１入出射面 ４ 偏光分離膜 ５ 接着剤層 ６ 光束 ７ Ｓ偏光 ８ Ｐ偏光 ９-1 １層目の膜（高屈折率媒体、分光特性の形を整え
る層） ９-2 ２層目の膜（低屈折率媒体、分光特性の形を整え
る層） ９-3 ３層目の膜（高屈折率媒体） ９-4 ４層目の膜（低屈折率媒体） ９-5 ５層目の膜（高屈折率媒体、分光特性の形を整え
る層） ９-6 ６層目の膜（低屈折率媒体） ９-7 ７層目の膜（高屈折率媒体） ９-8 ８層目の膜（低屈折率媒体） ９-(N-1) Ｎ−１層目の膜（低屈折率媒体） ９-N Ｎ層目の膜（高屈折率媒体）
る層） ９-2 ２層目の膜（低屈折率媒体、分光特性の形を整え
る層） ９-3 ３層目の膜（高屈折率媒体） ９-4 ４層目の膜（低屈折率媒体） ９-5 ５層目の膜（高屈折率媒体、分光特性の形を整え
る層） ９-6 ６層目の膜（低屈折率媒体） ９-7 ７層目の膜（高屈折率媒体） ９-8 ８層目の膜（低屈折率媒体） ９-(N-1) Ｎ−１層目の膜（低屈折率媒体） ９-N Ｎ層目の膜（高屈折率媒体）
Claims (3)
- 【請求項１】 透明部材上に偏光分離膜となる多層膜を
形成し、前記偏光分離膜によって入射された光束をＰ偏
光と、Ｓ偏光とに分離する偏光ビームスプリッタにおい
て、 前記透明部材上に、高屈折率媒体と低屈折率媒体とを交
互に積層した偏光分離膜を形成し、該偏光分離膜を、そ
の使用波長範囲における透過率が雰囲気中の湿度によら
ずほぼ一定となるように構成したことを特徴とする偏光
ビームスプリッタ。 - 【請求項２】 前記偏光分離膜の高屈折率媒体の光学的
膜厚と低屈折率媒体の光学的膜厚との比を、１：２とな
るようにしたことを特徴とする請求項１記載の偏光ビー
ムスプリッタ。 - 【請求項３】 請求項１に記載の偏光ビームスプリッタ
において、偏光分離膜を構成する各膜の少なくとも１層
を、分光特性（波長依存性）の形を整える層にし、この
層の膜厚を調整して、分光特性（波長依存性）を調整す
ることを特徴とする偏光ビームスプリッタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9240431A JPH1164630A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | 偏光ビームスプリッタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9240431A JPH1164630A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | 偏光ビームスプリッタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164630A true JPH1164630A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=17059396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9240431A Pending JPH1164630A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | 偏光ビームスプリッタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1164630A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003027730A1 (fr) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Sony Corporation | Diviseur de faisceau de polarisation et polariseur comportant ledit diviseur de faisceau |
| JP2004515796A (ja) * | 2000-02-24 | 2004-05-27 | エイエスエムエル ユーエス， インコーポレイテッド | マイクロリソグラフィ用の紫外線偏光ビームスプリッタ |
| JP2010102749A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Fujinon Corp | ホログラムパターン付き偏光ビームスプリッタ及び光ピックアップ装置 |
| JP2011060422A (ja) * | 2004-06-03 | 2011-03-24 | Panasonic Corp | 光記録再生装置用光ヘッド |
| CN109416423A (zh) * | 2016-07-01 | 2019-03-01 | 奥林巴斯株式会社 | 偏振分离元件、光学系统和光学设备 |
-
1997
- 1997-08-21 JP JP9240431A patent/JPH1164630A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004515796A (ja) * | 2000-02-24 | 2004-05-27 | エイエスエムエル ユーエス， インコーポレイテッド | マイクロリソグラフィ用の紫外線偏光ビームスプリッタ |
| JP2007294979A (ja) * | 2000-02-24 | 2007-11-08 | Asml Us Inc | マイクロリソグラフィ用の紫外線偏光ビームスプリッタ |
| WO2003027730A1 (fr) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Sony Corporation | Diviseur de faisceau de polarisation et polariseur comportant ledit diviseur de faisceau |
| EP1431781A1 (en) * | 2001-09-25 | 2004-06-23 | Sony Corporation | Polarization beam splitter and polarizer using this |
| US7012747B2 (en) | 2001-09-25 | 2006-03-14 | Sony Corporation | Polarizing beam splitter and polarizer using the same |
| EP1431781A4 (en) * | 2001-09-25 | 2008-11-19 | Sony Corp | POLARIZING BEAM DIVIDER AND POLARIZER COMPRISING SAID BEAM DIVIDER |
| JP2011060422A (ja) * | 2004-06-03 | 2011-03-24 | Panasonic Corp | 光記録再生装置用光ヘッド |
| JP2010102749A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Fujinon Corp | ホログラムパターン付き偏光ビームスプリッタ及び光ピックアップ装置 |
| CN109416423A (zh) * | 2016-07-01 | 2019-03-01 | 奥林巴斯株式会社 | 偏振分离元件、光学系统和光学设备 |
| CN109416423B (zh) * | 2016-07-01 | 2021-03-09 | 奥林巴斯株式会社 | 偏振分离元件、光学系统和光学设备 |
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