JPH02151801A - 光学部品及びそれを使用した光磁気ディスク用２ビーム型光ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 複合機能素子として作用する光学部品に関し、光学的機
能層と、これと密着した２つの透明媒体、例えば２つの
斜面によって両側から挟持するように設けられた２つの
透明なプリズムとからなる光学部品の機能の向上を目的
として、前記光学的機能層が、密接した複数の薄膜また
は薄板またはそれらの組み合わせからなり、入射する光
に対して複数の光学的機能を有するように光学部品を構
成する。また、それを使用して光磁気ディスク用２ビー
ム型光ヘツドを構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は複合光学機能を有する光学部品の改良に関する
。

近年、通信システム、情報処理・ＯＡ装置などに光波術
の導入がまずまず活発になってきた。

例えば、レーザ光を用いて情報の記録・再生・消去を行
う光デイスク装置およびその記録媒体である光ディスク
の発達は目覚ましく、民生用のコンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）を始めとし、パソコン用のＲＯＭ媒体としてＣＤ−
ＲＯＭが広く普及してきた。

また、ＯＡ機器その他の情報関連機器用の大容量記憶装
置としても光デイスク装置への期待がまずます高まって
いる。とくに書換え可能な光磁気ディスク装置は、ファ
イルメモリとして現在量も多く使用されている磁気ディ
スク装置のさらに大容量領域をカバーする本命として開
発が進められている。

以上のような光応用装置には、各種の光学部品が使用さ
れており、ビームスプリッタや位相子もその代表的なも
のとしてよく知られている。

ビームスプリッタは、−本の光ビームを複数通常三木の
光ビームに分割する光学部品で、とくに偏光した光ビー
ムを分割するビームスプリッタを偏光ビームスプリンタ
と呼んでいる。

位相子では直線位相子、たとえば１／２波長板あるいは
１／４波長板などが、光の偏光制御に広く使用されてい
る基本的な光学部品の一つである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の光学部品の構成図の幾つかを示したもの
で、同図（イ）は波長板あるいは波長フィルタ、同図（
ロ）は偏光ビームスプリッタ、同図（ハ）はハーフミラ
−の例である。

波長板あるいは波長フィルタは、２枚の平行平板状の透
明媒体４の間に１枚の光学的異方性結晶の薄板３を挟ん
だもので、偏光ビームスプリッタおよびハーフミラ−は
、２個の透明媒体４としての直角プリズムの間に所定の
機能を有する誘電体多層膜２を挟んだものである。矢印
は光路でそれぞれの機能を簡単に示した。

すなわち、従来は個々の機能に合わせて個々の単体部品
を作り、それらを必要数組み合わせて所望の光学系を構
成していた。

例えば、第５図は従来の光磁気ディスク用２ビーム型光
ヘツトの構成図で、図中１０１は１／４波長板、１０２
ば１／２波長板である。

続出し用レーザダイオード６から出たレーザ光はコリメ
ータ用のレンズ１６．ビーム整形プリズム１４．ビーム
スブリック１１”、ダイクロイックミラー１０．対物用
のレンズ１７を通って光磁気記録媒体１００に入射し、
そこで媒体情報を載せて反射し前記の経路を戻り、ビー
ムスプリッタ１１″で反射され１／２波長板１０２に入
る。こ−で、光はあとの差動検出時に最大信号振幅が得
られるように、偏光方向を光軸を挟んで４５°回転され
、次いで偏光ビームスプリッタ１１に入って２つに分け
られ、ホトディテクタ２２および２３で媒体信号の差動
検出を行う。

一方、書込み用レーザダイオード７から出たレーザ光は
、同しくもう一方のコリメータ用のレンズ２０．ビーム
整形プリズム１５．偏光ビームスプリッタ１１”を透過
して１／４波長板１０１に入る。

ご＼で先は円偏光となり、ミラー１３．ダイクロイック
ミラー１０で反射されて対物用のレンズ１７を通って光
磁気記録媒体１００に照射される。

書込み用レーザ光は読出し用レーザ光よりも長波長、か
つ高パワーで媒体に吸収され媒体の温度を上昇させるが
、若干の戻り光（円偏光）は前記の経路を辿って、再び
１／４波長板１０１に入り透過光は再び直線偏光に戻っ
て、偏光ビームスプリッタ１１　で反射されてトラッキ
ングエラー検出用のポトディテクク２４で検出されるよ
うになっている。

すなわち、２つの位相子（波長板）、３つの偏光ビーム
スプリッタ、ミラー、レンズその他の光学部品を使用し
て光学系を構成している。

なお、破線の枠で示した部分が光磁気ディスク用２ビー
ム型光ヘツドの光学系である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の光学部品、たとえば代表的な例である波長板、あ
るいは偏光ビームスプリッタは上に述べたように一つの
機能を一つの部品で実現する高価な個別光学部品である
。

したがって、これらの個別光学部品を使用して光学系を
構成する場合、部品数が多くなり、また必然的に大形で
重く、光学部品の外面で生じる波面収差も太き（なり、
かつ光軸合わせなど難しい作業が必要であった。

最近の光応用装置は小型化を必要とするものが多く、と
くに光デイスク装置は高密度化・高速度化への要請から
、光ヘッドの小型・軽量化が強く求められており、それ
に使用される光学部品の高機能化という問題がクローズ
アップされ、その解決が必要であった。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は木、発明の光学部品の構成と原理を説明する図
である。

図中、■は光学的機能層で所望の光学的機能を有する薄
膜２および薄板３がら成っている。４ば透明媒体で、こ
の図では最も一般的な直角プリズムの場合を示し、その
斜面が光学的機能層１を挟んで両側で光学的に接着され
ている。

直角プリズムの人出射面５に入射した光は、上記のごと
き２つの所望の機能を持った光学的機能層１に達し、そ
こで２つの相異なる作用を受けるので、透過光あるいは
反射光の特性を制御することが可能である。

すなわち、上記の課題は光学的機能層と、これと密着し
て両側から挟持するように設けられた２つの透明媒体と
からなる光学部品において、前記光学的機能層１が密接
した複数の薄膜２または薄板３またはそれらの組み合わ
せからなり、入射する光に対して複数の光学的機能を有
するように光学部品を構成する。また、それを使用して
光磁気ディスク用２ビーム型光ヘツドを構成することに
より解決することができる。

〔作用〕

第１図において、いま、例えば光学的機能薄膜２が偏光
ビームスプリッタとして機能し、光学的機能薄板３が１
７２波長板として機能するように構成したとすると、た
とえばＡ方向から直角プリズムの人出射面５に垂直に入
射するＳ偏光は薄膜２で反射されてＢ方向へ出射する。

いま、Ｂ方向に光磁気ディスクがあると仮定すれば、カ
ー回転を受けたディスクからの反射光は薄膜２および薄
板３を透過して、速度の速い光波と遅い光波には１／２
波長の位相差を生じる。

Ｌ、りがって、この光学部品１つで偏光ビームスプリッ
タと１／２波長板の２つの個別光学部品の機能を果たす
ことができる。

〔実施例〕

第２図は本発明の光学部品を使用した光磁気ディスク用
２ビーム型光ヘツドの構成図で、第５図に示した従来の
２ビーム型光ヘツトに本発明を適用した例である。

図中、８および９は本発明光学部品で、透明媒体４に二
等辺直角プリズムを使用し、光学的機能層１は８ではビ
ームスプリッタとして機能し、９では偏光ビームスプリ
ッタとして機能する光学的機能薄膜２と、位相子（波長
板）として機能する光学的機能薄板３とからなる光学部
品である。

なお、光学部品８の光学的機能薄板３は１／２波長板と
して、光学部品９では１／４波長板として機能するよう
に作製した。

このように作製した光学部品８を、レーザ光が読出し用
レーザダイオ−１’６から出て、光磁気記録媒体１００
で反射されて戻る読出し光学系の中の、ビーム整形プリ
ズム１４．グイクロイックミラー１０、偏光ビームスブ
リック１１をつなぐ光路に挿入し、また光学部品９を、
レーザ光が書込み用レーザダイオード７から出て、光磁
気記録媒体１００で反射されて戻る書込み光学系の中の
、ミラー１３とビーム整形プリズム１５との間に挿入し
た。

すなわち、光学部品８は第５図のビームスブリック１１
゛と１／２波長板１０２の２個の個別光学部品の機能を
なし、また、光学部品９は偏光ビームスプリッタ１１″
と１／４波長板１０１の２個の個別光学部品の機能をな
すように光学系を構成した。

これによって、第５図に示した従来例に比較して、部品
点数を２個減少させ、光ヘットを小型かつ軽量にするこ
とできた。

次に、第３図（イ）、（ロ）、（ハ）および（ニ）は本
発明の他の実施例を示す図である。

透明媒体４はいずれも直角プリズムで、直角を′挟む２
面と前記光学的機能層１とは４５°をなすようにした。

光学的機能層ｌとして、それぞれで組み合わせを変えて
構成した。

光学的機能薄膜２としては、Ｓ　ｓ　Ｏ２＋　Ｔ　１０
□、Ａｌ２Ｏ，。

ＭｇＦなどからなる誘電体多層薄膜を用い、光学的機能
薄板３としては水晶のＣ軸すなわち光軸の方向を光学的
機能層１の面に平行になるように結晶面をカットして使
用した。

各面の接着には光学用のエポキシ系ＵＶ硬化性樹脂など
を用いた。

同図（イ）は光学的機能層１を偏光ビームスプリッタ（
ＰＢＳ）と波長板の組み合わせから構成したもので、波
長板が１／２波長板および１／４波長板のものは第２図
で示した光学系に使用した。

同図（ロ）は光学的機能層１が光学的機能の異なる２種
類の誘電体多層膜から構成したもので、バンドパスフィ
ルタ（Ｂ　Ｐ　Ｆ　）　機能［’　トｐｕｓ機能膜２°
゛の組み合わせの場合は、所定の波長のＰ波を透過し、
Ｓ波とその他の波長のＰ波を反射する光学部品として機
能する。

同図（ハ）は光学的機能層１が、ＢＰＦとして機能する
薄膜２′　と１／２波長板として機能する薄板３とＰＢ
Ｓとして機能する薄膜２゛の３つから構成した場合で、
例えば所定の波長の直線偏光を部分的にＰ波として透過
し、その他を反射させる光学部品として機能する。

同図（ニ）は２枚の１／２波長板または１／４波長板と
して機能する薄板３′、３゛の間にＰＢＳとして機能す
る薄膜２を挟んだ３つの機能から構成した場合で、直線
偏光または円偏光の所定の偏光成分または所定の量を所
定の偏光状態で透過または反射する光学部品として機能
させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による光学部品は、１個の
部品で相異なる複数の機能を有する光学部品として作用
するので、各種の光応用デバイス、とくに光磁気ディス
ク用２ビーム型光ヘツドの小型・軽量化に寄与するとこ
ろが極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学部品の構成と原理を説明する図、 第２図は本発明の光学部品を使用した光磁気ディスク用
２ビーム型光ヘツドの構成図、第３図は本発明光学部品
の他の実施例の構成を示す・図、 第４図は従来の光学部品の構成図、 第５図は従来の光磁気ディスク用２ビーム型光ヘツドの
構成図である。 図において、 ■は光学的機能層、２は光学的機能薄膜、３は光学的機
能薄板、４は透明媒体、 ５は光の人出射面、 ６は読出し用レーザダイオード、 ７は書込み用レーザダイオード、 ８および９は本発明光学部品、 １０はグイクロイックミラー １１は偏光ビームスプリッタ、 １２および１３はミラー、 １４および１５はビーム整形プリズム、１６乃至２１は
レンズ、 ２２乃至２４はフォトディテクタ、 １００は光磁気記録媒体、 １０１は１／４波長板、 １０２は１／２波長板である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学的機能層と、これと密着して両側から挟持す
   るように設けられた２つの透明媒体とからなる光学部品
   において、 前記光学的機能層（１）が密接した複数の薄膜（２）ま
   たは薄板（３）またはそれらの組み合わせからなり、入
   射する光に対して複数の光学的機能を有することを特徴
   とする光学部品。
2. （２）前記２つの透明媒体がプリズム（４）からなるこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の光学部品。
3. （３）光学的機能層（１）が、密接したビームスプリッ
   タとして機能する薄膜と位相子として機能する薄板とか
   らなる請求項（１）記載の光学部品を使用したことを特
   徴とする光磁気ディスク用２ビーム型光ヘッド。