JPH0727906A

JPH0727906A - ビームスプリッタ及びこれを用いた光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH0727906A
Application number: JP5170175A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Kiyomoto; 浩伸清本; Hayami Hosokawa; 速美細川
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】接合部分の接着剤の厚さに影響されることの
ない反射特性を有するビームスプリッタを得ること。【構成】第１の光透過性基板１と第２の光透過性基板
２とが接着剤３により貼り合わされ、また第１の光透過
性基板１の貼り合わせ面には多層薄膜層による反射膜４
が形成され、この反射膜４によって入射光の９０度方向
に折り曲げられる。また第２の光透過性基板２の貼り合
わせ面には反射防止膜９が形成されており、この反射防
止膜９の存在により、接着剤３と第２の光透過性基板２
との間の反射作用が阻止される。この結果、反射光の特
性が第１と第２の光透過性基板１，２の間の接着剤３の
厚さに影響されることのないビームスプリッタを提供す
ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光記録媒体に投射された
光ビームの反射光を分光するビームスプリッタ及びこれ
を用いた光学的情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば光磁気ディスクは周知のとおり、
ディスクの記録面に直線偏光の光ビームが入射したと
き、記録面上に記録された磁区の向きにより反射光の偏
光面が回転するという、いわゆるカー回転効果を利用し
て情報を再生するように成されている。この様な光磁気
ディスクに情報を記録・再生するための光学的情報記録
再生装置においては、図示しないがレーザダイオードか
ら出射される出射光ビームが第１のビームスプリッタお
よび対物レンズを介してディスクの記録面に照射され
る。そしてディスクの記録面によって反射された戻りの
反射光ビームは再び対物レンズを介して第１のビームス
プリッタに入射する。第１のビームスプリッタにおいて
は、この戻りの反射光ビームの光路を９０度方向に折り
曲げ、第２のビームスプリッタに入射させる。第２のビ
ームスプリッタにおいては、入射する戻りの反射光ビー
ムをＳ偏光成分およびＰ偏光成分に分光し、それぞれＳ
偏光成分およびＰ偏光成分の光強度を検出するフォトデ
ィテクタの出力に基づいて光磁気ディスクからの再生信
号を得るように成される。

【０００３】この様に前記した光学的情報記録再生装置
においては、第１および第２のビームスプリッタが具備
されており、これらのビームスプリッタによって光ビー
ムを反射または分光させるように成される。

【０００４】図５はそのビームスプリッタの一例を断面
図によって示したものである。すなわち、ビームスプリ
ッタは、断面正三角形の第１の光透過性基板１と第２の
光透過性基板２とが接着剤３により貼り合わせた構造に
成されている。図６はそのビームスプリッタの貼り合わ
せ面部分を拡大して示したものであり、前記第１の光透
過性基板１の貼り合わせ面には多層薄膜層による反射膜
４が形成されている。この結果、第１の光透過性基板に
入射される入射光５の一部は前記反射膜４によって反射
され、９０度折り曲げられて反射光６として出射する。
また入射光５の他の一部は反射膜４を透過し、そのまま
透過光７として出射する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うなビームスプリッタにおいては、第１の光透過性基板
１の貼り合わせ面に形成された多層薄膜層による反射膜
４によって、干渉光としての反射光６が取り出される。
この時、多層薄膜層による干渉光（反射光）６に対し
て、接着剤３と第２の光透過性基板２との間の境界面２
ａで発生する反射光８が干渉を起こすことになり、結果
として接着剤３の厚みにより反射光６の特性が変化する
ことになる。

【０００６】ここでビームスプリッタは、その製造工程
上、前記接着剤３の厚みを干渉の効果が一定となる程度
に制御することはきわめて困難である。すなわち反射膜
４を形成するにあたって、多層薄膜層のそれぞれの厚さ
は、現在の生産技術においては、例えばコンピュータへ
パラメータの設定等を行うことにより容易に求めること
が可能となっている。しかしながら第１と第２の光透過
性基板１，２を接着する接着剤３の厚さを、製造工程上
一定の数値に管理することはなかなか困難であり、製造
時のわずかな環境の変化により、大きな度合いでばらつ
きが発生する。

【０００７】従って結果として、反射膜４を構成する多
層薄膜層による干渉光６と、接着剤３と第２の光透過性
基板２との間の境界面２ａで発生する反射光８との干渉
光の強度には、ばらつきを生ずることになる。

【０００８】本発明は、以上のような問題点に着目して
成されたものであり、反射光の特性が第１と第２の光透
過性基板の間の接着剤の厚さに依存することのないビー
ムスプリッタを提供することを第１の課題とするもので
あり、また前記したビームスプリッタを光学経路に用い
ることにより、安定な特性を有する光学的情報記録再生
装置を提供することを第２の課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に成された本発明のビームスプリッタは、第１の光透過
性基板と第２の光透過性基板とを接着剤により貼り合わ
せ、第１の光透過性基板の貼り合わせ面に多層薄膜層に
よる反射膜を形成させると共に、第２の光透過性基板の
貼り合わせ面には反射防止膜を形成したことを特徴とす
る。

【００１０】また本発明の光学的情報記録再生装置は、
光記録媒体に対して光ビームを照射する発光素子と、光
記録媒体からの反射光を反射および透過作用によって分
光させるビームスプリッタと、ビームスプリッタによっ
て分光された光をそれぞれ受光する受光素子とを具備し
たものであって、ビームスプリッタは第１の光透過性基
板と第２の光透過性基板とを接着剤により貼り合わせる
ことにより構成され、且つ第１の光透過性基板の貼り合
わせ面には多層薄膜層による反射膜が形成されると共
に、第２の光透過性基板の貼り合わせ面には反射防止膜
が形成されたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明のビームスプリッタにおいては、第１の
光透過性基板と第２の光透過性基板とが接着剤により貼
り合わされ、また第１の光透過性基板の貼り合わせ面に
は多層薄膜層による反射膜が形成され、この反射膜によ
って入射光の一部が９０度方向に折り曲げられる。また
第２の光透過性基板の貼り合わせ面には反射防止膜が形
成されており、この反射防止膜の存在により、接着剤と
第２の光透過性基板との間の反射作用が阻止される。

【００１２】また本発明の光学的情報記録再生装置にお
いては、発光素子からの光ビームが光記録媒体の情報記
録面に対して照射され、その光記録媒体からの反射光が
ビームスプリッタに入射して反射および透過作用によっ
て２つの経路に分光される。ビームスプリッタによって
分光された光は例えば受光素子によってそれぞれ受光さ
れ、光記録媒体に記録された情報が再生される。光記録
媒体からの反射光を分光する前記ビームスプリッタは第
１の光透過性基板の貼り合わせ面に多層薄膜層による反
射膜が形成され、また第２の光透過性基板の貼り合わせ
面には反射防止膜が形成されており、この反射防止膜の
存在により、接着剤と第２の光透過性基板との間の反射
作用が阻止される。この結果、反射光の特性が第１と第
２の光透過性基板の間の接着剤の厚さに影響されること
のない、安定した光学特性に成される。

【００１３】

【実施例】以下本発明のビームスプリッタ及びこれを用
いた光学的情報記録再生装置の実施例について、図面を
参照して説明する。

【００１４】まず、図１は本発明のビームスプリッタの
一実施例を断面図によって示したものである。なお図１
において、前記図５および図６に示したものと同一部分
は同一符号で示しており、従ってその詳細な説明は省略
する。本発明のビームスプリッタにおいては、第２の光
透過性基板２の貼り合わせ面に反射防止膜（ＡＲコー
ト）９が形成された点に特徴を有し、多層薄膜層による
反射膜４を形成させた第１の光透過性基板１と、反射防
止膜９を形成した第２の光透過性基板２とが接着剤３に
よって貼り合わされた構成となっている。

【００１５】この様に第２の光透過性基板２の貼り合わ
せ面に反射防止膜９を形成させたことにより、接着剤３
と反射防止膜９および反射防止膜９と第２の光透過性基
板２との境界面で発生する反射光の発生を極端に少なく
させることが可能となり、従って反射光の特性が第１と
第２の光透過性基板１，２の間の接着剤３の厚さに影響
されることのない、安定した光学的な反射特性に成され
る。

【００１６】この場合、第２の光透過性基板２の貼り合
わせ面に施される反射防止膜９は、接着剤３の屈折率を
Ｎp、第２の光透過性基板２の屈折率をＮsとしたとき、
両者の差であるＮs−Ｎpの値が大である程、反射防止膜
９による効果が増大される。一般に第２の光透過性基板
２の屈折率Ｎsが１．６より大であり、またＮs−Ｎpの
値が０．１よりも大であるような組み合わせが考えられ
る。

【００１７】この反射防止膜９は例えば２層以上の薄膜
層を堆積させたものにより構成させることができる。例
えば第１の光透過性基板１の貼り合わせ面に形成される
多層薄膜層による反射膜４は１０層以上から成り、また
第２の光透過性基板２の貼り合わせ面に形成される反射
防止膜９は５層以下から構成される。

【００１８】また接着剤として紫外線硬化樹脂を用い、
第１と第２の光透過性基板１，２にそれぞれ材料名ＳＦ
−１１を用いた場合、接着剤の屈折率Ｎpは１．５以下
であり、また光透過性基板の屈折率Ｎsは１．７６以下
となる。この様な組み合わせの場合、反射防止膜９とし
て、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3 ）を用いると、その
屈折率は１．６７以下であり、酸化アルミニウムによる
単層による反射防止膜が実現できる。

【００１９】図２はＰ偏光成分の反射率が１５％以下の
ビームスプリッタの入射角特性を示したものである。す
なわち図２において横軸は中心入射角を中央にして、そ
の入射角の増減量を±で示したものであり、縦軸はその
入射角におけるＰ偏光成分の反射率を示したものであ
る。この図２におけるＡは、接着剤３と反射防止膜９お
よび反射防止膜９と第２の光透過性基板２との境界面で
発生する反射を考慮した特性であり、また図２における
Ｂは、接着剤３と反射防止膜９および反射防止膜９と第
２の光透過性基板２との境界面で発生する反射を考慮し
ない場合の特性である。

【００２０】接着剤３と反射防止膜９および反射防止膜
９と第２の光透過性基板２との境界面で発生する反射を
考慮すれば、入射角の大きい範囲（反射膜９への入射角
が増加する方向、すなわち図２中横軸の＋方向）で反射
率の影響がより大きく出ていることが分かる。これは少
なくとも中心入射角よりも大きい入射角となる範囲にお
いて、反射が十分小さくなる特性を有する反射膜９を施
せば、広い入射角範囲において安定した特性が得られる
ことを意味する。

【００２１】前記図２においては、Ｐ偏光成分の反射率
が１５％以下のビームスプリッタの特性例を示したが、
他の場合においても同様の作用が得られる。また反射膜
は入射光の偏光方向により反射率または透過率が異なる
偏向ビームスプリッタ、例えばＰ偏光成分の反射率が１
０％乃至０％であり、Ｓ偏光成分の反射率が９０％乃至
１００％の特性を有する一般的な偏光ビームスプリッタ
や、偏光に関係なく反射光と透過光の比率が略１：１に
分光するハーフプリズムについても同様の作用を有す
る。

【００２２】図３は前記したビームスプリッタを用いた
本発明の光学的情報記録再生装置の第１の実施例を示し
たものである。図３において、１０はクランパ１１によ
って保持されスピンドルモータ１２によって回転駆動さ
れる光記録媒体としての光磁気ディスクであり、このデ
ィスク１０の情報記録面には、バイアスマグネットコイ
ル１３が近接配置され、このコイル１３にドライブ電流
を供給するバイアスマグネットドライバ１４、このドラ
イバ１４に制御信号を与えるＥＦＭエンコーダ等が具備
されている。

【００２３】そして発光素子としてのレーザダイオード
１６から出射される出射光ビームはコリメータレンズ１
７によって平行光に変換される。このコリメータレンズ
１７によって平行光に変換されたビーム光は、グレーテ
ィング１８を介して第１のビームスプリッタ１９に入射
される。この第１の偏光ビームスプリッタ１９は、入射
するレーザダイオード１６からの出射光ビームを透過さ
せる特性を有しており、その透過光は対物レンズ２０に
よって集光され、前記光磁気ディスク１０の情報記録面
に投射される。そして前記光磁気ディスク１０によって
反射された戻りの反射光ビームは再び対物レンズ２０に
よって平行光に戻され、前記第１のビームスプリッタ１
９に入射される。

【００２４】第１のビームスプリッタ１９においては、
反射膜による反射作用により、ディスク１０からの反射
光ビームが９０度方向に折り曲げられる。そして前記第
１のビームスプリッタ１８の反射膜により９０度方向に
折り曲げられた反射光ビームはグレーティング２１、集
光レンズ２２、２３を介して第２のビームスプリッタ２
４に入射する。この第２のビームスプリッタ２４はディ
スク１０からの反射光ビームをＰ偏光成分と、Ｓ偏光成
分に分離し、例えばＰ偏光成分はこの偏光ビームスプリ
ッタ２４において９０度方向に反射され受光素子として
の第１のフォトディテクタ１６に入射される。またＳ偏
光成分は第２のビームスプリッタ２４を通過し、第２の
フォトディテクタ２６に入射される。

【００２５】そして前記第１のフォトディテクタ２５お
よび第２のフォトディテクタ２６によって得られるそれ
ぞれの出力信号は差動増幅器（図示せず）によりそれら
の差成分が抽出される。これによりディスク１０の記録
面上での反射によって発生する光ビームの偏光面の回転
が検出され、結果として光磁気ディスクにおける記録情
報が再生される。

【００２６】以上の構成における第１および第２のビー
ムスプリッタ１９，２４はそれぞれ前記図１に示すよう
に第１の光透過性基板１の貼り合わせ面に多層薄膜層に
よる反射膜４が形成され、第２の光透過性基板２の貼り
合わせ面に反射防止膜９が形成されており、従って接着
剤３と反射防止膜９および反射防止膜９と第２の光透過
性基板２との境界面で発生する反射を効果的に阻止す
る。

【００２７】この結果、反射光の特性が第１と第２の光
透過性基板の間の接着剤の厚さに影響されることのな
い、安定した光学特性に成され、光記録媒体からの再生
出力特性にばらつきのない復調信号を得ることが可能と
なる。

【００２８】図４は前記したビームスプリッタを用いた
本発明の光学的情報記録再生装置の第２の実施例を示し
たものである。この図４において、前記図３と同一符号
部分はそれぞれ同一または相当部分を示しており、従っ
てその詳細な説明は省略する。この図４に示す実施例お
いては、第１および第２のビームスプリッタ１９，２４
がそれぞれ収束または発散光路上に配置されている。第
１および第２のビームスプリッタ１９，２４は入射角に
相当の範囲を持たせることが可能なため、この図４に示
すようにビームスプリッタ１９，２４を収束または発散
光路上に配置させることで大幅な部品点数の削減および
光ヘッドユニットの小型軽量化が実現できる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
ビームスプリッタによれば、第１の光透過性基板と第２
の光透過性基板とが接着剤により貼り合わされ、また第
１の光透過性基板の貼り合わせ面には多層薄膜層による
反射膜が形成され、この反射膜によって入射光の一部が
９０度方向に折り曲げられる。また第２の光透過性基板
の貼り合わせ面には反射防止膜が形成されており、この
反射防止膜の存在により、接着剤と第２の光透過性基板
との間の反射作用が阻止される。この結果、反射光の特
性が第１と第２の光透過性基板の間の接着剤の厚さに依
存することのないビームスプリッタを提供することが可
能となる。

【００３０】また本発明の光学的情報記録再生装置によ
れば、発光素子からの光ビームが光記録媒体の情報記録
面に対して照射され、その光記録媒体からの反射光がビ
ームスプリッタに入射して反射および透過作用によって
２つの経路に分光される。ビームスプリッタによって分
光された光は例えば受光素子によってそれぞれ受光さ
れ、光記録媒体に記録された情報が再生される。そして
光記録媒体からの反射光を分光する前記ビームスプリッ
タは第１の光透過性基板の貼り合わせ面に多層薄膜層に
よる反射膜が形成され、また第２の光透過性基板の貼り
合わせ面には反射防止膜が形成されており、この反射防
止膜の存在により、接着剤と第２の光透過性基板との間
の反射作用が阻止される。この結果、反射光の特性が第
１と第２の光透過性基板の間の接着剤の厚さに影響され
ることのない、安定した光学特性に成される。従って光
記録媒体からの再生出力特性にばらつきのない復調信号
を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のビームスプリッタの実施例を示した構
成図

【図２】図１に示すビームスプリッタの入射角対反射率
特性を示した特性図

【図３】本発明のビームスプリッタを用いた光学的情報
記録再生装置の第１の実施例を示した構成図

【図４】本発明のビームスプリッタを用いた光学的情報
記録再生装置の第２の実施例を示した構成図

【図５】従来のビームスプリッタの一例を示した断面図

【図６】図５に示す従来のビームスプリッタの接合部分
を拡大して示した断面図

【符号の説明】

１第１の光透過性基板２第２の光透過性基板３接着剤４反射膜５入射光６反射光７透過光８反射光９反射防止膜１０ディスク（光記録媒体）１１クランパ１２スピンドルモータ１３バイアスマグネットコイル１４バイアスマグネットドライバ１５ＥＦＭエンコーダ１６レーザダイオード（発光素子）１７コリメータレンズ１９第１のビームスプリッタ２０対物レンズ２２集光レンズ２３集光レンズ２４第２のビームスプリッタ２５第１のフォトディテクタ（受光素子）２６第２のフォトディテクタ（受光素子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 11/10 ５５１Ｅ 8935−5Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の光透過性基板と第２の光透過性基
板とを接着剤により貼り合わせ、前記第１の光透過性基
板の貼り合わせ面に多層薄膜層による反射膜を形成させ
たビームスプリッタであって、前記第２の光透過性基板の貼り合わせ面には反射防止膜
を形成したことを特徴とするビームスプリッタ。
【請求項２】前記第１の光透過性基板の貼り合わせ面
に形成される多層薄膜層による反射膜は１０層以上から
成り、また前記第２の光透過性基板の貼り合わせ面に形
成される反射防止膜は５層以下から成ることを特徴とす
る請求項１に記載のビームスプリッタ。
【請求項３】前記第２の光透過性基板の屈折率と前記
接着剤の屈折率との差は、０．１よりも大きいことを特
徴とする請求項１乃至２に記載のビームスプリッタ。
【請求項４】前記第２の光透過性基板の屈折率が１．
６よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３に記載
のビームスプリッタ。
【請求項５】前記反射防止膜はアルミニュームの酸化
物を主成分とする誘電体膜の１層のみで形成されたこと
を特徴とする請求項１乃至４に記載のビームスプリッ
タ。
【請求項６】前記反射防止膜は少なくとも中心入射角
よりも大きな入射角において反射を防止する特性を有し
ていることを特徴とする請求項１乃至５に記載のビーム
スプリッタ。
【請求項７】前記反射膜は入射光の偏光方向により反
射率または透過率が異なることを特徴とする請求項１乃
至６に記載のビームスプリッタ。
【請求項８】前記反射膜はＳ偏光成分の反射率が９０
％以上であり、Ｐ偏光成分の反射率が１０％以下である
ことを特徴とする請求項１乃至７に記載のビームスプリ
ッタ。
【請求項９】前記反射膜は入射光に対する反射率およ
び透過率が略均等に成されたことを特徴とする請求項１
乃至６に記載のビームスプリッタ。
【請求項１０】光記録媒体に対して光ビームを照射す
る発光素子と、前記光記録媒体からの反射光を反射およ
び透過作用によって分光させるビームスプリッタと、前
記ビームスプリッタによって分光された光をそれぞれ受
光する受光素子とを具備したものであって、前記ビームスプリッタは第１の光透過性基板と第２の光
透過性基板とを接着剤により貼り合わせることにより構
成され、且つ前記第１の光透過性基板の貼り合わせ面に
は多層薄膜層による反射膜が形成されると共に、前記第
２の光透過性基板の貼り合わせ面には反射防止膜が形成
されたことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項１１】前記ビームスプリッタは発散または収
束光路中に配置されていることを特徴とする請求項１０
に記載の光学的情報記録再生装置。