【手続補正書】
【提出日】平成16年3月18日(2004.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一軸結晶の板からなり、
前記板の両面に対し４５度の光学軸を有し、
波長が異なり且つ偏波面が互いに等しい複数のレーザ光線を単一光線へと合成する機能を有することを特徴とする複数波長合成素子。
【請求項２】
波長の異なる複数のレーザ光線を発する複数の光源を、前記複数のレーザ光線が同一平面上で平行となるように配置するステップと、
対向する面に対し４５度の光学軸を有する一軸結晶の板からなる複数波長合成素子を前記光学軸が前記同一平面と平行になるように前記レーザ光線の光路上に前記レーザ光線と直角に配置するステップと、
前記レーザ光線の偏波面が前記複数波長合成素子に対して共に異常光線となるように設定するステップと、
前記複数波長合成素子に入射した前記レーザ光線が前記複数波長合成素子から同一の光路で出射するように前記複数の光源の間隔を調節するステップとを含むことを特徴とする波長の異なる複数のレーザ光線を単一光線にする方法。
【請求項３】
波長の異なる複数のレーザ光線を同一平面内で平行に発するように配置された複数の光源と、
対向する面に対し４５度の光学軸を有する一軸結晶の板からなり且つ前記光学軸が前記同一平面と平行になるように前記レーザ光線の光路上に前記レーザ光線と直角に配置された複数波長合成素子とを備え、
前記レーザ光線の偏波面が前記複数波長合成素子に対して共に異常光線となるように設定されており、
且つ前記複数の光源の間隔が、前記複数波長合成素子に入射した前記レーザ光線が前記複数波長合成素子から同一の光路で出射するように調節されたことを特徴とする波長の異なる複数のレーザ光線を単一光線にする光学系。
【請求項４】
前記複数の光源が、前記複数のレーザ光線を単独で発する多波長レーザダイオードであることを特徴とする請求項３記載の光学系。
【請求項５】
請求項３又は４記載の光学系を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項６】
請求項３又は４記載の光学系を備えたことを特徴とする波長の異なる複数のレーザ光線を用いる装置。
【請求項７】
一軸結晶の板からなり、
前記板の両面に対し４５度の光学軸を有し、
波長の異なる３以上のレーザ光線を単一光線へと合成する機能を有することを特徴とする複数波長合成素子。
【請求項８】
波長の異なる３以上のレーザ光線を発する３以上の光源を、前記３以上のレーザ光線が同一平面上で平行となるように配置するステップと、
対向する面に対し４５度の光学軸を有する一軸結晶の板からなる複数波長合成素子を前記光学軸が前記同一平面と平行になるように前記レーザ光線の光路上に前記レーザ光線と直角に配置するステップと、
前記レーザ光線の偏波面が前記複数波長合成素子に対して常光線または異常光線となるように設定するステップと、
前記複数波長合成素子に入射した前記レーザ光線が前記複数波長合成素子から同一の光路で出射するように前記３以上の光源の間隔を調節するステップとを含むことを特徴とする波長の異なる３以上のレーザ光線を単一光線にする方法。
【請求項９】
一軸結晶の板からなり、
前記板の両面に対し角度ψの光学軸を有し、
前記板の常光線屈折率ｎｏの逆数をａ、異常光線屈折率ｎｅの逆数をｂ、
前記板厚をｅ、
前記ａ、ｂ、ψとの関係を
ｃ＝ａ２×ｓｉｎ２ψ十ｂ２×ｃｏｓ２ψ
とし、
前記板の主面に入射する波長が異なり且つ偏波面が互いに等しい２つのレーザ光線の光線間距離をＳとした際に、
Ｓ＝（ｂ２−ａ２ ／（２ｃ２ ））×ｓｉｎ（２ψ）×ｅ
を満足し、
前記板へ入射する前記２つのレーザ光線を単一光線へと合成する機能を有することを特徴とする複数波長合成素子。
【請求項１０】
波長の異なる２つのレーザ光線を発する２つの光源を、前記２つのレーザ光線が同一平面上で平行となるように配置するステップと、
対向する面に対し角度ψの光学軸を有する一軸結晶の板からなる複数波長合成素子を前記光学軸が前記同一平面と平行になるように前記レーザ光線の光路上に前記レーザ光線と直角に配置するステップと、
前記レーザ光線の偏波面が前記複数波長合成素子に対して共に異常光線となるように設定するステップと、
前記複数波長合成素子に入射した前記レーザ光線が前記複数波長合成素子から同一の光路で出射するために、
前記板の常光線屈折率ｎｏの逆数をａ、異常光線屈折率ｎｅの逆数をｂ、
前記板厚をｅ、
前記ａ、ｂ、ψとの関係を
ｃ＝ａ２×ｓｉｎ２ψ十ｂ２×ｃｏｓ２ψ
とし、
前記板の主面に入射する２つのレーザ光線の光線間距離をＳとした際に、
Ｓ＝（ｂ２−ａ２ ／（２ｃ２ ））×ｓｉｎ（２ψ）×ｅ
を満足するように前記２つの光源の間隔を調節するステップとを含むことを特徴とする波長の異なる２つのレーザ光線を単一光線にする方法。
【請求項１１】
波長の異なる２つのレーザ光線を同一平面内で平行に発するように配置された２つの光源と、
対向する面に対し角度ψの光学軸を有する一軸結晶の板からなり且つ前記光学軸が前記同一平面と平行になるように前記レーザ光線の光路上に前記レーザ光線と直角に配置された複数波長合成素子とを備え、
前記レーザ光線の偏波面が前記複数波長合成素子に対して共に異常光線となるように設定されており、
且つ前記２つの光源の間隔が、前記複数波長合成素子に入射した前記レーザ光線が前記複数波長合成素子から同一の光路で出射するために、
前記板の常光線屈折率ｎｏの逆数をａ、異常光線屈折率ｎｅの逆数をｂ、
前記板厚をｅ、
前記ａ、ｂ、ψとの関係を
ｃ＝ａ２×ｓｉｎ２ψ十ｂ２×ｃｏｓ２ψ
とし、
前記板の主面に入射する２つのレーザ光線の光線間距離をＳとした際に、
Ｓ＝（ｂ２−ａ２ ／（２ｃ２ ））×ｓｉｎ（２ψ）×ｅ
を満足するように調節されたことを特徴とする波長の異なる２つのレーザ光線を単一光線にする光学系。
【請求項１２】
前記２つの光源が、前記２つのレーザ光線を単独で発する多波長レーザダイオードであることを特徴とする請求項１１記載の光学系。
【請求項１３】
請求項１１又は１２記載の光学系を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１４】
請求項１１又は１２記載の光学系を備えたことを特徴とする波長の異なる２つのレーザ光線を用いる装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の課題は、以下の複数波長合成素子、その製造方法、この素子を用いて波長の異なる複数のレーザ光線を単一光線にする方法および光学系、複数波長光源装置、およびこれらを用いた波長の異なる複数のレーザ光線を用いる装置によって達成される。請求項１の複数波長合成素子は、一軸結晶の板からなり、前記板の両面に対し４５度の光学軸を有し、波長が異なり且つ偏波面が互いに等しい複数のレーザ光線を単一光線へと合成する機能を有することを特徴とする。請求項２の波長の異なる複数のレーザ光線を単一光線にする方法は、波長の異なる複数のレーザ光線を発する複数の光源を、前記複数のレーザ光線が同一平面上で平行となるように配置するステップと、対向する面に対し４５度の光学軸を有する一軸結晶の板からなる複数波長合成素子を前記光学軸が前記同一平面と平行になるように前記レーザ光線の光路上に前記レーザ光線と直角に配置するステップと、前記レーザ光線の偏波面が前記複数波長合成素子に対して共に異常光線となるように設定するステップと、前記複数波長合成素子に入射した前記レーザ光線が前記複数波長合成素子から同一の光路で出射するように前記複数の光源の間隔を調節するステップとを含むことを特徴とする。請求項３記載の波長の異なる複数のレーザ光線を単一光線にする光学系は、波長の異なる複数のレーザ光線を同一平面内で平行に発するように配置された複数の光源と、対向する面に対し４５度の光学軸を有する一軸結晶の板からなり且つ前記光学軸が前記同一平面と平行になるように前記レーザ光線の光路上に前記レーザ光線と直角に配置された複数波長合成素子とを備え、前記レーザ光線の偏波面が前記複数波長合成素子に対して共に異常光線となるように設定されており、且つ前記複数の光源の間隔が、前記複数波長合成素子に入射した前記レーザ光線が前記複数波長合成素子から同一の光路で出射するように調節されたことを特徴とする。請求項４の発明は、請求項３記載の複数波長光源装置において前記複数の光源が、前記複数のレーザ光線を単独で発する多波長レーザダイオードであることを特徴とする。請求項５の発明は、請求項３又は４記載の複数波長光源装置を備えたことを特徴とする光ピックアップである。請求項６の発明は、請求項３又は４記載の光学系を備えたことを特徴とする波長の異なる複数のレーザ光線を用いる装置である。
請求項７の複数波長合成素子は、一軸結晶の板からなり、前記板の両面に対し４５度の光学軸を有し、波長の異なる３以上のレーザ光線を単一光線へと合成する機能を有することを特徴とする。
請求項８の発明は、波長の異なる３以上のレーザ光線を発する３以上の光源を、前記３以上のレーザ光線が同一平面上で平行になるように配置するステップと、対向する面に対し４５度の光学軸を有する一軸結晶の板からなる複数波長合成素子を前記光学軸が前記同一平面と平行になるように前記レーザ光線の光路上に前記レーザ光線と直角に配置するステップと、前記レーザ光線の偏波面が前記複数波長合成素子に対して常光線または異常光線となるように設定するステップと、前記複数波長合成素子に入射した前記レーザ光線が前記複数波長合成素子から同一の光路で出射するように前記３以上の光源の間隔を調節するステップとを含むことを特徴とする。
請求項９の発明は、一軸結晶の板からなり、前記板の両面に対し角度ψの光学軸を有し、前記板の常光線屈折率ｎｏの逆数をａ、異常光線屈折率ｎｅの逆数をｂ、前記板厚をｅ、前記ａ、ｂ、ψとの関係をｃ＝ａ２×ｓｉｎ２ψ十ｂ２×ｃｏｓ２ψとし、前記板の主面に入射する波長が異なり且つ偏波面が互いに等しい２つのレーザ光線の光線間距離をＳとした際に、
Ｓ＝（ｂ２−ａ２ ／（２ｃ２ ））×ｓｉｎ（２ψ）×ｅ
を満足し、前記板へ入射する前記２つのレーザ光線を単一光線へと合成する機能を有することを特徴とする。
請求項１０の発明は、波長の異なる２つのレーザ光線を発する２つの光源を、前記２つのレーザ光線が同一平面上で平行となるように配置するステップと、対向する面に対し角度ψの光学軸を有する一軸結晶の板からなる複数波長合成素子を前記光学軸が前記同一平面と平行になるように前記レーザ光線の光路上に前記レーザ光線と直角に配置するステップと、前記レーザ光線の偏波面が前記複数波長合成素子に対して共に異常光線となるように設定するステップと、前記複数波長合成素子に入射した前記レーザ光線が前記複数波長合成素子から同一の光路で出射するために、前記板の常光線屈折率ｎｏの逆数をａ、異常光線屈折率ｎｅの逆数をｂ、前記板厚をｅ、前記ａ、ｂ、ψとの関係をｃ＝ａ２×ｓｉｎ２ψ十ｂ２×ｃｏｓ２ψとし、前記板の主面に入射する２つのレーザ光線の光線間距離をＳとした際に、
Ｓ＝（ｂ２−ａ２ ／（２ｃ２ ））×ｓｉｎ（２ψ）×ｅ
を満足するように前記２つの光源の間隔を調節するステップとを含むことを特徴とする波長の異なる２つのレーザ光線を単一光線にする方法。
請求項１１の発明は、波長の異なる２つのレーザ光線を同一平面内で平行に発するように配置された２つの光源と、対向する面に対し角度ψの光学軸を有する一軸結晶の板からなり且つ前記光学軸が前記同一平面と平行になるように前記レーザ光線の光路上に前記レーザ光線と直角に配置された複数波長合成素子とを備え、前記レーザ光線の偏波面が前記複数波長合成素子に対して共に異常光線となるように設定されており、且つ前記２つの光源の間隔が、前記複数波長合成素子に入射した前記レーザ光線が前記複数波長合成素子から同一の光路で出射するために、前記板の常光線屈折率ｎｏの逆数をａ、異常光線屈折率ｎｅの逆数をｂ、前記板厚をｅ、前記ａ、ｂ、ψとの関係をｃ＝ａ２×ｓｉｎ２ψ十ｂ２×ｃｏｓ２ψとし、前記板の主面に入射する２つのレーザ光線の光線間距離をＳとした際に、
Ｓ＝（ｂ２−ａ２ ／（２ｃ２ ））×ｓｉｎ（２ψ）×ｅ
を満足するように調節されたことを特徴とする。
請求項１２の発明は、前記２つの光源が、前記２つのレーザ光線を単独で発する多波長レーザダイオードであることを特徴とする。
請求項１３の発明は、請求項１１又は１２記載の光学系を備えたことを特徴とする光ピックアップである。
請求項１４の発明は、請求項１１又は１２記載の光学系を備えたことを特徴とする波長の異なる複数のレーザ光線を用いる装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例と添付図面により本発明を詳細に説明する。なお、複数の図面に同じ要素を示す場合には同一の参照符号を付ける。図面に描かれた各部の寸法は、分かり易くするために部分的に拡大または縮小することがあるので、縮尺は寸法間で必ずしも一定ではない。
（実施の形態１）図１は、本発明の複数波長合成素子の斜視図である。図１において、本発明の複数波長合成素子１は、複屈折性を有する一軸結晶の材料を光学軸Ａｏが表面と４５°の角度（これは、一般的にサバール板と呼ばれるデバイスと同じ切断角度である）を成すように薄切りにしたものである。複数波長合成素子１の光学軸Ａｏと合成しようとする複数の光線（例えば、Ｌ１とＬ２）との配置は、複数の光線Ｌ１およびＬ２を含む平面と光学軸Ａｏとが平行となるようにする。図２は、発光波長の異なる２つの光源から平行な方向に出射されるそれぞれの光線を図１の本発明の複数波長合成素子１が１つに合成する光学系を示す図である。図２は、図１の複数波長合成素子１をＶの方向から見た図である。図２の光学系１００において、２は波長６５０ｎｍのレーザ光Ｌ１を発するＬＤ（レーザダイオード）、３はＬＤ２と並列に配置され光線Ｌ１と平行な波長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２を発するＬＤである。光線Ｌ１とＬ２との間隔はＳとする。レーザ光源ＬＤ２および３からそれぞれ出射した光線Ｌ１およびＬ２は、複数波長合成素子１に垂直に入射する。この時、ＬＤ２から出射する光線Ｌ１は、複数波長合成素子１に入射したときの常光線Ｌ１ｏと同じ偏波面となるようにする。また、ＬＤ３から出射する光線Ｌ２は、複数波長合成素子１に入射したときの異常光線Ｌ２ｅと同じ偏波面となるようにする。即ち、光線Ｌ２の磁気ベクトルの振動方向が主断面（ＸＹ平面）に平行となり（上下方向の矢印で示す）、光線Ｌ１の磁気ベクトルの振動方向が主断面に垂直となる（中に点を有する小円で示す）ように、ＬＤ１とＬＤ２とを出射光軸を中心として回転させながら調整を行う。


【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2001283457.tif 000001
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2001283457.tif 000002
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2001283457.tif 000003
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2001283457.tif 000004