(57)【要約】  【課題】  製造工数を削減できるプリズム及びそれを用いた光ピックアップ装置、光学系を提供する。  【解決手段】  平行な２面に対して傾斜した接合面８ｍ、８ｐ、８ｑ、８ｎを有する第１〜第３透明部材８ａ、８ｂ、８ｃを有し、第１、第２透明部材８ａ、８ｂの両接合面８ｍ、８ｐをＰＢＳ膜８ｄを介して接着するとともに第２、第３透明部材８ｂ、８ｃの両接合面８ｑ、８ｎをＰＢＳ膜８ｅを介して接着されたＰＢＳプリズム８を備えた光ピックアップ装置１において、第１透明部材８ａの端面８ｊとＰＢＳ膜８ｄとの距離Ｌ１と、第３透明部材８ｃの端面８ｋとＰＢＳ膜８ｅとの距離Ｌ２とを等しくしてＰＢＳプリズム８を点対称に形成した。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行な２面に対して傾斜した接合面を有する第１〜第３透明部材を有し、第１、第２透明部材の両前記接合面を第１光学薄膜を介して接着するとともに第２、第３透明部材の両前記接合面を第２光学薄膜を介して接着されたプリズムにおいて、第１、第２光学薄膜が平行に設けられたＰＢＳ膜から成るとともに、第１透明部材の端面と第１光学薄膜との距離と、第３透明部材の端面と第２光学薄膜との距離とが等しいことを特徴とするプリズム。
【請求項２】
第２透明部材に第１、第２光学薄膜を形成し、第１、第２光学薄膜と第１、第３透明部材との間に接着層を設けたことを特徴とする請求項１に記載のプリズム。
【請求項３】
平行な２面に対して傾斜した接合面を有する第１〜第３透明部材を有し、第１、第２透明部材の両前記接合面を第１光学薄膜を介して接着するとともに第２、第３透明部材の両前記接合面を第２光学薄膜を介して接着されたプリズムにおいて、第２透明部材に第１、第２光学薄膜を形成するとともに第１、第２光学薄膜と第１、第３透明部材との間に接着層を設けたことを特徴とするプリズム。
【請求項４】
一面に対して垂直な面と傾斜した接合面とを有する第１、第２透明部材を有し、第１、第２透明部材の前記接合面を光学薄膜を介して接着するプリズムにおいて、第１透明部材は前記接合面に前記光学薄膜が形成されるとともに垂直な２面に反射防止膜が形成され、前記光学薄膜と第２透明部材との間に接着層を設けたことを特徴とするプリズム。
【請求項５】
平行な２面に対して傾斜した接合面を有する第１〜第３透明部材を有し、第１、第２透明部材の両前記接合面を第１光学薄膜を介して接着するとともに第２、第３透明部材の両前記接合面を第２光学薄膜を介して接着されたプリズムを備えた光ピックアップ装置において、
第１、第２光学薄膜が平行に設けられたＰＢＳ膜から成るとともに、第１透明部材の端面と第１光学薄膜との距離と、第３透明部材の端面と第２光学薄膜との距離とが等しいことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
第２透明部材に第１、第２光学薄膜を形成するとともに第１、第２光学薄膜と第１、第３透明部材との間に接着層を設け、第２透明部材に入射するＳ偏光が第１、第２光学薄膜で反射して第２透明部材から出射されることを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
平行な２面に対して傾斜した接合面を有する第１〜第３透明部材を有し、第１、第２透明部材の両前記接合面を第１光学薄膜を介して接着するとともに第２、第３透明部材の両前記接合面を第２光学薄膜を介して接着されたプリズムを備えた光ピックアップ装置において、
第２透明部材に第１、第２光学薄膜を形成するとともに第１、第２光学薄膜と第１、第３透明部材との間に接着層を設け、第２透明部材に入射するＳ偏光が第１、第２光学薄膜で反射して第２透明部材から出射されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
一面に対して垂直な面と傾斜した接合面とを有する第１、第２透明部材を有し、第１、第２透明部材の前記接合面を光学薄膜を介して接着するプリズムを備えた光学系において、第１透明部材は前記接合面に前記光学薄膜が形成されるとともに前記光学薄膜と第２透明部材との間に接着層を設け、第１透明部材に入射する光が前記光学薄膜で反射して第１透明部材から出射されることを特徴とする光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光を反射する光学薄膜を有したプリズム及びそれを用いた光ピックアップ装置、光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクを再生または記録する光ディスク装置は、媒体に応じて異なる波長の光を用いて信号の読み取りや書き込みが行われる。特許文献１等には光ディスクの読み取りを行う光ピックアップ装置が開示されている。この光ピックアップ装置はそれぞれ波長の異なる光を出射する複数の光源を有し、光ディスクに応じた波長の光を出射する。光源とディスクとの間にはＰＢＳ膜を有するＰＢＳプリズム、λ／４板、集光レンズが配される。図５はこれらの配置を示す図である。
【０００３】
ＰＢＳプリズム８は光路に対して傾斜した傾斜面を有する透光性の基板８ａ、８ｂ、８ｃを貼り合わせて形成されている。基板８ａ、８ｂの界面には、Ｐ偏光を透過してＳ偏光を反射するＰＢＳ膜８ｄが設けられている。基板８ｂ、８ｃの界面には、入射光を反射する反射膜８ｆが設けられている。λ／４板１０は水晶等の異方性結晶から成り、透過光の位相をλ／４だけずらすようになっている。
【０００４】
光源から出射される所定の波長のＰ偏光はＰＢＳプリズム８に入射してＰＢＳ膜８ｄを透過する。プリズム８から出射した光はλ／４板１０と集光レンズ１１を経て光ディスクＤに照射される。光ディスクＤで反射した光は集光レンズ１１及びλ／４板１０を透過してＰＢＳプリズム８に入射する。この時、入射光はλ／４板１０を光ディスクＤの照射時と反射時の２回透過しているためＰ偏光がＳ偏光に変換されている。このため、ＰＢＳプリズム８のＰＢＳ膜８ｄでＳ偏光が反射するとともに反射膜８ｆで反射して出射され、受光素子（不図示）により受光される。これにより、光ディスクＤの情報が読み取られる。
【特許文献１】特開平１０−１４３９０１号公報（第２頁−第１２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の光ピックアップ装置によると、ＰＢＳプリズム８にはＰＢＳ膜８ｄと反射膜８ｆとが設けられるため、異なる成膜工程で成膜する必要がある。このため、ＰＢＳプリズム８の製造工数が大きい問題があった。また、ＰＢＳプリズム８は一つの決められた向きで配置する必要があるため、ＰＢＳプリズム８を設置する際に方向を考慮する必要がある。従って、光ピックアップ装置１の製造工数が大きい問題もあった。
【０００６】
本発明は、製造工数を削減できるプリズム及びそれを用いた光ピックアップ装置、光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、平行な２面に対して傾斜した接合面を有する第１〜第３透明部材を有し、第１、第２透明部材の両前記接合面を第１光学薄膜を介して接着するとともに第２、第３透明部材の両前記接合面を第２光学薄膜を介して接着されたプリズムにおいて、第１、第２光学薄膜が平行に設けられたＰＢＳ膜から成るとともに、第１透明部材の端面と第１光学薄膜との距離と、第３透明部材の端面と第２光学薄膜との距離とが等しいことを特徴としている。
【０００８】
この構成によると、プリズムに例えばＰ偏光が入射すると第１光学薄膜を透過して出射される。Ｓ偏光が入射すると第１光学薄膜及び第２光学薄膜で反射して出射される。プリズムは同じＰＢＳ膜から成る第１、第２光学薄膜が両端面から同じ距離に配置されるため点対称に形成される。尚、第１〜第３透明部材をそれぞれ複数の透明部材を接合して形成してもよい。
【０００９】
また本発明は、上記構成のプリズムにおいて、第２透明部材に第１、第２光学薄膜を形成し、第１、第２光学薄膜と第１、第３透明部材との間に接着層を設けたことを特徴としている。この構成によると、第１光学薄膜で反射して第２光学薄膜で反射する光は接着層を透過することなく進行する。
【００１０】
また本発明は、平行な２面に対して傾斜した接合面を有する第１〜第３透明部材を有し、第１、第２透明部材の両前記接合面を第１光学薄膜を介して接着するとともに第２、第３透明部材の両前記接合面を第２光学薄膜を介して接着されたプリズムにおいて、第２透明部材に第１、第２光学薄膜を形成するとともに第１、第２光学薄膜と第１、第３透明部材との間に接着層を設けたことを特徴としている。この構成によると、第１光学薄膜で反射して第２光学薄膜で反射する光は接着層を透過することなく進行する。
【００１１】
また本発明は、一面に対して垂直な面と傾斜した接合面とを有する第１、第２透明部材を有し、第１、第２透明部材の前記接合面を光学薄膜を介して接着するプリズムにおいて、第１透明部材は前記接合面に前記光学薄膜が形成されるとともに垂直な２面に反射防止膜が形成され、前記光学薄膜と第２透明部材との間に接着層を設けたことを特徴としている。この構成によると、反射防止膜が形成された第１透明部材の垂直な２面の一方から入射した光は光学薄膜で反射して他方から出射される。この時、光学薄膜で反射する光は接着層を透過することなく進行する。
【００１２】
また本発明は、平行な２面に対して傾斜した接合面を有する第１〜第３透明部材を有し、第１、第２透明部材の両前記接合面を第１光学薄膜を介して接着するとともに第２、第３透明部材の両前記接合面を第２光学薄膜を介して接着されたプリズムを備えた光ピックアップ装置において、
第１、第２光学薄膜が平行に設けられたＰＢＳ膜から成るとともに、第１透明部材の端面と第１光学薄膜との距離と、第３透明部材の端面と第２光学薄膜との距離とが等しいことを特徴としている。
【００１３】
また本発明の光ピックアップ装置は、第２透明部材に第１、第２光学薄膜を形成するとともに第１、第２光学薄膜と第１、第３透明部材との間に接着層を設け、第２透明部材に入射するＳ偏光が第１、第２光学薄膜で反射して第２透明部材から出射されることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、平行な２面に対して傾斜した接合面を有する第１〜第３透明部材を有し、第１、第２透明部材の両前記接合面を第１光学薄膜を介して接着するとともに第２、第３透明部材の両前記接合面を第２光学薄膜を介して接着されたプリズムを備えた光ピックアップ装置において、
第２透明部材に第１、第２光学薄膜を形成するとともに第１、第２光学薄膜と第１、第３透明部材との間に接着層を設け、第２透明部材に入射するＳ偏光が第１、第２光学薄膜で反射して第２透明部材から出射されることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、一面に対して垂直な面と傾斜した接合面とを有する第１、第２透明部材を有し、第１、第２透明部材の前記接合面を光学薄膜を介して接着するプリズムを備えた光学系において、第１透明部材は前記接合面に前記光学薄膜が形成されるとともに前記光学薄膜と第２透明部材との間に接着層を設け、第１透明部材に入射する光が前記光学薄膜で反射して第１透明部材から出射されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、同じＰＢＳ膜を第１、第２透明部材間と第２、第３透明部材間とに平行に設け、第１透明部材の端面と第１光学薄膜との距離と、第３透明部材の端面と第２光学薄膜との距離とが等しいので、第１、第２光学薄膜を同じ成膜工程で形成することができる。従って、プリズムの製造工数を削減することができる。また、光ピックアップ装置にプリズムを設置する際に２つの向きで配置することができる。従って、光ピックアップ装置の製造工数を削減することができる。
【００１７】
また本発明によると、平行な２面に対して傾斜した接合面で接合された第１〜第３透明部材から成るプリズムの第２透明部材に第１、第２光学薄膜を形成し、第１、第２光学薄膜と第１、第３透明部材との間に接着層を設けたので、第１光学薄膜で反射して第２光学薄膜で反射する光は接着層を透過することなく進行し、反射光量のロスを低減することができる。
【００１８】
また本発明によると、一面に対して垂直な面と傾斜した接合面で第１、第２透明部材を接合して成るプリズムの第１透明部材に光学薄膜が形成し、光学薄膜と第２透明部材との間に接着層を設けたので、光学薄膜で反射する光は接着層を透過することなく進行し、反射光量のロスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の光ピックアップ装置を示すブロック図である。光ピックアップ装置１は波長の異なる光を出射する光源２、３を有している。光ディスクＤに応じて光源２、３が択一的に駆動され、波長の異なる光が光ディスクＤに照射されるようになっている。光源２、３の出射光の波長として、４１０ｎｍ帯（３９０ｎｍ〜４２５ｎｍ）の青色光及び６５０ｎｍ帯（６３０ｎｍ〜６９０ｎｍ）の赤色光がそれぞれ用いられる。７８０ｎｍ帯（７４０ｎｍ〜８２０ｎｍ）の近赤外線を用いてもよい。
【００２０】
光源２、３の出射光の光路上にはダイクロイックプリズム５が配される。ダイクロイックプリズム５は光路に対して傾斜したダイクロイック膜５ｅを有している。図２はダイクロイックプリズム５の詳細を示している。ダイクロイックプリズム５は垂直な２面と斜面を有する平面視三角形の透明な基板５ａ、５ｂ（第１、第２透明部材）の間にダイクロイック膜５ｅ挟んで形成されている。ダイクロイック膜５ｅは基板５ａの斜面に成膜され、ダイクロイック膜５ｅと基板５ｂの斜面との間に接着層５ｇが設けられている。
【００２１】
ダイクロイック膜５ｅは青色光を反射するとともに赤色光を透過する特性を有している。従って、光源２の出射光は入射面５ｃからダイクロイックプリズム５に入射してダイクロイック膜５ｅで反射し、出射面５ｆから光ディスクＤの方向に出射される。また、光源３の出射光は入射面５ｄからダイクロイックプリズム５に入射してダイクロイック膜５ｅを透過し、出射面５ｆから光ディスクＤの方向に出射される。尚、入射面５ｃ、５ｄ及び出射面５ｆには各波長の光の反射を防止する反射防止膜９が設けられる。
【００２２】
図４はダイクロイックプリズム５の反射特性を示している。縦軸は反射率（単位：％）であり、横軸は波長（単位：ｎｍ）である。図中、Ａが本実施形態を示しており、Ｂは比較例を示している。比較例Ｂは、出射面を有さない基板５ｂにダイクロイック膜５ｅを形成してダイクロイック膜５ｅと基板５ａとの間に接着層５ｇを設けている。
【００２３】
同図によると、ダイクロイック膜５ｅを反射する光が接着層５ｇを透過しないため、比較例Ｂに比して反射率が高い。従って、ダイクロイック膜５ｅを基板５ａの斜面に成膜してダイクロイック膜５ｅと基板５ｂの斜面との間に接着層５ｇを設けることによって反射光量のロスを低減することができる。
【００２４】
図１において、ダイクロイックプリズム５とディスクＤとの間には、ＰＢＳプリズム８、コリメータレンズ４、λ／４板１０、回折素子７、集光レンズ１１が配されている。ＰＢＳプリズム８は光路に対して傾斜した傾斜面を有する透光性の基板８ａ、８ｂ、８ｃ（第１〜第３透明部材）を貼り合わせて形成され、Ｐ偏光を透過してＳ偏光を反射するＰＢＳ膜８ｄ、８ｅ（第１、第２光学薄膜）を有している。
【００２５】
図３はＰＢＳプリズム８の詳細を示している。基板８ａ、８ｃは平面視台形に形成され、光ディスクＤに平行な２面と、該２面に対して垂直な端面８ｊ、８ｋと、該２面に対して傾斜した傾斜面８ｍ、８ｎ（接合面）とを有している。基板８ｂは平面視平行四辺形に形成され、光ディスクＤに平行な２面と該２面に対して傾斜した平行な２つの傾斜面８ｐ、８ｑ（接合面）を有している。尚、ＰＢＳプリズム８の光ディスクＤに平行な２面には光の反射を防止する反射防止膜９が形成されている。
【００２６】
基板８ｂの傾斜面８ｐ、８ｑにはＰＢＳ膜８ｄ、８ｅが成膜されている。ＰＢＳ膜８ｄ、８ｅと基板８ａ、８ｃの傾斜面８ｍ、８ｎとの間に接着層８ｇが設けられ、基板８ａ、８ｂ、８ｃが接着されている。これにより、ＰＢＳ膜８ｄで反射してＰＢＳ膜８ｅで反射するＳ偏光は接着層８ｇを透過しないため、上記と同様に、反射光量のロスを低減することができる。また、基板８ａの端面８ｊとＰＢＳ膜８ｄとの距離Ｌ１と、基板８ｃの端面８ｇとＰＢＳ膜８ｅとの距離Ｌ２とが等しく形成されている。
【００２７】
図１において、コリメータレンズ４は光源２、３からの出射光をコリメート光に変換する。λ／４板１０は光の位相をλ／４ずらし、光源２、３の出射光が光ディスクＤの入射時及び反射時に通過することにより位相がλ／２ずれてＰ偏光がＳ偏光に変換される。
【００２８】
回折素子７はホログラム等から成り、波長に応じて集光レンズ１１の集光位置を可変する。集光レンズ１１は青色光及び赤色光を光ディスクＤ上に集光する。また、ＰＢＳプリズム８のＰＢＳ膜８ｅの反射方向にはフォトダイオード等から成る受光素子１２が設けられる。
【００２９】
上記構成の光ピックアップ装置１において、光源２から出射される青色光のＰ偏光はダイクロイック膜５ｅで反射してＰＢＳプリズム８に導かれる。光源３から出射される赤色光のＰ偏光はダイクロイック膜５ｅを透過してＰＢＳプリズム８に導かれる。ＰＢＳプリズム８の入射光はＰＢＳ膜８ｄを透過してコリメータレンズ４によりコリメート光に変換される。そして、λ／４板１０、回折素子７を介して集光レンズ１１により光ディスクＤの記録面に集光される。この時、光ディスクＤの種類に応じて波長の異なる光の集光位置が回折素子７によって可変される。
【００３０】
光ディスクＤで反射した光は回折素子７、λ／４板１０、コリメータレンズ４を透過してＰＢＳプリズム８に入射する。この時、入射光はλ／４板１０を２回透過しているためＳ偏光に変換されている。ＰＢＳプリズム８ではＳ偏光がＰＢＳ膜８ｄで反射してＰＢＳ膜８ｅで反射し、受光素子１２により受光される。これにより、光ディスクＤの種類が異なっても使用波長に応じた信号を受光素子１２で捉えて読み取ることができる。
【００３１】
本実施形態によると、ＰＢＳプリズム８がＰＢＳ膜８ｄ、８ｅを有しており従来のような反射膜８ｆ（図５参照）が設けられないので、ＰＢＳ膜８ｄ、８ｅを同じ成膜工程で形成することができる。従って、ＰＢＳプリズム８の製造工数を削減することができる。
【００３２】
また、基板８ａの端面８ｊとＰＢＳ膜８ｄとの距離Ｌ１と、基板８ｃの端面８ｋとＰＢＳ膜８ｅとの距離Ｌ２とが等しく形成され、ＰＢＳプリズム８が点対称に構成されている。このため、ＰＢＳプリズム８は１８０゜回転しても同じ機能を有するように配置することができる。従って、光ピックアップ装置１にＰＢＳプリズム８を設置する際に２つの向きが許容され、光ピックアップ装置１の製造工数を削減することができる。
【００３３】
また、ダイクロイックプリズム５及びＰＢＳプリズム８内に形成された光学薄膜を、反射光が接着層を透過しないように配置したため、反射光量のロスを低減することができる。尚、光ピックアップ装置１に限られず、光学薄膜を介して透明部材を接着したプリズムを使用した光学系において同様の効果を得ることができる。
【００３４】
本実施形態において、光源２、３からそれぞれ青色光、赤色光を出射しているが、光ディスクＤに応じてその他の波長の光を出射してもよい。また、ＰＢＳプリズム８のＰＢＳ膜８ｄ、８ｅはＰ偏光を透過してＳ偏光を反射しているが、Ｓ偏光を透過してＰ偏光を反射してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ブルーレイディスク、ＨＤ  ＤＶＤ等の情報を読み取る光ピックアップ装置等の光学系に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態の光ピックアップ装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態の光ピックアップ装置のダイクロイックプリズムの詳細を示す平面図
【図３】本発明の実施形態の光ピックアップ装置のＰＢＳプリズムの詳細を示す平面図
【図４】本発明の実施形態の光ピックアップ装置のダイクロイックプリズムの反射特性を示す図
【図５】従来の光ピックアップ装置の要部を示す平面図
【符号の説明】
【００３７】
１    光ピックアップ装置
２、３  光源
４    コリメータレンズ
５    ダイクロイックプリズム
５ａ、５ｂ（第１、第２透明部材）
５ｅ  ダイクロイック膜
５ｇ  接着層
７    回折素子
８    ＰＢＳプリズム
８ａ〜８ｃ  基板（第１〜第３透明部材）
８ｄ、８ｅ  ＰＢＳ膜（第１、第２光学薄膜）
８ｆ  反射膜
８ｇ  接着層
９    反射防止膜
１０    λ／４板
１２    受光素子
Ｄ    光ディスク
【図１】
2005302106.tif 000003
【図２】
2005302106.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005302106.tif 000006
【図５】
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