CN101421786B - 光头装置 - Google Patents

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Abstract

一种光头装置包括：光源；物镜，被配置成将光源所输出的光会聚到光盘的信息记录表面上；分束器，被配置成使光盘的信息记录表面所反射和会聚的返回光线偏移和分束到一个与输出光线的光路不同的光路中；以及光检测器，用于检测经偏移和分束的光线。在这种光头装置中，在分束器和光检测器之间的光路上设置了一个去偏振元件，用于在减小偏振度的同时使返回光线透射。

Description

光头装置 
技术领域
本发明涉及一种需要对光学记录介质(比如CD和DVD，在下文中被称为“光盘”)进行读取和写入的光头装置，尤其涉及对具有多个信息记录层的多层光盘进行读取和写入的光头装置。 
背景技术
光盘包括具有单层信息记录层的单层光盘以及具有多层信息记录层的多层光盘。当对具有两层记录层的双层光盘执行信息读取或写入时，返回到光检测器的返回光线除了受到已将光源所发射的光线会聚到其上的信息记录层所反射的光线的影响以外，还受到相邻信息记录层所反射的光线的影响。对多层光盘进行读取和写入的光头装置必须采用层间串扰不会影响伺服信号的方式来构成。本文所使用的“读取和写入”这一表述是对光盘进行读取操作、写入操作、或读取/写入操作的一般性表述。 
图17显示出在对多层光盘进行读取和写入的常规光头装置中从双层光盘读取信息期间所实现的光路的示意图。假定双层光盘靠近光入射平面的那一层是L1层并且双层光盘中与光入射平面相距较远的那一层是L2层，在从L1层读取信息期间，从层L2反射的光线L12的焦点位于光检测器所接收到的光线L11的焦点的前方。同时，在从层L2读取信息期间，从层L1反射的光线L21的焦点位于光检测器所接收到的光线L22的焦点的后方。 
在从L1层读取信息期间从L1返回的光线中，利用衍射元件进行衍射后的零阶衍射光以及正的和负的一阶衍射光都会被会聚到各个光检测器的检测面上。尽管从L2层反射的返回光线具有很大的尺寸和很低的光密度，但是该返回光线作为杂散光照射光检测器的检测面，由此导致在光检测器中形成与从L1层返回光线的干涉。当由于各信息记录层之间的间距或光源的波长发生变化从而导致光线干涉的条件发生变化时，信号强度发生变化，由此出现了读取性能 下降的问题。 
例如，专利文献1中所描述的光头装置就是到目前为止针对这种变化而提出的措施。即，如图18所述，在光通量中设置全息元件以使从光盘返回的光线的一部分发生衍射，由此消除照射到用于子光束的光检测器的杂散光。 
专利文献1：日本专利公报2005-203090A 
发明内容
本发明要解决的技术问题 
然而，在专利文献1所描述的配置中，源自L1层(即原本想要从中读取信息的那个层)的光线以及来自L2层的光线都经全息元件发生衍射，这导致进入光检测器的信号的光强也减小了。 
本发明正是为了解决现有技术的问题而产生的，并且其目的在于提供一种光头装置，它能够对多层光盘进行信息读取和写入，而不导致进入光检测器的信号的强度下降。 
如何解决上述问题 
(1)根据本发明的一种光头装置包括： 
光源； 
物镜，被配置成将光源所发射的光会聚到光盘的信息记录表面； 
分束器，被配置成使光盘所反射的返回光线偏移到一个与光源发射光线的光路不同的光路中； 
光检测器，被配置成检测通过分束器而偏移的返回光线；以及 
去偏振元件，被设置在分束器和光检测器之间的光路上，并且被配置成在减小返回光线的偏振度的同时使返回光线透射而过， 
其中，所述去偏振元件具有由双折射材料构成的双折射层。 
在使用这种配置时，光源向光盘发射的光线的偏振度减小了，由此在来自光盘的返回光线入射到光检测器上且被检测到时能够实现偏振度的减小，而不涉及降低光线会聚到光盘上的特征。结果，当多层光盘经受读取或写入时，使得来自多层光盘的各层的返回光束的偏振度减小，由此消除了光束在光检测器 处的干涉。由此，即使当多层光盘的各层之间的间距或光源的波长发生变化从而导致来自要读取和写入的一层的光线和来自另一层的光线的干涉条件发生变化时，也可以防止读取性能的下降(在其它情况下因信号强度变化会导致这种读取性能下降)，并且可以出众的性能对多层光盘进行读取和写入。 
就聚焦状态而言，来自光盘各层的返回光束在入射到光检测器上同一位置上是彼此不同的，因此在去偏振元件上的不同位置处透射而过。使用上述配置时，本发明的光头装置使返回光束以相互不同的偏振态透射，而这些相互不同的偏振态则取决于返回光线穿透去偏振元件表面的位置，从而能够消除形成于光检测器上的、来自各层的返回光束之间的干涉。 
(2)在本发明的(1)方面的光头中，较佳的是：去偏振元件被配置成改变偏振态，使得返回光线的偏振度等于或小于0.5。 
使用上述配置时，可以进一步减小来自多层光盘的各层返回光束之间的干涉。此外，偏振度减小到等于或小于0.25或基本上为零；即，没有偏振的状态，由此进一步减小干涉。当消除干涉时，多层光盘的各层之间的间距或光源的波长发生变化由此导致的信号强度变化可以被减小，从而较佳地减小读取性能的下降。 
(3)在本发明的(1)或(2)方面的光头中，较佳的是：处于入射到去偏振元件上的光线的光通量之内的双折射层的区域被划分成多个区，该多个区在相位差和光轴中的至少一项上不同，使得穿透相邻的区的光线的偏振态彼此不同。 
使用上述配置时，在来自光盘各层的返回光束入射到去偏振元件上的各个位置处，可以改变透射光的偏振态。因此，在光检测器上，可以有效地减小来自各层的返回光束的干涉。 
(4)在本发明的(3)方面的光头中，较佳的是：位于入射到去偏振元件上的光线的光通量之内的双折射层的区域被径向划分，使得所述多个区以光路的光轴为中心环绕排列着，使得穿透所述多个区的光线的偏振态在相对于光轴以360/j度为间隔被径向划分的区中变得完全一样(j是等于或大于2的整数)。 
使用上述配置时，仅落在入射光通量内的一部分光线的偏振度V被减小了，由此干涉被较佳地减小了。此外，当使用已划分了2个或4个光线接收区的光检测器时，多个被转换成不同偏振态的返回光束入射到各个光线接收区，从而增强了对其的读取特征。 
(5)在本发明的(3)方面的光头中，较佳的是：所述区域被划分，使得所述多个区以光路的光轴为中心同心地排列着。 
使用上述配置时，即使当入射光发生偏轴，也使偏振度V的波动保持在很小的水平，由此维持着出众的读取特征。 
(6)在本发明的(3)到(5)方面的光头中，较佳的是：位于入射到去偏振元件上的光线的光通量之内的双折射层的区域被径向划分成多个区，使得穿透各个区的光线的偏振态彼此不同；并且当用归一化的Stokes参数(S0k＝1，S1k，S2k，S3k)将穿透相邻区的光线的偏振态分别表示成(1，S10，S20，S30)和(1，S11，S21，S31)时，关系式(1)得到满足： 
0＜(S10-S11)2+(S20-S21)2+(S30-S31)2≤3       (1) 
当相邻区的偏振态之间的差异γ很大时，穿透已被划分成多个区的去偏振元件的光线在各个区的边界处经历衍射，由此降低光线的利用效率。假定相邻区的偏振态之间的差异是γ＝(S10-S11)2+(S20-S21)2+(S30-S31)2，则通过将该差异设置成落入0＜γ≤3的范围中，就可以防止相邻区之间发生衍射。 
例如，当γ的值非常大时，就像γ＝4这种情况，衍射效率达到40％(正的和负的一阶光束之和)，并且未经历衍射的透射光的效率被减小到约50％，并且透射率出现很大的下降。相反，较佳的是，增大上述元件被划分成多个区的数目，由此减小相邻区之间的相位差或光轴变化并且减小相邻区的偏振态之间的差异γ。在γ＝3时，未经历衍射的透射光的效率接近等于或大于75％，并且透射率的减小最好接近一个没有实践问题出现的水平。此外，在γ＝2时，未经历衍射的透射光的效率接近等于或大于85％，并且透射率的减小最好接近一个没有实践问题出现的水平。此外，较佳地，实现γ＝1.5或γ≤1，可以进一步减小衍射损耗。 
(7)在本发明的(3)到(5)方面的光头中，较佳的是：双折射层被划分成四个区或更多的区；并且当用归一化的Stokes参数(S0k＝1，S1k，S2k，S3k)将穿透在相对于光轴以67.5到112.5度为间隔进行径向划分的多个区中的两个彼此分离67.5到112.5度的区的光线的偏振态分别表示成(1，S13，S23，S33)和(1，S14，S24，S34)时，关系式(2)得到满足： 
2≤(S13-S14)2+(S23-S24)2+(S33-S34)2≤4(2) 
如果穿透彼此分离约90度的两个区的光线的偏振态之间的差异γ[＝(S13-S14)2+(S23-S24)2+(S33-S34)2]被安排成满足关系式(2)，则当将散光方法用作聚焦伺服技术的光头装置使多层光盘经历读取或写入时，来自要进行读取或写入的一层的光线以及来自另一层的杂散光都被会聚到光检测器的检测表面上，同时绕着光束的光轴旋转90度。此外，这些光束可以按差异很大的偏振态被会聚，由此可以消除干涉。本说明书中的表述“约90度”是指67.5-112.5度。 
此外，更佳地，双折射层被划分成8个区或更多的区；穿透彼此分离约90度的两个小区的光束的偏振态满足关系式(2)的关系；以及穿透相邻区的光束的偏振态之间的差异γ满足方程(1)。 
(8)在本发明的(3)方面的光头中，较佳的是：位于入射到去偏振元件上的光线的光通量之内的双折射层的区域被径向划分成多个区；并且所述多个区的中心之间的间距落在30微米到3毫米的范围中；以及在每一个区中的光轴是径向或同心地指向的。 
使用上述配置时，即使当入射光以偏轴状态入射到去偏振元件的中心时，呈现出非常小的偏振度的光线穿透上述元件，从而便于光头装置的组装和调节，并且可以增强物镜的移动特征。 
(9)在本发明的(1)或(2)方面的光头中，较佳的是：处于入射到去偏振元件的光线的光通量之内的双折射层的区域中的相位差是恒定的；以及所述双折射层的区域的光轴相对于作为中心的光路的光轴是径向或同心地指向的。 
使用上述配置时，来自多层光盘的信息记录层的返回光线入射到光检测器上，同时是偏振的以便呈现出绕着各个光线接收区中心的90度旋转对称，并且各个光线接收区中所实现的偏振度V近似为零。因此，消除了干涉，并且实现了优越的读取特征。 
在这种情况下，通过使用归一化的Stokes参数，穿透彼此分离约90度的两个区的光束的偏振态相对于去偏振元件的光轴被表达为(1，S13，S23，S33)和(1，S14，S24，S34)，关系式(2)最好成立，原因与第八方面相同。 
(10)在本发明的(3)-(7)和(9)方面中任一方面的光头中，较佳的是：所述双折射层的相位差是入射到去偏振元件上的返回光线的半波长的奇数倍。 
使用上述配置时，可以有效地减小透射光的偏振度。相位差较佳设为入射光的波长λ的一半。 
(11)在本发明的(4)方面的光头中，较佳的是：双折射层被划分成4个区，各个区的中心按90度的间隔排列在圆周方向上；相邻区的光轴彼此成90度角，并且与入射到去偏振元件上的返回光线的偏振方向成45度角。 
使用上述配置时，来自一层的返回光线与来自另一层的返回光线相干涉而导致的各层之间的光学干涉被减小了，并且串扰被减小了。 
(12)在本发明的(3)或(9)方面的光头中，较佳的是：位于入射到去偏振元件上的光线的光通量之内的双折射层的区域被划分成第一区和第二区，第一区被安排成与光路的光轴共心，而第二区是除第一区以外的区域。 
使用上述配置时，用便于制造且配置简单的去偏振元件来减小穿透去偏振元件的光线的偏振度V，使得主光束和杂散光之间的干涉可以被减小。 
(13)在本发明的(3)或(9)方面的光头中，较佳的是：位于入射到去偏振元件上的光线的光通量之内的双折射层的区域被划分成第一区和第二区以及第三区，第一区和第二区关于光路的光轴对称地排列，第三区是除第一区和第二区以外的区域。 
使用上述配置时，可以使来自一层的子光束的返回光线的偏振态与来自另一层的杂散光的偏振态彼此非常不同，从而消除了干涉和串扰。 
本发明的优点 
本发明可以提供一种光头装置，它能够对多层光盘进行信息读取和写入，而不涉及减小进入光检测器的信号强度。 
附图说明
图1是本发明一实施方式的光头装置的配置示意图。 
图2是显示出由本发明一实施方式的光头装置的光检测器所接收到的会聚光斑的示意图。 
图3(a)是显示出本发明第一实施方式的去偏振元件的平面示意图。 
图3(b)是显示出穿透第一实施方式的去偏振元件而透射的光线的偏振态的平面示意图。 
图4(a)是显示出本发明第二实施方式的去偏振元件的平面示意图。 
图4(b)是显示出穿透第二实施方式的去偏振元件而透射的光线的偏振态的平面示意图。 
图5(a)是显示出本发明第三实施方式的去偏振元件的平面示意图。 
图5(b)是显示出穿透第三实施方式的去偏振元件而透射的光线的偏振态的平面示意图。 
图6是显示出第三实施方式的去偏振元件被划分成24个区的示例的平面示意图。 
图7(a)是显示出第三实施方式的去偏振元件被划分成4个区的示例的平面示意图。 
图7(b)是显示出穿透图7(a)所示的去偏振元件而透射的光线的偏振态的平面示意图。 
图8是显示出一种最好与图7(a)和7(b)所示的去偏振元件一起使用的偏振选择元件的配置的平面示意图。 
图9(a)是示意性地显示出本发明第四实施方式的去偏振元件的平面图。 
图9(b)是示意性地显示出穿透第三实施方式的去偏振元件而透射的光线的偏振态的平面图。 
图10(a)是示意性地显示出本发明第五实施方式的去偏振元件的平面图。 
图10(b)是示意性地显示出在第五实施方式的去偏振元件中相邻的规则六边形区的放大平面图。 
图11是示意性地显示出本发明第六实施方式的去偏振元件的平面图。 
图12是示意性地显示出本发明第七实施方式的去偏振元件的平面图。 
图13是示意性地显示出本发明第七实施方式的去偏振元件的另一个示例的平面图。 
图14是示意性地显示出本发明第八实施方式的去偏振元件的平面图。 
图15是示意性地显示出本发明第九实施方式的去偏振元件的平面图。 
图16是示意性地显示出本发明的去偏振元件的截面图，其中聚合物液晶被用作双折射介质层以形成相位差大小的同心分布。 
图17是显示出双层光盘经历读取操作时的光路的示意图。 
图18是使来自光盘的返回光线的一部分发生衍射的常规全息元件的示意图。 
标号的说明 
1光源 
2衍射元件 
3准直透镜 
4分束器 
5物镜 
6光盘 
6a信息记录表面 
7准直透镜 
8去偏振元件 
9光检测器 
11，12，13光线接收区 
15，17子光束的会聚光斑 
16主光束的会聚光斑 
18要成为杂散光的返回光线的会聚光斑 
20代表偏振方向的箭头 
21-28，131-138，171-174，181-184划分后的区 
31，32，121-123，151-153，161-163划分后的区 
34，35代表穿透各个划分的区的光线的偏振方向的箭头 
41-45划分后的区 
51，53基片 
52聚合液晶层 
54透明的介质层 
60入射光通量 
100光头装置 
具体实施方式
图1显示出本实施方式的光头装置100的概念配置。在图1中，光头装置100包括：光源1，用于发射具有预定波长的光通量；衍射元件2，通过使光源1所发射的一部分光通量形成衍射从而产生三个光束，即，一个主光束和两个子光束；准直透镜3，用于将入射光通量转换成基本上准直的光线；分束器4，该分束器使从准直透镜3发出的三个光束透过并且使从光盘6的信息记录表面6a处反射的三个光束的返回光线经历偏移分离，由此将这样分离的光线引导至光检测器9；物镜5，用于将上述三个光束会聚到光盘6的信息记录表面6a上；准直透镜7，用于将上述三个光束的返回光线会聚到光检测器9处；去偏振元件8，用于改变透过的光的偏振态，由此减小偏振度V；以及光检测器9，用于检测上述三个光束的返回光线。 
从光源1发射的一部分光通量经衍射元件2形成衍射，由此被转换成三个光束；即，一个主光束和两个子光束。这三个光束依次穿透准直透镜3和分束器4，并且通过物镜5被会聚到光盘6所期望的信息记录表面6a上。会聚在光盘6的信息记录表面6a上的这三个光束在信息记录表面6a上分别经历了反射；穿透物镜5；在分束器4上经历反射；并且通过准直透镜7和去偏振元件8而入射到光检测器9上。 
光检测器9读取一个与光盘6所期望的信息记录表面6a上所记录的信息相适合的读取信号、聚焦误差信号以及跟踪误差信号，由此产生一输出信号。光头装置100具有一种根据聚焦误差信号在光轴方向上控制透镜的机制(聚焦伺服)，还具有一种根据跟踪误差信号在基本上垂直于光轴的方向上控制透镜的机制(跟踪伺服)，但是图1的示意图都省略了这些。 
光源1由半导体激光器构成，它发射波长为650nm左右的线性偏振的发散的光通量。本发明所用的光源1的波长并不总是限于650nm左右，还可以采用400nm或780nm左右的值。400nm、650nm、780nm左右的波长意味着分别落在385-430nm、630-690nm以及760-800nm的范围中的波长。 
光源1也可以被配置成发射具有两个或三个波长的光通量。作为这种配置的光源，所谓混合的双波长激光光源或三波长激光光源可以各自包括两个或三个安装在单个基片上的半导体激光芯片；或者单片双波长激光光源或三波长激光光源可以具有两个或三个发光点。 
去偏振元件8具有双折射层，由呈现出双折射特征的双折射材料构成。例如，呈现出双折射特征的单晶(比如LiNbO3)、呈现出双折射特征的树脂膜、注入成型的模件等都可以被用作双折射材料。或者，也可以使用结构双折射材料，结构双折射材料是通过处理基片或基片表面上所放置的层而获得的，由此产生一种具有周期性的微型周期性结构，其周期性约等于或小于使用本发明的元件的光线的波长。结构双折射材料的使用是较佳的，因为它能够自由设计光轴的方向和相位差的大小。此外，将通过液晶的聚合而产生的聚合液晶用作双折射材料也是较佳的，因为它能够通过控制液晶的取向而便于自由设置慢轴的方向。图1示出了一个实施方式，其中去偏振元件8被插放在准直透镜7和光检测器9之间。然而，本发明并不限于这种实施方式，去偏振元件8也可以被插放在分束器4和准直透镜7之间。 
下面将参照附图描述当读取多层光盘的信息记录层中所记录的信息时所实现的在光检测器9的光接收表面上的返回会聚光线的状态。图2示意性地示出了在光检测器9的光接收表面上的返回会聚光线的示例状态。 
光检测器9的光接收表面具有多个光接收区11、12和13。从光盘所期望的信息记录层处反射的返回光线被会聚在光接收区，由此产生会聚的光斑15、16和17。会聚的光斑16是由衍射元件2所形成的零阶衍射光即主光束所构成的光斑。会聚的光斑15和17是由正负一阶衍射光即子光束所构成的光斑。会聚的光斑18表示一个由杂散光构成的光斑，该杂散光是除期望的信息记录层以外的信息记录层上的反射所引起的；会聚的光斑18以一种散焦状态保持在光检测器9的光接收表面上；并且具有很大的光斑尺寸，比如像图2所示那样。 
会聚的杂散光的光斑18与光接收区11、12和13重叠。因此，常规光头装置的问题在于会形成与会聚的光斑15、16和17相干涉，并由此产生噪声。特别是，子光束在光量方面小于主光束；是主光束的光量的十分之一或更少，因此，更易受噪声的影响，由此导致跟踪性能下降。当多层光盘的各个信息记 录层之间的间距发生变化或光源的发射波长发生变化时，干涉的条件进一步发生变化，由此进一步增大噪声，这更成问题。 
与此相反，在本发明的光头装置100中，因为使用了去偏振元件8，从而抑制了干涉，所以会聚在光检测器9上的主光束或子光束的返回光线的偏振度以及将成为会聚的光斑18的杂散光的偏振度都被减小了，这在下文中会进行描述。结果，在本发明的光头装置100中，光盘的各个记录层之间的间距变化以及光源的波长的变化所导致的信号的光量变化被减小到很小的水平，使得读取和写入特征都可以得到提高。下文参照附图具体解释了本发明的光头装置100中所使用的去偏振元件8的七种实施方式。 
如图3(a)所示，在去偏振元件8的第一实施方式中，包括呈现出双折射特征的双折射介质的双折射层具有被径向划分成八个部分且以光轴为中心的区21到28。各个区21-28具有彼此不同的光轴，如图3(a)所示。双折射介质的相位差被设为半导体激光的波长的一半。 
图3(b)显示出当在图3(b)所示方向20中线性偏振的光线入射到具有图3(a)所示配置的去偏振元件8上时所实现的透射光的偏振方向。穿透去偏振元件8的各个区21到28的光束都是线性偏振光，它们的偏振方向在围绕着光轴的八个径向划分的区中都是不同的，即，具有多个偏振方向的光线。因此，在穿透去偏振元件8的全部光通量上所实现的偏振度V减小了。结果，在去偏振元件8的第一实施方式中，当穿透区21到28的光束具有相同的光量时偏振度V接近于零。 
为了表示光线的偏振态，可以用Stokes参数来进行描述。下文对Stokes参数进行简单的解释。关于Stokes参数的详细解释，可以参照Baifukan有限公司的“Applied Optics 2”的章节5-3“Notation ofpolarization”。 
当考虑到在坐标系(x，y，z)中的方向“z”上传播的光线时，光线的“x”和“y”分量Ex和Ey是用下式表达的： 
Ex＝Ax·exp{i(ωt-kz+δx)}(3) 
Ey＝Ay·exp{i(ωt-kz+δy)}(4) 
式中：ω表示角频率；k表示波数矢量；δx和δy表示在方向x上的光线的相位和在方向y上的光线的相位；Ax和Ay表示在x和y方向上实现的电场的大小。 
用包括四个参数的Stokes参数(S0，S1，S2，S3)，可以表达偏振态。 
S0＝<Ax 2>+<Ay 2>(5) 
S1＝<Ax 2>-<Ay 2>(6) 
S2＝2<Ax·Ay·cosδ>(7) 
S3＝2<Ax·Ay·sinδ>(8) 
式中：δ＝δy-δx，并且符号<>表示足够长时间的平均值。 
符号S0表示一个用于表达光强的参数，因此，用通过S0＝1而标准化的归一化Stokes参数，可以表达光线的偏振态。具体来讲，归一化的Stokes参数可表达为： 
S0＝1                            (9) 
S1＝{<Ax 2>-<Ay 2>}/{<Ax 2>+<Ay 2>}  (10) 
S2＝2<Ax·Ay·cosδ>/{<Ax 2>+<Ay 2>}(11) 
S3＝2<Ax·Ay·sinδ>/{<Ax 2>+<Ay 2>}(12) 
偏振度V也可以用下式来表达： 
V＝(S1 2+S2 2+S3 2)1/2/S0(13) 
当穿透如图3(b)所示的区21到28的光束的偏振态是用归一化的Stokes参数来表达的时，穿透区21和25的光束可以被表达成(S0，S1，S2，S3)＝(1，0，1，0)；穿透区23和27的光束可以被表达成(S0，S1，S2，S3)＝(1，-1，0，0)；并 且穿透区24和28的光束可以被表达成(S0，S1，S2，S3)＝(1，0，-1，0)。通过这些光束的组合而形成的光通量的归一化Stokes参数接近于(S0，S1，S2，S3)＝(1，0，0，0)，并且偏振度V接近于零。 
假定相邻的区(比如21和22)的偏振态被表达成(S00，S10，S20，S30)和(S01，S11，S21，S31)，则这些参数被定义成(1，1，0，0)和(1，0，1，0)。这些区的偏振态之间的差异是用γ来评估的，γ被表达成(S10-S11)2+(S20-S21)2+(S30-S31)2，便获得了下式。 
γ＝(S10-S11)2+(S20-S21)2+(S30-S31)2
＝(1-0)2+(0-1)2+(0-0)2
＝2                        (14) 
结果，根据去偏振元件8的第一实施方式，从而导致γ等于2，各个区的偏振态之间的差异所导致的衍射可以较佳地减小到很小的水平。对本实施方式的去偏振元件8的基本要求是，透射光应该以图3(b)所示偏振态出现在每一个区中。去偏振元件8的各个区中的相位差以及光轴方向上所看到的去偏振元件的配置并不限于图3(a)所示的那样。 
从本实施方式的去偏振元件8中所出现的透射光处于一种呈现出绕光轴180度(j＝2)旋转对称的偏振态中。 
图4(a)和4(b)示意性地示出了第一实施方式的去偏振元件8的另一个实施方式。在本实施方式的去偏振元件8中，通过将双折射层径向划分成八个以光轴为中心的区域而定义的各个区21到28中的双折射层呈现出随各个区的不同而不同的相位差，但都具有相同的光轴取向。 
具体来讲，去偏振元件8的第二实施方式基于如下假设：区21和25之间的相位差是零；区22和28之间的相位差是λ/4(λ表示从光源1发出的光线的波长)；区23和27之间的相位差是λ/2；以及区24和26之间的相位差是3λ/4。当使按箭头20所指方向偏振的线性偏振光入射到去偏振元件8时，透射光变为其偏振方向随各个区的不同而不同的线性偏振光以及其旋转方向随各个区的不同而变化的圆偏振光，于是，透射光的偏振态变为在相对于光轴被径向划分的八个区中因各个区 的不同而变化的偏振态。 
假定在每一个区中都用归一化的Stokes参数来表达透射光，穿透区21和25而透射的光可以被表达成(S0，S1，S2，S3)＝(1，1，0，0)；穿透区22和28而透射的光束被表达成(S0，S1，S2，S3)＝(1，0，0，1)；穿透区23和27而透射的光束被表达成(S0，S1，S2，S3)＝(1，-1，0，0)；并且穿透区24和26而透射的光束被表达成(S0，S1，S2，S3)＝(1，0，0，-1)。通过这些光束的组合而形成的光通量的归一化Stokes参数接近于(S0，S1，S2，S3)＝(1，0，0，0)，并且偏振度V接近于零。相邻区的偏振态之间的差异γ接近于2。相对于光轴彼此分开90度的各个区的偏振态(比如区21和25的偏振态以及区23和27的偏振态)之间的差异γ接近于2。 
根据去偏振元件8的第二实施方式，在去偏振元件8的各个区中可以获得对齐的光轴取向，并且因各个区的偏振态之间的差异而导致的衍射可以被减小到很小的水平。第二实施方式的去偏振元件8也是较佳的，因为这种元件的制造很容易。对本实施方式的去偏振元件8的最低要求是，透射光应该以图4(b)所示偏振态从各个区中射出。各个区中的相位差以及去偏振元件8的光轴的方向并不限于图4(a)所示的那样。 
图5(a)和5(b)显示出第一实施方式的去偏振元件8的另一个实施方式。如图5(a)所示，本实施方式的去偏振元件8具有八个区131到138，双折射层被径向划分成这八个区，同时以光轴为中心。在上述八个区中，四个交替的区131、133、135和137中的相位差是零。在另外四个交替的区中，光轴相对于箭头20所指的偏振方向形成了45度角，并且各个区中的相位差被取为λ/2。入射到本实施方式的去偏振元件8上的上述线性偏振光在呈现出90度(j＝4)旋转循环的各个区处射出，同时变为相同的偏振态，如图5(b)所示那样。 
只要在以光轴为中心径向划分去偏振元件所得到的区的个数在增大从而减小透射光以同一偏振态入射到其上的各个区的旋转循环的角度(360度/j)，则对于透射光通量中的一部分光通量也可以减小偏振度V，并且可以进一步减小干涉。当去偏振元件8被用于光头装置时，光检测器的光接收区11、12和13一般被划分成2个或4个区，如图2所示。相应地，为了通过减小在这些光接收区所实现的偏振度V从而消除干涉，“j”最好取值为4或更大。同时，当“j”超过40时，来自去偏振元件的透射光通量的偏振态就变得陡峭，并且很可能不利地出现光的衍射现 象。因为这一原因，“j”最好取值为4到40，取值为4到12则更佳。 
图6所示去偏振元件具有24个以光轴为中心径向划分的区。在这种情况下，光轴的方向被假定为相对于箭头20所指的入射光的偏振方向形成45度角，并且相邻区的相位之间的差异是λ/4。在图5的实施方式中，透射光的偏振态呈现出90度旋转对称(i＝4)，并且相邻区的相位之间的差异是λ/2。与相邻区的偏振态之间的差异γ是4这一事实相对比，图6所示实施方式中所实现的透射光的偏振态呈现出60度旋转对称；相邻区的相位之间的差异是λ/4；并且相邻区的偏振态之间的差异γ是2。因此，进一步减小在各个区之间形成的衍射较佳地得以实现。为了进一步消除各个区之间形成的衍射，最好减小相邻区的相位之间的差异。 
图7(a)和7(b)所示第一实施方式的去偏振元件8是去偏振元件8的另一个实施方式。由双折射材料构成的双折射层被径向划分成以光轴为中心的多个区171到174。该元件被配置成使得相邻区的光轴彼此形成90度角，并且相对于箭头20所指的入射光偏振方向形成45度角。各个区中的相位差的大小被设为入射光的波长的四分之一。在图7(a)所示平面图的实施方式中，各个区内的各个光轴的方向都在同一方向上对齐，并且被假定为相对于光轴是基本上径向的，但也可以按基本上同心的图案排列；即在与图7(a)所示光轴的方向正交的方向上。 
在上述四个区171到174之间，也可以提供另外的区。作为提供这种另外的区的结果，各个区171到174的偏振态之间的差异γ被减小了，并且各个区之间的边界上形成的光衍射可以被较佳地抑制。 
如图7(b)所示，与穿透去偏振元件8而透射的光线的偏振态有关的是，来自相邻区的透射光束变为偏振方向相反的圆偏振光束，并且在呈现出180度旋转循环(j＝2)的各个区中变为相同的偏振态并且从各个区中射出。此外，穿透两个彼此分隔90度的区而透射的光线的偏振态之间的差异γ接近于4，并且穿透去偏振元件8而透射的光束的组合而构成的光通量的偏振度V接近于零。相邻区的偏振态之间的差异γ接近于4，由此干涉被充分地减小。特别是，使用相对于多层光盘进行读取和写入的光头装置能够减小层间光干涉，这种层间光干涉是由来自一层的返回光线和来自另一层的返回光线所导致的。 
当具有图7(a)和7(b)所示配置的去偏振元件8与图1所示光头装置一起使用时，并且当象散方法被用作聚焦伺服技术时，象散的焦线的方向和划分去偏振 元件的方向被选择成彼此平行，由此来自多层光盘所期望的信息记录层(一层)的返回光线(该返回光线穿透去偏振元件8的各个区而透射)以及来自另一层的光线可以入射到光检测器上，同时这些光束在光检测器上的位置旋转了90度。此时，在光检测器上的各个位置处，来自上述一层的光线的偏振态与来自另一层的光线的偏振态之间的差异γ接近于4，并且串扰被消除。这很有效地减小了当三束技术(比如DPP技术)被用作跟踪技术时所获得的主光束的串扰，或很有效地减小了当使用一个光束技术(比如推挽式技术)时所获得的主光束的串扰。 
当具有图7(a)和7(b)所示配置的去偏振元件8与图1所示光头装置一起使用时，最好在去偏振元件8和光检测器9之间的光路中放置一个未示出的偏振选择元件180。如图8的平面图所示，偏振选择元件180具有相对于光轴被径向划分的四个区181到184。每一个如此划分的区都呈现出偏振选择的特征。偏振选择元件被配置成使入射到偏振选择元件180上的光线按不同的透射率透射或者根据入射光的偏振态在不同的光路上射出。 
作为这种偏振选择元件180，示出了一种胆甾型液晶所构成的胆甾型液晶镜，胆甾型液晶就液晶分子的扭曲方向而言，随所划分的区的不同而彼此不同。图8所示各个区181到184反射了在与所示旋转方向相反的方向上旋转的圆偏振光，由此使相同旋转方向上的圆偏振光能够穿透。此外，也可以使用偏振衍射光栅，它在每一个区中都呈现出相同的偏振选择特征并且使入射光以不同的衍射效率形成衍射。 
去偏振元件8和偏振选择元件180最好被安排在上述光路中，同时其四个划分的区的位置彼此对齐，并且偏振选择元件180最好被安排成尽可能地靠近光检测器9。通过这种配置，来自多层光盘的期望的信息记录层(上述那一层)的返回光线(该返回光线穿透去偏振元件8的各个区而透射)可以穿透偏振选择元件180中呈现出相应的偏振选择特征的那个区。来自另一层的光线落在偏振选择元件180上的一个位置处，它因像散而相对于来自上述的那一层的光线旋转了90度。因此，来自另一层的光线被偏振选择元件180的各个区反射，使得到达光检测器的光量显著地减小了并且串扰被进一步消除了。 
去偏振元件8的第二实施方式具有这样一种结构，其中光轴的方向和相位差的幅值根据元件表面上的位置而连续地变化，而不再使用结合上述实施方式所描述 的将双折射层划分成多个区的结构。图9(a)所示的本实施方式具有这样一种结构，其中位于入射光通量内的双折射层(来自光源的光落在此处)的光轴的方向是径向的且以光轴为中心，并且其中相位差被设为入射光的波长λ的一半。 
当入射到去偏振元件8上的光线的偏振方向对应于图9(b)所示箭头20所指的偏振方向时，透射光的偏振态是如图9(b)所示的那样。具体来讲，穿透去偏振元件8而透射的光束是单独偏振的。然而，当观察全部透射光通量时，该通量变为具有多个偏振方向的光，并且偏振度V减小到基本上为零。在本实施方式中，因为透射光随元件表面上的位置不同而连续改变偏振态，所以各个区中所实现的偏振态之间的差异所导致的衍射基本上不会出现，并且因此，上述示例是较佳的。在图9(a)和9(b)中，各个箭头所指的偏振态代表了在各个箭头上的圆圈所指的各个位置处所实现的偏振态。各个双折射介质中的相位差也可以被设为λ/2的奇数倍，并且被设为λ/2则更佳。即使当本实施方式的去偏振元件的光轴的方向被安排成同心图案而非上述径向图案，也可以获得相似的优点。 
去偏振元件8的第三实施方式具有这样一种结构，其中位于入射光通量60内的双折射层(来自光源的光线入射到此处)由多个区构成，并且各个区中的双折射材料的光轴的方向都是径向的。如图10(a)的平面图所示，在本实施方式的去偏振元件8中，位于入射光通量内的双折射层(来自光源的光线入射到此处)被划分成多个规则六角形区，它们排列成蜂窝图案。如图10(b)所示，它以放大的方式显示出相邻的规则六角形区，箭头所指的光轴方向相对于各个区的中心是径向的，并且各个双折射介质中的相位差被设为入射光的波长λ的一半。具体来讲，本实施方式的去偏振元件具有这样一种结构，其中在第二实施方式的去偏振元件8上位于入射光通量内的双折射层(此处，光轴的方向是径向的，在下文中被称为“径向光轴区)大量地形成于该双折射层的入射光通量之内。与相邻的径向光轴区有关的是，相邻区的中心之间的距离被设为30微米到3毫米。各个区的中心之间的距离最好是等于或大于50微米，以便防止出现因散射光而导致的光量损失。 
或者，去偏振元件可以被配置成像图10(a)和10(b)所示的第三实施方式的去偏振元件8那样来划分位于入射光通量60内的双折射层(来自光源的光线入射到此处)。此处，各个区中的双折射层被配置成使得光轴的方向和相位差的大小是恒定的，并且光轴的方向和相位差的大小这两者之一或这两者随各个区的不同而 变化。在本实施方式的去偏振元件中所实现的各个区的形状、布局和大小以及相位差都类似于第三实施方式中所实现的那些。 
在包括单个径向光轴区的第二实施方式的情况下，当入射偏振光通量的中心与去偏振元件的中心重合时，射出光的偏振度V接近于零。然而，当入射光通量是偏轴的时候，射出光的偏振度V有可能没有充分地减小。相反，本实施方式的去偏振元件8不太依赖于入射光通量的位置，并且即使入射光通量是偏轴的，射出光的偏振度V也维持在很低的值。结果，当去偏振元件被用在图1所示光头装置100中时，关于衍射元件2所产生的三种光束中的子光束(子光束在偏轴的同时入射到去偏振元件8上)，射出光的偏振度维持在很低的水平，由此有效地消除了光检测器9的光接收表面上的会聚光斑15和17以及散焦状态的会聚光斑18所产生的干涉光的波动，由此实现了更优越的光盘读取和写入特征。为了抑制射出光的偏振度相对于光通量的入射位置的波动，最好有两个或更多个径向光轴区位于入射光通量之内。 
除了图10(a)和10(b)所示的规则六角形以外，径向光轴区的形状也可以是等边三角形或正方形。即使当径向光轴区中所实现的双折射材料层的光轴的方向排列成同心图案而非上述径向图案时，也可以获得相似的优点。 
如图11所示，在去偏振元件8的第四实施方式中，位于入射光通量60内的双折射层(来自光源的光入射到此处)具有第一区31和第二区32。区31包括呈现出双折射特征的双折射介质，并且箭头33所指的光轴方向与箭头30所指的入射光的偏振方向成45度角，并且相位差的大小被设为来自光源的光线的波长λ的一半的奇数倍。区31被配置成不呈现出相位差。 
当上述偏振方向上所实现的线性偏振光(即，偏振度V基本上是1的入射光)落在本实施方式的去偏振元件8上时，穿透去偏振元件8的区31和32而透射的光束变为如图中箭头34和35所示的彼此正交的线性偏振光束。在穿透去偏振元件8而透射的光通量中，其偏振态随穿行位置不同而相互不同的光通量彼此叠加，因此，偏振度V减小了。例如，当穿透区31和32的光量呈3∶1的比例时，偏振度V接近于0.5。当穿透区31和32的光量呈1∶1的比例时，偏振度V接近于0。 
为了简化解释，在图11中，区31的形状被表达成圆形，区的个数是2。然而，本发明并不限于这种形状和数目。 
区31的形状也可以相似于或包括图2所示光检测器9的光接收区11、12和13的形状。在用于形成照射到光接收区11、12和13上的杂散光的会聚光斑18的各种光束中，到达光接收区11、12和13的光线的偏振也可以是沿着图11所示箭头34的方向的偏振方向。使用上述配置时，源自待读取和写入的光盘记录表面的、用于形成图2所示会聚光斑15、16和17的光线是作为穿透多个区(比如图11所示的区31和32)的光通量而被会聚的。结果，穿透去偏振元件8的光线的偏振度V被减小了，并且主光束和杂散光之间的干涉也被减小了。 
如图12所示，去偏振元件8的第五实施方式具有划分好的区151、152和153。区151和152绕着去偏振元件8的光轴对称地排列。就相位差而言，使区151和152基本上相等。区151和152的相位差以及区153的相位差最好是入射光的波长λ的一半的奇数倍。 
在所示的这种配置中，区151和152的相位差被设为入射光的波长λ的一半，并且这些区的光轴的方向被设为与线性偏振光的偏振方向成45度角，并且区153的相位差被设为零。使用上述配置时，穿透区151和152的光线变为其偏振方向与入射光正交的线性偏振光，并且穿透区153的光线并不改变偏振态且因此具有与穿透区151和152的光线正交的偏振方向。因此，如在第六实施方式中那样，通过恰当地设置穿透各个区的光量，有可能减小透射光的偏振度V。 
就偏振方向而言，穿透区151和152的光线基本上正交于穿透区153的光线。相应地，当本实施方式的去偏振元件8与图1所示光头装置100一起使用时，来自一层的子光束的返回光线(其中穿透较宽的区中的区153而透射的光线变为主要的光线)以及来自另一层且穿透区151和152的杂散光在偏振态差异很大的情况下进入到光检测器18的光接收区11和13，于是，其干涉和串扰都减小了。 
图13所示实施方式的偏振衍射元件是第五实施方式的另一个示例，并且被配置成使得在图12所示偏振衍射元件的区151和152所对应的区161和162以及图12所示偏振衍射元件中的区153所对应的区163之间的边界中，相位差可以被连续地或步进地改变。通过这种配置，各个区之间的边界中形成的衍射可以减小，因此，可以消除偏振的混合，这种混合是因各个区之间的边界中的衍射现象使来自另一层且穿透区163的杂散光成分混入光接收区11和13而导致的。结果，来自一层的返回光线和来自另一层的返回光线之间的偏振态的巨大差异得以实现，并且获得 了串扰方面的相当大的改善。 
当使用本实施方式的去偏振元件时，获得了这样一个优点，即，利用各种跟踪技术减小了用于多层光盘的光头装置的串扰。特别是，当去偏振元件被用于三光束技术和DPP技术(其中用衍射光栅2将光线分成三个光束从而检测跟踪误差)时，可以获得明显的串扰减小的效果。 
如图14所示，根据第五实施方式的去偏振元件8的另一个示例具有划分好的区121、122和123。区121和122绕着去偏振元件8的光轴对称排列。在区121和122中，就像图9(a)所示的第二实施方式那样，这些光轴的方向相对于上述光轴是径向的。双折射介质的相位差被设为入射光的波长λ的一半的奇数倍。在区121和122中，光轴的方向可以被安排成同心图案而非上述径向图案。此外，也可以采用与图5(a)、5(b)、7(a)和7(b)所示那些相似的配置，其中区121和122被进一步径向划分，并且来自各个被进一步划分好的区区的透射光束的偏振态呈现出90度旋转对称。 
最好以这样一种方式来设计本实施方式的去偏振元件8中的区121和122的位置、大小和形状，使得当这种去偏振元件被用在光头装置100(它对多层光盘进行信息读取和写入)中时，来自另一层且穿透区121和122而透射的返回光线到达图2中的光检测器上用于子光束的光接收区11和13。作为去偏振元件按上述那样进行配置的结果，在用于子光束的光接收区中，来自另一层的返回光线的偏振度可以减小，使得特别易受串扰影响的子光束检测特征可以得到增强。 
当本实施方式的去偏振元件8被用于光头装置100(它对多层光盘进行信息读取和写入)时，来自一层的返回光线穿透去偏振元件8的区121、122和123而透射，并且穿透具有很大面积的区123而透射的光线成为主要的光线。因此，最好以这样一种方式来设计光轴的方向和相位差的大小(它们是在区123中实现的)，使得穿透区123的返回光线与上述穿透区121和122的返回光线之间的干涉被消除了。 
具体来讲，也可以使区123类似于图9(a)所示的第四实施方式，其中光轴方向相对于上述光轴是径向的，并且双折射介质的相位差被设为λ/2(此时，入射光的波长是λ)。或者，区123也可以被配置成使得该区被进一步划分并且偏振态随着区的不同而变化。此外，该区也可以被配置成呈现出零相位差或呈现出恒定的 相位差和恒定的光轴方向。在任一种情况下，在光检测器上所实现的来自一层的返回光线和来自另一层的返回光线之间的干涉均被消除，使得串扰可以得到改善。 
如图15所示，去偏振元件8的第六实施方式具有同心划分的区41到45，并且穿透各个区41到45的光线的偏振态是沿着图中箭头所示的方向排列的。实现了这样一种偏振态，其中相邻区中所实现的线性偏振光的方向彼此相差约60度。各个区41到45中所实现的相位差的大小最好被设为入射光的波长λ的一半的奇数倍，更佳地，是波长的一半。 
例如，当用归一化的Stokes参数(S00，S10，S20，S30)和(S01，S11，S21，S31)来表达区41和42的偏振态时，各个区可以被表达成(1，1，0，0)和(1，-0.5，0.866，0)。用γ来估计这些区中所实现的偏振态之间的差异，其中用(S10-S11)2+(S20-S21)2+(S30-S31)2来代表γ，获得下式： 
γ＝(1+0.5)2+(0-0.866)2+(0-0)2
＝3                (15) 
结果，在去偏振元件8的第九实施方式中，假定有γ＝3，则划分好的区的偏振态之间的差异所导致的衍射可以被减小。 
本发明并不限于上述实施方式的去偏振元件8。例如，用于形成双折射介质的划分的区的方法也可以采用各种图案来实施；例如，条形图案、方格图案等。此外，相位差或光轴或这两者都可以随各个区的不同而变化。此外，即使当相位差或光轴的方向连续地变化时，在一平面内连续地改变它们的图案并不限于图9(a)和9(b)所示的这些实例。 
通过一种在双折射介质层的厚度方向上提供变化的方法或者一种用于使双折射介质层的厚度均匀且改变光轴相对于基板表面的方向的方法，都可以产生相位差的大小变化。参照图16，将描述通过将聚合液晶用作双折射介质层从而提供相位差变化的方法，该图显示出去偏振元件8的第七实施方式。图16是一种结构的示意性截面图，其中用聚合物液晶来形成去偏振元件8的双折射介质层，该介质层呈现出相位差的同心分布，从该元件的中心到外围逐渐增大。本技术的应用并不限于这种同心分布的情况。 
图16所示的去偏振元件8具有：第一透明基片51；聚合物液晶层52，它在 元件表面内径向方向上呈现出厚度变化；第二透明基片53；以及透明的介质层54，它被夹在第一基片51和第二基片53之间。去偏振元件也具有多个同心的区，其中相位差的大小发生变化。 
通过光刻或蚀刻，聚合物液晶层52的厚度可以采用期望的变化方式来形成。此外，通过提供具有预定的不规则性的第一基片51，也可以设置聚合物液晶层52的厚度。最好将由透明的玻璃或塑料制成的基片用作第一和第二基片51和53。 
第一基片51和第二基片53之间的整个空间(其中包括很薄的一部分能呈现出厚度变化的聚合物液晶层54)都填充了透明的介质层54。透明的介质层54由透明材料制成，其折射率等于聚合物液晶层52的寻常光折射率no或异常光折射率ne，或者介于聚合物液晶层52的寻常光折射率no或异常光折射率ne之间。通过用各向同性材料形成的填充剂来填充透明基片51和53之间的空间，就可以形成这种透明的材料层54，以便填充聚合物液晶层52的凹陷。 
使透明介质层54的折射率n与聚合物液晶层52的寻常光折射率no或异常光折射率ne相一致，或者将其设为寻常光折射率no或异常光折射率ne的平均值(no+ne)/2，由此以一种更佳的方式防止透射光的波前的扰动。 
现在将描述一种用于使双折射层的厚度均匀并且改变光轴相对于基片表面的方向的方法。通过在元件表面内改变聚合物液晶层的倾斜角，可以确定光轴相对于基片表面的方向。该倾斜角是指聚合物液晶层52的液晶分子的主轴与基片表面共同形成的角。例如，假定该倾斜角被设为接近90度；即液晶分子大致垂直于基片51，同时双折射介质层的厚度是均匀的，则双折射的量Δn被减小，由此能够减小相位差。当倾斜角接近零度时；即当液晶分子接近平行于基片表面时，双折射的量Δn增大了，由此也增大了相位差。 
现在描述用于控制光轴的方向的方法。当聚合物液晶层52被用作双折射层时，通过使用一种摩擦对准层(该层用于对照期望的方向来确定液晶的取向，比如同心图案)的技术或者一种用于控制上述取向的方法(通过使用一种使对准层受光学取向影响的材料)，就可以控制光轴的方向。 
当在接触聚合物液晶层52的基片表面中形成与期望的光轴取向分布相一致的多个微型不规则凹槽时，液晶分子就可以在不规则凹槽的纵向上取向。这种方法特别适合于这样一种情况，就是制造了其光轴取向如图9所示那样连续地变化的去偏 振元件8。 
本发明的去偏振元件并不限于入射光对应于线性偏振光的情况，只要入射光是偏振光，它也可以有效地使用。具体来讲，本发明的偏振衍射元件可以较佳地用于圆偏振光或椭偏光，就像线性偏振光那样。 
如上所述，根据本实施方式的光头装置100，采用了这样一种结构，其中在分束器4和光检测器9之间的光路上，设置了用于减小透射光的偏振度的去偏振元件8。因此，在暴露于来自多层光盘的各层的返回光束的光检测器9上，可以减小来自各层的返回光束的偏振度，并且可以消除光束的干涉。 
因此，本实施方式的光头装置100可以防止读取性能变差的出现，这种变差可能由信号强度变化引起，其原因是来自不同的层的光线的干涉条件变化(此变化可能由多层光盘的多个层之间的距离变化以及波长变化而导致)。相应地，在到光检测器9的信号的强度不减小的情况下，可以写入或读取多层光盘。 
尽管已参照具体实施方式详细描述了本发明，但是对本领域的技术人员而言，很明显的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以对本发明做出各种修改或替换。 
本发明基于2006年3月16日在日本提交的日本专利申请，其内容引用在此作为参考。 
工业应用性 
如上所述，本发明的光头装置被用作光头装置等，它获得了如下优点，即能够在到光检测器的信号的强度不减小的情况下对多层光盘进行读取或写入。 

Claims (17)

1.一种光头装置，包括：
光源；
物镜，被配置成将光源所发射的光会聚到光盘的信息记录表面；
分束器，被配置成使光盘所反射的返回光线偏移到一个与光源发射光线的光路不同的光路中；
光检测器，被配置成检测通过分束器偏移后的返回光线；以及
去偏振元件，被设置在分束器和光检测器之间的光路上，并且被配置成在减小返回光线的偏振度的同时使返回光线透射，
其中，所述去偏振元件具有由双折射材料构成的双折射层。
2.如权利要求1所述的光头装置，其特征在于：
所述去偏振元件被配置成使得返回光线的偏振度等于或者小于0.5。
3.如权利要求1所述的光头装置，其特征在于：
处于入射到去偏振元件上的光线的光通量之内的双折射层的区域被划分成多个区，该多个区在相位差和光轴中的至少一项上不同，使得穿透相邻的区的光线的偏振态彼此不同。
4.如权利要求2所述的光头装置，其特征在于：
处于入射到去偏振元件上的光线的光通量之内的双折射层的区域被划分成多个区，该多个区在相位差和光轴中的至少一项上不同，使得穿透相邻的区的光线的偏振态彼此不同。
5.如权利要求3所述的光头装置，其特征在于，所述区域被径向划分，使得所述多个区以光路的光轴为中心环绕排列着，使得穿透所述多个区的光线的偏振态在相对于光轴以360/j度为间隔被径向划分的区中变得完全一样，j是既不小于4也不大于40的整数。
6.如权利要求3所述的光头装置，其特征在于：
所述区域被划分成使得所述多个区以光路的光轴为中心同心地排列着。
7.如权利要求3到6中任一项所述的光头装置，其特征在于：
当用归一化的Stokes参数(S0k＝1，S1k，S2k，S3k)将穿透相邻的区的光线的偏振态分别表示成(1，S10，S20，S30)和(1，S11，S21，S31)时，关系式(1)得到满足：
0＜(S10-S11)2+(S20-S21)2+(S30-S31)2≤3(1)
8.如权利要求3到6中任一项所述的光头装置，其特征在于：
当用归一化的Stokes参数(S0k＝1，S1k，S2k，S3k)将穿透在相对于光轴以67.5度到112.5度为间隔进行径向划分的多个区中的两个彼此分离67.5度到112.5度的区的光线的偏振态分别表示成(1，S13，S23，S33)和(1，S14，S24，S34)时，关系式(2)得到满足：
2≤(S13-S14)2+(S23-S24)2+(S33-S34)2≤4(2)
9.如权利要求3所述的光头装置，其特征在于：
所述多个区的中心之间的间距落在30微米到3毫米的范围中；以及，
每一个区中的光轴都是径向或同心地指向的。
10.如权利要求1所述的光头装置，其特征在于：
处于入射到去偏振元件的光线的光通量之内的双折射层的区域中的相位差是恒定的，以及
所述双折射层的区域的光轴相对于作为中心的光路的光轴是径向或同心地指向的。
11.如权利要求2所述的光头装置，其特征在于：
处于入射到去偏振元件的光线的光通量之内的双折射层的区域中的相位差是恒定的，以及
所述双折射层的区域的光轴相对于作为中心的光路的光轴是径向或同心地指向的。
12.如权利要求3、4、5、6、10和11中任一项所述的光头装置，其特征在于：
所述双折射层的相位差是入射到去偏振元件上的返回光线的半波长的奇数倍。
13.如权利要求7所述的光头装置，其特征在于：
所述双折射层的相位差是入射到去偏振元件上的返回光线的半波长的奇数倍。
14.如权利要求8所述的光头装置，其特征在于：
所述双折射层的相位差是入射到去偏振元件上的返回光线的半波长的奇数倍。
15.如权利要求5所述的光头装置，其特征在于：
所述双折射层被划分成4个区，各个区的中心按90度的间隔排列在圆周方向上；以及
相邻的区的光轴彼此成90度角，并且与入射到去偏振元件上的返回光线的偏振方向成45度角。
16.如权利要求3或10所述的光头装置，其特征在于：
所述区域被划分成第一区和第二区，第一区被安排成与所述光路的光轴共心，而第二区是除第一区以外的区域。
17.如权利要求3或10所述的光头装置，其特征在于：
所述区域被划分成第一区和第二区以及第三区，第一区和第二区关于光路的光轴对称地排列，第三区是除第一区和第二区以外的区域。
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