JP2002170272A

JP2002170272A - 光ヘッド装置

Info

Publication number: JP2002170272A
Application number: JP2000364978A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Oi; 好晴大井; Ryuichiro Goto; 龍一郎後藤
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-14
Anticipated expiration: 2020-11-30
Also published as: JP4432255B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光ディスクの情報の記録および再生時に安定し
た信号検出ができる光ヘッド装置を提供する。【解決手段】半導体レーザ５からの出射光である第１の
直線偏光の入射光に対しては回折格子として作用せず入
射光を透過し、かつ光ディスク７からの反射戻り光であ
る、第１の直線偏光と直交する偏光方向の第２の直線偏
光の入射光に対しては回折格子として作用し入射光を回
折する複屈折性材料からなる偏光性回折素子１を作製し
て、この偏光性回折素子１を光ヘッド装置の光源５とビ
ームスプリッタ４との間の光路中に設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクなどの
光記録媒体の情報の記録および再生に使用する光ヘッド
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばＣＤやＤＶＤのような光ディス
ク、または光磁気ディスクなどの光記録媒体（以下、こ
れらをまとめて「光ディスク」という）の情報記録面上
に情報を書き込んだり（以下、「記録」という）、また
は情報記録面上の情報を読み取ったり（以下、「再生」
という）する光ヘッド装置が各種用いられている。

【０００３】図６は従来の光ヘッド装置の一例について
概略を示す側面図である。半導体レーザ５からの出射光
は、ビームスプリッタ４の半導体レーザ５側の表面に形
成された反射膜（図示せず）により反射され、対物レン
ズ３により光ディスク７の情報記録面に集光される。こ
こで、反射膜は入射光の一部を透過し残りの光を反射す
る部分反射膜である。光ディスク７からの反射光は、再
び対物レンズ３を透過し、一部の光がビームスプリッタ
４を透過した後光検出器６の受光面に集光され、残りの
光がビームスプリッタ４の反射膜により反射され戻り光
となって半導体レーザ５の発光点に集光される。光検出
器６において、受光した光が電気信号に変換され、この
受光光量に応じた電気信号はアンプで増幅され、さらに
自動ゲイン補正回路で適宜ゲインが補正されて信号レベ
ルが一定範囲に調整されて出力される。

【０００４】なお、光ヘッド装置の構成として、ビーム
スプリッタ４と対物レンズ３との間にコリメートレンズ
を配置する場合や、ビームスプリッタ４と光検出器６と
の間にシリンドリカルレンズや凹レンズを配置する場合
がある。また、ＣＤ用の波長７９０ｎｍ帯域の半導体レ
ーザとＤＶＤ用の波長６５０ｎｍ帯域の半導体レーザと
を２個用いた構成の光ヘッド装置などがある。

【０００５】このような光ヘッド装置において、光源と
して用いられる半導体レーザの発光点に光ディスクの情
報記録面からの反射戻り光が入射すると半導体レーザの
出射光強度が不安定になり、その結果正確な情報の記録
および再生ができなくなる問題が生じる。この問題を解
決するために、半導体レーザ用電源の駆動電流に数百Ｍ
Ｈｚの高周波電流を重畳する回路を設けて、半導体レー
ザの発振モードをシングルモードからマルチモードに変
えることにより戻り光と発振光との干渉を低減して出射
光強度を安定化している。

【０００６】また、半導体レーザと対物レンズとの間も
光路中に半導体レーザの発振波長に対して位相差がπ／
２となる１／４波長板２を配置し、１／４波長板を往復
した戻り光の偏光状態を発振光の偏光状態から変化させ
ることにより、戻り光と発振光との干渉を低減すること
で出射光強度を安定化している。しかし、ＣＤ−ＲやＣ
Ｄ−ＲＷなどの光ディスクの情報記録面に高速で情報を
記録するために半導体レーザの出射光を高出力化する
と、半導体レーザの発光点への戻り光強度も増大し、半
導体レーザの出射光強度が不安定になり安定した記録お
よび再生ができなくなる問題が生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の実情
に鑑み、比較的高出力な半導体レーザを光源として用い
る光ヘッド装置において、光ディスクの情報の記録およ
び再生時に安定した信号検出ができる光ヘッド装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、光源と、光源
からの出射光を光記録媒体に集光する対物レンズと、光
記録媒体からの反射光を検出する光検出器と、光源から
の出射光を対物レンズ側へ反射しかつ光記録媒体からの
反射光の一部を光検出器側へ透過するとともに反射光の
残りの部分を光源側へ反射するビームスプリッタとを備
え、光記録媒体に情報の記録および再生を行う光ヘッド
装置であって、光源とビームスプリッタとの間の光路中
に、複屈折性材料からなる下記の偏光性回折素子が設置
されていることを特徴とする光ヘッド装置を提供する。
偏光性回折素子：光源からの出射光である第１の直線偏
光が偏光性回折素子へ入射するときは、回折格子として
作用せず第１の直線偏光を透過させ、また光記録媒体か
らの反射光であって第１の直線偏光と直交する偏光方向
の第２の直線偏光が偏光性回折素子へ入射するときは、
回折格子として作用し第２の直線偏光を光源から遠ざけ
るように回折させる。

【０００９】また、光源と、光源からの出射光を光記録
媒体に集光する対物レンズと、光記録媒体からの反射光
を検出する光検出器と、光源からの出射光を対物レンズ
側へ反射しかつ光記録媒体からの反射光の一部を光検出
器側へ透過するとともに反射光の残りの部分を光源側へ
反射するビームスプリッタとを備え、光記録媒体に情報
の記録および再生を行う光ヘッド装置であって、光源と
ビームスプリッタとの間の光路中に、複屈折性材料から
なる下記の偏光性回折素子が設置されていることを特徴
とする光ヘッド装置を提供する。偏光性回折素子：光源からの出射光である第１の直線偏
光が偏光性回折素子へ入射するときは、光記録媒体へ入
射して信号検出するための３ビームの発生用回折格子と
して作用して、第１の直線偏光の５０％以上を０次回折
光として直進透過させ、また光記録媒体からの反射光で
あって第１の直線偏光と直交する偏光方向の第２の直線
偏光が偏光性回折素子へ入射するときは、第２の直線偏
光を光源から遠ざける回折格子として作用して、第２の
直線偏光の９０％以上を回折させる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の光ヘッド装置の一
例について概略を示す側面図である。第１の直線偏光を
出射する光源である半導体レーザ５とビームスプリッタ
４との光路中に偏光性回折素子１が設置されている以外
は図６に示した従来の光ヘッド装置の構成と同じであ
る。したがって、図６と同じ符号は同じ要素を示す。偏
光性回折素子１は、光源（半導体レーザ）から出射する
第１の直線偏光の入射光に対しては回折格子として作用
せず入射光を透過し、かつ光記録媒体からの反射光であ
って、第１の直線偏光と直交する偏光方向の第２の直線
偏光の入射光に対しては回折格子として作用し入射光を
光源から遠ざけるように回折する。

【００１１】このような偏光性回折素子１が設置されて
いるので、光ディスクにより反射され、さらにビームス
プリッタ４に反射された第２の直線偏光は、回折されて
半導体レーザに届かないので、半導体レーザの出射光強
度が安定になり、その結果光ヘッド装置の正確な情報の
記録および再生を行うことができる。ここで、入射光を
半導体レーザから遠ざけるように回折する場合、半導体
レーザに全く届かぬように避けてもよいが、半導体レー
ザの発光点を避けてもよい。ここでは、この場合も含ん
でいる。偏光性回折素子１は複屈折性材料からなり、複
屈折性材料には光学結晶、高分子液晶などがある。生産
性の容易さなどの観点から、高分子液晶を用いることが
好ましい。

【００１２】図２は、本発明における偏光性回折素子の
構成の一つの例を示す側面図である。偏光性回折素子で
ある回折素子１０は、透光性平面基板１１の一方の面
に、常光屈折率ｎ_oおよび異常光屈折率ｎ_e（ｎ_o≠ｎ_e）
の複屈折性材料１３を断面形状が段差ｄの周期的凹凸状
となるよう加工し、その凹部に屈折率ｎ_sの等方性屈折
率透明材料１４を充填する。そして、透光性平面基板１
１と、透光性平面基板１２とで等方性屈折率透明材料１
４を挟み込んだ構造としている。透光性平面基板１１お
よび透光性平面基板１２の空気との界面には反射防止膜
が形成されていてもよい。

【００１３】ここで、例えば屈折率ｎ_sが常光屈折率ｎ_o
と略等しい等方性屈折率透明材料１４を用い、｜ｎ_e−
ｎ_s｜×ｄが半導体レーザ５の発振波長λの（ｍ＋１／
２）倍（ｍは０を含む正の整数）となる段差ｄとしてい
る。ここでｍは０、１または２であることが好ましい。
３以上であると段差ｄの大きさが大きくなって、生産効
率上好ましくない。ｍが０のときが最も生産効率がよく
特に好ましい。

【００１４】このような構造の回折素子１０を、図１の
偏光性回折素子１として光ヘッド装置に搭載し、半導体
レーザ５の出射光の第１の直線偏光が回折素子１０に常
光偏光（図２（ａ）中の◎）として入射するように配置
する。このとき、複屈折性材料１３の凹凸周期構造は，
常光屈折率ｎ_oと屈折率ｎ_sとを略等しくしてあるため等
方性屈折率層として作用し、第１の直線偏光の入射光は
回折されることなく直進透過する。

【００１５】偏光性回折素子１（回折素子１０）を透過
した直線偏光は、光ディスク７で反射されるので、１／
４波長板２を往復して透過し、第２の直線偏光の一部が
ビームスプリッタ４を透過して光検出器６に信号光とし
て入射し、残りはビームスプリッタ４の反射膜（図示せ
ず）で反射され偏光性回折素子１（回折素子１０）に戻
り光となって再入射する。このとき、戻り（復路）光の
偏光方向が光ディスクへ向かう往路の直線偏光の偏光方
向と直交する、第２の直線偏光である異常光直線偏光
（図２（ｂ）中の←→）となっているため、複屈折性材
料１３の凹凸周期構造は、位相差２π×（ｎ_e−ｎ_s）×
ｄ／λすなわち２π×λ×（ｍ＋１／２）／λで位相差
π（ｍ＝０としてよい）の位相回折格子として作用す
る。そして、戻り光のほとんどは±１次以上の高次光と
して回折されるため、直進透過して半導体レーザ５の発
光点に集光される戻り光はわずかとなる。

【００１６】また、複屈折性材料１３の凹凸周期構造の
格子ピッチＰに応じて発生するＱ次回折光の回折角度θ
は入射光の波長λに対して、ｓｉｎθ＝Ｑλ／Ｐの関係
にある。ここで、Ｑは±１、±２、・・・の値をとる。
半導体レーザ５の発光点に最も近い回折光は±１次回折
光であるため、±１次回折光が半導体レーザ５の発振に
影響しない領域、すなわち発光点と重ならない領域に回
折されるように格子ピッチＰを設定する。具体的には５
０μｍ以下の格子ピッチＰとすることが好ましい。

【００１７】凹凸周期構造の格子パターンは格子を平面
的に上から見ると通常直線状であるが、直線格子の格子
方向が異なる領域に分割した分割パターンや、直線格子
の代わりに曲線格子のホログラムパターンとしてもよ
い。その結果、高出力半導体レーザを光源として用いる
光ヘッド装置において、半導体レーザの発光点に集光す
る戻り光はほとんどなくなり、上記のように半導体レー
ザの発振光強度が安定するため、光ディスクの情報の記
録および再生時に安定した信号検出ができる。

【００１８】図３は、本発明における偏光性回折素子の
構成の他の例を示す側面図である（（ａ）第１の偏光が
往路として入射した様子を示し、（ｂ）第２の偏光が復
路として入射した様子を示す。）。光ディスクにおける
情報の再生のための信号検出法として、一般的に用いら
れている３ビームを使用する３ビーム法を適用するため
に、回折素子２０において、透光性平面基板１２の一方
の面に光ディスクのトラッキングに用いるためのサブビ
ームを発生する回折格子１５が形成されている。回折格
子１５の回折効率は偏光方向に依存しない。他の構成は
図２の回折素子１０の構成と同じであり、その他の符号
で図２と同じものは図２と同じ要素を示す。

【００１９】このような構造の回折素子２０を、図１の
偏光性回折素子１として光ヘッド装置に用いることによ
り、光ヘッド装置の部品点数および重量を増やすことな
く光ディスクの情報の記録および再生時に安定した信号
検出ができるので好ましい。すなわち、反射光の信号検
出用の３ビームの発生素子として用いる、回折効率が偏
光方向に依存しない回折格子が、偏光性回折素子にさら
に形成されていることが好ましい。

【００２０】図４は本発明における偏光性回折素子の構
成の別の例を示す側面図である（（ａ）第１の偏光が往
路として入射した様子を示し、（ｂ）第２の偏光が復路
として入射した様子を示す。）。図１の光ヘッド装置の
ビームスプリッタ４と対物レンズ３との間の光路中に配
置された１／４波長板２の代わりに配置する。偏光性回
折素子である回折素子３０は、等方性屈折率透明材料１
４と透光性接着材１７を用いて透光性平面基板１１と透
光性平面基板１２との間に位相差がπ／２の奇数倍とな
る位相板１６を挟み込んだ構成としている。他の構成は
図３の回折素子２０の構成と同じであり、その他の符号
で図３と同じものは図３と同じ要素を示す。位相板１６
はポリカーボネート複屈折膜や高分子液晶などの位相差
発生機能を有する有機薄膜位相板や水晶位相板が用いら
れる。

【００２１】このような構造の回折素子３０を、図１の
偏光性回折素子１として複屈折性材料１３が半導体レー
ザ５側になるように配置することにより、光ヘッド装置
の部品点数および重量が減少するとともに、光ディスク
の信号の記録再生時に安定した信号検出ができるので好
ましい。また、位相板を偏光性回折素子と対物レンズと
の間の光路中に設置してもよい。

【００２２】図５は、本発明における偏光性回折素子の
構成のさらに別の例を示す側面図である（（ａ）第１の
偏光が往路として入射した様子を示し、（ｂ）第２の偏
光が復路として入射した様子を示す。）。図４に示す偏
光性の回折素子３０では、複屈折性材料１３を構成要素
とする偏光性の回折格子と透光性平面基板１２の一方の
面に形成された回折格子１５とが別々に形成されてい
る。

【００２３】しかし、図５に示された回折素子４０では
複屈折性材料１３を構成要素とする偏光性の回折格子の
みであり、この回折格子４０が図４の回折格子１５の機
能も果たす構成となっている。すなわち、図５（ａ）に
示すように、第１の直線偏光は、０次回折光とともに、
±１次回折光が発生し合計３ビームとなる。第１の直線
偏光は、図５（ｂ）に示すように、±１次回折光が発生
し、この回折光は光源を避けるように（すなわち光源か
ら遠ざけるように）偏向される。図５の符号で図４の符
号と同じものは、図４と同じ要素を表わす。

【００２４】図５において、複屈折性材料１３の常光屈
折率ｎ_oおよび異常光屈折率ｎ_e（ｎ _o≠ｎ_e）が等方性屈
折率透明材料１４の屈折率ｎ_sと異なり、｜ｎ_e−ｎ_s｜
×ｄが半導体レーザの発振波長λの（ｍ＋１／２）倍
（ｍは０を含む正の整数）となる段差ｄであるととも
に、｜ｎ_o−ｎ_s｜×ｄが発振波長λの（ｋ＋１／４）倍
から（ｋ＋１／１２）倍のまでの範囲（ｋは０を含む整
数）とすることが好ましい。ここでｍとｋは０、１また
は２であることが好ましい。３以上であると段差ｄの大
きさが大きくなって、生産効率上好ましくない。ｍとｋ
が０のときが最も生産効率がよく特に好ましい。

【００２５】このような構造の回折素子４０を、図１の
偏光性回折素子１として複屈折性材料１３が半導体レー
ザ５側になるとともに、光ヘッド装置において半導体レ
ーザ５の出射光の第１の直線偏光が複屈折性材料１３に
常光偏光として入射するように配置することが好まし
い。この配置により、光ヘッド装置の部品点数および重
量が減少するとともに、光ディスクの情報の記録および
再生時に安定した信号検出ができる。

【００２６】このとき、往路において複屈折性材料１３
の凹凸周期構造は位相差が２π×（ｎ_o−ｎ_s）×ｄ／λ
である、すなわち２π×λ×（ｋ＋１／４）／λから２
π×λ×（ｋ＋１／１２）／λまでであるから、位相差
がπ／２からπ／６までの位相回折格子として作用する
ため（ｋ＝０としてよい）、回折効率の式から、５０％
から９３％程度の０次回折光と２０％から３％程度の±
１次回折光が算出され、凹凸周期構造の格子ピッチを適
宜設定することにより光ディスクの情報を含む信号検出
用の３ビーム発生素子とすることができる。

【００２７】複屈折性材料１３を透過した０次回折光と
±１次回折光の直線偏光は位相板１６を透過した後円偏
光となって回折素子４０を出射し、光ディスクで反射し
て戻り光となって再び回折素子４０に入射する。位相板
１６を透過した後、往路の入射常光偏光と直交する偏光
方向を有する異常光偏光となって複屈折性材料１３に入
射する。このとき、複屈折性材料１３の凹凸周期構造は
位相差が２π×（ｎ_e−ｎ_s）×ｄ／λ（すなわち２π×
λ×（ｍ＋１／２）／λ）であり、位相差がπの位相回
折格子として作用し、戻り光の大部分は±１次以上の高
次回折光となるため、直進透過して半導体レーザの発光
点に集光される戻り光はわずかとなる。ここで、ｍ＝０
としてよい。

【００２８】このような構造の回折素子４０を用いるこ
とにより、一つの偏光性回折格子のみで、光ディスクの
情報を含む信号検出用の３ビームの発生素子としての機
能と半導体レーザの発光点への戻り光を偏向する機能を
同時に実現できる。その結果、上記のように光ヘッド装
置の部品点数および重量が減少するとともに、光ディス
クの情報の記録および再生時に安定した信号検出ができ
る。

【００２９】

【実施例】「例１」まず、本例の光ヘッド装置に用いら
れた回折素子について、図４を用いて説明する。一方の
面に反射防止膜が形成された透光性平面基板１１である
ガラス基板の他方の面上に、複屈折性材料１３として常
光屈折率ｎ_oが１．５５および異常光屈折率ｎ_eが１．７
０の高分子液晶層を形成し、フォトリソグラフィとエッ
チングの技術により直線状の格子ピッチが５μｍ、凹部
の深さが２．６μｍの凹凸周期構造を作製した。また、
透光性平面基板１２の外側の面にＳｉＯ₂の膜を厚さ
０．２４μｍに成膜した後、フォトリソグラフィとエッ
チングの技術により格子ピッチが２５μｍ、凹凸段差が
０．２４μｍの回折格子１５を作製し、その表面に反射
防止膜を形成した。

【００３０】さらに、屈折率ｎ_s＝１．５５の等方性屈
折率透明材料１４である均質屈折率透明樹脂を用いて、
高分子液晶層の凹凸状に加工された凹部を充填した。ま
た、ポリカーボネート複屈折膜製の１／４波長板１６
を、透光性平面基板１１、１２である２枚のガラス基板
を用いて挟み込んで、均質屈折透明樹脂と同じ屈折率の
透光性接着材１７により接着し、回折素子３０を作製し
た。ここで、ポリカーボネート複屈折膜製の１／４波長
板１６は、光ヘッド装置に用いられる、発振波長λが７
９０ｎｍである半導体レーザ５の入射直線偏光に対し
て、透過光の位相差がπ／２となるものを使用した。

【００３１】このような構造の回折素子３０を、図１の
偏光性回折素子１として光ヘッド装置に搭載し、半導体
レーザ５から出射する直線偏光が高分子液晶層に常光偏
光（第１の直線偏光）として入射するように配置した。
このとき、回折素子３０を透過する光は、高分子液晶層
の凹凸周期構造による回折はしないが、回折格子１５に
より０次回折光と±１次回折光が発生し、これらの光を
光ディスクの情報を含む信号検出用の３ビームとして用
いた。発生した回折光は、入射光に対しての約８３％の
０次回折光と約７％の±１次回折光であり、出射光は円
偏光であった。

【００３２】さらに、ビームスプリッタ４の表面に形成
された反射膜（図示せず）により、入射光の８５％が反
射され、対物レンズ３により光ディスクの情報記録面に
集光し、情報記録面からの反射光となって発散した。こ
の発散した反射光は、そのうちの１５％の光が再び対物
レンズ３によりビームスプリッタ４を透過し、光検出器
６の受光面に集光され、残りの８５％がビームスプリッ
タ４により反射され戻り光となって偏光性回折素子１
(回折素子３０)に入射した。

【００３３】偏光性回折素子１(回折素子３０)に入射し
た光は１／４波長板１６を透過して異常光偏光（第２の
直線偏光）となって高分子液晶からなる回折格子に入射
し、入射光の９５％以上が±１次以上の高次回折光とな
って拡散され、半導体レーザ５の発光点に集光される光
はほぼゼロとなった。その結果、高出力の半導体レーザ
を光源として用いる光ヘッド装置において、半導体レー
ザの発振光強度が安定し、光ディスクの情報の記録およ
び再生時に安定した信号検出ができた。

【００３４】「例２」まず、本例の光ヘッド装置に用い
られた回折素子について、図５を用いて説明する。一方
の面に反射防止膜が形成された透光性平面基板１１であ
るガラス基板の他方の面上に、複屈折性材料１３として
常光屈折率ｎ_oが１．５５および異常光屈折率ｎ_eが１．
７０の高分子液晶層を形成し、フォトリソグラフィとエ
ッチングの技術により直線状の格子ピッチが２５μｍ、
凹部の深さが１．９μｍの凹凸周期構造を作製した。透
光性平面基板１２の片面に反射防止膜を形成した。

【００３５】さらに、屈折率ｎ_s＝１．４９の等方性屈
折率透明材料１４である均質屈折率透明樹脂を用いて、
高分子液晶層の凹凸状に加工された凹部を充填した。ま
た、ポリカーボネート複屈折膜製の１／４波長板１６
を、透光性平面基板１１、１２である２枚のガラス基板
を用いて挟み込んで、均質屈折透明樹脂と同じ屈折率の
透光性接着材１７により接着し、回折素子４０を作製し
た。ここで、ポリカーボネート複屈折膜製の１／４波長
板１６は、光ヘッド装置に用いられる、発振波長λが７
９０ｎｍである半導体レーザ５の入射直線偏光に対し
て、透過光の位相差がπ／２となるものを使用した。

【００３６】このような構造の回折素子４０を、図１の
偏光性回折素子１として光ヘッド装置に搭載し、半導体
レーザ５の出射光の直線偏光が高分子液晶層からなる偏
光性の回折格子に常光偏光（第１の直線偏光）として入
射するように配置した。このとき、高分子液晶層の凹凸
周期構造は位相差２π×（ｎ_o−ｎ_s）×ｄ／λ、すなわ
ち位相差０．２９πの位相回折格子として作用し、入射
光に対しての約８１％の０次回折光と約８％の±１次回
折光が発生した。出射光は円偏光であった。この０次回
折光と±１次回折光を光ディスクの情報を含む信号検出
用の３ビームとして用いた。

【００３７】さらに、ビームスプリッタ４の表面に形成
された反射膜（図示せず）により、入射光の８５％が反
射され、対物レンズ３により光ディスクの情報記録面に
集光し、情報記録面からの反射光となって発散した。こ
の発散した反射光は、そのうちの１５％の光が再び対物
レンズ３によりビームスプリッタ４を透過し、光検出器
６の受光面に集光され、残りの８５％がビームスプリッ
タ４により反射され戻り光となって偏光性回折素子１
(回折素子4０)に入射した。

【００３８】偏光性回折素子１(回折素子4０)に入射し
た光は１／４波長板１６を透過して異常光偏光（第２の
直線偏光）となって高分子液晶からなる回折格子に入射
し、入射光の９５％以上が±１次以上の高次回折光とな
って拡散され、半導体レーザ５の発光点に集光される光
はほぼゼロとなった。その結果、高出力の半導体レーザ
を光源として用いる光ヘッド装置において、半導体レー
ザの発振光強度が安定し、光ディスクの情報の記録およ
び再生時に安定した信号検出ができた。

【００３９】本例では、一つの偏光性回折素子のみを用
いて、往路で光ディスクの情報を含む信号検出用の３ビ
ームを発生し、復路で半導体レーザの発光点への戻り光
を回折するため、例１に比べて単純な構成で同じ作用効
果が得られた。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明における偏
光性回折素子を用いた光ヘッド装置において、半導体レ
ーザの発光点への戻り光がなくなるため、半導体レーザ
の発振光強度が安定し、光ディスクの情報の記録および
再生時に安定した信号検出ができる。また、部品点数の
増加を招くことなく、光ディスクの情報を含む信号検出
用の３ビームを発生する回折格子機能と、半導体レーザ
の発光点への戻り光を遮断する機能とを併せ持った偏光
性回折素子からなる光ヘッド装置が実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ヘッド装置の構成の一例を示す側面
図。

【図２】本発明における偏光性回折素子の一例を示す図
で、（ａ）第１の直線偏光が往路として入射した様子を
示す側面図、（ｂ）第２の直線偏光が復路として入射し
た様子を示す側面図。

【図３】本発明における偏光性回折素子の他の例を示す
図で、（ａ）第１の直線偏光が往路として入射した様子
を示す側面図、（ｂ）第２の直線偏光が復路として入射
した様子を示す側面図。

【図４】本発明における偏光性回折素子の別の例を示す
図で、（ａ）第１の直線偏光が往路として入射した様子
を示す側面図、（ｂ）第２の直線偏光が復路として入射
した様子を示す側面図。

【図５】本発明における偏光性回折素子のさらに別の例
を示す図で、（ａ）第１の直線偏光が往路として入射し
た様子を示す側面図、（ｂ）第２の直線偏光が復路とし
て入射した様子を示す側面図。

【図６】従来の光ヘッド装置の構成の概略を示す側面
図。

【符号の説明】

１：偏光性回折素子１０、２０，３０，４０：回折素子２、１６：１／４波長板（位相板）３：対物レンズ４：ビ−ムスプリッタ５：半導体レーザ６：光検出器７：光ディスク（光記録媒体）１１、１２：透光性平面基板１３：複屈折性材料１４、１７：等方性屈折率透明材料（透光性接着材）１５：回折格子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、光源からの出射光を光記録媒体に
集光する対物レンズと、光記録媒体からの反射光を検出
する光検出器と、光源からの出射光を対物レンズ側へ反
射しかつ光記録媒体からの反射光の一部を光検出器側へ
透過するとともに反射光の残りの部分を光源側へ反射す
るビームスプリッタとを備え、光記録媒体に情報の記録
および再生を行う光ヘッド装置であって、光源とビーム
スプリッタとの間の光路中に、複屈折性材料からなる下
記の偏光性回折素子が設置されていることを特徴とする
光ヘッド装置。偏光性回折素子：光源からの出射光である第１の直線偏
光が偏光性回折素子へ入射するときは、回折格子として
作用せず第１の直線偏光を透過させ、また光記録媒体からの反射光であって第１の直線偏光と
直交する偏光方向の第２の直線偏光が偏光性回折素子へ
入射するときは、回折格子として作用し第２の直線偏光
を光源から遠ざけるように回折させる。
【請求項２】前記偏光性回折素子に、または、前記偏光
性回折素子と前記対物レンズとの間の光路中に、前記第
１の直線偏光の入射光に対する透過光の位相差がπ／２
の奇数倍となる位相板を配設し、前記第１の直線偏光の
入射光が前記位相板を往復して透過することにより前記
第２の直線偏光に変換される請求項１に記載の光ヘッド
装置。
【請求項３】前記光記録媒体へ入射して信号検出するた
めの３ビームの発生素子として用いる、回折効率が偏光
方向に依存しない回折格子が、前記偏光性回折素子にさ
らに形成されている請求項１または２に記載の光ヘッド
装置。
【請求項４】光源と、光源からの出射光を光記録媒体に
集光する対物レンズと、光記録媒体からの反射光を検出
する光検出器と、光源からの出射光を対物レンズ側へ反
射しかつ光記録媒体からの反射光の一部を光検出器側へ
透過するとともに反射光の残りの部分を光源側へ反射す
るビームスプリッタとを備え、光記録媒体に情報の記録
および再生を行う光ヘッド装置であって、光源とビーム
スプリッタとの間の光路中に、複屈折性材料からなる下
記の偏光性回折素子が設置されていることを特徴とする
光ヘッド装置。偏光性回折素子：光源からの出射光である第１の直線偏
光が偏光性回折素子へ入射するときは、光記録媒体へ入
射して信号検出するための３ビームの発生用回折格子と
して作用して、第１の直線偏光の５０％以上を０次回折
光として直進透過させ、また光記録媒体からの反射光であって第１の直線偏光と
直交する偏光方向の第２の直線偏光が偏光性回折素子へ
入射するときは、第２の直線偏光を光源から遠ざける回
折格子として作用して、第２の直線偏光の９０％以上を
回折させる。
【請求項５】前記偏光性回折素子は、常光屈折率ｎ_oお
よび異常光屈折率ｎ_e（ｎ_o≠ｎ_e）を有する複屈折性材
料を断面形状が段差ｄの周期的凹凸状となるよう加工さ
れ、その凹部に屈折率ｎ_sの等方性屈折率透明材料が充
填された偏光性回折素子であり、｜ｎ_e−ｎ_s｜×ｄが入
射光の波長λの（ｍ＋１／２）倍である（ｍは０を含む
正の整数）とともに、｜ｎ_o−ｎ_s｜×ｄが入射光の波長
λの（ｋ＋１／４）倍から（ｋ＋１／１２）倍まで（ｋ
は０を含む正の整数）の範囲にある請求項４に記載の光
ヘッド装置。