JP2003149443A - 偏光性位相補正素子および光ヘッド装置 - Google Patents
偏光性位相補正素子および光ヘッド装置Info
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- JP2003149443A JP2003149443A JP2002067016A JP2002067016A JP2003149443A JP 2003149443 A JP2003149443 A JP 2003149443A JP 2002067016 A JP2002067016 A JP 2002067016A JP 2002067016 A JP2002067016 A JP 2002067016A JP 2003149443 A JP2003149443 A JP 2003149443A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】素子を構成する高分子液晶層を加工が容易な形
状としながらも、大きな球面収差を正確に補正できる偏
光性位相補正素子を得て、この素子を光ヘッド装置に搭
載し、異なる厚さの光ディスクの情報の記録・再生を安
定して行える装置とする。 【解決手段】高分子液晶層１２は、２種の直線偏光に対
し屈折率が異なり、液晶分子が一方向に揃い、透過光の
波面収差を補正できるように、断面形状が鋸歯状で、か
つ光軸に関して回転対称性を有する凹凸部が形成され
て、凹凸部に高分子液晶層１２の常光屈折率ｎｏとほぼ
等しい屈折率ｎｓの充填剤１３が充填されて偏光性位相
補正素子し、この素子を光ヘッド装置の光源と対物レン
ズとの間に搭載する。
状としながらも、大きな球面収差を正確に補正できる偏
光性位相補正素子を得て、この素子を光ヘッド装置に搭
載し、異なる厚さの光ディスクの情報の記録・再生を安
定して行える装置とする。 【解決手段】高分子液晶層１２は、２種の直線偏光に対
し屈折率が異なり、液晶分子が一方向に揃い、透過光の
波面収差を補正できるように、断面形状が鋸歯状で、か
つ光軸に関して回転対称性を有する凹凸部が形成され
て、凹凸部に高分子液晶層１２の常光屈折率ｎｏとほぼ
等しい屈折率ｎｓの充填剤１３が充填されて偏光性位相
補正素子し、この素子を光ヘッド装置の光源と対物レン
ズとの間に搭載する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、偏光性位相補正素
子および光ヘッド装置に関し、特に異なる２波長の直線
偏光で使用する偏光性位相補正素子および光記録媒体の
情報の記録・再生に使用する光ヘッド装置に関する。
子および光ヘッド装置に関し、特に異なる２波長の直線
偏光で使用する偏光性位相補正素子および光記録媒体の
情報の記録・再生に使用する光ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤ用の光記録媒体（以後、「光ディス
ク」という）の情報の記録・再生のために、光源として
波長が７９０ｎｍ帯の半導体レーザとＮＡ（開口数）が
０．４５から０．５までの対物レンズ、および情報記録
面保護用のカバー厚が１．２ｍｍの光ディスクが使用さ
れる。一方、ＤＶＤ用の光ディスクの情報の記録・再生
には、光源として波長が６５０ｎｍ帯の半導体レーザと
ＮＡが０．６から０．６５までの対物レンズ、およびカ
バー厚が０．６ｍｍの光ディスクが使用される。さら
に、記録情報量を増大させるため、光源として波長が４
０５ｎｍ帯の半導体レーザとＮＡが０．８５の対物レン
ズ、およびカバー厚が０．１ｍｍの光ディスクが提案さ
れている。以下、波長が４０５ｎｍ帯の半導体レーザで
使用する光ディスクを特にＨＤ用の光ディスクという。
ク」という）の情報の記録・再生のために、光源として
波長が７９０ｎｍ帯の半導体レーザとＮＡ（開口数）が
０．４５から０．５までの対物レンズ、および情報記録
面保護用のカバー厚が１．２ｍｍの光ディスクが使用さ
れる。一方、ＤＶＤ用の光ディスクの情報の記録・再生
には、光源として波長が６５０ｎｍ帯の半導体レーザと
ＮＡが０．６から０．６５までの対物レンズ、およびカ
バー厚が０．６ｍｍの光ディスクが使用される。さら
に、記録情報量を増大させるため、光源として波長が４
０５ｎｍ帯の半導体レーザとＮＡが０．８５の対物レン
ズ、およびカバー厚が０．１ｍｍの光ディスクが提案さ
れている。以下、波長が４０５ｎｍ帯の半導体レーザで
使用する光ディスクを特にＨＤ用の光ディスクという。
【０００３】ＣＤ用の光ディスクとＤＶＤ用の光ディス
クではカバー厚および使用波長が異なるため、それぞれ
を互換的に使用する場合一方の光ディスクに対して設計
された対物レンズを他方の光ディスクに用いると大きな
球面収差が発生し、情報の記録・再生ができない問題が
あった。ＤＶＤ用の光ディスクとＨＤ用の光ディスクを
互換的に使用する場合においても同様である。
クではカバー厚および使用波長が異なるため、それぞれ
を互換的に使用する場合一方の光ディスクに対して設計
された対物レンズを他方の光ディスクに用いると大きな
球面収差が発生し、情報の記録・再生ができない問題が
あった。ＤＶＤ用の光ディスクとＨＤ用の光ディスクを
互換的に使用する場合においても同様である。
【０００４】同一の対物レンズを用いて、厚さの異なる
光ディスクの情報の記録・再生を行う場合に生じる球面
収差を低減するために、種々の方式が提案されている。
そのなかで、基板の中心部に球面収差を低減する収差補
正領域が形成され、基板の周辺部に一方の波長の光は透
過し他方の波長の光は回折してＮＡを切り換える、開口
フィルター用の回折格子が形成された位相補正素子が、
本発明者らにより提案されている（特願２０００−３６
１２４８）。
光ディスクの情報の記録・再生を行う場合に生じる球面
収差を低減するために、種々の方式が提案されている。
そのなかで、基板の中心部に球面収差を低減する収差補
正領域が形成され、基板の周辺部に一方の波長の光は透
過し他方の波長の光は回折してＮＡを切り換える、開口
フィルター用の回折格子が形成された位相補正素子が、
本発明者らにより提案されている（特願２０００−３６
１２４８）。
【０００５】すなわち、位相補正素子として、常光屈折
率ｎｏおよび異常光屈折率ｎｅ（ｎ ｏ≠ｎｅ）の複屈折
性材料層を、中心部では凹部を外周へ向かうにつれ凸部
を同心円状に滑らかに加工し、凹凸部全面に常光屈折率
ｎｏとほぼ等しい屈折率ｎｓの均質屈折率透明材料を充
填した偏光性位相補正素子を形成する。この素子では、
カバー厚が異なる２種の光ディスクに対してそれぞれ使
用する、波長λ１の光を常光偏光（常光屈折率を与える
方向の偏光）、波長λ２（λ１≠λ２）の光を異常光偏
光（異常光屈折率を与える方向の偏光）とする。そし
て、もともと収差発生のない波長の常光偏光では収差補
正をしないで、収差発生のある波長の異常光偏光では発
生した収差を補正するように複屈折性材料層を加工す
る。
率ｎｏおよび異常光屈折率ｎｅ（ｎ ｏ≠ｎｅ）の複屈折
性材料層を、中心部では凹部を外周へ向かうにつれ凸部
を同心円状に滑らかに加工し、凹凸部全面に常光屈折率
ｎｏとほぼ等しい屈折率ｎｓの均質屈折率透明材料を充
填した偏光性位相補正素子を形成する。この素子では、
カバー厚が異なる２種の光ディスクに対してそれぞれ使
用する、波長λ１の光を常光偏光（常光屈折率を与える
方向の偏光）、波長λ２（λ１≠λ２）の光を異常光偏
光（異常光屈折率を与える方向の偏光）とする。そし
て、もともと収差発生のない波長の常光偏光では収差補
正をしないで、収差発生のある波長の異常光偏光では発
生した収差を補正するように複屈折性材料層を加工す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の偏光性位相補正
素子において、光ディスク厚の相違により発生した大き
な球面収差を正確に補正するためには、複屈折性材料層
の加工をより精度よく行う必要があった。
素子において、光ディスク厚の相違により発生した大き
な球面収差を正確に補正するためには、複屈折性材料層
の加工をより精度よく行う必要があった。
【０００７】本発明は、上述の実情に鑑み大きな球面収
差を正確に補正するが、作製容易な偏光性位相補正素子
を得て、この素子を２種の波長の光を出射する光源と単
一の対物レンズが搭載された光ヘッド装置に搭載し、厚
さの異なる光記録媒体の情報の記録・再生が安定して行
える光ヘッド装置を提供することを目的とする。
差を正確に補正するが、作製容易な偏光性位相補正素子
を得て、この素子を２種の波長の光を出射する光源と単
一の対物レンズが搭載された光ヘッド装置に搭載し、厚
さの異なる光記録媒体の情報の記録・再生が安定して行
え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、互いに直交す
る偏光方向を有する、波長λ１および波長λ２（λ１≠
λ２）の直線偏光を入射させて使用する偏光性位相補正
素子において、偏光性位相補正素子は波長λ１および波
長λ２の直線偏光に対する屈折率が異なる複屈折材料層
を備え、複屈折材料層が光学結晶のときは主光学軸が、
高分子材料のときは分子配向軸が、一方向に揃ってお
り、透過光の波面収差を補正できるように、複屈折材料
層には断面形状が鋸歯状であり、かつ入射光の光軸に関
して回転対称性を有する鋸歯状の凹凸部が形成されてい
ることを特徴とする偏光性位相補正素子を提供する。
る偏光方向を有する、波長λ１および波長λ２（λ１≠
λ２）の直線偏光を入射させて使用する偏光性位相補正
素子において、偏光性位相補正素子は波長λ１および波
長λ２の直線偏光に対する屈折率が異なる複屈折材料層
を備え、複屈折材料層が光学結晶のときは主光学軸が、
高分子材料のときは分子配向軸が、一方向に揃ってお
り、透過光の波面収差を補正できるように、複屈折材料
層には断面形状が鋸歯状であり、かつ入射光の光軸に関
して回転対称性を有する鋸歯状の凹凸部が形成されてい
ることを特徴とする偏光性位相補正素子を提供する。
【０００９】また、前記偏光性位相補正素子は、複屈折
材料層の鋸歯状の各凸部が階段形状格子によって近似さ
れている上記の偏光性位相補正素子を提供する。
材料層の鋸歯状の各凸部が階段形状格子によって近似さ
れている上記の偏光性位相補正素子を提供する。
【００１０】また、波長λ１および波長λ２（λ１≠λ
２）の光を出射する光源と、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、対物レンズにより集光さ
れ光記録媒体により反射された出射光を検出する光検出
器とを備えた光ヘッド装置において、上記の偏光性位相
補正素子が前記光源と前記光記録媒体との間の光路中に
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。
２）の光を出射する光源と、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、対物レンズにより集光さ
れ光記録媒体により反射された出射光を検出する光検出
器とを備えた光ヘッド装置において、上記の偏光性位相
補正素子が前記光源と前記光記録媒体との間の光路中に
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。
【００１１】
【発明の実施の形態】使用波長λ１＝４０５ｎｍでカバ
ー厚０．１ｍｍのＨＤ用の光ディスクに対して、良好な
収差となるよう設計されたＮＡ＝０．８５のＨＤ用対物
レンズを、使用波長λ２＝６５０ｎｍでカバー厚０．６
ｍｍのＤＶＤ用の光ディスクにＮＡ＝０．６で用いたと
きに発生する波面収差の一例を図４の（ｂ）に示す。こ
こでは球面収差にパワー（倍率）成分が付加された波面
収差を示し、横軸は開口径に対応したＮＡであり、縦軸
は光軸上の光線（ＮＡ＝０）に対する各ＮＡ値での光線
の位相差の断面を表す。実際にはほぼ軸対称の３次元形
状で、放物面状の分布をなす。
ー厚０．１ｍｍのＨＤ用の光ディスクに対して、良好な
収差となるよう設計されたＮＡ＝０．８５のＨＤ用対物
レンズを、使用波長λ２＝６５０ｎｍでカバー厚０．６
ｍｍのＤＶＤ用の光ディスクにＮＡ＝０．６で用いたと
きに発生する波面収差の一例を図４の（ｂ）に示す。こ
こでは球面収差にパワー（倍率）成分が付加された波面
収差を示し、横軸は開口径に対応したＮＡであり、縦軸
は光軸上の光線（ＮＡ＝０）に対する各ＮＡ値での光線
の位相差の断面を表す。実際にはほぼ軸対称の３次元形
状で、放物面状の分布をなす。
【００１２】横に引いた複数本の点線は波長λ２の整数
倍の等位相波面を示し、横線の各間隔は波長λ２となっ
ている。図４の（ｂ）に示す波面収差から波長λ２の対
応する整数倍を差し引いた位相差で、λ２以下の波面収
差が補正すべき収差である。図４の（ａ）は、このλ２
以下の波面収差を補正するように本発明の偏光性位相補
正素子を使用して発生する波面収差を示し、これを後ほ
ど詳述する。
倍の等位相波面を示し、横線の各間隔は波長λ２となっ
ている。図４の（ｂ）に示す波面収差から波長λ２の対
応する整数倍を差し引いた位相差で、λ２以下の波面収
差が補正すべき収差である。図４の（ａ）は、このλ２
以下の波面収差を補正するように本発明の偏光性位相補
正素子を使用して発生する波面収差を示し、これを後ほ
ど詳述する。
【００１３】本発明の第１の実施態様の偏光性位相補正
素子について以下に説明する。ＤＶＤ系で発生する波面
収差を低減するとともに、ＨＤ系の波面収差を劣化させ
ない第１の実施態様の偏光性位相補正素子の構成例の断
面図を図１に、平面図を図２に示す。ガラスなどの透光
性基板１１上に常光屈折率ｎｏおよび異常光屈折率ｎｅ
の複屈折材料である高分子液晶層１２を形成する。ここ
で、液晶モノマーの溶液を透光性基板１１上の配向処理
の施された配向膜上に塗布し、液晶分子の配向ベクトル
（分子配向軸）を基板と平行面内の特定方向に揃うよう
に配向させた後、紫外線などの光を照射して重合硬化さ
せ高分子液晶層とする。
素子について以下に説明する。ＤＶＤ系で発生する波面
収差を低減するとともに、ＨＤ系の波面収差を劣化させ
ない第１の実施態様の偏光性位相補正素子の構成例の断
面図を図１に、平面図を図２に示す。ガラスなどの透光
性基板１１上に常光屈折率ｎｏおよび異常光屈折率ｎｅ
の複屈折材料である高分子液晶層１２を形成する。ここ
で、液晶モノマーの溶液を透光性基板１１上の配向処理
の施された配向膜上に塗布し、液晶分子の配向ベクトル
（分子配向軸）を基板と平行面内の特定方向に揃うよう
に配向させた後、紫外線などの光を照射して重合硬化さ
せ高分子液晶層とする。
【００１４】次に、高分子液晶層を断面形状が鋸歯状
（いわゆるブレーズド回折格子型）であり、かつ光軸に
関して回転対称性を有する形状の凹凸部を形成する。す
なわち、中心から外周に向かって鋸歯の底面の幅が狭く
なるように同心円状に加工する。複屈折性材料層の凹凸
部の少なくとも凹部に常光屈折率ｎｏとほぼ等しい屈折
率ｎｓの均質屈折率透明材料が充填されていることが好
ましい。すなわち、その凹凸部からなる回折格子１５と
透光性基板１４との間に均質屈折率透明材料の充填材１
３を充填することが好ましい。
（いわゆるブレーズド回折格子型）であり、かつ光軸に
関して回転対称性を有する形状の凹凸部を形成する。す
なわち、中心から外周に向かって鋸歯の底面の幅が狭く
なるように同心円状に加工する。複屈折性材料層の凹凸
部の少なくとも凹部に常光屈折率ｎｏとほぼ等しい屈折
率ｎｓの均質屈折率透明材料が充填されていることが好
ましい。すなわち、その凹凸部からなる回折格子１５と
透光性基板１４との間に均質屈折率透明材料の充填材１
３を充填することが好ましい。
【００１５】この、偏光性位相補正素子１には互いに直
交する偏光方向を有する、２種の波長の直線偏光を入射
させて使用する。このように構成することにより、もと
もと収差発生のない波長の常光偏光では収差補正をせ
ず、収差発生のある波長の異常光偏光では発生した収差
を補正するとともに、比較的加工しやすい薄厚の複屈折
性材料層で大きな発生収差を補正できる偏光性位相補正
素子が得られる効果を有する。
交する偏光方向を有する、２種の波長の直線偏光を入射
させて使用する。このように構成することにより、もと
もと収差発生のない波長の常光偏光では収差補正をせ
ず、収差発生のある波長の異常光偏光では発生した収差
を補正するとともに、比較的加工しやすい薄厚の複屈折
性材料層で大きな発生収差を補正できる偏光性位相補正
素子が得られる効果を有する。
【００１６】ここで、鋸歯状の凹凸部の断面形状は、図
１および図２の１２に示すフレネルレンズ形状とする
が、この形状は次のようにして決定される。すなわち、
図４の（ｂ）に示す断面形状が放物線状で、３次元的に
は放物面状の波面収差を、ＤＶＤの使用波長λ２＝６５
０ｎｍのλ２間隔ごとに輪切りして複数の輪帯を作製す
る。これら輪帯を波面収差がゼロの平面（紙面に垂直な
面）上に、ＮＡ＝０の軸の回りに同心円状に並べると、
これら輪帯の高さは全てλ２であり、断面形状は鋸歯状
となっている。
１および図２の１２に示すフレネルレンズ形状とする
が、この形状は次のようにして決定される。すなわち、
図４の（ｂ）に示す断面形状が放物線状で、３次元的に
は放物面状の波面収差を、ＤＶＤの使用波長λ２＝６５
０ｎｍのλ２間隔ごとに輪切りして複数の輪帯を作製す
る。これら輪帯を波面収差がゼロの平面（紙面に垂直な
面）上に、ＮＡ＝０の軸の回りに同心円状に並べると、
これら輪帯の高さは全てλ２であり、断面形状は鋸歯状
となっている。
【００１７】この複数の輪帯の波面収差に対応させて、
高分子液晶層をこれら輪帯と同様の形状とし、波長λ２
の異常光が高分子液晶層を垂直に透過するとき、高さｄ
の鋸歯による位相差２π×（ｎｅ−ｎｓ）×ｄ／λ２が
２πとなるようする。すなわち、図１および図２に示す
ように、各鋸歯状で輪帯形状の高分子液晶層１２の高さ
ｄはλ２／（ｎｅ−ｎｓ）となるようにする。
高分子液晶層をこれら輪帯と同様の形状とし、波長λ２
の異常光が高分子液晶層を垂直に透過するとき、高さｄ
の鋸歯による位相差２π×（ｎｅ−ｎｓ）×ｄ／λ２が
２πとなるようする。すなわち、図１および図２に示す
ように、各鋸歯状で輪帯形状の高分子液晶層１２の高さ
ｄはλ２／（ｎｅ−ｎｓ）となるようにする。
【００１８】なお、鋸歯状の断面形状は階段形状で近似
してもよい。その場合、加工工程を複雑にしないで高次
収差を低減するために４レベル（３段）から１６レベル
（１５段）程度の階段形状鋸歯とすることが好ましい。
さらに、ＤＶＤの有効径に相当するＮＡ＝０．６の領域
外で、ＨＤの有効径に相当する少なくともＮＡ＝０．８
５の領域まで、図１に示す高分子液晶層１２の高さがｄ
／２の矩形断面形状の回折格子１５を形成する。
してもよい。その場合、加工工程を複雑にしないで高次
収差を低減するために４レベル（３段）から１６レベル
（１５段）程度の階段形状鋸歯とすることが好ましい。
さらに、ＤＶＤの有効径に相当するＮＡ＝０．６の領域
外で、ＨＤの有効径に相当する少なくともＮＡ＝０．８
５の領域まで、図１に示す高分子液晶層１２の高さがｄ
／２の矩形断面形状の回折格子１５を形成する。
【００１９】このような偏光性位相補正素子１に、高分
子液晶層に対する常光偏光である波長λ１の直線偏光が
入射した場合、高分子液晶層１２と充填剤１３との屈折
率に差がないため、図１（ｂ）に示すように入射光の波
面状態は不変のまま透過する。したがって、このような
偏光性位相補正素子１が対物レンズと一体化されて、図
３に示す本発明の光ヘッド装置に配置された場合、波長
λ１に対する透過波面は変化しない。
子液晶層に対する常光偏光である波長λ１の直線偏光が
入射した場合、高分子液晶層１２と充填剤１３との屈折
率に差がないため、図１（ｂ）に示すように入射光の波
面状態は不変のまま透過する。したがって、このような
偏光性位相補正素子１が対物レンズと一体化されて、図
３に示す本発明の光ヘッド装置に配置された場合、波長
λ１に対する透過波面は変化しない。
【００２０】図３の本発明の光ヘッド装置において、Ｄ
ＶＤ用の半導体レーザ３Ｂの出射光はビームスプリッタ
７により一部が反射され、ＨＤ用の半導体レーザ３Ａの
出射光と合波プリズム６で合波され、コリメートレンズ
４で平行光とされた後、偏光性位相補正素子１を透過
し、対物レンズ２により光ディスク５の情報記録面に集
光される。光ディスク５からの反射光は、合波プリズム
６およびビームスプリッタ７を透過して光検出器８の受
光面に集光する。
ＶＤ用の半導体レーザ３Ｂの出射光はビームスプリッタ
７により一部が反射され、ＨＤ用の半導体レーザ３Ａの
出射光と合波プリズム６で合波され、コリメートレンズ
４で平行光とされた後、偏光性位相補正素子１を透過
し、対物レンズ２により光ディスク５の情報記録面に集
光される。光ディスク５からの反射光は、合波プリズム
６およびビームスプリッタ７を透過して光検出器８の受
光面に集光する。
【００２１】一方、偏光性位相補正素子１に、高分子液
晶層に対する異常光偏光である波長λ２の直線偏光が入
射した場合、図１に示す高分子液晶層１２と充填剤１３
との屈折率差（ｎｅ−ｎｏ）と、高分子液晶層１２の断
面が鋸歯状で上面が輪帯状の凹凸形状に比例した図４の
（ａ）に示す位相差分布を生じ、図４の（ｂ）に示す波
面収差を補正するように作用する。
晶層に対する異常光偏光である波長λ２の直線偏光が入
射した場合、図１に示す高分子液晶層１２と充填剤１３
との屈折率差（ｎｅ−ｎｏ）と、高分子液晶層１２の断
面が鋸歯状で上面が輪帯状の凹凸形状に比例した図４の
（ａ）に示す位相差分布を生じ、図４の（ｂ）に示す波
面収差を補正するように作用する。
【００２２】また、波長λ２の入射光のうちＮＡ＝０．
６の領域外の光は回折格子により回折されて信号検出用
の光検出器８の受光面に入射しない。上記において、複
屈折材料として高分子液晶を用いた例を説明したが、複
屈折性を有する材料であればいずれでもよい。例えば、
ＬｉＮｂＯ３などの光学結晶や、一軸延伸により複屈折
性が発現するポリカーボネートなどの高分子材料でもよ
い。
６の領域外の光は回折格子により回折されて信号検出用
の光検出器８の受光面に入射しない。上記において、複
屈折材料として高分子液晶を用いた例を説明したが、複
屈折性を有する材料であればいずれでもよい。例えば、
ＬｉＮｂＯ３などの光学結晶や、一軸延伸により複屈折
性が発現するポリカーボネートなどの高分子材料でもよ
い。
【００２３】本発明の第２の実施態様の偏光性位相補正
素子について以下に説明する。ＨＤ用の光ディスクに対
して設計された対物レンズを、ＣＤ用の光ディスクの記
録・再生に用いたとき、第１の実施態様と同様に図４の
（ｂ）に示すような波面収差が発生する。
素子について以下に説明する。ＨＤ用の光ディスクに対
して設計された対物レンズを、ＣＤ用の光ディスクの記
録・再生に用いたとき、第１の実施態様と同様に図４の
（ｂ）に示すような波面収差が発生する。
【００２４】このようなＣＤ用の光ディスクでの記録・
再生において発生する波面収差を低減するとともに、Ｈ
Ｄ用の光ディスクの安定した記録・再生ができる本発明
の第２の実施態様の偏光性位相補正素子の構成例の断面
図を図５に示す。また、図６に図４の（ｂ）に示すよう
な波面収差の部分拡大図と、第２の実施態様の偏光性位
相補正素子の高分子液晶層の作用を示す。図５におい
て、１６は位相板、２０は第２の実施態様の偏光性位相
補正素子であり、他の符号で図１と同じものは、同じ要
素を表す。
再生において発生する波面収差を低減するとともに、Ｈ
Ｄ用の光ディスクの安定した記録・再生ができる本発明
の第２の実施態様の偏光性位相補正素子の構成例の断面
図を図５に示す。また、図６に図４の（ｂ）に示すよう
な波面収差の部分拡大図と、第２の実施態様の偏光性位
相補正素子の高分子液晶層の作用を示す。図５におい
て、１６は位相板、２０は第２の実施態様の偏光性位相
補正素子であり、他の符号で図１と同じものは、同じ要
素を表す。
【００２５】第２の実施態様では、偏光性位相補正素子
は複屈折材料層である高分子液晶層の鋸歯状の各凸部が
階段形状格子によって近似されている。すなわち、偏光
性位相補正素子は多段の階段形状のブレーズド回折格子
を有しており、階段形状格子の各段における屈折率ｎｏ
と屈折率ｎｅの透過光の位相差が、波長λ１に対して２
πの整数倍としている。鋸歯状の各凸部をこのような階
段形状格子によって近似することにより、波長λ１に対
しては入射光の偏光状態にかかわらず透過波面は変化す
ることなく透過するが、波長λ２の異常光偏光に対して
は透過波面は変化する波長選択性の位相補正素子となっ
て好ましい。
は複屈折材料層である高分子液晶層の鋸歯状の各凸部が
階段形状格子によって近似されている。すなわち、偏光
性位相補正素子は多段の階段形状のブレーズド回折格子
を有しており、階段形状格子の各段における屈折率ｎｏ
と屈折率ｎｅの透過光の位相差が、波長λ１に対して２
πの整数倍としている。鋸歯状の各凸部をこのような階
段形状格子によって近似することにより、波長λ１に対
しては入射光の偏光状態にかかわらず透過波面は変化す
ることなく透過するが、波長λ２の異常光偏光に対して
は透過波面は変化する波長選択性の位相補正素子となっ
て好ましい。
【００２６】図５において、（Ｎ＋１）レベル（すなわ
ちＮ段）の階段形状格子の高さｄＮをＮ等分した１段の
高さｄ１の光路差（ｎｅ−ｎｏ）×ｄ１がλ１の整数倍
となるようにしている。このように階段形状に加工され
た高分子液晶層１２に、波長λ２の異常光偏光が入射
し、図４の（ｂ）に示す波面収差を補正するよう、断面
においては階段形状格子により鋸歯状の凸部を近似し
（図５）、平面を図７の高分子液晶層１２の形状に示す
ようにフレネルレンズ形状とする。１５は回折格子であ
る。
ちＮ段）の階段形状格子の高さｄＮをＮ等分した１段の
高さｄ１の光路差（ｎｅ−ｎｏ）×ｄ１がλ１の整数倍
となるようにしている。このように階段形状に加工され
た高分子液晶層１２に、波長λ２の異常光偏光が入射
し、図４の（ｂ）に示す波面収差を補正するよう、断面
においては階段形状格子により鋸歯状の凸部を近似し
（図５）、平面を図７の高分子液晶層１２の形状に示す
ようにフレネルレンズ形状とする。１５は回折格子であ
る。
【００２７】図６において、高分子液晶層の１段の高さ
ｄ１の光路差ａ＝（ｎｅ−ｎｏ）×ｄ１を単位に、１波
長λ２分の波面収差をａで分割することにより（図４参
照）近似的に波面収差を補正している。図６では３レベ
ル（２段）の階段形状格子による収差補正例を示す。
ｄ１の光路差ａ＝（ｎｅ−ｎｏ）×ｄ１を単位に、１波
長λ２分の波面収差をａで分割することにより（図４参
照）近似的に波面収差を補正している。図６では３レベ
ル（２段）の階段形状格子による収差補正例を示す。
【００２８】さらに、波長λ１の光に対して位相差がπ
／２の奇数倍となる位相板１６（１／４波長板）が高分
子液晶層１２と充填剤１３を用いて一体化されている
（図５）。このように構成することにより、部品点数が
減り素子の小型化につながるので好ましい。位相板１６
としては、複屈折性を有する材料であればいずれでもよ
い。例えば、高分子液晶、水晶などの光学結晶や、一軸
延伸により複屈折性が発現するポリカーボネートなどで
もよい。
／２の奇数倍となる位相板１６（１／４波長板）が高分
子液晶層１２と充填剤１３を用いて一体化されている
（図５）。このように構成することにより、部品点数が
減り素子の小型化につながるので好ましい。位相板１６
としては、複屈折性を有する材料であればいずれでもよ
い。例えば、高分子液晶、水晶などの光学結晶や、一軸
延伸により複屈折性が発現するポリカーボネートなどで
もよい。
【００２９】このような偏光性位相補正素子２０に、波
長λ１の常光偏光が入射した場合、高分子液晶層１２と
充填剤１３の屈折率に差がないため、図５（ｂ）に示す
ように入射光の波面状態は不変のまま透過する。また、
波長λ１の異常光偏光が入射した場合、高分子液晶層１
２と充填剤１３とからなる階段形状格子の各段で生じる
位相差が２πの整数倍となるため、図５（ｂ）に示すよ
うに入射光の波面は不変のまま透過する。
長λ１の常光偏光が入射した場合、高分子液晶層１２と
充填剤１３の屈折率に差がないため、図５（ｂ）に示す
ように入射光の波面状態は不変のまま透過する。また、
波長λ１の異常光偏光が入射した場合、高分子液晶層１
２と充填剤１３とからなる階段形状格子の各段で生じる
位相差が２πの整数倍となるため、図５（ｂ）に示すよ
うに入射光の波面は不変のまま透過する。
【００３０】したがって、偏光性位相補正素子２０に入
射する波長λ１の光は、その偏光方向にかかわらず波面
は不変のまま透過する。
射する波長λ１の光は、その偏光方向にかかわらず波面
は不変のまま透過する。
【００３１】このような偏光性位相補正素子２０が対物
レンズと一体化され、図３に示す光ヘッド装置の偏光性
位相補正素子１の位置に配置された場合、図５に示す偏
光性位相補正素子２０を常光偏光として透過する波長λ
１の半導体レーザ光は、光ディスクで反射して位相板１
６を往復透過し、位相板１６により偏光性位相補正素子
２０の高分子液晶層１２に異常光偏光として入射し、透
過波面は不変のまま透過する。
レンズと一体化され、図３に示す光ヘッド装置の偏光性
位相補正素子１の位置に配置された場合、図５に示す偏
光性位相補正素子２０を常光偏光として透過する波長λ
１の半導体レーザ光は、光ディスクで反射して位相板１
６を往復透過し、位相板１６により偏光性位相補正素子
２０の高分子液晶層１２に異常光偏光として入射し、透
過波面は不変のまま透過する。
【００３２】したがって、合波プリズム６として波長λ
１の常光偏光は反射しかつ異常光偏光は透過する偏光性
プリズムを用いることにより、半導体レーザ３Ａの出射
光を常光偏光とすれば、合波プリズム６で反射され光は
偏光性位相補正素子２０を往復して異常光偏光となるた
め、合波プリズム６を透過して光検出器８へと効率よく
集光するため、ＳＮ比の高い信号光検出ができる。
１の常光偏光は反射しかつ異常光偏光は透過する偏光性
プリズムを用いることにより、半導体レーザ３Ａの出射
光を常光偏光とすれば、合波プリズム６で反射され光は
偏光性位相補正素子２０を往復して異常光偏光となるた
め、合波プリズム６を透過して光検出器８へと効率よく
集光するため、ＳＮ比の高い信号光検出ができる。
【００３３】一方、偏光性位相補正素子２０に波長λ２
の異常光偏光が入射した場合、高分子液晶層１２の階段
格子形状に応じた位相差分布を生じ、図４（ｂ）に示す
波面収差を補正するように作用する。
の異常光偏光が入射した場合、高分子液晶層１２の階段
格子形状に応じた位相差分布を生じ、図４（ｂ）に示す
波面収差を補正するように作用する。
【００３４】また、波長λ２の入射光のうちＮＡ＝０．
４５の領域外の光は信号検出用の光検出器８の受光面に
入射しないように、偏光性位相補正素子２０に開口制限
素子を形成することが好ましい。すなわち、波面収差補
正用のフレネルレンズ形状の階段形状格子パターンとは
異なる、例えば図５および図７の１５に示すような直線
状で矩形断面を有する偏光性の回折格子を形成する。
４５の領域外の光は信号検出用の光検出器８の受光面に
入射しないように、偏光性位相補正素子２０に開口制限
素子を形成することが好ましい。すなわち、波面収差補
正用のフレネルレンズ形状の階段形状格子パターンとは
異なる、例えば図５および図７の１５に示すような直線
状で矩形断面を有する偏光性の回折格子を形成する。
【００３５】本発明の偏光位相補正素子を光ヘッド装置
に用いることにより、カバー厚０．１ｍｍのＨＤ用の光
ディスクに対して設計された対物レンズを用いて、カバ
ー厚０．６ｍｍのＤＶＤ用の光ディスクまたはカバー厚
１．２ｍｍのＣＤ用の光ディスクの記録・再生を行うこ
とができる。
に用いることにより、カバー厚０．１ｍｍのＨＤ用の光
ディスクに対して設計された対物レンズを用いて、カバ
ー厚０．６ｍｍのＤＶＤ用の光ディスクまたはカバー厚
１．２ｍｍのＣＤ用の光ディスクの記録・再生を行うこ
とができる。
【００３６】
【実施例】「例１」図１に本例の偏光性位相補正素子の
断面図を示す。透光性基板１１であるガラス基板上に形
成された常光屈折率ｎｏ＝１．５０、異常光屈折率ｎｅ
＝１．５６の高分子液晶層１２を、断面形状が鋸歯状で
上面形状が輪帯状となるようにエッチング技術を用いて
加工し、鋸歯状の凹凸部に常光屈折率と等しい屈折率ｎ
ｓ＝１．５０の充填剤１３を用いて充填した。
断面図を示す。透光性基板１１であるガラス基板上に形
成された常光屈折率ｎｏ＝１．５０、異常光屈折率ｎｅ
＝１．５６の高分子液晶層１２を、断面形状が鋸歯状で
上面形状が輪帯状となるようにエッチング技術を用いて
加工し、鋸歯状の凹凸部に常光屈折率と等しい屈折率ｎ
ｓ＝１．５０の充填剤１３を用いて充填した。
【００３７】ＨＤ用に設計した対物レンズを、ＤＶＤ用
に用いたときに発生する波面収差は図４の（ｂ）に示す
ようになり、その位相差の最大値はＷｍａｘ＝２８λ２
程度であった。ここで、λ２は異常光偏光となる光の波
長で６５０ｎｍである。この波面収差を補正するため、
高分子液晶層１２の厚さをｄ＝（７／８）×λ２／（ｎ
ｅ−ｎｏ）とし、鋸歯断面形状を８レベル（７段）の階
段により近似した。その結果、ＤＶＤ用の光ディスクの
波面収差を自乗平均で０．０３λ２以下に低減できた。
一方、上記異常光偏光の偏光方向と直交する偏光方向を
有する、波長λ １＝４０５ｎｍの常光偏光に対しては波
面収差はほぼゼロであった。
に用いたときに発生する波面収差は図４の（ｂ）に示す
ようになり、その位相差の最大値はＷｍａｘ＝２８λ２
程度であった。ここで、λ２は異常光偏光となる光の波
長で６５０ｎｍである。この波面収差を補正するため、
高分子液晶層１２の厚さをｄ＝（７／８）×λ２／（ｎ
ｅ−ｎｏ）とし、鋸歯断面形状を８レベル（７段）の階
段により近似した。その結果、ＤＶＤ用の光ディスクの
波面収差を自乗平均で０．０３λ２以下に低減できた。
一方、上記異常光偏光の偏光方向と直交する偏光方向を
有する、波長λ １＝４０５ｎｍの常光偏光に対しては波
面収差はほぼゼロであった。
【００３８】このようにして得られた偏光性位相補正素
子を、図３に示す光ヘッド装置の偏光性位相補正素子１
として搭載した。その結果、ＨＤ用とＤＶＤ用の両光デ
ィスクに対して、良好な記録・再生特性が得られた。
子を、図３に示す光ヘッド装置の偏光性位相補正素子１
として搭載した。その結果、ＨＤ用とＤＶＤ用の両光デ
ィスクに対して、良好な記録・再生特性が得られた。
【００３９】「例２」図５に本例の偏光性位相補正素子
２０の断面図を示す。例１との相違は、高分子液晶層１
２を１段の高さｄ１がλ１／（ｎｅ−ｎｏ）で３レベル
（２段）の階段形状格子としている点である。ここで、
高分子液晶層１２は波長λ１＝４０５ｎｍに対し常光屈
折率ｎｏ＝１．５８、異常光屈折率ｎｅ＝１．８８であ
り、また屈折率ｎｓ＝１．５８の充填剤１３を用いてい
るため、高分子液晶層１２の１段の高さｄ１は約２μｍ
で、全体の高さが約４μｍの階段形状格子とした。
２０の断面図を示す。例１との相違は、高分子液晶層１
２を１段の高さｄ１がλ１／（ｎｅ−ｎｏ）で３レベル
（２段）の階段形状格子としている点である。ここで、
高分子液晶層１２は波長λ１＝４０５ｎｍに対し常光屈
折率ｎｏ＝１．５８、異常光屈折率ｎｅ＝１．８８であ
り、また屈折率ｎｓ＝１．５８の充填剤１３を用いてい
るため、高分子液晶層１２の１段の高さｄ１は約２μｍ
で、全体の高さが約４μｍの階段形状格子とした。
【００４０】一方、高分子液晶層１２は波長λ２＝７８
０ｎｍに対し常光屈折率ｎｏ＝１．５５、異常光屈折率
ｎｅ＝１．７６であり、また充填剤１３の屈折率ｎｓ＝
１．５５のため、１段あたりの位相補正量は（ｎｅ−ｎ
ｏ）×ｄ１＝０．４２μｍとなっている。
０ｎｍに対し常光屈折率ｎｏ＝１．５５、異常光屈折率
ｎｅ＝１．７６であり、また充填剤１３の屈折率ｎｓ＝
１．５５のため、１段あたりの位相補正量は（ｎｅ−ｎ
ｏ）×ｄ１＝０．４２μｍとなっている。
【００４１】この階段形状格子を図５および図７の１２
に示すフレネルレンズ形状に加工することにより、波長
λ２の異常光偏光が平行光として入射した場合発散光に
相当する波面となり、収束光に対応した図４（ｂ）に示
した波面収差（パワー成分を含む）を補正する。
に示すフレネルレンズ形状に加工することにより、波長
λ２の異常光偏光が平行光として入射した場合発散光に
相当する波面となり、収束光に対応した図４（ｂ）に示
した波面収差（パワー成分を含む）を補正する。
【００４２】また、位相板１６として、透光性基板１１
であるガラス基板上に形成された高分子液晶層１２と同
じ材料を用い、液晶分子の配向ベクトルの方向が高分子
液晶層１２の液晶分子の配向ベクトルの方向と層面内で
４５°の角度をなすように配向処理した。ここで、位相
板１６の厚さは波長λ１に対して５λ／４波長板となる
ように（５λ１／４）／（ｎｅ−ｎｏ）＝１．７μｍと
した。
であるガラス基板上に形成された高分子液晶層１２と同
じ材料を用い、液晶分子の配向ベクトルの方向が高分子
液晶層１２の液晶分子の配向ベクトルの方向と層面内で
４５°の角度をなすように配向処理した。ここで、位相
板１６の厚さは波長λ１に対して５λ／４波長板となる
ように（５λ１／４）／（ｎｅ−ｎｏ）＝１．７μｍと
した。
【００４３】この位相板１６は、波長λ２の入射光に対
してはほぼλ／２波長板となるため、波長λ２の入射光
が位相板１６を往復するともとの異常光偏光となり、復
路においても高分子液晶層１２の収差補正作用が発現す
る。したがって、図３に示す光ヘッド装置に偏光性位相
補正素子２０を搭載した場合、ＨＤ用に設計した対物レ
ンズ２をＣＤ用に用いたときに発生する波面収差が補正
されるとともに、波長λ２の平行光が発散光となって素
子を通過するため平行光で対物レンズに入射する場合に
比べて焦点距離が長くなり対物レンズと光ディスクとの
広い間隔を確保することができる。その結果、安定して
ＣＤ用光ディスクの記録・再生が実現する。
してはほぼλ／２波長板となるため、波長λ２の入射光
が位相板１６を往復するともとの異常光偏光となり、復
路においても高分子液晶層１２の収差補正作用が発現す
る。したがって、図３に示す光ヘッド装置に偏光性位相
補正素子２０を搭載した場合、ＨＤ用に設計した対物レ
ンズ２をＣＤ用に用いたときに発生する波面収差が補正
されるとともに、波長λ２の平行光が発散光となって素
子を通過するため平行光で対物レンズに入射する場合に
比べて焦点距離が長くなり対物レンズと光ディスクとの
広い間隔を確保することができる。その結果、安定して
ＣＤ用光ディスクの記録・再生が実現する。
【００４４】一方、波長λ１＝４０５ｎｍの入射光に対
してはその偏光状態にかかわらず偏光性位相補正素子２
０を透過後の波面は変化しないため、対物レンズの波面
収差機能が維持される。また、合波プリズム６として偏
光性プリズムを用いることにより、波長λ１の往路常光
偏光をほぼ１００％反射し、偏光性位相補正素子２０を
往復することで位相板１６により直交化した偏光方向の
復路異常光偏光を９５％以上透過するため、光検出器８
で効率よく信号光検出ができた。
してはその偏光状態にかかわらず偏光性位相補正素子２
０を透過後の波面は変化しないため、対物レンズの波面
収差機能が維持される。また、合波プリズム６として偏
光性プリズムを用いることにより、波長λ１の往路常光
偏光をほぼ１００％反射し、偏光性位相補正素子２０を
往復することで位相板１６により直交化した偏光方向の
復路異常光偏光を９５％以上透過するため、光検出器８
で効率よく信号光検出ができた。
【００４５】本例では、ＨＤ用とＣＤ用光ディスクの記
録・再生について説明したが、本発明の偏光性位相補正
素子２０を用い、さらにＤＶＤ用光ディスクの記録・再
生にも対応した光ヘッド装置の構成例を図８に示す。
録・再生について説明したが、本発明の偏光性位相補正
素子２０を用い、さらにＤＶＤ用光ディスクの記録・再
生にも対応した光ヘッド装置の構成例を図８に示す。
【００４６】ここでは、図３に示した光ヘッド装置の半
導体レーザ３Ａと合波プリズム６との間にＣＤ用波長λ
２＝７８０ｎｍを透過しＤＶＤ用波長λ３＝６５０ｎｍ
を反射する、合波プリズム６と同じ形態の合波プリズム
６１を配置する。そして、ＤＶＤ用の半導体レーザ３Ｃ
から出射される常光偏光がホログラムビームスプリッタ
９Ｃを透過し、合波プリズム６１で反射した後波長λ２
の光と同じ経路でＤＶＤ用光ディスクへ集光されるよう
に合波プリズム６１を配置する。光ディスクの情報記録
面で反射された光は往路と同じ光路を経て合波プリズム
６１で反射され、ホログラムビームスプリッタ９Ｃによ
り回折されて光検出器８Ｃの受光面へ集光され、電気信
号に変換される。なお、図８において図３のものと同じ
の符号は同じ要素を示す。
導体レーザ３Ａと合波プリズム６との間にＣＤ用波長λ
２＝７８０ｎｍを透過しＤＶＤ用波長λ３＝６５０ｎｍ
を反射する、合波プリズム６と同じ形態の合波プリズム
６１を配置する。そして、ＤＶＤ用の半導体レーザ３Ｃ
から出射される常光偏光がホログラムビームスプリッタ
９Ｃを透過し、合波プリズム６１で反射した後波長λ２
の光と同じ経路でＤＶＤ用光ディスクへ集光されるよう
に合波プリズム６１を配置する。光ディスクの情報記録
面で反射された光は往路と同じ光路を経て合波プリズム
６１で反射され、ホログラムビームスプリッタ９Ｃによ
り回折されて光検出器８Ｃの受光面へ集光され、電気信
号に変換される。なお、図８において図３のものと同じ
の符号は同じ要素を示す。
【００４７】半導体レーザ３Ｃとホログラムビームスプ
リッタ９Ｃと光検出器８Ｃなどが単一のパッケージに固
定されたＤＶＤ用のユニットを用いた構成例を示した。
ここで、光ディスクのカバー厚の違いによりに発生する
波面収差を低減するために、対物レンズ２への入射光が
発散光となるようにコリメータレンズ４と半導体レーザ
３Ｃとの間隔を調整している。
リッタ９Ｃと光検出器８Ｃなどが単一のパッケージに固
定されたＤＶＤ用のユニットを用いた構成例を示した。
ここで、光ディスクのカバー厚の違いによりに発生する
波面収差を低減するために、対物レンズ２への入射光が
発散光となるようにコリメータレンズ４と半導体レーザ
３Ｃとの間隔を調整している。
【００４８】さらに、偏光性位相補正素子２０の透光性
基板１１の空気側表面の開口数ＮＡ＝０．６０とＮＡ＝
０．８５とで挟まれる領域に、断面の凹凸による透過光
の位相差が波長λ１となる回折格子を形成することによ
り、波長λ１の光は透過し波長λ３の光を回折する波長
選択性の開口制限素子とし、ＤＶＤに対して開口数をＮ
Ａ＝０．６０に制限している。
基板１１の空気側表面の開口数ＮＡ＝０．６０とＮＡ＝
０．８５とで挟まれる領域に、断面の凹凸による透過光
の位相差が波長λ１となる回折格子を形成することによ
り、波長λ１の光は透過し波長λ３の光を回折する波長
選択性の開口制限素子とし、ＤＶＤに対して開口数をＮ
Ａ＝０．６０に制限している。
【００４９】なお波長λ３の光は、偏光性位相補正素子
２０に常光偏光として入射するため、ＮＡ＝０．６０の
領域で往路にて素子を直進透過する。また、位相板１６
を往復した入射光は常光偏光成分が主であるため、素子
を直進透過して光検出器８Ｃへと集光される。
２０に常光偏光として入射するため、ＮＡ＝０．６０の
領域で往路にて素子を直進透過する。また、位相板１６
を往復した入射光は常光偏光成分が主であるため、素子
を直進透過して光検出器８Ｃへと集光される。
【００５０】このようにして、本発明の偏光性位相補正
素子２０を用いることにより、ＨＤ、ＤＶＤおよびＣＤ
の３種の光ディスクの記録・再生ができる。
素子２０を用いることにより、ＨＤ、ＤＶＤおよびＣＤ
の３種の光ディスクの記録・再生ができる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の２種の波
長の光で使用する偏光性位相補正素子においては、この
素子を構成する複屈折性材料層を加工が容易な、断面お
よび平面形状としながらも、大きな球面収差を正確に補
正できる。また、この偏光性位相補正素子を搭載した光
ヘッド装置は、２種の波長の光を用いる、厚さの異なる
光ディスクの情報の記録・再生を安定して、良好に行う
ことができる。
長の光で使用する偏光性位相補正素子においては、この
素子を構成する複屈折性材料層を加工が容易な、断面お
よび平面形状としながらも、大きな球面収差を正確に補
正できる。また、この偏光性位相補正素子を搭載した光
ヘッド装置は、２種の波長の光を用いる、厚さの異なる
光ディスクの情報の記録・再生を安定して、良好に行う
ことができる。
【図１】本発明の偏光性位相補正素子の構造と、偏光性
位相補正素子へ２種の偏光が入射した場合の波面状況を
示す側面図で、（ａ）異常光偏光（波長λ２）が入射し
たとき、（ｂ）常光偏光（波長λ１）が入射したとき。
位相補正素子へ２種の偏光が入射した場合の波面状況を
示す側面図で、（ａ）異常光偏光（波長λ２）が入射し
たとき、（ｂ）常光偏光（波長λ１）が入射したとき。
【図２】本発明の偏光性位相補正素子の平面図。
【図３】本発明の偏光性位相補正素子を搭載した光ヘッ
ド装置を示す構成図。
ド装置を示す構成図。
【図４】ＤＶＤ用の光ディスクにおける透過光の波面収
差を示すグラフで、 （ａ）本発明の偏光性位相補正素子を用いたときに本素
子が発生する波面収差。 （ｂ）本発明の偏光性位相補正素子を用いないときに発
生する波面収差。
差を示すグラフで、 （ａ）本発明の偏光性位相補正素子を用いたときに本素
子が発生する波面収差。 （ｂ）本発明の偏光性位相補正素子を用いないときに発
生する波面収差。
【図５】本発明の第２の偏光性位相補正素子の構造と、
偏光性位相補正素子へ２種の偏光が入射した場合の波面
状況を示す側面図で、（ａ）異常光偏光（波長λ ２）が
入射したとき、（ｂ）常光偏光（波長λ１）および異常
光偏光（波長λ１）が入射したとき。
偏光性位相補正素子へ２種の偏光が入射した場合の波面
状況を示す側面図で、（ａ）異常光偏光（波長λ ２）が
入射したとき、（ｂ）常光偏光（波長λ１）および異常
光偏光（波長λ１）が入射したとき。
【図６】本発明の第２の実施態様の偏光性位相補正素子
の波面収差補正作用を示す波面収差の部分拡大図。
の波面収差補正作用を示す波面収差の部分拡大図。
【図７】本発明の第２の実施態様の偏光性位相補正素子
の平面図。
の平面図。
【図８】本発明の第２の実施態様の偏光性位相補正素子
を搭載した光ヘッド装置を示す構成図。
を搭載した光ヘッド装置を示す構成図。
１、２０：偏光性位相補正素子
２：対物レンズ
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ：半導体レーザ
４：コリメートレンズ
５：光ディスク
６、６１：合波プリズム
７：ビームスプリッタ
８、８Ｃ：光検出器
９Ｃ：ホログラムビームスプリッタ
１１、１４：透光性基板
１２：高分子液晶層
１３：充填剤
１５：回折格子
１６：位相板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA06 BA42 BB03 BB62
BC09 BC21
5D119 AA11 AA41 BA01 BB01 DA05
EB02 EC01 EC35 EC37 EC45
EC47 FA05 FA08 HA65 JA09
JA31 JB02
5D789 AA11 AA41 BA01 BB01 DA05
EB02 EC01 EC35 EC37 EC45
EC47 FA05 FA08 HA65 JA09
JA31 JB02
Claims (6)
- 【請求項１】互いに直交する偏光方向を有する、波長λ
１および波長λ２（λ１≠λ２）の直線偏光を入射させ
て使用する偏光性位相補正素子において、偏光性位相補
正素子は波長λ１および波長λ２の直線偏光に対する屈
折率が異なる複屈折材料層を備え、複屈折材料層が光学
結晶のときは主光学軸が、高分子材料のときは分子配向
軸が、一方向に揃っており、透過光の波面収差を補正で
きるように、複屈折材料層には断面形状が鋸歯状であ
り、かつ入射光の光軸に関して回転対称性を有する鋸歯
状の凹凸部が形成されていることを特徴とする偏光性位
相補正素子。 - 【請求項２】前記偏光性位相補正素子は、常光屈折率ｎ
ｏおよび異常光屈折率ｎｅ（ｎｏ≠ｎｅ）の複屈折性材
料層を備え前記凹凸部の少なくとも凹部に常光屈折率ｎ
ｏとほぼ等しい屈折率ｎｓの均質屈折率透明材料が充填
されている請求項１記載の偏光性位相補正素子。 - 【請求項３】前記偏光性位相補正素子は、複屈折材料層
の鋸歯状の各凸部が階段形状格子によって近似されてい
る請求項１または２記載の偏光性位相補正素子。 - 【請求項４】前記階段形状格子の各段における常光偏光
と異常光偏光の透過光の位相差が、波長λ１に対して２
πの整数倍である請求項３記載の偏光性位相補正素子。 - 【請求項５】前記偏光性位相補正素子は、波長λ１に対
する位相差がπ／２の奇数倍となる位相板が追加され一
体化されている請求項３または４に記載の偏光性位相補
正素子。 - 【請求項６】波長λ１および波長λ２（λ１≠λ２）の
光を出射する光源と、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、対物レンズにより集光され光記
録媒体により反射された出射光を検出する光検出器とを
備えた光ヘッド装置において、請求項１から５のいずれ
かに記載の偏光性位相補正素子が前記光源と前記光記録
媒体との間の光路中に設置されていることを特徴とする
光ヘッド装置。
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Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003141771A (ja) * | 2001-11-06 | 2003-05-16 | Sharp Corp | 光ピックアップ装置 |
| JP2005515580A (ja) * | 2002-01-17 | 2005-05-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光走査デバイス |
| WO2005076265A1 (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Asahi Glass Company, Limited | 液晶レンズ素子および光ヘッド装置 |
| JP2006216142A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Konica Minolta Opto Inc | 光ピックアップ装置 |
| EP1742099A1 (en) * | 2004-04-30 | 2007-01-10 | Asahi Glass Company, Limited | Liquid crystal lens element and optical head |
| WO2007027007A1 (en) * | 2005-07-15 | 2007-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Active compensation device, and compatible optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus employing the active compensation device |
| WO2007027040A1 (en) * | 2005-08-29 | 2007-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | A compatible optical pickup and an optical recording and/or reproducing apparatus employing a compatible optical pickup |
| JP2007257676A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Citizen Holdings Co Ltd | 光ピックアップ装置及び液晶光学素子 |
| KR100772673B1 (ko) * | 2006-07-21 | 2007-11-02 | 주식회사 엘지에스 | 협대역 파장판 |
| US7420894B2 (en) | 2004-08-30 | 2008-09-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Optical pickup device |
| US7471610B2 (en) | 2002-07-26 | 2008-12-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical pickup |
| US7545583B2 (en) | 2005-03-24 | 2009-06-09 | Panasonic Corporation | Optical lens having antireflective structure |
| JP2009283134A (ja) * | 2004-03-26 | 2009-12-03 | Konica Minolta Opto Inc | 光学素子及び光ピックアップ装置 |
| US7656769B2 (en) | 2005-02-25 | 2010-02-02 | Panasonic Corporation | Optical pickup and objective optical system for use in the same |
| JP2010061810A (ja) * | 2003-06-18 | 2010-03-18 | Konica Minolta Opto Inc | 光ピックアップ装置用の光学素子、及び光ピックアップ装置 |
| US7688700B2 (en) * | 2002-07-31 | 2010-03-30 | Asahi Glass Company, Limited | Phase correction element and optical head device |
| US7782735B2 (en) | 2004-05-14 | 2010-08-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Optical pickup device capable of handling a plurality of laser light beams having different wavelengths |
| KR101120026B1 (ko) * | 2005-03-09 | 2012-03-15 | 삼성전자주식회사 | 능동형 보정소자 및 이를 채용한 호환형 광픽업 및 광 기록및/또는 재생기기 |
-
2002
- 2002-03-12 JP JP2002067016A patent/JP4221939B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003141771A (ja) * | 2001-11-06 | 2003-05-16 | Sharp Corp | 光ピックアップ装置 |
| JP2005515580A (ja) * | 2002-01-17 | 2005-05-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光走査デバイス |
| US7848207B2 (en) | 2002-07-26 | 2010-12-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical pickup |
| US7606134B2 (en) | 2002-07-26 | 2009-10-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical pickup |
| US7522508B2 (en) | 2002-07-26 | 2009-04-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical pickup |
| US7471610B2 (en) | 2002-07-26 | 2008-12-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical pickup |
| US7688700B2 (en) * | 2002-07-31 | 2010-03-30 | Asahi Glass Company, Limited | Phase correction element and optical head device |
| JP2010061810A (ja) * | 2003-06-18 | 2010-03-18 | Konica Minolta Opto Inc | 光ピックアップ装置用の光学素子、及び光ピックアップ装置 |
| EP1713067A4 (en) * | 2004-02-03 | 2008-12-24 | Asahi Glass Co Ltd | LIQUID CRYSTAL OBJECTIVE ELEMENT AND OPTICAL HEAD DEVICE |
| WO2005076265A1 (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Asahi Glass Company, Limited | 液晶レンズ素子および光ヘッド装置 |
| US7388822B2 (en) | 2004-02-03 | 2008-06-17 | Asahi Glass Company, Limited | Liquid crystal lens element and optical head device |
| EP1713067A1 (en) * | 2004-02-03 | 2006-10-18 | Asahi Glass Company, Limited | Liquid crystal lens element and optical head device |
| JP2009283134A (ja) * | 2004-03-26 | 2009-12-03 | Konica Minolta Opto Inc | 光学素子及び光ピックアップ装置 |
| EP1742099A1 (en) * | 2004-04-30 | 2007-01-10 | Asahi Glass Company, Limited | Liquid crystal lens element and optical head |
| EP1742099A4 (en) * | 2004-04-30 | 2008-04-02 | Asahi Glass Co Ltd | LIQUID CRYSTAL LENS ELEMENT AND OPTICAL HEAD |
| US7719657B2 (en) | 2004-04-30 | 2010-05-18 | Asahi Glass Company, Limited | Liquid crystal lens element and optical head device |
| US7782735B2 (en) | 2004-05-14 | 2010-08-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Optical pickup device capable of handling a plurality of laser light beams having different wavelengths |
| US7420894B2 (en) | 2004-08-30 | 2008-09-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Optical pickup device |
| JP2006216142A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Konica Minolta Opto Inc | 光ピックアップ装置 |
| JP4529176B2 (ja) * | 2005-02-02 | 2010-08-25 | コニカミノルタオプト株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| US7656769B2 (en) | 2005-02-25 | 2010-02-02 | Panasonic Corporation | Optical pickup and objective optical system for use in the same |
| KR101120026B1 (ko) * | 2005-03-09 | 2012-03-15 | 삼성전자주식회사 | 능동형 보정소자 및 이를 채용한 호환형 광픽업 및 광 기록및/또는 재생기기 |
| US7545583B2 (en) | 2005-03-24 | 2009-06-09 | Panasonic Corporation | Optical lens having antireflective structure |
| WO2007027007A1 (en) * | 2005-07-15 | 2007-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Active compensation device, and compatible optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus employing the active compensation device |
| KR100782813B1 (ko) * | 2005-07-15 | 2007-12-06 | 삼성전자주식회사 | 능동형 보정소자 및 이를 채용한 호환형 광픽업 및 광 기록및/또는 재생기기 |
| WO2007027040A1 (en) * | 2005-08-29 | 2007-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | A compatible optical pickup and an optical recording and/or reproducing apparatus employing a compatible optical pickup |
| JP2007257676A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Citizen Holdings Co Ltd | 光ピックアップ装置及び液晶光学素子 |
| KR100772673B1 (ko) * | 2006-07-21 | 2007-11-02 | 주식회사 엘지에스 | 협대역 파장판 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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