JP2005339766A - 光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の光ディスク装置は、光を放射する光源、光を光ディスクの信号面に収束させる対物レンズ、光ディスクで反射された光を回折する偏光性光分岐器、偏光性光分岐器によって回折された光を検出する光検出器、及び光ディスクと偏光性光分岐器との間に配置された波長板を備える。波長板は、同一の入射直線偏光に生じさせる複屈折位相差が相互に異なる第1及び第2の領域を含む2次元的に配列された複数の複屈折領域を備え、第1及び第2の領域を含む複数の複屈折領域は、光の入射位置に応じて異なる位相差を前記光に生じさせる。
【選択図】図1
Description
図1から図4を参照しながら、本実施形態による光ディスク装置の第1の実施形態を説明する。
+検出セルF1cで得られる信号+検出セルF1dで得られる信号
+検出セルF1eで得られる信号
F2=検出セルF2aで得られる信号+検出セルF2bで得られる信号
+検出セルF2cで得られる信号+検出セルF2dで得られる信号
+検出セルF2eで得られる信号
T1=検出セル7T1で得られる信号
T2=検出セル7T2で得られる信号
T3=検出セル7T3で得られる信号
T4=検出セル7T4で得られる信号
TE=T1+T2−T3−T4 (式2)
RF=F1+F2+T1+T2+T3+T4 (式3)
次に、図5から図7を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第2の実施形態を説明する。
+検出セルF1cで得られる信号+検出セルF1dで得られる信号
F2=検出セルF2aで得られる信号+検出セルF2bで得られる信号
+検出セルF2cで得られる信号+検出セルF2dで得られる信号
T1=検出セル7T1で得られる信号
T2=検出セル7T2で得られる信号
T3=検出セル7T3で得られる信号T4=検出セル7T4で得られる信号
次に、図8から図9を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第3の実施形態を説明する。本実施形態の光ディスク装置は、偏光ホログラム面2aのパターン、光検出器面9a上の検出パターン及びその上の光分布が異なる点を除けば、実施形態2における光ディスク装置との同一の構成を有している。このため、両者に共通する部分の説明は省略する。
+検出セルF1cで得られる信号+検出セルF1dで得られる信号
F2=検出セルF2aで得られる信号+検出セルF2bで得られる信号
+検出セルF2cで得られる信号+検出セルF2dで得られる信号
T1=検出セル7T1で得られる信号
T2=検出セル7T2で得られる信号
T3=検出セル7T3で得られる信号
T4=検出セル7T4で得られる信号
T5=検出セル7T5で得られる信号
T6=検出セル7T6で得られる信号
に基づき検出される。
TE1=α(T1−T4)+β(T2−T3) (式5)
TE2=(T1−T4)+γ(T5−T6) (式6)
RF=T1+T2+T3+T4 (式7)
次に、図10及び図11を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第4の実施形態を説明する。本実施形態の光ディスク装置は、偏光ホログラム面2aのパターン、光検出器面9a上の検出パターン及びその上の光分布が異なる点を除けば、実施形態2における光ディスク装置との同一の構成を有している。このため。両者に共通する部分の説明は省略する。
+検出セルF1cで得られる信号+検出セルF1dで得られる信号
F2=検出セルF2aで得られる信号+検出セルF2bで得られる信号
+検出セルF2cで得られる信号+検出セルF2dで得られる信号
T1=検出セル7T1で得られる信号
T2=検出セル7T2で得られる信号
T3=検出セル7T3で得られる信号
T4=検出セル7T4で得られる信号
T5=検出セル7T5で得られる信号
T6=検出セル7T6で得られる信号
TE1=α(T1+T2−T3−T4)+β(T5−T6) (式8)
TE2=(T1+T2−T3−T4)+γ(T6−T5) (式9)
に基づき検出される。例えば、(式8)はDVD−RAMやDVD−R/RW等の光ディスクで使用し、DVD−RAM等の光ディスクの場合はα=1、β=0、DVD−R/RW等の光ディスクの場合はα=0、β=1とする。また、(式9)はCD−R/RW等の光ディスクで使用する。信号(T1+T2−T3−T4)は通常のTE信号に相当する。
図12及び図13を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第5の実施形態を説明する。以下、同一の構成要素には同一の参照符号を付す。
図14(a)から(c)を参照しながら、本発明による分布型波長板の他の実施形態を説明する。
図15を参照しながら、本発明による光ディスク装置の他の実施形態を説明する。図15は、本実施形態の光ディスク装置の光ピックアップの主要部構成を示す図である。
。このため、波長λ1の直線偏光は、波長板146によって円偏光に変換される。
T=cos2(φ/2) (式11)
で表される。ここで、位相差φを(2M+1)πとおくと、T=0、すなわち完全回折条件を満たすことを意味する。
cos2((2πλ1/λ2)/2)=cos2((2π×650/800)/2)=69% ・・・(式12)
で示される。(式12)から、入射した光の約31%がホログラム素子145によって回折されることがわかる。
(2/π)2×cos2((πλ1/λ2)/2)=cos2((π×650/800)/2
)=8.4% (式13)
で表される。±1次回折光以外の光は、ほとんど0次光として回折格子を透過する。
率でありながら、効率が低くても比較的作製しやすい高出力のレーザで光量をカバーできる反面、基材厚が厚いために生産過程で光学的な複屈折量が多いものができやすいCD等に用いる波長λ2の光に対しては、基材が有する複屈折性のために偏光状態が変化した光
がディスクから戻ってきたとしても、信号レベルが0になってしまうことはなく、安定して信号の再生及び制御を行うことができる。
次に、図18(a)から(d)を参照しながら、上記各実施形態で好適に使用される分布型波長板を製造する方法の実施形態を説明する。
2 偏光性ホログラム基板
2a ホログラム面
4 コリメートレンズ
3 分布型波長板
5 対物レンズ
6 光ディスク基材
6a 光ディスク信号面
7 光軸
8 1次回折光
8’ −1次回折光
9 光検出基板
9a 光検出面
10 反射ミラー
101 レーザ光源
103 偏光ビームスプリッタ
104 コリメートレンズ
105 分布型波長板
106 対物レンズ
145 偏光ホログラム
163a、163b 液晶配向膜
Claims (26)
- 光を放射する光源、
前記光を光ディスクの信号面に収束させる対物レンズ、
前記光ディスクで反射された前記光を回折する偏光性光分岐器、
前記偏光性光分岐器によって回折された光を検出する光検出器、及び
前記光ディスクと前記偏光性光分岐器との間に配置された波長板、
を備える光ディスク装置であって、
前記波長板は、複屈折位相差および光学軸の少なくとも一方が相互に異なる第1及び第2の領域を含む2次元的に配列された複数の複屈折領域を備え、前記第1及び第2の領域は、異なる偏光状態を入射光に生じさせる、光ディスク装置。 - 前記波長板における前記第1及び第2の領域は、相互に異なる向きの光学軸を有している、請求項1に記載の光ディスク装置。
- 前記光源から放射される光の波長をλとするとき、前記第1の領域の複屈折位相差がλ/4+α、前記第2の領域の複屈折位相差がλ/4−αである請求項1に記載の光ディスク装置。
- 前記光源から放射される光の波長をλとするとき、前記第1の領域の複屈折位相差がλ/4+α、前記第2の領域の複屈折位相差が−3λ/4−αである請求項1に記載の光ディスク装置。
- 前記αが−λ/8<α<λ/8の範囲内にある請求項3または4に記載の光ディスク装置。
- 前記第1の領域と前記第2の領域は、それぞれ、短冊状の形状を有しており、前記波長板内で交互に配置されている請求項1から4のいずれかに記載の光ディスク装置。
- 前記光源は、波長λ1の第1レーザ光と、波長λ2の第2レーザ光(λ2>λ1)とを放射することができる、請求項1に記載の光ディスク装置。
- 波長λ1の光及び波長λ2の光(λ1はλ2と異なる)を放射する光源、
前記光を光ディスクの信号面に収束させる対物レンズ、
前記光ディスクで反射された前記光を回折する偏光性光分岐器、
前記偏光性光分岐器によって回折された光を検出する光検出器、及び
前記光ディスクと前記偏光性光分岐器との間に配置された波長板
を備えた光ディスク装置であって、
前記光分岐器上にあり、前記光ディスクの径方向に直交し、前記対物レンズの光軸と交わる直線をLとするとき、
前記光分岐器は、少なくとも領域a1,領域a2,領域a3,領域A1,領域A2,領域A3を含み、前記領域a1,前記領域a2,前記領域a3は前記直線Lに関し前記光分岐器上の同じ側にあり、前記領域A1,前記領域A2,前記領域A3は前記直線Lに関しそれぞれ前記領域a1,前記a2,前記a3のほぼ対称領域に相当し、
前記光検出器は、少なくとも2つの領域b及び領域Bに区分けされ、
波長λ1の光のうち、前記光分岐器の前記領域a3,前記領域a1,前記領域A2に入射する光は1次回折光を派生して前記光検出器上の前記領域bに投射され、前記領域A3,前記領域A1,前記領域a2に入射する光は1次回折光を派生して前記光検出器上の前記領域Bに投射され、
波長λ2の光のうち、前記光分岐器の前記領域a3に入射する光は1次回折光を派生して前記光検出器上の前記領域Bに投射され、前記領域A3に入射する光は1次回折光を派生して前記光検出器上の前記領域bに投射され、
前記領域bと前記領域Bとの各検出信号の差分により、前記光ディスクのトラッキングエラー信号又は前記トラッキングエラー信号を補正する補正信号を生成する光ディスク装置。 - 前記光検出器は、更に少なくとも2つの領域b’,B’に区分けされ、第1の光源の光及び第2の光源の光に対して、前記光分岐器の領域a3,a1,a2に入射する光は−1次回折光を派生して前記光検出器上の領域b’に投射され、領域A3,A1,A2に入射する光は−1次回折光を派生して前記光検出器上の領域B’に投射され、領域b’とB’の各検出信号の差分により差分信号を生成し、上記補正信号に適切な係数値を掛けて該差分信号を加算することにより、光ディスクのトラッキングエラー信号を生成する請求項8に記載の光ディスク装置。
- 波長λ1の光及び波長λ2の光(λ1はλ2と異なる)を放射する光源、
前記光を光ディスクの信号面に収束させる対物レンズ、
前記光ディスクで反射された前記光を回折する偏光性光分岐器、
前記偏光性光分岐器によって回折された光を検出する光検出器、及び
前記光ディスクと前記偏光性光分岐器との間に配置された波長板
を備えた光ディスク装置であって、
前記光分岐器上にあり、前記光ディスクの径方向に直交し、前記対物レンズの光軸と交わる直線をLとするとき、
前記光分岐器は少なくとも8つの領域a1,領域a2,領域a3,領域a4,領域A1,領域A2,領域A3,領域A4を含み、前記領域a1,前記領域a2,前記領域a3,前記領域a4は前記直線Lに対し同じ側にあり、前記領域A1,前記領域A2,前記領域A3,前記領域A4は前記直線Lに対しそれぞれ前記領域a1,前記領域a2,前記領域a3,前記領域a4のほぼ対称領域に相当し、
前記光検出器は少なくとも6つの領域b,領域B,領域b’,領域B’,領域b”,領域B”に区分けされ、
波長λ1の光のうち、前記光分岐器の前記領域A2,前記領域a1に入射する光は、−1次回折光を派生して前記光検出器上の前記領域bに投射され、前記領域a2,前記領域A1に入射する光は、−1次回折光を派生して前記光検出器上の前記領域Bに投射され、前記領域bと前記領域Bの各検出信号の差分により光ディスクのトラッキングエラー信号を生成し、
波長λ2の光のうち、前記光分岐器の前記領域a3,前記領域a4に入射する光は、−1次回折光を派生して前記光検出器上の前記領域b’に投射され、前記領域A3,前記領域A4に入射する光は、−1次回折光を派生して前記光検出器上の前記領域B’に投射され、前記領域b’と前記領域B’の各検出信号の差分により差分信号を生成し、更に前記領域a3に入射する光は、1次回折光を派生して前記光検出器上の前記領域b”に投射され、前記領域A3に入射する光は1次回折光を派生して前記光検出器上の前記領域B”に投射され、前記領域b”と前記領域B”の各検出信号の差分により補正信号を生成し、
前記補正信号に適切な係数値を掛けて前記差分信号を加算することにより、光ディスクのトラッキングエラー信号を生成する光ディスク装置。 - 複屈折位相差および光学軸の少なくともが相互に異なる第1及び第2の領域を含む2次元的に配列された複数の複屈折領域を備え、
前記第1及び第2の領域は、異なる偏光状態を入射光に生じさせる光学素子。 - 前記第1及び第2の領域は、平行な光学軸を有し、かつ、相互に異なるレタデーションを有している請求項11に記載の光学素子。
- 前記第1及び第2の領域は、相互に異なる向きの光学軸を有している請求項1に記載の光学素子。
- 前記第1及び第2の領域は、光軸に垂直な面内で、交互に配列されている請求項11に記載の光学素子。
- 前記第1及び第2の領域の形状は、それぞれ、短冊形状、格子形状、及び輪帯形状のいずれかである請求項14に記載の光学素子。
- 偏光性フィルターを更に備える請求項11に記載の光学素子。
- 前記偏光性のフィルターは偏光性ホログラムである請求項16に記載の光学素子。
- 前記第1の領域の光学軸は、入射する光の偏光方向に対して45°+δ±α(−10°<δ<10°、0°<α≦15°)の方位を有し、
前記第2の領域の光学軸は、入射する光の偏光方向に対して45°+δ−αの方位を有する請求項13に記載の光学素子。 - 光学素子を往復通過する複数の波長の光のうちの少なくとも一つの光の波長に対して、前記複数の複屈折領域の平均のレタデーションが(2m+1)π/2(mは整数)に等しく設定されている請求項18に記載の光学素子。
- 異なる波長の光に対して同じレタデーションを有する広帯域波長板である請求項19に記載の光学素子。
- 前記複数の複屈折領域の一部の光学軸は、入射する光の偏光方向に対して45°の方位を有している請求項13に記載の光学素子。
- 異なる波長を有する2種類以上のレーザ光を放射する光源と、
前記光源から放射された光を光情報媒体に収束させるレンズと、
光情報媒体から反射された光を受ける光検出器と
を備え、
前記レーザ光源から前記光情報媒体に向かう光の光路と、前記光情報媒体から前記光検出器に向かう光の光路とが共通する部分に位置する請求項11から21のいずれかに記載の光学素子を備えている光ピックアップ。 - 前記光源及び前記光検出器が一体化されている請求項21に記載の光ピックアップ。
- 複屈折位相差および光学軸の少なくとも一方が相互に異なる第1及び第2の領域を含む2次元的に配列された複数の複屈折領域を備え、前記第1及び第2の領域を含む複数の複屈折領域が入射光に異なる偏光状態を生じさせる、光学素子を製造する方法であって、
基板上に配向規制方向が相互に異なる複数の領域を含む配向膜を形成する工程(a)と、
前記配向膜上に液晶層を形成し、前記液晶層の配向方向を領域ごとに規制する工程(b)と、
を包含する、光学素子の製造方法。 - 前記工程(a)は、
光配向性を有する膜を前記配向膜として前記基板上に形成する工程(a1)と、
前記配向膜の一部を紫外光で露光し、第1の配向規制方向を規定する工程(a2)と、
前記配向膜の他の部分を紫外光で露光し、前記第1の配向規制方向とは異なる第2の配向規制方向を規定する工程(a3)と、
を含む、請求項24に記載の製造方法。 - 前記工程(b)は、
紫外線硬化剤を含有する液晶層を前記配向膜上に形成し、前記第1及び第2の配向規制方向の各々によって配向を規制する工程(b1)と、
紫外光を照射して前記液晶層を硬化させる工程(b2)と、
を包含する、請求項24に記載の製造方法。
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