JP2009176394A - Optical head device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばCD、DVD、BD、HD−DVD等の光記録媒体(以下「光ディスク」という。)、とくに複数層の情報記録層を有する複層光ディスクに対して記録再生を行う必要のある光ヘッド装置に関する。 In the present invention, it is necessary to perform recording and reproduction on an optical recording medium (hereinafter referred to as “optical disk”) such as a CD, a DVD, a BD, and an HD-DVD, particularly a multilayer optical disk having a plurality of information recording layers. The present invention relates to an optical head device.
光ディスクには、情報記録層が単層の単層光ディスクと、複数層ある複層光ディスクとがある。例えば2層の記録層を有する2層光ディスクに対して情報の記録再生を行うとき、光ディスクで反射されて光検出器に戻る戻り光は、光源からの出射光を集光させた所望の情報記録層により反射される光(以下、「信号光」という。)のみならず、隣接した情報記録層などにより反射された光(以下、「迷光」という。)の影響を受ける。複層光ディスクの記録再生を行う光ヘッド装置では、このような異なる記録層から反射される光によるクロストーク成分がサーボ信号に影響を与えないような構成にする必要がある。なお、本明細書では、光ディスクに対する記録若しくは再生、または、記録および再生を総称して「記録再生」と表現する。 Optical discs include single-layer optical discs having a single information recording layer and multi-layer optical discs having a plurality of layers. For example, when recording / reproducing information with respect to a two-layer optical disc having two recording layers, the return light reflected by the optical disc and returning to the photodetector is a desired information recording in which the light emitted from the light source is condensed. Not only the light reflected by the layer (hereinafter referred to as “signal light”) but also the light reflected by the adjacent information recording layer or the like (hereinafter referred to as “stray light”). An optical head device that performs recording / reproduction of a multi-layer optical disk needs to be configured so that the crosstalk component due to light reflected from such different recording layers does not affect the servo signal. In this specification, recording or reproduction with respect to an optical disc, or recording and reproduction is generically expressed as “recording and reproduction”.
図15に従来の複層光ディスクの記録再生を行う光ヘッド装置における2層光ディスク再生時の光路の模式図を示す。2層光ディスクの光入射面から近い層をL1層、遠い層をL2層とする。例えば、L1層を202面として再生時に光検出器に受光される光206に対し、L2層を201面として反射された光204は、その焦点が光206より前方に位置する。一方、L2層を202面として再生時に光検出器に受光される光206に対し、L1層を203面として反射された光205は、その焦点が光206より後方に位置する。
FIG. 15 shows a schematic diagram of an optical path during reproduction of a double-layer optical disc in a conventional optical head device that performs recording and reproduction of a multilayer optical disc. A layer close to the light incident surface of the two-layer optical disk is defined as an L1 layer, and a layer far from the light incident surface is defined as an L2 layer. For example, the
L1層の再生時においてL1層(自層)からの戻り光は、回折素子の回折により0次透過光、±1次回折光がそれぞれ光検出器の検出面上に集光される。L1層を基準として、L2層(他層)より反射された戻り光は、ビーム径が大きく光密度は低いものの光検出器の検出面上に迷光となって照射されて、L1層(自層)からの戻り光と光検出器上で干渉を生じる。情報記録層の層間隔や光源波長の変化により光の干渉条件が変化すると、信号強度が変化して読み取り性能が低下する問題を引き起こす。とくに3ビーム法を用いる光ヘッド装置では、信号光のサブビームとなる±1次回折光は光量がメインビームに比べて少ないので、迷光の干渉による影響をより受けやすい。 At the time of reproduction of the L1 layer, the return light from the L1 layer (own layer) is condensed on the detection surface of the photodetector by 0th order transmitted light and ± 1st order diffracted light by diffraction of the diffraction element. Return light reflected from the L2 layer (other layers) with the L1 layer as a reference is irradiated as stray light on the detection surface of the photodetector, although the beam diameter is large and the light density is low, and the L1 layer (own layer) ) And interference on the photodetector. If the light interference condition changes due to a change in the distance between the information recording layers or the light source wavelength, the signal intensity changes, causing a problem of deterioration in reading performance. In particular, in an optical head device using the three-beam method, ± 1st-order diffracted light, which is a sub-beam of signal light, is smaller in amount of light than the main beam, and thus is more susceptible to stray light interference.
この対策として、例えば特許文献1に示すような光ヘッド装置が提案されている。これは、図16に示すようなホログラム素子210を光束中に配置し、光ディスクからの戻り光の一部を回折するよう領域211に回折格子を設けることで、サブビームとなる±1次回折光が光検出器に照射される領域の迷光を取り除くものである。
As a countermeasure, for example, an optical head device as shown in
特許文献1に示された構成では、ホログラム素子110の回折格子の無い領域112を透過した光は、高い透過率で光検出器に導かれる。一方、回折格子がある領域111を透過した光は回折(以下、「位相格子回折」という)されるので、透過率の低い領域の光が光検出器へ導かれる。しかしながら、光検出器に導かれる光束中に透過率の高い領域と低い領域の境界が混在すると光束中に光の強度変調が生じ、この強度変調により光が回り込み回折(以下、「強度変調回折」という)する。この強度変調回折により、サブビームの光検出器に光ディスクの他層からの迷光が回り込んで照射されるので、有効に迷光を取り除くことができない。このため、光検出器上で自層からの光と他層からの光が干渉し、情報記録層の層間隔や光源波長の変化によって光の干渉条件が変化すると、信号強度が変化して読み取り性能が低下する問題があった。また、この対策として強度変調回折した迷光が光検出器に到達しないよう位相格子回折格子領域の面積を大きくすると、他層からの迷光のみならず、本来情報を読み出したい自層からの光もホログラム素子で位相格子回折することになり、光検出器に入る信号光強度も低下してしまうという問題があった。
In the configuration disclosed in
本発明は、従来技術のかかる問題を解決するためになされたものであり、光検出器上での迷光成分を十分に除去し、さらに信号強度を低下させることなく複層光ディスクを記録再生することができる光ヘッド装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is capable of sufficiently removing stray light components on a photodetector and recording / reproducing a multi-layered optical disk without lowering the signal intensity. It is an object of the present invention to provide an optical head device capable of performing
本発明は、光源と、前記光源からの出射光を光ディスクの情報記録面上に集光させる対物レンズと、集光されて光ディスクの情報記録面によって反射された戻り光を検出する複数の受光エリアを有する前記光検出器とを備える光ヘッド装置であって、前記光ディスクから光検出器へ向かう戻り光の光路中に、前記戻り光が入射する面内に前記戻り光の光量を減じて透過または回折させる機能を有する減光素子が配置され、前記減光素子の少なくとも前記戻り光が入射する有効領域は、第1の領域と第2の領域と第3の領域からなる3つの領域に分割され、前記第2の領域の外縁は、前記第3の領域の外縁と接しない内側にあるかまたは、前記第3の領域の外縁と一部接する内側にあり、前記第3の領域の外縁は、前記第1の領域の外縁と接しない内側にあるかまたは、前記第1の領域の外縁と一部接する内側にあり、前記減光素子に入射する前記戻り光を直進透過して前記光検出器に入射する光の割合を透過率とすると、前記第1の領域の前記戻り光の透過率をT1、前記第2の領域の前記戻り光の透過率をT2とするときT1はT2より大きく、前記第3の領域の前記戻り光の透過率はT1より小さくかつT2より大きく、前記光源からの光が集光された前記情報記録面とは異なる前記光ディスクの面から反射されて前記光検出器に導かれる迷光の光束のうち、少なくとも一部が前記減光素子の前記第2の領域に入射し、前記光検出器の少なくとも一部の受光エリアへ到達する迷光の光量を減少させる光ヘッド装置を提供する。 The present invention includes a light source, an objective lens that condenses light emitted from the light source on an information recording surface of an optical disc, and a plurality of light receiving areas that detect return light that is collected and reflected by the information recording surface of the optical disc. An optical head device comprising: the optical detector having a light path; wherein the optical path of the return light from the optical disc to the optical detector is reduced or transmitted through a surface on which the return light is incident. A dimming element having a function of diffracting is disposed, and at least the effective area of the dimming element where the return light is incident is divided into three areas including a first area, a second area, and a third area. The outer edge of the second region is on the inner side not in contact with the outer edge of the third region, or on the inner side partially in contact with the outer edge of the third region, and the outer edge of the third region is In contact with the outer edge of the first region The ratio of the light that is inwardly transmitted through the return light incident on the dimming element and incident on the photodetector. when, T 1 the transmittance of the returning light of the first region, T 1 when the transmittance of the returning light of the second region and T 2 are greater than T 2, the third region The return light has a transmittance smaller than T 1 and larger than T 2 , and is reflected from the surface of the optical disc different from the information recording surface on which the light from the light source is collected and guided to the photodetector. Provided is an optical head device that reduces the amount of stray light that reaches at least a part of the light receiving area of the light detector by at least part of the stray light flux entering the second region of the dimming element. .
この構成により、光が入射する減光素子の平面内で、第1の領域から第2の領域までに第3の領域があることで透過率がなめらかに変化するため、減光素子の透過率分布により生じる透過光の強度変調回折による迷光の回り込み影響を抑制できる。とくにサブビームを受光する光検出器への迷光の回り込みを低減でき、信号光と迷光との干渉が少ない複層光ディスクの記録再生が可能な光ヘッド装置を提供することができる。 With this configuration, the transmittance changes smoothly due to the presence of the third region from the first region to the second region in the plane of the dimming device on which light is incident. The influence of stray light wraparound due to intensity-modulated diffraction of transmitted light generated by the distribution can be suppressed. In particular, it is possible to provide an optical head device that can reduce stray light wraparound to a photodetector that receives a sub beam and can record and reproduce a multilayer optical disk with less interference between signal light and stray light.
また、前記減光素子は、前記第3の領域内の前記戻り光の透過率が一様であるT3とするとき、前記減光素子のT1とT3との差および、前記減光素子のT3とT2との差が、0%より大きく60%以下である上記に記載の光ヘッド装置を提供する。 Further, when the light attenuation element is T 3 in which the transmittance of the return light in the third region is uniform, the difference between T 1 and T 3 of the light attenuation element, and the light attenuation The optical head device according to the above, wherein the difference between T 3 and T 2 of the element is greater than 0% and 60% or less.
この構成により、減光素子の3つの領域の透過率分布によって入射する光の透過率がなめらかに変化するため強度変調回折の影響を制御することができ、とくにサブビームを受光する光検出器の迷光の回り込みの影響を効率よく低減でき、信号光と迷光との干渉が少ない複層光ディスクの記録再生が可能な光ヘッド装置を提供することができる。 With this configuration, the transmittance of incident light changes smoothly depending on the transmittance distribution of the three regions of the light reducing element, so that the influence of intensity modulation diffraction can be controlled. In particular, the stray light of the photodetector that receives the sub-beams Therefore, it is possible to provide an optical head device capable of efficiently reducing the influence of the wraparound and recording / reproducing the multilayer optical disc with less interference between the signal light and the stray light.
また、前記第3の領域はm個の領域R1〜Rm(m≧2の整数)に分割され、前記領域Rmの外縁は、前記第1の領域の外縁と接しない内側にあるかまたは、前記第1の領域の外縁と一部接する内側にあり、xを2〜mの間の整数とするとき領域Rx−1の外縁は領域Rxの外縁と接しない内側にあるかまたは、前記領域Rx−1の外縁と一部接する内側にあり、前記第2の領域の外縁は、前記領域R1の外縁と接しない内側にあるかまたは、前記領域R1と一部接する内側にあり、前記領域R1、領域R2、…、領域Rmを透過または回折する前記戻り光の透過率をそれぞれTr1、Tr2、…、Trmとするとき、Tr1<Tr2<…<Trmである請求項1に記載の光ヘッド装置を提供する。
In addition, the third region is divided into m regions R 1 to R m (an integer of m ≧ 2), and the outer edge of the region R m is inside not in contact with the outer edge of the first region. Or the outer edge of the region R x-1 is on the inner side not in contact with the outer edge of the region R x when x is an integer between 2 and m. , The outer edge of the region R x-1 is partially in contact with the outer edge of the region R x-1 , and the outer edge of the second region is not in contact with the outer edge of the region R 1 , or the inner surface is partially in contact with the region R 1 located, the region R 1, region R 2, ..., the transmittance of the returning light transmitted through or diffracts region R m each T r1, T r2, ..., when the T rm, T r1 <T r2 < The optical head device according to
また、前記減光素子のT1とTrmとの差、前記減光素子のTrxとTrx−1との差および、前記減光素子のTr1とT2との差が、0%より大きく40%以下である上記に記載の光ヘッド装置を提供する。 Further, the difference between T 1 and T rm of the dimming element, the difference between T rx and T rx−1 of the dimming element, and the difference between T r1 and T 2 of the dimming element are 0%. The optical head device according to the above, which is larger and 40% or less.
この構成により、第1の領域から第2の領域までの光の透過率分布がさらになめらかに変化するため、減光素子に入射する光の強度変調回折をさらに抑制することができる。とくにサブビームを受光する光検出器への迷光の回り込みをさらに低減でき、信号光と迷光との干渉がさらに少ない複層光ディスクの記録再生が可能な光ヘッド装置を提供することができる。以上のような構成により、透過率の低い第2の領域の面積を大きくせずに迷光の制御が可能なので、信号強度を大きく低下させることなく複層光ディスクの記録・再生が可能となる。 With this configuration, the light transmittance distribution from the first region to the second region changes more smoothly, so that the intensity-modulated diffraction of the light incident on the dimming element can be further suppressed. In particular, it is possible to provide an optical head device capable of further reducing stray light sneaking into a photodetector that receives a sub-beam and capable of recording / reproducing a multilayer optical disk with less interference between signal light and stray light. With the configuration as described above, stray light can be controlled without increasing the area of the second region having low transmittance, so that recording / reproduction of a multi-layer optical disc can be performed without greatly reducing the signal intensity.
また、前記減光素子は、少なくとも前記第2の領域および前記第3の領域が、入射する前記戻り光の光量を減ずる光学多層膜または、コレステリック相液晶層を含む上記に記載の光ヘッド装置を提供する。 In the above optical head device, the dimming element includes at least the second region and the third region including an optical multilayer film or a cholesteric phase liquid crystal layer that reduces the amount of incident return light. provide.
この構成により、減光素子の領域ごとに入射する光の透過率を調整することができ、さらに、入射する光の波長によって透過率が変化する特性を利用することで自由度の高い減光素子の機能を実現することができる。 With this configuration, it is possible to adjust the transmittance of incident light for each area of the dimming element, and further, a dimming element having a high degree of freedom by utilizing the characteristic that the transmittance varies depending on the wavelength of the incident light. The function can be realized.
また、前記減光素子は、少なくとも前記第2の領域および前記第3の領域が、入射する前記戻り光を回折させて直進透過する光を減ずる回折格子構造を含む上記に記載の光ヘッド装置を提供する。 The optical head device according to the above, wherein the dimming element includes a diffraction grating structure in which at least the second region and the third region diffract the incident return light and reduce the light that passes straight through. provide.
この構成により、回折格子構造を領域ごとに変化させて直進透過する光(以下、「0次透過光」という)の透過率を制御することができ、減光素子に入射する光の強度変調回折による迷光の回り込みを低減することができる。また、入射する光の波長によって直進透過する光の効率(以下、「0次透過率」という)を変化させることができるため、迷光の波長を選択して低減することもできる。 With this configuration, it is possible to change the diffraction grating structure for each region, and to control the transmittance of light that is transmitted in a straight line (hereinafter referred to as “0th-order transmitted light”). It is possible to reduce stray light wraparound. Further, since the efficiency of light that is transmitted in a straight line (hereinafter referred to as “0th-order transmittance”) can be changed depending on the wavelength of incident light, the wavelength of stray light can be selected and reduced.
また、前記減光素子は、少なくとも前記第1に領域および前記第3の領域が入射する前記戻り光を回折させる回折光を発現する回折格子構造を有し、前記回折光の光路の光検出器で受光させる上記に記載の光ヘッド装置を提供する。 In addition, the dimming element has a diffraction grating structure that expresses diffracted light that diffracts the return light that is incident on at least the first region and the third region, and a photodetector for the optical path of the diffracted light The above-described optical head device for receiving light is provided.
この構成により、回折光を光検出器に導く光ヘッド装置の光学系でもクロストークによる干渉を低減させることができるので、設計の自由度も高くなる。また、回折光を光検出器に導く場合、第2の領域を出射する光は回折方向に到達しないことが好ましいので、第2の領域の断面形状は回折格子構造でなくてもよい。 With this configuration, interference due to crosstalk can be reduced even in the optical system of the optical head device that guides the diffracted light to the photodetector, so that the degree of freedom in design is increased. In addition, when the diffracted light is guided to the photodetector, it is preferable that the light emitted from the second region does not reach the diffraction direction. Therefore, the cross-sectional shape of the second region may not be a diffraction grating structure.
また、前記減光素子の前記回折格子構造は、屈折率異方性を有する複屈折材料で形成され、前記回折格子構造は前記複屈折材料の常光屈折率または異常光屈折率と実質的に等しい屈折率を有する等方性材料によって充填平坦化されている上記に記載の光ヘッド装置を提供する。 The diffraction grating structure of the dimming element is formed of a birefringent material having refractive index anisotropy, and the diffraction grating structure is substantially equal to the ordinary light refractive index or the extraordinary light refractive index of the birefringent material. The above-described optical head device is provided which is filled and flattened with an isotropic material having a refractive index.
この構成により、減光素子を光ヘッド装置の光源から光ディスクまでの光路(以下、「往路」という)、光ディスクから光検出器までの光路(以下、「復路」という)が共通する光路中に配置しても、往路の光をほぼ100%透過させ、復路の光を回折減光させることができるので往路の光を効率よく光ディスクに導くことができる。また、減光素子の配置の自由度も高くなる。 With this configuration, the dimming element is arranged in a common optical path from the light source of the optical head device to the optical disk (hereinafter referred to as “outward path”) and the optical path from the optical disk to the photodetector (hereinafter referred to as “return path”). Even so, the light in the forward path can be transmitted almost 100% and the light in the backward path can be diffracted and attenuated, so that the light in the forward path can be efficiently guided to the optical disc. Further, the degree of freedom of arrangement of the dimming element is increased.
また、前記減光素子は、入射する光の進行方向の順に入射する光の偏光状態の少なくとも一部を変える変調素子と偏光子とが配置される構成であり、前記偏光子は第1の偏光状態の光を透過させるとともに前記第1の偏光状態と直交する第2の偏光状態の光を遮断させ、前記第1の領域を出射する光は、前記変調素子で第1の偏光状態の光となって前記偏光子を透過し、前記第2の領域を出射する光は、前記変調素子で第2の偏光状態となって前記偏光子を透過せず、前記第3の領域を出射する光は、前記変調素子で前記第1の偏光状態と前記第2の偏光状態が混在して前記第1の偏光状態の光のみ透過させる上記に記載の光ヘッド装置を提供する。 The dimming element includes a modulator and a polarizer that change at least a part of the polarization state of incident light in order of the traveling direction of the incident light, and the polarizer is a first polarized light. Light in a second polarization state orthogonal to the first polarization state is transmitted and light emitted from the first region is transmitted by the modulation element as light in the first polarization state. The light that passes through the polarizer and exits the second region becomes the second polarization state by the modulation element and does not pass through the polarizer, and the light that exits the third region is The optical head device according to the above, wherein the first polarization state and the second polarization state are mixed in the modulation element and only the light in the first polarization state is transmitted.
この構成により、第2の領域から光が出射されないようにできるため、透過率をほぼ0とすることによって迷光の光量を大きく減光させることができ、クロストークによる干渉を大きく低減させることができる。また、光吸収型の偏光子を用いることで、ノイズとなる光も低減できる。なお、変調素子は後述するが、波長板によって偏光状態を変えるものであってもよく、旋光子を用いることにより厚さによって旋光角を変化させ、入射する直線偏光の光を領域ごと異なる方向の直線偏光の光に変換して出射させるものでもよい。 With this configuration, light can be prevented from being emitted from the second region, so that the amount of stray light can be greatly reduced by setting the transmittance to approximately 0, and interference due to crosstalk can be greatly reduced. . In addition, light that becomes noise can be reduced by using a light absorbing polarizer. Although the modulation element will be described later, the polarization state may be changed by a wave plate. By using an optical rotator, the optical rotation angle is changed by the thickness, and the incident linearly polarized light is changed in different directions for each region. It may be converted into linearly polarized light and emitted.
本発明は、光検出器上での迷光成分を十分に除去し、さらに信号強度を大きく低下させることなく複層光ディスクを記録再生することができるという効果を有する光ヘッド装置を提供することができるものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide an optical head device that has the effect of sufficiently removing stray light components on a photodetector and recording and reproducing a multi-layer optical disc without greatly reducing the signal intensity. Is.
(第1の実施の態様)
図1は、本実施の形態に係る光ヘッド装置10の概念的な構成を示す図である。光ヘッド装置10は、所定の波長の光束を出射する光源11と、光源11が出射した光束の一部を回折させてメインビームと2つのサブビームの3つのビームを生成する回折素子12と、入射された光束を平行光に変換するコリメータレンズ14aと、コリメータレンズ14aから出射された上記3つのビームを光ディスク16の方向に透過させるとともに、光ディスク16の情報記録面16aにより反射された3つのビームの戻り光を偏向分離して光検出器17に導くビームスプリッタ13と、上記3つのビームを光ディスク16の情報記録面16aに集光する対物レンズ15と、上記3つのビームの戻り光を光検出器17に集光するコリメータレンズ14b、上記3つのビームの戻り光を検出する光検出器17、および、減光素子18aあるいは18bとを備える。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a conceptual configuration of an
本発明の減光素子は、往路と復路とが同じ光路となる位置や、往路と復路の光路が異なる復路光路中に配置する。図1では、減光素子18bは復路のみの光路中に配置し、減光素子18aは往路/復路共通の光路中に配置する例である。減光素子は、2つの光路に配置する構成に限らず、いずれか一方の光路にのみ配置してもよい。
The dimming element of the present invention is disposed in a position where the forward path and the return path are the same optical path, or in a return path optical path where the forward path and the return path are different. In FIG. 1, the dimming
光検出器17において、光ディスク16の再生する情報記録面16aに記録された情報の読み取り信号、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号が検出される。なお、光ヘッド装置10は、上記のフォーカスエラー信号に基づいてレンズを光軸方向に制御する図示しないフォーカスサーボと、上記のトラッキングエラー信号に基づいてレンズを光軸にほぼ垂直な方向に制御する図示しないトラッキングサーボとを備える。
In the
光源11は、例えば650nm波長帯の直線偏光の発散光束を出射する半導体レーザで構成される。なお、本発明で用いられる光源11は、650nm波長帯の光に限定されず、例えば400nm波長帯の光や780nm波長帯の光、その他の波長帯の光であってもよい。ここで、400nm波長帯、波長650nm波長帯および780nm波長帯は、それぞれ、385nm〜430nm、630nm〜690nmおよび760nm〜800nmの範囲とする。
The
また、光源11は、2種類または3種類の波長の光束を出射する構成としてもよい。かかる構成の光源としては、2個または3個の半導体レーザチップが同一基板上にマウントされた、所謂ハイブリッド型の2波長レーザ光源または3波長レーザ光源や、互いに異なる波長の光を出射する2個または3個の発光点を有するモノリシック型の2波長レーザ光源または3波長レーザ光源でもよい。
The
図2(a)、図2(b)、図2(c)および図2(d)に、第1の実施態様における減光素子20a、20b、20cおよび20dそれぞれの平面模式図を示す。減光素子20aは、減光素子の外枠を含む第1の領域21aと、第1の領域21aの外縁の内側にある第3の領域23a、第3の領域の外縁の内側にある第2の領域22aに分割される。ここで、外縁とは領域を構成するもっとも外にある境界線のことである。第2の領域の外縁は必ずしも第3の領域の外縁より内側でなくともよく、図2(b)および図2(c)のように一部これらの外縁が接していてもよい。また、例えば図2(b)のように第2の領域22bの外縁が第3の領域23bの外縁の連続しない2箇所に接して、第3の領域が2つに分離される場合も、その2つを合わせて第3の領域23bとし、第3の領域の外縁は一義的に決定ものとする。図2(c)においては第2の領域22cと第3の領域23cが、第1の領域21cの外縁の2箇所に接していても同様に外縁は一義的に決定するものとする。図2(d)のような例でも第1の領域21dは2つを合わせたものであり、第1の領域の外縁は、第2の領域22dの一部の外縁および第3の領域23dの一部の外縁も含む太線として一義的に決定されるものとする。
FIG. 2A, FIG. 2B, FIG. 2C, and FIG. 2D are schematic plan views of the
第1の領域、第2の領域および第3の領域を透過する光の透過率をそれぞれT1、T2およびT3とすると、
T1>T3>T2
の関係に設定する。とくにT1とT2との差が大きくなるように設定すると減光素子を透過する迷光を抑制でき好ましい。各領域の透過率は、光の吸収、反射、回折などの特性を利用するかまたは、それらの特性を組み合わせて利用することで調整ができる。後述するが、光検出器で受光する光は減光素子を直進透過する光に限らず、回折格子構造を有する減光素子の場合、例えば領域ごと回折効率が異なる+1次回折光を受光させてもよい。この場合、+1次回折効率は前述の透過率に相当するので、以下、回折光を光検出器で受光させる光学系では回折効率も透過率に含まれることとする。同様に前述の0次透過光を光検出器で受光する場合、の0次透過率も透過率に含まれる。
When the transmittance of light passing through the first region, the second region, and the third region is T 1 , T 2, and T 3 , respectively,
T 1 > T 3 > T 2
Set to the relationship. In particular, it is preferable to set the difference between T 1 and T 2 to be large because stray light transmitted through the light reducing element can be suppressed. The transmittance of each region can be adjusted by using characteristics such as light absorption, reflection, and diffraction, or by combining these characteristics. As will be described later, the light received by the photodetector is not limited to light that passes straight through the light reducing element, but in the case of a light reducing element having a diffraction grating structure, for example, even if + 1st order diffracted light having different diffraction efficiency is received for each region Good. In this case, since the + 1st order diffraction efficiency corresponds to the above-described transmittance, hereinafter, in an optical system in which diffracted light is received by a photodetector, the diffraction efficiency is also included in the transmittance. Similarly, when the above-described 0th-order transmitted light is received by the photodetector, the 0th-order transmittance is also included in the transmittance.
減光素子の平面において透過率は、第1の領域から第3の領域、そして第2の領域の方向に対してガウス分布のようになめらかに変化をしていると強度変調回折が抑制され、信号光と迷光によるS/Nを大きくすることができるので好ましい。第1の実施形態では第3の領域が実質的に均一な透過率の構成としているが、ガウス分布のような連続的な透過率変化を有する構成であるとより好ましい。また、第3の領域の透過率が実質的に均一であってもガウス分布に近似させた透過率であれば強度変調回折を抑制できる。図3(a)に第2の実施態様の構成による透過率変化のグラフを示す。X軸は第1の領域と第3の領域の境界を原点(X=0)として第2の領域へ直線で向かう任意の距離を表し、Y軸はT1を正規化(=1)したときの第3の領域の透過率分布を表すものである。実線はガウス分布、点線はT2/T1=0のときのT3/T1のガウス近似分布、一点鎖線はT2/T1=0.1のときのT3/T1のガウス近似分布、を表す。この近似は、ガウス分布を平均化して計算したものである。T2/T1が大きくなると迷光を十分に減光させるのを妨げるので、少なくとも減光素子を挿入しない場合に比べ光検出器に到達する迷光が10%以下となるように0.1を上限とした。この構成のときに、
T2/T1≦0.1
であるとき、
0.3≦T3/T1≦0.7
の範囲で設計されていると、ガウス分布に近似させることができるので、好ましく、
0.4≦T3/T1≦0.6
の範囲であるとより好ましい。
If the transmittance in the plane of the dimming element changes smoothly like a Gaussian distribution from the first region to the third region and the direction of the second region, intensity modulation diffraction is suppressed, This is preferable because the S / N ratio due to signal light and stray light can be increased. In the first embodiment, the third region has a substantially uniform transmittance. However, it is more preferable that the third region has a continuous transmittance change such as a Gaussian distribution. Further, even if the transmittance of the third region is substantially uniform, intensity modulation diffraction can be suppressed if the transmittance approximates a Gaussian distribution. FIG. 3A shows a graph of transmittance change according to the configuration of the second embodiment. The X axis represents an arbitrary distance that goes straight to the second area with the boundary between the first area and the third area as the origin (X = 0), and the Y axis when T 1 is normalized (= 1) Represents the transmittance distribution of the third region. Solid line is Gaussian distribution, dotted line is Gaussian approximate distribution of T 3 / T 1 when T 2 / T 1 = 0, and alternate long and short dash line is Gaussian approximation of T 3 / T 1 when T 2 / T 1 = 0.1 Distribution. This approximation is calculated by averaging the Gaussian distribution. When T 2 / T 1 is increased, stray light is prevented from being sufficiently attenuated, so at least 0.1 is set so that stray light reaching the photodetector is 10% or less as compared with the case where no dimming element is inserted. It was. With this configuration,
T 2 / T 1 ≦ 0.1
When
0.3 ≦ T 3 / T 1 ≦ 0.7
Since it can be approximated to a Gaussian distribution if it is designed in the range of
0.4 ≦ T 3 / T 1 ≦ 0.6
It is more preferable in the range.
例えば、T1が80%以上となるように設計することで、信号光を効率よく光検出器に導くことができるので好ましく、90%以上であるとより好ましい。また、第2の領域は、光検出器上に到達する迷光を除去するので、T2が50%以下となるように設計することで迷光の光量を半分以下に減衰できる。迷光を実質的に遮光するには、T2が実質的に0%となるような設計が好ましいが、T1とT3との差、T3とT2との差が大きいと、領域の界面において光の強度変調回折が大きくなるので、光検出器において迷光の回り込みがないように60%以下であると好ましい。また、第3の領域の透過率T3は、第1の領域の透過率T1と第2の領域の透過率T2の間に設計することが好ましく、実質的に中間の値に設計することがより好ましい。 For example, by designing so that T 1 is of 80% or more, preferably it is possible to guide the signal light efficiently photodetector, and more preferably is 90% or more. In addition, since the second region removes stray light that reaches the photodetector, the amount of stray light can be attenuated to less than half by designing the T 2 to be 50% or less. In order to substantially block stray light, a design in which T 2 is substantially 0% is preferable. However, if the difference between T 1 and T 3 and the difference between T 3 and T 2 are large, Since intensity-modulated diffraction of light increases at the interface, it is preferably 60% or less so that stray light does not wrap around the photodetector. Further, the transmittance T 3 of the third region is preferably designed between the transmittance T 1 of the first region and the transmittance T 2 of the second region, and is designed to be a substantially intermediate value. It is more preferable.
本実施形態の減光素子は、3ビーム法の光ヘッド装置に対して説明しているが、当然ながら1ビーム法の光ヘッド装置にも適応できる。また、上記いずれの方法でも、少なくとも減光素子に信号光が入射する領域である有効領域は第1の領域を含むようにする。なお、有効領域は、入射する信号光の最大となる光強度に対して10%以上の光強度となる領域とする。また、減光素子に信号光が入射する領域となる有効領域のうち第1の領域の面積の割合が多いほど光検出器上に集光する信号光の光量を低減することなく光利用効率も高くなる。したがって有効領有効領域のうち70%以上の面積を第1の領域が占める設計とすることが好ましい。また、光利用効率を大きく低減しないように、第2の領域は少なくとも有効領域に対して30%より小さい面積となるようにすることが要求される。また、第2の領域の有効領域に対する面積を小さくしすぎると、光軸の変動などによって信号光が集光する位置に迷光が低減されずに到達してS/Nが低下することがあるので、この範囲を考慮して有効領域に対する面積比が1%以上あればよい。 Although the dimming element of this embodiment has been described with respect to a three-beam optical head device, it is naturally applicable to a one-beam optical head device. In any of the above methods, at least the effective region, which is the region where the signal light is incident on the dimming element, includes the first region. The effective area is an area having a light intensity of 10% or more with respect to the maximum light intensity of the incident signal light. In addition, as the proportion of the area of the first region in the effective region that is the region where the signal light is incident on the dimming element is larger, the light use efficiency is reduced without reducing the amount of the signal light collected on the photodetector. Get higher. Therefore, it is preferable that the first region occupies 70% or more of the effective region effective region. Further, the second region is required to be at least an area smaller than 30% with respect to the effective region so as not to greatly reduce the light utilization efficiency. Also, if the area of the second region with respect to the effective region is made too small, stray light may reach the position where the signal light is condensed without being reduced due to fluctuations in the optical axis and the S / N may be lowered. In consideration of this range, the area ratio to the effective region may be 1% or more.
このように、低透過率の第2の領域と高透過率の第1の領域との間にこれらの中間の透過率の第3の領域を設けることで、領域界面での透過率変化を低減できるため、減光素子の透過率分布により生じる透過光の強度変調回折を抑制できる。これより、サブビームを受光する光検出器上への迷光の回り込みを低減できるので、信号光と迷光の干渉を抑制できる。 As described above, by providing the third region having the intermediate transmittance between the second region having the low transmittance and the first region having the high transmittance, the change in the transmittance at the region interface is reduced. Therefore, intensity-modulated diffraction of transmitted light caused by the transmittance distribution of the dimming element can be suppressed. As a result, the wraparound of stray light onto the photodetector that receives the sub-beam can be reduced, so that interference between the signal light and the stray light can be suppressed.
次に、減光素子の配置について説明する。図4に減光素子32をコリメートレンズ31と光検出器33との間の光路中に配置したときの光の状態の断面模式図を示す。図4(a)、(b)は、それぞれ光検出器上に集光しない迷光の状態、図4(c)は、信号光の集光状態である。減光素子32は、3つの分離した第2の領域32a、32bを有する。なお、各第2の領域の周りには図示しない第3の領域がそれぞれあるものとする。32aは後述するようにサブビーム用の第2の領域であり、32bはメインビーム用の第2の領域である。また、光検出器33はサブビーム用の受光エリア33aとメインビーム用の受光エリア33bを有する。
Next, the arrangement of the dimming elements will be described. FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of the state of light when the dimming
まず、光検出器33上で焦点を結ばない迷光について説明する。図4(a)において、光検出器の後ろに焦点を有する迷光34は、光路中で大きく集光されずに光検出器33に到達する。このとき、第2の領域32aの中心を通る迷光の光線35を一点鎖線で示す。この光線35は、受光エリア33aの中心に導かれるようにする。また、図4(b)において光検出器の手前に焦点を有する迷光36は、光の幅が広がって光検出器33に到達する。このとき、第2の領域32aの中心を通る迷光の光線36を一点鎖線で示すが、同じように受光エリア33aの中心に導かれるようにする。なお、メインビーム用に第2の領域32bを設ける場合、第2の領域32bはメインビームの光軸を含みメインビーム用の受光エリア33bに集光されるようにするとよく、第2の領域32bの中心と受光エリア33bの中心に光軸が合うようにするとさらによい。
First, stray light that is not focused on the
このように減光素子の第2の領域を通る迷光がサブビーム用の受光エリア33aに導かれるようにすることで、受光エリアに到達する迷光が低減されて到達し、さらに第3の領域を有することで効果的に迷光が低減できる。なお、迷光は光記録媒体によるメインビームおよびサブビームの反射によってそれぞれ生成されるが、光検出器上では集光されず、さらに、サブビームの迷光はメインビームの迷光の光量に比べて強度が弱いので、迷光は概ねメインビームによる反射光として考えることができる。また、受光エリアと第2の領域の形状は、外縁が相似した形になっていると光利用効率が大きくなり、好ましい。また、図4(c)には、信号光の集光状態を示すが、サブビーム39a、39bはそれぞれサブビーム用の受光エリア33aへ、メインビーム38はメインビーム用の受光エリア33bへ集光して導かれる。
In this way, stray light passing through the second region of the light reducing element is guided to the sub-beam
(第2の実施の態様)
図5(a)に第3の領域をさらに複数に分割した場合の減光素子の模式的平面図を示す。図5(a)に示す減光素子40は、透過率の高い第1の領域41、2つの第2の領域42、44と、2つの第3の領域43、45に分割されている。また、第3の領域43、45は、さらにそれぞれ43a、43b、43cと45a、45b、45cの3つの分割領域で構成されている。第3の領域の分割数は、3に限らず2または4以上であってもよく、第1の領域と第2の領域の透過率の間で連続して変化する分布を有してもよい。本例では、3ビーム法で回折される2つのサブビームに合わせて第2の領域を2つ設定する減光素子である。また、本実施の形態は、第2の領域および第3の領域が同心円状に分布している領域構成に限らず多角形や任意の曲線を含む形状でもよく、各領域の外縁が別の領域の外縁に接する部分があってもよい。第2の実施形態は、迷光によるクロストークの影響を受けやすいサブビームに対して作用させる減光素子の構成であるが、メインビームに対しても同様の領域を有する減光素子の構成であってもよい。
(Second Embodiment)
FIG. 5A shows a schematic plan view of the light reducing element when the third region is further divided into a plurality of parts. The
第1の領域41の透過率をT1、第2の領域42、44の透過率をT2とする。また、第3の領域43a、45aの透過率をTr1、領域43b、45bの透過率をTr2、領域43c、45cの透過率をTr3とする。このとき、の各透過率の関係を
T1>Tr3>Tr2>Tr1>T2
と設定すると、領域2を中心に外側の領域に向けて透過率が段階的に大きくなり、領域の境界における迷光の強度変調回折を抑制できるので好ましい。上述のように第3の領域をさらに分割して透過率を段階的に細かく変化させたり、連続的に変化させたりするように設計することで抑制効果はさらに向上する。
The transmittance of the
Is preferable because the transmittance increases stepwise from the region 2 toward the outer region, and the intensity-modulated diffraction of stray light at the region boundary can be suppressed. As described above, the suppression effect is further improved by further dividing the third region and designing so that the transmittance is finely changed stepwise or continuously.
次に第3の領域を複数に分割したとき、透過率の異なる領域間での透過率差の値を設定する方法ついて図3(b)を用いて説明する。例として、減光素子36が図3(b)に示すような領域に分割されており、第3の領域39は領域39a、領域39bに分割されかつ、これらの領域の幅はdが等しいものとする。図3(b)に、第3の領域を2つの領域に分割したときの透過率変化のグラフを示す。X軸は、第1の領域37と領域39bとの境界を原点(X=0)とし、第2の領域38と領域39aとの境界へ直線で向かう任意の距離を表し、Y軸はT1を正規化(=1)したときの第3の領域の透過率分布を表すものである。実線はガウス分布、点線はT2/T1=0のときの正規化した第3の領域のガウス近似分布、一点鎖線はT2/T1=0.1のときの正規化した第3の領域のガウス近似分布、を表す。この近似は、ガウス分布を平均化して計算したものである。この構成のときに、
T2/T1≦0.1
であるとき、透過率の異なる領域間での正規化された透過率差の最大値は(Tr2−Tr1)/T1の0.6である。したがって、1つの境界を隔てて透過率が異なる領域の正規化された透過率差を0より大きく0.7以下にすることが好ましく、0より大きく0.6以下であればより好ましい。また、第3の領域を透過率が段階的に変化するように3以上の領域に分割すると、分割数が増加するにつれてこの正規化された透過率差は0.6よりも小さくでき、よりガウス分布の変化に近づく。
Next, a method for setting the value of the transmittance difference between regions having different transmittances when the third region is divided into a plurality of regions will be described with reference to FIG. As an example, the dimming
T 2 / T 1 ≦ 0.1
, The maximum value of the normalized transmittance difference between regions having different transmittances is 0.6 of (T r2 −T r1 ) / T 1 . Therefore, it is preferable that the normalized transmittance difference between regions having different transmittances across one boundary is greater than 0 and less than or equal to 0.7, and more preferably greater than 0 and less than or equal to 0.6. Further, when the third region is divided into three or more regions so that the transmittance changes stepwise, the normalized transmittance difference can be made smaller than 0.6 as the number of divisions increases, and more Gaussian. Approach the distribution change.
また、透過率の差T1−Tr3、Tr3−Tr2、Tr2−Tr1、Tr1−T2を40%以下とすることで、領域間の透過率差による回折をさらに抑制でき好ましい。 Further, by making the difference in transmittance T 1 −T r3 , T r3 −T r2 , T r2 −T r1 , and T r1 −T 2 to be 40% or less, diffraction due to the difference in transmittance between regions can be further suppressed. preferable.
次に、第1の態様、第2の態様に共通する減光素子を作用させる具体的な構成について説明する。図6に、各領域が光の反射作用を有する光学多層膜により形成される減光素子50の断面模式図を示す。なお図6は、図5(a)の模式的平面図において2つの第2の領域の中心点を通る直線上を切断する断面模式図であり、以下の断面模式図も同様である。この場合、第2の領域51および第3の領域52を構成する3つの分割領域52a、52b、52cは、それぞれ段階的に反射作用により透過率が異なる多層膜より構成される。透過率は上述のようにそれぞれの第2の領域がもっとも低い透過率で第2の領域より外側の領域ほど高い透過率となるように設計する。言い換えると、第2の領域がもっとも高い反射率で、第2の領域より外側の領域ほど低い反射率となる。
Next, a specific configuration for operating the dimming element common to the first and second modes will be described. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a
光学多層膜は、Si、Ta、Nb、Ti、Ca、Mgなどの無機酸化物やフッ化物、窒化物または、有機材料から構成できる。また、これらの材料の膜厚など積層構造を領域ごとに変えることで、反射率を変化させることができるので好ましい。透過率がほぼ0%と遮光する領域を設定するには、Al、CrなどのメタルやCr酸化物を用いてもよい。また、多層膜はガラス基板53上に積層する構成に限らず、プラスチック樹脂など透光性の材料であってもよい。また、信頼性を向上するために多層膜の上に保護膜などを積層してもよい。さらに、着色膜のような単層遮光膜で構成してもよい。
The optical multilayer film can be composed of inorganic oxides such as Si, Ta, Nb, Ti, Ca, and Mg, fluorides, nitrides, or organic materials. Further, it is preferable to change the laminated structure such as the film thickness of these materials for each region because the reflectance can be changed. In order to set a light shielding region where the transmittance is approximately 0%, a metal such as Al or Cr or a Cr oxide may be used. Further, the multilayer film is not limited to the configuration of being laminated on the
図7に、各領域が光の反射作用を有するコレステリック相液晶により形成される減光素子60の断面模式図を示す。コレステリック相液晶分子は、減光素子の厚さ方向と平行な螺旋軸で連続して回転しており、このように液晶分子が螺旋した状態で紫外線照射・固化させたコレステリック相高分子液晶を用いるのが好ましい。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a
コレステリック相液晶による光の反射作用について説明する。コレステリック相液晶分子は、螺旋する特性を有し、一様な配向処理をした2枚の基板を対向させた空隙に注入すると基板の厚さ方向に一様に螺旋する。コレステリック相液晶は、螺旋ピッチPが入射光の波長λとコレステリック液晶相の屈折率nとの積と同程度の場合、螺旋軸方向と平行に入射する光のうち、液晶分子のねじれ方向と同じ回転方向となる円偏光がほぼ反射され、逆向きの回転方向となる円偏光はほぼ透過する円偏光依存性を有する。この反射特性を示す波長帯域の中心波長λcは、螺旋ピッチをP、液晶の常光屈折率をno、異常光屈折率をneとすると(1)式の関係で示される。また、反射帯域幅Δλは、(2)式の関係で示される。また、以下(λc±Δλ)を反射波長帯域と定義する。 The light reflection effect of the cholesteric phase liquid crystal will be described. Cholesteric phase liquid crystal molecules have a spiraling property, and when two substrates subjected to uniform alignment treatment are injected into the opposed gap, they are uniformly spiraled in the thickness direction of the substrate. A cholesteric phase liquid crystal is the same as the twist direction of liquid crystal molecules in light incident parallel to the helical axis direction when the helical pitch P is about the same as the product of the wavelength λ of incident light and the refractive index n of the cholesteric liquid crystal phase. The circularly polarized light in the rotational direction is substantially reflected, and the circularly polarized light in the reverse rotational direction has a circular polarization dependency that is substantially transmitted. Central wavelength lambda c of the wavelength band showing the reflection characteristic, the helical pitch P, and ordinary refractive index of the liquid crystal n o, shown the extraordinary refractive index in relation to when the n e (1) formula. Further, the reflection bandwidth Δλ is expressed by the relationship of the expression (2). Hereinafter, (λ c ± Δλ) is defined as a reflection wavelength band.
反射波長帯域内で液晶分子と同じねじれ方向の回転方向となる円偏光の光が入射されると、コレステリック相高分子液晶層内で反射する。また、(λc±Δλ)の反射波長帯域と異なる波長の光が入射すると液晶分子と同じねじれ方向の回転方向となる円偏光の光でも透過する特性を有する。 When circularly polarized light having the same rotational direction as the liquid crystal molecules in the reflection wavelength band is incident, it is reflected in the cholesteric phase polymer liquid crystal layer. Further, when light having a wavelength different from the reflection wavelength band of (λ c ± Δλ) is incident, it has a characteristic of transmitting even circularly polarized light having the same rotational direction as the liquid crystal molecules.
図7の減光素子60は、第2の領域61および第3の領域62を構成する3つの分割領域62a、62b、62cは、それぞれ反射作用により透過率が異なるコレステリック相高分子液晶より構成される。このとき、いずれの領域の液晶分子の螺旋方向および螺旋ピッチPは同一であるが、それぞれの領域の厚さが異なる。この場合、厚さが大きくなるほど反射率が増すので、それぞれ第3の領域62、第2の領域の順の厚さを大きくするように、さらに第3の領域62もそれぞれ領域62c、62b、62aの順に厚さが大きくなるように透過率の分布を設計する。減光素子60は対向するガラス基板63、64で狭持されていると信頼性が向上し好ましい。また、第1の領域に相当する空間には透光性材料が充填されていると透過率が高くなり好ましい。
In the dimming
コレステリック相液晶を用いる減光素子60を図1の光ヘッド装置10の減光素子18aとするときに、光源11から出射した光が、光ディスク16に向かう往路の光の偏光を円偏光に変換する1/4波長板(図示せず)を減光素子18aとビームスプリッタ13との間の光路に配置する。この往路の円偏光の光に対し、コレステリック相液晶は全ての領域で高い透過率を示すように配置する。このようにすると、光ディスク16で反射された復路の光は、往路と反対に回転する円偏光の光となり、この光が減光素子18aの各領域により異なる透過率(反射率)により光量を変えて透過する。したがって、往路の光に対しては透過率が高く、復路の光に対して領域により反射率が異なる(透過率が異なる)減光素子を実現でき、往路/復路が共通の光路に配置しても往路の光を効率よく光ディスクに導くことができるので好ましい。
When the
また、例えば単層光ディスク用と、多層光ディスク用との2種類の波長の光を使用する光ヘッド装置において、減光素子のコレステリック相液晶の反射波長帯域を多層光ディスク用の波長を含むように設定する。さらに、クロストークの影響が少ない単層光ディスク用の波長の光はほぼ100%透過させることで、波長選択型の減光素子になり、自由度が高い光ヘッド装置を構成できる。 Also, for example, in an optical head device that uses light of two types of wavelengths, one for a single-layer optical disk and one for a multilayer optical disk, the reflection wavelength band of the cholesteric phase liquid crystal of the dimming element is set to include the wavelength for the multilayer optical disk To do. Furthermore, by transmitting almost 100% of light having a wavelength for a single-layer optical disk that is less affected by crosstalk, it becomes a wavelength-selective dimming element, and an optical head device having a high degree of freedom can be configured.
次に減光素子として、減光素子が光の回折作用からなる領域による構成について図8(a)の模式的断面図を用いて説明する。図8(a)の減光素子70の第2の領域71および第3の領域72を構成する3つの分割領域72a、72b、72cは、領域表面に形成された周期的な凹凸を有する回折格子構造を有する。それぞれの領域において凹凸の周期の回折格子による異なる回折特性を利用し、入射する光の0次透過率を変化させることができる。このとき、0次透過率は上述のようにそれぞれ第2の領域、第3の領域、第1の領域の順に高くなるように設計する。
Next, the configuration of the light-attenuating element as a region where the light-attenuating element is composed of a light diffraction effect will be described with reference to the schematic cross-sectional view of FIG. The three divided
各領域の回折格子構造に入射する光の0次透過率は、各領域表面に形成する回折格子構造凹凸の深さを変えることや、凹凸の格子材料屈折率を変えることで調整することができる。また、格子の凸部と凹部の幅の比(Duty比)を変えたり、深さ、材料等の組み合わせによって透過率の変化を実現させたりしてもよい。また、回折格子構造は断面形状が矩形に限らず、鋸刃形状など回折作用により0次透過率が異なる構造であればよい。 The zero-order transmittance of light incident on the diffraction grating structure in each region can be adjusted by changing the depth of the diffraction grating structure unevenness formed on the surface of each region, or by changing the refractive index of the grating material of the unevenness. . Further, the ratio of the width of the convex portion to the concave portion (duty ratio) of the lattice may be changed, or the change in transmittance may be realized by a combination of depth, material, and the like. In addition, the diffraction grating structure is not limited to a rectangular cross section, and may have a structure in which the zero-order transmittance is different due to a diffraction action such as a saw blade shape.
Duty比は、格子をフォトリソグラフィーで作成する場合には、フォトマスクの格子の開口幅を領域ごとに変えることで実現でき、低コストで実現できるので好ましい。また、格子の深さを変える方法や、格子の材料を変える方法において、狭いピッチの格子を作製する場合など、Duty比を変えることで、線幅が非常に細くなりプロセスの制限上難しい場合にも対応ができて好ましい。また、図8(b)に図8(a)の断面の拡大模式図を示す。各領域は、複屈折性を示す材料によって形成され、表面の凹凸構造は、複屈折性材料の常光屈折率(no)または異常光屈折率(ne)に実質的に等しい材料73で充填平坦化されていることが好ましい。
When the grating is formed by photolithography, the duty ratio can be realized by changing the opening width of the grating of the photomask for each region, which is preferable because it can be realized at low cost. Also, when changing the duty ratio in a method of changing the grating depth or changing the material of the grating, such as when producing a narrow pitch grating, the line width becomes very narrow and difficult due to process limitations. Is also preferable. FIG. 8B shows an enlarged schematic view of the cross section of FIG. Each region is formed of a material which exhibits birefringence, the uneven structure of the surface is filled with a substantially
減光素子70を図1の光ヘッド装置10の減光素子18aとするときに、光源11から出射した光が、光ディスク16に向かう往路の光の偏光を円偏光に変換する1/4波長板(図示せず)を減光素子18aと対物レンズ15との間の光路に配置する。このとき往路の直線偏光の光に対し、減光素子18aは全ての領域で高い透過率を示すように配置する。一方、光ディスク16で反射された復路の光は、図示しない1/4波長板を透過後、往路の直線偏光の光と直交する直線偏光の光となり、この光が減光素子18aの領域ごとの異なる0次透過率により光量を変えて直進透過する。したがって、往路/復路が共通の光路に配置しても往路の光を効率よく光ディスクに導くことができるので好ましい。
When the
回折格子構造の特性として0次透過率について説明したが、±1次などの回折光の光路に光検出器を配置してもよい。利用する次元の回折光に合わせて光検出器を配置する光学系とする場合、領域ごとに回折効率を同様の光量の分布で受光させることで迷光を低減することができる。また、0次透過光以外の回折光を光検出器に導く減光素子は、往路と復路が共通する光路中に配置して復路で往路と異なる光路にすることができるので、減光素子がビームスプリッタの機能も含むので好ましい。 Although the 0th-order transmittance has been described as the characteristic of the diffraction grating structure, a photodetector may be disposed in the optical path of diffracted light such as ± 1st order. In the case of an optical system in which the photodetector is arranged in accordance with the diffracted light of the dimension to be used, stray light can be reduced by receiving the diffraction efficiency with a similar light amount distribution for each region. In addition, the dimming element that guides the diffracted light other than the 0th-order transmitted light to the photodetector can be arranged in an optical path that is common to the forward path and the return path so that the optical path can be different from the forward path. Since the function of a beam splitter is also included, it is preferable.
以上のような減光素子を光ヘッド装置10の18aおよび18b、またはいずれか一方に配置し、光検出器17に導かれる光は、図9の平面模式図として示される。光源11から出射される光が回折素子12で前述のように3つの光になる。光ディスク16の光情報記録層16aからの戻り光は、ビームスプリッタ13より光検出器17に導かれる。光検出器17には1つのメインビーム84と2つのサブビーム85、86がそれぞれ分割された受光エリア81、82、83へ導かれる。これらの受光エリアは、図9のようにさらに分割されていてもよい。
The light dimming elements as described above are arranged in one or both of 18a and 18b of the
一方、情報記録層16aと異なる図示しない層で反射される光は該層で焦点が合わないために光検出器17では大きく径が広がった迷光87となる。このとき、減光素子を光路中に配置しない場合、迷光87は、受光エリア81、82、83にも到達し、情報記録層16aからの信号光と重なり合い干渉する。そこで、本発明の減光素子を光路中に用いることで、88、89に示すような迷光が到達しない領域ができるので、信号光との干渉を低減できる。なお図9は、減光素子内の透過率変調による強度変調回折を考慮しない幾何光学的なシミュレーションを行った場合の模式図である。
On the other hand, light reflected by a layer (not shown) different from the
この例では、図9の光検出器のサブビームの受光エリア82、83には、それぞれ減光素子のそれぞれの第2の領域と第3の領域に対応させて配置している。また、前述のようにメインビームの受光エリア81に対しても第2の領域と第3の領域に相当する領域を減光素子に設けることでメインビームと迷光との干渉を低減できるのでさらに好ましい。また、領域は複数の受光エリアを包絡する形状や、受光エリア形状と相似形であってもよい。
In this example, the
このように第2の領域および第3の領域の形状は、図1の減光素子18aまたは18bを透過する多層光ディスクの他層からの戻り光である迷光の光束のうち、図9の受光エリア82、83あるいは、受光エリア81、82、83に到達する光束が透過する領域に配置するのが好ましい。また、情報記録層が4層以上ある多層光ディスクの場合、他層とは自層に対して隣り合う層に対応することが好ましい。これは隣り合う層からの迷光の光密度が光検出器上で高いクロストークとしてとくに問題となるためである。
Thus, the shape of the second region and the third region is the light receiving area of FIG. 9 among the stray light flux that is the return light from the other layer of the multilayer optical disk that transmits the
(第3の実施の態様)
図10に変調素子と偏光子とを組み合わせた減光素子からなる第3の実施形態を示す。入射する光を減光する方法として、入射する光の偏光方向を変調素子によって変調し、特定の偏光状態の光の成分を遮断することによって実現するものである。変調素子は、偏光板によって入射する光の偏光状態に対す出射する光の偏光状態を変えるものでもよく、また旋光子のように入射光の偏光状態を回転させて出射させるものであってもよい。ここでは変調素子として波長板を用いた態様について説明する。図10(a)は、偏光子97の平面模式図であり、偏光子は透過領域98と偏光遮断領域99からなる。偏光遮断領域99は、入射する光の特定の成分を反射、回折などで直進透過させない作用を有する。例えば、図10(a)の偏光子97の平面内でX−X´の直線方向に平行な直線偏光の光をs偏光、偏光子97の平面内でX−X´の直線方向に垂直な直線偏光の光をp偏光、と定義し、偏光遮断領域99はp偏光の成分のみを透過させない機能を有するものである。当然ながら、s偏光に対応する偏光遮断領域であってもよい。
(Third embodiment)
FIG. 10 shows a third embodiment including a dimming element in which a modulation element and a polarizer are combined. As a method of dimming incident light, the polarization direction of incident light is modulated by a modulation element, and light components in a specific polarization state are blocked. The modulation element may be one that changes the polarization state of the emitted light with respect to the polarization state of the incident light by the polarizing plate, or may be one that rotates the polarization state of the incident light and emits it like an optical rotator. . Here, a mode in which a wave plate is used as the modulation element will be described. FIG. 10A is a schematic plan view of the
また、波長板96を構成する領域の形状は、図5(a)の平面模式図と同じ形状を有し同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。X−X´の直線方向に切断したとき図10(b)に減光素子94の断面図を示す。減光素子94は、波長板96と偏光子97とを重ねて構成する場合、少なくとも波長板の96の第2の領域61および第3の領域62を出射する迷光が偏光子97の偏光遮断領域99に入射するように光軸方向から見たときに偏光遮断領域99内に位置するとよい。ここでは偏光遮断領域99は正方形としているが、第2の領域および第3の領域を出射する光が入射するように配置すれば偏光遮断領域の外縁の形状は問わない。
Moreover, the shape of the area | region which comprises the
第2の領域61および第3の領域62は、光学的に複屈折性を示す材料で構成され、厚さを調整することによって各領域のリタデーション値を調整する。このようにリタデーション値を与えることで一様な偏光状態で入射する光の偏光状態を波長板から光が出射する領域ごとに変化させることができる。例えば、減光素子94にs偏光100%となる直線偏光の光が入射する場合、波長板の第1の領域を出射する光は偏光状態を変えずs偏光で出射し、第2の領域51は入射する光の波長λに対し、(2n+1)λ/2のリタデーション値を有するように設計する(n≧0の整数)。つまり、s偏光100%で入射した光は、p偏光の成分がほぼ100%となって出射する。第3の領域62はさらに3つの分割領域62a、62bおよび62cに分割され、62a、62b、62cの順にs偏光で出射する光の成分の割合が段階的に大きくなるように設計される。
The
波長板のそれぞれの領域を出射する光は、偏光子97に入射し、偏光遮断領域99でp偏光成分を遮断してs偏光成分を出射する。減光素子94を出射する光(s偏光)は、領域ごとに光の強度が異なって出射されるので、光ヘッド装置において信号光と迷光とのクロストークによる影響を低減できるものである。この場合は、偏光遮断領域99をサブビームに対応して配置したが、メインビームを含む領域にも配置してもよい。また上記の例のようにs偏光100%の光が入射する場合は、偏光遮断領域を光が入射する有効領域全面に設けてもよく、第1の領域を出射する光は偏光子で大きく減光されることなく減光素子94を出射するので同様の効果が得られる。なお、偏光子97は、回折格子を用いてs偏光を透過してp偏光を直進方向とは別の方向に回折させるものでもよく、複屈折材料として液晶を用いて実現することができる。また、液晶に電圧を印加できるように透明電極で液晶を挟持させると、例えば、非電圧印加時に偏光子として機能し、電圧印加時に透過させる切り替えをすることができる。この場合、クロストークの影響が少ない単層の光ディスクの記録・再生時には液晶に電圧を印加して光利用効率を高めることができる。また、偏光子に限らず、波長板にも電圧を印加できるようにすることで、同様に減光する機能の切り替えができる。
The light emitted from the respective regions of the wave plate enters the
減光素子94は、波長板96と偏光子97とが重ねて一体化した構成に限らず、これらが離れて配置されていてもよい。例えば、復路の光路において波長板96がコリメータレンズ14bの直後、偏光子97が光検出器の直前に配置される場合、信号光のメインビームは、集光された状態で偏光子97の透過領域98を通過するのでs偏光成分だけでなくp偏光成分も減光されずに光検出器に到達するため、メインビームの光利用効率は大きくなる。
The dimming
また、減光素子94に入射する光の偏光状態が直線偏光である場合の作用について説明したが、入射する偏光状態が円偏光や楕円偏光でもよく、例えば位相板に円偏光から直線偏光の状態に変換する機能を有する形態で、偏光子に入射させてもよい。また、偏光子は直線偏光の特定の成分を遮断する作用を有するほかに、コレステリック液晶を用いるなどして特定の方向の円偏光を遮断する作用を有してもよい。このように入射する光の偏光状態を変える波長板を含む減光素子は光ヘッド装置において往路/復路に共通する光路ではなく、図1の光ヘッド装置において復路の光路となる減光素子18bの位置に配置する。
In addition, the operation in the case where the polarization state of the light incident on the dimming
(実施例1)
図5(a)に示す減光素子40の構成により、波長405nmにおける各領域の透過率を下記のように設定する。各領域は、ガラス基板上に真空蒸着法によりSiO2とTa2O5の多層膜を積層し、領域ごとの全膜厚を変えることで透過率の調整を行う。とくに高い透過率を必要とする第1の領域41には反射防止膜を積層し、約100%に近い透過率を実現する。また、透過率約0%の領域42、44には真空蒸着法によりガラス基板上にAl膜を積層する。以上の方法により、第1の領域41の透過率=約100%、第3の領域(領域R3)43c、45cの透過率=約90%、第3の領域(領域R2)43b、45bの透過率=約50%、第3の領域(領域R1)43a、45aの透過率=約10%、第2の領域42、44の透過率=約0%と領域ごとの透過率に変化を与える。
Example 1
With the configuration of the
ここで、偏光素子40に入射する信号光の有効径を約4mmφ、第2の領域の径は約800μmφ、第3の領域を構成する分割領域R1、R2およびR3の幅はそれぞれ75μm、50μmおよび75μmとする。
Here, the effective diameter of the signal light incident on the
図11はこの減光素子40を図1の光ヘッド装置の18aまたは18bに配置するときの光検出器17で受光するメインビームの迷光の強弱を波動工学的なシミュレーションによって示す図であり、色が濃いほど光が強い位置を示す。図9で領域88、89は、図11の領域101a、101bに相当する。このように領域101a、101bのサブビーム用の光受光器に対応する迷光が十分に抑制することができる。また、図14の実線は領域101a、101bの中心を通る断面で迷光の強度分布を示す図であるが、これからも光検出器への迷光を小さく抑制できることがわかる。
FIG. 11 is a diagram showing the intensity of stray light of the main beam received by the
ここで、光検出器の受光エリアとなる領域に到達する信号光と迷光との重なりを次の式を用いて評価する。
I=∫I1・I2dS
I1は信号光の強度、I2は迷光の強度を示し、この積を面積で積分することによってIを導き出す。すなわち、Iの値が大きいほど信号光と迷光とが重なって受光エリアに到達する光量が多く、干渉の影響を受けやすい。1つのサブビームの受光エリアについて評価したところ、Iの値は、減光素子40を設置しない場合を100%としたときに対して1.9%となる。
Here, the overlap of the signal light and the stray light that reaches the region serving as the light receiving area of the photodetector is evaluated using the following equation.
I = ∫I 1 · I 2 dS
I 1 represents the intensity of the signal light, I 2 represents the intensity of the stray light, and I is derived by integrating this product with the area. That is, as the value of I increases, the amount of signal light and stray light overlap to reach the light receiving area, and is more susceptible to interference. When the light receiving area of one sub-beam is evaluated, the value of I is 1.9% when the case where the dimming
(実施例2)
実施例1と同じ減光素子40の構成において、減光素子40に入射する信号光の有効径を約4mmφ、第2の領域の径は約800μmφ、第3の領域を構成する分割領域R1、R2およびR3の幅はそれぞれ495μm、330μmおよび495μmとする。その他の透過率の条件は実施例1と同じとする。
(Example 2)
In the same configuration of the dimming
このとき、光検出器の受光エリアとなる領域に到達する信号光と迷光との重なりを上記と同様に評価する。その結果、Iの値は、1.4%となる。 At this time, the overlap between the signal light and the stray light that reaches the region serving as the light receiving area of the photodetector is evaluated in the same manner as described above. As a result, the value of I is 1.4%.
(実施例3)
同様に減光素子40の構成において、減光素子40に入射する信号光の有効径を約4mmφ、第2の領域の径は約560μmφ、第3の領域を構成する分割領域R1、R2およびR3の幅はそれぞれ75μm、50μmおよび75μmとする。また、透過率は、第1の領域41の透過率=約100%、第3の領域(領域R3)43c、45cの透過率=約36%、第3の領域(領域R2)43b、45bの透過率=約16%、第3の領域(領域R1)43a、45aの透過率=約4%、第2の領域42、44の透過率=約0%と領域ごとの透過率に変化を与える。
(Example 3)
Similarly, in the configuration of the dimming
このとき、光検出器の受光エリアとなる領域に到達する信号光と迷光との重なりを上記と同様に評価する。その結果、Iの値は、2.2%となる。 At this time, the overlap between the signal light and the stray light that reaches the region serving as the light receiving area of the photodetector is evaluated in the same manner as described above. As a result, the value of I is 2.2%.
(比較例)
図12に示すように、透過率が約100%の第1の領域111と透過率が0%の第2の領域112、113で形成される減光素子110を用いた場合について説明する。このとき、実施例において環状形となる第3の領域が、その幅を二分してそれぞれ第2の領域と第1の領域とした他は実施例と同様である。すなわち、第2の領域の径は約1mmφとする。作製方法は実施例と同様にガラス基板上にSiO2とTa2O5の多層膜で透過率が約100%の第1の領域111、Al膜により透過率約0%の領域112、113を形成する。
(Comparative example)
As shown in FIG. 12, a description will be given of a case in which a
図13はこの減光素子110を図1の光ヘッド装置の18aまたは18bに配置するときの光検出器17で受光するメインビーム迷光の強弱を波動工学的なシミュレーションによって示す図であり、同様に色が濃いほど光が強い位置を示す。図9で領域88、89は、図13の領域121a、121bに相当する。このように領域121a、121bのサブビーム用の光受光器に対応する迷光が強度変調回折によって領域121a、121bの内部に回りこんでいることがわかる。また、図14の破線は領域121a、121bの中心を通る断面で迷光の強度分布を示す図であるが、とくに領域121a、121bの中心部で高い強度を示す。これは透過率が異なる領域間での強度変調による光の回り込みの影響で、迷光を十分に抑制できないことがわかる。
FIG. 13 is a diagram showing the intensity of the main beam stray light received by the
実施例と同様に信号光と迷光の重なりを評価するIの値は、減光素子40を設置しない場合を100%としたときに対して8.7%となり、実施例のように第3の領域を設ける減光素子40に比べて迷光が大きく低減されない。これにより、信号光のサブビームと迷光が干渉しノイズが発生するクロストークを引き起こす原因となる。とくに光検出器が複数の受光エリアに分割され、各分割エリアに到達する光量の差動信号をエラー信号として検出する検出系では、このIの値が大きくなることで生成される信号の誤り率も高くなるので、比較例に対する実施例の結果は、誤り率を大きく低減することが期待できるものである。
Similar to the example, the value of I for evaluating the overlap of the signal light and the stray light is 8.7% when the dimming
以上のように、本発明に係る光ヘッド装置は、多層光ディスクから反射されて光検出器までの光路中に減光素子を配置することで、光検出器の受光エリアに多層光ディスクによって発現する迷光の光量を効率よく減じることができる。したがって、信号光とのクロストークによる影響を低減でき有用である。 As described above, the optical head device according to the present invention has the stray light that is reflected by the multilayer optical disc in the light receiving area of the photodetector by arranging the dimming element in the optical path reflected from the multilayer optical disc to the photodetector. The amount of light can be reduced efficiently. Therefore, the influence of crosstalk with signal light can be reduced, which is useful.
10:光ヘッド装置
11:光源
12:回折素子
13:ビームスプリッタ
14a、14b、31:コリメータレンズ
15:対物レンズ
16:光ディスク
16a:情報記録面
17、33:光検出器
18a、18b、20a、20b、20c、20d、32、40、46、50、60、70、94、110:減光素子
21a、21b、21c、21d、41、47、111:第1の領域
22a、22b、22c、22d、32a、32b、42、44、48、51、61、71、112、113:第2の領域
23a、23b、23c、23d、43、45、49、52、62、72:第3の領域
33a、33b、81、82、83:受光エリア
34、36:迷光の外径
35、37:第2の領域の中心を通る迷光の光線軌道
38、84:メインビーム(信号光)
39a、39b、85、86:サブビーム(信号光)
43a、45a、49a、52a、62a、72a:領域R1
43b、45b、49b、52b、62b、72b:領域R2
43c、45c、52c、62c、72c:領域R3
53、63、64、74:ガラス基板
73:等方性材料
87:迷光
88、89:迷光が到達しない領域
96:波長板
97:偏光子
98:透過領域
99:偏光遮断領域
100:光検出器の迷光強度分布シミュレーション図(実施例)
101a、101b、121a、121b:サブビーム検出領域
102、122:迷光の外径
120:光検出器の迷光強度分布シミュレーション図(比較例)
201、202、203:光ディスクの層
204、205、206:光ディスクから反射される光
210:ホログラム素子
211:回折格子
212:回折格子の無い領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Optical head apparatus 11: Light source 12: Diffraction element 13:
39a, 39b, 85, 86: sub beam (signal light)
43a, 45a, 49a, 52a, 62a, 72a: region R 1
43b, 45b, 49b, 52b, 62b, 72b: region R 2
43c, 45c, 52c, 62c, 72c: region R 3
53, 63, 64, 74: Glass substrate 73: Isotropic material 87: Stray light 88, 89: Area where stray light does not reach 96: Wave plate 97: Polarizer 98: Transmission area 99: Polarization blocking area 100: Photo detector Of stray light intensity distribution (Example)
101a, 101b, 121a, 121b:
201, 202, 203: Optical disc layers 204, 205, 206: Light reflected from the optical disc 210: Hologram element 211: Diffraction grating 212: Area without diffraction grating
Claims (9)
前記光ディスクから前記光検出器へ向かう戻り光の光路中に、前記戻り光が入射する面内に前記戻り光の光量を減じて透過または回折させる機能を有する減光素子が配置され、
前記減光素子の少なくとも前記戻り光が入射する有効領域は、第1の領域と第2の領域と第3の領域からなる3つの領域に分割され、
前記第2の領域の外縁は、前記第3の領域の外縁と接しない内側にあるかまたは、前記第3の領域の外縁と一部接する内側にあり、
前記第3の領域の外縁は、前記第1の領域の外縁と接しない内側にあるかまたは、前記第1の領域の外縁と一部接する内側にあり、
前記減光素子に入射する前記戻り光を直進透過して前記光検出器に入射する光の割合を透過率とすると、前記第1の領域の前記戻り光の透過率をT1、前記第2の領域の前記戻り光の透過率をT2とするときT1はT2より大きく、
前記第3の領域の前記戻り光の透過率はT1より小さくかつT2より大きく、
前記光源からの光が集光された前記情報記録面とは異なる前記光ディスクの面から反射されて前記光検出器に導かれる迷光の光束のうち、少なくとも一部が前記減光素子の前記第2の領域に入射し、前記光検出器の少なくとも一部の受光エリアへ到達する迷光の光量を減少させる光ヘッド装置。 Light detection having a light source, an objective lens for condensing the light emitted from the light source on the information recording surface of the optical disc, and a plurality of light receiving areas for detecting the return light that is collected and reflected by the information recording surface of the optical disc An optical head device comprising:
In the optical path of the return light from the optical disc to the photodetector, a dimming element having a function of reducing or transmitting or diffracting the amount of the return light is disposed in a plane on which the return light is incident,
The effective region where at least the return light of the dimming element is incident is divided into three regions including a first region, a second region, and a third region,
The outer edge of the second region is on the inner side not in contact with the outer edge of the third region, or is on the inner side partially in contact with the outer edge of the third region,
The outer edge of the third region is on the inner side not in contact with the outer edge of the first region, or on the inner side partially in contact with the outer edge of the first region,
When the ratio of the light that travels straight through the return light incident on the dimming element and is incident on the photodetector is the transmittance, the transmittance of the return light in the first region is T 1 , the second T 1 is greater than T 2 when the transmittance of the returning light region and T 2,
The return light transmittance of the third region is less than T 1 and greater than T 2 ;
At least a part of the stray light beam reflected from the surface of the optical disc different from the information recording surface on which the light from the light source is collected and guided to the photodetector is the second of the dimming element. An optical head device that reduces the amount of stray light that enters the region and reaches at least a part of the light receiving area of the photodetector.
前記領域Rmの外縁は、前記第1の領域の外縁と接しない内側にあるかまたは、前記第1の領域の外縁と一部接する内側にあり、
xを2〜mの間の整数とするとき領域Rx−1の外縁は領域Rxの外縁と接しない内側にあるかまたは、前記領域Rx−1の外縁と一部接する内側にあり、
前記第2の領域の外縁は、前記領域R1の外縁と接しない内側にあるかまたは、前記領域R1と一部接する内側にあり、
前記領域R1、領域R2、…、領域Rmを透過または回折する前記戻り光の透過率をそれぞれTr1、Tr2、…、Trmとするとき、Tr1<Tr2<…<Trmである請求項1に記載の光ヘッド装置。 The third region is divided into m regions R 1 to R m (an integer of m ≧ 2),
Outer edge of the region R m is either on the inside which is not in contact with the outer edge of the first region or is inside the contact outer edge and a portion of said first region,
the outer edge of the region R x-1 when the integer between the x of 2~m is or are inside which is not in contact with the outer edge of the region R x, is inside the contact part and the outer edge of said region R x-1,
The outer edge of the second region is on the inner side not in contact with the outer edge of the region R 1 , or is on the inner side partially in contact with the region R 1 ,
The region R 1, region R 2, ..., region R m transmission or diffraction that the transmittance of the returning light respectively T r1, T r2, ..., when the T rm, T r1 <T r2 <... <T The optical head device according to claim 1, which is rm .
前記回折格子構造は前記複屈折材料の常光屈折率または異常光屈折率と実質的に等しい屈折率を有する等方性材料によって充填平坦化されている請求項7に記載の光ヘッド装置。 The diffraction grating structure of the dimming element is formed of a birefringent material having refractive index anisotropy,
8. The optical head device according to claim 7, wherein the diffraction grating structure is filled and flattened with an isotropic material having a refractive index substantially equal to an ordinary light refractive index or an extraordinary light refractive index of the birefringent material.
前記偏光子は第1の偏光状態の光を透過させるとともに前記第1の偏光状態と直交する第2の偏光状態の光を遮断させ、
前記第1の領域を出射する光は、前記変調素子で第1の偏光状態の光となって前記偏光子を透過し、前記第2の領域を出射する光は、前記変調素子で第2の偏光状態となって前記偏光子を透過せず、前記第3の領域を出射する光は、前記変調素子で前記第1の偏光状態と前記第2の偏光状態が混在して前記第1の偏光状態の光のみ透過させる請求項1〜4いずれか1項に記載の光ヘッド装置。 The dimming element has a configuration in which a modulation element and a polarizer that change at least a part of the polarization state of incident light in order of the traveling direction of the incident light are arranged,
The polarizer transmits light in a first polarization state and blocks light in a second polarization state orthogonal to the first polarization state;
The light emitted from the first region becomes light in the first polarization state by the modulation element, passes through the polarizer, and the light emitted from the second region is second by the modulation element. The light that is polarized and does not transmit through the polarizer and exits the third region is mixed with the first polarization state and the second polarization state in the modulation element. The optical head device according to claim 1, wherein only the light in the state is transmitted.
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