JP4325365B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents

Description

本発明は、光を回折する回折素子を用いて、光ディスクなどの光記録媒体への記録または光記録媒体からの再生を行う光ヘッド装置に関する。

近年、いわゆるツインビームＬＤを用いて、ＤＶＤやＣＤ等の光記録媒体への記録、または、これらの光記録媒体からの再生（以下、「光記録媒体への記録・再生」という。同様に、ＤＶＤ（ＣＤ）を対象とする場合は、「ＤＶＤ（ＣＤ）への記録・再生」という。）を行う技術が開示された（例えば、特許文献１参照。）。

また、光記録媒体への記録・再生を行うためのトラッキングサーボには、精度等の観点からレーザ光を３ビームにして記録・再生の制御を行う技術（以下、「３ビームトラッキングサーボ技術」という。）が用いられ、３ビームトラッキングサーボ技術を実現するために回折素子が用いられていた。ここで、回折素子は、周期的な位相段差（段状の位相差を意味する）を面内に持ち、その位相段差と入射する光の波長との関係により回折効率が異なることが知られている。

ＤＶＤへの記録・再生を行うためのレーザ光の波長は６５０ｎｍ帯であり、ＣＤへの記録・再生を行うためのレーザ光の波長は７８０ｎｍ帯である。また、ＤＶＤとＣＤとでは、トラック間のピッチが異なる。トラック間のピッチの相違に対応して記録・再生を可能とする方法としては、回折素子を記録媒体毎に１つずつ設けることが容易に想起されるが、部品点数を削減することが信頼性の向上や光ヘッド装置の小型化等の観点から求められている。

特開２００３−１６２８３１号公報 鶴田匡夫著、「応用光学１」、培風館出版、１９９０年

しかし、このような従来の光ヘッド装置では、位相段差と入射する光の波長とに依存して回折効率が異なるため、ツインＬＤに適用しようとしてどれか１つの波長で最適な回折効率を発生する位相段差を設定すると（以下、このように位相段差を設ける回折素子を「位相段差型（位相変調型）の回折素子」という。）、他の波長では、回折効率は成り行きとなり必ずしも所望の回折効率を得ることができず、ツインＬＤの実用化が確保できない問題があった。

また、位相段差型（位相変調型）の回折素子ではなく、透過率を周期的に変調する、いわゆる、透過率変調型（振幅変調型）の回折素子の場合、回折効率の波長依存性がほとんどないようにできるが、透過率を周期的に変調するため透過率の低い部分が発生し、透過光量は少なくなり光の利用効率が低下する問題があった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、異なる波長の複数の光源を用いる場合でも単一の回折素子を用いて、各波長の光線に対して適切な回折効率を確保することが可能な光ヘッド装置を提供するものである。

本発明の光ヘッド装置は、少なくとも２つの異なる波長λ_１ の光、波長λ_２ （λ _１ ≠λ _２ ）の光を出射する光源と、前記光源からの出射光を光記録媒体上に集光させるための対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、少なくとも前記波長λ_１、前記波長λ_２の光を回折する回折素子を備えた光ヘッド装置において、前記回折素子は、常光屈折率ｎ_ｏと異常光屈折率ｎ_ｅ （ｎ _ｏ ≠ｎ _ｅ ）の複屈折を有するとともに、回折にかかわる厚さｄを有する光学異方性媒質と、前記常光屈折率ｎ _ｏ または前記異常光屈折率ｎ _ｅ のいずれかと等しい屈折率ｎ _ｓ を有する光学等方性媒質とが周期的に交互に配列され、入射する光の偏光方向により回折効率が異なり、ｍを自然数、前記常光屈折率ｎ _ｏ と前記異常光屈折率ｎ _ｅ との差をΔｎ、前記波長λ _１ と前記波長λ _２ との間にある波長を波長λ _ａ とするとき、以下の式で表わされる条件が満たされ、前記波長λ_１ の光、前記波長λ_２の光の偏光方向は、前記異常光屈折率ｎ_ｅを有する方向と前記常光屈折率ｎ_ｏを有する方向との間にあり、前記波長λ _１ の光および前記波長λ _２ の光において１次回折効率に対する０次回折効率の比が１０から２５の範囲の値となるように、入射する前記波長λ _１ の光および前記波長λ _２ の光の偏光方向と前記異常光屈折率ｎ _ｅ を有する方向との角度が調整される構成を有している。
（式） Δｎｄ＝ｍλ _ａ ／２

この構成により、回折にかかわる部分をこのような光学異方性媒質と光学等方性媒質によって構成したため、異なる波長の複数の光源を用いる場合でも単一の回折素子を用いて、各波長の光線に対して適切な回折効率を確保することが可能な光ヘッド装置を実現できるとともに、屈折率の差Δｎと厚さｄが上記の式で表される条件を満たすようにしたため、各波長についての記録性能の均一化を図ることが可能な光ヘッド装置を実現できる。

また、本発明の光ヘッド装置は、請求項１において、前記回折素子は、前記光学異方性媒質および前記光学等方性媒質で形成された回折格子のパターンである回折格子パターンを備え、前記回折格子パターンの複数の分割領域のうち、少なくとも２つの分割領域の回折格子の配列の位相が互いに異なる構成を有している。

この構成により、請求項１の効果に加え、回折パターンの位相が異なる領域を複数設けたので、対物レンズの位置ずれ、ディスクのチルト、その他の構成部品の位置ずれ等を調整し、記録・再生の性能を向上することが可能な光ヘッド装置を実現できる。

また、本発明の光ヘッド装置は、請求項１または２において、前記光学異方性媒質が、液晶を高分子化した高分子液晶を含む材料からなる構成を有している。

この構成により、請求項１または２の効果に加え、光学異方性媒質を、液晶を高分子化した高分子液晶を含む材料で構成するため、記録・再生用の光の波長を容易に切り替えることができ、簡易に製造することが可能な光ヘッド装置を実現できる。

また、本発明の光ヘッド装置は、請求項１から３のいずれか１項において、前記回折素子を透過する透過光の偏光方向を変える位相板を前記回折素子と一体にした構成を有している。

この構成により、請求項１から３のいずれか１項の効果に加え、位相板を回折素子と一体として構成するため、部品点数を削減することが可能な光ヘッド装置を実現できる。

また、本発明の光ヘッド装置は、請求項１から４のいずれか１項において、偏光方向によって回折効率の異なる偏光回折素子と、前記回折素子とを一体にした構成を有している。この構成により、請求項１から４のいずれか１項の効果に加え、偏光回折素子を回折素子と一体として構成するため、部品点数を削減することが可能な光ヘッド装置を実現できる。

また、本発明の光ヘッド装置は、請求項１から５のいずれか１項において、前記波長λ _１ は、ＤＶＤ用の６５０ｎｍ帯であり、前記波長λ _２ はＣＤ用の７８０ｎｍ帯である構成を有している。

本発明は、回折格子をこのような光学異方性媒質と光学等方性媒質によって形成し、入射光の偏光方向が異常光屈折率ｎ_ｅを有する方向成分の偏光成分と常光屈折率ｎ_ｏを有する方向成分の偏光成分との両方を含むため、異なる波長の複数の光源を用いる場合でも単一の回折素子を用いて、各波長の光線に対して適切な回折効率を確保することが可能な光ヘッド装置を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る光ヘッド装置の概念的な構成を示す図である。光ヘッド装置１００は、光源１０１、１０２からの出射光を光記録媒体である光ディスク３００上に集光させ、光ディスク３００に情報を記録したり、光ディスク３００に記録された情報を再生したりする装置であり、光源として例えば半導体レーザを使用する。

図１に示す構成では、１つのパッケージに光源１０１、１０２として２つの半導体レーザを設け、２つの異なる波長（λ_１＝６５０ｎｍ帯とλ_２＝７８０ｎｍ帯）の光を発振するようになっている。２つの半導体レーザが発した光は、回折素子２００を透過してトラッキング用の３ビームの光となり（図１には、簡単のため０次光のみ記載。）、順次、コリメータレンズ１０３、ビームスプリッタ１０４、対物レンズ１０５を透過し、光ディスク３００に集光される。光ディスク３００から反射された光は、対物レンズ１０５を透過し、ビームスプリッタ１０４で反射され、光検出系１０６に導かれる。

図２は、本発明の実施の形態に係る回折素子の断面構造を概念的に示す図である。図２において、回折素子２００は、入射される２つの波長λ_１、λ_２の光線を回折する回折格子を有し、回折格子は、回折格子の面に垂直な方向に厚さｄを有する略直方体の光学異方性媒質２０１が回折格子面にほぼ一定間隔で平行に分離して形成され、各光学異方性媒質２０１の間の領域が光学等方性媒質２０２で形成され、基板２０３、２０４によって挟持される構造を有する。

ここでは説明を簡単にするため、前述のように光学異方性媒質は直方体で分離されて配置された例で説明するが、±１次の回折効率の比を変えるためにブレーズ形状や階段形状の擬似ブレーズにしてもよい。また、光学異方性媒質を格子状に分離するのではなく、厚さ方向の一部のみに格子を作成してもよい。この場合回折にかかわる光学異方性媒質の厚さｄは、光学異方性媒質の総厚ではなく、実質的に格子を作成している部分の厚さである。光学異方性媒質２０１は、屈折率が異方性を有し、そのため複屈折を生じさせる媒質であり、図２に示す光の入射（進行）方向２３０に対して概ね垂直な面内に常光屈折率ｎ_ｏを有する方向（ｎ_ｏ方向）と異常光屈折率ｎ_ｅを有する方向（ｎ_ｅ方向）とが配置されるように形成されている。

ここで、ｎ_ｏ方向およびｎ_ｅ方向は、必ずしも光の入射（進行）方向（光軸）２３０と直交する必要はないが、光軸方向に進行する光の偏光方向によって屈折率が異なるようになっている必要がある。光学異方性媒質２０１は、低分子の液晶を重合した高分子液晶を用いて作成できるが、その他に、複屈折を有する有機膜、ＬｉＮｂＯ_３、水晶等の複屈折を有する単結晶なども用いることができる。図３にｎ_ｏ方向とｎ_ｅ方向と入射光の偏光方向（以下、「入射偏光方向」という。）との関係を図示する。図３に、ｎ_ｏ方向とｎ_ｅ方向とは直交するが、入射偏光方向とｎ_ｅ方向とのなす角度がθになっている様子を示す。

有機物質を光学異方性媒質２０１とする場合（以下、この媒質を「有機光学異方性媒質」という。）、例えば、基板上に成膜した有機光学異方性媒質をエッチング技術によってパターニングし格子状の凹凸を作成し、格子の凹部に光学等方性媒質２０２を充填することによって図２に示す回折素子２００を作成できる。

基板２０３、２０４は、例えば、ガラス、アクリル樹脂やポリカーボネート等のプラスティック材料、その他の透明な材質を用いて実現できる。

ここで、光源１０１、１０２からの光の波長をそれぞれλ_１とλ_２とし、異常光屈折率ｎ_ｅと常光屈折率ｎ_ｏとの差｜（ｎ_ｅ−ｎ_ｏ）｜をΔｎとし、光学等方性媒質２０２の屈折率をｎ_ｓとし、光学等方性媒質２０２の屈折率ｎ_ｓがほぼ常光屈折率ｎ_ｏに等しいとする。図４に、Δｎｄを以下に定義する波長（以下、「中間波長」という。）λ_ａで割って得られる値Δｎｄ／λ_ａを横軸に、０次透過率および１次回折効率をプロットしたグラフを示す。ここで、波長λ_ａは、波長λ_１とλ_２の間にあるが、特にλ_ａが、２×λ_１λ_２／（λ_１＋λ_２）のときを示した。

図４からわかるように、波長λ_１とλ_２に対する回折効率は、独立には設定することができない。そのため、どちらかの波長に対する回折効率を優先してΔｎｄを決定する必要があり、その際λ_２に対する回折効率は成り行きとなる。以下、波長λ_１とλ_２に対する回折効率を均一化する方法について詳しく説明する。

図４からは、Δｎｄが中間波長λ_ａに対して以下の式（１）の条件を満たす点で、２つの波長λ_１、λ_２に対する０次透過率および１次回折効率が同じくなっていることが分かる。

Δｎｄ＝ｍλ_ａ／２（ｍ＝１、２、３、・・・） （１）
しかし、図４から明らかなように、角θを０度とすると、２つの波長λ_１、λ_２での回折効率は等しくできるものの、この条件を満たす回折素子の回折効率は離散的であり、光ヘッド装置１００に応用する場合、回折効率が高すぎたり、低すぎたりして所望の特性を得られない場合も生ずる。

本発明の回折素子２００は、上記の角θを変化させることによって得られる連続的な回折効率を利用するものである。図５は、上記の角θを横軸に、０次透過率および１次回折効率をプロットしたグラフである。図５は、Δｎｄ／λ_ａ＝１／２のときのθ依存性を示す図である。図５に示すように、波長λ_１、λ_２に対する０次透過率および１次回折効率は波長によらず同一であり、これらの曲線は重なっている。本発明は、このように、角θを変えることによって２つの波長での０次透過率および１次回折効率をほぼ同一に保ちながら、０次透過率および１次回折効率の値を変えることができることを利用したものである。

以上は、説明を簡単にするため、波長λ_１とλ_２に対する回折効率を均一化する方法について説明したが、必ずしも、この２つの波長に対して回折効率を等しくする必要がない場合には、（１）式を満足しないΔｎｄを選んで、波長λ_１とλ_２に対する回折効率の比を調整できる。しかし、前述のように２つの波長の回折効率の比は選ぶことはできるが、回折効率の値は離散的になる。この場合にも前述のように、角θを調整することで波長λ_１とλ_２に対する回折効率の比を保ったまま、回折効率の値を調整できる。

ここで、２つの波長λ_１、λ_２として、具体的には、６５０ｎｍ帯と７８０ｎｍ帯が上げられる。回折素子２００は、ＤＶＤへの記録・再生を行うときは６５０ｎｍ帯の光を回折し、ＣＤへの記録・再生を行うときは７８０ｎｍ帯の光を回折し、３ビームを発生させるようになっている。ただし、将来の技術の進展に適合すべく、例えば、４０５ｎｍ帯の青紫レーザ光を回折するようになっていてもよい。

一般に、光ヘッド装置１００に用いる回折素子２００では、０次透過効率と１次回折効率の比（０次透過効率／１次回折効率。以下、効率比という。）が１０から２５程度の範囲の値をとるようになっている。多くの場合は１５から２０ぐらいが必要とされる。ここでＤＶＤとＣＤに用いる回折素子２００の回折効率が各光で大きく異なると、光検出系１０６のゲイン調整が難しいこと、サイドビームの光量が少なすぎてノイズが多くなり記録・再生特性が劣化することなどが起こる。また、サイドビーム強度が高すぎるとサイドビームでディスクに記録してしまうことも生じ、記録特性が劣化することにもなる。このため、ＤＶＤ用とＣＤ用の各光の波長に対して、回折効率はそれぞれ最適な値が求められる。特に各波長に対する回折効率が等しいことが好ましい。

回折素子２００を光ヘッド装置１００の３ビーム発生用の回折格子に応用する場合には、上記の効率比が１０から２５程度の範囲であることが好ましい。また、Δｎｄ／λ_ａ＝ｍ／２（ｍ＝１、２、３・・・）とすることで、角θを変えて効率比を調整できるのみならず、ｍを選択して所望の効率比を得ることができる。しかし、ｍを大きくするに伴い格子の深さ（光学異方性媒質２０１の厚さｄ）が深くなり、作成プロセスが困難になるのに加え、回折効率や透過率が低下し光の利用効率が低下する問題があるため、ｍは４以下が好ましい。また、図２に示すような格子のデューティ（回折格子の１周期に占める光学異方性媒質幅）を変えることでも効率比の調整は可能である。

以上の説明では、光学等方性媒質２０２の屈折率ｎ_ｓが光学異方性媒質２０１の常光屈折率ｎ_ｏに等しいとして説明したが、等方性媒質の屈折率ｎ_ｓは、異常光屈折率ｎ_ｅと等しくしてもよい。また、ｎ_ｏ＜ｎ_ｅであってもｎ_ｅ＜ｎ_ｏであっても、角θと上記の自然数ｍ等とを調整して所望の効率比を得ることができる点は変わりない。

また、回折素子２００を、偏光状態を変化させる位相板（例えば、１／４波長板や１／２波長板など。）と組み合わせて使用することで、回折素子２００を透過した光の偏光状態を変化させることができ、調整の自由度を広げることができて好ましい。また、本発明の回折素子を透過した光の偏光状態は、光学異方性媒質２０１の影響で入射した光の偏光状態と異なることがある。この偏光状態の変化が問題となる光ヘッド装置の場合には、この偏光状態の変化をキャンセルするような位相板を積層することが好ましい。また、出射した光を円偏光としたり、直線偏光の偏光方向を変換したりするような位相板を用いることもできる。

また、入射光の偏光方向が、素子構成のばらつきや、回折素子が温度特性を有することなどで大きく変化する場合には、偏光方向によって回折効率が大きく異なる偏光回折素子を用いて、本発明の回折素子２００に入射すべき光の偏光方向と偏光回折素子の０次透過率が高い偏光方向とを一致させ、入射光の偏光方向を調整することによって、回折効率のばらつきなどを抑えることができ好ましい。このとき用いる偏光回折素子としては、０次透過率の最も高い偏光方向と最も低い偏光方向の０次透過率の比（消光比）は５対１以上が好ましく、さらに消光比が１０対１以上とすることで、本発明の回折格子に入射する偏光方向がより安定し好ましい。また、この偏光回折素子は偏光方向を安定化させるために用いるものであって、同様の機能があれば偏光ビームスプリッタや、偏光板を用いてもよい。

なお、これらの位相板や偏光回折素子は、本発明の回折素子２００と回転方向を合わせて使用することで特性を安定させることができるために、位相板や偏光回折素子と回折素子２００とを別部品として使用するよりも一体化して使用する方が、取り扱いが容易になる等、好ましい。また、一体化することで部品点数も削減でき好ましい。

また、ＣＤとＤＶＤとではトラックピッチが異なるため、単純な直線状のストライプパターンの回折素子では、良好なトラッキング信号を得ることができない場合がある。この場合には、特開２００３−１６２８３１（例えば、図３参照。）に開示されているように回折格子のパターンを分割し、格子の配列の位相をずらせることで、ＣＤにもＤＶＤにも対応するように調整でき、十分なトラッキング信号を得ることができるようになり、好ましい。ここで、前回折格子のパターンは、回折格子に光学異方性媒質２０１および光学等方性媒質２０２とで形成されたパターンであり、回折格子パターンとも呼ばれる。

図１に、本発明の光ヘッド装置の概念的な構成図を示す。この実施例では、１つのパッケージに光源１０１、１０２である２つの半導体レーザを設け、光源１０１、１０２は、異なる波長（６５０ｎｍ帯と７８０ｎｍ帯）で発振するようになっている。光源１０１、１０２から出た光は、回折素子２００を透過し、トラッキング用の３ビームとなり（図には簡単のため０次光のみ記載）、コリメータレンズ１０３、対物レンズ１０５を透過し、光ディスク３００に集光される。光ディスク３００から反射された光は、対物レンズ１０５を透過し、ビームスプリッタ１０４で反射されて光検出系１０６に導かれる。

図２に、本発明の回折格子の構造の一例を概念的に示す。本発明の回折素子２００では、基板２０３上に配向させた低分子の液晶を重合して高分子液晶としたものを光学異方性媒質２０１として用いる。この高分子液晶からなる光学異方性媒質２０１の厚さｄは、約３．５５μｍ、異常光屈折率ｎ_ｅは１．６２、常光屈折率ｎ_ｏは１．５２である。

フォトリソエッチング法を用いてこの高分子液晶をエッチングし、凹凸を有する回折格子パターンを作成する。このように生成した回折格子パターンの凹部に、屈折率ｎ_ｓが１．５２（ｎ_ｏと同じ）の樹脂を充填し、光学等方性媒質２０２を形成する。ここで、第１の波長λ_１を６５０ｎｍとし、第２の波長λ_２を７８０ｎｍとしたとき、中間波長λ_ａ（＝２×λ_１×λ_２／（λ_１＋λ_２））は、ほぼ７０９ｎｍとなる。その結果、変数Δｎｄ／λ_ａ＝（１．６２−１．５２）×３．５５／０．７０９＝約０．５となる。

この回折素子２００に、ｎ_ｅ方向と入射偏光方向とがなす角θを７０度とし、上記２つの波長で回折効率を測定した。その結果、波長６５０ｎｍ、７８０ｎｍとも、１次回折効率は約４．５％で、０次透過率は約８８％であった。これらのデータに基づいて得られる上記の効率比（０次透過率／１次回折効率）は、１９．６であった。

なお、回折素子２００の回折格子は、回折格子が形成された領域が複数の分割領域に分割され、分割領域毎に回折格子の配列の位相が異なり、いわゆる位相シフト回折格子となっている。言い換えれば、回折格子パターンの一部の位相が、回折格子上の他の領域の回折パターンの位相と異なるようになっている。このようにして製造された光ヘッド装置１００を用いることによって、ＣＤおよびＤＶＤとも良好な再生特性が得られる。また、このときＣＤもＤＶＤもほぼ同じトラッキング信号レベルを得ることができる。

以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る光ヘッド装置は、光学異方性媒質の厚さおよび屈折率を調整して中間波長と一定の関係を保持させ、入射偏光方向とｎ_ｅ方向とのなす角度等を調整するようにしたため、異なる波長の複数の光源を用いる場合でも単一の回折素子を用いて、各波長の光線に対して適切な回折効率を確保できる。

また、光学異方性媒質を、液晶を高分子化した高分子液晶を含む材料で構成するため、記録・再生用の光の波長を容易に切り替えることができ、簡易に製造できる。

また、回折パターンの位相が異なる領域を複数設けたので、トラックピッチの異なるＤＶＤとＣＤにも対応できる。

また、回折格子をこのような光学異方性媒質と光学等方性媒質によって形成し、入射光の偏光方向が異常光屈折率ｎ_ｅを有する方向成分の偏光成分を含むため、異なる波長の複数の光源を用いる場合でも単一の回折素子を用いて、各波長の光線に対して適切な回折効率を確保できる。

また、位相板を回折素子と一体に、または、偏光回折素子を回折素子と一体に構成するため、部品点数を削減できる。

本発明に係る回折素子および光ヘッド装置は、回折格子をこのような光学異方性媒質と光学等方性媒質によって形成し、入射光の偏光方向が異常光屈折率ｎ_ｅを有する方向成分の偏光成分を含むため、異なる波長の複数の光源を用いる場合でも単一の回折素子を用いて、各波長の光線に対して適切な回折効率を確保できるという効果を有し、複数種類の光記録媒体への記録・再生を行うための光ヘッド装置等として有用である。

本発明の実施の形態に係る光ヘッド装置の概念的な構成を示す図。 本発明の実施の形態に係る回折素子の概念的な構成を示す図。 本発明の回折素子の入射偏光方向と光学異方性媒質の光学軸との関係の一例を示す模式図。 回折素子の回折効率とΔｎｄ／λ_ａとの関係の一例を示すグラフ。 本発明の回折素子の回折効率と入射偏光方向との関係の一例を示すグラフ。

符号の説明

１００ 光ヘッド装置
１０１、１０２ 光源
１０３ コリメータレンズ
１０４ ビームスプリッタ
１０５ 対物レンズ
１０６ 光検出系
２００ 回折素子
２０１ 光学異方性媒質
２０２ 光学等方性媒質
２０３、２０４ 基板
２３０ 光の入射方向
３００ 光ディスク

Claims (6)

1. 少なくとも２つの異なる波長λ_１ の光、波長λ_２ （λ _１ ≠λ _２ ）の光を出射する光源と、
   前記光源からの出射光を光記録媒体上に集光させるための対物レンズと、
   前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、少なくとも前記波長λ_１、前記波長λ_２の光を回折する回折素子を備えた光ヘッド装置において、
   前記回折素子は、常光屈折率ｎ_ｏと異常光屈折率ｎ_ｅ （ｎ _ｏ ≠ｎ _ｅ ）の複屈折を有するとともに、回折にかかわる厚さｄを有する光学異方性媒質と、前記常光屈折率ｎ _ｏ または前記異常光屈折率ｎ _ｅ のいずれかと等しい屈折率ｎ _ｓ を有する光学等方性媒質とが周期的に交互に配列され、入射する光の偏光方向により回折効率が異なり、
   ｍを自然数、前記常光屈折率ｎ _ｏ と前記異常光屈折率ｎ _ｅ との差をΔｎ、前記波長λ _１ と前記波長λ _２ との間にある波長を波長λ _ａ とするとき、以下の式で表わされる条件が満たされ、
   前記波長λ_１ の光、前記波長λ_２の光の偏光方向は、前記異常光屈折率ｎ_ｅを有する方向と前記常光屈折率ｎ_ｏを有する方向との間にあり、
   前記波長λ _１ の光および前記波長λ _２ の光において１次回折効率に対する０次回折効率の比が１０から２５の範囲の値となるように、入射する前記波長λ _１ の光および前記波長λ _２ の光の偏光方向と前記異常光屈折率ｎ _ｅ を有する方向との角度が調整されることを特徴とする光ヘッド装置。
   （式） Δｎｄ＝ｍλ _ａ ／２
2. 前記回折素子は、前記光学異方性媒質および前記光学等方性媒質で形成された回折格子のパターンである回折格子パターンを備え、前記回折格子パターンの複数の分割領域のうち、少なくとも２つの分割領域の回折格子の配列の位相が互いに異なる請求項１に記載の光ヘッド装置。
3. 前記光学異方性媒質は、液晶を高分子化した高分子液晶を含む材料からなる請求項１または請求項２に記載の光ヘッド装置。
4. 前記回折素子を透過する透過光の偏光方向を変える位相板を前記回折素子と一体に構成した請求項１から３のいずれか１項に記載の光ヘッド装置。
5. 偏光方向によって回折効率の異なる偏光回折素子と、前記回折素子とを一体に構成した請求項１から４のいずれか１項に記載の光ヘッド装置。
6. 前記波長λ _１ は、ＤＶＤ用の６５０ｎｍ帯であり、前記波長λ _２ はＣＤ用の７８０ｎｍ帯である請求項１から５のいずれか１項に記載の光ヘッド装置。

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