JP4349335B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents
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本発明の目的は、光源として2つ以上の異なる波長のレーザ光を用いた光ヘッド装置における上述の各問題を解決することである。
(θ1、θ2)=(15+a、75−a)・・(5a)
(θ1、θ2)=(75−a、15+a)・・(5b)
さらに、前記広帯域位相差板が前記2つのレーザ光の光学的性質を変化させる少なくとも1つの光学素子と一体化されている上記の光ヘッド装置を提供する。
このように構成することにより、広帯域位相差板は透過するいずれの波長の直線偏光のレーザ光に対してもほぼ1/4波長板として機能し、直線偏光をほぼ円偏光とできる。
本発明における広帯域位相差板を構成する2枚の位相差板の代表的な位相差の組み合わせ、および代表的な進相軸の配置については例えば次のとおりとする。
また、重ねられた位相差板にレーザ光が入射する順の第1、第2位相差板が生ずるリタデーション値を各々R1およびR2とする。さらに、2つのレーザ光の異なる波長のうち、短い方の波長をλL、長い方の波長をλHとし、λL≦λ≦λHなる波長λを、使用する2つのレーザ光の波長λL、λHの中間波長として定義する。
ここで、数値589はリタデーション値の測定基準波長として用いた、ナトリウムのD線の波長である。
θ2=2×θ1+π/4・・・(3a)
θ1=2×θ2+π/4・・・(3b)
なお、透過光の楕円偏光度は楕円率角として、透過楕円偏光の長軸強度Iaと短軸強度Ibとを用いてcos-1{(Ia−Ib)/(Ia+Ib)}と定義される。
(θ1、θ2)=(15、75)・・・(4a)
(θ1、θ2)=(75、15)・・・(4b)
このことから、θ1とθ2とが式(4a)または式(4b)で与えられる角度のとき、またはこの角度の近傍で±5度の範囲内の角度のときが特に望ましい。例えば、(4a)に対しては、上記のとおり(θ1、θ2)=(10〜20、70〜80)となる。
(θ1、θ2)=(15+a、75−a)・・(5a)
(θ1、θ2)=(75−a、15+a)・・(5b)
ここでaは、2波長の間隔により決まる正の係数である。
図5に、a=0(破線)とa=3.2(実線)について、広帯域位相差板の透過光の楕円率角の波長依存性を示す。設定中心値である(θ1、θ2)=(75、15)から、適切な回転角度3.2度を設定することで、2つの使用波長425nmと790nmに対する楕円率角が大きく改善され、この2つの使用波長に対しては楕円率角が90度となり完全な円偏光となる。設定中心値が(θ1、θ2)=(15、75)の場合にも適切な回転角度を設定すれば同様に完全な円偏光とできる。
本発明における広帯域位相差板は、偏光による特性の違いを利用した光学素子を有する光ヘッド装置に用いると特に効果が大きく、さらに小型化・軽量化が要求される光情報の記録再生に用いる光ヘッド装置用の部品に適している。
本例を図1(a)、図1(b)に基づいて説明する。厚さ0.5mmのガラス基板101にUV硬化型の接着剤102を滴下し、ポリカーボネートを延伸して得られたリタデーション値が260nm、厚さ30μmの複屈折フィルム103を接着剤102上に重ねて、積層体を形成した。
本例を図7(a)、図7(b)に基づいて説明する。図7(a)に示すように、レーザ光の入射側面(図中、下側の面)に低反射コート膜201が施された直径12.5cm、厚さ0.5mmのガラス基板202を用意し、ガラス基板202の光ディスク側の面(図中、上側の面)にポリイミドの膜を形成し、ラビングによる水平配向処理を施してポリイミド配向膜203とした。
さらに、透過光の波面収差は、偏光型回折素子の光の入出射面の中心部(直径2.5mmの円内)において、25mλrms(2乗平均)以下であり良好であった。
101、105、202:ガラス基板
203:ポリイミド配向膜
204:高分子液晶
205:SiO2マスク
206:カバーガラス
103、106、207、209:複屈折フィルム
104、107:位相差板
102、208:接着層
108、109、210、211:進相軸方向
212:広帯域位相差板付きカバーガラス
113:広帯域位相差板(素子)の進相軸方向
213:カバーガラスの進相軸方向
102、214:接着剤
114、215:直線偏光方向
216:広帯域位相差板付き偏光型回折素子
301、302、405、406:半導体レーザ
303、304、401:偏光ホログラム
305、306、402:1/4波長板
307、308、407、408:コリメートレンズ
309、409:プリズム
310、403:アクチュエータ
311、404:対物レンズ
312、410:ディスク
313、314、411、412:フォトダイオード
Claims (3)
- 直線偏光のレーザ光を出射する光源と、
レーザ光を集光して光記録媒体へ導く対物レンズと、
光記録媒体からの反射光を受光する光検出器と、を備える光ヘッド装置であって、
前記レーザ光は波長が異なる、光ヘッド装置において用いられる2つのレーザ光であり、
前記2つのレーザ光の波長のうち短い方の波長をλL、長い方の波長をλHとし、波長λL、λHの中間波長λを設計波長とし、また、前記光源と前記対物レンズとの間に前記2つのレーザ光の位相状態を制御する広帯域位相差板が設置されており、
前記広帯域位相差板は、有機材料からなる位相差板がそれぞれの光軸を交差するように重ねられて構成され、
前記2つのレーザ光が第1に入射する前記広帯域位相差板を構成する1つの位相差板のリタデーション値をR1、第2に入射する前記広帯域位相差板を構成するもう1つの位相差板のリタデーション値をR2とすると、R1=λ/2およびR2=λ/4の関係がほぼ成立するとともに、前記2つのリタデーション値の比R1/R2が1.8〜2.2であり、
前記広帯域位相差板に入射する前記2つのレーザ光の偏光方向と前記広帯域位相差板を構成する1つの位相差板の進相軸方向とが角度θ1をなし、前記偏光方向と前記広帯域位相差板を構成するもう1つの位相差板の進相軸方向とが角度θ2をなし、かつ、(θ1、θ2)=(75度、15度)または(15度、75度)の設定角度から、双方の位相差板の進相軸各々を回転して設定することにより、前記2つのレーザ光の光ヘッド装置における使用波長下での楕円率角を、前記設定角度における前記使用波長下での楕円率角よりも改善したことを特徴とする光ヘッド装置。 - 直線偏光のレーザ光を出射する光源と、
レーザ光を集光して光記録媒体へ導く対物レンズと、
光記録媒体からの反射光を受光する光検出器と、を備える光ヘッド装置であって、
前記レーザ光は波長が異なる、光ヘッド装置において用いられる2つのレーザ光であり、
前記2つのレーザ光の波長のうち短い方の波長をλL、長い方の波長をλHとし、波長λL、λHの中間波長λを設計波長とし、また、光源と対物レンズとの間に前記2つのレーザ光の位相状態を制御する広帯域位相差板が設置されており、
前記広帯域位相差板は、有機材料からなる位相差板がそれぞれの光軸を交差するように重ねられて構成され、
前記2つのレーザ光が第1に入射する前記広帯域位相差板を構成する1つの位相差板のリタデーション値をR1、第2に入射する広帯域位相差板を構成するもう1つの位相差板のリタデーション値をR2、とすると、R1=λ/2およびR2=λ/4の関係がほぼ成立するとともに、前記2つのリタデーション値の比R1/R2が1.8〜2.2であり、
前記広帯域位相差板に入射する前記2つのレーザ光の直線偏光の偏光方向と双方の位相差板のそれぞれの進相軸とのなす角度を、入射する位相差板の順にそれぞれθ1およびθ2とするとき、θ1とθ2が、0度<a≦5度において、以下の(5a)または(5b)の関係を満たすことを特徴とする光ヘッド装置。
(θ1、θ2)=(15+a、75−a)・・(5a)
(θ1、θ2)=(75−a、15+a)・・(5b) - 前記広帯域位相差板が前記2つのレーザ光の光学的性質を変化させる少なくとも1つの光学素子と一体化されている請求項1または2に記載の光ヘッド装置。
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