JP4985081B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents
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Description
2≦(S 13 −S 14 ) 2 +(S 23 −S 24 ) 2 +(S 33 −S 34 ) 2 ≦4 (1)
2≦(S13−S14)2+(S23−S24)2+(S33−S34)2≦4 (1)
複数層の情報記録面を有する光ディスクを記録再生するときに、前記偏光変換素子が、前記非点収差レンズを介し、複数層の情報記録面のうち記録再生を行う自層からの戻り光と自層に隣接する情報記録面である他層からの戻り光とを、異なる偏光状態に変換して透過させ、前記偏光選択素子が、前記自層からの戻り光を直進透過させるものであり、前記偏光変換素子の複屈折層が、帯状の第1の領域と、他の部分からなる第2の領域とを備えていて、前記偏光変換素子に入射した前記戻り光のうち、前記第1の領域に入射した前記戻り光は第1の円偏光に、前記第2の領域に入射した前記戻り光は前記第1の円偏光とは回転方向が逆回りの第2の円偏光に、それぞれ変換されて透過され、前記偏光選択素子が、前記第1の円偏光を反射し、前記第2の円偏光を透過させる、ことを特徴とする光ヘッド装置を提供する。
図1は、本実施の形態に係る光ヘッド装置100の概念的な構成を示す図である。図1の光ヘッド装置100は、所定の波長の光源光を出射する光源1と、光源1から出射された光源光を略平行光に変換するコリメータレンズ4aと、コリメータレンズ4aから出射された光を透過させると共に、光ディスク7の情報記録面7aにより反射された戻り光を偏向分離して光検出器8に導くビームスプリッタ3と、上記光源1から出射された光源光を集光して光ディスク7の情報記録面7aに照射する対物レンズ6と、光源光が光ディスク7の情報記録面7aにより反射されて生じた戻り光を光検出器8に集光するコリメータレンズ4bと、前記戻り光を素子面内への入射位置により異なる偏光状態に変換して透過させる偏光変換素子9と、非点収差レンズ11と、入射光の偏光状態により直進透過光の透過率が異なる偏光選択素子10と、上記戻り光を検出する光検出器8とを備える。
Ey=Ay・exp{i(ωt−kz+δy)}
S1=<Ax 2>−<Ay 2>
S2=2<Ax・Ay・cosδ>
S3=2<Ax・Ay・sinδ>
S1={<Ax 2>−<Ay 2>}/{<Ax 2>+<Ay 2>}
S2=2<Ax・Ay・cosδ>/{<Ax 2>+<Ay 2>}
S3=2<Ax・Ay・sinδ>/{<Ax 2>+<Ay 2>}
V=(S1 2+S2 2+S3 2)1/2/S0 (2)
γ=(S1a−S1b)2+(S2a−S2b)2+(S3a−S3b)2 (3)
で表すことができる。
本実施の形態に係る光ヘッド装置200の概念的な構成を図8に示す。本実施形態の光ヘッド装置200は、光源201、コリメータレンズ204a、ビームスプリッタ203、対物レンズ206、コリメータレンズ204b、偏光変換素子209、非点収差レンズ211、偏光選択素子210および光検出器208を備えていて、光源201とコリメータレンズ204aとの間の光路上に、光源光をメインビームと2つのサブビームとからなる3つのビームに分ける3ビーム回折素子202をさらに備えている以外は、実施形態1にかかる光ヘッド装置100と同様の構成を有する。
本実施の形態に係る光ヘッド装置200の概念的な構成を図12に示す。本実施形態の光ヘッド装置300は、光源301、コリメータレンズ304a、ビームスプリッタ303、対物レンズ306、コリメータレンズ304b、偏光変換素子309、非点収差レンズ311、偏光選択素子310および光検出器208を備えていて、光源301とコリメータレンズ304aとの間の光路上に、光源光をメインビームと2つのサブビームとからなる3つのビームに分ける3ビーム回折素子302をさらに備えている以外は、実施形態1にかかる光ヘッド装置100と同様の構成を有する。
202、302:3ビーム回折素子
3、203、303:ビームスプリッタ
4a、4b、204a、204b、304a、304b:コリメータレンズ
6、206、306:対物レンズ
7、207、307:光ディスク
7a、207a、307a:情報記録面
8、208、308:光検出器
9、209、309:偏光変換素子
10、210、310:偏光選択素子
11、211、311:非点収差レンズ
100、200、300:光ヘッド装置
20:入射光の偏光方向
21〜24、31〜34、41〜44:分割された領域
25〜28:光学軸の方向
45、46:透光性基板
50、60:偏光選択素子
51〜54、61〜64:分割された領域
55、56、65、66:透光性基板
57:1/2波長板
58:充填材
71:自層からの戻り光の集光スポット
72:他層からの戻り光の集光スポット
73a〜d:受光エリア
221、222、223:第1、第2、第3の領域
224、225、226:光学軸の方向
220:入射光の偏光方向
250:ホログラム素子
251:回折部
281、282、283:受光エリア
286:メインビームの集光スポット
285、287:サブビームの集光スポット
288:他層からの戻り光の集光スポット
321、322:第1、第2の領域
325:自層からの戻り光の光束
326:他層からの戻り光の光束
320:入射光の偏光方向
Claims (10)
- 所定波長の光を出射する光源と、前記光源から出射された光源光を集光させて光ディスクの情報記録面に照射する対物レンズと、前記情報記録面によって反射された戻り光を前記光源光とは異なる光路に分離するビームスプリッタと、ビームスプリッタにより光路を分離された前記戻り光を検出する光検出器と、を備える、情報記録面を複数有する複層光ディスクを記録再生可能な光ヘッド装置であって、
前記光ヘッド装置は、前記ビームスプリッタから光検出器へ至る光路中にさらに、素子面内への入射位置により前記戻り光が異なる偏光状態とされて透過される偏光変換素子と、非点収差レンズと、入射光の偏光状態により直進透過光の透過率が異なる偏光選択素子と、をこの順番で備え、
複数層の情報記録面を有する光ディスクを記録再生するときに、前記偏光変換素子が、前記非点収差レンズを介し、複数層の情報記録面のうち記録再生を行う自層からの戻り光と自層に隣接する情報記録面である他層からの戻り光とを、異なる偏光状態に変換して透過させ、前記偏光選択素子が、前記自層からの戻り光を直進透過させるものであり、
前記偏光選択素子が、入射光の偏光状態により透過率が異なる偏光選択層を有し、
前記偏光選択素子の偏光選択層が、複数の領域を有していて、前記領域のもっとも透過率が高い偏光状態を基準化ストークスパラメータを用いて(S 0k =1,S 1k ,S 2k ,S 3k )と表したときに、
前記複数の領域のうち隣り合う領域の基準化ストークスパラメータ(1,S 13 ,S 23 ,S 33 )および(1,S 14 ,S 24 ,S 34 )の間に式(1)の関係が成り立つ、ことを特徴とする光ヘッド装置。
2≦(S 13 −S 14 ) 2 +(S 23 −S 24 ) 2 +(S 33 −S 34 ) 2 ≦4 (1) - 前記偏光変換素子の偏光変換層が、光軸を中心とした放射状の境界により中心角90度の4つの領域に分割されていて、前記偏光変換素子に戻り光を入射させたときに、前記偏光変換層のうち隣り合う領域が、前記入射光を互いに逆回りの円偏光に変換して透過させる、請求項1に記載の光ヘッド装置。
- 前記偏光選択素子の偏光選択層が、光軸を中心とした放射状の境界により中心角90度の4つの領域に分割されるとともに、前記偏光選択素子が光軸および境界の方向を、前記偏光変換素子の偏光変換層の光軸および境界の方向と一致させて配置されるとともに、前記偏光選択層のうち隣り合う領域が、互いに逆回りの円偏光を透過させるとともに、透過させる円偏光と逆回りの円偏光を透過させない、請求項2に記載の光ヘッド装置。
- 所定波長の光を出射する光源と、前記光源から出射された光源光を集光させて光ディスクの情報記録面に照射する対物レンズと、前記情報記録面によって反射された戻り光を前記光源光とは異なる光路に分離するビームスプリッタと、ビームスプリッタにより光路を分離された前記戻り光を検出する光検出器と、を備える、情報記録面を複数有する複層光ディスクを記録再生可能な光ヘッド装置であって、
前記光ヘッド装置は、前記ビームスプリッタから光検出器へ至る光路中にさらに、素子面内への入射位置により前記戻り光が異なる偏光状態とされて透過される偏光変換素子と、非点収差レンズと、入射光の偏光状態により直進透過光の透過率が異なる偏光選択素子と、をこの順番で備え、
複数層の情報記録面を有する光ディスクを記録再生するときに、前記偏光変換素子が、前記非点収差レンズを介し、複数層の情報記録面のうち記録再生を行う自層からの戻り光と自層に隣接する情報記録面である他層からの戻り光とを、異なる偏光状態に変換して透過させ、前記偏光選択素子が、前記自層からの戻り光を直進透過させるものであり、
前記偏光変換素子の複屈折層が、光軸を中心とする対称な位置に配置された第1の領域および第2の領域と、前記複屈折層の第1および第2の領域外の第3の領域とを備えていて、
前記第1の領域および前記第2の領域は、入射した前記戻り光を第1の円偏光に変換して透過させ、前記第3の領域は、入射した前記戻り光を前記第1の円偏光とは回転方向が逆回りの第2の円偏光に変換して透過させ、
前記偏光選択素子が、前記第1の円偏光を反射し、前記第2の円偏光を透過する、ことを特徴とする光ヘッド装置。 - 所定波長の光を出射する光源と、前記光源から出射された光源光を集光させて光ディスクの情報記録面に照射する対物レンズと、前記情報記録面によって反射された戻り光を前記光源光とは異なる光路に分離するビームスプリッタと、ビームスプリッタにより光路を分離された前記戻り光を検出する光検出器と、を備える、情報記録面を複数有する複層光ディスクを記録再生可能な光ヘッド装置であって、
前記光ヘッド装置は、前記ビームスプリッタから光検出器へ至る光路中にさらに、素子面内への入射位置により前記戻り光が異なる偏光状態とされて透過される偏光変換素子と、非点収差レンズと、入射光の偏光状態により直進透過光の透過率が異なる偏光選択素子と、をこの順番で備え、
複数層の情報記録面を有する光ディスクを記録再生するときに、前記偏光変換素子が、前記非点収差レンズを介し、複数層の情報記録面のうち記録再生を行う自層からの戻り光と自層に隣接する情報記録面である他層からの戻り光とを、異なる偏光状態に変換して透過させ、前記偏光選択素子が、前記自層からの戻り光を直進透過させるものであり、
前記偏光変換素子の複屈折層が、帯状の第1の領域と、他の部分からなる第2の領域とを備えていて、
前記偏光変換素子に入射した前記戻り光のうち、前記第1の領域に入射した前記戻り光は第1の円偏光に、前記第2の領域に入射した前記戻り光は前記第1の円偏光とは回転方向が逆回りの第2の円偏光に、それぞれ変換されて透過され、
前記偏光選択素子が、前記第1の円偏光を反射し、前記第2の円偏光を透過させる、ことを特徴とする光ヘッド装置。 - 前記偏光選択素子が、入射光の偏光状態により透過率が異なる偏光選択層を有する、請求項4または5に記載の光ヘッド装置。
- 前記偏光変換素子が、複屈折材料からなる偏光変換層を有し、偏光変換層の位相差および光学軸の少なくとも一方が、前記素子面内の位置により異なる請求項1から6のいずれかに記載の光ヘッド装置。
- 前記偏光選択素子と前記偏光変換素子の少なくとも一方の素子面において、入射した自層からの戻り光の光束の面積に対して、入射した他層からの戻り光の光束の面積が2倍以上である請求項1から7のいずれかに記載の光ヘッド装置。
- 前記偏光選択素子が、コレステリック液晶または高分子コレステリック液晶からなり入射光の偏光状態により異なる反射率を有する液晶層を備える、請求項1から8のいずれかに記載の光ヘッド装置。
- 前記偏光選択素子と、前記光検出器の受光面との距離が1mm以下である請求項1から9のいずれかに記載の光ヘッド装置。
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