JPH11250483A

JPH11250483A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH11250483A
Application number: JP10050226A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hayashi; 賢一林; Kazuo Kobayashi; 一雄小林
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】プロトンイオン交換を行わずに偏光性ホログ
ラム素子を形成することにより小型で安価な偏光性ホロ
グラム素子を備えた光ピックアップ装置を提案するこ
と。【解決手段】光ピックアップ装置５０は、レーザダイ
オード５１から光記録媒体５４に到る光路上に、レーザ
光の出射側から、偏光性ホログラム素子１、１／４波長
板５２、および対物レンズ５３がこの順序に配列されて
いる。偏光性ホログラム素子１の透明基板２の表面には
蒸着膜３が交互に形成されている。蒸着膜３は、Ｔａ₂
Ｏ₅、ＷＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の無機材料を斜
め方向から蒸着した膜であり、複屈折性を有する。偏光
性ホログラム素子１はプロトンイオン交換を行わないの
で小型で安価である。したがって、小型で安価な偏光性
ホログラム素子を備えた光ピックアップ装置５０を提供
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、偏光性ホログラム
素子を備えた光ピックアップ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル
ビデオディスク（ＤＶＤ）等の光記録媒体の再生等を行
う光ピックアップ装置としては、３ビーム法によりトラ
ッキング制御信号等を検出する光学系を備えたものが知
られている。この３ビーム法では、一般に、レーザ光源
からのレーザ光を偏光性ホログラム素子を用いて３ビー
ムとなるように回折している。光ピックアップ装置で
は、小型、コンパクト化の要望から、その光学系を構成
する偏光性ホログラム素子も小型でコンパクトに構成で
きることが望ましい。

【０００３】このような偏光性ホログラム素子は、例え
ば、特開昭６３−３１４５０２号公報に開示されてい
る。この公開公報に開示の偏光性ホログラム素子は、常
光をそのまま透過させ、異常光を回折するためのもので
ある。

【０００４】この偏光性ホログラム素子は、ニオブ酸リ
チウム（ＬｉＮｂＯ₃）等の複屈折性結晶板の表面にプ
ロトンイオン交換領域を形成するとともに、形成したプ
ロトンイオン交換領域の上に誘電体膜を形成した構成と
なっている。そして、常光がプロトンイオン領域を通過
する際に受ける位相変化と、プロトンイオン交換を施さ
れていない領域を通過する際に受ける位相変化が同一と
なるように、プロトンイオン領域の深さ、および誘電体
膜の厚さが設定されている。

【０００５】また、特開平７−１３００２２号公報に
も、常光をそのまま通過させて異常光のみを回折させる
ための同様な構成の偏光性ホログラム素子が開示されて
いる。この公開公報には、さらに、常光を回折するが異
常光をそのまま通過させる構成の偏光性ホログラム素子
も開示されている。この後者の偏光性ホログラム素子
は、ニオブ酸リチウムの結晶の表面に一定の深さのプロ
トンイオン交換領域を形成し、しかる後に、プロトンイ
オン交換領域が形成された結晶板の表面を一定の深さと
なるようにエッチングすることによって、異常光が回折
作用を受けないようにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、両公開
公報に開示の偏光性ホログラム素子では、結晶板として
光学的異方性基板であるニオブ酸リチウムが用いられて
いる。光学的異方性基板は結晶板自体が非常に高価であ
る。したがって、偏光性ホログラム素子も高価なものと
なってしまうので、当該偏光性ホログラム素子を備えた
光ピックアップ装置の価格も当然に上昇してしまう。

【０００７】さらに、ニオブ酸リチウムは、熱衝撃に非
常に弱いという特性を持っている。偏光性ホログラム素
子の作製プロセスには、プロトンイオン交換時に沸騰し
た安息香酸にニオブ酸リチウムを浸すプロセス、レジス
トを乾燥させるために熱処理を行うプロセス等といった
ニオブ酸リチウムに温度変化が生じるプロセスが含まれ
る。このようなプロセス中に、ニオブ酸リチウムはひび
が入ったり、極端な場合には割れが発生する恐れがあ
る。このため、ニオブ酸リチウムの結晶板を使った偏光
性ホログラム素子は、歩留りが悪く、量産に適さない。

【０００８】そこで、結晶板の強度を上げるため、ニオ
ブ酸リチウムの結晶板を厚くすることも考えられる。し
かし、結晶板を厚くすると、その分、偏光性ホログラム
素子が大型化し、重量も増してしまう。したがって、偏
光性ホログラム素子を備えた光ピックアップ装置もサイ
ズが大きくなり、重量も増してしまう。

【０００９】さらに、上記の偏光性ホログラム素子で
は、プロトンイオンの拡散時において、プロトンイオン
がニオブ酸リチウムの結晶板の表面から横方向に拡散す
ることに起因するデューティーのずれが顕著になる。す
なわち、目標とする幅のプロトンイオン交換領域を精度
良く作り込むことが困難となる。このようなずれが発生
すると偏光性ホログラム素子に目標とする回折特性を付
与できず、たとえば、偶数項の回折光が発生する等して
光利用効率の低下等を招いてしまう。このため、偏光性
ホログラム素子を備えた光ピックアップ装置の性能が劣
化してしまう恐れがある。また、プロトンイオンの拡散
では、数μｍ以下という細かいピッチで行うことができ
ず、ピッチの細かい格子が作りにくい。すなわち、プロ
トンイオンの拡散に起因して偏光性ホログラム素子の構
造が制約されてしまう。

【００１０】本発明の課題は、プロトンイオン交換を行
わずに偏光性ホログラム素子を形成することにより小型
で軽量な偏光性ホログラム素子を備えた光ピックアップ
装置を提案することにある。さらに、偏光性ホログラム
素子を歩留り良く、安価で、しかも精度良く作製するこ
とにより、安価で高性能な偏光性ホログラム素子を備え
た光ピックアップ装置を提案することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、光源と、当該光源から出射されて光記
録媒体から反射されてくる光を検出する光検出器とを少
なくとも有し、前記光源と前記光検出器に到る光路上に
偏光性ホログラム素子が配置された光ピックアップ装置
において、前記偏光性ホログラム素子は、使用波長に対
して透明な透明基板と、当該透明基板の光入射面または
光出射面のうち少なくとも一方の面に格子状に形成され
た複屈折膜を備え、当該複屈折膜は、無機材料を当該複
屈折膜が形成される前記光入射面または前記光出射面の
法線方向に対して所定の角度で斜め蒸着することによっ
て形成されていることを特徴としている。

【００１２】このように構成すると、透明基板の光入射
面および光出射面のうち少なくとも一方の面に複屈折膜
からなる格子が形成される。したがって、高価なニオブ
酸リチウムの結晶板を用いずに偏光性ホログラム素子と
しての機構を有する。このため、通常の透明基板用いて
安価な偏光性ホログラム素子を構成できるので、低価格
な偏光性ホログラム素子を備えた光ピックアップ装置を
実現できる。

【００１３】透明基板は、一般に、ガラス基板などが用
いられ、ニオブ酸リチウムの結晶板に比べて熱衝撃に強
いので、偏光性ホログラム素子の作製プロセス中の温度
変化によりひびが入ったり、割れが生じにくい。したが
って、透明基板を用いた偏光性ホログラム素子は、歩留
りがよく、量産に適した構成である。また、熱衝撃に強
いため、透明基板の厚みを薄くすることができる。この
ため、いっそう小さく、コンパクトで軽い偏光性ホログ
ラム素子を備えた光ピックアップ装置を提供できる。

【００１４】本発明の光ピックアップ装置の使用されて
いる偏光性ホログラム素子は、ニオブ酸リチウムの結晶
板を用いた偏光性ホログラム素子のようにプロトンイオ
ン交換の拡散工程を必要としないので、細かなピッチで
精度良く格子が形成された偏光性ホログラム素子を作製
できる。たとえば、ニオブ酸リチウムを用いたものより
１桁細かいピッチの格子とすることができる。このた
め、偏光性ホログラム素子が優れた回折特性を発揮する
ことにより、光利用効率が良い高性能な偏光性ホログラ
ム素子を備えた光ピックアップ装置を提供できる。

【００１５】本発明においては、斜め蒸着方向を７０度
とすれば、常光入射の場合と異常光入射の場合の屈折率
差である複屈折度を最大とすることができる。

【００１６】本発明において、前記光入射面および前記
光出射面のうち少なくとも一方の面が反射防止膜で覆わ
れていれば、光利用効率を一層向上できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。

【００１８】［実施の形態１］図１に本発明を適用した
偏光性ホログラム素子を備えた光ピックアップ装置の概
略構成を示すように、本例の光ピックアップ装置５０で
は、レーザダイオード５１から光記録媒体５４に到る光
路上に、レーザ光の出射側から、偏光性ホログラム素子
１、１／４波長板５２、および対物レンズ５３がこの順
序に配列されている。レーザダイオート５１は、例え
ば、光検出器５５と同一基板上に一体形成されている。

【００１９】図２（ａ）は、偏光性ホログラム素子を示
す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面
図、（ｃ）は、蒸着膜を拡大して示す断面図である。

【００２０】図２（ａ）、（ｂ）に示すように、偏光性
ホログラム素子１は、等方性基板である透明基板２を備
えている。透明基板２は、ガラス基板、シリコン基板、
プラスチック基板等、使用波長に対して透明な材料から
形成されている。なお、使用波長とは、たとえば、本例
の光ピックアップ装置５０に使用されているレーザダイ
オード５１からのレーザ光の波長をいう。透明基板２の
表面（光入射面または光出射面）２０１には、凹部２０
２が一定の幅および深さで交互（格子状）に形成されて
いる。透明基板の表面２０１のうち、隣接する凹部２０
２の間の凸部２０３には、蒸着膜３がほぼ一定の膜厚で
形成されている。

【００２１】蒸着膜３は、五酸化タンタル（Ｔａ
₂Ｏ₅）、酸化タングステン（ＷＯ₃）、三酸化ビスマ
ス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）等の無機材
料を蒸着することにより形成されている。蒸着膜３の蒸
着方向Ａ、Ａ’は、図２（ａ）および（ｃ）から分かる
ように、透明基板２の表面２０１の法線方向Ｈに対して
所定の角度θをなす方向とされている。なお、本例の蒸
着膜３は、法線方向Ｈと蒸着方向Ａ、Ａ’とがなす角度
θを７０°として蒸着されている。このような無機材料
を斜め方向から蒸着すると、複屈折性を有する蒸着膜が
形成されることが知られている。したがって、本例の蒸
着膜３は、複屈折膜であり、全体として偏光性ホログラ
ム素子として機能する。

【００２２】この偏光性ホログラム素子１としての機能
に関し、図２（ｂ）に示すように、透明基板２の凸部の
厚さをｔ、透明基板の凹部２０２の深さをｄ１、蒸着膜
（複屈折膜）３の膜厚をｄ２、透明基板２の屈折率ｎ
ｓ、蒸着膜３の常光に対する屈折率をｎｏ、蒸着膜３の
異常光に対する屈折率をｎｅ、凹部２０２内の屈折率を
ｎｃ、光の波長をλとし、かつｋ＝２π／λとした場合
には、以下に説明する特性を有する。

【００２３】蒸着膜３（図２（ｂ）におけるＣの経路）
を通過する常光の位相は、｛ｎｓ・ｔ＋ｎｏ・ｄ２｝・ｋ・・・式（１）で表される。

【００２４】透明基板２の凹部２０２（図２（ｂ）にお
けるＤの経路）を通過する常光の位相は、｛ｎｓ（ｔ−ｄ１）＋ｎｃ（ｄ１＋ｄ２）｝・ｋ・・・式（２）で表される。

【００２５】従って、各経路Ｃ、Ｄに対応する常光の位
相差ＯＰＤ（ｏ）は［式（１）−式（２）］より、位相差ＯＰＤ（ｏ）＝｛（ｎｓ−ｎｃ）ｄ１＋（ｎｏ−ｎｃ）ｄ２｝・ｋ・・・式（３）となる。よって、偏光性ホログラム素子１は、常光に対
して式（３）で表される回折格子として機能する。

【００２６】一方、蒸着膜３（図２（ｂ）におけるＣの
経路）を通過する異常光の位相は、｛ｎｓ・ｔ＋ｎｅ・ｄ２｝・ｋ・・・式（４）で表される。

【００２７】透明基板２の凹部２０２（図２（ｂ）にお
けるＤの経路）を通過する異常光の位相は、上記［式
（２）］で表される。

【００２８】従って、各経路Ｃ、Ｄに対応する異常光の
位相差ＯＰＤ（ｅ）は［式（４）−式（２）］より、位相差ＯＰＤ（ｅ）＝｛（ｎｓ−ｎｃ）ｄ１＋（ｎｅ−ｎｃ）ｄ２｝・ｋ・・・式（５）となる。よって、偏光性ホログラム素子１は、異常光に
対して式（５）で表される回折格子として機能する。

【００２９】ここで、偏光性ホログラム素子１は、ＣＤ
等の光記録媒体に対する光ピックアップにおいて、それ
を構成する光学素子の１つとして用いることができる。
このような用途では、常光および異常光のうち一方はそ
のまま透過させるようにすることが望ましい。

【００３０】たとえば、異常光を回折させ、常光をその
まま通過させるためには、ｎｅ＞ｎｏの場合、位相差ＯＰＤ（ｏ）＝｛（ｎｓ−ｎｃ）ｄ１＋（ｎｏ−ｎｃ）ｄ２｝・ｋ＝２ｎπ（ｎ＝０、±１、±２・・）・・・式（６）および、位相差ＯＰＤ（ｅ）＝｛（ｎｓ−ｎｃ）ｄ１＋（ｎｅ−ｎｃ）ｄ２｝・ｋ＝（２ｎ＋１）π（ｎ＝０、±１、±２・・）・・・式（７）となるように、凹部２０２の深さｄ１、および蒸着膜３
の膜厚ｄ２をすればよい。ただし、凹部２０２には空気
が充填されていると考えて、ｎｃ＝１となる。

【００３１】この偏光性ホログラム素子１は、図１から
分かるように、本例の光ピックアップ装置５０におい
て、蒸着膜３が形成された面がレーザダイオード５１の
側になるように配置されている。また、偏光性ホログラ
ム素子は、前述したように異常光のみを回折し、常光を
そのまま透過させるようにしてある。レーザーダイオー
ド５１からのレーザー光は、偏光性ホログラム素子１に
対して常光となるように設定されている。したがって、
出射したレーザ光は、偏光性ホログラム素子１をそのま
ま通過する。通過したレーザ光は、１／４波長板５２に
より直線偏光光から円偏光光に変換され、しかる後に、
対物レンズ５３によって光記録媒体５４の記録面５４１
に光スポットとして集光する。

【００３２】集光したレーザ光は、記録面５４１に記録
されているデータにしたがって強度変調を受けながら反
射する。この反射光は対物レンズ５３を介して１／４波
長板５２を通り偏光性ホログラム素子１に入射する。こ
の間に、反射光は１／４波長板５２により円偏光光から
直線偏光光に戻されるとともに、直線偏光光の偏光方向
が９０°ずれる。すなわち、反射光は常光から異常光に
変換される。この結果、反射光の全ては偏光性ホログラ
ム素子１によって、例えば、±１次光に回折される。こ
れらの回折光は、レーザダイオード５１から外れた位置
にある光検出器５５の受光面５５１、５５２に集光す
る。従って、光検出器５５の検出結果に基づいて、トラ
ッキング制御、フォーカシング制御等を行うことができ
る。

【００３３】なお、偏光性ホログラム素子１は、異常光
のみを回折し、常光をそのまま透過させるかわりに、異
常光をそのまま透過させ、常光のみを回折するように設
定してもよい。この場合には、レーザーダイオード５１
から出射したレーザー光を偏光性ホログラム素子１で、
３つのレーザー光に分割して、いわゆる３ビーム法の光
ピックアップを構成できる。すなわち、３つのレーザー
光は、上記と同様に１／４波長板５２により直線偏光光
から円偏光光に変換された後、対物レンズ５３によって
光記録媒体５４の記録面５４１に３つの光スポットとし
て集光する。そして、集光したレーザ光が記録面５４１
から反射し、対物レンズ５３、１／４波長板５２を介し
て偏光性ホログラム素子１に入射する。この間に、３つ
の反射光は１／４波長板５２により円偏光光から直線偏
光光に戻されるとともに、直線偏光光の偏光方向が９０
°ずれて、３つの反射光は常光から異常光に変換されて
いる。この結果、３つ反射光の全ては偏光性ホログラム
素子１を透過して、これらの反射光を光検出器で検出す
ることによりトラッキング制御、フォーカシング制御等
を行うことができる。

【００３４】このように本例の光ピックアップ装置５０
において、偏光性ホログラム素子１は透明基板２の表面
（光通過面）２０１に蒸着膜（複屈折膜）３からなる格
子が形成される。従って、高価なニオブ酸リチウムの結
晶板を用いずに偏光性ホログラム素子としての機能を有
する。このため、通常の透明基板２を用いて偏光性ホロ
グラム素子１を構成できるので、安価な偏光性ホログラ
ム素子１を実現できる。それ故、廉価な偏光性ホログラ
ム素子１を備えた光ピックアップ装置５０を提供でき
る。

【００３５】また、透明基板２は、ニオブ酸リチウムの
結晶板に比べて熱衝撃に強いので、偏光性ホログラム素
子１の作製プロセス中の温度変化によりひびが入りにく
く、割れにくい。したがって、偏光性ホログラム素子１
は、歩留りがよく、量産に適した構成である。また、熱
衝撃に強いため、透明基板２の厚みｔを薄くすることが
できる。このため、小型軽量化した偏光性ホログラム素
子１を備えた光ピックアップ装置５０を実現できる。

【００３６】さらに、本例の光ピックアップ装置５０に
使用されている偏光性ホログラム素子１は、ニオブ酸リ
チウムの結晶板を用いた偏光性ホログラム素子のように
プロトンイオン交換の拡散工程を必要としないので、細
かなピッチで精度良く格子が形成された偏光性ホログラ
ム素子１を作製できる。たとえば、ニオブ酸リチウムを
用いたものより１桁細かいピッチの格子とすることがで
きる。このため、偏光性ホログラム素子１が優れた回折
特性を発揮することにより、光利用効率が良い高性能な
偏光性ホログラム素子１を備えた光ピックアップ装置５
０を提供できる。

【００３７】［実施の形態２］図３（ａ）は、別の偏光
性ホログラム素子の例を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）
のＸーＸ’線における断面図である。なお、偏光性ホロ
グラム素子１０は、透明基板２の表面（光入射面または
光出射面）２０１が平面のままである点と、蒸着膜３の
表面に誘電体膜が形成されている点を除き、実施の形態
１で説明した偏光性ホログラム素子１と基本的な構成が
同様であるため、共通する部分については、同じ符号を
付して、それら詳細な説明は省略する。

【００３８】図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本例の
偏光性ホログラム素子１０は、等方性基板である透明基
板２１を有している。透明基板２１は、透明基板２と同
様に、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板
等、使用波長に対して透明な材料から形成されている。
透明基板２１の表面２１１には、蒸着膜３が、一定の幅
および膜厚で、交互に形成されている。本例では、隣接
する蒸着膜３の間では、透明基板２１の表面２１１がそ
のまま露出している。

【００３９】蒸着膜３は、実施の形態１と同様に、五酸
化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化タングステン（Ｗ
Ｏ₃）、三酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、酸化チタン
（ＴｉＯ₂）等の無機材料を蒸着することにより形成さ
れている。蒸着膜３の蒸着方向Ａ、Ａ’は、透明基板２
１の表面２１１の法線方向Ｈに対して所定の角度θをな
す方向とされている。

【００４０】なお、本例では、蒸着膜３の表面にＳｉＯ
₂からなる誘電体膜４が形成されている。この誘電体膜
４は保護膜および反射防止膜としての機能も同時に果た
している。したがって、本例の偏光性ホログラム素子１
０は、入射するレーザー光の表面反射を抑制し、光の利
用効率が向上している。なお、誘電体膜４としては、Ｓ
ｉＯ₂の代わりにＭｇＦ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等を
用いることもできる。

【００４１】このように構成された本例の偏光性ホログ
ラム素子１０でも、実施の形態１で説明したように、蒸
着膜３（図３（ｂ）におけるＣの経路）を通過する常光
および異常光と、透明基板２１１の表面が露出した部分
（図３（ｂ）におけるＤの経路）を通過する常光および
異常光とは、常光同志の間、および異常光同志の間に位
相差が生じるので、偏光性ホログラム素子１０としての
特性を有する。また、蒸着膜３および誘電体膜４の膜厚
を所定の厚さとすれば、常光のみを回折して異常光をそ
のまま透過させる特性、逆に、常光をそのまま透過さ
せ、異常光を回折する特性を付与できる。すなわち、常
光の位相差をπの偶数倍かつ異常光の位相差をπの奇数
倍となるように、蒸着膜３および誘電体膜４の膜厚を設
定すれば、常光のみを回折して異常光をそのまま透過さ
せることができる。逆に、常光の位相差をπの奇数倍か
つ異常光の位相差をπの偶数奇倍となるように、蒸着膜
３および誘電体膜４の膜厚を設定すれば、常光をそのま
ま透過させ、異常光のみを回折することができる。この
ため、本例の偏光性ホログラム素子１０を備えた光ピッ
クアップ装置は、実施の形態１と同様の効果を有する。

【００４２】［実施の形態３］図４（ａ）は、別の偏光
性ホログラム素子の例を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）
のＸーＸ’線における断面図である。なお、本例の偏光
性ホログラム素子１１は、透明基板２の凹部２０２に蒸
着膜３が形成されている点を除き、実施の形態１で説明
した偏光性ホログラム素子１と基本的な構成が同様であ
るため、共通する部分については同じ符号を付して、そ
れら詳細な説明は省略する。

【００４３】図４（ａ）、（ｂ）に示すように、本例の
偏光性ホログラム素子１１でも、等方性基板である透明
基板２を有している。透明基板２の表面（光通過面）２
０１には、凹部２０２が一定の幅および深さで交互に形
成されている。透明基板２の表面２０１のうち、凹部２
０２には、その深さを越えない厚さで蒸着膜３が形成さ
れている。なお、蒸着膜３は、実施の形態１と同様に、
五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化タングステン（Ｗ
Ｏ₃）、三酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、酸化チタン
（ＴｉＯ₂）等の無機材料を蒸着することにより形成さ
れている。また、蒸着膜３の蒸着方向Ａ、Ａ’は、透明
基板２の表面２０１の法線方向Ｈに対して所定の角度θ
をなす方向とされている。

【００４４】このように構成された偏光性ホログラム素
子１１でも、実施の形態１で説明したように、蒸着膜３
（図４（ｂ）におけるＣの経路）を通過する常光および
異常光と、透明基板２０１の凸部２０３（図４（ｂ）に
おけるＤの経路）を通過する常光および異常光とは、常
光同志の間、および異常光同志の間に位相差が生じるの
で、偏光性ホログラム素子としての特性を有する。ま
た、蒸着膜３の膜厚、および凹部２０２の深さを所定の
厚さとすれば、常光のみを回折して異常光をそのまま透
過させる特性、逆に、常光をそのまま透過させ、異常光
を回折する特性を付与できる。すなわち、常光の位相差
をπの偶数倍かつ異常光の位相差をπの奇数倍となるよ
うに蒸着膜３の膜厚、および凹部２０２の深さを設定す
れば、常光のみを回折して異常光をそのまま透過させる
ことができる。逆に、常光の位相差をπの奇数倍かつ異
常光の位相差をπの偶数奇倍となるように蒸着膜３の膜
厚、および凹部２０２の深さを設定すれば、常光をその
まま透過させ、異常光のみを回折することができる。し
たがって、本例の偏光性ホログラム素子１１を備えた光
ピックアップ装置でも、実施の形態１と同様な効果を有
する。

【００４５】［実施の形態４］図５（ａ）は、別の偏光
性ホログラム素子の例を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）
のＸーＸ’線における断面図である。なお、本例の偏光
性ホログラム素子１２は、透明基板２１の表面２１１に
誘電体膜４が交互に形成され、この隣接する誘電体膜４
の間に蒸着膜３が形成されている点を除き、実施の形態
３で説明した偏光性ホログラム素子１１と基本的な構成
が同様であるため、共通する部分については同じ符号を
付して、それら詳細な説明は省略する。

【００４６】図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本例の
偏光性ホログラム素子１２では、実施の形態２と同様
に、等方性基板である透明基板２１を有している。この
透明基板２１の表面（光通過面）２１１は平面となって
おり、そこにはＳｉＯ₂からなる誘電体膜４が一定の幅
および膜厚で交互に形成されている。透明基板の表面２
１１のうち隣接する誘電体膜４の間には誘電体膜４の膜
厚を越えない厚さで蒸着膜３が形成されている。なお、
蒸着膜３は、実施の形態１と同様に、五酸化タンタル
（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化タングステン（ＷＯ₃）、三酸化
ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）等の
無機材料を蒸着することにより形成されている。また、
蒸着膜３の蒸着方向Ａ、Ａ’は、透明基板２の表面２０
１の法線方向Ｈに対して所定の角度θをなす方向とされ
ている。

【００４７】このように構成された偏光性ホログラム素
子１２でも、実施の形態１で説明したように、蒸着膜３
（図５（ｂ）におけるＣの経路）を通過する常光および
異常光と、誘電体膜４（図５（ｂ）におけるＤの経路）
を通過する常光および異常光とは、常光同志の間、およ
び異常光同志の間に位相差が生じるので、偏光性ホログ
ラム素子としての特性を有する。また、蒸着膜３および
誘電体膜４の膜厚を所定の厚さとすれば、常光のみを回
折して異常光をそのまま通過させる特性、逆に、常光を
そのまま通過させ、異常光のみを回折する特性を付与で
きる。すなわち、常光の位相差をπの偶数倍かつ異常光
の位相差をπの奇数倍となるように、蒸着膜３および誘
電体膜４の膜厚を設定すれば、常光のみを回折して異常
光をそのまま透過させることができる。逆に、常光の位
相差をπの奇数倍かつ異常光の位相差をπの偶数奇倍と
なるように、蒸着膜３および誘電体膜４の膜厚を設定す
れば、常光をそのまま透過させ、異常光のみを回折する
ことができる。したがって、偏光性ホログラム素子１２
を備えた光ピックアップ装置でも、実施の形態１と同様
な効果を有する。

【００４８】［その他の実施の形態］なお、実施の形態
１〜４で説明した偏光性ホログラム１、１０、１１、１
２において、透明基板２、２１の表面２０１、２１１、
これらの表面２０１、２１１の反対側の面の少なくとも
一方の面が反射防止膜に覆われていれば、光利用効率を
向上することができる。また、この場合、蒸着膜３、誘
電体膜４、および透明基板の表面２０１、２１１の全て
が反射防止膜に覆われていても良い。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、透明基板の光通過面に無機材料を斜め蒸着すること
によって形成された偏光性ホログラム素子を用いて光ピ
ックアップ装置を構成している。従って、高価な結晶板
であるニオブ酸リチウムの結晶板を用いず、安価な透明
基板を用いた偏光性ホログラム素子を用いているので、
極めて廉価な偏光性ホログラム素子を備えた光ピックア
ップ装置を提供できる。

【００５０】透明基板は、一般に、ガラス基板などが用
いられ、ニオブ酸リチウムの結晶板に比べて熱衝撃に強
いので、偏光性ホログラム素子の作製プロセス中の温度
変化によりひびが入りにくく、割れにくい。したがっ
て、偏光性ホログラム素子は、歩留りがよく、量産に適
した構成である。また、熱衝撃に強いため、透明基板の
厚みを薄くすることができる。このため、一層、小型軽
量化した偏光性ホログラム素子を備えた光ピックアップ
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装
置を示す概略構成図である。

【図２】（ａ）は本発明の実施の形態１に係る偏光性ホ
ログラム素子を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸーＸ’
線における断面図、（ｃ）は、蒸着膜を拡大して示す断
面図である。

【図３】（ａ）は本発明の実施の形態２に係る偏光性ホ
ログラム素子を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸーＸ’
線における断面図である。

【図４】（ａ）は本発明の実施の形態３に係る偏光性ホ
ログラム素子を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’
線における断面図である。

【図５】（ａ）は本発明の実施の形態４に係る偏光性ホ
ログラム素子を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸーＸ’
線における断面図である。

【符号の説明】１、１０、１１、１２偏光性ホログラム素子２、２１透明基板２０１、２１１透明基板の表面（光入射面または光出
射面）２０２凹部２０３凸部３蒸着膜（複屈折膜）４誘電体膜５０光ピックアップ５１レーザダイオード５２１／４波長板５３対物レンズ５４光記録媒体５５光検出器Ａ、Ａ’ 蒸着方向Ｈ（透明基板の）法線方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、当該光源から出射されて光記録
媒体から反射されてくる光を検出する光検出器を少なく
とも有し、前記光源から前記光検出器に到る光路上に偏
光性ホログラム素子が配置された光ピックアップ装置に
おいて、前記偏光性ホログラム素子は、使用波長に対して透明な
透明基板と、当該透明基板の光入射面または光出射面の
少なくとも一方の面に格子状に形成された複屈折膜を備
え、当該複屈折膜は無機材料を当該複屈折膜が形成され
る前記光入射面または光出射面の法線方向に対して所定
の角度で斜め蒸着することによって形成されていること
を特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】請求項１において、前記所定の角度は、
ほぼ７０度であることを特徴とする光ピックアップ装
置。
【請求項３】請求項１または２において、前記光入射
面および前記光出射面のうち少なくとも一方の面は反射
防止膜で覆われていることを特徴とする光ピックアップ
装置。