WO2005119669A1 - 光記録再生装置用光ヘッド - Google Patents

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WO2005119669A1
WO2005119669A1 PCT/JP2005/009946 JP2005009946W WO2005119669A1 WO 2005119669 A1 WO2005119669 A1 WO 2005119669A1 JP 2005009946 W JP2005009946 W JP 2005009946W WO 2005119669 A1 WO2005119669 A1 WO 2005119669A1
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WO
WIPO (PCT)
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light
optical
optical head
light source
recording medium
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/009946
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hidenori Wada
Sadao Mizuno
Yoshiaki Komma
Keiichi Matsuzaki
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Priority to US11/597,996 priority patent/US7889622B2/en
Publication of WO2005119669A1 publication Critical patent/WO2005119669A1/ja
Priority to US12/983,427 priority patent/US8184522B2/en

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation

Definitions

  • the present invention relates to an optical head used for optical information processing or optical communication, and more particularly, to an optical head for an optical recording / reproducing device.
  • DVDs digital 'versatile' disks
  • CDs compact 'disks'
  • NA numerical aperture
  • Patent Document 1 discloses an optical head that reproduces and records digital information using a blue laser light source.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional optical head.
  • 91 is a polarizing beam splitter
  • 92 is a 1Z4 wavelength plate
  • 93 is an optical element for correcting spherical aberration
  • 94 is an objective lens
  • 95 is an optical recording medium
  • 96 is a focusing lens
  • 97 is a multi-lens
  • 98 is light. It is a detector.
  • the incident laser light is, for example, blue light having a wavelength of 450 nm or less, which is emitted from a GaN-based laser and converted into parallel light.
  • the polarization beam splitter 91 is an optical element having different transmittance and reflectance depending on the incident polarization.
  • the polarizing beam splitter 91 is used for splitting light.
  • the 1Z4 wave plate 92 is an optical element formed of a birefringent material. The 1Z4 wave plate 92 is used to convert linearly polarized light to circularly polarized light.
  • the spherical aberration correcting optical element 93 is an optical element for correcting spherical aberration that occurs when the base material thickness of the optical recording medium 95 deviates from a predetermined optimum base material thickness.
  • the spherical aberration can be corrected by changing the distance between the concave lens and the convex lens.
  • the objective lens 94 is a lens that focuses light on the recording layer of the optical recording medium 95, and is composed of two groups and two lenses.
  • the focusing lens 96 is a lens that condenses the light reflected on the recording layer of the optical recording medium to the photodetector 98.
  • the multi-lens 97 has a cylindrical incident surface and a rotationally symmetric surface with respect to the optical axis of the lens.
  • the multi-lens 97 has an astigmatic difference to enable detection of a focus error signal by a so-called astigmatism method.
  • the photodetector 98 receives the light reflected by the recording layer of the optical recording medium 95 and converts the light into an electric signal.
  • the operation of the optical head thus configured will be described.
  • the blue parallel light having a wavelength of 450 nm or less emitted from the GaN laser passes through the polarizing beam splitter 91, enters the quarter-wave plate 92, and converts linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the circularly polarized light transmitted through the 1Z4 wavelength plate 92 is incident on the spherical aberration correcting optical element 93.
  • the incident parallel light is converted into a concave lens and a convex lens constituting the spherical aberration correcting optical element 93.
  • the optical recording medium 95 By changing the interval of the light, it is converted into divergent light or convergent light.
  • the converted light enters the objective lens 94, is given a spherical aberration according to the degree of divergence or convergence of the incident light, and is condensed on the optical recording medium 95.
  • the light to which the wavefront aberration has been given is incident on the objective lens 94 and collected. . Therefore, on the optical recording medium 95, a light spot having no aberration, that is, a light spot narrowed to the diffraction limit is formed.
  • the circularly polarized light reflected from the optical recording medium 95 passes through the spherical aberration correcting optical element 93 and enters the 1Z4 wavelength plate 92.
  • This reflected light is converted by the quarter-wave plate 92 into linearly polarized light having a polarization direction orthogonal to the polarization direction of the laser light propagating toward the optical recording medium 95.
  • the linearly polarized light converted by the 1Z4 wavelength plate 92 is reflected by the polarization beam splitter 91 and enters the focusing lens 96. This light is converged by a focusing lens 96, given astigmatism by a multi-lens 97, and collected by a photodetector 98.
  • the photodetector 98 outputs a focus error signal indicating the focus state of the light on the optical recording medium 95, and outputs a tracking error signal indicating the irradiation position of the light on the optical recording medium 95.
  • the focus error The difference signal and the tracking error signal are detected by a known technique, for example, by an astigmatism method and a three-beam method.
  • the focus control means controls the position of the objective lens 94 in the optical axis direction based on the focus error signal so that the light is always focused on the optical recording medium 95 in a focused state.
  • the tracking control means controls the position of the objective lens 94 based on the tracking error signal so that the light is focused on a desired track on the optical recording medium 95. Further, information recorded on the optical recording medium 98 is also obtained from the photodetector 98. With such a configuration, the spherical aberration caused by the deviation of the substrate thickness of the optical recording medium 95 from the optimum substrate thickness can be corrected using the spherical aberration correcting optical element 93.
  • the optical head having such a configuration can reproduce and record digital information even when light having a wavelength of 450 nm or less is used as a light source.
  • Patent document 1 JP-A-2000-131603
  • the laser light emitted from the light source and converted into parallel light passes through the polarization beam splitter 91 on the outward path of the optical path, and the optical recording is performed.
  • Head to medium 95 That is, a very large amount of blue light for recording and reproducing information passes through the polarizing beam splitter 91. Therefore, the layer of adhesive material (adhesive layer) included in the polarization beam splitter 91 is irradiated with a large amount of blue light and gradually deteriorates, and the transmittance and aberration of the polarization beam splitter itself deteriorates, and A problem arises in that the recording characteristics and reproduction characteristics of the head deteriorate.
  • An object of the present invention is to use a prism (polarizing beam splitter) having an adhesive layer that causes light deterioration due to light emitted from a light source while preventing the optical characteristics of the prism from deteriorating with time due to the light deterioration.
  • An object is to provide a highly reliable optical head.
  • the light source power also acts on the optical recording medium 95.
  • the optical path of the laser beam is referred to as the outward path.
  • the optical path of the laser beam after being reflected by the optical recording medium 95 is referred to as a return path.
  • an aspect of the present invention in one aspect, is an optical head for recording or reproducing a signal on or from an optical recording medium, wherein a light source and light emitted from the light source are transmitted to the optical recording medium.
  • the optical head is characterized in that the light separating means includes a first glass, a multilayer film laminated on the first glass, and a second glass fixed to the multilayer film.
  • the second glass is adhered and fixed to the multilayer film by an adhesive layer disposed on the multilayer film, and the light separating means also has a first glass force. It is preferable that the emitted light be incident. As a result, since the light emitted from the light source does not pass through the adhesive layer, deterioration due to irradiation with blue light does not occur and the reliability of the optical head is increased. In addition, a special adhesive material that does not deteriorate due to irradiation with blue light is not used, which leads to low cost.
  • the second glass may be tightly fixed to the multilayer film. Accordingly, since there is no adhesive layer, deterioration due to irradiation with blue light does not occur, and the reliability of the optical head is improved.
  • the nZ4 wave plate includes a first birefringent member and a second birefringent member, and has a crystal axis of the first birefringent member and a crystal axis of the second birefringent member.
  • first birefringent member and the second birefringent member are provided at least at a part of the peripheral portion of the first birefringent member and the second birefringent member.
  • a spherical aberration correcting unit disposed between the light source and the objective lens on the optical path of the emitted light. This enables stable recording or reproduction even when the substrate thickness of the optical recording medium deviates from the design value.
  • the light source preferably emits light having a wavelength of 450 nm or less. This enables high-density information recording and reproduction.
  • the multilayer film is preferably formed over the first glass by an evaporation method.
  • an optical element is provided between the light source and the objective lens on the optical path of the emitted light, and converts the divergent light into substantially parallel light. It is preferable to be disposed between the light source and the optical element on the optical path of the emitted light. This makes it possible to reduce the size of the optical head.
  • an optical head for recording or reproducing a signal on or from an optical recording medium, comprising a light source and an objective lens for condensing light emitted from the light source on the optical recording medium.
  • An optical head, wherein the first birefringent member and the second birefringent member are adhered to at least a part of the periphery of the first birefringent member and the second birefringent member. is there.
  • an optical recording / reproducing apparatus for recording or reproducing a signal on or from an optical recording medium
  • the recording / reproducing apparatus for recording or reproducing a signal on or from an optical recording medium.
  • An optical recording and reproducing apparatus comprising an optical head according to an aspect.
  • an optical head using a laser light source it is possible to configure so that light does not pass through the adhesive layer of the polarizing beam splitter, which is a light separating means, on the outward path. Does not occur. Therefore, an optical head capable of performing high-density recording with high reliability can be realized.
  • the configuration of the present invention can realize a highly reliable optical head.
  • the light separating means in the divergent light in which the light density is expected to increase locally. Therefore, an optical head having high reliability and suitable for miniaturization can be realized.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of an optical head according to the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a polarizing beam splitter mounted on the optical head of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing another example of the optical head of the present invention.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing another example of the polarization beam splitter mounted on the optical head of the present invention.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a 1Z4 wavelength plate mounted on the optical head of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing crystal directions of two birefringent members of a 1Z4 wavelength plate.
  • FIG. 7A is a sectional view showing an arrangement position of an adhesive layer of a 1Z4 wavelength plate.
  • FIG. 7B is a sectional view showing an arrangement position of an adhesive layer of the 1Z4 wavelength plate.
  • FIG. 8 is a schematic view showing another example of the optical head of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of a spherical aberration correction unit having a phase change layer.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of an electrode pattern of a spherical aberration correction unit having a phase change layer.
  • FIG. 11 is a schematic view showing an example of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic view showing an example of a conventional optical head.
  • Processing circuit 84 Light intensity monitor
  • FIG. 1 is a configuration diagram of the optical head according to the first embodiment.
  • an optical head includes a light source 1, a light amount attenuating element 2, a polarizing beam splitter 3, a collimator lens 4, a mirror 5, a quarter-wave plate 6, an objective lens 7, a cylindrical lens 9, It has a photodetector 10, a condenser lens 11, and a photodetector 12 for controlling the amount of light from a light source.
  • the collimator lens 4 and a one-axis actuator constitute spherical aberration correcting means.
  • the polarization beam splitter 3 constitutes a light separating unit.
  • the laser light emitted from the light source 1 passes through the light intensity attenuating element 2, enters and reflects on the polarizing beam splitter 3, passes through the collimator lens 4, reflects on the mirror 5, 1Z4 wavelength plate 6, and the objective lens 7 And is incident on the optical recording medium 8.
  • the optical path up to this point will be referred to as the outward path.
  • a part of the laser light that has entered the optical recording medium 8 is reflected and enters the polarization beam splitter 3 in the reverse direction.
  • the light that enters the polarization beam splitter 3 passes through the polarization beam splitter 3, passes through the cylindrical lens 9, and enters the detector 10.
  • the optical path from the optical recording medium 8 to the detector 10 is called a return path.
  • the polarization beam splitter 3 is configured so that the amount of light that enters the polarization beam splitter 3 from the light source 1 and passes through the polarization beam splitter 3 is several percent to about 10 percent of the total light amount. .
  • This light further goes straight upward in the figure, passes through the condenser lens 11, and enters the light source light amount control detector 12.
  • the light amount of the light source 1 can be controlled based on the light amount of the light incident on the light source light amount control detector 12.
  • the condenser lens 11 and the light source light amount control detector 12 are not essential elements. If the light source light quantity control detector 12 is omitted, the polarization beam splitter 3 should be used so that all the light is reflected by the polarization beam splitter 3 on the outward path.
  • the splitter 3 may be configured.
  • the light source 1 is composed of, for example, a GaN-based semiconductor laser device (wavelength: 405 nm), and outputs a coherent light for recording and reproduction to the recording layer of the optical recording medium 8.
  • the light amount attenuating element 2 is an optical element for reducing the noise of the light source 1 as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-195086, and a light attenuating film (for example, a Cr film) is formed on a part of the glass substrate. ) Is formed, and is movable in the direction of the arrow in the figure.
  • the configuration of the polarization beam splitter 3 will be described later in detail, but has a transmittance of 5% and a reflectance of 95% for a certain linearly polarized light (for example, S-polarized light), and is orthogonal to the linearly polarized light. It has a transmittance of 100% for linearly polarized light (P-polarized light).
  • the collimator lens 4 is an optical element (lens) that converts divergent light emitted from the light source 1 into substantially parallel light.
  • the spherical aberration correcting means is for correcting spherical aberration that occurs when the substrate thickness of the optical recording medium 8 is different from the optimum substrate thickness, and is constituted by a collimator lens 4 and a uniaxial actuator not shown.
  • the spherical aberration can be corrected by changing the position of the collimator lens 4 using a negative-axis actuator.
  • the mirror 5 is an optical element that reflects incident light and directs it toward the optical recording medium 8, and has a characteristic of reflecting 100% of incident light.
  • the configuration of the 1Z4 wavelength plate 6 is an optical element that includes a birefringent material, which will be described in detail later, and has a function of converting linearly polarized light to circularly polarized light.
  • the objective lens 7 is a lens that emits light to the recording layer of the optical recording medium 10, and has a numerical aperture (NA) of 0.85.
  • the cylindrical lens 9 has a cylindrical incident surface and a rotationally symmetric surface with respect to the lens optical axis.In order to enable detection of a focus error signal by the so-called astigmatism method, the incident light is This gives astigmatism.
  • the photodetector 10 receives the light reflected on the recording layer of the optical recording medium 8 and converts the light into an electric signal.
  • the condensing lens 11 focuses the light transmitted through the polarization beam splitter 3 to a light source light quantity control photodetector 12, and the light source light quantity control photodetector 12 receives the light transmitted through the polarization beam splitter 3. This converts the light into an electric signal and outputs a signal for detecting the light amount of the light source 1.
  • the linearly polarized light emitted from the light source 1 passes through the light attenuating element 2 and almost all of it is Reflects and transmits only a small portion.
  • the amount of reflected light and the amount of transmitted light at the polarization beam splitter 3 on the outward path may be about 95 and 5, respectively, assuming that the amount of incident light is 100.
  • the reflected light then enters the collimator lens 4 and is converted into one of divergent light, parallel light, and convergent light depending on the position of the collimator lens 4.
  • the light whose degree of convergence has been changed enters the mirror 5 and is reflected 100%, so that the traveling direction can be changed toward the optical recording medium 8.
  • the circularly polarized light Depending on the degree of divergence of the circularly polarized light incident on the objective lens 7 or the degree of convergence, the circularly polarized light has a spherical aberration, and is condensed in the optical recording medium 8.
  • the wavefront aberration generated when the substrate thickness from the surface of the optical recording medium 8 to the recording layer deviates from the optimum substrate thickness is the wavefront generated by the objective lens 7 according to the degree of divergence or the degree of convergence.
  • the circularly polarized light reflected from the optical recording medium 8 that is, the light on the return path, passes through the objective lens 7, is incident on the 1Z4 wavelength plate 6, and is orthogonal to the linearly polarized light emitted from the light source 1. It is converted to linearly polarized light having a plane of polarization. All the linearly polarized light converted by the 1Z4 wave plate 6 is reflected by the mirror 5, passes through the collimator lens 4, passes through the polarizing beam splitter 3, that is, enters the cylindrical lens 9 without returning to the light source 1.
  • the photodetector 10 outputs a focus error signal indicating a focus state of light on the recording layer of the optical recording medium 8, and outputs a tracking error signal indicating a light irradiation position.
  • the focus error signal and the tracking error signal are detected by a known technique, for example, by an astigmatism method and a push-pull method.
  • Focus control means (not shown) controls the position of the objective lens 7 in the optical axis direction based on the focus error signal so that light is always focused on the optical recording medium 8 in a focused state.
  • the tracking control means controls the position of the objective lens 7 based on the tracking error signal so that the light is focused on a desired track on the optical recording medium 8. Further, information recorded on the optical recording medium 8 can be obtained from the photodetector 10.
  • the light that enters from the light source 1 and passes through the polarization beam splitter 3 is condensed by the condenser lens 11 to the light-source-light-quantity control photodetector 12, and The control photodetector 12 outputs an electric signal corresponding to the amount of light emitted from the light source 1.
  • FIG. 2 shows a configuration diagram of the polarization beam splitter 3. Referring to FIG.
  • the polarizing beam splitter 3 includes a first glass 21, a multilayer film 22, an adhesive layer 23, and a second glass 24.
  • the glass material of the first glass 21 and the second glass 24 is, for example, BK7, and the multilayer film 22 is formed by alternately laminating about 20 layers of thin films of silicon dioxide and tantalum pentoxide. It is laminated on the first glass 21 by vapor deposition.
  • the adhesive layer 23 is, for example, a UV curable resin.
  • the adhesive layer 23 is a resin, it absorbs light having a short wavelength and absorbs a very small amount of light at a blue wavelength (wavelength of 450 nm or less). The resin deteriorates due to its characteristics.
  • the optical head described above light is incident from the first glass 21 on the outward path to the polarizing beam splitter 3 configured as described above.
  • the adhesive layer 23 gradually deteriorates due to the incidence of blue light. The rate of this deterioration is much faster as the amount of incident light (light density at the adhesive layer) is larger.
  • the light on the outward path needs a considerably large amount of light in order to record information on the optical recording medium 8.
  • the light reflected by the optical recording medium 8 has a small reflectance of the optical recording medium 8, and therefore the amount of light incident on the polarization beam splitter 3 is very small compared to the amount of light on the outward path.
  • the reflectance of the optical recording medium 8 is about 5 to 10%
  • the amount of light on the return path is about (1Z20) to (1Z10) of the amount of light on the forward path. Therefore, by configuring the adhesive layer 23 so that light is not transmitted on the outward path and light is transmitted only on the return path, a highly reliable optical head can be configured without deterioration of the adhesive layer 23 constituting the polarization beam splitter 3. .
  • the outer shape of the polarizing beam splitter 3 itself can be reduced by disposing the polarizing beam splitter 3 in the diverging light and reducing the size of the light incident on the polarizing beam splitter 3. This is advantageous for downsizing the optical head.
  • the light density of the light incident on the polarizing beam splitter 3 increases, so that the structure in which the adhesive layer 23 does not transmit light in the above-described forward path increases the reliability of the optical head. .
  • the configuration of the present invention is also advantageous when recording and reproducing a multilayer optical recording medium in which the optical recording medium 8 has many recording layers. When information is recorded on a multilayer optical recording medium having many recording layers, it is necessary to record information on all recording layers.
  • the amount of light emitted from 1 is greater than when recording only on a single-layer optical recording medium having only one recording layer. Accordingly, the amount of light incident on the polarization beam splitter 3 itself becomes large, so that a more reliable optical head can be realized by adopting the configuration of the present invention. Similarly, even when the speed of recording and reproducing on the optical recording medium 8 is increased, it is necessary to increase the amount of light irradiating the optical recording medium 8, and the amount of light emitted from the light source 1 increases. With this configuration, a highly reliable optical head can be realized.
  • the light source 1 and the polarization beam splitter 3 may be integrated by using a connection mounting member 31.
  • the light source 1 and the polarizing beam splitter 3 can be handled as a single body by the connection mounting member 31 which is a connecting portion between the light source 1 and the polarizing beam splitter 3.
  • the polarizing beam splitter 3 is configured so that the second glass 24 is tightly fixed to the multilayer film 22 (optical contact) as shown in FIG. 4, deterioration of the adhesive material is not considered. Therefore, a highly reliable optical head can be realized. Furthermore, it is possible to use either reflection or transmission on the outward path.
  • FIG. 5 shows a configuration diagram of the 1Z4 wavelength plate 6 used in the optical head of the present invention.
  • the 1Z4 wavelength plate 6 has a first birefringent member 41, a second birefringent member 42, and an adhesive layer 43.
  • the first and second birefringent members 41 and 42 are made of, for example, quartz.
  • a portion between the first birefringent member 41 and the second birefringent member 42 and sandwiched by the adhesive layer 43 Is a void (air layer).
  • FIG. 6 is a plan view of the 1Z4 wavelength plate 6 viewed from above. As shown in FIG.
  • FIGS. 7A and 7B are examples of arrangement patterns of the adhesive layer 43.
  • the adhesive layer 43 may be arranged in a band shape continuous with a predetermined width around the periphery of the 1Z4 wavelength plate 6. Further, as shown in FIG. 7B, the adhesive layers 43 may be discretely arranged at the corners of the 1Z4 wavelength plate 6.
  • the adhesive layer 43 is made of, for example, a UV curable resin, and the adhesive layer 43 is provided outside the effective diameter and does not transmit light.
  • the dependence of the retardation of the 1Z4 wavelength plate 6 on the incident angle is reduced. This is particularly effective when used in an optical head that performs spherical aberration correction based on the degree of divergence and convergence of light incident on the objective lens 7. Further, since the adhesive layer 43 degraded by blue light is provided at a location where light does not transmit, the adhesive layer 43 does not deteriorate due to blue light. This makes it possible to realize a highly reliable 1Z4 wavelength plate 6 having good incident angle dependence of the 1Z4 wavelength plate 6 and realizing an optical head with good performance and high reliability. Further, by increasing the mounting accuracy of the 1Z4 wavelength plate 6 on the optical head, it becomes possible to use the 1Z4 wavelength plate 6 composed of one crystal. In this case, an optical head with high reliability can be realized because there is no adhesive layer.
  • the adhesive layer of the polarizing beam splitter which is the light separating means, is provided on the outward path of the light from the light source. Is configured not to pass through. Thereby, strong light is prevented from being irradiated to the adhesive layer. Since the adhesive layer does not deteriorate, it is possible to realize a light head capable of performing high-density recording with high reliability.
  • the light separation means can be arranged in the divergent light where the light density is locally increased and the deterioration of the adhesive layer may be promoted locally, so it is highly reliable and suitable for miniaturization. Optical head can be realized.
  • the configuration of the present invention achieves high reliability and realizes an optical head. it can.
  • the light separating means is a polarization hologram and this polarization hologram is used.
  • the only difference is that there is a photodetector that receives the light diffracted by the gram, and the rest is the same as the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, components that are not particularly described are the same as those in the first embodiment, and the components denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment are the same as those in the first embodiment unless otherwise described. It has the same function as 1.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of an optical head according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the present optical head has a polarization hologram 51, a first photodetector 52, and a second photodetector 53.
  • the polarization hologram 51 is disclosed in JP-A-6-27322 and will not be described in detail.
  • a predetermined part of a birefringent lithium niobate substrate is proton-exchanged, and the proton-exchange portion is formed.
  • This is an optical element that is formed by etching, and has a transmittance of 100% for extraordinary rays and acts as a diffraction grating for ordinary rays.
  • the polarization hologram 51 constitutes a light separating means.
  • the operation of the optical head thus configured will be described.
  • the linearly polarized light emitted from the light source 1 passes through the light quantity attenuating element 2 and is transmitted 100% by the polarization hologram 51.
  • This transmitted light enters the collimator lens 4 and is converted into any of divergent light, parallel light, and convergent light depending on the position of the collimator lens 4.
  • the light whose degree of convergence has been converted enters the mirror 5, is reflected 100%, and changes its traveling direction toward the optical recording medium 8.
  • This reflected light is incident on the quarter-wave plate 6 and is converted from linearly polarized light to circularly polarized light.
  • the circularly polarized light is incident on the objective lens 7 and generates spherical aberration according to the degree of divergence or convergence of the incident light. Then, the light is focused on the optical recording medium 8.
  • Light having a wavefront aberration that cancels out a wavefront aberration generated when the substrate thickness, which is the distance between the surface of the optical recording medium 8 and the recording layer, is deviated by the optimum substrate thickness force is collected by the objective lens 7. Therefore, on the recording layer of the optical recording medium 8, a light spot having no aberration, that is, a light spot narrowed to the diffraction limit is formed.
  • the circularly polarized light reflected from the optical recording medium 8 passes through the objective lens 7, enters the 1Z4 wavelength plate 6, and has a linear direction having a polarization direction orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized light emitted from the light source 1.
  • Converted to polarized light All the linearly polarized light converted by the 1Z4 wavelength plate 6 is reflected by the mirror 5, passes through the collimator lens 4, and 100% of the transmitted light is diffracted by the polarization hologram 51, and the + 1st-order diffracted light is converted into the first light.
  • the light is received by the detector 52, and the first-order diffracted light is received by the second photodetector 53.
  • the second photodetectors 52 and 53 output a force error signal indicating the focus state of the light on the optical recording medium 8 and a tracking error signal indicating the irradiation position of the light.
  • the focus error signal and the tracking error signal are detected by a known technique, for example, an SSD method and a push-pull method.
  • the focus control means controls the position of the objective lens 7 in the optical axis direction based on the focus error signal so that the light is always focused on the optical recording medium 8 in a focused state.
  • the tracking control means controls the position of the objective lens 7 based on the tracking error signal so that the light is focused on a desired track on the optical recording medium 8. Further, information recorded on the optical recording medium 8 can be obtained from the first and second photodetectors 52 and 53.
  • the 1Z4 wavelength plate 6 has the configuration described in the first embodiment (see FIG. 5), deterioration with respect to blue light does not occur, and a highly reliable optical head can be realized. Become possible
  • the 1Z4 wavelength plate used is such that the crystal axes of the two birefringent members are orthogonal in plan view. Degradation of the adhesive layer because it is bonded and the layer of adhesive material (adhesive layer) that bonds the two birefringent members is provided at a place where light does not transmit. There is no. Therefore, it is possible to realize an optical head capable of performing high-density recording with high reliability by using an adhesive material that may cause light deterioration.
  • an optical head having spherical aberration correcting means will be described! However, an optical head having no spherical aberration correcting means may be used!
  • a method of moving a collimator lens is used as the spherical aberration correcting means.
  • a positive lens group and a negative lens group disclosed in Patent Document 1 may be used. No problem.
  • a method without using a lens may be adopted as the spherical aberration correcting means.
  • a method using a phase change layer disclosed in Japanese Patent Application No. 2001-221927 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-109776 (P2002-109776A)
  • the optical elements used in this method are briefly described.
  • Figure 9 shows a cross-sectional view of an optical element using liquid crystal as the phase change layer.
  • the optical element is substantially parallel to the first substrate 61 and the first substrate 61.
  • the liquid crystal 67 disposed between the electrodes 66 (between the voltage application electrode 63 and the counter electrode 64), and the sealing resin 68 disposed between the translucent resin films 65 and 66 so as to surround the liquid crystal 67.
  • the first substrate 61 and the second substrate 62 include, for example, glass and have a light-transmitting property.
  • the voltage application electrode 63 is an electrode for applying a desired voltage to the liquid crystal 67.
  • the voltage application electrode 63 is formed on the main surface inside the first substrate 61 (the liquid crystal 67 side).
  • the counter electrode 64 is an electrode for applying a desired voltage to the liquid crystal 67 together with the voltage applying electrode 63.
  • the counter electrode 64 is formed on the main surface inside the second substrate 62 (on the liquid crystal 67 side).
  • the counter electrode 64 is translucent, and for example, has an ITO force.
  • the counter electrode 64 is formed substantially uniformly on at least a portion of the inner main surface of the second substrate 62 which faces the segment electrode.
  • the translucent resin films 65 and 66 are alignment films for aligning the liquid crystal 67 in a predetermined direction, and are made of, for example, a polybutyl alcohol film. By subjecting the translucent resin film 65 or 66 to a rubbing treatment, the liquid crystal 67 can be oriented in a predetermined direction. In addition, the liquid crystal 67 functions as a phase change layer that changes the phase of the incident light.
  • the liquid crystal 67 is, for example, a nematic liquid crystal color. By changing the voltage difference between the voltage application electrode 63 and the counter electrode 64, the refractive index of the liquid crystal 67 can be changed, and thereby the phase of the incident light can be changed.
  • the sealing resin 68 is for sealing the liquid crystal 67, and is made of, for example, epoxy resin.
  • the voltage application electrode 63 is constituted by concentric segment electrodes.
  • This segment electrode is translucent, and for example, has ITO power.
  • a description will be given of the operation of the optical element configured as described above.
  • a control voltage is applied from the outside to each of the segment electrodes of the voltage application electrodes of the optical element to give a phase of a power component to light incident on the optical element of the present invention.
  • the incident plane wave can be converted into a spherical wave, and the spherical wave enters the objective lens 7, causing spherical aberration.
  • the spherical aberration reduces the thickness of the optical recording medium 8.
  • the spherical aberration generated when the thickness deviates from the designed base material thickness is corrected.
  • a liquid crystal whose refractive index changes according to the voltage is used as the phase change layer, but PLZT whose thickness (volume) changes according to the voltage is PLZT (oxidized lead, lanthanum, oxidized zirconium, oxidized zirconium).
  • PLZT oxidized lead, lanthanum, oxidized zirconium, oxidized zirconium
  • a transparent crystal having a lobskite structure containing titanium may be used.
  • PLZT is a solid, there is no need for a substrate or sealing resin like liquid crystal, so that the optical element can be made thinner.
  • the optical element using the phase change layer corrects the aberration caused by the substrate thickness of the optical recording medium 8, so that it is suitable for downsizing the optical head.
  • the spherical aberration is corrected using convergent light and divergent light, so that the spherical aberration correction performance does not deteriorate even if the objective lens 7 shifts.
  • the prism is applied to the linearly polarized light in the polarization direction of the light emitted from the light source 1 so that the directional light to the objective lens 7 becomes 95% of the light emitted from the light source 1.
  • the reflectance is 95% and the transmittance is 5%.
  • the transmittance is desirably 50% or less. Further, in order to stably detect the output of the light source 1 without largely losing the light traveling toward the objective lens 7, the transmittance is more preferably 20% or less.
  • the 1Z4 wavelength plate 6 is used as the nZ4 wavelength plate, but n may be an odd number.
  • the objective lens 7 may be a single lens using a single lens! /, But may be a group lens having NA.
  • a finite optical head may be used instead of using the force collimator lens 4 showing an infinite optical head.
  • the optical head of the polarization optical system is described in the above embodiment, the optical head may be a non-polarization optical system.
  • Embodiment 3 describes an example of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.
  • the optical recording / reproducing apparatus according to the third embodiment is an apparatus that performs only recording and reproducing or reproducing of a signal on the optical recording medium 8.
  • FIG. 11 schematically shows a configuration of an optical recording / reproducing device 80 according to the third embodiment.
  • the optical recording / reproducing device 80 includes an optical head 81, a motor 82, and a processing circuit 83.
  • the optical head 81 is as described in the first embodiment.
  • the processing circuit 83 includes a light amount monitoring unit 84, a signal processing unit 85, a light amount control unit 86, and an objective lens driving unit 87, and the above-described units included in the processing circuit 83 are connected to each other.
  • the optical head 81 is the same as that described in the first embodiment, and a duplicate description will be omitted.
  • the operation of the optical recording / reproducing device 80 will be described.
  • the motor 82 starts.
  • a light amount control unit 86 included in the processing circuit 83 drives the light source 1 to emit light.
  • Light emitted from the light source 1 is reflected by the optical recording medium 8 and enters the photodetector 10.
  • the photodetector 10 outputs a focus error signal indicating a focused state of light on the optical recording medium 8 and a tracking error signal indicating a light irradiation position to a signal processing unit 85 included in the processing circuit 83.
  • the signal processing unit 85 Based on these signals, the signal processing unit 85 outputs information for controlling the objective lens 7 to the objective lens driving unit 87, and the objective lens driving unit 87 controls the objective lens 7 sent from the signal processing unit 85. Based on the information for control, the objective lens is moved by a predetermined amount in a desired direction, and the light emitted from the light source 1 is focused on a desired track on the optical recording medium 8. Further, the signal processing unit 85 reproduces information recorded on the optical recording medium 8 based on a signal output from the photodetector 10.
  • a signal output from the light source light amount control photodetector 12 is input to a light amount monitor unit 84 included in the processing circuit 83, and the light amount monitor unit 84 sends information based on this signal to the light amount control unit 86, and The light amount control unit 86 included in the circuit 83 controls the output power of the light source 1 so that the information has a desired value, thereby setting the light amount of the light emitted from the objective lens 7 to a desired value.
  • the present optical recording / reproducing device 80 since the optical head of the first embodiment is used as the optical head, the light separating means does not deteriorate with blue light. Therefore, the present optical recording / reproducing device 80 has high reliability, and this reliability does not decrease over time. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be applied to other embodiments based on the technical idea of the present invention. .
  • the optical recording medium 8 for recording information only by light has been described.
  • the same effect can be obtained for an optical recording medium for recording information by light and magnetism. , It doesn't matter.
  • the optical recording medium is an optical disk
  • the present invention can be applied to an optical information recording / reproducing apparatus that realizes a similar function, such as a card-shaped optical recording medium.
  • the optical head and the optical recording / reproducing apparatus according to the present invention are arranged such that light does not pass through the adhesive layer of the polarizing beam splitter, which is a light separating means, on the outward path in an optical head using a light source having a wavelength of 450 nm or less.
  • the adhesive layer is not degraded, and is effective as an optical head capable of performing highly reliable high-density recording.

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Abstract

　光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは光源と、前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記光源から出射された光と前記光記録媒体から反射された光を分離する光分離手段とを有し、前記光分離手段は第１のガラスと、前記第１のガラス上に積層された多層膜と、前記多層膜上に配置され第２のガラスを前記多層膜上に接着する接着層から構成されており、前記光源から出射される光の大部分は、前記光分離手段に対し前記第１のガラスから入射され前記多層膜で反射することを特徴とする。

Description

明 細 書
光記録再生装置用光ヘッド
技術分野
[0001] 本発明は、光情報処理又は光通信等に用いられる光ヘッドに関し、特に、光記録 再生装置用光ヘッドに関する。
背景技術
[0002] 近年、デジタル 'バーサタイル'ディスク（DVD)は、コンパクト 'ディスク（CD)に対し て約 6倍の記録密度でデジタル情報を記録できることから、大容量光記録媒体として 注目されている。しかしながら、情報の大容量化に伴い、更なる高密度光記録媒体 が要望されている。ここで、 DVD (波長 660nm、開口数 (NA) O. 6)よりも高密度化 を達成するには、光源の波長をより短ぐあるいは、対物レンズの NAをより大きくする ことが必要である。例えば、光源として波長 405nmの青色レーザを使用し、 NAO. 8 5の対物レンズを使用することで、光記録媒体に記録されるデジタル情報の記録密 度は、 DVDの記録密度と比較すれば、 5倍に向上する。
[0003] 特許文献 1は、青色レーザ光源を用いてデジタル情報の再生および記録を行う光 ヘッドを開示する。
[0004] これより、上述した光ヘッドの従来例について添付の図面を参照して説明する。
[0005] 図 12は従来の光ヘッドの構成を示す模式図である。ここで、 91は偏光ビームスプリ ッタ、 92は 1Z4波長板、 93は球面収差補正用光学素子、 94は対物レンズ、 95は光 記録媒体、 96はフォーカシングレンズ、 97はマルチレンズ、 98は光検出器である。
[0006] 入射レーザ光は、たとえば GaN系レーザから出射され、平行光に変換された、 450 nm以下の波長を有する青色光である。偏光ビームスプリッタ 91は入射偏光により、 透過率及び反射率が異なる光学素子である。偏光ビームスプリッタ 91は、光を分離 するために用いられる。 1Z4波長板 92は複屈折材料で形成された光学素子である 。 1Z4波長板 92は、直線偏光を円偏光に変換するために用いられる。球面収差補 正用光学素子 93は、光記録媒体 95の基材厚が所定の最適基材厚からずれている 場合に生じる球面収差を補正するための光学素子であり、凹レンズと凸レンズと図示 しな ヽー軸ァクチユエータで構成され、凹レンズと凸レンズの間隔を変えることで上記 球面収差を補正することが可能である。対物レンズ 94は、光記録媒体 95の記録層に 光を集光するレンズであり、 2群 2枚で構成されている。フォーカシングレンズ 96は光 記録媒体の記録層で反射された光を光検出器 98に集光するレンズである。マルチレ ンズ 97は、入射面が円筒面で、出射面がレンズ光軸に対し回転対称面になっており 、いわゆる非点収差法によるフォーカス誤差信号の検出を可能とするための非点収 差を入射光に与える。光検出器 98は光記録媒体 95の記録層で反射された光を受 光し、光を電気信号に変換する。
このように構成された光ヘッドの動作について説明する。 GaNレーザから出射した 波長 450nm以下の青色平行光は偏光ビームスプリッタ 91を透過し、 1/4波長板 92 に入射し、直線偏光が円偏光に変換される。次に 1Z4波長板 92を透過した円偏光 は、球面収差補正用光学素子 93に入射する。ここでは、光記録媒体 95の基材厚が 最適基材厚カゝらずれたときに発生する球面収差を補正するため、入射した平行光は 球面収差補正用光学素子 93を構成する凹レンズと凸レンズの間隔を変えることで発 散光や収束光に変換される。この変換された光は、対物レンズ 94に入射し、入射光 の発散度合いまたは収束度合いに応じた球面収差が付与され、光記録媒体 95上に 集光する。つまり、光記録媒体 95の基材厚が最適基材厚からずれていることで生じ る波面収差を補正するため、予め波面収差が付与された光が対物レンズ 94に入射 し、集光される。よって、光記録媒体 95上では収差のない、すなわち、回折限界まで 絞られた光スポットが形成される。次に、光記録媒体 95から反射する円偏光は、球面 収差補正用光学素子 93を透過し、 1Z4波長板 92に入射する。この反射光は、 1/ 4波長板 92において、光記録媒体 95に向力つて伝播するレーザ光の偏光方向と直 交した偏光方向を有する直線偏光に変換される。 1Z4波長板 92により変換された 直線偏光は、偏光ビームスプリッタ 91で反射し、フォーカシングレンズ 96に入射する 。この光は、フォーカシングレンズ 96によって収束され、マルチレンズ 97によって非 点収差が与えられ、光検出器 98に集光される。光検出器 98は、光記録媒体 95上に おける光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また、光の、光記録媒体 9 5上における照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。ここで、フォーカス誤 差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえば非点収差法と 3ビーム法 により検出される。図示しな 、フォーカス制御手段はフォーカス誤差信号に基づき、 常に光が合焦状態で光記録媒体 95上に集光されるように対物レンズ 94の位置をそ の光軸方向に制御する。また図示して 、な 、トラッキング制御手段はトラッキング誤 差信号に基づき、光を光記録媒体 95上の所望のトラックに集光されるように対物レン ズ 94の位置を制御する。さらに光検出器 98からは光記録媒体 98に記録された情報 も得ている。このような構成により、光記録媒体 95の基材厚の最適基材厚からのずれ に起因する球面収差を、球面収差補正用光学素子 93を用いて補正することができる
[0008] このような構成を有する光ヘッドは、光源として波長 450nm以下の光を用いた場合 であっても、デジタル情報の再生および記録を実施することができる。
特許文献 1 :特開特開 2000— 131603号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] し力しながら、上記のような構成の光ヘッドでは、光源から出射され平行光に変換さ れたレーザ光は、その光路の往路において、偏光ビームスプリッタ 91を透過し、光記 録媒体 95に向かう。つまり、情報の記録再生を行うための、非常に光量の大きい青 色光が、偏光ビームスプリッタ 91を透過する。そのため、偏光ビームスプリッタ 91に 含まれる接着材料の層 (接着層）が、光量の大きい青色光の照射を受け、徐々に光 劣化を起こし、偏光ビームスプリッタそのものの透過率や収差が劣化し、光ヘッドの 記録特性や再生特性が劣化するという課題が生じる。実際、ある接着材料を含む接 着層は、 19mWZmnT2の光密度の光を照射すると、 100時間程度の照射により、 層の透過率は 3%劣化する。
[0010] 本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、 光源の発する光により光劣化を起こす接着層を有するプリズム (偏光ビームスプリッタ )を使用しながら、この光劣化に起因する経時的なプリズムの光学的特性の劣化のな い、信頼性の高い光ヘッドを提供することである。
[0011] 本明細書においては、光源力も光記録媒体 95に向力 レーザ光の光路を往路と称 し、光記録媒体 95で反射した後のレーザ光の光路を復路と称するものとする。
課題を解決するための手段
[0012] 上記目的を達成するため、本発明は、その一態様において、光記録媒体に対する 信号の記録または再生用の光ヘッドであって、光源と、光源から出射した出射光を光 記録媒体に集光する対物レンズと、出射光の光路上で、光源と対物レンズとの間に 配置され、出射光と、光源から出射され光記録媒体で反射した反射光とを分離する 光分離手段とを有し、光分離手段は第 1のガラスと、第 1のガラス上に積層された多 層膜と、多層膜に固定された第 2のガラスを含む、ことを特徴とする光ヘッドである。
[0013] 本発明の一態様においては、第 2のガラスは、多層膜上に配置された接着層によつ て、多層膜に接着固定され、また、光分離手段は、第 1のガラス力も出射光を入射す ることが好ましい。これにより、接着層に光源から出射される光が透過しないので青色 光照射による劣化が生じず光ヘッドの信頼性が高くなる。また、青色光照射で劣化し な 、特殊な接着材料を用いることがな 、ので低コストィ匕につながる。
[0014] また、本発明の一態様においては、第 2のガラスは、多層膜に密着固定されてもよ い。これにより、接着層が存在しないため青色光照射による劣化が生じず光ヘッドの 信頼性が高くなる。
[0015] また、本発明の一態様においては、出射光の光路上で、光源と対物レンズとの間に 配置された、出射光の偏光方向を変換する nZ4波長板 (n= l以上の奇数)を有し、 nZ4波長板は、第 1の複屈折部材と、第 2の複屈折部材とを含み、第 1の複屈折部 材の結晶軸と、第 2の複屈折部材の結晶軸とが、平面視において直交するように配 置され、第 1の複屈折部材および第 2の複屈折部材の周縁部の少なくとも一部にお いて、第 1の複屈折部材と第 2の複屈折部材とが接着されていることが好ましい。これ により、 1Z4波長板をはり合わせる接着層に光源から出射される光が透過しないの で青色光照射による劣化が生じず光ヘッドの信頼性が高くなる。また、特殊な青色光 照射で劣化しな 、接着剤を用いることがな 、ので低コスト化につながる。
[0016] また、本発明の一態様においては、出射光の光路上で、光源と対物レンズとの間に 配置された球面収差補正手段を有することが好ましい。これにより、光記録媒体の基 材厚が設計値からずれた場合でも安定した記録または再生が可能となる。 [0017] また、本発明の一態様においては、光源と光分離手段を一体化する接続部を有す ることが好ましい。これにより、光源と光分離手段との位置合わせが容易となる。
[0018] また、本発明の一態様においては、光源は、波長が 450nm以下の光を出射するこ とが好ましい。これにより、高密度な情報の記録及び再生が可能となる。
[0019] また、本発明の一態様においては、多層膜は、蒸着法により第 1のガラス上に形成 されることが好ましい。
[0020] また、本発明の一態様においては、出射光の光路上で、光源と対物レンズとの間に 配置され、発散光を略平行光に変換する光学素子を有し、光分離手段は、出射光の 光路上で、光源と光学素子との間に配置されることが好ましい。これにより光ヘッドを 小型化することが可能となる。
[0021] 本発明は、別の一態様において、光記録媒体に対する信号の記録または再生用 の光ヘッドであって、光源と、光源から出射した出射光を光記録媒体に集光する対 物レンズと、出射光の光路上光源と対物レンズとの間に配置され、出射光の偏光方 向を変換する nZ4波長板 (n= l以上の奇数)とを有し、 nZ4波長板は第 1の複屈折 部材と、第 2の複屈折部材とを含み、第 1の複屈折部材の結晶軸と、第 2の複屈折部 材の結晶軸とが、平面視において直交するように配置され、第 1の複屈折部材およ び第 2の複屈折部材の周縁部の少なくとも一部において、第 1の複屈折部材と第 2の 複屈折部材とが接着されていることを特徴とする光ヘッドである。
[0022] 本発明は、別の一態様において、光記録媒体に対する信号の記録または再生用 の光記録再生装置であって、光記録媒体に信号の記録または再生を行うための本 発明の他の態様による光ヘッドを備えることを特徴とする光記録再生装置である。こ れにより、光源から出射される光に対して光ヘッドに搭載されている部品が劣化する ことがないので高信頼性の光記録再生装置が実現される。
発明の効果
[0023] 本発明により、レーザ光源を用いた光ヘッドにおいて、往路では光分離手段である 偏光ビームスプリッタの接着層を光が透過しないように構成することができ、よって、 接着層の光劣化が生じない。従って、信頼性の高い高密度記録が可能な光ヘッドが 実現できる。また、更に多層光記録媒体への記録や記録速度の高速化を目的として 、光源力も出射される光量がさらに大きくなる光ヘッドにおいても本発明の構成であ れば信頼性の高い光ヘッドを実現することができる。
[0024] また、さらなる本発明の効果としては、光分離手段を、局所的に光密度がさらに大き くなると思われる発散光中に配置することが可能となる。従って、信頼性が高く小型 化に適した光ヘッドが実現できる。
[0025] また、この光ヘッドを用いることで、信頼性の高!、光記録再生装置を実現することが 可能となる。
図面の簡単な説明
[0026] [図 1]本発明の光ヘッドの一例を示す模式図。
[図 2]本発明の光ヘッドに搭載する偏光ビームスプリッタの構成図。
[図 3]本発明の光ヘッドの別例を示す模式図。
[図 4]本発明の光ヘッドに搭載する偏光ビームスプリッタの別例を示す構成図。
[図 5]本発明の光ヘッドに搭載する 1Z4波長板の構成図。
[図 6] 1Z4波長板の 2つの複屈折部材の結晶方向を示す平面図。
[図 7A]1Z4波長板の接着層の配置位置を示す断面図。
[図 7B]1Z4波長板の接着層の配置位置を示す断面図。
[図 8]本発明の光ヘッドの別例を示す模式図。
[図 9]位相変化層を有する球面収差補正手段の一例を示す断面図。
[図 10]位相変化層を有する球面収差補正手段の電極パターンの一例を示す図。
[図 11]本発明の光記録再生装置の一例を示す模式図。
[図 12]従来の光ヘッド例を示す模式図。
符号の説明
[0027] 1 光源
2 光量減衰素子
3 偏光ビームスプリッタ
4 コリメータレンズ
5 ミラー
6 1Z4波長板 対物レンズ
光記録媒体
シリンドリカノレレンズ 光検出器
集光レンズ
光源光量制御用光検出器 第 1のガラス
多層膜
接着層
第 2のガラス
接続用マウント部材 第 1の複屈折部材 第 2の複屈折部材 接着層
偏光ホログラム
第 1の光検出器
第 2の光検出器
第 1の基板
第 2の基板
電圧印加電極
対向電極
透光性榭脂膜
透光性樹脂膜
液晶
封止榭脂
光ヘッド
モータ
処理回路 84 光量モニタ部
85 信号処理部
86 光量制御部
87 対物レンズ駆動部
発明を実施するための最良の形態
[0028] 以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
[0029] (実施の形態 1)
本発明の実施の形態 1にかかる光ヘッドについて説明する。
[0030] 図 1は、実施の形態 1にかかる光ヘッドの構成図である。
[0031] 図 1において、本発明による光ヘッドは、光源 1、光量減衰素子 2、偏光ビームスプ リツタ 3、コリメータレンズ 4、ミラー 5、 1/4波長板 6、対物レンズ 7、シリンドリカルレン ズ 9、光検出器 10、集光レンズ 11、光源光量制御用光検出器 12を有する。コリメ一 タレンズ 4と図示しない 1軸ァクチユエータは、球面収差補正手段を構成する。また、 偏光ビームスプリッタ 3は、光分離手段を構成する。光源 1より出射したレーザ光の大 部分は、光量減衰素子 2を経て、偏光ビームスプリッタ 3に入射および反射し、コリメ ータレンズ 4を透過し、ミラー 5で反射し、 1Z4波長板 6および対物レンズ 7を透過し、 光記録媒体 8に入射する。ここまでの光路を往路と称することとする。光記録媒体 8に 入射したレーザ光の一部は反射し、往路を逆に迪つて偏光ビームスプリッタ 3に入射 する。往路とは異なり、偏光ビームスプリッタ 3に入射する光は、偏光ビームスプリッタ 3を透過し、シリンドリカルレンズ 9を透過して検出器 10に入射する。この光記録媒体 8から検出器 10に至る光路を復路と称する。また、往路において、光源 1から偏光ビ 一ムスプリッタ 3に入射し、偏光ビームスプリッタ 3を透過する光の光量は、全光量の 数パーセントから 10パーセント程度となるように偏光ビームスプリッタ 3を構成する。こ の光は、さらに図中上方に直進して集光レンズ 11を透過し、光源光量制御用検出器 12に入射する。光源光量制御用検出器 12に入射する光の光量に基づき、光源 1の 光量を制御可能である。なお、本発明において、集光レンズ 11および光源光量制御 用検出器 12は、必須の要素ではない。光源光量制御用検出器 12を省略する場合、 往路においては、偏光ビームスプリッタ 3で全ての光が反射されるように、偏光ビーム スプリッタ 3を構成してもよ 、。
[0032] ここでさらに光ヘッドを構成する要素について詳述する。光源 1は、例えば GaN系 の半導体レーザ素子 (波長 405nm)で構成され、光記録媒体 8の記録層に対し、記 録再生用のコヒーレント光を出力する光源である。光量減衰素子 2は特開 2000— 19 5086号公報に開示されているように光源 1のノイズを低減させるための光学素子で あり、ガラス基板の一部に、光量を減衰する膜 (たとえば Cr膜)が形成されており、図 中の矢印の方向に可動である。偏光ビームスプリッタ 3の構成については後で詳細 に述べるが、ある直線偏光 (たとえば S偏光）に対しては 5%の透過率、 95%の反射 率を有し、前記の直線偏光に対して直交する直線偏光 (P偏光）に対しては 100%の 透過率を有する。コリメータレンズ 4は光源 1から出射された発散光を略平行光に変 換する光学素子 (レンズ)である。また、球面収差補正手段は光記録媒体 8の基材厚 力 最適基材厚と異なる場合に生じる球面収差を補正するためのものであり、コリメ一 タレンズ 4と図示しな、一軸ァクチユエータで構成される。ー軸ァクチユエータによりコ リメータレンズ 4の位置を変えることで、球面収差を補正することが可能である。ミラー 5は入射する光を反射して光記録媒体 8の方向に向かわせる光学素子であり、入射 する光を 100%反射する特性を有する。 1Z4波長板 6の構成は、後で詳細に述べる 力 複屈折材料を含み、直線偏光を円偏光に変換する機能を有する光学素子であ る。対物レンズ 7は光記録媒体 10の記録層に光^^光するレンズであり、開口数 (N A)は、 0. 85である。シリンドリカルレンズ 9は、入射面が円筒面で、出射面がレンズ 光軸に対し回転対称面になっており、いわゆる非点収差法によるフォーカス誤差信 号の検出を可能とするために、入射光に非点収差を与えるものである。光検出器 10 は光記録媒体 8の記録層で反射された光を受光して光を電気信号に変換する。集光 レンズ 11は偏光ビームスプリッタ 3を透過した光を光源光量制御用光検出器 12に集 光するものであり、光源光量制御用光検出器 12は偏光ビームスプリッタ 3を透過した 光を受光して光を電気信号に変換し、光源 1の光量を検出する信号を出力するもの である。
[0033] 次に、このように構成された光ヘッドの動作について説明する。光源 1から出射した 直線偏光は光量減衰素子 2を透過し、偏光ビームスプリッタ 3により、そのほとんどが 反射し、ごく一部が透過する。往路における偏光ビームスプリッタ 3での反射光と透過 光の光量は、入射する光の光量を 100とした場合、それぞれ、 95と、 5、程度でよい。 反射光は、次にコリメータレンズ 4に入射し、コリメータレンズ 4の位置により発散光、 平行光、収束光のいずれかに変換される。この収束度合いが変更された光はミラー 5 に入射し、 100%反射し、光記録媒体 8の方向に進行方向を変えられる。この反射さ れた光は 1Z4波長板 6に入射し、直線偏光から円偏光へ変換され、円偏光が対物 レンズ 7に入射する。対物レンズ 7に入射する円偏光の発散度合!ヽまたは収束度合 いに応じて、円偏光には球面収差が生じ、光記録媒体 8内で集光する。ここで、光記 録媒体 8の表面から記録層までの基材厚が最適基材厚からずれている場合に生じる 波面収差は、発散度合 、または収束度合いに応じて対物レンズ 7で生じた波面収差 と相殺されるので、光記録媒体 8内の記録層では収差のない、すなわち回折限界ま で絞られた光スポットが形成される。次に、光記録媒体 8から反射された円偏光、つま り、復路にある光は、対物レンズ 7を透過し、 1Z4波長板 6に入射され光源 1から出射 された直線偏光と直交する方向に偏光面を有する直線偏光に変換される。 1Z4波 長板 6により変換された直線偏光は、ミラー 5においてすべて反射し、コリメータレンズ 4を透過し、偏光ビームスプリッタ 3をすベて透過し、すなわち光源 1に戻ることなぐ シリンドリカルレンズ 9に入射し、シリンドリカルレンズ 9にお 、て非点収差が付与され 、シリンドリカルレンズ 9を透過した光は光検出器 10上に集光する。光検出器 10は、 光記録媒体 8の記録層における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、 また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。ここで、フォーカス誤差 信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえば非点収差法とプッシュプル 法により検出される。図示しないフォーカス制御手段はフォーカス誤差信号に基づき 、常に光が合焦状態で光記録媒体 8上に集光されるように対物レンズ 7の位置をその 光軸方向に制御する。また図示して 、な 、トラッキング制御手段はトラッキング誤差 信号に基づき、光を光記録媒体 8上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ 7 の位置を制御する。さらに光検出器 10からは光記録媒体 8に記録された情報も得る ことができる。また、往路において、光源 1から入射して偏光ビームスプリッタ 3を透過 する光は、集光レンズ 11により光源光量制御用光検出器 12に集光され、光源光量 制御用光検出器 12は光源 1から出射された光の光量に応じた電気信号を出力する ここで、偏光ビームスプリッタ 3について詳しく述べる。図 2に偏光ビームスプリッタ 3 の構成図を示す。図 2を参照すれば、偏光ビームスプリッタ 3は、第 1のガラス 21、多 層膜 22、接着層 23、第 2のガラス 24を有する。第 1のガラス 21および第 2のガラス 24 の硝材は例えば BK7であり、多層膜 22はニ酸ィ匕ケィ素と五酸ィ匕タンタルの薄膜が 交互に 20層程度積層されたものであり、第 1のガラス 21上に蒸着により積層される。 また、接着層 23は例えば UV硬化榭脂である。ここで、接着層 23は榭脂であるため、 波長が短い光に対しては吸収があり、青色の波長 (450nm以下の波長）に対しては 非常に微量ではあるが吸収があり、この吸収特性のため樹脂が劣化する。このように 構成された偏光ビームスプリッタ 3に対し、上記の光ヘッドにおいて、往路では第 1の ガラス 21から光が入射される。このように構成することにより、往路の光はその大部分 が接着層 23を透過することなしに多層膜 22で反射する。先述の如ぐ接着層 23は 青色光の入射により徐々にではあるが劣化が生じる。この劣化の速度は入射される 光の光量 (接着層での光密度)が大きいほど非常に早く劣化する。ここで、往路での 光は光記録媒体 8に情報を記録するためにかなり大きな光量が必要である。これに 対し、光記録媒体 8で反射される光は光記録媒体 8の反射率が小さ 、ため偏光ビー ムスプリッタ 3に入射される光の光量は往路の光量に対し非常に小さいものとなる。例 えば光記録媒体 8の反射率が 5〜10%程度であれば、復路での光量は往路の光量 の（1Z20)〜（1Z10)程度になる。従って、接着層 23が往路では光が透過せず、 復路のみ光が透過する構成にすることで偏光ビームスプリッタ 3を構成する接着層 23 の劣化が生じることなく信頼性の高い光ヘッドが構成できる。また、本実施の形態の ように偏光ビームスプリッタ 3を発散光中に配置し、偏光ビームスプリッタ 3に入射する 光の大きさを小さくすることで偏光ビームスプリッタ 3そのものの外形を小さくすること ができるので光ヘッドの小型化に有利である。この場合では特に、偏光ビームスプリ ッタ 3に入射する光の光密度は大きくなるので上記した往路では接着層 23を光が透 過しない構成にすることが光ヘッドの信頼性を高めることになる。例えば、平行光中 に偏光ビームスプリッタを配置した場合に、偏光ビームスプリッタに入射する光の光 密度を 100とすると、光源と略平行光に変換する光学素子 (例えばコリメータレンズ） の光路の中間に偏光ビームスプリッタを配置した場合、偏光ビームスプリッタに入射 する光の光密度は、局所的に 400に達する。（光密度は、光源力ゝらの距離の 2乗に反 比例する。）従って、特殊な接着材料を用いずに、信頼性が高く小型化が可能な光 ヘッドを実現できる。また、光記録媒体 8が記録層を多数有する多層光記録媒体を記 録再生する場合でも本発明の構成が有利である。記録層を多数有する多層光記録 媒体に情報を記録する場合ではすべての記録層に情報を記録する必要があり光源
1から出射される光の光量は記録層が 1つしかない単層光記録媒体のみに記録する 場合に比べてより大きくなる。従って、偏光ビームスプリッタ 3そのものに入射する光 は大きくなるので、本発明の構成をとることでより信頼性の高い光ヘッドが実現できる 。同様に、光記録媒体 8に記録再生する速度を速くする場合でも光記録媒体 8に照 射する光の光量を大きくする必要があり、光源 1から出射される光の光量が大きくなる ので本発明の構成をとることで信頼性の高い光ヘッドが実現できる。
[0035] また図 3に示すように、光源 1と、偏光ビームスプリッタ 3を、接続用マウント部材 31 を用いて一体ィ匕してもよい。光源 1と偏光ビームスプリッタ 3との接続部である接続用 マウント部材 31により、光源 1と偏光ビームスプリッタ 3は、一体として取り扱うことが可 能となる。このような構成にすれば、光ヘッドの組み立て工程での、光源 1の光軸と、 偏光ビームスプリッタ 3の位置のずれを抑える効果が生まれ、光ヘッドの構成が容易 になる。ひいては、製造コストを抑制する効果を奏する。
[0036] また、偏光ビームスプリッタ 3を図 4に示したように第 2のガラス 24を多層膜 22に密 着固定 (オプティカルコンタクト）されるように構成すれば、接着材料の劣化は考えな くてよいため、信頼性の高い光ヘッドが実現できる。さらに往路において反射でも透 過でもどちらでも使うことが可能となる。
[0037] 次に、本発明の光ヘッドに用いられている 1Z4波長板 6について述べる。図 5に本 発明の光ヘッドに用いられている 1Z4波長板 6の構成図を示す。図 5を参照すれば 、 1Z4波長板 6は、第 1の複屈折部材 41、第 2の複屈折部材 42、接着層 43を有す る。ここで、第 1及び第 2の複屈折部材 41及び 42は、例えば水晶で構成される。第 1 の複屈折部材 41と第 2の複屈折部材 42の間にあって接着層 43に挟まれている部分 は、空隙 (空気層）である。図 6は、 1Z4波長板 6を上方より見た平面図である。図 6 に示す様に、第 1の複屈折部材 41と第 2の複屈折部材 42は、図において矢印で示 されるそれぞれの結晶軸力 平面視で直交するように配置される。図 7Aおよび図 7B は、接着層 43の配置パターン例である。接着層 43は、図 7Aに示すように、 1Z4波 長板 6の周縁部に所定の幅で連続する帯状に配置してもよい。また、図 7Bに示すよ うに、接着層 43を 1Z4波長板 6の隅部に離散的に配置してもよい。接着層 43は例 えば UV硬化樹脂で構成されており、この接着層 43は光が透過しない、有効径外に 設けられている。このような構成にすれば 1Z4波長板 6のリタ一デーシヨンの入射角 度依存性が小さくなる。特に、球面収差補正を対物レンズ 7へ入射する光の発散及 び収束度合いにより行う光ヘッドに用いる場合には有効となる。また、青色光で劣化 する接着層 43が、光が透過しな 、箇所に設けられて 、るので青色光による接着層 4 3の劣化は生じない。これにより、 1Z4波長板 6の入射角度依存性が良好で、かつ、 信頼性の高い 1Z4波長板 6が実現できるので、性能が良く高信頼性の光ヘッドを実 現することが可能となる。また、光ヘッドへの 1Z4波長板 6の搭載精度をあげることで 、水晶 1枚で構成された 1Z4波長板 6を使用することが可能となる。これであれば接 着層が存在しないので高信頼性の光ヘッドが実現できる。
[0038] 以上述べたように、本発明による、 450nm以下の波長の光源を用いた光ヘッドに おいては、光源からの光の往路で、光分離手段である偏光ビームスプリッタの接着層 を光が透過しないように構成する。それにより、強い光が接着層に照射されることを防 止する。接着層が劣化することがないので信頼性の高い高密度記録が可能な光へッ ドが実現できる。また、さらに光密度が局所的に大きくなり、局所的に接着層の劣化 を促進するおそれのある発散光中に、光分離手段を配置することが可能となるので 信頼性が高く小型化に適した光ヘッドが実現できる。また、更に多層光記録媒体へ の記録や記録速度を早くするために光源から出射される光量が大きくなる光ヘッドに ぉ ヽても本発明の構成であれば信頼性が高 、光ヘッドが実現できる。
[0039] (実施の形態 2)
次に、本発明の第 2の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態が上 記した実施の形態 1と異なるのは、光分離手段が偏光ホログラムであり、この偏光ホロ グラムで回折された光を受光する光検出器があることに関する点のみであり、それ以 外は、実施の形態 1と同様である。従って、本実施の形態において、特に説明のない ものについては実施の形態 1と同じとし、実施の形態 1と同一符号を付与している構 成部材については、特に説明のない限り、実施の形態 1と同様の機能を持つものと する。
[0040] 図 8は、本発明の実施の形態 2における光ヘッドの構成図である。図 8を参照すれ ば、本光ヘッドは、偏光ホログラム 51、第 1の光検出器 52、第 2の光検出器 53を有 する。ここで、偏光ホログラム 51は特開平 6— 27322号公報に開示されているので詳 細には述べないが、複屈折を有するニオブ酸リチウム基板の所定の一部をプロトン 交換し、そのプロトン交換部をエッチングして構成され、異常光線の透過率を 100% 、常光線に対しては回折格子として作用する光学素子である。本光ヘッドでは、偏光 ホログラム 51が光分離手段を構成する。
[0041] このように構成された光ヘッドの動作について説明する。光源 1から出射された直 線偏光は光量減衰素子 2を透過し、偏光ホログラム 51により 100%透過される。この 透過光はコリメータレンズ 4に入射し、コリメータレンズ 4の位置により発散光、平行光 、収束光のいずれかに変換される。この収束度合いが変換された光は、ミラー 5に入 射し、 100%反射し、光記録媒体 8の方向に進行方向を変える。この反射光は、 1/ 4波長板 6に入射され直線偏光から円偏光へ変換され、この円偏光は対物レンズ 7に 入射し、この入射光の発散度合いまたは収束度合いに応じて球面収差を発生し、光 記録媒体 8に集光される。光記録媒体 8の表面と記録層との距離である基材厚が最 適基材厚力 ずれた時に生じる波面収差と相殺する波面収差を有する光が対物レン ズ 7で集光される。そのため、光記録媒体 8の記録層上では収差のない、すなわち回 折限界まで絞られた光スポットが形成される。次に、光記録媒体 8から反射した円偏 光は、対物レンズ 7を透過し、 1Z4波長板 6に入射し、光源 1から出射された直線偏 光の偏光方向と直交する偏光方向を有する直線偏光に変換される。 1Z4波長板 6 により変換された直線偏光はミラー 5においてすべて反射し、コリメータレンズ 4を透 過し、偏光ホログラム 51により、この透過光の 100%が回折され、 + 1次回折光を第 1 の光検出器 52で受光し、 1次回折光を第 2の光検出器 53で受光する。第 1及び第 2の光検出器 52及び 53は、光記録媒体 8上における光の合焦状態を示すフォー力 ス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。こ こで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえば SSD 法とプッシュプル法により検出される。図示しな!ヽフォーカス制御手段はフォーカス誤 差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体 8上に集光されるように対物レン ズ 7の位置をその光軸方向に制御する。また図示して 、な 、トラッキング制御手段は トラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体 8上の所望のトラックに集光されるよ うに対物レンズ 7の位置を制御する。さらに第 1及び第 2の光検出器 52及び 53からは 光記録媒体 8に記録された情報も得て 、る。
[0042] ここで、 1Z4波長板 6は実施の形態 1で述べた構成（図 5参照。 )になっているので 、青色光に対する劣化が生じず、信頼性の高い光ヘッドを実現することが可能となる
[0043] 以上述べたように、 450nm以下の波長の光源を用いた光ヘッドにおいて、用いら れている 1Z4波長板は、 2枚の複屈折部材のそれぞれの結晶軸が平面視において 直交するようにはり合わせたものであり、かつ、 2枚の複屈折部材を接着する接着材 料の層（接着層）が、光の透過しない箇所に設けられているために、接着層が劣化す ることがない。よって、光劣化を生じるおそれのある接着材料を用いて信頼性の高い 高密度記録が可能な光ヘッドが実現できる。
[0044] なお、実施の形態 1及び 2では球面収差補正手段を有する光ヘッドについて述べ て!、るが、球面収差補正手段を持たな 、光ヘッドであってもよ!/、。
[0045] また、実施の形態 1及び 2では球面収差補正手段としてコリメータレンズを可動させ る方式を用いて ヽるが特許文献 1に開示されて ヽる正レンズ群と負レンズ群を用いて も何ら問題はない。また、球面収差補正手段としてレンズを用いない方式を採用して もよい。例えば、特願 2001— 221927号（特開 2002— 109776号公報（P2002—1 09776A) )に開示されている位相変化層を用いた方式であってもよい。この方式に 使われる光学素子について簡単に述べる。図 9に位相変化層として液晶を用いた光 学素子の断面図を示す。図 10は、光学素子に用いられている電極のパターン図で ある。この光学素子は、図 9を参照すれば、第 1の基板 61、第 1の基板 61に略平行 に配置された第 2の基板 62、第 1の基板 61と液晶 67との間に配置された電圧印加 電極 63、電圧印加電極 63に対向するように電圧印加電極に略平行に配置された対 向電極 64、電圧印加電極 63を覆うように形成された透光性榭脂膜 65、対向電極 64 を覆うように形成された透光性榭脂膜 66と、透光性榭脂膜 65及び 66の間 (電圧印 加電極 63と対向電極 64との間）に配置された液晶 67、液晶 67を囲むように透光性 榭脂膜 65及び 66の間に配置された封止榭脂 68を有する。ここで、第 1の基板 61及 び第 2の基板 62は、たとえばガラスを含み、透光性を有する。また、電圧印加電極 63 は液晶 67に所望の電圧を印加するための電極である。電圧印加電極 63は、第 1の 基板 61の内側 (液晶 67側）の主面上に形成されている。また、対向電極 64は、電圧 印加電極 63とともに、液晶 67に所望の電圧を印加するための電極である。対向電極 64は、第 2の基板 62の内側 (液晶 67側）の主面上に形成されている。対向電極 64 は、透光性であり、たとえば ITO力もなる。なお、対向電極 64は、第 2の基板 62の内 側の主面のうち、少なくともセグメント電極に対向する部分に略均一に形成される。ま た、透光性榭脂膜 65及び 66は、液晶 67を所定の方向に配向させるための配向膜 であり、たとえばポリビュルアルコール膜からなる。透光性榭脂膜 65または 66をラビ ング処理することによって、液晶 67を所定の方向に配向させることができる。また、液 晶 67は、入射した光の位相を変化させる位相変化層として機能する。液晶 67は、た とえばネマチック液晶カゝらなる。電圧印加電極 63と対向電極 64との間の電圧差を変 化させることによって液晶 67の屈折率を変化させることができ、これによつて入射した 光の位相を変化させることができる。また、封止榭脂 68は、液晶 67を封止するための ものであり、たとえばエポキシ榭脂からなる。また、電圧印加電極 63は図 10に示した ように、同心円状のセグメント電極で構成されている。このセグメント電極は透光性で あり、たとえば ITO力もなる。このように構成された光学素子の動作について説明する 外部から制御電圧が光学素子の電圧印加電極のセグメント電極のそれぞれに印加 され、本発明の光学素子に入射される光にパワー成分の位相を与えるようにする。こ のように入射された平面波を球面波に変換することが可能となり、この球面波が対物 レンズ 7に入射することで球面収差が発生し、この球面収差で光記録媒体 8の厚さが 設計基材厚からずれたときに生じる球面収差を補正することとなる。ここで、位相変化 層として電圧に応じて屈折率が変化する液晶を用いたが、電圧に応じて厚さ（体積） が変化する PLZT (酸ィ匕鉛、ランタン、酸ィ匕ジルコニウム、酸ィ匕チタンを含むぺロブス カイト構造の透明結晶体)を用いてもよい。さらに PLZTは固体であるので液晶のよう に基板や封止榭脂は必要ではないため、光学素子を薄くすることが可能である。
[0047] 実施の形態 1及び 2で述べた方法では、レンズで構成されて ヽるため、往路は当然 として復路においても光記録媒体の基材厚に起因する収差を補正することが可能で あるため、安定した制御信号を得ることができる。また、ここで述べた方式では位相変 化層を用いた光学素子で光記録媒体 8の基材厚に起因する収差を補正しているの で光ヘッドの小型化に向いている。また、レンズ方式及び上記位相変化層を用いた 方式のどちらも収束光及び発散光を用いて球面収差を補正するので対物レンズ 7が レンズシフトしても球面収差補正性能が劣化しない。
[0048] また、上記実施の形態では対物レンズ 7へ向力 光が光源 1から出射される光の 95 %になるように、光源 1から出射された光の偏光方向の直線偏光に対しプリズムの反 射率が 95%、透過率が 5%になっている。光源 1の出力を安定に検出するためには 透過率が 50%以下であることが望ましい。また、対物レンズ 7へ向かう光を大きくロス することなく光源 1の出力を安定に検出するためには透過率が 20%以下であることが より好まし 、。
[0049] また、上記実施の形態では nZ4波長板として 1Z4波長板 6を使用して 、るが、 nが 奇数であればよい。
[0050] また、上記実施の形態では対物レンズ 7は単レンズを用いて!/、るが高!、NAを有す る組レンズであってもよ 、。
[0051] また、上記実施の形態では無限系の光ヘッドを示した力 コリメータレンズ 4を用い な 、有限系の光ヘッドであってもよ 、。
[0052] また、上記実施の形態では偏光光学系の光ヘッドを示したが、無偏光光学系の光 ヘッドであってもよい。
[0053] (実施の形態 3)
実施の形態 3では、本発明の光記録再生装置の一例について説明する。実施の形 態 3の光記録再生装置は、光記録媒体 8に対して信号の記録及び再生または再生 のみを行う装置である。
[0054] 図 11に実施の形態 3にかかる光記録再生装置 80の構成を模式的に示す。光記録 再生装置 80は、光ヘッド 81と、モータ 82と、処理回路 83とを備える。光ヘッド 81は、 実施の形態 1で説明したものである。処理回路 83は、光量モニタ部 84、信号処理部 85、光量制御部 86、および、対物レンズ駆動部 87、を含み、処理回路 83に含まれ る前記の各部は、互いに接続されている。
[0055] 光ヘッド 81については、実施の形態 1で説明したものと同様であるため、重複する 説明は省略する。
[0056] 次に、光記録再生装置 80の動作にっ 、て説明する。まず、光記録再生装置 80に 光記録媒体 8がセットされると、モータ 82が始動する。処理回路 83に含まれる光量制 御部 86は、光源 1を駆動し光を出射させる。光源 1から出射された光は、光記録媒体 8で反射され、光検出器 10に入射する。光検出器 10は、光記録媒体 8上における光 の合焦状態を示すフォーカス誤差信号と、光の照射位置を示すトラッキング誤差信 号を処理回路 83に含まれる信号処理部 85に出力する。これらの信号に基づき、信 号処理部 85は対物レンズ 7を制御するための情報を対物レンズ駆動部 87に出力し 、対物レンズ駆動部 87は、信号処理部 85より送られた対物レンズ 7を制御するため の情報に基づいて、対物レンズを所望の方向に所定量移動させ、光源 1から出射さ れた光を光記録媒体 8上の所望のトラック上に集光させる。また、信号処理部 85は、 光検出器 10から出力される信号に基づいて、光記録媒体 8に記録されている情報を 再生する。また、光源光量制御用光検出器 12から出力される信号は処理回路 83に 含まれる光量モニタ部 84に入力され、光量モニタ部 84は、この信号に基づく情報を 光量制御部 86に送り、処理回路 83に含まれる光量制御部 86は、この情報が所望の 値になるように光源 1の出力パワーを制御することで対物レンズ 7から出射される光の 光量を所望の値にする。
[0057] 本実施の形態に力かる光記録再生装置 80は、光ヘッドとして実施の形態 1の光へ ッドを用いているため、光分離手段が青色光で劣化しない。よって、本光記録再生装 置 80は、高い信頼性を有し、かつ、この信頼性は経時的に低下することがない。 [0058] 以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明した力 本発明は、上記実施 の形態に限定されず本発明の技術的思想に基づく他の実施の形態に適用すること ができる。
[0059] また、上記実施の形態では、光のみによって情報を記録する光記録媒体 8につい て述べたが、光および磁気によって情報を記録する光記録媒体についても同様の効 果が得られることは 、うまでもな 、。
[0060] また、上記実施形態では、光記録媒体が光ディスクである場合にっ 、て説明したが
、カード状の光記録媒体など、類似の機能を実現する光学的情報記録再生装置に 適用することができる。
産業上の利用可能性
[0061] 本発明にかかる光ヘッドと光記録再生装置は、 450nm以下の波長の光源を用い た光ヘッドにおいて往路では光分離手段である偏光ビームスプリッタの接着層を光 が透過しな 、ように構成することで接着層が劣化することがな 、と 、う効果を有し、信 頼性の高い高密度記録が可能な光ヘッド等として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 光記録媒体に対する信号の記録または再生用の光ヘッドであって、
光源と、
前記光源から出射した出射光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、 前記出射光の光路上で、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記出射 光と、前記光源から出射され前記光記録媒体で反射した反射光とを分離する光分離 手段とを有し、
前記光分離手段は第 1のガラスと、前記第 1のガラス上に積層された多層膜と、前 記多層膜に固定された第 2のガラスを含む、ことを特徴とする光ヘッド。
[2] 前記第 2のガラスは、前記多層膜上に配置された接着層によって、前記多層膜に 接着固定される、ことを特徴とする請求項 1に記載の光ヘッド。
[3] 前記光分離手段は、前記第 1のガラスから前記出射光を入射することを特徴とする
、請求項 2に記載の光ヘッド。
[4] 前記第 2のガラスは、前記多層膜に密着固定される、ことを特徴とする請求項 1に記 載の光ヘッド。
[5] さらに、前記出射光の光路上で、前記光源と前記対物レンズとの間に配置された、 前記出射光の偏光方向を変換する nZ4波長板 (n= 1以上の奇数)を有し、 前記 nZ4波長板は、第 1の複屈折部材と、第 2の複屈折部材とを含み、前記第 1の 複屈折部材の結晶軸と、前記第 2の複屈折部材の結晶軸とが、平面視において直交 するように配置され、前記第 1の複屈折部材および前記第 2の複屈折部材の周縁部 の少なくとも一部において、前記第 1の複屈折部材と前記第 2の複屈折部材とが接着 されて ヽることを特徴とする、請求項 1に記載の光ヘッド。
[6] さらに、前記出射光の光路上で、前記光源と前記対物レンズとの間に配置された球 面収差補正手段を有する、ことを特徴とする請求項 1に記載の光ヘッド。
[7] さらに、前記光源と前記光分離手段を一体ィ匕する接続部を有する、ことを特徴とす る請求項 1に記載の光ヘッド。
[8] 前記光源は、波長が 450nm以下の光を出射することを特徴とする、請求項 1に記 載の光ヘッド。
[9] 前記多層膜は、蒸着法により前記第 1のガラス上に形成されることを特徴とする、請 求項 1に記載の光ヘッド。
[10] さらに、前記出射光の光路上で、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、発 散光を略平行光に変換する光学素子を有し、
前記光分離手段は、前記出射光の光路上で、前記光源と前記光学素子との間に 配置される、ことを特徴とする請求項 1に記載の光ヘッド。
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