JP2002372611A - 回折素子および光ヘッド装置 - Google Patents
回折素子および光ヘッド装置Info
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- JP2002372611A JP2002372611A JP2001181864A JP2001181864A JP2002372611A JP 2002372611 A JP2002372611 A JP 2002372611A JP 2001181864 A JP2001181864 A JP 2001181864A JP 2001181864 A JP2001181864 A JP 2001181864A JP 2002372611 A JP2002372611 A JP 2002372611A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】マルチビーム発生と１ビーム発生とを切り替え
られる回折素子を得て、光ヘッド装置に搭載し、高速で
情報処理のできる装置を得る。 【解決手段】透明導電性膜３０４、３０５と、透明絶縁
性膜により作製された凹凸状の回折格子３０８、３０９
とが形成された２枚の透明基板３０２、３０３間に、液
晶層３１２が挟持されてなる回折素子３０１において、
一方の回折格子３０８を形成する透明絶縁性膜の屈折率
が液晶層３１２の常光屈折率に等しく、他方の回折格子
３０９を形成する透明絶縁性膜の屈折率が液晶層３１２
の異常光屈折率に等しい回折素子３０１を作製し、光ヘ
ッド装置の光源と対物レンズとの間の光路中に設置す
る。
られる回折素子を得て、光ヘッド装置に搭載し、高速で
情報処理のできる装置を得る。 【解決手段】透明導電性膜３０４、３０５と、透明絶縁
性膜により作製された凹凸状の回折格子３０８、３０９
とが形成された２枚の透明基板３０２、３０３間に、液
晶層３１２が挟持されてなる回折素子３０１において、
一方の回折格子３０８を形成する透明絶縁性膜の屈折率
が液晶層３１２の常光屈折率に等しく、他方の回折格子
３０９を形成する透明絶縁性膜の屈折率が液晶層３１２
の異常光屈折率に等しい回折素子３０１を作製し、光ヘ
ッド装置の光源と対物レンズとの間の光路中に設置す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回折素子および光
ヘッド装置に関し、特に効率可変型の回折素子およびこ
の回折素子を搭載した、光記録媒体の情報の記録および
再生を行う光ヘッド装置に関する。
ヘッド装置に関し、特に効率可変型の回折素子およびこ
の回折素子を搭載した、光記録媒体の情報の記録および
再生を行う光ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＤ、ＤＶＤまたは光磁気ディス
クなどの光記録媒体（以下、「光ディスク」という）の
情報記録面上に情報の記録または再生を行う光ヘッド装
置が用いられている。
クなどの光記録媒体（以下、「光ディスク」という）の
情報記録面上に情報の記録または再生を行う光ヘッド装
置が用いられている。
【０００３】この光ヘッド装置において、情報の読み出
しをより高速に行うには、光ディスクの回転数を上げる
ことが最も簡便な方法である。しかし、光ディスクを回
転させるスピンドルモータの高速化には限界がある。そ
こで、０次回折光、±１次回折光および±２次回折光
を、場合によってさらに±３次回折光を、情報記録面の
各々隣り合う複数のトラック上に集光する。そして、集
光され情報記録面で反射された光を光検出器の受光面上
に集光することにより、複数のトラック上に記録された
情報を並列に読み出すことが提案されている。また、高
速回転時のトラッキング精度を向上させるために、従来
の±１次回折光を用いる３ビーム法と同様にさらに高次
の回折光を用いるトラッキング法も提案されている。こ
の方式を用いた光ヘッドの概略を図２に示す。
しをより高速に行うには、光ディスクの回転数を上げる
ことが最も簡便な方法である。しかし、光ディスクを回
転させるスピンドルモータの高速化には限界がある。そ
こで、０次回折光、±１次回折光および±２次回折光
を、場合によってさらに±３次回折光を、情報記録面の
各々隣り合う複数のトラック上に集光する。そして、集
光され情報記録面で反射された光を光検出器の受光面上
に集光することにより、複数のトラック上に記録された
情報を並列に読み出すことが提案されている。また、高
速回転時のトラッキング精度を向上させるために、従来
の±１次回折光を用いる３ビーム法と同様にさらに高次
の回折光を用いるトラッキング法も提案されている。こ
の方式を用いた光ヘッドの概略を図２に示す。
【０００４】半導体レーザ光源４０１からの出射光はマ
ルチビーム生成回折素子４０２で０次回折光の他に、±
１次回折光、±２次回折光、および±３次以上の高次回
折光に分離される。このとき、マルチビーム生成回折素
子４０２は、０次、±１次および±２次の回折光の各々
の光量がほぼ等しくなるように設計されている。
ルチビーム生成回折素子４０２で０次回折光の他に、±
１次回折光、±２次回折光、および±３次以上の高次回
折光に分離される。このとき、マルチビーム生成回折素
子４０２は、０次、±１次および±２次の回折光の各々
の光量がほぼ等しくなるように設計されている。
【０００５】±２次までの回折光、すなわち５本に分離
された出射光は、各々ビームスプリッタ４０３、コリメ
ートレンズ４０４および対物レンズの集光レンズ４０５
を透過した後に、光ディスク４０６上の５本のトラック
に入射する。入射してトラックで反射された光は、ピッ
ト情報の信号を持った反射光としてビームスプリッタ４
０３で反射され、光検出器の受光面４０７上に集光し、
得られた信号の処理がなされて情報の並列読み出しが行
われる。
された出射光は、各々ビームスプリッタ４０３、コリメ
ートレンズ４０４および対物レンズの集光レンズ４０５
を透過した後に、光ディスク４０６上の５本のトラック
に入射する。入射してトラックで反射された光は、ピッ
ト情報の信号を持った反射光としてビームスプリッタ４
０３で反射され、光検出器の受光面４０７上に集光し、
得られた信号の処理がなされて情報の並列読み出しが行
われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のマルチビーム生
成回折素子を搭載した光ヘッド装置の場合、並列読み出
しによる高速の情報再生はできるが、記録型の光ディス
クへの情報記録時には、０次回折光の光量が低下してい
るために、情報記録面への書き込みに必要な光量が得ら
れない問題を有していた。このため、一つの光ヘッド装
置で並列高速読み出しと書き込みの両方を実現すること
は困難であった。
成回折素子を搭載した光ヘッド装置の場合、並列読み出
しによる高速の情報再生はできるが、記録型の光ディス
クへの情報記録時には、０次回折光の光量が低下してい
るために、情報記録面への書き込みに必要な光量が得ら
れない問題を有していた。このため、一つの光ヘッド装
置で並列高速読み出しと書き込みの両方を実現すること
は困難であった。
【０００７】本発明は、上述の実情に鑑み、マルチビー
ム発生と１ビーム発生とを効率よく切り替えることがで
きる回折素子を得て、この素子を光ヘッド装置に搭載
し、高速で情報再生ができるとともに情報記録もできる
機能を有する光ヘッド装置を提供することを目的とす
る。
ム発生と１ビーム発生とを効率よく切り替えることがで
きる回折素子を得て、この素子を光ヘッド装置に搭載
し、高速で情報再生ができるとともに情報記録もできる
機能を有する光ヘッド装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも透
明導電性膜と、断面形状が凹凸状の回折格子とが表面に
形成された２枚の透明基板間に、それぞれの回折格子が
対向するように配置されて液晶層が挟持されてなる回折
素子において、回折格子は透明絶縁性膜により作製され
ており、一方の回折格子を形成する透明絶縁性膜の屈折
率が液晶層の常光屈折率および異常光屈折率のうちのい
ずれか一方に等しく、他方の回折格子を形成する透明絶
縁性膜の屈折率が液晶層の常光屈折率および異常光屈折
率のうちの他方に実質的に等しいことを特徴とする回折
素子を提供する。
明導電性膜と、断面形状が凹凸状の回折格子とが表面に
形成された２枚の透明基板間に、それぞれの回折格子が
対向するように配置されて液晶層が挟持されてなる回折
素子において、回折格子は透明絶縁性膜により作製され
ており、一方の回折格子を形成する透明絶縁性膜の屈折
率が液晶層の常光屈折率および異常光屈折率のうちのい
ずれか一方に等しく、他方の回折格子を形成する透明絶
縁性膜の屈折率が液晶層の常光屈折率および異常光屈折
率のうちの他方に実質的に等しいことを特徴とする回折
素子を提供する。
【０００９】また、光源と光源からの出射光を光記録媒
体上へ集光させるための対物レンズと、対物レンズによ
り集光されて光記録媒体により反射された出射光を検出
するための光検出とを備えた光ヘッド装置において、光
源と対物レンズとの間の光路中に上記の回折素子が設置
されていることを特徴とする光ヘッド装置を提供する。
体上へ集光させるための対物レンズと、対物レンズによ
り集光されて光記録媒体により反射された出射光を検出
するための光検出とを備えた光ヘッド装置において、光
源と対物レンズとの間の光路中に上記の回折素子が設置
されていることを特徴とする光ヘッド装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の回折素子では、少なくと
も透明導電性膜と、透明絶縁性膜により作製された断面
形状が凹凸状の回折格子とがこの順に透明基板の、例え
ば片側表面に形成されており、このような透明基板２枚
がそれぞれの回折格子を対向するように配置されて透明
基板間に液晶層が挟持されている。そして、一方の透明
基板上の回折格子を形成する透明絶縁性膜の屈折率が、
挟持されている液晶層の常光屈折率または異常光屈折率
のいずれかに等しい。
も透明導電性膜と、透明絶縁性膜により作製された断面
形状が凹凸状の回折格子とがこの順に透明基板の、例え
ば片側表面に形成されており、このような透明基板２枚
がそれぞれの回折格子を対向するように配置されて透明
基板間に液晶層が挟持されている。そして、一方の透明
基板上の回折格子を形成する透明絶縁性膜の屈折率が、
挟持されている液晶層の常光屈折率または異常光屈折率
のいずれかに等しい。
【００１１】他方の透明基板上の回折格子を形成する透
明絶縁性膜の屈折率は、上記常光屈折率または異常光屈
折率のうち、上記の一方の透明絶縁性膜の屈折率とは異
なる方の屈折率に等しい。すなわち、一方の透明絶縁性
膜の屈折率が液晶層の常光屈折率に等しければ他方の透
明絶縁性膜の屈折率は異常光屈折率に等しい。また、こ
の逆に、一方の透明絶縁性膜の屈折率が液晶層の異常光
屈折率に等しくてもよい。
明絶縁性膜の屈折率は、上記常光屈折率または異常光屈
折率のうち、上記の一方の透明絶縁性膜の屈折率とは異
なる方の屈折率に等しい。すなわち、一方の透明絶縁性
膜の屈折率が液晶層の常光屈折率に等しければ他方の透
明絶縁性膜の屈折率は異常光屈折率に等しい。また、こ
の逆に、一方の透明絶縁性膜の屈折率が液晶層の異常光
屈折率に等しくてもよい。
【００１２】本発明の回折素子では、液晶層を挟持して
いるそれぞれの透明基板に透明導電性膜が形成されてお
り、この透明導電性膜を電極として液晶層に電圧を印加
することにより、液晶分子の配向方向を透明基板面に平
行または垂直の状態に制御することができる。そして、
例えば、電圧非印加の状態で液晶の異常光屈折率を感じ
る方向に偏光している光（以下、異常光偏光とする）を
入射することで、常光屈折率を有する側の回折格子との
間に屈折率差があるため回折機能が発生するが、異常光
屈折率を有する側の回折格子との間に屈折率差ないため
回折機能が発生しない。
いるそれぞれの透明基板に透明導電性膜が形成されてお
り、この透明導電性膜を電極として液晶層に電圧を印加
することにより、液晶分子の配向方向を透明基板面に平
行または垂直の状態に制御することができる。そして、
例えば、電圧非印加の状態で液晶の異常光屈折率を感じ
る方向に偏光している光（以下、異常光偏光とする）を
入射することで、常光屈折率を有する側の回折格子との
間に屈折率差があるため回折機能が発生するが、異常光
屈折率を有する側の回折格子との間に屈折率差ないため
回折機能が発生しない。
【００１３】また、回折素子は一方の透明基板に形成さ
れた回折格子の２つの凹部と２つの凸部とからなる隣接
する４領域、すなわち凹部と凸部とが交互に並んで構成
する４領域が１ピッチＰとなり、くり返し単位となって
いる。そして、この回折格子によって回折される０次、
±１次および±２次の回折光の回折効率が、それぞれほ
ぼ等しくなるように、４領域の幅のピッチＰに対する割
合が特定されていることが好ましい。
れた回折格子の２つの凹部と２つの凸部とからなる隣接
する４領域、すなわち凹部と凸部とが交互に並んで構成
する４領域が１ピッチＰとなり、くり返し単位となって
いる。そして、この回折格子によって回折される０次、
±１次および±２次の回折光の回折効率が、それぞれほ
ぼ等しくなるように、４領域の幅のピッチＰに対する割
合が特定されていることが好ましい。
【００１４】さらに、光ヘッド装置の光源と対物レンズ
との間の光路中に上記の回折素子を設置することによ
り、高速で情報再生ができるとともに情報記録もできる
装置となる。本発明の回折素子を、例えばＣＤ用の波長
７９０ｎｍで高出力半導体レーザを用いた光ヘッドに搭
載することでＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどの記録型光ディ
スクへの記録と、並列高速読み出し（再生）を回折素子
の回折特性を切り変えて行うことができる。
との間の光路中に上記の回折素子を設置することによ
り、高速で情報再生ができるとともに情報記録もできる
装置となる。本発明の回折素子を、例えばＣＤ用の波長
７９０ｎｍで高出力半導体レーザを用いた光ヘッドに搭
載することでＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどの記録型光ディ
スクへの記録と、並列高速読み出し（再生）を回折素子
の回折特性を切り変えて行うことができる。
【００１５】本発明の回折素子は、１波長の使用のみに
限定されず、ＤＶＤ用の波長６６０ｎｍの半導体レーザ
とＣＤ用の波長７９０ｎｍの半導体レーザとを合わせて
搭載する光ヘッド装置においても適用できる。この場合
には、例えば、通常単一のビームでトラッキング信号を
得るＤＶＤの再生時には回折光が発生せず、ＣＤの再生
時には複数の回折光を発生させ高速並列読み出しに対応
できる。また、同時に電圧設定値を選択することで、Ｃ
Ｄでの書き込み用の回折効率の比率を変化させることも
できる。
限定されず、ＤＶＤ用の波長６６０ｎｍの半導体レーザ
とＣＤ用の波長７９０ｎｍの半導体レーザとを合わせて
搭載する光ヘッド装置においても適用できる。この場合
には、例えば、通常単一のビームでトラッキング信号を
得るＤＶＤの再生時には回折光が発生せず、ＣＤの再生
時には複数の回折光を発生させ高速並列読み出しに対応
できる。また、同時に電圧設定値を選択することで、Ｃ
Ｄでの書き込み用の回折効率の比率を変化させることも
できる。
【００１６】本発明の回折素子に、一定の効率で回折す
る固定型の回折素子をさらに積層できる。また、光ディ
スクの複屈折性およびピット形状の信号への影響を低減
するために入射光の偏光状態を制御する位相板、光ヘッ
ド装置の収差を補正する位相補償素子、ビームの形状の
改善や半導体レーザの光利用効率の改善をするビーム整
形素子などが一体に積層でき、部品点数の低減および光
ヘッド装置の簡略化、小型化などに有効である。
る固定型の回折素子をさらに積層できる。また、光ディ
スクの複屈折性およびピット形状の信号への影響を低減
するために入射光の偏光状態を制御する位相板、光ヘッ
ド装置の収差を補正する位相補償素子、ビームの形状の
改善や半導体レーザの光利用効率の改善をするビーム整
形素子などが一体に積層でき、部品点数の低減および光
ヘッド装置の簡略化、小型化などに有効である。
【００１７】透明絶縁性膜を用いる回折格子の形成は、
ＳｉＯxＮy膜（０≦ｘ＜２、０≦ｙ＜１．３３）などの
無機物薄膜の他に、屈折率を調整した有機物薄膜なども
使用でき、この場合加工性がよく透明導電性膜との選択
比が大きく取りやすく好ましい。回折格子は、ドライエ
ッチング法の他に、感光性を有する有機物材料へのパタ
ーン露光や金型成形加工などにより作製できる。以下、
ＳｉＯxＮy膜という場合は、ｘおよびｙの採り得る範囲
は、０≦ｘ＜２および０≦ｙ＜１．３３とする。
ＳｉＯxＮy膜（０≦ｘ＜２、０≦ｙ＜１．３３）などの
無機物薄膜の他に、屈折率を調整した有機物薄膜なども
使用でき、この場合加工性がよく透明導電性膜との選択
比が大きく取りやすく好ましい。回折格子は、ドライエ
ッチング法の他に、感光性を有する有機物材料へのパタ
ーン露光や金型成形加工などにより作製できる。以下、
ＳｉＯxＮy膜という場合は、ｘおよびｙの採り得る範囲
は、０≦ｘ＜２および０≦ｙ＜１．３３とする。
【００１８】
【実施例】以下、図１を用いて、本実施例の回折素子を
詳細に説明する。図１は回折素子３０１の断面を模式的
に示しており、透明基板であるガラス基板３０２および
３０３上には、ＩＴＯからなる厚さ３０ｎｍの透明導電
性膜３０４、３０５が成膜された。一方のガラス基板３
０２の透明導電性膜３０４上に、反応性スパッタ法によ
り、波長７９０ｎｍの光に対する屈折率が１．５３の透
明絶縁性膜であるＳｉＯxＮy膜３０６を、厚さ３μｍに
成膜した。他方のガラス基板３０３上には、同じく反応
性スパッタ法により、波長７９０ｎｍの光に対する屈折
率が１．６４の透明絶縁性膜であるＳｉＯxＮy膜３０７
を、厚さ１μｍに成膜した。
詳細に説明する。図１は回折素子３０１の断面を模式的
に示しており、透明基板であるガラス基板３０２および
３０３上には、ＩＴＯからなる厚さ３０ｎｍの透明導電
性膜３０４、３０５が成膜された。一方のガラス基板３
０２の透明導電性膜３０４上に、反応性スパッタ法によ
り、波長７９０ｎｍの光に対する屈折率が１．５３の透
明絶縁性膜であるＳｉＯxＮy膜３０６を、厚さ３μｍに
成膜した。他方のガラス基板３０３上には、同じく反応
性スパッタ法により、波長７９０ｎｍの光に対する屈折
率が１．６４の透明絶縁性膜であるＳｉＯxＮy膜３０７
を、厚さ１μｍに成膜した。
【００１９】各々の基板上のＳｉＯxＮy膜３０６、３０
７をフォトリソグラフィー法とドライエッチング法によ
り、断面形状が凹凸状の回折格子３０８、３０９に加工
した。このとき、エッチングガスとしてフッ化炭素ガス
を用いて、透明導電性膜３０４、３０５とＳｉＯxＮy膜
３０６、３０７との間に選択比をもたせることで、Ｓｉ
ＯxＮy膜３０６、３０７のエッチング終了時に透明導電
性膜がエッチングされないようにした。
７をフォトリソグラフィー法とドライエッチング法によ
り、断面形状が凹凸状の回折格子３０８、３０９に加工
した。このとき、エッチングガスとしてフッ化炭素ガス
を用いて、透明導電性膜３０４、３０５とＳｉＯxＮy膜
３０６、３０７との間に選択比をもたせることで、Ｓｉ
ＯxＮy膜３０６、３０７のエッチング終了時に透明導電
性膜がエッチングされないようにした。
【００２０】屈折率１．５３のＳｉＯxＮy膜３０６によ
り形成される回折格子３０８の格子パターンは、２つの
凹部と２つの凸部からなる隣接する４領域で幅３０μｍ
のピッチＰ（図示せず）を構成する。ピッチＰ内の４領
域は、幅が順次１．５μｍ（凹部）、９．６μｍ（凸
部）、８．７μｍ（凹部）および１０．２μｍ（凸部）
となっており、また凸部の高さは３μｍであった。この
ときの４領域の幅ピッチＰに対する比は、１：６．４：
５．８：６．８である。他方、屈折率１．６４のＳｉＯ
xＮy膜３０７により形成される回折格子３０９の格子パ
ターンは、ピッチＰが３０μｍで、１つの凸部と１つの
凹部とで１ピッチＰを構成し、それぞれの幅が等しく１
５μｍとした。
り形成される回折格子３０８の格子パターンは、２つの
凹部と２つの凸部からなる隣接する４領域で幅３０μｍ
のピッチＰ（図示せず）を構成する。ピッチＰ内の４領
域は、幅が順次１．５μｍ（凹部）、９．６μｍ（凸
部）、８．７μｍ（凹部）および１０．２μｍ（凸部）
となっており、また凸部の高さは３μｍであった。この
ときの４領域の幅ピッチＰに対する比は、１：６．４：
５．８：６．８である。他方、屈折率１．６４のＳｉＯ
xＮy膜３０７により形成される回折格子３０９の格子パ
ターンは、ピッチＰが３０μｍで、１つの凸部と１つの
凹部とで１ピッチＰを構成し、それぞれの幅が等しく１
５μｍとした。
【００２１】回折格子３０８、３０９を形成したガラス
基板３０２、３０３に配向膜となるポリイミド液をスピ
ンコート法でコートし、格子方向に平行に配向処理を施
して配向膜３１０とした。その後、両ガラス基板の間隔
を一定値に固定するための、図示しない直径５μｍのガ
ラスファイバーのチップを混入したエポキシ樹脂のシー
ル材３１１により、ガラス基板３０２、３０３を接着し
回折素子となる液晶セルを構成した。
基板３０２、３０３に配向膜となるポリイミド液をスピ
ンコート法でコートし、格子方向に平行に配向処理を施
して配向膜３１０とした。その後、両ガラス基板の間隔
を一定値に固定するための、図示しない直径５μｍのガ
ラスファイバーのチップを混入したエポキシ樹脂のシー
ル材３１１により、ガラス基板３０２、３０３を接着し
回折素子となる液晶セルを構成した。
【００２２】液晶セル中には、波長７９０ｎｍに対する
常光屈折率（ｎo）が１．５３であり異常光屈折率
（ｎe）が１．６４である液晶が封入されて、配向処理
により回折格子３０８、３０９の格子方向に平行に液晶
分子が配向した液晶層３１２となった。透明導電性膜３
０４、３０５からなる電極部間に周波数５００Ｈｚの矩
形交流波を印加することで、液晶層３１２を駆動し、異
常光偏光に対する屈折率を変化させることができた。
常光屈折率（ｎo）が１．５３であり異常光屈折率
（ｎe）が１．６４である液晶が封入されて、配向処理
により回折格子３０８、３０９の格子方向に平行に液晶
分子が配向した液晶層３１２となった。透明導電性膜３
０４、３０５からなる電極部間に周波数５００Ｈｚの矩
形交流波を印加することで、液晶層３１２を駆動し、異
常光偏光に対する屈折率を変化させることができた。
【００２３】液晶セルに電圧を印加しない場合は、液晶
分子は格子方向に平行であるために格子に平行な異常光
偏光に対しては液晶層３１２は、屈折率が１．６４の層
として振る舞う。このため、異常光偏光に対しては、ガ
ラス基板３０３上の屈折率１．６４のＳｉＯxＮy膜３０
７により形成された回折格子３０９は、位相差を発生し
ないため回折光を生じない。一方、ガラス基板３０２上
の屈折率１．５３のＳｉＯxＮy膜３０６により形成した
回折格子３０８は、液晶層３１２の異常光屈折率１．６
４とに屈折率差があり位相差を発生するため回折光を発
生する。このため電圧を印加しない場合は、回折素子３
０１は、回折格子３０８による０次回折光量：１６％、
±１次回折光量：１４％、±２次回折光量：１２％と並
列読み出しに適したほぼ等しい光量配分を示した。
分子は格子方向に平行であるために格子に平行な異常光
偏光に対しては液晶層３１２は、屈折率が１．６４の層
として振る舞う。このため、異常光偏光に対しては、ガ
ラス基板３０３上の屈折率１．６４のＳｉＯxＮy膜３０
７により形成された回折格子３０９は、位相差を発生し
ないため回折光を生じない。一方、ガラス基板３０２上
の屈折率１．５３のＳｉＯxＮy膜３０６により形成した
回折格子３０８は、液晶層３１２の異常光屈折率１．６
４とに屈折率差があり位相差を発生するため回折光を発
生する。このため電圧を印加しない場合は、回折素子３
０１は、回折格子３０８による０次回折光量：１６％、
±１次回折光量：１４％、±２次回折光量：１２％と並
列読み出しに適したほぼ等しい光量配分を示した。
【００２４】これに対して、透明導電性膜３０４、３０
５からなる電極部間に周波数５００Ｈｚの矩形交流波を
実効電圧１０Ｖrmsで印加することで、液晶層３１２の
液晶分子の配向方向が基板面にほぼ垂直となり、異常光
偏光に対して屈折率が１．５３の層として振る舞う。こ
のため、電圧を印加していない場合とは逆に、異常光偏
光に対しては、ガラス基板３０２上の屈折率１．５３の
ＳｉＯxＮy膜３０６により形成した回折格子３０８は、
位相差を発生しないため回折光を生じない。
５からなる電極部間に周波数５００Ｈｚの矩形交流波を
実効電圧１０Ｖrmsで印加することで、液晶層３１２の
液晶分子の配向方向が基板面にほぼ垂直となり、異常光
偏光に対して屈折率が１．５３の層として振る舞う。こ
のため、電圧を印加していない場合とは逆に、異常光偏
光に対しては、ガラス基板３０２上の屈折率１．５３の
ＳｉＯxＮy膜３０６により形成した回折格子３０８は、
位相差を発生しないため回折光を生じない。
【００２５】一方、ガラス基板３０３上の屈折率１．６
４のＳｉＯxＮy膜３０７により形成した回折格子３０９
は、液晶層の常光屈折率１．５３とに屈折率差があり位
相差を発生するため回折光を発生する。このため電圧を
印加した場合は、回折素子３０１は、回折格子３０９に
よる０次回折光量：６５％、±１次回折光量：１２％、
±２次回折光量：２％と、主ビームである０次回折光強
度が充分に大きい、書き込みに適した光量配分を示し
た。
４のＳｉＯxＮy膜３０７により形成した回折格子３０９
は、液晶層の常光屈折率１．５３とに屈折率差があり位
相差を発生するため回折光を発生する。このため電圧を
印加した場合は、回折素子３０１は、回折格子３０９に
よる０次回折光量：６５％、±１次回折光量：１２％、
±２次回折光量：２％と、主ビームである０次回折光強
度が充分に大きい、書き込みに適した光量配分を示し
た。
【００２６】実施例以外のその他の有用な応用例として
は、従来の３ビーム法での記録時と再生時との光量配分
の切り替え、トラッキングをより正確に実施するための
１ビーム再生マルチビームトラッキング法と１ビームト
ラッキング法との切り替え、１ビーム再生マルチビーム
トラッキング法と３ビームトラッキング法との切り替え
などが挙げられる。
は、従来の３ビーム法での記録時と再生時との光量配分
の切り替え、トラッキングをより正確に実施するための
１ビーム再生マルチビームトラッキング法と１ビームト
ラッキング法との切り替え、１ビーム再生マルチビーム
トラッキング法と３ビームトラッキング法との切り替え
などが挙げられる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の回折素子は、上記のように光デ
ィスクにおける複数トラックの情報の並列読み出し（再
生）時のマルチビーム発生と、１トラックへの情報の書
き込み（記録）時の１ビーム発生とを効率よく切り替え
ることができる。また回折格子の１ピッチ内の４領域を
適切な比率に配分することにより、±２次以下の回折光
の光量をほぼ同じにできる。
ィスクにおける複数トラックの情報の並列読み出し（再
生）時のマルチビーム発生と、１トラックへの情報の書
き込み（記録）時の１ビーム発生とを効率よく切り替え
ることができる。また回折格子の１ピッチ内の４領域を
適切な比率に配分することにより、±２次以下の回折光
の光量をほぼ同じにできる。
【００２８】さらに、本発明の回折素子を光ヘッド装置
に搭載することで、ＤＶＤとＣＤとの切り替えなど回折
素子の回折効率を目的に合わせて設計できるので、情報
用の信号検出を高速かつ安定して行うことができ、光ヘ
ッド装置において安定した情報の記録および再生が実現
できる。
に搭載することで、ＤＶＤとＣＤとの切り替えなど回折
素子の回折効率を目的に合わせて設計できるので、情報
用の信号検出を高速かつ安定して行うことができ、光ヘ
ッド装置において安定した情報の記録および再生が実現
できる。
【図１】本発明の回折素子の１例を示す側面図。
【図２】従来のマルチビーム発生用回折格子の使用の形
態を示す側面図。
態を示す側面図。
３０１：回折素子 ３０２、３０３：透明基板 ３０４、３０５：透明導電性膜 ３０６、３０７：ＳｉＯxＮy膜 ３０８、３０９：回折格子 ３１２：液晶層 ４０１：半導体レーザ光源 ４０２：マルチビーム生成回折格子 ４０３：ビームスプリッタ ４０４：コリメートレンズ ４０５：対物レンズ ４０６：光ディスク ４０７：受光素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/135 Ｇ１１Ｂ 7/135 Ｚ (72)発明者 後藤 龍一郎 福島県郡山市待池台１−８ 郡山西部第二 工業団地 旭硝子郡山電材株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 AA03 AA13 AA37 AA44 AA48 AA57 AA64 AA68 BA08 BA46 BB62 BC06 BC21 2H088 EA48 EA62 5D118 AA14 BA01 BB01 BB05 BB06 CG05 CG24 CG36 DA33 DB21 5D119 AA10 AA24 BA01 JA22 LB05
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも透明導電性膜と、断面形状が凹
凸状の回折格子とが表面に形成された２枚の透明基板間
に、それぞれの回折格子が対向するように配置されて液
晶層が挟持されてなる回折素子において、回折格子は透
明絶縁性膜により作製されており、一方の回折格子を形
成する透明絶縁性膜の屈折率が液晶層の常光屈折率およ
び異常光屈折率のうちのいずれか一方に等しく、他方の
回折格子を形成する透明絶縁性膜の屈折率が液晶層の常
光屈折率および異常光屈折率のうちの他方に実質的に等
しいことを特徴とする回折素子。 - 【請求項２】一方の透明基板に形成された回折格子の２
つの凹部と２つの凸部とからなる隣接する４領域がピッ
チＰのくり返し単位になっており、前記回折格子によっ
て回折される０次、±１次および±２次の回折光の回折
効率がそれぞれ実質的に等しくなるように、４領域の幅
のピッチＰに対する割合が特定されている回折素子。 - 【請求項３】光源と光源からの出射光を光記録媒体上へ
集光させるための対物レンズと、対物レンズにより集光
されて光記録媒体により反射された出射光を検出するた
めの光検出とを備えた光ヘッド装置において、光源と対
物レンズとの間の光路中に請求項１または２記載の回折
素子が設置されていることを特徴とする光ヘッド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001181864A JP4720028B2 (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 回折素子および光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001181864A JP4720028B2 (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 回折素子および光ヘッド装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002372611A true JP2002372611A (ja) | 2002-12-26 |
| JP2002372611A5 JP2002372611A5 (ja) | 2008-05-22 |
| JP4720028B2 JP4720028B2 (ja) | 2011-07-13 |
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ID=19022066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001181864A Expired - Fee Related JP4720028B2 (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 回折素子および光ヘッド装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4720028B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006099946A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-04-13 | Asahi Glass Co Ltd | 光ヘッド装置 |
| JP2007299773A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-11-15 | Tecdia Kk | 波長可変光フィルター及びこれを用いた外部共振器型半導体レーザ装置 |
| JPWO2005106571A1 (ja) * | 2004-04-30 | 2008-03-21 | 旭硝子株式会社 | 液晶レンズ素子および光ヘッド装置 |
| US7715297B2 (en) | 2004-06-11 | 2010-05-11 | Samsung Electronics Co., Ltd | Optical pickup apparatus and method to reproduce information onto and from discs having different thicknesses and storage capacities |
| US7835252B2 (en) | 2007-04-12 | 2010-11-16 | Asahi Glass Company, Limited | Optical head apparatus |
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| JPS62238516A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-19 | Canon Inc | 光変調装置 |
| JPH05323110A (ja) * | 1992-05-22 | 1993-12-07 | Hitachi Koki Co Ltd | 多ビーム発生素子 |
| JPH1068820A (ja) * | 1996-06-18 | 1998-03-10 | Asahi Glass Co Ltd | 偏光回折素子及びそれを用いた光ヘッド装置 |
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-
2001
- 2001-06-15 JP JP2001181864A patent/JP4720028B2/ja not_active Expired - Fee Related
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