JP2003050317A - 光学素子と光ヘッドと光記録再生装置、及び光学活性高分子膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録と再生の切り替えを瞬時に行なうことが
できる光ヘッドを提供する。 【解決手段】 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、光源１と光記録媒体９との
間に光学素子３を備える。光学素子３は、印加電圧に対
して旋光度が変化する光学活性高分子膜と、光学活性高
分子膜に電圧を印加する一対の導電性透明薄膜と、一方
の導電性透明薄膜上に配置された、偏光方向に対して透
過率が異なる透過率偏光異方性部とを有する。光学活性
高分子膜に対する印加電圧を変えることで、光学素子３
を透過する直線偏光の光量を瞬時に変えることができ
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、光情報処理又は光
通信等に用いられる光学素子、光ヘッド及び光記録再生
装置に関するものである。また、本発明は、光学活性高
分子膜の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタルバーサタイルディスク
（ＤＶＤ）はディジタル情報をコンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）に対して約６倍の記録密度で記録できることから、
大容量の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な光記録媒体が
要望されている。ここで、ＤＶＤ（波長６６０ｎｍ、開
口数（ＮＡ）０．６）よりも高密度化を達成するには光
源の波長をより短く、対物レンズのＮＡをより大きくす
ることが必要となる。例えば４０５ｎｍの青色レーザー
を使用してＮＡ０．８５の対物レンズを使用するとＤＶ
Ｄの５倍の記録密度が達成される。

【０００３】しかしながら、上記した青色レーザーを用
いた高密度光ディスク装置では再生マージンが非常に厳
しいため、光源の量子雑音が問題となる。そこで、光デ
ィスクの盤面パワーを低く抑えて光ディスクの劣化やデ
ータの消去などが起きるのを防止しつつ、半導体レーザ
ーの量子雑音を低く抑えて低雑音で良質の再生を行うこ
とができる光ヘッドが特開２０００−１９５０８６号公
報に提案されている。

【０００４】ここで図面を参照しながら、上述した従来
の光ヘッドの一例について説明する。

【０００５】図２０は特開２０００−１９５０８６号公
報に記載された従来の光ヘッドの構成を示す模式図であ
る。

【０００６】ここで、１６１は光源、１６２は強度フィ
ルタ、１６３はビームスプリッタ、１６４はコリメータ
レンズ、１６５はミラー、１６６は対物レンズ、１６７
は光ディスク、１６８はマルチレンズ、１６９はフォト
ダイオードである。

【０００７】光源１６１はＧａＮ系の青色発光の半導体
レーザーで、光ディスク１６７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。強度フィ
ルタ１６２は吸収膜が形成された素子であり、光路に対
して出し入れ可能に設けられている。ビームスプリッタ
１６３は光を分離するための光学素子であり、コリメー
タレンズ１６４は光源１６１から出射された発散光を平
行光に変換するレンズであり、ミラー１６５は入射する
光を反射して光ディスク１６７の方向に向かわせる光学
素子であり、対物レンズ１６６は光ディスク１６７の記
録層に光を集光するレンズであり、マルチレンズ１６８
はフォトダイオード１６９に光を集光するレンズであ
り、フォトダイオード１６９は光ディスクの記録層で反
射された光を受光して光を電気信号に変換するものであ
る。

【０００８】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。ここで、強度フィルタ１６２は再生時に
は光路中に挿入され、記録時には光路外に出されてい
る。光源１６１から出射された光は、再生時は強度フィ
ルタ１６２を透過するため光量が減衰され、記録時は強
度フィルタ１６２が光路外に出されているため、光量は
減衰されない。次に、強度フィルタ１６２を透過した光
（記録時は光源から出射された光）はビームスプリッタ
１６３により反射され、コリメータレンズ１６４によ
り、平行光に変換される。平行光にされた光はミラー１
６５で反射され、対物レンズ１６６により光ディスク１
６７上に集光される。次に、光ディスク１６７から反射
された光は、対物レンズ１６６を透過しミラー１６５で
反射され、コリメータレンズ１６４を透過し、ビームス
プリッタ１６３を透過し、マルチレンズ１６８によりフ
ォトダイオード１６９に集光される。フォトダイオード
１６９は、非点収差法を用いて光ディスク１６７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、
また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力す
る。

【０００９】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ディスク
１６７上に集光されるように対物レンズ１６６の位置を
その光軸方向に制御する。

【００１０】また図示していない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、光を光ディスク１
６７上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ
１６６の位置を制御する。

【００１１】さらに光検出器１６９は光ディスク１６７
に記録された情報を再生する。

【００１２】このような構成にすれば、再生時には、光
源のパワーを、量子雑音が十分に低くなるパワーに設定
しつつ、盤面パワーを光ディスクの劣化やデータの消去
などが起きない低いパワーに抑えて再生を行うことがで
き、記録時には、光源のパワーをそのまま用いて記録を
行うことができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の光ヘッドでは、記録と再生の切り替え時に
強度フィルタ１６２を出し入れする必要があり、アドレ
ス再生後、瞬時に記録を行うような場合、強度フィルタ
１６２の出し入れの速度が問題となる。例えば、ＤＶＤ
より高密度な次世代高密度光ディスクでは１００ｎ秒程
度の切り替えが求められるが、このようなスピードは機
械的な出し入れで達成するのは非常に困難である。

【００１４】また、強度フィルタ１６２の出し入れを行
うためには、これを実現するための機構（メカ）が必要
であり、そのために光ヘッドの大きさが大きくなるた
め、光ヘッドの小型化に向かない。

【００１５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、記録と再生の切り替えを瞬時に
行うことを可能にする光学素子を提供することを目的と
する。

【００１６】また、本発明は、この光学素子を用いるこ
とにより、光源のパワーを、量子雑音が十分に低くなる
パワーに設定しつつ、盤面パワーを光ディスクの劣化や
データの消去などが起きない低いパワーに抑えて再生を
行うことができ、記録時には、光源のパワーをそのまま
用いて記録を行うことができ、さらに記録と再生の切り
替えを瞬時に行うことが可能で小型化に向いた光ヘッド
を提供することを目的とする。

【００１７】また、本発明は、記録と再生との切り替え
を瞬時に行なうことが可能で、小型化と高密度記録とに
適した光記録再生装置を提供することを目的とする。

【００１８】更に、本発明は、上記本発明の光学素子を
形成することが可能な光学活性高分子膜の製造方法を提
供することを目的とする。また、本発明は、量産化の容
易な光学活性高分子膜の製造方法を提供することを目的
とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下のように構成される。

【００２０】本発明の光学素子は、外部から印加される
電圧に対して旋光度が変化する光学活性高分子膜と、前
記光学活性高分子膜に電圧を印加するため前記光学活性
高分子膜の両側に配置された導電性透明薄膜と、一方の
前記導電性透明薄膜の、前記光学活性高分子膜とは反対
側に配置された、偏光方向に対して透過率が異なる透過
率偏光異方性部とを有することを特徴とする。これによ
り外部から印加される電圧に応じて光学活性高分子膜透
過後の直線偏光の偏光方向が変化し、透過率偏光異方性
部により透過する光量が変化するので、透過する光量を
高速に切り替えることが可能となる。

【００２１】また、本発明の光学素子は、外部から印加
される電圧に対して旋光度が変化する光学活性高分子膜
と、前記光学活性高分子膜に電圧を印加するため前記光
学活性高分子膜の両側に配置された導電性透明薄膜と、
一方の前記導電性透明薄膜の、前記光学活性高分子膜と
は反対側に配置された、前記光学活性高分子膜の膜厚ず
れにより生じる旋光度を補正する光学活性高分子膜厚補
正部とを有することを特徴とする。これにより外部から
印加される電圧に応じて、入射された光の偏光方向を高
速に変えることができる。更に、光学活性高分子膜厚補
正部により所望の偏光方向を有する直線偏光を外部電圧
を印加せずに、もしくはショートすることで得ることが
可能となる。

【００２２】更に、本発明の光学素子は、外部から印加
される電圧に対して旋光度が変化する光学活性高分子膜
と、前記光学活性高分子膜に電圧を印加するため前記光
学活性高分子膜の両側に配置された導電性透明薄膜と、
一方の前記導電性透明薄膜の、前記光学活性高分子膜と
は反対側に配置された、前記光学活性高分子膜の膜厚ず
れにより生じる旋光度を補正する光学活性高分子膜厚補
正部と、前記光学活性高分子膜厚補正部の、前記導電性
透明薄膜とは反対側に配置された、偏光方向に対して透
過率が異なる透過率偏光異方性部とを有することを特徴
とする。これにより外部から印加される電圧に応じて光
学活性高分子膜透過後の直線偏光の偏光方向が変化し、
透過率偏光異方性部により透過する光量が変化するの
で、透過する光量を高速に切り替えることが可能とな
る。さらに、光学活性高分子膜厚補正部により所望の透
過率を外部電圧を印加せずに、もしくはショートするこ
とで得ることが可能となる。

【００２３】上記の本発明の光学素子において、前記光
学活性高分子膜がポリ乳酸膜で構成されていることが好
ましい。これにより外部電圧に対する応答特性が非常に
早くなる。

【００２４】上記の本発明の光学素子において、前記透
過率偏光異方性部の透過率の変化が偏光方向に応じて吸
収率が変化することにより起こることが好ましい。これ
により透過率偏光異方性部が実現可能となる。

【００２５】上記の本発明の光学素子において、前記透
過率偏光異方性部が検光子膜で構成されていることが好
ましい。これによりウェハ処理が可能となり量産性に優
れた光学素子を得ることが可能となる。

【００２６】上記の本発明の光学素子において、前記透
過率偏光異方性部の透過率の変化が偏光方向に応じて回
折効率が変化することにより起こることが好ましい。こ
れにより透過率偏光異方性部が実現可能となる。

【００２７】上記の本発明の光学素子において、前記透
過率偏光異方性部が偏光ホログラムで構成されているこ
とが好ましい。これによりウェハ処理が可能となり量産
性に優れた光学素子を得ることが可能となる。

【００２８】上記の本発明の光学素子において、前記透
過率偏光異方性部の透過率の変化が偏光方向に応じて反
射率が変化することにより起こることが好ましい。これ
により透過率偏光異方性部が実現可能となる。

【００２９】上記の本発明の光学素子において、前記透
過率偏光異方性部が複屈折膜を含む多層膜で構成されて
いることが好ましい。これによりウェハ処理が可能とな
り量産性に優れた光学素子を得ることが可能となる。

【００３０】上記の本発明の光学素子において、前記光
学活性高分子膜厚補正部がＫ／２波長板（Ｋは１以上の
奇数）で構成されていることが好ましい。これにより前
記光学活性高分子膜厚補正部が実現可能となる。

【００３１】上記の本発明の光学素子において、前記光
学活性高分子膜が多層になっていることが好まし。これ
により所望の特性を達成するのに必要な外部から印加す
る電圧が少なくなる。

【００３２】次に、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された上
記の本発明の光学素子とを含み、前記光学素子に印加す
る電圧を記録時と再生時で切り替えることを特徴とす
る。これにより、再生時には光源のパワーを、量子雑音
が十分に低くなるパワーに設定しつつ、光学素子の透過
率を落とすことにより盤面パワーを光ディスクの劣化や
データの消去などが起きない低いパワーに抑えて再生を
行うことができ、記録時には、光学素子の透過率を高く
することで光源のパワーをそのまま用いて記録を行うこ
とができる。さらに外部からの電気信号により光学素子
の透過率の切り替えを高速に行うことができるようにな
るので、記録と再生の切り替えを瞬時に行うことが可能
となる。また、従来のように強度フィルタの出し入れを
するための機構を必要としないので小型化に向いてい
る。

【００３３】また、光学活性高分子膜厚補正部を備える
場合には、所望の透過率を外部電圧を印加せずに、もし
くはショートすることで得ることが可能となるので光ヘ
ッドの安定性が向上する。

【００３４】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された上
記の本発明の光学素子とを含み、前記光学素子に印加す
る電圧を変えることによって記録信号を形成することを
特徴とする。これにより、記録変調が困難な光源であっ
ても光記録媒体に情報を記録することが可能となる。ま
た、光学活性高分子膜厚補正部を備える場合には、所望
の透過率を外部電圧を印加せずに、もしくはショートす
ることで得ることが可能となるので光ヘッドの安定性が
向上する。

【００３５】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された上
記の本発明の光学素子とを含み、前記光学素子で発生す
る回折光を用いてトラッキング誤差信号を検出すること
を特徴とする。これにより、光学素子で発生する回折光
を、トラッキング誤差信号を得るために必要なサブビー
ムとして用いることができるため、トラッキング誤差信
号を検出するために使用していた光学素子を本発明の光
学素子が兼ねることができ、光ヘッドの小型化及び低コ
スト化に向く。

【００３６】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された上
記の本発明の光学素子と、前記光源から出射される光を
受光して前記光源の光量を制御する光量制御手段と、前
記光学素子の特性を制御する光学素子制御手段とを有す
ることを特徴とする。これにより、温度変化等があって
も光ヘッドの特性が変化せず、光学素子の制御が完全な
ものとなる。

【００３７】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された上
記の本発明の光学素子と、前記光学素子と前記光記録媒
体の間に配置された偏光分離手段とを含み、前記光学素
子に印加する電圧を記録と再生で切り替えることを特徴
とする。これにより、再生時には光源のパワーを、量子
雑音が十分に低くなるパワーに設定しつつ、光学素子の
透過率を落とすことにより盤面パワーを光ディスクの劣
化やデータの消去などが起きない低いパワーに抑えて再
生を行うことができ、記録時には、光学素子の透過率を
高くすることで光源のパワーをそのまま用いて記録を行
うことがでる。さらに外部からの電気信号により光学素
子の透過率の切り替えを高速に行うことができるように
なるので、記録と再生の切り替えを瞬時に行うことが可
能となる。また、従来のように強度フィルタの出し入れ
をするための機構を必要としないので小型化に向いてい
る。

【００３８】また、光学活性高分子膜厚補正部を備える
場合には、所望の透過率を外部電圧を印加せずに、もし
くはショートすることで得ることが可能となるので光ヘ
ッドの安定性が向上する。

【００３９】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された上
記の本発明の光学素子と、前記光学素子と前記光記録媒
体の間に配置された偏光分離手段とを含み、前記光学素
子に印加する電圧を変えることによって記録信号を形成
することを特徴とする。これにより、記録変調が困難な
光源であっても光記録媒体に情報を記録することが可能
となる。また、光学活性高分子膜厚補正部を備える場合
には、所望の偏光方向を有する直線偏光を外部電圧を印
加せずに、もしくはショートすることで得ることが可能
となるので光ヘッドの安定性が向上する。

【００４０】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された上
記の本発明の光学素子と、前記光学素子と前記光記録媒
体の間に配置された偏光分離手段と、前記光源から出射
される光を受光して前記光源の光量を制御する光量制御
手段と、前記光学素子の特性を制御する光学素子制御手
段とを有することを特徴とする。これにより、温度変化
等があっても光ヘッドの特性が変化せず、光学素子の制
御が完全なものとなる。

【００４１】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、
外部から印加される電圧に対して旋光度が変化する光学
活性高分子膜と、前記光学活性高分子膜と前記光記録媒
体の間に配置された偏光分離手段とを含み、前記光学活
性高分子膜に印加する電圧を記録と再生で切り替えるこ
とを特徴とする。これにより、再生時には光源のパワー
を、量子雑音が十分に低くなるパワーに設定しつつ、光
学素子の透過率を落とすことにより盤面パワーを光ディ
スクの劣化やデータの消去などが起きない低いパワーに
抑えて再生を行うことができ、記録時には、光学素子の
透過率を高くすることで光源のパワーをそのまま用いて
記録を行うことがでる。さらに外部からの電気信号によ
り光学素子の透過率の切り替えを高速に行うことができ
るようになるので、記録と再生の切り替えを瞬時に行う
ことが可能となる。また、従来のように強度フィルタの
出し入れをするための機構を必要としないので小型化に
向いている。

【００４２】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、
外部から印加される電圧に対して旋光度が変化する光学
活性高分子膜と、前記光学活性高分子膜と前記光記録媒
体の間に配置された偏光分離手段とを含み、前記光学活
性高分子膜に印加する電圧を変えることによって記録信
号を形成することを特徴とする。これにより、記録変調
が困難な光源であっても光記録媒体に情報を記録するこ
とが可能となる。

【００４３】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、
外部から印加される電圧に対して旋光度が変化する光学
活性高分子膜と、前記光学活性高分子膜と前記光記録媒
体の間に配置された偏光分離手段と、前記光源から出射
される光を受光して前記光源の光量を制御する光量制御
手段と、前記光学活性高分子膜の特性を制御する光学素
子制御手段とを有することを特徴とする。これにより、
温度変化等があっても光ヘッドの特性が変化せず、光学
活性高分子膜の制御が完全なものとなる。

【００４４】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、
外部から印加される電圧に対して旋光度が変化する光学
活性高分子膜と、前記光学活性高分子膜と前記光記録媒
体の間に配置された、前記光学活性高分子膜の膜厚ずれ
により生じる旋光度を補正する光学活性高分子膜厚補正
部と、前記光学活性高分子膜厚補正部と前記光記録媒体
の間に配置された偏光分離手段とを含み、前記光学活性
高分子膜に印加する電圧を記録と再生で切り替えること
を特徴とする。これにより、再生時には光源のパワー
を、量子雑音が十分に低くなるパワーに設定しつつ、光
学素子の透過率を落とすことにより盤面パワーを光ディ
スクの劣化やデータの消去などが起きない低いパワーに
抑えて再生を行うことができ、記録時には、光学素子の
透過率を高くすることで光源のパワーをそのまま用いて
記録を行うことがでる。さらに外部からの電気信号によ
り光学素子の透過率の切り替えを高速に行うことができ
るようになるので、記録と再生の切り替えを瞬時に行う
ことが可能となる。また、従来のように強度フィルタの
出し入れをするための機構を必要としないので小型化に
向いている。

【００４５】また、光学活性高分子膜厚補正部により所
望の透過率を外部電圧を印加せずに、もしくはショート
することで得ることが可能となるので光ヘッドの安定性
が向上する。

【００４６】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、
外部から印加される電圧に対して旋光度が変化する光学
活性高分子膜と、前記光学活性高分子膜と前記光記録媒
体の間に配置された、前記光学活性高分子膜の膜厚ずれ
により生じる旋光度を補正する光学活性高分子膜厚補正
部と、前記光学活性高分子膜厚補正部と前記光記録媒体
の間に配置された偏光分離手段とを含み、前記光学活性
高分子膜に印加する電圧を変えることによって記録信号
を形成することを特徴とする。これにより、記録変調が
困難な光源であっても光記録媒体に情報を記録すること
が可能となる。また、光学活性高分子膜厚補正部により
所望の偏光方向を有する直線偏光を外部電圧を印加せず
に、もしくはショートすることで得ることが可能となる
ので光ヘッドの安定性が向上する。

【００４７】また、本発明の光ヘッドは、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、
光源と、前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、
外部から印加される電圧に対して旋光度が変化する光学
活性高分子膜と、前記光学活性高分子膜と前記光記録媒
体の間に配置された、前記光学活性高分子膜の膜厚ずれ
により生じる旋光度を補正する光学活性高分子膜厚補正
部と、前記光学活性高分子膜厚補正部と前記光記録媒体
の間に配置された偏光分離手段と、前記光源から出射さ
れる光を受光して前記光源の光量を制御する光量制御手
段と、前記光学活性高分子膜の特性を制御する光学素子
制御手段とを有することを特徴とする。これにより、光
学活性高分子膜の制御が完全なものとなる。

【００４８】次に、本発明の光記録再生装置は、光記録
媒体に対して信号の記録または再生を行う光記録再生装
置であって、前記光記録媒体に信号の記録または再生を
行う光ヘッドを備え、前記光ヘッドは、上記本発明の光
ヘッドであることを特徴とする。これにより、再生時に
は光源のパワーを、量子雑音が十分に低くなるパワーに
設定しつつ、盤面パワーを光ディスクの劣化やデータの
消去などが起きない低いパワーに抑えて再生を行うこと
ができ、記録時には、光源のパワーをそのまま用いて記
録を行うことができる。さらに外部からの電気信号によ
り光学素子の透過率の切り替えを高速に行うことができ
るようになるので、記録と再生の切り替えを瞬時に行う
ことが可能となる。また、従来のように強度フィルタの
出し入れをするための機構を必要としないので小型化に
向いている。

【００４９】また、光学活性高分子膜厚補正部を備える
場合には、所望の透過率を外部電圧を印加せずに、もし
くはショートすることで得ることが可能となるので光ヘ
ッドの安定性が向上する。

【００５０】次に、本発明の光学活性高分子膜の製造方
法は、導電性透明薄膜が設けられた第１の基板と導電性
透明薄膜が設けられた第２の基板とを、前記導電性透明
薄膜同士が対向し、前記両導電性透明薄膜間に所望の空
隙が出来るように配置し、前記両導電性透明薄膜間に溶
融状態の光学活性高分子を配置して、前記光学活性高分
子を構成する分子の配向方向を所望の方向に保持したま
ま冷却することを特徴とする。このようにすれば、配向
性の良い光学活性高分子膜を製造することが可能とな
り、印加電圧に応じてより短い時間で旋光度が大きく変
化する光学活性高分子膜を製造することが可能となる。

【００５１】さらに、この光学活性高分子膜を用いて光
ヘッドまたは光記録再生装置を構成すれば、記録と再生
の切り替えをより短時間で行うことが可能となる。

【００５２】上記製造方法では、前記溶融状態の光学活
性高分子は、固体状態の前記光学活性高分子を前記両導
電性透明薄膜間に配置して、前記光学活性高分子の融点
以上に加熱することで形成されることが好ましい。この
ようにすれば、所望の重量の光学活性高分子を基板間に
配置するのが容易である。

【００５３】上記製造方法では、前記溶融状態の光学活
性高分子に電界を加えることにより分子の配向方向を所
望の方向に保持することが好ましい。このようにすれ
ば、光学活性高分子の配向方向を所望の方向に容易に保
持することが可能となる。

【００５４】上記製造方法では、前記溶融状態の光学活
性高分子に超音波の定在波を加えることにより分子の配
向方向を所望の方向に保持することが好ましい。このよ
うにすれば、光学活性高分子の配向方向を所望の方向に
容易に保持することが可能となる。

【００５５】上記製造方法では、前記超音波の定在波
が、相異なる方向から超音波を加えることにより、前記
超音波同士が干渉して形成されることが好ましい。この
ようにすれば、超音波の位相や大きさを印加される超音
波それぞれに対して制御するので、光学活性高分子に印
加する定在波の管理が容易である。

【００５６】上記製造方法では、前記加えられた超音波
と前記超音波の反射波との干渉により、前記超音波の定
在波が形成されることが好ましい。このようにすれば、
超音波の定在波制御の回路構成が簡易なものとなる。

【００５７】上記目的を達成するため、本発明の光学活
性高分子膜の製造方法は、導電性透明薄膜が設けられた
第１の基板と導電性透明薄膜が設けられた第２の基板と
を、前記導電性透明薄膜同士が対向し、前記両導電性透
明薄膜間に所望の空隙が出来るように配置し、前記両導
電性透明薄膜間に固体状態の光学活性高分子を配置し
て、前記固体状態の光学活性高分子の一部に超音波を収
束させ、前記超音波を収束させた位置の前記光学活性高
分子のみを溶融させ、前記超音波を収束させた位置を時
間とともに移動させることを特徴とする。このようにす
れば、配向性の良い光学活性高分子膜を製造することが
可能となり、印加電圧に応じてより短い時間で旋光度が
大きく変化する光学活性高分子膜を製造することが可能
となる。

【００５８】さらに、この光学活性高分子膜を用いて光
ヘッドまたは光記録再生装置を構成すれば、記録と再生
の切り替えをより短時間で行うことが可能となる。

【００５９】上記製造方法では、前記固体状態の光学活
性高分子が粉体であることが好ましい。このようにすれ
ば、配置される光学活性高分子の重量管理が容易であ
る。

【００６０】上記製造方法では、前記固体状態の光学活
性高分子がフィルムであることが好ましい。このように
すれば、配置される光学活性高分子の重量管理が容易で
ある。また、超音波を収束させた位置の光学活性高分子
のみを順に溶融させる方法においては、配向性の良いポ
リ乳酸膜をフィルムの一部を溶融することで形成してい
くので、製造される配向性の良い光学活性高分子膜の厚
さはこのフィルムの厚さになる。従って、所望の大きさ
の空隙を別部材を用いることなく形成することが可能と
なる。

【００６１】上記製造方法では、前記光学活性高分子が
ポリ乳酸であることが好ましい。このようにすれば数ナ
ノ秒の切り替えが可能となる。

【００６２】上記製造方法では、前記第１及び第２の基
板間に所望の大きさを有する部材を配置することで前記
空隙を形成することが好ましい。このようにすれば、所
望の大きさの空隙を精度良く形成することができる。

【００６３】上記製造方法では、前記部材が透明である
ことが好ましい。このようにすれば、入射される光を損
失することがない。

【００６４】上記製造方法では、前記部材の屈折率が光
学活性高分子の屈折率と略等しいことが好ましい。この
ようにすれば、入射される光を損失することがない。

【００６５】上記製造方法では、前記部材のガラス転移
点が前記光学活性高分子の融点以上であることが好まし
い。このようにすれば、所望の大きさの空隙をさらに精
度良く形成することができる。

【００６６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００６７】（実施の形態１）実施の形態１では、本発
明の光ヘッドの一例について説明する。

【００６８】図１は、実施の形態１の光ヘッド１７の構
成図である。実施の形態１の光ヘッド１７は、本発明の
光学素子を備える光ヘッドである。

【００６９】図１において、１は光源、２は第１のビー
ムスプリッタ、３は本発明の光学素子、４は回折格子、
５は第２のビームスプリッタ、６はコリメータレンズ、
７はミラー、８は対物レンズ、９は光記録媒体、１０は
第１の集光レンズ、１１は第２の集光レンズ、１２は第
１の光検出器、１３は第２の光検出器、１４は第３の光
検出器、１５は光量制御回路、１６は光学素子制御回路
である。ここで、集光光学系は、コリメータレンズ６と
対物レンズ８より構成されており、光量制御手段は、第
１の光検出器１２と光量制御回路１５より構成されてお
り、光学素子制御手段は、第２の光検出器１３と光学素
子制御回路１６より構成されている。

【００７０】ここで、光源１は、例えばＧａＮ系の半導
体レーザー素子（波長４０５ｎｍ）で構成され、光記録
媒体９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。第１のビームスプリッタ２は９０
％の透過率、１０％の反射率を有する光学素子である。
本発明の光学素子３は後で詳細に述べるが外部信号（つ
まり光学素子制御回路１６からの制御信号）により透過
率が変化する光学素子である。回折格子４はガラス表面
にフォトリソグラフィーを用いて所望のパターンをパタ
ーニング後エッチングして形成されたグレーティングで
ありその特性は０次回折効率がほぼ９０％で±１次回折
効率がほぼ１０％である。第２のビームスプリッタ５は
ほぼ５０％の透過率、ほぼ５０％の反射率を有する光学
素子である。コリメータレンズ６は光源１から出射され
た発散光を平行光に変換するレンズである。ミラー７は
入射する光を反射して光記録媒体９の方向に向かわせる
光学素子である。対物レンズ８は光記録媒体９の記録層
に光を集光するレンズである。第１の集光レンズ１０は
光源１から出射され、本発明の光学素子３を透過した光
の一部を第２の光検出器１３に集光するレンズである。
第２の集光レンズ１１は光記録媒体９で反射された光を
第３の光検出器１４に集光するレンズである。第１、第
２、第３の光検出器１２、１３、１４は光を受光して光
を電気信号に変換するものである。

【００７１】このように構成された光ヘッドの動作につ
いて、図１を用いて説明する。光源１から出射された直
線偏光の光は第１のビームスプリッタ２に入射する。第
１のビームスプリッタ２で反射された光は第１の光検出
器１２に入射され、透過した光は本発明の光学素子３に
入射する。ここで、第１の光検出器１２に入射された光
は電気信号に変換され、光源１から出射された光量をモ
ニターする電気信号となり、この信号は光量制御回路１
５に入力されて最適な光量を出力するように光源１が制
御される（光量制御手段により光源１の光量が制御され
る）。次に、第１のビームスプリッタ２を透過し、本発
明の光学素子３に入射された光は、再生の場合、その光
量が減衰され、記録の場合その光量が減衰されない（こ
のことについて詳細は後述する）。

【００７２】本発明の光学素子３を透過した光は回折格
子４によりほとんどが透過し、一部が回折する。回折格
子４を透過した光（透過光と回折光の両方）は第２のビ
ームスプリッタ５に入射される。第２のビームスプリッ
タ５で反射された光は集光レンズ１０に入射され、第１
の集光レンズ１０により第２の光検出器１３に入射され
る。また、第２のビームスプリッタ５を透過した光はコ
リメータレンズ６に入射される。ここで、第２の光検出
器１３から出力される電気信号は、光源１から出射され
る光の光量が第１の光検出器１２と光量制御回路１５に
より制御されているので、本発明の光学素子３の透過率
に応じて透過した光の光量をモニタした電気信号とな
る。

【００７３】そこで、この信号は光学素子制御回路１６
に入力され、光学素子制御回路１６により本発明の光学
素子３の透過率が最適になるように制御される（光学素
子制御手段により光学素子３の透過率を制御する信号を
光学素子３へ送る）。コリメータレンズ６に入射された
光は、コリメータレンズ６により平行光にされる。コリ
メータレンズ６を透過した光はミラー７で反射されその
進行方向から９０度曲げられた方向に進み、対物レンズ
８により光記録媒体９上に集光される。

【００７４】次に光記録媒体９から反射された光は、対
物レンズ８を透過し、ミラー７で反射され、コリメータ
レンズ６を透過し、第２のビームスプリッタ５により反
射され、第２の集光レンズ１１により集光され第３の光
検出器１４に入射される。第３の光検出器１４は、光記
録媒体９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、また光の照射位置を示すトラッキング誤
差信号を出力する。この場合、たとえば、再生専用光記
録媒体の場合は位相差法を用い、記録用光記録媒体の場
合は回折格子４により作成したサブビームを用いた３ビ
ーム法によりトラッキング誤差信号を得る。

【００７５】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
９上に集光されるように対物レンズ８の位置をその光軸
方向に制御する。また図示していないトラッキング制御
手段は、トラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒
体９上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ
８の位置を制御する。また、第３の光検出器１４からは
光記録媒体９に記録された情報をも得ている。

【００７６】ここで、本発明の光学素子３について詳細
に述べる。図２に本発明の光学素子の断面図を示す。図
２において、２１は第１のガラス、２２は第１のＩＴＯ
膜、２３はポリ乳酸膜、２４は第２のＩＴＯ膜、２５は
検光子膜、２６は第２のガラスである。ここで、光学活
性高分子膜はポリ乳酸膜２３で構成されており、導電性
透明薄膜は第１及び第２のＩＴＯ膜２２及び２４で構成
されており、透過率偏光異方性部は検光子膜２５で構成
されている。ここで、検光子膜２５は膜にヨウ素化合物
が添加された膜で互いに直交する直線偏光のそれぞれの
吸収率が異なる膜である。このように構成された光学素
子の動作について述べる。

【００７７】ポリ乳酸膜２３はその分子構造が螺旋構造
になっており、大きな旋光性を有している。また、この
膜に電圧をかけると旋光性が変化するものである（機能
材料２０００年７月号 ｖｏｌ．２０ Ｎｏ．７参
照）。ここで、螺旋構造を有している材料は右向きの螺
旋と左向きの螺旋の分子があり、その方向で旋光度が逆
転する。ここでは右向きの螺旋構造を有するポリ乳酸膜
を用いるが、左向きの螺旋構造を有するポリ乳酸膜を使
っても何ら問題はない。図３Ａに示したように、ポリ乳
酸膜２３に直線偏光が入射されると、ポリ乳酸膜２３に
第１及び第２のＩＴＯ膜２２，２４を介してある電圧
（Ｖ１）が印加されているときは透過光の偏光方向は入
射光と同じ偏光方向の直線偏光になる。これに対して、
図３Ｂに示したようにポリ乳酸膜２３に別の大きさの電
圧（Ｖ２）が印加されると、透過光の偏光方向は入射光
の偏光方向と直交する方向の直線偏光となる。ここで、
図３Ａ、図３Ｂの右側に示した直線偏光は、光の進行方
向らか見た各偏光の偏光方向を示している。また、この
電圧に対する旋光性の応答特性は数ＧＨｚはあるので光
ヘッドで要求される１００ｎ秒の切り替えは可能とな
る。ポリ乳酸はこの応答特性が非常に早い。同様の効果
は液晶でも可能であるが、液晶の応答特性は数ＭＨｚが
限界で１００ｎ秒の切り替えには対応できない。

【００７８】次に、検光子膜２５について述べる。検光
子膜２５はヨウ素化合物が一定の方向を向いているた
め、直線偏光の方向によって吸収率が変化する。すなわ
ち、ある方向の直線偏光は１００％透過し、この偏光方
向に直交する方向の直線偏光は１００％吸収される。こ
のような検光子膜２５としては、例えば、ヨウ素のドー
プ量が１０％以下の検光子膜を使用することができる。

【００７９】そこで、光学素子３に入射される光と同じ
偏光方向の光をほぼ１００％透過し、この偏光方向に直
交する光をほぼ１００％吸収するような方向に検光子膜
２５を設定する。このように構成すると、ある電圧（Ｖ
１）が印加されるとポリ乳酸膜２３を透過した光は入射
光と同じ直線偏光となり、検光子膜２５を１００％透過
する。従って、本発明の光学素子３は１００％の透過率
を有することになる。

【００８０】次に、別の大きさの電圧（Ｖ２）を印加す
ると、ポリ乳酸膜２３を透過した光は入射光と直交する
方向の直線偏光となり、検光子膜２５により１００％吸
収される。従って、本発明の光学素子３は０％の透過率
を有することになる。

【００８１】また、Ｖ１とＶ２の間の電圧ではポリ乳酸
膜膜２３を透過した光は入射光の偏光方向から幾分か回
転した方向の直線偏光となり、検光子膜２５をある程度
透過する。従って、本発明の光学素子３は与える電圧に
応じてその透過率を変えることが可能となる。ここで、
光源１から出射される偏光方向の光をほぼ１００％透過
し、この偏光方向に直交する光をほぼ１００％吸収する
ような方向に検光子膜２５を設定すれば、記録時にＶ１
の電圧を与えることで１００％光を透過させ、再生時に
はＶ１とＶ２の間の適当な電圧を与えれば、ある程度光
が吸収されるので、光量が減衰される。

【００８２】ここで、ポリ乳酸膜３の膜厚について考え
る。上記したようにポリ乳酸膜は旋光性を有しているた
めに、電圧を印加しなくても入射された直線偏光は回転
してしまう。そこで、ある電圧（Ｖ１）を印加して本発
明の光学素子３の透過前後の偏光方向が一致するように
し、また別の電圧（Ｖ２）を印加することで透過前後の
偏光方向が直交するようにしている。ここで、印加電圧
がドリフトすることでポリ乳酸膜３を透過した光の偏光
方向が変化するなどの外乱に対する安定性を向上するた
めに、たとえば電圧を印加しない、もしくは第１のＩＴ
Ｏ膜２２と第２のＩＴＯ膜２４とをショートさせたとき
にポリ乳酸膜３の透過前後で直線偏光の偏光方向が一致
するようにすれば、素子特性の安定性がさらに向上す
る。そのためにはポリ乳酸そのものが有する旋光性を考
慮した膜厚にする必要がある。

【００８３】例えば、ポリ乳酸の厚さに対する旋光度は
７２００度／mmもあるため膜厚を５０μｍにすれば旋光
度が３６０度になり電圧を印加しなくても透過前後で直
線偏光の方向が一致する。しかしながら、このように旋
光度が大きいために膜厚のばらつきを考えると電圧を印
加せずに透過前後の偏光方向を一致させることは困難で
ある。そこで、膜厚のずれ分による旋光度を補正した光
学素子を考える。図４にポリ乳酸の膜厚ずれ分を考慮し
た光学素子の断面図を示す。図４において、４１は１／
２波長板である（ここで、１／２波長板を用いているが
必ずしもこれに限定される必要は無く、Ｋ／２波長板
（Ｋは１以上の奇数）を用いても良い）。

【００８４】ここで、光学活性高分子膜はポリ乳酸膜２
３で構成されており、導電性透明薄膜は第１及び第２の
ＩＴＯ膜２２及び２４で構成されており、透過率偏光異
方性部は検光子膜２５で構成されており、光学活性高分
子膜厚補正部は１／２波長板４１で構成されている。こ
の１／２波長板は例えばポリイミド樹脂を延伸させるこ
とにより形成することができる。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。

【００８５】まず、電圧を印加していないときもしくは
０Ｖの電圧がかけられている（第１のＩＴＯ膜２２と第
２のＩＴＯ膜２４がショートされている）とき（図５
Ａ）、ポリ乳酸膜２３により入射された直線偏光は図５
Ｂのような入射光の直線偏光からある程度回転した方向
の直線偏光に変換される。ここに１／２波長板４１の方
位軸を透過前後の直線偏光の偏光方向の方位角を２等分
する方向に設定すること（図５Ｂ参照）で入射した直線
偏光と同じ方向の直線偏光に変換することが可能とな
る。すなわち、１／２波長板４１を回転させることによ
り透過前後の直線偏光の偏光方向を一致させることが可
能となる。従って、検光子膜２５を上記したのと同じよ
うに設定することで電圧を印加しない場合ほぼ１００％
透過されることとなる。このように、１／２波長板４１
を設けることによりポリ乳酸膜２３の厚さにより生じる
旋光性で直線偏光が回転された分を補償することが可能
となる。

【００８６】次に、本発明の光学素子に印加される電圧
について述べる。上記したようにポリ乳酸膜２３の旋光
度を電圧を印加させて変化させるのであるが、透過光の
直線偏光の偏光方向を、入射光の直線偏光の偏光方向と
同じ方向から直交方向まで変化させるためには、その旋
光度の変化量は少なくとも０度から９０度まで変化させ
なければならず、そのためには５０Ｖ程度の大きい電圧
を印加する必要がある。そこで、印加する電圧を下げて
も同様の効果を得ることが可能な素子構造を考える。図
６は印加電圧を下げることが可能な構造である、ポリ乳
酸膜が多層構造になっている光学素子の断面図である
（ここでは２層構造になっている）。

【００８７】図６において、６１は第１のガラス、６２
は第１のＩＴＯ膜、６３は第１のポリ乳酸膜、６４は第
２のＩＴＯ膜、６５は第２のポリ乳酸膜、６６は第３の
ＩＴＯ膜、６７は第２のガラスである。このように構成
された光学素子についてその特性を説明する。まず、第
１のＩＴＯ膜６２に例えば２５Ｖの電圧を印加し、第２
のＩＴＯ膜６４に０Ｖの電圧を印加する。このようにす
ると、第１のポリ乳酸膜６３には２５Ｖの電圧がかか
り、４５度の旋光度を有することになる。また、第３の
ＩＴＯ膜６６に第１のＩＴＯ膜６２と同じ電圧を印加す
ると、第２のポリ乳酸膜６５には２５Ｖに対応する電界
がかかることになるので、第２のポリ乳酸膜６５の旋光
度も４５度となる。そこで、第１及び第２のポリ乳酸膜
６３及び６５の両方で９０度の旋光度を有することがで
きる。従って、ポリ乳酸膜を多層にすることで、必要な
旋光度を有するために光学素子に印加する電圧を少なく
することが可能となる。検光子膜２５については上記し
ているので説明は省略する。ここでは、ポリ乳酸膜の２
層構造で説明したが、ポリ乳酸膜を更に多層にすればそ
れだけ印加電圧を小さくすることが可能となる。

【００８８】なお、電界の方向で旋光度が逆転する材料
の場合は螺旋構造が反対向きのものを多層にする必要が
ある。

【００８９】次に、本発明の光学素子３への印加電圧の
制御について詳細に述べる。記録の場合は、本発明の光
学素子３の透過率を１００％にし、再生の場合は本発明
の光学素子３の透過率を適当な値にする。ここで、光源
１から出射される光量は光源１の温度が変わると一定の
電圧を印加していても光量が変化する。また、本発明の
光学素子３もポリ乳酸膜の旋光性に温度依存性があるた
め、温度変化により一定電圧が印加されていても透過後
の偏光方向が変化し、ひいては光学素子３の透過率が変
化することとなる。

【００９０】そこで、光学素子３を透過後の光を受光す
るモニタを１つだけ用いていると光源１の光量が変化し
たのか、それとも光学素子３の透過率が変化したのかが
判断できず、すべて光源１の光量を変化させることで対
応してしまうと予定以上の光量の光が光記録媒体９に到
達して、再生時に記録された情報を消去するおそれがあ
る。そこで、光源１の光量をモニタして光源１の光量を
一定にし、光学素子３の透過後の光量をモニタしてこれ
は光学素子３の透過率のモニタ専用とすることで、光源
１の光量および光学素子３の透過率の制御を完全なもの
とすることができる。本実施の形態では、光源１の光量
のモニタとして第１のビームスプリッタ２で光をわけて
第１の光検出器１２で受光して電気信号に変換している
が、例えば光源１の後ろ光（レーザチップの後ろ側から
出射される光）をモニタすることも可能であり、あるい
は光源１から出射されているが光ヘッドに用いられてい
る部品でけられる光を使用しても問題はない。これらの
場合は使用する光をロスすることがないので有用であ
る。

【００９１】以上述べたように、この光学素子を光ヘッ
ドに用いることにより、再生時には光源のパワーを、量
子雑音が十分に低くなるパワーに設定しつつ、本発明の
光学素子の透過率を落とすことにより盤面パワーを光記
録媒体の劣化やデータの消去などが起きない低いパワー
に抑えて再生を行うことができ、記録時には、本発明の
光学素子の透過率を１００％にすることで光源のパワー
をそのまま用いて記録を行うことができる。また、透過
率の切り替えが非常に早いため、アドレス再生後瞬時に
記録を行うことが可能となる。また、外部からの電気信
号で透過率を切り替えるので、光ヘッドの小型化を行う
のが容易である。

【００９２】なお、本発明の光学素子は、図２，図４、
図６に示したように積層一体構造を採る場合に限定され
ない。例えば、ポリ乳酸膜及びその両側のＩＴＯ膜と、
検光子膜と、１／２波長板とが、相互に分離した構造の
光学素子であっても良い。

【００９３】（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
記した第１の実施の形態と異なるのは、本発明の光学素
子の構造が異なり、回折格子をも兼ねることに関する点
のみであり、それ以外は、第１の実施の形態と同様であ
る。従って、本実施の形態において、特に説明のないも
のについては第１の実施の形態と同じとし、第１の実施
の形態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、第１の実施の形態と同様の機能を
持つものとする。

【００９４】図７は、本発明の第２の実施の形態におけ
る光ヘッドの構成図である。図７において、７１は本発
明の光学素子である。このように構成された光ヘッドの
動作について、図７を用いて説明する。光源１から出射
された直線偏光の光は第１のビームスプリッタ２に入射
する。第１のビームスプリッタ２で反射された光は第１
の光検出器１２に入射され、透過した光は本発明の光学
素子７１に入射する。ここで、第１の光検出器１２に入
射された光は電気信号に変換され、光源１から出射され
た光量をモニターする電気信号となり、この信号は光量
制御回路１５に入力されて最適な光量を出力するように
光源１が制御される。

【００９５】次に、第１のビームスプリッタ２を透過
し、本発明の光学素子７１に入射された光は、再生の場
合、ある程度透過し、残りは回折されることによりかな
りの光量が減衰され、記録の場合、ほとんどが透過し、
若干が回折される。この場合の回折効率は第１の実施の
形態で述べたように９０％が透過し、１０％が回折する
（このことについて詳細は後述する）。

【００９６】本発明の光学素子７１を透過した光（透過
光と回折光の両方）は第２のビームスプリッタ５に入射
される。ここから、光記録媒体に集光し、光記録媒体で
反射された光が光検出器に戻ってくるまでは第１の実施
形態で述べたのと同じであるので説明は省略する。

【００９７】第３の光検出器１４は、光記録媒体９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、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出
力する。この場合、たとえば、再生専用光記録媒体の場
合は位相差法を用い、記録用光記録媒体の場合は本発明
の光学素子７１により作成したサブビームを用いた３ビ
ーム法によりトラッキング誤差信号を得る。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９上に集光されるように
対物レンズ８の位置をその光軸方向に制御する。また図
示していない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９上の所望のトラック
に集光されるように対物レンズ８の位置を制御する。ま
た、第３の光検出器１４からは光記録媒体９に記録され
た情報をも得ている。

【００９８】ここで、本発明の光学素子７１について詳
細に述べる。本実施の形態が上記した第１の実施の形態
と異なるのは、直線偏光の偏光方向に応じて透過率を変
化させる部分が異なることに関する点のみであり、それ
以外は、第１の実施の形態と同様である。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第１
の実施の形態と同じとし、第１の実施の形態と同一符号
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、第１の実施の形態と同様の機能を持つものとする。

【００９９】図８に本発明の光学素子７１の断面図を示
す。図８において、８１は偏光ホログラム、８２は複屈
折材料であるポリイミド膜、８３は等方性材料であるＵ
Ｖ硬化樹脂である。ここで、透過率偏光異方性部は偏光
ホログラム８１で構成されている。ここで、偏光ホログ
ラム８１は複屈折材料であるポリイミド膜８２をエッチ
ングして等方性材料であるＵＶ硬化樹脂８３を埋め込ん
で構成されている（特開平６３−０２６６０４号公報参
照）。

【０１００】また、別の構造としては、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る（特開
昭６−２７３２２号公報参照）。

【０１０１】このように構成された光学素子の動作につ
いて述べる。まず、第１の実施の形態で述べたように入
射される直線偏光はポリ乳酸膜２３に印加される電圧の
大きさによって入射光と同一方向の直線偏光に変換され
たり、入射光の直線偏光から若干回転した方向の直線偏
光に変換される。

【０１０２】次に偏光ホログラム８１について述べる。
上記したように、偏光ホログラム８１は複屈折材料を用
いて形成されているので、ある偏光に対する回折効率
と、その偏光と直交する方向の偏光に対する回折効率が
異なる。従って、例えばある偏光に対しては９０％透
過、１０％回折の特性を持たせ、その偏光に直交する方
向の偏光に対しては、例えば５０％透過、５０％回折の
特性を持たせる。そして、光学素子７１への入射光の直
線偏光をほぼ９０％透過し、この直線偏光と直交する方
向の直線偏光をほぼ５０％透過するような方向に偏光ホ
ログラム８１を設定する。

【０１０３】このように構成すると、ある電圧（Ｖ１）
が印加されるとポリ乳酸膜２３を透過した光は入射光と
同じ直線偏光となり、偏光ホログラム８１を９０％透過
し１０％回折する。従って、本発明の光学素子は９０％
の透過率を有することになり、さらにサブビーム（±１
次回折光）を形成することができる。次に、別の大きさ
の電圧（Ｖ２）を印加すると、ポリ乳酸膜２３を透過し
た光は入射光と直交する方向の直線偏光となり、偏光ホ
ログラム８１により５０％透過される。従って、本発明
の光学素子は５０％の透過率を有することになる。

【０１０４】この光学素子を光ヘッドに用いることによ
り、再生時には光源のパワーを、量子雑音が十分に低く
なるパワーに設定しつつ、本発明の光学素子の透過率を
落とすことにより盤面パワーを光記録媒体の劣化やデー
タの消去などが起きない低いパワーに抑えて再生を行う
ことができ、記録時には、本発明の光学素子の透過率を
９０％にすることで光源のパワーのほとんどを用いて記
録を行うことができ、さらにトラッキングに必要なサブ
ビームを形成することができる。

【０１０５】また、透過率の切り替えが非常に早いた
め、アドレス再生後瞬時に記録を行うことが可能とな
る。また、外部からの電気信号で透過率を切り替えるの
で、光ヘッドの小型化を行うのが容易である。

【０１０６】なお、上記の説明では再生時の透過率を５
０％にしたが、光源１から出射される光量に応じて偏光
ホログラム８１の透過率を最適な値に設定すればよい。

【０１０７】また、ポリ乳酸膜２３を透過した光の偏光
方向を入射光と同じ方向か直交方向のどちらかにしてい
るが、偏光ホログラム８１の効率を適切に選べば、ポリ
乳酸膜２３を透過後の光の偏光方向の角度は上記と異な
るものにすることができる。

【０１０８】また、図８では、ＩＴＯ膜２２，２４に挟
まれたポリ乳酸膜２３と偏光ホログラム８１とを積層一
体化した光学素子７１を示したが、両者が分離していて
も良い。

【０１０９】なお、回折効率を変化させて透過率を変化
させる光学素子は図９に示した構造の光学素子でも可能
である。図９において、９１は第１のガラス、９２は第
１のＩＴＯ膜、９３は液晶、９４は第２のＩＴＯ膜、９
５はグレーティングが施されている第２のガラスであ
る。このように構成された光学素子の特性を図９を用い
て説明する。液晶９３は屈折率が印加する電圧に応じて
変化する。そこで、液晶９３の屈折率を変えてやれば回
折効率が変化する。従って、上記したように記録時は９
０％透過し１０％回折させ、その回折光を用いてトラッ
キング制御を行い、再生時は５０％透過させて光を減衰
させることは可能となる。しかしながら、液晶は屈折率
の応答特性が遅いので、再生後瞬時に記録を行うことが
できないので、屈折率が安定してから、すなわち透過率
が安定してから記録を行うという待ちの時間が必要とな
る。

【０１１０】また、液晶の旋光度を変化させることは可
能であるので、上記したように再生後瞬時に記録を行う
ことができないが、透過率が安定してから記録を行うと
いう待ちの時間を設ければ、液晶を本発明の光学素子の
光学活性高分子膜として使用可能となる。

【０１１１】また、液晶はそのリターデーションを変化
させることができるので、同様の効果を示すことができ
る。この場合も上記したように再生後瞬時に記録を行う
ことができないが、透過率が安定してから記録を行うと
いう待ちの時間を設ければ、液晶を本発明の光学素子の
光学活性高分子膜として使用可能となる。

【０１１２】なお、第１及び第２の実施の形態での光学
素子は透過率を偏光方向に応じて変えるために、偏光方
向に応じて吸収率を変化させるか、もしくは回折効率を
変化させているが、反射率を変えることで透過率を変化
させても何ら問題はない。例えば、図１０に反射率を偏
光方向で変化させる光学素子の断面図を示す。図１０に
おいて、１０１はタンタルオキサイドの斜め蒸着膜、１
０２は二酸化ケイ素薄膜である。ここで、斜め蒸着膜１
０１は複屈折を有するので、等方性の薄膜１０２とで多
層膜を形成すれば偏光方向に応じて反射率を変えること
は可能となる。この場合も、ポリ乳酸膜２２及びこの両
側のＩＴＯ膜２２，２４と、斜め蒸着膜１０１及び二酸
化ケイ素薄膜１０２の積層体とを分離して構成しても良
い。

【０１１３】（実施の形態３）次に、本発明の第３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
記した第１の実施の形態と異なるのは、光源として近赤
外半導体レーザーと擬位相整合方式の分極反転型導波路
デバイスとで構成された第２高調波発生（ＳＨＧ）ブル
ーレーザー（ＳＨＧ光源）を用い、さらに記録時の光量
変化を本発明の光学素子で行うことに関する点のみであ
り、それ以外は、第１の実施の形態と同様である。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
ては第１の実施の形態と同じとし、第１の実施の形態と
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、第１の実施の形態と同様の機能を持つもの
とする。

【０１１４】図１１は、本発明の第３の実施の形態にお
ける光ヘッドの構成図である。図１１において、１１１
は光源であり、近赤外半導体レーザー１１２と擬位相整
合方式の分極反転型導波路デバイス１１３とで構成され
た第２高調波発生（ＳＨＧ）ブルーレーザー（ＳＨＧ光
源）を用いて構成されており、光学素子３は第１の実施
の形態で述べたものである。

【０１１５】このように構成された光ヘッドの動作につ
いて、図１１を用いて説明する。光源１１１から出射さ
れた直線偏光の光は第１のビームスプリッタ２に入射す
る。第１のビームスプリッタ２で反射された光は第１の
光検出器１２に入射され、透過した光は本発明の光学素
子３に入射する。ここで、第１の光検出器１２に入射さ
れた光は電気信号に変換され、光源１１１から出射され
た光量をモニターする電気信号となり、この信号は光量
制御回路１５に入力されて最適な光量を出力するように
光源１１１が制御される。ここでは、再生時でも記録時
でも、常に一定の光量を光源１１１は出射しているとす
る。次に、第１のビームスプリッタ２を透過し、本発明
の光学素子３に入射された光は、再生の場合、その光量
が減衰され、記録の場合、マークを記録する場合はその
光量が減衰されず、マークを記録しない場合はある程度
減衰される（このことについて詳細は後述する）。

【０１１６】本発明の光学素子３を透過した光は回折格
子４によりほとんどが透過し、一部が回折する。回折格
子４を透過した光（透過光と回折光の両方）は第２のビ
ームスプリッタ５に入射される。第２のビームスプリッ
タ５で反射された光は第１の集光レンズ１０に入射さ
れ、集光レンズ１０により第２の光検出器１３に入射さ
れる。また、第２のビームスプリッタ５を透過した光は
コリメータレンズ６に入射される。

【０１１７】ここで、第２の光検出器１３から出力され
る信号は、光源１から出射される光の光量が第１の光検
出器１２と光量制御回路１５により制御されているの
で、本発明の光学素子３の透過率をモニタした信号とな
る。この信号は光学素子制御回路１６に入力され、光学
素子制御回路１６により本発明の光学素子３の透過率が
最適になるように制御される。

【０１１８】コリメータレンズ６に入射された光は、コ
リメータレンズ６により平行光にされる。コリメータレ
ンズ６を透過した光はミラー７で反射されその進行方向
から９０度曲げられた方向に進み、対物レンズ８により
光記録媒体９上に集光される。

【０１１９】次に、光記録媒体で反射された光が光検出
器に戻ってくるまでは第１の実施の形態で述べたのと同
じであるので説明は省略する。

【０１２０】第３の光検出器１４は、光記録媒体９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、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出
力する。この場合、たとえば、再生専用光記録媒体の場
合は位相差法を用い、記録用光記録媒体の場合は回折格
子４により作成したサブビームを用いた３ビーム法によ
りトラッキング誤差信号を得る。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９上に集光されるように対物レンズ
８の位置をその光軸方向に制御する。また図示していな
い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９上の所望のトラックに集光され
るように対物レンズ８の位置を制御する。また、第３の
光検出器１４からは光記録媒体９に記録された情報をも
得ている。

【０１２１】ここで、記録時のマークの書き込みの光量
変化を本実施の形態の光学素子３を用いて行うことにつ
いて考える。本実施の形態で用いた光源１１１はＳＨＧ
光源であり、この光源の、近赤外半導体レーザー１１２
から出射される光（波長８１０ｎｍ）から波長変換され
た光（波長４０５ｎｍ）への変換効率は、擬位相整合方
式の分極反転型導波路デバイス１１３に入射された光の
光量に比例し、また波長変換された光の光量は近赤外半
導体レーザー１１２から出射される光の光量に比例する
ので、波長変換された光の光量は近赤外半導体レーザー
１１２から出射される光の光量の２乗に比例することに
なる。従って、通常の半導体レーザー光源を用いて記録
する際に該光源に入力される記録信号をそのまま用いる
ことはできない。

【０１２２】また、記録光量を変えるために半導体レー
ザの発光量を変えると、即ち、擬位相整合方式の分極反
転型導波路デバイス１１３に入力される光の光量を変え
ると、同時に波長が若干変化する。ここで、分極反転型
導波路デバイス１１３は波長に非常に敏感であるため、
記録に用いる場合、波長変動分も考慮して回路設計を行
う必要があるので安定した記録を行うのは非常に困難で
ある。そこで、光量の変調は応答速度の速い本実施の形
態の光学素子３を用いて行い、光源１１１はＤＣ的な一
定の光量（マークが光記録媒体に書き込める光量）を出
射するようにしておく。

【０１２３】第１の実施の形態で述べたように、本発明
の光学素子３は透過率を変えることが可能であるので、
記録時のマークを書き込む場合は光学素子３の透過率を
１００％とし、マークを記録しない場合は光学素子３の
透過率を落として光量を減衰させる。また、再生の場合
は光学素子３の透過率を落として光記録媒体にマークを
書き込まない程度の光量にまで減衰させる。また、本発
明の光学素子３の応答速度は数ＧＨｚあるので記録に必
要な切り替え速度（数ｎ秒）に対応できる。

【０１２４】以上述べたように、本発明の光学素子を記
録時の光量変調に用いることでＳＨＧ光源のように光量
変調を行うことが困難な光源を用いて記録を行うことが
できる光ヘッドを構成することができる。

【０１２５】また、再生時には光源のパワーを、量子雑
音が十分に低くなるパワーに設定しつつ、本発明の光学
素子の透過率を落とすことにより盤面パワーを光記録媒
体の劣化やデータの消去などが起きない低いパワーに抑
えて再生を行うことができ、かつ、記録時の変調もこの
素子で行うことが可能となる。

【０１２６】従って、光源は再生時でも記録時でも常に
一定光量の光を出射すればよいので温度等に対する安定
性が増す。また、透過率の切り替えが非常に早いため、
アドレス再生後瞬時に記録を行うことが可能となる。ま
た、外部からの電気信号で透過率を切り替えるので、光
ヘッドの小型化を行うのが容易である。

【０１２７】なお、光源としてＳＨＧ光源を用いて説明
したが、上記した実施の形態１に用いている半導体レー
ザーを用いても何ら問題はない。

【０１２８】なお、第１から第３の実施の形態では無偏
光光学系を用いているが偏光光学系を用いても何ら問題
はない。

【０１２９】（実施の形態４）次に、本発明の第４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
記した第１の実施の形態と異なるのは、光ヘッドの光学
系が偏光光学系である点、及び光学素子が図２において
検光子膜２５を備えていない構成を有する点のみであ
り、それ以外は、第１の実施の形態と同様である。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
ては第１の実施の形態と同じとし、第１の実施の形態と
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、第１の実施の形態と同様の機能を持つもの
とする。

【０１３０】図１２において、１２１はポリ乳酸膜（図
示していないが、両面にＩＴＯ膜を備えている）、１２
２は偏光ビームスプリッタ、１２３は１／４波長板であ
る。ここで、集光光学系は、コリメータレンズ６と対物
レンズ８より構成されており、光量制御手段は、第１の
光検出器１２と光量制御回路１５より構成されており、
光学素子制御手段は、第２の光検出器１３と光学素子制
御回路１６より構成されており、偏光分離手段は偏光ビ
ームスプリッタ１２２と１／４波長板１２３で構成され
ている。

【０１３１】ここで、偏光ビームスプリッタ１２２は光
源１から出射される直線偏光を１００％透過し、光源１
から出射される直線偏光と直交する方向の直線偏光を１
００％反射する。１／４波長板１２３は直線偏光を円偏
光に変換する光学素子であり、たとえば水晶などの複屈
折材料で構成されている。ここでは１／４波長板を用い
ているがＬ／４波長板（Ｌは１以上の奇数）であれば良
い。

【０１３２】このように構成された光ヘッドの動作につ
いて、図１２を用いて説明する。光源１から出射された
直線偏光の光は第１のビームスプリッタ２に入射する。
第１のビームスプリッタ２で反射された光は第１の光検
出器１２に入射され、透過した光はポリ乳酸膜１２１に
入射する。ここで、第１の光検出器１２に入射された光
は電気信号に変換され、光源１から出射された光量をモ
ニターする電気信号となり、この信号は光量制御回路１
５に入力されて最適な光量を出力するように光源１が制
御される。

【０１３３】次に、第１のビームスプリッタ２を透過
し、ポリ乳酸膜１２１に入射された光は、再生の場合、
偏光方向をある角度だけ回転した直線偏光に変換され、
記録の場合は再生時とは異なる角度だけ回転した直線偏
光に変換される。これらの光は回折格子４によりほとん
どが透過し、一部が回折する。回折格子４を透過した光
（透過光と回折光）は偏光ビームスプリッタ１２２に入
射される。ここで、直線偏光の回転角度により透過光と
反射光の分離が異なる。すなわち、再生時と記録時では
偏光ビームスプリッタ１２２を透過する光の光量が変わ
ることとなる。（このことについて詳細は後述する）。
偏光ビームスプリッタ１２２で反射された光は第１の集
光レンズ１０に入射され、第１の集光レンズ１０により
第２の光検出器１３に入射される。また、偏光ビームス
プリッタ１２２を透過した光はコリメータレンズ６に入
射される。

【０１３４】ここで、第２の光検出器１３から出力され
る信号は、光源１から出射される光の光量が第１の光検
出器１２と光量制御回路１５とにより制御されているの
で、ポリ乳酸膜１２１で回転された直線偏光の偏光方向
をモニタした信号となる。この信号は光学素子制御回路
１６に入力され、光学素子制御回路１６によりポリ乳酸
膜１２１の旋光度が最適になるように制御される。コリ
メータレンズ６に入射された光は、コリメータレンズ６
により平行光にされ、１／４波長板１２３に入射され
る。１／４波長板１２３により直線偏光から円偏光に変
換され、この円偏光の光はミラー７により反射されその
進行方向から９０度曲げられた方向に進み、対物レンズ
８により光記録媒体９上に集光される。

【０１３５】次に光記録媒体９から反射された光は、対
物レンズ８を透過し、ミラー７で反射され、１／４波長
板１２３に入射される。この円偏光の光は１／４波長板
１２３で光源１から出射される直線偏光の偏光方向と直
交する方向の偏光方向の直線偏光に変換され、コリメー
タレンズ６を透過し、偏光ビームスプリッタ１２２によ
り反射され、第２の集光レンズ１１により集光され第３
の光検出器１４に入射される。第３の光検出器１４は、
光記録媒体９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、また光の照射位置を示すトラッキン
グ誤差信号を出力する。この場合、たとえば、再生専用
光記録媒体の場合は位相差法を用い、記録用光記録媒体
の場合は回折格子４により作成したサブビームを用いた
３ビーム法によりトラッキング誤差信号を得る。

【０１３６】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
９上に集光されるように対物レンズ８の位置をその光軸
方向に制御する。また図示していないトラッキング制御
手段は、トラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒
体９上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ
８の位置を制御する。また、第３の光検出器１４からは
光記録媒体９に記録された情報をも得ている。

【０１３７】ここで、再生時と記録時で偏光ビームスプ
リッタ１２２を透過する光の光量が変化することについ
て詳細に述べる。ポリ乳酸膜１２１は上記したように旋
光性があり、また、外部から印加される電圧に応じて旋
光度が変化する。そこで、再生の時にはポリ乳酸膜１２
１にＶ３の電圧を与え、ポリ乳酸膜１２１を透過した直
線偏光の偏光方向が入射光の直線偏光の偏光方向から角
度ａだけ回転した方向になるようにする。このことは図
１３Ａに示されている。

【０１３８】また、記録の時にはポリ乳酸膜１２１にＶ
４の電圧を与え、ポリ乳酸膜１２１を透過した直線偏光
の偏光方向が入射光の直線偏光の偏光方向から角度ｂだ
け回転した方向になるようにする。このことは図１３Ｂ
に示されている。

【０１３９】この回転された光が偏光ビームスプリッタ
１２２に入射されるのであるが、偏光ビームスプリッタ
１２２における、再生の場合の透過光の光量Ｉｔ（再
生）と反射光の光量Ｉｒ（再生）及び記録の場合の透過
光の光量Ｉｔ（記録）と反射光の光量Ｉｒ（記録）は、
入射光の光量をＩ、偏光ビームスプリッタ１２２の光源
１から出射される偏光に対する透過率をＴ１、反射率を
Ｒ１、光源１から出射される偏光と直交する方向の直線
偏光に対する透過率をＴ２、反射率をＲ２、とすると以
下のように表される。

【０１４０】 Ｉｔ（再生）＝Ｔ１×Ｉ×ｃｏｓ（ａ）＋Ｔ２×Ｉ×ｓｉｎ（ａ） （数１） Ｉｒ（再生）＝Ｒ１×Ｉ×ｃｏｓ（ａ）＋Ｒ２×Ｉ×ｓｉｎ（ａ） （数２） Ｉｔ（記録）＝Ｔ１×Ｉ×ｃｏｓ（ｂ）＋Ｔ２×Ｉ×ｓｉｎ（ｂ） （数３） Ｉｒ（記録）＝Ｒ１×Ｉ×ｃｏｓ（ｂ）＋Ｒ２×Ｉ×ｓｉｎ（ｂ） （数４）

【０１４１】従って、偏光ビームスプリッタ１２２の透
過率及び反射率を上記したようにし、角度ａを６０度に
すると光源からの光の光量の４０％が透過し、６０％が
反射することになる。また、角度ｂを２５度にすると光
源からの光の光量のほぼ９０％が透過し、１０％が反射
することとなる。このように、再生時と記録時とでポリ
乳酸膜１２１に異なる電圧を印加する事で偏光ビームス
プリッタの透過する光量を可変する事が可能となる。

【０１４２】また、第１の実施の形態で述べたように、
旋光度の安定化を行うために再生、もしくは記録の時に
電圧を印加しない、もしくはショートすることを考え
る。これを行う光学素子の断面図を図１４に示す。図１
４において、１４１は第１のガラス、１４２は第１のＩ
ＴＯ膜、１４３はポリ乳酸膜、１４４は第２のＩＴＯ
膜、１４５は１／２波長板、１４６は第２のガラスであ
る。ここで、第１及び第２のＩＴＯ膜１４２，１４４に
同じ電圧を印加してポリ乳酸膜１４３には電圧がかから
ないようにし、この時、ポリ乳酸膜１４３の膜厚がずれ
たことによる旋光度のずれ分を１／２波長板１４５を設
けることにより補正することが可能となる。このことに
ついては第１の実施の形態で述べたので説明は省略す
る。

【０１４３】以上のような構成にすれば、再生時には光
源のパワーを、量子雑音が十分に低くなるパワーに設定
しつつ、偏光ビームスプリッタ１２２の透過率を落とす
ことにより盤面パワーを光記録媒体の劣化やデータの消
去などが起きない低いパワーに抑えて再生を行うことが
でき、記録時には、偏光ビームスプリッタ１２２の透過
率を９０％にすることで光源のパワーをかなり用いて記
録を行うことができる。また、透過率の切り替えが非常
に早いため、アドレス再生後瞬時に記録を行うことが可
能となる。また、外部からの電気信号で透過率を切り替
えるので、光ヘッドの小型化を行うのが容易である。更
に偏光光学系を用いているので光源から出射される光量
を効率よく使用することができる。

【０１４４】なお、上記の例では偏光ビームスプリッタ
１２２は、光源１から出射される直線偏光と同方向の直
線偏光に対しては１００％透過で、光源１から出射され
る直線偏光に直交する直線偏光に対しては１００％反射
の特性を有しているが、偏光ビームスプリッタ１４２を
透過する光の光量は（数１）から（数４）に示したよう
になるので偏光ビームスプリッタ１４５の透過率は上記
した値以外でも良い。

【０１４５】また、ポリ乳酸膜１２１と１／２波長板１
４５を一体化した光学素子（図１４参照）を用いたが、
ポリ乳酸膜と１／２波長板が別体で配置されても同様の
効果を示すことは言うまでもない。この場合は、光源か
ら出射される直線偏光の回転ずれ等を光学ヘッドに組み
込んだ後に１／２波長板を回転して取り除くことが出来
るので有益である。また、図１２で示された構造で第３
の実施の形態で述べたような記録時の変調を行うことが
可能である。

【０１４６】また、本実施の形態４の光ヘッドは偏光光
学系を用いているが、無偏光光学系であっても偏光ビー
ムスプリッタを有して透過率を変えてやれば何ら問題は
ない。

【０１４７】また、以上の実施の形態１〜４で説明した
本発明の光学素子はすべてガラスで挟まれた構造になっ
ているが、信頼性をよりよくするために行っているだけ
で、ガラスがないといけないということではない。

【０１４８】また、本発明の光学素子は無反射コートを
施していないが、無反射コートを設けた方が光学素子で
のロスがなくなるので有益である。

【０１４９】（実施の形態５）第５の実施の形態では、
本発明の光記録再生装置の一例について説明する。第５
の実施の形態の光記録再生装置は、光記録媒体に対し
て、信号の記録及び再生を行う装置である。図１５に第
５の実施の形態の光記録再生装置１５０の構成を模式的
に示す。光記録再生装置１５０は光ヘッド１５１と、モ
ータ１５２と、処理回路１５３とを備える。光ヘッド１
５１は、第１の実施の形態で説明したものである。光ヘ
ッド１５１については、第１の実施の形態で説明したも
のと同様であるため、重複する説明は省略する。

【０１５０】次に、光記録再生装置１５０の動作につい
て説明する。まず、光記録再生装置１５０に光記録媒体
９がセットされると、処理回路１５３はモータ１５２を
回転させる信号を出力し、モータ１５２を回転させる。
次に、処理回路１５３は、光源１を駆動し光を出射さ
せ、光量制御回路１５に指令を与えて出射される光量を
制御させる。また、光学素子制御回路１６にも指令を与
え光学素子３の透過率を再生及び記録の時で最適な値に
なるようにする。光源１から出射された光は、光記録媒
体９で反射され、第３の光検出器１４に入射する。第３
の光検出器１４は、光記録媒体９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１５３に出力する。これ
らの信号に基づき、処理回路１５３は対物レンズ８を制
御する信号を出力し、これによって光源１から出射され
た光を光記録媒体９上の所望のトラック上に集光させ
る。また、処理回路１５３は、第３の光検出器１４から
出力される信号に基づいて、光記録媒体９に記録されて
いる情報を再生する。

【０１５１】以上のように光ヘッド１５１として実施の
形態の第１の光ヘッドを用いているため、再生時には光
源のパワーを、量子雑音が十分に低くなるパワーに設定
しつつ、本発明の光学素子３の透過率を落とすことによ
り盤面パワーを光記録媒体の劣化やデータの消去などが
起きない低いパワーに抑えて再生を行うことができ、記
録時には、本発明の光学素子３の透過率を１００％にす
ることで光源のパワーをそのまま用いて記録を行うこと
ができる光記録再生装置を構成することが出来る。

【０１５２】また、光源の量子雑音を少なくして再生す
ることが可能であるので安定な制御信号や再生信号を得
ることの出来る光記録再生装置が構成できる。また、透
過率の切り替えが非常に早いため、アドレス再生後瞬時
に記録を行うことが可能となる。また、外部からの電気
信号で透過率を切り替えるので、光ヘッドの小型化が容
易なため光記録再生装置の小型化にも適している。

【０１５３】また、光ヘッドとして第１の実施の形態の
光ヘッドを用いて説明したが、第２から第４の実施の形
態で述べた光ヘッドを用いても何ら問題はない。更に、
第３の実施の形態の光ヘッドを用いると、安定した記録
が可能となる。

【０１５４】また、対物レンズ８は単レンズを用いてい
るが高いＮＡを有する組レンズであっても何ら問題はな
い。また、高ＮＡのレンズを用いればより高密度化が可
能となり、光源のノイズに対する再生信号の安定性が厳
しくなるので本発明は非常に有用となる。

【０１５５】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、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。

【０１５６】また、上記実施の形態１〜５では無限系の
光ヘッドを示したが、コリメータレンズを用いない有限
系の光ヘッドであっても良い。

【０１５７】また、上記実施の形態１〜５では、光のみ
によって情報を記録する光記録媒体について述べたが、
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、本発明の光学素子を用いれば同様の効果が得られ
ることはいうまでもない。

【０１５８】また、光学活性高分子膜としてポリ乳酸膜
を用いたが、外部から印加する電圧に応じて旋光度が変
わる材料であれば何でも良く、例えばポリシラン膜でも
かまわない。

【０１５９】また、上記実施の形態では、光記録媒体が
光ディスクである場合について説明したが、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。

【０１６０】上記のようにポリ乳酸膜は液晶と同様の機
能を有している。また、透過率偏光異方性部と組み合わ
せることにより、入射する光の透過率を外部から印加さ
れる電圧に応じて変化させることができる。従って、ポ
リ乳酸膜を映像装置に応用することが可能である。この
場合、液晶を用いた映像装置よりも像の切り替えを速く
行なうことができるので、像の切り替え時の残像がほと
んど気にならない映像装置を実現できる。

【０１６１】上記の実施の形態１〜５の光ヘッドは、電
気信号により旋光度が変化する光学活性高分子膜を備え
た光学素子を具備する。このような光学活性高分子膜の
一例としてポリ乳酸膜を例示した。ところが、ポリ乳酸
膜の印加電圧に対する旋光度はその製造方法によって大
きく異なってくる。たとえば、特開平９−２６６９１８
号公報に開示されているようなガラス転移点以上で融点
以下の温度に加温し、延伸するような方法ではポリ乳酸
の配向方向が一定方向に向かないため結晶性が少なく外
部から電圧をいくら印加しても旋光度はほとんど変化せ
ず、本発明の光学活性高分子膜として使用することは出
来ない。

【０１６２】そこで、記録と再生の切り替えをより短い
時間で行うことを可能にする光学素子を形成することが
可能であり、量産化の容易な光学活性高分子膜の製造方
法を、以下に説明する。

【０１６３】（実施の形態６）実施の形態６では、本発
明の光学活性高分子膜の製造方法の一例について説明す
る。

【０１６４】図１６Ａ〜図１６Ｅは、光学活性高分子の
一例であるポリ乳酸膜の製造方法を示す工程図である。
ここで、２０１は第１のガラス基板、２０２は第２のガ
ラス基板、２０３は第１のＩＴＯ（インジウム−錫−酸
化物合金）膜、２０４は第２のＩＴＯ膜、２０５はフィ
ラー、２０６は粉末状態のポリ乳酸、２０７は溶融状態
のポリ乳酸、２０８は薄膜化されたポリ乳酸膜である。
ここで、第１及び第２のＩＴＯ膜２０３及び２０４は、
導電性透明薄膜であり、フィラー２０５はガラスの球体
でその大きさが厳密に管理されているものである。

【０１６５】図１６Ａ〜図１６Ｅを用いてポリ乳酸膜２
０８の製造方法について説明する。まず、第１及び第２
のガラス基板２０１及び２０２の１面に導電性透明薄膜
である第１及び第２のＩＴＯ膜２０３及び２０４をスパ
ッタリングで膜形成する（図１６Ａ）。次に、第１のガ
ラス基板２０１に形成された第１のＩＴＯ膜２０３上に
ポリ乳酸の粉末２０６（もしくはペレット）を配置し、
さらに第１及び第２のガラス基板２０１及び２０２の間
の空隙の大きさ（例えば、厚さ３００μｍ）を決定する
ためのフィラー２０５を配置する。この空隙が製造され
たポリ乳酸膜２０８の厚さを決定することになる。更に
第２のＩＴＯ膜２０４が第１のＩＴＯ膜２０３に対向す
るように第２のガラス基板２０２を配置する（図１６
Ｂ）。次に、この状態で粉末状態のポリ乳酸２０６の融
点以上に加熱して（例えば１８０℃）粉末状態のポリ乳
酸を溶融状態のポリ乳酸２０７にする（図１６Ｃ）。こ
のときの加熱温度の上限は特に限定されないが、ポリ乳
酸の熱分解を防止するために、２５０℃以下であること
が好ましい。この工程により、ポリ乳酸は液体状態にな
るためポリ乳酸分子はランダムに振動している。次に、
ポリ乳酸が溶融している状態でポリ乳酸に電界をかける
ため第１及び第２のＩＴＯ膜２０３及び２０４に電圧
（例えば、６ｋＶ／ｍｍ）を印加する（図１６Ｄ）。こ
の工程により、ポリ乳酸の分子の方向をランダムな方向
から印加された電圧で生じる電界に平行な方向（ガラス
基板２０１及び２０２に垂直な方向）に保持することが
出来る。次に電圧を印加した状態で冷却を行いポリ乳酸
を薄膜化する（図１６Ｅ）。この工程により、ポリ乳酸
の分子の方向を基板に垂直な方向に保持したまま固形化
することが可能となる。

【０１６６】次に、第１及び第２のガラス基板２０１及
び２０２間にフィラー２０５を配置してポリ乳酸膜２０
８の厚さを制御することについて述べる。ポリ乳酸膜２
０８の旋光性は７２００度／ｍｍと非常に大きいもので
あるので、ポリ乳酸膜２０８の旋光度はその厚さによっ
て大きく変わってくる。従って、初期の旋光度をある
値、たとえば０度（３６０度の整数倍になる）にしたい
場合などはポリ乳酸膜２０８の厚さを制御することが必
要であり、フィラー２０５を用いることで容易にポリ乳
酸膜の厚さを制御することが出来る。

【０１６７】次に、フィラー２０５について述べる。フ
ィラー２０５は図１６Ｅに示されているように光が透過
する領域にも存在するので光の利用効率を考えた場合、
その透過率がほぼ１００％に近い方が良い。また、フィ
ラー２０５の屈折率もポリ乳酸の屈折率にほぼ等しい方
が良い。具体的には、両者の屈折率差が０．３以下であ
ることが好ましい。フィラー２０５とポリ乳酸の屈折率
が大きく異なると、フィラーとポリ乳酸の界面で反射が
生じ、光の利用効率が悪くなる。しかしながら、フィラ
ーを光が透過しない箇所に配置する場合は透過率及び屈
折率はどのようなものであっても良い。また、フィラー
をガラスで形成しているが、プラスチックを用いて形成
しても良い。また、このフィラーのガラス転移点はポリ
乳酸の融点よりも高いことが必要である。

【０１６８】このような製造方法で形成されたポリ乳酸
膜２０８は分子の配向性が非常によいため結晶性が非常
に良好で、外部から印加される電圧に応じて旋光度が大
きく変化し、たとえば５０Ｖ印加で旋光度が９０度も変
化する。このような大きい変化があれば上記した光ヘッ
ドの光学素子として用いることが可能となる。更にポリ
乳酸膜の旋光度の変化時間は数ｎ秒であるので、本実施
の形態で述べた製造方法で製造されたポリ乳酸膜を用い
た光学素子を光ヘッドに搭載した場合、非常に早い再生
から記録への切り替えが可能となる。また、この製造方
法では小さな光学素子を１つ１つ形成するのではなく大
面積のポリ乳酸膜を形成し、その後、切断することで必
要な大きさの光学素子を形成するので量産化が容易であ
る。

【０１６９】ここで、図１６Ｅの工程での冷却は徐冷で
あっても急冷であってもどちらでもかまわない。この理
由は外部から印加している電界でポリ乳酸の分子の方向
を決定しているので冷却方法によって結晶性は影響しな
いからである。ここで、徐冷をしてポリ乳酸膜を形成し
た場合は、ポリ乳酸膜に内部応力が残らないのでポリ乳
酸膜を用いた光学素子の透過波面の温度変化に対する変
化が小さくなる。また、急冷した場合は冷却時間が短く
て良いのでポリ乳酸膜の製造時間が短くなる。また、急
冷した場合の方がポリ乳酸膜の透明性は向上する。

【０１７０】ここで、図１６Ｄの工程では直流電圧を印
加しているが、交流であっても何ら問題はない。

【０１７１】ここで、本実施の形態では粉体状態のポリ
乳酸を第１及び第２の基板間に配置後、加熱して溶融状
態にしているが、フィルムのポリ乳酸を配置後加熱して
溶融状態にしても良く、あるいは別の工程で溶融状態に
なったポリ乳酸を基板間に流し込んでも良い。ここで、
本実施の形態で述べたように固体状態のポリ乳酸を配置
する場合では、所望の重量のポリ乳酸を基板間に配置す
るのが容易である。特に粉体状態のポリ乳酸を配置する
場合は重量管理が更に容易である。

【０１７２】（実施の形態７）次に、本発明の第７の実
施の形態に係るポリ乳酸膜の製造方法を図面を参照して
説明する。本実施の形態が上記した第６の実施の形態と
異なるのは、ポリ乳酸の分子の配向状態を制御する方法
が異なることに関する点のみであり、それ以外は、第６
の実施の形態と同様である。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第６の実施の形態
と同じとし、第６の実施の形態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、第６の実
施の形態と同様の機能を持つものとする。

【０１７３】図１７Ａ〜図１７Ｅは、本発明の第７の実
施の形態における光学活性高分子膜の製造方法を示す工
程図である。

【０１７４】図１７Ａ〜図１７Ｅを用いて光学活性高分
子膜の一例であるポリ乳酸膜２０８の製造方法について
説明する。まず、第１及び第２のガラス基板２０１及び
２０２の１面に導電性透明薄膜である第１及び第２のＩ
ＴＯ膜２０３及び２０４をスパッタリングで膜形成する
（図１７Ａ）。次に、第１のガラス基板２０１に形成さ
れた第１のＩＴＯ膜２０３上にポリ乳酸の粉末２０６
（もしくはペレット）を配置し、さらに第１及び第２の
ガラス基板１及び２の空隙の大きさを決定するためのフ
ィラー２０５を配置する。この空隙が製造されたポリ乳
酸膜２０８の厚さを決定することになる。更に第２のＩ
ＴＯ膜２０４が第１のＩＴＯ膜２０３に対向するように
第２のガラス基板２０２を配置する（図１７Ｂ）。次
に、この状態で粉末状態のポリ乳酸２０６の融点以上に
加熱して粉末状態のポリ乳酸を溶融状態のポリ乳酸２０
７にする（図１７Ｃ）。この工程により、ポリ乳酸は液
体状態になるためポリ乳酸分子はランダムに振動してい
る。次に、ポリ乳酸が溶融している状態で、第１及び第
２のガラス基板２０１及び２０２の各外面からポリ乳酸
に超音波２１０を対向するように印加する（図１７
Ｄ）。この工程により、ポリ乳酸が存在する場所に超音
波の定在波を形成することが出来るので、ポリ乳酸の分
子の方向をランダムな方向から超音波の定在波の方向
（ここではガラス基板２０１及び２０２に垂直な方向）
に並べることが出来る。次に超音波の定在波を形成した
状態で冷却を行いポリ乳酸を薄膜化する（図１７Ｅ）。
この工程により、ポリ乳酸の分子の方向を基板に垂直な
方向に保持したまま固形化することが可能となる。

【０１７５】このような製造方法で形成されたポリ乳酸
膜２０８は分子の配向性が非常によいため結晶性が非常
に良好で、外部から印加される電圧に応じて旋光度が大
きく変化し、たとえば５０Ｖ印加で旋光度が９０度も変
化する。このような大きい変化があれば上記した光ヘッ
ドの光学素子として用いることが可能となる。更にポリ
乳酸膜の旋光度の変化時間は数ｎ秒であるので、本実施
の形態で述べた製造方法で製造されたポリ乳酸膜を用い
た光学素子を光ヘッドに搭載した場合、非常に早い再生
から記録への切り替えが可能となる。また、この製造方
法では小さな光学素子を１つ１つ形成するのではなく大
面積のポリ乳酸膜を形成し、その後、切断することで必
要な大きさの光学素子を形成するので量産化が容易であ
る。

【０１７６】ここで、図１７Ｅの工程での冷却は徐冷で
あっても急冷であってもどちらでもかまわない。この理
由は外部から印加している超音波でポリ乳酸の分子の方
向を決定しているので冷却方法によって結晶性は影響し
ないからである。ここで、徐冷をしてポリ乳酸膜を形成
した場合は、ポリ乳酸膜に内部応力が残らないのでポリ
乳酸膜を用いた光学素子の透過波面の温度変化に対する
変化が小さくなる。また、急冷した場合は冷却時間が短
くて良いのでポリ乳酸膜の製造時間が短くなる。また、
急冷した場合の方がポリ乳酸膜の透明性は向上する。

【０１７７】ここで、図１７Ｄの工程では、対向する超
音波を印加してその干渉で超音波の定在波を形成してい
るが図１８に示すように、第２のガラス基板２０２の外
面側から超音波を印加し、第１のガラス基板２０１の外
面側に設置した反射体２１２で超音波を反射させて、超
音波２０１と反射波２１０’との干渉で定在波を形成し
ても良い。

【０１７８】本実施の形態のように超音波をポリ乳酸膜
の表と裏から印加する場合では、超音波の位相や大きさ
を表及び裏から印加される超音波それぞれに対して制御
するので、ポリ乳酸膜に印加する定在波の管理が容易で
ある。また、超音波を反射させる場合は、超音波の制御
を１つしか行わなくて良いので超音波の定在波制御の回
路構成が簡易なものとなる。

【０１７９】（実施の形態８）次に、本発明の第８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
記した第６の実施の形態と異なるのは、ポリ乳酸の分子
の配向状態を制御する方法が異なることに関する点のみ
であり、それ以外は、第６の実施の形態と同様である。
従って、本実施の形態において、特に説明のないものに
ついては第６の実施の形態と同じとし、第６の実施の形
態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、第６の実施の形態と同様の機能を持つ
ものとする。

【０１８０】図１９Ａ〜図１９Ｆは、本発明の第８の実
施の形態における光学活性高分子膜の製造方法を示す工
程図である。

【０１８１】図１９Ａ〜図１９Ｆを用いて光学活性高分
子膜の一例であるポリ乳酸膜２０８の製造方法について
説明する。まず、第１及び第２のガラス基板２０１及び
２０２の１面に導電性透明薄膜である第１及び第２のＩ
ＴＯ膜２０３及び２０４をスパッタリングで膜形成する
（図１９Ａ）。次に、第１のガラス基板２０１に形成さ
れた第１のＩＴＯ膜２０３上にポリ乳酸の粉末２０６
（もしくはペレット）を配置し、さらに第１及び第２の
ガラス基板２０１及び２０２の空隙の大きさを決定する
ためのフィラー２０５を配置する。この空隙が製造され
たポリ乳酸膜２０８の厚さを決定することになる。更に
第２のＩＴＯ膜２０４が第１のＩＴＯ膜２０３に対向す
るように第２のガラス基板２０２を配置する（図１９
Ｂ）。次に、この状態で粉末状態のポリ乳酸２０６の融
点以上に加熱して粉末状態のポリ乳酸を溶融状態のポリ
乳酸２０７にする（図１９Ｃ）。この工程により、ポリ
乳酸は液体状態になるためポリ乳酸分子はランダムに振
動している。次に、冷却して固形化することでポリ乳酸
膜２０８を形成する（図１９Ｄ）。ここではポリ乳酸の
分子の配向方向はランダムな方向である。次に、超音波
２１４をポリ乳酸膜８の一部にレンズ２１６を用いて収
束させる（図１９Ｅ）。これによりポリ乳酸膜２０８の
一部は超音波２１４のエネルギーで溶融し、さらに超音
波の振動によりポリ乳酸膜２０８の分子の配向方向が所
望の方向に保持される。次に、収束された超音波２１４
を第２のガラス基板２０２の面に平行に移動させる（図
１９Ｆ）。これにより、超音波２１４が収束されていた
位置は移動されることにより急冷されるので分子の配向
状態を保持したまま固形化される。次に新たに移動され
た位置では上記と同じくポリ乳酸が溶融され、更に分子
の配向方向が所望の方向になる。

【０１８２】このような製造方法で形成されたポリ乳酸
膜２０８は分子の配向性が非常によいため結晶性が非常
に良好で、外部から印加される電圧に応じて旋光度が大
きく変化し、たとえば５０Ｖ印加で旋光度が９０度も変
化する。このような大きい変化があれば上記した光ヘッ
ドの光学素子として用いることが可能となる。更にポリ
乳酸膜の旋光度の変化時間は数ｎ秒であるので、本実施
の形態で述べた製造方法で製造されたポリ乳酸膜を用い
た光学素子を光ヘッドに搭載した場合、非常に早い再生
から記録への切り替えが可能となる。また、この製造方
法では小さな光学素子を１つ１つ形成するのではなく大
面積のポリ乳酸膜を形成し、その後、切断することで必
要な大きさの光学素子を形成するので量産化が容易であ
る。

【０１８３】ここで、本実施の形態では粉体状態のポリ
乳酸を第１及び第２の基板間に配置後、加熱して溶融状
態にしてから冷却してフィルムのポリ乳酸を基板間に配
置しているが、別の工程で形成されたフィルムのポリ乳
酸を配置しても良く、あるいは粉体状態のポリ乳酸を配
置しておき、このままで部分的に超音波を加えても良
い。

【０１８４】ここで、本実施の形態で述べたように粉体
状態のポリ乳酸を基板間に配置すればポリ乳酸の重量管
理が容易である。また別の工程で形成されたフィルムの
ポリ乳酸を配置する場合では、配向性の良いポリ乳酸膜
をフィルムの一部を溶融することで形成していくので、
製造される配向性の良いポリ乳酸膜の厚さはこのフィル
ムの厚さになる。従って、所望の大きさの空隙を別部材
（フィラー２０５）を用いることなく形成することが可
能となる。

【０１８５】以上、本発明の光学活性高分子膜の製造方
法の実施の形態について例を挙げて説明したが、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。

【０１８６】また、上記実施の形態６〜８ではポリ乳酸
が溶融状態で電界や超音波を与えてポリ乳酸の分子配列
を制御しているが別の方法で制御しても同様の効果が得
られることは言うまでもない。

【０１８７】また、上記実施の形態６〜８ではフィラー
を用いてガラス基板の空隙の厚さを制御しているが、必
ずしも必要ではない。

【０１８８】また、上記実施の形態６〜８では光学活性
高分子としてポリ乳酸を用いているが別の物質であって
も何ら問題はない。

【０１８９】ポリ乳酸は入射される光の偏光方向を外部
信号に基づいて瞬時に切り替えることができるので、液
晶を用いている装置（モニターなど）やデバイスに用い
ることが可能で、更に、切り替え速度が液晶よりも速い
ので装置やデバイスの特性が向上する。

【０１９０】

【発明の効果】この発明による光学素子における光学活
性高分子膜は、印加される電圧に応じて入射された光の
偏光方向を変えて出射することができる。

【０１９１】従って、この光学活性高分子膜に透過率偏
光異方性部を組み合わせた本発明の光学素子は、透過す
る光量を高速に切り替えることが可能となる。

【０１９２】また、この光学活性高分子膜に光学活性高
分子膜厚補正部を組み合わせた本発明の光学素子は、所
望の偏光方向を有する直線偏光を外部電圧を印加せず
に、もしくはショートすることで得ることが可能とな
る。

【０１９３】本発明の光ヘッドは、上記の本発明の光学
素子を備えることにより、光源のパワーを、量子雑音が
十分に低くなるパワーに設定しつつ、盤面パワーを光デ
ィスクの劣化やデータの消去などが起きない低いパワー
に抑えて再生を行うことができ、記録時には、光源のパ
ワーをそのまま用いて記録を行うことができる。さらに
記録と再生の切り替えを瞬時に行うことが可能で小型化
に適する。

【０１９４】また、光学素子が光学活性高分子膜厚補正
部を備える場合には、光ヘッドの特性の安定性が向上す
る。

【０１９５】更に、本発明の光記録再生装置は、記録と
再生の切り替えを瞬時に行うことができ、小型化と高密
度記録に適する。

【０１９６】また、本発明の光学活性高分子膜の製造方
法は、上記本発明の光学素子の形成に適しており、光学
活性高分子膜の量産を容易にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る光ヘッドの一例を
示す模式図

【図２】本発明の実施の形態１に係る光学素子の一例を
示す断面図

【図３】図３Ａ、図３Ｂは、本発明の光学活性高分子膜
に印加する電圧による、透過前後での直線偏光の偏光方
向の変化を説明する図

【図４】本発明の実施の形態１に係る光学素子の他の一
例を示す断面図

【図５】図５Ａ、図５Ｂは、図４に示した光学素子にお
いて、透過前後での直線偏光の偏光方向及び１／２波長
板の方位軸の方向の関係を説明する図

【図６】本発明の実施の形態１に係る光学素子の更に他
の一例を示す断面図

【図７】本発明の実施の形態２に係る光ヘッドの一例を
示す模式図

【図８】本発明の実施の形態２に係る光学素子の一例を
示す断面図

【図９】本発明の実施の形態２に係る光学素子の他の一
例を示す断面図

【図１０】本発明の光学素子の更に他の一例を示す断面
図

【図１１】本発明の実施の形態３に係る光ヘッドの一例
を示す模式図

【図１２】本発明の実施の形態４に係る光ヘッドの一例
を示す模式図

【図１３】図１３Ａ、図１３Ｂは、本発明の実施の形態
４に係る光学素子において、透過前後での直線偏光の偏
光方向を説明する図

【図１４】本発明の実施の形態４に係る光学素子の一例
を示す断面図

【図１５】本発明の光記録再生装置の一例を示す模式図

【図１６】図１６Ａ〜図１６Ｅは、本発明の実施の形態
６に係るポリ乳酸膜の製造方法の一例を工程順に示した
断面図

【図１７】図１７Ａ〜図１７Ｅは、本発明の実施の形態
７に係るポリ乳酸膜の製造方法の一例を工程順に示した
断面図

【図１８】本発明の実施の形態７において、超音波の定
在波を形成する方法の他の一例を示す図

【図１９】図１９Ａ〜図１９Ｆは、本発明の実施の形態
８に係るポリ乳酸膜の製造方法の一例を工程順に示した
断面図

【図２０】従来の光ヘッドの一例を示す模式図

【符号の説明】

１ 光源 ２ 第１のビームスプリッタ ３、７１ 光学素子 ４ 回折格子 ５ 第２のビームスプリッタ ６ コリメータレンズ ７ ミラー ８ 対物レンズ ９ 光記録媒体 １０ 第１の集光レンズ １１ 第２の集光レンズ １２ 第１の光検出器 １３ 第２の光検出器 １４ 第３の光検出器 １５ 光量制御回路 １６ 光学素子制御回路 １７ 光ヘッド ２１、６１、９１、１４１、２０１ 第１のガラス ２２、６２、９２、１４２、２０３ 第１のＩＴＯ膜 ２３、６３、６５、１４３、２０８ ポリ乳酸膜 ２４、６４、９４、１４４、２０４ 第２のＩＴＯ膜 ６６ 第３のＩＴＯ膜 ２５ 検光子膜 ２６、６７、９５、１４６、２０２ 第２のガラス ４１、１４５ １／２波長板 ８１ 偏光ホログラム ８２ ポリイミド膜 ８３ ＵＶ硬化樹脂 ９３ 液晶 １０１ タンタルオキサイドの斜め蒸着膜 １０２ 二酸化ケイ素薄膜 １１１ 光源 １１２ 近赤外半導体レーザー １１３ 分極反転型導波路デバイス １２１ ポリ乳酸膜 １２２ 偏光ビームスプリッタ １２３ １／４波長板 １５０ 光記録再生装置 １５１ 光ヘッド １５２ モータ １５３ 処理回路 ２０５ フィラー ２０６ 粉末状態のポリ乳酸 ２０７ 溶融状態のポリ乳酸 ２１０、２１４ 超音波 ２１０’ 超音波の反射波 ２１２ 反射体 ２１６ レンズ

フロントページの続き (72)発明者 門脇 慎一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 博昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 緒方 大輔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA05 BA27 BA42 BA47 BB03 BB62 BC09 BC21 2K008 AA00 DD12 DD23 EE01 4F100 AK01A AK41A AR00B AR00C AR00D AR00E BA05 BA06 GB41 JG01B JG01C JN01B JN01C JN06D JN06E JN08D JN08E JN10D JN10E JN18D JN18E JN30A 5D090 AA01 BB05 CC16 FF11 HH01 LL03 5D119 AA01 AA09 AA21 AA22 BA01 BB04 JA63

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から印加される電圧に対して旋光度
   が変化する光学活性高分子膜と、 前記光学活性高分子膜に電圧を印加するため前記光学活
   性高分子膜の両側に配置された導電性透明薄膜と、 一方の前記導電性透明薄膜の、前記光学活性高分子膜と
   は反対側に配置された、偏光方向に対して透過率が異な
   る透過率偏光異方性部と、を有することを特徴とする光
   学素子。
2. 【請求項２】 外部から印加される電圧に対して旋光度
   が変化する光学活性高分子膜と、 前記光学活性高分子膜に電圧を印加するため前記光学活
   性高分子膜の両側に配置された導電性透明薄膜と、 一方の前記導電性透明薄膜の、前記光学活性高分子膜と
   は反対側に配置された、前記光学活性高分子膜の膜厚ず
   れにより生じる旋光度を補正する光学活性高分子膜厚補
   正部と、を有することを特徴とする光学素子。
3. 【請求項３】 外部から印加される電圧に対して旋光度
   が変化する光学活性高分子膜と、 前記光学活性高分子膜に電圧を印加するため前記光学活
   性高分子膜の両側に配置された導電性透明薄膜と、 一方の前記導電性透明薄膜の、前記光学活性高分子膜と
   は反対側に配置された、前記光学活性高分子膜の膜厚ず
   れにより生じる旋光度を補正する光学活性高分子膜厚補
   正部と、 前記光学活性高分子膜厚補正部の、前記導電性透明薄膜
   とは反対側に配置された、偏光方向に対して透過率が異
   なる透過率偏光異方性部と、を有することを特徴とする
   光学素子。
4. 【請求項４】 前記光学活性高分子膜がポリ乳酸膜で構
   成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれ
   かに記載の光学素子。
5. 【請求項５】 前記透過率偏光異方性部の透過率の変化
   が偏光方向に応じて吸収率が変化することにより起こる
   ことを特徴とする請求項１または３記載の光学素子。
6. 【請求項６】 前記透過率偏光異方性部が検光子膜で構
   成されていることを特徴とする請求項５記載の光学素
   子。
7. 【請求項７】 前記透過率偏光異方性部の透過率の変化
   が偏光方向に応じて回折効率が変化することにより起こ
   ることを特徴とする請求項１または３記載の光学素子。
8. 【請求項８】 前記透過率偏光異方性部が偏光ホログラ
   ムで構成されていることを特徴とする請求項７記載の光
   学素子。
9. 【請求項９】 前記透過率偏光異方性部の透過率の変化
   が偏光方向に応じて反射率が変化することにより起こる
   ことを特徴とする請求項１または３記載の光学素子。
10. 【請求項１０】 前記透過率偏光異方性部が複屈折膜を
    含む多層膜で構成されていることを特徴とする請求項９
    記載の光学素子。
11. 【請求項１１】 前記光学活性高分子膜厚補正部がＫ／
    ２波長板（Ｋは１以上の奇数）で構成されていることを
    特徴とする請求項２または３記載の光学素子。
12. 【請求項１２】 前記光学活性高分子膜が多層になって
    いることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載
    の光学素子。
13. 【請求項１３】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された請求項１か
    ら３のいずれかに記載の光学素子とを含み、 前記光学素子に印加する電圧を記録時と再生時で切り替
    えることを特徴とする光ヘッド。
14. 【請求項１４】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された請求項１か
    ら３のいずれかに記載の光学素子とを含み、 前記光学素子に印加する電圧を変えることによって記録
    信号を形成することを特徴とする光ヘッド。
15. 【請求項１５】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された請求項７記
    載の光学素子とを含み、 前記光学素子で発生する回折光を用いてトラッキング誤
    差信号を検出することを特徴とする光ヘッド。
16. 【請求項１６】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された請求項１か
    ら３のいずれかに記載の光学素子と、 前記光源から出射される光を受光して前記光源の光量を
    制御する光量制御手段と、 前記光学素子の特性を制御する光学素子制御手段と、を
    有することを特徴とする光ヘッド。
17. 【請求項１７】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された請求項１か
    ら３のいずれかに記載の光学素子と、 前記光学素子と前記光記録媒体の間に配置された偏光分
    離手段とを含み、 前記光学素子に印加する電圧を記録と再生で切り替える
    ことを特徴とする光ヘッド。
18. 【請求項１８】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された請求項１か
    ら３のいずれかに記載の光学素子と、 前記光学素子と前記光記録媒体の間に配置された偏光分
    離手段とを含み、 前記光学素子に印加する電圧を変えることによって記録
    信号を形成することを特徴とする光ヘッド。
19. 【請求項１９】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された請求項１か
    ら３のいずれかに記載の光学素子と、 前記光学素子と前記光記録媒体の間に配置された偏光分
    離手段と、 前記光源から出射される光を受光して前記光源の光量を
    制御する光量制御手段と、 前記光学素子の特性を制御する光学素子制御手段と、を
    有することを特徴とする光ヘッド。
20. 【請求項２０】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、外部から
    印加される電圧に対して旋光度が変化する光学活性高分
    子膜と、 前記光学活性高分子膜と前記光記録媒体の間に配置され
    た偏光分離手段とを含み、 前記光学活性高分子膜に印加する電圧を記録と再生で切
    り替えることを特徴とする光ヘッド。
21. 【請求項２１】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、外部から
    印加される電圧に対して旋光度が変化する光学活性高分
    子膜と、 前記光学活性高分子膜と前記光記録媒体の間に配置され
    た偏光分離手段とを含み、 前記光学活性高分子膜に印加する電圧を変えることによ
    って記録信号を形成することを特徴とする光ヘッド。
22. 【請求項２２】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、外部から
    印加される電圧に対して旋光度が変化する光学活性高分
    子膜と、 前記光学活性高分子膜と前記光記録媒体の間に配置され
    た偏光分離手段と、 前記光源から出射される光を受光して前記光源の光量を
    制御する光量制御手段と、 前記光学活性高分子膜の特性を制御する光学素子制御手
    段と、を有することを特徴とする光ヘッド。
23. 【請求項２３】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、外部から
    印加される電圧に対して旋光度が変化する光学活性高分
    子膜と、 前記光学活性高分子膜と前記光記録媒体の間に配置され
    た、前記光学活性高分子膜の膜厚ずれにより生じる旋光
    度を補正する光学活性高分子膜厚補正部と、 前記光学活性高分子膜厚補正部と前記光記録媒体の間に
    配置された偏光分離手段とを含み、 前記光学活性高分子膜に印加する電圧を記録と再生で切
    り替えることを特徴とする光ヘッド。
24. 【請求項２４】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、外部から
    印加される電圧に対して旋光度が変化する光学活性高分
    子膜と、 前記光学活性高分子膜と前記光記録媒体の間に配置され
    た、前記光学活性高分子膜の膜厚ずれにより生じる旋光
    度を補正する光学活性高分子膜厚補正部と、 前記光学活性高分子膜厚補正部と前記光記録媒体の間に
    配置された偏光分離手段とを含み、 前記光学活性高分子膜に印加する電圧を変えることによ
    って記録信号を形成することを特徴とする光ヘッド。
25. 【請求項２５】 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、 光源と、 前記光源と前記光記録媒体の間に配置された、外部から
    印加される電圧に対して旋光度が変化する光学活性高分
    子膜と、 前記光学活性高分子膜と前記光記録媒体の間に配置され
    た、前記光学活性高分子膜の膜厚ずれにより生じる旋光
    度を補正する光学活性高分子膜厚補正部と、 前記光学活性高分子膜厚補正部と前記光記録媒体の間に
    配置された偏光分離手段と、 前記光源から出射される光を受光して前記光源の光量を
    制御する光量制御手段と、 前記光学活性高分子膜の特性を制御する光学素子制御手
    段と、を有することを特徴とする光ヘッド。
26. 【請求項２６】 光記録媒体に対して信号の記録または
    再生を行う光記録再生装置であって、 前記光記録媒体に信号の記録または再生を行う光ヘッド
    を備え、 前記光ヘッドは、光源と、請求項１から３のいずれかに
    記載の光学素子とを含むことを特徴とする光記録再生装
    置。
27. 【請求項２７】 光記録媒体に対して信号の記録または
    再生を行う光記録再生装置であって、 前記光記録媒体に信号の記録または再生を行う光ヘッド
    を備え、 前記光ヘッドは、請求項２０から２５のいずれかに記載
    の光ヘッドであることを特徴とする光記録再生装置。
28. 【請求項２８】 導電性透明薄膜が設けられた第１の基
    板と導電性透明薄膜が設けられた第２の基板とを、前記
    導電性透明薄膜同士が対向し、前記両導電性透明薄膜間
    に所望の空隙が出来るように配置し、前記両導電性透明
    薄膜間に溶融状態の光学活性高分子を配置して、前記光
    学活性高分子を構成する分子の配向方向を所望の方向に
    保持したまま冷却することを特徴とする光学活性高分子
    膜の製造方法。
29. 【請求項２９】 前記溶融状態の光学活性高分子は、固
    体状態の前記光学活性高分子を前記両導電性透明薄膜間
    に配置して、前記光学活性高分子の融点以上に加熱する
    ことで形成されることを特徴とする請求項２８記載の光
    学活性高分子膜の製造方法。
30. 【請求項３０】 前記溶融状態の光学活性高分子に電界
    を加えることにより分子の配向方向を所望の方向に保持
    することを特徴とする請求項２８記載の光学活性高分子
    膜の製造方法。
31. 【請求項３１】 前記溶融状態の光学活性高分子に超音
    波の定在波を加えることにより分子の配向方向を所望の
    方向に保持することを特徴とする請求項２８記載の光学
    活性高分子膜の製造方法。
32. 【請求項３２】 前記超音波の定在波が、相異なる方向
    から超音波を加えることにより、前記超音波同士が干渉
    して形成されることを特徴とする請求項３１記載の光学
    活性高分子膜の製造方法。
33. 【請求項３３】 前記加えられた超音波と前記超音波の
    反射波との干渉により、前記超音波の定在波が形成され
    ることを特徴とする請求項３１記載の光学活性高分子膜
    の製造方法。
34. 【請求項３４】 導電性透明薄膜が設けられた第１の基
    板と導電性透明薄膜が設けられた第２の基板とを、前記
    導電性透明薄膜同士が対向し、前記両導電性透明薄膜間
    に所望の空隙が出来るように配置し、前記両導電性透明
    薄膜間に固体状態の光学活性高分子を配置して、前記固
    体状態の光学活性高分子の一部に超音波を収束させ、前
    記超音波を収束させた位置の前記光学活性高分子のみを
    溶融させ、前記超音波を収束させた位置を時間とともに
    移動させることを特徴とする光学活性高分子膜の製造方
    法。
35. 【請求項３５】 前記固体状態の光学活性高分子が粉体
    であることを特徴とする請求項２９もしくは３４に記載
    の光学活性高分子膜の製造方法。
36. 【請求項３６】 前記固体状態の光学活性高分子がフィ
    ルムであることを特徴とする請求項２９もしくは３４に
    記載の光学活性高分子膜の製造方法。
37. 【請求項３７】 前記光学活性高分子がポリ乳酸である
    ことを特徴とする請求項２８又は３４に記載の光学活性
    高分子膜の製造方法。
38. 【請求項３８】 前記第１及び第２の基板間に所望の大
    きさを有する部材を配置することで前記空隙を形成する
    ことを特徴とする請求項２８又は３４に記載の光学活性
    高分子膜の製造方法。
39. 【請求項３９】 前記部材が透明であることを特徴とす
    る請求項３８に記載の光学活性高分子膜の製造方法。
40. 【請求項４０】 前記部材の屈折率が前記光学活性高分
    子の屈折率と略等しいことを特徴とする請求項３８に記
    載の光学活性高分子膜の製造方法。
41. 【請求項４１】 前記部材のガラス転移点が前記光学活
    性高分子の融点以上であることを特徴とする請求項３８
    に記載の光学活性高分子膜の製造方法。