(57)【要約】【課題】異なるタイプのディスクの再生が可能であり、しかも光学部品の点数が少なく、構造が簡単で小型化を図ることができる光ピックアップ装置を提供すること。【解決手段】ＯＰＵヘッド１１は、光源１１１と、記録媒体Ｍに対応した回折状態を示すスイッチングホログラム（ＳＨ）ユニット１１２と、ＳＨユニット１１２で回折した光を記録媒体Ｍ側に向けるミラー１１３と、ミラー１１３で反射した光（ＳＨ素子で回折された光）に位相差を与えて円偏光にするλ／４板１１４と、得られた円偏光を記録媒体Ｍに集光させる対物レンズ１１５と、記録媒体Ｍで反射した光を光検出器１３に集光させる集光レンズ１１６とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ再生対象である記録媒体に対応する再生光を回折する少なくとも２つのスイッチングホログラム素子を有するスイッチングホログラムユニット、及び前記再生光を出射する光源を含む光ピックアップユニットと、前記光ピックアップユニットからの光を検出する光検出手段と、を具備することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
それぞれのスイッチングホログラム素子は、前記再生対象でない記録媒体に対応する再生光及び前記記録媒体からの反射光を透過することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記光ピックアップユニットは、前記スイッチングホログラム素子で回折された光を円偏光に変える位相差手段と、前記スイッチングホログラムユニットを透過した反射光を前記光検出手段に集光させる集光手段と、を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記スイッチングホログラム素子は、一対の支持基板と、前記支持基板間にわたって液晶層及び高分子層がそれぞれ延在するように交互に配列して構成されたスイッチングホログラム層と、を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記スイッチングホログラム素子は、電圧を印加しない状態において、ｐ偏光状態の光を回折し、ｓ偏光状態の光を透過することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記スイッチングホログラムユニットは、ブルーレイディスク用スイッチングホログラム素子と、ＤＶＤ用スイッチングホログラム素子と、ＣＤ用スイッチングホログラム素子とで構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
再生対象である記録媒体に対応する再生光を、前記記録媒体に対応した回折状態を示すスイッチングホログラム素子で回折させる工程と、前記記録媒体からの反射光を前記スイッチングホログラムユニットで透過させて検出する工程と、を具備することを特徴とする光ピックアップ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ピックアップ装置に関し、特に別規格の記録媒体に記録された情報をそれぞれ再生することができる光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大容量の記録媒体として、例えばブルーレイディスクやＨＤ−ＤＶＤなどが開発されている。これらのディスクは、既存の記録媒体であるＣＤとは異なるタイプの記録媒体であるので、それぞれのディスクに記録されている情報を再生する場合には、それぞれのディスクに対応した別々の情報再生装置（光ピックアップ装置）により再生する必要がある。現在のところ、異なるタイプのディスクの再生を行う情報再生装置は開発されていない。
【０００３】
最近、このような異なるタイプのディスクの両方の情報再生を行うことができる情報再生装置が提案されている。この情報再生装置は、それぞれのディスクに対応して光束の直径や球面収差を補正する構成やディスクに対応してＮＡ（開口率）を変える構成を備えている。
【特許文献１】特開平１０−２７３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この情報再生装置は、収差補正機構を有するので、構造が複雑となり、光学部品の点数が多いので小型化を図ることが難しく、しかも装置コストが高いという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、異なるタイプのディスクの再生が可能であり、しかも光学部品の点数が少なく、構造が簡単で小型化を図ることができる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光ピックアップ装置は、それぞれ再生対象である記録媒体に対応する再生光を回折する少なくとも２つのスイッチングホログラム素子を有するスイッチングホログラムユニット、及び前記再生光を出射する光源を含む光ピックアップユニットと、前記光ピックアップユニットからの光を検出する光検出手段と、を具備することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、予め異なるタイプの記録媒体に対応したスイッチングホログラム素子を準備しておくことにより、いずれの記録媒体でも情報再生を行うことができる。したがって、機械的な切り換え機構を設ける必要がないので装置の小型化を図ることができる。また、光学部品の点数を減らすことができるので、装置を簡略化することができると共に装置コストを低減させることができる。
【０００８】
本発明の光ピックアップ装置においては、それぞれのスイッチングホログラム素子は、前記再生対象でない記録媒体に対応する再生光及び前記記録媒体からの反射光を透過することが好ましい。
【０００９】
本発明の光ピックアップ装置においては、前記光ピックアップユニットは、前記スイッチングホログラム素子で回折された光を円偏光に変える位相差手段と、前記スイッチングホログラムユニットを透過した反射光を前記光検出手段に集光させる集光手段と、を具備することが好ましい。
【００１０】
本発明の光ピックアップ装置においては、前記スイッチングホログラム素子は、一対の支持基板と、前記支持基板間にわたって液晶層及び高分子層がそれぞれ延在するように交互に配列して構成されたスイッチングホログラム層と、を有することが好ましい。
【００１１】
本発明の光ピックアップ装置においては、前記スイッチングホログラム素子は、電圧を印加しない状態において、ｐ偏光状態の光を回折し、ｓ偏光状態の光を透過することが好ましい。
【００１２】
本発明の光ピックアップ装置においては、前記スイッチングホログラムユニットは、ブルーレイディスク用スイッチングホログラム素子と、ＤＶＤ用スイッチングホログラム素子と、ＣＤ用スイッチングホログラム素子とで構成されることが好ましい。
【００１３】
本発明の光ピックアップ方法は、再生対象である記録媒体に対応する再生光を、前記記録媒体に対応した回折状態を示すスイッチングホログラム素子で回折させる工程と、前記記録媒体からの反射光を前記スイッチングホログラムユニットで透過させて検出する工程と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
この方法によれば、予め異なるタイプの記録媒体に対応したスイッチングホログラム素子を準備しておくことにより、いずれの記録媒体でも情報再生を行うことができる。また、スイッチングホログラム素子は光パワーの利用効率が高いので、高い回折効率及びコントラストを実現でき、情報再生の精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、再生対象である記録媒体に対応する再生光を、前記記録媒体に対応した回折状態を示すスイッチングホログラム素子で回折させ、前記記録媒体からの反射光を前記スイッチングホログラムユニットで透過させて検出するので、異なるタイプのディスクの再生が可能であり、しかも光学部品の点数が少なく、小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態においては、ブルーレイディスク（以下、ＢＤと省略する）、ＤＶＤ及びＣＤの情報再生を行う光ピックアップ装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。図１に示す光ピックアップ装置１は、光ピックアップヘッド（以下、ＯＰＵヘッドと省略する）１１と、ＯＰＵヘッド１１内の光源を制御する光源制御部１２と、ＯＰＵヘッド１１からの光信号を検出する光検出器１３と、光検出器１３で検出された光信号を用いて信号処理を行う信号処理部１４と、記録媒体Ｍを回転及び／又は水平駆動させるモータ１５と、モータ１５のサーボを行うサーボ制御部１６と、装置全体を制御する制御部１７とから主に構成されている。なお、光ピックアップ装置１においては、記録媒体ＭとＯＰＵヘッド１１との間を相対的に移動させるように、記録媒体Ｍ又はＯＰＵヘッド１１が駆動するようになっている。
【００１７】
ＯＰＵヘッド１１は、光源１１１と、記録媒体Ｍに対応した回折状態を示すスイッチングホログラム（ＳＨ）ユニット１１２と、ＳＨユニット１１２で回折した光を記録媒体Ｍ側に向けるミラー１１３と、ミラー１１３で反射した光（ＳＨ素子で回折された光）に位相差を与えて円偏光にするλ／４板１１４と、得られた円偏光を記録媒体Ｍに集光させる対物レンズ１１５と、記録媒体Ｍで反射した光を光検出器１３に集光させる集光レンズ１１６とを有する。
【００１８】
光源１１１としては、所定の波長を有するレーザ光などのビーム状の光を出射する光源などを用いることができる。例えば、光源１１１としては、半導体レーザなどを用いることができる。本実施の形態においては、光源１１１として、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤの再生光用のそれぞれの波長の光を出射できる３波長レーザを用いる場合について説明する。なお、本発明においては、３波長レーザを用いずに、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤの再生光を出射するレーザをそれぞれ使用しても良い。
【００１９】
ＳＨユニット１１２は、記録媒体Ｍに対応した回折状態を示す光学素子である。このＳＨユニット１１２は、ＢＤ用ＳＨ素子１１２ａと、ＤＶＤ用ＳＨ素子１１２ｂと、ＣＤ用ＳＨ素子１１２ｃとを有し、それぞれのＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃは、再生対象でない記録媒体に対応する再生光及び再生対象の記録媒体からの反射光を透過する。すなわち、ＢＤを再生する場合には、ＢＤ用ＳＨ素子１１２ａは、ＢＤ用再生光（例えば波長４０５ｎｍ）を回折し、ＢＤからの反射光並びにＤＶＤ用再生光（例えば波長６６０ｎｍ）及びＣＤ用再生光（例えば７８０ｎｍ）を透過する。ＤＶＤ用ＳＨ素子１１２ｂは、ＤＶＤ用再生光を回折し、ＤＶＤからの反射光並びにＢＤ用再生光及びＣＤ用再生光を透過する。ＣＤ用ＳＨ素子１１２ｃは、ＣＤ用再生光を回折し、ＣＤからの反射光並びにＢＤ用再生光及びＤＶＤ用再生光を透過する。
【００２０】
それぞれのＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃは、図２に示すような構造を有する。図２は、本発明の実施の形態に係る光ピックアップ装置に使用するＳＨ素子の構造を示す図である。このＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃは、一対の支持基板２１と、この支持基板２１間に挟持された高分子−液晶層（ＳＨ層）２２とから構成されている。なお、支持基板２１は透明であることが望ましい。このため、支持基板２１としては、ガラス基板や透明樹脂基板などの透明基板を用いることが好ましい。高分子−液晶層２２は、ホログラフィック・ポリマー分散型液晶層であり、高分子層２２ａ及び液晶層２２ｂを有する。それぞれの高分子層２２ａ及び液晶層２２ｂは、対向する支持基板２１間にわたって延在する。したがって、高分子−液晶層２２は、高分子層２２ａと液晶層２２ｂとが交互に配列された縞状の構造を有する。
【００２１】
このＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃは、上記のように屈折率分布の異なる高分子層２２ａと液晶層２２ｂとが交互に配列されているので、ＳＨ素子において周期的に屈折率差が現れる。したがって、ＳＨ素子においては、高分子層２２ａの屈折率と液晶層２２ｂの屈折率との差Δｎが存在する。したがって、光源１１１からの再生光がＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃを通ると、その再生光に対応するＳＨ素子でブラッグ回折が起こり、光路が変更される。
【００２２】
このようなＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃにおいて、高分子層２２ａ又は液晶層２２ｂの厚さは、ブラッグ格子の間隔に相当するので、高分子層２２ａ又は液晶層２２ｂの厚さを変えることにより、回折角度を変えることができる。したがって、この厚さを変えることにより、記録媒体Ｍの種類に対応したＳＨ素子を作製することができる。すなわち、後述するレーザ露光の条件を変えて、干渉縞の間隔や傾きなどを変えることにより、記録媒体Ｍ、例えばＢＤ、ＨＤ−ＤＶＤ及びＣＤに対応したＳＨ素子を作製することができる。
【００２３】
ＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃは、図３に示すような過程を経て作製される。すなわち、図３（ａ）に示すように、液晶分子３１、モノマー３２、光開始剤３３を混合してなる層にレーザ露光を施す。このとき、レーザ露光により生じる干渉縞の明部３４において光重合が開始される。そして、図３（ｂ）に示すように、モノマー３２が光重合してプレポリマー分子３５になることにより、液晶分子３１がはじかれる。その後、図３（ｃ）に示すように、光重合が進んでポリマー分子３６が生成して、高分子層（干渉縞の明部）と液晶層（干渉縞の暗部）とが形成される。
【００２４】
上記レーザ露光は、図４に示すような装置により行うことができる。すなわち、レーザ４１から出射された光をビームエキスパンダ４２によりビーム径を拡大させ、拡大したビーム光をビームスプリッタ４３で２つのコヒーレントな光に分波し、それぞれの光をミラー４４，４５で光路を変えて、液晶分子３１、モノマー３２、光開始剤３３を混合してなる層を有する基板４６に照射する。これにより、基板４６上では、干渉露光が行われて上述した過程を経て干渉縞が形成される。
【００２５】
ＳＨユニット１１２は、上記のようにして作製されたＢＤ用ＳＨ素子１１２ａ、ＤＶＤ用ＳＨ素子１１２ｂ、及びＣＤ用ＳＨ素子１１２ｃを貼り合わせることにより得られる。なお、ＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃを貼り合わせる際には、貼り合わせられる支持基板２１の屈折率にマッチングする接着剤などを用いる。ここでは、図２に示すＳＨ素子をそれぞれ作製し、２つのＳＨ素子を貼り合わせた場合について説明しているが、本発明においては、支持基板／ＢＤ用ＳＨ層／ＤＶＤ用ＳＨ層／ＣＤ用ＳＨ層／支持基板のように、一対の支持基板間にＢＤ用ＳＨ層、ＤＶＤ用ＳＨ層及びＣＤ用ＳＨ層を挟持するような構成であっても良い。
【００２６】
このようなＳＨ素子は、ｐ偏光状態の光を回折し、ｓ偏光状態の光を常時透過する。このＳＨ素子は、光源１１１からの光の光路を変換する（図１においては約９０°）とともに、ビーム形状の整形を行う。このＳＨ素子は、光のパワーの利用効率が高いので、高い回折効率を示すとともに、高いコントラストを示す。
【００２７】
上記構成を有するＯＰＵヘッド１１においては、光源１１１から出射された光（光Ａ）は、ｐ偏光状態でＳＨユニット１１２に入り、ＳＨユニット１１２で回折されて、その光路が略９０°変わる（光Ｂ）。この光Ｂは、ミラー１１３で反射して光路が変わり記録媒体Ｍに向けられる（光Ｃ）。この光Ｃは、λ／４板１１４で円偏光になる（光Ｄ）。円偏光である光Ｄは、対物レンズ１１５を通して記録媒体Ｍに照射される。記録媒体Ｍからの反射光は、対物レンズ１１５を通り（光Ｅ）、λ／４板１１４を通ることにより直線偏光になる（光Ｆ）。この光Ｆは、ミラー１１３で反射して光路が変わりＳＨユニット１１２に向けられる（光Ｇ）。この光Ｇは、記録媒体Ｍで反射された光であるのでｓ偏光状態であり、そのためこの光Ｇは、ＳＨユニット１１２を透過して集光レンズ１１６に向う（光Ｈ）。そして、集光レンズ１１６で集光された光が光検出器１４で受光される。
【００２８】
光源制御部１２は、光源１１１を制御する。例えば、光源１１１がレーザである場合には、レーザに与える電流値を制御して、レーザ光の波長を制御する。光検出器１３は、記録媒体Ｍで反射した光を受けて再生信号として信号処理部１４に出力する。光検出器１３は、受光セルアレイを有しており、例えばＰＤ素子アレイ、ＣＣＤ素子アレイ、ＣＭＯＳ素子アレイなどで構成することができる。
【００２９】
信号処理部１４は、光検出器１３で検出された再生信号を信号処理してビデオ出力及びオーディオ出力とする。モータ１５は、記録媒体Ｍを回転及び／又は水平駆動させる。また、サーボ制御部１６は、モータ１５に電気的に接続されており、記録媒体Ｍに対するサーボ制御を行う。制御部１７は、装置全体を制御する。
【００３０】
次に、上記構成を有する光ピックアップ装置の動作について説明する。ここでは、ＢＤの再生光の波長が４０５ｎｍであり、ＤＶＤの再生光の波長が６６０ｎｍであり、ＣＤの再生光の波長が７８０ｎｍである場合について説明する。
【００３１】
本光ピックアップ装置においては、再生対象である記録媒体Ｍに対応する再生光を、記録媒体Ｍに対応した回折状態を示すＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃで回折させ、記録媒体Ｍからの反射光をＳＨユニットで透過させて検出する。
【００３２】
まず、記録媒体ＭがＢＤであり、ＢＤに記録されている情報を再生する場合について説明する。ＢＤ用の条件でレーザ露光を行ってＢＤに対応したＳＨ素子１１２ａを作製し、ＤＶＤ用の条件でレーザ露光を行ってＤＶＤに対応したＳＨ素子１１２ｂを作製し、ＣＤ用の条件でレーザ露光を行ってＣＤに対応したＳＨ素子１１２ｃを作製する。光源制御部１２により光源１１１に与える電流値を制御することにより、光源１１１から波長４０５ｎｍのレーザ光（光Ａ）を出射させる。このレーザ光は、拡がり角を持ち、かつ、ｐ偏光状態でＳＨユニット１１２に入射する。
【００３３】
ＳＨユニット１１２においては、ＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃのうちＢＤ用ＳＨ素子１１２ａによりレーザ光が回折され、光路が約９０°変更されてミラー１１３に向かう。なお、このとき、ＢＤ用ＳＨ素子１１２ａにより回折されたビーム光（光Ｂ）は、元のビーム光と異なる拡がり角、ビーム径及び／又はパワーが付与される。このビーム光は、ミラー１１３で記録媒体Ｍ側に光路変換され（光Ｃ）、λ／４板１１４により楕円又は円偏光に変換された（光Ｄ）後に、対物レンズにより記録媒体Ｍの記録層に集光される。このとき、記録媒体Ｍはモータ１５により回転及び／又は水平駆動し、サーボ制御部１６はこの回転及び／又は水平駆動の制御を行う。
【００３４】
記録媒体Ｍの記録層から反射されたビーム光は、再び対物レンズ１１５を介して（光Ｅ）λ／４板１１４により直線偏光に変換される（光Ｆ）。このとき、光Ｆの偏光は、記録媒体Ｍで反射されているために光Ｃと直交する偏光となっている。このビーム光は、ミラー１１３で光路が約９０°変更されてＳＨユニット１１２に向かう（光Ｇ）。この光ＧはＳＨユニット１１２に対してｓ偏光状態で入射するので、ＳＨユニットの状態に拘らずＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃに対して常に非回折となる。したがって、光Ｇは、ＳＨユニット１１２をそのまま透過する（光Ｈ）。そして、ＳＨユニット１１２を透過した光は、集光レンズ１１６で光検出器１３に集光される。光検出器１３では、光信号を光電変換して再生信号として信号処理部１４に出力する。信号処理部１４では、所定の信号処理（デコード、Ｄ／Ａ変換など）を行うことによりビデオ信号及びオーディオ信号を出力する。このようにしてＢＤの情報再生を行う。
【００３５】
記録媒体ＭがＤＶＤであり、ＤＶＤに記録されている情報を再生する場合、光源制御部１２により光源１１１に与える電流値を制御することにより、光源１１１から波長６６０ｎｍのレーザ光を出射させる。このレーザ光は、拡がり角を持ち、かつ、ｐ偏光状態でＳＨユニット１１２に入射する。ＳＨユニット１１２においては、ＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃのうちＤＶＤ用ＳＨ素子１１２ｂによりレーザ光が回折され、光路が約９０°変更されてミラー１１３に向かう。その後は上記と同様な動作によりＤＶＤの情報再生を行うことができる。
【００３６】
記録媒体ＭがＣＤであり、ＣＤに記録されている情報を再生する場合、光源制御部１２により光源１１１に与える電流値を制御することにより、光源１１１から波長７８０ｎｍのレーザ光を出射させる。このレーザ光は、拡がり角を持ち、かつ、ｐ偏光状態でＳＨユニット１１２に入射する。ＳＨユニット１１２においては、ＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃのうちＤＶＤ用ＳＨ素子１１２ｃによりレーザ光が回折され、光路が約９０°変更されてミラー１１３に向かう。その後は上記と同様な動作によりＣＤの情報再生を行うことができる。
【００３７】
このように、本実施の形態に係る光ピックアップ装置は、予めＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤに対応したＳＨ素子を準備しておくことにより、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤのいずれのディスクでも情報再生を行うことができる。したがって、機械的な切り換え機構を設ける必要がないので装置の小型化を図ることができる。また、光学部品の点数を減らすことができるので、装置を簡略化することができると共に装置コストを低減させることができる。さらに、ＳＨ素子は光パワーの利用効率が高いので、高い回折効率及びコントラストを実現でき、情報再生の精度を向上させることができる。
【００３８】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、再生光の波長が同じであって異なるタイプの記録媒体が再生対象である場合について説明する。ここでは、ＢＤの再生光の波長と同じ波長の再生光を使用するＨＤ−ＤＶＤをも再生する場合について説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。なお、図５において、図１と同じ部分については図１と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３９】
図５に示す光ピックアップ装置においては、ＳＨユニット１１２がＨＤ−ＤＶＤ用ＳＨ素子１１２ｄを有し、ＳＨ素子１１２ａ，１１２ｄを制御するＳＨ制御部１８が設けられている。ＳＨ制御部１８は、ＳＨユニット１１２に印加する電圧を制御する。具体的には、ＳＨ素子１１２ａ，１１２ｄのうち情報再生を行わないＳＨ素子に電圧を印加する。すなわち、ＢＤ用ＳＨ素子１１２ａ及びＨＤ−ＤＶＤ用ＳＨ素子１１２ｄへの電圧の印加のスイッチングを行う。例えば、ＢＤを再生する場合には、ＨＤ−ＤＶＤ用ＳＨ素子１１２ｄに電圧を印加し、ＨＤ−ＤＶＤを再生する場合には、ＢＤ用ＳＨ素子１１２ａに電圧を印加する。
【００４０】
本実施の形態においては、ＳＨ素子１１２ａ，１１２ｄは、図６に示す構造のものを用いる。すなわち、ＳＨ素子１１２ａ，１１２ｄは、それぞれの支持基板２１の内側、すなわち高分子−液晶層２２側には、電圧印加用の電極２３が設けられている。なお、電極２３は透明であることが望ましい。このため、電極２３としては、ＩＴＯ電極などの透明電極などを用いることが好ましい。
【００４１】
このＳＨ素子１１２ａ，１１２ｄは、屈折率分布の異なる高分子層２２ａと液晶層２２ｂとが交互に配列されているので、ＳＨ素子において周期的に屈折率差が現れる。したがって、電圧を印加しない状態（ＯＦＦ）では、図７（ａ）に示すように、高分子層２２ａの屈折率と液晶層２２ｂの屈折率との差Δｎが存在する。したがって、光２４がＯＦＦ状態のＳＨ素子１１２ａ，１１２ｄを通ると、ブラッグ回折が起こり、光路が変更される。一方、電圧を印加した状態（ＯＮ）では、図７（ｂ）に示すように、高分子層２２ａの屈折率と液晶層２２ｂの屈折率との差Δｎが消失するので、光２４がＯＮ状態のＳＨ素子１１２ａ，１１２ｄを通るとそのまま透過する。
【００４２】
このようなＳＨ素子１１２ａ，１１２ｄにおいては、電界に応答して液晶層２２ｂに含まれる液晶分子の配向方向が変化する。液晶分子は屈折率異方性を有するので、電界印加により高分子層２２ａの屈折率と液晶層２２ｂの屈折率との差Δｎが変化する。これを利用してＳＨ素子１１２ａ，１１２ｄの回折／非回折を制御するので、同じ波長の再生光を用いてもＢＤとＨＤ−ＤＶＤの情報再生を行うことができる。
【００４３】
具体的に、ＢＤを再生する場合には、ＳＨ制御部１８により、情報再生を行わないＨＤ−ＤＶＤ用ＳＨ素子１１２ｄに電圧を印加する。これにより、ＢＤ用ＳＨ素子１１２ａが回折状態であり、ＨＤ−ＤＶＤ用ＳＨ素子１１２ｄが非回折状態となる。この状態においてはＢＤ用ＳＨ素子１２ａのみで回折が起こるので、実施の形態１と同様な動作によりＢＤの情報再生を行うことができる。一方、ＨＤ−ＤＶＤを再生する場合には、ＳＨ制御部１８により、情報再生を行わないＢＤ用ＳＨ素子１１２ａに電圧を印加する。これにより、ＢＤ用ＳＨ素子１１２ａが非回折状態であり、ＨＤ−ＤＶＤ用ＳＨ素子１１２ｄが回折状態となる。この状態においてはＨＤ−ＤＶＤ用ＳＨ素子１２ｄのみで回折が起こるので、実施の形態１と同様な動作によりＨＤ−ＤＶＤの情報再生を行うことができる。
【００４４】
図１に示す光ピックアップ装置においては、必要に応じてＳＨユニット１１２と対物レンズ１１５との間に色収差補正素子を配置しても良い。また、ＳＨユニット１１２のＳＨ素子１１２ａ〜１１２ｃの表面上に反射防止部材を設けたり、ＳＨ素子表面に反射防止処理を施すことにより、光損失の低減や光源１１１からの光が直接光検出器１３に入射することを防止できる。また、光源１１１からの光が直接光検出器１３に入射することを防止するためには、ＳＨユニット１１２と光検出器１３との間に直線偏光板を配置しても良い。
【００４５】
本発明の光ピックアップ装置において、初動時に、異なるタイプの記録媒体に対応する再生光を順番にＳＨユニット１１２に照射して、記録媒体のタイプを認識するようにしても良い。例えば、ＳＨユニット１１２に順番にＢＤ用再生光、ＤＶＤ用再生光及びＣＤ用再生光を照射して、どの再生光を照射したときに情報再生ができたかどうかを調べて、その結果により記録媒体のタイプを認識するようにしても良い。
【００４６】
本発明は上記実施の形態１，２に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態１においては、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤの３つの異なるタイプの記録媒体を再生する場合について説明しているが、本発明においては、記録媒体に対応するＳＨ素子を用いることにより４つ以上の異なるタイプの（再生光の波長が異なる）記録媒体を再生することもできる。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光ピックアップ装置に使用するスイッチングホログラム素子の構造を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、スイッチングホログラム素子の高分子層が形成される過程を説明するための図である。
【図４】スイッチングホログラム素子への干渉露光を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る光ピックアップ装置に使用するスイッチングホログラム素子の構造を示す図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、図６に示すスイッチングホログラム素子の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  光ピックアップ装置
１１  ＯＰＵヘッド
１２  光源制御部
１３  光検出器
１４  信号処理部
１５  モータ
１６  サーボ制御部
１７  制御部
１８  ＳＨ制御部
２１  支持基板
２２  高分子−液晶層
２２ａ  高分子層
２２ｂ  液晶層
２３  電極
２４  光
３１  液晶分子
３２  モノマー
３３  光開始剤
３４  明部
３５  プレポリマー分子
３６  ポリマー分子
４１  レーザ
４２  ビームエキスパンダ
４３  ビームスプリッタ
４４，４５，１１３  ミラー
４６  基板
１１１  光源
１１２  スイッチングホログラムユニット
１１２ａ  ＢＤ用ＳＨ素子
１１２ｂ  ＤＶＤ用ＳＨ素子
１１２ｃ  ＣＤ用ＳＨ素子
１１２ｄ  ＨＤ−ＤＶＤ用ＳＨ素子
１１４  λ／４板
１１５  対物レンズ
１１６  集光レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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