(57)【要約】【課題】２以上の多波長の光に対応してより最適な分割光量比を得ることが可能な分割光量比の制御方法とこれを用いた光学ピックアップ装置及び光記録再生装置を提供する。【解決手段】回折光学素子に入射する複数の波長の光に対応して、０次回折光及び１次回折光の分割光量比をそれぞれ所定の値に制御する。回折光学素子として、液晶による回折光学素子又は接合ホログラム素子等を用いる。【選択図】図１
2006065983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折光学素子に入射する複数の波長の光に対応して、０次回折光及び１次回折光の分割光量比をそれぞれ所定の値に制御する
ことを特徴とする分割光量比の制御方法。
【請求項２】
上記回折光学素子として、液晶を挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子を用いて、
上記格子状の電極に印加する電圧を制御して上記分割光量比を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の分割光量比の制御方法。
【請求項３】
上記回折光学素子として、接合ホログラム素子を用いて、
上記接合ホログラム素子の波長による屈折率の分散特性により上記分割光量比の制御を行う
ことを特徴とする請求項１記載の分割光量比の制御方法。
【請求項４】
上記回折光学素子として、ＰＬＺＴを挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子を用いて、
上記格子状の電極に印加する電圧を制御して上記分割光量比を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の分割光量比の制御方法。
【請求項５】
複数の波長の光を用いて光記録媒体の記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ装置であって、
光源から上記光記録媒体の記録面及び該記録面から信号検出系に至る光路の一部に回折光学素子が設けられ、
上記回折光学素子において、該回折光学素子に入射される複数の波長の光に対応して、０次回折光及び１次回折光の分割光量比がそれぞれ所定の値に制御される
ことを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項６】
上記回折光学素子により、フォーカス誤差信号を得るために上記光記録媒体から信号検出系に向かう光が分割される
ことを特徴とする請求項５記載の光学ピックアップ装置。
【請求項７】
上記回折光学素子により、トラッキング誤差信号を得るために上記光源から上記光記録媒体又は上記光記録媒体から信号検出系に向かう光が分割される
ことを特徴とする請求項５記載の光学ピックアップ装置。
【請求項８】
上記信号検出系への分割された光による信号レベル比率をモニタする監視部を有し、
上記監視部により上記分割光量比が検出又は制御される
ことを特徴とする請求項５記載の光学ピックアップ装置。
【請求項９】
上記信号検出系への分割された光による信号レベル比率をモニタする監視部を有し、
上記監視部により上記分割光量比が検出又は制御される
ことを特徴とする請求項６記載の光学ピックアップ装置。
【請求項１０】
上記信号検出系への分割された光による信号レベル比率をモニタする監視部を有し、
上記監視部により上記分割光量比が検出又は制御される
ことを特徴とする請求項７記載の光学ピックアップ装置。
【請求項１１】
複数の波長の光を用いて光記録媒体の記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ装置を有する光記録再生装置であって、
光源から上記光記録媒体の記録面及び該記録面から信号検出系に至る光路の一部に回折光学素子が設けられ、
上記回折光学素子において、該回折光学素子に入射される複数の波長の光に対応して、０次回折光及び１次回折光の分割光量比がそれぞれ所定の値に制御される
ことを特徴とする光記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分割光量比の制御方法に関し、特に複数の波長の光を用いて記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ装置及びこれを有する光記録再生装置に用いて好適な分割光量比の制御方法とこれを用いた光学ピックアップ装置及び光記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光記録媒体において、記録密度が異なる種々のタイプの光記録媒体が開発されており、例えばディスク状の光記録媒体では、レーザ光の使用波長が７８０ｎｍ付近であるＣＤ（Compact Disc）、使用波長が６６０ｎｍ付近であるＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、使用波長が４０５ｎｍ付近であるＢＤ（Blu-ray Disc）、同様に使用波長が４０５ｎｍ付近であるＨＤ  ＤＶＤ（High Definition DVD）等が挙げられる。
現在、これら使用波長の異なる光記録媒体に対する互換性を有する記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ装置や光記録再生装置の実現が望まれている。
【０００３】
ところで、光学ピックアップ装置や光記録再生装置においては、光ヘッドのフォーカス調整やトラッキング調整のため、例えばフォーカス信号検出用にＳＳＤ（Spot Size Detection）方式、またトラッキングエラー信号検出用にＤＰＰ（差動プッシュプル）方式等を利用する場合、光を３ビームに分割して記録面又は受光素子に照射している。これらの方式においては、分割したビームの光量比を最適にする必要がある。
【０００４】
このような光学ピックアップ装置や光記録再生装置におけるビームの分割手段としては、代表的には回折光学素子が用いられるが、図６に示すように、一つの波長の光Ｗ１に対して０次回折光Ｌ１０と±１次回折光Ｌ１１Ａ及びＬ１１Ｂとの分割光量比を最適に選定して回折光学素子２０の格子の深さ等を構成すると、他の波長の光Ｗ２に対しては、分割光量比には自由度がないため、０次回折光Ｌ２０と±１次回折光Ｌ２１Ａ及びＬ２１Ｂとの分割光量比は最適値からずれてしまう。
このため、全ての波長に対応して最適な分離が行えず、使用波長の異なる光記録媒体に対して互換性を有する構成とすることが難しい。
例えば、トラッキングエラー信号を３ビームにより検出するＤＰＰ等の方式で、最適な分割光量比を得られない波長では例えば０次回折光の強度が不足して信号の記録に十分なパワーを得ることができないなどの不具合が発生する。
【０００５】
従来、ＤＶＤとＣＤの互換機においては、波長が２波長だけであるとともに、出力の高いレーザーダイオードを利用できたので、記録に必要な光強度を得ることが可能であった。
また２波長対応の場合は、例えば回折格子の格子ピッチを部分的に変化させた回折素子を用いることによって、異なるトラックピッチを有する光記録媒体に適用させる技術が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１７６１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、更に互換すべき波長の数が増える場合、すなわち例えばＢＤ又はＨＤ  ＤＶＤと、ＤＶＤ及びＣＤの互換機等においては、全ての波長で分割光量比を良好に保つことはきわめて難しく、例えば特定の波長に関しては記録に必要な光出力が得られなくなるという不具合がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みて、特に２以上の多波長の光に対応してより最適な分割光量比を得ることが可能な分割光量比の制御方法とこれを用いた光学ピックアップ装置及び光記録再生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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明による分割光量比の制御方法は、回折光学素子に入射する複数の波長の光に対応して、０次回折光及び１次回折光の分割光量比をそれぞれ所定の値に制御することを特徴とする。
また、本発明は、上述の分割光量比の制御方法において、上記回折光学素子として、液晶を挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子を用いて、上記格子状の電極に印加する電圧を制御して上記分割光量比を制御することを特徴とする。
また、本発明は、上述の分割光量比の制御方法において、上記回折光学素子として、接合ホログラム素子を用いて、上記接合ホログラム素子の波長による屈折率の分散特性により上記分割光量比の制御を行うことを特徴とする。
また、本発明は、上述の分割光量比の制御方法において、上記回折光学素子として、ＰＬＺＴを挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子を用いて、上記格子状の電極に印加する電圧を制御して上記分割光量比を制御することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明は、複数の波長の光を用いて光記録媒体の記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ装置であって、光源から上記光記録媒体の記録面及び該記録面から信号検出系に至る光路の一部に回折光学素子が設けられ、上記回折光学素子において、該回折光学素子に入射される複数の波長の光に対応して、０次回折光及び１次回折光の分割光量比がそれぞれ所定の値に制御されることを特徴とする。
また、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、上記回折光学素子により、フォーカス誤差信号を得るために光記録媒体から信号検出系に向かう光が分割されることを特徴とする。
また、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、上記回折光学素子により、トラッキング誤差信号を得るために上記光源から上記光記録媒体又は上記光記録媒体から信号検出系に向かう光が分割されることを特徴とする。
更に、本発明は、上述の光学ピックアップ装置において、上記信号検出系への分割された光による信号レベル比率をモニタする監視部を有し、上記監視部により上記分割光量比が検出又は制御されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、複数の波長の光を用いて光記録媒体の記録及び／又は再生を行う光学ピックアップ装置を有する光記録再生装置であって、光源から上記光記録媒体の記録面及び該記録面から信号検出系に至る光路の一部に回折光学素子が設けられ、上記回折光学素子において、該回折光学素子に入射される複数の波長の光に対応して、０次回折光及び１次回折光の分割光量比がそれぞれ所定の値に制御されることを特徴とする。
【００１１】
上述したように、本発明の分割光量比の制御方法は、異なる波長に対応して０次回折光と１次回折光との光量比を所定の値に制御して分割光量比を制御するものであり、これにより多波長の光を使用する光学ピックアップ装置及び光記録再生装置において、分割光量比を良好に保つことができる。
そして、回折光学素子として、液晶を挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子を用いて、その格子状の電極に印加する電圧を制御することにより、液晶の屈折率を変化させて０次光効率と１次光効率をそれぞれ調製することができ、これにより０次回折光と１次回折光とに分割した分割光量比を良好に制御して、より最適値に近い値に保つことができる。
また、回折光学素子として、接合ホログラム素子を用いる場合は、接合ホログラム素子の波長による屈折率の分散特性を利用して、異なる波長の光に対応した分割光量比の制御を行うことができ、同様により最適値に近い値に分割光量比を保持することができる。
また、回折光学素子として、ＰＬＺＴを挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子を用いて、その格子状の電極に印加する電圧を制御することにより、ＰＬＺＴの体積（厚み）を変化させて０次光効率と１次光効率をそれぞれ調整することができ、これにより０次回折光と１次回折光とに分割した分割光量比を良好に制御して、より最適値に近い値に保つことができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明による分割光量比の制御方法によれば、０次回折光と１次回折光との光量比を異なる波長に対応して良好に保持することができる。
また、回折光学素子として、液晶を挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子を用いて、その格子状の電極に印加する電圧を制御することによって、分割光量比をより最適値に近い値に調整することができる。
更に、回折光学素子として、接合ホログラム素子を用いることにより、分割光量比をより最適値に近い値に調整することができる。
また、回折光学素子として、ＰＬＺＴを挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子を用いることにより、分割光量比を良好に制御して、より最適値に近い値に保つことができる。
【００１３】
また、本発明の光学ピックアップ装置及び光記録再生装置によれば、回折光学素子により良好に分割光量比を保持することができて、ビームを分割して光記録媒体又は受光素子に照射する場合に、異なる波長の光に対応して良好な光量比をもって分割し、照射することができる。
更に、本発明の光学ピックアップ装置において、回折光学素子によりフォーカス誤差信号を得るために光記録媒体から信号検出系に向かう光が分割される構成とすることによって、異なる波長の光に対応して分割光量比を制御して良好に分割光量比を最適な値に保持することができることから、フォーカス制御をより確実に行うことができる。
更に、本発明の光学ピックアップ装置において、回折光学素子によりトラッキング誤差信号を得るために光源から光記録媒体又は上記光記録媒体から信号検出系に向かう光が分割される構成とすることによって、異なる波長の光に対応して分割光量比を制御して良好に分割光量比を最適な値に保持することができることから、トラッキング制御をより確実に行うことができる。
【００１４】
また、本発明の光学ピックアップ装置において、信号検出系への分割された光による信号レベル比率をモニタする監視部を有し、この監視部により分割光量比が検出又は制御される構成とすることによって、より確実にトラッキング及び／又はフォーカス制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
先ず、本発明に適用して好適な光記録再生装置及び光学ピックアップ装置の一例について、図１及び図２の概略構成図を参照して説明する。
図１に示すように、この光記録再生装置１００は、外筐１０２内に所要の各部材及び各機構が配置されて成り、この外筐１０２には、図示しないが例えばディスク状の光記録媒体１０の挿入口が設けられて成る。
そして外筐１０２内には配置されたシャーシ（図示せず）に光記録媒体１０を移動させる例えばスピンドルモータが取り付けられ、このモータ軸に例えばディスクテーブル１０３が固定される。
シャーシには、平行なガイド軸１０４、１０４が取り付けられると共に図示しない送りモータによって回転されるリードスクリュー１０５が支持されている。
【００１６】
この光記録再生装置１００の光学ピックアップ装置４０は、移動ベース１０７とこの移動ベース１０７に設けられた所要の光学部品と移動ベース１０７上に配置された対物レンズ駆動装置１０８とを有し、移動ベース１０７の両端部に設けられた軸受け部１０７ａ、１０７ｂがそれぞれガイド軸１０４、１０４に摺動自在に支持されている。対物レンズ駆動装置１０８は、可動部１０８ａと固定部１０８ｂとを有し、可動部１０８ａが固定部１０８ｂに図示しないサスペンションを介して移動自在に支持されている。移動ベース１０７に設けられた図示しないナット部材がリードスクリュー１０５に螺合され、送りモータによってリードスクリュー１０５が回転されると、ナット部材がリードスクリュー１０５の回転方向へ応じた方向へ送られ、光学ピックアップ装置４０がディスクテーブル１０３に装着される光記録媒体１０の半径方向に移動可能とされる。
【００１７】
このような構成の光記録再生装置１００において、スピンドルモータの回転に伴ってディスクテーブル１０３が回転されると、このディスクテーブル１０３に装着された光記録媒体１０、すなわちＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ又はＨＤ  ＤＶＤ等が回転され、同時に上述の機構により光学ピックアップ装置４０は、光記録媒体１０の半径方向へ移動されて、光記録媒体１０の記録面全面に対向するように移動可能とされ、所定トラック位置において記録動作又は再生動作が行われる。このとき、対物レンズ駆動装置１０８の可動部１０８ａが固定部１０８ｂに対して移動され、可動部１０８ａに設けられた後述する対物レンズのフォーカシング調整及びトラッキング調整が行われる。
【００１８】
このような本発明による光記録再生装置１００及び光学ピックアップ装置４０に用いる光記録媒体１０としては、上述したように、例えばＢＤやＨＤ  ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤ等があげられる。これらの光記録媒体の記録及び／又は再生時に使用するレーザ光の波長は、ＣＤが７６０ｎｍ以上８００ｎｍ以下、ＤＶＤが６３０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下、ＢＤ又はＨＤ  ＤＶＤは４００ｎｍ以上４１５ｎｍ以下とされる。
【００１９】
光学ピックアップ装置４０は、図２に示すように、例えば第１及び第２の光源４１及び４２、カップリングレンズ４３、光路合成素子４４、ビームスプリッタ４５、コリメータレンズ４６、立ち上げミラー４７、１／４波長板４８、回折光学素子２０、対物レンズ３、コンバージョンレンズ４９、光軸合成素子５０及び受光素子５１を備え、対物レンズ３以外は上述の図１において説明した移動ベース１０７に配置され、対物レンズ３は対物レンズ駆動装置１０８の可動部１０８ａに設けられている。
【００２０】
第１の光源４１は、その内部に、第１の発光素子４１ａ及び第２の発光素子４１ｂを有して成り、第１の発光素子４１ａからは例えばＤＶＤに対応する約６６０ｎｍのレーザ光が出射され、第２の発光素子４１ｂからは例えばＣＤに対応する約７８０ｎｍのレーザ光が出射される。
また、第２の光源４２はその内部に第３の発光素子４２ａを有して成り、ＢＤ又はＨＤ  ＤＶＤに対応する約４０５ｎｍのレーザ光が出射される。
【００２１】
カップリングレンズ４３は、第１の光源４１から出射されたレーザ光の往路における光学倍率の変換を行う機能を有する。
光路合成素子４４は、例えば波長選択性のあるミラー面４４ａを有するビームスプリッタより成る。第１の光源４１の第１の発光素子４１ａ又は第２の発光素子４１ｂから出射された約６６０ｎｍ又は約７８０ｎｍの波長のレーザ光は、カップリングレンズ４３を介して光路合成素子４４に入射され、この光路合成素子４４のミラー面４４ａにより反射される。第２の光源４２の第３の発光素子４２ａから出射された約４０５ｎｍの波長のレーザ光は、ミラー面４４ａを透過する。次に本発明による分割光量比の制御方法を達成する手段である回折光学素子２０に入射され、後述するように、各光記録媒体１０の使用波長に対応して０次回折光と１次回折光との光量比の制御がなされる。
【００２２】
ビームスプリッタ４５は、偏光方向の違いにより入射されたレーザ光を透過又は反射させる機能を有し、往路におけるレーザ光がスプリット面４５ａを透過されてコリメータレンズ４６に入射され、復路におけるレーザ光がスプリット面４５ａで反射されて受光素子５１へ向かう。
コリメータレンズ４６により平行光とされたレーザ光は、立ち上げミラー４７により光路を略９０°変換されて反射され、１／４波長板４８により偏光方向を変換されて、対物レンズ３によって光記録媒体１０の記録面の所定トラック位置に集光される。
そして、光記録媒体１０から反射されたレーザ光は、対物レンズ３を介して１／４波長板４８に入射されて再び偏光方向を変換され、立ち上げミラー４７に反射されてコリメータレンズ４６を透過した後、上述したように、偏光ビームスプリッタ４５のスプリット面４５ａにより反射されて、コンバージョンレンズ４９、光軸合成素子５０を介して受光素子５１の所定位置に入射され、図示しないが所定の検出機構により信号が検出される。
【００２３】
ここで、本発明の光学ピックアップ装置４０における回折光学素子２０は、液晶を挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子を用いてその格子状の電極に印加する電圧を制御して分割光量比を制御する構成とする場合、光を分割する機能が光の偏光方向と液晶分子の配向方向が一致した場合のみに作用することから、本実施例のように光学系が偏光系である場合には光源から１／４波長板４８に至る光路の途中の任意の位置に配置することが可能であり、図２に示すように、例えば光路合成素子４４と偏光ビームスプリッタ４５との間に配置することができる。
また、その他ＤＰＰ方式等により光記録媒体に向かう光を分割する場合、図２に示す配置の他、例えば偏光ビームスプリッタ４５とコリメータレンズ４６との間の破線２０Ａで示す位置に配置するとか、あるいは立ち上げミラー４７と１／４波長板４８との間の実線２０Ｂで示す位置に配置することが可能である。
また、例えば受光素子に向かう光を分割してＳＳＤ方式にてフォーカス誤差信号を得る場合、あるいは別のＤＰＰ方式によるトラッキング誤差信号を検出するには、１／４波長板４８から受光素子に至る光路に配置することができ、例えばビームスプリッタ４５とコンバージョンレンズ４９との間の破線２０Ｃで示す位置に配置してもよい。
なお、回折光学素子として接合ホログラム素子あるいはＰＬＺＴを用いる場合は、実線２０又は破線２０Ｃで示す位置に配置することが望ましい。
【００２４】
また、回折光学素子２０として、液晶を挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子を用いて、電極への印加電圧を調整して分割光量比を制御する場合あるいはＰＬＺＴを挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子を用いて、電極への印加電圧を調整して分割光量比を制御する場合は、受光素子５１を含む信号検出系への分割された光による信号レベル比率をモニタする監視部５２を有し、この監視部５２により分割光量比が検出又は制御される構成としてもよい。この場合、例えば監視部５２から検出した分割光量比をもとに電圧制御部５３に、回折光学素子２０に印加する電圧を制御する信号を出力して、より目的とする分割光量比に近づける制御を行うことが可能となる。
【００２５】
上述したように、本発明による分割光量比の制御方法においては、回折光学素子として、例えば図３に示すように、液晶を挟んで少なくとも一方の電極が回折格子状に形成された回折光学素子２０を用いることができる。この回折光学素子２０は、ガラス等より成る基板２１、２７の間に、ＩＴＯ（インジウム−錫複合酸化物）等よりなる光透過性導電性材料より成る電極２２、２６と配向膜２３及び２５を介して液晶２４が挟まれて構成される。図３において、電極２２及び２６には斜線を付して示す。この場合、電極２６は回折格子状に、所定のピッチをもって形成された例を示す。
このような構成において、電極２２及び２６に印加する電圧を適切に選定することによって、例えば波長が４０５ｎｍ程度の矢印Ｗ１で示す光を、それぞれ所定の回折効率をもって０次回折光Ｌ１０と、１次回折光Ｌ１１Ａ及びＬ１１Ｂとを回折して、良好な分割光量比をもって光Ｗ１を分割する。
一方、波長が異なる例えば６８０ｎｍの矢印Ｗ２で示す光に対しては、回折効率が異なるため、同じ電圧を印加した状態では、０次回折光Ｌ２０と±１次回折光Ｌ２１Ａ及びＬ２１Ｂとの分割光量比は最適な値とはならないが、回折光学素子２０に印加する電圧を目的とする分割光量比に対応して選定することにより、図４に示すように、この波長６８０ｎｍの光Ｗ２に対して、最適な回折効率をもって０次回折光Ｌ２０と±１次回折光Ｌ２１Ａ及びＬ２１Ｂを出射させることができる。図４において、図３と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
なお、このように液晶に電圧を部分的に印加する作用は、透過光の位相を電気的に制御するものであり、液晶に限ることなく例えばＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）等の他の電気光学素子を利用して回折光学素子を構成することも可能である。
【００２６】
また、このように電気的に透過光の位相を制御する回折光学素子を用いる場合は、分割光量比を検出または制御する手段として、図２に示すように、例えば受光素子５１により０次回折光及び±１次回折光を検出し、検出された値と、目的とする分割光量比の値とを比較して制御信号を出力する監視部５２を設け、回折光学素子２０に電圧を印加する電圧制御部５３に、最適な分割光量比に補正する制御信号を出力することによって、より最適な値に近い分割光量比となるように、安定して制御することが可能となる。
【００２７】
また、回折光学素子２０としては、図５に示すように、異なる屈折率を有する第１及び第２の透明部材３１及び３２の界面に回折格子を形成して成る接合ホログラム素子を適用することも可能である。
この場合においても、異なる波長の光Ｗ１及びＷ２に対して、それぞれ対応する屈折率を有する第１又は第２の透明部材３１又は３２による回折作用によって、各光Ｗ１及びＷ２を、目的とする分割光量比をもって分割して出射させることができる。
以上説明したように、本発明によれば、異なる波長の光に対して各波長で最適な分割光量比をもって回折光学素子により光を分離することができ、その結果、回折光学素子を多波長で共通のものとして設計できるので、これを利用した光学ピックアップ装置、光記録再生装置において、小型化、コストの低減化を図ることが可能となり、本発明を適用することによって、安定した良好な記録再生特性が得られる。
【００２８】
次に、上述した液晶を挟んで少なくとも一方を回折格子状の電極構成とした回折光学素子を用いて異なる波長に対して分割光量比を最適化する一例について説明する。
【００２９】
先ず、一般的な回折光の回折角度、回折効率について説明する。
回折格子の格子ピッチをａ、回折角度をθ、入射する光の波長をλとすると、
ａｓｉｎθ＝ｎλ（ｎ＝・・・,−２,−１,０，１，２・・・）
の関係がある。±１次回折光は、ｎ＝±１として、
ａｓｉｎθ＝±λ
となる。
【００３０】
また、回折光学素子として液晶を用いる場合を考えると、液晶分子の配向方向に偏光した光が入射する場合を考えると、液晶に対し電圧Ｖ１を印加したときの屈折率をｎ１、電圧Ｖ２を印加したときの屈折率をｎ２、液晶の厚さをｄとする。回折格子状に形成された２つの電極にＶ１とＶ２を印加すると、０次光の回折効率Ｄ０は、
Ｄ０＝（ｃｏｓ（π（ｎ１−ｎ２）ｄ／λ））２・・・・・・・・（１）
となり、±1次回折光の効率Ｄ１は、
Ｄ１＝（２／π）２（ｓｉｎ（π（ｎ１−ｎ２）ｄ／λ））２・・（２）
となる。
【００３１】
ここで、屈折率ｎ１を液晶の電圧駆動により制御して、分割光量比を各波長で最適に調整するにあたり、目的とする０次回折光効率を０．８２、±１次回折光効率を０．０７とする。すなわち、目的とする分割光量比を１１．７１４３とする。
液晶の厚さｄが０．００４ｍｍとして、０次回折光の回折効率が０．８２となる屈折率差（ｎ１−ｎ２）を求めると、例えば代表的な光記録媒体の使用波長の一例である波長７８５ｎｍ、６５８ｎｍ、４０８ｎｍに対してそれぞれ、下記表１に示す値となる。またこの場合において、屈折率ｎ２を１．５とし、全波長に対して同じであるとしたときの、調整すべきｎ１の値も下記表２に示す。
【００３２】
【表１】
2006065983.tif 000003
【００３３】
通常、液晶の最大屈折率差（ｎ１−ｎ２）は、０．２程度電圧によって変化させることができる。ゆえに、上述の各波長に対応して屈折率ｎ１を液晶に対する印加電圧により調整することは、十分可能であることがわかる。
【００３４】
そして、このときの±１次回折効率は、上記式（２）より求められ、これにより得られる各波長に対する分割光量比を下記の表２に示す。
【００３５】
【表２】
2006065983.tif 000004
【００３６】
この表２の結果から明らかなように、目的とする分割光量比（１１．７＝（０次回折効率）／（１次回折効率）＝（０．８２／０．０７）を、各波長に対して実現できることがわかる。
これに対し、液晶を駆動させずにｎ１が下記の表３に示すように略固定とされる場合は、下記の表３に示すように、±１次回折効率がばらついてしまい、分割光量比を各波長で最適にできないことがわかる。
【００３７】
【表３】
2006065983.tif 000005
【００３８】
以上説明したように、本発明によれば、液晶に対して、使用する波長毎に適切に電圧制御することで、各波長の光の分割光量比を調整して容易に最適値に保持するか、又は近づけることができることがわかる。
【００３９】
更に、このように本発明によれば、分割光量比を可変とできるので、同じ波長でもアッテネータ効果を得ることが可能であるため、記録時の０次回折光の光量比を高めることができるとともに、再生時には０次回折光の光量比を弱めて、半導体レーザ等の出力を低下することなく出射させることが可能となるため、低出力域においてノイズの比較的高い半導体レーザであっても、良好な記録再生特性が得られるという効果もある。
【００４０】
なお、例えば回折光学素子として、接合ホログラム素子を用いる場合においても、同様に異なる波長に対する分割光量比の制御が可能である。すなわち、上記ｎ１とした調整を行う屈折率の透明部材に、屈折率分散特性を有する材料を用いることによって、各波長に対して適切な屈折率をもたせることができ、これにより上記表２に示す例と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、本発明の分割光量比の制御方法に用いる回折光学素子として、ＰＬＺＴを用いる場合においても、格子状の電極に印加する電圧を制御することにより、ＰＬＺＴの体積（厚み）を変化させて０次光効率と１次光効率をそれぞれ調整することができ、これにより０次回折光と１次回折光とに分割した分割光量比を良好に制御して、液晶や接合ホログラム素子を用いる場合と同様に、より最適値に近い分割光量比に制御することができる。
その他、本発明は、上述の実施の形態の例において説明した材料、構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の光記録再生装置の一例の概略構成図である。
【図２】本発明の光学ピックアップ装置の一例の概略構成図である。
【図３】本発明の分割光量比の制御方法の一例の説明図である。
【図４】本発明の分割光量比の制御方法の一例の説明図である。
【図５】本発明の分割光量比の制御方法の一例の説明図である。
【図６】従来の分割光量比の制御方法の説明図である
【符号の説明】
【００４３】
３．対物レンズ、１０．光記録媒体、２０．回折光学素子、２１．基板、２２．電極、２３．配向膜、２４．液晶、２５．配向膜、２６．電極、２７．基板、４０．光学ピックアップ装置、４１．第１の光源、４１ａ．第１の発光素子、４１ｂ．第２の発光素子、４２．第２の光源、４２ａ．第３の発光素子、４３．カップリングレンズ、４４．光路合成素子、４５．偏光ビームスプリッタ、４６．コリメータレンズ、４７．立ち上げミラー、４８．１／４波長板、１００．光記録再生装置、１０２．外筐、１０３．ディスクテーブル、１０４．ガイド軸、１０５．リードスクリュー、１０７．移動ベース、１０７ａ．軸受部、１０７ｂ．軸受部、１０８．対物レンズ駆動装置、１０８ａ．可動部、１０８ｂ．固定部、１１８．対物レンズ
【図１】
2006065983.tif 000006
【図２】
2006065983.tif 000007
【図３】
2006065983.tif 000008
【図４】
2006065983.tif 000009
【図５】
2006065983.tif 000010
【図６】
2006065983.tif 000011