(57)【要約】【課題】  位相補償素子が不要な偏光分離素子および光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  光路分離用偏光性ホログラム５４Ａによる−１次回折光５５のＰ偏光とＳ偏光との間の位相差Δφがｍを整数としてΔφ≠ｍπのとき、再生される光磁気信号の高周波振幅ＲＦはΔφ＝ｍπのときの｜ｃｏｓΔφ｜倍に低下する。また、光磁気記録媒体５０がランド・グルーブ記録方式である場合、トラック間のクロストークが増大する。光磁気記録媒体５０での反射により発生する位相差ΔφMに応じて光路分離用偏光性ホログラム５４Ａでの回折により発生する位相差ΔφHを発生させ、位相差Δφがｍπにできるだけ近い値となるよう調整することにより、高周波振幅ＲＦの信号レベル低下を抑制し、位相補償素子を不要とすることができる。【選択図】        図１
2006018989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体からの反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、
前記回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備え、
前記第１の位相差は、前記反射光に含まれる第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する、偏光分離素子。
【請求項２】
前記複数の回折光の直交偏光間の位相差は、前記第１の位相差と前記反射光に含まれる第２の位相差との和であって、πのほぼ整数倍の値を有する、請求項１に記載の偏光分離素子。
【請求項３】
前記第１の位相差と前記第２の位相差との和からπの整数倍を減じた値の絶対値は、０．１πより小さい、請求項２に記載の偏光分離素子。
【請求項４】
記録媒体からの反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、
前記回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備え、
前記第１の位相差は、前記記録媒体のグルーブ深さに応じて前記記録媒体のトラック間クロストークを抑制する位相差を有する、偏光分離素子。
【請求項５】
前記偏光分離素子は、偏光性ホログラムである、請求項１から４のいずれかに記載の偏光分離素子。
【請求項６】
前記回折格子部は、回折格子の形成された光学異方性材料と、その周りに配置される等方性材料との屈折率差により形成される、請求項１から５のいずれかに記載の偏光分離素子。
【請求項７】
前記回折格子部は、回折格子の形成された等方性材料と、その周りに配置される光学異方性材料との屈折率差により形成される、請求項１から５のいずれかに記載の偏光分離素子。
【請求項８】
前記回折格子部は、回折格子の形成された第１の光学異方性材料と、その周りに配置される第２の光学異方性材料との屈折率差により形成される、請求項１から５のいずれかに記載の偏光分離素子。
【請求項９】
前記回折格子部は、矩形型の回折格子を有する、請求項１から５のいずれかに記載の偏光分離素子。
【請求項１０】
複数種類の記録媒体からの反射光をそれぞれ偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、
所定の種類の前記記録媒体からの反射光による回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備え、
前記第１の位相差は、前記所定の種類の前記記録媒体からの反射光に含まれる第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する、偏光分離素子。
【請求項１１】
複数種類の記録媒体からの反射光をそれぞれ偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、
第１種類の前記記録媒体からの第１の反射光による回折光に第１の位相差を発生させるとともに、第２種類の前記記録媒体からの第２の反射光による回折光に第２の位相差を発生させる回折格子部を備え、
前記第１の位相差は、前記第１の反射光に含まれる第３の位相差を打ち消す方向の位相差を有し、前記第２の位相差は、前記第２の反射光に含まれる第４の位相差を打ち消す方向の位相差を有する、偏光分離素子。
【請求項１２】
記録媒体からの反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、
第１種類の前記記録媒体からの第１の反射光による回折光に第１の位相差を発生させるとともに、第２種類の前記記録媒体からの第２の反射光による回折光に第２の位相差を発生させる回折格子部を備え、
前記第１の位相差は、前記記録媒体のグルーブ深さに応じて、前記記録媒体のグルーブを再生する際にトラック間クロストークを抑制する位相差であり、前記第２の位相差は、前記記録媒体のグルーブ深さに応じて、前記記録媒体のランドを再生する際にトラック間クロストークを抑制する位相差である、偏光分離素子。
【請求項１３】
前記回折格子部は、非対称回折格子を有する、請求項１１または１２に記載の偏光分離素子。
【請求項１４】
前記非対称回折格子は、傾斜回折格子である、請求項１３に記載の偏光分離素子。
【請求項１５】
前記傾斜回折格子は、前記回折格子の凹部と凸部とのデューティ比が１対１で、該凹部と該凸部とがともに該回折格子の周期方向に対して傾斜を有し、該凹部と該凸部とで該傾斜の大きさが等しく向きが周期方向に対して対称である、請求項１４に記載の偏光分離素子。
【請求項１６】
前記非対称回折格子は、マルチレベル回折格子である、請求項１３に記載の偏光分離素子。
【請求項１７】
前記マルチレベル回折格子は、前記回折格子の凹部と凸部とのデューティ比が１対１で、該凹部と該凸部とがともに該回折格子の周期方向に対して階段状の傾斜を有し、該凹部と該凸部とで該傾斜の大きさが等しく向きが周期方向に対して対称である、請求項１６に記載の偏光分離素子。
【請求項１８】
記録媒体に対して情報を光学的に記録および／または再生する光ピックアップ装置であって、
前記記録媒体に向けて光を出射する光源と、
前記光源から出射される光を前記記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、
前記光源と前記記録媒体との間に設けられ、前記記録媒体によって反射され前記対物レンズを通過した反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する第１の偏光分離素子と、
前記回折光を受光検出する光検出部とを備え、
前記第１の偏光分離素子は、請求項１から１７のいずれかに記載の偏光分離素子である、光ピックアップ装置。
【請求項１９】
前記複数の回折光は、第１の回折光と第２の回折光とを少なくとも有し、
前記光検出部は、
前記第１の回折光を受光検出する第１の光検出器と、
前記第２の回折光を受光検出する第２の光検出器とを含む、請求項１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２０】
前記第１の偏光分離素子と前記第１の光検出器との間に設けられ、前記第１の回折光をさらに偏光分離する第２の偏光分離素子と、
前記第１の偏光分離素子と前記第２の光検出器との間に設けられ、前記第２の回折光をさらに偏光分離する第３の偏光分離素子とをさらに備える、請求項１９に記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、偏光分離素子および光ピックアップ装置に関し、より特定的には、光を制御するための偏光分離素子および光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、往復光路分離手段（偏光分離素子）に偏光性プリズムを用いた光磁気ピックアップが一般に用いられていた。近年では、光磁気ピックアップの小型化のため、往復光路分離手段に偏光性ホログラムを用いることが検討されている。以下では、特開平８−２９７８７５号公報（特許文献１）に開示された従来技術について説明する。
【０００３】
図２０は、従来の光磁気ピックアップ２００の概略的な構成について示した概略構成図である。従来の光磁気ピックアップ２００は、光磁気記録媒体２２０の情報信号を検出し、受発光ユニット２０７と、グレーティング２０３と、対物レンズ２０４と、第１の偏光分離手段２０５と、第２の偏光分離手段２０６とを備える。受発光ユニット２０７は、半導体レーザ２０２と、第１の光検出器２０７ａと、第２の光検出器２０７ｂとを含む。
【０００４】
半導体レーザ２０２から出射される光ビームは、グレーティング２０３により、光磁気記録媒体２２０の接線方向に対して、少なくとも３つの光ビームに分割される。分割された光ビームは、光磁気記録媒体２２０の記録トラック上に集光されるメインビームとしての０次回折光と、サブビームとしての±１次回折光とを含む。
【０００５】
当該メインビームおよびサブビームは、第１の偏光分離手段２０５を透過した後、対物レンズ２０４により光磁気記録媒体２２０の情報記録面上に集光される。光磁気記録媒体２２０によって反射された光ビーム（以後、戻り光ビームとも呼ぶ）は、半導体レーザ２０２から出射された光ビームの偏光（Ｐ偏光）に対し、カー効果によって偏光面が回転される。したがって、戻り光ビームは、光磁気信号としてＳ偏光成分を含む。
【０００６】
戻り光ビームは、再び対物レンズ２０４を透過した後、第１の偏光分離手段２０５によって、０次回折光と±１次回折光とに少なくとも回折される。第１の偏光分離手段２０５は、光学異方性材料を用いた偏光性ホログラムであって、材料の光学軸がＳ偏光の方向に平行となるように設定されている。
【０００７】
第１の偏光分離手段２０５は、常光（Ｐ偏光）と異常光（Ｓ偏光）との回折効率が異なることで、戻り光ビームのカー回転角を増倍させるエンハンス機能を有する。第１の偏光分離手段２０５は、Ｐ偏光に対しては、たとえば、０次回折効率が６７％、±１次回折効率がともに２７％にそれぞれ設定される。また、Ｓ偏光に対しては、たとえば、０次回折効率が１８％、±１次回折効率がともに７６％にそれぞれ設定される。
【０００８】
このように、±１次回折光に含まれるＳ偏光の割合を大きく設定することにより、光磁気信号の変調度、すなわち光磁気信号の直流成分に対する高周波成分の割合を大きくしている。これにより、光磁気信号の検出精度を向上させることができる。
【０００９】
第２の偏光分離手段２０６は、２つの部分を有する部材からなり、偏光分離部２０６ａ，２０６ｂを含む。第１の偏光分離手段２０５によって回折された戻り光ビームは、＋１次回折光が偏光分離部２０６ａに、−１次回折光が偏光分離部２０６ｂにそれぞれ入射される。
【００１０】
第２の偏光分離手段２０６は、光学異方性材料を用いた偏光性ホログラムであって、材料の光学軸が半導体レーザ２０２の出射光の偏光方向に対してほぼ４５度の角度をなすように設定されている。第２の偏光分離手段２０６は、常光に対しては透過するように作用し、異常光に対しては回折するように作用する。
【００１１】
第２の偏光分離手段２０６の偏光分離部２０６ａによる＋１次回折光は、第１の光検出器２０７ａに入射される。第２の偏光分離手段２０６の偏光分離部２０６ｂによる−１次回折光は、第２の光検出器２０７ｂに入射される。第１の光検出器２０７ａおよび第２の光検出器２０７ｂを含む受発光ユニット２０７の構成について次に説明する。
【００１２】
図２１は、従来の光磁気ピックアップ２００における受発光ユニット２０７の構成について示した構成図である。受発光ユニット２０７は、半導体レーザ２０２と、半導体レーザ２０２を挟んで左右に分離して配置される第１の光検出器２０７ａおよび第２の光検出器２０７ｂとを含む。
【００１３】
第１の光検出器２０７ａは、メインビームを受光検出するメイン受光部２０８と、一方のサブビームを受光検出するサブ受光部２１０と、他方のサブビームを受光検出するサブ受光部２１１とを有する。メイン受光部２０８は、第１のメイン受光部２０８ａと、第２のメイン受光部２０８ｂとにさらに分割されている。
【００１４】
第２の光検出器２０７ｂは、メインビームを受光検出するメイン受光部２０９と、一方のサブビームを受光検出するサブ受光部２１２と、他方のサブビームを受光検出するサブ受光部２１３とを有する。メイン受光部２０９は、第１のメイン受光部２０９ａと、第２のメイン受光部２０９ｂとにさらに分割されている。
【００１５】
以下では、受発光ユニット２０７の各受光部の符号にＳを付加することで、受発光ユニット２０７の出力信号を表わすものとする。このとき、受発光ユニット２０７の出力信号に基づいて再生される光磁気信号ＭＯ１０は、次式（１）のように表わされる。
【００１６】
ＭＯ１０＝（Ｓ２０８ａ＋Ｓ２０９ｂ）−（Ｓ２０８ｂ＋Ｓ２０９ａ）        （１）
なお、サーボ信号検出法については、ここでは言及しない。
【００１７】
特開平８−３２９４７０号公報（特許文献２）は、強度と位相との混合変調マークによる記録においてランドを再生する際の位相差とグルーブを再生する際の位相差とを異なる値とすることにより、ランドトラックを再生する場合にもグルーブトラックを再生する場合にもクロストークフリーとなるような再生方法、再生装置および光ディスクを開示している。
【特許文献１】特開平８−２９７８７５号公報
【特許文献２】特開平８−３２９４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図２０に示した従来の光磁気ピックアップ２００では、第１の偏光分離手段２０５である偏光性ホログラムにおいて、光磁気信号の再生に用いられる±１次回折光のＰ偏光とＳ偏光との間に位相差が含まれる場合がある。この位相差が存在すると、光ビームの直線偏光が楕円偏光となり、光磁気信号の高周波振幅（以後、信号レベルとも呼ぶ）が低下する。これにより、光磁気信号の品質が劣化するという問題が生ずる。
【００１９】
また、光磁気記録方式には様々な高密度化方式が提案されており、たとえば、多層磁性膜構造の光磁気記録媒体を用いる磁壁移動検出（Domain Wall Displacement Detection：ＤＷＤＤ）方式などがある。ＤＷＤＤ方式などでは、光磁気記録媒体での反射により、光ビームの偏光面がカー回転を受けるとともに、光ビームのＰ偏光とＳ偏光との間に位相差を生じる場合がある。このような場合にも、光ビームの直線偏光が楕円偏光となり、光磁気信号の信号レベルが低下する。
【００２０】
また、光磁気記録媒体のグルーブおよびランドを共に記録トラックとして用いる場合、グルーブ深さをある値とすることにより、ランドに記録された記録信号（ランド記録信号）のグルーブ再生時の再生信号（グルーブ再生信号）への漏れこみ（クロストーク）の大きさを最小（クロストークフリー）とすることができる。これは、グルーブに記録された記録信号（グルーブ記録信号）のランド再生時の再生信号（ランド再生信号）への漏れこみ（クロストーク）についても同じである。
【００２１】
ここで、上述のように、磁気信号の再生に用いる光のＰ偏光とＳ偏光との間に位相差が存在すると、クロストークフリーとなるグルーブ深さがグルーブ再生時とランド再生時とで異なってくる。このとき、グルーブ再生時とランド再生時とを共にクロストークフリーとすることができない。
【００２２】
以上のように、光磁気信号の再生に用いる光の偏光間に位相差が存在すると、光磁気信号の品質が劣化するという問題が生ずる。したがって、従来の光磁気ピックアップでは、光磁気信号の品質を劣化させないために、上記のようなＰ偏光とＳ偏光との位相差を補償するための位相補償素子を設置する必要があった。しかしながら、光磁気ピックアップに位相補償素子を設置すると、部品点数が増えるとともに、部品コストひいては光磁気ピックアップ全体のコストが増大するという問題点があった。
【００２３】
それゆえに、この発明の目的は、位相補償素子が不要な偏光分離素子および光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この発明は、記録媒体からの反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備える。第１の位相差は、反射光に含まれる第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する。
【００２５】
好ましくは、複数の回折光の直交偏光間の位相差は、第１の位相差と反射光に含まれる第２の位相差との和であって、πのほぼ整数倍の値を有する。
【００２６】
好ましくは、第１の位相差と第２の位相差との和からπの整数倍を減じた値の絶対値は、０．１πより小さい。
【００２７】
この発明の他の局面によれば、記録媒体からの反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備える。第１の位相差は、記録媒体のグルーブ深さに応じて記録媒体のトラック間クロストークを抑制する位相差を有する。
【００２８】
好ましくは、偏光分離素子は、偏光性ホログラムである。
好ましくは、回折格子部は、回折格子の形成された光学異方性材料と、その周りに配置される等方性材料との屈折率差により形成される。
【００２９】
好ましくは、回折格子部は、回折格子の形成された等方性材料と、その周りに配置される光学異方性材料との屈折率差により形成される。
【００３０】
好ましくは、回折格子部は、回折格子の形成された第１の光学異方性材料と、その周りに配置される第２の光学異方性材料との屈折率差により形成される。
【００３１】
好ましくは、回折格子部は、矩形型の回折格子を有する。
この発明の他の局面によれば、複数種類の記録媒体からの反射光をそれぞれ偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、所定の種類の記録媒体からの反射光による回折光に第１の位相差を発生させる回折格子を備える。第１の位相差は、所定の種類の記録媒体からの反射光に含まれる第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する。
【００３２】
この発明の他の局面によれば、複数種類の記録媒体からの反射光をそれぞれ偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、第１種類の記録媒体からの第１の反射光による回折光に第１の位相差を発生させるとともに、第２種類の記録媒体からの第２の反射光による回折光に第２の位相差を発生させる回折格子を備える。第１の位相差は、第１の反射光に含まれる第３の位相差を打ち消す方向の位相差を有し、第２の位相差は、第２の反射光に含まれる第４の位相差を打ち消す方向の位相差を有する。
【００３３】
この発明の他の局面によれば、記録媒体からの反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、第１種類の記録媒体からの第１の反射光による回折光に第１の位相差を発生させるとともに、第２種類の記録媒体からの第２の反射光による回折光に第２の位相差を発生させる回折格子部を備える。第１の位相差は、記録媒体のグルーブ深さに応じて、記録媒体のグルーブを再生する際にトラック間クロストークを抑制する位相差である。第２の位相差は、記録媒体のグルーブ深さに応じて、記録媒体のランドを再生する際にトラック間クロストークを抑制する位相差である。
【００３４】
好ましくは、回折格子部は、非対称回折格子を有する。
好ましくは、非対称回折格子は、傾斜回折格子である。
【００３５】
好ましくは、傾斜回折格子は、回折格子の凹部と凸部とのデューティ比が１対１で、凹部と凸部とがともに回折格子の周期方向に対して傾斜を有し、凹部と凸部とで傾斜の大きさが等しく向きが周期方向に対して対称である。
【００３６】
好ましくは、非対称回折格子は、マルチレベル回折格子である。
好ましくは、マルチレベル回折格子は、回折格子の凹部と凸部とのデューティ比が１対１で、凹部と凸部とがともに回折格子の周期方向に対して階段状の傾斜を有し、凹部と凸部とで傾斜の大きさが等しく向きが周期方向に対して対称である。
【００３７】
この発明の他の局面によれば、記録媒体に対して情報を光学的に記録および／または再生する光ピックアップ装置であって、記録媒体に向けて光を出射する光源と、光源から出射される光を記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、光源と記録媒体との間に設けられ、記録媒体によって反射され対物レンズを通過した反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する第１の偏光分離素子と、回折光を受光検出する光検出部とを備える。第１の偏光分離素子は、回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備える。第１の位相差は、反射光に含まれる第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する。
【００３８】
この発明の他の局面によれば、記録媒体に対して情報を光学的に記録および／または再生する光ピックアップ装置であって、記録媒体に向けて光を出射する光源と、光源から出射される光を記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、光源と記録媒体との間に設けられ、記録媒体によって反射され対物レンズを通過した反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する第１の偏光分離素子と、回折光を受光検出する光検出部とを備える。第１の偏光分離素子は、所定の種類の記録媒体からの反射光による回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備える。第１の位相差は、所定の種類の記録媒体からの反射光に含まれる第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する。
【００３９】
この発明の他の局面によれば、記録媒体に対して情報を光学的に記録および／または再生する光ピックアップ装置であって、記録媒体に向けて光を出射する光源と、光源から出射される光を記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、光源と記録媒体との間に設けられ、記録媒体によって反射され対物レンズを通過した反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する第１の偏光分離素子と、回折光を受光検出する光検出部とを備える。第１の偏光分離素子は、第１種類の記録媒体からの第１の反射光による回折光に第１の位相差を発生させるとともに、第２種類の記録媒体からの第２の反射光による回折光に第２の位相差を発生させる回折格子部を備える。第１の位相差は、第１の反射光に含まれる第３の位相差を打ち消す方向の位相差を有し、第２の位相差は、第２の反射光に含まれる第４の位相差を打ち消す方向の位相差を有する。
【００４０】
好ましくは、複数の回折光は、第１の回折光と第２の回折光とを少なくとも有し、光検出部は、第１の回折光を受光検出する第１の光検出器と、第２の回折光を受光検出する第２の光検出器とを含む。
【００４１】
好ましくは、第１の偏光分離素子と第１の光検出器との間に設けられ、第１の回折光をさらに偏光分離する第２の偏光分離素子と、第１の偏光分離素子と第２の光検出器との間に設けられ、第２の回折光をさらに偏光分離する第３の偏光分離素子とをさらに備える。
【発明の効果】
【００４２】
この発明によれば、位相補償素子が不要となることにより、部品点数が削減されるとともに、コストが低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００４４】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による光磁気ピックアップ５１Ａの概略的な構成を示した概略構成図である。実施の形態１の光磁気ピックアップ５１Ａは、光磁気記録媒体５０に対して情報を記録および／または再生し、対物レンズ５３と、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａと、第１の信号検出用偏光性ホログラム５７と、第２の信号検出用偏光性ホログラム５８と、受発光ユニット７０とを備える。受発光ユニット７０は、光源５２と、第１の光検出器５９と、第２の光検出器６０とを含む。
【００４５】
なお、図１において記載する３次元方位軸は、光磁気記録媒体５０が光磁気ピックアップ５１Ａに装着された状態で、Ｘ軸が光磁気記録媒体５０の半径方向を表わし、Ｙ軸が光磁気記録媒体５０の情報記録面に形成されるトラックの接線方向を表わし、Ｚ軸が光磁気記録媒体５０の情報記録面の法線方向を表わす。また、図１の光磁気ピックアップ５１Ａでは、Ｘ軸は光源５２から出射される光の偏光方向すなわちＰ偏光の方向に一致し、Ｙ軸はＳ偏光の方向に一致し、Ｚ軸は光源５２から出射される光の光軸方向に一致する。このＸ，Ｙ，Ｚ軸の表記は、この発明の各実施の形態において共通に用いられる。
【００４６】
光源５２は、対物レンズ５３に向けて光を出射する。光源５２は、たとえば半導体レーザである。光源５２の波長は、以後、特に断らない限り、０．７８μｍとする。対物レンズ５３は、光源５２から出射される光を光磁気記録媒体５０の情報記録面に集光する。光磁気記録媒体５０は、たとえばＭＯ（Magneto-Optical）ディスクである。
【００４７】
光路分離用偏光性ホログラム５４Ａは、光源５２と対物レンズ５３との間に設けられ、光磁気記録媒体５０によって反射され対物レンズ５３を通過した反射光（以後、戻り光とも呼ぶ）を回折する。光路分離用偏光性ホログラム５４Ａは、光学異方性結晶もしくは液晶などの光学異方性材料、または構造複屈折性基板を用いて形成される回折格子部を有する。今後は、光学異方性材料と構造複屈折性基板とを総称して、光学異方性材料と呼ぶ。
【００４８】
光路分離用偏光性ホログラム５４Ａを構成する光学異方性材料の光学軸をＰ偏光またはＳ偏光の方向に一致させ、材料の屈折率や溝深さなどのパラメータを適当に選択することによって、Ｐ偏光およびＳ偏光に対して所望の回折効率を得ることができる。
【００４９】
第１の信号検出用偏光性ホログラム５７は、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａによって回折された−１次回折光５５をさらに偏光分離する。第２の信号検出用偏光性ホログラム５８は、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａによって回折された＋１次回折光５６をさらに偏光分離する。
【００５０】
第１および第２の信号検出用偏光性ホログラム５７，５８は、いずれも偏光に応じて光ビームを異なる方向に分離するための素子であり、たとえばウォラストンプリズムなどで代用することも可能である。だが、光磁気ピックアップ５１Ａの小型化および低コスト化を考えると、偏光性ホログラムを用いるのが適している。
【００５１】
第１および第２の信号検出用偏光性ホログラム５７，５８は、光磁気信号を検出するために、光学異方性材料の光学軸がＸＹ面内においてＸ軸に対してほぼ４５度の角度をなすように設定される。
【００５２】
第１の光検出器５９は、第１の信号検出用偏光性ホログラム５７によって偏光分離された光を受光検出する。第２の光検出器６０は、第２の信号検出用偏光性ホログラム５８によって偏光分離された光を受光検出する。第１の光検出器５９および第２の光検出器６０を含む受発光ユニット７０の構成について次に説明する。
【００５３】
図２は、図１に示した光磁気ピックアップ５１Ａにおける受発光ユニット７０の構成について示した構成図である。受発光ユニット７０は、光源５２と、光源５２を挟んで左右に分離して配置される第１の光検出器５９および第２の光検出器６０とを含む。
【００５４】
第１の光検出器５９は、受光部６１〜６３を含む。受光部６１は、図１に示した第１の信号検出用偏光性ホログラム５７の０次回折光を受光検出する。受光部６２，６３は、第１の信号検出用偏光性ホログラム５７の±１次回折光をそれぞれ受光検出する。
【００５５】
第２の光検出器６０は、受光部６４〜６６を含む。受光部６４は、図１に示した第２の信号検出用偏光性ホログラム５８の０次回折光を受光検出する。受光部６５，６６は、第２の信号検出用偏光性ホログラム５８の±１次回折光をそれぞれ受光検出する。
【００５６】
以下では、受発光ユニット７０の各受光部の符号にＳを付加することで、受発光ユニット７０の出力信号を表わすものとする。このとき、受発光ユニット７０の出力信号に基づいて再生される光磁気信号ＭＯ１〜ＭＯ３は、それぞれ次式（２）〜（４）のように表わされる。ここで、光磁気信号ＭＯ１〜ＭＯ３は、光磁気信号の再生に光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの−１次回折光５５を用いる場合、＋１次回折光５６を用いる場合、−１次回折光５５および＋１次回折光５６を共に用いる場合、にそれぞれ対応している。
【００５７】
ＭＯ１＝Ｓ６１−（Ｓ６２＋Ｓ６３）                                      （２）
ＭＯ２＝Ｓ６４−（Ｓ６５＋Ｓ６６）                                      （３）
ＭＯ３＝（Ｓ６１＋Ｓ６４）−（Ｓ６２＋Ｓ６３＋Ｓ６５＋Ｓ６６）          （４）
＜偏光性ホログラムの回折特性が光磁気信号振幅に及ぼす影響＞
次に、図１の光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの回折特性が光磁気信号ＭＯ１〜ＭＯ３に及ぼす影響について説明する。以下では、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの−１次回折光５５を光磁気信号の再生に用いる場合、すなわち式（２）の光磁気信号ＭＯ１を用いる場合について考える。なお、式（３），（４）の光磁気信号ＭＯ２，ＭＯ３を用いる場合についても、同様に考えることができる。
【００５８】
図１を参照して、光磁気記録媒体５０での反射による光ビームの偏光面のカー回転角をθKとする。また、光路分離用偏光性ホログラム５４ＡのＰ偏光，Ｓ偏光に対する−１次回折効率をそれぞれηP，ηSとする。また、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａによる−１次回折光５５のＰ偏光とＳ偏光との間の位相差をΔφとする。この位相差Δφは、光磁気記録媒体５０での反射により発生する位相差ΔφMと、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａでの回折により発生する位相差ΔφHとにより、次式（５）で与えられる。
【００５９】
Δφ＝ΔφM＋ΔφH                                                      （５）
なお、上記の位相差は、いずれもＰ偏光の位相が進む場合を正とする。このとき、光磁気信号ＭＯ１の高周波振幅ＲＦは、次式（６）で与えられる。ただし、Ｃは比例係数である。
【００６０】
【数１】
2006018989.tif 000003
【００６１】
式（６）において、Ｐ偏光に対する−１次回折効率ηPは、０．１〜０．２程度の範囲とする。Ｐ偏光に対する−１次回折効率ηPが当該範囲のとき、光源５２から光磁気記録媒体５０への往路における光の利用効率が高まるとともに、光磁気信号ＭＯ１の変調度が増大する。また、Ｓ偏光に対する−１次回折効率ηSは、可能な限り大きくとるのが望ましい。光路分離用偏光性ホログラム５４Ａに矩形回折格子を用いる場合、Ｓ偏光に対する−１次回折効率ηSは、０．４０５が理論限界である。
【００６２】
図３は、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａによる−１次回折光５５のＰ偏光とＳ偏光との間の位相差Δφを変化させたときの高周波振幅ＲＦの強度変化をグラフによって示した図である。図３において、ドットは、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの回折光に与えられる位相差Δφを変化させたときの高周波振幅ＲＦの強度の実測値である。曲線は、高周波振幅ＲＦの式（６）による計算値である。
【００６３】
図３に示すように、高周波振幅ＲＦの実測値と計算値とは比較的よく一致していることが分かる。なお、高周波振幅ＲＦの計算値と比較して実測値のピークが位相差Δφにおいて＋１０度程度シフトしているのは、光磁気記録媒体での反射や、ミラー・レンズなどの光学系による位相差が実際には存在するためと考えられる。
【００６４】
位相差Δφについて、ｍを整数としてΔφ≠ｍπのとき、｜ｃｏｓΔφ｜＜１となる。このとき、図３からも分かるように、高周波振幅ＲＦの信号レベルはピーク値から低下する。したがって、位相差Δφがｍπにできるだけ近い値となるよう調整することにより、高周波振幅ＲＦの信号レベル低下を抑制することができる。
【００６５】
位相差Δφをｍπにできるだけ近い値とするには、光磁気記録媒体５０での反射により発生する位相差ΔφMに応じて、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａでの回折により発生する位相差ΔφHを発生させればよい。具体的には、たとえば次式（７）の条件を満たすように、位相差Δφ＝ΔφM＋ΔφHの値を調整すればよい。
【００６６】
｜ΔφM＋ΔφH−ｍπ｜＜０．１π                                      （７）
式（７）を満たすように光路分離用偏光性ホログラム５４Ａでの回折により発生する位相差ΔφHを設定することにより、Δφ＝ｍπ、すなわち位相差Δφによる信号レベルの低下がない場合と比べて、高周波振幅ＲＦの信号レベルを９５．１％（−０．４３６ｄＢ）以上とすることができる。これにより、高周波振幅ＲＦの信号レベルの低下を許容範囲におさめられる。
【００６７】
＜偏光間位相差が光磁気信号のクロストークに及ぼす影響＞
図４は、この発明の実施の形態１による光磁気ピックアップ５１Ａの一部を拡大して示した模式図である。図４において、光磁気記録媒体５０は、グルーブ深さｄGのグルーブとランドとを有している。対物レンズ５３によって光磁気記録媒体５０に集光される光の波長をλ、波数をｋ＝２π／λとし、光磁気記録媒体５０の基板屈折率をｎとする。
【００６８】
図４を参照して、光磁気記録媒体５０のグルーブでのカー回転角をθKG、ランドでのカー回転角をθKLとする。−１次回折光５５におけるＰ偏光の位相をφX、Ｓ偏光の位相をφYとおくと、Ｐ偏光とＳ偏光との間の位相差Δφは、Δφ＝φX−φYとなる。また、光磁気記録媒体５０に集光される光のグルーブでの位相をφG、ランドでの位相をφLとおくと、光磁気記録媒体５０におけるランド・グルーブ間の位相差Δφ0は、Δφ0＝φG−φL＝ｎｄG４π／λとなる。
【００６９】
図４の光磁気ピックアップ５１Ａにおける座標は、光磁気記録媒体５０上に集光されるビームスポットの中心Ｏ（０，０，０）、光磁気記録媒体５０上の点Ｐ（ｘ，ｙ，０）、対物レンズ５３の中心Ｏ１（０，０，ｆ）、対物レンズ５３の面上の点Ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）とする。なお、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３次元方位軸の定義は、図１において説明した通りである。
【００７０】
ベクトルＯＯ１とベクトルＰＰ１とのなす角をα１とおく。また、光磁気記録媒体５０上の点Ｐにおける光の電界ベクトルをＵ（ｘ，ｙ）、ＰＰ１間の距離（光路長）をｗ、光磁気記録媒体５０の媒体面をＳとする。このとき、点Ｐ１における光磁気記録媒体５０からの反射光の電界ベクトルＵ１（Ｐ１）は、次式（８）で表わされる。なお、ｊは虚数単位である。
【００７１】
【数２】
2006018989.tif 000004
【００７２】
前述したように、光磁気記録媒体５０への入射光は、Ｘ方向の偏光（Ｐ偏光）である。ここで、光磁気記録媒体５０上の記録マークによる変調は、カー回転角の変化のみであるものとする。また、記録マークのトラック円周方向の長さは、集光されるビームスポットのサイズよりも十分に大きいものとする。このとき、点Ｐにおける電界ベクトルＵ（ｘ，ｙ）は、次式（９）で表わされる。
【００７３】
【数３】
2006018989.tif 000005
【００７４】
式（９）において、Ｇ（ｘ，ｙ）は、光磁気記録媒体５０上での集光スポット（半径ｒ0のガウシアン分布）を表わす関数である。Ｒ（ｘ，ｙ）は、光磁気記録媒体５０による光の変調（偏光方向のカー回転、ランド／グルーブの位相差、偏光間の位相差）を表わす関数である。また、ＲGはグルーブ上のスポットに対する関数、ＲLはランド上のスポットに対する関数である。式（８）に式（９）を代入することにより、次式（１０）を得ることができる。ただし、光磁気記録媒体５０に集光されるビームスポットは、隣のグルーブと重ならないものとする。
【００７５】
【数４】
2006018989.tif 000006
【００７６】
式（１０）において、係数ａG，ａLは、カー回転角θKG，θKLおよび偏光間位相差Δφとは無関係である。また、関数ＲG，ＲLは、点Ｐ１の座標には無関係である。式（１０）に示すように、係数ａG，ａLは、振幅ｂG，ｂLと位相ψG，ψLとにそれぞれ分離することができる。なお、位相ψG，ψLは、（π／２−ｋｆ）でほぼ一定である。電界ベクトルＵ１（Ｐ１）を、ＸＹ軸を４５度回転させた座標軸（ＫＭ軸）の成分で書き直すと、次式（１１）のようになる。
【００７７】
【数５】
2006018989.tif 000007
【００７８】
式（１１）において、ＵX、ＵYは電界ベクトルＵ１（Ｐ１）のＸ成分、Ｙ成分をそれぞれ示し、ＵK、ＵMは電界ベクトルＵ１（Ｐ１）のＫ成分、Ｍ成分をそれぞれ示す。式（１１）を用いることにより、対物レンズ５３に結合する光のＫ成分のパワーＩk、Ｍ成分のパワーＩMは、次式（１２）のように表わされる。なお、式（１２）において、Ｓ１は対物レンズ５３の面、ＯＬは積分領域（対物レンズ５３の瞳面）を示す。
【００７９】
【数６】
2006018989.tif 000008
【００８０】
式（１２）のパワーＩK，ＩMの差をとることにより、次式（１３）に示すように、カー回転角θKG，θKLの向きおよび大きさに応じた光磁気記録媒体５０のグルーブ再生信号ＩGが算出される。
【００８１】
【数７】
2006018989.tif 000009
【００８２】
式（１３）において、第１項がグルーブ記録信号による成分である。当該第１項は、偏光間位相差Δφにより、Δφ＝０の場合の｜ｃｏｓΔφ｜倍となっている。すなわち、光磁気ピックアップ５１Ａは、偏光間位相差Δφにより、光磁気信号の振幅が低下する。
【００８３】
式（１３）の第１項〜第４項をそれぞれＴG1〜ＴG4とおく。光磁気記録媒体５０における記録マークの有無に応じて、カー回転角θKG，θKLの符号が反転し、大きさは一定（｜θKG｜＝｜θKL｜＝一定）であると仮定する。光磁気記録媒体５０のグルーブでのカー回転角の正負とランドでのカー回転角の正負とを順に添え字として付すると、グルーブ再生信号ＩGは、ＴG1〜ＴG4を用いて次式（１４ａ）〜（１４ｄ）のように表わせる。
【００８４】
ＩG++＝ＴG1＋ＴG2＋ＴG3＋ＴG4                                      （１４ａ）
ＩG+-＝ＴG1−ＴG2＋ＴG3−ＴG4                                      （１４ｂ）
ＩG-+＝−ＴG1＋ＴG2−ＴG3＋ＴG4                                    （１４ｃ）
ＩG--＝−ＴG1−ＴG2−ＴG3−ＴG4                                    （１４ｄ）
このとき、光磁気ピックアップ５１Ａにおけるグルーブ再生信号ＩG中のクロストークの大きさをクロストーク強度ＣＴGで表わすと、次式（１５）のようになる。
【００８５】
【数８】
2006018989.tif 000010
【００８６】
グルーブ再生時のクロストークフリーの条件（ＣＴG＝０）をランド・グルーブ間位相差Δφ0について解くと、次式（１６）のようになる。
【００８７】
【数９】
2006018989.tif 000011
【００８８】
次に、光磁気ピックアップ５１Ａのランド再生時について考える。光磁気記録媒体５０のグルーブ幅とランド幅とが等しいと仮定すると、ランド再生信号ＩLは、グルーブ再生信号ＩGの導出過程において係数ａG，ａLを入れ替えることにより得られる。ランド再生信号ＩLは、次式（１７）のようになる。
【００８９】
【数１０】
2006018989.tif 000012
【００９０】
式（１７）において、第３項がランド記録信号による成分である。当該第３項は、偏光間位相差Δφにより、Δφ＝０の場合の｜ｃｏｓΔφ｜倍となっている。すなわち、グルーブの場合と同じく、偏光間位相差Δφにより、光磁気信号の振幅が低下する。
【００９１】
式（１７）の第１項〜第４項をそれぞれＴL1〜ＴL4とおく。グルーブの場合と同じく、光磁気記録媒体５０における記録マークの有無に応じて、カー回転角θKG，θKLの符号が反転し、大きさは一定（｜θKG｜＝｜θKL｜＝一定）であると仮定する。光磁気記録媒体５０のグルーブでのカー回転角の正負とランドでのカー回転角の正負とを順に添え字として付すると、ランド再生信号ＩLは、ＴL1〜ＴL4を用いて次式（１８ａ）〜（１８ｄ）のように表わせる。
【００９２】
ＩL++＝ＴL1＋ＴL2＋ＴL3＋ＴL4                                      （１８ａ）
ＩL+-＝−ＴL1＋ＴL2−ＴL3＋ＴL4                                    （１８ｂ）
ＩL-+＝ＴL1−ＴL2＋ＴL3−ＴL4                                      （１８ｃ）
ＩL--＝−ＴL1−ＴL2−ＴL3−ＴL4                                    （１８ｄ）
このとき、光磁気ピックアップ５１Ａにおけるランド再生信号ＩL中のクロストークの大きさをクロストーク強度ＣＴLで表わすと、次式（１９）のようになる。
【００９３】
【数１１】
2006018989.tif 000013
【００９４】
ランド再生時のクロストークフリーの条件（ＣＴL＝０）をランド・グルーブ間位相差Δφ0について解くと、次式（２０）のようになる。
【００９５】
【数１２】
2006018989.tif 000014
【００９６】
偏光間位相差Δφ＝０ではないとき、式（１６）と式（２０）とでは値が異なる。すなわち、グルーブ再生時とランド再生時とでは、クロストークフリーとなるグルーブ深さｄGが異なる。このとき、光磁気ピックアップ５１Ａは、クロストークフリーなランド・グルーブ再生ができない。
【００９７】
上述したように、偏光間位相差Δφが存在する場合、光磁気信号の振幅が低下する。さらに、クロストークフリーの条件式（１６）と（２０）とを同時に満たさないグルーブ深さｄGの場合、ランド・グルーブ再生時のクロストークが増大する。
【００９８】
実施の形態１の光磁気ピックアップ５１Ａは、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａを用いて偏光間位相差Δφを補償することにより、光磁気信号の振幅低下を抑制するとともに、光磁気記録媒体５０のランド・グルーブ間のクロストークを抑制することができる。これにより、光磁気ピックアップ５１Ａは、位相補償用の素子を別途用いることなく、再生信号の品質を向上させることが可能となる。
【００９９】
＜クロストーク強度についての定量的考察＞
図４を参照して、光磁気記録媒体５０のグルーブ幅およびランド幅を共に０．６μｍ、基板屈折率ｎ＝１．５とする。また、光磁気記録媒体５０に集光される光の波長λ＝０．６４μｍ、対物レンズ５３の開口数ＮＡ＝０．６とする。ここでは、ＤＷＤＤ、ＭＳＲ（Magnetically induced Super Resolution)などの超解像の効果は考慮しない。
【０１００】
図５は、偏光間位相差Δφ＝０のときのグルーブ深さｄGに対するクロストーク強度ＣＴ（ＣＴ＝ＣＴG＝ＣＴL）の計算結果をグラフで示した図である。図５を参照して、偏光間位相差Δφ＝０においてクロストークフリーとなるグルーブ深さｄG0は、ｄG0＝０．０９８μｍである。
【０１０１】
図６は、グルーブ深さｄG＝ｄG0のときの偏光間位相差Δφに対するクロストーク強度ＣＴG0,ＣＴL0の計算結果をグラフで示した図である。図６において、次式（２１）を満たすように偏光間位相差Δφを設定することで、クロストーク強度ＣＴG0,ＣＴL0を共に−３０ｄＢ以下とすることができる。ただし、ｍは任意の整数である。これにより、光磁気ピックアップ５１Ａの再生信号の品質に与える影響を低減できる。
【０１０２】
｜Δφ−ｍπ｜＜０．０６３π                                          （２１）
図７は、グルーブ深さｄG＝０．０９３μｍ（＝０．９５ｄG0）のときの偏光間位相差Δφに対するクロストーク強度ＣＴG1,ＣＴL1の計算結果をグラフで示した図である。図８は、グルーブ深さｄG＝０．１０３μｍ（＝１．０５ｄG0）のときの偏光間位相差Δφに対するクロストーク強度ＣＴG2,ＣＴL2の計算結果をグラフで示した図である。
【０１０３】
図７，８において、次式（２２）を満たすように偏光間位相差Δφを設定することで、グルーブ深さｄG0に±５％のばらつきがある場合にも、クロストーク強度ＣＴG1,ＣＴL1，ＣＴG2,ＣＴL2をすべて−３０ｄＢ以下とすることができる。これにより、光磁気ピックアップ５１Ａの再生信号の品質に与える影響を低減できる。
【０１０４】
｜Δφ−ｍπ｜＜０．０２４π                                          （２２）
次に、任意のグルーブ深さｄGに対して、グルーブ再生時およびランド再生時にクロストークフリーとする偏光間位相差Δφの決定方法について説明する。光磁気ピックアップ５１Ａの各構成の具体的数値は、図４において説明したのと同一である。
【０１０５】
図５を参照して、グルーブ深さｄGが０．０８９μｍから０．１０７μｍの範囲にないとき、上記のようにグルーブ再生時およびランド再生時のクロストークを−３０ｄＢ以下とすることは、偏光間位相差Δφをｍπと等しくすることによっては実現できない。つまり、グルーブ深さｄGとグルーブ深さｄG0との差が大きくなると、偏光間位相差Δφ＝０でのグループ再生時およびランド再生時のクロストークがともに大きくなる。この結果、光磁気ピックアップ５１Ａの再生信号の品質が低下する。
【０１０６】
上記のような場合、グルーブ再生時とランド再生時とで偏光間位相差Δφを０以外の互いに異なる値に設定することにより、両者を共にクロストークフリーとすることができる。偏光間位相差Δφ≠０の場合、上述のように光磁気信号の振幅は減少する。しかし、偏光間位相差Δφに対するクロストーク強度の依存性は光磁気信号振幅の依存性より急峻であるため、クロストークフリーとすることを優先するのが望ましい。前述の式（１５），（１９）より、グルーブ再生時およびランド再生時にそれぞれクロストークフリーとなる偏光間位相差ΔφG，ΔφLは、次式（２３）で表わされる。
【０１０７】
【数１３】
2006018989.tif 000015
【０１０８】
図１，４に示す光磁気ピックアップ５１Ａにおいて、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａを後に説明する傾斜回折格子等の非対称回折格子で構成する。その上で、偏光間位相差Δφ-1＝ΔφGの−１次回折光５５をグルーブ再生に用い、偏光間位相差Δφ+1＝ΔφL（≠ΔφG）の＋１次回折光５６をランド再生に用いる。これにより、グルーブ再生時およびランド再生時を共にクロストークフリーとすることができる。
【０１０９】
＜偏光間位相差に対する偏光性ホログラムの構造＞
Ｐ偏光とＳ偏光とに対して所望の回折効率および位相差を得る偏光性ホログラム（回折格子）の構造について、スカラー回折理論に基づくモデルを用いて以下に考察する。
【０１１０】
図９は、図１に示した光磁気ピックアップ５１Ａにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの一例である偏光性ホログラム５４Ａ１の構造について模式的に示した図である。図９において、偏光性ホログラム５４Ａ１の回折格子の周期方向をＸ軸とし、簡単のため、Ｘ軸方向の座標軸を回折格子の周期で規格化する。図９では、光が回折格子に垂直に入射する場合を考え、光が回折格子中の位置ｘを通過することによる位相量をΔｇ（ｘ）とする。回折格子１周期あたりにエネルギー１の光が入射する場合、ｉ次回折光（ｉは整数）の電界Ｅiは次式（２４）で与えられる。
【０１１１】
【数１４】
2006018989.tif 000016
【０１１２】
式（２４）において、電界Ｅiの絶対値の２乗が回折強度（回折効率）であり、偏角が位相である。一般に、偏光性ホログラムでは、Ｐ偏光とＳ偏光とに対する位相量Δｇ（ｘ）が異なる。そのため、Ｐ偏光とＳ偏光とで回折効率が異なるとともに位相も異なり、Ｐ偏光とＳ偏光との間で位相差が発生する。
【０１１３】
図９に示すように、偏光性ホログラム５４Ａ１を作製の容易な矩形回折格子で構成し、デューティ比が１：１の場合を考える。この場合、光が回折格子中の位置ｘを通過することによる位相量Δｇ（ｘ）は、たとえば次式（２５）で表わされる。
【０１１４】
【数１５】
2006018989.tif 000017
【０１１５】
Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する位相量αの値をそれぞれαP，αSとし、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する位相量βの値をそれぞれβP，βSとする。このとき、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する±１次回折効率ηP，ηSは、次式（２７）で与えられる。
【０１１６】
【数１６】
2006018989.tif 000018
【０１１７】
また、偏光性ホログラム５４Ａ１での回折により発生するＰ偏光とＳ偏光との間の位相差ΔφHは、次式（２８）で与えられる。
【０１１８】
【数１７】
2006018989.tif 000019
【０１１９】
式（２７），（２８）において、位相量αP，αS，βP，βSを適切に設定することにより、所望の回折効率ηP，ηSおよび位相差ΔφHを得ることができる。
【０１２０】
＜偏光性ホログラムの構造に関する定量的考察＞
図１０は、図１に示した光磁気ピックアップ５１Ａにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの一例である偏光性ホログラム５４Ａ２の構造について模式的に示した図である。図１０に示すように、偏光性ホログラム５４Ａ２は、基板８４の上に光学異方性材料８２および等方性材料８３が形成されている。光学異方性材料８２は、その周りに配置される等方性材料８３との屈折率差により、矩形型の回折格子層を形成している。光学異方性材料８２は、基板８４に垂直な方向に厚さｄを有する。
【０１２１】
偏光性ホログラム５４Ａ２に入射する光の波長λ＝０．７８μｍとする。光学異方性材料８２のＰ偏光，Ｓ偏光に対する屈折率をそれぞれｎP，ｎSとし、等方性材料８３の屈折率をｎAとする。このとき、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する位相量αP，αSは、それぞれ
αP＝ｎPｄ２π／λ
αS＝ｎSｄ２π／λ
と表わされる。また、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する位相量βP，βSは、
βP＝βS＝ｎAｄ２π／λ
と表わされる。ここで、偏光性ホログラム５４Ａ２のＰ偏光，Ｓ偏光に対する±１次回折効率ηP，ηSとして所望の回折効率を設定すると、式（２７）により、位相量αP，αS，βP，βSの値が複数通りに定まる。当該位相量αP，αS，βP，βSの値を式（２８）へ代入することにより、偏光性ホログラム５４Ａ２での回折により発生する位相差ΔφHの値は、２πの整数倍の差を除き、８通り以下に制限される。
【０１２２】
たとえば、回折効率ηP，ηSとしてηP＝０．１５，ηS＝０．４０５のように設定すると、位相差ΔφHの値は、
ΔφH＝±０．２９２π，±０．７０８π
の４通りに制限される。
【０１２３】
一方、図１の光磁気ピックアップ５１Ａにおける再生用の光磁気記録媒体５０として、たとえばＤＷＤＤ方式の光磁気記録媒体を考える。このとき、光磁気記録媒体５０での反射により発生する位相差ΔφMは、０．２２２π程度である。したがって、図１０に示した偏光性ホログラム５４Ａ２での回折により発生する位相差ΔφHとして、上記４通りのうち、ΔφH＝−０．２９２π，０．７０８πのいずれか一方を選択すれば、式（７）の条件を満たす。
【０１２４】
たとえば、偏光性ホログラム５４Ａ２に入射する光の波長λ＝０．７８μｍに対して、光学異方性材料８２の厚さｄ＝２μｍ、光学異方性材料８２のＰ偏光，Ｓ偏光に対する屈折率ｎP＝１．４１９，ｎS＝１．３０５、等方性材料８３の屈折率ｎA＝１．５と設定することにより、偏光性ホログラム５４Ａ２での回折により発生する位相差ΔφH＝−０．２９２πとなる。
【０１２５】
図１０に示した偏光性ホログラム５４Ａ２は、一例として、次のように作製される。
まず、基板８４上に、所望の厚さの液晶モノマーを塗布し、配向させる。当該液晶モノマーに、回折格子パターンを有するフォトマスクを通して紫外線を照射することで、当該液晶モノマーを光重合させる。その後、当該液晶モノマーの未重合部分を溶媒により除去することで、図１０に示すような回折格子が形成される。
【０１２６】
当該回折格子において、光学異方性材料８２に形成された溝部に等方性材料８３を充填することで、偏光性ホログラム５４Ａ２が作製される。基板８４としては、たとえばガラス基板を用いる。光学異方性材料８２としては、たとえば光学異方性ポリマーを用いる。等方性材料８３としては、たとえば等方性ポリマーを用いる。
【０１２７】
図１１は、図１の光磁気ピックアップ５１Ａにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの一例である偏光性ホログラム５４Ａ３の作製方法を説明するための模式図である。図１１に示した偏光性ホログラム５４Ａ３は、一例として、次のように作製される。
【０１２８】
まず、ガラス基板９１上に、所望の厚さの光学異方性材料膜９２を形成する。光学異方性材料膜９２の上に、所望の厚さの液晶モノマーを塗布し、配向させる。当該液晶モノマーに、回折格子パターンを有するフォトマスクを通して紫外線を照射することで、当該液晶モノマーを光重合させる。その後、当該液晶モノマーの未重合部分を溶媒により除去することで、図１１に示すような回折格子が形成される。当該回折格子において、光学異方性ポリマー９３に形成された溝部に等方性ポリマー９４を充填することで、偏光性ホログラム５４Ａ３が作製される。
【０１２９】
図１２は、図１の光磁気ピックアップ５１Ａにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの一例である偏光性ホログラム５４Ａ４の作製方法を説明するための模式図である。図１２に示した偏光性ホログラム５４Ａ４は、一例として、次のように作製される。
【０１３０】
まず、ガラス基板１０１上に、所望の厚さの液晶モノマーを塗布し、配向させる。当該液晶モノマーに、回折格子パターンを有するフォトマスクを通して紫外線を照射することで、当該液晶モノマーを光重合させる。その後、当該液晶モノマーの未重合部分を溶媒により除去することで、図１２に示すような回折格子が形成される。当該回折格子において、光学異方性ポリマー１０２に形成された溝部に、光学異方性ポリマー１０２とは異なる光学異方性ポリマー１０３を充填することで、偏光性ホログラム５４Ａ４が作製される。
【０１３１】
なお、図１の光路分離用偏光性ホログラム５４Ａにおいて、上記の偏光性ホログラム５４Ａ３または偏光性ホログラム５４Ａ４により、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する位相量をαP≠αS，βP≠βSとすることができる。このとき、光路分離用偏光性ホログラム５４Ａでの回折により発生する位相差ΔφHを、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する±１次回折効率ηP，ηSとは独立に設定することができる。これにより、任意の光磁気記録媒体に対して、位相差を補償することが可能となる。
【０１３２】
以上のように、実施の形態１によれば、理論式に基づいて光路分離用偏光性ホログラムの構造および屈折率を設定することにより、位相補償素子を用いることなく光磁気信号の品質を向上させることができる。また、光路分離用偏光性ホログラムを用いて偏光間位相差を補償することにより、光磁気信号の振幅低下を抑制するとともに、光磁気記録媒体のランド・グルーブ間のクロストークを抑制することができる。
【０１３３】
［実施の形態２］
図１３は、この発明の実施の形態２による光磁気ピックアップ５１Ｂの概略的な構成を示した概略構成図である。実施の形態２の光磁気ピックアップ５１Ｂは、互いに異なる２種類の光磁気記録媒体５０ａ，５０ｂに対して情報を記録および／または再生し、光磁気記録媒体５０ａ，５０ｂのいずれかからの反射光に含まれる位相差を打ち消す方向に、光路分離用偏光性ホログラム５４Ｂの回折による位相差を発生させる。以下、図面を用いて具体的に説明する。
【０１３４】
実施の形態２の光磁気ピックアップ５１Ｂにおいて、第１の光検出器５９は、光磁気記録媒体５０ａから反射される光を受光検出する。第２の光検出器６０は、光磁気記録媒体５０ｂから反射される光を受光検出する。
【０１３５】
ここで、光磁気記録媒体５０ａ，５０ｂでの反射により発生する位相差をそれぞれΔφMa，ΔφMbとする。このとき、光路分離用偏光性ホログラム５４Ｂでの回折により発生する位相差ΔφHは、次式（７ａ），（７ｂ）の少なくとも一方を満たすように設定される。ただし、ｍa，ｍbはいずれも整数である。
【０１３６】
｜ΔφMa＋ΔφH−ｍaπ｜＜０．１π                                    （７ａ）
｜ΔφMb＋ΔφH−ｍbπ｜＜０．１π                                    （７ｂ）
いま、光磁気記録媒体５０ａをＤＷＤＤ方式の光磁気記録媒体とし、光磁気記録媒体５０ｂを通常方式の光磁気記録媒体とする。このとき、光磁気記録媒体５０ａでの反射により発生する位相差ΔφMaは０．２２２π程度であり、光磁気記録媒体５０ｂでの反射により発生する位相差ΔφMbはほぼ０である。
【０１３７】
ＤＷＤＤ方式の光磁気記録媒体５０ａに対しては、図１０に示した偏光性ホログラム５４Ａ２と同じく、光路分離用偏光性ホログラム５４ＢのＰ偏光，Ｓ偏光に対する−１次回折効率ηP，ηSがηP＝０．１５，ηS＝０．４０５となるように設定する。このとき、光路分離用偏光性ホログラム５４Ｂの−１次回折光５５による位相差ΔφHの値は、
ΔφH＝±０．２９２π，±０．７０８π
の４通りに制限される。上記４通りのうち、ΔφH＝−０．２９２π，０．７０８πのいずれか一方を選択すれば、図１０の場合と同じく、式（７ａ）の条件を満たす。したがって、式（７ａ）を満たすように光路分離用偏光性ホログラム５４Ｂでの回折により発生する位相差ΔφHを設定することにより、ＤＷＤＤ方式の光磁気記録媒体５０ａに対して、位相補償素子を用いずに光磁気信号の品質を向上させることができる。
【０１３８】
なお、通常方式の光磁気記録媒体５０ｂに対しては、式（７ｂ）を満たすように、光路分離用偏光性ホログラム５４Ｂの＋１次回折光５６の光路中に例えば位相補償素子を挿入する。これにより、光磁気記録媒体５０ｂに対して位相補償を行なうことができ、光磁気信号の品質が向上する。
【０１３９】
以上のように、実施の形態２によれば、互いに異なる２種類の光磁気記録媒体のいずれかからの反射光に含まれる位相差を打ち消す方向に光路分離用偏光性ホログラムの回折による位相差を発生させることにより、少なくとも一方の光磁気記録媒体に対しては位相補償素子を用いずに光磁気信号の品質を向上させることができる。
【０１４０】
［実施の形態３］
図１４は、この発明の実施の形態３による光磁気ピックアップ５１Ｃの概略的な構成を示した概略構成図である。実施の形態３の光磁気ピックアップ５１Ｃは、互いに異なる２種類の光磁気記録媒体５０ａ，５０ｂに対して情報を記録および／または再生し、光磁気記録媒体５０ａ，５０ｂの双方からの反射光に含まれる位相差を打ち消す方向に、光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの回折による位相差を発生させる。以下、図面を用いて具体的に説明する。
【０１４１】
実施の形態３の光磁気ピックアップ５１Ｃにおいて、第１の光検出器５９は、光磁気記録媒体５０ａから反射される光を受光検出する。第２の光検出器６０は、光磁気記録媒体５０ｂから反射される光を受光検出する。
【０１４２】
ここで、光磁気記録媒体５０ａ，５０ｂでの反射により発生する位相差をそれぞれΔφMa，ΔφMbとする。また、光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの−１次回折光５５，＋１次回折光５６に含まれる位相差をそれぞれΔφH-1，ΔφH+1とする。このとき、光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃでの回折により発生する位相差ΔφH-1，ΔφH+1は、次式（７ｃ），（７ｄ）を共に満たすように設定される。ただし、ｍa，ｍbはいずれも整数である。
【０１４３】
｜ΔφMa＋ΔφH-1−ｍaπ｜＜０．１π                                  （７ｃ）
｜ΔφMb＋ΔφH+1−ｍbπ｜＜０．１π                                  （７ｄ）
式（７ｃ），（７ｄ）を満たすように光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃでの回折により発生する位相差ΔφH-1，ΔφH+1の値をそれぞれ設定することにより、互いに異なる２種類の光磁気記録媒体５０ａ，５０ｂの双方に対して、位相補償素子を用いずに光磁気信号の品質を向上させることができる。
【０１４４】
光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの−１次回折光５５と＋１次回折光５６とで互いに異なる位相差を発生させるためには、光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃにおいて非対称回折格子を用いればよい。非対称回折格子とは、回折格子の溝と垂直な面における回折格子の断面形状を左右非対称とした回折格子のことである。非対称回折格子であっても、ｉ次回折光（ｉは整数）の電界Ｅiは、前式（２４）で与えられる。
【０１４５】
非対称回折格子の一例として、回折格子の断面形状に傾斜を有する傾斜回折格子について考える。
【０１４６】
図１５は、図１４に示した光磁気ピックアップ５１Ｃにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの回折格子の一例である傾斜回折格子５４Ｃ１の構造について模式的に示した図である。傾斜回折格子５４Ｃ１は、回折格子の凹部にのみ傾斜を有し、凸部が水平である。そのため、傾斜回折格子５４Ｃ１は、一般に、−１次回折光と＋１次回折光とで位相差が異なるとともに回折効率も異なる。傾斜回折格子の−１次回折光と＋１次回折光とで回折効率が等しく位相差が異なるようにするには、図１６に示すような構造の傾斜回折格子が必要となる。
【０１４７】
図１６は、図１４に示した光磁気ピックアップ５１Ｃにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの回折格子の一例である傾斜回折格子５４Ｃ２の構造について模式的に示した図である。傾斜回折格子５４Ｃ２は、回折格子の凹部と凸部とのデューティ比が１：１であり、凹部と凸部とがともに回折格子の周期方向に対して傾斜を有し、凹部と凸部とで当該傾斜の大きさが等しく向きが周期方向に対して対称である。そのため、傾斜回折格子５４Ｃ２は、−１次回折光と＋１次回折光とで、回折効率が等しく、位相差が異なる。
【０１４８】
図１７は、図１４に示した光磁気ピックアップ５１Ｃにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの回折格子の一例である傾斜回折格子５４Ｃ３の位相量プロファイルを示した図である。図１７において、傾斜回折格子５４Ｃ３の回折格子の周期方向をＸ軸とし、簡単のため、Ｘ軸方向の座標軸を回折格子の周期で規格化する。図１７では、光が回折格子に垂直に入射する場合を考え、光が回折格子中の位置ｘを通過することによる位相量Δｇ（ｘ）を縦軸とする。
【０１４９】
図１７に示すように、傾斜回折格子５４Ｃ３の凹部，凸部の位相量の各平均値は、それぞれα，βで与えられる。また、傾斜回折格子５４Ｃ３の凹部，凸部の位相量の各傾斜量は、それぞれγ，−γで与えられる。このとき、傾斜回折格子５４Ｃ３における０次回折
【０１５０】
【数１８】
2006018989.tif 000020
【０１５１】
傾斜回折格子５４Ｃ３の凹部の位相量の平均値αのＰ偏光，Ｓ偏光に対する値をそれぞれαP，αSとし、傾斜回折格子５４Ｃ３の凸部の位相量の平均値βのＰ偏光，Ｓ偏光に対する値をそれぞれβP，βSとする。また、傾斜回折格子５４Ｃ３の凹凸部の位相量の傾斜量γのＰ偏光，Ｓ偏光に対する値をそれぞれγP，γSとする。このとき、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する傾斜回折格子５４Ｃ３の０次回折効率η0P，η0Sは、次式（３０）で与えられる。
【０１５２】
【数１９】
2006018989.tif 000021
【０１５３】
Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する傾斜回折格子５４Ｃ３の±１次回折効率η1P，η1Sは、次式（３１）で与えられる。
【０１５４】
【数２０】
2006018989.tif 000022
【０１５５】
傾斜回折格子５４Ｃ３の±１次回折光により発生するＰ偏光とＳ偏光との間の位相差ΔφH-1，ΔφH+1は、次式（３２）で与えられる。
【０１５６】
【数２１】
2006018989.tif 000023
【０１５７】
式（３０）〜（３２）において、位相量αP，αS，βP，βS，γP，γSを適切に設定することにより、所望の回折効率η0P，η0S，η1P，η1Sおよび位相差ΔφH-1，ΔφH+1を得ることができる。
【０１５８】
たとえば、図１４を参照して、光磁気記録媒体５０ａをＤＷＤＤ方式の光磁気記録媒体とし、光磁気記録媒体５０ｂを通常方式の光磁気記録媒体とする。このとき、光磁気記録媒体５０ａでの反射により発生する位相差ΔφMaは０．２２２π程度であり、光磁気記録媒体５０ｂでの反射により発生する位相差ΔφMbはほぼ０である。
【０１５９】
図１８は、図１４に示した光磁気ピックアップ５１Ｃにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの回折格子の一例である傾斜回折格子５４Ｃ４の構造について模式的に示した図である。図１８に示すように、傾斜回折格子５４Ｃ４は、基板１２３の上に光学異方性材料１２１および等方性材料１２２が形成されている。光学異方性材料１２１は、その周りに配置される等方性材料１２２との屈折率差により、傾斜型の回折格子層を形成している。
【０１６０】
傾斜回折格子５４Ｃ４の凹部における光学異方性材料１２１の平均膜厚をｄ０、傾斜回折格子５４Ｃ４における回折格子の平均深さをｄ１、傾斜回折格子５４Ｃ４における回折格子の傾斜量の１／２をｄ２とする。また、光学異方性材料１２１のＰ偏光，Ｓ偏光に対する屈折率をそれぞれｎP，ｎSとし、等方性材料１２２の屈折率をｎAとする。
【０１６１】
たとえば、傾斜回折格子５４Ｃ４に入射する光の波長λ＝０．７８μｍに対して、傾斜回折格子５４Ｃ４の凹部における光学異方性材料１２１の平均膜厚ｄ０＝２．７７１μｍ、傾斜回折格子５４Ｃ４における回折格子の平均深さｄ１＝２μｍ、傾斜回折格子５４Ｃ４における回折格子の１／２傾斜量ｄ２＝０．１７２μｍとする。また、光学異方性材料１２１のＰ偏光に対する屈折率ｎP＝１．８１０、光学異方性材料１２１のＳ偏光に対する屈折率ｎS＝１．６９５、等方性材料１２２の屈折率ｎA＝１．５とする。
【０１６２】
上記のように各値を設定することにより、実施の形態１と同様にして、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する傾斜回折格子５４Ｃ４の凹凸部の位相量の平均値αP，αS，βP，βSおよび傾斜量γP，γSの値がそれぞれ決定される。これにより、式（３２）を参照して、傾斜回折格子５４Ｃ４での回折により発生する位相差ΔφH-1，ΔφH+1を
ΔφH-1＝−ΔφMa＋ｍaπ
ΔφH+1＝−ΔφMb＋ｍbπ
とすることができる。ただし、ｍa，ｍbはいずれも整数である。これにより、式（７ｃ），（７ｄ）の条件が満たされ、光磁気記録媒体５０ａ，５０ｂでの反射により発生する位相差を補償することができる。このとき、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する傾斜回折格子５４Ｃ４の０次回折効率η0P，η0Sは、式（３０）を参照して、それぞれη0P＝０．６，η0S＝０となる。また、Ｐ偏光，Ｓ偏光に対する傾斜回折格子５４Ｃ４の±１次回折効率η1P，η1Sは、式（３１）を参照して、それぞれη1P＝０．１６０，η1S＝０．４００となる。
【０１６３】
図１９は、図１４に示した光磁気ピックアップ５１Ｃにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの回折格子の一例であるマルチレベル回折格子５４Ｃ５の位相量プロファイルを示した図である。図１９において、マルチレベル回折格子５４Ｃ５の回折格子の周期方向をＸ軸とし、簡単のため、Ｘ軸方向の座標軸を回折格子の周期で規格化する。図１９では、光が回折格子に垂直に入射する場合を考え、光が回折格子中の位置ｘを通過することによる位相量Δｇ（ｘ）を縦軸とする。
【０１６４】
マルチレベル回折格子５４Ｃ５は、回折格子の凹部と凸部とのデューティ比が１：１であり、凹部と凸部とがともに回折格子の周期方向に対して階段状の傾斜を有し、凹部と凸部とで当該傾斜の大きさが等しく向きが周期方向に対して対称である。そのため、マルチレベル回折格子５４Ｃ５は、−１次回折光と＋１次回折光とで、回折効率が等しく、位相差が異なる。
【０１６５】
マルチレベル回折格子についても、図１７に示した傾斜回折格子５４Ｃ３と同様に位相量αP，αS，βP，βS，γP，γSを適切に設定することにより、所望の回折効率η0P，η0S，η1P，η1Sおよび位相差ΔφH-1，ΔφH+1を得ることができる。
【０１６６】
実施の形態２，３で説明した光路分離用偏光性ホログラム５４Ｂ，５４Ｃについても、実施の形態１の光路分離用偏光性ホログラム５４Ａと同じく、従来の半導体素子製造技術に用いられる露光およびエッチング技術によって作製可能である。
【０１６７】
なお、以上に示した各実施の形態では、光磁気記録用の光ピックアップ装置を例に説明したが、この発明による偏光分離素子および光ピックアップ装置は、光磁気記録用だけには限られない。
【０１６８】
また、以上に示した各実施の形態では、光検出器５９，６０の一方の光検出器の出力を１種類の光磁気記録媒体の記録および／または再生に用いるとして説明を行なってきた。しかしながら、１つの光検出器と１種類の光磁気記録媒体とは必ずしも１対１に対応するものではなく、１つの光検出器を複数種類の光磁気記録媒体の記録および／または再生に用いることも可能である。
【０１６９】
たとえば、互いに異なる２種類の光磁気記録媒体５０ａ，５０ｂでの反射により発生するＰ偏光とＳ偏光との間の位相差が両者でそれほど違わない場合について考える。この場合、磁気記録媒体５０ａ，５０ｂでの反射により発生する位相差ΔφMa，ΔφMbが式（７ａ），（７ｂ）の条件を満たすように光路分離用偏光性ホログラム５４Ａ〜５４Ｃの−１次回折光５５による位相差ΔφHの値を設定することにより、１つの光検出器を複数種類の光磁気記録媒体の記録および／または再生に用いることが可能である。
【０１７０】
以上のように、実施の形態３によれば、互いに異なる２種類の光磁気記録媒体の双方からの反射光に含まれる位相差を打ち消す方向に非対称回折格子からなる光路分離用偏光性ホログラムの回折による位相差を発生させることにより、互いに異なる２種類の光磁気記録媒体に対して位相補償素子を用いずに光磁気信号の品質を向上させることができる。
【０１７１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】この発明の実施の形態１による光磁気ピックアップ５１Ａの概略的な構成を示した概略構成図である。
【図２】図１に示した光磁気ピックアップ５１Ａにおける受発光ユニット７０の構成について示した構成図である。
【図３】光路分離用偏光性ホログラム５４Ａによる−１次回折光５５のＰ偏光とＳ偏光との間の位相差Δφを変化させたときの高周波振幅ＲＦの強度変化をグラフによって示した図である。
【図４】この発明の実施の形態１による光磁気ピックアップ５１Ａの一部を拡大して示した模式図である。
【図５】偏光間位相差Δφ＝０のときのグルーブ深さｄGに対するクロストーク強度ＣＴの計算結果をグラフで示した図である。
【図６】グルーブ深さｄG＝ｄG0のときの偏光間位相差Δφに対するクロストーク強度ＣＴG0,ＣＴL0の計算結果をグラフで示した図である。
【図７】グルーブ深さｄG＝０．９５ｄG0のときの偏光間位相差Δφに対するクロストーク強度ＣＴG1,ＣＴL1の計算結果をグラフで示した図である。
【図８】グルーブ深さｄG＝１．０５ｄG0のときの偏光間位相差Δφに対するクロストーク強度ＣＴG2,ＣＴL2の計算結果をグラフで示した図である。
【図９】図１の光磁気ピックアップ５１Ａにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの一例である偏光性ホログラム５４Ａ１の構造について模式的に示した図である。
【図１０】図１の光磁気ピックアップ５１Ａにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの一例である偏光性ホログラム５４Ａ２の構造について模式的に示した図である。
【図１１】図１の光磁気ピックアップ５１Ａにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの一例である偏光性ホログラム５４Ａ３の作製方法を説明するための模式図である。
【図１２】図１の光磁気ピックアップ５１Ａにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ａの一例である偏光性ホログラム５４Ａ４の作製方法を説明するための模式図である。
【図１３】この発明の実施の形態２による光磁気ピックアップ５１Ｂの概略的な構成を示した概略構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態３による光磁気ピックアップ５１Ｃの概略的な構成を示した概略構成図である。
【図１５】図１４に示した光磁気ピックアップ５１Ｃにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの一例である傾斜回折格子５４Ｃ１の構造について模式的に示した図である。
【図１６】図１４に示した光磁気ピックアップ５１Ｃにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの回折格子の一例である傾斜回折格子５４Ｃ２の構造について模式的に示した図である。
【図１７】図１４に示した光磁気ピックアップ５１Ｃにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの回折格子の一例である傾斜回折格子５４Ｃ３の位相量プロファイルを示した図である。
【図１８】図１４に示した光磁気ピックアップ５１Ｃにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの回折格子の一例である傾斜回折格子５４Ｃ４の構造について模式的に示した図である。
【図１９】図１４に示した光磁気ピックアップ５１Ｃにおける光路分離用偏光性ホログラム５４Ｃの回折格子の一例であるマルチレベル回折格子５４Ｃ５の位相量プロファイルを示した図である。
【図２０】従来の光磁気ピックアップ２００の概略的な構成について示した概略構成図である。
【図２１】従来の光磁気ピックアップ２００における受発光ユニット２０７の構成について示した構成図である。
【符号の説明】
【０１７３】
５１Ａ〜５１Ｃ，２００  光磁気ピックアップ、５０，５０ａ，５０ｂ，２２０  光磁気記録媒体、２０３  グレーティング、５２  光源、５３，２０４  対物レンズ、５４Ａ〜５４Ｃ  光路分離用偏光性ホログラム、５７  第１の信号検出用偏光性ホログラム、５８  第２の信号検出用偏光性ホログラム、７０，２０７  受発光ユニット、２０５  第１の偏光分離手段、２０６  第２の偏光分離手段、２０２  半導体レーザ、５９，２０７ａ  第１の光検出器、６０，２０７ｂ  第２の光検出器。
【図１】
2006018989.tif 000024
【図２】
2006018989.tif 000025
【図３】
2006018989.tif 000026
【図４】
2006018989.tif 000027
【図５】
2006018989.tif 000028
【図６】
2006018989.tif 000029
【図７】
2006018989.tif 000030
【図８】
2006018989.tif 000031
【図９】
2006018989.tif 000032
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年11月24日(2005.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
記録媒体からの反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、
前記回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備え、
前記第１の位相差は、前記記録媒体での反射により発生する第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する、偏光分離素子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
複数種類の記録媒体からの反射光をそれぞれ偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、
所定の種類の前記記録媒体からの反射光による回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備え、
前記第１の位相差は、前記所定の種類の前記記録媒体での反射により発生する第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する、偏光分離素子。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
この発明は、記録媒体からの反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備える。第１の位相差は、記録媒体での反射により発生する第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
好ましくは、回折格子部は、矩形型の回折格子を有する。
この発明の他の局面によれば、複数種類の記録媒体からの反射光をそれぞれ偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する偏光分離素子であって、所定の種類の記録媒体からの反射光による回折光に第１の位相差を発生させる回折格子を備える。第１の位相差は、所定の種類の記録媒体での反射により発生する第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
この発明の他の局面によれば、記録媒体に対して情報を光学的に記録および／または再生する光ピックアップ装置であって、記録媒体に向けて光を出射する光源と、光源から出射される光を記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、光源と記録媒体との間に設けられ、記録媒体によって反射され対物レンズを通過した反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する第１の偏光分離素子と、回折光を受光検出する光検出部とを備える。第１の偏光分離素子は、回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備える。第１の位相差は、記録媒体での反射により発生する第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する。
この発明の他の局面によれば、記録媒体に対して情報を光学的に記録および／または再生する光ピックアップ装置であって、記録媒体に向けて光を出射する光源と、光源から出射される光を記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、光源と記録媒体との間に設けられ、記録媒体によって反射され対物レンズを通過した反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する第１の偏光分離素子と、回折光を受光検出する光検出部とを備える。第１の偏光分離素子は、回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備え、第１の位相差は、記録媒体のグルーブ深さに応じて記録媒体のトラック間クロストークを抑制する位相差を有する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
この発明の他の局面によれば、複数種類の記録媒体に対して情報を光学的に記録および／または再生する光ピックアップ装置であって、記録媒体に向けて光を出射する光源と、光源から出射される光を記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、光源と記録媒体との間に設けられ、記録媒体によって反射され対物レンズを通過した反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する第１の偏光分離素子と、回折光を受光検出する光検出部とを備える。第１の偏光分離素子は、所定の種類の記録媒体からの反射光による回折光に第１の位相差を発生させる回折格子部を備える。第１の位相差は、所定の種類の記録媒体での反射により発生する第２の位相差を打ち消す方向の位相差を有する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
この発明の他の局面によれば、複数種類の記録媒体に対して情報を光学的に記録および／または再生する光ピックアップ装置であって、記録媒体に向けて光を出射する光源と、光源から出射される光を記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、光源と記録媒体との間に設けられ、記録媒体によって反射され対物レンズを通過した反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する第１の偏光分離素子と、回折光を受光検出する光検出部とを備える。第１の偏光分離素子は、第１種類の記録媒体からの第１の反射光による回折光に第１の位相差を発生させるとともに、第２種類の記録媒体からの第２の反射光による回折光に第２の位相差を発生させる回折格子部を備える。第１の位相差は、第１の反射光に含まれる第３の位相差を打ち消す方向の位相差を有し、第２の位相差は、第２の反射光に含まれる第４の位相差を打ち消す方向の位相差を有する。
この発明の他の局面によれば、記録媒体に対して情報を光学的に記録および／または再生する光ピックアップ装置であって、記録媒体に向けて光を出射する光源と、光源から出射される光を記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、光源と記録媒体との間に設けられ、記録媒体によって反射され対物レンズを通過した反射光を偏光に応じて回折効率の異なる複数の回折光に分離する第１の偏光分離素子と、回折光を受光検出する光検出部とを備える。第１の偏光分離素子は、第１種類の記録媒体からの第１の反射光による回折光に第１の位相差を発生させるとともに、第２種類の記録媒体からの第２の反射光による回折光に第２の位相差を発生させる回折格子部を備える。第１の位相差は、記録媒体のグルーブ深さに応じて、記録媒体のグルーブを再生する際にトラック間クロストークを抑制する位相差であり、第２の位相差は、記録媒体のグルーブ深さに応じて、記録媒体のランドを再生する際にトラック間クロストークを抑制する位相差である。