(57)【要約】【課題】青色光による光記録媒体および赤色光による光記録媒体の双方に対応可能な光ヘッド装置において、青色光による赤色光検出器等の光学素子の機能低下を防ぐことが可能な、小型で優れた青色遮断赤色透過特性を有する青色カットフィルタおよびこれを用いた青色光による光学素子の機能低下の少ない光ヘッド装置を提供する。【解決手段】波長３９５〜４３０ｎｍの青色光と波長６４０〜８１０ｎｍの赤色光を含む光を照射した際に青色光を遮断し赤色光のみを透過する、各色光による光記録媒体に対応可能な光ヘッド装置２０に用いる青色カットフィルタ１であって、基板の主面上に高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層が交互に積層された誘電体多層膜を有し誘電体多層膜の表面にさらにＤＬＣ膜が積層された構成を有する青色カットフィルタ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長３９５〜４２０ｎｍから選ばれる青色光と波長６４０〜８１０ｎｍから選ばれる赤色光を含む光を照射した際に、前記青色光を遮断し赤色光のみを透過する、前記各色光による光記録媒体に対応可能な光ヘッド装置に用いる、青色カットフィルタであって、
基板と、前記基板の主面上に高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層が交互に積層された誘電体多層膜とを有し、前記誘電体多層膜の表面にさらにＤＬＣ膜が積層された構成を有する青色カットフィルタ。
【請求項２】
前記青色光が波長４０５ｎｍの青色光であり、前記赤色光が波長６５０ｎｍおよび／または７９０ｎｍの赤色光である請求項１記載の青色カットフィルタ。
【請求項３】
前記誘電体多層膜の積層数が１０〜１５、膜厚が４００〜９５０ｎｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が３０〜３００ｎｍである請求項１または２記載の青色カットフィルタ。
【請求項４】
波長４０５ｎｍの光に対する高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層との屈折率差が０．６以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の青色カットフィルタ。
【請求項５】
波長４０５ｎｍの光に対するＤＬＣ膜の屈折率が１．７〜１．９であり、消衰係数が
０．０６〜０．２６である請求項１〜４のいずれか１項に記載の青色カットフィルタ。
【請求項６】
波長４０５ｎｍの青色光の透過率が１％以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の青色カットフィルタ。
【請求項７】
複数の光源と、前記光源から出射される光を光記録媒体に集光・照射する少なくとも１つの対物レンズと、前記光記録媒体で反射された光を分光するビームスプリッタと、前記分光された光を検出する複数の光検出器を有する光ヘッド装置であって、
前記光源が、少なくとも、波長３９５〜４２０ｎｍから選ばれる青色光を出射する第１の光源と、波長６４０〜８１０ｎｍから選ばれる赤色光を出射する第２の光源とを含み、
前記光検出器が、少なくとも、前記青色光を検出する第１の光検出器と、前記赤色光を検出する第２の光検出器とを含み、
さらに、前記ビームスプリッタと前記第２の光検出器の間の光路中に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の青色カットフィルタを有する光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ヘッド装置用青色カットフィルタおよび光ヘッド装置に関し、詳しくは青色光による光記録媒体および赤色光による光記録媒体の双方に対応可能な光ヘッド装置に用いる青色カットフィルタおよびこれを用いた光ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の光記録媒体が開発され、これら光記録媒体、特に、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等への情報の記録および／または再生を行うための光ヘッド装置が広く普及してきている。また、近年、青色光による高密度光記録媒体（以下、「ＢＤ」という）、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（商品名）やＨＤ  ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ＤＶＤ）が開発され、この高密度光記録媒体のための光ヘッド装置の普及も目覚ましい。このような状況下、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤの３種類の光記録媒体全てに対応可能な光ヘッド装置への要望が高く、これに応えてその実用化も進んでいる。
【０００３】
これらＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤについては、それぞれ約７９０ｎｍ、約６５０ｎｍ、約４０５ｎｍの３種の波長レーザ光が用いられることから、この３種の波長の光記録媒体に対応する光ヘッド装置としては、例えば、これら各波長にそれぞれ対応する実質的に相互に独立構成とされた３種の光ヘッドを組み込んだ構成やＣＤおよびＤＶＤ対応の２波長光ヘッドとこれとは実質的に独立構成とされたＢＤ用の光ヘッドを組み込んだ構成等が知られている。
【０００４】
しかしながら、上記３光学系または２光学系の光ヘッドを独立構成として有する光ヘッド装置では、装置が大きくなることは避けられない。そこで、このような３波長対応の光ヘッド装置に用いられる、光源、対物レンズ、光検出器等の各種光学素子の集積化や共通化による光ヘッド装置の小型化が試みられるようになってきている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、波長の異なる３種類の光記録媒体に対応可能な光ヘッド装置において、異なる波長透過性を有する２種類の多層膜フィルタを組合わせた開口制限素子を用いることで、１つの対物レンズを３波長共通で使用することを可能とした光ヘッド装置の記載がある。
【０００６】
このように、波長の異なる複数の光記録媒体に対応可能な光ヘッド装置においては、小型化のための、光源、対物レンズ、光検出器等の各種光学素子の集積化や共通化に伴い、多くの装置で、複数波長の光が合波されて同一の導波路を通過する箇所や、複数波長の光を含む光が分波され各波長に対応する処理が施される箇所が存在しているが、分波後の光に他の波長の光が含まれていると問題が起こる場合があり、特に、青色光については、光学素子の寿命を短くすることが知られている。
【０００７】
例えば、特許文献１に記載の光ヘッド装置のような、対物レンズを上記３波長の光で共用するような光ヘッド装置においては、各波長の光源から出射される光は、合波され同一の対物レンズで集光されて光記録媒体に照射される。一方、光記録媒体で反射された光は対物レンズを透過した後、分波されて各波長の光に対応する検出器に到達する。ここで、ＣＤ、ＤＶＤ等のための赤色・赤外光に対応する光検出器とビームスプリッタの間には、上記理由からＢＤ用の青色光を遮断し赤色・赤外光を透過する光学フィルタの配設が求められており、このような箇所にはこれまで誘電体多層膜フィルタが使用されてきた。
【０００８】
しかしながら、最近では青色光の光源となる青色半導体レーザの出力の向上により、高強度の青色レーザ光が機能素子、例えば、赤色・赤外光（以下、本発明では、特に断らない限り、合わせて「赤色光」という。）用の光検出器等に入射するようになっている。そこで、該機能素子が従来と同等の寿命を得るために、青色光の遮断性能の向上が求められている。なお、一般的に誘電体多層膜フィルタでは層数を増加することで性能が上がるが、それに伴うコストアップの問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３２７３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、青色光による光記録媒体および赤色光による光記録媒体の双方に対応可能な光ヘッド装置において、青色光による赤色光検出器等の光学素子の機能低下を防ぐことが可能な、小型で優れた青色遮断赤色透過特性を有する青色カットフィルタおよびこれを用いた青色光による光学素子の機能低下の少ない光ヘッド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】
【００１１】
本発明は、以下の構成を有する光ヘッド装置用青色カットフィルタおよび光ヘッド装置を提供する。
［１］波長３９５〜４２０ｎｍから選ばれる青色光と波長６４０〜８１０ｎｍから選ばれる赤色光を含む光を照射した際に、前記青色光を遮断し赤色光のみを透過する、前記各色光による光記録媒体に対応可能な光ヘッド装置に用いる、青色カットフィルタであって、基板と、前記基板の主面上に高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層が交互に積層された誘電体多層膜とを有し、前記誘電体多層膜の表面にさらにＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）膜が積層された構成を有する青色カットフィルタ。
［２］前記青色光が波長４０５ｎｍの青色光であり、前記赤色光が波長６５０ｎｍおよび／または７９０ｎｍの赤色光である［１］記載の青色カットフィルタ。
［３］前記誘電体多層膜の積層数が１０〜１５、膜厚が４００〜９５０ｎｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が３０〜３００ｎｍである［１］または［２］記載の青色カットフィルタ。
【００１２】
［４］波長４０５ｎｍの光に対する高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層との屈折率差が
０．６以上である［１］〜［３］のいずれかに記載の青色カットフィルタ。
［５］波長４０５ｎｍの光に対するＤＬＣ膜の屈折率が１．７〜１．９であり、消衰係数が０．０６〜０．２６である［１］〜［４］のいずれかに記載の青色カットフィルタ。
［６］波長４０５ｎｍの青色光の透過率が１％以下である［１］〜［４］のいずれかに記載の青色カットフィルタ。
【００１３】
［７］複数の光源と、前記光源から出射される光を光記録媒体に集光・照射する少なくとも１つの対物レンズと、前記光記録媒体で反射された光を分光するビームスプリッタと、前記分光された光を検出する複数の光検出器を有する光ヘッド装置であって、前記光源が、少なくとも、波長３９５〜４２０ｎｍから選ばれる青色光を出射する第１の光源と、波長６４０〜８１０ｎｍから選ばれる赤色光を出射する第２の光源とを含み、前記光検出器が、少なくとも、前記青色光を検出する第１の光検出器と、前記赤色光を検出する第２の光検出器とを含み、さらに、前記ビームスプリッタと前記第２の光検出器の間の光路中に、［１］〜［６］いずれかに記載の青色カットフィルタを有する光ヘッド装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の光ヘッド装置用の青色カットフィルタは、小型で優れた青色遮断赤色透過特性を有し、青色光による光記録媒体および赤色光による光記録媒体の双方に対応可能な光ヘッド装置においてこの青色カットフィルタを用いれば、上記特性により、青色光による赤色光検出器等の光学素子の機能低下を防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の光ヘッド装置の実施形態の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
［１］青色カットフィルタ
【００１７】
本発明の青色カットフィルタは、波長３９５〜４２０ｎｍから選ばれる青色光による光記録媒体と波長６４０〜８１０ｎｍから選ばれる赤色光による光記録媒体の双方に対応可能な光ヘッド装置に用いられる、前記青色光と前記赤色光とを含む光を照射した際に、前記青色光を遮断し赤色光のみを透過する機能を有する青色カットフィルタである。
【００１８】
本発明の青色カットフィルタが適用される光ヘッド装置は、上記青色光による光記録媒体と赤色光による光記録媒体の双方に対応可能な構成であって、双方の光学系、たとえば、光源→ビームスプリッタ→対物レンズ→光記録媒体→対物レンズ→ビームスプリッタ→検出器と順に導かれる光路が、青色光と赤色光で完全に独立しているのではなく、少なくともいずれかの光路が共通した構造の光ヘッド装置であって、青色光の透過が弊害をまねくことから赤色光のみの入射が求められる光学素子、たとえば赤色検出器などに入射する光を処理するために対象となる光学素子に入射する光の光路に本発明の青色カットフィルタが好適に用いられる。
【００１９】
本発明の青色カットフィルタが遮断する青色光の波長および透過する赤色光の波長については、光ヘッド装置が対象とする青色光用光記録媒体の対応波長および赤色光用光記録媒体の対応波長によるが、青色光については波長３９５〜４２０ｎｍから選ばれる青色光、赤色光については波長６４０〜８１０ｎｍから選ばれる赤色光であればいずれの波長にも対応可能である。上記青色光は波長３９５〜４２０ｎｍから選ばれる特定波長の青色光の１種であっても、異なる特定波長の青色光の２種以上の組合せであってもよい。上記赤色光についても同様に波長６４０〜８１０ｎｍから選ばれる特定波長の赤色光の１種であっても、異なる特定波長の赤色光の２種以上の組合せであってもよい。なお、前記青色光としては、ＢＤに対応する波長４０５ｎｍの青色光が、前記赤色光としては、ＤＶＤに対応する波長６５０ｎｍおよび／またはＣＤに対応する７９０ｎｍの赤色光が、特に好適な波長として挙げられる。
【００２０】
ここで、本明細書において赤色光としている波長６４０〜８１０ｎｍの波長域には、一般的に赤外光に分類される波長も含まれるが、本明細書においては上記波長域の総称として「赤色光」の用語を用いるものである。
【００２１】
本発明の青色カットフィルタにおける青色光遮断性能としては、これが用いられる光ヘッド装置における要求性能にもよるが、波長３９５〜４２０ｎｍから選ばれる青色光、特に波長４０５ｎｍの青色光の透過率が１％以下であることが好ましい。また、本発明の青色カットフィルタにおける赤色光透過性能としては、上記同様に光ヘッド装置の要求性能にもよるが、波長６４０〜８１０ｎｍから選ばれる赤色光、特に波長６５０ｎｍおよび／または７９０ｎｍの赤色光の透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることが特に好ましい。
【００２２】
本発明の青色カットフィルタは、基板と、前記基板の主面上に高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層が交互に積層された誘電体多層膜とを有し、前記誘電体多層膜の表面にさらにＤＬＣ膜が積層された構成を有することで、上記青色光遮断・赤色光透過の機能を有する。
【００２３】
上記青色カットフィルタに用いる基板としては、各種光学素子に通常用いられる透明性の基板であれば特に制限されず、各種透明ガラス、たとえば、石英ガラス、ソーダライムガラス、硼珪酸ガラスなどを用いることができる。さらに各種透明樹脂、たとえばＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）樹脂等のアクリル樹脂などを用いることもできる。用いる基板の厚さは特に制限されないが、０．１〜２ｍｍ程度の厚さの基板が好ましい。
【００２４】
本発明の青色カットフィルタにおいて上記基板の主面上に設けられる高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層が交互に積層された誘電体多層膜は、相対的に高屈折率材料からなる透明誘電体層と相対的に低屈折率材料からなる透明誘電体層を各層の光学的膜厚が波長程度で交互に積層された構造に形成される。
【００２５】
高屈折率誘電体層を構成する高屈折率材料としては、波長３９５〜４２０ｎｍの青色光における屈折率が、これと組合わせて用いられる低屈折率材料に比べて高い材料であれば特に制限されないが、具体的には、Ｔａ２Ｏ５（２．２１）、ＴｉＯ２（２．４９）、Ｎｂ２Ｏ５（２．２１）、ＺｒＯ２（２．１２）などが挙げられる。これらのうちでも、本発明においては、成膜性と屈折率等をその再現性、安定性を含め総合的に判断して、Ｔａ２Ｏ５が好ましく用いられる。なお、化合物の後ろの括弧内の数字は波長４０５ｎｍの光に対する屈折率を示す。以下、低屈折率材料についても同様に化合物の後ろの括弧内の数字は波長４０５ｎｍの光に対する屈折率を示す。
【００２６】
低屈折率誘電体層を構成する低屈折率材料としては、波長３９５〜４２０ｎｍの青色光における屈折率が、これと組合わせて用いられる高屈折率材料に比べて低い材料であれば特に制限されないが、具体的には、ＳｉＯ２（１．４７）、ＭｇＦ２（１．３８）などが挙げられる。これらのうちでも、本発明においては、ＳｉＯ２が成膜性における再現性、安定性、経済性などの点で好ましい。
【００２７】
ここで、本発明の青色カットフィルタについて誘電体多層膜の層数を少なく設計するために、高屈折率材料と低屈折率材料における屈折率の差は、波長４０５ｎｍの光に対する屈折率の差で、０．６以上であることが好ましく、０．７以上であることがより好ましい。
【００２８】
基板上に形成される上記誘電体多層膜の具体的な層数や膜厚については、後述のＤＬＣ膜と合わせて、波長３９５〜４２０ｎｍから選ばれる青色光、特に波長４０５ｎｍの青色光の透過率が１％以下であり、波長６４０〜８１０ｎｍから選ばれる赤色光、特に波長６５０ｎｍおよび／または７９０ｎｍの赤色光の透過率が８０％以上となるように、高屈折率および低屈折率を有する２種の透明誘電体層およびＤＬＣ膜の屈折率、層数および各層の膜厚が従来の多層膜フィルタ設計手法により設定される。
【００２９】
なお、本発明の青色カットフィルタにおける上記層数および各層の膜厚の設計においては、基板に接する層は高屈折率誘電体層であっても低屈折率誘電体層であってもよいが、その層から順に高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層が交互に積層され、最後にＤＬＣ膜が積層される層・膜配置となるように設計される。ただし、基板として石英ガラスを用い、低屈折率材料としてＳｉＯ２を用いる場合には、基板に接する層は高屈折率誘電体層である。
【００３０】
このようにして本発明の青色カットフィルタにおける誘電体多層膜の層数や各層の膜厚が設計されるが、青色カットフィルタの小型化の観点から、層数は１０〜１５であることが好ましく、１０〜１３であることがより好ましい。また、誘電体多層膜全体の膜厚として４００〜９５０ｎｍであることが好ましく、４００〜７５０ｎｍであることがより好ましい。
【００３１】
本発明の青色カットフィルタにおいては、このようにして誘電体多層膜とＤＬＣ膜を組合わせることで、従来の誘電体多層膜のみを用いた青色カットフィルタに比べて、同等の青色カット性能を得るために、たとえば、波長４０５ｎｍの青色光の透過率を１％以下にするために、必要な膜厚を薄型化することが可能である。
【００３２】
誘電体多層膜を構成する高屈折率誘電体層および低屈折率誘電体層の成膜方法としては、従来公知の方法が用いられる。具体的には、スパッター法、蒸着法、イオンアシスト蒸着法、化学気相成長（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ｐ−ＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ−ＣＶＤ）法などを用いることができる。
【００３３】
本発明の青色カットフィルタにおいて、上記誘電体多層膜の表面に積層されるＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）膜とは、ダイヤモンド結合（ＳＰ３結合）とグラファイト結合（ＳＰ２結合）の両方の結合が混在することでアモルファス構造を有する、炭素を主成分とし少量の水素を含有する炭素膜である。
【００３４】
上記構造を有するＤＬＣ膜は、一般的に、高硬度、低摩擦係数、耐摩耗性、電気絶縁性、赤外線透過性等の各種特性を有するが、本発明の青色カットフィルタに用いるＤＬＣ膜については、光学定数の波長依存性が、波長３９５〜４２０ｎｍから選ばれる青色光、特にＢＤ用の波長４０５ｎｍの光の吸収が小さく、かつ波長６４０〜８１０ｎｍから選ばれる赤色光、特にＤＶＤ用、ＣＤ用のそれぞれ６５０ｎｍ、７９０ｎｍの赤色光について波長透過性がよいものが好ましい。具体的には、４０５ｎｍにおける屈折率が１．７〜１．９、消衰定数が、０．０６〜０．２６の範囲にあるＤＬＣ膜が好ましい。また、このような光学特性のＤＬＣ膜を用いて本発明の青色カットフィルタを作製する際に、上記誘電体多層膜と組合わせるＤＬＣ膜の膜厚は、３０〜３００ｎｍであることが好ましく、３０〜１５０ｎｍであることがより好ましい。また、上記誘電体多層膜にＤＬＣ膜を積層した積層体全体の厚さとしては、４３０〜１２５０ｎｍであることが好ましく、４３０〜９００ｎｍであることがより好ましい。
【００３５】
このような光学特性を有するＤＬＣ膜は、具体的には、以下の方法により用いる原料や成膜条件を適宜調整して作製することができる。
【００３６】
ＤＬＣ膜は、従来公知の方法、たとえば、ｐ−ＣＶＤ法、スパッター法、イオンプレーティング法等により成膜することができる。ｐ−ＣＶＤ法では、チャンバー内で原料の炭化水素ガスをプラズマ状態にし、活性なラジカルやイオンを生成させ、活性環境下で上記誘電体多層膜表面に化学反応によりＤＬＣ薄膜を形成する。このｐ−ＣＶＤ法で用いる炭化水素ガスとしては、エチレン、メタン、ベンゼン、アセチレンなどが挙げられる。また水素ガスやアルゴンガスを混合させることもできる。
【００３７】
一方、ＤＬＣ膜を、スパッター法により成膜する場合、カーボン（Ｃ）をターゲットとして、水素や炭化水素ガスに必要に応じてＡｒなどを混合した雰囲気下で、上記誘電体多層膜表面にＤＬＣ膜が作製される。電源（放電形式）としてはＤＣ、パルスＤＣ、ＲＦ、ＥＣＲなど種々の方法が可能である。
【００３８】
ＤＬＣ膜における成膜条件と得られる物性については、上記何れの方法においても、用いる装置に大きく依存する。したがって、用いる装置の成膜圧力、各ガス流量、投入電力、バイアス電力、基板温度等を適宜調整することで、上記光学特性を有するＤＬＣ膜を得ることが可能である。
【００３９】
［２］光ヘッド装置
次に、上記青色カットフィルタを搭載した本発明に係る光ヘッド装置について、図１に模式図を示す一実施形態に基づいて説明する。
図１に示す光ヘッド装置２０においては、２つの光源：青色光を出射する第１の光源である青色半導体レーザ２および赤色光を出射する第２の光源である赤色半導体レーザ９と、前記２つの光源から出射される光を合波素子４およびコリメートレンズ５を介して光記録媒体７に集光・照射する対物レンズ６と、前記光記録媒体７で反射された光を分光するビームスプリッタである合波素子４と、前記分光された光を検出する２つの光検出器：第１の光検出器である青色光検出器８および第２の光検出器である赤色光検出器１１を有し、さらに、前記合波素子４と前記赤色光検出器１１の間の光路中に、上記本発明の青色カットフィルタ１を有する。
【００４０】
また、光ヘッド装置２０は、青色半導体レーザ２から出射された光を反射して以下に説明する光路で光記録媒体７へ導くとともに、光記録媒体７で反射され同じ光路で戻った光を透過して青色光検出器８に導く分波素子３と、赤色半導体レーザ９から出射される光を透過して以下に説明する光路で光記録媒体７へ導くとともに、光記録媒体７で反射され同じ光路で戻った光を回折して赤色光検出器１１に導く、回折ビームスプリッタ１０を有する。
【００４１】
なお、光ヘッド装置２０が有する青色半導体レーザ２は、波長３９５〜４２０ｎｍから選ばれるいずれかの波長の青色光を出射する青色半導体レーザであるが、以下ＢＤ用の波長４０５ｎｍの光を出射する青色半導体レーザを例として、実施の形態を説明する。また、同様に光ヘッド装置２０が有する赤色半導体レーザ９は、波長６４０〜８１０ｎｍから選ばれるいずれかの波長の赤色光を出射する赤色半導体レーザであるが、以下ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの光を出射する赤色半導体レーザ、またはＣＤ用の波長７９０ｎｍの光を出射する赤色半導体レーザを例として、実施の形態を説明する。
【００４２】
また、第１の光源と第２の光源は、夫々１つの波長のみを出射するものであってもよいし、夫々の波長範囲における複数の波長を出射するものであってもよい。具体的には、たとえば、第２の光源である赤色半導体レーザ９は、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの光を出射するとともにＣＤ用の波長７９０ｎｍの光を出射する１個の赤色半導体レーザであってもよいし、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの光を出射する赤色半導体レーザとＣＤ用の波長７９０ｎｍの光を出射する赤色半導体レーザとの２つの赤色半導体レーザを近接配置した２波長赤色半導体レーザであってもよい。
【００４３】
光記録媒体は７として図中に示すが、光の種類によって光記録媒体は、波長４０５ｎｍの光に対応する光記録媒体ＢＤについては７Ｂ、波長６５０ｎｍの光に対応する光記録媒体ＤＶＤについては７Ｄ、および波長７９０ｎｍの光に対応する光記録媒体ＣＤについては７Ｃとして以下に説明する。
【００４４】
光ヘッド装置２０における波長４０５ｎｍの青色光の光路は、図１において実線で示される。青色半導体レーザ２から出射された波長４０５ｎｍの光は、分波素子３で反射され、合波素子４を透過し、コリメートレンズ５により平行光となって対物レンズ６によりＢＤ７Ｂの情報記録面へ集光される。一方、ＢＤ７Ｂの情報記録面で反射した信号光は、元の経路を経て、一部の光が分波素子３を透過して青色光検出器８の受光面へ集光され、電気信号に変換される。
【００４５】
一方、光ヘッド装置２０における赤色光の光路は、図１において点線で示される。赤色半導体レーザ９としてＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの赤色半導体レーザ９を使用した場合、赤色半導体レーザ９から出射された波長６５０ｎｍの光は、回折ビームスプリッタ１０を透過し、青色カットフィルタ１を透過して、合波素子４で反射された後、コリメートレンズ５により集光され、発散光となって対物レンズ６によりＤＶＤ７Ｄの情報記録面へ集光される。ＤＶＤ７Ｄの情報記録面で反射した信号光は元の経路を経て、一部が回折ビームスプリッタ１０により回折されて赤色光検出器１１の受光面へ集光され、電気信号に変換される。
【００４６】
また、赤色半導体レーザ９としてＣＤ用の波長７９０ｎｍの赤色半導体レーザ９を使用した場合、上記ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの光と全く同様の光路をとるが、光記録媒体はＣＤ７Ｃが用いられる。
【００４７】
本発明の光ヘッド装置について、図１に模式図が示される光ヘッド装置２０を例に実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
たとえば、本発明の光ヘッド装置の一実施形態である光ヘッド装置２０においては、コリメートレンズ、対物レンズは青色光と赤色光で共通で用いているが、これらが青色光と赤色光で別々に設けられてもよい。
また、図１に示す本発明の一実施形態の光ヘッド装置２０においては、光源とそれに対応する光検出器は、青色光と赤色光で各１個ずつであるが、本発明の光ヘッド装置においては、必要に応じて青色光源と青色光検出器をそれぞれ２個以上有してもよく、赤色光源と赤色光検出器をそれぞれ２個以上有してもよい。
【００４８】
このような光ヘッド装置としてより具体的には、青色光については、上記図１に示すように１種、好ましくはＢＤ用の光源と光検出器を有し、赤色光については、ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの赤色半導体レーザとＣＤ用の波長７９０ｎｍの赤色半導体レーザおよびそれぞれに対応する光検出器を有する光ヘッド装置が挙げられる。このような３種類の光記録媒体に対応可能な光ヘッド装置の構成としては、例えば、図１に示す光ヘッド装置の青色カットフィルタ１と回折ビームスプリッタ１０の間に合波素子を設け、この合波素子を介して光路が形成されるように、図１に示す赤色半導体レーザ９と回折ビームスプリッタ１０と赤色光検出器１１の組合せを、ＤＶＤ用とＣＤ用に２組設けた構成が挙げられる。
【００４９】
本発明の光ヘッド装置の一実施形態である光ヘッド装置２０において、青色カットフィルタ１は、赤色光検出器１１、赤色半導体レーザ９への青色光の透過を阻止、好ましくは１％以下に阻止し、赤色光については透過、好ましくは８０％以上透過する上記本発明の青色カットフィルタであり、それにより、赤色光検出器１１、赤色半導体レーザ９においては、青色光による機能低下が起こることなく長期にわたる安定使用が可能となる。
【００５０】
本発明の光ヘッド装置に用いる青色カットフィルタ以外の光学素子については、従来公知の光学素子を特に制限なく用いることが可能である。さらに、本発明の光ヘッド装置は、上記構成要素に加えて、必要に応じて、偏光子、１／４波長板など各種波長板、センサレンズ、ミラー、偏光ビームスプリッター、トラッキング用のレーザ光を３つのビームに分ける回折ビームスプリッタ、ビーム開口制御する開口制限素子、光記録媒体の情報記録面への焦点距離を調整する焦点距離可変素子さらにはトラッキングサーボ、フォーカシングサーボ、レーザーパワーモニターのための各種素子等の、光ヘッド装置に通常用いられる光学素子をさらに有することも可能である。
【実施例】
【００５１】
以下に、本発明の青色カットフィルタの実施例を説明するが、本発明はこの実施例になんら制限されるものではない。
【００５２】
[実施例]
基板と基板上に誘電体多層膜を有しさらにその表面にＤＬＣ膜を有する青色カットフィルタについて以下の方法で光シミュレーションを行った。
【００５３】
空気側から光が入射し、順に、ＤＬＣ膜、誘電体多層膜、を経て、基板に出射するとし、出射光と入射光の強度比として３５０〜８１０ｎｍの波長の光の透過率を求めた。
青色カットフィルタの基板は石英ガラスとした。
誘電体多層膜は、高屈折率材としてＴａ２Ｏ５膜、低屈折率材としてＳｉＯ２膜を想定した。具体的には、マグネトロンスパッター装置に、ＴａまたはＳｉのターゲットを用いて、ＡｒガスとＯ２ガスを導入した反応性スパッターにより各誘電体膜をサンプルとして作製した。得られたＴａ２Ｏ５膜およびＳｉＯ２膜の光学定数を、分光透過率測定により求めた。
【００５４】
ＤＬＣ膜はｐ−ＣＶＤ法による成膜を想定した。具体的には、プラズマＣＶＤ装置に、エチレンガスとＡｒガスを導入し、成膜圧力・各ガス流量・投入電力・バイアス電力・基板温度をパラメーターとして６種類のＤＬＣ膜サンプルを作製した。それらＤＬＣ膜の光学定数をエリプソメトリ解析により求め、６種の中から青色光（波長４０５ｎｍ）の消衰係数が大きく、赤色光（波長６５０ｎｍ〜７９０ｎｍ）の消衰係数が小さくなるようなＤＬＣ膜を実施例における青色カットフィルタの光シミュレーション用に選択した。
波長４０５ｎｍおよび６５０ｎｍの光に対するＤＬＣ膜、Ｔａ２Ｏ５膜、ＳｉＯ２膜の光学定数を表１に示す。
【００５５】
【表１】
2011150762.tif 000003
【００５６】
本発明の青色カットフィルタの構成、すなわち基板上に高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層が交互に積層された誘電体多層膜が形成され、その表面にＤＬＣ膜が形成された構成において、ＤＬＣ膜厚、誘電体多層膜の積層数、Ｔａ２Ｏ５膜（高屈折率誘電体層）の膜厚、ＳｉＯ２膜（低屈折率誘電体層）の膜厚、をパラメーターとして、シミュレーションし、波長４０５ｎｍの光の透過率が１％以下となるような構成を求めた。
【００５７】
ＤＬＣ膜厚１３５ｎｍ、誘電体層数１３層、総膜厚（ＤＬＣ膜厚＋誘電体多層膜厚）８６９ｎｍの時、満足な結果（波長４０５ｎｍの光の透過率が１％以下）を得た。この時の各層の膜厚を表２に、透過率の計算結果を表３に示す。
【００５８】
【表２】
2011150762.tif 000004
【００５９】
【表３】
2011150762.tif 000005
【００６０】
[比較例]
ＤＬＣ膜を含まない以外は上記実施例と全く同様の層構成で分光シミュレーションを行った。
【００６１】
すなわち、空気側から光が入射し、順に、誘電体多層膜を経て、基板に出射するとし、出射光と入射光の強度比として３５０〜８１０ｎｍの波長の光の透過率を求めた。
基板は石英ガラスを用いた。誘電体多層膜の膜材料、光学定数は実施例と同じである。
【００６２】
青色カットフィルタの構成として、基板上に高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層が交互に積層された誘電体多層膜が形成された構成において、誘電体多層膜の積層数、Ｔａ２Ｏ５膜（高屈折率誘電体層）の膜厚、ＳｉＯ２膜（低屈折率誘電体層）の膜厚、をパラメーターとして、シミュレーションし、波長４０５ｎｍの光の透過率が１％以下となるような構成を求めた。
【００６３】
誘電体層数１６層、総膜厚９８３ｎｍに対して、満足な結果（波長４０５ｎｍの光の透過率が１％以下）を得た。この時の各層の膜厚を表４に、透過率の計算結果を表５に示す。
【００６４】
【表４】
2011150762.tif 000006
【００６５】
【表５】
2011150762.tif 000007
【００６６】
これらの結果から、本発明の青色カットフィルタによれば、従来の青色カットフィルタに比べて、小さいサイズで、４０５ｎｍにおける十分な青色遮断性能を有し、赤色光については十分な透過性を有することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の光ヘッド装置用の青色カットフィルタは、小型で優れた青色遮断赤色透過特性を有し、青色光による光記録媒体および赤色光による光記録媒体の双方に対応可能な光ヘッド装置においてこの青色カットフィルタを用いれば、上記特性により、青色光による赤色光検出器等の光学素子の機能低下を防ぐことが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１…青色カットフィルタ、２…青色光源、３…分波素子、４…合波素子、
５…コリメータレンズ、６…対物レンズ、７…光記録媒体、８…青色光検出器
９…赤色光源、１０…回折ビームスプリッタ、１１…赤色光検出器
２０…光ヘッド装置
【図１】
2011150762.tif 000008