JPH09329704A

JPH09329704A - 光学異方性回折格子、その駆動方法及びそれを用いた光ヘッド装置

Info

Publication number: JPH09329704A
Application number: JP8147515A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Korishima; 友紀郡島; Yuzuru Tanabe; 譲田辺
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1997-12-22
Anticipated expiration: 2016-06-10
Also published as: JP3885251B2

Abstract

(57)【要約】【課題】量産しやすく、ＣＤとＤＶＤの両方に対して読
み書きできる光ヘッド装置を得る。【解決手段】凹凸部を有する第１の基板５とストライプ
状で中心部４を除いて電極２Ａ〜２Ｇを設けた第２の基
板１との間に液晶を挟持してなる光学異方性回折格子１
２を光源１１と光記録媒体１５、１６との間に設け、電
極２Ａ〜２Ｇの隣接電極間に電圧をかけることにより、
周辺部の回折能力を低下させて、開口率を下げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学異方性回折格
子、その駆動方法及びＣＤ（コンパクト・ディスク）、
ＣＤ−ＲＯＭ、ビデオディスク、ＤＶＤ（デジタル・ビ
デオ・ディスク）等の光ディスク及び光磁気ディスク等
の光記録媒体に光学的情報を書き込んだり、光学的情報
を読み取るための光ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク及び光磁気ディスク等
の光記録媒体に光学的情報を書き込んだり、光学的情報
を読み取る光ヘッド装置としては、光記録媒体の記録面
から反射された信号光を光検出器へ導光（ビームスプリ
ット）する光学部品として液晶を用いた光学異方性回折
格子を用いることが知られている。

【０００３】この光学異方性回折格子は、代表的なもの
としては内面に格子状の凹凸部を設けた第１の基板と、
平坦な第２の基板との間に液晶を挟持したものがある。
この光学異方性回折格子は、入射光の偏光方向によっ
て、光が単に透過したり回折したりする異方性を示す。
これを利用して、光源から出た光が光記録媒体に向かう
際には直進し、光記録媒体からの戻る際には回折して、
光検出器に到達するようにすることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような光学異方性
回折格子を用いた光ヘッド装置は、上記のような異方性
を示すので、高価なビームスプリッタ等を用いなくても
高効率の光ヘッド装置を構成でき、小型化にも適する。

【０００５】近年、ＤＶＤのような新たな光記録媒体が
登場してきて、ＣＤとＤＶＤとを１台の装置で併用可能
にすることが望まれてきている。このため、光ヘッド装
置も１個の光ヘッド装置で両方の光記録媒体を読むと
か、ＤＶＤの２面を読むというような要望が出ている。

【０００６】これを解決するために、光ヘッド装置自体
をや集光レンズを移動させたりして、焦点位置を変える
ことが提案されている。しかし、このような機械的な移
動は時間がかかり読み出し速度の低下を生じたり、その
位置の調整を行うのが複雑になる可動部があるので信頼
性が低下するというような問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる問題を
解決するためになされたものであり、内面に格子状の凹
凸部を設けた第１の基板と、第２の基板との間に液晶を
挟持してなる光学異方性回折格子において、第２の基板
の内面にその中心部を除きストライプ状の電極群を設け
たことを特徴とする光学異方性回折格子を提供する。

【０００８】また、その液晶として正の誘電異方性のネ
マチック液晶を用い、液晶分子が第１の基板及び第２の
基板でいずれも格子状の凹凸部の長手方向に沿うように
配向するようにし、第２の基板のストライプ状の電極は
その長手方向が第１の基板の格子状の凹凸部の長手方向
と一致するようにされたことを特徴とする上記光学異方
性回折格子を提供する。

【０００９】また、それらの光学異方性回折格子を用
い、第２の基板の電極には隣接電極間で電位差が生じる
ような電圧が印加されて、液晶分子の配列状態が変化す
るようにされ、それにより開口径が変化するようにされ
たことを特徴とする光学異方性回折格子の駆動方法を提
供する。

【００１０】さらに、光源からの光を光記録媒体上に照
射し、光記録媒体からの戻り光を位相差素子、光学異方
性回折格子を通すことにより、光を回折させて光検知器
で検出する光ヘッド装置において、光学異方性回折格子
が上記光学異方性回折格子であることを特徴とする光ヘ
ッド装置を提供する。

【００１１】さらには、その光学異方性回折格子の第２
の基板の電極には隣接電極間で電位差が生じるような電
圧が印加されて、液晶分子の配列状態が変化するように
され、それにより開口径が変化するようにされたことを
特徴とする光ヘッド装置を提供する。

【００１２】このような構成を有することにより、本発
明の光ヘッド装置は、光学異方性回折格子自体で電気的
にその開口率を変化させることができ、異なる光記録媒
体又は異なる位置に焦点を合わせうる。

【００１３】光学異方性回折格子自体でこの作用を行う
ため、別個の開口率変化手段や可変焦点機構が不要にな
り、光ヘッド装置が小型化でき、かつ調整も容易にな
る。さらに、電気的に開口率をスイッチングできるの
で、切替えがきわめて速く、読み出し速度に悪影響を与
えにくい。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の光学異方性回折格子は、
透明基板の表面に格子状の凹凸部が形成された第１の基
板と、第２の基板との間に液晶を挟持し、第２の基板の
内面にその中心部を除きストライプ状の電極群を設け
る。

【００１５】図１は、本発明の光学異方性回折格子の第
２の基板の電極の状態を示す平面図である。図２は、本
発明の光学異方性回折格子の断面図である。図１、図２
において、１は第２の基板、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、
２Ｅ、２Ｆ、２Ｇはストライプ状の電極、３は第１の基
板と第２の基板とを接合するシール材、４電極を設けな
い中心部、５は格子状の凹凸部を有する第１の基板、６
はその凹部、７はその凸部、８は第１の基板と第２の基
板との間に挟持された液晶を示す。

【００１６】本発明では、光学異方性回折格子は、基板
の凸部と液晶との屈折率の差によって回折格子を構成し
ている。液晶は屈折率異方性を有するので、基板表面を
配向処理することにより、特定方向に液晶を配列させう
る。これを利用して、光学異方性回折格子への入射する
偏光によって、回折をさせたり、させなかったりするこ
とができる。

【００１７】本発明の基板としては、ガラス、プラスチ
ック等の透明基板が使用でき、ガラス、ポリオレフィン
等の屈折率が１．４以上１．６以下程度の透明基板を用
いることが、液晶の常光屈折率の約１．５に整合しやす
いため好ましい。

【００１８】この第１の基板に凹凸部を形成するには、
基板自体をそのような形状に、エッチングや機械的切削
によって加工してもよく、液晶のいずれかの屈折率とほ
ぼ等しい屈折率の透明膜を透明基板表面に積層形成して
もよい。この透明膜形成時に、マスクを設けておき、透
明膜形成と同時に凹凸部を形成してもよく、透明膜を全
面に形成しておき、フォトリソ工程で凹凸部を形成して
もよい。

【００１９】この凹凸部は、高さが０．５〜５μｍ程
度、ピッチが２〜５０μｍ程度で所望の回折特性が得ら
れるように設定すればよい。この場合凹部の幅と凸部の
幅は通常は同じにすればよいが、差をつけてもよい。こ
れらのパラメータは、所望の回折特性が得られるように
実験的に定めればよい。

【００２０】なお、通常、第２の基板は平坦な基板とす
ればよいが、必要に応じて第２の基板にも凹凸部を形成
してもよい。

【００２１】本発明では、第２の基板にストライプ状の
電極２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ、２Ｇを形成
する。このストライプ状の電極は、図では７本示してい
るが、光学異方性回折格子の開口径と電極ピッチにより
必要な本数形成すればよい。この電極は、隣接電極との
電極間隙が４〜３０μｍ程度にすればよく、隣接電極間
に電圧を印加した際に、隣接電極間で液晶が配列状態を
変えられればよい。

【００２２】この第２の基板の電極のピッチと、第１の
基板の凹凸部のピッチは一致していてもよく、一致して
いなくてもよい。

【００２３】この電極はＩｎ₂ Ｏ₃ −ＳｎＯ₂ （ＩＴ
Ｏ）、ＳｎＯ₂ 等の透明電極とすることが好ましいが、
電極の幅を狭くすればクロムやアルミニウムというよう
な金属の電極とすることもできる。

【００２４】本発明では電極は第２の基板にのみ設けら
れている。このため、電極を両基板に形成するのに比し
て生産性がよい。特に、第２の基板は平坦な基板とする
ことができるので、精密度の高い電極の形成が容易であ
る。

【００２５】本発明では、このストライプ状の電極の中
心部は電極が設けられていない。そこで、電極間に電圧
を印加すると、電極がある部分では液晶の配列が変わ
り、電極がない中心部分では液晶の配列が変わらない。
これにより、電極のある周辺部では回折格子としての機
能をなくすか低減させ、中心部のみ回折格子として機能
するようにする、すなわち回折格子の開口率を電気的に
可変となしうる。

【００２６】この電極の設けられない中心部の形状は、
通常は図１に示すように円形にすればよい。これも、所
望の回折特性が得られるようにすればよいので、必要に
応じて四角形状にしたり楕円形状にしたりすることもで
きる。

【００２７】さらに必要に応じて、この基板又は電極付
き基板の表面に絶縁、電極見え抑制、配向性向上等の目
的で、ポリイミド、ポリアミド、ＳｉＯ₂ 等の薄膜を設
けてもよい。さらに、基板自体又はこの薄膜の表面をラ
ビングしたり、斜め蒸着を行って配向処理をする。

【００２８】第２の基板は、通常電極のストライプの方
向に沿って配向処理を行う。第１の基板は、格子状の凹
凸部が形成されており、液晶分子はその溝に沿って配列
する傾向を有するので、配向処理をしなくてもよい。

【００２９】本発明の光学異方性回折格子に用いる液晶
としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶等の液晶
表示装置に使用される公知の液晶、液晶組成物、又は高
分子液晶等が好ましく使用できる。ただし、ネマチック
液晶の使用が好ましく、特に正の誘電異方性のネマチッ
ク液晶の使用が好ましい。

【００３０】さらに、ネマチック液晶に光学活性物質、
コレステリック液晶等を混ぜることにより、液晶自体が
ややねじれているようにすることが好ましい。具体的に
は、この基板間隙で液晶が９０°以下のねじれになる程
度のねじれであればよい。より具体的には３０°以上、
９０°未満とすることが好ましい。

【００３１】これは、電極に電圧を印加した際に、液晶
分子の配列が変化するが、液晶自体がややねじれていれ
ば、その場合いずれの方向に変化するかが一定になり、
光学的に安定になるからである。

【００３２】具体的な例として、正の誘電異方性のネマ
チック液晶を用いた例に基づいて説明する。この場合、
電圧を印加しない状態で、液晶分子は第２の基板のスト
ライプ状の電極の長手方向に液晶分子の長手方向が平行
になるように配列している。ここで、隣接電極間に電位
差を生じるように電圧を印加すると、液晶分子はストラ
イプ状の電極の長手方向に直交する方向であって、かつ
基板面には平行に配列する。

【００３３】本発明で第２の基板の電極に印加する電圧
は、電極間で液晶の配列状態を変える電位差が生じるよ
うにされる。具体的に、図１、図２の電極に電圧を印加
する場合の例で説明する。まず、開口を広くして使用す
る場合には、電極２Ａ〜２Ｇはフローティング状態か、
同じ電圧が印加され、電極間には電位差がない状態にさ
れる。回路の特性上の問題や液晶の応答速度等の点で、
液晶がほとんど開口率を変化させない程度の電位差が電
極間に印加されていてもよい。

【００３４】開口率を変化させたい場合には、電極２Ａ
〜２Ｇの隣接電極間に液晶の配列が変化する程度の電位
差を生じるように電圧を印加する。この場合、電極２
Ａ、電極２Ｂ、電極２Ｃ、電極２Ｄ、電極２Ｅ、電極２
Ｆ、電極２Ｇに順次高い電圧を印加するようにしてもよ
い。たとえば、電極２Ａには０Ｖ、電極２Ｂには５Ｖ、
電極２Ｃには１０Ｖ、電極２Ｄには１５Ｖ、電極２Ｅに
は２０Ｖ、電極２Ｆには２５Ｖ、電極２Ｇには３０Ｖと
いうようにしてもよい。

【００３５】なお、電極２Ａ、電極２Ｂ、電極２Ｃ、電
極２Ｄ、電極２Ｅ、電極２Ｆ、電極２Ｇに交互に逆極性
の電圧を印加する方が、駆動回路及び電源が簡単になり
好ましい。たとえば、電極２Ａ、２Ｃ、２Ｅ、２Ｇには
０Ｖ、電極２Ｂ、２Ｄ、２Ｆには５Ｖというようにすれ
ばよい。

【００３６】これらいずれの場合にも、直流で駆動する
よりは、交流で駆動する方が好ましい。すなわち、後者
の例では、電極２Ａ、２Ｃ、２Ｅ、２Ｇには０Ｖ、電極
２Ｂ、２Ｄ、２Ｆには５Ｖとした後には、電極２Ａ、２
Ｃ、２Ｅ、２Ｇには５Ｖ、電極２Ｂ、２Ｄ、２Ｆには０
Ｖとするようにすればよい。

【００３７】この液晶分子が、ストライプ状の電極の長
手方向に直交する方向に配列する場合、どちらに９０°
ねじれるかという問題がある。液晶は水平に配向すると
いっても数°程度以下の角度でチルトして配列してい
る。たとえば、図１で液晶分子が上側で基板面に接し
て、上下方向に配列しているとした場合、隣接電極間に
電圧を印加すると、液晶分子は左右に配列する。この際
に、基板に接している端を固定してみた場合、液晶分子
が右側にねじれていくのか、左側にねじれていくのかと
いう２種類の動きが考えられる。

【００３８】液晶自体に自らねじれる機能がなければ、
液晶分子はその液晶分子の近傍の基板面その他の状態で
ねじれやすい方向にねじれることになる。このため、部
分的に異なるねじれ方向を生じることになる。このた
め、２種類の配列が混在し、その界面が存在することに
なるので、不均一な配列状態を生じることになり、回折
効率が低下しやすくなる。このため、液晶自体にねじれ
性を持たせて、特定の方向に液晶分子がねじれるように
して、均一な配列状態をとるようにすることが好まし
い。

【００３９】この基板のうち、平坦な側の基板の内面に
は配向処理を施す。特に、ポリイミド膜等からなる配向
膜を設け、その上をラビングして配向膜を形成すること
が好ましい。凹凸部を設けた基板側には、配向処理を行
うことが難しいので、配向処理を省略してもよい。

【００４０】図３は、本発明の光ヘッド装置の代表的な
構成を示す模式図である。図３において、１１は半導体
レーザ等の光源、１２は光学異方性回折格子、１３は１
／４波長板等の位相差素子、１４は集光レンズ、１５、
１６は光記録媒体、１７は光検出器を示す。

【００４１】光源１１からでた光は、直線偏光、たとえ
ばＰ偏光を有するが、光学異方性回折格子１２は回折格
子として働かなくそのまま透過する。そして位相差素子
１３を通過して、非球面レンズである集光レンズ１４で
光を集束して光記録媒体１５又は１６の記録面で反射さ
せ、再度集光レンズ１４、位相差素子１３を通過してＳ
偏光になって光学異方性回折格子１２に入射する。する
と、往路とは偏光方向が９０°ずれているので、光学異
方性回折格子１２は回折格子として働き、光は回折され
光検出器１７に到達する。

【００４２】本発明では、この光学異方性回折格子１２
に電極を設け、その電極への電圧印加状態によって、液
晶の配列を変化させて、光学異方性回折格子の開口率を
変える。開口率が変われば、収差が変わる。

【００４３】たとえば、ＤＶＤではディスク内の焦点ま
での距離が短い（０．６ｍｍ）ので、それに合わせてレ
ンズを設計する。その場合、ディスク内の焦点までの距
離が長い（１．２ｍｍ）ＣＤを読もうとすると、光の収
差が大きくなる。本発明の光ヘッド装置を用い、電圧の
印加によって、開口率を小さくすることにより、周辺の
収差の大きい部分を削除することにより、この光の収差
を低減できる。

【００４４】光学異方性回折格子に対して、光記録媒体
側にλ／２板、λ／４板等として機能する位相差板、位
相差フィルム等の位相差素子を積層配置させることによ
り、光の往き方向と光の帰り方向とで偏光方向を直交さ
せ、光学異方性回折格子として機能させうる。前記位相
差素子は、数１０〜数１００μｍ程度の厚みを有するポ
リカーボネート、ポリビニルアルコール又はポリアリレ
ート等の材料が好ましく使用できる。

【００４５】この位相差素子の少なくとも片面をフォト
ポリマー、熱硬化型エポキシ樹脂等の光学的に透明な有
機樹脂で覆うか、さらに前記有機樹脂を介して平坦性の
よいガラス基板、プラスチック基板等の基板を積層接着
すれば、波面収差の低減、信頼性の向上という利点があ
り好ましい。

【００４６】この回折素子は、基板の光源側の面に第２
の回折格子を形成してもよく、その場合３ビーム法によ
るトラッキングエラー検出ができる。この第２の回折格
子は、フォトポリマー、フォトレジスト等を塗布し所定
のパターンに露光することにより形成するか、又はドラ
イエッチング法により直接透明基板を加工することによ
り形成することが好ましい。

【００４７】本発明の光ヘッド装置を読み取り用として
使用する場合は、通常は光源側に光記録媒体からの反射
光を検出する光検出器を設けるが、その検出器の受光面
上に前記反射光が所望のビーム（スポット）形状で集光
するように、光学異方性回折格子のパターンに面内曲率
を付与したり、格子間隔に分布を付与してもよい。

【００４８】光学異方性回折格子のパターンは、コンピ
ュータ装置によって設計した曲率分布、格子間隔分布と
し、ＳＳＤ（スポット・サイズ・ディテクション）法等
のフォーカスエラー検出法に最適なパターンとすること
ができる。前記光検出器としては、フォトダイオード、
ＣＣＤ素子等の半導体素子を利用したものが小型軽量
で、低消費電力であるため好ましい。

【００４９】本発明の光源としては半導体レーザ、ＹＡ
Ｇレーザ等の固体レーザ、Ｈｅ−Ｎｅ等の気体レーザ等
の各種の固体、気体レーザが使用でき、半導体レーザが
小型軽量化、連続発振、保守点検等の点で好ましい。ま
た、光源部に半導体レーザ等と非線形光学素子を組み込
んだ高調波発生装置（ＳＨＧ）を使用し、青色レーザ等
の短波長レーザを用いると、高密度の光記録及び読み取
りが可能になる。

【００５０】本発明の光記録媒体は、光により情報を記
録及び／又は読み取りできる媒体である。その例として
はＣＤ（コンパクトディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ビデ
オディスク、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等
の光ディスク、及び光磁気ディスク、相変化型光ディス
ク等が使用できる。

【００５１】前記回折素子の光入出射面に反射防止膜を
設けることにより、光の損失を防止できる。その場合、
反射防止膜としてアモルファスフッ素樹脂を使用すれ
ば、蒸着装置等の高価で大型の成膜装置を使用しないで
低コストで成膜できるため好ましい。

【００５２】この光ヘッド装置の基礎的な動作を説明す
る。たとえば、液晶を格子状の凹凸部の長手方向にほぼ
平行な方向に（図３では紙面に垂直な方向）配向するよ
うに配向処理を行う。この場合、光源１１の半導体レー
ザから入射したＰ波（図３では偏光方向が紙面に平行な
偏光成分）に対しては、液晶と凸部は屈折率が等しく、
すなわち光学異方性回折格子はＰ波に対しては透明とな
る。そのため、Ｐ波は何の変化も受けずそのまま位相差
素子１３である１／４波長板に入射し、円偏光に変化
し、集光レンズとしての非球面レンズを透過し、ほぼ１
００％の光が光記録媒体１５の記録面に到達する。

【００５３】すなわち、半導体レーザへの戻り光が非常
に小さく、戻り光ノイズの点で有利である。さらに往路
の透過率が高いということは、書き込みタイプの光ディ
スク装置においては、書き込み時に相対的に低い出力の
半導体レーザで書き込みできるという点でコスト面で優
れる。

【００５４】光記録媒体１５の記録面で反射し再び非球
面レンズを通り戻ってきた反射光は、再び１／４波長板
を通過し、偏光方向が９０°異なったＳ波に変化する。
Ｓ波が光学異方性回折格子に入射すると、今度は液晶と
凸部の屈折率が異なるため回折格子として機能し、＋１
次回折光として最大４０％程度、−１次回折光として最
大４０％程度の回折効率が得られる。＋１次回折光、−
１次回折光を検出する検出器をどちらか一方にのみ配置
した場合で４０％、両方に配置した場合は計８０％の往
復効率が得られる。

【００５５】さらに前記凹凸部を、斜面状（のこぎり
状）にしたときはほぼ７０〜９０％、３段の階段状にし
たときはほぼ８１％の往復効率が得られる。

【００５６】ここで、光記録媒体を交換し、光記録媒体
１６を用いた場合、光学異方性回折格子１２の電極に電
圧を印加して、その開口率を小さくして、光記録媒体１
６の記録面のデータも少ない収差で読みうるようにな
る。

【００５７】

【実施例】厚さ１ｍｍ、１０ｍｍ×１０ｍｍ角で、屈折
率１．５２のガラス基板の１表面に、プラズマＣＶＤ法
によって厚み１．４μｍのＳｉＯ_x Ｎ_y 膜を形成した。
このとき、ｘ、ｙはおのおの１．８、０．１７程度であ
った。次いで、フォトリソグラフィ法とドライエッチン
グ法によって、深さ１．４μｍ、ピッチ６μｍの断面が
矩形状の回折格子用の凹凸部を形成した第１の基板を作
成した。

【００５８】もう１枚のガラス基板の表面にＩＴＯ電極
を厚み２０ｎｍで形成し、このＩＴＯ電極を中心部の直
径２．５ｍｍの部分を除き、電極幅２０μｍ、電極ピッ
チ６０μｍでストライプ状にパターニングした。この電
極は両端で１本おきに接続され、櫛の歯状にして第２の
基板を作成した。

【００５９】第２の基板は、その上に液晶配向用の配向
膜としてポリイミド膜を６０ｎｍ厚で形成し、配向のた
めの電極の長手方向に沿ってラビング処理を行った。凹
凸部を形成した第１の基板の凹凸部を形成した面と、第
２の基板の配向膜を形成した面とを対向させ、さらに配
向膜のラビング方向と凹凸部のストライプ方向が同じに
なるようにして、２つのガラス基板を積層した。

【００６０】その際、液晶注入口を除き、２つのガラス
基板の周囲を球状スペーサを含むエポキシ樹脂シール材
でシールした。液晶注入口から液晶（メルク社製商品名
ＢＬ００２、ネマチック液晶、常光屈折率１．５２５、
異常光屈折率１．７７１）を真空注入した。

【００６１】第２の基板の配向膜と反対側の面に１／４
波長板を透明接着剤により積層接着し、さらにその上に
波面収差を改善するためのフォトポリマー、第３のガラ
ス基板を積層接着して回折素子を作製した。回折素子の
光源からの光の入射部、出射部には、誘電体多層膜によ
る反射防止膜を施した。

【００６２】光源として半導体レーザを用い、波長６７
８ｎｍのＰ波（図３の紙面に平行な偏光成分）を入射さ
せたとき、Ｐ波の透過率は約８３％であった。また、光
ディスクからの反射光（円偏光）が１／４波長フィルム
によりＳ波（紙面に垂直な偏光成分）に変化し、このＳ
波が光学異方性回折格子により回折され、＋１次回折光
の回折効率は２５％で、−１次回折光の回折効率は２６
％であった。

【００６３】この結果、往路効率約８３％、往復効率約
４２％（±１次回折光検出）となった。一方、光記録媒
体の厚みを変えた光記録媒体にかけ替えて、隣接する電
極間に５Ｖの交流電圧を印加した際には、中心部を通過
した光はほぼ同じ効率であったが、電極を設けた周辺部
を通った光は戻りのＳ波の＋１次回折光の回折効率は２
％で、−１次回折光の回折効率は２％であった。これに
より、厚みの異なる光記録媒体でいずれも収差の少ない
戻り光を得ることができた。

【００６４】

【発明の効果】本発明は、特定の電極を設けた液晶を用
いた光学異方性回折格子を用いて、戻り光の回折を行う
とともに、その開口率を変化させ、異なる光記録媒体へ
の読み書きを可能となしうる。このため、レンズの移動
機構を設けたり、液晶絞りや液晶レンズを配置する等開
口率可変機構又は焦点距離可変機構を設ける必要がな
く、光ヘッド装置を小型化できる。また、凹凸部を設け
た基板側に電極を設けなくてもよいので、製造も容易で
ある。さらに本発明は、その効果を損しない範囲内で種
々の応用ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学異方性回折格子の第２の基板の電
極の状態を示す平面図。

【図２】本発明の光学異方性回折格子の断面図。

【図３】本発明の光ヘッド装置の代表的な構成を示す模
式図。

【符号の説明】

１：第２の基板２Ａ〜２Ｇ：電極３：シール材４：中心部５：第１の基板６：凹部７：凸部８：液晶

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に格子状の凹凸部を設けた第１の基板
と、第２の基板との間に液晶を挟持してなる光学異方性
回折格子において、第２の基板の内面にその中心部を除
きストライプ状の電極群を設けたことを特徴とする光学
異方性回折格子。
【請求項２】液晶として正の誘電異方性のネマチック液
晶を用い、液晶分子が第１の基板及び第２の基板でいず
れも格子状の凹凸部の長手方向に沿うように配向するよ
うにし、第２の基板のストライプ状の電極はその長手方
向が第１の基板の格子状の凹凸部の長手方向と一致する
ようにされたことを特徴とする請求項１記載の光学異方
性回折格子。
【請求項３】請求項１又は２記載の光学異方性回折格子
を用い、第２の基板の電極には隣接電極間で電位差が生
じるような電圧が印加されて、液晶分子の配列状態が変
化するようにされ、それにより開口径が変化するように
されたことを特徴とする光学異方性回折格子の駆動方
法。
【請求項４】光源からの光を光記録媒体上に照射し、光
記録媒体からの戻り光を位相差素子、光学異方性回折格
子を通すことにより、光を回折させて光検知器で検出す
る光ヘッド装置において、光学異方性回折格子が請求項
１記載の光学異方性回折格子であることを特徴とする光
ヘッド装置。
【請求項５】光学異方性回折格子の第２の基板の電極に
は隣接電極間で電位差が生じるような電圧が印加され
て、液晶分子の配列状態が変化するようにされ、それに
より開口径が変化するようにされたことを特徴とする請
求項４記載の光ヘッド装置。