光头装置的制作方法

专利名称：光头装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种需要对光学记录介质(比如CD和DVD，在下文中被称为 "光盘")进行读取和写入的光头装置，尤其涉及对具有多个信息记录层的多 层光盘进行读取和写入的光头装置。
背景技术：
光盘包括具有单层信息记录层的单层光盘以及具有多层信息记录层的多 层光盘。例如，当在具有两层记录层的双层光盘上记录或读取信息时，返回到 光检测器的返回光线除了受到已将光源所发射的光线会聚到其上的信息记录 层所反射的光线的影响以外，还受到相邻信息记录层所反射的光线的影响。对 多层光盘进行读取和写入的光头装置必须采用层间串扰不会影响伺服信号的 方式来构成。本文所使用的"读取和写入"这一表述是对光盘进行读取操作、 写入操作、或读取/写入操作的一般性表述。
图17显示出在对多层光盘进行读取和写入的常规光头装置中从双层光盘 读取信息期间所实现的光路的示意图。假定双层光盘靠近光入射平面的那一层 是Ll层并且与光入射平面相距同一距离的层是L2层，在从Ll层读取信息期 间，从层L2反射的光线L12的焦点位于光检测器所接收到的光线Lll的焦点 的前方。同时，在从层L2读取信息期间，从层L1反射的光线L21的焦点位于 光检测器所接收到的光线L22的焦点的后方。
在从L1层读取信息期间从L1返回的光线中，利用衍射元件进行衍射后的 零阶衍射光以及正的和负的一阶衍射光都会被会聚到各个光检测器的检测面 上。尽管从L2层反射的返回光线具有很大的尺寸和很低的光密度，但是该返 回光线作为杂散光照射光检测器的检测面，由此导致在光检测器中形成与从Ll 层返回光线的干涉。当由于各信息记录层之间的间距或光源的波长发生变化从 而导致光线干涉的条件发生变化时，信号强度发生变化，由此出现了读取性能下降的问题。
例如，专利文献1中所描述的光头装置就是到目前为止针对这种变化而提 出的措施。即，如图18所述，在光通量中设置全息元件以使从光盘返回的光 线的一部分发生衍射，由此消除照射到用于子光束的光检测器的杂散光。
专利文献l:日本专利公报2005-203090A

发明内容
本发明要解决的技术问题
然而，在专利文献1所描述的配置中，源自Ll层(即原本想要从中读取 信息的那个层)的光线以及来自L2层的光线都经全息元件发生衍射，这导致 进入光检测器的信号的光强也减小了。
本发明正是为了解决现有技术的问题而产生的，并且其目的在于提供一种 光头装置，它能够对多层光盘进行信息读取和写入，而不导致进入光检测器的 信号的强度下降。
如何解决上述问题
根据本发明的第一方面，提供了一种光头装置，包括 光源；
物镜，被配置成将光源所发射的光会聚到光盘的信息记录表面； 分束器，被配置成使光盘所反射的返回光线偏移到一个与光源发射光线的光 路不同的光路中；
光检测器，被配置成检测通过分束器而偏移的返回光线；以及 去偏振元件，被设置在分束器和光检测器之间的光路上，并且被配置成在减 小返回光线的偏振度的同时使返回光线穿过。
在使用这种配置时，光源向光盘发射的光线的偏振度减小了，由此在来自 光盘的返回光线入射到光检测器上且被检测到时能够实现偏振度的减小，而不 涉及降低光线会聚到光盘上的特征。结果，当多层光盘经受读取或写入时，使 得来自多层光盘的各层的返回光束的偏振度减小，由此消除了光束的相干性。 由此，即使当多层光盘的各层之间的间距或光源的波长发生变化从而导致来自要读取和写入的一层的光线和来自另一层的光线的相干性条件发生变化时，也 可以防止读取性能的下降(在其它情况下因信号强度变化会导致这种读取性能 下降)，并且可以出众的性能对多层光盘进行读取和写入。
根据本发明的第二方面，在第一方面中，较佳的是去偏振元件具有由双 折射材料构成的双折射层；并且相位差和光轴这两者中的至少一个根据去偏振元件 的表面上的位置而有所不同，使得穿过去偏振元件的返回光线的偏振态根据返回光 线入射到去偏振元件的表面上的位置而有所变化。
就聚焦状态而言，来自光盘各层的返回光束在入射到光检测器上同一位置上 是彼此不同的，因此在去偏振元件上的不同位置处穿过。使用上述配置时，本发明 的光头装置使返回光束以相互不同的偏振态穿过，而这些相互不同的偏振态则取决 于返回光线穿过去偏振元件表面位置，从而能够消除形成于光检测器上的、来自各 层的返回光束之间的相干性。
根据本发明的第三方面，在第一或第二方面中，较佳的是去偏振元件被配 置成使得返回光线的偏振度等于或小于0.5。
使用上述配置时，可以进一步减小来自多层光盘的各层返回光束之间的相干 性。此外，偏振度减小到等于或小于0.25或基本上为零；即，没有偏振的状态， 由此进一步减小相干性。当消除相干性时，多层光盘的各层之间的间距或光源的 波长发生变化由此导致的信号强度变化可以被减小，从而较佳地减小读取性能 的下降。
根据本发明的第四方面，在第二或第三方面中，较佳的是处于入射到去 偏振元件上的光线的光通量之内的双折射层的区域被划分成多个区，使得穿过相邻 的区的光线的去偏振态彼此不同。
使用上述配置时，在来自光盘各层的返回光束入射到去偏振元件上的各个 位置处，可以改变透射光的偏振态。因此，在光检测器上，可以有效地减小来 自各层的返回光束的相干性。
根据本发明的第五方面，在第四方面中，较佳的是所述区域被径向划分， 使得所述多个区以光路的光轴为中心环绕排列着，使得穿过所述多个区的光线的偏 振态在关于光轴的圆周方向上按360/j度的周期变得完全一样(j是等于或大于2 的整数)。使用上述配置时，仅落在入射光通量内的一部分光线的偏振度v被减小 了，由此相干性被较佳地减小了。此外，当使用已划分了2个或4个光线接收 区的光检测器时，多个被转换成不同偏振态的返回光束入射到各个光线接收 区，从而增强了对其的读取特征。
根据本发明的第六方面，在第四方面中，较佳的是所述区域被划分，使 得所述多个区以光路的光轴为中心同心地排列着。
使用上述配置时，即使当入射光发生偏轴，也使偏振度V的波动保持在很 小的水平，由此维持着出众的读取特征。
根据本发明的第七方面，在第四、第五和第六方面中的任一方面中，较佳 的是当用归一化的Stokes参数(Sofl, Slk, S2k， S3k)将穿过相邻区的光线的偏振态
分别表示成(l,Su),S2(),S3())和(l,Sn,S2i，S3D时，关系式(1)得到满足
0 < (S10 - S )2 + (S20 - S21)2 + (S30 - S31)2《3 (1)
当相邻区的偏振态之间的差异Y很大时，穿过已被划分成多个区的去偏振 元件的光线在各个区的边界处经历衍射，由此降低光线的利用因子。假定相邻
区的偏振态之间的差异是y = (S1() - S )2 + (S2() - S21)2 + (S3G - S31)2，则通过将该差 异设置成落入0<丫《3的范围中，就可以防止相邻区之间发生衍射。
例如，当Y的值非常大时，就像丫 = 4这种情况，衍射效率达到40% (正 的和负的一阶光束之和)，并且未经历衍射的透射光的效率被减小到约50%, 并且透射率出现很大的下降。相反，较佳的是，增大上述元件被划分成多个区 的数目，由此减小相邻区之间的相位差或光轴变化并且减小相邻区的偏振态之 间的差异Y。在Y二3时，未经历衍射的透射光的效率接近等于或大于75。％，并 且透射率的减小最好接近一个没有实践问题出现的水平。此外，在丫 = 2时，未 经历衍射的透射光的效率接近等于或大于85%，并且透射率的减小最好接近一 个没有实践问题出现的水平。此外，较佳地，实现Y二1.5或Y《1，可以进一步 减小衍射损耗。
根据本发明的第八方面，在第四、第五和第六方面中的任一方面中，较佳 的是当用归一化的Stokes参数(Sofl， Slk, S2k, S3k)将穿过关于光轴的圆周方向上彼此移动约90度的多个区的光线的偏振态分别表示成(l, S13, S23， S33)和(1, S14, S24，
S^)时，关系式(2)得到满足
2《(S13 - S14)2 + (S23 - S24)2 + (S33 - S34)2《4 (2)
如果穿过彼此分离约90度的两个区的光线的偏振态之间的差异Y[=(S13 -S14)2 + (S23 —S24)2 + (S33-S34)2]被安排成满足方程(2)，则当将散光方法用作聚 焦伺服技术的光头装置使多层光盘经历读取或写入时，来自要进行读取或写入 的一层的光线以及来自另一层的杂散光都被会聚到光检测器的检测表面上，同 时绕着光束的光轴旋转90度。此外，这些光束可以按差异很大的偏振态被会 聚，由此可以消除相干性。本说明书中的表述"约90度"是指67.5-112.5度。
此外，更佳地，双折射层被划分成8个区或更多的区；穿过彼此分离约90 度的两个小区的光束的偏振态满足方程(2)的关系；以及穿过相邻区的光束
的偏振态之间的差异Y满足方程(1)。
根据本发明的第九方面，在第二、第三和第四方面中的任一方面中，较佳 的是所述多个区的中心之间的间距落在30微米到3毫米的范围中；以及在每一
个区中的光轴是径向或同心地指向的。
使用上述配置时，即使当入射光以偏轴状态入射到去偏振元件的中心时， 呈现出非常小的偏振度的光线穿过上述元件，从而便于光头装置的组装和调 节，并且可以增强物镜的移动特征。
根据本发明的第十方面，在第二、第三和第四方面中的任一方面，较佳的
是在所述区域中的相位差是恒定的；以及在所述区域中的光轴是径向或同心地 指向的。
使用上述配置时，来自多层光盘的信息记录层的返回光线入射到光检测器 上，同时是偏振的以便呈现出绕着各个光线接收区中心的90度旋转对称，并 且各个光线接收区中所实现的偏振度V近似为零。因此，消除了相干性，并且 实现了优越的读取特征。
在这种情况下，通过使用归一化的Stokes参数，穿过彼此分离约90度的 两个区的光束的偏振态相对于去偏振元件的光轴被表达为(l, S13, S23, S33)和(1,S14， S24, S34)，方程(2)最好成立，原因与第八方面相同。
根据本发明的第十一方面，在第四到第十方面中的任一方面中，较佳的是 所述双折射层的相位差是入射到去偏振元件上的返回光线的半波长的奇数倍。
使用上述配置时，可以有效地减小透射光的偏振度。相位差较佳设为入射 光的波长X的一半。
根据本发明的第十二方面，在本发明的第五方面中，较佳的是所述区域 被划分成4个区，它们的中心按90度的间隔排列在圆周方向上；相邻区的光轴彼 此成90度角，并且与入射到去偏振元件上的返回光线的偏振方向成45度角。
使用上述配置时，来自一层的返回光线与来自另一层的返回光线相干涉而 导致的各层之间的光学相干性被减小了，并且串扰被减小了。
根据本发明的第十三方面，在第四方面中，较佳的是所述区域被划分成 第一区和第二区，第一区包括光路的光轴，而第二区是除第一区以外的区域。
使用上述配置时，用便于制造且配置简单的去偏振元件来减小穿过去偏振 元件的光线的偏振度V，使得主光束和杂散光之间的相干性可以被减小。
根据本发明的第十四方面，在第四方面中，较佳的是所述区域被划分成 第一区和第二区以及第三区，第一区和第二区关于光路的光轴对称地排列，第三区 是除第一区和第二区以外的区域。
使用上述配置时，可以使来自一层的子光束的返回光线的偏振态与来自另 一层的杂散光的偏振态彼此非常不同，从而消除了相干性和串扰。
本发明的优点
本发明可以提供一种光头装置，它能够对多层光盘进行信息读取和写入， 而不涉及减小进入光检测器的信号强度。


图1是本发明的光头装置的配置示意图。
图2是显示出由本发明的光头装置的光检测器所接收到的会聚光斑的示意图。
图3 (a)是显示出本发明第一实施方式的去偏振元件的平面示意图。图3 (b)是显示出穿过第一实施方式的去偏振元件而透射的光线的偏振态
的平面示意图。
图4 (a)是显示出本发明第二实施方式的去偏振元件的平面示意图。 图4 (b)是显示出穿过第二实施方式的去偏振元件而透射的光线的偏振态 的平面示意图。
图5 (a)是显示出本发明第三实施方式的去偏振元件的平面示意图。 图5 (b)是显示出穿过第三实施方式的去偏振元件而透射的光线的偏振态 的平面示意图。
图6是显示出第三实施方式的去偏振元件被划分成24个区的示例的平面 示意图。
图7 (a)是显示出第三实施方式的去偏振元件被划分成4个区的示例的平 面示意图。
图7 (b)是显示出穿过图7 (a)所示的去偏振元件而透射的光线的偏振 态的平面示意图。
图8是显示出一种最好与图7 (a)和7 (b)所示的去偏振元件一起使用
的偏振选择元件的配置的平面示意图。
图9 (a)是示意性地显示出本发明第四实施方式的去偏振元件的平面图。 图9 (b)是示意性地显示出穿过第三实施方式的去偏振元件而透射的光线
的偏振态的平面图。
图10 (a)是示意性地显示出本发明第五实施方式的去偏振元件的平面图。 图10 (b)是示意性地显示出在第五实施方式的去偏振元件中相邻的规则
六边形区的放大平面图。
图11是示意性地显示出本发明第六实施方式的去偏振元件的平面图。 图12是示意性地显示出本发明第七实施方式的去偏振元件的平面图。 图13是示意性地显示出本发明第七实施方式的去偏振元件的另一个示例
的平面图。
图14是示意性地显示出本发明第八实施方式的去偏振元件的平面图。 图15是示意性地显示出本发明第九实施方式的去偏振元件的平面图。 图16是示意性地显示出本发明的去偏振元件的截面图，其中聚合物液晶被用作双折射介质层以形成相位差大小的同心分布。
图17是显示出双层光盘经历读取操作时的光路的示意图。
图18是使来自光盘的返回光线的一部分发生衍射的常规全息元件的示意图。
标号的说明 1光源
2衍射元件 3准直透镜 4分束器 5物镜 6光盘
6a信息记录表面 7准直透镜 8去偏振元件 9光检测器
11， 12， 13光线接收区
15， 17子光束的会聚光斑
16主光束的会聚光斑
18要成为杂散光的返回光线的会聚光斑
20代表偏振方向的箭头
21-28， 131-138， 171-174， 181-184划分后的区
31， 32， 121-123, 151-153， 161-163划分后的区
34， 35代表穿过各个划分的区的光线的偏振方向的箭头
41-45划分后的区
51， 53基片
52聚合液晶层
54透明的介质层
60入射光通量ioo光头装置
具体实施例方式
图1显示出本实施方式的光头装置100的概念配置。在图1中，光头装置 100包括光源l，用于发射具有预定波长的光通量；衍射元件2，通过使光源 1所发射的一部分光通量形成衍射从而产生三个光束，即， 一个主光束和两个 子光束；准直透镜3，用于将入射光通量转换成基本上准直的光线；分束器4， 该分束器使从准直透镜3发出的三个光束透过并且使从光盘6的信息记录表面 6a处反射的三个光束的返回光线经历偏移分离，由此将这样分离的光线引导至 光检测器9;物镜5，用于将上述三个光束会聚到光盘6的信息记录表面6a上； 准直透镜7，用于将上述三个光束的返回光线转换到光检测器9处；去偏振元 件8，用于改变透过的光的偏振态，由此减小偏振度V;以及光检测器9，用于 检测上述三个光束的返回光线。
从光源1发射的一部分光通量经衍射元件2形成衍射，由此被转换成三个 光束；即， 一个主光束和两个子光束。这三个光束依次穿过准直透镜3和分束 器4，并且通过物镜5被会聚到光盘6所期望的信息记录表面6a上。会聚在光 盘6的信息记录表面6a上的这三个光束在信息记录表面6a上分别经历了反射； 穿过物镜5;在分束器4上经历反射；并且通过准直透镜7和去偏振元件8而 入射到光检测器9上。
光检测器9读取一个与光盘6所期望的信息记录表面6a上所记录的信息 相适合的读取信号、聚焦误差信号以及跟踪误差信号，由此产生一输出信号。 光头装置100具有一种根据聚焦误差信号在光轴方向上控制透镜的机制(聚焦 伺服)，还具有一种根据跟踪误差信号在基本上垂直于光轴的方向上控制透镜 的机制(跟踪伺服)，但是图1的示意图都省略了这些。
光源1由半导体激光器构成，它发射波长为650nm左右的线性偏振的发散 的光通量。本发明所用的光源1的波长并不总是限于650nm左右，还可以采用 400nm或780nm左右的值。400nm、 650nm、 780nm左右的波长意味着分别落 在385-430nm、 630-690nm以及760-800nm的范围中的波长。
光源1也可以被配置成发射具有两个或三个波长的光通量。作为这种配置的光源，所谓混合的双波长激光光源或三波长激光光源可以各自包括两个或三 个安装在单个基片上的半导体激光芯片；或者单片双波长激光光源或三波长激
光光源可以具有两个或三个发光点。
去偏振元件8具有双折射层，由呈现出双折射特征的双折射材料构成。例 如，呈现出双折射特征的单晶(比如LiNb03)、呈现出双折射特征的树脂膜、 注入成型的模件等都可以被用作双折射材料。或者，也可以使用结构双折射材 料，结构双折射材料是通过处理基片或基片表面上所放置的层而获得的，由此 产生一种具有周期性的微型周期性结构，其周期性约等于或小于使用本发明的 元件的光线的波长。结构双折射材料的使用是较佳的，因为它能够自由设计光 轴的方向和相位差的大小。此外，将通过液晶的聚合而产生的聚合液晶用作双 折射材料也是较佳的，因为它能够通过控制液晶的取向而便于自由设置相位延
迟轴的方向。图l示出了一个实施方式，其中去偏振元件8被插放在准直透镜 7和光检测器9之间。然而，本发明并不限于这种实施方式，去偏振元件8也 可以被插放在分束器4和准直透镜7之间。
下面将参照附图描述当读取多层光盘的信息记录层中所记录的信息时所 实现的在光检测器9的光接收表面上的返回会聚光线的状态。图2示意性地示 出了在光检测器9的光接收表面上的返回会聚光线的示例状态。
光检测器9的光接收表面具有多个光接收区11、 12和13。从光盘所期望 的信息记录层处反射的返回光线被会聚在光接收区，由此产生会聚的光斑15、 16和17。会聚的光斑16是由衍射元件2所形成的零阶衍射光即主光束所构成 的光斑。会聚的光斑15和17是由一阶衍射光即子光束所构成的光斑。会聚的 光斑18表示一个由杂散光构成的光斑，该杂散光是除期望的信息记录层以外 的信息记录层上的反射所引起的；会聚的光斑18以一种散焦状态保持在光检 测器9的光接收表面上；并且具有很大的光斑尺寸，比如像图2所示那样。
会聚的杂散光的光斑18与光接收区11、 12和13重叠。因此，常规光头 装置的问题在于会形成与会聚的光斑15、 16和17相干涉，并由此产生噪声。 特别是，子光束在光量方面小于主光束；是主光束的光量的十分之一或更少， 因此，更易受噪声的影响，由此导致跟踪性能下降。当多层光盘的各个信息记 录层之间的间距发生变化或光源的发射波长发生变化时，干涉的条件进一步发生变化，由此进一步增大噪声，这更成问题。
与此相反，在本发明的光头装置100中，因为使用了去偏振元件8，从而
抑制了干涉，所以会聚在光检测器9上的主光束或子光束的返回光线的偏振度 以及将成为会聚的光斑18的杂散光的偏振度都被减小了，这在下文中会进行 描述。结果，在本发明的光头装置100中，光盘的各个记录层之间的间距变化
以及光源的波长的变化所导致的信号的光量变化被减小到很小的水平，使得读 取和写入特征都可以得到提高。下文参照附图具体解释了本发明的光头装置
100中所使用的去偏振元件8的七种实施方式。
如图3(a)所示，在去偏振元件8的第一实施方式中，包括呈现出双折射 特征的双折射介质的双折射层具有被径向划分成八个部分且以光轴为中心的 区21到28。各个区21-28具有彼此不同的光轴，如图3 (a)所示。双折射介 质的相位差被设为半导体激光的波长的一半。
图3 (b)显示出当在图3 (b)所示方向20中线性偏振的光线入射到具有 图3 (a)所示配置的去偏振元件8上时所实现的透射光的偏振方向。穿过去偏 振元件8的各个区21到28的光束都是线性偏振光，它们的偏振方向在围绕着 光轴的八个径向划分的区中都是不同的，S口，具有多个偏振方向的光线。因此， 在穿过去偏振元件8的全部光通量上所实现的偏振度V减小了。结果，在去偏 振元件8的第一实施方式中，当穿过区21到28的光束具有相同的光量时偏振 度V接近于零。
为了表示光线的偏振态，可以用Stokes参数来进行描述。下文对Stokes 参数进行简单的解释。关于Stokes参数的详细解释，可以参照Baifukan有限公 司的"Applied Optics 2"的章节5-3 "Notation of polarization"。
当考虑到在坐标系(x， y， z)中的方向"z"上传播的光线时，光线的"x" 和"y"分量Ex和Ey是用下式表达的
E =A .expUUt—k + S )} (3)
E =A 'expU( wt—k + S )} (4)式中CO表示角频率；k表示波数矢量；Sx和Sy表示在方向X上前进的光 线的相位和在方向y上前进的光线的相位；Ax和Ay表示在x和y方向上实现 的电场的大小。
用包括四个参数的Stokes参数(So， Sh S2， S3)，可以表达偏振态。 S =<A2> + <A2> (5)
Ox y
S=<A2> —<A2> (6) S=2<A*A'cosS> (7) S =2<A *A'sin8 > (8)
式中S = Sy-Sx，并且符号O表示足够长时间的平均值。
符号So表示一个用于表达光强的参数，因此，用通过So二l而标准化的归 一化Stokes参数，可以表达光线的偏振态。具体来讲，归一化的Stokes参数可 表达为
S =1 (9)
0
S ={<A2> —<A2>}/{<A2> + <A2>} (10)
1 3t y x y
S =2<A *A'cosS >/{<A2> + <A2>} (11) S =2<A *A .sin5 >/{<A2> + <A 2>} (12)
偏振度V也可以用下式来表达
V=(S 2+S 2 + S 2)1/2/S (13》
1 2 3 0
当穿过如图3 (b)所示的区21到28的光束的偏振态是用归一化的Stokes 参数来表达的时，穿过区21和25的光束可以被表达成(S。，Si,S2,S3)二 (1， 0， 1， 0);穿过区23和27的光束可以被表达成(So,ShS2,S3)二 (1， -1， 0， 0);并 且穿过区24和28的光束可以被表达成(So， ShS2, S3)= (1， 0， -1， 0)。通过这些光束的组合而形成的光通量的归一化Stokes参数接近于(Sq, Sl5 S2, S3)= (1， 0， 0， 0)，并且偏振度V接近于零。
假定相邻的区(比如21和22)的偏振态被表达成(So(), S1(), S2Q, S3o)和(S(h， S , S21, S31)，则这些参数被定义成(1， 1， 0， 0)和(1， 0， 1， 0)。这些区的偏振态之 间的差异是用y来评估的，y被表达成(Su)-Su)2 + (S20 —S21)2 + (S3Q —S31)2，便获得 了下式。
y = (S —s )2+(s —s )2+(s —s )2
10 11 20 21 幼 31
=(l—0)2+ (0_1)2+ (O-O)2
=2 (14)
结果，根据去偏振元件8的第一实施方式，从而导致y等于2，各个区的偏振 态之间的差异所导致的衍射可以较佳地减小到很小的水平。对本实施方式的去偏振 元件8的基本要求是，透射光应该以图3 (b)所示偏振态出现在每一个区中。去 偏振元件8的各个区中的相位差以及光轴方向上所看到的去偏振元件的配置并不 限于图3 (a)所示的那样。
从本实施方式的去偏振元件8中所出现的透射光处于一种呈现出绕光轴180 度(j = 2)旋转对称的偏振态中。
图4 (a)和4 (b)示意性地示出了去偏振元件8的另一个实施方式。在本实 施方式的去偏振元件8中，通过将双折射层径向划分成八个以光轴为中心的区域而 定义的各个区21到28中的双折射层呈现出随各个区的不同而不同的相位差，但都 具有相同的光轴取向。
具体来讲，去偏振元件8的第二实施方式基于如下假设区21和25之间的 相位差是零；区22和28之间的相位差是X/4a表示从光源1发出的光线的波长)； 区23和27之间的相位差是V2;以及区24和26之间的相位差是3X/4。当使按箭 头20所指方向偏振的线性偏振光进入去偏振元件8时，透射光变为其偏振方向随 各个区的不同而不同的线性偏振光以及其旋转方向随各个区的不同而变化的圆偏 振光，于是，透射光的偏振态变为在相对于光轴被径向划分的八个区中因各个区的 不同而变化的偏振态。假定在每一个区中都用归一化的Stokes参数来表达透射光，穿过区21和25 而透射的光可以被表达成(So, Sl5 S2, S3)= (1， 1， 0， 0);穿过区22和28而透 射的光束被表达成(So, Sh S2, S3)= (1， 0， 0， 1);穿过区23和27而透射的光束 被表达成(So, Sh S2， S3)= (1， -1， 0， 0);并且穿过区24和26而透射的光束被表 达成(So, Sh S2, S3)= (1， 0， 0， -1)。通过这些光束的组合而形成的光通量的归一 化Stokes参数接近于(S。， Sh S2, S3)= (1， 0， 0， 0)，并且偏振度V接近于零。 相邻区的偏振态之间的差异y接近于2。相对于光轴彼此分开90度的各个区的偏 振态(比如区21和25的偏振态以及区23和27的偏振态)之间的差异y接近于2。
根据去偏振元件8的第二实施方式，在去偏振元件8的各个区中可以获得对 齐的光轴取向，并且因各个区的偏振态之间的差异而导致的衍射可以被减小到很小 的水平。第二实施方式的去偏振元件8也是较佳的，因为这种元件的制造很容易。 对本实施方式的去偏振元件8的最低要求是，透射光应该以图4 (b)所示偏振态 从各个区中射出。各个区中的相位差以及去偏振元件8的光轴的方向并不限于图4 (a)所示的那样。
图5 (a)和5 (b)显示出去偏振元件8的另一个实施方式。如图5 (a)所示， 本实施方式的去偏振元件8具有八个区131到138，双折射层被径向划分成这八个 区，同时以光轴为中心。在上述八个区中，四个交替的区131、 133、 135和137 中的相位差是零。在另外四个交替的区中，光轴相对于箭头20所指的偏振方向形 成了 45度角，并且各个区中的相位差被取为V2。入射到本实施方式的去偏振元件 8上的上述线性偏振光变为相同的偏振态，并且从呈现出90度(j=4)旋转循环的 各个区中射出，如图5 (b)所示那样。
只要在以光轴为中心径向划分去偏振元件所得到的区的个数在增大从而减小 透射光以同一偏振态入射到其上的各个区的旋转循环的角度(360度/j)，则对于 透射光通量中的一部分光通量也可以减小偏振度V，并且可以进一步减小相干性。 当去偏振元件8被用于光头装置时，光检测器的光接收区11、 12和13 —般被划分 成2个或4个区，如图2所示。相应地，为了通过减小在这些光接收区所实现的偏 振度V从而消除相干性，"j"最好取值为4或更大。同时，当"j"超过40时， 来自去偏振元件的透射光通量的偏振态就变得陡峭，并且很可能不利地出现光的衍 射现象。因为这一原因，"j"最好取值为4到40，取值为4到12则更佳。图6所示去偏振元件具有24个以光轴为中心径向划分的区。在这种情况下， 光轴的方向被假定为相对于箭头20所指的入射光的偏振方向形成45度角，并且相 邻区的相位之间的差异是V4。在图5的实施方式中，透射光的偏振态呈现出90 度旋转对称(j=4)，并且相邻区的相位之间的差异是V2。与相邻区的偏振态之 间的差异Y是4这一事实相对比，图6所示实施方式中所实现的透射光的偏振态呈 现出60度旋转对称；相邻区的相位之间的差异是V4;并且相邻区的偏振态之间的 差异Y是2。因此，进一步减小在各个区之间形成的衍射较佳地得以实现。为了进 一步消除各个区域之间形成的衍射，最好减小相邻区的相位之间的差异。
图7 (a)和7 (b)所示去偏振元件8是去偏振元件8的另一个实施方式。由 双折射材料构成的双折射层被径向划分成以光轴为中心的多个区171到174。该元 件被配置成使得相邻区的光轴彼此形成90度角，并且相对于箭头20所指的入射光 偏振方向形成45度角。各个区中的相位差的大小被设为入射光的波长的四分之一。 在图7 (a)所示平面图的实施方式中，各个区内的各个光轴的方向都在同一方向 上对齐，并且被假定为相对于光轴是基本上径向的，但也可以按基本上同心的图案 排列；即在与图7 (a)所示光轴的方向正交的方向上。
在上述四个区171到174之间，也可以提供另外的区。作为提供这种另外的 区的结果，各个区171到174的偏振态之间的差异Y被减小了，并且各个区之间的 边界上形成的光衍射可以被较佳地抑制。
如图7(b)所示，与穿过去偏振元件8而透射的光线的偏振态有关的是，来 自相邻区的透射光束变为偏振方向相反的圆偏振光束，并且在呈现出180度旋转循 环(j = 2)的各个区中变为相同的偏振态并且从各个区中射出。此外，穿过两个彼 此分隔90度的区而透射的光线的偏振态之间的差异y接近于4，并且穿过去偏振 元件8而透射的光束的组合而构成的光通量的偏振度V接近于零。相邻区的偏振 态之间的差异Y接近于4，由此相干性被充分地减小。特别是，使用相对于多层光 盘进行读取和写入的光头装置能够减小层间光干涉，这种层间光干涉是由来自一层 的返回光线和来自另一层的返回光线所导致的。
当具有图7 (a)和7 (b)所示配置的去偏振元件8与图1所示光头装置一起 使用时，并且当象散方法被用作聚焦伺服技术时，象散的焦线的方向和划分去偏振 元件的方向被选择成彼此平行，由此来自多层光盘所期望的信息记录层(一层)的返回光线(该返回光线穿过去偏振元件8的各个区而透射)以及来自另一层的光线
可以进入光检测器，同时这些光束在光检测器上的位置旋转了 90度。此时，在光
检测器上的各个位置处，来自上述一层的光线的偏振态与来自另一层的光线的偏振
态之间的差异Y接近于4，并且串扰被消除。这很有效地减小了当三束技术(比如 DPP技术)被用作跟踪技术时所获得的主光束的串扰，或很有效地减小了当使用 一个光束技术(比如推挽式技术)时所获得的主光束的串扰。
当具有图7 (a)和7 (b)所示配置的去偏振元件8与图l所示光头装置一起 使用时，最好在去偏振元件8和光检测器9之间的光路中放置一个未示出的偏振选 择元件180。如图8的平面图所示，偏振选择元件180具有相对于光轴被径向划分 的四个区181到184。每一个如此划分的区都呈现出偏振选择的特征。偏振选择元 件被配置成使入射到偏振选择元件180上的光线以偏振态按不同的透射率穿过或 者在不同的光路上射出。
作为这种偏振选择元件180，示出了一种胆甾型液晶所构成的胆甾型液晶镜， 胆甾型液晶就液晶分子的扭曲方向而言，随所划分的区的不同而彼此不同。图8 所示各个区181到184反射了在与所示旋转方向相反的方向上旋转的圆偏振光，由 此使相同旋转方向上的圆偏振光能够穿过。此外，也可以使用偏振衍射光栅，它在 每一个区中都呈现出相同的偏振选择特征并且使入射光以不同的衍射效率形成衍 射。
去偏振元件8和偏振选择元件180最好被安排在上述光路中，同时其四个划 分的区的位置彼此对齐，并且偏振选择元件180最好被安排成尽可能地靠近光检测 器9。通过这种配置，来自多层光盘的期望的信息记录层(上述那一层)的返回光 线(该返回光线穿过去偏振元件8的各个区而透射)可以穿过偏振选择元件180 中呈现出相应的偏振选择特征的那个区。来自另一层的光线落在偏振选择元件180 上的一个位置处，它因像散而相对于来自上述的那一层的光线旋转了90度。因此， 来自另一层的光线被偏振选择元件180的各个区反射，使得到达光检测器的光量显 著地减小了并且串扰被进一步消除了 。
去偏振元件8的第二实施方式具有这样一种结构，其中光轴的方向和相位差 的幅值根据元件表面上的位置而连续地变化，而非结合上述实施方式所描述的将双 折射层划分成多个区的结构。图9 (a)所示的本实施方式具有这样一种结构，其中位于入射光通量内的双折射层(来自光源的光落在此处)的光轴的方向是径向的， 并且其中相位差被设为入射光的波长X的一半。
当入射到去偏振元件8上的光线的偏振方向对应于图9 (b)所示箭头20所指 的偏振方向时，透射光的偏振方向是入射到图9 (b)所示的偏振态上。具体来讲， 穿过去偏振元件8而透射的光束是单独偏振的。然而，当观察全部透射光通量时， 该通量变为具有多个偏振方向的光，并且偏振度V减小到基本上为零。在本实施 方式中，因为透射光随元件表面上的位置不同而连续改变偏振态，所以各个区中所 实现的偏振态之间的差异所导致的衍射基本上不会出现，并且因此，上述示例是较 佳的。在图9 (a)和9 (b)中，各个箭头所指的偏振态代表了在各个箭头上的圆 圈所指的各个位置处所实现的偏振态。各个双折射介质中的相位差也可以被设为 的奇数倍，并且被设为则更佳。即使当本实施方式的去偏振元件的光轴的 方向被安排成同心图案而非上述径向图案，也可以获得相似的优点。
去偏振元件8的第三实施方式具有这样一种结构，其中位于入射光通量60内 的双折射层(来自光源的光线入射到此处)由多个区构成，并且各个区中的双折射 材料的光轴的方向都是径向的。如图10 (a)的平面图所示，在本实施方式的去偏 振元件8中，位于入射光通量内的双折射层(来自光源的光线入射到此处)被划分 成多个规则六角形区，它们排列成蜂窝图案。如图IO (b)所示，它以放大的方式 显示出相邻的规则六角形区，箭头所指的光轴方向相对于各个区的中心是径向的， 并且各个双折射介质中的相位差被设为入射光的波长人的一半。具体来讲，本实施 方式的去偏振元件具有这样一种结构，其中在第二实施方式的去偏振元件8上位于 入射光通量内的双折射层(此处，光轴的方向是径向的，在下文中被称为"径向光 轴区)大量地形成于该双折射层的入射光通量之内。与相邻的径向光轴区有关的是， 相邻区的中心之间的距离被设为30微米到3毫米。各个区的中心之间的距离最好 是等于或大于50微米，以便防止出现因散射光而导致的光量损失。
或者，去偏振元件可以被配置成像图10 (a)和10 (b)所示的第三实施方式 的去偏振元件8那样来划分位于入射光通量60内的双折射层(来自光源的光线入 射到此处)。此处，各个区中的双折射层被配置成使得光轴的方向和相位差的大小 是恒定的，并且光轴的方向和相位差的大小这两者之一或这两者随各个区的不同而 变化。在本实施方式的去偏振元件中所实现的各个区的形状、布局和大小以及相位差都类似于第三实施方式中所实现的那些。
在包括单个径向光轴区的第二实施方式的情况下，当入射偏振光通量的中心 与去偏振元件的中心重合时，射出光的偏振度V接近于零。然而，当入射光通量 是偏轴的时候，射出光的偏振度V有可能没有充分地减小。相反，本实施方式的 去偏振元件8不太依赖于入射光通量的位置，并且即使入射光通量是偏轴的，射出 光的偏振度V也维持在很低的值。结果，当去偏振元件被用在图1所示光头装置
100中时，关于衍射元件2所产生的三种光束中的子光束(子光束在偏轴的同时入 射到去偏振元件8上)，射出光的偏振度维持在很低的水平，由此有效地消除了光 检测器9的光接收表面上的会聚光斑15和17以及散焦状态的会聚光斑18所产生 的相干光的波动，由此实现了更优越的光盘读取和写入特征。为了抑制射出光的偏 振度相对于光通量的入射位置的波动，最好有两个或更多个径向光轴区位于入射光 通量之内。
除了图10 (a)和10 (b)所示的规则六角形以外，径向光轴区的形状也可以 是等边三角形或正方形。即使当径向光轴区中所实现的双折射材料层的光轴的方向 排列成同心图案而非上述径向图案时，也可以获得相似的优点。
如图11所示，在去偏振元件8的第四实施方式中，位于入射光通量60内的 双折射层(来自光源的光入射到此处)具有第一区31和第二区32。区31包括呈 现出双折射特征的双折射介质，并且箭头33所指的光轴方向与箭头30所指的入射 光的偏振方向成45度角，并且相位差的大小被设为来自光源的光线的波长人的一 半的奇数倍。区31被配置成不呈现出相位差。
当上述偏振方向上所实现的线性偏振光(即，偏振度V基本上是1的入射光) 落在本实施方式的去偏振元件8上时，穿过去偏振元件8的区31和32而透射的光 束变为如图中箭头34和35所示的彼此正交的线性偏振光束。在穿过去偏振元件8 而透射的光通量中，其偏振态随穿行位置不同而相互不同的光通量彼此叠加，因此， 偏振度V减小了。例如，当穿过区31和32的光量呈3:1的比例时，偏振度V接 近于0.5。当穿过区31和32的光量呈1:1的比例时，偏振度V接近于0。
为了简化解释，在图11中，区31的形状被表达成圆形，区的个数是2。然而， 本发明并不限于这种形状和数目。
区31的形状也可以相似于或包括图2所示光检测器9的光接收区11、 12和13的形状。在用于形成照射到光接收区11、 12和13上的杂散光的会聚光斑18的 各种光束中，到达光接收区ll、 12和13的光线的偏振也可以是沿着图11所示箭 头34的方向的偏振方向。使用上述配置时，源自待读取和写入的光盘记录表面的、 用于形成图2所示会聚光斑15、 16和17的光线是作为穿过多个区(比如图ll所 示的区31和32)的光通量而被会聚的。结果，穿过去偏振元件8的光线的偏振度 V被减小了，并且主光束和杂散光之间的相干也被减小了。
如图12所示，去偏振元件8的第五实施方式具有划分好的区151、 152和153。 区151和152绕着去偏振元件8的光轴对称地排列。就相位差而言，使区151和 152基本上相等。区151和152的相位差以及区153的相位差最好是入射光的波长 人的一半的奇数倍。
在所示的这种配置中，区151和152的相位差被设为入射光的波长X的一半， 并且这些区的光轴的方向被设为与线性偏振光的偏振方向成45度角，并且区153 的相位差被设为零。使用上述配置时，穿过区151和152的光线变为其偏振方向与 入射光正交的线性偏振光，并且穿过区153的光线并不改变偏振态且因此具有与穿 过区151和152的光线正交的偏振方向。因此，如在第六实施方式中那样，通过恰 当地设置穿过各个区的光量，有可能减小透射光的偏振度V。
就偏振方向而言，穿过区151和152的光线基本上正交于穿过区153的光线。 相应地，当本实施方式的去偏振元件8与图l所示光头装置100—起使用时，来自 一层的子光束的返回光线(其中穿过较宽的区中的区153而透射的光线变为主要的 光线)以及来自另一层且穿过区151和152的杂散光在偏振态差异很大的情况下进 入到光检测器18的光接收区11和13，于是，其相干性和串扰都减小了。
图13所示实施方式的偏振衍射元件是第五实施方式的另一个示例，并且被配 置成使得在图12所示偏振衍射元件的区151和152所对应的区161和162以及图 12所示偏振衍射元件中的区153所对应的区163之间的边界中，相位差可以被连 续地或步进地改变。通过这种配置，各个区之间的边界中形成的衍射可以减小，因 此，可以消除偏振的混合，这种混合是因各个区之间的边界中的衍射现象使来自另 一层且穿过区163的杂散光成分混入光接收区11和13而导致的。结果，来自一层 的返回光线和来自另一层的返回光线之间的偏振态的巨大差异得以实现，并且获得 了串扰方面的相当大的改善。当使用本实施方式的去偏振元件时，获得了这样一个优点，即，利用各种跟 踪技术减小了用于多层光盘的光头装置的串扰。特别是，当去偏振元件被用于三光 束技术和DPP技术(其中用衍射光栅2将光线分成三个光束从而检测跟踪误差) 时，可以获得明显的串扰减小的效果。
如图14所示，根据第五实施方式的去偏振元件8的另一个示例具有划分好的 区121、 122和123。区121和122绕着去偏振元件8的光轴对称排列。在区121 和122中，就像图9 (a)所示的第二实施方式那样，这些光轴的方向相对于上述 光轴是径向的。双折射介质的相位差被设为入射光的波长^的一半的奇数倍。在区 121和122中，光轴的方向可以被安排成同心图案而非上述径向图案。此外，也可 以采用与图5 (a) 、 5 (b) 、 7 (a)和7 (b)所示那些相似的配置，其中区121 和122被进一步径向划分，并且来自各个被进一步划分好的区区的透射光束的偏振 态呈现出90度旋转对称。
最好以这样一种方式来设计本实施方式的去偏振元件8中的区121和122的 位置、大小和形状，使得当这种去偏振元件被用在光头装置100 (它对多层光盘进 行信息读取和写入)中时，来自另一层且穿过区121和122而透射的返回光线到达 图2中的光检测器上用于子光束的光接收区11和13。作为去偏振元件按上述那样 进行配置的结果，在用于子光束的光接收区中，来自另一层的返回光线的偏振度可 以减小，使得特别易受串扰影响的子光束检测特征可以得到增强。
当本实施方式的去偏振元件8被用于光头装置IOO(它对多层光盘进行信息读 取和写入)时，来自一层的返回光线穿过去偏振元件8的区121、 122和123而透 射，并且穿过具有很大面积的区123而透射的光线成为主要的光线。因此，最好以 这样一种方式来设计光轴的方向和相位差的大小(它们是在区123中实现的)，使 得穿过区123的返回光线与上述穿过区121和122的返回光线之间的相干性被消除 了。
具体来讲，也可以使区123类似于图9 (a)所示的第四实施方式，其中光轴 方向相对于上述光轴是径向的，并且双折射介质的相位差被设为X/2 (此时，入射 光的波长是 O 。或者，区123也可以被配置成使得该区被进一步划分并且偏振态 随着区的不同而变化。此外，该区也可以被配置成呈现出零相位差或呈现出恒定的 相位差和恒定的光轴方向。在任一种情况下，在光检测器上所实现的来自一层的返回光线和来自另一层的返回光线之间的相干性均被消除，使得串扰可以得到改善。
如图15所示，去偏振元件8的第六实施方式具有同心划分的区41到45，并 且穿过各个区41到45的光线的偏振态是沿着图中箭头所示的方向排列的。实现了 这样一种偏振态，其中相邻区中所实现的线性偏振光的方向彼此相差约60度。各
个区41到45中所实现的相位差的大小最好被设为入射光的波长人的一半的奇数 倍，更佳地，是波长的一半。
例如，当用归一化的Stokes参数(S。。， S1(), S2Q, S3。)和(S(m, S , S21, 831)来表达区 41和42的偏振态时，各个区可以被表达成(1， 1， 0， 0)和(1， -0.5， 0.866， 0)。 用Y来估计这些区中所实现的偏振态之间的差异，其中用(Sn) - S )2 + (S2() - S21)2 + (S3o-S3^来代表Y，获得下式
Y =(1+0. 5)2十(0—O* 866)2+(0—0》2 =3 《15)
结果，在去偏振元件8的第九实施方式中，假定有7=3，则划分好的区的偏 振态之间的差异所导致的衍射可以被减小。
本发明并不限于上述实施方式的去偏振元件8。例如，用于形成双折射介质的 划分的区的方法也可以采用各种图案来实施；例如，条形图案、方格图案等。此外， 相位差或光轴或这两者都可以随各个区的不同而变化。此外，即使当相位差或光轴 的方向连续地变化时，在一平面内连续地改变它们的图案并不限于图9 (a)和9 (b)所示的这些实例。
通过一种在双折射介质层的厚度方向上提供变化的方法或者一种用于使双折 射介质层的厚度均匀的方法，都可以产生相位差的大小变化。参照图16，将描述 通过将聚合液晶用作双折射介质层从而提供相位差变化的方法，该图显示出去偏振 元件8的第七实施方式。图16是一种结构的示意性截面图，其中去偏振元件8呈 现出相位差的同心分布，从该元件的中心到外围逐渐增大。本技术的应用并不限于 这种同心分布的情况。
图16所示的去偏振元件8具有第一透明基片51;聚合物液晶层52，它在 元件表面内径向方向上呈现出厚度变化；第二透明基片53;以及透明的介质层54， 它被夹在第一基片51和第二基片53之间。去偏振元件也具有多个同心的区，其中相位差的大小发生变化。
通过光刻或蚀刻，聚合物液晶层52的厚度可以采用期望的变化方式来形成。
此外，通过提供具有预定的不规则性的第一基片51，也可以设置聚合物液晶层52 的厚度。最好将由透明的玻璃或塑料制成的基片用作第一和第二基片51和53。
第一基片51和第二基片53之间的整个空间(其中包括很薄的一部分能呈现 出厚度变化的聚合物液晶层54)都填充了透明的介质层54。透明的介质层54由透 明材料制成，就寻常光折射率n。或异常的光折射率ne而言，这种材料高于聚合物 液晶层52或者呈现出介于寻常光折射率n。或异常光折射率ne之间的折射率。通过 用各向同性材料形成的填充剂来填充透明基片51和53之间的空间，就可以形成这 种透明的材料层54，以便填充聚合物液晶层52的凹陷。
使透明介质层54的折射率n与聚合物介质的寻常光折射率n。或异常光折射率 ne相一致，或者将其设为寻常光折射率n。或异常光折射率ne的平均值(n。+ne) /2， 由此以一种更佳的方式防止波前的扰动。
现在将描述一种用于使双折射层的厚度均匀由此改变光轴相对于基片表面的 方向的方法。通过在元件表面内改变聚合物液晶层的倾斜角，可以确定光轴相对于 基片表面的方向。该倾斜角是指聚合物液晶层52的液晶分子的主轴与基片表面共 同形成的角。例如，假定该倾斜角被设为接近90度；即液晶分子大致垂直于基片 51，同时双折射介质层的厚度是均匀的，则双折射的量An被减小，由此能够减小 相位差。当倾斜角接近零度时；即当液晶分子接近平行于基片表面时，双折射的量 An增大了，由此也增大了相位差。
现在描述用于控制光轴的方向的方法。当聚合物液晶层52被用作双折射层时， 通过使用一种摩擦对准层(该层用于对照期望的方向来确定液晶的取向，比如同心 图案)的技术或者一种用于控制上述取向的方法(通过使用一种使对准层受光学取 向影响的材料)，就可以控制光轴的方向。
当在接触聚合物液晶层52的基片表面中形成与期望的光轴取向分布相一致的 多个微型不规则凹槽时，液晶分子就可以在不规则凹槽的纵向上取向。这种方法特 别适合于这样一种情况，就是制造了其光轴取向如图9所示那样连续地变化的去偏 振元件8。
本发明的去偏振元件并不限于入射光对应于线性偏振光的情况，只要入射光是偏振光，它也可以有效地使用。具体来讲，本发明的偏振衍射元件可以较佳地用 于圆偏振光或椭偏光，就像线性偏振光那样。
如上所述，根据本实施方式的光头装置100，采用了这样一种结构，其中在分 束器4和光检测器9之间的光路上，设置了用于减小透射光的偏振度的去偏振元件
8。因此，在暴露于来自多层光盘的各层的返回光束的光检测器9上，可以减小来 自各层的返回光束的偏振度，并且可以消除光束的相干性。
因此，本实施方式的光头装置100可以防止读取性能的增大的出现，这种增 大可能由来自不同的层的光线的干涉条件变化(此变化可能由多层光盘的多个层之 间的距离变化以及波长变化而导致)引起。相应地，在到光检测器9的信号的强度 不减小的情况下，可以记录或读取多层光盘。
尽管已参照具体实施方式
详细描述了本发明，但是对本领域的技术人员而言， 很明显的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以对本发明做出各种修改或 替换。
本发明基于2006年3月16日在日本提交的日本专利申请，其内容引用在此 作为参考。
工业应用性
如上所述，本发明的光头装置被用作光头装置等，它获得了如下优点，即能 够在到光检测器的信号的强度不减小的情况下对多层光盘进行读取或写入。
权利要求
1. 一种光头装置，包括光源；物镜，被配置成将光源所发射的光会聚到光盘的信息记录表面；分束器，被配置成使光盘所反射的返回光线偏移到一个与光源发射光线的光路不同的光路中；光检测器，被配置成检测通过分束器偏移后的返回光线；以及去偏振元件，被设置在分束器和光检测器之间的光路上，并且被配置成在减小返回光线的偏振度的同时使返回光线穿过。
2. 如权利要求1所述的光头装置，其特征在于 所述去偏振元件具有由双折射材料构成的双折射层；以及， 相位差和光轴这两者中的至少一个根据在去偏振元件表面上的位置而有所不同，使得穿过去偏振元件的返回光线的偏振态根据返回光线入射到去偏振元件表面 上的位置而有所变化。
3. 如权利要求1或2所述的光头装置，其特征在于 所述去偏振元件被配置成使得返回光线的偏振度等于或者小于0.5。
4. 如权利要求2或3所述的光头装置，其特征在于 处于入射到去偏振元件上的光线的光通量之内的双折射层的区域被划分成多 个区，使得穿过相邻的区的光线的去偏振态彼此不同。
5. 如权利要求4所述的光头装置，其特征在于，所述区域被径向划分，使得 所述多个区以光路的光轴为中心环绕排列着，使得穿过所述多个区的光线的偏振态 在关于光轴的圆周方向上按360/j度的周期变得完全一样(j是等于或大于2的整 数)。
6. 如权利要求4所述的光头装置，其特征在于所述区域被划分成使得所述多个区以光路的光轴为中心同心地排列着。
7. 如权利要求4到6中任一项所述的光头装置，其特征在于当用归一化的Stokes参数(Sofl, Slk, S2k, S3k)将穿过相邻的区的光线的偏振态分别表示成(l, S1()， S2q, S3o)和(1, S , S21， Sw)时，关系式(1 )得到满足0 < (S10 - Su)2 + (S20 - S21)2 + (S30 - S31)2《3 (1)
8. 如权利要求4到6中任一项所述的光头装置，其特征在于 当用归一化的Stokes参数(S。fl， Slk， S2k, S3k)将穿过多个在关于光轴的圆周方向上彼此移动约90度的区的光线的偏振态分别表示成(l, S13, S23, S33)和(1, S14, S24, 834)时，关系式(2)得到满足2《(S13 - S14)2 + (S23 - S24)2 + (S33 - S34)2《4 (2)
9. 如权利要求4所述的光头装置，其特征在于 所述多个区的中心之间的间距落在30微米到3毫米的范围中；以及， 每一个区中的光轴都是径向或同心地指向的。
10. 如权利要求2或3所述的光头装置，其特征在于 在所述区域中的相位差是恒定的，以及 在所述区域中的光轴是径向或同心地指向的。
11. 如权利要求4到IO中任一项所述的光头装置，其特征在于所述双折射层的相位差是入射到去偏振元件上的返回光线的半波长的奇数倍。
12. 如权利要求5所述的光头装置，其特征在于所述区域被划分成4个区，各个区的中心按90度的间隔排列在圆周方向上；以及相邻的区的光轴彼此成90度角，并且与入射到去偏振元件上的返回光线的偏 振方向成45度角。
13. 如权利要求4所述的光头装置，其特征在于所述区域被划分成第一区和第二区，第一区包括光路的光轴，而第二区是除 第一区以外的区域。
14. 如权利要求4所述的光头装置，其特征在于所述区域被划分成第一区和第二区以及第三区，第一区和第二区关于光路的 光轴对称地排列，第三区是除第一区和第二区以外的区域。
全文摘要
一种光头装置包括光源；物镜，被配置成将光源所输出的光会聚到光盘的信息记录表面上；分束器，被配置成使光盘的信息记录表面所反射和会聚的返回光线偏移和分束到一个与输出光线的光路不同的光路中；以及光检测器，用于检测经偏移和分束的光线。在这种光头装置中，在分束器和光检测器之间的光路上设置了一个去偏振元件，用于在减小偏振度的同时使返回光线穿过。
文档编号G11B7/135GK101421786SQ200780013350
公开日2009年4月29日 申请日期2007年3月14日 优先权日2006年3月16日
发明者垰幸宏, 大井好晴, 宫坂浩司, 村田浩一 申请人:旭硝子株式会社