実施の形態1.
 以下、本発明の実施の形態1を図1~図4に基づ いて説明する。
 図1は、本発明の実施の形態1に係わる光ヘ� �ド装置の構成を示す概略構成図である。

 1は波長λの光を放射する半導体レーザ、2 aは前記半導体レーザ1から放射される略直線� ��光の光ビーム、3は前記光ビーム2aを略平行� ��光ビーム2bに変換するコリメータレンズ、4� ��反射透過の機能を有し前記光ビーム2bを反� �させるビームスプリッタ、5は入射する光の� ��光方向によって回折作用に異方性を有する� ��口制御素子であり、光ビーム2bの光束のう� �直径D1の中央円形部の光のみを略平行光束と して透過させる機能を有する。6は直線偏光� �円偏光に変換する1/4波長板、光ビーム2cは前 記開口制御素子5の直径D1の中央円形部を透過 した後に前記1/4波長板6を透過した光ビーム� �7は情報記録面を有する光ディスク、8は光ビ ーム2cを前記光ディスク7の情報記録面上に集 光スポットを形成する対物レンズ、9は前記� �ディスク7で反射及び回折される戻り光ビー� ��、10は前記対物レンズ8、前記1/4波長板6、前 記開口制御素子5、及び前記ビームスプリッ� �4を透過してきた戻り光ビーム9を収束光ビー ムに変換する集光レンズ、11は収束光ビーム� ��なった前記戻り光ビーム9を受光してその受 光量を検出できる受光素子である。図1では� �戻り光ビーム9の光束径は光ビーム2bの光束� �よりも大きく示されているが、これに限ら� �、光ビーム2bの光束径が戻り光ビーム9の光� �径よりも大きくてもよく、本発明の効果に� �んら影響はない。

 図2は、前記受光素子11の受光面、前記受� ��面で受光される前記戻り光ビームQ、前記受 光面の分割領域であるエレメント40~42と、前� ��エレメント40~42のそれぞれで受光された光� �に対応した電気信号の出力A~Cから再生信号� �生成する演算回路を示したものである。

 50~52はそれぞれ、前記出力A~Cの信号レベ� �を変換するゲイン回路であり、それぞれゲ� �ン値Ka~Kcをもつ。また、53は加算器、54はゲ� �ン値Krfを持つゲイン回路である。これらゲ� �ン回路50~52、54はお互いにその機能を実質的� ��兼用できる場合には省略できる。

 再生信号RFはRF=Krf×(Ka×A+Kb×B+Kc×C)なる演� �式により生成する。(ゲイン値Ka~Kcは、正負� �ずれをも取り得る。)

 図2のエレメント40~42からなる3分割の受光 面パターンは、戻り光ビームの周辺部を受光 検出するエレメント40とエレメント41、戻り� �ビームの中央部を受光検出するエレメント42 から成っており、前記ゲイン値Ka~KcのうちKa� �びKbの絶対値を大きくして、前記戻り光の中 央部に比べて周辺部を強調した再生信号RFを� ��るものである。

 図2の受光面パターンは、前記戻り光の中 央部に比べて周辺部を強調して検出するため の一例であり、実質的に同じ効果を得るため の受光面パターンであれば、エレメントの分 割数やゲイン回路数などはこれに限らず他の パターンを適用してよい。

 これにより、Ka=Kb=Kc=1と設定した場合に比 べて、低周波ノイズの小さい、すなわち、ノ イズ成分に対する信号成分の比率が増大する 再生信号を得ることができる。

 以下、光源である半導体レーザ1から光デ ィスク7までの光路を往路光路、光ディスク7� ��ら受光素子11までの光路を復路光路と呼ぶ� �

 前記光ビーム2aの直線偏光の方向は、後� �する開口制御素子5の構造に合わせて設定さ� ��る。

 前記対物レンズ8は、開口数NA及び入射瞳� ��D1の範囲において集光性能が保証されたも� �であり、前記入射瞳径D1より外側のレンズ面 は、前記集光性能の保証がされておらず、集 光時の往路光路においては未使用の領域であ る。

 前記戻り光ビーム9は、光ビームが光ディ スク7により回折及び反射して、入射時の開� �数NAよりも広い開口範囲に広がって戻ってき た光ビーム全体である。よって、図1の破線� �示す戻り光ビーム9は、その内側の光ビーム� ��含んだものを意味する。

 また、前記戻り光ビーム9は、前記1/4波長 板6を透過することで、前記開口制御素子5側� ��ら入射する前記光ビーム2bの偏光と90°回転� ��た偏光の光に変換される。

 また、前記ビームスプリッタ4は、往路光 路の光ビーム2bの偏光に対しては反射し、前� ��光ビームの偏光と90°回転した偏光に対して は透過させることを主な機能とする偏光ビー ムスプリッタでもよく、光学系の光利用効率 を上げることができる。

 また、図1において、対物レンズ8の瞳径D1 内の形状と瞳径D1からD2の範囲の形状の変化� �が不連続となっているが、瞳径D1内が対物レ ンズ8の設計保証された集光に有効な有効入� �瞳で、その外側は上記の設計保証がない瞳� �域であることをわかり易くするために表現� �たものであり、必ずしも図示のような形状� �成している必要はない。

 また、図1は、本発明の実施の形態1に係� �る光ヘッド装置の最小構成を示したもので� �って、これに限らず、必要に応じて光学素� �が追加されてもよい。

 次に、図3(平面を示す図3(a)、および図3(a) のE-E’切断面を示す図3(b))は、図1の開口制御 素子5と1/4波長板6とから成る開口制御手段70� �開口制御素子5部分の構成を示した概略構成� ��である。これについて説明をする。

 開口制御素子5は、略円形の境界60により� ��けられる領域A1とその外側に位置する領域A2 を有する。

 領域A1は、単にガラス板の作用と同様に� �をそのまま透過させる全透過領域である。

 前記領域A1より外側の領域A2は、図3(a)で� �紙面上下方向(図3(b)では奥行き方向)、つま� �y方向に沿って格子溝が形成された格子基板2 0と、前記格子溝に充填される複屈折率性材� �から成り、入射する光の偏光方向に依存し� �異なる透過特性を有する偏光回折格子領域� �ある。

 前記偏光回折領域A2は、例えば、屈折率n� ��格子基板20の格子溝21内にx方向に屈折率n、y 方向に屈折率ne(ne≠n)の複屈折率材料が充填� �れたものである。

 前記偏光回折格子領域A2の格子基板20の屈 折率はnであり、偏光がx方向である光に対し� ��は偏光回折格子領域A2の格子基板20と前記格 子溝21に充填される複屈折率性材料との屈折� ��差δnxはδnx=0(=n-n)となって回折格子としての 機能は発生しないのに対し、偏光がy方向で� �る光に対しては屈折率差δny=(n-ne)から生じる 回折格子として機能する。

 図4は、図1の光ヘッド装置の開口制御素� �5と1/4波長板6の部分を示した図である。領域 A1に入射したy方向に偏光を有する光ビーム30� ��開口制御素子5と1/4波長板6を透過し、光デ� �スク7で反射され、再び1/4波長板6と開口制御 素子5を透過してx方向の偏光の光として戻っ� ��くる。

 領域A2に入射した光ビーム31は、開口制御 素子5において、上記のように屈折率差δny=(n- ne)から回折格子として機能し、対物レンズへ 入射されない光、又は対物レンズ8による集� �スポットに寄与しない光となる。

 一方、領域A1を透過した光ビーム30が、光 ディスク7で回折及び反射し、入射瞳径D1より も広がった戻り光ビーム9として伝播し、1/4� �長板6によりx方向の偏光の光となって領域A2� ��入射するが、このx方向の偏光に対しては回 折作用を受けることなく開口制御素子5をそ� �まま透過することができる。また、領域A1の 直径はD1に対応しているものとする。

 以上のような開口制御素子5を図1の光ヘ� �ド装置で用いる。光ビーム2aの偏光を図4の� �ビーム30及び光ビーム31と同じy方向に設定す る。対物レンズ8の出射瞳径D2を入射瞳径D1に� ��して広げることができるので、対物レンズ8 の開口数の保証範囲を大きくすることなく、 光ディスク7で回折又は反射されて広がった� �り光ビーム9をロスなく受光素子11へ導くこ� �ができる。

 とくに、偏光方向に依存して異なる透過� ��性となる偏光回折領域A2を有し、且つ実質� �に対物レンズ8の入射瞳径D1と出射瞳径D2を異 なる大きさに設定可能とする開口制御手段70� ��、対物レンズ8の瞳付近に配置して、入射瞳 径D1よりも広い範囲の戻り光ビームを受光素� ��11により検出するようにしたので、製造コ� �トの高い開口数の大きな対物レンズを用い� �ことなく、戻り光ビームの周辺部をロスな� �検出して、低域ノイズ成分に対する再生信� �成分の比が大きい再生信号を得る光ヘッド� �置を提供することができる。

 したがって、本発明の実施の形態1の光ヘ ッド装置により、製造コストを抑えながら、 低域ノイズ成分に対する再生信号成分の比が 大きい再生信号を得る光ヘッド装置を提供す ることができる。

 また、前記複屈折率性材料を、開口制御� ��子5の溝にy方向に屈折率n、x方向に屈折率ne( ne≠n)である複屈折率性材料とし、且つ入射� �せる光ビーム2bの偏光をx方向に設定した構� �でもよく、上記の場合と同様な効果を得る� �とができる。

実施の形態2.
 以下、本発明の実施の形態2を図5~図7に基づ いて説明する。
 図5は、本発明の実施の形態2に係わる光ヘ� �ド装置の構成を示す概略構成図である。

 本発明の実施の形態1の構成と共通してい る内容については、ここでの説明を省略し、 本発明の実施の形態1と異なった点について� �み説明する。

 15は本発明の実施の形態2における開口制� ��素子、16はある方向の偏光成分のみを透過� �せる検光子である。

 ビームスプリッタ4は、どの方向の偏光成 分も透過及び反射率を有する無偏光ビームス プリッタとする。

 開口制御素子15は、対物レンズの有効入� �瞳径D1の光ビームが透過する領域A1と透過特� ��が異なる前記領域A1の外側の領域A2とを有す るものであり、本発明の実施の形態1の図2で� ��したのと同様に機能の異なる2つの領域を有 する。

 すなわち、開口制御素子15は、図6(平面を 示す図6(a)、および図6(a)のE-E’切断面を示す� ��6(b))に示す略円形の境界60により分けられる 領域A1とその外側に位置する領域A2を有し、� �域A1は、単にガラス板の作用と同様に光をそ のまま透過させる全透過領域である。

 図6に示す本発明の実施の形態2の開口制� �素子の特徴は、領域A2が1/2波長板として機能 する点である。

 図7は、本発明の実施の形態2の開口制御� �段71を示した図であり、この機能について説 明する。

 光ビーム2bの偏光がy方向になるように光� ��ーム2aの偏光をy方向に設定すると、往路光� ��においては、領域A1に入射した光ビーム32は 開口制御素子15と検光子16を透過する。ここ� �、検光子16は、y方向の偏光成分のみを透過� �るように配置されているものとする。

 光ディスク7で反射された後の復路光路に おいては、領域A1を透過した光ビーム32が光� �ィスク7で回折及び反射して入射瞳径D1より� �広がって出射瞳径D2に相当する戻り光ビーム 9として伝播するが、以前y方向の偏光の光の� ��まであるため、再び検光子16を透過し、開� �制御素子15を透過することができる。

 一方、開口制御素子15の領域A2に入射した 光ビーム33は、1/2波長板の作用により、光ビ� ��ム33の偏光方向は、入射時に対して90°回転� ��て、x方向に変換される。

 検光子16は、上記の通り、y方向の偏光成� ��のみを透過するように設定されているので� ��光ビーム33は対物レンズへ入射されない光� �なる。

 以上のような開口制御素子15と検光子16を 図5の光ヘッド装置で用いる。光ビーム2aの偏 光を図7の光ビーム32及び光ビーム33と同じy方 向に設定する。対物レンズ8の出射瞳径D2を入 射瞳径D1に対して広げることができるので、� ��物レンズ8の開口数の保証範囲を大きくする ことなく、光ディスク7で回折又は反射され� �広がった戻り光ビーム9をロスなく受光素子1 1へ導くことができる。

 したがって、本発明の実施の形態1の光ヘ ッド装置により、製造コストを抑えながら、 低域ノイズ成分に対する再生信号成分の比が 大きい再生信号を得る光ヘッド装置を提供す ることができる。

 前記領域A2は、例えば、液晶や水晶から� �る1/2波長板により構成できる。

 前記領域A2は、上記の液晶や水晶による� �の以外でもよく、1/2波長板と同等の機能を� �するものであればよい。

 一般的に、光の波長よりも十分に小さい� ��子ピッチの回折格子は、その格子の深さを� ��適に設定することによって、格子の方向と� ��の偏光方向に依存して光の偏光方向を制御� ��きる偏光素子として機能させることができ� ��。このようなサブ波長オーダーの構造によ� ��偏光又は位相を制御する偏光板又は位相板� ��、例えば、特開2007-122017で報告されている� �

 上記サブ波長オーダーの回折格子の構造� ��光を入射すると、格子と平行方向の偏光と� ��交方向の偏光に対する屈折率差が発生する� ��いうものであり、前記格子に対して斜め45° 方向の偏光の光ビームを入射させ、回折格子 の溝深さ等を最適化することにより、例えば 1/2波長板とすることができる。

 したがって、開口制御素子15の領域A2を、 上記の技術を用いた1/2波長板で構成すること によっても、前記液晶又は水晶を用いた場合 と同様な効果を得ることができる。

 上記サブ波長オーダーの回折格子による� ��光板又は位相板は、エッチング等の方法に� ��り加工できるので、領域A1と領域A2の境界面 精度が高い開口制御素子を得ることができる という利点がある。