[发明专利]光学各向异性材料、光学元件及光信息记录再生装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学各向异性材料、光学元件及光信息记录再生装置。

背景技术

在CD(Compact Disk，压缩盘)和DVD(Digital Versatile Disk，数字通用盘)等光盘的表面设有被称为凹坑(pit)的凹凸。

光头装置是可以通过对光盘照射激光并检测其反射光来读取记录于凹坑的信息的装置。

例如，从光源出射的直线偏振光经由分光器、准直透镜、相位差板和物镜而到达光盘的信息记录面。在这里，去程的直线偏振光直接透过分光器后被相位差板变换为圆偏振光。

该圆偏振光在光盘的信息记录面被反射而成为回程的圆偏振光后，与去程相反地依次经过物镜、相位差板和准直透镜而回程。并且，通过回程的相位差板变换为与入射前的方向正交的直线偏振光。藉此，形成如下的结构：回程的光的直线偏振光的方向相对于去程的光偏转90度，通过分光器时前进方向偏转90度而到达光检测器。

光头装置中，如果信息的读取和写入时光盘发生面抖动等，则射束点的聚焦位置从记录面偏离，所以需要检测并校正该偏离而使射束点与记录面上的凹凸坑随动的伺服机构。这样的机构如下构成：使由激光光源照射的射束点的焦点会聚在记录面上来检测道的位置，追踪目标的道。此外，光头装置还需要使得在记录面上未遇到凹坑而被反射的激光不会直接回到光源。

因此，光头装置中需要对来自光源的激光进行调制(偏振、衍射、相位调整等)的光学元件。例如，上述的相位差板具有下述效果：根据由相位差板的光轴与入射光的相位面形成的角度赋予入射光不同的折射率，再将通过双折射产生的2个分量的光的相位分离。相位分离了的2种光从相位差板出射时被合成。相位偏差的大小由相位差板的厚度决定，所以通过调节厚度，可制成使相位恰好偏差π/2的1/4波片或使相位偏差π的1/2波片等。例如，通过1/4波片的直线偏振光变成圆偏振光，而通过1/2波片的直线偏振光变成其偏振面倾斜了90度的直线偏振光。通过利用这样的性质来组合多种光学元件，可构成上述的伺服机构。此外，上述光学元件也被用于使得在记录面上未遇到凹坑而被反射的激光不会直接回到光源。

上述的光学元件可使用液晶材料制作。例如，具有聚合性官能团的液晶分子兼具作为聚合性单体的性质和作为液晶的性质。因此，如果使具有聚合性官能团的液晶分子取向后进行聚合，则可获得液晶分子的取向固定的光学各向异性材料。光学各向异性材料具有来源于介晶基元(Mesogen)骨架的折射率各向异性等光学各向异性，利用该性质可制成衍射元件或相位差板等。作为光学各向异性材料，例如专利文献1中揭示了将包含以CH₂＝CH-COO-Ph-OCO-Cy-Z(Z：烷基)表示的化合物的液晶性组合物聚合而成的光学各向异性材料。

另外，通常要求上述的光学元件具有如下的特性：

1)根据使用波长或用途具有适当的延迟值(相位差值)(Rd值)。

2)面内的光学特性(Rd值、透射率等)均一。

3)对于使用波长几乎没有散射和吸收。

4)光学特性容易与构成元件的其它材料一致。

5)对于使用波长，折射率和折射率各向异性的波长分散小。

1)的具有适当的Rd值特别重要。在这里，Rd值是使用折射率各向异性(Δn)和光的传播方向的厚度(d)由Rd＝Δn×d的关系确定的值。希望获得所需的Rd值时，如果形成光学元件的液晶材料的Δn小，则需要加大厚度d。但是，如果厚度d增大，则液晶的取向变得困难，因此难以获得所需的光学特性。另一方面，如果Δn大，则需要减小厚度d，但该情况下难以实现厚度的精密控制。因此，对于液晶材料，具有适当的Δn值是非常重要的。

近年来，为了实现光盘的大容量化，不断缩短信息的写入和读取所使用的激光的波长，进一步减小光盘上的凹凸坑尺寸。例如，CD使用波长780nm的激光，DVD使用波长650nm的激光，BD(Blu ray Disk(商品名))使用波长405nm的激光。

也可以预见下一代光记录媒体将会进一步短波长化，存在波长300～450nm的激光(以下也记作蓝色激光)的使用在今后不断增加的倾向。然而，专利文献1所记载的光学各向异性材料对于蓝色激光的耐受性不足。