CN1805028A - 波片、光学元件以及拾光器 - Google Patents

Abstract

本发明，提供一种波片及拾光器，在可从多种光盘读出数据的光盘装置中，即使在光盘基材中存在大的双折射，也可减少信号品质的恶化。本发明的波片(6)，被配置在包含具有某个波长λ的光线的多个波长的光线往返通过的光路上，具备包含光学轴的方位互不相同的第1区域D₁及第2区域D₂的被二维排列的多个双折射区域。当设波片(6)对具有波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系240°≤Δ₁≤300°。

Description

波片、光学元件以及拾光器

技术领域

本发明，涉及一种具有对不同波长的光进行不同的偏振光变换的特性的波片，以及，具有波长不同的激光光源，并分别在CD、DVD、蓝光·光盘等各种不同标准、规格的光盘中记录信号，或从光盘中将信号再生中使用的拾光器。

背景技术

近年来，作为计算机的外部存储装置或视频录像机等中使用的光盘装置，流通着例如CD(CD-ROM盘、CD-R盘、CDRW盘)、DVD(DVD-ROM盘、DVD-RAM盘、DVD-R盘、DVD-RW盘)、蓝光·光盘等这种记录密度·容量以及沟槽规格·基材厚度等，不同规格的各种各样的光盘。能够用1台对应兼容这些多种的光盘的多盘用的装置不断增多。

这种装置具备拾光器，作为用于向光盘写入信息(数据)、或从光盘读出数据的接口。该拾光器中装载有多个不同波长的激光光源、及从光盘接收反射的光从而生成各种信号(RF信号和聚焦及跟踪控制信号)的光检测器等。在多盘用装置中，根据装载的光盘的种类选择激光光源及光学系统，并对该光盘进行数据的读入、删除、或读出。

在这种多盘用装置中，要对应各种各样不同规格光盘，同时寻求实现装置的小型化·低成本化。为此，兼具对不同种类光盘的兼容性及拾光器的光学系统的紧凑性是很重要的。公知的拾光器的例子，如专利文献1中所记载。

为了获得对应不同种类的光盘的兼容性，有必要使例如光盘的透明基材较厚，并确保双折射对更大的光盘具有稳定信号再生性能。另外，为了令光学系统紧凑化，有必要使光学部件对不同波长的光共用化，并减少部件个数。

下面，参照图14和15A～15C，对本申请的发明人在特愿2005-121245号(以下，称为“在先申请”)中公开的拾光器的结构及动作进行说明。该在先申请，在本申请的申请日还未公开。

图14所示的拾光器装置，包括：形成多个光束的光源101；将光束准直的准直透镜104；由全息元件105以及波片106构成的偏振元件107；汇聚光束，并在光盘的信号面109、110上形成光斑的物镜108；以及，对由光盘的信号面109、110反射的光束的强度进行检测的光检测器103。偏振元件107，被与物镜108一起安装在支持部件135上，并被执行机构136与物镜108一起一体化地驱动。

光检测器103，被形成在硅片等半导体基板102上，由出射2种波长λ₁以及λ₂的激光的激光器基片构成的光源101被装载在基板102上。波长λ₁约650nm，波长λ₂约800nm。波长λ₁的激光为DVD用，波长λ₂的激光为CD所用。光检测器103，由通过光电效应将光转换为电信号的多个光电二极管构成。另外，具有信号面109的光盘为DVD，具有信号面110的光盘为CD。尽管图14中记载的是2个光盘，但在实际的装置中，在装置中装载其一。

从光源101出射的波长λ₁的光，被准直透镜104平行化后，透过偏振元件107。偏振元件107，为偏振性的全息元件105与波片106一体化形成的光学元件。透过偏振元件107的光(波长λ₁)，被物镜108汇聚在光盘(DVD)的记录面109上，并被反射。反射光再次经过物镜108，入射到偏振元件107中。借助偏振元件107所具有的偏振光依赖性，上述的反射光被偏振元件107衍射。

被偏振元件107衍射的光的一部分，经准直透镜104入射到光检测器103中。光检测器103，生成对应光量变化的电信号(聚焦控制信号、跟踪控制信号以及RF信号)。

在装载CD来替换DVD的情况下，从光源101出射波长λ₂的光。从光源101出射的波长λ₂的光，也被准直透镜104平行化，并透过偏振元件107。透过偏振元件107的光，被物镜108汇聚在光盘的记录面110上，并被记录面110反射。反射光再次经过物镜108，被偏振元件107衍射。衍射的光，经准直透镜104入射到光检测器103中。光检测器103，生成对应光量变化的电信号。

上述的拾光器，包括：出射DVD用及CD用的2种波长的光的一个光源101；以及，接收被光盘反射的不同波长的光的共用的光检测器103。

通过这种结构，可使对应不同规格的光记录介质的拾光器紧凑化。由于不需要将不同波长的光在光路的半途分路的分路机构，因此能够将从光源101到光记录介质的光路(往路)、和从光记录介质到光检测器103的光路(返路)对不同波长的光共用化。因此，可减少光学部件的个数，可使拾光器小型化。

图15A，表示图14所示的在先申请中的波片106的平面图，图15B是表示从光源侧去往光盘110的光和来自光盘110的反射光往返于波片106的情形的图。另外，图15C为表示偏振光变换的一例的图。

图15A表示波片106的平面结构。波片106，被穿过光轴中心的线(x轴、y轴)分成4个区域。这4个区域，由2个在相对x轴方向呈角度θ1的方向上具有光学轴的区域A、以及2个在相对x轴方向呈角度θ2的方向上具有光学轴的区域B构成。该波片106，具有多个光学轴的方位互不相同的双折射区域(birefringent regions)，并在关于穿过xy坐标原点的光轴180°旋转对称的位置上，存在相同性质的区域。

当从光源出射的光(线偏振光)入射到波片106中时，设该光的偏振方向(电场矢量的振动方向)与x轴平行。角度θ1和θ2，分别相对x轴方向呈例如45°-α、45°+α(0＜α≤15°)的角度。下面将这样分布有具有不同性质的区域的波片，称为“分布波片”。

从光源出射后入射到波片106中的光线之中穿过区域A的光线，被透镜108汇聚在光盘110上，并被光盘110反射。反射光透过透镜108之后，穿过位置关于光轴对称的区域A。同样，穿过区域B的光线，被光盘110反射之后通过区域B。

将波片106的折射率各向异性设为Δ_n，将厚度设为d，将DVD用激光的波长设为λ₁时，则用360°×Δ_nd/λ表示的波片106的延迟(retardation)被设定为90°。如果规定光学轴方位的α值为零，则作为以往的1/4波片发挥功能。如果具有与x轴方向平行的电场矢量的线偏振光(P偏振光)入射到1/4波片后，被变换成圆偏振光并从波片出射。圆偏振光，被光信息介质反射后，通过波片后，被变换成具有与y轴方向平行的电场矢量的线偏振光(S偏振光)。

图15A所示的波片106中，由于α不为零，会在往返透过区域A的光和往返透过区域B的光之间进行偏振光变换。但，由于α很小(0＜α≤15°)，因此与往返透过以往的1/4波片的情况相比，偏振光状态的差异很小。因此，波长λ₁的返路光，以与透过光学轴方位基本相同的1/4波片的情况同等的偏振状态，入射到全息元件105。

另一方面，由于对波长λ₂的CD用激光而言，波片106的延迟大致与波长成反比，约为75°(＝90°×650/80090°×5/6)左右。因此，P偏振光入射到波片106中时，变为椭圆偏振光并从波片出射。当光信息介质110反射的光再次通过波片106后，被变换成椭圆主轴的方位变化的椭圆偏振光。该椭圆主轴，与y轴方向大致平行，S偏振光成分的比例变高。波长λ₂的CD用激光的偏振状态，因透过区域A和区域B的哪个而变化，两者的差异比波长λ₁的光中产生的差异大。

图15C，表示波长λ₂的CD用激光的偏振状态的变化。如上所述，当电场矢量平行于x轴方向的线偏振光I透过波片106时，区域A和区域B中产生不同的偏振光变换。线偏振光I，被波片106变换成椭圆偏振光II。在光盘110中没有双折射性的情况下，被光盘110反射后再次通过波片106的光，被变换成具有图15C所示方向的椭圆主轴的椭圆偏振光III。

另一方面，在光盘110中存在双折射性的情况下，例如图15C所示，透过区域A的光，被变换成与线偏振光I偏振状态相同的光III’。光III’，不被图14的偏振性的全息元件105衍射，会返回光源101。因此，光检测器103，不能检出测光III’。

透过区域B的光，受到不同于透过区域A的光的偏振光变换。如图15C所示，在光盘110具有双折射性的情况下，由于光III’成为具有S波成分的椭圆偏振光，故也被图14的偏振性的全息元件105衍射。

如此，若采用图15A所示的这种波片106，则由于无论光盘110的双折射量有多大，透过区域A及区域B的至少一方的光具有被偏振性全息元件衍射的成分，所以不会发生没有入射到光检测器103的衍射光的情况。

即使光盘中没有双折射，由波长λ₂的光得到的信号光量也比由波长λ₁的光得到的信号光量少。这是由于波长λ₂的光在返路上不满足完全衍射条件的缘故。对于CD而言，虽然基材较厚、生产过程中容易产生大的双折射，但是由于CD用激光容易实现高输出化，因此与将反射光高效地引导至光检测器相比，更优选使用分布型波片来可靠地获得信号光。与此相对，虽然DVD的基材厚度较薄，在制造过程中难以产生基材的双折射，但由于DVD用激光的波长短、输出低，因此寻求将反射光高效地引导至光检测器。

【专利文献1】特开2000-132848号公报

实际作为产品提供给市场的CD等的基材较厚的光盘中，双折射性具有极端的偏差的不在少数。最坏的情况下，光盘的基材作为1/2波片发挥功能。这种情况下，经波片入射到偏振性全息元件的光，不被偏振性全息元件衍射。像这样光盘的基材具有极大的双折射的情况下，即使使用图15A所示的波片106，信号光量低下的问题也无法充分解决。

图16是表示采用上述的波片106时的光盘的双折射的程度(相位差)和信号特性之间的关系的曲线图。图16(a)关于CD，图16(b)关于DVD。所用波片106的延迟，相对DVD用激光波长为90°，相对CD用的激光波长为75°。区域A和区域B的光学轴方位，相对x轴分别为45°±10°。曲线图的横轴表示往返于光盘基材的光承受的相位差，纵轴为再生信号的跳动值(Jitter)、DC电平以及AC振幅。

图17是表示采用光学轴方位一致的以往的波片时的光盘的双折射程度(相位差)和信号特性之间的关系的曲线图。图17(a)关于CD，图17(b)关于DVD。所用的波片106的延迟，相对DVD用激光波长为90°，相对CD用的激光波长为75°。波片的光学轴方位，相对x轴为45°。曲线图的横轴表示往返于光盘基材的光承受的相位差，纵轴为再生信号(RF信号)的跳动值(Jitter)、DC电平以及AC振幅。

当使用现有的一致的波片时，从图17可看出，在光盘中的双折射为90°时，再生信号的DC电平以及AC振幅都变成了零。与此相对，在使用分布波片的的情况下，从图16可看出，再生信号的DC电平以及AC振幅都不为零。然而，该信号电平相对双折射为0°时的大小下降至1/10以下，信噪比(S/N)变得相当低。AC振幅的下降明显。之所以这样，是因为返路中被全息衍射的光线的截面内不均匀性导致空间频率特性变差。

在使用一致的波片的的情况下，如果双折射为75°以上，则如图17所示，跳动值变为无穷大。在使用分布波片的情况下，虽然如图16所示，即使双折射为90°跳动值也不为无穷大，但是为15％左右的较低的值，再生信号的恶化严重。

另外，虽然对DVD用激光来说，也同样存在这个问题，但由于DVD的基材较薄，制造工程中产生的双折射量为±60°以下。因此，跳动值的恶化处于允许范围。

如此，即使采用图15A所示的分布波片，从双折射量极大的光盘中也只能得到品质恶化的再生信号。虽然为了解决这种信号光的品质恶化的问题，需要在回路中对信号进行放大，但由于光盘的双折射性即使在1张光盘的例如内周部及外周部也存在很大变化，因此需要频繁地对1张光盘进行信号放大的增益切换，从而不实用。

另外，为了使在双折射量为90°时入射到检测器中的光的量增加，考虑增大分布波片的各区域中的光学轴方位的分离角α。但是，如果分离角α增大，透过波片的各区域的光线会互相干涉使得信号品质变差。

另外，优选光学轴不同的区域的分割数，比图15A所示的数大。若增加分割数，可实现跳动值较低的信号特性。如图16(a)的曲线图所示，光盘基材的双折射越大跳动值变得越大，其理由是，由于双折射越大，返路光的光束截面中的光强度的偏差变得越大，因此检测面上所汇聚的光斑的汇聚品质变差。

发明内容

本发明，解决的正是上述课题，其主要目在于：提供一种波片及拾光器，在能够从多种光盘中读出数据的光盘装置中，即使光盘的基材中存在很大的双折射，也可减少信号品质的恶化。

本发明中的一种波片，被配置在包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线往返通过的光路上，其中：具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，当设所述波片对具有波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系240°≤Δ₁≤300°。

本发明中的另一种波片，被配置在包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线往返通过的光路上，其中：具备叠层的第1及第2相移层，所述第1相移层，具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，当设对具有波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系150°≤Δ₁≤210°，

所述第2相移层，光学轴的方位一致，当设对具有波长λ的光线的延迟为Δ₂时，满足关系{(2n-1)×90°}-30°≤Δ₂≤{(2n-1)×90°}+30°(其中n为整数)。

本发明中的再另一种波片，被配置在包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线往返通过的光路上，其中：具备叠层的第1及第2相移层，所述第1相移层，具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，当设对具有波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系105°≤Δ₁≤165°，所述第2相移层，光学轴的方位一致，当设对具有波长λ的光线的延迟为Δ₂时，满足关系{(2m-1)×90°}+45°-30°≤Δ₂≤{(2m-1)×90°}+45°+30°(其中m为整数)。

本发明中的再另一种波片，被配置在包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线往返通过的光路上，其中：具备叠层的第1及第2相移层，所述第1相移层，具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，所述第2相移层，光学轴的方位一致，当设所述波片对具有所述波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系240°≤Δ₁≤300°。

优选的实施方式中，所述多个双折射区域，被配置为关于垂直于所述波片的表面的中心轴、和在所述表面中交叉的2条直线的每一条呈线对称，并且，被配置为关于所述中心轴旋转对称。

优选的实施方式中，所述多个双折射区域，被配置为所述第1区域和第2区域形成方格状。

优选的实施方式中，所述第1区域中的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向呈45°-α(其中，0＜α≤15°)，所述第2区域中的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向呈45°+α(其中，0＜α≤15°)。

优选的实施方式中，所述第1区域中的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向呈45°+δ-α(其中，0＜α≤15°)，所述第2区域中的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向呈45°+δ+α(其中，0＜α≤15°)。

优选的实施方式中，多个双折射区域，包含有具有与所述第1区域和第2区域中的光学轴的方位不同的方位的光学轴的第3区域，所述第3区域中的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向呈45°。

本发明的再另一种波片，被配置在包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线往返通过的光路上，其中：具备包含延迟互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，所述第1区域对具有波长λ的光线的延迟为270°+δ1，其中0°＜δ1≤30°；所述第2区域对具有波长λ的光线的延迟为270°-δ2，其中0°＜δ2≤30°。

优选的实施方式中，所述多个双折射区域，包含光学轴的方位互不相同的区域。

优选的实施方式中，所述多个双折射区域的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向，呈45°±α(其中，0＜α≤15°)、45°+δ±α(其中，-10°≤δ≤10°，0＜α≤15°)、或者45°。

优选的实施方式中，所述多个双折射区域，被配置为关于垂直于所述波片的表面的中心轴、和在所述表面中交叉的2条直线的每一条呈线对称，并且，被配置为关于所述中心轴旋转对称。

优选的实施方式中，所述多个双折射区域，被配置为所述第1区域和第2区域形成方格状。

本发明中的光学元件，具备上述的任意一种波片以及偏振性滤光片。

优选的实施方式中，所述偏振性滤光片，为偏振性全息元件。

本发明中的拾光器，具备：至少一个光源，出射包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线；汇聚机构，将从所述光源出射的光线汇聚到光信息介质上；光检测器，接收从所述光信息介质反射的光；以及光学元件，被配置在从所述光源去往所述光信息介质的光线的光路、与从所述光信息介质去往所述光检测器的光线的光路公共的部分上，其中，所述拾光器，具有波片和偏振性滤光片，所述波片，具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，当设所述波片对具有波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系240°≤Δ₁≤300°。

优选的实施方式中，所述光检测器，接收从所述光信息介质被反射的所述多个波长的光线。

本发明的另一种拾光器，具备：将出射包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线的至少一个光源、以及接收从光信息介质被反射的所述多个波长的光线的光检测器一体化的单元；以及光学元件，被配置在从所述光源去往所述光信息介质的光线的光路、与从所述光信息介质去往所述光检测器的光线的光路公共的部分上，其中，所述拾光器，具有波片和偏振性滤光片，所述波片，具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，当设所述波片对具有波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系240°≤Δ₁≤300°。

本发明中的再另一种拾光器，具备：至少一个光源，出射包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线；汇聚机构，将从所述光源出射的光线汇聚到光信息介质上；光检测器，接收从所述光信息介质反射的光；以及光学元件，被配置在从所述光源去往所述光信息介质的光线的光路、与从所述光信息介质去往所述光检测器的光线的光路公共的部分上，其中，所述拾光器，具有波片和偏振性滤光片，所述波片，具备包含延迟互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，所述第1区域对具有波长λ的光线的延迟为270°+δ1，其中0°＜δ1≤30°；所述第2区域对具有波长λ的光线的延迟为270°-δ2，其中0°＜δ2≤30°。

根据本发明，在采用不同波长的光来对基材厚度和记录密度不同的光信息介质进行记录再生的拾光器中，能够防止对一种波长的光量损失，同时，能够对另一种波长的光将基材的双折射造成的影响降至极小。因此，能够以简单的结构实现高效且性能良好的拾光器。

附图说明

图1为实施方式1中的拾光器的结构图。

图2A为实施方式1中的波片的平面图。

图2B为包含该实施方式中的波片的拾光器的局部侧面图。

图2C为表示由该实施方式中的波片实现的偏振状态的变化的情形的图。

图3(a)为描绘采用该实施方式的光学元件的拾光器下的光盘基材双折射对应的CD的信号电平和跳动值的变化的图；(b)为描绘采用该实施方式的光学元件的拾光器下的光盘基材双折射对应的DVD的信号电平和跳动值的变化的图。

图4A为实施方式2中的波片的平面图。

图4B为包含该实施方式中的波片的拾光器的局部侧面图。

图4C为表示由该实施方式中的波片实现的偏振状态的变化的情形的图。

图5(a)为描绘采用该实施方式的光学元件的拾光器下的光盘基材双折射对应的CD的信号电平和跳动值的变化的图；(b)为描绘采用该实施方式的光学元件的拾光器下的光盘基材双折射对应的DVD的信号电平和跳动值的变化的图。

图6A为实施方式3中的波片的平面图。

图6B为包含该实施方式中的波片的拾光器的局部侧面图。

图7(a)为描绘采用该实施方式的光学元件的拾光器下的光盘基材双折射对应的CD的信号电平和跳动值的变化的图；(b)为描绘采用该实施方式的光学元件的拾光器下的光盘基材双折射对应的DVD的信号电平和跳动值的变化的图。

图8为实施方式4中的光学元件的平面图。

图9A为实施方式5中的光学元件的平面图。

图9B为该实施方式中的另一光学元件的平面图。

图10(a)和(b)，是表示本发明的各实施方式中的分布波片的制造方法中的透明基板和取向膜的图。

图11(a)和(b)是表示本发明的各实施方式中的分布波片的制造方法中的取向膜处理的图。

图12为说明本发明的各实施方式中的分布波片的制造方法中的注入液晶材料的情形的图。

图13为用于说明本发明的各实施方式中的分布波片的制造方法中的紫外线照射的情形的图。

图14为特愿2005-121245号(在先申请)中公开的拾光器的结构图。

图15A为图14的拾光器中所采用的波片106的平面图。

图15B为图14的拾光器的局部截面图。

图15C为表示图14的拾光器内的偏振状态的变化图。

图16(a)为由图14的拾光器实现的光盘双折射对应的CD光的信号电平和跳动特性的图；(b)为由该拾光器实现的光盘双折射对应的DVD光的信号电平和跳动特性的图。

图17(a)为由装载均匀波片的拾光器实现的光盘双折射对应的CD光的信号电平和跳动特性的图；(b)为由装载均匀波片的拾光器实现的光盘双折射对应的DVD光的信号电平和跳动特性的图。

图中：1-激光光源；3-光检测器；4-准直透镜；5-偏振全息元件；6-分布波片；8-物镜。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

首先，参照图1和图2A～2C，对本发明中的波片(wave plate)和拾光器的首个实施方式进行说明。再有，在下面的说明中，同一结构要素采用同一参照符号。

图1所示的拾光器装置，具备：形成多个光束的光源1；对光束进行准直的准直透镜4；由全息元件5以及波片6构成的偏振元件7；汇聚光束，并在光盘的信号面9、10上形成光点的物镜8；以及，检测光盘的信号面9、10所反射的光束的强度的光检测器3。偏振元件7，被和物镜8一起安装在支持部件11上，并与物镜8一起由执行机构12一体化驱动。

光源1，虽然可如图1所示是单一的发光元件，但也可以是出射不同波长的激光的多个发光元件的组。偏振元件7，被配置在从光源1到物镜8的光路(往路)、和被光盘的信号面9、10反射后去往光检测器3的光路(返路)公共的部分上。

光检测器3形成在硅片等的半导体基板2上，由出射波长λ₁和波长λ₂的两种激光的激光器基片构成的光源1，被装载在半导体基板2上。波长λ₁约650nm，波长λ₂约800nm。波长λ₁的激光为DVD用，波长λ₂的激光为CD用。

光检测器3，由多个通过光电效应将光变换为电信号的光电二极管构成。另外，具有信号面9的光盘为DVD，具有信号面10的光盘为CD。图1中，虽然记载了2种光盘，但实际的装置中，将其中之一装载到装置中。

从光源1出射的波长λ₁的光，经准直透镜4平行化后，透过偏振元件7。偏振元件7，是由偏振性的全息元件5和波片6一体化形成的光学元件。透过偏振元件7的光(波长λ₁)，被物镜8汇聚在光盘(DVD)的记录面9上并被反射。反射光再次经物镜8，入射到偏振元件7中。通过偏振元件7所具有的偏振光依赖性，上述反射光，被偏振元件7衍射。被偏振元件7衍射的光的一部分，经准直透镜4入射到光检测器3中。光检测器3，生成对应光量变化的电信号(聚焦控制信号、跟踪控制信号、以及RF信号)。

在装载CD代替DVD的的情况下，从光源1出射波长λ₂的光。从光源1出射的波长λ₂的光，也被准直透镜4平行化，并透过偏振元件7。透过偏振元件7的光，被物镜8汇聚在光盘的记录面10上，并被记录面10反射。反射光，再次经过物镜8被偏振元件7衍射。被衍射的光，经准直透镜4入射到光检测器3中。光检测器3，生成对应光量变化的电信号。

上述拾光器，包括：出射DVD用及CD用的2种波长的光的一个光源1；以及，接收被光盘反射的波长不同的光的共用的光检测器3。虽然本实施方式中，光源1和检测器3被一体化形成，但它们也可以各自独立。另外，波片6虽然被和偏振全息元件5一体化，但它们也可以各自形成，另外，也可采用PBS等偏振性滤光片来代替偏振全息元件5。

本实施方式的拾光器和图14的拾光器之间的主要差别，在于波片6的构造不同。

下面参照图2A～2C，对波片6的结构及功能进行说明。图2A为图1所示的波片6的平面图。图2B为波片6以及偏振全息元件5的侧面图。图2C是表示偏振状态的变化的一例的图。

如图2A所示，波片6中，在关于穿过光轴中心的线(x轴、y轴)以及光轴中心O分别对称的位置上，格子花纹状地配置有具有相同方位的光学轴(optic axis)的区域。更具体来说，原点区域D₁的光学轴方位相对x轴为θ1，斜线区域D₂的光学轴方位相对x轴为θ2。x轴、y轴的方位，与光盘的半径方向或轨接线方向相一致，x轴和y轴交叉的中心点，与物镜的中心相一致。从光源侧入射到波片6的线偏振光(P偏振光)的偏振方向，与x轴相一致。角度θ1及θ2，分别相对x轴方向呈45°+α、45°-α(0＜α≤15°)的角度。

透过本实施方式中的波片6的寻常光和异常光的相位差(延迟)，相对波长λ₁的光为270°。该波片6，对波长λ₁的光具有3/4波片的功能。由于在波长色散小的的情况下，波片的延迟(retardation)与波长成反比，因此，波片6对波长λ₂的光的延迟约为225°(＝270°×650/800)。因此，波片6对波长λ₂的光具有5/8板的功能。

如图2B所示，从光源侧入射到波片6的光I，通过透过波片6，被变换为偏振状态变化的光II。光II被图2B中未图示出的光信息介质反射后，通过再次透过波片6，被变换成光III，并入射到偏振性全息元件5中。本实施方式中，从光源出射后入射到波片6的光线之中的、穿过区域D₁的光线，被透镜8汇聚到光盘10上，并被光盘10反射。反射光透过透镜8后，穿过关于光轴对称的位置上的区域D₁。同样，穿过区域D₂的光线，被光盘10反射后穿过区域D₂。

由于光往返通过波片6，波片6对波长λ₂的光具有5/4波片、即1/4波片的功能。如果光盘的基材没有双折射(birefringent)，往返区域D₁的光以及往返透过区域D₂的光，均以近似圆偏振光的状态(图2C的光III)入射到偏振全息元件5中。偏振全息元件5中，大约一半的光(S波成分)被衍射，另一半的光(P波成分)不衍射地透过偏振全息元件5。

另一方面，考虑光盘的基材中存在较大的双折射，往返产生相当于1/2波片的双折射的情况。这种情况下，通过光盘上的反射，产生与透过1/2波片时同样的偏振光变换。因此，与光盘的基材中没有双折射的情况相比，入射到偏振全息元件5中的光，处于椭圆主轴正交的偏振状态(图2C的光III’)。在这种情况下，往返区域D₁的光以及往返透过区域D₂的光，虽然主轴方位均不相同，但也近似为圆偏振光。因此，大约一半的光(S波成分)被偏振全息元件5衍射，另约一半的光(P波成分)不衍射地透过偏振全息元件5。此时被偏振全息元件5衍射的光的量、即信号光量，大小不比光盘的基材中没有双折射的情况中的信号光量低。

图3是表示采用波片6的情况中的光盘的双折射的程度(相位差)和信号特性的关系的曲线图。(a)关于CD，(b)关于DVD。所用波片6的延迟，对DVD用激光波长为270°，对CD用的激光波长为220°。区域D₁和区域D₂的光学轴方位，相对x轴分别为45°±10°。曲线图的横轴为往返于光盘的基材的光承受的相位差，纵轴为再生信号的跳动值(Jitter)、DC电平、以及AC振幅。

比较图3(b)的曲线图和图16(b)的曲线图可以看出，对于DVD用激光而言，将延迟增加为270°没有特别带来差异。DVD的基材厚度为CD的基材厚度的一半，双折射量也较小(±60°以下)。因此，在采用本实施方式的波片6的情况下，在DVD中，即使最坏的情况也能确保信号光量为光盘基材中没有双折射时的1/3左右。

另一方面，如图3(a)所示，对于CD用的激光而言，由于在返路入射到偏振全息元件中的光近似于圆偏振光，因此即使在没有双折射的情况下，信号电平也约为一半左右。但是，即使光盘的基材中存在较强的双折射，信号电平的下降也极小。因此，若将对从光检测器输出的电信号的增益设定为上倍于现有的话，即使一张CD盘内存在双折射量的变化，信号电平也基本一定，能够获得稳定的信号再生性能。

这样，本实施方式中，通过对于一方波长的光将延迟设定为270°左右(若在270°±30°的范围中，能获得相同的效果)，能够显著地减小另一方波长的光对应的双折射的影响。

双折射在0°和90°之间，往返于区域D₁的光和往返于区域D₂的光中的一方，存在成为与往路的入射偏振光相同的线偏振光的点。在该点中，被变换成未被偏振全息元件衍射的P偏振光。但是，在这种情况下，往返于区域D₁的光和往返于区域D₂的光的另一方，被变换成S偏振光成分的大的椭圆偏振光。因此，如图3(a)所示，从透过包含区域D₁和区域D₂的波片6的光中获得的信号电平大于零。换言之，仅将均匀的波片的延迟设定为270°左右是不能得到本发明的效果的，重点在于，将分布波片的延迟设定为270°左右。

从图3(a)中可看出，即使在CD具有较大的双折射的情况下，跳动的恶化也很少。其理由是，在透过波片6的光束的截面全部区域内，光学轴方位不同的多个区域细细分散开，其结果，能够确保返路光的等效的开口，并能够确保检测器面上的光斑的汇聚性良好。另外，由于波片6的各个区域，关于光盘的径向及切向对称，因此来自光盘的沟衍射光及凹坑衍射光均等入射到波片6的两种区域中。即使通过双折射，出现区域D₁和区域D₂的差，也能够抑制对跟踪及聚焦等的控制信号的影响。为了获得这些效果，优选将波片6中的区域尽量细地分割。优选将各区域的尺寸，例如设定为图2A中虚线所示的光束截面的直径的1/10左右以下。

在本实施方式中，将α设定为15°以下。另外，在本实施方式中，以相对入射光的偏振光方向呈45°的角作为基准，将光学轴方位均等分配在正侧、负侧。由于光盘的基材中的双折射，存在偏向一方的极性的倾向，因此优选将光学轴方位相对入射光的偏振方向设定为45°+δ±α。这里，δ为补偿角。为了获得近似正交状态的偏振状态，优选将δ设定在-10°≤δ≤10°的范围内。

虽然在本实施方式中，使用的是DVD用激光和CD用激光，但本发明的拾光器，并不限于这种情况。在使用蓝光等波长更短的光源的拾光器中，也可应用本发明。能够设定与其波长对应的光学厚度。具体来说，在波长比例不满足上述的DVD和CD的波长的关系的情况下，通过将材料的折射率的色散最优化，也能够对例如DVD和蓝光实现同样的关系。

(实施方式2)

下面，参照图4对本发明的第2实施方式进行说明。

图4A和图4B，表示本实施方式中的波片26的结构。该波片26，由两种波片(相移层)的组合构成。图4B中，还记载有被和波片26一起使用的偏振全息元件23。

本实施方式中的波片26，由叠层的分布波片24以及均匀波片25构成。对波长λ₁的光(例如DVD用的波长650nm的光)的分布波片24的延迟为180°，对波长λ₁的光的均匀波片25的延迟为90°。其结果，对波长λ₁的光的波片26的延迟为270°(＝180°+90°)。

如图4A所示，分布波片24具有和实施方式1中的分布波片6相同的结构。圆点区域D₃的光学轴方位相对x轴形成θ1的角度，斜线区域D₄的光学轴方位相对x轴形成θ2的角度。x轴和y轴的方位，分别与光盘的半径方向或轨接线方向相一致。x轴和y轴交叉的中心点O，被配置成与物镜的中心相一致。另外，设从光源侧入射到波片26中的线偏振光的偏振方向与x轴相一致。本实施方式中的角度θ1和θ2，分别为45°-α及45°+α(0＜α≤15°)。

如图4B所示，从光源侧入射到分布波片24的光I，通过透过分布波片24，被变换成偏振状态变化的光II。光II通过透过均匀波片25，被变换成光III，并入射到图4B中未图示的光信息介质中。被光信息介质反射的光，通过再次透过均匀波片25，被变换成光IV。光IV再被分布波片24变换成光V后，入射到偏振性全息元件23中。

在本实施方式中，从光源出射后入射到到分布波片26中的光线之中、穿过区域D₃的光线，被光盘反射后，穿过关于光轴对称的位置上的区域D₃。同样，穿过区域D₄的光线，被光盘反射后通过区域D₄。

对于波长λ₁的光，波片26的延迟(270°)与3/4波片的延迟相等。由于光往返通过波片26两次，因此波片26具有3/2波片、即1/2波片的功能，如果光盘的基材中没有双折射，虽然在区域D₃和区域D₄之间偏振方位有些许错位，但与大致垂直于往路的直线变更的线偏振光相近的状态的光，入射到偏振全息元件23中。这个动作，与波片26的延迟为90°的情况等同。另一方面，对另一个具有波长λ₂的光(例如波长800nm的CD用激光)的波片26的延迟约为225°，等于5/8波片的延迟。

图4C表示波长λ₂的光的偏振光变换。

波长λ₂的光，由于往返两次通过波片26，波片26具有5/4、即1/4波片的功能。如果光盘的基材中没有双折射的话，光V以近似圆偏振光的状态入射到偏振全息元件23中。由偏振全息元件23，衍射约一半的光V，剩余一半不衍射地透过偏振全息元件23。

在光盘的基材中存在较大的双折射，且基材往返具有1/2波片的功能的情况下，虽然相对没有双折射的情况下的偏振光形成进相轴正交的偏振光，但其也为近似圆偏振光的椭圆偏振光。换言之，在该的情况下也由偏振全息元件23衍射约一半的光，剩余一半的光不衍射地透过偏振全息元件23。因此，由偏振全息元件23衍射的光的量、即信号光量，和光盘基材中没有双折射的情况基本相等。

图5是表示采用波片26的情况下的光盘的双折射的程度(相位差)和信号特性的关系的曲线图。(a)关于CD，(b)关于DVD。所用波片26的延迟，相对DVD用激光波长为270°，相对CD用的激光波长为220°。区域D₃和区域D₄的光学轴方位，相对x轴分别为45°±10°。曲线图的横轴，为往返于光盘的基材的光承受的相位差，纵轴为再生信号的跳动值(Jitter)、DC电平以及AC振幅。

因为DVD的基材厚度为CD的一半，因此一般来说双折射量较小，即使信号电平变化，其恶化也控制在小范围内。另一方面，如图5(a)所示，虽然CD用的激光中，双折射越少信号的DC电平越低，但其变化量较小。即使1张光盘内存在双折射量的变化，信号电平也大致一定，能够获得稳定的信号再生性能。

另外，对CD、DVD而言，双折射对应的跳动恶化均较少。同样也具有在光束截面的全部区域中将不同性质的分割区域细细地分散来分布所能产生的效果。

(实施方式3)

下面参照图6说明本发明的第3实施方式。

图6A和图6B表示本实施方式中的波片36的结构。该波片36，也由两种波片(相移层)的组合构成。图6B中，还记载有和波片36一起使用的偏振全息元件33。

本实施方式中的波片36，由叠层的分布波片34以及均匀波片35构成。对波长λ₁的光(例如DVD用的波长650nm的光)的分布波片34的延迟为135°，对波长λ₁的光的均匀波片35的延迟为135°。其结果，对波长λ₁的光的波片36的延迟为270°(＝135°+135°)。

如图6A所示，分布波片34具有和实施方式2中的分布波片26相同的结构。圆点区域D₅的光学轴方位相对x轴形成θ1的角度，斜线区域D₆的光学轴方位相对x轴形成θ2的角度。x轴和y轴的方位，分别与光盘的半径方向或轨接线方向相一致。x轴和y轴交叉的中心点O，配置成与物镜的中心相一致。另外，设从光源侧入射到波片26中的线偏振光的偏振方向与x轴相一致。本实施方式中的角度θ1及θ2，分别为45°-α及45°+α(0＜α≤15°)。

如图6B所示，从光源侧入射到分布波片34中的光I，通过透过分布波片34，被变换成偏振状态变化的光II。光II通过透过均匀波片35，被变换成光III，并入射到图6B中未图示的光信息介质中。被光信息介质反射的光，通过再次透过均匀波片35，被变换成光IV。光IV再被分布波片34变换成光V后，入射到偏振性全息元件33中。

在本实施方式中，从光源出射后入射到到波片36中的光线之中、穿过区域D₅的光线，被光盘反射后，穿过关于光轴对称的位置上的区域D₅。同样，穿过区域D₆的光线，被光盘反射后通过区域D₆。

对于波长λ₁的光，波片36的延迟(270°＝135°+135°)，与3/4波片的延迟相等。由于光往返两次通过波片36，因此波片36具有3/2波片、即1/2波片的功能。虽然如果光盘的基材中没有双折射，区域D₅和区域D₆之间偏振光方位有些许错位，但与大致垂直于往路的直线变更的线偏振光近似的状态的光入射到偏振全息元件33中。这个动作，与波片36的延迟为90°的情况等同。另一方面，对另一个具有波长λ₂的光(例如波长800nm的CD用激光)的波片36的延迟约为225°，与5/8波片的延迟相等。

因此，与实施方式1和实施方式2一样，即使在光盘基材中存在相当于1/2波片的较大的双折射的情况下，也只是近似圆偏振光的椭圆偏振光的主轴旋转。因此，由偏振全息元件33衍射约一半的光，另一半的光不衍射地透过偏振全息元件33。因此，由偏振全息元件33衍射的光的量、即信号光量，和光盘基材中没有双折射的情况基本相等。

图7是表示采用波片36的情况下的光盘的双折射的程度(相位差)和信号特性的关系的曲线图。(a)关于CD，(b)关于DVD。所用波片36的延迟，相对DVD用激光波长为270°，相对CD用的激光波长为220°。区域D₅和区域D₆的光学轴方位，相对x轴分别为45°±10°。曲线图的横轴，为往返于光盘的基材的光承受的相位差，纵轴为再生信号的跳动值(Jitter)、DC电平以及AC振幅。

因为DVD的基材厚度为CD的一半，因此一般来说双折射量较小，即使信号电平变化，其恶化也控制在小范围内。另一方面，如图7(a)所示，虽然CD用的激光中，双折射越少信号的DC电平越低，但其变化量较小。即使1张光盘内存在双折射量的变化，信号电平也大致一定，能够获得稳定的信号再生性能。

另外，对CD、DVD而言，双折射对应的跳动恶化均较少。同样也具有在光束截面的全部区域中将不同性质的分割区域细细地分散来分布所能产生的效果。

虽然在CD的情况下，在光盘基材中没有双折射的情况下，与参照图16说明的分布波片相比，信号电平低至约1/2左右，但即使基材中存在较大的双折射，信号电平的降低也较小。因此，即使1张光盘内存在双折射量的变化，信号电平也能够基本一定，能够获得稳定的信号再生性能。

以上，只要组合分布波片和均匀波片得到的波片的总计延迟，相对DVD用激光为270°(±30°以内)，且对CD用激光为225°(±25°以内)，叠层的波片的各个延迟也可具有其他的值。另外，叠层的波片的数量也不限于2张。

(实施方式4)

图8表示与上述实施方式不同的波片的区域分割的方法的例子。图8中表示的波片46，由周边区域D₉，以及光学轴方位不同的区域D₇、D₈被配列成方格状的圆形区域构成。区域D₇、D₈的光学轴方位，被设定成相对入射偏振光方向为例如45°±α。本实施方式中，区域D₉具有同样的折射率各向异性，其光学轴方位相对入射偏振光方向与45°相一致。圆形区域的直径(d₁)，相当于对记录密度相对较低的光盘(例如CD)使用的光学系统的开口直径。圆形区域的外侧的大小，被设定为包含对记录密度相对较高的光盘(例如DVD等)使用的光学系统的开口直径。通过这样，能像用NA较低的透镜实施记录再生的CD那样，对基材的双折射较大的光盘获得由分布型波片带来的效果，同时，在使用NA较高的透镜的情况下，可抑制空间频率特性的降低。

(实施方式5)

下面，参照图9对本发明的第5实施方式进行说明。

图9A表示本实施方式中的波片55的结构。虽然波片55中，在面内交替配置有性质不同的两种区域，但与上述实施方式的不同点在于，各区域的光学轴方位相同，延迟不同。

区域D₁₃对波长λ₁的光(例如波长650nm的光)的延迟，设定为270°+δ1(0＜δ1≤30°)，区域D₁₄的延迟设定为270°-δ2(0＜δ2≤30°)。换言之，对于波长λ₁的光(例如波长650nm的光)，整个波片55具有约3/4波片的功能。另一方面，对于波长λ₂的光(例如波长800nm的CD用光)，区域D₁₃的延迟设定为约225°+5δ1/6，区域D₁₄的延迟设定为约225°-5δ2/6。即，对于波长λ₂的光，波片55具有约5/8波片的功能。

从光源侧入射到波片55中的光，被波片55偏振光变换后透过。被光信息介质反射的光，再次被波片55实施偏振光变换并透过。

波片55中，关于穿过光轴中心的线(x轴、y轴)以及光轴中心分别对称的位置上，具有相同延迟的区域被配置成格子花纹状。x轴、y轴的方位，与光盘的半径方向或轨接线方向相一致，x轴和y轴交叉的中心点，被配置成与物镜中心相一致。从光源侧入射到波片55中的线偏振光的偏振光方向与x轴相一致。

区域D₁₃、D₁₄的光学轴方位均相对x轴方向呈45°的角度。本实施方式的区域分割中，来自光源的光之中、穿过区域D₁₃的光，被透镜汇聚并被光信息介质反射后，穿过关于光轴对称的位置上的区域D₁₃。另一方面，穿过区域D₁₄的部分的光，同样被光信息介质反射，并返路通过区域D₁₄。这里，由于波片的延迟，对于一方的波长λ₁的光(例如波长650nm的DVD用的光)约为270°、即相当于3/4波片，因此若为波长λ₁的光，通过往返两次通过波片55，具有约3/2波片、即约1/2波片的功能。因此，如果光盘基材没有双折射，则形成与正交于往路的线偏振光近似的状态而入射到偏振全息元件中。该动作，与背景技术中说明的波片延迟为90°的情况等同。

另一方面，对于另一个波长λ₂的光(例如波长800nm的CD用光)，为延迟的波长比例约为225°，即约5/8波片。换言之，若为波长λ₂的光，通过光往返两次通过波片55，相当于约5/4波片、即约1/4波片。如果光盘基材没有双折射，则形成近似圆偏振光的状态而在光学系统的返路中入射到偏振全息元件中。因此，约一半的光通过偏振全息元件衍射，另一半的光未衍射地透过偏振全息元件。

即使在光盘的基材中存在较大的双折射、例如往返相当1/2波片的双折射的情况下，虽然返路入射到偏振全息元件中的光相对没有双折射的状态下的圆偏振光成为进相轴正交的偏振光，但也为近似圆偏振光的椭圆偏振光。换言之，该情况下，同样也有约一半的光通过偏振全息元件衍射，另一半的光不衍射地透过偏振全息元件。因此，由偏振全息元件衍射的光的量、即信号光量，与光盘基材中没有双折射时基本相同。换言之，虽然在波片的面内延迟不同，但也具有作为与实施方式1至4所示的光学各向异性轴在元件面内不同的情况同样的分布波片的效果。另外，在该结构中，也是元件面内存在性质不同的区域的分布波片，具有上文中的效果。

虽然在图9B所示的波片56中，在面内交替配置有性质不同的两种区域，但与图9A的上述实施方式的不同点在于，延迟不同的区域的配置方法。

该波片，由周边区域D₁₀，以及光学轴方位不同的区域D₁₁、D₁₂被配列成方格状的圆形区域构成。对波长λ₁的光(例如波长650nm的光)的区域D₁₁的延迟被设定为270°+δ1(0＜δ1≤30°)，区域D₁₂的延迟被设定为270°-δ2(0＜δ2≤30°)。与周边区域D₁₀的延迟均匀，为270°。对于波长λ₁的光(例如波长650nm的光)，该波片56整体上具有约3/4波片功能。

圆形区域的直径(d₁)，相当于对记录密度相对较低的光盘(例如CD)使用的光学系统的开口直径。圆形区域的外侧的大小，被设定为包含对记录密度相对较高的光盘(DVD等)使用的光学系统的开口直径。通过这样，能像用NA较低的透镜实施记录再生的CD那样，对基材的双折射较大的光盘获得由分布型波片带来的效果，同时，在使用NA较高的透镜的情况下，可抑制空间频率特性的降低。

下面参照图10，对制造本发明的波片的方法的实施方式进行说明。这里，以制造实施方式1中的波片的方法为例进行说明。

本实施方式中的分布波片，在2张透明基板之间形成有液晶层。

首先，如图10所示，预备表面上形成有由例如ITO形成的透明电极膜62a、62b的透明基板61a、61b，并在透明导电膜62a、62b上涂布取向材料以形成取向膜63a、63b。作为取向材料，采用能够通过照射线偏振的紫外线、并进行曝光，对其偏振光方向赋予取向性的光取向膜材料。

接着，如图11所示，在形成由方位θ₁所规定的方向上具有光学轴的区域的时候，在将其他的区域用掩模64a覆盖的状态下，在方位θ₁的方向上用线偏振的紫外线进行照射。相反，在形成由方位θ₂所规定的方向上具有光学轴的区域的时候，在将其他的区域用掩模64b覆盖的状态下，在方位θ2的方向上用线偏振的紫外线进行照射。

然后，如图12所示，将透明基板61a和透明基板61b对置后将周边部分用胶合剂粘合，之后，从开口部66向内部注入含有紫外线固化树脂的液晶材料67。液晶材料67被注入后，液晶分子的长轴，统一成取向膜63a、63b的取向规约方向。

为了令液晶层68的取向更加均匀地实施，优选通过对透明电极膜62a、62b施加电压，以在液晶层68上产生电场。在不施加这种电场的情况下，没有必要设置透明电极膜62a、62b。

接着，如图13所示，对液晶层68照射无偏振的紫外线，使液晶层68固化。

一般来说，液晶层68的取向规约，通过用聚酰胺类合成纤维等的微细的织物形成的布对取向膜的表面沿一定方向进行摩擦来实施。但是，本实施方式中，由于在同一面内取向方位不同，因此采用光取向技术。通过这种光取向技术，能够获得所希望的取向分布。另外，透明导电膜62a、62b的至少一方，可与被分割的区域合起来图案形成。通过图案形成好透明导电膜62a、62b，可对每个区域施加不同的电压，便于对每个区域调节取向状态。

本发明的波片及拾光器，适于作为用1台装置对多个不同的光记录介质进行记录再生的光信息记录装置的设备，特别适用于要求通过将不同波长的光源和光检测器一体化形成来实现小型化、低成本的CD、DVD、蓝光之类的记录型的光盘装置等。

Claims (20)

1、一种波片，被配置在包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线往返通过的光路上，其中：

具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，

当设所述波片对具有波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系240°≤Δ₁≤300°。

2、一种波片，被配置在包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线往返通过的光路上，其中：

具备叠层的第1及第2相移层，

所述第1相移层，具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，当设对具有波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系150°≤Δ₁≤210°，

所述第2相移层，光学轴的方位一致，当设对具有波长λ的光线的延迟为Δ₂时，满足关系{(2n-1)×90°}-30°≤Δ₂≤{(2n-1)×90°}+30°，其中n为整数。

3、一种波片，被配置在包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线往返通过的光路上，其中：

具备叠层的第1及第2相移层，

所述第1相移层，具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，当设对具有波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系105°≤Δ₁≤165°，

所述第2相移层，光学轴的方位一致，当设对具有波长λ的光线的延迟为Δ₂时，满足关系{(2m-1)×90°}+45°-30°≤Δ₂≤{(2m-1)×90°}+45°+30°，其中m为整数。

4、一种波片，被配置在包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线往返通过的光路上，其中：

具备叠层的第1及第2相移层，

所述第1相移层，具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，

所述第2相移层，光学轴的方位一致，

当设所述波片对具有所述波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系240°≤Δ₁≤300°。

5、如权利要求1所述的波片，其中，

所述多个双折射区域，被配置为关于垂直于所述波片的表面的中心轴、和在所述表面中交叉的2条直线的每一条呈线对称，并且，被配置为关于所述中心轴旋转对称。

6、如权利要求5所述的波片，其中，

所述多个双折射区域，被配置为所述第1区域和第2区域形成方格状。

7、如权利要求1所述的波片，其中，

所述第1区域中的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向呈45°-α，其中0＜α≤15°；所述第2区域中的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向呈45°+α，其中0＜α≤15°。

8、如权利要求1所述的波片，其中，

所述第1区域中的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向呈45°+δ-α，其中0＜α≤15°；所述第2区域中的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向呈45°+δ+α，其中0＜α≤15°。

9、如权利要求1所述的光学元件，其中，

多个双折射区域，包含有具有与所述第1区域和第2区域中的光学轴的方位不同的方位的光学轴的第3区域，

所述第3区域中的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向呈45°。

10、一种波片，被配置在包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线往返通过的光路上，其中：

具备包含延迟互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，

所述第1区域对具有波长λ的光线的延迟为270°+δ1，其中0°＜δ1≤30°；所述第2区域对具有波长λ的光线的延迟为270°-δ2，其中0°＜δ2≤30°。

11、如权利要求10所述的波片，其中，

所述多个双折射区域，包含光学轴的方位互不相同的区域。

12、如权利要求11所述的波片，其中，

所述多个双折射区域的光学轴的方位，相对具有波长λ的所述光线的偏振方向，呈45°±α(其中，0＜α≤15°)、45°+δ±α(其中，-10°≤δ≤10°，0＜α≤15°)、或者45°。

13、如权利要求10所述的波片，其中，

所述多个双折射区域，被配置为关于垂直于所述波片的表面的中心轴、和在所述表面中交叉的2条直线的每一条呈线对称，并且，被配置为关于所述中心轴旋转对称。

14、如权利要求5所述的波片，其中，

所述多个双折射区域，被配置为所述第1区域和第2区域形成方格状。

15、一种光学元件，具备权利要求1所述的波片以及偏振性滤光片。

16、如权利要求15所述的光学元件，其中，

所述偏振性滤光片，为偏振性全息元件。

17、一种拾光器，具备：至少一个光源，出射包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线；汇聚机构，将从所述光源出射的光线汇聚到光信息介质上；光检测器，接收从所述光信息介质反射的光；以及光学元件，被配置在从所述光源去往所述光信息介质的光线的光路、与从所述光信息介质去往所述光检测器的光线的光路公共的部分上，其中，

所述拾光器，具有波片和偏振性滤光片，

所述波片，具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，

当设所述波片对具有波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系240°≤Δ₁≤300°。

18、如权利要求17所述的拾光器，其中，

所述光检测器，接收从所述光信息介质被反射的所述多个波长的光线。

19、一种拾光器，具备：将出射包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线的至少一个光源、以及接收从光信息介质被反射的所述多个波长的光线的光检测器一体化的单元；以及光学元件，被配置在从所述光源去往所述光信息介质的光线的光路、与从所述光信息介质去往所述光检测器的光线的光路公共的部分上，其中，

所述拾光器，具有波片和偏振性滤光片，

所述波片，具备包含光学轴的方位互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，

当设所述波片对具有波长λ的光线的延迟为Δ₁时，满足关系240°≤Δ₁≤300°。

20、一种拾光器，具备：至少一个光源，出射包含具有某波长λ的光线的多个波长的光线；汇聚机构，将从所述光源出射的光线汇聚到光信息介质上；光检测器，接收从所述光信息介质反射的光；以及光学元件，被配置在从所述光源去往所述光信息介质的光线的光路、与从所述光信息介质去往所述光检测器的光线的光路公共的部分上，其中，

所述拾光器，具有波片和偏振性滤光片，

所述波片，具备包含延迟互不相同的第1及第2区域的被二维排列的多个双折射区域，

所述第1区域对具有波长λ的光线的延迟为270°+δ1，其中0°＜δ1≤30°；所述第2区域对具有波长λ的光线的延迟为270°-δ2，其中0°＜δ2≤30°。

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