JP2012146384A - 光ピックアップ装置及びそれを適用した光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体レーザ光源の光に対する光スポットの形状を円形にすることができ、ジッタ（Ｊｉｔｔｅｒ）やクロストークを改善することができる光ピックアップを提供する。
【解決手段】光ピックアップ装置１００は、半導体レーザ光源２０と対物レンズ３０との間の光路上に配置され、半導体レーザ光源から出射された光を楕円偏光に偏光させ、楕円偏光の長軸方向がレーザ光の長軸方向と平行に配置される偏光板５９とを含む。偏光板は、楕円形のレーザ光に対する光スポットが円形になる位相差を持つようにし、位相差が１／４波長超過で３／１０波長以下の範囲内であってよい。そして、偏光板は、楕円形のレーザ光に対する光スポットの直径比（短軸／長軸）が０.９ないし１になる位相差を持つようにする。
【選択図】図１

Description

光ピックアップ装置及びそれを適用した光ディスク装置に関し、特に、偏光板を用いて光スポットの形状を調節する光ピックアップ装置及びそれを適用した光ディスク装置に関する。

映像及び音声媒体が発展するにつれ、高画質の映像情報と高音質の音声情報を長時間記録保存できるディスクが開発されて常用化されつつある。

このようなディスクは、その表面に無数のピット（Ｐｉｔ）を穿孔してレーザ光の反射を変化させることにより、音声や、画像や、文書などのような情報を記録及び／又は再生できる記録媒体であって、従来はＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）のような光ディスクが主として使われてきたが、最近はこのようなディスクが持っている記録容量がだんだん限界に達していることから、新たなディスク、例えば、数十Ｇｂｙｔｅ以上の大容量の情報を記録できるＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ／Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）やＨＤ ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ ＤＶＤ）が開発され、その使用が拡大しつつある。

このような各種ディスクに記録できる情報の容量は、ディスク表面に集束（Ｆｏｃｕｓｉｎｇ）する光スポットのサイズに反比例して決定されるが、光スポットのサイズ（Ｓ）は、使用するレーザ光の波長（λ）と、対物レンズの開口数（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ）のよって次のように決定される。

Ｓ ∝ ｋ＊λ／ＮＡ
ここで、ｋは光学系に依存する定数として通常１〜２の値である。

従って、ディスクに大量の情報を記録するためには、ディスクに結像する光スポットのサイズ（Ｓ）を減らさなければならないが、光スポットのサイズ（Ｓ）を減らすためには、前記数式に示されたように、レーザ光の波長（λ）を減らすか、開口数（ＮＡ）を増加させる必要がある。

即ち、ディスクの容量が大きくなるほど、より短い波長の光源とより大きい開口数の対物レンズを使用しなければならない。例えば、ＣＤの場合、７８０ｎｍ波長の近赤外線光と開口数が０.４５くらいの対物レンズを使用し、ＣＤに比べて約６〜８倍程度の記録容量を有するデジタル多機能ディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ：以下、ＤＶＤという）の場合、周知のとおり、６５０ｎｍ（または６３０ｎｍ）波長の赤色光と開口数が０.６（記録可能型である場合は０.６５）くらいの対物レンズを使用しているが、ＢＤの場合、光源としては短波長（４０５ないし４０８ｎｍ）の光、即ち、青色光と開口数が０.８５くらいの対物レンズを使用している。

光ピックアップ装置は、このようなディスクの信号記録層にレーザ光を照射して情報を記録したり、ディスクの信号記録層から反射される反射光を受光して非接触方式でディスクに記録されている情報を再生する装置として、ディスクを記録再生する際、再生される信号品質はディスク上のスポット形状によって決定され、光スポットの形状が小さくかつ円形であるほど望ましい。

そのため、従来より光ピックアップ装置は、ディスク上のスポットサイズを最小限化するために、レーザ光を発生するレーザダイオードの角度に応じて入射する光の偏光成分を変える１／２偏光板（Ｈａｌｆ Ｗａｖｅ Ｐｌａｔｅ）の角度を補正して１／４偏光板（Ｑｕａｒｔｅｒ Ｗａｖｅ Ｐｌａｔｅ）を通過したディスク上のスポットが円偏光で集束するようにし、１／４偏光板の場合、楕円率が９０％以上を維持するようになっている。

しかしながら、ディスク上のスポットサイズを最小限化するために、１／２偏光板と１／４偏光板とを組み合わせてディスク上のスポットの偏光性をレーザダイオードで発生する直線偏光でない円偏光を使用する従来の光ピックアップ装置は、レーザダイオードの放射角の特性やディスクの複屈折の影響については全く考慮しなかったため、実際半導体レーザの場合、放射角の差によって長短軸比が形成され、これによってディスク上のスポット直径比が１ではなく別の値を有することになる状況が生じてしまい、様々な相違する規格が市場に出回るようになり、互換性が確保されていない状況では各種ディスクを選択して情報を保存するのが困難であった。

従って、光スポットのサイズを最小限化するための光ピックアップ装置を提供するための方策への模索が求められている。

日本特開第２００１−２６６３８４号公報 日本特開第２００１−１６０２３４号公報 日本特開第２００５−３３９６１７号公報 日本特開第２００４−４７０８５号公報

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、半導体レーザ光源と対物レンズとの間の光路上に配置され、半導体レーザ光源から出射された光を楕円偏光に偏光させて楕円偏光の長軸方向が前記レーザ光の長軸方向と平行又は垂直に配置される偏光板を含む光ピックアップ装置及びそれを適用した光ディスク装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置は、楕円形の直線偏光レーザ光を出射する半導体レーザ光源と、前記半導体レーザ光源から出射された光を集束して光ディスク上に光スポット（Ｓｐｏｔ）を形成する対物レンズと、前記半導体レーザ光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記半導体レーザ光源から出射された光を楕円偏光に偏光させ、前記楕円偏光の長軸方向が前記レーザ光の長軸方向と平行に配置される偏光板とを含む。

そして、前記偏光板は、前記楕円形のレーザ光に対する光スポットが円形になる位相差を持つようにする。なお、前記偏光板は、前記位相差が１／４波長超過で３／１０波長以下の範囲内であってよい。そして、前記偏光板は、前記楕円形のレーザ光に対する光スポットの直径比（短軸／長軸）が０.９ないし１になる位相差を持つようにする。

なお、前記レーザ光の長軸の方向と前記楕円偏光の長軸の方向とは、前記光ディスクの情報トラック方向と平行してよい。

そして、前記対物レンズは、開口数（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ）が０.８５以上であるようにする。

なお、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置は、上述の光ピックアップ装置を含む。

一方、本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置は、楕円形の直線偏光レーザ光を出射する半導体レーザ光源と、前記半導体レーザ光源から出射された光を集束して光ディスク上に光スポット（Ｓｐｏｔ）を形成する対物レンズと、前記半導体レーザ光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記半導体レーザ光源から出射された光を楕円偏光に偏光させ、前記楕円偏光の長軸方向が前記レーザ光の長軸方向と垂直に配置される偏光板とを含む。

そして、前記偏光板は、前記楕円形のレーザ光に対する光スポットが、長軸が情報トラック方向と垂直になる楕円になるように位相差を持つようにする。

なお、前記偏光板は、前記位相差が１／５波長以上で１／４波長未満の範囲内であってよい。

そして、前記対物レンズは、開口数（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ）が０.８５以上であるようにする。

なお、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置は、上述の光ピックアップ装置を含む。

以上で説明したように、本発明の多様な実施形態によると、半導体レーザ光源と対物レンズとの間の光路上に配置され、半導体レーザ光源から出射された光を楕円偏光を偏光させて楕円偏光の長軸方向が前記レーザ光の長軸方向と平行又は垂直に配置される偏光板を含むピックアップ装置及びそれを適用した光ディスク装置を提供できるようになり、半導体レーザ光源の光に対する光スポットの形状を円形に作ることが可能となり、ジッタ（Ｊｉｔｔｅｒ）やクロストークを改善できるようになる。

なお、次期ＢＤ規格などの光ディスクでは、光スポットの形状を長軸がトラック方向に垂直になる楕円形で形成することにより、トラック方向のスポット径を短くすることができるようになる。

本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の概略的な光学的な構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の配置を示す平面図である。 低開口数（ＮＡ）の対物レンズに入射する光線がｘ方向に振動する場合に偏光の集光状態を示す図である。 高開口数（ＮＡ）の対物レンズに入射する光線がｘ方向に振動する場合に偏光の集光状態を示す図である。 低開口数（ＮＡ）の対物レンズに入射する光線がｚ方向に振動する偏光の集光状態を示す図である。 高開口数（ＮＡ）の対物レンズに入射する光線がｚ方向に振動する偏光の集光状態を示す図である。 光スポットの振動成分による光強度の分布を示す図である。 ＮＡが０.９５である場合、光スポットの楕円率と楕円偏光の楕円率との関係を示す図である。 ＮＡが０.８５である場合、光スポットの楕円率と楕円偏光の楕円率との関係を示す図である。 ＮＡによる光スポットの楕円率の関係を示す図である。 ＮＡ＝０.８５の場合、各偏光状態による光スポットの形状を示す図である。 本発明の一実施形態に係る偏光板の位相差による楕円偏光の形状を示す図である。 本発明の一実施形態に係る偏光板の位相差による光スポットの形状をまとめたテーブルである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の概略的な光学的な構成を示す斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の配置を示す平面図である。

光ピックアップ装置１００は、ディスクの信号記録層にレーザ光を照射して情報を記録したり、ディスクの信号記録層から反射される反射光を受光して非接触方式でディスクに記録されている情報を再生する装置である。

図１及び図２に示すように、本発明の光ピックアップ装置１００は、光ディスク１０と、半導体レーザ光源２０と、対物レンズ３０と、光検出器４０と、光路変換器５０とを含む。

光ディスク１０は、レーザ光を用いてデータを記録及び読出しするディスクを示す。例えば、光ディスク１０は、ＣＤや、ＤＶＤや、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）などであってよい。

半導体レーザ光源２０は、光ディスク１０のフォーマットに対応する波長の半導体レーザ光を出射する。特に、半導体レーザ光源２０は、楕円形の直線偏光レーザ光を出射する。

対物レンズ３０は、光源２０から出射された光を集束して光ディスク１０の信号記録層に光スポット（Ｓｐｏｔ）を形成させる。

光検出器４０は、対物レンズ３０によって光ディスク１０に集束した後、光ディスク１０から反射されて戻ってくる光を受光して情報信号及び／又は誤差信号を検出する。

光路変換器５０は、光の進行経路を設定する。

光ディスク１０は、多様な種類であってよく、光ディスクの種類別に使用波長及び記録密度が異なる。例えば、光ディスク１０がＢＤの場合、半導体レーザ光源２０はＢＤ規格を満たす青色波長領域のレーザ光を出射するようになる。そして、この場合、対物レンズ３０は、ＢＤ規格を満たす開口数（ＮＡ）、即ち、おおよそ０.８５の開口数（ＮＡ）を持つようになる。

このように、半導体レーザ光源２０が青色波長領域の光を出射し、対物レンズ３０が０.８５の開口数（ＮＡ）を持つ場合、本発明の光ピックアップ装置はＢＤ規格のディスク１０を記録及び／又は再生することができる。

光検出器４０は、ディスク１０の表面（信号記録層）から反射されて戻ってくる光を受光して情報信号及び／又は誤差信号を検出するＰｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ ＩＣである。

光路変換器５０は、半導体レーザ光源２０から出射された光が対物レンズ３０を向くようにガイドし、光ディスク１０から反射された光が光検出器４０側を向くようにガイドする。

光路変換器５０は、半導体レーザ光源２０から出射される光を３つのビームに分離するためのグレイティング５１と、光の進行経路を偏光方向に沿って変更させるための偏光ビームスプリッタ５２と、前記偏光ビームスプリッタ５２を通過した発散光を平行光に変えるためのコリメーティングレンズ５３と、光の進行経路を曲げるための反射ミラー５４と、非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出するように非点収差を発生させる非点収差レンズ５５と、グレイティング５１と偏光ビームスプリッタ５２との間に設けられてグレイティング５１を通過する光を透過させて偏光ビームスプリッタ５２に入射させる第１ビームスプリッタ５６と、非点収差レンズ５５と光検出器４０との間に設けられて非点収差レンズ５５を通過する光を光検出器４０に伝達する第２ビームスプリッタ５７を含む。

グレイティング５１は、３ビーム法やＤＰＰ法などによってトラッキングエラー信号を検出するように、半導体レーザ光源２０から出射される光を０遮光（メイン光）及び±１遮光（サブ光）に分離する光分割回折素子として、光ディスク１０から反射された０遮光の検出信号から再生信号を得て、光ディスク１０から反射された０遮光及び±１遮光の検出信号の演算によってトラッキングエラー信号を得ることができる。

なお、光路変換器５０は、半導体レーザ光源２０と対物レンズ３０との間の光路に設けられて入射する光の偏光成分を変えるための偏光板５９と、光源２０から出射される光出力値を制御するためのフィードバック光検出器６０（Ｆｅｅｄ−Ｂａｃｋ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）を更に含む。

偏光板５９は、半導体レーザ光源から出射された光を楕円偏光に偏光させる。そして、偏光板５９は楕円偏光の長軸方向がレーザ光の長軸方向と平行に配置される。このとき、偏光板５９は楕円形のレーザ光に対する光スポットが円形になる位相差を持つようになる。

このために、偏光板５９は、位相差が１／４波長超過で、３／１０波長以下の範囲内になることが適切である。具体的に、対物レンズ３０に入射する光の光量分布の影響による光スポットの楕円率は最大で０.９程度になる。従って、それを除去するためには、楕円偏光による光スポットの楕円率も０.９程度になるように設定しなければならない。ＮＡが０.８５の場合、光スポットの楕円率が０.９以上になる楕円偏光の楕円率範囲は、図９を参考（集光面方向成分及び光軸方向成分をすべて考慮した点線グラフを参考）にすると、０.７〜１.０となる。そして、楕円偏光の楕円率が０.７〜１.０となるためには、偏光板５９の位相差が波長の１／４超過で３／１０以下の範囲となる。

従って、偏光板５９の位相差が波長の１／４超過で３／１０以下の範囲である場合、光スポットは円形又は円形に近い形状となる。即ち、偏光板５９は、楕円形のレーザ光に対する光スポットの直径比（短軸／長軸）が０.９ないし１になる位相差を持つようになる。

なお、偏光板５９は、レーザ光の長軸の方向と楕円偏光の長軸の方向とが、光ディスク１０の情報トラック方向と平行に配置されてよい。

このような構造の偏光板５９が、光ピックアップ装置１００内に配置されることにより、光ピックアップ装置１００は半導体レーザ光源２０のレーザ光が楕円形にも拘らず、光スポットの形状を円形に形成することができるようになる。

上述の内容は、ＢＤの規格に該当する対物レンズ３０の開口数が０.８５である場合について説明した。しかし、対物レンズ３０は０.８５以上の開口数（ＮＡ）を持ってよい。

以下、上記のように構成された光ピックアップ装置１００の動作過程及び作用効果について説明する。

まず、光源２０から生成されて出射された光は、グレイティング５１で回折され、トラッキングエラー信号を検出できるように、０遮光（メイン光）及び±１遮光（サブ光）に分離されて３つのビームを形成した後、偏光ビームスプリッタ５２を経てコリメーティングレンズ５３を通過しつつ平行光に変わるようになり、反射ミラー５４によって反射されて対物レンズ３０を向くようになる。平行光は、対物レンズ３０の前方に位置する偏光板５９を通過しつつ楕円偏光に変わるようになり、この楕円偏光の光は対物レンズ３０を通過しつつディスク１０の信号記録層に光スポットを形成する。このとき、光スポットは円形になる。

しかし、次世代のＢＤの規格によると、対物レンズ３０の開口数が０.８５以上であることを要求することもあり得る。従って、開口数が０.８５のレンズを用いて開口数が０.８５以上の効果を出す方法が必要になる場合もあり得るため、それについては以下で説明する。

光ディスク１０のデータに対する変調度を高めるためには、光ディスク１０の情報トラック方向（即ち、光ディスクの線速度方向）のスポット径（スポットの直径）が小さくする必要がある。従って、光スポットの形状を長軸が光ディスク１０の半径方向と平行する楕円形になるように形成させると、光スポットの情報トラック方向に対するスポット径が小さくなる。

このために、偏光板５９は楕円偏光の長軸方向がレーザ光の長軸方向と垂直に配置される。そして、偏光板５９は楕円形のレーザ光に対する光スポットが、長軸が情報トラック方向と垂直になる楕円形になるように位相差を持つようになる。このために、偏光板５９は、位相差が１／５波長以上で１／４波長未満の範囲内になる。

具体的に、図１３には偏光板５９の位相差が１／４波長、２／９波長、１／５波長である場合のスポットの形状についてまとめられている。図１３は、本発明の一実施形態に係る偏光板の位相差による光スポットの形状をまとめたテーブルである。

図１３に示すように、偏光板５９の位相差が１／４波長である場合は短軸のスポット径は０.３２μmであり、偏光板５９の位相差が２／９波長である場合は短軸のスポット径は０.３１μmであり、偏光板５９の位相差が１／５波長である場合は短軸のスポット径は０.２９μmであることが確認できる。なお、短軸方向のＮＡも０.８５から０.８８にまで増加したことが確認できる。

しかし、偏光板５９の位相差が１／５波長の場合、光検出器４０に到達する光量が９０％にまで減るため、認識率が低くなる。従って、短軸のスポット径が小さく光量が高い位相差としては、２／９波長の場合が適切であることが確認できる。

しかし、偏光板５９の位相差が１／５波長以上で１／４波長未満の範囲内では、０.８５の開口数を持つ対物レンズを用いて０.８８の開口数の効果を得られることが確認できる。

このように、光スポットの形状を長軸が光ディスク１０の半径方向と平行する楕円形になるように形成させることにより、光スポットの情報トラック方向に対するスポット径が小さくなるため、光ピックアップ装置１００は０.８５の開口数を持つ対物レンズを用いて０.８８の開口数の効果まで出すことができるようになる。

以下では、直線偏光がスポットに及ぼす影響を図３ないし図６を参照しながら説明する。図３ないし図６は、対物レンズ３０の開口数（ＮＡ）に応じて最外部の付近に対する偏光状態を示すものである。

図３は、低開口数（ＮＡ）の対物レンズ３０に入射する光線がｘ方向に振動する場合に偏光の集光状態を示す図であり、図４は、高開口数（ＮＡ）の対物レンズ３０に入射する光線がｘ方向に振動する場合に偏光の集光状態を示す図である。

図３及び図４で、対物レンズ３０に入射する光線の偏光を、低ＮＡはベクトルａ、ａ’（ａ＝ａ’）、高ＮＡはベクトルｆ、ｆ’（ｆ＝ｆ’）と示す。対物レンズ３０を透過して収束光となった光線のベクトルは、ａ⇒ｂ、ａ’⇒ｃ、ｆ⇒ｈ、ｆ’⇒ｉとなる。

ここで、ｂ、ｃ、ｈ、ｉのベクトルを図３及び図４ではｘ、ｙ方向に分解して示すと、
ｂ＝ｄ＋ｅ、ｃ＝ｆ＋ｇ、ｈ＝ｊ＋ｋ、ｉ＝ｌ＋ｍとも記すことができる。

図３及び図４からも分かるように、ｙ方向の成分ｅと、ｇ、ｋとｍは互いに反対の方向であり、サイズが同じベクトルであるため、スポットの形成時にこの成分は相殺される。ＮＡが大きいほうがｙ方向成分が大きくなるため、相殺する成分は大きくなる。即ち、スポットに及ぼす影響が大きくなる。

図５は、低開口数（ＮＡ）の対物レンズ３０に入射する光線がｚ方向に振動する偏光の集光状態を示す図であり、図６は、高開口数（ＮＡ）の対物レンズ３０に入射する光線がｚ方向に振動する偏光の集光状態を示す図である。

図５及び図６から分かるように、ｚ方向に振動する偏光は、対物レンズ３０の透過前後で何の影響も受けない。

図３ないし図６によって直線偏光の光を集光した場合、その偏光の振動方向の光は相互に弱化させる成分が発生し、ＮＡが大きくなるほど相互を弱化させる成分が大きくなる。一方、振動方向と直交方向の光には、相互に弱化させる成分は発生しない。このような差が直線偏光を入射させた際、スポットが楕円になる原因であり、ＮＡが大きくなるほどその楕円の度合いが大きくなる原因と考えてよい。

以上をまとめると、対物レンズ３０で直線偏光の光を集光させた際、偏光の振動方向が対物レンズ３０の接線に直角となる偏光方向の光は弱くなり、平行方向の光は衰えない。

しかし、ＮＡが大きくなるほど、対物レンズの接線に直角の偏光の方向（即ち、ｙ方向）の光のサイズが大きくなるため、ＮＡが０.９５ないし０.８５である場合、ｙ方向の成分もスポットの形状に影響を及ぼすようになる。これについては、図７に開示されている。図７は、光スポットの振動成分による光強度の分布を示す図である。図７に示すように、集光面方向（即ち、対物レンズの接線方向、又はｘ、ｚ方向）成分だけでなく、光軸方向（対物レンズの接線に直角方向又はｙ方向）にも光強度が存在することが確認できる。即ち、光軸方向（ｙ方向）成分の場合、中心部分はすべて相殺されるが、周辺部分の光は相殺されていないことが確認できる。従って、ＮＡが０.９５ないし０.８５の場合、ｙ方向の成分も光スポットの形状に影響を及ぼすようになる。

従って、集光面方向成分と光軸方向成分をすべて考慮した場合の偏光楕円率に対する光スポットの直径比のグラフが、図８及び図９に示されている。

図８は、ＮＡが０.９５である場合、光スポットの楕円率と楕円偏光の楕円率との関係を示す図であり、図９は、ＮＡが０.８５である場合、光スポットの楕円率と楕円偏光の楕円率との関係を示す図である。図８及び図９で光スポットの直径比は光スポットが楕円形である場合、“短軸／長軸”の値を示し、それは光スポットの楕円率に該当する。

図８及び図９に示すように、集光面方向成分のみを考慮した場合より、集光面方向成分及び光軸方向成分をすべて考慮した場合に光スポットの直径比が更に低くなることを確認できる。

従って、高いＮＡを持つレンジに対しては集光面方向成分及び光軸方向成分をすべて考慮したグラフを適用しなければならないことが確認できる。

図１０は、ＮＡによる光スポットの楕円率の関係を示す図である。図１０に示すように、ＮＡが低い場合（０.３〜０.５）、光スポットの楕円率は偏光の度合いに大きく影響されないことが確認できる。しかし、ＮＡが高い範囲では、偏光がどのような状態であるかに応じて光スポットの楕円率が大きな範囲に変化されることが確認できる。

即ち、図１０により、偏光の影響はＮＡが大きくなるほど大きくなるということが確認できる。

偏光状態による光スポットの形状について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、ＮＡ＝０.８５の場合、各偏光状態による光スポットの形状を示す図である。

図１１に示すように、対物レンズに入射した光が円偏光の場合、スポットの形状は円形であることを確認できる。しかし、対物レンズに入射した光が楕円偏光の場合、スポットの形状はやや楕円形になっていることが確認できる。そして、対物レンズに入射した光が直線偏光の場合、スポットの形状は楕円度合いが大きい楕円形になっていることが確認できる。

このように、ＮＡが０.８５である場合、偏光の度合いが円偏光からどのくらい外れるかに応じて、光スポットの形状が徐々に円形から楕円形に変化するようになる。

図１２は、本発明の一実施形態に係る偏光板の位相差による楕円偏光の形状を示す図である。図１２に示すように、偏光板の位相差を変化させると、楕円偏光の楕円率が変化することが確認できる。なお、図１２に示すように、偏光板の位相差を変化させて偏光の楕円率を変化させる場合、楕円偏光の方向は変化されなくなる。従って、偏光板の位相差を用いて楕円偏光の楕円率を変化させる場合、楕円偏光の方向を望む方向に設定することが可能になる。

以上から分かるように、半導体レーザ光源２０のレーザ光は楕円形であるが、偏光板の位相差を調節することにより光スポットの形状を円形に形成させたり、別の楕円形に形成させることができるようになる。従って、光ピックアップ装置１００は、このような偏光板を用いて、小さくかつ円形の光スポットを形成できるようになるため、ジッタ（Ｊｉｔｔｅｒ）現象やクロストーク現象を防止できるようになる。

一方、本実施形態で偏光板５９は、特定のサイズの位相差を与えて偏光効果をもたらす光学部品に該当する。なお、偏光板５９は、液晶で実現されて位相差のサイズが調節できるような形態で実現できる。

なお、本実施形態で、光ピックアップ装置１００は、ＢＤディスクに対する光ピックアップ装置であるとして説明したが、その他に、ＣＤやＤＶＤなどの別の光ディスクに対する光ピックアップ装置にも適用可能である。

なお、本実施形態で光ピックアップ装置１００は、多様な光ディスク装置に装着されて光ディスクを読み書きするのに使用できる。例えば、光ピックアップ装置１００の含まれた光ディスク装置は、ＢＤプレーヤや、ＢＤドライブなどであってよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

Claims (12)

1. 楕円形の直線偏光レーザ光を出射する半導体レーザ光源と、
   前記半導体レーザ光源から出射された光を集束して光ディスク上に光スポット（Ｓｐｏｔ）を形成する対物レンズと、
   前記半導体レーザ光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記半導体レーザ光源から出射された光を楕円偏光に偏光させ、前記楕円偏光の長軸方向が前記レーザ光の長軸方向と平行に配置される偏光板と
   を含む光ピックアップ装置。
2. 前記偏光板は、
   前記楕円形のレーザ光に対する光スポットが円形になる位相差を持つことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記偏光板は、
   前記位相差が１／４波長超過で３／１０波長以下の範囲内であることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
4. 前記偏光板は、
   前記楕円形のレーザ光に対する光スポットの直径比（短軸／長軸）が０.９ないし１になる位相差を持つことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
5. 前記レーザ光の長軸の方向と前記楕円偏光の長軸の方向とは、
   前記光ディスクの情報トラック方向と平行することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
6. 前記対物レンズは、
   開口数（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ）が０.８５以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
7. 請求項１ないし請求項６のうちいずれか一項に記載の光ピックアップ装置を含む光ディスク装置。
8. 楕円形の直線偏光レーザ光を出射する半導体レーザ光源と、
   前記半導体レーザ光源から出射された光を集束して光ディスク上に光スポット（Ｓｐｏｔ）を形成する対物レンズと、
   前記半導体レーザ光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記半導体レーザ光源から出射された光を楕円偏光に偏光させ、前記楕円偏光の長軸方向が前記レーザ光の長軸方向と垂直に配置される偏光板と
   を含む光ピックアップ装置。
9. 前記偏光板は、
   前記楕円形のレーザ光に対する光スポットが、長軸が情報トラック方向と垂直になる楕円になるように位相差を持つことを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置。
10. 前記偏光板は、
    前記位相差が１／５波長以上で１／４波長未満の範囲内であることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ装置。
11. 前記対物レンズは、
    開口数（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ）が０.８５以上であることを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置。
12. 請求項８ないし請求項１１のうちいずれか一項に記載の光ピックアップ装置を含む光ディスク装置。