JPH10124906A - 波長板およびそれを用いた光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光検出器による戻り光の受光量の変動を抑制
するとともに、受光量を一定のレベルに維持することに
よりジッター特性に優れた光ピックアップ装置に適した
波長板を提案すること。 【解決手段】 波長板１において、基板２の光通過面２
０１に第１、第２の位相差領域ＡおよびＢが所定のパタ
ーンに形成されている。第１の位相差領域Ａでは、結晶
光軸の方向Ｈａが入射光の光の偏光方位Ｈｏとなす角度
がπ／３となるように設定されている。これに対して、
第２の位相差領域Ｂでは、結晶光軸の方向Ｈｂが入射光
の光の偏光方位Ｈｏと平行となるように設定されてい
る。このため、波長板１を光ピックアップ装置に用いた
場合には、第１、第２の位相差領域ＡおよびＢの結晶光
軸の方向を調整することにより、光検出器による戻り光
の受光量を一定に保持でき、あるいは、その受光量の変
動幅を少なくできる。したがって、波長板１を用いれ
ば、光記録媒体の複屈折性による影響を受けないジッタ
ー特性に優れた光ピックアップ装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体の再生
・記録あるいはそれら一方の動作を行う光ピックアップ
装置において、光源からの出射光と光記録媒体からの戻
り光を分離するために用いられる１／４波長板などの波
長板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク（ＣＤ）等の光記録
媒体の再生を行うための光ピックアップ装置としては、
レーザ光源から光検出器に至る光路の途中位置に偏光ビ
ームスピリッター（ＰＢＳ）および１／４波長板が配置
された偏光系の光ピックアップ装置が知られている。こ
のような光ピックアップ装置は、レーザ光源からの出射
光がＰＢＳおよび１／４波長板を通過したのち、光記録
媒体の記録面に光スポットとして照射され、光記録媒体
からの戻り光が再び１／４波長板およびＰＢＳを通過す
るように構成されている。光記録媒体からの戻り光は、
１／４波長板を通過すると、レーザ光源からの出射光の
偏光方位と９０度異なる偏光方位のレーザ光に変えら
れ、ＰＢＳによってレーザ光源とは異なる方向に設置さ
れた光検出器に導かれるようになっている。このような
偏光系の光ピックアップ装置は、ほぼ１００％のエネル
ギー効率でレーザ光源からの出射光を光記録媒体に照射
でき、さらに、光記録媒体からの戻り光も高効率で光検
出器に照射できる構成であるため、光記録媒体へ情報を
記録するための光ピックアップ装置に多く用いられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、ある種の光記
録媒体は反射面に複屈折性を備えている。このため、光
記録媒体からの戻り光には、１／４波長板により与えら
れた偏光状態の変化だけではなく、光記録媒体の複屈折
性によっても偏光状態の変化が生じる。この結果、１／
４波長板を通った戻り光は、直線偏光とならず楕円偏光
となるため、レーザ光源からの出射光の偏光方位に対し
て垂直な直線偏光成分のみとはならず、平行な直線偏光
成分が含まれてしまう。光記録媒体の複屈折量を無視で
きない場合には、以下に説明する不具合が生ずる。

【０００４】図４（Ａ）には１／４波長板を用いた場合
の光記録媒体の複屈折性によって生じる位相差と光検出
器による戻り光の受光量との関係を示してある。なお、
縦軸は、光検出器による戻り光の受光量Ｐｒとレーザ光
源からの出射光の光量Ｐｏの比率で示してある。この図
に示すように、１／４波長板を用いた光ピックアップ装
置では、戻り光に光記録媒体の複屈折性による位相差が
原因となる偏光状態の変化が含まれていると、この位相
差に応じて光検出器による戻り光の受光量が低下してし
まう。特に、光記録媒体の複屈折性によって戻り光に生
じる位相差がπラジアンの時には、光検出器に導かれる
戻り光がゼロになり、光記録媒体からの情報信号が得ら
れなくなってしまう。

【０００５】また、光記録媒体がもつ複屈折性は場所に
よって異なるので、光記録媒体の回転に伴って、戻り光
の偏光状態が変化する。このため、光記録媒体の複屈折
性によって生じる位相差が０〜πラジアンの範囲でばら
ついたとすれば、光検出器による戻り光の受光量は、レ
ーザ光源からの出射光の光量の０〜１００％の範囲で変
動する。この受光量の変動幅は、光検出器からの出力信
号の変動（ジッター）特性を悪化させてしまう。

【０００６】以上の点に鑑みて、本発明の課題は、光検
出器による戻り光の受光量の変動を抑制するとともに、
受光量を一定のレベルに維持することによりジッター特
性に優れた光ピックアップ装置を実現するための波長板
を提案することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の波長板は、光源からの出射光と光記録媒体
からの戻り光を分離するために用いられる光ピックアッ
プ装置用の波長板であって、基板と、この基板の光通過
面に形成され、当該光通過面を通過する光に偏光状態の
変化を与える少なくとも第１および第２の位相差領域を
備え、これら第１および第２の位相差領域の結晶光軸の
方向が異なっていることを特徴としている。

【０００８】本発明の波長板では、各々の位相差領域の
結晶光軸の方向がそれぞれ異なった方向に設定されてい
る。所定の方向に偏光方位を持った光がこの波長板に入
射すると、入射光の一部は第１の位相差領域を通過し、
残りの光は第２の位相差領域を通過する。したがって、
通過光には位相差領域毎に異なった偏光状態の変化が与
えられた光が存在する。このため、光源からの出射光の
偏光方位に対して垂直な偏光方位の光だけを光源と異な
る方向に設置された光検出器に導くように構成された光
ピックアップ装置において、１／４波長板の代わりに本
発明の波長板を用いれば、光記録媒体からの戻り光には
異なる偏光状態の光が混在する。したがって、戻り光が
光記録媒体の複屈折性による偏光状態の変化を含んでい
たとしても、戻り光は光源からの出射光の偏光方位に対
して垂直な成分を持った光を含んでいるので、光検出器
により戻り光を受光できる。したがって、光記録媒体か
らの情報信号を確実に得ることができる。

【０００９】また、本発明の波長板では、通過光に与え
られる偏光状態の変化は、入射光の光の偏光方位に対し
てそれぞれの位相差領域の結晶光軸の方向を調整するこ
とにより制御できる。このため、各位相差領域の結晶光
軸の方向を制御することにより光検出器による戻り光の
受光量を一定のレベルに維持でき、さらに、受光量の変
動も抑制できる。したがって、ジッター特性に優れた光
ピックアップ装置に適した波長板を実現できる。

【００１０】本発明の波長板においては、各々の位相差
領域を同一の複屈折材料から形成することができる。

【００１１】次に、第１および第２の位相差領域のそれ
ぞれの結晶光軸の方向がπ／２だけ異なるように設定す
ることが望ましい。このように設定すれば、戻り光が光
記録媒体の複屈折性によって位相差を受けていたとして
も、光検出器による戻り光の受光量を一定に保持でき
る。このため、本発明の波長板を用いることにより、光
記録媒体の複屈折性に影響されない光ピックアップ装置
を実現できる。

【００１２】本発明の波長板の基板としては、正方形、
長方形などの四角形のものを使用して、この基板の各辺
の方向が前記第１の位相差領域あるいは前記第２の位相
差領域の結晶光軸の方向に対して所定の角度となるよう
に設定することが好ましい。このようにすれば、波長板
を光ピックアップに実装する際に、各辺が結晶光軸の方
向に対する目印となる。このため、波長板を光ピックア
ップに実装し易い。

【００１３】なお、光ピックアップ装置は、上記構成の
波長板と、この波長板を通過する光を出射する光源と、
前記波長板を通過した前記光源からの出射光を光記録媒
体に光スポットとして集光する対物レンズと、前記光記
録媒体からの戻り光を光検出器に導くビームスプリッタ
ーとを備えた構成とすれば良い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１５】図１（Ａ）は本発明を適用した光ピックア
ップ装置用の波長板の斜視図である。この図に示すよう
に、波長板１は、正方形、長方形などの四角形の基板２
と、この基板２の表面（光通過面）２０１に形成された
２種類の位相差領域ＡおよびＢを備えている。基板２の
各辺の方向は位相差領域Ａ或いは位相差領域Ｂの結晶光
軸の方向に対して所定の角度となるように設定されてい
る。基板２は、たとえば、ガラス基板、シリコン基板、
プラスチック基板などから形成されており、波長板１に
入射する光の波長に対して透明なものとされている。ま
た、基板２は平坦とされた表面２０１および裏面２０２
を備えており、これらの面２０１および２０２が光源か
らの出射光や光記録媒体からの戻り光が通過する光通過
面となっている。図１（Ａ）において、破線で示す円形
の領域Ｒはレーザ光が照射される領域である。なお、以
下の本明細書の記載および図面においては、波長板のう
ち光が照射される円形領域Ｒのみを取り出して説明およ
び図示するものとする。

【００１６】図１（Ｂ）に示すように、基板２の光通過
面２０１には、２種類の位相差領域が所定のパターンに
形成されている。波長板１では、光通過面２０１の中心
に対して１３５度の範囲に第１の位相差領域Ａが形成さ
れ、この第１の位相差領域Ａから図面に向かって時計回
りに、４５度の範囲に第２の位相差領域Ｂ、４５度の範
囲に第１の位相差領域Ａ、および１３５度の範囲に第２
の位相差領域Ｂがこの順序で形成されている。これら第
１、第２の位相差領域ＡおよびＢは同一の複屈折材料か
らなる同じ膜厚の複屈折膜３および４から構成されてい
る。このように複屈折膜３および４が同じ膜厚であるた
め、波長板１としての表面は平坦になっている。したが
って、膜厚が異なることによる波面収差が生じない。複
屈折膜３および４は、たとえば、基板２の光通過面２０
１に対して、その法線方向に対して所定の角度をなす方
向から五酸化タンタル、酸化タングステン、三酸化ビス
マス、酸化チタン等の無機物を蒸着して形成することが
できる。

【００１７】第１の位相差領域Ａを構成する複屈折膜３
は、結晶光軸の方向Ｈａが入射光（光源からの出射光）
の光の偏光方位Ｈｏとなす角度がπ／３となる方向に設
定されている。また、位相差領域Ａを通過した光は、所
定の波長（ａ）分だけの位相差を受け、偏光状態が変化
するようになっている。なお、複屈折膜３は、結晶光軸
の方向Ｈａと入射光の光の偏光方位Ｈｏがなす角度、お
よび複屈折膜３の膜厚を調整することにより１／４波長
板や１／８波長としての光学作用を持つことができる。

【００１８】第２の位相差領域Ｂを構成する複屈折膜４
は、結晶光軸の方向Ｈｂが入射光（光源からの出射光）
の光の偏光方位Ｈｏと平行となる方向に設定されてい
る。このため、入射光は位相差領域Ｂを通過しても位相
差を受けず、偏光状態が変化しないようになっている。
しかし、入射光の光の偏光方位Ｈｏと平行でない直線偏
光や楕円偏光は、位相差領域Ａを通過した場合と同様
に、所定の波長（ｂ）分だけの位相差を受け、偏光状態
が変化する。なお、複屈折膜４も結晶光軸の方向Ｈｂと
入射光の光の偏光方位Ｈｏがなす角度、および複屈折膜
４の膜厚を調整することにより１／４波長板や１／８波
長板としての光学作用を持つことができる。波長板１で
は、複屈折膜３と複屈折膜４の膜厚が等しいため、それ
ぞれの複屈折膜３および４を通過した光が受ける位相差
は等しい。すなわち、（ａ）＝（ｂ）である。しかしな
がら、入射する光の偏光状態が異なるため入射するそれ
ぞれの光に対して偏光状態の変化が異なることになる。

【００１９】なお、複屈折膜３および４を無機物から形
成する代わりに、水晶、高分子フィルム、誘電体材料等
から形成することもできる。

【００２０】複屈折膜３および４の製造方法としては、
蒸着の代わりにスパッタ法を用いることもできる。蒸着
やスパッタ法によって複屈折膜３および４を作製する場
合には、金属マスクを用いることで第１、第２の位相差
領域ＡおよびＢを所定のパターンに形成しやすくなる。
また、高分子フィルムを１方向に伸ばすことで複屈折膜
３および４を作製し、この後、この伸ばした高分子フィ
ルムを基板に対して張りつけるように製造してもよい。
さらに、結晶成長により複屈折性を有する水晶やニオブ
酸リチウム（LiNbO3）等を所定の形状にカットして、こ
のカットした水晶等を基板に対して張りつけるようにす
ることも可能である。

【００２１】本例の波長板１を所定の偏光方位Ｈｏの光
（コヒーレント光）が通過すると、その通過光には、第
１の位相差領域Ａを通過してａ波長分の位相差を受け、
偏光状態が変化した光Ｌａと、第２の位相差領域Ｂを通
過して偏光状態が変化しない光Ｌｂが生じる。その後、
この通過光が例えば集光レンズを介して光記録媒体の記
録面に集光し、そこで反射されて再び波長板１に入射し
た場合には、波長板１から出射された光が記録面上の集
光点を光源として放射されるものとみなすことができ
る。

【００２２】したがって、再度、波長板１を通過した光
には、第１の位相差領域Ａを２回通過して２ａ波長分の
位相差による偏光状態の変化を生じた光Ｌａａ、第１の
位相差領域Ａを通過して偏光状態が変化したため、その
後に第２の位相差領域Ｂを通過してｂ波長分の位相差を
受けて、さらに偏光状態が変化した光Ｌａｂ、第２の位
相差領域Ｂを偏光状態の変化なく通過したのち第１の位
相差領域Ａを通過してａ波長分の位相差を受けて、偏光
状態が変化した光Ｌｂａ、および第２の位相差領域Ｂを
２回通過して偏光状態の変化が生じていない光Ｌｂｂが
混在することになる。なお、上記の位相差ａおよびｂは
位相差領域ＡおよびＢを通過したことによって生じる位
相差である。これら４通りの光Ｌａａ、Ｌａｂ、Ｌｂ
ａ、およびＬｂｂは波長板１を往復した通過光に占める
割合が等しいので、それぞれの光量がすべて等しくなっ
ている。

【００２３】また、本例の波長板１をインコヒーレント
光が通過した場合でも、その通過光には光Ｌａおよび光
Ｌｂが生じる。インコヒーレント光の場合、波長板１を
通過した通過光が例えば集光レンズを介して光記録媒体
の記録面に集光し、そこで反射されて再び波長板１に入
射する際には、光ＬａおよびＬｂは自身が出射された部
分と点対称の部分に入射することになる。したがって、
インコヒーレント光が波長板１を往復した場合であって
も、偏光状態が変化した４通りの光Ｌａａ、Ｌａｂ、Ｌ
ｂａ、およびＬｂｂが生じる。これら４通りの光Ｌａ
ａ、Ｌａｂ、Ｌｂａ、およびＬｂｂも波長板１を往復し
た通過光に占める割合が等しいので、それぞれの光量が
すべて等しくなる。

【００２４】なお、波長板１の光通過面２０１に形成す
る位相差領域ＡおよびＢのパターンは、上記のパターン
に限らず他のパターンであってもよい。

【００２５】例えば、第１の位相差領域Ａおよび第２の
位相差領域Ｂの面積を等しくして、４通りの光Ｌａａ、
Ｌａｂ、Ｌｂａ、およびＬｂｂの光量が等しくなるよう
にしたパターンとしては、図２（Ａ）〜（Ｅ）に示すよ
うなパターンを挙げることができる。この場合において
も、第１の位相差領域Ａおよび第２の位相差領域Ｂの結
晶光軸の方向ＨａおよびＨｂは異なるように設定されて
いる。

【００２６】また、図２（Ｆ）に示すパターンの波長板
を使用することもできる。この場合は、第１の位相差領
域Ａおよび第２の位相差領域Ｂが概ね等しい面積を持つ
同心円で径の周期がレンズ効果が生じないようになって
いる。

【００２７】なお、図２（Ａ）〜（Ｆ）に示したパター
ンは、レーザ光が照射している領域を示しており、波長
板１自体を円形にする必要はなく、四角形のままでも良
い。

【００２８】なお、光通過面２０１に形成する位相差領
域は２種類に限定されることはなく、３種類以上の位相
差領域を形成することも可能である。この場合にも、各
々の位相差領域の結晶光軸の方向がそれぞれ異なるよう
に設定すればよい。

【００２９】次に、図３には、本発明の波長板１を備え
た光ピックアップ装置の光学系を示してある。

【００３０】この図に示すように、光ピックアップ装置
２０の光学系は、レーザ光源であるレーザダイオード
（ＬＤ）２１から出射されたレーザ光Ｌｏを光記録媒体
２５の記録面２５１に集光するための往路と、記録面２
５１からの戻り光ＬｒをＬＤ２１とは異なる方向に設置
された光検出器２９を集光するための復路とを備えてい
る。

【００３１】往路には、ＬＤ２１から光記録媒体２５に
向かってグレーティング２２、偏光ビームスピリッター
（ＰＢＳ）２３、波長板１、および対物レンズ２４がこ
の順序で配置されている。本例の光ピックアップ装置２
０はトラッキングおよびフォーカシング制御のための信
号を得るために５ビーム法を採用している。このため
に、グレーティング２２を用いてＬＤ２１からのレーザ
光源Ｌｏを５つのレーザ光に分割している。

【００３２】復路には、光記録媒体２５から光検出器２
９に向かって対物レンズ２４、波長板１およびＰＢＳ２
３がこの順序で配置されている。

【００３３】ここで、波長板１は、前述したように、第
１の位相差領域Ａを構成する複屈折膜３の結晶光軸の方
向ＨａがＬＤ２１から出射されたレーザ光Ｌｏの偏光方
位Ｈｏとなす角度がπ／３とされ、第２の位相差領域Ｂ
を構成する複屈折膜４の結晶光軸の方向Ｈｂがレーザ光
Ｌｏの偏光方位Ｈｏと平行となるように配置されてい
る。波長板１は、基板２の各辺の方向と位相差領域Ａ或
いは位相差領域Ｂの結晶光軸の方向Ｈａ或いはＨｂとが
所定の角度となるように設定されている。従って、基板
２の各辺を目印として波長板１を配置することにより、
位相差領域ＡおよびＢを構成する複屈折膜３および４の
結晶光軸の方向ＨａおよびＨｂとレーザ光Ｌｏとがなす
角度を上記の角度に容易に合致させることができる。

【００３４】また、レーザ光Ｌｏの偏光方位Ｈｏは光記
録媒体２５の結晶光軸の方向に対して所定の角度となっ
ている。複屈折膜３の結晶光軸の方向Ｈａ、複屈折膜４
の結晶光軸の方向Ｈｂ、ならびに光記録媒体２５の結晶
光軸の方向の３つの方向に対するレーザ光Ｌｏの偏光方
位Ｈｏとの角度は、式（１）〜式（６）を用いて設計さ
れる角度とされている。

【００３５】波長板１において、複屈折膜３および４の
膜厚は、１／４波長板を作製する場合と同じ膜厚として
いる。

【００３６】なお、式（６）において、分母は光源から
のレーザ光Ｌｏの光量を示し、分子は戻り光Ｌｒにおけ
るレーザ光Ｌｏに対する垂直方向成分の光量を示してい
る。また、ａは光記録媒体２５が持つ複屈折性による位
相差、ｔｈｅｔａ１はＬＤ２１からのレーザ光Ｌｏの偏
光方位Ｈｏと複屈折膜３の結晶光軸の方向Ｈａがなす角
度（本例ではπ／３に相当する。）、ｔｈｅｔａ２はＬ
Ｄ２１からのレーザ光Ｌｏの偏光方位Ｈｏと複屈折膜４
の結晶光軸の方向Ｈｂがなす角度（本例では０に相当す
る。）、ｐｈｉはレーザ光Ｌｏの偏光方位Ｈｏと光記録
媒体２５の複屈折性の方位がなす角度である。この角度
ｐｈｉは、本例の光ピックアップ装置２０では、π／４
に設定されている。

【００３７】

【数１】

【００３８】

【数２】

【００３９】

【数３】

【００４０】

【数４】

【００４１】

【数５】

【００４２】

【数６】

【００４３】この構成の光ピックアップ装置２０におい
て、ＬＤ２１からのレーザ光Ｌｏはグレーティング２２
によって５つのレーザ光に分割された後に、ＰＢＳ２３
によってほぼ９０度進行方向を変えられ、波長板１に導
かれる。

【００４４】ＰＢＳ２３によって導かれた５つの分割光
は、前述したように、波長板１の第１の位相差領域Ａを
通過することにより位相差を受けた光Ｌａと、第２の位
相差領域Ｂを通過することにより位相差を受けた光Ｌｂ
とが混在した光として波長板１から出射される。これら
の光ＬａおよびＬｂを含んだ分割光は対物レンズ２４を
介して光記録媒体２５の記録面２５１にそれぞれ光スポ
ットしてそれぞれ集光される。集光された分割光は、記
録面２５１に記録されたデータに基づいて強度変調を受
けながら反射されて戻り光Ｌｒとして復路に導かれる。

【００４５】光記録媒体２５からの戻り光Ｌｒは対物レ
ンズ２４を介して波長板１に導かれる。戻り光Ｌｒは波
長板１を通過すると、前述したように、第１の位相差領
域Ａを通ったのち、光記録媒体２５で反射されて再び第
１の位相差領域Ａを通った光Ｌａａ、第１の位相差領域
Ａを通ったのち、光記録媒体２５で反射されて第２の位
相差領域Ｂを通った光Ｌａｂ、第２の位相差領域Ｂを通
ったのち、光記録媒体２５で反射されて第１の位相差領
域Ａを通った光Ｌｂａ、および第２の位相差領域Ｂを通
ったのち、光記録媒体２５で反射されて再び第２の位相
差領域Ｂを通った光Ｌｂｂが混在した光となる。これら
の光Ｌａａ、Ｌａｂ、Ｌｂａ、およびＬｂｂの光量はす
べて等しくなっている。

【００４６】これらの光Ｌａａ、Ｌａｂ、Ｌｂａ、およ
びＬｂｂを含んだ戻り光ＬｒはＰＢＳ２３に導かれ、Ｌ
Ｄ２１からのレーザ光Ｌｏの偏光方位Ｈｏと垂直な偏光
方向の成分のみがＰＢＳ２３を透過して光検出器２９に
導かれる。光検出器２９は、５個の受光素子を備えてお
り、これらの受光素子に戻り光Ｌｒがそれぞれ集光す
る。これらの５個の受光素子で受光した光スポットに基
づきフォーカシングエラー信号（ＦＥ信号）、トラッキ
ングエラー信号（ＴＥ信号）、およびピット信号（ＲＦ
信号）が検出される。

【００４７】このように第１、第２の位相差領域Ａおよ
びＢを構成する複屈折膜３および４の結晶光軸の方向Ｈ
ａおよびＨｂが異なるように設定された波長板１を備え
た光ピックアップ装置２０においては、光量が等しく波
長板１によって変化した偏光状態の異なる４種類の光Ｌ
ａａ、Ｌａｂ、Ｌｂａ、およびＬｂｂが混在した戻り光
ＬｒがＰＢＳ２３に入射する。すなわち、波長板１を通
過した戻り光Ｌｒは偏光方位が揃ったものとはならず、
４種類の異なった偏光方位の光成分を含んでいる。

【００４８】このため、戻り光Ｌｒが光記録媒体２５の
複屈折性による位相差成分を含んでいたとしても、この
戻り光Ｌｒには、ＬＤ２１からのレーザ光Ｌｏの偏光方
位Ｈｏに対して垂直な偏光方位の成分を備えた光成分が
必ず含まれている。この結果、戻り光Ｌｒの一部は、Ｐ
ＢＳ２３を介して光検出器２９の側に導かれる。

【００４９】したがって、図４（Ｂ）から明らかなよう
に、戻り光Ｌｒが光記録媒体２５の複屈折性による位相
差成分を含んでいたとしても、ＰＢＳ２３を介して得ら
れる光検出器２９による戻り光Ｌｒの受光量が一定レベ
ルに保たれ、光記録媒体２５からの情報信号が得られな
くなるといった不具合を解消できる。また、図４（Ａ）
に示すように１／４波長板を備えた光ピックアップ装置
に比べて、光検出器２９による戻り光Ｌｒの受光量の変
動幅が狭くなる。特に、光記録媒体２５の複屈折性によ
る位相差が０〜３π／４ラジアンである場合には、光検
出器２９による戻り光Ｌｒの受光量の変動幅は、ＬＤ２
１から出射されたレーザ光Ｌｏの光量の約５６〜６４％
の範囲に収まる。それ故、波長板１を用いることによ
り、ジッター特性に優れた光ピックアップ装置２０を実
現できる。

【００５０】ここで、波長板１において、第１、第２の
位相差領域ＡおよびＢの結晶光軸の方向ＨａおよびＨｂ
を上記のように設定する代わりに、第１の位相差領域Ａ
の結晶光軸の方向Ｈａと入射光の光の偏光方位Ｈｏがな
す角度をπ／４とし、第２の位相差領域Ｂの結晶光軸の
方向Ｈｂと入射光の光の偏光方位Ｈｏがなす角度をπ／
８となるように設定してもよい。なお、ＬＤ２１からの
レーザ光Ｌｏの偏光方位Ｈｏと光記録媒体２５の結晶の
光軸がなす角度はπ／２とする。この場合には、図４
（Ｃ）から明らかなように、戻り光Ｌｒが光記録媒体２
５の複屈折性によって受ける位相差が０〜２π／５ラジ
アンの範囲にある時には、ＬＤ２１からのレーザ光Ｌｏ
のほぼ８０〜８８％の光量をもつ戻り光Ｌｒを光検出器
２９に導くことができる。

【００５１】また、第１の位相差領域Ａの結晶光軸の方
向Ｈａと入射光の光の偏光方位Ｈｏがなす角度をπ／
４、第２の位相差領域Ｂの結晶光軸Ｈｂと入射光の光の
偏光方位Ｈｏがなす角度を−π／４としたときのよう
に、それぞれの結晶光軸の方向ＨａおよびＨｂがπ／２
だけ異なるように設定してもよい。この場合には、図４
（Ｄ）から明らかなように、光記録媒体２５の複屈折性
によって受ける位相差に影響されず、常にＬＤ２１から
のレーザ光Ｌｏのほぼ半分の光量を持つ戻り光Ｌｒを光
検出器２９に導くことができる。したがって、光記録媒
体２５の複屈折性によって受ける位相差に影響されない
光ピックアップ装置２０を実現できる。

【００５２】なお、図４（Ｃ）、（Ｄ）の場合も、複屈
折膜３および４の膜厚は１／４波長板の場合と同じ膜厚
としている。

【００５３】このように本例の光ピックアップ装置２０
においては、波長板１の第１、第２の位相差領域Ａおよ
びＢの結晶光軸の方向ＨａおよびＨｂを入射光の光の偏
光方位Ｈｏに対して所定の方向に調整して、第１、第２
の位相差領域ＡおよびＢを通過した光に与える偏光状態
の変化を制御することにより光検出器２９による戻り光
Ｌｒの受光量を一定に保持でき、あるいは、その受光量
の変動幅を少なくできる。たとえば、光記録媒体２５に
よる位相差の変動幅が大きい場合には、光検出器２９に
よる戻り光Ｌｒの受光量のレベルを低くして、受光量の
変動幅が少なくなるように設計することができる。ま
た、光記録媒体２５の位相差の変動幅が小さい場合に
は、光検出器２９による戻り光Ｌｒの受光量を高レベル
に設計できる。したがって、光記録媒体２５の複屈折性
による影響が少ない光ピックアップ装置を実現できる。

【００５４】波長板１を備えた偏光系の光ピックアップ
装置は、ＬＤ２１からの出射光Ｌｏを光記録媒体２５の
記録面２５１にほぼ１００パーセントのエネルギー効率
で集光できる能力を維持しながら、検出器２９による戻
り光Ｌｒの受光量を高レベルに設計できる。この構成
は、光記録媒体２５へ記録動作を行う光ピックアップ装
置にとって最適な構成である。

【００５５】なお、光ピックアップ装置の光学系として
は、上記の光学系の代わりに図５に示すような光学系を
採用してもよい。図５に示す光ピックアップ装置２０ａ
の光学系は、ＬＤ２１と光検出器２９が同一平面上に配
置されている場合のものであり、ＬＤ２１と波長板１と
の間にホログラム素子２７を配置して、このホログラム
素子２７によって所定の偏光方位を持った光記録媒体２
５からの戻り光Ｌｒのみを光検出器２９に導くようにな
っている。このような構成の光ピックアップ装置２０ａ
においても、ホログラム素子２７に入射する光記録媒体
２５からの戻り光Ｌｒには波長板１を往復することによ
って偏光状態が変化した４種類の光が混在されている。
このため、光ピックアップ装置２０と同様の効果を奏す
る。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の波長板で
は、異なる結晶光軸の方向に設定された数種類の位相差
領域を設けて、波長板を通過した光に位相差領域毎に異
なる偏光状態の変化を与えることによって、波長板の通
過光の偏光方位が１つの方向に揃わないようにしてい
る。したがって、光源からのレーザ光の偏光方位に対し
て垂直な戻り光のみを透過あるいは反射して光検出器に
導くように構成された光ピックアップ装置に本発明の波
長板を用いれば、戻り光が光記録媒体の複屈折性によっ
て位相差を受けたとしても、この波長板を通過した戻り
光に光源からのレーザ光の偏光方位に対して垂直な偏光
成分を持つ光を含ませることができる。このため、光検
出器２９により常に戻り光を受光することができる。

【００５７】また、本発明の波長板においては、各位相
差領域の結晶光軸の方向を入射光の光の偏光方位に対し
て所定の方向に調整することにより位相差領域を通過し
た光に与える偏光状態の変化を制御できる。したがっ
て、各位相差領域の結晶光軸の方向を制御することによ
り光検出器による戻り光の受光量を一定に保持でき、あ
るいは、その受光量の変動幅を少なくできる。このた
め、光記録媒体による複屈折性に影響を受けないジッタ
ー特性に優れた光ピックアップ装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の適用した波長板の斜視図、
（Ｂ）は波長板のうちレーザ光が照射される円形領域の
みを取り出して示す斜視図である。

【図２】図１に示す波長板とは異なるパターンに形成さ
れた波長板を示す平面図である。

【図３】本発明を適用した波長板を備えて光ピックアッ
プ装置の概略構成図である。

【図４】各種の波長板を光ピックアップ装置に採用した
ときの光検出器による戻り光の受光量を示す図である。

【図５】本発明を適用した波長板を備えた別の例の光ピ
ックアップ装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 波長板 ２ 基板 ２０１、２０２ 光通過面 ３、４ 複屈折膜 ２０、２０ａ 光ピックアップ装置 Ａ、Ｂ 位相差領域 Ｈａ、Ｈｂ 結晶光軸の方向 Ｈｏ 入射光の光の偏光方位

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの出射光と光記録媒体からの戻
   り光を分離するために用いる光ピックアップ装置用の波
   長板であって、 基板と、この基板の光通過面に形成され、当該光通過面
   を通る光に偏光状態の変化を与える少なくとも第１およ
   び第２の位相差領域とを備え、 これら第１および第２の位相差領域の結晶光軸の方向が
   異なっていることを特徴とする波長板。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記第１および第２
   の位相差領域は同一の複屈折材料から形成されているこ
   とを特徴とする波長板。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記第１お
   よび第２の位相差領域の結晶光軸の方向がπ／２だけ異
   なっていることを特徴とする波長板。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記第１および第２の位相差領域は同一の厚さであるこ
   とを特徴とする波長板。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記基板は四角形であり、この基板の各辺の方向が前記
   第１の位相差領域あるいは前記第２の位相差領域の結晶
   光軸の方向に対して所定の角度となるように設定されて
   いることを特徴とする波長板。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかの項に規定
   する波長板と、この波長板を通過する光を出射する光源
   と、前記波長板を通過した前記光源からの出射光を光記
   録媒体に光スポットとして集光する対物レンズと、前記
   光記録媒体からの戻り光を光検出器に導くビームスプリ
   ッターとを有していることを特徴とする光ピックアップ
   装置。