56411 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於，可支援再生訊號高S/N化的光拾取 頭以及搭載有該當光拾取頭的光碟裝置。 【先前技術】 屬於光資訊記錄媒體的光碟，係已經進步到使用藍色 半導體雷射和可支援高NA之接物透鏡的藍光碟片的商品 化，光學系的解析度已經幾乎到達極限，若要更加大容量 化，今後是以光碟記錄層的多層化爲主要考量。該多層光 碟係被要求從各層測出的光量要幾乎同等，不可有來自特 定層的照射光之反射率是較小。可是，光碟係除了大容量 化還必須要使錄影等的拷貝速度高速化，傳輸速度的高速 化也持續進展，這樣下去，再生訊號的S/N比可能會逐漸 無法充分確保。因此，爲了今後同時發展多層化和高速化 ，偵測訊號的高S/N化是必需的。 關於光碟的再生訊號高S/N化之技術，係有例如專利 文獻1、專利文獻2等所揭露。兩者都是有關光磁碟的再 生訊號高S/N化，重點都是使來自半導體雷射的光在照射 到光碟之前先分歧，藉由將不照射至光碟的光，與來自光 碟的反射光合波而產生干涉，使得微弱訊號的振幅’藉由 放大不照射光碟之光的光量而加以增幅。在光磁碟的訊號 偵測上先前所使用的偏光分束器的穿透光與反射光的差動 偵測中，就本質而言，是讓原本的入射偏光成份’和經由 -5- 1356411 光碟而被偏光旋轉所生之入 ，發生干涉，以入射偏光來 測。因此，雖然只要能使原 使訊號增大，但是，入射至 料抹除或覆寫等等，必須要 對於此點，在上記先前技術 的光加以分離，使其不聚光 可使訊號增幅用的進行干涉 面的光強度地增強。藉此原 只要光強度越強，則將來自 換的放大器的雜訊，或光偵 相較的S/Ν比，係可更爲提 專利文獻1中，係使2 度。此時，使發生干涉的碟 以確保干涉訊號振幅。專利 測還進行差動偵測。藉此， 成份會被抵消，這些光所帶 求高S/Ν化。此時的差動偵 〔專利文獻1〕日本特| 〔專利文獻2〕日本特丨 射偏光方向所正交的偏光成份 增幅正交偏光成份，以進行偵 本的入射偏光成份增大，就能 光碟的光強度，爲了不發生資 控制在某種程度以下之強度。 中，事先使訊號光和發生干涉 至碟片而與訊號光發生干涉， 之光的強度，可無關於碟片表 理，在光強度的容許範圍內， 光偵測器的光電流進行電壓轉 測器上所產生的短路雜訊等所 局。 個光發生干涉而偵測出干涉強 片非反射光的光路長爲可變， 文獻2係除了進行干涉強度偵 對訊號沒有貢獻的各光的強度 有的雜訊成分也被抵消，而謀 測，係使用無偏光的分束器。 谓平5 -3 42 678號公報 圍平6-223 43 3號公報 【發明內容】 〔發明所欲解決之課題〕 之干涉儀的光學系，皆屬於馬 上記先前技術中所使用 1356411 赫-曾德（Mach-Zehnder )型的光學系，其光學零件的件 數多，不利於光學系的小型化。馬赫-曾德型干涉儀的光 學系係爲，最初把光分割成訊號光與參照光的分割手段， 和對訊號光施加作爲訊號的某種調變之後，使其再度與參 照光合波而發生干涉所用的手段，是不同的。相對於此， 最初分割的手段和再度使訊號光和參照光返回而發生干涉 的有，特懷曼·格林（Twyman-Green )或麥克爾森（ Michaelson )型干涉儀的光學系。上記先前例中採用馬 赫-曾德型光學系的理由，雖然上記文獻中沒有詳述，但 推測是爲了使光磁碟的訊號光藉由偏光旋轉而產生，而爲 了調整要被干涉之光的偏光方向，必須要使能夠旋轉調整 的λ/2板（λ :波長）在發生干涉的光路中配置成，讓光 不能往復，而是僅單向地通透。再來就其他問題還有，調 整2個光之光程差的方法並未特別描述，實用上係有困難 。專利文獻2中’對於此問題，雖然記載著將用來獲得干 涉光的參照鏡’在碟片上離開記錄膜地設置，但這是屬於 提出新規格的碟片，並非將既存的碟片加以高S/N化。 再者上記先前技術中都爲了訊號增幅，必須要將訊號 光與參照光的光程差，調整成波長的數分之1的精度，以 使干涉強度成爲最大。可是要不使參照光照射至碟片，而 經常地以該精度來調整參照鏡的位置，在實際上是極爲困 難的。 有鑑於上記課題’本發明的目的在於提供一種，容易 調整2個光的光程差’且訊號增幅效果高，適合光學系小 1356411 型化的干涉型光拾取頭及光碟裝置。 〔用以解決課題之手段〕 爲了達成本發明的目的，採用以下手段。 本發明的光拾取頭’基本上是由以下所構成：半導體 雷射等之光源；和第1分割手段，係將從該光源所射出的 光’分割成第1與第2光束的偏光稜鏡等；和聚光手段， 係使第1光束聚光在光資訊記錄媒體上而照射的接物透鏡 等；和反射鏡，係使第2光束不被聚光在前記光資訊記錄 媒體上而被反射成爲參照光；和第2分割手段，係將：從 光資訊記錄媒體所反射之訊號光與前記參照光再次被引導 至第1分割手段而使其重合並發生干涉後的光，予以分割 ，並使已被分割的各個光中所含之訊號光與參照光的相位 關係，彼此互異；和複數之偵測手段，係偵測出已被分割 的光。此時，身爲複數之偵測手段的光偵測器，係被形成 在同一基板上，爲其特徵。藉此，可防止光學系變大，可 穩定地進行訊號增幅，同時可使光學系構成小型化。 再者，可將反射鏡置換成角隅稜鏡。角隅稜鏡係將立 方體的對向之頂點所連結的對角線上以垂直的面將立方體 切斷，若光從切斷面入射，則不論光線是以哪種入射角入 入射，根據反射光的對稱性，反射光必定會往與入射光相 同方向返回，是具有如此性質的元件。使訊號光和參照光 發生干涉時，若參照光有傾斜’則干涉所產生的干涉條紋 會多數發生，干涉強度就被平均化而降低。可是角隅稜鏡 -8- 1356411 係根據上記性質，即使角隅稜鏡有傾斜，反射光也不會有 傾斜，因此可以防止此種干涉強度的降低。只不過，爲了 使入射光與反射光的光軸一致，必須要在立方體之頂點， 調整光軸。若讓光入射至頂點或稜線，則因倒角領域或微 細的碎屑之影響，導致散射光發生，通常是將光軸錯開頂 點或稜線而配置。可是在本發明中係爲了不使光軸挪移， 而使頂點或稜線的寬度對於入射之光束徑儘可能地狹窄， 亦抑制散射。藉此除了可使調整變得容易，還可確保高訊 號增幅效果》 而且，第2分割手段係爲光學系構成小型化的關鍵。 該分割手段，係由：無偏光的第3分割手段；和被第3分 割手段所分割，至少對2條光中的一方無作用，至少對另 —方的光轉換成圓偏光的，由同一基板所成的選擇性偏光 轉換元件；和偏光分離元件所成。 又再者，第3分割手段、選擇性偏光轉換元件、偏光 分離元件，係非個別配置，而是貼合成一體而形成，藉此 ’除了可使光學系構成更加小型，還可解除彼此位置誤差 之影響》 又再者’以在光軸方向上具有光學軸之異方性光學材 料來構成選擇性偏光轉換元件，藉此可達成小型化。不使 用異方性光學材料的方法’例如有，使已被無偏光的第3 分割手段所分割過的光，不只在光線的行進方向上不同， 使偏光轉換元件在光軸方向上離間配置成在空間上完全分 離的位置’分離的光對偏光轉換元件入射的位置就是對互 -9- 1356411 異的位置入射，如此一來，就可使得在各個位置上所賦予 的偏光成份間的相位差爲互異。可是，以此而被分離的光 彼此要達到完全分離爲止的距離需要很長，因此光學系的 尺寸會很大。於是，在本發明係使用在光軸方向上具有光 學軸的一軸性異方性光學材料。藉由將該材料形成爲板狀 以形成偏光轉換元件，垂直入射至元件的光係不隨偏光方 向而產生相位差，相對於此，傾斜入射的光係爲，電場是 φ 在含入射光軸與元件法線的平面內振動的偏光成份（P偏 光），與電場是在同平面垂直方向上振動的偏光成份（s 偏光）之間，產生了隨著折射率異方性的大小、入射角、 . 元件厚度而決定的相位差。此處，藉由將這些參數設計成 使得相位差成爲90°，就可即使在空間上不分離，也能使 得只有特定入射角的光成爲選擇性的圓偏光。藉此，就不 須要在光軸方向上將無偏光之第3分割手段與偏光轉換元 件遠離配置，可實現光學系的小型化。 # 又再者，具有將照射在光資訊記錄媒體上的訊號光的 焦點偏離偵測成爲訊號的手段；控制著藉由焦點偏離訊號 _ 而使第1光束聚光並照射的手段以補償焦點偏離，並且角 _ 隅稜鏡係爲可在光軸方向上移動，可藉由焦點偏離訊號而 使訊號光與參照光的光程差，調整成光源的可干涉距離（ 同調長）以內。藉此，藉由焦點控制以使接物透鏡在光軸 方向上驅動，即使從第1分割手段至光記錄媒體的光路長 是變化成光源之同調長以上的情況下，仍可維持訊號光與 參照光的干涉性，可維持訊號增幅效果。 -10- 1356411 〔發明效果〕 可以提供一種，容易調整2個光的光程差，且訊號增 幅效果高，適合光學系小型化的干涉型光拾取頭及光碟裝 置。藉此，在多層光碟等、各層反射率不得降低的情況下 _ ，或再生速度較快、對訊號的相對雜訊增加的情況下，可 藉由訊號增幅來提升再生訊號品質。 【實施方式】 . 以下，使用圖面來說明本發明的實施形態。 圖1係本發明的基本實施形態。來自半導體雷射1 0 1 的光係被準直透鏡102變成平行光，穿透；1/2板103而入 射至偏光稜鏡104。偏光稜鏡104係具有，使入射至分離 面的P偏光幾乎100%穿透，使S偏光幾乎100%反射的機 能。此時可藉由調整λ /2板的光軸附近的旋轉角度，而使 φ 一部份的光成爲S偏光而被偏光稜鏡104反射，一部份的 光成爲Ρ偏光而穿透。被反射的光係穿透λ/4板105而 被轉換成圓偏光，藉由被搭載在2維致動器106上的接物 透鏡107，而被聚光在光碟108上的記錄膜。來自光碟的 反射光係返回相同的光路，被接物透鏡107變成平行光， 被；I /4板1 05轉變成偏光方向是與最初入射時旋轉了 90° 的直線偏光，然後入射'至偏光稜鏡1 04。如此一來因爲偏 光有旋轉，因此來自該光碟108的反射光係變成Ρ偏光而 穿透偏光稜鏡104，入射至偏光稜鏡113。另一方面，來 -11 - 1356411 自半導體雷射101的光當中，穿透過偏光稜鏡104 光，係入射至可在光軸方向上移動的被搭載於1維 111上的角隅稜鏡112。如後面所說明，在角隅棱 射過程中，偏光或相位會有紊亂，因此插入有該補 122。該補償元件，係兼任使返回光的偏光變成S 角色，S偏光的返回光是以相同光軸相同光路而返 射至偏光稜鏡104。如此一來因爲偏光有旋轉，因 該角隅稜鏡112的反射光係被偏光稜鏡104反射， 光碟108的反射光重合，入射至偏光稜鏡113。只 來自光碟108的反射光和來自角隅稜鏡112的反射 爲彼此正交的直線偏光。偏光稜鏡113係異於偏 104，具有使P偏光的一部份穿透、使S偏光幾乎 射之機能。藉此，來自角隅稜鏡112的反射光 10 0%被反射，來自碟片的反射光係一部份穿透偏 113，一部份被反射。被反射的光係入射至偏光相 分離元件114，來自光碟108的反射光與來自角 1 1 2的反射光係保持重疊之狀態，被分割成因2道 涉而相位差互異的4道光，藉由聚光透鏡115而晃 分割光偵測器1 1 6上所設置的4個受光部，而被分 。圖中雖然簡化而圖示爲分離聚光成2條聚光光束 際上係爲4條聚光光束。根據所被測出的訊號，秉 訊號演算電路120，輸出再生RF訊號（RFS)。另 ，穿透偏光稜鏡113的來自光碟108的反射光，係 光透鏡1 1 7、柱面透鏡1 1 8而被賦予非點像差，然 的P偏 致動器 鏡的反 償元件 偏光的 回，入 此來自 與來自 不過， 光，係 光稜鏡 1 0 0 % 反 係幾乎 光稜鏡 位轉換 隅稜鏡 光的干 :光至4 別偵測 ，但實 I由RF 一方面 藉由聚 後被聚 -12- 1356411 光至4分割光偵測器119，根據其輸出訊號，藉由伺服訊 號演算電路121而輸出焦點偏離訊號（FES)和循軌誤差 訊號（TES )。焦點偏離訊號係被回饋至搭載著接物透鏡 107的2維致動器106的對焦驅動端子，以使焦點位置被 閉迴圈控制。再者，相同訊號也會被回饋至搭載著角隅稜 鏡112的1維致動器111，以和接物透鏡107連動來驅動 角隅稜鏡112。藉此，光碟108所反射的訊號光，和角隅 稜鏡112所反射的參照光的光程差，係可保持幾乎爲0。 由於通常的半導體雷射的同調長係爲數l〇Wm，因此光程 差的調整精度只要在該範圍以下即可。循軌誤差訊號係被 回饋至搭載著接物透鏡107的2維致動器的循軌驅動端子 ，以進行閉迴圈控制。 圖2係說明偏光相位轉換分離元件114之構造與機能 的圖。偏光相位轉換分離元件U4，係由：屬於無偏光元 件的無偏光繞射光柵203、屬於選擇性偏光轉換元件的角 度選擇性偏光轉換元件2 04、屬於偏光分離元件的偏光分 離繞射光柵205所成。圖1中雖然將它們圖示成一體化狀 態，但此處爲了說明上的方便，而圖示成分離狀態。就其 機能而言，無論一體化還是分離，都是一樣的。一旦訊號 光與參照光是以使訊號光偏光方向201和參照光偏光方向 2 02呈正交的方式而入射至無偏光繞射光柵203，則無論 偏光方向爲何，2道光係一起被分離成往2個互異行進方 向的光。這是藉由使無偏光繞射光柵203鋸齒（biaze) 化就可容易達成。其中一方係爲直進的0次光，另一方係 -13- 1356411 以所定繞射角進行繞射而成爲1次繞射光。接著，一旦這 些光係入射至角度選擇性偏光轉換元件204，則雖然直進 的〇次光不會發生任何相位差，但傾斜入射的1次繞射光 係會發生相位差，被轉換成在訊號光與參照光的旋轉方向 上是逆向的圓偏光。此係只要光學軸206是帶有對角度選 擇性偏光轉換元件的面垂直的一軸異方性，無偏光繞射光 柵的繞射光的繞射方向是與訊號光偏光方向201與參照光 偏光方向202在實質上分別夾著45度的方向即可。如此 一來，於角度選擇性偏光轉換元件2 04中，訊號光 '參照 光的1次繞射光皆均等地具有P偏光成份與S偏光成份， 藉由折射率異方性量（垂直方向折射率與面內折射率的差 )和入射角，可使成爲圓偏光所需之相位差是被統一決定 。然後，角度選擇性偏光轉換元件204的出射光，係被入 射至偏光分離繞射光柵205。作爲偏光分離繞射光柵係可 使用例如日本登錄專利公報第3 8 3 2243號所記載的元件。 此係可藉由液晶、鈮酸鋰、石英等異方性材料來形成鋸齒 光柵，就可容易實現之。亦即，因爲是折射率是隨偏光方 向而不同的材料，所以只要配置成，某個偏光方向和與其 正交之偏光方向會因光柵而使施加的相位分布逆轉即可。 藉此，就可使其成爲1次繞射光、和正交於1次繞射光之 偏光方向。或者亦可以貼合了 Wollaston稜鏡的這類異方 性光學晶體所作成的元件來取代之。如以上，所被分離的 4道光中的訊號光成份和參照光成份的干涉之相位差，係 如圖中所示，爲〇°、90。、180。、270。。 -14- 1356411 圖3係圖1的4分割光偵測器1 1 6的受光部配置和 RF訊號演算電路120之配置與機能的圖示》4分割光偵 測器1 66係具有圖2所示的用來接受4道光的4個受光部 301、302、303 ' 304，各白接受具有相位差〇°、90°、270。 、180°之干涉相位差之干涉強度的光。其各者的輸出藉由 差動增幅器305、306進行差動演算，然後被2次方加算 平方根電路307偵測出RF訊號。 圖4係用來說明經由圖2所示之偏光相位轉換分離元 件，藉由4道光的干涉而使相位差成爲0°、180°、9(Γ、 270°的圖。圖中，Eref係爲參照光的電場向量，Esig係爲 訊號光的電場向量。（a)係圖2的直線偏光側的偏光狀 態，（b )係圓偏光側的偏光狀態。由於參照光與訊號光 的偏光方向係爲正交，因此對被偏光分離繞射光柵所分離 之各偏光成份的投影向量，在PD1側係爲箭頭是同向， 在PD2側則爲箭頭是逆向。藉此，在PD1上參照光與訊 號光是以相位差〇°，在PD2上是以相位差180°而發生干 涉。接著在（b)中由於參照光和訊號光皆成爲旋轉方向 互異的圓偏光，因此各自往PD3側的投影向量與往PD4 側的投影向量，其箭頭的尖端並非到達表示向量之線的端 ，還是在中途的位置就錯開。此時的相位差，係分別爲 9 0。和 2 7 0。。 然後將其以數式表示，藉由圖3所示的演算，來說明 再生RF訊號被參照光所增幅。在PD1、PD2、PD3、PD4 上入射的光的干涉強度係分別爲： -15- 1356411
〔數3〕 =\\Ε4 +^KJK，/|sin(<P%-〇 〔數4〕 ‘=驷+机,+(1-枚/ =批2+》/令求加‘梅-~) 可表示如上。因此，圖3中的差動增幅器305、306的輸 出訊號Sigl、Sig2，係爲： • · 〔數 5〕 ^zgl = Ipa -IPD1 = co^!>iig -φΓί/) 〔數6〕 %2=U似=KJ 五H-〜） 可表示如上。因此，若取這些的2次方和然後取平方根， 則爲： -16- 1356411
yi^pa +(^p/b -Λ>/μ)2 e4e^ 如此，就可偵測出，再生訊號的電場振幅是被參照光的電 場振幅所增幅過的訊號。此處藉由進行2次方加算之演算 ，可知參照光與訊號光在相位差上，不會對最終獲得的訊 號造成影響。因此不需要像是如先前技術所述，進行波長 的數分之1之精度的光程差調整。此外，亦可不進行上記 平方根演算，而是輸出2個作動訊號的2次方和。不取平 方根時，係可獲得正比於訊號光強度的訊號，因此先前的 CD、DVD，可與藍光碟片獲得同樣的訊號波形。由於取 平方根時的輸出係爲正比於訊號光成分的平方根的輸出， 因此會是和先前的光磁碟訊號相同之訊號波形。 圖5係作爲角度選擇性偏光轉換元件204是以鈮酸鋰 爲例子所計算成的對光線入射角之偏光相位差的計算結果 。此處，面內折射率係爲2.200，光軸方向折射率係爲 2.28 6，元件的厚度係爲lmm來計算。藉此可知，若使入 射角度呈約4.5°左右，來調整無偏光繞射光柵的繞射角， 則可僅選擇性地僅將繞射光轉換成圓偏光。 圖6係說明入射至角隅稜鏡之反射面的光’是返回同 樣光路而被反射的說明圖。入射的光線’基本上是被反射 3次而經由所有相鄰的3面而被反射。圖中的實線係爲光 線，虛線係爲往各面的投影’點線係爲表示反射位置的輔 -17- 1356411 助線。各面的光線之投影係形成平行四邊形的一部份，根 據其對稱性可知，反射的光係被反射至同樣方向。只不過 ，入射光和反射光雖然是平行，但卻有位置的偏移。爲了 解決此問題，必須要將光軸朝向頂點地照射，使光束全體 不發生位置偏移。此時，由於考慮在頂點或稜線上的光的 散射，因此需要形成銳利的邊緣以盡量減輕該影響。反射 光中係會出現3個稜線的影子，因此可觀察到6條稜線的 像。 圖7(a)係從角隅稜鏡的前面觀看的圖。圖中的粗 線係爲反射面的稜線，點線係爲以下說明所需的輔助線。 入射至角隅稜鏡的光，如前述係被反射3次而返回，但因 爲各次反射係爲全反射，因此會依存於入射之偏光而產生 相位差。其結果爲，返回來的光，係爲異於入射光的偏光 。圖7(a) ( b ) ( c )，係分別表示反射時的光線之偏 光方向的軸。入射至圖7(a)的6個領域（1)至（6) 的光，係由於抵達反射面的順序不同，因此會成爲彼此互 異的偏光而返回。來自角隅稜鏡的返回光要成爲參照光而 引導至偵測器，是需要不隨入射場所不同而都以S偏光返 回。再者，來自各領域的返回光，其係相位必須要爲一致 。這些條件，如圖8所示，僅存在於領域（2 ) 、( 3 )、 (6)。藉由：對S偏光與P偏光賦予適當相位差的相位 板701，和入射光或反射光會照射全面的λ /4板702，和 在每一領域光軸方向互異（但是對角上的領域係爲相同方 向）的；I /2板703，將這些依序排列而成偏光相位補償元 -18- 1356411 件102’就可達成。作爲—例，當角隅稜鏡的媒質爲bk7 ’光的波長爲405nm時的設定値，整理成表1。所謂相位 板的相位差’係代表S偏光對P偏光的延遲。所謂λ /4 板、λ/2板的光學軸’係從入射方向來看時，fast軸對垂 直方向的方向（反時鐘係爲正向）。 〔表1〕 偏光相位補償元件的設定値之例子 領域 相位板的相位差 又/4板的光學軸 λ /2板的光學軸 ① — -17.72。 28.64° ② 33.29° -17.72。 -1.36° ③ 33.29° -17.72° 58.64° ④ — -17.72· 58.64° ⑤ — -17.72。 -1.36。 ⑥ 33.29° -17.72。 28.64°
圖8係作爲另一實施形態，使用差動推挽法作爲循軌 訊號偵測方式的情形。在差動推挽法中，入射至碟片的光 係被繞射光柵801變成3個光束。然後，將碟片上的主光 點配置在資訊軌時，係調整繞射光柵801的旋轉以使2個 副光點是被配置在相鄰軌道間。此處，雖然參照光也是3 光束，但這些也會和各自訊號光對應的光束彼此發生干涉 ，因此循軌誤差訊號也會藉由差動演算而增幅。又，焦點 偏離訊號也是，藉由繞射光柵801所致之〇次光以4個各 干涉相位差分別被4分割偵測’非點像差法的焦點偏離訊 號也是會被干涉差動偵測而增幅。藉由其做成1個封裝化 -19- 1356411 而成的光偵測器802進行受光，以訊號演算電路803進行 訊號演算。 圖9係對應於圖3，圖示對於訊號光與參照光之干涉 相位差〇°、180°、90°、270°的4個干涉光分別使用主光束 用的4分割光偵測器902、副光束用的2分割光偵測器 901、903、加算放大器904、差動增幅器905、906，來偵 測出各 4 個 RF 訊號（RFS1、RFS2、RFS3、RFS4 )、焦 點偏離訊號（FES1、FES2、FES3、FES4 )、循軌誤差訊 號（TES1、TES2、TES3、TES4)的電路構成。這些差動 增幅電路等係被內藏在圖8的訊號演算電路8 03之中。 圖1 〇係根據圖9所示的各干涉相位差的訊號，分別 藉由差動偵測和2次方加算平方根演算，而偵測出增幅訊 號的電路構成。這些也以差動放大器求出與180°、90° 與270°的差動訊號後，藉由2次方加算平方根演算電路 1 0 02，就可分別求出RF訊號、焦點偏離訊號、循軌誤差 訊號。若爲此種構成，則在多層碟片等之情況下，對於來 自焦點大幅偏離之多層的訊號，可選擇性地增幅來自應偵 測之層的光所致之訊號，對於降低串訊是有利的。 圖1 1係將圖8所未的光學系加以改良，將角隅稜鏡 112和接物透鏡107 —起搭載在接物透鏡致動器11〇1上 。如此一來，在對焦賜福爲ON的狀態下’接物透鏡1〇7 是追隨著光碟108的表面振動而在光軸方向上驅動時’角 隅稜鏡112也會被同時驅動，因此具有基本上訊號光與參 照光的光程差是不會有變化之優點。近年來’作爲接物透 -20- 1356411 鏡致動器，係可將BD用接物透鏡、DVD/CD相容接 鏡一起搭載，也就是所謂的2透鏡致動器係被實用化 種致動器的一方之透鏡位置上若搭載角隅稜鏡112, 容易地實現本實施形態。此時爲了支援複數種類的光 接物透鏡係採用例如將BD/DVD/CD三規格相容之透 搭載在任一方之透鏡搭載位置即可。 圖12係圖2所示角度選擇性圓偏光板的另一實 態。此處，改掉圖2的無偏光繞射光柵203，配置偏 繞射光柵1201。然後改掉角度選擇性圓偏光板204， 第2偏光性繞射光柵1 202。各個光學軸方位1 203、 ，係如圖中所示被配置成正交。其他的偏光性繞射 2 07係和圖2同樣配置。如此一來，藉由第1偏光性 光柵1201，沿著光學軸1 203的直線偏光成份的光， —部份被繞射。又，藉由第2偏光性繞射光栅1 202 著光學軸1 204的直線偏光成份的光，是僅一部份被 。因此，被第1、第2偏光性繞射光柵所繞射的光係 此正交的偏光方向，此外光柵排列的相位係如圖示， 了光柵週期P的1/4 ( 90° )。如此一來繞射光的相位 彼此錯開90°，因此，2道繞射光合成的偏光狀態係 偏光狀態。此處繞射光雖然各自只表示1道，但這是 使繞射光柵呈階梯光柵、或鋸齒狀光柵的blaze化， 容易實現。又，若以第1、第2偏光性繞射光柵使各 交的偏光成份恰好以同樣的光量比繞射，則不繞射的 偏光狀態係可維持成和最初入射的光的偏光狀態。此 物透 。此 則可 碟， 鏡， 施形 光性 配置 1204 光柵 繞射 是僅 ，沿 繞射 呈彼 錯開 也是 爲圓 藉由 就可 自正 光的 外， -21 - 1356411 這些圖中雖然爲了便於說明而將元件予以分離表示，但實 際的光學系中這些是被貼合而成一體化。此種構成係相較 於圖2的構成，無偏光繞射光柵雖然是被置換成偏光性繞 射光柵，但由於較爲高價的異方性光學材料所形成的角度 選擇性圓偏光板，是被置換成液晶固化等容易形成的偏光 性繞射光柵，所以成本是略微減少。再者，爲了在角度選 擇性圓偏光板上產生90°的相位差，雖然必須要使光線入 射角加大或是元件厚度加厚，但本實施例中係可以任意之 光柵間距來實現圓偏光的相位差，對元件小型化是有利的 〇 圖1 3係於圖1 1所示的實施形態中，將λ /2板1 03置 換成偏光轉換元件1 300的實施形態。藉此，在偏光稜鏡 1 04反射的訊號光和穿透的參照光的分離比，就爲可變。 藉此，在對光碟1 08進行記錄時，所有的光都照射至光碟 ，可進行高效率的記錄，並且在再生時，可使參照光的強 度比增大而將訊號予以增幅以進行再生。 圖14係圖示，圖13中的使用偏光轉換元件13 00時 的偏光狀態，和訊號光與參照光的強度比。藉由改變對液 晶元件的施加電壓以使訊號光的效率變成1 〇〇%的狀態起 ，至加大了參照光之強度比的再生時之狀態爲止，可令偏 光狀態改變。對液晶的施加電壓係只要施加交流電壓即可 。再生時的一例，當訊號光與參照光的相位差爲135°時， 可使訊號光與參照光的比率是分配成14.6%: 85.4%，此 時若設碟片的強度反射率爲5%，則入射至偵測光學系的 -22- 1356411 參照光對訊號光之比率係爲116倍。此時訊號增 !0_8 倍。 圖15及圖16係圖示，圖13中的作爲偏光 使用液晶元件時的元件構造。液晶元件係被 1501、1 502將液晶夾住，以密封材1 5 06加以密 。此時，使玻璃基板1501與15 02的大小互異， 璃基板1501露出的面起，露出透明電極1503、 明電極1 5 03係在玻璃基板1 50 1的液晶側面被圖 明電極1 5 0 5則是用來與在玻璃基板1 502的液晶 案化的透明電極1 5 04，透過導電性樹脂1 507而 接所需之電極。液晶係被透明電極1 5 03與1504 電壓，可使液晶因刮痕製程而被賦予之2個正交 線偏光間的相位差，產生變化。 圖1 6係圖1 5的側面圖。可知液晶1 60 1是 璃基板1501和1 502之間。 圖17係於圖1所示的實施形態中，將偏光 元件122置換成偏光補償元件1701的另一實施 光補償元件1701係從偏光相位補償元件122摘 板，而由；1/4板1702和；L /2板1703所成。此時 中所示的（1 ) ( 4 ) ( 5 )領域與（2 ) ( 3 ) ( 6 ，參照光的相位是互異’因此訊號光的干涉度係 是因爲領域間的相位差是小到3 3.29度’因此相 領域中相位一致的情況，干涉度係爲9 5 %左右’ 充分的千涉訊號。又’偏光相位補償元件1 22 ’ 幅綠係爲 轉換元件 玻璃基板 封的構造 使得從玻 1505« 透 案化，透 側面被圖 呈電氣連 施加交流 方向的直 被夾在玻 相位補償 形態。偏 除了相位 F，在圖7 i )領域中 降低。可 較於所有 是可獲得 係相位板 -23- 1356411 或λ /2板的分割領域與角隅稜鏡的領域從光軸方向來看是 必須要重疊，因此將角隅稜鏡搭載在致動器111之際，也 必須要和偏光相位補償元件1 22 —體而搭載在致動器1 1 1 上。若非如此則會因致動器111驅動時所產生的位置偏差 而使返回光的偏光有變化，導致干涉訊號會受到調變。可 是本實施例中，需要搭載在致動器111上的只有λ /2板 1 703，Λ /4板1 702係因爲沒有領域分割因此可和致動器 分離配置。因此，可抑制致動器111的可動部的重量，可 抑制性能的降低。 圖1 8係於圖1 1所示的實施形態中，將偏光相位補償 元件122置換成偏光補償元件1701的另一實施形態。此 時也是和圖17所示的實施形態相同，偏光補償元件1701 之中的；W4板1702係不搭載在致動器1101上，僅又/2 板17 02被搭載。藉此，可抑制致動器的性能降低。 〔產業上利用之可能性〕 藉由本發明，可使大容量多層高速光碟的再生訊號能 夠被穩定、高品質地測出，可期待大容量錄影機、硬碟備 份裝置、保存資訊封存裝置等廣泛之產業應用。 【圖式簡單說明】 〔圖1〕本發明的基本實施形態。 〔圖2〕偏光相位轉換分離元件說明圖。 〔圖3〕RF訊號受光部與演算電路説明圖。 -24- 1356411 〔圖4〕干涉相位差說明圖》 〔圖5〕角度選擇性偏光轉換元件的入射角對相位差 特性例。 〔圖6〕角隅稜鏡的反射光線之說明圖。 〔圖7〕角隅稜鏡所致之偏光旋轉之圖示。 '〔圖8〕進行差動推挽法所致之循軌偵測的實施形態 〇 φ 〔圖9〕各干涉相位差的RF訊號、焦點偏離訊號、 循軌誤差訊號偵測的構成圖。 〔圖1 〇〕進行差動偵測所致之訊號增幅的電路構成 圖示。 〔圖11〕將角隅稜鏡與接物透鏡一起搭載在致動器 的實施形態。 〔圖1 2〕藉由2片偏光性繞射光柵來取代角度選擇 性偏光轉換元件的實施形態。 # 〔圖1 3〕於圖1 1所示的實施形態中，將又/2板1 03 置換成偏光轉換元件1 3 0 0的實施形態。 〔圖14〕圖13中的使用偏光轉換元件1300時的偏 光狀態，和訊號光與參照光的強度比的圖示。 . * 〔圖1 5〕作爲偏光轉換元件是使用液晶元件時的液 晶元件構造。 〔圖1 6〕圖1 5的側面圖。 〔圖1 7〕於圖1所示的實施形態中，將偏光相位補 償元件122置換成偏光補償元件1701的實施形態。 -25- 1356411 〔圖1 8〕於圖1 1所示的實施形態中，將偏光相位補 償元件1 22置換成偏光補償元件1 70 1的實施形態。 【主要元件符號說明】 1 0 1 :半導體雷射 _ 102 :準直透鏡 103 : λ /2 板 φ 104 :偏光稜鏡 105 :入/4板 106 : 2維致動器 107 :接物透鏡 108 :光碟 1 0 9 :轉軸馬達 1 10 : λ /4 板 1 1 1 : 1維致動器 φ 1 1 2 :角隅稜鏡 113:偏光稜鏡（S偏光反射率1 00% ) 1 1 4 ‘·偏光相位轉換分離元件 1 1 5 :聚光透鏡 1 1 6 : 4分割光偵測器 1 1 7 :聚光透鏡 1 1 8 :柱面透鏡 1 1 9 : 4分割光偵測器 120 : RF訊號演算電路 -26- 1356411 1 2 1 :伺服訊號演算電路 122 :偏光方向補償元件 201 :訊號光偏光方向 202 :參照光偏光方向 203 :無偏光繞射光柵 • 204:角度選擇性偏光轉換元件 205:偏光分離繞射光柵 φ 206 :光學軸 207 :光學軸 301、3 02、303、3 04 ：受光部 3 05、3 06 :差動增幅器 307: 2次方加算平方根演算電路 8 0 1 :繞射光柵 8 02 :光偵測器 803 :訊號演算電路 • 90 1、9〇3 : 2分割光偵測器 902 : 4分割光偵測器 904:加算放大器 905、906、1001 :差動增幅器 1002: 2次方加算平方根演算電路 1 1 0 1 :接物透鏡致動器 1 102 :反射稜鏡 1201、1 202 :偏光性繞射光柵 1203 ' 1204 :光學軸 -27- Γί356411 1 3 00 ： 偏光轉換元件 1501、 1 502 :玻璃基板 1 5 03、 1504、1505 :透明電極 1 506： 密封材 1 507： 導電性樹脂 160 1 ： 液晶 1701： 偏光補償元件 1 702 ： 又/4板 1 703： 又/2板 -28-