JPH10162403A

JPH10162403A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH10162403A
Application number: JP8313486A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Takeda; 正武田; Yoshio Hayashi; 善雄林
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】光記録媒体自身が複屈折性を有していたとし
ても、安定した光検出を行うことのできる光ピックアッ
プ装置を提供すること。【解決手段】レーザダイオード３１からの出射光およ
び光記録媒体３２からの戻り光に対して偏光状態の変換
を行う位相差板３３と、出射光と戻り光との間の偏光状
態の差によりレーザダイオード３１から光記録媒体３２
に向かう光軸上から戻り光を分離して光検出器３５に導
く偏光性回折格子１０とを有する光ピックアップ装置３
０において、位相差板３３を方位が光記録媒体３２の半
径方向（光記録媒体３２の複屈折方向）に向くように配
置するとともに、位相差板３３としては光記録媒体３２
自身が有する複屈折量に相当する分だけ位相差量が１／
４波長からずれたものを用いる。レーザダイオード３１
は、出射光の偏光方位が位相差板３３の方位に対して４
５°の角度をなすように配置されている。

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
を行う光ピックアップ装置に関するものである。さらに
詳しくは、光源からの出射光と光記録媒体からの戻り光
を分離するための光学系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、
レーザ光源からの出射光と光記録媒体からの戻り光とを
λ／４位相差板（１／４波長板）に通すことによって出
射光と戻り光とを分離可能に構成された偏光系の光ピッ
クアップ装置が知られている。たとえば、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プリッ
タ（偏光光学素子）およびλ／４位相差板が配置された
ものでは、レーザ光源からの出射光が偏光ビームスプリ
ッタおよびλ／４位相差板を通過したのち、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λ／４位相差板および偏光ビームスプリ
ッタ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λ／４位相差板を通過すると、レーザ光源か
らの出射光の偏光方位と９０°異なる偏光方位のレーザ
光に変えられ、偏光ビームスプリッタによってレーザ光
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。また、レーザ光源とλ／４位相差板との
間にホログラム素子を配置して、このホログラム素子に
よって光記録媒体からの戻り光を光検出器に導く場合も
ある。

【０００３】これらのいずれの偏光系の光ピックアップ
装置でも、図７（Ａ）、（Ｂ）にホログラム素子を用い
た光学系を例にその展開図、および光の偏光状態を模式
的に示すように、レーザダイオード（レーザ光源）から
出射された直線偏光光をλ／４位相差板によって円偏光
光に変換するとともに、光記録媒体からの戻り光（円偏
光）をλ／４位相差板によってレーザ光源から出射され
た直線偏光光と９０°異なる偏光方位の直線偏光光に変
えてレーザ光源とは異なる方向に設置された光検出器に
導くものであり、レーザ光源からの出射光を光記録媒体
に有効に照射でき、かつ、光記録媒体からの戻り光を高
効率で光検出器に導くことができるという利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
説明は光記録媒体が複屈折性を有せず、その複屈折量δ
が０のときに有効光量が１００％と言えるものであり、
光記録媒体自身が複屈折性を備えている場合には、この
複屈折性によっても偏光状態に変化が生じるので、有効
光量が低下するという問題点がある。たとえば、図７
（Ｃ）に示すように、光記録媒体自身が往復でλ／４に
相当する複屈折量δを有する場合には、光記録媒体で反
射した際にすでに直線偏光光になってしまう。その結
果、戻り光がλ／４位相差板が通ると円偏光光になって
しまい、有効光量は５０％にまで低下してしまう。さら
に、図７（Ｄ）に示すように、光記録媒体が往復でλ／
２に相当する複屈折量δを有する場合には、戻り光はλ
／４位相差板を通ると、レーザ光源から出射された直線
偏光光と同一の偏光方位の直線偏光光に変わってしま
う。その結果、レーザ光源からの出射光と分離できず、
光検出器に届く光の有効光量が０％となってしまう。

【０００５】このような光記録媒体の複屈折量δと検出
光量との関係は、図８に「●」と実線ＬＡで示すような
関係として表される。すなわち、光記録媒体の複屈折量
δが０であるときの光検出器の検出光量を１としたと
き、光記録媒体の複屈折量δが大きくなるほど検出光量
が低下し、光記録媒体の複屈折量δがλ／２であるとき
には検出光量が０となる。このように、従来の光ピック
アップ装置では、光記録媒体の複屈折量δが０．２８λ
を越えると検出光量が０．４以下になってしまい、光記
録媒体の再生が完全に行えなくなる。

【０００６】以上の点に鑑みて、本発明の課題は、光記
録媒体自身が複屈折性を有していたとしても、安定した
光検出を行うことのできる光ピックアップ装置を提供す
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、本発明では、レーザ光源からの出射光および光記録
媒体からの戻り光の偏光状態を変換する位相差板と、前
記出射光および前記戻り光の偏光状態に基づいて前記レ
ーザ光源から前記光記録媒体に向かう光軸上から前記戻
り光を分離して光検出器に導く偏光光学素子とを有する
光ピックアップ装置において、前記位相差板は、該位相
差板の方位が前記光記録媒体の半径方向に向くように配
置されているとともに、該光記録媒体自身が有する複屈
折量に相当する分だけ位相差量が１／４波長からずれた
値に設定されていることを特徴とする。

【０００８】本発明では、まず、光記録媒体の基体が射
出成形により製造されるときに樹脂が内周側から半径方
向に流れていくため、光記録媒体が複屈折性を有してい
るとすれば、半径方向の複屈折性を有していることにな
るので、この方向に位相差板の方位を向かせ、光記録媒
体の複屈折方向と位相差板の方位とを合わせる。このよ
うにして光記録媒体自身と位相差板とが一つの位相差板
として作用するように構成することに第１の特徴点を有
する。次に、位相差板としては、光記録媒体自身が有す
る複屈折量に相当する分だけ位相差量が１／４波長から
ずれた位相差量を有するものを用いる点に第２の特徴点
を有する。従って、位相差板と光記録媒体自身とが合わ
せてλ／４位相差板としての機能を果たすので、レーザ
光源から出射された光は、光記録媒体が複屈折性を有し
ているとしても、戻り光が位相差板を透過した後には、
レーザ光源から出射された直線偏光光と９０°異なる偏
光方位の直線偏光光に変わる。それ故、光記録媒体が複
屈折性を有しているとしても、有効光量の高い戻り光が
光検出器が届くので、光検出器は安定した光検出を行
う。

【０００９】本発明では、光記録媒体自身の複屈折性と
位相差板とによって偏光状態の変換が行われる際に直線
偏光光と円偏光光との間で切り換わるように、前記レー
ザ光源からの出射光の偏光方位と前記位相差板の方位と
が４５°の角度をなすように構成する。このようにレー
ザ光源からの出射光の偏光方位と前記位相差板の方位と
が４５°の角度をなすように構成するにあたって、たと
えば、レーザ光源をその出射光軸周りに所定の角度分だ
け回転させておく。また、前記レーザ光源からの出射光
に対し、該出射光が透過する１／２波長板を所定の向き
に配置してもよい。

【００１０】本発明において、前記レーザ光源、前記偏
光光学素子および前記光検出器については光学ユニット
として一体化しておくことが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施の
形態を説明する。

【００１２】［実施の形態１］（全体構成）図１には、本発明を適用した光ピックアッ
プ装置の光学系の一例を示してある。この図に示す光ピ
ックアップ装置３０の光学系では、レーザダイオード３
１（レーザ光源）から光記録媒体３２の記録面３２ａに
到る光路上に、レーザ光の出射側から、ミラー３８、偏
光性回折格子１０（複屈折回折格子型構造のホログラム
素子／偏光光学素子）、位相差板３３、および対物レン
ズ３４がこの順序に配列されている。レーザダイオード
３１は、例えば、光検出器３５と同一基板上に一体形成
されている。

【００１３】偏光性回折格子１０は、その一方の面に第
１の回折格子１１が形成され、他方の面には第２の回折
格子２１が形成された複合回折格子である。この偏光性
回折格子１０は、その第１の回折格子１１が位相差板３
３の側に面するように配置され、第２の回折格子２１は
レーザダイオード３１の側に面している。ここで、第１
の回折格子１１は常光のみを回折し、異常光をそのまま
通過させる。第２の回折格子２１は、逆に、異常光のみ
を回折し、常光をそのまま通過させる。これらの回折格
子１１、２１に形成された格子パターンは、図１（Ｂ）
および（Ｃ）に示すように直交している。

【００１４】このような偏光性回折格子１０としては、
たとえば、複屈折性結晶基板であるニオブ酸リチウムの
結晶板２の表面に第１の回折格子１１が形成され、裏面
には第２の回折格子２１が形成されたものを用いること
ができる。第１の回折格子１１においては、図１（Ｂ）
に示すように、複屈折性結晶板であるニオブ酸リチウム
の結晶板の表面に、プロトンイオン交換領域３が一定の
幅および深さで格子状に形成されている。隣接するプロ
トンイオン交換領域３の間にはプロトンイオンの交換が
行なわれていない非プロトンイオン交換領域４が残って
いる。この非プロトンイオン交換領域４の表面には一定
の厚さの誘電体膜、例えばＳｉＯ₂の膜が形成され、プ
ロトンイオン交換領域３の表面はそのまま露出してい
る。ここに示す例では、ｘ板であるニオブ酸リチウムの
結晶板の表面に、ｚ軸方向にプロトンイオン交換領域３
と非プロトンイオン交換領域４を交互に（周期的に）形
成してある。結晶板のプロトンイオン交換領域３は、非
プロトンイオン交換領域４に対して異常光に対する屈折
率ｎｅが０．１１程度増加し、逆に、常光に対する屈折
率ｎｏは０．０４程度減少する。

【００１５】ここで、異常光が回折作用を受けないよう
にするために、非プロトンイオン交換領域４の表面には
所定の厚さの誘電体膜が形成され、異常光がプロトンイ
オン交換領域３および非プロトンイオン交換領域４を通
過する際に発生する位相差を相殺するようになってい
る。常光の側は、プロトンイオン交換領域３を通過する
際に位相が進む。しかし、非プロトンイオン交換領域４
を通過する際には相対的に位相が遅れ、さらにその表面
に形成されている誘電体膜によって更に位相が遅れる。
したがって、常光は偏光性回折格子１を通過する際に位
相差が発生して回折作用を受けることになる。すなわ
ち、偏光性回折格子１に直線偏光光が入射すると、ｙ軸
方向が偏光方向である常光成分は、プロトンイオン交換
領域３および表面に誘電体膜５が形成された非プロトン
イオン交換領域４のそれぞれを通過する際に位相差が発
生するので、格子と直交する方向に回折する。これに対
して、ｚ軸方向が偏光方向である異常光成分は、領域
３、４のそれぞれを通過する際に受ける位相変化が同一
であるので、回折作用を受けずにそのまま直進して通過
する。

【００１６】第２の回折格子２１は、図１（Ｃ）に示す
ように、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）の結晶板の
裏面に一定の間隔でプロトンイオン交換領域２３を所定
幅および所定の深さに形成し、さらにプロトンイオン交
換領域２３の表面にのみ一定の厚さの誘電体膜を形成し
た構成となっている。異常光が当該第２の回折格子２１
に入射した場合、表面に誘電体膜が形成されたプロトン
イオン交換領域２３を通過する際には、それ以外の領域
を通過する際に比べてこれらの双方の部分（プロトンイ
オン交換領域２３および誘電体膜）の存在により位相遅
れが発生する。従って、異常光は回折作用を受けて回折
される。これに対して、常光入射の場合には、プロトン
イオン交換領域２３を通過する際にそれ以外の領域を通
過する場合に比べて位相が僅かに進む。しかし、その表
面に形成されている誘電体膜を通過する際には位相が遅
れる。本例では、プロトンイオン交換領域２３の深さ
と、誘電体膜の厚さを調整することにより、常光の通過
に際してはいずれの部分を通過しても位相差の無い状態
としてある。したがって、常光は回折作用を受けずに、
そのまま回折格子２１を直進する。

【００１７】（位相差板の構成）再び図１（Ａ）におい
て、このように構成した光ピックアップ３０に用いられ
る光記録媒体３２は基体が射出成形により製造されると
きには、樹脂が内周側から半径方向に流れていく。この
ため、光記録媒体３２が複屈折性を有しているとすれ
ば、半径方向の複屈折性を有していることになる。そこ
で、本形態では、この方向に位相差板３３の方位を向か
せ、光記録媒体３２の複屈折方向と位相差板３３の方位
とを合わせる。すなわち、本形態では、図２（Ａ）に示
すように、光記録媒体３２の半径方向（矢印Ｃで示
す。）に位相差板３３の方位（矢印Ｄで示す。）を向か
せ、光記録媒体３２の複屈折方向と位相差板３３の方位
とを合わせることによって、光記録媒体３２自身と位相
差板３３とが一つの位相差板として作用するように構成
してある。

【００１８】ここで、光記録媒体３２自身と位相差板３
３とが位相差板として作用する際に、直線偏光光と円偏
光光との間で確実に切り換わるようにするには、位相差
板３３の方位とレーザダイオード３１からの出射光の偏
光方位とが４５°の角度をなすように構成する必要があ
る。そこで、本形態では、それらの平面的な配置構造を
図２（Ｂ）に模式的に示すように、レーザダイオード３
１の出射光軸Ｆを光記録媒体３２の半径方向（位相差板
３３の方位）に対して４５°ずらし、位相差板３３の方
位とレーザダイオード３１からの出射光の偏光方位（矢
印Ｅで示す。）とが４５°の角度をなすように構成して
ある。なお、図２（Ｃ）には、この部分をレーザダイオ
ード３１の出射光軸Ｆに対して直角な方向（図２（Ｂ）
に示す矢印Ａ１からの方向）からみたときの構造を模式
的に示してある。

【００１９】また、本形態では、従来であればλ／４位
相差板として構成される位相差板３３については、光記
録媒体３２自身が有する複屈折量に相当する分だけ位相
差量が１／４波長からずれた位相差量に設定されてい
る。

【００２０】すなわち本形態では、光記録媒体３２が往
復で１００ｎｍ±２０ｎｍの複屈折量を有し、使用する
レーザ光の波長が６５０ｎｍであるとして以下の計算結
果光記録媒体３２の複屈折量＝１００λ／６４０（往復）＝５０λ／６４０（片側）位相差板３３の位相差量＝λ／４ − ５０λ／６４０＝０．１７３λ に基づいて、０．１７３λの位相差量をもつ位相差板３
３を用いている。

【００２１】なお、光記録媒体３２が往復で１００ｎｍ
±２０ｎｍの複屈折量を有している場合に、使用するレ
ーザ光の波長が７８０ｎｍであれば、以下の計算結果光記録媒体３２の複屈折量＝１００λ／７８０（往復）＝５０λ／７８０（片側）位相差板３３の位相差量＝λ／４ − １００λ／７８０＝０．１８６λ に基づいて０．１８６λの位相差量をもつ位相差板３３
を用いることになる。

【００２２】（動作）この構成の光ピックアップ３０で
は、レーザダイオード３１からのレーザ光はこれらの偏
光性回折格子１０の各回折格子１１、２１に対して常光
となるようにその偏光方向が設定されているため、出射
したレーザ光は、第２の回折格子２１をそのまま素通り
し、反対側の面の第１の回折格子１１を通過する際に、
回折作用を受けて、例えば、３ビームに分かれる。３ビ
ームは位相差板３３を通過して、直線偏光光から楕円偏
光光に切り換わった状態で、対物レンズ３４によって記
録媒体の記録面３２ａの上に照射される。但し、この楕
円偏光光は、光記録媒体３２自身が有する複屈折性によ
り円偏光光に切り換わって記録面３２ａの上に光スポッ
トして集光する。記録面３２ａからの反射光は、光記録
媒体３２自身が有する複屈折性により偏光状態が切り換
わって楕円偏光光の状態で対物レンズ３４を経た後に再
度、位相差板３３を通過する。そこではじめて戻り光は
直線偏光光に戻る。位相差板３３を通過した戻り光は、
偏光方向は出射側のレーザ光の偏光方向とは直交する方
向になる。したがって、記録媒体３２からの戻り光は、
異常光として、再度、偏光性回折格子１０に入射する。
この結果、第１の回折格子１１をそのまま素通りする
が、第２の回折格子２１を通過する際に回折作用を受け
て回折する。この場合、格子の方向が第１の回折格子１
１とは直交する方向となっているので、３ビームの回折
方向とは直交する方向に向けて、例えば正負の１次光に
回折される。従って、回折光は、レーザダイオード３１
に対して第２の回折格子２１の回折方向に向けて外れた
位置にある光検出器３５の受光面３５ａ、３５ｂに集光
する。

【００２３】（本形態の効果）このように本形態では、
光記録媒体３２の複屈折方向に位相差板３３の方位を合
わせ、位相差板３３と光記録媒体３２自身とが１つの位
相差板として機能するように構成するとともに、光記録
媒体３２自身が有する１００ｎｍ±２０ｎｍの複屈折量
（波長が６５０ｎｍのレーザ光に対して０．１５４λの
複屈折量）に相当する分だけ位相差量が１／４波長から
ずれた０．１７３λの位相差量を有する位相差板３３を
用いることにより、位相差板３３と光記録媒体３２自身
とが１枚のλ／４位相差板として機能するように構成し
てある。従って、光記録媒体３２の複屈折量δと検出光
量との関係は、図８に「▲」と実線ＬＢで示すように表
され、光記録媒体３２が往復で０．１５４λの複屈折量
を有している場合に検出光量がピーク（検出光量が１）
となる。すなわち、光記録媒体の複屈折量δを見込んだ
構成になっているため、光記録媒体３２が複屈折性を有
しているとしても、有効光量の高い戻り光が光検出器３
５に届く。しかも、図８に「▲」と実線ＬＢで示すよう
に、光記録媒体３２が複屈折性を有していない場合（複
屈折量が０の場合）でも検出光量が０．８と有効光量の
高い戻り光が光検出器３５に届くなど、光記録媒体３２
の往復の複屈折量が０λ〜０．４２λの範囲内でばらつ
いたとしても光検出器３５の検出光量が０．４以上であ
り、光検出器３５は安定した光検出を行う。

【００２４】［実施の形態２］本形態の基本的な構成
は、実施の形態１と同様であるため、共通する機能を有
する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略す
る。本形態では、レーザダイオードからの出射光の偏光
方位と前記位相差板の方位とが４５°の角度をなすよう
に構成するにあたって、レーザダイオード３１を出射光
軸を中心に所定の角度方向に回転させてある。すなわ
ち、本形態でも、図３（Ａ）に示すように、光記録媒体
３２の半径方向（光記録媒体３２の複屈折方向／矢印Ｃ
で示す。）に位相差板３３の方位（矢印Ｄで示す。）を
向かせ、光記録媒体３２自身と位相差板３３とが一つの
位相差板として作用するように構成してある。また、図
３（Ｂ）に模式的に示すように、平面的にはレーザダイ
オード３１の出射光軸（矢印Ｆで示す。）を光記録媒体
３２の半径方向（位相差板３３の方位）に重ねてある
が、この部分をレーザダイオード３１の出射光軸の延長
線上（矢印Ａ２からの方向）からみたときには、図３
（Ｃ）に模式的に示すように、レーザダイオード３１自
身を出射光軸を中心に４５°だけ回転させてある。

【００２５】なお、本形態および以下に説明するいずれ
の形態でも、位相差板３３については、実施の形態１で
説明したように、光記録媒体３２自身が有する複屈折量
に相当する分だけ位相差量を１／４波長からずらしてあ
る。

【００２６】このように構成した場合でも、位相差板３
３の方位とレーザダイオード３１からの出射光の偏光方
位とが４５°の角度をなしているので、レーザダイオー
ド３１からの出射光は、光記録媒体３２自身と位相差板
３３とが一つの位相差板として作用する際に直線偏光光
と円偏光光との間で切り換わるなど、実施の形態１と同
様な効果を奏する。

【００２７】［実施の形態３］実施の形態１、２はいず
れも、レーザダイオード３１の機械的な配置構造により
レーザダイオード３１からの出射光の偏光方位と位相差
板３３の方位とが４５°の角度をなすように構成した
が、レーザダイオード３３の出射光の偏光方向を光学的
に回転させて上記の条件を満たすように構成してもよ
い。

【００２８】本形態でも、図４（Ａ）に示すように、光
記録媒体３２の半径方向（光記録媒体３２の複屈折方向
／矢印Ｃで示す。）に位相差板３３の方位（矢印Ｄで示
す。）を向かせ、光記録媒体３２自身と位相差板３３と
が一つの位相差板として作用するように構成してある。
また、図４（Ｂ）に模式的に示すように、レーザダイオ
ード３１の出射光軸（矢印Ｆで示す。）を光記録媒体３
２の半径方向（位相差板３３の方位）に平面的に重ね、
かつ、この部分をレーザダイオード３１の出射光軸の延
長線上（矢印Ａ３の方向）からみたときの構造を、図４
（Ｃ）に模式的に示すように、機械的にはレーザダイオ
ード３１からの出射光の偏光方位（矢印Ｅで示す。）と
位相差板３３の方位とが９０°の角度をなしているよう
にみえる。しかし、本形態では、偏光性回折格子１０と
位相差板３３との間に１／２波長板３９を配置し、か
つ、図４（Ａ）に示すように、この１／２波長板３９の
方位（矢印Ｇで示す。）をレーザダイオード３１からの
出射光の偏光方位に対して２２．５°分だけ傾けてあ
る。すなわち、レーザダイオード３１からの出射光の偏
光方位と位相差板３３の方位とがなす角度をα°とした
ときに、以下の式 β ＝（α −４５）／２で求められるβ°分だけ、１／２波長板３９の方位をレ
ーザダイオード３１からの出射光軸に対して傾けてあ
る。

【００２９】このように構成した場合には、レーザダイ
オード３１からの出射光は１／２波長板３９を通る際に
偏光方位が４５°だけ傾く。従って、レーザダイオード
３１からの出射光は、高い効率で直線偏光光と円偏光光
との間で偏光状態が変化しながら戻り光となって光検出
器３５に向けて分離されることになる。

【００３０】［実施の形態３の変形例］本形態でも、図
５（Ａ）に示すように、光記録媒体３２の半径方向（光
記録媒体３２の複屈折方向／矢印Ｃで示す。）に位相差
板３３の方位（矢印Ｄで示す。）を向かせてある。ま
た、図５（Ｂ）に模式的に示すように、平面的にはレー
ザダイオード３１の出射光軸（矢印Ｆで示す。）を光記
録媒体３２の半径方向（位相差板３３の方位）と垂直と
し、かつ、この部分をレーザダイオード３１の出射光軸
の延長線上（矢印Ａ４の方向）からみたときには、図５
（Ｃ）に模式的に示すように、機械的には、レーザダイ
オード３１からの出射光の偏光方位（矢印Ｅで示す。）
と位相差板３３の方位とが平行になっているようにみえ
る。しかし、本形態でも、偏光性回折格子１０と位相差
板３３との間に１／２波長板３９を配置し、かつ、図５
（Ａ）に示すように、この１／２波長板３９の方位（矢
印Ｇで示す。）をレーザダイオード３１からの出射光の
偏光方位（位相差板３３の方位）に対して−２２．５°
分だけ傾けてある。すなわち、前述の式において、αを
０°としてある。

【００３１】このように構成した場合でも、レーザダイ
オード３１からの出射光は１／２波長板３９を通る際に
偏光方位が４５°だけ傾く。従って、レーザダイオード
３１からの出射光は、高い効率で直線偏光光と円偏光光
との間で偏光状態が変化しながら戻り光となって光検出
器３５に向けて分離されることになる。

【００３２】［その他の実施の形態］なお、上記の実施
の形態１ないし３はいずれも、複屈折回折格子型構造の
ホログラム素子（偏光性回折格子１０）を用いた例であ
ったが、レーザダイオード３１からの出射光と光記録媒
体３２からの戻り光とを位相差板３３に通すことによっ
て光記録媒体３２からの戻り光を光検出器３５に導くタ
イプの光ピックアップ装置であれば、いずれのタイプの
ものにも本発明を適用できる。たとえば、レーザダイオ
ード３１からの出射光と光記録媒体３２からの戻り光と
を位相差板３３に通すとともに、光記録媒体３２からの
戻り光を偏光ビームスプリッタによって光検出器３５に
導くタイプの光ピックアップ装置にも本発明を適用でき
る。

【００３３】たとえば、図６（Ａ）に示すように、レー
ザダイオード３１から光記録媒体２５に向かって偏光ビ
ームスプリッタ４１（偏光光学素子）と、レーザダイオ
ード３１からの出射光には回折を行い、光記録媒体３２
からの戻り光には非回折のホログラム素子４２と、位相
差板３３と、対物レンズ３４とをこの順序で配置し、光
記録媒体３２からの戻り光を偏光ビームスプリッタ４１
によって、レーザダイオード３１とは異なる方向に設置
された光検出器３５を集光するように構成した５ビーム
方式の光ピックアップ装置にも本発明を適用できる。こ
のような光ピックアップ装置においても、位相差板３３
は、該位相差板の方位が光記録媒体３２の半径方向に向
くように配置されているとともに、光記録媒体３２自身
が有する複屈折量に相当する分だけ位相差量が１／４波
長からずれた値に設定される。この場合にも、レーザダ
イオード３１からの出射光の偏光方位と位相差板３３の
方位とが４５°の角度をなすように構成するにあたって
は、実施の形態１、２で説明したようにレーザダイオー
ド３１の機械的な配置構造により上記条件を満たすよう
に構成してもよいが、実施の形態３で説明したように、
点線で示す１／２波長板３９を所定の向きに配置し、上
記の条件を満たすように構成してもよい。

【００３４】なお、光記録媒体３２からの戻り光を光検
出器３５に導くための偏光光学素子としては、図６
（Ｂ）、（Ｃ）にそれぞれ示すように、断面長方形や断
面台形の偏光光学素子５０などを用いることができる
が、図６（Ａ）に示した光学系を例にあげれば、図６
（Ｄ）に示すように、レーザダイオード３１、偏光ビー
ムスプリッタ４１および光検出器３５を、光学ユニット
４０として基板４４上に一体に実装しておけば、光ピッ
クアップ装置の生産性を高めることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光ピ
ックアップ装置では、光記録媒体の半径方向（光記録媒
体の複屈折方向）に位相差板の方位を向かせ、光記録媒
体自身と位相差板とが一つの位相差板として作用するよ
うに構成するとともに、位相差板については、光記録媒
体自身が有する複屈折量に相当する分だけ位相差量を１
／４波長からずれた値にしておくことに特徴を有する。
従って、本発明によれば、位相差板と光記録媒体自身と
が合わせて一つのλ／４位相差板として機能するので、
光記録媒体が複屈折性を有しているとしても、高い有効
光量をもって戻り光が光検出器が届く。それ故、光検出
器は安定した光検出を行う。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、光ピックアアップ装置に用いた光学
系の構成図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、偏光性回折格
子に構成した第１の回折格子および第２の回折格子の説
明図である。

【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態１に係る光ピッ
クアップ装置における光記録媒体に対する位相差板の配
置関係を示す概略平面図、（Ｂ）は、位相差板の方位に
対するレーザダイオードの配置関係を示す概略平面図、
（Ｃ）は（Ｂ）の矢印Ａ１で示す方向からみたときの概
略矢視図である。

【図３】（Ａ）は、本発明の実施の形態２に係る光ピッ
クアップ装置における光記録媒体に対する位相差板の配
置関係を示す概略平面図、（Ｂ）は、位相差板の方位に
対するレーザダイオードの配置関係を示す概略平面図、
（Ｃ）は（Ｂ）の矢印Ａ２で示す方向からみたときの概
略矢視図である。

【図４】（Ａ）は、本発明の実施の形態３に係る光ピッ
クアップ装置における光記録媒体に対する位相差板の配
置関係を示す概略平面図、（Ｂ）は、位相差板の方位に
対するレーザダイオードの配置関係を示す概略平面図、
（Ｃ）は（Ｂ）の矢印Ａ３で示す方向からみたときの概
略矢視図である。

【図５】（Ａ）は、本発明の実施の形態４に係る光ピッ
クアップ装置における光記録媒体に対する位相差板の配
置関係を示す概略平面図、（Ｂ）は、位相差板の方位に
対するレーザダイオードの配置関係を示す概略平面図、
（Ｃ）は（Ｂ）の矢印Ａ４で示す方向からみたときの概
略矢視図である。

【図６】（Ａ）は、偏光光学素子として偏光ビームスプ
リッタを用いた光ピックアアップ装置の構成図、（Ｂ）
（Ｃ）はぞれぞれ、別の偏光光学素子の形状を示す説明
図、（Ｄ）は、レーザダイオード、偏光光学素子および
光検出器を一体化した光学ユニットの説明図である。

【図７】（Ａ）は、ホログラム素子を用いた光ピックア
ップ装置に構成した光学系の展開図、（Ｂ）ないし
（Ｄ）はそれぞれ光記録媒体自身が有する往復の複屈折
量と光の偏光状態を模式的に示す説明図である。

【図８】光ピックアップ装置における光記録媒体の往復
の複屈折量と光検出器における検出光量との関係を示す
グラフである。

【符号の説明】

１０偏光性回折格子（偏光光学素子）１１第１の回折格子２１第２の回折格子３０光ピックアップ装置３１レーザダイオード（レーザ光源）３２光記録媒体３２ａ光記録媒体の記録面３３位相差板３４対物レンズ３５光検出器３８ミラー３９ λ／２波長板４１偏光ビームスプリッタ（偏光光学素子）４２ホログラム素子４０光学ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光源からの出射光および光記録媒
体からの戻り光の偏光状態を変換する位相差板と、前記
出射光および前記戻り光の偏光状態に基づいて前記レー
ザ光源から前記光記録媒体に向かう光軸上から前記戻り
光を分離して光検出器に導く偏光光学素子とを有する光
ピックアップ装置において、前記位相差板は、該位相差板の方位が前記光記録媒体の
半径方向に向くように配置されているとともに、該光記
録媒体自身が有する複屈折量に相当する分だけ位相差量
が１／４波長からずれた値に設定されていることを特徴
とする光ピックアップ装置。
【請求項２】請求項１において、前記レーザ光源から
の出射光の偏光方位と前記位相差板の方位とが４５°の
角度をなすように構成されていることを特徴とする光ピ
ックアップ装置。
【請求項３】請求項２において、前記レーザ光源から
の出射光の偏光方位と前記位相差板の方位とが４５°の
角度をなすように構成するにあたって、前記レーザ光源
をその出射光軸周りに所定の角度分だけ回転させておく
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】請求項２において、前記レーザ光源から
の出射光の偏光方位と前記位相差板の方位とが４５°の
角度をなすように構成するにあたって、前記レーザ光源
からの出射光に対し、該出射光が透過する１／２波長板
を所定の向きに配置しておくことを特徴とする光ピック
アップ装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記レーザ光源、前記偏光光学素子および前記光検出器
は、光学ユニットとして一体化されていることを特徴と
する光ピックアップ装置。