WO2003091768A1 - Plaque a longueurs d'ondes stratifiee et dispositif de lecture optique l'utilisant - Google Patents

Plaque a longueurs d'ondes stratifiee et dispositif de lecture optique l'utilisant Download PDF

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WO2003091768A1
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Masayuki Ooto
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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    • G11B7/1275—Two or more lasers having different wavelengths
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    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Definitions

  • the present invention relates to a laminated wave plate capable of recording and reproducing information on and from an optical recording medium using light of different wavelengths, and an optical pickup using the same.
  • Optical disc devices that record and reproduce optical data such as CDs and DVDs, which are optical recording media for music and video-related information, using laser light such as linearly polarized light and circularly polarized light are widely used.
  • laser light such as linearly polarized light and circularly polarized light
  • miniaturization of the devices is increasing, and miniaturization of optical pickup devices by simplification such as reduction in the number of optical components is being attempted.
  • DVDs are designed to hold video and audio information for two hours or more on a single disc, and have a higher recording density than CDs, so the playback wavelength of DVDs is less than that of CDs at 785 nm.
  • the wavelength is also shortened to 655 nm, so that an optical pickup device that enables DVD and CD compatibility necessarily requires two types of wavelengths, and two laser light sources are required to support two wavelengths. Required, and optical elements such as wave plates are required to correspond to each other.As a result, an optical pickup device is composed of two systems of pickups. Attempts have been made to construct a single-system peak-cap in response to the requirements of ⁇ 1.
  • the polarization used in an optical pickup will be described. This is a type of wave called an electromagnetic wave.
  • a plane that includes the direction of light and the magnetic field is called a polarization plane
  • a plane that contains an electric field is called a vibration plane
  • a plane that has the same polarization direction is called polarization.
  • polarized light whose polarization plane is limited to a single plane is called linearly polarized light.
  • Linearly polarized light includes P-polarized light that oscillates horizontally with respect to a plane containing the incident light beam and the normal to the incident plane. There is a component that oscillates vertically and S-polarized light.
  • Polarized light whose electric field vector rotates with time at a certain position is generally called elliptically polarized light.
  • a circular locus is called circularly polarized light.
  • Figure 14 shows the first wave plate 1 (thickness d 1) with the multi-order mode phase difference (51 (27 90 °)) and the second wave plate with the multi-order mode phase difference 52 (2700 °).
  • 2 (thickness d 2) is a zero-order-mode wave plate 3 that functions as a quarter-wave plate that is bonded so that the crystal optic axes intersect at 90 ° .
  • Figure 14 (a) shows the wave plate.
  • FIG. 14B is a diagram showing the crossing angles of the crystal optical axes 4 and 5 of the first and second wave plates 1 and 2 as viewed from the incident surface 3.
  • FIG. 14B is a perspective view showing the configuration of the wave plate 3. is there.
  • the phase difference 53 of the wave plate 3 can also be expressed by the following equation.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a zero-order mode wave plate 8 (thickness d 3) functioning as a third embodiment.
  • the phase is shifted by 90 ° at the emission surface, and is output as circularly polarized light 10.
  • the phase difference 64 of the wave plate 8 can be expressed by the following equation.
  • ⁇ is the difference in the refractive index of the wave plate 8 (N e ⁇ ), the person is the wavelength of the incident light, No is the refractive index of the ordinary ray, and Ne is the refractive index of the extraordinary ray.
  • one quarter-wave plate 3 for CD (785 nm) reproduction should support two wavelengths.
  • PBS beam splitter 12
  • PBS beam splitter 12
  • the light passes through the mirror 13 formed of a thin film and enters the quarter-wave plate 3 as P-polarized light. Since the phase is shifted by 90 °, the light is output as circularly polarized light 14 and is incident on the CD pit 15.
  • the circularly polarized light 14 When the circularly polarized light 14 is reflected at the pit 15, it is reflected as the circularly polarized light 16 whose rotation direction is opposite.
  • the circularly polarized light 16 When the circularly polarized light 16 is incident on the 1/4 wavelength plate 3, it is output as S-polarized light and PB
  • the laser beam is reflected by the mirror 13 of S12 and reaches a photodetector (hereinafter referred to as PD) (not shown) so that the laser beam can be used with an efficiency of 90% or more.
  • PD photodetector
  • the direction of rotation is reflected as elliptically polarized light 18 opposite to the elliptically polarized light 17 and enters the 1Z4 wave plate 3 and cannot be sufficiently converted to linearly polarized light.
  • the elliptically polarized light component and the S-polarized light component are mixed and emitted from the 1Z4 wave plate 3, and only the S-polarized light component is reflected by the mirror 13 of the PBS 12 and the elliptically polarized light component is transmitted through the mirror 13 I will.
  • Japanese Patent No. 3174367 discloses that a stretched film having a phase difference of 1/2 wavelength (180 °) with respect to a monochromatic light and a stretched film having a phase difference of 1Z4 wavelength (90 °) are combined with a crystal optical axis.
  • a broadband 1/4 wavelength plate has been proposed in which the laminated wavelength plates, which are stacked so that they intersect, have the function of shifting the phase by 90 ° over a wide band.
  • adopting the broadband quarter-wave plate can support two wavelengths with one wave plate. However, it is possible to satisfy the need to simplify the pick-up to almost one system. .
  • FIG. 17 in FIG. 5 of Patent No. 3174367, the wavelength dependence of the transmittance obtained by evaluating the spectral spectrum by disposing the broadband quarter-wave plate between polarizing plates arranged in crossed Nicols is shown in FIG. A graph is disclosed.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and a wavelength plate that completely functions as a 1Z4 wavelength plate with respect to a plurality of wavelengths, such as a DVD / CD compatible optical pickup device, and a wavelength plate thereof.
  • An object of the present invention is to provide an optical pickup using a wave plate. Disclosure of the invention
  • the invention according to claim 1 of the laminated wave plate according to the present invention has an optical axis including a wave plate having a phase difference ⁇ and a wave plate having a phase difference /?
  • a laminated wave plate that functions as a 1Z4 wave plate as a whole by pasting so as to intersect with each other the relationship between ⁇ and satisfies the following conditions.
  • the invention according to claim 2 is an optical pickup configured so that the first linearly polarized light having the first wavelength and the second linearly polarized light having the second wavelength emitted from the light source pass through the wavelength plate.
  • a wave plate having a phase difference and a wave plate having a phase difference of? Are attached so that their optical axes intersect with each other.
  • the invention according to claim 3 is the method according to claim 2, wherein the first wavelength is 65 5
  • the invention according to claim 4 is such that the optical axis intersects a wave plate A having a phase difference of 1695 ° and a wave plate B having a phase difference of 850 ° with respect to a wavelength of 785 nm. It is characterized by being bonded to
  • the laminated wave plate has a wavelength
  • the invention according to claim 6 is such that an optical axis intersects a wave plate C having a phase difference of 2700 ° and a wave plate D having a phase difference of 6300 ° with respect to a wavelength of 655 nm. It is characterized by being bonded to
  • the invention according to claim 7 is the invention according to claim 6, wherein the laminated wave plate functions as a quarter-wave plate for a wavelength of 6555 nm and as a one-wave plate for a wavelength of 785 nm. It is characterized by:
  • the optical axis crosses a wave plate E having a phase difference of 2700 ° and a wave plate F having a phase difference of 1260 ° with respect to a wavelength of 655 nm. It is characterized by being stuck together.
  • the invention according to claim 9 is the invention according to claim 8, wherein the laminated wave plate functions as a half-wave plate for a wavelength of 655 nm and as a half-wave plate for a wavelength of 785 nm. It is characterized by:
  • the invention according to claim 10 is characterized in that the first linearly polarized light having a wavelength of 6555 nm and the second linearly polarized light having a wavelength of 785 nm are emitted from a light source by a first wavelength plate and a second wavelength plate.
  • the first wave plate includes a wave plate C having a phase difference of 2700 ° with respect to a wavelength of 655 nm and a phase difference of 1260 °.
  • a second wave plate having a phase difference of 169 ° with respect to a wavelength of 785 nm. It is characterized in that it is a laminated wave plate in which A and a wave plate B having a phase difference of 850 ° are bonded so that their optical axes cross each other.
  • the wave plate is bonded to a wave plate C having a phase difference of 270 ° with respect to a wavelength of 655 nm and a wave plate D having a phase difference of 630 ° such that the optical axes intersect. It is characterized by being a laminated wave plate.
  • the invention according to claim 12 is characterized in that a wavelength plate having a phase difference and a wavelength plate having a phase difference of? Are attached to a monochromatic light of a wavelength so that their optical axes intersect, and as a whole, a 1Z4 wavelength plate is provided.
  • the functional laminated wave plate is characterized in that the relationship between ⁇ and / satisfies the following conditions.
  • the invention according to claim 13 is an optical pickup configured such that the first linearly polarized light having the first wavelength and the second linearly polarized light having the second wavelength emitted from the light source pass through the wave plate.
  • a wave plate is attached to a monochromatic light of a wavelength person by attaching a wave plate having a phase difference and a wave plate having a phase difference of? So that the optical axes intersect,
  • a laminated wave plate functioning as a 1/4 wavelength plate as a whole, characterized in that the relationship of the above and the above-mentioned satisfies the following conditions.
  • the invention according to claim 14 is characterized in that, in claim 13, 651 nm is used for the first wavelength and 785 nm is used for the second wavelength.
  • the invention according to claim 15 is characterized in that a wavelength plate A having a phase difference of 198 ° and a wavelength plate B having a phase difference of 990 ° with respect to a wavelength of 785 nm or 655 nm. Are bonded so that their optical axes cross each other.
  • a sixteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the fifteenth aspect, the laminated wave plate functions as a 1Z4 wave plate for wavelengths of 6555 nm and 785 nm.
  • the invention according to claim 17 is characterized in that the first linearly polarized light having a wavelength of 6555 nm and the second linearly polarized light having a wavelength of 785 nm are emitted from a light source by a first wavelength plate and a second wavelength plate.
  • the first wave plate has a wave plate C having a phase difference of 2700 ° with respect to a wavelength of 655 nm, and a phase difference of 1260 °.
  • a second wave plate having a phase difference of 1980 ° with respect to a wavelength of 785 nm. It is characterized in that it is a laminated wave plate in which A and a wave plate B having a phase difference of 990 ° are bonded so that their optical axes cross each other.
  • FIG. 1 illustrates a configuration of a first embodiment of a laminated wave plate according to the present invention.
  • A is a plan view from the incident direction
  • (b) is a perspective overview.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrams showing characteristics of the first embodiment of the laminated wave plate according to the present invention, wherein FIG. 2A is a diagram showing a relationship between wavelength and phase difference, and FIG. 2B is a transmittance of crossed Nicols. It is a figure showing a characteristic.
  • FIGS. 3A and 3B are views for explaining the configuration of a second embodiment of the laminated wave plate according to the present invention, wherein FIG. 3A is a plan view seen from an incident direction, and FIG. .
  • FIG. 4 is a diagram illustrating characteristics of the laminated wave plate according to the second embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a relationship between a wavelength and a phase difference.
  • FIGS. 5A and 5B are views showing a first modified example of the laminated wave plate according to the present invention, wherein FIG. 5A is a plan view seen from an incident direction, FIG. 5B is a perspective view, and FIG. It is a table
  • FIG. 6 is a graph for explaining wavelength dependency in the first modified example of the laminated wave plate according to the present invention.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a second modified example of the laminated wave plate according to the present invention, wherein FIG. 7A is a plan view seen from an incident direction, and FIG.
  • FIG. 8 is a graph for explaining wavelength dependency in the second modified example of the laminated wave plate according to the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view for explaining the configuration of the first embodiment of the optical pickup according to the present invention.
  • FIGS. 10 (a) and (b) are graphs showing the optical characteristics of two types of PBS used in the first embodiment of the optical pickup according to the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view for explaining the configuration of the second embodiment of the optical pickup according to the present invention.
  • FIGS. 12 (a) and (b) are graphs showing the optical characteristics of DP and PBS used in the second embodiment of the optical pickup according to the present invention.
  • FIG. 13 is a view for explaining the optical action of the first modified example of the laminated wave plate according to the present invention using a Poincare sphere.
  • FIGS. 14A and 14B are views showing a conventional laminated wave plate, wherein FIG. 14A is a plan view seen from an incident direction, and FIG. 14B is a perspective view.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a conventional wave plate.
  • FIGS. 16 (a) and 16 (b) are plan views for explaining the optical action of the conventional optical pickup.
  • FIG. 17 is a graph showing the transmittance of crossed Nicols of a conventional broadband wave plate.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a wave plate according to the present invention.
  • FIG. 1 (a) is a plan view of the wave plate viewed from an incident direction
  • FIG. 1 (b) is a perspective view of the wave plate.
  • This wave plate 22 has a phase difference of 1695 ° (a fourth-order mode 255.5) and an in-plane rotation azimuth (hereinafter referred to as azimuth) of 25.5 ° with respect to a wavelength of 785 nm.
  • the laminated wave plates function as a quarter wave plate at wavelengths of 655 nm and 785 nm as a whole by being laminated so as to intersect. That is, when the linearly polarized light 27 enters the laminated wave plate 22, the phase is shifted by 90 ° on the exit surface, and the light is emitted as the circularly polarized light 28.
  • This laminated wave plate 22 functions as a quarter-wave plate, and how the optical characteristics of the crystal wave plates 23 and 24 laminated for the screen are calculated will be described in detail.
  • phase difference of the wave plate 23 is represented by (51, the azimuth angle is 01, the phase difference of the wave plate 24 is d 2, and the azimuth angle is 02.
  • d 1 and 52 are represented by the following formula ( 3) and (4).
  • the Mueller matrix A 1 of the wave plate 23 can be expressed by the following equation (5).
  • the Mueller matrix A 2 of the wave plate 24 can be represented by the following equation (6).
  • the state of polarization of the incident light on the laminated wave plate 22 is expressed by the following equation (7) using the Stokes vector T.
  • the state of polarized light emitted from the laminated wave plate 22 is expressed by the following equation (8) in the Stoke spectrum S.
  • Equation (9) if T is the following incident polarization state,
  • this laminated wavelength plate 22 placed between polarizing plates arranged in crossed Nicols was evaluated, it was confirmed that the transmittance characteristics as shown in FIG. 2 (b) were drawn. It has been demonstrated that the transmittance is 50% at 785 nm and it functions as a 1Z4 wave plate without error, and it is possible to provide a two-wavelength laminated wave plate that converts incident linearly polarized light to circularly polarized light without loss.
  • the transmittance 50% at 785 nm and it functions as a 1Z4 wave plate without error, and it is possible to provide a two-wavelength laminated wave plate that converts incident linearly polarized light to circularly polarized light without loss.
  • the thickness of the laminated quartz wave plate was determined arbitrarily from equations (3) and (4) within a range where there would be no problem in manufacturing cost, and the solution was calculated by numerical calculation. Therefore, for a plurality of predetermined wavelengths, the thickness of each quartz wave plate is appropriately determined, and a series of the above processes for obtaining a laminated wave plate that functions as a 1/4 wave plate is performed. It was found that the phase difference was determined from the range satisfying the conditions of the following two equations. (3/2) ⁇ ⁇ a-2 ⁇ x (n-1) (1 3)
  • the laminated wave plate that functions as a quarter wave plate for a plurality of wavelengths has a phase difference of (Substantially the phase difference excluding the several-order mode component), we arrived at the result that the crystal wave plates with the phase difference deviated from 180 ° and 270 ° are laminated.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of a wave plate according to the present invention.
  • FIG. 3 (a) is a plan view of the wave plate viewed from an incident direction
  • FIG. 3 (b) is a perspective view of the wave plate.
  • the wave plate 71 has a phase difference of 1980 ° (the fifth-order mode 180 °) and an azimuth angle of 14 ° with respect to the wavelength of 785 nm or 6555 nm. 2 and a crystal wave plate 73 having a phase difference of 990 ° (second mode 270 °) and an azimuth angle of 72 °, and each of the crystal optic axes 74, 75 having an angle of 58 °.
  • ⁇ is the phase difference wavelength dependence curve as shown in Fig. 4.
  • the phase difference, ⁇ of each of the quartz wave plates 72, 73 is determined from a range satisfying the following conditional expression.
  • the azimuth angle can function as a quarter-wave plate with respect to two wavelengths if each wave plate is laminated with an accuracy of ⁇ 5 ° to the desired value. Can be expected.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a wave plate according to a modified embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 (a) is a plan view of the wave plate viewed from an incident direction
  • FIG. 5 (b) is a perspective view of the wave plate.
  • FIG. This wave plate 29 has a phase difference of 2700 ° (7th mode 180 °) with respect to a wavelength of 655.5 nm and a quartz wave plate 30 with an azimuth of 7 ° and a phase difference of 6 3
  • the crystal wave plate 31 with 0 ° (primary mode 2700 °) and azimuth angle of 52 ° is laminated so that the respective crystal optic axes 3 2 and 3 3 intersect at an angle of 45 °.
  • the laminated wave plate functions as a 1Z4 wave plate at a wavelength of 6555 nm and as a 1/2 wave plate at a wavelength of 785 nm.
  • linearly polarized light 34 with a wavelength of 655.5 nm enters this laminated wave plate 29
  • the phase shifts by 90 ° at the exit surface, and the light is emitted as circularly polarized light 35.
  • P-polarized light 36 enters, the phase shifts by 180 ° at the emission surface, and the light is emitted as S-polarized light.
  • the laminated wave plate 29 functions as a 14-wave plate at a wavelength of 655.5 nm, and functions as a 12-wave plate at a wavelength of 785 nm.
  • Figure 5 (c) shows the phase difference at each wavelength of the wave plates 30, 31.
  • the wave plate 30 rotates the polarization plane with a phase difference of 180 ° and 14 °.
  • the wave plate 31 emits circularly polarized light 35 with a phase difference of 270 °.
  • the phase changes significantly with 785 nm linearly polarized light.
  • the wave plate 30 has a phase difference of 100 ° and becomes elliptically polarized light. be able to.
  • the above optical action will be described with reference to the Poincare sphere shown in FIG. 13 (where the polarization state of the incident light is P 0.
  • the rotation axis a is arranged at the position of the angle 21.
  • the rotation axis b is arranged at the angle 2 ⁇ 2.
  • the wavelength plate 30 makes six rotations about the rotation axis a, then moves to the position P 1 ′, and the wavelength plate 31 makes one rotation about the rotation axis b, and then P As a result, the phase difference becomes 180 ° as a whole, and the polarization plane is 90. It will rotate.
  • FIG. 6 shows the wavelength dependence of the wavelength plate 29.
  • Curve 38 is the wavelength dependence of the zero-order half-wave plate for 785 nm
  • curve 39 is the wavelength dependence of the 1 / 5-order half-wave plate for 785 nm
  • curve 40 is the wave plate 2 9 It can be confirmed that the wavelength plate 29 functions as a ⁇ wavelength plate at a wavelength of 655 nm and functions as a ⁇ wavelength plate at 785 ⁇ m.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a wave plate according to a second modified embodiment of the present invention.
  • 7 (a) is a plan view of the wave plate viewed from the incident direction
  • FIG. 7 (b) is a perspective overview of the wave plate.
  • This wave plate 41 has a phase difference of 1700 from a crystal wave plate 42 having a phase difference of 2700 ° (7th-order mode: 180 °) and an azimuth angle of 12 ° with respect to a wavelength of 6555 nm.
  • (Third mode 180) and a quartz wave plate 43 with an azimuth angle of 57 ° are stacked so that the respective crystal optic axes 44 and 45 intersect at an angle of 45 °.
  • the phase shifts by 180 ° at the exit surface, and the light is emitted as S-polarized light 47.
  • the phase shifts by 360 ° at the exit surface, so that the light exits while maintaining the P polarization.
  • the laminated wave plate 41 functions as a half-wave plate at a wavelength of 655.5 nm, and functions as a ⁇ wave plate at 785 nm. How was calculated was calculated using a Mueller matrix in the same manner as in the above-described embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • FIG. 8 shows the wavelength dependence of the wavelength plate 41.
  • Curve 50 shows the wavelength dependence of the zero-order 1Z4 wave plate for 65.5 nm
  • curve 51 shows the wavelength dependence of the wave plate 41.
  • Wave plate 41 shows 1Z2 at a wavelength of 655 nm. It can be confirmed that it functions as a wave plate and functions as a 2Z2 wave plate at 785 nm.
  • the azimuth angle functions as a desired wave plate for each wavelength if the respective wave plates are laminated with an accuracy of ⁇ 5 ° to the desired value. Also, cost reduction can be expected.
  • the feature of the present invention is that a zero-order mode single plate is used to realize a wave plate that functions as a quarter-wave plate or a half-wave plate for a plurality of wavelengths. Since the wavelength dependence is large simply by setting the wavelength plate of the first order to the majority mode, the wavelength difference of one laser beam causes the phase difference to fluctuate greatly. In which the phase change in the operating wavelength band is compensated.
  • the wavelength plates are designed and configured so as to adjust the wavelength dependence by changing the mode order of each of the laminated wave plates, and to correct each other ⁇ ) o
  • FIG. 9 is a perspective view showing a first embodiment of the optical pickup of the present invention.
  • a 2 ALD 52 having a light source capable of emitting 655 nm and 785 nm emits 655 nm linearly polarized SA (S-polarized) and enters the first PBS 53. Since an optical thin film having transmission characteristics as shown in FIG. 10 (a) is formed on the slope 54 of the first PBS 53, SA transmits through the slope 54 and is shown in the second modification. Incident on the laminated wave plate 41. As described above, since it functions as a half-wave plate for 655 nm, the linearly polarized light SA has a phase of 18 At 0 °, the light is emitted as linearly polarized light PA (P-polarized light).
  • PA linearly polarized light
  • an optical thin film having a transmission characteristic as shown in FIG. 10 (b) enters the second PBS 56 formed on the slope 55, passes through the slope 55, and is collimated by the collimating lens 57 and reflected.
  • the light enters the 1Z4 wavelength plate 22 shown in one embodiment of the present invention via a mirror, exits as circularly polarized light, passes through an objective lens (hereinafter referred to as OBJ) 59, and enters the DVD pit 60. I do.
  • the linearly polarized light S B (S-polarized light) having a wavelength of 785 nm is emitted from the LD 52 and enters the first PBS 53. Since an optical thin film having transmission characteristics as shown in FIG. 10 (a) is formed on the slope 54 of the first PBS 53, the SB transmits through the slope 54 and enters the laminated wave plate 41. I do. As described above, since it functions as a 2Z2 wavelength plate for 785 nm, the linearly polarized light SB is emitted while maintaining this. In the SB, an optical thin film having a transmission characteristic as shown in FIG.
  • the circularly polarized light has its rotation direction reversed when reflected by the The light passes through and enters the 1Z4 wave plate 22. Since the circularly polarized light has the reverse rotation direction on the return path with respect to the outward path, it is emitted as linearly polarized light PB (P-polarized light), and enters the second PBS 56 via the reflection mirror 58 and the collimating lens 57. From the characteristics of the optical thin film formed on 55, PB is reflected by the slope 55 and detected by PD62.
  • PB linearly polarized light
  • a two-wavelength-compatible optical pickup device can be realized with one system of peak-cap.
  • the 1/4 wavelength plate 7 1 shown in FIG. 3 of the second embodiment was used. It is needless to say that may be used.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a second embodiment of the optical pickup of the present invention.
  • a linearly polarized light PA (P-polarized light) of 655 nm is emitted from an LD 63 having a light source that emits 65 5 nm and is incident on a dichroic prism (hereinafter referred to as DP) 64. Since D P 64 has optical characteristics as shown in FIG. 12A, P A passes through DP 64 and enters PBS 65. Since an optical thin film having characteristics as shown in FIG.
  • the linearly polarized light PA exits as circularly polarized light with a phase of 90 ° and passes through the reflection mirror 58 and OBJ59. Bit 60 of DVD is incident.
  • the circularly polarized light When reflected at the pit 60, the circularly polarized light becomes circularly polarized light with the rotation direction reversed, and passes through the BJ 59 and the reflective mirror 58 to enter the laminated wave plate 29.
  • Circularly polarized light has a reverse rotation direction on the return path with respect to the outward path, so it is emitted as linearly polarized light SA (S-polarized light), enters PBS 65, is reflected by the slope 66, and is not reflected. It is detected by PD 68 through an astigmatism plate (Astigmatism; hereinafter, referred to as AS plate) 67.
  • AS plate astigmatism
  • astigmatism is an aberration in which light from an object point off the optical axis shifts the condensing point on the meridional plane and the spherical surface.
  • SB S-polarized light
  • the SB reflected at the pit 60 enters the laminated wave plate 29 via the OB J 59 and the reflection mirror 58.
  • the light is emitted as PB (P-polarized light) with a phase of 180 °, passes through the collimating lens 57, passes through the PBS 65 that transmits the P-polarized light, and enters the DP 64. Since D P 64 has optical characteristics that do not transmit P polarized light of 785 nm, P B is reflected by the slope 70 and detected by the port laser 69.
  • the present invention is not limited to this, and the laminated wave plate according to the present invention is widely applied to resins such as crystalline birefringent films. It goes without saying that you can do it.
  • a wavelength plate having a phase difference a and a wavelength plate having a phase difference /? Are attached to a monochromatic light having a wavelength such that the optical axes intersect with each other.
  • the inventions of Claims 2 and 3 use a laminated wave plate that functions as a quarter-wave plate that compensates for the wavelength dependence as a whole, so that an excellent pickup that can provide a small pickup corresponding to a plurality of wavelengths can be provided. It works.
  • the optical axis intersects the wave plate A having a phase difference of 1695 ° and the wave plate B having a phase difference of 850 ° with respect to the wavelength of 785 nm. Since they are bonded together as described above, there is an excellent effect that it is possible to provide a laminated wave plate functioning as a quarter-wave plate that compensates for wavelength dependency as a whole.
  • the optical axis intersects a wave plate C having a phase difference of 2700 ° and a wave plate D having a phase difference of 6300 ° with respect to a wavelength of 655 nm.
  • a laminated wave plate that functions as a quarter-wave plate for a wavelength of 655 nm and as a 1Z2 wave plate for a wavelength of 785 nm can be provided.
  • the optical axis intersects a wave plate E having a phase difference of 2700 ° and a wave plate F having a phase difference of 1260 ° with respect to a wavelength of 655 nm. Since they are bonded together, we can provide a laminated wave plate that functions as a half-wave plate for a wavelength of 655.5 nm and a half-wave plate for a wavelength of 85 nm. It has an excellent effect.
  • the first linearly polarized light having the wavelength of 6555 nm and the second linearly polarized light having the wavelength of 785 nm emitted from the light source form a first wavelength plate and a second wavelength plate.
  • the first wave plate is configured to sequentially pass therethrough, and the first wave plate has a wave plate C having a phase difference of 2700 ° and a wave plate D having a phase difference of 1260 ° with respect to the wavelength of 655 nm.
  • the second wavelength plate has a phase difference of 1695 ° with respect to a wavelength of 785 nm. Since the laminated wave plate is bonded to the wave plate B having an angle of 0 ° so that the optical axes intersect, an excellent effect that a small optical pickup corresponding to a plurality of wavelengths can be provided is obtained.
  • the invention according to claim 11 is such that a wavelength plate C having a phase difference of 270 ° and a wavelength plate D having a phase difference of 630 ° with respect to a wavelength of 655 nm are arranged such that the optical axes intersect. Since the laminated wave plate is used, there is an excellent effect that it is possible to provide a small optical pickup corresponding to the wavelength of 6555 nm and the wavelength of 785 nm.
  • the invention according to claim 12 is characterized in that a wavelength plate having a phase difference ⁇ and a wavelength plate having a phase difference of? Are attached to a monochromatic light having a wavelength ⁇ such that the optical axes intersect with each other. But
  • the inventions of claims 13 and 14 use a laminated wave plate that functions as a quarter wave plate that compensates for the wavelength dependence as a whole, so that it can handle a plurality of wavelengths. It has an excellent effect that a small pickup can be provided.
  • the wavelength plate A having a phase difference of 980 ° and the wavelength having a phase difference of 990 ° with respect to the wavelength of 785 nm or 6555 nm Since the plate B and the plate B are bonded together so that the optical axes intersect, an excellent effect of providing a laminated wave plate functioning as a 1- to 4-wave plate that compensates for wavelength dependency as a whole is provided.
  • the invention according to claim 17 is characterized in that the first linearly polarized light having a wavelength of 65 5 11 111 and the second linearly polarized light having a wavelength of 785 nm are emitted from the light source by the first wavelength plate and the second wavelength. And a wavelength plate having a phase difference of 1270 ° with respect to a wavelength of 655 nm.
  • the second wave plate is a wave plate A having a phase difference of 1980 ° with respect to a wavelength of 785 nm. Since the laminated wave plate is bonded to the wave plate B having a phase difference of 990 ° so that the optical axes intersect, an excellent effect of being able to provide a small optical pickup corresponding to a plurality of wavelengths is obtained. .

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Description

明 細 書 積層波長板及びそれを用いた光ピックアツプ 技術分野
本発明は、 異なる波長の光を用いて光学記録媒体への情報の記録及び 再生を行うことを可能とする積層波長板及びそれを用いた光ピックアツ プに関する。 背景技術
音楽や映像関連の情報の光学記録媒体である C Dや D V D等を直線偏 光や円偏光等のレーザー光を利用して記録及び再生を行う光ディスク装 置が幅広く利用されている。 中でも C Dと D V Dのコンパチブル （互換 性）が可能な光ディスク装置の普及と共に装置の小型化の要求も高まり、 光学部品点数の削減等の簡素化による光ピックアツプ装置の小型化が試 みられている。
D V Dは、 2時間以上の映像及び音声の情報を 1枚のディスクに収容 可能な仕様となっており C Dに比べ記録密度が高く、 それによつて D V Dの再生波長も C Dの 7 8 5 n m対して 6 5 5 n mと波長も短くなり、 D V Dと C Dのコンパチブルを可能とする光ピヅクァヅプ装置では必然 的に 2種類の波長が必要になり、 2波長対応とするためにレ一ザ一光源 を 2つ必要とし、 そして波長板等の光学素子も夫々に対応するものが必 要となるため結果的に 2系統のピックァヅプにより光ピヅクァップ装置 が構成されることとなるが、 近年の光ピックアツプ装置の小型化の要求 によりピヅクァヅプを 1系統で構成せんとする試みが種々なされている < ここで、 光ピックアップに用いられる偏光について説明すると、 光は 電磁波と呼ばれる波の一つであり、 光の進行方向と磁場を含む面を偏光 面、 電場を含む面を振動面といい、 偏光面の方向が揃っている場合を偏 光という。 更に、 偏光面が一つの平面に限られるような偏光を直線偏光 と呼び、直線偏光には、入射光線と入射面の法線とを含む平面に対して、 水平に振動する成分の P偏光と、垂直に振動する成分の S偏光とがある。
また、 ある位置でみた電場ベク トルが、 時間とともに回転するような 偏光を一般に楕円偏光といい、 特に、 光の進行方向に垂直な平面上に電 場べク トルの先端を投影したとき、 その軌跡が円となるものを円偏光と いう
図 14は、 多数次モードの位相差 (51 (27 90° ) となる第 1の波 長板 1 (厚み d 1 ) と多数次モードの位相差 52 ( 2700° ) となる 第 2の波長板 2 (厚み d 2 ) とを結晶光学軸が 90° 交差するよう貼り 合わせてなる 1/4波長板として機能する零次モ一ドの波長板 3であつ て、 図 14 (a) は波長板 3の入射面から見た第 1、 第 2の波長板 1， 2の結晶光学軸 4, 5の交差角を示す図であり、 図 14 ( b ) は波長板 3の構成を示す斜視図である。
これは、 結晶光学軸の交差角を 90° とすることによって、 余分な位 相差を相殺することができる、 つまり 51— 52 = 27 90° — 270 0。 = 9 0 ° となり、 零次モ一ドの 1 /4波長板として機能するもので ある。従って、直線偏光 6が波長板 3に入射すると出射面で位相が 90 ° ずれるので円偏光 7として出射することとなる。
波長板 3の位相差 53は、 次式でも表わすことができる。
53 = (51— 52 = 2 T X Δ n X ( d 1— d 2 ) /え （ 1) ここで、 Δηは、 第 1、 第 2の波長板 1 , 2との屈折率差であり、 入は 入射光の波長である。
図 1 5は、 零次モードの位相差 (54 (= 90 ° ) となる 1/4波長板 として機能する零次モ一ドの波長板 8(厚み d 3)を示す斜視図である。 直線偏光 9が、 波長板 8へ入射すると出射面で位相が 90° ずれて円偏 光 1 0として出力する。
波長板 8の位相差 64は、 次式で表わすことができる。
(54 = 2 ττχΔηΧά 3/λ (2)
ここで、 Δηは波長板 8の屈折率差（N e— Νο)、 人は入射光の波長、 Noは常光線の屈折率、 N eは異常光線の屈折率である。
これらの波長板 3 , 8を適宜選定してピックアツプの所定の位置に配 置することによってピックアップ 1系統による 2波長対応光ピックァッ プ装置を構成せんと試みた場合以下のような問題が生じる。
即ち、 前述したように光ピックアップ装置の小型化により部品点数を 削減するため、 図 1 6のように CD ( 785 nm) 再生用とした 1つの 1 / 4波長板 3で 2波長対応とするようピックアップを構成した場合、 図 1 6 (a)に示す如く、 P偏光 1 1がビ一ムスプリヅター 12 (以下、 P B Sと称す） へ入射すると、 P偏光を透過し S偏光を反射する特性を 有する光学薄膜で形成されたミラー 1 3を透過して P偏光のまま 1/4 波長板 3へ入射する、 ここで位相が 90° ずれるので円偏光 14として 出力し CDのピッ ト 15へ入射する。 ピッ ト 1 5で円偏光 14が反射す る際、 回転方向が逆の円偏光 1 6として反射するので、 円偏光 1 6が 1 ノ4波長板 3へ入射すると、 S偏光として出力し、 PB S 1 2のミラ一 13で反射して図示しないフォ トディテクタ （以下、 PDと称す） へ至 り 90 %以上の効率でレーザー光を使用することができる。 尚、 図 1 6 において説明を容易にするため往路と復路で光軸をずらしている。
一方、 図 1 6 ( b ) に示す如く、 D VDを再生する場合、 65 5 nm の P偏光 1 1が P B S 1 2へ入射すると、 ミラー 1 3を透過して P偏光 のまま 1/4波長板 3へ入射する。 この際、 前記 1/4波長板 3は、 単 一波長 785 nmに対してのみ 90° 位相をずらす機能を有しているた め直線偏光から円偏光への変換が十分できずに楕円偏光 1 7として出射 してしまう。 これが DVDのピッ ト 1 5へ入射すると回転方向が前記楕 円偏光 17とは逆の楕円偏光 1 8として反射して、 1Z4波長板 3へ入 射し同様に十分に直線偏光への変換ができない、 つまり楕円偏光成分と S偏光成分が混在した状態で 1Z4波長板 3から出射し PB S 1 2のミ ラー 1 3で S偏光成分のみ反射し、 楕円偏光成分はミラ一 1 3を透過し てしまう。 従って、 PDでは、 例えば、 本発明者の実験結果によると、 光の効率の観点から 65 %前後が PDで検出され、 残り約 30%がミラ —を透過してしまう楕円偏光成分として損失してしまい、 効率上問題が ある。 これは、 波長板 3， 8の位相差を表わす各々の式 （ 1 ) ， （ 2 ) から位相差が波長に依存していることからも分かる。
そこで、 特許第 3174367号では、 単色光に対して 1/2波長 （ 18 0 ° ) の位相差を有する延伸フイルムと、 1Z4波長 （ 9 0° ) の位相 差を有する延伸フィルムとを結晶光学軸が交差するよう積層してなる積 層波長板が広帯域で位相が 90° ずれる機能を有する広帯域 1ノ 4波長 板が提案されている。 DVD ( 6 55 nm) と CD ( 78 5 nm) とを 記録■再生する光ピックアップ装置において、 前記広帯域 1/4波長板 を採用すれば、 波長板 1つで 2波長対応とすることができるので、 ピッ クアツプをほぼ 1系統に簡素化したいという要求を満足することを可能 としている。 .
図 1 7に示す如く特許第 3174367 号の第 5図に前記広帯域 1 / 4 波長板をクロスニコルに配置した偏光板間に配置して分光スぺク トルを 評価した透過率の波長依存性のグラフ.が開示されている。
しかしながら、 このグラフの実施例 3の曲線、 即ち広帯域 1/4波長 板の透過率を注視すると、 40 0 11111から 80 0 11111に向かって、 徐々 に透過率が 4 0 %から 5 0 %に向かって上昇、 つまりグラフが傾斜した 特性を有しており、 波長によって、 1/4波長板として機能する効率が 変化していることがわかる。 尚、 1/4波長板として完全に機能する透 過率は 5 0 %のところである。 即ち、 この広帯域 1 /4波長板では、 依 然として波長依存性が完全には解決されておらず、 波長によって、 位相 が 9 0 ° ずれる効率が違っているため、 近年、 DVDZCDのコンパチ ブルの光ビックアツプ装置における光の効率等の観点から波長板に求め られる厳しい光学特性上の仕様を満足できないという問題があった。 本発明は、 上記の如き問題を解決するためになされたものであり、 D VD/C Dのコンパチプルの光ピックアツプ装置等の複数の波長に対し て完全に 1Z4波長板として機能する波長板、 及びその波長板を用いた 光ピックアップを提供することを目的とする。 発明の開示
上記課題を解決するために本発明に係る積層波長板の請求項 1記載の 発明は、 波長えの単色光に対して位相差 αの波長板と位相差/?の波長板 とを光軸が交差するように貼り合わせて、 全体として 1Z4波長板とし て機能する積層波長板において、 前記 α及び前記 の関係が以下の条件 を満足することを特徴としている。
( 3/2 ) χπ≠ - 2 π X ( η - 1 )
π≠ β - 2 Χ 7Γ Χ ( η - 1 )
但し、 ηは自然数
請求項 2記載の発明は、 光源から出射した第 1の波長の第 1直線偏光 と第 2の波長の第 2直線偏光とが、 波長板を通過するよう構成された光 ピックアップにおいて、 該波長板が、 波長； Iの単色光に対して位相差ひ の波長板と位相差/?の波長板とを光軸が交差するように貼り合わせて、 全体として 1Z4波長板として機能する積層波長板であり、 前記ひ及び 前記/?の関係が以下の条件を満足することを特徴としている。
( 3/2 ) χ π≠ - 2 χ π ( η- 1 )
7 ≠ /3 - 2 π x ( η - 1 )
但し、 ηは自然数
請求項 3記載の発明は、 請求項 2において、 上記第 1の波長には 6 5
5 nmを用い、 上記第 2の波長には 7 8 5 nmを用いることを特徴とし ている。
請求項 4記載の発明は、 波長 7 8 5 nmに対して、 位相差 1 6 9 5 ° となる波長板 Aと、 位相差 8 5 0 ° となる波長板 Bとを光軸が交差する ように貼り合わせたことを特徴としている。
請求項 5記載の発明は、 請求項 4において、 前記積層波長板が、 波長
6 5 5 nm及び 7 8 5 nmに対して 1Z4波長板として機能することを 特徴としている。
請求項 6記載の発明は、 波長 6 5 5 nmに対して、 位相差 2 7 0 0 ° となる波長板 Cと、 位相差 6 3 0 ° となる波長板 Dとを光軸が交差する ように貼り合わせたことを特徴としている。
請求項 7記載の発明は、 請求項 6において、 前記積層波長板が、 波長 6 5 5 nmに対して 1/4波長板、 7 8 5 nmに対して 1ノ2波長板と して機能することを特徴としている。
請求項 8記載の発明は、 波長 6 5 5 nmに対して、 位相差 2 7 0 0 ° となる波長板 Eと、 位相差 1 2 6 0 ° となる波長板 Fとを光軸が交差す るように貼り合わせたことを特徴としている。
請求項 9記載の発明は、 請求項 8において、 前記積層波長板が、 波長 6 5 5 nmに対して 1/2波長板、 7 8 5 n mに対して 2 / 2波長板と して機能することを特徴としている。 請求項 1 0記載の発明は、 光源から出射した波長 6 5 5 nmの第 1直 線偏光と波長 7 8 5 nmの第 2直線偏光とが、 第 1の波長板と第 2の波 長板とを順次通過するよう構成された光ピックアツプにおいて、 該第 1 の波長板が、 波長 6 5 5 nmに対して位相差 2 7 0 0 ° となる波長板 C と位相差 1 2 6 0 ° となる波長板 Dとを光軸が交差するように貼り合わ せた積層波長板であり、 該第 2の波長板が、 波長 7 8 5 nmに対して位 相差 1 6 9 5 ° となる波長板 Aと位相差 8 5 0 ° となる波長板 Bとを光 軸が交差するように貼り合わせた積層波長板であることを特徴としてい る。
請求項 1 1記載の発明は、 光源から出射した波長 6 5 5 nmの第 1直 線偏光と波長 7 8 5 nmの第 2直線偏光とが、 波長板を通過するよう構 成された光ピックアップにおいて、 該波長板が、 波長 6 5 5 nmに対し て位相差 2 7 0 0 ° となる波長板 Cと位相差 6 3 0 ° となる波長板 Dと を光軸が交差するように貼り合わせた積層波長板であることを特徴とし ている。
請求項 1 2記載の発明は、 波長人の単色光に対して位相差 の波長板 と位相差/?の波長板とを光軸が交差するように貼り合わせて、 全体とし て 1Z4波長板として機能する積層波長板において、 前記 α及び前記/? の関係が以下の条件を満足することを特徴としている。
π≠ - 2 χ πχ (η- 1 )
( 3/4 ) x 7Γ≠ ? - 2 x 7Γ x ( η - 1 )
但し、 ηは自然数
請求項 1 3記載の発明は、 光源から出射した第 1の波長の第 1直線偏 光と第 2の波長の第 2直線偏光とが、 波長板を通過するよう構成された 光ピックアップにおいて、 該波長板が、 波長人の単色光に対して位相差 ひの波長板と位相差/?の波長板とを光軸が交差するように貼り合わせて、 全体として 1ノ4波長板として機能する積層波長板であり、 前記 及び 前記/?の関係が以下の条件を満足することを特徴としている。
π≠ - 2 π ( n - 1 )
( 3/4 ) χ π≠ /3 - 2 x 7Γ x ( η - 1 )
但し、 ηは自然数
請求項 1 4記載の発明は、 請求項 1 3において、 上記第 1の波長には 6 5 5 nmを用い、 上記第 2の波長には 7 8 5 nmを用いることを特徴 としている。
請求項 1 5記載の発明は、波長 7 8 5 nm、又は 6 5 5 nmに対して、 位相差 1 9 8 0 ° となる波長板 Aと、 位相差 9 9 0 ° となる波長板 Bと を光軸が交差するように貼り合わせたことを特徴としている。
請求項 1 6記載の発明は、 請求項 1 5において、 前記積層波長板が、 波長 6 5 5 nm及び 7 8 5 nmに対して 1 Z 4波長板として機能するこ とを特徴としている。
請求項 1 7記載の発明は、 光源から出射した波長 6 5 5 nmの第 1直 線偏光と波長 7 8 5 nmの第 2直線偏光とが、 第 1の波長板と第 2の波 長板とを順次通過するよう構成された光ピックアップにおいて、 該第 1 の波長板が、 波長 6 5 5 nmに対して位相差 2 7 0 0 ° となる波長板 C と位相差 1 2 6 0 ° となる波長板 Dとを光軸が交差するように貼り合わ せた積層波長板であり、 該第 2の波長板が、 波長 7 8 5 nmに対して位 相差 1 9 8 0 ° となる波長板 Aと位相差 9 9 0 ° となる波長板 Bとを光 軸が交差するように貼り合わせた積層波長板であることを特徴としてい る。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係る積層波長板の第 1の実施例の構成を説明するた めの図であり、 （ a) は入射方向から見た平面図、 （b) は斜視概観図 である。
図 2は、 本発明に係る積層波長板の第 1の実施例の特性を示す図であ り、 （a) は波長と位相差との関係を示す図、 （b) はクロスニコルの 透過率特性を示す図である。
図 3は、 本発明に係る積層波長板の第 2の実施例の構成を説明するた めの図であり、 （ a) は入射方向から見た平面図、 （b) は斜視概観図 である。
図 4は、 本発明に係る積層波長板の第 2の実施例の特性を示す図であ り、 波長と位相差との関係を示す図である。
図 5は、本発明に係る積層波長板の第 1の変形実施例を示す図であり、 (a) は入射方向から見た平面図、 （b) は斜視概観図、 （ c) は積層 する波長板の各位相差を示す表である。
図 6は、 本発明に係る積層波長板の第 1の変形実施例における波長依 存性を説明するためのグラフである。
図 7は、本発明に係る積層波長板の第 2の変形実施例を示す図であり、 (a) は入射方向から見た平面図、 （b) は斜視概観図ある。
図 8は、 本発明に係る積層波長板の第 2の変形実施例における波長依 存性を説明するためのグラフである。
図 9は、 本発明に係る光ピックアップの第 1の実施形態の構成を説明 するための斜視図である。
図 1 0 ( a ) 及び （b ) は、 本発明に係る光ピヅクアツプの第 1の実 施形態において用いられる 2種類の P B Sの光学特性を示すグラフであ る
図 1 1は、 本発明に係る光ピックアップの第 2の実施形態の構成を説 明するための斜視図である。 図 1 2 (a) 及び （b) は、 本発明に係る光ピックアップの第 2の実 施形態において用いられる D P及び P B Sの光学特性を示すグラフであ る。
図 1 3は、 本発明に係る積層波長板の第 1の変形実施例の光学作用を ポアンカレ球を用いて説明するための図である。
図 14は、 従来の積層波長板を示す図であり、 （a) は入射方向から 見た平面図、 （b) は斜視概観図ある。
図 1 5は、 従来の波長板を示す斜視図である。
図 1 6 (a) 及び （b) は、 従来の光ピックアップの光学作用を説明 するための平面図である。
図 1 7は、 従来の広帯域波長板のクロスニコルの透過率を示すグラフ である。 発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を図面に示した実施の形態例に基づいて詳細に説明する。 図 1は本発明に係る波長板の第 1の実施形態の構成を示す図であり、 図 1 (a) は波長板を入射方向から見た平面図、 図 1 (b) は波長板の 斜視概観図である。 この波長板 2 2は、 波長 785 nmに対して位相差 1 6 95 ° ( 4次モード 2 5 5。 ） 及び面内回転方位 （以下、 方位角と 称す） が 25. 5 ° の水晶波長板 2 3と位相差 8 50 ° ( 2次モード 1 30° ) 及び方位角が 7 9. 8° の水晶波長板 24とを各々の結晶光学 軸 2 5， 2 6が 54. 3 ° の角度で交差するように積層して、 全体とし て、 波長 65 5 nm及び 785 nmにおいて 1/4波長板として機能す る積層波長板である。 つまり、 この積層波長板 22に直線偏光 27が入 射すると出射面で位相が 90 ° ずれることによって円偏光 28となって 出射することとなる。 この積層波長板 2 2を、 1/4波長板として機能せしめんがために積 層した水晶波長板 2 3， 2 4の光学特性を如何にして算出したかについ て詳細に説明する。
数値計算には、 以下ミューラ行列を使用し各偏光状態を示すこととす る。
ここで、 波長板 2 3の位相差を (5 1、 方位角を 0 1、 波長板 24の位相 差を d 2、方位角を 0 2で表わす。 d 1 と 5 2は、 下記の式（ 3 ) , ( 4 ) で表わすことができる。
δ 1 = 2 X ττ/λ x (N e -N o ) x d 1 ( 3 ) δ 2 = 2 π/ λ χ (N e -N o ) x d 2 ( 4 ) λは波長、 N oは常光線の屈折率、 N eは異常光線の屈折率、 d 1は水 晶波長板 2 3の厚み、 d 2は水晶波長板 2 4の厚みである。
波長板 2 3のミューラ行列 A 1は、 下記の式 （ 5 ) で表わすことがで さる。
Ai:
Figure imgf000013_0001
波長板 2 4のミューラ行列 A 2は、 下記の式 （ 6 ) で表わすことがで きる。
A2 =
Figure imgf000013_0002
積層波長板 2 2に入射する入射偏光状態をス トークスべク トル Tで下 記の式 （ 7 ) で表わす。 2
Figure imgf000014_0001
積層波長板 2 2から出射する出射偏光状態をス トークスペク トル Sで 下記の式 （ 8 ) で表わす。
Figure imgf000014_0002
S2
s = (8)
S3
S, 以上、 式 （ 5 ) 〜 （ 8 ) より下記の式 （ 9 ) のミューラ行列式が得ら れる。
Figure imgf000014_0003
式 （ 9 ) において、 Tを下記の入射偏光状態とすると
)
Figure imgf000014_0004
となる。 積層波長板の位相差 Γは、
「 =arctan . ―
s2,+ s2 2 (1 2) で表わすことができるから、 式 （ 1 1) ， （ 12) から Γが （2 xn— 1) X (ττ/2 ) ， ηは自然数、 となるようにシミュレーションを行つ た。
以上のシミユレーション結果から各水晶波長板の位相差及び方位角が、 (5 1 , θ 1 , 6 2 , Θ 2 ) = ( 1 6 9 5 ° , 2 5. 5 °， 8 5 0 ° , 7 9. 8 ° ) のとき、 Γは、 図 2 (a) の如き位相差波長依存性カーブを描き、 波長 65 5 nmで位相差 270 ° (点 K 1 ) , 785 nmで位相差 90 ° (点 K 2) 、 またはカープ特性は図示しないが、 波長 6 5 5 nmで位相差 9 0° ， 785 nmで位相差 270 ° となり、 両波長において積層波長板 が 1/4波長板として完全に機能することを実現せしめた。
この積層波長板 2 2をクロスニコルに配置した偏光板間に配置した分 光スぺク トル評価したところ、 図 2 (b) の如き透過率特性を描くこと が確認され、 波長 6 55 nm及び 78 5 nmで透過率 50%となり誤差 なく 1Z4波長板として機能することが実証され、 入射した直線偏光を 損失なく円偏光に変換する 2波長対応の積層波長板を提供することが可 能となった。
尚、 このシミュレーションにおいて、 式 （3) ， （4) から積層する 水晶波長板の板厚を製造コス ト上問題のない範囲に予め任意に決定し、 数値計算を行って解を算出しているので、 所定の複数の波長に対して、 各水晶波長板の板厚を適宜決定して 1ノ4波長板として機能する積層波 長板を求める一連の上記過程の中から、 各水晶波長板の位相差ひ、 βせ 下記の 2式の条件を満足する範囲から決定されることが判明した。 ( 3/2 ) χπ≠ a - 2 χπ x ( n - 1 ) ( 1 3 )
π≠ β - 2 x 7Γ x (n-.l ) ( 1 4 )
η ： 自然数、 a = S 1 , β = δ 2 即ち、 本発明に係るシミュレーション解析及び実験結果から、 複数の 波長に対し 1/4波長板として機能する積層波長板は、各々の位相差（多 数次モード分を除いた実質的な位相差） が、 1 8 0 ° 及び 2 7 0 ° から ずれた位相差を有する水晶波長板同士を積層して構成されるという結果 に想到した。
図 3は本発明に係る波長板の第 2の実施形態の構成を示す図であり、 図 3 ( a) は波長板を入射方向から見た平面図、 図 3 (b) は波長板の 斜視概観図である。 この波長板 7 1は、 波長 7 8 5 nm又は 6 5 5 nm に対して位相差 1 9 8 0 ° ( 5次モ一ド 1 8 0 ° ) 及び方位角が 1 4 ° の水晶波長板 7 2と、 位相差 9 9 0 ° ( 2次モ一ド 2 7 0 ° ) 及び方位 角が 7 2 ° の水晶波長板 7 3とを各々の結晶光学軸 7 4， 7 5が 5 8 ° の角度で交差するように積層して、 全体として、 波長 6 5 5 nm及び 7 8 5 nmにおいて 1 / 4波長板として機能する積層波長板である。 つま り、 この積層波長板 7 1においても直線偏光が入射すると出射面で位相 が 9 0 ° ずれることによって円偏光となって出射するのである。
前述と同様なシミユレーションを行った結果から各水晶波長板の位相 差及び方位角が、
{δ ΐ , Θ 1 , δ 2 , Θ 2 ) = ( 1 9 8 0 ° , 1 4° ， 9 9 0 ° , 7 2 ° ) のとき、 Γは、 図 4の如き位相差波長依存性カーブを描き、 波長 6 5 5 nmで位相差 2 7 0。 （点 ' 1 ) , 7 8 5 nmで位相差 9 0 ° (点 K ' 2 )、またはカーブ特性は図示しないが、波長 6 5 5 nmで位相差 9 0 ° ， 7 8 5 nmで位相差 2 7 0 ° となり、 両波長において積層波長板が 1 / 4波長板として完全に機能することを実現せしめている。 この場合、 各水晶波長板 7 2， 7 3の位相差 ， ^は下記の条件式を 満足する範囲から決定される。
π≠ a - 2 π ( η - 1 ) ( 1 5 )
( 3/4 ) χ π≠ β - 2 χ π χ (η- 1 ) ( 1 6 )
η ： 自然数、 α = 5 1 , β = δ 2
尚、 方位角は、 所望値に対して、 ± 5 ° の精度で各々の波長板を積層 していれば 2波長に対して 1/4波長板として十分機能するので、 量産 性においても低コス ト化が期待できる。
図 5は本発明の変形実施形態に係る波長板の構成を示す図であり、 図 5 ( a) は波長板を入射方向から見た平面図、 図 5 (b) は波長板の斜 視概観図である。 この波長板 2 9は、 波長 6 5 5 nmに対して位相差 2 7 0 0 ° ( 7次モ一ド 1 8 0 ° ) 及び方位角が 7 ° の水晶波長板 3 0と 位相差 6 3 0 ° ( 1次モ一ド 2 7 0 ° ) 及び方位角が 5 2 ° の水晶波長 板 3 1とを各々の結晶光学軸 3 2 , 3 3が 4 5 ° の角度で交差するよう に積層して、 全体として、 波長 6 5 5 nmにおいて 1Z4波長板として 機能し、 7 8 5 nmにおいて 1 / 2波長板として機能する積層波長板で ある。 つまり、 この積層波長板 2 9に波長 6 5 5 nmの直線偏光 3 4が 入射すると出射面で位相が 9 0 ° ずれることによって円偏光 3 5となつ て出射し、 また波長 7 8 5 nmの P偏光 3 6が入射すると出射面で位相 が 1 8 0 ° ずれることによって S偏光となって出射することとなる。 この積層波長板 2 9を、 波長 6 5 5 nmにおいて 1 4波長板として 機能し、 7 8 5 nmにおいて 1 2波長板として機能せしめんがために 積層した水晶波長板 2 3 , 2 4の光学特性を如何にして算出したかにつ いては、 前述の実施例において用いたミユーラ行列によって求めたので ここでは説明を省略する。 ここでは、 光学的作用について詳細に説明す る。 波長板 30， 3 1の各波長における位相差を図 5 (c) に示す。 波長 65 5 nmの直線偏光 34が波長板 30に入射すると、 波長板 30で位 相差が 1 80° つき 14° 偏光面は回転することになる。 更に波長板 3 1で位相差が 270 ° つき円偏光 35となって出射する。 785 nmの 直線偏光では大きく位相が変化する、 即ち波長板 3 0では位相差 1 0 0° となって楕円偏光となり、 波長板 3 1で位相差を 1 67° つけるこ とで直線偏光に戻すことができる。
以上の光学作用について図 13に示すポアンカレ球を用いて説明する ( ここで、 入射光の偏光状態を P 0とする。 波長 65 5 nmにおいて、 波 長板 30では方位角^ 1 (= 7° ) によって、 角度 2 1の位置に回転 軸 aが配置される。 回転軸 aを軸にして 2700° 回転させると 7回転 した後 P 1の位置に移動する。 更に、 波長板 3 1で方位角 2 (= 5 2° ) により角度 2 ^ 2の位置に回転軸 bが配置される。 回転軸 bを軸 に 630° 回転させると 1回転した後 P 2の位置に移動し、 これにより 全体として位相差は 270 ° となり左回転の円偏光として出射すること になる。
次に、 波長 78 5 nmでは、 波長板 30で回転軸 aを軸にして 6回転 した後 P 1 'の位置に移動し、 波長板 3 1で回転軸 bを軸にして 1回転 した後 P 2 'の位置に移動することになり、 全体として位相差は 1 8 0 ° となり偏光面が 9 0。 回転することとなる。 この波長板 29の波長 依存性を図 6に示す。 曲線 38は 78 5 nm用零次 1 /2波長板の波長 依存特性を、 曲線 3 9は 785 nm用 1 5次 1 /2波長板の波長依存特 性を、 そして曲線 40は波長板 2 9の波長依存特性を示しており、 波長 板 2 9が波長 65 5 nmにおいて 1 / 4波長板として機能し、 785 η mにおいて 1 / 2波長板として機能することが確認できる。
図 Ίは本発明の第 2の変形実施形態に係る波長板の構成を示す図であ り、 図 7 (a) は波長板を入射方向から見た平面図、 図 7 (b) は波長 板の斜視概観図である。 この波長板 41は、 波長 6 5 5 nmに対して位 相差 2 700 ° (7次モード 1 80 ° ) 及び方位角が 1 2 ° の水晶波長 板 42と位相差 1 2 60。 （3次モ一ド 1 80。 ） 及び方位角が 57 ° の水晶波長板 43とを各々の結晶光学軸 44， 45が 45 ° の角度で交 差するように積層して、 全体として、 波長 6 5 5 nmにおいて 1/2波 長板として機能し、 78 5 nmにおいて 2 Z 2波長板として機能する積 層波長板である。 つまり、 この積層波長板 4 1に波長 65 5 nmの P偏 光 46が入射すると出射面で位相が 18 0° ずれることによって S偏光 47となって出射し、 また波長 78 5 nmの P偏光 4 8が入射すると出 射面で位相が 36 0 ° ずれるので P偏光を維持したまま出射することと なる。
この積層波長板 4 1を、 波長 6 5 5 nmにおいて 1/2波長板として 機能し、 78 5 nmにおいて 2 /2波長板として機能せしめんがために 積層した水晶波長板 42， 43の光学特性を如何にして算出したかにつ いては、 前述の実施例と同様にミューラ行列により求めたので説明を省 略する。 この波長板 41の波長依存性を図 8に示す。 曲線 50は 65 5 nm用零次 1Z4波長板の波長依存特性を、 そして曲線 5 1は波長板 4 1の波長依存特性を示したものであり、 波長板 41が波長 6 55 nmに おいて 1Z2波長板として機能し、 78 5 nmにおいて 2Z2波長板と して機能していることが確認できる。
尚、 方位角は、 前述したように所望値に対して、 ±5° の精度で各々 の波長板を積層していれば各々波長に対して所望の波長板として十分機 能するので、 量産性においても低コスト化が期待できる。 ， 本発明の特徴は、 複数の波長に対して 1/4波長板或いは 1/2波長 板として機能せしめんとする波長板を実現するため、 零次モードの単板 の波長板をただ多数次モードにするだけでは波長依存性が大きいので、 レーザ一光の波長の変化により位相差が大きく変動してしまうという問 題点に鑑み、 更にもう 1枚補正用波長板を貼り合わせ使用波長帯域での 位相変化を補償したところにある。
即ち、 積層する各々の波長板のモード次数を変えることによって波長 依存性を調整して互いに補正するように波長板を設計し構成したことに め^ ) o
更に、従来提案されている広帯域波長板では、広範囲な波長に渡って、
1 / 4波長板として機能するよう構成しているが、 前述したクロスニコ ルの透過率でも分かるように完全に 1 Z4波長板として機能するまでに は至っておらず、 つまり損失が必ず発生するという問題が存在し、 本発 明者はこの問題点に鑑み、 広帯域に渡って位相差を 1Z4波長とする視 点から逆の発想により、 即ちピンポイントで複数の波長に対して完全に
1 / 4波長板として機能する波長板を実現せしめたことを特徴としてい る。
次に、 前述した本発明に係る積層波長板を用いた 2波長対応光ピック アップについて以下、 詳細に説明する。
図 9は、 本発明の光ピックアップに係る第 1の実施形態を示す斜視図 である。
まず、 DVD (6 5 5 nm) の再生について説明する。 6 55 nm及 び 78 5 nmを出射可能な光源を有する 2 ALD 5 2から 6 55 nmの 直線偏光 S A (S偏光） が出射し第 1の PB S 53へ入射する。 第 1の PB S 53の斜面 54には図 1 0 (a) の如き透過特性を有する光学薄 膜が形成されているので、 S Aは斜面 54を透過して、 第 2の変形実施 例で示した積層波長板 4 1へ入射する。 前述したように 65 5 nmに対 しては 1 / 2波長板として機能するので、 直線偏光 S Aは位相が 1 8 0 ° ついて直線偏光 P A (P偏光） となって出射する。 P Aは、 図 1 0 (b) の如き透過特性を有する光学薄膜が斜面 5 5に形成された第 2の P B S 5 6へ入射し、 斜面 5 5を透過してコリメ一卜レンズ 5 7、 反射 ミラーを経て本発明に係る一実施例で示した 1Z4波長板 2 2へ入射し 円偏光として出射し対物レンズ （以下、 OB Jと称す） 5 9を通過して D VDのピッ ト 6 0入射する。
ピッ ト 6 0で反射した際に円偏光は回転方向が逆転し、 O B J 5 9を 通過して 1 /4波長板 2 2へ入射する。 円偏光は往路に対して復路では 回転方向が逆になつているので直線偏光 S A ( S偏光） として出射し、 反射ミラ一 5 8、 コリメートレンズ 5 7を経て第 2の P B S 5 6へ入射 する斜面 5 5に形成された光学薄膜の特性から SAはこれを透過し、 積 層波長板 4 1へ入射し位相が 1 8 0 ° ついて P A ( P偏光） として出射 し第 1の P B S 5 3へ入射する斜面 5 4は 6 5 5 nmの P偏光は透過し ない光学薄膜が形成されているので P Aは斜面 5 4で反射して P D 6 1 で検出される。
次に、 C D ( 7 8 5 nm) の再生について説明する。 2え LD 5 2か ら 7 8 5 nmの直線偏光 S B ( S偏光） が出射し第 1の P B S 5 3へ入 射する。 第 1の P B S 5 3の斜面 5 4には図 1 0 ( a) の如き透過特性 を有する光学薄膜が形成されているので、 S Bは斜面 5 4を透過して、 積層波長板 4 1へ入射する。 前述したように 7 8 5 nmに対しては 2 Z 2波長板として機能するので、 直線偏光 S Bはこれを維持したまま出射 する。 S Bは、 図 1 0 (b) の如き透過特性を有する光学薄膜が斜面 5 5に形成された第 2の P B S 5 6へ入射し、 斜面 5 5を透過してコリメ —トレンズ 5 7、 反射ミラーを経て 1 /4波長板 2 2へ入射し円偏光と して出射し O B J 5 9を通過して C Dのピッ ト 6 0入射する。
ピヅ ト 6 0で反射した際に円偏光は回転方向が逆転し、 O B J 5 9を 通過して 1Z4波長板 22へ入射する。 円偏光は往路に対して復路では 回転方向が逆になつているので直線偏光 P B (P偏光） として出射し、 反射ミラ一 58、 コリメ一トレンズ 57を経て第 2の P B S 5 6へ入射 する斜面 5 5に形成された光学薄膜の特性から PBは斜面 5 5で反射し て P D 62で検出される。
このように構成することによって、 1系統のピヅクァヅプで 2波長対 応の光ピックアツプ装置を実現することができた。
尚、 ここでは 1 /4波長板として第 1の実施形態である図 1に示した 1Z4波長板 22を用いたが、 第 2の実施形態である図 3に示した 1/ 4波長板 7 1を用いてもよいことは言うまでもない。
図 1 1は、 本発明の光ピックアップに係る第 2の実施形態を示す斜視 図である。 まず、 DVD ( 65 5 nm) の再生について説明する。 65 5 nmを出射する光源を有する LD 63から 6 55 nmの直線偏光 P A (P偏光） が出射しダイクロイ ヅクプリズム （以下、 DPと称す） 64 へ入射する。 D P 64は図 12 ( a)の如き光学特性を有しているので、 P Aは DP 64を透過して、 PB S 6 5へ入射する。 PB S 6 5の斜面 6 6には図 1 2 (b) の如き特性を有する光学薄膜が形成されているの で、 P Aは斜面 6 6を透過してコリメ一トレンズ 5 7を通過して第 1の 変形実施例で示した積層波長板 2 9へ入射する。 前述したように 655 nmに対しては 1/4波長板として機能するので、 直線偏光 P Aは位相 が 90 ° ついて円偏光となって出射し反射ミラー 5 8、 OB J 5 9を通 過して DVDのビッ ト 60入射する。
ピッ ト 60で反射した際に円偏光は回転方向が逆転した円偏光となり、 〇B J 59、 反射ミラ一 5 8を通過して積層波長板 29へ入射する。 円 偏光は往路に対して復路では回転方向が逆になつているので直線偏光 S A (S偏光） として出射し、 PB S 6 5へ入射し斜面 66で反射して非 点収差板（Astigmatism ;以下、 A S板と称す） 6 7を介して P D 6 8 で検出される。 尚、 非点収差とは、 光軸外の物点からの光が子午面と球 欠面で集光点がずれる収差のことである。
次に、 CD ( 7 8 5 nm) の再生について説明する。 ホロレ一ザ （L Dと P Dとの一体モジュール） 6 9から 7 8 5 nmの直線偏光 P B (P 偏光） が出射し D P 64へ入射し図 1 2 ( a) の如き透過特性を有する ので、 斜面 7 0で反射して、 P B S 6 5へ入射する。 斜面 6 6は P偏光 を透過するので、 PBは斜面を透過しコリメ一トレンズ 5 7を通過して 積層波長板 2 9へ入射する。 前述したように 7 85 nmに対しては 1/ 2波長板として機能するので、 位相が 1 8 0 ° ついて S B ( S偏光） と して出射し、 反射ミラ一 5 8、 OB J 5 9を経て CDのピッ ト 6 0へ入 射する。
ピッ ト 6 0で反射した S Bは OB J 5 9、 反射ミラ一 5 8を経て積層 波長板 2 9へ入射する。 ここで、 位相が 1 8 0 ° ついて P B (P偏光） となって出射しコリメ一トレンズ 5 7を通過して、 P偏光を透過する P B S 6 5を通過して D P 6 4へ入射する。 D P 64は 7 8 5 nmの P偏 光を透過しない光学特性有しているので、 P Bは斜面 7 0で反射してホ 口レーザ 6 9で検出されることとなる。
このようなビックァヅプ構成とすることでも、 1系統のピックァヅプ で 2波長対応の光ビックアップ装置を実現することができる。
従って、 D VD/ CDのコンパチブル等の 2波長対応のより小型のピ ックアップ装置を提供することを可能とした。
ここでは、 波長板に水晶を用いた場合を例にして説明したが、 本発明 はこれに限らず本発明に係る積層波長板は、 複屈折性を有する結晶ゃフ イルム等の樹脂に幅広く適用できることは言うまでもない。
以上説明したように、 本発明によれば以下のような優れた効果が得ら れる。
請求項 1の発明は、 波長えの単色光に対して位相差 aの波長板と位相 差/?の波長板とを光軸が交差するように貼り合わせて、 前記ひ及び前記 の関係が
( 3/ 2 ) χπ≠ a - 2 χπ X ( η - 1 )
π≠ β - 2 Χ 7Γ Χ ( η - 1 )
但し、 ηは自然数
を満足するように構成したので、 全体として波長依存性を補償した 1/ 4波長板として機能する積層波長板を提供できるという優れた効果を奏 する。
請求項 2及び 3の発明は、 全体として波長依存性を補償した 1 /4波 長板として機能する積層波長板を用いたので、 複数の波長に対応した小 型のピックアップを提供できるという優れた効果を奏する。
請求項 4及び 5の発明は、波長 7 8 5 nmに対して、位相差 1 6 9 5 ° となる波長板 Aと、 位相差 8 5 0 ° となる波長板 Bとを光軸が交差する ように貼り合わせたので、 全体として波長依存性を補償した 1/4波長 板として機能する積層波長板を提供できるという優れた効果を奏する。 請求項 6及び 7の発明は、波長 6 5 5 nmに対して、位相差 2 7 0 0 ° となる波長板 Cと、 位相差 6 3 0 ° となる波長板 Dとを光軸が交差する ように貼り合わせたので、 波長 6 5 5 nmに対して 1 /4波長板、 7 8 5 nmに対して 1Z2波長板として機能する積層波長板を提供できると いう優れた効果を奏する。
請求項 8及び 9の発明は、波長 6 5 5 nmに対して、位相差 2 7 0 0 ° となる波長板 Eと、 位相差 1 2 6 0 ° となる波長板 Fとを光軸が交差す るように貼り合わせたので、 波長 6 5 5 nmに対して 1/2波長板、 Ί 8 5 nmに対して 2/2波長板として機能する積層波長板を提供できる という優れた効果を奏する。
請求項 1 0の発明は、 光源から出射した波長 6 5 5 nmの第 1直線偏 光と波長 7 8 5 nmの第 2直線偏光とが、 第 1の波長板と第 2の波長板 とを順次通過するよう構成し、 該第 1の波長板が、 波長 6 5 5 nmに対 して位相差 2 7 0 0 ° となる波長板 Cと位相差 1 2 6 0 ° となる波長板 Dとを光軸が交差するように貼り合わせた積層波長板であり、 該第 2の 波長板が、 波長 7 8 5 nmに対して位相差 1 6 9 5 ° となる波長板 Aと 位相差 8 5 0 ° となる波長板 Bとを光軸が交差するように貼り合わせた 積層波長板としたので、 複数の波長に対応した小型の光ピックアツプを 提供できるという優れた効果を奏する。
請求項 1 1の発明は、 波長 6 5 5 nmに対して位相差 2 7 0 0 ° とな る波長板 Cと位相差 6 3 0 ° となる波長板 Dとを光軸が交差するように 貼り合わせた積層波長板を使用したので、 波長 6 5 5 nmと波長 7 8 5 n mに対応した小型の光ピックアツプ提供できるという優れた効果を奏 する。
請求項 1 2の発明は、 波長 λの単色光に対して位相差 αの波長板と位 相差 ?の波長板とを光軸が交差するように貼り合わせて、 前記 α及び前 記 5の関係が
π≠ a - 2 Χ 7Γ Χ ( n - 1 )
( 3/4 ) χπ≠ /β - 2 Χ Γ Χ ( η - 1 )
但し、 ηは自然数
を満足するように構成したので、 全体として波長依存性を補償した 1/ 4波長板として機能する積層波長板を提供できるという優れた効果を奏 する。
請求項 1 3及び 1 4の発明は、 全体として波長依存性を補償した 1/ 4波長板として機能する積層波長板を用いたので、 複数の波長に対応し た小型のピックアップを提供できるという優れた効果を奏する。
請求項 1 5及び 1 6の発明は、 波長 7 8 5 n m、 又は 6 5 5 n mに対 して、 位相差 1 9 8 0 ° となる波長板 Aと、 位相差 9 9 0 ° となる波長 板 Bとを光軸が交差するように貼り合わせたので、 全体として波長依存 性を補償した 1ノ4波長板として機能する積層波長板を提供できるとい う優れた効果を奏する。
請求項 1 7記載の発明は、 光源から出射した波長 6 5 5 11 111の第 1直 線偏光と波長 7 8 5 n mの第 2直線偏光とが、 第 1の波長板と第 2の波 長板とを順次通過するよう構成し、 該第 1の波長板が、 波長 6 5 5 n m に対して位相差 2 7 0 0 ° となる波長板 Cと位相差 1 2 6 0 ° となる波 長板 Dとを光軸が交差するように貼り合わせた積層波長板であり、 該第 2の波長板が、 波長 7 8 5 n mに対して位相差 1 9 8 0 ° となる波長板 Aと位相差 9 9 0 ° となる波長板 Bとを光軸が交差するように貼り合わ せた積層波長板としたので、 複数の波長に対応した小型の光ピックァッ プを提供できるという優れた効果を奏する。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 波長人の単色光に対して位相差ひの波長板と位相差 ?の波長板とを 光軸が交差するように貼り合わせて、 全体として 1Z4波長板として機 5 能する積層波長板において、
前記 及び前記^の関係が以下の条件を満足することを特徴とする積 層波長板。
( 3/2 ) χ π≠ a - 2 χ π ( η - 1 )
π≠ j3 - 2 π ( η - 1 )
ιο 但し、 ηは自然数 .
2. 光源から出射した第 1の波長の第 1直線偏光と第 2の波長の第 2直 線偏光とが、波長板を通過するよう構成された光ピックアツプにおいて、 該波長板が、 波長人の単色光に対して位相差 αの波長板と位相差/?の 波長板とを光軸が交差するように貼り合わせて、 全体として 1/4波長
15 板として機能する積層波長板であり、 前記 及び前記^の関係が以下の 条件を満足することを特徴とする光ピックアツプ。
( 3/2 ) χ π≠ a - 2 χ π X ( η - 1 )
π≠ /3 - 2 χ π χ ( η - 1 )
但し、 ηは自然数
20 3. 上記第 1の波長には 6 5 5 nmを用い、 上記第 2の波長には 7 8 5 nmを用いることを特徴とする請求項 2記載の光ピックアップ。
4. 波長 7 8 5 nmに対して、 位相差 1 6 9 5 ° となる波長板 Aと、 位 相差 8 5 0 ° となる波長板 Bとを光軸が交差するように貼り合わせたこ とを特徴とする積層波長板。
25 5. 前記積層波長板が、 波長 6 5 5 nm及び 7 8 5 nmに対して 1 /4 波長板として機能することを特徴とした請求項 4記載の積層波長板。
6. 波長 655 nmに対して、 位相差 2700 ° となる波長板 Cと、 位 相差 6 30 ° となる波長板 Dとを光軸が交差するように貼り合わせたこ とを特徴とする積層波長板。
7. 前記積層波長板が、 波長 6 5 5 nmに対して 1Z4波長板、 785 II mに対して 1/2波長板として機能することを特徴とした請求項 6記 載の積層波長板。
8. 波長 6 55 nmに対して、 位相差 2700 ° となる波長板 Eと、 位 相差 1 2 6 0 ° となる波長板 Fとを光軸が交差するように貼り合わせた ことを特徴とする積層波長板。
9. 前記積層波長板が、 波長 65 5 nmに対して 1Z2波長板、 785 nmに対して 2/2波長板として機能することを特徴とした請求項 8記 載の積層波長板。
1 0. 光源から出射した波長 65 5 nmの第 1直線偏光と波長 78 5 η mの第 2直線偏光とが、 第 1の波長板と第 2の波長板とを順次通過する よう構成された光ピックアップにおいて、
該第 1の波長板が、 波長 6 55 nmに対して位相差 2700 ° となる 波長板 Cと位相差 1 26 0 ° となる波長板 Dとを光軸が交差するように 貼り合わせた積層波長板であり、
該第 2の波長板が、 波長 785 nmに対して位相差 1 6 9 5 ° となる 波長板 Aと位相差 8 50 ° となる波長板 Bとを光軸が交差するように貼 り合わせた積層波長板であることを特徴とする光ピックアツプ。
1 1. 光源から出射した波長 6 5 5 nmの第 1直線偏光と波長 78 5 η mの第 2直線偏光とが、 波長板を通過するよう構成された光ピックァッ プにおいて、
該波長板が、 波長 65 5 nmに対して位相差 2700 ° となる波長板 Cと位相差 630 ° となる波長板 Dとを光軸が交差するように貼り合わ せた積層波長板であることを特徴とする光ピックアップ。
1 2. 波長人の単色光に対して位相差ひの波長板と位相差/?の波長板と を光軸が交差するように貼り合わせて、 全体として 1 /4波長板として 機能する積層波長板において、
前記ひ及び前記 ?の関係が以下の条件を満足することを特徴とする積 層波長板。
π≠ - 2 π χ ( η - 1 )
( 3/4 ) χ π≠ β - 2 χ τΓ Χ ( η - 1 )
但し、 ηは自然数
1 3. 光源から出射した第 1の波長の第 1直線偏光と第 2の波長の第 2 直線偏光とが、 波長板を通過するよう構成された光ピックアップにおい て、
該波長板が、 波長 λの単色光に対して位相差 αの波長板と位相差/?の 波長板とを光軸が交差するように貼り合わせて、 全体として 1/4波長 板として機能する積層波長板であり、 前記 α及び前記/?の関係が以下の 条件を満足することを特徴とする光ピックアツプ。
π≠ - 2 χ π X ( η - 1 )
( 3 /4 ) χ π≠ /3 - 2 Χ ΤΓ Χ ( η - 1 )
但し、 ηは自然数
1 4. 上記第 1の波長には 6 5 5 nmを用い、 上記第 2の波長には 7 8 5 nmを用いることを特徴とする請求項 1 3記載の光ピックアツプ。
1 5. 波長 7 8 5 nm、 又は 6 5 5 nmに対して、 位相差 1 9 8 0。 と なる波長板 Aと、 位相差 9 9 0 ° となる波長板 Bとを光軸が交差するよ うに貼り合わせたことを特徴とする積層波長板。
1 6. 前記積層波長板が、 波長 6 5 5 nm及び 7 8 5 nmに対して 1/ 4波長板として機能することを特徴とした請求項 1 5記載の積層波長板 c
1 7 . 光源から出射した波長 6 5 5 n mの第 1直線偏光と波長 7 8 5 η mの第 2直線偏光とが、 第 1の波長板と第 2の波長板とを順次通過する よう構成された光ピックアツプにおいて、
該第 1の波長板が、 波長 6 5 5 n mに対して位相差 2 7 0 0 ° となる 波長板 Cと位相差 1 2 6 0 ° となる波長板 Dとを光軸が交差するように 貼り合わせた積層波長板であり、
該第 2の波長板が、 波長 7 8 5 n mに対して位相差 1 9 8 0 ° となる 波長板 Aと位相差 9 9 0 ° となる波長板 Bとを光軸が交差するように貼 り合わせた積層波長板であることを特徴とする光ピックアツプ。
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