(57)【要約】【課題】光学系を簡略することにより低コスト化を図り、また小型化できる振動検出用光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】振動を受動し、一方の面に光を反射する反射面を有する振動板と、光源からの光を前記振動板の前記反射面に集光する対物レンズと、前記振動板の前記反射面からの反射光を受光する光検出器と、を含み、前記対物レンズと前記振動板との間に波長板を備える、振動検出用光ピックアップ装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動を受動し、一方の面に光を反射する反射面を有する振動板と、
光源からの光を前記振動板の前記反射面に集光する対物レンズと、
前記振動板の前記反射面からの反射光を受光する光検出器と、を含み、
前記対物レンズと前記振動板との間に波長板を備える、
ことを特徴とする振動検出用光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記波長板が１／４波長板であることを特徴とする請求項１に記載の振動検出用光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記波長板は、複屈折結晶により構成される薄肉の光学領域部と前記光学領域部の一方の面の周囲に一体的に形成された前記光学領域部より厚肉の環状部位とを備え、
前記光学領域部が所定の０次モードの位相差特性を有し、
前記波長板の前記環状部位の開口端部に、前記振動板の前記反射面を前記光学領域部に対向配置し、一体的に固着されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の振動検出用光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記波長板の前記環状部位が形成された面の他方の面に、透光性を有するガラス基板を固着した、
ことを特徴とする請求項３に記載の振動検出用光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記波長板は、光学的１軸性結晶から光学軸と平行に切り出された２枚の光学１軸結晶板を、前記光学１軸結晶板の各々の前記光学軸が直交するように貼り合わせて形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の振動検出用光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記波長板は、複屈折性または複屈折性と旋光性とを有し、板面の法線に対する光学軸を同じとする２枚の複屈折結晶板を貼り合わせて形成され、
前記複屈折結晶板の各々の前記光学軸が、前記複屈折結晶板の貼り合せ面に対して鏡像関係になっている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の振動検出用光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記振動板は、前記振動板の振動領域の周囲に一体に前記反射面側に形成された前記振動領域より厚肉の振動板環状部位と、を備え、
前記振動板環状部位の端部と前記波長板とを一体的に固着した、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の振動検出用光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記振動板は前記反射面が鏡面仕上げされた金属、もしくは前記反射面に金属膜が形成されたガラスもしくは樹脂である、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の振動検出用光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動検出用光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、マイクロフォンや超音波センサーの主流として静電型ではコンデンサーマイクロホンや、圧電セラミックなどを用いた圧電マイクロフォンなどがあり、また電磁型ではコイルと永久磁石を用いたダイナミックマイクロフォンやマグネティックマイクロフォンなどがある。これらはコンデンサーの容量変化やコイルに流れる電流の変化、またはコイルに発生する電圧の変化により振動板（ダイアフラム）の振動を電気信号に変えている。そのため、信号源としての周囲の電磁ノイズの影響を受けやすい。
【０００３】
このような課題を解決するため、信号源に電磁ノイズの影響を受けない光を応用したものとして、特許文献１には、光源に可変波長光源を用い、２つの平面板で作られたエタロン板による内部多重干渉及び振動によって生じた光の明暗を光電変換素子で電気信号へ変換する光学系が開示されている。２つの平面板の一面をファイバーの端面、もう一面を振動板で構成する構造を有している。また、光学系は参照光と振動板から反射して戻ってくる光の干渉を利用している。
【０００４】
同様に、特許文献２には、圧電アクチュエーターとこれを使って振動させるミラーからの反射光との干渉を応用した光学系が開示されている。
【０００５】
特許文献３、特許文献４には、参照光と振動板から反射して戻ってくる光の干渉を利用したもので、干渉によって生じた光の明暗を光電変換素子で電気信号へ変換し、干渉した光を空間的にＸ、Ｙ成分に分離してリサージュ波形を描かせることで振動板の位相も測定して振動の分解能も上げることによって、振動を正確に測定することが開示されている。
【０００６】
特許文献５には、干渉光学系において、光源を振動させ干渉を使って振動ピックアップを較正することが開示されている。
【０００７】
特許文献６には、参照光と振動板からの反射光とを干渉させる光学系において、光マイクロフォンのヘッド部分の構成を振動板とレンズ、ファイバー（偏波保存）だけで構成し、ピックアップ光学系本体を別体で構成し、振動板の振動によるドップラーシフトを応用して、振動体の移動により変化する周波数を検知することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−１８３００号公報
【特許文献２】特公平４−５１７７１号公報
【特許文献３】特許第４２６４６６７号公報
【特許文献４】特開２００８−２０２９５９号公報
【特許文献５】特許第３５１９８６２号公報
【特許文献６】特開平１−２３１５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述の特許文献１から６に開示された干渉を用いた光学系は、構成が複雑であり、また光路間の光学的調整が難しく、結果的に光学装置が高価なものになってしまうという問題があった。
【００１０】
そこで、光学系を簡略することにより低コスト化を図り、また小型化できる振動検出用光ピックアップ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、少なくとも上述の課題の一つを解決するように、下記の形態または適用例として実現され得る。
【００１２】
〔適用例１〕本適用例の振動検出用光ピックアップ装置は、振動を受動し、一方の面に光を反射する反射面を有する振動板と、光源からの光を前記振動板の前記反射面に集光する対物レンズと、前記振動板の前記反射面からの反射光を受光する光検出器と、を含み、
前記対物レンズと前記振動板との間に波長板を備えることを特徴とする。
【００１３】
上述の適用例によれば、対物レンズと振動板の間に波長板を備えることにより、対物レンズによって平行光が集光され、小さくなった光束に適合した、対物レンズ外形より小さい波長板を準備すればよく、小型の振動検出用光ピックアップ装置が実現できる。
【００１４】
さらに、上述の適用例によれば従来の被検出体に対して対物レンズを移動可能として被検出体に光の焦点を合せる構成に対して、対物レンズを装置内では固定し、被検出体の振幅によって生ずる非点収差から検出データを演算しているので、対物レンズの設置構造が単純、簡単となり装置の低コスト化、信頼性向上を実現できる。
【００１５】
〔適用例２〕上述の適用例において、前記波長板が１／４波長板であることを特徴とする。
【００１６】
上述の適用例によって、偏光ビームスプリッターと１／４波長板で構成される光アイソレーターの機能を損なうことなく、波長板に占められていた偏光ビームスプリッターと対物レンズの間のスペースをなくし全体を小さくできる。
【００１７】
〔適用例３〕上述の適用例において、前記波長板は、複屈折結晶により構成される薄肉の光学領域部と前記光学領域部の一方の面の周囲に一体的に形成された前記光学領域部より厚肉の環状部位とを備え、前記光学領域部が所定の０次モードの位相差特性を有し、前記波長板の前記環状部位の開口端部に、前記振動板の前記反射面を前記光学領域部に対向配置し、一体的に固着されていることを特徴とする。
【００１８】
上述の適用例によって、広帯域において波長依存性、入射角依存性を高めることができ、０次モードの薄肉波長板は対物レンズの集光によって生じる入射角による位相差の変化、すなわち入射角依存性を極限に小さくでき、偏光ビームスプリッターと１／４波長板で構成される光アイソレーターの機能を損なうことがない。また、振動板と厚肉の環状部位を有する波長板を一体化することで振動板を貼り付ける専用の筐体をなくし、部品点数を減らすことができる。
【００１９】
〔適用例４〕上述の適用例において、前記波長板の前記環状部位が形成された面の他方の面に、透光性を有するガラス基板を固着したことを特徴とする。
【００２０】
上述の適用例によって、薄肉の波長板を補強し、振動検出用光ピックアップ装置の信頼性を高めることができる。
【００２１】
〔適用例５〕上述の適用例において、前記波長板は、光学的１軸性結晶から光学軸と平行に切り出された２枚の光学１軸結晶板を、前記光学１軸結晶板の各々の前記光学軸が直行するように貼り合わせて形成されていることを特徴とする。
【００２２】
上述の適用例によれば、平行光とならない対物レンズからの入射光、あるいは反射板からの反射光に対して、優れた入射角依存性を有する波長板を組み込むことで、光ピックアップの検出精度を向上させることができる。
【００２３】
〔適用例６〕上述の適用例において、前記波長板は、複屈折性または複屈折性と旋光性とを有し、板面の法線に対する光学軸を同じとする２枚の複屈折結晶板を貼り合わせて形成され、前記複屈折結晶板の各々の前記光学軸が、前記複屈折結晶板の貼り合せ面に対して鏡像関係になっていることを特徴とする。
【００２４】
上述の適用例によれば、平行光とならない対物レンズからの入射光、あるいは反射板からの反射光に対して、優れた入射角依存性を有する波長板を組み込むことで、光ピックアップの検出精度を向上させることができる。
【００２５】
〔適用例７〕上述の適用例において、前記振動板は、前記振動板の振動領域の周囲に一体に前記反射面側に形成された前記振動領域より厚肉の振動板環状部位と、を備え、前記振動板環状部位の端部と前記波長板の前記環状部位の端部とを一体的に固着したことを特徴とする。
【００２６】
上述の適用例によれば、薄肉の変形し易い振動板を厚肉の環状部位により補強し、なお且つ波長板との接合強度、接合信頼性を向上させることができる。また、振動板の振動を波長板に伝えなくすることもできる。
【００２７】
〔適用例８〕上述の適用例において、前記振動板は前記反射面が鏡面仕上げされた金属、もしくは前記反射面に金属膜が形成されたガラスもしくは樹脂であることを特徴とする。
【００２８】
上述の適用例によれば、振動板材料の適用制限が広がり、様々な振動モードに対して最適な振動板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態の装置構成を模式的に示す、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図。
【図２】第１実施形態における集光レンズの斜視図。
【図３】第１実施形態における動作図を模式的に示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は振動板近傍の拡大図。
【図４】第１実施形態における動作図を模式的に示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は振動板近傍の拡大図。
【図５】第１実施形態における１／４波長板を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は断面図。
【図６】第１実施形態における、振動板と１／４波長板の組み合わせを示す断面図。
【図７】第１実施形態における、振動板と１／４波長板の組み合わせのその他の例を示す断面図。
【図８】第２実施形態の装置を模式的に示す振動板近傍の拡大図。
【図９】第２実施形態における１／４波長板を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図。
【図１０】第２実施形態におけるその他の例の１／４波長板を示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。
【図１１】第３実施形態における振動板と１／４波長板の組み合わせを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
【００３１】
（第１実施形態）
本実施形態の振動検出光ピックアプ装置の概念図を図１に示す。振動検出用光ピックアップ装置１００は、図１（ｂ）に示すように、光源として半導体レーザー等の光源１０と、光源１０から出射する図１（ｂ）紙面に対して垂直方向の直線偏光（以降、直線偏光ｖという）のレーザー光１０ａを出射平行光１０ｂに屈折するレンズ２０と、を備える。さらに、光ピックアップ装置１００は直線偏光ｖのＳ偏光を反射し、図１（ｂ）紙面に平行な直線偏光（以降、直線偏光ｈという）であるＰ偏光を透過する光学薄膜を備える機能面３０ａを備える偏光ビームスプリッター３０（以下、ＰＢＳ３０という）を備えており、出射平行光１０ｂが、ＰＢＳ３０の機能面３０ａに入射すると、入射面（入射光軸と機能面３０ａに立てた法線とを含む面）に対して直線偏光ｖであるため、Ｓ偏光として作用し機能面３０ａで反射され、入射平行光１０ｃとなる。
【００３２】
入射平行光１０ｃは、ＰＢＳ３０の入射平行光１０ｃの照射側に配置された対物レンズ４０に入射すると、対物レンズ４０により集光されて入射集光光１０ｄとなり、当該入射集光光１０ｄは、１／４波長板５０により第一の円偏光へ変換され、１／４波長板５０に固着され一方の面に反射面６１を備える振動板６０で反射される。この時、対物レンズ４０の焦点距離Ｌ0位置に振動板６０の反射面６１が設けられ、振動板６０が無負荷状態のとき入射集光光１０ｄは反射面６１に焦点Ｐを形成する。
【００３３】
１／４波長板５０は、いわゆる逆メサ型と呼ばれる形状を有しており、材料は複屈折結晶基材から形成されるものであり、例えば水晶、ニオブ酸リチウム、雲母、ＢＢＯ、方解石、あるいはＹＶＯ４等から形成される。本実施例では、水晶を基材とする１／４波長板５０を用いた実施形態を説明する。
【００３４】
第一の円偏光である入射集光光１０ｄは振動板６０の反射面６１によって反射されると、入射集光光１０ｄの第一の円偏光とは逆の回転方向の第二の円偏光の反射光１０ｅとなり当該反射光１０ｅは、１／４波長板５０を透過することにより、入射平行光１０ｃの直線偏光とは直交関係にある直線偏光ｈに変換されて対物レンズ４０へ入射し、当該対物レンズ４０により屈折されて反射平行光１０ｆとなってＰＢＳ３０に入射する。さらに、振動検出用光ピックアップ装置１００には、集光レンズ７０と受光するホトセンサー８０が配置されている。直線偏光ｈの反射光１０ｅはＰＢＳ３０の機能面３０ａに入射すると、入射面に対して平行方向の直線偏光であるためＰ偏光として作用するので前記機能面３０ａを透過して反射平行光１０ｆとなり、当該反射平行光１０ｆは集光レンズ７０により集光されて反射集光光１０ｇとなりホトセンサー８０で受光される。
【００３５】
また集光レンズ７０は、図２に斜視図で示すように、断面形状７０ａおよび７０ｂで示される円柱面７０ｃを有する屈折レンズであり、図１（ａ）に示すように、集光レンズ７０の円柱軸に平行な反射平行光１０ｆは、屈折させずに透過する反射集光光１０ｇとなる。また、図１（ｂ）に示す集光レンズ７０の円柱軸に直交する反射平行光１０ｆは所定の屈折により焦点を結ぶ反射集光光１０ｇとなる。
【００３６】
本実施形態における光のセンシング法は、一般的に非点収差法と呼ばれる方法であって、受光部のホトセンサー８０は４つのセンサーセグメント８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄから構成され、各センサーセグメント８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄの受光量の差に基づいて振動板６０の振動を演算する。
【００３７】
反射平行光１０ｆは集光レンズ７０により集光され反射集光光１０ｇとなり、ホトセンサー８０に受光される。図１（ａ）（ｂ）に示すように、振動板６０に振動が与えられていない状態では、反射集光光１０ｇは、ホトセンサー８０に略円形の照射光１０ｈとして受光され、ホトセンサー８０の各センサーセグメント８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄそれぞれは照射光１０ｈの１／４の光量を受光する。
【００３８】
ここでセンサーセグメント８０ａの受光量をＡ、８０ｂの受光量をＢ、８０ｃの受光量をＣ、８０ｄの受光量をＤとしたとき、振動板６０が振動していない状態、すなわち基準状態で、ホトセンサー８０の中央部に対して対向しているセンサーセグメント８０ａと８０ｃ、および８０ｂと８０ｄの受光量が、
（Ａ＋Ｃ）＝（Ｂ＋Ｄ）
となるように調整されている。
【００３９】
上述の状態から、振動板６０に振動が与えられた時、すなわち外部の振動源２００が発振し振動が伝播され振動板６０に到達した場合の、上述の振動検出用光ピックアップ装置１００の動作を図３、図４により説明する。図３（ａ）は、振動板６０の振動変位が対物レンズ４０に近付く方向の場合を示す模式図、図３（ｂ）は図３（ａ）における振動板６０近傍の拡大模式図である。図４（ａ）は、振動板６０の振動変位が対物レンズ４０から離間する方向の場合を示す模式図、図４（ｂ）は図４（ａ）における振動板６０近傍の拡大模式図である。
【００４０】
なお、以下の説明において振動板６０が振動していない状態を「無圧状態」、振動板が振動し対物レンズ４０に近付く状態を「正圧状態」、振動板６０が振動し対物レンズ４０から離間する状態を「負圧状態」と呼び、それぞれの状態における要素に「無圧」「正圧」「負圧」をつけて区別する。なお、「無圧」「正圧」「負圧」は、本明細書の記載における説明区分のためで、実際の圧力の負荷状態を説明するものではない。
【００４１】
図３（ａ）の振動板６０が対物レンズ４０に近付く場合、すなわち正圧状態の場合、振動板６０の反射面６１と対物レンズ４０との距離は、焦点距離Ｌ0より短いＬｎとなる。対物レンズ４０により集光された入射集光光１０ｄは焦点距離Ｌ0位置、すなわち無圧状態での焦点Ｐ位置から、対物レンズ４０に近い位置で振動板６０の反射面６１によって反射され、正圧反射光１１ａとなる。図３（ｂ）に示すように、振動板６０に入射する入射集光光１０ｄは、焦点Ｐに到達以前に反射されるため、正圧反射光１１ａは無圧反射光１０ｅより小さい光束となる。次に、正圧反射光１１ａは対物レンズ４０により正圧反射平行光１１ｂとなるが、無圧反射平行光１０ｆより小さい光束となる。
【００４２】
正圧反射平行光１１ｂを集光レンズ７０により集光すると、無圧反射集光光１０ｇより集光レンズ７０に近い位置に焦点が生じ、ホトセンサー８０へは拡がって投射される正圧反射集光光１１ｃとなり、ホトセンサー８０には、無圧反射集光光１０ｇの照射光１０ｈより外側の照射光１１ｄに照射される。また、集光レンズ７０の円柱軸に沿って入射し、屈折しない正圧反射集光光１１ｃは、無圧反射集光光１０ｇより内側の照射光１１ｄに照射される。従って、ホトセンサー８０へ照射される正圧反射集光光１１ｃは、集光レンズ７０の曲面方向に沿った方向に長円形状の照射光１１ｄとなる。
【００４３】
次に、図４（ａ）の振動板６０が対物レンズ４０から離間する場合、すなわち負圧状態の場合、振動板６０の反射面６１と対物レンズ４０との距離は、焦点距離Ｌ0より長いＬｆとなる。対物レンズ４０により集光された入射集光光１０ｄは焦点距離Ｌ0位置、すなわち無圧状態での焦点Ｐ位置から、対物レンズ４０に遠い位置で振動板６０の反射面６１によって反射され、負圧反射光１２ａとなる。図４（ｂ）に示すように、振動板６０に入射する入射集光光１０ｄは、焦点Ｐを越えた位置で反射されるため、負圧反射光１２ａは無圧反射光１０ｅより大きい光束となる。次に負圧反射光１２ａは対物レンズ４０により負圧反射平行光１２ｂとなるが、無圧反射平行光１０ｆより大きい光束となる。
【００４４】
負圧反射平行光１２ｂを集光レンズ７０により集光すると、無圧反射集光光１０ｇより集光レンズ７０に遠い位置に焦点が生じ、ホトセンサー８０へは狭く投射される負圧反射集光光１２ｃとなり、ホトセンサー８０には、無圧反射集光光１０ｇの照射光１０ｈより内側の照射光１２ｄに照射される。また、集光レンズ７０の円柱軸に沿って入射し、屈折しない負圧反射集光光１２ｃは、無圧反射集光光１０ｇより外側の照射光１２ｄに照射される。従って、ホトセンサー８０へ照射される負圧反射集光光１２ｃは、集光レンズ７０の円柱面軸方向に沿った方向に長円形状の照射光１２ｄとなる。
【００４５】
以上、説明した動作においてホトセンサー８０への各センサーセグメント８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄの受光量について、上述の通りセンサーセグメント８０ａの受光量をＡ、センサーセグメント８０ｂの受光量をＢ、センサーセグメント８０ｃの受光量をＣ、センサーセグメント８０ｄの受光量をＤとすると、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す振動板６０が対物レンズ４０に近付く正圧状態の場合には、
（Ａ＋Ｃ）＞（Ｂ＋Ｄ）
となり、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す振動板６０が対物レンズ４０から離間する負圧状態の場合には、
（Ａ＋Ｃ）＜（Ｂ＋Ｄ）
となる。従って、
Ｆ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）
に基づく受光量差Ｆを電気的な信号に変換し、振動板６０の振動の波形を検出することができる。
【００４６】
上述の実施形態において、振動板６０を固着する１／４波長板５０は、図５に示すように、いわゆる逆メサ型と呼ばれ、基板の中央部分が周辺部より薄肉に形成されているものである。図５（ａ）は１／４波長板５０の概略斜視図、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は断面図である。
【００４７】
本実施形態では、例えば水晶、ニオブ酸リチウム、雲母、ＢＢＯ、方解石、あるいはＹＶＯ４等から形成することができるが、水晶を基材とする１／４波長板であり、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、１／４波長板５０は光学領域部５０ａと、光学領域部５０ａの周縁に環状部５０ｂを設けた構成となっている。
【００４８】
上述の１／４波長板５０の光学領域部５０ａの板厚Ｔ１は、一般的に次の式により求めることが出来る。
δ＝２π／λ×（Ｎｅ−Ｎｏ）×Ｔ１
但し、δ：位相差。
Ｎｅ：水晶基板の異常光線屈折率。
Ｎｏ：水晶基板の常光線屈折率。
Ｔ１：板厚。
λ：設計位相差。
【００４９】
更に、本実施形態における１／４波長板５０の位相差δを、
δ＝９０°＋１８０°×ｎ
と設定し、
n＝０としたときδ＝９０°
または、
ｎ＝１としたときδ＝２７０°
の波長板とした。これら二つの位相差の違いによる１／４波長板は、入射する直線偏光を右回りの円偏光とするか左回りの円偏光とするかを意味しており、出射する円偏光の回転方向が異なるものとなる。
ここで、以下のように定義した。
ｎ＝０：０次モード
ｎ＝１：１次モード
【００５０】
上述の１／４波長板５０は、水晶原石からＸカット又はＹカットにより環状部５０ｂの板厚Ｔ２となる平行平面板（水晶基板）を切り出し、切り出した水晶基板の光学領域部５０ａを片面側からエッチングして板厚Ｔ１まで薄肉に形成する。このようにして、Ｘカット又はＹカットの水晶基板を利用して、例えば、光学領域部５０ａの厚みＴ１をＴ１＝２３μｍとすれば波長７８０ｎｍの光に対して位相差が９０°となる１／４波長板５０を形成することができる。この１／４波長板５０はＸカット又はＹカットの水晶基板を用いたことにより入射角依存性に優れ、且つ、０次モードであることから波長依存性にも優れた１／４波長板５０となる。また、光学領域部５０ａに厚みＴ１をＴ１＝６９μｍ（２３μｍ×３）として位相差が２７０°の波長板としても良い。
【００５１】
本実施形態に示すように、上述の１／４波長板５０は振動板６０と対物レンズ４０との間に設けられ、なお且つ振動板６０に一体的に固着されている。このことは、対物レンズ４０により入射平行光１０ｃが入射集光光１０ｄに集束され、光束が縮小する位置に１／４波長板５０を設けることにより、１／４波長板５０の小型化が可能になる。１／４波長板５０の小型化が可能となることで、入射角依存性に優れた極めて薄型の逆メサ型の１／４波長板５０を用いることができ、なお一層の小型化、薄型化を実現することが出来る。
【００５２】
また、上述の１／４波長板５０には環状部５０ｂを備えており、図６に示すように、振動板６０は１／４波長板５０の環状部５０ｂの端部５０ｃに接着剤３００により固着し一体化している。このような構成にすることで、振動板６０は固着部において、１／４波長板５０の環状部５０ｂによって補強され、安定した振動と、１／４波長板５０と振動板６０との位置ずれを防止することが出来、高精度の振動検出用光ピックアップ装置を実現することが出来る。
【００５３】
上述の本実施形態の説明の通り、本願発明は、対物レンズ４０は振動板６０との距離を対物レンズ４０の焦点距離に離間し、それぞれ振動検出用光ピックアップ装置１００内で固定されていることを特徴としている。それに対して、例えば特開２００９−４０７３号公報に開示されている従来のごとき、Ｂｌｕ−ｒａｙ、ＤＶＤ、ＣＤ等の光記録媒体を記録・再生する光ピックアップ装置においては、対物レンズは可動状態に設置されており、被検出体である光記録媒体のデータピットに対して常に焦点を合せるように対物レンズをアクチェエータ等により制御しておりは、被検出体への焦点ズレの検出と検出結果に対する対物レンズの動作制御といった制御系の構成を備えている。
【００５４】
図７は、上述の逆メサ型の１／４波長板５０の環状部５０ｂの形成面とは反対側の面５０ｄに粘着剤もしくは接着剤３１０を介して、透明の補強板４００を貼り付けた実施例を示す。本実施例は、逆メサ型の１／４波長板５０の光学領域部５０ａの厚みが極めて薄く形成されているため、部品取扱時における落下や、機器に組み込まれた際には機器にかかる衝撃等に対して、１／４波長板５０の損傷、特に光学領域部５０ａの損傷が発生し易い。補強板４００を貼り付けることで、１／４波長板５０の損傷を防止することができる。補強板４００としては、透明な樹脂フィルム、ガラス等が好適に適用できるが、透明性、強度の点からガラスを用いることが好ましい。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面に基づいて説明する。第２実施形態は、上述の第１実施形態に対して、振動板６０および１／４波長板５０の形態が異なるものであり、その他の形態は第１実施形態と同様であるため、共通する部分の説明は省略する。
【００５６】
図８は第２実施形態における部分拡大図である。振動板６００は反射面６１０を備える振動部６００ａの外縁部に環状部６００ｂを備えている。環状部６００ｂの端部６００ｃには接着剤３００により１／４波長板５００が固着されている。１／４波長板５００は、光学的１軸性結晶材料から切り出された２枚の第１波長板５１０と第２波長板５２０を粘着剤もしくは接着剤５３０により貼り合わせた構成となっている。
【００５７】
本実施形態では、１／４波長板５００を構成する第１波長板５１０と第２波長板５２０に水晶板を適用した場合について説明する。本実施形態の１／４波長板５００の作用を説明する図９（ａ）は斜視図、および図９（ｂ）はＡ方向矢視図である。図９（ａ）に示す光の入射方向Ｌｉ側から第１波長板５１０、出射方向Ｌｏ側に第２波長板５２０を接着剤５３０にて貼り付けられ、１／４波長板５００が構成されている。
【００５８】
第１波長板５１０、第２波長板５２０は、水晶基板の電気軸と呼ばれるＸ軸、機械軸と呼ばれるＹ軸および光学軸と呼ばれるＺ軸のうち、Ｚ軸とＸ軸とを含む平面方向に平行な方向で切り出したＹカット、あるいはＺ軸とＹ軸とを含む平面に平行な方向に切り出したＸカットの基板から形成されている。第１波長板５１０は、位相差Γ11を、
Γ11＝１８０°＋ｎ×３６０°  （但し、ｎ：正整数）
とし、光学軸方位５１１の光学軸方位角θ１は４５°に設計される。
【００５９】
同様に、第２波長板５２０は、位相差Γ12を、
Γ12＝９０°＋ｎ×３６０°  （但し、ｎ：正整数）
または、
Γ12＝２７０°＋ｎ×３６０°  （但し、ｎ：正整数）
とし、光学軸方位５２１の光学軸方位角θ２は１３５°に設計される。
尚、この積層１／４波長板では、当該積層１／４波長板に入射する光の直線偏光の偏波面と第１波長板５１０の光学軸５１１とのなす角度を光学軸方位角θ1で示し、前記直線偏光の偏波面と第２波長板５２０の光学軸５２１とのなす角度を光学軸方位角θ2で示している。
【００６０】
このようにして得られる波長板を、入射方向Ｌｉおよび出射方向Ｌｏに沿った、すなわち図９（ａ）のＡ矢視方向から見て、光学軸方位５１１と５２１とが互いに９０°の角度をなして交差するように、すなわち、図９（ｂ）に示す光学軸方位５１１、５２１に第１波長板５１０と第２波長板５２０とを貼り合わせる。これにより１／４波長板５００の位相差Γ1は、第１波長板５１０と第２波長板５２０との位相差の差の絶対値、すなわち、
Γ1＝｜Γ11−Γ12｜＝９０°
の位相差を持つ１／４波長板５００となる。
【００６１】
このように構成された１／４波長板５００は、入射角依存性に優れた波長板となる。従って、入射角依存性を高めることができるため、対物レンズの集光によって生じる入射角による位相差の変化（入射角依存性）を極限に小さくでき、偏光ビームスプリッターと１／４波長板で構成される光アイソレーターの機能を損なうことがない。また、小型で高い強度の１／４波長板を実現することができる。
【００６２】
更に、上述の実施形態における１／４波長板５００を構成する水晶板が、Ｘ軸あるいはＹ軸に対して９０°ではないカット角度により切り出された１／８波長板の場合の実施形態を、図１０により説明する。
【００６３】
図１０（ａ）の側面図に示すように、１／４波長板５００は、同じカット角度で切り出された水晶板の第１波長板５４０と第２波長板５５０を接着剤５３０により貼り合わせて構成されている。図１０（ａ）において、第１波長板５４０の光学軸方位５４１と、第２波長板５５０の光学軸方位５５１とは、接着面の接着剤５３０に対して対称となるように第１波長板５４０、第２波長板５５０が配置される。
【００６４】
さらに、平面図の図１０（ｂ）、すなわち図１０（ａ）の矢印Ｂからの矢視図において、第１波長板５４０の光学軸５４１と、第２波長板５５０の光学軸５５１と、が同方向を成すように第１波長板５４０、第２波長板５５０が配置され、接着剤５３０により貼り合わされ１／４波長板５００が形成されている。すなわち、各波長板の貼り合せ面である接着剤５３０部に対して鏡像関係の光学軸方向となるように、第１、第２波長板５４０、５５０を貼り合わせる。
【００６５】
こうして得られる１／４波長板５００の位相差Γ2は、第１波長板５４０の位相差Γ21と、第２波長板５５０の位相差Γ22とから、
Γ2＝Γ21＋Γ22＝４５°＋４５°＝９０°
の位相差を持つ１／４波長板５００となる。
【００６６】
この１／４波長板５００は、入射角依存性の悪いカット角度の波長板を用いても、上述の貼り合わせ構造とすることで入射角依存性を互いに相殺し、優れた入射角依存性を得ることができる。従って、入射角依存性を高めることができるため、０次モードの波長板は対物レンズの集光によって生じる入射角による位相差の変化（入射角依存性）を極限に小さくでき、偏光ビームスプリッターと１／４波長板で構成される光アイソレーターの機能を損なうことがない。また、小型で高い強度の１／４波長板を実現することができる。
【００６７】
（第３実施形態）
本実施形態の振動板、１／４波長板は図１１に示すように、第１実施形態の１／４波長板５０と第２実施形態の振動板６００とを組み合わせたものである。すなわち、振動板６００の端部６００ｃと１／４波長板５０の端部５０ｃとを接着剤３００により貼り合わせる。
【００６８】
この構成により、きわめて薄い振動部６００ａを備える振動板６００と、同様にきわめて薄い光学領域部５０ａを備える１／４波長板５０を組み合わせても、それぞれ環状部６００ｂ、５０ｂも備えているため、所定の部品強度を維持しながらも、高い振動検出精度を実現できる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…光源、２０…レンズ、３０…ＰＢＳ、４０…対物レンズ、５０…１／４波長板、６０…振動板、７０…集光レンズ、８０…ホトセンサー、１００…振動検出用光ピックアップ装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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