(57)【要約】【課題】光ディスクの再生特性を向上させることができる位相差素子を提供すること。【解決手段】位相差素子１０は、第１の位相板１１および第２の位相板１２を備え、波長λ１と波長λ２との間の波長をλｍ、波長λｍの入射光に対する各位相板の位相差をＲｄ１ｍおよびＲｄ２ｍ、波長λｍの入射光の偏光方向と各位相板の進相軸とのなす角をθ１およびθ２とするとき、Ｒｄ１ｍ＝１８０（度）、Ｒｄ２ｍ＝１００〜１７０（度）または１９０〜２２０（度）であり、角θ１およびθ２と、第２の位相板１２の位相差Ｒｄ２ｍとの関係が、θ１＝Ａ１×Ｒｄ２ｍ＋Ｂ１（度）、θ２＝Ａ２×Ｒｄ２ｍ＋Ｂ２（度）である。【選択図】図１
2008084467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも波長６６０ｎｍ帯および波長７９０ｎｍ帯の直線偏光の入射光に対して用いられる位相差素子において、
複屈折性を有する第１および第２の位相板を含む複数の位相板を備えていて、
前記波長６６０ｎｍ帯の入射光の波長をλ１、前記波長７９０ｎｍ帯の入射光の波長をλ２とし、波長λ１と波長λ２との間の波長をλｍとしたとき、
前記波長λｍの入射光に対する前記第１の位相板の位相差をＲｄ１ｍ、前記波長λｍの入射光の偏光方向と前記第１の位相板の進相軸とのなす角をθ１とし、
前記波長λｍの入射光に対する前記第２の位相板の位相差をＲｄ２ｍ、前記波長λｍの入射光の偏光方向と前記第２の位相板の進相軸とのなす角をθ２としたとき、下記式（１）または（２）で示される（Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２）の組に対して、Ｒｄ１ｍ、Ｒｄ２ｍ、θ１およびθ２が下記式（３）〜（６）の関係を満たすことを特徴とする位相差素子。
（Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２）＝（−０．２０９±０．０２，９３．８±５，−０．２５６±０．０２，２１４．７±５）  ・・・  （１）
（Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２）＝（−０．２０９±０．０２，１８３．８±５，−０．２５９±０．０２，１２５．１±５）  ・・・  （２）
Ｒｄ１ｍ＝１８０（度）  ・・・  （３）
Ｒｄ２ｍ＝１００〜１７０（度）または１９０〜２２３（度）・・・（４）
θ１＝Ａ１×Ｒｄ２ｍ＋Ｂ１（度）  ・・・  （５）
θ２＝Ａ２×Ｒｄ２ｍ＋Ｂ２（度）  ・・・  （６）
【請求項２】
前記波長λｍが６９０ｎｍないし７４０ｎｍである請求項１記載の位相差素子。
【請求項３】
前記複数の位相板は、積層されて一体化されている請求項１または２記載の位相差素子。
【請求項４】
少なくとも６６０ｎｍ帯および７９０ｎｍ帯の２つの異なる波長の直線偏光の光を出射する光源と、前記光を光記録媒体上に集光させる対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられて前記光を透過させる請求項１ないし３のいずれか１項記載の位相差素子とを備え、
前記第１の位相板は、前記第２の位相板よりも前記光源に近い側にあることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項５】
前記位相差素子を透過した光は、前記位相差素子に入射する際の直線偏光の偏光方向に対し、概ね４５度傾いた方向に長軸を有する楕円偏光である請求項４記載の光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の偏光状態を変化させる位相差素子およびこの位相差素子を備えてＣＤ、ＤＶＤなどの光記録媒体（以下「光ディスク」という。）に対して記録または再生を行う光ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光ヘッド装置は、光源および光検出器と、光源から発せられた光ビームを光ディスクの方に導くよう反射するとともに光ディスクからの反射光を光検知器の方に導くよう透過させるビームスプリッタなどの光路分離素子と、光ディスクの情報記録面に対向配置される対物レンズとを備えている。そして特に、対物レンズと光路分離素子との間に、光ビームの偏光状態を変化させる、すなわち光ディスクの情報記録面に照射される光束と情報記録面により反射された光束の偏光面を回転させる１／４波長板を備えるのが一般的である。
【０００３】
前述のような１／４波長板を備えた光ヘッド装置においては、情報記録面上に照射された光スポットのうち予め設定された所定の強度以上の領域（すなわち、光スポットにおけるいわゆるファーフィールド領域）の形状は楕円形状である。そして、この楕円形状における長軸の方向が、情報記録面上に情報ピットにより形成されている記録トラックの方向と直交または平行となるよう設定されている。
【０００４】
前述のように構成された光ヘッド装置が、光ディスクを再生する際に生じうる問題として、情報記録面における複屈折によって、再生信号のＳ／Ｎが低下する問題が知られている。このような複屈折は、光ディスクに係る保護層などの透明層において、反射光を構成する光が二重になる現象を起こす。この複屈折の発生は、スタンパなどを用いた光ディスクの製法プロセスに起因しており、光ディスクの内周と外周とにおいて、情報記録面内で屈折率の分布にムラが生じるためである。これにより、ジッタ量、すなわち再生信号が有する時間軸方向のゆらぎが許容範囲を外れ、情報の正しい再生が困難になるという問題が生じる。
【０００５】
この問題の解決を図るものとして、例えば特許文献１に示された光ヘッド装置が提案されている。特許文献１に示された光ヘッド装置は、直線偏光の光ビームを出射する半導体レーザと、反射ミラーやハーフミラーからなる光学系とを備え、半導体レーザは、光ビームの出射方向を中心として所定の角度で回転されて配置され、反射ミラーやハーフミラーの反射光に対する位相差を制御することにより、半導体レーザから出射された光の偏光方向を情報記録面上の情報ピットにより形成されている記録トラックの方向に対して４５度の角度に設定して、光ディスクの再生特性を改善するようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２５９３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示された光ヘッド装置では、反射ミラーやハーフミラーでのＳ偏光成分およびＰ偏光成分の位相差を制御する構成となっているが、当該位相差を精度よく制御することは困難であり、偏光方向のばらつきが大きくなりやすいという課題があった。また、互いに異なる複数の波長を用いる場合には、当該複数の波長に対してそれぞれの位相差を制御するのはさらに困難であり、歩留の低下やコストアップを招くという課題があった。また、光ビームの偏光方向を制御する偏光板を用いる方法もあるが、偏光板を用いた場合は、不要な偏光方向の光を偏光板が吸収してしまうので、光の利用効率が低下するという課題があった。
【０００８】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、互いに異なる複数の波長を用いる場合でも、製造コストの増大や光の利用効率の低下を招くことなく、光ディスクの再生特性を向上させることができる位相差素子および光ヘッド装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発明者は、少なくとも２つの位相板を組み合わせた位相差素子について種々の検討を行った結果、（１）所定の条件を満たす位相差素子を用いることにより、位相差素子に入射される２つの波長λ１およびλ２の直線偏光の光は楕円偏光となり、入射光の偏光方向に対して位相差素子透過後の楕円偏光の長軸方向が概ね４５度を示すこと、（２）４５度に傾いた偏光の光を光ディスクに照射することで光ディスクの再生特性が向上すること、を見出し従来の課題を解決した。なお、本明細書において、「概ね」という文言で示した角度は、その角度が±１０度の範囲内にあることを意味している。例えば、概ね４５度とは、３５度から５５度までの範囲の角度をいう。
【００１０】
すなわち、本発明の位相差素子は、少なくとも波長６６０ｎｍ帯および波長７９０ｎｍ帯の直線偏光の入射光に対して用いられる位相差素子において、複屈折性を有する第１および第２の位相板を含む複数の位相板を備えていて、前記波長６６０ｎｍ帯の入射光の波長をλ１、前記波長７９０ｎｍ帯の入射光の波長をλ２とし、波長λ１と波長λ２との間の波長をλｍとしたとき、前記第１の位相板の前記波長λｍの入射光に対する位相差をＲｄ１ｍ、前記波長λｍの入射光の偏光方向と前記第１の位相板の進相軸とのなす角をθ１とし、前記第２の位相板の前記波長λｍの入射光に対する位相差をＲｄ２ｍ、前記波長λｍの入射光の偏光方向と前記第２の位相板の進相軸とのなす角をθ２としたとき、下記式（１）または（２）で示される（Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２）の組に対して、Ｒｄ１ｍ、Ｒｄ２ｍ、θ１およびθ２が下記式（３）〜（６）の関係を満たす構成を有している。
（Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２）＝（−０．２０９±０．０２，９３．８±５，−０．２５６±０．０２，２１４．７±５）  ・・・  （１）
（Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２）＝（−０．２０９±０．０２，１８３．８±５，−０．２５９±０．０２，１２５．１±５）  ・・・  （２）
Ｒｄ１ｍ＝１８０（度）・・・（３）
Ｒｄ２ｍ＝１００〜１７０（度）または１９０〜２２３（度）  ・・・  （４）
θ１＝Ａ１×Ｒｄ２ｍ＋Ｂ１（度）  ・・・  （５）
θ２＝Ａ２×Ｒｄ２ｍ＋Ｂ２（度）  ・・・  （６）
【００１１】
この構成により、本発明の位相差素子は、同じ偏光状態の波長λ１およびλ２の直線偏光の光が入射した場合、ともに楕円偏光に変化させ、入射光の偏光方向に対して位相差素子透過後の楕円偏光の長軸方向が概ね４５度を示すこととなる。したがって、本発明の位相差素子は、互いに異なる複数の波長を用いる場合でも、製造コストの増大や光の利用効率の低下を招くことなく、光ディスクの再生特性を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の位相差素子は、前記波長λｍが６９０ｎｍないし７４０ｎｍである構成を有している。
【００１３】
この構成により、本発明の位相差素子は、少なくとも波長６６０ｎｍ帯および波長７９０ｎｍ帯の、偏光方向が互いに平行な直線偏光の入射光を、ほぼ同様の楕円偏光に変化させることができる。
【００１４】
さらに、本発明の位相差素子は、前記複数の位相板は、積層されて一体化されている構成を有している。
【００１５】
この構成により、本発明の位相差素子は、第１および第２の位相板を含む複数の位相板を１つの部品として扱えるものとなるので、一体化されていないものよりも部品点数を削減することができて好ましい。また、第１および第２の位相板を予め精度よく貼り合わせることにより、本発明の位相差素子は、精度よく偏光状態を変換できるので好ましい。
【００１６】
本発明の光ヘッド装置は、少なくとも６６０ｎｍ帯および７９０ｎｍ帯の２つの異なる波長の直線偏光の光を出射する光源と、前記光を光記録媒体上に集光させる対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられて前記光を透過させる位相差素子とを備え、前記第１の位相板は、前記第２の位相板よりも前記光源に近い側にある構成を有している。
【００１７】
この構成により、本発明の光ヘッド装置は、１つの位相差板によって、ＤＶＤの記録再生波長である６６０ｎｍ帯の波長の光、およびＣＤの記録再生波長である７９０ｎｍ帯の波長の光の偏光方向を同様に変化させ、かつ、楕円の偏光を得ることができるので、光ディスクの再生特性を向上させることができるので好ましい。
【００１８】
また、本発明の光ヘッド装置は、前記位相差素子を透過した光は、前記位相差素子に入射する際の直線偏光の偏光方向に対し、概ね４５度傾いた方向に長軸を有する楕円偏光である構成を有している。
【００１９】
この構成により、本発明の光ヘッド装置は、１つの位相板によって、２つの波長の光に対して光ディスク面上での偏光方向を概ね４５度にできるので、光ディスクの再生特性を向上させることができるので好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、互いに異なる複数の波長を用いる場合でも、製造コストの増大や光の利用効率の低下を招くことなく、光ディスクの再生特性を向上させることができるという効果を有する位相差素子および光ヘッド装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態における位相差素子１０の構成例を概念的に示す概念図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態における位相差素子１０は、複屈折性を有する第１の位相板１１および第２の位相板１２と、第１の位相板１１と第２の位相板１２とを接着する接着層１３とを備えている。
【００２３】
第１の位相板１１および第２の位相板１２は、複屈折性を有する複屈折材料からなる複屈折層で構成されている。複屈折材料としては、例えば液晶を重合した高分子液晶が用いられる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、水晶やＬｉＮｂＯ３のような複屈折性を有する単結晶材料を用いてもよい。また、複屈折性を有する樹脂のフィルム、例えばポリカーボネートやオレフィン系樹脂を用いることもできる。なお、第１の位相板１１および第２の位相板１２を高分子液晶や樹脂のフィルムで構成することにより、単結晶材料で構成するものよりも厚さを薄くすることができて好ましい。
【００２４】
接着層１３は、例えば粘着フィルム、ＵＶ硬化型接着剤、熱硬化型接着剤などで構成される。位相差素子１０の波面収差の低減、温度特性および信頼性の向上のためには、接着層１３はできるだけ薄いことが好ましく、接着層１３の厚さを１０μｍ以下にすることが特に好ましい。また、接着層１３を設けずに、第１の位相板１１と第２の位相板１２とを融着するなどして直接貼り付けてもよい。
【００２５】
なお、図１においては、接着層１３によって、第１の位相板１１と第２の位相板１２とを接着して積層一体化した構成としているが、第１の位相板１１と第２の位相板１２とを光路中に別々に配置する構成とすることもできる。
【００２６】
また、図１においては、第１の位相板１１および第２の位相板１２の２つの位相板で位相差素子１０を構成した例を示したが、本発明の位相差素子はこれに限定されるものではなく、３つ以上の位相板を組み合わせて構成することもできる。例えば、第１の位相板１１を２つの位相板１１ａおよび１１ｂで構成し、位相板１１ａの位相差と位相板１１ｂの位相差とを加算した位相差が、第１の位相板１１による位相差と等しくなる構成とすることもできる。また、例えば、図１に示された位相差素子１０に、１／２λ位相板やλ位相板を追加して３つ以上の位相板で構成しても同様な機能を有するものとなる。
【００２７】
さらに、本発明に係る位相差素子は、例えば図２に示すように構成することもできる。すなわち、図２に示された位相差素子２０は、２枚の透明基板２１に位相差素子１０が挟持されたものである。ここで、透明基板２１は、例えばガラスや樹脂などを用いて構成することができ、複屈折が小さいものが好ましい。この構成により、位相差素子２０は、位相差素子１０と比較して、剛性が向上するので製造工程上においてハンドリングが行いやすくなるとともに、表面の平坦性が向上するので透過波面収差が改善され、さらに、信頼性も向上するので好ましい。
【００２８】
また、２枚の透明基板２１を１枚のみとし、この１枚の透明基板２１の片面または両面に位相板を設ける構成としてもよい。この構成により、透明基板２１の枚数を削減することができるので、位相差素子２０の製造コストの低減化を図ることができて好ましい。
【００２９】
次に、第１の位相板１１および第２の位相板１２の具体的な構成について説明する。
【００３０】
一般に、位相板の波長λの光に対する位相差Ｒｄは、位相板の複屈折層の互いに直交する光学軸方向に振動する直線偏光に対する屈折率の差Δｎと複屈折層の厚さｄとの積Δｎ・ｄを光の波長λで除算し、Ｒｄ＝（Δｎ・ｄ／λ）×３６０（度）で表すことができる。１つの複屈折層からなる位相板では、波長により位相差が異なるため、出射する偏光状態が異なってしまうという問題があった。
【００３１】
そこで、本発明の発明者は、少なくとも２つの位相板を組み合わせた位相差素子について種々の検討を重ね、下記条件を満たす第１の位相板１１および第２の位相板１２によって位相差素子１０を構成することにより、偏光方向が互いに平行な直線偏光である、波長６６０ｎｍ帯および波長７９０ｎｍ帯のいずれの波長の入射光に対しても、４５度だけ回転した方向に長軸をもつ楕円偏光の出射光が得られることを見出すに至った。なお、６６０ｎｍ帯とは６６０±３０ｎｍの波長でＤＶＤの記録再生に適した波長帯であり、７９０ｎｍ帯とは７９０±３０ｎｍの波長でＣＤの記録再生に適した波長帯である。
【００３２】
図１において、位相差素子１０に入射される波長６６０ｎｍ帯および波長７９０ｎｍ帯の直線偏光の光は、第１の位相板１１側から入射され、第２の位相板１２側に進むものとし、波長６６０ｎｍ帯の入射光の波長をλ１、波長７９０ｎｍ帯の入射光の波長をλ２、波長λ１と波長λ２との間の波長をλｍとする。また、第１の位相板１１の波長λｍの入射光に対する位相差をＲｄ１ｍ、波長λ１の入射光の偏光方向（電場の振動方向）と第１の位相板１１の光学軸（進相軸）とのなす角をθ１とし、第２の位相板１２の波長λｍの入射光に対する位相差をＲｄ２ｍ、波長λ２の入射光の偏光方向（電場の振動方向）と第２の位相板１２の光学軸（進相軸）とのなす角をθ２とする。なお、波長λ１、λ２の入射光の偏光方向は互いに平行とした。
【００３３】
まず、波長λｍの光に対する第１の位相板１１の位相差Ｒｄ１ｍを式（７）に示す値とする。
Ｒｄ１ｍ＝１８０（度）  ・・・  （７）
【００３４】
ここで、波長λ１およびλ２は波長λｍとは異なるので、第１の位相板１１は、波長λ１およびλ２の光に対しては１／２波長の位相差を示さない。
【００３５】
次いで、波長λｍの光に対する第２の位相板１２の位相差Ｒｄ２ｍを式（８）に示す値とする。
Ｒｄ２ｍ＝１００〜１７０（度）または１９０〜２２０（度）  ・・・  （８）
【００３６】
なお、式（７）に示したＲｄ１ｍは、Ｒｄ１ｍ＝１８０＋３６０×ｉ（度）でもよく、式（７）はＲｄ１ｍの代表値を示している。同様に、式（８）に示したＲｄ２ｍは、Ｒｄ２ｍ＝（１００〜１７０）＋３６０×ｊ（度）、またはＲｄ２ｍ＝（１９０〜２２０）＋３６０×ｊ（度）でもよく、式（８）はＲｄ２ｍの代表値を示している。ここで、ｉおよびｊは整数である。ｉ，ｊ＝０とすると、複屈折層の厚さを薄くできて、位相差Ｒｄ１ｍ、Ｒｄ２ｍの公差を小さく抑えるとともに、位相差素子１０を薄型化できて好ましい。
【００３７】
さらに、角θ１およびθ２と、第２の位相板１２の位相差Ｒｄ２ｍとの関係を式（９）および（１０）に示すものとする。
θ１＝Ａ１×Ｒｄ２ｍ＋Ｂ１（度）  ・・・  （９）
θ２＝Ａ２×Ｒｄ２ｍ＋Ｂ２（度）  ・・・  （１０）
【００３８】
ここで、Ａ１、Ｂ１、Ａ２およびＢ２は、式（１１）または（１２）に示す値である。
（Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２）＝（−０．２０９±０．０２，９３．８±５，−０．２５６±０．０２，２１４．７±５）  ・・・   （１１）
（Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２）＝（−０．２０９±０．０２，１８３．８±５，−０．２５９±０．０２，１２５．１±５）  ・・・  （１２）
【００３９】
なお、波長λｍは、６９０ｎｍないし７４０ｎｍであることが好ましく、さらに７００ｎｍないし７３０ｎｍとすることで、位相板を透過した光は２つの波長の光に対してともに同等の所望の偏光状態を得られるので好ましい。
【００４０】
ここで、式（７）、（９）、（１０）および（１２）を満たすＲｄ２ｍ、θ１およびθ２の関係を図３に例示する。また、式（７）および（９）〜（１１）を満たすＲｄ２ｍ、θ１およびθ２の関係を図４に例示する。図３または図４に示されたいずれかの条件を満たす位相差素子を透過した光は、波長λ１およびλ２に対して、入射光の偏光方向（以下「入射偏光方向」という。）に対して４５度傾いた方向に長軸方向をもつ楕円偏光、同じく４５度傾いた方向に振動する直線偏光、または円偏光である出射光である。
【００４１】
この出射光の楕円率と第２の位相板の位相差Ｒｄ２ｍとの関係を図５に示す。ここで、楕円率とは、楕円偏光の長軸に対する短軸の比（短軸／長軸）をいい、楕円率＝１は円偏光を、楕円率＝０は直線偏光を示す。すなわち、式（７）および（９）〜（１１）、または式（７）、（９）、（１０）および（１２）に示された関係を満たすとともに、式（８）を満たすよう角θ１およびθ２を選ぶことによって、位相差素子１０は、入射偏光方向に対して概ね４５度または−４５度傾いた方向に長軸方向をもつ楕円偏光を得ることができる。
【００４２】
次に、Ｒｄ２ｍ、θ１、θ２および楕円率の関係について具体的な設計例を表１、２に示す。表１、２において、備考欄に丸印を記したものは楕円率が０．３であり、最も好ましいものである。なお、備考欄に参考と記したものは楕円偏光が得られないが、比較参照するために記載したものである。ここで、λｍは７２０ｎｍとした。
【００４３】
【表１】
2008084467.tif 000003
【００４４】
【表２】
2008084467.tif 000004
【００４５】
以上のように、本実施の形態における位相差素子１０は、少なくとも波長６６０ｎｍ帯および波長７９０ｎｍ帯の、偏光方向が互いに平行な直線偏光の光が入射されたとき、入射偏光方向に対して概ね４５度または−４５度傾いた方向に長軸方向をもつ楕円偏光を得ることができる。
【００４６】
次に、本実施の形態における位相差素子１０を光ヘッド装置に適用した場合について説明する。図６は、本発明に係る光ヘッド装置の一例を示す模式図である。
【００４７】
図６に示すように、本実施の形態における光ヘッド装置３０は、互いに異なる波長のレーザ光線をそれぞれ出射する光源３１および３２と、光源３１および３２からの光を合波する合波プリズム３３と、入射光を光ディスク３７または光検出系３８に導くビームスプリッタ３４と、入射光を平行光に変換するコリメータレンズ３５と、入射光を楕円偏光に変換する位相差素子１０と、光ディスク３７に集光する対物レンズ３６と、光ディスク３７からの再生光を検出する光検出系３８とを備えている。
【００４８】
光源３１および３２は、例えば半導体レーザで構成され、直線偏光のレーザ光を合波プリズム３３に出射するようになっている。ここで、例えば、光源３１が出射するレーザ光の波長λ１は６６０±２０ｎｍ帯、光源３２が出射するレーザ光の波長λ２は７９０±２０ｎｍ帯である。なお、１つの半導体レーザから２つの波長を発光するいわゆるツインレーザを用いてもよい。また、波長λ１およびλ２とは異なる第３の波長の光を出射する光源を追加する構成としてもよい。
【００４９】
合波プリズム３３は、透光性を有する材料、例えばガラスや樹脂などで構成され、光源３１からのレーザ光を透過し、光源３２からのレーザ光を反射する反射面を備えている。この構成により、合波プリズム３３は、光源３１および３２からのレーザ光を合波してビームスプリッタ３４に出射するようになっている。
【００５０】
ビームスプリッタ３４は、透光性を有する材料、例えばガラスや樹脂などで構成され、光源３１および３２からのレーザ光を透過し、光ディスク３７からの再生光を反射する反射面を備えている。
【００５１】
コリメータレンズ３５は、透光性を有する材料、例えばガラスや樹脂などで構成され、入射されたレーザ光を平行光に変換するようになっている。
【００５２】
位相差素子１０は、前述のように図１に示した第１の位相板１１および第２の位相板１２を備えている。図６においては図示を省略したが、第１の位相板１１は、第２の位相板１２よりも光源３１および３２に近い側になるよう配置されている。なお、位相差素子１０に代えて図２に示した位相差素子２０を用いる構成としてもよい。また、位相差素子１０の配置場所としては、図６に示された位置に限定されず、光源３１および３２と対物レンズ３６との間の光路中に配置してあればよい。
【００５３】
対物レンズ３６は、例えば所定のＮＡ（開口数）を有する樹脂製のレンズで構成され、位相差素子１０から入射された楕円偏光の光を光ディスク３７の記録層に集光し、記録層からの反射光を捕捉するようになっている。なお、位相差素子１０は、対物レンズやその他の回折素子、開口制限素子と一体化してもよい。
【００５４】
光検出系３８は、例えばレンズやフォトダイオードなどを含み、ビームスプリッタ３４の反射面によって反射された光ディスク３７からの再生光を電気信号に変換するようになっている。
【００５５】
本発明の位相差素子１０を前述のように用いると、光ディスクのピットの長手方向に対して、長軸が４５度に傾いた楕円偏光の光が照射され、光ディスクの再生特性（例えばＣＮＲ）が向上することがわかった。一方、偏光状態は、円偏光（楕円率＝１）に近いほうが光ディスクの複屈折に対してジッタの低下が抑制されて好ましい。したがって、楕円率は、０．２から０．７とすると、光ディスクの複屈折が比較的大きな場合でも信号強度の変化が小さくなり、ジッタの低下が抑制され好ましい。位相差素子１０を前述の設計とすることにより、このような楕円光が照射されるようにすることができる。さらに楕円率を０．３から０．５とするのが最も好ましいことがわかった。
【００５６】
したがって、図７に示すように光ディスクの半径方向またはピット方向に対して４５度に長軸方向をなす楕円偏光として光ディスクに照射することで、光ディスクの再生特性、特にジッタやＣＮＲを改善できるので好ましい。
【００５７】
次に、本実施の形態における光ヘッド装置３０の動作について説明する。
【００５８】
まず、光源３１および３２によって、互いに異なる波長λ１およびλ２の直線偏光の光が出射される。
【００５９】
次いで、合波プリズム３３によって、光源３１が出射した波長λ１のレーザ光と、光源３２が出射した波長λ２のレーザ光とが合波され、ビームスプリッタ３４に出射される。
【００６０】
さらに、ビームスプリッタ３４によって、波長λ１およびλ２のレーザ光が透過されてコリメータレンズ３５に出射され、コリメータレンズ３５によって、平行光に変換されて位相差素子１０に出射される。
【００６１】
続いて、位相差素子１０によって、波長λ１およびλ２の直線偏光の光が楕円偏光に変換されて対物レンズ３６に出射される。ここで、位相差素子１０を透過した波長λ１およびλ２の透過光はともに楕円偏光となり、例えば、入射偏光方向に対する楕円偏光の長軸方向の角度は４５度で楕円率は＝０．３である。
【００６２】
次いで、対物レンズ３６によって、位相差素子１０から出射された楕円偏光の光が光ディスク３７に集光され、光ディスク３７上のピットに応じた反射光が光ディスク３７から反射される。光ディスク３７からの反射光は、対物レンズ３６、位相差素子１０およびコリメータレンズ３５を順次透過してビームスプリッタ３４に入射される。
【００６３】
そして、ビームスプリッタ３４の反射面によって、光ディスク３７からの反射光が反射され、光検出系３８に入射され、光検出系３８によって、光ディスク３７に記録された情報が電気信号として取得される。
【００６４】
以上のように、本実施の形態における光ヘッド装置３０によれば、位相差素子１０は、少なくとも波長６６０ｎｍ帯および波長７９０ｎｍ帯の、偏光方向が互いに平行な直線偏光の光が入射されたとき、入射偏光方向に対して各楕円偏光の向きをそれぞれ４５度傾いた方向に長軸方向をもつ楕円偏光とするので、互いに異なる複数の波長を用いる場合でも、製造コストの増大や光の利用効率の低下を招くことなく、光ディスクの再生特性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明に係る位相差素子および光ヘッド装置は、互いに異なる複数の波長を用いる場合でも、製造コストの増大や光の利用効率の低下を招くことなく、光ディスクの再生特性を向上させることができるという効果を有し、光の偏光状態を変化させる位相差素子や、ＣＤ、ＤＶＤなどの光ディスクに対して記録または再生を行う光ヘッド装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施の形態における位相差素子の構成例を概念的に示す断面図
【図２】本発明の一実施の形態における位相差素子の他の構成例を概念的に示す断面図
【図３】本発明の一実施の形態において、式（７）、（９）、（１０）および（１２）を満たすＲｄ２ｍ、θ１およびθ２の関係を例示する図
【図４】本発明の一実施の形態において、式（７）および（９）〜（１１）を満たすＲｄ２ｍ、θ１およびθ２の関係を例示する図
【図５】本発明の一実施の形態において、楕円偏光の楕円率と第２の位相板の位相差Ｒｄ２ｍとの関係を例示する図
【図６】本発明の一実施の形態における光ヘッド装置の構成例を示す模式図
【図７】本発明の一実施の形態における光ヘッド装置において、光ディスクのピットと偏光状態との関係を模式的に示す図
【符号の説明】
【００６７】
１０、２０  位相差素子
１１  第１の位相板
１２  第２の位相板
１３  接着層
２１  透明基板
３０  光ヘッド装置
３１、３２  光源
３３  合波プリズム
３４  ビームスプリッタ
３５  コリメータレンズ
３６  対物レンズ
３７  光ディスク
３８  光検出系
【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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