(57)【要約】【課題】簡単な構造で所望の波長範囲内の全ての波長の光に対して共用できる波長を提供する。【解決手段】対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の微細周期構造２，３が各々形成され、かつ、微細周期構造２，３を半周期ずらし微細周期構造２，３が互いに入り込むように対向配置させた２枚の基板４，５による位相差量が可変な組合せ複屈折構造と、基板４，５の間隔を調整して微細周期構造２，３のオーバーラップ量を可変させる間隔調整手段６，７とにより波長板１を構成することで、所望の波長範囲内の全ての波長の光に対してその偏光状態を変化させることを可能とし、共用範囲の広い波長板１となるようにした。この際、基板４，５と間隔調整手段６，７との組を２組以上備えることで、１組当りの遅延量が少なくてよいため、微細周期構造用の溝を浅くでき、作製が容易となる。【選択図】        図６
2004361451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の微細周期構造が各々形成されてこれらの微細周期構造を半周期ずらし微細周期構造が互いに入り込むように対向配置させた２枚の基板による組合せ複屈折構造と、
これらの基板間の間隔を調整して前記微細周期構造のオーバーラップ量を可変させる間隔調整手段と、
を少なくとも２組備える波長板。
【請求項２】
少なくとも１組は、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が他の組とは異なる請求項１記載の波長板。
【請求項３】
オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が他の組とは異なる当該組は、その組合せ複屈折構造における微細周期構造の形状が他の組の組合せ複屈折構造における微細周期構造の形状とは異なる請求項２記載の波長板。
【請求項４】
対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の微細周期構造が各々形成されてこれらの微細周期構造を半周期ずらし微細周期構造が互いに入り込むように対向配置させた２枚の基板による組合せ複屈折構造と、
これらの基板間の間隔を調整して前記微細周期構造のオーバーラップ量を可変させる間隔調整手段と、
を備え、
前記微細周期構造は、誘電体基板に当該基板表面に向かって幅が広がり当該基板内部に向かって幅が狭くなる形状の溝を微細周期で形成された構造である波長板。
【請求項５】
２枚の基板のうちの少なくとも一方は、微細周期構造が形成されていない側の面に、対象となる波長範囲内の光に対して反射を防止する反射防止機能部を有する請求項４記載の波長板。
【請求項６】
対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の微細周期構造が各々形成されてこれらの微細周期構造を半周期ずらし微細周期構造が互いに入り込むように対向配置させた２枚の基板による組合せ複屈折構造と、
これらの基板間の間隔を調整して前記微細周期構造のオーバーラップ量を可変させる間隔調整手段と、
を備え、
一方の基板の前記微細周期構造は、誘電体基板に当該基板表面に向かって幅が広がり当該基板内部に向かって幅が狭くなる形状の溝を微細周期で形成された構造であり、
他方の基板の前記微細周期構造は、誘電体基板の表裏に貫通しその表裏両面に向かって各々幅が広くなる形状の溝を微細周期で形成された構造である波長板。
【請求項７】
前記一方の基板は、微細周期構造が形成されていない側の面に、対象となる波長範囲内の光に対して反射を防止する反射防止機能部を有する請求項６記載の波長板。
【請求項８】
前記反射防止機能部は、断面が鋸歯状の溝を対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の周期で形成してなる請求項５又は７記載の波長板。
【請求項９】
前記反射防止機能部は、円錐状又は多角錘状の構造体を対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の周期で形成してなる請求項５又は７記載の波長板。
【請求項１０】
対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の微細周期構造が各々形成されてこれらの微細周期構造を半周期ずらし微細周期構造が互いに入り込むように対向配置させた２枚の基板による組合せ複屈折構造と、
これらの基板間の間隔を調整して前記微細周期構造のオーバーラップ量を可変させる間隔調整手段と、
を備え、
前記微細周期構造は、誘電体基板の表裏に貫通しその表裏両面に向かって各々幅が広くなる形状の溝を微細周期で形成された構造である波長板。
【請求項１１】
所望の波長範囲内の全ての波長の光に対して１／４波長板として機能するよう前記微細周期構造のオーバーラップ量が可変自在である請求項１ないし１０の何れか一記載の波長板。
【請求項１２】
択一的に駆動されて各々波長の異なる光を出射する２つ以上の光源と、
光ディスクに対向する対物レンズと、
この対物レンズを変位移動させるアクチュエータと、
請求項１１記載の波長板と、
前記光源から発せられた光を前記波長板を経て前記対物レンズへ導く照明光学系と、
前記光ディスクからの反射光に基づく信号を検出する検出器と、
前記反射光を前記波長板を経て前記検出器へ導く検出光学系と、
を備える光ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記対物レンズが色消しレンズである請求項１２記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】
光ディスクを回転させる回転駆動機構と、
前記光ディスクに対して前記対物レンズを介して光を照射する請求項１２又は１３記載の光ピックアップ装置と、
装填された前記光ディスクの種類を識別するディスク識別手段と、
このディスク識別手段による識別結果に基づき前記光ピックアップ装置中の光源の何れかを択一的に駆動する光源駆動手段と、
前記光ピックアップ装置中の前記検出器により検出されたサーボ信号に基づき前記アクチュエータを駆動させるサーボ制御手段と、
前記検出器により検出された情報信号に基づき前記光ディスクに記録されたデータを再生する信号再生手段と、
前記ディスク識別手段による識別結果に基づき択一的に駆動される前記光源の波長に対して前記波長板が１／４波長板として作用するように前記間隔調整手段を制御する間隔調整制御手段と、
を備える光ディスク装置。
【請求項１５】
外部から入力されたデータに基づき前記光ディスクに記録する信号に変換する書込み信号処理手段を備える請求項１４記載の光ディスク装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１１の何れか一記載の波長板と、
この波長板における前記微細周期構造のオーバーラップ量を検出する検出手段と、
この検出手段による検出結果に基づき前記間隔調整手段を制御する間隔調整制御手段と、
を備える波長板ユニット。
【請求項１７】
請求項１ないし１１の何れか一記載の波長板と、
外部信号に基づき前記間隔調整手段を制御する間隔調整制御手段と、
を備える波長板ユニット。
【請求項１８】
請求項２記載の波長板を対象に所望の遅延量に調整する遅延量調整方法であって、
最初にオーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が大きい方の組の間隔調整手段を駆動して調整するステップと、
次にオーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が小さい方の組の間隔調整手段を駆動して調整するステップと、
を備える波長板の遅延量調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の偏光方向を変えるための波長板及び波長板ユニット、波長板を用いた任意波長対応の光ピックアップ装置、光ディスク装置及び波長板の遅延量調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクの大容量化（高記録密度化）が進み、それに対応させてレーザ光の短波長化を図るために、青紫ＬＤ（波長４０５ｎｍ）を光源とした光ディスク装置の開発も盛んに行われている。
【０００３】
一方、従来の光ディスクも広く普及しており、複数の規格の光ディスクが利用されるようになってきている。このように複数の規格の光ディスクが混在する中で、１つの規格にしか対応していない光ディスク装置よりも、複数の規格に対応できる互換性のある光ディスク装置が要求されている。
【０００４】
さらに、音楽・画像の記録再生装置や情報処理装置のモバイル化が進み、これらの記録再生装置や情報処理装置に搭載される光ディスク装置は小型・軽量化が要求されている。
【０００５】
互換性の要求に対しては、従来の光ディスク装置としては、例えば、特許文献１によれば、２つの光源波長６３５ｎｍ，７８０ｎｍに対して光学系を共通化した光ディスク装置が提案されている。図１６はその提案例を示すもので、光ディスク１１１に対向する対物レンズ１１２の光軸上に偏光ビームスプリッタ１１３を配設し、その偏光反射面１１３ａの反射側にＳ偏光成分のレーザ光が入射するように出射光の偏光面の向きが設定された第１のレーザ光源を含む第１の光源ユニット１１４（波長が例えばＣＤ規格対応の７８０ｎｍ）と、偏光反射面１１３ａの透過側にＰ偏光成分のレーザ光が入射するように出射光の偏光面の向きが設定された第２のレーザ光源を含む第２の光源ユニット１１５（波長が例えばＤＶＤ規格対応の６３５ｎｍ）とを備えた構成とされている。ここに、対物レンズ１１２に対する共通光路上には、コリメートレンズ１１６とともに、１／４波長板として機能する波長板１１７が設けられており、この波長板１１７は第１，２のレーザ光源が発するレーザ光の波長７８０ｎｍ，６３５ｎｍの中間波長の仕様とされ、共用できるように設定されている。
【０００６】
また、例えばＤＶＤ規格対応の６３５ｎｍ〜６５０ｎｍ程度のレーザ光源の他に、４０５ｎｍ波長の光源も使用したい場合には、特許文献２中に示されるように、別途専用の光学系を設ける構成とすることで、互換性を持たせる提案例もある。
【０００７】
さらに、特許文献３によれば、特許文献１の波長板の場合と同様に複屈折の波長分散の大きい材料により構成された波長板を用いることで異なる波長光に共用させたりする他、特許文献３中の図１４等に示されるように液晶材料から構成された波長板を用い、液晶材料に対する印加電圧を調整することにより複屈折性を変化させ、例えば波長４０５ｎｍと波長６５０ｎｍ及び波長７８０ｎｍとで光学系を共通化して互換性を持たせるようにした提案例もある。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１１４３６公報
【特許文献２】
特開２０００−１１４０２公報
【特許文献３】
特開２０００−２７６７６６公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
２つの光源の波長が、７８０ｎｍと６３５ｎｍのように２つの波長が近い場合には、特許文献１のように、１／４波長板は７８０ｎｍと６３５ｎｍの中間波長に対応したものを使用し光学系を共通化するができる。しかしながら、２つの光源の波長が４０５ｎｍと６３５ｎｍ、又は、４０５ｎｍと７８０ｎｍのように波長が比較的はなれている場合には、中間波長の１／４波長板では２つの波長に十分対応することができず、光学系を共通化することは難しい。
【００１０】
特許文献２のように４０５ｎｍ光源用の別途光学系を設けた場合には、当然ながら、複数の波長の光源に対応できる。しかしながら、別途光学系を設けた場合には、光ピックアップが大きくなってしまい、光ディスク装置の小型軽量化ができないという問題があった。
【００１１】
波長が４０５ｎｍの光源を用いた場合でも、特許文献３のように水晶の波長板で、波長５０４ｎｍの光に対して１波長分（＝５０４ｎｍ）の位相差が生じるようにすれば、波長が４０５ｎｍの光に対しては位相差が波長の５／４（＝５０６ｎｍ）となり、波長６７０ｎｍの光に対しては位相差が波長の３／４（＝５０２ｎｍ）となるため、波長４０５ｎｍ及び波長６７０ｎｍの両方に対して１／４波長板として機能し、光学系を共通化することができる。また、波長４９０ｎｍの光に対して１波長分（＝４９０ｎｍ）の位相差が生じるようにすれば、波長が３９５ｎｍの光に対しては位相差が波長の５／４となり、波長６５０ｎｍの光に対しては位相差が波長の３／４となるため、波長３９５ｎｍ及び波長６５０ｎｍの両方に対して１／４波長板として機能し、光学系を共通化することができる。しかしながら、水晶の光学特性（複屈折特性）は材料固有のもので特性を変えることは難しいため、２つの波長のうち、一方の波長を決めると、もう一方の波長が必然的に決まってしまい、任意の２つの波長を選択することが難しいという問題がある。
【００１２】
複屈折の波長分散の大きい樹脂（芳香族ポリスルファン系樹脂）を用いた波長板で同様に、波長が３９０ｎｍの光に対しては位相差が波長の３／４となり、波長６９０ｎｍの光に対しては位相差が波長の１／４となるように設計し、波長３９０ｎｍ及び波長６９０ｎｍの両方に対して１／４波長板として機能し、光学系を共通化することができる。この波長板では、樹脂を用いているので、樹脂の分子構造を変えることで、ある程度は光学特性を変えることができ、任意の２つの波長に対応することができる。しかしながら、樹脂材料は、波長が短い領域では透過率の低下が生じ、４０５ｎｍ以下の波長では無視できない問題である。また、短い波長の光に対する劣化も生じ、経時劣化による光学特性が変化してしまうという問題がある。
【００１３】
さらに、特許文献３では、液晶とフィルムで位相可変型波長板を構成し、波長が４０５ｎｍと６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの全ての光に対して位相差が波長の１／４とすることができるので、３つの異なる波長の光源を使用する場合でも、光学系を共通化することができる。しかしながら、樹脂製の波長板と同様に液晶とフィルムは波長が短い領域では透過率の低下が生じ、４０５ｎｍ以下の波長では無視できない問題である。また、短い波長の光に対する劣化も生じ、経時劣化による光学特性が変化してしまうという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明は、容易に構成可能な構造で所望の波長範囲内の全ての波長の光に対して共用できる波長板及び波長板ユニットを提供することを目的とする。
【００１５】
加えて、本発明は、位相差量（遅延量）を精度よく調整できる波長板及び波長板ユニットを提供することを目的とする。
【００１６】
加えて、本発明は、所望の波長範囲内の光に対して反射の少ない波長板及び波長板ユニットを提供することを目的とする。
【００１７】
また、所望の波長範囲内の全ての波長の光に対して光ピックアップ装置用に適した１／４波長板として共用できる波長板を提供することを目的とする。
【００１８】
さらに、上記波長板を利用することで、２つ以上の光源波長の違いが大きい場合でも、構造が簡単で互換性を持つ複数波長対応の光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の波長板は、対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の微細周期構造が各々形成されてこれらの微細周期構造を半周期ずらし微細周期構造が互いに入り込むように対向配置させた２枚の基板による組合せ複屈折構造と、これらの基板間の間隔を調整して前記微細周期構造のオーバーラップ量を可変させる間隔調整手段と、を少なくとも２組備える。
【００２０】
従って、基本的には、水晶等の複屈折特性はその物質固有のものでありその特性を殆ど変えることはできないが、複屈折構造は材料や形状を変えることにより複屈折特性を容易に制御することができるので、２つの異なる波長の違いが、例えば４０５ｎｍと６６０ｎｍとの如く、比較的大きい場合であっても共用可能となり、当該波長板を用いる光学系の簡素化に寄与する。ここに、組合せ複屈折構造を位相差量が可変とすることにより、単一の複屈折構造の場合と異なり、所望の波長範囲内の全ての波長の光に対してその偏光状態を変化させることが可能となり、共用範囲の広い波長板となる。この際、組合せ複屈折構造は、波長範囲内の光の波長の１／２以下の微細周期構造を有する２枚の基板の組合せよりなるので、容易に構成可能な構造で実現し得る。また、このような構成を少なくとも２組備えるので、１組の基板に形成する微細周期構造用の溝の深さを浅くすることができ、波長板を容易に作製することができる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の波長板において、少なくとも１組は、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が他の組とは異なる。
【００２２】
従って、遅延量の調整に際しては、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が大きい方で遅延量の粗調整を行い、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が小さい方で遅延量の微調整を行うことができる。
【００２３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の波長板において、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が他の組とは異なる当該組は、その組合せ複屈折構造における微細周期構造の形状が他の組の組合せ複屈折構造における微細周期構造の形状とは異なる。
【００２４】
従って、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が異なるものを微細周期構造の形状を異ならせるだけで容易に構成することができる。
【００２５】
請求項４記載の発明の波長板は、対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の微細周期構造が各々形成されてこれらの微細周期構造を半周期ずらし微細周期構造が互いに入り込むように対向配置させた２枚の基板による組合せ複屈折構造と、これらの基板間の間隔を調整して前記微細周期構造のオーバーラップ量を可変させる間隔調整手段と、を備え、前記微細周期構造は、誘電体基板に当該基板表面に向かって幅が広がり当該基板内部に向かって幅が狭くなる形状の溝を微細周期で形成された構造である。
【００２６】
従って、請求項１記載の発明と同様な基本的な作用に加えて、構造的に、基板の微細周期構造が形成されている部分と形成されていない部分との境界、及び、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界での屈折率を緩やかに変化させることができ、基板の微細周期構造が形成されている部分と形成されていない部分との境界、及び、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界での反射を抑えることができる。
【００２７】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の波長板において、２枚の基板のうちの少なくとも一方は、微細周期構造が形成されていない側の面に、対象となる波長範囲内の光に対して反射を防止する反射防止機能部を有する。
【００２８】
従って、微細周期構造が形成されていない側の面での反射を抑えることができる。
【００２９】
請求項６記載の発明の波長板は、対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の微細周期構造が各々形成されてこれらの微細周期構造を半周期ずらし微細周期構造が互いに入り込むように対向配置させた２枚の基板による組合せ複屈折構造と、これらの基板間の間隔を調整して前記微細周期構造のオーバーラップ量を可変させる間隔調整手段と、を備え、一方の基板の前記微細周期構造は、誘電体基板に当該基板表面に向かって幅が広がり当該基板内部に向かって幅が狭くなる形状の溝を微細周期で形成された構造であり、他方の基板の前記微細周期構造は、誘電体基板の表裏に貫通しその表裏両面に向かって各々幅が広くなる形状の溝を微細周期で形成された構造である。
【００３０】
従って、請求項１記載の発明と同様な基本的な作用に加えて、構造的に、基板の微細周期構造が形成されている部分と形成されていない部分との境界、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界、及び、微細周期構造の上下部分での屈折率を緩やかに変化させることができ、基板の微細周期構造が形成されている部分と形成されていない部分との境界、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界、及び、微細周期構造の上下部分での反射を抑えることができる。
【００３１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の波長板において、前記一方の基板は、微細周期構造が形成されていない側の面に、対象となる波長範囲内の光に対して反射を防止する反射防止機能部を有する。
【００３２】
従って、微細周期構造が形成されていない側の面での反射を抑えることができる。
【００３３】
請求項８記載の発明は、請求項５又は７記載の波長板において、前記反射防止機能部は、断面が鋸歯状の溝を対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の周期で形成してなる。
【００３４】
従って、簡単な構造で対象となる波長範囲内の全ての波長の光に対して反射を抑えることができる。
【００３５】
請求項９記載の発明は、請求項５又は７記載の波長板において、前記反射防止機能部は、円錐状又は多角錘状の構造体を対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の周期で形成してなる。
【００３６】
従って、簡単な構造で対象となる波長範囲内の全ての波長の光に対して反射を抑えることができる。
【００３７】
請求項１０記載の発明の波長板は、対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の微細周期構造が各々形成されてこれらの微細周期構造を半周期ずらし微細周期構造が互いに入り込むように対向配置させた２枚の基板による組合せ複屈折構造と、これらの基板間の間隔を調整して前記微細周期構造のオーバーラップ量を可変させる間隔調整手段と、を備え、前記微細周期構造は、誘電体基板の表裏に貫通しその表裏両面に向かって各々幅が広くなる形状の溝を微細周期で形成された構造である。
【００３８】
従って、請求項１記載の発明と同様な基本的な作用に加えて、構造的に、微細周期構造の上下部分、及び、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界での屈折率を緩やかに変化させることができ、微細周期構造の上下部分、及び、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界での反射を抑えることができる。
【００３９】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし１０の何れか一記載の波長板において、所望の波長範囲内の全ての波長の光に対して１／４波長板として機能するよう前記微細周期構造のオーバーラップ量が可変自在である。
【００４０】
従って、所望の波長範囲内の全ての波長の光に対して１／４波長板として機能するので、例えば、直線偏光から円偏光への変換、又は、円偏光から直線偏光への変換を１つの１／４波長板で行うことができ、光学系を簡素化することができる。
【００４１】
請求項１２記載の発明の光ピックアップ装置は、択一的に駆動されて各々波長の異なる光を出射する２つ以上の光源と、光ディスクに対向する対物レンズと、この対物レンズを変位移動させるアクチュエータと、請求項１１記載の波長板と、前記光源から発せられた光を前記波長板を経て前記対物レンズへ導く照明光学系と、前記光ディスクからの反射光に基づく信号を検出する検出器と、前記反射光を前記波長板を経て前記検出器へ導く検出光学系と、を備える。
【００４２】
従って、比較的波長の違いが大きい複数の光に対して１／４波長板として機能する１つの波長板を用いているので、複数波長対応の光ピックアップ装置を簡単な構成で、かつ、小型に実現することができる。
【００４３】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の光ピックアップ装置において、前記対物レンズが色消しレンズである。
【００４４】
従って、請求項１２記載の光ピックアップ装置を実現する上で、複数の波長に対して収差の小さい対物レンズとすることができ、信頼性の高い複数波長対応の光ピックアップ装置を容易に実現することができる。
【００４５】
請求項１４記載の発明の光ディスク装置は、光ディスクを回転させる回転駆動機構と、前記光ディスクに対して前記対物レンズを介して光を照射する請求項１２又は１３記載の光ピックアップ装置と、装填された前記光ディスクの種類を識別するディスク識別手段と、このディスク識別手段による識別結果に基づき前記光ピックアップ装置中の光源の何れかを択一的に駆動する光源駆動手段と、前記光ピックアップ装置中の前記検出器により検出されたサーボ信号に基づき前記アクチュエータを駆動させるサーボ制御手段と、前記検出器により検出された情報信号に基づき前記光ディスクに記録されたデータを再生する信号再生手段と、前記ディスク識別手段による識別結果に基づき択一的に駆動される前記光源の波長に対して前記波長板が１／４波長板として作用するように前記間隔調整手段を制御する間隔調整制御手段と、を備える。
【００４６】
従って、請求項１２又は１３記載の光ピックアップ装置を備えることにより、異なる複数の波長を対象とする光ディスクに対して互換性を持ち、かつ、小型の光ディスク装置を容易に実現できる。
【００４７】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の光ディスク装置において、外部から入力されたデータに基づき前記光ディスクに記録する信号に変換する書込み信号処理手段を備える。
【００４８】
従って、請求項１４記載の光ディスク装置において、追記型光記録媒体又は書換え型光記録媒体に対して記録可能な光ディスク装置の場合にも同様に適用することができる。
【００４９】
請求項１６記載の発明の波長板ユニットは、請求項１ないし１１の何れか一記載の波長板と、この波長板における前記微細周期構造のオーバーラップ量を検出する検出手段と、この検出手段による検出結果に基づき前記間隔調整手段を制御する間隔調整制御手段と、を備える。
【００５０】
従って、位相差量を規定する微細周期構造のオーバーラップ量の検出結果に基づき間隔調整手段を制御して基板間の間隔を調整することにより、目的とする偏光状態へ変化させるための所望の位相差量への調整を簡単かつ確実に行える位相板ユニットを提供できる。
【００５１】
請求項１７記載の発明の波長板ユニットは、請求項１ないし１１の何れか一記載の波長板と、外部信号に基づき前記間隔調整手段を制御する間隔調整制御手段と、を備える。
【００５２】
従って、外部信号に基づき間隔調整手段を制御して基板間の間隔を調整することにより、目的とする偏光状態へ変化させるための所望の位相差量への調整を簡単かつ確実に行える位相板ユニットを提供でき、光ピックアップ装置等に好適に適用可能となる。
【００５３】
請求項１８記載の発明の波長板の遅延量調整方法は、請求項２記載の波長板を対象に所望の遅延量に調整する遅延量調整方法であって、最初にオーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が大きい方の組の間隔調整手段を駆動して調整するステップと、次にオーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が小さい方の組の間隔調整手段を駆動して調整するステップと、を備える。
【００５４】
従って、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が大きい方で遅延量の粗調整を行い、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が小さい方で遅延量の微調整を行うことができる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図７に基づいて説明する。本実施の形態は、例えば約４００ｎｍ〜約８００ｎｍなる所望の波長範囲内の全ての波長の光に対してその偏光状態を変化させる機能を持たせた波長板への適用例を示す。
【００５６】
図１は本実施の形態の波長板１をイメージ的に示す縦断側面図、図２はその微細周期構造部分を拡大して示す側面図である。本実施の形態の波長板１は、基本的には対象となる波長範囲内の光の波長に対して１／２以下の周期なる非常に微細な凹凸の繰返しによる微細周期構造２，３が各々形成された石英基板等による２枚の基板４，５を、これらの微細周期構造２，３を半周期ずらして互いに入り込むように対向配置させて形成される組合せ複屈折構造を有する構成とされ、これらの２枚の基板４，５を間隔調整手段としてのアクチュエータ６，７を介して接続することにより、微細周期構造２，３同士の挿入量（オーバーラップ量）が調整可能な構成とされている。アクチュエータ６，７としては、ボイスコイルモータ、ピエゾアクチュエータ等を用い得る。微細周期構造２，３同士のオーバーラップ量の調整により位相差量が可変とされている。
【００５７】
このような微細周期構造２，３による複屈折特性の原理・作用について説明する。一般に、本来は複屈折特性を持たない屈折率の異なる平板を光の波長より十分小さい（＜λ／２）周期で並べた微細周期構造Ｐ（図３参照）によれば、複屈折特性が発生することが知られている（Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃｓ，  Ｍａｘ  Ｂｏｒｎ  ａｎｄ  Ｅｍｉｌ  Ｗｏｌｆ，  ＰＥＲＧＡＭＯＮ  ＰＲＥＳＳ  ＬＴＤ．）。偏光方向が溝に平行な光の屈折率ｎ（平行）と垂直な光の屈折率ｎ（垂直）は各々（１）（２）式で示される。
【００５８】
【数１】
2004361451.tif 000003
【００５９】
式中、ｎ１は微細周期構造Ｐが形成された物質の屈折率、ｎ２は当該微細周期構造Ｐ中の溝を埋める物質の屈折率であり、また、ｔは微細周期構造Ｐの凸部の幅ｗ１と凹部（溝部）の幅ｗ２とのデューティ比であり、
ｔ＝ｗ１／（ｗ１＋ｗ２）    ……………………（３）
式で示される。
【００６０】
このように、水晶や方解石の複屈折特性はその物質固有のものであり、その特性を変えることが殆どできないものであるのに対して、微細周期構造Ｐのような複屈折構造は、材料や形状を変えることで複屈折特性を容易に制御することが可能である。
【００６１】
いま、偏光方向が溝に平行な光と垂直な光との遅延量（位相差量）Ｒｅは、微細周期構造Ｐの高さ（溝の深さ）をｄとすると、
Ｒｅ＝（ｎ（平行）−ｎ（垂直））ｄ  ……………………（４）
となる。従って、微細周期構造Ｐの形状（デューティ比ｔ及び溝の深さｄ）により、任意に遅延量（位相差量量）を変化させることができる。
【００６２】
本実施の形態の波長板１は、基板４，５として石英ガラス基板を用い、その表面に表１に示すような形状の微細周期構造２，３を形成したものである。
【００６３】
【表１】
2004361451.tif 000004
【００６４】
このように微細周期構造２，３を構成し、アクチュエータ６，７により上下の石英ガラスによる基板４，５の間隔を変えることで、各々の微細周期構造２，３の凸部が他方の微細周期構造２，３の凹部（溝）２ａ，３ａへ挿入されて凸部同士が重なる挿入量（オーバーラップ量）を変えることができる。各々の石英ガラスによる基板４，５に形成されている微細周期構造２，３のデューティ比は０．４であるが、凸部同士が重なるオーバーラップ部分では凸部の幅ｗ１は変わらないものの周期が半分となるためデューティ比が０．８となる。従って、オーバーラップ量を変えることで位相差量（遅延量）を任意に調整することが可能となる。
【００６５】
位相差が各々の波長でその波長の１／４になるように調整したときの挿入量（オーバーラップ量）と遅延量（位相差量）との関係を図４に示す。遅延量は当然ながら各々の波長で波長の１／４となっている。この図４によれば、波長が３００ｎｍ後半から８００ｎｍ前半の広い波長範囲において対応できており、この範囲内の何れの波長においても１／４波長板として使用できることがわかる。また、本実施の形態のように基板４，５を石英ガラスで構成した場合には、広い範囲の波長で高い透過率が得られるので、光の利用効率を高くすることができる。
【００６６】
次に、このような波長板１の製造方法について、作成プロセスを示す図５を参照して説明する。まず、石英ガラス基板４，５上にＥＢ（電子ビーム）レジスト８を塗布する（図５（ａ）参照）。その後、ＥＢ描画装置でパターンを描画し、現像する（図５（ｂ）参照）。次に、このレジストパターン９に対して金属膜１０を真空蒸着で成膜し（図５（ｃ）参照）、レジスト剥離液によるリフトオフ法で金属膜パターン１１を形成する（図５（ｄ）参照）。金属膜パターン１１が形成された石英ガラス基板４，５をＣＦ４，Ｃ４Ｆ８，ＣＨＦ３などのフロロカーボンガスを用いてドライエッチングを行い、微細周期構造２，３を形成する（図５（ｅ）参照）。そして、金属膜パターン１１を形成していた金属膜１０を除去する（図４（ｆ）参照）。最後にこのように形成された２枚の石英ガラス基板４，５を微細周期構造２，３側を対向させてアクチュエータ６，７を介して重ね合わせる。
【００６７】
なお、ドライエッチング装置はＥＣＲエッチング装置を用いているが、ＩＣＰエッチング装置など他のエッチング装置でも構わない。
【００６８】
また、微細周期構造２，３を形成する基板４，５の材質として石英ガラスを用いているが、使用する光源の波長において透明な材質であれば他の材料でも良い。溝を埋める物質も本実施の形態では空気としているが、使用する光源の波長において透明なものでれば、潤滑剤などを充填しても良い。当然ながらこれらの場合には用いた材質の屈折率で形状等を設計する必要がある。
【００６９】
また、上述したような作製方法などを用いて微細周期構造２（又は３）が形成された型（スタンパ）を作製し、この型の微細周期構造２（又は３）に溶融したプラスチックを流し込んで圧力をかけて整形（スタンピング）する方法で波長板１を作製するようにすれば、量産が可能で、低コストにて作製することができる。
【００７０】
ここに、図示例では、微細周期構造２，３を形成した２枚の石英ガラス４，５による組合せ複屈折構造と一対のアクチュエータ６，７（間隔調整手段）とよりなる１組で、１／４波長板１を構成したが、本実施の形態においては、これらを少なくとも２組備えることにより１／４波長板を構成してもよい。図６はこれらを２組備える構成とした１／４波長板１の例を示している。少なくとも２組備える構成とした場合には、これらの組全体で１／４波長板１として機能すればよいので、１組当りの遅延量は少なくてよく、このため、各々の基板４，５に形成する微細周期構造用の溝２ａ，３ａの深さを浅くすることができ、作製が容易になる。
【００７１】
また、２組以上で１／４波長板１を構成した場合に、挿入量（オーバーラップ量）の変化量に対する遅延量（位相差量）の変化量が互いに異なるように構成すれば、任意の波長で遅延量を１／４波長にする調整する際に、挿入量の変化量に対する遅延量の変化量が大きい方で最初に粗調整を行い、次に挿入量の変化量に対する遅延量の変化量が小さい方で粗調整を行うことで、高精度に遅延量を調整することができる。ここに、挿入量の変化量に対する遅延量の変化量が異なるように構成するには、基板４，５に形成する構造複屈折の形状（ｄｕｔｙ比）を変えることで容易に実現することができる。
【００７２】
具体例として、２組のうち、１組を例えば図７（ａ）（図２と同様）に示すような微細周期構造を有する形状とした場合、他の１組については例えば図７（ｂ）に示すようにその片側の基板５の微細周期構造のデューティ比のみを変えた形状としてもよく、或いは、例えば図７（ｃ）に示すように両方の基板４，５の微細周期構造のデューティ比を変えた形状としてもよい。何れにしても、挿入量の変化量に対する遅延量の変化量を変えることができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、図２に示したように、基板４，５に断面が矩形状の溝を形成して、微細周期構造２，３を構成するようにしたが、溝の断面形状は必ずしも矩形形状でなくてもよい。
【００７４】
例えば、第１の変形例として、図８に示すように、溝２ａ，３ａの端部付近の断面形状を、基板（誘電体基板）４，５表面方向に向かっては溝幅が滑らかに広くなるように形成し（部分Ａ）、基板４，５内部方向に向かっては溝幅が滑らかに狭くなるように形成すると（部分Ｂ）、光の入射方向で屈折率の変化を見た場合に、基板４，５と微細周期構造２，３の境界部分や、微細周期構造２，３のオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分での境界部分で屈折率が緩やかに変化すように構成することができるので、基板４，５と微細周期構造２，３の境界部分や、微細周期構造２，３のオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分での境界部分で光が反射するのを低減させることができる。なお、この反射低減効果はどの波長の光に対しても有効である。
【００７５】
また、第２の変形例としては、図９に示すように、一方の基板、例えば基板５は溝３ａが当該基板５を貫通し、溝３ａの端部付近の形状を、当該基板５の表面及び裏面に向かって溝幅が滑らかに広がるように構成し（部分Ｃ，Ｄ）、或いは、第３の変形例としては、図１０に示すように、両方の基板４，５とも溝２ａ，３ａが基板４，５を貫通し、溝２ａ，３ａの端部付近の形状を、各々の基板４，５の表面及び裏面に向かって溝幅が滑らかに広がるように構成すると（部分Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）、図７の場合と同様に、基板４，５と微細周期構造２，３の境界部分や、微細周期構造２，３のオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分での境界部分で光が反射するのを低減させることができる。なお、図１０に示す構成例の場合、より具体的には、図１１に示すように貫通させた微細周期構造２，３を基板４，５の一端に有する構造とし、これらの微細周期構造２，３を基板４，５の横方向に嵌合させて、遅延量の調整は基板４，５の厚み方向（上下方向）に動かすことにより行わせるようにすればよい。
【００７６】
なお、例えば図８に示すような構成例に関して、本実施の形態においては、例えば図１２に示すように、基板４，５の溝が形成してある面とは反対側の面（微細周期構造２，３が形成されていない側の面）に円錐状又は多角錐状の構造体を反射防止機能部１２，１３として対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の周期で形成すると、この面での光の反射も低減させることができる。この反射低減効果も、どの波長の光に対しても有効である。また、反射防止機能部として形成する構造体の形状は鋸歯状でも良い。また、図１２では図８のタイプへの適用例として示したが、図８のタイプの場合の基板４についても同様に適用できる。
【００７７】
本発明の第二の実施の形態を図１３及び図１４に基づいて説明する。本実施の形態は、前述したような任意の複数波長に対して１／４波長板として共用可能な波長板１を備える光ピックアップ装置２１への適用例を示す。
【００７８】
本実施の形態の光ピックアップ装置２１は、ＡｌＧａＡｓレーザを光源とし波長７８０ｎｍの光を発する第１の光源ユニット２２と、ＡｌＧａＩｎＰレーザを光源とし波長６６０ｎｍの光を発する第２の光源ユニット２３と、ＧａＮレーザを光源とし波長４０５ｎｍの光を発する第３の光源ユニット２４と、光ディスク２５に対向する対物レンズ２６と、この対物レンズ２６を変位移動させるアクチュエータ２７と、波長４０５ｎｍ及び波長６６０ｎｍの光を透過し波長７８０ｎｍの光を反射するように設計された第１の誘電体多層膜ミラー２８と、波長４０５ｎｍの光を透過し波長６６０ｎｍの光を反射するように設計された第２の誘電体多層膜ミラー２９と、前述の波長板１による１／４波長板と、誘電体多層膜ミラー２８，２９側からの光を対物レンズ２６側に向けて９０°偏向させる立上げミラー３０とにより構成されている。
【００７９】
ここに、第１の光源ユニット２２は検出器を一体に有するもので、図１４に示すように、半導体レーザ（ＡｌＧａＡｓレーザ）３１と検出器としての分割フォトダイオード３２と偏光ホログラム３３とから構成されている。３４はヒートシンクである。第２の光源ユニット２３も検出器を一体に有するもので、図１４に示すように、半導体レーザ（ＡｌＧａＩｎＰレーザ）３５と検出器としての分割フォトダイオード３６と偏光ホログラム３７とから構成されている。３８はヒートシンクである。第３の光源ユニット２４も検出器を一体に有するもので、図１４に示すように、半導体レーザ（ＧａＮ）３９と検出器としての分割フォトダイオード４０と偏光ホログラム４１とから構成されている。４２はヒートシンクである。
【００８０】
この結果、偏光ホログラム３３，３７，４１、誘電体多層膜ミラー２８，２９、立上げミラー３０により、半導体レーザ３１，３５又は３９の何れかから発せられた光を波長板１を経て対物レンズ２６へ導く照明光学系４３が構成されている。また、立上げミラー３０、誘電体多層膜ミラー２９，２８、偏光ホログラム３３，３７，４１により、光ディスク２５からの反射光を波長板１を経て分割フォトダイオード３２，３６又は４０へ導く検出光学系４４が構成されている。
【００８１】
なお、半導体レーザ３１，３５又は３９は対象となる光ディスク２５の種類に応じて択一的に駆動される。
【００８２】
このような構成において、半導体レーザ３１，３５又は３９から出射したレーザ光は偏光面に対して光学軸が４５°をなすように配置され１／４波長板として機能する波長板１を通過することにより直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ２６によって光ディスク２５の記録面に集光する。集光したレーザ光は記録面で反射され、この反射光は再び対物レンズ２６を経て１／４波長板として機能する波長板１で円偏光から直線偏光に変換されて光源ユニット２２，２３又は２４に戻ってくる。レーザ光が光ディスク２５の記録面で反射する際に円偏光の回転方向が逆転しているので、光源ユニット２２，２３又は２４に戻ってきたレーザ光は、偏光面が出射光とは９０°変わっており、当該光源ユニット２２，２３又は２４の偏光ホログラム３３，３７，４１に形成された回折格子によって分割フォトダイオード３２，３６又は４０上に回折パターンが形成されるので、光ディスク２５の記録面に記録された信号を検出することができる。
【００８３】
従って、本実施の形態によれば、比較的波長の違いが大きい複数、ここでは３つの光に対して１／４波長板として機能する１つの波長板１を用いているので、複数、例えば３波長対応の光ピックアップ装置２１を簡単な構成で、かつ、小型に実現することができる。
【００８４】
なお、対物レンズ２６は、単レンズで複数の異なる波長に対応した設計はレンズ材の屈折率が波長に変化するため困難であり、各々の波長毎に複数備え、光ディスク２５の種類によって機械的に入替えるような構成でも良い。しかし、複数の対物レンズを備えた構成は、光ピックアップ装置が大きくなってしまうので、焦点距離が正と負の材料が異なる（屈折率が異なる）２枚のレンズ２６ａ，２６ｂを貼り合せた色消しレンズ構成とし、複数の波長で収差が発生しないように設計し、１つの対物レンズ２６で複数の波長に対応する構成にすることが望ましい。
【００８５】
また、光ディスク２５の種類によって（光源波長によって）対物レンズ２６の開口数（ＮＡ）が異なる場合には、開口径を変更することができるアパーチャ（例えば、機械的に変更するものや液晶を用いて変更するものなど）を用いて光ピックアップ装置を構成すればよい。
【００８６】
本発明の第三の実施の形態を図１５に基づいて説明する。本実施の形態は、前述したような光ピックアップ装置２１を備える光ディスク装置への適用例を示す。図１５は光ディスク装置の制御系等を示す概略ブロック図である。
【００８７】
光ピックアップ装置２１は光ディスク２５の半径方向に移動するキャリッジアクチュエータ５１に取り付けられている。５２は光ディスク２５を回転させる回転駆動機構の主要部をなすスピンドルモータであり、中央制御装置５３に接続されたスピンドル制御部５４により回転動作（回転速度）等が制御される。また、光ピックアップ装置２１と中央制御装置５３との間では、アクチュエータ２７中のフォーカスアクチュエータ２７Ｆに対してはフォーカス制御部５５、トラックアクチュエータ２７Ｔに対してはトラック制御部５６が接続されている。これらのフォーカス制御部５５、トラック制御部５６によりサーボ制御手段が構成されている。また、これらの制御部５５，５６に対しては検出器３２，３６又は４０により検出されるフォーカス信号、トラック信号も取り込まれる。検出器３２，３６又は４０により検出される情報信号は信号再生手段としての信号復調部５７により再生データに変換される。さらに、キャリッジアクチュエータ５１は中央制御装置５３に接続されたキャリッジ制御部５８によりシーク動作が制御される。また、半導体レーザ３１，３５又は３９は中央制御装置５３に接続された光源駆動手段としてのＬＤ制御部５９によりその発光のオン・オフや発光パワーが制御される。
【００８８】
さらに、本実施の形態の光ディスク装置では、何れの半導体レーザ３１，３５又は３９を駆動させるか等の制御に供するために、スピンドルモータ５２のターンテーブル上に装填された光ディスク２５の種類を識別するための光ディスク識別機構６０が設けられており、中央制御装置５３、ＬＤ制御部５９及び制御部５５，５６等に接続されている。
【００８９】
光ディスク識別機構６０によるディスク識別法・光源選択法について簡単に説明する。光ディスク２５装着後、例えば、第１の光源ユニット２２の半導体レーザ３１を点灯させてフォーカス信号を検出しながら対物レンズ２６をフォーカス方向に移動させて光ディスク２５の記録面に焦点を合わせる。合焦点後、今度はトラック方向に対物レンズ２６を移動し、トラック信号の検出を行う。この時点でトラック信号が検出された場合には、そのまま、第１の光源ユニット２２の半導体レーザ３１を用いて再生の動作を行う。一方、トラック信号が検出されなかった場合には、第１の光源ユニット２２の半導体レーザ３１を消灯し、第２の光源ユニット２３の半導体レーザ３５を点灯させ、フォーカス信号を検出しながら対物レンズ２６をフォーカス方向に移動させて光ディスク２５の記録面に焦点を合わせ、トラック方向に対物レンズ２６を移動し、トラック信号の検出を行う。この時点でトラック信号が検出された場合には、そのまま、第２の光源ユニット２３の半導体レーザ３５を用いて再生の動作を行う。一方、トラック信号が検出されなかった場合には、第２の光源ユニット２３の半導体レーザ３５を消灯し、第３の光源ユニット２４の半導体レーザ３９を点灯させ、フォーカス信号を検出しながら対物レンズ２６をフォーカス方向に移動させて光ディスク２５の記録面に焦点を合わせ、トラック方向に対物レンズ２６を移動し、トラック信号の検出を行い、第３の光源ユニット２４の半導体レーザ３９を用いて再生動作を行う。
【００９０】
さらに、本実施の形態においては、光ディスク識別機構６０による識別結果に基づき択一的に駆動される半導体レーザ３１，３５又は３９の各々の波長に対して波長板１が１／４波長板として作用するようにアクチュエータ６，７を制御する間隔調整制御手段としての波長板制御部６１が設けられている。この場合、光ディスク識別機構６０による識別結果を受けた中央制御装置５３が波長板制御部６１に対して外部信号として波長板１におけるオーバーラップ量の調整量を指示することになる。
【００９１】
従って、本実施の形態によれば、前述したような複数、例えば３波長対応の光ピックアップ装置２１を備えることにより、異なる波長を対象とする種類の異なる光ディスク２５に対して互換性を持ち、かつ、小型の光ディスク装置を容易に実現することができる。
【００９２】
なお、図１５に示すブロック図において、破線で示すように、外部から入力された記録データを書込み信号に変換する書込み信号処理手段としての信号変調部６２をＬＤ制御部５９に接続して設けることにより、追記又は書換え可能な光ディスク２５に対して記録可能な光ディスク装置となる。
【００９３】
また、本実施の形態で用いた波長板１と波長板制御部６１とをユニット構成とし、より一般的な波長板ユニットとしてもよい。同様に、波長板１における微細周期構造２，３のオーバーラップ量を検出する検出手段と、この検出手段による検出結果に基づき間隔調整手段としてのアクチュエータ６，７を制御する間隔調整制御手段とを備える波長板ユニットとして構成し、位相差量を規定する微細周期構造２，３のオーバーラップ量の検出結果に基づきアクチュエータ６，７を制御して基板４，５間の間隔を調整することにより、偏光状態へ変化させるための所望の位相差量への調整を簡単かつ確実に行えるようにしてもよい。この場合の検出手段としては、波長板１に変位センサを設けることにより直接的に検出するようにしてもよく、或いは、光ピックアップ装置２１中に実装される場合を想定して検出光学系４４により検出される光量に基づき間接的に検出するようにしてもよい。
【００９４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の波長板によれば、基本的には、水晶等の複屈折特性はその物質固有のものでありその特性を殆ど変えることはできないが、複屈折構造は材料や形状を変えることにより複屈折特性を容易に制御することができるので、２つの異なる波長の違いが、例えば４０５ｎｍと６６０ｎｍとの如く、比較的大きい場合であっても共用可能となり、当該波長板を用いる光学系の簡素化に寄与する。ここに、組合せ複屈折構造を位相差量が可変とすることにより、単一の複屈折構造の場合と異なり、所望の波長範囲内の全ての波長の光に対してその偏光状態を変化させることが可能となり、共用範囲の広い波長板を提供することができ、この際、組合せ複屈折構造は、波長範囲内の光の波長の１／２以下の微細周期構造を有する２枚の基板の組合せよりなるので、容易に構成可能な構造で実現でき、また、このような構成を少なくとも２組備えるので、１組の基板に形成する微細周期構造用の溝の深さを浅くすることができ、波長板を容易に作製することができる。
【００９５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の波長板において、少なくとも１組は、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が他の組とは異なるので、遅延量の調整に際しては、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が大きい方で遅延量の粗調整を行い、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が小さい方で遅延量の微調整を行うことができる。
【００９６】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の波長板において、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が他の組とは異なる当該組は、その組合せ複屈折構造における微細周期構造の形状が他の組の組合せ複屈折構造における微細周期構造の形状とは異なるので、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が異なるものを微細周期構造の形状を異ならせるだけで容易に構成することができる。
【００９７】
請求項４記載の発明の波長板によれば、請求項１記載の発明と同様な基本的な作用・効果に加えて、構造的に、基板の微細周期構造が形成されている部分と形成されていない部分との境界、及び、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界での屈折率を緩やかに変化させることができ、基板の微細周期構造が形成されている部分と形成されていない部分との境界、及び、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界での反射を抑えることができる。
【００９８】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の波長板において、２枚の基板のうちの少なくとも一方は、微細周期構造が形成されていない側の面に、対象となる波長範囲内の光に対して反射を防止する反射防止機能部を有するので、微細周期構造が形成されていない側の面での反射を抑えることができる。
【００９９】
請求項６記載の発明の波長板によれば、請求項１記載の発明と同様な基本的な作用・効果に加えて、構造的に、基板の微細周期構造が形成されている部分と形成されていない部分との境界、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界、及び、微細周期構造の上下部分での屈折率を緩やかに変化させることができ、基板の微細周期構造が形成されている部分と形成されていない部分との境界、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界、及び、微細周期構造の上下部分での反射を抑えることができる。
【０１００】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の波長板において、前記一方の基板は、微細周期構造が形成されていない側の面に、対象となる波長範囲内の光に対して反射を防止する反射防止機能部を有するので、微細周期構造が形成されていない側の面での反射を抑えることができる。
【０１０１】
請求項８記載の発明によれば、請求項５又は７記載の波長板において、前記反射防止機能部は、断面が鋸歯状の溝を対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の周期で形成してなるので、簡単な構造で対象となる波長範囲内の全ての波長の光に対して反射を抑えることができる。
【０１０２】
請求項９記載の発明によれば、請求項５又は７記載の波長板において、前記反射防止機能部は、円錐状又は多角錘状の構造体を対象となる波長範囲内の光の波長の１／２以下の周期で形成してなるので、簡単な構造で対象となる波長範囲内の全ての波長の光に対して反射を抑えることができる。
【０１０３】
請求項１０記載の発明の波長板によれば、請求項１記載の発明と同様な基本的な作用・効果に加えて、構造的に、微細周期構造の上下部分、及び、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界での屈折率を緩やかに変化させることができ、微細周期構造の上下部分、及び、微細周期構造がオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分との境界での反射を抑えることができる。
【０１０４】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１ないし１０の何れか一記載の波長板において、所望の波長範囲内の全ての波長の光に対して１／４波長板として機能するので、例えば、直線偏光から円偏光への変換、又は、円偏光から直線偏光への変換を１つの１／４波長板で行うことができ、光学系を簡素化することができる。
【０１０５】
請求項１２記載の発明の光ピックアップ装置によれば、比較的波長の違いが大きい複数の光に対して１／４波長板として機能する１つの波長板を用いているので、複数波長対応の光ピックアップ装置を簡単な構成で、かつ、小型に実現することができる。
【０１０６】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１２記載の光ピックアップ装置を実現する上で、複数の波長に対して収差の小さい対物レンズとすることができ、信頼性の高い複数波長対応の光ピックアップ装置を容易に実現することができる。
【０１０７】
請求項１４記載の発明の光ディスク装置によれば、請求項１２又は１３記載の光ピックアップ装置を備えることにより、異なる複数の波長を対象とする光ディスクに対して互換性を持ち、かつ、小型の光ディスク装置を容易に実現することができる。
【０１０８】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１２記載の光ディスク装置において、追記型光記録媒体又は書換え型光記録媒体に対して記録可能な光ディスク装置の場合にも同様に適用することができる。
【０１０９】
請求項１６記載の発明の波長板ユニットによれば、位相差量を規定する微細周期構造のオーバーラップ量の検出結果に基づき間隔調整手段を制御して基板間の間隔を調整することにより、目的とする偏光状態へ変化させるための所望の位相差量への調整を簡単かつ確実に行える位相板ユニットを提供することができる。
【０１１０】
請求項１７記載の発明の波長板ユニットによれば、外部信号に基づき間隔調整手段を制御して基板間の間隔を調整することにより、目的とする偏光状態へ変化させるための所望の位相差量への調整を簡単かつ確実に行える位相板ユニットを提供でき、光ピックアップ装置等に好適に適用することができる。
【０１１１】
請求項１８記載の発明の波長板の遅延量調整方法によれば、請求項２記載の波長板を対象とするので、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が大きい方で遅延量の粗調整を行い、オーバーラップ量の変化量に対する遅延量の変化量が小さい方で遅延量の微調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の波長板を示す縦断側面図である。
【図２】その微細周期構造部分を拡大して示す側面図である。
【図３】微細周期構造による複屈折特性の原理・作用を説明するための原理的な斜視図である。
【図４】波長板における挿入量、遅延量の波長依存性を示す特性図である。
【図５】波長板の作製プロセスを順に示す断面図である。
【図６】２組構成の波長板を示す縦断側面図である。
【図７】その微細周期構造の具体的構成例を示す縦断側面図である。
【図８】第１の変形例の微細周期構造部分を拡大して示す側面図である。
【図９】第２の変形例の微細周期構造部分を拡大して示す側面図である。
【図１０】第３の変形例の微細周期構造部分を拡大して示す側面図である。
【図１１】その微細周期構造の具体例を示す斜視図である。
【図１２】別の実施の形態の微細周期構造部分を拡大して示す側面図である。
【図１３】本発明の第二の実施の形態の光ピックアップ装置を示す光学系構成図である。
【図１４】その光源ユニットの断面構造図である。
【図１５】本発明の第三の実施の形態の光ディスク装置の制御系等の構成例を示すブロック図である。
【図１６】従来例を示す光学系構成図である。
【符号の説明】
１      波長板
２，３      微細周期構造
２ａ，３ａ      溝
４，５      基板
６，７      間隔調整手段
１２，１３      反射防止機能部
２１      光ピックアップ装置
２５      光ディスク
２６      対物レンズ
２７      アクチュエータ
３１      光源
３２      検出器
３５      光源
３６      検出器
３９      光源
４０      検出器
４３      照明光学系
４４      検出光学系
５２      回転駆動機構
５５，５６      サーボ制御手段
５７      信号再生手段
５９      光源駆動手段
６０      ディスク識別手段
６１      間隔調整制御手段
６１      書込み信号処理手段
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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