光拾取装置 本申请主张基于 2009 年 7 月 24 日提交的日本专利申请特愿 2009-172815 号的优 先权， 在本申请中引用其内容。技术领域
本发明涉及一种光拾取装置， 其结构如下， 通过分束器 (beam splitter) 的反射 膜， 使从激光光源射出的激光束反射后， 将之引向物镜而照射到光记录介质上。 本发明尤其 涉及把从激光光源射出的直线偏振光的激光转化为圆偏振光并照射到光记录介质上的光 拾取装置。 背景技术 在用激光束以光学的方式对 DVD(Digital Versatile Disk) 或 CD(Compact Disc) 光盘等光记录介质进行信号的刻录、 播放 ( 读取 ) 的光拾取装置中， 已知有如下装置， 由一 个光拾取装置来应对记录密度不同的 DVD 及 CD。
这样的能应对 DVD 及 CD 的光拾取装置具有激光光源， 该激光光源可发出适合于 DVD 的红色波段 645nm ～ 675nm 的激光束， 并可发出适合于 CD 的红外波段 765nm ～ 805nm 的激光束。该光拾取装置根据光盘来切换所使用的激光束。
上述激光光源一般由激光二极管的半导体激光器构成， 采用如下多元激光单元的 情况增多。其中， 这种多元激光单元通过由一个激光芯片构成发出各波长激光的各激光发 光部， 或者由不同的激光芯片构成各激光发光部并将之设置在同一个半导体基部上， 进而 组装到一个封装内。
另外， 能应对 DVD 及 CD 的光拾取装置使用在入射面上形成有带环状的衍射光栅的 物镜， 通过由该衍射光栅引起的适合各光盘波长的各激光束的衍射， 来针对 DVD 及 CD 各光 盘校正其球差， 从而确保照射到各光盘上的各激光束的品质， 通过一个物镜来应对 DVD 及 CD 各光盘。
能应对 DVD 及 CD 的光拾取装置通过采用上述多元激光单元及一个物镜， 来谋求光 学路径的简化。
另一方面， 存在适合 Blu-ray Disc( 商标 )( 简称 BD) 标准的光拾取装置。该 BD 使用蓝紫色波段 400nm ～ 420nm 的激光束。
这样的能应对 BD 的光拾取装置中， 为使 BD 装置能应对 DVD、 CD 的播放 ( 及刻录 )， 除 BD 播放 ( 及刻录 ) 用光学系统之外还具有 DVD、 CD 用光学系统。
因此， 能应对 BD 的光拾取装置组装有各光学系统的多个零件， 所以优选使 DVD、 CD 用光学系统简单化、 紧凑化的结构。
然而， 在光拾取装置中， 进行以下处理 ： 把照射到光盘的信号层上的激光束转化为 圆偏振光， 来减轻由于光盘透明基板树脂的双折射等的不良影响， 优化由光盘反射的激光 束的品质。
作为用于刻录、 播放光盘的光拾取装置的激光光源， 半导体激光器的构造所发出
的是直线偏振光， 所以为了把照射到光盘上的激光束转化为圆偏振光， 光拾取装置需要能 使从激光光源射出的激光束产生 1/4 波长的相位差的 1/4 波片。
另外， 光拾取装置可以通过 1/4 波片使向光盘引导从激光光源射出的激光束的正 向路径和向光检测器引导由光盘反射的激光束的反向路径间的激光束的直线偏振光方向 相差 90 度， 所以能够用偏振光分束器来提高激光束的利用率， 在不同的光路上配置激光光 源和光检测器。
在具有能应对 DVD 及 CD 的不同波长的两组激光光源、 且把各激光光源射出的各激 光束向共用光路引导， 通过共用的物镜来应对各光盘的光拾取装置中， 已知有如下结构 ： 使 在正向路径上配置于物镜跟前处的调试用反射镜具有 1/4 波片的功能， 把应对 DVD 及 CD 的 各波长的激光束转化为圆偏振光照射到光盘上。( 参照日本特开 2008-251112 号公报 )
在上述公报中公开的光拾取装置， 通过使调试用反射镜具有 1/4 波片的功能， 来 减少光学零件的件数， 对组装工时、 小型化虽然有利， 但是有必要通过上述调试用反射镜， 使应对 DVD 及 CD 的各波长的激光束产生 1/4 波长的相位差。
在上述光拾取装置中， 为了通过上述调试用反射镜使入射激光束产生 1/4 波长的 相位差， 使入射到上述调试用反射镜上的激光束的直线偏振光方向以相对于反射镜的倾斜 方向成 45 度的转角的方式， 即， 以使该激光束的 P 偏振光成分等于 S 偏振光成分的方式， 入 射到上述调试用反射镜上。通过这样， 上述光拾取装置通过调试用反射镜使应对 DVD 及 CD 的各波长的激光束产生所期望的 1/4 波长的相位差。 然而， 上述光拾取装置有必要使单体的调试用反射镜具有能应对 DVD 及 CD 的各波 长的激光束的宽频带 1/4 波长相位差功能， 因此难于形成同时具有上述反射镜的反射率与 相位差功能的反射膜， 或者需要利用不利于表面精度和成本的粘接方式而非涂覆方式在上 述反射镜的反射面上设置宽频带 1/4 波片相位差膜。因此， 可以考虑不是在上述反射镜单 体上设置相位差功能， 而是在不设专用相位差板的情况下， 利用其他的光学构件形成相位 差功能。
另外， 调试用反射镜被用于谋求光拾取装置的薄型化， 因而根据光拾取装置的不 同形成有不具有调试用反射镜的光学布局， 所以人们期望不设专用的相位差板， 而是在调 试用反射镜之外的光学零件上形成相位差功能。
在像上述反射镜那样使上述激光束全反射的情况下， 可以形成当激光束的 45 度 转角入射时， 使 S 偏振光及 P 偏振光的各反射率实质上同一化的反射膜。
然而， 可知在具有如下反射膜的分束器等中， 即， 该反射膜不是全反射而是要同时 考虑反射激光束与透射激光束这两方面， 在想要通过该反射膜使入射激光束产生相位差 时， 若把激光束的直线偏振光方向设定为相对于反射面的倾斜方向成 45 度的转角， 使激光 束入射， 则不能通过上述反射膜使该激光束产生所期望的相位差。
即， 反射膜不是全反射时， 从 S 偏振光、 P 偏振光的入射角与反射率关系的物理定 律得出 P 偏振光反射率比 S 偏振光反射率小， 所以， 在分束器上形成的反射膜的反射特性 为： 当激光束具有一定入射角度时， P 偏振光的反射率小于 S 偏振光的反射率。因此有以下 问题 ： 因上述反射膜的 P 偏振光与 S 偏振光反射率不同的特性， 若为了使激光束的 P 偏振光 成分与 S 偏振光成分相同而让激光束以相对于反射面的倾斜方向成 45 度转角入射， 则不能 准确地使通过上述反射膜产生的相位差为 1/4 波长 (90 度 )， 而导致被上述反射膜反射的激
光束无法转化为圆偏振光。 发明内容 本发明的一技术方案的光拾取装置包括 ： 用于发射激光束的激光光源 ； 用于使上 述激光束照射到光记录介质上的物镜 ； 设在上述激光光源与上述物镜之间的光路上的分束 器， 该分束器具有第一反射膜， 上述第一反射膜用于反射上述激光束， 从而使上述激光束射 向上述物镜， 射向上述激光束的上述第一反射膜上的入射偏振角被设定为 ： 在入射到上述 第一反射膜上的上述激光束的直线偏振光成分中， P 偏振光成分多于 S 偏振光成分。
关于本发明的其他特征， 可从附图及本说明书的记载中了解。
附图说明
为了能更加完全理解本发明及其优点， 请结合附图参照以下说明。 图 1 是表示本发明的一实施方式的光拾取装置的光学系统的俯视面的光学配置图。 图 2 是表示图 1 的 A-A′剖面的光学配置图。
图 3 是说明光检测器的 DVD 受光领域及 CD 受光领域的各受光部的说明图。
图 4 是表示用于对分别产生于分束器的反射膜及调试用反射镜的反射膜中的相 位差进行说明的表的说明图。
图 5 是说明调试用反射镜的反射膜的说明图。
图 6 是表示照射到光盘 D 上的激光束要满足必要圆偏振光椭圆率所需的条件的特 性图。
图 7 是表示分束器 7 的反射膜 8 的光谱特性的特性图。
图 8 是说明入射到分束器 7 的反射膜 8 上的激光束的激光入射偏振角 θ 的说明 图。
具体实施方式
通过本说明书及附图的记载至少可明确以下事项。
本实施方式的光拾取装置具有如下结构 ： 把激光光源射出的激光束经分束器的反 射膜反射后， 向物镜引导、 照射到光记录介质上。 该光拾取装置把入射到分束器的反射膜上 的激光束的直线偏振光方向设定为 P 偏振光大于 S 偏振光。通过这样来补偿在上述反射膜 中 P 偏振光反射率比 S 偏振光反射率小的特性， 通过上述反射膜产生所期望的相位差， 将照 射到光记录介质上的激光束转化为圆偏振光。
本实施方式的光拾取装置具有如下结构 ： 通过反射镜使被分束器反射膜反射后的 激光束的光轴弯折， 将之向物镜引导、 照射到光记录介质上。 该光拾取装置把入射到分束器 的反射膜上的激光束的直线偏振光方向设定为 P 偏振光大于 S 偏振光， 通过上述分束器的 反射膜及形成于上述反射镜上的反射膜双方、 或者仅上述分束器的反射膜自身， 使从激光 光源射出的激光束产生 ±90 度 ±15 度的相位差。通过这样， 在仅由上述分束器自身难以 使激光束产生所期望的相位差的情况下， 可利用上述分束器的反射膜及上述反射镜的反射 膜双方， 调整激光波长相位差的产生。本实施方式的光拾取装置以 P 偏振光多于 S 偏振光的方式对入射到分束器的反射 膜上的激光束的直线偏振光方向进行设定， 所以上述反射膜的 P 偏振光反射率与 S 偏振光 反射率的不同得到了补偿， 有利于把经由物镜射出， 照射到光记录介质上的激光束转化为 所必要的圆偏振光椭圆率。
本实施方式的光拾取装置通过分束器反射膜及形成于反射镜上的反射膜双方、 或 者仅分束器自身上的反射膜， 使激光光源射出的激光束产生 ±90 度 ±15 度的相位差， 所以 在仅由上述分束器自身难以使激光束产生所期望的相位差的情况下， 可利用上述分束器的 反射膜及上述反射镜的反射膜双方， 调整激光波长相位差的产生， 有利于把照射到光记录 介质上的激光束转化为所必要的圆偏振光椭圆率。
在这种情况下， 通过以上述分束器反射膜产生的相位差作为基准， 把由上述反射 镜的反射膜产生的相位差设定为 ±90 度 ±15 度， 上述分束器的反射膜可优先形成作为 分束器的本来的分光功能， 有利于把分光后的各光路的激光光量比率设定为所期望的设计 值。
另外， 使入射到分束器的反射膜上的激光束的 S 偏振光反射率 Rs ＞ 50％， 使该反 射率 Rs 与上述激光束的 P 偏振光的反射率 Rp 间的反射率比 Rp/Rs ＜ 1.00， 并且上述反射 率比 Rp/Rs ≥ 0.24， 所以能够提供一种确保照射到光记录介质上的激光束具有刻录必要光 量的光拾取装置。 另外， 把入射到分束器的反射膜上的激光束的直线偏振光方向设定为相对于上述 反射膜的反射面的倾斜方向倾斜 26 度～ 44 度的角度， 因此能够提供一种确保由物镜射出、 照射到光记录介质上的激光束具有必要的圆偏振光椭圆率的光拾取装置。
另外， 激光光源具有第一激光发光部及第二激光发光部， 该第一激光发光部及第 二激光发光部分别发出波长相互不同的第一波长的第一激光束及第二波长的第二激光束 ； 上述第一激光束及第二激光束入射到上述分束器的反射膜上， 并且经光记录介质反射而返 回到上述分束器的上述第一激光束及上述第二激光束分别透射上述反射膜、 被导向光检测 器， 所以能够形成高效率的光学布局。
另外， 由于采用由前置监视受光检测器来受光部分透射分束器反射膜的第一激光 束及第二激光束的这种光学布局， 所以能够形成可以使第一激光束及第二激光束双方都使 用一个前置监视受光检测器的高效率的光学布局。
第一实施方式 ：
图 1 是表示本实施方式的光拾取装置的光学系统的俯视面的光学配置图， 图2是 表示图 1 的 A-A′剖面的光学配置图。
图示的光拾取装置的结构能应对 DVD 的刻录、 播放， 并且还能应对 CD 的刻录、 播 放。
作为激光光源的激光单元 1， 通过构成激光二极管的激光芯片在同一半导体基板 上形成第一激光发光部 2 和第二激光发光部 3， 从而成为能发出适合 CD 刻录、 播放及 DVD 刻录、 播放的两波长激光束的所谓的多元激光单元。其中， 上述第一激光发光部 2 发出适合 DVD 的红色波段 645nm ～ 675nm 的第一波长的、 例如 660nm 的第一激光束。上述第二激光发 光部 3 发出适合 CD 的红外波段 765nm ～ 805nm 的、 例如 784nm 的第二波长的第二激光束。
从激光单元 1 的第一激光发光部 2 及第二激光发光部 3 分别有选择性地射出的各
激光束入射到复合光学元件 4 上。 上述复合光学元件 4 具有衍射光栅 5， 把上述各激光束分 离成 0 级衍射光束及 ±1 级衍射光束这 3 束光。上述衍射光栅 5 对从第一激光发光部 2 及 第二激光发光部 3 分别发出的激光束的各激光波长具有有效的衍射作用。
另外， 上述复合光学元件 4 具有 1/2 波片 6， 该 1/2 波片 6 具有如下功能 ： 把从第 一激光束发光部 2 及第二激光发光部 3 分别发出的各激光束的直线偏振光方向的方向设定 为相对于分束器 7 的反射膜 8 而言的适当转角， 并且限制返回激光单元 1 的返回光。
透射上述复合光学元件 4 的激光束经与该激光束呈 45°倾斜配置的板状分束器 7 的反射膜 8 反射， 入射到准直透镜 9 上。上述分束器 7 利用反射膜 8 的膜特性使一部分透 射了复合光学元件 4 的激光束透射， 并进一步导向前置监视受光检测器 10 ； 并反射剩下的 没有透射的激光束， 将之导向主光路。
上述分束器 7 的反射膜 8 由具有偏振光依赖性的半透镜形成， 利用上述反射膜 8 的膜特性， 以预定的激光光量比率来分配反射的激光光量和透射的激光光量。
如果从激光单元 1 的第一激光发光部 2 及第二发光部 3 分别发出的各激光束的激 光光量有富余， 就能实现作为上述反射膜 8 采用半透镜的可能、 使上述反射膜 8 的设计及形 成容易、 可谋求分束器 7 的成本削减。这时， 上述反射膜 8 的半透镜特性没必要使反射的激 光光量与透射的激光光量相同， 可考虑达光盘的激光光量及在后文讲述的光检测器 16 受 光的激光光量来设定。 在此， 将入射到上述分束器 7 的反射膜 8 上的第一及第二激光束的直线偏振光方 向设定为 ： 相对于使 P 偏振光成分与 S 偏振光成分相等的上述反射膜 8 的反射面倾斜方向 的倾斜角度小于 45 度， 以便 P 偏振光成分大于 S 偏振光成分， 例如， 设定为相对于上述反射 膜 8 的反射面倾斜方向的倾斜角度为 42 度。关于入射到该反射膜 8 的激光束的直线偏振 光方向的倾斜角的设定， 在后文详细讲述。
另外， 上述分束器 7 的反射膜 8 的光谱特性如下 ： 例如对于入射的激光束的 S 偏 振光为反射率 Rs ＝ 92％， 透射率 Ts ＝ 8％ ； 对于入射的激光束的 P 偏振光为反射率 Rp ＝ 73％， 透射率 Tp ＝ 27％。
被上述分束器 7 的反射膜 8 反射的激光束及透射上述反射膜 8 的激光束的各自分 光量是根据上述反射膜 8 的光谱特性、 以及入射到上述反射膜 8 上的激光束的直线偏振光 方向的方向来决定的。
入射到上述分束器 7 的反射膜 8 上的第一激光束或第二激光束中， 该激光束的一 部分， 至多不到 50％， 优选 20％以下， 例如 7％～ 10％的光量透射上述反射膜 8， 被导向前置 监视受光检测器 10 ； 至少超过该激光束的 50％的光量， 优选 80％以上， 例如 90％～ 93％被 反射， 而被导向主要光路。
被分束器 7 的反射膜 8 反射的激光束被导向准直透镜 9。上述准直透镜 9 把适合 DVD 波长的激光束转化为平行光， 缩小适合 CD 波长的激光束的扩张角度。通过上述准直透 镜 9 后的激光束被调试用反射镜 11 的反射膜 12 反射， 而使该激光束的光轴弯折， 而成为相 对于激光单元 1 射出的各激光束的光轴及光检测器 16 所受光的、 由盘 D 反射回来的反射光 的光轴而言大致垂直的光轴， 入射到物镜 13 上。
上述物镜 13 在其入射面上形成有以光轴为中心的环带状衍射构造， 具有能应对 两波长的以下设计 ： 通过由该衍射构造具有的衍射作用， 使预定级数的衍射光相对于 DVD、
CD 各光盘 D 的透明基板层的厚度而言的球差得到适当校正而被聚光， 例如分别设计应对适 合 DVD 波长激光束的 NA(Numerical Aperture) 为 0.65， 应对适合 CD 波长激光束的 NA 为 0.51。
因此， 使第一激光光源 2 射出的适合 DVD 波长的激光束通过物镜 13 按适合于 DVD 透明基板层厚度的条件聚光， 照射到 DVD 的信号层上， 使第二激光光源 3 射出的适合 CD 波 长的激光束通过物镜 13 按适合于 CD 透明基板层的厚度的条件聚光， 照射到 CD 的信号层 上。
通过这样的光学系统， 激光单元 1 的第一激光光源 2 及第二激光光源 3 分别射出 的适合 DVD 波长的激光束及适合 CD 波长的激光束入射到一个物镜 13 上， 该物镜 13 被向聚 焦方向及循迹方向驱动， 由此将该激光束对焦到 DVD 或 CD 光盘 D 的信号层上， 并追踪预定 的信号轨迹地进行照射。
被分束器 7 的反射膜 8 反射的第一激光束及第二激光束分别产生对应于激光波长 的相位差， 另外， 被调试用反射镜 11 的反射膜 12 反射的第一激光束及第二激光束分别产生 对应于激光波长的相位差。设定上述分束器 7 的反射膜 8 及上述反射镜 11 的反射膜 12 各 自的相位特性， 以使上述第一激光束及上述第二激光束的相位差在对由上述分束器 7 的反 射膜 8 产生的相位差和由上述反射镜 11 的反射膜 12 产生的相位差进行合成后， 分别约为 1/4 波长 (90 度 )。因此， 照射到光盘 D 上的第一激光束及第二激光束都能确保必要的圆偏 振光椭圆率。 照射到光盘 D 的信号层上的激光束被上述信号层调制并反射， 返回到物镜 12， 沿 来时的光路逆向返回， 到达分束器 7。返回上述分束器 7 的激光束透射该分束器 7 后， 透射 给予像散的第一板 14， 进而通过第二板 15 被导向光检测器 16。其中， 上述像散由照射到光 盘 D 上的激光束的聚焦错误成分而成， 上述第二板 15 被倾斜设置， 以便校正上述返回分束 器 7 的激光束在透射分束器 7 时产生的有害的像散。
在此， 在分束器 7 的反射膜 8 是半透镜的情况下， 到达光检测器 16 的激光束返回 到激光单元 1 侧的损失量变大， 但是可通过从第一激光光源 2 及第二激光光源 3 射出的各 激光光量的大小、 光路损失及光检测器 16 的感光灵敏度， 来确保在实用上不成为问题的激 光光量。另外， 在这种情况下， 通过复合光学元件 4 抑制返回激光单元 1 的光， 防止第一激 光束及第二激光束的噪声的增加。
另一方面， 在分束器 7 的反射膜 8 是偏振光滤膜时， 到达上述反射膜 8 的激光束， 在通向光盘 D 的正向路径与反向路径上， 被调试用反射镜 11 的反射膜 12 两度反射， 并在正 向路径上被上述反射膜 8 反射一次。因此， 在正向路径与反向路径上， 要使第一激光束与第 二激光束的直线偏振光方向被旋转 90 度， 通过上述反射膜 8 反射产生的相位差量不足， 但 是在通向光盘 D 的正向路径上， 作为 S 偏振光的直线偏振光的激光束在反向路径上成为大 量含有 P 偏振光成分的椭圆偏振光， 入射到上述反射膜 8 上。若分束器 7 的反射膜 8 的膜 特性为透射大部分 P 偏振光的激光束 (90％以上 )， 则返回上述分束器 7 的大量含有 P 偏振 光成分的椭圆偏振光的激光束的由于反射膜 8 的反射而损耗的激光光量被抑制， 大部分激 光光量透射上述反射膜 8 到达光检测器 16。
如图 3 所示， 在上述光检测器 16 中， 在同一光受光面上并列形成有被用于 DVD 刻 录、 播放的 DVD 受光区域 21 及被用于 CD 刻录、 播放的 CD 受光区域 22， DVD 受光区域 21 上，
分别对应于适合 DVD 波长的激光束的三束光束， 即相对于 0 级光的主光束与在该主光束的 前后配置的 ±1 级衍射光的前方副光束及后方副光束， 分别形成有主受光部 21A、 前方副受 光部 21B 及后方副受光部 21C， CD 受光区域 22 上分别对应于适合 CD 波长的激光束的三束 光束， 即 0 级光的主光束与在该主光束的前后配置的 ±1 级衍射光的前方副光束及后方副 光束， 分别形成有主受光部 22A、 前方副受光部 22B 及后方副受光部 22C。
DVD 受光区域 21 的各受光部之间的距离对应于 DVD 信号面上的三束光束的各光点 间隔， CD 受光区域 22 的各受光部之间距离对应于 CD 信号面上的三束光束的各光点间隔。
上述光检测器 16 的 DVD 受光区域 21 的主受光部 21A、 前方副受光部 21B 及后方副 受光部 21C 与 CD 受光区域 22 的主受光区域 22A、 前方副受光区域 22B 及后方副受光区域 22C 分别被呈十字状分割成四份， 分别由四个部分构成。上述 DVD 受光区域 21 的主受光部 21A、 前方副受光部 21B 及后方副受光部 21C 上， 对于含在激光单元 1 射出的第一激光束照 射到光盘上时、 分别对各受光部的分割线的方向有效的聚焦错误成分及循迹错误成分的受 光点接受光 ； 上述 CD 受光区域 22 的主受光部 22A、 前方副受光部 22B 及后方副受光部 22C 上， 对于含在激光单元 1 射出的第二激光束照射到光盘上时、 分别对各受光部的分割线的 方向有效的聚焦错误成分及循迹错误成分的受光点接受光。
因此， 通过以用于得到各种信号的预定计算式为基础计算， 从构成 DVD 受光区域 21 的主受光部 21A、 前方副受光部 21B 及后方副受光部 21C 的各部分中， 得到的各受光输 出， 来得到 DVD 刻录、 播放时的主信息信号、 聚焦错误信号及循迹错误信号、 或者倾斜错误 信号。
另一方面， 通过以用于得到各种信号的预定计算式为基础计算， 从构成 CD 受光区 域 22 的主受光部 22A、 前方副受光部 22B 及后方副受光部 22C 的各部分中， 得到的各受光输 出， 来得到 CD 刻录、 播放时的主信息信号、 聚焦错误信号及循迹错误信号。
在波长 660nm 的第一激光束及波长 784nm 的第二激光束中， 分束器 7 的反射膜 8 及调试用反射镜 11 的反射膜 12 分别产生例如如图 4 中的表所示的相位差。
这时， 以第一激光束及第二激光束的通过上述分束器 7 的反射膜 8 产生的各自相 位差 17.80 度及 34.26 度为基准， 上述第一激光束及上述第二激光束的到达光盘 D 的各自 的相位差， 相对于从第一激光光源 2 及第二激光光源 3 分别射出的第一激光束及第二激光 束分别为 1/4 波长 (±90 度， 正负表示不同的旋转方向 )， 图 4 的情况是通过上述反射镜 11 的反射膜 12 将上述第一激光束及上述第二激光束产生的相位差分别设定为 -107.80 度 及 -124.26 度。
即， 通过上述分束器 7 的反射膜 8 产生的第一激光束及第二激光束的相位差分别 为 θ1 及 θ2 时， 若通过上述反射镜 11 的反射膜 12 使上述第一激光束及上述第二激光束 产生位的相差分别为 χ1 及 χ2， 则将由上述分束器 7 的反射膜 8 引起的相位差 θ1 及 θ2 与由上述反射镜 11 的反射膜 12 引起的相位差 χ1 及 χ2 设定为满足 θ1+χ1 ＝ ±90 度 ±15 度、 及 θ2+χ2 ＝ ±90 度 ±15 度的条件。上述相位差 θ1 及 θ2、 上述相位差 χ1 及 χ2 取得正负值， 并且正负符号表示圆偏振光的旋光旋转方向按顺时针旋转及按逆时针旋 转。另外， ±15 度是考虑到由构件的偏差、 温度特性变化、 激光波长变化等引起的激光束的 相位差变化。
通过这样， 上述第一激光束及上述第二激光束的各自相位差由通过上述分束器 7的反射膜 8 产生的相位差与通过上述反射镜 11 的反射膜 12 产生的相位差合成而成， 分别 成为 1/4 波长。
因此， 照射到光盘 D 上的第一激光束及第二激光束的任意一个都被确保必要的圆 偏振光椭圆率。
图 6 是表示照射到光盘 D 上的激光束要满足必要圆偏振光椭圆率所需的条件的特 性图。在图 6 中， 纵轴表示入射到分束器 7 的反射膜 8 上的激光束的、 相对于上述反射膜 8 的反射面倾斜方向而言的直线偏振光方向的转角 ( 激光入射偏振角 )， 横轴表示相对于入 射到上述反射膜 8 上的激光束的 S 偏振光的反射率 Rs 而言的上述激光束的 P 偏振光反射 率 Rp 的反射率比 Rp/Rs。
图 8 是说明入射到分束器 7 的反射膜 8 上的激光束的激光入射偏振角 θ 的说明 图， 上述激光入射振光角 θ 表示相对于上述反射膜 8 的反射面倾斜方向 B-B′而言的直线 偏振光方向的绝对值的转角。
表示图 6 所示的曲线上有上述激光入射偏振角与上述反射率比 Rp/Rs 的情况下， 照射到光盘 D 上的激光束满足必要的圆偏振光椭圆率。
即， 分束器 7 的反射膜 8 的 S 偏振光与 P 偏振光的反射率比 Rp/Rs 是 1.00 时， 上述 激光入射偏振角为 45 度就能满足必要的偏振光椭圆率， 但是伴随上述反射率比 Rp/Rs 的减 小， 为了满足必要的圆偏振光椭圆率， 有必要使上述激光入射偏振角的绝对值小于 45 度。 因此， 对应于分束器 7 的反射膜 8 的 S 偏振光与 P 偏振光的反射率比 Rp/Rs， 对激 光入射偏振角设定各激光束的直线偏振光方向， 确保照射到光盘 D 上的第一激光束及第二 激光束的圆偏振光椭圆率。分束器 7 的反射膜 8 是半透镜时， S 偏振光与 P 偏振光的反射 率比 Rp/Rs 为 1.00 在实际上是不可能的， 所以为了满足必要的圆偏振光椭圆率， 上述激光 入射偏振角设定为相对于分束器 7 的反射膜 8 的反射面倾斜方向而言小于 45 度 ( 绝对值 ) 转角的预定角。
即， 有以下的可能性 ： 相对于分束器 7 的反射膜 8 的反射面倾斜方向而言是 45 度 的转角时， 能在不达到反射率比 Rp/Rs ＝ 1.00 的反射率 Rp/Rs ＜ 1.00 的范围内， 确保照射 到光盘 D 上的第一激光束及第二激光束的圆偏振光椭圆率。
另一方面， 作为光拾取装置， 除了照射到光盘 D 上的第一激光束及第二激光束的 圆偏振光椭圆率之外， 激光光量也是重要的条件。
分束器 7 担负以下作用， 使激光单元 1 射出的第一激光束及第二激光束反射， 将其 导向主光路， 使之射向光盘 D， 并使一部分第一激光束及第二激光束透射， 导向前置监视受 光检测器 10， 并且， 把被光盘 D 反射而回的上述第一激光束及第二激光束透射导向光检测 器 16。
因此， 为了确保照射到光盘 D 上的第一激光束及第二激光束的必要的激光光量， 分束器 7 的反射膜 8 的光谱特性很重要。
这时， 要考虑一部分透射上述反射膜 8 而被导向前置监视受光检测器 10 的激光光 量、 及被光盘 D 反射后透射上述反射膜 8 而被导向光检测器 16 的激光光量。
图 7 是表示分束器 7 的反射膜 8 的光谱特性的特性图。在图 7 中， 纵轴表示分束 器 7 的反射膜 8 的正向路径· 反向路径的 S 偏振光及 P 偏振光合成的透射率 (％ )， 横轴表 示入射到反射膜 8 上的激光束的 S 偏振光反射率 Rs 与上述激光束的 P 偏振光反射率 Rp 间
的反射率比 Rp/Rs。
在图 7 中， 向右呈上升趋势的实线表示相对于分束器 7 的反射膜 8 而言的激光束 的 S 偏振光反射率 Rs ＝ 100％时， 从激光单元 1 射出被上述反射膜 8 反射而被导向主光路 的激光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的正向路径透射率， 向右上呈下降趋势的实线表示相 对于分束器 7 的反射膜 8 而言的激光束的 S 偏振光反射率 Rs ＝ 100％时， 被光盘 D 反射后 透射上述反射膜 8， 被导向光检测器 16 的激光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的反向路径透 射率。
另外， 向右呈上升趋势的点划线表示相对于分束器 7 的反射膜 8 而言的激光束的 S 偏振光反射率 Rs ＝ 90％时， 从激光单元 1 射出被上述反射膜 8 反射而被导向主光路的激 光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的正向路径透射率， 向右呈下降趋势的点划线表示相对于 分束器 7 的反射膜 8 而言的激光束的 S 偏振光反射率 Rs ＝ 90％时， 被光盘 D 反射后透射上 述反射膜 8， 被导向光检测器 16 的激光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的反向路径透射率。
另外， 向右呈上升趋势的双点划线表示相对于分束器 7 的反射膜 8 而言的激光束 的 S 偏振光反射率 Rs ＝ 50％时， 从激光单元 1 射出被上述反射膜 8 反射而被导向主光路的 激光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的正向路径透射率， 向右呈下降趋势的双点划线表示相 对于分束器 7 的反射膜 8 而言的激光束的 S 偏振光反射率 Rs ＝ 50％时， 被光盘 D 反射后透 射上述反射膜 8， 被导向光检测器 16 的激光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的反向路径透射 率。 由图 7 可知， 在分束器 7 的反射膜 8 中， 激光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的正向 路径透射率随着激光束的 S 偏振光反射率 Rs 的减小而减小， 另外， 激光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的反向路径透射率随着激光束 S 偏振光反射率 Rs 的减小而增大。
因此， 激光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的正向路径透射率与反向路径透射率间 的交点， 在激光束的 S 偏振光反射率 Rs ＝ 100％时的反射率比 Rp/Rs 为 0.24， 这时的激光 束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的正向路径透射率及反向路径透射率为 37％。该激光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的正向路径透射率与反向路径透射率间的交点伴随着激光束的 S 偏 振光反射率 Rs 变得比 100％小， 反射率比 Rp/Rs 变得比 0.24 大， 同时， 激光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的正向路径透射率及反向路径透射率变得比 37％大。然后， 激光束的 S 偏振 光反射率 Rs 逐渐减小， 当该 S 偏振光反射率 Rs ＝ 50％时反射率比 Rp/Rs 约为 1.00， 这时 的激光束的 S 偏振光及 P 偏振光合成的正向路径透射率及反向路径透射率约为 50％。
图 7 所示特性图的条件为 ： 分束器 7 的反射膜 8 及调试用反射镜 11 的反射膜 12 以外的光学元件即准直透镜 9 及物镜 13 的各光学元件的透射率＝ 100％， 上述反射镜 11 的 反射膜 12 的激光束的 S 偏振光及 P 偏振光的各反射率 Rp、 Rs ＝ 98％， 以及光盘 D 的反射 率＝ 100％。
分束器 7 的反射膜 8 的光谱特性具有以下设定， 考虑到图 6 及图 7 的特性图所示条 件， 满足照射到光盘 D 上的第一激光束及第二激光束必要的圆偏振光椭圆率及激光光量。
因此， 判断出分束器 7 的反射膜 8 的光谱特性， 在入射的激光束的 S 偏振光反射率 Rs、 及该反射率 Rs 与上述激光束的 P 偏振光反射率 Rp 间的反射率比 Rp/Rs 分别满足下式 (a)、 (b)，
Rs ＞ 50％ ...... 式 (a)
0.24 ≤ Rp/Rs ＜ 1.00...... 式 (b)
的情况下， 满足照射到光盘 D 上的第一激光束及第二激光束必要的圆偏振光椭圆 率及激光光量。
另外， 这时候， 根据图 6， 在上述反射率比 Rp/Rs ＝ 0.24 时， 通过相对于上述分束 器 7 的反射膜 8 的反射面倾斜方向而言倾斜了 26 度 ( 绝对值 ) 的角度的直线偏振光方向 的激光束入射到上述反射膜 8 上， 即把相对于上述反射膜 8 而言的激光入射偏振角 θ 设定 为 26 度， 可得到必要的圆偏振光椭圆率。因此， 想要使分束器 7 的反射膜 8 的光谱特性满 足必要的圆偏振光椭圆率及激光光量， 只要使相对于上述分束器 7 的反射膜 8 的反射面的 倾斜方向而言倾斜 26 度～ 44 度 ( 绝对值 ) 角度内的适当角度的直线偏振光方向的激光束 入射到上述反射膜 8 上即可。即， 把相对于上述反射膜 8 而言的激光入射偏振角 θ 设定为 26 度～ 44 度角度内的适当角度。
光拾取装置具有如下结构， 通过合成由分束器 7 的反射膜 8 产生的相位差、 及由调 试用反射镜 11 的反射膜 12 产生的相位差， 来使照射到光盘 D 上的第一激光束及第二激光 束具有必要的圆偏振光椭圆率。因此， 被上述分束器 7 的反射膜 8 反射的激光束以椭圆偏 振光的形式入射到调试用反射镜 11 的反射膜 12 上。 在此， 使上述反射镜 11 的反射膜 12 具有使入射激光束全反射的作用即可， 所以可 以不考虑激光束的偏振光而实质上同等地形成 S 偏振光及 P 偏振光的各反射率。
因此， 激光束的直线偏振光方向的设定只考虑分束器 7 的反射膜 8。
另外， 分束器 7 的反射膜 8 具有满足上述光谱特性那样的膜特性， 难于设定使第一 激光束及第二激光束的双方都产生所期望的相位差。
另一方面， 反射镜 11 的反射膜 12 本来的功能是使第一激光束及第二激光束的光 轴弯折的全反射镜， 仅有单一功能， 所以相比分束器 7 的反射膜 8， 比较容易在上述反射膜 12 上设置使第一激光束及第二激光束产生所期望的相位差的结构。
作为一具体例子， 作为反射镜 11 的基材的构造材料使用白板玻璃 ( 例如， 产品名 ： B270(SCHOTT 公司 ))， 反射膜 12 的最外层反射面到中间层使用 Ti305 与 Si02 的多层膜， 通 过设计该反射膜 12 的膜厚与层叠数来使其具有任意的反射率及使入射激光束产生任意的 相位差。
图 5 是说明调试用反射镜 11 的反射膜 12 的结构的说明图， 上述反射膜 12 在上述 反射镜 11 的基材倾斜面上成膜有反射镜功能膜 12a， 在反射镜功能膜 12a 上继续成膜有相 位差功能膜 12b， 或在反射镜功能膜 12a 上通过粘接来形成相位差功能膜 12b。
上述反射膜 12 的反射镜功能膜 12a 及相位差功能膜 12b 分别由适合反射镜功能 的铝、 铬、 镍铬等金属材料， 及适合相位差功能的聚碳酸酯、 聚乙烯醇、 环状烯烃聚合物、 降 冰片烯类、 或液晶涂覆型有机材料， 例如通过物理气相沉淀法 (PVD) 的真空蒸镀法、 溅射法 的薄膜制造技术形成， 或通过化学气相沉淀法 (CVD) 的薄膜制造技术形成。
另外， 上述反射膜 12 的形成也可以考虑涂布涂布型相位差板材料并进行热处理 的方法， 及在反射镜 11 的基材表面的镜面上粘接相位差膜。
另外， 分束器 7 的反射膜 8 也与调试用反射镜 11 的反射膜 12 同样， 例如通过 PVD 的真空蒸镀法、 溅射法形成， 或通过 CVD 形成。
图 1 所示， 光拾取装置设定上述分束器 7 的反射面及上述反射镜 11 的反射面的方
向， 以便使入射到分束器 7 的激光束的光轴与从反射镜 11 射出的激光束的光轴相互垂直相 交。
通过像这样的上述分束器 7 与上述反射镜 11 的位置关系， 在取得适合薄型化的光 学布局的基础上， 形成了在分束器 7 的反射膜 8 及反射镜 11 的反射膜 12 中第一激光束及 第二激光束高效率地产生相位差的光学布局。
另外， 图 1 所示光拾取装置是通过 1/2 波片 6 来设定入射到分束器 7 上的第一激 光束及第二激光束的直线偏振光方向的光学结构。因此， 考虑到激光单元 1 射出的第一激 光束及第二激光束的直线偏振光方向与由上述 1/2 波片 6 引起的第一激光束及第二激光束 的直线偏振光方向的旋转方向， 通过设定激光单元 1 的旋转方向的方向， 来设定相对上述 分束器 7 的反射膜 8 的反射面倾斜方向而言倾斜 26 度～ 44 度角度内的适当角度的直线偏 振光方向， 但是也可以从图 1 所示光拾取装置的光学系统中省略掉 1/2 波片 6， 不通过 1/2 波片 6， 把激光单元 1 射出的第一激光束及第二激光束的直线偏振光方向设定为相对于上 述分束器 7 的反射膜 8 的反射面倾斜方向而言， 直接倾斜 26 度～ 44 度角度内的适当角度 的直线偏振光方向。
在此， 为了确保从光盘 D 读出的信号品质， 进行了以下处理 ： 即把照射到光盘 D 上 的激光束的光点形状设定为相对于信号轨迹而言的适当的预定方向椭圆的长轴方向， 但是 上述激光束的光点形状由激光单元 1 射出的第一激光束及第二激光束的远场模式决定。因 此， 把入射到分束器 7 的反射膜 8 上的激光束的直线偏振光方向设定为相对于上述反射膜 8 的反射面倾斜方向而言的适当角度， 并且把照射到光盘 D 上的激光束的光点形状设定为相 对于信号轨迹而言的适当的预定方向椭圆的长轴方向时， 能过通过利用 1/2 波片 6， 来独立 设定激光束的直线偏振光方向的方向与激光束的光点形状的椭圆长轴方向的方向， 所以利 用 1/2 波片 6 的情况光学配置的自由度更高。
在上述第一实施方式中， 表示了使用能应对两波长的多元激光单元 1 的例子， 但 是也可以是如下结构， 把波长不同的多束激光束导向通往光盘的正向路径上的通用光路， 使其通过通用光路上设置的衍射光栅， 该衍射光栅具有分别衍射各激光束的作用 ； 还可以 是如下结构 ： 使用与分束器 7 不同的分束器， 分别在不同的光路上配置可分别发出第一激 光束及第二激光束的各激光单元， 在正向路径上的分束器 7 跟前在第一激光束及第二激光 束被引导到通用光路后， 将之导向分束器 7。
另外， 可以在光拾取装置是能应对三波长激光束时， 采用如下结构， 使用能应对三 波长的多元激光单元作为多元激光单元 1。
第二实施方式 ：
在上述第一实施方式中， 对具有以下结构的光拾取装置进行了说明 ： 即通过合成 由分束器 7 的反射膜 8 产生的相位差及由调试用反射镜 11 的反射膜 12 产生的相位差， 来 使照射到光盘 D 上的第一激光束及第二激光束具有必要的圆偏振光椭圆率， 但是在第二实 施方式中出示了如下结构 ： 即利用调试用反射镜 11 单体， 使照射到光盘 D 上的第一激光束 及第二激光束产生必要的圆偏振光椭圆率。
这种情况具有如下结构 ： 调试用反射镜 11 的反射膜 12 不使入射激光束产生相位 差， 而是通过分束器 7 的反射膜 8 使入射到其上的第一激光束及第二激光束产生相位差， 使 照射到光盘 D 上的该第一激光束及第二激光束产生必要的圆偏振光椭圆率。分束器 7 的反射膜 8 的光谱特性以同实施例 1 一样的条件设定， 以便使照射到光 盘 D 上的第一激光束及第二激光束满足必要的圆偏振光椭圆率及激光光量。
即， 判断出分束器 7 的反射膜 8 的光谱特性， 在入射的激光束的 S 偏振光反射率 Rs、 及该反射率 Rs 与上述激光束的 P 偏振光反射率 Rp 间的反射率比 Rp/Rs 分别满足下式 (a)、 (b)，
Rs ＞ 50％ ...... 式 (a)
0.24 ≤ Rp/Rs ＜ 1.00...... 式 (b)
的情况下， 满足照射到光盘 D 上的第一激光束及第二激光束必要的圆偏振光椭圆 率及激光光量。
另外， 这时候， 通过将相对于分束器 7 的反射膜 8 的反射面的倾斜方向而言倾斜了 26 度～ 44 度 ( 绝对值 ) 角度的直线偏振光方向的激光束入射到上述反射膜 8 上， 在上述反 射膜 8 中可得到满足必要的圆偏振光椭圆率、 及激光光量的光谱特性。
在第二实施方式中， 没有使用调试用反射镜 11 的反射膜 12 来引起相位差， 所以能 有效利用在不使用上述反射镜 11 的光学结构的非薄型光拾取装置。
以上所述发明的实施方式是为了使本发明易于理解而举出的， 不应把本发明限定 于此、 以此来解释本发明。本发明可以不脱离该主旨地变更、 改良， 并且本发明包含等同于 该实施方式的结构。
本发明并不限定于能应对 DVD 及 CD 的光拾取装置， 在适合 Rlu-ray Disc( 商标 ) 标准的采用蓝紫色波段 400nm ～ 420nm 激光束 ( 例如 405nm) 的光拾取装置中也可以利用。