專利名稱：光拾波器裝置、重放裝置及雙折射補償板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將光照射到具有光透射性介質(zhì)的信息記錄媒體的記錄面上，并 接受來自該記錄面的反射光的光拾波器裝置、重放裝置及用在這些裝置中的雙 折射補償板。
背景技術(shù)：
在信息記錄媒體技術(shù)領(lǐng)域，記錄密度的提高日益成為重要的技術(shù)課題，過 去，從沿著信息通道的線記錄媒體的改善以及利用通道間距的狹窄化的面記錄 密度的改善這兩方面來實現(xiàn)記錄密度的提高。
就作為信息記錄媒體之一的DVD而言，通過使激光波長為650nm、并使 物鏡的數(shù)值孔徑NA為0.6,可實現(xiàn)CD尺寸4.7GB的面密度。另外，就現(xiàn)在 正進行開發(fā)的HDDVD而言，通過采用405nm的激光波長、0.65的物鏡數(shù)值 孔徑NA,可實現(xiàn)面密度的提高，實現(xiàn)了 CD尺寸15GB的容量。
然而，通常，用于信息記錄媒體的透明襯底多采用批量化生產(chǎn)優(yōu)越的注射 模塑成形制作，上述的DVD或HD DVD的情況也相同。由于DVD及HD DVD 是圓板形狀，所以由于注射模塑成形時熔融樹脂的流動是從內(nèi)周向外周呈同心 圓狀地擴展，因而，在成形后的透明襯底發(fā)生的雙折射的主軸為盤的半徑方向、 與半徑方向正交的周向及襯底的厚度方向。若設定與半徑方向的主軸對應的折 射率為iV與周向的主軸對應的折射率為nt、與襯底的厚度方向?qū)恼凵渎?為&，則就CD及DVD最常使用的聚碳酸酯成形襯底而言，其面內(nèi)方向的雙 折射量nt-nr (以下，也稱為面內(nèi)雙折射量)及厚度方向的雙折射量na-nz (以 下，也稱為斷面雙折射量。其中，na= (nt+nr) /2)分別為如下的值。
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上述面內(nèi)方向的折射率nt和nr的大小關(guān)系雖因成形的工藝條件而異，但 厚度方向的折射率nz和面內(nèi)方向的折射率na的大小關(guān)系通常為na〉 nz,即nr、
nt〉nz。另外，這些折射率的值在成形用的樹脂中也有變化，但作為信息記錄媒 體的村底材料應滿足的條件而具備材料成本、成形性、成形襯底的機械性能等 等各種性能良好地平衡的材料，現(xiàn)在除聚碳酸酯以外尚不存在其它材料。因此， 目前，即使實現(xiàn)了信息記錄媒體的高密度化，由于所用襯底的變化難以考慮， 因而，在襯底中發(fā)生的雙折射(雙折射量)與過去沒有變化。因此，伴隨著高 密度化導致的記錄容量的增大，可許用的雙折射量的范圍(相對雙折射量的變 動的范圍)變窄，有可能對記錄重放帶來障礙。
為了解決伴隨著如上所述的記錄容量的增大(高記錄密度化)的雙折射量 的許用范圍縮小的問題，過去，提出了例如具有用于補償在媒體中發(fā)生的雙折 射的影響的液晶補償元件的拾波器裝置的方案(例如，參照專利文獻1-日本特 開2000-268398號7>才艮)。
另外，在信息記錄媒體中，除了上述的工藝條件以外，由伴隨著媒體在高 速旋轉(zhuǎn)時的離心力引起的應力也產(chǎn)生雙折射。因此，若設定由離心力引起的半
徑方向應力為CJ。周向應力為C7t，則旋轉(zhuǎn)時信息記錄媒體產(chǎn)生的總雙折射量
(nt-sum - nr-sum)以由離心力引起的應力產(chǎn)生的雙折射量和由上述工藝發(fā)生的雙 折射量之和表示，并以下式表示。
(nt-sum — nr.sum)=C x ( a t— cr r)+ (nt—nr) 上式右邊第一項是由離心力產(chǎn)生的雙折射量，第二項相當于由襯底成形發(fā)生的 雙折射量。此處，C是稱為光彈性常數(shù)的系數(shù)，對于聚碳酸酯樹脂，已知其值 為07.2 x 1(T"(Pa")。
過去，作為補償信息記錄媒體由于旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的在半徑位置的雙折射量的差 異的方案，提出了具有用于補償因半徑位置引起的雙折射量的差異的波長板的 拾波器裝置的方案(例如，參照專利文獻2-日本特開2004-245957號公報)。
就現(xiàn)在正進行開發(fā)的HD DVD的標準而言，如上所述，通過采用405nm 的激光波長，0.65的數(shù)值孔徑則可實現(xiàn)面密度的提高。因此，針對如上所述的 雙折射的問題，與作為現(xiàn)在的光盤的主產(chǎn)品的DVD相比成為更大的課題，就 HDDVD標準而言，可以預想，襯底的相對雙折射量的變動的范圍更進一步變 窄。
本發(fā)明的發(fā)明人對HD DVD的雙折射的影響進行驗證的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，就HD
DVD標準而言，雖然通過激光波長的短波長化及數(shù)值孔徑的提高(0.60 — 0.65 ) 實現(xiàn)了面密度的提高，但相反，存在于信息記錄媒體的信息記錄面和光拾波器 裝置的物鏡之間的信息記錄媒體的光透射性質(zhì)，即透明襯底的雙折射的影響變 大，信號調(diào)制度相對透明襯底的面內(nèi)雙折射量的變動的的變動增大。即，已經(jīng) 知道，對HDDVD而言，透明襯底的雙4斤射的影響變大，可許用的面內(nèi)雙折 射量的范圍(相對面內(nèi)雙折射量的變動的范圍)變窄。下面，具體地說明該驗 證內(nèi)容。
本發(fā)明人等的驗證實驗，通過考慮偏振光效果的重放信號分析計算了 3T 凹坑(短標記)及跟蹤誤差信號(DPP: Divided Push Pull signal)相對DVD 和HDDVD的面內(nèi)雙折射量的信號振幅變化(調(diào)制度變化)。其結(jié)果表示于圖 8及圖9。圖8是3T短標記及DPP信號相對DVD的面內(nèi)雙折射量的調(diào)制度 變化的評價結(jié)果，橫軸為面內(nèi)雙折射量nt-nr (nt:襯底的周向折射率，nr:襯 底的半徑方向的折射率)，縱軸為各信號的調(diào)制度。另外，圖9是3T短標記 及DPP信號相對HD DVD的面內(nèi)雙折射量的調(diào)制度變化的評價結(jié)果。另外， 有關(guān)相對于HDDVD的轉(zhuǎn)數(shù)的面內(nèi)雙折射量nt-iv的變化特性也進行了評價， 其結(jié)果示于圖10。
從圖8及圖9可明確，對于DVD,面內(nèi)雙折射量nt-nr即使以±6x l(T5 的程度波動，3T短標記的調(diào)制度及DPP信號的變動也很微小，相對于此，對 于HD DVD,相對于面內(nèi)雙折射量的3T短標記的調(diào)制度及DPP信號的變動比 DVD的場合更大。根據(jù)圖8及圖9的結(jié)果可知，若考慮現(xiàn)有的信號記錄媒體 的記錄重放系統(tǒng)的性能，為了確保HDDVD穩(wěn)定的動作，必須將HDDVD的 面內(nèi)雙折射量的變動抑制到± 3 x l(T5以下。
然而，在通過注射模塑成形大批量生產(chǎn)樹脂襯底的階段，已知面內(nèi)雙折射 量以±4x 10—5的程度波動，進而，若使信息記錄媒體以作為記錄重放裝置的 轉(zhuǎn)數(shù)極限的lOOOOrpm程度高速旋轉(zhuǎn)，則如圖10所示，面內(nèi)雙折射量增加到 5xl0-s的程度。因此，若考慮由于注射模塑成形產(chǎn)生的面內(nèi)雙折射量的波動及 以高速旋轉(zhuǎn)使用時的面內(nèi)雙折射量的變化量，則就HD DVD而言實質(zhì)上不可 能將面內(nèi)雙折射的變動抑制到± 3 x l(T5以下。 發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明就是為解決上述問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種 可使用更簡易結(jié)構(gòu)的光學元件來更為有效地降低雙折射的影響，并擴大相對于 面內(nèi)雙折射量的變動的范圍的光拾波器裝置、重放裝置(或記錄重放裝置)以 及雙折射補償板。
根據(jù)本發(fā)明的第一方式，可提供一種光拾波器裝置，在具有光透射性介質(zhì) 的信息記錄媒體的記錄面上通過該光透射性介質(zhì)照射光束，并接受來自該記錄面的反射光，其特征在于，具備光源；將從上述光源射出來的光束聚光到上 述記錄面上的物鏡；在上述光源和上述物鏡之間的光程上配置的偏振光束分離 器；以及配置在上述物4竟和上述偏振光束分離器之間的光程上，并對所入射的 光束的相互正交的兩個偏振光成分間給予相位差的雙折射補償板，用上述雙折射補償板產(chǎn)生的上述相位差根據(jù)上述雙折射補償;f反的面內(nèi)位置而不同。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方式的光拾波器裝置中，優(yōu)選上述雙折射補償板的入 射光束的面內(nèi)的上述相位差的分布為相對入射的光束的中心旋轉(zhuǎn)對稱。
本發(fā)明的發(fā)明人為降低上述的信息記錄媒體的透明襯底的雙折射的影響 進行了專心研究。根據(jù)本發(fā)明人的驗證可知，雙折射就襯底而言，受到其厚度、 半徑方向和周向(通道方向)的3個成分的影響，這其中尤其是厚度方向的雙 折射(斷面雙折射)對信號的調(diào)制度給予很大的影響。即，通過降低透明襯底 的斷面雙折射量na-nz (其中，na=(nt+nr)/2， nz :襯底的厚度方向的折射率)， 可以減小信號調(diào)制度相對面內(nèi)雙折射量n「rv的變動的變動。但是，由于斷面 雙折射量na-nz的值在大量批生產(chǎn)良好的注射模塑成形工藝中基本上由材料決 定，因而，難以通過成形工藝的改進來大幅度地降低斷面雙折射量。
在這里，對由透明襯底的斷面雙折射量na-nz對信號調(diào)制度的影響進行說 明，根據(jù)本發(fā)明人的驗證可知，在來自信息記錄媒體的反射光中的與信息記錄 媒體的表面基本上垂直而反射的光不受透明襯底的斷面雙折射的影響。然而， 在來自信息記錄媒體的反射光中的傾斜于信息記錄媒體的表面而反射的光較 大地受到透明襯底的斷面雙折射的影響。
通常，在信息記錄媒體所使用的透明襯底中，由于透明襯底的厚度方向的 折射率nz比面內(nèi)方向的折射率na小(存在斷面雙折射)，因而，透明村底內(nèi)對 傾斜于信息記錄媒體的表面而反射的光的折射率分布呈橢圓形狀。這時，橢圓
狀的折射率分布的長軸方向?qū)A斜于信息記錄媒體的表面而反射的光來說是 滯相軸(短軸方向成為進相軸)。因此，在傾斜于信息記錄媒體的表面而反射
雙折射)。
若存在如上所述的傾斜于透明襯底的表面而反射的光的雙折射，則3T短 標記的調(diào)制度和DPP信號的變動變大。尤其是對于HD DVD這樣的高密度記 錄的信息記錄媒體來說，由于物鏡的數(shù)值孔徑變大，因而，光束的濾光量變大，
因此，就本發(fā)明的光拾波器裝置而言，在光拾波器中設置了對在通過雙折射補 償板的光束中的傾斜于透明襯底的表面而反射的光使其產(chǎn)生預定的相位差以 補償該傾斜反射的光的雙折射的雙折射補償板。
根據(jù)本發(fā)明的第二方式，可提供一種光拾波器裝置，在具有光透射性介質(zhì)的信 息記錄媒體的記錄面上通過該光透射性介質(zhì)照射光束，并接受來自該記錄面的 反射光，其特征在于，具備光源；將從上述光源射出來的光束聚光到上述記 錄面上的物鏡；在上述光源和上述物鏡之間的光程上配置的偏振光束分離器； 以及配置在上述物鏡和上述偏振光束分離器之間的光程上，并對所入射的光束
板具有中央?yún)^(qū)域和設置成包圍該中央?yún)^(qū)域的外緣區(qū)域，該中央?yún)^(qū)域的雙折射量 和該外緣區(qū)域的雙折射量不同。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的第二方式的光拾波器裝置中，優(yōu)選上述外緣區(qū)域的 進相軸朝向環(huán)繞上述中央?yún)^(qū)域的方向。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方式的光拾波器裝置中，優(yōu)選上述外緣區(qū)域在環(huán)繞上 述中央?yún)^(qū)域的方向等分為4個區(qū)域。然而，本發(fā)明不限于此，也可以將外緣區(qū) 域在環(huán)繞上述中央?yún)^(qū)域的方向分成5個以上的區(qū)域。若根據(jù)后述的斷面雙折射 的補償原理實施，則由于理想的是雙折射補償板的外緣區(qū)域的進相軸為入射光 束的周向，因而外緣區(qū)域的分割數(shù)最好更多。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方式的光拾波器裝置中，優(yōu)選上述中央?yún)^(qū)域是正方 形，上述外》彖區(qū)域的進相軸朝向沿著上述中央?yún)^(qū)域的外緣的方向。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方式的光拾波器裝置中，優(yōu)選上述雙折射補償板具有
襯底和設置在襯底上的雙折射補償片，該雙折射補償片設置在上述外緣區(qū)域。 如上所述，根據(jù)本發(fā)明人的驗證可知，來自信息記錄媒體的反射光中的傾 斜于透明襯底的表面而反射的光受到透明襯底的斷面雙折射的影響。與此相 應，在根據(jù)第二方式的光拾波器裝置中，作為配置在物鏡和偏振光束分離器之 間的光程上的雙折射補償板，使用了具有對通過光幾乎不產(chǎn)生雙折射(相位差 基本上為0)的中央?yún)^(qū)域和設置成包圍該中央?yún)^(qū)域并對通過光產(chǎn)生雙折射(產(chǎn) 生相位差)的外緣區(qū)域，并使該外緣區(qū)域的進相軸大體朝向環(huán)繞中央?yún)^(qū)域的方 向的雙折射補償板。此外，這里所謂的"在中央?yún)^(qū)域幾乎不產(chǎn)生雙折射"是指， 雙折射補償板的中央?yún)^(qū)域的雙折射量為外緣區(qū)域的雙折射量的約1/5以下的狀 態(tài)。另外，本說明書稱作的"雙折射量"是指，進相軸方向的折射率和滯相軸 方向的折射率之差。例如，在雙折射補償板的外緣區(qū)域，進相軸方向的折射率 和在垂直于進相軸的方向且面內(nèi)方向(滯相軸)的折射率之差為外緣區(qū)域的雙 折射量。即，雙折射補償板的雙折射量是面內(nèi)方向的雙折射量。
雙折射補償板的中央?yún)^(qū)域，為對通過的光幾乎不產(chǎn)生雙折射，最好用面內(nèi) 方向的折射率為各向同性材料形成。作為這樣的材料，可以使用例如熔凝石英， 光學玻璃等。
另外，本說明書稱作的雙折射補償板的"環(huán)繞的方向"是指，雙折射補償 板的面內(nèi)方向且包圍中央?yún)^(qū)域的方向。但是，在"環(huán)繞的方向"中不僅有沿著
中央?yún)^(qū)域的外緣的方向，還包含如下的情況。例如，在圖3所示的雙折射補償 板6中，雖然將中央?yún)^(qū)域(形成了光程差調(diào)整板61的區(qū)域)做成正方形，外 緣區(qū)域(形成了雙折射補償片61a-62d的區(qū)域)的進相軸63朝向沿著中央?yún)^(qū) 域的外緣的方向(環(huán)繞的方向)，但在圖3所示的雙折射補償板6中以圓形形 成中央?yún)^(qū)域的場合，即，即使存在進相軸63的方向未朝向沿著中央?yún)^(qū)域的外 緣的方向的區(qū)域的場合，由于外緣區(qū)域的進相軸63在雙折射補償板的面內(nèi)方 向且朝向包圍中央?yún)^(qū)域的方向，因而，這種情況也將進相軸的方向包含在環(huán)繞 中央?yún)^(qū)域的方向中。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方式的用于光拾波器裝置的雙折射補償板中，由于中 央?yún)^(qū)域的寬度比所通過的光束的直徑小，因而構(gòu)成如下，在與信息記錄媒體的 表面垂直方向上反射的光通過雙折射補償板的中央?yún)^(qū)域，傾斜于信息記錄媒體 的表面而反射的光通過雙折射補償板的外緣區(qū)域。因此，在根據(jù)本發(fā)明的第二 方式的用于光拾波器裝置的雙折射補償板中，僅傾斜于信息記錄媒體的表面而 反射的光用雙折射補償板進行了相位修正。因此，可降低透明襯底的斷面雙折 射的影響。
在此，對利用本發(fā)明的第二方式的光拾波器裝置能夠降低透明襯底的斷面 雙折射的影響的原理進行筒單說明。
通常，以注射模塑成形工藝制成的圓盤狀透明村底的斷面雙折射量na- nz >0。即，由于透明村底的厚度方向的折射率nz比面內(nèi)方向的平均折射率na小， 因而透明襯底的折射率呈例如圖5中的分布NS那樣沿透明襯底的面內(nèi)方向延 長的橢圓體狀分布。因此，例如圖5中的光L2那樣，與傾斜于透明襯底的半 徑方向而反射的光來說，其垂直的面內(nèi)的折射率如圖6(b)的上圖呈橢圓分 布N2。
就與傾斜于向透明襯底的半徑方向而反射的光L2垂直的面的透明襯底的 折射率分布N2而言，如圖6(b)的上圖所示，其長軸方向的折射率雖為透明 襯底的周向的折射率nt,但垂直于周向的方向(短軸方向)的折射率n/比透 明襯底的周向的折射率nt小。因此，對傾斜于透明襯底的半徑方向而反射的光 L2來說，透明襯底的滯相軸為周向(圖6 (b)的分布N2的長軸方向)。因此， 在光L2通過透明襯底時，光L2的周向的偏振光成分的相位相對于與其垂直
在本發(fā)明的第二方式的光拾波器裝置中，如上所述，在兩個偏振光成分間 產(chǎn)生了相位差的光L2通過物鏡入射到雙折射補償板的外緣區(qū)域。在本發(fā)明的 第二方式的光拾波器裝置中，雙折射補償板的外緣區(qū)域的進相軸朝向環(huán)繞雙折 射補償板的中央?yún)^(qū)域的方向，傾斜于透明襯底的半徑方向而反射的光L2通過 外緣區(qū)域時的外緣區(qū)域的進相軸的方向為與透明襯底的周向相同的方向。即， 光L2通過透明襯底時的透明襯底對光L2的的進相軸和光L2通過雙折射補償 板的外緣區(qū)域時的雙折射補償板對光L2的滯相軸為相同方向。因此，由于通 過了透明襯底而在兩個偏振光成分之間產(chǎn)生了相位差的光L2在通過雙折射補 償板的外緣區(qū)域時，則通過了透明襯底時相位滯后了的光L2的偏振光成分的 相位，相對其垂直的偏振光成分(通過了透明襯底時相位超前的偏振光成分)
超前。其結(jié)果，可以用雙折射補償板修正通過了透明襯底時產(chǎn)生的光L2的相 互正交的偏振光成分間的相位差。因此，可以補償傾斜于透明襯底的半徑方向
而反射的光L2的雙折射，可以等效地降低透明襯底的斷面雙折射量。另外， 即使對于如圖5中的光L3那樣傾斜于透明襯底的周向而反射的光來說，也可 以用同樣的原理補償雙折射。即，根據(jù)本發(fā)明的第二方式的光拾波裝置，如上 所述，對傾斜于透明襯底而入射的光，通過使透明襯底的滯相軸的方向和雙折 射補償板的進相軸的方向基本一致，從而可補償傾斜于透明襯底而入射的光的 雙折射進而降低透明襯底的斷面雙折射的影響。
本發(fā)明中，雙折射補償板的相位修正量(由雙折射補償板產(chǎn)生的偏振光成 分間的光程差)雖可以根據(jù)所使用的信息記錄媒體的光透射性介質(zhì)(透明襯底) 的斷面雙折射適當設定，但就現(xiàn)在最常使用的聚碳酸酯制的成形襯底而言，最 好為10 ~ 40nm的程度，尤其優(yōu)選15 ~ 25nm的程度。通過將相位修正量設定 在該范圍，對于現(xiàn)在最常使用的聚碳酸酯制的成形襯底，可以充分地降^^斷面 雙折射的影響，對于現(xiàn)在的記錄重放裝置都可以確保其穩(wěn)定的工作。
另外，本發(fā)明中，雙折射補償板的中央?yún)^(qū)域的尺寸可以根據(jù)所入射的光束 的直徑、物徑的數(shù)值孔徑、信息記錄媒體的光透射性介質(zhì)(透明襯底)的材料 等適當設定。此外，就HDDVD標準來說，在作為光透射性介質(zhì)使用現(xiàn)有的 聚碳酸酯成形襯底的場合，通過使中央?yún)^(qū)域的寬度為入射到雙折射補償板的光 束的直徑的一半程度，就可以充分地降低斷面雙折射的影響這點已通過本發(fā)明 人的驗證實驗予以確認。
就如上所述的根據(jù)本發(fā)明的第二方式的光拾波器裝置而言，不必像現(xiàn)有的 具有液晶補償元件或波長板等補償單元的光拾波器裝置那樣，一邊利用補償單 元對驅(qū)動中的光盤變更雙折射的補償值， 一邊進行記錄重放，而僅預先設置具 有既定的相位^修正量的雙折射補償板，就可以降低透明襯底的斷面雙折射的影 響，就可實質(zhì)上擴大光盤的對于面內(nèi)雙折射量變動的范圍。
根據(jù)本發(fā)明的第三方式，可提供一種光拾波器裝置，在具有光透射性介質(zhì) 的信息記錄媒體的記錄面上通過該光透射性介質(zhì)照射光束，并接受來自該記錄 面的反射光，其特征在于，具備光源；將從上述光源射出來的光束聚光到上 相位差的雙折射補償板，上述雙折射補償板配置在上述物鏡的上述信息記錄媒
體一側(cè)o
根據(jù)本發(fā)明的第四方式，可提供一種光拾波器裝置，在具有光透射性介質(zhì) 的信息記錄媒體的記錄面上通過該光透射性介質(zhì)照射光束，并接受來自該記錄
面的反射光，其特征在于，具備光源；將從上述光源射出來的光束聚光到上 述記錄面上的物鏡；以及配置在上述物鏡的上述信息記錄媒體一側(cè)上，并對所 入射的光束的相互正交的兩個偏振光成分間給予相位差的雙折射補償板，上述 雙折射補償板的滯相軸朝向雙折射補償板的厚度方向。
下面，使用圖21及圖22對根據(jù)第四方式的光拾波器裝置的雙折射的補償 原理進行簡單說明。
如在上述的本發(fā)明的第二方式的光拾波器裝置的雙折射原理中說明的那 樣，通常，由于用注射模塑成形工藝制作的圓盤狀透明襯底的斷面雙折射量為 na-nz>0,因而，透明襯底的折射率的分布如圖21 (a)所示，為沿面內(nèi)方向延 長的橢圓體狀的分布NS。
因此，與傾斜于透明襯底的半徑方向而反射的光L2垂直的面的透明襯底 的折射率如圖22 (b)的上圖所示，呈橢圓狀的分布N2,其長軸方向的折射 率雖為透明村底的周向的折射率nt,但垂直于周向的方向(第三方向)的折射 率iV小于透明襯底的周向的折射率iv因此，對傾斜于透明襯底的半徑方向 而反射的光L2來說，透明襯底的滯相軸為周向(圖22 (b)的分布NS2的長 軸方向)。因此，在光L2通過透明襯底時，光L2的周向的偏振光成分的相位 相對于與其垂直的方向的偏振光成分滯后，在光L2的相互正交的偏振光成分
間產(chǎn)生相位差。
在本發(fā)明的第四方式的光拾波器裝置中，如上所述，在兩個偏振光成分間 產(chǎn)生了相位差的光L2入射到設于物鏡和信息記錄媒體之間的雙折射補償板 上。這時，光L2如圖21 (a)所示，從雙折射補償板的第一方向(透明襯底 的半徑方向)傾斜入射。在本發(fā)明的第四方式的光拾波器裝置中，由于雙折射 補償板的厚度方向為滯相軸，即，雙折射補償板的厚度方向的折射率n3大于 面內(nèi)方向的平均折射率njn!、 n2)，因而，雙折射補償板的折射率如圖21 ( b ) 所示，為沿厚度方向延長的橢圓體狀的分布NP。
因此，與從雙折射補償板的第一方向(透明襯底的半徑方向)傾斜入射的
光L2垂直的面的雙折射補償板的折射率呈如圖22 (b)的下圖所示的橢圓狀 的分布NP2，第二方向(與透明襯底的周向?qū)?的折射率n2比與其垂直的 方向(圖22 (b)中的第l，方向)的折射率n,，小。因此，在從透明襯底在其 半徑方向反射的光L2入射到雙折射補償板時，對于該光L2來說，雙折射補 償板的進相軸為第二方向。這種情況，光L2通過透明襯底時的對于光L2的 透明襯底的滯相軸和光L2通過雙折射補償板時的對于光L2的雙折射補償板 的進相軸為相同方向。
因此，在兩個偏振光成分間產(chǎn)生了相位差的光L2通過雙折射補償板時， 則通過了透明^H"底時相位滯后的光L2的第二方向的偏振光成分的相位，相對 其垂直的偏振光成分(通過了透明襯底時相位超前的偏振光成分)超前。其結(jié) 果，可以用雙折射補償板修正通過了透明襯底時產(chǎn)生的光L2的相互正交的偏 振光成分間的相位差。因此，可以補償傾斜于透明襯底的半徑方向而反射的光 L2的雙折射，可以等效地降低透明襯底的斷面雙折射量。另外，在本發(fā)明的 雙折射補償板中，如圖21 (a)中的光L3那樣，即使對于傾斜于透明襯底的 周向而反射的光來說，也能以相同的原理補償其雙折射。即，在根據(jù)本發(fā)明的 第四方式的光4合波器裝置中，如上所述，對于傾斜于透明襯底入射的光來說， 通過使透明襯底的滯相軸的方向與雙折射#卜償板的進相軸的方向 一致，便可以 S卜償傾斜于透明襯底入射的光的雙折射并降低透明襯底的斷面雙折射的影響。
因此，在按照本發(fā)明的第四方式的光拾波器裝置中，也不必像現(xiàn)有的具有 液晶補償元件及波長板等補償單元的光拾波器那樣，利用補償單元機構(gòu)對驅(qū)動 中的光盤一邊變更雙折射的修正值一邊進行記錄重放，而僅預先使滯相軸朝向 雙折射補償板的厚度方向，就可以降低透明襯底的斷面雙折射的影響，可以實 質(zhì)上擴大對光盤的面內(nèi)雙折射量的范圍。
在根據(jù)本發(fā)明的第四方式的光拾波器裝置中，優(yōu)選上述雙折射補償板具有 襯底和設置在襯底上的雙折射板，設定該雙折射板的厚度方向的折射率和面內(nèi) 方向的折射率之差為An,該雙折射板的厚度為t時，滿足180nm^Anxt蕓 300nm。通過將參數(shù)An x t值的范圍設定在上述范圍，對于現(xiàn)在最常使用的聚 碳酸酯制的成形襯底來說，可以充分地降低斷面雙折射的影響，即便是現(xiàn)有的記錄再裝置也可確保穩(wěn)定工作。
在本發(fā)明的光拾波器裝置中，優(yōu)選從上述光源射出的光束的波長為430nm 以下。作為本發(fā)明的光源，最好是射出具有藍色光波長以下的短波長的光的光 源。此外，現(xiàn)在，在市場上所提供的藍色激光器中，最長的波長為430nm。
在本發(fā)明的光拾波器裝置中，優(yōu)選上述物鏡的數(shù)值孔徑為0.6以上。本發(fā) 明的光拾波器裝置作為HD DVD之類的高記錄密度的媒體的裝置是適合的， 在這類裝置中，通常隨著記錄密度的增大，物鏡的數(shù)值孔徑NA也變大。在現(xiàn) 有的DVD標準中NA=0.6,但在HDDVD標準中，NA=0.65。今后，若進一 步實現(xiàn)高記錄密度，可以預測到物鏡的數(shù)值孔徑NA也將進一步變大。
在本發(fā)明的光拾波器裝置中，優(yōu)選上述光透射介質(zhì)的面內(nèi)方向的折射率 na和厚度方向的折射率riz之差na-&為2xl0"以上的數(shù)值。尤其是，上述光 透射性介質(zhì)最好是聚碳酸酯制的成形襯底。
根據(jù)本發(fā)明的第五方式，可提供一種重放裝置，在具有光透射性介質(zhì)的圓 盤狀信息記錄々某體的記錄面上通過該光透射性介質(zhì)照射光束，并接受來自該記 錄面的反射光而對信息進行重放，其特征在于，具備上述第1~14方式中任 一項所述的光拾波器裝置，以及用于驅(qū)動上述圓盤狀信息記錄媒體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn) 裝置。
此外，本說明書所謂的"重放裝置"是指，不限于只進行重放動作的裝置， 還指進行重放及記錄動作的裝置。
在本發(fā)明的重放裝置中，優(yōu)選上述旋轉(zhuǎn)裝置的最高轉(zhuǎn)數(shù)為6000rpm以上。 使用本發(fā)明的重放裝置，在圓盤狀信息記錄媒體的最高轉(zhuǎn)數(shù)為6000rpm以上 的場合，能以高轉(zhuǎn)輸速率重放。另外，根據(jù)本發(fā)明人的驗證，可以忽視媒體旋 轉(zhuǎn)時的離心力引起的面內(nèi)雙折射量變化的影響的轉(zhuǎn)數(shù)的下限是轉(zhuǎn)數(shù)6000rpm, 在該轉(zhuǎn)數(shù)以下，由離心力引起的面內(nèi)雙折射量的變化相對于由成形工藝產(chǎn)生的 面內(nèi)雙折射量則為可以忽略的程度。
根據(jù)本發(fā)明的第六方式，可提供一種雙折射補償4反，對所入射的光束的相 互正交的兩個偏振光成分間給予相位差，其特征是，具備中央?yún)^(qū)域和設置成包 圍上述中央?yún)^(qū)域的外緣區(qū)域，上述中央?yún)^(qū)域的雙折射量和上述外緣區(qū)域的雙折 射量不同。
在根據(jù)本發(fā)明的第六方式的雙折射補償板中，最好是上述外緣區(qū)域的進相 軸朝向環(huán)繞上述中央?yún)^(qū)域的方向。
在根據(jù)本發(fā)明的第六方式的雙折射補償板中，最好是上述中央?yún)^(qū)域的寬度 是所入射的光束的直徑的一半。另外，在才艮據(jù)本發(fā)明的第六方式的雙折射補償 板中，最好是上述外緣區(qū)域在環(huán)繞上述中央?yún)^(qū)域的方向等分為4個區(qū)域。再有， 在根據(jù)本發(fā)明的第六方式的雙折射補償板中，優(yōu)選上述中央?yún)^(qū)域是正方形，上 述外緣區(qū)域的進相軸朝向沿著上述中央?yún)^(qū)域的外緣的方向。
在根據(jù)本發(fā)明的第六方式的雙折射補償板中，最好是上述雙折射補償板具 有襯底和設置在襯底上的雙折射補償片，該雙折射補償片設置在上述外緣區(qū) 域。另外，在才艮據(jù)本發(fā)明的第六方式的雙折射補償板中，上述雙折射補償片最 好是水晶。
根據(jù)本發(fā)明的第七方式，可提供一種雙折射補償板，對所入射的光束的相 互正交的兩個偏振光成分間給予相位差，其特征是，上述雙折射補償板的滯相 軸朝向雙折射補償板的厚度方向。
在根據(jù)本發(fā)明的第七方式的雙折射補償板中，最好是上述雙折射補償板具 有村底和設置在襯底上的雙折射板，設定該雙折射板的厚度方向的折射率和面
內(nèi)方向的折射率之差為An，該雙折射板的厚度為t時，滿足180nm芻Anxt^ 300nm。另外，在根據(jù)本發(fā)明的第七方式的雙折射補償板中，上述雙折射補償 板最好是水晶。
如上所述，在本發(fā)明的光拾波器裝置、重放裝置及雙折射補償板種，僅通 過預先適當調(diào)整雙折射補償板的外緣區(qū)域的折射率，或者僅使雙折射補償板的 滯相軸朝向厚度方向，就可以補償傾斜于透明襯底入射的光及傾斜反射的光的 雙折射而降低透明襯底的斷面雙折射的影響，可以擴大光盤的對于面內(nèi)雙折射 量的變動的范圍。
另外，本發(fā)明的光拾波器裝置、重放裝置及雙折射補償板，由于僅預先適 當調(diào)整雙折射補償板的外緣區(qū)域的折射率，或者僅使雙折射補償板的滯相軸朝 向厚度方向，就可以補償傾斜于透明襯底入射的光及傾斜反射的光的雙折射而 降低透明襯底的斷面雙折射的影響，由于不必像現(xiàn)有的光拾波器裝置那樣用液 晶補償元件或波長板等補償單元在消除雙折射的方向 一邊變更相位差的修正
值， 一邊進行記錄重放，因而，可以做成更簡易的結(jié)構(gòu)。
另外，在本發(fā)明的重放裝置中，在將圓盤狀信息記錄媒體的最高轉(zhuǎn)數(shù)為
6000rpm以上的場合，可進行高轉(zhuǎn)輸速率的記錄重》丈。


圖l是表示實施例1中使用的光拾波器裝置的簡要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，是表示 圖2中的B-B斷面的圖。
圖2是表示實施例1中使用的光拾波器裝置的簡要結(jié)構(gòu)的俯視圖，是表示 圖1中的A-A斷面的圖。
圖3是實施例1中使用的雙折射補償板的立體圖。
圖4是實施例1中使用的雙折射補償板的俯視圖。
圖5是用于說明以實施例1中使用的雙折射補償板補償雙折射的原理的圖。
圖6 (a)-圖6 (c)是用于說明以實施例1中使用的雙折射補償板補償雙 折射的原理的圖。
圖7是實施例1中使用的光檢測器的電路圖。
圖8是現(xiàn)有的DVD檢測光學系統(tǒng)的由雙折射引起的信號振幅特性。 圖9是現(xiàn)有的HDDVD檢測光學系統(tǒng)的由雙折射引起的信號振幅特性。 圖10是表示HD DVD的離心力對面內(nèi)雙折射量的影響的圖。 圖11是表示對于斷面雙折射量為6xl()4的HD DVD,應用了實施例1的
光拾波器裝置的場合的3T標記的調(diào)制度相對面內(nèi)雙折射量的變化圖。
圖12是表示對于斷面雙折射量為6xl()4的HDDVD,應用了實施例1的
光拾波器裝置的場合的DPP信號的調(diào)制度相對面內(nèi)雙折射量的變化圖。
圖13是表示對于斷面雙折射量為4xl()4的HDDVD,應用了實施例1的
光拾波器裝置的場合的3T標記的調(diào)制度相對面內(nèi)雙折射量的變化圖。
圖14是表示對于斷面雙折射量為4xl()4的HDDVD,應用了實施例1的
光拾波器裝置的場合的DPP信號的調(diào)制度相對面內(nèi)雙折射量的變化圖。
圖15是表示對于斷面雙折射量為2xl04的HD DVD,應用了實施例1的
光拾波器裝置的場合的3T標記的調(diào)制度相對面內(nèi)雙折射量的變化圖。
圖16是表示對于斷面雙折射量為2xl0^的HDDVD，應用了實施例1的
光拾波器裝置的場合的DPP信號的調(diào)制度相對面內(nèi)雙折射量的變化圖。
圖17是表示實施例2中使用的光拾波器裝置的簡要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，是表 示圖18中的B，-B，斷面的圖。
圖18是表示實施例2中使用的光拾波器裝置的簡要結(jié)構(gòu)的俯視圖，是表 示圖17中的A，-A，斷面的圖。
圖19是實施例2中使用的雙折射補償板的立體圖。
圖20是實施例2中使用的雙折射補償板的剖視圖。
圖21 (a)及圖21 (b)是用于說明以實施例2中使用的雙折射補償板補 償雙折射的原理的圖。
圖22 (a) ~圖22 (c)是用于說明以實施例2中使用的雙折射補償板補 償雙折射的原理的圖。
圖23是表示對于斷面雙折射量為6xl(T4的HD DVD，應用了實施例2的 光拾波器裝置的場合的相對面內(nèi)雙折射量的3T標記的調(diào)制度的變化圖。
圖24是表示對于斷面雙折射量為6xl(T4的HD DVD，應用了實施例2的 光拾波器裝置的場合的相對面內(nèi)雙折射量的DPP信號的調(diào)制度的變化圖。
圖25是表示對于斷面雙折射量為4xl(T4的HD DVD,應用了實施例2的 光拾波器裝置的場合的3T標記的調(diào)制度相對面內(nèi)雙折射量的變化圖。
圖26是表示對于斷面雙折射量為4xl0^的HDDVD，應用了實施例2的 光拾波器裝置的場合的DPP信號的調(diào)制度相對面內(nèi)雙折射量的變化圖。
圖27是表示對于斷面雙折射量為2xl()4的HDDVD，應用了實施例2的 光拾波器裝置的場合的3T標記的調(diào)制度相對面內(nèi)雙折射量的變化圖。
圖28是表示對于斷面雙折射量為2xl04的HD DVD，應用了實施例2的 光拾波器裝置的場合的DPP信號的調(diào)制度相對面內(nèi)雙折射量的變化圖。
圖中
l-光源，2-準直透鏡，3-復合棱鏡，4-X/4板，5-立起透鏡， 6, 6，-雙折射補償板，7-透鏡架，8-物鏡，9-圓柱形透鏡， IO-聚光透鏡，11-光檢測器，20-圓盤狀信息記錄媒體，21-記錄面， 61-光程差調(diào)整板，62a、 62b、 62c、 62d-雙折射補償片， 62，-雙折射板，63-進相軸，100， 200-光拾波器裝置。
具體實施例方式
下面，雖然針對本發(fā)明的光拾波器裝置、重放裝置及雙折射補償板，具體
列舉實施例進行il明，j旦本發(fā)明不受這些實施例的限定。 實施例1
首先，說明光拾波器裝置。
圖1和圖2表示了實施例1的光拾波器裝置的筒要結(jié)構(gòu)。并且，圖l是表 示圖2中的B-B斷面的圖，圖2是表示圖1中的A-A斷面的圖。
實施例1的光拾波器裝置100如圖1和圖2所示，主要由以下部件構(gòu)成 射出波長405nm光束的半導體激光器1 (光源)；準直透鏡2;復合棱鏡3 (偏 振光束分光器)；A/4板4;立起透鏡5;雙折射補償板6;物鏡8;保持物鏡的 透鏡架7;圓柱形透鏡9;聚光透鏡10和光檢測器11。在這個例子中，雙折 射補償板6如圖1所示，配置在復合棱鏡3和物鏡8之間的光程上并用透鏡架 7支撐。此外，雙折射補償板6以外的構(gòu)成元件及裝置使用與現(xiàn)有的光拾波器 裝置中使用的相同的元件和裝置。因此，這里省略了雙折射補償板6以外的構(gòu) 成元件及裝置的說明。
圖3及圖4表示了這個例子的雙折射補償板6的簡要結(jié)構(gòu)。雙折射補償板 6如圖3所示，由正方形的板狀部件的襯底60和在襯底60的一個表面上i殳置 的光程差調(diào)整板61及4個雙折射補償片62a-62d構(gòu)成。襯底60以熔凝石英制 成，其厚度為lmm。并且，光程差調(diào)整板61及4個雙折射補償片62a-62d用 水晶制成。另外，如圖3所示，光程差調(diào)整板61的表面形狀為正方形，各雙 折射補償片的表面形狀完全相同并為梯形。并且，各雙折射補償片的進相軸 63形成為朝向各雙折射補償片的長度方向。此外，作為雙折射補償片，除使 用水晶外，還可以使用鈮酸鋰晶體、高分子膜(例如，由壓延制成的聚酰亞胺 膜)等。
在這個例子中，通過粘貼形狀相同且進相軸的方向相互正交的2片水晶片 而形成光程差調(diào)整板61及各雙折射補償片62a-62d。具體地，按如下方法制 作光程差調(diào)整板61及各雙折射補償片62a-62d。首先，將具有單軸各向異性 的人工合成石英晶體沿著各向異性軸切成厚度為0.31mm,縱橫方向分別為 10mm、 40mm的石英板。接著，將切取得到的石英板研磨到其厚度為0.30mm。
隨后，將研磨得到的石英片4等分成一張約10mmxl0mm，制作成4張水晶板。 接著，將切取得到的4張中的2張水晶板以各向異性軸互相正交的方式粘 貼。隨后，為了使已粘貼的水晶片的相位修正量為0nm (雙折射量基本為0), 一邊用已知的雙折射測定裝置測量， 一邊對已粘貼的水晶板的單面進行研磨。 接著，乂人研磨好的粘貼水晶板切取一張L6mm的正方形的斧反狀部件。由此， 得到了本例子的光程差調(diào)整板61。
另夕卜，使用切取得到的4張中的其余2張水晶板按如下的方法制作各雙折 射補償片62a-62d。首先，將2張水晶板以各向異性軸相互正交的方式粘貼。 接著，為了使已粘貼的水晶片的相位修正量為20nm (雙折射量為0.00956:與 后述的圖6 (b)及圖6 (c)的下圖中的nr-n2及n2，- 相對應)， 一邊用已知 的雙折射測定裝置測量， 一邊將已粘貼的水晶板的單面進行研磨。更具體地， 將已粘貼的2張水晶板片的厚度差研磨到約2|iim左右。隨后，從研磨好的粘 貼水晶板中至少切出4張以上的上底1.6mm、下底4.8mm、高度1.6mm且進 相軸與梯形的上底及下底平行這樣的板狀構(gòu)件。由此，得到了本例子的雙折射 補償片62a-62d。
接著，將如上所述制得的4片雙折射補償片62a-62d如圖3所示以使雙折 射補償片的長度方向的端部彼此接觸的方式設置在襯底60上。然后，將光程 差調(diào)整板61嵌入到由4片雙折射補償片62a-62d圍成的正方形區(qū)域。另外， 在本例子中，使用光學用UV粘接劑將光程差調(diào)整板61及雙折射補償片62a-62d 安裝在襯底60上。其結(jié)果，如圖3所示，在雙折射補償板6的中央形成由光 程差調(diào)整板61而使雙折射量基本為0的中央?yún)^(qū)域，在其周圍形成由雙折射補 償片62a-62d構(gòu)成的外緣區(qū)域。這樣一來，制成了在中央?yún)^(qū)域和外緣區(qū)域雙折 射量不同的雙折射補償^反6。再有，在本例子中，與上述制作方法同樣地還制 作了外緣區(qū)域的相位修正量為40nm(雙折射量為0.01912 )的雙折射補償板6。
此外，由于構(gòu)成外緣區(qū)域的各雙折射補償片的進相軸63朝向各雙折射補 償片的長度方向，因而，在本例子的雙折射補償板6中，如圖3所示，使外緣 區(qū)域的進相軸63朝向沿著中央?yún)^(qū)域(光程差調(diào)整板61)的外緣的方向，即環(huán) 繞中央?yún)^(qū)域的方向。此外，通過雙折射補償板6的外緣區(qū)域的光束雖然由于雙 折射在光束的相互正交的兩個偏振光成分間產(chǎn)生一定的相位差，但由于在中央
區(qū)域設有相位修正量為0的光程差調(diào)整板61,因而，在中央?yún)^(qū)域產(chǎn)生的相位
差基本為0。即，在本例子的雙折射補償板6中，通過雙折射補償板6的光束 32所產(chǎn)生的兩個偏振光成分間的相位差的面內(nèi)分布，相對于光束32的中央為 旋轉(zhuǎn)對稱。
另外，在本例子中，如圖4所示，做成雙折射補償板6的中央?yún)^(qū)域的寬度 a為入射到雙折射補償板6的光束32的直徑(2a)的一半。更具體地，在本 例子中，由于入射到雙折射補償板6的光束32的直徑為3.2mm左右，因而， 以使雙折射補償板6的中央?yún)^(qū)域的寬度a為1. 6mm的方式形成了光程差調(diào)整 板61及4片雙折射補償片62a-62d。
另外，該例的光程差調(diào)整板61是為了使通過外緣區(qū)域和中央?yún)^(qū)域的光之 間沒有光程差而設置的，中央?yún)^(qū)域和外緣區(qū)域的表面高度做成相同。再有，在 本例子的雙折射補償板6中，為了避免水分的影響，也可以在形成有雙折射補 償片62a-62d—側(cè)的面上設置玻璃襯底。
其次，說明光拾波器裝置的動作。
下面，說明本例子的光拾波器裝置100的動作。從半導體激光器l射出的 激光30 (直線偏振光的光束)由準直透鏡2轉(zhuǎn)換成平行光31后入射到復合棱 鏡3中。平行光31通過用復合棱鏡3折射而大體上轉(zhuǎn)換成圓形光束。然后， 透射偏振光功能膜3a后，再透射A74板4，轉(zhuǎn)換成圓偏振光的光束32。其后， 光束32由立起透鏡5變更光程，透射雙折射補償板6。
然后，透射雙折射補償板6后的光束32利用物鏡8聚光到圓盤狀信息記 錄媒體20的記錄面21上。此外，物鏡8與現(xiàn)有的光拾波器裝置同樣，由透鏡 架7支撐，并以電磁力(未圖示)驅(qū)動透鏡架7，控制透鏡位置使得激光光點 聚焦在圓盤狀信息記錄媒體20的記錄面21的預定位置。這時，由于雙折射補 償板6支撐在透鏡架7上，因而，雙折射補償板6也與物鏡8—起移動。
在圓盤狀信息記錄媒體20的記錄面21反射的光束由物鏡8再次轉(zhuǎn)換為大 致平行光，并經(jīng)雙折射補償板6、立起透鏡5， A/4板4入射到復合棱鏡3。接 著，入射到復合棱鏡3的光束由復合棱鏡3的偏振光功能膜3a反射并經(jīng)圓柱 透鏡9、聚光透鏡10到達光檢測器11。光檢測器11做成如圖7所示的結(jié)構(gòu)， 并與已知的光檢測器的結(jié)構(gòu)相同。即，光檢測器11被分成4部分，做成可利
用像散方式檢測聚焦誤差信號，利用推挽方式檢測跟蹤誤差信號的結(jié)構(gòu)，進而
做成以已知的結(jié)構(gòu)，即以和信號得到使推挽信號標準化的DPP信號(Divided Push pull signal)的結(jié)構(gòu)。
接著，說明雙折射的補償原理。
下面，參照圖5及圖6，說明本實施例的利用雙折射補償板6的雙折射的 補償原理。再有，下述說明雖然說明對來自透明襯底的反射光進行雙折射補償 的原理，但用同樣的原理也可以對向透明襯底的入射光進行雙折射的補償。
圖5是表示來往于雙折射補償板6和圓盤狀信息記錄媒體20之間的光束 與圓盤狀信息記錄媒體20的透明襯底的折射率的關(guān)系的圖，圖5中的上圖所 示的橢圓體NS表示圓盤狀信息記錄媒體20的透明襯底(聚碳酸酯襯底)內(nèi) 的折射率的分布。通常，在用注射模塑成形工藝制作的聚碳酸酯制透明襯底中， 半徑方向的折射率nr和周向的折射率nt為基本相同的數(shù)值(n^nt )，由于透明 襯底的厚度方向的折射率nz比面內(nèi)方向的平均折射率na(=(nr+nt)/2:H、，因而， 透明襯底的折射率如圖5的上圖所示，為沿透明襯底的面內(nèi)方向延長的橢圓體 狀分布NS。
另夕卜，在圖5中的下圖的雙折射補償板6上記載的第一方向是與透明襯底 及物鏡8的半徑方向?qū)姆较?，第二方向是與透明襯底及物鏡8的周向(道 方向)3于應的方向。
最先，對與透明襯底的表面大體垂直地反射的光L1進行說明。首先，由 于光Ll在與透明襯底的表面大體垂直的方向上反射，因而，與光U的反射 方向垂直的面的透明襯底內(nèi)的折射率N1則如圖6 (a)所示。這時，就透明襯 底對光L1的折射率N1而言，如圖6 U)所示，由于半徑方向的折射率nr和 周向的折射率nt為基本相同的數(shù)值(nr —nt)，因而，在光L1通過了透明襯底
位差。此外，這里所謂"幾乎不產(chǎn)生相位差"是指，與相對于后述的光L2產(chǎn) 生的相位差相比，其相位差小，因透明襯底的成形條件，半徑方向的折射率 和周向的折射率nt的差會產(chǎn)生少許，由此，也指包含這種產(chǎn)生少許的相位差 的情況。
其次，與透明襯底的表面大體垂直地反射的光L1如圖5所示，通過物鏡
8的中央而入射到雙折射補償板6的中央?yún)^(qū)域。由于在中央?yún)^(qū)域所設的光程差
調(diào)整板61中幾乎不產(chǎn)生雙折射(雙折射量^0),因而，在光L1通過了雙折 射補償板6時，在光L1的第一方向(與透明襯底的周向?qū)?的偏振光成分 和第二方向(與透明襯底的半徑方向?qū)?的偏振光成分之間不產(chǎn)生相位差。 即，對與透明襯底的表面大體垂直地反射的光L1來說，不產(chǎn)生雙折射。
其次，對從透明襯底并傾斜于其半徑方向而反射的光L2進行說明。如上 所述，由于用成形工藝制作的圓盤狀信息記錄媒體的透明襯底的斷面雙折射量 na-nz>0 (透明襯底的厚度方向的折射率nz比面內(nèi)方向的平均折射率nj、)， 因而，透明村底的折射率NS如圖5的上圖所示，呈在面內(nèi)方向延長的橢圓體 狀分布。因此，與光L2的反射方向垂直的面的透明襯底內(nèi)的折射率N2如圖6 (b)的上圖所示，作為橢圓狀的長軸方向(周向)的折射率雖為透明襯底的 周向的折射率nt,但垂直于周向的方向(圖6 (b)上圖中的第三方向)的折 射率iV，比透明襯底的半徑方向的折射率iv小。因此，對傾斜于透明襯底的半 徑方向而反射的光L2來說，透明襯底的滯相軸為周向。因此，光L2在通過 透明襯底時，光L2的周向的偏振光成分的相位滯后于與其垂直的方向(第三
隨后，在兩個偏振光成分之間產(chǎn)生相位差的光L2如圖5所示，通過物鏡 8入射到雙折射補償板6的外緣區(qū)域的雙折射補償片62a。這時，光L2與雙折 射補償板6的表面大體垂直地入射。在這個例子的雙折射補償板6中，由于外 緣區(qū)域?qū)θ肷涔獾倪M相軸63朝向環(huán)繞雙折射補償板6的中央?yún)^(qū)域的方向，所 以對于入射到外緣區(qū)域的雙折射補償片62a的光L2的進相軸63的方向與光 L2通過透明襯底時的透明襯底的滯相軸的方向(周向)為相同方向。因此， 若在透明襯底上在兩個偏振光成分之間產(chǎn)生了相位差的光L2通過雙折射補償 板6的外緣區(qū)域的雙折射補償片62a時，在通過了透明襯底時相位滯后的光 L2的偏振光成分的相位則超前于其垂直的偏振光成分(通過了透明襯底時相 位超前的偏振光成分)。其結(jié)果，通過了透明襯底時產(chǎn)生的光L2的相互正交 的偏振光成分之間的相位差可以由雙折射補償板6進行修正。因此，可以補償 傾斜于透明襯底的半徑方向而反射的光L2的雙折射，可以等效地降低透明襯 底的斷面雙折射量。
下面，對從透明襯底并傾斜于其周向而反射的光L3進行說明。如上所述，
用成形工藝制作的圓盤狀信息記錄i某體的透明襯底的折射率如圖5的上圖所 示，為面內(nèi)方向延長的橢圓體狀的分布NS。因此，與光L3的反射方向垂直 的面的透明襯底內(nèi)的折射率如圖6(c)的上圖所示，為橢圓狀且長軸方向(半 徑方向)的折射率為透明襯底的半徑方向的折射率rv,但垂直于半徑方向的方 向(圖6 (c)上圖中的第四方向)的折射率nt，則比透明襯底的周向的折射率 nt小。因此，對傾斜于透明襯底的周向而反射的光L3來說，透明襯底的滯相 軸為半徑方向。因此，光L3在通過透明襯底時，光L3的半徑方向的偏振光 成分的相位滯后于與其垂直的方向(第四方向)的偏振光成分，光L3在相互 正交的兩個偏振光成分之間產(chǎn)生相位差。
隨后，在兩個偏振光成分之間產(chǎn)生相位差的光L3如圖5所示，通過物鏡 8入射到雙折射補償板6的外緣區(qū)域的雙折射補償片62d。這時，光L3與雙 折射補償板6的表面大體垂直地入射。這時，外緣區(qū)域?qū)θ肷涞酵饩墔^(qū)域的雙 折射補償片62d的光L3的進相軸63的方向與光L3通過透明襯底時的透明襯 底的滯相軸的方向(半徑方向)為相同方向。因此，在透明襯底中在兩個偏振 光成分之間產(chǎn)生了相位差的光L3通過雙折射補償板6的外緣區(qū)域的雙折射補 償片62d時，通過了透明襯底時相位滯后的光L3的偏振光成分的相位超前于 其垂直的偏振光成分(通過了透明襯底時相位超前的偏振光成分)。其結(jié)果，
雙折射補償板6進行修正。因此，可以補償傾斜于透明襯底的半徑方向而反射 的光L3的雙折射，可以等效地降低透明襯底的斷面雙折射量。
本實施例中，如上所述，對于傾斜于透明襯底的表面而反射的光，通過使
傾斜于透明襯底的表面而反射的光的雙折射，進而降低了透明襯底的斷面雙折 射的影響。
最后，說明評價實驗。
在這個例子的評價實驗中，首先，通過偏振光分析計算了將具有各種斷面 雙折射量的HD DVD安裝在本實施例的光拾波器裝置中的場合的相對面內(nèi)雙 折射量的3T短標記調(diào)制度的變化及DPP信號的調(diào)制度變化。
對具有6xl0^斷面雙折射量的HDDVD的評價結(jié)果示于圖11及圖12。另 外，對具有4xl0^斷面雙折射量的HD DVD的評價結(jié)果示于圖13及圖14。 再有，對具有2"04斷面雙折射的HD DVD的評價結(jié)果示于圖15及圖16。 此外，圖11-圖16中的實線所示的特性是未使用雙折射補償板的場合的結(jié)果， 用點劃線所示的特性是雙折射補償板中的相位修正量為20nm的場合(將雙折 射補償板的外緣區(qū)域的雙折射量定為0.00956時)的結(jié)果，而用虛線所示的特 性是雙折射補償板中的相位修正量為40nm的場合(將雙折射補償板的外緣區(qū) 域的雙折射量定為0.01912時)的結(jié)果。另外，圖11、圖13及圖15是表示相 對面內(nèi)雙折射量的3T短標記調(diào)制度的變化的圖，而圖12、圖14及圖16是表 示相對面內(nèi)雙折射量的DPP信號的調(diào)制度的變化的圖。此外，在圖11-圖16 中的作為橫軸的面內(nèi)雙折射量中未包含由離心力引起的面內(nèi)雙折射量的變化 量。
如圖11-圖16的結(jié)果所表明的可知，通過將本實施例的雙折射補償板設 置在物鏡和復合棱鏡(A74板)之間的光程上，從而可以降低面內(nèi)雙折射量發(fā) 生了變化時的3T短標記調(diào)制度的變化及DPP信號的調(diào)制度變化。即，知道了 如下情況，通過使用本實施例的雙折射補償板來補償傾斜于透明襯底的表面而 反射(或入射)的光的雙折射，從而可以降低透明襯底的斷面雙折射的影響， 可以在實質(zhì)上擴展可許用的面內(nèi)雙折射量的變動范圍。
另外，如圖11-圖16的結(jié)果可明確通過使雙折射補償板的相位修正量 為20nm的程度，即便對于斷面雙折射量為2xlO" 6xl()4的任一HDDVD,雙 折射補償板的相位修正量都無變化，都可以充分降低3T短標記調(diào)制度的變化 和DPP信號的調(diào)制度變化。因此，就本實施例的構(gòu)成的光拾波器裝置而言， 可以將其構(gòu)成做成更簡易的結(jié)構(gòu)，并通過采用本實施例的構(gòu)成的光拾波器裝 置，可以構(gòu)建范圍廣泛的可適用于各種信息記錄媒體(各種具有面內(nèi)雙折射量 的信息記錄媒體)的光信息記錄重放系統(tǒng)。
另外，在這個例子中，實際上分別制作了斷面雙折射量約為2x10—4、4xl04、 6xl()4的HD DVD,并且對于各斷面雙折射量的HD DVD還制作了使從內(nèi)周 到外周的面內(nèi)雙折射量在-4.0><10-5~4.0><10-5范圍變化的HD DVD。即，制作 了斷面雙折射量和面內(nèi)雙折射量的組合不同的各種HDDVD。此外，透明襯底
的斷面雙折射量通過調(diào)整注射模塑成形時的金屬模具的溫度和改變其后對襯 底酚醛樹脂溫度來進行調(diào)整。
將如上制作的各種HD DVD安裝在這個例子的光拾波器裝置中并測定了 相對面內(nèi)雙折射量的3T短標記調(diào)制度的變化及DPP信號的調(diào)制度變化。此外， 這個實驗與上述偏振光分析同樣，對未使用雙折射補償板的情況，雙折射補償 板的相位修正量為20nm的情況以及雙折射補償板的相位修正量為40nm的情 況分別進行。另外，在這個實-險中，在設定HD DVD的轉(zhuǎn)數(shù)為600rpm 1800rpm, 對由離心力引起的面內(nèi)雙折射量的變動幾乎可以忽略的條件下進行了實驗。該 測定結(jié)果也示于圖11-圖16中。圖11-圖16中的空心圓標記是未使用雙折射 補償板時的結(jié)果，空心三角標記是在雙折射補償板中的相位修正量為20nm時 的結(jié)果，而空心四方標記是雙折射補償板中的相位修正量為40nm時的結(jié)果。
如圖ll-圖16的結(jié)果可明確，實際制作的HDDVD的測定點幾乎落到了 由偏振光分析得到的特性上(圖ll-圖16的實線、點劃線及虛線上)。即，根 據(jù)偏振光分析(模擬分析)及實際制作的HD DVD的測定結(jié)果的二者的評價 結(jié)果可以確i人通過使用本實施例的雙折射補償板，可以降低透明襯底的斷面 雙折射的影響，實質(zhì)上可以擴展可許用的面內(nèi)雙折射量的變化范圍。
另外，如本實施例的上述評價結(jié)果可明確，即使面內(nèi)雙折射量以± 6xl0-5 的程度變化，由于3T短標記調(diào)制度的變化及DPP信號的調(diào)制度變化均較小， 因而，即便使圓盤狀信息記錄媒體以轉(zhuǎn)數(shù)為6000rpm以上旋轉(zhuǎn)面內(nèi)雙折射量 因離心力以2xl(T5程度發(fā)生變動也可以無問題地使用。實際上，即便使HD DVD以6000rpm以上的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，也可以無問題地進行信息的記錄重放。
在上述實施例1中，雖將雙折射補償板6的中央?yún)^(qū)域(光程差調(diào)整板61 ) 做成正方形，但本發(fā)明不限定于此，也可以將中央?yún)^(qū)域的形狀做成例如圓形， 多邊形等。另外，上述實施例l中，雖然說明的是將雙折射補償板6的外緣區(qū) 域以4個雙折射補償片62a-62d形成的例子，即將外緣區(qū)域沿環(huán)繞中央?yún)^(qū)域的 方向分成4部分的例子，但本發(fā)明不限定于此，也可以分割成5部分以上。
另夕卜，在上述實施例1中，雖然說明了在襯底上設有雙折射補償片的雙折 射補償板的例子，但本發(fā)明不限于此，也可以使用具有如下構(gòu)造的雙折射補償 板，即在襯底本身上設有中央?yún)^(qū)域和外緣區(qū)域，而使外緣區(qū)域的進相軸朝向
環(huán)繞中央?yún)^(qū)域的方向。這樣的雙折射補償板例如，可以用如下方法制作。首先， 在透明襯底的成形工藝中，使熔融樹脂在周向注射模塑成形以成形進相軸朝向 了周向的透明襯底，然后，通過將透明襯底的中央部分挖空，并在已挖空的部 分嵌入雙折射較小的透明構(gòu)件(例如，玻璃構(gòu)件，丙烯構(gòu)件等)，便可以得到 如上所述結(jié)構(gòu)的雙折射補償板。 實施例2
首先，說明光拾波器裝置。
圖17和圖18表示了實施例2的光拾波器裝置的簡要結(jié)構(gòu)。并且，圖17 是表示圖18中的B，-B，斷面的圖，圖18是表示圖17中的A，-A，斷面的圖。
實施例2的光拾波器裝置200如圖17和圖18所示，主要由以下部件構(gòu)成 射出波長405nm光束的半導體激光器1 (光源)；準直透鏡2;復合棱鏡3 (偏 振光束分光器)；A74板4;立起反射鏡5;雙折射補償板6，；物鏡8;保持物 鏡的透鏡架7;圓柱形透鏡9;聚光透鏡10和光檢測器11。在這個例子中， 雙折射補償板6，如圖17所示，配置在物鏡8和圓盤狀信息記錄媒體20之間的 光程上并用透鏡架7支撐。此外，雙折射補償板6，以外的構(gòu)成元件及裝置使用 與現(xiàn)有的光拾波器裝置中使用的相同的元件和裝置。因此，這里省略了雙折射 補償板6'以外的構(gòu)成元件及裝置的說明。
圖19及圖20表示了這個例子的雙折射補償板6，的簡要結(jié)構(gòu)。雙折射補償 板6'如圖19所示，由正方形的板狀部件的襯底60，和在襯底60，的一個表面上 設置的雙折射板62，構(gòu)成。襯底60，使用了厚度為0.3mm的雙折射小的光學玻 璃。雙折射板62，使用水晶，如圖20所示，借助于粘接劑64 (光學用UV粘 接劑)粘貼在村底60，上。
如圖19所示，這個例子的雙折射板62'使用了水晶板，該水晶片的面內(nèi)第 一方向(如后述那樣，該方向與圓盤狀信息記錄媒體20的半徑方向?qū)?的 折射率n,和面內(nèi)第二方向(如后述那樣，該方向與圓盤狀信息記錄媒體20的 周向?qū)?的折射率Il2基本相同，而厚度方向(圖19中的第三方向)的折射 率n3比面內(nèi)方向的平均折射率no (= (ni+n2) /2)大。即，使用了滯相軸朝向 厚度方向(單軸各向異性)的水晶板。這種水晶板可以通過切成使人工合成的 石英晶體的各向異性軸與水晶板的表面垂直，然后進行研磨制成。作為雙折射板62，除水晶以外，還可以使用鈮酸鋰晶體，氟化鎂晶體等。
這個例子的雙折射補償板6，按如下方法制作。首先，用上述方法制作并準 備滯相軸朝向厚度方向(單軸各向異性)的雙折射板62'。此外，在這個例子 中，使用了在波長為405nm時厚度方向的折射率113為1.5667,面內(nèi)方向的折 射率no (m、 n2)為1.55714的水晶板作為雙折射板62，。因此，雙折射板62， 的厚度方向的折射率n3和面內(nèi)的平均折射率no之差，即雙折射補償片62，的斷 面雙折射的大小An (斷面雙折射量)為0.00956。接著，在用粘接劑將雙折射 板62，粘貼到光學玻璃60，上之后，研磨雙折射板62',使雙折射板62，的厚度t 約為25pm。因此，這個例子的雙折射板62，的相位修正參數(shù)An x t值為240 nm。
此外，在本實施例中，雙折射板62，的相位^修正參數(shù)An x t最好具有 180nm-300nm。若Anxt值小于180nm,則使用大批量生產(chǎn)優(yōu)越的聚碳酸酯 作為信息記錄媒體的襯底的場合，斷面雙折射的修正不充分，其結(jié)果，信息記 錄媒體容易受到面內(nèi)雙折射的影響，縮小了信息記錄媒體的重放范圍。另一方 面，Anxt值大于300nm的場合，作為信息記錄媒體的襯底材料使用斷面雙 折射量比較小的聚烯等的場合，則斷面雙折射的修正成為過度修正。因此，△ n x t值未在上述范圍的場合，則將有損光拾波器裝置對各種信息記錄媒體的互 換性。關(guān)于其根據(jù)將后述。
其次，說明光拾波器裝置的動作。
下面，參照圖17及圖18說明本例子的光拾波器裝置200的動作。從半導 體激光器1射出的激光30 (直線偏振光的光束)用準直透鏡2轉(zhuǎn)換成平行光 31后入射到復合棱鏡3中。平行光31通過用復合棱鏡3折射而大體上轉(zhuǎn)換成 圓形光束。然后，透射偏振光功能膜3a后，再透射V4板4，轉(zhuǎn)換成圓偏振光 的光束32。其后，光束32由立起透鏡5變更光程，入射到物鏡8。然后，利 用物鏡8會聚的光束經(jīng)雙折射補償板6，聚焦在圓盤狀信息記錄媒體20的記錄 面21上。此外，物鏡8與現(xiàn)有的光拾波器裝置同樣，由透鏡架7支撐，并以 電磁力(未圖示)驅(qū)動透鏡架7，控制透鏡位置使得激光光點聚光在圓盤狀信 息記錄媒體20的記錄面21的預定位置。這時，由于雙折射補償板6'支撐在透 鏡架7上，因而，雙折射補償板6，也與物鏡8—起移動。
用圓盤狀信息記錄媒體20的記錄面21反射的光束經(jīng)雙折射補償板6，入 射到物鏡8，其反射光由物鏡8再次轉(zhuǎn)換為大致平行光，并經(jīng)立起反射鏡5， A74 板4入射到復合棱鏡3。接著，入射到復合棱鏡3的光束用復合棱鏡3的偏振 光功能膜3a反射并經(jīng)圓柱透鏡9、聚光透鏡10到達光檢測器11。光檢測器 ll做成如圖7所示的結(jié)構(gòu)，并與已知的光檢測器的結(jié)構(gòu)相同。 才妄著，-說明雙折射的補償原理。
下面，參照圖21及圖22說明利用本實施例的雙折射補償板6，進行雙折射 的補償原理。此外，下面的說明雖然說明了對來自透明襯底的反射光進行雙折 射的補償?shù)脑?，但用同樣的原理也可以對向透明襯底的入射光進行雙折射補 償。
圖21 (a)是表示來往于雙折射補償板6，和圓盤狀信息記錄媒體20之間 的光束與圓盤狀信息記錄媒體20的透明襯底的折射率的關(guān)系的圖，圖21 (a) 中的上圖的橢圓體狀NS表示圓盤狀信息記錄媒體20的透明襯底(聚碳酸酯 襯底)內(nèi)的折射率分布。通常，在用注射模塑成形工藝制作的聚碳酸酯制透明 襯底中，半徑方向的折射率iv和周向的折射率nt為基本相同的數(shù)值( —nt), 由于透明襯底的厚度方向的折射率nz比面內(nèi)方向的平均折射率na(=(nr+nt)/2) 小，因而，透明襯底的折射率NS成為如圖21 (a)的上圖所示的沿面內(nèi)方向 延長的橢圓體狀的分布。另外，示于圖21 (a)中的下圖的雙折射補償板6'的 第一方向是與透明襯底的半徑方向?qū)姆较?，第二方向?qū)谕该饕r底的周 向(通道方向)。
另外，圖21 (b)是表示來往于雙折射補償板6，和物鏡8之間的光束與雙 折射補償板6，的雙折射板62，內(nèi)的折射率的關(guān)系圖。圖21 (b)中的上圖的橢 圓體NP表示雙折射補償板6，的雙折射板62，內(nèi)的折射率的分布。這個例子的 雙折射補償板6，的雙折射板62，如上所述，由于滯相軸朝向厚度方向(厚度方 向的折射率ri3大于面內(nèi)方向的折射率ni、 n2),因而，雙折射板62，內(nèi)的折射 率NP如圖21 (b)中的上圖所示，為沿厚度方向(第三方向)延長的橢圓體 狀分布。
最先，對與透明襯底的表面大體垂直地反射的光L1進行說明。首先，由 于光Ll在與透明襯底的表面大體垂直的方向上反射，因而，與光L1的反射 方向垂直的面的透明襯底內(nèi)的折射率NS1則如圖22 (a)上圖所示。這時，就
透明襯底對光L1的折射率NS1而言，如圖22 (a)的上圖所示，由于半徑方 向的折射率^和周向的折射率nt為基本相同的數(shù)值(nr —nt),因而，在光LI 通過了透明襯底時，在光L1的半徑方向的偏振光成分和周向的偏振光成分之 間幾乎不產(chǎn)生相位差。此外，這里所謂"幾乎不產(chǎn)生相位差"是指，與相對于 后述的光L2產(chǎn)生的相位差相比其相位差小，半徑方向的折射率 和周向的折 射率nt的差因透明村底的成形條件而產(chǎn)生少許，由此，也指包含這種產(chǎn)生少許 相位差的情況。
隨后，與透明襯底的表面大體垂直地反射的光L1入射到雙折射補償板6，。 這時，光L1如圖21 (a)所示，與雙折射補償板6'大體垂直地入射。這種情 況，就雙折射板62，對光L1折射率NP1而言，如圖22 (a)的下圖所示，由 于第一方向(與透明^f底的半徑方向?qū)?的折射率 和第二方向(與透明 村底的周向?qū)?的折射率n2為基本相同的數(shù)值，因而，在光L1通過了雙折 射補償板6，時，在光L1的第一方向的偏振光成分和第二方向的偏振光成分之 間幾乎不產(chǎn)生相位差。即，對于與透明襯底的表面大體垂直地反射(或入射) 的光L1來說，不產(chǎn)生雙折射。
其次，對從透明襯底傾斜于其半徑方向而反射的光L2進行說明。如上所 述，由于由成形工藝制作的圓盤狀信息記錄媒體的透明襯底的折射率如圖21
(a)的上圖所示，呈在面內(nèi)方向延長的橢圓體狀的分布NS。因此，在垂直于 光L2的反射方向的面的透明襯底內(nèi)的折射率NS2如圖22 (b)的上圖所示， 呈橢圓狀且長軸方向(周向)的折射率雖為透明襯底的周向的折射率nt，但垂 直于周向的方向(圖22 (b)上圖中的第三方向)的折射率nr，則比透明襯底的 半徑方向的折射率nr小。因此，對于傾斜于透明襯底的半徑方向而反射的光 L2,透明村底的滯相軸為周向。因此，光L2在通過透明襯底時，光L2在周 向的偏振光成分的相位滯后于與其垂直的方向(第三方向)的偏振光成分，光 L2的相互正交的兩個偏振光成分之間產(chǎn)生相位差。
隨后，在兩個偏4展光成分之間產(chǎn)生了相位差的光L2入射到雙折射補償板 6，。這時，光L2如圖22 (a)所示，從傾斜于雙折射補償板6'的表面的方向
(第一方向)入射。由于這個例子的雙折射板62，的滯相軸由于朝向厚度方向， 因而，垂直于光L2的入射方向的面的雙折射板62，內(nèi)的折射率NP2如圖22( b )
的下圖所示呈橢圓狀，第二方向(與透明襯底的周向?qū)?的折射率112比與
其垂直的方向(圖22 (b)中的第l，方向與透明襯底的第三方向?qū)?的折 射率nr小。因此，對于向雙折射補償板6，入射的光L2的進相軸的方向為第二 方向，并成為與光L2通過透明襯底時的透明襯底的滯相軸的方向(周向)為 相同方向。因此，若在透明襯底上在兩個偏振光成分之間產(chǎn)生了相位差的光 L2通過雙折射補償板6，時，在通過了透明襯底時相位滯后的光L2的偏振光成 分的相位則超前于其垂直的偏振光成分(通過了透明襯底時相位超前的偏振光 成分)。其結(jié)果，通過了透明襯底時產(chǎn)生的光L2的相互正交的偏振光成分之 間的相位差可以由雙折射補償板6，進行修正。因此，可以補償傾斜于透明村底 的半徑方向而反射的光L2的雙折射，可以等效降低透明襯底的斷面雙折射量。
下面，對從透明襯底傾斜于其周向而反射的光L3進行說明。如上所述， 用成形工藝制作的圓盤狀信息記錄媒體的透明襯底的折射率如圖21 (a)的上 圖所示，成為面內(nèi)方向延長的橢圓體狀的分布NS。因此，與光L3的反射方 向垂直的面的透明襯底內(nèi)的折射率NS3如圖22(c)的上圖所示，呈橢圓狀且 長軸方向(半徑方向)的折射率雖為透明襯底的半徑方向的折射率np但垂直 于半徑方向的方向(圖22 (c)上圖中的第四方向)的折射率rV則比透明襯底 的周向的折射率nt小。因此，對于傾斜于透明襯底的周向而反射的光L3來說， 透明襯底的滯相軸為半徑方向。因此，光L3在通過透明襯底時，光L3的半 徑方向的偏振光成分的相位滯后于與其垂直的方向(第四方向)的偏振光成分， 光L3的在相互正交的兩個偏振光成分之間產(chǎn)生相位差。
隨后，在兩個偏振光成分之間產(chǎn)生了相位差的光L3入射到雙折射補償板 6，。這時，光L3如圖22 (a)所示，從傾斜于雙折射補償板6，的表面的方向 (第二方向)入射。這個例子的雙折射板62，的滯相軸由于朝向厚度方向，因 而，垂直于光L3的入射方向的面的雙折射板62，內(nèi)的折射率NP3如圖22 (c) 的下圖所示呈橢圓狀，第一方向(與透明襯底的周向?qū)?的折射率n！比與 其垂直的方向(圖22(c)中的第2，方向與透明襯底的第四方向?qū)?的折 射率n2，小。因此，向雙折射補償板6'入射的光L3的進相軸的方向為第一方向， 并成為與光L3通過透明襯底時的透明襯底的滯相軸的方向(半徑方向)為相 同方向。因此，若在透明襯底上在兩個偏振光成分之間產(chǎn)生了相位差的光L3 通過雙折射補償板6，時，在通過了透明襯底時相位滯后的光L3的偏振光成分 的相位則超前于其垂直的偏振光成分(通過了透明襯底時相位超前的偏振光成
分)。其結(jié)果，通過了透明村底時產(chǎn)生的光L3的相互正交的偏振光成分之間 的相位差可以由雙折射補償板6，進行修正。因此，可以補償傾斜于透明襯底的 半徑方向而反射的光L3的雙折射，可以等效地降低透明襯底的斷面雙折射量。 本實施例中，如上所述，對傾斜于透明襯底的表面而反射(或入射)的光 來說，通過使透明襯底的滯相軸的方向和雙折射補償板的進相軸方向一致，從
襯底的斷面雙折射的影響。 最后，說明評價實驗。
在這個例子的評價實驗中，與實施例l相同，首先，通過偏振光分析計算 了將具有各種斷面雙折射量的HD DVD安裝在本實施例的光拾波器裝置中的 場合的相對面內(nèi)雙折射量的3T短標記調(diào)制度的變化及DPP信號的調(diào)制度變 化。
對具有6xl0"斷面雙折射量的HDDVD的評價結(jié)果示于圖23及圖24。另 外，對具有4><10-4斷面雙折射量的HD DVD的評1介結(jié)果示于圖25及圖26。 再有，對具有2><10-4斷面雙折射的HD DVD的評價結(jié)果示于圖27及圖28。 此外，圖23-圖28中的實線所示的特性是未使用雙折射補償板時的結(jié)果，用 點劃線所示的特性是使用了本實施例的雙折射補償板的結(jié)果。另外，圖23、 圖25及圖27是表示相對面內(nèi)雙折射量的3T短標記調(diào)制度的變化圖，而圖24、 圖26及圖28是表示相對面內(nèi)雙折射量的DPP信號的調(diào)制度的變化圖。此外， 在圖23~圖28中的作為橫軸的面內(nèi)雙折射量中未包含由離心力引起的面內(nèi)雙 折射量的變化量。
從圖23 -圖28的結(jié)果可明確，通過將本實施例的雙折射補償板設置在物 鏡和圓盤狀信息記錄媒體之間的光程上，可以降低面內(nèi)雙折射量發(fā)生了變化時 的3T短標記調(diào)制度的變化及DPP信號的調(diào)制度變化。即，知道了，通過使用 本實施例的雙折射補償板來補償傾斜于透明襯底的表面而反射(或入射)的光 的雙折射，從而可以降低透明襯底的斷面雙折射的影響，可以在實質(zhì)上擴展可 許用的面內(nèi)雙折射量的變動范圍。
另外，從圖23-圖28的結(jié)果可明確，通過使本例子的雙折射補償板的修 正參凄tAn xt為240nm的程度，乂人而即4吏對斷面雙折射量為2xl(r4~6xl(r4的 任一HDDVD來說，雙折射補償板的修正參數(shù)(相位修正量)都無變化，都 可以充分地降低3T短標記調(diào)制度的變化和DPP信號的調(diào)制度變化。由此可知， 就本實施例的構(gòu)成的光拾波器裝置而言，也與實施例l相同，可以將其構(gòu)成做 成更簡易的結(jié)構(gòu)，并通過采用本實施例的構(gòu)成的光拾波器裝置，可以構(gòu)建范圍 廣泛的可適用于各種媒體的光信息記錄重放系統(tǒng)。
另外，在這個例子中，與實施例l相同，實際上分別制作了斷面雙折射量 約為2x 1 (T4、 4x 1 (T4及6x 1 (T4的HD DVD,并且對于各斷面雙折射量的HD DVD 還制作了使面內(nèi)雙折射量從內(nèi)周到外周在-4.0x1 (T5 4.0xl(r5范圍變化的HD DVD。即，制作了斷面雙折射量和面內(nèi)雙折射量的組合不同的各種HD DVD。 即，制作了斷面雙折射量和面內(nèi)雙折射量的組合不同的各種HD DVD。此外， 透明襯底的斷面雙折射量和面內(nèi)雙折射量與實施例1同樣地進行調(diào)整。
將如上制作的各種HD DVD安裝在這個例子的光拾波器裝置中并測定了 相對面內(nèi)雙折射量的3T短標記調(diào)制度的變化及DPP信號的調(diào)制度變化。此外， 與上述偏振光分析同樣，對未使用雙折射補償板的情況及使用了雙折射補償板 的情況都進行了這個實驗。另外，在這個實驗中，在設定HDDVD的轉(zhuǎn)數(shù)為 600rpm 1800rpm ，幾乎可以忽略由離心力引起的面內(nèi)雙折射量的變動的條件 下進行了實-驗。該測定結(jié)果也示于圖23-圖28中。圖23-圖28中的空心圓 標記是未使用雙折射補償板時的結(jié)果，空心四方標記是使用了雙折射補償板時 的結(jié)果。
從圖23 -圖28可明確，實際制作的HDDVD的測定點大體上落到了由偏 振光分析得到的特性上(圖23~圖28的實線、點劃線上)。因此，根據(jù)偏振 光分析(模擬分析)及實際制作的HD DVD的測定結(jié)果的二者的評價結(jié)果可 以確認通過使用本實施例的雙折射補償板，可以降低透明襯底的斷面雙折射 的影響，實質(zhì)上可以擴展可許用的面內(nèi)雙折射量的變化范圍。
另外，從本實施例的上述評價結(jié)果可明確，即使面內(nèi)雙折射量以士6xl(T5 的程度變化，由于3T短標記調(diào)制度的變化及DPP信號的調(diào)制度變化均較小， 因而，即便使圓盤狀信息記錄媒體以轉(zhuǎn)數(shù)6000rpm以上旋轉(zhuǎn)而因離心力引起
的面內(nèi)雙折射量的變動為2xl0—s程度也能無問題地使用。實際上，即便使HD DVD以6000rpm以上的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，也能無問題地進行信息的記錄重放。
另外，在這個例子中，為了求得雙折射板62，的相位修正參數(shù)Anxt的合 適范圍而進行了如下的分析實驗。使用具有相位修正參數(shù)Anxt為180nm和 300nm的雙折射4反的雙折射補償板，通過偏振光分析計算了相對具有各種斷面 雙折射量的HDDVD的面內(nèi)雙折射量的DPP信號的調(diào)制度變化。并且，在此， 對斷面雙折射量為2xl0^及6xl0^的HD DVD進行了偏振光分析。即，對斷 面雙折射量比較小的HD DVD和斷面雙折射量比較大的HD DVD進行了偏振 光分析。其結(jié)果示于圖24及圖28。圖24及圖28中的虛線的特性是使用了具 有Anxt為180nm的雙折射板的雙折射補償板時的結(jié)果，雙點劃線的特性是 使用了具有△ n x t為300nm的雙折射板的雙折射補償板時的結(jié)果。
從圖24可明確，在斷面雙折射量比較大的場合(6xl(T4),若Anxt較小， 則相對面內(nèi)雙折射量的DPP信號的調(diào)制度的變動增大。這是因為，若Anxt變 小，相位修正量則不充分。并且，在Anxt為180nm的場合，面內(nèi)雙折射量在 士6xl(^范圍內(nèi)的DPP信號的調(diào)制度的最大值和最小值之比接近2，若根據(jù)該 結(jié)果進行使Anxt小于180nm，則面內(nèi)雙折射量在士6x10—5范圍內(nèi)的DPP信號 的調(diào)制度的最大值和最小值之比為2以上。若DPP信號的調(diào)制度的最大值和最 小值之比為2以上，則存在光拾波器裝置的通道跟蹤性能惡化之類不良影響。
另外，從圖28可明確，在斷面雙折射量比較小的場合(2xl(T4)，若Anxt 較大，則相對面內(nèi)雙折射量的DPP信號的調(diào)制度的變動增大。這是因為，若 Anxt變大，相位<奮正量則成為過度{務正。并且，在Anxt為300nm的場合，面 內(nèi)雙折射量在士6 x i cr5范圍內(nèi)的DPP信號的調(diào)制度的最大值和最小值之比接近 2，若根據(jù)該結(jié)果使Anxt大于300nm,則面內(nèi)雙折射量在土6x10—5范圍內(nèi)的DPP 信號的調(diào)制度的最大值和最小值之比為2以上。因此，根據(jù)圖24及圖28的結(jié) 果可知，這個例子的雙折射補償板的相位修正參數(shù)Anxt的合適的范圍是 180謹^ Anxt S 300nm。
在上述實施例1及2中，雖對光源為一個的光拾波器裝置進行了說明，但 本發(fā)明不限于此，即便對于DVD - CD驅(qū)動器等具有媒體互換性的記錄重放裝 置之類的具有多個波長的光源的光拾波器裝置來說，也同樣適用。在上述實施例1及2中，雖對從光源射出的光束的波長為405nm的情況 進行了說明，但本發(fā)明不限于此，本發(fā)明對用于高密度記錄的波長為430ran 以下的光束也同樣能適用。實際上，本發(fā)明人4吏用具有波長為430nm以下的 各種波長的光源進行了與實驗例l及2同樣的驗證實驗時，得到了與實驗例1 及2相同的結(jié)果。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
若采用本發(fā)明的雙折射補償板及使用了它的光拾波器裝置及重放裝置(或 記錄重放裝置)，則可以不必改變雙折射補償^1的相位修正量而對具有各種斷 面雙折射量的信息記錄媒體進行雙折射的補償。因此本發(fā)明的雙折射補償板以 及使用了它的光拾波器裝置及重放裝置是媒體互換性優(yōu)良的雙折射補償板以 及使用了它的光拾波器裝置及重放裝置，作為可范圍廣泛地適應各種信息記錄 媒體的雙折射補償板以及使用了它的光拾波器裝置及重放裝置是合適的。
權(quán)利要求
1.一種光拾波器裝置，在具有光透射性介質(zhì)的信息記錄媒體的記錄面上通過該光透射性介質(zhì)照射光束，并接受來自該記錄面的反射光，其特征在于，具備光源；將從上述光源射出來的光束聚光到上述記錄面上的物鏡；在上述光源和上述物鏡之間的光程上配置的偏振光束分離器；以及配置在上述物鏡和上述偏振光束分離器之間的光程上，并對所入射的光束的相互正交的兩個偏振光成分間給予相位差的雙折射補償板，用上述雙折射補償板產(chǎn)生的上述相位差根據(jù)上述雙折射補償板的面內(nèi)位置而不同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光拾波器裝置，其特征在于， 上述雙折射補償板的入射光束的面內(nèi)的上述相位差的分布為相對入射的光束的中心旋轉(zhuǎn)對稱。
3. —種光拾波器裝置，在具有光透射性介質(zhì)的信息記錄媒體的記錄面上 通過該光透射性介質(zhì)照射光束，并接受來自該記錄面的反射光，其特征在于，具備光源；將從上述光源射出來的光束聚光到上述記錄面上的物鏡； 在上述光源和上述物鏡之間的光程上配置的偏-振光束分離器；以及 配置在上述物鏡和上述偏振光束分離器之間的光程上，并對所入射的光束的相互正交的兩個偏振光成分間給予相位差的雙折射補償板，上述雙折射補償板具有中央?yún)^(qū)域和設置成包圍該中央?yún)^(qū)域的外緣區(qū)域，該中央?yún)^(qū)域的雙折射量和該外緣區(qū)域的雙折射量不同。
4. 一種光拾波器裝置，其特征在于，上述外緣區(qū)域的進相軸朝向環(huán)繞上述中央?yún)^(qū)域的方向。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光拾波器裝置，其特征在于， 上述外緣區(qū)域在環(huán)繞上述中央?yún)^(qū)域的方向等分為4個區(qū)域。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光拾波器裝置，其特征在于， 上述中央?yún)^(qū)域是正方形，上述外緣區(qū)域的進相軸朝向沿著上述中央?yún)^(qū)域的外緣的方向。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3 6中任一項所述的光拾波器裝置，其特征在于 上述雙折射補償板具有襯底和設置在襯底上的雙折射補償片，該雙折射補償片設置在上述外緣區(qū)域。
8. —種光拾波裝置，在具有光透射性介質(zhì)的信息記錄媒體的記錄面上通 過該光透射性介質(zhì)照射光束，并接受來自該記錄面的反射光，其特征在于，具備光源；將從上述光源射出來的光束聚光到上述記錄面上的物鏡；以及 對所入射的光束的相互正交的兩個偏振光成分間給予相位差的雙折射補 償板，上述雙折射補償板配置在上述物鏡的上述信息記錄媒體一側(cè)。
9. 一種光拾波器裝置，在具有光透射性介質(zhì)的信息記錄媒體的記錄面上 通過該光透射性介質(zhì)照射光束，并接受來自該記錄面的反射光，其特征在于，具備光源；將從上述光源射出來的光束聚光到上述記錄面上的物鏡；以及 配置在上述物鏡的上述信息記錄媒體一側(cè)上，并對所入射的光束的相互正 交的兩個偏振光成分間給予相位差的雙折射補償板，上述雙折射補償板的滯相軸朝向雙折射補償板的厚度方向。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光拾波器裝置，其特征在于， 上述雙折射補償板具有襯底和設置在襯底上的雙折射板，設定該雙折射板的厚度方向的折射率和面內(nèi)方向的折射率之差為An,該雙4斤射板的厚度為t 時，滿足180nm^Anxt^300nm。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項所述的光拾波器裝置，其特征在于， 從上述光源射出的光束的波長為430nm以下。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1~11中任一項所述的光拾波器裝置，其特征在于， 上述物鏡的數(shù)值孔徑為0.6以上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項所述的光拾波器裝置，其特征在于， 上述光透射介質(zhì)的面內(nèi)方向的折射率na和厚度方向的折射率nz之差na_&為2xl0—4以上的值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光拾波器裝置，其特征在于， 上述光透射介質(zhì)是聚碳酸酯制成形襯底。
15. —種重放裝置，在具有光透射性介質(zhì)的圓盤狀信息記錄媒體的記錄面上通過該光透射性介質(zhì)照射光束，并接受來自該記錄面的反射光而對信息進行 重放，其特征在于，具備權(quán)利要求1 14中任一項所述的光拾波器裝置，以及 用于驅(qū)動上述圓盤狀信息記錄媒體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的重放裝置，其特征在于， 上述旋轉(zhuǎn)裝置的最高轉(zhuǎn)數(shù)為6000rpm以上。
17. —種雙折射補償板，對所入射的光束的相互正交的兩個偏振光成分間 給予相位差，其特征在于，具備中央?yún)^(qū)域和設置成包圍上述中央?yún)^(qū)域的外緣區(qū)域， 上述中央?yún)^(qū)域的雙折射量和上述外緣區(qū)域的雙折射量不同。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的雙折射補償板，其特征在于， 上述外緣區(qū)域的進相軸朝向環(huán)繞上述中央?yún)^(qū)域的方向。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的雙折射補償板，其特征在于， 上述中央?yún)^(qū)域的寬度是所入射的光束的直徑的 一半。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17~19中任一項所述的雙折射補償板，其特征在于， 上述外緣區(qū)域在環(huán)繞上述中央?yún)^(qū)域的方向等分為4個區(qū)域。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的雙折射補償板，其特征在于， 上述中央?yún)^(qū)域是正方形，上述外緣區(qū)域的進相軸朝向沿著上述中央?yún)^(qū)域的外緣的方向。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17-21中任一項所述的雙折射補償板，其特征在于， 上述雙折射補償板具有襯底和設置在襯底上的雙折射補償片，該雙折射補償片設置在上述外緣區(qū)域。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的雙折射補償板，其特征在于， 上述雙折射補償片是水晶。
24. —種雙折射補償板，對所入射的光束的相互正交的兩個偏振光成分間 給予相位差，其特征在于，上述雙折射補償板的滯相軸朝向雙折射補償板的厚度方向。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的雙折射補償板，其特征在于， 上述雙折射補償板具有襯底和設置在襯底上的雙折射板，設定該雙折射板的厚度方向的折射率和面內(nèi)方向的折射率之差為An，該雙折射板的厚度為t 時，滿足180nm^Anxt^300nm。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的雙折射補償板，其特征在于 上述雙折射補償板是水晶。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光拾波器裝置，具備光源；將從光源射出的光束聚光到記錄面上的物鏡；在光源和物鏡之間的光程上配置的偏振光束分離器；以及配置在物鏡和偏振光束分離器之間的光程上并對所入射的光束的相互正交的兩個偏振光成分間給予相位差的雙折射補償板，用雙折射補償板產(chǎn)生的相位差根據(jù)雙折射補償板的面內(nèi)位置而不同。由此，可使用更簡易的光學元件而更有效地降低雙折射的影響，并擴展信息記錄媒體對于雙折射的變動的范圍。
文檔編號G11B7/135GK101199010SQ20068002133
公開日2008年6月11日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者杉山壽紀 申請人:日立麥克賽爾株式會社