(57)【要約】【課題】非点収差を補正するために、電力や特別なシステムを必要とせず、光ディスクへ向かうレーザ光はもちろん光ディスクへ向かうレーザ光とは偏光方向が異なる光ディスクの反射光においても非点収差を制御することができる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】コリメータレンズ８と対物レンズ１３の間に、異なる材料で中央部と位相変調部を構成した位相板１９をレーザ光に対して垂直に配置し、位相板１９を通過するレーザ光のうち位相変調部を通過するレーザ光と通過しないレーザ光とで光路長が異なるようにし、非点収差の原因となるレーザ光が立ち上げミラー９を通過するときに発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を位相板１９によって生じる光路長の差によって相殺し非点収差を補正する。【選択図】図１
2010218621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する光源と、
前記レーザ光を収束光または発散光に変換する移動可能な集光レンズと、
前記集光レンズを通過したレーザ光の光軸を略垂直方向に変換する立ち上げプリズムまたは立ち上げミラーと、
前記立ち上げプリズムまたは前記立ち上げミラーによって光軸を変換されたレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズとを備え、
前記集光レンズと前記対物レンズとの間に異なる屈折率の材料で構成した中央部と位相変調部からなる位相板を備え、一定以上の大きさをしたレーザ光の一部を前記位相板の位相変調部を通過させることによって位相変調部を通過するレーザ光と通過しないレーザ光とで光路長を異ならせて前記立ち上げプリズムまたは立ち上げミラーに起因する非点収差を補正することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記位相板を、平坦な基体と結合材を積層して構成したことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記位相板の位相変調部を、平坦な基体の相対向する側に結合材を積層して構成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記位相板の中央部を、平坦な基体の中央部分に結合材を積層して構成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記位相板の位相変調部を、相対向する側を肉薄に形成した基体の肉薄部に結合材を積層して構成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記位相板の中央部を、基体の肉薄部に結合材を積層して構成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記位相板の結合材を、複数の異なる屈折率の材料を前記位相板の厚さ方向に積層して構成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記位相板の位相変調部を形成する結合材を、複数の異なる屈折率の材料を前記位相板の端部に近づくほど屈折率が大きくなる又は小さくなるように前記位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成したことを特徴とする請求項３または５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記位相板の位相変調部を形成する結合材を、断面が階段状で前記位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように構成したことを特徴とする請求項３または５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記位相板の位相変調部を形成する結合材を、断面が階段状で前記位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように複数の異なる屈折率の材料を前記位相板の厚さ方向または中心側から外形端部の方向に積層して構成したことを特徴とする請求項３または５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記位相板の位相変調部を、基材の相対向する側の断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように形成した部分で構成したことを特徴とする請求項４または６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記位相板の結合材を、膜を基体にコーティングして形成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記位相板を、中央部の相対向する側の外側面に位相変調部を連結して構成したことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】
前記位相板の位相変調部を、複数の異なる屈折率の材料を前記位相板の端部に近づくほど屈折率が大きくなる又は小さくなるように前記位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成したことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１５】
前記位相板の位相変調部を、複数の異なる屈折率の材料を厚さ方向に積層して構成したことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１６】
前記位相板の位相変調部を、断面が階段状で前記位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように構成したことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１７】
前記位相板の位相変調部を、断面が階段状で前記位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように複数の異なる屈折率の材料を前記位相板の厚さ方向または中心側から外形端部の方向に積層して構成したことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれかに記載の光ピックアップ装置と、
光ディスクを回転させる回転駆動手段と、
前記回転駆動手段に対して前記光ピックアップ装置を光ディスクの半径方向に移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに情報の記録または再生の少なくともいずれか一方を行う光ピックアップ装置及びこれを用いた光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明の適用分野の１つである光ディスクにはＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ（ブルーレイディスク）がある。ユーザー利便性の観点から、これら３種類の光ディスクを１つの光ディスク装置で記録、再生することが求められている。また、近年ではＢＤよりさらに高密度化を図った多層ディスクが提案され、信号が記録される記録層を４層や８層とした光ディスクがある。このような多層ディスクの記録層は中間層によって分離されているため、記録または再生する層によって光ディスクの表面から記録層までの厚み、つまり基材厚が大きく変化することになる。この基材厚の変化によって球面収差が発生する。
【０００３】
図２１は従来の光ピックアップ装置における光学系の一部を示す図である。この球面収差は、対物レンズ１０４に入射するレーザ光をコリメータレンズ１００の移動によって収束光や発散光に変えることで補正することができる。レーザ光はコリメータレンズ１００を通過すると、立ち上げミラー１０１を通過し、立ち上げミラー１０２によって略垂直に反射される。その後、色消し回折レンズ１０３を通過し、対物レンズ１０４によって光ディスク１０５に集光される。しかしながら、レーザ光が立ち上げミラー１０１を通過するときに、非点収差が発生してしまう。
【０００４】
この非点収差の発生は、次のような理由によるものである。図２２は非点収差を説明するために傾いた立ち上げミラー１０１を通過する光の光路長を示す図であり、図２２（ａ）はｘ軸方向から見たときの光の光路長を示す図、図２２（ｂ）はｙ軸方向から見たときの光の光路長を示す図である。図２２（ａ）、図２２（ｂ）に示すように、平板中のyz平面内の光路長は平板中のxz平面内の光路長よりも長くなる。このyz平面内の光路長とxz平面内の光路長との差によって非点収差が発生する。
【０００５】
このように、図２１に示されるような従来の光ピックアップ装置の立ち上げミラー１０１においても同様の理由で非点収差が発生する。すなわち、図２２に示すｘ軸とｙ軸は、図２１においてｘ軸方向がラジアル方向、y軸方向がタンジェンシャル方向となり、図２１に示す従来の光ピックアップ装置では図２２を用いて説明したようにラジアル方向とタンジェンシャル方向でレーザ光の光路長に差が生じる。なお、光ディスク１０５の半径方向をラジアル方向とし、光ディスク１０５の円周方向をタンジェンシャル方向としている。このレーザ光のラジアル方向における光路長とタンジェンシャル方向における光路長との差により非点収差が発生する。特に、例えば記録層を８層以上持つような光ディスク１０５においては、光ディスク１０５に記録または再生をする際の基材厚誤差が大きくなり、コリメータレンズ１００の移動距離を大きくすることで光の収束発散度合いを大きくする必要がある。その結果、傾いた立ち上げミラー１０１を透過したレーザ光に生じる非点収差が大きくなり、多層構造の光ディスク１０５の正常な記録または再生ができなくなってしまう。
【０００６】
これらの問題を解決するために、従来のピックアップ装置では以下のような技術が開発されている。図２３は立ち上げプリズムを設けた従来の光ピックアップ装置における光学系の一部を示す図であり、図２４は図２３に示されるような従来の光ピックアップ装置における非点収差の補正を行う液晶装置を示す図である。
【０００７】
図２３に示すような従来の光ピックアップ装置では、光源１１０から出射されたレーザ光はビームスプリッタ１１１を通過し、コリメータレンズ１１２の移動によって収束光や発散光に変換される。その後、非点収差補正素子１１３を通過し、立ち上げプリズム１１４によって１／４波長板１１５と対物レンズ１１６に向けて反射され、光ディスク１１７に入射する。光ディスク１１７に反射されたレーザ光は、対物レンズ１１６、１／４波長板１１５を通過して立ち上げプリズム１１４に入射し、立ち上げプリズム１１４によって非点収差補正素子１１３やコリメータレンズ１１２に向かって反射され、ビームスプリッタ１１１に入射する。ビームスプリッタ１１１は光ディスク１１７からの反射光のみを略垂直に反射することができるので、レーザ光はレンズ１１８に向かって反射され、レンズ１１８によって信号検出系１１９に集光される。このように立ち上げプリズム１１４を使用すると、ＢＤ用のレーザ光が立ち上げミラーを通過した際と同様に非点収差が発生する。このとき、例えば液晶装置によって構成される非点収差補正素子１１３を制御することで非点収差を補正する（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
この液晶装置に関しては、図２４に示すように液晶パネルの透明電極２１０を９つのパターン電極２００〜２０８に分割している技術が開示されている。対物レンズの瞳に対応する光ビームの入射範囲２０９の中心部分は円形のパターン電極２００が形成され、その外周部には放射状に分割された互いに似たパターン電極２０１〜２０８が形成されている。光学系に起因する非点収差の方向性に対応して外周部のパターン電極２０１〜２０８に印加する駆動パターンと駆動電圧を適切に制御し、この状態で光ビームを通過させて屈折率の違いに基づく位相差を付与することにより、非点収差を補正する（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−１８８５８８号公報
【特許文献２】特開２０００−０４０２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上記の構成では、光ディスクへ向かうレーザ光の偏光方向における非点収差を補正することができても、偏光方向が直角に変化した光ディスクからの反射光における非点収差を補正することができない。すなわち、図２１に示される色消し回折レンズ１０３には二度（往路と復路）通過した短波長のレーザ光の偏光方向を略９０度回転させる波長板が設けられており、液晶は偏光依存性を有するので偏光方向が変化した光ディスク１０５からの反射光の非点収差を制御することができない。さらに、液晶装置を駆動するためには電力の消費と液晶装置を制御するためのシステムが必要となってしまう。
【００１０】
そこで本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、立ち上げミラーもしくは立ち上げプリズム等に起因する非点収差を補正する際に電力や特別なシステムを必要とせずに、光ディスクへ向かうレーザ光はもちろん、光ディスクへ向かうレーザ光とは偏光方向が略９０度異なる光ディスクの反射光においても非点収差を補正することができる光ピックアップ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】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光を収束光または発散光に変換する移動可能な集光レンズと、前記集光レンズを通過したレーザ光の光軸を略垂直方向に変換する立ち上げプリズムまたは立ち上げミラーと、前記立ち上げプリズムまたは前記立ち上げミラーによって光軸を変換されたレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズとを備え、前記集光レンズと前記対物レンズとの間に異なる屈折率の材料で構成した中央部と位相変調部からなる位相板を備え、一定以上の大きさをしたレーザ光の一部を前記位相板の位相変調部を通過させることによって位相変調部を通過するレーザ光と通過しないレーザ光とで光路長を異ならせて前記立ち上げプリズムまたは立ち上げミラーに起因する非点収差を補正することを特徴とする光ピックアップ装置である。
【発明の効果】
【００１２】
以上の構成により本発明は、立ち上げミラーもしくは立ち上げプリズム等に起因する非点収差を制御する際に電力や特別なシステムを必要とせずに、光ディスクへ向かうレーザ光はもちろん、位相板は偏光依存性を有しないことから光ディスクへ向かうレーザ光とは偏光方向が略９０度異なる光ディスクの反射光においても非点収差を補正することができる効果を有するものである。また、位相板の位相変調部と中央部を異なる材料で構成することによって様々な材料の組み合わせや形状の位相板を構成することができ、設計の自由度が増すので、レーザ光の光路長の制御、位相板の薄型化、非点収差の精密な補正などがしやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明における請求項１に記載の発明は、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光を収束光または発散光に変換する移動可能な集光レンズと、前記集光レンズを通過したレーザ光の光軸を略垂直方向に変換する立ち上げプリズムまたは立ち上げミラーと、前記立ち上げプリズムまたは前記立ち上げミラーによって光軸を変換されたレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズとを備え、前記集光レンズと前記対物レンズとの間に異なる屈折率の材料で構成した中央部と位相変調部からなる位相板を備え、一定以上の大きさをしたレーザ光の一部を前記位相板の位相変調部を通過させることによって位相変調部を通過するレーザ光と通過しないレーザ光とで光路長を異ならせて前記立ち上げプリズムまたは立ち上げミラーに起因する非点収差を補正することを特徴とする光ピックアップ装置であって、立ち上げミラーもしくは立ち上げプリズム等に起因する非点収差を制御する際に電力や特別なシステムを必要とせずに、光ディスクへ向かうレーザ光はもちろん、位相板は偏光依存性を有しないことから光ディスクへ向かうレーザ光とは偏光方向が略９０度異なる光ディスクの反射光においても非点収差を補正することができる。また、位相板の位相変調部と中央部を異なる材料で構成することによって様々な材料の組み合わせや形状の位相板を構成することができ、設計の自由度が増すので、レーザ光の光路長の制御、位相板の薄型化、非点収差の精密な補正などがしやすくなる。
【００１４】
本発明における請求項２に記載の発明は、前記位相板を、平坦な基体と結合材を積層して構成したことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、基体と結合材という異なる材料で位相板の位相変調部と中央部を構成することによって非点収差を補正することができる上、様々な材料の組み合わせや形状の位相板を構成することができ、設計の自由度が増すのでレーザ光の光路長の制御、位相板の薄型化、非点収差の精密な補正などがしやすくなる。
【００１５】
本発明における請求項３に記載の発明は、前記位相板の位相変調部を、平坦な基体の相対向する側に結合材を積層して構成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置であって、位相板が簡単な構成となり容易に形成することができる上、設計しやすい。
【００１６】
本発明における請求項４に記載の発明は、前記位相板の中央部を、平坦な基体の中央部分に結合材を積層して構成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置であって、位相板が簡単な構成となり容易に形成することができる上、設計しやすい。
【００１７】
本発明における請求項５に記載の発明は、前記位相板の位相変調部を、相対向する側を肉薄に形成した基体の肉薄部に結合材を積層して構成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置であって、基体の肉厚部と肉薄部の境にある段差が結合材の取り付け基準となり、結合材の位置出しが容易となって位相板を容易に形成することができる。
【００１８】
本発明における請求項６に記載の発明は、前記位相板の中央部を、基体の肉薄部に結合材を積層して構成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置であって、基体の肉厚部と肉薄部の境にある段差が結合材の取り付け基準となり、結合材の位置出しが容易となって位相板を容易に形成することができる。
【００１９】
本発明における請求項７に記載の発明は、前記位相板の結合材を、複数の異なる屈折率の材料を前記位相板の厚さ方向に積層して構成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置であって、設計の自由度が増え、位相変調部を通過するレーザ光の光路長を制御しやすくなる。
【００２０】
本発明における請求項８に記載の発明は、前記位相板の位相変調部を形成する結合材を、複数の異なる屈折率の材料を前記位相板の端部に近づくほど屈折率が大きくなる又は小さくなるように前記位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成したことを特徴とする請求項３または５のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置であって、位相板に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスクの複数の記録面の基材厚ごとに段階的に変化するので、位相変調部を異なる屈折率の物質によって複数設けることによってより精度の高い非点収差の補正を行うことができる。
【００２１】
本発明における請求項９に記載の発明は、前記位相板の位相変調部を形成する結合材を、断面が階段状で前記位相板の端部に近づくほど肉厚になるように構成したことを特徴とする請求項３または５のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置であって、位相板に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスクの複数の記録面の基材厚ごとに段階的に変化するので、位相変調部を階段状に構成することによって、より精度の高い非点収差の補正を行うことができる。また、結合材を１つの物質で構成しているため、階段状の段差を精度良く形成することが容易にできる。
【００２２】
本発明における請求項１０に記載の発明は、前記位相板の位相変調部を形成する結合材を、断面が階段状で前記位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように複数の異なる屈折率の材料を前記位相板の厚さ方向または中心側から外形端部の方向に積層して構成したことを特徴とする請求項３または５のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置であって、位相板に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスクの複数の記録面の基材厚ごとに段階的に変化するので、位相変調部を階段状に構成することによって、より精度の高い非点収差の補正を行うことができる。さらに、位相変調部を複数の異なる屈折率の材料で形成しているため、設計の自由度が増えて位相変調部を通過するレーザ光の光路長を制御しやすくなる。
【００２３】
本発明における請求項１１に記載の発明は、前記位相板の位相変調部を、基材の相対向する側の断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように形成した部分で構成したことを特徴とする請求項４または６のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置であって、位相板に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスクの複数の記録面の基材厚ごとに段階的に変化するので、位相変調部を階段状に構成することによってより精度の高い非点収差の補正を行うことができる。
【００２４】
本発明における請求項１２に記載の発明は、前記位相板の結合材を、膜を基体にコーティングして形成したことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置であって、基体に膜をコーティングするという簡単な工程によって容易に位相板を形成することができる上、位相変調部や中央部の膜厚も容易にコントロールすることができる。
【００２５】
本発明における請求項１３に記載の発明は、前記位相板を、中央部の相対向する側の外側面に位相変調部を連結して構成したことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、位相板を薄型化することができる上、位相板の対称性が保たれるので、そり、収差が小さくなり、精度の高い非点収差の補正が可能となる。
【００２６】
本発明における請求項１４に記載の発明は、前記位相板の位相変調部を、複数の異なる屈折率の材料を前記位相板の端部に近づくほど屈折率が大きくなる又は小さくなるように前記位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成したことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置であって、位相板に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスクの複数の記録面の基材厚ごとに段階的に変化するので、位相変調部を異なる屈折率の物質によって複数設けることによってより精度の高い非点収差の補正を行うことができる上、位相板を薄型化すると同時に位相板の対称性が保たれるので、そり、収差が小さくなり、更に精度の高い非点収差の補正が可能となる。
【００２７】
本発明における請求項１５に記載の発明は、前記位相板の位相変調部を、複数の異なる屈折率の材料を厚さ方向に積層して構成したことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置であって、設計の自由度が増え、位相変調部を通過するレーザ光の光路長を制御しやすくなる上、位相板を薄型化すると同時に位相板の対称性が保たれるので、そり、収差が小さくなり、更に精度の高い非点収差の補正が可能となる。
【００２８】
本発明における請求項１６に記載の発明は、前記位相板の位相変調部を、断面が階段状で前記位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように構成したことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置であって、位相板に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスクの複数の記録面の基材厚ごとに段階的に変化するので、位相変調部を階段状に構成することによって、より精度の高い非点収差の補正を行うことができる上、位相板を薄型化すると同時に位相板の対称性が保たれるので、そり、収差が小さくなり、更に精度の高い非点収差の補正が可能となる。
【００２９】
本発明における請求項１７に記載の発明は、前記位相板の位相変調部を、断面が階段状で前記位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように複数の異なる屈折率の材料を前記位相板の厚さ方向または中心側から外形端部の方向に積層して構成したことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置であって、位相板に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスクの複数の記録面の基材厚ごとに段階的に変化するので、位相変調部を階段状に構成することによってより精度の高い非点収差の補正を行うことができる上、位相板を薄型化すると同時に位相板の対称性が保たれるので、そり、収差が小さくなり、更に精度の高い非点収差の補正が可能となる。さらに、位相変調部を複数の異なる屈折率の材料で形成しているため、設計の自由度が増えて位相変調部を通過するレーザ光の光路長を制御しやすくなる。
【００３０】
本発明における請求項１８に記載の発明は、請求項１〜１７のいずれかに記載の光ピックアップ装置と、光ディスクを回転させる回転駆動手段と、前記回転駆動手段に対して前記光ピックアップ装置を光ディスクの半径方向に移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置であって、短波長光学ユニットから出射されたレーザ光レーザ光が立ち上げミラーを通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、レーザ光が位相板を通過することによって発生する光路長の差によって相殺し非点収差を補正することができる。また、位相板は液晶とは異なり偏光依存性を有しないので、光ディスクへ向かうレーザ光はもちろん、光ディスクへ向かうレーザ光とは偏光方向が異なる光ディスクの反射光においても非点収差を補正することができる。したがって、多層の光ディスクであっても、情報の記録または再生を冗長になることなく正確に行うことができる。さらに、ガラス等によって構成される位相板を設けただけなので安価である上、電力や特別なシステムなしに非点収差を補正することができる。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００３２】
（実施例１）
図１は、本実施例１における光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。なお、光ディスクの径方向をラジアル方向、光ディスク面の円周方向をタンジェンシャル方向という。図２は実際に、図１で示した光ピックアップ装置の光学構成を具現化した例を示す平面図であり、図１に示す各部材とは多少形状などが異なるが、機能などはほぼ同じである。
【００３３】
１は短波長レーザを出射する短波長光学ユニットである。短波長光学ユニット１から出射されるレーザ光は４００ｎｍ〜４１５ｎｍの波長であり、本実施例１では略４０５ｎｍの光を出射するように構成した。本実施例１においては、短波長のレーザ光を出射する光源部１ａと、光ディスク２から反射してきたレーザ光を受光する信号検出用の受光部１ｂと、光源部１ａから出射されたレーザ光の光量をモニターするように設けられた受光部１ｃと、光学部材１ｄと、それら構成部材を所定の位置関係に保持する保持部材（図示せず）とを含んでいる。光源部１ａには、ＧａＮなどを主成分とする半導体レーザ素子（図示せず）が設けられており、この半導体レーザ素子から出射されたレーザ光は光学部材１ｄに入射され、入射されたレーザ光の一部は光学部材１ｄにて反射されモニター用の受光部１ｃに入る。図示していないが、このモニター用の受光部１ｃでレーザ光を電気信号に変換し、その電気信号を基に光源部１ａから出射されるレーザ光の強さを所望の強度に調整する回路などが設けられている。信号検出用の受光部１ｂは、レーザ光を電気信号に変換し、その電気信号よりＲＦ信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号などを生成する。光学部材１ｄ中にはフォーカスエラー信号を得ることができるように光ディスク２からの反射光を分離するホログラム１ｅが設けられている。
【００３４】
３は長波長のレーザを出射する長波長光学ユニットである。長波長光学ユニット３から出射されるレーザ光は、６４０ｎｍ〜８００ｎｍの波長であり、一種の波長のレーザ光を単数出射したり、あるいは複数種の波長のレーザ光を複数出射する構成となっている。本実施例１では、略６６０ｎｍの波長の光束（赤：例えばＤＶＤ対応）と略７８０ｎｍの光束（赤外：例えばＣＤ対応）を出射する構成とした。本実施例１においては、長波長のレーザ光を出射する光源部３ａと、光ディスク２から反射してきたレーザ光を受光する信号検出用の受光部３ｂと、光源部３ａから出射されたレーザ光の光量をモニターするように設けられた受光部３ｃと、光学部材３ｄと、それら構成部材を所定の位置関係に保持する保持部材（図示せず）とを含んでいる。光源部３ａには、半導体レーザ素子（図示せず）が設けられており、この半導体レーザ素子はモノブロックで構成され（モノリシック構造）、このモノブロックの素子から略６６０ｎｍの波長の光束（赤）と略７８０ｎｍの光束（赤外）を出射する。なお、本実施例１では、モノブロックの素子で２つの光束を出射する構成としたが、一つのブロック素子で一つの光束を出射する素子を２つ内蔵した構成としてもよい。この半導体レーザ素子から出射された複数の光束は光学部材３ｄに入射され、入射されたレーザ光の一部は光学部材３ｄにて反射されモニター用の受光部３ｃに入る。信号検出用の受光部３ｂは、レーザ光を電気信号に変換し、その電気信号よりＲＦ信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号などを生成する。なお、光学部材３ｄには、ＣＤ用のフォーカスエラー信号を生成するために光ディスク２からの反射光を複数本に分離して、それぞれ信号検出用の受光部３ｂの所定の場所に導くホログラム３ｅが設けられている。
【００３５】
４は短波長光学ユニット１から出射された光と光ディスク２からの反射光とが通過するビーム整形レンズである。ビーム整形レンズ４は、短波長レーザから出射される光の利用効率を高めることと、短波長のレーザ光の非点収差および短波長光学ユニット１から光ディスク２に至る光路中で発生する非点収差を打ち消す目的で設けられている。また、ビーム整形レンズ４の両端にはそれぞれ凸部４ａ及び凹部４ｂが設けられており、短波長光学ユニット１から出射された光はまず凸部４ａに入射して凹部４ｂから出射するようにビーム整形レンズ４は配置される。
【００３６】
５は光学部品で、光学部品５は光路上ビーム整形レンズ４の先に配置され、ビーム整形レンズ４の凹部４ｂ側に配置される。すなわち、短波長光学ユニット１から出射されたレーザ光はビーム整形レンズ４を介して光学部品５に入射されて光ディスク２へと導かれ、光ディスク２から反射してきたレーザ光は光学部品５、ビーム整形レンズ４を順に経由して短波長光学ユニット１に入射される。光学部品５にはホログラムなどが設けられており、光ディスク２から反射してきたレーザ光を主にトラッキングエラー信号を生成するように所定の光束に分離させる。
【００３７】
６は長波長光学ユニット３から出射された長波長のレーザ光が通過するリレーレンズで、リレーレンズ６は樹脂やガラスなどの透明部材にて構成される。リレーレンズ６は長波長光学ユニット３から出射された光を効率よく後方の部材に導くように設けられる。
【００３８】
７は光学部材であるビームスプリッタである。ビームスプリッタ７中には少なくとも２つの透明部材７ｂ、７ｃが接合して設けられており、透明部材７ｂ、７ｃの間には一つの波長選択膜が設けられた傾斜面７ａが設けられている。短波長光学ユニット１から出射されたレーザ光が入り込む透明部材７ｃの傾斜面７ａには波長選択膜が直接形成されており、この波長選択膜が形成された透明部材７ｃの傾斜面７ａに樹脂やガラス等の接合材を介して透明部材７ｂが接合されている構成となっている。
【００３９】
８は移動自在に保持されたコリメータレンズである。レーザ光はコリメータレンズ８を通過することによって発散光から平行光に変換される。コリメータレンズ８はスライダ８ｂに取り付けられ、スライダ８ｂは略平行に設けられた１対の支持部材８ａに移動可能に取り付けられている。ヘリカル状の溝が設けられたリードスクリュー８ｃが支持部材８ａに対して略平行となるように設けられており、このリードスクリュー８ｃの溝に入り込む突起がスライダ８ｂの端部に設けられている。リードスクリュー８ｃにはギア群８ｄが結合されており、ギア群８ｄにはステッピングモータからなる駆動部材８ｅが連結されている。駆動部材８ｅの駆動力はギア群８ｄを介してリードスクリュー８ｃに伝えられ、しかもその駆動力によってリードスクリュー８ｃは回転し、その結果スライダ８ｂは支持部材８ａに沿って移動する。このように、コリメータレンズ８をビームスプリッタ７に近づけたり離したりする構成を採用することで、球面収差の調整を容易に行うことができる。本実施例１では、短波長のレーザ光の球面収差の補正を行う構成として駆動部材８ｅにてコリメータレンズ８を移動させる構成としたが、その他の構成によって、コリメータレンズ８を移動させてもよいし、他の手段を用いて短波長のレーザ光の球面収差を調整する構成としてもよい。
【００４０】
９は立ち上げミラーであり、立ち上げミラー９には短波長のレーザ光に対して作用する１／４波長部材９ａが設けられている。この１／４波長部材９ａとしては、二度（往路と復路で）通過したレーザ光の偏光方向を略９０度回転させる１／４波長板が好適に用いられる。立ち上げミラー９において各光学ユニット１、３から出射された光が入射する面には波長選択膜９ｂが設けられており、長波長光学ユニット３から出射された長波長のレーザ光をほとんど反射し、短波長光学ユニット１から出射された短波長のレーザ光をほとんど透過させる機能を有する。
【００４１】
１０は長波長レーザ用の対物レンズで、対物レンズ１０は立ち上げミラー９から反射してきたレーザ光を光ディスク２に集光させる。本実施例１では対物レンズ１０を用いたが、ホログラム等その他の集光部材で構成してもよい。
【００４２】
１１は対物レンズ１０と立ち上げミラー９の間に設けられた光学部品で、光学部品１１はＤＶＤ（略６６０ｎｍの波長の光）及びＣＤ（略７８０ｎｍの波長の光）の光ディスク２に対応可能なように必要な開口数を実現するための開口フィルタと、略６６０ｎｍの波長のレーザ光に対して反応する偏光ホログラムと、１／４波長部材（好適には１／４波長板）を具備している。光学部品１１は、誘電体多層膜や回折格子開口手段などで構成される。偏光ホログラムは略６６０ｎｍの光に対して偏向を加える（略６６０ｎｍの波長の光をトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号用の光に分離する）。
【００４３】
１２は短波長のレーザ光をほとんど反射する立ち上げミラーで、立ち上げミラー１２には反射膜が設けられている。
【００４４】
１３は対物レンズで、対物レンズ１３は立ち上げミラー１２から反射してきたレーザ光を光ディスク２に集光させる。本実施例１では対物レンズ１３を用いたが、ホログラム等その他の集光部材で構成してもよい。対物レンズ１３はガラスで構成されたり、あるいは樹脂で構成されるが、対物レンズ１３を樹脂で構成する場合には好ましくは、耐短波長光樹脂（短波長によって劣化しないあるいは劣化しにくい樹脂）で構成される。
【００４５】
１４は対物レンズ１３と立ち上げミラー１２の間に設けられた色消し回折レンズで、色消し回折レンズ１４は色収差を補正するという機能を有する。色消し回折レンズ１４には短波長の光に対して作用する１／４波長部材が設けられている。この１／４波長部材としては、二度（往路と復路）通過した光の偏光方向を略９０度回転させる１／４波長板が好適に用いられる。色消し回折レンズ１４は短波長のレーザ光が通過する各光学部品などで生じる色収差を打ち消して低減させるように設けられている。
【００４６】
１５は基台で、基台１５は上述の各部材が固定あるいは移動可能に取り付けられている。基台１５には短波長のレーザ光を出射し受光する短波長光学ユニット１と、長波長のレーザ光を出射し受光する長波長光学ユニット３と、対物レンズ１０、１３を搭載するレンズ保持部としてのレンズホルダ１６とが設けられており、シャフト２３、２４に移動可能に取り付けられている。基台１５は、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金などの金属あるいは金属合金材料で構成され、量産的な面から好ましくはダイカスト製法などを用いて構成されている。
【００４７】
１７はサスペンションホルダで、このサスペンションホルダ１７は各種接合手法によって基台１５に取り付けられており、レンズホルダ１６とサスペンションホルダ１７は複数本のサスペンション１８を介して結合されており、レンズホルダ１６は基台１５に対して所定の範囲で移動可能なように支持される。レンズホルダ１６には対物レンズ１０、１３および光学部品１１、色消し回折レンズ１４（図１参照）等が取り付けられており、レンズホルダ１６の移動によって、レンズホルダ１６とともに、対物レンズ１０、１３および光学部品１１、色消し回折レンズ１４も移動する。１９は相対向する側に位相変調部を設けた位相板であり、非点収差を補正する。この位相板１９は基体２０と結合材２１からなり、後に詳しく説明する。２３、２４は、基台１５を半径方向に移動可能とするシャフトである。２５は、光ディスク２を載せるスピンドルモータである。
【００４８】
次に、本発明の特徴点である位相板１９について詳細に説明する。
【００４９】
図３（ａ）は本実施例１における位相変調部を平坦な基体のタンジェンシャル方向に対して相対向する２辺に結合材を積層して構成した位相板の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す位相板の側面図である。図４は本実施例１における位相変調部を平坦な基体のラジアル方向に対して相対向する２辺に結合材を積層して構成した位相板の平面図である。図５（ａ）は本実施例１における中央部を平坦な基体の中央部分に結合材を積層して構成した位相板の平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示す位相板の側面図である。図６（ａ）は本実施例１における位相変調部を相対向する側を肉薄に形成した基体の肉薄部に結合材を積層して構成した位相板の平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）に示す位相板の側面図である。図７（ａ）は本実施例１における中央部を基体の肉薄部に結合材を積層して構成した位相板の平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す位相板の側面図である。図８（ａ）は本実施例１における位相板の位相変調部を複数の異なる屈折率の材料を位相板の厚さ方向に積層して構成した位相板の平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）に示す位相板の側面図である。図９（ａ）は本実施例１において位相板の中央部を複数の異なる屈折率の材料を位相板の厚さ方向に積層して構成した位相板の平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）に示す位相板の側面図である。図１０（ａ）は本実施例１における位相変調部を形成する結合材を複数の異なる屈折率の材料を位相板の端部に近づくほど屈折率が大きくなる又は小さくなるように位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成した位相板の平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示す位相板の側面図である。図１１（ａ）は本実施例１における位相変調部を形成する結合材を断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように構成した位相板の平面図、図１１（ｂ）は平坦な基体の端部に近づくほど肉厚となる結合材を積層して構成した場合の図１１（ａ）に示す位相板の側面図、図１１（ｃ）は相対向する２辺を肉薄に形成した基体に端部に近づくほど肉薄となる結合材を積層して構成した場合の図１１（ａ）に示す位相板の側面図である。図１２（ａ）は本実施例１における位相変調部を断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように複数の異なる屈折率の材料を位相板の厚さ方向または中心側から外形端部の方向に積層して構成した位相板の平面図であり、図１２（ｂ）は位相変調部を平坦な基体の端部に近づくほど肉厚になるように位相板の厚さ方向に積層して構成した場合の図１２（ａ）に示す位相板の側面図、図１２（ｃ）は位相変調部を相対向する２辺を肉薄に形成した基体の端部に近づくほど肉薄になるように位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成した場合の図１２（ａ）に示す位相板の側面図である。図１３（ａ）は本実施例１における基体の中央部分に結合材を積層して中央部とし、位相変調部を基材の相対向する側の断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように形成した部分で構成した位相板の平面図であり、図１３（ｂ）は平坦な基体に結合材を積層して中央部として位相変調部を端部に近づくほど肉薄になるように構成した平坦な基体に積層した場合の図１３（ａ）に示す位相板の側面図、図１３（ｃ）は基体の肉薄部に結合材を積層して中央部とし、基体の相対向する側の断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚になるように構成した場合の図１３（ａ）に示す位相板の側面図である。
【００５０】
位相板１９はコリメータレンズ８と対物レンズ１３の間にレーザ光に対して略垂直に配置される。なお、迷光の影響を避けるために位相板１９はレーザ光に対して約４度傾けて配置しても良い。位相板１９は平坦な基体２０と結合材２１によって構成された位相変調部１９ａと中央部１９ｂからなり、材料としてはＢＫ７などの光学ガラス、または白板ガラス、シリカ、透明な樹脂材料が挙げられ、基体２０と結合材２１は光学接着剤などによって接着される。位相板１９の位相変調部１９ａと中央部１９ｂを異なる材料からなる基体２０と結合材２１で構成することによって様々な材料の組み合わせや形状の位相板１９を構成することができ、設計の自由度が増すので、レーザ光の光路長の制御、位相板１９の薄型化、非点収差の精密な補正などがしやすくなる。
【００５１】
前述したように、多層構造の光ディスク２の記録層は各記録層によって基材厚が大きく変化し、その変化によって球面収差が発生する。この球面収差を補正するために、コリメータレンズ８を移動させてレーザ光を収束光や発散光に変える。基材厚が小さくなる場合では、コリメータレンズ８を移動させてレーザ光は大きくなる。また、従来の光ピックアップ装置においては、記録層の基材厚が小さくなるほど非点収差の影響が大きくなる。すなわち、記録層の基材厚が小さくなるほどレーザ光の径が大きくなると同時に非点収差の影響も大きくなる。
【００５２】
本実施例１における光ピックアップ装置においては、非点収差の影響が大きくなるような一定以上の径の大きさをしたレーザ光の一部は位相変調部１９ａを通過する。位相変調部１９ａは、位相板１９を通過するレーザ光のうち位相変調部１９ａの部分を通過するレーザ光が位相変調部１９ａを通過しないレーザ光に対して光路長が異なるように変化させる働きを持つ。レーザ光が位相板１９を通過すると、タンジェンシャル方向もしくはラジアル方向の一方向におけるレーザ光の光路長が変化するので、タンジェンシャル方向とラジアル方向に光路長の差が生じる。したがって、非点収差の原因となるレーザ光が立ち上げミラー９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、位相板１９を通過した際に位相変調部１９ａを通過するレーザ光と通過しないレーザ光との間に発生するタンジェンシャル方向またはラジアル方向の一方向における光路長の差によって相殺することができる。
【００５３】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示す位相板１９は位相変調部１９ａを平坦な基体２０のタンジェンシャル方向に対して相対向する２辺に結合材２１を積層して構成している。このとき、中央部１９ｂは基体２０のみの部分である。図４に示す位相板１９は位相変調部１９ａを平坦な基体２０のラジアル方向に対して相対向する２辺に結合材２１を積層して構成している。この場合も図３の位相板１９と同様に中央部１９ｂは基体２０のみの部分である。
【００５４】
図３（ａ）に示すように本実施例１における位相変調部１９ａの幅Ｘは、レーザ光の一部が位相変調部１９ａを通過する最大の光ディスクの基材厚が０．０７ｍｍとなるようにしており、基材厚が０．０７ｍｍ以上である場合ではレーザ光は位相変調部１９ａを通過しない。すなわち、図３（ａ）に示す基材厚が０．１ｍｍのときのレーザ光は基材厚が０．０７ｍｍのときのレーザ光よりも径が小さく中央部１９ｂのみを通過する。対して基材厚が０．０５ｍｍのときのレーザ光は基材厚が０．０７ｍｍのときのレーザ光よりも径が大きく一部が位相変調部１９ａを通過している。したがって、光ディスク２の基材厚が０．０７ｍｍよりも大きい記録層における非点収差の大きさは従来の光ピックアップ装置と変わらず、基材厚が０．０７ｍｍよりも小さい記録層における非点収差の影響を抑えることができる。なお、レーザ光の一部が位相変調部１９ａを通過する最大の光ディスク２の基材厚は０．０６ｍｍ、０．０８ｍｍ等といった０．０７ｍｍ以外の値に適宜変更しても良い。
【００５５】
結合材２１の屈折率をｎ、空気の屈折率を１、結合材２１の厚みをｄ１とすると、位相変調部１９ａを通過するレーザ光が結合材２１を通過する際の光路長はｄ１ｎであり、位相変調部１９ａを通過せずに結合材２１の厚みの分だけ空気中を通過したレーザ光の光路長はｄ１であるので、位相変調部１９ａを通過したレーザ光と中央部１９ｂを通過したレーザ光の光路長には、ｄ１（ｎ−１）の差が生じる。したがって、非点収差の原因となるレーザ光が立ち上げミラー９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、レーザ光が位相板１９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向またはラジアル方向の一方向における光路長の差ｄ１（ｎ−１）によって相殺することができる。なお、光の波長をλ、位相変調部１９ａを通過するレーザ光に与えるべき位相差をΔとすると、結合材２１の厚みｄ１はΔλ／（ｎ−１）で与えられる。Δλとは位相変調部１９ａを通過するレーザ光に与えるべき光路長の差を表す。
【００５６】
図４に示す位相板１９においても同様であり、位相変調部１９ａは図３（ａ）のように基体２０のタンジェンシャル方向に対して相対向する２辺に設けても、図４に示すようにラジアル方向に対して相対向する２辺に設けても良い。ただし、タンジェンシャル方向に対して相対向する２辺に設けると、トラッキング制御等によってレーザ光がラジアル方向に移動した場合でも、位相変調部１９ａを通過するレーザ光の面積は変化しないので非点収差の補正を支障なく行うことができる。
【００５７】
このように位相変調部１９ａを平坦な基体２０の相対向する２辺に結合材２１を積層して構成することによって中央部１９ｂは基体２０の結合材２１が積層されていない部分となり、位相板１９が簡単な構成となり容易に形成することができる上、設計しやすい。
【００５８】
図５（ａ）、図５（ｂ）に示す位相板１９は、中央部１９ｂを平坦な基体２０の中央部分に結合材２１を積層して構成したものである。このとき、位相変調部１９ａは基体２０のみで構成されている。
【００５９】
位相板１９の結合材２１の屈折率をｎ、空気の屈折率を１、結合材２１の厚みをｄ２とすると、中央部１９ｂを通過するレーザ光が結合材２１を通過する際の光路長はｄ２ｎであり、位相変調部１９ａを通過して結合材２１の厚みの分だけ空気中を通過したレーザ光の光路長はｄ２であるので、中央部１９ｂを通過したレーザ光と位相変調部１９ａを通過したレーザ光の光路長には、ｄ２（ｎ−１）の差が生じる。したがって、非点収差の原因となるレーザ光が立ち上げミラー９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、レーザ光が位相板１９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向またはラジアル方向の一方向における光路長の差ｄ２（ｎ−１）によって相殺することができる。なお、光の波長をλ、中央部１９ｂを通過するレーザ光に与えるべき位相差をΔとすると、結合材２１の厚みｄ２はΔλ／（ｎ−１）で与えられる。Δλとは位相変調部１９ａを通過するレーザ光に与えるべき光路長の差を表す。
【００６０】
なお、位相変調部１９ａは基体２０のタンジェンシャル方向に対して相対向する２辺に設けても、ラジアル方向に対して相対向する２辺に設けても良い。
【００６１】
このように中央部１９ｂを平坦な基体２０の中央部分に結合材２１を積層して構成することによって、位相変調部１９ａは基体２０のみの部分となり、位相板１９が簡単な構成となり容易に形成することができる上、設計しやすい。
【００６２】
図６（ａ）、図６（ｂ）に示す位相板１９は位相変調部１９ａを相対向する側を肉薄に形成した基体２０の肉薄部に結合材２１を積層して構成している。このとき、中央部１９ｂは基体２０の肉厚部である。
【００６３】
位相板１９の結合材２１の屈折率をｎ１、基体２０の屈折率をｎ２、結合材２１の厚みをｄ３とすると、位相変調部１９ａを通過するレーザ光が結合材２１を通過する際の光路長はｄ３ｎ１であり、中央部１９ｂである基体２０のみを通過するレーザ光が結合材２１の厚みの分だけ基体２０を通過した際の光路長はｄ３ｎ２であるので、位相変調部１９ａを通過したレーザ光と中央部１９ｂのみを通過したレーザ光の光路長には、ｄ３（ｎ１−ｎ２）の差が生じる。したがって、非点収差の原因となるレーザ光が立ち上げミラー９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、レーザ光が位相板１９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向またはラジアル方向の一方向における光路長の差ｄ３（ｎ１−ｎ２）によって相殺することができる。なお、光の波長をλ、位相変調部１９ａを通過するレーザ光に与えるべき位相差をΔとすると、結合材２１の厚みｄ３はΔλ／（ｎ１−ｎ２）で与えられる。
【００６４】
このように位相変調部１９ａを相対向する側を肉薄に形成した基体２０の肉薄部に結合材２１を積層して構成することによって中央部１９ｂは基体２０の肉厚部となり、基体２０の肉厚部と肉薄部による段差が結合材２１の取り付け基準となり、結合材２１の位置出しが容易となり位相板１９を容易に形成することができる。
【００６５】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示す位相板１９は、中央部１９ｂを基体２０の肉薄部に結合材２１を積層して構成している。このとき、位相変調部１９ａは基体２０の肉厚部である。
【００６６】
位相板１９の基体２０の屈折率をｎ１、結合材２１の屈折率をｎ２、結合材２１の厚みをｄ４とすると、中央部１９ｂを通過するレーザ光が結合材２１を通過する際の光路長はｄ４ｎ２であり、位相変調部１９ａを通過するレーザ光が結合材２１の厚みの分だけ基体２０を通過した際の光路長はｄ４ｎ１であるので、位相変調部１９ａを通過するレーザ光と中央部１９ｂを通過するレーザ光の光路長には、ｄ４（ｎ１−ｎ２）の差が生じる。したがって、非点収差の原因となるレーザ光が立ち上げミラー９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、レーザ光が位相板１９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向またはラジアル方向の一方向における光路長の差ｄ４（ｎ１−ｎ２）によって相殺することができる。なお、光の波長をλ、位相変調部１９ａのみを通過するレーザ光と中央部１９ｂを通過するレーザ光との間に与えるべき位相差をΔとすると、結合材２１の厚みｄ４はΔλ／（ｎ１−ｎ２）で与えられる。
【００６７】
このように中央部１９ｂを基体２０の肉薄部に結合材２１を積層して構成することによって位相変調部１９ａは基体２０の肉厚部となり、基体２０の肉厚部と肉薄部による段差が結合材２１の取り付け基準となり、結合材２１の位置出しが容易となり、位相板１９を容易に形成することができる。
【００６８】
次に、位相変調部１９ａや中央部１９ｂの様々な形態について説明する。
【００６９】
図８（ａ）、図８（ｂ）に示す位相板１９は、位相変調部１９ａの結合材２１を複数の異なる屈折率の材料を位相板１９の厚さ方向に積層して構成している。図８（ｂ）に示す位相板１９は位相変調部１９ａを平坦な基体２０の相対向する２辺に結合材２１を位相板１９の厚さ方向に積層して構成しているが、もちろん相対向する側を肉薄に形成した基体２０の肉薄部に結合材２１を積層して構成してもよい。
【００７０】
また、図９（ａ）、図９（ｂ）に示す位相板１９は、中央部１９ｂの結合材２１を複数の異なる屈折率の材料を位相板１９の厚さ方向に積層して構成している。図９（ｂ）に示す位相板１９は中央部１９ｂを平坦な基体２０の中央部分に結合材２１を位相板１９の厚さ方向に積層して構成しているが、もちろん中央部１９ｂを中央部分が肉薄に形成された基体２０の中央部分に結合材を積層して構成してもよい。また、本実施例１においては結合材２１を３層に積層したが、位相変調部１９ａを通過するレーザ光と通過しないレーザ光との間に与えたい光路長差によって適宜変更しても良い。
【００７１】
図８、図９に示す位相板１９のように結合材２１を複数の異なる屈折率の材料を位相板１９の厚さ方向に積層して構成することによって、設計の自由度が増え、位相変調部１９ａまたは中央部１９ｂを通過するレーザ光の光路長を制御しやすくなる。
【００７２】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示す位相板１９は、平坦な基体２０に位相変調部１９ａを形成する結合材２１ａ〜２１ｃを複数の異なる屈折率の材料を位相板１９の端部に近づくほど屈折率が大きくなる又は小さくなるように位相板１９の中心側から外形端部の方向に積層して構成している。もちろん、相対向する側を肉薄に形成した基体２０の肉薄部にこのような結合材２１を積層して構成しても良い。
【００７３】
図１０（ａ）では位相変調部１９ａを形成する結合材２１ａ〜２１ｃを、レーザ光の一部が結合材２１ａを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．１ｍｍ、レーザ光の一部が結合材２１ｂを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０７ｍｍ、レーザ光の一部が結合材２１ｃを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０５ｍｍとなるように構成している。
【００７４】
このように位相板１９を、平坦な基体２０に位相変調部１９ａを形成する結合材２１ａ〜２１ｃを複数の異なる屈折率の材料を位相板１９の端部に近づくほど屈折率が大きくなる又は小さくなるように位相板１９の中心側から外形端部の方向に積層して構成することによって、位相変調部１９ａの屈折率を段階的に大きく又は小さくすることができるのでより精度の高い非点収差の補正を行うことができる。また、このような構成では位相変調部１９ａの高さを統一することも可能となり、薄型化することも可能である。また、図１０に示すように、位相板１９に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスク２の複数の記録面の基材厚ごとに変化するので、図１０（ａ）に示されるように使用するレーザ光の大きさに応じて結合材２１ａ〜２１ｃを設けると良い。なお、複数の異なる屈折率の材料からなる結合材によって位相変調部１９ａを構成する場合は、結合材２１ａ〜２１ｃの数を多くした方がより精度の良い非点収差の補正が行える。
【００７５】
図１１（ａ）〜（ｃ）に示される位相板１９は、位相変調部１９ａを形成する結合材２１ａ〜２１ｃを断面が階段状で位相板１９の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように構成している。図１１（ｂ）に示す位相板１９は平坦な基体２０の端部に近づくほど肉厚となる結合材２１ａ〜２１ｃを積層して構成しており、図１１（ｃ）に示す位相板１９は相対向する２辺を肉薄に形成した基体２０の端部に近づくほど肉薄となる結合材２１ａ〜２１ｃを積層して構成している。このように、結合材２１ａ〜２１ｃは位相板１９の端部に近づくほど肉厚になっても肉薄になってもよく、さらに、基体２０は平坦なものでも相対向する２辺を肉薄に形成したものでも良い。
【００７６】
図１１（ａ）では、結合材２１ａ〜２１ｃは、レーザ光の一部が結合材２１ａを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．１ｍｍ、レーザ光の一部が結合材２１ｂを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０７ｍｍ、レーザ光の一部が結合材２１ｃを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０５ｍｍとなるように構成されている。
【００７７】
位相板１９をこのように構成することによって、より精度の高い非点収差の補正を行うことができる。特に、位相板１９に入射するレーザ光の径の大きさは、光ディスク２の複数の記録面の基材厚ごとに変化するので、図１１（ａ）に示されるように使用するレーザ光の大きさに応じて結合材２１ａ〜２１ｃを設けると良い。また、結合材２１ａ〜２１ｃを１つの物質で構成しているため、階段状の段差を精度良く形成することが容易にできる。
【００７８】
図１２（ａ）〜（ｃ）に示される位相板１９は、位相変調部１９ａを形成する結合材２１ａ〜２１ｃを断面が階段状で位相板１９の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように複数の異なる屈折率の材料を位相板１９の厚さ方向または中心側から外形端部の方向に積層して構成している。図１２（ｂ）に示す位相板１９は位相変調部１９ａを平坦な基体２０の端部に近づくほど肉厚になる結合材２１ａ〜２１ｃを積層して構成しており、図１２（ｃ）に示す位相板１９は位相変調部１９ａを相対向する２辺を肉薄に形成した基体２０の端部に近づくほど肉薄になる結合材２１ａ〜２１ｃを積層して構成している。このように、位相変調部１９ａは位相板１９の端部に近づくほど肉厚になっても肉薄になってもよく、さらに、基体２０は平坦なものでも相対向する２辺を肉薄に形成したものでも良い。さらに、結合材２１ａ〜２１ｃを構成する複数の異なる屈折率の材料は位相板１９の厚さ方向に積層しても外形を中心側から大きくする方向に積層しても良い。
【００７９】
図１２（ａ）では、結合材２１ａ〜２１ｃは、レーザ光の一部が結合材２１ａを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．１ｍｍ、レーザ光の一部が結合材２１ｂを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０７ｍｍ、レーザ光の一部が結合材２１ｃを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０５ｍｍとなるように構成されている。
【００８０】
位相板１９をこのように構成することによって、位相板１９に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスク２の複数の記録面の基材厚ごとに段階的に変化するので、結合材２１を階段状に構成することによって、より精度の高い非点収差の補正を行うことができる。さらに、結合材２１を複数の異なる屈折率の材料で形成しているため、設計の自由度が増えて位相変調部１９ａを通過するレーザ光の光路長を制御しやすくなる。
【００８１】
図１３（ａ）〜（ｃ）に示す位相板１９は、基体２０の中央部分に結合材２１を積層して中央部１９ｂとし、位相変調部１９ａを基体２０の相対向する側に断面が階段状で位相板１９の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるような段差２０ａ〜２０ｃによって構成している。図１３（ｂ）に示す位相板１９は端部に近づくほど肉薄となるような段差２０ａ〜２０ｃを形成しており、図１３（ｃ）に示す位相板１９は端部に近づくほど肉厚となるような段差２０ａ〜２０ｃを積層して構成している。このように、段差２０ａ〜２０ｃは位相板１９の端部に近づくほど肉厚になっても肉薄になってもよく、さらに、基体２０は中央部１９ｂが積層される中央部分を肉厚に形成したものでも肉薄に形成したものでも良い。
【００８２】
図１３（ａ）では、結合材２１ａ〜２１ｃは、レーザ光の一部が結合材２１ａを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．１ｍｍ、レーザ光の一部が結合材２１ｂを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０７ｍｍ、レーザ光の一部が結合材２１ｃを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０５ｍｍとなるように構成されている。
【００８３】
位相板１９をこのように構成することによって、位相板１９に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスク２の複数の記録面の基材厚ごとに段階的に変化するので、基体２０の端部に段差２０ａ〜２０ｃを形成して階段状に構成することによって、より精度の高い非点収差の補正を行うことができる。
【００８４】
なお、図３〜図１３に示す位相板１９の形状は略四角形となっているが、もちろん多角形もしくは円形といった他の形状にしても良い。また、図４〜図１３に示した位相板１９も図３に示した位相板１９と同様に位相板１９の形状が方形状であるため位相変調部１９ａを相対向する２辺に設けたが、位相板１９の形状を多角形もしくは円形といった他の形状とした場合は、位相変調部１９ａをタンジェンシャル方向またはラジアル方向において相対向する部分に設ければよい。
【００８５】
次に、本実施例１における光ピックアップ装置の光学系について詳細に説明する。図１４は本実施例１における光学系の一部を示す図であり、図１４（ａ）は位相板がコリメータレンズと立ち上げミラーの間に設けられた場合の光学系の一部を表す図、図１４（ｂ）は位相板が２つの立ち上げミラーの間に設けられた場合の光学系の一部を表す図、図１４（ｃ）は位相板が立ち上げミラーと対物レンズの間に設けられた場合の光学系の一部を表す図である。
【００８６】
図１４（ａ）〜（ｃ）に示されるように短波長光学ユニットから出射されたレーザ光はコリメータレンズ８を通過することによって発散光から略平行のレーザ光に変換され、同時にコリメータレンズ８を移動させることによってレーザ光の収束発散の度合いを制御する。
【００８７】
図１４（ａ）に示されるように位相板１９がコリメータレンズ８と立ち上げミラー９の間に設けられた場合、コリメータレンズ８を通過したレーザ光は位相板１９に入射して一部のレーザ光のタンジェンシャル方向における光路長が変化し、レーザ光は立ち上げミラー９に入射する。短波長のレーザ光は立ち上げミラー９をほとんど透過し、その際にタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長に差が生じる。しかし、レーザ光が立ち上げミラー９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、レーザ光が位相板１９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向の光路長の差によって相殺することができる。その後、立ち上げミラー１２によって反射されて色消し回折レンズ１４を通過し、対物レンズ１３に入射する。
【００８８】
図１４（ｂ）に示されるように位相板１９が２つの立ち上げミラー９と立ち上げミラー１２の間に設けられた場合、コリメータレンズ８を通過したレーザ光は、そのまま立ち上げミラー９に入射する。短波長のレーザ光は立ち上げミラー９をほとんど透過し、その際にタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長に差が生じる。その後、レーザ光は位相板１９に入射して一部のレーザ光のタンジェンシャル方向における光路長が変化する。したがって、レーザ光が立ち上げミラー９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、レーザ光が位相板１９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向の光路長の差によって相殺することができる。その後、立ち上げミラー１２によって反射されて色消し回折レンズ１４を通過し、対物レンズ１３に入射する。
【００８９】
図１４（ｃ）に示されるように位相板１９が立ち上げミラー１２と対物レンズ１３の間に設けられた場合、コリメータレンズ８を通過したレーザ光は、そのまま立ち上げミラー９に入射する。短波長のレーザ光は立ち上げミラー９をほとんど透過し、その際にタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長に差が生じる。その後、立ち上げミラー１２によって反射され、色消しレンズ１４を通過する前もしくは後にレーザ光は位相板１９に入射して一部のレーザ光のタンジェンシャル方向における光路長が変化する。したがって、レーザ光が立ち上げミラー９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、レーザ光が位相板１９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向の光路長の差によって相殺することができる。その後、レーザ光は対物レンズ１３に入射する。
【００９０】
ただし、本実施例１における位相変調部１９ａは、レーザ光の径が基材厚によって変化することを利用して非点収差を補正するので、レーザ光の径の変化が顕著である部分に位相板１９を配置した方がより精度の高い非点収差の補正を行うことができる。基材厚の変化によるレーザ光の径の変化は対物レンズ１３からより離れた位置においてより顕著である。したがって、位相板１９はコリメータレンズ８と対物レンズ１３の間、好ましくは図１４（ａ）に示すようにコリメータレンズ８と立ち上げミラー９との間に配置すると、より精度の高い非点収差の補正が可能となる。
【００９１】
また、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）に示されるような位相板１９の位置の場合は、長波長のレーザ光は位相板１９を通過しないので、位相板１９の位相変調部１９ａは短波長のレーザ光のみを考慮して決定すれば良い。図１４（ａ）に示されるような位相板１９の位置の場合は、長波長のレーザ光は位相板１９を通過する。長波長のレーザ光の大きさを位相板１９の位相変調部１９ａを通過しないような大きさにすれば、長波長のレーザ光は位相変調部１９ａの影響を受けない。または、長波長のレーザ光が位相変調部１９ａを通過する大きさの場合であっても、位相変調部１９ａの厚みを長波長のレーザ光の波長の整数倍にすれば良い。つまり、長波長の光の波長をλ２、波長λ２における位相板１９の屈折率をｎ４、任意の整数をｍとすれば、位相変調部１９ａの厚みｄをｍλ２／（ｎ４−１）とすれば良い。このようにすれば、長波長のレーザ光は位相変調部１９ａの影響を受けずに、短波長のレーザ光は非点収差が補正される。
【００９２】
光ディスク２の記録層を多層にすると、基材厚の変化が大きくなるために球面収差が大きくなる。この球面収差を補正するために、従来の光ピックアップ装置ではコリメータレンズ８を移動させてレーザ光の収束発散度合いをより変化させている。その結果、非点収差の影響が大きくなった。しかしながら、本実施例１の光ピックアップ装置においてはコリメータレンズ８と対物レンズ１３の間に位相板１９を配置し、位相板１９の相対向する２辺に位相変調部１９ａを設けている。したがって、基材厚の小さい記録層に記録または再生する際にレーザ光の径は大きくなるが、位相変調部１９ａを通過して光路長が変化するレーザ光の面積も大きくなる。したがって、レーザ光が立ち上げミラー９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、レーザ光が位相板１９を通過することによって位相変調部１９ａを通過するレーザ光と通過しないレーザ光との間に発生する光路長の差によって相殺して非点収差を補正することができる。
【００９３】
また、位相板１９は偏光依存性を有しないので、光ディスク２へ向かうレーザ光はもちろん、光ディスク２へ向かうレーザ光とは偏光方向が異なる光ディスク２の反射光においても非点収差を制御することができる。さらに、本実施例１の光ピックアップ装置では、ガラス等によって構成される位相板１９を設けただけなので安価である上、非点収差を補正するために電力や特別なシステムを必要としない。さらに、位相板１９の位相変調部１９ａと中央部１９ｂを異なる材料で構成することによって設計の自由度が増すので、レーザ光の光路長の制御、位相板１９の薄型化、非点収差の精密な補正などがしやすくなる。
【００９４】
（実施例２）
本実施例２は、実施例１にて説明した位相板１９の構成を変更したものであり、実施例１の図３〜図１０に示す結合材２１の代わりに、基体２０に膜をコーティングして位相板１９を形成する。
【００９５】
本実施例２の位相板１９は、ＢＫ７などの光学ガラス、または白板ガラス、シリカ、透明な樹脂材料からなる平板状の基体にＴＡ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２などの光学薄膜をコーティングして位相変調部１９ａもしくは中央部１９ｂを形成する。光学薄膜をコーティングする方法としてはスパッタリング法、蒸着法等が考えられ、光学薄膜は一度乾燥させることで密着する。
【００９６】
図３、図４に示す位相板１９の位相変調部１９ａを形成する結合材２１の代わりに、平坦な基体２０の相対向する側に膜をコーティングして位相変調部１９ａを構成することができる。
【００９７】
図５、図１３（ｂ）に示す位相板１９の中央部１９ｂを形成する結合材２１の代わりに、平坦な基体２０の中央部分に膜をコーティングして中央部１９ｂを構成することができる。
【００９８】
図６に示す位相板１９の位相変調部１９ａを形成する結合材２１の代わりに、相対向する側を肉薄に形成した基体２０の肉薄部に膜をコーティングして位相変調部１９ａを構成することができる。
【００９９】
図７、図１３（ｃ）に示す位相板１９の中央部１９ｂを形成する結合材２１の代わりに、中央部分を肉薄に形成した基体２０の肉薄部に膜をコーティングして中央部１９ｂを構成することができる。
【０１００】
図８〜図１２に示す位相板１９においては、複数の異なる屈折率の膜を積層してコーティングすることで結合材２１の代わりとする場合も、階段状に膜を積層してコーティングすることで結合材２１の代わりとする場合も、膜は容易に積層して形成することが可能である。
【０１０１】
このように位相板１９を構成することによって、基体２０に膜をコーティングするという簡単な工程によって容易に位相板１９を形成することができる上、膜をコーティングして形成する位相変調部１９ａもしくは中央部１９ｂの厚みも容易にコントロールすることができる。
【０１０２】
（実施例３）
本実施例３は、実施例１にて説明した位相板１９の構成を変更したものである。
【０１０３】
図１５（ａ）は本実施例３における中央部の相対向する側の外側面に位相変調部を連結して構成した位相板の平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）に示す位相板の側面図である。図１６（ａ）は本実施例３における位相変調部を複数の異なる屈折率の材料を位相板の端部に近づくほど屈折率が大きくように又は小さくなるように位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成した位相板の平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示す位相板の側面図である。図１７（ａ）は本実施例３における位相変調部を複数の異なる屈折率の材料を厚さ方向に積層して構成した位相板の平面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）に示す位相板の側面図である。図１８（ａ）は本実施例３における位相変調部を断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように構成した位相板の平面図、図１８（ｂ）は位相変調部を位相板の端部に近づくほど肉薄となるように構成した場合の図１８（ａ）に示す位相板の側面図、図１８（ｃ）は位相変調部を位相板の端部に近づくほど肉厚となるように構成した場合の図１８（ａ）に示す位相板の側面図である。図１９（ａ）は本実施例３における位相変調部を断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように複数の異なる屈折率の材料を位相板の厚さ方向または中心側から外形端部の方向に積層して構成した位相板の平面図、図１９（ｂ）は位相変調部を相対向する位相板の端部に近づくほど肉薄になるように位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成した場合の図１９（ａ）に示す位相板の側面図、図１９（ｃ）は位相変調部を位相板の端部に近づくほど肉厚になるように位相板の厚さ方向に積層して構成した場合の図１９（ａ）に示す位相板の側面図である。
【０１０４】
図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示す位相板１９は中央部１９ｂの相対向する側の外側面に位相変調部１９ａを連結して構成している。
【０１０５】
位相板１９の位相変調部１９ａの屈折率をｎ１、中央部１９ｂの屈折率をｎ２、位相板１９の厚みをｄ５とすると、位相変調部１９ａを通過する際のレーザ光の光路長はｄ５ｎ１であり、中央部１９ｂを通過したレーザ光の光路長はｄ５ｎ２であるので、位相変調部１９ａを通過したレーザ光と中央部１９ｂを通過したレーザ光の光路長には、ｄ５（ｎ１−ｎ２）の差が生じる。したがって、非点収差の原因となるレーザ光が立ち上げミラー９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、レーザ光が位相板１９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向またはラジアル方向の一方向における光路長の差ｄ５（ｎ１−ｎ２）によって相殺することができる。なお、光の波長をλ、位相変調部１９ａを通過するレーザ光に与えるべき位相差をΔとすると、位相板１９の厚みｄ５はΔλ／（ｎ１−ｎ２）で与えられる。
【０１０６】
このように位相板１９を中央部１９ｂの相対向する側の外側面に位相変調部１９ａを連結して構成することによって、位相板１９の薄型化ができる上、位相板１９の対称性が保たれるので、そり、収差が小さくなり、精度の高い非点収差の補正が可能となる。
【０１０７】
図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示す位相板１９は位相変調部１９ｃ〜１９ｅを複数の異なる屈折率の材料を位相板１９の端部に近づくほど屈折率が大きくように又は小さくなるように位相板１９の中心側から外形端部の方向に積層して構成している。図１６（ａ）では、位相変調部１９ｃ〜１９ｅは、レーザ光の一部が位相変調部１９ｃを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．１ｍｍ、レーザ光の一部が位相変調部１９ｄを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０７ｍｍ、レーザ光の一部が位相変調部１９ｅを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０５ｍｍとなるように構成している。
【０１０８】
このように位相板１９を中央部１９ｂの相対向する側の外側面に複数の異なる屈折率の材料を位相板１９の端部に近づくほど屈折率が大きくように又は小さくなる位相変調部１９ｃ〜１９ｅを設けて構成することによって、位相板１９の薄型化と位相板１９の対称性が保たれ、そり、収差が小さくなることから非点収差の補正の精度の向上が可能である。さらに、位相変調部１９ｃ〜１９ｅを複数の異なる屈折率の材料を位相板１９の端部に近づくほど屈折率が大きくように又は小さくなるように配置することによって更に精密な非点収差の補正が可能となる。なお、位相板１９に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスク２の複数の記録面の基材厚ごとに変化するので、図１６（ａ）に示されるように使用するレーザ光の大きさに応じて位相変調部１９ｃ〜１９ｅを設けると良い。また、異なる屈折率の材料からなる位相変調部１９ｃ〜１９ｅの数を多くした方がより精度の良い非点収差の補正が行える。
【０１０９】
図１７（ａ）、図１７（ｂ）に示す位相板１９は、位相変調部１９ａを複数の異なる屈折率の材料を厚さ方向に積層して構成している。本実施例３においては位相変調部１９ａを３層に積層したが、位相変調部１９ａを通過するレーザ光と通過しないレーザ光との間に与えたい光路長差によって適宜変更しても良い。
【０１１０】
このように中央部１９ｂの相対向する側の外側面に位相変調部１９ａを複数の異なる屈折率の材料を厚さ方向に積層して構成することによって、位相板１９の薄型化と、位相板１９の対称性が保て、そり、収差が小さくなることから非点収差の補正の精度の向上が可能となる。さらに、位相変調部１９ａを複数の異なる屈折率の材料を厚さ方向に積層して構成することによって、設計の自由度が増え、位相変調部１９ａを通過するレーザ光の光路長を制御しやすくなる。
【０１１１】
図１８（ａ）〜（ｃ）に示す位相板１９は、位相変調部１９ｃ〜１９ｅを断面が階段状で位相板１９の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように構成している。すなわち、図１８（ｂ）に示す位相板１９は位相変調部１９ｃ〜１９ｅを位相板１９の端部に近づくほど肉薄となるように構成しており、図１８（ｃ）に示す位相板１９は位相変調部１９ｃ〜１９ｅを断面が階段状で位相板１９の端部に近づくほど肉厚になるように構成している。
【０１１２】
図１８（ａ）では、位相変調部１９ｃ〜１９ｅは、レーザ光の一部が位相変調部１９ｃを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．１ｍｍ、レーザ光の一部が位相変調部１９ｄを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０７ｍｍ、レーザ光の一部が位相変調部１９ｅを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０５ｍｍとなるように構成されている。
【０１１３】
このように位相変調部１９ｃ〜１９ｅを断面が階段状で位相板１９の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように構成することによって、位相板１９に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスク２の複数の記録面の基材厚ごとに段階的に変化するので、位相変調部１９ｃ〜１９ｅを階段状に構成することによってより精度の高い非点収差の補正を行うことができる。さらに、位相板１９を薄型化すると同時に位相板１９の対称性が保たれるので、そり、収差が小さくなり、更に精度の高い非点収差の補正が可能となる。
【０１１４】
図１９（ａ）〜（ｃ）に示す位相板１９は、位相変調部１９ｃ〜１９ｅを断面が階段状で位相板１９の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように複数の異なる屈折率の材料を位相板１９の厚さ方向または中心側から外形端部の方向に積層して構成している。すなわち、図１９（ｂ）に示す位相板１９は位相変調部１９ｃ〜１９ｅを相対向する位相板１９の端部に近づくほど肉薄になるように位相板１９の中心側から外形端部の方向に積層して構成しており、図１９（ｃ）に示す位相板１９は位相変調部１９ｃ〜１９ｅを位相板１９の端部に近づくほど肉厚になるように位相板１９の厚さ方向に積層して構成している。このように、位相変調部１９ｃ〜１９ｅは位相板１９の端部に近づくほど肉厚になっても肉薄になってもよく、さらに、複数の異なる屈折率の材料は位相板１９の厚さ方向に積層しても外形を中心側から大きくする方向に積層しても良い。
【０１１５】
図１９（ａ）では、位相変調部１９ｃ〜１９ｅは、レーザ光の一部が位相変調部１９ｃを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．１ｍｍ、レーザ光の一部が位相変調部１９ｄを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０７ｍｍ、レーザ光の一部が位相変調部１９ｅを通過する最大の光ディスク２の基材厚が０．０５ｍｍとなるように構成されている。
【０１１６】
このように位相変調部１９ｃ〜１９ｅを断面が階段状で位相板１９の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように複数の異なる屈折率の材料を位相板１９の厚さ方向または中心側から外形端部の方向に積層して構成することによって、位相板１９に入射するレーザ光の径の大きさは光ディスク２の複数の記録面の基材厚ごとに段階的に変化するので、位相変調部１９ｃ〜１９ｅを階段状に構成することによって、より精度の高い非点収差の補正を行うことができる上、位相板１９を薄型化すると同時に位相板１９の対称性が保たれるので、そり、収差が小さくなり、更に精度の高い非点収差の補正が可能となる。さらに、位相変調部１９ｃ〜１９ｅを複数の異なる屈折率の材料で形成しているため、設計の自由度が増えて位相変調部１９ｃ〜１９ｅを通過するレーザ光の光路長を制御しやすくなる。
【０１１７】
（実施例４）
本実施例４では、実施例１、実施例２、実施例３において説明した光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置について説明する。
【０１１８】
図２０は、本実施例４における実施例１、実施例２、実施例３において説明した光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を示す斜視図である。図２０に示す光ディスク装置３０１において、３０２はカバーで、カバー３０２は上カバー３０２ａと下カバー３０２ｂで構成され、カバー３０２は一方の端部に開口３０２ｃを有した袋状の構成となっている。カバー３０２には、トレイ３０３が図２０に示すＸ方向に挿抜自在に保持されており、トレイ３０３は樹脂材料などの軽量な材料で構成されている。トレイ３０３にはフロント部分にベゼル３０４が設けられており、このベゼル３０４はトレイ３０３をカバー３０２内に収納した際に開口３０２ｃを塞ぐようになっている。ベゼル３０４にはイジェクトボタンが表出しており、このイジェクトボタンを押すことで、図示していない機構によって、カバー３０２からトレイ３０３が図２０に示すＸ方向にわずかに飛び出し、トレイ３０３はカバー３０２に対してＸ方向に出し入れ可能となる。
【０１１９】
トレイ３０３には、実施例１、実施例２、実施例３において説明した光ピックアップ装置３０５が取り付けられている。光ピックアップ装置３０５には光ディスク２を回転駆動させるスピンドルモータ２５が設けられており、更には、スピンドルモータ２５に対して近づいたり離れたりする基台１５が移動自在に設けられている。基台１５には、レンズホルダ１６が基台１５に対して弾性的に移動可能に取り付けられている。レンズホルダ１６には、対物レンズ１０、１３等が取り付けられている。基台１５において、スピンドルモータ２５に装着される光ディスクの情報記録面と対向する面には、金属板で構成された基台カバー１５ｆが取り付けられており、基台１５に取り付けられたフレキシブル基板やレンズホルダ１６等の部品の少なくとも一部を覆っている。これにより、基台１５に取り付けられた部品が、光ディスク２に接触することを防ぐことができ、また逆に、これらの部品を埃や電気的ノイズ等から保護することができる。
【０１２０】
３０６、３０７は下カバー３０２ｂに保持され、しかもトレイ３０３の両側部に係合されたレールである。レール３０６、３０７は、下カバー３０２ｂとトレイ３０３とに対して、トレイ３０３を挿抜するＸ方向に所定の範囲で摺動可能に構成されている。
【０１２１】
図２０に示される光ディスク装置に本発明の実施例１、実施例２、実施例３における光ピックアップ装置３０５を搭載することにより、短波長光学ユニット１から出射されたレーザ光が立ち上げミラー９を通過することによって発生するタンジェンシャル方向とラジアル方向の光路長の差を、レーザ光が位相板１９を通過することによって発生する光路長の差によって相殺し非点収差を補正することができる。また、位相板１９は液晶とは異なり偏光依存性を有しないので、光ディスクへ向かうレーザ光はもちろん、光ディスクへ向かうレーザ光とは偏光方向が異なる光ディスクの反射光においても非点収差を補正することができる。したがって、多層の光ディスクであっても情報の記録または再生を冗長になることなく正確に行うことができる。さらに、本実施例４の光ディスク装置は、ガラス等によって構成される位相板１９を設けただけなので安価である上、電力や特別なシステムなしに非点収差を補正することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明の光ピックアップ装置及び光ディスク装置は特に多層の光ディスクの記録面に記録または再生を行う際に発生する非点収差を電力や特別なシステムなしに補正し、情報の記録または再生を正確に行うことができる効果を有し、ノートブックパソコンなどの携帯型電子機器や据え置き型のパーソナルコンピュータなどの電子機器等に適応できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施例１における光ピックアップ装置の構成を示す概略図
【図２】本発明の実施例１における光ピックアップ装置の光学構成を具現化した例を示す平面図
【図３】（ａ）本発明の実施例１における位相変調部を平坦な基体のタンジェンシャル方向に対して相対向する２辺に結合材を積層して構成した位相板の平面図、（ｂ）図３（ａ）に示す位相板の側面図
【図４】本発明の実施例１における位相変調部を平坦な基体のラジアル方向に対して相対向する２辺に結合材を積層して構成した位相板の平面図
【図５】（ａ）本発明の実施例１における中央部を平坦な基体の中央部分に結合材を積層して構成した位相板の平面図、（ｂ）図５（ａ）に示す位相板の側面図
【図６】（ａ）位相変調部を相対向する側を肉薄に形成した基体の肉薄部に結合材を積層して構成した位相板の平面図、（ｂ）図６（ａ）に示す位相板の側面図
【図７】（ａ）中央部を基体の肉薄部に結合材を積層して構成した位相板の平面図、（ｂ）図７（ａ）に示す位相板の側面図
【図８】（ａ）本発明の実施例１における位相板の位相変調部を複数の異なる屈折率の材料を位相板の厚さ方向に積層して構成した位相板の平面図、（ｂ）図８（ａ）に示す位相板の側面図
【図９】（ａ）本発明の実施例１における位相板の中央部を複数の異なる屈折率の材料を位相板の厚さ方向に積層して構成した位相板の平面図、（ｂ）図９（ａ）に示す位相板の側面図
【図１０】（ａ）本発明の実施例１における位相変調部を形成する結合材を複数の異なる屈折率の材料を位相板の端部に近づくほど屈折率が大きくなる又は小さくなるように位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成した位相板の平面図、（ｂ）図１０（ａ）に示す位相板の側面図
【図１１】（ａ）本発明の実施例１における位相変調部を断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように構成した位相板の平面図、（ｂ）平坦な基体の端部に近づくほど肉厚となる結合材を積層して構成した場合の図１１（ａ）に示す位相板の側面図、（ｃ）相対向する２辺を肉薄に形成した基体に端部に近づくほど肉薄となる結合材を積層して構成した場合の図１１（ａ）に示す位相板の側面図
【図１２】（ａ）本発明の実施例１における位相変調部を断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように複数の異なる屈折率の材料を位相板の厚さ方向または中心側から外形端部の方向に積層して構成した位相板の平面図、（ｂ）位相変調部を平坦な基体の端部に近づくほど肉厚になるように位相板の厚さ方向に積層して構成した場合の図１２（ａ）に示す位相板の側面図、（ｃ）位相変調部を相対向する２辺を肉薄に形成した基体の端部に近づくほど肉薄になるように位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成した場合の図１２（ａ）に示す位相板の側面図
【図１３】（ａ）本発明の実施例１における基体の中央部分に結合材を積層して中央部として位相変調部を基材の相対向する側の断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように形成した部分で構成した位相板の平面図、（ｂ）平坦な基体に結合材を積層して中央部として位相変調部を端部に近づくほど肉薄になるように構成した平坦な基体に積層した場合の図１３（ａ）に示す位相板の側面図、（ｃ）基体の肉薄部に結合材を積層して中央部として基体の相対向する側の断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚になるように構成した場合の図１３（ａ）に示す位相板の側面図
【図１４】（ａ）本発明の実施例１における位相板がコリメータレンズと立ち上げミラーの間に設けられた場合の光学系の一部を表す図、（ｂ）本発明の実施例１における位相板が２つの立ち上げミラーの間に設けられた場合の光学系の一部を表す図、（ｃ）本発明の実施例１における位相板が立ち上げミラーと対物レンズの間に設けられた場合の光学系の一部を表す図
【図１５】（ａ）本発明の実施例３における中央部の相対向する側の外側面に位相変調部を連結して構成した位相板の平面図、（ｂ）図１５（ａ）に示す位相板の側面図
【図１６】（ａ）本発明の実施例３における位相変調部を複数の異なる屈折率の材料を位相板の端部に近づくほど屈折率が大きくように又は小さくなるように位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成した位相板の平面図、（ｂ）図１６（ａ）に示す位相板の側面図
【図１７】（ａ）位相変調部を複数の異なる屈折率の材料を厚さ方向に積層して構成した位相板の平面図、（ｂ）図１７（ａ）に示す位相板の側面図
【図１８】（ａ）本発明の実施例３における位相変調部を断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように構成した位相板の平面図、（ｂ）位相変調部を位相板の端部に近づくほど肉薄となるように構成した場合の図１８（ａ）に示す位相板の側面図、（ｃ）位相変調部を位相板の端部に近づくほど肉厚となるように構成した場合の図１８（ａ）に示す位相板の側面図
【図１９】（ａ）本発明の実施例３における位相変調部を断面が階段状で位相板の端部に近づくほど肉厚または肉薄になるように複数の異なる屈折率の材料を位相板の厚さ方向または中心側から外形端部の方向に積層して構成した位相板の平面図、（ｂ）位相変調部を相対向する位相板の端部に近づくほど肉薄になるように位相板の中心側から外形端部の方向に積層して構成した場合の図１９（ａ）に示す位相板の側面図、（ｃ）位相変調部を位相板の端部に近づくほど肉厚になるように位相板の厚さ方向に積層して構成した場合の図１９（ａ）に示す位相板の側面図
【図２０】本発明の実施例４における実施例１、実施例２、実施例３において説明した光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を示す斜視図
【図２１】従来の光ピックアップ装置における光学系の一部を示す図
【図２２】（ａ）非点収差を説明する傾いた立ち上げミラーを通過する光をｘ軸方向から見たときの光の光路長を示す図、（ｂ）非点収差を説明する傾いた立ち上げミラーを通過する光をｙ軸方向から見たときの光の光路長を示す図
【図２３】立ち上げプリズムを設けた従来の光ピックアップ装置における光学系の一部を示す図
【図２４】図２３に示される従来の光ピックアップ装置における非点収差を行う液晶装置を示す図
【符号の説明】
【０１２４】
１    短波長光学ユニット
３    長波長光学ユニット
７    ビームスプリッタ
８    コリメータレンズ
８ａ    支持部材
８ｃ    リードスクリュー
８ｄ    ギア群
８ｅ    駆動部材
９，１２    立ち上げミラー
１０，１３    対物レンズ
１９    位相板
１９ａ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ    位相変調部
１９ｂ    中央部
２０    基体
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ    段差
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ    結合材
３０１    光ディスク装置
３０２    カバー
３０３    トレイ
３０４    ベゼル
３０５    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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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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