(57)【要約】      （修正有）【課題】１つの受光素子により互いに異なる波長の複数の光の信号処理を適切に行い、コストを削減し、設計の自由度を広げることができる光ピックアップ装置および光学素子を提供する。【解決手段】波長が異なる第１および第２の光が出射される第１および第２の光源９、２０と、光学的情報記録媒体１０と、第１および／または第２の光を集光する対物レンズ１８と、第１および第２の光に非点収差を付与する非点収差発生構造ならびに第１および第２の光の少なくとも一方の光を回折する回折構造５を有する光学素子１と、受光素子８とを含むように構成し、前記光学素子１から出射される第１の光の光量と第２の光の光量とは同一の光量に調整される。【選択図】図６
2006155707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長を有するコヒーレントな光である第１の光が出射される第１の光源と、
前記第１の波長と異なる第２の波長を有するコヒーレントな光である第２の光が出射される第２の光源と、
光学的情報記録媒体と、
前記第１の光および／または前記第２の光を前記光学的情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記第１の光および前記第２の光に非点収差を付与する非点収差発生構造を有するとともに、前記第１の光および前記第２の光の少なくとも一方の光を回折する回折構造を有する光学素子と、
前記光学的情報記録媒体から反射された光を受光する受光素子と
を含むこと
を特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記第１の光および前記第２の光の双方とも前記光学素子の前記回折構造によって回折される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】
前記光学素子から出射され前記受光素子へ向かう前記第１の光の光量と、前記光学素子から出射され前記受光素子へ向かう前記第２の光の光量とが、同一の光量に調整されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
第１の波長を有するコヒーレントな光である第１の光を出射する第１の光源、前記第１の波長と異なる第２の波長を有するコヒーレントな光である第２の光を出射する第２の光源および前記第１の波長ならびに前記第２の波長と異なる第３の波長を有するコヒーレントな光である第３の光を出射する第３の光源の少なくとも３つの光源と、
光学的情報記録媒体と、
前記第１の光、前記第２の光および前記第３の光のうち、少なくとも１つの光を前記光学的情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記第１の光、前記第２の光および前記第３の光に非点収差を付与する非点収差発生構造を有するとともに、前記第１の光、前記第２の光および前記第３の光のうち、少なくとも１つの光を回折する回折構造を有する光学素子と、
前記光学的情報記録媒体から反射された光を受光する受光素子と
を含むこと
を特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記光学素子が、前記対物レンズと前記受光素子との間の光路上に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光が択一的に入射される光学素子であって、
前記少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光に非点収差を付与する非点収差発生構造を有するとともに、前記少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光のうちの少なくとも１つの波長の光を回折する回折構造を有し、
前記回折構造による回折によって、前記少なくとも１つの波長の光の光軸上の光量を調整することができること
を特徴とする光学素子。
【請求項７】
前記少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光のうちの少なくとも２つ以上の波長の光を前記回折構造により回折することによって、当該少なくとも２つ以上の波長の光の光軸上の光量を調整することを特徴とする請求項６に記載の光学素子。
【請求項８】
光学素子から出射される前記少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光の光軸上の光量が同一の光量となること
を特徴とする請求項６または７に記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置および光学素子に係り、特に、光を入射側から出射側へ透過させる際に、光量を調整するのに好適な光ピックアップ装置および光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクに対して再生や記録を行う光ピックアップ装置としては、約６５７ｎｍの波長の光を用いるＤＶＤに対しては、偏光ビームスプリッタ等の偏光素子を備えた偏光光学系の光ピックアップ装置が使用され、約７８０ｎｍの波長の光を用いるＣＤに対しては、偏光ビームスプリッタを備えない無偏光光学系の光ピックアップ装置が使用されている。
【０００３】
偏光光学系の光ピックアップ装置においては、例えば、光源から出射された光を、偏光ビームスプリッタによって高い反射率で光ディスク側に反射させることができる。そして、光ディスク側に反射された後に、当該光ディスクの記録面に入射して反射されることによって偏光ビームスプリッタ側に戻った光を、当該偏光ビームスプリッタにおいて高い透過率で受光素子（フォトディテクタ（ＰＤ）等）側に透過させることができる。
【０００４】
したがって、偏光光学系の光ピックアップ装置は、光の利用効率が高く、受光素子に入射する光の光量は比較的多い。
【０００５】
これに対し、無偏光光学系の光ピックアップ装置においては、光源から出射された光を、偏光ビームスプリッタではなく、例えば、波長選択性ビームスプリッタによって光ディスク側に反射させるようになっている。そして、光ディスク側に反射された後に、当該光ディスクの記録面に入射して反射されることによって波長選択性ビームスプリッタ側に戻った光を、当該波長選択性ビームスプリッタにおいて受光素子側に透過させるようになっている。
【０００６】
しかし、このときの波長選択性ビームスプリッタにおける前記光ディスク側への光の反射の反射率および前記受光素子側への光の透過の透過率は、それぞれ偏光ビームスプリッタの場合と比較して低くなる。
【０００７】
したがって、無偏光光学系の光ピックアップ装置は、光の利用効率が低く、受光素子に入射する光の光量は少なくなる。
【０００８】
このため、無偏光光学系の光ピックアップ装置においては、利用効率を高くするために、Ｓ／Ｎ比を上げ、ゲインを上げて受光信号を処理することが多い。一方、偏光光学系の光ピックアップ装置においては、ゲインを上げると却って飽和してしまうため、信号処理を適切に行うことができない。
【０００９】
したがって、１つの受光素子を用いて偏光光学系および無偏光光学系の双方の信号処理を適切に行うためには、受光素子によって受光される光の光量を、偏光光学系に用いられる波長の光と無偏光光学系に用いられる波長の光との間で互いに一致させることが必要となり、そのためには、光量を波長に応じて好適な値に調整する素子が必要になる。
【００１０】
そこで、光量を調整する方法として、これまでにも、光吸収膜を光学系の表面に形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１２８０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、光吸収膜を用いて光量を調整する場合には、光吸収にともなって熱が発生し、２０〜３０℃の温度上昇が生じてしまうことがある。
【００１３】
そして、このような温度上昇によって、光吸収膜の性能が劣化して光量を調整することができなくなる結果、１つの受光素子によって偏光光学系および無偏光光学系の双方の信号処理を適切に行うことができなくなる、換言すれば、複数の異なる波長の光信号を適切に受光して処理することができなくなるといった問題が生じていた。
【００１４】
また、光吸収膜をコーティングによって形成する必要があるため、コストの上昇を招いてしまうといった問題も生じていた。
【００１５】
さらに、図７の光学素子３０に示すように、レンズ面３１がホルダ３２と一体化されている場合において、ホルダ３２端面からのレンズ面３１の深さｔが極端に深くなっている場合には、光吸収膜のコーティングをレンズ面３１に適切に行うことができないといった不具合が生じてしまう。
【００１６】
したがって、このような不具合を生じない設計にするためには、光吸収膜のコーティングを行い易いように、製品形状を制約する必要が生じ、この結果、設計の自由度が狭くなってしまうといった問題も生じていた。
【００１７】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、熱の発生をともなわずに良好な光学性能を長時間持続させることができることにより、１つの受光素子によって互いに異なる波長を有する複数の光の信号処理をいずれも適切に行うことができ、さらに、コストを削減し、設計の自由度を広げることができる光ピックアップ装置および光学素子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係る光ピックアップ装置の特徴は、第１の波長を有するコヒーレントな光である第１の光が出射される第１の光源と、前記第１の波長と異なる第２の波長を有するコヒーレントな光である第２の光が出射される第２の光源と、光学的情報記録媒体と、前記第１の光および／または前記第２の光を前記光学的情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記第１の光および前記第２の光に非点収差を付与する非点収差発生構造を有するとともに、前記第１の光および前記第２の光の少なくとも一方の光を回折する回折構造を有する光学素子と、前記光学的情報記録媒体から反射された光を受光する受光素子とを含む点にある。
【００１９】
そして、この請求項１に係る発明によれば、非点収差発生構造と、入射される光の波長および光量に応じて適切な回折効率を有する回折構造とを備えた簡易な構成からなる光学素子によって、この光学素子から出射されて受光素子へ向かう第１の光および第２の光の少なくとも一方の光の光量を、受光素子によるセンシングに好適な光量に調整することが可能となる。
【００２０】
ここで、調整とは、光学素子から出射され受光素子へ向かう光の光量を、回折構造による回折によって受光素子のセンシングに好適な光量に調整することを意味し、回折構造により回折されない状態で光学素子から出射されて受光素子へ向かう光の光量が、受光素子によるセンシングに好適な光量となっていることは含まれないものとする（以下、同様）。
【００２１】
従って、例えば、第１の光および第２の光のうちの一方の光の光量が、回折構造により回折されない状態で光学素子から出射されて受光素子へ向かう際に受光素子によるセンシングに好適な光量となっていれば、他方の光の光量のみを調整すれば、双方の光の光量を受光素子によるセンシングに好適な光量とすることができる。
【００２２】
また、請求項２に係る光ピックアップ装置の特徴は、請求項１において、前記第１の光および前記第２の光の双方とも前記光学素子の前記回折構造によって回折される点にある。
【００２３】
そして、この請求項２に係る発明によれば、さらに、光学素子によって、この光学素子から出射されて受光素子へ向かう第１の光および第２の光の双方の光の光量を、受光素子によるセンシングに好適な光量に調整することが可能となる。
【００２４】
さらに、請求項３に係る光ピックアップ装置の特徴は、請求項１または２において、前記光学素子から出射され前記受光素子へ向かう前記第１の光の光量と、前記光学素子から出射され前記受光素子へ向かう前記第２の光の光量とが、同一の光量に調整されている点にある。
【００２５】
そして、この請求項３に係る発明によれば、さらに、光学素子によって、この光学素子から出射されて受光素子へ向かう第１の光および第２の光の双方の光の光量を、受光素子によるセンシングにより好適な光量に調整することが可能となる。
【００２６】
さらにまた、請求項４に係る光ピックアップ装置の特徴は、第１の波長を有するコヒーレントな光である第１の光を出射する第１の光源、前記第１の波長と異なる第２の波長を有するコヒーレントな光である第２の光を出射する第２の光源および前記第１の波長ならびに前記第２の波長と異なる第３の波長を有するコヒーレントな光である第３の光を出射する第３の光源の少なくとも３つの光源と、光学的情報記録媒体と、前記第１の光、前記第２の光および前記第３の光のうち、少なくとも１つの光を前記光学的情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記第１の光、前記第２の光および前記第３の光に非点収差を付与する非点収差発生構造を有するとともに、前記第１の光、前記第２の光および前記第３の光のうち、少なくとも１つの光を回折する回折構造を有する光学素子と、前記光学的情報記録媒体から反射された光を受光する受光素子とを含む点にある。
【００２７】
そして、この請求項４に係る発明によれば、非点収差発生構造と、入射される光の波長および光量に応じて適切な回折効率を有する回折構造とを備えた簡易な構成からなる光学素子によって、この光学素子から出射されて受光素子へ向かう第１の光、第２の光および第３の光のうちの少なくとも１つの光の光量を、受光素子によるセンシングに好適な光量に調整することが可能となる。
【００２８】
また、請求項５に係る光ピックアップ装置の特徴は、請求項１〜４のいずれか１項において、前記光学素子が、前記対物レンズと前記受光素子との間の光路上に配置されている点にある。
【００２９】
そして、この請求項５に係る発明によれば、さらに、受光素子を、光源から出射された光を有効に利用するのに好適な位置に配置することが可能となる。
【００３０】
さらに、請求項６に係る光学素子の特徴は、少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光が択一的に入射される光学素子であって、前記少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光に非点収差を付与する非点収差発生構造を有するとともに、前記少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光のうちの少なくとも１つの波長の光を回折する回折構造を有し、前記回折構造による回折によって、前記少なくとも１つの波長の光の光軸上の光量を調整することができる点にある。
【００３１】
そして、この請求項６に係る発明によれば、非点収差発生構造と、入射される光の波長および光量に応じて適切な回折効率を有する回折構造とを備えた簡易な構成からなる光学素子によって、この光学素子から出射される少なくとも１つの波長の光の光軸上の光量を、この光軸上に位置される受光素子によるセンシングに好適な光量に調整することが可能となる。
【００３２】
さらにまた、請求項７に係る光学素子の特徴は、請求項６において、前記少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光のうちの少なくとも２つ以上の波長の光を前記回折構造により回折することによって、当該少なくとも２つ以上の波長の光の光軸上の光量を調整する点にある。
【００３３】
そして、この請求項７に係る発明によれば、さらに、光学素子から出射される少なくとも２つ以上の波長の光の光軸上の光量を、この光軸上に位置される受光素子によるセンシングに好適な光量に調整することが可能となる。
【００３４】
また、請求項８に係る光学素子の特徴は、請求項６または７において、光学素子から出射される前記少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光の光軸上の光量が同一の光量となる点にある。
【００３５】
そして、この請求項８に係る発明によれば、さらに、光学素子から出射される少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光の光軸上の光量を、この光軸上に位置される受光素子によるセンシングにより好適な光量にすることが可能となる。
【００３６】
なお、この請求項８における光学素子から出射される少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光には、回折構造による回折によって光軸上の光量が調整された光のみが含まれていてもよいし、また、これに加えて、回折構造によって回折されない状態で光学素子から出射される際に光軸上の光量が受光素子によるセンシングにより好適な光量となっている光を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の請求項１に係る光ピックアップ装置によれば、非点収差発生構造と、入射される光の波長および光量に応じて適切な回折効率を有する回折構造とを備えた簡易な構成からなる光学素子によって、この光学素子から出射されて受光素子へ向かう第１の光および第２の光の少なくとも一方の光の光量を、受光素子によるセンシングに好適な光量に調整することができる結果、熱の発生をともなわずに良好な光学性能を長時間持続させることができることにより、１つの受光素子によって互いに異なる波長を有する複数の光の信号処理をいずれも適切に行うことができ、さらに、コストを削減し、設計の自由度を広げることができる光ピックアップ装置を実現することができる。
【００３８】
また、請求項２に係る光ピックアップ装置によれば、さらに、光学素子によって、この光学素子から出射されて受光素子へ向かう第１の光および第２の光の双方の光の光量を、受光素子によるセンシングに好適な光量に調整することができる結果、請求項１に係る光ピックアップ装置の効果に加えて、さらに、互いに異なる波長を有する複数の光の信号処理をより適切に行うことができる光ピックアップ装置を実現することができる。
【００３９】
さらに、請求項３に係る光ピックアップ装置によれば、さらに、光学素子によって、この光学素子から出射されて受光素子へ向かう第１の光および第２の光の双方の光の光量を、受光素子によるセンシングにより好適な光量に調整することができる結果、請求項１または２に係る光ピックアップ装置の効果に加えて、さらに、互いに異なる波長を有する複数の光の信号処理を更に適切に行うことができる光ピックアップ装置を実現することができる。
【００４０】
さらにまた、請求項４に係る光ピックアップ装置によれば、非点収差発生構造と、入射される光の波長および光量に応じて適切な回折効率を有する回折構造とを備えた簡易な構成からなる光学素子によって、この光学素子から出射されて受光素子へ向かう第１の光、第２の光および第３の光のうちの少なくとも１つの光の光量を、受光素子によるセンシングに好適な光量に調整することができる結果、熱の発生をともなわずに良好な光学性能を長時間持続させることができることにより、１つの受光素子によって互いに異なる波長を有する３種類以上の光の信号処理をいずれも適切に行うことができ、さらに、コストを削減し、設計の自由度を広げることができる光ピックアップ装置を実現することができる。
【００４１】
また、請求項５に係る光ピックアップ装置によれば、さらに、受光素子を、光源から出射された光を有効に利用するのに好適な位置に配置することができる結果、請求項１〜４に係る光ピックアップ装置の効果に加えて、さらに、光源から出射される光を有効利用することができる光ピックアップ装置を実現することができる。
【００４２】
さらに、請求項６に係る光学素子によれば、非点収差発生構造と、入射される光の波長および光量に応じて適切な回折効率を有する回折構造とを備えた簡易な構成からなる光学素子によって、この光学素子から出射される少なくとも１つの波長の光の光軸上の光量を、この光軸上に位置される受光素子によるセンシングに好適な光量に調整することができる結果、熱の発生をともなわずに良好な光学性能を長時間持続させることができることにより、１つの受光素子によって互いに異なる波長を有する複数の光の信号処理をいずれも適切に行うことができ、さらに、コストを削減し、設計の自由度を広げることができる光学素子を実現することができる。
【００４３】
さらにまた、請求項７に係る光学素子によれば、さらに、光学素子から出射される少なくとも２つ以上の波長の光の光軸上の光量を、この光軸上に位置される受光素子によるセンシングに好適な光量に調整することができる結果、請求項６に係る光学素子の効果に加えて、さらに、１つの受光素子によって互いに異なる波長を有する複数の光の信号処理をより適切に行うことができる光学素子を実現することができる。
【００４４】
また、請求項８に係る光学素子によれば、さらに、光学素子から出射される少なくとも２つ以上の互いに異なる波長を有するコヒーレントな光の光軸上の光量を、この光軸上に位置される受光素子によるセンシングにより好適な光量にすることができる結果、請求項６または７に係る光学素子の効果に加えて、さらに、１つの受光素子によって互いに異なる波長を有する複数の光の信号処理を更に適切に行うことができる光学素子を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明に係る光学素子の実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態における光学素子１は、光の入射側の表面２に、当該光に非点収差を付与する非点収差発生構造としてのトーリック面が形成されている。
【００４７】
光学素子１におけるトーリック面の反対側の表面すなわち光の出射側の表面４には、回折構造としての回折格子５が一体形成されている。
【００４８】
回折格子５は、トーリック面から光学素子１に択一的に入射し、この光学素子１を透過して出射側の表面４から出射する第１の波長を有するコヒーレントな光である第１の光および第２の波長を有するコヒーレントな光である第２の光の双方を回折させることによって、出射側の表面４から出射される第１の光および第２の光の光軸上の光量を、この光軸上に配置される受光素子によるセンシングに好適な光量に調整するようになっている。
【００４９】
具体的には、回折格子５は、トーリック面に、光ディスクとしてのＤＶＤ１０に対応する第１の光としての６５７ｎｍの波長の光と、光ディスクとしてのＣＤ２１に対応する第２の光としての７８０ｎｍの波長の光とが互いに異なる光量で入射した場合においても、各光のそれぞれに対応する所定の回折効率を有することによって、双方の光の光軸上の光量としての０次光の光量を、受光素子によるセンシングに好適な同一の光量にすることができるようになっている。
【００５０】
このようにして、回折格子５によって回折されたＤＶＤ１０に対応する６５７ｎｍの波長の光の０次光と、ＣＤ２１に対応する７８０ｎｍの波長の光の０次光とは、図２および図３に示すように、それぞれ受光素子としてのフォトディテクタ８に受光されて再生または記録に用いられるようになっている。
【００５１】
なお、回折格子５による回折によって光量を調整することができる光は、第１の光および第２の光のような２つの光に限る必要はなく、第１の光または第２の光のいずれか一方の光のような特定の波長を有する１つの光であってもよいし、または、互いに異なる波長を有するコヒーレントな３つ以上の光であってもよい。
【００５２】
さらに、図２に示すように、回折格子５は、ＤＶＤ１０に対応する６５７ｎｍの波長の光については、０次光の光量が、光学素子１に入射される時点の光の光量に対して５８％の光量となるように光を回折させるようになっている。
【００５３】
さらにまた、図３に示すように、回折格子５は、ＣＤ２１に対応する７８０ｎｍの波長の光については、０次光の光量が、光学素子１に入射される時点の光の光量に対して８３％の光量となるように光を回折させるようになっている。
【００５４】
したがって、本実施形態においては、光学素子１に一体形成された回折格子５によって光を回折させることにより、簡易な構成によって、光学素子１の出射側の表面４から出射される０次光の光量をフォトディテクタ８によるセンシングに好適な光量に調整することが可能となる。
【００５５】
このように、回折格子５を利用して、出射側の表面４から出射される０次光の光量を調整すれば、光吸収膜のように熱の発生をともなわないため、良好な光学性能を長時間持続させることができ、かつ、コーティングを要しないため、コストが安価で、しかも光学素子１の形状に対して設計の自由度を広げることができるといった利点を有する。
【００５６】
また、本実施形態においては、回折格子５による回折によって、光学素子１の出射側の表面４から出射されるＤＶＤ１０に対応する６５７ｎｍの波長の光の０次光の光量と、ＣＤ２１に対応する７８０ｎｍの波長の光の０次光の光量とを同一の光量にすることができるため、各０次光の光量を、フォトディテクタ８によるセンシングにより好適な光量にすることが可能となる。
【００５７】
なお、回折格子５は、光学素子１における出射側の表面４のみに形成することに限る必要はなく、例えば、入射側の表面２のみ、あるいは入射側および出射側の双方の表面２、４に形成するようにしてもよい。
【００５８】
また、図１における回折格子５は、光学素子１の表面を第１段目とみた場合における２段構造を有しているが、これに限らず、例えば、図４や図５に示すような３段構造あるいはそれ以上の段構造のものであってもよい。
【００５９】
さらに、光学素子１を形成する光学材料としては、例えば、ゼオネックス（日本ゼオン株式会社製）等のシクロオレフィンポリマー等を挙げることができる。
【００６０】
また、光学素子１の光学材料としては、例えば、６５７ｎｍの波長の光についての屈折率が１．５２１８とされ、７８０ｎｍの波長の光についての屈折率が１．５１８４とされ、アッベ数が５６とされ、光線透過率が９２とされた光学材料を用いることがより好ましい。
【００６１】
次に、本発明に係る光学素子１を用いた光ピックアップ装置７の実施形態について図６を参照して説明する。
【００６２】
前述した構成からなる光学素子１は、図６に示すように、他の光学系とともに本実施形態における光ピックアップ装置７を構成するようになっている。
【００６３】
すなわち、光学素子１に対して光の出射側の位置には、フォトディテクタ８が配置されており、このフォトディテクタ８は、回折格子５における０次光を受光するようになっている。
【００６４】
一方、光学素子１に対して光の入射側には、偏光光学系と無偏光光学系とが混在した光学系が配置されている。
【００６５】
すなわち、光ピックアップ装置７は、第１の波長を有するコヒーレントな光である第１の光が出射される第１の光源としてのＤＶＤ用光源（レーザダイオード）９を有しており、このＤＶＤ用光源９は、光学素子１に入射する光の進行方向に直交する方向に、ＤＶＤ１０に情報を記録するための第１の光としての６５７ｎｍの波長の光を、直線偏光として出射させるようになっている。
【００６６】
ＤＶＤ用光源９に対して光の出射側の位置には、ＤＶＤ側３ビーム発生用回折格子１１が配置されており、このＤＶＤ側３ビーム発生用回折格子１１には、ＤＶＤ用光源９から出射された光が入射するようになっている。
【００６７】
そして、ＤＶＤ側３ビーム発生用回折格子１１は、ＤＶＤ用光源９側から入射した光を、トラッキングのために、０次光（以下、メインビームと称する）および±１次光（以下、サブビームと称する）からなる３ビーム（以下、ＤＶＤ往路３ビームと称する）に分光した後に出射するようになっている。
【００６８】
ＤＶＤ側３ビーム発生用回折格子１１に対してＤＶＤ往路３ビームの出射側の位置であって、光学素子１に対して後述するＤＶＤ復路３ビームの入射側の位置には、偏光光学系として主たる機能を有する偏光ビームスプリッタ１２が配置されている。
【００６９】
この偏光ビームスプリッタ１２には、ＤＶＤ側３ビーム発生用回折格子１１から出射されたＤＶＤ往路３ビームが入射するようになっている。
【００７０】
そして、偏光ビームスプリッタ１２は、ＤＶＤ側３ビーム発生用回折格子１１側から入射したＤＶＤ往路３ビームを、光学素子１と相対する方向に１００％の反射率で反射させるようになっている。
【００７１】
偏光ビームスプリッタ１２に対してＤＶＤ往路３ビームの反射側の位置、すなわち光学素子１と相対する側の位置には、波長選択性ビームスプリッタ１４が配置されており、この波長選択性ビームスプリッタ１４には、偏光ビームスプリッタ１２によって反射されたＤＶＤ往路３ビームが入射するようになっている。
【００７２】
そして、波長選択性ビームスプリッタ１４は、偏光ビームスプリッタ１２側から入射したＤＶＤ往路３ビームを、１００％の透過率で透過させるようになっている。
【００７３】
波長選択性ビームスプリッタ１４に対してＤＶＤ往路３ビームの透過側の位置、すなわち偏光ビームスプリッタ１２と相対する側の位置には、コリメータレンズ１５が配置されており、このコリメータレンズ１５には、波長選択性ビームスプリッタ１４を透過したＤＶＤ往路３ビームが入射するようになっている。
【００７４】
そして、コリメータレンズ１５は、波長選択性ビームスプリッタ１４側から入射したＤＶＤ往路３ビームを、平行光に変換させて出射させるようになっている。
【００７５】
コリメータレンズ１５に対してＤＶＤ往路３ビームの出射側の位置、すなわち波長選択性ビームスプリッタ１４と相対する側の位置には、全反射ミラー１６が配置されている。
【００７６】
この全反射ミラー１６には、コリメータレンズ１５から出射されたＤＶＤ往路３ビームに対して４５°の角度を有する反射面が形成されている。
【００７７】
そして、全反射ミラー１６は、コリメータレンズ１５側から入射したＤＶＤ往路３ビームを、このＤＶＤ往路３ビームの入射方向に直交する方向に全反射させるようになっている。
【００７８】
全反射ミラー１６に対してＤＶＤ往路３ビームの全反射側の位置には、１／４波長板１７が配置されており、この１／４波長板１７には、全反射ミラー１６によって全反射されたＤＶＤ往路３ビームが入射するようになっている。
【００７９】
そして、１／４波長板１７は、全反射ミラー１６側から入射したＤＶＤ往路３ビームを円偏光に変換させて出射させるようになっている。
【００８０】
１／４波長板１７に対してＤＶＤ往路３ビームの出射側の位置、すなわち全反射ミラー１６と相対する側の位置には、対物レンズ１８が配置されており、この対物レンズ１８には、１／４波長板１７から出射されたＤＶＤ往路３ビームが入射するようになっている。
【００８１】
そして、対物レンズ１８は、１／４波長板１７側から入射したＤＶＤ往路３ビームを収束光に変換させて出射させるようになっている。
【００８２】
対物レンズ１８に対してＤＶＤ往路３ビームの出射側の位置、すなわち１／４波長板１７と相対する側の位置には、ＤＶＤ１０が、その記録面をＤＶＤ往路３ビームのメインビームに直交させるように配置されるようになっており、このＤＶＤ１０の記録面には、対物レンズ１８から出射されたＤＶＤ往路３ビームが集光するようになっている。
【００８３】
そして、ＤＶＤ１０の記録面に入射したＤＶＤ往路３ビームは、記録面において入射方向と逆方向となる対物レンズ１８側に反射するようになっている。
【００８４】
その際に、ＤＶＤ往路３ビームにおけるメインビームは、例えば、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ＋Ｒの場合には、ＤＶＤ１０の記録面に形成された有機色素層の温度を上昇させて色素を化学変化させることによって記録面に情報を記録するようになっている。
【００８５】
そして、対物レンズ１８は、ＤＶＤ１０の記録面において反射された３ビーム（以下、ＤＶＤ復路３ビームと称する）を受光するとともに、このＤＶＤ復路３ビームを平行光に変換させて１／４波長板１７側に出射させるようになっている。
【００８６】
１／４波長板１７は、対物レンズ１８から出射されたＤＶＤ復路３ビームを受光するとともに、このＤＶＤ復路３ビームを、ＤＶＤ往路３ビームとは偏光方向が９０°回転された直線偏光に変換させて全反射ミラー１６側に出射させるようになっている。
【００８７】
全反射ミラー１６は、１／４波長板１７から出射されたＤＶＤ復路３ビームを受光するとともに、このＤＶＤ復路３ビームを、９０°の角度でコリメータレンズ１５側に全反射させるようになっている。
【００８８】
コリメータレンズ１５は、全反射ミラー１６によって全反射されたＤＶＤ復路３ビームを受光するとともに、このＤＶＤ復路３ビームを収束光に変換させて波長選択性ビームスプリッタ１４側に出射させるようになっている。
【００８９】
波長選択性ビームスプリッタ１４は、コリメータレンズ１５から出射されたＤＶＤ復路３ビームを受光するとともに、このＤＶＤ復路３ビームを１００％の透過率で偏光ビームスプリッタ１２側に透過させるようになっている。
【００９０】
偏光ビームスプリッタ１２は、波長選択性ビームスプリッタ１４を透過したＤＶＤ復路３ビームを受光するとともに、このＤＶＤ復路３ビームを１００％の透過率で光学素子１側に透過させるようになっている。
【００９１】
光学素子１は、偏光ビームスプリッタ１２を透過したＤＶＤ復路３ビームを受光するとともに、このＤＶＤ復路３ビームに、トーリック面を介してフォーカシングのために非点収差を生じさせるようになっている。
【００９２】
さらに、光学素子１は、トーリック面に入射後、光学素子１を透過して出射側の表面４から出射されるＤＶＤ復路３ビームを、回折格子５によって回折させるようになっている。
【００９３】
そして、この回折により、ＤＶＤ復路３ビームの回折格子５における０次光の光量が、光学素子１に入射される時点のＤＶＤ復路３ビームにおけるメインビームの光量に対して５８％の光量となるように調整されるようになっている。
【００９４】
また、光ピックアップ装置７は、第２の波長を有するコヒーレントな光である第２の光が出射される第２の光源としてのＣＤ用光源（レーザダイオード）２０を有しており、このＣＤ用光源２０は、波長選択性ビームスプリッタ１４の方向に、ＣＤ２１に記録された情報を読み込むための第２の光としての７８０ｎｍの波長の光を、直線偏光として出射させるようになっている。
【００９５】
ＣＤ用光源２０と波長選択性ビームスプリッタ１４との間には、ＣＤ側３ビーム発生用回折格子２２が配置されており、このＣＤ側３ビーム発生用回折格子２２には、ＣＤ用光源２０から出射された光が入射するようになっている。
【００９６】
そして、ＣＤ側３ビーム発生用回折格子２２は、ＣＤ用光源２０側から入射した光を、トラッキングのために、１つのメインビームと、２つのサブビームとからなる３ビーム（以下、ＣＤ往路３ビームと称する）に分光させて波長選択性ビームスプリッタ１４側に出射させるようになっている。
【００９７】
波長選択性ビームスプリッタ１４は、ＣＤ側３ビーム発生用回折格子２２から出射されたＣＤ往路３ビームを受光するとともに、このＣＤ往路３ビームを、コリメータレンズ１５側に５０％の反射率で反射させるようになっている。
【００９８】
波長選択性ビームスプリッタ１４によって反射されたＣＤ往路３ビームは、ＤＶＤ往路３ビームと同様に、コリメータレンズ１５、全反射ミラー１６、１／４波長板１７および対物レンズ１８の各光学系において、ＤＶＤ往路３ビームと同様の作用を受けた後に、ＣＤ２１の記録面に入射するようになっている。
【００９９】
ＣＤ２１の記録面に入射したＣＤ往路３ビームは、記録面からの光の反射の強弱によって記録面に記録された情報を取得して対物レンズ１８側に反射するようになっている。
【０１００】
ＣＤ２１の記録面から対物レンズ１８側に反射された３ビーム（以下、ＣＤ復路３ビームと称する）は、ＤＶＤ復路３ビームと同様に、対物レンズ１８、１／４波長板１７、全反射ミラー１６およびコリメータレンズ１５の各光学系において、ＤＶＤ復路３ビームと同様の作用を受けた後に波長選択性ビームスプリッタ１４に入射するようになっている。
【０１０１】
そして、波長選択性ビームスプリッタ１４は、入射したＣＤ復路３ビームを５０％の透過率で偏光ビームスプリッタ１２側に透過させるようになっている。
【０１０２】
偏光ビームスプリッタ１２は、波長選択性ビームスプリッタ１４を透過したＣＤ復路３ビームを受光するとともに、このＣＤ復路３ビームを１００％の透過率で光学素子１側に透過させるようになっている。
【０１０３】
光学素子１は、偏光ビームスプリッタ１２から出射されたＣＤ復路３ビームを受光するとともに、このＣＤ復路３ビームに、トーリック面を介して非点収差を生じさせ、さらに、光学素子１を透過して出射側の表面４から出射されるＣＤ復路３ビームを回折格子５によって回折させるようになっている。
【０１０４】
そして、この回折により、ＣＤ復路３ビームの回折格子５における０次光の光量が、光学素子１に入射される時点のＣＤ復路３ビームにおけるメインビーム（０次光）の光量に対して８３％の光量となるように光量が調整されるようになっている。
【０１０５】
したがって、本実施形態においては、無偏光光学系を用いる波長の光であるＣＤ２１用の光についての回折格子５における０次光の光量と、偏光光学系を用いる波長の光であるＤＶＤ１０用の光についての回折格子５における０次光の光量とを、同一の光量にすることができる。
【０１０６】
この結果、各０次光の光量を、ともにフォトディテクタ８によるセンシングに好適な光量にすることが可能となる。
【０１０７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【０１０８】
まず、本実施形態においてＤＶＤ１０に記録を行うには、ＤＶＤ用光源９を発光させてＤＶＤ側３ビーム発生用回折格子１１側に６５７ｎｍの波長の光を出射させると、この光は、ＤＶＤ側３ビーム発生用回折格子１１においてＤＶＤ往路３ビーム変換されて偏光ビームスプリッタ１２側に出射される。
【０１０９】
偏光ビームスプリッタ１２側に出射されたＤＶＤ往路３ビームは、偏光ビームスプリッタ１２に入射するとともに、この偏光ビームスプリッタ１２において波長選択性ビームスプリッタ１４側に１００％の反射率で反射される。
【０１１０】
波長選択性ビームスプリッタ１４側に反射されたＤＶＤ往路３ビームは、波長選択性ビームスプリッタ１４に入射するとともに、この波長選択性ビームスプリッタ１４を１００％の透過率で透過する。
【０１１１】
波長選択性ビームスプリッタ１４を透過したＤＶＤ往路３ビームは、コリメータレンズ１５に入射するとともに、このコリメータレンズ１５において平行光に変換されて全反射ミラー１６側に出射される。
【０１１２】
全反射ミラー１６側に出射されたＤＶＤ往路３ビームは、全反射ミラー１６に入射するとともに、この全反射ミラー１６において１／４波長板１７側に全反射される。
【０１１３】
１／４波長板１７側に全反射されたＤＶＤ往路３ビームは、１／４波長板１７に入射するとともに、この１／４波長板１７において円偏光に変換されて対物レンズ１８側に出射される。
【０１１４】
対物レンズ１８側に出射されたＤＶＤ往路３ビームは、対物レンズ１８に入射するとともに、この対物レンズ１８において収束光に変換されてＤＶＤ１０側に出射される。
【０１１５】
ＤＶＤ１０側に出射されたＤＶＤ往路３ビームは、ＤＶＤ１０の記録面に集光するとともに、このＤＶＤ１０の記録面に情報を記録した後に、ＤＶＤ復路３ビームとして対物レンズ１８側に反射される。
【０１１６】
対物レンズ１８側に反射されたＤＶＤ復路３ビームは、対物レンズ１８に入射するとともに、この対物レンズ１８において平行光に変換されて１／４波長板１７側に出射される。
【０１１７】
１／４波長板１７側に出射されたＤＶＤ復路３ビームは、１／４波長板１７に入射するとともに、この１／４波長板１７においてＤＶＤ往路３ビームとは偏光方向が９０°回転した直線偏光に変換されて全反射ミラー１６側に出射される。
【０１１８】
全反射ミラー１６側に出射されたＤＶＤ復路３ビームは、全反射ミラー１６に入射するとともに、この全反射ミラー１６においてコリメータレンズ１５側に全反射される。
【０１１９】
コリメータレンズ１５側に全反射されたＤＶＤ復路３ビームは、コリメータレンズ１５に入射するとともに、このコリメータレンズ１５において収束光に変換されて波長選択性ビームスプリッタ１４側に出射される。
【０１２０】
波長選択性ビームスプリッタ１４側に出射されたＤＶＤ復路３ビームは、波長選択性ビームスプリッタ１４に入射するとともに、この波長選択性ビームスプリッタ１４を１００％の透過率で透過する。
【０１２１】
波長選択性ビームスプリッタ１４を透過したＤＶＤ復路３ビームは、偏光ビームスプリッタ１２に入射するとともに、この偏光ビームスプリッタ１２を１００％の透過率で透過する。
【０１２２】
偏光ビームスプリッタ１２を透過したＤＶＤ復路３ビームは、光学素子１のトーリック面に入射して非点収差を発生させ、続いて、光学素子１を透過して回折格子５が形成された出射側の表面４から出射する際に、回折格子５によって回折される。
【０１２３】
この回折により、ＤＶＤ復路３ビームの回折格子５における０次光の光量が、光学素子１に入射される時点のＤＶＤ復路３ビームにおけるメインビームの光量に対して５８％の光量となるように光量が調整される。
【０１２４】
そして、ＤＶＤ復路３ビームの回折格子５における０次光のみが、フォトディテクタ８に受光される。
【０１２５】
次に、本実施形態においてＣＤ２１の再生を行うには、ＣＤ用光源２０を発光させてＣＤ側３ビーム発生用回折格子２２側に７８０ｎｍの波長の光を出射させると、この光は、ＣＤ側３ビーム発生用回折格子２２においてＣＤ往路３ビーム変換されて波長選択性ビームスプリッタ１４側に出射される。
【０１２６】
波長選択性ビームスプリッタ１４側に出射されたＣＤ往路３ビームは、波長選択性ビームスプリッタ１４に入射するとともに、この波長選択性ビームスプリッタ１４において５０％の反射率でコリメータレンズ１５側に反射される。
【０１２７】
コリメータレンズ１５側に反射されたＣＤ往路３ビームは、コリメータレンズ１５に入射するとともに、このコリメータレンズ１５において平行光に変換されて全反射ミラー１６側に出射される。
【０１２８】
全反射ミラー１６側に出射されたＣＤ往路３ビームは、全反射ミラー１６に入射するとともに、この全反射ミラー１６において１／４波長板１７側に全反射される。
【０１２９】
１／４波長板１７側に全反射されたＣＤ往路３ビームは、１／４波長板１７に入射するとともに、この１／４波長板１７において円偏光に変換されて対物レンズ１８側に出射される。
【０１３０】
対物レンズ１８側に出射されたＣＤ往路３ビームは、対物レンズ１８に入射するとともに、この対物レンズ１８において収束光に変換されてＣＤ２１側に出射される。
【０１３１】
ＣＤ２１側に出射されたＣＤ往路３ビームは、ＣＤ２１の記録面に集光するとともに、このＣＤ２１の記録面において情報を取得した後に、ＣＤ復路３ビームとして対物レンズ１８側に反射される。
【０１３２】
対物レンズ１８側に反射されたＣＤ復路３ビームは、対物レンズ１８に入射するとともに、この対物レンズ１８において平行光に変換されて１／４波長板１７側に出射される。
【０１３３】
１／４波長板１７側に出射されたＣＤ復路３ビームは、１／４波長板１７に入射するとともに、この１／４波長板１７においてＣＤ往路３ビームとは偏光方向が９０°回転した直線偏光に変換されて全反射ミラー１６側に出射される。
【０１３４】
全反射ミラー１６側に出射されたＣＤ復路３ビームは、全反射ミラー１６に入射するとともに、この全反射ミラー１６においてコリメータレンズ１５側に全反射される。
【０１３５】
コリメータレンズ１５側に全反射されたＣＤ復路３ビームは、コリメータレンズ１５に入射するとともに、このコリメータレンズ１５において収束光に変換されて波長選択性ビームスプリッタ１４側に出射される。
【０１３６】
波長選択性ビームスプリッタ１４側に出射されたＣＤ復路３ビームは、波長選択性ビームスプリッタ１４に入射するとともに、この波長選択性ビームスプリッタ１４を５０％の透過率で透過する。
【０１３７】
波長選択性ビームスプリッタ１４を透過したＣＤ復路３ビームは、偏光ビームスプリッタ１２に入射するとともに、この偏光ビームスプリッタ１２を１００％の透過率で透過する。
【０１３８】
偏光ビームスプリッタ１２を透過したＣＤ復路３ビームは、光学素子１のトーリック面に入射して非点収差を発生させ、続いて、光学素子１を透過して回折格子５が形成された出射側の表面４から出射する際に、回折格子５によって回折される。
【０１３９】
この回折により、ＣＤ復路３ビームの回折格子５における０次光の光量が、光学素子１に入射される時点のＣＤ復路３ビームにおけるメインビームの光量に対して８３％の光量となるように光量が調整される。
【０１４０】
そして、ＣＤ復路３ビームの回折格子５における０次光のみが、フォトディテクタ８に受光されて再生に用いられる。
【０１４１】
このとき、ＣＤ復路３ビームの回折格子５における０次光の光量は、ＤＶＤ復路３ビームの回折格子５における０次光の光量と同じ値に調整される。
【０１４２】
この結果、ＣＤ２１の再生と、ＤＶＤ１０への記録とを、ともに適正に行うことができる。
【０１４３】
したがって、本実施形態によれば、トーリック面を有する光学素子１に回折格子５を一体形成することにより、簡易な構成によって回折格子５における０次光の光量をフォトディテクタ８によるセンシングに好適な光量に調整することができる。
【０１４４】
この結果、熱の発生をともなわずに良好な光学性能を持続させることができることによって、１つのフォトディテクタ８によって、互いに異なる波長を有するＤＶＤ１０に対応する６５７ｎｍの波長の光の信号処理（記録）と、ＣＤ２１に対応する７８０ｎｍの波長の光の信号処理（再生）とをともに適切に行うことができる。あわせて、コストを削減し、光学素子１の形状に対する設計の自由度を広げることができる。
【０１４５】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【０１４６】
例えば、本発明は、ＤＶＤ１０に記録を行う場合のみならず、ＤＶＤ１０を再生する場合においても、記録の場合と同様に優れた効果を奏することができるものである。
【０１４７】
さらに、本発明は、ＣＤ２１を再生する場合のみならず、ＣＤ２１に記録を行う場合においても、再生の場合と同様に優れた効果を奏することができるものである。
【０１４８】
さらに、本発明は、互いに異なる波長を有するコヒーレント光を出射する３つ以上の光源にも有効に適用することができるものである。この場合、例えば、第１の光源をＤＶＤ用光源、第２の光源をＣＤ用光源、第３の光源をブルーレイディスク用光源、第４の光源をＨＤＤＶＤ用光源としてもよい。または、第１の光源をＤＶＤ用光源、第２の光源をＣＤ用光源、第３の光源をブルーレイディスクおよびＨＤＤＶＤの兼用の光源としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明に係る光学素子の実施形態を模式的に示す縦断面図
【図２】本発明に係る光学素子の実施形態において、ＤＶＤ用の光についての光量の調整を示す説明図
【図３】本発明に係る光学素子の実施形態において、ＣＤ用の光についての光量の調整を示す説明図
【図４】本発明に係る光学素子の実施形態において、回折格子の図１と異なる他の一例を示す縦断面図
【図５】本発明に係る光学素子の実施形態において、回折格子の図１、図４と異なる他の一例を示す縦断面図
【図６】本発明に係る光ピックアップ装置の実施形態を示す構成図
【図７】従来の光学素子の一例を模式的に示す縦断面図
【符号の説明】
【０１５０】
１  光学素子
４  出射側の表面
５  回折格子
８  フォトディテクタ
９  ＤＶＤ用光源
１０  ＤＶＤ
１８  対物レンズ
２０  ＣＤ用光源
２１  ＣＤ
【図１】
2006155707.tif 000003
【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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