(57)【要約】【課題】異なる波長の光を用いて異なる種類の光記録媒体（例えばＤＶＤやＣＤ）に情報を記録再生する光ピックアップにおいて小型軽量化、低コスト化のために２種類の波長の光を出射するレーザが用いられているがこの場合、それぞれの発光点位置が異なるためいずれかあるいは両方の光軸が傾きを有する。このため波長板と偏光ホログラムとからなる光学素子においてそのパターン中心に対してオフセットが生じていた。【解決手段】波長選択的機能を有する薄膜（ホログラムや分布型の波長板）の中心位置の設定をそれが最も機能する波長の光の光軸に対して最適に設定することで異なる波長の光に対する信号品質を確保できる。【選択図】図２
2008077752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類以上の波長の光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光を光情報媒体に集光する対物レンズと、光情報媒体から反射された光を受光する光検出器と、前記レーザ光源から光情報媒体に向かう光の光路と光情報媒体から前記光検出器に向かう光の光路とが共通する部分に少なくとも２種類の波長の光が往復通過する光学素子とを有し、前記光学素子が光束断面内で分割された領域分割パターンを有する複数の波長選択性機能層を有し、前記波長選択性機能層に形成された領域分割パターン中心と前記対物レンズ中心との相対位置が複数の波長選択性機能層で互いに異ならせて配置されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記対物レンズ中心に対する前記波長選択性機能層の領域分割パターン中心の配置方向が、前記レーザ光源から出射される複数の波長の光の相対光軸傾き方向と一致することを特徴とする、請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記レーザ光源から出射する複数の異なる波長の光が前記光学素子、及び前記対物レンズを通過し、光情報媒体により反射され再び前記対物レンズ、及び前記光学素子をそれぞれ通過するまでの光線軌跡が一致する軸との交点に前記波長選択性機能層の各パターン中心が設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記レーザ光源から出射される光の光軸と前記対物レンズの中心軸とのなす角をθ、前記対物レンズの焦点距離をｆｏ、前記対物レンズと前記波長選択性機能層との光学距離をＬとしたとき、（ｆｏ−Ｌ）×ｔａｎθで表される量だけ前記波長選択性機能層のパターン中心と前記対物レンズ中心との位置が互いにオフセットされて配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記波長選択性機能層が複数の異なる波長の光にそれぞれ対応した複数の偏光ホログラム層であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記波長選択性機能層として光学異方性の軸方位あるいは位相差が素子面内の複数の領域間で互いに異なっている分布型の波長板層と偏光ホログラム層とを有していることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の光ピックアップ。
【請求項７】
前記偏光ホログラム層と前記対物レンズとの光学距離が前記対物レンズの焦点距離と一致することを特徴とする、請求項６記載の光ピックアップ。
【請求項８】
前記対物レンズと前記光学素子とを取り付ける駆動機構の保持部材が、前記対物レンズの形状端と前記光学素子の形状端とが少なくとも一つの同じ面で押し当てられ位置決めされる面を有する構造であることを特徴とする、請求項１記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の波長の異なるレーザ光を出射するレーザ光源を有し、ＣＤやＤＶＤ、ブルーレイ・ディスク等、各種の仕様、規格が異なる光ディスクにそれぞれ信号を記録、または再生するために用いられる光ピックアップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク等の光情報記録分野において、例えばＣＤやＤＶＤ、ブルーレイ・ディスク等のように記録密度・容量や基材厚等、異なる規格の記録媒体に１台の装置で対応した製品が増えつつある。
【０００３】
このような装置においては、記録媒体に情報を記録・再生する光ピックアップに波長の異なる複数の光源が搭載されており、各々の光源を用いてそれが適した記録媒体への書き込みや消去、読み出しを行っている。
【０００４】
このため各種の記録媒体への記録・再生の機能を担いつつ、装置としての小型化や低コスト化のために、これら複数の光源を搭載した光ピックアップの光学系をできるだけコンパクトにレイアウトすることが重要な技術となる。
【０００５】
図６は複数の記録媒体に対応したコンパクトな光学系を実現する光ピックアップにおける一実施形態を示す要部構成図である（例えば、特許文献１参照。）。図６において、基板１０２上に光検出器１０３と、モノリシックレーザとよぶ２種類の相異なる波長λ１の光および波長λ２の光（例えば、ＤＶＤの波長６５０ｎｍおよびＣＤの波長８００ｎｍ）を出射するレーザ光源１０１が集積されている。通常このような２波長のレーザは、同じ発光点から別の波長の光を出力することが出来ないので、光軸と直交する方向でそれぞれの発光点は隔差ΔＰを持っている。
【０００６】
また図６で光素子１１１はディスク面の法線方向に向かう方向に光線を折り曲げる、いわゆる立ち上げミラーの役割を担っている。さらに光素子１１１は近接した（数μｍから数百μｍの差）２つの面Ａ、面Ｂをもち、面Ａには波長選択性の膜１２２が形成され、面Ｂには凹凸構造表面に金属などの薄膜を形成した反射回折格子１２１が形成されている。また面Ａと面Ｂとの間には透明層１２３がある。
【０００７】
また、図６で偏光素子１０７は、対物レンズ１０８とともに保持部材１３５に取り付けられており、アクチュエータ１３６により対物レンズ１０８とともに一体駆動される。レーザ光源１０１を出射した波長λ１の光（例えば、ＤＶＤの６５０ｎｍの光）は、コリメートレンズ１０４により平行光となり、光素子１１１の面Ａで反射し、偏光ホログラム１０５、および波長λ１の光に対して５×λ１／４の位相差を生ずる波長板１０６（１／４波長板と等価）とを一体化形成した偏光素子１０７を透過する。
【０００８】
この際、偏光ホログラム１０５の偏光依存性により、レーザ光源１から出射される直線偏光の光に対しては完全に透過し、これと直交する直線偏光の光は完全に回折するので、光源からの光は回折せずに透過し波長板１０６により円偏光に変換され、対物レンズ１０８により光ディスクの記録面１０９上に集光され、反射される。
【０００９】
記録面１０９で反射した反射光は、再び対物レンズ１０８を経て偏光素子１０７を通過し、５／４波長板１０６によりレーザ出射光の偏光方向と直交する方向の直線偏光の光となって偏光ホログラム１０５により回折分岐され、この回折光は光素子１１１の面Ａを反射して光検出器１０３に入射し、その光量変化でフォーカス、トラッキング等の制御信号およびＲＦ信号を得る。
【００１０】
一方、レーザチップ１０１を出射したもう一方の波長λ２の光（例えば、ＣＤの８００ｎｍの光）も、コリメートレンズ１０４により平行光となり、光素子１１１に至る。ここで波長選択性膜１２２により波長λ２の光は面Ａを透過して面Ｂの反射回折格子１２１で一部は±１次光として回折され、大部分は０次光として反射される。
【００１１】
光素子１１１で反射された０次光の光は偏光素子１０７を透過する。波長板１０６は波長λ１（例えば、ＤＶＤの６５０ｎｍの波長）の光に対して５／４波長板であるため、λ２の光（例えば、ＣＤの８００ｎｍの光）に対してはほぼ１波長板となる。このため偏光状態が変わることなく直線偏光のまま偏光素子１０７を透過し、対物レンズ１０８により基材厚の異なる光ディスクの記録面１１０上に集光され、反射される。
【００１２】
記録面１１０で反射した反射光は、再び対物レンズ１０８を経て偏光素子１０７に入射するが偏光状態が変わっていないため偏光素子１０７をそのまま透過し、光素子１１１で再び０次光と±１次回折光とに分岐され、回折光はコリメートレンズ１０４を経て光検出器１０３に入射し、その光量変化でフォーカス、トラッキング等の制御信号およびＲＦ信号を得る。
【００１３】
図６で示したような光素子１１１を用いることで、紙面内でΔＰの隔差をもつ光線のうちλ１の波長の光は、光素子１１１の表面に形成された波長選択膜１２２表面で反射し、一方、波長λ２の光は、光素子１１１の波長選択膜１２２および透明層１２３を透過し、面Ｂすなわち反射回折格子１２１で大部分０次反射光となる。波長λ２の光に対して屈折率ｎの透明層１２３の厚みｔ、素子１１１への入射角４５°としたとき、次の数式１
【００１４】
【数１】
2008077752.tif 000003
【００１５】
を満たすようにｎ、ｔを選ぶことで、光素子１１１を経た波長λ１の光と波長λ２の光の光軸を一致させることができる。すなわち、このような光素子１１１を用いることで、２種類の相異なる波長のレーザの発光点隔差を補正できるので、偏光素子を往復通過するＤＶＤとＣＤとの光学軸を一致させることができる。
【００１６】
なお、本発明に関連する先行技術として、以下のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１２３９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
背景技術で示したような光ピックアップによれば、発光点の位置が異なる複数の波長の光を出射するレーザ光源を用いた光学系を集積化することで小型化、簡素化できる。特にディスク面を反射して光検出器にいたる信号検出光学系についてはＤＶＤ光の光軸とＣＤ光の光軸とが同軸関係にあるためどちらの波長の光についてもホログラムのパターン中心とディスクからの反射光の光の光束中心とを一致させることができる。このため例えばディスクのトラック方向を基準とするＴＥ信号についても、異なる発光点からの光についてトラッキングのプッシュプル分割線などがそれぞれのディスクからの反射光の光の光束中心、すなわち強度中心と一致しているためＤＣ的な光量差が分割線で分けられる領域間で差が無く、このためオフセットのない正確なプッシュプル信号が得られる。
【００１８】
しかしながら偏心ディスクなどのようにトラッキング方向に対物レンズがピックアップの駆動機構によりシフトした状態が起こる場合では反射回折格子のパターン中心（ピックアップ内で固定）とディスク反射光の光束中心、すなわち強度中心（偏心に追従して対物レンズが動くことでトラックと直交する方向にシフト）とがずれるためプッシュプル信号のオフセットが変化するという問題がある。
【００１９】
また背景技術で示したような光素子は単純な反射ミラーに比して構成が複雑であり、ピックアップのコストアップになるという問題があった。さらに偏光依存性の少ない高効率の波長選択性膜を要するなど設計上および生産上の困難もあった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記した問題点を解決するため請求項１の発明は、少なくとも２種類以上の波長の光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光を光情報媒体に集光する対物レンズと、光情報媒体から反射された光を受光する光検出器と、前記レーザ光源から光情報媒体に向かう光の光路と光情報媒体から前記光検出器に向かう光の光路とが共通する部分に少なくとも２種類の波長の光が往復通過する光学素子とを有し、前記光学素子が光束断面内で分割された領域分割パターンを有する複数の波長選択性機能層を有し、前記波長選択性機能層に形成された領域分割パターン中心と前記対物レンズ中心との相対位置が複数の波長選択性機能層で互いに異ならせて配置されていることを特徴とする光ピックアップである。
【００２１】
請求項２の発明は、前記対物レンズ中心に対する前記波長選択性機能層の領域分割パターン中心の配置方向が、前記レーザ光源から出射される複数の波長の光の相対光軸傾き方向と一致することを特徴とする、請求項１記載の光ピックアップである。
【００２２】
請求項３の発明は、前記レーザ光源から出射する複数の異なる波長の光が前記光学素子、及び前記対物レンズを通過し、光情報媒体により反射され再び前記対物レンズ、及び前記光学素子をそれぞれ通過するまでの光線軌跡が一致する軸との交点に前記波長選択性機能層の各パターン中心が設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の光ピックアップである。
【００２３】
請求項４の発明は、前記レーザ光源から出射される光の光軸と前記対物レンズの中心軸とのなす角をθ、前記対物レンズの焦点距離をｆｏ、前記対物レンズと前記波長選択性機能層との光学距離をＬとしたとき、（ｆｏ−Ｌ）×ｔａｎθで表される量だけ前記波長選択性機能層のパターン中心と前記対物レンズ中心との位置が互いにオフセットされて配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載の光ピックアップである。
【００２４】
請求項５の発明は、前記波長選択性機能層が複数の異なる波長の光にそれぞれ対応した複数の偏光ホログラム層であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の光ピックアップである。
【００２５】
請求項６の発明は、前記波長選択性機能層として光学異方性の軸方位あるいは位相差が素子面内の複数の領域間で互いに異なっている分布型の波長板層と偏光ホログラム層とを有していることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の光ピックアップである。
【００２６】
請求項７の発明は、前記偏光ホログラム層と前記対物レンズとの光学距離が前記対物レンズの焦点距離と一致することを特徴とする、請求項６記載の光ピックアップである。
【００２７】
請求項８の発明は、前記対物レンズと前記光学素子とを取り付ける駆動機構の保持部材が、前記対物レンズの形状端と前記光学素子の形状端とが少なくとも一つの同じ面で押し当てられ位置決めされる面を有する構造であることを特徴とする、請求項１記載の光ピックアップである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明により異なる波長の光を用いて基材厚や面密度の異なる光情報媒体に対して記録再生を行う光ピックアップにおいて、異なる波長の光が互いに傾きの異なる光軸となっていてもホログラムや分布型の波長板、部分遮光膜などの領域パターンを有する素子を最適に機能させ、検出信号のオフセットなどの信号品質の劣化のない光ピックアップを簡素な構成で実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施例を図１から図５を用いて説明する。なお、同じ機能を有する構成要素は同一の符号で示す。また背景技術で説明したものと同様の構成および作用については詳細な説明は省略する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１の光ピックアップにおける一実施形態を示す要部構成図である。図１において、基板２上に光検出器３と、２種類の異なる波長λ１の光および波長λ２の光（例えば、ＤＶＤの波長６５０ｎｍおよびＣＤの波長８００ｎｍ）を出射するモノリシックレーザ光源１が集積されている（２つの発光点は隔差ΔＰ）。また対物レンズ８および波長選択機能膜を複数有する光学素子７がアクチェエータ５の可動部である保持部材６に支持固定されている。
【００３１】
ここで波長選択機能膜とはディスクを反射した反射光が検出器に至るまでの光路においてその光束断面内の領域で光の位相、強度、偏光状態などを異ならせる素子で具体的には、偏光ホログラムや遮光フィルターあるいは領域により偏光変換の性質が異なる分布型の波長板などを示す。レーザ光源１を出射した波長λ１の光（例えば、ＤＶＤの６５０ｎｍの光）は、コリメートレンズ４により平行光となり、反射ミラー１１で反射し、波長選択機能膜を複数有する光学素子７を通過し、対物レンズ８により光ディスクの記録面９上に集光され、反射される。記録面９で反射した光は、再び対物レンズ８を経て光学素子７を通過するがこの際、光学素子７の複数の波長選択性機能膜面に形成されたパターンに従って光束断面内で部分的に異なる状態の光となり、反射ミラー１１、コリメートレンズ４を経て光検出器３に入射し、その光量変化でフォーカス、トラッキング等の制御信号およびＲＦ信号を得る。本実施例では波長λ１の光（例えば、ＤＶＤの６５０ｎｍの光）については光軸がちょうどディスク面の法線方向および対物レンズの中心軸と一致するように光軸調整されている。
【００３２】
一方、レーザ光源１を出射したもう一方の波長λ２の光（例えば、ＣＤの８００ｎｍの光）も、コリメートレンズ４により平行光となり、反射ミラー１１で反射し、波長選択機能膜を複数有する光学素子７を通過し、対物レンズ８により光ディスクの記録面１０上に集光され、反射される。
【００３３】
記録面１０で反射した反射光は、再び対物レンズ８を経て光学素子７に入射し、光学素子７の複数の波長選択性機能膜面に形成されたパターンに従って光束断面内で部分的に異なる状態の光となり、反射ミラー１１、コリメートレンズ４を経て光検出器３に入射し、その光量変化でフォーカス、トラッキング等の制御信号およびＲＦ信号を得る。
【００３４】
波長λ１の光（例えば、ＤＶＤの６５０ｎｍの光）について光軸がちょうどディスク面の法線方向と一致するように光軸調整されているため、発光点がΔＰだけ離れた位置にある波長λ２の光については光軸が傾いていることになる。具体的にはコリメートレンズの焦点距離をｆｃ、発光点隔差をΔＰとすると、傾き角θが、下記の数式２で表される傾きを持つ光軸となる。
【００３５】
【数２】
2008077752.tif 000004
【００３６】
図２は図１に示したような傾きの異なる光軸の光の光路と複数の波長選択機能膜の位置関係を示す図である。簡単のためにコリメートレンズや反射ミラーなどの途中の光学素子は一部省略している。以下、光源から出た光がディスク記録面に向かう光路を光学系の往路とよび、ディスク面を反射した光が光検出器の向かう光路を光学系の復路と呼ぶものとする。
【００３７】
光学系の往路については一般に傾いた光軸の光が対物レンズを通過することによってコマ収差とよぶ収差が生ずる。このような収差、すなわち記録面上で形成される集光スポットの歪みは記録再生の品質に影響する。しかしながら光軸傾きによるコマ収差の発生を極力抑えた収差設計を施した対物レンズを使うことで記録再生品質に対する影響を十分低減できる。
【００３８】
むしろ光学系の復路、すなわちディスクを反射した反射光が偏光ホログラムや遮光フィルターあるいは領域により偏光変換の性質が異なる分布型の波長板などのように、光束断面の領域で光の位相、強度、偏光状態などを異ならせる素子を通過する際、その領域パターン中心とディスク反射光との光束中心とのずれが生ずることで信号のオフセットなどの信号品質低下が生ずることが問題となる。
【００３９】
図２においてこのような光束断面内の光の位相、偏光状態などをその波長に応じて異ならせる波長選択性機能層が光学素子７に形成されている。波長選択機能層１３は主に波長λ１の光に対して主に機能させる層であり、また別の波長選択機能層１４は主に波長λ２の光に対しての機能層である。
【００４０】
点Ｈ２は対物レンズ８の主点位置（通常、光学系の復路を考えるときディスク面から遠い方の第２主点）である。波長λ１の光の光軸Ｌ１は対物レンズの中心軸、ディスク法線方向と一致している。一方、波長λ２の光の発光点Ｐ２と主点を結ぶ線Ｌ２は、数式２で表される傾きθを有する。
【００４１】
図に示すように異なる波長の光の発光点が異なり、その結果として片方の光軸が傾くことで光学素子の機能層１３および１４を通過する復路光の光束中心軸も異なる波長の光同士で相対的にずれる。波長λ１の光はその光軸がＬ１軸で往復通過するので光束中心もこの軸に沿って往復する。このため波長λ１の光に対して機能する層１３に形成されたパターンの中心Ｐ２はＬ１軸と機能層１３の交点に形成すればよい。破線で表すＬ３は発光点Ｐ２を出た波長λ２の光がディスク面に至る軌跡とディスク面を反射した光が光源に戻る（実際はホログラムなどにより回折され検出器に至る）軌跡とが一致する軸である（ディスクへの光の入射と反射を考えたときこれが一致するのはディスク面１２に垂直な軸で入射する場合であるため）。
【００４２】
ここで光軸の傾いた波長λ２の光に対して機能する機能層１４のパターン中心はこの軌跡Ｌ３と機能層１４とが交わる交点Ｐ１に一致する位置に設定することでディスクから反射する光についてその光束断面中心について対称な情報を得ることができる。
【００４３】
具体的には、対物レンズ８の焦点距離をｆ０、機能層１４と主点Ｈ２との光学距離をＤ１としたとき、数式２のθを用いて、下記の数式３で表される量Ｒ１だけ波長選択性機能層のパターン中心と対物レンズ中心との相対位置を互いにオフセットして配置する。
【００４４】
【数３】
2008077752.tif 000005
【００４５】
なおここでは波長λ１について光軸がディスク法線方向と一致していて波長λ２の光だけが光軸傾きを有する場合で説明したが、軸傾きを両方の波長の光に対する折衷して設定しても良い。この場合、波長λ１の光に対する機能層１３のパターン中心Ｐ２も対物レンズ中心に対してオフセットを与えて設定する。この場合、光軸の傾き方向は波長λ１の光と波長λ２の光とで逆になるので対物レンズ中心に対するオフセット方向も反対方向となる。
【００４６】
図３はさらに詳細に波長選択性機能層を有する光学素子構成を示した図である。図３（ａ）は光ピックアップの構成の一部である光学素子と対物レンズの断面を示す概略図であり、図３（ｂ）は光学素子の平面図を示す。図３において光学素子１８は波長選択性を有する複数の偏光ホログラム層１５，１６および波長板１７を有する。偏光ホログラム層１５は光学系の往路では光を回折せず透過し、ディスクを反射した波長λ１の復路光のみを偏光状態により回折分岐する。一方波長λ２の光はその偏光状態に依らず光を回折せずに往復透過する機能を有する。偏光ホログラム層１６は光学系の往路では光を回折せず透過し、ディスクを反射して波長板１７により往路と異なる偏光状態となった波長λ２の復路光のみを回折分岐する。一方波長λ１の光はその偏光状態に依らず光を回折せずに往復透過する機能を有する。
【００４７】
図３（ｂ）は図３（ａ）で示した波長λ１に対する偏光ホログラム層１５に形成されたホログラムパターン領域１９と、波長λ２に対する偏光ホログラム層１６に形成されたホログラムパターン領域２０を示しており互いのパターン中心は式（３）で示す量（Ｒ１）だけ相対的にオフセットしている。偏光ホログラムパターンは一般にディスクからの反射光を光束断面で分割分岐し複数の検出器に分割された光を導くことでフォーカス、トラッキング、ＲＦ信号等を生成する機能を有する。たとえばトラッキング信号は光束断面中心を通る線（波長λ１の光に対してはＬ５，波長λ２の光に対してはＬ６）を境に２つに分割し、その分割された光の光量のアンバランスからトラッキングエラー信号を得ている。図３のように相対的にオフセットを与えた配置を取ることでこのようなトラッキング信号について光軸の異なる２つの波長の光に対してそれぞれ光ディスク反射光の光束断面の偏光ホログラムでの領域分割がバランスの取れた形態となるので光量オフセットのない信号がともに得られる。
【００４８】
さらに光学素子１７は対物レンズ８と一体となり駆動されているので偏心ディスク等のトラックに追従してレンズシフトがおこるような場合でも対物レンズとホログラムとのずれによるオフセットが発生しない。かつ構成も簡素でありかつホログラムと検出器との相対位置を異なる波長の光について独立して行う必要がないため調整などの工数も少なく生産性も高い。
【００４９】
（実施の形態２）
図４は別の実施例である波長選択性機能層を有する光学素子構成を示した図である。図４（ａ）は光ピックアップの構成の一部である光学素子と対物レンズの断面を示す概略図であり、図４（ｂ）は光学素子の平面図を示す。図４では光学素子２１は波長λ１の光と波長λ２の光とで共用する偏光ホログラム層２２と主に波長λ２の光に対して機能させる分布型の波長膜２３および波長λ２の光のみ遮光し波長λ１の光は透過する遮光膜２４が設けられている。本実施例でも対物レンズ中心軸およびディスク面の法線方向と波長λ１の光の光軸Ｌ１は一致しており、波長λ２の光に対してはθだけ傾いた光軸Ｌ３となっている。光学素子２１に設けられた分布型の波長膜層２３は例えば図４（ｂ）の領域パターン２６に示すように領域によってその光学異方性軸やレタデーションを少しずつ異ならせて形成したものである。このような性質の異なる領域を作っておくことで例えば様々な複屈折をもつディスク基材に対してどのような偏光状態の光が素子に戻ってきても常に偏光ホログラムにより回折する成分は残るので特にＣＤ等の基材厚が１．２ｍｍ程度と厚く製造過程で複屈折性が生じやすいディスクに対して信号光がなくなってしまうことがない。具体的には波長板の光学軸の方位を４５°＋α（αは０°〜１０°程度）とした領域と４５°−αとした領域を図４（ｂ）に示すように交互に形成する。
【００５０】
波長板の位相差は通常波長に比例するので例えば波長λ１（例えばＤＶＤの波長６５０ｎｍの光）に対して位相差を２７０°（３／４波長板、すなわち１／４波長板相当）に設定すればもう一方の波長λ２（例えばＣＤの波長８００ｎｍの光）に対しては約２２０°（概ね５／８波長板相当）の位相差となる。このように波長板の光学パラメータを設定することで波長により効果が異なり、波長λ２の光に対しては複屈折がない場合の信号光量は小さいが複屈折による信号光量の変化が少なく、一方波長λ１の光については複屈折に対する信号光量変化は大きいが複屈折のない場合の信号光量は大きくすることができる。
【００５１】
基材厚の薄いＤＶＤ等のディスクではもともと複屈折が小さいのでこのような分布型波長板の効果があまり必要でない。すなわちこのような分布型波長板は波長λ１の光（例えばＤＶＤの波長６５０ｎｍの光）に対しては分布パターンの影響をほとんど受けずに従来の均一な１／４波長板相当として機能し、もう一方の波長λ２の光（例えばＣＤの波長８００ｎｍの光）についてはその領域分割による分布の効果を受ける。したがって分布型波長膜２４の領域パターン２６の中心点Ｐ４は波長λ２の光の光軸傾きθに対して下記の数式４にしたがってオフセットＲ３を与える。なおｆｏは対物レンズ８の焦点距離、Ｄ４は対物レンズ８の主点Ｈ２と分布型波長膜２３との光学距離である。
【００５２】
【数４】
2008077752.tif 000006
【００５３】
また図４で光学素子２１に形成された波長選択性の開口制限膜２４は波長によって開口を異ならせるためのものであり、その輪帯状の領域２７は波長λ２の光を遮光し、波長λ１の光は透過する機能を持つ。従って開口制限膜２４の輪帯パターン２７についても同様に波長λ２の光の光軸傾きθに対して下記の数式５にしたがってオフセットＲ４を与える。なおｆｏは対物レンズ８の焦点距離、Ｄ６は対物レンズ８の主点Ｈ２と開口制限膜２４との光学距離である。
【００５４】
【数５】
2008077752.tif 000007
【００５５】
偏光ホログラム層２２の偏光ホログラムパターン２５は波長λ１の光とλ２の光とで共用であり、図４では偏光ホログラムパターン中心Ｐ３は波長λ１の光の信号品質を優先してオフセット量を０としている。従って波長λ２の光に対してはディスク反射光の光束断面中心と偏光ホログラム２２のパターン中心Ｐ３とがずれる。但し、対物レンズ８から偏光ホログラム層２２までの距離Ｄ５を、対物レンズ８の焦点距離と一致させて配置することで波長λ２の光に対しても下記の数式６においてＤ５＝ｆｏによりオフセット量Ｒ５＝０となり、波長λ１および波長λ２とでともにホログラムの中心をそれぞれのディスク反射光の光束断面中心と一致させることが出来る。
【００５６】
【数６】
2008077752.tif 000008
【００５７】
以上の実施例では２つの異なる波長の光について説明したがこれは２つの波長に限らず、３種類以上の異なる波長の光を出射するレーザ光源を用いた場合でも同様の考え方で設定できる。
【００５８】
図４のように相対的にオフセットを与えた配置を取ることで分布型の波長板と２つの波長で共用する偏光ホログラムを用いた素子であってもそれぞれの信号品質を確保でき、一方の波長に対して基材の複屈折による影響低減効果を確保しつつもう一方の波長の光について光量ロスを防ぐことができ、性能がより安定した光ピックアップが簡素な構成で実現できる。
【００５９】
さらに光学素子１７は対物レンズ８と一体となり駆動されているので偏心ディスク等のトラックに追従してレンズシフトがおこるような場合でも対物レンズとホログラムとのずれによるオフセットが発生しない。かつ構成も簡素でありかつホログラムと検出器との相対位置を異なる波長の光について独立して行う必要がないため調整などの工数も少なく生産性も高い。
【００６０】
（実施の形態３）
実施例で説明したような適度なオフセット設定をより有効にするためには機能層の各パターン中心と対物レンズとの相対位置精度を確保することが重要である。このために対物レンズと偏光素子それぞれを駆動機構の保持部材へ取り付ける精度が重要である。これは十数ミクロンから数十ミクロンのオーダーが場合により要求される。このような保持部材は通常金型を用いて樹脂成形により作製されるが金型自体の精度のばらつきや成型時の収縮などにより寸法的なばらつきが生ずる。
【００６１】
図５はこのような相対位置精度を確保するための光学素子と対物レンズとを支持する駆動機構の保持部材の構造を示す。図５（ａ）は対物レンズ側からみた保持部材３０の平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ‘での保持部材３０の断面図、（ｃ）は偏光素子７側から見た保持部材３０の平面図である。図５（ｂ）に示すように保持部材３０はその図中上側に対物レンズ８、下側に偏光素子７を取り付ける。ここで保持部材３０には面Ｓ１およびＳ２で示す２つの平坦部を有する孔が貫通しており。この平坦部面Ｓ１およびＳ２を壁として対物レンズ８および偏光素子７の測辺がそれぞれ押し当てられて取り付けられている。
【００６２】
このような構造によりＳ１面とＳ２面は光の通る貫通孔の内壁として形成されているので共通の面に対して上下で離れた位置にある対物レンズ８と偏光素子７とが押し当てられていることになる。このため各々独立して別の面で押し当てられる場合に比べて極めて精度良く位置決め出来、実施形態１および２で示した光学素子の機能層の領域パターン位置と対物レンズ中心位置とのオフセットがより有効となる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明による光ピックアップは、１台の装置で複数の異なる光記録媒体への記録再生を行う光情報記録装置のデバイスとして、特に異なる波長の光源と光検出器とを一体化して形成することで、小型で低コストであることが要求されるＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイといった記録型の光ディスク装置等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施の形態１における光ピックアップの構成図
【図２】実施の形態１における光ピックアップの一部詳細を示す図
【図３】（ａ）実施の形態１における光学素子の断面図、（ｂ）実施の形態１における光学素子の平面図
【図４】（ａ）実施の形態２における光学素子の断面図、（ｂ）実施の形態２における光学素子の平面図
【図５】実施の形態３における駆動機構の支持体の構成図
【図６】背景技術における光ピックアップの構成図
【符号の説明】
【００６５】
１    レーザ光源
３    光検出器
４    コリメートレンズ
８    対物レンズ
１５，１６，２２    偏光ホログラム
２３    分布波長板
２４    開口制限膜
３０    保持部材
【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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