(57)【要約】【課題】高価な水晶の波長板を用いずとも、透過率の低下，光の利用効率の低下を抑え、また、製造が容易な波長板ユニットを提供する。【解決手段】異なる波長に対応した３個の波長板が同一の石英ガラス基板に形成されて、第１，第２，第３の領域が構成されている。【選択図】　　　図１
2004133290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の偏光状態を変化させる機能を有している波長板ユニットにおいて、同一基板上に異なる波長に対応した少なくとも２つ以上の波長板が形成されていることを特徴とする波長板ユニット。
【請求項２】
光の偏光状態を変化させる機能を有している波長板ユニットにおいて、同一基板上に異なる波長に対応した少なくとも２つ以上の波長板が形成されており、各波長板は波長の１／２以下の周期の微細周期構造で構成されていることを特徴とする波長板ユニット。
【請求項３】
請求項２記載の波長板ユニットにおいて、波長の１／２以下の周期の微細周期構造は、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝であることを特徴とする波長板ユニット。
【請求項４】
請求項３記載の波長板ユニットにおいて、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝は、同一基板上に形成された２つ以上の波長板において、同じ深さのものとなっていることを特徴とする波長板ユニット。
【請求項５】
請求項３記載の波長板ユニットにおいて、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝は、同一基板上に形成された２つ以上の波長板において、同じ深さおよび同じ幅のものとなっていることを特徴とする波長板ユニット。
【請求項６】
請求項４または請求項５記載の波長板ユニットにおいて、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝は、溝の上部で表面方向に向かって溝の幅が広がっていることを特徴とする波長板ユニット。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の波長板ユニットにおいて、基板の波長板が形成されている面とは反対の面に、断面が鋸歯状の溝が波長の１／２以下の周期で形成されているか、または、円錐状あるいは多角錘状の構造物が波長の１／２以下の周期で形成されていることを特徴とする波長板ユニット。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の波長板ユニットにおいて、同一基板に形成された異なる波長に対応した２つ以上の波長板は、それぞれ対応した波長に対して１／４波長板として機能するようになっていることを特徴とする波長板ユニット。
【請求項９】
請求項４または請求項５記載の波長板ユニットの作製方法であって、エッチングマスク形成工程と、ドライエッチング工程と、エッチングマスク除去工程とを有し、同一基板上に形成された２つ以上の波長板を一度の工程で同時に作製することを特徴とする波長板ユニットの作製方法。
【請求項１０】
請求項８記載の波長板ユニットと、波長板ユニットを移動するアクチュエータと、波長の異なる２つ以上の光源と、対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、光源からの光を対物レンズに導く照明光学系と、信号を検出する検出器と、検出器へ光を導く検出光学系とを有していることを特徴とする光ピックアップモジュール。
【請求項１１】
請求項１０記載の光ピックアップモジュールにおいて、対物レンズは、色消しレンズであることを特徴とする光ピックアップモジュール。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１記載の光ピックアップモジュールと、ＬＤを駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号をもとにフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号をもとにトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、光ディスクの種類を識別するディスク識別部とを有していることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長板ユニットおよびその作製方法および光ピックアップモジュールおよび光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクの大容量化（高記録密度化）が進み、青紫ＬＤ（波長４０５ｎｍ）を光源とした光ディスク装置の開発も盛んに行われている。
【０００３】
一方、従来の光ディスクも広く普及しており、複数の規格の光ディスクが利用されるようになってきている。このように複数の規格の光ディスクが混在する中で、１つの規格にしか対応していない光ディスク装置よりも、複数の規格に対応した互換性のある光ディスク装置が要求されている。
【０００４】
互換性に関して、従来では、２つの光源波長が６３５ｎｍと７８０ｎｍの場合には図１３に示すように光学系を共通化した光ディスク装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また，４０５ｎｍの光源を用いる場合には図１４に示すように、別途光学系を設け、互換性を持たせているもの（例えば、特許文献２参照。）や、図１５に示すように、液晶で構成された波長板を用い、４０５ｎｍと６５０ｎｍおよび７８０ｎｍも３波長とで光学系を共通化して互換性を持たせているもの（例えば、特許文献３参照。）が知られている。
【０００５】
２つの光源の波長が７８０ｎｍと６３５ｎｍのように２つの波長が近い場合には、特許文献１のように、光学系を共通化することは比較的容易である。しかしながら、波長が４０５ｎｍの光源を用いた場合には、光学系を共通化することは難しく、特に一般的に用いられている水晶で形成された波長板は共通化することが非常に難しいため，特許文献２のように別途光学系を設けている。また、水晶で形成された波長板は高価であり、また、厚さによってしか位相差を制御できなく、対応する波長によって波長板の厚さが異なるため、複数枚の波長板が必要となり、光ピックアップ装置が高価なものとなってしまう。
【０００６】
一方、波長板を液晶で構成した場合には、波長が４０５ｎｍの光源を用いた場合でも特許文献３のように波長板を共通化できるが、水晶で形成された波長板に比べて、透過率が低く、光の利用効率が低下してしまう。さらに、液晶で構成された波長板は構造が複雑で、作製プロセスが複雑となり高価なものとなってしまう。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１１４３６号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２０００−１１４０２号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開２０００−２７６７６６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高価な水晶の波長板を用いずとも、透過率の低下，光の利用効率の低下を抑え、また、製造が容易な波長板ユニットおよびその作製方法および光ピックアップモジュールおよび光ディスク装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、光の偏光状態を変化させる機能を有している波長板ユニットにおいて、同一基板上に異なる波長に対応した少なくとも２つ以上の波長板が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、光の偏光状態を変化させる機能を有している波長板ユニットにおいて、同一基板上に異なる波長に対応した少なくとも２つ以上の波長板が形成されており、各波長板は波長の１／２以下の周期の微細周期構造で構成されていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の波長板ユニットにおいて、波長の１／２以下の周期の微細周期構造は、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝であることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の波長板ユニットにおいて、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝は、同一基板上に形成された２つ以上の波長板において、同じ深さのものとなっていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項５記載の発明は、請求項３記載の波長板ユニットにおいて、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝は、同一基板上に形成された２つ以上の波長板において、同じ深さおよび同じ幅のものとなっていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項６記載の発明は、請求項４または請求項５記載の波長板ユニットにおいて、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝は、溝の上部で表面方向に向かって溝の幅が広がっていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項７記載の発明は、請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の波長板ユニットにおいて、基板の波長板が形成されている面とは反対の面に、断面が鋸歯状の溝が波長の１／２以下の周期で形成されているか、または、円錐状あるいは多角錘状の構造物が波長の１／２以下の周期で形成されていることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の波長板ユニットにおいて、同一基板に形成された異なる波長に対応した２つ以上の波長板は、それぞれ対応した波長に対して１／４波長板として機能するようになっていることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項９記載の発明は、請求項４または請求項５記載の波長板ユニットの作製方法であって、エッチングマスク形成工程と、ドライエッチング工程と、エッチングマスク除去工程とを有し、同一基板上に形成された２つ以上の波長板を一度の工程で同時に作製することを特徴としている。
【００２０】
また、請求項１０記載の発明は、請求項８記載の波長板ユニットと、波長板ユニットを移動するアクチュエータと、波長の異なる２つ以上の光源と、対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、光源からの光を対物レンズに導く照明光学系と、信号を検出する検出器と、検出器へ光を導く検出光学系とを有していることを特徴とする光ピックアップモジュールである。
【００２１】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の光ピックアップモジュールにおいて、対物レンズは、色消しレンズであることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１０または請求項１１記載の光ピックアップモジュールと、ＬＤを駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号をもとにフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号をもとにトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、光ディスクの種類を識別するディスク識別部とを有していることを特徴とする光ディスク装置である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
本発明は、光の偏光状態を変化させる機能を有している波長板ユニットにおいて、同一基板上に異なる波長に対応した少なくとも２つ以上の波長板が形成されていることを特徴としている。
【００２５】
ここで、各波長板は、波長の１／２以下の周期の微細周期構造で構成されている。
【００２６】
この場合、波長の１／２以下の周期の微細周期構造は、例えば、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝である。
【００２７】
波長の１／２以下の周期の微細周期構造は、例えば、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝であるとき、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝は、同一基板上に形成された２つ以上の波長板において、同じ深さのものとなっているか、あるいは、同じ深さおよび同じ幅のものとなっている。
【００２８】
また、基板に波長の１／２以下の周期で形成された溝は、溝の上部で表面方向に向かって溝の幅が広がったものにすることができ、この場合には、後述のように、光の反射を防止することができる。
【００２９】
また、上述した本発明の波長板ユニットにおいて、基板の波長板が形成されている面とは反対の面に、断面が鋸歯状の溝が波長の１／２以下の周期で形成されているか、または、円錐状あるいは多角錘状の構造物が波長の１／２以下の周期で形成されていても良く、この場合には、後述のように、光の反射を防止することができる。
【００３０】
また、上述した本発明の波長板ユニットにおいて、同一基板に形成された異なる波長に対応した２つ以上の波長板は、それぞれ対応した波長に対して１／４波長板として機能するようになっていても良く、この場合には、例えば、直線偏光から円偏光への変換、または、円偏光から直線偏光への変換を１つの光学素子で行うことができ、光学系を簡素化することができる。
【００３１】
以上のように、本発明によれば、異なる波長に対応する複数の波長板を同一基板上に容易に形成することができ、かつ、多波長対応で構造が簡単な光ピックアップモジュールおよび光ディスク装置を容易に実現することができる。
【００３２】
図１は本発明に係る波長板ユニットの構成例を示す図（上面図）である。図１の例の波長板ユニットは、異なる波長に対応した３個の波長板が同一の石英ガラス基板に形成されて、第１，第２，第３の領域が構成されている。図２（ａ），（ｂ），（ｃ）には、それぞれ、第１，第２，第３の領域の断面図が示されている。図２（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照すると、基板には、溝が周期的に配置された微細周期構造が形成されている。ここで、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は溝に垂直方向の断面図である。そして、基板に形成された微細周期構造は、それぞれの領域によって（第１，第２，第３の領域毎に）、形状が異なっている。
【００３３】
本来複屈折特性を持たない屈折率の異なる平板を光の波長よりも十分に小さい（＜λ／２）周期で並べた微細周期構造（図３参照）は、複屈折特性を発生することが知られている（例えば、文献「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　Ｏｐｔｉｃｓ，　Ｍａｘ　Ｂｏｒｎ　ａｎｄ　Ｅｍｉｌ　Ｗｏｌｆ，　ＰＥＲＧＡＭＯＮ　ＰＲＥＳＳ　ＬＴＤ．」）。
【００３４】
偏光方向が溝に平行な光の屈折率ｎｐと垂直な光の屈折率ｎｖとは、それぞれ、次式のようになる。
【００３５】
【数１】
ｎｐ＝｛ｔｎ１２＋（１−ｔ）ｎ２２｝１／２
ｎｖ＝１／｛ｔ／ｎ１２＋（１−ｔ）／ｎ２２｝１／２
【００３６】
数１において、ｎ１，ｎ２は、それぞれ、微細周期構造が形成された物質の屈折率，溝を埋める物質の屈折率であり、また、ｔは微細周期構造のｄｕｔｙ比であり、ｄｕｔｙ比ｔは次式で与えられる。
【００３７】
【数２】
ｔ＝ｗ１／（ｗ１＋ｗ２）
【００３８】
このように、水晶や方解石の複屈折特性は、その物質固有のものであり、変えることがほとんどできないものであるのに対して、構造複屈折は、材料や形状を変えることで複屈折特性を容易に制御することが可能である。
【００３９】
偏光方向が溝に平行な光と垂直な光との位相差（遅延量）Ｒｅは，構造複屈折の高さ（溝の深さ）をｄとすると、次式のようになる。
【００４０】
【数３】
Ｒｅ＝（ｎｐ−ｎｖ）ｄ
【００４１】
これらの式（数１，数２，数３）から、構造複屈折のｄｕｔｙ比および構造複屈折の高さを可変にすれば、位相差（遅延量）を変化させることができることが分かる。
【００４２】
図４はそれぞれの波長で位相差が波長の１／４となる時のｄｕｔｙ比と遅延量を示した図である。ここで、図４は、微細周期構造が形成された物質を石英ガラスとし、溝を埋める物質を空気とし、構造複屈折の高さ（溝の深さ）を２．５μｍとした場合のものとなっている。
【００４３】
本発明の波長板ユニットでは、３つの領域でそれぞれｄｕｔｙ比が異なり、それぞれ異なる波長に対応した波長板となっている。第１の領域では、ｄｕｔｙ比を０．１５にしてあり、波長が４０５ｎｍの光に対して１／４波長板となる。また、第２の領域では、ｄｕｔｙ比が０．３０であり、波長が６６０ｎｍの光に対して１／４波長板となる。また、第３の領域では、ｄｕｔｙ比が０．４２であり、波長が７８０ｎｍの光に対して１／４波長板となる。
【００４４】
図４では、ｄｕｔｙ比が０．５以下で位相差を１／４波長にしたものであるが、図５に示すように、ｄｕｔｙ比が０．５以上でも位相差を１／４波長にすることができる。
【００４５】
上述した本発明の波長板ユニットは、エッチングマスク形成工程と、ドライエッチング工程と、エッチングマスク除去工程とを有し、同一基板上に形成された２つ以上の波長板を一度の工程で同時に作製することができる。
【００４６】
図６，図７は本発明の波長板ユニットの製造工程例を説明するための図であり、図６，図７には、石英ガラス基板に微細周期構造を形成するプロセスが示されている。図６，図７を参照すると、まず、石英ガラス基板上にＥＢレジストを塗布する（図６（ａ））。しかる後、ＥＢ描画装置でパターンを描画し、現像する（図６（ｂ））。次に、金属膜を真空蒸着で成膜し（図６（ｃ））、レジスト剥離液によるリフトオフ法で金属膜パターンを形成する（図７（ｄ））。次いで、金属膜パターンを形成した石英ガラスを、ＣＦ４やＣ４Ｆ８，ＣＨＦ３などのフロロカーボンガスを用いてドライエッチングして、微細周期構造を形成し（図７（ｅ））、金属膜を除去する（図７（ｆ））。これによって、本発明の波長板ユニットが作製される。
【００４７】
前述したように、位相差（遅延量）は、構造複屈折のｄｕｔｙ比だけでなく、溝の深さ（構造複屈折の高さ）によっても制御することができるので、溝の深さを変えてもよい。しかし、溝の深さはエッチング量で制御するため、それぞれ別々にエッチングする必要がある。これに対し、いまの例では、溝の深さを２．５μｍとそれぞれの領域で一定にし、ｄｕｔｙ比のみで制御しているので、一度のエッチングプロセスで形成することができ、製造工程を簡単にすることができ、コストを抑えることができる。
【００４８】
また、ｄｕｔｙ比が定まっていれば、溝幅や構造周期を任意に設定することができるが、溝幅によって、エッチング量が若干異なってくるため、それぞれの領域で溝幅を同じにし、周期を変えることにより、精度良く作製することができる。いまの例では、溝の幅を１７０ｎｍとし、構造の周期を、第１の領域では２００ｎｍ（ｄｕｔｙ比０．１５）、第２の領域では２４４ｎｍ（ｄｕｔｙ比０．３０）、第３の領域では２９２ｎｍ（ｄｕｔｙ比０．４２）としている。ただし、構造周期は対応する波長の半分の長さを超えないようにする。
【００４９】
なお、図８に示すように、基板の表面付近で徐々に溝の幅が広がった形状にすると、屈折率を空気の屈折率１．０から徐々に変えることができるので、光の反射防止機能を持たせることもできる。また、石英ガラス基板の裏面にも図９に示すような断面が鋸歯状の溝を形成すると、光の反射を防止することができる。また、基板の裏面側は、溝形状だけではなく、円錐状や多角錘状の構造物を並べても良い。このような反射防止機能は、誘電体多層膜による反射防止膜に比べて波長依存性が非常に少なく、広範囲の波長の光に対して反射を防止することができる。
【００５０】
また、上述の例では、ドライエッチング装置にはＥＣＲエッチング装置を用いているが、ＩＣＰエッチング装置など他のエッチング装置を用いても良い。
【００５１】
また、上述の例では、微細周期構造を形成する材質として石英ガラスを用いているが、使用する光源の波長において透明な材質であれば他の材料でも良い。当然ながら、用いた材質の屈折率で形状等を設計する必要がある。
【００５２】
また、上述の例では、パターニングにはＥＢ描画を用いているが、量産性を向上させるために、極端紫外光や真空紫外光やＸ線を用いた露光装置を使用しても良い。
【００５３】
また、上述した本発明の波長板ユニットを用いて、光記録媒体に対して情報の記録／再生を行う光ピックアップモジュールを構成することができる。すなわち、光ピックアップモジュールとして、上述した本発明の波長板ユニットと、波長板ユニットを移動するアクチュエータと、波長の異なる２つ以上の光源と、対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、光源からの光を対物レンズに導く照明光学系と、信号を検出する検出器と、検出器へ光を導く検出光学系とを有している光ピックアップモジュールを構成することができる。
【００５４】
図１０は本発明の光ピックアップモジュールの構成例を示す図である。図１０の例では、光ピックアップモジュールは、ＡｌＧａＡｓレーザを光源とした第１の光源ユニットと、ＡｌＧａＩｎＰレーザを光源とした第２の光源ユニットと，ＧａＮレーザを光源とした第３の光源ユニットと，第１の誘電体多層膜ミラーと、第２の誘電体多層膜ミラーと、図１に示した波長板ユニット（本発明の１／４波長板）と、立上げミラーと、対物レンズと、対物レンズを移動させるアクチュエータとにより構成されている。
【００５５】
ここで、光源ユニットは、例えば図１１に示すように、半導体レーザと、分割フォトダイオードと、偏光ホログラムとにより構成されている。
【００５６】
また，第１の誘電体多層膜ミラーは、波長が４０５ｎｍおよび６６０ｎｍの光を透過し７８０ｎｍの光を反射するように設計され、また、第２の誘電体多層膜ミラーは、波長が４０５ｎｍ光を透過し６６０ｎｍの光を反射するように設計されている。
【００５７】
図１０，図１１の構成の光ピックアップモジュールでは、半導体レーザから出射したレーザ光は、偏光面に対して光学軸が４５°をなすように配置された本発明の波長板ユニット（１／４波長板）で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズによって光ディスクの記録面に集光する。集光したレーザ光は、光ディスクの記録面で反射され、再び対物レンズを経て、本発明の波長板ユニットで円偏光から直線偏光に変換されて光源ユニットに戻ってくる。レーザ光が光ディスクの記録面で反射する際に円偏光の回転方向が逆転しているので、光源ユニットに戻ってきたレーザ光は、偏光面が出射光とは９０°変わっており、光学ユニットの偏光ホログラムに形成された回折格子によって分割フォトダイオード上に回折パターンが形成され、これによって、光ディスクの記録面に記録された信号を検出することができる。
【００５８】
このように、図１０の光ピックアップモジュールでは、波長の異なる光に対応した１／４波長板が複数形成された波長板と、波長板を移動する波長板アクチュエータと、波長の異なる複数の光源ユニットと、対物レンズと、対物レンズ移動するアクチュエータと、多層誘電体ミラーとにより構成されているので、多波長対応の光ピックアップモジュールを簡単な構成で、かつ、安価に実現することができる。
【００５９】
なお、図１０の光ピックアップモジュールにおいて、対物レンズは、単レンズで２つの異なる波長に対応した設計はレンズ材の屈折率が波長に変化するため困難であり、それぞれの波長ごとに複数個備えて、ディスクの種類によって機械的に入れかえるような構成にしても良い。しかし、複数の対物レンズを備えた構成は、光ピックアップモジュールが大きくなってしまうので，焦点距離が正と負の材料が異なる（アッベ数が異なる）２枚のレンズを貼り合せた色消しレンズ構成にして２つの波長で収差が発生しないように設計し、１つの対物レンズで２つの波長に対応する構成にする方が望ましい。
【００６０】
また、ディスクの種類によって（光源波長によって）対物レンズの開口数（ＮＡ）が異なる場合には、開口径を変更することができるアパーチャー（例えば機械的に変更するものや液晶を用いて変更するものなど）を用いて光ピックアップモジュールを構成するのが望ましい。
【００６１】
また、上述した本発明の光ピックアップモジュールを用いて光ディスク装置を構成することができる。すなわち、上述した本発明の光ピックアップモジュールと、ＬＤを駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号をもとにフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号をもとにトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、光ディスクの種類を識別するディスク識別部とを有している光ディスク装置を構成することができる。
【００６２】
図１２は本発明の光ディスク装置の構成例を示す図である。図１２の光ディスク装置は、光ディスクの種類を判別する機能を備えており，装着された光ディスクの種類を判別することができるようになっている。具体的には、光ディスクを装着後、まず、第１の光源ユニットの半導体レーザを点灯させて、フォーカス信号を検出しながら対物レンズをフォーカス方向に移動させて光ディスクの記録面に焦点を合わせる。合焦点後、今度はトラック方向に対物レンズを移動し、トラック信号の検出を行う。この時点でトラック信号が検出された場合には、そのまま、再生の動作を行う。また、トラック信号が検出されなかった場合には、第１の光源ユニットの半導体レーザを消灯し、第２の光源ユニットの半導体レーザを点灯させて、フォーカス信号を検出しながら対物レンズをフォーカス方向に移動させて光ディスクの記録面に焦点を合わせ、トラック方向に対物レンズを移動し、トラック信号の検出を行い、再生動作を行う。
【００６３】
このように、本発明の光ディスク装置では、波長の異なる光に対応した１／４波長板が複数形成された波長板ユニットと、波長板ユニットを移動する波長板アクチュエータと、波長の異なる複数の光源と対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、多層誘電体ミラーとで構成された光ピックアップモジュールを用いて、追記型または書換型光ディスク装置を構成しているので、構造が簡単で互換性があり、安価な追記型または書換型光ディスク装置を提供することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１乃至請求項８記載の発明によれば、光の偏光状態を変化させる機能を有している波長板ユニットにおいて、同一基板上に異なる波長に対応した少なくとも２つ以上の波長板が形成されているので、高価な水晶の波長板を用いずとも、透過率の低下，光の利用効率の低下を抑え、また、製造が容易な波長板ユニットおよびその作製方法および光ピックアップモジュールおよび光ディスク装置を提供することができる。
【００６５】
特に、請求項２記載の発明では、光の偏光状態を変化させる機能を有している波長板ユニットにおいて、同一基板上に異なる波長に対応した少なくとも２つ以上の波長板が形成されており、各波長板は波長の１／２以下の周期の微細周期構造で構成されており、波長板を構造複屈折で構成しているので、複数の波長板を同一基板上に容易に形成することができる。
【００６６】
また、請求項３記載の発明では、基板に波長の１／２の周期で溝を形成することにより波長板を構成しているので、複数の波長板を同一基板上に容易に形成することができる。
【００６７】
また、請求項４記載の発明では、基板に形成する溝の深さを同じにしているので、１回の工程で同時に構造複屈折を形成することができる。
【００６８】
また、請求項５記載の発明では、基板に形成する溝の深さおよび幅を同じにしているので、精度良く構造複屈折を形成することができる。
【００６９】
また、請求項６記載の発明では、溝の上部で表面方向に向かって溝の幅を徐々に広くしているので、屈折率が徐々に変化し、光の反射防止として機能させることができる。
【００７０】
また、請求項７記載の発明では、基板の裏面に、鋸歯状の溝、または、円錐あるいは多角錘形状の構造物を波長の１／２以下の周期で形成しているので、広範囲の波長に対して反射防止として機能させることができる。
【００７１】
また、請求項８記載の発明では、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の波長板において、同一基板に形成された異なる波長に対応した２つ以上の波長板は、それぞれ対応した波長に対して１／４波長板として機能するようになっているので、例えば、直線偏光から円偏光への変換、または、円偏光から直線偏光への変換を１つの光学素子で行うことができ、光学系を簡素化することができる。
【００７２】
また、請求項９記載の発明によれば、請求項４または請求項５記載の波長板ユニットの作製方法であって、エッチングマスク形成工程と、ドライエッチング工程と、エッチングマスク除去工程とを有し、同一基板上に形成された２つ以上の波長板を一度の工程で同時に作製するようになっており、１回の工程で、同一基板上に異なる波長に対応した２つ以上の波長板が形成された光学素子を作製するので、低コストで波長板ユニットを作製することができる。
【００７３】
また、請求項１０記載の発明によれば、請求項８記載の波長板ユニットと、波長板ユニットを移動するアクチュエータと、波長の異なる２つ以上の光源と、対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、光源からの光を対物レンズに導く照明光学系と、信号を検出する検出器と、検出器へ光を導く検出光学系とを有しているので、多波長対応の光ピックアップモジュールを簡単な構成で、かつ、安価に実現することができる。
【００７４】
また、請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の光ピックアップモジュールにおいて、対物レンズは、色消しレンズであるので、複数の波長に対して収差の小さい対物レンズを設計することができて、信頼性の高い多波長対応光ピックアップモジュールを容易に実現することができる。
【００７５】
また、請求項１２記載の発明によれば、請求項１０または請求項１１記載の光ピックアップモジュールと、ＬＤを駆動する駆動部と、光記録媒体を回転させる回転機構と、検出系で検出したフォーカス信号をもとにフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部と、検出系で検出したトラック信号をもとにトラックアクチュエータを駆動するトラック制御部と、光記録媒体に記録されたデータを再生する信号再生部と、光ディスクの種類を識別するディスク識別部とを有しているので、構造が簡単で互換性があり、安価な追記型または書換型光ディスク装置を提供することができる。すなわち、波長の異なる光に対応した１／４波長板が複数形成された波長板ユニットと、波長板ユニットを移動する波長板アクチュエータと，波長の異なる複数の光源と対物レンズと、対物レンズを移動するアクチュエータと、多層誘電体ミラーとで構成された光ピックアップモジュールを用いて、追記型または書換型光ディスク装置を構成しているので、構造が簡単で互換性があり、安価な追記型または書換型光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る波長板ユニットの構成例を示す図である。
【図２】本発明の波長板ユニットに形成されている複数の領域の例を示す図である。
【図３】本来複屈折特性を持たない屈折率の異なる平板を光の波長よりも十分に小さい（＜λ／２）周期で並べた微細周期構造を示す図である。
【図４】それぞれの波長で位相差が波長の１／４となる時のｄｕｔｙ比と遅延量の一例を示す図である。
【図５】それぞれの波長で位相差が波長の１／４となる時のｄｕｔｙ比と遅延量の一例を示す図である。
【図６】本発明の波長板ユニットの製造工程例を説明するための図である。
【図７】本発明の波長板ユニットの製造工程例を説明するための図である。
【図８】光の反射防止機能を持たせる一例を示す図である。
【図９】光の反射防止機能を持たせる一例を示す図である。
【図１０】本発明の光ピックアップモジュールの構成例を示す図である。
【図１１】図１０の光源ユニットの一例を示す図である。
【図１２】本発明の光ディスク装置の構成例を示す図である。
【図１３】従来の光ディスク装置の構成例を示す図である。
【図１４】従来の光ディスク装置の構成例を示す図である。
【図１５】従来の光ディスク装置の構成例を示す図である。
【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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