(57)【要約】【課題】  第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率を同等にして光利用効率の向上を図る。【解決手段】  回折素子１４を、第１の部材２０と第２の部材２１の各回折面２０ａ、２１ａを接合することにより形成し、第１のレーザー光の第１の波長λ１、第２のレーザー光の第２の波長λ２、第１の部材の第１の波長における屈折率ｎ１（λ１）、第１の部材の第２の波長における屈折率ｎ１（λ２）、第２の部材の第１の波長における屈折率ｎ２（λ１）、第２の部材の第２の波長における屈折率ｎ２（λ２）との間で、第１の部材の回折効率と第２の部材の回折効率が同等となる条件を導き、この条件を満たす材料によって第１の部材と第２の部材を形成した。【選択図】        図３
2005128123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光される光ピックアップにおいて用いられ、第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子であって、
複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、
複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第２の部材とから成り、
第１の部材と第２の部材の各回折面が互いの各溝に互いの各突部が嵌合された状態で接合されることにより形成され、
第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、
第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、
第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、
第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、
第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、
第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）としたときに、
【数１】
2005128123.tif 000020
の関係を満たす
ことを特徴とする回折素子。
【請求項２】
第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光されると共に第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子を有する光ピックアップであって、
回折素子は、
複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、
複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第２の部材とから成り、
第１の部材と第２の部材の各回折面が互いの各溝に互いの各突部が嵌合された状態で接合されることにより形成され、
第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、
第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、
第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、
第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、
第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、
第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）としたときに、
【数２】
2005128123.tif 000021
の関係を満たす
ことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
上記回折素子として、トラッキング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折する回折格子を用いた
ことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
上記回折素子として、フォーカシング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折するホログラフィック回折光学素子を用いた
ことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
ディスク状記録媒体が装着されて回転されるディスクテーブルと、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光されると共に第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子を有する光ピックアップとを備えたディスクドライブ装置であって、
回折素子は、
複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、
複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第２の部材とから成り、
第１の部材と第２の部材の各回折面が互いの各溝に互いの各突部が嵌合された状態で接合されることにより形成され、
第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、
第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、
第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、
第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、
第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、
第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）としたときに、
【数３】
2005128123.tif 000022
の関係を満たす
ことを特徴とするディスクドライブ装置。
【請求項６】
第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光される光ピックアップにおいて用いられ、第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子であって、
複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、
一部が第１の部材の各溝に嵌合され他の部分が第１の部材の回折面から突出された複数の第２の部材とから成り、
第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、
第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、
第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、
第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、
第１の部材の溝の深さをｄ１とし、
第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、
第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）とし、
第２の部材の第１の部材からの突出量をｄ２としたときに、
【数４】
2005128123.tif 000023
の関係を満たす
ことを特徴とする回折素子。
【請求項７】
第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光されると共に第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子を有する光ピックアップであって、
回折素子は、
複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、
一部が第１の部材の各溝に嵌合され他の部分が第１の部材の回折面から突出された複数の第２の部材とから成り、
第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、
第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、
第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、
第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、
第１の部材の溝の深さをｄ１とし、
第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、
第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）とし、
第２の部材の第１の部材からの突出量をｄ２としたときに、
【数５】
2005128123.tif 000024
の関係を満たす
ことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項８】
上記回折素子として、トラッキング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折する回折格子を用いた
ことを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ。
【請求項９】
上記回折素子として、フォーカシング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折するホログラフィック回折光学素子を用いた
ことを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ。
【請求項１０】
ディスク状記録媒体が装着されて回転されるディスクテーブルと、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光されると共に第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子を有する光ピックアップとを備えたディスクドライブ装置であって、
回折素子は、
複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、
一部が第１の部材の各溝に嵌合され他の部分が第１の部材の回折面から突出された複数の第２の部材とから成り、
第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、
第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、
第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、
第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、
第１の部材の溝の深さをｄ１とし、
第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、
第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）とし、
第２の部材の第１の部材からの突出量をｄ２としたときに、
【数６】
2005128123.tif 000025
の関係を満たす
ことを特徴とするディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回折素子、光ピックアップ及びディスクドライブ装置についての技術分野に関する。詳しくは、回折素子を、所定の条件を満たす材質の異なる第１の部材と第２の部材とによって構成し、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率を同等にして光利用効率の向上を図る技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク状記録媒体に対する情報信号の記録や再生を行うディスクドライブ装置があり、このようなディスクドライブ装置は、ディスクテーブルに装着されるディスク状記録媒体の半径方向へ移動し該ディスク状記録媒体に対して対物レンズを介してレーザー光を照射して情報信号の記録又は再生を行う光ピックアップを備えている。
【０００３】
光ピックアップには、使用波長の異なる複数の種類のディスク状記録媒体、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）とＣＤ（Compact Disc）の双方に対して情報信号の記録又は再生が可能とされたものがあり、このような光ピックアップにあっては、ＤＶＤに対応する第１の波長（６６０ｎｍ）を有するレーザー光又はＣＤに対応する第２の波長（７８５ｎｍ）を有するレーザー光がディスクテーブルに装着されたディスク状記録媒体に応じて発光される。
【０００４】
光ピックアップにおいては、一般に、発光素子から発光されたレーザー光がグレーティング等の回折素子によって回折され（例えば、特許文献１参照）、回折されたレーザー光が対物レンズ等の所定の光学要素を介してディスク状記録媒体の記録面に照射され、ディスク状記録媒体の記録面に照射されたレーザー光が戻り光として受光素子に入射されて情報信号の記録又は再生が行われる。
【０００５】
また、光ピックアップの種類によっては、フォーカシング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折するホログラフィック回折光学素子等の回折素子を有しているものもある。
【０００６】
回折素子ａは、図８に示すように、回折面ｂに複数の溝ｃ、ｃ、・・・が形成されて成る。
【０００７】
回折素子の回折効率ηｋ（λ）は、ｋを回折次数、ｄを回折素子の溝の深さ、λを入射するレーザー光の波長、ｎ（λ）を波長λにおける回折素子の屈折率とすると、以下の式によって算出される。
【０００８】
【数１】
2005128123.tif 000003
【０００９】
図９は、溝の深さｄと回折された０次光及び１次光の回折効率ηとの関係を、波長６６０ｎｍと波長７８５ｎｍの各レーザー光について表したグラフ図である。
【００１０】
回折素子は溝の深さｄが深くなるほど高次の回折光の光量が増加しレーザー光の利用効率が低下するために、一般に、溝の深さｄは０．１乃至０．３μｍに形成されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１―２５６６７０号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、光ピックアップにおいては、特許文献１に記載されたもののように、部品点数の削減によるコストの低下や小型化等を目的として、二つの波長のレーザー光に共通の一つの回折素子が用いられている場合が多い。
【００１３】
ところが、このように二つの波長のレーザー光に共通の一つの回折素子が用いられている場合には、上記した溝の深さｄが０．１乃至０．３μｍの範囲において、図９に示すように、波長が６６０ｎｍのレーザー光の０次回折効率は波長が７８５ｎｍのレーザー光の０次回折効率より小さく、逆に、波長が７８５ｎｍのレーザー光の１次回折効率は波長が６６０ｎｍのレーザー光の１次回折効率より小さい。
【００１４】
従って、波長の違いに基づいて回折効率に差が生じることにより、レーザー光の光利用効率が低下してしまうという不具合が生じている。
【００１５】
例えば、回折素子として、トラッキングサーボ用の３ビーム（０次光と±１次光）を生成するための回折格子を用いた場合には、ＤＶＤにおいて０次光の光量が低下して光利用効率が低下することにより、情報信号の記録時に、より高出力の発光素子（半導体レーザー）が必要となりコスト高になると言う問題がある。
【００１６】
一方、回折素子として、フォーカシング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折するホログラフィック回折光学素子を用いた場合には、ＣＤに対する情報信号の再生時に、フォーカシング誤差信号の信号レベルが低下しサーボ動作が不安定となり再生特性が悪化すると言う問題がある。
【００１７】
そこで、本発明回折素子、光ピックアップ及びディスクドライブ装置は、上記した問題点を克服し、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率を同等にして光利用効率の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明回折素子は、上記した課題を解決するために、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とを入射させ、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第２の部材とによって構成し、第１の部材と第２の部材の各回折面を互いの各溝に互いの各突部が嵌合された状態で接合することにより形成し、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）としたときに、λ１、λ２、ｎ１（λ１）、ｎ１（λ２）、ｎ２（λ１）、ｎ２（λ２）との間で第１の部材の回折効率と第２の部材の回折効率が同等となる条件を導き、この条件を満たす材料によって第１の部材と第２の部材を形成したものである。
【００１９】
本発明光ピックアップは、上記した課題を解決するために、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光が入射される回折素子を設け、回折素子を、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第２の部材とによって構成し、第１の部材と第２の部材の各回折面を互いの各溝に互いの各突部が嵌合された状態で接合することにより形成し、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）としたときに、λ１、λ２、ｎ１（λ１）、ｎ１（λ２）、ｎ２（λ１）、ｎ２（λ２）との間で第１の部材の回折効率と第２の部材の回折効率が同等となる条件を導き、この条件を満たす材料によって第１の部材と第２の部材を形成したものである。
【００２０】
本発明ディスクドライブ装置は、上記した課題を解決するために、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光が入射される回折素子を備えた光ピックアップを設け、回折素子を、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第２の部材とによって構成し、第１の部材と第２の部材の各回折面を互いの各溝に互いの各突部が嵌合された状態で接合することにより形成し、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）としたときに、λ１、λ２、ｎ１（λ１）、ｎ１（λ２）、ｎ２（λ１）、ｎ２（λ２）との間で第１の部材の回折効率と第２の部材の回折効率が同等となる条件を導き、この条件を満たす材料によって第１の部材と第２の部材を形成したものである。
【００２１】
従って、本発明回折素子、光ピックアップ及びディスクドライブ装置にあっては、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率が同等となる。
【００２２】
別の本発明回折素子は、上記した課題を解決するために、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とを入射させ、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、一部が第１の部材の各溝に嵌合され他の部分が第１の部材の回折面から突出された複数の第２の部材とによって構成し、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第１の部材の溝の深さをｄ１とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）とし、第２の部材の第１の部材からの突出量をｄ２としたときに、λ１、λ２、ｎ１（λ１）、ｎ１（λ２）、ｄ１、ｎ２（λ１）、ｎ２（λ２）、ｄ２との間で第１の部材の回折効率と第２の部材の回折効率が同等となる条件を導き、この条件を満たす材料によって第１の部材と第２の部材を形成したものである。
【００２３】
別の本発明光ピックアップは、上記した課題を解決するために、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが入射される回折素子を設け、回折素子を、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、一部が第１の部材の各溝に嵌合され他の部分が第１の部材の回折面から突出された複数の第２の部材とによって構成し、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第１の部材の溝の深さをｄ１とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）とし、第２の部材の第１の部材からの突出量をｄ２としたときに、λ１、λ２、ｎ１（λ１）、ｎ１（λ２）、ｄ１、ｎ２（λ１）、ｎ２（λ２）、ｄ２との間で第１の部材の回折効率と第２の部材の回折効率が同等となる条件を導き、この条件を満たす材料によって第１の部材と第２の部材を形成したものである。
【００２４】
別の本発明ディスクドライブ装置は、上記した課題を解決するために、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが入射される回折素子を備えた光ピックアップを設け、回折素子を、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、一部が第１の部材の各溝に嵌合され他の部分が第１の部材の回折面から突出された複数の第２の部材とによって構成し、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第１の部材の溝の深さをｄ１とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）とし、第２の部材の第１の部材からの突出量をｄ２としたときに、λ１、λ２、ｎ１（λ１）、ｎ１（λ２）、ｄ１、ｎ２（λ１）、ｎ２（λ２）、ｄ２との間で第１の部材の回折効率と第２の部材の回折効率が同等となる条件を導き、この条件を満たす材料によって第１の部材と第２の部材を形成したものである。
【００２５】
従って、別の本発明回折素子、光ピックアップ及びディスクドライブ装置にあっては、設計の自由度が向上すると共に第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率が同等となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明回折素子は、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光される光ピックアップにおいて用いられ、第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子であって、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第２の部材とから成り、第１の部材と第２の部材の各回折面が互いの各溝に互いの各突部が嵌合された状態で接合されることにより形成され、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）としたときに、
【００２７】
【数２】
2005128123.tif 000004
【００２８】
の関係を満たすことを特徴とする。
【００２９】
従って、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率が同等となり、波長の違いにより回折効率に差が生じることがなく、レーザー光の光利用効率の向上を図ることができる。
【００３０】
本発明光ピックアップは、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光されると共に第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子を有する光ピックアップであって、回折素子は、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第２の部材とから成り、第１の部材と第２の部材の各回折面が互いの各溝に互いの各突部が嵌合された状態で接合されることにより形成され、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）としたときに、
【００３１】
【数３】
2005128123.tif 000005
【００３２】
の関係を満たすことを特徴とする。
【００３３】
従って、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率が同等となり、波長の違いにより回折効率に差が生じることがなく、レーザー光の光利用効率の向上を図ることができる。
【００３４】
請求項３に記載した発明にあっては、上記回折素子として、トラッキング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折する回折格子を用いたので、光利用効率の向上により短波長側のディスク状記録媒体に対する情報信号の記録時に、高出力の発光素子を用いる必要がなく、コストの低減を図ることができる。
【００３５】
請求項４に記載した発明にあっては、上記回折素子として、フォーカシング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折するホログラフィック回折光学素子を用いたので、長波長側のディスク状記録媒体に対する情報信号の再生時におけるフォーカシング誤差信号の信号レベルの低下が生じ難くなり、サーボ動作の安定化による再生特性の向上を図ることができる。
【００３６】
本発明ディスクドライブ装置は、ディスク状記録媒体が装着されて回転されるディスクテーブルと、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光されると共に第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子を有する光ピックアップとを備えたディスクドライブ装置であって、回折素子は、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第２の部材とから成り、第１の部材と第２の部材の各回折面が互いの各溝に互いの各突部が嵌合された状態で接合されることにより形成され、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）としたときに、
【００３７】
【数４】
2005128123.tif 000006
【００３８】
の関係を満たすことを特徴とする。
【００３９】
従って、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率が同等となり、波長の違いにより回折効率に差が生じることがなく、レーザー光の光利用効率の向上を図ることができる。
【００４０】
別の本発明回折素子は、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光される光ピックアップにおいて用いられ、第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子であって、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、一部が第１の部材の各溝に嵌合され他の部分が第１の部材の回折面から突出された複数の第２の部材とから成り、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第１の部材の溝の深さをｄ１とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）とし、第２の部材の第１の部材からの突出量をｄ２としたときに、
【００４１】
【数５】
2005128123.tif 000007
【００４２】
の関係を満たすことを特徴とする。
【００４３】
従って、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率が同等となり、波長の違いにより回折効率に差が生じることがなく、レーザー光の光利用効率の向上を図ることができる。
【００４４】
特に、第１の部材と第２の部材の屈折率の他に、ｄ１／ｄ２という設計値を考慮することができるため、設計の自由度が向上し第１の部材と第２の部材の材料選択の余地が増加する。
【００４５】
別の本発明光ピックアップは、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光されると共に第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子を有する光ピックアップであって、回折素子は、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、一部が第１の部材の各溝に嵌合され他の部分が第１の部材の回折面から突出された複数の第２の部材とから成り、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第１の部材の溝の深さをｄ１とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）とし、第２の部材の第１の部材からの突出量をｄ２としたときに、
【００４６】
【数６】
2005128123.tif 000008
【００４７】
の関係を満たすことを特徴とする。
【００４８】
従って、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率が同等となり、波長の違いにより回折効率に差が生じることがなく、レーザー光の光利用効率の向上を図ることができる。
【００４９】
特に、第１の部材と第２の部材の屈折率の他に、ｄ１／ｄ２という設計値を考慮することができるため、設計の自由度が向上し第１の部材と第２の部材の材料選択の余地が増加する。
【００５０】
請求項８に記載した発明にあっては、上記回折素子として、トラッキング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折する回折格子を用いたので、光利用効率の向上により短波長側のディスク状記録媒体に対する情報信号の記録時に、高出力の発光素子を用いる必要がなく、コストの低減を図ることができる。
【００５１】
請求項９に記載した発明にあっては、上記回折素子として、フォーカシング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折するホログラフィック回折光学素子を用いたので、長波長側のディスク状記録媒体に対する情報信号の再生時におけるフォーカシング誤差信号の信号レベルの低下が生じ難くなり、サーボ動作の安定化による再生特性の向上を図ることができる。
【００５２】
別の本発明ディスクドライブ装置は、ディスク状記録媒体が装着されて回転されるディスクテーブルと、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光とが発光されると共に第１のレーザー光及び第２のレーザー光の何れもが入射される回折素子を有する光ピックアップとを備えたディスクドライブ装置であって、回折素子は、複数の溝と突部が交互に形成された回折面を有する第１の部材と、一部が第１の部材の各溝に嵌合され他の部分が第１の部材の回折面から突出された複数の第２の部材とから成り、第１のレーザー光の第１の波長をλ１とし、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とし、第１の部材の第１の波長における屈折率をｎ１（λ１）とし、第１の部材の第２の波長における屈折率をｎ１（λ２）とし、第１の部材の溝の深さをｄ１とし、第２の部材の第１の波長における屈折率をｎ２（λ１）とし、第２の部材の第２の波長における屈折率をｎ２（λ２）とし、第２の部材の第１の部材からの突出量をｄ２としたときに、
【００５３】
【数７】
2005128123.tif 000009
【００５４】
の関係を満たすことを特徴とする。
【００５５】
従って、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率が同等となり、波長の違いにより回折効率に差が生じることがなく、レーザー光の光利用効率の向上を図ることができる。
【００５６】
特に、第１の部材と第２の部材の屈折率の他に、ｄ１／ｄ２という設計値を考慮することができるため、設計の自由度が向上し第１の部材と第２の部材の材料選択の余地が増加する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下に、本発明回折素子、光ピックアップ及びディスクドライブ装置の最良の形態を添付図面に従って説明する。
【００５８】
ディスクドライブ装置１は、外筐２内に所要の各部材及び各機構が配置されて成り（図１参照）、外筐２には図示しないディスク挿入口が形成されている。
【００５９】
外筐２内には図示しないシャーシが配置され、該シャーシに取り付けられたスピンドルモーターのモーター軸にディスクテーブル３が固定されている。
【００６０】
シャーシには、平行なガイド軸４、４が取り付けられると共に図示しない送りモーターによって回転されるリードスクリュー５が支持されている。
【００６１】
光ピックアップ６は、移動ベース７と該移動ベース７に設けられた所要の光学部品と移動ベース７上に配置された対物レンズ駆動装置８とを有し、移動ベース７の両端部に設けられた軸受部７ａ、７ｂがそれぞれガイド軸４、４に摺動自在に支持されている。移動ベース７に設けられた図示しないナット部材がリードスクリュー５に螺合され、送りモーターによってリードスクリュー５が回転されると、ナット部材がリードスクリュー５の回転方向へ応じた方向へ送られ、光ピックアップ６がディスクテーブル３に装着されるディスク状記録媒体１００の半径方向へ移動される。
【００６２】
ディスク状記録媒体１００としては、例えば、ＤＶＤ１００ａとＣＤ１００ｂが用いられる。
【００６３】
以上のようにして構成されたディスクドライブ装置１において、スピンドルモーターの回転に伴ってディスクテーブル３が回転されると、該ディスクテーブル３に装着されたディスク状記録媒体１００、即ち、ＤＶＤ１００ａ又はＣＤ１００ｂが回転され、同時に、光ピックアップ６がディスク状記録媒体１００の半径方向へ移動されてディスク状記録媒体１００に対する記録動作又は再生動作が行われる。
【００６４】
光ピックアップ６は、図２に示すように、第１の発光素子（半導体レーザー）９、第２の発光素子（半導体レーザー）１０、カップリングレンズ１１、第１のビームスプリッター１２、第２のビームスプリッター１３、回折素子（グレーティング）１４、コリメーターレンズ１５、立ち上げミラー１６、対物レンズ１７、調整レンズ１８及び受光素子１９を備えている。
【００６５】
第１の発光素子９、第２の発光素子１０、カップリングレンズ１１、第１のビームスプリッター１２、第２のビームスプリッター１３、回折素子１４、コリメーターレンズ１５、立ち上げミラー１６、調整レンズ１８及び受光素子１９は移動ベース７に配置され、対物レンズ１７は対物レンズ駆動装置８に設けられている。
【００６６】
第１の発光素子９からは、例えば、６６０ｎｍの波長（第１の波長）を有する第１のレーザー光が発光され、第２の発光素子１０からは、例えば、７８５ｎｍの波長（第２の波長）を有する第２のレーザー光が発光される。一方のディスク状記録媒体１００、即ち、ＤＶＤ１００ａに対する情報信号の記録又は再生が行われるときには、第１の発光素子９から６６０ｎｍの波長を有するレーザー光が発光され、他方のディスク状記録媒体１００、即ち、ＣＤ１００ｂに対する情報信号の記録又は再生が行われるときには、第２の発光素子１０から７８５ｎｍの波長を有するレーザー光が発光される。
【００６７】
カップリングレンズ１１は、第２の発光素子１０と第２のビームスプリッター１３との間の光路中に配置されており、発光されたレーザー光の光学倍率を変化させる機能を有している。
【００６８】
第１のビームスプリッター１２は、第１の発光素子９から発光された第１のレーザー光を分離面１２ａで反射してコリメーターレンズ１５へ導き、ディスク状記録媒体１００で反射されたレーザー光の戻り光を透過して受光素子１９へ導く機能を有する。
【００６９】
第２のビームスプリッター１３は、第２の発光素子１０から発光された第２のレーザー光を分離面１３ａで反射してコリメーターレンズ１５へ導き、ディスク状記録媒体１００で反射されたレーザー光の戻り光を透過して受光素子１９へ導く機能を有する。
【００７０】
回折素子１４としては、例えば、トラッキングサーボ用の３ビーム（０次光と±１次光）を生成するための回折格子（グレーティング）が用いられている。回折素子１４は第１の部材２０と第２の部材２１とが接合されて成る（図３参照）。
【００７１】
第１の部材２０と第２の部材２１は、それぞれの回折面２０ａと回折面２１ａが、互いの突部２０ｂ、２０ｂ、・・・、突部２１ｂ、２１ｂ、・・・がそれぞれ互いの溝２１ｃ、２１ｃ、・・・、溝２０ｃ、２０ｃ、・・・に嵌合された状態で接合されている。
【００７２】
コリメーターレンズ１５は入射されたレーザー光の光束を平行光束にする機能を有し、立ち上げミラー１６はレーザー光を反射して対物レンズ１７又はコリメーターレンズ１５へ導く機能を有し、対物レンズ１７は入射されたレーザー光をディスク状記録媒体１００の記録トラック上に集光させる機能を有する。
【００７３】
調整レンズ１８はレーザー光の倍率を調整するためのレンズである。
【００７４】
以上のように構成された光ピックアップ６において、第１の発光素子９から第１の波長を有する第１のレーザー光、即ち、ＤＶＤ１００ａに対応する６６０ｎｍの波長を有する第１のレーザー光が発光されると、第１のレーザー光は第１のビームスプリッター１２の分離面１２ａで反射されて回折素子１４によって回折されて主光束と一対の副光束とに分割される。
【００７５】
回折された第１のレーザー光はコリメーターレンズ１５によって平行光束とされ、立ち上げミラー１６で反射されて対物レンズ１７を介してディスクテーブル３に装着されたＤＶＤ１００ａの記録面に照射される。ＤＶＤ１００ａの記録面に照射された第１のレーザー光は、該記録面で反射されて戻り光として再び対物レンズ１７、立ち上げミラー１６、コリメーターレンズ１５及び回折素子１４を介して第１のビームスプリッター１２に入射される。第１のビームスプリッター１２に入射された戻り光は、第１のビームスプリッター１２の分離面１２ａを透過され、さらに第２のビームスプリッター１３の分離面１３ａを透過されて調整レンズ１８を介して受光素子１９に入射され、ＤＶＤ１００ａに対して、例えば、情報信号の再生が行われる。
【００７６】
一方、第２の発光素子１０から第２の波長を有する第２のレーザー光、即ち、ＣＤ１００ｂに対応する７８５ｎｍの波長を有する第２のレーザー光が発光されると、第２のレーザー光はカップリングレンズ１１を介して第２のビームスプリッター１３に入射され、第２のビームスプリッター１３の分離面１３ａで反射されて第１のビームスプリッター１２に入射される。第１のビームスプリッター１２に入射された第２のレーザー光は、分離面１２ａを透過されて回折素子１４に入射され、回折素子１４によって回折されて主光束と一対の副光束とに分割される。
【００７７】
回折された第２のレーザー光はコリメーターレンズ１５によって平行光束とされ、立ち上げミラー１６で反射されて対物レンズ１７を介してディスクテーブル３に装着されたＣＤ１００ｂの記録面に照射される。ＣＤ１００ｂの記録面に照射された第２のレーザー光は、該記録面で反射されて戻り光として再び対物レンズ１７、立ち上げミラー１６、コリメーターレンズ１５及び回折素子１４を介して第１のビームスプリッター１２に入射される。第１のビームスプリッター１２に入射された戻り光は、第１のビームスプリッター１２の分離面１２ａを透過され、さらに第２のビームスプリッター１３の分離面１３ａを透過されて調整レンズ１８を介して受光素子１９に入射され、ＣＤ１００ｂに対して、例えば、情報信号の再生が行われる。
【００７８】
次に、上記した回折素子１４の材料について説明する。
【００７９】
回折素子１４は第１の部材２０と第２の部材２１が、屈折率及び分散の異なる材料によって形成されている。
【００８０】
回折素子１４において、回折次数をｋとし、レーザー光の波長をλとし、第１の部材２０、第２の部材２１の溝２０ｃ、２１ｃの深さをｄとし、第１の部材２０の波長λにおける屈折率をｎ１（λ）とし、第２の部材２１の波長λにおける屈折率をｎ２（λ）とすると、回折素子１４の回折効率ηｋ（λ）は、以下の式で表される。
【００８１】
【数８】
2005128123.tif 000010
【００８２】
従って、第１のレーザー光の第１の波長をλ１、第２のレーザー光の第２の波長をλ２とすると、以下の条件を満たすときにλ１、λ２の何れの回折次数においても回折効率が等しくなる。
【００８３】
【数９】
2005128123.tif 000011
【００８４】
上式を変形して次式を得る。
【００８５】
【数１０】
2005128123.tif 000012
【００８６】
回折素子１４は、第１の部材２０及び第２の部材２１が、それぞれ「数１０」を満たす屈折率を有する材料によって形成されている。
【００８７】
例えば、回折素子の材料として広く用いられているＳ−ＢＳＬ７（株式会社オハラの商品名）によって第１の部材２０を形成した場合に、第１のレーザー光の第１の波長λ１＝６６０ｎｍ、第２のレーザー光の第２の波長λ２＝７８５ｎｍにおいて、第１の部材２０の第１の波長における屈折率ｎ１（６６０）＝１．５１４、第１の部材２０の第２の波長における屈折率ｎ１（７８５）＝１．５１１である。
【００８８】
このとき第２の部材２１の第１の波長における屈折率ｎ２（６６０）と第２の波長における屈折率ｎ２（７８５）をそれぞれ１．４乃至１．８の範囲で「数１０」に基づいて計算すると、図４に示すグラフ図を得る。１．４乃至１．８の範囲は、通常、回折素子が形成される材料（光学ガラス）の屈折率の範囲である。
【００８９】
図４に示すように、「数１０」の条件を満たす２直線が得られ、第１の部材２０としてＳ−ＢＳＬ７を用いた場合には、この２直線上の任意の屈折率を有する材料で第２の部材２１を形成することによって、波長が６６０ｎｍ及び７８５ｎｍのレーザー光を使用した時の何れの回折次数においても回折効率が等しくなる。
【００９０】
尚、図４は第１の部材２０としてＳ−ＢＳＬ７を用いた場合の一例を示しており、第１の部材２０を別の材料によって形成した場合にも、上記と同様の手順で第２の部材２１の屈折率を算出し、算出された屈折率を有する材料によって第２の部材２１を形成すればよい。
【００９１】
また、上記には、先に、第１の部材２０の材料を選択し、次いで、算出された屈折率に適合する第２の部材２１を選択する例を示したが、逆に、先に、第２の部材２１の材料を選択し、次いで、算出された屈折率に適合する第１の部材２０を選択するようにしてもよい。
【００９２】
以上に記載した通り、光ピックアップ６にあっては、回折素子１４の第１の部材２０と第２の部材２１が「数１０」の条件を満たす屈折率を有する材料によって形成されているため、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率が同等となり、波長の違いにより回折効率に差が生じることがなく、レーザー光の光利用効率の向上を図ることができる。
【００９３】
特に、回折素子１４として、トラッキング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折する回折格子（グレーティング）を用いた場合においては、光利用効率の向上により短波長側のディスク状記録媒体１００（ＤＶＤ１００ａ）に対する情報信号の記録時に、高出力の発光素子を用いる必要がなく、コストの低減を図ることができる。
【００９４】
上記には、回折素子１４として、トラッキング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折する回折格子（グレーティング）を備えた光ピックアップ６の例を示したが、例えば、本発明は、回折素子として、以下のように、フォーカシング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折する回折格子（ホログラフィック回折光学素子）を備えた光ピックアップ６Ａに適用することもできる。
【００９５】
尚、以下に示す光ピックアップ６Ａの説明にあっては、上記した光ピックアップ６と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については光ピックアップ６における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
【００９６】
光ピックアップ６Ａは、図５に示すように、発光素子２２、回折素子（グレーティング）１４、ビームスプリッター２３、コリメーターレンズ１５、立ち上げミラー１６、対物レンズ１７、光軸補正素子２４、第２の回折素子（ホログラフィック回折光学素子）２５及び受光素子２６を備えている。
【００９７】
発光素子２２、回折素子１４、ビームスプリッター２３、コリメーターレンズ１５、立ち上げミラー１６、光軸補正素子２４、第２の回折素子２５及び受光素子２６は移動ベース７に配置され、対物レンズ１７は対物レンズ駆動装置８に設けられている。
【００９８】
発光素子２２は２つの発光点を有し、第１の発光点からは、例えば、６６０ｎｍの波長（第１の波長）を有する第１のレーザー光が発光され、第２の発光点からは、例えば、７８５ｎｍの波長（第２の波長）を有する第２のレーザー光が発光される。
【００９９】
ビームスプリッター２３は、発光素子２２から発光された第１のレーザー光及び第２のレーザー光を分離面２３ａで反射してコリメーターレンズ１５へ導き、ディスク状記録媒体１００（ＤＶＤ１００ａ又はＣＤ１００ｂ）で反射された第１のレーザー光及び第２のレーザー光の戻り光を透過して受光素子２６へ導く機能を有する。
【０１００】
光軸補正素子２４は、光学系の光軸上からずれた第２の波長を有する第２のレーザー光の光軸方向を補正し、受光素子２６の所定の受光点に入射させる機能を有している。
【０１０１】
第２の回折素子２５としては、フォーカシング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折するホログラフィック回折光学素子が用いられている。第２の回折素子２５は、第１の部材２０と第２の部材２１が接合されて構成された回折素子１４と同様に、第１の部材２７と第２の部材２８とが接合されて成る。
【０１０２】
受光素子２６は、レーザー光の０次光と±１次光とをそれぞれ受光する３つの受光エリアを有している。
【０１０３】
以上のように構成された光ピックアップ６Ａにおいて、発光素子２２から第１の波長を有する第１のレーザー光、即ち、ＤＶＤ１００ａに対応する６６０ｎｍの波長を有するレーザー光が発光されると、第１のレーザー光は回折素子１４によって回折されビームスプリッター２３の分離面２３ａで反射されてコリメーターレンズ１５へ導かれる。
【０１０４】
第１のレーザー光はコリメーターレンズ１５によって平行光束とされ、立ち上げミラー１６で反射されて対物レンズ１７を介してディスクテーブル３に装着されたＤＶＤ１００ａの記録面に照射される。ＤＶＤ１００ａの記録面に照射された第１のレーザー光は、該記録面で反射されて戻り光として再び対物レンズ１７、立ち上げミラー１６及びコリメーターレンズ１５を介してビームスプリッター２３に入射される。ビームスプリッター２３に入射された戻り光は、ビームスプリッター２３の分離面２３ａを透過され、光軸補正素子２４を介して第２の回折素子２５に入射される。
【０１０５】
第１のレーザー光は第２の回折素子２５によって回折されて受光素子２６に入射され、ＤＶＤ１００ａに対して、例えば、情報信号の再生が行われる。第１のレーザー光が受光素子２６に入射されて受光されると、それぞれの副光束のスポットサイズの相違に基づいてスポットサイズ検出法によるフォーカシング誤差信号が検出され、フォーカシングサーボが行われる。
【０１０６】
一方、発光素子２２から第２の波長を有する第２のレーザー光、即ち、ＣＤ１００ｂに対応する７８５ｎｍの波長を有するレーザー光が発光されると、第２のレーザー光は回折素子１４によって回折されビームスプリッター２３の分離面２３ａで反射されてコリメーターレンズ１５へ導かれる。
【０１０７】
第２のレーザー光はコリメーターレンズ１５によって平行光束とされ、立ち上げミラー１６で反射されて対物レンズ１７を介してディスクテーブル３に装着されたＣＤ１００ｂの記録面に照射される。ＣＤ１００ｂの記録面に照射された第２のレーザー光は、該記録面で反射されて戻り光として再び対物レンズ１７、立ち上げミラー１６及びコリメーターレンズ１５を介してビームスプリッター２３に入射される。ビームスプリッター２３に入射された戻り光は、ビームスプリッター２３の分離面２３ａを透過され、光軸補正素子２４によって光軸が光学系の光軸に一致するように補正され、第２の回折素子２５に入射される。
【０１０８】
第２のレーザー光は第２の回折素子２５によって回折されて受光素子２６に入射され、ＣＤ１００ｂに対して、例えば、情報信号の再生が行われる。第２のレーザー光が受光素子２６に入射されて受光されると、それぞれの副光束のスポットサイズの相違に基づいてスポットサイズ検出法によるフォーカシング誤差信号が検出され、フォーカシングサーボが行われる。
【０１０９】
第２の回折素子２５にあっては、上記回折素子１４と同様に、第１の部材２７及び第２の部材２８が、「数１０」を満たす屈折率を有する材料によって形成されており、波長が６６０ｎｍ及び７８５ｎｍのレーザー光を使用した時の何れの回折次数においても回折効率が等しくなるようにされている。
【０１１０】
従って、光ピックアップ６に代えて光ピックアップ６Ａを用いた場合においても、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率が同等となり、波長の違いにより回折効率に差が生じることがなく、レーザー光の光利用効率の向上を図ることができる。
【０１１１】
特に、第２の回折素子２５のように、フォーカシング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折するホログラフィック回折光学素子を用いた場合には、長波長側のディスク状記録媒体１００（ＣＤ１００ｂ）に対する情報信号の再生時におけるフォーカシング誤差信号の信号レベルの低下が生じ難くなり、サーボ動作の安定化による再生特性の向上を図ることができる。
【０１１２】
次に、回折素子１４の変形例について説明する。尚、この変形例に係る回折素子１４Ａは、上記第２の回折素子２５の変形例としても適用することができる。従って、変形例に係る回折素子としては、例えば、トラッキング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折する回折格子（グレーティング）やフォーカシング誤差信号を検出するためにレーザー光を回折する回折格子（ホログラフィック回折光学素子）が用いられるが、第２の回折素子２５の変形例の説明は、回折素子１４の変形例である回折素子１４Ａの説明を以て省略する。
【０１１３】
回折素子１４Ａは、図６に示すように、第１の部材２９と複数の第２の部材３０、３０、・・・とが接合されて成り、第１の部材２９と第２の部材３０、３０、・・・が屈折率及び分散の異なる材料によって形成されている。
【０１１４】
第１の部材２９は、回折素子１４の第１の部材２０と同様に、回折面２９ａが突部２９ｂ、２９ｂ、・・・と溝２９ｃ、２９ｃ、・・・が交互に形成されることにより構成されている。
【０１１５】
第２の部材３０、３０、・・・は、例えば、柱状に形成され、各一部が第１の部材２９の各溝２９ｃ、２９ｃ、・・・に嵌合され、他の部分が第１の部材２９の回折面２９ａから突出されている。
【０１１６】
回折素子１４Ａにおいて、回折次数をｋとし、レーザー光の波長をλとし、第１の部材２９の溝２９ｃの深さをｄ１とし、第２の部材３０、３０、・・・の第１の部材２９からの突出量をｄ２とし、第１の部材２９の波長λにおける屈折率をｎ１（λ）とし、第２の部材３０、３０、・・・の波長λにおける屈折率をｎ２（λ）とすると、回折素子１４Ａの回折効率ηｋ（λ）は、以下の式で表される。
【０１１７】
【数１１】
2005128123.tif 000013
【０１１８】
従って、レーザー光の第１の波長をλ１、第２の波長をλ２とすると、以下の条件を満たすときにλ１、λ２の何れの回折次数においても回折効率が等しくなる。
【０１１９】
【数１２】
2005128123.tif 000014
【０１２０】
上式を変形して次式を得る。
【０１２１】
【数１３】
2005128123.tif 000015
【０１２２】
回折素子１４Ａは、第１の部材２９及び第２の部材３０、３０、・・・が、それぞれ「数１３」を満たす屈折率を有する材料によって形成されている。
【０１２３】
以下に、「数１３」を満たす回折素子１４Ａの具体例について説明する。
【０１２４】
「数１２」及び「数１３」は次式と等価である。
【０１２５】
【数１４】
2005128123.tif 000016
【０１２６】
上式において、例えば、次式の場合を考える。
【０１２７】
【数１５】
2005128123.tif 000017
【０１２８】
上式を変形して、第１の部材２９の溝２９ｃの深さｄ１と第２の部材３０、３０、・・・の第１の部材２９からの突出量ｄ２との比ｄ１／ｄ２を求めると、次式となる。
【０１２９】
【数１６】
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【０１３０】
ｄ１／ｄ２は正の数であるため、「数１６」の右辺が正の数となるような屈折率ｎ１（λ）、ｎ２（λ）を有する第１の部材２９と第２の部材３０を選択する必要がある。
【０１３１】
例えば、回折素子の材料として広く用いられているＢ２７０（デザーグ社の商品名）によって第１の部材２９を形成した場合に、第１のレーザー光の第１の波長λ１＝６６０ｎｍ、第２のレーザー光の第２の波長λ２＝７８５ｎｍにおいて、第１の部材２９の第１の波長における屈折率ｎ１（６６０）＝１．５２０、第１の部材２９の第２の波長における屈折率ｎ１（７８５）＝１．５１７である。
【０１３２】
このとき第２の部材３０、３０、・・・の第１の波長における屈折率ｎ２（６６０）と第２の波長における屈折率ｎ２（７８５）をそれぞれ１．４乃至１．８の範囲で「数１６」に基づいて、ｄ１／ｄ２＞０を満たす条件で計算すると、図７に示すグラフ図を得る。１．４乃至１．８の範囲は、通常、回折素子が形成される材料の屈折率の範囲である。
【０１３３】
図７に示す領域Ａが、ｄ１／ｄ２＞０の範囲で「数１６」の条件を満たす。従って、第１の部材２９としてＢ２７０を用いた場合には、ｄ１／ｄ２を任意の正の数となるように設計し、この設計したｄ１／ｄ２の値を満たす領域Ａに含まれる屈折率を有する材料で第２の部材３０、３０、・・・を形成することによって、波長が６６０ｎｍ及び７８５ｎｍのレーザー光を使用した時の何れの回折次数においても回折効率が等しくなる。
【０１３４】
尚、図７は第１の部材２９としてＢ２７０を用いた場合の一例を示しており、第１の部材２９を別の材料によって形成した場合にも、上記と同様の手順でｄ１／ｄ２の設計及び第２の部材３０、３０、・・・の屈折率を算出し、算出された屈折率を有する材料によって第２の部材３０、３０、・・・を形成すればよい。
【０１３５】
また、上記には、「数１５」の場合について回折効率が同等となる第１の部材２９と第２の部材３０、３０、・・・について説明したが、「数１４」に含まれる次式についても、「数１５」の場合と同様にして、回折効率が同等となる第１の部材２９と第２の部材３０、３０、・・・を選択することができる。
【０１３６】
【数１７】
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【０１３７】
さらに、上記には、先に、第１の部材２９の材料を選択し、次いで、算出された屈折率に適合する第２の部材３０、３０、・・・を選択する例を示したが、逆に、先に、第２の部材３０、３０、・・・の材料を選択し、次いで、算出された屈折率に適合する第１の部材２９を選択するようにしてもよい。
【０１３８】
以上に記載した通り、回折素子１４Ａの第１の部材２９と第２の部材３０、３０、・・・が「数１３」の条件を満たす屈折率を有する材料によって形成されているため、第１の波長を有する第１のレーザー光と第２の波長を有する第２のレーザー光の回折効率が同等となり、波長の違いにより回折効率に差が生じることがなく、レーザー光の光利用効率の向上を図ることができる。
【０１３９】
特に、第１の部材２９と第２の部材３０、３０、・・・の屈折率の他に、ｄ１／ｄ２という設計値を考慮することができるため、設計の自由度が向上し第１の部材２９と第２の部材３０、３０、・・・の材料選択の余地が増加する。
【０１４０】
上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】図２乃至図７と共に本発明を実施するための最良の形態を示すものであり、本図はディスクドライブ装置の概略斜視図である。
【図２】光ピックアップの構成を示す概念図である。
【図３】回折素子を拡大して示す概念図である。
【図４】第２の部材の２つの波長における屈折率の関係を示すグラフ図である。
【図５】別の光ピックアップの構成を示す概念図である。
【図６】別の回折素子を拡大して示す概念図である。
【図７】別の回折素子を用いた場合に、第２の部材の２つの波長における屈折率の関係を示すグラフ図である。
【図８】従来の回折素子を拡大して示す概念図である。
【図９】従来の回折素子における溝の深さと回折効率の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１００…ディスク状記録媒体、１…ディスクドライブ装置、３…ディスクテーブル、６…光ピックアップ、１４…回折素子、２０…第１の部材、２０ａ…回折面、２０ｂ…突部、２０ｃ…溝、２１…第２の部材、２１ａ…回折面、２１ｂ…突部、２１ｃ…溝、６Ａ…光ピックアップ、２５…第２の回折素子、２７…第１の部材、２８…第２の部材、１４Ａ…回折素子、２９…第１の部材、２９ａ…回折面、２９ｂ…突部、２９ｃ…溝、３０…第２の部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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