(57)【要約】【課題】対物レンズで集光したスポットの収差を小さくでき、光の利用効率を落とすことなく、０次回折光であるメインビームの光強度分布が均一である理想状態に近い集光特性を有する光ピックアップ装置１００を実現する。【解決手段】本発明の光ピックアップ装置１００は、光ビームを出射する光源１と、光ビームを集光手段５に導く回折格子３と、光ビームを記録媒体６に集光させる集光手段５とを有し、光源１から出射される光ビームを、回折格子３を介して集光手段５により、記録媒体６に集光させるものであり、回折格子３が、光源１により発生する非点収差を相殺する方向の非点収差を発生させる格子溝を備えている。このため、光ビームを収差が無い場合のスポットに近い大きさまで絞り込むことができ、優れた集光特性を有する光ピックアップ装置１００を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、
光ビームを記録媒体に集光させる集光手段と、
光ビームを集光手段に導く回折格子とを有し、
上記光源から出射される光ビームを、上記回折格子を介して上記集光手段により、記録媒体に集光させる光ピックアップ装置であって、
上記回折格子が、上記光源により発生する非点収差を相殺する方向の非点収差を発生させる格子溝を備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
上記回折格子における格子溝の格子山に対する割合が、上記光源の広がりが大きい放射面の面方向に対して、該回折格子の中心部領域から、周辺部領域に向かって小さくなるように形成されてい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】
上記回折格子における格子溝の格子山に対する割合が、上記光源の広がりが小さい放射面の面方向に対して、該回折格子の中心部領域から、周辺部領域に向かって大きくなるように形成されてい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４】
上記回折格子における格子溝が設けられた面上に、回折格子よりも屈折率が高い材料の層を備え、
上記回折格子における格子溝の格子山に対する割合が、上記光源の広がりが大きい放射面の面方向に対して、上記回折格子の中心部領域から、周辺部領域に向かって大きくなるように形成されてい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５】
上記回折格子における格子溝が設けられた面上に、回折格子よりも屈折率が高い材料の層を備え、
上記回折格子における格子溝の格子山に対する割合が、上記光源の広がりが小さい放射面の面方向に対して、上記回折格子の中心部領域から、周辺部領域に向かって小さくなるように形成されてい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６】
上記回折格子が、格子溝方向と垂直な方向に対して凹レンズ効果のある、シンドリカル凹レンズの特性を有するように形成されてい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７】
上記回折格子が、格子溝方向に対して凹レンズ効果のある、シンドリカル凹レンズの特性を有するように形成されてい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８】
上記回折格子が、格子溝方向と垂直な方向に対して凸レンズ効果のある、シンドリカル凸レンズの特性を有するように形成されてい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９】
上記回折格子が、格子溝方向に対して凸レンズ効果のある、シンドリカル凸レンズの特性を有するように形成されてい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１０】
上記回折格子が、入射する光ビームの中心部分から格子溝の垂直方向に向かって、±１次回折効率が小さくなる特性を有するように形成されてい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１１】
上記回折格子が、入射する光ビームの中心部分から格子溝方向に向かって±１次回折効率が小さくなる特性を有するように形成されてい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１２】
上記回折格子が、ガラス基板に周期構造の格子溝を備えたレリーフ型回折格子であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
上記回折格子が、上記記録媒体に集光させる光ビームを、少なくとも３つに分割するための多ビーム生成用回折格子であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】
さらに受光素子を備え、
上記回折格子が、上記記録媒体からの反射光を、上記受光素子に導くように形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置を搭載した光記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の記録媒体への光学的な情報の記録及び／または再生を行う光学的記録再生装置で使用される光ピックアップ装置、及び該光ピックアップ装置を搭載した光記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンパクトディスク、レーザディスク、追記型もしくは書き換え可能型光ディスク等の記録媒体を用いた情報の記録、再生には、光ピックアップ装置が使用されている。光ピックアップ装置を用いた情報の記録、再生は、半導体レーザ光源から出射した光ビームを上記記録媒体における記録・再生面に照射し、この記録・再生面からの反射光を利用することにより行われている。
【０００３】
半導体レーザ光源から出射される光ビームの強度分布は、一般にガウス型分布である。このため、対物レンズに入射する光ビームの強度分布もまた、ガウス型分布となり、対物レンズ中心部の光強度に対して、外側に向かうに従い、光の強度が低下してしまう。
【０００４】
また、半導体レーザ光源から出射される光ビームは、光ビームを発振するレーザチップの積層方向に水平な面と、垂直な面とで放射面の広がりが異なる性質を有する。このため、半導体レーザ光源では、レーザチップの積層方向に水平な方向と、垂直な方向とで仮想光源位置が異なる非点隔差を生じる。よって、半導体レーザ光源から出射される光ビームは、非点収差を有することになる。
【０００５】
このため、半導体レーザ光源から出射される光ビームは、光ディスク等の記録媒体上に微小なスポットを絞り込むことができず、再生信号の時間軸方向の分解能の低下が起こる。また、隣接トラックに記録された信号が、クロストーク成分として再生信号にもれ込んでしまうため、再生信号のＳ／Ｎ比が劣化してしまう問題が生じる。
【０００６】
光ビームの強度分布を改善する手段としては、光ディスク等の記録媒体からの反射光を受光素子方向に分岐するために使用されている回折格子を加工する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
この方法では、格子溝幅や格子溝深さが連続的に変化した形状の回折格子を用いる。これにより、対物レンズ入射光となる０次回折光の回折効率を、回折格子の場所によって変化させることで、光ビームの強度分布を制御している。
【０００８】
図１４は、従来の光ピックアップ装置における回折格子１０３の一例を示す平面図である。
【０００９】
回折格子１０３の格子面には、図１４に示すように、幅１０３ａｗを有する格子山１０３ａと幅１０３ｂｗを有する格子溝１０３ｂとからなる格子面が形成されている。
【００１０】
回折格子１０３の格子面では、格子溝１０３ｂは、格子溝方向１０３ｂｄに形成されている。そして、格子溝方向１０３ｂｄと垂直の１０３ｂｄ’方向において、回折格子１０３の格子山１０３ａ及び格子溝１０３ｂは、中心部領域１０１１では、１０３ａｗ／１０３ｂｗが１に近づく一方、周辺部領域１０１２・１０１３では、１０３ａｗ／１０３ｂｗが無限大に近づくように形成されている。
【００１１】
この構造により、回折格子１０３における光ビームの回折効率は、中心から外縁部に向かって徐々に低くなる。よって回折格子１０３の中心部を通過する光束は、強度が小さくなり、外縁部を通過する光束は、強度が大きくなる。これにより、光ビームの強度分布は、フラットに近い分布となる。
【００１２】
このように、上記回折格子１０３は、対物レンズに入射する信号再生用のレーザ光束の強度分布を、所望の再生特性が得られるように整形することができる。
【特許文献１】特開２００１−１３４９７２（２００１年５月１８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の構成では、回折格子の格子溝幅、あるいは格子溝深さを変化させた場合、回折格子の透過光には、格子溝幅、あるいは格子溝深さの変化量に従い、位相差が発生してしまう。このため、光スポットの中心部から周辺部にかけて位相が徐々にずれる非点収差が発生するという問題を生じる。さらには、回折格子で発生する非点収差と光源のもつ非点収差とが同じ方向に出ると、非点収差がより強調されてしまうという問題を生じる。このため、記録媒体上の光スポットは、非点収差の影響で小さく絞り込むことができなくなり、十分な記録再生特性を得ることができない。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録媒体上での光スポットをより小さくすることで、記録媒体の記録・再生を良好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にある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、光ビームを出射する光源と、光ビームを記録媒体に集光させる集光手段と、光ビームを集光手段に導く回折格子とを有し、上記光源から出射される光ビームを、上記回折格子を介して上記集光手段により、記録媒体に集光させる光ピックアップ装置であって、上記回折格子が、上記光源により発生する非点収差を相殺する方向の非点収差を発生させる格子溝を備えていることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、回折格子が、光源により発生する非点収差を相殺する方向の非点収差を発生させるため、回折格子を通過した光ビームの非点収差が改善されるという効果を奏する。
【００１７】
本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子における格子溝の格子山に対する割合が、上記光源の広がりが大きい放射面の面方向に対して、該回折格子の中心部領域から、周辺部領域に向かって小さくなるように形成されていることが好ましい。
【００１８】
これによって、上記回折格子が、光源の広がりが大きい放射面の面方向に対して、凹レンズ効果を有する。これにより、広がりの大きい放射面の広がりが小さくなり、広がりの大きい放射面の面方向の仮想光源位置が、広がりの大きい放射面の面方向と垂直な面の仮想光源位置に近づく。よって、光源の持つ非点隔差は小さくなり、回折格子を通過した光ビームの非点収差が改善されるというさらなる効果を奏する。
【００１９】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子における格子溝の格子山に対する割合が、上記光源の広がりが小さい放射面の面方向に対して、該回折格子の中心部領域から、周辺部領域に向かって大きくなるように形成されていることが好ましい。
【００２０】
これによって、上記回折格子が、光源の広がりが小さい放射面の面方向に対して、凸レンズ効果を有する。これにより、広がりの小さい放射面の広がりが大きくなり、広がりの小さい放射面の面方向の仮想光源位置が、広がりの小さい放射面の面方向と垂直な面の仮想光源位置に近づく。よって、光源の持つ非点隔差は小さくなり、回折格子を通過した光ビームの非点収差が改善されるというさらなる効果を奏する。
【００２１】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子における格子溝が設けられた面上に、回折格子よりも屈折率が高い材料の層を備え、上記回折格子における格子溝の格子山に対する割合が、上記光源の広がりが大きい放射面の面方向に対して、上記回折格子の中心部領域から、周辺部領域に向かって大きくなるように形成されていることが好ましい。
【００２２】
これによって、上記回折格子が、光源の広がりが大きい放射面の面方向に対して、凹レンズ効果を有する。これにより、広がりの大きい放射面の広がりは小さくなり、広がりの大きい放射面の面方向の仮想光源位置が、広がりの大きい放射面の面方向と垂直な面の仮想光源位置に近づく。よって、光源の持つ非点隔差は小さくなり、回折格子を通過した光ビームの非点収差が改善されるというさらなる効果を奏する。
【００２３】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子における格子溝が設けられた面上に、回折格子よりも屈折率が高い材料の層を備え、上記回折格子における格子溝の格子山に対する割合が、上記光源の広がりが小さい放射面の面方向に対して、上記回折格子の中心部領域から、周辺部領域に向かって小さくなるように形成されていることが好ましい。
【００２４】
これによって、上記回折格子が、上記光源の広がりが小さい放射面の面方向に対して、凸レンズ効果を有する。これにより、広がりの小さい放射面の広がりが大きくなり、広がりの小さい放射面の面方向の仮想光源位置が、広がりの小さい放射面の面方向と垂直な面の仮想光源位置に近づく。よって、光源の持つ非点隔差は小さくなり、回折格子を通過した光ビームの非点収差が改善されるというさらなる効果を奏する。
【００２５】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子が、格子溝方向と垂直な方向に対して凹レンズ効果のある、シンドリカル凹レンズの特性を有するように形成されていることが好ましい。
【００２６】
これによって、光源の持つ非点収差の影響がより改善され、記録媒体上に集光するスポットを理想状態近くまで小さく絞り込むことが可能となり、より良好な信号の記録再生を行うことができるというさらなる効果を奏する。
【００２７】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子が、格子溝方向に対して凹レンズ効果のある、シンドリカル凹レンズの特性を有するように形成されていることが好ましい。
【００２８】
これによって、光源の持つ非点収差の影響がより改善され、記録媒体上に集光するスポットを理想状態近くまで小さく絞り込むことが可能となり、より良好な信号の記録再生を行うことができるというさらなる効果を奏する。
【００２９】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子が、格子溝方向と垂直な方向に対して凸レンズ効果のある、シンドリカル凸レンズの特性を有するように形成されていることが好ましい。
【００３０】
これによって、光源の持つ非点収差の影響がより改善され、記録媒体上に集光するスポットを理想状態近くまで小さく絞り込むことが可能となり、より良好な信号の記録再生を行うことができるというさらなる効果を奏する。
【００３１】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子が、格子溝方向に対して凸レンズ効果のある、シンドリカル凸レンズの特性を有するように形成されていることが好ましい。
【００３２】
これによって、光源の持つ非点収差の影響がより改善され、記録媒体上に集光するスポットを理想状態近くまで小さく絞り込むことが可能となり、より良好な信号の記録再生を行うことができるというさらなる効果を奏する。
【００３３】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子が、入射する光ビームの中心部分から格子溝の垂直方向に向かって、±１次回折効率が小さくなる特性を有するように形成されていることが好ましい。
【００３４】
これによって、光ビームの強度分布が、上記格子溝の垂直方向で均一になる。これにより、対物レンズに入射する光ビームの強度分布を、所望の再生特性が得られるように整形することができるというさらなる効果を奏する。
【００３５】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子が、入射する光ビームの中心部分から格子溝方向に向かって±１次回折効率が小さくなる特性を有するように形成されていることが好ましい。
【００３６】
これによって、光ビームの強度分布が、上記格子溝方向で均一になる。これにより、対物レンズに入射する光ビームの強度分布を、所望の再生特性が得られるように整形することができるというさらなる効果を奏する。
【００３７】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子が、ガラス基板に周期構造の格子溝を備えたレリーフ型回折格子であることが好ましい。
【００３８】
上記回折格子が、レリーフ型回折格子であることにより、回折格子をエッチング装置等の既存の製造装置を用いて製造することができる。よって、より低いコストで量産することができるというさらなる効果を奏する。
【００３９】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、上記回折格子が、上記記録媒体に集光させる光ビームを、少なくとも３つに分割するための多ビーム生成用回折格子であることが好ましい。
【００４０】
上記回折格子が、多ビーム生成用回折格子であることにより、３つ以上の光ビームを用いたトラッキング制御が可能となる。よって、より安定した信号の記録再生が可能となるというさらなる効果を奏する。
【００４１】
また、本発明に係る光ピックアップ装置では、さらに受光素子を備え、上記回折格子が、上記記録媒体からの反射光を、上記受光素子に導くように形成されていることが好ましい。
【００４２】
これにより、部品数を削減することができる。よって、さらに小型化及び低コスト化を図ることができるというさらなる効果を奏する。
【００４３】
本発明に係る光記録再生装置は、上記課題を解決するために、上記光ピックアップ装置を搭載していることを特徴としている。
【００４４】
上記の構成によれば、上記光ピックアップ装置が、収差がない場合のスポットの大きさに近い集光特性を有するため、記録媒体への記録・再生を良好に行うことができる光記録再生装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００４５】
本発明に係る光ピックアップ装置は、以上のように、光源の持つ非点収差を相殺する方向に非点収差を発生させる格子溝を有する回折格子を備えているので、光源で発生する非点収差を低減することができ、集光手段で集光したスポットの収差を小さくできる。さらには、光の利用効率を落とすことなく、０次回折光であるメインビームの光強度分布が均一であるため、優れた集光特性を有する光ピックアップ装置を実現できるという効果を奏する。
【００４６】
また、本発明に係る光ピックアップ装置を使用した光記録再生装置は、優れた集光特性を有する。このため、本発明に係る光記録再生装置を用いれば、記録媒体への記録・再生を良好に行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態について、図１〜８を用いて以下に詳細に説明する。
【００４８】
図１は、本発明の光ピックアップ装置１００の概略構成を示す断面図である。光ピックアップ装置１００は、図１に示すように、半導体レーザ（光源）１、コリメータレンズ２、回折格子３、ビームスプリッタ４、対物レンズ（集光手段）５、プッシュプル信号検出部１０を備えている。
【００４９】
光ディスク（記録媒体）６は、再生専用のピットディスク、記録再消去生可能な相変化ディスク、光磁気ディスクあるいは記録再生可能な追記型ディスク等、光を使って再生または記録を行う光ディスク全般をさす。
【００５０】
コリメータレンズ２は、半導体レーザ１から出射された光ビーム３３をほぼ平行光に変換する。また、回折格子３は、入射する光ビーム３３を０次回折光、及び、±１次回折光という３つの回折光に分割し、対物レンズ５へ導くものである。回折格子３の具体的な構成については、後述する。
【００５１】
ビームスプリッタ４は、半導体レーザ１側から入射した光ビームを通過させる一方、光ディスク６にて反射した反射光ビームを反射させて、プッシュプル信号検出部１０内の受光素子８へ導くものである。
【００５２】
プッシュプル信号検出部１０は、集光レンズ７、シリンドリカルレンズ９、及び、受光素子８を備えている。集光レンズ７は、入射光を集光するものである。シリンドリカルレンズ９は、入射光における１方向の光のみを集光するものである。受光素子８は、光ディスク６から反射される０次回折光、及び、一対の±１次回折光をそれぞれ受光するものである。
【００５３】
半導体レーザ１から出射された光ビーム３３は、コリメータレンズ２に入射し、平行光に変換され、回折格子３に導かれる。そして、回折格子３に入射した光ビームは、０次回折光であるメインビーム３０、＋１次回折光であるサブビーム３１、及び、−１次回折光であるサブビーム３２に分離され、ビームスプリッタ４を通過する。ビームスプリッタ４を通過した光ビーム（メインビーム３０、サブビーム３１、及び、サブビーム３２）は、対物レンズ５により、光ディスク６に形成されているトラック６１に集光される。光ディスク６に形成されているトラック６１にて集光した光ビームは、メインビーム３０、サブビーム３１、及び、サブビーム３２という３つの光ビームに分離された状態で、反射されて反射光ビームになる。
【００５４】
光ディスク６にて反射した反射光ビームは、対物レンズ５を通過し、ビームスプリッタ４にて反射されて、集光レンズ７とシリンドリカルレンズ９とを通過する。そして、メインビーム３０、サブビーム３１、及び、サブビーム３２の３つの光ビームに分離された状態で、プッシュプル信号検出部１０内の受光素子８へ導かれる。
【００５５】
受光素子８は、光ディスク６にて反射した反射光ビームを受光するものであり、受光素子８Ａ、受光素子８Ｂ、及び、受光素子８Ｃを備えている。受光素子８Ａ、受光素子８Ｂ、及び、受光素子８Ｃ（以下、受光素子８Ａ・８Ｂ・８Ｃと記す）は、それぞれトラック方向に相当する分割線を有する２分割受光素子であり、メインビーム３０、サブビーム３１、及び、サブビーム３２を受光する。そして、受光素子８では、受光素子８Ａ・８Ｂ・８Ｃそれぞれからの差信号、すなわちプッシュプル信号ＰＰ３０、プッシュプル信号ＰＰ３１、及び、プッシュプル信号ＰＰ３２が得られる。但し、図１においては、受光素子８Ａ・８Ｂ・８Ｃにおけるトラック方向は、シリンドリカルレンズ９により、９０度回転している。
【００５６】
上記回折格子３は、光軸近傍から周辺部に向かうに従い、０次回折光の強度の低下率が小さくなる一方、±１次回折光それぞれの強度が小さくなるように設定されている。また格子構造によって、格子溝に対して垂直な方向の０次回折光の放射面の広がりを変化させて、非点収差を補正させるように設定されている。
【００５７】
以下、回折格子３の光強度に対する作用について、図２を参照して、以下に説明する。
【００５８】
図２は、光ピックアップ装置１００における回折格子３を通過する光ビームの回折状態を説明するための説明図である。なお、図２には、半導体レーザ１から出射した光ビームを、−１次回折光：０次回折光：＋１次回折光＝１：１０：１の光量比で分離する回折格子３について記載しているが、回折格子３が分離する回折光の光量比は、これに限定されるものではない。また、ここでは、光ディスク６の半径方向に相当する方向（以下、ラジアル方向とする）をｘ方向、ラジアル方向に直交する方向、すなわち光ディスク６におけるトラックの長さ方向（以下、トラック方向とする）をｙ方向としている。
【００５９】
図２に示すように、回折格子３が、−１次回折光：０次回折光：＋１次回折光＝１：１０：１の光量比で分離する場合、回折格子３の回折効率は、−１次回折光：０次回折光：＋１次回折光＝８％：８０％：８％となる。また、回折格子３の回折効率のうち、残りの４％は、±２次以上の回折光の回折効率となる。
【００６０】
半導体レーザ１から出射した光ビーム３３のｘ方向における強度分布は、図２に示すように、強度分布２０のガウス型強度分布である。そして、この光ビーム３３が、回折格子３を通過すると、０次回折光であるメインビーム３０と、一対の±１次回折光であるサブビーム３１・３２とに分離する。そして、回折格子３から出射したメインビーム３０のｘ方向における強度分布は、強度分布２１のようになる。メインビーム３０の強度分布２１は、光軸近傍部分でカットされた、均一な強度分布となっている。そして、この強度分布２１において、光軸近傍部分でカットされた光量は、半導体レーザ１から出射した光ビーム３３の全光量の２０％に相当する。このように、メインビーム３０は、回折格子３により、強度分布が均一で、且つよりフラットに近づいた０次回折光に変換される。
【００６１】
一方、半導体レーザ１から出射した光ビーム３３の全光量のうち、１６％は、サブビーム３１・３２に変換される。すなわち、サブビーム３１・３２の光量は、それぞれ半導体レーザ１から出射した光ビーム３３の全光量の８％に相当する。そして、図２に示すように、サブビーム３１・３２のｘ方向における強度分布は、強度分布２２・２３のようになり、光軸近傍からｘ方向に向かって次第に小さくなるような分布になる。
【００６２】
このように、回折格子３は、メインビーム３０、及び、サブビーム３１・３２の強度分布を改善するという作用を有する。すなわち、メインビーム３０に対しては、ｘ方向における強度分布が均一で、且つよりフラットに近づける一方、サブビーム３１・３２に対しては、ｘ方向における強度分布が光軸近傍からｘ方向に向かって小さくするという作用を有する。言い換えれば、回折格子３は、メインビーム３０、サブビーム３１・３２のＲｉｍ強度を改善する作用を有する。より具体的には、回折格子３は、メインビーム３０のｘ方向におけるＲｉｍ強度を高くする一方、サブビーム３１・３２のｘ方向におけるＲｉｍ強度を低くする作用を有する。なお、「Ｒｉｍ強度」とは、対物レンズ５の中心部を通過する光束の光強度に対する、対物レンズ５の外縁部を通過する光束の光強度の比のことをいう。
【００６３】
また、回折格子３は、メインビーム３０、及び、サブビーム３１・３２のｘ方向における強度分布を改善するような構成であるが、これに限定されず、ｙ方向における強度分布を改善するような構成であってもよい。
【００６４】
以下、上記回折格子３の具体的な構成について、図３及び図４を参照して、説明する。図３は、回折格子３の構成を示す断面図である。また、図４は、回折格子３の具体的な構成を示した平面図であり、回折格子の格子面の構成を示している。
【００６５】
図３に示すように、回折格子３は、対物レンズ５が設けられている側（対物レンズ側）の面に、幅ａｗを有する格子山ａと幅ｂｗを有する格子溝ｂとからなる矩形状の格子面が形成されている。そして、回折格子３は、半導体レーザ１から出射される光ビームの放射角に水平な面（光源の広がりが小さい放射面）の面方向に対して、格子溝ｂの方向が垂直になるように配置されている。また、回折格子３では、格子山ａと格子溝ｂとにおける幅の割合（以下、ａｗ／ｂｗと記す）が、中心部領域１１と周辺部領域１２・１３とで異なっている。
【００６６】
尚、ここでは、中心部領域１１とは、回折格子３の格子面において、半導体レーザ１から出射する光ビーム３３の光軸近傍の光束が通過する領域のことをいう。また、周辺部領域１２・１３とは、回折格子３の格子面において、半導体レーザ１から出射する光ビーム３３の外縁部近傍の光束が通過する領域のことをいう。
【００６７】
図３に示すように、回折格子３の格子山ａ及び格子溝ｂは、中心部領域１１では、ａｗ／ｂｗを１に近づける一方、周辺部領域１２・１３では、ａｗ／ｂｗを無限大に近づけるように形成されている。すなわち、回折格子３の格子山ａ及び格子溝ｂは、中心部領域１１から周辺部領域１２・１３へ向かうに従い、ａｗ／ｂｗが無限大に近づくように形成されている。
【００６８】
これにより、回折格子３を通過する０次回折光、すなわちメインビーム３０は、光軸近傍の光束のほうが外縁部の光束に対してより光強度の低下率が大きくなる。すなわち、メインビーム３０は、光軸近傍では光強度が弱く、外縁部では光強度が強い光束になる。この結果、メインビーム３０は、光強度分布が、例えば上記の強度分布２０から強度分布２１のように、よりフラットに近づいて、対物レンズ５に入射する。このため、光ディスク６上に、より微小なスポットを絞り込むことが可能になる。それゆえ、光ディスク６からの再生信号の分解能を改善することが可能になる。
【００６９】
さらには、回折格子３の格子溝ｂの割合は、中心部領域１１から周辺部領域１２・１３へ向かうに従い、小さくなるように形成されているため、回折格子３を通過するメインビーム３０の、放射角と水平な面の面方向における放射面の広がりが大きくなる。すなわち、回折格子３は、格子溝の方向と垂直である、放射角と水平な面の面方向における光ビームの放射面の広がりを大きくする凹レンズとして作用する。より具体的には、光ビームのうち、格子溝の方向と垂直である光ビームの放射面のみに凹レンズとして作用して、放射面の広がりを大きくし、格子溝の方向と平行である光ビームの放射角に垂直な面（光源の広がりが大きい放射面）には作用しないシリンドリカル凹レンズとして作用するように形成されている。よって、回折格子３を通過した光ビーム３０は、収差が大幅に低減されるため、対物レンズ５による集光スポットは、収差がない場合のスポットの大きさ近くまで絞り込むことが可能となる。
【００７０】
次に、回折格子３の格子面の形状について、図４を参照して、説明する。
【００７１】
例えば、回折格子３は、ガラス基板に所定のピッチを形成したレリーフ型回折格子である。図４のように格子溝幅あるいは格子溝深さを、格子溝方向ｂｄと垂直であるｂｄ’方向に、徐々に変化させていくことで回折効率を中心から、ｂｄ’方向に徐々に低くなる分布にすることができる。
【００７２】
回折格子３の格子面には、図４に示すように、幅ａｗを有する格子山ａと幅ｂｗを有する格子溝ｂとからなる格子面が形成されている。ここで、回折格子３は、半導体レーザ１から出射される光ビームの放射角と水平な面の面方向に対して、格子溝方向ｂｄが垂直になるように配置されている。
【００７３】
回折格子３の格子面では、格子溝ｂは、格子溝方向ｂｄに形成されている。そして、ｂｄ’方向において、回折格子３の格子山ａ及び格子溝ｂは、中心部領域１１では、ａｗ／ｂｗが１に近づく一方、周辺部領域１２・１３では、ａｗ／ｂｗが無限大に近づくように形成されている。すなわち、回折格子３の格子山ａ及び格子溝ｂは、中心部領域１１から周辺部領域１２・１３へ向かうに従い、ａｗ／ｂｗが無限大に近づくように形成されている。この場合、ａｗ／ｂｗを変化させる方向、すなわち、ｂｄ’方向において、メインビーム３０は、光強度分布がよりフラットに近づいて、対物レンズ５に入射する。このため、ｂｄ’方向において、光ディスク６上に、より微小なスポットを絞り込むことが可能になる。
【００７４】
回折格子３を通過するメインビーム３０は、光源の放射角に水平な面の面方向における放射面の広がりが大きくなる。すなわち、回折格子３は、ｂｄ’方向にある光源の放射角に水平な面の面方向における放射面の広がりを大きくする凹レンズとして作用する。より具体的には、光ビームのうち、格子溝の方向と垂直である光源の放射角に水平な面の面方向のみに凹レンズとして作用して、放射面の広がりを大きくし、格子溝の方向と平行である光源の放射角に垂直な面の面方向には作用しないシリンドリカル凹レンズとして作用するように形成されている。
【００７５】
このように、回折格子３の格子面は、ｂｄ’方向において、メインビーム３０及びサブビーム３１・３２の強度分布が改善されると同時に、回折格子３を通過するメインビーム３０の非点収差を補正するように形成されている。よって、回折格子３を透過した０次回折光は、収差が大幅に低減されるため、対物レンズ５による集光スポットは、収差が無い場合のスポットの大きさに近い大きさまで絞り込むことが可能となる。
【００７６】
以上のように、光源の広がりが大きい放射面の面方向が、ｂｄ’方向である場合は、回折格子３の格子面は、中心部領域１１からｂｄ’方向に向かって、格子山ａと格子溝ｂとの割合ａ／ｂを、１から無限大に近づけることで製造することができる。
【００７７】
また、回折格子３を、半導体レーザ１の放射角と垂直な面の面方向に対して、格子溝方向ｂｄが、垂直になるように配置することもできる。
【００７８】
この場合、回折格子３の格子面は、中心部領域１１からｂｄ’方向に向かって、格子山ａと格子溝ｂとの割合ａ／ｂを、１から０に近づけることで製造することができる。これによって、ｂｄ’方向において、メインビーム３０は、光強度分布がよりフラットに近づいて、対物レンズ５に入射する。このため、ｂｄ’方向において、光ディスク６上に、より微小なスポットを絞り込むことが可能になる。
【００７９】
回折格子３を通過するメインビーム３０は、光源の放射面と垂直な面の面方向における放射面の広がりが小さくなる。すなわち、回折格子３は、ｂｄ’方向にある光源の放射角に垂直な面の面方向における放射面の広がりを小さくする凸レンズとして作用する。より具体的には、光ビームのうち、格子溝の方向ｂｄと垂直である光源の放射角に垂直な面の面方向のみに凸レンズとして作用して、放射面の広がりを小さくし、格子溝ｂの方向と平行である光源の放射角に水平な面の面方向には作用しないシリンドリカル凸レンズとして作用するように形成される。
【００８０】
このように、回折格子３の格子面は、ｂｄ’方向において、メインビーム３０及びサブビーム３１・３２の強度分布が改善されると同時に、回折格子３を通過するメインビーム３０の非点収差を補正するように形成される。よって、回折格子３を透過した０次回折光は、収差が大幅に低減される。このため、対物レンズ５による集光スポットは、収差がない場合のスポットの大きさに近い大きさまで絞り込むことが可能となる。
【００８１】
また、回折格子３における格子溝ｂが設けられた面上に、さらに回折格子３よりも屈折率が高い材料の層を備えたものを使用しても良い。
【００８２】
具体的には、回折格子３の材料をガラスとし、回折格子３よりも屈折率が高い材料（高屈折率材料）として液晶を用いることが挙げられる。高屈折率材料の層を回折格子３上に設ける構成としては、回折格子３と同じ材料からなる封止部材と、回折格子３との間に、高屈折率材料を挟み込む構成の複合型回折格子が挙げられる。
【００８３】
この場合、高屈折率材料の層を備える複合型回折格子では、高屈折率材料の層を備えていない場合とは異なり、逆のレンズ作用を有する。具体的には、図４の形状の回折格子３の場合、ｂｄ’方向に凹レンズとして作用するように形成されているが、回折格子３上に高屈折率材料の層が設けられた複合型回折格子は、ｂｄ’方向に凸レンズとして作用するようになる。
【００８４】
回折格子３は、上記光ビーム３３の強度分布を均一にする作用と同時に、半導体レーザ１により発生する非点収差を相殺する方向の非点収差を発生させるように設定されているものである。回折格子３の光ビーム３３の非点収差の補正の作用について、図５〜８を参照して、以下に説明する。
【００８５】
尚、図５〜８では、半導体レーザ１のレーザチップの接合面に対して水平な面方向の放射角をθ‖、その放射面をθ‖面と表記する。同様に、半導体レーザ１のレーザチップの接合面に対して垂直な面方向の放射角をθ⊥、その放射面をθ⊥面と表記する。
【００８６】
図５は、凹レンズの作用を示す回折格子３を使用する場合の回折格子３を通過する光ビーム３３の放射面の状態を説明するための説明図であり、図５（ａ）は、回折格子３を通過前の光ビーム３３の仮想光源位置Ｒ及びＲ’を示し、図５（ｂ）は、回折格子３を通過後の光ビーム３３の仮想光源位置Ｒ”及びＲ’を示している。
【００８７】
図６は、凸レンズの作用を示す回折格子３を使用する場合の別の構成の回折格子３を通過する光ビーム３３の放射面の状態を説明するための説明図であり、図６（ａ）は、回折格子３を通過前の光ビーム３３の仮想光源位置Ｒ及びＲ’を示し、図６（ｂ）は、回折格子３を通過後の光ビーム３３の仮想光源位置Ｒ'''及びＲ’を示している。
【００８８】
図７は、高屈折率材料の層１５を回折格子３と回折格子３と同じ材料からなる封止部材１６とで挟み込む構成の、凹レンズの作用を示す複合型回折格子１７を使用した場合の、複合型回折格子１７を通過する光ビーム３３の放射面の状態を説明するための説明図である。図７（ａ）は、複合型回折格子１７を通過前の光ビーム３３の仮想光源位置Ｒ及びＲ’を示し、図７（ｂ）は、複合型回折格子１７を通過後の光ビーム３３の仮想光源位置Ｒ”及びＲ’を示している。
【００８９】
図８は、高屈折率材料の層１５を回折格子３と回折格子３と同じ材料からなる封止部材１６とで挟み込む構成の、凸レンズの作用を示す複合型回折格子１７を使用した場合の、別の構成の複合型回折格子１７を通過する光ビーム３３の放射面の状態を説明するための説明図である。図８（ａ）は、複合型回折格子１７を通過前の光ビーム３３の仮想光源位置Ｒ及びＲ’を示し、図８（ｂ）は、複合型回折格子１７を通過後の光ビーム３３の仮想光源位置Ｒ'''及びＲ’を示している。
【００９０】
最初に、凹レンズの作用を有する回折格子３による光ビーム３３の非点収差の補正の作用について説明する。
【００９１】
この場合は、回折格子３は、半導体レーザ１から出射する光ビーム３３の光源の放射角に水平な面に対して凹レンズの作用をするように配置される。ここでは、光源の放射角に水平な面は紙面に対して平行な面であり、光源の放射角に垂直な面は紙面に対して垂直な面である。また回折格子３の格子溝の方向は、光源の放射角に水平な面に対して垂直である。
【００９２】
図５（ａ）に示すように、半導体レーザ１は、光ビーム３３を発振するレーザチップの積層方向に水平な面と、垂直な面とで放射面の広がりが異なる性質を有する。このため、レーザチップの積層方向に水平な方向の仮想光源位置Ｒは、垂直な方向の仮想光源位置Ｒ’より奥（回折格子３に対してより遠い位置）にある。よって、半導体レーザ１は、非点隔差ｔを有している。このとき、回折格子３の格子山に対する格子溝の割合は、中心部領域では１であり、格子溝方向と垂直の方向に沿って周辺部領域へ向かうに従い、０に近づくように形成されている。
【００９３】
図５（ｂ）に示すように、半導体レーザ１から出射した光ビーム３３は、回折格子３を通過すると、回折格子３の格子溝の方向と垂直である光源の放射角に水平な面における光ビーム３３の放射面の広がりが大きくなる。これにより、レーザチップの積層方向に水平な方向の仮想光源位置Ｒは、手前（回折格子３に対してより近い位置）にシフトしてＲ”となる。その結果、光源の放射角に水平な面方向の仮想光源位置Ｒ”と光源の放射角に垂直な面方向の仮想光源位置Ｒ’との非点隔差がｔ’に縮小される。これにより、回折格子３を通過した光ビーム３３の非点収差が補正される。
【００９４】
このように回折格子３は、光ビーム３３の非点収差を補正する作用を有する。すなわち、格子溝の方向と垂直である光源の放射角に水平な面における光ビーム３３の放射面の広がりを大きくする凹レンズの作用を有する。より具体的には、光ビーム３３のうち、格子溝の方向と垂直である光源の放射角に水平な面のみに凹レンズとして作用して、放射面の広がりを大きくし、格子溝の方向と平行である光源の放射角に垂直な面には作用しないシリンドリカル凹レンズの作用を有する。
【００９５】
次に、凸レンズの作用を有する回折格子３による光ビーム３３の非点収差の補正の作用について図６を用いて説明する。
【００９６】
この場合は、回折格子３は、半導体レーザ１から出射する光ビーム３３の光源の放射角に垂直な面に対して凸レンズの作用をするように配置される。ここでは、光源の放射角に垂直な面は紙面に対して平行な面であり、光源の放射角に水平な面は紙面に対して垂直な面である。また回折格子３の格子溝の方向は、光源の放射角に垂直な面に対して垂直である。
【００９７】
図６（ａ）に示すように、半導体レーザ１は、非点隔差ｔを有しているので、レーザチップの積層方向に水平な方向の仮想光源位置Ｒは、垂直な方向の仮想光源位置Ｒ’より奥（回折格子３に対してより遠い位置）にある。このとき、回折格子３の格子山に対する格子溝の割合は、中心部領域では１であり、格子溝方向と垂直の方向に沿って周辺部領域へ向かうに従い、無限大に近づくように形成されている。
【００９８】
図６（ｂ）に示すように、半導体レーザ１から出射した光ビーム３３は、回折格子３を通過すると、回折格子３の格子溝の方向と垂直である光源の放射角に垂直な面における光ビーム３３の放射面の広がりが小さくなる。これにより、レーザチップの積層方向に垂直な方向の仮想光源位置Ｒ’は、奥（回折格子３に対してより遠い位置）にシフトしてＲ'''となる。その結果、光源の放射角に水平な面方向の仮想光源位置Ｒと光源の放射角に垂直な面方向の仮想光源位置Ｒ'''との非点隔差がｔ’に縮小される。これにより、回折格子３を通過した光ビーム３３の非点収差が補正される。
【００９９】
このように回折格子３は、光ビーム３３の非点収差を補正する作用を有する。すなわち、格子溝の方向と垂直である光源の放射角に垂直な面における光ビーム３３の放射面の広がりを大きくする凸レンズの作用を有する。より具体的には、光ビーム３３のうち、格子溝の方向と垂直である光源の放射角に垂直な面のみに凸レンズとして作用して、放射面の広がりを大きくし、格子溝の方向と平行である光源の放射角に水平な面には作用しないシリンドリカル凹レンズの作用を有する。
【０１００】
次に、回折格子３よりも屈折率が高い材料の層１５を備えた、凹レンズの作用を有する複合型回折格子１７による光ビーム３３の非点収差の補正の作用について図７を用いて説明する。
【０１０１】
この場合は、複合型回折格子１７は、半導体レーザ１から出射する光ビーム３３の光源の放射角に水平な面に対して凹レンズの作用をするように配置される。ここでは、光源の放射角に水平な面は紙面に対して平行な面であり、光源の放射角に垂直な面は紙面に対して垂直な面である。また回折格子３の格子溝の方向は、光源の放射角に水平な面に対して垂直である。
【０１０２】
図７（ａ）に示すように、半導体レーザ１は、非点隔差ｔを有しているので、レーザチップの積層方向に水平な方向の仮想光源位置Ｒは、垂直な方向の仮想光源位置Ｒ’より奥（回折格子３に対してより遠い位置）にある。このとき、回折格子３の格子山に対する格子溝の割合は、中心部領域では１であり、格子溝方向と垂直の方向に沿って周辺部領域へ向かうに従い、０に近づくように形成されている。
【０１０３】
図７（ｂ）に示すように、半導体レーザ１から出射した光ビーム３３は、複合型回折格子１７を通過すると、複合型回折格子１７の格子溝の方向と垂直である光源の放射角に水平な面における光ビーム３３の放射面の広がりが大きくなる。これにより、レーザチップの積層方向に水平な方向の仮想光源位置Ｒは、手前（複合型回折格子１７に対してより近い位置）にシフトしてＲ”となる。その結果、光源の放射角に水平な面方向の仮想光源位置Ｒ”と光源の放射角に垂直な面方向の仮想光源位置Ｒ’との非点隔差がｔ’に縮小される。これにより、複合型回折格子１７を通過した光ビーム３３の非点収差が補正される。
【０１０４】
このように複合型回折格子１７は、光ビーム３３の非点収差を補正する作用を有する。すなわち、格子溝の方向と垂直である光源の放射角に水平な面における光ビーム３３の放射面の広がりを大きくする凹レンズの作用を有する。より具体的には、光ビーム３３のうち、格子溝の方向と垂直である光源の放射角に水平な面のみに凹レンズとして作用して、放射面の広がりを大きくし、格子溝の方向と平行である光源の放射角に垂直な面には作用しないシリンドリカル凹レンズの作用を有する。
【０１０５】
次に、回折格子３よりも屈折率が高い材料の層１５を備える、凸レンズの作用を有する複合型回折格子１７による光ビーム３３の非点収差の補正の作用について図８を用いて説明する。
【０１０６】
この場合は、複合型回折格子１７は、半導体レーザ１から出射する光ビーム３３の光源の放射角に垂直な面に対して凸レンズの作用をするように配置される。ここでは、光源の放射角に垂直な面は紙面に対して平行な面であり、光源の放射角に水平な面は紙面に対して垂直な面である。また回折格子３の格子溝の方向は、光源の放射角に垂直な面に対して垂直である。
【０１０７】
図８（ａ）に示すように、半導体レーザ１は、非点隔差ｔを有しているので、レーザチップの積層方向に水平な方向の仮想光源位置Ｒは、垂直な方向の仮想光源位置Ｒ’より奥（回折格子３に対してより遠い位置）にある。このとき、回折格子３の格子山に対する格子溝の割合は、中心部領域では１であり、格子溝方向と垂直の方向に沿って周辺部領域へ向かうに従い、無限大に近づくように形成されている。
【０１０８】
図８（ｂ）に示すように、半導体レーザ１から出射した光ビーム３３は、複合型回折格子１７を通過すると、複合型回折格子１７の格子溝の方向と垂直である光源の放射角に垂直な面における光ビーム３３の放射面の広がりが小さくなる。これにより、レーザチップの積層方向に垂直な方向の仮想光源位置Ｒ’は、奥（複合型回折格子１７に対してより遠い位置）にシフトしてＲ'''となる。その結果、光源の放射角に水平な面方向の仮想光源位置Ｒと光源の放射角に垂直な面方向の仮想光源位置Ｒ'''との非点隔差がｔ’に縮小される。これにより、複合型回折格子１７を通過した光ビーム３３の非点収差が補正される。
【０１０９】
このように複合型回折格子１７は、光ビーム３３の非点収差を補正する作用を有する。すなわち、格子溝の方向と垂直である光源の放射角に垂直な面における光ビーム３３の放射面の広がりを大きくする凸レンズの作用を有する。より具体的には、光ビーム３３のうち、格子溝の方向と垂直である光源の放射角に垂直な面のみに凸レンズとして作用して、放射面の広がりを大きくし、格子溝の方向と平行である光源の放射角に水平な面には作用しないシリンドリカル凹レンズの作用を有する。
【０１１０】
ここでは、回折格子３の格子溝幅と格子山幅との割合を、格子溝方向に対して垂直の方向に変化させた回折格子３を用いているが、回折格子３の格子溝幅と格子山幅との割合を、格子溝方向に変化させた回折格子３を用いることもできる。さらには、格子溝方向と格子溝方向に対して垂直の方向との両方の回折格子３の格子溝幅と格子山幅との割合を変化させたものでも良い。
【０１１１】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について、図９を用いて以下に詳細に説明するが、上述した実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１１２】
実施の形態１において、回折格子３を使用する代わりに、回折格子２３を使用した以外は実施の形態１の記載と同じ構成で光ピックアップ装置を作製している。
【０１１３】
以下、上記回折格子２３の具体的な構成について、図９を参照して、説明する。図９は、回折格子２３の具体的な構成を示した平面図であり、回折格子の格子面の構成を示している。ここで、格子山を２３ａ、格子溝を２３ｂとし、格子山２３ａの幅を２３ａｗ、格子溝２３ｂの幅を２３ｂｗとする。
【０１１４】
例えば、回折格子２３は、ガラス基板に所定のピッチを形成したレリーフ型回折格子である。図９のように格子溝幅２３ｂｗあるいは格子溝深さを、格子溝方向２３ｂｄに、徐々に変化させていくことで回折効率を中心から、格子溝方向２３ｂｄに徐々に低くなる分布にすることができる。
【０１１５】
回折格子２３の格子面には、図９に示すように、幅２３ａｗを有する格子山２３ａと幅２３ｂｗを有する格子溝２３ｂとからなる格子面が形成されている。ここで、回折格子２３は、半導体レーザ１から出射される光ビームの放射角と垂直な面（光源の広がりが大きい放射面）の面方向に対して、格子溝方向２３ｂｄが平行になるように配置されている。
【０１１６】
回折格子２３の格子面では、格子溝２３ｂは、格子溝方向２３ｂｄに形成されている。図９に示すように、格子山２３ａは、中心部領域２１１から周辺部領域２１２・２１３へ向かって、幅２３ａｗが除々に小さくなりながら伸長した形状になっている。すなわち、格子溝方向２３ｂｄにおいて、回折格子２３の格子山２３ａ及び格子溝２３ｂは、中心部領域２１１では、２３ａｗ／２３ｂｗが１に近づく一方、周辺部領域２１２・２１３では、２３ａｗ／２３ｂｗが０に近づくように形成されている。すなわち、回折格子２３の格子山２３ａ及び格子溝２３ｂは、中心部領域２１１から周辺部領域２１２・２１３へ向かうに従い、２３ａｗ／２３ｂｗが０に近づくように形成されている。この場合、２３ａｗ／２３ｂｗを変化させる方向、すなわち、格子溝方向２３ｂｄにおいて、メインビーム３０は、光強度分布がよりフラットに近づいて、対物レンズ５に入射する。このため、格子溝方向２３ｂｄにおいて、光ディスク６上に、より微小なスポットを絞り込むことが可能になる。
【０１１７】
回折格子２３を通過するメインビーム３０は、光源の放射角に垂直な面の面方向における放射面の広がりが小さくなる。すなわち、回折格子２３は、格子溝方向２３ｂｄに対して平行な方向にある、光源の放射角に垂直な面の面方向における放射面の広がりを小さくする凸レンズとして作用する。より具体的には、光ビームのうち、格子溝２３ｂの方向と平行である光源の放射角に垂直な面の面方向のみに凸レンズとして作用して放射面の広がりを小さくし、格子溝２３ｂの方向と垂直である光源の放射角に水平な面（光源の広がりが小さい放射面）の面方向には作用しないシリンドリカル凸レンズとして作用するように形成されている。
【０１１８】
このように、回折格子２３の格子面は、格子溝方向２３ｂｄにおいて、メインビーム３０及びサブビーム３１・３２の強度分布が改善されると同時に、回折格子２３を通過するメインビーム３０の非点収差を補正するように形成されている。よって、回折格子２３を透過した０次回折光は、収差が大幅に低減されるため、対物レンズ５による集光スポットは、収差が無い場合のスポットの大きさに近い大きさまで絞り込むことが可能となる。
【０１１９】
以上のように、光源における広がりの小さい放射面の面方向が、格子溝方向２３ｂｄと平行である場合は、回折格子２３の格子面は、中心部領域２１１から格子溝方向２３ｂｄに向かって、格子山２３ａと格子溝２３ｂとの割合２３ａ／２３ｂを、１から０に近づけることで製造することができる。
【０１２０】
また、回折格子２３を、半導体レーザ１の放射角と垂直な面の面方向に対して、格子溝方向２３ｂｄが垂直になるように配置することもできる。
【０１２１】
この場合、回折格子２３の格子面は、中心部領域２１１から格子溝方向２３ｂｄに向かって、格子山２３ａと格子溝２３ｂとの割合２３ａ／２３ｂを、１から無限大に近づけることで製造することができる。これによって、格子溝方向２３ｂｄにおいて、メインビーム３０は、光強度分布がよりフラットに近づいて、対物レンズ５に入射する。このため、格子溝方向２３ｂｄにおいて、光ディスク６上に、より微小なスポットを絞り込むことが可能になる。
【０１２２】
回折格子２３を通過するメインビーム３０は、光源の放射面と水平な面の面方向における放射面の広がりが大きくなる。すなわち、回折格子２３は、格子溝方向２３ｂｄにある、光源の放射角に水平な面の面方向における放射面の広がりを大きくする凹レンズとして作用する。より具体的には、光ビームのうち、格子溝方向２３ｂｄと平行である、光源の放射角に水平な面の面方向のみに凹レンズとして作用して、放射面の広がりを大きくし、格子溝２３ｂの方向と平行である光源の放射角に垂直な面の面方向には作用しないシリンドリカル凹レンズとして作用するように形成される。
【０１２３】
このように、回折格子２３の格子面は、格子溝方向２３ｂｄにおいて、メインビーム３０及びサブビーム３１・３２の強度分布が改善されると同時に、回折格子２３を通過するメインビーム３０の非点収差を補正するように形成される。よって、回折格子２３を透過した０次回折光は、収差が大幅に低減される。このため、対物レンズ５による集光スポットは、収差がない場合のスポットの大きさに近い大きさまで絞り込むことが可能となる。
【０１２４】
また、回折格子２３において、格子溝２３ｂが設けられた面上に、さらに回折格子２３よりも屈折率が高い材料の層を備えたものを使用しても良い。
【０１２５】
具体的には、回折格子２３の材料をガラスとし、回折格子２３よりも屈折率が高い材料（高屈折率材料）として液晶を用いることが挙げられる。高屈折率材料の層を回折格子２３上に設ける構成としては、回折格子２３と同じ材料からなる封止部材と回折格子２３との間に、高屈率材料を挟み込む構成の複合型回折格子が挙げられる。
【０１２６】
この場合、複合型回折格子では、高屈折率材料の層を備えていない場合とは異なり、逆のレンズ作用を有する。具体的には、図９の形状の回折格子２３の場合、格子溝方向２３ｄｄに凸レンズとして作用するように形成されているが、回折格子２３上に高屈折率材料の層が設けられた複合型回折格子は、格子溝方向２３ｄｄに凹レンズとして作用するようになる。
【０１２７】
回折格子２３は、上記光ビームの強度分布を均一にする作用と同時に、半導体レーザ１により発生する非点収差を相殺する方向の非点収差を発生させるように設定されているものである。回折格子２３の光ビームに対する非点収差の補正の作用については、実施の形態１において説明したので、ここでは省略する。
【０１２８】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態について、図１０〜１２を用いて以下に詳細に説明するが、上述した実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１２９】
図１０は、本発明の光ピックアップ装置２００の概略構成を示す断面図である。光ピックアップ装置２００は、図１０に示すように、半導体レーザ（光源）１、第１の回折格子１０２、第２の回折格子（回折格子）６３、コリメータレンズ２、対物レンズ（集光手段）５、受光素子８を備えている。
【０１３０】
第１の回折格子１０２は、入射された光ビーム３３を０次回折光、及び、±１次回折光の３つの回折光に分割し、対物レンズ５へ導くものである。本実施の形態では、第１の回折格子１０２として、格子山の幅と格子溝の幅との比率が面内で同一である通常の回折格子を用いた。第１の回折格子１０２は、光源の放射角に水平な面（光源の広がりが小さい放射面）の面方向に対して、格子溝方向が平行になるように配置されている。
【０１３１】
第２の回折格子６３は、半導体レーザ１側から入射された光ビームを通過させる一方、光ディスク（記録媒体）６にて反射した反射光ビームを回折させて受光素子８へ導くものである。第２の回折格子６３の具体的な構成については、後述する。
【０１３２】
半導体レーザ１から出射された光ビーム３３は、第１の回折格子１０２に入射し、メインビーム（０次回折光）３０、サブビーム（＋１次回折光）３１、及びサブビーム（−１次回折光）３２に分離され、第２の回折格子６３に入射する。第２の回折格子６３に入射した光ビームは、第２の回折格子６３によって、さらにそれぞれ０次回折光２３０・２４０・２５０、＋１次回折光（図示せず）及び−１次回折光（図示せず）に分離される。ここで、第２の回折格子６３で生じる±１次回折光は、コリメータレンズ２には入射せずに、アパーチャーでカットされる。第２の回折格子６３を通過した光ビーム（メインビーム２３０、サブビーム２４０、及び、サブビーム２５０）は、コリメータレンズ２に入射し、平行光に変換され、対物レンズ５により、光ディスク（記録媒体）６のトラック６１に集光される。光ディスク６のトラック６１にて集光した光ビームは、メインビーム２３０、サブビーム２４０、及びサブビーム２５０という３つの光ビームに分離された状態で、反射されて反射光ビームになる。
【０１３３】
光ディスク６にて反射した反射光ビームは、対物レンズ５、コリメータレンズ２を通過し、第２の回折格子６３にて回折される。第２の回折格子６３は、格子間隔の異なる２つの領域からなっているため、第２の回折格子６３に入射したメインビーム２３０、サブビーム２３１、及び、サブビーム２３２の３つの光ビームは、それぞれがさらに２つに分離されて計６つのビームになった状態で、受光素子８へ導かれる。
【０１３４】
以下、第２の回折格子６３の光強度に対する作用について、図１１を参照して、以下に説明する。
【０１３５】
図１１は、光ピックアップ装置２００における第２の回折格子６３の通過する光ビームの回折状態を説明するための説明図である。なお、図１１では、第１の回折格子１０２を透過した０次回折光３１を、−１次回折光：０次回折光：＋１次回折光＝１：１０：１の光量比で分離する第２の回折格子６３について記載しているが、第２の回折格子６３が分離する回折光の光量比は、これに限定されるものではない。また、ここでは、光ディスク６の半径方向に相当する方向（以下、ラジアル方向とする）をｘ方向、ラジアル方向に直交する方向、すなわち光ディスク６におけるトラックの長さ方向（以下、トラック方向とする）をｙ方向としている。
【０１３６】
図１１に示すように、第２の回折格子６３が、−１次回折光：０次回折光：＋１次回折光＝１：１０：１の光量比で分離する場合、第２の回折格子６３の回折効率は、−１次回折光：０次回折光：＋１次回折光＝８％：８０％：８％となる。また、第２の回折格子６３の回折効率のうち、残りの４％は、±２次以上の回折光の回折効率となる。
【０１３７】
第１の回折格子１０２を透過した０次回折光のｙ方向における強度分布は、図１１に示すように、強度分布２２０のガウス型強度分布である。そして、この０次回折光３０が、第２の回折格子６３を通過すると、０次回折光であるメインビーム２３０と、一対の±１次回折光であるサブビーム２３１・２３２とに分離する。そして、第２の回折格子６３から出射したメインビーム２３０のｙ方向における強度分布は、強度分布２２１のようになる。メインビーム２３０の強度分布２２１は、光軸近傍部分でカットされた、均一な強度分布となっている。そして、この強度分布２２１において、光軸近傍部分でカットされた光量は、第１の回折格子１０２を透過した０次回折光３０の全光量の２０％に相当する。このように、０次回折光３０は、第２の回折格子６３により、強度分布が均一でかつよりフラットに近づいた０次回折光に変換される。
【０１３８】
一方、第１の回折格子１０２を０次回折通過した０次回折光３０の全光量のうち、１６％は、サブビーム２３１・２３２に変換される。すなわち、サブビーム２３１・２３２の光量は、それぞれ第１の回折格子１０２を０次回折通過した０次回折光３０の全光量の８％に相当する。そして、図１１に示すように、サブビーム２３１・２３２のｙ方向における強度分布は、強度分布２２２・２２３のようになり、光軸近傍からｙ方向に向かって次第に小さくなるような分布になる。
【０１３９】
このように、第２の回折格子６３は、メインビーム２３０、及び、サブビーム２３１・２３２の強度分布を改善するという作用を有する。すなわち、メインビーム２３０に対しては、ｙ方向における強度分布が均一で、且つよりフラットに近づける一方、サブビーム２３１・２３２に対しては、ｙ方向における強度分布が光軸近傍からｙ方向に向かって小さくするという作用を有する。言い換えれば、第２の回折格子６３は、メインビーム２３０、サブビーム２３１・２３２のＲｉｍ強度を改善する作用を有する。より具体的には、第２の回折格子６３は、メインビーム２３０のｙ方向におけるＲｉｍ強度を高くする一方、サブビーム２３１・２３２のｙ方向におけるＲｉｍ強度を低くする作用を有する。なお、「Ｒｉｍ強度」とは、対物レンズ５の中心部を通過する光束の光強度に対する、対物レンズ５の外縁部を通過する光束の光強度の比のことをいう。
【０１４０】
また、第２の回折格子６３は、メインビーム２３０、及び、サブビーム２３１・２３２のｙ方向における強度分布を改善するような構成であるが、これに限定されず、ｘ方向における強度分布を改善するような構成であってもよい。
【０１４１】
次に、光ピックアップ装置２００における第２の回折格子６３の格子面の形状について、図１２を参照して、説明する。図１２は、第２の回折格子６３の具体的な構成を示した平面図である。
【０１４２】
第２の回折格子６３の格子面には、図１２に示すように、互いに格子間隔が異なる２つの格子面４３及び５３が形成されている。そして、互いの格子面は、それぞれの格子溝方向が同じ方向に向き、互いの格子溝方向と平行な辺同士で合わさっている。
【０１４３】
ここで格子間隔がより広い格子面４３における、格子山を４３ａ、格子溝を４３ｂとする。そして、もう一方の格子間隔がより狭い格子面５３における、格子山を５３ａ、格子溝を５３ｂとする。また、格子山４３ａ及び５３ａの幅を、それぞれ４３ａｗ、５３ａｗとし、格子溝４３ｂ及び５３ｂの幅を、それぞれ４３ｂｗ、５３ｂｗとする。
【０１４４】
例えば、第２の回折格子６３は、ガラス基板に所定のピッチを形成したレリーフ型回折格子であり、幅４３ａｗを有する格子山４３ａと幅４３ｂｗを有する格子溝４３ｂとからなる格子面４３と、幅５３ａｗを有する格子山５３ａと幅５３ｂｗを有する格子溝５３ｂとからなる格子面５３との２つの格子面から形成されている。
【０１４５】
図１２のようにそれぞれの格子溝幅あるいは格子溝深さを、格子溝方向６３ｂｄと垂直である６３ｂｄ’方向に、徐々に変化させていくことで回折効率を中心から、６３ｂｄ’方向に徐々に低くなる分布にすることができる。
【０１４６】
ここで、第２の回折格子６３は、光源の放射角に水平な面（光源の広がりが小さい放射面）の面方向に対して、格子溝方向６３ｂｄが垂直になるように配置されている。
【０１４７】
第２の回折格子６３の格子面では、格子溝４３ｂ及び５３ｂは、格子溝方向６３ｂｄに形成されている。そして、６３ｂｄ’方向において、第２の回折格子６３の格子山４３ａ、５３ａ及び格子溝４３ｂ、５３ｂは、中心部領域６１１では、４３ａｗ／４３ｂｗ及び５３ａｗ／５３ｂｗが１に近づく一方、周辺部領域６１２・６１３では、４３ａｗ／４３ｂｗ及び５３ａｗ／５３ｂｗが無限大に近づくように形成されている。すなわち、第２の回折格子６３の格子山４３ａ、５３ａ及び格子溝４３ｂ、５３ｂは、中心部領域６１１から周辺部領域６１２・６１３へ向かうに従い、４３ａｗ／４３ｂｗ及び５３ａｗ／５３ｂｗが無限大に近づくように形成されている。この場合、４３ａｗ／４３ｂｗ及び５３ａｗ／５３ｂｗを変化させる方向、すなわち、６３ｂｄ’方向において、メインビーム２３０は、光強度分布がよりフラットに近づいて、対物レンズ５に入射する。このため、６３ｂｄ’方向において、光ディスク６上に、より微小なスポットを絞り込むことが可能になる。
【０１４８】
第２の回折格子６３を通過したメインビーム２３０は、光源の放射角に水平な面の面方向における放射面の広がりが大きくなる。すなわち、第２の回折格子６３は、６３ｂｄ’方向にある光源の放射角に水平な面の面方向における放射面の広がりを大きくする凹レンズとして作用する。より具体的には、光ビームのうち、格子溝方向６３ｂｄと垂直である光源の放射角に水平な面の面方向のみに凹レンズとして作用して、放射面の広がりを大きくし、格子溝方向６３ｂｄと平行である光源の放射角に垂直な面（光源の広がりが大きい放射面）の面方向には作用しないシリンドリカル凹レンズとして作用するように形成されている。
【０１４９】
このように、第２の回折格子６３の格子面は、６３ｂｄ’方向において、メインビーム２３０及びサブビーム２３１・２３２の強度分布が改善されると同時に、第２の回折格子６３を通過するメインビーム２３０の非点収差を補正するように形成されている。よって、第２の回折格子６３を透過した０次回折光は、収差が大幅に低減されるため、対物レンズ５による集光スポットは、収差が無い場合のスポットの大きさに近い大きさまで絞り込むことが可能となる。
【０１５０】
以上のように、広がりの大きい光源の放射面の面方向が、６３ｂｄ’方向である場合は、第２の回折格子６３の格子面は、中心部領域６１１から６３ｂｄ’方向に向かって、格子山４３ａ、５３ａと格子溝４３ｂ、５３ｂとの幅の割合４３ａｗ／４３ｂｗ及び５３ａｗ／５３ｂｗを、１から無限大に近づけることで製造することができる。
【０１５１】
また、第２の回折格子６３を、半導体レーザ１の放射角と垂直な面の面方向に対して、格子溝方向６３ｂｄが垂直になるように配置することもできる。
【０１５２】
この場合、第２の回折格子６３の格子面は、中心部領域６１１から６３ｂｄ’方向に向かって、格子山４３ａ、５３ａと格子溝４３ｂ、５３ｂとの幅の割合４３ａｗ／４３ｂｗ及び５３ａｗ／５３ｂｗを、１から０に近づけることで製造することができる。これによって、第２の回折格子６３と同様に、６３ｂｄ’方向において、メインビーム２３０は、光強度分布がよりフラットに近づいて、対物レンズ５に入射する。このため、６３ｂｄ’方向において、光ディスク６上に、より微小なスポットを絞り込むことが可能になる。
【０１５３】
第２の回折格子６３を通過したメインビーム２３０は、光源の放射面と垂直な面の面方向における放射面の広がりが小さくなる。すなわち、第２の回折格子６３は、６３ｂｄ’方向にある光源の放射角に垂直な面の面方向における放射面の広がりを小さくする凸レンズとして作用する。より具体的には、光ビームのうち、格子溝の方向６３ｂｄと垂直である光源の放射角に垂直な面の面方向のみに凸レンズとして作用して、放射面の広がりを小さくし、格子溝６３ｂの方向と平行である光源の放射角に水平な面の面方向には作用しないシリンドリカル凸レンズとして作用するように形成される。
【０１５４】
このように、第２の回折格子６３の格子面は、６３ｂｄ’方向において、メインビーム２３０及びサブビーム２３１・２３２の強度分布が改善されると同時に、第２の回折格子６３を通過するメインビーム２３０の非点収差を補正するように形成される。よって、第２の回折格子６３を透過した０次回折光は、収差が大幅に低減される。このため、対物レンズ５による集光スポットは、収差がない場合のスポットの大きさに近い大きさまで絞り込むことが可能となる。
【０１５５】
また、第２の回折格子６３において、格子溝４３ｂ及び５３ｂが設けられた面上に、さらに第２の回折格子６３よりも屈折率が高い材料の層を備えたものを使用しても良い。
【０１５６】
具体的には、第２の回折格子６３の材料をガラスとし、回折格子よりも屈折率が高い材料（高屈折率材料）として液晶を用いることが挙げられる。高屈折率材料の層を第２の回折格子６３上に設ける構成としては、第２の回折格子６３と同じ材料からなる封止部材と、第２の回折格子６３との間に、高屈折率材料を挟み込む構成の複合型回折格子が挙げられる。
【０１５７】
この場合、複合型回折格子では、高屈折率材料を備えていない場合とは異なり、逆のレンズ作用を有する。具体的には、図１２の形状の第２の回折格子６３の場合、６３ｂｄ’方向に凹レンズとして作用するように形成されているが、第２の回折格子６３上に高屈折率材料の層が設けられた複合型回折格子は、６３ｂｄ’方向に凸レンズとして作用するようになる。
【０１５８】
第２の回折格子６３は、上記光ビームの強度分布を均一にする作用と同時に、半導体レーザ１により発生する非点収差を相殺する方向の非点収差を発生させるように設定されているものである。第２の回折格子６３の光ビームに対する非点収差の補正の作用については、実施の形態１において説明したので、ここでは省略する。
【０１５９】
（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態について、図１３を用いて以下に詳細に説明するが、上述した実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１６０】
実施の形態３において、第２の回折格子６３を使用する代わりに、回折格子９３を使用した以外は実施の形態３の記載と同じ構成で光ピックアップ装置を作製している。
【０１６１】
以下、上記回折格子９３の具体的な構成について、図１３を参照して、説明する。図１３は、回折格子９３の具体的な構成を示す平面図である。
【０１６２】
回折格子９３の格子面には、図１３に示すように、互いに格子間隔が異なる２つの格子面７３及び８３が形成されている。そして、互いの格子面は、それぞれの格子溝方向が同じ方向に向き、互いの格子溝方向と垂直にある辺同士で合わさっている。また、２つの格子面７３及び８３では、それぞれの格子山は、２つの格子面の接線付近である中心部領域９１１から周辺部領域９１２・９１３へ向かって、幅が除々に小さくなりながら伸長した形状になっている。
【０１６３】
ここで格子間隔がより広い格子面７３における、格子山を７３ａ、格子溝を７３ｂとする。そして、もう一方の格子間隔がより狭い格子面８３における、格子山を８３ａ、格子溝を８３ｂとする。また、格子山７３ａ及び８３ａの幅を、それぞれ７３ａｗ、８３ａｗとし、格子溝７３ｂ及び８３ｂの幅を、それぞれ７３ｂｗ、８３ｂｗとする。
【０１６４】
例えば、回折格子９３は、ガラス基板に所定のピッチを形成したレリーフ型回折格子である。図１３のように格子溝幅７３ｂｗ及び８３ｂｗあるいは格子溝深さを、格子溝方向９３ｂｄ方向に、徐々に変化させていくことで回折効率を中心から、９３ｂｄ方向に徐々に低くなる分布にすることができる。
【０１６５】
回折格子９３の格子面には、図１３に示すように、幅７３ａｗを有する格子山７３ａと幅７３ｂｗを有する格子溝７３ｂとからなる格子面７３と、幅８３ａｗを有する格子山８３ａと幅８３ｂｗを有する格子溝８３ｂとからなる格子面８３とが形成されている。ここで、回折格子９３は、半導体レーザ１から出射される光ビームの放射角と垂直な面（光源の広がりが大きい放射面）の面方向に対して、格子溝方向９３ｂｄが平行になるように配置されている。
【０１６６】
回折格子９３の格子面では、格子溝７３ｂ及び８３ｂは、格子溝方向９３ｂｄに形成されている。図１３に示すように、格子山７３ａ及び８３ｂは、中心部領域９１１から周辺部領域９１２・９１３へ向かって、幅７３ａｗ及び８３ａｗが除々に小さくなりながら伸長した形状になっている。すなわち、格子溝方向９３ｂｄにおいて、回折格子９３の格子山７３ａ、８３ａ及び格子溝７３ｂ、８３ｂは、中心部領域９１１では、７３ａｗ／７３ｂｗ及び８３ａｗ／８３ｂｗが１に近づく一方、周辺部領域９１２・９１３では、７３ａｗ／７３ｂｗ及び８３ａｗ／８３ｂｗが０に近づくように形成されている。すなわち、回折格子９３の格子山７３ａ、８３ａ及び格子溝７３ｂ、８３ｂは、中心部領域９１１から周辺部領域９１２・９１３へ向かうに従い、７３ａｗ／７３ｂｗ及び８３ａｗ／８３ｂｗが０に近づくように形成されている。この場合、７３ａｗ／７３ｂｗ及び８３ａｗ／８３ｂｗを変化させる方向、すなわち、格子溝方向９３ｂｄにおいて、メインビーム２３０は、光強度分布がよりフラットに近づいて、対物レンズ５に入射する。このため、格子溝方向９３ｂｄにおいて、光ディスク６上に、より微小なスポットを絞り込むことが可能になる。
【０１６７】
回折格子９３を通過したメインビーム２３０は、光源の放射角に垂直な面の面方向における放射面の広がりが小さくなる。すなわち、回折格子９３は、格子溝方向９３ｂｄにある、光源の放射角に垂直な面の面方向における放射面の広がりを小さくする凸レンズとして作用する。より具体的には、光ビームのうち、格子溝７３ｂ及び８３ｂの方向と平行である光源の放射角に垂直な面の面方向のみに凸レンズとして作用して、放射面の広がりを小さくし、格子溝７３ｂ及び８３ｂの方向と垂直である光源の放射角に水平な面（光源の広がりが小さい放射面）の面方向には作用しないシリンドリカル凸レンズとして作用するように形成されている。
【０１６８】
このように、回折格子９３の格子面は、格子溝方向９３ｂｄにおいて、メインビーム２３０及びサブビーム２３１・２３２の強度分布が改善されると同時に、回折格子９３を通過するメインビーム２３０の非点収差を補正するように形成されている。よって、回折格子９３を透過した０次回折光は、収差が大幅に低減されるため、対物レンズ５による集光スポットは、収差が無い場合のスポットの大きさに近い大きさまで絞り込むことが可能となる。
【０１６９】
以上のように、光源における広がりの大きい放射面の面方向が、格子溝方向９３ｂｄである場合は、回折格子９３の格子面は、中心部領域９１１から格子溝方向９３ｂｄに向かって、格子山７３ａ及び８３ａと格子溝７３ｂ及び８３ｂとの幅の割合７３ａｗ／７３ｂｗ及び８３ａｗ／８３ｂｗを、１から０に近づけることで製造することができる。
【０１７０】
また、回折格子９３を、格子溝方向９３ｂｄが、半導体レーザ１の放射角と水平な面の面方向に対して、平行になるように配置することもできる。
【０１７１】
この場合、回折格子９３の格子面は、中心部領域９１１から格子溝方向９３ｂｄに向かって、格子山７３ａ及び８３ａと格子溝７３ｂ及び８３ｂとの幅の割合７３ａｗ／７３ｂｗ及び８３ａｗ／８３ｂｗを、１から無限大に近づけることで製造することができる。これによって、格子溝方向９３ｂｄにおいて、メインビーム２３０は、光強度分布がよりフラットに近づいて、対物レンズ５に入射する。このため、格子溝方向９３ｂｄにおいて、光ディスク６上に、より微小なスポットを絞り込むことが可能になる。
【０１７２】
回折格子９３を通過したメインビーム２３０は、光源の放射面と水平な面の面方向における放射面の広がりが大きくなる。すなわち、回折格子９３は、格子溝方向９３ｂｄにある、光源の放射角に水平な面の面方向における放射面の広がりを大きくする凹レンズとして作用する。より具体的には、光ビームのうち、格子溝の方向９３ｂｄと平行である、光源の放射角に水平な面の面方向のみに凹レンズとして作用して、放射面の広がりを大きくし、格子溝９３ｂの方向と垂直である光源の放射角に垂直な面の面方向には作用しないシリンドリカル凹レンズとして作用するように形成される。
【０１７３】
このように、回折格子９３の格子面は、格子溝方向９３ｂｄにおいて、メインビーム２３０及びサブビーム２３１・２３２の強度分布が改善されると同時に、回折格子９３を通過するメインビーム２３０の非点収差を補正するように形成される。よって、回折格子９３を透過した０次回折光は、収差が大幅に低減される。このため、対物レンズ５による集光スポットは、収差がない場合のスポットの大きさに近い大きさまで絞り込むことが可能となる。
【０１７４】
また、回折格子９３において、格子溝７３ｂ及び８３ｂが設けられた面上に、さらに回折格子９３よりも屈折率が高い材料の層を備えたものを使用しても良い。
【０１７５】
具体的には、回折格子９３の材料をガラスとし、回折格子９３よりも屈折率が高い材料（高屈折率材料）として液晶を用いることが挙げられる。高屈折率材料の層を回折格子９３上に設ける構成としては、回折格子９３と同じ材料からなる封止部材と回折格子９３との間に、高屈折率材料を挟み込む構成の複合型回折格子が挙げられる。
【０１７６】
この場合、複合型回折格子では、高屈折率材料の層を備えていない場合とは異なり、逆のレンズ作用を有する。具体的には、図１３の形状の回折格子９３の場合、格子溝方向９３ｂｄに凸レンズとして作用するように形成されているが、回折格子９３上に高屈折率材料の層が設けられた複合型回折格子は、格子溝方向９３ｂｄに凹レンズとして作用するようになる。
【０１７７】
回折格子９３は、上記光ビームの強度分布を均一にする作用と同時に、半導体レーザ１により発生する非点収差を相殺する方向の非点収差を発生させるように設定されているものである。回折格子９３の光ビームに対する非点収差の補正の作用については、実施の形態１において説明したので、ここでは省略する。
【０１７８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
本発明に係る光ピックアップ装置は、以上のように、光源で発生する非点収差を低減することができ、集光手段で集光したスポットの収差を小さくできる。さらには、本発明に係る光ピックアップ装置は、光の利用効率を落とすことなく、０次回折光であるメインビームの光強度分布を均一にすることができる。よって、優れた集光特性を有する光ピックアップ装置を実現できる。それゆえ、本発明の光ピックアップ装置は、光ディスク等の記録媒体への光学的な情報の記録及び／または再生を行う光学的記録再生装置等に好適に用いることができる。従って、本発明に係る光ピックアップ装置は、家庭から工業設備にいたる様々な電気製品の分野に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】本発明の実施の一形態に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】上記光ピックアップ装置における回折格子を通過する光ビームの回折状態を説明するための説明図である。
【図３】上記光ピックアップ装置における回折格子の構成を示す断面図である。
【図４】上記光ピックアップ装置における回折格子の具体的な構成を示した平面図である。
【図５】上記光ピックアップ装置における回折格子を通過する光ビームの仮想光源位置を説明するための説明図であり、（ａ）はビーム光が回折格子を通過前の仮想光源位置を示し、（ｂ）はビーム光が回折格子を通過後の仮想光源位置を示す。
【図６】上記光ピックアップ装置における回折格子を通過する光ビームの仮想光源位置を説明するための説明図であり、（ａ）はビーム光が回折格子を通過前の仮想光源位置を示し、（ｂ）はビーム光が回折格子を通過後の仮想光源位置を示す。
【図７】上記光ピックアップ装置における回折格子を通過する光ビームの仮想光源位置を説明するための説明図であり、（ａ）はビーム光が回折格子を通過前の仮想光源位置を示し、（ｂ）はビーム光が回折格子を通過後の仮想光源位置を示す。
【図８】上記光ピックアップ装置における回折格子を通過する光ビームの仮想光源位置を説明するための説明図であり、（ａ）はビーム光が回折格子を通過前の仮想光源位置を示し、（ｂ）はビーム光が回折格子を通過後の仮想光源位置を示す。
【図９】本発明の実施の他の形態に係る光ピックアップ装置における回折格子の具体的な構成を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施のさらに他の形態に係る光ピックアップ装置の概略構成を示す断面図である。
【図１１】図１０の光ピックアップ装置における回折格子の通過する光ビームの回折状態を説明するための説明図である。
【図１２】図１０の光ピックアップ装置における回折格子の概略構成を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施のさらに他の形態に係る光ピックアップ装置における回折格子の具体的な構成を示す平面図である。
【図１４】従来技術を示すものであり、回折格子の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１８１】
１      半導体レーザ（光源）
３      回折格子
５      対物レンズ（集光手段）
６      光ディスク（記録媒体）
８      受光素子
３３    光ビーム
１００  光ピックアップ装置
【図１】
2007115345.tif 000003
【図２】
2007115345.tif 000004
【図３】
2007115345.tif 000005
【図４】
2007115345.tif 000006
【図５】
2007115345.tif 000007
【図６】
2007115345.tif 000008
【図７】
2007115345.tif 000009
【図８】
2007115345.tif 000010
【図９】
2007115345.tif 000011
【図１０】
2007115345.tif 000012
【図１１】
2007115345.tif 000013
【図１２】
2007115345.tif 000014
【図１３】
2007115345.tif 000015
【図１４】
2007115345.tif 000016