(57)【要約】【課題】良好な特性を呈する複数波長対応の回折素子を実現する。【解決手段】透明な射出成型品でなるベース層２０Ｃと、ベース層２０Ｃにおける平坦な下面２０Ｃｂに密着して設けられ、表面にＤＶＤ用回折パターンＰＴｄが形成された、第１のＵＶ硬化樹脂１００Ａで形成された回折パターン層２０Ｅとを回折素子２０に設けると共に、ベース層２０Ｃと回折パターン層２０Ｅとの屈折率差Δｎ４を±０．０１３以内となるように回折パターン層２０Ｅの材料である第１のＵＶ硬化樹脂１００Ａを選定するようにした。【選択図】図６
2007294069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの光学面を有し、透明な射出成型品でなる第１の部材と、
上記第１の部材における一の光学面に密着して設けられると共に、表面に第１の回折パターンが形成され、上記第１の部材が有する屈折率に対して±０．０１３以内の屈折率を有する第１の紫外線硬化樹脂でなる第２の部材と
を具えることを特徴とする回折素子。
【請求項２】
上記第１の部材における他の光学面に密着して設けられると共に、表面に第２の回折パターンが形成され、上記第１の部材が有する屈折率に対して±０．０１３以内の屈折率を有する第２の紫外線硬化樹脂でなる第３の部材と
を具えることを特徴とする請求項１に記載の回折素子。
【請求項３】
上記第２の部材は、
上記第１の部材が有する屈折率に対する屈折率差が上記第３の部材よりも小さく、上記一の光学面として、曲率の大きい反り凹面に密着して設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の回折素子。
【請求項４】
上記第１の回折パターンは、上記平坦な一の光学面に塗布した上記第１の紫外線硬化樹脂に対し、当該第１の回折パターンを反転した型形状を有する押圧部材を押圧するとともに、紫外線を照射して硬化させることにより形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の回折素子。
【請求項５】
上記第３の部材は、上記第２の回折パターンに塗布した上記第２の紫外線硬化樹脂に対し、当該第２の回折パターンを反転した型形状を有する押圧部材を押圧するとともに、紫外線を照射して硬化させることにより形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の回折素子。
【請求項６】
上記第２の部材は、
上記第１の部材における平坦な一の光学面に密着して設けられており、
上記回折素子は、
上記第１の部材における他の光学面に形成された第２の回折パターンに密着して設けられ、上記第１の部材と異なる屈折率を有する第２の紫外線硬化樹脂で形成されている第３の部材
を具えることを特徴とする請求項１に記載の回折素子。
【請求項７】
上記第３の部材は、上記第２の回折パターンに塗布した上記第２の紫外線硬化樹脂に対し、平板状の押圧部材を押圧するとともに、紫外線を照射して硬化させることにより、表面が平坦に形成される
ことを特徴とする請求項６に記載の回折素子。
【請求項８】
上記第３の部材は、上記第２の回折パターンに塗布した上記第２の紫外線硬化樹脂に対し、第３の回折パターンを反転した型形状を有する押圧部材を押圧するとともに、紫外線を照射して硬化させることにより、表面に上記第３の回折パターンが形成される
ことを特徴とする請求項６に記載の回折素子。
【請求項９】
第1の波長の光ビーム、第２の波長の光ビーム及び第３の波長の光ビームを出射する光源と、
上記第１及び第２の波長の光ビームを回折させるとともに上記第３の波長の光ビームを回折させずに透過する回折素子と、当該回折素子から入射された上記第１、第２又は第３の波長の光ビームを集光する対物レンズとが一体となった対物レンズユニットと
を有する光ピックアップであって、
上記回折素子は、
２つの光学面を有し、透明な射出成型品でなる第１の部材と、
上記第１の部材における一の光学面に密着して設けられると共に、表面に第１の回折パターンが形成され、上記第１の部材が有する屈折率に対して±０．０１３以内の屈折率を有する紫外線硬化樹脂でなる第２の部材とを有する
ことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１０】
上記回折素子は、
上記第１の部材における他の光学面に形成された第２の回折パターンに密着して設けられ、上記第１の部材と異なる屈折率を有する第２の紫外線硬化樹脂で形成されている第３の部材を有し、
上記第２の部材は、
上記第１の部材における平坦な一の光学面に密着して設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１１】
上記第１の回折パターンは、上記第１の波長の光ビームのみを回折させ、
上記第２の回折パターンは、上記第２の波長の光ビームのみを回折させる
ことを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１２】
第1の波長の光ビーム、第２の波長の光ビーム及び第３の波長の光ビームを出射する光源と、上記第１及び第２の波長の光ビームを回折させるとともに上記第３の波長の光ビームを回折させずに透過する回折素子及び当該回折素子から入射された上記第１、第２又は第３の波長の光ビームを集光する対物レンズとが一体となった対物レンズユニットとを有する光ピックアップにより、光ディスクに対して上記第１、第２又は第３の波長の光ビームを照射する光ディスク装置であって、
上記回折素子は、
２つの光学面を有し、透明な射出成型品でなる第１の部材と、
上記第１の部材における一の光学面に密着して設けられると共に、表面に第１の回折パターンが形成され、上記第１の部材が有する屈折率に対して±０．０１３以内の屈折率を有する紫外線硬化樹脂でなる第２の部材とを有する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１３】
上記回折素子は、
上記第１の部材における他の光学面に形成された第２の回折パターンに密着して設けられ、上記第１の部材と異なる屈折率を有する第２の紫外線硬化樹脂で形成されている第３の部材を有し、
上記第２の部材は、
上記第１の部材における平坦な一の光学面に密着して設けられている
ことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスク装置。
【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光ディスク装置に関し、例えば複数波長に対応した回折素子に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク装置の光ピックアップにおいて、光ビームの収差を補正するなどの目的で回折素子が用いられている。回折素子は、透明な板状の素子基板の表面に微細な溝状の回折格子を形成し、当該回折格子の山及び谷を通過する際の光路差によって光ビームを回折させるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで回折素子は、回折格子を形成する回折パターンの溝の深さ及び光ビームの波長に応じて回折効率が変化するとともに、回折パターンの周期（あるいは溝の幅）に応じて回折角度が変化する。
【特許文献１】特開２００５−３３９７６２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回折素子の製造方法としては、金型内に光学樹脂を充填して成型品を作成する射出成型が広く用いられている。しかしながら、溝が深くて狭い回折パターンを有する回折素子を射出成型で製造する場合、回折パターンの再現精度を向上するため金型への樹脂充填率を優先すると（すなわち型転写性を優先する）、射出時における樹脂温度及び金型温度を高く設定する必要があるとともに、成型品の離型抵抗が大きいために、金型からの成型品離型時における樹脂温度をも高く設定する必要がある。
【０００５】
ところが、上述したような高い樹脂温度で射出成型を行った場合、離型時において成型品が変形し、このようにして製造された回折素子は不要な収差を発生してしまうという問題がある。そして、このような成型品の変形を防止するためには樹脂温度及び金型温度を低く設定する必要があるが、この場合金型への充填率が低下して型転写性が悪化し、このようにして製造された回折素子は収差を発生してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、良好な特性を呈し得る回折素子、光ピックアップ及び光ディスク装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため本発明の回折素子においては、２つの光学面を有し、透明な射出成型品でなる第１の部材と、第１の部材における一の光学面に密着して設けられると共に、表面に第１の回折パターンが形成され、第１の部材が有する屈折率に対して±０．０１３以内の屈折率を有する第１の紫外線硬化樹脂でなる第２の部材とを設けるようにした。
【０００８】
これにより、第１の部材が有する歪に起因する収差を第２の部材で低減し、第１の部材と第２の部材間で発生する収差を実用上問題のないレベルにまで抑制することができる。
【０００９】
また本発明の光ピックアップにおいては、第1の波長の光ビーム、第２の波長の光ビーム及び第３の波長の光ビームを出射する光源と、第１及び第２の波長の光ビームを回折させるとともに第３の波長の光ビームを回折させずに透過する回折素子と、当該回折素子から入射された第１、第２又は第３の波長の光ビームを集光する対物レンズとが一体となった対物レンズユニットとを有する光ピックアップであって、回折素子は、２つの光学面を有し、透明な射出成型品でなる第１の部材と、第１の部材における一の光学面に密着して設けられると共に、表面に第１の回折パターンが形成され、第１の部材が有する屈折率に対して±０．０１３以内の屈折率を有する紫外線硬化樹脂でなる第２の部材とを有するようにした。
【００１０】
これにより、第１の部材が有する歪に起因する収差を第２の部材で低減し、第１の部材と第２の部材間で発生する収差を実用上問題のないレベルにまで抑制することができる。
【００１１】
さらに本発明の光ディスク装置においては、第1の波長の光ビーム、第２の波長の光ビーム及び第３の波長の光ビームを出射する光源と、第１及び第２の波長の光ビームを回折させるとともに第３の波長の光ビームを回折させずに透過する回折素子及び当該回折素子から入射された第１、第２又は第３の波長の光ビームを集光する対物レンズとが一体となった対物レンズユニットとを有する光ピックアップにより、光ディスクに対して第１、第２又は第３の波長の光ビームを照射する光ディスク装置であって、回折素子は、２つの光学面を有し、透明な射出成型品でなる第１の部材と、第１の部材における一の光学面に密着して設けられると共に、表面に第１の回折パターンが形成され、第１の部材が有する屈折率に対して±０．０１３以内の屈折率を有する紫外線硬化樹脂でなる第２の部材とを有するようにした。
【００１２】
これにより、第１の部材が有する歪に起因する収差を第２の部材で低減し、第１の部材と第２の部材間で発生する収差を実用上問題のないレベルにまで抑制することができる。
【００１３】
また本発明の回折素子においては、第１の回折パターンが形成された一面及び平坦な他面を有する、透明な射出成型品でなる第１の部材と、第１の部材の平坦な他面に密着して設けられ、表面に第２の回折パターンが形成された、第１の部材と略同等な屈折率を有する第１の紫外線硬化樹脂で形成された第２の部材と、第１の部材の第１の回折パターンに密着して設けられ、第１の部材と異なる屈折率を有する第２の紫外線硬化樹脂で形成された第３の部材とを設けるようにした。
【００１４】
そして、第1の部材の平坦な他面に塗布した第１の紫外線硬化樹脂に対して第２の回折パターンを反転した型形状を有する金型を押圧するとともに紫外線を照射して硬化させることにより、第２の回折パターンを形成し、第１の回折パターンに塗布した第２の紫外線硬化樹脂に対して平板状の金型を押圧するとともに紫外線を照射して硬化させることにより、第３の部材の表面を平坦に形成するようにした。
【００１５】
これにより、第２の回折パターンを歪なく形成することができるとともに、第１の回折パターンが有する歪を第３の部材で相殺でき、回折素子の収差を低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、２つの光学面を有し、透明な射出成型品でなる第１の部材と、第１の部材における一の光学面に密着して設けられると共に、表面に第１の回折パターンが形成され、第１の部材が有する屈折率に対して±０．０１３以内の屈折率を有する第１の紫外線硬化樹脂でなる第２の部材とを設けるようにしたことにより、第２の回折パターンを歪なく形成することができるとともに、第１の回折パターンが有する歪を第３の部材で相殺でき、回折素子の収差を低減することができ、かくして、収差の少ない良好な光学特性を呈し得る回折素子、光ピックアップ及び光ディスク装置を実現することができる。
【００１７】
また本発明によれば、第１の回折パターンが形成された一面及び平坦な他面を有する、透明な射出成型品でなる第１の部材と、第１の部材における平坦な他面に密着して設けられ、表面に第２の回折パターンが形成された、第１の部材と略同等な屈折率を有する第１の紫外線硬化樹脂で形成された第２の部材と、第１の部材における第１の回折パターンに密着して設けられ、第１の部材と異なる屈折率を有する第２の紫外線硬化樹脂で形成された第３の部材とを回折素子に設けるようにしたことにより、第２の回折パターンを歪なく形成できるとともに、第１の回折パターンが有する歪を第３の部材で相殺でき、かくして、収差の少ない良好な光学特性を呈し得る回折素子、光ピックアップ及び光ディスク装置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】
【００１８】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１９】
（１）光ディスク装置の構成
（１−１）光ディスク装置の全体構成
図１において、１は本発明による回折素子を用いた光ディスク装置を示し、ＣＤ（Compact Disc）方式、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）方式又はＢＤ（Blu-ray Disc、登録商標）方式といった３方式のいずれかでなる光ディスク１００を再生し得るようになされている。
【００２０】
この光ディスク装置１は、制御部２によって全体を統括制御するようになされており、光ディスク１００が装填された状態で、図示しない外部機器からの再生指示等を受け付けると、当該制御部２から駆動部３及び信号処理部４を制御することにより当該光ディスク１００に記録された情報を読み出すようになされている。
【００２１】
実際上、駆動部３は、制御部２の制御に基づき、スピンドルモータ５により光ディスク１００を所望の回転速度で回転させ、スレッドモータ６により光ピックアップ７を光ディスク１００の径方向であるトラッキング方向へ大きく移動させ、さらに２軸アクチュエータ８により対物レンズユニット９を光ディスク１００に対して近接又は離隔させる方向であるフォーカス方向及びトラッキング方向の２方向へそれぞれ細かく移動させる。
【００２２】
これと並行して信号処理部４は、光ピックアップ７により対物レンズユニット９から所定の光ビームを光ディスク１００の所望トラックに対して照射させ、その反射光の検出結果を基に再生信号を生成し、制御部２を介してこの再生信号を図示しない外部機器へ送出させる。
【００２３】
光ピックアップ７は、いわゆる３波長対応型となっており、対物レンズユニット９から、ＣＤ方式でなる光ディスク１００（以下、これをＣＤ方式ディスク１００ｃと呼ぶ）に対して波長約７８０［ｎｍ］の光ビームを照射し、またＤＶＤ方式でなる光ディスク１００（以下、これをＤＶＤ方式ディスク１００ｄと呼ぶ）に対して波長約６５０［ｎｍ］の光ビームを照射し、さらにＢＤ方式でなる光ディスク１００（以下、これをＢＤ方式ディスク１００ｂと呼ぶ）に対して波長約４０５［ｎｍ］の光ビームを照射するようになされている。
【００２４】
このように光ディスク装置１は、ＣＤ方式、ＤＶＤ方式、又はＢＤ方式でなる光ディスク１００に対してそれぞれの方式に適した光ビームを照射することにより、当該光ディスク１００を再生し得るようになされている。
【００２５】
（１−２）光ピックアップの構成
図２に示すように、光ピックアップ７は、光ビームの光源として、ＣＤ方式用の波長約７８０［ｎｍ］でなる光ビーム（以下、これをＣＤ用光ビームＬｃと呼ぶ）及びＤＶＤ方式用の波長約６５０［ｎｍ］でなる光ビーム（以下、これをＤＶＤ用光ビームＬｄと呼ぶ）を出射し得るレーザダイオード１１と、ＢＤ方式用の波長約４０５［ｎｍ］でなる光ビーム（以下、これをＢＤ用光ビームＬｂと呼ぶ）を出射し得るレーザダイオード１２とを有している。
【００２６】
カップリングレンズ１３は、レーザダイオード１１から出射された光ビームの光学倍率を変換するようになされている。
【００２７】
ビームスプリッタ１４は、反射透過面１４Ａにおいて、光ビームをその波長に応じて反射又は透過させるようになされており、当該反射透過面１４Ａにおいて、波長約７８０［ｎｍ］でなるＣＤ用光ビームＬｃ及び波長約６５０［ｎｍ］でなるＤＶＤ用光ビームＬｄを反射させ、また波長約４０５［ｎｍ］でなるＢＤ用光ビームＬｂを透過させるようになされている。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ１５は、偏光面１５Ａにおいて、光ビームをその偏光方向により反射又は透過させるようになされており、ビームスプリッタ１４側から入射された光ビームを透過させ、また偏光方向が調整された上でコリメータレンズ１６側から入射された光ビームを反射させるようになされている。
【００２９】
コリメータレンズ１６は、偏光ビームスプリッタ１５から入射され発散光でなる光ビームを平行光に変換し、また立ち上げミラー１７から入射され平行光でなる光ビームを収束光に変換するようになされている。
【００３０】
立ち上げミラー１７は、コリメータレンズ１６から入射される水平方向の光ビームを反射して垂直方向、すなわち光ディスク１００に対してほぼ垂直に入射させる方向に立ち上げ、また１／４波長板１８からほぼ垂直に入射された光ビームを反射して水平方向に寝かせるようになされている。
【００３１】
１／４波長板１８は、光ビームにおける一部成分の位相を１／４波長分遅延させることにより、立ち上げミラー１７から入射される光ビームを直線偏光から円偏光へ変換し、或いは対物レンズユニット９から入射される光ビームを円偏光から直線偏光に変換するようになされている。
【００３２】
対物レンズユニット９は、図３に斜視図を示すように、略筒状でなる鏡筒部１９（図３では一部切断面を示す）の下部に扁平な円盤状でなる回折素子２０が取り付けられていると共に、当該鏡筒部１９の上部から中央部にかけて、当該回折素子２０とほぼ同様の大きさでなる扁平な円盤状部の下面に当該円盤よりも若干小径の紡錘形部が一体に形成されたような形状でなる対物レンズ２１が取り付けられている。
【００３３】
対物レンズユニット９は、１／４波長板１８から入射され平行光でなる光ビームを回折素子２０及び対物レンズ２１により収束光に変換し、これを光ディスク１００の信号記録面に合焦させるようになされている。
【００３４】
また光ピックアップ７は、光ディスク１００の信号記録面において反射され発散光となった光ビームを、対物レンズユニット９の対物レンズ２１及び回折素子２０により平行光に変換し、１／４波長板１８により円偏光から直線偏光に変換し、立ち上げミラー１７により水平方向、すなわち偏光ビームスプリッタ１５が設けられている方向へ寝かせ、コリメータレンズ１６により平行光から収束光に変換した後、偏光ビームスプリッタ１５へ入射させる。
【００３５】
この場合、偏光ビームスプリッタ１５は、光ビームの偏光方向に応じて偏光面１５Ａにおいて当該光ビームを反射し、これをコンバージョンレンズ２２へ入射させる。
【００３６】
コンバージョンレンズ２２は、ＣＤ用光ビームＬｃ及びＤＶＤ用光ビームＬｄとＢＤ用光ビームＬｂとの光学倍率の変換を行うようになされている。また光軸合成素子２３は、レーザダイオード１１から出射されたＣＤ用光ビームＬｃ及びＤＶＤ用光ビームＬｄの光軸とレーザダイオード１２から出射されたＢＤ用光ビームＬｂの光軸とを一致させるようになされている。
【００３７】
フォトディテクタ２４は、その上面（すなわちコンバージョンレンズ２２及び光軸合成素子２３を通過した光ビームが照射される面）においてそれぞれ所定形状でなる複数の検出領域がそれぞれ所定の位置に形成されており、照射された光ビームの光量をそれぞれ検出して光電変換することにより複数の検出信号を生成し、これを信号処理部４（図１）へ供給するようになされている。
【００３８】
これに応じて信号処理部４は、フォトディテクタ２４（図２）からの検出信号を用いた所定の演算処理等を行うことにより再生ＲＦ信号を生成し、当該再生ＲＦ信号を基に所定の復号化処理や復調処理等を経て再生信号を生成するようになされている。
【００３９】
また信号処理部４（図１）は、フォトディテクタ２４（図２）からの検出信号を用いた所定の演算処理等を行うことにより、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号等といった駆動制御用の信号を生成し、これらを制御部２へ供給するようになされている。これに応じて制御部２は、駆動部３を介してトラッキング制御やフォーカス制御等を行い、光ディスク１００に対する光ビームの照射状態を調整して再生信号を正常に生成し得るようになされている。
【００４０】
（１−２−１）ＣＤ方式ディスクの場合
実際上、制御部２（図１）は、所定のディスク種別判定手法により光ディスク１００がＣＤ方式ディスク１００ｃであることを認識した場合、光ピックアップ７（図２）におけるレーザダイオード１１の発光点１１Ａから発散光でなるＣＤ用光ビームＬｃを発射させ、カップリングレンズ１３を介してビームスプリッタ１４へ入射させる。
【００４１】
光ピックアップ７は、ビームスプリッタ１４によりＣＤ用光ビームＬｃを反射透過面１４Ａにおいて反射させ、偏光ビームスプリッタ１５を透過させて、コリメータレンズ１６により発散光から平行光に変換し、立ち上げミラー１７により水平方向から垂直方向に立ち上げ、１／４波長板１８により直線偏光から円偏光に変換した後、当該ＣＤ用光ビームＬｃを対物レンズユニット９へ入射させる。
【００４２】
対物レンズユニット９は、１／４波長板１８から入射されたＣＤ用光ビームＬｃを回折素子２０及び対物レンズ２１により収束光に変換し、これをＣＤ方式ディスク１００ｃの信号記録面に合焦させる。
【００４３】
また対物レンズユニット９は、ＣＤ方式ディスク１００ｃの信号記録面において反射され発散光となったＣＤ用光ビームＬｃを、対物レンズ２１及び回折素子２０により平行光に変換し、１／４波長板１８へ入射させる。
【００４４】
その後光ピックアップ７は、１／４波長板１８に入射されたＣＤ用光ビームＬｃを円偏光から直線偏光に変換させ、立ち上げミラー１８により水平方向へ寝かせ、コリメータレンズ１６により平行光から収束光に変換させた後、偏光ビームスプリッタ１５により偏光面１５Ａにおいて反射させ、コンバージョンレンズ２２及び光軸合成素子２３を順次通過させてフォトディテクタ２４へ照射させる。
【００４５】
フォトディテクタ２４は、照射されたＣＤ用光ビームＬｃの光量を複数の検出領域によりそれぞれ検出して複数の検出信号を生成し、これを信号処理部４（図１）へ供給する。
【００４６】
これに応じて信号処理部４は、複数の検出信号を基に再生ＲＦ信号を生成した上で再生信号を生成し、またトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号等といった駆動制御用の信号を生成するようになされている。
【００４７】
（１−２−２）ＤＶＤ方式ディスクの場合
制御部２（図１）は、所定のディスク種別判定手法により光ディスク１００がＤＶＤ方式ディスク１００ｄであることを認識した場合、光ピックアップ７（図２）におけるレーザダイオード１１の発光点１１Ｂから発散光でなるＤＶＤ用光ビームＬｄを発射させ、カップリングレンズ１３を介してビームスプリッタ１４へ入射させる。
【００４８】
その後、光ピックアップ７は、ＣＤ方式ディスク１００ｃの場合と同様、ＤＶＤ用光ビームＬｄをカップリングレンズ１３、ビームスプリッタ１４、偏光ビームスプリッタ１５、コリメータレンズ１６、立ち上げミラー１７及び１／４波長板１８の順に通過又は反射させ、対物レンズユニット９において当該ＤＶＤ用光ビームＬｄを回折素子２０及び対物レンズ２１により収束光に変換し、これをＤＶＤ方式ディスク１００ｄの信号記録面に合焦させる。
【００４９】
また対物レンズユニット９は、ＣＤ方式ディスク１００ｃの場合と同様、ＤＶＤ方式ディスク１００ｄの信号記録面において反射され発散光となったＤＶＤ用光ビームＬｄを、対物レンズ２１、回折素子２０により平行光に変換した後、１／４波長板１８、立ち上げミラー１７、コリメータレンズ１６、偏光ビームスプリッタ１５、コンバージョンレンズ２２及び光軸合成素子２３の順に通過又は反射させ、フォトディテクタ２４へ照射させる。
【００５０】
フォトディテクタ２４は、ＣＤ方式ディスク１００ｃの場合と同様、照射されたＤＶＤ用光ビームＬｄの光量を複数の検出領域によって検出することにより複数の検出信号を生成し、これらを信号処理部４（図１）へ供給する。
【００５１】
これに応じて信号処理部４は、再生ＲＦ信号を生成した上で再生信号を生成し、またトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号等といった駆動制御用の信号を生成するようになされている。
【００５２】
（１−２−３）ＢＤ方式ディスクの場合
制御部２（図１）は、所定のディスク種別判定手法により光ディスク１００がＢＤ方式ディスク１００ｂであることを認識した場合、光ピックアップ７（図２）におけるレーザダイオード１２の発光点１２Ａから発散光でなるＢＤ用光ビームＬｂを発射させ、ビームスプリッタ１４へ入射させる。
【００５３】
この場合、ビームスプリッタ１４は、ＢＤ用光ビームＬｂを反射透過面１３Ａにおいて透過させ、これを偏光ビームスプリッタ１５へ入射させる。
【００５４】
その後光ピックアップ７は、ＣＤ方式ディスク１００ｃの場合と同様、ＢＤ用光ビームＬｂを偏光ビームスプリッタ１５、コリメータレンズ１６、立ち上げミラー１７及び１／４波長板１８の順に通過又は反射させ、対物レンズユニット９において当該ＢＤ用光ビームＬｂを対物レンズ２１により収束光に変換し、これをＢＤ方式ディスク１００ｂの信号記録面に合焦させる。
【００５５】
因みに対物レンズユニット９の回折素子２０は、ＢＤ用光ビームＬｂを回折せずそのまま透過させるようになされている（詳しくは後述する）。
【００５６】
また対物レンズユニット９は、ＣＤ方式ディスク１００ｃの場合と同様、ＢＤ方式ディスク１００ｂの信号記録面において反射され発散光となったＢＤ用光ビームＬｂを、対物レンズ２１により平行光に変換した後、１／４波長板１８、立ち上げミラー１７、コリメータレンズ１６、偏光ビームスプリッタ１５、コンバージョンレンズ２２及び光軸合成素子２３の順に通過又は反射させ、フォトディテクタ２４へ照射させる。
【００５７】
フォトディテクタ２４は、ＣＤ方式ディスク１００ｃの場合と同様、照射されたＢＤ用光ビームＬｂの光量を複数の検出領域によって検出することにより複数の検出信号を生成し、これらを信号処理部４（図１）へ供給する。
【００５８】
これに応じて信号処理部４は、再生ＲＦ信号を生成した上で再生信号を生成し、またトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号等といった駆動制御用の信号を生成するようになされている。
【００５９】
このように光ピックアップ７は、光ディスク１００がＣＤ方式ディスク１００ｃ、ＤＶＤ方式ディスク１００ｄ或いはＢＤ方式ディスク１００ｂのいずれであっても、対物レンズユニット９により、ＣＤ用光ビームＬｃ、ＤＶＤ用光ビームＬｄ又はＢＤ用光ビームＬｂを当該光ディスク１００の信号記録面に合焦させ得ると共に、その反射光をフォトディテクタ２４により検出し得るようになされている。
【００６０】
（１−３）対物レンズユニットの構成
次に、ＣＤ方式ディスク１００ｃ、ＤＶＤ方式ディスク１００ｄ及びＢＤ方式ディスク１００ｂと、対物レンズユニット９との拡大断面図を図４に示す。
【００６１】
因みに、対物レンズユニット９には２軸アクチュエータ８（図１）が取り付けられているものの、図４では省略している。
【００６２】
一般に、ＣＤ方式、ＤＶＤ方式及びＢＤ方式では、互換性等の観点から、情報を読み出すための光ビームの波長、当該光ビームを集光する際の開口数、及び各光ディスク１００における下面から信号記録面までの部分（いわゆるカバー層）の厚みがそれぞれ規格により規定されている。
【００６３】
具体的にＣＤ方式では、波長が約７８０［ｎｍ］、開口数が約０．４５、カバー層の厚みが１．２［ｍｍ］と規定されており、またＤＶＤ方式では、波長が約６５０［ｎｍ］、開口数が約０．６５、カバー層の厚みが０．６［ｍｍ］と規定されており、さらにＢＤ方式では、波長が約４０５［ｎｍ］、開口数が約０．８５、カバー層の厚みが０．１［ｍｍ］と規定されている。
【００６４】
また対物レンズユニット９では、対物レンズ２１の特性上、当該対物レンズ２１からＣＤ用光ビームＬｃ、ＤＶＤ用光ビームＬｄ及びＢＤ用光ビームＬｂがそれぞれ照射される場合の焦点距離がそれぞれ異なっている。
【００６５】
このため光ディスク装置１では、実際には光ディスク１００の高さを固定したまま２軸アクチュエータ８（図１）を介して対物レンズユニット９の高さ（すなわち光ディスク１００との間隔）を調整することにより、各光ビームを各光ディスクの信号記録面に合焦させるようになされている。
【００６６】
因みに図４では、説明の都合上、対物レンズユニット９を固定し光ディスク１００の高さを変化させている。この結果、図４では、各光ディスクの下面の高さが異なっている。また図４では、ＣＤ方式ディスク１００ｃ、ＤＶＤ方式ディスク１００ｄ及びＢＤ方式ディスク１００ｂについて、いずれもカバー層のみを表している。
【００６７】
ところで対物レンズ２１は、ＢＤ用光ビームＬｂの相対的な強度やＢＤ方式で規定されている開口数等の観点から、ＣＤ用光ビームＬｃやＤＶＤ用光ビームＬｄよりも優先して当該ＢＤ用光ビームＬｂに最適化された設計となっている。
【００６８】
このため対物レンズユニット９の対物レンズ２１は、当該対物レンズ２１の下側からＢＤ用光ビームＬｂが平行光として入射されると、当該ＢＤ用光ビームＬｂを収束光に変換し、ＢＤ方式ディスク１００ｂの信号記録面に合焦させることができる。
【００６９】
しかしながら対物レンズ２１は、ＢＤ用光ビームＬｂに最適化されているため、仮にＣＤ用光ビームＬｃ又はＤＶＤ用光ビームＬｄが対物レンズ２１の下側から平行光として入射された場合、収束光に変換することはできるものの、収差が発生してしまうため光ディスク１００の信号記録層に正しく合焦させることができない。
【００７０】
そこで対物レンズユニット９は、回折素子２０によりＣＤ用光ビームＬｃ又はＤＶＤ用光ビームＬｄのみを選択的に回折させ非平行光として対物レンズ２１に入射させると共に、ＢＤ用光ビームＬｂを平行光のまま当該対物レンズ２１に入射させるようになされている。
【００７１】
具体的に回折素子２０は、ＣＤ用光ビームＬｃを回折すると共にＤＶＤ用光ビームＬｄ及びＢＤ用光ビームＬｂを回折しないようなホログラムでなる、ＣＤ用回折格子ＤＧｃが上層部２０Ａに形成されており、図４に示したように、当該ＣＤ用回折格子ＤＧｃによってＣＤ用光ビームＬｃをやや外方へ回折させるようになされている。
【００７２】
すなわち回折素子２０の上層部２０Ａは、ＤＶＤ用光ビームＬｄ及びＢＤ用光ビームＬｂをそのまま透過させてＣＤ用光ビームＬｃのみを選択的に回折させることができ、換言すれば、ＣＤ用光ビームＬｃの収差のみを補正するレンズとして機能することになる。
【００７３】
これに応じて対物レンズ２１は、図４に示したように、回折素子２０から入射されるＣＤ用光ビームＬｃをその下面及び上面においてそれぞれ屈折させ、収束光に変換する。この結果、対物レンズユニット９は、ＣＤ用光ビームＬｃの収差を補正することができ、対物レンズ２１から照射するＣＤ用光ビームＬｃをＣＤ方式ディスク１００ｃの信号記録面に合焦させることができる。
【００７４】
また回折素子２０は、ＤＶＤ用光ビームＬｄを回折すると共にＣＤ用光ビームＬｃ及びＢＤ用光ビームＬｂを回折しないようなホログラムでなるＤＶＤ用回折格子ＤＧｄが下層部２０Ｂに形成されており、図４に示したように、当該ＤＶＤ用回折格子ＤＧｄによってＤＶＤ用光ビームＬｄをわずかに外方へ回折させるようになされている。
【００７５】
すなわち回折素子２０の下層部２０Ｂは、ＣＤ用光ビームＬｃ及びＢＤ用光ビームＬｂをそのまま透過させ、ＤＶＤ用光ビームＬｄのみを選択的に回折させることができ、換言すれば、ＤＶＤ用光ビームＬｄの収差のみを補正するレンズとして機能することになる。
【００７６】
これに応じて対物レンズ２１は、図４に示したように、回折素子２０から入射されるＤＶＤ用光ビームＬｄをその下面及び上面においてそれぞれ屈折させ、収束光に変換する。この結果、対物レンズユニット９は、ＤＶＤ用光ビームＬｄの収差を補正することができ、対物レンズ２１から照射するＤＶＤ用光ビームＬｄをＤＶＤ方式ディスク１００ｄの信号記録面に合焦させることができる。
【００７７】
このように対物レンズユニット９は、回折素子２０の上層部２０ＡによりＣＤ用光ビームＬｃのみを回折させて収差を補正し、また回折素子２０の下層部２０ＢによりＤＶＤ用光ビームＬｄのみを回折させて収差を補正することにより、ＢＤ用光ビームＬｂに最適化された対物レンズ２１から照射するＣＤ用光ビームＬｃ、ＤＶＤ用光ビームＬｄ及びＢＤ用光ビームＬｂを、ＣＤ方式ディスク１００ｃ、ＤＶＤ方式ディスク１００ｄ、及びＢＤ方式ディスク１００ｂの信号記録面にそれぞれ合焦させ得るようになされている。
【００７８】
（１−４）回折素子の構成
回折素子２０は、図５（Ａ）に示すように、全体的に扁平な円盤状に形成されたベース層２０Ｃを中心に構成されており、上述したように上層部２０ＡにＣＤ用回折格子ＤＧｃが形成され、また下層部２０ＢにＤＶＤ用回折格子ＤＧｄが形成されている。
【００７９】
ベース層２０Ｃは、所定の屈折率を有する透明な合成樹脂でなり、屈折率の異なる他の物質や空気との境界面において、光ビームを屈折させるようになされている。
【００８０】
一方上層部２０Ａは、図５（Ｂ）に部分拡大断面図を示すように、ベース層２０Ｃの上面２０Ｃａに階段状でなるＣＤ用回折パターンＰＴｃが周期的に形成されており、その上側に透明な硬化樹脂でなるカバー層２０Ｄが接合されている。
【００８１】
第１の回折パターンとしてのＣＤ用回折パターンＰＴｃは、３段の階段状に形成されており、全体の高さ、すなわち１段目と３段目との距離は１２［μｍ］とされ、またＣＤ用回折パターンＰＴｃごとの周期は１８［μｍ］とされている。またＣＤ用回折パターンＰＴｃは、図３に示したように、回折素子２０の上面における、中心から外径の半分程度までの範囲に同心円状に形成されている。
【００８２】
第３の部材としてのカバー層２０Ｄは、第１の部材としてのベース層２０Ｃと異なる屈折率を有する材料によって構成されており、その下面が第１の回折パターンとしてのＣＤ用回折パターンＰＴｃと隙間無く接合するように形成されると共に、その上面が平面状に形成されている。
【００８３】
このように回折素子２０の上層部２０Ａは、ベース層２０Ｃの上面２０Ｃａに階段状でなるＣＤ用回折パターンＰＴｃが周期的に形成され、その上側に当該ベース層２０Ｃと異なる屈折率を有するカバー層２０Ｄが接合されており、これにより光ビームをその波長に応じて回折又は透過させ、結果的に、第１の波長の光ビームとしてのＣＤ用光ビームＬｃのみを回折させるＣＤ用回折格子ＤＧｃとして機能するようになされている。
【００８４】
一方、下層部２０Ｂは、図５（Ｃ）に部分拡大断面図を示すように、平面状に形成されたベース層２０Ｃの下面２０Ｃｂに、ＤＶＤ用回折格子ＤＧｄが形成された回折パターン層２０Ｅが接合されて形成されている。
【００８５】
第２の部材としての回折パターン層２０Ｅは、第１の部材としてのベース層２０Ｃと略同等の屈折率（詳しくは後述する）を有する透明な樹脂でなり、階段状でなるＤＶＤ用回折パターンＰＴｄが下面側に周期的に形成されている。なお回折パターン層２０Ｅの下面は、他の物質に覆われていないため、直接空気に触れるようになされている。
【００８６】
第２の回折パターンとしてのＤＶＤ用回折パターンＰＴｄは、５段の階段状に形成されており、全体の高さ、すなわち１段目と５段目との距離は６［μｍ］となされ、またＤＶＤ用回折パターンＰＴｄごとの周期は１７０［μｍ］となされている。またＤＶＤ用回折パターンＰＴｄは、図３に示したように、回折素子２０の下面における、中心から外径の２／３程度までの範囲に同心円状に形成されている。
【００８７】
このように回折素子２０の下層部２０Ｂは、ベース層２０Ｃの下側に接合された回折パターン層２０Ｅに階段状でなる第２の回折パターンとしてのＤＶＤ用回折パターンＰＴｄが周期的に形成されており、これにより光ビームをその波長に応じて回折又は透過させ、結果的に、第２の波長の光ビームとしてのＤＶＤ用光ビームＬｄのみを回折させるＤＶＤ用回折格子ＤＧｄとして機能するようになされている。
【００８８】
（２）回折素子の製造方法
次に、回折素子２０の製造方法について説明する。上述したように回折素子２０は、ベース層２０Ｃの上側及び下側に対し、それぞれカバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅが接合されて構成されている。
【００８９】
このベース層２０Ｃは、所定の屈折率を有する透明な樹脂（例えばポリオレフィン系樹脂）を金型に充填することにより製造される射出成型品である。そして図５（Ｂ）に示したように、ベース層２０Ｃの上面２０ＣａにはＣＤ用回折パターンＰＴｃが形成されており、当該ＣＤ用回折パターンＰＴｃの溝は、その深さｄと幅ｗの比でなるアスペクト比ＲがＲ＝１２[μm]／６[μm]＝２となっている。
【００９０】
このようにベース層２０Ｃには、比較的アスペクト比の大きな（すなわち溝が深くて狭い）回折パターンが形成されている。このため当該ベース層２０Ｃを射出成型する際には、回折パターンの再現精度を向上させるため、金型への樹脂充填率を優先して射出時の樹脂温度及び金型温度を高く設定する必要があるとともに、成型品の離型抵抗が大きいために、金型からの成型品離型時における樹脂温度をも高く設定する必要がある。しかしながら高い樹脂温度で射出成型を行った場合、離型の際にベース層２０Ｃに歪が生じることを避け得ず、この歪によって収差が発生してしまうという問題がある。
【００９１】
このため本発明の回折素子２０では、射出成型品でなるベース層２０Ｃの上面及び下面にそれぞれ設けられるカバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅを紫外線硬化樹脂（以下ＵＶ（Ultra Violet ray）硬化樹脂と呼ぶ）で形成することにより（いわゆるＵＶレプリカ法）、ベース層２０Ｃが有する歪を当該カバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅで光学的に相殺して、回折素子２０の光学的特性を良好に保つようになされている。
【００９２】
すなわち回折素子２０を製造する際には、まず図６（Ａ）に示すように、射出成型によるベース層２０Ｃの下面２０Ｃａに、当該ベース層２０Ｃを形成する射出成型樹脂とほぼ同等の屈折率を有する第１のＵＶ硬化樹脂１００Ａを塗布する。
【００９３】
続いて図６（Ｂ）に示すように、ＤＶＤ用回折パターンＰＴｄ（図５（Ｃ））を反転した型形状を有する押圧部材としてのＤＶＤ回折格子用金型１０１Ａを、下面２０Ｃａに塗布されたＵＶ硬化樹脂１００Ａに対して押圧するとともに、図示しない紫外線光源を用いてベース層２０Ｃの上面側から樹脂硬化用の紫外線を照射することにより、当該ＤＶＤ回折格子用金型１０１Ａの型形状を転写した状態で第１のＵＶ硬化樹脂１００Ａを硬化させ、かくして図６（Ｃ）に示すように、ＤＶＤ用回折パターンＰＴｄを正確に再現した回折パターン層２０Ｅをベース層２０Ｃの下面２０Ｃａに密着して形成する。
【００９４】
ここで、上述したようにベース層２０Ｃは射出成型に起因する歪を有しており、このため本来は平坦であるべき下面２０Ｃａにも歪が生じている。しかしながら、回折パターン層２０Ｅを形成するＵＶ硬化樹脂１００Ａはベース層２０Ｃとほぼ同等の屈折率を有していることから、当該回折パターン層２０Ｅ及びベース層２０Ｃは光学的に一体となり、これにより、両者の界面となる下面２０Ｃａの歪は光学的な影響を及ぼさなくなる。
【００９５】
このようにして回折パターン層２０Ｅを形成した後、図６（Ｄ）に示すように、ベース層２０Ｃの上面２０Ｃａに、当該ベース層２０Ｃを形成する射出成型樹脂とは異なる屈折率を有する第２のＵＶ硬化樹脂１００Ｂを塗布する（例えば、射出成型樹脂の屈折率がｎBASE＝１．５に対して、第２のＵＶ硬化樹脂１００Ｂの屈折率がｎUV2＝１．６）。
【００９６】
続いて図６（Ｅ）に示すように、平坦な型面を有する押圧部材としての平板金型１０１Ｂを第２のＵＶ硬化樹脂１００Ｂに対して押圧することにより、当該第２のＵＶ硬化樹脂１００Ｂをベース層２０Ｃの上面２０Ｃａに形成されているＣＤ用回折パターンＰＴｃ（図５（Ｃ））に密着させ、さらに、ベース層２０Ｃの下面側から紫外線を照射して第２のＵＶ硬化樹脂１００Ｂを硬化させることにより、当該ＣＤ用回折パターンＰＴｃを平坦に覆うカバー層２０Ｅを形成する（図６（Ｆ））。
【００９７】
ここで、ベース層２０Ｃの上面２０Ｃａに形成されたＣＤ用回折パターンＰＴｃには射出成型に起因する歪が生じており、この歪によって収差が発生する。そして、回折格子による光の回折は回折パターンを介して接する２つの層の屈折率差によって生じるものであるから、この屈折率の差が大きいほど、回折パターンの歪による収差も大きくなる。
【００９８】
従来の回折素子では、回折パターンが空気に直接接するよう形成されており、当該回折素子を形成する材料の屈折率と空気の屈折率（ｎAIR＝１）との屈折率差が大きいのに対し、本発明の回折素子２０では、ＣＤ用回折パターンＰＴｃをカバー層２０Ｄで覆うよう形成したことにより、当該ＣＤ用回折パターンＰＴｃを介して接するベース層２０Ｃとカバー層２０Ｄとの屈折率差を、従来の回折素子に比べて小さく設定でき、これによりＣＤ用回折パターンＰＴｃの歪に起因する収差を低減することができる。
【００９９】
例えばベース層２０Ｃ（屈折率ｎBASE＝１．５）が空気に直接接している場合の屈折率差Δｎ１は、Δｎ１＝ｎBASE−ｎAIR＝１．５−１＝０．５となるのに対し、本願発明の回折素子２０のようにベース層２０Ｃをカバー層２０Ｄ（屈折率ｎUV2＝１．６）で覆った場合の屈折率差Δｎ２は、Δｎ２＝ｎBASE−ｎUV2＝１．５−１．６＝−０．１と小さくなり、この屈折率差の減少によって、回折パターンの歪によって発生する収差は約１７％にまで減少する。そして、空気との屈折率差の大きいカバー層２０Ｄの表面を、第２のＵＶ硬化樹脂１００Ｂを平板金型１０１Ｂで押圧して形成することからその平坦性を高くでき、これにより、カバー層２０Ｄの表面で発生する収差をも極小に抑えることができる。
【０１００】
（３）回折パターン層の材料の選定
回折素子２０では、実用上問題ないレベルまで収差を抑制するために、ＤＶＤ用回折パターンＰＴｄを有する回折パターン層２０Ｅで発生する収差（以下、これをＤＶＤ側収差と呼ぶ）を０．０２５［λｒｍｓ］にまで低下させることが必要となる。
【０１０１】
このＤＶＤ側収差は、図７に示すようにＤＶＤ用回折パターンＰＴｄの表面（以下、これをパターン表面２０Ｅａと呼ぶ）が有する歪に起因する収差（以下、これをＤＶＤ側表面収差と呼ぶ）ＡＳｄと、ベース層２０Ｃが有する歪に起因して回折パターン層２０Ｅとベース層２０Ｃとの界面で生じる収差（以下、これをＤＶＤ側ベース収差と呼ぶ）ＡＩｄとからなる。
【０１０２】
回折素子２０では、上述したＵＶレプリカ法によって回折パターン層２０Ｅを形成しているものの、パターン表面２０Ｅａの表面が有する僅かな歪によって、約０．００７［λｒｍｓ］のＤＶＤ側表面収差ＡＳｄが発生してしまう。
【０１０３】
従って、回折素子２０では、ＤＶＤ側収差を０．０２５［λｒｍｓ］以下にするために、ＤＶＤ側ベース収差ＡＩｄを０．０１８［λｒｍｓ］以下に抑制する必要がある。
【０１０４】
ところで射出成型によりベース層２０Ｃを作製した場合、ベース層２０Ｃに比較的大きな歪が生じる。
【０１０５】
図８には、金型温度が１３５［℃］、樹脂温度が２７０［℃］、成型時の圧力が６５０［ｋｇ／ｃｍ２］の射出条件でベース層２０Ｃ（屈折率ｎBASE＝１．５２５）を作製した場合にベース層２０Ｃに生じる歪に起因して、当該ベース層２０Ｃが直接空気に接触した場合の透過光に対する収差を示しており、ベース層２０Ｃは全体として０．１２［λｒｍｓ］の収差（Ｔｏｔａｌ）を発生させることが分かる。なお、この収差（Ｔｏｔａｌ）の値は、各収差（球面収差、非点収差、コマ収差及び５次以上の収差）の２乗値を加算して１／２乗した値である。
【０１０６】
また図９に示すように、射出成形の際にベース層２０Ｃに発生する歪は反りとして発生し、その表面が凹曲面となる下面２０Ｃｂの曲率（歪）が上面２０Ｃａと比較して大きくなる。直接空気に接触した場合の透過光に対するベース層２０Ｃの収差（Ｔｏｔａｌ）から、下面２０Ｃｂと上面２０Ｃａの反射光に対する収差を算出すると、それぞれ０．２０［λｒｍｓ］及び０．０８［λｒｍｓ］となり、これに基づいて透過光に対して下面２０Ｃｂに生じる収差を算出すると、０．８０［λｒｍｓ］となる。
【０１０７】
なお図９では、反りのカーブを分かり易くするために、上面２０Ｃａに設けられているＣＤ用回折パターンＰＴｃを省略している。また図１０に示すように、ベース層２０Ｃを透過した光ビームの波面の等高線を表す縞が乱れていることから、直接空気に接触した場合のベース層２０Ｃの透過光に生じる収差は比較的大きく、このままでは実用上問題が生じてしまうことが分かる。
【０１０８】
ベース層２０Ｃに生じる収差は、ベース層２０Ｃと当該ベース層２０Ｃと接触する物質との屈折率差Δｎ及び歪の大きさによって決定される。このためベース層２０Ｃ（屈折率ｎBASE＝１．５２５）が空気（屈折率ｎAIR＝１．０）と接触する場合には、その屈折率差Δｎ３は１．５２５−１．０＝０．５２５と大きくなり、これに伴って下面２０Ｃｂに生じる収差が０．８０［λｒｍｓ］まで大きくなっている。
【０１０９】
そこで回折素子２０では、このベース層２０Ｃに接触する回折パターン層２０Ｅと当該ベース層２０Ｃとの屈折率差Δｎ４を非常に小さく（すなわち略同等に）することにより、ＤＶＤ側ベース収差ＡＩｄを目標値（０．０１８［λｒｍｓ］）以下に抑制している。
【０１１０】
すなわち下面２０Ｃｂが空気に接触する場合の下面２０Ｃｂに生じる収差が０．８０［λｒｍｓ］であり、ＤＶＤ側ベース収差ＡＩｄの目標値が０．０１８［λｒｍｓ］であることから、回折パターン層２０Ｅとベース層２０Ｃとの屈折率差Δｎ４を、空気とベース層２０Ｃの屈折率差Δｎ３に対して０．０１８／０．８０＝０．０２５倍以下にすることができれば、ＤＶＤ側ベース収差ＡＩｄを目標値以下にすることができる。
【０１１１】
ここで、空気とベース層２０Ｃの屈折率差Δｎ３＝０．５２５であり、Δｎ３×０．０２５＝０．０１３となる。
【０１１２】
従って、回折パターン層２０Ｅの屈折率ｎUV1が１．５２５±０．０１３の範囲内になるように回折パターン層２０Ｅの材料（第1のＵＶ硬化樹脂１００Ａ）を選定することにより、ＤＶＤ側収差を所望の０．０２５［λｒｍｓ］にすることが可能になる。
【０１１３】
具体的に、回折素子２０では、回折パターン層２０Ｅの屈折率ｎUV1を１．５３７とし、回折パターン層２０Ｅとベース層２０Ｃとの屈折率差Δｎ４を＋０．０１２に設定している。
【０１１４】
これにより、回折素子２０では、ＤＶＤ側ベース収差を０．０１８［λｒｍｓ］以下に低減することができ、ＤＶＤ側収差を０．０１８＋０．００７＝０．０２５［λｒｍｓ］に抑制することができるようになされている。
【０１１５】
なお回折素子２０は、収差の大きい下面２０Ｃｂに対し、カバー層２０Ｄに比して収差の補正効果の高い回折パターン層２０Ｅを形成しているため、回折素子２０全体としての収差を抑制している。
【０１１６】
（４）動作及び効果
以上の構成において、この回折素子２０は、射出成型品でなるベース層２０Ｃの下面２０Ｃｂに、ＵＶレプリカ法を用いて正確なＤＶＤ用回折パターンＰＴｄを有する回折パターン層２０Ｅを形成するとともに、ベース層２０Ｃ及び回折パターン層２０Ｅの屈折率をほぼ一致させることで、下面２０Ｃｂの歪による収差を低減する。
【０１１７】
さらに回折素子２０は、ベース層２０の上面２０Ｃａに形成されたＣＤ用回折パターンＰＴｃを、ＵＶレプリカ法を用いて平坦な表面を有するカバー層２０Ｄで覆うことにより、ＣＤ用回折パターンＰＴｃを介する屈折率差を小さくして、当該ＣＤ用回折パターンＰＴｃの歪による収差を低減する。
【０１１８】
さらに回折素子２０は、ベース層２０Ｃと回折パターン層２０Ｅとの屈折率差Δｎ４を±０．０１３以内となるように回折パターン層２０Ｅの材料を選定したため、ＤＶＤ側収差を実用上問題のない０．０２５［λｒｍｓ］以下にすることができ、良好な光学特性を呈することができる。
【０１１９】
また回折素子２０は、収差の大きい反り凹面としての下面２０Ｃｂに対して収差の補正効果の高い回折パターン層２０Ｅを形成するようにしたため、回折素子２０全体としての収差を抑制することができる。
【０１２０】
以上の構成によれば、射出成型品でなるベース層２０Ｃが有する歪みを、ＵＶレプリカ法で形成した回折パターン層２０Ｅ及びカバー層２０Ｄによって光学的に補正して、良好な光学的特性を有する３波長対応の回折素子２０を実現することができる。
【０１２１】
（５）他の実施の形態
なお上述した実施の形態においては、ベース層２０Ｃにおける平坦な下面２０Ｃｂに、表面にＤＶＤ用回折パターンＰＴｄを有する回折パターン層２０ＥをＵＶレプリカ法で形成するとともに、当該ベース層２０Ｃに形成されたＣＤ用回折パターンＰＴｃを、表面円が平坦なカバー層２０Ｄで覆うようにしたが、本発明はこれに限らず、当該カバー層２０Ｄの表面にも回折パターン層を形成するようにしてもよい。
【０１２２】
すなわち、図１１に示す回折素子１２０では、図６に示した回折素子２０と同様、射出成型品でなるベース層２０Ｃの平坦な一面に、表面に回折パターンを有する回折パターン層２０ＥをＵＶレプリカ法で形成するとともに、当該ベース層２０Ｃにおける回折パターンが形成された他面に対しても、その表面に回折パターンを有する回折カバー層１２０をＵＶレプリカ法で形成するようにすれば、４つの波長に対して良好な光学的特性を有する４波長対応の回折素子１２０を実現することができる。
【０１２３】
また図１２に示す回折素子１２１のように、射出成型品でなる両面が平坦なベース層１２１Ｃの一面に、表面にＤＶＤ用回折パターンＰＴｄを有する回折パターン層１２１ＥをＵＶレプリカ法で形成すると共に、当該ベース層１２１Ｃにおける他面に対してその表面にＣＤ用回折パターンＰＴｃを有する回折パターン層１２１ＤをＵＶレプリカ法で形成するようにしても良い。
【０１２４】
この場合には、反り凸面としての上面２０Ｃａが空気に接触する場合に透過光に対する収差が０．３２［λｒｍｓ］となることから、ベース層１２１Ｃと回折パターン層１２１Ｄとの屈折率差Δｎ２ａを±０．０１３以内になるよう回折パターン層１２１Ｄの材料を選定することにより、上面２０Ｃａで生じる収差を０．００７［λｒｍｓ］にまで減少させることができる。この結果、回折パターン表面１２１Ｄａで生じる収差が０．００７［λｒｍｓ］であることから、回折パターン層１２１Ｄで生じる収差を０．００７＋０．００７＝０．０１４［λｒｍｓ］にまで低減することができる。従って、回折素子１２１総体としての収差を０．０１４＋０．０２５＝０．０３９［λｒｍｓ］にすることができ、実用上問題のない０．０４０［λｒｍｓ］以下にまで抑制することができる。
【０１２５】
また、回折パターン層１２１Ｄ及び１２１Ｅで使用される材料の屈折率ｎUV1及びｎUV2が異なる場合には、ベース層１２１Ｃとの屈折率差が小さい方の材料を用いる回折パターン層１２１Ｄ又は１２１Ｅを下面２０Ｃｂに形成するようにする。これにより、発生する収差が大きくなる下面２０Ｃｂに対して、ベース層１２１Ｃに対する屈折率差が小さく収差の低減効果が大きい回折パターン層１２１Ｄ又は１２１Ｅを形成することができ、回折素子１２１総体としての収差を一段と抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、複数の波長でなる光ビームを利用する種々の光学素子でも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】光ディスク装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】光ピックアップの構成を示す略線図である。
【図３】対物レンズユニットの構成を示す略線的斜視図である。
【図４】対物レンズユニット内の光路を示す略線図である。
【図５】回折素子の構成を示す略線図である。
【図６】回折素子の製造方法を示す略線図である。
【図７】他の実施の形態の回折素子の構成を示す略線図である。
【図８】ＤＶＤ側収差の説明に供する略線図である。
【図９】ベース層の収差（１）を示す略線図である。
【図１０】ベース層の反りを示す略線図である。
【図１１】ベース層の収差（２）を示す略線図である。
【図１２】他の実施の形態による回折素子の収差の構成を示す略線図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１……光ディスク装置、７……光ピックアップ、９……対物レンズユニット、１９……鏡筒部、２０、１２０……回折素子、２０Ａ……上層部、２０Ｂ……下層部、２０Ｃ……ベース層、２０Ｄ……カバー層、２０Ｅ……回折パターン層、２１……対物レンズ、ＤＧｃ……ＣＤ用回折格子、ＤＧｄ……ＤＶＤ用回折格子、ＤＧ……回折格子、ＰＴｃ……ＣＤ用回折パターン、ＰＴｄ……ＤＶＤ用回折パターン。
【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１１】
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【図１２】
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【図１０】
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