(57)【要約】【課題】簡単な構造で且つ低コストで偏光特性を有する回折格子、アイソレータ及び光ピックアップ装置を提供すること。【解決手段】ガラス等の透明基材からなるガラス透明基板２上に、格子材料として、複屈折性を有するポリイミドを用いて突条部３を形成するようにしている。突条部３は、ガラス透明基板２上に、所定の間隔で複数形成されている。そして、この突条部３を含むガラス透明基板２上を、樹脂４によってコーティングするようにした。【選択図】図１
2007317266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材と、前記透明基材上に複屈折性を有するポリイミドを材料として所定の間隔で
直線状に複数配置された突条部と、前記突条部を含む前記透明基材上をコーティングする
樹脂部と、を備え、前記樹脂部の屈折率を前記ポリイミドの常光または異常光の屈折率と
略同一にしたことを特徴とする回折格子。
【請求項２】
前記樹脂部上に第２の透明基材を備え、前記透明基材により前記ポリイミドと前記樹脂
部を挟み込むようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回折格子。
【請求項３】
発光部と受光部とを備えた複合モジュールと、前記発光部からの光を光記録媒体に集光
する対物レンズとを備え、前記光記録媒体に情報の記録及び／又は再生を行う光ピックア
ップ装置であって、前記複合モジュールと前記対物レンズとの間の光路中に請求項１又は
２に記載の回折格子を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記複合モジュールとして、第１の波長光の発光、受光を行う第１の複合モジュールと
、第２の波長光の発光、受光を行う第２の複合モジュールとを備えることを特徴とする請
求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
１／４波長板と、前記１／４波長板上にポリイミドを材料として所定の間隔で直線状に
複数配置された突条部と、前記突条部を含む前記１／４波長板上をコーティングする樹脂
部と、を備え、前記樹脂部の屈折率を前記ポリイミドの常光または異常光の屈折率と略同
一にしたことを特徴とするアイソレータ。
【請求項６】
発光部と受光部とを備えた複合モジュールと、前記発光部からの光を光記録媒体に集光
する対物レンズと、を備え、前記光記録媒体に情報の記録及び／又は再生を行う光ピック
アップ装置であって、前記複合モジュールと前記対物レンズとの間の光路中に請求項５に
記載のアイソレータを設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記複合モジュールとして、第１の波長光の発光、受光を行う第１の複合モジュールと
、第２の波長光の発光、受光を行う第２の複合モジュールとを備えることを特徴とする請
求項６に記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折格子、アイソレータ、及びそれらを備えた光ピックアップ装置に関する
ものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）といった異なる種類
の光記録媒体（以下、光ディスクと称す）から情報を再生したり、或いは情報を記録した
りする光ピックアップ装置が開発されている。
上記のような光ピックアップ装置においては、レーザダイオードなどの光源からのレー
ザ光を光ディスクへ導く往路と、光ディスクからの情報を含む再生光をフォトディテクタ
へ導く復路では光路を替える必要がある。このため、通常は光路上に偏光ビームスプリッ
タ（ＰＢＳ）等のプリズムやハーフミラーを配置して往路と復路の光路を替えるようにし
ていた。
また、往路と復路の光路を替える他の方法としては、偏光特性を有した回折素子を光路
上に配置する方法もある。偏光特性を得るためには、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3：
ＬＮ）などの複屈折率が大きい複屈折結晶板を用いる方法や、液晶を用いる方法が知られ
ている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、光源からの光を、回折素子を通して光記録媒体上に照射する
ことにより情報の書き込み及び／又は情報の読み取りを行う光ヘッド装置において、回折
素子は透明基板の表面に格子状の凹凸部が形成され、凹凸部に光学異方性を有する液晶が
充填されている光学異方性回折格子を備えるようにしたものが開示されている。
【特許文献１】特開平９−１０２１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ニオブ酸リチウムは非常に高価であるため、ニオブ酸リチウムを用いて
偏光特性を有する回折格子を構成した場合は、回折素子のコストが非常に高くなるという
問題点があった。
また、液晶を用いて偏光特性を有する回折格子を構成する場合は、液晶を封止する必要
があるために部品点数が多くなり、製造工程が複雑になるので製品コストが高くなるとい
う問題点があった。
本発明は、上記したような点を鑑みてなされたものであり、簡単な構造で且つ低コスト
で偏光特性を有する回折格子と、そのような回折格子を備えたアイソレータ及び光ピック
アップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の回折格子は、透明基材と、透明基材上に複屈折性を
有するポリイミドを材料として所定の間隔で直線状に複数配置された突条部と、突条部を
含む透明基材上をコーティングする樹脂部とを備え、樹脂部の屈折率をポリイミドの常光
または異常光の屈折率と略同一にした。
このような構成すると、ニオブ酸リチウムのような高価な複屈折結晶板や封止加工が必
要な液晶を用いることなく常光又は異常光の何れか一方だけを回折することができるため
、簡単な構造且つ低コストで偏光特性を有する回折素子を実現することができる。
また、本発明の回折格子は、樹脂部上に第２の透明基材を備え、透明基材によりポリイ
ミドと前記樹脂部を挟み込むようにしたことで、耐候性の向上を図ることができる。
【０００６】
また本発明は、発光部と受光部とを備えた複合モジュールと、発光部からの光を光記録
媒体に集光する対物レンズとを備え、光記録媒体に情報の記録及び／又は再生を行う光ピ
ックアップ装置であって、複合モジュールと対物レンズとの間の光路中に本発明の回折格
子を設けるようにした。このように構成すれば、簡単、且つ、低コストで光ピックアップ
装置を実現することができる。
また本発明の光ピックアップ装置は、複合モジュールとして、第１の波長光の発光、受
光を行う第１の複合モジュールと、第２の波長光の発光、受光を行う第２の複合モジュー
ルとを備えるようにした。このように構成すれば、例えばＣＤとＤＶＤといった異なる光
記録媒体の記録又は及び再生を行う装置に適用することが可能になる。
【０００７】
また本発明のアイソレータは、１／４波長板と、１／４波長板上にポリイミドを材料と
して所定の間隔で複数配置された突条部と、突条部を含む１／４波長板上をコーティング
する樹脂部とを備え、樹脂部の屈折率がポリイミドの常光または異常光と屈折率と略同一
にした。このように１／４波長板と回折格子とを一体化することで光ピックアップ装置に
組み込む際の調整が簡単になるという利点がある。
【０００８】
また本発明は、発光部と受光部とを備えた複合モジュールと、発光部からの光を光記録
媒体に集光する対物レンズとを備え、光記録媒体に情報の記録及び／又は再生を行う光ピ
ックアップ装置であって、複合モジュールと対物レンズとの間の光路中に本発明のアイソ
レータを設けるようにした。このように構成すれば、簡単、且つ、低コストで光ピックア
ップ装置を実現することができる。また、光ピックアップ装置を構成する際の調整が簡単
になるという利点ある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る回折格子の構造を模式的に示した図であり、（ａ
）は平面図、（ｂ）は断面図である。
この図１（ａ）（ｂ）に示す回折格子１は、ガラス等の透明基材からなるガラス透明基
板２上に格子材料として複屈折性を有するポリイミドを用いて突条部３を形成している。
突条部３はガラス透明基板２上に所定の間隔で複数形成している。そして、この突条部３
を含むガラス透明基板２上を樹脂４によりコーティングしている。このとき、樹脂４の屈
折率ｎpは、ポリイミドの常光屈折率ｎo又はポリイミドの異常光屈折率ｎeとほぼ同一の
ものを選定すると共に、下記式（１）（２）の位相差δo、δeを満たすよう格子深さｄを
設定する。
【００１０】
2007317266.tif 000003
2007317266.tif 000004
【００１１】
このように構成すれば、入射される入射光が常光ｏのときは透過し、常光ｏとは直交関
係にある異常光ｅのときは入射光を回折する回折格子、即ち偏光性を有する回折格子を実
現することができる。
【００１２】
なお、ポリイミドはフィルム状に加工したものを一軸延伸しながら熱イミド化すること
によって面内複屈折性を発現できることが下記文献に開示されている。
澤田他、信学技報、ＯＰＥ９４−４８（１９９４−０８）
【００１３】
また本実施形態では回折格子の格子材料としてポリイミドを用いるようにしているので
、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3：ＬＮ）のような高価な複屈折結晶板を用いることな
く偏光性を有する回折格子を形成することが可能になる。また液晶を用いて構成した場合
と比較しても、液晶を封止する工程が不要になるため、少ない部品点数で且つ製造工程も
簡略化することが出来る。つまり、偏光性を有する回折格子を低コストで実現することが
できる。
従って、本実施形態の回折格子１をＣＤやＤＶＤといった異なる種類の光ディスクから
情報を記録又は／及び再生するための光ピックアップ装置に適用すれば、光源からのレー
ザ光を光ディスクへと導く往路と、光ディスクからの再生光をフォトディテクタへと導く
復路の切り替えを安価に実現することができる。
【００１４】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る回折格子の構造を模式的に示した断面図である
。なお、図１と同一部位には同一符号を付して詳細な説明は省略する。この図２に示す回
折格子１０は、ガラス等の透明基材からなるガラス透明基板２上に格子材料として複屈折
性を有するポリイミドを用いて突条部３を形成する。更にこの突条部３を含むガラス透明
基板２上にポリイミドの異常光屈折率ｎe又は常光屈折率ｎoと屈折率が同じ樹脂４を塗布
した後、ガラス透明基板（第２の透明基材）５により樹脂４を挟み込むようにしている。
このように構成すると、突条部３のポリイミドと樹脂４とはガラスにより封止されるので
耐候性の向上を図ることができ、信頼性を高めることができる。
【００１５】
図３は、本実施形態の回折格子を備えた光ピックアップ装置の構成を示した図である。
この図３に示す光ピックアップ装置３０は、複合モジュール３１ａ、３１ｂ、回折格子１
ａ、１ｂ、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３２、コリメータレンズ３３、ハーフミラー
３４、１／４波長板３５、対物レンズ３６、及びフロントモニター３７を備えて構成され
る。
複合モジュール３１ａはＣＤ用のレーザダイオード（ＬＤ）４１ａとフォトダイオード
ＩＣ４２ａ、４２ｂとを備える。また複合モジュール３１ｂはＤＶＤ用のレーザダイオー
ド４１ｂとフォトダイオードＩＣ４２ｃ、４２ｄとを備える。
【００１６】
複合モジュール３１ａのレーザダイオード４１ａから出射された直線偏光（常光）のレ
ーザ光は回折格子１ａに入射される。回折格子１ａではレーザダイオード４１ａからのレ
ーザ光は全て透過して偏光ビームスプリッタ３２に入射される。
偏光ビームスプリッタ３２に入射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ３２の偏光
面３２ａを透過しコリメータレンズ３３で平行光に調整された後、ハーフミラー３４によ
り光ディスク４０の方向に反射される。ハーフミラー３４は、光源であるレーザダイオー
ド４１ａからのレーザ光の約９０％を光ディスク４０側へ反射し、残りの約１０％を透過
する。ハーフミラー３４を透過したレーザ光はフロントモニター３７により検出され、レ
ーザダイオード４１ａから出射されるレーザ光の強度等の制御に利用される。
ハーフミラー３４で反射されたレーザ光は、１／４波長板３５で円偏光のレーザ光に変
換された後、対物レンズ３６で集光されて光ディスク４０の記録面にスポット光を形成す
る。
【００１７】
光ディスク４０において反射されたレーザ光（戻り光）は、逆回転の円偏光となって、
対物レンズ３６を透過し、１／４波長板３５においてレーザダイオード４１ａから出射さ
れたレーザ光とは直交関係となる直線偏光（異常光）のレーザ光に変換された後、ハーフ
ミラー３４で反射され、さらにコリメータレンズ３３、偏光ビームスプリッタ３２の偏光
面３２ａを透過して回折格子１ａに入射される。そして回折格子１ａにおいて回折されて
複合モジュール３１ａに設けられているフォトダイオード４２ａ、４２ｂで受光される。
【００１８】
同様に、複合モジュール３１ｂのレーザダイオード４１ｂから出射された直線偏光（常
光）のレーザ光は回折格子１ｂに入射される。回折格子１ｂではレーザダイオード４１ｂ
からのレーザ光は全て透過して偏光ビームスプリッタ３２に入射される。偏光ビームスプ
リッタ３２に入射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ３２の偏光面３２ａで反射さ
れて、以下上述したような光路で光ディスクに到達することになる。そして、光ディスク
４０からの戻り光が偏光ビームスプリッタ３２の偏光面３２ａで反射され、回折格子１ｂ
において回折されて複合モジュール３１ｂに設けられているフォトダイオード４２ｃ、４
２ｄで受光される。従って、このように構成すれば、簡単、且つ、低コストで光ピックア
ップ装置を実現することができる。
【００１９】
なお、回折格子１ａ、１ｂをホログラムとすることで、フォトダイオード４２ａ、４２
ｂまたは４２ｃ、４２ｄで検知された検知信号に基づいて、対物レンズ３６のトラッキン
グ制御やフォーカス制御を同時に行うことも可能である。
また、これまで説明した本実施形態では、偏光性を有する回折格子１（１０）を単体で
構成する場合を例に挙げて説明したが、回折格子と１／４波長板とを組み合わせてアイソ
レータとして機能させることも可能である。
【００２０】
図４は本実施形態のアイソレータの構成を示した図である。なお、図２と同一部位には
同一符号を付して詳細な説明は省略する。
この図４に示すアイソレータ２０は、水晶等の複屈折材料により１／４波長板２１を形
成し、この１／４波長板２１上に複屈折性のポリイミドを用いて突条部３を形成すること
でアイソレータとして機能させるようにしている。このように１／４波長板２１上にポリ
イミドにより突条部３を形成して１／４波長板と一体化すると、図３に示すように光路上
に１／４波長板３５と回折格子１とを別々に配置した場合に比べて配置位置の調整が容易
になるという利点がある。
【００２１】
図５は、本実施形態のアイソレータを備えた光ピックアップ装置の構成を示した図であ
る。なお、図３と同一部位には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
この場合、複合モジュール３１ａのレーザダイオード４１ａから出射された直線偏光（
常光）のレーザ光は、アイソレータ２０ａに入射される。アイソレータ２０ａを構成して
いる回折格子２２ａは、レーザダイオード４１ａからのレーザ光を全て透過すると共に、
１／４波長板２１ａにおいて円偏光のレーザ光に変換される。アイソレータ２０ａにおい
て円偏光に変換されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ３２の偏光面３２ａを透過し、
コリメータレンズ３３で平行光に調整された後、ハーフミラー３４により光ディスク４０
の方向に反射される。ハーフミラー３４は、光源であるレーザダイオード４１ａからのレ
ーザ光の約９０％を光ディスク４０側へ反射し、残りの約１０％を透過する。ハーフミラ
ー３４を透過したレーザ光はフロントモニター３７により検出され、レーザダイオード４
１ａから出射されるレーザ光の強度等の制御に利用される。ハーフミラー３４で反射され
たレーザ光は対物レンズ３６で集光されて光ディスク４０の記録面にスポット光を形成す
る。
【００２２】
光ディスク４０において反射されたレーザ光（戻り光）は、逆回転の円偏光となって、
対物レンズ３６を透過し、ハーフミラー３４で反射され、さらにコリメータレンズ３３、
偏光ビームスプリッタ３２の偏光面３２ａを透過してアイソレータ２０ａの１／４波長板
２１に入射される。１／４波長板２１ａは、光ディスクからの戻り光をレーザダイオード
４１ａから出射されたレーザ光とは直交関係となる直線偏光（異常光）のレーザ光に変換
する。１／４波長板２１ａで直線偏光に変換されたレーザ光は回折格子２２ａで回折され
て、複合モジュール３１ａに設けられているフォトダイオード４２ａ、４２ｂで受光され
る。
【００２３】
一方、複合モジュール３１ｂのレーザダイオード４１ｂから出射された直線偏光（常光
）のレーザ光は、アイソレータ２０ｂに入射され、アイソレータ２０ｂの回折格子２２ｂ
を全て透過した後、１／４波長板２１ｂにおいて円偏光のレーザ光に変換される。アイソ
レータ２０ｂにおいて円偏光に変換されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ３２の偏光
面３２ａで反射され、以下上述したような光路で光ディスクに到達することになる。そし
て、光ディスク４０からの戻り光が偏光ビームスプリッタ３２の偏光面３２ａで反射され
、アイソレータ２０ｂに入射される。アイソレータ２０ｂでは、１／４波長板２１ｂにお
いて光ディスク４０からの戻り光をレーザダイオード４１ｂから出射されたレーザ光とは
直交関係となる直線偏光（異常光）のレーザ光に変換した後、回折格子２２ｂにより回折
されて複合モジュール３１ｂのフォトダイオード４２ｃ、４２ｄで受光される。従って、
このように構成すれば、簡単、且つ、低コストで光ピックアップ装置を実現することがで
きる。
【００２４】
なお、回折格子２２ａ、２２ｂをホログラムとすることで、フォトダイオード４２ａ、
４２ｂまたは４２ｃ、４２ｄで検知された検知信号に基づいて、対物レンズ３６のトラッ
キング制御やフォーカス制御を同時に行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回折格子の構造を模式的に示した図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る回折格子の構造を模式的に示した図。
【図３】本実施形態の回折格子を備えた光ピックアップ装置の構成を示した図。
【図４】本実施形態のアイソレータの構成を示した図。
【図５】本実施形態のアイソレータを備えた光ピックアップ装置の構成を示した図。
【符号の説明】
【００２６】
１、１ａ、１ｂ、１０、２２ａ、２２ｂ…回折格子、２…ガラス透明基板、２０、２０
ａ、２０ｂ…アイソレータ、２１、２１ａ、２１ｂ、３５…１／４波長板、３…突条部、
４…樹脂、５…ガラス透明基板、３０…光ピックアップ装置、３１ａ、３１ｂ…複合モジ
ュール、３２…偏光ビームスプリッタ、３３…コリメータレンズ、３４…ハーフミラー、
３６…対物レンズ、３７…フロントモニター、４…樹脂、４０…光ディスク
【図１】
2007317266.tif 000005
【図２】
2007317266.tif 000006
【図３】
2007317266.tif 000007
【図４】
2007317266.tif 000008
【図５】
2007317266.tif 000009