JP2003317300A

JP2003317300A - 光ピックアップ装置及び光ディスク装置

Info

Publication number: JP2003317300A
Application number: JP2002119981A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Ouchida; 茂大内田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2003-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】大型化及び高コスト化を招くことなく、光検
出器から出力される信号の精度及び安定性を向上させる
ことができる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】偏光ホログラム５０を構成する基板７１
は、例えば、板厚を大きくするなどして、その曲げ剛性
が格子の形成時に複屈折膜８１に生じる熱応力に応じた
値以上となるように設定されているために、偏光ホログ
ラムでは従来よりも高い平坦度を得ることができる。こ
れにより光検出器から出力される各種信号の精度及び安
定性を向上させることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップ装置
及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、スパイラ
ル状又は同心円状のトラックが形成された情報記録媒体
の記録面に光を照射し、その記録面からの反射光を受光
する光ピックアップ装置及び該光ピックアップ装置を備
えた光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置では、光ディスクなどの
情報記録媒体が用いられ、そのスパイラル状又は同心円
状のトラックが形成された記録面にレーザ光を照射する
ことにより情報の記録を行い、記録面からの反射光に基
づいて情報の再生などを行っている。そして、光ディス
ク装置には、情報記録媒体の記録面にレーザ光を照射し
て光スポットを形成するとともに、記録面からの反射光
を受光するための装置として、光ピックアップ装置を備
えている。

【０００３】通常、光ピックアップ装置は、対物レンズ
を含み、光源から出射される光束を情報記録媒体の記録
面に導くとともに、記録面で反射された戻り光束を所定
の受光位置まで導く光学系、及び受光位置に配置された
受光素子などを備えている。この受光素子からは、記録
面に記録されているデータの再生情報だけでなく、光ピ
ックアップ装置自体及び対物レンズの位置制御などに必
要な情報を含む信号が出力される。

【０００４】近年、パーソナルコンピュータ（パソコ
ン）に代表される情報機器の小型化、軽量化及び低価格
化が進み、特にモバイル型のパソコンが急速に普及しつ
つある。そして、それに伴って、パソコンの周辺機器の
一つである光ディスク装置の小型化、軽量化及び低価格
化への要求が高まっている。そこで、これらの要求に応
える１つの手段として、光ディスク装置の構成要素の１
つである光ピックアップ装置の小型化及び低コスト化が
注目されるようになった。

【０００５】光ピックアップ装置の小型化及び低コスト
化を図るため、記録面で反射された戻り光束を往路と復
路の共通光路から分岐して受光位置に導くための光学素
子の１つとしてホログラムが用いられるようになった。

【０００６】例えば、シャープ技報、第４２号（１９８
９年）の頁４５〜５２に記載されている「３ビーム法を
用いたＣＤ用ホログラムピックアップ」（以下「第１の
公知例」という）には、基板の表面にエッチング処理に
より溝を形成したホログラムと、複数の光学部品とを集
積化した光ピックアップ装置が開示されている。これに
より、光ピックアップ装置の小型化が図られた。

【０００７】しかしながら、上記第１の公知例では、光
源から出射される光束もホログラムでホログラム作用を
受けるため、記録面で集光される光束の光量（照射光
量）が低下する。光ピックアップ装置が再生専用として
用いられる場合には、１ｍＷ程度の照射光量があれば良
いので問題ないが、記録用として用いられる場合には、
１０〜２０ｍＷの照射光量を必要とするため、特に記録
速度が大きい場合には対応が困難であるという不都合が
あった。また、書き換え可能な光ディスクでは反射率が
低いため、照射光量が少ないと受光素子で受光される戻
り光束の光量が不足し、受光素子からの出力信号におけ
る信号レベル及びＳ／Ｎ比が低いという不都合もあっ
た。すなわち、光利用効率が低かった。

【０００８】これらの不都合を改善すべく、例えば、特
許第２５９４５４８号公報（以下「第２の公知例」とい
う）には、入射光束の偏光方向に応じて回折効率が異な
る偏光ホログラム（第２の公知例では「偏光ビームスプ
リッタ」として記載されている）が開示されている。こ
の偏光ホログラムは、複屈折性を有する複屈折媒体に形
成された凹凸状の格子の少なくとも凹部を複屈折媒体の
常光に対する屈折率（常光屈折率）又は異常光に対する
屈折率（異常光屈折率）とほぼ等しい屈折率を有する物
質で充填したものである。そして、光源から出射される
光束に対しては回折効率が低くなり、戻り光束に対して
は回折効率が高くなるように複屈折媒体及び充填物の屈
折率を最適化することにより、光利用効率を向上させる
ことが可能となった。

【０００９】また、例えば、特公平０６−０３０１６６
公報（以下「第３の公知例」という）には、第２の公知
例に開示されている偏光ホログラムと同等の偏光ホログ
ラム（第３の公知例では「格子レンズ」として記載され
ている）を用いた光ヘッド装置が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】記録面からの戻り光束
を受光素子の受光面方向に分岐する分岐光学素子として
ホログラムを用いた光ピックアップ装置では、ホログラ
ムでの戻り光束の回折角が大きいと、光源、受光素子及
びホログラムをそれぞれ近接して配置することができ、
光ピックアップ装置の小型化に有利となる。一般的に、
ホログラムなどの回折光学素子では格子のピッチが小さ
いほど回折角が大きいという関係があり、例えば、上記
第１の公知例に開示されているホログラム（無偏光ホロ
グラム）では格子のピッチは約１．５μｍである。

【００１１】しかしながら、上記第２の公知例及び第３
の公知例に開示されている偏光ホログラムの複屈折媒体
にはカルサイト（calcite：方解石）が用いられてお
り、ピッチが約３μｍ以下の格子を精度良く形成するこ
とは困難であるという不都合があった。

【００１２】そこで、本願出願人は、微細加工に適した
新規な複屈折媒体の素材として有機延伸膜を用いた偏光
ホログラムに関する発明を先に提案した（特開２０００
−０７５１３０号公報参照）。この有機延伸膜は、素材
自体が安価であり、面積の大きなものを容易に得ること
ができるとともに、ピッチが３μｍ以下で深さが２〜６
μｍ程度の微細加工を容易に行うことが可能である。し
かしながら、偏光ホログラムの生産性を向上させるため
に、微細加工時の有機延伸膜の面積を大きくすると、格
子を形成するためのエッチング処理やベーキング処理の
際に、有機延伸膜に生じる熱応力に起因して偏光ホログ
ラムに反りなどの変形が発生し、受光素子からの出力信
号に悪影響を及ぼす場合があることが最近になって判明
した。

【００１３】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第１の目的は、大型化及び高コスト化を招くこ
となく、光検出器から出力される信号の精度及び安定性
を向上させることができる光ピックアップ装置を提供す
ることにある。

【００１４】また、本発明の第２の目的は、大型化及び
高コスト化を招くことなく、情報記録媒体へのアクセス
を精度良く安定して行うことができる光ディスク装置を
提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、情報記録媒体のスパイラル状又は同心円状のトラッ
クが形成された記録面に光を照射し、前記記録面からの
反射光を受光する光ピックアップ装置であって、光源
と；前記光源から出射される光束を前記記録面に集光す
る対物レンズと、前記記録面で反射された戻り光束の光
路上に配置され、その回折効率が入射光束の偏光方向に
依存し、表面に周期的な凹凸が格子として形成された複
屈折性を有する複屈折膜及び該複屈折膜と貼り合わされ
ている第１の基板を含み、前記第１の基板の曲げ剛性
が、前記格子の形成時に前記複屈折膜に生じる熱応力に
応じた値以上となるように設定されている偏光ホログラ
ムとを含む光学系と；前記偏光ホログラムからの戻り光
束の回折光を受光する光検出器と；を備える光ピックア
ップ装置である。

【００１６】これによれば、光源から出射される光束
は、対物レンズを介して情報記録媒体のスパイラル状又
は同心円状のトラックが形成された記録面に集光され
る。記録面で反射された戻り光束は、その光路上に配置
された偏光ホログラムによって光検出器の受光面方向に
分岐され、光検出器で受光される。そして、光検出器か
らは再生情報及びサーボ制御情報などを含む信号が出力
される。ここで、偏光ホログラムを構成する第１の基板
は、その曲げ剛性が格子の形成時に複屈折膜に生じる熱
応力に応じた値以上となるように設定されているため
に、格子を形成する際のエッチング処理やベーキング処
理などにより複屈折膜に温度変化が生じても、複屈折膜
の熱変形を抑制することができる。すなわち、従来より
も高い平坦度を有する偏光ホログラムが用いられること
となるため、光検出器から出力される信号の精度及び安
定性を向上させることが可能となる。

【００１７】この場合において、請求項２に記載の光ピ
ックアップ装置の如く、前記第１の基板は、その厚さ及
び材質の少なくとも一方を最適化することによって前記
曲げ剛性が設定されていることとすることができる。

【００１８】上記請求項１及び２に記載の各光ピックア
ップ装置において、請求項３に記載の光ピックアップ装
置の如く、前記複屈折膜は前記第１の基板よりも前記戻
り光束の入射側に近い位置に配置され、前記第１の基板
の屈折率は、前記複屈折膜の屈折率よりも小さいことと
することができる。かかる場合には、例えば、第１の基
板の屈折率と複屈折膜の屈折率とがほぼ等しい場合に比
べて、複屈折膜に形成される格子のピッチを大きくする
ことが可能となり、偏光ホログラムの生産性（歩留まり
を含む）を向上させることができる。すなわち、部品コ
ストが下がり、その結果として光ピックアップ装置の低
コスト化を促進することが可能となる。

【００１９】上記請求項１〜３に記載の各光ピックアッ
プ装置において、請求項４に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記第１の基板の素材は石英であることとする
ことができる。

【００２０】上記請求項１〜４に記載の各光ピックアッ
プ装置において、請求項５に記載の光ピックアップ装置
の如く、前記光学系は、前記光源と前記対物レンズとの
間に配置され、前記光源から前記対物レンズに向かう光
束を複数のビームに分割するグレーティングを更に含む
こととすることができる。

【００２１】この場合において、請求項６に記載の光ピ
ックアップ装置の如く、前記グレーティングは、その回
折効率が入射光束の偏光方向に依存する偏光グレーティ
ングであることとすることができる。かかる場合には、
例えば、偏光グレーティングが、光源から出射される光
束に対しては高い回折効率を有し、戻り光束に対しては
低い回折効率を有するように設定されている場合には、
偏光ホログラムによって分岐された戻り光束が偏光グレ
ーティングにかかっても、殆ど影響を受けずに光検出器
で受光されることとなる。従って、偏光グレーティング
と偏光ホログラムとの間隔を狭くすることができ、光ピ
ックアップ装置の小型化を促進することが可能となる。

【００２２】上記請求項５及び６に記載の各光ピックア
ップ装置において、請求項７に記載の光ピックアップ装
置の如く、前記グレーティングは、前記第１の基板にお
ける前記複屈折膜が貼り付けられている面と対向する面
上に形成されていることとすることができる。あるい
は、請求項８に記載の光ピックアップ装置の如く、前記
グレーティングは、第２の基板上に形成され、該第２の
基板と前記第１の基板とが貼り合わされていることとす
ることができる。かかる場合には、グレーティングと偏
光ホログラムとが一体化されているために、組み付け工
程及び調整工程を簡略化することができ、コスト低減を
促進することが可能となる。また、光ピックアップ装置
の小型化を促進することが可能となる。

【００２３】上記請求項５及び６に記載の各光ピックア
ップ装置において、請求項９に記載の光ピックアップ装
置の如く、前記偏光ホログラムは、前記複屈折膜に形成
された格子の少なくとも凹部に充填され、前記複屈折膜
の常光に対する屈折率及び異常光に対する屈折率のうち
いずれか一方の屈折率とほぼ等しい屈折率を有する充填
物を更に含み、前記グレーティングは、第２の基板上に
形成され、該第２の基板は前記充填物を介して前記複屈
折膜と貼り合わされていることとすることができる。か
かる場合には、充填物が接着剤の役目もしているため
に、偏光ホログラムを作製する工程を簡略化することが
でき、コスト低減を促進することが可能となる。

【００２４】上記請求項１〜８に記載の各光ピックアッ
プ装置において、請求項１０に記載の光ピックアップ装
置の如く、前記偏光ホログラムは、前記複屈折膜に形成
された格子の少なくとも凹部に充填され、前記複屈折膜
の常光に対する屈折率及び異常光に対する屈折率のうち
いずれか一方の屈折率とほぼ等しい屈折率を有する充填
物を更に含み、前記光学系は、前記記録面で反射された
戻り光束の光路上に配置され、その回折効率が入射光束
の偏光方向に依存しない無偏光ホログラムを更に含み；
前記無偏光ホログラムは、前記充填物を介して前記複屈
折膜と貼り合わされていることとすることができる。

【００２５】請求項１１に記載の発明は、情報記録媒体
の記録面上に光スポットを照射し、情報の記録、再生、
及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置
であって、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光ピ
ックアップ装置と；前記光ピックアップ装置からの出力
信号を用いて、前記情報の記録、再生、及び消去のうち
少なくとも再生を行う処理装置と；を備える光ディスク
装置である。

【００２６】これによれば、請求項１〜１０のいずれか
一項に記載の光ピックアップ装置からの出力信号に基づ
いて、ＲＦ信号及びサーボ信号などを精度良く安定して
検出することができるため、結果的に大型化及び高コス
ト化を招くことなく、情報記録媒体へのアクセスを精度
良く安定して行うことが可能となる。

【００２７】

【発明の実施の形態】《第１の実施形態》以下、本発明
の第１の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。

【００２８】図１には、本発明の第１の実施形態に係る
光ディスク装置２０の概略構成が示されている。

【００２９】この図１に示される光ディスク装置２０
は、情報記録媒体としての光ディスク１５を回転駆動す
るためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２
３、レーザコントロール回路２４、エンコーダ２５、モ
ータドライバ２７、再生信号処理回路２８、サーボコン
トローラ３３、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージ
ャ３７、インターフェース３８、ＲＯＭ３９、ＣＰＵ４
０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１におけ
る矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであ
り、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
なお、本第１の実施形態では、一例として光ディスク１
５にＤＶＤ−Ｒが用いられるものとする。

【００３０】前記光ピックアップ装置２３は、光ディス
ク１５のスパイラル状又は同心円状のトラックが形成さ
れた記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面から
の反射光を受光するための装置である。なお、この光ピ
ックアップ装置２３の構成等については後に詳述する。

【００３１】前記再生信号処理回路２８は、光ピックア
ップ装置２３の出力信号である電流信号を電圧信号に変
換し、該電圧信号に基づいてウォブル信号、ＲＦ信号及
びサーボ信号（フォーカスエラー信号、トラックエラー
信号）などを検出する。そして、再生信号処理回路２８
では、ウォブル信号からアドレス情報及び同期信号等を
抽出する。ここで抽出されたアドレス情報はＣＰＵ４０
に出力され、同期信号はエンコーダ２５に出力される。
さらに、再生信号処理回路２８では、ＲＦ信号に対して
誤り訂正処理等を行なった後、バッファマネージャ３７
を介してバッファＲＡＭ３４に格納する。また、サーボ
信号は再生信号処理回路２８からサーボコントローラ３
３に出力される。

【００３２】前記サーボコントローラ３３では、再生信
号処理回路２８からのサーボ信号に基づいて光ピックア
ップ装置２３を制御する制御信号を生成し、モータドラ
イバ２７に出力する。

【００３３】前記バッファマネージャ３７では、バッフ
ァＲＡＭ３４へのデータの入出力を管理し、蓄積された
データ量が所定の値になると、ＣＰＵ４０に通知する。

【００３４】前記モータドライバ２７では、サーボコン
トローラ３３からの制御信号及びＣＰＵ４０の指示に基
づいて、光ピックアップ装置２３及びスピンドルモータ
２２を制御する。

【００３５】前記エンコーダ２５では、ＣＰＵ４０の指
示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されているデ
ータをバッファマネージャ３７を介して取り出し、エラ
ー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への
書き込みデータを作成するとともに、再生信号処理回路
２８からの同期信号に同期して、書き込みデータをレー
ザコントロール回路２４に出力する。

【００３６】前記レーザコントロール回路２４では、エ
ンコーダ２５からの書き込みデータ及びＣＰＵ４０の指
示に基づいて、光ピックアップ装置２３からのレーザ光
出力を制御する。

【００３７】前記インターフェース３８は、ホスト（例
えば、パーソナルコンピュータ）との双方向の通信イン
ターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Pack
et Interface）及びＳＣＳＩ（Small Computer System
Interface）等の標準インターフェースに準拠してい
る。

【００３８】前記ＲＯＭ３９には、ＣＰＵ４０にて解読
可能なコードで記述されたプログラムが格納されてい
る。ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ３９に格納されている前記プ
ログラムに従って上記各部の動作を制御するとともに、
制御に必要なデータ等を一時的にＲＡＭ４１に保存す
る。

【００３９】次に、前記光ピックアップ装置２３の構成
等について図２に基づいて説明する。光ピックアップ装
置２３は、図２に示されるように、波長が６５０ｎｍの
レーザ光を出射する光源としての半導体レーザ５１ａを
含む光源ユニット５１、入射光束の偏光方向に応じて回
折効率が異なり、記録面からの戻り光束を所定の方向に
回折する偏光ホログラム５０、カップリングレンズ５
２、λ／４板５５、前記偏光ホログラム５０で回折され
た戻り光束を受光する光検出器としての受光器５９、対
物レンズ６０及び駆動系（フォーカシングアクチュエー
タ、トラッキングアクチュエータ及びシークモータ（い
ずれも図示省略））などを備えている。なお、本第１の
実施形態では、一例として半導体レーザ５１ａからはＰ
偏光の光束が出射されるものとする。

【００４０】前記偏光ホログラム５０は、図３に示され
るように、基板７１、周期的な凹凸が格子として形成さ
れた複屈折性を有する複屈折媒体としての有機延伸膜８
１とその凹部に充填された等方性の充填物としてのオー
バーコート材８２とからなるホログラム部８０、及びカ
バーガラス８５を含んで構成されている。ここでは、半
導体レーザ５１ａから出射される光束がＰ偏光であり、
偏光ホログラム５０に入射される光ディスク１５の記録
面からの戻り光束がＳ偏光であるため、有機延伸膜８１
では、一例としてＳ偏光の光束（常光）に対する屈折率
（常光屈折率）は１．６、Ｐ偏光の光束（異常光）に対
する屈折率（異常光屈折率）は１．５２であるものとす
る。また、オーバーコート材８２の屈折率は、一例とし
て有機延伸膜８１の異常光屈折率と同じ１．５２である
ものとする。これにより、半導体レーザ５１ａから出射
される光束に対しては、有機延伸膜８１の屈折率とオー
バーコート材８２の屈折率とが同一となるため、半導体
レーザ５１ａから出射される光束はその殆どが透過され
る。一方、記録面からの戻り光束に対しては、有機延伸
膜８１の屈折率とオーバーコート材８２の屈折率とが異
なるため、記録面からの戻り光束は回折される。なお、
オーバーコート材８２は、カバーガラス８５によって保
護されている。

【００４１】有機延伸膜８１の素材としては、ポリエス
テル系、ポリイミド系、ポリエチレン系、ポリカーボネ
ート系、ポリビニルアルコール系、ポリメタクリル酸メ
チル系、ポリスチレン系、ポリサルフォン系、ポリエー
テルサルフォン系、及びポリエチレンテレフタレート系
などの有機材料が用いられる。オーバーコート材８２と
しては、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂などが用いられ
る。また、基板７１の素材としては、本第１の実施形態
では、光学ガラスの一種であるＢＳＣ７が用いられてい
るが、これに限定されるものではない。

【００４２】次に、偏光ホログラム５０の作製方法の一
例について図４（Ａ）〜図４（Ｆ）を用いて説明する。

【００４３】先ず、図４（Ａ）に示されるように、基板
７１と有機延伸膜８１とを接着剤で貼り付ける。次に、
図４（Ｂ）に示されるように、有機延伸膜８１の上に感
光性樹脂（以下、「フォトレジスト」と呼ぶ）７２をス
ピンコート法により均一に塗布する。そして、露光装置
を用いて所定の格子パターンをフォトレジスト７２に転
写した後、フォトレジスト７２を現像し、図４（Ｃ）に
示されるように、フォトレジスト７２による格子パター
ンを形成する。そして、図４（Ｄ）に示されるように、
反応性イオンエッチングなどによりフォトレジスト７２
が残っていない部分の有機延伸膜８１をドライエッチン
グし、さらに溶剤あるいはガスなどによりフォトレジス
ト７２を除去する。続いて、図４（Ｅ）に示されるよう
に、凹凸が形成された有機延伸膜８１の上にオーバーコ
ート材８２をスピンコート法により塗布する。そして、
図４（Ｆ）に示されるように、オーバーコート材８２の
上にカバーガラス８５を乗せた後、紫外線又は熱によっ
てオーバーコート材８２を固化する。その後、所定の大
きさに切り出す。

【００４４】一般的に、板状部材では、次の（１）式に
示されるように、板厚ｔが大きくなるにつれて、曲げ剛
性ＭＧは高くなる。

【００４５】ＭＧ∝Ｅ・ｔ³ ……（１）

【００４６】そこで、本第１の実施形態では、一例とし
て基板７１の厚さを従来の２倍（約１．０ｍｍ）とし
た。これにより、基板７１の曲げ剛性は、従来よりも２
³倍、すなわち、８倍となり、反りなどの変形の極めて
小さい偏光ホログラム５０を得ることができた。なお、
本第１の実施形態では、偏光ホログラム５０のＸ軸方向
に関する長さ(厚さ)を従来と同じにするため、カバーガ
ラス８５の厚さを従来よりも薄くした。

【００４７】偏光ホログラム５０は、トラックエラー信
号を検出するための領域とフォーカスエラー信号を検出
するための領域とを備えている。本第１の実施形態で
は、一例として図５に示されるように、偏光ホログラム
５０は、対物レンズ６０のトラッキング方向に対応する
方向（Ｚ軸方向）の分割線によって２つの領域に分割さ
れ、さらにその分割線の−Ｙ側の領域がＹ軸方向の分割
線によって２つの領域に分割されている。すなわち、偏
光ホログラム５０は、トラックエラー信号を検出するた
めの領域として分割領域５０ｂ及び分割領域５０ｃを、
フォーカスエラー信号を検出するための領域として分割
領域５０ａを備えている。

【００４８】前記受光器５９は、偏光ホログラム５０の
各分割領域からの回折光をそれぞれ受光する複数の受光
素子を含んで構成されている。

【００４９】上記のように構成される光ピックアップ装
置２３の作用を説明する。半導体レーザ５１ａから出射
された直線偏光（ここではＰ偏光）の光束は、偏光ホロ
グラム５０を透過してカップリングレンズ５２に入射す
る。カップリングレンズ５２で略平行光とされた光束
は、λ／４板５５で円偏光とされ、対物レンズ６０を介
して光ディスク１５の記録面に微小スポットとして集光
される。

【００５０】光ディスク１５の記録面で反射した反射光
（戻り光束）は、往路とは反対回りの円偏光となり、対
物レンズ６０で再び略平行光とされ、λ／４板５５で往
路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。こ
の戻り光束は、コリメートレンズ５２を透過した後、偏
光ホログラム５０で回折され、受光器５９で受光され
る。受光器５９を構成する各受光素子では受光量に応じ
た電流信号をそれぞれ再生信号処理回路２８に出力す
る。

【００５１】再生信号処理回路２８では、受光器５９を
構成する各受光素子の出力信号のうち、分割領域５０ｂ
からの回折光を受光した受光素子の出力信号と、分割領
域５０ｃからの回折光を受光した受光素子の出力信号と
の差信号に基づいて、いわゆるプッシュプル法によりト
ラックエラー信号を検出するとともに、分割領域５０ａ
からの回折光を受光した受光素子（例えば２分割受光素
子）の出力信号に基づいて、いわゆるナイフエッジ法に
よりフォーカスエラー信号を検出する。

【００５２】次に、前述の光ディスク装置２０を用い
て、光ディスク１５にデータを記録する場合の処理動作
について簡単に説明する。

【００５３】ＣＰＵ４０は、ホストから記録要求を受信
すると、記録速度に基づいてスピンドルモータ２２の回
転を制御するための制御信号をモータドライバ２７に出
力するとともに、ホストから記録要求を受信した旨を再
生信号処理回路２８に通知する。

【００５４】再生信号処理回路２８は、光ディスク１５
の回転が所定の線速度に達すると、光ピックアップ装置
２３の出力信号に基づいてアドレス情報を取得し、ＣＰ
Ｕ４０に通知する。さらに、再生信号処理回路２８は、
光ピックアップ装置２３の出力信号に基づいて、前述の
如くしてトラックエラー信号及びフォーカスエラー信号
を検出し、サーボコントローラ３３に出力する。

【００５５】サーボコントローラ３３は、再生信号処理
回路２８からのトラックエラー信号及びフォーカスエラ
ー信号に基づいて、モータドライバ２７を介して光ピッ
クアップ装置２３のトラッキングアクチュエータ及びフ
ォーカシングアクチュエータを駆動する。これにより、
トラックずれ及びフォーカスずれが補正される。

【００５６】ＣＰＵ４０は、ホストからのデータをバッ
ファマネージャ３７を介してバッファＲＡＭ３４に蓄積
する。そして、ＣＰＵ４０は、バッファＲＡＭ３４に蓄
積されたデータ量が所定の値を超えたとの通知をバッフ
ァマネージャ３７から受け取ると、エンコーダ２５に書
き込みデータの作成を指示する。さらに、ＣＰＵ４０
は、再生信号処理回路２８からのアドレス情報に基づい
て、指定された書き込み開始地点に光ピックアップ装置
２３が位置するように光ピックアップ装置２３のシーク
動作を指示する信号をモータドライバ２７に出力する。

【００５７】ＣＰＵ４０は、再生信号処理回路２８から
のアドレス情報に基づいて、光ピックアップ装置２３の
位置が書き込み開始地点であると判断すると、エンコー
ダ２５に通知する。そして、エンコーダ２５は、レーザ
コントロール回路２４及び光ピックアップ装置２３を介
して、書き込みデータを光ディスク１５に記録する。

【００５８】次に、前述した光ディスク装置２０を用い
て、光ディスク１５に記録されているデータを再生する
場合の処理動作について簡単に説明する。

【００５９】ＣＰＵ４０は、ホストから再生要求を受信
すると、再生速度に基づいてスピンドルモータ２２の回
転を制御するための制御信号をモータドライバ２７に出
力するとともに、ホストから再生要求を受信した旨を再
生信号処理回路２８に通知する。

【００６０】再生信号処理回路２８は、光ディスク１５
の回転が所定の線速度に達すると、光ピックアップ装置
２３の出力信号に基づいてアドレス情報を取得し、ＣＰ
Ｕ４０に通知する。さらに、前述した記録の場合と同様
にして、トラックずれ及びフォーカスずれが補正され
る。

【００６１】ＣＰＵ４０は、再生信号処理回路２８から
のアドレス情報に基づいて、指定された読み込み開始地
点に光ピックアップ装置２３が位置するようにシーク動
作を指示する信号をモータドライバ２７に出力する。

【００６２】ＣＰＵ４０は、再生信号処理回路２８から
のアドレス情報に基づいて、光ピックアップ装置２３の
位置が読み込み開始地点であると判断すると、再生信号
処理回路２８に通知する。そして、再生信号処理回路２
８は、ＲＦ信号を検出し、誤り訂正処理等を行った後、
バッファＲＡＭ３４に蓄積する。バッファマネージャ３
７は、バッファＲＡＭ３４に蓄積されたデータがセクタ
データとして揃ったときに、インターフェース３８を介
してホストに転送する。

【００６３】なお、再生信号処理回路２８は、記録処理
及び再生処理が終了するまで、上述した如く、光ピック
アップ装置２３の出力信号に基づいてフォーカスエラー
信号及びトラックエラー信号を検出し、サーボコントロ
ーラ３３及びモータドライバ２７を介してフォーカスず
れ及びトラックずれを随時補正する。

【００６４】以上の説明から明らかなように、本第１の
実施形態に係る光ディスク装置では、再生信号処理回路
２８とＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行される
プログラムとによって、処理装置が実現されている。

【００６５】しかしながら、本発明がこれに限定される
ものではないことは勿論である。すなわち、上記第１の
実施形態は一例に過ぎず、上記のＣＰＵ４０によるプロ
グラムに従う処理によって実現した構成各部の少なくと
も一部をハードウェアによって構成することとしても良
いし、あるいは全ての構成部分をハードウェアによって
構成することとしても良い。

【００６６】以上説明したように、本第１の実施形態に
係る光ピックアップ装置によると、半導体レーザ５１ａ
から出射される光束は、対物レンズ６０を介して光ディ
スク１５のスパイラル状又は同心円状のトラックが形成
された記録面の所定位置に集光され、記録面で反射され
た戻り光束は偏光ホログラム５０によってその光路から
分岐され、受光器５９で受光される。そして、受光器５
９からは再生情報やサーボ情報などを含む信号が出力さ
れる。この場合に、偏光ホログラム５０を構成する基板
７１は、その曲げ剛性が格子の形成時に有機延伸膜８１
に生じる熱応力に応じた値以上となるように設定されて
いるために、格子を形成する際のエッチング処理やベー
キング処理などにより有機延伸膜８１に温度変化が生じ
ても、有機延伸膜８１の熱変形を抑制することができ
る。すなわち、従来よりも高い平坦度を有する偏光ホロ
グラム５０が用いられることとなるため、大型化及び高
コスト化を招くことなく、再生情報及びサーボ情報など
を含む信号を精度良く安定して求めることが可能とな
る。

【００６７】また、本第１の実施形態では、偏光ホログ
ラム５０の厚さを従来の偏光ホログラムと同じにするた
め、カバーガラス８５の厚さを従来よりも薄くしてい
る。これにより、偏光ホログラムを所定の形状に成形す
る際のダイシングなどの工程では、作業性の低下を防止
することができる。

【００６８】さらに、本第１の実施形態では、図６
（Ａ）に示されるように、受光器５９と有機延伸膜８１
とのＸ軸方向に関する距離Ｌ１は、図６（Ｂ）に示され
るように、従来の偏光ホログラム５０ａの場合の受光器
５９と有機延伸膜８１ａとのＸ軸方向に関する距離Ｌ２
に比べて大きくなっている。そこで、偏光ホログラム５
０での回折角θ1を従来の偏光ホログラム５０ａでの回
折角θ2よりも小さくすることができる。すなわち、有
機延伸膜８１の格子のピッチ（ホログラムピッチ）を有
機延伸膜８１ａのホログラムピッチよりも大きくするこ
とができる。偏光ホログラムではホログラムピッチが大
きいと、格子を形成するための加工が容易となり、歩留
まりが向上し、製造コスト、部品コストを低減すること
ができる。また、例えば温度変化などに起因して戻り光
束の波長が変動した場合でも、偏光ホログラム５０での
回折角の変動は従来よりも小さくなるために、受光素子
の大きさを小さくすることが可能となり、光ピックアッ
プ装置の小型化を促進することができる。

【００６９】また、本第１の実施形態に係る光ディスク
装置によると、光ピックアップ装置２３の出力信号に基
づいて、ＲＦ信号及びサーボ信号などを精度良く安定し
て検出することができるため、大型化及び高コスト化を
招くことなく、光ディスク１５へのアクセスを精度良く
安定して行うことが可能となる。さらに、光ピックアッ
プ装置２３の小型化によって、光ディスク装置自体の小
型化及び消費電力の低減も促進することができ、例え
ば、携帯用として用いられる場合には、持ち運びが容易
となり、さらに長時間の使用が可能となる。

【００７０】なお、上記第１の実施形態では、基板の厚
さを約２倍にする場合について説明したが、本発明がこ
れに限定されることはない。要するに、基板が有機延伸
膜８１の熱変形を抑制できるだけの曲げ剛性を有してい
れば良い。

【００７１】なお、上記第１の実施形態では、基板の厚
さを厚くすることによって基板の曲げ剛性を高くする場
合について説明したが、これに限らず、例えば基板の素
材を変えることにより曲げ剛性を高くしても良い。例え
ば、ヤング率が１．５倍になると、曲げ剛性も１．５倍
となる。

【００７２】また、上記第１の実施形態では、基板７１
の素材としてＢＳＣ７を用いる場合について説明した
が、石英ガラスを用いても良い。ＢＳＣ７の線膨張係数
は約９０×１０^-7／℃であるのに対して、石英ガラスの
線膨張係数は約５．８×１０^-7／℃であり、１０分の１
以下である。従って、エッチング処理やベーキング処理
の際の基板の熱膨張量を小さくすることができ、結果的
に有機延伸膜の熱変形を抑えることが可能となる。な
お、この場合には、カバーガラスの素材も石英を用いる
ことが好ましい。

【００７３】さらに、上記第１の実施形態では、基板７
１の屈折率に関しては、特に指定していないが、有機延
伸膜８１の屈折率よりも小さな屈折率を有する基板７１
ａを用いることにより、一例として図７において実線で
示されるように、受光器５９での受光位置を−Ｚ側にず
らすことができる。これにより、偏光ホログラム５０ｂ
での回折角を偏光ホログラム５０での回折角よりも小さ
くすることができる。すなわち、ホログラムピッチを更
に大きくすることが可能となる。なお、図７における点
線は、基板の屈折率と有機延伸膜８１の屈折率とがほぼ
等しい場合を示している。

【００７４】なお、上記第１の実施形態では、光ディス
ク１５がＤＶＤ−Ｒの場合について説明したが、本発明
がこれに限定されるものではない。但し、例えば光ディ
スク１５としてＣＤ系の光ディスクが用いられる場合に
は、半導体レーザ５１ａの代わりに、波長が７８０ｎｍ
の光束を出射する半導体レーザが用いられることは勿論
である。

【００７５】また、上記第１の実施形態では、ナイフエ
ッジ法によりフォーカスエラー信号を検出し、プッシュ
プル法によりトラックエラー信号を検出する場合につい
て説明したが、これに限らず、他の方法を用いても良
い。但し、偏光ホログラム及び受光器は検出方法に対応
したものが用いられる。

【００７６】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態を図８〜図１６に基づいて説明する。

【００７７】この第２の実施形態は、図８に示されるよ
うに、前述した第１の実施形態における偏光ホログラム
５０の代わりに、偏光ホログラム５０に光源ユニット５
１からの光束を０次光及び回折光を含む複数のビームに
分割するグレーティングが付加されたホログラムユニッ
ト５０ｃを用いる点に特徴を有する。その他の光ピック
アップ装置及び光ディスク装置の構成などは、前述した
第１の実施形態と同様である。従って、以下において
は、第１の実施形態との相違点を中心に説明するととも
に、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成
部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し
若しくは省略するものとする。

【００７８】前記ホログラムユニット５０ｃは、一例と
して図９に示されるように、基板７１の有機延伸膜８１
が貼り付けられている面と対向する面にグレーティング
７０が形成されている。基板７１は、前述した第１の実
施形態と同様に、従来の約２倍の厚さを有している。

【００７９】次に、このホログラムユニット５０ｃの作
製方法の一例について図１０（Ａ）〜図１０（Ｆ）及び
図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）を用いて説明する。

【００８０】先ず、図１０（Ａ）に示されるように、基
板７１上にフォトレジスト７２をスピンコート法により
均一に塗布する。そして、露光装置を用いて所定の回折
格子パターンをフォトレジスト７２に転写する。その
後、フォトレジスト７２を現像し、図１０（Ｂ）に示さ
れるように、フォトレジスト７２による回折格子パター
ンを形成する。そして、図１０（Ｃ）に示されるよう
に、反応性イオンエッチングなどによりフォトレジスト
７２が残っていない部分の基板７１をドライエッチング
して所定の深さ（例えば０．２μｍ程度）の溝を形成
し、さらに溶剤あるいはガスなどによりフォトレジスト
７２を除去する。これにより、基板７１上にグレーティ
ング７０が形成される。

【００８１】次に、グレーティング７０が形成された面
と対向する面が上側となるように基板７１を反転し、図
１０（Ｄ）に示されるように、基板７１と有機延伸膜８
１とを接着剤で貼り付ける。次に、図１０（Ｅ）に示さ
れるように、有機延伸膜８１の上にフォトレジスト７２
をスピンコート法により均一に塗布する。そして、露光
装置を用いて所定の格子パターンをフォトレジスト７２
に転写する。その後、フォトレジスト７２を現像し、図
１０（Ｆ）に示されるように、フォトレジスト７２によ
る格子パターンを形成する。そして、図１１（Ａ）に示
されるように、反応性イオンエッチングなどによりフォ
トレジスト７２が残っていない部分の有機延伸膜８１を
ドライエッチングし、さらに溶剤あるいはガスなどによ
りフォトレジスト７２を除去する。続いて、図１１
（Ｂ）に示されるように、有機延伸膜８１の上にオーバ
ーコート材８２をスピンコート法により塗布する。そし
て、図１１（Ｃ）に示されるように、オーバーコート材
８２の上にカバーガラス８５を乗せた後、紫外線又は熱
によってオーバーコート材８２を固化する。なお、基板
７１の厚さは、有機延伸膜８１で回折された戻り光束が
グレーティング７０にかからないように調整されてい
る。

【００８２】上記のようにして作製されたホログラムユ
ニット５０ｃを用いた光ピックアップ装置２３の作用を
説明する。

【００８３】半導体レーザ５１ａから出射された直線偏
光（ここではＰ偏光）の光束は、ホログラムユニット５
０ｃに入射する。ホログラムユニット５０ｃに入射した
光束は、グレーティング７０にて０次光と±１次回折光
とを含む複数の光束に分割され、ホログラム部８０及び
カバーガラス８５を透過してカップリングレンズ５２に
入射する。カップリングレンズ５２で略平行光とされた
各光束は、λ／４板５５でそれぞれ円偏光とされ、対物
レンズ６０を介して光ディスク１５の記録面に複数の光
スポットとして集光される。

【００８４】トラックエラー信号を３ビーム法（３スポ
ット法）で検出する場合には、光ディスク１５の記録面
において０次光による光スポットと±１次回折光による
各光スポットとがトラッキング方向に関し１／４トラッ
クピッチだけずれるように集光される。また、トラック
エラー信号を差動プッシュプル法で検出する場合には、
光ディスク１５の記録面において０次光による光スポッ
トと±１次回折光による各光スポットとがトラッキング
方向に関し１／２トラックピッチだけずれるように集光
される。なお、本第２の実施形態では、検出方法に対応
して受光器５９を構成する受光素子の数や配置位置など
が最適化されているものとする。

【００８５】光ディスク１５の記録面で反射した各反射
光（戻り光束）は、それぞれ往路とは反対回りの円偏光
となり、対物レンズ６０で再び略平行光とされ、λ／４
板５５で往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）と
される。そして、各戻り光束はコリメートレンズ５２を
透過した後、ホログラムユニット５０ｃに入射する。ホ
ログラムユニット５０ｃに入射した各戻り光束は、ホロ
グラム部８０でそれぞれ回折され、受光器５９で受光さ
れる。受光器５９を構成する各受光素子では受光量に応
じた電流信号をそれぞれ再生信号処理回路２８に出力す
る。

【００８６】再生信号処理回路２８では、受光器５９を
構成する各受光素子の出力信号に基づいて、３ビーム法
あるいは差動プッシュプル法によりトラックエラー信号
を検出するとともに、前述した第１の実施形態と同様に
してフォーカスエラー信号を検出する。

【００８７】また、本第２の実施形態に係る光ディスク
装置２０では、上記第１の実施形態と同様にして、光デ
ィスク１５へのデータの記録及び光ディスク１５に記録
されているデータの再生が行われる。

【００８８】以上の説明から明らかなように、本第２の
実施形態では、再生信号処理回路２８とＣＰＵ４０及び
該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによっ
て、処理装置が実現されている。

【００８９】しかしながら、本発明がこれに限定される
ものではないことは勿論である。すなわち、上記第２の
実施形態は一例に過ぎず、上記のＣＰＵ４０によるプロ
グラムに従う処理によって実現した構成各部の少なくと
も一部をハードウェアによって構成することとしても良
いし、あるいは全ての構成部分をハードウェアによって
構成することとしても良い。

【００９０】以上説明したように、本第２の実施形態に
係る光ピックアップ装置によると、半導体レーザ５１ａ
から出射される光束はグレーティング７０にて０次光と
±１次回折光とを含む複数の光束に分割され、各光束は
光ディスク１５の記録面に所定の位置関係で集光され
る。そして、ホログラムユニット５０ｃでは、基板７１
の曲げ剛性が、格子の形成時に有機延伸膜８１に生じる
熱応力に応じる値以上となるように、基板７１の厚さを
従来よりも厚くしているために、前記第１の実施形態と
同様に、有機延伸膜８１の変形を防止できる。すなわ
ち、従来よりも平坦度に優れた偏光ホログラムが用いら
れるために、受光器５９からは、３ビーム法あるいは差
動プッシュプル法に適した信号が精度良く安定して出力
される。

【００９１】また、本第２の実施形態によると、１枚の
基板７１を介してグレーティング７０とホログラム部８
０とが一体化されているために、従来に比べて基板の枚
数を減らすことができ、部品コストの低減が可能とな
る。また、グレーティング７０とホログラム部８０と
は、それぞれ露光時に精度良く位置決めされるために、
それぞれの位置精度を高くすることができる。そして、
それによって、組み込み工程及び調整工程を簡素化する
ことができ、作業コストの低減を促進することが可能と
なる。

【００９２】また、本第２の実施形態に係る光ディスク
装置によると、光ピックアップ装置２３からの出力信号
に基づいて、ＲＦ信号及びサーボ信号などを精度良く安
定して検出することができるため、第１の実施形態と同
様な効果を得ることができる。

【００９３】なお、上記第２の実施形態では、３ビーム
法あるいは差動プッシュプル法を用いてトラックエラー
信号を検出する場合について説明したが、第１の実施形
態と同様にプッシュプル法を用いても良い。

【００９４】また、上記第２の実施形態では、１枚の基
板７１を介してグレーティング７０とホログラム部８０
とを一体化させているが、基板の厚さが約３ｍｍを超え
ると、特にエッチング処理工程において加工上の問題が
生じる場合がある。すなわち、市販されている汎用のエ
ッチング装置では、シリコンウエハのような０．５ｍｍ
程度の薄い基板を加工対象としているため、３ｍｍを超
える厚い基板に対しては多少の改造を必要とする場合が
ある。また、エッチング処理を２回行っているために、
有機延伸膜８１にエッチング処理を行う際に、最初にエ
ッチング処理を行ったグレーティング部分が汚染などの
ダメージを受けるおそれがある。そこで、場合によって
は、図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）に示されるように、グ
レーティング７０とホログラム部８０とを別々の基板上
に形成した後に、それらを貼り合わせても良い。すなわ
ち、基板７１ｂ上にグレーティング７０を形成し、基板
７１ｃ上にホログラム部８０を形成し、基板７１ｂと基
板７１ｃとを接着剤などによって貼り合せ、ホログラム
ユニット５０ｄを作製しても良い。このホログラムユニ
ット５０ｄは、機能的にはホログラムユニット５０ｃと
同等である。但し、基板７１ｃは、必要な曲げ剛性を確
保するために可能な限り厚くするのが好ましい。この場
合には、基板７１ｃの素材として、例えばヤング率の大
きな材料を用いても良い。同じ厚さでも曲げ剛性が大き
くなるからである。また、基板７１ｂは、有機延伸膜８
１に格子を形成した後にホログラム部８０と一体化され
るため、曲げ剛性を考慮する必要はなく、市販の安価な
樹脂を用いても良い。

【００９５】さらに、個別の基板上に形成されたグレー
ティング７０とホログラム部８０とを一体化する方法と
して、例えば図１３に示されるように、オーバーコート
材８２を介してグレーティング７０とホログラム部８０
とを一体化して、ホログラムユニット５０ｅを作製して
も良い。これにより、オーバーコート材８２を保護する
カバーガラス８５が不要となり、ホログラムユニット５
０ｄに比べて部品コストを削減することができる。ま
た、この場合には、ホログラムユニットを従来と同じ長
さとするために、グレーティング７０の基板７１ｄは、
カバーガラス８５があるときの基板７１ｂよりも厚くな
る。しかしながら、グレーティング７０における回折格
子のピッチは１０〜２０μｍであり、しかも回折格子の
形状が単純な矩形直線格子であるために、グレーティン
グ７０における回折格子はエッチング処理ではなく機械
加工によって基板７１ｄ上に形成されても良い。これに
より、エッチング処理における問題を避けることができ
る。また、この場合においても、基板７１ｄは有機延伸
膜８１に格子を形成した後にホログラム部８０と一体化
されるため、曲げ剛性を考慮する必要はなく、市販の安
価な樹脂を用いても良い。

【００９６】また、上記第２の実施形態では、グレーテ
ィングとして、回折効率が入射光束の偏光方向に依存し
ない無偏光グレーティングを用いる場合について説明し
たが、入射光束の偏光方向によって回折効率が異なる偏
光グレーティングを用いても良い。

【００９７】一例として図１４に示されるように、偏光
グレーティング７５とホログラム部８０とが一体化され
たホログラムユニット５０ｆについて説明する。

【００９８】偏光グレーティング７５は、周期的な凹凸
が格子として形成された複屈折性を有する複屈折媒体と
しての有機延伸膜７６と、その凹部に充填された等方性
の充填物としてのオーバーコート材７７とを含んで構成
されている。ここでは、一例として、有機延伸膜７６は
ホログラム部８０における有機延伸膜８１と同様の光学
的特性を有し、オーバーコート材７７の屈折率は１．６
であるものとする。これにより、半導体レーザ５１ａか
ら出射される光束に対しては、有機延伸膜７６の屈折率
とオーバーコート材７７の屈折率とが異なるため、半導
体レーザ５１ａから出射される光束は高い回折効率で回
折される。一方、記録面からの戻り光束に対しては、有
機延伸膜７６の屈折率とオーバーコート材７７の屈折率
とがほぼ同一となるため、記録面からの戻り光束はその
殆どが透過される。なお、オーバーコート材７７は、カ
バーガラス７８によって保護されている。

【００９９】ここで、ホログラムユニット５０ｆの作製
方法の一例について図１５（Ａ）〜図１５（Ｆ）及び図
１６（Ａ）〜図１６（Ｅ）を用いて説明する。

【０１００】先ず、図１５（Ａ）に示されるように、基
板７１ｅの互いに対向する面にグレーティング用の有機
延伸膜７６及びホログラム用の有機延伸膜８１をそれぞ
れ貼り付ける。そして、図１５（Ｂ）に示されるよう
に、有機延伸膜７６上にフォトレジスト７２をスピンコ
ート法により均一に塗布する。そして、露光装置を用い
て所定の回折格子パターンをフォトレジスト７２に転写
する。その後、フォトレジスト７２を現像し、図１５
（Ｃ）に示されるように、フォトレジスト７２による回
折格子パターンを形成する。そして、図１５（Ｄ）に示
されるように、反応性イオンエッチングなどによりフォ
トレジスト７２が残っていない部分の基板７１ｅをドラ
イエッチングして所定の深さの溝を形成し、さらに溶剤
あるいはガスなどによりフォトレジスト７２を除去す
る。

【０１０１】次に、図１５（Ｅ）に示されるように、有
機延伸膜８１の上にフォトレジスト７２をスピンコート
法により均一に塗布する。そして、露光装置を用いて所
定の格子パターンをフォトレジスト７２に転写する。そ
の後、フォトレジスト７２を現像し、図１５（Ｆ）に示
されるように、フォトレジスト７２による格子パターン
を形成する。そして、図１６（Ａ）に示されるように、
反応性イオンエッチングなどによりフォトレジスト７２
が残っていない部分の有機延伸膜８１をドライエッチン
グし、さらに溶剤あるいはガスなどによりフォトレジス
ト７２を除去する。続いて、図１６（Ｂ）に示されるよ
うに、有機延伸膜７６の上にオーバーコート材７７をス
ピンコート法により塗布する。そして、図１６（Ｃ）に
示されるように、オーバーコート材７７の上にカバーガ
ラス７８を乗せた後、紫外線又は熱によってオーバーコ
ート材７７を固化する。次に、図１６（Ｄ）に示される
ように、有機延伸膜８１の上にオーバーコート材８２を
スピンコート法により塗布する。そして、図１６（Ｅ）
に示されるように、オーバーコート材８２の上にカバー
ガラス８５を乗せた後、紫外線又は熱によってオーバー
コート材８２を固化する。

【０１０２】偏光グレーティング７５を用いることによ
り、ホログラム部８０からの戻り光束の回折光が偏光グ
レーティング７５にかかっても、受光器５９での受光量
は減少しない。従って、偏光グレーティング７５とホロ
グラム部８０との間隔を狭くすることができ、その結果
として光ピックアップ装置の小型化を促進することが可
能となる。

【０１０３】《第３の実施形態》次に、本発明の第３の
実施形態を図１７及び図１８に基づいて説明する。

【０１０４】この第３の実施形態は、図１７に示される
ように、前記第１の実施形態において、光源として波長
が７８０ｎｍの光束を出射する半導体レーザ５１ｂを更
に備えるとともに、偏光ホログラム５０の代わりに、偏
光ホログラム５０と波長が７８０ｎｍの戻り光束を受光
器５９の受光面方向に分岐する無偏光ホログラム８８と
が一体化されたホログラムユニット５０ｇを用いる点に
特徴を有する。すなわち、第３の実施形態に係る光ピッ
クアップ装置は、いわゆる２波長光ピックアップ装置で
ある。その他の光ピックアップ装置及び光ディスク装置
の構成などは、前述した第１の実施形態と同様である。
従って、以下においては、第１の実施形態との相違点を
中心に説明するとともに、前述した第１の実施形態と同
一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用
い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。

【０１０５】前記半導体レーザ５１ｂは、半導体レーザ
５１ａとともに光源ユニット６１に実装されているが、
それぞれ個別の光源ユニットに実装されていても良い。
さらに、各半導体レーザはモノリシックに形成されてい
ても良い。なお、半導体レーザ５１ａは光ディスク１５
がＤＶＤの場合に選択され、半導体レーザ５１ｂは光デ
ィスク１５がＣＤの場合に選択される。

【０１０６】また、無偏光ホログラム８８は、一例とし
て図１８に示されるように、オーバーコート材８２を介
して有機延伸膜８１と貼り合わされている。

【０１０７】上記のように構成される光ピックアップ装
置２３の作用を説明する。先ず、光ディスク１５がＤＶ
Ｄの場合について説明する。半導体レーザ５１ａから出
射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光束は、ホログ
ラムユニット５０ｇに入射する。偏光ホログラム５０及
び無偏光ホログラム８８を透過した光束は、カップリン
グレンズ５２に入射する。カップリングレンズ５２で略
平行光とされた光束は、λ／４板５５で円偏光とされ、
対物レンズ６０を介して光ディスク１５の記録面に微小
スポットとして集光される。

【０１０８】光ディスク１５の記録面で反射した反射光
（戻り光束）は、往路とは反対回りの円偏光となり、対
物レンズ６０で再び略平行光とされ、λ／４板５５で往
路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そ
して、コリメートレンズ５２を透過した後、ホログラム
ユニット５０ｇに入射する。無偏光ホログラム８８を透
過した光束は、偏光ホログラム５０で回折され、受光器
５９で受光される。受光器５９を構成する各受光素子で
は受光量に応じた電流信号をそれぞれ再生信号処理回路
２８に出力する。

【０１０９】次に、光ディスク１５がＣＤの場合につい
て説明する。半導体レーザ５１ｂから出射された直線偏
光（ここではＰ偏光）の光束は、ホログラムユニット５
０ｇに入射する。偏光ホログラム５０及び無偏光ホログ
ラム８８を透過した光束は、カップリングレンズ５２に
入射する。カップリングレンズ５２で略平行光とされた
光束は、λ／４板５５で円偏光とされ、対物レンズ６０
を介して光ディスク１５の記録面に微小スポットとして
集光される。

【０１１０】光ディスク１５の記録面で反射した反射光
（戻り光束）は、往路とは反対回りの円偏光となり、対
物レンズ６０で再び略平行光とされ、λ／４板５５で往
路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そ
して、コリメートレンズ５２を透過した後、ホログラム
ユニット５０ｇに入射する。無偏光ホログラム８８で回
折された光束は、受光器５９で受光される。受光器５９
を構成する各受光素子では受光量に応じた電流信号をそ
れぞれ再生信号処理回路２８に出力する。

【０１１１】また、光ディスク１５がＣＤであるかＤＶ
Ｄであるかは、その記録面からの反射光の強度から判別
することができる。通常、この判別は光ディスク１５が
光ディスク装置２０の所定位置に挿入されたとき、すな
わちローディング時に行われる。また、光ディスク１５
に予め記録されているＴＯＣ（Table Of Contents）情
報、ＰＭＡ（Program Memory Area）情報及びウォブル
信号などに基づいて光ディスク１５の種類を判別するこ
とも可能である。そして、その判別結果はレーザコント
ロール回路２４に通知され、レーザコントロール回路２
４によって、半導体レーザ５１ａ及び半導体レーザ５１
ｂのいずれか一方が選択される。

【０１１２】本第３の実施形態に係る光ディスク装置２
０では、上記第１の実施形態と同様にして、光ディスク
１５へのデータの記録及び光ディスク１５に記録されて
いるデータの再生が行われる。

【０１１３】以上の説明から明らかなように、本第３の
実施形態では、再生信号処理回路２８とＣＰＵ４０及び
該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによっ
て、処理装置が実現されている。

【０１１４】しかしながら、本発明がこれに限定される
ものではないことは勿論である。すなわち、上記第３の
実施形態は一例に過ぎず、上記のＣＰＵ４０によるプロ
グラムに従う処理によって実現した構成各部の少なくと
も一部をハードウェアによって構成することとしても良
いし、あるいは全ての構成部分をハードウェアによって
構成することとしても良い。

【０１１５】以上説明したように、本第３の実施形態に
係る光ピックアップ装置によると、波長が６５０ｎｍの
戻り光束を偏光ホログラム５０で分岐し、波長が７８０
ｎｍの戻り光束を無偏光ホログラム８８で分岐してい
る。ＤＶＤの場合には、受光器５９からの出力信号にお
ける信号レベルが低いため、光利用効率が重視される。
本第３の実施形態では、波長が６５０ｎｍの戻り光束に
対しては偏光ホログラム５０からの回折光を受光器５９
で受光しているため、受光器５９からの出力信号におけ
る信号レベルを高くすることができる。また、ＣＤの場
合には、粗悪なメディアにもできるだけ対応できるよう
にするため、受光器５９からの出力信号の信号劣化を防
止することが重視される。本第３の実施形態では、波長
が７８０ｎｍの戻り光束に対しては無偏光ホログラム８
８からの回折光を受光器５９で受光しているために、受
光器５９からの出力信号における信号劣化を防止するこ
とができる。

【０１１６】さらに、本第３の実施形態によると、無偏
光ホログラム８８はオーバーコート材８２を介して有機
延伸膜８１と貼り合わされているために、カバーガラス
８５が不要となり、部品点数が減少するとともに、ホロ
グラムユニットの作製工程を簡略化することができる。
すなわち、低コスト化を促進することが可能となる。

【０１１７】また、本第３の実施形態に係る光ディスク
装置によると、光ピックアップ装置２３からの出力信号
に基づいて、ＤＶＤ及びＣＤに対してＲＦ信号及びサー
ボ信号などを精度良く安定して検出することができるた
め、複数種類の光ディスクに対応可能で、第１の実施形
態と同様な効果を得ることができる。

【０１１８】なお、上記第３の実施形態において、各半
導体レーザの位置精度が悪い場合には、それぞれの発光
点位置に応じて偏光ホログラム５０と無偏光ホログラム
８８とを別々に調整した後に接着して一体化しても良
い。

【０１１９】また、上記第３の実施形態において、各半
導体レーザがモノリシックに集積されている場合には、
各発光点位置の精度が良いため、偏光ホログラム５０と
無偏光ホログラム８８をあらかじめ所定の位置関係で接
着して一体化しておき、どちらか一方の発光点位置を基
準に調整すれば良い。

【０１２０】なお、上記第３の実施形態では、各半導体
レーザから出射される光束を分割せずに、光ディスク１
５の記録面に集光する場合について説明したが、これに
限らず、各半導体レーザから出射される光束を、例えば
０次光及び回折光を含む複数のビームに分割して光ディ
スク１５の記録面に集光しても良い。すなわち、前述し
た第２の実施形態と同様に、グレーティング（無偏光グ
レーティング、偏光グレーティング）を付加しても良
い。

【０１２１】

【発明の効果】本発明に係る光ピックアップ装置によれ
ば、大型化及び高コスト化を招くことなく、光検出器か
ら出力される信号の精度及び安定性を向上させることが
できるという効果がある。

【０１２２】また、本発明に係る光ディスク装置によれ
ば、大型化及び高コスト化を招くことなく、情報記録媒
体へのアクセスを精度良く安定して行うことができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施形態の光ディスク装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の光ピックアップ装置における光学系の概
略構成を示す図である。

【図３】第１の実施形態における偏光ホログラムの詳細
構成を説明するための図である。

【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｆ）は、それぞれ第１の実
施形態における偏光ホログラムを作製する手順を説明す
るための図である。

【図５】偏光ホログラムにおける分割領域を説明するた
めの図である。

【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれ偏光ホ
ログラムでの回折角を説明するための図である。

【図７】第１の実施形態における偏光ホログラムの他の
例を説明するための図である。

【図８】本発明に係る第２の実施形態における光ピック
アップ装置の概略構成を示す図である。

【図９】第２の実施形態におけるホログラムユニットの
詳細構成を説明するための図である。

【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｆ）は、それぞれ第
２の実施形態におけるホログラムユニットを作製する手
順を説明するための図（その１）である。

【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、それぞれ第
２の実施形態におけるホログラムユニットを作製する手
順を説明するための図（その２）である。

【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、それぞれ第
２の実施形態におけるホログラムユニットを作製する別
の手順を説明するための図である。

【図１３】第２の実施形態におけるホログラムユニット
の他の例を説明するための図である。

【図１４】偏光グレーティングを用いたホログラムユニ
ットの詳細構成を説明するための図である。

【図１５】図１５（Ａ）〜図１５（Ｆ）は、それぞれ図
１４のホログラムユニットを作製する手順を説明するた
めの図（その１）である。

【図１６】図１６（Ａ）〜図１６（Ｅ）は、それぞれ図
１４のホログラムユニットを作製する手順を説明するた
めの図（その２）である。

【図１７】本発明に係る第３の実施形態における光ピッ
クアップ装置の概略構成を示す図である。

【図１８】第３の実施形態におけるホログラムユニット
の詳細構成を説明するための図である。

【符号の説明】

１５…光ディスク（情報記録媒体）、２０…光ディスク
装置、２３…光ピックアップ装置、２８…再生信号処理
回路（処理装置の一部）、４０…ＣＰＵ（処理装置の一
部）、５０…偏光ホログラム、５１ａ、５１ｂ…半導体
レーザ（光源）、７０…グレーティング、７１、７１ｃ
…基板（第１の基板）、７１ｂ…基板（第２の基板）、
８１…複屈折膜（複屈折媒体）、８２…オーバーコート
材（充填物）、５９…受光器（光検出器）、６０…対物
レンズ。

フロントページの続きＦターム(参考） 2H049 AA25 AA37 AA43 AA48 AA57 AA65 BA02 BA07 BA42 BA45 BC03 BC21 5D118 AA01 AA04 AA26 BA01 BB01 CA13 CD03 CG04 CG24 CG33 CG44 5D119 AA01 AA05 AA40 AA41 AA43 BA01 BB01 BB02 EA02 EC45 EC47 FA05 JA12 JA14 JA22 JA32 JA64 NA05 5D789 AA01 AA05 AA40 AA41 AA43 BA01 BB01 BB02 EA02 EC45 EC47 FA05 JA12 JA14 JA22 JA32 JA64 NA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録媒体のスパイラル状又は同心円
状のトラックが形成された記録面に光を照射し、前記記
録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であっ
て、光源と；前記光源から出射される光束を前記記録面に集
光する対物レンズと、前記記録面で反射された戻り光束
の光路上に配置され、その回折効率が入射光束の偏光方
向に依存し、表面に周期的な凹凸が格子として形成され
た複屈折性を有する複屈折膜及び該複屈折膜と貼り合わ
されている第１の基板を含み、前記第１の基板の曲げ剛
性が、前記格子の形成時に前記複屈折膜に生じる熱応力
に応じた値以上となるように設定されている偏光ホログ
ラムとを含む光学系と；前記偏光ホログラムからの戻り
光束の回折光を受光する光検出器と；を備える光ピック
アップ装置。
【請求項２】前記第１の基板は、その厚さ及び材質の
少なくとも一方を最適化することによって前記曲げ剛性
が設定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】前記複屈折膜は前記第１の基板よりも前
記戻り光束の入射側に近い位置に配置され、前記第１の基板の屈折率は、前記複屈折膜の屈折率より
も小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ピ
ックアップ装置。
【請求項４】前記第１の基板の素材は石英であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ピ
ックアップ装置。
【請求項５】前記光学系は、前記光源と前記対物レン
ズとの間に配置され、前記光源から前記対物レンズに向
かう光束を複数のビームに分割するグレーティングを更
に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に
記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】前記グレーティングは、その回折効率が
入射光束の偏光方向に依存する偏光グレーティングであ
ることを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装
置。
【請求項７】前記グレーティングは、前記第１の基板
における前記複屈折膜が貼り付けられている面と対向す
る面上に形成されていることを特徴とする請求項５又は
６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】前記グレーティングは、第２の基板上に
形成され、該第２の基板と前記第１の基板とが貼り合わ
されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の光
ピックアップ装置。
【請求項９】前記偏光ホログラムは、前記複屈折膜に
形成された格子の少なくとも凹部に充填され、前記複屈
折膜の常光に対する屈折率及び異常光に対する屈折率の
うちいずれか一方の屈折率とほぼ等しい屈折率を有する
充填物を更に含み、前記グレーティングは、第２の基板上に形成され、該第
２の基板は前記充填物を介して前記複屈折膜と貼り合わ
されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の光
ピックアップ装置。
【請求項１０】前記偏光ホログラムは、前記複屈折膜
に形成された格子の少なくとも凹部に充填され、前記複
屈折膜の常光に対する屈折率及び異常光に対する屈折率
のうちいずれか一方の屈折率とほぼ等しい屈折率を有す
る充填物を更に含み、前記光学系は、前記記録面で反射された戻り光束の光路
上に配置され、その回折効率が入射光束の偏光方向に依
存しない無偏光ホログラムを更に含み；前記無偏光ホロ
グラムは、前記充填物を介して前記複屈折膜と貼り合わ
されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一
項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】情報記録媒体の記録面上に光スポット
を照射し、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくと
も再生を行なう光ディスク装置であって、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光ピックアップ
装置と；前記光ピックアップ装置からの出力信号を用い
て、前記情報の再生を行う処理装置と；を備える光ディ
スク装置。