JP2007293951A - 回折素子、対物レンズユニット、光ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、耐久性を向上することができる。
【解決手段】本発明は、回折素子２０は、光ビームが通過しない光学外領域ＥＯに、ベース層２０Ｃ及びカバー層２０Ｄが嵌合するように上層剥離防止パターンＰＰａを設けるようにする。
【選択図】図１０

Description

本発明は回折素子の回折素子、対物レンズユニット、光ピックアップ及び光ディスク装置に関し、例えば光ディスク装置に適用して好適なものである。

近年、光ディスク装置においては、広く普及しているＣＤ（Compact Disc）方式、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）方式に加え、ＢＤ（Blu-ray Disc、登録商標）方式に対応したものが開発されており、これらの方式のうち、複数の方式に対応するようになされたものがある。

ところで、光ディスク装置では、構成の簡素化や小型化といった要求に応じるべく、複数種類の波長に対応した１個の対物レンズを用いることが望ましい。

しかしながら、ＣＤ方式の光ディスク、ＤＶＤ方式の光ディスク及びＢＤ方式の光ディスクでは、照射すべき光ビームの波長が異なる他、各光ディスクにおける下面から信号記録面までの間隔、すなわち保護層の厚さがそれぞれ異なっているため、光ビームを照射する対物レンズに要求される開口数もそれぞれ異なっている。

そこで、回折格子を有する回折素子を対物レンズの前段に設け、光ビームの波長に応じて回折させることにより、複数方式の光ビームを１個の対物レンズで集光するようになされたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３０２２７０公報

ところでかかる構成の回折素子においては、回折素子のベースとなるベース部に対して異なる材料でなる接合部を接合することにより上述した回折格子を形成するようになされている。このような回折素子では、温度や湿度などの変化によって接合部がベース部から剥離してしまい、耐久性が不十分であるという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、高い耐久性を有する回折素子、並びに当該回折素子を用いた対物レンズユニット、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。

かかる課題を解決するため本発明においては、入射される光ビームの波長に応じて当該光ビームを回折させる回折素子であって、第１の材料でなるベース部と、ベース部に接合された第２の材料でなる接合部とを設け、光ビームが通過することのない光学外領域にベース部と接合部とが嵌合する嵌合パターンを設けるようにした。

これにより、光学領域に何ら制限を加えることなくベース部と接合部との接着力を向上させることができる。

本発明によれば、光学領域に何ら制限を加えることなくベース部と接合部との接着力を向上させることができ、かくして高い耐久性を有する回折素子、並びに当該回折素子を用いた対物レンズユニット、光ピックアップ及び光ディスク装置を実現できる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（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、光ディスク装置１は、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。

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。

実際上、信号処理部４は、制御部２の制御に基づき、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の信号記録面に照射させる。

これと同時に駆動部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を所定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ことにより、所望のトラックに対して光ビームを合焦させる。

これに応じて信号処理部４は、光ディスク１００の信号記録面において光ビームが反射されてなる反射光を検出し、その検出結果を基に再生信号を生成して、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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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水平方向に反射するようになされている。

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。

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。

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。

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反射し、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。

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。

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。

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。

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。

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所望のトラックに追従させ、再生信号を正常に生成し得るようになされている。

（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。

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。

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。

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。

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により水平方向へ反射し、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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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０．６、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。

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。

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。

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。このため図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。

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。

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の下側から当該対物レンズ２１より僅かに小さい光束径を有する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。

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。

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。

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、ＢＤ用光ビームＬｂ及びＤＶＤ用光ビームＬｄより小さい光束径で入射されるＣＤ用光ビームＬｃを当該ＣＤ用回折格子ＤＧｃによってやや外方へ回折させるようになされている。

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。

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。

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、ＣＤ用光ビームＬｃより大きくＢＤ用光ビームＬｂより小さい光束径でなるＤＶＤ用光ビームＬｄを当該ＤＶＤ用回折格子ＤＧｄによってわずかに外方へ回折させるようになされている。

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。

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。

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。

（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。

ベース層２０Ｃは、所定の屈折率を有する透明な樹脂材料でなり、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。

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、その上側に透明な樹脂材料でなるカバー層２０Ｄが接合されている。

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段目との距離は約１２［μｍ］とされ、またＣＤ用回折パターンＰＴｃごとの周期は最短部で約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ＣＤ用光ビームＬｃが入射される範囲に同心円状に形成されている。

カバー層２０Ｄは、ベース層２０Ｃと異なる屈折率を有する透明な材料によって構成されており、その下面が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。また、カバー層２０ＤはＣＤ回折パターンＰＴｃの上端から約２０[μｍ]の厚みに形成されている。

このように回折素子２０の上層部２０Ａは、ベース層２０Ｃの上面に階段状でなる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。

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が接合されている。

回折パターン層２０Ｅは、透明な樹脂材料でなると共にベース層２０Ｃとほぼ同等の屈折率を有しており、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。

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］、ＤＶＤ用回折パターンＰＴｄごとの周期は１７０［μｍ］となされ、さらにＤＶＤ用回折パターンＰＴｄの一段目からベース層２０Ｃまでの厚さが約２０[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ＤＶＤ用光ビームＬｄが入射される範囲に同心円状に形成されている。

このように回折素子２０の下層部２０Ｂは、ベース層２０Ｃの下面に接合された回折パターン層２０Ｅに階段状でなる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。

ちなみにこの回折素子２０は、製造工程上の要因によってその外周に近い領域の平面性が悪化する傾向がある。このため図６に示すように、回折素子２０では、その外径を光ビームの入射される領域（以下、これを光学領域と呼ぶ）ＯＺよりも十分大きく形成することにより、当該光学領域ＯＺにおける平面性が確保されるようになされている。

実際上、光学領域ＯＺがφ約４[ｍｍ]であるのに対して、回折素子２０の外径はφ約５[ｍｍ]に形成され、当該光学領域ＯＺより外側に光ビームが通過することのない光学外領域ＥＯが幅約０．５[ｍｍ]に渡って設けられている。

このようにして、回折素子２０は、ＢＤ用光ビームＬｂを透過させる一方、ＣＤ用光ビームＬｃを上層部２０Ａによって回折させ、ＤＶＤ用光ビームＬｄを下層部２０Ｂによって回折させるようになされている。

ところで、この回折素子２０は、光ディスク装置１に組み込まれて様々な環境で使用されると共に、光ディスク装置１自体が熱を発生することが想定されるため、温度や湿度などの影響に対する耐久性が要求される。

回折素子２０は、ベースとなるベース層２０Ｃと、このベース層２０Ｃに対して接合されるカバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅとの３層構造でなる。回折素子２０では、各層に使用される材料を屈折率などに応じてそれぞれ選定するため、３種類の材料が接合されることにより形成されている。次に、これら３種類の材料について着目する。

図７に示すように、ベース層２０Ｃのベース材料ＲＣはシクロオレフィン系の熱可塑性樹脂であるのに対し、カバー層２０Ｄのカバー材料ＲＤ及び回折パターン層２０Ｅのパターン材料ＲＥがアクリル系の紫外線硬化型樹脂であることから、ベース材料ＲＣと、カバー材料ＲＤ及びパターン材料ＲＥとでは、その物性が大きく異なってくる。

すなわち、このシクロオレフィン系樹脂は非極性の樹脂材料であるのに対し、アクリル系樹脂は高極性の樹脂材料であることから、ベース材料ＲＣに対するカバー材料ＲＤ及びパターン材料ＲＥの密着性は低く、必然的にベース層２０Ｃと、カバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅの接合面における接着力は低くなってしまう。

また、温度変化に対する膨張の大きさを示す線膨張係数が大きく異なっており、ベース材料ＲＣが小さく、カバー材料ＲＤ及びパターン材料ＲＥが大きい値を有している。さらに図示しないが、一般的に寸法変化を伴うことが知られている吸湿性も大きく異なっており、線膨張係数と同様にベース材料ＲＣが小さく、カバー材料ＲＤ及びパターン材料ＲＥが大きい値を有する。

換言すると、温度変化や湿度の変化などに対するベース層２０Ｃの寸法変化率は小さく、カバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅの寸法変化率は大きいといえる。

このため、温度変化や湿度の変化などに応じて接合面ＩＦ付近にはひずみが生じ、このひずみを開放しようとする平行応力ＦＳ１が当該接合面ＩＦに対して平行に加えられることになる。次に、このときの動作について説明するが、便宜上、ベース層２０Ｃとカバー層２０Ｄとの界面における動作についてのみ説明し、同様の動作となるベース層２０Ｃと回折パターン層２０Ｅとについての説明を省略する。

例えば、図８に示すように、温度上昇に対して、線膨張係数の大きいカバー層２０Ｄはベース層２０Ｃよりも大きく膨張しようとするため、接合面ＩＦ付近でひずみが生じ、接合面ＩＦに平行応力ＦＳ１が加えられる。

この平行応力ＦＳ１がベース層２０Ｃ及びカバー層２０Ｄの間の接着力より大きくなると、層間剥離が生じ、カバー層２０Ｄがベース層２０Ｃから剥離してしまう。

このときのひずみは、回折素子２０の中心部分を中心に、外側へ向かって蓄積されて大きくなり、これに伴って平行応力ＦＳ１も外側へ行く程大きくなることから、回折素子２０の外周側へ行くほど剥離が生じやすくなる。

一方、温度下降に対しても同様の現象が生じ、カバー層２０Ｄがベース層２０Ｃより大きく収縮しようとして接合面ＩＦに平行応力ＦＳ１が加えられ、この平行応力ＦＳ１が大きくなると、層間剥離が生じる。

さらに、回折素子２０の側面部分となる外周ＥＤでは、ベース層２０Ｃ及びカバー層２０Ｄが接合されている接合部分が露出し、温度や湿度など外環境の影響を直接的に受けるため、カバー層２０Ｄがベース層２０Ｃから剥離し易くなっている。

従って、この回折素子２０では、この外周ＥＤにおいて層間剥離が発生することが多い。

ここで、図９に示すように、この接合面ＩＦにおいてカバー層２０Ｄがベース層２０Ｄから一旦剥離すると、カバー層２０Ｄの剥離された部分であるカバー層剥離部分に蓄えられていたひずみが開放されて変形し、ベース層２０Ｃから浮き上がる。

これに対し、このカバー剥離部分と隣接し、まだ接合された状態のカバー層接合部分では、接合された部分の対抗によってひずみがそのまま残っている。このため、カバー層接合部分では、このカバー層接合部分と隣接する部分において、ひずみを開放しきることができない。

このときカバー剥離部分が変形されて浮き上がっていることから、カバー剥離部分がこの隣接する部分におけるひずみを開放して、カバー接合部分を同様に浮き上がらせようとするため、このカバー層剥離部分及びカバー接合部分の境界部分となる剥離ラインＳＬに対して垂直方向の垂直応力ＦＳ２が加えられる。

このとき、面積を殆ど有さない剥離ラインＳＬはこの垂直応力ＦＳ２に対して十分に対抗することができず、結果として連鎖的に剥離を引き起こすことになる。

そこで、本発明の回折素子２０は、ベース層２０Ｃに対するカバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅの接着力を高めるための手段を光学外領域ＥＯに設けることにより、ベース層２０Ｃと、カバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅとの剥離を防止するようになされている。

具体的に、図１０に示すように、回折素子２０の上層部２０Ａ及び下層部２０Ｂには、幅が約０．５[ｍｍ]の光学外領域ＥＯに凹凸のある剥離防止パターンＰＰ（上層剥離防止パターンＰＰａ及び下層剥離防止パターンＰＰｂ）がそれぞれ形成されている。

上層部２０Ａにおける接合面ＩＦには、上層剥離防止パターンＰＰａとして、ＣＤ用回折パターンＰＴｃの一段目と同じ高さでなる基準面ＳＴａから突出した約１０本のパターンが同心円状に形成されている。

同様に、下層部２０Ｂにおける接合面ＩＦには、下層剥離防止パターンＰＰｂとして、ベース層２０Ｃと回折パターン層２０Ｅとの平坦な界面となる基準面ＳＴｂから突出した約１０本のパターンが同心円状に形成されている。

図１１（Ａ）に示すように、上層剥離防止パターンＰＰａは、周期が約２０[μｍ]、その高さがＣＤ用回折パターンＰＴｃの階段の高さとほぼ同一となる約１２[μｍ]の台形状のパターンでなる。また、図１１（Ｂ）に示すように、下層剥離防止パターンＰＰｂも上層剥離防止パターンＰＰａと同一形状を有している。

この剥離防止パターンＰＰは、その外側面Ｗｏが基準面ＳＴ（基準面ＳＴａ及びＳＴｂ）に対して直角に形成されると共に、内側面Ｗｉが外側面Ｗｏに対してその先端側が狭くなるように、約３０ [°]だけ傾斜している。

このように、回折素子２０の光学外領域ＥＯに剥離防止パターンＰＰを設けたことにより、ベース層２０Ｃと、カバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅとの接合面ＩＦの面積を増大させることができ、光学領域ＯＺを通過する光ビームに何ら影響を与えることなく、ベース層２０Ｃと、カバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅとの接着力を向上させるようになされている。

また、図１２に示すように、剥離防止パターンＰＰを光学領域ＯＺより外側である光学外領域ＥＯに設けたことにより、平行応力ＦＳ１が蓄積されて大きくなる外周側における接着力を向上することができ、カバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅがベース層２０Ｃから剥離するのを効果的に防止することができる。

さらに、図１３に示すように、剥離防止パターンＰＰを基準面ＳＴから突出するように設けたことにより、カバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅがベース層２０Ｃから一旦剥離してしまった場合でも、外側面Ｗｏの面全体で垂直応力ＦＳ２に対抗することができ、カバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅがベース層２０Ｃから連鎖的に剥離するのを食い止めることができる。

（２）剥離防止パターンの効果の検証
次に、この剥離防止パターンＰＰを設けたことによる効果を検証するために行われた実験の結果について説明する。

まず、以下に示す実際の回折素子２０の作製手順に従って回折素子２０を作製した。なお、対照実験として、剥離防止パターンＰＰを有さないこと以外は回折素子２０と同構成でなる比較用素子ＣＰも作製した。以下、回折素子２０の作製手順について説明し、便宜上、同様の手順によって作製される比較用素子ＣＰについての説明を省略する。

図１４（Ａ）に示すように、射出金型ＭＦを用いた射出成型により、上面２０ＣａにＣＤ用回折パターンＰＴｃ及び上層剥離防止パターンＰＰａを有し、下面２０Ｃｂに平面状の中心部分及び下層剥離防止パターンＰＰｂを有するベース層２０Ｃ（図１４（Ｂ））を作製する。

このとき、上述したように、剥離防止パターンＰＰの内側面Ｗｉ（図１１）が外側面Ｗｏに対して３０[°]だけ傾斜されている。すなわち、内側面Ｗｉが射出金型ＭＦの加工時に削出金具として使用されるバイトの先端と同じ３０[°]だけ傾斜されているため、内側面Ｗｉを外側面Ｗｏに対して平行に形成する方法と比較して、バイトの角度を調整する必要がなく、金型加工作業を簡素化できる。

また、回折素子２０では、剥離防止パターンＰＰがベース層２０Ｃの基準面ＳＴから突出するように、かつ同様の突出するパターンを有するＣＤ用回折パターンＰＴｃとほぼ同一の高さで設けられていることにより、射出金型ＭＦに凸部ではなく溝を形成すれば良い。さらにその溝をＣＤ用回折パターンＰＴｃとほぼ同じ深さに形成すればよいため、金型加工作業を簡素化できる。

次に、図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ＤＶＤ用回折パターンＰＴｄを反転した型形状を有するＤＶＤ回折格子用金型１０１Ａを、下面２０Ｃａに塗布された紫外線硬化型樹脂でなるパターン材料ＲＥ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。これにより、ＤＶＤ回折格子用金型１０１Ａの型形状を転写した状態でパターン材料ＲＥを硬化させ、かくして図１５（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。

続いて図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、平坦な型面を有する平板金型１０１Ｂをベース層２０Ｃの上面２０Ｃａに滴下された紫外線硬化型樹脂でなるカバー材料ＲＤに対して押圧することにより、当該カバー材料ＲＤを上面２０Ｃａに形成されているＣＤ用回折パターンＰＴｃ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する。これにより、カバー材料ＲＤを硬化させ、かくして当該ＣＤ用回折パターンＰＴｃを平坦に覆うカバー層２０Ｄを形成する（図１６（Ｃ））。

なお、本実験においては、回折素子２０の直径をφ約５[ｍｍ]とし、中心からφ約４[ｍｍ] を光学領域ＯＺ、その外側の幅約０．５[ｍｍ]を光学外領域ＥＯとした。このため、回折素子２０全体の面積のうち、約３６％をこの光学外領域ＥＯが占めている。

また、剥離防止パターンＰＰとして、周期が約２０[μｍ]の台形状のパターンを１０本設けて約０．２ｍｍ幅としたため、回折素子２０全体の面積のうち、約１５％にこの剥離防止パターンＰＰが形成されていることになる。

このように作製された回折素子２０及び比較用素子ＣＰに対して、６０[℃]×９０[％ＲＨ]×５００[時間]の条件で高温高湿試験を行った。図１７に、このときの試験結果を示す。なお、この図１７では、上層部２０Ａにおいて、カバー層２０Ｄがベース層２０Ｃから剥離したか否かのみを示しており、剥離した部分を斜線で表している。

この高温高湿試験において、回折素子２０では、光学外領域ＥＯの外周ＥＤ付近においてカバー層２０Ｄがベース層２０Ｃから剥離していたが、光学領域ＯＺにおける剥離は確認されなかった。

一方、比較用素子ＣＰでは、光学外領域ＥＯの外周側の全域においてカバー層がベース層から剥離すると共に、カバー層の剥離が光学領域ＯＺにまで及び、カバー層の約半分の面積がベース層から剥離した。

このことから、ベース材料ＲＣがシクロオレフィン系樹脂であり、カバー材料ＲＤがアクリル系樹脂であるように、密着性の低い材料同士の組み合わせであっても、剥離防止パターンＰＰを設けることにより、カバー層２０Ｄがベース層２０Ｃから剥離することを防止し得ることが確認された。

また、図示しないが、回折素子２０では、回折パターン層２０Ｅについてもカバー層２０Ｄと同様の結果が得られ、光学領域ＯＺでは、回折パターン層２０Ｅがベース層２０Ｃから剥離することはなかった。

一方、比較用素子ＣＰでは、カバー層と同様に、パターン層がベース層から剥離し、その剥離が光学領域ＯＺまで達していた。

このことから、光学領域ＯＺの接合面ＩＦにおいて凹凸のある回折パターンＰＴを有さないベース層２０Ｃと回折パターン層２０Ｅとの組み合わせであっても、剥離防止パターンＰＰがその効果を十分に発揮し得ることが確認された。

以上の結果から、回折素子２０は、剥離防止パターンＰＰが設けられたことにより、高温高湿条件下におけるベース層２０Ｃと、カバー層２０Ｄ及び回折パターン層２０Ｅの剥離を防止して耐久性を向上させ得ることが確認された。

（３）動作及び効果
以上の構成において、回折素子２０では、第１の材料であるベース材料ＲＣでなるベース層２０Ｃに対し、第２の材料であるカバー材料ＲＤでなるカバー層２０Ｄが接合されると共に、ベース層２０Ｃとカバー層２０Ｄとが嵌合する嵌合パターンである上層剥離防止パターンＰＰａが、使用される光ビームのうち、最も光束径の大きいＢＤ用光ビームＬｄであっても通過することのない光学外領域ＥＯの接合面ＩＦに設けられている。

これにより、光学領域ＯＺに制限を加えることが無いため、ＣＤ用回折パターンＰＴｃの設計に制限を加えないでベース層２０Ｃ及びカバー層２０Ｄ間の接着力を向上することができる。

図１８に示すように、上層剥離防止パターンＰＰａは、外側面Ｗｏ及び内側面Ｗｉが接合面ＩＦに対して直角方向に形成されているため、カバー材料ＲＤ及びベース材料ＲＣの寸法変化率の差異に起因して、接合面ＩＦに対して平行方向に加えられる平行応力ＦＳ１を複数の外側面Ｗｏ及び内側面Ｗｉによってほぼ直角に受止め、ひずみを分散することができるため、ひずみの蓄積により平行応力ＦＳ１が段々大きくなるのを防止できる。

また、図１９に示すように、ベース層２０Ｃ及びカバー層２０Ｄが相互に入り組んでいるため、カバー層２０Ｄがベース層２０Ｃから剥離してしまった場合であっても、ベース層２０Ｃとカバー層２０Ｄとが係合した状態を保持することができる。

これにより、カバー層剥離部分がさらにひずみを開放しようとすることにより加えられる垂直応力ＦＳ２をこの係合した部分で受止めることができ、カバー層接合部分に伝達させないため、カバー層２０Ｄがベース層２０Ｃから連鎖的に剥離するのを防止できる。

さらに上層剥離防止パターンＰＰａは、光ビームが通過する光学領域ＯＺを囲むように形成されていることにより、外周ＥＤにおいてカバー層２０Ｄがベース層２０Ｃから剥離した場合であっても、上述したように連鎖的な剥離を防止できるため、その剥離を光学外領域ＥＯの中で食い止めることができる。このため、光学領域ＯＺ内に剥離が生じず、光学的なトラブルを防止できる。

また、上層剥離防止パターンＰＰａは、回折素子２０の外周側に形成されている。このため、蓄積された平行応力ＦＳ１を外側に伝達させないため、特に剥離の生じやすい外周ＥＤに加わる平行応力ＦＳ１を小さくでき、外周ＥＤにおいてカバー層２０Ｄがベース層２０Ｃから剥離するのを防止できる。

また上層剥離防止パターンＰＰａは、円状でなる光学領域ＯＺに対して同心円状に形成されることにより、均一に剥離を防止する役割を果たすことができ、最小限の面積によって光学領域ＯＺにおけるカバー層２０Ｄのベース層２０Ｃからの剥離を防止できる。

さらに上層剥離防止パターンＰＰａの高さがＣＤ用回折パターンＰＴｃの階段の高さとほぼ同一に形成されることにより、通過することが最も多いと想定される光束径の大きいＢＤ用光ビームＬｂの裾をそのまま透過させることができ、通過する光に光学的な影響を加えない。

以上の構成によれば、回折素子２０は、光ビームが通過しない光学外領域ＥＯに、ベース層２０Ｃ及びカバー層２０Ｄが嵌合するように上層剥離防止パターンＰＰａを設けたことにより、回折素子２０としての光学的機能に悪影響を及ぼすことなくベース層２０Ｃ及びカバー層２０Ｄの接着力を向上することができ、かくして耐久性を向上することができる。

（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、剥離防止パターンＰＰは、通過する光をそのまま透過させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図２０に示すように、三角形状でなる剥離防止パターンＰＰｃを形成し、回折機能を持たせるようにしても良い。

これにより、光学外領域ＥＯを通過する不要な光、いわゆる迷光を光ビームの光路外、すなわち光学領域ＯＺの逆側である外側方向へ回折させることができる。また、この剥離防止パターンＰＰｃを用いて開口制限を実行することも可能である。

なお、このときの剥離防止パターンＰＰｃの高さを約１４[μｍ]、周期を２０[μｍ]に設定することにより、光量の約７０[％]を回折角度６〜７[°]で回折させることができる。

さらに上述の実施の形態においては、剥離防止パターンＰＰが台形状でなるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その形状には制限されず、材料の特性や回折素子２０のサイズに応じて適宜その形状を変更するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、剥離防止パターンＰＰがＣＤ用回折パターンＰＴｃとほぼ同一の高さでなるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、表面積や光学外領域ＥＯの大きさに応じて十分に接着力が向上するような値を選定するようにしても良い。

また上述の実施の形態においては、剥離防止パターンＰＰがベース層２０Ｃから突出するように形成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、溝状に形成されるようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、剥離防止パターンＰＰの外側面Ｗｏが接合面ＩＦに対して垂直に形成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、接合面ＩＦと外側面Ｗｏとの成す角度が鋭角になるように形成されるようにしても良い。

これにより、外側面Ｗｏが垂直に形成された場合と比較して、外側面Ｗｏの面積を増大させると共に、斜面が垂直方向の力を受止めて係合力を増大させることにより、垂直応力ＦＳ２に対して一段と強く対抗することができ、連鎖的な剥離をさらに確実に食い止めることができる。

さらに上述の実施の形態においては、剥離防止パターンＰＰが同心円状に形成される
ようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば回折素子２０の外周側に格子状に形成されるようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、ベース材料ＲＣがシクロオレフィン系樹脂であり、カバー材料ＲＤがアクリル系樹脂であるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばガラス材料や、ポリカーボネートなどの各種樹脂材料から適宜選択して使用することができる。

さらに上述の実施の形態においては、剥離防止パターンＰＰは、約１０本の台形状のパターンでなるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その本数には制限されず、作製される回折素子２０のサイズやパターンの形状及び大きさによって適宜変更することができる。

さらに上述の実施の形態においては、剥離防止パターンＰＰは、回折素子２０全体の面積に対して約１５％の面積に設けられるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、カバー層２０Ｄの厚みやベース材料ＲＣ及びカバー材料ＲＤの密着性などに応じて適宜変更することができる。

さらに上述の実施の形態においては、剥離防止パターンＰＰは、光学領域ＯＺを囲むように形成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光学外領域ＥＯの面積や形状に応じて自由に形成されるようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、ベース部としてのベース層２０Ｃと、接合部としてのカバー層２０Ｄとによって回折素子としての回折素子２０を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなるベース部と、接合部とによって本発明の回折素子を構成するようにしても良い。

本発明は、例えば各種電子機器に搭載される光ディスク装置に利用することができる。

光ディスク装置の全体構成を示す略線図である。 光ピックアップの構成を示す略線図である。 対物レンズユニットの構成を示す略線図である。 対物レンズユニット内の光路を示す略線図である。 回折素子の構成（１）を示す略線図である。 回折素子の構成（２）略線図である。 材料の特性を示すテーブルである。 温度上昇に伴う平行応力の説明に供する略線図である。 連鎖的な剥離の説明に供する略線図である。 回折素子の構成（３）を示す略線図である。 剥離防止パターンの構成を示す略線図である。 平行応力に対する効果（１）の説明に供する略線図である。 垂直応力に対する効果（１）の説明に供する略線図である。 ベース層の作製の説明に供する略線図である。 パターン層の作製の説明に供する略線図である。 カバー層の作製の説明に供する略線図である。 剥離防止パターンの効果の検証の説明に供する略線図である。 平行応力に対する効果（２）の説明に供する略線図である。 垂直応力に対する効果（２）の説明に供する略線図である。 他の実施の形態における剥離防止パターンの構成を示す略線図である。

符号の説明

１……光ディスク装置、２……制御部、３……駆動部、４……信号処理部、７……光ピックアップ、９……対物レンズユニット、１１……レーザダイオード、１９……鏡筒部、２０……回折素子、２０Ａ……上層部、２０Ｂ……下層部、２０Ｃ……ベース層、２０Ｄ……カバー層、２０Ｅ……パターン層、２１……対物レンズ、ＤＧｃ……ＣＤ用回折素子、ＤＧｄ……ＤＶＤ用回折素子、Ｌｂ……ＢＤ用光ビーム、Ｌｄ……ＤＶＤ用光ビーム、Ｌｃ……ＣＤ用光ビーム、ＲＣ……ベース材料、ＲＤ……カバー材料、ＲＥ……パターン材料、ＰＰ……剥離防止パターン、ＰＰａ……上層剥離防止パターン、ＰＰｂ……下層剥離防止パターン、ＯＺ……光学領域、ＥＯ……光学外領域、ＦＳ１……平行応力、ＦＳ２……垂直応力、ＥＤ……外周。

Claims (13)

1. 入射される光ビームの波長に応じて当該光ビームを回折させる回折素子であって、
   第１の材料でなるベース部と、
   上記ベース部に接合された第２の材料でなる接合部と
   を具え、
   上記光ビームが通過することのない光学外領域に上記ベース部と上記接合部とが嵌合する嵌合パターンを設けた
   ことを特徴とする回折素子。
2. 上記嵌合パターンは、
   上記光ビームが通過する光学領域を囲むように設けられた
   ことを特徴とする請求項１に記載の回折素子。
3. 上記嵌合パターンは、
   上記ベース部から突出するように設けられた
   ことを特徴とする請求項１に記載の回折素子。
4. 上記嵌合パターンは、
   上記回折素子の外側に向かう外側面が、上記ベース部及び上記接合部の接合面に対して垂直又は鋭角に形成された
   ことを特徴とする請求項１に記載の回折素子。
5. 上記嵌合パターンは、
   同心円状に形成された
   ことを特徴とする請求項１に記載の回折素子。
6. 上記嵌合パターンは、
   上記光学外領域を通過した光を、上記光学領域を通過した上記光ビームから離開する方向に回折させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の回折素子。
7. 上記第１の材料及び第２の材料は、
   ガラス材料と樹脂材料との組み合わせでなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の回折素子。
8. 上記第１の材料及び第２の材料は、
   ２種類の樹脂材料の組み合わせでなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の回折素子。
9. 上記第１の材料は、
   シクロオレフィン系樹脂でなる
   ことを特徴とする請求項８に記載の回折素子。
10. 光源から発射される光ビーム光ディスクに照射する対物レンズユニットであって、
    第１の材料でなるベース部と、上記ベース部に接合された第２の材料でなる接合部と
    を有し、入射された上記光ビームを波長に応じて回折する回折素子と、
    上記回折素子と一体に構成され、上記回折素子から入射される上記光ビームを集光して光ディスクに照射する対物レンズと
    を具え、
    上記回折素子は、
    上記光ビームが通過することのない光学外領域に上記ベース部と上記接合部とが嵌合する嵌合パターンを設けた
    ことを特徴とする対物レンズユニット。
11. 上記剥離防止パターンは、
    上記光ビームの周囲に存在し、上記光学外領域を通過する光ビームの裾を当該光ビームと離開する方向に回折させる
    ことを特徴とする請求項１０に記載の対物レンズユニット
12. 光ビームを発射する光源と、
    上記光ビームを集光して光ディスクに照射する対物レンズと、
    第１の材料でなるベース部と、上記ベース部に接合された第２の材料でなる接合部と
    を有し、入射された上記光ビームを波長に応じて回折する回折素子と、
    を具え、
    上記回折素子は、
    上記光ビームが通過することのない光学外領域に上記ベース部と上記接合部とが嵌合する嵌合パターンを設けた
    ことを特徴とする光ピックアップ。
13. 光ビームを発射する光源と、
    上記光ビームを集光して光ディスクに照射する対物レンズと、
    第１の材料でなるベース部と、上記ベース部に接合された第２の材料でなる接合部と
    を有し、入射された上記光ビームを波長に応じて回折する回折素子と、
    上記対物レンズを上記光ディスクの所望のトラックに追従させるよう駆動する駆動部と
    を具え、
    上記光ビームが通過することのない光学外領域に上記ベース部と上記接合部とが嵌合する嵌合パターンを設けた
    ことを特徴とする光ディスク装置。

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