JP2010040119A - 回折素子、回折素子の製造方法、光ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期間に渡り安定した特性を有する回折素子、回折素子の製造方法、光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的とする。
【解決手段】回折素子１０は、光源２０から２つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子１１を構成する第１部材１３と第２部材１４とを備えている。回折素子１０は一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスク２１に出射する。第１部材１３は第１樹脂１５を備え、２つの波長で所定の屈折率を持つ。第２部材１４は染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えて所定の波長域に光吸収を持つ。第２部材１４は一方の波長で第１部材１３と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第１部材１３とは異なる屈折率を持つ。染料１７を分子レベルで溶解させる第２樹脂１６として既に重合反応が完了した高分子材料を用いた。
【選択図】図１

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ、ノートブック型コンピュータ等の電子機器に搭載される回折素子、回折素子の製造方法、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関するものである。

従来、光ピックアップ装置は低コスト化のため、２つの波長の光を光ディスクに向けて出射する光源を用いてきた。それに対処するため、光源から２つの波長の光を入射し、一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離する回折格子を用いてきた。

図１４は、従来の回折素子の断面図である。回折素子２００は、基板２０２上に形成された回折格子２０１を備える。回折素子２００は光源２１０から２つの波長λ１、λ２の光を入射する。回折素子２００は光の入射面内で交互に配列されて回折格子２０１を構成する第１部材２０３と第２部材２０４とを備える。回折素子２００は、一方の波長λ１の光は透過させ他方の波長λ２の光は分離して光ディスク２２０に出射する。

第１部材２０３は第１樹脂２０５を備える。第２部材２０４は染料２０７を分子レベルで溶解させた第２樹脂２０６を備える。回折格子２０１の表面は基板２０８が接着剤２０９で接着されて外部環境から保護される。

図１５は、異常分散効果の説明図、図１６は、従来の第１部材と第２部材の波長と屈折率との関係を示す図である。図１５において、一般に染料を分子レベルで溶解した材料はある波長域において光吸収を持ち、その波長域では染料を溶解しない場合よりも光吸収率が大きい。また、光吸収を持つ波長域に近いほど染料を溶解した材料の屈折率は染料を溶解しない場合よりも大きい。この現象を異常分散効果と呼ぶ。

この異常分散効果を利用し、染料２０７を溶解した第２部材２０４の屈折率の波長依存性を第１部材２０３の屈折率の波長依存性よりも大きくする。そのため、図１６において、第２部材２０４は一方の波長λ１で第１部材２０３と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長λ２で第１部材２０３とは異なる屈折率を持つことができる。

図１４において、波長λ１で回折格子２０１を構成する第１部材２０３と第２部材２０４の屈折率が等しい。そのため、回折格子２０１に入射した波長λ１の光はそのまま透過する。波長λ２で第１部材２０３と第２部材２０４の屈折率が異なる。そのため、回折格子２０１に入射した波長λ２の光は回折されて分離する。

（特許文献１）、（特許文献２）には、回折素子２００の構成が示されている。
特開２００２−３１８３０６号公報 特開２００６−２４４６８５号公報

ところが、第２樹脂は染料を分子レベルで溶解して硬化する際に、染料が妨げとなって硬化のための重合反応が完全には終了せず、物性的に不安定な場合がある。そのため、第１部材と第２部材とで構成される回折格子は、長期間に渡りレーザ光が照射されて使用が繰り返される中でわずかに体積変化してしまい、その結果、回折格子の出力光の状態が変化する場合があった。

本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、長期間に渡り安定した特性を有する回折素子、回折素子の製造方法、光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、光源から２つの波長の光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第１部材と第２部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子であって、前記第１部材は第１樹脂を備え前記２つの波長で所定の屈折率を持ち、前記第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第１部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第１部材とは異なる屈折率を持ち、前記染料を分子レベルで溶解させる前記第２樹脂として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とする回折素子とした。

染料を分子レベルで溶解させる第２樹脂として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料が妨げとなって第２樹脂の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、長期間に渡りレーザ光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子は体積変化を起こしにくい。

本発明の回折素子は、長期間に渡りレーザ光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子が体積変化を起こしにくい。その結果、長期間に渡り安定した特性を有する。

本発明の請求項１の発明は、光源から２つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第１部材と第２部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子であって、第１部材は第１樹脂を備え２つの波長で所定の屈折率を持ち、第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第１部材と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第１部材とは異なる屈折率を持ち、染料を分子レベルで溶解させる第２樹脂として既に重合反応が完了した高分子材料を用いた回折素子である。

染料を分子レベルで溶解させる第２樹脂として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料が妨げとなって第２樹脂の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、長期間に渡りレーザ光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子は体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子は長期間に渡り安定した特性を有する。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、既に重合反応が完了した高分子材料は熱可塑性樹脂である回折素子である。

熱可塑性樹脂は材料としては安定しており溶剤に溶解しやすいものもあり、染料を分子レベルで溶解させた状態を容易に実現でき、製造しやすい。

請求項３の発明は、透明基板上に第１樹脂を塗布して硬化する第１工程と、第１樹脂を所定の凹凸形状に形成する第２工程と、第２樹脂と染料とを分子レベルで溶剤に溶解させて所定の凹凸形状に充填する第３工程と、染料を第２樹脂に分子レベルで溶解した状態で溶剤を蒸発させる第４工程と、を備え、第３工程において、第２樹脂として溶剤に溶解させる前に既に重合反応が完了した高分子材料を用いた回折素子の製造方法である。

第２樹脂として溶剤に溶解させる前に既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料が妨げとなって第２樹脂の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、このようにして製造された回折素子は、長期間に渡りレーザ光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子が体積変化を起こしにくい。その結果、長期間に渡り安定した特性を有する。

請求項４の発明は、透明基板上に第２樹脂と染料とを溶剤に分子レベルで溶解させて塗布し染料を第２樹脂に分子レベルで溶解した状態で溶剤を蒸発させる第１工程と、染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を所定の凹凸形状に形成する第２工程と、第１樹脂を所定の凹凸形状に充填する第３工程と、第１樹脂を硬化させる第４工程と、を備え、第１工程において、第２樹脂として溶剤に溶解させる前に既に重合反応が完了した高分子材料を用いた回折素子の製造方法である。

第２樹脂として溶剤に溶解させる前に既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料が妨げとなって第２樹脂の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、このようにして製造された回折素子は、長期間に渡りレーザ光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子が体積変化を起こしにくい。その結果、長期間に渡り安定した特性を有する。

請求項５の発明は、請求項３または請求項４の発明において、第２樹脂は熱可塑性樹脂である回折素子の製造方法である。

熱可塑性樹脂は材料としては安定しており溶剤に溶解しやすいものもあり、染料を分子レベルで溶解させた状態を容易に実現でき、製造しやすい。

請求項６の発明は、２つの波長の光を光ディスクに向けて出射する光源と、光源から２つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第１部材と第２部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子と、を備え、第１部材は第１樹脂を備え２つの波長で所定の屈折率を持ち、第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第１部材と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第１部材とは異なる屈折率を持ち、染料を分子レベルで溶解させる第２樹脂として既に重合反応が完了した高分子材料を用いた光ピックアップ装置である。

染料を分子レベルで溶解させる第２樹脂として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料が妨げとなって第２樹脂の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、長期間に渡りレーザ光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子は体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子は長期間に渡り安定した特性を有するため、この回折素子を搭載する光ピックアップ装置も長期間に渡り安定した特性を有する。

請求項７の発明は、２つの波長の光を光ディスクに向けて出射する光源と、光源から２つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第１部材と第２部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子と、を備え、第１部材は第１樹脂を備え２つの波長で所定の屈折率を持ち、第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第１部材と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第１部材とは異なる屈折率を持ち、染料を分子レベルで溶解させる第２樹脂として既に重合反応が完了した高分子材料を用いた光ディスク装置である。

染料を分子レベルで溶解させる第２樹脂として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料が妨げとなって第２樹脂の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、長期間に渡りレーザ光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子は体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子は長期間に渡り安定した特性を有するため、この回折素子を搭載する光ディスク装置も長期間に渡り安定した特性を有する。

（実施の形態１）
本実施の形態１について図面を参照しながら説明する。まず、本実施の形態１の回折素子の概要を説明する。図１は、本実施の形態１における回折素子の断面図である。本実施の形態１の回折素子１０は、光源２０から２つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子１１を構成する第１部材１３と第２部材１４とを備えている。回折素子１０は一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスク２１に出射する。第１部材１３は第１樹脂１５を備え、２つの波長で所定の屈折率を持つ。第２部材１４は染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えて所定の波長域に光吸収を持つ。第２部材１４は一方の波長で第１部材１３と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第１部材１３とは異なる屈折率を持つ。本実施の形態１の回折素子１０は、染料１７を分子レベルで溶解させる第２樹脂１６として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とする。

染料１７を分子レベルで溶解させる第２樹脂１６として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料１７が妨げとなって第２樹脂１６の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、長期間に渡り回折素子１０に光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子１１は体積変化を起こしにくい。その結果、本実施の形態１の回折素子１０は、長期間に渡り安定した特性を有する。

本実施の形態１において、一方の波長を短い方の波長の波長λ１、他方の波長を長い方の波長の波長λ２として、説明するが、一方の波長と他方の波長とは逆でも構わない。ここで、回折格子１１は透明基板１２上に形成され、さらに透明基板１８が回折格子１１の表面側から接着剤１９で回折格子１１に接着される。また、染料１７は肉眼で着色して見えるものだけでなく、紫外線や赤外線を吸収して肉眼で無色透明に見えるものを含む。また、染料１７は、溶媒に対して分子レベルで溶解するものを指す。回折格子１１で分離されて出射された光はトラッキング制御に用いられる。

次に、本実施の形態１の回折素子の製造方法の概要を説明する。図２（ａ）は、本実施の形態１の回折素子の製造方法において透明基板の断面図、図２（ｂ）は、第１樹脂を透明基板の上に形成した図、図２（ｃ）は、所定の凹凸形状に形成した図、図２（ｄ）は、溶剤に第２樹脂と染料を溶解させた溶液を形成した図、図２（ｅ）は、溶剤を蒸発させた図、図２（ｆ）は、透明基板を接着した図、図３は、本実施の形態１の溶剤に第２樹脂と染料とを溶解させた図である。

まず第１工程において、図２（ａ）に示す透明基板１２上に図２（ｂ）に示すように第１樹脂１５を塗布して硬化する。次に第２工程において、図２（ｃ）に示すように第１樹脂１５を所定の凹凸形状に形成する。次に第３工程において、図３に示すように第２樹脂１６と染料１７とを分子レベルで溶剤２２に溶解させて図２（ｄ）に示すようにその溶液２３を所定の凹凸形状に充填する。次に第４工程において、図２（ｅ）に示すように染料１７を第２樹脂１６に分子レベルで溶解した状態で溶剤２２を蒸発させる。ここで、本実施の形態１の製造方法は、第３工程において、第２樹脂１６として溶剤２２に溶解させる前に既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とする。最後に図２（ｆ）に示すように透明基板１８を接着剤１９で回折格子１１に接着して、回折素子１０は完成となる。

本実施の形態１において、本製造方法で製造された回折素子１０は、第２樹脂１６として溶剤２２に溶解させる前に既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料１７が妨げとなって第２樹脂１６の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、長期間に渡り回折素子１０に光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子１１は体積変化を起こしにくい。その結果、本実施の形態１の回折素子１０は、長期間に渡り安定した特性を有する。

図４は、本実施の形態１における別構成の回折素子の断面図、図５（ａ）は、本実施の形態１の別形態の回折素子の製造方法において透明基板の断面図、図５（ｂ）は、第２樹脂と染料を溶解させた溶液を透明基板の上に形成した図、図５（ｃ）は、溶剤を蒸発させた図、図５（ｄ）は、所定の凹凸形状に形成した図、図５（ｅ）、は第１樹脂を形成した図、図５（ｆ）は、透明基板を接着した図である。

回折素子２４と回折素子１０との違いは、回折格子２５の構成と回折格子１１の構成との違いによる。回折格子１１では第１樹脂１５を備えた第１部材１３が所定の凹凸形状を形成するが、回折格子２５では染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えた第２部材１４が所定の凹凸形状を形成する。

この回折素子２４の製造方法は以下の通りである。まず第１工程において、図３に示すように第２樹脂１６と染料１７とを溶剤２２に分子レベルで溶解させる。そして図５（ａ）に示す透明基板１２上に図５（ｂ）に示すようにその溶液２３を塗布する。さらに図５（ｃ）に示すように染料１７を第２樹脂１６に分子レベルで溶解した状態で溶剤２２を蒸発させる。次に第２工程において、図５（ｄ）に示すように染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を所定の凹凸形状に形成する。次に第３工程において、図５（ｅ）に示すように第１樹脂１５を所定の凹凸形状に充填する。次に第４工程において、第１樹脂１５を硬化させる。ここで、本実施の形態１の製造方法は、第１工程において、第２樹脂１６として溶剤２２に溶解させる前に既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とする。最後に図５（ｆ）に示すように透明基板１８を接着剤１９で回折格子２５に接着する。

この製造方法で製造した回折素子２４の構成においても、第２樹脂１６として溶剤２２に溶解させる前に既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料１７が妨げとなって第２樹脂１６の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、長期間に渡り回折素子２４に光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子２５は体積変化を起こしにくい。その結果、本実施の形態１の回折素子２４は、長期間に渡り安定した特性を有する。

次に、本実施の形態１の回折素子１０、２４について詳細に説明する。

図１において、光源２０は近接した位置から短い波長λ１の光と長い波長λ２の光とを出射する。波長λ１の光と波長λ２の光はレーザ光である。本実施の形態１において波長λ１の光はＤＶＤ用でλ１＝約６５０ｎｍ、波長λ２の光はＣＤ用でλ２＝約７８０ｎｍである。本実施の形態１において、光源２０から出射される光はＤＶＤ用とＣＤ用としたが、例えばＢＤ（ブルーレイディスク）用である波長が約４０５ｎｍの光のような他の波長の光との組合せでも構わない。透明基板１２、１８は波長λ１及び波長λ２において透明な基板であり、例えば、ＢＫ７のような光学ガラス等で構成される。接着剤１９は熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、エポキシ接着剤、嫌気性接着剤等の通常の接着剤が用いられる。光ディスク２１は上述のようにＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等である。

光源２０からの光の入射面内で回折格子１１は第１部材１３を所定の凹凸形状に形成し、第２部材１４がその凹凸形状を充填するように構成している。図４における回折格子２５は回折格子１１とは逆に、第２部材１４を所定の凹凸形状に形成し、第１部材１３がその凹凸形状を充填するように構成している。回折格子１１と回折格子２５との違いは上記のみであり、回折素子１０と回折素子２４との違いは回折格子１１と回折格子２５との違いのみである。よって、回折素子２４、回折格子２５についての説明は、回折素子１０、回折格子１１についての説明を援用する。

回折格子１１において、波長λ１では第１部材１３の屈折率と第２部材１４の屈折率とが等しく、波長λ２では第１部材１３の屈折率と第２部材１４の屈折率とは異なるように構成した。そのため、波長λ１では第１部材１３と第２部材１４との間で回折は起こらず、波長λ１の光はそのまま透過することになる。波長λ２では第１部材１３と第２部材１４との間で屈折率の差の分だけ回折が起こり、波長λ２の光は０次光、±１次光、・・・に分離される。分離された光が所定の分光比で所定の方向に向かうように、波長λ２での第１部材１３と第２部材１４との間の屈折率の差に応じた凹凸形状の凹凸深さ、間隔、凹凸形状の入射面内の方向等が決定される。なお、波長λ１では第１部材１３の屈折率と第２部材１４の屈折率とが異なり、波長λ２では第１部材１３の屈折率と第２部材１４の屈折率とは等しいように構成しても構わない。

上記第１部材１３の屈折率と第２部材１４の屈折率を実現するために、第１部材１３は第１樹脂１５を備え、第２部材１４は染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えるようにした。第１樹脂１５や第２樹脂１６は通常、屈折率の波長依存性が大きくないような材料が選定される。染料１７は波長λ１よりも短い波長域に光吸収を持ち且つ波長λ１では光吸収をほとんど持たない。第２部材１４の屈折率は染料１７による異常分散効果により第２樹脂１６単体の屈折率よりも大きく且つ第２部材１４と第２樹脂１６単体との屈折率の差は光吸収を持つ波長域に近いほど大きい。即ち、第２部材１４は屈折率の波長依存性が第２樹脂１６単体よりも大きい。従って、第１樹脂１５と第２樹脂１６と染料１７とを組合せることにより、波長λ１では第１部材１３の屈折率と第２部材１４の屈折率とが等しく、波長λ２では第１部材１３の屈折率と第２部材１４の屈折率とは異なるようにすることができる。

第１樹脂１５は、波長λ１及び波長λ２で透明である。第１樹脂１５は、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。例えばＥｐｏ−ｔｅｋの３１０や３２０、３３０等が用いられ、これらの樹脂は熱硬化性樹脂である。

第２樹脂１６は、波長λ１及び波長λ２で透明である。染料１７を分子レベルで溶解させる第２樹脂１６として既に重合反応が完了した高分子材料を用いた。即ち、第２樹脂１６は染料１７を分子レベルで溶解させる前に既に重合反応が完了しているので、染料１７が妨げとなって第２樹脂１６の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、長期間に渡り波長λ１や波長λ２の光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子１１は体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子１０は長期間に渡り安定した特性を有する。

そのような既に重合反応が完了した高分子材料として熱可塑性樹脂がある。熱可塑性樹脂は材料としては安定しており溶剤２２に溶解しやすいものもあり、染料１７を分子レベルで溶解させた状態を容易に実現でき、製造しやすい。熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリカーボネート等がある。

本発明において、染料１７は色が付いて見えるものばかりでなく、紫外線や赤外線の波長域で光吸収の性質を持ち、無色透明のものも含む。染料１７は第２樹脂１６に分子レベルで溶解するものであり、粒子が樹脂中に分散し浮遊するものである顔料とは区別される。染料１７としては、波長λ１がＤＶＤで使われる約６５０ｎｍの場合、赤色染料である赤色１０２号や赤色２号等がある。また波長λ１がＢＤ用の約４０５ｎｍの場合、銅クロロフィリンナトリウム等がある。これらの染料１７は波長λ１よりも短波長側の波長域に光吸収を持つ。銅クロロフィリンナトリウムは薄い青色であり、可視光線の波長域の光吸収はほとんど持たず、紫外線の波長域の光吸収が大半である。また、波長λ２よりも長波長側の波長域に光吸収を持つ染料１７を用いても良い。波長λ２が約７８０ｎｍの場合、染料１７としては、（株）林原生物化学研究所製のＮＫ−４４３２、ＮＫ−４４８９、ＮＫ−２９１１等がある。これらは可視光線の波長域の光吸収はほとんど持たず、赤外線の波長域の光吸収が大半であり、無色透明である。

溶剤２２は、第２樹脂１６と染料１７の両方を溶解する性質を持つ。溶剤２２としては、メチルエチルケトン、アセトン等がある。

次に、本実施の形態１の回折素子１０、２４の製造方法について詳細に説明する。回折素子１０の製造方法と回折素子２４の製造方法の違いは所定の凹凸形状を形成するのが第１部材１３で形成するのか第２部材１４で形成するのかに起因する違いのみである。従って、回折素子２４の製造方法は回折素子１０の製造方法の説明を援用する。

図２において、まず透明基板１２上に第１樹脂１５を均一の厚さに塗布する。塗布する方法にはスピンコート法やスプレー法等がある。次に、第１樹脂１５の硬化方法に従って第１樹脂１５を硬化する。

次に、所定のパターンになるようなマスクパターンを介して第１樹脂１５の表面に紫外線を照射、現像して第１部材１５による所定の凹凸形状を形成する。具体的な凹凸形状の製造方法として、例えば以下のような方法がある。１つは、第１樹脂１５の上にレジストを塗布し、所定のパターンとなるようにマスクパターンを介して紫外線を照射し、現像後、ドライエッチングを行う方法である。もう１つは、第１樹脂１５として感光性材料を使い、所定の均一な厚さに塗布し、所定の凹凸形状となるようにマスクパターンを介して紫外線を照射し、現像を行っても良い。

別途、図３に示すように、溶剤２２に第２樹脂１６と染料１７とを溶解させた溶液２３を準備する。溶液２３は、例えば、まず溶剤２２に既に重合反応が完了した高分子材料である第２樹脂１６を溶解させ、次に染料１７を溶解させて製造する。溶液２３は第２樹脂１６と染料１７とが均一になるように十分に撹拌する。十分に撹拌された溶液２３を図２に示すように第１樹脂１５で形成した所定の凹凸形状に充填するように塗布する。塗布する方法は第１樹脂１５の場合と同様にスピンコート法やスプレー法等である。

次に、塗布した溶液２３中の溶剤２２を加熱保持して蒸発させて染料１７を分子レベルで溶解した第２樹脂１６を得る。

最後に透明基板１８を接着剤１９で回折格子１１と接着する。回折格子１１は透明基板１２と透明基板１８とに挟まれて、傷付きの防止や外部からの湿気やガスの浸入の防止といった外部環境からの保護がなされる。

以上説明した回折素子１０、２４は、光源２０から２つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子１１、２５を構成する第１部材１３と第２部材１４とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスク２１に出射する。

図６は、本実施の形態１の回折素子を応用した回折素子の断面図である。図６において、回折素子３０は光源２０から出射された光の進行方向に対して直列に配置された第１回折格子３１と第２回折格子３８とを備える。第１回折格子３１は光源２０から波長λ１と波長λ２の２つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて第１回折格子３１を構成する第１部材３３と第２部材３４とを備える。第１回折格子３１は波長λ１の光は透過させ波長λ２の光は分離して第２回折格子３８へ出射する。第２回折格子３８は第１回折格子３１から２つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて第２回折格子３８を構成する第３部材４０と第４部材４１とを備える。第２回折格子３８は波長λ１の光は分離し波長λ２の光は透過させて光ディスク２１へ出射する。

第１回折格子３１は透明基板３２に形成される。また、第２回折格子３８は透明基板３９に形成される。そして第１回折格子３１と第２回折格子３８とは接着剤４５で接着される。

第１部材３３は第１樹脂３５を備え２つの波長で所定の屈折率を持つ。第２部材３４は染料３７を分子レベルで溶解させた第２樹脂３６を備えて所定の波長域に光吸収を持つ。第２部材３４は波長λ１で第１部材３３と同一の屈折率を持ち且つ波長λ２で第１部材３３とは異なる屈折率を持つ。

一方、第３部材４０は第３樹脂４２を備え２つの波長で所定の屈折率を持つ。第４部材４１は染料４４を分子レベルで溶解させた第４樹脂４３を備えて所定の波長域に光吸収を持つ。第４部材４１は波長λ１で第３部材４０と異なる屈折率を持ち且つ波長λ２で第３部材４０とは同一の屈折率を持つ。

ここで第１部材３３、第３部材４０は第１部材１３と同様であるのでその説明を援用する。また、第２部材３４、第４部材４１は第２部材１４と同様であるのでその説明を援用する。このようにして、波長λ１の光と波長λ２の光をそれぞれ独立して回折することができる回折素子３０を構成することができる。

そして、染料３７を分子レベルで溶解させる第２樹脂３６として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とするものであり、染料４４を分子レベルで溶解させる第４樹脂４３として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とするものである。染料３７を分子レベルで溶解させる第２樹脂３６や染料４４を分子レベルで溶解させる第４樹脂４３として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料３７や染料４４が妨げとなって第２樹脂３６や第４樹脂４３の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、長期間に渡りレーザ光が照射されて使用が繰り返されても、第１回折格子３１も第２回折格子３８も体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子３０は長期間に渡り安定した特性を有する。

（実施の形態２）
本実施の形態２について図面を参照しながら説明する。まず、本実施の形態２の光ピックアップ装置の概要を説明する。図７は、本実施の形態２における光ピックアップ装置の光学系を示す図、図８（ａ）は、本実施の形態２における光ピックアップ装置のカバーを外した上面図、図８（ｂ）は、光ピックアップ装置の下面図である。

本実施の形態２の光ピックアップ装置５０は光源２０と実施の形態１で説明した回折素子１０とを備える。光源２０は実施の形態１で説明した通り、２つの波長λ１、λ２の光を光ディスク２１に向けて出射する。回折素子１０は、実施の形態１で説明した通り、光源２０から２つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子１１を構成する第１部材１３と第２部材１４とを備える。回折素子１０は、一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスク２１に出射する。第１部材１３は第１樹脂１５を備え２つの波長で所定の屈折率を持つ。第２部材１４は染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第１部材１３と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第１部材１３とは異なる屈折率を持つ。そして、染料１７を分子レベルで溶解させる第２樹脂１６として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とする。

染料１７を分子レベルで溶解させる第２樹脂１６として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料１７が妨げとなって第２樹脂１６の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、長期間に渡り回折素子１０に光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子１１は体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子１０は、長期間に渡り安定した特性を有するため、この回折素子１０を搭載する光ピックアップ装置５０も長期間に渡り安定した特性を有する。

次に本実施の形態２の光ピックアップ装置５０の光学系について図７を用いて詳細に説明する。光源２０と回折素子１０は実施の形態１で説明した通りであり、その説明を援用する。回折素子１０はＣＤのトラッキング制御に用いられる光を生成する。

集積プリズム５１はＢＫ７等の光学ガラスで構成され、内部に回折素子１０に近い方から順に３つの斜面５１ａ、５１ｂ、５１ｃを有する。斜面５１ａには偏光分離膜５１ｄが形成されている。偏光分離膜５１ｄは、誘電体膜で構成され、Ｐ偏光である光源２０からの出射光を透過し、Ｓ偏光である光ディスク２１からの反射光を反射する。斜面５１ｂには波長選択偏光分離膜５１ｅが形成されている。波長選択偏光分離膜５１ｅは、誘電体膜で構成され、Ｐ偏光である出射光を透過し、Ｓ偏光である反射光のうち、波長λ１の光を透過し、波長λ２の光を反射する。斜面５１ｃにはホログラム５１ｆが形成されている。ホログラム５１ｆには光ディスク２１で反射された波長λ２の光が入射する。ホログラム５１ｆには回折格子が形成されており、ホログラム５１ｆは、光ディスク２１からの波長λ２の反射光をホログラム５１ｆに入射する領域に応じてフォーカス制御に用いられる光とトラッキング制御に用いられる光とに分離する。

コリメートレンズ５２は、拡散光である光源２０からの出射光をほぼ平行光にし、平行光である光ディスク２１からの反射光を集束光にする。反射ミラー５３は光ピックアップ装置５０の大きさをコンパクトにするように光路を反射して折り曲げる。反射ミラー５３は光源２０からの光の一部を透過する。反射ミラー５３を透過した光は受光器５８に入射し、光源２０を出射する光の光量の制御に用いられる。立上プリズム５４は光ディスク２１に対してほぼ平行であった光源２１からの出射光を光ディスク２１に対してほぼ直角な方向に立上げるためのプリズムである。立上プリズム５４は立上ミラーとしても良い。

ホログラム素子５５は、偏光ホログラム５５ａと波長板５５ｂとを備える。偏光ホログラム５５ａは光ディスク２１からの反射光のうち波長λ１の光にのみ作用するよう波長選択性のある材料で構成されている。偏光ホログラム５５ａには回折格子が形成されており、偏光ホログラム５５ａは、光ディスク２１からの波長λ１の反射光を偏光ホログラム５５ａに入射する領域に応じてフォーカス制御に用いられる光とトラッキング制御に用いられる光とに分離する。波長板５５ｂはＰ偏光である光源２０からの出射光を円偏光に変換し、円偏光である光ディスク２１からの反射光をＳ偏光に変換する。波長板５５ｂは波長λ１と波長λ２の両方の波長に作用するよう屈折率、厚みが設定されている。ホログラム素子５５は対物レンズ５６とともに対物レンズ駆動装置６２に搭載され、対物レンズ５６と一緒に光ディスク２１に対してフォーカス方向、トラッキング方向に動く。

対物レンズ５６は２焦点対物レンズで、光源２０から出射された波長λ１の光、波長λ２の光がそれぞれ光ディスク２１の記録面で焦点を結ぶように構成されている。２焦点対物レンズとしては、集光レンズ及びフレネルレンズまたはホログラムレンズの組合せ、ＤＶＤ用集光レンズにＣＤ再生時に開口制限手段を設ける組合せ等を用いることができる。

受光器５７は光ディスク２１からの反射光を受光して、再生用の電気信号、フォーカス制御用の電気信号、トラッキング制御用の電気信号等に変換して出力する。受光器５８は光源２０からの出射光を受光して、出射光の出力制御用の電気信号に変換して出力する。

光源２０から出射された波長λ１の光は、回折素子１０の回折格子１１をそのまま透過して集積プリズム５１に入射しそのまま透過してコリメートレンズ５２に入射する。コリメートレンズ５２を透過した出射光は、反射ミラー５３、立上プリズム５４、ホログラム素子５５、対物レンズ５６を経由して光ディスク２１であるＤＶＤに入射する。光ディスク２１で反射された反射光は対物レンズ５６を経由してホログラム素子５５に入射する。偏光ホログラム５５ａでフォーカス制御用の光とトラッキング制御用の光に分離された光ディスク２１からの反射光は、立上プリズム５４、反射ミラー５３、コリメートレンズ５２を経由して集積プリズム５１に入射する。反射光は波長選択偏光分離膜５１ｅを透過し、偏光分離膜５１ｄで反射して、受光器５７に入射する。

一方、光源２０から出射された波長λ２の光は、回折素子１０の回折格子１１でトラッキング制御用の光に分離されて透過し、集積プリズム５１に入射しそのまま透過してコリメートレンズ５２に入射する。コリメートレンズ５２を透過した出射光は、反射ミラー５３、立上プリズム５４、ホログラム素子５５、対物レンズ５６を経由して光ディスク２１であるＣＤに入射する。光ディスク２１で反射された反射光は対物レンズ５６を経由してホログラム素子５５に入射して分離されずに透過し、立上プリズム５４、反射ミラー５３、コリメートレンズ５２を経由して集積プリズム５１に入射する。反射光は波長選択偏光分離膜５１ｅで反射し、ホログラム５１ｆでフォーカス制御用の光とトラッキング制御用の光に分離して、受光器５７に入射する。

次に光ピックアップ装置５０の構成について説明する。図８において、基台５９は光ピックアップ装置５０の骨格をなすもので、基台５９に各種光学部品を始めとする光ピックアップ装置５０を構成する部品が直接または取り付け部材を介して取付けられる。基台５９はＺｎ合金、Ｍｇ合金等の合金材料あるいは硬質樹脂材料等で形成される。

光源２０、回折素子１０、集積プリズム５１、受光器５７は１つの結合部材６０上に取付けられて光源モジュール６１を構成する。光源モジュール６１は結合部材６０を介して基台５９に取付けられる。また、対物レンズ５６とホログラム素子５５は対物レンズ駆動装置６２に搭載され、対物レンズ駆動装置６２が基台５９に取付けられる。コリメートレンズ５２、反射ミラー５３、立上プリズム５４、受光器５８は、直接または他の部材を介して基台５９に取付けられる。

このような構成の光ピックアップ装置５０は、トラッキング制御用の光を分離する回折素子１０が長期間に渡り安定した特性を有するため、この回折素子１０を搭載する光ピックアップ装置５０も長期間に渡り安定した特性を有する。なお、回折素子１０は回折素子２４としても構わない。

図９は、本実施の形態２における光ピックアップ装置の別構成の光学系を示す図である。図９における光学系は実施の形態１で説明した回折素子３０を備えている。回折素子３０と光源２０は実施の形態１の説明を援用する。回折素子３０は波長λ１の光、波長λ２の光をそれぞれ独立にトラッキング制御に用いられる光に分離する。

集積プリズム７１はＢＫ７等の光学ガラスで構成され、回折素子３０に近い方から順に内部に斜面７１ａ、７１ｂを備える。斜面７１ａには偏光分離膜７１ｃが形成される。偏光分離膜７１ｃはＰ偏光である光源２０からの出射光を透過し、Ｓ偏光である光ディスク２１からの反射光を反射する。斜面７１ｂには非点収差生成素子７１ｄが形成される。非点収差生成素子７１ｄは、光ディスク２１からの反射光の光軸を含んで互いに直交する２つの断面における焦点位置をそれぞれ受光器７６の前側と後側となるようにする。この光はフォーカス制御に用いられる。

波長板７２は波長板５５ｂ、コリメートレンズ７３はコリメートレンズ５２、立上ミラー７４は立上プリズム５４、対物レンズ７５は対物レンズ５６、受光器７６は受光器５７、受光器７７は受光器５８とほぼ対応するのでそれらの説明を援用する。但し、反射ミラー５３を廃止し、立上ミラー７４を透過した出射光が受光器７７に入射するようにした。また、光源２０、回折素子３０、集積プリズム７１、受光器７６は１つの結合部材７８に取付けられ光源モジュール７９を構成する。また、対物レンズ７５は対物レンズ駆動装置８０に搭載される。

光源２０からの波長λ１及び波長λ２の出射光は回折素子３０に入射し、波長λ１の光は第２回折格子３８でトラッキング制御用に分離され、波長λ２の光は第１回折格子３１でトラッキング制御用に分離されて光ディスク２１に向けて出射される。出射光は波長板７２、コリメートレンズ７３、立上ミラー７４、対物レンズ７５を経由して光ディスク２１に集束して入射する。光ディスク２１で反射された反射光は、対物レンズ７５、立上ミラー７４、コリメートレンズ７３、波長板７２を経由して集積プリズム７１に入射する。反射光は偏光分離膜７１ｃで反射し、非点収差生成素子７１ｄでフォーカス制御用の光を生成して受光器７６に入射する。受光器７６、７７に入射した光は電気信号に変換されて出力される。

回折素子３０は、長期間に渡り回折素子３０に光が照射されて使用が繰り返されても、第１回折格子３１、第２回折格子３８は体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子３０は、長期間に渡り安定した特性を有するため、この回折素子３０を搭載する光ピックアップ装置も長期間に渡り安定した特性を有する。

図１０は、本実施の形態２における光ピックアップ装置のさらに別構成の光学系を示す図である。この光学系は図９に示した光学系に別の光源８１を含む構成が追加された構成である。

この図１０の構成において、光源２０が出射する光は波長λ１＝約６５０ｎｍのＤＶＤ用の光と波長λ２＝約７８０ｎｍのＣＤ用の光とする。また、光源８１が出射する光は波長λ３＝約４０５ｎｍのＢＤ用の光とする。

集積プリズム８２は、光源８１から出射された光を光ディスク２１に向かわせ、光ディスク２１で反射された反射光を光源８１ではなく、受光器８４に向かわせるようにビームスプリッタとして働く。非点収差生成素子８３は、光ディスク２１からの反射光の光軸を含んで互いに直交する２つの断面における焦点位置をそれぞれ受光器８４の前側と後側となるようにする。この光はフォーカス制御に用いられる。受光器８４は、光ディスク２１からの反射光を受光し、ＢＤの再生信号用の電気信号、フォーカス制御用の電気信号、トラッキング制御用の電気信号等に変換して出力する。光源８１、集積プリズム８２、非点収差生成素子８３、受光器８４は、結合部材８５に取付けられ、光源モジュール８６とされる。

ホログラム８７は、光源８１から出射された光はそのまま透過する。また、ホログラム８７は光ディスク２１からの反射光を回折してホログラム８７に入射した位置によりトラッキング制御に用いられる光とフォーカス制御に用いられる光とに分離する。

ビームスプリッタ８８は、内部に斜面を有し、斜面において波長λ１の光と波長λ２の光は光源２０からの出射光も光ディスク２１からの反射光もそのまま透過する。また、ビームスプリッタ８８は、斜面において波長λ３の光は光源８１からの出射光も光ディスク２１からの反射光も反射する。このようにして、ビームスプリッタ８８は、光源２０からの出射光と光源８１からの出射光とをほぼ１つの光路上に合わせ、光ディスク２１からの反射光を受光器７６へ向かう光と受光器８４へ向かう光とに分離する。

波長板８９は３つの波長に対応する反射板である。コリメートレンズ９０は３つの波長の光をほぼ平行光にする。

立上ミラー９１は、それまで光ディスク２１にほぼ平行であった波長λ１の光と波長λ２の光とを反射して光ディスク２１にほぼ直角な方向に立上げ、波長λ３の光を透過する。対物レンズ９５は、立上ミラー９１が立上げた光を集束光に変換して光ディスク２１の所定の記録面に集束させる。

立上ミラー９２は、それまで光ディスク２１にほぼ平行であった波長λ３の光を反射して光ディスク２１にほぼ直角な方向に立上げる。対物レンズ９４は、立上ミラー９２が立上げた光を集束光に変換して光ディスク２１の所定の記録面に集束させる。立上ミラー９２は波長λ１の光と波長λ２の光とを透過させる。また、立上ミラー９２は波長λ３の光の一部を透過させる。

立上ミラー９２を透過した光は受光器９３に入射する。受光器９３に入射した光は光源２０からの出射光と光源８１からの出射光の出力を制御するのに用いられるように電気信号に変換されて出力される。

対物レンズ駆動装置９６は対物レンズ９４と対物レンズ９５とを１つのホルダ上に配置して対物レンズ９４と対物レンズ９５とをそれぞれフォーカス方向、トラッキング方向に移動させる。

この図１０の構成においても、回折素子３０は、長期間に渡り回折素子３０に光が照射されて使用が繰り返されても、第１回折格子３１、第２回折格子３８は体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子３０は、長期間に渡り安定した特性を有するため、この回折素子３０を搭載する光ピックアップ装置も長期間に渡り安定した特性を有する。

（実施の形態３）
本実施の形態３について図面を参照しながら説明する。図１１は、本実施の形態３における光ピックアップモジュールの構成図、図１２は、本実施の形態３における光ディスク装置の構成図、図１３は、本実施の形態３における光ディスク装置のサーボの流れを示す図である。本実施の形態３において、光ディスク装置１１０は回折素子１０、光ピックアップ装置５０を搭載しているものとして説明するが、図４で説明した回折素子２４、図６で説明した回折素子３０、図９、図１０で説明した光学系を有する光ピックアップ装置を搭載しているものとしても構わない。

図１１において、光ディスク２１を回転駆動する回転駆動部及び光ピックアップ装置５０を回転駆動部に対して近づけたり離したりする移動部を備える光ディスク装置１１０の駆動機構を光ピックアップモジュール１００という。ベース１０１は光ピックアップモジュール１００の骨組みをなすもので、光ピックアップモジュール１００はベース１０１に直接または間接に各構成部品が配置されて構成される。

回転駆動部は光ディスク２１を載置するターンテーブル１０２ａを有するスピンドルモータ１０２を備えている。スピンドルモータ１０２はベース１０１に固定される。スピンドルモータ１０２は光ディスク２１を回転させる回転駆動力を生成する。

移動部はフィードモータ１０３、スクリューシャフト１０４、メインシャフト１０５、サブシャフト１０６を備えている。フィードモータ１０３はベース１０１に固定される。フィードモータ１０３は光ピックアップ装置５０が光ディスク２１の内周と外周の間を移動するために必要な回転駆動力を生成する。フィードモータ１０３としてステッピングモータ、ＤＣモータなどが使用される。スクリューシャフト１０４はらせん状に溝が掘られており、直接または数段のギアを介してフィードモータ１０３に接続される。本実施の形態３では直接フィードモータ１０３と接続される。メインシャフト１０５、サブシャフト１０６はそれぞれ両端で保持部材を介してベース１０１に固定される。メインシャフト１０５、サブシャフト１０６は光ピックアップ装置５０を光ディスク２１の半径方向に移動自在に支持する。光ピックアップ装置５０はスクリューシャフト１０４の溝と噛み合うガイド歯を有するラック１０７を備える。ラック１０７がスクリューシャフト１０４に伝達されたフィードモータ１０３の回転駆動力を直線駆動力に変換するために光ピックアップ装置５０は光ディスク２１の内周と外周の間を移動することができる。

なお、回転駆動部は光ディスク２１を所定の回転速度で回転させることができる構成であれば、本実施の形態３で説明した構成に限るものではない。また移動部は光ピックアップ装置５０を光ディスク２１の内周と外周の間の所定の位置に移動させることができる構成であれば、本実施の形態３で説明した構成に限るものではない。

光ピックアップ装置５０は実施の形態２で説明したもので、図８の構成にカバー６３を取付けたものである。本実施の形態３の光ディスク装置１１０に搭載される光ピックアップ装置５０は光源２０と実施の形態１で説明した回折素子１０とを備える。光源２０は実施の形態１で説明した通り、２つの波長λ１、λ２の光を光ディスク２１に向けて出射する。回折素子１０は、実施の形態１で説明した通り、光源２０から２つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列されて回折格子１１を構成する第１部材１３と第２部材１４とを備える。回折素子１０は、一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスク２１に出射する。第１部材１３は第１樹脂１５を備え２つの波長で所定の屈折率を持つ。第２部材１４は染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第１部材１３と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第１部材１３とは異なる屈折率を持つ。そして、染料１７を分子レベルで溶解させる第２樹脂１６として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とする。

染料１７を分子レベルで溶解させる第２樹脂１６として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたため、染料１７が妨げとなって第２樹脂１６の硬化のための重合反応が完全に終了しないということはない。従って、長期間に渡り回折素子１０に光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子１１は体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子１０は、長期間に渡り安定した特性を有するため、この回折素子１０を搭載する光ディスク装置１１０も長期間に渡り安定した特性を有する。

光ピックアップ装置５０の対物レンズ５６から出射されるレーザ光が光ディスク２１に対し直角に入射するように、保持部材を構成する調整機構でメインシャフト１０５、サブシャフト１０６の傾きを調整する。

図１２において、光ディスク装置１１０の筐体１１１は上部筐体１１１ａと下部筐体１１１ｂとを組合せてネジなどを用いて互いに固定して構成されている。トレイ１１２は筐体１１１に出没自在に設けられている。トレイ１１２はカバー１０８を設けた光ピックアップモジュール１００を下面側から配置する。カバー１０８は開口を有し、光ピックアップ装置５０の対物レンズ５６及びスピンドルモータ１０２のターンテーブル１０２ａを露出させる。さらに本実施の形態３の場合、フィードモータ１０３も露出させて、光ピックアップモジュール１００の厚さが薄くなるようにしている。トレイ１１２は開口を有し、対物レンズ５６及びターンテーブル１０２ａ、カバー１０８の少なくとも一部を露出させる。ベゼル１１３はトレイ１１２の前端面に設けられて、トレイ１１２が筐体１１１内に収納された時にトレイ１１２の出没口を塞ぐように構成されている。ベゼル１１３にはイジェクトスイッチ１１４が設けられ、イジェクトスイッチ１１４を押すことで、筐体１１１とトレイ１１２との係合が解除され、トレイ１１２は筐体１１１に対し出没が可能な状態となる。レール１１５はそれぞれトレイ１１２の両側部及び筐体１１１の双方に摺動自在に取付けられる。筐体１１１内部やトレイ１１２内部には図示していない回路基板があり、信号処理系のＩＣや電源回路などが搭載されている。外部コネクタ１１６はコンピュータ等の電子機器に設けられた電源／信号ラインと接続される。そして、外部コネクタ１１６を介して光ディスク装置１１０内に電力を供給したり、あるいは外部からの電気信号を光ディスク装置１１０内に導いたり、あるいは光ディスク装置１１０で生成された電気信号を電子機器などに送出する。

光ピックアップ装置５０のフォーカス制御とトラッキング制御の流れを説明する。図１３において、光源２０から出射されたＤＶＤ用の波長λ１の出射光は、回折素子１０の回折格子１１でそのまま透過して光ディスク２１に入射する。光ディスク２１で反射した反射光はホログラム素子５５の偏光ホログラム５５ａでフォーカス制御用の光とトラッキング制御用の光とに分離されて受光器５７に入射する。光源２０から出射されたＣＤ用の波長λ２の出射光は、回折素子１０の回折格子１１でトラッキング制御に用いられる光に分離され、光ディスク２１に入射する。光ディスク２１で反射された反射光は集積プリズム５１のホログラム５１ｆでフォーカス制御用の光とトラッキング制御用の光とに分離されて受光器５７に入射する。

受光器５７に入射した波長λ１の光及び波長λ２の光は電気信号に変換され、光ディスク装置１１０本体の前記図示していない回路基板にあるアナログ信号処理部１１０ａに送られる。

アナログ信号処理部１１０ａは入力された信号に演算・帯域処理を行い、サーボ処理部１１０ｂに出力する。サーボ処理部１１０ｂはアナログ信号処理部１１０ａからの信号を基にフォーカスエラー信号ＦＥＳ及びトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成してモータ駆動部１１０ｃに出力する。モータ駆動部１１０ｃは入力されたフォーカスエラー信号ＦＥＳ及びトラッキングエラー信号ＴＥＳを基に対物レンズ５６を搭載する対物レンズ駆動部６２を駆動する電流を生成する。これにより光ディスク２１に集光した光束の焦点のずれ及びトラックに対するずれが極小になるように制御される。

また、コントローラ１１０ｄにはアナログ信号処理部１１０ａ、サーボ処理部１１０ｂ、モータ駆動部１１０ｃの各部から送られる信号が入力される。コントローラ１１０ｄはこれらの信号の演算処理等を行い、この演算処理の結果（信号）を各部に送出し、各部にて駆動、処理を実行させることで各部の制御を行う。

以上のように、本実施の形態３の光ディスク装置１１０は実施の形態１の回折素子１０を備えている。長期間に渡り回折素子１０に光が照射されて使用が繰り返されても、回折格子１１は体積変化を起こしにくい。その結果、回折素子１０は、長期間に渡り安定した特性を有するため、この回折素子１０を搭載する光ディスク装置１１０も長期間に渡り安定した特性を有する。

以上のように本発明の回折素子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置は、長期間に渡り安定した特性を有するため、パーソナルコンピュータ、ノートブック型コンピュータ等の電子機器に好んで搭載される。また、本発明の回折素子の製造方法は、長期間に渡り安定した特性を回折素子にもたらすため、回折素子を製造するのに好んで用いられる。

本実施の形態１における回折素子の断面図 （ａ）本実施の形態１の回折素子の製造方法において透明基板の断面図、（ｂ）第１樹脂を透明基板の上に形成した図、（ｃ）所定の凹凸形状に形成した図、（ｄ）溶剤に第２樹脂と染料を溶解させた溶液を形成した図、（ｅ）溶剤を蒸発させた図、（ｆ）透明基板を接着した図 本実施の形態１の溶剤に第２樹脂と染料とを溶解させた図 本実施の形態１における別構成の回折素子の断面図 （ａ）本実施の形態１の別形態の回折素子の製造方法において透明基板の断面図、（ｂ）第２樹脂と染料を溶解させた溶液を透明基板の上に形成した図、（ｃ）溶剤を蒸発させた図、（ｄ）所定の凹凸形状に形成した図、（ｅ）第１樹脂を形成した図、（ｆ）透明基板を接着した図 本実施の形態１の回折素子を応用した回折素子の断面図 本実施の形態２における光ピックアップ装置の光学系を示す図 （ａ）本実施の形態２における光ピックアップ装置のカバーを外した上面図、（ｂ）光ピックアップ装置の下面図 本実施の形態２における光ピックアップ装置の別構成の光学系を示す図 本実施の形態２における光ピックアップ装置のさらに別構成の光学系を示す図 本実施の形態３における光ピックアップモジュールの構成図 本実施の形態３における光ディスク装置の構成図 本実施の形態３における光ディスク装置のサーボの流れを示す図 従来の回折素子の断面図 異常分散効果の説明図 従来の第１部材と第２部材の波長と屈折率との関係を示す図

符号の説明

１０、２４ 回折素子
１１、２５ 回折格子
１２ 透明基板
１３ 第１部材
１４ 第２部材
１５ 第１樹脂
１６ 第２樹脂
１７ 染料
１８ 透明基板
１９ 接着剤
２０ 光源
２１ 光ディスク
２２ 溶剤
２３ 溶液
３０ 回折素子
３１ 第１回折格子
３２ 透明基板
３３ 第１部材
３４ 第２部材
３５ 第１樹脂
３６ 第２樹脂
３７ 染料
３８ 第２回折格子
３９ 透明基板
４０ 第３部材
４１ 第４部材
４２ 第３樹脂
４３ 第４樹脂
４４ 染料
４５ 接着剤
５０ 光ピックアップ装置
５１ 集積プリズム
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ 斜面
５１ｄ 偏光分離膜
５１ｅ 波長選択偏光分離膜
５１ｆ ホログラム
５２ コリメートレンズ
５３ 反射ミラー
５４ 立上プリズム
５５ ホログラム素子
５５ａ 偏光ホログラム
５５ｂ 波長板
５６ 対物レンズ
５７、５８ 受光器
５９ 基台
６０ 結合部材
６１ 光源モジュール
６２ 対物レンズ駆動装置
６３ カバー
７１ 集積プリズム
７１ａ、７１ｂ 斜面
７１ｃ 偏光分離膜
７１ｄ 非点収差生成素子
７２ 波長板
７３ コリメートレンズ
７４ 立上ミラー
７５ 対物レンズ
７６、７７ 受光器
７８ 結合部材
７９ 光源モジュール
８０ 対物レンズ駆動装置
８１ 光源
８２ 集積プリズム
８３ 非点収差生成素子
８４、９３ 受光器
８５ 結合部材
８６ 光源モジュール
８７ ホログラム
８８ ビームスプリッタ
８９ 波長板
９０ コリメートレンズ
９１、９２ 立上ミラー
９４、９５ 対物レンズ
９６ 対物レンズ駆動装置
１００ 光ピックアップモジュール
１０１ ベース
１０２ スピンドルモータ
１０２ａ ターンテーブル
１０３ フィードモータ
１０４ スクリューシャフト
１０５ メインシャフト
１０６ サブシャフト
１０７ ラック
１０８ カバー
１１０ 光ディスク装置
１１０ａ アナログ信号処理部
１１０ｂ サーボ処理部
１１０ｃ モータ駆動部
１１０ｄ コントローラ
１１１ 筐体
１１１ａ 上部筐体
１１１ｂ 下部筐体
１１２ トレイ
１１３ ベゼル
１１４ イジェクトボタン
１１５ レール
１１６ 外部コネクタ

Claims (7)

1. 光源から２つの波長の光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第１部材と第２部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子であって、
   前記第１部材は第１樹脂を備え前記２つの波長で所定の屈折率を持ち、
   前記第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第１部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第１部材とは異なる屈折率を持ち、
   前記染料を分子レベルで溶解させる前記第２樹脂として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とする回折素子。
2. 前記既に重合反応が完了した高分子材料は熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の回折素子。
3. 透明基板上に第１樹脂を塗布して硬化する第１工程と、
   前記第１樹脂を所定の凹凸形状に形成する第２工程と、
   第２樹脂と染料とを分子レベルで溶剤に溶解させて前記所定の凹凸形状に充填する第３工程と、
   前記染料を前記第２樹脂に分子レベルで溶解した状態で前記溶剤を蒸発させる第４工程と、を備え、
   前記第３工程において、前記第２樹脂として前記溶剤に溶解させる前に既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とする回折素子の製造方法。
4. 透明基板上に第２樹脂と染料とを溶剤に分子レベルで溶解させて塗布し前記染料を前記第２樹脂に分子レベルで溶解した状態で前記溶剤を蒸発させる第１工程と、
   前記染料を分子レベルで溶解させた前記第２樹脂を所定の凹凸形状に形成する第２工程と、
   第１樹脂を前記所定の凹凸形状に充填する第３工程と、
   前記第１樹脂を硬化させる第４工程と、を備え、
   前記第１工程において、前記第２樹脂として前記溶剤に溶解させる前に既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とする回折素子の製造方法。
5. 前記第２樹脂は熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項３または請求項４記載の回折素子の製造方法。
6. ２つの波長の光を光ディスクに向けて出射する光源と、
   前記光源から前記２つの波長の光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第１部材と第２部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子と、を備え、
   前記第１部材は第１樹脂を備え前記２つの波長で所定の屈折率を持ち、
   前記第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第１部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第１部材とは異なる屈折率を持ち、
   前記染料を分子レベルで溶解させる前記第２樹脂として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。
7. ２つの波長の光を光ディスクに向けて出射する光源と、
   前記光源から前記２つの波長の光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列されて回折格子を構成する第１部材と第２部材とを備え一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離して光ディスクに出射する回折素子と、を備え、
   前記第１部材は第１樹脂を備え前記２つの波長で所定の屈折率を持ち、
   前記第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第１部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第１部材とは異なる屈折率を持ち、
   前記染料を分子レベルで溶解させる前記第２樹脂として既に重合反応が完了した高分子材料を用いたことを特徴とする光ディスク装置。

Images