JP2002116314A - 回折素子および光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境温度変化に伴うレーザ光波長変動に起因
して発生する回折角度変動を解消あるいは低減可能な回
折素子を提案すること。 【解決手段】 光路合成素子５は、波長６５０ｎｍのレ
ーザ光を素通りさせ、波長７８０ｎｍのレーザ光を回折
して、波長６５０ｎｍのレーザ光と同一位置に集光させ
るための回折素子であり、入射面５１と、回折格子が形
成された出射面５２を備えた樹脂成形品である。この素
子５の線膨張係数は０．５×１０^-4／℃から３×１０^-4
／℃であり、環境温度が２０℃から６０℃変化したと
き、熱変形により、点線で示す形状から実線に示す形状
に平面方向に伸び、格子ピッチも広がる。よって、波長
７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２が、環境温度変化に伴って、
その波長が点線で示す７８０ｎｍから実線で示す７９０
ｎｍに１０ｎｍ増加したことに起因して発生する＋１次
回折光Ｌ２Ｂの回折角度変動が、格子ピッチの広がりに
よって低減される。

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
置等においてレーザダイオードから出射されたレーザ光
を３ビームに回折するためなどに用いられる回折素子に
関するものである。さらに詳しくは、温度変化に伴うレ
ーザ光の波長変動に起因する回折角度の変動を抑制ある
いは解消可能な回折素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＤＶＤ再生装置としては、ＣＤ−Ｒも再
生できるように、ＤＶＤ再生用の６５０ｎｍレーザダイ
オードと、ＣＤ−Ｒ再生・記録用の７８０ｎｍレーザダ
イオードが搭載された、所謂２レーザ方式の再生装置が
主流となっている。このような再生装置に搭載される光
ピックアップ装置では、その光学部品点数を削減して装
置の小型化、低価格化を図ることが望ましい。

【０００３】そのために、最近では、対物レンズを双方
の波長に共通に使用する単レンズ方式が定着し、レーザ
ーダイオードも、単一の半導体基板上に波長の異なるも
のを一体集積した、所謂ツインレーザダイオード（Ｔｗ
ｉｎ−ＬＤ）が開発され、かかるツインレーザダイオー
ドが光ピックアップ装置のレーザ光源として搭載されつ
つある。また、レーザ光源と対物レンズ間に配置される
光学素子についても、各波長毎に別個の光学素子を配置
する代わりに、２つの波長に対してそれぞれ所望の作用
を与える波長選択性を備えた光学素子が用いられるよう
になってきている。

【０００４】例えば、光ピックアップ装置により光記録
媒体上に形成される光スポット位置をサーボ制御するた
めに必要となる３ビームを生成する回折素子について
は、今までは、２つの波長に対してそれぞれの回折素子
を光学系に搭載していたが、２つの波長に対して所望の
回折角度と回折効率を与えるような波長選択性の回折素
子（以下、本明細書では「２波長グレーティング」と呼
ぶ。）が用いられるようになってきている。

【０００５】また、光記録媒体の記録面で反射した戻り
光を検出するための検出器も、２つの波長のレーザ光に
対して共通に使用する単一の検出器が使用されるように
なってきている。この場合、上記のツインレーザダイオ
ードを搭載すると、かかるレーザ光源から出射される２
つの波長のレーザ光はほぼ平行に進むので、そのままで
は、単一の検出器における同一点に集光することはな
い。そこで、一方の波長のレーザ光の進行方向を変え
て、双方の波長のレーザ光を同一点に集光させるような
波長選択性の回折素子（以下、本明細書では「光路合成
素子」と呼ぶ。）が用いられるようになってきている。

【０００６】ここで、このような２波長グレーティング
や光路合成素子等として使用される回折素子は、一般
に、熱歪みの少ない無機材料から作製されている。かか
る回折素子は、光ピックアップ装置等における環境温度
変化に起因する熱変形を無視できる。換言すると、熱変
形による回折格子面の格子ピッチ変動を無視できるの
で、一定波長のレーザ光を温度変化に拘わらずに所望の
角度で回折することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ピッ
クアップ装置等においては、環境温度変化の影響を受け
る部分は光学素子だけではなく、レーザ光源も同様に熱
による影響を受ける。レーザ光源は、環境温度が変化す
ると、それに伴ってその発振波長が変動してしまう。こ
の結果、回折素子に入射するレーザ光の波長も変動する
ので、波長変動に応じて、その回折角度も変化してしま
う。回折角度が変化すると、例えば、光路合成素子の場
合には、２つの波長のレーザ光を同一点に集光できなく
なるなどの弊害が発生する。

【０００８】例えば、波長７８０ｎｍの第２のレーザ光
は、環境温度が２０℃から６０℃まで変化すると波長が
７８４．７ｎｍから７９３．６ｎｍに変化し、約１０ｎ
ｍの波長変動がある。

【０００９】例えば、図８に示すような波長７８０ｎｍ
のレーザ光を回折する光路合成素子を例に挙げて説明す
ると、かかる形状の無機材料からなる従来構成の光路合
成素子サンプルを５つ用意し、環境温度を２０℃から６
０℃まで１０℃ずつ変化させた場合の各サンプルの回折
角度変化を測定し、図９のグラフに示すような結果を得
た。５つのサンプルの回折角度変化は、格子のピッチか
ら計算される点線で示す計算値と同様な変化を示し、２
０℃から６０℃の環境温度変化により１．３２２度から
１．３３７度に変化した。すなわち、回折角度は、環境
温度２０℃から６０℃の変化により、０．０１５度変化
した。この値は、環境温度２０℃の回折角度１．３２２
度に対する１．１％の変動率に相当する。なお、図８に
は、点線により環境温度２０℃における回折状態を示し
てあり、実線により環境温度６０℃における回折状態を
示してある。

【００１０】この回折角度変化を光検出器の受光面に集
光するスポット位置の移動変化量として表すと、図１０
のグラフに示すような結果となる。５つのサンプルのス
ポット移動変化は、波長の変化から計算される点線で示
す計算値と同様な変化を示し、２０℃から６０℃の環境
温度変化により１．８３μｍ移動することが分かる。

【００１１】ここで、一般的な光ピックアップ装置にお
いて要求されている、光検出器におけるスポット移動距
離の許容範囲は２μｍである。従って、光ピックアップ
装置の補償温度範囲の上限７０℃では、許容範囲に対す
る余裕がないので、歩留まりが悪くなる。

【００１２】このような不具合は、波長が６５０ｎｍの
レーザ光の場合にも同様に当てはまる。また、２波長グ
レーティングにおいても同様に発生する。

【００１３】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
環境温度変化に伴うレーザ波長の変動に起因して発生す
る回折角度変動を、抑制あるいは解消可能な波長選択性
の回折素子を提案することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、入射レーザ光の波長に応じて回折角度が
異なる回折素子において、温度変化に伴って発生する入
射レーザ光の波長変動に起因して生ずる前記回折角度の
変動を、温度変化に伴う熱変形に起因して発生する回折
格子ピッチの変動によって相殺あるいは低減できるよう
な線膨張係数を備えた素材から形成されていることを特
徴としている。

【００１５】ここで、一般的な光ピックアップ装置に使
用されるレーザ光波長（６５０ｎｍあるいは７８０ｎ
ｍ）、およびその光学系に要求される許容誤差に基づけ
ば、本発明の回折素子を、線膨張係数が５×１０^-5／℃
から３×１０^-4／℃までの範囲内の値の素材から形成す
れば、温度変化に伴う波長変動に起因する回折角度変化
を、回折素子の熱膨張あるいは熱収縮による格子ピッチ
変化によって実用上支障の無い程度まで打ち消すことが
できる。

【００１６】次に、本発明の回折素子を光ピックアップ
装置における２波長グレーティングとして用いる場合に
は、中心波長が６５０ｎｍおよび７８０ｎｍの一方に対
する０次回折効率が９０％以上であり、他方に対する１
次回折効率が１０ないし２０％の範囲内の値となるよう
に、その回折特性を設定すればよい。

【００１７】一方、本発明の回折格子を光ピックアップ
装置における光路合成素子として用いる場合には、複数
の段面からなる階段状斜面を備えたブレーズド回折格子
面を有していることが望ましい。この場合、各階段状斜
面の段数は４ないし６とすればよい。

【００１８】また、その回折特性を、中心波長が６５０
ｎｍおよび７８０ｎｍの一方に対する０次回折効率が７
０％以上であり、他方に対する１次回折効率が５０％以
上となるように設定すればよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を適用した実施例を説明する。

【００２０】図１は、本発明による回折素子が搭載され
た光ピックアップ装置の光学系を示す概略構成図であ
る。この図に示すように、光ピックアップ装置１は、Ｃ
Ｄ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤなど、基板厚さや記録密度が異な
る複数種類の光記録媒体６に対して情報の再生、記録を
行うものであり、波長が６５０ｎｍの実線で示すレーザ
光Ｌ１を出射するレーザ光源１１と、波長が７８０ｎｍ
の破線で示すレーザ光Ｌ２を出射するレーザ光源１２と
が共通パッケージに収納された２波長レーザ光源ユニッ
ト１０と、共通の光学系Ｌｏとを有している。レーザ光
Ｌ１とレーザ光Ｌ２とは、それらの発光点位置が例え
ば、１１０μｍ程度離れている。

【００２１】共通光学系Ｌｏには、２波長光源ユニット
１０から出射されたレーザ光Ｌ１を透過させ、レーザ光
Ｌ２をトラッキングエラー信号生成のために３ビームに
分離する２波長グレーティング２と、３ビームに分割さ
れたレーザ光Ｌ１、Ｌ２を部分的に反射する平板状のビ
ームスプリッタ３０と、このビームスプリッタ３０で反
射されたレーザ光Ｌ１、Ｌ２を平行光化するコリメート
レンズ４０と、コリメートレンズ４０から出射されたレ
ーザ光Ｌ１、Ｌ２を光記録媒体６の記録面６ａに収束さ
せる対物レンズ４１とが配置されている。２波長グレー
ティング２は本発明を適用することにより構成された回
折素子である。

【００２２】また、共通光学系Ｌｏには、光記録媒体６
の記録面６ａで反射された後に、ビームスプリッタ３０
を通過したレーザ光Ｌ１、Ｌ２の戻り光Ｌｒ１、Ｌｒ２
を受光するための共通受光素子１３が配置されている。
ビームスプリッタ３０と受光素子１３の間には、光軸が
ずれている戻り光Ｌｒ１、Ｌｒ２を共通受光素子１３上
の共通受光面に導くための光路合成素子５が配置されて
いる。この光路合成素子５も、本発明を適用することに
より構成された回折素子である。

【００２３】本例では、光ピックアップ装置１のシステ
ム光軸４１ａ（対物レンズ４１の光軸）に、レーザ光源
１１から出射されるレーザ光Ｌ１の光軸を一致させてあ
る。従って、他方のレーザ光源１２から出射されるレー
ザ光Ｌ２は、光軸ずれの状態で共通光学系Ｌｏを通過
し、光路合成素子５によって、僅かに折り曲げられて、
共通受光素子１３の共通受光面上に導かれる。

【００２４】この構成の光ピックアップ装置１におい
て、光記録媒体６としてＤＶＤから情報を再生等すると
きは、レーザ光源１１から、波長が６５０ｎｍのレーザ
光Ｌ１を出射する。このレーザ光Ｌ１は、共通光学系Ｌ
ｏに導かれ、対物レンズ４１によって、ＤＶＤの記録面
に光スポットとして収束し、ＤＶＤの記録面で反射した
レーザ光Ｌ１の戻り光Ｌｒ１は、ビームスプリッタ３
０、光路合成素子５を介して共通受光素子１３に集光す
る。共通受光素子１３で検出された信号によりＤＶＤの
情報再生等が行われる。

【００２５】これに対して、光記録媒体６としてＣＤ−
Ｒの情報を再生等するときは、他方のレーザ光源１２か
ら、波長が７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２を出射する。この
レーザ光Ｌ２も、共通光学系Ｌｏに導かれ、対物レンズ
４１によって、ＣＤ−Ｒの記録面に光スポットとして収
束し、ＣＤ−Ｒの記録面で反射したレーザ光Ｌ２の戻り
光Ｌｒ２は、ビームスプリッタ３０、光路合成素子５を
介して共通受光素子１３に集光する。共通受光素子１３
で検出された信号によりＣＤ−Ｒの情報再生等が行われ
る。

【００２６】（光路合成素子）図２は、本例の光路合成
素子を示す断面図である。図３は、図２に示す光路合成
素子を透過する波長７８０ｎｍの第２のレーザ光の回折
効率と出射面階段段数の関係を示すグラフであり、図４
は、図２に示す光路合成素子における波長７８０ｎｍの
第２のレーザ光の環境温度変化に伴う波長変動に対する
回折角度補正を説明する説明図である。

【００２７】本例の光路合成素子５は平板状の樹脂成形
品であり、一方の面が平坦な戻り光入射面５１とされ、
他方の面は回折格子が形成された出射面５２とされてい
る。この出射面５２には、回折格子としてブレーズド回
折格子の斜面を複数段の段面５２ａが周期的に形成され
た構成としたものであり、バイナリ・ブレーズド回折格
子と称されるものである。

【００２８】各段部５３の段差Ｄ、すなわち、各段部段
面５２ａの高さＤは、隣り合う段面５２ａを通過する波
長６５０ｎｍのレーザ光Ｌ１に対して、高さＤによる位
相遅れをちょうど１波長とすることにより、回折作用を
生じさせずに０次回折光Ｌ１Ａとして直進通過させる高
さとなっている。この高さＤは、第１のレーザ光Ｌ１の
波長６５０ｎｍに対する屈折率をｎ１、第２のレーザ光
Ｌ２の波長７８０ｎｍに対する屈折率をｎ２、波長６５
０ｎｍをλ１とすると、次式から算出できる。

【００２９】Ｄ＝λ１／（ｎ１−１） 一方、段部５３は、ブレーズド回折格子であるので、波
長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２に対しては、直進する０次
回折光Ｌ２Ａおよびその両側に折り曲げられる＋１次回
折光、−１次回折光のうち、＋１次回折光Ｌ２Ｂの回折
効率が高い。

【００３０】ここで、回折効率は、段面の段数により決
定することができる。図３に示すように、Ｘ軸に段面段
数をとり、Ｙ軸に回折効率をとると、０次回折光、−１
次回折光の効率を下げて、＋１次回折光の回折効率を高
くできる段数は、４から６段であり、そのときの＋１次
回折光の回折効率は、６０％から９０％である。本例で
は６段に設定されている。

【００３１】従って、光路合成素子５は、波長６５０ｎ
ｍのレーザ光Ｌ１を０次回折光Ｌ１Ａとして直進させ、
波長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２を０次回折光Ｌ２Ａより
高い回折効率で＋１次回折光Ｌ２Ｂとして折り曲げて、
共通の受光素子に集光させることができる。

【００３２】また、本例の光路合成素子５の樹脂材料
は、線膨張係数が０．５×１０^-4／℃から３×１０^-4／
℃の範囲のものが用いられる。代表的な樹脂材料と、そ
の線膨張係数は、 ポリカーボネイト ２．０×１０^-4／℃ ポリスチレン １．８〜２．４×１０^-4／℃ ポリメタクリ酸メチル １．３×１０^-4／℃ である。

【００３３】ここで、従来の光路合成素子に用いる無機
材料と、その線膨張係数は、 光学ガラス ０．１５〜０．４５×１０^-4／℃ 石英ガラス ０．０１７×１０^-4／℃ となっている。従って、本例の光路合成素子に用いる樹
脂材料は、無機材料に比べて線膨張係数が約１０倍大き
い。

【００３４】このように構成された光路合成素子５で
は、図４に示すように、環境温度が２０℃から６０℃変
化したとき、点線で示す形状から実線に示す形状に左右
に矢印Ｓで示すように熱変形して平面方向に伸びる。こ
のとき、従来の無機材料に比べて、本例の光路合成素子
５を構成する樹脂材料は約１０倍伸びる。光路合成素子
５が伸びると、その出射側格子面における格子ピッチ
（各段面の幅）も広くなる。

【００３５】この結果、波長７８０ｎｍの第２のレーザ
光Ｌ２が、環境温度変化により、波長が点線で示す７８
０ｎｍから実線で示す７９０ｎｍに１０ｎｍ増加して
も、回折格子ピッチが広がることで、＋１次回折光Ｌ２
Ｂの回折角度変動が低減される。

【００３６】回折角変動は、光路合成素子５の樹脂材料
が線膨張係数０．５×１０^-4／℃から３×１０^-4／℃の
範囲のものであれば、環境温度６０℃のときの回折角度
変動を環境温度２０℃の回折角度に対して１％以下とす
ることができる。また、線膨張係数が３×１０^-4／℃の
樹脂であれば、回折角度変動を完全に打ち消すことがで
きる。

【００３７】（２波長グレーティング）次に、図５は、
本例の２波長グレーティング２を示す断面図である。図
６は、図５に示す２波長グレーティングを透過するレー
ザ光の環境温度変化に伴う波長変動と、それに起因する
回折角度変動との関係を示す説明図である。

【００３８】本例の２波長グレーティング２は平板状の
樹脂成形品であり、一方の面が平坦な入射面２１と、他
方の面が凹凸状の回折格子が形成された出射面２２とさ
れている。この出射面２２の回折格子は、凹面２２ａ
と、凸面２２ｂが周期的に形成された構成となってい
る。上記の光路合成素子５と同様に、本例の２波長グレ
ーティング２の樹脂材料は、線膨張係数が０．５×１０
^-4／℃から３×１０^-4／℃である。

【００３９】凹面２２ａに対する凸面２２ｂの高さ（段
差）Ｄは、上記の光路合成素子５と同様に算出され、出
射面２２を通過する波長６５０ｎｍのレーザ光Ｌ１に対
しては、凸面２２ｂの段差Ｄによる位相遅れがちょうど
１波長となるようにして、回折作用を生じさせずレーザ
光Ｌ１を０次回折光Ｌ１Ａとしてそのまま直進通過させ
る。

【００４０】一方、波長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２に対
しては、直進する０次回折光Ｌ２Ａおよびその両側に折
り曲げられる＋１次回折光Ｌ２Ｂ、−１次回折光Ｌ２Ｃ
の３ビームに分波するように作用する。

【００４１】従って、２波長グレーティング２は、波長
６５０ｎｍのレーザ光Ｌ１を０次回折光Ｌ１Ａとして直
進させ、波長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２を０次回折光Ｌ
２Ａ、＋１次回折光Ｌ２Ｂ、−１次回折光Ｌ２Ｃに分離
して、トラッキングエラー信号生成をすることができ
る。

【００４２】このように構成された２波長グレーティン
グ２では、図６に示すように、環境温度が２０℃から６
０℃変化したとき、点線で示す形状から実線に示す形状
に左右に矢印Ｓで示すように平面方向に熱変形により伸
びる。このとき、従来の無機材料に比べて、本例の２波
長グレーティング２を構成する樹脂材料は約１０倍伸び
る。この結果、格子ピッチも拡大するので、波長７８０
ｎｍのレーザ光Ｌ２が、環境温度変化により、波長が点
線で示す７８０ｎｍから実線で示す７９０ｎｍに１０ｎ
ｍ増加しても、＋１次回折光Ｌ２Ｂ、−１次回折光Ｌ２
Ｃの回折角度変動を少なくすることができる。その回折
角変動は、２波長グレーティング２の樹脂材料が線膨張
係数０．５×１０^-4／℃から３×１０^-4／℃の範囲のも
のであれば、環境温度６０℃のときの回折角度変動を環
境温度２０℃の回折角度に対して１％以下とすることが
でき、線膨張係数が３×１０^-4／℃の樹脂であれば、回
折角度変化を完全に打ち消すことができる。

【００４３】なお、上記の例では、出射面２２に形成し
た凹面２２ａと凸面２２ｂの段差Ｄは、波長６５０ｎｍ
のレーザ光Ｌ１に対して回折作用を与えない寸法とした
が、波長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２に対して回折作用を
与えない寸法としても良い。その場合の段差Ｄ１は、レ
ーザ光Ｌ１の波長６５０ｎｍに対する屈折率をｎ１、レ
ーザ光Ｌ２の波長７８０ｎｍに対する屈折率をｎ２、波
長７８０ｎｍをλ２とすると、 Ｄ１＝λ２／（ｎ２−１） から算出され、波長７８０ｎｍの光は段差Ｄ１による位
相遅れがちょうど１波長となり、回折作用を受けないで
０次回折光として通過する。

【００４４】また、上記の各例では、光路合成素子５お
よび２波長グレーティング２ともに回折格子を形成した
面を出射面として配置しているが、回折格子を形成した
面を入射面として配置しても良い。

【００４５】（２波長グレーティングの別の例）ここ
で、２波長グレーティング２において、入射面２１に波
長７８０ｎｍのレーザ光に対して回折作用を与えない段
差Ｄ１の凸凹を設けることもできる。図７に示すよう
に、２波長グレーティング２Ａは、入射面２１には、波
長７８０ｎｍのレーザ光Ｌ２に対して回折作用を与えな
い段差Ｄ１の凹面２１ａ、凸面２１ｂが形成され、出射
面２２には、波長６５０ｎｍのレーザ光Ｌ１に対して回
折作用を与えない段差Ｄの凹面２２ａ、凸面２２ｂが形
成されている。

【００４６】このように構成した２波長グレーティング
２Ａでは、入射面２１は、レーザ光Ｌ１を０次回折光Ｌ
１Ａ、＋１次回折光Ｌ１Ｂ、−１次回折光Ｌ１Ｃの３ビ
ームに回折し、レーザ光Ｌ２をそのまま通過させる。出
射面２２では、レーザ光Ｌ１の３ビームＬ１Ａ、Ｌ１
Ｂ、Ｌ１Ｃをそのまま通過させ、レーザ光Ｌ２を０次回
折光Ｌ２Ａ、＋１次回折光Ｌ２Ｂ、−１次回折光Ｌ２Ｃ
の３ビームに回折する。従って、２波長グレーティング
２Ａは、２つの波長Ｌ１、Ｌ２に対して、所望の回折角
度の３ビームを生成することができる。

【００４７】なお、段差Ｄ、Ｄ１は、レーザ光に対し
て、１波長の整数倍分の位相差（２π、４π…）を生じ
させる寸法であればよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の回折素子
では、環境温度変化に起因する格子ピッチ変動を積極的
に利用して、環境温度変化に伴うレーザ光の波長変動に
起因して発生する回折角度変化を相殺、あるいは低減し
ている。従って、波長変動に起因する回折角度変化によ
って発生する弊害を回避あるいは抑制できる。

【００４９】また、本発明の回折素子を、２波長レーザ
光源を備えた光ピックアップ装置における３ビーム生成
用の２波長グレーティング、あるいは光路合成素子とし
て採用すれば、部品点数が少なく、しかも環境温度変化
に対する性能安定性の高い光ピックアップ装置を実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回折素子が搭載された２波長光ピック
アップ装置の光学系を示す概略構成図である。

【図２】図１の光路合成素子を示す断面図である。

【図３】図２に示す光路合成素子を透過する波長７８０
ｎｍのレーザ光の回折効率と出射面段数の関係を示すグ
ラフである。

【図４】図２に示す光路合成素子における波長７８０ｎ
ｍのレーザ光の環境温度変化に伴う波長変動と、回折角
度変化との関係を示す説明図である。

【図５】図１の２波長グレーティングを示す断面図であ
る。

【図６】図５に示す２波長グレーティングを透過するレ
ーザ光の波長変動と、回折角度変化の関係を示す説明図
である。

【図７】図５に示す２波長グレーティングの別の例を示
す説明図である。

【図８】従来の波長選択性の光路合成素子を示す図であ
る。

【図９】従来の光路合成素子における波長７８０ｎｍの
レーザ光の環境温度変化に伴う波長変動と、それに伴う
回折角度変化との関係を示すグラフである。

【図１０】従来の光路合成素子における波長７８０ｎｍ
のレーザ光の環境温度変化に伴う波長変動と、それに伴
うスポット位置の移動変化量との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 光ピックアップ装置 ２ ２波長グレーティング ５ 光路合成素子 ６ 光記録ディスク（光記録媒体） １０ ２波長光源 １１ ６５０ｎｍ波長のレーザ光源 １２ ７８０ｎｍ波長のレーザ光源 １３ 受光素子 ３０ ビームスプリッタ ４０ コリメートレンズ ４１ 対物レンズ ４１ａ システム光軸（対物レンズの光軸） ５１ 入射面 ５２ 出射面 ５２ａ 段面 Ｌｏ 共通光学系 Ｌ１ ６５０ｎｍ波長のレーザ光 Ｌ２ ７８０ｎｍ波長のレーザ光 Ｌ１Ａ ０次回折光 Ｌ２Ａ ０次回折光 Ｌ２Ｂ ＋１次回折光 Ｌ２Ｃ −１次回折光

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Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射レーザ光の波長に応じて回折角度が
   異なる回折素子において、 温度変化に伴って発生する入射レーザ光の波長変動に起
   因して生ずる前記回折角度の変動を、温度変化に伴う熱
   変形に起因して発生する回折格子ピッチの変動によって
   相殺あるいは低減できるような線膨張係数を備えた素材
   から形成されていることを特徴とする回折素子。
2. 【請求項２】 請求項１において、 線膨張係数が５×１０^-5／℃から３×１０^-4／℃までの
   範囲内の値であることを特徴とする回折素子。
3. 【請求項３】 請求項２において、 中心波長が６５０ｎｍおよび７８０ｎｍの一方に対する
   ０次回折効率が９０％以上であり、他方に対する１次回
   折効率が１０ないし２０％の範囲内の値となっているこ
   とを特徴とする波長選択性の回折素子。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、 複数の段面からなる階段状斜面を備えたブレーズド回折
   格子面を有していることを特徴とする回折素子。
5. 【請求項５】 請求項４において、 各階段状斜面の段数が４ないし６であることを特徴とす
   る回折素子。
6. 【請求項６】 請求項４または５において、 中心波長が６５０ｎｍおよび７８０ｎｍの一方に対する
   ０次回折効率が７０％以上であり、他方に対する１次回
   折効率が５０％以上であることを特徴とする回折素子。
7. 【請求項７】 レーザダイオードから出射されるレーザ
   光を、３ビーム生成用回折素子を介して、光記録媒体の
   記録面に照射し、当該記録面からの反射光を光検出器に
   導く光ピックアップ装置において、 前記３ビーム生成用回折素子は、請求項３に記載された
   回折素子であることを特徴とする光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】 第１のレーザダイオードおよび第２のレ
   ーザダイオードを有し、これらのレーザーダイオードか
   ら平行に出射される波長の異なる第１および第２のレー
   ザ光を、光記録媒体の記録面に照射し、当該記録面から
   の反射光を、光路合成用光学素子を介して、共通の光検
   出器に導く光ヘッド装置において、 前記光路合成用光学素子は、請求項４ないし６のうちの
   いずれかの項に記載された回折素子であることを特徴と
   する光ピックアップ装置。