(57)【要約】【課題】超解像再生と常解像再生とが混在していても、常解像再生を打ち消して超解像再生のみでの再生を行って、超解像ディスクから良好な品質のデータを再生する。【解決手段】非線形光吸収特性又は非線形光透過特性を有する超解像マスク層（５ａ）が付加された超解像光ディスクの情報記録層で反射した戻り光ビームのうち、トラック方向における周辺部を遮蔽又は減衰させる光学部材（Ａ１，Ａ２）と、光学部材で遮蔽又は減衰した戻り光ビームの光量を電気信号に変換して光ディスクの再生信号を検出する受光素子（２７）とを備える。遮蔽又は減衰を行う部分は、光を反射又は吸収させる膜、又は光路を曲げる回折格子で構成されている。【選択図】図５
2010272187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザと、
前記半導体レーザから放射される光ビームを集光して、光の強度に対して非線形光吸収特性又は非線形光透過特性を有する超解像マスク層が付加された超解像光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、
前記集光スポットが前記情報記録層で反射した戻り光ビームの一部を遮蔽又は減衰させる光学部材と、
前記光学部材で遮蔽又は減衰した戻り光ビームの光量を電気信号に変換して光ディスクの再生信号を検出する受光素子と
を備え、
前記光学部材は、前記戻り光ビームのうち、前記超解像光ディスクのトラック方向における周辺部を遮蔽又は減衰させる
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記光学部材の前記遮蔽又は減衰を行う部分は、光を反射又は吸収させる金属薄膜で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記光学部材の前記遮蔽又は減衰を行う部分は、光路を曲げる回折格子で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記光学部材は前記遮断又は減衰を行わず、光をそのまま通す透過部分を有する部分を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記透過部分が、前記遮断又は減衰を行なう部分相互の間に位置する空隙であることを特徴とする請求項４に記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
前記光学部材の透過部分の前記トラック方向の寸法は、前記光ビームの波長をλ、前記超解像光ディスクの最長マーク長をＭＬ＿ｍａｘ、対物レンズの開口数をＮＡ、前記戻り光ビームの前記光学部材面上での半径をｒで表わすとき、
２×（λ／（２×ＮＡ×ＭＬ＿ｍａｘ）-１）×ｒ
以上であることを特徴とする請求項４又は５に記載の光ヘッド装置。
【請求項７】
前記超解像光ディスクの最長マーク長ＭＬ＿ｍｉｎがλ／（２ＮＡ）よりも小さく、且つλ／（４ＮＡ）よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光ディスク装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の光ヘッド装置を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ヘッド装置と、超解像方式を採用した光記録再生媒体に対して情報の記録又は再生を行なうための光ヘッド装置と、該光ヘッド装置を備えた光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまで、各種光ディスクの大容量化は、ディスクのトラック上に記録される情報の記録マークの大きさを小さくするとともに、記録や再生に用いるレーザ光の短波長化および開口数が大きい対物レンズの採用により、焦点面での集光スポットサイズを小さくすることによって達成されてきた。
【０００３】
例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）では、光透過層（情報記録層の上に設けられる透明保護層およびスペース層。透明基板とも言う）となるディスク基板の厚さが約１．２ｍｍ、レーザ光波長が約７８０ｎｍ、対物レンズの開口数（ＮＡ）が０．４５であり、６５０ＭＢの記録容量であった。
【０００４】
ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）では、光透過層の厚さが約０．６ｍｍ、レーザ光波長が約６５０ｎｍ、ＮＡが０．６であり、４．７ＧＢの記録容量となっている。
【０００５】
さらに高密度のＢＤ（ブルーレイディスク）では、光透過層の厚さを約０．１ｍｍにした光ディスクを用いて、レーザ光波長を約４０５ｎｍ、ＮＡを０．８５とすることで１層あたり２５ＧＢの大容量化を実現している。
【０００６】
近年、光記録の分野においては、光の強度によって屈折率が変化する非線形光吸収特性又は非線形光透過特性を有する超解像マスク層が成膜された超解像光ディスクを用いた高密度記録方式が研究されている。この方式では、光ディスクに集光スポット内の光強度が大きい、又は温度が高い局所的な部分に屈折率変化をもたらすことで、光ディスク装置の光学要素である集光レンズの開口数ＮＡと光の波長λから決まる回折限界λ／（４ＮＡ）よりも小さなマークを再生することができる。以下では、前記の例えば屈折率変化が起こる局所的な部分を単に開口と呼ぶこととする（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
非特許文献１及び非特許文献２は、代表的な超解像光ディスクであるＳｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ（Ｓｕｐｅｒ  ＲＥｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｎｅａｒｆｉｅｌｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）方式に関するものである。これ以外に、情報の記録マークが光の強度によって屈折率が変化する非線形光吸収特性又は非線形光透過特性を有する材料により形成された光超解像光ディスクも提案されている（例えば、非特許文献３参照）。以降ではこれらを総称して超解像光ディスクと呼ぶ。
【０００８】
先にも述べたが、回折限界は、マークの再生分解能が無くなる限界であり、光ディスク装置の光学要素である集光レンズの開口数ＮＡと光の波長λから決まるλ／（４ＮＡ）に対応する。以下では、回折限界λ／（４ＮＡ）よりも小さなマークを超解像マーク、前記超解像マークの再生信号（成分）を超解像再生信号（成分）とし、また、回折限界λ／（４ＮＡ）よりも大きなマークを常解像マーク、その再生信号（成分）を常解像再生信号（成分）と呼ぶこととする。また、通常の集光スポットによる、回折限界以上の再生を常解像再生と呼び、集光スポット内の開口による、回折限界よりも小さい成分をも含んだ再生を超解像再生と呼ぶこととする。
【０００９】
通常、光ディスクには異なった複数のマーク長のデータがランダムに（種々の順序で）記録されている。これは、記録データ列の符号化における変調方式によるが、複数の異なった長さのマークがランダムに配置されている。例えば、ＢＤで採用されている１−７変調方式の場合、最小マーク長は基準クロックの１周期時間Ｔ（ｓ）に光ディスクの回転の線速度Ｖ（ｍ／ｓ）をかけたＶＴ（ｍ）の２倍の２ＶＴ（ｍ）であり、最長マーク長は８ＶＴ（ｍ）であって、２ＶＴから８ＶＴの長さのマークがランダムに配置される。
【００１０】
前記マーク長のすべてが前記回折限界のλ／（４ＮＡ）よりも大きい常解像マークのとき、すべてのマークは常解像再生が可能である。
【００１１】
例えば、ＢＤの場合、使用波長λが４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡが０．８５であり、マーク長の回折限界λ／（４ＮＡ）は約１１９ｎｍとなるが、ＢＤの最短マーク長は約１５０ｎｍであるので、すべてのマークは常解像再生が可能である。
【００１２】
一方、前記マーク長のすべてが前記回折限界のλ／（４ＮＡ）よりも小さい超解像マークの場合、通常の光ディスクにおいては再生分解能が無く、常解像再生が不可能である。それに対し、超解像光ディスクにおいては、集光スポット内に位置する超解像マスク層の開口による超解像再生が可能である。
【００１３】
また一方、前記回折限界のλ／（４ＮＡ）よりも長いマークと短いマークが混在する場合（超解像再生と常解像再生が混在した場合）がある。
【００１４】
例えば、５０ＧＢ容量の超解像光ディスクの場合、ＢＤと同じく（１−７）変調方式であれば、最長マーク長（８Ｔマークの長さ）は約３００ｎｍと、回折限界の１１９ｎｍより大きいため、常解像再生と超解像再生により再生される。また、最短マーク長（２Ｔマークの長さ）はＢＤの最短マーク長の１／２の約７５ｎｍと、回折限界の１１９ｎｍ以下であるため、超解像再生でのみ再生される。従って、再生信号は超解像再生による変調成分以外に常解像再生による変調成分が混在した信号となる。
【００１５】
このような、超解像再生と常解像再生が混在する場合には、超解像再生信号成分と常解像再生信号成分の位相が合わないという問題がある。これは、前記開口が、集光スポットの中心に形成されないことに起因する問題である。
【００１６】
上記同期のずれた超解像再生信号と常解像再生信号の混在に対処する策の１つとして、ローパスフィルタやマーク長判別により常解像再生信号を抽出し、再生信号から前記常解像再生信号を差し引くことにより、超解像再生信号成分のみを抽出する方法がある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００８−１６５９２５号公報
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】“Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｅｙｅ  Ｐａｔｔｅｒｎ  ｏｎ  Ｓｕｐｅｒ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｎｅａｒ−Ｆｉｅｌｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｄｉｓｋ  ｗｉｔｈ  Ｗｒｉｔｅ−Ｓｔｒａｔｅｇｙ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ”，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．,Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．７Ａ，ｐｐ.４２１２−４２１５（２００４）
【非特許文献２】“Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｕｐｅｒ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｎｅａｒ−Ｆｉｅｌｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｄｉｓｃ  ｗｉｔｈ  Ｐｌａｔｉｎｕｍ−Ｏｘｉｄｅ  Ｌａｙｅｒ”，ＯＤＳ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｇｅｓｔ，ＴｈＣ３（２００５）
【非特許文献３】“Ｓｕｂ−Ｔｅｒａｂｙｔｅ−Ｄａｔａ−Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｃｓ  Ｒｅａｌｉｚｅｄ  ｂｙ  Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｐｉｔ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ”，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．,Ｖｏｌ．４５，Ｎｏ．４Ａ，ｐｐ.２５９３−２５９７（２００６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかし、上記特許文献１に開示された方法では、再生信号から常解像再生信号を抽出するときに、常解像マークの超解像再生による信号成分を分離することができないため、演算して得られる出力信号の、常解像マークの再生信号成分が、非常に小さくなってしまうという問題がある。
【００２０】
従って、再生信号から抽出する常解像再生信号には、常解像マークの超解像再生による信号成分が含まれないようにしなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明に係る光ヘッド装置は、
半導体レーザと、
前記半導体レーザから放射される光ビームを集光して、光の強度に対して非線形光吸収特性又は非線形光透過特性を有する超解像マスク層が付加された超解像光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、
前記集光スポットが前記情報記録層で反射した戻り光ビームの一部を遮蔽又は減衰させる光学部材と、
前記光学部材で遮蔽又は減衰した戻り光ビームの光量を電気信号に変換して光ディスクの再生信号を検出する受光素子と
を備え、
前記光学部材は、前記戻り光ビームのうち、前記超解像光ディスクのトラック方向における周辺部を遮蔽又は減衰させる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、超解像再生と常解像再生とが混在していても、常解像再生を打ち消して超解像再生のみでの再生を行って、超解像ディスクから良好な品質のデータを再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１の光ディスク装置の全体構成を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、超解像光ディスクの超解像マスク層の開口及び集光スポットの位置関係、ならびに光の強度分布及び熱分布の位置関係を示す図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、常解像再生及び超解像再生と開口の位置関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１の光ディスク装置で用いられる光ヘッド装置の構成を示す概略図である。
【図５】図４の光ヘッド装置で用いられる光学フィルタの一例を示す概略図である。
【図６】図４の受光素子の受光面と戻り光ビームを示す概略図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、光ディスクのマーク長に対する戻り光ビームの干渉領域の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２で用いられる光ヘッド装置の構成を示す概略図である。
【図９】実施の形態２の光ヘッド装置で用いられるホログラム素子を示す概略図である。
【図１０】実施の形態２の光ヘッド装置の受光素子の受光面と戻り光ビームを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の光ディスク装置の全体構成を示す図である。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、光ディスク装置５０を構成する各ブロックの接続関係のすべてを表すものではない。また、信号や情報を、それらが伝達される経路と同じ符号で表わすことがある。
【００２５】
図１において、光ディスク装置５０は、光ディスク５を回転駆動するためのスピンドルモータ５１、光ディスク５にレーザ光を照射し、光ディスク５の情報記録層で反射された戻り光ビームを受光して信号を出力する光ヘッド装置５２、光ヘッド装置５２を光ディスク５の半径方向に駆動するためのスレッドモータ５３、レーザ制御回路５４、サーボ制御回路５５、再生信号処理回路５６、復調回路６０、変調回路６４、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）８０、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）８１を備えている。
【００２６】
サーボ制御回路５５には、スピンドルモータ５１をコントロールするスピンドルモータ制御回路６３、スレッドモータ５３をコントロールするスレッドモータ制御回路６２、光ヘッド装置５２をコントロールする光ヘッド制御回路６１が設けられ、それぞれＭＰＵ８１から発せられる命令により動作を行なう。
【００２７】
また、再生信号処理回路５６には、光ヘッド装置５２で検出され、伝送路Ｌ３を介して送られた信号にもとづいて、サーボ信号を生成するサーボ信号検出回路５９、再生信号を検出して伝送路Ｌ１に出力信号として出力する再生信号検出回路５８、および光ディスク５の蛇行した案内トラック溝からの反射光で得られるウォブル信号を検出するウォブル信号検出回路５７がある。ただし、前記案内トラック溝が形成されていない再生専用のＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）ディスクの場合には、前記ウォブル信号検出回路５７は無くてもよい。
【００２８】
ＭＰＵ８１は、再生信号検出回路５８で検出された信号振幅値データや状態信号などの伝送路Ｌ１の出力信号、あるいは他の各部からの出力信号にもとづいて光ディスク装置全体の動作を決定し、各部へ制御データ（例えば、ＭＰＵ８１から再生信号検出回路５８への伝送路Ｌ２の信号）を送って、それらの制御を行う。
【００２９】
なお、再生信号処理回路５６の構成要素のうち一部分がＭＰＵ８１の内部で処理される構成であってもよい。
【００３０】
ＲＡＭ８０は、プログラム領域８０Ａおよびデータ領域８０Ｂを有する。ＭＰＵ８１は、ＲＡＭ８０のプログラム領域８０Ａに記録されているプログラムに従って、各部の動作を制御するとともに、各部から送られてくる信号から制御の判断を行なう。
【００３１】
光ヘッド制御回路６１は、サーボ信号検出回路５９から送られるサーボエラー信号やＭＰＵ８１からの動作命令を元に、制御信号を伝送路Ｌ４経由で光ヘッド装置５２に出力し、光ヘッド装置５２から光ディスク５上へ照射される光の制御を行なう。
【００３２】
スレッドモータ制御回路６２およびスピンドルモータ制御回路６３は、サーボエラー信号やＭＰＵ８１からの動作命令を元に、スレッドモータ５１およびスピンドルモータ５３の制御を行なう。
【００３３】
ウォブル信号検出回路５７の出力信号Ｌ６と再生信号検出回路５８の出力信号Ｌ７は復調回路６０で情報データＬ８に復調される。
【００３４】
ＭＰＵ８１から出力されたデータの一部Ｌ９は、変調回路６４で光ディスク５への記録に適した記録信号Ｌ１０に変換され、レーザ制御回路５４へ送られる。この記録信号Ｌ１０に基づいてレーザ制御回路５４から伝送路Ｌ５を介して光ヘッド装置５２に制御信号が送られ、光ヘッド装置５２に搭載されている半導体レーザの発光パワーが制御される。ただし、再生専用のＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）ディスクの場合には、記録のために用いる前記レーザ制御回路５４は無くてもよい。
【００３５】
この実施の形態１における光ディスク５は、図２（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、光の強度に対して非線形光吸収特性又は非線形光透過特性を有する超解像マスク層５ａが成膜された超解像光ディスクである。以下図２（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）、（ｂ）を参照して従来技術の問題点を詳しく説明する。ただし、図示されたディスクの構造は、便宜上最小構成で示したものであり、これ以外に別の材料等による層が成膜されていてもよい。また、他のディスク構造として、マーク自身が非線形光吸収特性を有した材料で構成された超解像ディスクも提案されているが、このディスク構造であってもよい（例えば、非特許文献３参照）。
【００３６】
図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、一般的な等方レンズで集光された光スポット１ａの光強度分布ＬＤはガウシアン分布である。しかし、信号再生時、光ディスクは回転しているため、回転速度が熱伝導速度と近いオーダになると、図２（ｃ）に示すように熱分布ＴＤのピークは集光スポット１ａの光強度分布ＬＤのピークより遅れた位置に形成されることになる。
【００３７】
すなわち、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、集光スポット１ａの中心１ｃより距離Δｘだけ遅れた位置に、その中心が位置するように開口５ｂが形成されることになる。そのため、超解像再生信号(成分）は常解像再生信号(成分）より、時間にしてΔｔ（＝Δｘ／回転線速度）だけ遅れた信号(成分）となり、同期のずれた信号(成分）が混在してしまうという問題が生じる。
本発明は、上記の問題を解決し、超解像再生と常解像再生とが混在していても、常解像再生を打ち消して、超解像再生のみでの再生を行って、超解像ディスクから良好な品質のデータを再生できるようにしたものである。
【００３８】
光ヘッド装置５２は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の非超解像の光ディスクのみならず、超解像光ディスクにも対応するものである。
光ヘッド装置５２は、光ディスク５に半導体レーザによる光ビームを集光するとともに、光ディスク５の情報記録層で反射した戻り光ビームを受光し、再生信号やサーボ信号を生成するための信号を検出する。
【００３９】
図４は、本発明の光ヘッド装置５２の構成例を示す図である。図４において、レーザ制御回路５４から伝送路Ｌ５を介して入力される制御信号にもとづいて半導体レーザ２から放射された波長λの光ビーム１は、ビームスプリッタ３で反射し、対物レンズ４によって光ディスク５に集光される。光ディスク５で反射した戻り光ビームＱは対物レンズ４によって収束光ビームとなり、ビームスプリッタ３を透過する。戻り光ビームＱは、光学フィルタ６を介して前記戻り光ビームＱの一部を遮蔽又は吸収されたのち、受光素子２７の受光面で受光され、その受光パワー量に応じた電気信号が伝送路Ｌ３に出力される。
【００４０】
このように、光学フィルタ６は、集光スポットが情報記録層で反射した戻り光ビームの一部を遮蔽又は減衰させる光学部材として用いられており、図５に示すように、トラック方向（に対応する方向）における端部乃至周辺部に、光（戻り光ビーム）の遮蔽又は減衰を行う部分（Ａ１、Ａ２）を備えている。この遮蔽又は減衰を行なう部分Ａ１、Ａ２は、例えば、光を反射又は吸収させる金属薄膜で構成されている。
図示の例では、遮蔽又は減衰を行なう部分Ａ１、Ａ２の間には、光を遮蔽又は減衰させることなく、そのまま透過させる部分Ａ３が形成されている。この光をそのまま透過させる部分Ａ３は、例えば空隙で構成されている。その場合、遮蔽又は減衰を行なう部分Ａ１、Ａ２を、例えば、ビームスプリッタ３の出射側の面に固定乃至保持されるようにしても良い。
【００４１】
ここで、図４は、本発明の光ヘッド装置の基本構成とその原理を説明することを目的とし、光ディスクの再生信号の検出光学系のみを、最小構成部品で示したものであり、光ヘッド装置の構成は図４に示すものに限定されない。
【００４２】
例えば、光ディスク５が回転するときに、対物レンズ４の光軸方向およびその光軸方向に垂直な方向の光ディスク５の位置変動によって生じる対物レンズ４の焦点距離の誤差を補正するように、対物レンズ４を光軸方向およびその光軸方向に垂直な方向に駆動させる対物レンズ駆動アクチュエータを備えてもよい。
【００４３】
また、光ディスクの再生信号の検出光学系以外に、光ディスク５の情報記録層に対する対物レンズ５の焦点誤差量やトラッキング誤差量を検出するためのセンサー光学系を備えていてもよい。
【００４４】
さらには、例えば、図示のビームスプリッタ３に代えて、偏光ビームスプリッタを配置し、且つその偏光ビームスプリッタと対物レンズ４の間に１／４波長板を挿入してもよい。これにより、光の利用効率を向上させることができる。
【００４５】
図５には、光学フィルタ６と戻り光ビームＱの関係が示されている。この図に基づき検出方法について説明をする。
【００４６】
光学フィルタ６の領域Ａ１および領域Ａ２は、反射層又は吸収層として機能し、領域Ａ１および領域Ａ２に入射した戻り光ビームＱの部分（領域）Ｐ１および部分（領域）Ｐ２を遮蔽又は吸収する。領域Ａ１と領域２の間の領域Ａ３（中央に位置する領域）は戻り光ビームＱを透過させる。ここで、領域Ａ１と領域Ａ２が配列される方向の領域Ａ３の幅をＷとする。
【００４７】
図６は、光学フィルタ６を透過した戻り光ビームＱと、受光素子２７の受光面２７Ｒを示した図である。受光素子２７が、受光された戻り光ビームＱに対応した検出信号を出力し、この信号が再生信号として用いられる。
【００４８】
上記のように、光ディスクから戻り光ビームＱのトラック方向（即ちタンジェンシャル方向）における周辺部を遮蔽又は減衰させて光を検出して得られた再生信号は、光学フィルタ６を用いずに戻り光ビームＱの全光量で検出する場合に比べ、超解像光ディスクの再生品質を向上できる。
【００４９】
以下、再生品質が向上できる光学フィルタ６の構成条件とその効果について説明する。
常解像再生の場合、図７（ａ）に示すように、マークにおける回折により発生する０次光とその他高次光（１次光以上）との、戻り光ビーム内部での干渉により生じる光の明暗の変化が再生信号の変調成分となる。図７では、高次光のうち１次光のみを破線で示しており、この０次光と１次光との干渉領域をＤ１、Ｄ２で示している。
特に図７（ａ）は、マーク長ＭＬがλ／（２ＮＡ）より長い場合であり、１次光同士が重なる。また、領域ＡＰは、対物レンズの瞳に相当しており、実際にはその内部の光のみが受光素子で受光され、その他の部分の光は受光素子に到達しない。
【００５０】
マーク長ＭＬがλ／（２ＮＡ）よりも短く、且つλ／（４ＮＡ）より長いときの戻り光ビームを考えると、図７（ｂ）のように、マークの干渉領域Ｄ１及びＤ２は、ある距離Ｌだけ離れて存在し、戻り光ビームの中央部には干渉領域の存在しない部分が現れる。マーク長がさらに短くなると、距離Ｌは広がる。
すなわち、マーク長が小さくなるほど、前記干渉部分は戻り光ビームの内部のトラック方向における周辺部にシフトし、周辺部に常解像再生信号の変調成分が多く含まれる。
【００５１】
さらに、マーク長が短くなって、回折限界λ／（４ＮＡ）より短くなると、図７（ｃ）に示すように、距離Ｌは光束半径ｒより大きくなり、もはや干渉領域Ｄ１及びＤ２が戻り光ビームに存在しなくなる。すなわち、常解像再生信号成分は無くなる。
【００５２】
一方、超解像再生の場合、光ディスクの超解像マスク層５ａに発生した開口５ｂで読み出されたマークの変調成分は、戻り光ビームの受光素子の受光面上での領域の全体、すなわち、図７（ａ）〜（ｃ）の対物レンズ瞳に相当する領域ＡＰ内の全体に渡って存在する。この現象は、我々の行なった光学シミュレーションにより確認している。
【００５３】
以上の特徴から、戻り光ビームの周辺部の光量を小さくして、戻り光ビームの中央部を再生信号として使えば、再生信号から常解像再生クロストーク成分を抑制することができる。
【００５４】
従って、常解像再生信号成分は、戻り光ビームの中央部よりも周辺部に干渉領域Ｄ１及びＤ２が存在しているので、光学フィルタ６を用いることで、戻り光ビームの周辺部に多く含まれる常解像再生クロストーク成分を抑制して再生信号を検出することができ、超解像ディスクの再生信号の品質を向上することができる。
【００５５】
さらに、光ディスクの最長のマーク長ＭＬ＿ｍａｘが回折限界のλ／（４ＮＡ）よりも大きい場合、干渉領域Ｄ１とＤ２間の距離Ｌは、
２×（λ／（２×ＮＡ×ＭＬ＿ｍａｘ）-１）×ｒ
で表すことができ、幅Ｗを前記Ｌ程度、又はそれ以上に設定すれば、干渉領域Ｄ１及びＤ２は、完全に光学フィルタ６の領域Ａ１又は領域Ａ２で遮蔽又は減衰されるので、超解像再生信号(成分）と常解像再生信号（成分）を完全に分離して検出することができ、常解像再生クロストーク成分を含まずに再生信号（成分）のみから成る信号が得られる。
さらに、干渉領域Ｄ１及びＤ２が存在する条件は、光ディスクの最長のマーク長ＭＬ＿ｍａｘが回折限界のλ／（４ＮＡ）よりも大きい場合であり、光ディスクの最長のマーク長ＭＬ＿ｍａｘが回折限界のλ／（４ＮＡ）よりも大きく、且つλ/（２ＮＡ）より小さいマークにより構成されるデータ列が記録される光ディスクで効果が期待できる。
【００５６】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２の光学ヘッド装置は、実施の形態１の光学ヘッド装置と概して同じであり、以下では、異なる部分を中心として説明する。
【００５７】
以下で説明する実施の形態２の光ヘッド装置は、実施の形態１に関して図１で説明した光ヘッド装置５２に相当し、実施の形態１と同様に光ディスク装置の一部として用いられる。
【００５８】
図８は、実施の形態２の光ヘッド装置の構成を示した概略図である。ここでは、対物レンズ５の焦点誤差量を検出するための非点収差法、および、トラッキング誤差量を検出するためのＤＰＰ法（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｕｓｈ  Ｐｕｌｌ  Ｍｅｔｈｏｄ）を導入した例を含めて示す。
【００５９】
対物レンズ５がトラッキングによって半径方向にシフトすることにより受光素子３７における光ビームの集光位置はシフトし、制御信号にオフセットを生じてしまうという問題があるが、このＤＰＰ法は前記オフセットを算出できる手法である。
【００６０】
実施の形態１では、上記のように、集光スポットが前記情報記録層で反射した戻り光ビームの一部を遮蔽又は減衰させる光学部材（Ａ１，Ａ２）として光学フィルタ６を用いているが、実施の形態２では、実施の形態１の光学フィルタ６の代わりに、ホログラム素子６２を用い、図４の受光素子２７の代わりに、前記ホログラム素子６２で分光された光ビームを受光するための複数の分割受光面を有した受光素子３７を用いている。
【００６１】
ホログラム素子６２は、トラック方向における周辺部に、光を遮蔽又は減衰させる部分Ｈ１、Ｈ２を有する。この光を遮蔽又は減衰させる部分Ｈ１、Ｈ２は例えば、光路を曲げる回折格子で構成されている。
【００６２】
また、非点収差法のため、シリンドリカルレンズ７を、前記ホログラム素子６２の後方、又は前方に備え、ＤＰＰ法のため、光ビーム１を少なくとも０次回折光と±１次回折光の３本の光ビームに分割する回折格子８を、半導体レーザ２からの光が通る部分に備える。以下では、シリンドリカルレンズ７をホログラム素子６２の後方に配置させた場合について説明する。
【００６３】
なお、ホログラム素子６２は、シリンドリカルレンズ７の片面(一方の面)に形成してもよい。また、ビームスプリッタ３の、ホログラム素子６２側の面に形成してもよい。
【００６４】
図９はホログラム素子６２のホログラムパターンを示した概略図で、図１０は受光素子３７の受光面パターンと戻り光ビームを示した概略図である。
ホログラム素子６２は、格子ピッチが第１の値Λ＿１である領域Ｈ１、Ｈ２と、格子ピッチが第２の値Λ＿２である領域Ｈ３を有し、収束光ビームをそれぞれ図のｙ軸方向（図で左斜め上方向）、ｘ軸方向（図で右斜め上方向）に０次回折光と±１次回折光に分光する。
【００６５】
なお、２つの分光方向（ｙ軸方向、ｘ軸方向）は、互いに垂直である必要はなく、受光素子３７の受光面において、それぞれの分光された光ビームが重複しない角度に設定されていればよい。
【００６６】
受光素子３７は、図１０に示すような５つの受光エレメント３７Ａ〜３７Ｅを有する。受光エレメント３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃで受光される光ビームＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３はそれぞれ回折格子８による０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光であり、かつ、ホログラム素子６２の０次光である。
【００６７】
前記受光エレメント３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃは、ＤＰＰ法によるトラッキング誤差量算出のための受光面パターンであるが、ホログラム素子６２によって分割されない０次光であるため、ホログラム素子６２が存在しない通常の場合と同様の演算でサーボ制御が可能である。
【００６８】
受光エレメント３７Ａは、４分割された受光面パターンを有しており、これは、焦点誤差量算出のための受光面パターンである。同様に、ホログラム素子６２によって分割されない０次光であるため、ホログラム素子６２が存在しない通常の場合と同様の演算でサーボ制御が可能である。
【００６９】
従って、上記の受光エレメント３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃによって、サーボ制御は達成される。
【００７０】
また、ホログラム素子６２による受光エレメント３７Ｄで受光される光ビームＰ２１、および受光面外の光ビームＰ２２はホログラム素子６２の領域Ｈ１、Ｈ２による±１次回折光であり、受光エレメント３７Ｅで受光される光ビームＰ３１、および受光面外の光ビームＰ３２はホログラム素子６２の領域Ｈ３による±１次回折光である。
【００７１】
なお、ここでは、領域Ｈ１及びＨ２の格子ピッチを互いに略同一にしてあり、領域Ｈ１及び領域Ｈ２の±１次回折光の回折角を略等しくさせているが、格子ピッチに差を持たせて受光エレメントＤ及びＥを非対称に配置してもよい。
【００７２】
受光エレメント３７Ｅの出力信号を再生信号とすれば、本発明に係わる光ヘッド装置の実施の形態１と同様の効果により、超解像ディスクの再生信号の品質を向上させることができる。
【００７３】
このとき、受光エレメント３７Ｄで受光される光ビームは、主に常解像信号成分を含んだ不要光となるため、前記受光エレメント３７Ｄは設けなくてもよい。
【００７４】
ホログラム素子６２のホログラムパターンは上記のものに限定されず、同様の効果が得られるその他の構成であってよい。また、光ヘッド装置も上記のものに限定されず、種々の変形が可能である。
【００７５】
以上実施の形態１及び２について説明したように、本発明によれば、超解像光ディスクの再生において、常解像再生クロストークを除去又は抑制することができ、再生信号の品質を向上させる効果がある。
【符号の説明】
【００７６】
１  光ビーム、  ２  半導体レーザ、  ４  対物レンズ、  ５  光ディスク、  ６  光学フィルタ、  ２７  受光素子、  ５０  光ディスク装置、  ５２  光ヘッド装置、  Ｑ  戻り光ビーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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