(57)【要約】  半導体レーザ１からの出射光は回折光学素子３によりメインビームおよび２つのサブビームに分割され、ディスク７の記録層に集光される。ディスク７の記録層で反射されたメインビームの反射光および２つのサブビームの反射光は位相フィルタ１１を透過し、光検出器１０で受光される。位相フィルタ１１は、光軸を通りディスク７の情報トラックの方向に対応する直線で隔てられた第一の領域と第二の領域とを有し、第一の領域を透過する光と第二の領域を透過する光との間に１８０°の位相差を与える。光検出器１０からの出力に基づいて差動プッシュプル信号が演算される。
2008132891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射される出射光からメインビームおよびサブビーム群を生成する回折光学素子と、
情報トラックが形成された複数の記録層を有する光記録媒体の選択された前記記録層に前記メインビームおよび前記サブビーム群を集光する集光手段と、
選択された前記記録層で反射された前記メインビームの反射光および前記サブビーム群の反射光を受光する光検出手段と、
前記メインビームおよび前記サブビーム群の光路から前記メインビームの反射光および前記サブビーム群の反射光の光路を分離する光分離手段と、
前記集光手段と前記光検出手段との間に設けられ、前記光記録媒体からの反射光の光軸に垂直な面内の少なくとも一部に前記光軸を通り前記情報トラックの方向に対応する直線で分割された第一の領域と第二の領域とを有する位相フィルタと
を具備し、
前記位相フィルタは、前記第一の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第二の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に１８０°の位相差を与える
光ヘッド装置。
【請求項２】
前記位相フィルタは、前記光分離手段と前記光検出手段との間に設けられている
請求の範囲１に記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記位相フィルタは、前記第一の領域に第一の１/２波長板、前記第二の領域に第二の１／２波長板を有し、
前記第一の１／２波長板の光学軸の方向は、入射光の偏光方向に対して＋４５°の角度をなし、
前記第二の１／２波長板の光学軸の方向は、入射光の偏光方向に対して−４５°の角度をなす
請求の範囲２に記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記位相フィルタは、前記集光手段と前記光分離手段との間に設けられ、
前記第一の領域を透過する光と前記第二の領域を透過する光との間に、所定の方向の直線偏光に対しては０°、前記所定の方向と直交する方向の直線偏光に対しては１８０°の位相差を与え、
前記光源からの出射光は、前記所定の方向の直線偏光として前記位相フィルタへ入射し、前記光記録媒体からの反射光は、前記所定の方向と直交する方向の直線偏光として前記位相フィルタへ入射する
請求の範囲１に記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記第一の領域は、前記直線に接して、第一および第二の中間領域により互いに離間して位置する第一乃至第三の小領域に分割され、
前記第二の領域は、前記直線に接して、前記第一および前記第二の中間領域により互いに離間して位置する第四乃至第六の小領域に分割され、
前記位相フィルタは、
前記第一および第二の中間領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第一乃至第三の小領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に９０°の位相差を与え、
前記第一および第二の中間領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第四乃至第六の小領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に９０°の位相差を与える
請求の範囲１に記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
前記第一の領域は、前記直線に接し、中間領域により互いに離間して位置する第一および第二の小領域に分割され、
前記第二の領域は、前記直線に接し、前記中間領域により互いに離間して位置する第三および第四の小領域に分割され、
前記位相フィルタは、
前記中間領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第一および第二の小領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に９０°の位相差を与え、
前記中間領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第三および第四の小領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に９０°の位相差を与える
請求の範囲１に記載の光ヘッド装置。
【請求項７】
前記第一の領域は、前記情報トラックと直交する方向に対応する第一乃至第三の直線を境界とする第一乃至第四の小領域に分割され、
前記第二の領域は、前記第一乃至第三の直線を境界とする第五乃至第八の小領域に分割され、
前記位相フィルタは、前記第一、第三、第六、第八の小領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第二、第四、第五、第七の小領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に、１８０°の位相差を与える
請求の範囲１に記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
前記第一の領域は、前記情報トラックと直交する方向に対応する第一および第二の直線を境界とする第一乃至第三の小領域に分割され、
前記第二の領域は、前記第一および第二の直線を境界とする第四乃至第六の小領域に分割され、
前記位相フィルタは、前記第一、第三、第五の小領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第二、第四、第六の小領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に、１８０°の位相差を与える
請求の範囲１に記載の光ヘッド装置。
【請求項９】
前記光源は、複数の波長の光を選択的に出射する単一または複数の光源を具備し、
前記位相フィルタは、前記複数の波長のうちの少なくとも一つの波長に対して、前記第一の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第二の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に、１８０°の位相差を与える
請求の範囲１に記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】
前記位相フィルタは、
前記第一の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第二の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に、１８０°の位相差を与える第一状態と、
前記第一の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第二の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に、位相差を与えない第二状態と
を備え、前記第一状態と前記第二状態とを切り替え可能である
請求の範囲１に記載の光ヘッド装置。
【請求項１１】
前記位相フィルタは、
前記第一の領域に設けられる第一液晶高分子層と、
前記第一液晶高分子層に交流電圧を印加する第一電極と、
前記第二の領域に設けられる第二液晶高分子層と、
前記第二液晶高分子層に交流電圧を印加する第二電極と
を備える
請求の範囲１０に記載の光ヘッド装置。
【請求項１２】
前記位相フィルタは、複数の小領域を有し、
前記第一の領域が前記複数の小領域のうちの第一小領域群を含み、前記第二の領域が前記複数の小領域のうちの第二小領域群を含む第一状態と、
前記第一の領域が前記複数の小領域のうちの前記第一小領域群と異なる第三小領域群を含み、前記第二の領域が前記複数の小領域のうちの前記第二小領域群と異なる第四小領域群を含む第二状態と
を備え、前記第一状態と前記第二状態とを切り替え可能である
請求の範囲１に記載の光ヘッド装置。
【請求項１３】
前記位相フィルタは、前記複数の小領域の各々に設けられる複数の液晶高分子層と、前記複数の液晶高分子層の各々に交流電圧を印加する複数の電極とを備える
請求の範囲１２に記載の光ヘッド装置。
【請求項１４】
光源から出射される出射光からメインビームおよびサブビーム群を生成する回折光学素子と、
情報トラックが形成された複数の記録層を有する光記録媒体の選択された前記記録層に前記メインビームおよび前記サブビーム群を集光する集光手段と、
選択された前記記録層で反射された前記メインビームの反射光および前記サブビーム群の反射光を受光する光検出手段と、
前記メインビームおよび前記サブビーム群の光路から前記メインビームの反射光および前記サブビーム群の反射光の光路を分離する光分離手段と、
前記集光手段と前記光検出手段との間に設けられ、前記光記録媒体からの反射光の光軸に垂直な面内の少なくとも一部に、前記光軸を通り前記情報トラックの方向に対応する直線で分割された第一の領域と第二の領域とを有する位相フィルタと
を備え、
前記位相フィルタが、前記第一の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第二の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に、１８０°の位相差を与える光ヘッド装置と、
前記光検出手段からの出力に応じて、前記メインビームに基づくプッシュプル信号と、前記サブビーム群に基づくプッシュプル信号との差である差動プッシュプル信号を演算する差動プッシュプル信号演算手段と
を具備する
光学式情報記録再生装置。
【請求項１５】
前記位相フィルタは、
前記第一の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第二の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に、１８０°の位相差を与える第一状態と、
前記第一の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光と、前記第二の領域を透過する前記光記録媒体からの反射光との間に、位相差を与えない第二状態と
を備え、
前記位相フィルタの状態を前記第一状態または前記第二状態に切り替える位相フィルタ駆動手段をさらに具備する
請求の範囲１４に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項１６】
前記位相フィルタは、
前記第一の領域に設けられる第一の液晶高分子層と、
前記第一の液晶高分子層に交流電圧を印加する第一の電極と、
前記第二の領域に設けられる第二の液晶高分子層と、
前記第二の液晶高分子層に交流電圧を印加する第二の電極と
を有し、
前記位相フィルタ駆動手段は、前記第一および前記第二電極に交流電圧を供給する
請求の範囲１５に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項１７】
前記位相フィルタ駆動手段は、前記光記録媒体の種類に応じて、前記位相フィルタの状態を前記第一状態または前記第二状態に切り替える
請求の範囲１５または請求の範囲１６に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項１８】
前記位相フィルタは、複数の小領域を有し、
前記第一の領域が前記複数の小領域のうちの第一小領域群を含み、前記第二の領域が前記複数の小領域のうちの第二小領域群を含む第一状態と、
前記第一の領域が前記複数の小領域のうちの前記第一小領域群と異なる第三小領域群を含み、前記第二の領域が前記複数の小領域のうちの前記第二小領域群と異なる第四小領域群を含む第二状態と
を備え、
前記位相フィルタの状態を前記第一状態または前記第二状態に切り替える位相フィルタ駆動手段をさらに具備する
請求の範囲１４に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項１９】
前記位相フィルタは、前記複数の小領域の各々に設けられる複数の液晶高分子層と、前記複数の液晶高分子層の各々に交流電圧を印加する複数の電極とを備え、
前記位相フィルタ駆動手段は、前記複数の電極に交流電圧を供給する
請求の範囲１８に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項２０】
前記位相フィルタ駆動手段は、前記光記録媒体の種類に応じて、前記位相フィルタの状態を前記第一状態または前記第二状態に切り替える
請求の範囲１８または請求の範囲１９に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項２１】
前記位相フィルタ駆動手段は、前記複数の記録層のうちの記録または再生を行う対象層に応じて、前記位相フィルタの状態を前記第一状態または前記第二状態に切り替える
請求の範囲１８または請求の範囲１９に記載の光学式情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体に対して記録や再生を行うための光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置に関し、特に、複数の記録層を有する光記録媒体に対して記録や再生を行う光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置に関する。なお、本出願は、日本出願番号２００７−１１２３９０に基づく優先権を主張するものであり、日本出願番号２００７−１１２３９０における開示内容は引用により本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ−Ｒ、ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒ等の追記型の光記録媒体、およびＤＶＤ−ＲＷ、ＨＤ  ＤＶＤ−ＲＷ等の書換可能型の光記録媒体には、記録層に溝状の情報トラックが形成されている。光記録媒体に対して記録や再生を行うための光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置は、光記録媒体の記録層に形成される集光スポットを情報トラックに追従させるために、集光スポットの情報トラックからの位置ずれを表すトラック誤差信号を検出する機能を有する。追記型の光記録媒体および書換可能型の光記録媒体に対するトラック誤差信号の検出方法としては、一般にプッシュプル法が用いられる。しかし、プッシュプル法によるトラック誤差信号は、光ヘッド装置の対物レンズが情報トラックに追従するために情報トラックに垂直な方向へシフトすると大きなオフセットを生じる。このオフセットはレンズシフトによるオフセットと呼ばれ、記録再生特性を劣化させる原因になる。このようなレンズシフトによるオフセットを生じないトラック誤差信号の検出方法として、差動プッシュプル法が知られている。【０００３】
差動プッシュプル法によりトラック誤差信号の検出を行う光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置においては、光源からの出射光は回折光学素子によりメインビームおよび２つのサブビームに分割される。メインビームおよび２つのサブビームは対物レンズにより光記録媒体の記録層に集光される。光記録媒体の記録層で反射されたメインビームの反射光および２つのサブビームの反射光は、光検出器の対応する受光部で受光される。メインビームの反射光を受光するメインビーム用受光部からの出力に基づいて、メインビームに対するプッシュプル信号であるメインプッシュプル信号が検出され、２つのサブビームの反射光を受光するサブビーム用受光部からの出力に基づいて、２つのサブビームに対するプッシュプル信号であるサブプッシュプル信号が検出される。メインプッシュプル信号とサブプッシュプル信号との差から、トラック誤差信号の元になる差動プッシュプル信号が得られる。【０００４】
ところで、光記録媒体の記録容量を高める方法の一つとして、光記録媒体に複数の記録層を設ける方法がある。２層の記録層を有する光記録媒体は、ＤＶＤ−Ｒ、ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒ等において既に実用化されている。このような複数の記録層を有する光記録媒体に対し、従来の一般的な光ヘッド装置を用いて記録や再生を行う場合、光源からの出射光を対物レンズにより記録や再生を行う層である対象層に集光し、対象層からの反射光を光検出器により受光すると、記録や再生を行わない層である非対象層からの反射光の一部も外乱光として光検出器へ入射する。外乱光が光検出器へ入射すると、光検出器からの出力に基づいて検出される、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下し、記録や再生を正しく行うことができなくなる場合がある。【０００５】
複数の記録層を有する光記録媒体に対して差動プッシュプル法によりトラック誤差信号の検出を行う場合、このような外乱光の影響は特に顕著になる。メインビームおよび２つのサブビームを対象層に集光し、対象層からのメインビームの反射光および２つのサブビームの反射光を光検出器の対応する受光部で受光すると、非対象層からのメインビームの反射光の一部が外乱光としてサブビーム用受光部へ入射する。非対象層からのメインビームの反射光は光検出器上で大きく広がっているためサブビーム用受光部へ入射する割合は小さいが、メインビームの光量は２つのサブビームの光量に比べて大きいため、外乱光の量は無視できない。このとき、対象層からの２つのサブビームの反射光と外乱光とはサブビーム用受光部上で干渉する。ここで、対象層と非対象層との間隔が変化すると、対象層からの２つのサブビームの反射光と外乱光との位相差が変化する。位相差が０°に近づくとサブビーム用受光部上の光の強度は干渉により強くなり、サブビーム用受光部からの出力は大きくなる。一方、位相差が１８０°に近づくとサブビーム用受光部上の光の強度は干渉により弱くなり、サブビーム用受光部からの出力は小さくなる。その結果、サブプッシュプル信号および差動プッシュプル信号に乱れが生じる。【０００６】
このような背景から、外乱光のサブビーム用受光部への入射を抑制した光ヘッド装置が特開２００５−２０３０９０号公報において提案されている。図１に、特開２００５−２０３０９０号公報に記載の光ヘッド装置の主要部が示される。光源である半導体レーザ３３からの出射光は、回折光学素子３４により０次光であるメインビームおよび±１次回折光である２つのサブビームに分割される。メインビームおよび２つのサブビームは、偏光ビームスプリッタ３５へＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、コリメータレンズ３６により発散光から平行光へ変換され、回折光学素子３７をほぼ１００％が透過し、１／４波長板３８により直線偏光から円偏光へ変換され、対物レンズ３９により平行光から収束光へ変換され、光記録媒体であるディスク４０の記録層に集光される。ディスク４０の記録層で反射されたメインビームの反射光および２つのサブビームの反射光は、対物レンズ３９により発散光から平行光へ変換され、１／４波長板３８により円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光へ変換され、回折光学素子３７を大部分が透過し、コリメータレンズ３６により平行光から収束光へ変換され、偏光ビームスプリッタ３５へＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、非点収差レンズ４１により非点収差が与えられ、光検出器４２で受光される。【０００７】
図２は回折光学素子３７の平面図である。ここで、図中のＸ方向、Ｙ方向は、それぞれディスク４０の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応している。また、図中の破線で示される円は対物レンズ３９の有効径に相当する直径を有する円を示している。回折光学素子３７は、回折格子が形成された領域４３ａ〜領域４３ｃの３つの領域を有する。半導体レーザ３３からディスク４０へ向かう往路においては、回折光学素子３７の領域４３ａ〜領域４３ｃへ入射した光もそれ以外の領域へ入射した光もほぼ１００％が透過する。一方、ディスク４０から光検出器４２へ向かう復路においては、回折光学素子３７の領域４３ａ〜領域４３ｃへ入射した光はほぼ１００％が回折され、それ以外の領域へ入射した光はほぼ１００％が透過する。【０００８】
図３に、光検出器４２の受光部のパタンと光検出器４２上の光スポットの配置を示す。光検出器４２は、コリメータレンズ３６、非点収差レンズ４１により構成されるレンズ系の２つの焦線の中間に設けられている。光スポット４５ａは、回折光学素子３４からの０次光であるメインビームの反射光に相当し、ディスク４０の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応する２つの分割線で隔てられた受光部４４ａ〜受光部４４ｄの４つの受光部上に形成される。光スポット４５ｂは、回折光学素子３４からの＋１次回折光であるサブビームの反射光に相当し、ディスク４０の情報トラックの方向に垂直な方向に対応する分割線で隔てられた受光部４４ｅ〜受光部４４ｆの２つの受光部上に形成される。光スポット４５ｃは、回折光学素子３４からの−１次回折光であるサブビームの反射光に相当し、ディスク４０の情報トラックの方向に垂直な方向に対応する分割線で隔てられた受光部４４ｇ〜受光部４４ｈの２つの受光部上に形成される。ここで、コリメータレンズ３６、非点収差レンズ４１により構成されるレンズ系の作用により、光スポット４５ａ〜光スポット４５ｃはレンズ系へ入射する前の光に対し、ディスク４０の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応する方向の強度分布が互いに入れ替わっている。受光部４４ａ〜受光部４４ｄからの出力に基づいてメインプッシュプル信号が検出され、受光部４４ｅ〜受光部４４ｈからの出力に基づいてサブプッシュプル信号が検出される。また、受光部４４ａ〜受光部４４ｄからの出力に基づいて、ディスク４０に記録されたマーク／スペース信号が検出される。【０００９】
図中に破線の円で示される光スポット４５ｄは、ディスク４０が２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光に相当する。回折光学素子３７の領域４３ａ〜領域４３ｃに回折格子が形成されていなければ、領域４３ａ、領域４３ｂ、領域４３ｃへ入射した非対象層からのメインビームの反射光はほぼ１００％が透過し、外乱光としてそれぞれ受光部４４ａ〜受光部４４ｄ、受光部４４ｅ〜受光部４４ｆ、受光部４４ｇ〜受光部４４ｈへ入射する。しかし、回折光学素子３７の領域４３ａ〜領域４３ｃには回折格子が形成されているため、領域４３ａ〜領域４３ｃへ入射した非対象層からのメインビームの反射光はほぼ１００％が回折され、受光部４４ａ〜受光部４４ｈへ入射しない。従って、対象層と非対象層との間隔が変化してもサブプッシュプル信号および差動プッシュプル信号に乱れが生じない。【００１０】
しかし、特開２００５−２０３０９０号公報に記載の光ヘッド装置においては、ディスク４０が２層の記録層を有する光記録媒体である場合、回折光学素子３７の領域４３ａ〜領域４３ｃへ入射した対象層からのメインビームの反射光もほぼ１００％が回折され、受光部４４ａ〜受光部４４ｄへ入射しない。このため、受光部４４ａ〜受光部４４ｄからの出力に基づいて検出される、対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下する。回折光学素子３７の領域４３ａ〜領域４３ｃへ入射して回折された対象層からのメインビームの反射光を受光する別の受光部を光検出器４２に設け、受光部４４ａ〜受光部４４ｄおよび別の受光部からの出力に基づいて対象層に記録されたマーク／スペース信号を検出することも可能である。しかし、マーク／スペース信号の検出に用いる受光部の数が多くなるほど受光部に接続される電流−電圧変換回路の数が多くなり、そこで発生する雑音が大きくなるため、やはりマーク／スペース信号の品質が低下する。【００１１】
特開２００５−２７６３５８号公報には、光ディスクに対して情報を記録再生する光ピックアップ装置であって、第１の回折部と、第１の集光レンズと、第２の回折部と、第２の集光レンズと、光検出部とを備える光ピックアップ装置が開示されている。第１の回折部は、光ディスクからの反射光を第１の光ビームと第２の光ビームとに分離する。第１の集光レンズは、第１および第２の光ビームを集光する。第２の回折部は、集光された第１および第２の光ビームをそれぞれ回折させる。第２の集光レンズは、回折された第１および第２の光ビームを集光する。光検出部は、第２の集光レンズから入射された第１および第２の光ビームの光強度分布に基づいてトラッキング誤差信号を検出する。この光検出部は、第１および第２の２分割光検出器と、プッシュプル信号生成部と、誤差信号検出部とを含む。第１および第２の２分割光検出器は、光検出領域がトラック方向に分割され、第１および第２の光ビームをそれぞれ受光する。プッシュプル信号生成部は、第１および第２の光ビームについて、第１および第２の２分割光検出器の光検出領域の光強度差に基づいて、第１および第２のプッシュプル信号をそれぞれ生成する。誤差信号検出部と第１および第２のプッシュプル信号からトラッキング誤差信号を検出する。また、第１の回折部は、第２のプッシュプル信号の振幅が０となるように、第２の光ビームの一部分に位相差を与える位相差付加部を含む。【００１２】
また、特開２００６−２４４５３５号公報には、対物レンズと、回折素子と、光学素子と、光検出器と、信号処理回路とを有する光ヘッド装置が開示されている。対物レンズは、光源からの光を、少なくとも２層の記録層を有する記録媒体のいずれかの記録層に集光する。回折素子は、対物レンズを通過して上記記録媒体の記録層に集光される光に、そのまま通過する非回折成分とその周辺に±１次回折成分を生起させる。光学素子は、対物レンズにより捕捉された上記記録媒体のいずれかの記録層で反射された光を、対物レンズの中心およびその近傍を通過した第１の光束と、第１の光束よりも外側を通過した第２の光束に分割する。光検出器は、複数の検出領域を有し、光学素子により分離された上記第１の光束と上記第２の光束のうちの少なくとも一方を受光して、その強度に対応する電気信号を出力する。信号処理回路は、光検出器の出力から、上記記録媒体の記録面に固有の案内溝と直交する方向の成分のオフセット成分を除去する。
【発明の開示】
【００１３】
本発明の目的は、複数の記録層を有する光記録媒体に対して記録や再生を行う光ヘッド装置における上に述べた課題を解決し、対象層と非対象層との間隔が変化しても差動プッシュプル信号に乱れが生じず、かつ対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しない光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の観点では、光ヘッド装置は、回折光学素子と、対物レンズと、光検出器と、光分離部と、位相フィルタとを具備する。回折光学素子は、光源から出射される出射光からメインビームおよびサブビーム群を生成する。対物レンズは、情報トラックが形成された複数の記録層を有する光記録媒体の選択された記録層にメインビームおよびサブビーム群を集光する。光検出器は、選択された記録層で反射されたメインビームの反射光およびサブビーム群の反射光を受光する。光分離部は、メインビームおよびサブビーム群の光路からメインビームの反射光およびサブビーム群の反射光の光路を分離する。位相フィルタは、対物レンズと光検出器との間に設けられ、光記録媒体からの反射光の光軸に垂直な面内の少なくとも一部に光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線で分割された第一の領域と第二の領域とを有する。この位相フィルタは、第一の領域を透過する光記録媒体からの反射光と、第二の領域を透過する光記録媒体からの反射光との間に１８０°の位相差を与える。
【００１５】
本発明の他の観点では、光学式情報記録再生装置は、光ヘッド装置と、差動プッシュプル信号演算部とを具備する。光ヘッド装置は、回折光学素子と、対物レンズと、光検出器と、光分離部と、位相フィルタとを備える。回折光学素子は、光源から出射される出射光からメインビームおよびサブビーム群を生成する。対物レンズは、情報トラックが形成された複数の記録層を有する光記録媒体の選択された記録層にメインビームおよびサブビーム群を集光する。光検出器は、選択された記録層で反射されたメインビームの反射光およびサブビーム群の反射光を受光する。光分離部は、メインビームおよびサブビーム群の光路からメインビームの反射光およびサブビーム群の反射光の光路を分離する。位相フィルタは、対物レンズと光検出器との間に設けられ、光記録媒体からの反射光の光軸に垂直な面内の少なくとも一部に光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線で分割された第一の領域と第二の領域とを有する。この位相フィルタは、第一の領域を透過する光記録媒体からの反射光と、第二の領域を透過する光記録媒体からの反射光との間に１８０°の位相差を与える。差動プッシュプル信号演算部は、光検出器からの出力に応じて、差動プッシュプル信号を演算する。差動プッシュプル信号は、メインビームに基づくプッシュプル信号と、サブビーム群に基づくプッシュプル信号との差の信号である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
上記発明の目的、効果、特徴は、添付される図面と連携して実施の形態の記述から、より明らかになる。
【図１】図１は、従来の光ヘッド装置の主要部を示す図である。
【図２】図２は、従来の光ヘッド装置に用いられる回折光学素子の平面図である。
【図３】図３は、従来の光ヘッド装置に用いられる光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第一の実施の形態に係る光検出器の平面図である。
【図６】図６Ａ、６Ｂは、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図および断面図である。
【図７】図７は、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置を示す図である。
【図８】図８Ａ〜８Ｃは、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図および断面図である。
【図９】図９は、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置を示す図である。
【図１０】図１０Ａ〜１０Ｃは、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図および断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置を示す図である。
【図１２】図１２Ａ、１２Ｂは、従来の一般的な光ヘッド装置による２層の記録層を有する光記録媒体に対するプッシュプル信号の観測例を示す図である。
【図１３】図１３Ａ、１３Ｂは、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置による２層の記録層を有する光記録媒体に対するプッシュプル信号の観測例を示す図である。
【図１４】図１４Ａ〜１４Ｃは、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図および断面図である。
【図１５】図１５Ａ〜１５Ｃは、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図および断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第二の実施の形態に係る光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図１８】図１８Ａ、１８Ｂは、本発明の第二の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図および断面図である。
【図１９】図１９Ａ〜１９Ｃは、本発明の第二の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図および断面図である。
【図２０】図２０Ａ〜２０Ｃは、本発明の第二の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図および断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図である。
【図２２】図２２は、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図である。
【図２３】図２３は、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図である。
【図２４】図２４は、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の位相フィルタの平面図である。
【図２５】図２５は、本発明の第三の実施の形態に係る光学式情報記録再生装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。【００１８】
図４に、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の構成が示される。光ヘッド装置６１は、半導体レーザ１、コリメータレンズ２、回折光学素子３、偏光ビームスプリッタ４、１／４波長板５、対物レンズ６、位相フィルタ１１、円筒レンズ８、凸レンズ９、光検出器１０を具備する。光源である半導体レーザ１からの出射光は、コリメータレンズ２により発散光から平行光へ変換され、回折光学素子３により０次光であるメインビームおよび±１次回折光である２つのサブビームに分割される。回折光学素子３における０次光の透過率は例えば約８７．５％であり、±１次回折光の回折効率は例えばそれぞれ約５．１％である。メインビームおよび２つのサブビームは、光分離手段である偏光ビームスプリッタ４へＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板５により直線偏光から円偏光へ変換され、対物レンズ６により平行光から収束光へ変換され、光記録媒体であるディスク７の記録層に集光される。ここで、回折光学素子３からの０次光は所定の情報トラック上に集光され、回折光学素子３からの＋１次回折光は所定の情報トラックとその外周側に隣接する情報トラックとの中間に集光され、回折光学素子３からの−１次回折光は所定の情報トラックとその内周側に隣接する情報トラックとの中間に集光される。ディスク７の記録層で反射されたメインビームの反射光および２つのサブビームの反射光は、対物レンズ６により発散光から平行光へ変換され、１／４波長板５により円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光へ変換され、偏光ビームスプリッタ４へＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、位相フィルタ１１を透過し、円筒レンズ８により非点収差が与えられ、凸レンズ９により平行光から収束光へ変換され、光検出器１０で受光される。【００１９】
図５に、光検出器１０の受光部の平面図が示される。光検出器１０は、円筒レンズ８、凸レンズ９により構成されるレンズ系の２つの焦線の中間に設けられている。光検出器１０は、メインビーム、サブビームの反射光を受光する３つの受光ブロックを備え、各受光ブロックは、ディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応する２つの分割線で隔てられる４つの受光部を含む。したがって、回折光学素子３からの０次光であるメインビームの反射光を受光する受光ブロックは受光部１３ａ〜受光部１３ｄを含み、回折光学素子３からの＋１次回折光であるサブビームの反射光を受光する受光ブロックは受光部１３ｅ〜受光部１３ｈを含み、回折光学素子３からの−１次回折光であるサブビームの反射光を受光する受光ブロックは受光部１３ｉ〜受光部１３ｌを含む。【００２０】
位相フィルタ１１としては、図６Ａ、６Ｂに示される位相フィルタ１１ａ、図８Ａ〜８Ｃに示される位相フィルタ１１ｂ、図１０Ａ〜１０Ｃに示される位相フィルタ１１ｃのいずれかが用いられる。【００２１】
図６Ａは位相フィルタ１１ａの平面図、図６Ｂは位相フィルタ１１ａの断面図である。ここで、図中のＸ方向、Ｙ方向は、それぞれディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応している。また、図中の破線で示される円は対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ１１ａは基板の表面に領域１５ａ〜領域１５ｂの２つの領域を有する。領域１５ａの部分の厚さは、領域１５ｂの部分に比べて薄い。半導体レーザ１の波長をλ、基板の屈折率をｎとするとき、領域１５ａの部分の厚さと領域１５ｂの部分の厚さとの差ｈは、ｈ＝０．５λ／（ｎ−１）となるように設定されている。このとき、領域１５ａを透過するディスク７からの反射光と領域１５ｂを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられる。【００２２】
図７に、位相フィルタ１１ａを用いた場合の光検出器１０上の光スポットの配置が示される。光スポット１４ａは、回折光学素子３からの０次光であるメインビームの反射光に相当し、受光部１３ａ〜受光部１３ｄを含む受光ブロック上に形成される。光スポット１４ｂは、回折光学素子３からの＋１次回折光であるサブビームの反射光に相当し、受光部１３ｅ〜受光部１３ｈを含む受光ブロック上に形成される。光スポット１４ｃは、回折光学素子３からの−１次回折光であるサブビームの反射光に相当し、受光部１３ｉ〜受光部１３ｌを含む受光ブロック上に形成される。【００２３】
ここで、円筒レンズ８、凸レンズ９により構成されるレンズ系の作用により、光スポット１４ａ〜光スポット１４ｃは、レンズ系へ入射する前の光に対し、ディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応する方向の強度分布が互いに入れ替わっている。受光部１３ａ〜受光部１３ｄからの出力に基づいて、メインプッシュプル信号が検出され、受光部１３ｅ〜受光部１３ｌからの出力に基づいて、サブプッシュプル信号が検出される。また、受光部１３ａ〜受光部１３ｄからの出力に基づいて、ディスク７に記録されたマーク／スペース信号が検出される。【００２４】
図中に破線で示される光スポット１４ｄは、ディスク７が２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光に相当する。位相フィルタ１１ａは、領域１５ａを透過するディスク７からの反射光と領域１５ｂを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差を与える。そのため、位相フィルタ１１ａへ入射した非対象層からのメインビームの反射光は、透過後に領域１５ａと領域１５ｂとを隔てる直線での回折の影響を受け、光スポット１４ｄとなる。互いに干渉する領域１５ａを透過した光と領域１５ｂを透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍における非対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。【００２５】
ここで、受光部１３ａ〜受光部１３ｌは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍に位置する。このとき、非対象層からのメインビームの反射光は、回折の影響により殆んど受光部１３ａ〜受光部１３ｌへ入射しない。従って、対象層と非対象層との間隔が変化してもサブプッシュプル信号および差動プッシュプル信号に殆んど乱れが生じない。【００２６】
また、位相フィルタ１１ａへ入射した対象層からのメインビームの反射光も透過後に領域１５ａと領域１５ｂとを隔てる直線での回折の影響を受け、光スポット１４ａとなる。互いに干渉する領域１５ａを透過した光と領域１５ｂを透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍における対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。しかし、領域１５ａを透過した光と領域１５ｂを透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍から離れるに従って０°に近くなる。そのため、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍から離れるに従って対象層からのメインビームの反射光の強度は強くなる。【００２７】
ここで、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線は、受光部１３ａ〜受光部１３ｂと受光部１３ｃ〜受光部１３ｄとを隔てる分割線に相当する。このとき、対象層からのメインビームの反射光は、強度分布が変化するものの回折の影響によらず全て受光部１３ａ〜受光部１３ｄへ入射する。従って、受光部１３ａ〜受光部１３ｄからの出力に基づいて検出される、対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しない。【００２８】
図８Ａは位相フィルタ１１ｂの平面図、図８Ｂおよび８Ｃは位相フィルタ１１ｂの断面図である。ここで、図中のＸ方向、Ｙ方向は、それぞれディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応している。また、図中の破線で示される円は対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ１１ｂは基板の表面に領域１５ｃ〜領域１５ｌの１０の領域を有する。領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇの部分の厚さは、領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈの部分の厚さに比べて薄い。半導体レーザ１の波長をλ、基板の屈折率をｎとするとき、領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇの部分の厚さと領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈの部分の厚さとの差ｈは、ｈ＝０．５λ／（ｎ−１）となるように設定されている。このとき、領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇを透過するディスク７からの反射光と、領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられる。【００２９】
なお、領域１５ｉ〜領域１５ｌの部分の厚さは、領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇの部分の厚さと領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈの部分の厚さとの平均である。このとき、領域１５ｉ〜領域１５ｌを透過するディスク７からの反射光と、領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇを透過するディスク７からの反射光との間には９０°の位相差が与えられる。さらに、領域１５ｉ〜領域１５ｌを透過するディスク７からの反射光と、領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈを透過するディスク７からの反射光との間にも９０°の位相差が与えられる。【００３０】
図９に、位相フィルタ１１ｂを用いた場合の光検出器１０上の光スポットの配置が示される。光スポット１４ｅは、回折光学素子３からの０次光であるメインビームの反射光に相当し、受光部１３ａ〜受光部１３ｄを含む受光ブロック上に形成される。光スポット１４ｆは、回折光学素子３からの＋１次回折光であるサブビームの反射光に相当し、受光部１３ｅ〜受光部１３ｈを含む受光ブロック上に形成される。光スポット１４ｇは、回折光学素子３からの−１次回折光であるサブビームの反射光に相当し、受光部１３ｉ〜受光部１３ｌを含む受光ブロック上に形成される。【００３１】
ここで、円筒レンズ８、凸レンズ９により構成されるレンズ系の作用により、光スポット１４ｅ〜光スポット１４ｇは、レンズ系へ入射する前の光に対し、ディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応する方向の強度分布が互いに入れ替わっている。受光部１３ａ〜受光部１３ｄからの出力、受光部１３ｅ〜受光部１３ｌからの出力に基づいて、それぞれメインプッシュプル信号、サブプッシュプル信号が検出される。また、受光部１３ａ〜受光部１３ｄからの出力に基づいて、ディスク７に記録されたマーク／スペース信号が検出される。【００３２】
図中に破線で示される光スポット１４ｈは、ディスク７が２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光に相当する。位相フィルタ１１ｂは、領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇを透過するディスク７からの反射光と、領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差を与える。そのため、位相フィルタ１１ｂへ入射した非対象層からのメインビームの反射光は、透過後に領域１５ｃと領域１５ｄとの境界、領域１５ｅと領域１５ｆとの境界、領域１５ｇと領域１５ｈとの境界での回折の影響を受け、光スポット１４ｈとなる。領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇを透過した光と領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈを透過した光とは互いに干渉し、その間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇを透過した光と領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈを透過した光とが互いに干渉する部分では、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍における非対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。【００３３】
ここで、受光部１３ａ〜受光部１３ｄは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍のうち、領域１５ｃを透過した光と領域１５ｄを透過した光とが互いに干渉する部分に位置する。受光部１３ｅ〜受光部１３ｈは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍のうち、領域１５ｅを透過した光と領域１５ｆを透過した光とが互いに干渉する部分に位置する。受光部１３ｉ〜受光部１３ｌは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍のうち、領域１５ｇを透過した光と領域１５ｈを透過した光とが互いに干渉する部分に位置する。このとき、非対象層からのメインビームの反射光は、回折の影響により殆んど受光部１３ａ〜受光部１３ｌへ入射しない。従って、対象層と非対象層との間隔が変化してもサブプッシュプル信号および差動プッシュプル信号に殆んど乱れが生じない。【００３４】
また、位相フィルタ１１ｂへ入射した対象層からのメインビームの反射光も透過後に領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇと領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈとを隔てる直線での回折の影響を受け、光スポット１４ｅとなる。互いに干渉する領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇを透過した光と、領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈを透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇを透過した光と領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈを透過した光とが互いに干渉する部分では、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍における対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。しかし、互いに干渉する領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇを透過した光と領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈを透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍から離れるに従って０°に近くなる。そのため、領域１５ｃ、領域１５ｅ、領域１５ｇを透過した光と領域１５ｄ、領域１５ｆ、領域１５ｈを透過した光とが互いに干渉する部分では、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍から離れるに従って対象層からのメインビームの反射光の強度は強くなる。【００３５】
ここで、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線は、受光部１３ａ〜受光部１３ｂと受光部１３ｃ〜受光部１３ｄとを隔てる分割線に相当する。このとき、対象層からのメインビームの反射光は、強度分布が変化するものの回折の影響によらず全て受光部１３ａ〜受光部１３ｄへ入射する。従って、受光部１３ａ〜受光部１３ｄからの出力に基づいて検出される、対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しない。【００３６】
図１０Ａは位相フィルタ１１ｃの平面図、図１０Ｂおよび１０Ｃは位相フィルタ１１ｃの断面図である。ここで、図中のＸ方向、Ｙ方向は、それぞれディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応している。また、図中の破線で示される円は対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ１１ｃは基板の表面に領域１５ｍ〜領域１５ｓの７つの領域を有する。領域１５ｍ、領域１５ｏの部分の厚さは、領域１５ｎ、領域１５ｐの部分の厚さに比べて薄い。半導体レーザ１の波長をλ、基板の屈折率をｎとするとき、領域１５ｍ、領域１５ｏの部分の厚さと領域１５ｎ、領域１５ｐの部分の厚さとの差ｈは、ｈ＝０．５λ／（ｎ−１）となるように設定されている。このとき、領域１５ｍ、領域１５ｏを透過するディスク７からの反射光と、領域１５ｎ、領域１５ｐを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられる。【００３７】
なお、領域１５ｑ〜領域１５ｓの部分の厚さは、領域１５ｍ、領域１５ｏの部分の厚さと領域１５ｎ、領域１５ｐの部分の厚さとの平均である。このとき、領域１５ｑ〜領域１５ｓを透過するディスク７からの反射光と、領域１５ｍ、領域１５ｏを透過するディスク７からの反射光との間には９０°の位相差が与えられる。さらに、領域１５ｑ〜領域１５ｓを透過するディスク７からの反射光と領域１５ｎ、領域１５ｐを透過するディスク７からの反射光との間にも９０°の位相差が与えられる。【００３８】
図１１に、位相フィルタ１１ｃを用いた場合の光検出器１０上の光スポットの配置が示される。光スポット１４ｉは、回折光学素子３からの０次光であるメインビームの反射光に相当し、受光部１３ａ〜受光部１３ｄを含む受光ブロック上に形成される。光スポット１４ｊは、回折光学素子３からの＋１次回折光であるサブビームの反射光に相当し、受光部１３ｅ〜受光部１３ｈを含む受光ブロック上に形成される。光スポット１４ｋは、回折光学素子３からの−１次回折光であるサブビームの反射光に相当し、受光部１３ｉ〜受光部１３ｌを含む受光ブロック上に形成される。【００３９】
ここで、円筒レンズ８、凸レンズ９により構成されるレンズ系の作用により、光スポット１４ｉ〜光スポット１４ｋは、ディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向の強度分布と、平行な方向に対応する方向の強度分布とが、レンズ系へ入射する前の光に対して互いに入れ替わっている。受光部１３ａ〜受光部１３ｄからの出力に基づいて、メインプッシュプル信号が検出され、受光部１３ｅ〜受光部１３ｌからの出力に基づいて、サブプッシュプル信号が検出される。また、受光部１３ａ〜受光部１３ｄからの出力に基づいて、ディスク７に記録されたマーク／スペース信号が検出される。【００４０】
図中に破線で示される光スポット１４ｌは、ディスク７が２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光に相当する。位相フィルタ１１ｃは、領域１５ｍ、領域１５ｏを透過するディスク７からの反射光と領域１５ｎ、領域１５ｐを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差を与える。そのため、位相フィルタ１１ｃへ入射した非対象層からのメインビームの反射光は、透過後に領域１５ｍ、領域１５ｏと領域１５ｎ、領域１５ｐとを隔てる直線での回折の影響を受け、光スポット１４ｌとなる。互いに干渉する領域１５ｍ、領域１５ｏを透過した光と領域１５ｎ、領域１５ｐを透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、領域１５ｍ、領域１５ｏを透過した光と領域１５ｎ、領域１５ｐを透過した光とが互いに干渉する部分では、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍における非対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。【００４１】
ここで、受光部１３ｅ〜受光部１３ｈは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍のうち、領域１５ｍを透過した光と領域１５ｎを透過した光とが互いに干渉する部分に位置する。受光部１３ｉ〜受光部１３ｌは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍のうち、領域１５ｏを透過した光と領域１５ｐを透過した光とが互いに干渉する部分に位置する。このとき、非対象層からのメインビームの反射光は、回折の影響により殆んど受光部１３ｅ〜受光部１３ｌへ入射しない。従って、対象層と非対象層との間隔が変化してもサブプッシュプル信号および差動プッシュプル信号に殆んど乱れが生じない。【００４２】
また、位相フィルタ１１ｃへ入射した対象層からのメインビームの反射光も透過後に領域１５ｍと領域１５ｎとの境界、領域１５ｏと領域１５ｐとの境界での回折の影響を受け、光スポット１４ｉとなる。領域１５ｍ、領域１５ｏを透過した光と領域１５ｎ、領域１５ｐを透過した光とは互いに干渉し、それぞれの間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、領域１５ｍ、領域１５ｏを透過した光と領域１５ｎ、領域１５ｐを透過した光とが互いに干渉する部分では、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍における対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。しかし、領域１５ｍ、領域１５ｏを透過した光と領域１５ｎ、領域１５ｐを透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍から離れるに従って０°に近くなる。そのため、領域１５ｍ、領域１５ｏを透過した光と領域１５ｎ、領域１５ｐを透過した光とが互いに干渉する部分では、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍から離れるに従って対象層からのメインビームの反射光の強度は強くなる。ここで、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線は、受光部１３ａ〜受光部１３ｂと受光部１３ｃ〜受光部１３ｄとを隔てる分割線に相当する。このとき、対象層からのメインビームの反射光は、強度分布が変化するものの回折の影響によらず全て受光部１３ａ〜受光部１３ｄへ入射する。従って、受光部１３ａ〜受光部１３ｄからの出力に基づいて検出される、対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しない。【００４３】
光検出器１０の受光部１３ａ〜受光部１３ｌからの出力である電圧信号のレベルをそれぞれＶ１３ａ〜Ｖ１３ｌで表す。このとき、メインビームに対する非点収差信号ＭＡＳ、サブビームに対する非点収差信号ＳＡＳ、メインビームに対するプッシュプル信号ＭＰＰ、サブビームに対するプッシュプル信号ＳＰＰ、メインビームに対する和信号ＭＳＵＭは、それぞれ次式で与えられる。【００４４】
ＭＡＳ＝（Ｖ１３ａ＋Ｖ１３ｄ）−（Ｖ１３ｂ＋Ｖ１３ｃ）
ＳＡＳ＝（Ｖ１３ｅ＋Ｖ１３ｈ＋Ｖ１３ｉ＋Ｖ１３ｌ）−（Ｖ１３ｆ＋Ｖ１３ｇ＋Ｖ１３ｊ＋Ｖ１３ｋ）
ＭＰＰ＝（Ｖ１３ａ＋Ｖ１３ｂ）−（Ｖ１３ｃ＋Ｖ１３ｄ）
ＳＰＰ＝（Ｖ１３ｅ＋Ｖ１３ｆ＋Ｖ１３ｉ＋Ｖ１３ｊ）−（Ｖ１３ｇ＋Ｖ１３ｈ＋Ｖ１３ｋ＋Ｖ１３ｌ）
ＭＳＵＭ＝Ｖ１３ａ＋Ｖ１３ｂ＋Ｖ１３ｃ＋Ｖ１３ｄ【００４５】
フォーカス誤差信号の元になる差動非点収差信号ＤＡＳは、
ＤＡＳ＝ＭＡＳ＋ＫＦＥ×ＳＡＳ（ＫＦＥは定数）
の演算から得られる。トラック誤差信号の元になる差動プッシュプル信号ＤＰＰは、
ＤＰＰ＝ＭＰＰ−ＫＴＥ×ＳＰＰ（ＫＴＥは定数）
の演算から得られる。ディスク７に記録されたマーク／スペース信号である再生信号はＭＳＵＭの高周波成分から得られる。【００４６】
図１２Ａ、１２Ｂに、従来の一般的な光ヘッド装置により２層の記録層を有する光記録媒体から得られたプッシュプル信号の観測例が示される。図１２Ａに、対物レンズに近い方の層（１層目）に対するメインプッシュプル信号およびサブプッシュプル信号が示され、図１２Ｂに、対物レンズから遠い方の層（２層目）に対するメインプッシュプル信号およびサブプッシュプル信号が示される。図より、サブプッシュプル信号に乱れが生じていることがわかる。【００４７】
これに対し、図１３Ａ、１３Ｂに、本発明の光ヘッド装置により２層の記録層を有する光記録媒体から得られたプッシュプル信号の観測例が示される。図１３Ａに対物レンズに近い方の層（１層目）に対するメインプッシュプル信号およびサブプッシュプル信号が示され、図１３Ｂに対物レンズから遠い方の層（２層目）に対するメインプッシュプル信号およびサブプッシュプル信号が示される。図より、サブプッシュプル信号に乱れが生じていないことがわかる。【００４８】
本発明の第一の実施の形態において、位相フィルタ１１として、図１４Ａ〜１４Ｃに示される位相フィルタ１１ｄ、図１５Ａ〜１５Ｃに示される位相フィルタ１１ｅが用いられてもよい。【００４９】
図１４Ａは位相フィルタ１１ｄの平面図、図１４Ｂおよび１４Ｃは位相フィルタ１１ｄの断面図である。ここで、図中のＸ方向、Ｙ方向は、それぞれディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応している。また、図中の破線で示される円は、対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ１１ｄは基板の表面に領域１８ａ〜領域１８ｈの８つの領域を有する。領域１８ａ、領域１８ｄ、領域１８ｆ、領域１８ｇの高さは、領域１８ｂ、領域１８ｃ、領域１８ｅ、領域１８ｈの高さに比べて低い。半導体レーザ１の波長をλ、基板の屈折率をｎとするとき、領域１８ａ、領域１８ｄ、領域１８ｆ、領域１８ｇの高さと領域１８ｂ、領域１８ｃ、領域１８ｅ、領域１８ｈの高さとの差ｈは、ｈ＝０．５λ／（ｎ−１）となるように設定されている。このとき、領域１８ａ、領域１８ｄ、領域１８ｆ、領域１８ｇを透過するディスク７からの反射光と領域１８ｂ、領域１８ｃ、領域１８ｅ、領域１８ｈを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられる。【００５０】
位相フィルタ１１ｄへ入射した非対象層からのメインビームの反射光は、透過後に領域１８ｅ、領域１８ａ、領域１８ｃ、領域１８ｇと領域１８ｆ、領域１８ｂ、領域１８ｄ、領域１８ｈとを隔てる直線、領域１８ａ、領域１８ｂと領域１８ｃ、領域１８ｄとを隔てる直線、領域１８ｅ、領域１８ｆと領域１８ａ、領域１８ｂとを隔てる直線、領域１８ｃ、領域１８ｄと領域１８ｇ、領域１８ｈとを隔てる直線での回折の影響を受ける。互いに干渉する領域１８ｅ、領域１８ａ、領域１８ｃ、領域１８ｇを透過した光と領域１８ｆ、領域１８ｂ、領域１８ｄ、領域１８ｈを透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍における非対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。互いに干渉する領域１８ａ、領域１８ｂを透過した光と領域１８ｃ、領域１８ｄを透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、光軸を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線の近傍における非対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。互いに干渉する領域１８ｅ、領域１８ｆを透過した光と領域１８ａ、領域１８ｂを透過した光との間の位相差は、光軸より上の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、光軸より上の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線の近傍における非対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。互いに干渉する領域１８ｃ、領域１８ｄを透過した光と領域１８ｇ、領域１８ｈを透過した光との間の位相差は、光軸より下の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、光軸より下の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線の近傍における非対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。【００５１】
ここで、受光部１３ａ〜受光部１３ｄは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線と、光軸を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線との交点の近傍に位置する。受光部１３ｅ〜受光部１３ｈは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線と、光軸より上の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線との交点の近傍に位置する。受光部１３ｉ〜受光部１３ｌは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線と、光軸より下の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線との交点の近傍に位置する。このとき、非対象層からのメインビームの反射光は、回折の影響により殆んど受光部１３ａ〜受光部１３ｌへ入射しない。従って、対象層と非対象層との間隔が変化してもサブプッシュプル信号および差動プッシュプル信号に殆んど乱れが生じない。【００５２】
また、位相フィルタ１１ｄへ入射した対象層からのメインビームの反射光も透過後に領域１８ｅ、領域１８ａ、領域１８ｃ、領域１８ｇと領域１８ｆ、領域１８ｂ、領域１８ｄ、領域１８ｈとを隔てる直線、領域１８ａ、領域１８ｂと領域１８ｃ、領域１８ｄとを隔てる直線、領域１８ｅ、領域１８ｆと領域１８ａ、領域１８ｂとを隔てる直線、領域１８ｃ、領域１８ｄと領域１８ｇ、領域１８ｈとを隔てる直線での回折の影響を受ける。しかし、対象層からのメインビームの反射光は、強度分布が変化するものの回折の影響によらず全て受光部１３ａ〜受光部１３ｄへ入射する。従って、受光部１３ａ〜受光部１３ｄからの出力に基づいて検出される、対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しない。【００５３】
図１５Ａは位相フィルタ１１ｅの平面図、図１５Ｂおよび１５Ｃは位相フィルタ１１ｅの断面図である。ここで、図中のＸ方向、Ｙ方向は、それぞれディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応している。また、図中の破線で示される円は、対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ１１ｅは基板の表面に領域１８ｉ〜領域１８ｎの６つの領域を有する。領域１８ｉ、領域１８ｌ、領域１８ｎの高さは、領域１８ｊ、領域１８ｋ、領域１８ｍの高さに比べて低い。半導体レーザ１の波長をλ、基板の屈折率をｎとするとき、領域１８ｉ、領域１８ｌ、領域１８ｎの高さと領域１８ｊ、領域１８ｋ、領域１８ｍの高さとの差ｈは、ｈ＝０．５λ／（ｎ−１）となるように設定されている。このとき、領域１８ｉ、領域１８ｌ、領域１８ｎを透過するディスク７からの反射光と領域１８ｊ、領域１８ｋ、領域１８ｍを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられる。【００５４】
位相フィルタ１１ｅへ入射した非対象層からのメインビームの反射光は、透過後に領域１８ｋ、領域１８ｉ、領域１８ｍと領域１８ｌ、領域１８ｊ、領域１８ｎとを隔てる直線、領域１８ｋ、領域１８ｌと領域１８ｉ、領域１８ｊとを隔てる直線、領域１８ｉ、領域１８ｊと領域１８ｍ、領域１８ｎとを隔てる直線での回折の影響を受ける。互いに干渉する領域１８ｋ、領域１８ｉ、領域１８ｍを透過した光と領域１８ｌ、領域１８ｊ、領域１８ｎを透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍における非対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。互いに干渉する領域１８ｋ、領域１８ｌを透過した光と領域１８ｉ、領域１８ｊを透過した光との間の位相差は、光軸より上の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、光軸より上の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線の近傍における非対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。互いに干渉する領域１８ｉ、領域１８ｊを透過した光と領域１８ｍ、領域１８ｎを透過した光との間の位相差は、光軸より下の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近い。そのため、光軸より下の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線の近傍における非対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。【００５５】
ここで、受光部１３ａ〜受光部１３ｄは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍に位置する。受光部１３ｅ〜受光部１３ｈは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線と、光軸より上の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線との交点の近傍に位置する。受光部１３ｉ〜受光部１３ｌは、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線と、光軸より下の部分を通り情報トラックと直交する方向に対応する直線との交点の近傍に位置する。このとき、非対象層からのメインビームの反射光は、回折の影響により殆んど受光部１３ａ〜受光部１３ｌへ入射しない。従って、対象層と非対象層との間隔が変化してもサブプッシュプル信号および差動プッシュプル信号に殆んど乱れが生じない。【００５６】
また、位相フィルタ１１ｅへ入射した対象層からのメインビームの反射光も透過後に領域１８ｋ、領域１８ｉ、領域１８ｍと領域１８ｌ、領域１８ｊ、領域１８ｎとを隔てる直線、領域１８ｋ、領域１８ｌと領域１８ｉ、領域１８ｊとを隔てる直線、領域１８ｉ、領域１８ｊと領域１８ｍ、領域１８ｎとを隔てる直線での回折の影響を受ける。しかし、対象層からのメインビームの反射光は、強度分布が変化するものの回折の影響によらず全て受光部１３ａ〜受光部１３ｄへ入射する。従って、受光部１３ａ〜受光部１３ｄからの出力に基づいて検出される、対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しない。【００５７】
また、本発明の第一の実施の形態においては、位相フィルタ１１として、図１６に示される位相フィルタ１１ｆが用いられてもよい。【００５８】
図１６は位相フィルタ１１ｆの平面図である。ここで、図中のＸ方向、Ｙ方向は、それぞれディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応している。また、図中の破線で示される円は、対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ１１ｆは２つの基板に挟まれた液晶高分子層１９ａ〜液晶高分子層１９ｂの２つの液晶高分子層を有する。図中の矢印は液晶高分子層１９ａ〜液晶高分子層１９ｂに含まれる液晶高分子の長手方向を示している。液晶高分子層１９ａに含まれる液晶高分子の長手方向はＸ方向に対して＋４５°の角度をなしており、液晶高分子１９ｂに含まれる液晶高分子の長手方向はＸ方向に対して−４５°の角度をなしている。液晶高分子層１９ａ〜液晶高分子層１９ｂは、光学軸の方向が長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。液晶高分子の長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。半導体レーザ１の波長をλとするとき、液晶高分子層１９ａ〜液晶高分子層１９ｂの厚さｔは、ｔ＝０．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となるように設定されている。すなわち、液晶高分子層１９ａ〜液晶高分子層１９ｂは、１／２波長板として機能する。ディスク７からの反射光は、Ｙ軸方向の直線偏光として位相フィルタ１１ｆへ入射する。このとき、液晶高分子層１９ａを透過するディスク７からの反射光、液晶高分子１９ｂを透過するディスク７からの反射光は、いずれもＸ軸方向の直線偏光となり、それらの間には１８０°の位相差が与えられる。【００５９】
さらに、本発明の第一の実施の形態において、位相フィルタ１１として、２つの基板に挟まれた８つの液晶高分子層を有する位相フィルタを用いることもできる。８つの液晶高分子層は、図１４Ａ〜１４Ｃに示される位相フィルタ１１ｄの領域１８ａ〜領域１８ｈの８つの領域にそれぞれ対応している。領域１８ａ、領域１８ｄ、領域１８ｆ、領域１８ｇに対応する領域の液晶高分子の長手方向はＸ方向に対して＋４５°の角度をなしており、領域１８ｂ、領域１８ｃ、領域１８ｅ、領域１８ｈに対応する領域の液晶高分子の長手方向はＸ方向に対して−４５°の角度をなしている。８つの液晶高分子層の厚さｔは、ｔ＝０．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となるように設定されている。ディスク７からの反射光は、Ｙ軸方向の直線偏光として位相フィルタへ入射する。このとき、領域１８ａ、領域１８ｄ、領域１８ｆ、領域１８ｇに対応する液晶高分子層を透過するディスク７からの反射光、領域１８ｂ、領域１８ｃ、領域１８ｅ、領域１８ｈに対応する液晶高分子層を透過するディスク７からの反射光は、いずれもＸ軸方向の直線偏光となり、それらの間には１８０°の位相差が与えられる。【００６０】
また、本発明の第一の実施の形態において、位相フィルタ１１として、２つの基板に挟まれた６つの液晶高分子層を有する位相フィルタを用いることもできる。６つの液晶高分子層は、図１５Ａ〜１５Ｃに示される位相フィルタ１１ｅの領域１８ｉ〜領域１８ｎの６つの領域にそれぞれ対応している。領域１８ｉ、領域１８ｌ、領域１８ｎに対応する領域の液晶高分子の長手方向はＸ方向に対して＋４５°の角度をなしており、領域１８ｊ、領域１８ｋ、領域１８ｍに対応する領域の液晶高分子の長手方向はＸ方向に対して−４５°の角度をなしている。６つの液晶高分子層の厚さｔは、ｔ＝０．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となるように設定されている。ディスク７からの反射光は、Ｙ軸方向の直線偏光として位相フィルタへ入射する。このとき、領域１８ｉ、領域１８ｌ、領域１８ｎに対応する液晶高分子層を透過するディスク７からの反射光、領域１８ｊ、領域１８ｋ、領域１８ｍに対応する液晶高分子層を透過するディスク７からの反射光は、いずれもＸ軸方向の直線偏光となり、それらの間には１８０°の位相差が与えられる。【００６１】
本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置においては、ディスク７としてＣＤ規格、ＤＶＤ規格、ＨＤ  ＤＶＤ規格の３種類の規格の光記録媒体を使用対象とするように、半導体レーザ１の代わりにそれぞれの規格に対応した波長７８０ｎｍ、波長６５０ｎｍ、波長４００ｎｍの３種類の波長の光を出射する単一または複数の半導体レーザが用いられてもよい。【００６２】
３種類の規格の光記録媒体を使用対象とし、位相フィルタ１１として図６Ａ、６Ｂに示される位相フィルタ１１ａを用いる場合、領域１５ａの部分の厚さと領域１５ｂの部分の厚さとの差ｈは、ｈ＝４２００／（ｎ−１）ｎｍまたはｈ＝６２００／（ｎ−１）ｎｍとなるように設定される。ｈがｈ＝４２００／（ｎ−１）ｎｍとなるように設定されると、λ＝７８０ｎｍに対してはｈ≒５．４λ／（ｎ−１）、λ＝６５０ｎｍに対してはｈ≒６．５λ／（ｎ−１）、λ＝４００ｎｍに対してはｈ＝１０．５λ／（ｎ−１）となる。このとき、領域１５ａを透過するディスク７からの反射光と領域１５ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差は、λ＝７８０ｎｍに対してはほぼ１８０°、λ＝６５０ｎｍに対してはほぼ１８０°、λ＝４００ｎｍに対しては１８０°となる。また、ｈがｈ＝６２００／（ｎ−１）ｎｍとなるように設定されると、λ＝７８０ｎｍに対してはｈ≒７．９λ／（ｎ−１）、λ＝６５０ｎｍに対してはｈ≒９．５λ／（ｎ−１）、λ＝４００ｎｍに対してはｈ＝１５．５λ／（ｎ−１）となる。このとき、領域１５ａを透過するディスク７からの反射光と領域１５ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差は、λ＝７８０ｎｍに対してはほぼ０°、λ＝６５０ｎｍに対してはほぼ１８０°、λ＝４００ｎｍに対しては１８０°となる。ＣＤ規格には２層の記録層を有する光記録媒体がないため、λ＝７８０ｎｍに対しては、領域１５ａを透過するディスク７からの反射光と領域１５ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差は、１８０°、０°のどちらでも良い。一方、ＤＶＤ規格、ＨＤ  ＤＶＤ規格には２層の記録層を有する光記録媒体がある。従って、λ＝６５０ｎｍ、λ＝４００ｎｍに対しては、対象層と非対象層との間隔が変化しても差動プッシュプル信号に乱れが生じず、かつ対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しないためには、領域１５ａを透過するディスク７からの反射光と領域１５ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差を１８０°とする必要がある。ｈを上記のように設定すると、これらの条件はほぼ全て満たされる。【００６３】
３種類の規格の光記録媒体を使用対象とし、位相フィルタ１１として図１６に示される位相フィルタ１１ｆが用いられる場合、液晶高分子層の厚さｔは、ｔ＝４２００／（ｎｅ−ｎｏ）ｎｍまたはｔ＝６２００／（ｎｅ−ｎｏ）ｎｍとなるように設定される。ｔがｔ＝４２００／（ｎｅ−ｎｏ）ｎｍとなるように設定されると、λ＝７８０ｎｍに対してはｔ≒５．４λ／（ｎｅ−ｎｏ）、λ＝６５０ｎｍに対してはｔ≒６．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）、λ＝４００ｎｍに対してはｔ＝１０．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となる。このとき、液晶高分子層１９ａを透過するディスク７からの反射光と液晶高分子層１９ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差は、λ＝７８０ｎｍに対してはほぼ１８０°、λ＝６５０ｎｍに対してはほぼ１８０°、λ＝４００ｎｍに対しては１８０°となる。また、ｔがｔ＝６２００／（ｎｅ−ｎｏ）ｎｍとなるように設定されると、λ＝７８０ｎｍに対してはｔ≒７．９λ／（ｎｅ−ｎｏ）、λ＝６５０ｎｍに対してはｔ≒９．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）、λ＝４００ｎｍに対してはｔ＝１５．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となる。このとき、液晶高分子層１９ａを透過するディスク７からの反射光と液晶高分子層１９ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差は、λ＝７８０ｎｍに対してはほぼ０°、λ＝６５０ｎｍに対してはほぼ１８０°、λ＝４００ｎｍに対しては１８０°となる。ＣＤ規格には２層の記録層を有する光記録媒体がないため、λ＝７８０ｎｍに対しては、液晶高分子層１９ａを透過するディスク７からの反射光と液晶高分子層１９ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差は、１８０°、０°のどちらでも良い。一方、ＤＶＤ規格、ＨＤ  ＤＶＤ規格には２層の記録層を有する光記録媒体がある。従って、λ＝６５０ｎｍ、λ＝４００ｎｍに対しては、対象層と非対象層との間隔が変化しても差動プッシュプル信号に乱れが生じず、かつ対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しないためには、液晶高分子１９ａを透過するディスク７からの反射光と液晶高分子１９ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差を１８０°とする必要がある。ｔを上記のように設定すると、これらの条件はほぼ全て満たされる。【００６４】
図１７に、本発明の第二の実施の形態に係る光ヘッド装置の構成が示される。光ヘッド装置６２は、半導体レーザ１、コリメータレンズ２、回折光学素子３、偏光ビームスプリッタ４、位相フィルタ１２、１／４波長板５、対物レンズ６、円筒レンズ８、凸レンズ９、光検出器１０を具備する。光源である半導体レーザ１からの出射光は、コリメータレンズ２により発散光から平行光へ変換され、回折光学素子３により０次光であるメインビームおよび±１次回折光である２つのサブビームに分割される。回折光学素子３における０次光の透過率は例えば約８７．５％であり、±１次回折光の回折効率は例えばそれぞれ約５．１％である。メインビームおよび２つのサブビームは、光分離手段である偏光ビームスプリッタ４へＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、位相フィルタ１２を透過し、１／４波長板５により直線偏光から円偏光へ変換され、対物レンズ６により平行光から収束光へ変換され、光記録媒体であるディスク７の記録層に集光される。ここで、回折光学素子３からの０次光は所定の情報トラック上に集光され、回折光学素子３からの＋１次回折光は所定の情報トラックとその外周側に隣接する情報トラックとの中間に集光され、回折光学素子３からの−１次回折光は所定の情報トラックとその内周側に隣接する情報トラックとの中間に集光される。ディスク７の記録層で反射されたメインビームの反射光および２つのサブビームの反射光は、対物レンズ６により発散光から平行光へ変換され、１／４波長板５により円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光へ変換され、位相フィルタ１２を透過し、偏光ビームスプリッタ４へＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、円筒レンズ８により非点収差が与えられ、凸レンズ９により平行光から収束光へ変換され、光検出器１０で受光される。【００６５】
位相フィルタ１２としては、図１８Ａ、１８Ｂに示される位相フィルタ１２ａ、図１９Ａ〜１９Ｃに示される位相フィルタ１２ｂ、図２０Ａ〜２０Ｃに示される位相フィルタ１２ｃのいずれかが用いられる。【００６６】
図１８Ａは位相フィルタ１２ａの平面図、図１８Ｂは位相フィルタ１２ａの断面図である。ここで、図中のＸ方向、Ｙ方向は、それぞれディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応しており、Ｚ方向は光軸方向に対応している。また、図中の破線で示される円は対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ１２ａは、基板１６ａ、基板１６ｂに挟まれた液晶高分子層を備え、その液晶高分子層は液晶高分子層１７ａ〜液晶高分子層１７ｂの２つに分割されている。図中の矢印は液晶高分子層１７ａ〜液晶高分子層１７ｂに含まれる液晶高分子の長手方向を示している。液晶高分子層１７ａに含まれる液晶高分子の長手方向はＺ軸方向、液晶高分子層１７ｂに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ軸方向である。液晶高分子層１７ａ〜液晶高分子層１７ｂは、光学軸の方向が液晶高分子の長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。半導体レーザ１の波長をλとするとき、液晶高分子層１７ａ〜液晶高分子層１７ｂの厚さｔは、ｔ＝０．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となるように設定されている。半導体レーザ１からの出射光はＸ軸方向の直線偏光として位相フィルタ１２ａへ入射するため、液晶高分子層１７ａに対しては常光となり、液晶高分子層１７ｂに対しても常光となる。このとき、液晶高分子層１７ａを透過する半導体レーザ１からの出射光と液晶高分子層１７ｂを透過する半導体レーザ１からの出射光との間には位相差が与えられない。一方、ディスク７からの反射光は、Ｙ軸方向の直線偏光として位相フィルタ１２ａへ入射するため、液晶高分子層１７ａに対しては常光となり、液晶高分子層１７ｂに対しては異常光となる。このとき、液晶高分子層１７ａを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子１７ｂを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられる。【００６７】
位相フィルタ１２ａを用いた場合、光検出器１０上の光スポットの配置は、図７に示されるものと同じようになる。この場合、図７において説明されたように、非対象層からのメインビームの反射光は、回折の影響により殆んど受光部１３ａ〜受光部１３ｌへ入射しない。そのため、対象層と非対象層との間隔が変化しても差動プッシュプル信号に殆んど乱れが生じない。また、対象層からのメインビームの反射光は、回折の影響によらず全て受光部１３ａ〜受光部１３ｄへ入射するため、対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しない。【００６８】
図１９Ａは位相フィルタ１２ｂの平面図、図１９Ｂおよび１９Ｃは位相フィルタ１２ｂの断面図である。ここで、図中のＸ方向、Ｙ方向は、それぞれディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応しており、Ｚ方向は光軸方向に対応している。また、図中の破線で示される円は対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ１２ｂは、基板１６ａ、基板１６ｂに挟まれた液晶高分子層を備え、その液晶高分子層は液晶高分子層１７ｃ〜液晶高分子層１７ｌの１０の部分に分割されている。図中の矢印は液晶高分子層１７ｃ〜液晶高分子層１７ｌに含まれる液晶高分子の長手方向を示している。液晶高分子層１７ｃ、液晶高分子層１７ｅ、液晶高分子層１７ｇに含まれる液晶高分子の長手方向はＺ軸方向、液晶高分子層１７ｄ、液晶高分子層１７ｆ、液晶高分子層１７ｈに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ軸方向である。液晶高分子層１７ｃ〜液晶高分子層１７ｌは、光学軸の方向が長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。半導体レーザ１の波長をλとするとき、液晶高分子層１７ｃ〜液晶高分子層１７ｌの厚さｔは、ｔ＝０．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となるように設定されている。【００６９】
半導体レーザ１からの出射光はＸ軸方向の直線偏光として位相フィルタ１２ｂへ入射するため、液晶高分子層１７ｃ、液晶高分子層１７ｅ、液晶高分子層１７ｇに対しては常光となり、液晶高分子層１７ｄ、液晶高分子層１７ｆ、液晶高分子層１７ｈに対しても常光となる。このとき、液晶高分子層１７ｃ、液晶高分子層１７ｅ、液晶高分子層１７ｇを透過する半導体レーザ１からの出射光と、液晶高分子層１７ｄ、液晶高分子層１７ｆ、液晶高分子層１７ｈを透過する半導体レーザ１からの出射光との間には位相差が与えられない。一方、ディスク７からの反射光は、Ｙ軸方向の直線偏光として位相フィルタ１２ｂへ入射するため、液晶高分子層１７ｃ、液晶高分子層１７ｅ、液晶高分子層１７ｇに対しては常光となり、液晶高分子層１７ｄ、液晶高分子層１７ｆ、液晶高分子層１７ｈに対しては異常光となる。このとき、液晶高分子層１７ｃ、液晶高分子層１７ｅ、液晶高分子層１７ｇを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層１７ｄ、液晶高分子層１７ｆ、液晶高分子層１７ｈを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられる。【００７０】
なお、液晶高分子層１７ｉ〜液晶高分子層１７ｌに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ−Ｚ面内にあり、Ｚ軸方向となす角θは、
ｔａｎθ＝（ｎｅ／ｎｏ）×［（ｎｅ＋３ｎｏ）／（３ｎｅ＋ｎｏ）］１／２ 
となるように設定されている。このとき、液晶高分子層１７ｉ〜液晶高分子層１７ｌを透過する半導体レーザ１からの出射光と、液晶高分子層１７ｃ、液晶高分子層１７ｅ、液晶高分子層１７ｇを透過する半導体レーザ１からの出射光との間、および液晶高分子層１７ｉ〜液晶高分子層１７ｌを透過する半導体レーザ１からの出射光と、液晶高分子層１７ｄ、液晶高分子層１７ｆ、液晶高分子層１７ｈを透過する半導体レーザ１からの出射光との間には、いずれも位相差が与えられない。一方、液晶高分子層１７ｉ〜液晶高分子層１７ｌを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層１７ｃ、液晶高分子層１７ｅ、液晶高分子層１７ｇを透過するディスク７からの反射光との間、および液晶高分子層１７ｉ〜液晶高分子層１７ｌを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層１７ｄ、液晶高分子層１７ｆ、液晶高分子層１７ｈを透過するディスク７からの反射光との間には、いずれも９０°の位相差が与えられる。【００７１】
位相フィルタ１２ｂを用いた場合、光検出器１０上の光スポットの配置は、図９に示されるものと同じようになる。この場合、図９において説明されたように、非対象層からのメインビームの反射光は、回折の影響により殆んど受光部１３ａ〜受光部１３ｌへ入射しない。そのため、対象層と非対象層との間隔が変化しても差動プッシュプル信号に殆んど乱れが生じない。また、対象層からのメインビームの反射光は、回折の影響によらず全て受光部１３ａ〜受光部１３ｄへ入射するため、対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しない。【００７２】
図２０Ａは位相フィルタ１２ｃの平面図、図２０Ｂおよび２０Ｃは位相フィルタ１２ｃの断面図である。ここで、図中のＸ方向、Ｙ方向は、それぞれディスク７の情報トラックの方向に垂直な方向、平行な方向に対応しており、Ｚ方向は光軸方向に対応している。また、図中の破線で示される円は対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ１２ｃは、基板１６ａ、基板１６ｂに挟まれた液晶高分子層を備え、その液晶高分子層は液晶高分子層１７ｍ〜液晶高分子層１７ｓの７つに分割されている。図中の矢印は液晶高分子層１７ｍ〜液晶高分子層１７ｓに含まれる液晶高分子の長手方向を示している。液晶高分子層１７ｍ、液晶高分子層１７ｏに含まれる液晶高分子の長手方向はＺ軸方向、液晶高分子層１７ｎ、液晶高分子層１７ｐに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ軸方向である。液晶高分子層１７ｍ〜液晶高分子層１７ｓは、光学軸の方向が長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。半導体レーザ１の波長をλとするとき、液晶高分子層１７ｍ〜液晶高分子層１７ｓの厚さｔは、ｔ＝０．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となるように設定されている。【００７３】
半導体レーザ１からの出射光はＸ軸方向の直線偏光として位相フィルタ１２ｃへ入射するため、液晶高分子層１７ｍ、液晶高分子層１７ｏに対しては常光となり、液晶高分子層１７ｎ、液晶高分子層１７ｐに対しても常光となる。このとき、液晶高分子層１７ｍ、液晶高分子層１７ｏを透過する半導体レーザ１からの出射光と、液晶高分子層１７ｎ、液晶高分子層１７ｐを透過する半導体レーザ１からの出射光との間には位相差が与えられない。一方、ディスク７からの反射光は、Ｙ軸方向の直線偏光として位相フィルタ１２ｃへ入射するため、液晶高分子層１７ｍ、液晶高分子層１７ｏに対しては常光となり、液晶高分子層１７ｎ、液晶高分子層１７ｐに対しては異常光となる。このとき、液晶高分子層１７ｍ、液晶高分子層１７ｏを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層１７ｎ、液晶高分子層１７ｐを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられる。【００７４】
なお、液晶高分子層１７ｑ〜液晶高分子層１７ｓに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ−Ｚ面内にあり、Ｚ軸方向となす角θは、
ｔａｎθ＝（ｎｅ／ｎｏ）×［（ｎｅ＋３ｎｏ）／（３ｎｅ＋ｎｏ）］１／２ 
となるように設定されている。このとき、液晶高分子層１７ｑ〜液晶高分子層１７ｓを透過する半導体レーザ１からの出射光と、液晶高分子層１７ｍ、液晶高分子層１７ｏを透過する半導体レーザ１からの出射光との間、および液晶高分子層１７ｑ〜液晶高分子層１７ｓを透過する半導体レーザ１からの出射光と、液晶高分子層１７ｎ、液晶高分子層１７ｐを透過する半導体レーザ１からの出射光との間には、いずれも位相差が与えられない。一方、液晶高分子層１７ｑ〜液晶高分子層１７ｓを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層１７ｍ、液晶高分子層１７ｏを透過するディスク７からの反射光との間、および液晶高分子層１７ｑ〜液晶高分子層１７ｓを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層１７ｎ、液晶高分子層１７ｐを透過するディスク７からの反射光との間には、いずれも９０°の位相差が与えられる。【００７５】
位相フィルタ１２ｃを用いた場合、光検出器１０上の光スポットの配置は、図１１に示されるものと同じようになる。この場合、図１１において説明されたように、非対象層からのメインビームの反射光は、回折の影響により殆んど受光部１３ｅ〜受光部１３ｌへ入射しない。そのため、対象層と非対象層との間隔が変化しても差動プッシュプル信号に殆んど乱れが生じない。また、対象層からのメインビームの反射光は、回折の影響によらず全て受光部１３ａ〜受光部１３ｄへ入射するため、対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しない。【００７６】
本発明の第二の実施の形態において、位相フィルタ１２として、２つの基板に挟まれた８つの液晶高分子層を有する位相フィルタを用いることもできる。８つの液晶高分子層は、図１４Ａ〜１４Ｃに示される位相フィルタ１１ｄの領域１８ａ〜領域１８ｈの８つの領域にそれぞれ対応している。領域１８ａ、領域１８ｄ、領域１８ｆ、領域１８ｇに対応する液晶高分子層に含まれる液晶高分子の長手方向はＺ軸方向、領域１８ｂ、領域１８ｃ、領域１８ｅ、領域１８ｈに対応する液晶高分子層に含まれる液晶高分子の長手方向はＹ軸方向である。８つの液晶高分子層の厚さｔは、ｔ＝０．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となるように設定されている。【００７７】
半導体レーザ１からの出射光はＸ軸方向の直線偏光として位相フィルタへ入射するため、領域１８ａ、領域１８ｄ、領域１８ｆ、領域１８ｇに対応する液晶高分子層に対しては常光、領域１８ｂ、領域１８ｃ、領域１８ｅ、領域１８ｈに対応する液晶高分子層に対しても常光となる。このとき、領域１８ａ、領域１８ｄ、領域１８ｆ、領域１８ｇに対応する液晶高分子層を透過する半導体レーザ１からの出射光と、領域１８ｂ、領域１８ｃ、領域１８ｅ、領域１８ｈに対応する液晶高分子層を透過する半導体レーザ１からの出射光との間には位相差が与えられない。一方、ディスク７からの反射光はＹ軸方向の直線偏光として位相フィルタへ入射する。そのため、領域１８ａ、領域１８ｄ、領域１８ｆ、領域１８ｇに対応する液晶高分子層に対しては常光、領域１８ｂ、領域１８ｃ、領域１８ｅ、領域１８ｈに対応する液晶高分子層に対しては異常光となる。このとき、領域１８ａ、領域１８ｄ、領域１８ｆ、領域１８ｇに対応する液晶高分子層を透過するディスク７からの反射光と、領域１８ｂ、領域１８ｃ、領域１８ｅ、領域１８ｈに対応する液晶高分子層を透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられる。【００７８】
本発明の第二の実施の形態において、位相フィルタ１２として、２つの基板に挟まれた６つの液晶高分子層を有する位相フィルタを用いることもできる。６つの液晶高分子層は、図１５Ａ〜１５Ｃに示される位相フィルタ１１ｅの領域１８ｉ〜領域１８ｎの６つの領域にそれぞれ対応している。領域１８ｉ、領域１８ｌ、領域１８ｎに対応する液晶高分子層に含まれる液晶高分子の長手方向はＺ軸方向、領域１８ｊ、領域１８ｋ、領域１８ｍに対応する液晶高分子層に含まれる液晶高分子の長手方向はＹ軸方向である。６つの液晶高分子層の厚さｔは、ｔ＝０．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となるように設定されている。【００７９】
半導体レーザ１からの出射光はＸ軸方向の直線偏光として位相フィルタへ入射するため、領域１８ｉ、領域１８ｌ、領域１８ｎに対応する液晶高分子層に対しては常光、領域１８ｊ、領域１８ｋ、領域１８ｍに対応する液晶高分子層に対しても常光となる。このとき、領域１８ｉ、領域１８ｌ、領域１８ｎに対応する液晶高分子層を透過する半導体レーザ１からの出射光と、領域１８ｊ、領域１８ｋ、領域１８ｍに対応する液晶高分子層を透過する半導体レーザ１からの出射光との間には位相差が与えられない。一方、ディスク７からの反射光はＹ軸方向の直線偏光として位相フィルタへ入射するため、領域１８ｉ、領域１８ｌ、領域１８ｎに対応する液晶高分子層に対しては常光、領域１８ｊ、領域１８ｋ、領域１８ｍに対応する液晶高分子層に対しては異常光となる。このとき、領域１８ｉ、領域１８ｌ、領域１８ｎに対応する液晶高分子層を透過するディスク７からの反射光と、領域１８ｊ、領域１８ｋ、領域１８ｍに対応する液晶高分子層を透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられる。【００８０】
本発明の第二の実施の形態に係る光ヘッド装置においては、ディスク７としてＣＤ規格、ＤＶＤ規格、ＨＤ  ＤＶＤ規格の３種類の規格の光記録媒体を使用対象とするように、半導体レーザ１の代わりにそれぞれの規格に対応した波長７８０ｎｍ、波長６５０ｎｍ、波長４００ｎｍの３種類の波長の光を出射する単一または複数の半導体レーザが用いられてもよい。【００８１】
３種類の規格の光記録媒体を使用対象とし、位相フィルタ１２として図１８Ａ、１８Ｂに示される位相フィルタ１２ａを用いる場合、液晶高分子層１７ａ〜液晶高分子層１７ｂの厚さｔは、ｔ＝４２００／（ｎｅ−ｎｏ）ｎｍまたはｔ＝６２００／（ｎｅ−ｎｏ）ｎｍとなるように設定される。ｔがｔ＝４２００／（ｎｅ−ｎｏ）ｎｍとなるように設定されると、λ＝７８０ｎｍに対してはｔ≒５．４λ／（ｎｅ−ｎｏ）、λ＝６５０ｎｍに対してはｔ≒６．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）、λ＝４００ｎｍに対してはｔ＝１０．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となる。このとき、液晶高分子層１７ａを透過するディスク７からの反射光と液晶高分子層１７ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差は、λ＝７８０ｎｍに対してはほぼ１８０°、λ＝６５０ｎｍに対してはほぼ１８０°、λ＝４００ｎｍに対しては１８０°となる。また、ｔがｔ＝６２００／（ｎｅ−ｎｏ）ｎｍとなるように設定されると、λ＝７８０ｎｍに対してはｔ≒７．９λ／（ｎｅ−ｎｏ）、λ＝６５０ｎｍに対してはｔ≒９．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）、λ＝４００ｎｍに対してはｔ＝１５．５λ／（ｎｅ−ｎｏ）となる。このとき、液晶高分子１７ａを透過するディスク７からの反射光と液晶高分子１７ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差は、λ＝７８０ｎｍに対してはほぼ０°、λ＝６５０ｎｍに対してはほぼ１８０°、λ＝４００ｎｍに対しては１８０°となる。ＣＤ規格には２層の記録層を有する光記録媒体がないため、λ＝７８０ｎｍに対しては、液晶高分子１７ａを透過するディスク７からの反射光と液晶高分子１７ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差は、１８０°、０°のどちらでも良い。一方、ＤＶＤ規格、ＨＤ  ＤＶＤ規格には２層の記録層を有する光記録媒体がある。従って、λ＝６５０ｎｍ、λ＝４００ｎｍに対しては、対象層と非対象層との間隔が変化しても差動プッシュプル信号に乱れが生じず、かつ対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しないためには、液晶高分子層１７ａを透過するディスク７からの反射光と液晶高分子層１７ｂを透過するディスク７からの反射光との間に与えられる位相差を１８０°とする必要がある。ｔを上記のように設定すると、これらの条件はほぼ全て満たされる。【００８２】
本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置において、ディスク７としてＣＤ規格、ＤＶＤ規格、ＨＤ  ＤＶＤ規格の３種類の規格の光記録媒体を使用対象とするように、半導体レーザ１の代わりにそれぞれの規格に対応した波長７８０ｎｍ、波長６５０ｎｍ、波長４００ｎｍの３種類の波長の光を出射する単一または複数の半導体レーザを用い、位相フィルタの１１の代わりに位相フィルタ２０を用いることもできる。位相フィルタ２０は、図２１に示される位相フィルタ２０ａ、図２２に示される位相フィルタ２０ｂ、図２３に示される位相フィルタ２０ｃ、図２４に示される位相フィルタ２０ｄのいずれかであってもよい。【００８３】
図２１は位相フィルタ２０ａの平面図である。図中の破線で示される円は対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ２０ａは２つの基板に挟まれた液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔの２０の液晶高分子層を有する。液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔは光学軸の方向が液晶高分子の長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。液晶高分子の長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。２つの基板の液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔ側の面には、液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔのそれぞれに交流電圧を印加するための液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔのそれぞれに対応する電極が形成されている。液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔに対応する電極に交流電圧を印加しないとき、液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ軸方向である。これに対し、液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔに対応する電極に交流電圧を印加するとき、液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ−Ｚ面内でＺ軸方向と所定の角度をなす。液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔに対応する電極に印加する交流電圧の実効値が大きいほど、液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔに含まれる液晶高分子の長手方向がＹ−Ｚ面内でＺ軸方向となす角度は小さい。【００８４】
ディスク７がＣＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長７８０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔに対応する電極に交流電圧は印加されない。このとき、液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔを透過するディスク７からの反射光に位相差は与えられない。ＣＤ規格には２層の記録層を有する光記録媒体がないため、液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｔを透過するディスク７からの反射光に位相差が与えられなくても良い。【００８５】
ディスク７がＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長６５０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２１ａ、液晶高分子層２１ｇ、液晶高分子層２１ｉ、液晶高分子層２１ｋ、液晶高分子層２１ｍに対応する電極に実効値がＶｄ２の交流電圧が印加される。液晶高分子層２１ｂ、液晶高分子層２１ｈ、液晶高分子層２１ｊ、液晶高分子層２１ｌ、液晶高分子層２１ｎに対応する電極に交流電圧が印加されない。液晶高分子層２１ｃ〜液晶高分子層２１ｆ、液晶高分子層２１ｏ〜液晶高分子層２１ｔに対応する電極に実効値がＶｄ１の交流電圧が印加される。ここで、Ｖｄ２は、液晶高分子層２１ａ、液晶高分子層２１ｇ、液晶高分子層２１ｉ、液晶高分子層２１ｋ、液晶高分子層２１ｍを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２１ｂ、液晶高分子層２１ｈ、液晶高分子層２１ｊ、液晶高分子層２１ｌ、液晶高分子層２１ｎを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられるように設定される。また、Ｖｄ１は、液晶高分子層２１ｃ〜液晶高分子層２１ｆ、液晶高分子層２１ｏ〜液晶高分子層２１ｔを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２１ａ、液晶高分子層２１ｇ、液晶高分子層２１ｉ、液晶高分子層２１ｋ、液晶高分子層２１ｍを透過するディスク７からの反射光との間、液晶高分子層２１ｃ〜液晶高分子層２１ｆ、液晶高分子層２１ｏ〜液晶高分子層２１ｔを透過するディスク７からの反射光と液晶高分子層２１ｂ、液晶高分子層２１ｈ、液晶高分子層２１ｊ、液晶高分子層２１ｌ、液晶高分子層２１ｎを透過するディスク７からの反射光との間にいずれも９０°の位相差が与えられるように設定される。【００８６】
ＤＶＤ規格の光記録媒体には２層の記録層を有する光記録媒体があり、その層間隔の標準値は５５μｍである。ディスク７が、層間隔５５μｍである２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光を考えたとき、液晶高分子層２１ａ、液晶高分子層２１ｂの位置は、受光部１３ａ〜受光部１３ｄが液晶高分子層２１ａを透過した光と、液晶高分子層２１ｂを透過した光とが互いに干渉する部分に位置するように設定される。液晶高分子層２１ｇ、液晶高分子層２１ｈ、液晶高分子層２１ｋ、液晶高分子層２１ｌの位置は、受光部１３ｅ〜受光部１３ｈが液晶高分子層２１ｇ、液晶高分子層２１ｋを透過した光と、液晶高分子層２１ｈ、液晶高分子層２１ｌを透過した光とが互いに干渉する部分に位置するように設定される。液晶高分子層２１ｉ、液晶高分子層２１ｊ、液晶高分子層２１ｍ、液晶高分子層２１ｎの位置は、受光部１３ｉ〜受光部１３ｌが液晶高分子層２１ｉ、液晶高分子層２１ｍを透過した光と、液晶高分子層２１ｊ、液晶高分子層２１ｎを透過した光とが互いに干渉する部分に位置するように設定される。【００８７】
ディスク７がＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長４００ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２１ａ、液晶高分子層２１ｃ、液晶高分子層２１ｅ、液晶高分子層２１ｋ、液晶高分子層２１ｍ、液晶高分子層２１ｏ、液晶高分子層２１ｑに対応する電極に実効値がＶｈ２の交流電圧が印加される。液晶高分子層２１ｂ、液晶高分子層２１ｄ、液晶高分子層２１ｆ、液晶高分子層２１ｌ、液晶高分子層２１ｎ、液晶高分子層２１ｐ、液晶高分子層２１ｒに対応する電極に交流電圧は印加されない。液晶高分子層２１ｇ〜液晶高分子層２１ｊ、液晶高分子層２１ｓ、液晶高分子層２１ｔに対応する電極に実効値がＶｈ１の交流電圧が印加される。ここで、Ｖｈ２は、液晶高分子層２１ａ、液晶高分子層２１ｃ、液晶高分子層２１ｅ、液晶高分子層２１ｋ、液晶高分子層２１ｍ、液晶高分子層２１ｏ、液晶高分子層２１ｑを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２１ｂ、液晶高分子層２１ｄ、液晶高分子層２１ｆ、液晶高分子層２１ｌ、液晶高分子層２１ｎ、液晶高分子層２１ｐ、液晶高分子層２１ｒを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられるように設定される。また、Ｖｈ１は、液晶高分子層２１ｇ〜液晶高分子層２１ｊ、液晶高分子層２１ｓ、液晶高分子層２１ｔを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２１ａ、液晶高分子層２１ｃ、液晶高分子層２１ｅ、液晶高分子層２１ｋ、液晶高分子層２１ｍ、液晶高分子層２１ｏ、液晶高分子層２１ｑを透過するディスク７からの反射光との間、液晶高分子層２１ｇ〜液晶高分子層２１ｊ、液晶高分子層２１ｓ、液晶高分子層２１ｔを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２１ｂ、液晶高分子層２１ｄ、液晶高分子層２１ｆ、液晶高分子層２１ｌ、液晶高分子層２１ｎ、液晶高分子層２１ｐ、液晶高分子層２１ｒを透過するディスク７からの反射光との間にいずれも９０°の位相差が与えられるように設定される。【００８８】
ＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体には２層の記録層を有する光記録媒体があり、その層間隔の標準値は２５μｍである。ディスク７が、層間隔２５μｍの２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光を考えたとき、液晶高分子層２１ａ〜液晶高分子層２１ｆの位置は、受光部１３ａ〜受光部１３ｄが液晶高分子層２１ａ、液晶高分子層２１ｃ、液晶高分子層２１ｅを透過した光と、液晶高分子層２１ｂ、液晶高分子層２１ｄ、液晶高分子層２１ｆを透過した光とが互いに干渉する部分に位置するように設定される。液晶高分子層２１ｋ、液晶高分子層２１ｌ、液晶高分子層２１ｏ、液晶高分子層２１ｐの位置は、受光部１３ｅ〜受光部１３ｈが液晶高分子層２１ｋ、液晶高分子層２１ｏを透過した光と、液晶高分子層２１ｌ、液晶高分子層２１ｐを透過した光とが互いに干渉する部分に位置するように設定される。液晶高分子層２１ｍ、液晶高分子層２１ｎ、液晶高分子層２１ｑ、液晶高分子層２１ｒの位置は、受光部１３ｉ〜受光部１３ｌが液晶高分子層２１ｍ、液晶高分子層２１ｑを透過した光と、液晶高分子層２１ｎ、液晶高分子層２１ｒを透過した光とが互いに干渉する部分に位置するように設定される。【００８９】
図２２は位相フィルタ２０ｂの平面図である。図中の破線で示される円は対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ２０ｂは２つの基板に挟まれた液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏの１５の液晶高分子層を有する。液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏは光学軸の方向が液晶高分子の長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。液晶高分子の長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。２つの基板の液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏ側の面には、液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏのそれぞれに交流電圧を印加するための液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏのそれぞれに対応する電極が形成されている。液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏに対応する電極に交流電圧を印加しないとき、液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ軸方向である。これに対し、液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏに対応する電極に交流電圧を印加するとき、液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ−Ｚ面内でＺ軸方向と所定の角度をなす。液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏに対応する電極に印加される交流電圧の実効値が大きいほど、液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏに含まれる液晶高分子の長手方向がＹ−Ｚ面内でＺ軸方向となす角度は小さい。【００９０】
ディスク７がＣＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長７８０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏに対応する電極に交流電圧は印加されない。このとき、液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏを透過するディスク７からの反射光に位相差は与えられない。ＣＤ規格には２層の記録層を有する光記録媒体がないため、液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｏを透過するディスク７からの反射光に位相差が与えられなくても良い。【００９１】
ディスク７がＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長６５０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２２ａ、液晶高分子層２２ｃ、液晶高分子層２２ｅ、液晶高分子層２２ｇに対応する電極に実効値がＶｄ２の交流電圧が印加される。液晶高分子層２２ｂ、液晶高分子層２２ｄ、液晶高分子層２２ｆ、液晶高分子層２２ｈに対応する電極に交流電圧は印加されない。液晶高分子層２２ｉ〜液晶高分子層２２ｏに対応する電極に実効値がＶｄ１の交流電圧が印加される。ここで、Ｖｄ２は、液晶高分子層２２ａ、液晶高分子層２２ｃ、液晶高分子層２２ｅ、液晶高分子層２２ｇを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２２ｂ、液晶高分子層２２ｄ、液晶高分子層２２ｆ、液晶高分子層２２ｈを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられるように設定される。また、Ｖｄ１は、液晶高分子層２２ｉ〜液晶高分子層２２ｏを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２２ａ、液晶高分子層２２ｃ、液晶高分子層２２ｅ、液晶高分子層２２ｇを透過するディスク７からの反射光との間、液晶高分子層２２ｉ〜液晶高分子層２２ｏを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２２ｂ、液晶高分子層２２ｄ、液晶高分子層２２ｆ、液晶高分子層２２ｈを透過するディスク７からの反射光との間にいずれも９０°の位相差が与えられるように設定される。【００９２】
ＤＶＤ規格の光記録媒体には２層の記録層を有する光記録媒体があり、その層間隔の標準値は５５μｍである。ディスク７が、層間隔５５μｍである２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光を考えたとき、液晶高分子層２２ａ、液晶高分子層２２ｂ、液晶高分子層２２ｅ、液晶高分子層２２ｆの位置は、受光部１３ｅ〜受光部１３ｈが液晶高分子層２２ａ、液晶高分子層２２ｅを透過した光と、液晶高分子層２２ｂ、液晶高分子層２２ｆを透過した光とが互いに干渉する部分に位置するように設定される。液晶高分子層２２ｃ、液晶高分子層２２ｄ、液晶高分子層２２ｇ、液晶高分子層２２ｈの位置は、受光部１３ｉ〜受光部１３ｌが液晶高分子層２２ｃ、液晶高分子層２２ｇを透過した光と、液晶高分子層２２ｄ、液晶高分子層２２ｈを透過した光とが互いに干渉する部分に位置するように設定される。【００９３】
ディスク７がＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長４００ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２２ｅ、液晶高分子層２２ｇ、液晶高分子層２２ｉ、液晶高分子層２２ｋに対応する電極に実効値がＶｈ２の交流電圧が印加される。液晶高分子層２２ｆ、液晶高分子層２２ｈ、液晶高分子層２２ｊ、液晶高分子層２２ｌに対応する電極に交流電圧は印加されない。液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｄ、液晶高分子層２２ｍ〜液晶高分子層２２ｏに対応する電極に実効値がＶｈ１の交流電圧が印加される。ここで、Ｖｈ２は、液晶高分子層２２ｅ、液晶高分子層２２ｇ、液晶高分子層２２ｉ、液晶高分子層２２ｋを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２２ｆ、液晶高分子層２２ｈ、液晶高分子層２２ｊ、液晶高分子層２２ｌを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられるように設定される。また、Ｖｈ１は、液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｄ、液晶高分子層２２ｍ〜液晶高分子層２２ｏを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２２ｅ、液晶高分子層２２ｇ、液晶高分子層２２ｉ、液晶高分子層２２ｋを透過するディスク７からの反射光との間、液晶高分子層２２ａ〜液晶高分子層２２ｄ、液晶高分子層２２ｍ〜液晶高分子層２２ｏを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２２ｆ、液晶高分子層２２ｈ、液晶高分子層２２ｊ、液晶高分子層２２ｌを透過するディスク７からの反射光との間にいずれも９０°の位相差が与えられるように設定される。【００９４】
ＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体には２層の記録層を有する光記録媒体があり、その層間隔の標準値は２５μｍである。ディスク７が、層間隔２５μｍの２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光を考えたとき、液晶高分子層２２ｅ、液晶高分子層２２ｆ、液晶高分子層２２ｉ、液晶高分子層２２ｊの位置は、受光部１３ｅ〜受光部１３ｈが液晶高分子層２２ｅ、液晶高分子層２２ｉを透過した光と、液晶高分子層２２ｆ、液晶高分子層２２ｊを透過した光とが互いに干渉する部分に位置するように設定される。液晶高分子層２２ｇ、液晶高分子層２２ｈ、液晶高分子層２２ｋ、液晶高分子層２２ｌの位置は、受光部１３ｉ〜受光部１３ｌが液晶高分子層２２ｇ、液晶高分子層２２ｋを透過した光と、液晶高分子層２２ｈ、液晶高分子層２２ｌを透過した光とが互いに干渉する部分に位置するように設定される。【００９５】
図２３は位相フィルタ２０ｃの平面図である。図中の破線で示される円は対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ２０ｃは２つの基板に挟まれた液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌの１２の液晶高分子層を有する。液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌは光学軸の方向が液晶高分子の長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。液晶高分子の長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。２つの基板の液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌ側の面には、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌのそれぞれに交流電圧を印加するための液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌのそれぞれに対応する電極が形成されている。液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌに対応する電極に交流電圧を印加しないとき、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ軸方向である。これに対し、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌに対応する電極に交流電圧を印加するとき、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ−Ｚ面内でＺ軸方向と所定の角度をなす。液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌに対応する電極に印加される交流電圧の実効値が大きいほど、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌに含まれる液晶高分子の長手方向がＹ−Ｚ面内でＺ軸方向となす角度は小さい。【００９６】
ディスク７がＣＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長７８０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌに対応する電極に交流電圧は印加されない。このとき、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌを透過するディスク７からの反射光に位相差は与えられない。ＣＤ規格には２層の記録層を有する光記録媒体がないため、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌを透過するディスク７からの反射光に位相差が与えられなくても良い。【００９７】
ディスク７がＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長６５０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｊ、液晶高分子層２３ｋに対応する電極に実効値がＶｄ２の交流電圧が印加される。液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｉ、液晶高分子層２３ｌに対応する電極に交流電圧は印加されない。ここで、Ｖｄ２は、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｊ、液晶高分子層２３ｋを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｉ、液晶高分子層２３ｌを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられるように設定される。【００９８】
ＤＶＤ規格の光記録媒体には２層の記録層を有する光記録媒体があり、その層間隔の標準値は５５μｍである。ディスク７が、層間隔５５μｍである２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光を考えたとき、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌの位置は、次のように設定される。液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｄの位置は、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｄのそれぞれを透過した光が互いに干渉する部分に受光部１３ａ〜受光部１３ｄが位置するように設定される。また、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｉの位置は、液晶高分子層２３ａを透過した光と、液晶高分子層２３ｂを透過した光と、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｉを透過した光と、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｊを透過した光とが互いに干渉する部分に受光部１３ｅ〜受光部１３ｈが位置するように設定される。液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｋ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｌの位置は、液晶高分子層２３ｃを透過した光と、液晶高分子層２３ｄを透過した光と、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｋを透過した光と、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｌを透過した光とが互いに干渉する部分に受光部１３ｉ〜受光部１３ｌが位置するように設定される。【００９９】
ディスク７がＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長４００ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｊ、液晶高分子層２３ｋに対応する電極に実効値がＶｈ２の交流電圧が印加される。液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｉ、液晶高分子層２３ｌに対応する電極に交流電圧は印加されない。ここで、Ｖｈ２は、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｊ、液晶高分子層２３ｋを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｉ、液晶高分子層２３ｌを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられるように設定される。【０１００】
ＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体には２層の記録層を有する光記録媒体があり、その層間隔の標準値は２５μｍである。ディスク７が、層間隔２５μｍの２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光を考えたとき、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌの位置は、以下のように設定される。液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｈの位置は、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｅを透過した光と、液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｆを透過した光と、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｇを透過した光と、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｈを透過した光とが互いに干渉する部分に受光部１３ａ〜受光部１３ｄが位置するように設定される。液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｉ、液晶高分子層２３ｊの位置は、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｅを透過した光と、液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｆを透過した光と、液晶高分子層２３ｉを透過した光と、液晶高分子層２３ｊを透過した光とが互いに干渉する部分に受光部１３ｅ〜受光部１３ｈが位置するように設定される。液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｋ、液晶高分子層２３ｌの位置は、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｇを透過した光と、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｈを透過した光と、液晶高分子層２３ｋを透過した光と、液晶高分子層２３ｌを透過した光とが互いに干渉する部分に受光部１３ｉ〜受光部１３ｌが位置するように設定される。【０１０１】
図２４は位相フィルタ２０ｄの平面図である。図中の破線で示される円は対物レンズ６の有効径に相当する直径を有する円を示している。位相フィルタ２０ｄは２つの基板に挟まれた液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖの１０の液晶高分子層を有する。液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖは光学軸の方向が液晶高分子の長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。液晶高分子の長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。２つの基板の液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖ側の面には、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖのそれぞれに交流電圧を印加するための液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖのそれぞれに対応する電極が形成されている。液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖに対応する電極に交流電圧を印加しないとき、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ軸方向である。これに対し、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖに対応する電極に交流電圧を印加するとき、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖに含まれる液晶高分子の長手方向はＹ−Ｚ面内でＺ軸方向と所定の角度をなす。液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖに対応する電極に印加される交流電圧の実効値が大きいほど、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖに含まれる液晶高分子の長手方向がＹ−Ｚ面内でＺ軸方向となす角度は小さい。【０１０２】
ディスク７がＣＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長７８０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖに対応する電極に交流電圧は印加されない。このとき、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖを透過するディスク７からの反射光に位相差は与えられない。ＣＤ規格には２層の記録層を有する光記録媒体がないため、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖを透過するディスク７からの反射光に位相差が与えられなくても良い。【０１０３】
ディスク７がＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長６５０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｔ、液晶高分子層２３ｖに対応する電極に実効値がＶｄ２の交流電圧が印加される。液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｓ、液晶高分子層２３ｕに対応する電極に交流電圧は印加されない。ここで、Ｖｄ２は、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｔ、液晶高分子層２３ｖを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｓ、液晶高分子層２３ｕを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられるように設定される。【０１０４】
ＤＶＤ規格の光記録媒体には２層の記録層を有する光記録媒体があり、その層間隔の標準値は５５μｍである。ディスク７が、層間隔５５μｍである２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光を考えたとき、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖの位置は、次のように設定される。液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｓ〜液晶高分子層２３ｔの位置は、液晶高分子層２３ｍを透過した光と、液晶高分子層２３ｎを透過した光と、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｓを透過した光と、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｔを透過した光とが互いに干渉する部分に受光部１３ｅ〜受光部１３ｈが位置するように設定される。液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｑ〜液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｕ〜液晶高分子層２３ｖの位置は、液晶高分子層２３ｍを透過した光と、液晶高分子層２３ｎを透過した光と、液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｕを透過した光と、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｖを透過した光とが互いに干渉する部分に受光部１３ｉ〜受光部１３ｌが位置するように設定される。【０１０５】
ディスク７がＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長４００ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｔ、液晶高分子層２３ｖに対応する電極に実効値がＶｈ２の交流電圧が印加される。液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｓ、液晶高分子層２３ｕに対応する電極に交流電圧は印加されない。ここで、Ｖｈ２は、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｔ、液晶高分子層２３ｖを透過するディスク７からの反射光と、液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｓ、液晶高分子層２３ｕを透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差が与えられるように設定される。【０１０６】
ＨＤ  ＤＶＤ規格には２層の記録層を有する光記録媒体があり、その層間隔の標準値は２５μｍである。ディスク７が、層間隔２５μｍの２層の記録層を有する光記録媒体である場合の非対象層からのメインビームの反射光を考えたとき、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖの位置は、以下のように設定される。液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｔの位置は、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑを透過した光と、液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒを透過した光と、液晶高分子層２３ｓを透過した光と、液晶高分子層２３ｔを透過した光とが互いに干渉する部分に受光部１３ｅ〜受光部１３ｈが位置するように設定される。液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｏ〜液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｕ〜液晶高分子層２３ｖの位置は、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑを透過した光と、液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒを透過した光と、液晶高分子層２３ｕを透過した光と、液晶高分子層２３ｖを透過した光とが互いに干渉する部分に受光部１３ｉ〜受光部１３ｌが位置するように設定される。【０１０７】
本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置において、位相フィルタ２０ｃとして、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌに対応する電極に交流電圧が印加されないとき、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌに含まれる液晶高分子の長手方向がＸ方向に対して＋４５°または−４５°の角度をなす位相フィルタを用いることもできる。【０１０８】
ディスク７がＣＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長７８０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌに対応する電極に交流電圧は印加されない。このとき、液晶高分子層２３ａ〜液晶高分子層２３ｌを透過するディスク７からの反射光に位相差は与えられない。【０１０９】
ディスク７がＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長６５０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｊ、液晶高分子層２３ｋに対応する電極に実効値がＶｄ３の交流電圧が印加される。液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｉ、液晶高分子層２３ｌに対応する電極に実効値がＶｄ４の交流電圧が印加される。ディスク７からの反射光はＹ軸方向の直線偏光として位相フィルタへ入射する。ここで、Ｖｄ３は、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｊ、液晶高分子層２３ｋを透過するディスク７からの反射光の異常光成分と常光成分との間に１８０°の位相差が与えられるように設定される。また、Ｖｄ４は、液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｉ、液晶高分子層２３ｌを透過するディスク７からの反射光の異常光成分と常光成分との間に５４０°の位相差が与えられるように設定される。但し、異常光成分、常光成分はそれぞれ液晶高分子の長手方向の光軸に垂直な面への射影に平行な方向の偏光成分、液晶高分子の長手方向の光軸に垂直な面への射影に垂直な方向の偏光成分である。このとき、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｊ、液晶高分子層２３ｋを透過するディスク７からの反射光、液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｉ、液晶高分子層２３ｌを透過するディスク７からの反射光は、いずれもＸ軸方向の直線偏光となり、それらの間には１８０°の位相差が与えられる。【０１１０】
ディスク７がＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長４００ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｊ、液晶高分子層２３ｋに対応する電極に実効値がＶｈ３の交流電圧が印加される。液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｉ、液晶高分子層２３ｌに対応する電極に実効値がＶｈ４の交流電圧が印加される。ディスク７からの反射光はＹ軸方向の直線偏光として位相フィルタへ入射する。ここで、Ｖｈ３は、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｊ、液晶高分子層２３ｋを透過するディスク７からの反射光の異常光成分と常光成分との間に１８０°の位相差が与えられるように設定される。また、Ｖｈ４は、液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｉ、液晶高分子層２３ｌを透過するディスク７からの反射光の異常光成分と常光成分との間に５４０°の位相差が与えられるように設定される。但し、異常光成分、常光成分はそれぞれ液晶高分子の長手方向の光軸に垂直な面への射影に平行な方向の偏光成分、液晶高分子の長手方向の光軸に垂直な面への射影に垂直な方向の偏光成分である。このとき、液晶高分子層２３ａ、液晶高分子層２３ｄ、液晶高分子層２３ｅ、液晶高分子層２３ｈ、液晶高分子層２３ｊ、液晶高分子層２３ｋを透過するディスク７からの反射光、液晶高分子層２３ｂ、液晶高分子層２３ｃ、液晶高分子層２３ｆ、液晶高分子層２３ｇ、液晶高分子層２３ｉ、液晶高分子層２３ｌを透過するディスク７からの反射光は、いずれもＸ軸方向の直線偏光となり、それらの間には１８０°の位相差が与えられる。【０１１１】
本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置において、位相フィルタ２０ｄとして、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖに対応する電極に交流電圧を印加しないとき、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖの長手方向がＸ方向に対して＋４５°または−４５°の角度をなす位相フィルタを用いることもできる。【０１１２】
ディスク７がＣＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長７８０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖに対応する電極に交流電圧は印加されない。このとき、液晶高分子層２３ｍ〜液晶高分子層２３ｖを透過するディスク７からの反射光に位相差は与えられない。【０１１３】
ディスク７がＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長６５０ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｔ、液晶高分子層２３ｖに対応する電極に実効値がＶｄ３の交流電圧が印加される。また、液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｓ、液晶高分子層２３ｕに対応する電極に実効値がＶｄ４の交流電圧が印加される。ディスク７からの反射光はＹ軸方向の直線偏光として位相フィルタへ入射する。ここで、Ｖｄ３は、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｔ、液晶高分子層２３ｖを透過するディスク７からの反射光の異常光成分と常光成分との間に１８０°の位相差が与えられるように設定される。また、Ｖｄ４は、液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｓ、液晶高分子層２３ｕを透過するディスク７からの反射光の異常光成分と常光成分との間に５４０°の位相差が与えられるように設定される。但し、異常光成分、常光成分はそれぞれ液晶高分子の長手方向の光軸に垂直な面への射影に平行な方向の偏光成分、液晶高分子の長手方向の光軸に垂直な面への射影に垂直な方向の偏光成分である。このとき、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｔ、液晶高分子層２３ｖを透過するディスク７からの反射光、液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｓ、液晶高分子層２３ｕを透過するディスク７からの反射光は、いずれもＸ軸方向の直線偏光となり、それらの間には１８０°の位相差が与えられる。【０１１４】
ディスク７がＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体であり、半導体レーザが波長４００ｎｍの光を出射する場合、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｔ、液晶高分子層２３ｖに対応する電極に実効値がＶｈ３の交流電圧が印加される。液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｓ、液晶高分子層２３ｕに対応する電極に実効値がＶｈ４の交流電圧が印加される。ディスク７からの反射光はＹ軸方向の直線偏光として位相フィルタへ入射する。ここで、Ｖｈ３は、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｔ、液晶高分子層２３ｖを透過するディスク７からの反射光の異常光成分と常光成分との間に１８０°の位相差が与えられるように設定され、Ｖｈ４は、液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｓ、液晶高分子層２３ｕを透過するディスク７からの反射光の異常光成分と常光成分との間に５４０°の位相差が与えられるように設定される。但し、異常光成分、常光成分はそれぞれ液晶高分子の長手方向の光軸に垂直な面への射影に平行な方向の偏光成分、液晶高分子の長手方向の光軸に垂直な面への射影に垂直な方向の偏光成分である。このとき、液晶高分子層２３ｍ、液晶高分子層２３ｏ、液晶高分子層２３ｑ、液晶高分子層２３ｔ、液晶高分子層２３ｖを透過するディスク７からの反射光、液晶高分子層２３ｎ、液晶高分子層２３ｐ、液晶高分子層２３ｒ、液晶高分子層２３ｓ、液晶高分子層２３ｕを透過するディスク７からの反射光は、いずれもＸ軸方向の直線偏光となり、それらの間には１８０°の位相差が与えられる。【０１１５】
本発明の第二の実施の形態に係る光ヘッド装置において、ディスク７としてＣＤ規格、ＤＶＤ規格、ＨＤ  ＤＶＤ規格の３種類の規格の光記録媒体を使用対象とするように、半導体レーザ１の代わりにそれぞれの規格に対応した波長７８０ｎｍ、波長６５０ｎｍ、波長４００ｎｍの３種類の波長の光を出射する単一または複数の半導体レーザを用い、位相フィルタの１２の代わりに位相フィルタ２０を用いることもできる。位相フィルタ２０は、図２１に示される位相フィルタ２０ａ、図２２に示される位相フィルタ２０ｂ、図２３に示される位相フィルタ２０ｃ、図２４に示される位相フィルタ２０ｄのいずれかであってもよい。【０１１６】
ディスク７がＣＤ規格の光記録媒体である場合、各液晶高分子に対応する電極に交流電圧は印加されない。半導体レーザ１からの出射光はＸ軸方向の直線偏光として位相フィルタ２０へ入射するため、各液晶高分子を透過する半導体レーザからの出射光には位相差が与えられない。一方、ディスク７からの反射光はＹ軸方向の直線偏光として位相フィルタ２０へ入射するため、各液晶高分子を透過するディスク７からの反射光には位相差が与えられない。【０１１７】
ディスク７がＤＶＤ規格の光記録媒体である場合、一部の液晶高分子に対応する電極に交流電圧が印加され、一部の液晶高分子に対応する電極に交流電圧が印加されない。半導体レーザからの出射光はＸ軸方向の直線偏光として位相フィルタ２０へ入射するため、対応する電極に交流電圧が印加される液晶高分子を透過する半導体レーザ１からの出射光と、対応する電極に交流電圧が印加されない液晶高分子を透過する半導体レーザ１からの出射光との間には位相差が与えられない。一方、ディスク７からの反射光はＹ軸方向の直線偏光として位相フィルタ２０へ入射するため、対応する電極に交流電圧が印加される液晶高分子を透過するディスク７からの反射光と、対応する電極に交流電圧が印加されない液晶高分子を透過するディスク７からの反射光との間には、１８０°の位相差が与えられる。【０１１８】
ディスク７がＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体である場合、一部の液晶高分子に対応する電極に交流電圧が印加され、一部の液晶高分子に対応する電極に交流電圧が印加されない。半導体レーザ１からの出射光はＸ軸方向の直線偏光として位相フィルタ２０へ入射するため、対応する電極に交流電圧が印加される液晶高分子を透過する半導体レーザからの出射光と、対応する電極に交流電圧が印加されない液晶高分子を透過する半導体レーザからの出射光との間には、位相差が与えられない。一方、ディスク７からの反射光は、Ｙ軸方向の直線偏光として位相フィルタ２０へ入射するため、対応する電極に交流電圧が印加される液晶高分子を透過するディスク７からの反射光と、対応する電極に交流電圧が印加されない液晶高分子を透過するディスク７からの反射光との間には、１８０°の位相差が与えられる。ディスク７がＤＶＤ規格の光記録媒体である場合に交流電圧が印加される電極と、ディスク７がＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体である場合に交流電圧が印加される電極とは異なる。また、ディスク７がＤＶＤ規格の光記録媒体である場合に交流電圧が印加されない電極と、ディスク７がＨＤ  ＤＶＤ規格の光記録媒体である場合に交流電圧が印加されない電極とは異なる。【０１１９】
本発明の第一および第二の実施の形態においては、ディスク７がＤＶＤ−ＲＯＭ、ＨＤ  ＤＶＤ−ＲＯＭ等の再生専用型の光記録媒体である場合は、トラック誤差信号の検出方法として差動プッシュプル法は用いられない。従って、各液晶高分子に対応する電極に交流電圧は印加されず、各液晶高分子を透過するディスク７からの反射光に位相差を与えないようにする。ディスク７がＤＶＤ−Ｒ、ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒ等の追記型の光記録媒体である場合は、トラック誤差信号の検出方法として差動プッシュプル法が用いられる。そのため、一部の液晶高分子に対応する電極に交流電圧が印加されると共に一部の液晶高分子に対応する電極に交流電圧が印加されない。前者を透過するディスク７からの反射光と、後者を透過するディスク７からの反射光との間に１８０°の位相差を与えるようにすることもできる。【０１２０】
また、本発明の第一および第二の実施の形態においては、ディスク７が２層の記録層を有する光記録媒体である。対物レンズ６から位相フィルタ２０までの光路長が長いと、対物レンズに近い方の層（１層目）が対象層である場合と対物レンズから遠い方の層（２層目）が対象層である場合とで、位相フィルタ２０の位置における非対象層からのメインビームの反射光の径が異なる。そこで、位相フィルタ２０の位置における非対象層からのメインビームの反射光の径に応じて、対物レンズに近い方の層（１層目）が対象層である場合に交流電圧が印加される電極と、対物レンズから遠い方の層（２層目）が対象層である場合に交流電圧が印加される電極とが異なるようにし、対物レンズに近い方の層（１層目）が対象層である場合に交流電圧が印加されない電極と、対物レンズから遠い方の層（２層目）が対象層である場合に交流電圧が印加されない電極とが異なるようにすることもできる。【０１２１】
図２５に、本発明の第三の実施の形態に係る光学式情報記録再生装置の構成が示される。本実施の形態では、図４に示される光ヘッド装置６１、コントローラ２４、変調回路２５、記録信号生成回路２６、半導体レーザ駆動回路２７、増幅回路２８、再生信号処理回路２９、復調回路３０、誤差信号生成回路３１、対物レンズ駆動回路３２を具備する。変調回路２５から対物レンズ駆動回路３２までの回路は、コントローラ２４により制御される。【０１２２】
ディスク７へデータを記録する場合、変調回路２５は、ディスク７へ記録すべきデータを変調規則に従って変調する。記録信号生成回路２６は、変調回路２５で変調された信号に基づいて、記録ストラテジに従って半導体レーザ１を駆動するための記録信号を生成する。半導体レーザ駆動回路２７は、記録信号生成回路２６で生成された記録信号に基づいて、半導体レーザ１へ記録信号に応じた電流を供給して半導体レーザ１を駆動する。これに対し、ディスク７からデータを再生する場合、半導体レーザ駆動回路２７は、半導体レーザ１からの出射光のパワーが一定になるように、半導体レーザ１へ一定の電流を供給して半導体レーザ１を駆動する。【０１２３】
増幅回路２８は、光検出器１０の各受光部からの出力である電圧信号を増幅する。ディスク７からデータを再生する場合、再生信号処理回路２９は、増幅回路２８で増幅された電圧信号に基づいて、ディスク７に記録されたマーク／スペース信号である再生信号の生成、波形等化、２値化を行う。復調回路３０は、再生信号処理回路２９で２値化された信号を復調規則に従って復調する。誤差信号生成回路３１は、増幅回路２８で増幅された電圧信号に基づいて、対物レンズ６を駆動するためのフォーカス誤差信号およびトラック誤差信号を生成する。対物レンズ駆動回路３２は、誤差信号生成回路３１で生成されたフォーカス誤差信号およびトラック誤差信号に基づいて、図示しないアクチュエータへフォーカス誤差信号およびトラック誤差信号に応じた電流を供給して対物レンズ６を駆動する。これ以外に、本実施の形態はポジショナ制御回路、スピンドル制御回路を含んでいる。ポジショナ制御回路はディスク７を除く光ヘッド装置全体を図示しないモータによりディスク７の半径方向へ移動させ、スピンドル制御回路は図示しないモータによりディスク７を回転させる。【０１２４】
光学式情報記録再生装置は、図１７に示される光ヘッド装置６２、コントローラ、変調回路、記録信号生成回路、半導体レーザ駆動回路、増幅回路、再生信号処理回路、復調回路、誤差信号生成回路、対物レンズ駆動回路を具備する構成であってもよい。【０１２５】
本発明の第三の実施の形態の光学式情報記録再生装置の位相フィルタとして位相フィルタ２０が用いられる場合、光学式情報記録再生装置は、位相フィルタ２０の各液晶高分子に対応する電極に交流電圧を印加して位相フィルタ２０を駆動する位相フィルタ駆動回路をさらに含んでいる。【０１２６】
以上述べたように、光記録媒体が複数の記録層を有する光記録媒体である場合、位相フィルタが第一の領域を透過する光記録媒体からの反射光と第二の領域を透過する光記録媒体からの反射光との間に位相差を与えなければ、位相フィルタへ入射した非対象層からのメインビームの反射光は透過後に第一の領域と第二の領域とを隔てる直線での回折の影響を受けず、非対象層からのメインビームの反射光の一部が外乱光としてサブビーム用受光部へ入射する。しかし、位相フィルタは第一の領域を透過する光記録媒体からの反射光と第二の領域を透過する光記録媒体からの反射光との間に１８０°の位相差を与えるため、位相フィルタへ入射した非対象層からのメインビームの反射光は透過後に第一の領域と第二の領域とを隔てる直線での回折の影響を受ける。非対象層からのメインビームの反射光のうち、第一の領域を透過した光は前記直線での回折により、伝搬するに従って光軸と前記直線とを含む平面を横切って第二の領域を透過した光の方へ広がり、第二の領域を透過した光と干渉する。同様に、非対象層からのメインビームの反射光のうち、第二の領域を透過した光は前記直線での回折により、伝搬するに従って光軸と前記直線とを含む平面を横切って第一の領域を透過した光の方へ広がり、第一の領域を透過した光と干渉する。互いに干渉する第一の領域を透過した光と第二の領域を透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近いため、第一の領域を透過した光と第二の領域を透過した光とが互いに干渉する部分では、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍における非対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。ここで、サブビーム用受光部は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍のうち、第一の領域を透過した光と第二の領域を透過した光とが互いに干渉する部分に位置する。このとき、非対象層からのメインビームの反射光は回折の影響により殆んどサブビーム用受光部へ入射しない。従って、対象層と非対象層との間隔が変化してもサブプッシュプル信号および差動プッシュプル信号に殆んど乱れが生じない。【０１２７】
また、位相フィルタへ入射した対象層からのメインビームの反射光も透過後に第一の領域と第二の領域とを隔てる直線での回折の影響を受ける。互いに干渉する第一の領域を透過した光と第二の領域を透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍においては１８０°に近いため、第一の領域を透過した光と第二の領域を透過した光とが互いに干渉する部分では、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍における対象層からのメインビームの反射光の強度は弱い。しかし、互いに干渉する第一の領域を透過した光と第二の領域を透過した光との間の位相差は、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍から離れるに従って０°に近くなるため、第一の領域を透過した光と第二の領域を透過した光とが互いに干渉する部分では、光軸を通り情報トラックの方向に対応する直線の近傍から離れるに従って対象層からのメインビームの反射光の強度は強くなる。このとき、対象層からのメインビームの反射光は強度分布が変化するものの回折の影響によらず全てメインビーム用受光部へ入射する。従って、メインビーム用受光部からの出力に基づいて検出される、対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しない。【０１２８】
本発明によれば、複数の記録層を有する光記録媒体に対する記録や再生において、光記録媒体の対象層と非対象層との間隔が変化しても差動プッシュプル信号に乱れが生じず、かつ対象層に記録されたマーク／スペース信号の品質が低下しない光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置を提供することができる。これは、位相フィルタへ入射した非対象層からのメインビームの反射光が、回折の影響により殆んどサブビーム用受光部へ入射せず、位相フィルタへ入射した対象層からのメインビームの反射光が、回折の影響によらず全てメインビーム用受光部へ入射するためである。【０１２９】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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