(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、
前記出射光を前記対物レンズに入射する際の光強度分布が異なるメインビームとサブビームとに分割し、前記メインビームの反射光と前記サブビームの反射光のそれぞれから前記光記録媒体上での焦点位置のずれを示すフォーカス誤差信号を検出し、
前記メインビームの反射光から検出された前記フォーカス誤差信号と前記サブビームの反射光から検出された前記フォーカス誤差信号とのゼロクロス点のずれに基いて前記光記録媒体の基板厚ずれを検出することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記光源と前記対物レンズとの間に、前記光源からの出射光を複数のビームに分割する回折光学素子を有し、
前記回折光学素子からの０次光を前記メインビームとして用い、前記回折光学素子からの±１次回折光のどちらか一方のみ又は両方を前記サブビームとして用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】
前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい直径を有する円の内側の領域のみに回折格子が形成された構成であり、
前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光の両方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回折された光のみが含まれることを特徴とする請求項２に記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい直径を有する円の外側の領域のみに回折格子が形成された構成であり、
前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光の両方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回折された光のみが含まれることを特徴とする請求項２に記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい幅を有する帯の内側の領域のみに回折格子が形成された構成であり、
前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光の両方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回折された光のみが含まれることを特徴とする請求項２に記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい幅を有する帯の外側の領域のみに回折格子が形成された構成であり、
前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光の両方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回折された光のみが含まれることを特徴とする請求項２に記載の光ヘッド装置。
【請求項７】
前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サブビームによるフォーカス誤差信号から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出することを特徴とする請求項３、４、５又は６に記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サブビームによるフォーカス誤差信号と前記メインビームによるフォーカス誤差信号との差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出することを特徴とする請求項３、４、５又は６に記載の光ヘッド装置。
【請求項９】
前記サブビームの集光スポットは前記メインビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体の溝の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向にずらして配置されることを特徴とする請求項３、４、５又は６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】
前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれており、前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されることを特徴とする請求項３、４、５又は６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１１】
前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略πだけずれており、前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されることを特徴とする請求項３、４、５又は６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１２】
前記回折光学素子は、入射光の光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線で左側の領域と右側の領域との２つにそれぞれ分割されており、
前記左側の領域における格子の位相と前記右側の領域における格子の位相とは、互いに略πだけずれていることを特徴とする請求項１０に記載の光ヘッド装置。
【請求項１３】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線で外側の領域と内側の領域との２つにそれぞれ分割されており、
前記外側の領域における格子の位相と前記内側の領域における格子の位相は互いに略πだけずれていることを特徴とする請求項１１に記載の光ヘッド装置。
【請求項１４】
トラックサーボに、前記メインビームによるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラック誤差信号との差を用いることを特徴とする請求項９、１０又は１１に記載の光ヘッド装置。
【請求項１５】
前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい直径を有する円の内側の第一の領域および外側の第二の領域に回折格子が形成された構成であり、
前記サブビームとして第一、第二のサブビームを有し、前記メインビームには前記第一の領域の内部を透過した光と前記第二の領域の内部を透過した光の両方が含まれ、前記第一のサブビームには、主として前記第一の領域の内部で回折された光のみが含まれ、前記第二のサブビームには、主として前記第二の領域の内部で回折された光のみが含まれることを特徴とする請求項２に記載の光ヘッド装置。
【請求項１６】
前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい幅を有する帯の内側の第一の領域および外側の第二の領域に回折格子が形成された構成であり、
前記サブビームとして第一、第二のサブビームを有し、前記メインビームには前記第一の領域の内部を透過した光と前記第二の領域の内部を透過した光の両方が含まれ、前記第一のサブビームには、主として前記第一の領域の内部で回折された光のみが含まれ、前記第二のサブビームには、主として前記第二の領域の内部で回折された光のみが含まれることを特徴とする請求項２に記載の光ヘッド装置。
【請求項１７】
前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記第一のサブビームによるフォーカス誤差信号と前記第二のサブビームによるフォーカス誤差信号のどちらか一方または両者の差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１８】
前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記第一のサブビームによるフォーカス誤差信号と前記第二のサブビームによるフォーカス誤差信号とのどちらか一方または両者の差と、前記メインビームによるフォーカス誤差信号との差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１９】
前記サブビームの集光スポットは前記メインビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体の溝の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向にずらして配置されることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光ヘッド装置。
【請求項２０】
前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれており、前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光ヘッド装置。
【請求項２１】
前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略πだけずれており、前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光ヘッド装置。
【請求項２２】
前記回折光学素子は、入射光の光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線で左側の領域と右側の領域との２つにそれぞれ分割されており、
前記左側の領域における格子の位相と前記右側の領域における格子の位相とは互いに略πだけずれることを特徴とする請求項２０に記載の光ヘッド装置。
【請求項２３】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線で外側の領域と内側の領域との２つに分割されており、
前記外側の領域における格子の位相と前記内側の領域における格子の位相とは互いに略πだけずれることを特徴とする請求項２１に記載の光ヘッド装置。
【請求項２４】
トラックサーボに、前記メインビームによるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラック誤差信号との差を用いることを特徴とする請求項１９、２０又は２１に記載の光ヘッド装置。
【請求項２５】
フォーカスサーボに、前記メインビームによるフォーカス誤差信号と前記サブビームによるフォーカス誤差信号との和を用いることを特徴とする請求項１９、２０又は２１に記載の光ヘッド装置。
【請求項２６】
前記出射光を分割することに代えて、
前記光源として複数個の光源を有し、該複数個の光源からの出射光をそれぞれ前記メインビーム、前記サブビームとして用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２７】
前記メインビーム又は前記サブビームの光路中に、入射光の強度分布を変化させる素子が挿入されていることを特徴とする請求項２６に記載の光ヘッド装置。
【請求項２８】
前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サブビームによるフォーカス誤差信号から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出することを特徴とする請求項２７に記載の光ヘッド装置。
【請求項２９】
前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サブビームによるフォーカス誤差信号と前記メインビームによるフォーカス誤差信号との差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出することを特徴とする請求項２７に記載の光ヘッド装置。
【請求項３０】
前記サブビームの集光スポットは、前記メインビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体の溝の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向にずらして配置されることを特徴とする請求項２７に記載の光ヘッド装置。
【請求項３１】
前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれており、
前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されることを特徴とする請求項２７に記載の光ヘッド装置。
【請求項３２】
前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略πだけずれており、
前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されることを特徴とする請求項２７に記載の光ヘッド装置。
【請求項３３】
前記サブビームの光路中には、前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相を、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずらすための位相制御素子が挿入されていることを特徴とする請求項３１に記載の光ヘッド装置。
【請求項３４】
前記サブビームの光路中には、前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相を、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略πだけずらすための位相制御素子が挿入されていることを特徴とする請求項３２に記載の光ヘッド装置。
【請求項３５】
前記位相制御素子は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで厚さが異なる平行平板であることを特徴とする請求項３３に記載の光ヘッド装置。
【請求項３６】
前記位相制御素子は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで厚さが異なる平行平板であることを特徴とする請求項３４に記載の光ヘッド装置。
【請求項３７】
トラックサーボに、前記メインビームによるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラック誤差信号との差を用いることを特徴とする請求項３０、３１又は３２に記載の光ヘッド装置。
【請求項３８】
光源と、該光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッド装置を備えた光学式情報記録再生装置において、
前記出射光を前記対物レンズに入射する際の光強度分布が異なるメインビームとサブビームとに分割し、前記メインビームの反射光と前記サブビームの反射光のそれぞれから前記光記録媒体上での焦点位置のずれを示すフォーカス誤差信号を検出し、
前記メインビームの反射光から検出された前記フォーカス誤差信号と前記サブビームの反射光から検出された前記フォーカス誤差信号とのゼロクロス点のずれに基いて前記光記録媒体の基板厚ずれを検出し、かつ前記光記録媒体の基板厚ずれを補正することを特徴とする光学式情報記録再生装置。
【請求項３９】
前記光源と前記対物レンズとの間にコリメータレンズを有し、前記コリメータレンズを光軸方向に移動させることにより、前記光記録媒体の基板厚ずれを補正することを特徴とする請求項３８に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項４０】
前記光源と前記対物レンズとの間に２つのリレーレンズを有し、前記２つのリレーレンズのどちらか一方を光軸方向に移動させることにより、前記光記録媒体の基板厚ずれを補正することを特徴とする請求項３８に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項４１】
前記光源と前記対物レンズとの間に液晶光学素子を有し、前記液晶光学素子に電圧を印加することにより、前記光記録媒体の基板厚ずれを補正することを特徴とする請求項３８に記載の光学式情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に対してデータの記録・再生を行うための光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置、特に光記録媒体の基板厚ずれを検出することが可能な光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学式情報記録再生装置における記録密度は、光ヘッド装置が光記録媒体上に形成する集光スポットの径の２乗に反比例する。すなわち、集光スポットの径が小さいほど記録密度は大きくなる。また集光スポットの径は光ヘッド装置における対物レンズの開口数に反比例する。すなわち、対物レンズの開口数が大きいほど集光スポットの径は小さくなる。
【０００３】
一方、光記録媒体の基板の厚さが設計値からずれると、基板厚ずれに起因する球面収差により集光スポットの形状が乱れ、データの記録・再生の特性が悪化する。前記球面収差は対物レンズの開口数の４乗に比例するため、対物レンズの開口数が大きいほどデータの記録・再生の特性に対する光記録媒体の基板厚ずれのマージンは狭くなる。
【０００４】
したがって、記録媒体に対する記録密度を大きくするために対物レンズの開口数を大きくした光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置においては、データの記録・再生の特性を悪化させないために、光記録媒体の基板厚ずれを検出、補正することが必要である。
【０００５】
図３９は、特開２０００−４０２３７号公報に開示された光記録媒体の基板厚ずれを検出することが可能な従来例に係る光ヘッド装置を示す構成図である。
【０００６】
図３９に示す光ヘッド装置は、図示しない半導体レーザからの出射光が、第１のレンズ３７１と第２のレンズ３７３から構成される２枚組の対物レンズを通してディスク（光記録媒体）３７０上に集光される。
【０００７】
第１のレンズ３７１は第１のアクチュエータ３７２に搭載され、第１のアクチュエータ３７２により光軸方向に駆動される。また、第１のレンズ３７１が搭載された第１のアクチュエータ３７２と第２のレンズ３７３とは第２のアクチュエータ３７４に搭載され、第２のアクチュエータ３７４により光軸方向に駆動される。
【０００８】
すなわち、第１のアクチュエータ３７２を駆動することにより、第１のレンズ３７１と第２のレンズ３７３との間隔は変化し、第２のアクチュエータ３７４を駆動することにより、第１のレンズ３７１と第２のレンズ３７３とから構成される２枚組の対物レンズとディスク３７０との間隔は変化する。
【０００９】
第１のレンズ３７１と第２のレンズ３７３との間隔が変化すると、球面収差が変化し、また２枚組の対物レンズとディスク３７０との間隔が変化すると、フォーカスオフセットが変化する。
【００１０】
ディスク３７０に基板厚ずれがあると、その基板厚ずれに起因する球面収差によりディスク３７０に記録されたＲＦ信号の振幅が低下する。またフォーカスオフセットによってもディスク３７０に記録されたＲＦ信号の振幅が低下する。
【００１１】
そこで、ディスク３７０に記録されたＲＦ信号の振幅を観測しながら、第１のアクチュエータ３７２を駆動して第１のレンズ３７１と第２のレンズ３７３との間隔を変化させ、ＲＦ信号の振幅が最大になるように第１のレンズ３７１と第２のレンズ３７３との間隔を調整する。
【００１２】
またディスク３７０に記録されたＲＦ信号の振幅を観測しながら、第２のアクチュエータ３７４を駆動して２枚組の対物レンズとディスク３７０との間隔を変化させ、ＲＦ信号の振幅が最大になるように２枚組の対物レンズとディスク３７０との間隔を調整する。
【００１３】
すなわち、ディスク３７０の基板厚ずれの検出は、ディスク３７０に記録されたＲＦ信号の振幅を観測することにより行われ、ディスク３７０の基板厚ずれの補正は、第１のレンズ３７１と第２のレンズ３７３との間隔を調整して基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を光ヘッド装置で発生させることにより行われる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来例に係る光ヘッド装置において光記録媒体の基板厚ずれの検出を行う場合、ＲＦ信号の振幅を観測するため、ＲＦ信号が予め記録されている必要がある。再生専用型の光記録媒体においては、ＲＦ信号が予め記録されているため、記録媒体の基板厚ずれの検出を行うことができるが、追記型及び書換可能型の光記録媒体においてはＲＦ信号が予め記録されていないため、記録媒体の基板厚ずれの検出を行うことができないという課題があった。
【００１５】
記録媒体の基板厚ずれの検出を行うためのＲＦ信号を光ヘッド装置により記録した後、記録媒体の基板厚ずれの検出を行う方法も考えられるが、その場合の光ヘッド装置は、記録媒体の基板厚ずれの補正を行っていないため、基板厚ずれに起因する球面収差により集光スポットの形状が乱れ、ＲＦ信号を正しく記録することができないという課題があった。
【００１６】
一方、ＲＦ信号が予め記録されていない光記録媒体に対しても基板厚ずれの検出を行うことができる光ヘッド装置が、特開２０００−５７６１６号公報に開示されている。
【００１７】
しかし、特開２０００−５７６１６号公報に開示された光ヘッド装置は、光記録媒体からの反射光を中心部と周辺部とに分割してそれぞれ受光するため、受光部から出力される電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路が、反射光の中心部を受光する受光部と反射光の周辺部を受光する受光部とにそれぞれ別個に設けられる必要があり、通常の光ヘッド装置と比較して電流−電圧変換回路の設置台数が２倍になってしまうという課題があった。さらに、電流−電圧変換回路の設置台数が増加して回路に起因する雑音が増加し、ＲＦ信号の信号対雑音比が減少するという課題があった。
【００１８】
本発明の目的は、ＲＦ信号が予め記録されていない光記録媒体に対しても基板厚ずれの検出を行うことができ、かつ良好なＲＦ信号の信号対雑音比が得られる光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る光ヘッド装置においては、対物レンズに入射する際の強度分布が異なる異なるメインビームとサブビームとを用い、光記録媒体から反射されたメインビームとサブビームとのそれぞれからフォーカス誤差信号を検出する。
【００２０】
光記録媒体に基板厚ずれがない場合、メインビームとサブビームとは光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が一致している。したがって、メインビームとサブビームとはフォーカス誤差信号のゼロクロス点が一致している。
【００２１】
一方、光記録媒体に基板厚ずれがある場合、光記録媒体の基板厚ずれに起因する球面収差により光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が移動する。メインビームとサブビームとは対物レンズに入射する際の強度分布が異なるため、球面収差による集光スポットのフォーカス位置の移動量が異なり、このため、光軸方向における集光スポットのフォーカス位置がずれる。したがって、メインビームとサブビームとはフォーカス誤差信号のゼロクロス点がずれる。
【００２２】
上述したようにフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれに基づいて光記録媒体の基板厚ずれを検出する。
【００２３】
本発明の光学式情報記録再生装置においては、光記録媒体の基板厚ずれを検出することが可能な前記光ヘッド装置を用い、記録再生特性に対する悪影響がなくなるように光記録媒体の基板厚ずれの補正を行う。
【００２４】
本発明の光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置において光記録媒体の基板厚ずれの検出を行う場合、メインビームとサブビームとのそれぞれから検出されたフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれに基づいて光記録媒体の基板厚ずれを検出するため、ＲＦ信号が予め記録されていない光記録媒体に対しても基板厚ずれの検出を行うことができる。
【００２５】
また通常の光ヘッド装置と電流−電圧変換回路の設置台数が同数であり、回路に起因する雑音が増加しないため、良好なＲＦ信号の信号対雑音比を得ることができる。
【００２６】
具体的には本発明に係る光ヘッド装置は、光源と、該光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、
前記出射光を前記対物レンズに入射する際の光強度分布が異なるメインビームとサブビームとに分割し、前記メインビームの反射光と前記サブビームの反射光のそれぞれから前記光記録媒体上での焦点位置のずれを示すフォーカス誤差信号を検出し、
前記メインビームの反射光から検出された前記フォーカス誤差信号と前記サブビームの反射光から検出された前記フォーカス誤差信号とのゼロクロス点のずれに基いて前記光記録媒体の基板厚ずれを検出するものである。
【００２７】
また前記光源と前記対物レンズとの間に、前記光源からの出射光を複数のビームに分割する回折光学素子を有し、
前記回折光学素子からの０次光を前記メインビームとして用い、前記回折光学素子からの±１次回折光のどちらか一方のみ又は両方を前記サブビームとして用いるものである。
【００２８】
また前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい直径を有する円の内側の領域のみに回折格子が形成された構成であり、
前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光の両方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回折された光のみが含まれるものである。
【００２９】
また前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい直径を有する円の外側の領域のみに回折格子が形成された構成であり、
前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回折された光のみが含まれるものである。
【００３０】
また前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい幅を有する帯の内側の領域のみに回折格子が形成された構成であり、
前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回折された光のみが含まれるものである。
【００３１】
また前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい幅を有する帯の外側の領域のみに回折格子が形成された構成であり、
前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回折された光のみが含まれるものである。
【００３２】
また前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サブビームによるフォーカス誤差信号から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出するものである。
【００３３】
また前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サブビームによるフォーカス誤差信号と前記メインビームによるフォーカス誤差信号との差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出するものである。
【００３４】
また前記サブビームの集光スポットは前記メインビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体の溝の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向にずらして配置されるものである。
【００３５】
また前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれており、前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されるものである。
【００３６】
また前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略πだけずれており、前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されるものである。
【００３７】
また前記回折光学素子は、入射光の光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線で左側の領域と右側の領域との２つにそれぞれ分割されており、
前記左側の領域における格子の位相と前記右側の領域における格子の位相とは互いに略πだけずれているものである。
【００３８】
また前記回折光学素子は、入射光の光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線で外側の領域と内側の領域との２つにそれぞれ分割されており、
前記外側の領域における格子の位相と前記内側の領域における格子の位相とは互いに略πだけずれているものである。
【００３９】
またトラックサーボに、前記メインビームによるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラック誤差信号との差を用いるものである。
【００４０】
また前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい直径を有する円の内側の第一の領域および外側の第二の領域に回折格子が形成された構成であり、
前記サブビームとして第一、第二のサブビームを有し、前記メインビームには前記第一の領域の内部を透過した光と前記第二の領域の内部を透過した光との両方が含まれ、前記第一のサブビームには、主として前記第一の領域の内部で回折された光のみが含まれ、前記第二のサブビームには、主として前記第二の領域の内部で回折された光のみが含まれるものである。
【００４１】
また前記回折光学素子は、前記対物レンズの有効径より小さい幅を有する帯の内側の第一の領域および外側の第二の領域に回折格子が形成された構成であり、前記サブビームとして第一、第二のサブビームを有し、前記メインビームには前記第一の領域の内部を透過した光と前記第二の領域の内部を透過した光との両方が含まれ、前記第一のサブビームには、主として前記第一の領域の内部で回折された光のみが含まれ、前記第二のサブビームには、主として前記第二の領域の内部で回折された光のみが含まれるものである。
【００４２】
また前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記第一のサブビームによるフォーカス誤差信号と前記第二のサブビームによるフォーカス誤差信号のどちらか一方または両者の差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出するものである。
【００４３】
また前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記第一のサブビームによるフォーカス誤差信号と前記第二のサブビームによるフォーカス誤差信号のどちらか一方または両者の差と、前記メインビームによるフォーカス誤差信号との差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出するものである。
【００４４】
また前記サブビームの集光スポットは前記メインビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体の溝の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向にずらして配置されるものである。
【００４５】
また前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれており、前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されるものである。
【００４６】
また前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略πだけずれており、前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されるものである。
【００４７】
また前記回折光学素子は、入射光の光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線で左側の領域と右側の領域との２つにそれぞれ分割されており、
前記左側の領域における格子の位相と前記右側の領域における格子の位相とは互いに略πだけずれるものである。
【００４８】
また前記回折光学素子は、入射光の光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線で外側の領域と内側の領域との２つに分割されており、前記外側の領域における格子の位相と前記内側の領域における格子の位相とは互いに略πだけずれるものである。
【００４９】
またトラックサーボに、前記メインビームによるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラック誤差信号との差を用いるものである。
【００５０】
またフォーカスサーボに、前記メインビームによるフォーカス誤差信号と前記サブビームによるフォーカス誤差信号との和を用いるものである。
【００５１】
また前記出射光を分割することに代えて、
前記光源として複数個の光源を有し、該複数個の光源からの出射光をそれぞれ前記メインビーム、前記サブビームとして用いるものである。
【００５２】
また前記メインビーム又は前記サブビームの光路中に、入射光の強度分布を変化させる素子が挿入されているものである。
【００５３】
また前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サブビームによるフォーカス誤差信号から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出するものである。
【００５４】
また前記メインビームによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サブビームによるフォーカス誤差信号と前記メインビームによるフォーカス誤差信号との差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出するものである。
【００５５】
また前記サブビームの集光スポットは、前記メインビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体の溝の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向にずらして配置されるものである。
【００５６】
また前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれており、
前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されるものである。
【００５７】
また前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略πだけずれており、
前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に配置されるものである。
【００５８】
また前記サブビームの光路中には、前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相を、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずらすための位相制御素子が挿入されているものである。
【００５９】
また前記サブビームの光路中には、前記対物レンズに入射する前記サブビームの位相を、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略πだけずらすための位相制御素子が挿入されているものである。
【００６０】
また前記位相制御素子は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで厚さが異なる平行平板である。
【００６１】
また前記位相制御素子は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで厚さが異なる平行平板である。
【００６２】
またトラックサーボに、前記メインビームによるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラック誤差信号との差を用いるものである。
【００６３】
また本発明に係る光学式情報記録再生装置は、光源と、該光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッド装置を備えた光学式情報記録再生装置において、
前記出射光を前記対物レンズに入射する際の光強度分布が異なるメインビームとサブビームとに分割し、前記メインビームの反射光と前記サブビームの反射光のそれぞれから前記光記録媒体上での焦点位置のずれを示すフォーカス誤差信号を検出し、
前記メインビームの反射光から検出された前記フォーカス誤差信号と前記サブビームの反射光から検出された前記フォーカス誤差信号とのゼロクロス点のずれに基いて前記光記録媒体の基板厚ずれを検出し、かつ前記光記録媒体の基板厚ずれを補正するものである。
【００６４】
また前記光源と前記対物レンズとの間にコリメータレンズを有し、前記コリメータレンズを光軸方向に移動させることにより、前記光記録媒体の基板厚ずれを補正するものである。
【００６５】
また前記光源と前記対物レンズとの間に２つのリレーレンズを有し、前記２つのリレーレンズのどちらか一方を光軸方向に移動させることにより、前記光記録媒体の基板厚ずれを補正するものである。
【００６６】
また前記光源と前記対物レンズとの間に液晶光学素子を有し、前記液晶光学素子に電圧を印加することにより、前記光記録媒体の基板厚ずれを補正するものである。
【００６７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図により説明する。
【００６８】
（実施形態１）図１は、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置を示す構成図である。
【００６９】
図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において、半導体レーザ１からの出射光は、コリメータレンズ２に入射しコリメータレンズ２で平行光化され、次いで入射する回折光学素子３により０次光と±１次回折光との３つの光に分割される。
【００７０】
本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置では、前記分割された０次光をメインビームとして用い、前記±１次回折光のどちらか一方のみ又は両方をサブビームとして用いる。前記±１次回折光の両方をサブビームとして用いた場合について説明する。
【００７１】
これらの分割されたメインビーム及びサブビームは偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板５を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ６を通してディスク（光記録媒体）７上に集光される（往路）。
【００７２】
前記ディスク７で反射した反射光のメインビーム及びサブビームは、ディスク７から１／４波長板５に向けて対物レンズ６を逆向きに透過し（復路）、１／４波長板５を透過して円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、ホログラム光学素子８で＋１次回折光としてほぼ１００％が回折され、レンズ９を透過して光検出器１０で受光される。
【００７３】
図２は、前記光源としての半導体レーザ１と前記対物レンズ６との間に有する回折光学素子３を示す平面図である。
【００７４】
図２に示す回折光学素子３は、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ２を有する円の内側の領域２２のみに回折格子が形成された構成である。
【００７５】
図２に示す領域２２内に形成された回折格子における格子の方向はディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパタンは等間隔の直線状である。前記格子のライン部とスペース部との位相差を例えばπ／２とすると、領域２２の内部に入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折光として約２０．３％がそれぞれ回折される。
【００７６】
また領域２２の外部に入射した光はほぼ１００％が透過する。すなわち、メインビームには領域２２の内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれ、サブビームには領域２２の内部で回折された光のみが含まれる。
【００７７】
したがって、メインビームとサブビームとは対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なり、サブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が低い。
【００７８】
図３は、ディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
【００７９】
図３に示すように、ディスク７上での集光スポット４５、４６、４７は、回折光学素子３からの０次光、＋１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。３つの集光スポット４５、４６、４７は同一のトラック４４（ランド又はグルーブ）上に配置されている。上述したようにサブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため、サブビームである集光スポット４６、４７の径は、メインビームである集光スポット４５に比べて径が大きい。
【００８０】
図４は、ホログラム光学素子８を示す平面図である。図４に示すようにホログラム光学素子８は、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１を含む領域に回折格子が形成された構成であり、ホログラム光学素子８の回折格子は、ディスク７の半径方向に平行な分割線８ａ及び接線方向に平行な分割線８ｂにより領域７０〜７３の４つに分割されている。
【００８１】
ホログラム光学素子８の回折格子における格子の方向は、領域７０〜７３のいずれにおいてもディスク７の接線方向に平行であり、格子のパタンは領域７０〜７３のいずれにおいても等間隔の直線状であり、領域７１、７２における間隔は領域７０、７３における間隔に比べて広い。
【００８２】
さらにホログラム光学素子８の回折格子における格子の断面形状は、領域７０〜７３のいずれにおいても鋸歯状であり、その鋸歯の山部と谷部との位相差を２πとすると、各領域への入射光は＋１次回折光としてそれぞれほぼ１００％が回折される。領域７０、７１における格子の断面形状である鋸歯状の向きは＋１次回折光が図の左側に偏向されるように設定されており、領域７２、７３における格子の断面形状である鋸歯状の向きは＋１次回折光が図の右側に偏向されるように設定されている。
【００８３】
図５は、光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置とを示す図である。
【００８４】
図５に示すように、メインビームである光スポット９８は、回折光学素子３からの０次光のうちホログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部７４、７５の境界線１０ａ上に集光される。
【００８５】
図５に示すように、メインビームである光スポット９９は、回折光学素子３からの０次光のうちホログラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部７６、７７の境界線１０ｂ上に集光される。
【００８６】
図５に示すように、メインビームである光スポット１００は回折光学素子３からの０次光のうちホログラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部７８、７９の境界線１０ｃ上に集光される。
【００８７】
図５に示すように、メインビームである光スポット１０１は回折光学素子３からの０次光のうちホログラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部８０、８１の境界線１０ｄ上に集光される。
【００８８】
図５に示すように、サブビームである光スポット１０２は回折光学素子３からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部８２、８３の境界線１０ｅ上に集光される。
【００８９】
図５に示すように、サブビームである光スポット１０３は回折光学素子３からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部８４、８５の境界線１０ｆ上に集光される。
【００９０】
図５に示すように、サブビームである光スポット１０４は回折光学素子３からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部８６、８７の境界線１０ｇ上に集光される。
【００９１】
図５に示すように、サブビームである光スポット１０５は回折光学素子３からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部８８、８９の境界線１０ｈ上に集光される。
【００９２】
図５に示すように、サブビームである光スポット１０６は回折光学素子３からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部９０、９１の境界線１０ｉ上に集光される。
【００９３】
図５に示すように、サブビームである光スポット１０７は回折光学素子３からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部９２、９３の境界線１０ｊ上に集光される。
【００９４】
図５に示すように、サブビームである光スポット１０８は回折光学素子３からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部９４、９５の境界線１０ｋ上に集光される。
【００９５】
図５に示すように、サブビームである光スポット１０９は回折光学素子３からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部９６、９７の境界線１０ｌ上に集光される。
【００９６】
光検出器１０の受光部７４〜９７からの出力をそれぞれＶ７４〜Ｖ９７で表わすと、メインビームである集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭはフーコー法により、（Ｖ７５＋Ｖ７７＋Ｖ７８＋Ｖ８０）−（Ｖ７４＋Ｖ７６＋Ｖ７９＋Ｖ８１）の演算から得られる。
【００９７】
サブビームである集光スポット４６によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１はフーコー法により、（Ｖ８３＋Ｖ８５＋Ｖ８６＋Ｖ８８）−（Ｖ８２＋Ｖ８４＋Ｖ８７＋Ｖ８９）の演算から得られる。
【００９８】
サブビームである集光スポット４７によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２はフーコー法により、（Ｖ９１＋Ｖ９３＋Ｖ９４＋Ｖ９６）−（Ｖ９０＋Ｖ９２＋Ｖ９５＋Ｖ９７）の演算から得られる。
【００９９】
フォーカスサーボには上述したフォーカス誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０１００】
一方、メインビームである集光スポット４５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法により、（Ｖ７４＋Ｖ７５＋Ｖ７８＋Ｖ７９）−（Ｖ７６＋Ｖ７７＋Ｖ８０＋Ｖ８１）の演算から得られる。
【０１０１】
サブビームである集光スポット４６によるトラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法により、（Ｖ８２＋Ｖ８３＋Ｖ８６＋Ｖ８７）−（Ｖ８４＋Ｖ８５＋Ｖ８８＋Ｖ８９）の演算から得られる。
【０１０２】
サブビームである集光スポット４７によるトラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法により、（Ｖ９０＋Ｖ９１＋Ｖ９４＋Ｖ９５）−（Ｖ９２＋Ｖ９３＋Ｖ９６＋Ｖ９７）の演算から得られる。
【０１０３】
トラックサーボには上述したトラック誤差信号ＴＥＭを用いる。
【０１０４】
また、メインビームである集光スポット４５によるＲＦ信号は、（Ｖ７４＋Ｖ７５＋Ｖ７６＋Ｖ７７＋Ｖ７８＋Ｖ７９＋Ｖ８０＋Ｖ８１）の演算から得られる。
【０１０５】
図６は、各種のフォーカス誤差信号を示す図である。図６において、横軸はディスク７のデフォーカス量、縦軸はフォーカス誤差信号である。
【０１０６】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すフォーカス誤差信号３２５、３２６、３２７はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のメインビームである集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭ、図６（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すフォーカス誤差信号３２８、３２９、３３０はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームである集光スポット４６、４７によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、ＦＥＳ２である。
【０１０７】
ディスク７の基板厚ずれが０の場合、メインビームとサブビームとでは光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が一致している。したがって、図６（ｂ）、（ｅ）に示すように、メインビームとサブビームとではフォーカス誤差信号のゼロクロス点が一致している。
【０１０８】
一方、ディスク７の基板厚ずれが正（基板が設計よりも厚い）の場合、正の球面収差により、周辺部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォーカス位置が正の側（対物レンズ６から遠ざかる側）にずれる。サブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため、正の球面収差の量が小さい。これにより、サブビームはメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が負の側にずれる。
【０１０９】
したがって、図６（ａ）、（ｄ）に示すように、サブビームはメインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が負の側にずれる。
【０１１０】
また、ディスク７の基板厚ずれが負（基板が設計よりも薄い）の場合、負の球面収差により、周辺部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォーカス位置が負の側（対物レンズ６に近づく側）にずれる。
【０１１１】
サブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため、負の球面収差の量が小さい。これにより、サブビームはメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が正の側にずれる。
【０１１２】
したがって、図６（ｃ）、（ｆ）に示すように、サブビームはメインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が正の側にずれる。
【０１１３】
またディスク７の基板厚のずれ量が大きいほど、サブビームのメインビームに対するフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれ量も大きくなる。
【０１１４】
ディスク７の基板厚ずれが正、０、負の場合、メインビームのフォーカス誤差信号ＦＥＭが０の位置でのサブビームのフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、ＦＥＳ２の値はそれぞれ正、０、負となる。
【０１１５】
したがって、メインビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＭを用いてフォーカスサーボをかけた時の、サブビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、ＦＥＳ２、またはサブビームによるフォーカス誤差信号の和（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）からディスク７の基板厚ずれを検出することができる。さらには、サブビームによるフォーカス誤差信号とメインビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＭとの差（ＦＥＳ１−Ｋ・ＦＥＭ、或いはＦＥＳ２−Ｋ・ＦＥＭ）、サブビームによるフォーカス誤差信号の和とメインビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＭとの差（（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）−Ｋ・ＦＥＭ）に基いてディスク７の基板厚ずれを検出することができる。なお、前記演算式におけるＫは定数を意味する。
【０１１６】
（実施形態２）本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図７に示す回折光学素子２３に置き換えたものである。
【０１１７】
図７は、本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置に用いる回折光学素子を示す平面図である。
【０１１８】
図７に示す回折光学素子２３は、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ２を有する円の外側の領域２４のみに回折格子が形成された構成である。
【０１１９】
図７に示す回折光学素子２３の回折格子における格子の方向は、ディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパタンは等間隔の直線状である。回折光学素子２３の回折格子における格子のライン部とスペース部との位相差を例えばπ／２とすると、領域２４の内部に入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。
【０１２０】
また、領域２４の外部に入射した光はほぼ１００％が透過する。すなわち、メインビームには、領域２４の内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれ、サブビームには領域２４の内部で回折された光のみが含まれる。
【０１２１】
したがって、メインビームとサブビームでは対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が高い。
【０１２２】
図８は、ディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
【０１２３】
図８に示す集光スポット４５、４８、４９は、回折光学素子２３からの０次光、＋１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。３つの集光スポット４５、４８、４９は、同一のトラック４４（ランド又はグルーブ）上に配置される。
【０１２４】
サブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が高いため、サブビームである集光スポット４８、４９はメインビームである集光スポット４５に比べて径が小さくサイドローブ４８ａ、４９ａが大きい。
【０１２５】
本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いたホログラム光学素子８の構成と同じである。また、本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、図５に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置と同じである。
【０１２６】
本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１２７】
図９は、本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号を示す図である。図９において、横軸はディスク７のデフォーカス量、縦軸はフォーカス誤差信号である。
【０１２８】
図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すフォーカス誤差信号３２５、３２６、３２７はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のメインビームである集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭ、図９（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すフォーカス誤差信号３３１、３３２、３３３はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームである集光スポット４８、４９によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、ＦＥＳ２である。
【０１２９】
ディスク７の基板厚ずれが０の場合、メインビームとサブビームでは光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が一致している。
【０１３０】
したがって、図９（ｂ）、（ｅ）に示すように、メインビームとサブビームではフォーカス誤差信号のゼロクロス点が一致している。
【０１３１】
一方、ディスク７の基板厚ずれが正（基板が設計よりも厚い）の場合、正の球面収差により、周辺部の光線は、中心部の光線に対して光軸方向におけるフォーカス位置が正の側（対物レンズ６から遠ざかる側）にずれる。サブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が高いため、正の球面収差の量が大きい。
【０１３２】
これにより、サブビームはメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が正の側にずれる。
【０１３３】
したがって、図９（ａ）、（ｄ）に示すように、サブビームはメインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が正の側にずれる。
【０１３４】
また、ディスク７の基板厚ずれが負（基板が設計よりも薄い）の場合、負の球面収差により、周辺部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォーカス位置が負の側（対物レンズ６に近づく側）にずれる。
【０１３５】
サブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が高いため、負の球面収差の量が大きい。これにより、サブビームはメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が負の側にずれる。
【０１３６】
したがって、図９（ｃ）、（ｆ）に示すように、サブビームはメインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が負の側にずれる。ディスク７の基板厚のずれ量が大きいほど、サブビームのメインビームに対するフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれ量も大きくなる。
【０１３７】
ディスク７の基板厚ずれが正、０、負の場合、メインビームのフォーカス誤差信号ＦＥＭが０の位置でのサブビームのフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、ＦＥＳ２の値はそれぞれ負、０、正となる。
【０１３８】
したがって、メインビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＭを用いてフォーカスサーボをかけた時の、サブビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、ＦＥＳ２、またはサブビームによるフォーカス誤差信号の和（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）からディスク７の基板厚ずれを検出することができる。さらには、サブビームによるフォーカス誤差信号とメインビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＭとの差（ＦＥＳ１−Ｋ・ＦＥＭ、或いはＦＥＳ２−Ｋ・ＦＥＭ）、サブビームによるフォーカス誤差信号の和とメインビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＭとの差（（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）−Ｋ・ＦＥＭ）、に基いてディスク７の基板厚ずれを検出することができる。なお、前記演算式におけるＫは定数を意味する。
【０１３９】
（実施形態３）本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図１０に示す回折光学素子２５に置き換えたものである。
【０１４０】
図１０は、本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置に用いる回折光学素子を示す平面図である。
【０１４１】
図１０に示す回折光学素子２５は、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい幅Ｗを有する帯の内側の領域２６のみに回折格子が形成された構成である。
【０１４２】
回折光学素子２５の回折格子における格子の方向は、ディスク７の半径方向にほぼ平行であり、回折光学素子２５の格子のパタンは等間隔の直線状であり、回折光学素子２５の格子のライン部とスペース部との位相差を例えばπ／２とすると、領域２６の内側に入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。
【０１４３】
また領域２６の外側に入射した光はほぼ１００％が透過する。すなわち、メインビームには領域２６の内側を透過した光と外側を透過した光との両方が含まれ、サブビームには領域２６の内側で回折された光のみが含まれる。
【０１４４】
したがって、メインビームとサブビームでは対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サブビームはメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の強度が低い。
【０１４５】
図１１は、本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
【０１４６】
図１１に示す集光スポット４５、５０、５１は、回折光学素子２５からの０次光、＋１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。
【０１４７】
図１１に示すように、３つの集光スポット４５、５０、５１は同一のトラック４４（ランド又はグルーブ）上に配置されている。サブビームはメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度が低いため、サブビームである集光スポット５０、５１はメインビームである集光スポット４５に比べてディスク７の接線方向（図１１の上下方向）における径が大きい、すなわち楕円形状に集光する。
【０１４８】
本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８と同一構成になっている。また、本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、図５に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置と同じである。
【０１４９】
本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１５０】
本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号と同じである。
【０１５１】
本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０１５２】
（実施形態４）本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図１２に示す回折光学素子２７に置き換えたものである。
【０１５３】
図１２は、本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置に用いる回折光学素子を示す平面図である。図１２に示す回折光学素子２７は、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい幅Ｗを有する帯の外側の領域２８、２９のみに回折格子が形成された構成である。領域２８、２９の幅はＷ１である。
【０１５４】
図１２において、回折光学素子２７の回折格子における格子の方向はディスク７の半径方向にほぼ平行であり、回折光学素子２７の回折格子における格子のパタンは等間隔の直線状である。回折光学素子２７の回折格子における格子のライン部とスペース部との位相差を例えばπ／２とすると、領域２８、２９の内部に入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。
【０１５５】
また、領域２８、２９の外部、すなわち幅Ｗの帯の部分に入射した光はほぼ１００％が透過する。すなわち、メインビームには領域２８、２９の内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれ、サブビームには領域２８、２９の内部で回折された光のみが含まれる。
【０１５６】
したがってメインビームとサブビームでは対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サブビームはメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度が高い。
【０１５７】
図１３は、本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
【０１５８】
図１３に示す集光スポット４５、５２、５３は、回折光学素子２７からの０次光、＋１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。
【０１５９】
図１３において、３つの集光スポット４５、５２、５３は同一のトラック４４（ランド又はグルーブ）上に配置されている。サブビームはメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度が高いため、サブビームである集光スポット５２、５３は、メインビームである集光スポット４５に比べてディスク７の接線方向における径が小さくサイドローブ５２ａ、５３ａが大きい。
【０１６０】
本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、図５に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置と同じである。
【０１６１】
本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１６２】
本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号は、図９に示す本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号と同じである。また本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０１６３】
（実施形態５）本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図１４に示す回折光学素子３０に置き換えたものである。
【０１６４】
図１４は、本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置に用いる回折光学素子３０を示す平面図である。図１４に示す回折光学素子３０は、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ２を有する円の内側の領域３１及び外側の領域３２に回折格子が形成された構成である。
【０１６５】
図１４において、回折光学素子３０の回折格子における格子の方向は領域３１、３２のいずれにおいてもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパタンは領域３１、３２のいずれにおいても等間隔の直線状である。領域３１における間隔と領域３２における間隔は図１４には区別するため異なるように描かれているが、実際には等しい。
【０１６６】
回折光学素子３０の回折格子における格子の断面形状は領域３１、３２のいずれにおいても鋸歯状であり、その鋸歯形状の山部と谷部との位相差を例えばπとすると、領域３１の内部に入射した光は０次光として約４０．５％が透過し、＋１次回折光として約４０．５％が回折され、−１次回折光としては約４．５％しか回折されない。
【０１６７】
また、領域３２の内部に入射した光は０次光として約４０．５％が透過し、−１次回折光として約４０．５％が回折され、＋１次回折光としては約４．５％しか回折されない。一方、領域３１における格子の断面形状である鋸歯形状の向きは＋１次回折光が図の上側に偏向されるように設定されており、領域３２における格子の断面形状である鋸歯形状の向きは−１次回折光が図の下側に偏向されるように設定されている。
【０１６８】
すなわち、メインビームには、領域３１の内部を透過した光と領域３２の内部を透過した光との両方が含まれ、回折光学素子３０からの＋１次回折光に相当するサブビームＮｏ．１には主として領域３１の内部で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３０からの−１次回折光に相当するサブビームＮｏ．２には主として領域３２の内部で回折された光のみが含まれる。
【０１６９】
したがって、メインビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２では、対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サブビームＮｏ．１は、メインビームに比べて周辺部の光強度が低く、サブビームＮｏ．２はメインビームに比べて周辺部の光強度が高い。
【０１７０】
図１５は、本発明の実施形態５に係るディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。図１５に示す集光スポット４５、５４、５５は、それぞれ回折光学素子３０からの０次光、＋１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。
【０１７１】
図１５において、３つの集光スポット４５、５４、５５は同一のトラック４４（ランドまたはグルーブ）上に配置されている。
【０１７２】
サブビームＮｏ．１はメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため、サブビームＮｏ．１である集光スポット５４はメインビームである集光スポット４５に比べて径が大きい。また、サブビームＮｏ．２はメインビームに比べて周辺部の光強度が高いため、サブビームＮｏ．２である集光スポット５５はメインビームである集光スポット４５に比べて径が小さくサイドローブ５５ａが大きい。
【０１７３】
本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置のホログラム光学素子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置は、図５に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置と同じである。
【０１７４】
本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１７５】
図１６は、本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号を示す図である。図１６において、横軸はディスク７のデフォーカス量、縦軸はフォーカス誤差信号である。図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すフォーカス誤差信号３２５、３２６、３２７はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のメインビームである集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭ、図１６（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すフォーカス誤差信号３３４、３３５、３３６はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．１である集光スポット５４によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、図１６（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）に示すフォーカス誤差信号３３７、３３８、３３９はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．２である集光スポット５５によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２である。
【０１７６】
また、図１６（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）に示すフォーカス誤差信号３４０、３４１、３４２はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のフォーカス誤差信号の差（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２）である。
【０１７７】
ディスク７の基板厚ずれが０の場合、メインビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２では光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が一致している。
【０１７８】
したがって、図１６（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）に示すように、メインビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２ではフォーカス誤差信号のゼロクロス点が一致している。
【０１７９】
一方、ディスク７の基板厚ずれが正（基板が設計よりも厚い）の場合、正の球面収差により、周辺部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォーカス位置が正の側（対物レンズ６から遠ざかる側）にずれる。サブビームＮｏ．１は、メインビームに比べて周辺部の光強度が低いため正の球面収差の量が小さく、サブビームＮｏ．２は、メインビームに比べて周辺部の光強度が高いため、正の球面収差の量が大きい。
【０１８０】
これにより、サブビームＮｏ．１は、メインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が負の側にずれ、サブビームＮｏ．２は、メインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が正の側にずれる。
【０１８１】
したがって、図１６（ａ）、（ｄ）、（ｇ）に示すように、サブビームＮｏ．１は、メインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が負の側にずれ、サブビームＮｏ．２は、メインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が正の側にずれる。
【０１８２】
また、ディスク７の基板厚ずれが負（基板が設計よりも薄い）の場合、負の球面収差により、周辺部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォーカス位置が負の側（対物レンズ６に近づく側）にずれる。
【０１８３】
サブビームＮｏ．１はメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため、負の球面収差の量が小さく、サブビームＮｏ．２はメインビームに比べて周辺部の光強度が高いため、負の球面収差の量が大きい。
【０１８４】
これにより、サブビームＮｏ．１は、メインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が正の側にずれ、サブビームＮｏ．２は、メインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が負の側にずれる。
【０１８５】
したがって、図１６（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）に示すように、サブビームＮｏ．１は、メインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が正の側にずれ、サブビームＮｏ．２は、メインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が負の側にずれる。ディスク７の基板厚のずれ量が大きいほど、サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２のメインビームに対するフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれ量も大きくなる。
【０１８６】
ディスク７の基板厚ずれが正、０、負の場合、メインビームのフォーカス誤差信号ＦＥＭが０の位置でのサブビームＮｏ．１のフォーカス誤差信号ＦＥＳ１の値はそれぞれ正、０、負となり、サブビームＮｏ．２のフォーカス誤差信号ＦＥＳ２の値はそれぞれ負、０、正となる。
【０１８７】
したがって、メインビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＭを用いてフォーカスサーボをかけた時の、サブビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、ＦＥＳ２、またはサブビームによるフォーカス誤差信号の差（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２）からディスク７の基板厚ずれを検出することができる。さらには、サブビームによるフォーカス誤差信号とメインビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＭとの差（ＦＥＳ１−Ｋ・ＦＥＭ、或いはＦＥＳ２−Ｋ・ＦＥＭ）、サブビームによるフォーカス誤差信号の差とメインビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＭとの差（（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２）−Ｋ・ＦＥＭ）に基いてディスク７の基板厚ずれを検出することができる。なお、前記演算式におけるＫは定数を意味する。
【０１８８】
（実施形態６）本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図１７に示す回折光学素子３３に置き換えたものである。
【０１８９】
図１７は、本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子３３を示す平面図である。図１７に示す回折光学素子３３は、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい幅Ｗを有する帯の内側の領域３４及び外側の領域３５、３６に回折格子が形成された構成である。
【０１９０】
図１７に示す回折格子における格子の方向は領域３４〜３６のいずれにおいてもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパタンは領域３４〜３６のいずれにおいても等間隔の直線状である。領域３４における間隔と領域３５、３６における間隔とは図には区別するため異なるように描かれているが、実際には等しい。
【０１９１】
図１７に示す回折格子における格子の断面形状は領域３４〜３６のいずれにおいても鋸歯状であり、その鋸歯形状の山部と谷部との位相差を例えばπとすると、領域３４の内部に入射した光は０次光として約４０．５％が透過し、＋１次回折光として約４０．５％が回折され、−１次回折光としては約４．５％しか回折されない。また、領域３５、３６の内部に入射した光は０次光として約４０．５％が透過し、−１次回折光として約４０．５％が回折され、＋１次回折光としては約４．５％しか回折されない。
【０１９２】
領域３４における格子の断面形状である鋸歯形状の向きは＋１次回折光が図の上側に偏向されるように設定されており、領域３５、３６における格子の断面形状である鋸歯形状の向きは−１次回折光が図の下側に偏向されるように設定されている。
【０１９３】
すなわち、メインビームには領域３４の内部を透過した光と領域３５、３６の内部を透過した光との両方が含まれ、回折光学素子３３からの＋１次回折光に相当するサブビームＮｏ．１には主として領域３４の内部で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３３からの−１次回折光に相当するサブビームＮｏ．２には主として領域３５、３６の内部で回折された光のみが含まれる。
【０１９４】
したがって、メインビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２では対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サブビームＮｏ．１はメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度が低く、サブビームＮｏ．２はメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度が高い。
【０１９５】
図１８は、本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
【０１９６】
図１８に示す集光スポット４５、５６、５７は、回折光学素子３３からの０次光、＋１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。３つの集光スポット４５、５６、５７は同一のトラック４４（ランド又はグルーブ）上に配置されている。サブビームＮｏ．１はメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度が低いため、サブビームＮｏ．１である集光スポット５６はメインビームである集光スポット４５に比べてディスク７の接線方向における径が大きい。
【０１９７】
また、サブビームＮｏ．２はメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度が高いため、サブビームＮｏ．２である集光スポット５７はメインビームである集光スポット４５に比べてディスク７の接線方向における径が小さくサイドローブが大きい。
【０１９８】
本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、図５に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置と同じである。
【０１９９】
本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０２００】
本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号は、図１６に示す本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０２０１】
（実施形態７）本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を回折光学素子３０に置き換え、図５に示す光検出器１０を図２０に示す光検出器１１０に置き換えたものである。
【０２０２】
本発明の実施形態７に用いた回折光学素子３０は、図１４に示す回折光学素子３０と同じようなものを用いており、図１４に示すように図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ２を有する円の内側の領域３１及び外側の領域３２に回折格子が形成された構成である。
【０２０３】
図１４において、回折格子における格子の方向は領域３１、３２のいずれにおいてもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパタンは領域３１、３２のいずれにおいても等間隔の直線状である。ただし、実施形態５で説明した領域３１、３２と間隔は相違しており、本発明の実施形態７では、領域３２における間隔は領域３１における間隔に比べて広い。
【０２０４】
回折光学素子３０における回折格子のライン部とスペース部との位相差を例えばπ／２とすると、領域３１の内部に入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。また、領域３２の内部に入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。
【０２０５】
すなわち、メインビームには領域３１の内部を透過した光と領域３２の内部を透過した光との両方が含まれ、回折光学素子３０からの＋１次回折光に相当するサブビームＮｏ．１には領域３１の内部で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３０からの＋１次回折光に相当するサブビームＮｏ．２には領域３２の内部で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３０からの−１次回折光に相当するサブビームＮｏ．３には領域３２の内部で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３０からの−１次回折光に相当するサブビームＮｏ．４には領域３１の内部で回折された光のみが含まれる。
【０２０６】
したがって、メインビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビームＮｏ．４では対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに比べて周辺部の光強度が低く、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに比べて周辺部の光強度が高い。
【０２０７】
図１９は、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
【０２０８】
図１９に示す集光スポット４５、５８、５９、６０、６１は、それぞれ回折光学素子３０からの０次光、＋１次回折光、＋１次回折光、−１次回折光、−１次回折光に相当する。５つの集光スポット４５、５８、５９、６０、６１は同一のトラック４４（ランドまたはグルーブ）上に配置されている。サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため、サブビームＮｏ．１である集光スポット５８、サブビームＮｏ．４である集光スポット６１はメインビームである集光スポット４５に比べて径が大きい。
【０２０９】
また、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに比べて周辺部の光強度が高いため、サブビームＮｏ．２である集光スポット５９、サブビームＮｏ．３である集光スポット６０はメインビームである集光スポット４５に比べて径が小さくサイドローブが大きい。
【０２１０】
本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８と同じ構成になっている。
【０２１１】
図２０は、本発明の実施形態７における光検出器１１０の受光部のパタンと光検出器１１０上の光スポットの配置とを示す図である。
【０２１２】
図２０において、メインビームである光スポット１５１は回折光学素子３０からの０次光のうちホログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１１１、１１２の境界線１１０ａ上に集光される。
【０２１３】
メインビームである光スポット１５２は回折光学素子３０からの０次光のうちホログラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１１３、１１４の境界線１１０ｂ上に集光される。
【０２１４】
メインビームである光スポット１５３は回折光学素子３０からの０次光のうちホログラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１１５、１１６の境界線１１０ｃ上に集光される。
【０２１５】
メインビームである光スポット１５４は回折光学素子３０からの０次光のうちホログラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１１７、１１８の境界線１１０ｄ上に集光される。
【０２１６】
サブビームＮｏ．１である光スポット１５５は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１１９、１２０の境界線１１０ｅ上に集光される。
【０２１７】
サブビームＮｏ．１である光スポット１５６は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１２１、１２２の境界線１１０ｆ上に集光される。
【０２１８】
サブビームＮｏ．１である光スポット１５７は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１２３、１２４の境界線１１０ｇ上に集光される。
【０２１９】
サブビームＮｏ．１である光スポット１５８は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１２５、１２６の境界線１１０ｈ上に集光される。
【０２２０】
サブビームＮｏ．２である光スポット１５９は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１２７、１２８の境界線１１０ｉ上に集光される。
【０２２１】
サブビームＮｏ．２である光スポット１６０は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１２９、１３０の境界線１１０ｊ上に集光される。
【０２２２】
サブビームＮｏ．２である光スポット１６１は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１３１、１３２の境界線１１０ｋ上に集光される。
【０２２３】
サブビームＮｏ．２である光スポット１６２は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１３３、１３４の境界線１１０ｌ上に集光される。
【０２２４】
サブビームＮｏ．３である光スポット１６３は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１３５、１３６の境界線１１０ｍ上に集光される。
【０２２５】
サブビームＮｏ．３である光スポット１６４は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１３７、１３８の境界線１１０ｎ上に集光される。
【０２２６】
サブビームＮｏ．３である光スポット１６５は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１３９、１４０の境界線１１０ｏ上に集光される。
【０２２７】
サブビームＮｏ．３である光スポット１６６は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１４１、１４２の境界線１１０ｐ上に集光される。
【０２２８】
サブビームＮｏ．４である光スポット１６７は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１４３、１４４の境界線１１０ｑ上に集光される。
【０２２９】
サブビームＮｏ．４である光スポット１６８は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１４５、１４６の境界線１１０ｒ上に集光される。
【０２３０】
サブビームＮｏ．４である光スポット１６９は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１４７、１４８の境界線１１０ｓ上に集光される。
【０２３１】
サブビームＮｏ．４である光スポット１７０は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１４９、１５０の境界線１１０ｔ上に集光される。
【０２３２】
受光部１１１〜１５０からの出力をそれぞれＶ１１１〜Ｖ１５０で表わすと、メインビームである集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭはフーコー法により、（Ｖ１１２＋Ｖ１１４＋Ｖ１１５＋Ｖ１１７）−（Ｖ１１１＋Ｖ１１３＋Ｖ１１６＋Ｖ１１８）の演算から得られる。
【０２３３】
サブビームＮｏ．１である集光スポット５８によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１はフーコー法により、（Ｖ１２０＋Ｖ１２２＋Ｖ１２３＋Ｖ１２５）−（Ｖ１１９＋Ｖ１２１＋Ｖ１２４＋Ｖ１２６）の演算から得られる。
【０２３４】
サブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２はフーコー法により、（Ｖ１２８＋Ｖ１３０＋Ｖ１３１＋Ｖ１３３）−（Ｖ１２７＋Ｖ１２９＋Ｖ１３２＋Ｖ１３４）の演算から得られる。
【０２３５】
サブビームＮｏ．３である集光スポット６０によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ３はフーコー法により、（Ｖ１３６＋Ｖ１３８＋Ｖ１３９＋Ｖ１４１）−（Ｖ１３５＋Ｖ１３７＋Ｖ１４０＋Ｖ１４２）の演算から得られる。
【０２３６】
サブビームＮｏ．４である集光スポット６１によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ４はフーコー法により、（Ｖ１４４＋Ｖ１４６＋Ｖ１４７＋Ｖ１４９）−（Ｖ１４３＋Ｖ１４５＋Ｖ１４８＋Ｖ１５０）の演算から得られる。
【０２３７】
フォーカスサーボには上述したフォーカス誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０２３８】
一方、メインビームである集光スポット４５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法により、（Ｖ１１１＋Ｖ１１２＋Ｖ１１５＋Ｖ１１６）−（Ｖ１１３＋Ｖ１１４＋Ｖ１１７＋Ｖ１１８）の演算から得られる。
【０２３９】
サブビームＮｏ．１である集光スポット５８によるトラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法により、（Ｖ１１９＋Ｖ１２０＋Ｖ１２３＋Ｖ１２４）−（Ｖ１２１＋Ｖ１２２＋Ｖ１２５＋Ｖ１２６）の演算から得られる。
【０２４０】
サブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるトラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法により、（Ｖ１２７＋Ｖ１２８＋Ｖ１３１＋Ｖ１３２）−（Ｖ１２９＋Ｖ１３０＋Ｖ１３３＋Ｖ１３４）の演算から得られる。
【０２４１】
サブビームＮｏ．３である集光スポット６０によるトラック誤差信号ＴＥＳ３はプッシュプル法により、（Ｖ１３５＋Ｖ１３６＋Ｖ１３９＋Ｖ１４０）−（Ｖ１３７＋Ｖ１３８＋Ｖ１４１＋Ｖ１４２）の演算から得られる。
【０２４２】
サブビームＮｏ．４である集光スポット６１によるトラック誤差信号ＴＥＳ４はプッシュプル法により、（Ｖ１４３＋Ｖ１４４＋Ｖ１４７＋Ｖ１４８）−（Ｖ１４５＋Ｖ１４６＋Ｖ１４９＋Ｖ１５０）の演算から得られる。
【０２４３】
トラックサーボには上述したトラック誤差信号ＴＥＭを用いる。また、メインビームである集光スポット４５によるＲＦ信号はＶ１１１＋Ｖ１１２＋Ｖ１１３＋Ｖ１１４＋Ｖ１１５＋Ｖ１１６＋Ｖ１１７＋Ｖ１１８の演算から得られる。
【０２４４】
本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号は、図１６に示す本発明の実施形態に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号と同じである。
【０２４５】
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すフォーカス誤差信号３２５、３２６、３２７はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のメインビームである集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭ、図１６（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すフォーカス誤差信号３３４、３３５、３３６はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．１である集光スポット５８によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、サブビーム４である集光スポット６１によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ４、図１６（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）に示すフォーカス誤差信号３３７、３３８、３３９はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２、サブビームＮｏ．３である集光スポット６０によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ３である。
【０２４６】
また、図１６（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）に示すフォーカス誤差信号３４０、３４１、３４２はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のフォーカス誤差信号の差（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２）、フォーカス誤差信号の差（ＦＥＳ４−ＦＥＳ３）、２つのフォーカス誤差信号の和同士の差（（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ４）−（ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３））である。
【０２４７】
ディスク７の基板厚ずれが０の場合、メインビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビームＮｏ．４では光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が一致している。
【０２４８】
したがって、図１６（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）に示すように、メインビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビームＮｏ．４ではフォーカス誤差信号のゼロクロス点が一致している。
【０２４９】
一方、ディスク７の基板厚ずれが正（基板が設計よりも厚い）の場合、正の球面収差により、周辺部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォーカス位置が正の側（対物レンズ６から遠ざかる側）にずれる。
【０２５０】
サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため、正の球面収差の量が小さく、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに比べて周辺部の光強度が高いため、正の球面収差の量が大きい。これにより、サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が負の側にずれ、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が正の側にずれる。
【０２５１】
したがって、図１６（ａ）、（ｄ）、（ｇ）に示すように、サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が負の側にずれ、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が正の側にずれる。
【０２５２】
また、ディスク７の基板厚ずれが負（基板が設計よりも薄い）の場合、負の球面収差により、周辺部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォーカス位置が負の側（対物レンズ６に近づく側）にずれる。サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため負の球面収差の量が小さく、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに比べて周辺部の強度が高いため負の球面収差の量が大きい。
【０２５３】
これにより、サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が正の側にずれ、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が負の側にずれる。
【０２５４】
したがって、図１６（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）に示すように、サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が正の側にずれ、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が負の側にずれる。ディスク７の基板厚のずれ量が大きいほど、サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビームＮｏ．４のメインビームに対するフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれ量も大きくなる。
【０２５５】
ディスク７の基板厚ずれが正、０、負の場合、メインビームのフォーカス誤差信号ＦＥＭが０の位置でのサブビーム１のフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、サブビーム４のフォーカス誤差信号ＦＥＳ４の値はそれぞれ正、０、負となり、サブビーム２のフォーカス誤差信号ＦＥＳ２、サブビーム３のフォーカス誤差信号ＦＥＳ３の値はそれぞれ負、０、正となる。
【０２５６】
したがって、メインビームのフォーカス誤差信号ＦＥＭを用いてフォーカスサーボをかけた時の、サブビームのフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、ＦＥＳ２、ＦＥＳ３、ＦＥＳ４または２つのサブビームのフォーカス誤差信号の差（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２、ＦＥＳ４−ＦＥＳ３）、２つのサブビームのフォーカス誤差信号の和同士の差（（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ４）−（ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３））からディスク７の基板厚ずれを検出することができる。あるいは、サブビームのフォーカス誤差信号とメインビームのフォーカス誤差信号との差（ＦＥＳ１−Ｋ・ＦＥＭ、ＦＥＳ２−Ｋ・ＦＥＭ、ＦＥＳ３−Ｋ・ＦＥＭ、ＦＥＳ４−Ｋ・ＦＥＭ）または２つのサブビームのフォーカス誤差信号の差とメインビームのフォーカス誤差信号との差（（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２）−Ｋ・ＦＥＭ、（ＦＥＳ４−ＦＥＳ３）−Ｋ・ＦＥＭ）、２つのサブビームのフォーカス誤差信号の和同士の差とメインビームのフォーカス誤差信号との差（（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ４）−（ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３）−Ｋ・ＦＥＭ）（Ｋは定数）からディスク７の基板厚ずれを検出することができる。なお、Ｋは定数である。
【０２５７】
（実施形態８）本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いた図２に示す回折光学素子３を、回折光学素子３３に置き換え、図５に示す光検出器１０を、図２０に示す光検出器１１０に置き換えたものである。
【０２５８】
本発明の実施形態８に用いた回折光学素子３３は、図１７に示す回折光学素子３３と同じような構成になっている。図１７に示す回折光学素子３３は、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい幅Ｗを有する帯の内側の領域３４及び外側の領域３５、３６に回折格子が形成された構成である。
【０２５９】
図１７に示す回折格子における格子の方向は領域３４〜３６のいずれにおいてもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパタンは領域３４〜３６のいずれにおいても等間隔の直線状である。領域３５、３６における間隔は領域３４における間隔に比べて広い。この格子間隔の点で本発明の実施形態６の回折光学素子３３と構成が相違している。本発明の実施形態８に用いた回折光学素子における格子のライン部とスペース部の位相差を例えばπ／２とすると、領域３４の内部に入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。また、領域３５、３６の内部に入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。
【０２６０】
すなわち、メインビームには領域３４の内部を透過した光と領域３５、３６の内部を透過した光の両方が含まれ、回折光学素子３３からの＋１次回折光に相当するサブビームＮｏ．１には領域３４の内部で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３３からの＋１次回折光に相当するサブビーム２には領域３５、３６の内部で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３３からの−１次回折光に相当するサブビームＮｏ．３には領域３５、３６の内部で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３３からの−１次回折光に相当するサブビームＮｏ．４には領域３４の内部で回折された光のみが含まれる。
【０２６１】
したがって、メインビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビームＮｏ．４では対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度が低く、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度が高い。
【０２６２】
図２１は、本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
【０２６３】
図２１において、集光スポット４５、６２、６３、６４、６５は、回折光学素子３３からの０次光、＋１次回折光、＋１次回折光、−１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。５つの集光スポット４５、６２、６３、６４、６５は同一のトラック４４（ランド又はグルーブ）上に配置されている。サブビーム１、サブビーム４はメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の強度が低いため、サブビーム１である集光スポット６２、サブビーム４である集光スポット６５はメインビームである集光スポット４５に比べてディスク７の接線方向における径が大きい。
【０２６４】
また、サブビーム２、サブビーム３はメインビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部の強度が高いため、サブビーム２である集光スポット６３、サブビーム３である集光スポット６４はメインビームである集光スポット４５に比べてディスク７の接線方向における径が小さくサイドローブが大きい。
【０２６５】
本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置における光検出器１１０の受光部のパタンと光検出器１１０上の光スポットの配置とは、図２０の本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置における光検出器１１０の受光部のパタンと光検出器１１０上の光スポットの配置と同じである。
【０２６６】
本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０２６７】
本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号は、図１６に示す本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０２６８】
（実施形態９）本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置は、本発明の実施形態１で説明した図３に示すディスク７上の集光スポットの配置を、図２２に示すディスク７上の集光スポットの配置に置き換えたものである。
【０２６９】
図２２に示すディスク７上の集光スポットの配置は、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における回折光学素子３において、領域２２に形成されている回折格子における格子の方向を、ディスク７の半径方向にほぼ平行な方向から所定の角度だけ回転させた回折光学素子を用いることにより実現できる。
【０２７０】
図２２は、本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
【０２７１】
図２２において、集光スポット４５、４６、４７は、回折光学素子からの０次光、＋１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。集光スポット４５はトラック４４（ランド又はグルーブ）上に、集光スポット４６はトラック４４の左側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上に、集光スポット４７はトラック４４の右側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上にそれぞれ配置される。サブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため、サブビームである集光スポット４６、４７はメインビームである集光スポット４５に比べて径が大きい。
【０２７２】
本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、図５に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置と同じである。
【０２７３】
本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０２７４】
本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号と同じである。
【０２７５】
本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０２７６】
本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置においては、メインビームである集光スポット４５によるトラック誤差信号ＴＥＭとサブビームである集光スポット４６、４７によるトラック誤差信号ＴＥＳ１、ＴＥＳ２は極性が逆である。一方、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトすると、トラック誤差信号にオフセットを生じるが、トラック誤差信号ＴＥＭとトラック誤差信号ＴＥＳ１、ＴＥＳ２は、前記オフセットの符号が同じである。
【０２７７】
したがって、トラックサーボに、メインビーム（集光スポット４５）によるトラック誤差信号とサブビーム（集光スポット４６、４７）によるトラック誤差信号の和との差（ＴＥＭ−Ｋ・（ＴＥＳ１＋ＴＥＳ２））（Ｋは定数）を用いれば、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０２７８】
本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態２における図８に示すディスク７上の集光スポットの配置、本発明の実施形態３における図１１に示すディスク７上の集光スポットの配置、本発明の実施形態４における図１３に示すディスク７上の集光スポットの配置、本発明の実施形態５における図１５に示すディスク７上の集光スポットの配置、本発明の実施形態６における図１８に示すディスク７上の集光スポットの配置を、本発明の実施形態９における図２２に示すディスク７上の集光スポットの配置と同様の配置に置き換えた形態として構成するようにしてもよいものである。
【０２７９】
上述したの実施形態の場合においては、回折光学素子からの０次光に相当する集光スポットはトラック４４（ランドまたはグルーブ）上に、回折光学素子からの＋１次回折光に相当する集光スポットはトラック４４の左側に隣接するトラック（グルーブまたはランド）上に、回折光学素子からの−１次回折光に相当する集光スポットはトラック４４の右側に隣接するトラック（グルーブまたはランド）上にそれぞれ配置される。
【０２８０】
したがって、本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０２８１】
（実施形態１０）本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置は、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置における図１９に示すディスク７上の集光スポットの配置を、図２３に示すディスク７上の集光スポットの配置に置き換えたものである。図２３に示すディスク７上の集光スポットの配置は、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置における回折光学素子３０において、領域３１、３２に形成されている回折格子における格子の方向を、ディスク７の半径方向にほぼ平行な方向から所定の角度だけ回転させた回折光学素子を用いることにより、実現することができる。
【０２８２】
図２３は、本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
【０２８３】
図２３に示す集光スポット４５、５８、５９、６０、６１は、回折光学素子からの０次光、＋１次回折光、＋１次回折光、−１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。
【０２８４】
集光スポット４５はトラック４４（ランド又はグルーブ）上に、集光スポット５８、５９はトラック４４の左側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上に、集光スポット６０、６１はトラック４４の右側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上にそれぞれ配置されている。
【０２８５】
サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため、サブビームＮｏ．１である集光スポット５８、サブビームＮｏ．４である集光スポット６１はメインビームである集光スポット４５に比べて径が大きい。また、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに比べて周辺部の光強度が高いため、サブビームＮｏ．２である集光スポット５９、サブビームＮｏ．３である集光スポット６０はメインビームである集光スポット４５に比べて径が小さくサイドローブが大きい。
【０２８６】
本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置における光検出器１１０の受光部のパタンと光検出器１１０上の光スポットの配置とは、図２０に示す本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置における光検出器１１０の受光部のパタンと光検出器１１０上の光スポットの配置と同じである。
【０２８７】
本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０２８８】
図２４は、本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号を示す図である。図２４において、横軸はディスク７のデフォーカス量、縦軸はフォーカス誤差信号であり、実線はメインビームである集光スポット４５がランド上に配置されている場合のフォーカス誤差信号（ランドのフォーカス誤差信号）、点線はメインビームである集光スポット４５がグルーブ上に配置されている場合のフォーカス誤差信号（グルーブのフォーカス誤差信号）をそれぞれ表わしている。
【０２８９】
図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すフォーカス誤差信号３４３、３４５、３４７はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のメインビームである集光スポット４５によるランドのフォーカス誤差信号ＦＥＭL、フォーカス誤差信号３４４、３４６、３４８はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のメインビームである集光スポット４５によるグルーブのフォーカス誤差信号ＦＥＭG、図２４（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すフォーカス誤差信号３４９、３５１、３５３はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．１である集光スポット５８によるランドのフォーカス誤差信号ＦＥＳ１L、サブビームＮｏ．４である集光スポット６１によるランドのフォーカス誤差信号ＦＥＳ４L、フォーカス誤差信号３５０、３５２、３５４はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．１である集光スポット５８によるグルーブのフォーカス誤差信号ＦＥＳ１G、サブビームＮｏ．４である集光スポット６１によるグルーブのフォーカス誤差信号ＦＥＳ４G、図２４（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）に示すフォーカス誤差信号３５５、３５７、３５９はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるランドのフォーカス誤差信号ＦＥＳ２L、サブビームＮｏ．３である集光スポット６０によるランドのフォーカス誤差信号ＦＥＳ３L、フォーカス誤差信号３５６、３５８、３６０はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるグルーブのフォーカス誤差信号ＦＥＳ２G、サブビームＮｏ．３である集光スポット６０によるグルーブのフォーカス誤差信号ＦＥＳ３Gである。
【０２９０】
図６、図９、図１６の説明においては述べなかったが、ディスク７の基板厚ずれが０の場合でも、デフォーカス量が０の位置でのフォーカス誤差信号は厳密には０ではなく、図２４（ｂ）においてはランドでは正、グルーブでは負、図２４（ｅ）、（ｈ）においてはランドでは負、グルーブでは正のオフセットを持っている。このオフセットは、ディスク７に溝が形成されていることにより原理的に発生するものである。このため、図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）においてはランドのフォーカス誤差信号は相対的に上に、グルーブのフォーカス誤差信号は相対的に下にそれぞれシフトしており、図２４（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）においてはランドのフォーカス誤差信号は相対的に下に、グルーブのフォーカス誤差信号は相対的に上にそれぞれシフトしている。
【０２９１】
また、図２４（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）に示すフォーカス誤差信号３６１、３６２、３６３はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のランドにおけるフォーカス誤差信号の差（ＦＥＳ１L−ＦＥＳ２L）、（ＦＥＳ４L−ＦＥＳ３L）、フォーカス誤差信号の和同士の差（（ＦＥＳ１L＋ＦＥＳ４L）−（ＦＥＳ２L＋ＦＥＳ３L））、グルーブにおけるフォーカス誤差信号の差（ＦＥＳ１G−ＦＥＳ２G）、（ＦＥＳ４G−ＦＥＳ３G）、フォーカス誤差信号の和同士の差（（ＦＥＳ１G＋ＦＥＳ４G）−（ＦＥＳ２G＋ＦＥＳ３G））である。図２４（ｍ）、（ｎ）、（ｏ）に示すフォーカス誤差信号３６４、３６６、３６８はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のランドにおける２つのフォーカス誤差信号の和（ＦＥＳ１L＋ＦＥＳ２L）、（ＦＥＳ３L＋ＦＥＳ４L）、４つのフォーカス誤差信号の和（ＦＥＳ１L＋ＦＥＳ２L＋ＦＥＳ３L＋ＦＥＳ４L）である。フォーカス誤差信号３６５、３６７、３６９はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のグルーブにおける２つのフォーカス誤差信号の和（ＦＥＳ１G＋ＦＥＳ２G）、（ＦＥＳ３G＋ＦＥＳ４G）、４つのフォーカス誤差信号の和（ＦＥＳ１G＋ＦＥＳ２G＋ＦＥＳ３G＋ＦＥＳ４G）である。
【０２９２】
ディスク７の基板厚ずれが０の場合、メインビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビームＮｏ．４では光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が一致している。
【０２９３】
したがって、図２４（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）に示すように、メインビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビームＮｏ．４ではランド、グルーブのフォーカス誤差信号の平均的なゼロクロス点が一致している。
【０２９４】
一方、ディスク７の基板厚ずれが正（基板が設計よりも厚い）の場合、正の球面収差により、周辺部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォーカス位置が正の側（対物レンズ６から遠ざかる側）にずれる。サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため正の球面収差の量が小さく、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに比べて周辺部の光強度が高いため正の球面収差の量が大きい。
【０２９５】
これにより、サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が負の側にずれ、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が正の側にずれる。
【０２９６】
したがって、図２４（ａ）、（ｄ）、（ｇ）に示すように、サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに対してランド、グルーブのフォーカス誤差信号の平均的なゼロクロス点が負の側にずれ、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに対してランド、グルーブのフォーカス誤差信号の平均的なゼロクロス点が正の側にずれる。
【０２９７】
また、ディスク７の基板厚ずれが負（基板が設計よりも薄い）の場合、負の球面収差により、周辺部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォーカス位置が負の側（対物レンズ６に近づく側）にずれる。サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため負の球面収差の量が小さく、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに比べて周辺部の光強度が高いため負の球面収差の量が大きい。
【０２９８】
これにより、サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が正の側にずれ、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が負の側にずれる。
【０２９９】
したがって、図２４（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）に示すように、サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビームに対してランド、グルーブのフォーカス誤差信号の平均的なゼロクロス点が正の側にずれ、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに対してランド、グルーブのフォーカス誤差信号の平均的なゼロクロス点が負の側にずれる。ディスク７の基板厚のずれ量が大きいほど、サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビームＮｏ．４のメインビームに対するランド、グルーブのフォーカス誤差信号の平均的なゼロクロス点のずれ量も大きくなる。
【０３００】
図２４（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）においては、ランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオフセットが相殺され、ディスク７の基板厚ずれに伴うフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれのみが残る。一方、図２４（ｍ）、（ｎ）、（ｏ）においては、フォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれが相殺され、ランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオフセットのみが残る。図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と図２４（ｍ）、（ｎ）、（ｏ）ではランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオフセットの符号が逆である。
【０３０１】
したがって、フォーカスサーボにＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ３＋ＦＥＳ４）、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３＋ＦＥＳ４）（Ｋは定数）を用いれば、ランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオフセットが相殺されたフォーカスサーボ動作を実現できる。
【０３０２】
ディスク７の基板厚ずれが正、０、負の場合、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ３＋ＦＥＳ４）、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３＋ＦＥＳ４）（Ｋは定数）が０の位置でのＦＥＳ１−ＦＥＳ２、ＦＥＳ４−ＦＥＳ３、（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ４）−（ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３）の値はそれぞれ正、０、負となる。
【０３０３】
したがって、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ３＋ＦＥＳ４）、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３＋ＦＥＳ４）（Ｋは定数）を用いてフォーカスサーボをかけた時のＦＥＳ１−ＦＥＳ２、ＦＥＳ４−ＦＥＳ３、（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ４）−（ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３）からランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオフセットの影響を受けずにディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０３０４】
本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置においては、メインビームである集光スポット４５によるトラック誤差信号ＴＥＭとサブビームＮｏ．１である集光スポット５８によるトラック誤差信号ＴＥＳ１、サブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるトラック誤差信号ＴＥＳ２、サブビームＮｏ．３である集光スポット６０によるトラック誤差信号ＴＥＳ３、サブビームＮｏ．４である集光スポット６１によるトラック誤差信号ＴＥＳ４は極性が逆である。
【０３０５】
一方、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトすると、トラック誤差信号にオフセットを生じるが、トラック誤差信号ＴＥＭとトラック誤差信号ＴＥＳ１、ＴＥＳ２、ＴＥＳ３、ＴＥＳ４とは、前記オフセットの符号が同一符号である。
【０３０６】
したがって、トラックサーボにＴＥＭ−Ｋ・（ＴＥＳ１＋ＴＥＳ２＋ＴＥＳ３＋ＴＥＳ４）（Ｋは定数）を用いれば、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０３０７】
なお、本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態８における図２１に示すディスク７上の集光スポットの配置を、本発明の実施形態１０の図２３に示すディスク７上の集光スポットの配置と同様の配置に置き換えた形態として、ディスク７上に集光スポットを配置するようにしてもよいものである。
【０３０８】
この実施形態においては、回折光学素子からの０次光に相当する集光スポットはトラック４４（ランド又はグルーブ）上に、回折光学素子からの＋１次回折光に相当する集光スポットはトラック４４の左側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上に、回折光学素子からの−１次回折光に相当する集光スポットはトラック４４の右側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上にそれぞれ配置される。
【０３０９】
したがって、本発明の実施形態１０において説明した理由と同様の理由により、ランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオフセットが相殺されたフォーカスサーボ動作を実現でき、ランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオフセットの影響を受けずにディスク７の基板厚ずれを検出することができる。また、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０３１０】
（実施形態１１）本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図２５に示す回折光学素子３７に置き換えたものである。
【０３１１】
図２５は、本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置に用いる回折光学素子３７を示す平面図である。
【０３１２】
図２５に示す回折光学素子３７は、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ２を有する円の内側の領域のみに回折格子が形成された構成であり、入射光の光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線３７ａで、領域３８、３９の２つに分割されている。
【０３１３】
図２５に示すように回折格子における格子の方向は、領域３８、３９のいずれにおいてもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパタンは領域３８、３９のいずれにおいても等間隔の直線状である。領域３８における格子の位相と領域３９における格子の位相とは互いにπだけずれている。格子のライン部とスペース部との位相差を例えばπ／２とすると、領域３８、３９の内部に入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。また、領域３８、３９の外部に入射した光はほぼ１００％が透過する。
【０３１４】
すなわち、メインビームには領域３８、３９の内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれ、サブビームには領域３８、３９の内部で回折された光のみが含まれる。したがって、メインビームとサブビームでは対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が低い。領域３８からの＋１次回折光の位相と領域３９からの＋１次回折光の位相とは互いにπだけずれ、同様に領域３８からの−１次回折光の位相と領域３９からの−１次回折光の位相とは互いにπだけずれる。
【０３１５】
図２６は、本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
【０３１６】
図２６において、集光スポット４５、６６、６７は、回折光学素子３７からの０次光、＋１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。３つの集光スポット４５、６６、６７は同一のトラック４４（ランド又はグルーブ）上に配置されている。集光スポット６６、６７は、ディスク７の半径方向の左側と右側に光強度が等しい２つのピークを持つ。
【０３１７】
本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８の平面図は、図４に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８の平面図と同じである。また、本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置は、図５に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置と同じである。
【０３１８】
本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０３１９】
本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０３２０】
本発明の実施形態１１においては、図２５に示すように回折光学素子３７を入射光の光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線３７ａで領域３８、３９の２つに分割し、領域３８における格子の位相と領域３９における格子の位相とを互いにπだけずらすことにより、対物レンズ６に入射するサブビームの位相を、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線３７ａの左側と右側で互いにπだけずらすことは、ディスク７上の２つのサブビームの集光スポットをメインビームの集光スポットに対し、ディスク７の溝の１／２周期分だけディスク７の半径方向に互いに逆向きにずらして配置することと、トラック誤差信号に関しては等価である。その理由に関しては、例えば特開平９−８１９４２号公報に記載されている。
【０３２１】
したがって、本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０３２２】
本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置においては、メインビームである集光スポット４５とサブビームである集光スポット６６、６７とがディスク７の同一のトラック４４上に配置されている。したがって、トラックピッチが異なるディスクに対しても集光スポット４５、６６、６７の配置は変わらず、任意のトラックピッチのディスクに対し、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０３２３】
（実施形態１２）本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図２７に示す回折光学素子４０に置き換えたものである。
【０３２４】
図２７は、本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子４０を示す平面図である。図２７に示すように回折光学素子４０は、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ２を有する円の内側の領域のみに回折格子が形成された構成であり、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線４０ａ、４０ｂで、３つの領域４１、４２、４３に分割されている。
【０３２５】
図２７に示すように、回折格子における格子の方向は領域４１、４２、４３のいずれにおいてもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパタンは領域４１、４２、４３のいずれにおいても等間隔の直線状である。領域４１、４３における格子の位相と領域４２における格子の位相とは互いにπだけずれている。格子のライン部とスペース部との位相差を例えばπ／２とすると、領域４１、４２、４３の内部に入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。また、領域４１、４２、４３の外部に入射した光はほぼ１００％が透過する。
【０３２６】
すなわち、メインビームには領域４１、４２、４３の内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれ、サブビームには領域４１、４２、４３の内部で回折された光のみが含まれる。
【０３２７】
したがって、メインビームとサブビームでは対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が低い。領域４１、４３からの＋１次回折光の位相と領域４２からの＋１次回折光の位相とは互いにπだけずれ、同様に領域４１、４３からの−１次回折光の位相と領域４２からの−１次回折光の位相は互いにπだけずれる。
【０３２８】
図２８は、本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
【０３２９】
図２８において、集光スポット４５、６８、６９は、回折光学素子４０からの０次光、＋１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。３つの集光スポット４５、６８、６９は同一のトラック４４（ランド又はグルーブ）上に配置されている。集光スポット６８、６９は、ディスク７の半径方向の左側と右側に強度が等しい２つのピークを持つ。
【０３３０】
本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、図５に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置と同じである。
【０３３１】
本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０３３２】
また本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０３３３】
図２７に示すように、回折光学素子４０を入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線４０ａ，４０ｂで３つの領域４１、４２、４３に分割し、領域４１、４３における格子の位相と領域４２における格子の位相とを互いにπだけずらすことにより、対物レンズ６に入射するサブビームの位相を、光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線４０ａ，４０ｂの外側と内側で互いにπだけずらすことは、ディスク７上の２つのサブビームの集光スポットをメインビームの集光スポットに対し、ディスク７の溝の１／２周期分だけディスク７の半径方向に互いに逆向きにずらして配置することと、トラック誤差信号に関しては等価である。その理由に関しては、例えば特開平１１−２９６８７５号公報に記載されている。
【０３３４】
したがって、本発明の実施形態１２においては、本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０３３５】
本発明の実施形態１２においては、メインビームである集光スポット４５とサブビームである集光スポット６８、６９がディスク７の同一のトラック４４上に配置されている。
【０３３６】
したがって、トラックピッチが異なるディスクに対しても集光スポット４５、６８、６９の配置は変わらず、任意のトラックピッチのディスクに対し、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０３３７】
本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置に用いた図７に示す回折光学素子２３、本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置に用いた図１０に示す回折光学素子２５、本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置に用いた図１２に示す回折光学素子２７、本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置に用いた図１４に示す回折光学素子３０、本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置に用いた図１７に示す回折光学素子３３を、本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置に用いた図２５に示す回折光学素子３７と同様の２つの領域に分割された回折光学素子、または本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置に用いた図２７に示す回折光学素子４０と同様の３つの領域に分割された回折光学素子にそれぞれ置き換えた形態としてもよいものである。
【０３３８】
これらの実施形態においては、本発明の実施形態１１、１２に係る光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、任意のトラックピッチのディスクに対し、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０３３９】
また本発明の実施形態１２においては、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子３０、本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子３３を、本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置に用いた図２５に示す回折光学素子３７と同様の２つの領域に分割された回折光学素子、または本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置に用いた図２７に示す回折光学素子４０と同様の３つの領域に分割された回折光学素子にそれぞれ置き換えた形態としてもよいものである。
【０３４０】
これらの実施形態においては、本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、ランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオフセットが相殺されたフォーカスサーボ動作を実現でき、ランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオフセットの影響を受けずにディスク７の基板厚ずれを検出することができる。また、本発明の実施形態１１，１２に係る光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、任意のトラックピッチのディスクに対し、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０３４１】
（実施形態１３）図２９は、本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置を示す構成図である。
【０３４２】
図２９に示す本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置においては、半導体レーザ１からの出射光はコリメータレンズ２で平行光化され、回折光学素子３によりメインビームである０次光、サブビームである±１次回折光の３つの光に分割される。
【０３４３】
これらの分割された光は偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板５を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ６でディスク７上に集光される（往路）。ディスク７からの３つの反射光（メインビーム、サブビーム）は対物レンズ６をディスク７から半導体レーザ１側に逆向きに透過し、１／４波長板５を透過して円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、ホログラム光学素子１１により±１次回折光としてそれぞれ約４０．５％が回折され、レンズ９を透過して光検出器１２で受光される。
【０３４４】
本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置に用いる回折光学素子３は、図２に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いる回折光学素子３と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図３に示す本発明の実施形態１におけるディスク７上の集光スポットの配置と同じである。
【０３４５】
図３０は、本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置に用いるホログラム光学素子１１を示す平面図である。図３０に示すホログラム光学素子１１は、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１を含む領域に回折格子が形成された構成である。図３０に示すように、回折格子における格子の方向はディスク７の接線方向にほぼ平行であり、また格子のパタンはディスク７の半径方向の左側に中心を有するオフアクシスの同心円状となっている。
【０３４６】
前記格子のライン部とスペース部との位相差を例えばπとすると、入射光は±１次回折光としてそれぞれ約４０．５％が回折される。図３０の左側に回折される光を＋１次回折光、図３０の右側に回折される光を−１次回折光とすると、ホログラム光学素子１１は＋１次回折光に対しては凸レンズの働きをし、−１次回折光に対しては凹レンズの働きをする。
【０３４７】
図３１は、本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置における光検出器１２の受光部のパタンと光検出器１２上の光スポットの配置を示す図である。
【０３４８】
図３１に示すように、メインビームである光スポット２０７は回折光学素子３からの０次光のうちホログラム光学素子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線１２ａ及び光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線１２ｂ，１２ｃで６つに分割された受光部１７１〜１７６で受光される。
【０３４９】
メインビームである光スポット２０８は回折光学素子３からの０次光のうちホログラム光学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線１２ｄ及び光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線１２ｅ，１２ｆで６つに分割された受光部１７７〜１８２で受光される。
【０３５０】
サブビームである光スポット２０９は回折光学素子３からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線１２ｇ及び光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線１２ｈ，１２ｉで６つに分割された受光部１８３〜１８８で受光される。
【０３５１】
サブビームである光スポット２１０は回折光学素子３からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線１２ｊ及び光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線１２ｋ、１２ｌで６つに分割された受光部１８９〜１９４で受光される。
【０３５２】
サブビームである光スポット２１１は回折光学素子３からの−１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線１２ｍ及び光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線１２ｎ、１２ｏで６つに分割された受光部１９５〜２００で受光される。
【０３５３】
サブビームである光スポット２１２は回折光学素子３からの−１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線１２ｐ及び光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線１２ｑ、１２ｒで６つに分割された受光部２０１〜２０６で受光される。
【０３５４】
ホログラム光学素子１１がレンズパワーを有しているため、光スポット２０７〜２１２は光検出器１２上でデフォーカスしている。
【０３５５】
光スポット２０７、２０９、２１１は入射側から見て集光点の後方に位置し、光スポット２０８、２１０、２１２は入射側から見て集光点の前方に位置する。光検出器１２は２つの集光点の中間に設置されている。サブビームである光スポット２０９〜２１２はメインビームである光スポット２０７、２０８に比べて周辺部の光強度が低い。
【０３５６】
受光部１７１〜２０６からの出力をそれぞれＶ１７１〜Ｖ２０６で表わすと、メインビームである集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭはスポットサイズ法により、（Ｖ１７１＋Ｖ１７２＋Ｖ１７５＋Ｖ１７６＋Ｖ１７９＋Ｖ１８０）−（Ｖ１７３＋Ｖ１７４＋Ｖ１７７＋Ｖ１７８＋Ｖ１８１＋Ｖ１８２）の演算から得られる。
【０３５７】
サブビームである集光スポット４６によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１はスポットサイズ法により、（Ｖ１８３＋Ｖ１８４＋Ｖ１８７＋Ｖ１８８＋Ｖ１９１＋Ｖ１９２）−（Ｖ１８５＋Ｖ１８６＋Ｖ１８９＋Ｖ１９０＋Ｖ１９３＋Ｖ１９４）の演算から得られる。
【０３５８】
サブビームである集光スポット４７によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２はスポットサイズ法により、（Ｖ１９５＋Ｖ１９６＋Ｖ１９９＋Ｖ２００＋Ｖ２０３＋Ｖ２０４）−（Ｖ１９７＋Ｖ１９８＋Ｖ２０１＋Ｖ２０２＋Ｖ２０５＋Ｖ２０６）の演算から得られる。
【０３５９】
フォーカスサーボには上述したフォーカス誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０３６０】
一方、メインビームである集光スポット４５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法により、（Ｖ１７２＋Ｖ１７４＋Ｖ１７６＋Ｖ１７７＋Ｖ１７９＋Ｖ１８１）−（Ｖ１７１＋Ｖ１７３＋Ｖ１７５＋Ｖ１７８＋Ｖ１８０＋Ｖ１８２）の演算から得られる。
【０３６１】
サブビームである集光スポット４６によるトラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法により、（Ｖ１８４＋Ｖ１８６＋Ｖ１８８＋Ｖ１８９＋Ｖ１９１＋Ｖ１９３）−（Ｖ１８３＋Ｖ１８５＋Ｖ１８７＋Ｖ１９０＋Ｖ１９２＋Ｖ１９４）の演算から得られる。
【０３６２】
サブビームである集光スポット４７によるトラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法により、（Ｖ１９６＋Ｖ１９８＋Ｖ２００＋Ｖ２０１＋Ｖ２０３＋Ｖ２０５）−（Ｖ１９５＋Ｖ１９７＋Ｖ１９９＋Ｖ２０２＋Ｖ２０４＋Ｖ２０６）の演算から得られる。
【０３６３】
トラックサーボには上述したトラック誤差信号ＴＥＭを用いる。また、メインビームである集光スポット４５によるＲＦ信号はＶ１７１＋Ｖ１７２＋Ｖ１７３＋Ｖ１７４＋Ｖ１７５＋Ｖ１７６＋Ｖ１７７＋Ｖ１７８＋Ｖ１７９＋Ｖ１８０＋Ｖ１８１＋Ｖ１８２の演算から得られる。
【０３６４】
本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０３６５】
（実施形態１４）本発明の実施形態１４に係る光ヘッド装置は、図２９に示す本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、回折光学素子３０に置き換え、図３１の光検出器１２を、図３２に示す光検出器２１３に置き換えたものである。
【０３６６】
本発明の実施形態１４に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子３０は、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子３０と同じであり、その平面図は、図１４に示す本発明の実施形態５における回折光学素子３０の平面図と同じである。
【０３６７】
また、本発明の実施形態１４に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図１９に示す本発明の実施形態７におけるディスク７上の集光スポットの配置と同じである。さらに、本発明の実施形態１４に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子１１の平面図は、図３０に示す本発明の実施形態１３におけるホログラム光学素子１１の平面図と同じである。
【０３６８】
図３２は、本発明の実施形態１４に係る光ヘッド装置における光検出器２１３の受光部のパタンと光検出器２１３上の光スポットの配置とを示す図である。
【０３６９】
図３２に示すように、メインビームである光スポット２７４は回折光学素子３０からの０次光のうちホログラム光学素子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２１３1および光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線２１３2、２１３3で６つに分割された受光部２１４〜２１９で受光される。
【０３７０】
メインビームである光スポット２７５は回折光学素子３０からの０次光のうちホログラム光学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２１３4および光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線２１３5、２１３6で６つに分割された受光部２２０〜２２５で受光される。
【０３７１】
サブビーム１である光スポット２７６は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２１３7および光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線２１３8、２１３9で６つに分割された受光部２２６〜２３１で受光される。
【０３７２】
サブビーム１である光スポット２７７は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２１３10および光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線２１３11、２１３12で６つに分割された受光部２３２〜２３７で受光される。
【０３７３】
サブビーム２である光スポット２７８は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２１３13および光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線２１３14、２１３15で６つに分割された受光部２３８〜２４３で受光される。
【０３７４】
サブビーム２である光スポット２７９は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２１３16および光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線２１３17、２１３18で６つに分割された受光部２４４〜２４９で受光される。
【０３７５】
サブビーム３である光スポット２８０は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２１３19および光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線２１３20、２１３21で６つに分割された受光部２５０〜２５５で受光される。
【０３７６】
サブビーム３である光スポット２８１は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２１３22および光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線２１３23、２１３24で６つに分割された受光部２５６〜２６１で受光される。サブビーム４である光スポット２８２は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２１３25および光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線２１３26、２１３27で６つに分割された受光部２６２〜２６７で受光される。
【０３７７】
サブビーム４である光スポット２８３は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２１３28および光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線２１３29、２１３30で６つに分割された受光部２６８〜２７３で受光される。
【０３７８】
ホログラム光学素子１１がレンズパワーを有しているため、光スポット２７４〜２８３は光検出器２１３上でデフォーカスしている。光スポット２７４、２７６、２７８、２８０、２８２は入射側から見て集光点の後方に位置し、光スポット２７５、２７７、２７９、２８１、２８３は入射側から見て集光点の前方に位置する。光検出器２１３は２つの集光点の中間に設置されている。
【０３７９】
サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４である光スポット２７６、２７７、２８２、２８３はメインビームである光スポット２７４、２７５に比べて周辺部の強度が低く、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３である光スポット２７８〜２８１はメインビームである光スポット２７４、２７５に比べて周辺部の強度が高い。
【０３８０】
受光部２１４〜２７３からの出力をそれぞれＶ２１４〜Ｖ２７３で表わすと、メインビームである集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭはスポットサイズ法により、（Ｖ２１４＋Ｖ２１５＋Ｖ２１８＋Ｖ２１９＋Ｖ２２２＋Ｖ２２３）−（Ｖ２１６＋Ｖ２１７＋Ｖ２２０＋Ｖ２２１＋Ｖ２２４＋Ｖ２２５）の演算から得られる。
【０３８１】
サブビームＮｏ．１である集光スポット５８によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１はスポットサイズ法により、（Ｖ２２６＋Ｖ２２７＋Ｖ２３０＋Ｖ２３１＋Ｖ２３４＋Ｖ２３５）−（Ｖ２２８＋Ｖ２２９＋Ｖ２３２＋Ｖ２３３＋Ｖ２３６＋Ｖ２３７）の演算から得られる。
【０３８２】
サブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２はスポットサイズ法により、（Ｖ２３８＋Ｖ２３９＋Ｖ２４２＋Ｖ２４３＋Ｖ２４６＋Ｖ２４７）−（Ｖ２４０＋Ｖ２４１＋Ｖ２４４＋Ｖ２４５＋Ｖ２４８＋Ｖ２４９）の演算から得られる。
【０３８３】
サブビームＮｏ．３である集光スポット６０によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ３はスポットサイズ法により、（Ｖ２５０＋Ｖ２５１＋Ｖ２５４＋Ｖ２５５＋Ｖ２５８＋Ｖ２５９）−（Ｖ２５２＋Ｖ２５３＋Ｖ２５６＋Ｖ２５７＋Ｖ２６０＋Ｖ２６１）の演算から得られる。
【０３８４】
サブビームＮｏ．４である集光スポット６１によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ４はスポットサイズ法により、（Ｖ２６２＋Ｖ２６３＋Ｖ２６６＋Ｖ２６７＋Ｖ２７０＋Ｖ２７１）−（Ｖ２６４＋Ｖ２６５＋Ｖ２６８＋Ｖ２６９＋Ｖ２７２＋Ｖ２７３）の演算から得られる。
【０３８５】
フォーカスサーボには上述したフォーカス誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０３８６】
一方、メインビームである集光スポット４５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法により、（Ｖ２１５＋Ｖ２１７＋Ｖ２１９＋Ｖ２２０＋Ｖ２２２＋Ｖ２２４）−（Ｖ２１４＋Ｖ２１６＋Ｖ２１８＋Ｖ２２１＋Ｖ２２３＋Ｖ２２５）の演算から得られる。
【０３８７】
サブビームＮｏ．１である集光スポット５８によるトラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法により、（Ｖ２２７＋Ｖ２２９＋Ｖ２３１＋Ｖ２３２＋Ｖ２３４＋Ｖ２３６）−（Ｖ２２６＋Ｖ２２８＋Ｖ２３０＋Ｖ２３３＋Ｖ２３５＋Ｖ２３７）の演算から得られる。
【０３８８】
サブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるトラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法により、（Ｖ２３９＋Ｖ２４１＋Ｖ２４３＋Ｖ２４４＋Ｖ２４６＋Ｖ２４８）−（Ｖ２３８＋Ｖ２４０＋Ｖ２４２＋Ｖ２４５＋Ｖ２４７＋Ｖ２４９）の演算から得られる。
【０３８９】
サブビームＮｏ．３である集光スポット６０によるトラック誤差信号ＴＥＳ３はプッシュプル法により、（Ｖ２５１＋Ｖ２５３＋Ｖ２５５＋Ｖ２５６＋Ｖ２５８＋Ｖ２６０）−（Ｖ２５０＋Ｖ２５２＋Ｖ２５４＋Ｖ２５７＋Ｖ２５９＋Ｖ２６１）の演算から得られる。
【０３９０】
サブビームＮｏ．４である集光スポット６１によるトラック誤差信号ＴＥＳ４はプッシュプル法により、（Ｖ２６３＋Ｖ２６５＋Ｖ２６７＋Ｖ２６８＋Ｖ２７０＋Ｖ２７２）−（Ｖ２６２＋Ｖ２６４＋Ｖ２６６＋Ｖ２６９＋Ｖ２７１＋Ｖ２７３）の演算から得られる。
【０３９１】
トラックサーボには上述したトラック誤差信号ＴＥＭを用いる。また、メインビームである集光スポット４５によるＲＦ信号はＶ２１４＋Ｖ２１５＋Ｖ２１６＋Ｖ２１７＋Ｖ２１８＋Ｖ２１９＋Ｖ２２０＋Ｖ２２１＋Ｖ２２２＋Ｖ２２３＋Ｖ２２４＋Ｖ２２５の演算から得られる。
【０３９２】
本発明の実施形態１４に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号は、図１６に示す本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態１４に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０３９３】
（実施形態１５）図３３は、本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置を示す構成図である。
【０３９４】
図３３において、半導体レーザ１からの出射光はコリメータレンズ２で平行光化され、回折光学素子３によりメインビームである０次光、サブビームである±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光は偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板５を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ６でディスク７上に集光される。
【０３９５】
ディスク７からの３つの反射光は対物レンズ６を逆向きに透過し、１／４波長板５を透過して円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、円筒レンズ１３、レンズ９を透過して光検出器１４で受光される。光検出器１４は円筒レンズ１３、レンズ９の２つの焦線の中間に設置されている。
【０３９６】
本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置における回折光学素子３の平面図は、図２に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における回折光学素子３の平面図と同じである。また、本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図３に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置と同じである。
【０３９７】
図３４は、本発明の実施形態１５における光検出器１４の受光部のパタンと光検出器１４上の光スポットの配置とを示す図である。
【０３９８】
図３４において、メインビームである光スポット２９６は回折光学素子３からの０次光に相当し、光軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線１４ａおよび光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線１４ｂで４つに分割された受光部２８４〜２８７で受光される。
【０３９９】
サブビームである光スポット２９７は回折光学素子３からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線１４ｃおよび光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線１４ｄで４つに分割された受光部２８８〜２９１で受光される。
【０４００】
サブビームである光スポット２９８は回折光学素子３からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線１４ｅおよび光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線１４ｆで４つに分割された受光部２９２〜２９５で受光される。
【０４０１】
ディスク７上の集光スポット４５〜４７の列は接線方向であるが、円筒レンズ１３およびレンズ９の作用により、光検出器１４上の光スポット２９６〜２９８の列は半径方向となる。サブビームである光スポット２９７、２９８はメインビームである光スポット２９６に比べて周辺部の光強度が低い。
【０４０２】
受光部２８４〜２９５からの出力をそれぞれＶ２８４〜Ｖ２９５で表わすと、メインビームである集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭは非点収差法により、（Ｖ２８４＋Ｖ２８７）−（Ｖ２８５＋Ｖ２８６）の演算から得られる。
【０４０３】
サブビームである集光スポット４６によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１は非点収差法により、（Ｖ２８８＋Ｖ２９１）−（Ｖ２８９＋Ｖ２９０）の演算から得られる。
【０４０４】
サブビームである集光スポット４７によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２は非点収差法により、（Ｖ２９２＋Ｖ２９５）−（Ｖ２９３＋Ｖ２９４）の演算から得られる。フォーカスサーボには上述したフォーカス誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０４０５】
一方、メインビームである集光スポット４５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法により、（Ｖ２８６＋Ｖ２８７）−（Ｖ２８４＋Ｖ２８５）の演算から得られる。
【０４０６】
サブビームである集光スポット４６によるトラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法により、（Ｖ２９０＋Ｖ２９１）−（Ｖ２８８＋Ｖ２８９）の演算から得られる。
【０４０７】
サブビームである集光スポット４７によるトラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法により、（Ｖ２９４＋Ｖ２９５）−（Ｖ２９２＋Ｖ２９３）の演算から得られる。
【０４０８】
トラックサーボには上述したトラック誤差信号ＴＥＭを用いる。また、メインビームである集光スポット４５によるＲＦ信号はＶ２８４＋Ｖ２８５＋Ｖ２８６＋Ｖ２８７の演算から得られる。
【０４０９】
本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０４１０】
（実施形態１６）本発明の実施形態１６に係る光ヘッド装置は、図３３に示す本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を図１４に示す回折光学素子３０に置き換え、図３４に示す光検出器１４を、図３５に示す光検出器２９９に置き換えたものである。
【０４１１】
本発明の実施形態１６に係る光ヘッド装置における回折光学素子３０は、本発明の実施形態７に用いた回折光学素子３０と同じであり、その平面図は、図１４に示す本発明の実施形態５における回折光学素子３０の平面図と同じである。また、本発明の実施形態１６に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図１９に示す本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置と同じである。
【０４１２】
図３５は、本発明の実施形態１６に係る光ヘッド装置における光検出器２９９の受光部のパタンと光検出器２９９上の光スポットの配置とを示す図である。
【０４１３】
図３５において、メインビームである光スポット３２０は回折光学素子３０からの０次光に相当し、光軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線２９９ａおよび光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２９９ｂで４つに分割された受光部３００〜３０３で受光される。
【０４１４】
サブビームＮｏ．１である光スポット３２１は回折光学素子３０からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線２９９ｃおよび光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２９９ｄで４つに分割された受光部３０４〜３０７で受光される。
【０４１５】
サブビームＮｏ．２である光スポット３２２は回折光学素子３０からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線２９９ｅおよび光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２９９ｆで４つに分割された受光部３０８〜３１１で受光される。
【０４１６】
サブビームＮｏ．３である光スポット３２３は回折光学素子３０からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線２９９ｇおよび光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２９９ｈで４つに分割された受光部３１２〜３１５で受光される。
【０４１７】
サブビームＮｏ．４である光スポット３２４は回折光学素子３０からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線２９９ｉおよび光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２９９ｊで４つに分割された受光部３１６〜３１９で受光される。
【０４１８】
ディスク７上の集光スポット４５、５８〜６１の列は接線方向であるが、円筒レンズ１３およびレンズ９の作用により、光検出器２９９上の光スポット３２０〜３２４の列は半径方向となる。サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４である光スポット３２１、３２４はメインビームである光スポット３２０に比べて周辺部の強度が低く、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３である光スポット３２２、３２３はメインビームである光スポット３２０に比べて周辺部の強度が高い。
【０４１９】
受光部３００〜３１９からの出力をそれぞれＶ３００〜Ｖ３１９で表わすと、メインビームである集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭは非点収差法により、（Ｖ３００＋Ｖ３０３）−（Ｖ３０１＋Ｖ３０２）の演算から得られる。
【０４２０】
サブビームＮｏ．１である集光スポット５８によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１は非点収差法により、（Ｖ３０４＋Ｖ３０７）−（Ｖ３０５＋Ｖ３０６）の演算から得られる。
【０４２１】
サブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２は非点収差法により、（Ｖ３０８＋Ｖ３１１）−（Ｖ３０９＋Ｖ３１０）の演算から得られる。
【０４２２】
サブビームＮｏ．３である集光スポット６０によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ３は非点収差法により、（Ｖ３１２＋Ｖ３１５）−（Ｖ３１３＋Ｖ３１４）の演算から得られる。
【０４２３】
サブビームＮｏ．４である集光スポット６１によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ４は非点収差法により、（Ｖ３１６＋Ｖ３１９）−（Ｖ３１７＋Ｖ３１８）の演算から得られる。
【０４２４】
フォーカスサーボには上述したフォーカス誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０４２５】
一方、メインビームである集光スポット４５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法により、（Ｖ３０２＋Ｖ３０３）−（Ｖ３００＋Ｖ３０１）の演算から得られる。
【０４２６】
サブビームＮｏ．１である集光スポット５８によるトラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法により、（Ｖ３０６＋Ｖ３０７）−（Ｖ３０４＋Ｖ３０５）の演算から得られる。
【０４２７】
サブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるトラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法により、（Ｖ３１０＋Ｖ３１１）−（Ｖ３０８＋Ｖ３０９）の演算から得られる。
【０４２８】
サブビームＮｏ．３である集光スポット６０によるトラック誤差信号ＴＥＳ３はプッシュプル法により、（Ｖ３１４＋Ｖ３１５）−（Ｖ３１２＋Ｖ３１３）の演算から得られる。
【０４２９】
サブビームＮｏ．４である集光スポット６１によるトラック誤差信号ＴＥＳ４はプッシュプル法により、（Ｖ３１８＋Ｖ３１９）−（Ｖ３１６＋Ｖ３１７）の演算から得られる。
【０４３０】
トラックサーボには上述したトラック誤差信号ＴＥＭを用いる。また、メインビームである集光スポット４５によるＲＦ信号はＶ３００＋Ｖ３０１＋Ｖ３０２＋Ｖ３０３の演算から得られる。
【０４３１】
本発明の実施形態１６における各種のフォーカス誤差信号は、図１６に示す本発明の実施形態５における各種のフォーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態１６に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０４３２】
なお図２９、３３に示す本発明の実施形態１３、実施形態１５に係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるフォーカス誤差信号の検出方法を、フーコー法からそれぞれスポットサイズ法、非点収差法に変更したものである。同様に、本発明の光ヘッド装置においては、本発明の実施形態２〜６、９、１１、１２におけるフォーカス誤差信号の検出方法を、フーコー法からスポットサイズ法、非点収差法に変更した形態も考えられる。
【０４３３】
また、本発明の実施形態１４、１６に係る光ヘッド装置は、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置におけるフォーカス誤差信号の検出方法を、フーコー法からそれぞれスポットサイズ法、非点収差法に変更したものである。同様に、本発明の光ヘッド装置においては、本発明の実施形態８、１０におけるフォーカス誤差信号の検出方法を、フーコー法からスポットサイズ法、非点収差法に変更した形態も考えられる。
【０４３４】
本発明の実施形態１〜１６に係る光ヘッド装置においては、半導体レーザからの出射光を回折光学素子により０次光、±１次回折光に分割し、０次光をメインビーム、±１次回折光をサブビームとして用いているが、＋１次回折光、−１次回折光のどちらか一方のみをサブビームとして用いる形態も考えられる。
【０４３５】
本発明の光ヘッド装置の実施の形態としては、１個の半導体レーザからの出射光を回折光学素子により複数の光に分割してメインビーム、サブビームとして用いる代わりに、複数の半導体レーザからの出射光をそれぞれメインビーム、サブビームとして用いる形態も考えられる。この場合、メインビームとサブビームで対物レンズに入射する際の強度分布を異ならせるため、メインビームまたはサブビームの光路中に、入射光の強度分布を変化させる開口制御素子等の素子が挿入される。
【０４３６】
さらに、対物レンズに入射するサブビームの位相を、光軸を通りディスクの接線方向に平行な直線の左側と右側で互いにπだけずらすか、光軸に関して対称でディスクの接線方向に平行な２つの直線の外側と内側で互いにπだけずらすことにより、本発明の実施形態１１，１２に係る光ヘッド装置と同様に、任意のトラックピッチのディスクに対し、対物レンズがディスクの半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。この場合、サブビームの光路中に、対物レンズに入射するサブビームの位相を、光軸を通りディスクの接線方向に平行な直線の左側と右側とで互いにπだけずらすか、光軸に関して対称でディスクの接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いにπだけずらすための位相制御素子等の素子が挿入される。位相制御素子の形態としては、光軸を通りディスクの接線方向に平行な直線の左側と右側とで厚さが異なる平行平板か、光軸に関して対称でディスクの接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで厚さが異なる平行平板等が考えられる。
【０４３７】
（実施形態１７）図３６は、本発明の実施形態１７に係る光学式情報記録再生装置を示す構成図である。
【０４３８】
図３６に示す本発明の実施形態１７に係る光学式情報記録再生装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に演算回路１５、駆動回路１６を付加したものである。
【０４３９】
演算回路１５は、光検出器１０の各受光部からの出力に基づいて基板厚ずれ検出信号を演算する。駆動回路１６は、基板厚ずれ検出信号が０になるように、図中の点線で囲まれたコリメータレンズ２を図示しないアクチュエータにより光軸方向に移動させる。コリメータレンズ２を光軸方向に移動させると対物レンズ６における倍率が変化し、球面収差が変化する。
【０４４０】
そこで、コリメータレンズ２の光軸方向の位置を調整してディスク７の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を対物レンズ６で発生させる。これによりディスク７の基板厚ずれが補正され、記録再生特性に対する悪影響がなくなる。
【０４４１】
（実施形態１８）図３７は、本発明の実施形態１８に係る光学式情報記録再生装置を示す構成図である。
【０４４２】
図３７に示す本発明の実施形態１８に係る光学式情報記録再生装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に演算回路１５、リレーレンズ１７、１８、駆動回路１９を付加したものである。
【０４４３】
演算回路１５は、光検出器１０の各受光部からの出力に基づいて基板厚ずれ検出信号を演算する。駆動回路１９は、基板厚ずれ検出信号が０になるように、図中の点線で囲まれたリレーレンズ１７、１８のどちらか一方を図示しないアクチュエータにより光軸方向に移動させる。２つのリレーレンズ１７、１８のどちらか一方を光軸方向に移動させると対物レンズ６における倍率が変化し、球面収差が変化する。
【０４４４】
そこで、２つのリレーレンズ１７、１８のどちらか一方の光軸方向の位置を調整してディスク７の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を対物レンズ６で発生させる。これによりディスク７の基板厚ずれが補正され、記録再生特性に対する悪影響がなくなる。
【０４４５】
（実施形態１９）図３８は、本発明の実施形態１９に係る光学式情報記録再生装置を示す構成図である。
【０４４６】
図３８に示す本発明の実施形態１９に係る光学式情報記録再生装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に演算回路１５、液晶光学素子２０、駆動回路２１を付加したものである。
【０４４７】
演算回路１５は、光検出器１０の各受光部からの出力に基づいて基板厚ずれ検出信号を演算する。駆動回路２１は、基板厚ずれ検出信号が０になるように、図中の点線で囲まれた液晶光学素子２０に電圧を印加する。液晶光学素子２０は同心円状の複数の領域に分割されており、各領域に印加する電圧を変化させると透過光に対する球面収差が変化する。
【０４４８】
そこで、液晶光学素子２０に印加する電圧を調整してディスク７の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を液晶光学素子２０で発生させる。これによりディスク７の基板厚ずれが補正され、記録再生特性に対する悪影響がなくなる。
【０４４９】
なお、図３６〜図３８に示す本発明の光学式情報記録再生装置においては、図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に演算回路、駆動回路等を付加しているが、本発明の実施形態２〜１６に係る光ヘッド装置に演算回路、駆動回路等を付加した形態も考えられる。
【０４５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、対物レンズに入射する際の光強度分布が異なるメインビームとサブビームを用い、メインビームとサブビームのそれぞれからフォーカス誤差信号を検出する。光記録媒体に基板厚ずれがない場合、メインビームとサブビームでは光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が一致している。したがって、メインビームとサブビームではフォーカス誤差信号のゼロクロス点が一致している。
【０４５１】
一方、光記録媒体に基板厚ずれがある場合、光記録媒体の基板に起因する球面収差により光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が移動する。メインビームとサブビームでは対物レンズに入射する際の光強度分布が異なるため、球面収差による集光スポットのフォーカス位置の移動量が異なる。これにより、光軸方向における集光スポットのフォーカス位置がずれる。
【０４５２】
したがって、メインビームとサブビームではフォーカス誤差信号のゼロクロス点がずれる。このフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれに基づいて光記録媒体の基板厚ずれを検出することができる。
【０４５３】
また本発明の光学式情報記録再生装置においては、光記録媒体の基板厚ずれを検出することが可能な本発明の光ヘッド装置を用い、記録再生特性に対する悪影響がなくなるように光記録媒体の基板厚ずれの補正を行う。
【０４５４】
したがって本発明の光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置によれば、ＲＦ信号が予め記録されていない光記録媒体に対しても基板厚ずれの検出を行うことができると共に、良好なＲＦ信号の信号対雑音比が得られる。前者の理由は、メインビームとサブビームのそれぞれから検出されたフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれに基づいて光記録媒体の基板厚ずれを検出するためである。また、後者の理由は、通常の光ヘッド装置と電流−電圧変換回路の数が同じであり、回路に起因する雑音が増加しないためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけ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とを示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号を示す図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子を示す平面図である。
【図１１】本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子を示す平面図である。
【図１５】本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子を示す平面図である。
【図１８】本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２０】本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置におけ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とを示す図である。
【図２１】本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２４】本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号を示す図である。
【図２５】本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子を示す平面図である。
【図２６】本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２７】本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置に用いた回折光学素子を示す平面図である。
【図２８】本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２９】本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置を示す構成図である。
【図３０】本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素子を示す平面図である。
【図３１】本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置におけ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とを示す図である。
【図３２】本発明の実施形態１４に係る光ヘッド装置におけ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とを示す図である。
【図３３】本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置を示す構成図である。
【図３４】本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置におけ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とを示す図である。
【図３５】本発明の実施形態１６に係る光ヘッド装置におけ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とを示す図である。
【図３６】本発明の実施形態１７に係る光学式情報記録再生装置を示す構成図である。
【図３７】本発明の実施形態１８に係る光学式情報記録再生装置を示す構成図である。
【図３８】本発明の実施形態１９に係る光学式情報記録再生装置を示す構成図である。
【図３９】従来例に係る光ヘッド装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザ
２  コリメータレンズ
３、２３、２５、２７、３０、３３、３７、４０  回折光学素子
４  偏光ビームスプリッタ
５  １／４波長板
６  対物レンズ
７  ディスク
８、１１  ホログラム光学素子
８ａ、８ｂ、１２ａ〜１２ｒ、１４ａ〜１４ｆ、２１３1〜２１３30、２９９ａ〜２９９ｊ  分割線
９  レンズ
１０、１２、１４、１１０、２１３、２９９  光検出器
１０ａ〜１０ｌ、１１０ａ〜１１０ｔ  境界線
１３  円筒レンズ
１５  演算回路
１６、１９、２１  駆動回路
１７、１８  リレーレンズ
２０  液晶光学素子
２２、２４、２６、２８、２９、３１、３２、３４〜３６、３８、３９、４１〜４３、７０〜７３  領域
３７ａ、４０ａ、４０ｂ  直線
４４  トラック
４５〜６９  集光スポット
４８ａ、４９ａ、５２ａ、５３ａ、５５ａ  サイドローブ
７４〜９７、１１１〜１５０、１７１〜２０６、２１４〜２７３、２８４〜２９５、３００〜３１９  受光部
９８〜１０９、１５１〜１７０、２０７〜２１２、２７４〜２８３、２９６〜２９８、３２０〜３２４  光スポット
３２５〜３６９  フォーカス誤差信号
【図１】
0003672020.tif 000002
【図２】
0003672020.tif 000003
【図３】
0003672020.tif 000004
【図４】
0003672020.tif 000005
【図５】
0003672020.tif 000006
【図６】
0003672020.tif 000007
【図７】
0003672020.tif 000008
【図８】
0003672020.tif 000009
【図９】
0003672020.tif 000010
【図１０】
0003672020.tif 000011
【図１１】
0003672020.tif 000012
【図１２】
0003672020.tif 000013
【図１３】
0003672020.tif 000014
【図１４】
0003672020.tif 000015
【図１５】
0003672020.tif 000016
【図１６】
0003672020.tif 000017
【図１７】
0003672020.tif 000018
【図１８】
0003672020.tif 000019
【図１９】
0003672020.tif 000020
【図２０】
0003672020.tif 000021
【図２１】
0003672020.tif 000022
【図２２】
0003672020.tif 000023
【図２３】
0003672020.tif 000024
【図２４】
0003672020.tif 000025
【図２５】
0003672020.tif 000026
【図２６】
0003672020.tif 000027
【図２７】
0003672020.tif 000028
【図２８】
0003672020.tif 000029
【図２９】
0003672020.tif 000030
【図３０】
0003672020.tif 000031
【図３１】
0003672020.tif 000032
【図３２】
0003672020.tif 000033
【図３３】
0003672020.tif 000034
【図３４】
0003672020.tif 000035
【図３５】
0003672020.tif 000036
【図３６】
0003672020.tif 000037
【図３７】
0003672020.tif 000038
【図３８】
0003672020.tif 000039
【図３９】
0003672020.tif 000040