(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを放射する光源と、前記光ビームを平行光束に変換するコリメータレンズと、前記平行光束を集光させる対物レンズと、前記対物レンズの焦点近傍に位置する情報媒体で反射され、前記対物レンズ及び前記コリメータレンズを通過して戻る平行光束を第１及び第２の半円光束に分割するとともに異なる焦点距離に分離してそれぞれ収束させる分光光学素子と、前記第１及び第２の半円光束の少なくとも一部を受光し、少なくとも前記対物レンズの焦点と前記情報媒体の記録再生面との間のずれを表す焦点誤差検出信号を生成するための電気出力をそれぞれ出力する複数の受光領域を有する光検知器とを備える光ヘッド装置であって、
前記光検知器は前記第１の半円光束を受光する第１の受光領域群と前記第２の半円光束を受光する第２の受光領域群とをその受光面に有し、該第１及び第２の受光領域群の各々はそれぞれ第１の方向に伸びる内側受光領域と、該内側受光領域の両側に隣接し前記第１の方向にそれぞれ伸びる２つの外側受光領域とを含み、該２つの外側受光領域は前記第１の方向に垂直な第２の方向に伸びる分割線によりそれぞれ外側上部受光領域と外側下部受光領域とに２分割され、
前記光検知器は、前記分割線が前記第１または第２の半円光束の直径部分と重なるように配置されることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記第１の受光領域群の２つの外側上部受光領域と前記第２の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和と、前記第２の受光領域群の２つの外側上部受光領域と前記第１の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和とに基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備え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】
前記第１の受光領域群の２つの外側上部受光領域と前記第２の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和と、前記第２の受光領域群の２つの外側上部受光領域と前記第１の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和と、前記第１の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力の差分と、前記第２の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力の差分とに基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
光ビームを放射する光源と、前記光ビームを平行光束に変換するコリメータレンズと、前記平行光束を集光させる対物レンズと、前記対物レンズの焦点近傍に位置する情報媒体で反射され、前記対物レンズ及び前記コリメータレンズを通過して戻る平行光束を２つの半円光束に分割するとともに異なる焦点距離に分離してそれぞれ収束させる分光光学素子と、前記第１及び第２の半円光束の少なくとも一部を受光し、少なくとも前記対物レンズの焦点と前記情報媒体の記録再生面との間のずれを表す焦点誤差検出信号を生成するための電気出力をそれぞれ出力する複数の受光領域を有する光検知器とを備える光ヘッド装置であって、
前記光検知器は前記第１の半円光束を受光する第１の受光領域群と前記第２の半円光束を受光する第２の受光領域群とをその受光面に有し、該第１及び第２の受光領域群の各々は第１の方向に伸びる内側受光領域と、該内側受光領域の上部の両側に隣接する２つの外側受光領域とを含み、該２つの外側受光領域の下端は前記第１の方向に垂直な第２の方向に伸びる分割線にそって伸び、
前記光検知器は、前記分割線が前記第１または第２の半円光束の直径部分と重なるように配置されることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項５】
前記第１の受光領域群の２つの外側受光領域と前記第２の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和と、前記第２の受光領域群の２つの外側受光領域と前記第１の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和とに基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
光ビームを放射する光源と、前記光ビームを平行光束に変換するコリメータレンズと、前記平行光束を集光させる対物レンズと、前記対物レンズの焦点近傍に位置する情報媒体で反射され、前記対物レンズ及び前記コリメータレンズを通過して戻る平行光束を２つの半円光束に分割するとともに、該２つの半円光束の一方を相異なる第１及び第２の焦点距離に互いに分離された第１及び第２の半円光束として収束させ、該２つの半円光束の他方を前記第１及び第２の焦点距離に互いに分離された第３及び第４の半円光束として収束させる分光光学素子と、前記第１、第２、第３、及び第４の少なくとも一部を受光し、少なくとも前記対物レンズの焦点と前記情報媒体の記録再生面との間のずれを表す焦点誤差検出信号を生成するための電気出力をそれぞれ出力する複数の受光領域を有する光検知器とを備える光ヘッド装置であって、
前記光検知器は前記第１の半円光束を受光する第１の受光領域群と前記第２の半円光束を受光する第２の受光領域群と前記第３の半円光束を受光する第３の受光領域群と前記第４の半円光束を受光する第４の受光領域群とをその受光面に有し、該第１、第２、第３、及び第４の受光領域群の各々は第１の方向に伸びる内側受光領域と、該内側受光領域の両側に隣接し前記第１の方向にそれぞれ伸びる２つの外側受光領域とを含み、該２つの外側受光領域は前記第１の方向に垂直な第２の方向に伸びる分割線によりそれぞれ外側上部受光領域と外側下部受光領域とに２分割され、
前記光検知器は、前記分割線が前記第１、第２、第３、または第４の半円光束の直径部分と重なるように配置されることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項７】
前記第１の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力と前記第４の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第４の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力と前記第１の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第３の受光領域群の２つの外側上部受光領域の電気出力と前記第２の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第２の受光領域群の２つの外側上部受光領域の電気出力と前記第３の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和とに基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
光ビームを放射する光源と、前記光ビームを平行光束に変換するコリメータレンズと、前記平行光束を集光させる対物レンズと、前記対物レンズの焦点近傍に位置する情報媒体で反射され、前記対物レンズ及び前記コリメータレンズを通過して戻る平行光束を２つの半円光束に分割するとともに、該２つの半円光束の一方を相異なる焦点距離に互いに分離された第１及び第２の半円光束として収束させ、該２つの半円光束の他方を前記第１及び第２の焦点距離に互いに分離された第３及び第４の半円光束として収束させる分光光学素子と、前記第１、第２、第３、及び第４の少なくとも一部を受光し、少なくとも前記対物レンズの焦点と前記情報媒体の記録再生面との間のずれを表す焦点誤差検出信号を生成するための電気出力をそれぞれ出力する複数の受光領域を有する光検知器とを備える光ヘッド装置であって、
前記光検知器は前記第１及び第３の半円光束を受光する第１の受光領域群と前記第２及び第４の半円光束を受光する第２の受光領域群とをその受光面に有し、該第１及び第２の受光領域群の各々は第１の方向に伸びる内側受光領域と、該内側受光領域の両側に隣接し前記第１の方向にそれぞれ伸びる２つの外側受光領域とを含み、該２つの外側受光領域は前記第１の方向に垂直な第２の方向に伸びる２つの平行な分割線によりそれぞれ外側上部受光領域と外側中部受光領域と外側下部受光領域とに３分割され、
前記光検知器は、前記２つの分割線が前記第１、第２、第３、または第４の半円光束の直径部分と重なるように配置されることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項９】
前記第１の受光領域群の２つの外側中部受光領域の電気出力と前記第２の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第２の受光領域群の２つの外側中部受光領域の電気出力と前記第１の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和とに基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】
前記第１の受光領域群の２つの外側中部受光領域の電気出力と前記第２の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第２の受光領域群の２つの外側中部受光領域の電気出力と前記第１の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第１の受光領域群の２つの外側上部受光領域の電気出力の差分と、前記第１の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力の差分と、前記第２の受光領域群の２つの外側上部受光領域の電気出力の差分と、前記第２の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力の差分とに基づいて、前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の光ヘッド装置。
【請求項１１】
光ビームを放射する光源と、前記光ビームを平行光束に変換するコリメータレンズと、前記平行光束を集光させる対物レンズと、前記対物レンズの焦点近傍に位置する情報媒体で反射され、前記対物レンズ及び前記コリメータレンズを通過して戻る平行光束を第１及び第２の半円光束に分割するとともに、相異なる焦点距離に分離してそれぞれ収束させる分光光学素子と、前記第１及び第２の半円光束の少なくとも一部を受光し、少なくとも前記対物レンズの焦点と前記情報媒体の記録再生面との間のずれを表す焦点誤差検出信号を生成するための電気出力をそれぞれ出力する複数の受光領域を有する光検知器とを備える光ヘッド装置であって、
前記光検知器は前記第１の半円光束を受光する第１の受光領域群と前記第２の半円光束を受光する第２の受光領域群とをその受光面に有し、該第１及び第２の受光領域群の各々はそれぞれ第１の方向に伸びる内側受光領域と、該内側受光領域の一方の側に隣接する第１の外側受光領域と、該内側受光領域の他方の側に隣接する第２の外側受光領域とを有し、前記第１の外側受光領域は前記第１の方向に垂直な第２の方向に伸びる第１の分割線により第１の外側上部受光領域と第１の外側下部受光領域とに２分割され、前記第２の外側受光領域は前記第１の分割線により第２の外側上部受光領域と第２の外側下部受光領域とに２分割され、前記内側受光領域は前記第１の分割線と前記第１の方向に平行な第２の分割線とにより前記第１の外側上部受光領域に隣接する第１の内側上部受光領域と、前記第１の外側下部受光領域に隣接する第１の内側下部受光領域と、前記第２の外側上部受光領域に隣接する第２の内側上部受光領域と、前記第２の外側下部受光領域に隣接する第２の内側下部受光領域とに４分割され、
前記光検知器は、前記第１の分割線が前記第１または第２の半円光束の直径部分と重なるように配置されることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項１２】
前記第１の受光領域群の前記第１及び第２の外側上部受光領域の電気出力と前記第２の受光領域群の前記第１及び第２の内側上部受光領域の電気出力との和と、前記第２の受光領域群の前記第１及び第２の外側上部受光領域の電気出力と前記第１の受光領域群の前記第１及び第２の内側上部受光領域の電気出力との和に基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備え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１３】
前記第１の受光領域群の前記第１の内側上部受光領域及び前記第１の外側上部受光領域の電気出力の和の位相と、前記第１の受光領域群の前記第２の内側上部受光領域及び前記第２の外側上部受光領域の電気出力の和の位相と、前記第２の受光領域群の前記第１の内側上部受光領域及び前記第１の外側上部受光領域の電気出力の和の位相と、前記第２の受光領域群の前記第２の内側上部受光領域及び前記第２の外側上部受光領域の電気出力の和の位相とからトラッキング制御信号を生成する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１１または１２に記載の光ヘッド装置。
【請求項１４】
前記分光光学素子はホログラム回折素子からなることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の光ヘッド装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の光ヘッド装置を有する光ディスク装置。
【請求項１６】
前記第２の方向を情報媒体の記録ピット列の方向に一致させることを特徴とする請求項１５に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などの光ディスクに情報の記録再生を行なう光ディスク装置に搭載される光ヘッド装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置は、光ヘッド装置によって光ビームを光ディスク上に集光させ、その反射光を利用して記録再生を行なっている。光ディスク上には記録情報であるピットパターン列が同心円状又はスパイラル状のトラックに沿って形成されており、記録情報を正確に記録再生するには光ディスク上の所定の位置に光ビームを回折限界の光スポットに集光し、トラックに沿って走査する必要がある。
【０００３】
光ヘッド装置は光ビームを光ディスクに集光させる対物レンズを備え、これを光ディスク面に垂直な光軸方向へ移動させることにより焦点制御を行ない、これと同時に光ディスクの半径方向に対物レンズを並進させることによりトラッキング制御を行なっている。これらの焦点制御及びトラッキング制御には、光ヘッド装置内部の光検知器で検出された光ディスクからの反射ビームに基づいて生成される焦点誤差検出信号とトラックずれ検出信号とが用いられる。光ディスクの記録再生においてはこれらの焦点制御及びトラッキング制御を正確に行うことが必要となる。
【０００４】
光ディスクには保護層基板の厚さが異なる複数の規格が存在する。例えば、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷの保護層の厚さは１．２ｍｍであるのに対し、ＤＶＤの保護層の厚さは０．６ｍｍである。このように異なる種類の光ディスクに対して互換性を持たせるためには、光ディスクの種類に応じて対物レンズの種類、焦点制御特性やトラッキング制御特性をその都度切り換えなければならず、そのため光ディスクの種類を判別する機能が必要となる。
【０００５】
これら光ディスクの種類を判別する方法はいくつか知られているが、その一つに対物レンズを光軸方向に駆動したときの焦点誤差検出信号の値の変化に基づいて判定する方法がある。記録密度の増大に伴い、今後保護層基板の厚みが異なる光ディスクや多層構造の光ディスクが用いられることが予想されるので光ディスクの種類判別の信頼性を高める必要があり、従って上記の判別方法を用いる光ヘッド装置の場合には、焦点誤差検出信号値の変化特性の検出の信頼性を高める必要がある。以下に、従来の光ヘッド装置における焦点誤差検出信号の生成手順について説明する。
【０００６】
図１２は従来の光ヘッド装置の光学系の概略構成を示す図である。尚、ここで説明する光学系の構成及び焦点誤差検出信号の生成方法は、例えば特公平２−３７６０９号公報に開示されているものである。
【０００７】
図１２において、１は光源である半導体レーザ、２は半導体レーザ１から出射される光ビーム、３はビームスプリッタ、４はビームスプリッタ３からの光ビーム２を平行光束に変換するコリメータレンズ、７は光ディスク、５は光ビーム２を光ディスク７に光スポット６として集光させる対物レンズ、８は光ディスク７で反射され、対物レンズ５、コリメータレンズ４、ビームスプリッタ４を通過して戻る光ビーム２を２つの半円光束に分割する機能とこの２つの半円光束を互いに異なる距離に収束させる機能とを有する分光光学素子、９は収束した半円光束を受光する受光領域を有する光検知器である。
【０００８】
分光光学素子８は段差の付いた反射面を持つ段差付きミラーであり、１２はその段差境界部である。この段差付きミラー８は、光ディスク７から反射された光ビーム２が対物レンズ５、コリメータレンズ４、及びビームスプリッタ４を通過し、収束する途中の位置に、段差境界部１２が光ビーム２の中心と一致するように配置される。これにより、光ビーム２は２つの半円光束として空間的に分離・分割される。１０は分離・分割された第１の半円光束、１１は第２の半円光束であり、ｆ１は第１の半円光束１０の焦点、ｆ２は第２の半円光束１１の焦点である。段差により生じる光路差により焦点ｆ２は、段差付きミラー８から見て焦点ｆ１より手前に位置する。光検知器９は焦点ｆ１とｆ２のほぼ中間に配置される。
【０００９】
図１３は、図１２に示したｙ−ｚ平面に垂直な光検知器９の受光面を、段差付きミラー８から見たときの受光領域パターンと該受光領域上の半円光束パターンを示す図であり、（ａ）〜（ｅ）は光スポット６と光ディスク７とのずれ（焦点誤差）距離に応じて半円光束パターンの大きさ及び向きが変化する様子を示している。
【００１０】
光検知器９は２つの受光領域群１６ａ及び１６ｂを備える。受光領域群１６ａは内側受光領域Ｃ１と外側受光領域Ａ１，Ｂ１とが並置されてなり、受光領域群１６ｂは内側受光領域Ｃ２と外側受光領域Ａ２，Ｂ２とが並置されてなる。図１２における第１の半円光束１０、第２の半円光束１１はそれぞれ図１３の半円光束１３ａ，１３ｂに対応するものであり、それぞれ受光領域群１６ａ，１６ｂに受光される。
【００１１】
この構成において、焦点誤差検出信号ＦＥＳは演算式ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ２）−（Ａ２＋Ｂ２＋Ｃ１）で求められる。尚、演算式中のＡ１,Ｂ１,Ｃ１及びＡ２,Ｂ２,Ｃ２は、内側受光領域Ａ１,Ｂ１,Ｃ１及び外側受光領域Ａ２,Ｂ２,Ｃ２の各領域の受光量に比例する電気出力を表している。
【００１２】
光検出器９の受光面は図１３のｘ−ｙ面に平行であり、光ディスク７と光スポット６とが合焦状態にあるとき、図１３（ｃ）のように半円光束１３ａ，１３ｂの直線部分（直径部分）が各受光領域を互いに分割する線に対してそれぞれ垂直になるように、且つ演算された焦点誤差検出信号の値が０となるように配置される。以下に、上記構成の光ヘッド装置の動作を説明する。
【００１３】
光ディスク７が光スポット６との合焦位置から外れ、対物レンズ５に近づくと、図１２の焦点ｆ１及びｆ２は右側（＋ｚ方向）に移動する。このとき焦点ｆ２は受光面に近づくので図１３（ｄ）のように半円光束１３ｂは次第に小さくなって行き、一方、焦点ｆ１は受光面から遠ざかるので半円光束１３ａは逆に次第に大きくなって行く。このとき焦点誤差検出信号ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ２）−（Ａ２＋Ｂ２＋Ｃ１）は正の値になる。
【００１４】
更に光ディスク７が対物レンズに近づくと、半円光束１３ｂが受光領域Ｃ２内に全て入り、その面積は最小になる。図１４は上記構成を有する光ヘッド装置における焦点ずれと焦点誤差検出信号の値との関係を計算により求め、出力特性曲線として図示したものである。半円光束１３ｂの面積が最小になる状態は光ヘッド装置が出力する焦点誤差検出信号の値が最大になるピークＰ１に相当する。この状態から更に焦点ずれが大きくなり、焦点ｆ２が受光面を超えると図１３（ｅ）のように半円光束１３ｂの向きが反転し、逆にその面積は大きくなって行く。このとき内側受光領域Ｃ２から半円光束１３ｂがはみ出し、その分、上記演算式においてＡ２及びＢ２の値が増加して行くので焦点誤差検出信号はＰ１から次第に減少して行く。
【００１５】
光ディスク７が光スポット６との合焦位置から外れ、対物レンズ５から遠ざかる場合には、半円光束１３ａ及び半円光束１３ｂは上記変化とは逆の図１３（ｂ），（ａ）に示す変化をたどる。その結果、図１４に示すように、光ヘッド装置の焦点誤差検出信号の出力特性は、ピークＰ１（最大値）とピークＰ２（最小値）をもつＳ字状の特性となる。このように光ディスク７と光スポット６とが合焦位置からずれると、焦点ずれの大きさに応じた値を有し、焦点ずれの方向に応じた極性の焦点誤差検出信号が出力されるのでこの誤差検出信号の絶対値が小さくなる方向に対物レンズ５を光軸方向に駆動制御することにより、合焦状態を維持できる。しかし、上に説明した従来の光ヘッド装置には以下に説明する問題がある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、図１３の（ｅ）のようにピークＰ１の位置を越える大きな焦点ずれが生じた場合には、焦点誤差検出信号はＰ１から次第に減少し、受光領域Ａ１，Ｂ１及びＣ２の受光量の和よりも受光領域Ａ２，Ｂ２及びＣ１の受光量の和が大きくなった時点で極性が正から負に変わり、その後再度増加する折り返し点Ｒ１が存在する。また、これと同様に、焦点ずれがピークＰ２を越えた場合にも、焦点誤差検出信号はＰ２から次第に増加し受光領域Ａ２，Ｂ２及びＣ１の受光量の和よりも受光領域Ａ１，Ｂ１及びＣ２の受光量の和が大きくなった時点で極性が負から正に変わり、その後再度減少する折り返し点Ｒ２が存在する。
【００１７】
基板の厚みが異なる光ディスクや多層記録面を有する光ディスクに対し互換性を持つ光ディスク装置では記録・再生の前に光ディスクの種類判別を行うが、種類判別は、一般に光ヘッド装置の焦点誤差検出信号の出力特性曲線における極大・極小点の数やその位置、振幅レベルに基づいて行なう。そのため、極大・極小点として焦点誤差検出信号が最大または最小となるピーク点Ｐ１、Ｐ２以外に上述の折り返し点Ｒ１、Ｒ２が存在する場合には、光ディスクの種類の誤判別が生じ易いという問題がある。また誤判別を防止しようとすると装置の構成が複雑化し、コストが上昇するという別の問題が発生する。
【００１８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、光ヘッド装置の焦点誤差検出信号の出力特性に折り返し点が現れないようにし、光ディスクの種類判別の信頼性を高めることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明は、光ビームを放射する光源と、前記光ビームを平行光束に変換するコリメータレンズと、前記平行光束を集光させる対物レンズと、前記対物レンズの焦点近傍に位置する情報媒体で反射され、前記対物レンズ及び前記コリメータレンズを通過して戻る平行光束を第１及び第２の半円光束に分割するとともに異なる焦点距離に分離してそれぞれ収束させる分光光学素子と、前記第１及び第２の半円光束の少なくとも一部を受光し、少なくとも前記対物レンズの焦点と前記情報媒体の記録再生面との間のずれを表す焦点誤差検出信号を生成するための電気出力をそれぞれ出力する複数の受光領域を有する光検知器とを備える光ヘッド装置において、
前記光検知器は前記第１の半円光束を受光する第１の受光領域群と前記第２の半円光束を受光する第２の受光領域群とをその受光面に有し、該第１及び第２の受光領域群の各々はそれぞれ第１の方向に伸びる内側受光領域と、該内側受光領域の両側に隣接し前記第１の方向にそれぞれ伸びる２つの外側受光領域とを含み、該２つの外側受光領域は前記第１の方向に垂直な第２の方向に伸びる分割線によりそれぞれ外側上部受光領域と外側下部受光領域とに２分割され、
前記光検知器は、前記分割線が前記第１または第２の半円光束の直径部分と重なるように配置されることを特徴とする。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の受光領域群の２つの外側上部受光領域と前記第２の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和と、前記第２の受光領域群の２つの外側上部受光領域と前記第１の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和とに基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の受光領域群の２つの外側上部受光領域と前記第２の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和と、前記第２の受光領域群の２つの外側上部受光領域と前記第１の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和と、前記第１の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力の差分と、前記第２の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力の差分とに基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成すべく、請求項４に記載の発明は、光ビームを放射する光源と、前記光ビームを平行光束に変換するコリメータレンズと、前記平行光束を集光させる対物レンズと、前記対物レンズの焦点近傍に位置する情報媒体で反射され、前記対物レンズ及び前記コリメータレンズを通過して戻る平行光束を２つの半円光束に分割するとともに異なる焦点距離に分離してそれぞれ収束させる分光光学素子と、前記第１及び第２の半円光束の少なくとも一部を受光し、少なくとも前記対物レンズの焦点と前記情報媒体の記録再生面との間のずれを表す焦点誤差検出信号を生成するための電気出力をそれぞれ出力する複数の受光領域を有する光検知器とを備える光ヘッド装置において、
前記光検知器は前記第１の半円光束を受光する第１の受光領域群と前記第２の半円光束を受光する第２の受光領域群とをその受光面に有し、該第１及び第２の受光領域群の各々は第１の方向に伸びる内側受光領域と、該内側受光領域の上部の両側に隣接する２つの外側受光領域とを含み、該２つの外側受光領域の下端は前記第１の方向に垂直な第２の方向に伸びる分割線にそって伸び、
前記光検知器は、前記分割線が前記第１または第２の半円光束の直径部分と重なるように配置されることを特徴とする。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第１の受光領域群の２つの外側受光領域と前記第２の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和と、前記第２の受光領域群の２つの外側受光領域と前記第１の受光領域群の内側受光領域とからそれぞれ出力される電気出力の和とに基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成すべく、請求項６に記載の発明は、光ビームを放射する光源と、前記光ビームを平行光束に変換するコリメータレンズと、前記平行光束を集光させる対物レンズと、前記対物レンズの焦点近傍に位置する情報媒体で反射され、前記対物レンズ及び前記コリメータレンズを通過して戻る平行光束を２つの半円光束に分割するとともに、該２つの半円光束の一方を相異なる第１及び第２の焦点距離に互いに分離された第１及び第２の半円光束として収束させ、該２つの半円光束の他方を前記第１及び第２の焦点距離に互いに分離された第３及び第４の半円光束として収束させる分光光学素子と、前記第１、第２、第３、及び第４の少なくとも一部を受光し、少なくとも前記対物レンズの焦点と前記情報媒体の記録再生面との間のずれを表す焦点誤差検出信号を生成するための電気出力をそれぞれ出力する複数の受光領域を有する光検知器とを備える光ヘッド装置において、
前記光検知器は前記第１の半円光束を受光する第１の受光領域群と前記第２の半円光束を受光する第２の受光領域群と前記第３の半円光束を受光する第３の受光領域群と前記第４の半円光束を受光する第４の受光領域群とをその受光面に有し、該第１、第２、第３、及び第４の受光領域群の各々は第１の方向に伸びる内側受光領域と、該内側受光領域の両側に隣接し前記第１の方向にそれぞれ伸びる２つの外側受光領域とを含み、該２つの外側受光領域は前記第１の方向に垂直な第２の方向に伸びる分割線によりそれぞれ外側上部受光領域と外側下部受光領域とに２分割され、
前記光検知器は、前記分割線が前記第１、第２、第３、または第４の半円光束の直径部分と重なるように配置されることを特徴とする。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記第１の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力と前記第４の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第４の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力と前記第１の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第３の受光領域群の２つの外側上部受光領域の電気出力と前記第２の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第２の受光領域群の２つの外側上部受光領域の電気出力と前記第３の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和とに基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２６】
上記目的を達成すべく、請求項８に記載の発明は、光ビームを放射する光源と、前記光ビームを平行光束に変換するコリメータレンズと、前記平行光束を集光させる対物レンズと、前記対物レンズの焦点近傍に位置する情報媒体で反射され、前記対物レンズ及び前記コリメータレンズを通過して戻る平行光束を２つの半円光束に分割するとともに、該２つの半円光束の一方を相異なる焦点距離に互いに分離された第１及び第２の半円光束として収束させ、該２つの半円光束の他方を前記第１及び第２の焦点距離に互いに分離された第３及び第４の半円光束として収束させる分光光学素子と、前記第１、第２、第３、及び第４の少なくとも一部を受光し、少なくとも前記対物レンズの焦点と前記情報媒体の記録再生面との間のずれを表す焦点誤差検出信号を生成するための電気出力をそれぞれ出力する複数の受光領域を有する光検知器とを備える光ヘッド装置において、
前記光検知器は前記第１及び第３の半円光束を受光する第１の受光領域群と前記第２及び第４の半円光束を受光する第２の受光領域群とをその受光面に有し、該第１及び第２の受光領域群の各々は第１の方向に伸びる内側受光領域と、該内側受光領域の両側に隣接し前記第１の方向にそれぞれ伸びる２つの外側受光領域とを含み、該２つの外側受光領域は前記第１の方向に垂直な第２の方向に伸びる２つの平行な分割線によりそれぞれ外側上部受光領域と外側中部受光領域と外側下部受光領域とに３分割され、
前記光検知器は、前記２つの分割線が前記第１、第２、第３、または第４の半円光束の直径部分と重なるように配置されることを特徴とする。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記第１の受光領域群の２つの外側中部受光領域の電気出力と前記第２の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第２の受光領域群の２つの外側中部受光領域の電気出力と前記第１の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和とに基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記第１の受光領域群の２つの外側中部受光領域の電気出力と前記第２の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第２の受光領域群の２つの外側中部受光領域の電気出力と前記第１の受光領域群の内側受光領域の電気出力との和と、前記第１の受光領域群の２つの外側上部受光領域の電気出力の差分と、前記第１の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力の差分と、前記第２の受光領域群の２つの外側上部受光領域の電気出力の差分と、前記第２の受光領域群の２つの外側下部受光領域の電気出力の差分とに基づいて、前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２９】
上記目的を達成すべく、請求項１１に記載の発明は、光ビームを放射する光源と、前記光ビームを平行光束に変換するコリメータレンズと、前記平行光束を集光させる対物レンズと、前記対物レンズの焦点近傍に位置する情報媒体で反射され、前記対物レンズ及び前記コリメータレンズを通過して戻る平行光束を第１及び第２の半円光束に分割するとともに、相異なる焦点距離に分離してそれぞれ収束させる分光光学素子と、前記第１及び第２の半円光束の少なくとも一部を受光し、少なくとも前記対物レンズの焦点と前記情報媒体の記録再生面との間のずれを表す焦点誤差検出信号を生成するための電気出力をそれぞれ出力する複数の受光領域を有する光検知器とを備える光ヘッド装置において、
前記光検知器は前記第１の半円光束を受光する第１の受光領域群と前記第２の半円光束を受光する第２の受光領域群とをその受光面に有し、該第１及び第２の受光領域群の各々はそれぞれ第１の方向に伸びる内側受光領域と、該内側受光領域の一方の側に隣接する第１の外側受光領域と、該内側受光領域の他方の側に隣接する第２の外側受光領域とを有し、前記第１の外側受光領域は前記第１の方向に垂直な第２の方向に伸びる第１の分割線により第１の外側上部受光領域と第１の外側下部受光領域とに２分割され、前記第２の外側受光領域は前記第１の分割線により第２の外側上部受光領域と第２の外側下部受光領域とに２分割され、前記内側受光領域は前記第１の分割線と前記第１の方向に平行な第２の分割線とにより前記第１の外側上部受光領域に隣接する第１の内側上部受光領域と、前記第１の外側下部受光領域に隣接する第１の内側下部受光領域と、前記第２の外側上部受光領域に隣接する第２の内側上部受光領域と、前記第２の外側下部受光領域に隣接する第２の内側下部受光領域とに４分割され、
前記光検知器は、前記第１の分割線が前記第１または第２の半円光束の直径部分と重なるように配置されることを特徴とする。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記第１の受光領域群の前記第１及び第２の外側上部受光領域の電気出力と前記第２の受光領域群の前記第１及び第２の内側上部受光領域の電気出力との和と、前記第２の受光領域群の前記第１及び第２の外側上部受光領域の電気出力と前記第１の受光領域群の前記第１及び第２の内側上部受光領域の電気出力との和に基づいて前記焦点誤差検出信号を生成する手段をさらに備えることを特徴とする。
【００３１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１または１２に記載の発明において、前記第１の受光領域群の前記第１の内側上部受光領域及び前記第１の外側上部受光領域の電気出力の和の位相と、前記第１の受光領域群の前記第２の内側上部受光領域及び前記第２の外側上部受光領域の電気出力の和の位相と、前記第２の受光領域群の前記第１の内側上部受光領域及び前記第１の外側上部受光領域の電気出力の和の位相と、前記第２の受光領域群の前記第２の内側上部受光領域及び前記第２の外側上部受光領域の電気出力の和の位相とからトラッキング制御信号を生成する手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、請求項１から１３のいずれか一項に記載の発明において、前記分光光学素子はホログラム回折素子からなることを特徴とする。
【００３３】
請求項１５に記載の光ディスク装置は、請求項１から１４のいずれか一項に記載の光ヘッド装置を有することを特徴とする。
【００３４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の発明において、前記第２の方向を情報媒体の記録ピット列の方向に一致させることを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ヘッド装置の光学系の基本構成を示す図である。同図において図１２に示した要素と同じ要素には同じ符号を付している。即ち、１は光源である半導体レーザ、２は半導体レーザ１から出射される光ビーム、３はビームスプリッタ、４はビームスプリッタ３からの光ビーム２を平行光束に変換するコリメータレンズ、７は光ディスク、５は光ビーム２を光ディスク７に光スポット６として集光させる対物レンズ、８は光ディスク７で反射され、対物レンズ５、コリメータレンズ４、ビームスプリッタ４を通過して戻る光ビーム２を２つの半円光束に分割する機能とこの２つの半円光束を互いに異なる距離に収束させる機能とを有する分光光学素子、９は収束した半円光束を受光する受光領域を有する光検知器である。
【００３６】
分光光学素子８は段差の付いた反射面をもつ段差付きミラーであり、１２はその段差境界部である。この段差付きミラー８は、光ディスク７から反射された光ビーム２が対物レンズ５、コリメーターレンズ４、及びビームスプリッタ４を通過し、収束する途中の位置に、段差境界部１２が光ビーム２の中心と一致するように配置される。これにより光ビーム２は２つの半円光束に空間的に分割される。１０は分離分割された第１の半円光束、１１は第２の半円光束であり、ｆ１は第１の半円光束の焦点、ｆ２は第２の半円光束の焦点である。段差により生じる光路差により焦点ｆ２は、段差付きミラー８から見て焦点ｆ１の手前にある。光検知器９は焦点ｆ１とｆ２のほぼ中間の位置に配置される。
【００３７】
図２は、図１に示したｙ−ｚ平面に垂直な光検知器９の受光面を、段差付きミラー８から見たときの受光領域パターン及び受光領域上の半円光束パターンを示す図であり、図２の（ａ）〜（ｅ）は光スポット６と光ディスク７とのずれ（焦点誤差）に応じて半円光束パターンの大きさ及び向きが変化する様子を示している。
【００３８】
光検知器９は２つの受光領域群１６ａ及び１６ｂを備える。受光領域群１６ａは中央に配置される長方形の内側受光領域Ｅ１と、該内側受光領域Ｅ１上部の両側に隣接する外側受光領域Ａ１及びＢ１と、内側受光領域Ｅ１下部の両側に隣接する外側受光領域Ｄ１及びＣ１とからなる。外側受光領域Ｂ１及びＣ１と外側受光領域Ａ１及びＤ１とは、分割線１４によりそれぞれ互いに分離されている。受光領域群１６ｂは中央に配置される長方形の内側受光領域Ｅ２と、該内側受光領域Ｅ２上部の両側に隣接する外側受光領域Ａ２及びＢ２と、内側受光領域Ｅ２下部の両側に隣接する外側受光領域Ｄ２及びＣ２とからなる。外側受光領域Ｂ２及びＣ２と外側受光領域Ａ２及びＤ２とは、分割線１４によりそれぞれ互いに分離されている。図１における第１の半円光束１０、第２の半円光束１１はそれぞれ図２の半円光束１３ａ，１３ｂに対応するものであり、それぞれ受光領域群１６ａ，１６ｂに受光される。
【００３９】
この構成において、焦点誤差検出信号ＦＥＳは演算式ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ｅ２）−（Ａ２＋Ｂ２＋Ｅ１）で求めることができる。光検出器９の受光面は図２のｘ−ｙ面に平行であり、光ディスク７と光スポット６とが合焦状態にあるとき、図２（ｃ）のように半円光束１３ａ，１３ｂの直線部分（直径部分）が分割線１４と一致し、かつ演算された焦点誤差検出信号の値が０となるように配置される。以下に、上記構成の光ヘッド装置の動作を説明する。
【００４０】
光ディスク７が光スポット６との合焦位置から外れ、対物レンズ５に近づくと、図１の焦点ｆ１及びｆ２は右側（＋ｚ方向）に移動する。このとき焦点ｆ２は受光面に近づくので図２（ｄ）のように半円光束１３ｂは次第に小さくなって行き、一方、焦点ｆ１は受光面から遠ざかるので半円光束１３ａの半径は逆に次第に大きくなって行く。このとき焦点誤差検出信号ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ｅ２）−（Ａ２＋Ｂ２＋Ｅ１）は正の値になる。
【００４１】
更に光ディスク７が対物レンズに近づくと、半円光束１３ｂが受光領域Ｅ２内に全て入り、その面積は最小になる。図３は上記構成を有する光ヘッド装置における焦点ずれと焦点誤差検出信号の値との間の関係を計算により求め、出力特性曲線として図示したものである。半円光束１３ｂの面積が最小になる状態は光ヘッド装置が出力する焦点誤差検出信号の値が最大になるピークＰ１に相当する。この状態から更に焦点ずれが大きくなり、焦点ｆ２が受光面を超えると図２（ｅ）のように半円光束１３ｂの向きが反転し、逆にその面積は大きくなって行く。このとき内側受光領域Ｅ２から半円光束１３ｂがはみ出し、その分、上記演算式においてＡ２及びＢ２の値が増加して行くので焦点誤差検出信号はＰ１から次第に減少して行く。
【００４２】
光ディスク７が光スポット６との合焦位置から外れ、対物レンズ５から遠ざかる場合には、半円光束１３ａ及び半円光束１３ｂは上記変化とは逆の図２（ｂ），（ａ）に示す変化をたどる。その結果、図３に示すように、光ヘッド装置の焦点誤差検出信号の出力特性は、ピークＰ１（最大値）とピークＰ２（最小値）をもつＳ字状の特性となる。このように光ディスク７と光スポット６とが合焦位置からずれると、焦点ずれの大きさに応じた値を有し、焦点ずれの方向に応じた極性の焦点誤差検出信号が出力されるのでこの誤差検出信号の絶対値が小さくなる方向に対物レンズ５を光軸方向に駆動制御することにより、合焦状態を維持できる。次に従来の光ヘッド装置の欠点、つまり、出力特性に折り返し点が発生するという問題が本実施の形態では解消される理由について説明する。
【００４３】
図２の（ａ）は光ディスク７が対物レンズ５から遠ざかる方向に大きくずれている状態に対応している。即ち図２（ａ）は半円光束１３ａが一旦最小となった後に再び大きくなり、外側受光領域であるＣ１，Ｄ１にはみ出している状態を示している。
【００４４】
上記演算式から明らかなように、本実施形態では、外側受光領域Ｃ１，Ｄ１の出力は焦点誤差検出信号の算出には影響を及ぼさない。従って、光ディスク７が対物レンズ５から遠ざかる方向に大きくずれ、負の値であった焦点誤差検出信号が増加して正の値となり、その後再び減少すること、即ち折り返し点が発生することはない。本実施形態では、光ディスク７が対物レンズ５から遠ざかる方向にずれて行くとき、焦点誤差検出信号はピーク点Ｐ２まで減少するが、その後はゼロに漸近するように単調に増加して行く。
【００４５】
同様に、外側受光領域Ｃ２，Ｄ２の出力も焦点誤差検出信号の算出には影響を及ぼさない。従って、光ディスク７が対物レンズ５に近づく方向に大きくずれ、正の値であった焦点誤差検出信号が減少して負の値となり、その後再び増加すること、即ち折り返し点が発生することはない。本実施形態では、光ディスク７が対物レンズ５に近づく方向にずれていくとき、焦点誤差検出信号はピーク点Ｐ１まで増加するが、その後はゼロに漸近するように単調に減少して行く。本実施形態では、従来の光ヘッド装置とは異なり、その出力特性には折り返し点が存在しないので、光ディスクの種類の誤判別が防止される。
【００４６】
また、本実施形態では、光検知器９を図２のｘ−ｙ平面のｙ軸方向に面内調整する際、外側受光領域Ｃ１，Ｄ１，Ｃ２，Ｄ２のそれぞれからの出力信号の値を調べ、それらが０であることを確認することにより、半円光束１３ａ，１３ｂの直線部分（直径部分）を分割線１４に正確に一致させることができる。尚、光検知器９の各受光領域からそれぞれ出力される信号に基づく焦点誤差検出信号の演算は、光ヘッド装置の外部に設けた演算回路で行ってもよく、光検知器９の内部に演算回路を設け、光検知器９内部で行ってもよい。
【００４７】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２に係る光ヘッド装置について説明する。実施の形態２の光学系の構成及び光検出器の構成は、図１及び図２で説明した実施の形態１と同じであるが、受光領域Ｃ１，Ｄ１及び受光領域Ｃ２，Ｄ２の出力を焦点誤差検出信号の演算に含め、例えば、ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ｅ２）−（Ａ２＋Ｂ２＋Ｅ１）−（Ｃ１−Ｄ１）−（Ｃ２−Ｄ２）なる演算を用いる点で実施の形態１と異なる。
【００４８】
図２（ａ）又は（ｅ）に示すように、光スポット６と光ディスク７とが大きな焦点ずれを起こした状態においては、受光領域Ｃ１，Ｄ１又はＣ２，Ｄ２からそれぞれ信号が出力されてしまうが、上記の演算式によれば第３項によりＣ１とＤ１とが相殺され、第４項によりＣ２とＤ２とが相殺されるので、受光領域Ｃ１，Ｄ１及びＣ２，Ｄ２からの出力信号の影響はなくなり、光ヘッド装置の出力特性に折り返し点が発生することはない。
【００４９】
また、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様、光検知器９を図２のｘ−ｙ平面のｙ軸方向に面内調整する際、外側受光領域Ｃ１，Ｄ１，Ｃ２，Ｄ２のそれぞれからの出力信号の値を調べ、それらが０であることを確認することにより、半円光束１３ａ，１３ｂの直線部分（直径部分）を分割線１４に正確に一致させることができる。本実施の形態においても、光検知器９の各受光領域からそれぞれ出力される信号に基づく焦点誤差検出信号の演算は、光ヘッド装置の外部に設けた演算回路で行ってもよく、光検知器９の内部に演算回路を設け、光検知器９内部で行ってもよい。
【００５０】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３に係る光ヘッド装置について説明する。本実施の形態の光学系の構成は図１に示した実施の形態１と同じである。図４に本実施の形態３で用いる光検知器９の受光領域パターンと受光領域上の半円光束パターンを示す。図４の（ａ）〜（ｅ）は光スポット６と光ディスク７とのずれ（焦点誤差）に応じて半円光束パターンの大きさ及び向きが変化する様子を示している。
【００５１】
光検知器９は２つの受光領域群１６ａと１６ｂとを有する。受光領域群１６ａは内側受光領域Ｃ１と、該内側受光領域Ｃ１の両側に隣接する外側受光領域Ａ１，Ｂ１とからなる。外側受光領域Ａ１，Ｂ１は内側受光領域Ｃ１よりｘ−ｙ平面のｙ軸方向に短く、これらの受光領域は中央部分が下方（−ｙ方向）突き出た凸形の形状の領域を構成する。受光領域群１６ｂは内側受光領域Ｃ２と、該内側受光領域Ｃ２の両側に隣接する外側受光領域Ａ２，Ｂ２とからなる。外側受光領域Ａ２，Ｂ２は内側受光領域Ｃ２よりｘ−ｙ平面のｙ軸方向に短く、これらの受光領域は中央部分が下方（−ｙ方向）に突き出た凸形の形状の領域を構成する。図４（ｃ）の１５は、突出部分がｘ−ｙ平面の−ｙ方向を向く凸形形状の領域の外形線を示している。尚、本実施の形態において、一方だけを凸型とし、他方を凹型としてもよい。
【００５２】
図４に示した受光領域パターンは、実施の形態１で説明した図２の受光領域パターンから受光領域Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２を取り除いたものと同じと考えることができる。図１の第１の半円光束１０及び第２の半円光束光１１は図４に示す光検知器上の半円光束１３ａ及び１３ｂに対応し、それぞれ受光領域群１６ａ，１６ｂに受光される。本実施の形態３においても、焦点誤差検出信号ＦＥＳは実施の形態１の場合と同様、ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ２）−（Ａ２＋Ｂ２＋Ｃ１）の演算式から求められる。
【００５３】
対物レンズ５により集光される光スポット６と光ディスク７とが合焦状態にあるとき、図４（ｃ）に示すように半円光束１３ａ及び１３ｂの直線部（直径部）がそれぞれ受光領域Ａ１，Ｂ１，Ｃ１及びＡ２，Ｂ２，Ｃ２の並置方向に平行に伸び、且つ外側受光領域Ａ１，Ｂ１及びＢ２，Ｃ２の外形線１５に重なるように光検知器９を配置するとともに、上記焦点誤差検出信号の演算結果が０となるように光検知器９のｘ，ｙ，ｚ方向の位置を調整する。以下に、本実施の形態３の光ヘッド装置の動作を説明する。
【００５４】
実施の形態１で説明したように、光ディスク７と光スポット６とが合焦位置から外れ、大きな焦点ずれが起きた場合、受光領域群１６ａ，１６ｂ上の半円光束１３ａ，１３ｂのどちらかの面積が最小となった後に半円の向きが反転し、さらに焦点ずれが大きくなると図４（ａ）又は（ｅ）に示すようにその面積は再び大きくなって行く。
【００５５】
しかし、本実施の形態３では、内側受光領域Ｃ１またはＣ２からはみ出した半円光束１３ａまたは１３ｂは受光領域の無い部分に広がっていくため受光されることはなく、焦点誤差検出信号の演算にも寄与しないので、従来の光ヘッド装置に現れる折り返しは発生しない。
【００５６】
実施の形態１及び実施の形態２では光検知器９の受光領域の数は１０であるが、本実施の形態３では図４に示すように光検知器９の受光領域の数は６であり、形成すべき受光領域数を減らすことができる。尚、本実施の形態３においても、光検知器９の各受光領域からそれぞれ出力される信号に基づく焦点誤差検出信号の演算は、光ヘッド装置の外部に設けた演算回路で行ってもよく、光検知器９の内部に演算回路を設け、光検知器９内部で行ってもよい。
【００５７】
実施の形態４．
次に、本発明の第４の実施の形態に係る光ヘッド装置について説明する。図５に実施の形態４の光ヘッド装置の光学系の基本構成を示す。図５において、図１に示した要素と同じまたは対応する要素には同じ符号を付している。
【００５８】
図５において、１７は光ディスク７から反射される光ビーム２を２つの半円光束に分割する機能及び分割された２つの半円光束を異なる距離に収束させる機能を有するホログラム回折素子である。ホログラム回折素子１７は光ビーム２の光軸が通る境界線１８を有し、この境界線１８の両側には異なるホログラムパターンが形成されている。光ディスク７から反射され、ホログラム回折素子１７を透過した光ビーム２は第１の半円光束１０と第２の半円光束１１とに空間的に分割され、異なる焦点距離に収束される。第１の半円光束１０の焦点はｆ１、第２の半円光束１１の焦点はｆ２であり、焦点ｆ２はホログラム回折素子１７から見て焦点ｆ１の手前にある。光検知器９は焦点ｆ１とｆ２のほぼ中間の位置に配置される。
【００５９】
本実施の形態４は、実施の形態１〜３で用いた段差付きミラー８をホログラム回折素子１７で置き換えた構成となっており、光検知器９の受光領域パターンは、実施の形態１〜３で用いた受光領域パターンのいずれであってもよい。段差付きミラー８に比べてホログラム回折素子は作製が比較的容易であり低コスト化が図れる。
【００６０】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５に係る光ヘッド装置について説明する。図６は、実施の形態５の光ヘッド装置の光学系の基本構成を示す図である。同図において、図５に示した要素と同じあるいは対応する要素には同じ符号を付している。
図６において、２０は、ホログラム回折素子１７及び光検知器９を含む光路系である。ホログラム回折素子１７は光ディスク７から反射される光ビーム２を４つの半円光束に分割して回折させる機能及びこれらの４つの半円光束を異なる距離に収束させる機能を有する。
【００６１】
図７に光路系２０を拡大して示す。光ディスク７で反射された光ビーム２がコリメータレンズ４により収束され、ホログラム回折素子１７を透過して４つの半円光束に回折される様子を示している。ホログラム回折素子１７は光ビーム２の光軸が通る境界線１８を有し、境界線１８の両側にはホログラムパターンの異なる２つのホログラム領域２１ａとホログラム領域２１ｂが形成されている。これらのホログラム領域を透過する光ビーム２は４つの半円光束１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに回折され、そのうち１９ｂ，１９ｄは焦点ｆ２に、１９ａ，１９ｃは焦点ｆ１に収束される。ホログラム回折素子１７から見て焦点ｆ２は焦点ｆ１より手前にあり、光検知器９は焦点ｆ１とｆ２のほぼ中間の位置に配置される。
【００６２】
図８に本実施の形態５において、光検知器９の受光領域パターン及び受光領域上の半円光束パターンを示す。図８の（ａ）〜（ｅ）は光ディスク７と光スポット６との間の焦点ずれの大きさ応じて半円光束パターンの大きさ及び向きが変化する様子を示す図であり、図８（ｃ）は合焦時、図８（ｂ）は光ディスクが対物レンズから遠ざかった場合、図８（ａ）は光ディスクが対物レンズから更に遠ざかった場合、図８（ｄ）は光ディスクが対物レンズに近づいた場合、図８（ａ）は光ディスクが対物レンズに更に近づいた場合をそれぞれ示している。
【００６３】
光検知器９は４つの受光領域群１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを有する。各受光領域群はそれぞれ５つの領域に分割され、４つの外側受光領域と１つの内側受光領域とから構成されている。例えば受光領域群１６ａは、図８（ｃ）に示すように中央に配置される長方形の内側受光領域Ｅ１と、この内側受光領域Ｅ１の一方の側に隣接して配置された外側受光領域Ａ１，Ｄ１と、内側受光領域Ｅ１の他方の側に隣接して配置された外側受光領域Ｂ１，Ｃ１とから構成される。外側受光領域Ａ１とＤ１及び外側受光領域Ｂ１とＣ１はｘ軸に平行な分割線１４によりそれぞれ互いに分離されている。他の受光領域群１６ｂ，１６ｃ，１６ｄも受光領域群１６ａと同じ構成であるので説明は省略する。本実施の形態５は、図２に示した実施の形態１で用いられる受光領域群１６ａまたは１６ｂと同じものを４つ用いた構成であると考えることができる。
【００６４】
図８の半円光束１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄはそれぞれホログラム回折素子１７で回折される半円光束１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに対応した光検知器９上での半円光束パターンであり、それぞれ受光領域群１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにより受光される。ホログラム領域２１ａを透過した半円光束１３ｃと１３ｄはそれぞれｆ１，ｆ２の互いに異なる焦点を持ち、ホログラム領域２１ｂを透過した半円光束１３ａと１３ｂはそれぞれ上記ｆ１，ｆ２の焦点を持つ。本実施の形態５では、ホログラム領域２１ａまたはホログラム領域２１ｂを透過し、焦点ｆ１またはｆ２を持つ合計４つの半円光束１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに基づいて焦点誤差検出信号を生成する。
【００６５】
光検知器９は、光ディスク７と光スポット６とが合焦状態にあるとき、図８（ｃ）に示すように半円光束１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの直線部（直径部）が分割線１４に一致するように配置され、且つ各受光領域群において２つの外側受光領域から得られる出力信号の和が中央の内側受光領域から得られる出力信号に等しくなるように、即ち、受光領域群１６ａにおいては（Ｃ１＋Ｄ１）−Ｅ１、受光領域群１６ｂにおいては（Ａ２＋Ｂ２）−Ｅ２、受光領域群１６ｃにおいては（Ａ３＋Ｂ３）−Ｅ３、受光領域群１６ｄにおいては（Ｃ４＋Ｄ４）−Ｅ４なる演算結果がすべて０になるようにそのｘ，ｙ，ｚ方向の位置が調整される。尚、上記４つの演算結果の和が０になるように光検知器９のｘ，ｙ，ｚ方向の位置を調整するようにしてもよい。以下に上記構成の光ヘッド装置の動作を説明する。
【００６６】
光ディスク７が対物レンズ５に近づく方向に変位し、光ディスク７と光スポット６との間に焦点ずれが起きると、焦点ｆ２は光検知器９の受光面に近づくのでホログラム領域２１ａを透過した半円光束１３ｄとホログラム領域２１ｂを透過した半円光束１３ｂの面積はともに小さくなり、一方、焦点ｆ１は光検知器９の受光面から遠ざかるのでホログラム領域２１ａを透過した半円光束１３ｃとホログラム領域２１ｂを透過した半円光束１３ａの面積はともに大きくなる。光ディスク７の対物レンズ５から遠ざかる方向への変位により焦点ずれが起きる場合はこれと逆の変化となる。
【００６７】
４つの受光領域群１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄのうち、受光領域群１６ｂと１６ｃの２つに着目すると、光ディスク７と光スポット６との間の焦点ずれに対する、光検知器９の受光面上の２つの半円光束の大きさ及び向きの変化は実施の形態１で説明した２つの半円光束の変化と全く同じであり、焦点誤差検出信号の演算式をＦＥＳ＿ｂｃ＝（Ａ３＋Ｂ３＋Ｅ２）−（Ａ２＋Ｂ２＋Ｅ３）とすれば、実施の形態１で得られた図３に示す折り返しがない出力特性が得られる。
また、受光領域群１６ａ，１６ｄの２つに着目すると、焦点誤差検出信号の演算式をＦＥＳ＿ａｄ＝（Ｃ１＋Ｄ１＋Ｅ４）−（Ｃ４＋Ｄ４＋Ｅ１）とすれば、上記同様折り返しのない出力特性が得られる。本実施の形態５では、焦点誤差検出信号を上記の２つの演算式の合成であるＦＥＳ＝ＦＥＳ＿ａｄ＋ＦＥＳ＿ｂｃから演算するが、この場合にも折り返しのない出力特性が得られることは説明するまでもない。
【００６８】
焦点誤差検出信号を上記合成演算式ＦＥＳ＝ＦＥＳ＿ａｄ＋ＦＥＳ＿ｂｃから演算することにより、本実施の形態５は更に次に述べる効果を有する。対物レンズ５又はホログラム回折素子１７がｙ軸方向に位置ずれを起こし、境界線１８により分割される半円光束１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの光量がアンバランスになった場合を考える。図９にこの場合の光検知器９の受光面における半円光束パターンの一例を示す。ただし、光ディスク７と光スポット６とは合焦状態にあるものとする。
【００６９】
同じホログラム領域２１ｂを透過した半円光束１３ａ及び１３ｂと、同じホログラム領域２１ａを透過してきた半円光束１３ｃ及び１３ｄとには、対物レンズ５又はホログラム回折素子１４のｙ軸方向への位置ずれに起因する光量アンバランスの影響が同じように現れる。従って、ホログラム領域２１ａに光量分布が片寄った場合には、図９に示したように半円光束１３ｃと１３ｄの光量が増え、演算式ＦＥＳ＿ａｄ及び演算式ＦＥＳ＿ｂｃの演算結果には同じ大きさのオフセットが発生する。しかし、オフセットは演算式ＦＥＳ＿ｂｃでは負の極性、演算式ＦＥＳ＿ａｄでは正の極性であり、合成演算ＦＥＳ＝ＦＥＳ＿ａｄ＋ＦＥＳ＿ｂｃの演算結果においては互いにキャンセルされるので、焦点誤差検出信号にはオフセットは現れない。即ち、焦点誤差検出信号を合成演算式ＦＥＳ＝ＦＥＳ＿ａｄ＋ＦＥＳ＿ｂｃから求める本実施の形態の５では、焦点誤差検出信号は対物レンズ５又はホログラム回折素子１７のｙ軸方向への位置ずれによる影響を受けないという利点を有する。
【００７０】
本実施の形態５において、実施の形態２と同様、外側受光領域Ａ１とＢ１の差分、外側受光領域Ａ４とＢ４の差分、外側受光領域Ｃ２とＤ２の差分、及び外側受光領域Ｃ３とＤ３の差分を用いることにより、半円光束が最小になった後に再度大きくなり外側領域にはみ出す分を相殺することによって折り返し点をなくすようにしてもよい。この場合、例えば、ＦＥＳ＿ｂｃ＝（Ａ３＋Ｂ３＋Ｅ２）−（Ａ２＋Ｂ２＋Ｅ３）−（Ｃ３−Ｄ３）−（Ｃ２−Ｄ２）、及びＦＥＳ＿ａｄ＝（Ｃ１＋Ｄ１＋Ｅ４）−（Ｃ４＋Ｄ４＋Ｅ１）−（Ａ１−Ｂ１）−（Ａ４−Ｂ４）とし、合成演算式ＦＥＳ＿ａｄ＋ＦＥＳ＿ｂｃから焦点誤差検出信号を得るようにすればよい。
【００７１】
また、実施の形態３と同様、外側受光領域Ａ１，Ｂ１，Ａ４，Ｂ４とＣ２，Ｄ２，Ｃ３，Ｄ３とを削除したような受光領域パターンを用いることによっても、折り返し点をなくすことができる。尚、光検知器９の各受光領域からそれぞれ出力される信号に基づく焦点誤差検出信号の演算は、光ヘッド装置の外部に設けた演算回路で行ってもよく、光検知器９の内部に演算回路を設け、光検知器９内部で行ってもよい。
【００７２】
実施の形態６．
次に、本発明の実施の形態６に係る光ヘッド装置について説明する。本実施の形態６の光ヘッド装置の光学系の基本構成は、図６及び図７に示した実施の形態５と同じである。
【００７３】
図１０に本実施の形態６で用いる光検知器９の受光領域のパターンと該受光領域上の半円光束パターンとを示す。光検知器９は２つの受光領域群１６ａ，１６ｂを有する。受光領域群１６ａは、長方形の内側受光領域Ｃ１と、内側受光領域Ｃ１の一方の側に隣接し、分割線１４により３分割された外側受光領域Ａ１，Ｄ１，Ｇ１と、内側受光領域Ｃ１の他方の側に隣接し、分割線１４により３分割された外側受光領域Ｂ１，Ｅ１，Ｆ１とから構成される。受光領域群１６ｂは、長方形の内側受光領域Ｃ２と、内側受光領域Ｃ２の一方の側に隣接し、分割線１４により３分割された外側受光領域Ａ２，Ｄ２，Ｇ２と、内側受光領域Ｃ２の他方の側に隣接し、分割線１４により３分割された外側受光領域Ｂ２，Ｅ２，Ｆ２とから構成される。
【００７４】
半円光束１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄはそれぞれ、図７の半円光束１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに対応した光検知器９上の半円光束パターンである。受光領域Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２のｙ軸方向の長さは半円光束１３ａと１３ｃ、又は半円光束１３ｂと１３ｄとが互い重なり合わないような長さである。図１０に示した受光領域パターンは、図８に示した実施の形態５の受光領域パターンにおいて、焦点誤差検出信号の演算の際に出力が同じ極性となる受光領域Ｅ１とＥ３、Ｄ１とＡ３、Ｃ１とＢ３、Ｅ４とＥ２、Ｄ４とＡ２、Ｃ４とＢ２をそれぞれ一体化したものと考えることができ、受光領域パターンの構成が簡素化されている。従って、本実施の形態６では、焦点誤差検出信号の演算式ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ２）−（Ａ２＋Ｂ２＋Ｃ１）となる。
【００７５】
光検知器９は、光ディスク７と光スポット６とが合焦状態にあるとき、図１０（ｂ）に示すよう半円光束１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの直線部（直径部）が受光領域群の分割線１４にそれぞれ一致するように配置され、且つ上記焦点誤差検出信号の演算結果が０になるようにそのｘ，ｙ，ｚ方向位置が調整される。以下に、上記構成の実施の形態６の動作を説明する。
【００７６】
図１０の（ａ）と（ｃ）はそれぞれ光ディスク７が対物レンズ５から遠ざかる方向、および近づく方向に変位することにより焦点ずれが起きたときの半円光束の形状を示しており、これら半円光束１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの変化の様子は実施の形態５の場合と同じである。
【００７７】
光ディスク７が光スポット６に関し、対物レンズ５に近づく方向に変位することにより焦点ずれが起きると、ホログラム領域２１ａを透過した半円光束１３ｄ及びホログラム領域２１ｂを透過した半円光束１３ｂは小さくなり、一方、ホログラム領域２１ａを透過した半円光束１３ｃ及びホログラム領域２１ｂを透過した半円光束１３ａは大きくなる。光ディスク７が光スポット６に関し、対物レンズ５から遠ざかる方向に変位して焦点ずれが起きる場合は上記と逆の変化となる。
【００７８】
本実施の形態６では、実施の形態２と同様に各受光領域群の四隅にある受光領域Ｄ１とＥ１、Ｆ１とＧ１、Ｄ２とＥ２、Ｆ２とＧ２の各組がそれぞれ出力を相殺するような演算式、例えば、ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ２）−（Ａ２＋Ｂ２＋Ｃ１）−（Ｄ１−Ｅ１）−（Ｇ１−Ｆ１）−（Ｄ２−Ｅ２）−（Ｇ２−Ｆ２）から焦点誤差検出信号を得るようにする。
【００７９】
本実施の形態６において、各受光領域群の四隅の受光領域Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１，Ｄ２，Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２を削除してもよい。この場合、焦点誤差検出信号の演算式はＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ２）−（Ａ２＋Ｂ２＋Ｃ１）となる。この構成にすることにより、受光領域の数を合計１４から６に減らすことができる。
【００８０】
本実施の形態６は、実施の形態５と同様、４つの半円光束から焦点誤差検出信号を生成するので、対物レンズ5又はホログラム回折素子１７にｙ軸方向への位置ずれが発生しても焦点誤差検出信号はその影響を受けないという利点を有する。
【００８１】
実施の形態７．
次に、本発明の実施の形態７に係る光ヘッド装置について説明する。本実施の形態７の光学系の構成は図１に示した実施の形態１、又は図５に示した実施の形態４と同じである。図１１に本実施の形態７の光検知器９の受光領域のパターンと受光領域上の半円光束パターンを示す。尚、図１１に示した受光面パターンは実施の形態１〜５にも適応可能である。
【００８２】
光検知器９は２つの受光領域群１６ａ及び１６ｂを有する。受光領域群１６ａは分割線１４とこれに垂直な方向に伸びる分割線とにより４分割された内側受光領域Ｅ１，Ｆ１，Ｈ１，Ｇ１と、その一方の側に隣接し、分割線１４により２分割された外側受光領域Ａ１，Ｄ１と、その他方の側に隣接し、分割線１４により２分割された外側受光領域Ｂ１，Ｃ１とから構成される。受光領域群１６ｂは分割線１４とこれに垂直な方向に伸びる分割線とにより４分割された内側受光領域Ｅ２，Ｆ２，Ｈ２，Ｇ２と、その一方の側に隣接し、分割線１４により２分割された外側受光領域Ａ２，Ｄ２と、その他方の側に隣接し、分割線１４により２分割された外側受光領域Ｂ２，Ｃ２とから構成される。
【００８３】
この光検知器９の受光領域パターンは、図２に示した実施の形態１及び実施の形態２の光検知器の受光領域パターンにおいて内側受光領域を４分割したものであり、この４分割された領域の出力を１つにまとめた場合には、実施の形態１及び実施の形態２と全く同じと考えることができる。半円光束１３ａ，１３ｂは図１または図５に示した第１の半円光束１０と第２の半円光束光１１に対応しており、それぞれ受光領域群１６ａ，１６ｂにより受光される。
【００８４】
図１１は、光スポット６が光ディスク７面に合焦している状態を示しており、光検知器９はこの状態において半円光束１３ａ,１３ｂの直線部（直径部）が分割線１４に平行且つ一致するように配置され、且つ（Ａ１＋Ｂ１＋（Ｅ２＋Ｆ２＋Ｇ２＋Ｈ２））−（Ａ２＋Ｂ２＋（Ｅ１＋Ｆ１＋Ｇ１＋Ｈ１））、又は（Ａ１＋Ｂ１＋（Ｅ２＋Ｆ２））−（Ａ２＋Ｂ２＋（Ｅ１＋Ｆ１））の演算結果が０となるようそのｘ，ｙ，ｚ方向の位置が調整される。
【００８５】
この構成において、焦点誤差検出信号の演算式は、例えば、ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１＋（Ｅ２＋Ｆ２＋Ｇ２＋Ｈ２））−（Ａ２＋Ｂ２＋（Ｅ１＋Ｆ１＋Ｇ１＋Ｈ１））、又はＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１＋（Ｅ２＋Ｆ２））−（（Ａ２＋Ｂ２＋（Ｅ１＋Ｆ１））とすることができる。
【００８６】
本実施の形態の７の動作は、実施の形態１及び実施の形態２の動作と同じであり、従って従来の光ヘッド装置に現れる焦点誤差検出信号の出力特性に折り返し点は発生しない。
【００８７】
光ディスク装置では、光スポット６を光ディスク７の記録情報のピットパターン列に沿って走査させるために対物レンズ５を光ディスク７の半径方向に駆動制御するが、この駆動制御に必要なトラックずれ検出信号は、例えばプッシュプル法やＤＰＤ法（位相差法）により得ることができる。これらの方法によりトラックずれ検出信号を得るためには、光ディスク７から反射される光ビーム２を、光ディスク７上の記録情報ピットパターン列に相当する方向に２分割した半円光束、又は記録情報ピットパターン列に垂直な方向に更に分割した１／４円光束を個々に検出する必要があるが、本実施の形態７において、ホログラム回折素子１７のホログラム領域２１ａとホログラム領域２１ｂとを分ける境界線１８の方向及び光検知器９の分割線１４の方向を記録情報ピットパターン列の方向に一致させることにより、これらの方法を用いてトラックずれ検出信号を得ることができる。
【００８８】
具体的には、受光領域群１６ａ及び受光領域群１６ｂの出力の差分を演算することによりプッシュプル法に基づくトラックずれ検出信号が得られる。また、受光領域（Ａ１＋Ｅ１）、（Ｂ１＋Ｆ１）、（Ａ２＋Ｅ２）、及び（Ｂ２＋Ｆ２）の４つの出力信号の位相差を求めればＤＰＤ法に基づくトラックずれ検出信号が得られる。また、受光領域Ｅ１とＧ１、受光領域Ｆ１とＨ１、受光領域Ｅ２とＧ２、及び受光領域Ｆ２とＨ２をそれぞれ１つの受光領域にまとめてもトラックずれ検出信号を同様に得ることができる。
【００８９】
上記のトラックずれ検出信号の生成方法は、実施の形態１〜５にも適用可能である。その場合、光検知器９の受光領域パターンの内側受光領域をｙ軸方向に分割し、且つこの分割方向と直交する方向（即ちｘ軸方向）を光ディスク７上の記録情報ピットパターン列の方向に一致させればよい。
【００９０】
尚、本実施の形態７において、光検知器９の各受光領域からそれぞれ出力される信号に基づく焦点誤差検出信号の演算は、光ヘッド装置の外部に設けた演算回路で行ってもよく、光検知器９の内部に演算回路を設け、光検知器９内部で行ってもよい。
【００９１】
【発明の効果】
請求項１から３に記載の発明によれば、光ディスクが対物レンズに近づく（遠ざかる）方向にずれていくとき、焦点誤差検出信号はピーク点まで増加（減少）するが、その後はゼロに漸近するように単調に減少（増加）して行く。そのため、従来の光ヘッド装置とは異なり、その出力特性には折り返し点が存在しないので、光ディスクの種類の誤判別が防止されるという効果が得られる。
【００９２】
請求項４及び５に記載の発明によれば、請求項１から３に記載の発明の効果に加え、光検知器の受光領域数を減らすことができるという効果が得られる。
【００９３】
請求項６及び７に記載の発明によれば、請求項１から３に記載の発明の効果に加え、焦点誤差検出信号に対する対物レンズまたは分光光学素子の位置ずれの影響をなくすことができるという効果が得られる。
【００９４】
請求項８から１０に記載の発明によれば、請求項６及び７に記載の発明の効果に加え、光検知器の受光領域の数を減らすことができるという効果が得られる。
【００９５】
請求項１１から１３に記載の発明によれば、請求項１から３に記載の発明の効果に加え、トラッキング制御信号を生成できるという効果を有する。
【００９６】
請求項１４に記載の発明によれば、分光光学素子をホログラム回折素子とすることにより装置の製造コストを低減できるという効果を有する。
【００９７】
請求項１５及び１６に記載の発明によれば、光ディスクの種類の判別の信頼性の高い光ディスク装置が得られるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の光ヘッド装置の光学系の基本構成を示す図である。
【図２】  実施の形態１のヘッド装置の光検知器の受光領域パターンと受光領域上の光束パターンを示す図である。
【図３】  実施の形態１の光ヘッド装置の焦点誤差検出信号の出力特性を計算により求めて図示したグラフである。
【図４】  本発明の実施の形態３の光ヘッド装置の光検知器の受光領域パターンと受光領域上の光束パターンを示す図である。
【図５】  本発明の実施の形態４の光ヘッド装置の光学系の基本構成を示す図である。
【図６】  本発明の実施の形態５の光ヘッド装置の光学系の基本構成を示す図である。
【図７】  実施の形態５の光ヘッド装置のホログラム回折素子を含む光路系を拡大して示す図である。
【図８】  実施の形態５の光ヘッド装置の光検知器の受光領域パターンと受光領域上の光束パターンを示す図である。
【図９】  実施の形態５の光ヘッド装置において分割光量のアンバランスが生じた場合の光検知器の受光領域パターンと受光領域上の光束パターンの変化を示す図である。
【図１０】  本発明の実施の形態６の光ヘッド装置の光検知器の受光領域パターンと受光領域上の光束パターンを示す図である。
【図１１】  本発明の実施の形態７の光ヘッド装置の光検知器の受光領域パターンと受光領域上の光束パターンを示す図である。
【図１２】  従来の光ヘッド装置の光学系の基本構成を示す図である。
【図１３】  従来の光ヘッド装置の光検知器の受光領域パターンと受光領域上の光束パターンを示す図である。
【図１４】  従来の光ヘッド装置の焦点誤差検出信号の出力特性を計算により求めて示したグラフである。
【符号の説明】
１  半導体レーザ、  ２  光ビーム、  ３  ビームスプリッタ、  ４  コリメータレンズ、  ５  対物レンズ、  ７  光ディスク、  ８  分光光学素子、  ９光検知器、  １０  第１の半円光束、  １１  第２の半円光束、  １２  段差境界部、  １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ  半円光束、  １４  分割線、  １５  外形線、  １６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ  受光領域群、  １７  ホログラム回折素子、  １８  境界線、  １９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ  半円光束。
【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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