(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の基板厚が異なる情報記録媒体にレーザ光を射出するレーザ発生手段と，少なくとも一方の前記情報記録媒体に対して光学特性が最適設計されて，入射したレーザ光を前記情報記録媒体の記録部材面上に集光する対物レンズと，前記情報記録媒体からの反射光を受光して再生信号，フォーカス信号及びトラッキング信号を出力する受光手段とを有する光ピックアップ装置において，
前記受光手段が，前記対物レンズの光学特性を最適設計していない前記情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響が小さい中央部を受光する第１中心受光領域及び当該第１中心受光領域の周辺に形成された第１周辺受光領域を備え，かつ，前記第１中心受光領域と第１周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに，前記対物レンズにより集光したレーザ光が，当該対物レンズの光学特性を最適設計していない前記情報記録媒体の記録部材面上に合焦するように，前記第１中心受光領域の大きさを設定した第１受光部と，
前記対物レンズの光学特性を最適設計した前記情報記録媒体からの反射光を受光する第２中心受光領域及び当該第２中心受光領域の周辺に形成された第２周辺受光領域を備え，かつ，前記第２中心受光領域と第２周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに，前記対物レンズにより集光したレーザ光が，当該対物レンズの光学特性を最適設計した前記情報記録媒体の記録部材面上に合焦するように，前記第２中心受光領域の大きさを設定した第２受光部とを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記第１周辺受光領域の外周形状が，前記対物レンズの光学特性を最適設計していない前記情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響が大きい周辺部を受光しないように形成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記受光手段が，前記対物レンズの光学特性を最適設計していない前記情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響の大きい周辺部を遮光して，前記第１受光部に入射させる遮光部材を有することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
透明基板の基板厚が異なる情報記録媒体にレーザ光を射出するレーザ発生手段と，少なくとも一方の前記情報記録媒体に対して光学特性が最適設計されて，入射したレーザ光を前記情報記録媒体の記録部材面上に集光する対物レンズと，前記情報記録媒体からの反射光を受光して再生信号，フォーカス信号及びトラッキング信号を出力する受光手段とを有する光ピックアップ装置において，
前記対物レンズの光学特性を最適設計していない前記情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響が小さい中央部を回折して透過させる第１中心回折領域及び当該第１中心回折領域の周辺に形成された第１周辺回折領域を備えた第１回折部と，
前記対物レンズの光学特性を最適設計した前記情報記録媒体からの反射光を回折する第２中心回折領域及び当該第２中心回折領域の周辺に形成された第２周辺回折領域を備えた第２回折部とからなる回折手段を有し，
前記受光手段が，前記第１中心回折領域で回折された反射光を受光する第１中心受光領域と，前記第１周辺回折領域で回折された反射光を受光する第１周辺受光領域とからなる第１受光部と，
前記第２中心回折領域で回折された反射光を受光する第２中心受光領域と，前記第２周辺回折領域で回折された反射光を受光する第２周辺受光領域とからなる第２受光部とを備えて，
前記第１中心受光領域と第１周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに，前記対物レンズにより集光したレーザ光が，当該対物レンズの光学特性を最適設計していない前記情報記録媒体の記録部材面上に合焦するように，前記第１中心回折領域の大きさを設定し，かつ，前記第２中心受光領域と第２周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに，前記対物レンズにより集光したレーザ光が，当該対物レンズの光学特性を最適設計した前記情報記録媒体の記録部材面上に合焦するように，前記第２中心回折領域の大きさを設定したことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，透明基板の厚みが異なるディスクに対して球面収差の影響による受光信号の品質劣化を伴うことなく，情報の記録，再生等を行う際に，当該透明基板厚に対応して受光信号のレベル調整を不要にした光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，対物レンズによりレーザ光を集光してレーザスポットを形成し，当該レーザスポットを情報記録媒体（以下，ディスクという）の記録部材に照射することによりマーク（ピット）形成して情報の記録を行い，また記録部材からの反射光を受光して当該記録部材に記録されている情報の再生を行う光ピックアップ装置が知られている。なお，以下の説明ではマークが存在する領域をマーク領域と称し，当該マーク領域の間の領域をスペース領域と称する。
【０００３】
かかるディスクは，プラスチック等の透明部材により記録部材が挟持された構成になっており，近年の高密度情報化の要請を受けて，いわゆるＤＶＤと称される高記録密度ディスクが開発されている。
【０００４】
そして，レーザ光が照射される側の透明部材（この透明部材を特に透明基板と記載する）の厚みは，従来の記録密度を持つディスクでは１．２ｍｍであり，ＤＶＤでは０．６ｍｍとなっている。
【０００５】
なお，本明細書では従来の記録密度を持つディスクを標準密度ディスク，当該標準密度ディスクに対して高記録密度化されたディスクを高密度ディスクといい，これらを総称し，又は特に区別する必要がないときは単にディスクという。従って，高密度ディスクはＤＶＤに限定されないが，以下の説明ではこれを例に説明する。
【０００６】
かかる高記録密度ディスクの開発に伴い，光ピックアップ装置の付加価値を高める観点から，透明基板の厚みが異なるディスクに対しても情報の記録又は再生等が行えることが望まれる。
【０００７】
しかし，レーザ光の集光特性は対物レンズと透明基板との光学特性により決定されるため，同一の対物レンズを用い透明基板厚の異なるディスクに対してレーザスポット全域にわたり合焦状態にすることが困難となる。
【０００８】
即ち，記録部材に記録された情報を適正に再生するためには，レーザ光を標準密度ディスクで約１．５μｍ，高密度ディスクで約１μｍに集光しなければならないが，透明基板厚の異なるディスクに対して同一の対物レンズにより同一波長のレーザ光を集光すると，レーザスポットの周辺部で球面収差が大きくなり，所望の径のレーザスポットを形成することができなくなる。そして，その反射光の周辺部は，受光信号においてノイズとなって現れ，当該受光信号の品質を劣化させる。
【０００９】
そこで，透明基板厚が薄い高密度ディスクに対して球面収差が小さくなるように対物レンズを最適設計し，透明基板厚の厚い標準密度ディスクに対しては対物レンズに入射するレーザ光の周辺部をアパーチャ等を用いて遮光することにより球面収差を抑えた光ピックアップ装置が提案されている。
【００１０】
かかる問題を図を参照して詳細に説明する。図１１は，高密度ディスクに対して最適設計された対物レンズを用いてレーザ光を集光した際の集光状態を示す図で，図１１（ａ）は高密度ディスクＨＤ，図１１（ｂ）は標準密度ディスクＬＤの場合を示している。
【００１１】
図１１（ａ）からわかるように，対物レンズが高密度ディスクＨＤに対して最適設計されている場合には，全てのレーザ光Ｌを記録部材Ｍ面上に集光することができるが，かかる対物レンズを標準密度ディスクＬＤに対して用いると，図１１（ｂ）に見られるようにレーザ光Ｌの周辺部の集光特性が劣化して当該レーザ光Ｌの略中央部分しか記録部材Ｍ面上に集光されなくなる。
【００１２】
即ち，レーザ光Ｌの光軸に近い部分は，良好に記録部材Ｍの面上に集光させることができるが，当該レーザ光Ｌの周辺部は，球面収差の影響で記録部材Ｍ面上に集光させることができない。従って，周辺部はぼけた状態となる。
【００１３】
図１２（ａ），（ｂ）は，レーザ光が良好に集光された際の反射光の光強度分布を示す模式図で，ドット密度により光強度分布を示している。図１２（ａ）は，スペース領域にレーザ光Ｌが照射された場合の反射光の光強度分布を示し，図１２（ｂ）は，マーク領域にレーザ光Ｌが照射された場合の反射光の光強度分布を示している。
【００１４】
この様な状況でレーザスポットがトラックを走査すると，その反射光の受光信号強度は，図１２（ｃ）における曲線Ｉｃのようになる。なお比較のために，後述するアパーチャを用いて，球面収差を抑えた場合の信号強度を曲線Ｉｄに示している。
【００１５】
信号強度は，マーク中央で最小値となるので，閾値を適宜設定しておき信号強度が当該閾値を越えるか否かを判断することにより，マーク領域とスペース領域の識別でき，記録された情報の再生が可能になる。このとき，再生信号の品質を高めるためには，信号強度の変化量Ｄを大きいことが必要となる。
【００１６】
しかし，レーザスポットの周辺部での球面収差が大きくなり，記録部材Ｍ面上に合焦しない部分が生じてレーザスポット径が大きくなると，例えレーザスポットの中心部がマーク領域の中央部を照射していても，当該レーザスポットの周辺部がスペース領域を照射している状況が生じてしまう。かかる状況は，マーク長が短くなる高密度ディスクＨＤにおいてより顕著となる。
【００１７】
従って，マーク領域の中央部にレーザスポットが照射された場合であっても，信号強度の変化量Ｄが小さくなっり，再生信号等の受光信号の品質を低下させてしまう。
【００１８】
この様な問題に対し，アパーチャにより対物レンズに入射するレーザスポットの周辺部を遮光して，当該周辺部のレーザ光Ｌが記録部材Ｍに照射されないようにする方法が提案されている（例えば，応用物理学会予講集  平成７年秋  ２９ａ−ＺＡ−６  「厚さの異なる２種類のディスクにおける互換性の検討」  を参照されたい）。
【００１９】
この方法では，記録部材Ｍに照射されるレーザ光Ｌは，当該記録部材Ｍに合焦し得るレーザ光のみとなるので，例え球面収差が周辺部で発生していても，図１２（ｃ）における曲線Ｉｄに示すように信号強度の変化量Ｄの減少を防止することが可能になる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，標準密度ディスクの再生時には，残存収差の影響によりフォーカス信号にオフセットが発生する可能性があり，それを電気的に補正する回路が別途必要になる問題がある。
【００２１】
また，対物レンズの光学特性を高密度ディスクに対して最適設計しているときに，当該高密度ディスクＨＤを再生する場合は，アパーチャは不要となる。このためアパーチャを光路から出し入れする機構が必要になるが，この場合にはアパーチャの挿入位置に高精度が要求されると共にアパーチャの出し入れ機構の部品や組立てに対しても高精度が要求されるので光ピックアップ装置の生産面及びコスト面から好ましくない問題があった。
【００２２】
そこで，本発明は，アパーチャを用いることなく，反射光の周辺部と中央部とを分離して受光可能にし，これにより球面収差に影響されない反射光のみから再生信号，フォーカス信号等が得られるようにすると共に，当該フォーカス信号等のオフセットを調整する回路が不要な光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる発明は，透明基板の基板厚が異なる情報記録媒体にレーザ光を射出するレーザ発生手段と，少なくとも一方の情報記録媒体に対して光学特性が最適設計されて，入射したレーザ光を情報記録媒体の記録部材面上に集光する対物レンズと，情報記録媒体からの反射光を受光して再生信号，フォーカス信号及びトラッキング信号を出力する受光手段とを有する光ピックアップ装置において，受光手段を縦方向に２分割して第１受光部と第２受光部とにより構成する。
【００２４】
このとき，第１受光部を第１中心受光領域と当該第１中心受光領域の周辺に形成された第１周辺受光領域とにより分割形成して，対物レンズの光学特性が最適設計されていない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響が小さい中央部を受光するようにする。
【００２５】
そして，第１中心受光領域と第１周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに，対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体に対して当該対物レンズにより集光したレーザ光が合焦するように第１中心受光領域の大きさを設定する。
【００２６】
また，第２受光部は，第２中心受光領域と当該第２中心受光領域の周辺に形成された第２周辺受光領域とにより分割形成して，対物レンズの光学特性を最適設計した情報記録媒体からの反射光を受光するようにする。
【００２７】
そして，第２中心受光領域と第２周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに，対物レンズの光学特性を最適設計した情報記録媒体に対して当該対物レンズにより集光したレーザ光が合焦するように第２中心受光領域の大きさを設定したことを特徴とする。
【００２８】
請求項２にかかる発明は，対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響の小さい中央部を受光すべく，第１周辺受光領域の外周形状を，当該中央部の形状に対応して形成したことを特徴とする。
【００２９】
請求項３にかかる発明は，対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響の大きい周辺部を遮光して，第１受光部に入射させるようにした遮光部材を受光手段に設けたことを特徴とする。
【００３０】
請求項４にかかる発明は，透明基板の基板厚が異なる情報記録媒体にレーザ光を射出するレーザ発生手段と，少なくとも一方の情報記録媒体に対して光学特性が最適設計されて，入射したレーザ光を情報記録媒体の記録部材面上に集光する対物レンズと，情報記録媒体からの反射光を受光して再生信号，フォーカス信号及びトラッキング信号を出力する受光手段とを有する光ピックアップ装置において，第１回折部と第２回折部とを有する回折手段を設け，受光手段を第１回折部により回折された反射光を受光する第１受光部と，第２回折部により回折された反射光を受光する第２受光部とから形成する。
【００３１】
このとき，第１回折部を，対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響の小さい中央部を回折して透過させる第１中心回折領域及び当該第１中心回折領域の周辺に形成された第１周辺回折領域により形成する。
【００３２】
また，第２回折部は，対物レンズの光学特性を最適設計した情報記録媒体からの反射光を回折する第２中心回折領域及び当該第２中心回折領域の周辺に形成された第２周辺回折領域により形成する。
【００３３】
さらに，第１受光部は，第１中心回折領域で回折された反射光を受光する第１中心受光領域及び第１周辺回折領域で回折された反射光を受光する第１周辺受光領域から形成し，第２受光部は，第２中心回折領域で回折された反射光を受光する第２中心受光領域及び第２周辺回折領域で回折された反射光を受光する第２周辺受光領域から形成する。
【００３４】
そして，第１中心受光領域と第１周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに，対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体に対して，当該対物レンズにより集光したレーザ光が合焦するように第１中心回折領域の大きさを設定し，かつ，第２中心受光領域と第２周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに，対物レンズの光学特性を最適設計した情報記録媒体に対して，当該対物レンズにより集光したレーザ光が合焦するように，第２中心回折領域の大きさを設定したことを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１（ａ）は本発明にかかる光ピックアップ装置における光学系の概略構成図である。
【００３６】
当該光ピックアップ装置は，レーザ光を出射するレーザ発生手段１，該レーザ発生手段１からのレーザ光を収束して略平行光にするコリメートレンズ２，該コリメートレンズ２からのレーザ光を通過させると共に，ディスクからの反射光を偏向するビームスプリッタ３，レーザ光の偏光の位相差をλ／４変えるλ／４板４，高密度ディスクに対して開口数等の光学特性が最適設計されて，入射するレーザ光を集光する対物レンズ５，ビームスプリッタ３からの反射光の一部を遮光する遮光部材１０，反射光を収束する検出レンズ６，該検出レンズ６により収束された反射光を受光してトラッキング信号，フォーカス信号及び再生信号を出力する受光素子７等を有している。
【００３７】
図１（ｂ）は遮光部材１０の正面図を示し，当該遮光部材１０の一端には，標準密度ディスクからの反射光における球面収差の影響が大きい周辺部を遮光し，中央部のみを通過させる開口１０ａが設けられている。そして，当該遮光部材１０が反射光の断面半分に対してのみ作用するように，開口１０ａの中心Ｏは反射光の光軸と一致するように配設されている。
なお，遮光部材１０の配設位置はビームスプリッタ３と検出レンズとの間に限られず，検出レンズ６と受光素子７との間でもよい。
【００３８】
受光素子７は，図２に示すように，縦方向に２分割されてなる第１受光部７０と第２受光部７５とを有し，当該受光素子７の中心は，入射する反射光の中心に一致するように配設されている。
【００３９】
第１受光部７０は，さらに横方向に２分割して２つの扇状の中心受光領域７３，７４が形成され，これらが第１中心受光領域を構成している。当該第１中心受光領域の周辺には，２つの周辺受光領域７１，７２が形成され，これが第１周辺受光領域を構成している。
【００４０】
中心受光領域７３，７４の半径は，標準密度ディスクからの反射光における球面収差の影響が小さい中央部より適宜小さく設定されている。従って，遮光部材１０により周辺部が遮光された反射光は，中心受光領域７３，７４及び周辺受光領域７１，７２により受光されるようになる。
【００４１】
また，第２受光部７５は，さらに横方向に２分割されて，中心受光領域７３，７４より半径の大きな２つの扇状の中心受光領域７６，７７が形成され，これらが第２中心受光領域を構成している。当該第２中心受光領域の周辺には周辺受光領域７８，７９が形成され，これらにより第２周辺受光領域が構成されている。
【００４２】
そして，各受光領域７１〜７４，７６〜７９からは，光電変換信号Ｓ７１〜Ｓ７４，Ｓ７６〜Ｓ７９が出力される。
【００４３】
上記構成に基づき動作を説明する。レーザ発生手段１から出射されたレーザ光は，コリメートレンズ２により略平行光に収束され，ビームスプリッタ３を通過してλ／４板４に入射する。当該λ／４板４を通過することによりレーザ光は，直線偏光から円偏光に変換されて対物レンズ５に入射し，当該対物レンズ５により集光されてディスクに照射される。
【００４４】
このようにしてディスクに照射されたレーザ光は，記録部材で反射されて対物レンズ５により集光され，λ／４板４に入射して再び直線偏光に変換される。そして，ビームスプリッタ３に入射するが，この時レーザ光はλ／４板４を往復２回通過するので，偏光方向は往路に対して９０度回転し，これによりビームスプリッタ３で偏向されて光路分離が行なわれる。
【００４５】
光路分離された反射光は，遮光手段１０により周辺部の一部が遮光され，その後検出レンズ６で集光され，受光素子７で受光される。
【００４６】
そして，受光素子７からの受光信号に基づき再生信号Ｒｆは，標準密度ディスクの場合，
Ｒｆ＝Ｓ７１＋Ｓ７２＋Ｓ７３＋Ｓ７４
で求まり，高密度ディスクの場合は，
Ｒｆ＝Ｓ７６＋Ｓ７７＋Ｓ７８＋Ｓ７９
で求めることができる。
【００４７】
またトラッキング信号Ｔｒは，標準密度ディスクの場合，
Ｔｒ＝（Ｓ７１＋Ｓ７３）−（Ｓ７２＋Ｓ７４）
で求まり，高密度ディスクの場合は，
Ｔｒ＝（Ｓ７６＋Ｓ７８）−（Ｓ７７＋Ｓ７９）
で求めることができる。
【００４８】
さらに，フォーカス信号Ｆｏは，ビームサイズ法に従い，標準密度ディスクの場合，
Ｆｏ＝（Ｓ７３＋Ｓ７４）−（Ｓ７１＋Ｓ７２）
で求まり，高密度ディスクの場合は，
Ｆｏ＝（Ｓ７６＋Ｓ７７）−（Ｓ７８＋Ｓ７９）
で求めることができる。
【００４９】
以上からも解るように，第１受光部７０は標準密度ディスクからの反射光を受光するために用い，第２受光部７５は高密度ディスクからの反射光を受光するために用いている。そして標準密度ディスクからの反射光における球面収差の大きい周辺部は，遮光部材１０によって遮光されているので，中心受光領域７３，７４と周辺受光領域７１，７２とは，当該反射光のうち球面収差の小さい中央部のみを受光していることになる。
【００５０】
従って，高密度ディスクに対して光学特性を最適設計した対物レンズを用いて，標準密度ディスクの再生等を行っても，球面収差の大きい周辺部は第１受光部７０に受光されないので再生信号等の信号品質の低下を防止することが可能になると共に，高密度ディスクに対する再生信号等には，当該高密度ディスクからの反射光における周辺部も用いられるので，不必要な信号強度の低下を防止することが可能になる。
【００５１】
なお，第１受光部７０の中心受光領域７３，７４の大きさは，第２受光部７５の中心受光領域７６，７７より小さくなっていることを先に述べた。このような構成にしたのは，以下の理由からである。
【００５２】
即ち，標準密度ディスクからの反射光は，その球面収差の大きい周辺部が遮光部材１０により遮光されて第１受光部７０に入射し，そして周辺受光領域７１，７２と中心受光領域７３，７４とで分割受光される。
【００５３】
一方，第２受光部７５で受光される高密度ディスクからの反射光は，遮光部材１０により周辺部が遮光されていないので，当該周辺部も第２受光部に受光され，そして周辺受光領域７８，７９と中心受光領域７６，７７とで分割受光される。
【００５４】
従って，第１受光部７０と第２受光部７５との受光量は，第１受光部７０の方が遮光部材１０の作用を受けた分だけ少なくなる。
【００５５】
このため，第１受光部７０の中心受光領域７３，７４の大きさと第２受光部７５の中心受光領域７６，７７の大きさを同じにすると，フォーカス信号が「ゼロ」になったときでも，ディフォーカス状態になる場合が生じる。
【００５６】
例えば，第２受光部７５からのフォーカス信号が「ゼロ」になったときに高密度ディスクに対して対物レンズ５が合焦位置にある場合でも，第１受光部７０からのフォーカス信号が「ゼロ」になったときには，標準密度ディスクに対して対物レンズが合焦位置に位置しない。このため，レベル調整回路等を用いて，第１受光部７０からの出力信号をレベル調整（オフセット調整）して，フォーカス信号が「ゼロ」になったときに対物レンズが合焦位置に位置するようにしなければならなくなる。
【００５７】
そこで，本発明では，第１受光部７０及び第２受光部７５からのフォーカス信号が共に「ゼロ」になった時には，標準密度ディスク及び高密度ディスクに対して対物レンズ５が共に合焦位置になるようにすべく，中心受光領域７３，７４の大きさを決め，また中心受光領域７６，７７の大きさを決めている。この結果，第１受光部７０の中心受光領域７３，７４は第２受光部７５の中心受光領域７６，７７よりより小さくなっている。
【００５８】
よって，標準密度ディスクでは光電変換信号Ｓ７１〜Ｓ７４，高密度ディスクでは光電変換信号Ｓ７６〜Ｓ７９より求めたフォーカス信号が「ゼロ」になるように対物レンズを制御すれば，当該対物レンズを合焦位置に位置させることが可能になる。
【００５９】
なお，上記説明では，標準密度ディスクからの反射光における球面収差の大きい周辺部を遮光するために遮光部材１０を用いたが，受光素子７の第１受光部７０を図３のように形成しても同様の効果を得ることが可能である。
【００６０】
図３に示す受光素子１７の第１受光部１７０は，周辺受光領域１７１，１７２を有し，これらが先に説明した受光素子７の周辺受光領域７１，７２に対応している。当該受光素子１７を用いる場合には，遮光部材１０は不要となるので，周辺受光領域１７１，１７２の外周形状形状を遮光部材１０の開口１０ａにより遮光された反射光の形状に対応させる。これにより，遮光部材１０と同一の作用を達成することができる。
【００６１】
即ち，開口１０ａにより標準密度ディスクからの反射光のうち球面収差の大きい周辺部は遮光されて，第１受光部７０には当該反射光の中央部のみが受光される。そこで，周辺受光領域１７１，１７２の外周形状形状は，球面収差の影響の大きい周辺部が受光されないような大きさに設定されている。これにより，周辺受光領域１７１，１７２から出力される光電変換信号は，周辺受光領域７１，７２から出力される光電変換信号と同品質，同レベルの信号となる。なお，その他の受光領域１７３〜１７９は受光素子７の受光領域７３〜７９と同じであるので説明を省略する。
【００６２】
また，遮光部材を用いない方法として，上記以外に図４に示す構成も可能である。図４に示す受光素子２７は，縦方向に２分割されてなる第１受光部２７０と第２受光部２７４とを有し，第１受光部２７０は，標準密度ディスクからの反射光における球面収差の影響が小さい中央部の大きさに設定された周辺受光領域２７２及びそれより小さい中心受光領域２７３，周辺受光領域２７２の周辺に形成された最外周受光領域２７１から構成されている。また第２受光領域２７４は，中心受光領域２７５とその周辺に形成された周辺受光領域２７６とにより構成されている。
【００６３】
これにより，標準密度ディスクからの反射光における球面収差の影響が小さい中央部は，周辺受光領域２７２及び中心受光領域２７３で受光されるようになり，球面収差の大きい周辺部の反射光は最外周受光領域２７１で受光されるようになる。
【００６４】
そして，受光素子２７からは，光電変換信号Ｓ２７１〜Ｓ２７３，Ｓ２７５〜Ｓ２７６が出力され，ビームサイズ法による再生信号Ｒｆは，標準密度ディスクの場合，
Ｒｆ＝Ｓ２７２＋Ｓ２７３
で求まり，高密度ディスクの場合は，
Ｒｆ＝Ｓ２７５＋Ｓ２７６
で求めることができる。
【００６５】
また，フォーカス信号Ｆｏは，標準密度ディスクの場合，
Ｆｏ＝Ｓ２７３−（Ｓ２７２＋Ｓ２７１）
で求まり，高密度ディスクの場合は，
Ｆｏ＝Ｓ２７５−Ｓ２７６
で求めることができる。
【００６６】
この場合，中心受光領域２７３，２７５の大きさは，先に説明したと同様の理由から中心受光領域の方が小さくなっている。
【００６７】
また，トラッキング信号をプシュプル法又は位相差法により受光する場合には，例えば図４の中心受光領域２７３，周辺受光領域２７２及び第２受光部２７４を横方向に２分割して，図５に示す構成にすることにより可能となる。
【００６８】
図５に示す受光素子３７は，上述したように，図４に示す標準密度ディスクからの反射光における球面収差の影響が小さい中央部の大きさに設定された周辺受光領域２７２を受光領域２７２ａ，２７２ｂに分割し，また中心受光領域２７３を受光領域２７３ａ，２７３ｂに分割する。そして，最外周受光領域２７１とにより第１受光部２７０を形成する。
【００６９】
また，第２受光領域２７４は，中心受光領域２７５を受光領域２７５ａ，２７５ｂに分割し，周辺受光領域２７６を周辺受光領域２７６ａ，２７６ｂに分割して構成する。
【００７０】
これにより，トラッキング信号Ｔｒは，標準密度ディスクの場合，
Ｔｒ＝Ｓ２７３ａ−Ｓ２７３ｂ
又は，
Ｔｒ＝Ｓ２７２ａ−Ｓ２７２ｂ
又は，
Ｔｒ＝（Ｓ２７２ａ＋Ｓ２７３ａ）−（Ｓ２７２ｂ−Ｓ２７３ｂ）
で求まり，高密度ディスクの場合は，
Ｔｒ＝Ｓ２７５ａ−Ｓ２７５ｂ
又は，
Ｔｒ＝Ｓ２７６ａ−Ｓ２７６ｂ
又は，
Ｔｒ＝（Ｓ２７５ａ＋Ｓ２７６ａ）−（Ｓ２７５ｂ−Ｓ２７６ｂ）
で求めることができる。
【００７１】
また，３ビーム法によりトラッキング信号を受光する場合には，図６に示すように図４に示す受光素子２７の両脇にサブビーム用の受光領域２７７，２７８を設けた受光素子４７とすることにより可能となる。
【００７２】
これにより，トラッキング信号Ｔｒは，標準密度ディスク及び高密度ディスク共に，
Ｔｒ＝Ｓ２７７−Ｓ２７８
で求めることができる。
【００７３】
なお，本発明は上述した光学系の構成に限定されず，例えば図７に示すような構成の光学系を持つの光ピックアップ装置としてもよい。
【００７４】
図７に示す光ピックアップ装置は，図１に示す光ピックアップ装置と概ね同じ構成であるが，検出レンズ６と受光素子９との間にホログラム８が設けられている。以下，同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００７５】
なお，ホログラム８を検出レンズ６と受光素子９との間に設けた場合について説明するが，本発明はこれに限定されるものではなく，例えばλ／４板４とビームスプリッタ３の間等に配設してもよい。
【００７６】
また，当該ホログラム８を対物レンズ５と一体に動き得るようにして，当該対物レンズ５がトラッキング等により位置制御された際に，ホログラム８の中心と対物レンズ５の中心とがずれないようにしても本発明の趣旨を変更するものではない。
【００７７】
ホログラム８は，図８に示すように，縦方向に２分割されてなる第１回折部８０と第２回折部８５とを有し，第１回折部８０はさらに横方向に２分割されて，半径の小さい２つの中心回折領域８３，８４が形成され，これらが第１中心回折領域を構成し，その周辺には周辺回折領域８１，８２が形成され，これらが第１周辺回折領域を構成している。周辺回折領域８１，８２の大きさは，標準密度ディスクからの反射光の球面収差の影響が小さい中央部の大きさに設定されている。
【００７８】
また，第２回折部８５も横方向に２分割されて，中心回折領域８３，８４よりの大きな中心回折領域８６，８７が形成されて，これらが第２中心回折領域を構成し，その周辺には周辺回折領域８８，８９が形成され，これらが第２周辺回折領域を構成している。
【００７９】
一方，受光素子９は，図９に示すように，第１受光部９０及び第２受光部９５からなり，各第１，２受光部９０，９５は縦方向に４分割されて受光領域９１〜９４，９６〜９９が形成されている。そして，受光領域９１，９２が第１中心受光領域をなし，受光領域９３，９４が第１周辺受光領域をなしている。同様に受光領域９６，９７が第２中心受光領域をなし，受光領域９８，９９が第２周辺受光領域をなしている。受光領域９１〜９４，９６〜９９からは，光電変換信号Ｓ９１〜Ｓ９４，Ｓ９６〜Ｓ９９が出力される。
【００８０】
回折領域８１〜８４により回折された反射光は，それぞれ受光領域９１〜９４に受光されるように配設され，また回折領域８６〜８９により回折された反射光は，それぞれ受光領域９６〜９９に受光されるように配設されている。
【００８１】
上記構成に基づき，ディスクからの反射光は，ビームスプリッタ３で偏向されて光路分離が行われ，検出レンズ６で集光され受光素子９により受光される。このとき，ホログラム８の各回折領域８１〜８４，８６〜８９で回折された反射光は，それぞれ各受光領域９１〜９４，９６〜９９で受光される。
【００８２】
そして，再生信号Ｒｆは，標準密度ディスクの場合，
Ｒｆ＝Ｓ９１＋Ｓ９２＋Ｓ９３＋Ｓ９４
で求まり，高密度ディスクの場合は，
Ｒｆ＝Ｓ９６＋Ｓ９７＋Ｓ９８＋Ｓ９９
で求めることができる。
【００８３】
以上からも解るように，第１受光部９０は標準密度ディスクからの反射光を受光するために用い，第２受光部９５は高密度ディスクからの反射光を受光するために用いている。そして標準密度ディスクからの反射光における球面収差の大きい周辺部は，ホログラム８により第１受光部９０に入射しないように光路変更又は遮光される。
【００８４】
従って，高密度ディスクに対して光学特性を最適設計した対物レンズを用いて，標準密度ディスクの再生等を行っても，球面収差の大きい周辺部は第１受光部９０に受光されないので再生信号等の信号品質の低下を防止することが可能になると共に，高密度ディスクに対する再生信号等には，当該高密度ディスクからの反射光の周辺部も用いられるので，不必要な信号強度の低下を防止することができるようになる。
【００８５】
またトラッキング信号Ｔｒは，標準密度ディスクの場合，
Ｔｒ＝（Ｓ９１＋Ｓ９３）−（Ｓ９２＋Ｓ９４）
で求まり，高密度ディスクの場合は，
Ｔｒ＝（Ｓ９６＋Ｓ９８）−（Ｓ９７＋Ｓ９９）
で求めることができる。
【００８６】
さらに，フォーカス信号Ｆｏは，ビームサイズ法に従い，標準密度ディスクの場合，
Ｆｏ＝（Ｓ９３＋Ｓ９４）−（Ｓ９１＋Ｓ９２）
で求まり，高密度ディスクの場合は，
Ｆｏ＝（Ｓ９６＋Ｓ９７）−（Ｓ９８＋Ｓ９９）
で求めることができる。
【００８７】
この時，上述した理由により周辺回折領域８１，８２は，標準密度ディスクからの反射光の球面収差の影響が小さい中央部の大きさに設定され，また中心回折領域８３，８４は中心回折領域８６，８７より小さく設定されて，各受光領域９１〜９４，９６〜９９に入射する光量が調整されている。
【００８８】
即ち，中心回折領域８３，８４と中心回折領域８６，８７との大きさの設定は，受光領域９１〜９４から求めたフォーカス信号が「ゼロ」のときに，標準密度ディスクに対して対物レンズ５が合焦位置にあるようにし，受光領域９６〜９９から求めたフォーカス信号が「ゼロ」のときに，高密度ディスクに対して対物レンズ５が合焦位置にあるように設定されている。
【００８９】
これにより，標準密度ディスクでは光電変換信号Ｓ９１〜Ｓ９４，高密度ディスクでは光電変換信号Ｓ９６〜Ｓ９９より求めたフォーカス信号が「ゼロ」になるように対物レンズを制御すれば，当該対物レンズを合焦位置に位置させることが可能になる。
【００９０】
なお，上述した説明においては，少なくとも標準密度ディスクからの反射光における球面収差の影響が小さい中央部は，円形状であることを前提に受光素子の中心受光領域や周辺受光領域等の形状，遮光部材の開口の形状及びホログラムの分割形状等を特定して説明した。
【００９１】
しかし，本発明は，これらに限定されるものではなく，基本的に当該球面収差の影響が大きい周辺部と，小さい中央部とを分離して受光できればよいので，球面収差の影響が小さい中央部が円形状以外の形状を有する場合であっても適用可能である。
【００９２】
例えば，球面収差の影響が小さい中央部が，四角形，楕円形，多角形等の円形以外の形状又は実用的観点からこれらの形状に近似できる場合には，当該形状に対応した受光領域を持つ受光素子やホログラム等を用いることが可能である。
【００９３】
図１０は，図２に示した分割構成の受光素子７を上記形状に対応して形成した場合の受光素子の構成を示した図で，球面収差の影響が大きい周辺部が四角形の場合を図１０（ａ）に，楕円形の場合を図１０（ｂ）に，多角形の場合を図１０（ｃ）に示す。なお，図１０（ｃ）において多角形の例として８角形を示しているが，８角形に限定されないことは言うまでもない。
【００９４】
また，得られる受光信号の信号品質が実質上許容される範囲内において，球面収差の影響が小さい中央部の形状と受光領域の形状とを一致させる必要はなく，さらに，第１受光部と第２受光部とは相似形状である必要はない。
【００９５】
例えば，球面収差の影響が小さい中央部の形状が円形状である場合に，受光信号の品質が要求を満たす限りにおいて受光領域の形状を多角形とすることも可能である。
【００９６】
また，周辺受光領域の外周形状は，矩形形状に限定されるものではない。即ち，受光したい反射光が受光できる大きさで有ればよい。但し，図３に示すように，当該外周形状を積極的に利用する場合は，除外されることは付言するまでもない。
【００９７】
【発明の効果】
請求項１にかかる発明によれば，受光手段を対物レンズの光学特性が最適設計されていない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響が小さい中央部を受光するように第１中心受光領域と第１周辺受光領域とからなる第１受光部と，対物レンズの光学特性が最適設計された情報記録媒体からの反射光を受光する第２中心受光領域と第２周辺受光領域とからなる第２受光部とにより形成し，かつ，第１中心受光領域と第１周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに対物レンズの光学特性が最適設計されていない情報記録媒体に対して当該対物レンズにより集光したレーザ光が合焦するように第１中心受光領域の大きさを設定し，また，第２中心受光領域と第２周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに対物レンズの光学特性を最適設計した情報記録媒体に対して当該対物レンズにより集光したレーザ光が記録部材面上に合焦するように第２中心受光領域の大きさを設定したので，対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響がノイズとして再生信号等に混入するのが防止できると共に，レーザ光が記録部材面上に合焦したときには，フォーカス信号は常に「ゼロ」になって，球面収差の影響を考慮した回路等が不要になる。これにより，光ピックアップ装置の構成を簡略化することが可能になると共にコストダウンが図られる。
【００９８】
請求項２にかかる発明によれば，第１周辺受光領域の外周形状を，対物レンズの光学特性が最適設計されていない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響が小さい中央部を受光するように，当該中央部の形状に対応して形成したので，対物レンズの光学特性が最適設計されていない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響が大きい周辺部が受光されなくなって，当該球面収差の影響がノイズとして再生信号等に混入するのを防止することができると共に，レーザ光が記録部材面上に合焦したときには，フォーカス信号が常に「ゼロ」になって，球面収差の影響を考慮した回路等が不要になる。これにより，光ピックアップ装置の構成を簡略化することが可能になると共にコストダウンが図られる。
【００９９】
請求項３にかかる発明によれば，対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響が大きい周辺部を遮光して第１受光部に入射させる遮光部材を設けたので，対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響が大きい周辺部が受光されなくなって，当該球面収差の影響がノイズとしてフォーカス信号等に混入するのを防止することができると共に，レーザ光が記録部材面上に合焦したときには，フォーカス信号が常に「ゼロ」になって，球面収差の影響を考慮した回路等が不要になる。これにより，光ピックアップ装置の構成を簡略化することが可能になると共にコストダウンが図られる。
【０１００】
請求項４にかかる発明によれば，回折手段により対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響が小さい中央部を回折して受光手段に受光させるようにし，かつ，第１中心受光領域と第１周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体に対して当該対物レンズにより集光したレーザ光が記録部材面上に合焦するように第１中心回折領域の大きさを設定し，第２中心受光領域と第２周辺受光領域とからの光電変換信号の差が「ゼロ」になったときに対物レンズの光学特性を最適設計した情報記録媒体に対して当該対物レンズにより集光したレーザ光が記録部材面上に合焦するように第２中心回折領域の大きさを設定したので，対物レンズの光学特性を最適設計していない情報記録媒体からの反射光における球面収差の影響がノイズとして再生信号等に混入するのが防止できると共に，レーザ光が記録部材面上に合焦したときには，フォーカス信号が常に「ゼロ」になって，球面収差の影響を考慮した回路等が不要になる。これにより，光ピックアップ装置の構成を簡略化することが可能になると共にコストダウンが図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明に適用される光ピックアップ装置における光学系の概略構成図である。
【図２】受光素子の構成を示す図である。
【図３】遮光部材を用いない場合の受光素子の構成を示す図である。
【図４】図３の受光素子のその他の構成を示す図である。
【図５】図４の構成の受光素子その他の構成を示す図である。
【図６】図４の構成の受光素子その他の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の説明に適用される光ピックアップ装置における光学系の他の例の概略構成図である。
【図８】ホログラムの構成を示す図である。
【図９】受光素子の他の構成を示す図である。
【図１０】反射光における球面収差の影響が大きい領域が種々の形状を有する場合の受光素子の分割構成を示す図である。
【図１１】透明基板厚の相違による集光特性を説明する図である。
【図１２】反射光の周辺部を遮光することによる効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１  レーザ発生手段
２  コリメートレンズ
３  ビームスプリッタ
４  λ／４板
５  対物レンズ
６  検出レンズ
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，９，１７，２７，３７，４７  受光素子
８  ホログラム
１０  遮光部材
１１  開口
【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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