(57)【要約】【課題】大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の層を有する対象物の傾きを層毎に検出する【解決手段】半導体レーザＬＤ２から出射され光束を、カップリングレンズ５２ｂで収束光に変換し光ディスク１５に照射する。記録層Ｌ0で反射された光束の集光位置近傍に２分割受光素子５９ａを配置し、記録層Ｌ1で反射された光束の集光位置近傍に２分割受光素子５９ｂを配置する。そこで、記録層の傾きが変化すると、各２分割受光素子では、対応する記録層の傾きに応じて、その分割線の一方での受光量と他方での受光量とに差が生じる。すなわち、各２分割受光素子からの光電変換信号には、それぞれ対応する記録層の傾きに関する情報が含まれることとなる。【選択図】図３
2006127584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光の一部を反射可能な複数の層が積層された対象物における前記複数の層の傾きに関する情報を層毎に検出するための傾きセンサであって、
前記複数の層の積層方向に対して傾斜し、前記対象物に向かう方向にレーザ光を出射するセンサ用光源と；
前記センサ用光源と前記対象物との間に配置され、前記センサ用光源から出射されたレーザ光を収束光に変換する変換光学素子と；
前記複数の層にそれぞれ対応するとともに、それぞれの対応する層で反射された反射光の集光位置近傍に配置された複数の２分割受光素子を有する光検出器と；を備える傾きセンサ。
【請求項２】
前記変換光学素子は、更に前記センサ用光源から出射されたレーザ光を楕円形状に変更することを特徴とする請求項１に記載の傾きセンサ。
【請求項３】
前記センサ用光源と前記変換光学素子との間、あるいは前記変換光学素子と前記対象物との間に前記対象物に向かうレーザ光の一部を遮光する遮光手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の傾きセンサ。
【請求項４】
前記変換光学素子と前記光検出器は、一体化されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の傾きセンサ。
【請求項５】
入射した光の一部を反射可能な複数の層が積層された対象物における前記複数の層の傾きに関する情報を層毎に検出するための傾きセンサであって、
前記複数の層の積層方向に対して傾斜し、前記対象物に向かう方向にレーザ光を出射するセンサ用光源と；
前記センサ用光源と前記対象物との間に配置され、前記センサ用光源から出射されたレーザ光を収束光に変換する変換光学素子と；
前記対象物からの反射光の集光位置近傍に配置され、前記反射光をその入射角に応じた回折効率で回折する少なくとも一つの回折素子と；
前記複数の層にそれぞれ対応するとともに、前記回折素子からの回折光をそれぞれ受光する複数の受光素子を有する光検出器と；を備える傾きセンサ。
【請求項６】
前記回折素子は、前記複数の層にそれぞれ対応して複数個設けられ、各回折素子が、それぞれ対応する層で反射された反射光の集光位置近傍に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の傾きセンサ。
【請求項７】
前記複数の回折素子のうちの少なくとも１つの回折素子は、他の回折素子と異なる回折特性を有することを特徴とする請求項６に記載の傾きセンサ。
【請求項８】
前記回折素子は、前記光束の波長λ、前記回折素子の屈折率ｎ、前記回折素子に形成されている回折格子の溝深さＴ及び格子ピッチｄを用いて、２≦２πλＴ／ｎｄ2＜１０を満足することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の傾きセンサ。
【請求項９】
前記変換光学素子と前記回折素子は、一体化されていることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の傾きセンサ。
【請求項１０】
複数の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なうのに用いられる光ピックアップ装置であって、
前記光ディスクに対応した波長の光束を出射する信号用光源と；
前記信号用光源から出射された光束を前記複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光する対物レンズを含み、前記アクセス対象の記録層で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系と；
前記受光位置に配置され、前記戻り光束を受光する信号光検出器と；
前記対物レンズを含む可動部を駆動する駆動手段と；
前記対物レンズに対する前記複数の記録層の傾きに関する情報を記録層毎に検出する請求項１〜９のいずれか一項に記載の傾きセンサと；を備える光ピックアップ装置。
【請求項１１】
複数の記録層を有する光ディスクに対して、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であって、
請求項１０に記載の光ピックアップ装置と；
前記光ピックアップ装置を構成する傾きセンサの出力信号に基づいて、前記光ピックアップ装置を構成する対物レンズとアクセス対象の記録層との相対的な傾きが許容値以下となるように前記光ピックアップ装置の駆動手段を制御する制御装置と；
前記光ピックアップ装置を構成する信号光検出器の出力信号を用いて、情報の再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は傾きセンサ、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、複数の層を有する対象物の傾きを層毎に検出するための傾きセンサ、該傾きセンサを備えた光ピックアップ装置及び該光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術の進歩、及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトなどの情報（以下「コンテンツ」ともいう）を記録するための情報記録媒体としてＣＤ（compact disc）やＤＶＤ（digital versatile disc）などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報の記録及び再生などを含むアクセスの対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。
【０００３】
光ディスク装置では、スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された光ディスクの記録層にレーザ光の微小スポットを形成して情報の記録を行い、記録層からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。そして、光ディスク装置には、記録層にレーザ光を照射するとともに、記録層からの反射光を受光するための装置として光ピックアップ装置が設けられている。
【０００４】
一般的に光ピックアップ装置は、対物レンズを含み、光源から出射される光束を記録層に導くとともに、記録層で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系、及び受光位置に配置された光検出器などを備えている。この光検出器からは、記録層に記録されているデータの再生情報だけでなく、対物レンズの位置制御に必要な情報を含む信号が出力される。そして、光ディスク装置は、光検出器からの出力信号に基づいて、記録層の所定位置に所定形状の光スポットが形成されるように各種制御を行っている。
【０００５】
ところで、コンテンツの情報量は、年々増加する傾向にあり、光ディスクの記録容量の更なる増加が期待されている。光ディスクの記録容量を増加させる手段としては、記録密度の向上及び記録層の多層化が考えられる。
【０００６】
光ディスクの記録密度の向上については、光ディスクに照射する光束の波長を短くし、対物レンズを介して記録層に形成される光スポットの大きさ（スポット径）を小さくすることが検討され、波長が約６６０ｎｍの光束に対応する現在のＤＶＤよりも短波長である約４０５ｎｍの光束に対応する情報記録媒体の開発及び規格化が精力的に行なわれている。
【０００７】
記録層の多層化については、複数の記録層を有する光ディスク（以下「多層ディスク」ともいう）及び該多層ディスクをアクセス対象とする光ディスク装置の開発が盛んに行われている。
【０００８】
そこで、光束の短波長化と記録層の多層化とを組み合わせると、記録容量の大幅な増加が期待できる。
【０００９】
しかしながら、特に光ディスクの基板の厚さ（基板厚）を変えずに照射する光束の波長を短くすると、対物レンズの光軸方向と記録面に垂直な軸方向とのずれ（以下、便宜上「メディアチルト」ともいう）に起因する波面収差（特にコマ収差成分）の影響が大きくなり、光スポットの形状品質の劣化、光検出器から出力される再生情報及びサーボ情報などを含む信号の品質の劣化を引き起こすおそれがある。なお、特に、トラックの接線方向（タンジェンシャル方向）に関するメディアチルトはタンジェンシャルチルトとも呼ばれ、トラックの接線方向に直交する方向（ラジアル方向）に関するメディアチルトはラジアルチルトとも呼ばれている。
【００１０】
ところで、多層ディスクでは、各記録層は必ずしも互いに平行ではないため、従来のメディアチルトを検出するためのセンサでは、各記録層の平均的なメディアチルトが検出され、アクセス対象の記録層での波面収差が十分に補正されない場合があった。そこで、２つの記録層を有する光記録媒体（片面２層ディスク）のメディアチルトを記録層毎に測定するチルト測定方法が考案された（特許文献１参照）。このチルト測定方法は、互いに波長が異なる２種類の光束を用い、片面２層ディスクからの反射光をその波長に応じてフィルタリングして各記録層からの反射光強度をそれぞれ取得し、各記録層のメディアチルトを測定する方法である。しかしながら、このチルト測定方法では、再生用の光源とは別に、２つの光源が必要となるため、光ピックアップ装置の大型化及び高コスト化を招来するという不都合があった。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−２５９９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の層を有する対象物の傾きを層毎に検出することが可能な傾きセンサを提供することにある。
【００１３】
また、本発明の第２の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の記録層を有する光ディスクと対物レンズとの相対的な傾きを記録層毎に精度良く取得することができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の第３の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の記録層を有する光ディスクへのアクセスを精度良く安定して行うことができる光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、入射した光の一部を反射可能な複数の層が積層された対象物における前記複数の層の傾きに関する情報を層毎に検出するための傾きセンサであって、前記複数の層の積層方向に対して傾斜し、前記対象物に向かう方向にレーザ光を出射するセンサ用光源と；前記センサ用光源と前記対象物との間に配置され、前記センサ用光源から出射されたレーザ光を収束光に変換する変換光学素子と；前記複数の層にそれぞれ対応するとともに、それぞれの対応する層で反射された反射光の集光位置近傍に配置された複数の２分割受光素子を有する光検出器と；を備える傾きセンサである。
【００１６】
なお、本明細書では、「傾きに関する情報」は、傾斜角そのものだけでなく、傾斜角に変換することができる情報、及び傾斜角の変化に応じて変化する情報などを含む。
【００１７】
これによれば、センサ用光源から出射されたレーザ光は、変換光学素子で収束光に変換され、対象物に照射される。対象物に照射されたレーザ光は各層で反射される。各層で反射された反射光はそれぞれ収束光であり、各反射光は反射した層によって異なる位置に集光する。各反射光の集光位置近傍には、それぞれ２分割受光素子が配置されているため、各２分割受光素子ではそれぞれ対応する層で反射された反射光のみが受光される。そこで、対象物の傾きが変化すると、各２分割受光素子では、その分割線の一方での受光量と他方での受光量とに、対応する層の傾きに応じた差が生じる。すなわち、各２分割受光素子からの光電変換信号には、それぞれ対応する層の傾きに関する情報が含まれることとなる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の層を有する対象物の傾きを層毎に検出することが可能となる。
【００１８】
この場合において、請求項２に記載の傾きセンサの如く、前記変換光学素子は、更に前記センサ用光源から出射されたレーザ光を楕円形状に変更することとすることができる。
【００１９】
上記請求項１に記載の傾きセンサにおいて、請求項３に記載の傾きセンサの如く、前記センサ用光源と前記変換光学素子との間、あるいは前記変換光学素子と前記対象物との間に前記対象物に向かうレーザ光の一部を遮光する遮光手段を更に備えることとすることができる。
【００２０】
上記請求項１〜３に記載の各傾きセンサにおいて、請求項４に記載の傾きセンサの如く、前記変換光学素子と前記光検出器は、一体化されていることとすることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、入射した光の一部を反射可能な複数の層が積層された対象物における前記複数の層の傾きに関する情報を層毎に検出するための傾きセンサであって、前記複数の層の積層方向に対して傾斜し、前記対象物に向かう方向にレーザ光を出射するセンサ用光源と；前記センサ用光源と前記対象物との間に配置され、前記センサ用光源から出射されたレーザ光を収束光に変換する変換光学素子と；前記対象物からの反射光の集光位置近傍に配置され、前記反射光をその入射角に応じた回折効率で回折する少なくとも一つの回折素子と；前記複数の層にそれぞれ対応するとともに、前記回折素子からの回折光をそれぞれ受光する複数の受光素子を有する光検出器と；を備える傾きセンサである。
【００２２】
これによれば、センサ用光源から出射されたレーザ光は、変換光学素子で収束光に変換され、対象物に照射される。対象物に照射されたレーザ光は各層で反射される。各層で反射された反射光はそれぞれ収束光であり、各反射光は反射した層によって異なる位置に集光する。各反射光の集光位置近傍には、回折素子が配置されているため、各反射光は個別にその入射角に応じた回折効率で回折され、対応する受光素子で受光される。そこで、対象物の傾きが変化すると、回折素子では、各反射光の入射角が対応する層の傾きに応じて変化するため、各受光素子の受光量は対応する層の傾きに応じて変化する。すなわち、各受光素子からの光電変換信号には、それぞれ対応する層の傾きに関する情報が含まれることとなる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の層を有する対象物の傾きを層毎に検出することが可能となる。
【００２３】
この場合において、請求項６に記載の傾きセンサの如く、前記回折素子は、前記複数の層にそれぞれ対応して複数個設けられ、各回折素子が、それぞれ対応する層で反射された反射光の集光位置近傍に配置されていることとすることができる。
【００２４】
この場合において、請求項７に記載の傾きセンサの如く、前記複数の回折素子のうちの少なくとも１つの回折素子は、他の回折素子と異なる回折特性を有することとすることができる。
【００２５】
上記請求項５〜７に記載の各傾きセンサにおいて、請求項８に記載の傾きセンサの如く、前記回折素子は、前記光束の波長λ、前記回折素子の屈折率ｎ、前記回折素子に形成されている回折格子の溝深さＴ及び格子ピッチｄを用いて、２≦２πλＴ／ｎｄ2＜１０を満足することとすることができる。
【００２６】
上記請求項５〜８に記載の各傾きセンサにおいて、請求項９に記載の傾きセンサの如く、前記変換光学素子と前記回折素子は、一体化されていることとすることができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明は、複数の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なうのに用いられる光ピックアップ装置であって、前記光ディスクに対応した波長の光束を出射する信号用光源と；前記信号用光源から出射された光束を前記複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光する対物レンズを含み、前記アクセス対象の記録層で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系と；前記受光位置に配置され、前記戻り光束を受光する信号光検出器と；前記対物レンズを含む可動部を駆動する駆動手段と；前記対物レンズに対する前記複数の記録層の傾きに関する情報を記録層毎に検出する請求項１〜９のいずれか一項に記載の傾きセンサと；を備える光ピックアップ装置である。
【００２８】
これによれば、請求項１〜９のいずれか一項に記載の傾きセンサを備えているために、対物レンズに対する光ディスクの傾きに関する情報を記録層毎に検出することができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の記録層を有する光ディスクと対物レンズとの相対的な傾きを記録層毎に精度良く取得することが可能となる。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、複数の記録層を有する光ディスクに対して、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であって、請求項１０に記載の光ピックアップ装置と；前記光ピックアップ装置を構成する傾きセンサの出力信号に基づいて、前記光ピックアップ装置を構成する対物レンズとアクセス対象の記録層との相対的な傾きが許容値以下となるように前記光ピックアップ装置の駆動手段を制御する制御装置と；前記光ピックアップ装置を構成する信号光検出器の出力信号を用いて、情報の再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置である。
【００３０】
これによれば、制御装置により傾きセンサの出力信号に基づいて、光ピックアップ装置を構成する対物レンズとアクセス対象の記録層との相対的な傾きが許容値以下となるように光ピックアップ装置の駆動手段が制御されるため、形状品質に優れた光スポットがアクセス対象の記録層に形成される。そして、処理装置によりアクセス対象の記録層に記録されている情報の再生が行なわれる。従って、結果として光ディスクへの情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を含むアクセスを精度良く安定して行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１には、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。
【００３２】
この図１に示される光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、該光ピックアップ装置２３をスレッジ方向に駆動するためのシークモータ２１、レーザ制御回路２４、エンコーダ２５、駆動制御回路２６、再生信号処理回路２８、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本実施形態では、一例として前記約４０５ｎｍの光束に対応する情報記録媒体が光ディスク１５に用いられるものとする。
【００３３】
前記光ディスク１５は、一例として図２に示されるように、光束の入射側から順に、基板Ｍ0、記録層Ｌ0、中間層ＭＬ、記録層Ｌ1、基板Ｍ1などを有している。また、記録層Ｌ0と中間層ＭＬとの間には金や誘電体などで形成された半透明膜ＭＢ0があり、記録層Ｌ1と基板Ｍ1との間にはアルミニウムなどで形成された反射膜ＭＢ1がある。中間層ＭＬには、照射される光束に対して透過率が高く、基板の屈折率に近い屈折率を有する紫外線硬化型の樹脂材料が用いられる。なお、各記録層にはスパイラル状又は同心円状のトラックがそれぞれ形成されている。すなわち、光ディスク１５は片面２層ディスクである。以下では、便宜上、半透明膜ＭＢ0で反射された光束を「記録層Ｌ0で反射された光束」あるいは「記録層Ｌ0での反射光」ともいい、反射膜ＭＢ1で反射された光束を「記録層Ｌ1で反射された光束」あるいは「記録層Ｌ1での反射光」ともいう。
【００３４】
前記光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５の２つの記録層のうちアクセス対象の記録層（以下「対象記録層」と略述する）にレーザ光を照射するとともに、対象記録層での反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置２３は、一例として図３に示されるように、受発光ユニット５１、カップリングレンズ５２ａ、立上げミラー５３、対物レンズ６０、該対物レンズ６０の光軸に垂直な平面（以下、「基準面」ともいう）に対する光ディスク１５の各記録層の傾きをそれぞれ検出するための傾きセンサＴＳ、及び対物レンズ６０を含む可動部を駆動するための駆動手段としての駆動系（図示省略）などを備えている。
【００３５】
前記受発光ユニット５１は、いわゆるホログラムユニットであり、信号用光源としての半導体レーザＬＤ１、信号光検出器としての受光器ＰＤ１、及びホログラムＨＧを有している。
【００３６】
前記半導体レーザＬＤ１は、波長が約４０５ｎｍの光束を＋Ｘ方向に信号用光束として出射する。前記ホログラムＨＧは、対象記録層で反射された信号用光束（戻り光束）を受光器ＰＤ１の受光面方向に分岐する。前記受光器ＰＤ１は、半導体レーザＬＤ１の近傍に配置され、ホログラムＨＧで分岐された戻り光束を受光する。この受光器ＰＤ１は、通常の光ピックアップ装置と同様に、ウォブル信号情報、再生データ情報、フォーカスエラー情報、及びトラックエラー情報などを含む信号（光電変換信号）を生成する複数の受光素子（又は受光領域）を有している。各受光素子（又は受光領域）で生成された信号（光電変換信号）は、それぞれ再生信号処理回路２８に出力される。
【００３７】
前記カップリングレンズ５２ａは、受発光ユニット５１の＋Ｘ側に配置され、受発光ユニット５１から出射された信号用光束を略平行光とする。前記立上げミラー５３は、カップリングレンズ５２ａの＋Ｘ側に配置され、カップリングレンズ５２ａを透過した信号用光束の光路を＋Ｚ方向に曲げる。前記対物レンズ６０は、立上げミラー５３の＋Ｚ側に配置され立上げミラー５３からの信号用光束を集光する。
【００３８】
前記傾きセンサＴＳは、センサ用光源としての半導体レーザＬＤ２、変換光学素子としてのカップリングレンズ５２ｂ、及び光検出器としての受光器ＰＤ２などから構成されている。なお、本第１の実施形態では、この傾きセンサＴＳは一例として、ラジアルチルトを検出するように配置されているものとする。
【００３９】
前記半導体レーザＬＤ２は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、波長が約７８０ｎｍの光束をチルト検出用光束として前記基準面に対して一定の角度をなす方向に、光ディスク１５に向けて出射する。ここでは、一例として、半導体レーザＬＤ２から出射されるチルト検出用光束は、その主光線方向がＸＺ面内に含まれるように設定されているものとする。従って、各記録層で反射されたチルト検出用光束の主光線方向もそれぞれＸＺ面内に含まれることとなる。
【００４０】
前記カップリングレンズ５２ｂは、半導体レーザＬＤ２から出射され光ディスク１５に向かうチルト検出用光束の光路上に配置され、半導体レーザＬＤ２から出射されたチルト検出用光束を収束光に変換する。
【００４１】
前記受光器ＰＤ２は、２つの受光素子（５９ａ、５９ｂ）を有している。受光素子５９ａは記録層Ｌ0で反射されたチルト検出用光束の集光位置近傍に配置され、受光素子５９ｂは、記録層Ｌ1で反射されたチルト検出用光束の集光位置近傍に配置されている。ところで、各記録層が仮に、図４に示されるように、いずれも前記基準面にほぼ平行のとき（以下、便宜上「基準状態のとき」ともいう）に、光ディスク１５へのチルト検出用光束の入射角をθ、光ディスク１５における中間層ＭＬの厚さをＴとすると、記録層Ｌ0で反射されたチルト検出用光束の主光線Ｒ０と記録層Ｌ1で反射されたチルト検出用光束の主光線Ｒ１との距離Ｄは、２Ｔｓｉｎθとなる。例えば、Ｔ＝５０μｍ、θ＝３０度の場合には、Ｄ＝５０μｍとなる。そこで、本第１の実施形態では、一例として図５に示されるように、各受光素子は、基準状態のときの、記録層Ｌ0で反射されたチルト検出用光束の集光位置と記録層Ｌ1で反射されたチルト検出用光束の集光位置とを結ぶ方向（以下、便宜上「ＤｉｒＧ方向」とする）に沿って配置され、受光素子５９ａの中心と受光素子５９ｂの中心とを結ぶ線分の長さが、前記Ｄとほぼ一致するように設定されている。これにより、記録層Ｌ0で反射されたチルト検出用光束と記録層Ｌ1で反射されたチルト検出用光束とを分離して受光することが可能となる。
【００４２】
また、一例として図６に示されるように、受光素子５９ａの受光面は、ラジアル方向に対応する方向（以下、便宜上「ラジアル対応方向」ともいう）ＤｉrＲに直交する方向（ここでは、前記ＤｉｒＧと同じ方向）の分割線によって、２つの部分領域（５９ａ1、５９ａ2）に分割されている。すなわち、受光素子５９ａは２分割受光素子である。そして、基準状態のときに、部分領域５９ａ1の受光光量と部分領域５９ａ2の受光光量とが互いにほぼ等しくなるように設定されている。各部分領域は、それぞれ受光光量に応じた信号（光電変換信号）を再生信号処理回路２８に出力する。
【００４３】
そこで、記録層Ｌ0がラジアル方向に傾くと、受光素子５９ａの受光面における記録層Ｌ0で反射されたチルト検出用光束の集光位置（ｐ0とする）はラジアル対応方向ＤｉrＲにシフトし、部分領域５９ａ1の受光光量と部分領域５９ａ2の受光光量とに差が生じる。受光素子５９ａの受光面における集光位置ｐ0のシフト量は記録層Ｌ0のラジアル方向の傾きに比例するため、部分領域５９ａ1の受光光量と部分領域５９ａ2の受光光量との差は記録層Ｌ0のラジアル方向の傾きに関する情報を含むこととなる。
【００４４】
同様に、一例として図６に示されるように、受光素子５９ｂの受光面も、ラジアル対応方向ＤｉrＲに直交する方向の分割線によって、２つの部分領域（５９ｂ1、５９ｂ2）に分割されている。すなわち、受光素子５９ｂは２分割受光素子である。そして、基準状態のときに、部分領域５９ｂ1の受光光量と部分領域５９ｂ2の受光光量とが互いにほぼ等しくなるように設定されている。各部分領域は、それぞれ受光光量に応じた信号（光電変換信号）を再生信号処理回路２８に出力する。
【００４５】
そこで、記録層Ｌ1がラジアル方向に傾くと、受光素子５９ｂの受光面における記録層Ｌ1で反射されたチルト検出用光束の集光位置（ｐ1とする）はラジアル対応方向ＤｉrＲにシフトし、部分領域５９ｂ1の受光光量と部分領域５９ｂ2の受光光量とに差が生じる。受光素子５９ｂの受光面における集光位置ｐ1のシフト量は記録層Ｌ1のラジアル方向の傾きに比例するため、部分領域５９ｂ1の受光光量と部分領域５９ｂ2の受光光量との差は記録層Ｌ1のラジアル方向の傾きに関する情報を含むこととなる。
【００４６】
前記駆動系（図示省略）は、対物レンズ６０の光軸方向であるフォーカス方向に対物レンズ６０を駆動するためのフォーカス用アクチュエータと、トラッキング方向（トラックの接線方向に直交する方向）に対物レンズ６０を駆動するためのトラッキング用アクチュエータと、タンジェンシャル方向の軸回りに対物レンズ６０を回動するためのラジアルチルト用アクチュエータなどから構成されている。
【００４７】
ここで、前述のようにして構成された光ピックアップ装置２３の作用について簡単に説明する。半導体レーザＬＤ１から出射された信号用光束はホログラムＨＧに入射し、該ホログラムＨＧを透過した信号用光束は、カップリングレンズ５２ａで略平行光となった後、立ち上げミラー５６でその光路が＋Ｚ方向に曲げられる。立ち上げミラー５６からの信号用光束は、対物レンズ６０に入射し、対物レンズ６０によって光ディスク１５の対象記録層に微小スポットとして集光される。光ディスク１５の対象記録層で反射された信号用光束は、戻り光束として対物レンズ６０で再び略平行光とされ、立ち上げミラー５６に入射する。立ち上げミラー５６に入射した戻り光束はその光路が−Ｘ方向に曲げられ、カップリングレンズ５２ａを介してホログラムＨＧに入射する。ホログラムＨＧで回折された戻り光束は、受光器ＰＤ１で受光される。
【００４８】
一方、半導体レーザＬＤ２から出射されたチルト検出用光束は、カップリングレンズ５２ｂで収束光に変換され、光ディスク１５に照射される。光ディスク１５の記録層Ｌ0で反射されたチルト検出用光束は、受光素子５９ａで受光され、記録層Ｌ1で反射されたチルト検出用光束は、受光素子５９ｂで受光される。
【００４９】
前記再生信号処理回路２８は、図７に示されるように、２つのＩ／Ｖアンプ（２８ａ、２８ｆ）、サーボ信号検出回路２８ｂ、ウォブル信号検出回路２８ｃ、ＲＦ信号検出回路２８ｄ、デコーダ２８ｅ、及びチルト検出回路２８ｇなどから構成されている。
【００５０】
前記Ｉ／Ｖアンプ２８ａは、受光器ＰＤ１の出力信号（複数の光電変換信号）をそれぞれ電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。前記サーボ信号検出回路２８ｂは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてサーボ信号（フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号など）を検出する。ここで検出されたサーボ信号は駆動制御回路２６に出力される。前記ウォブル信号検出回路２８ｃは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてウォブル信号を検出する。前記ＲＦ信号検出回路２８ｄは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてＲＦ信号を検出する。前記デコーダ２８ｅは、ウォブル信号からアドレス情報及び同期信号などを抽出する。ここで抽出されたアドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号はエンコーダ２５及び駆動制御回路２６などに出力される。また、デコーダ２８ｅは、ＲＦ信号検出回路２８ｄで検出されたＲＦ信号に対して復号処理及び誤り検出処理等を行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとしてバッファマネージャ３７を介してバッファＲＡＭ３４に格納する。
【００５１】
前記Ｉ／Ｖアンプ２８ｆは、受光器ＰＤ２の出力信号（複数の光電変換信号）をそれぞれ電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。ここでは、部分領域５９ａ1の出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ５９ａ1、部分領域５９ａ2の出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ５９ａ2、部分領域５９ｂ1の出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ５９ｂ1、部分領域５９ｂ2の出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ５９ｂ2、とする。
【００５２】
前記チルト検出回路２８ｇは、Ｉ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号に基づいて、記録層毎にラジアルチルト信号を生成し、駆動制御回路２６に出力する。ここでは、次の（１）式に基づいて記録層Ｌ0のラジアルチルト信号Ｓｒt０を生成し、次の（２）式に基づいて記録層Ｌ1のラジアルチルト信号Ｓｒt１を生成する。
【００５３】
Ｓｒt０＝（Ｓ５９ａ1−Ｓ５９ａ2）／（Ｓ５９ａ1＋Ｓ５９ａ2）  ……（１）
Ｓｒt１＝（Ｓ５９ｂ1−Ｓ５９ｂ2）／（Ｓ５９ｂ1＋Ｓ５９ｂ2）  ……（２）
【００５４】
前記駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのトラックエラー信号に基づいて、トラッキング方向に関する対物レンズの位置ずれを補正するための前記トラッキングアクチュエータの駆動信号を生成するとともに、再生信号処理回路２８からのフォーカスエラー信号に基づいて、対物レンズのフォーカスずれを補正するための前記フォーカシングアクチュエータの駆動信号を生成する。また、駆動制御回路２６は、対象記録層が記録層Ｌ0のときにはラジアルチルト信号Ｓｒt０に基づいて、ラジアルチルトを補正するための前記ラジアルチルトアクチュエータの駆動信号を生成し、対象記録層が記録層Ｌ1のときにはラジアルチルト信号Ｓｒt１に基づいて、ラジアルチルトを補正するための前記ラジアルチルトアクチュエータの駆動信号を生成する。ここで生成された各駆動信号は光ピックアップ装置２３に出力される。これにより、トラッキング制御、フォーカス制御及びラジアルチルト制御が行われる。さらに、駆動制御回路２６は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、シークモータ２１を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ２２を駆動するための駆動信号を生成する。各駆動信号は、それぞれシークモータ２１及びスピンドルモータ２２に出力される。
【００５５】
前記バッファＲＡＭ３４には、光ディスク１５に記録するデータ（記録用データ）、及び光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納される。このバッファＲＡＭ３４へのデータの入出力は、前記バッファマネージャ３７によって管理されている。
【００５６】
前記エンコーダ２５は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ３７を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への書き込み信号を生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路２４に出力される。
【００５７】
前記レーザ制御回路２４は、半導体レーザＬＤ１の発光パワーを制御する。例えば記録の際には、前記書き込み信号、記録条件及び半導体レーザＬＤ１の発光特性などに基づいて、半導体レーザＬＤ１の駆動信号がレーザ制御回路２４にて生成される。
【００５８】
前記インターフェース３８は、上位装置９０（例えば、パソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。
【００５９】
前記フラッシュメモリ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、記録条件、及び半導体レーザＬＤ１の発光特性などが格納されている。
【００６０】
前記ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをＲＡＭ４１及びバッファＲＡＭ３４に保存する。
【００６１】
次に、上位装置９０から光ディスク１５に対する記録要求あるいは再生要求などのアクセス要求があったときの、光ディスク装置２０における処理について図８を用いて簡単に説明する。図８のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【００６２】
上位装置９０から記録要求コマンド又は再生要求コマンド（以下、「要求コマンド」と総称する）を受信すると、図８のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、処理がスタートする。
【００６３】
最初のステップ４０１では、所定の線速度（又は角速度）で光ディスク１５が回転するように駆動制御回路２６に指示するとともに、上位装置９０から要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８に通知する。
【００６４】
次のステップ４０３では、要求コマンドから指定アドレスを抽出し、その指定アドレスから、対象記録層が記録層Ｌ0であるか記録層Ｌ1であるかを特定する。
【００６５】
次のステップ４０５では、特定された対象記録層に関する情報を駆動制御回路２６及び再生信号処理回路２８などに通知する。
【００６６】
次のステップ４０７では、光ディスク１５が所定の線速度（又は角速度）で回転していることを確認すると、駆動制御回路２６に対してサーボオンを指示する。これにより、前述の如く、トラッキング制御、フォーカス制御及びラジアルチルト制御が行われる。なお、トラッキング制御、フォーカス制御及びラジアルチルト制御は処理が終了するまで随時行われる。
【００６７】
次のステップ４０９では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路２６に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。
【００６８】
次のステップ４１１では、要求コマンドに応じて記録又は再生を許可する。
【００６９】
次のステップ４１３では、記録又は再生が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。完了していれば、ここでの判断は肯定され、ステップ４１５に移行する。
【００７０】
このステップ４１５では、駆動制御回路２６に対してサーボオフを指示する。そして、処理を終了する。
【００７１】
以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０では、チルト検出回路２８ｇと駆動制御回路２６とによって、制御装置が構成されている。また、ＲＦ信号検出回路２８ｃとデコーダ２８ｅとＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによって、処理装置が実現されている。なお、ＣＰＵ４０によるプログラムに従う処理によって実現した処理装置の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
【００７２】
以上説明したように、本第１の実施形態に係る傾きセンサＴＳによると、半導体レーザＬＤ２（センサ用光源）から出射されたチルト検出用光束（レーザ光）は、カップリングレンズ５２ｂ（変換光学素子）で収束光に変換されて光ディスク１５（対象物）に照射される。光ディスク１５に照射されたチルト検出用光束は記録層Ｌ0及び記録層Ｌ1で反射される。各記録層で反射されたチルト検出用光束はそれぞれ収束光であり、反射した記録層によって異なる位置に集光する。記録層Ｌ0で反射されたチルト検出用光束の集光位置近傍には２分割受光素子５９ａが配置され、記録層Ｌ1で反射されたチルト検出用光束の集光位置近傍には２分割受光素子５９ｂが配置されているため、各２分割受光素子ではそれぞれ対応する記録層で反射されたチルト検出用光束のみが受光される。そこで、光ディスク１５の傾きが変化すると、各２分割受光素子では、その分割線の一方での受光量と他方での受光量とに、対応する記録層の傾きに応じた差が生じる。すなわち、各２分割受光素子からの光電変換信号には、それぞれ対応する記録層の傾きに関する情報が含まれることとなる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の記録層を有する光ディスクの傾きを記録層毎に検出することが可能となる。
【００７３】
また、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、傾きセンサＴＳを備えているため、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の記録層を有する光ディスクと対物レンズとの相対的な傾きを記録層毎に精度良く取得することが可能となる。
【００７４】
また、対物レンズ６０によって形成される光スポット位置の近傍にチルト検出用光束が照射されるため、アクセス対象位置近傍での対物レンズ６０と光ディスク１５の各記録層との相対的な傾きを精度良く取得することが可能となる。
【００７５】
また、傾きセンサＴＳの配置位置に関する制限が従来よりも少ないため、光ピックアップ装置の設計の自由度を向上させることができる。従って、光ピックアップ装置の小型化を促進することが可能となる。
【００７６】
また、傾きセンサＴＳの位置に関する許容範囲が従来よりも広いため、組み付け作業及び調整作業を簡素化することが可能となり、光ピックアップ装置の製造コストを低減することができる。
【００７７】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、データの記録及び再生に先だって、対物レンズ６０と光ディスク１５の対象記録層との相対的な傾きを精度良く補正することができるため、形状品質に優れた光スポットを対象記録層の所定位置に形成することが可能となる。従って、結果として複数の記録層を有する光ディスクに対する記録及び再生を含むアクセスを精度良く安定して行うことができる。
【００７８】
また、傾きセンサＴＳの出力信号に含まれるオフセット成分が極めて少ないため、チルト検出回路を簡素化することができる。
【００７９】
また、ラジアルチルトに起因する収差がほぼリアルタイムで補正されるため、記録速度が高速化しても記録品質の低下を抑制することができる。
【００８０】
また、いわゆるノート型パソコン等の持ち運び可能な情報機器に内蔵され、振動や温度変化などによりラジアルチルトが生じ易い環境下で使用されても、安定した記録及び再生が可能となる。
【００８１】
なお、上記第１の実施形態において、一例として図９に示されるように、前記半導体レーザＬＤ２と前記カップリングレンズ５２ｂとの間に、半導体レーザＬＤ２から出射されたチルト検出用光束の一部を遮光するための遮光手段としての遮光板ＳＰを配置しても良い。これにより、一例として図１０に示されるように、受光器ＰＤ２の受光面上に形成される光スポットは、ラジアル対応方向ＤｉｒＲを長軸とする楕円形状となり、一例として図１１（Ａ）に示されるように、検出可能範囲を光スポットが円形のとき（図１１（Ｂ）参照）に比べて広くすることができる。なお、前記遮光板ＳＰは、前記カップリングレンズ５２ｂと光ディスク１５との間に配置されても良い。さらに、前記カップリングレンズ５２ｂに代えて、入射光を収束光に変換するとともに、ビーム形状を楕円形状とするレンズを用いても良い。また、前記遮光板ＳＰに代えてシリンドリカルレンズを配置しても良い。要するに、受光器ＰＤ２の受光面上に形成される光スポットが、ラジアル対応方向ＤｉｒＲを長軸とする楕円形状となればよい。
【００８２】
ところで、光ディスク１５は、Ｚ軸方向に上下しながら回転している。これは面ぶれと呼ばれている。この面ぶれが大きくて、一例として図１２に示されるように、光ディスク１５の各記録層で反射したチルト検出用光束の集光位置が受光器ＰＤ２の受光領域外となるおそれがある場合には、一例として図１３に示されるように、傾きセンサＴＳが対物レンズ６０と連動して駆動されるように、傾きセンサＴＳと対物レンズ６０とを一体化しても良い。これにより、対物レンズ６０が面ぶれに応じてＺ軸方向に駆動されると、それに連動して傾きセンサＴＳもＺ軸方向にシフトするため、面ぶれが大きくても集光位置が受光領域外となることを防止できる。具体的には、対物レンズ６０を保持しているレンズホルダ（不図示）に傾きセンサＴＳを固定する。なお、この場合には、前記駆動系の負荷が増加するため、半導体レーザＬＤ２は必ずしも一体化されていなくても良い。
【００８３】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を図１４〜図１７に基づいて説明する。
【００８４】
この第２の実施形態は、上記第１の実施形態に係る傾きセンサＴＳに代えて、一例として図１４に示されるように、回折素子としてのホログラムが用いられた傾きセンサＴＳ'を用いる点に特徴を有する。その他、光ピックアップ装置、光ディスク装置の構成などは、前述した第１の実施形態と同様である。従って、以下においては、第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【００８５】
前記傾きセンサＴＳ’は、センサ用光源としての半導体レーザＬＤ２、変換光学素子としてのカップリングレンズ５２ｂ、２つのホログラム（ＴＨ０、ＴＨ１）及び光検出器としての受光器ＰＤ２１などから構成されている。なお、本第２の実施形態でも、この傾きセンサＴＳ’は一例として、ラジアルチルトを検出するように配置されているものとする。
【００８６】
前記ホログラムＴＨ０は記録層Ｌ0で反射したチルト検出用光束の集光位置近傍に配置され、前記ホログラムＴＨ１は記録層Ｌ1で反射したチルト検出用光束の集光位置近傍に配置されている。ホログラムＴＨ０及びホログラムＴＨ１は、一例として図１５に示されるように、ラジアル対応方向ＤirＲに直交する方向の回折格子がそれぞれ形成されており、入射した光束をラジアル対応方向ＤirＲに回折する。なお、本明細書においては「回折方向」とは、回折光をホログラムの格子面上に写像した際の回折光の方向を意味している。
【００８７】
前記受光器ＰＤ２１は、一例として図１５に示されるように、４つの受光素子（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄとする）を有している。ここでは、一例として、受光素子２１ａがホログラムＴＨ０からの＋１次回折光を受光し、受光素子２１ｂがホログラムＴＨ０からの−１次回折光を受光し、受光素子２１ｃがホログラムＴＨ１からの＋１次回折光を受光し、受光素子２１ｄがホログラムＴＨ１からの−１次回折光を受光するように配置されている。
【００８８】
ところで、小山次郎、西原浩著、「光波電子工学」（コロナ社、１９９３年７月１５日、ｐ．１１７−１３２）によると、ホログラムは、一例として図１６に示されるように、次の（３）式で算出されるパラメータＱの値（Ｑ値）によって回折特性が異なっている。ここで、λは入射光の波長、Ｔは格子の溝深さ、ｎは屈折率、ｄは格子ピッチである。
【００８９】
Ｑ＝２πλＴ／（ｎｄ2）  ……（３）
【００９０】
Ｑ≦０．５のホログラムでは、光の入射角度に関係なく回折効率はほぼ一定であるが、Ｑ≧２のホログラムでは、光の入射角度により回折効率は大きく変化し、特定の入射角θB（ブラッグ角）のときに回折効率が最大となる。このブラッグ角θBは次の（４）式から求めることができる。
【００９１】
θB＝ｓｉｎ-1（λ／２ｄ）  ……（４）
【００９２】
なお、Ｑ値が１０を超えると、入射角が０°近傍での回折効率が低いため、ここでは一例として、ホログラムＴＨ０及びホログラムＴＨ１では、それぞれ２≦Ｑ＜１０となるように格子の溝深さ及び格子ピッチなどが設定されている。従って、ホログラムＴＨ０及びホログラムＴＨ１に入射したチルト検出用光束は、ラジアル対応方向ＤirＲに関する入射角（以下、便宜上「ラジアル入射角」ともいう）に応じた回折効率で回折されることとなる。
【００９３】
この場合には、前記チルト検出回路２８ｇでは、次の（５）式に基づいて記録層Ｌ0のラジアルチルト信号Ｓｒt０を生成し、次の（６）式に基づいて記録層Ｌ1のラジアルチルト信号Ｓｒt１を生成する。ここでは、受光素子２１ａの出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ２１ａ、受光素子２１ｂの出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ２１ｂ、受光素子２１ｃの出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ２１ｃ、受光素子２１ｄの出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ２１ｄとする。
【００９４】
Ｓｒt０＝（Ｓ２１ａ−Ｓ２１ｂ）／（Ｓ２１ａ＋Ｓ２１ｂ）  ……（５）
Ｓｒt１＝（Ｓ２１ｃ−Ｓ２１ｄ）／（Ｓ２１ｃ＋Ｓ２１ｄ）  ……（６）
【００９５】
ここでは、ホログラムＴＨ０は、ラジアル方向に関して記録層Ｌ0が基準面とほぼ平行であるときに、ホログラムＴＨ０に入射するチルト検出用光束のラジアル対応方向ＤirＲに関する入射角が０°となるように設定されている。そこで、一例として図１７に示されるように、ラジアル方向に関して記録層Ｌ0と基準面とのなす角度がほぼ０°のときには、ホログラムＴＨ０における＋１次回折光の光強度と−１次回折光の光強度とがほぼ等しくなり、ラジアルチルト信号Ｓｒt０はほぼ０レベルとなる。一方、ラジアル方向に関して記録層Ｌ0と基準面とのなす角度がθr（≠０°）のときには、その傾斜角θrに応じてホログラムＴＨ０に入射するチルト検出用光束のラジアル入射角が変化し、＋１次回折光の光強度と−１回折光の光強度とに差を生じる。ここでは、一例として図１７に示されるように、θr＞０°のときに＋１次回折光の光強度が−１回折光の光強度よりも大きくなり、θr＜０°のときに−１次回折光の光強度が＋１回折光の光強度よりも大きくなるように設定されている。従って、ラジアルチルト信号Ｓｒt０は傾斜角θrに応じた信号レベルとなる。
【００９６】
同様に、ホログラムＴＨ１は、ラジアル方向に関して記録層Ｌ1が基準面とほぼ平行であるときに、ホログラムＴＨ１に入射するチルト検出用光束のラジアル対応方向ＤirＲに関する入射角が０°となるように設定されている。そこで、ラジアル方向に関して記録層Ｌ1と基準面とのなす角度がほぼ０°のときには、ホログラムＴＨ１における＋１次回折光の光強度と−１次回折光の光強度とがほぼ等しくなり、ラジアルチルト信号Ｓｒt１はほぼ０レベルとなる。一方、ラジアル方向に関して記録層Ｌ1と基準面とのなす角度がθr（≠０°）のときには、その傾斜角θrに応じてホログラムＴＨ１に入射するチルト検出用光束のラジアル入射角が変化し、＋１次回折光の光強度と−１回折光の光強度とに差を生じる。従って、ラジアルチルト信号Ｓｒt１は傾斜角θrに応じた信号レベルとなる。
【００９７】
なお、＋１次回折光の光強度と−１回折光の光強度との差信号を、＋１次回折光の光強度と−１回折光の光強度の和信号で除算した信号をラジアルチルト信号としているため、安定したラジアルチルト信号を生成することができる。この場合には、Ｑ値を大きくすると検出感度が高くなり、Ｑ値を小さくすると検出可能範囲が広くなる。従って、必要な検出感度及び検出可能範囲に応じて上記範囲内でＱ値を決定しても良い。
【００９８】
以上説明したように、本第２の実施形態に係る傾きセンサＴＳ’によると、半導体レーザＬＤ２（センサ用光源）から出射されたチルト検出用光束（レーザ光）は、カップリングレンズ５２ｂ（変換光学素子）で収束光に変換されて光ディスク１５（対象物）に照射される。光ディスク１５に照射されたレーザ光は記録層Ｌ0及び記録層Ｌ1で反射される。各記録層で反射されたチルト検出用光束はそれぞれ収束光であり、その集光位置は反射した記録層によって異なることとなる。ここでは、記録層Ｌ0で反射されたチルト検出用光束の集光位置にホログラムＴＨ０（回折素子）が配置され、記録層Ｌ1で反射されたチルト検出用光束の集光位置にホログラムＴＨ１（回折素子）が配置されているため、各ホログラムからの回折光を受光する各受光素子からの光電変換信号には、それぞれ対応する記録層の傾きに関する情報が含まれることとなる。従って、上記第１の実施形態に係る傾きセンサＴＳと同様な効果を有することができる。
【００９９】
また、受光素子は２分割受光素子である必要がないため、各受光素子の位置に関する誤差の許容範囲を大きくすることが可能となる。これにより、組み込み工程及び調整工程を簡素化することができ、製造コストを更に下げることができる。
【０１００】
なお、一例として図１８に示されるように、傾きセンサＴＳ’を構成する半導体レーザＬＤ２とカップリングレンズ５２ｂとホログラムＴＨ０とホログラムＴＨ１とを一体化し、対物レンズ６０と連動して駆動されるようにしても良い。これにより面ぶれの影響を除去することができる。この場合には、受光器ＰＤ２１を連動させなくても良いため、受光器ＰＤ２１も連動させる場合に比べて対物レンズ６０を含む可動部における信号線の本数が少なくなり、可動部の駆動が容易となる。ところで、駆動系の負荷が大きいときには、半導体レーザＬＤ２を連動させなくても良い。
【０１０１】
また、上記第２の実施形態では、ホログラムが記録層毎に設けられる場合について説明したが、前記ホログラムＴＨ０及びホログラムＴＨ１に代えて、一例として図１９に示されるように、大きな１つのホログラムＨＴを用いても良い。
【０１０２】
また、上記第２の実施形態では、ホログラムＴＨ０及びホログラムＴＨ１に形成された回折格子の格子ピッチが互いに等しい場合について説明したが、例えば、図２０に示されるように、前記ホログラムＴＨ１に代えて、前記ホログラムＴＨ１に形成された回折格子の格子ピッチとは異なる格子ピッチの回折格子が形成されたホログラム（ＴＨ１’とする）を用いても良い。すなわち、各ホログラムの回折特性が互いに異なっていても良い。これにより、受光素子の配置の自由度を高めることができる。
【０１０３】
また、上記第２の実施形態では、ラジアルチルトのみを検出する場合について説明したが、更にタンジェンシャルチルトも検出することが容易に可能となる。この場合には、一例として図２１に示されるように、前記ホログラムＴＨ０及びホログラムＴＨ１に代えて、ラジアル対応方向ＤirＲに直交する方向の回折格子と、ラジアル対応方向ＤirＲの回折格子とが同一面に形成された２つのホログラム（ＴＨ１０、ＴＨ１１とする）が用いられる。また、前記受光器ＰＤ２１に代えて８つの受光素子（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈとする）を有する受光器（ＰＤ１２１とする）が用いられる。ここでは、ホログラムＴＨ１０及びホログラムＴＨ１１に入射したチルト検出用光束は、ラジアル対応方向ＤirＲ及びタンジェンシャル対応方向ＤirＴに回折される。そして、ラジアル対応方向ＤirＲに回折された回折光については、受光素子２１ａがホログラムＴＨ１０からの＋１次回折光を受光し、受光素子２１ｂがホログラムＴＨ１０からの−１次回折光を受光し、受光素子２１ｃがホログラムＴＨ１１からの＋１次回折光を受光し、受光素子２１ｄがホログラムＴＨ１１からの−１次回折光を受光するように配置されている。また、タンジェンシャル対応方向ＤirＴに回折された回折光については、受光素子２１ｅがホログラムＴＨ１０からの＋１次回折光を受光し、受光素子２１ｆがホログラムＴＨ０からの−１次回折光を受光し、受光素子２１ｇがホログラムＴＨ１からの＋１次回折光を受光し、受光素子２１ｈがホログラムＴＨ１からの−１次回折光を受光するように配置されている。
【０１０４】
この場合には、前記チルト検出回路２８ｇでは、更に、次の（７）式に基づいて記録層Ｌ0のタンジェンシャルチルト信号Ｓｔt０を生成し、次の（８）式に基づいて記録層Ｌ1のタンジェンシャルチルト信号Ｓｔt１を生成する。ここでは、受光素子２１ｅの出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ２１ｅ、受光素子２１ｆの出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ２１ｆ、受光素子２１ｇの出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ２１ｇ、受光素子２１ｈの出力信号に対応するＩ／Ｖアンプ２８ｆの出力信号をＳ２１ｈとする。
【０１０５】
Ｓｔt０＝（Ｓ２１ｅ−Ｓ２１ｆ）／（Ｓ２１ｅ＋Ｓ２１ｆ）  ……（７）
Ｓｔt１＝（Ｓ２１ｇ−Ｓ２１ｈ）／（Ｓ２１ｇ＋Ｓ２１ｈ）  ……（８）
【０１０６】
このように、受光素子２１ａと受光素子２１ｂの出力信号から記録層Ｌ0のラジアルチルトが検出され、受光素子２１ｃと受光素子２１ｄの出力信号から記録層Ｌ1のラジアルチルトが検出され、受光素子２１ｅと受光素子２１ｆの出力信号から記録層Ｌ0のタンジェンシャルチルトが検出され、受光素子２１ｇと受光素子２１ｈの出力信号から記録層Ｌ1のタンジェンシャルチルトが検出される。すなわち、各記録層の２方向に関する傾きを同時に検出することができる。
【０１０７】
ところで、この場合には、前記駆動系は、更にラジアル方向の軸回りに対物レンズ６０を回動するためのタンジェンシャルチルト用アクチュエータが必要となる。そして、前記駆動制御回路２６は、更に再生信号処理回路２８からのタンジェンシャルチルト信号に基づいて、タンジェンシャルチルトを補正するための前記タンジェンシャルチルトアクチュエータの駆動信号を生成し、光ピックアップ装置２３に出力する。これにより、タンジェンシャルチルト制御が行われることとなる。
【０１０８】
なお、上記各実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち、少なくとも情報の再生が可能な光ディスク装置であれば良い。
【０１０９】
また、上記各実施形態では、光ディスクが約４０５ｎｍの波長のレーザ光に対応する情報記録媒体である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば約６６０ｎｍの波長のレーザ光に対応する情報記録媒体（ＤＶＤ）であっても良い。
【０１１０】
また、上記各実施形態では、センサ用光源から出射されるレーザ光の波長が約７８０ｎｍの場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、センサ用光源から出射されるレーザ光の波長が約６６０ｎｍや約４０５ｎｍであっても良い。
【０１１１】
また、上記各実施形態では、光ピックアップ装置が信号用光源として１つの半導体レーザを備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長の光束を発光する複数の半導体レーザを備えていても良い。この場合に、例えば波長が約４０５ｎｍの光束を発光する半導体レーザ、波長が約６６０ｎｍの光束を発光する半導体レーザ及び波長が約７８０ｎｍの光束を発光する半導体レーザの少なくとも１つを含んでいても良い。すなわち、光ディスク装置が互いに異なる規格に準拠した複数種類の光ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。このときに、複数種類の光ディスクのうち少なくとも１種類の光ディスクが多層ディスクであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
以上説明したように、本発明の傾きセンサによれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の層を有する対象物の傾きを層毎に検出するのに適している。また、本発明の光ピックアップ装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の記録層を有する光ディスクと対物レンズとの相対的な傾きを記録層毎に精度良く取得するのに適している。また、本発明の光ディスク装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数の記録層を有する光ディスクへのアクセスを精度良く安定して行うのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１における光ディスクの構造を説明するための図である。
【図３】図１における光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図４】記録層Ｌ0で反射されたチルト検出用光束の主光線と記録層Ｌ1で反射されたチルト検出用光束の主光線との間隔を説明するための図である。
【図５】図３における傾きセンサの受光器を構成する各受光素子の配置を説明するための図である。
【図６】図５の各受光素子の詳細を説明するための図である。
【図７】図１における再生信号処理回路を説明するための図である。
【図８】上位装置からアクセス要求を受信したときの光ディスク装置での処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】遮光板を説明するための図である。
【図１０】図９における各受光素子の受光面でのビーム形状を説明するための図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、それぞれチルト検出用光束のビーム形状と検出可能範囲との関係を説明するための図である。
【図１２】光ディスクの面ぶれを説明するための図（その１）である。
【図１３】光ディスクの面ぶれを説明するための図（その２）である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る傾きセンサを示すブロック図である。
【図１５】図１４における各ホログラムと各受光素子との位置関係を説明するための図である。
【図１６】ホログラムの回折効率と入射角との関係を説明するための図である。
【図１７】ホログラムからの±１次回折光の光強度と入射角との関係を説明するための図である。
【図１８】傾きセンサの一体化を説明するための図である。
【図１９】図１４におけるホログラムの変形例１を説明するための図である。
【図２０】図１４におけるホログラムの変形例２を説明するための図である。
【図２１】図１４におけるホログラムの変形例３を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１５…光ディスク（対象物）、２０…光ディスク装置、２３…光ピックアップ装置、２６…駆動制御回路（制御装置の一部）、２８…再生信号処理回路（制御装置の一部、処理装置の一部）、４０…ＣＰＵ（処理装置の一部）、５２ｂ…カップリングレンズ（変換光学素子）、６０…対物レンズ、ＬＤ１…半導体レーザ（信号用光源）、ＬＤ２…半導体レーザ（センサ用光源）、ＰＤ１…受光器（信号光検出器）、ＰＤ２…受光器（光検出器）、ＳＰ…遮光板（遮光手段）、ＴＨ０…ホログラム（回折素子）、ＴＨ１…ホログラム（回折素子）、ＴＳ…傾きセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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