(57)【要約】【課題】  光ピックアップにおいて制御信号の変動やデータ信号のエラー率の原因となる多層間クロストークを除去し、狭い層間隔でも安定した動作を確保する。【解決手段】  多層ディスク５０１からの反射光を、中心線で分かれるように分割光学系１０７で二つに平行分割し、集光する。集光された当該層からの反射光は、反射領域を制限した反射板５３４で反射され、光検出器５２で検出されるが、他層からの反射光は反射板５３４で反射されないので、層間クロストークは減少する。【選択図】  図１
2011113613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
前記レーザ光源からのレーザ光を多層光情報記録媒体の一つの記録層に集光する照射光集光光学系と、
前記多層光情報記録媒体の前記記録層から反射された反射光を検出する検出光学系とを有し、
前記検出光学系は、
前記記録層からの反射光を、分割後の光束が光軸を通らないように光軸の両側に平行分割する分割光学系と、
前記分割光学系によって分割された反射光を絞り込む反射光集光レンズと、
前記反射光集光レンズによって絞り込まれた前記反射光中の前記一つの記録層からの反射光の最小スポット位置に設けられた反射領域制限反射面と、
前記反射領域制限反射面の反射面によって反射された反射光を検出する光検出器を含み、
前記反射領域制限反射面は、前記一つの記録層からの反射光を反射し、他の記録層からの反射光を反射しないように構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、更に、前記レーザ光をメイン光線とサブ光線に分割する光学素子を含み、それぞれの集光スポットを前記反射領域制限反射面の反射する領域で反射することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光ピックアップ装置において、前記検出光学系は非点収差を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記分割光学系は光軸に沿って配置された二つのバイプリズムで構成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記分割光学系は光軸に沿って配置された二つのグレーティング素子からなり、前記二つのグレーティング素子は光軸を含む面で二分割され、前記グレーティング素子の溝形状は鋸波状で、溝深さは０次光を抑圧する深さであり、前記光軸を含む面に対して対称であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記分割光学系は光軸に垂直な直線を稜線として光軸に対して同角度の二平面と該二平面を光軸方向に平行移動した二平面とで光学面が構成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記反射面は短冊状をしており、短冊の長手方向が前記分割光学系の分割方向と略一致することを特徴とすることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記反射面の反射領域の大きさは前記一つの記録層に集光されているときの前記反射光の照射領域を含み、前記記録層以外からの反射光の照射領域を含まないことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】
レーザ光源と、
前記レーザ光源からのレーザ光を多層光情報記録媒体の一つの記録層に集光する照射光集光光学系と、
前記多層光情報記録媒体の前記記録層から反射された反射光を検出する検出光学系とを有し、
前記照射光集光光学系の光路中にビームスプリッタと対物レンズが設けられ、前記照射光集光光学系と前記検出光学系は前記ビームスプリッタと前記対物レンズを共有し、
前記照射光集光光学系は、前記レーザ光源からのレーザ光を発散光として前記ビームスプリッタを通過させ、
前記検出光学系は、
前記記録層からの反射光を、分割直後には光軸を通らず次第に光軸に収束するように光軸の両側に分割する分割光学系と、
前記分割光学系を通過した前記反射光中の前記一つの記録層からの反射光の最小スポット位置に設けられた反射領域制限反射面と、
前記反射領域制限反射面の反射面によって反射された反射光を検出する光検出器とを含み、
前記反射領域制限反射面は、前記一つの記録層からの反射光を反射し、他の記録層からの反射光を反射しないように構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光ピックアップ装置において、前記分割光学系は光軸に沿って配置された二つのバイプリズムで構成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の光ピックアップ装置において、前記分割光学系は光軸に沿って配置された二つのグレーティング素子からなり、前記二つのグレーティング素子は光軸を含む面で二分割され、前記グレーティング素子の溝形状は鋸波状で、溝深さは０次光を抑圧する深さであり、前記光軸を含む面に対して対称であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の光ピックアップ装置において、前記分割光学系は、前記反射光を前記反射領域制限反射面に向けて収束する光学素子と前記反射領域制限反射面との間に設置され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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ピックアップ装置に関し、特に光ピックアップ装置の読出し光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクでは、容量を増加させるために多層化技術が進んできている。しかし、通常の光ドライブ装置では層間クロストークが残ることになる。
【０００３】
図３を用いて、光ピックアップ装置の検出光学系における多層光ディスクによるクロストークを説明する。トラッキングエラー信号の検出はここではＤＰＰ（Differential Push-Pull）法を使用するものとする。ＤＰＰ法では回折格子によりレーザ光を１本のメイン光線と二本のサブ光線に分割し、３本の光線で光ディスクを照射する。図３ではメイン光線８０のみを示している。単純化のために、５０１は二層の光ディスクとし、５１１及び５１２は情報記録層であるものとする。対物レンズ４０１からのメイン光線の最小ビームスポット位置はメイン光線８０で示すように情報記録層５１１上にあり、情報記録層５１１からの情報を読み出そうとしている。情報記録層５１１上には、図４に示すトラッキングのための案内溝が形成されており、この溝をメイン光線が光スポット９４として照射し、同時にサブ光線は半トラックピッチだけずれた位置を照射スポット９５、９６の状態で照射している。照射光の焦点は記録層５１１に合っているので、その反射光は入射光と同じ光路を逆方向に辿って図３の対物レンズ４０１に戻る。次に、検出レンズ４０２を透過し、光ビーム８０１となって光検出器５１に入射する。検出レンズ４０２には非点収差が入っており、光検出器５１は最小錯乱円の位置に設置される。
【０００４】
光検出器の形状とディスクからの反射光の入射状態を図５に示す。中央にある田の字状の四分割された検出器５４１はメイン光線を検出するものであり、メイン光線はスポット８１１として検出器５４１を照射する。サブ光線による反射光は、それぞれ２分割検出器５４２、５４３上に光スポット８１２、８１３として入射する。四分割検出器５４１からの信号をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとし、２分割検出器５４２からの信号をＥ、Ｆ、２分割検出器５４３からの信号をＧ、Ｈとする。このとき、トラッキングエラー信号ＴＲは、ＴＲ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）−ｋ｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝と表される。ここに、ｋは定数であり、メイン光線とサブ光線の強度比等から決められる。通常、メイン光線はサブ光線の強度と比較して１０倍以上大きくなるように設定されている。また、フォーカスエラー信号をＡＦ、データ信号をＲＦとしたとき、ＡＦ＝Ａ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ）、ＲＦ＝Ａ＋Ｃ＋Ｂ＋Ｄのように表される。ＴＲ及びＡＦ信号はレーザ光の照射位置の制御に使用される。
【０００５】
多層ディスクにレーザ光を照射したとき、それぞれの層で反射され光検出器で検出される反射光量はほぼ同量になるように設計されている。このために対物レンズに近い層の透過率が大きくなっており、対物レンズから遠い層にもレーザ光が照射できるようになっている。このような条件下では、図３に示したように情報読出し対象層である５１１にレーザ光の焦点を合わせると、一部のレーザ光は光ビーム８２として当該層５１１を透過し、隣接層５１２で反射され、迷光である反射光ビーム８３となる。この反射光ビーム８３は対物レンズ４０１に戻り、検出レンズ４０２に入射した後、光検出器５１の手前で一旦集光され、光ビーム８０４で示したように広がりながら光検出器５１に入射する。光ビーム８０４は、光検出器面上では図５に示すように、広がった光スポット８４１になり、光検出器５４１、５４２、５４３を覆った状態となる。このため、ビーム８１１及び８１２、８１３と干渉することになる。この干渉は、層間隔の変動による光スポット８４１の位相の変化に影響され、変化する。
【０００６】
ビーム８１１の全光量であるＲＦ信号強度の変動はＲＦ信号のジッターの劣化を引き起こし、データ読み出し時のエラーレートを悪化させてしまう。また、ビーム８１２と８１３での干渉はＴＲ信号の変動を引き起こす。回折格子で分割されて生成されるサブ光線の強度は設計上小さく設定されているので、隣接層からのメイン光線の反射光のパワーデンシティと同程度となり、このため、干渉の効果が強く現れる。この干渉も光ディスクの傾きや層間隔などに影響され、不均一な層間隔のディスクの回転で光スポット８１２あるいは８１３の光量分布が変化する。この結果、ＴＲ信号の差動信号部分（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）に影響を与えることになり、トラッキング信号のバランスが崩れることになる。これにより、トラッキングがはずれるような不具合が生じる。同様に、隣接層５１２が読出し対象層５１１の対物レンズ寄りにある場合も、隣接層から反射光が発生し、問題となる干渉が同様に生じる。
【０００７】
そこで、クロストークを低減するための技術として、特許文献１があげられる。特許文献1では図７に示すピックアップ光学系において、反射領域制限反射鏡４３を使用している。以下に光学系の説明をする。半導体レーザ１０１から出射したレーザ光を、コリメータレンズ４０３と三角プリズム１０２により円形のコリメートされた光ビームに変換する。コリメートされたビームは回折格子１０３により３本のビームに分割され、１本のメイン光線と２本のサブ光線になる。メイン光線の進行方向は入射ビームと同じ方向であるが、サブ光線は光軸の両側にある傾きを持った出射光となる。３本のビームは偏光ビームスプリッタ１０４を透過し、λ／４板１０５により円偏光に変換され、回転機構により回転する多層ディスク５０１に対物レンズ４０４で絞り込まれる。ここでは多層ディスク５０１として２層ディスクを図示しているが、３層以上の多層ディスクにも適用可能である。読出し対象層（当該層）は５１１であり、レーザ光の最小スポットの位置が５１１上にある。隣接層５１２からも反射光８３が発生し、クロストークの原因である迷光となる。
【０００８】
多層ディスクからの反射光は迷光も含めて、対物レンズ４０４を戻り、λ／４板１０５により、元の偏光方向に対して直交する方向の直線偏光に変換される。このため偏光ビームスプリッタ１０４で反射され、λ／４板１０６に向かい、円偏光に変換される。その後、反射光集光レンズ４０５で集光され、当該層である記録層５１１からの反射光の最小スポット位置に置かれた反射板４３で反射される。反射板４３の形状は図８に示されている。８３１はメイン光線の最小スポットであり、８３２、８３３はサブ光線の最小スポットを表している。それぞれの最小スポットは反射領域が制限された反射領域４３１，４３２，４３３で反射される。該反射領域の外側は反射率の低い部分になっている。反射板４３による当該層からの反射光は反射光集光レンズ４０５に戻り、λ／４板１０６により入射時の偏光方向に対して直交した偏光方向の直線偏光となり、ビームスプリッタ１０４を透過する。４０６は非点収差が入った集光レンズであり、最小錯乱円の位置に光検出器５２が置かれている。光検出器５２の感度のある部分の形状は図５で示した通りである。光検出器５２からの信号は信号処理回路５３で処理され、光スポットの位置を制御するＡＦ信号及びＴＲ信号、データ信号であるＲＦ信号が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開2008-135097号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図８において、クロストークの主な原因となる他層からの迷光８４１は広い領域を照射するので、反射率の低い部分も照射することになり、検出器に向けて反射される光量は減少する。しかし、反射領域４３１，４３２，４３３も照射するので、この領域による反射光が検出器に戻りクロストークの原因として残されていた。
【００１１】
本発明の目的は、光ピックアップ装置において、上述の残された層間クロストークを除去する手段を提供することにより、安定したトラッキング信号やフォーカシングエラー信号を実現し、さらに、ＲＦ信号の信号雑音比の低下を防止しすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の課題を解決するために、本発明では、他層からの反射光が反射領域制限反射面において反射領域を照射しないようにすることで、層間クロストークを減少させる。
【００１３】
多層ディスクからの反射光を２つに分割して反射光集光レンズで集光している状態を図９及び図１０に示す。説明を分かり易くするために、それぞれの図において当該層からの反射光と他層からの反射光を別の図に描いているが、実際には両者同時に起こり重なり合うものである。それぞれの図の左側では、分割された当該層からの反射光８１２を反射光集光レンズ４０５で集光しており、集光面５２４で最小スポットになる。図９の右図は、当該層より対物レンズに近い層からの迷光となる反射光を反射光集光レンズ４０５で集光した状態を示している。反射集光レンズ４０５に入射する反射光８５１は分割されているものとする。反射層が対物レンズに近いため、当該層の集光面５２４より遠くの位置５２５で集光することになる。図１０の右図は、反射層が当該層より遠くにある場合の集光状態を示しており、分割された反射光８５２は当該層の集光面５２４より反射光集光レンズ４０５に近い位置５２６で集光することになる。
【００１４】
図９あるいは図１０における集光面５２４での光の分布を図１１に示す。当該層からの反射光はメイン光線が1本、サブ光線が２本あり、メイン光線はスポット８２１として絞り込まれ、サブ光線はスポット８２２および８２３として絞り込まれている。当該層以外からの反射光は二つに分裂して中心から分かれた光量分布となる。たとえば、メイン光線の他層による反射光は８１６のようになり、サブ光線の他層による反射光分布は８１７および８１８のようになる。いずれにしても、中心領域は他層からの反射光が照射しない状態となる。ここで反射領域を５３１、５３２、５３３のように制限された反射板４３１を設置すると、当該層からの反射光のみ反射され、他層からの反射光はほとんど反射されなくなる。このように反射領域を制限することによって、当該層からの反射光を他層からの迷光に影響されずに検出できるようになる。
【００１５】
本発明の光ピックアップ装置は、レーザ光源と、レーザ光源からのレーザ光を多層光情報記録媒体の一つの記録層に集光する照射光集光光学系と、多層光情報記録媒体の記録層から反射された反射光を検出する検出光学系とを有する。検出光学系は、記録層からの反射光を平行分割する分割光学系と、分割された反射光を絞り込む反射光集光レンズと、反射光集光レンズによって絞り込まれた反射光中の目的とする記録層からの反射光の最小スポット位置に置かれた反射領域制限反射面と、反射光を検出する光検出器とを含み、反射面によって反射された反射光を前記光検出器上で検出する。
【００１６】
あるいは、照射光集光光学系の光路中にビームスプリッタと対物レンズが設けられ、照射光集光光学系と検出光学系はビームスプリッタと前記対物レンズを共有し、照射光集光光学系は、レーザ光源からのレーザ光を発散光としてビームスプリッタを通過させる。そして、検出光学系は、記録層からの反射光を、分割直後には光軸を通らず次第に光軸に収束するように光軸の両側に分割する分割光学系と、分割光学系を通過した反射光中の目的とする記録層からの反射光の最小スポット位置に設けられた反射領域制限反射面と、反射光を検出する光検出器とを含み、反射面によって反射された反射光を光検出器上で検出する。
【００１７】
当該層からの反射光の焦点位置に置かれた反射領域制限反射面は当該層からの反射光を反射し、他層からの反射光を反射させない役割をする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、他層からの反射光が光検出器に入射しなくなるので、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号およびＲＦ信号への層間クロストークによる影響を小さくすることができる。
【００１９】
また、光線の分割間隔を大きくすることで、レンズシフトを大きくとっても、層間クロストークが増加しないようにできること、同時に狭い層間隔の多層ディスクにも対応できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による光ピックアップ装置の光学系の一例を示す図。
【図２】本発明による光ピックアップ装置の光学系の一例を示す図。
【図３】隣接層からの反射光の影響を示す図。
【図４】１本のメイン光線と２本のサブ光線が溝付き記録面を照射している状態を示す図。
【図５】光検出器の形状と光ディスクからの反射光の光スポットの位置と広がりを示す図。
【図６】グレーティングの鋸歯の形状を示す図。
【図７】反射領域を制限した反射板を用いる光ピックアップ光学系を示す図。
【図８】反射領域を制限した反射板を示す図
【図９】分割した反射光の集光状態を示す図。
【図１０】分割した反射光の集光状態を示す図。
【図１１】当該層で反射されたメイン光線とサブ光線の分割平行光が反射集光レンズで集光したときの集光状態と、それぞれの他層による反射光の分布状態を示す図。
【図１２】本発明による光ピックアップ装置を用いた光ディスクドライブ装置の一例を示す図。
【図１３】グレーティングの鋸歯の形状を示す図。
【図１４】２枚のバイプリズムを用いた分割光学系を示す図。
【図１５】２枚の分割グレーティングを用いた分割光学系を示す図。
【図１６】２枚の平行平板を用いた分割光学系を示す図。
【図１７】信号処理回路の概略を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
最初に、分割光学系について説明する。図１４は、バイプリズムを二つ使用してビームを分割する分割光学系の例を示す図である。第１のバイプリズム４０８に平行光線が入射しており、光軸の垂線を分割線として光軸に対して同角度で対称な進行方向の平行光線が作られる。第２のバイプリズム４０９は、光軸に対して角度を持った平行光線の進行方向を光軸に対して平行に変える。このようにバイプリズムを二つ使用することにより、通常のビームを分割平行光線に変換することができる。
【００２２】
図１５は、透過グレーティング４１と４２を用いて平行分割する分割光学系の例を示す図である。グレーティング４１及び４２はそれぞれグレーティングによる回折光の方向が異なる二つの領域から構成されているが、二つの領域のグレーティングは分割線と同じ溝方向と同じ溝ピッチを有し、なおかつ０次光の発生しない溝深さ１／（ｎ−１）の鋸歯状のグレーティングとなっている。ｎはグレーティングの屈折率であり、空気中にあるものとした。溝深さはこの整数倍のものでも０次光を発生しない。図１３にはグレーティング４１の鋸歯の形状を示しており、４１０と４１１の領域での鋸歯は互いに反転した形状をしているので、回折光は光軸に対称な方向に発生する。これにより、入射光の二つの領域の光は異なる方向に出射することになる。図６にグレーティング４２の鋸歯の形状を示す。光は上方から入射する。４２１での鋸歯の形状と４１０での形状、及び４２０での鋸歯の形状と４１１での形状はそれぞれ同じであるので、グレーティング４１を透過して光軸に対して角度を持った二つのビームはグレーティング４２を透過した後、間隔の空いた光軸に対して平行な光になる。
【００２３】
図１６は、平行平板を使用した分割光学系の例を示す図である。分割平板素子４４は、２枚の平行平板４４１と４４２で構成され、それぞれの平行平板は光軸に対して同じ角度で傾いており、また光軸に対して対称な位置にある。二つの平行平板の接合部がなす稜線は光軸に垂直に交わるものとし、平行平板の接合部がなす稜線あるいは谷線はメイン光線とサブ光線の中心を通り、かつ光軸に垂直な直線と略同じ方向を有している。紙面上方からの入射平行光は谷線の位置で二つに分けられ、それぞれ別の平行平板に入射する。平行平板は透明ガラスあるいはプラスチックとすると、屈折率が空気より大きいので、入射面で光線が谷線と光軸を含む平面から離れる方向に向かい、出射面で光軸と平行なビームとなる。
【００２４】
以上説明した分割光学系は平行光束中に入れることを想定したものであるが、反射光集光レンズの後の収束光中に入れることも可能である。たとえば図１６のような光学素子の場合は入射面の角度と出射面の角度が同じであったが、収束光中に入れる場合には、光軸に対する入射面の角度と出射面の角度が異なる設計をすれば、同様な効果を得ることができる。
【００２５】
次に、実施例により本発明を説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の実施例１による光ピックアップ装置の光学系を示す図である。図７で示した光学系に、分割光学系１０７が挿入されている。これにより多層ディスク５０１からの反射光が、中心部が空いた状態のビームに変換される。反射板４３も使用可能であるが、反射領域制限反射板４５に置き換えられており、反射領域はたとえば５３４で示した通りストライプ状の短冊形状になっており、当該層からの反射光を反射する。短冊の長手方向の長さは長くても迷光が照射しない限り問題はない。この短冊状の反射領域を当該層からのメイン光線とサブ光線が黒丸で示したスポット状態で照射しているため、これらのスポットは反射される。当該層からの反射光は平行分割された状態で反射光集光レンズ４０５に戻り、分割光学系１０７を通過した後、通常の分割のない状態に戻る。分割光学系１０７を出射した反射光は、偏光ビームスプリッタ１０４、非点収差の入った集光レンズ４０６を透過後、光検出器５２で検出される。他層からの反射光は短冊状の反射領域を照射しないので、反射光集光レンズ４０５に戻らない。したがって、光検出器５２に到達しなくなるので、層間クロストークは発生しなくなる。なお、光検出器に到達した光は、信号処理回路５３で、RF信号等を生成する。
【００２７】
短冊形状の反射領域の幅は当該層が少なくともフォーカスの引き込み範囲において、その反射光のスポットより大きい必要がある。スポットが大きいと引き込み範囲が狭くなり、層間ジャンプやフォーカスが不安定になる。たとえば、引き込み範囲を３μm、対物レンズと反射光集光レンズの光学系の光学倍率を１０倍とするとストライプの幅は６０μm必要となる。これに伴い、他層の反射光はこの短冊形状を避けるようなバイプリズムの設計をする必要がある。
【００２８】
分割光学系１０７には、図１４から１６に示した光学系を利用できる。図１５に示した分割光学系のグレーティングは偏光性回折素子とすることも可能である。この場合、偏光ビームスプリッタ１０４から分割光学系１０７に向かう光線に対してのみ回折効果を持たせ、１０６のλ／４板から戻る偏光方向が９０度異なる光線に対しては作用を及ぼさないようにしておく。ビームが分割された状態で検出されることになるが、それぞれの分割された検出器（図５）に入射する光量はビームが分割されていない場合と同様であるので、ＲＦ信号及び制御信号に問題が生じることはない。偏光性回折格子を使用することで、反射板４５の傾きや光軸方向の位置ずれに対して分割素子の影響を少なくできる長所がある。ここで、短冊状の反射面は、短冊の長手方向が前記分割光学系の分割方向と略一致するように構成されている。
【００２９】
図１７に、信号処理のための電子回路を示す。光検出器５４１及び５４２、５４３は図５で示したものと同様である。４分割検出器５４１はメイン光線を検出し、２分割検出器５４２、５４３はそれぞれサブ光線を検出する。５５１から５５５までが差動増幅器であり、５６１から５６６までが加算回路である。５８０はｋ倍の増幅器であり、ｋはメイン光線とサブ光線の強度比を勘案して決まる値である。各検出器からの信号はプリアンプで増幅された後、これらの電子回路で処理され、制御信号あるいはデータ信号となる。４分割検出器からの出力であるＡ及びＢ、Ｃ、Ｄのすべてを加え合わせた信号５７２は、データ信号である。５７４は非点収差法によるＡＦ信号となる。５７３はメイン光線によるプッシュプル信号であり、５７１はサブ光線によるサブプッシュプル信号である。信号５７１は増幅器５８０でｋ倍に増幅され、メイン光線によるプッシュプル信号５７３と共に差動増幅器５５５で処理され、ＴＲ信号５７５となる。
【００３０】
本実施例によると、ＲＦ信号への層間クロストークが低減されるので、ＲＦ信号の信号雑音比が向上し、エラーの少ないデータ信号を得ることができる。同時に、本方式は層間隔の変動に伴ってトラッキングエラー信号が変動する現象を小さくすることができる。すなわち、隣接層からのメイン光線の反射光とトラッキングのための当該層からのサブ光線の反射光とが干渉し、その位相差が層間隔によって変わるので、サブプッシュプル信号が変動するが、本発明により隣接層からの反射光の影響を小さくできるので、トラッキングエラー信号の変動が小さくなる。これにより、精度の高いレーザ光照射位置の制御が可能となり、読出し及び書込みのときのレーザ照射位置を正確に決められるので信号の品質が向上する。
【００３１】
本実施例では偏光光学系を用いたが、半導体レーザの最大出力に十分余裕がある場合は、偏光ビームスプリッタ１０４を通常のビームスプリッタに置き換え、λ／４板１０５、１０６を取り除いた光学系を使用することも可能である。
【実施例２】
【００３２】
図２は、本発明の実施例２による光ピックアップ装置の光学系を示す図である。本実施例では、回折格子１０３と偏光ビームスプリッタ１０４がコリメータレンズ４０７より半導体レーザ１０１側に設置されている。従って、半導体レーザ１０１から出射したレーザ光は発散光の状態で偏光ビームスプリッタ１０４を透過し、その後コリメータレンズ４０７でコリメートされ、λ／４板１０５に入射する。多層ディスクにおいて、当該層のディスク表面からの深さが異なると発生する球面収差が異なるが、この収差はコリメータレンズ４０７を光軸上で移動させることで補償する。実施例１では回折格子１０３と偏光ビームスプリッタ１０４がコリメータレンズ４０３と対物レンズ４０４の間に設置されていたため、集光レンズ４０５が必要であったが、実施例２では図２に示すように、多層ディスク５０１の読出し対象層５１１から反射された光ビームはコリメータレンズ４０７を通ると収束光になるので、集光レンズが必要ない。これにより、部品点数を削減できる効果がある。
【００３３】
分割光学系１０７には、実施例１と同様に、図１４から１６に示した光学系を利用できる。図１５に示した分割光学系のグレーティングを偏光性回折素子としてもよいのも実施例１と同様である。実施例１では、当該層５１１からの反射光は分割光学系１０７から平行光として出射するが、本実施例の場合、当該層５１１からの反射光は分割光学系１０７から収束光として出射する。
【実施例３】
【００３４】
層間クロストークを減少させることが可能な光ディスクドライブ装置の実施例を図１２に示す。回路７１１〜７１４は、データを多層光ディスク５０１に記録するためのものである。誤り訂正用符号化回路７１１では、データに誤り訂正符号が付加される。記録符号化回路７１２は、１−７ＰＰ方式でデータを変調する。記録補償回路７１３は、マーク長に適した書込みのためのパルスを発生する。発生したパルス列に基づき、半導体レーザ駆動回路７１４により、光ピックアップ６０内の半導体レーザを駆動し、対物レンズから出射したレーザ光８０を変調する。モータ５０２によって回転駆動される光ディスク５０１上には相変化膜が形成されており、レーザ光で熱せられ、急冷されるとアモルファス状態になり、徐冷されると結晶状態になる。これらの二つの状態は反射率が異なり、マークを形成することができる。書き込み状態では、レーザ光のコヒーレンシーを低下させる高周波重畳を行わないため、隣接層からの反射光と当該層からの反射光は干渉しやすい状態になっている。このため、ＳＰＰの変動を低減するための対策を行わない場合は、トラッキングがはずれたり、隣接トラックのデータを消したりする不具合が生じる。本実施例では、光ピックアップ６０には実施例１，２で示した光ピックアップのいずれかが採用されており、多層ディスクにおいてもトラッキングの不具合は生じない。
【００３５】
回路７２１〜７２６は、データの読み出しのためのものである。イコライザー７２１は、最短マーク長付近の信号雑音比を改善する。この信号はＰＬＬ回路７２２に入力され、クロックが抽出される。また、イコライザーで処理されたデータ信号は抽出されたクロックのタイミングでＡ−Ｄ変換器７２３でデジタル化される。ＰＲＭＬ（Pertial Response Maximum Likelyhood）信号処理回路７２４では、ビタビ復号を行う。記録復号化回路７２５では１−７ＰＰ方式の変調規則に基づき復号化し、誤り訂正回路７２６でデータを復元する。
【００３６】
なお、実施例では２層の例について説明したが、３層以上でも同様の効果があることは、言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明により、光ピックアップ装置において、多層間クロストークを回避することができる。これによりＲＦ信号の信号雑音比を向上させることが可能であり、他層クロストーク除去効果と相まって、データ信号の品質をエラーの少ない状態に保つことが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
４３：反射板、５２：検出器、５３：信号処理回路、１０１：半導体レーザ、１０３：回折格子、１０４：偏光ビームスプリッタ、１０５：λ／４板、１０６：λ／４板、１０７：分割光学系、４０４：対物レンズ、４０５：反射光集光レンズ、４０６：非点収差入り集光レンズ、４５：反射領域制限反射板、５０１：多層ディスク、５３４：ストライプ状反射領域、５４１：四分割検出器、５４２：２分割検出器、５４３：２分割検出器、８１：当該層からの反射光：８１１：メイン光線スポット、８１２：サブ光線スポット、８１３：サブ光線スポット、８４１：隣接層からのメイン光線の光スポット
【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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