(57)【要約】【課題】簡素な構成で、記録媒体により反射された記録／再生用のレーザ光とサーボ用のレーザ光を分離することができ、且つ、記録／再生用レーザ光を受光する光検出器に迷光が入射するのを抑止できる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】ディスクＤによって反射されたサーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１を、レーザ光軸の周りに４つの光束に区分し、各光束を回折させる。光検出器の検出面には、サーボ光ＳＬの回折光を受光するセンサＰ２１〜Ｐ２８と、記録再生光ＲＬ１の回折光を受光するセンサＰ３１〜Ｐ３４が配されている。駆動信号により回折ホログラム１０６を光軸方向に変位させることによって、記録再生光ＲＬ１の焦点位置が光軸方向に変化する。これにより、記録再生光ＲＬ１が、信号層Ｄ２にフォーカスされる。【選択図】図１１
2011070752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録層とサーボ層が積層された記録媒体にレーザ光を照射する光ピックアップ装置において、
第１の波長を有する第１のレーザ光を出射する第１のレーザ光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２のレーザ光を出射する第２のレーザ光源と、
前記第１および第２のレーザ光源から出射された前記第１および第２のレーザ光を前記記録媒体上に収束させる対物レンズと、
前記対物レンズによる前記第１のレーザ光の焦点位置を光軸方向に変化させる焦点位置調整器と、
前記記録媒体によって反射された前記第１および第２のレーザ光に非点収差を導入する非点収差素子と、
前記記録媒体によって反射された前記第１および第２のレーザ光の光束を、前記非点収差素子による収束方向に平行な第１の直線と、前記第１の直線に垂直な第２の直線により４分割したとき、少なくとも前記第１のレーザ光の光束を４分割した４つの光束が互いに分離され、且つ、これら４つの光束が前記第２のレーザ光の光束よりも外側を進むように、回折作用を付与する分光素子と、
前記４つの光束に分離された前記第１のレーザ光を受光して再生信号を生成するための第１のセンサパターンと、前記第２のレーザ光を受光して前記対物レンズの制御に用いるサーボ信号を生成するための第２のセンサパターンとを有する光検出器と、を備える、
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、
前記分光素子は、さらに、前記第２のレーザ光の光束を前記第１および第２の直線で４分割した４つの光束が互いに分離され、且つ、これら４つの光束が前記第１のレーザ光の光束よりも内側を進むように、回折作用を付与し、
前記第２のセンサパターンは、前記分光素子により分離された前記第２のレーザ光の各光束を受光する、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
前記分光素子は、前記第２のレーザ光の光束の一部を回折させずに透過させ、
前記第２のセンサパターンは、回折されず前記分光素子を透過した前記第２のレーザ光の光束を受光する、
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ないし３の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記分光素子は、分離後の各光束が前記光検出器の受光面上において正方形の異なる４つの頂角の位置にそれぞれ導かれる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５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記第１のセンサパターンを構成する前記４つの光束を受光するセンサが、電気的に互いに接続されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記第１のレーザ光を、前記対物レンズからの入射方向と反対の方向から前記記録媒体に照射する光学系を備える、
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するものであり、特に、記録層とサーボ層が積層された記録媒体に対してレーザ光を照射する際に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの大容量化に伴い、記録層の多層化が進んでいる。また、最近では、一つの記録層中の異なる深さ位置にレーザ光を収束させて記録を行う方式が提案されている（たとえば、特許文献１、２参照）。この方式によれば、一つの記録層中に複数の信号層が形成される。このため、記録媒体の記録容量を高めることができる。なお、このような記録方式として、２つのレーザ光の干渉を利用する方式（マイクロホログラム方式：特許文献１）と、２光子吸収を利用する方式（２光子吸収方式：特許文献２）がある。
【０００３】
これらの記録方式では、記録層中の所望の深さ位置にレーザ光を収束させながら所定の軌道に沿ってレーザ光を走査させるために、記録層とは別に、サーボ層が配されている。サーボ層には、案内用のトラックが形成され、このトラックに、サーボ用のレーザ光が収束される。たとえば、一つの対物レンズに対して、記録／再生用のレーザ光とサーボ用のレーザ光が入射される。サーボ用のレーザ光の焦点スポットがサーボ層上のトラックを追従するように、対物レンズが制御される。これにより、記録／再生用のレーザ光の焦点スポットが、記録層中の所定の深さ位置を、トラックと同じ軌道で走査する。対物レンズに入射する際の記録／再生用レーザ光の発散角を調節することで、記録層中における記録／再生用レーザ光の焦点スポットの深さ位置が調節される。こうして、記録／再生用レーザ光の焦点スポットが、所定の深さ位置を、トラックと同じ軌道で走査するようになる。
【０００４】
この場合、記録／再生用のレーザ光とサーボ用のレーザ光は、互いに異なる波長に設定される。サーボ層は、サーボ用のレーザ光に対しては高い反射率を有するが、記録／再生用のレーザ光に対しては低い反射率を有する材料から形成される。このため、記録媒体に記録／再生用のレーザ光とサーボ用のレーザ光が同時に入射しても、記録層には、実質的に記録／再生用のレーザ光のみが入射するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８７７５４号公報
【特許文献２】特開２００９−１０４７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記構成によれば、サーボ層によって反射されたサーボ用のレーザ光と、信号層によって反射された記録／再生用のレーザ光が、一つの対物レンズを透過して、同じ光路を進むこととなる。このため、これら２つのレーザ光を分離して、それぞれ対応する光検出器に導くための構成が必要となる。
【０００７】
また、記録層中には複数の信号層が深さ方向に存在するため、このうち一つの信号層（ターゲット信号層）に記録／再生用のレーザ光を収束させても、当該ターゲット信号層にて反射されたレーザ光（信号光）の他に、他の信号層にて反射されたレーザ光（迷光）が光検出器に導かれてしまう。このため、上記構成では、迷光が、信号光用の光検出器に入射するのを抑止するための構成が必要となる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡素な構成で、記録媒体により反射された記録／再生用のレーザ光とサーボ用のレーザ光を分離することができ、且つ、記録／再生用レーザ光を受光する光検出器に迷光が入射するのを防止することができる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、記録層とサーボ層が積層された記録媒体にレーザ光を照射する光ピックアップ装置に関する。本発明の光ピックアップ装置は、第１の波長を有する第１のレーザ光を出射する第１のレーザ光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２のレーザ光を出射する第２のレーザ光源と、前記第１および第２のレーザ光源から出射された前記第１および第２のレーザ光を前記記録媒体上に収束させる対物レンズと、前記対物レンズによる前記第１のレーザ光の焦点位置を光軸方向に変化させる焦点位置調整器と、前記記録媒体によって反射された前記第１および第２のレーザ光に非点収差を導入する非点収差素子と、前記記録媒体によって反射された前記第１および第２のレーザ光の光束を、前記非点収差素子による収束方向に平行な第１の直線と、前記第１の直線に垂直な第２の直線により４分割したとき、少なくとも前記第１のレーザ光の光束を４分割した４つの光束が互いに分離され、且つ、これら４つの光束が前記第２のレーザ光の光束よりも外側を進むように、回折作用を付与する分光素子と、前記４つの光束に分離された前記第１のレーザ光を受光して再生信号を生成するための第１のセンサパターンと、前記第２のレーザ光を受光して前記対物レンズの制御に用いるサーボ信号を生成する第２のセンサパターンとを有する光検出器とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡素な構成で、記録媒体により反射された記録／再生用のレーザ光とサーボ用のレーザ光を分離することができ、且つ、記録／再生用のレーザ光を受光する光検出器に迷光が入射するのを抑止できる光ピックアップ装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態によって何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る技術原理（光線の進み方）を説明する図である。
【図２】実施形態に係る技術原理（光線の進み方）を説明する図である。
【図３】実施形態に係る技術原理（光線の進み方）を説明する図である。
【図４】実施形態に係る技術原理（光線の進み方）を説明する図である。
【図５】実施形態に係る技術原理（光束の分布状態）を説明する図である。
【図６】実施形態に係る技術原理（光束の分布状態）を説明する図である。
【図７】実施形態に係る技術原理（光束の分布状態）を説明する図である。
【図８】実施形態に係る技術原理（光束の分布状態）を説明する図である。
【図９】実施形態に係る技術原理（角度付与と光束の分布状態の関係）を説明する図である。
【図１０】実施の形態に係るセンサパターンの配置方法を示す図である。
【図１１】実施例１に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。
【図１２】実施例１に係る分光素子の構成について説明する図である。
【図１３】実施例１に係る分光素子の特性を説明する図である。
【図１４】実施例２に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。
【図１５】実施例２に係る分光素子の構成について説明する図である。
【図１６】実施例２に係る分光素子の特性を説明する図である。
【図１７】実施例および本発明の技術原理の好ましい適用範囲を示す図である。
【図１８】変更例に係る分光素子とセンサパターンの構成を示す図である。
【図１９】変更例に係るセンサパターンの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１４】
＜技術的原理＞
まず、図１ないし図１０を参照して、本実施の形態に適用される技術的原理について説明する。なお、ここでは、一つの記録層中に、信号層が、深さ方向に複数存在する記録媒体に対してレーザ光が照射される場合が想定されている。以下では、このように配された複数の信号層のうち、レーザ光が収束される信号層を特に、「ターゲット信号層」と称する。このような記録媒体は、上述のマイクロホログラム方式または２光子吸収方式による記録によって生成される。
【００１５】
図１（ａ）は、ターゲット信号層によって反射されたレーザ光（信号光）が、平行光の状態でアナモレンズ等の非点収差素子に入射されたときの信号光と迷光の収束状態を示す図である。なお、“迷光１”は、レーザ光入射面側から見てターゲット信号層よりも一つ奥側にある信号層にて反射されたレーザ光であり、“迷光２”は、ターゲット信号層よりも一つ手前にある信号層にて反射されたレーザ光である。また、同図は、信号光がターゲット信号層にフォーカス合わせされたときの状態を示している。
【００１６】
図示の如く、アナモレンズの作用により、図中の“曲面方向”に信号光が収束することによって面Ｓ１に焦線が生じ、さらに、この曲面方向に垂直な図中の“平面方向”に信号光が収束することによって面Ｓ２に焦線が生じる。そして、面Ｓ１と面Ｓ２の間の面Ｓ０において、信号光のスポットが最小（最小錯乱円）となる。非点収差法に基づくフォーカス調整では、面Ｓ０に光検出器の受光面が置かれる。
【００１７】
なお、ここではアナモレンズにおける非点収差作用を簡単に説明するために、便宜上、“曲面方向”と“平面方向”と表現しているが、実際には、互いに異なる位置に焦線を結ぶ作用がアナモレンズによって生じれば良く、図１中の“平面方向”においてアナモレンズが曲率を持っていても良い。なお、アナモレンズに収束状態でレーザ光が入射する場合は、“平面方向”におけるアナモレンズの形状は直線状（曲率半径＝∞）となり得る。
【００１８】
同図（ａ）に示す如く、迷光１の焦線位置（同図では、非点収差素子による２つの焦線位置の間の範囲を“収束範囲”と示す）は、信号光の焦線位置よりも非点収差素子に接近しており、また、迷光２の焦線位置は、信号光の焦線位置よりも非点収差素子から離れている。
【００１９】
図１（ｂ）〜（ｅ）は、それぞれ、平行光部分および面Ｓ１、Ｓ０、Ｓ２上における信号光のビーム形状を示す図である。真円で非点収差素子に入射した信号光は、面Ｓ１上で楕円となり、面Ｓ０上で略真円となった後、面Ｓ２上にて再び楕円となる。ここで、面Ｓ１上のビーム形状と面Ｓ２上のビーム形状は、それぞれの長軸が互いに垂直の関係となっている。
【００２０】
ここで、同図（ａ）および（ｂ）のように、平行光部分におけるビームの外周に、反時計方向に８つの位置（位置１〜８：同図では丸囲み数字で表記）を設定すると、位置１〜８を通る光線は、非点収差素子によってそれぞれ収束作用を受ける。なお、位置４と位置８は、曲面方向に平行な直線にて平行光部分のビーム断面を２分割する場合の分割線上に位置しており、位置２と位置６は、平面方向に平行な直線にて平行光部分のビーム断面を２分割する場合の分割線上に位置している。位置１、３、５、７はそれぞれ、位置２、４、６、８によって区分される外周円弧の中間にある。
【００２１】
平行光部分において位置４と位置８を通る光線は、面Ｓ１で曲面方向の焦線へと収束された後に面Ｓ０へと入射する。このため、これら位置４、８を通る光線は、面Ｓ０上において、同図（ｄ）に示す位置４、８を通る。同様に、平行光部分において位置１、３、５、７を通る光線も、面Ｓ１にて曲面方向の焦線へと収束された後に面Ｓ０へと入射するため、面Ｓ０上では、同図（ｄ）に示す位置１、３、５、７を通る。これに対し、平行光部分において位置２、６を通る光線は、面Ｓ１で曲面方向の焦線へと収束されずに面Ｓ０へと入射する。このため、これら位置２、６を通る光線は、面Ｓ０上において、同図（ｄ）に示す位置２、６を通る。
【００２２】
図２（ｂ）〜（ｅ）は、それぞれ、平行光部分および面Ｓ１、Ｓ０、Ｓ２上における迷光１のビーム形状と光線通過位置を示す図である。同図（ｂ）に示すように、迷光１の外周にも、上記信号光の場合と同様に８つの位置１〜８を設定すると、これら８つの位置１〜８を通る光線は、曲面方向の焦線および平面方向の焦線の何れかに収束された後に面Ｓ０へと入射する。このため、平行光部分において位置１〜８を通る光線は、面Ｓ０上において、それぞれ、同図（ｄ）に示す位置１〜８を通る。
【００２３】
図３（ｂ）〜（ｅ）は、それぞれ、平行光部分および面Ｓ１、Ｓ０、Ｓ２上における迷光２のビーム形状と光線通過位置を示す図である。同図（ｂ）に示すように、迷光２の外周にも、上記信号光の場合と同様に８つの位置１〜８を設定すると、これら８つの位置１〜８を通る光線は、曲面方向の焦線と平面方向の焦線の何れへも収束されることなく面Ｓ０へと入射する。このため、平行光部分において位置１〜８を通る光線は、面Ｓ０上において、それぞれ、同図（ｄ）に示す位置１〜８を通る。
【００２４】
図４は、以上に説明した平行光部分および面Ｓ１、Ｓ０、Ｓ２上におけるビーム形状と光線の通過位置を、信号光、迷光１および迷光２を対比して示す図である。同図中の（ｃ）の段を対比して分かるとおり、平行光部分において位置１を通過した信号光、迷光１および迷光２の光束は、それぞれ、面Ｓ０上において、互いに異なる外周位置を通過する。同様に、平行光部分において位置３，４，５，７，８を通過した信号光、迷光１および迷光２の光束も、面Ｓ０において、互いに異なる外周位置を通過する。平行光部分において位置２，６を通過した信号光と迷光２の光束は、面Ｓ０において、同じ外周位置を通過する。この場合も、平行光部分において位置２，６を通過した信号光と迷光１の光束は、面Ｓ０において、互いに異なる外周位置を通過し、また、平行光部分において位置２、６を通過した迷光１と迷光２の光束は、面Ｓ０において、互いに異なる外周位置を通過する。
【００２５】
次に、以上の現象を考慮して、平行光部分における信号光および迷光１、２の領域分割パターンと、面Ｓ０上における信号光および迷光１、２の照射領域との関係について検討する。
【００２６】
まず、図５（ａ）に示すように、平行光部分における信号光および迷光１、２を、平面方向と曲面方向に対して４５°傾いた２つの直線で分割し、４つの光束領域Ａ〜Ｄに区分したとする。なお、この分割パターンは、従来の非点収差法に基づく領域分割に対応するものである。
【００２７】
この場合、上述の現象により、光束領域Ａ〜Ｄの信号光は、面Ｓ０上において、同図（ｂ）のように分布する。また、光束領域Ａ〜Ｄの迷光１および迷光２は、上述の現象により、それぞれ、同図（ｃ）および（ｄ）のように分布する。
【００２８】
ここで、面Ｓ０上における信号光と迷光１、２を光束領域毎に取り出すと、各光の分布は、図６（ａ）ないし（ｄ）のようになる。この場合、各光束領域の信号光には、同じ光束領域の迷光１および迷光２の何れか一方が必ず重なる。このため、各光束領域の信号光を光検出器上のセンサパターンで受光すると、少なくとも、同じ光束領域における迷光１または迷光２が対応するセンサパターンに同時に入射し、これにより検出信号に劣化が生じる。
【００２９】
これに対し、図７（ａ）に示すように、平行光部分における信号光および迷光１、２を、平面方向と曲面方向に平行な２つの直線で分割し、４つの光束領域Ａ〜Ｄに区分したとする。この場合、上述の現象から、光束領域Ａ〜Ｄの信号光は、面Ｓ０上において、同図（ｂ）のように分布する。また、光束領域Ａ〜Ｄの迷光１および迷光２は、上述の現象により、それぞれ、同図（ｃ）および（ｄ）のように分布する。
【００３０】
ここで、面Ｓ０上における信号光と迷光１、２を光束領域毎に取り出すと、各光の分布は、図８（ａ）ないし（ｄ）のようになる。この場合、各光束領域の信号光には、同じ光束領域の迷光１および迷光２の何れも重ならない。このため、各光束領域内の光束（信号光、迷光１、２）を異なる方向に離散させた後に、信号光のみをセンサパターンにて受光するように構成すると、対応するセンサパターンには信号光のみが入射し、迷光の入射を抑止することができる。これにより、迷光による検出信号の劣化を回避することができる。
【００３１】
以上のように、信号光および迷光１、２を平面方向と曲面方向に平行な２つの直線で４つの光束領域Ａ〜Ｄに分割し、これら光束領域Ａ〜Ｄを通る光を分散させて面Ｓ０上において離間させることにより、信号光のみを取り出すことができる。本実施の形態は、この原理を基盤とするものである。
【００３２】
図９は、図７（ａ）に示す４つの光束領域Ａ〜Ｄを通る光束（信号光、迷光１、２）の進行方向を、それぞれ、異なる方向に、同じ角度だけ変化させたときの、面Ｓ０上における信号光と迷光１、２の分布状態を示す図である。ここでは、同図（ａ）に示すように、光束領域Ａ〜Ｄを通る光束（信号光、迷光１、２）の進行方向が、それぞれ、方向Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄに、同じ角度量α（図示せず）だけ変化している。なお、方向Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄは、平面方向と曲面方向に対して、それぞれ、４５°の傾きを持っている。
【００３３】
この場合、方向Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおける角度量αを調節することにより、Ｓ０平面上において、同図（ｂ）に示すように各光束領域の信号光と迷光１、２を分布させることができる。その結果、図示の如く、信号光のみが存在する信号光領域をＳ０平面上に設定することができる。この信号光領域に光検出器のセンサパターンを設定することにより、各領域の信号光のみを、対応するセンサパターンにて受光することができる。
【００３４】
図１０は、センサパターンの配置方法を説明する図である。同図（ａ）および（ｂ）は、従来の非点収差法に基づく光束の分割方法とセンサパターンを示す図であり、同図（ｃ）および（ｄ）は、上述の原理に基づく光束の分割方法とセンサパターンを示す図である。ここで、トラック方向は、平面方向および曲面方向に対して４５°の傾きを持っている。なお、同図（ａ）および（ｂ）では、説明の便宜上、光束が８つの光束領域ａ〜ｈに区分されている。また、同図（ａ）、（ｂ）、（ｄ）では、トラック溝による回折の像（トラック像）が実線で示され、同図（ｂ）、（ｄ）では、オフフォーカス時のビーム形状が点線によって示されている。
【００３５】
なお、トラック溝による信号光の０次回折像と一次回折像の重なり状態は、波長／（トラックピッチ×対物レンズＮＡ）で求められることが知られており、同図（ａ）、（ｂ）、（ｄ）のように、４つの光束領域ａ、ｄ、ｅ、ｈに一次回折像が収まる条件は、波長／（トラックピッチ×対物レンズＮＡ）＞√２となる。
【００３６】
従来の非点収差法では、光検出器のセンサＰ１〜Ｐ４（４分割センサ）が同図（ｂ）のように設定される。この場合、光束領域ａ〜ｈの光強度に基づく検出信号成分をＡ〜Ｈで表すと、フォーカスエラー信号ＦＥとプッシュプル信号ＰＰ（トラッキングエラー信号）は、
ＦＥ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｅ＋Ｆ）−（Ｃ＋Ｄ＋Ｇ＋Ｈ）    …（１）
ＰＰ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｇ＋Ｈ）−（Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）    …（２）
の演算により求まる。
【００３７】
これに対し、上記図９（ｂ）の分布状態では、上述の如く、信号光領域内に、図１０（ｃ）の状態で信号光が分布している。この場合、同図（ａ）に示す光束領域ａ〜ｈを通る信号光は、同図（ｄ）のようになる。すなわち、同図（ａ）の光束領域ａ〜ｈを通る信号光は、光検出器のセンサパターンが置かれる面Ｓ０上では、同図（ｄ）に示す光束領域ａ〜ｈへと導かれる。
【００３８】
したがって、同図（ｄ）に示す光束領域ａ〜ｈの位置に、同図（ｄ）に重ねて示す如くセンサＰ１１〜Ｐ１８を設定すれば、同図（ｂ）の場合と同様の演算処理によって、フォーカスエラー信号とプッシュプル信号を生成することができる。すなわち、この場合も、光束領域ａ〜ｈの光束を受光するセンサパターンからの検出信号をＡ〜Ｈで表すと、同図（ｂ）の場合と同様、フォーカスエラー信号ＦＥとプッシュプル信号ＰＰは、上記式（１）、（２）の演算により取得することができる。
【００３９】
以上のように、本原理によれば、平行光部分における信号光および迷光１、２を、図１の平面方向と曲面方向に平行な２つの直線で４つの光束領域Ａ〜Ｄに分割し、これら光束領域Ａ〜Ｄを通る光を分散させ、さらに、分散させた後の各光束領域Ａ〜Ｄにおける信号光を、２分割された受光部（２分割センサ）によって個別に受光することにより、従来の非点収差法に基づく場合と同様の演算処理にて、フォーカスエラー信号とプッシュプル信号（トラッキングエラー信号）を生成することができる。
【００４０】
加えて、本原理によれば、信号光領域に配された各センサからの信号を加算することにより、再生ＲＦ信号が生成され得る。上記の如く、信号光領域には迷光が重ならないため、こうして得られた再生ＲＦ信号は、高品質なものとなる。
【００４１】
＜実施例１＞
以下、上記原理に基づく実施例について説明する。なお、本実施例は、上記マイクロホログラム方式の記録媒体に対応可能な光ピックアップ装置に本発明を適用したものである。ここでは、記録媒体としてディスクが用いられる。
【００４２】
図１１（ａ）に、本実施例に係る光ピックアップ装置の光学系を示す。レーザ光源１０１は、波長６６０ｎｍ程度のレーザ光（以下、本実施例において「サーボ光」という）を出射する。レーザ光源１０２は、波長４０５ｎｍ程度のレーザ光（以下、本実施例において「記録再生光」という）を出射する。ダイクロイックプリズム１０３は、レーザ光源１０１から出射されたサーボ光を透過し、レーザ光源１０２から出射された記録再生光を反射する。ダイクロイックプリズム１０３により、サーボ光と記録再生光は光軸が整合される。
【００４３】
１０４は、無偏光のビームスプリッタである。ダイクロイックプリズム１０３側からビームスプリッタ１０４に入射したサーボ光および記録再生光は、一部がビームスプリッタ１０４により反射され、残りがビームスプリッタを透過する。以下、本実施例において、ビームスプリッタ１０４にて反射されたサーボ光および記録再生光を、それぞれ、サーボ光ＳＬおよび記録再生光ＲＬ１と称し、ビームスプリッタ１０４を透過した記録再生光を、記録再生光ＲＬ２と称する。
【００４４】
ビームスプリッタ１０４により反射されたサーボ光ＳＬおよび記録再生光ＲＬ１は、コリメートレンズ１０５により平行光に変換された後、回折ホログラム１０６に入射される。
【００４５】
回折ホログラム１０６は、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１のうち、記録再生光ＲＬ１の波長帯の光のみに作用する。回折ホログラム１０６は、記録再生光ＲＬ１を所定角度だけ発散させる機能と開口制限する機能を有している。また、回折ホログラム１０６は、アクチュエータ１０６ａにより、駆動信号に応じて光軸方向に変位可能に支持されている。対物レンズ１０７による記録再生光ＲＬ１の焦点位置は、回折ホログラム１０６を光軸方向に変位させることにより、深さ方向に調節可能である。回折ホログラム１０６を透過したサーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１は、対物レンズ１０７により、ディスクＤ上に収束される。
【００４６】
ビームスプリッタ１０４を透過した記録再生光ＲＬ２は、コリメートレンズ１０８にて平行光に変換された後、ミラー１０９を介してシャッタ１１０に入射する。シャッタ１１０は、駆動信号により、記録再生光ＲＬ２を透過させる状態と、記録再生光ＲＬ２を遮光する状態に切り替えられる。シャッタ１１０は、記録時には透過状態とされ、再生時には遮光状態とされる。シャッタ１１０を透過した記録再生光ＲＬ２は、ミラー１１１、１１２を介して回折ホログラム１１３に入射する。
【００４７】
回折ホログラム１１３は、記録再生光ＲＬ２の波長帯の光のみに作用する。回折ホログラム１１３は、記録再生光ＲＬ２を所定角度だけ発散させる機能と開口制限する機能を有している。また、回折ホログラム１１３は、アクチュエータ１１３ａにより、駆動信号に応じて光軸方向に変位可能に支持されている。対物レンズ１１４による記録再生光ＲＬ２の焦点位置は、回折ホログラム１１３を光軸方向に変位させることにより、深さ方向に調節可能である。回折ホログラム１１３を透過した記録再生光ＲＬ２は、対物レンズ１１４により、ディスクＤ上に収束される。
【００４８】
図１１（ｂ）は、ディスクＤに対するサーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の照射状態を示す図である。ディスクＤは、一つの記録層Ｄ０とサーボ層Ｄ１を備える。サーボ層Ｄ１は、記録層Ｄ０の対物レンズ１０７側の面に配されている。また、サーボ層Ｄ１には、ディスクＤの内周から外周に向かって螺旋状にトラックＴが形成されている。サーボ層Ｄ１は、サーボ光ＳＬに対しては高い反射率を有するが、記録再生光ＲＬ１に対しては低い反射率を有する材料から形成されている。
【００４９】
記録時において、対物レンズ１０７は、対物レンズアクチュエータ（図示せず）により、サーボ光ＳＬがトラックＴ上にフォーカスされ、サーボ光ＳＬの焦点スポットがトラックＴを追従するように駆動される。このとき、記録再生光ＲＬ１は、回折ホログラム１０６によって、記録層Ｄ０中の所定の深さ位置にフォーカスされる。また、対物レンズ１１４は、対物レンズ１０７に連動して駆動される。たとえば、対物レンズ１１４は、対物レンズ１０７と一体化され、対物レンズ１０７とともに一体的に駆動される。対物レンズ１１４から入射される記録再生光ＲＬ２は、回折ホログラム１１３によって、記録層Ｄ０中の、記録再生光ＲＬ１と同じ深さ位置にフォーカスされる。こうして、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２が同じ深さ位置にフォーカスされ、この位置に干渉による記録マークが形成される。これにより、記録層Ｄ０中の所定の深さ位置に信号層Ｄ２が形成される。
【００５０】
図１１（ａ）に戻り、サーボ層Ｄ１によって反射されたサーボ光ＳＬは、入射時の光路を逆行してビームスプリッタ１０４に入射し、一部が検出レンズ１１５に入射する。検出レンズ１１５は、入射したサーボ光ＳＬに非点収差を導入する。非点収差が導入されたサーボ光ＳＬは、分光素子１１６に入射する。なお、検出レンズ１１５は、上記技術的原理における非点収差素子に相当する。
【００５１】
分光素子１１６には、入射面にブレーズ型の回折パターン（回折ホログラム）が形成されている。分光素子１１６は、かかる回折パターンによって、図９（ａ）に示すように、入射されたサーボ光ＳＬを４つの光束に区分し、各光束の進行方向を変化させる。なお、分光素子１１６の構成および機能については、追って図１２を参照して説明する。
【００５２】
一方、ディスクＤに照射された記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２は、ビームスプリッタ１０３から対物レンズ１０７までの光路、または、ビームスプリッタ１０３から対物レンズ１１４までの光路を進んで、ビームスプリッタ１０４に入射し、一部が検出レンズ１１５へと向かう。検出レンズ１１５に入射した記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２は、サーボ光ＳＬと同様、検出レンズ１１５により非点収差が導入される。その後、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２は、分光素子１１６によって回折され、４つの光束に分離される。
【００５３】
こうして分光素子１１６により分離されたサーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２は、光検出器１１７により受光される。このとき、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２は、受光面上において、それぞれ、図９（ｂ）のように分布する。ただし、サーボ層Ｄ１は１層のみであるため、サーボ光ＳＬの迷光は生じない。後述の如く、分光素子１１６によるサーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の回折角は、互いに相違する。このため、サーボ光ＳＬの信号光領域と、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の信号光領域は、大きさが異なっている。本実施例では、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の信号光領域が、サーボ光ＳＬの信号光領域よりも大きくなっている。
【００５４】
光検出器１１７は、図１１（ｃ）に示す如く、サーボ光ＳＬの照射位置に配されたセンサＰ２１〜Ｐ２８と、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の照射位置に配されたセンサＰ３１〜Ｐ３４を有する。これらセンサは、図１に示す面Ｓ０上に配置されている。
【００５５】
記録時には、レーザ光源１０１が常時発光され、また、レーザ光源１０２は、記録信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御される。このとき、シャッタ１１０は、透過状態とされる。よって、ディスクＤには、サーボ光ＳＬと、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２が照射される。記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の収束位置は、回折ホログラム１０６、１１３の位置を光軸方向に変位させることにより、所定の深さ位置に調整される。
【００５６】
また、再生時には、レーザ光源１０１、１０２の両方が常時発光され、シャッタ１１０は、遮光状態とされる。よって、ディスクＤには、記録再生光ＲＬ２は照射されず、サーボ光ＳＬと、記録再生光ＲＬ１が照射される。このとき、記録再生光ＲＬ１の収束位置は、回折ホログラム１０６の位置を光軸方向に変位させることにより、再生対象の信号層（ターゲット信号層）の位置に合わされる。
【００５７】
なお、記録時には、シャッタ１１０が透過状態に設定されるため、ビームスプリッタ１０４を透過したサーボ光もディスクＤに照射される。しかし、このサーボ光は、サーボ層Ｄ１に対して大きくフォーカスがずれるため、このサーボ光がサーボ層Ｄ１により反射されて、光検出器１１７に入射されても、各センサから出力される信号に対する影響は無視できるものとなる。
【００５８】
図１２（ａ）は、分光素子１１６を検出レンズ１１５側から見たときの平面図である。
【００５９】
分光素子１１６は、正方形形状の透明板にて形成され、光入射面にブレーズ型の回折パターン（回折ホログラム）が形成されている。光入射面は、図示の如く、４つの回折領域１１６ａ〜１１６ｄに区分されている。これら回折領域１１６ａ〜１１６ｄに、それぞれ、図９（ａ）の光束領域Ａ〜Ｄを通過したレーザ光（サーボ光ＳＬ、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２）が入射するよう、分光素子１１６が検出レンズ１１５の後段に配置される。
【００６０】
回折領域１１６ａ〜１１６ｄは、入射されたサーボ光ＳＬを、１次回折作用により方向Ｖａ１〜Ｖｄ１に回折させ、入射された記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２を２次回折作用により方向Ｖａ２〜Ｖｄ２に回折させる。方向Ｖａ１〜Ｖｄ１は、図９（ａ）の方向Ｄａ〜Ｄｄに一致しており、方向Ｖａ２〜Ｖｄ２もまた、図９（ａ）の方向Ｄａ〜Ｄｄに一致している。また、各領域における１次回折角（サーボ光ＳＬ）は互いに同じであり、各領域における２次回折角（記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２）も互いに同じとなっている。記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の２次回折角は、サーボ光ＳＬの１次回折角よりも大きい。これにより、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２は、光検出器１１７の受光面上で、それぞれ、図１２（ｂ）のように分布する。
【００６１】
なお、回折領域１１６ａ〜１１６ｄの回折パターンは、サーボ光ＳＬの波長（６６０ｎｍ）に対する１次回折の回折効率が高く、且つ、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の波長（４０５ｎｍ）に対する２次回折の回折効率が高くなるよう設定される。ブレーズ型の回折パターンにおいて、回折効率は、ホログラムパターンのブレーズ高さにより調整され、回折角度は、回折パターンのピッチにより調整される。
【００６２】
図１３は、ブレーズ高さと回折効率の関係のシミュレーション例である。この場合、回折領域１１６ａ〜１１６ｄの回折パターンは、ブレーズ高さが同図のＡの値になるように設定される。これにより、サーボ光ＳＬの波長（６６０ｎｍ）に対する１次回折の回折効率と、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の波長（４０５ｎｍ）に対する２次回折の回折効率の両方が、９０％以上に確保できる。
【００６３】
なお、回折角は、回折次数に波長を乗じた値に比例する。本実施例では、サーボ光ＳＬでは、回折次数×波長＝６６０となり、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２では、回折次数×波長＝９１０となる。よって、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の回折角は、サーボ光ＳＬの回折角の１．５倍程度になる。これにより、図１２（ｂ）に示す如く、サーボ光ＳＬの信号光領域は、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の信号光領域の内側となる。
【００６４】
本実施例では、サーボ光ＳＬの信号光領域の角部分に、図１１（ｃ）に示すセンサＰ２１〜Ｐ２８が配置され、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の信号光領域の角部分に、図１１（ｃ）に示すセンサＰ３１〜Ｐ３４が配置される。これにより、各センサによって、サーボ光ＳＬの信号光のみを受光でき、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の信号光のみを受光できる。
【００６５】
記録時に、記録途中の信号層以外に既に記録済みの信号層が記録層中Ｄ０中に存在すると、当該記録済み信号層から反射された記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２が迷光となって光検出器１１７に入射する。また、再生時には、再生対象のターゲット信号層以外の信号層から反射された記録再生光ＲＬ１が、迷光となって光検出器１１７に入射する。これらの場合、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の迷光は、上記技術的原理で説明したように、光検出器１１７の受光面上において、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の信号光領域の周りに分布する（図１２（ｂ）参照）。
【００６６】
上記のように、センサＰ２１〜Ｐ２８は、図１２（ｂ）に示すサーボ光ＳＬの信号光領域の角部に配置され、また、センサＰ３１〜Ｐ３４は、図１２（ｂ）に示す記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の信号光領域の角部に配置される。よって、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の迷光が、センサＰ２１〜Ｐ２８およびセンサＰ３１〜Ｐ３４に入射することはない。
【００６７】
なお、サーボ光ＳＬは一つのサーボ層Ｄ１のみに反射されるため、サーボ光ＳＬの迷光は生じない。したがって、図１２（ｂ）に示すサーボ光ＳＬの信号光領域の周りには、サーボ光ＳＬの迷光は分布せず、サーボ層Ｄ１によって反射されたサーボ光ＳＬは、図１２（ｂ）に示すサーボ光ＳＬの信号光領域内にのみ分布することになる。したがって、サーボ光ＳＬの迷光が、記録再生光用のセンサＰ３１〜Ｐ３４に入射することはない。
【００６８】
このように、本実施例によれば、図１１（ｃ）に示すセンサパターンに、ディスクＤからの不要な迷光が入射するのを回避することができる。また、同時に、サーボ光と記録再生光を、同じ受光面にて分離して受光することができる。さらに、これらの効果を、分光素子１１６を検出レンズ１１５と光検出器１１７との間に配置するとの極めて簡素な構成により実現できる。すなわち、本実施例によれば、簡素な構成で、ディスクＤにより反射された記録再生光とサーボ光を分離して受光することができ、且つ、記録再生光とサーボ光を受光する光検出器に迷光が入射するのを防止することができる。
【００６９】
また、本実施例では、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２が、それぞれ、光検出器１１７の受光面上において、正方形の異なる４つの頂角の位置に導かれるように、分光素子１１６が構成されているため、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の信号光領域がコンパクトになり、よって、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２のセンサパターンの配置領域をコンパクトにすることができる。
【００７０】
なお、本実施例では、センサＰ２１〜Ｐ２８から出力される信号を、図１０を参照して説明した方法で演算することにより、フォーカスエラー信号とプッシュプル信号（トラッキングエラー信号）が生成され得る。なお、センサＰ３１〜Ｐ３４から出力される信号は、フォーカスエラー信号とプッシュプル信号の生成には用いられず、再生ＲＦ信号の生成のために、単に、加算されるのみである。よって、センサＰ３１〜Ｐ３４は、センサＰ２１〜Ｐ２８のように２つのセンサで一つの光束を受光するよう構成されている必要はなく、上記の如く、一つの光束を一つのセンサで受光するよう構成されていれば良い。
【００７１】
＜実施例２＞
本実施例は、上記２格子吸収方式の記録媒体に対応可能な光ピックアップ装置に本発明を適用したものである。ここでも、記録媒体としてディスクが用いられる。
【００７２】
図１４（ａ）に、本実施例に係る光ピックアップ装置の光学系を示す。レーザ光源２０１は、波長４０５ｎｍ程度のレーザ光（以下、本実施例において「サーボ光ＳＬ」という）を出射する。レーザ光源２０２は、波長４０５ｎｍ程度のレーザ光（以下、本実施例において「記録再生光ＲＬ」という）を出射する。ダイクロイックプリズム２０３は、レーザ光源２０１から出射されたサーボ光ＳＬを透過し、レーザ光源２０２から出射された記録再生光ＲＬを反射する。ダイクロイックプリズム２０３により、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬは光軸が整合される。
【００７３】
２０４は、偏光ビームスプリッタである。ダイクロイックプリズム２０３側から偏光ビームスプリッタ２０４に入射したサーボ光ＳＬおよび記録再生光ＲＬは、偏光ビームスプリッタ２０４により反射される。
【００７４】
偏光ビームスプリッタ２０４により反射されたサーボ光ＳＬおよび記録再生光ＲＬは、コリメートレンズ２０５により平行光に変換された後、回折ホログラム２０６に入射される。
【００７５】
回折ホログラム２０６は、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬのうち、記録再生光ＲＬの波長帯の光のみに作用する。回折ホログラム２０６は、記録再生光ＲＬを所定角度だけ発散させる機能と開口制限する機能を有している。また、回折ホログラム２０６は、アクチュエータ２０６ａにより、駆動信号に応じて光軸方向に変位可能に支持されている。対物レンズ２０８による記録再生光ＲＬの焦点位置は、回折ホログラム２０６を光軸方向に変位させることにより、深さ方向に調節可能である。回折ホログラム２０６を透過したサーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬは、１／４波長板２０７により円偏光に変換された後、対物レンズ２０８により、ディスクＤ上に収束される。
【００７６】
図１４（ｂ）は、ディスクＤに対するサーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬの照射状態を示す図である。ディスクＤは、一つの記録層Ｄ０とサーボ層Ｄ１を備える。サーボ層Ｄ１は、記録層Ｄ０の対物レンズ２０８側の面に配されている。また、サーボ層Ｄ１には、ディスクＤの内周から外周に向かって螺旋状にトラックＴが形成されている。サーボ層Ｄ１は、サーボ光ＳＬに対しては高い反射率を有するが、記録再生光ＲＬに対しては低い反射率を有する材料から形成されている。
【００７７】
記録・再生時において、対物レンズ２０８は、対物レンズアクチュエータ（図示せず）により、サーボ光ＳＬがトラックＴ上にフォーカスされ、サーボ光ＳＬの焦点スポットがトラックＴを追従するように駆動される。このとき、記録再生光ＲＬは、回折ホログラム２０６によって、記録層Ｄ０中の所定の深さ位置にフォーカスされる。
【００７８】
すなわち、記録時には、レーザ光源２０１が常時発光されて、対物レンズ２０８の制御が行われる。このとき、記録再生光ＲＬの収束位置は、回折ホログラム２０６の位置を光軸方向に変位させることにより、所定の深さ位置に調整される。この状態にて、レーザ光源２０２が、記録信号に応じて、短パルス、高出力で発光制御される。これにより、記録再生光ＲＬの収束位置において２光子吸収が生じ、この位置に記録マークが形成される。こうして、記録層Ｄ０中に信号層Ｄ２が形成される。
【００７９】
また、再生時には、レーザ光源２０１が常時発光されるとともに、レーザ光源１０２が、２光子吸収が生じない強度で発光される。このとき、記録再生光ＲＬの収束位置は、回折ホログラム２０６の位置を光軸方向に変位させることにより、再生対象の信号層（ターゲット信号層）の位置に合わされる。
【００８０】
図１４（ａ）に戻り、サーボ層Ｄ１によって反射されたサーボ光ＳＬは、入射時の光路を逆行して偏光ビームスプリッタ２０４に入射する。このとき、サーボ光ＳＬは、再度、１／４波長板２０７を通ることにより、偏光ビームスプリッタ２０４に対しＰ偏光となっている。こうして、サーボ光ＳＬは、偏光ビームスプリッタ２０４を透過して検出レンズ２０９に入射する。検出レンズ２０９は、入射したサーボ光ＳＬに非点収差を導入する。非点収差が導入されたサーボ光ＳＬは、分光素子２１０に入射する。なお、検出レンズ２０９は、上記技術的原理における非点収差素子に相当する。
【００８１】
分光素子２１０には、入射面にブレーズ型の回折パターン（回折ホログラム）が形成されている。分光素子２１０は、かかる回折パターンによって、図９（ａ）に示すように、入射されたサーボ光ＳＬを４つの光束に区分し、各光束の進行方向を変化させる。なお、分光素子２１０の構成および機能は、図１２で説明した分光素子１１６と同様である。ただし、本実施例の分光素子２１０は、回折次数と回折効率が、図１２の分光素子１１６と相違している。これについては、追って、図１５を参照して説明する。
【００８２】
ディスクＤ中の信号層で反射された記録再生光ＲＬは、入射時の光路を逆行して偏光ビームスプリッタ２０４に入射する。このとき、記録再生光ＲＬは、再度、１／４波長板２０７を通ることにより、偏光ビームスプリッタ２０４に対しＰ偏光となっている。こうして、記録再生光ＲＬは、偏光ビームスプリッタ２０４を透過して検出レンズ２０９に入射する。検出レンズ２０９は、入射した記録再生光ＲＬに非点収差を導入する。その後、記録再生光ＲＬは、分光素子２１０によって回折され、４つの光束に分離される。
【００８３】
こうして分光素子２１０により分離されたサーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬは、光検出器２１１により受光される。このとき、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬは、受光面上において、それぞれ、図９（ｂ）のように分布する。ただし、サーボ層Ｄ１は１層のみであるため、サーボ光ＳＬの迷光は生じない。後述の如く、分光素子２１０によるサーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬの回折角は、互いに相違する。このため、サーボ光ＳＬの信号光領域と、記録再生光ＲＬの信号光領域は、大きさが異なっている。本実施例では、上記実施例１と同様、記録再生光ＲＬの信号光領域が、サーボ光ＳＬの信号光領域よりも大きくなっている。
【００８４】
図１４（ｃ）に示す如く、光検出器２１１は、上記実施例１の光検出器１１７と同様、サーボ光ＳＬの照射位置に配されたセンサＰ２１〜Ｐ２８と、記録再生光ＲＬの照射位置に配されたセンサＰ３１〜Ｐ３４を有する。これらセンサは、図１に示す面Ｓ０上に配置されている。
【００８５】
次に、図１５を参照して分光素子２１０の構成および特性について説明する。なお、図１５（ａ）は、分光素子２１０を検出レンズ２０９側から見た図である。
【００８６】
分光素子２１０は、上記実施例１の分光素子１１６と同様、正方形形状の透明板にて形成され、光入射面にブレーズ型の回折パターン（回折ホログラム）が形成されている。光入射面は、図１２（ａ）と同様、４つの回折領域２１０ａ〜２１０ｄに区分されている。これら回折領域２１０ａ〜２１０ｄに、それぞれ、図９（ａ）の光束領域Ａ〜Ｄを通過したレーザ光（サーボ光ＳＬ、記録再生光ＲＬ）が入射するよう、分光素子２１０が検出レンズ２０９の後段に配置される。
【００８７】
回折領域２１０ａ〜２１０ｄは、入射されたサーボ光ＳＬを、１次回折作用により方向Ｖａ１〜Ｖｄ１に回折させ、入射された記録再生光ＲＬを１次回折作用により方向Ｖａ２〜Ｖｄ２に回折させる。方向Ｖａ１〜Ｖｄ１は、図９（ａ）の方向Ｄａ〜Ｄｄに一致しており、方向Ｖａ２〜Ｖｄ２もまた、図９（ａ）の方向Ｄａ〜Ｄｄに一致している。記録再生光ＲＬの回折角は、サーボ光ＳＬの回折角よりも大きい。これにより、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬは、光検出器２１１の受光面上で、それぞれ、図１５（ｂ）のように分布する。
【００８８】
なお、回折領域２１０ａ〜２１０ｄの回折パターンは、サーボ光ＳＬの波長（４０５ｎｍ）に対する１次回折の回折効率が高く、且つ、記録再生光ＲＬの波長（６６０ｎｍ）に対する１次回折の回折効率が高くなるよう設定される。ブレーズ型の回折パターンにおいて、回折効率は、ホログラムパターンのブレーズ高さにより調整され、回折角度は、回折パターンのピッチにより調整される。
【００８９】
図１６は、ブレーズ高さと回折効率の関係のシミュレーション例である。この場合、回折領域２１０ａ〜２１０ｄの回折パターンは、ブレーズ高さが同図のＢの値になるように設定される。これにより、サーボ光ＳＬの波長（４０５ｎｍ）に対する１次回折の回折効率と、記録再生光ＲＬの波長（６６０ｎｍ）に対する１次回折の回折効率の両方が、８０％以上に確保できる。
【００９０】
実施例１の説明でも述べたように、回折角は、回折次数に波長を乗じた値に比例する。本実施例では、サーボ光ＳＬでは、回折次数×波長＝４０５となり、記録再生光ＲＬでは、回折次数×波長＝６６０となる。よって、記録再生光ＲＬの回折角は、サーボ光ＳＬの回折角の１．５倍程度になる。これにより、図１５（ｂ）に示す如く、サーボ光ＳＬの信号光領域は、記録再生光ＲＬの信号光領域の内側となる。
【００９１】
本実施例では、サーボ光ＳＬの信号光領域の角部分に、図１４（ｃ）に示すセンサＰ２１〜Ｐ２８が配置され、記録再生光ＲＬの信号光領域の角部分に、図１４（ｃ）に示すセンサＰ３１〜Ｐ３４が配置される。これにより、上記実施例１と同様、各センサによって、サーボ光ＳＬの信号光のみを受光でき、記録再生光ＲＬの信号光のみを受光できる。
【００９２】
このように、本実施例によれば、図１４（ｃ）に示すセンサパターンに、ディスクＤからの不要な迷光が入射するのを回避することができる。また、同時に、サーボ光と記録再生光を、同じ受光面にて分離して受光することができる。さらに、これらの効果を、分光素子２１０を検出レンズ２０９と光検出器２１１との間に配置するとの極めて簡素な構成により実現できる。すなわち、本実施例によれば、簡素な構成で、ディスクＤにより反射された記録再生光とサーボ光を分離して受光することができ、且つ、記録再生光とサーボ光を受光する光検出器に迷光が入射するのを防止することができる。
【００９３】
また、本実施例においても、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬが、それぞれ、光検出器２１１の受光面上において、正方形の異なる４つの頂角の位置に導かれるように、分光素子２１０が構成されているため、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬの信号光領域がコンパクトになり、よって、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬのセンサパターンの配置領域をコンパクトにすることができる。
【００９４】
なお、本実施例においても、上記実施例１と同様、センサＰ２１〜Ｐ２８から出力される信号を、図１０を参照して説明した方法で演算することにより、フォーカスエラー信号とプッシュプル信号（トラッキングエラー信号）が生成され得る。
【００９５】
以上、上記原理に基づく２つの実施例について説明したが、上記原理による効果は、図１７に示すように、迷光１の平面方向の焦線位置が面Ｓ０（信号光のスポットが最小錯乱円となる面）よりも非点収差素子に接近した位置にあり、且つ、迷光２の曲面方向の焦線位置が面Ｓよりも非点収差素子から離れた位置にあるときに奏され得るものである。すなわち、この関係が満たされていれば、信号光と迷光１、２の分布は上記図８に示す状態となり、面Ｓ０において、信号光と迷光１、２が重なり合わないようすることができる。換言すれば、この関係が満たされる限り、たとえ、信号光の曲面方向の焦線位置よりも迷光１の平面方向の焦線位置が面Ｓ０に接近し、あるいは、信号光の平面方向の焦線位置よりも迷光２の曲面方向の焦線位置が面Ｓ０に接近したとしても、上記原理に基づく本発明ないし実施例の効果は奏され得る。
【００９６】
＜変更例＞
以下、上記実施例１、２の変更例について説明する。
【００９７】
図１８は、変更例１の構成を示す図である。本変更例では、上記実施例１における分光素子１１６の機能が変更され、これに応じて、光検出器１１７上のセンサパターンが変更されている。なお、この変更例は、実施例２にも同様に適用可能である。
【００９８】
同図（ａ）は、分光素子１１６を検出レンズ１１５側から見た図である。分光素子１１６は、上記実施例１の場合と同様、正方形形状の透明板にて形成されている。ただし、本変更例では、分光素子１１６の光入射面に、ブレーズ型ではなくステップ型の回折パターン（回折ホログラム）が形成されている。光入射面は、図１２（ａ）と同様、４つの回折領域１１６ａ〜１１６ｄに区分されている。これら回折領域１１６ａ〜１１６ｄに、それぞれ、図９（ａ）の光束領域Ａ〜Ｄを通過したレーザ光（サーボ光ＳＬ、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２）が入射するよう、分光素子１１６が検出レンズ１１５の後段に配置される。
【００９９】
回折領域１１６ａ〜１１６ｄは、入射された記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２を１次回折作用により方向Ｖａ２〜Ｖｄ２に回折させ、入射されたサーボ光ＳＬは、ほぼ回折させずに直進させる。方向Ｖａ２〜Ｖｄ２は、図９（ａ）の方向Ｄａ〜Ｄｄに一致している。これにより、サーボ光ＳＬと記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２は、光検出器１１７の受光面上で、それぞれ、図１８（ｂ）のように分布する。
【０１００】
なお、回折領域１１６ａ〜１１６ｄの回折パターンは、サーボ光ＳＬの波長（６６０ｎｍ）に対する０次回折の回折効率が高く、且つ、記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２の波長（４０５ｎｍ）に対する１次回折の回折効率が高くなるよう設定される。ステップ型の回折パターン（回折ホログラム）において、回折効率は、回折ホログラムのステップ数と１ステップあたりの高さにより調整され、回折角度は、回折ホログラムのピッチにより調整される。本変更例では、たとえば、４ステップ型の回折ホログラムが用いられる。
【０１０１】
光検出器１１７のセンサパターンは、図１８（ｂ）に示す記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２とサーボ光ＳＬの分布に応じて、図１８（ｃ）のように変更される。すなわち、サーボ光受光用の４分割センサＰ４１〜Ｐ４４が、サーボ光ＳＬの照射位置に配置される。４分割センサＰ４１〜Ｐ４４は、分割線の交点を、サーボ光ＳＬの光軸が貫くように配置される。センサＰ３１〜Ｐ３４の配置は、上記実施例１と同様である。
【０１０２】
なお、本変更例では、センサＰ４１〜Ｐ４４から出力される信号を、従前の非点収差法および１ビームプッシュプル法に従って演算することにより、フォーカスエラー信号とプッシュプル信号（トラッキングエラー信号）が生成され得る。
【０１０３】
本変更例においても、図１８（ｃ）に示すセンサパターンに、ディスクＤからの不要な迷光が入射するのを回避することができる。また、同時に、サーボ光と記録再生光を、同じ受光面にて分離して受光することができる。さらに、これらの効果を、分光素子１１６を検出レンズ１１５と光検出器１１７との間に配置するとの極めて簡素な構成により実現できる。すなわち、本変更例によれば、簡素な構成で、ディスクＤにより反射された記録再生光とサーボ光を分離して受光することができ、且つ、記録再生光とサーボ光を受光する光検出器に迷光が入射するのを抑止することができる。
【０１０４】
図１９は、変更例２の構成を示す図である。本変更例では、上記実施例１、２および変更例１における光検出器１１７、２１１の構成が変更されている。
【０１０５】
同図（ａ）では、上記実施例１、２における光検出器１１７、２１１のセンサパターンが変更されている。すなわち、ここでは、センサＰ３１〜Ｐ３４が、コネクタＣにより短絡されている。
【０１０６】
同図（ｂ）では、上記変更例１における光検出器１１７のセンサパターンが変更されている。すなわち、ここでは、センサＰ３１〜Ｐ３４が、コネクタＣにより短絡されている。
【０１０７】
センサＰ３１〜Ｐ３４は、再生ＲＦ信号を生成するためのものであり、これら各センサからの信号が加算されて、再生ＲＦ信号が生成される。センサパターンＰ３１〜Ｐ３４を図１９に示すように短絡すると、センサＰ３１〜Ｐ３４の何れか一つから信号を引き出すことにより、再生ＲＦ信号を得ることができる。したがって、これらセンサからの信号を別途加算するための加算器が不要となる。また、各センサからの信号を個別にＩ／Ｖ変換して加算器により加算する場合に比べ、Ｉ／Ｖ変換する際に生じるノイズを低減することができる。
【０１０８】
以上に述べた変更例の他にも、本発明の実施形態は種々変更可能である。
【０１０９】
たとえば、上記実施例１、２および変更例１、２では、サーボ光用のレーザ光源と記録再生光用のレーザ光源を個別に配置し、各レーザ光源から出射されたレーザ光をダイクロイックプリズムで結合するようにしたが、一つのＣＡＮ内に、サーボ光用のレーザ素子と記録再生光用のレーザ素子を配置して、サーボ光と記録再生光が、僅かなギャップにて、同じ方向に出射されるようにしても良い。この場合、各レーザ素子から出射されたサーボ光と記録再生光の光軸を、回折格子等によって整合させるようにするのが好ましい。
【０１１０】
また、上記実施例１、２および変更例１、２では、記録と再生の両方に用いられる光ピックアップ装置の構成を例示したが、再生専用の光ピックアップ装置に本発明を適用することも可能である。この場合、たとえば、図１１（ａ）に示す構成のうち、コリメートレンズ１０８〜対物レンズ１１４の構成が省略される。
【０１１１】
さらに、上記実施例１、２および変更例１、２では、回折ホログラム１０６、１１３、２０６を光軸方向に変位させることによって、記録再生光の焦点位置を光軸方向に変化させるようにしたが、液晶レンズ等、他の手段を用いて、記録再生光の焦点位置を光軸方向に変化させても良い。
【０１１２】
また、上記実施例１では、無偏光のビームスプリッタ１０４を用いたが、これに替えて、偏光ビームスプリッタを用いても良い。この場合、回折ホログラム１０６と対物レンズ１０７の間、および、回折ホログラム１１３と対物レンズ１１４の間に、それぞれ、１／４波長板が配される。これら２つの１／４波長板は、これにより円偏光に変換された記録再生光ＲＬ１、ＲＬ２が、記録層Ｄ０中で互いに干渉し合うように調整される。
【０１１３】
また、上記実施例１、２および変更例１、２では、分光素子１１６、２１０が検出レンズ１１５、２０９の後段に配されたが、分光素子１１６、２１０を検出レンズ１１５、２０９の前段に配しても良い。
【０１１４】
さらに、記録媒体は、ディスクに限らず、光カード等、他の媒体であっても良い。本発明は、光カード等の他の媒体に対応する光ピックアップ装置にも適用され得る。
【０１１５】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０１、２０１  レーザ光源（第２のレーザ光源）
１０２、２０２  レーザ光源（第１のレーザ光源）
１０６、２０６  回折ホログラム（焦点位置調整器）
１０６ａ、２０６ａ  アクチュエータ（焦点位置調整器）
１０７、２０８  対物レンズ
１１５、２０９  検出レンズ（非点収差素子）
１１６、２１０  分光素子
１１７、２１１  光検出器
Ｐ２１〜Ｐ２８  センサ（第２のセンサパターン）
Ｐ３１〜Ｐ３４  センサ（第１のセンサパターン）
Ｐ４１〜Ｐ４４  センサ（第２のセンサパターン）
【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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