(57)【要約】      （修正有）【課題】多層ディスクの記録または再生においてＴＥＳ、ＦＥＳから不要光ビームの影響を排除し、安定なトラッキング制御およびフォーカス制御ができる光ピックアップを安価に提供する。【解決手段】多層光ディスクを再生する光ピックアップであって、光源と、対物レンズと、所定の情報層で反射した前記光ビームを複数の光ビームに分割する回折格子と、複数の光ビームを受光する複数の受光面を有する光検出器００７とを備え、前記回折格子は、信号光ビームが回折格子上に形成するスポットの中心を含む領域を信号光ビームから分割する所定の領域を有し、前記回折格子の所定の領域で分割された光ビームを受光する前記光検出器００７上のスポット中心受光面の中心と前記光検出器の中心Ｏとの距離β２を、前記回折格子の前記所定の領域に入光した不要光ビームの光検出器００７上でのスポット半径以上の大きさとする。【選択図】図１１
2011150766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２層の情報層がある光ディスクを再生する光ピックアップであって、
光ビームを出射する光源と、
前記光ビームを前記光ディスクの再生したい所定の情報層に集光するための対物レンズと、
前記光ディスクの再生したい所定の情報層で反射した前記光ビームを該光ビームの領域ごとに複数の光ビームに分割する回折格子と、
前記複数の光ビームを受光する複数の受光面を有する光検出器と、
前記光源から前記光ディスクへ進行する光ビームと前記光ディスクの再生したい所定の情報層で反射し前記光検出器へ進行する光ビームとの光路を分岐する光分岐素子と、
を備え、
前記光検出器は、前記複数の受光面として、トラッキング制御信号、フォーカシング制御信号及び再生信号を生成するための複数の受光面を有することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
請求項１記載の光ピックアップであって、
前記光検出器は前記回折格子で分割されず透過した光ビームが集光される位置に配置され、
前記回折格子で分割されず透過した前記光ビームが集光する位置を前記光検出器の中心とし、前記光ディスクの再生したい所定の情報層で反射した前記光ビームを信号光ビームとし、前記光ディスクの他の情報層で反射した前記光ビームを不要光ビームとすると、
前記回折格子は、少なくとも前記信号光ビームが前記回折格子上に形成するスポットの中心を含む領域を前記信号光ビームから分割する所定の領域を有し、
前記光検出器は前記回折格子の所定の領域で分割された光ビームを受光するスポット中心受光面を有し、
前記スポット中心受光面の中心と前記光検出器の中心との距離を、前記回折格子の前記所定の領域に入光した前記不要光ビームの前記光検出器上でのスポット半径以上の大きさとしたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
請求項２記載の光ピックアップであって、
前記光検出器の中心と前記受光面を結ぶベクトルを方向ベクトルとすると、
前記光検出器の外側に配置された前記トラッキング制御信号及び前記再生信号を生成するための受光面の形状が方向ベクトルに垂直な方向よりも平行な方向が長い形状であることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項４】
請求項３記載の光ピックアップであって、
前記トラッキングを制御するための信号と前記再生信号とを生成するための受光面の形状は一辺が２２．４μｍ以上の正方形の領域を少なくとも含むことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項５】
請求項２記載の光ピックアップであって、
前記スポット中心受光面は前記光検出器の中心から８１８μｍ以上離して配置させたことを特徴とした光ピックアップ。
【請求項６】
請求項１記載の光ピックアップであって、
前記回折格子の任意の領域で分割された±１次の光ビームとその他の領域で分割された２次以上の高次の光ビームが前記検出器面上で異なる位置に配置させたことを特徴とした光ピックアップ。
【請求項７】
請求項６記載の光ピックアップであって、
前記回折格子は、前記光ディスクの再生したい所定の情報層で反射した前記光ビームから該光ビームが前記回折格子上で形成するスポットの中心を含む領域と、前記光ディスクを反射した光ビームから得られるプッシュプル信号が検出できる領域とに少なくとも分割されることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項８】
請求項１記載の光ピックアップであって、
前記光検出器は少なくとも４個の受光面を有し、
前記光検出器は前記回折格子で分割されず透過した光ビームが集光される位置に配置され、
前記回折格子で分割されず透過した前記光ビームが集光する位置を前記光検出器の中心とし、
前記４個の受光面は、前記光検出器の中心から外側に向かう所定の直線上に順に並べて配置され、
前記４個の受光面のうち、前記光検出器の中心に最も近い受光面の中心と、前記光検出器の中心との距離を中心距離とすると、
前記４個の受光面のうち、前記光検出器の中心から最も遠い受光面の受光領域と、前記光検出器の中心との距離は、前記中心距離の２倍以下であるよう配置された構成を有することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項９】
請求項８記載の光ピックアップであって、
前記中心距離は７８．４μｍ以上としたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１０】
請求項１記載の光ピックアップであって、
前記回折格子の任意の領域で分割された±１次の光ビームとその他の領域で分割された２次以上の高次の光ビームが前記検出器面上で異なる位置に配置させたことを特徴とした光ピックアップ。
【請求項１１】
請求項１０記載の光ピックアップであって、
前記回折格子は、前記光ディスクの再生したい所定の情報層で反射した前記光ビームから該光ビームが前記回折格子上で形成するスポットの中心を含む領域と、前記光ディスクを反射した光ビームから得られるプッシュプル信号が検出できる領域とに少なくとも分割されることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１２】
請求項１１記載の光ピックアップであって、
前記光検出器は前記回折格子で分割されず透過した光ビームが集光される位置に配置され、
前記回折格子で分割されず透過した前記光ビームが集光する位置を前記光検出器の中心とし、前記光ディスクの再生したい所定の情報層で反射した前記光ビームを信号光ビームとし、前記光ディスクの他の情報層で反射した前記光ビームを不要光ビームとすると、
前記回折格子は、少なくとも前記信号光ビームが前記回折格子上に形成するスポットの中心を含む領域を前記信号光ビームから分割する所定の領域を有し、
前記光検出器は前記回折格子の所定の領域で分割された光ビームを受光するスポット中心受光面を有し、
前記スポット中心受光面の中心と前記光検出器の中心との距離を、前記回折格子の前記所定の領域に入光した前記不要光ビームの前記光検出器上でのスポット半径以上の大きさとしたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１３】
請求項１２記載の光ピックアップであって、
前記光検出器の中心と前記受光面を結ぶベクトルを方向ベクトルとすると、
前記光検出器の外側に配置された前記トラッキング制御信号及び前記再生信号とを生成するための受光面の形状が方向ベクトルに垂直な方向よりも平行な方向が長い形状であることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１４】
請求項１３記載の光ピックアップであって、
前記トラッキングを制御するための信号と前記再生信号とを生成するための受光面の形状は一辺が２２．４μｍ以上の正方形の領域を少なくとも含むことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１５】
請求項１４記載の光ピックアップであって、
前記スポット中心受光面は前記光検出器の中心から８１８μｍ以上離して配置させたことを特徴とした光ピックアップ。
【請求項１６】
請求項１５記載の光ピックアップであって、
前記光検出器は少なくとも４個の受光面を有し、
前記４個の受光面は、前記光検出器の中心から外側に向かう所定の直線上に順に並べて配置され、
前記４個の受光面のうち、前記光検出器の中心に最も近い受光面の中心と、前記光検出器の中心との距離を中心距離とすると、
前記４個の受光面のうち、前記光検出器の中心から最も遠い受光面の受光領域と、前記光検出器の中心との距離は、前記中心距離の２倍以下であるよう配置された構成を有することを特徴とする光ピックアップ
【請求項１７】
請求項１６記載の光ピックアップであって、
前記中心距離は７８．４μｍ以上としたことを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに対し情報を記録または再生する光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の背景技術分野として、特許文献１に光ピックアップが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８１０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ディスクは、低コストやデータ保存の信頼性などから長期保存用メディアとしての注目が高いメディアの一つである。これまで、光ディスクは容量を増大するため、情報層が２層あるＤＶＤ(Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ)やＢＤ(Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ)が規格化されてきた。現在、更なる大容量化技術として、３層以上の情報層がある光ディスクが検討されている。２層および３層以上の情報層がある光ディスクを多層ディスクと呼ぶ。
【０００５】
さて、光ディスクに面振れや偏芯があると、光ディスクの回転に伴って光ディスク上の再生位置と光ビームの焦点位置にずれが生じる。このため、光ビームの焦点位置をディスクの半径および垂直方向に制御し、目的の再生位置に合わせている。半径方向の制御をトラッキング制御といい、ディスクの垂直方向の制御をフォーカス制御という。
【０００６】
トラッキング制御するためのトラッキング制御信号（以下ＴＥＳ：Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ｅｒｒｏｒ  Ｓｉｇｎａｌ）の生成は、ディファレンシャルプッシュプル方式（以下ＤＰＰ）とディファレンシャルフェーズディテクション方式（以下ＤＰＤ）が一般的である。また、光ディスクで反射した光ビームのプッシュプル領域と呼ばれる領域とそれ以外の領域とに回折格子等で分割することでＴＥＳを検出する方式が、特許文献１に記載されている。本発明では、そのＴＥＳを検出する方式を１ビームディファレンシャルプッシュプル方式（以下１ビームＤＰＰ）と呼ぶ。
【０００７】
一方、フォーカス制御するための、フォーカス制御信号（以下、ＦＥＳ：Ｆｏｃｕｓｉｎｇ  Ｅｒｒｏｒ  Ｓｉｇｎａｌ）の生成は、非点収差方式、ナイフエッジ方式が一般的である。
【０００８】
これらの制御信号は、光ディスクの再生したい所定の情報層で反射した光ビーム（以下、信号光ビーム）を光検出器で検知し光電変換されることで生成される。
【０００９】
多層ディスクを再生するとき、再生したい所定の情報層とは異なる情報層で反射した不要な光ビーム（以下、不要光ビーム）が発生する。不要光ビームが光検出器の受光面に入光すると、ＴＥＳ、ＦＥＳのノイズとなり、安定した制御ができなくなる。従って、多層ディスクの再生のためには、不要光ビームがＴＥＳ、ＦＥＳを生成する受光面に入光しない構成にしなければならない。
【００１０】
特許文献１には、ＴＥＳの生成に１ビームＤＰＰ方式、ＦＥＳの生成に非点収差方式を用い、２層の情報層がある光ディスクの再生において、不要光ビームがＴＥＳを生成する受光面に入光しない構成が記載されている。しかし、ＦＥＳは不要光ビームについて考慮されていない。また、回折格子と検出レンズを組み合わせて構成されており、部品点数が多く高価である。さらには、組立工程が増え生産性が良くないといえる。また、３層以上の情報層がある光ディスクの記録または再生についての記載がない。
【００１１】
本発明は、多層ディスクの記録または再生においてＴＥＳ、ＦＥＳから不要光ビームの影響を排除し、安定なトラッキング制御およびフォーカス制御ができる光ピックアップを安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的は、その一例として特許請求の範囲に記載の構成により達成できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、多層ディスクの記録および再生において安定したトラッキング制御およびフォーカス制御が可能な光ピックアップを安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の光ピックアップ１００の構成を示す概略図。
【図２】実施例１の回折格子００６を説明するための図。
【図３】実施例１の光検出器００７を説明するための図。
【図４】実施例１の光検出器００７上に形成される信号光ビームがインフォーカスで移動する方向を説明するための図。
【図５】実施例１の光検出器００７上に形成される信号光ビームがアウトフォーカスで移動する方向を説明するための図。
【図６】実施例１の回折格子００６で分割された２次光の信号光ビームが光検出器００７上に形成する信号光スポットを説明するための図。
【図７】実施例１の光検出器００７から、受光面ＴＥ１ないしＴＥ４を抜き出した図。
【図８】実施例２の回折格子０１５を説明するための図。
【図９】実施例２の光検出器０１６を説明するための図。
【図１０】実施例２の回折格子０１５で分割された２次光の信号光ビームが光検出器０１６で形成する信号光スポットを説明するための図。
【図１１】実施例３の３層ディスクを再生する場合に発生する信号光スポットと不要スポットとを説明するための図。
【図１２】実施例３の３層ディスク０１７の最も表面に近い情報層０１９を再生している光ピックアップの図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図に示す実施例に基づいて詳細に説明するが、これによりこの本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１６】
本発明における実施例１の光ピックアップについて詳細に説明する。
まず、現在規格化されているＢＤの２層ディスクの記録または再生に対応した光ピックアップを説明する。
図１は、実施例１における光ピックアップ１００の構成を示す概略図である。
【００１７】
紙面横方向はＸ方向、紙面縦方向はＺ方向、紙面垂直方向はＹ方向を示す。Ｘ方向は光ディスクの半径方向、Ｚ方向は光ディスクの垂直方向、Ｙ方向は光ディスクのトラックに平行な方向に相当する。
【００１８】
光源００１から光ビームが発散光として出射される。ＢＤにおいて、情報の記録または再生を行うには、一般的に波長４０５±１０ｎｍの光ビームを出射する半導体レーザを用いる。本実施例においても、光源００１は、波長４０５±１０ｎｍの光ビームを出射するものとする。
【００１９】
一点鎖線００８は、光源００１から出射された光ビームの中心の光路を図示し、直線００９は、光ビームの外側の光路を図示している。
光源００１から出射した光ビームは、光分岐素子００２に入光する。光分岐素子００２は、入光した光ビームのうち、所定の光量を透過し、残りの光量を反射する機能をもつ。例えば、偏光性プリズムなどで実現できる。
【００２０】
再生中に光源の光量が変化すると、再生信号が劣化する。通常、光ピックアップでは、光源の光量を光検出器で測定し、光量が一定になるようなフィードバック制御がなされている。フィードバック制御のための光検出器を、フロントモニタという。図に記載はないが、光分岐素子００２を透過した光ビームをフロントモニタに利用してもよい。
光分岐素子００２で反射した光ビームはコリメートレンズ００３に入光する。コリメートレンズ００３で光ビームは略平行な光ビームに変換される。
【００２１】
コリメートレンズ００３を通過した光ビームは、対物レンズ００４により２層ディスク００５内の所定の情報層へ集光照射される。ＢＤの再生において、対物レンズのＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）は、通常０．８５を使用する。本実施例の対物レンズ００４も、ＢＤを再生するためＮＡ０．８５を想定している。
また、対物レンズ００４は、アクチュエータ（図示せず）に搭載されており、２層ディスク００５の半径方向（図中Ｘ方向）および垂直方向（図中Ｚ方向）に駆動させることができる。半径方向はトラッキング制御およびレンズシフト、垂直方向はフォーカス制御の駆動に用いられる。一般的に、レンズシフトは光ディスクの半径方向に対物レンズを駆動させることをいう。
【００２２】
２層ディスク００５には、表面０１０と情報層０１１、情報層０１２がある。２層ディスクの規格では、表面と表面から最も遠い情報層の層間が１００μｍ、２層の情報層の層間が２５μｍと規定されている。本実施例でも、表面０１０と情報層０１２の層間を１００μｍ、情報層０１１と情報層０１２の層間を２５μｍとする。
図１では、情報層０１２の再生を想定しており、光ビームは情報層０１２で集光している。２層ディスク００５内の情報層０１２で反射した光ビームは、対物レンズ００４、コリメートレンズ００３、光分岐素子００２を進行し、回折格子００６に入光する。
【００２３】
回折格子００６は複数の領域で構成されており、入光した光ビームは、領域ごとに＋１次光と−１次光に分割される（図示せず）。回折格子００６の領域については後述する。
回折格子００６で分割された光ビームは、光検出器００７の所定の受光面に入光する。光検出器００７内には複数の受光面があり、受光面に入光した光ビームの光量に基づいて電気信号を出力する。そして、１ビームＤＰＰ、ＤＰＤに基づいたＴＥＳ、ナイフエッジ方式に基づいたＦＥＳ、および再生信号（以下ＲＦ）を生成する。なお、光検出器００７内の受光面については後述する。
【００２４】
通常、光検出器はコリメートレンズの焦点位置に配置される。図１においても、回折格子００６で分割されず透過した光ビームが集光される位置に光検出器００７を配置させている。
【００２５】
以上説明したように、本実施例の光ピックアップ１００は、光源００１、光分岐素子００２、コリメートレンズ００３、対物レンズ００４、回折格子００６、光検出器００７で構成される。
【００２６】
図より、本実施例の光ピックアップ１００は検出レンズがないことが分かる。通常、検出レンズは、非点収差法式でＦＥＳを検出するために用いる。本実施例の光ピックアップ１００は、ＦＥＳの生成にナイフエッジ方式を用い、検出レンズをなくす工夫をしている。検出レンズをなくしたため、光ピックアップ１００は部品点数が減り安価な作成ができるといえる。さらに、組立工程も減るため、生産性が向上すると考えられる。
光源００１から２層ディスク００５まで進行する光路を往路、２層ディスク００５から光検出器００７まで進行する光路のことを復路と以後記述する。
【００２７】
また、光源から出射した光ビームのうち、再生している情報層で反射した光ビームを信号光ビームと以後記述する。例えば、図１では情報層０１２で反射した光ビームである。逆に、再生している情報層とは異なる情報層で反射した光ビームを不要光ビームと以後記述する。例えば、図１では図示していないが情報層０１１で反射した光ビームのことを指す。
【００２８】
さて、光ディスクの面振れがあると、光ビームの焦点位置と再生したい情報層には、ディスクの垂直方向（図中Ｚ方向）にずれが生じる。これを、一般的にデフォーカスという。デフォーカスすると、光ビームは光検出器上で集光せず、ぼやけたスポットを形成する。本実施例では、光ディスクが対物レンズ側に近づくことをインフォーカス、逆に離れることをアウトフォーカスという。
【００２９】
ＢＤでは対物レンズのＮＡが大きいため、表面から情報層までの層間が所定値と異なると、情報層に集光する光ビームに大きな球面収差が発生する。そのため、通常の光ピックアップには、コリメートレンズを光軸方向に駆動させ光ビームの発散、集束状態を調節して、球面収差を補正する機構がある。本実施例においても、コリメートレンズ００３を光軸平行な方向（図中矢印０１４）に駆動させ、球面収差を補正する機構を有することを想定している。
デフォーマブルミラーや同心円状の液晶素子を用いると、コリメートレンズを駆動させずに球面収差を補正が可能になる。デフォーマブルミラーを対物レンズ００４の直前に配置することや、コリメートレンズ００３の付近に同心円状の液晶素子を配置してもなんら構わない。
【００３０】
さて、本実施例では、図１のように回折格子００６を光分岐素子００２と光検出器００７の間に配置することで、コストインパクトの大きい回折格子を安価にする工夫をしている。
【００３１】
回折格子００６をコリメートレンズ００３と対物レンズ００４の間に配置する場合、コリメートレンズ００３を駆動すると、光検出器００７上の信号光ビームのスポット位置が変化し、ＦＥＳ、ＴＥＳ、ＲＦが劣化する。そのため、回折格子００６はコリメートレンズ００３と対物レンズ００４の間に配置することは望ましくない。
【００３２】
回折格子００６が配置できる場所は、コリメートレンズ００３と光分岐素子００２との間、または光分岐素子００２と光検出器００７との間である。
【００３３】
コリメートレンズ００３と光分岐素子００２の間は、往路と復路が共通の光路である。このように、共通の光路に回折格子００６を配置することを、往復路配置と呼ぶ。
往復路配置するためには、往路の光ビームは透過し、復路の光ビームのみを回折させる機能を持つ回折格子が必要になる。このような回折格子は、偏光回折格子で実現できるが、その偏光回折格子は、作製工程が複雑で、一般的に高価である。
【００３４】
さらに、実機において、往路の光ビームは偏光回折格子を完全に透過することができずにわずかな回折が発生し、その回折した光ビームが光検出器に入光すると大きな問題になる。そのような回折した光ビームを往路迷光と呼ぶ。
一方、光分岐素子００２と光検出器００７の間は復路の光路のみとなる。このように、復路だけの光路に回折格子００６を配置することを、復路配置と呼ぶ。
【００３５】
復路配置すると、往路と復路の光ビームを区別する必要がないため、無偏光の回折格子を用いることができる。無偏光の回折格子は、偏光回折格子に比べてはるかに安価である。また、復路配置は往復路配置に比べて、回折格子上の信号光のスポット径が小さくなるため、回折格子００６の外形を小さくすることもできる。すなわち、回折格子００６を復路配置にすると、往復路配置に比べて外形が小さくなり、さらに安価な作製が可能になる。さらに、復路配置は往路の光ビームが通過しないため、往復路配置のような往路迷光が存在し得ない効果もある。
【００３６】
コリメートレンズ００３と回折格子００６の間の距離を図のように距離Ｌとする。一般的に、光源００１と光分岐素子００２の間隔と光分岐素子００２と光検出器００７の間隔が離れると、部品ずれによる感度が高くなるため、光ピックアップの信頼性が悪くなる。すなわち、距離Ｌが短い場合に相当する。
【００３７】
また、距離Ｌを長くすると、回折格子００６上のスポット径が小さくなりすぎるため、回折格子００６のピッチが細密になる。これは、回折格子の製造を難しくし、コストアップにつながる。特に、距離Ｌが長すぎると回折格子の製造ができなくなる。
上記のように、距離Ｌはコストと光ピックアップの信頼性にトレードオフの関係があるため、コリメートレンズの焦点距離の１／２から３／４の間が推奨位置である。
【００３８】
次に、図２を用いて回折格子００２の分割領域について説明する。
図２は、回折格子００６を光検出器００７から見た図である。図中横方向は、図１のＸ方向、図中縦方向はＹ方向に相当する。
回折格子００６は、図のように領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉに９分割されている。回折格子００６に入光した信号光ビームは、領域ごとに±１次光に分割される。領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは、＋１次光と−１次光の光量比が４：１になるようなブレーズ型の回折格子を想定している。本実施例では、ＲＦは＋１次光から生成される。＋１次光の光量が小さい場合、Ｓ／Ｎが劣化するため、＋１次光の光量を優先して−１次光よりも大きくしている。しかし、例えば、Ｓ／Ｎが満足できれば、＋１次光と−１次光の光量比は５：１や３：１であってもよい。
【００３９】
領域Iは、＋１次光と−１次光の光量比が１：１になるような矩形型の回折格子を想定している。領域Ｉに入光した信号光ビームの＋１次光と−１次光はともにＲＦの生成に使われる。＋１次光と−１次光の光量比が１：２や１：０になるようなブレーズ型の回折格子であっても構わない。矩形型はブレーズ型よりも作製が単純で、狭ピッチにできるなどのメリットがある。それゆえ、本実施例は領域Iを矩形型の回折格子にしている。
【００４０】
破線円２０１は、回折格子００６上に入射した信号光ビームの最外形を示す。斜線部２０２、２０３は、プッシュプル領域を示す。矢印２０４は、レンズシフト方向を示す。図のように、プッシュプル領域はレンズシフト方向に発生するものである。
本実施例では、１ビームＤＰＰを想定しているため、信号光ビームはプッシュプル領域とそれ以外の領域に分割されなければならない。図のように、回折格子００６はプッシュプル領域である領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、それ以外の領域である領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉに分割されている。
【００４１】
プッシュプル信号は、図のプッシュプル領域を含む領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから所定の演算を行って生成される。プッシュプル領域を含まない領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈからは、レンズシフトに伴うレンズエラー信号が所定の演算にて生成される。１ビームＤＰＰによるＴＥＳは、プッシュプル信号とレンズエラー信号の差出力にて生成されるものである。
【００４２】
次に、図３を用いて光検出器００７について説明する。
図３は、−Ｚ方向から光検出器００７を見た図であり、情報層上で信号光ビームは合焦点のときを想定している。図中横方向はＸ方向、図中上下方向はＹ方向である。光検出器００７の中心を検出器中心Ｏ点とする。その検出器中心Ｏ点は、回折格子００６で分割されず透過した信号光ビームが集光する位置に相当する。図では、検出器中心Ｏ点を通るＸ方向の一点鎖線をＸ軸３０２、検出器中心を通るＹ方向の一点鎖線をＹ軸３０１と示している。
【００４３】
光検出器００７内には、受光面ＴＥ１ないしＴＥ８、受光面ＴＳ１ないしＴＳ４、受光面Ｒ１、Ｒ２、および受光面ｆ１ないしｆ５の１９個の受光面があり、図３のように配置されている。以下、各受光面の配置を説明する。受光面Ｒ１、Ｒ２は、Ｘ軸３０２上に、受光面中心Ｏ点に対して点対称に配置される。受光面ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３、ＴＥ４は、Ｙ軸３０１上に＋Ｙ方向に向かって順に並べて配置される。
【００４４】
受光面ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、ＴＳ４は、−Ｘ方向から＋Ｘ方向に順に並べて配置される。これら受光面ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、ＴＳ４は、Ｘ軸３０２から＋Ｙ方向に所定の間隔を空けて配置されている。さらに、受光面ＴＳ２はＹ軸３０１から−Ｘ方向に、受光面ＴＳ３は＋Ｘ方向に所定の間隔を空けて配置される。
【００４５】
受光面ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５は、Ｙ軸３０１上に−Ｙ方向に向かって順に並べて配置される。受光面ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５は、ナイフエッジ方式を用いてＦＥＳを生成する受光面である。このため、受光面ｆ１とｆ２、受光面ｆ２とｆ３、受光面ｆ３とｆ４、受光面ｆ４とｆ５の間は、一般的に暗線と呼ばれる領域になっていることを想定している。
【００４６】
受光面ＴＥ５、ＴＥ６、ＴＥ７、ＴＥ８は−Ｘ方向から＋Ｘ方向に順に並べて配置する。これら受光面ＴＥ５、ＴＥ６、ＴＥ７、ＴＥ８はＸ軸３０２から−Ｙ方向に所定の間隔を空けて配置されている。さらに、受光面ＴＥ６はＹ軸３０１から−Ｘ方向に、受光面ＴＥ７はＹ軸３０１から＋Ｘ方向に所定の間隔を空けて配置される。
【００４７】
次に、回折格子００６の各領域分割された信号光ビームが光検出器００７内のどの受光面で集光されるのかを説明する。
回折格子００６で分割された信号光ビームのうち、＋１次光となる信号光ビームの添え字は＋１、−１次光となる信号光ビームの添え字は−１と以後記載する。例えば、回折格子００６の領域Ａに入光した信号光ビームのうち、＋１次光を信号光ビームＡ＋１、−１次光を信号光ビームＡ−１などと記載する。また、信号光ビームＡ＋１が光検出器００７上に集光されて形成する像を信号光スポットＡ＋１などと記載する。
【００４８】
回折格子００６の領域Ａに入光した信号光ビームは、信号光ビームＡ＋１、Ａ−１に分割される。信号光ビームＡ＋１は受光面ＴＥ１の中心に集光し信号光スポットＡ＋１を形成し、信号光ビームＡ−１は受光面ｆ１とｆ２の間の暗線上に集光し信号光スポットＡ−１を形成する。
【００４９】
回折格子００６の領域Ｂに入光した信号光ビームは、信号光ビームＢ＋１、Ｂ−１に分割される。信号光ビームＢ＋１は受光面ＴＥ４の中心に集光し信号光スポットＢ＋１を形成し、信号光ビームＢ−１は受光面ｆ４とｆ５の間の暗線上に集光し信号光スポットＢ−１を形成する。
【００５０】
回折格子００６の領域Ｃに入光した信号光ビームは、信号光ビームＣ＋１、Ｃ−１に分割される。信号光ビームＣ＋１は受光面ＴＥ２の中心に集光し信号光スポットＣ＋１を形成し、信号光ビームＣ−１は受光面ｆ２とｆ３の間の暗線上に集光し信号光スポットＣ−１を形成する。
【００５１】
回折格子００６の領域Ｄに入光した信号光ビームは、信号光ビームＤ＋１、Ｄ−１に分割される。信号光ビームＤ＋１は受光面ＴＥ３の中心に集光し信号光スポットＤ＋１を形成し、信号光ビームＤ−１は受光面ｆ３とｆ４の間の暗線上に集光し信号光スポットＤ−１を形成する。
【００５２】
回折格子００６の領域Ｅに入光した信号光ビームは、信号光ビームＥ＋１、Ｅ−１に分割される。信号光ビームＥ＋１は受光面ＴＳ４の中心に集光し信号光スポットＥ＋１を形成し、信号光ビームＥ−１は受光面ＴＥ５の中心に集光し信号光スポットＥ−１を形成する。
【００５３】
回折格子００６の領域Ｆに入光した信号光ビームは、信号光ビームＦ＋１、Ｆ−１に分割される。信号光ビームＦ＋１は受光面ＴＳ２の中心に集光し信号光スポットＦ＋１を形成し、信号光ビームＦ−１は受光面ＴＥ７の中心に集光し信号光スポットＦ−１を形成する。
【００５４】
回折格子００６の領域Ｇに入光した信号光ビームは、信号光ビームＧ＋１、Ｇ−１に分割される。信号光ビームＧ＋１は受光面ＴＳ３の中心に集光し信号光スポットＧ＋１を形成し、信号光ビームＧ−１は受光面ＴＥ６の中心に集光し信号光スポットＧ−１を形成する。
【００５５】
回折格子００６の領域Ｈに入光した信号光ビームは、信号光ビームＨ＋１、Ｈ−１に分割される。信号光ビームＨ＋１は受光面ＴＳ１の中心に集光し信号光スポットＨ＋１を形成し、信号光ビームＨ−１は受光面ＴＥ８の中心に集光し信号光スポットＨ−１を形成する。
【００５６】
回折格子００６の領域Ｉに入光した信号光ビームは、信号光ビームＩ＋１、Ｉ−１に分割される。信号光ビームＩ＋１は受光面Ｒ１の中心に集光し信号光スポットＩ＋１を形成し、信号光ビームＩ−１は受光面Ｒ２の中心に集光し信号光スポットＩ−１を形成する。なお、信号光ビームＩ＋１とＩ−１は受光面Ｒ１、Ｒ２のどちらかの受光面に入光していればよく、光ビームＩ＋１が受光面Ｒ２の中心に集光し、光ビームＩ−１が受光面Ｒ１の中心に集光してもなんら構わない。
【００５７】
図のように、回折格子００６の各領域で分割された±１次光の信号光ビームは、受光面中心Ｏ点に対して点対称な位置で集光するものである。回折格子の所定の領域で分割された±１次光が入光する２個の受光面は、それぞれ受光面中心Ｏ点に対して点対称な位置に配置させている。例えば、回折格子００６の領域Ｉで分割された＋１次光を入光する受光面Ｒ１と、−１次光を入光する受光面Ｒ２は、受光面中心Ｏ点に対して点対称に配置されている。
【００５８】
各受光面に入光した信号光ビームの強度に応じて電気信号がそれぞれ生成される。ＲＦ、ＴＥＳ、ＦＥＳは、それら電気信号から以下の演算式によって得られる。以下の演算式では、例えば受光面Ｒ１から生成された電気信号をＲ１と示している。
（式１）ＲＦ＝Ｒ１＋Ｒ２＋ＴＥ１＋ＴＥ２＋ＴＥ３＋ＴＥ４＋ＴＳ１＋ＴＳ２＋ＴＳ３＋ＴＳ４
（式２）ＰＰ＝（ＴＥ１＋ＴＥ４）−（ＴＥ２＋ＴＥ３）
（式３）ＬＥ＝（ＴＳ２＋ＴＳ４）−（ＴＳ１＋ＴＳ３）
（式４）ＴＥＳ１＝ＰＰ−Ｋ×ＬＥ
（式５）ＴＥＳ２＝（ＴＥ６とＴＥ７の位相差）＋（ＴＥ５とＴＥ８の位相差）
（式６）ＦＥＳ＝（ｆ２＋ｆ４）−（ｆ１＋ｆ３＋ｆ５）
但し、式２のＰＰはプッシュプル信号、式３のＬＥはレンズエラー信号である。式４のＴＥＳ１は１ビームＤＰＰ方式で生成されたＴＥＳである。式４のＫは、プッシュプル信号とレンズエラー信号の光量の比を表す。上述したように、１ビームＤＰＰ方式で生成されるＴＥＳは、プッシュプル信号とレンズエラー信号の差出力から生成されることが式４から分かる。
【００５９】
また、式５のＴＥＳ２はＤＰＤ方式によるＴＥＳである。ＤＰＤ方式によるＴＥＳは、通常、信号光ビームを田の字型に分割することで生成されている。本実施例のように回折格子の領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈで分割された信号光ビームからでもＤＰＤ方式に必要な位相成分が生成できる。
【００６０】
情報層上で信号光ビームが合焦点の時、光検出器００７上で信号光ビームが形成する信号光スポットは、幾何光学的に点になり、波動光学的にはその点を中心とした広がりをもつ。図には、信号光スポットを幾何光学的な点として図示している。これらの点を光検出器上合焦点と呼ぶ。
【００６１】
信号光ビームの光量を全て検出するため、受光面の外形は波動光学的に広がりをもつ光検出器上００７上の信号光スポットよりも大きくなければならない。後述するように、受光面の外形を２２．４μｍ以上にするとよい。
本実施例の光源００１で想定している半導体レーザは、一般的に、出射する光ビームの光量の変化に伴い波長も変化する特徴がある。光源００１の波長の変化は、信号光ビームの波長の変化に相当する。
【００６２】
回折格子のピッチが狭いほど、光ビームの回折角度は波長の変化に伴って変化しやすい。回折格子００６の領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉは、光検出器００７の外側に配置された受光面ＴＳ１ないしＴＳ４、受光面ＴＥ５ないしＴＥ８、受光面Ｒ１、Ｒ２に信号光ビームを進行させるため、狭いピッチになっている。信号光ビームの波長が変化すると、それらの領域に入光する信号光ビームの回折角度は、特に変化しやすい。その回折角度が変化することは、光検出器００７上に形成される信号光スポット位置が移動することに相当する。スポット位置が移動する方向は、検出器中心Ｏ点と所定の受光面を結ぶ方向ベクトルと平行な方向である。
【００６３】
本実施例では、波長の変化があっても信号光ビームの光量を全て検出するため、光検出器００７の外側に配置された受光面ＴＳ１ないしＴＳ４、受光面ＴＥ５ないしＴＥ８、受光面Ｒ１、Ｒ２の形状は、検出器中心Ｏ点と所定の受光面を結ぶ方向ベクトルと平行な方向が長い形状である。例えば、受光面ＴＳ１は、波長の変化でスポットが移動する方向がＸ方向よりもＹ方向に大きいため、受光面ＴＳ１の形状は、図のように、Ｙ方向が長くなっている。これにより、回折角度の変化に対する受光面のマージンを確保することができるという効果がある。
【００６４】
次に、情報層上で信号光ビームがデフォーカスしたとき、光検出器００７に形成される信号光スポットについて説明する。
インフォーカスすると、光検出器００７上の信号光ビームが形成する信号光スポットは、回折格子００６の領域と幾何光学的に同じ形状になる。またその位置は、回折格子００６の領域の位置に依存して動くものである。例えば、回折格子００６の左上の領域Ａに入光した光ビームは、インフォーカスすると左上に移動する。
逆に、アウトフォーカスすると、光検出器００７上の信号光ビームが形成する信号光スポットは、インフォーカスしたときの形状が光検出器上合焦点に対して点対称となった形状となる。またその位置も同様に、点対称な方向に移動する。例えば、回折格子００６の左上の領域Ａに入光した光ビームは、アウトフォーカスすると右下に移動する。
図４は、インフォーカスしたとき光検出器００７上で信号光ビームが形成する信号光スポットを示した図である。また、図中の矢印は、インフォーカスで信号光ビームが移動する方向を示す。
【００６５】
信号光ビームＡ＋１およびＡ−１は左上に移動し、信号光スポットＡ＋１および信号光スポットＡ−１を形成する。信号光スポットＡ＋１および信号光スポットＡ−１は、回折格子００６の領域Ａで分割された信号光ビームの形状とまさに同じである。また、その移動する方向は回折格子００６の領域Ａの位置である左上となっている。
信号光ビームＢ＋１およびＢ−１は左下に移動し、信号光スポットＢ＋１および信号光スポットＢ−１を形成する。
信号光ビームＣ＋１およびＣ−１は右下に移動し、信号光スポットＣ＋１および信号光スポットＣ−１を形成する。
信号光ビームＤ＋１およびＤ−１は右上に移動し、信号光スポットＤ＋１および信号光スポットＤ−１を形成する。
信号光ビームＥ＋１およびＥ−１は左上に移動し、信号光スポットＥ＋１および信号光スポットＥ−１を形成する。
信号光ビームＦ＋１およびＦ−１は左下に移動し、信号光スポットＦ＋１および信号光スポットＦ−１を形成する。
信号光ビームＧ＋１およびＧ−１は右下に移動し、信号光スポットＧ＋１および信号光スポットＧ−１を形成する。
信号光ビームＨ＋１およびＨ−１は右上に移動し、信号光スポットＨ＋１および信号光スポットＨ−１を形成する。
信号光ビームＩ＋１およびＩ−１は、受光面Ｒ１およびＲ２の中心から移動せず、大きくぼやけて信号光スポットＩ＋１および信号光スポットＩ−１を形成する。
以上説明したように、インフォーカスしたときの信号光スポットは、図中矢印方向に移動する。その矢印方向には、ＦＥＳとＴＥＳの生成に関わる受光面がないといえる。すなわち、インフォーカスしたとき光検出器上に形成される信号光スポットが、ＦＥＳとＴＥＳの生成に関わる受光面に入光しないように工夫されているためである。
【００６６】
図５は、アウトフォーカスしたとき光検出器００７上で信号光ビームが形成する信号光スポットを示した図である。また、図中の矢印は、アウトフォーカスで信号光ビームが移動する方向を示す。
信号光ビームＡ＋１およびＡ−１は右下に移動し、信号光スポットＡ＋１および信号光スポットＡ−１を形成する。信号光スポットＡ＋１および信号光スポットＡ−１は、インフォーカスしたときの信号光スポットの形状が受光面中心に対してまさに点対称となっている。また、その移動する方向もインフォーカスとは点対称な方向の右下となっている。
信号光ビームＢ＋１およびＢ−１は右上に移動し、信号光スポットＢ＋１および信号光スポットＢ−１を形成する。
信号光ビームＣ＋１およびＣ−１は左上に移動し、信号光スポットＣ＋１および信号光スポットＣ−１を形成する。
信号光ビームＤ＋１およびＤ−１は左下に移動し、信号光スポットＤ＋１および信号光スポットＤ−１を形成する。
信号光ビームＥ＋１およびＥ−１は右下に移動し、信号光スポットＥ＋１および信号光スポットＥ−１を形成する。
信号光ビームＦ＋１およびＦ−１は右上に移動し、信号光スポットＦ＋１および信号光スポットＦ−１を形成する。
信号光ビームＧ＋１およびＧ−１は左上に移動し、信号光スポットＧ＋１および信号光スポットＧ−１を形成する。
信号光ビームＨ＋１およびＨ−１は左下に移動し、信号光スポットＨ＋１および信号光スポットＨ−１を形成する。
信号光ビームＩ＋１およびＩ−１は、大きくぼやけて信号光スポットＩ＋１および信号光スポットＩ−１を形成する。
以上説明したように、アウトフォーカスしたときの信号光スポットは、図中矢印方向に移動する。その矢印方向には、ＦＥＳとＴＥＳの生成に関わる受光面がないといえる。すなわち、アウトフォーカスしたとき光検出器上に形成される信号光スポットも、ＦＥＳとＴＥＳの生成に関わる受光面に入光しないように工夫されているためである。
【００６７】
図４、図５で示したように、ＦＥＳとＴＥＳの生成に関わる受光面は光検出器００７上に形成する信号光スポットがデフォーカスで移動する方向にないように配置させている。
続いて、不要光ビームが光検出器００７上で形成する光スポットについて説明する。この光スポットを、不要光スポットと呼ぶ。
【００６８】
情報層０１２を再生しているとき、情報層０１１で反射した不要光ビームは、２層ディスクに入射した光ビームの合焦点より対物レンズ００３に近い位置から発生する。この不要光ビームは、インフォーカスした信号光ビームに相当する。この不要光ビームが光検出器００７上で形成する不要光スポットは、インフォーカス時に信号光ビームが光検出器００７上で形成する信号光スポットの振舞いと同じとなる。すなわち、図４のようになり、情報層０１１で発生した不要光ビームはＦＥＳ、ＴＥＳの生成に関わる受光面に入光しないといえる。
【００６９】
一方、情報層０１１を再生しているとき、情報層０１２で反射した不要光ビームは、２層ディスクに入射した光ビームの合焦点より対物レンズ００３に遠い位置から発生する。この不要光ビームは、アウトフォーカスした信号光ビームに相当する。この不要光ビームが光検出器００７上で形成する不要光スポットは、アウトフォーカス時に信号光ビームが光検出器００７上で形成する信号光スポットの振舞いと同じになる。すなわち、図５のようになり、情報層０１２で発生した不要光ビームは、ＦＥＳ、ＴＥＳの生成にかかわる受光面に入光しないといえる。
【００７０】
以上説明したように、２層ディスクの情報層０１２と情報層０１１のどちらの情報層を再生する場合でも、再生していない情報層から発生する不要光ビームは、ＦＥＳ、ＴＥＳの生成に関わる受光面に入光しないように工夫されている。それゆえ、それら不要光ビームによるノイズのないＦＥＳ、ＴＥＳを得ることができるという効果がある。すなわち、本実施例の光ピックアップ１００は、安定したフォーカス制御およびトラッキング制御ができる。
【００７１】
さて、通常の回折格子は、入光した光ビームを±１次光に分割するだけでなく、±２次光以上の高次の光ビームにも分割する。回折格子００６の所定の領域で分割された±１次光の信号光ビームと、所定の領域以外で分割された±２次光以上の高次の信号光ビームとがＦＥＳ、ＴＥＳを生成する受光面に同時に入光するとＦＥＳ、ＴＥＳのノイズとなる。このため、回折格子で分割された高次の信号光ビームはＦＥＳ、ＴＥＳを生成する受光面に入光しないようにする必要がある。
【００７２】
図６は、情報層上で光ビームが合焦点の時、回折格子００６で分割された±１次および±２次光の信号光ビームが光検出器００７上に形成する信号光スポットを示す。
【００７３】
ここでは、回折格子００６で分割された信号光ビームのうち、＋２次光の添え字は＋２、−２次光の添え字は−２と示す。例えば、回折格子００６の領域Ａで回折された＋２次光は信号光ビームＡ＋２、−２次光は信号光ビームＡ−２と示す。また、信号光ビームＡ＋２が光検出器００７上で形成する像を信号光スポットＡ＋２などと記載する。
【００７４】
情報層上で光ビームが合焦点であるため、±２次光の信号光ビームは、±１次光の信号光ビームと同様に点となる。図では、その信号光スポットの点を円で示している。
【００７５】
回折格子で分割された２次光の光ビームの回折角度は、１次光の回折角度の２倍になるものである。そのため、光検出器００７上で、検出器中心Ｏ点から見た１次光の信号光スポットの２倍の位置に２次光の信号光スポットが位置する。つまり、例えば信号光スポットＩ＋２は、図のように、検出器中心Ｏ点から見た信号光スポットＩ＋１の２倍の位置になっている。同様に、その他の±２次光の信号光スポットは、図に示した位置に照射される。
【００７６】
本実施例では、図のように、ＦＥＳ、ＴＥＳを生成する受光面に２次光の信号光スポットが入光しないように工夫されている。
【００７７】
図から分かるように、信号光スポットＡ＋２と受光面ＴＥ４は最も近くなっており、その他の２次光の信号光スポットは、受光面から十分離れている。信号光スポットＡ＋２を受光面ＴＥ４に入射させなければ、全ての２次光も受光面に入射させないようにすることができる。
【００７８】
図７は、図６から受光面ＴＥ１ないしＴＥ４と、信号光スポットＡ＋１および信号光スポットＡ＋２を抜き出した図である。受光面ＴＥ１ないしＴＥ４のＹ方向の長さを受光面長さαとする。信号光スポットＡ＋１と検出器中心Ｏ点との間隔を中心距離β１とすると、信号光スポットＡ＋２と検出器中心Ｏ点との間隔は、中心距離β１の２倍である２×β１となる。
【００７９】
また、図のように、信号光スポットＡ＋１と信号光スポットＡ＋２の間には受光面長さαの受光面ＴＥ２、ＴＥ３、ＴＥ４と受光面ＴＥ１の半分が配置されているため、受光面中心Ｏ点と受光面ＴＥ４の上端との間隔はβ１＋（３＋１／２）×αで表すことができる。
【００８０】
従って、信号光スポットＡ＋２を受光面ＴＥ４が受光しないようにするには、式９を満足するように中心距離β１と受光面長さαを決定すればよい。
（式９）２×β１≧β１＋（３＋１／２）×α
上記したように、受光面の最小サイズ、すなわち受光面の長さα＝２２．４μｍとする。この場合、式９を満足するには、中心距離β１を７８．４μｍより大きくすればよい。
つまり、中心距離β１≧７８．４μｍになるようにすれば、信号光スポットＡ＋２が受光面ＴＥ４に入光しないようにすることができる。
【００８１】
この様に、光検出器上の受光面ＴＥ１ないしＴＥ４のうち、光検出器の中心に最も近い受光面ＴＥ１の中心と、光検出器の中心との距離を中心距離β１とすると、光検出器の中心から最も遠い受光面ＴＥ４の受光領域と、前記光検出器の中心との距離を、前記中心距離β１の２倍以下とすることにより、２次光を受光面に入射させないようにすることができる。
次に光検出器上に形成される信号光スポットの大きさ（以下スポット径φ）について説明する。
【００８２】
一般的にコリメートレンズで集光されたスポット径φは、光ビームの波長λとコリメートレンズのＮＡ（以下ＮＡＣＰ）を用い次のエアリーディスクの式で表わされる。
（式１０）φ＝ξ×λ／ＮＡＣＰ
なお、係数ξは、コリメートレンズに入光する信号光ビームの強度分布によって決まる係数であり、半導体レーザから出射したガウシアン型の強度分布をもつ信号光ビームでは通常２を用いる。
また、コリメートレンズの焦点距離（以下ＦＣＰ）とコリメートレンズに入光する光ビームの有効径（以下ＡＰＣＰ）とＮＡＣＰは通常以下の式で表わされる。
（式１１）ＮＡＣＰ＝ＡＰＣＰ／（２×ＦＣＰ）
同様に、対物レンズの焦点距離（以下ＦＯＢＪ）と対物レンズに入光する光ビームの有効径（以下ＡＰＯＢＪ）と対物レンズのＮＡ（以下ＮＡＯＢＪ）には通常以下の式で表わされる。
（式１２）ＮＡＯＢＪ＝ＡＰＯＢＪ／（２×ＦＯＢＪ）
通常の光ピックアップではＡＰＯＢＪとＡＰＣＰは等しいと考えて良いので、その関係を考慮し、式１０、１１、１２を纏めると、スポット径φは次式で表すことができる。
（式１３）φ＝２×λ×Ｍ／ＮＡ
ここで、Ｍは、光学倍率（ＦＣＰ÷ＦＯＢＪ）を示すものである（以下光学倍率Ｍと記す）。
【００８３】
一般的に、ＢＤの光学系は光学倍率Ｍを９〜１３倍に設定されおり、本実施例の光学倍率Ｍは９〜１３倍に設定することを想定している。式１３から、スポット径φは光学倍率Ｍに比例するため、光学倍率Ｍを１３倍としたときスポット径φは最大となる。
式１３に光学倍率Ｍ＝１３倍、波長λ＝４０５ｎｍ、ＮＡＯＢＪ＝０．８５を代入すると、想定される光学倍率Ｍの範囲で最大のスポット径φが１２．４μｍとなることが分かる。
光検出器の受光面の最小サイズは、最大のスポット径より大きすぎるのは勿論のこと、光検出器の組立て時の公差などを考慮する必要がある。通常の光ピックアップでは、その公差を±５μｍ程度と想定しておけば良い。
【００８４】
そこで、受光面の最小サイズは、スポット径φ＝１２．４μｍと公差±５μｍを考慮し２２．４μｍよりも大きくすれば良い。上記した受光面の最小サイズ２２．４μｍは、組立て時の公差と光検出器上のスポット径より算出したものである。
【００８５】
以上説明したように、本実施例の光ピックアップ１００は、２層ディスクを記録または再生するとき、ＴＥＳだけでなく、ＦＥＳを生成する受光面にも再生していない情報層で反射した不要光ビームが入光しないように工夫している。さらに、回折格子で発生する２次光以上の高次の光ビームも、ＴＥＳとＦＥＳを生成する受光面に入光しないようにしている。それゆえ、ノイズのないＦＥＳ、ＴＥＳを得ることができる。また、回折格子００６を復路配置させているため、コストインパクトがある回折格子を安価に製造することも可能である。また、本実施例の光ピックアップ１００は検出レンズなしで構成されるため、部品点数および組み立て工程が減り、特許文献１と比べて安価に実現できる。本実施例の光ピックアップ１００は、安定なフォーカス制御およびトラッキング制御ができ、安価に製造することが可能である。
【００８６】
なお、本実施例の光ピックアップは、少なくとも光源、光分岐素子、コリメートレンズ、対物レンズ、回折格子、光検出器で構成していればよく、図１とは異なり、例えばミラー等で変形した光学系であってもなんら構わない。
【実施例２】
【００８７】
実施例２では、実施例１の光ピックアップの変形例について説明する。実施例２の光ピックアップは、実施例１の光ピックアップ１００光ピックアップ１００の変形例であり、回折格子００６と光検出器００７が異なるものである。なお、本実施例においても、２層ディスクの再生を想定し、２層の情報層の層間は２５μｍとする。
【００８８】
図８は、実施例２の回折格子０１５を光検出器側から見た図である。回折格子０１５の領域ＡＢは、回折格子００６の領域Ａおよび領域Ｂを合成し、１個の領域にしたものである。同様に、回折格子０１５の領域ＣＤは、回折格子００６の領域Ｃおよび領域Ｂを合成したものである。
【００８９】
回折格子０１５の領域ＡＢおよび領域ＣＤも、入光した光ビームを＋１次光と−１次光とに分割し、その光量比が４：１になるようなブレーズ型の回折格子を想定している。
【００９０】
その他の回折格子０１５の領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに関しては、回折格子００６と同じものであるため、詳細な説明を割愛する。
【００９１】
本実施例でも、１ビームＤＰＰを想定しているため、信号光ビームはプッシュプル領域とそれ以外の領域に分割されなければならない。図のように、回折格子０１５はプッシュプル領域である領域ＡＢ、領域ＣＤと、それ以外の領域である領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉに分割されている。
【００９２】
次に、本実施例の光検出器０１６について説明する。図９は、−Ｚ方向から光検出器０１６を見た図であり、情報層上で信号光ビームは合焦点のときを想定している。
【００９３】
図中横方向はＸ方向、図中上下方向はＹ方向である。光検出器０１６の中心を検出器中心Ｏ点とする。その検出器中心Ｏ点は、回折格子０１５で分割されず透過した信号光ビームが集光する位置に相当する。図では、検出器中心Ｏ点を通るＸ方向の一点鎖線をＸ軸３０２、検出器中心を通るＹ方向の一点鎖線をＹ軸３０１と示している。
【００９４】
光検出器０１６内には、受光面ＴＥ１ないしＴＥ８、受光面ＴＳ１ないしＴＳ４、受光面Ｒ１、Ｒ２、および受光面ｆ１ないしｆ５の１６個の受光面があり、図３のように配置されている。以下、各受光面の配置を説明する。
【００９５】
受光面Ｒ１、Ｒ２は、Ｘ軸３０２上に、受光面中心Ｏ点に対して点対称に配置される。これらの受光面は、実施例１の光検出器００７と同じものである。受光面ＴＥ９は、Ｙ軸３０１上の−Ｙ方向に所定の間隔をあけて配置される。受光面ＴＥ１０は、Ｙ軸３０１上の＋Ｙ方向に所定の間隔をあけて配置される。図のように、受光面ＴＥ９と検出器中心Ｏ点との間隔は、受光面ＴＥ１０と検出器中心Ｏ点との間隔よりも長くしている。受光面ＴＥ１１、ＴＥ１２、ＴＥ１３、ＴＥ１４は、−Ｘ方向から＋Ｘ方向に順に並べて配置される。これら受光面ＴＥ１１、ＴＥ１２、ＴＥ１３、ＴＥ１４は、Ｘ軸３０２から−Ｙ方向に所定の間隔をあけて配置されている。さらに、受光面ＴＥ１２はＹ軸３０１から−Ｘ方向に、受光面ＴＥ１３はY軸３０１から＋Ｘ方向に所定の間隔をあけて配置される。
【００９６】
受光面ｆ６、ｆ８、ｆ１０、ｆ１２は、−Ｘ方向から＋Ｘ方向に順に並べて配置されている。受光面ｆ７、ｆ９、ｆ１１、ｆ１３も、−Ｘ方向から＋Ｘ方向に順に並べて配置されている。受光面ｆ７、ｆ９、ｆ１１、ｆ１３と受光面ｆ６、ｆ８、ｆ１０、ｆ１２はX軸３０２から＋Ｙ方向に所定の間隔をあけて配置される。受光面ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９、ｆ１０、ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３は、ナイフエッジ方式を用いてＦＥＳを生成する受光面である。このため、受光面ｆ６とｆ７、受光面ｆ８とｆ９、受光面ｆ１０とｆ１１、受光面ｆ１２とｆ１３との間は、一般的に暗線と呼ばれる領域になっていることを想定している。
【００９７】
次に、回折格子０１５の各領域分割された信号光ビームが光検出器０１６内のどの受光面で集光されるのかを説明する。
【００９８】
実施例１と同様に、回折格子０１５で分割された信号光ビームのうち、＋１次光となる信号光ビームの添え字は＋１、−１次光となる信号光ビームの添え字は−１と以後記載する。例えば、回折格子００６の領域ＡＢに入光した信号光ビームのうち、＋１次光を信号光ビームＡＢ＋１、−１次光を信号光ビームＡＢ−１などと記載する。また、信号光ビームＡＢ＋１が光検出器００７上に集光されて形成する像を信号光スポットＡＢ＋１などと記載する。
【００９９】
回折格子０１５の領域ＡＢに入光した信号光ビームは、信号光ビームＡＢ＋１、ＡＢ−１に分割される。信号光ビームＡＢ＋１は受光面ＴＥ９の中心に集光し信号光スポットＡ＋１を形成し、信号光ビームＡＢ−１は受光面ＴＥ１０から＋Ｙ方向の位置に集光し信号光スポットＡＢ−１を形成する。
【０１００】
回折格子０１５の領域ＣＤに入光した信号光ビームは、信号光ビームＣＤ＋１、ＣＤ−１に分割される。信号光ビームＣＤ＋１は受光面ＴＥ１０の中心に集光し信号光スポットＣＤ＋１を形成し、信号光ビームＣＤ−１は受光面ＴＥ９から−Ｙ方向の位置に集光し信号光スポットＣＤ−１を形成する。
【０１０１】
回折格子０１５の領域Ｅに入光した信号光ビームは、信号光ビームＥ＋１、Ｅ−１に分割される。信号光ビームＥ＋１は受光面ＴＥ１１の中心に集光し信号光スポットＥ＋１を形成し、信号光ビームＥ−１は受光面ｆ１２と受光面ｆ１３の暗線上に集光し信号光スポットＥ−１を形成する。
【０１０２】
回折格子０１５の領域Ｆに入光した信号光ビームは、信号光ビームＦ＋１、Ｆ−１に分割される。信号光ビームＦ＋１は受光面ＴＥ１３の中心に集光し信号光スポットＦ＋１を形成し、信号光ビームＦ−１は受光面ｆ８と受光面ｆ９の暗線上に集光し信号光スポットＦ−１を形成する。
【０１０３】
回折格子０１５の領域Ｇに入光した信号光ビームは、信号光ビームＧ＋１、Ｇ−１に分割される。信号光ビームＧ＋１は受光面ＴＥ１２の中心に集光し信号光スポットＧ＋１を形成し、信号光ビームＧ＋１は受光面ｆ１０と受光面ｆ１１の暗線上に集光し信号光スポットＧ−１を形成する。
【０１０４】
回折格子０１５の領域Ｈに入光した信号光ビームは、信号光ビームＨ＋１、Ｈ−１に分割される。信号光ビームＨ＋１は受光面ＴＥ１４の中心に集光し信号光スポットＨ＋１を形成し、信号光ビームＨ−１は受光面ｆ６と受光面ｆ７の暗線上に集光し信号光スポットＨ−１を形成する。
【０１０５】
回折格子０１５の領域Ｉに入光した信号光ビームは、信号光ビームＩ＋１、Ｉ−１に分割される。信号光ビームＩ＋１は受光面Ｒ１の中心に集光し信号光スポットＩ＋１を形成し、信号光ビームＩ−１は受光面Ｒ２の中心に集光し信号光スポットＩ−１を形成する。なお、信号光ビームＩ＋１とＩ−１は受光面Ｒ１、Ｒ２のどちらかの受光面に入光していればよく、光ビームＩ＋１が受光面Ｒ２の中心に集光し、光ビームＩ−１が受光面Ｒ１の中心に集光してもなんら構わない。
【０１０６】
各受光面に入光した信号光ビームの強度に応じて電気信号がそれぞれ生成される。ＲＦ、ＴＥＳ、ＦＥＳは、それら電気信号から以下の演算式によって得られる。以下の演算式では、例えば受光面Ｒ１から生成された電気信号をＲ１と示している。
（式１４）ＲＦ＝Ｒ１＋Ｒ２＋ＴＥ９＋ＴＥ１０＋ＴＥ１１＋ＴＥ１２＋ＴＥ１３＋ＴＥ１４
（式１５）ＰＰ＝ＴＥ９−ＴＥ１０
（式１６）ＬＥ＝（ＴＥ１１＋ＴＥ１３）−（ＴＥ１２＋ＴＥ１４）
（式１７）ＴＥＳ１＝ＰＰ−Ｋ×ＬＥ
（式１８）ＴＥＳ２＝（ＴＥ１３とＴＥ１２の位相差）＋（ＴＥ１４とＴＥ１１の位相差）
（式１９）ＦＥＳ＝（ｆ７＋ｆ８＋ｆ１０＋ｆ１３）−（ｆ６＋ｆ９＋ｆ１１＋ｆ１２）
但し、式１５のＰＰはプッシュプル信号、式１６のＬＥはレンズエラー信号である。式１７のＴＥＳ１は１ビームＤＰＰ方式で生成されたＴＥＳである。式１７のＫは、プッシュプル信号とレンズエラー信号の光量の比を表す。
また、式１８のＴＥＳ２はＤＰＤ方式によるＴＥＳである。実施例１と同様に、回折格子の領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈで分割された信号光ビームからＤＰＤ方式に必要な位相成分を生成している。
【０１０７】
なお、図では、信号光スポットＡＢ−１および信号光スポットＣＤ−１は受光面の外に集光され、ＲＦ、ＴＥＳ、ＦＥＳの生成に用いられていない。しかし、信号光スポットＡＢ−１および信号光スポットＣＤ−１が集光される場所に受光面を配置し、ＲＦの生成に用いてもなんら構わない。また、信号光スポットＡＢ−１、ＣＤ−１は使用しないため、回折格子０１５の領域ＡＢと領域ＣＤは＋１次光と‐１次光の光量比が１：０になるようなブレーズ型回折格子としてもなんら構わない。
【０１０８】
本実施例においても、信号光ビームの光量を全て検出するため、受光面の外形は波動光学的に広がりをもつ光検出器上０１６上の信号光スポットよりも大きくなければならない。実施例１と同様に、受光面の外形を２２．４μｍ以上にするとよい。
【０１０９】
本実施例においても、波長の変化があっても信号光ビームの光量を全て検出するため、光検出器０１６の外側に配置された受光面ＴＥ１１ないしＴＥ１４、受光面Ｒ１、Ｒ２、の外形は、検出器中心Ｏ点と所定の受光面を結ぶ方向ベクトルと平行な方向に大きくする工夫をしている。例えば、受光面ＴＥ１１は波長の変化でスポットが移動する方向がＸ方向よりもＹ方向に大きいため、受光面ＴＥ１１の外形は、図のように、Ｙ方向に大きくなっている。
【０１１０】
図中矢印方向は、インフォーカスで信号光ビームが移動する方向を示したものであり、実施例１と同様に、インフォーカスで信号光スポットが移動する方向に、ＦＥＳ、ＴＥＳの生成に関わる受光面は配置されていないことが分かる。
【０１１１】
信号光スポットは、アウトフォーカスした場合インフォーカスした場合とは反対の矢印方向に移動する。図示はしないが、アウトフォーカスした場合も信号光スポットが移動する方向に、ＦＥＳ、ＴＥＳの生成に関わる受光面が配置されないように構成されている。
【０１１２】
すなわち、実施例１と同様に、ＦＥＳとＴＥＳの生成に関わる受光面は、光検出器０１６上に形成する信号光スポットがデフォーカスで移動する方向にないように配置させている。
【０１１３】
実施例１と同様に、２層ディスクの不要光ビームは、デフォーカスした信号光ビームに相当する。本実施例でも、ＦＥＳとＴＥＳの生成に関わる受光面は、デフォーカスで信号光ビームが光検出器０１６上で移動する方向にないように配置させている。そのため、不要光ビームはＦＥＳとＴＥＳの生成にかかわる受光面には入光しないといえる。
【０１１４】
本実施例においても、２層ディスクの再生していない情報層から発生する不要光ビームは、ＦＥＳとＴＥＳの生成に関わる受光面に入光しないように工夫されている。それゆえ、不要光ビームによるノイズのないＦＥＳ、ＴＥＳを得ることができる。本実施例の光ピックアップでも、安定したフォーカス制御およびトラッキング制御ができる。
【０１１５】
図１０は、情報層上で光ビームが合焦点のとき、回折格子０１５で分割された±１次および±２次光の信号光ビームが光検出器０１６上に形成する信号光スポットを示す。図のように、実施例１同様にＦＥＳ、ＴＥＳを生成する受光面に２次光の信号光スポットが入光しないように工夫されていることが分かる。なお、信号光ビームＣＤ−２が受光面に最も隣接しているため、信号光ビームＣＤ−２が受光面ＴＥ９に入光しないように注意すると良い。
【０１１６】
以上説明したように、本実施例の回折格子０１５と光検出器０１６を用いても、２層ディスクで反射した不要光ビームや高次の信号光ビームはＦＥＳとＴＥＳを生成する受光面には入光しない。従って、２層ディスクの記録または再生において、ノイズのないＦＥＳとＴＥＳが得られ、安定したフォーカス制御およびトラッキング制御が可能となる。
【実施例３】
【０１１７】
実施例３では、実施例１における光ピックアップで３層の情報層がある３層ディスクを再生する場合を説明する
２層ディスクは、各情報層の層間が２５μｍと規格で定められている。ここでは、２層ディスクと同じ２５μｍの層間で２層ディスクの表面側にさらに１層の情報層を追加した３層ディスクを想定する。
【０１１８】
ここでは、３層ディスク０１７、３層ディスク０１７の表面に最も近い情報層を情報層０１９、中間の情報層を情報層０２０、表面から最も遠い情報層を情報層０２１と記す。それら情報層の層間の公差は、２層ディスクの規格と同じ±５μｍとする。また、表面に最も近い情報層である情報層０１９と表面から最も遠い情報層である情報層０２１との層間を最大層間と呼ぶこととする。ここで想定している３層ディスク０１７では、通常は最大層間が５０μｍとなり、公差を考慮すると60μｍとなる。
【０１１９】
図１１は、情報層０１９を再生するとき、情報層０２１で反射した不要光ビームと、信号光ビームとが光検出器００７上で形成する不要光スポットと信号光スポットを示した図である。
【０１２０】
図では、信号光ビームと不要光ビームを区別するため、以下、回折格子００６の各領域で分割された＋１次光の不要光ビームと不要光スポットの添え字を＋１’、−１次光の不要光ビームと不要光スポットの添え字を−１’と記載する。検出器中心Ｏ点から、受光面Ｒ１と受光面Ｒ２の中心までの間隔を各々受光面距離β２とする。
【０１２１】
情報層０１９を再生するときも、信号光ビームは図３同様に各受光面の中心、または暗線の領域に図１１のように照射される。
これに対して、不要光スポットＩ＋１’と不要光スポットＩ−１’は、図のように受光面Ｒ１と受光面Ｒ２を中心に大きな円形のスポットを形成することになる。
【０１２２】
回折格子００６上の信号光ビームの最外形（図２の破線円２０１に相当）は、アウトフォーカス量が大きくなるにつれて小さくなるものである。このため所定のアウトフォーカス量を超えると、信号光スポットは全て回折格子００６の領域Ｉに入光する条件が発生する。前述したように不要光ビームは信号光ビームのデフォーカス量が大きくなったものに相当する。再生している情報層と不要光ビームが発生する情報層との層間が増加するにつれてデフォーカス量が大きくなるので、不要光ビームにおいても、所定の層間を超えると、全て回折格子００６の領域Ｉに入光する条件が発生する。３層ディスク０１７では、最大層間が２層ディスクよりも大きいため、不要光ビームが回折格子００６の領域Ｉに全て入光する条件が発生し、図のように、光検出器００７上で大きな円形スポットを形成することになる。
【０１２３】
上述のように不要光ビームは、ＦＥＳとＴＥＳを形成する受光面に入射すると外乱になるので、受光面距離β２は、不要光スポットＩ＋１と不要光スポットＩ−１’がＦＥＳとＴＥＳを形成する受光面に入射しないように決めなければならない。
【０１２４】
図１２は、３層ディスク０１７の情報層０１９を再生しているときの光ピックアップ１００の復路を示す概略図である。
【０１２５】
３層ディスク０１７には、表面０１８と、情報層０１９、情報層０２０、情報層０２１がある。図中、情報層０１９と情報層０２１の層間が、最大層間δである。
【０１２６】
直線０２３は、情報層０２１で反射した不要光ビームを示す（信号光ビームの図示無し）。なお、不要光ビームは、回折格子００６では分割されずに透過するものとして図示している。
【０１２７】
通常、再生している情報層より表面から奥側にある情報層で反射した不要光ビームは、それら情報層の層間の２倍である位置（仮想発光点）から発生した光ビームと同じとみなせる。この点を図では、仮想発光点Ｐとした。すなわち仮想発行点Ｐは、情報層０１９から最大層間δの２倍離れた点に相当するものである。
【０１２８】
仮想発光点Ｐが情報層０１９から＋Ｚ方向にずれているため、不要光ビームは光検出器００７より＋Ｚ方向で合焦点となり、前述したように光検出器００７にはぼやけて照射されることになる。この不要光ビームが合焦点となる位置を不要光ビーム復路合焦点Ｐ’とし、その不要光ビームが光検出器００７で形成する不要光スポットの大きさを、不要光スポット径ψとする。また、光検出器００７と不要光復路合焦点Ｐ’との間隔を間隔ηと記す。
【０１２９】
また、信号光ビームが、情報層１０９および光検出器００７で合焦点になる位置を、それぞれ信号光合焦点Ｑおよび信号光復路合焦点Ｑ’とする。
【０１３０】
最大層間δが零のとき、信号光合焦点Ｑ点と仮想発光点Ｐとが、復路合焦点Ｑ’と 不要光ビーム復路合焦点Ｐ’とが同じ位置になる。最大層間δが大きくなるにつれ、信号光合焦点Ｑ点と仮想発光点Ｐと、復路合焦点Ｑ’と 不要光ビーム復路合焦点Ｐ’との位置がそれぞれ離れていく。同様に距離ηも長くなる。例えば、最大層間δが５０μｍ程度になると、図示したように距離ηが非常に大きくなるため、不要光ビーム復路合焦点Ｐ’が回折格子００６上に位置するような条件が発生し、全ての不要光ビームが回折格子００６の領域Ｉに入光し図１１で図示した特殊な不要光ビームが発生する。最大層間δが大きい３層ディスクに対応するには、特殊な不要光ビームが発生するため、これを回避する必要性が発生する。図１２より、不要光ビーム復路合焦点Ｐ’と不要光スポット径ψが形成する三角形と、不要光ビーム復路合焦点Ｐ’と不要光ビームがコリメートレンズに入光する光ビームの有効径（以下ＡＰＣP）が形成する三角形は相似の関係であることが分かる。それゆえ、不要光スポット径ψと、コリメートレンズ００２の焦点距離（以下ＦＣＰ）と、ＡＰＣＰと、間隔ηの関係は、式２０で表される。
（式２０）ψ：ＡＰＣＰ＝η：（ＦＣＰ−η）
また、間隔ηと、最大層間δの２倍の距離の関係は、光学縦倍率の関係にあるので、光学倍率Ｍを用いて式２１で表される。
（式２１）η＝Ｍ２×２×（δ／ｎ）
ただし、ｎは３層ディスクの屈折率を示す。最大層間δは３層ディスク０１７内にあるため、屈折率ｎで換算した間隔（δ／ｎ）を用いている。通常、ＢＤの屈折率ｎは１．６２であるため、３層ディスク０１７の屈折率ｎも１．６２を想定している。
【０１３１】
コリメートレンズ００３と対物レンズ００４の間は略平行な光ビームなので、対物レンズ００４に入光する光ビームの有効径（以下ＡＰＯBＪ）はＡＰＣＰと等しいと考え、式１１、式１２、式２１を式２０に代入して纏めると、式２２が得られる。
（式２２）ψ＝２×ＮＡＯBＪ×Ｍ×（２δ／ｎ）
式２２から、不要光スポット径ψは光学倍率Ｍと最大層間δに比例するため、想定している光学倍率Ｍの範囲では最大の光学倍率である１３倍と、最大層間δである６０μｍとしたときが不要光スポット径ψは最大となる条件といえる。
【０１３２】
そこで、式２２に光学倍率Ｍ＝１３倍、層間δ＝６０μｍ、ＮＡＯＢＪ＝０．８５、屈折率ｎ＝１．６２を代入すると、最大の不要光スポット径ψが１６３７μｍと得られる。
【０１３３】
上述したように不要光スポット径ψは、不要光スポットＩ＋１’と不要光スポットＩ−１’のスポット径に相当するものである。双方の不要光スポット径は１６３７μｍである場合、受光面距離β２は、不要光スポット半径である８１８μｍ以上とすれば不要光スポットＩ＋１’と不要光スポットＩ−１’とが光検出器上で重ならずに離れるので、ＦＥＳとＴＥＳを生成する受光面に不要光スポットＩ＋１’と不要光スポットＩ−１’とが入光しないようにできる。
【０１３４】
すなわち、光検出器００７の受光面距離β２は８１８μｍ以上とし、不要光スポットＩ＋１’と不要光スポットＩ−１’がＦＥＳとＴＥＳを形成する受光面に入光しないようにしている。
【０１３５】
情報層０２０と情報層０２１を再生する場合は、再生していない情報層で反射する不要光ビームは、最大層間δに相当する層間が２５μｍ程度なので、図４または図５のようになり、ＦＥＳとＴＥＳを生成する受光面には入光しないといえる。
【０１３６】
以上説明したように実施例１の光ピックアップは、層間が２５μｍの３層ディスクの再生において、不要光ビームはＦＥＳとＴＥＳを生成する受光面に入光しない。従って、ノイズのないＦＥＳとＴＥＳが得られ、安定したフォーカス制御およびトラッキング制御が可能となる。
【０１３７】
上記の光ピックアップでは、例えば２層ディスクの情報層の中間にさらに１層の情報層を追加した、情報層の各層間が１２．５μｍの３層ディスクの再生も実現できる。層間１２．５μｍの３層ディスクを再生する場合、最大層間δは２５μｍとなるため、どの情報層を再生しているときでも不要光スポットは、図４または図５のようになる。この不要光スポットは実施例１で説明したようにＦＥＳとＴＥＳの受光面に入射しない構成になっているため、本願の光ピックアップは、層間が１２．５μｍの３層ディスクの再生も実現できるといえる。
【０１３８】
また、同様に層間が、２５μｍ、１２．５μｍ、１２．５μｍなどの４層ディスクの再生も実現できる。このような４層ディスクの最大層間は５０μｍであり、上記したように本光ピックアップは、不要光スポットがＦＥＳとＴＥＳの受光面に入射しない構成になっているためである。
【０１３９】
すなわち、実施例１の光ピックアップは、公差を考慮して最大層間が６０μｍ以下であれば、３層や４層以上の多層ディスクの再生する場合もノイズのないＦＥＳとＴＥＳが得られ、安定したフォーカス制御とトラッキング制御をすることが可能である。
【０１４０】
また、最大層間が６０μｍ以上であったとしても、上述の関係から再生したい情報層以外から発生する不要光ビームを回避することができると言える。
なお、ここでは、簡単化のため、情報層の層間が等しい３層ディスクを説明したが、いわゆるゴーストスポットを回避するため、通常、情報層の層間は異ならせるものである。このため、最大層間δが６０μｍの範囲で、情報層の間隔を異ならせることが望ましいが、もちろん、そのような異なる層間の３層ディスクであっても本光ピックアップでは上記同様に対応ができるといえる。
【０１４１】
また、ここでは、実施例１の光ピックアップを用い３層ディスクを説明したが、もちろん実施例２の光ピックアップにおいても、同様に受光面距離β２を決めることで３層ディスクに対応することができる。
【符号の説明】
【０１４２】
００１…光源、００２…光分岐素子、００４…対物レンズ、００５…３層ディスク、００６…回折格子、００７…光検出器
【図１】
2011150766.tif 000003
【図２】
2011150766.tif 000004
【図３】
2011150766.tif 000005
【図４】
2011150766.tif 000006
【図５】
2011150766.tif 000007
【図６】
2011150766.tif 000008
【図７】
2011150766.tif 000009
【図８】
2011150766.tif 000010
【図９】
2011150766.tif 000011
【図１０】
2011150766.tif 000012
【図１１】
2011150766.tif 000013
【図１２】
2011150766.tif 000014