(57)【要約】      （修正有）【課題】光ディスクの記録又は再生を行う記録層からの受光部への戻り光に対して、他の記録層からの迷光が入射することによるノイズの発生を防止する。【解決手段】光ディスクで反射された戻り光の光路を分離する光路分離手段３５と、光路分離手段３５と受光部３４との間に設けられ、通過する光ビームに非点収差を発生させ、光軸方向の第１の位置で第１の方向に結像させるとともに、光軸方向の第２の位置で第１の方向と略直交する第２の方向に結像させる非点収差発生手段３６と、第１及び第２の方向に形成された分割線でそれぞれ２分割された４つの領域を有し、各領域毎に通過する光ビームの偏光方向を調整する偏光方向調整手段３７とを備え、偏光方向調整手段３７は、一方の対角方向に対向する領域を通過して出射する光ビームの第１の偏光方向と、他方の対角方向に対向する領域を通過して出射する光ビームの第２の偏光方向とを互いに直交するように調整する。【選択図】図３
2008130152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームの入射方向に一又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及び／又は再生を行う光ピックアップにおいて、
所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを光ディスクの記録層に集光する対物レンズと、
上記光ディスクからの戻り光を受光する受光部を有する光検出器と、
上記光源と上記対物レンズとの間に配置され、上記光ディスクで反射された戻り光の光路を上記光源から出射された光ビームの光路と分離する光路分離手段と、
上記光路分離手段と、上記受光部との間に設けられ、通過する光ビームに非点収差を発生させ、光軸方向の第１の位置で第１の方向に結像させるとともに、上記第１の位置と位置が異なる光軸方向の第２の位置で上記第１の方向と略直交する第２の方向に結像させる非点収差発生手段と、
上記第１及び第２の方向に形成された分割線でそれぞれ２分割された４つの領域を有し、各領域毎に通過する光ビームの偏光方向を調整する偏光方向調整手段とを備え、
上記偏光方向調整手段は、一方の対角方向に対向する領域を通過して出射させる光ビームの第１の偏光方向と、他方の対角方向に対向する領域を通過して出射させる光ビームの第２の偏光方向とを互いに直交するように調整する光ピックアップ。
【請求項２】
上記非点収差発生手段により結像される上記第１の位置と、上記第２の位置との間隔は、上記光ディスクの各記録層又は表面で反射された光ビームの合焦点間隔より短くされている請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項３】
上記第１の方向及び上記第２の方向は、上記光ディスクのタンジェンシャル方向と、上記光ディスクのラジアル方向とに対して４５度傾斜している請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項４】
上記偏光方向調整手段は、上記各領域毎に通過した光ビームの偏光方向を所定の方向に偏光するように形成された波長板若しくは旋光子からなり、又は通過した光ビームの偏光方向を所定の方向に偏光する波長板若しくは旋光子からなる各領域を一体化して形成されてなる請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項５】
上記非点収差付与手段と、上記受光部との間に設けられ、上記第１及び第２の方向に形成された分割線でそれぞれ２分割された４つの領域を有し、各領域毎に入射する光ビームの偏光方向に応じて透過又は反射させる偏光子を備え、
上記偏光子は、上記偏光方向調整手段の一方の対角方向に対向する領域と対応する領域に入射する光ビームのうち、上記第１の偏光方向のものは反射させ、上記第２の偏光方向のものは透過させ、上記偏光方向調整手段の他方の対角方向に対向する領域と対応する領域に入射する光ビームのうち、上記第１の偏光方向のものは透過させ、上記第２の偏光方向のものは反射させる請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項６】
上記非点収差付与手段と、上記受光部との間に設けられ、上記第１及び第２の方向に形成された分割線でそれぞれ２分割された４つの領域を有し、各領域毎に入射する光ビームの偏光方向に応じて透過又は反射させる偏光子を備え、
上記偏光子は、情報の記録又は再生が行われる記録層で反射され、上記偏光方向調整手段により領域毎に偏光方向が調整された光ビームを透過させ、上記情報の記録又は再生が行われる記録層とは異なる他の記録層又は表面で反射され、上記偏光方向調整手段により領域毎に偏光方向が調整された光ビームを反射させる請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項７】
光ビームの入射方向に一又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及び／又は再生を行う光ピックアップと、上記光ディスクを回転する回転駆動手段とを備える光ディスク装置において、
上記光ピックアップは、所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを光ディスクの記録層に集光する対物レンズと、
上記光ディスクからの戻り光を受光する受光部を有する光検出器と、
上記光源と上記対物レンズとの間に配置され、上記光ディスクで反射された戻り光の光路を上記光源から出射された光ビームの光路と分離する光路分離手段と、
上記光路分離手段と、上記受光部との間に設けられ、通過する光ビームに非点収差を発生させ、光軸方向の第１の位置で第１の方向に結像させるとともに、上記第１の位置と位置が異なる光軸方向の第２の位置で上記第１の方向と略直交する第２の方向に結像させる非点収差発生手段と、
上記第１及び第２の方向に形成された分割線でそれぞれ２分割された４つの領域を有し、各領域毎に通過する光ビームの偏光方向を調整する偏光方向調整手段とを備え、
上記偏光方向調整手段は、一方の対角方向に対向する領域を通過して出射させる光ビームの第１の偏光方向と、他方の対角方向に対向する領域を通過して出射させる光ビームの第２の偏光方向とを互いに直交するように調整する光ディスク装置。
【請求項８】
上記非点収差付与手段と、上記受光部との間に設けられ、上記第１及び第２の方向に形成された分割線でそれぞれ２分割された４つの領域を有し、各領域毎に入射する光ビームの偏光方向に応じて透過又は反射させる偏光子を備え、
上記偏光子は、上記偏光方向調整手段の一方の対角方向に対向する領域と対応する領域に入射する光ビームのうち、上記第１の偏光方向のものは反射させ、上記第２の偏光方向のものは透過させ、上記偏光方向調整手段の他方の対角方向に対向する領域と対応する領域に入射する光ビームのうち、上記第１の偏光方向のものは透過させ、上記第２の偏光方向のものは反射させる請求項７記載の光ディスク装置。
【請求項９】
上記非点収差付与手段と、上記受光部との間に設けられ、上記第１及び第２の方向に形成された分割線でそれぞれ２分割された４つの領域を有し、各領域毎に入射する光ビームの偏光方向に応じて透過又は反射させる偏光子を備え、
上記偏光子は、情報の記録又は再生が行われる記録層で反射され、上記偏光方向調整手段により領域毎に偏光方向が調整された光ビームを透過させ、上記情報の記録又は再生が行われる記録層とは異なる他の記録層又は表面で反射され、上記偏光方向調整手段により領域毎に偏光方向が調整された光ビームを反射させる請求項７記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに情報信号の記録を行い、光ディスクに記録された情報信号の再生を行うために用いられる光ピックアップ及びこれを用いた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報信号の記録媒体として、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等の光ディスクが用いられ、この種の光ディスクに情報信号の記録を行い、あるいは光ディスクに記録された情報信号の再生を行うための光ディスク装置があり、この光ディスク装置には、光ディスクの半径方向へ移動され、この光ディスクに対して光ビームを照射する光ピックアップが設けられている。
【０００３】
この光ピックアップは、一般的に、光源、ビームスプリッタ、対物レンズ、受光素子等を有しており、光源から出射された光ビームがビームスプリッタを透過して、対物レンズによって集光されて光ディスクの記録層に光ビームのスポットが形成される。また、光ディスクの記録層に集光された光ビームは、反射されて再びビームスプリッタに入射され、このビームスプリッタによって光路が変更されて受光素子に入射される。
【０００４】
光ディスクには、単一の記録層を有する一層型のタイプのものと、記録層が複数設けられている多層型のタイプのものがある。この多層型の光ディスクにおいて、例えば、一の記録層に光ビームが集光されている場合に、この一の記録層に隣接する他の記録層等でも光ビームが反射される。
【０００５】
また、一層型の光ディスクにおいても、記録層に光ビームが集光されている場合に、光ディスクの表面でも光ビームが反射される（以下、この他の記録層又は表面を「他の記録層等」ともいう。）。
【０００６】
このように、記録又は再生を行うために集光している記録層で反射された光ビームのみならず、他の記録層等で反射された光ビームが、迷光として受光素子に入射してしまうおそれがある。
【０００７】
このような迷光は、例えば、ＲＦ（Radio Frequency）信号の品質の劣化やサーボ信号のオフセット等の不具合を引き起こす原因となり、また、光ディスクの各層で反射された光ビームの干渉を引き起こす原因ともなる。すなわち、情報信号の記録又は再生が行われる記録層で反射した光ビームに、他の記録層等で反射した光ビームが重なって受光素子の受光部上で干渉するため、受光部上のビームスポット内に不要な干渉縞が発生して、その結果として、検出した信号にノイズ成分が発生してしまうこととなる。
【０００８】
このように、複数の記録層を有する光ディスク等に対して情報信号の記録再生を行う場合、受光部では記録再生を行うフォーカス記録層からの戻り光以外にその前後にある他の記録層からの戻り光も存在してしまい、互いに干渉し合う。この干渉により、光検出器で検出された信号にノイズ成分が発生するという問題があった。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１８５６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、光ディスクの記録又は再生を行う記録層からの受光部への戻り光に対して他の記録層等からの迷光が入射することにより発生する干渉を防止して、この戻り光により検出される信号にノイズ成分が発生してしまうことを防止することを可能とする光ピックアップ及び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】
【００１１】
この目的を達成するため、本発明に係る光ピックアップは、光ビームの入射方向に一又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及び／又は再生を行う光ピックアップにおいて、所定の波長の光ビームを出射する光源と、上記光源から出射された光ビームを光ディスクの記録層に集光する対物レンズと、上記光ディスクからの戻り光を受光する受光部を有する光検出器と、上記光源と上記対物レンズとの間に配置され、上記光ディスクで反射された戻り光の光路を上記光源から出射された光ビームの光路と分離する光路分離手段と、上記光路分離手段と、上記受光部との間に設けられ、通過する光ビームに非点収差を発生させ、光軸方向の第１の位置で第１の方向に結像させるとともに、上記第１の位置と位置が異なる光軸方向の第２の位置で上記第１の方向と略直交する第２の方向に結像させる非点収差発生手段と、上記第１及び第２の方向に形成された分割線でそれぞれ２分割された４つの領域を有し、各領域毎に通過する光ビームの偏光方向を調整する偏光方向調整手段とを備え、上記偏光方向調整手段は、一方の対角方向に対向する領域を通過して出射させる光ビームの第１の偏光方向と、他方の対角方向に対向する領域を通過して出射させる光ビームの第２の偏光方向とを互いに直交するように調整する。
【００１２】
また、この目的を達成するため、本発明に係る光ディスク装置は、光ビームの入射方向に一又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及び／又は再生を行う光ピックアップと、上記光ディスクを回転する回転駆動手段とを備える光ディスク装置であり、この光ディスク装置に用いる光ピックアップとして、上述したようなものを用いたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、非点収差発生手段が通過する光ビームに非点収差を発生させ第１の位置で第１の方向に結像させるとともに第２の位置で第２の方向に結像させ、第１及び第２の方向に形成された分割線で４分割された領域を有する偏光方向調整手段が、一対の対角方向に対向する領域を通過して出射させる光ビームの偏光方向と、他方の対角方向に対向する領域を通過して出射させる光ビームの偏光方向とを互いに直交するように調整するので、情報の記録又は再生が行われる記録層で反射された光ビームと、この記録層とは異なる他の記録層又は表面で反射された光ビームとの干渉を防止して、この戻り光により検出される信号にノイズ成分が発生してしまうことを防止することを実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した光ピックアップを用いた光ディスク装置について、図面を参照して説明する。
【００１５】
本発明を適用した光ディスク装置１は、図１に示すように、光ディスク２に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う記録再生装置である。
【００１６】
この光ディスク装置１で記録及び／又は再生を行う光ディスク２として、例えば、ＣＤ(Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、情報の追記が可能とされるＣＤ−Ｒ（Recordable）及びＤＶＤ−Ｒ（Recordable）、情報の書換えが可能とされるＣＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ＋ＲＷ（ReWritable）等の光ディスクや、さらに発光波長が短い４０５ｎｍ程度（青紫色）の半導体レーザを用いた高密度記録が可能な光ディスクや、光磁気ディスク等が用いられる。
【００１７】
特に以下では、この光ディスク装置１で用いられる光ディスクとして、図２に示すように、多層型のタイプとして、３つの記録層を有する光ディスク２を用いるものとして説明するが、この光ディスク装置１及び光ピックアップにより情報信号の記録又は再生を行う光ディスクは、これに限られるものではなく、光ビームの入射方向に一又は複数の記録層が積層されて形成された光ディスクであればよい。具体的に、光ディスク２は、光ビームの入射側から順に、カバー層２ａ、記録層Ｌ１、記録層Ｌ２、記録層Ｌ３が形成されている。ここで、カバー層２ａの厚みは、７５μｍに形成され、記録層Ｌ１と記録層Ｌ２との間隔、及び記録層Ｌ２と記録層Ｌ３との間隔は、２５μｍに形成されている。
【００１８】
この光ディスク装置１は、図１に示すように、外筐３内に所要の各部材及び各機構が配置されて成り、外筐３には図示しないディスク挿入口が形成されている。
【００１９】
外筐３内には図示しないシャーシが配置され、該シャーシに取り付けられたスピンドルモーターのモーター軸にディスクテーブル４が固定されている。
【００２０】
シャーシには、平行なガイド軸５が取り付けられると共に図示しない送りモーターによって回転されるリードスクリュー６が支持されている。
【００２１】
光ピックアップ７は、図１に示すように、移動ベース８と、該移動ベース８に設けられた所要の光学部品と、移動ベース８上に配置された対物レンズ駆動装置９とを有し、移動ベース８の両端部に設けられた軸受部８ａ、８ｂがそれぞれガイド軸５に摺動自在に支持されている。
【００２２】
移動ベース８に設けられた図示しないナット部材がリードスクリュー６に螺合され、送りモーターによってリードスクリュー６が回転されると、ナット部材がリードスクリュー６の回転方向へ応じた方向へ送られ、光ピックアップ７がディスクテーブル４に装着される光ディスク２の半径方向へ移動される。
【００２３】
以上のように構成された光ディスク装置１は、スピンドルモータによって、光ディスク２を回転操作し、サーボ回路からの制御信号に応じてリードスクリュー６を駆動制御し、光ピックアップ７を光ディスク２の所望の記録トラックに対応する位置に移動することで、光ディスク２に対して情報の記録再生を行う。
【００２４】
次に、本発明が適用された上述した光ピックアップ７について説明する。この光ピックアップ７は、光ビームの入射方向に一又は複数の記録層を有する光ディスク２に対して情報の記録及び／又は再生を行う。
【００２５】
本発明を適用した光ピックアップ７は、図３に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源３１と、光源３１から出射された光ビームを光ディスク２の信号記録面としての記録層上に集光する対物レンズ３２と、光ディスク２の記録層で反射された戻り光を受光する受光部３４を有する光検出器３３と、光源３１と対物レンズ３２との間に配置され、光ディスク２で反射された戻り光の光路を光源３１から出射された光ビームの光路と分離する光路分離手段としてビームスプリッタ３５と、ビームスプリッタ３５と光検出器３３との間に設けられ、通過する光ビームに非点収差を発生させる非点収差発生手段としてシリンドリカルレンズ３６と、ビームスプリッタ３５とシリンドリカルレンズ３６との間に設けられ、複数の領域に分割されて各領域毎に通過する光ビームの偏光方向を調整する偏光方向調整手段３７とを備える。
【００２６】
ここで、シリンドリカルレンズ３６は、図４に示すように、通過する光ビームに非点収差を発生させることができ、光軸方向の第１の位置Ｐ１で第１の方向ｙに結像させるとともに、第１の位置Ｐ１と位置が異なる光軸方向の第２の位置Ｐ２で第１の方向ｙと略直交する第２の方向ｘに結像させる。尚、非点収差とは、光軸外の物点の像が一つの像点として結ばず、互いに直角な一対の線として、異なった焦点面に結像する収差のことをいい、この異なった焦点面の位置が上述の第１及び第２の位置Ｐ１，Ｐ２である。また、上述の第１の方向及び第２の方向ｙ，ｘは、所謂非点収差の方向であり、シリンドリカルレンズ３６の配置される向きによって決定される。また、換言すると、第１の方向ｙは、手前で焦線となる方向であり、第２の方向ｘは、奥で焦線となる方向である。尚、図４中、実線Ｂ２１は、図４に示すように配置されたシリンドリカルレンズ３６により図４に示す方向から見た光ビームの第１の方向ｙに結像する状態を示すものであり、破線Ｂ２２は、図４に示す方向に直交する方向から見た光ビームの第２の方向ｘに結像する状態を示すものである。
【００２７】
また、光ピックアップ７は、光源３１とビームスプリッタ３５との間に設けられ、光源３１から出射された光ビームの発散角を変えて略平行光とするコリメータレンズ３９と、ビームスプリッタ３５と光検出器３３との間に設けられ、ビームスプリッタ３５で反射された戻りの光ビームを光検出器３３の受光部３４上に集光する集光レンズ３８とを備える。
【００２８】
光源３１は、例えば、波長４０５ｎｍ程度のレーザ光束を出射する半導体レーザである。尚、光源３１から出射される光ビームの波長は、４０５ｎｍ程度に限られるものではなく、例えば、６５０ｎｍ程度、７８０ｎｍ程度の波長の光ビームを出射するように構成してもよい。また、以下では、単一の波長の光ビームを出射する場合について説明するが、二以上の複数種類の波長の光ビームを出射する一又は複数の光源部を設けるように構成してもよい。
【００２９】
コリメータレンズ３９は、光源３１から入射された光ビームの発散角を変換して略平行光としてビームスプリッタ３５側に出射させる。
【００３０】
ビームスプリッタ３５は、コリメータレンズ３９により略平行光とされて入射された往路の光ビームを透過して対物レンズ３２側に向けて出射させるとともに、光ディスク２の記録層で反射され対物レンズ３２を経由して入射された戻りの光ビーム（以下、「復路の光ビーム」ともいう。）を反射して偏光方向調整手段３７側に向けて出射させる。このように、ビームスプリッタ３５は、復路の光ビームの光路を往路の光ビームの光路から分離させて偏光方向調整手段３７、集光レンズ３８、シリンドリカルレンズ３６及び受光部３４側に導く。
【００３１】
対物レンズ３２は、光ディスク２の種類に対応した開口数ＮＡとされ、例えば、開口数ＮＡが０．８５程度とされている。対物レンズ３２は、光ディスク２の選択される所望の記録層（信号記録面）上に入射した光ビームを集光する。尚、この対物レンズの開口数は、用いる光ディスク２の種類に応じたものを用いるものであり、０．８５程度に限られるものではなはく、例えば、０．６程度又は０．４５程度のものであってもよい。
【００３２】
偏光方向調整手段３７は、ビームスプリッタ３５と集光レンズ３８との間に設けられ、図５に示すように、第１の方向ｙに形成された第１の分割線Ｓ１０で２分割されるとともに、第２の方向ｘに形成された第２の分割線Ｓ２０で２分割されることにより第１乃至第４の領域３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄを有しており、ビームスプリッタ３５から入射された光ビームを各領域３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ毎に通過する光ビームの偏光方向を調整してシリンドリカルレンズ３６側に出射する。尚、図５は、光ディスクで反射された戻りの光ビームの入射する側からの偏光方向調整手段３７の平面図である。図５中破線Ｒは、通過する光ビームの有効径を示すものである。また、ここでは、偏光方向調整手段３７をビームスプリッタ３５と集光レンズ３８との間に配置するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、ビームスプリッタ３５とシリンドリカルレンズ３６との間に配置されていてもよく、さらには、ビームスプリッタ３５と第１の位置Ｐ１との間に配置されていてもよい。尚、偏光方向調整手段３７は、通常、ビームスプリッタ３５より光路の手前側に配置することは問題となるが、偏光方向調整手段３７として液晶等の入射偏光に依存して上述のような機能を発揮できるものを用い、往路光と復路光の偏光方向を直交するようにし、往路の偏光方向には作用せず、復路の偏光方向にのみ作用して上述の機能を発揮するように構成すれば、ビームスプリッタ３５より光路の手前側に配置するようにしてもよい。このように、偏光方向調整手段３７は、光源３１から出射され光検出器３３で検出される光路中のいずれかの位置に配置することも可能である。
【００３３】
この偏光方向調整手段３７は、例えば、４分割され各領域毎に通過した光ビームの偏光方向を所定の方向に偏光するように形成された波長板、旋光子等からなる。尚、この偏光方向調整手段３７は、通過した光ビームの偏光方向を所定の方向に偏光する波長板若しくは旋光子からなる各領域を接合して一体化して形成されるように構成してもよい。
【００３４】
偏光方向調整手段３７の第１及び第３の領域３７ａ，３７ｃは、この領域を通過して出射させる光ビームの偏光方向を第１の偏光方向Ｄ１にする。また、第２及び第４の領域３７ｂ，３７ｄは、この領域を通過して出射させる光ビームの偏光方向を第１の偏光方向Ｄ１に直交する第２の偏光方向Ｄ２にする。すなわち、偏光方向調整手段３７は、一方の対角方向に対向する第１及び第３の領域３７ａ，３７ｃを通過して出射させる光ビームの第１の偏光方向Ｄ１と、他方の対角方向に対向する第２及び第４の領域３７ｂ，３７ｄを通過して出射させる光ビームの第２の偏光方向Ｄ２とを互いに直交するように調整する。
【００３５】
集光レンズ３８は、偏光方向調整手段３７とシリンドリカルレンズ３６との間に設けられ、偏光方向調整手段３７側から入射された復路の光ビームの発散角を変換して、所定の発散角でこの光ビームを光検出器３３の受光部３４上に集束させるようにしてシリンドリカルレンズ３６側に出射させる。
【００３６】
非点収差発生手段としてのシリンドリカルレンズ３６は、集光レンズ３８と光検出器３３との間に設けられ、偏光方向調整手段３７から出射された光ビームに、非点収差を発生させて、図４に示すように、光軸方向の第１の位置Ｐ１で第１の方向ｙに結像させて第１の焦線を形成するとともに、第１の位置Ｐ１よりも進行方向の奥側である光検出器側の光軸方向の第２の位置Ｐ２で第２の方向ｘに結像させて第２の焦線を形成する。ここで、第１及び第２の方向ｙ、ｘは、略直交すれば特に限定されるものではないが、例えば、光ディスクのタンジェンシャル方向と、光ディスクのラジアル方向とに対して略４５度傾斜した方向とすることで、このシリンドリカルレンズ３６を所謂非点収差方式のフォーカスエラー信号を検出するために非点収差を発生させる素子としても共用することができる。
【００３７】
ここで、第１及び第２の方向ｙ、ｘを光ディスク２のタンジェンシャル方向Ｔａｎ及びラジアル方向Ｒａｄとに対して略４５度傾斜した方向とした場合に、非点収差方式のフォーカスエラー信号を検出できることについて図６を用いて説明する。
【００３８】
非点収差方式のフォーカスエラー信号を検出するための受光部３４は、例えば、図６（ｂ）に示すような、タンジェンシャル方向Ｔａｎ及びラジアル方向Ｒａｄの分割線によりそれぞれ２分割された受光領域４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄからなる所謂分割フォトディテクタとして構成される。
【００３９】
光検出器３３は、受光部３４の各受光領域４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄによる戻り光の出力を各々Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとすると、フォーカスエラー信号ＦＥは、関係式ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）により算出される。
【００４０】
すなわち、図６（ｂ）に示すように、対物レンズ３２が合焦位置に位置された、ジャストフォーカス状態の場合、フォーカスエラー信号ＦＥが０となる。
【００４１】
これに対し、対物レンズ３２が光ディスク２に近づきすぎると、図６（ａ）に示すように、受光領域４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄに入射する光量はＡとＣで小で、ＢとＤで大となり、フォーカスエラー信号ＦＥが負となり、また、対物レンズ３２が光ディスク２から遠ざかりすぎると、図６（ｃ）に示すように、受光領域４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄに入射する光量はＡとＣで大で、ＢとＤで小となり、フォーカスエラー信号ＦＥが正となる。よって、上述のように、非点収差方式のフォーカスエラー信号が得られ、これにより、対物レンズ３２のフォーカス位置を適正に制御することができる。
【００４２】
また、シリンドリカルレンズ３６は、上述した第１及び第２の位置Ｐ１，Ｐ２に結像される二つの焦線の間隔が各反射層で反射した光の合焦点間隔より小さくなるような収差量を発生するように形成されている。ここで、合焦点間隔とは、例えば情報の記録又は再生が行われる記録層で反射した戻りの光ビームの焦点位置と、この記録層とは別の記録層又は表面で反射した戻りの光ビームの焦点位置との間隔をいう。すなわち、図４に示す第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間隔Ｚ１が、後述する図８に示すフォーカス記録層からの戻り光の焦点位置Ｐ１と、他の記録層からの戻り光の焦点位置Ｐ３，Ｐ５との間隔Ｚ２，Ｚ３のそれぞれより小さくなるように、シリンドリカルレンズ３６が形成されている。尚、ここでは、フォーカス記録層からの戻り光の焦点位置と、他の記録層からの戻り光の焦点位置とは、それぞれ与えられた非点収差により手前の焦点位置と、奥の焦点位置とがあり、その各手前の焦点位置Ｐ３，Ｐ５によりこれらの焦点位置間隔Ｚ２，Ｚ３を規定したが、これに限られるものではなく、それぞれの奥の焦点位置によりこれらの焦点位置間隔を規定してもよく、さらに、それぞれの手前及び奥の焦点位置の中間地点によりこの焦点位置間隔を規定してもよい。
【００４３】
尚、ここでは、非点収差発生手段としてシリンドリカルレンズ３６を用いるように構成したが、本発明を適用した光ピックアップ７を構成する非点収差発生手段は、これに限られるものではなく、例えば、回折素子、液晶光学素子等でもよく、さらに、その他の非点収差を発生させる素子等であってもよい。
【００４４】
偏光方向調整手段３７に偏光方向を調整され、集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６を経由した光ビームは、第１の位置Ｐ１を通過することで、第１の方向ｙに直交する中心線に対して第１の方向ｙに反転ｙ１する。すなわち、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、第１の位置Ｐ１の手前の光ビームと、第１の位置Ｐ１の奥側の光ビームとは、第１の方向ｙである上下方向に対称である。
【００４５】
また、偏光方向調整手段３７に偏光方向を調整され、集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６を経由した光ビームは、さらに、第２の位置Ｐ２を通過することで、第２の方向ｘに直交する中心線に対して第２の方向ｘに反転ｘ１する。すなわち、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、第２の位置Ｐ２の手前の光ビームと、第２の位置Ｐ２の奥側の光ビームとは、第２の方向ｘである左右方向に対称である。
【００４６】
偏光方向調整手段３７に偏光状態を調整された光ビームは、集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６により集光され、その光軸方向の位置に応じて図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（ｃ）にそれぞれ示す第１乃至第３の状態のように、偏光方向調整手段３７の各領域３７ａ〜３７ｄを通過した光ビームが入れ替わりその偏光状態の分布が変化する。
【００４７】
すなわち、偏光方向調整手段３７から出射された後から第１の位置Ｐ１までは、図７（ａ）に示すような焦線手前の状態を示す第１の状態となっており、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２までは、図７（ｂ）に示すような焦線間を示す第２の状態となっており、第２の位置Ｐ２よりも戻り光進行方向の奥側では、図７（ｃ）に示すような焦線より奥の状態を示す第３の状態となっている。
【００４８】
すなわち、偏光方向調整手段３７から出射された後から第１の位置Ｐ１までの状態である第１の状態について、図７（ａ）に示すように、偏光方向調整手段３７の第１の領域３７ａに対応する領域である第１の部分Ａ１と、偏光方向調整手段３７の第２の領域３７ｂに対応する領域である第２の部分Ａ２と、偏光方向調整手段３７の第３の領域３７ｃに対応する領域である第３の部分Ａ３と、偏光方向調整手段３７の第４の領域３７ｄに対応する領域である第４の部分Ａ４とに分けて説明する。ここで、第１の部分Ａ１を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第１の領域３７ａを通過した光ビームＢＡであり、第２の部分Ａ２を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第２の領域３７ｂを通過した光ビームＢＢであり、第３の部分Ａ３を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第３の領域３７ｃを通過した光ビームＢＣであり、第４の部分Ａ４を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第４の領域３７ｄを通過した光ビームＢＤである。すなわち、第１の状態において、第１及び第３の部分Ａ１，Ａ３を通過する光ビームＢＡ，ＢＣは、偏光状態が第１の偏光方向Ｄ１とされている。また、第２及び第４の部分Ａ２，Ａ４を通過する光ビームＢＢ，ＢＤは、偏光状態が第２の偏光方向Ｄ２とされている。
【００４９】
ここで、対応する領域とは、ともに光軸方向に略直交する面において、この光軸方向に略直交する平面内の同じ方向である例えば第１及び第２の方向ｙ，ｘに形成された分割線により分割された複数の領域のうち、光軸方向に対向した位置に配置されている領域をいい（以下でいう「対応する領域」も同様の意味とする。）、すなわち、偏光方向調整手段３７の各領域３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄに対応する領域とは、偏光方向調整手段３７から光軸方向に所定の距離だけ離間した位置における光軸方向に略直交する平面内において、各領域３７ａ〜３７ｄを形成するための分割線を光軸方向に平行移動させた位置に形成された分割線により分割された領域であって、且つそれぞれの各領域３７ａ〜３７ｄに光軸方向に対向した位置に配置されている領域をいう。
【００５０】
また、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２までの状態である第２の状態について、偏光方向調整手段３７の第１の領域３７ａに対応する領域である第５の部分Ａ５と、偏光方向調整手段３７の第２の領域３７ｂに対応する領域である第６の部分Ａ６と、偏光方向調整手段３７の第３の領域３７ｃに対応する領域である第７の部分Ａ７と、偏光方向調整手段３７の第４の領域３７ｄに対応する領域である第８の部分Ａ８とに分けて説明する。ここで、第５の部分Ａ５を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第２の領域３７ｂを通過し、第１の状態の第２の部分Ａ２であった光ビームＢＢであり、第６の部分Ａ６を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第１の領域３７ａを通過し、第１の状態の第１の部分Ａ１であった光ビームＢＡであり、第７の部分Ａ７を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第４の領域３７ｄを通過し、第１の状態の第４の部分Ａ４であった光ビームＢＤであり、第８の部分Ａ８を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第３の領域３７ｃを通過し、第１の状態の第３の部分Ａ３であった光ビームＢＣである。すなわち、第２の状態において、第５及び第７の部分Ａ５，Ａ７を通過する光ビームＢＢ，ＢＤは、偏光状態が第２の偏光方向Ｄ２とされている。また、第６及び第８の部分Ａ６，Ａ８を通過する光ビームＢＡ，ＢＣは、偏光状態が第１の偏光方向Ｄ１とされている。
【００５１】
また、第２の位置Ｐ２よりも奥側の状態である第３の状態について、偏光方向調整手段３７の第１の領域３７ａに対応する領域である第９の部分Ａ９と、偏光方向調整手段３７の第２の領域３７ｂに対応する領域である第１０の部分Ａ１０と、偏光方向調整手段３７の第３の領域３７ｃに対応する領域である第１１の部分Ａ１１と、偏光方向調整手段３７の第４の領域３７ｄに対応する部分である第１２の部分Ａ１２とに分けて説明する。ここで、第９の部分Ａ９を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第３の領域３７ｃを通過し、第１の状態の第３の部分Ａ３であり、第２の状態の第８の部分Ａ８であった光ビームＢＣであり、第１０の部分Ａ１０を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第４の領域３７ｄを通過し、第１の状態の第４の部分Ａ４であり、第２の状態の第７の部分Ａ７であった光ビームＢＤであり、第１１の部分Ａ１１を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第１の領域３７ａを通過し、第１の状態の第１の部分Ａ１であり、第２の状態の第６の部分Ａ６であった光ビームＢＡであり、第１２の部分Ａ１２を通過する光ビームは、偏光方向調整手段３７の第２の領域３７ｂを通過し、第１の状態の第２の部分Ａ２であり、第２の状態の第５の部分Ａ５であった光ビームＢＢである。すなわち、第３の状態において、第９及び第１１の領域Ａ９，Ａ１１を通過する光ビームＢＣ，ＢＡは、偏光状態が第１の偏光方向Ｄ１とされている。また、第１０及び第１２の領域Ａ１０，Ａ１２を通過する光ビームＢＤ，ＢＢは、偏光状態が第２の偏光方向Ｄ２とされている。
【００５２】
光検出器３３は、中央部に、例えば略正方形状に形成され入射した光ビームを受光して検出する受光部３４が設けられた受光素子を有し、この受光素子の受光部３４で受光した光ビームを検出する。また、光検出器３３は、上述の集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６によって、集光される第１の焦線及び第２の焦線との焦線間に配置され、すなわち、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間に配置されることとなる。よって、光検出器３３の受光部３４上では、情報の記録又は再生が行われる記録層（以下、「フォーカス記録層」ともいう。）で反射された光ビームは、上述の第２の状態で検出されることとなる。
【００５３】
光検出器３３は、集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６により集光された光ビームを受光し、情報信号とともにトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号等の各種信号を検出するために、受光部３４が複数の受光領域からなる所謂分割フォトディテクタとして構成され、情報信号、トラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号等の各種信号を検出する。
【００５４】
以上のように構成された光ピックアップ７において、光源３１から光ビームが出射されると、コリメータレンズ３９によって平行光とされ、ビームスプリッタ３５により対物レンズ３２側に透過され、対物レンズ３２によって集光されて光ディスク２のフォーカス記録層にスポットが形成される。光ディスク２の記録層に集光された光ビームは、反射されて再びビームスプリッタ３５に入射され、ビームスプリッタ３５によって光路が変更されて、偏光方向調整手段３７、集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６を介して光検出器３３の受光部３４上に集光される。
【００５５】
このとき、例えば、光ビームがフォーカス記録層として一の記録層Ｌ２に集光されている場合には、図８に示すように、このフォーカス記録層Ｌ２に集光され反射された光ビームＢ２は、集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６を介して光検出器３３の受光部３４の手前に第１の焦線を結像させるとともに、受光部３４の奥に第２の焦線を結像させるように受光部３４上に集光される。尚、図８においては、説明のため図４の場合と異なり、第１及び第２の焦線のうち、手前に結像される第１の焦線のみをその位置Ｐ１に示すものである。また、同様に、後述の第３乃至第６の焦線のうち、それぞれの手前に結像される第３及び第５の焦線のみをその光軸方向の位置Ｐ３，Ｐ５に示すものとする。
【００５６】
同時に、フォーカス記録層Ｌ２より奥の記録層Ｌ３で反射された光ビームＢ３も集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６を介して光検出器３３の受光部３４に不要光として入射させることになる。このとき、奥の記録層Ｌ３で反射された光ビームＢ３は、受光部３４の手前にフォーカス光の第１及び第２の焦線に対応する第３及び第４の焦線を結像させた後に受光部３４上に入射することとなる。
【００５７】
また、フォーカス記録層Ｌ２より手前の記録層Ｌ１で反射された光ビームＢ１も集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６を介して光検出器３３の受光部３４に不要光として入射させることになる。このとき、手前の記録層Ｌ１で反射された光ビームＢ１は、受光部３４の奥にフォーカス光の第１及び第２の焦線に対応する第５及び第６の焦線を結像させるように受光部３４上に入射することとなる。
【００５８】
したがって、図９に示すように、フォーカス記録層Ｌ２からの戻りの光ビームＢ２は、上述したように、図７（ｂ）に示す第２の状態で受光部３４上に集光される。また、奥の記録層Ｌ３からの戻りの光ビームＢ３は、奥の焦線である第４の焦線が結像される位置よりも奥側で受光部３４上に入射するので、この位置が上述した第２の位置Ｐ２よりも奥側に対応しており、図７（ｃ）に示す第３の状態で受光部３４上に入射する。また、手前の記録層Ｌ１からの戻りの光ビームＢ１は、手前の焦線である第５の焦線が結像される位置よりも手前側で受光部３４上に入射するので、この位置が上述した第１の位置Ｐ１よりも手前側に対応しており、図７（ａ）に示す第１の状態で受光部３４上に入射する。
【００５９】
尚、ここでは、三つの記録層を有する所謂三層光ディスクの真ん中の記録層Ｌ２をフォーカス記録層とした場合について説明したが、他のいずれかの記録層Ｌ１，Ｌ３をフォーカス記録層として選択した場合には、当該フォーカス記録層の奥の記録層と、手前の記録層又は手前に記録層がない場合には表面と、を他の記録層として、上述した図４に示す第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間隔Ｚ１が決定される。
【００６０】
また、ここでは、三つの記録層を有する所謂三層光ディスクを用いるものとして説明したが、単一の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行うように構成してもよく、その場合には、上述した図４に示す第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間隔Ｚ１が、フォーカス記録層からの戻り光の焦点位置と、表面からの戻り光の焦点位置との間隔より小さくなるように、シリンドリカルレンズ３６が形成される。また、二又は四以上の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行うように構成してもよい。
【００６１】
ここで、光ピックアップ７は、上述したシリンドリカルレンズ３６及び偏光方向調整手段３７を備えることにより、受光部３４上に集光されるフォーカス記録層からの戻りの光ビームと、受光部３４上に入射される奥の記録層及び手前の記録層（以下、あわせて「他の記録層等」ともいう。）からの戻りの光ビームとの干渉を防止できるが、この干渉を防止できる点について以下に詳細に説明する。以下では、偏光方向調整手段３７の各領域に対応する、受光部３４上の各領域毎に、フォーカス記録層からの戻りの光ビームと、他の記録層等からの戻りの光ビームとについて説明する。
【００６２】
具体的に、受光部３４を、図９に示すように、偏光方向調整手段３７の第１の領域３７ａに対応する領域である第５の領域３４ａと、偏光方向調整手段３７の第２の領域３７ｂに対応する領域である第６の領域３４ｂと、偏光方向調整手段３７の第３の領域３７ｃに対応する領域である第７の領域３４ｃと、偏光方向調整手段３７の第４の領域３７ｄに対応する領域である第８の領域３４ｄとに分けて検討する。尚、この領域３４ａ〜３４ｄは、受光部として独立に戻り光を検出するように構成された４分割ディテクタであってもよいし、実際には分割されていないディテクタであってもよい。尚、図９中ＳＢ２は、フォーカス記録層Ｌ２で反射された光ビームＢ２の受光部３４上に集光されたスポットを示し、ＳＢ３は、フォーカス記録層Ｌ２より奥の記録層Ｌ３で反射された光ビームＢ３の受光部３４上に入射されたスポットを示し、ＳＢ１は、フォーカス記録層Ｌ２より手前の記録層Ｌ１で反射された光ビームＢ１の受光部３４上に入射されたスポットを示す。
【００６３】
受光部３４の第５の領域３４ａには、図９に示すように、フォーカス記録層からの光ビームが第２の偏光方向Ｄ２の状態で入射されるとともに、他の記録層からの光ビームが第１の偏光方向Ｄ１の状態で入射されており、これによりフォーカス記録層からの光ビームと、不要光である他の記録層からの光ビームとが重なっているが、干渉しない。
【００６４】
受光部３４の第６の領域３４ｂには、図９に示すように、フォーカス記録層からの光ビームが第１の偏光方向Ｄ１の状態で入射されるとともに、他の記録層からの光ビームが第２の偏光方向Ｄ２の状態で入射されており、これによりフォーカス記録層からの光ビームと、不要光である他の記録層からの光ビームとが重なっているが、干渉しない。
【００６５】
受光部３４の第７の領域３４ｃには、図９に示すように、フォーカス記録層からの光ビームが第２の偏光方向Ｄ２の状態で入射されるとともに、他の記録層からの光ビームが第１の偏光方向Ｄ１の状態で入射されており、これによりフォーカス記録層からの光ビームと、不要光である他の記録層からの光ビームとが重なっているが、干渉しない。
【００６６】
受光部３４の第８の領域３４ｄには、図９に示すように、フォーカス記録層からの光ビームが第１の偏光方向Ｄ１の状態で入射されるとともに、他の記録層からの光ビームが第２の偏光方向Ｄ２の状態で入射されており、これによりフォーカス記録層からの光ビームと、不要光である他の記録層からの光ビームとが重なっているが、干渉しない。
【００６７】
以上のように、本発明を適用した光ピックアップ７は、光源３１、対物レンズ３２、光検出器３３、ビームスプリッタ３５、シリンドリカルレンズ３６及び偏光方向調整手段３７を備え、シリンドリカルレンズ３６により通過する光ビームに非点収差を発生させ、光軸方向の第１の位置Ｐ１で第１の方向ｙに結像させるとともに、光軸方向の第２の位置Ｐ２で第２の方向ｘに結像させ、偏光方向調整手段３７が、第１及び第２の方向Ｐ１，Ｐ２に形成された分割線Ｓ１０，Ｓ２０で分割された第１乃至第４の領域３７ａ〜３７ｄを有し、一方の対角方向に対向する領域３７ａ，３７ｃを通過して出射させる光ビームの第１の偏光方向Ｄ１と、他方の対角方向に対角する領域３７ｂ，３７ｄを通過して出射させる光ビームの第２の偏光方向Ｄ２とを互いに直交するように調整するので、光検出器３３の受光部３４上に集光される、フォーカス記録層で反射される光ビームの偏光方向と、他の記録層又は表面で反射される光ビームの偏光方向とを直交する方向とすることができる。よって、光ピックアップ７は、光検出器３３の受光部３４上に集光される、フォーカス記録層で反射される光ビームに対して、他の記録層又は表面で反射された光ビームが迷光として入射して重なったとしても、干渉が発生することなく、このフォーカス記録層からの戻り光により検出される信号にノイズ成分が発生してしまうことを防止できる。
【００６８】
特に、短波長を用いた光ディスクにおいては、層間距離も小さくすることが可能となっており、この層間距離が小さい場合には迷光の影響が特に問題となるが、この光ピックアップ７は、簡易な構成で、短波長を用いた光ディスクを多層構造にしたときのノイズ成分を大幅に低減して、記録容量の大容量化と、迷光を防止することによる良好な記録再生とを可能とする。
【００６９】
尚、上述の光ピックアップ７では、上述の図５に示すように、第１の方向ｙ又は第２の方向ｘに各辺が形成された略矩形の偏光方向調整手段３７を、第１の方向ｙに形成された分割線Ｓ１０と、第２の方向ｘに形成された分割線Ｓ２０とにより、略矩形に４分割された各領域３７ａ〜３７ｄを設けるように構成したが、これに限られるものではなく、例えば、図１０に示すように、第１の方向ｙ及び第２の方向ｘに対して各辺が略４５°傾斜されて形成された略矩形の偏光方向調整手段４７を、第１の方向ｙに形成された分割線Ｓ１１で２分割されるとともに、第２の方向ｘに形成された分割線Ｓ２１で２分割されることにより第１乃至第４の領域４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄを有するように構成し、ビームスプリッタ３５から入射された光ビームを各領域４７ａ〜４７ｄ毎に、上述した偏光方向調整手段３７と同様に、一方の対角方向に対向する領域４７ａ，４７ｃを通過して出射させる光ビームの第１の偏光方向Ｄ１と、他方の対角方向に対向する領域４７ｂ，４７ｄを通過させる光ビームの第２の偏光方向Ｄ２とを互いに直交するように、通過する光ビームの偏光方向を調整するようにしてもよい。
【００７０】
図５に示す偏光方向調整手段３７に換えて図１０に示す偏光方向調整手段４７を設けた場合についても、図１１に示すように受光部３４の第５乃至第８の領域３４ａ〜３４ｄには、それぞれフォーカス記録層からの光ビームと、他の記録層からの光ビームとが偏光方向が略直交した状態で入射されることになり、干渉が発生することなく、フォーカス記録層からの戻り光により検出される信号にノイズ成分が発生してしまうことを防止できる。
【００７１】
尚、上述では、非点収差発生手段としてのシリンドリカルレンズ３６と偏光方向調整手段３７とを設け、受光部３４上でのフォーカス記録層からの戻り光と他の記録層等からの戻り光との干渉を防止するように構成したが、さらに、以下のように、複数の領域を有し、各領域毎に入射する光ビームの偏光状態に応じて透過又は偏光するような偏光子を設けるように構成してもよい。
【００７２】
次に、複数の領域を有し各領域毎に入射する光ビームの偏光状態に応じて透過又は偏光させる偏光子を備える光ピックアップについて説明する。尚、以下の説明において、上述した光ピックアップ７と共通する部分については、共通の符号を付すとともに詳細な説明は省略する。
【００７３】
本発明を適用した光ピックアップ５０は、図１２に示すように、光源３１と、対物レンズ３２と、光検出器３３と、ビームスプリッタ３５と、シリンドリカルレンズ３６と、偏光方向調整手段３７と、コリメータレンズ３９と、集光レンズ３８と、シリンドリカルレンズ３６と光検出器３３との間に設けられ、複数の領域に分割されて各領域毎に入射する光ビームの偏光状態に応じて透過又は反射させる偏光子５１とを備える。
【００７４】
偏光子５１は、図１３に示すように、第１の方向ｙに形成された第３の分割線Ｓ３０で２分割されるとともに、第２の方向ｘに形成された第４の分割線Ｓ４０で２分割されることにより第９乃至第１２の領域５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを有しており、シリンドリカルレンズ３６から出射されて偏光子５１に入射された光ビームを偏光状態に応じて各領域毎に透過又は反射させる。
【００７５】
ここで、第９の領域５１ａは、偏光方向調整手段３７の第１の領域３７ａに対応する領域であり、第１の偏光方向Ｄ１の光ビームを反射するとともに第２の偏光方向Ｄ２の光ビームを透過させる。また、第１０の領域５１ｂは、偏光方向調整手段３７の第２の領域３７ｂに対応する領域であり、第１の偏光方向Ｄ１の光ビームを透過させるとともに第２の偏光方向Ｄ２の光ビームを反射する。また、第１１の領域５１ｃは、偏光方向調整手段３７の第３の領域３７ｃに対応する領域であり、第１の偏光方向Ｄ１の光ビームを反射するとともに第２の偏光方向Ｄ２の光ビームを透過させる。さらに、第１２の領域５１ｄは、偏光方向調整手段３７の第４の領域３７ｄに対応する領域であり、第１の偏光方向Ｄ１の光ビームを透過させるとともに第２の偏光方向Ｄ２の光ビームを反射する。尚、図１３中、実線の矢印は、その領域を透過する光ビームの偏光方向を示し、破線の矢印は、その領域により反射される光ビームの偏光方向を示す。
【００７６】
すなわち、偏光子５１は、偏光方向調整手段３７の一方の対角方向に対向する領域３７ａ，３７ｃと対応する第９及び第１１の領域５１ａ，５１ｃに入射する光ビームのうち、第１の偏光方向Ｄ１のものは反射させ、第２の偏光方向Ｄ２のものは光検出器３３の受光部３４側に透過させる。また、偏光子５１は、偏光方向調整手段３７の他方の対角方向に対向する領域３７ｂ，３７ｄと対応する第１０及び第１２の領域５１ｂ，５１ｄに入射する光ビームのうち、第１の偏光方向Ｄ１のものは光検出器３３の受光部３４側に透過させ、第２の偏光方向Ｄ２のものは反射させる。また、偏光子５１は、集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６によって、集光される第１の焦線及び第２の焦線との焦線間に配置され、すなわち、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間に配置されることになる。よって、偏光子５１には、フォーカス記録層で反射された光ビームは、上述の図７（ｂ）に示すような第２の状態で入射することとなる。
【００７７】
以上のように構成された光ピックアップ５０において、光源３１から光ビームが出射されると、コリメータレンズ３９によって平行光とされ、ビームスプリッタ３５により対物レンズ３２側に透過され、対物レンズ３２によって集光されて光ディスク２のフォーカス記録層にスポットが形成される。光ディスク２の記録層に集光された光ビームは、反射されて再びビームスプリッタ３５に入射され、ビームスプリッタ３５によって光路が偏光されて、偏光方向調整手段３７、集光レンズ３８、シリンドリカルレンズ３６及び偏光子５１を介して光検出器３３の受光部３４上に集光される。
【００７８】
このとき、例えば、光ビームがフォーカス記録層として一の記録層Ｌ２に集光されている場合には、図１４に示すように、このフォーカス記録層Ｌ２に集光され反射された光ビームＢ２は、集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６を介して、偏光子５１の手前に第１の焦線を結像させるとともに、偏光子５１の奥に第２の焦線を結像させるようにした状態で受光部３４上に集光される。尚、偏光子５１を設ける光ピックアップ５０においては、受光部３４の位置は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間に配置された偏光子５１より後ろ側に配置されていればよいが、上述のように非点収差方式のフォーカスエラー信号を検出する場合には、偏光子５１と同様に、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間に配置される必要がある。図１４中、位置Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５については、上述した図８と同様であるのでここでは説明を省略する。
【００７９】
このとき、フォーカス記録層Ｌ２より奥の記録層Ｌ３で反射された光ビームＢ３も集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６を介して偏光子５１に入射させることになる。このとき、奥の記録層Ｌ３で反射された光ビームＢ３は、偏光子５１の手前にフォーカス光の第１及び第２の焦線に対応する第３及び第４の焦線を結像させた後に偏光子５１に入射することとなる。
【００８０】
また、フォーカス記録層Ｌ２より手前の記録層Ｌ１で反射された光ビームＢ１も集光レンズ３８及びシリンドリカルレンズ３６を介して光検出器３３の受光部３４に不要光として入射させることになる。このとき、手前の記録層Ｌ１で反射された光ビームＢ１は、偏光子５１の奥にフォーカス光の第１及び第２の焦線に対応する第５及び第６の焦線を結像させるように偏光子５１に入射することとなる。
【００８１】
したがって、上述した図９を用いて説明した場合と同様に、フォーカス記録層Ｌ２からの戻りの光ビームＢ２は、上述したように、図７（ｂ）に示す第２の状態で偏光子５１に入射される。また、奥の記録層Ｌ３からの戻りの光ビームＢ３は、奥の焦線である第４の焦線が結像される位置よりも奥側で偏光子５１に入射するので、この位置が上述した第２の位置Ｐ２よりも奥側に対応しており、図７（ｃ）に示す第３の状態で偏光子５１に入射する。また、手前の記録層Ｌ１からの戻りの光ビームＢ１は、手前の焦線である第５の焦線が結像される位置よりも手前側で偏光子５１上に入射するので、この位置が上述した第１の位置Ｐ１よりも手前側に対応しており、図７（ａ）に示す第１の状態で偏光子５１上に入射する。
【００８２】
尚、ここでは、記録層Ｌ２をフォーカス記録層とした場合について説明したが、他のいずれかの記録層Ｌ１，Ｌ３をフォーカス記録層として選択してもよく、また、三層以外の一又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及び／又は再生を行うように構成してもよいことは、上述と同様である。
【００８３】
ここで、光ピックアップ５０は、上述したシリンドリカルレンズ３６及び偏光方向調整手段３７を備えるとともに、偏光子５１を備えることにより、受光部３４上に集光されるフォーカス記録層からの戻りの光ビームに、受光部３４上に他の記録層等からの戻りの光ビームが迷光として入射することを防止して、受光部３４上に集光されるフォーカス記録層からの戻りの光ビームと、受光部３４上に入射される他の記録層からの戻りの光ビームとの干渉を防止できるが、この他の記録層等からの戻りの光ビームが迷光として入射することを防止して干渉を防止できる点について以下に詳細に説明する。
【００８４】
偏光子５１の第９の領域５１ａには、上述の光ピックアップ７の場合に図９を用いて説明した光検出器３３に集光される光ビームと同様に、フォーカス記録層Ｌ２からの光ビームが第２の偏光方向Ｄ２の状態で入射されるとともに、他の記録層Ｌ１，Ｌ３からの光ビームが第１の偏光方向Ｄ１の状態で入射されており、これにより、フォーカス記録層からの光ビームが透過されて受光部３４上に入射させるとともに、他の記録層からの光ビームが反射されることで、不要光が受光部３４上に入射することを防止して、干渉しない。
【００８５】
偏光子５１の第１０の領域５１ｂには、フォーカス記録層Ｌ２からの光ビームが第１の偏光方向Ｄ１の状態で入射されるとともに、他の記録層Ｌ１，Ｌ３からの光ビームが第２の偏光方向Ｄ２の状態で入射されており、これにより、フォーカス記録層からの光ビームが透過されて受光部３４上に入射させるとともに、他の記録層からの光ビームが反射されることで、不要光が受光部３４上に入射することを防止して、干渉しない。
【００８６】
偏光子５１の第１１の領域５１ｃには、フォーカス記録層Ｌ２からの光ビームが第２の偏光方向Ｄ２の状態で入射されるとともに、他の記録層Ｌ１，Ｌ３からの光ビームが第１の偏光方向Ｄ１の状態で入射されており、これによりフォーカス記録層からの光ビームが透過されて受光部３４上に入射させるとともに、他の記録層からの光ビームが反射されることで、不要光が受光部３４上に入射することを防止して、干渉しない。
【００８７】
偏光子５１の第１２の領域５１ｄには、フォーカス記録層Ｌ２からの光ビームが第１の偏光方向Ｄ１の状態で入射されるとともに、他の記録層Ｌ１，Ｌ３からの光ビームが第２の偏光方向Ｄ２の状態で入射されており、これによりフォーカス記録層からの光ビームが透過されて受光部３４上に入射させるとともに、他の記録層からの光ビームが反射されることで、不要光が受光部３４上に入射することを防止して、干渉しない。
【００８８】
このように、偏光子５１は、フォーカス記録層で反射され、偏光方向調整手段３７により領域３７ａ〜３７ｄ毎に偏光方向が調整された光ビームを透過させ、他の記録層等で反射され、偏光方向調整手段３７により領域毎に偏光方向が調整された光ビームを反射させることができる。
【００８９】
以上のように、本発明を適用した光ピックアップ５０は、光源３１、対物レンズ３２、光検出器３３、ビームスプリッタ３５、シリンドリカルレンズ３６、偏光方向調整手段３７及び偏光子５１を備え、シリンドリカルレンズ３６により通過する光ビームに非点収差を発生させ、光軸方向の第１の位置Ｐ１で第１の方向ｙに結像させるとともに、光軸方向の第２の位置Ｐ２で第２の方向ｘに結像させ、偏光方向調整手段３７が、第１及び第２の方向ｙ，ｘに形成された分割線Ｓ１０，Ｓ２０で分割された第１乃至第４の領域３７ａ〜３７ｄを有し、一方の対角方向に対向する領域を通過して出射させる光ビームの第１の偏光方向Ｄ１と、他方の対角方向に対角する領域を通過して出射させる光ビームの第２の偏光方向Ｄ２とを互いに直交するように調整し、偏光子５１が、偏光方向調整手段３７の一方の対角方向に対向する領域３７ａ，３７ｃと対応する領域５１ａ，５１ｃに入射する光ビームのうち第１の偏光方向Ｄ１のものは反射させ、第２の偏光方向Ｄ２のものは透過させ、偏光方向調整手段３７の他方の対角方向に対向する領域３７ｂ，３７ｄと対応する領域５１ｂ，５１ｄに入射する光ビームのうち第１の偏光方向Ｄ１のものは透過させ、第２の偏光方向Ｄ２のものは反射させるので、受光部３４の直前に配置された偏光子５１の各領域に入射される、フォーカス記録層で反射される光ビームの偏光方向を偏光子５１の各領域を透過する偏光方向とし、他の記録層又は表面で反射される光ビームの偏光方向を偏光子５１の各領域により反射される偏光方向とすることができる。よって、光ピックアップ５０は、光検出器３３の受光部３４上に集光される、フォーカス記録層で反射される光ビームに対して、他の記録層又は表面で反射された光ビームが迷光として入射することを防止して、フォーカス記録層で反射される光ビームと、他の記録層又は表面で反射された光ビームとの干渉が発生することを防止することにより、このフォーカス記録層からの戻り光により検出される信号にノイズ成分が発生してしまうことを防止できる。
【００９０】
尚、上述の光ピックアップ５０では、上述の図１３に示すように、第１の方向ｙ又は第２の方向ｘに各辺が形成された略矩形の偏光子５１を、第１の方向ｙに形成された分割線Ｓ３０と、第２の方向ｘに形成された分割線Ｓ４０とにより、略矩形に４分割された各領域５１ａ〜５１ｄを設けるように構成したが、これに限られるものではなく、例えば、図１５に示すように、第１の方向ｙ及び第２の方向ｘに対して各辺が略４５°傾斜されて形成された略矩形の偏光子５２を、第１の方向ｙに形成された分割線Ｓ３１で２分割されるとともに、第２の方向ｘに形成された分割線Ｓ４１で２分割されることにより第９乃至第１２の領域５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを有するように構成し、入射した光ビームを各領域５２ａ〜５２ｄ毎に、上述した偏光子５１と同様に、偏光方向に応じて透過又は反射させるようにしてもよい。尚、図１５中、実線の矢印は、その領域を透過する光ビームの偏光方向を示し、破線の矢印は、その領域により反射される光ビームの偏光方向を示す。
【００９１】
すなわち、図１５に示す偏光子５２は、例えば上述した図１０に示す偏光方向調整手段４７とともに用いられ、偏光子５２の第９の領域５２ａは、偏光方向調整手段４７の第１の領域４７ａに対応する領域であり、第１の偏光方向Ｄ１の光ビームを反射するとともに第２の偏光方向Ｄ２の光ビームを透過させる。また、第１０の領域５２ｂは、偏光方向調整手段４７の第２の領域４７ｂに対応する領域であり、第１の偏光方向Ｄ１の光ビームを透過させるとともに第２の偏光方向Ｄ２の光ビームを反射する。また、第１１の領域５２ｃは、偏光方向調整手段４７の第３の領域４７ｃに対応する領域であり、第１の偏光方向Ｄ１の光ビームを反射させるとともに第２の偏光方向Ｄ２の光ビームを透過させる。さらに、第１２の領域５２ｄは、偏光方向調整手段４７の第４の領域４７ｄに対応する領域であり、第１の偏光方向Ｄ１の光ビームを透過させるとともに第２の偏光方向Ｄ２の光ビームを反射する。
【００９２】
そして、図５に示す偏光方向調整手段３７に換えて図１０に示す偏光方向調整手段４７を設けるとともに、図１３に示す偏光子５１に換えて図１５に示す偏光子５２を設けることにより、偏光子５２の第９乃至第１２の領域５２ａ〜５２ｄには、それぞれフォーカス記録層からの光ビームが透過する偏光状態で入射され、他の記録層からの光ビームが反射される偏光状態で入射され、情報の記録又は再生が行われるフォーカス記録層で反射される光ビームに対して、他の記録層又は表面で反射された光ビームが迷光として入射することを防止して、フォーカス記録層で反射される光ビームと、他の記録層又は表面で反射された光ビームとの干渉が発生することを防止することにより、フォーカス記録層からの戻り光により検出される信号にノイズ成分が発生してしまうことを防止できる。
【００９３】
また、本発明を適用した光ディスク装置１は、上述の光ピックアップ７，５０を備えることにより、情報の記録又は再生が行われるフォーカス記録層で反射される光ビームと、他の記録層又は表面で反射された光ビームとの干渉が発生することを防止することにより、このフォーカス記録層からの戻り光により検出される信号にノイズ成分が発生してしまうことを防止できる。さらに、光ディスク装置１は、多層構造とされ記録容量の大容量化を実現する光ディスクに対して迷光を防止することにより良好な記録再生特性を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明を適用した光ディスク装置の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用した光ディスク装置及び光ピックアップに用いられる光ディスクの概略を示す断面図である。
【図３】本発明を適用した光ピックアップの光学系を説明する光路図である。
【図４】光ピックアップを構成する集光レンズ及びシリンドリカルレンズにより結像される手前の焦線及び奥の焦線を示す図である。
【図５】光ピックアップを構成する偏光方向調整手段を示す平面図である。
【図６】光ピックアップを構成するシリンドリカルレンズを非点収差方式のフォーカスエラー信号を検出するために非点収差を発生させる素子として共用した場合のフォーカスエラー信号の検出について説明する図であり、（ａ）は、ジャストフォーカス状態から対物レンズが光ディスクに近接した状態の受光部上のスポット形状を示す平面図であり、（ｂ）は、ジャストフォーカス状態の受光部上のスポット形状を示す平面図であり、（ｃ）は、ジャストフォーカス状態から対物レンズが光ディスクから離間した状態の受光部上のスポット形状を示す平面図である。
【図７】本発明を適用した光ピックアップの偏光方向調整手段により偏光状態を調整された光ビームの第１乃至第３の状態を示す図であり、（ａ）は、焦線手前の状態を示す第１の状態の光ビームの偏光状態を示す図であり、（ｂ）は、焦線間の状態を示す第２の状態の光ビームの偏光状態を示す図であり、（ｃ）は、焦線より奥の状態を示す第３の状態の光ビームの偏光状態を示す図である。
【図８】光ピックアップを構成する偏光方向調整手段、集光レンズ及びシリンドリカルレンズを通過して光検出器の受光部に入射する光ビームを示す図であり、フォーカス記録層及び他の記録層からの戻りの光ビームの受光部への集光の状態を示す図である。
【図９】光ピックアップを構成する光検出器上に、フォーカス記録層及び他の記録層からの戻りの光ビームが入射した状態のそれぞれの偏光状態を示す図である。
【図１０】光ピックアップを構成する偏光方向調整手段の他の例を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す偏光方向調整手段を用いた場合の光検出器上に、フォーカス記録層及び他の記録層からの戻りの光ビームが入射した状態のそれぞれの偏光状態を示す図である。
【図１２】本発明を適用した光ピックアップの光学系の他の例を説明する光路図である。
【図１３】光ピックアップを構成する偏光子の平面図である。
【図１４】図１３に示す偏光子を備える光ピックアップを構成する偏光方向調整手段、集光レンズ及びシリンドリカルレンズを通過して偏光子及び受光部に入射する光ビームを示す図であり、フォーカス記録層及び他の記録層からの戻りの光ビームの受光部への集光の状態を示す図である。
【図１５】光ピックアップを構成する偏光子の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  光ディスク装置、  ２  光ディスク、  ３  外筐、  ４  ディスクテーブル、  ６  リードスクリュー、  ７  光ピックアップ、  ８  移動ベース、  ３１  光源、  ３２  対物レンズ、  ３３  光検出器、  ３４  受光部、  ３５  ビームスプリッタ、  ３６  シリンドリカルレンズ、  ３７  偏光方向調整手段、  ３８  集光レンズ、  ３９  コリメータレンズ、  ５１  偏光子
【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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