(57)【要約】【課題】複数の信号光と迷光とを含む光束から複数の信号光を効率良く抽出する。【解決手段】光源ユニット５１から出射されたＰ偏光の光は、グレーティング２００で３ビーム化され、光ディスク１５の対象記録層に集光される。光ディスク１５からの戻り光束は、Ｓ偏光となってレンズ６１に入射する。レンズ６１で収束光となった戻り光束に含まれる複数の信号光は変更光学素子１９２、１９３でＰ偏光に変換され、迷光はＳ偏光のままで偏光子６４に入射し、Ｐ偏光のみが検出レンズ５８を介して受光器ＰＤに入射する。【選択図】図３
2008305442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光束が照射された多層の光ディスクからの複数の信号光と迷光とを含む戻り光束から前記複数の信号光を抽出する抽出光学系であって、
前記戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束を分岐する偏光子と；
前記戻り光束の光路における前記偏光子の前方あるいは後方に配置され、前記戻り光束を集光する集光光学素子と；
前記集光光学素子で集光された前記複数の信号光の各集光位置が含まれる仮想的な第１の面と、該第１の面よりも前記集光光学素子側にある前記迷光の集光位置が含まれる仮想的な第２の面との間に配置され、前記複数の信号光及び前記迷光をそれぞれ２分割し、２分割された光束の一方と他方の偏光状態を互いに異なる偏光状態とする複数の部分領域を有する第１の変更光学素子と；
前記第１の面と、該第１の面よりも前記集光光学素子から離れる側にある前記迷光の集光位置が含まれる仮想的な第３の面との間に配置され、前記第１の変更光学素子の複数の部分領域に対向する複数の部分領域を有し、前記第１の変更光学素子を介した前記複数の信号光の偏光状態と前記迷光の偏光状態を互いに異なる偏光状態とする第２の変更光学素子と；
前記第２の変更光学素子を介した前記戻り光束から、偏光状態の違いに基づいて前記複数の信号光を抽出する検光子と；を備える抽出光学系。
【請求項２】
前記第１の変更光学素子と第２の変更光学素子は、互いに同じ光学特性を有することを特徴とする請求項１に記載の抽出光学系。
【請求項３】
前記第１の変更光学素子は、前記２分割された光束の一方に＋１／４波長のリターデーションを付与し、前記２分割された光束の他方に−１／４波長のリターデーションを付与することを特徴とする請求項１又は２に記載の抽出光学系。
【請求項４】
前記第１の変更光学素子は、前記２分割された光束の一方に＋１／２波長のリターデーションを付与し、前記２分割された光束の他方にリターデーションを付与しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の抽出光学系。
【請求項５】
前記第１の変更光学素子は、前記２分割された光束の一方の振動方向を＋４５度旋光し、前記２分割された光束の他方の振動方向を−４５度旋光することを特徴とする請求項１又は２に記載の抽出光学系。
【請求項６】
前記第１の変更光学素子と前記第２の変更光学素子は、屈折率が１よりも大きな透明部材で一体化されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の抽出光学系。
【請求項７】
複数の光束が照射された多層の光ディスクからの複数の信号光と迷光とを含む戻り光束から前記複数の信号光を抽出する抽出光学系であって、
前記戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束を分岐する偏光子と；
前記戻り光束の光路における前記偏光子の前方あるいは後方に配置され、前記戻り光束を集光する集光光学素子と；
前記集光光学素子で集光された前記複数の信号光の各集光位置が含まれる仮想的な第１の面と、該第１の面よりも前記集光光学素子側にある前記迷光の集光位置が含まれる仮想的な第２の面との間に配置され、前記複数の信号光及び前記迷光をそれぞれ２分割し、２分割された光束の一方と他方の偏光状態を互いに異なる偏光状態とする複数の部分領域を有する変更光学素子と；
前記第１の面上に配置され、前記変更光学素子を介した前記戻り光束を前記変更光学素子に向けて反射する反射部材と；を備え、
前記偏光子は更に、前記反射部材で反射され再度前記変更光学素子を介した前記戻り光束が入射し、偏光状態の違いに基づいて前記複数の信号光を抽出することを特徴とする抽出光学系。
【請求項８】
前記変更光学素子は、前記２分割された光束の一方に１／２波長のリターデーションを付与し、前記２分割された光束の他方にリターデーションを付与しないことを特徴とする請求項７に記載の抽出光学系。
【請求項９】
前記変更光学素子と前記反射部材は、屈折率が１よりも大きな透明部材で一体化されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の抽出光学系。
【請求項１０】
前記戻り光束は、０次光と±ｎ次光（ｎは１以上の整数）を含み、
前記変更光学素子における複数の部分領域の分割線は、前記０次光の光軸と交差する分割線、前記変更光学素子に入射する前記＋ｎ次光の光軸と、前記反射部材で反射し前記変更光学素子から出射される前記＋ｎ次光の光軸との中間を通る分割線、及び前記変更光学素子に入射する前記−ｎ次光の光軸と、前記反射部材で反射し前記変更光学素子から出射される前記−ｎ次光の光軸との中間を通る分割線を含むことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の抽出光学系。
【請求項１１】
前記戻り光束は、０次光と±ｎ次光（ｎは１以上の整数）を含み、
前記反射部材は、前記０次光を反射する反射面、前記＋ｎ次光を反射する反射面、及び前記−ｎ次光を反射する反射面を有し、
前記０次光を反射する反射面の法線方向は前記０次光の光軸方向と一致し、前記＋ｎ次光を反射する反射面の法線方向は前記＋ｎ次光の光軸方向と一致し、前記−ｎ次光を反射する反射面の法線方向は前記−ｎ次光の光軸方向と一致していることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の抽出光学系。
【請求項１２】
前記戻り光束は、０次光と±ｎ次光（ｎは１以上の整数）を含み、
前記反射部材の反射面は、前記０次光を反射する部分の法線方向が前記０次光の光軸方向とほぼ一致し、前記＋ｎ次光を反射する部分の法線方向が前記＋ｎ次光の光軸方向とほぼ一致し、前記−ｎ次光を反射する部分の法線方向が前記−ｎ次光の光軸方向とほぼ一致するような曲面であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の抽出光学系。
【請求項１３】
前記戻り光束は、０次光と±ｎ次光（ｎは１以上の整数）を含み、
前記反射部材は、前記０次光を反射する反射面、前記＋ｎ次光を反射する反射面、及び前記−ｎ次光を反射する反射面を有し、
前記０次光を反射する反射面の法線方向は前記０次光の光軸方向と一致し、前記＋ｎ次光を反射する反射面には入射光と反射光のそれぞれの光軸方向が一致するように反射型回折格子が形成され、前記−ｎ次光を反射する反射面には入射光と反射光のそれぞれの光軸方向が一致するように反射型回折格子が形成されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の抽出光学系。
【請求項１４】
複数の記録層を有する光ディスクに光束を照射し、前記光ディスクからの戻り光束を受光する光ピックアップ装置であって、
直線偏光の光を出射する光源と；
前記光源から出射された光を複数の光束とするグレーティングと；
前記複数の光束を前記複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光する対物レンズと；
前記グレーティングと前記対物レンズとの間の光路上に配置され、入射光に１／４波長の光学的位相差を付与する１／４波長板と、
前記光ディスクで反射され前記対物レンズ及び前記１／４波長板を介した戻り光束の光路上に配置された請求項１〜１３のいずれか一項に記載の抽出光学系と；
前記抽出光学系からの光を受光し、受光量に応じた信号を生成する光検出器と；を備える光ピックアップ装置。
【請求項１５】
前記抽出光学系の変更光学素子における複数の部分領域の境界線は、トラッキング方向に対応する方向に延びていることを特徴とする請求項１４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１６】
複数の記録層を有する光ディスクに対して、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であって、
請求項１４又は１５に記載の光ピックアップ装置と；
前記光ピックアップ装置の光検出器の出力信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報の再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抽出光学系、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、信号光と迷光とを含む光束から信号光を抽出する抽出光学系、該抽出光学系を有する光ピックアップ装置、及び該光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトなどの情報（以下「コンテンツ」ともいう）を記録するための媒体として、ＤＶＤ（digital versatile disc）などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。
【０００３】
ところで、コンテンツの情報量は、年々増加する傾向にあり、光ディスクの記録容量の更なる増加が期待されている。そこで、光ディスクの記録容量を増加させる手段の一つとして、記録層の多層化が考えられ、複数の記録層を有する光ディスク（以下「多層ディスク」ともいう）及び該多層ディスクをアクセス対象とする光ディスク装置の開発が盛んに行われている。
【０００４】
多層ディスクでは、記録層と記録層との間隔が広いと、球面収差の影響により目的とする記録層からの信号が劣化するおそれがあるため、記録層と記録層との間隔を狭くする傾向にある。しかしながら、記録層と記録層との間隔が狭くなると、いわゆる層間クロストークにより、多層ディスクからの戻り光束には、目的とする記録層での反射光（以下「信号光」ともいう）だけでなく、目的とする記録層以外の記録層での反射光（以下「迷光」ともいう）も高いレベルで含まれることとなり、再生信号のＳ／Ｎ比が低下するおそれがあった。
【０００５】
そこで、多層ディスクを再生するときに、層間クロストークを低減させる装置が提案された（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている装置では、検出器に入射する迷光を更に減少させるには、ピンホールの径を更に小さくする必要があるため、検出器に入射する信号光も減少するというという不都合があった。
【０００７】
【特許文献１】特許第２６２４２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、複数の信号光と迷光とを含む光束から複数の信号光を効率良く抽出することができる抽出光学系を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得することができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第３の目的は、複数の記録層を有する光ディスクからの情報の再生を精度良く行うことができる光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、複数の光束が照射された多層の光ディスクからの複数の信号光と迷光とを含む戻り光束から前記複数の信号光を抽出する抽出光学系であって、前記戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束を分岐する偏光子と；前記戻り光束の光路における前記偏光子の前方あるいは後方に配置され、前記戻り光束を集光する集光光学素子と；前記集光光学素子で集光された前記複数の信号光の各集光位置が含まれる仮想的な第１の面と、該第１の面よりも前記集光光学素子側にある前記迷光の集光位置が含まれる仮想的な第２の面との間に配置され、前記複数の信号光及び前記迷光をそれぞれ２分割し、２分割された光束の一方と他方の偏光状態を互いに異なる偏光状態とする複数の部分領域を有する第１の変更光学素子と；前記第１の面と、該第１の面よりも前記集光光学素子から離れる側にある前記迷光の集光位置が含まれる仮想的な第３の面との間に配置され、前記第１の変更光学素子の複数の部分領域に対向する複数の部分領域を有し、前記第１の変更光学素子を介した前記複数の信号光の偏光状態と前記迷光の偏光状態を互いに異なる偏光状態とする第２の変更光学素子と；前記第２の変更光学素子を介した前記戻り光束から、偏光状態の違いに基づいて前記複数の信号光を抽出する検光子と；を備える第１の抽出光学系である。
【００１２】
これによれば、複数の信号光と迷光とを含む戻り光束は集光光学素子で集光され、第１の変更光学素子の複数の部分領域により、複数の信号光及び迷光はそれぞれ２分割され、２分割された光束の一方と他方の偏光状態は互いに異なる偏光状態とされる。そして、第２の変更光学素子の複数の部分領域により、複数の信号光の偏光状態と迷光の偏光状態は互いに異なる偏光状態とされ、検光子により、偏光状態の違いに基づいて複数の信号光が抽出される。すなわち、第１の変更光学素子と第２の変更光学素子によって、複数の信号光の偏光状態と迷光の偏光状態とに違いをもたせ、その違いを利用して複数の信号光を抽出しているため、複数の信号光と迷光とを含む光束から複数の信号光を効率良く抽出することが可能となる。
【００１３】
本発明は、第２の観点からすると、複数の光束が照射された多層の光ディスクからの複数の信号光と迷光とを含む戻り光束から前記複数の信号光を抽出する抽出光学系であって、前記戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束を分岐する偏光子と；前記戻り光束の光路における前記偏光子の前方あるいは後方に配置され、前記戻り光束を集光する集光光学素子と；前記集光光学素子で集光された前記複数の信号光の各集光位置が含まれる仮想的な第１の面と、該第１の面よりも前記集光光学素子側にある前記迷光の集光位置が含まれる仮想的な第２の面との間に配置され、前記複数の信号光及び前記迷光をそれぞれ２分割し、２分割された光束の一方と他方の偏光状態を互いに異なる偏光状態とする複数の部分領域を有する変更光学素子と；前記第１の面上に配置され、前記変更光学素子を介した前記戻り光束を前記変更光学素子に向けて反射する反射部材と；を備え、前記偏光子は更に、前記反射部材で反射され再度前記変更光学素子を介した前記戻り光束が入射し、偏光状態の違いに基づいて前記複数の信号光を抽出することを特徴とする第２の抽出光学系である。
【００１４】
これによれば、複数の信号光と迷光とを含む戻り光束は集光光学素子で集光され、変更光学素子の複数の部分領域により、複数の信号光及び迷光はそれぞれ２分割され、２分割された光束の一方と他方の偏光状態は互いに異なる偏光状態とされる。そして、変更光学素子を介した戻り光束は反射部材で反射され、再度変更光学素子に入射し、偏光子により、偏光状態の違いに基づいて複数の信号光が抽出される。すなわち、変更光学素子と反射部材によって、複数の信号光の偏光状態と迷光の偏光状態とに違いをもたせ、その違いを利用して複数の信号光を抽出しているため、複数の信号光と迷光とを含む光束から複数の信号光を効率良く抽出することが可能となる。
【００１５】
本発明は、第３の観点からすると、複数の記録層を有する光ディスクに光束を照射し、前記光ディスクからの戻り光束を受光する光ピックアップ装置であって、直線偏光の光を出射する光源と；前記光源から出射された光を複数の光束とするグレーティングと；前記複数の光束を前記複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光する対物レンズと；前記グレーティングと前記対物レンズとの間の光路上に配置され、入射光に１／４波長の光学的位相差を付与する１／４波長板と、前記光ディスクで反射され前記対物レンズ及び前記１／４波長板を介した戻り光束の光路上に配置された本発明の抽出光学系と；前記抽出光学系からの光を受光し、受光量に応じた信号を生成する光検出器と；を備える光ピックアップ装置である。
【００１６】
これによれば、本発明の抽出光学系を備えているため、迷光が極めて少ない戻り光束が光検出器で受光される。従って、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得することが可能となる。
【００１７】
本発明は、第４の観点からすると、複数の記録層を有する光ディスクに対して、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であって、本発明の光ピックアップ装置と；前記光ピックアップ装置の光検出器の出力信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報の再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置である。
【００１８】
これによれば、本発明の光ピックアップ装置を備えているため、その結果として、複数の記録層を有する光ディスクからの情報の再生を精度良く行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。
【００２０】
この図１に示される光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、該光ピックアップ装置２３を光ディスク１５の半径方向に駆動するためのシークモータ２１、レーザ制御回路２４、エンコーダ２５、駆動制御回路２６、再生信号処理回路２８、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本実施形態では、光ディスク装置２０は多層ディスクに対応しているものとする。
【００２１】
前記光ディスク１５は、一例として図２に示されるように、光束の入射側から順に、基板Ｍ０、記録層Ｌ０、中間層ＭＬ、記録層Ｌ１、基板Ｍ１を有している。また、記録層Ｌ０と中間層ＭＬとの間には金や誘電体などで形成された半透明膜ＭＢ０があり、記録層Ｌ１と基板Ｍ１との間にはアルミニウムなどで形成された反射膜ＭＢ１がある。中間層ＭＬには、照射される光束に対して透過率が高く、基板の屈折率に近い屈折率を有する紫外線硬化型の樹脂材料が用いられている。すなわち、光ディスク１５は片面２層ディスクである。なお、各記録層にはスパイラル状又は同心円状の案内用の溝（グルーブ）を有するトラックが、それぞれ形成されている。そして、光ディスク１５は、記録層Ｌ０が記録層Ｌ１よりも光ピックアップ装置２３に近くなるように光ディスク装置２０にセットされる。そこで、光ディスク１５に入射した光束の一部は半透明膜ＭＢ０で反射され、残りは半透明膜ＭＢ０を透過する。そして、半透明膜ＭＢ０を透過した光束は反射膜ＭＢ１で反射される。ここでは、一例として、光ディスク１５はＤＶＤ系の情報記録媒体であるものとする。
【００２２】
前記光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５の２つの記録層のうちアクセス対象の記録層（以下、便宜上「対象記録層」と略述する）にレーザ光を照射するとともに、光ディスク１５からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置２３は、一例として図３に示されるように、光源ユニット５１、カップリングレンズ５２、グレーティング２００、１／４波長板５５、対物レンズ６０、抽出光学系７０、集光レンズ５８、光検出器としての受光器ＰＤ、及び対物レンズ６０を駆動するための駆動系（フォーカシングアクチュエータＡＣ及びトラッキングアクチュエータ（図示省略））などを備えている。
【００２３】
前記抽出光学系７０は、偏光子としての偏光ビームスプリッタ５４、集光光学素子としてのレンズ６１、２つの変更光学素子（１９２、１９３）、及び検光子６４を備えている。
【００２４】
光源ユニット５１は、光ディスク１５に対応する波長が約６６０ｎｍのレーザ光を発光する光源としての半導体レーザを含んで構成されている。なお、本実施形態では、光源ユニット５１から出射されるレーザ光の最大強度出射方向を＋Ｘ方向とする。また、一例として光源ユニット５１からは偏光ビームスプリッタ５４の入射面に平行な偏光（Ｐ偏光）の光束が出射されるものとする。
【００２５】
この光源ユニット５１の＋Ｘ側には、前記カップリングレンズ５２が配置され、光源ユニット５１から出射された光束を略平行光とする。
【００２６】
前記グレーティング２００は、カップリングレンズ５２の＋Ｘ側に配置され、カップリングレンズ５２からの略平行光を０次光、＋１次回折光（以下、便宜上「＋１次光」と略述する）、−１次回折光（以下、便宜上「−１次光」と略述する）の３ビームに分割する。すなわち、グレーティング２００は、入射光を３ビーム化する。ここでは、一例として、グレーティング２００は、入射光の８０％を０次光に、１０％を＋１次光に、１０％を−１次光にするものとする。また、以下では、便宜上、＋１次光と−１次光を合わせて「±１次光」ともいう。
【００２７】
前記偏光ビームスプリッタ５４は、グレーティング２００の＋Ｘ側に配置されている。この偏光ビームスプリッタ５４は、入射する光束の偏光状態に応じてその反射率が異なっている。ここでは、偏光ビームスプリッタ５４は、一例としてＰ偏光に対する反射率が小さく、Ｓ偏光に対する反射率が大きくなるように設定されている。すなわち、偏光ビームスプリッタ５４は、入射光に含まれるＳ偏光を分岐する。従って、光源ユニット５１から出射され、グレーティング２００で回折された各光束の大部分は、偏光ビームスプリッタ５４を透過することができる。この偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｘ側には、前記１／４波長板５５が配置されている。
【００２８】
この１／４波長板５５は、入射した光束に１／４波長の光学的位相差を付与する。１／４波長板５５の＋Ｘ側には、前記対物レンズ６０が配置され、１／４波長板５５を透過した各光束を対象記録層に集光する。
【００２９】
対物レンズ６０に入射する各光束（０次光、±１次光）は、それぞれの入射角が互いに異なるので、対物レンズ６０を透過した各光束は、対象記録層上で互いに異なる位置に集光する。例えば、差動プッシュプル法によるトラックエラー検出を行なう場合には、０次光が対象記録層のグルーブ上に集光し、±１次光は０次光が集光したグルーブに隣接する各ランド上にそれぞれ集光するように設定されている。
【００３０】
前記フォーカシングアクチュエータＡＣは、対物レンズ６０の光軸方向であるフォーカス方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのアクチュエータである。ここでは、便宜上、対象記録層が記録層Ｌ０のときのフォーカス方向に関する対物レンズ６０の最適位置を「第１レンズ位置」といい、対象記録層が記録層Ｌ１のときのフォーカス方向に関する対物レンズ６０の最適位置を「第２レンズ位置」ということとする。なお、対物レンズ６０が第２レンズ位置にあるときには、第１レンズ位置にあるときよりも、対物レンズ６０と光ディスク１５との間隔は狭くなる（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）。
【００３１】
前記トラッキングアクチュエータ（図示省略）は、トラッキング方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのアクチュエータである。
【００３２】
ここで、光ディスク１５からの戻り光束について図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を用いて説明する。
【００３３】
対象記録層が記録層Ｌ０のときには、一例として図４（Ａ）に示されるように、対物レンズ６０は前記第１レンズ位置に位置決めされる。これにより、光源ユニット５１から出射された光束は、対物レンズ６０によって記録層Ｌ０に集光される。そして、半透過膜ＭＢ０で反射された光束は信号光として対物レンズ６０に入射する。一方、半透過膜ＭＢ０を透過した光束は前記金属反射膜ＭＢ１で反射され、迷光として対物レンズ６０に入射する。
【００３４】
対象記録層が記録層Ｌ１のときには、一例として図４（Ｂ）に示されるように、対物レンズ６０は前記第２レンズ位置に位置決めされる。これにより、光源ユニット５１から出射された光束は、対物レンズ６０によって記録層Ｌ１に集光される。そして、金属反射膜ＭＢ１で反射された光束は信号光として対物レンズ６０に入射する。一方、半透過膜ＭＢ０で反射された光束は迷光として対物レンズ６０に入射する。
【００３５】
すなわち、対象記録層がいずれの記録層であっても、戻り光束には半透過膜ＭＢ０で反射された光束（以下「第１反射光」ともいう）と金属反射膜ＭＢ１で反射された光束（以下「第２反射光」ともいう）とが含まれることとなる。ここでは、対象記録層が記録層Ｌ０のときには、第１反射光が信号光であり、第２反射光が迷光である。一方、対象記録層が記録層Ｌ１のときには、第２反射光が信号光であり、第１反射光が迷光である。
【００３６】
ここでは、３ビーム（０次光と±１次光）が光ディスク１５に照射されるので、第１反射光は、０次光の反射光と±１次光の反射光とからなり、第２反射光も、０次光の反射光と±１次光の反射光とからなる。従って、信号光は、０次光の信号光と±１次光の信号光とからなる複数の信号光であり、迷光は、０次光の迷光と±１次光の迷光とからなる複数の迷光である。
【００３７】
迷光は再生信号処理回路２８で各種信号を検出する際にＳ／Ｎ比を低下させる要因となるため、戻り光束に含まれる信号光を抽出する必要がある。
【００３８】
前記レンズ６１は、偏光ビームスプリッタ５４の−Ｚ側に配置され、偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に分岐された戻り光束を集光する。ここでは、戻り光束に含まれる第１反射光では、０次光の反射光の集光位置の＋Ｘ側及び−Ｘ側に±１次光の反射光がそれぞれ集光する。同様に、戻り光束に含まれる第２反射光では、０次光の反射光の集光位置の＋Ｘ側及び−Ｘ側に±１次光の反射光がそれぞれ集光する。なお、同一の記録層からの０次光の反射光の集光位置と±１次光の反射光の集光位置とが含まれる仮想的な平面を「集光面」ということとする。光ディスク１５において、半透過膜ＭＢ０と金属反射膜ＭＢ１とは、フォーカス方向に関して互いに離れているために、第１反射光の集光面と第２反射光の集光面とは一致せずに、レンズ６１の光軸方向に関して互いに離れることとなる。
【００３９】
図３に戻り、前記変更光学素子１９２は、レンズ６１の−Ｚ側であって、対象記録層からの複数の信号光の集光面と、対象記録層の＋Ｘ側に隣接した記録層（ここでは、対象記録層がＬ０のときの記録層Ｌ１）からの複数の迷光の集光面との間に配置されている。この変更光学素子１９２は、一例として図５に示されるように、Ｙ軸方向に延びる５本の分割線（１９２ｉ、１９２ｊ、１９２ｋ、１９２ｌ、１９２ｍ）によって、６つの領域（１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、１９２ｄ、１９２ｅ、１９２ｆ）に分割されている。そして、ここでは、領域１９２ａ、領域１９２ｃ及び領域１９２ｅは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーション（光学的位相差）を付与し、領域１９２ｂ、領域１９２ｄ及び領域１９２ｄは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与する。なお、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトすると、変更光学素子１９２に入射する戻り光束は、トラッキング方向に対応する方向（ここではＹ軸方向）にシフトする。
【００４０】
本実施形態では、一例として＋１次光が領域１９２ａ及び領域１９２ｂに入射し、０次光が領域１９２ｃ及び領域１９２ｄに入射し、−１次光が領域１９２ｅ及び領域１９２ｆに入射するように設定されている。
【００４１】
前記変更光学素子１９３は、変更光学素子１９２の−Ｚ側であって、対象記録層からの複数の信号光の集光面と、対象記録層の−Ｘ側に隣接した記録層（ここでは、対象記録層がＬ１のときの記録層Ｌ０）からの複数の迷光の集光面との間に配置されている。この変更光学素子１９３は、一例として図６に示されるように、Ｙ軸方向に延びる５本の分割線（１９３ｉ、１９３ｊ、１９３ｋ、１９３ｌ、１９３ｍ）によって、６つの領域（１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃ、１９３ｄ、１９３ｅ、１９３ｆ）に分割されている。そして、ここでは、領域１９３ａ、領域１９３ｃ及び領域１９３ｅは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与し、領域１９３ｂ、領域１９３ｄ及び領域１９３ｆは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーションを付与する。この場合も、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトすると、変更光学素子１９３に入射する戻り光束は、トラッキング方向に対応する方向（ここではＹ軸方向）にシフトする。
【００４２】
各変更光学素子には、ツイストネマティック型液晶、サブ波長格子、及びフォトニック結晶などを用いることができる。
【００４３】
前記検光子６４は、変更光学素子１６３の−Ｚ側に配置され、変更光学素子１９３からの光束に含まれるＰ偏光のみを透過させる。
【００４４】
前記検出レンズ５８は、検光子６４の−Ｚ側に配置され、検光子６４を透過した戻り光束を前記受光器ＰＤの受光面に集光する。この受光器ＰＤは、再生信号処理回路２８にてＲＦ信号、ウォブル信号及びサーボ信号などを検出するのに最適な信号（光電変換信号）を生成するための複数の受光素子（又は受光領域）を含んで構成されている。
【００４５】
上記のように構成される光ピックアップ装置２３の作用を図３及び図７（Ａ）〜図７（Ｃ）を用いて説明する。なお、図３及び図７（Ａ）〜図７（Ｃ）では、０次光を実線で示し、±１次光を破線で示している。
【００４６】
「対象記録層が記録層Ｌ０の場合」
光源ユニット５１から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光束は、カップリングレンズ５２で略平行光となり、グレーティング２００で３ビーム（０次光及び±１次光）化され、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。グレーティング２００からの各光束の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、１／４波長板５５で円偏光とされ、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の対象記録層であるＬ０に３つの微小スポットとして集光される。
【００４７】
光ディスク１５からは、Ｌ０からの複数の信号光とＬ１からの複数の迷光とが生じ、これらの光束は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光束として対物レンズ６０で再び略平行光とされ、１／４波長板５５で往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光束は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光束は、レンズ６１で集光される。
【００４８】
レンズ６１を介した戻り光束は、変更光学素子１９２に入射する。変更光学素子１９２では、信号光の＋１次光及び迷光の＋１次光が領域１９２ａと領域１９２ｂに入射し、信号光の０次光及び迷光の０次光が領域１９２ｃと領域１９２ｄに入射し、信号光の−１次光及び迷光の−１次光が領域１９２ｅと領域１９２ｆに入射する。そして、領域１９２ａに入射した各＋１次光には−１／４波長のリターデーションが付与され、領域１９２ｂに入射した各＋１次光には＋１／４波長のリターデーションが付与される。また、領域１９２ｃに入射した各０次光には−１／４波長のリターデーションが付与され、領域１９２ｄに入射した各０次光には＋１／４波長のリターデーションが付与される。また、領域１９２ｅに入射した各−１次光には−１／４波長のリターデーションが付与され、領域１９２ｆに入射した各−１次光には＋１／４波長のリターデーションが付与される。なお、レンズ６１と変更光学素子１９２との間の光路では、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光である。
【００４９】
変更光学素子１９２からの各光束は、変更光学素子１９３に入射する。
【００５０】
「信号光について」
複数の信号光は、一例として図７（Ａ）に示されるように、変更光学素子１９２と変更光学素子１９３との間に集光するので、領域１９２ａを介した＋１次光（−１／４波長のリターデーションが付与された＋１次光）の信号光は領域１９３ｂに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｂを介した＋１次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された＋１次光）の信号光は領域１９３ａに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｃを介した０次光（−１／４波長のリターデーションが付与された０次光）の信号光は領域１９３ｄに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｄを介した０次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された０次光）の信号光は領域１９３ｃに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｅを介した−１次光（−１／４波長のリターデーションが付与された−１次光）の信号光は領域１９３ｆに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｆを介した−１次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された−１次光）は領域１９３ｅに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。従って、複数の信号光は、いずれもＰ偏光となる。
【００５１】
「迷光について」
複数の迷光は、一例として図７（Ｂ）に示されるように、レンズ６１と変更光学素子１９２との間に集光するので、領域１９２ａを介した＋１次光（−１／４波長のリターデーションが付与された＋１次光）の迷光は領域１９３ａに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｂを介した＋１次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された＋１次光）の迷光は領域１９３ｂに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｃを介した０次光（−１／４波長のリターデーションが付与された０次光）の迷光は領域１９３ｃに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｄを介した０次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された０次光）の迷光は領域１９３ｄに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｅを介した−１次光（−１／４波長のリターデーションが付与された−１次光）の迷光は領域１９３ｅに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｆを介した−１次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された−１次光）の迷光は領域１９３ｆに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。従って、複数の迷光は、いずれもＳ偏光のままである。
【００５２】
変更光学素子１９３からの各光束は、検光子６４に入射する。この検光子６４はＰ偏光のみを透過させるので、複数の信号光のみが検出レンズ５８に入射し、受光器ＰＤで受光される。受光器ＰＤでは受光素子（又は受光領域）毎に光電変換され、各光電変換信号はそれぞれ再生信号処理回路２８に出力される。ここでは、複数の信号光のみが受光器ＰＤで受光されるため、Ｓ／Ｎ比の高い光電変換信号が出力されることとなる。
【００５３】
「対象記録層が記録層Ｌ１の場合」
光源ユニット５１から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光束は、カップリングレンズ５２で略平行光となり、グレーティング２００で３ビーム（０次光及び±１次光）化され、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。グレーティング２００からの各光束の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、１／４波長板５５で円偏光とされ、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の対象記録層であるＬ１に３つの微小スポットとして集光される。光ディスク１５からは、Ｌ１からの複数の信号光とＬ０からの複数の迷光とが生じ、これらの光束は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光束として対物レンズ６０で再び略平行光とされ、１／４波長板５５で往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光束は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光束は、レンズ６１で集光される。
【００５４】
レンズ６１を介した戻り光束は、変更光学素子１９２に入射する。変更光学素子１９２では、信号光の＋１次光及び迷光の＋１次光が領域１９２ａと領域１９２ｂに入射し、信号光の０次光及び迷光の０次光が領域１９２ｃと領域１９２ｄに入射し、信号光の−１次光及び迷光の−１次光が領域１９２ｅと領域１９２ｆに入射する。そして、領域１９２ａに入射した各＋１次光には−１／４波長のリターデーションが付与され、領域１９２ｂに入射した各＋１次光には＋１／４波長のリターデーションが付与される。また、領域１９２ｃに入射した各０次光には−１／４波長のリターデーションが付与され、領域１９２ｄに入射した各０次光には＋１／４波長のリターデーションが付与される。また、領域１９２ｅに入射した各−１次光には−１／４波長のリターデーションが付与され、領域１９２ｆに入射した各−１次光には＋１／４波長のリターデーションが付与される。なお、レンズ６１と変更光学素子１９２との間の光路では、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光である。
【００５５】
変更光学素子１９２からの各光束は、変更光学素子１９３に入射する。
【００５６】
「信号光について」
複数の信号光は、変更光学素子１９２と変更光学素子１９３との間に集光するので、領域１９２ａを介した＋１次光（−１／４波長のリターデーションが付与された＋１次光）の信号光は領域１９３ｂに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｂを介した＋１次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された＋１次光）の信号光は領域１９３ａに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｃを介した０次光（−１／４波長のリターデーションが付与された０次光）の信号光は領域１９３ｄに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｄを介した０次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された０次光）の信号光は領域１９３ｃに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｅを介した−１次光（−１／４波長のリターデーションが付与された−１次光）の信号光は領域１９３ｆに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｆを介した−１次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された−１次光）の信号光は領域１９３ｅに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。従って、複数の信号光は、いずれもＰ偏光となる。
【００５７】
「迷光について」
複数の迷光は、一例として図７（Ｃ）に示されるように、変更光学素子１９３と検光子６４との間に集光するので、領域１９２ａを介した＋１次光（−１／４波長のリターデーションが付与された＋１次光）の迷光は領域１９３ａに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｂを介した＋１次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された＋１次光）の迷光は領域１９３ｂに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｃを介した０次光（−１／４波長のリターデーションが付与された０次光）の迷光は領域１９３ｃに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｄを介した０次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された０次光）の迷光は領域１９３ｄに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｅを介した−１次光（−１／４波長のリターデーションが付与された−１次光）の迷光は領域１９３ｅに入射し、＋１／４波長のリターデーションが付与される。領域１９２ｆを介した−１次光（＋１／４波長のリターデーションが付与された−１次光）の迷光は領域１９３ｆに入射し、−１／４波長のリターデーションが付与される。従って、複数の迷光は、いずれもＳ偏光のままである。
【００５８】
変更光学素子１９３からの各光束は、検光子６４に入射する。この検光子６４はＰ偏光のみを透過させるので、複数の信号光のみが検出レンズ５８に入射し、受光器ＰＤで受光される。受光器ＰＤでは受光素子（又は受光領域）毎に光電変換され、各光電変換信号はそれぞれ再生信号処理回路２８に出力される。ここでは、複数の信号光のみが受光器ＰＤで受光されるため、Ｓ／Ｎ比の高い光電変換信号が出力されることとなる。
【００５９】
図１に戻り、前記再生信号処理回路２８は、前記受光器ＰＤの出力信号（複数の光電変換信号）に基づいて、サーボ信号（フォーカスエラー信号やトラックエラー信号など）、アドレス情報、同期情報及びＲＦ信号などを取得する。ここでは、受光器ＰＤからＳ／Ｎ比の高い光電変換信号が出力されるため、サーボ信号、アドレス情報、同期情報及びＲＦ信号などを精度良く取得することができる。例えば、受光器ＰＤからＳ／Ｎ比の高い光電変換信号が出力されると、図８（Ａ）に示されるように、フォーカスエラー信号のリニア部が従来（例えば図９（Ａ）参照）よりも長くなり、位置ずれ量を精度良く検出することができる。なお、図８（Ａ）の縦軸は規格化されており、例えば、受光器がトラッキング方向に対応する方向の分割線によって２つの受光領域に分割され、各受光領域の出力信号をＳ１、Ｓ２とすると、図８（Ａ）の縦軸は（Ｓ１−Ｓ２）／（Ｓ１＋Ｓ２）である。また、一例として図８（Ｂ）に示されるように、ＲＦ信号が含まれる和信号（複数の光電変換信号を加算した信号）についても、従来（例えば図９（Ｂ）参照）よりも安定しているため、ＲＦ信号を精度良く取得することができる。なお、図８（Ｂ）の縦軸は正規化されており、和信号の最大値を１としている。また、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、中間層ＭＬの厚さが約９μｍであり、対物レンズのＮＡが約０．６５、レーザ光の波長が約６６０ｎｍのときのデータである。
【００６０】
また、一例として図１０に示されるように、前記受光器ＰＤが０次光を受光する２分割受光素子ＰＤ１と＋１次光を受光する２分割受光素子ＰＤ２と−１次光を受光する２分割受光素子ＰＤ３とを有している場合には、（Ｓｂ−Ｓａ）−Ｋ（Ｓｄ＋Ｓｆ−Ｓｃ−Ｓｅ）で、差動プッシュプル信号ＤＰＰを得ることができる。
【００６１】
図１に戻り、再生信号処理回路２８で得られたサーボ信号は前記駆動制御回路２６に出力され、アドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号はエンコーダ２５や駆動制御回路２６などに出力される。さらに、再生信号処理回路２８は、ＲＦ信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ３７を介して前記バッファＲＡＭ３４に格納する。また、再生データに含まれるアドレス情報はＣＰＵ４０に出力される。
【００６２】
前記駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのトラックエラー信号に基づいて、トラッキング方向に関する対物レンズ６０の位置ずれを補正するための前記トラッキングアクチュエータの駆動信号を生成する。また、駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのフォーカスエラー信号に基づいて、対物レンズ６０のフォーカスずれを補正するための前記フォーカシングアクチュエータＡＣの駆動信号を生成する。ここで生成された各アクチュエータの駆動信号は光ピックアップ装置２３に出力される。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。さらに、駆動制御回路２６は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、シークモータ２１を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ２２を駆動するための駆動信号を生成する。各モータの駆動信号は、それぞれシークモータ２１及びスピンドルモータ２２に出力される。
【００６３】
前記バッファＲＡＭ３４には、光ディスク１５に記録するデータ（記録用データ）、及び光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納される。このバッファＲＡＭ３４へのデータの入出力は、前記バッファマネージャ３７によって管理されている。
【００６４】
前記エンコーダ２５は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ３７を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への書き込み信号を生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路２４に出力される。
【００６５】
前記レーザ制御回路２４は、前記光源ユニット５１の半導体レーザの発光パワーを制御する。例えば記録の際には、前記書き込み信号、記録条件、及び半導体レーザの発光特性などに基づいて、半導体レーザの駆動信号がレーザ制御回路２４にて生成される。
【００６６】
前記インターフェース３８は、上位装置９０（例えば、パソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。
【００６７】
前記フラッシュメモリ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、記録パワーや記録ストラテジ情報を含む記録条件、及び光源ユニット５１の半導体レーザの発光特性などが格納されている。
【００６８】
前記ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをＲＡＭ４１及びバッファＲＡＭ３４に保存する。
【００６９】
次に、上位装置９０からアクセス要求があったときの、光ディスク装置２０における処理について図１１を用いて簡単に説明する。図１１のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【００７０】
上位装置９０から記録要求コマンド又は再生要求コマンド（以下、「要求コマンド」と総称する）を受信すると、図１１のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、処理がスタートする。
【００７１】
最初のステップ４０１では、所定の線速度（又は角速度）で光ディスク１５が回転するように駆動制御回路２６に指示するとともに、上位装置９０から要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８に通知する。
【００７２】
次のステップ４０３では、要求コマンドから指定アドレスを抽出し、その指定アドレスから、対象記録層が記録層Ｌ０であるか記録層Ｌ１であるかを特定する。
【００７３】
次のステップ４０５では、特定された対象記録層に関する情報を駆動制御回路２６などに通知する。
【００７４】
次のステップ４０９では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路２６に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。
【００７５】
次のステップ４１１では、要求コマンドに応じて記録又は再生を許可する。
【００７６】
次のステップ４１３では、記録又は再生が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。完了していれば、ここでの判断は肯定され、処理を終了する。
【００７７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、直線偏光の光を出射する光源ユニット５１と、光源ユニット５１から出射された光を複数の光束とするグレーティング２００と、複数の光束を複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光する対物レンズ６０と、グレーティング２００と対物レンズ６０との間の光路上に配置され、入射光に１／４波長の光学的位相差を付与する１／４波長板５５と、光ディスク１５で反射され対物レンズ６０及び１／４波長板５５を介した戻り光束の光路上に配置された抽出光学系７０と、抽出光学系７０からの光を受光し、受光量に応じた信号を生成する受光器ＰＤとを備えている。
【００７８】
そして、本実施形態に係る抽出光学系７０は、戻り光束の光路上に配置され、戻り光束を分岐する偏光ビームスプリッタ５４と、戻り光束の光路における前記偏光ビームスプリッタ５４の後方に配置され、戻り光束を集光するレンズ６１と、該レンズ６１で集光された複数の信号光の各集光位置が含まれる仮想的な第１の面と、該第１の面よりもレンズ６１側にある複数の迷光の各集光位置が含まれる仮想的な第２の面との間に配置され、複数の信号光及び複数の迷光をそれぞれ２分割し、２分割された光束の一方と他方の偏光状態を互いに異なる偏光状態とする複数の部分領域を有する変更光学素子１９２と、前記第１の面と、該第１の面よりもレンズ６１から離れる側にある複数の迷光の各集光位置が含まれる仮想的な第３の面との間に配置され、変更光学素子１９２の複数の部分領域に対向する複数の部分領域を有し、変更光学素子１９２を介した複数の信号光の偏光状態と複数の迷光の偏光状態を互いに異なる偏光状態とする変更光学素子１９３と、該変更光学素子１９３を介した戻り光束から、偏光状態の違いに基づいて複数の信号光を抽出する検光子６４とを備えている。
【００７９】
また、本実施形態に係る光ディスク装置２０では、再生信号処理回路２８と、ＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによって、処理装置が構成されている。なお、ＣＰＵ４０によるプログラムに従う処理の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
【００８０】
以上説明したように、本実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、光源ユニット５１から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光束は、カップリングレンズ５２、グレーティング２００、偏光ビームスプリッタ５４、１／４波長板５５、及び対物レンズ６０を介して光ディスク１５の対象記録層に複数の微小スポットとして集光される。光ディスク１５からの戻り光束（複数の信号光＋複数の迷光）は、往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）となって偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に分岐された戻り光束は、レンズ６１で収束光となり、変更光学素子１９２に入射する。変更光学素子１９２では、領域１９２ａ、１９２ｃ、及び１９２ｅに入射した光束に−１／４波長のリターデーションが付与され、領域１９２ｂ、１９２ｄ、及び１９２ｆに入射した光束に＋１／４波長のリターデーションが付与される。変更光学素子１９２を介した戻り光束は、変更光学素子１９３に入射し、領域１９３ａ、１９３ｃ、及び１９３ｅに入射した光束に＋１／４波長のリターデーションが付与され、領域１９３ｂ、１９３ｄ、及び１９３ｆに入射した光束に−１／４波長のリターデーションが付与される。これにより、変更光学素子１９３を介した複数の信号光はＰ偏光となり、複数の迷光はＳ偏光のままとなる。変更光学素子１９３を介した戻り光束は、検光子６４に入射し、複数の信号光のみが検光子６４を透過する。すなわち、抽出光学系７０により、複数の信号光と複数の迷光を含む戻り光束から複数の信号光が抽出される。そして検光子６４を透過した戻り光束は、検出レンズ５８を介して受光器ＰＤで受光される。この場合には、戻り光束に含まれる複数の信号光のみが受光器ＰＤで受光されるため、Ｓ／Ｎ比の高い複数の光電変換信号が出力されることとなる。従って、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得することが可能となる。
【００８１】
また、本実施形態によると、各変更光学素子における＋１／４波長のリターデーションを付与する領域と−１／４波長のリターデーションを付与する領域との境界線（分割線）がトラッキング方向に対応する方向と一致しているため、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトしても、信号光と迷光とを精度良く分離することができる。
【００８２】
また、本実施形態に係る光ディスク装置２０によると、Ｓ／Ｎ比の高い複数の光電変換信号が光ピックアップ装置２３から出力されるため、複数の記録層を有する光ディスクへのアクセスを精度良く安定して行うことが可能となる。従って、複数の記録層を有する光ディスクからの情報の再生を精度良く行うことができる。
【００８３】
なお、上記実施形態では、変更光学素子１９２において、領域１９２ａ、領域１９２ｃ及び領域１９２ｅは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーションを付与し、領域１９２ｂ、領域１９２ｄ及び領域１９２ｆは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与し、変更光学素子１９３において、領域１９３ａ、領域１９３ｃ及び領域１９３ｅは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与し、領域１９３ｂ、領域１９３ｄ及び領域１９３ｆは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーションを付与する場合について説明したが、反対に、変更光学素子１９２において、領域１９２ａ、領域１９２ｃ及び領域１９２ｅは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与し、領域１９２ｂ、領域１９２ｄ及び領域１９２ｆは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーションを付与し、変更光学素子１９３において、領域１９３ａ、領域１９３ｃ及び領域１９３ｅは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーションを付与し、領域１９３ｂ、領域１９３ｄ及び領域１９３ｆは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与しても良い。この場合であっても、上記実施形態と同様に、複数の信号光のみをＰ偏光に変換することができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、変更光学素子１９３において、領域１９３ａ、領域１９３ｃ及び領域１９３ｅは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与し、領域１９３ｂ、領域１９３ｄ及び領域１９３ｆは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーションを付与する場合について説明したが、これに限らず、領域１９３ａ、領域１９３ｃ及び領域１９３ｅは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーションを付与し、領域１９３ｂ、領域１９３ｄ及び領域１９３ｆは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与しても良い。すなわち、変更光学素子１９２と変更光学素子１９３を、全く同じものとすることが可能である。但し、この場合には、複数の信号光はＳ偏光のままであり、複数の迷光がＰ偏光に変換されるので、前記検光子６４は、Ｓ偏光を透過させるように設定する必要がある。
【００８５】
また、上記実施形態では、変更光学素子１９２において、領域１９２ａ、領域１９２ｃ及び領域１９２ｅは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーションを付与し、領域１９２ｂ、領域１９２ｄ及び領域１９２ｆは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与する場合について説明したが、これに限らず、領域１９２ａ、領域１９２ｃ及び領域１９２ｅは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与し、領域１９２ｂ、領域１９２ｄ及び領域１９２ｆは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーションを付与しても良い。すなわち、変更光学素子１９２と変更光学素子１９３を、全く同じものとすることが可能である。但し、この場合には、複数の信号光はＳ偏光のままであり、複数の迷光がＰ偏光に変換されるので、前記検光子６４は、Ｓ偏光を透過させるように設定する必要がある。
【００８６】
また、上記実施形態において、前記変更光学素子１９２に代えて、図１２に示されるように、Ｙ軸方向に延びる３本の分割線（２９２ｉ、２９２ｋ、２９２ｍ）によって、４つの領域（２９２ａ、２９２ｂ、２９２ｃ、２９２ｄ）に分割され、領域２９２ａ及び領域２９２ｃは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与し、領域２９２ｂ及び領域２９２ｄは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーションを付与する変更光学素子２９２を用いても良い。この場合には、＋１次光が領域２９２ａ及び領域２９２ｂに入射し、０次光が領域２９２ｂ及び領域２９２ｃに入射し、−１次光が領域２９２ｃ及び領域２９２ｄに入射する。
【００８７】
そして、前記変更光学素子１９３に代えて、図１３に示されるように、Ｙ軸方向に延びる３本の分割線（２９３ｉ、２９３ｋ、２９３ｍ）によって、４つの領域（２９３ａ、２９３ｂ、２９３ｃ、２９３ｄ）に分割され、領域２９３ａ及び領域２９３ｃは、いずれも入射光束に−１／４波長のリターデーションを付与し、領域２９３ｂ及び領域２９３ｄは、いずれも入射光束に＋１／４波長のリターデーションを付与する変更光学素子２９３を用いると、上記実施形態と同様に、複数の信号光のみをＰ偏光に変換することができる。
【００８８】
これにより、各変更光学素子における領域数が減り、０次光及び±１次光の間隔が互いに近接していても、光量を低減させることなく、複数の信号光のみを抽出することが可能になる。
【００８９】
また、上記実施形態において、前記変更光学素子１９２に代えて、図１４に示されるように、Ｙ軸方向に延びる５本の分割線（２９４ｉ、２９４ｊ、２９４ｋ、２９４ｌ、２９４ｍ）によって、６つの領域（２９４ａ、２９４ｂ、２９４ｃ、２９４ｄ、２９４ｅ、２９４ｆ）に分割され、領域２９４ａ、領域２９４ｃ及び領域２９４ｅは、いずれも入射光束に１／２波長のリターデーションを付与し、領域２９４ｂ、領域２９４ｄ及び領域２９４ｆは、いずれも入射光束にリターデーションを付与しない変更光学素子２９４を用いても良い。この場合には、＋１次光が領域２９４ａ及び領域２９４ｂに入射し、０次光が領域２９４ｃ及び領域２９４ｄに入射し、−１次光が領域２９４ｅ及び領域２９４ｆに入射する。
【００９０】
そして、前記変更光学素子１９３に代えて、図１５に示されるように、Ｙ軸方向に延びる５本の分割線（２９５ｉ、２９５ｊ、２９５ｋ、２９５ｌ、２９５ｍ）によって、６つの領域（２９５ａ、２９５ｂ、２９５ｃ、２９５ｄ、２９５ｅ、２９５ｆ）に分割され、領域２９５ａ、領域２９５ｃ及び領域２９５ｅは、いずれも入射光束に１／２波長のリターデーションを付与し、領域２９５ｂ、領域２９５ｄ及び領域２９５ｆは、いずれも入射光束にリターデーションを付与しない変更光学素子２９５を用いると、上記実施形態と同様に、複数の信号光のみをＰ偏光に変換することができる。
【００９１】
これにより、各変更光学素子における領域構造が単純化され、生産性の高い変更光学素子とすることができる。特に、この場合の生産工程では、１／２波長のリターデーションを付与する１枚の波長板を６つの領域に分割した後、領域２９４ｂ、領域２９４ｄ、及び領域２９４ｆに対応する領域の表面をエッチングなどのプロセスで削りとり、リターデーション付与作用を取り去ることで、変更光学素子２９４を作成することが可能になる。また、同様に、１／２波長のリターデーションを付与する１枚の波長板を６つの領域に分割した後、領域２９５ｂ、領域２９５ｄ、及び領域２９５ｆに対応する領域の表面をエッチングなどのプロセスで削りとり、リターデーション付与作用を取り去ることで、変更光学素子２９５を作成することが可能になる。
【００９２】
また、上記実施形態において、前記変更光学素子１９２に代えて、図１６に示されるように、Ｙ軸方向に延びる５本の分割線（２９６ｉ、２９６ｊ、２９６ｋ、２９６ｌ、２９６ｍ）によって、６つの領域（２９６ａ、２９６ｂ、２９６ｃ、２９６ｄ、２９６ｅ、２９６ｆ）に分割され、領域２９６ａ、領域２９６ｃ及び領域２９６ｅは、いずれも入射光束の偏光方向を＋４５度旋光し、領域２９６ｂ、領域２９６ｄ及び領域２９６ｆは、いずれも入射光束の偏光方向を−４５度旋光する変更光学素子２９６を用いても良い。この場合には、＋１次光が領域２９６ａ及び領域２９６ｂに入射し、０次光が領域２９６ｃ及び領域２９６ｄに入射し、−１次光が領域２９６ｅ及び領域２９６ｆに入射する。
【００９３】
そして、前記変更光学素子１９３に代えて、図１７に示されるように、Ｙ軸方向に延びる５本の分割線（２９７ｉ、２９７ｊ、２９７ｋ、２９７ｌ、２９７ｍ）によって、６つの領域（２９７ａ、２９７ｂ、２９７ｃ、２９７ｄ、２９７ｅ、２９７ｆ）に分割され、領域２９７ａ、領域２９７ｃ及び領域２９７ｅは、いずれも入射光束の偏光方向を−４５度旋光し、領域２９７ｂ、領域２９７ｄ及び領域２９７ｆは、いずれも入射光束の偏光方向を＋４５度旋光する変更光学素子２９７を用いると、上記実施形態と同様に、複数の信号光のみをＰ偏光に変換することができる。
【００９４】
また、上記実施形態において、一例として図１８に示されるように、前記変更光学素子１９２と前記変更光学素子１９３とを屈折率が１を超える透明部材１９４を介して一体化しても良い。これにより、変更光学素子１９２と変更光学素子１９３の位置決めが容易となり、製造時に変更光学素子１９２の各分割線（１９２ｉ、１９２ｊ、１９２ｋ、１９２ｌ、１９２ｍ）と変更光学素子１９３の各分割線（１９３ｉ、１９３ｊ、１９３ｋ、１９３ｌ、１９３ｍ）とを容易に対向させることができるため、組み立て工程及び調整工程を簡略化することが可能となる。なお、この場合には、変更光学素子１９２の各領域（１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、１９２ｄ、１９２ｅ、１９２ｆ）、及び変更光学素子１９３の各領域（１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃ、１９３ｄ、１９３ｅ、１９３ｆ）は、透明部材１９４上に形成する必要があるため、形成が容易なサブ波長格子やフォトニック結晶を用いるのが好ましい。
【００９５】
また、上記実施形態では、集光光学素子が偏光子の後方に配置される構成となっているが、集光光学素子が偏光子の前方に配置される構成であっても良い。
【００９６】
また、一例として図１９に示されるように、前記光ピックアップ装置２３において、前記検出レンズ５８及び受光器ＰＤを前記偏光ビームスプリッタ５４の−Ｚ側に配置するとともに、前記変更光学素子１９２、前記変更光学素子１９３、及び前記検光子６４に代えて、変更光学素子１９７及びミラー６５を用いても良い。また、前記カップリングレンズ５２が集光光学素子の役目を有するので、前記レンズ６１は不要となる。この場合には、前記偏光ビームスプリッタ５４とカップリングレンズ５２と変更光学素子１９７とミラー６５とから抽出光学系７０´が構成されることとなる。
【００９７】
上記変更光学素子１９７は、偏光ビームスプリッタ５４の−Ｚ側であって、複数の信号光の集光面とその−Ｚ側にある複数の迷光の集光面との間に配置されている。変更光学素子１９７は、一例として図２０に示されるように、Ｙ軸方向に延びる３本の分割線（１９７ｅ、１９７ｆ、１９７ｇ）によって４つの領域（１９７ａ、１９７ｂ、１９７ｃ、１９７ｄ）に分割されている。ここで、各分割線は複数の信号光をそれぞれ光軸を境に２分割するように設定されている。領域１９７ａ及び領域１９７ｃは、いずれも入射光束にリターデーションを与えず、領域１９７ｂ及び領域１９７ｄは入射光束に１／２波長のリターデーションを与える。すなわち、各光束の光軸を境に１／２波長のリターデーションを与える領域と、リターデーションを与えない領域とが交互に縞状に配列している。なお、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトすると、変更光学素子１９７に入射する戻り光束は、トラッキング方向に対応する方向（ここではＹ軸方向）にシフトする。ここでは、信号光の＋１次光と迷光の＋１次光が領域１９７ａ及び領域１９７ｂに入射し、信号光の０次光と迷光の０次光が領域１９７ｂ及び領域１９７ｃに入射し、信号光の−１次光と迷光の−１次光が領域１９７ｃ及び領域１９７ｄに入射する。
【００９８】
領域１９７ｂ及び領域１９７ｄとしては、ツイストネマティック型液晶、サブ波長格子、及びフォトニック結晶などを用いることができる。
【００９９】
ミラー６５は、複数の信号光の集光面に配置されている（図２１参照）。これにより、領域１９７ａを介した＋１次光の信号光は、ミラー６５によって領域１９７ｂに向けて反射され、領域１９７ｂを介した＋１次光の信号光は、ミラー６５によって領域１９７ａに向けて反射される。また、領域１９７ｂを介した０次光の信号光は、ミラー６５によって領域１９７ｃに向けて反射され、領域１９７ｃを介した０次光の信号光は、ミラー６５によって領域１９７ｂに向けて反射される。また、領域１９７ｃを介した−１次光の信号光は、ミラー６５によって領域１９７ｄに向けて反射され、領域１９７ｄを介した−１次光の信号光は、ミラー６５によって領域１９７ｃに向けて反射される。
【０１００】
この場合の抽出光学系７０´の作用について図１９〜図２３を用いて説明する。
【０１０１】
光ディスク１５からの複数の信号光と複数の迷光は、カップリングレンズ５２によって収束されつつ偏光ビームスプリッタ５４で＋Ｚ方向に分岐される。このとき、各光束はいずれもＳ偏光である。そして、変更光学素子１９７に入射する。
【０１０２】
「信号光について」
変更光学素子１９７の領域１９７ａに入射した＋１次光の信号光にはリターデーションが付与されず、領域１９７ｂに入射した＋１次光の信号光には、１／２波長のリターデーションが付与される。領域１９７ａを介した＋１次光の信号光はミラー６５で領域１９７ｂに向けて反射され、領域１９７ｂを介した＋１次光の信号光はミラー６５で領域１９７ａに向けて反射される。このため、ミラー６５で反射して再び変更光学素子１９７を通過した＋１次光の信号光は、全域に亘って１／２波長のリターデーションが付与される。
【０１０３】
変更光学素子１９７の領域１９７ｂに入射した０次光の信号光には１／２波長のリターデーションが付与され、領域１９７ｃに入射した０次光の信号光には、リターデーションが付与されない。そして、図２１に示されるように、領域１９７ｂを介した０次光の信号光はミラー６５で領域１９７ｃに向けて反射され、領域１９７ｃを介した０次光の信号光はミラー６５で領域１９７ｂに向けて反射される。このため、ミラー６５で反射して再び変更光学素子１９７を通過した０次光の信号光は、全域に亘って１／２波長のリターデーションが付与される。
【０１０４】
変更光学素子１９７の領域１９７ｃに入射した−１次光の信号光にはリターデーションが付与されず、領域１９７ｄに入射した−１次光の信号光には、１／２波長のリターデーションが付与される。領域１９７ｃを介した−１次光の信号光はミラー６５で領域１９７ｄに向けて反射され、領域１９７ｄを介した−１次光の信号光はミラー６５で領域１９７ｃに向けて反射される。このため、ミラー６５で反射して再び変更光学素子を通過した−１次光の信号光は、全域に亘って１／２波長のリターデーションが付与される。
【０１０５】
これにより、複数の信号光はいずれもＰ偏光になる。
【０１０６】
「迷光について」
１．対象記録層の＋Ｘ側の記録層からの迷光の場合
対象記録層の＋Ｘ側の記録層からの複数の迷光は、図２２に示されるように、いずれも偏光ビームスプリッタ５４と変更光学素子１９７の間で集光した後、変更光学素子１９７に入射する。
【０１０７】
変更光学素子１９７の領域１９７ａに入射した＋１次光の迷光にはリターデーションが付与されず、領域１９７ｂに入射した＋１次光の迷光には、１／２波長のリターデーションが付与される。領域１９７ａを介した＋１次光の迷光はミラー６５で領域１９７ａに向けて反射され、領域１９７ｂを介した＋１次光の迷光はミラー６５で領域１９７ｂに向けて反射される（図２２参照）。このため、ミラー６５で反射して再び変更光学素子を通過した＋１次光の迷光は、全域に亘ってリターデーションが付与されない。
【０１０８】
変更光学素子１９７の領域１９７ｂに入射した０次光の迷光には１／２波長のリターデーションが付与され、領域１９７ｃに入射した０次光の迷光には、リターデーションが付与されない。領域１９７ｂを介した０次光の迷光はミラー６５で領域１９７ｂに向けて反射され、領域１９７ｃを介した０次光の迷光はミラー６５で領域１９７ｃに向けて反射される（図２２参照）。このため、ミラー６５で反射して再び変更光学素子を通過した０次光の迷光は、全域に亘ってリターデーションが付与されない。
【０１０９】
変更光学素子１９７の領域１９７ｃに入射した−１次光の迷光にはリターデーションが付与されず、領域１９７ｄに入射した−１次光の迷光には、１／２波長のリターデーションが付与される。領域１９７ｃを介した−１次光の迷光はミラー６５で領域１９７ｃに向けて反射され、領域１９７ｄを介した−１次光の迷光はミラー６５で領域１９７ｄに向けて反射される（図２２参照）。このため、ミラー６５で反射して再び変更光学素子を通過した−１次光の迷光は、全域に渡ってリターデーションが付与されない。
【０１１０】
これにより、光ディスク１５の対象記録層の＋Ｘ側の記録層からの複数の迷光はいずれもＳ偏光のままである。
【０１１１】
２．対象記録層の−Ｘ側の記録層からの迷光の場合
対象記録層の−Ｘ側の記録層からの複数の迷光は、図２３に示されるように、変更光学素子１９７を透過し、集光する前にミラー６５に到達し、再び変更光学素子１９７を通過した後集光する。
【０１１２】
変更光学素子１９７の領域１９７ａに入射した＋１次光の迷光にはリターデーションが付与されず、領域１９７ｂに入射した＋１次光の迷光には、１／２波長のリターデーションが付与される。領域１９７ａを介した＋１次光の迷光はミラー６５で領域１９７ａに向けて反射され、領域１９７ｂを介した＋１次光の迷光はミラー６５で領域１９７ｂに向けて反射される（図２３参照）。このため、ミラー６５で反射して再び変更光学素子１９７を通過した＋１次光の迷光は、全域に亘ってリターデーションが付与されない。
【０１１３】
変更光学素子１９７の領域１９７ｂに入射した０次光の迷光には１／２波長のリターデーションが付与され、領域１９７ｃに入射した０次光の迷光には、リターデーションが付与されない。領域１９７ｂを介した０次光の迷光はミラー６５で領域１９７ｂに向けて反射され、領域１９７ｃを介した０次光の迷光はミラー６５で領域１９７ｃに向けて反射される（図２３参照）。このため、ミラー６５で反射して再び変更光学素子１９７を通過した０次光の迷光は、全域に亘ってリターデーションが付与されない。
【０１１４】
変更光学素子１９７の領域１９７ｃに入射した−１次光の迷光にはリターデーションが付与されず、領域１９７ｄに入射した−１次光の迷光には、１／２波長のリターデーションが付与される。領域１９７ｃを介した−１次光の迷光はミラー６５で領域１９７ｃに向けて反射され、領域１９７ｄを介した−１次光の迷光はミラー６５で領域１９７ｄに向けて反射される（図２３参照）。このため、ミラー６５で反射して再び変更光学素子１９７を通過した−１次光の迷光は、全域に亘ってリターデーションが付与されない。
【０１１５】
これにより、光ディスク１５の対象記録層の−Ｘ側の記録層からの複数の迷光はいずれもＳ偏光のままである。
【０１１６】
すなわち、抽出光学系７０´では、複数の信号光はＰ偏光に変換され、複数の迷光はＳ偏光のままとなる。
【０１１７】
そして、ミラー６５で反射して再び変更光学素子１９７を通過した光束は、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４では、Ｐ偏光のみがそのまま透過し、検出レンズ５８に入射する。これにより、検出器ＰＤに入射する光束は複数の信号光のみとなる。従って、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。そして、部品点数が減少し、光ピックアップ装置を小型化することができる。
【０１１８】
すなわち、抽出光学系７０´は、戻り光束の光路上に配置され、戻り光束を分岐する偏光ビームスプリッタ５４と、該偏光ビームスプリッタ５４の前方に配置され、戻り光束を集光するカップリングレンズ５２と、該カップリングレンズ５２で集光された複数の信号光の各集光位置が含まれる仮想的な第１の面と、該第１の面よりもカップリングレンズ５２側にある複数の迷光の各集光位置が含まれる仮想的な第２の面との間に配置され、複数の信号光及び複数の迷光をそれぞれ２分割し、２分割された光束の一方と他方の偏光状態を互いに異なる偏光状態とする複数の部分領域を有する変更光学素子１９７と、前記第１の面上に配置され、変更光学素子１９７を介した戻り光束を変更光学素子１９７に向けて反射するミラー６５とを備え、偏光ビームスプリッタ５４は更に、ミラー６５で反射され再度変更光学素子１９７を介した戻り光束が入射し、偏光状態の違いに基づいて複数の信号光を抽出する。
【０１１９】
抽出光学系７０´では、変更光学素子１９７における各分割線がトラッキング方向に対応する方向と一致しているため、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトしても、複数の信号光と複数の迷光とを精度良く分離することができる。
【０１２０】
また、抽出光学系７０´において、前記変更光学素子１９７と前記ミラー６５を一体化しても良い。この場合に、変更光学素子１９７とミラー６５を屈折率が１を超える透明部材を介して一体化しても良い。これにより、組み立て工程及び調整工程を簡略化することが可能となる。
【０１２１】
ところで、グレーティング２００で回折された±１次光の光軸は、０次光の光軸に対して傾斜している。
【０１２２】
そこで、ミラー６５における０次光を反射する反射面の法線方向を０次光の光軸方向と一致させ、＋１次光を反射する反射面の法線方向を＋１次光の光軸方向と一致させ、−１次光を反射する反射面の法線方向を−１次光の光軸方向と一致させるのが望ましい。
【０１２３】
この場合に、一例として図２４及び図２５に示されるように、＋１次光の反射面及び−１次光の反射面を、０次光の反射面に対して傾斜させても良い。例えば、＋１次光の変更光学素子１９７における入射角をθとし、変更光学素子１９７とミラー６５の間の透明部材の屈折率をｎとすると、０次光の反射面に対して＋１次光の反射面はφ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎｓｉｎθ）だけ傾斜させればよい。
【０１２４】
また、一例として図２６に示されるように、ミラー６５における０次光を反射する反射面の法線方向が０次光の光軸方向とほぼ一致し、＋１次光を反射する反射面の法線方向が＋１次光の光軸方向とほぼ一致し、−１次光を反射する反射面の法線方向が−１次光の光軸方向とほぼ一致するように、ミラー６５の反射面が曲面であっても良い。この場合、図２７に示されるように、反射曲面における０次光に対する＋１次光の光軸の傾斜角をφ，０次光に対する＋１次光の距離をａとすると、反射曲面における曲率半径ＲはＲ＝ａ／ｓｉｎ（φ）とすれば良い。また、このときのサグ量ｂは、ｂ＝Ｒ×｛１−ｃｏｓ（φ）｝以上とすれば良い。
【０１２５】
また、一例として図２８に示されるように、ミラー６５における＋１次光の反射面及び−１次光の反射面に入射光と反射光のそれぞれの光軸方向が一致するように反射型回折格子が形成されていても良い。例えば、波長４０５ｎｍ、＋１次光の角度がφ＝０．５０５（度）、透明部材の屈折率をｎ＝１．４７１４、アッベ数をνｅ＝６５．４１としたときは、ピッチが２３μｍ、深さが０．２２μｍの反射型回折格子を＋１次光の反射面に形成すれば良い（図２９参照）。
【０１２６】
また、ミラー６５における±１次光の各反射面を０次光を反射する反射面に対して傾斜させずに、一例として図３０に示されるように、変更光学素子１９７における複数の部分領域の分割線を、０次光の光軸と交差する分割線１９７ｆ、変更光学素子１９７に入射する＋１次光の光軸と、ミラー６５で反射し変更光学素子１９７から出射される＋１次光の光軸との中間を通る分割線１９７ｅ、及び変更光学素子１９７に入射する−１次光の光軸と、ミラー６５で反射し変更光学素子１９７から出射される−１次光の光軸との中間を通る分割線１９７ｇとしても良い。
【０１２７】
また、抽出光学系７０´では、集光光学素子が偏光子の前方に配置される構成となっているが、集光光学素子が偏光子の後方に配置される構成であっても良い。
【０１２８】
なお、上記説明では、光ディスクに照射される光束の数が、一般的な差動プッシュプル信号を得るための３ビームの場合について説明してきたが、本発明は、光ディスクに照射される光束の数に応じて変更光学素子の部分領域を増やすことで、５ビームや７ビームを光ディスクに照射する光ピックアップ装置に対しても同様の効果を得ることが可能である。
【０１２９】
また、上記実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち、少なくとも情報の再生が可能な光ディスク装置であれば良い。
【０１３０】
また、上記実施形態では、光ディスクが２つの記録層を有する場合について説明したが、これに限らず、３つ以上の記録層を有していてもよい。この場合に、例えば対象記録層が２つの記録層に挟まれていると、戻り光束には、複数の信号光の集光面よりも手前に集光面を有する複数の迷光と、複数の信号光の集光面よりも遠方に集光面を有する複数の迷光とが含まれることとなる。この場合であっても、複数の信号光を抽出することができる。また、上記実施形態では、光ディスクがＤＶＤ系の場合について説明したが、これに限らず、光ディスクがＣＤ系、及び波長が４０５ｎｍの光束に対応した次世代の情報記録媒体であっても良い。
【０１３１】
また、上記実施形態では、光ピックアップ装置が１つの半導体レーザを備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長の光束を発光する複数の半導体レーザを備えていても良い。この場合に、例えば波長が約４０５ｎｍの光束を発光する半導体レーザ、波長が約６６０ｎｍの光束を発光する半導体レーザ及び波長が約７８０ｎｍの光束を発光する半導体レーザの少なくとも１つを含んでいても良い。すなわち、光ディスク装置が互いに異なる規格に準拠した複数種類の光ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。この場合に、少なくともいずれかの光ディスクが複数の記録層を有する光ディスクであっても良い。
【０１３２】
そこで、一例として図３１に示されるように、従来の光学系では差動プッシュプル信号は、迷光の影響をうけて信号振幅が乱れるが、上記実施形態の抽出光学系を用いることで、良好なｓｉｎ波状の差動プッシュプル信号が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
以上説明したように、本発明の抽出光学系によれば、複数の信号光と迷光とを含む光束から複数の信号光を効率良く抽出するのに適している。また、本発明の光ピックアップ装置によれば、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得するのに適している。また、本発明の光ディスク装置によれば、複数の記録層を有する光ディスクへのアクセスを精度良く安定して行うのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１における光ディスクの構造を説明するための図である。
【図３】図１における光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、それぞれ信号光及び迷光を説明するための図である。
【図５】図３における変更光学素子１９２を説明するための図である。
【図６】図３における変更光学素子１９３を説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、それぞれ図３における抽出光学系の作用を説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、それぞれ図１における再生信号処理回路で取得されるフォーカスエラー信号及び和信号を説明するための図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、それぞれ従来取得されていたフォーカスエラー信号及び和信号を説明するための図である。
【図１０】差動プッシュプル信号を取得する回路構成を説明するための図である。
【図１１】上位装置からアクセス要求を受信したときの光ディスク装置での処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図３における変更光学素子１９２の変形例１を説明するための図である。
【図１３】図３における変更光学素子１９３の変形例１を説明するための図である。
【図１４】図３における変更光学素子１９２の変形例２を説明するための図である。
【図１５】図３における変更光学素子１９３の変形例２を説明するための図である。
【図１６】図３における変更光学素子１９２の変形例３を説明するための図である。
【図１７】図３における変更光学素子１９３の変形例３を説明するための図である。
【図１８】図３における抽出光学系の変形例を説明するための図である。
【図１９】図１における光ピックアップ装置の変形例を説明するための図である。
【図２０】図１９における変更光学素子１９７を説明するための図である。
【図２１】図１９における抽出光学系の作用を説明するための図（その１）である。
【図２２】図１９における抽出光学系の作用を説明するための図（その２）である。
【図２３】図１９における抽出光学系の作用を説明するための図（その３）である。
【図２４】図１９における抽出光学系の変形例１を説明するための図である。
【図２５】図１９における抽出光学系の変形例２を説明するための図である。
【図２６】図１９における抽出光学系の変形例３を説明するための図である。
【図２７】図２６における反射曲面を説明するための図である。
【図２８】図１９における抽出光学系の変形例４を説明するための図である。
【図２９】図２８における反射回折面の回折格子の深さを説明するための図である。
【図３０】図１９における抽出光学系の変形例５を説明するための図である。
【図３１】本実施形態の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１５…光ディスク、２０…光ディスク装置、２３…光ピックアップ装置、２８…再生信号処理回路（処理装置の一部）、４０…ＣＰＵ（処理装置の一部）、５２…カップリングレンズ、５４…偏光ビームスプリッタ（偏光子）、５５…１／４波長板、６０…対物レンズ、６１…レンズ（集光光学素子）、６４…検光子、６５…ミラー（反射部材）、７０…抽出光学系、７０´…抽出光学系、１９２…変更光学素子（第１の変更光学素子）、１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、１９２ｄ、１９２ｅ、１９２ｆ…領域（部分領域）、１９３…変更光学素子（第２の変更光学素子）、１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃ、１９３ｄ、１９３ｅ、１９３ｆ…領域（部分領域）、１９４…透明部材、１９７…変更光学素子、１９７ａ、１９７ｂ、１９７ｃ、１９７ｄ…領域（部分領域）、２９２…変更光学素子（第１の変更光学素子）、２９２ａ、２９２ｂ、２９２ｃ、２９２ｄ…領域（部分領域）、２９３…変更光学素子（第２の変更光学素子）、２９３ａ、２９３ｂ、２９３ｃ、２９３ｄ…領域（部分領域）、２９４…変更光学素子（第１の変更光学素子）、２９４ａ、２９４ｂ、２９４ｃ、２９４ｄ、２９４ｅ、２９４ｆ…領域（部分領域）、２９５…変更光学素子（第２の変更光学素子）、２９５ａ、２９５ｂ、２９５ｃ、２９５ｄ、２９５ｅ、２９５ｆ…領域（部分領域）、Ｌ０…記録層（複数の記録層の一部）、Ｌ１…記録層（複数の記録層の一部）、ＰＤ…受光器（光検出器）。
【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１８】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３１】
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【図５】
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【図６】
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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２０】
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【図３０】
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