(57)【要約】【課題】基板の厚さの異なる光ディスクに集光する、レンズ面が同心円状に複数の領域に分割された対物レンズにおいて、複数の領域のうち少なくとも一つが回折機能を備える対物レンズを用いた光ディスク装置において、複数の領域を透過した光を検出する光検出素子の出力から再生信号を得る場合、対物レンズを通過した光の光強度分布が各領域の境界部において不連続となるため、得られる再生信号が劣化し、良好な情報信号が得られないという問題があった。【解決手段】対物レンズの第ｎ（ｎは整数）の領域を通る光を検出する第ｎの光検出素子から得られる信号ＲＦｎより、光ディスクの情報信号ＲＦをＲＦ＝ｋ１×ＲＦ１＋ｋ×ＲＦ２＋・・・ｋｎ×ＲＦｎ（ｋｎは定数）により生成することで基板の厚さの異なる光ディスクに対して良好な情報信号を検出することが可能となり、優れた再生性能を有す光ディスク装置を実現できる。【選択図】図２
2008090924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源を出射する光を複数の基板の厚さの異なる光ディスクに集光し、レンズ面において同心円状に分割された複数の領域を有し、前記複数の領域のうち少なくとも一つが回折機能を備える対物レンズと、光ディスクの反射光のうち前記対物レンズの複数の領域を通過する光を各々検出する複数の光検出素子と、光ディスクからの反射光を前記複数の光検出素子に導く光学系と、前記光検出素子からの出力を用いて光ディスクの情報信号を生成する信号演算手段とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記信号演算手段は、前記対物レンズのレンズ面において同心円状に分割された複数の領域のうち第ｎ（ｎ＝１，２，・・・）の領域を透過する光を検出する第ｎの光検出素子Ｄｎからの出力をＲＦｎとしたとき、光ディスクの情報信号ＲＦをＲＦ＝ｋ１×ＲＦ１＋ｋ２×ＲＦ２＋・・・＋ｋｎ×ＲＦｎ（ｋｎは定数）によって生成することを特徴とする、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記信号演算手段は、前記対物レンズの同心円状に分割された複数の領域を通過する光のうち、少なくとも前記対物レンズの中心を含む領域を通過する光を検出する第１の光検出素子からの出力をＲＦ１、少なくとも対物レンズ中心を含まない領域を通過する光を検出する光検出素子からの出力をＲＦ２としたとき、光ディスクの情報信号ＲＦをＲＦ＝ＲＦ１＋ｋ×ＲＦ２（ｋは０でない定数）によって生成することを特徴とする、請求項１あるいは請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記光学系として、光学回折素子を用いることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記光源と前記複数の光検出素子が同一基板上に集積されることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかの請求項に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、レーザ光源を用いて光ディスク等の情報記録媒体に対して情報を光学的に記録あるいは再生する光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代の高密度光ディスクとしてそれぞれ基板の厚さの異なるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（ＢＤ）やＨＤ−ＤＶＤが規格されており、これらの記録再生を行う光ディスク装置がそれぞれ実用化されつつある。そこで、これらの光ディスクの両方の記録再生を行うことのできる光ディスク装置の実現が望まれている。従来、複数の基板の厚さの異なる光ディスクの記録再生に対応する目的で１台の光ディスク装置に光ディスクの種類に応じた複数の光学ピックアップを設け、対応する光ディスクに応じてこれらを機械的に切り替えるという方法がとられている。また、二つの対物レンズを搭載し、対応する光ディスクに応じて機械的に切り替える方法も考えられている。しかしながら、これらの構成においては、複数の光ピックアップ装置あるいは複数の対物レンズを搭載する必要があり、またそれを切り替える機構が必要であるために、光ディスクの低コスト化や、装置の小型化の妨げとなっていた。そこで、一つの対物レンズで複数の基板の厚みの異なる光ディスクの記録再生を行う光ディスク装置が提案されている。（特許文献１）
図８に従来の光ディスク装置の概略図を示す。まず、図８に示した光ディスク装置の光学系構成９４について図９ａに示すが、従来の光ディスク装置は基板の厚みの異なる第１の光ディスク６と第２の光ディスク７の記録再生に対応する。図１０は従来の光ディスク装置に用いられる対物レンズ５の概略図である。ここで、第１の光ディスクは例えばＢＤであり、基板の厚さは０．１ｍｍ、第２の光ディスクは例えばＨＤ−ＤＶＤであり基板の厚さは０．６ｍｍである。
【０００３】
図９ａにおいて、１はレーザ光源であり、レーザ光源１からの光束は偏光ビームスプリッタ２を透過し、コリメートレンズ３で平行光となり、λ／４板４を通って対物レンズ５に入射する。そして対物レンズ５によって第１の光ディスク６の情報記録面６ａ上および第２の光ディスクの情報記録面７ａ上に微小なスポットとして照射する。この第１の光ディスク６の情報記録面６ａあるいは第２の光ディスク７の情報記録面７ａからの反射光は対物レンズ５、λ／４板４を通り、コリメートレンズ３を通り、偏光ビームスプリッタ２にて図中＋Ｘ方向に反射し、集光レンズ８、シリンドリカルレンズ９を通って光検出器１０に入射する。図中１００はレーザ光源から出射される光および光ディスク６、７から反射した光の光軸をあらわす。
【０００４】
図１０ａは光源側から見た対物レンズ５の平面図を示し、図１０ｂはその断面図を示す。図１０における対物レンズ５のレーザ光源１側（図１０には示せず）の面は対物レンズ中心を中心とする同心円状に２つの領域１１０１、１１０２に分割されている。
【０００５】
対物レンズ中心を含む内側の領域１１０２は、球面あるいは非球面のレンズ面と、入射した光に対して位相差を与え集光させる回折機能を有す回折面とを組み合わせた形状を持つ回折レンズ面であり、領域１１０２より外周部の対物レンズ中心を含まない領域１１０１は球面あるいは非球面のレンズ面である。また、対物レンズ５の他の面（ディスク側の面）１１０３は一般的な連続した球面あるいは非球面を持つレンズ面である。
【０００６】
領域１１０２に入射した光は、回折レンズ面により回折されずに集光される０次光１１０６（図中一点鎖線）と、回折レンズ面により回折され集光される１次回折光１１０７（図中点線）とに分離される。この０次光による収束光と１次回折光による収束光とは、それぞれ異なる焦点距離を有し、領域１１０２による０次光は、第１の光ディスク６の情報記録面６ａ上に集光し、１次回折光は第２の光ディスク７の情報記録面７ａ上に集光する。また、領域１１０１に入射した光は領域１１０２における０次光による収束光と同じ焦点距離を有し、第１の光ディスク６の情報記録面６ａに集光する。このように対物レンズ５に入射する光を互いに基板の厚さの異なる第１の光ディスクと第２の光ディスクに集光させる構成となっている。
【０００７】
ここで、第１の光ディスク６の記録再生を行うときは、領域１１０１による収束光と、領域１１０２の０次光による収束光が第１の光ディスク６の情報記録面６ａ上に集光し、領域１１０２の１次回折光による収束光は第１の光ディスク６の情報記録面６ａより遠くで収束することになり、第１の光ディスク６の情報記録面６ａにおいては焦点を結ばない収束光となる。
【０００８】
従って、領域１１０２の１次回折光による収束光が第１の光ディスクの情報記録面６ａによって反射される光も発散光となるため、光検出器１０には入射しない。あるいは入射するとしても、領域１１０１による収束光および領域１１０２の０次光による収束光に対して非常に弱い強度であるため、第１の光ディスク６の情報記録面６ａからの反射光から得られる情報信号に対しての干渉信号、または雑音信号となることはない。
【０００９】
また、第２の光ディスク７の記録再生を行うときは、領域１１０２の１次回折光による収束光が第２の光ディスク７の情報記録面７ａ上に集光し、領域１１０１による収束光および、領域１１０２の０次光による収束光は第２の光ディスク７情報記録面７ａより近くで収束することになるため、第２の光ディスク７情報記録面７ａにおいては発散光となる。従って、領域１１０１による収束光および、領域１１０２の０次光による収束光が第２の光ディスク７の情報記録面７ａによって反射される光も発散光となるため、光検出器１０には入射しない。あるいは入射するとしても、領域１１０２の１次回折光による収束光に対して非常に弱い強度であるため、第２の光ディスク７の情報記録面７ａからの反射光から得られる情報信号に対しての干渉信号、または雑音信号となることはない。このように、対物レンズ５は２つの焦点を有するレンズとして使用することができる。
【００１０】
さらに、光検出器１０は図９ｂに示すように４つの光検出素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを搭載する。なお、１１０は光検出器１０に入射する光を表している。ここで、光検出素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから、それぞれ信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄが出力される。これらの信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは図８における信号演算回路９５に入力され、トラッキングエラー信号（ＴＥ）、フォーカスエラー信号（ＦＥ）、情報信号（ＲＦ）が検出される。すなわち、下記の数式１〜数式３が得られる。
【００１１】
【数１】
2008090924.tif 000003
【００１２】
【数２】
2008090924.tif 000004
【００１３】
【数３】
2008090924.tif 000005
【００１４】
が得られる。なお、ＦＥは公知の非点収差法、ＴＥは公知のプッシュプル法により検出される。
【００１５】
さらに、図８における信号演算回路９５からの出力ＦＥ、ＴＥにより、対物レンズ駆動回路９６は対物レンズ駆動装置９７を駆動し、対物レンズ５を光ディスク６あるいは７の厚み方向および半径方向に移動させる。
【特許文献１】特許第３３９２４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ここで、対物レンズ５の領域１１０２における回折レンズ面における回折効率（入射した光に対する回折されて出射される光の割合）は回折面の形状により全回折光に対するそれぞれの次数の回折光の光量の割合を回折面の形状（レリーフの形状）に基づき、また照射する光の波長と所定の焦点距離に設定して計算で求めることができる。すなわち、領域１１０２に入射した光のうち、図９における第１の光ディスク６の情報記録面６ａへ収束する０次光と、第２の光ディスク７の情報記録面７ａに収束する１次回折光の比率を所定の範囲で設定することができる。ここでは、領域１１０２への入射光を１としたとき、０次光の比率をα、１次回折光の比率をβ（α＜１、β＜１、α＋β＜１）に分配されるとする。すなわち、対物レンズ５へ入射した光のうち、領域１１０１に入射した光のほぼ全ての光が第１の光ディスクの情報記録面６ａに収束し、領域１１０２に入射した光を１としたとき、そのうちの比率αの光が第１の光ディスク６の情報記録面６ａに収束し、比率βの光が第２の光ディスク７の情報記録面７ａへ収束するように設定されている。なお、その入射方向を逆方向にした場合についても同様である。α、βの値としては例えば、α＝０．４５、β＝０．４５である。
【００１７】
ここで、一般に、レーザ光源１から出射される光の光軸１００を通る断面における光強度分布（以降、単に光強度分布と言う）は図１１ａのように光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布を示すが、一般的な連続した球面あるいは非球面からなるレンズ面をもつ対物レンズによって収束される光の光強度分布も図１１ａのようになる
従って、第２の光ディスクを記録再生する時は、レーザ光源１から出射され、対物レンズ５における領域１１０２による１次回折光のみから成る、第２の光ディスク７の情報記録面７ａ上の収束光は、レーザ光源１から出射された光のうち、領域１１０２を通る光のみから成るため、領域１１０２と領域１１０１との境界に相当する図中１２０１で示した位置よりも光軸から離れた位置では光強度が０となる、図１１ｂのような光強度分布を示す。さらに、第２の光ディスク７の情報記録面７ａにて反射された光は対物レンズ５の領域１１０３を通り、領域１１０２へ入射する。この光はさらに領域１１０２により回折される１次回折光と回折されない０次光とに分離され、１次回折光は偏光ビームスプリッタ２に至るまでの光路は出射光と同様となり、偏光ビームスプリッタ２により反射され、集光レンズ８、シリンドリカルレンズ９を通って光検出器１０に入射する。一方で、０次光は１次回折光と異なる方向に進み、光検出器１０には至らない。
【００１８】
このとき、上述したように、レーザ光源１側から入射した光と同様に、光ディスク側から領域１１０２へ入射する光についても、入射光に対して比率βの光が１次回折光となり、１次回折光における光強度分布においては、光検出器１０へ入射するまでの光学系による損失により光強度は均一に減少するが、相対的な光強度分布の形状は変わらず、図１１ｂに示すような光強度分布を示す。
【００１９】
ここで、一般に光ディスク装置においては、図１１ａに示すような光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布を持つ光が情報記録面へ入射し、その反射光を検出するとき、良好な情報信号が得られる。
【００２０】
このとき、数式１によれば情報信号ＲＦは光検出器１０の光検出素子１０ａ〜１０ｄで検出される全ての光から得られるが、光検出器１０へ入射する光は図１１ｂに示すような光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布を持つため、良好な情報信号が得られる。
【００２１】
また、第１の光ディスクを記録再生する時において、図１０に示す対物レンズ５における領域１１０１および領域１１０２を通り第１の光ディスク６の情報記録面６ａへ収束する光は、領域１１０１ではほぼ全ての光が透過する一方で、領域１１０２における０次光の透過率はαとなるため、第１の光ディスク６の情報記録面６ａ上の収束光は、図１１ｃに示すような領域１１０１と領域１１０２の境界に相当する図中１２０１で示した位置で段差を持った不連続な光強度分布となる。ここで、この位置における領域１１０１を通る光に対する領域１１０２による０次光の光強度の比率はαとなる。
【００２２】
さらに、第１の光ディスク６の情報記録面６ａで反射した光は再び対物レンズ５のレンズ面１１０３へ入射し、領域１１０１、領域１１０２を通過する。このとき、領域１１０２を通過する光は、レーザ光源１から出射された光と同様に０次光と１次回折光に分離される。領域１１０２において回折されない０次光は、偏光ビームスプリッタ２に至るまでの光路は出射光と同様となり、偏光ビームスプリッタ２により反射され、集光レンズ８、シリンドリカルレンズ９を通って光検出器１０に入射する。一方で、１次回折光は、０次光と異なる方向に進み、光検出器１０には至らない。
【００２３】
よって、領域１１０１に入射する光のほぼ全ての光が光検出器１０へ入射する一方で、領域１１０２に入射する光を１としたとき、αの比率で光検出器１０へ向かうこととなる。すなわち、光検出器１０に入射する反射光の光強度分布は、図１１ｄに示すような領域１１０２を通る部分で光強度が著しく減少した不連続な光強度分布となる。このとき、位置１２０１における領域１１０１を通る光に対する領域１１０２による０次光の光強度の比率はα２となる。
【００２４】
従って、このとき第１の光ディスクの情報信号ＲＦにおいて、光検出器１０の光検出素子１０ａ〜１０ｄへ入射する光が図１１ｄのような図中１２０１で示した位置において光強度が不連続な光強度分布となることにより、得られる情報信号の波形が歪み、情報信号が劣化してしまうため、光ディスク装置における情報信号の良好な再生の妨げとなっていた。
【００２５】
本発明はかかる問題点に鑑み、基板の厚みの異なる複数の光ディスクの記録再生に対応するために、光検出素子で検出される光の光強度分布が不連続である場合においても、それぞれの光検出素子から得られる出力を演算することにより、連続的な光強度分布を持つ光を検出した場合と同等の良好な信号を得ることが可能となり、基板の厚みの異なる複数の光ディスクに対して優れた再生性能を有す光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
この課題を解決するために、本発明の光ディスク装置は、光源と、前記光源を出射する光を複数の基板の厚さの異なる光ディスクに集光し、レンズ面において同心円状に分割された複数の領域を有し、前記複数の領域のうち少なくとも一つが回折機能を備える対物レンズと、光ディスクの反射光のうち前記対物レンズの複数の領域を通過する光を各々検出する複数の光検出素子と、光ディスクからの反射光を前記複数の光検出素子に導く光学系と、前記光検出素子からの出力を用いて光ディスクの情報信号を生成する信号演算手段とを備えることにより、不連続な光強度分布をもつ光を検出した場合においても、良好な情報信号を得ることができるため、基板の厚みの異なる複数の光ディスクに対して優れた再生性能を有す光ディスク装置の実現が可能となる。
【００２７】
また、光学系として、光学回折素子を用いることにより、より良好な情報信号の検出が可能となる。
【００２８】
さらに、光源と複数の光検出素子が同一基板上に集積されることにより、より小型で低コストの光ディスク装置の実現が可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、基板の厚さの異なる複数の光ディスクに対して高い品質の情報信号を得ることができ、優れた再生性能を持つ小型で低コストの光ディスク装置の実現に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を図１から図３に基づいて説明する。なお、従来例と共通の要素については、同一図、同一の番号を振って説明する。
【００３１】
図１は本発明の第１の実施の形態における光ディスク装置の概略を示すものであり、図１に示した光ディスク装置の光学系構成１４について詳細を図２ａに示す。なお、本実施の形態における光ディスク装置は、基板の厚みの異なる第１の光ディスク６と第２の光ディスク７の記録再生に対応し、対物レンズは従来の光ディスク装置で用いられる対物レンズ５と同様のものであるため、詳細な説明は省略する
図２ａにおいて、１はレーザ光源であり、このレーザ光源１からの光束は偏光ビームスプリッタ２を透過し、コリメートレンズ３で平行光となり、λ／４板４を通って対物レンズ５に入射する。そしてこの対物レンズ５によって第１の光ディスク６の情報記録面６ａあるいは第２の光ディスク７の情報記録面７ａ上に微小なスポットとして照射する。この第１の光ディスク６の情報記録面６ａあるいは第２の光ディスク７の情報記録面７ａからの反射光は対物レンズ５、λ／４板４、コリメートレンズ３を通り、偏光ビームスプリッタ２にて図中＋Ｘ方向に反射し、ビームスプリッタ１３に入射する。ビームスプリッタ１３に入射した光のうち、図中＋Ｘ方向に進む光は、集光レンズ８、シリンドリカルレンズ９を通って第１の光検出器１０に入射する。一方、ビームスプリッタ１３に入射した後、図中−Ｚ方向に進む光は、集光レンズ１１を通り第２の光検出器１２に入射する。ここで、図２ｂおよび図２ｃに示すように、第１の光検出器１０は４つの光検出素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを搭載し、第２の光検出器１２は中心部を円形に遮蔽され、この部分に入射した光を検出しないように構成された光検出素子１２ｅを搭載する。なお、点線で示した１１０、１２０はそれぞれの光検出素子に入射する光を表している。なお、ビームスプリッタ１３は入射した光をほぼ均等に−Ｚ方向と＋Ｘ方向に進む光に分割する。また、図２ａ中１００はレーザ光源から出射される光および光ディスク６、７から反射した光の光軸をあらわす。
【００３２】
ここで、光検出素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１２ｅから、それぞれ信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅが出力される。これらの信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは信号演算手段である、図１における信号演算回路１５に入力され、トラッキングエラー信号（ＴＥ）、フォーカスエラー信号（ＦＥ）が検出される。すなわち、下記の数式４と数式５が得られる。
【００３３】
【数４】
2008090924.tif 000006
【００３４】
【数５】
2008090924.tif 000007
【００３５】
なお、ＦＥは公知の非点収差法、ＴＥは公知のプッシュプル法により検出される。
【００３６】
さらに、図１における信号演算回路１５からの出力ＦＥ、ＴＥにより、対物レンズ駆動回路１６は対物レンズ駆動装置１７を駆動し、対物レンズ５を光ディスク６あるいは７の厚み方向および半径方向に移動させる。
【００３７】
このとき、情報信号（ＲＦ）は定数ｋを定数として、信号演算回路１５において、下記の数式６〜数式８により生成される。
【００３８】
【数６】
2008090924.tif 000008
【００３９】
【数７】
2008090924.tif 000009
【００４０】
【数８】
2008090924.tif 000010
【００４１】
すなわち、数式６により生成される信号ＲＦ１は第１の光検出器１０の光検出素子１０ａ〜１０ｄの全てに入射する光から得られる信号であり、数式７により生成される信号ＲＦ２は第２の光検出器１２の光検出素子１２ｅに入射する光から得られる信号である。ここで、定数ｋの設定方法の一例について示す。
【００４２】
まず、第１の光ディスクを記録再生する時について述べる。上述したように、レーザ光源１から出射される光の光強度分布は図３ａのように光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布を示すが、図１０に示す対物レンズ５の領域１１０１による収束光および領域１１０２による１次回折光は第１の光ディスク６の情報記録面６ａへ収束し、上述したように、領域１１０１ではほぼ全ての光が透過する一方で、領域１１０２による０次光における透過率はαとなるため、図３ｂに示すような領域１１０１と領域１１０２の境界に相当する図中１２０１で示した位置で段差を持つ不連続な光強度分布を示す。すなわち、この位置における領域１１０１を通る光に対する領域１１０２による０次光の光強度の比率はαとなる。
【００４３】
さらに、第１の光ディスク６の情報記録面６ａで反射した光は再び対物レンズ５のレンズ面１１０３へ入射し、領域１１０１と領域１１０２を通過する。このとき、領域１１０２を通過する光は、レーザ光源１から出射された光と同様に０次光と１次回折光に分離される。領域１１０２において回折されない０次光は、偏光ビームスプリッタ２に至るまでの光路は出射光と同様となり、偏光ビームスプリッタ２により反射され、ビームスプリッタ１３へ入射し、図中＋Ｘ方向に進む光は、第１の光検出器１０に入射し、図中−Ｚ方向に進む光は、第２の光検出器１２に入射する。一方で、１次回折光は、０次光と異なる方向に進み、光検出器１０、１２には至らない。
【００４４】
従って、対物レンズ５の領域１１０１に入射する光のほぼ全ての光が光検出器１０、１２へ入射する一方で、領域１１０２に入射する光のうち比率αの光が光検出器１０、１２へ入射することとなる。すなわち、光検出器１０、１２に入射する反射光の光強度分布は、図３ｃに示すような領域１１０２を通る光に相当する部分の光強度が著しく減少した不連続な光強度分布となる。このとき、この位置における領域１１０１を通る光に対する領域１１０２による０次光の光強度の比率はα２となる。
【００４５】
また、第２の光検出器１２の光検出素子１２ｅにおいて、対物レンズ５による収束光が第１の光ディスクの情報記録面６ａ上に最小のスポットを結ぶ時に情報記録面６ａからの反射光のうち、中心部の領域１１０２を通る光を検出せず、外側の領域１１０１を通る光のみが検出されるようにその中心部が遮蔽されているため、光検出素子１２ｅで検出される光の光強度分布は図３ｄに示すように、領域１１０２を通る光に相当する部分の光強度は０となる。ここで、光検出器１０、１２へ入射した光は、入射する光を均等に分配するビームスプリッタ１３を通ってくるため、光検出器１０の光検出素子１０ａ〜１０ｄへ入射した光のうち領域１１０１を通った光に相当する部分の光強度と、光検出器１２の光検出素子１２ｅによって検出される光の強度はほぼ等しい。
【００４６】
ここで、上述したように、図３ａに示すような光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布を持つ光が情報記録面へ入射し、その反射光を検出するときに、良好な情報信号が得られる。
【００４７】
また、光検出素子から出力される情報信号は、その光検出素子へ入射する光を光検出素子が備える回路により光電変換したものであり、光検出素子へ入射する光の光強度を積分したものに相当する。
【００４８】
従って、光ディスクの情報信号を良好に検出するためには、図３ａに示すような連続的な光強度分布を持つ光から得られる情報信号と同等となるように、信号を検出することが必要となる。ここで、数式６によれば、信号ＲＦ１は、第１の光検出器１０の光検出素子１０ａ〜１０ｄで検出される入射する全ての光、すなわち図３ｃに示すような光強度分布を持つ光から得られる。
【００４９】
一方、数式７によれば、信号ＲＦ２は、第２の光検出器１２の光検出素子１２ｅで検出される全ての光、すなわち図３ｄに示すような光強度分布を持つ光から得られる。ここで、第１の光検出器１０の光検出素子１０ａ〜１０ｄへ入射した光のうち領域１１０１を通った光に相当する部分の光強度と、第２の光検出器１２の光検出素子１２ｅによって検出される光の強度はほぼ等しいため、光検出素子１２ｅから得られる情報信号は、光検出器１０の光検出素子１０ａ〜１０ｄへ入射する光のうち、対物レンズの領域１１０１を通った光から得られる情報信号と同等となる。
【００５０】
従って、ここで数式８における定数ｋを、下記の数式９
と設定することにより、数式８によって得られる情報信号は、図３ｅに示すような光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布をもつ光から得られる情報信号と同等となる。
【００５１】
【数９】
2008090924.tif 000011
【００５２】
よって、第１の光ディスクからの良好な情報信号を得ることができる。
【００５３】
一方、第２の光ディスク７を記録再生する時は、レーザ光源１から出射され、第２の光ディスク７の情報記録面７ａ上の収束光は、出射された光のうち、領域１１０２を通る光のみから成るため、領域１１０２と領域１１０１との境界に相当する図中１２０１で示した位置よりも光軸から離れた位置では強度が０となる、図３ｆのような光強度分布を示す。さらに、第２の光ディスクの情報記録面７ａにて反射された光は対物レンズ５へ入射し、領域１１０２を通る。そして、領域１１０２により回折される１次回折光と回折されない０次光とに分離され、１次回折光は偏光ビームスプリッタ２に至るまでの光路は出射光と同様となり、偏光ビームスプリッタ２により反射され、ビームスプリッタ７へ入射し、図中＋Ｘ方向に進む光は、第１の光検出器１０に入射し、図中−Ｚ方向に進む光は、第２の光検出器１２に入射する。一方で、０次光は１次回折光と異なる方向に進み、光検出器１０、１２には至らない。ここで、上述したように、光ディスク側から領域１１０２へ入射する光についても、入射光に対して比率βの光が１次回折光となるが、１次回折光における光強度分布において、光検出器１０、１２へ入射するまでの光学系による損失により光強度は均一に減少するが、相対的な光強度分布の形状は変わらず、図１２ｂと同様な光強度分布を示す。
【００５４】
また、対物レンズ５の特性において上述したように、第２の光ディスク７を記録再生する際において、領域１１０２による０次光および領域１１０１による収束光は、情報記録面７ａには焦点を結ばない収束光となるため、情報記録面７ａへ入射し反射される光は光検出器１０、１２には入射しない。あるいは入射するとしても、領域１１０２の１次回折光による収束光に対して非常に弱い強度であるため、第２の光ディスク７の情報記録面７ａからの反射光から得られる情報信号に対しての干渉信号、または雑音信号となることはない。従って、光検出素子１２ｅから出力される信号Ｓｅは０となる。
【００５５】
従って、数式６から数式８による情報信号ＲＦは光検出器１０の光検出素子１０ａ〜１０ｄへ入射する全ての光による出力から生成されることになり、上述したように、このとき第１の光検出器１０の光検出素子１０ａ〜１０ｄへ入射する光の強度分布は図３ｆに示すような光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布を持つ示すため、第２の光ディスクからの良好な情報信号が得られる。
【００５６】
従って、このような構成をとることにより、第１の光ディスクおよび第２の光ディスクに対して良好な情報信号が得られるため、基板の厚みの異なる複数の光ディスクに対して優れた再生性能を有す光ディスク装置の実現が可能となる。
【００５７】
なお、本実施の形態においては、２種類の基板の異なる光ディスクの記録再生を行う場合について、対物レンズ５のレンズ面において２つの領域１１０１、１１０２を有す構成について述べたが、対物レンズが３つ以上の領域を有す場合についても、また３つ以上の複数の基板の異なる光ディスクの記録再生を行う場合においても、各々の領域を通過する光を検出する光検出素子を用意し、各々の光検出素子からの出力を、本実施の形態で述べたような演算を施すことにより、図３ａに示すような光軸からの距離に応じて連続的な光強度分布を示す光から得られる情報信号と同等となるようにすることによって、各々の光ディスクからの良好な情報信号を得ることができ、本発明の効果は同様である
また、本実施の形態においては光学系構成として図２ａのような構成を挙げたが、他の構成であっても本発明の効果は同様であり、本実施の形態の光ディスク装置の構成に限定されるものではない。
【００５８】
また、本実施の形態における光ディスク装置が搭載する各回路についての構成については一例であり、例えば、信号演算回路１５が対物レンズ駆動回路１６の機能を含んでいてもよく、回路構成は本発明の実施の形態に限定されるものではない。
【００５９】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２を図４から図７に基づいて説明する。なお、従来例と共通の要素については、同一図、同一の番号を振って説明する。
【００６０】
図４は本発明の第２の実施の形態における光ディスク装置の概略を示すものであり、図４に示した光ディスク装置の光学系構成５０について詳細を図５ａに示す。図５ａにはレーザ光源７０１とその周辺に関する側面図も下に付け加えている。なお、本実施の形態における光ディスク装置は、基板の厚みの異なる第１の光ディスク６と第２の光ディスク７の記録再生に対応し、対物レンズは従来の光ディスク装置で用いられる対物レンズ５と同様のものであるため、詳細な説明は省略する。
【００６１】
図５ａにおいて光検出器基板５０９は、レーザ光源７０１と光検出面５０９ａを同一基板上に集積されたものであり、光検出器基板５０９上に取り付けられたレーザ光源７０１の発光点７００を出射する光は、光検出器基板５０９上に取り付けられた反射ミラー７１０を反射して、コリメートレンズ５０４により平行光に変換され、光学回折素子である偏光性ホログラム基板５０２へ入射し、１／４波長板５０３により直線偏光（Ｓ波またはＰ波）から円偏光に変換され、対物レンズ５により集光されて第１の光ディスク６の情報記録面６ａあるいは第２の光ディスク７の情報記録面７ａ上に集光スポットを結ぶ。情報記録面６ａ、７ａを反射する光は対物レンズ５を経て、１／４波長板５０３により直線偏光（Ｐ波またはＳ波）に変換され、偏光性ホログラム基板５０２内のホログラム面５０２ａに入射し、これを回折して光軸７０７を対称軸とする１次回折光７０８、−１次回折光７０８’に分岐し、コリメートレンズ５０４を経て各回折光が収束性の光となり、光検出器基板５０９上の光検出面５０９ａに入射する。１／４波長板５０３はホログラム面５０２ａと同一の基板上に構成され、対物レンズ５と一体で移動する。光検出面５０９ａはコリメートレンズ５０４の焦平面位置（すなわちレーザ光源１の仮想発光点位置）にほぼ位置する。ホログラム面５０２ａによる戻り光の回折効率として、例えば０次光が０％程度、±１次回折光がそれぞれ４０％程度である。
【００６２】
図５ｂは本実施の形態における光ディスク装置のホログラム面５０２ａの構成を示しており、ともに光ディスク側からホログラム面側を見た場合である。ホログラム面５０２ａと光軸７０７との交点を７２０として、ホログラム面５０２ａの点７２０を含む内周側の領域は点７２０で直交する２直線（ｘ軸、ｙ軸）で４分割されホログラム領域７１、７２、７３、７４に分割され、その外周側には点７２０を中心とする２つの同心円７６、７７で囲まれた範囲から成るドーナツ状のホログラム領域７５を有す。
【００６３】
ここで、７６は第２の光ディスク７の情報記録面７ａからの反射光および第１の光ディスク６の情報記録面６ａからの反射光のうち対物レンズ５の領域１１０２を通る光が入射する領域、７７は第１の光ディスク６の反射光のうち対物レンズ５の領域１１０１を通る光が入射する領域を表す。図５ｂ、図６に於いて、ｙ軸が光ディスク６、７の半径方向である。
【００６４】
図６は本実施の形態の光ディスク装置における光検出素子パターンとその上の光スポット分布の様子を示しており、いずれも光ディスク側からホログラム面側を見た場合である。図６には発光点７００（仮想発光点を９０で示す）を出射するレーザ光源に対する戻り光の様子を示している。
【００６５】
発光点７００から出射され、第１の光ディスク６の情報記録面６ａあるいは第２の光ディスク７の情報記録面７ａにより反射された光のうち対物レンズ５の領域１１０２を通る光は、偏光性ホログラム基板５０２へ入射し、ホログラム面５０２ａのホログラム領域７１を回折する１次回折光はフォーカス信号用光検出素子Ｆ１ｂ、Ｆ２ｂを跨る光スポット８１Ｂに、−１次回折光はトラッキング信号用光検出素子８Ｔ１に収まる光スポット８１Ｆに、ホログラム領域７２を回折する１次回折光はフォーカス信号用光検出素子Ｆ１ｃ、Ｆ２ｃを跨る光スポット８２Ｂに、−１次回折光はトラッキング用光検出素子８Ｔ２に収まる光スポット８２Ｆに、ホログラム領域７３を回折する１次回折光はフォーカス信号用光検出素子Ｆ２ａ、Ｆ１ｂを跨る光スポット８３Ｂに、−１次回折光はトラッキング信号用光検出素子８Ｔ３に収まる光スポット８３Ｆに、ホログラム領域７４を回折する１次回折光はフォーカス信号用光検出素子Ｆ２ｃ、Ｆ１ｄを跨る光スポット８４Ｂに、−１次回折光はトラッキング信号用光検出素子８Ｔ４に収まる光スポット８４Ｆに集光する。
【００６６】
また、第１の光ディスク６の情報記録面６ａにより反射された光のうち対物レンズ５の領域１１０１を通る光は偏光性ホログラム基板５０２へ入射し、ホログラム面５０２ａのホログラム領域７５を回折する１次回折光は情報信号用光検出素子８Ｒ２に収まる光スポット８５Ｂに、−１次回折光は情報信号用光検出素子８Ｒ１に収まる光スポット８５Ｆに集光する。
【００６７】
このとき、図６における光検出素子のいくつかは導通されており、結果として以下の８つの光信号が得られるように構成されている。
Ｆ１＝フォーカス信号用光検出素子Ｆ１ａで得られる光信号
＋フォーカス信号用光検出素子Ｆ１ｂで得られる光信号
＋フォーカス信号用光検出素子Ｆ１ｃで得られる光信号
＋フォーカス信号用光検出素子Ｆ１ｄで得られる光信号
Ｆ２＝フォーカス信号用光検出素子Ｆ２ａで得られる光信号
＋フォーカス信号用光検出素子Ｆ２ｂで得られる光信号
＋フォーカス信号用光検出素子Ｆ２ｃで得られる光信号
＋フォーカス信号用光検出素子Ｆ２ｄで得られる光信号
Ｔ１＝トラッキング信号用光検出素子８Ｔ１で得られる光信号
Ｔ２＝トラッキング信号用光検出素子８Ｔ２で得られる光信号
Ｔ３＝トラッキング信号用光検出素子８Ｔ３で得られる光信号
Ｔ４＝トラッキング信号用光検出素子８Ｔ４で得られる光信号
Ｓ１＝情報信号用光検出素子８Ｒ１で得られる光信号
Ｓ２＝情報信号用光検出素子８Ｒ２で得られる光信号
これらの信号は図４における信号演算回路４５に入力され、トラッキングエラー信号（ＴＥ）、フォーカスエラー信号（ＦＥ）が検出される。すなわち、下記の数式１０と数式１１により検出される。
【００６８】
【数１０】
2008090924.tif 000012
【００６９】
【数１１】
2008090924.tif 000013
【００７０】
図４において、信号演算回路４５からの出力ＦＥ、ＴＥにより、対物レンズ駆動回路４６は対物レンズ駆動装置４４を駆動し、対物レンズ５および偏光ホログラム基板５０２を高さ方向、および光ディスク６、７の半径方向に移動させる。
さらに、情報信号（ＲＦ）は定数ｋ’を定数として、信号演算回路４５にて、下記の数式１２〜数式１４により生成される。
【００７１】
【数１２】
2008090924.tif 000014
【００７２】
【数１３】
2008090924.tif 000015
【００７３】
【数１４】
2008090924.tif 000016
【００７４】
により生成される。
【００７５】
ここで、定数ｋ’の設定方法の一例について示す。まず、第１の光ディスクを記録再生する時について述べる。上述したように、レーザ光源１から出射される光の光強度分布は図７ａのように光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布を示すが、図１０に示す対物レンズ５の領域１１０１および領域１１０２を通り第１の光ディスク６の情報記録面６ａへ収束する光は、ほぼ全ての光が透過する領域１１０１に対して領域１１０２の０次光における透過率はαとなるため、図７ｂに示すような領域１１０１と領域１１０２の境界に相当する図中１２０１で示した位置で段差を持つ不連続な光強度分布となる。すなわち、この位置における領域１１０１を通る光に対する領域１１０２による０次光の光強度の比率はαとなる。
【００７６】
さらに、第１の光ディスク６の情報記録面６ａで反射した光は再び対物レンズ５のレンズ面１１０３へ入射し、領域１１０１と領域１１０２を通過する。このとき、領域１１０２を通過する光は、レーザ光源１から出射された光と同様に０次光と１次回折光に分離される。領域１１０２において回折されない０次光は、偏光性ホログラム基板５０２へ入射し、偏光性ホログラム面５０２ａ上のホログラム領域７１、７２、７３、７４によって回折され光検出器基板５０９の光検出面５０９ａのすべてのフォーカス信号用光検出素子Ｆ１ａ〜Ｆ１ｄ、Ｆ２ａ〜Ｆ２ｄ、すべてのトラッキング信号用光検出素子８Ｔ１〜８Ｔ４へそれぞれ入射する。一方で、１次回折光は、０次光と異なる方向に進み、光検出器基板５０９の光検出面５０９ａには至らない。また領域１１０１を通過する光は、偏光性ホログラム基板５０２へ入射し、偏光性ホログラム面５０２ａ上のホログラム領域７５によって回折され、光検出器基板５０９の光検出面５０９ａの情報信号用光検出素子８Ｒ１、８Ｒ２へ入射する。
【００７７】
ここで、対物レンズ５の領域１１０１に入射する光のほぼ全ての光が偏光性ホログラム基板５０２へ入射する一方で、領域１１０２に入射する光のうち比率αの光が偏光性ホログラム基板５０２へ入射する。すなわち、偏光性ホログラム基板５０２に入射する反射光の光強度分布は、図７ｃに示すような領域１１０２を通る光に相当する部分の光強度が著しく減少した不連続な光強度分布となる。このとき、この位置１２０１における領域１１０１を通る光に対する領域１１０２による０次光の光強度の比率はα２となる。
【００７８】
上述したように、ホログラム面５０２ａにおけるホログラム領域７１〜７４においては、第１の光ディスク６による反射光のうち対物レンズ５の領域１１０２を通る光のみが入射することから、この領域により回折された光が入射する光検出素子Ｆ１ａ〜Ｆ１ｄ、Ｆ２ａ〜Ｆ２ｄ〜Ｆ２ｄ、８Ｔ１〜８Ｔ４へ入射する光は第１の光ディスク６の反射光のうち対物レンズ５の領域１１０２を通る光のみからなる。また、ホログラム面５０２ａにおけるホログラム領域７５においては、第１の光ディスク６による反射光のうち対物レンズ５の領域１１０１を通る光のみが入射することから、このホログラム領域７５により回折された光が入射する光検出素子８Ｒ１、８Ｒ２へ入射する光は第１の光ディスク６の反射光のうち対物レンズ５の領域１１０１を通る光のみからなる。
【００７９】
また、数式１２によれば、信号ＲＦ１は光検出素子Ｆ１ａ〜Ｆ１ｄ、Ｆ２ａ〜Ｆ２ｄ、８Ｔ１〜８Ｔ４に入射する全ての光から得られる信号、数式１３によれば、信号ＲＦ２は光検出素子８Ｒ１、８Ｒ２に入射する全ての光から得られる信号である。すなわち、信号ＲＦ１は対物レンズ５の領域１１０２を通る光がホログラム面５０２ａに入射して回折された光の全てから得られる信号、信号ＲＦ２は領域１１０１を通る光がホログラム面５０２ａに入射して回折された光の全てから得られる信号である。
【００８０】
従って、信号ＲＦ１は図７ｃに示した光強度分布における領域１１０２を通る光に相当する部分から得られ、信号ＲＦ２は光検出素子８Ｒ１、８Ｒ２により検出される入射する全ての光、すなわち、図７ｃにおける領域１１０１を通る光に相当する部分から得られることになる。
【００８１】
ここで、上述したように、図７ａに示すように光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布を持つ光が情報記録面へ入射し、その反射光を検出するときに、良好な情報信号が得られる構成となっている。また、光検出素子から出力される情報信号は、その光検出素子へ入射する光を光検出素子が備える回路により光電変換したものであり、光検出素子へ入射する光の光強度を積分したものに相当する。
【００８２】
従って、光ディスクの情報信号を良好に検出するためには、図３ａに示すような連続的な光強度分布を持つ光から得られる情報信号と同等となるように、信号を検出することが必要となる。
【００８３】
ここで、図７ｃによれば、領域１１０１と領域１１０２の境界に相当する位置１２０１において、領域１１０１を通る光の強度に対して領域１１０２を通る光の強度はα２であることより、
数式１４におけるｋ’を、下記の数式１５と設定することにより、数式１４によって得られる情報信号は、図７ｄに示すような光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布をもつ光から得られる情報信号と同等となる。
【００８４】
【数１５】
2008090924.tif 000017
【００８５】
よって、第１の光ディスクからの良好な情報信号を得ることができる。
【００８６】
一方、第２の光ディスクを記録再生する時は、レーザ光源１から出射され、第２の光ディスクの情報記録面７ａ上へ収束する光は、出射された光のうち、領域１１０２を通る光のみから成るため、領域１１０２より外周側の領域１１０２との境界に相当する図中１２０１で示した位置では強度が０となる、図７ｅのような光強度分布を示す。さらに、第２の光ディスクの情報記録面７ａにて反射された光は対物レンズ５へ入射し、領域１１０２を通る。この反射光は、さらに領域１１０２により回折される１次回折光と回折されない０次光とに分離され、１次回折光は偏光性ホログラム基板５０２へ入射し、偏光性ホログラム面５０２ａ上のホログラム領域７１、７２、７３、７４によって回折され光検出器基板５０９の光検出面５０９ａのすべてのフォーカス信号用光検出素子Ｆ１ａ〜Ｆ１ｄ、Ｆ２ａ〜Ｆ２ｄ、すべてのトラッキング信号用光検出素子８Ｔ１〜８Ｔ４へそれぞれ入射する。一方で、領域１１０２による０次光は１次回折光と異なる方向に進み、光検出面５０９ａには至らない。
【００８７】
ここで、上述したように、光ディスク側から領域１１０２へ入射する光についても、入射光に対して比率βの光が１次回折光となるが、１次回折光における光強度分布において、光検出器基板５０９へ入射するまでの光学系による損失により光強度は均一に減少するが、相対的な光強度分布の形状は変わらず、図７ｅと同様の光強度分布となる。
【００８８】
また、対物レンズ５の特性において上述したように、第２の光ディスク７を記録再生する際において、領域１１０２による０次光および領域１１０１による収束光は情報記録面７ａには焦点を結ばない収束光となるため、情報記録面７ａへ入射し反射される光は偏光性ホログラム基板５０２のホログラム面５０２ａには入射しない。あるいは入射するとしても、領域１１０２の１次回折光による収束光に対して非常に弱い強度であるため、ホログラム面５０２ａへ入射し回折されたとしても、第２の光ディスク７の情報記録面７ａからの反射光から得られる情報信号に対しての干渉信号、または雑音信号となることはない。よって、ホログラム面５０２ａのホログラム領域７５に入射しないため、光検出素子８Ｒ１、８Ｒ２から出力される信号Ｓ１、Ｓ２は０となる。
【００８９】
故に、数式１２から数式１４による情報信号ＲＦは光検出素子Ｆ１ａ〜Ｆ１ｄ、Ｆ２ａ〜Ｆ２ｄ、８Ｔ１〜８Ｔ４へ入射する全ての光による出力のみから生成されることになり、上述したように、このとき、これらの光検出素子へ入射する光の強度分布は図７ｅに示すように光軸からの距離に応じて連続的な光強度分布を持つため、第２の光ディスクからの良好な情報信号が得られる。
【００９０】
従って、このような構成をとることにより、第１の光ディスクおよび第２の光ディスクに対して良好な情報信号が得られるため、基板の厚みの異なる複数の光ディスクに対して優れた再生性能を有す光ディスク装置の実現が可能となる。
【００９１】
なお、本実施の形態においては、２種類の基板の異なる光ディスクの記録再生を行う場合について、対物レンズ５のレンズ面において２つの領域１１０１、１１０２を有す構成について述べたが、対物レンズが３つ以上の領域を有す場合についても、また３つ以上の複数の基板の異なる光ディスクの記録再生を行う場合においても、各々の領域を通過する光を検出する光検出素子を用意し、各々の光検出素子からの出力を、本実施の形態で述べたような演算を施すことにより、図７ａに示すような光軸からの距離に応じて連続的な光強度分布を示す光から得られる情報信号と同等となるようにすることによって、各々の光ディスクからの良好な情報信号を得ることができ、本発明の効果は同様である。
【００９２】
また、本実施の形態においては、光学回折素子である偏光性ホログラム基板を用いることにより、対物レンズの複数の領域を通った光を高効率かつ高精度に分離し、光検出素子へ導くことが可能となるため、本発明の効果はより大きくなる。
【００９３】
また、本実施の形態においては、偏光性ホログラム基板５０２が対物レンズ５と一体で動くため、トラッキング制御およびフォーカス制御により対物レンズが移動する場合においても、その領域１１０１、１１０２からの光を高精度にホログラム面５０２ａへ導き、その回折光を光検出素子へ導くことができるため、より良好な信号が得ることが可能となり、より優れた再生性能を有す光ディスク装置の実現に有効である。
【００９４】
また、本実施の形態における光ディスク装置における、レーザ光源７０１と複数の光検出素子が同一基板上に搭載された光検出器基板５０９を用いることにより、光学系を構成する部品の削減が図れ、基板の厚みの異なる光ディスクの記録再生を行う光ディスク装置の小型化・低コスト化が可能となる。
【００９５】
さらに、本実施の形態における光ディスク装置において、図４における信号演算回路４５において情報信号ＲＦを得る場合に、定数ｋ’’を用いて、下記の数式１６〜数式１８としてもよい。
【００９６】
【数１６】
2008090924.tif 000018
【００９７】
【数１７】
2008090924.tif 000019
【００９８】
【数１８】
2008090924.tif 000020
【００９９】
このような構成をとるときの第１の光ディスク６の記録再生を行う際について述べる。
数式１６によると、信号ＲＦ１は対物レンズ５の領域１１０２を通る光のうち、ホログラム面５０２ａのホログラム領域７１〜７４により回折され、光検出素子８Ｔ１〜８Ｔ４へ入射するすべての光から得られる信号である。また数式１７によると、信号ＲＦ２は対物レンズ５の領域１１０１を通る光および領域１１０２による０次光のうち、ホログラム面５０２ａのホログラム領域７１〜７５により回折され、光検出素子Ｆ１ａ〜Ｆ１ｄ、Ｆ２ａ〜Ｆ２ｄ、８Ｒ２へ入射するすべての光から得られる信号である。すなわち、信号ＲＦ１は、図７ｃに示した光強度分布における領域１１０２を通る光に相当する部分から得られ、信号ＲＦ２は図７ｃに示した光強度分布における領域１１０１、１１０２を通る光に相当する部分から得られることになる。ここで、ホログラム面５０２ａによる±１次回折光の回折効率は等しいため、光検出素子Ｆ１ａ〜Ｆ１ｄ、Ｆ２ａ〜Ｆ２ｄへ入射する光と光検出素子８Ｔ１〜８Ｔ４へ入射する光の強度は等しい。
【０１００】
従って、図７ｃによれば、領域１１０１と領域１１０２の境界に相当する位置１２０１において、領域１１０１を通る光の強度に対して領域１１０２を通る光の強度はα２であることより、
数式１８における定数ｋ’’を、下記の数式１９
と設定することにより、数式１８によって得られる情報信号は、図７ｄに示すような光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布をもつ光から得られる情報信号と同等となる。
【０１０１】
【数１９】
2008090924.tif 000021
【０１０２】
よって、第１の光ディスクからの良好な情報信号を得ることができる。
【０１０３】
一方、第２の光ディスク７の記録再生を行う際には、領域１１０１による収束光と領域１１０２による０次光は、情報記録面７ａに焦点を結ばない収束光となるため、情報記録面７ａに入射し反射される光は偏光性ホログラム基板５０２のホログラム面５０２ａには入射せず、よってホログラム面５０２ａのホログラム領域７５に入射しないため、光検出素子８Ｒ２から出力される信号Ｓ２は０となる。
【０１０４】
従って、信号ＲＦ１、信号ＲＦ２は、対物レンズ５の領域１１０２による１次回折光のみがホログラム面５０２ａにより回折され、光検出素子８Ｔ１〜８Ｔ４、Ｆ１ａ〜Ｆ１ｄ、Ｆ２ａ〜Ｆ２ｄへ入射するすべての光から得られる。従って、このとき、これらの光検出素子へ入射する光の強度分布は図７ｅに示すような光軸からの距離に応じて光強度が連続的に変化する光強度分布を持つため、第２の光ディスクからの良好な情報信号が得られる。
【０１０５】
従って、この場合においても、第１の光ディスクおよび第２の光ディスクに対して良好な情報信号が得られ、基板の厚みの異なる複数の光ディスクに対して優れた再生性能を有す光ディスク装置の実現が可能となる。このとき、図５における光検出器基板５０９上の光検出素子８Ｒ１が不要となるため、それに付随する回路などを削減することが可能となり、さらに小型で低コストに有利となる。
【０１０６】
なお、本実施の形態においては光学系構成として図２のような構成を挙げたが、他の構成であっても本発明の効果は同様であり、本実施の形態の光ディスク装置の構成に限定されるものではない。
【０１０７】
また、本実施の形態における光ディスク装置が搭載する各回路についての構成については一例であり、例えば、信号演算回路４５が対物レンズ駆動回路４６の機能を含んでいてもよく、回路構成は本発明の実施の形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
以上のように、本発明にかかる光ディスク装置は、レーザ光源を用いて光ディスク等の光情報記録装置に対して情報を光学的に記録あるいは再生する光情報記録装置等の光ディスク装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光ディスク装置の構成図
【図２】（ａ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク装置における光学系構成図、（ｂ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク装置における第1の光検出器の光検出素子および入射する光を表した図、（ｃ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク装置における第2の光検出器の光検出素子および入射する光を表した図
【図３】（ａ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク装置におけるレーザ光源から出射される光の光強度分布図、（ｂ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク装置における第１の光ディスクの情報記録面上の収束光の光強度分布図、（ｃ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク装置における第１の光ディスク再生時に光検出器へ入射する光の光強度分布図、（ｄ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク装置における第1の光ディスク再生時に第２の光検出器で検出される光の光強度分布図、（ｅ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク装置における第１の光ディスク再生時に得られる情報信号に相当する光の光強度分布図、（ｆ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク装置における第２の光ディスク再生時に光検出器へ入射する光の光強度分布図
【図４】本発明の第２の実施の形態の光ディスク装置の構成図
【図５】（ａ）本発明の第２の実施の形態の光ディスク装置における光学系構成図、（ｂ）本発明の第２の実施の形態の光ディスク装置におけるホログラム面を表した図
【図６】本発明の第２の実施の形態の光ディスク装置における光検出器の光検出素子および入射する光を表した図
【図７】（ａ）本発明の第２の実施の形態の光ディスク装置におけるレーザ光源から出射される光の光強度分布図、（ｂ）本発明の第２の実施の形態の光ディスク装置における第１の光ディスクの情報記録面上の収束光の光強度分布図、（ｃ）本発明の第２の実施の形態の光ディスク装置における第１の光ディスクで反射され偏光性ホログラム基板に入射する光の光強度分布図、（ｄ）本発明の第２の実施の形態の光ディスク装置における第１の光ディスク再生時に得られる情報信号に相当する光の光強度分布図、（ｅ）本発明の第２の実施の形態の光ディスク装置における第２の光ディスク再生時の第２の光ディスクで反射され偏光性ホログラム基板に入射する光の光強度分布図
【図８】従来の光ディスク装置の構成図
【図９】（ａ）従来の光ディスク装置の光学系構成図、（ｂ）従来の光ディスク装置の光検出器の光検出素子および入射する光を表した図
【図１０】（ａ）従来の光ディスク装置、本発明の第１、第２の実施の形態の光ディスク装置における対物レンズの底面図、（ｂ）従来の光ディスク装置、本発明の第１、第２の実施の形態の光ディスク装置における対物レンズの断面図
【図１１】（ａ）従来の光ディスク装置におけるレーザ光源から出射される光の光強度分布図、（ｂ）従来の光ディスク装置における第２の光ディスクの情報記録面上の収束光および第２の光ディスク再生時に光検出器へ入射する光の光強度分布図、（ｃ）従来の光ディスク装置における第１の光ディスクの情報記録面上の収束光の光強度分布図、（ｄ）従来の光ディスク装置における第１の光ディスク再生時に光検出器へ入射する光の光強度分布図
【符号の説明】
【０１１０】
１，７０１    レーザ光源
２    偏光ビームスプリッタ
３，５０４    コリメートレンズ
４，５０３    １／４波長板
５    対物レンズ
６，７    光ディスク
６ａ，７ａ    情報記録面
８，１１    集光レンズ
９    シリンドリカルレンズ
１０，１２    光検出器
１３    ビームスプリッタ
１４，５０，９４    光学系
１５，４５，９５    信号演算回路
１６，４６，９６    対物レンズ駆動回路
１７，４４，９７    対物レンズ駆動装置
１００，７０７    光軸
５０２    偏光性ホログラム基板
５０２ａ    ホログラム面
５０９    光検出器基板
５０９ａ    光検出面
７００    発光点
７１０    反射ミラー
【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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