(57)【要約】【課題】受光素子への迷光の入射を抑制することができ、かつ、サーボ信号等の不具合を防止することができる小型の光ピックアップを提供する。【解決手段】本発明にかかる光ピックアップには、記録媒体８の読み出しを行っている記録層から戻されかつビームスプリッター４によって光路が変えられた戻り光（信号光）を全て受光素子３０側に反射する一方、該記録層以外からの戻り光（迷光）を受光素子３０側には反射させない反射光学素子７０が設けられている。該反射光学素子７０としては、例えば、中央部に反射部を有し該反射部の周囲に非反射部を有する反射膜が挙げられる。該反射光学素子７０によって信号光と迷光とを選別することが可能となるので、上記受光素子３０に対する迷光の入射を抑制することができる。【選択図】図１
2008004239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の記録層に光を発する光源と、
上記記録層からの戻り光を受光する受光素子と、
上記光源および受光素子の少なくとも一方と記録媒体との間に介在して光を集光可能とする集光手段と、
光源から出射されたレーザー光の光路と上記記録層からの戻り光の光路を変えるための光分離素子と、
上記集光手段の上記光源側の焦点位置でありかつ上記光源とは異なる位置に、
読み出しを行っている記録層から戻されかつ上記光分離素子によって光路が変えられた戻り光を全て反射する反射部と、上記記録層以外からの戻り光を透過又は吸収可能とする非反射部とを備えている反射光学素子とが設けられていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
上記反射光学素子の反射面のうち、戻り光の入射光軸を含む中央部に上記反射部が設けられているとともに、当該反射部の周囲に非反射部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
上記反射光学素子には複数種類の波長の戻り光が入射可能となっており、
上記反射部としては、入射する全ての波長の戻り光を反射する完全反射部と、少なくとも１種類の波長の戻り光を透過または吸収する部分反射部とが含まれることを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
上記集光手段には、光源および記録媒体間の光を集光可能とする照射集光手段と、光分離素子および受光素子間で戻り光を集光可能とする戻り光集光手段とが含まれているとともに、
上記光源、上記照射受光系集光手段、および上記光分離素子を含む系と、
上記受光素子、上記光分離素子、上記記録層からの戻り光を上記受光素子に集光する戻り光集光手段、および上記反射光学素子を含む系とが、
上記光分離素子で交差していることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
記録媒体の記録層にレーザー光の１つのスポットのみを形成することを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
光源から記録媒体までの光路中に、
光源から出射されたレーザー光を主光束と一対の副光束とに分離する回折格子を設け、
記録媒体の記録層に主スポットと一対の副スポットとによって構成されるレーザー光の３つのスポットを形成することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の光ピックアップ。
【請求項７】
上記反射光学素子の反射部のメインとサブの反射領域幅を変化させることを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ。
【請求項８】
上記光源として複数の異なる波長を有するレーザーを用いることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の光ピックアップ。
【請求項９】
上記反射光学素子が波長選択性を有することを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ。
【請求項１０】
記録媒体の記録層にレーザー光の１つのスポットのみを形成することを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ。
【請求項１１】
光源から記録媒体までの光路中に、
光源から出射されたレーザー光をメインビームと一対のサブビームとに分離する回折格子を設け、
記録媒体の記録層に主スポットと一対の副スポットとによって構成されるレーザー光の３つのスポットを形成することを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ。
【請求項１２】
上記反射光学素子の反射部のメインとサブの反射領域幅を変化させることを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ。
【請求項１３】
上記反射光学素子と受光素子との間に、上記反射光学素子からの反射光を分割する波面変換素子が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１２の何れか１項に記載の光ピックアップ。
【請求項１４】
波面変換素子として、ホログラムを用いることを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ。
【請求項１５】
波面変換素子として、シリンドリカルレンズを用いることを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ。
【請求項１６】
上記光源と上記光分離素子との間又は上記光分離素子と上記反射光学素子との間の少なくとも一方に、
コリメートレンズが設けられていることを特徴とする請求項１ないし１５の何れか１項に記載の光ピックアップ。
【請求項１７】
請求項１ないし１６の何れか１項に記載の光ピックアップを備えていることを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップおよびこれを備える光ディスクドライブ装置に関するものであり、より詳しくは、情報の記録又は再生が行われる記録層とは別の層で反射されたレーザー光の少なくとも一部を受光素子の受光部に入射しないようにし、迷光の発生を抑制または防止する光ピックアップと、これを備える光ディスクドライブ装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスクや光磁気ディスク等の記録媒体に情報信号の記録や再生を行うディスクドライブ装置としては、ディスク状記録媒体の半径方向へ移動され該ディスク状記録媒体にレーザー光を照射する光ピックアップが広く使われている。
【０００３】
このような光ピックアップにおいては、一般に、発光素子から出射されたレーザー光がビームスプリッター等の光分離素子を透過し、集光手段によって集光されて記録媒体の記録層にレーザー光のスポットが形成される。ディスク状記録媒体の記録層に集光されたレーザー光は反射されて再び光分離素子に入射され、該光分離素子によって光路が変換されて受光素子に入射される。
【０００４】
ディスク状記録媒体には、記録層が複数設けられている多層型のタイプがあるが、この多層型のディスク状記録媒体においては、第１の記録層（情報の記録や再生が行われる層）にレーザー光が集光されてスポットが形成され、該レーザー光が反射されている場合であっても、第１の記録層に隣接する他の記録層等でレーザー光が反射される。
【０００５】
その結果、多層型のディスク状記録媒体からの戻り光には、第１の記録層での反射光（以下「信号光」という）だけでなく、第１の記録層に隣接する他の記録層での反射光（以下「迷光」という）も多く含まれることになり、迷光が受光素子に入射される。それにより、ＲＦ（無線周波数）信号の品質の劣化やサーボ信号の不具合、フォーカス誤差信号の劣化及びトラッキング信号の劣化等を引き起こす原因となる。
【０００６】
そこで、この問題を解決する手段として、例えば、特許文献１には、以下のような対策が開示されている。
【０００７】
特許文献１に開示される光学的データ記憶装置は、不要な反射光を排除するためのフィルターを有しており、具体的には、図１６に示すように、多重データ面フィルター１２０が開示されている。媒体の特定のデータ面に光線が合焦されると、反射された光線がそのデータ面からヘッドに戻る。しかし、光線の一部分は他のデータ面でも反射される。そのため、上記この多重データ面フィルター１２０は、正しいデータ信号及びサーボ信号を得るべく、この望ましくない反射光を排除する。
【０００８】
多重データ面フィルター１２０は、遮光板１２１およびコリメートレンズ１２２を含む。所望の光線１３０は、媒体のデータ面から反射される反射光線であり、図示しない合焦レンズを通ってミラー、ビームスプリッターで反射され多重データ面フィルター１２０に向かう光である。それゆえ、所望の光線１３０は合焦レンズによって正しく合焦された光なので平行である。所望の光線１３０は、レンズ１２３によって点１２４に合焦される。望ましくない光１３１は、上記合焦レンズによって正しく合焦されないので、平行ではなく、点１２４で焦点を結ばない。遮光板１２１は、点１２４に所望の光線１３０を通すアパーチャ１２５を有する。望ましくない光１３１の大部分は、遮光板１２１によって遮断される。所望の光線１３０は、コリメートレンズ１２２によって再び平行になる。
【０００９】
上記構成によれば、上記多重データ面フィルター１２０は、平行になった光を焦点に合焦させるためのレンズ１２３と、焦点の面内に位置し、焦点にアパーチャ１２５を有する遮光板１２１と、アパーチャ１２５を通過する光を平行にするためのコリメートレンズ１２２とを含む構成となっており、これにより信号光と迷光（望ましくない光）との分離を図っている。
【００１０】
ところで、一般に、光ピックアップを用いたディスクドライブ装置の技術では、光ピックアップのフォーカスおよびトラックが外れないように制御される。このような制御機能はフォーカスサーボ機能およびトラッキングサーボ機能と呼ばれ、これら各サーボ機能の動作中には、集光レンズを修正するための制御信号であるサーボ信号を計算することになる。
【００１１】
上記フォーカスサーボ機能に用いられるサーボ信号はフォーカス誤差信号（フォーカスエラー信号、ＦＥ信号）であり、集光スポットの焦点位置と記録媒体の記録面とのずれを表す。また、トラッキングサーボ機能に用いられるサーボ信号はトラッキング誤差信号（トラッキングエラー信号、ＴＥ信号）であり、ピットに対する光ピックアップのトラック幅方向の位置ずれ情報を表す。これらサーボ信号は、何れも受光信号に基づいて計算される。
【特許文献１】特許第３０８２１６８号公報（特開平５−１５１６０９号公報、平成５年６月１８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、多重データ面フィルター１２０は、アパーチャを有する遮光板を備えるため、「望ましくない光」（不要光）を除去するためには、光学系として集束光がピンホールを通過する構成のものを採用する必要がある。このような光学系は、概して大型化するため、不要光を除去する構成そのものが大きくなるという問題を生ずる。
【００１３】
また、前述したように、フォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号等のサーボ信号は、受光信号に基づいて計算されるので、受光信号となる信号光に不要光が含まれると、これらサーボ信号を正確に計算することが困難となる。この点について、特許文献１には、信号光と迷光との光路長の差を同じにすることによりトラッキング誤差信号を同じ大きさにするとの記載はある。しかしながら、フォーカス誤差信号の劣化及びトラッキング誤差信号の劣化に対しては、具体的な対策が示されていない。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、受光素子への迷光の入射を抑制することができ、かつ、サーボ信号等の不具合を防止することができる小型の光ピックアップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、不要光を除去するための構成として、信号光と不要光とを選別可能とする反射光学手段を採用することで、小型かつ各種サーボ信号の劣化を回避可能とすることを独自に見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１６】
すなわち、本発明に係る光ピックアップは、上記の課題を解決するために、記録媒体の記録層に光を発する光源と、上記記録層からの戻り光を受光する受光素子と、上記光源および受光素子の少なくとも一方と記録媒体との間に介在して光を集光可能とする集光手段と、光源から出射されたレーザー光の光路と上記記録層からの戻り光の光路を変えるための光分離素子と、上記集光手段の上記光源側の焦点位置でありかつ上記光源とは異なる位置に、読み出しを行っている記録層から戻されかつ上記光分離素子によって光路が変えられた戻り光を全て反射する一方、上記記録層以外からの戻り光を受光素子側には反射させない反射光学素子とが設けられていることを特徴としている。
【００１７】
上記構成によれば、上記反射光学素子によって信号光と迷光とを選別することが可能となるので、上記受光素子に対する迷光の入射を防止することができる。そのため、迷光を含まない信号光から各種サーボ信号を適切に計算することができるので、サーボ信号等の不具合を防止することができる。
【００１８】
しかも、上記反射光学素子は、反射光学素子という単一構成により信号光と迷光との選別を行うことができるので、アパーチャを有する光遮断部材を備える装置を採用する必要がない。その結果、装置の小型化が可能となる。
【００１９】
上記光ピックアップにおいては、上記反射光学素子は、読み出しを行っている記録層から戻されかつ上記光分離素子によって光路が変えられた戻り光を全て反射する反射部と、上記記録層以外からの戻り光を透過又は吸収可能とする非反射部とを備えていることが好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、上記反射光学素子に反射部と非反射部という明確に反射機能の異なる構成が設けられているので、信号光と迷光との選別をより一層適切に行うことが可能となる。
【００２１】
上記光ピックアップにおいては、上記反射光学素子の反射面のうち、戻り光の入射光軸を含む中央部に上記反射部が設けられているとともに、当該反射部の周囲に非反射部が設けられていることが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、中央部に反射部を設けることで、信号光となる戻り光を確実に反射できる一方、広い範囲で反射面に入射する迷光は非反射部で大部分を吸収または透過することになる。それゆえ、信号光と迷光との選別をより一層適切に行うことが可能となる。
【００２３】
上記光ピックアップにおいては、上記反射光学素子には複数種類の波長の戻り光が入射可能となっており、上記反射部としては、入射する全ての波長の戻り光を反射する完全反射部と、少なくとも１種類の波長の戻り光を透過または吸収する部分反射部とが含まれることが好ましい。
【００２４】
上記構成によれば、複数波長のレーザー光を用いた場合であっても、完全反射部および部分反射部の組み合わせにより、用途に応じて適切に迷光の選別を行うことができる。
【００２５】
上記光ピックアップにおいては、上記集光手段には、光源および記録媒体間の光を集光可能とする照射集光手段と、光分離素子および受光素子間で戻り光を集光可能とする戻り光集光手段とが含まれているとともに、上記光源、上記照射受光系集光手段、および上記光分離素子を含む系と、上記受光素子、上記光分離素子、上記記録層からの戻り光を上記受光素子に集光する戻り光集光手段、および上記反射光学素子を含む系とが、上記光分離素子で交差していることが好ましい。
【００２６】
上記構成によれば、上記光分離素子によって光路が変えられた戻り光が、上記反射光学素子で反射し、反射後の戻り光が反射前の戻り光と同じ光路を通る。それにより、戻り光の移動幅が小さくなる。その結果、光ピックアップそのものをより一層コンパクト化することができる。
【００２７】
上記光ピックアップにおいては、記録媒体の記録層にレーザー光の１つのスポットのみを形成することが好ましい。
【００２８】
上記構成によれば、レーザー光のスポット焦点が上記記録媒体上のトラックの中央にある場合には、そのファーフィールドパターンが左右同じ明るさとなる。プッシュプル法によりトラッキング誤差信号を得る場合には、ファーフィールドパターンの強度分布の左右対称性を検出することになるが、上記のように左右同じ明るさとなれば、本来不要なトラッキング誤差信号が検出されることがない。その結果、トラッキング誤差信号の劣化を防止することができる。
【００２９】
上記光ピックアップにおいては、光源から記録媒体までの光路中に、光源から出射されたレーザー光を主光束と一対の副光束とに分離する回折格子を設け、記録媒体の記録層に主スポットと一対の副スポットとによって構成されるレーザー光の３つのスポットを形成することが好ましい。
【００３０】
上記構成によれば、メインビームは記録された情報を取得するための主光束であり、サブビームは、メインビームの集光位置を制御する副光束である。したがって、上記回折格子を設けることにより、メインビームの集光位置は安定する。その結果、サーボ信号等の不具合をより効果的に回避することができる。
【００３１】
上記光ピックアップにおいては、上記反射光学素子の反射部のメインとサブの反射領域幅を変化させることが好ましい。
【００３２】
上記構成によれば、メインビームとサブビームとを区別することができる。フォーカス誤差信号は、メインビームのうち上記受光素子に入射する成分を用いて計算されるので、サブビームに対してはマージンを考慮する必要がない。その結果、上記反射光学素子の反射部の形状は、上記記録媒体の記録層にレーザー光が合焦した際に、反射光学素子上に形成される信号光のスポットが全て反射され得る最小の大きさとすることができる。
【００３３】
上記光ピックアップにおいては、上記光源として複数の異なる波長を有するレーザーを用いることが好ましい。
【００３４】
上記構成によれば、波長選択性を有する上記反射光学素子を用いる場合には、１種類の反射光学素子によって、複数の波長を有するレーザー光に対して異なる作用を示すことが可能となる。その結果、多波長の光ピックアップを実現することが可能となる。
【００３５】
上記光ピックアップにおいては、上記反射光学素子が波長選択性を有することが好ましい。
【００３６】
上記構成によれば、上記反射光学素子が、波長によって反射光を選択する。その結果、多波長のレーザーを用いることが可能となる。
【００３７】
上記光ピックアップにおいては、記録媒体の記録層にレーザー光の１つのスポットのみを形成することが好ましい。
【００３８】
上記構成によれば、レーザー光のスポット焦点が上記記録媒体上のトラックの中央にある場合には、そのファーフィールドパターンが左右同じ明るさとなる。プッシュプル法によりトラッキング誤差信号を得る場合には、ファーフィールドパターンの強度分布の左右対称性を検出することになるが、上記のように左右同じ明るさとなれば、トラッキング誤差信号が検出されることがない。その結果、トラッキング誤差信号の劣化を防止することができる。
【００３９】
上記光ピックアップにおいては、光源から記録媒体までの光路中に、光源から出射されたレーザー光をメインビームと一対のサブビームとに分離する回折格子を設け、記録媒体の記録層に主スポットと一対の副スポットとによって構成されるレーザー光の３つのスポットを形成することが好ましい。
【００４０】
上記構成によれば、メインビームは記録された情報を取得するための主光束であり、サブビームは、メインビームの集光位置を制御する副光束である。したがって、上記回折格子を設けることにより、メインビームの集光位置は安定する。その結果、サーボ信号等の不具合を防止することができる。
【００４１】
上記光ピックアップにおいては、上記反射光学素子の反射部のメインとサブの反射領域幅を変化させることが好ましい。
【００４２】
上記構成によれば、メインビームとサブビームとを区別することができる。フォーカス誤差信号は、メインビームのうち上記受光素子に入射する成分を用いて計算されるので、サブビームに対してはマージンを考慮する必要がない。その結果、上記反射光学素子の反射部の形状は、上記記録媒体の記録層にレーザー光が合焦した際に、反射光学素子上に形成される信号光のスポットが全て反射され得る最小の大きさとすることができる。
【００４３】
上記光ピックアップにおいては、上記反射光学素子と受光素子との間に、上記反射光学素子からの反射光を分割する波面変換素子が設けられていることが好ましい。
【００４４】
上記構成によれば、上記波面変換素子はレーザー光を分割する。分割されたレーザー光は、上記受光素子に入射される。その結果、受光素子により、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、及び、ラジアル方向・タンジェンシャル方向のトラック位置情報を取得することができる。
【００４５】
上記波面変換素子として、ホログラムを用いることが好ましい。これにより、ナイフエッジ法を用いてフォーカス誤差信号を得ることができる。また、波面変換素子として、シリンドリカルレンズを用いることも好ましい。これにより、非点収差法を用いてフォーカス誤差信号を得ることができる。
【００４６】
上記光ピックアップにおいては、上記光源と上記光分離素子との間又は上記光分離素子と上記反射光学素子との間の少なくとも一方に、コリメートレンズが設けられていることが好ましい。
【００４７】
上記構成によれば、上記コリメートレンズによってレーザー光束の集光位置を制御することができる。その結果、サーボ信号等の不具合が生じない小型の光ピックアップを実現することが可能となる。
【００４８】
本発明にかかる光ディスクドライブ装置は、上記構成の光ピックアップを備えているものである。
【００４９】
上記の構成によれば、情報の記録および再生に関与する部位を小型化できるとともに、正確なサーボ信号に基づいて情報の記録および再生が可能となる。そのため、従来よりも小型かつ高品位の光ディスクドライブ装置とすることができる。
【発明の効果】
【００５０】
以上のように、本発明に係る光ピックアップは、集光手段の光源側の焦点位置であり光源とは異なる位置に、読み出しを行っている記録層からの戻り光を全て反射し記録層以外からの戻り光の大部分を反射しない反射光学素子が設けられているものである。
【００５１】
上記構成によれば、上記反射光学素子は、読み出しを行っている記録層からの戻り光（信号光）はすべて反射させるとともに、該記録層以外からの戻り光（迷光）の大部分は反射させないようにすることができるので、上記受光素子に対する迷光の入射を実質的に防止することができる。迷光の入射を回避できれば信号光からの各種サーボ信号を適切に計算することができるので、サーボ信号等の不具合を防止することができるという効果を奏する。
【００５２】
しかも、上記反射光学素子は、戻り光の反射のさせ方を、該戻り光の反射位置に基づいて変えるように設定しているので、実質的に記録層からの信号光のみを適切に反射することが可能となっている。それゆえ、反射光学素子という単一構成により信号光と迷光との選別を行うことが可能となり、アパーチャを有する光遮断部材を備える装置を採用する必要がない。その結果、装置の小型化が可能となるという効果を奏する。
【００５３】
また、本発明に係る光ディスクドライブ装置は、上記光ピックアップを備えているので、情報の記録および再生に関与する部位を小型化できるとともに、正確なサーボ信号に基づいて情報の記録および再生が可能となる。そのため、従来よりも小型かつ高品位の光ディスクドライブ装置とすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態で説明するすべての図において、Ｘ方向は円板状の記録媒体の半径方向（ラジアル方向）を示し、Ｙ軸方向は記録媒体のトラックに平行な方向（タンジェンシャル方向）を示すものとする。
【００５５】
図１に示すように、本実施形態の光ピックアップ１０は、レーザー光源（光源）１、対物光学系（集光手段、照射集光手段）２、受光素子３０、ビームスプリッター（光分離素子）４、受光光学系（集光手段、戻り光集光手段）５、波面変換素子６０、反射光学素子７０、記録媒体８を備えている。レーザー光源１、ビームスプリッター４、対物光学系２はこの順で配置しており、レーザー光源１から出射されるレーザー光を記録媒体８に集光して照射するとともに、記録媒体８からの戻り光を受光するようになっている。説明の便宜上、これら手段を照射受光系と称する。
【００５６】
一方、反射光学素子７０、ビームスプリッター４、受光光学系５、波面変換素子６０、受光素子３０はこの順で図中左から右に配置されており、後述するように、戻り光に含まれる信号光と迷光とを選別するようになっている。説明の便宜上、これら手段を選別系と称する。該選別系と上記照射受光系とは、図１に示すように、ビームスプリッター４で交差している。
【００５７】
上記レーザー光源１は、記録媒体８への照射光となるレーザー光を発するものである。その具体的な構成は特に限定されるものではなく、公知の半導体レーザーや固体レーザーを挙げることができる。本実施形態では、例えば、約６５０ｎｍの波長を有するレーザー光や、約４０５ｎｍや約７８０ｎｍ等の波長を有するレーザー光を出射するレーザー光源を好適に用いることができる。なお、レーザー光源１は、１種類の波長のレーザー光のみを発するようになっていてもよいし、複数の波長のレーザー光を同時に発するようになっていてもよい。
【００５８】
上記対物光学系２は、上記レーザー光源１を発したレーザー光を記録媒体８の記録層に集光するとともに、記録層からの戻り光を受光する手段である。その具体的な構成は特に限定されるものではなく、レーザー光源１および記録媒体８間の光を集光可能とする公知の光学系、例えばコリメーターレンズや対物レンズ等を好適に用いることができる。本実施形態では、図１に示すように、２つのレンズからなる一般的なコリメーターレンズを用いている。
【００５９】
上記ビームスプリッター４は、レーザー光源１から出射されたレーザー光を透過するとともに、記録媒体８からの戻り光の光路を変えて選別系に導くものである。なお、本実施形態では、図１に示すように、照射受光系におけるレーザー光源１と対物光学系２とが同一光軸となるように配置されているので、レーザー光源１からのレーザー光はビームスプリッター４をそのまま透過すればよいが、構成上、レーザー光源１の配置を、対物光学系２の光軸から外れた位置とする場合には、ビームスプリッター４は、レーザー光源１からのレーザー光の光路を変えるようになっていてもよい。
【００６０】
上記ビームスプリッター４の具体的な構成は特に限定されるものではなく、光ピックアップの分野で公知の構成を好適に用いることができる。また、レーザー光の光路を適切に変換することができれば、ビームスプリッター４でなくても公知の他の光分離素子を用いてもよい。
【００６１】
上述したように、上記レーザー光源１、対物光学系２、ビームスプリッター４により照射受光系が形成されるが、もちろん本発明はこれに限定されるものではなく、光ピックアップの技術分野で公知の他の手段や部材を備えていてもよいことは言うまでもない。この照射受光系では、後述するようにレーザー光源１からの光を記録媒体８の記録層に照射し、それを受光して選別系の受光素子３０に導くようになっている。
【００６２】
上記反射光学素子７０は、記録媒体８からの戻り光に含まれる信号光と迷光とを選別する手段として機能し、ビームスプリッター４を介して照射受光系から選別系に入った戻り光を受光し、信号光のみを受光光学系５に反射するものである。その具体的な構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では、図２に示すように、反射部７１ａと非反射部７１ｂとを有する反射膜７１を挙げることができる。図２に示す構成では、反射膜７１の反射面のうち、戻り光の入射光軸を含む中央部に反射部７１ａが設けられているとともに、当該反射部７１ａの周囲に非反射部７１ｂが設けられている。
【００６３】
上記反射部７１ａは、記録媒体８の読み出しを行っている記録層から戻され、ビームスプリッター４によって光路が変えられた戻り光を全て反射するものであり、具体的には、例えば、金属薄膜からなる構成を好適に用いることができるが特に限定されない。上記反射膜７１における反射部７１ａの具体的な配置は特に限定されるものではないが、基本的には、図２に示すように、反射膜７１の中央部に反射部７１ａを設ける構成が好ましい。記録層からの戻り光である信号光は、他の迷光と比較して光路が定まっているため、この信号光を中央で受けられるように反射部７１ａが配置していればよい。言い換えれば、記録媒体８の記録層にレーザー光が合焦した際に、記録層で反射されたレーザー光（信号光）をすべて反射するように、反射部７１ａが形成されていればよい。図２に示す構成では、反射部７１ａは、正方形状になっているが、もちろんこの形状に限定されるものではなく、信号光を適切に反射できるような形状であればよい。
【００６４】
ただし、前記反射部７１ａの形状は、記録媒体８の記録層にレーザー光が合焦した際に、反射膜７１上に形成される信号光のスポットが全て反射され得る最小の大きさであることが望ましい。なお、フォーカス誤差信号を得る際、スポットが記録媒体８上でデフォーカス状態（レーザー光が合焦していない状態）にあるときは、反射膜７１上でのスポットがやや大きくなるため、そのマージンを考慮して、反射部７１ａの大きさを決める必要がある。具体的には、図２に示すように、反射部７１ａのラジアル方向の大きさ７１ｃは、上記マージンを考慮する必要がある。
【００６５】
上記の理由から、上記反射部７１ａのラジアル方向の大きさ７１ｃは、図１に示す構成の光ピックアップにおいて反射光学素子７０を用いない場合を想定したときに、そのフォーカス誤差信号のマージンを損なわない大きさとなっていればよい。
【００６６】
また、非反射部７１ｂは、記録層以外からの戻り光を透過又は吸収するものであり、図２に示すように、反射部７１ａの周囲に配置される。非反射部７１ｂは、戻り光に含まれる迷光を実質的に反射しないで透過したり吸収したりするものであればよいので、反射部７１ａの配置位置が決定すれば、それ以外の部位は全て非反射部７１ｂとすればよい。
【００６７】
非反射部７１ｂは、読み出しを行っている記録層以外からの戻り光を透過又は吸収可能とされているが、全光量、すなわち、信号光の光量と迷光の光量との和に対する迷光の光量の割合（ＳＮ比）が１０％以下であれば、読み出しを行っている記録層以外からの戻り光を反射しても、ノイズとして無視することが可能である。
【００６８】
非反射部７１ｂの具体的な構成は、迷光を吸収するか透過するかによって適宜好適な構成を選択すればよく、特に限定されるものではない。
【００６９】
反射膜７１中の反射部７１ａの具体的な作製方法については、屈折率の異なる複数層からなる反射膜を形成することにより、特定の波長を有するレーザー光のみを反射する反射膜を作製することができる。
【００７０】
例えば、ガラス基板ＢＳＣ７（屈折率＝１．５２）と高屈折率材料ＴｉＯ２（屈折率＝２．４０）と低屈折率材料ＭｇＦ２（屈折率＝１．３８）と空気（屈折率＝１．０）とを用いて、４層の反射膜を形成することにより、波長５５０ｎｍ（一般的な光学材料の基準となる波長）を有するレーザー光の反射率は、０．９８７となる。これにより、全反射（反射率＝１．０）に近い反射率の反射膜を作製することができる。
【００７１】
また、反射率が０．９８７となるレーザー光の波長の範囲は４５４ｎｍ〜６４６ｎｍである。したがって、レーザー光の波長の範囲が４５４ｎｍ〜６４６ｎｍであれば、これらの材料を用いることにより、全反射（反射率＝１．０）に近い反射率の反射膜を作製することができる。
【００７２】
なお、反射光学素子７０の具体例は、上記反射膜７１のように平板状に限定されるものではなく、読み出しを行っている記録層からの戻り光はすべて反射させ、該記録層以外からの戻り光の大部分は反射させないようになっていれば、立体的な形状を有していてもよいし、一つの光学素子ではなく、複数の光学素子からな構成であってもよい。
【００７３】
上記受光光学系５は、反射光学素子７０から反射されたレーザー光、すなわち信号光を受光素子３０に集光するものである。その具体的な構成は特に限定されるものではなく、ビームスプリッター４および受光素子３０間で戻り光を集光可能とする公知の光学系、例えばコリメーターレンズや対物レンズ等を好適に用いることができる。
【００７４】
上記波面変換素子６０は、上記反射光学素子７０と受光素子３０との間に設けられ、反射光学素子７０からの反射光、すなわち信号光を分割するものである。この波面変換素子６０は、フォーカス誤差信号を生成するために信号光を分割するもので、言い換えれば、記録媒体８に照射されるレーザー光が適切な焦点（フォーカス）を有しているかを判断するために設けられる。サーボ信号の生成方法によって適切な構成を適宜選択することができる。本実施形態では、後述するように、ナイフエッジ法でフォーカス誤差信号を取得するので、ホログラムを好適に用いることができる。
【００７５】
上記受光素子３０は、記録媒体８から戻ってきたレーザー光を受光し、データ信号及びサーボ信号を生成するものであり、厳密には、記録層からの戻り光である信号光を受光して各種信号を生成するものである。受光素子３０の具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば、公知のフォトダイオード等を挙げることができる。なお、受光素子３０によるサーボ信号の取得等については後述する。
【００７６】
上述したように、上記反射光学素子７０、ビームスプリッター４、受光光学系５、波面変換素子６０、受光素子３０により選別系が形成されるが、もちろん本発明はこれに限定されるものではなく、光ピックアップの技術分野で公知の他の手段や部材を備えていてもよいことは言うまでもない。この選別では、照射受光系からの戻り光を信号光と迷光に選別するとともに、信号光を受光してデータ信号に加えてサーボ信号を生成するようになっている。
【００７７】
上記記録媒体８は、光ピックアップ１０から照射されるレーザー光により情報の記録または再生が可能な記録層を有しているものであれば特に限定されるものではない。記録媒体８の具体的な形状は特に限定されるものではないが、通常は、ディスク状（円板／円盤状）の構成が挙げられる。
【００７８】
上記記録媒体８のより具体的な構成は特に限定されるものではなく、上記記録層を少なくとも１層有していればよいが、記録の高密度に対応するためにも、本発明では２層以上の多層型であることが好ましい。具体的には、例えば、図３に示すように、記録層Ｌ０およびＬ１を備える２層型の記録媒体８を挙げることができる。記録媒体８の図中下方の面をレーザー光の入射面８１とすれば、記録層Ｌ０は入射面８１に近接する第１記録層となっており、記録層Ｌ１は、入射面８１から見て２番目となる第２記録層となる。特に本発明では、記録層を２層以上有する記録媒体８であっても、後述するように迷光によるサーボ信号の不具合等を効果的に回避することができる。なお、記録層は記録媒体８に入射されるレーザー光の光軸に平行な方向に積層されていればよい。
【００７９】
記録媒体８に対するレーザー光の照射方法は特に限定されるものではなく、公知の手法を用いればよい。本実施形態では、該記録層は前記レーザー光源１側に対物光学系２の焦点位置を有し、レーザー光の照射方向とは異なる位置に読み出しを行う例を挙げることができる。具体的には、図３に示すように、入射面８１に対して図中中央部に傾斜して記録媒体８の記録層Ｌ１に入射する実線がレーザー光の照射方向であれば、読み出しの方向は図中外部に発散する方向に出射する破線の方向となっている構成を挙げることができる。
【００８０】
上記光ピックアップ１０において、情報の記録または再生に伴う動作について、図１に基づいて説明する。
【００８１】
まず、レーザー光源１から発せられたレーザー光は前記ビームスプリッター４を通過し対物光学系２によって集光され、記録媒体８の記録層（図１には図示せず）にスポットが形成される。記録媒体８では、照射されたレーザー光が反射されて戻り光となり、この戻り光を対物光学系２で受光する（ただし、戻り光には反射光だけでなく回折光も含まれる）。対物光学系２を介してビームスプリッター４に再び入射した戻り光は、光路が変換されて反射光学素子７０に入射する。
【００８２】
上記反射光学素子７０では、前述したように、読み出しを行っている記録層からの戻り光はほぼすべて反射される一方、該記録層以外からの戻り光（迷光）の大部分は反射されない。反射光学素子７０で反射された戻り光は実質的に信号光のみとなっているので、受光光学系５により集光され、波面変換素子６０を介して受光素子３０に入射される。受光素子３０では、波面変換素子６０により分割された信号光に基づいてフォーカス誤差信号を生成する。
【００８３】
このように、本実施形態では、照射受光系と交差するように選別系を設けるとともに、この選別系では、戻り光の反射のさせ方を変えることで信号光と迷光とを選別している。そのため、後述するように戻り光から迷光を実質的に除去可能にできるとともに、例えば、特許文献１のような遮光板とレンズとを備える多重データ面フィルターと比べると、光ピックアップをより小型化することができる。
【００８４】
さらに、本発明では、上記選別系を備えることにより、サーボ信号の劣化を回避してフォーカスおよびトラッキングの制御をより一層好適化することができる。この点について、次に説明する。
【００８５】
本発明では、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号というサーボ信号を取得する方法に応じて、適切な波面変換素子６０を選択して採用することができる。本実施形態では、波面変換素子６０としてホログラムを用いて、フォーカス誤差信号をナイフエッジ法により取得し、トラッキング誤差信号をプッシュプル法または位相差法により取得する構成を挙げて説明する。
【００８６】
本実施形態で用いられる波面変換素子６０は、図４に示すように、受光した信号光を、記録媒体８のタンジェンシャル（光軸）方向及びラジアル方向に、合計３分割するタイプのホログラム６１を挙げることができる。また、このホログラム６１に対応して、受光素子３０としては、図４に示す三並列型受光素子３１を用いることができる。これら構成のホログラム６１および三並列型受光素子３１であれば、フォーカス誤差信号の取得方法としてナイフエッジ法を用いるとともに、トラッキング誤差信号の取得方法としてプッシュプル法または位相差法を用いることができる。
【００８７】
具体的には、図４の下方に示すように、円形のホログラム６１において図中右上の１／４は第１分割部６１ａとなり、同右下１／４は第２分割部６１ｂとなり、同左１／２は第３分割部６１ｃとなる。これに対応する三並列型受光素子３１は、図４の上方に示すように、図中右側から順に、長方形状の受光領域を有する第１受光部３１ａ、第３受光部３１ｃ及び第２受光部３１ｂにより構成される。各受光部は互いに長手方向が平行になるように並列配置している。
【００８８】
上記ホログラム６１に入射した信号光のうち、三並列型受光素子３１側から見て図中右上１／４の領域（第１分割部６１ａ）により反射された光は、図中右側のラジアル方向に分割され、図中上方右側の第１受光部３１ａで受光される。同様に、ホログラム６１に入射した信号光のうち、三並列型受光素子３１側から見て図中右下１／４の領域（第２分割部６１ｂ）により反射された光は、図中左側のラジアル方向に分割され、図中上方左側の第２受光部３１ｂで受光される。したがって、これら第１受光部３１ａ・第２受光部３１ｂでは、ラジアル方向のトラック位置情報を取得する。これらトラック位置情報により、プッシュプル法または位相差法によってトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００８９】
さらに、ホログラム６１に入射した信号光のうち、三並列型受光素子３１側から見て図中左側１／２の領域（第３分割部６１ｃ）により反射された光は、図中上方中央の第３受光部３１ｃにより受光される。ここで、第３受光部３１ｃは、図中左右にさらに分割されており、サブ受光部３１ｄ・３１ｅとなっている。第３受光部３１ｃがこの構成を有してれば、サブ受光部３１ｄ・３１ｅでの受光の仕方により、戻り光のタンジェンシャル方向の位置情報を取得することができる。つまり、ナイフエッジ法を用いる場合には、第３受光部３１ｃのサブ受光部３１ｄ・３１ｅが受光したそれぞれの光強度の差をとることによって、タンジェンシャル方向の位置情報であるフォーカス誤差信号を得ることができる。
【００９０】
もちろん、ナイフエッジ法およびプッシュプル法の併用、または、ナイフエッジ法および位相差法の併用に好適な波面変換素子６０および三並列型受光素子３１は図４に示す構成に限定されるものではなく、公知の他の構成を用いてもよいことは言うまでもない。
【００９１】
なお、図中左側のサブ受光部３１ｄは、後述するように、レーザー光の照射目標となる記録層の手前側に焦点が位置する状態を検出するために利用され、フォーカス誤差信号としては正の数値を生成することになるので、説明の便宜上、正側サブ受光部３１ｄと称する。同様に、図中右側のサブ受光部３１ｅは、照射目標となる記録層の向こう側（奥側）に焦点が位置する状態を検出するために利用され、フォーカス誤差信号としては負の数値を生成することになるので、説明の便宜上、負側サブ受光部３１ｅと称する。
【００９２】
次に、ナイフエッジ法によるフォーカス誤差信号の取得について具体的に説明する。ホログラム６１の第３分割部６１ｃから反射される信号光は、上記のように、正側サブ受光部３１ｄおよび負側サブ受光部３１ｅで受光される。これら正側サブ受光部３１ｄおよび負側サブ受光部３１ｅで検出される光強度をそれぞれＩ３１ｄおよびＩ３１ｅとすると、フォーカス誤差信号Ｉ（ＦＥＳ）は、次に示す式（１）の演算によって得られる。
【００９３】
Ｉ（ＦＥＳ）＝Ｉ３１ｄ−Ｉ３１ｅ・・・（１）
つまり、図１に示すように、レーザー光源１から発するレーザー光は、対物光学系２により合焦されて記録媒体８の任意の記録層に照射される。ここで、対物光学系２によるレーザー光の焦点が、照射目標となる記録層の手前の位置にあるときには、記録媒体８（記録層）からの戻り光、すなわち反射光学素子７０により反射されてホログラム６１に入射する反射光は、三並列型受光素子３１の手前に焦点が位置することになる。
【００９４】
この場合、ホログラム６１に入射した信号光のうち、第３分割部６１ｃから反射される光の受光位置は、正側サブ受光部３１ｄよりも負側サブ受光部３１ｅに大きくずれることになる。その結果、正側サブ受光部３１ｄで検出される光強度Ｉ３１ｄより、負側サブ受光部３１ｅで検出される光強度Ｉ３１ｅの方が大きくなり、Ｉ（ＦＥＳ）は負の符号となる。
【００９５】
一方、対物光学系２によるレーザー光の焦点が、照射目標となる記録層よりも向こう側（奥側）の位置にあるときには、記録層からの戻り光、すなわち反射光学素子７０により反射されてホログラム６１に入射する反射光は、三並列型受光素子３１の位置よりも向こう側（奥側）に焦点が位置することになる。
【００９６】
この場合、ホログラム６１に入射した信号光のうち、第３分割部６１ｃから反射される光の受光位置は、負側サブ受光部３１ｅよりも正側サブ受光部３１ｄに大きくずれることになる。その結果、負側サブ受光部３１ｅで検出される光強度Ｉ３１ｅより、正側サブ受光部３１ｄで検出される光強度Ｉ３１ｄの方が大きくなり、Ｉ（ＦＥＳ）は正の符号となる。
【００９７】
次に、トラック位置情報を示すトラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳ）は、前記のようにプッシュプル法によって得ることができる。プッシュプル法はトラッキング誤差信号を取得する代表的な方法の一つである。
【００９８】
プッシュプル法によるトラッキング誤差信号の取得について具体的に説明する。ホログラム６１の第１分割部６１ａから反射される信号光は、前記のように第１受光部３１ａで受光され、第２分割部６１ｂから反射される信号光は、第２受光部３１ｂで受光される。これら第１受光部３１ａおよび第２受光部３１ｂで検出される光強度をそれぞれＩ３１ａおよびＩ３１ｂとすると、プッシュプル信号Ｉ（ＰＰ）は、次に示す式（２）の演算によって得られる。
【００９９】
Ｉ（ＰＰ）＝Ｉ３１ａ−Ｉ３１ｂ・・・（２）
つまり前記記録媒体８上に集光されたレーザー光が、該記録媒体８上のトラック又はピット形成部分で反射されると、反射光に回折パターンが現れる。この反射光がホログラム６１を通過した後に、当該反射光のファーフィールドパターン（回折パターン）の強度分布の左右対称性を検出すれば、トラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳ）を算出することができる。
【０１００】
より具体的には、レーザー光のスポット焦点が記録媒体８上のトラック又はピットの中央にある場合には、そのファーフィールドパターン（回折パターン）の強度分布が左右対称となる。そのため、第１受光部３１ａ・第２受光部３１ｂで検出される光強度Ｉ３１ａ・Ｉ３１ｂの値が等しくなり、上式（２）によって、プッシュプル信号Ｉ（ＰＰ）の値は０となる。その結果、プッシュプル信号Ｉ（ＰＰ）が得られず、トラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳ）は算出されない。
【０１０１】
一方、レーザー光のスポット焦点が記録媒体８上のトラック又はピットの中心からずれると、そのずれ量に応じてファーフィールドパターン（回折パターン）の強度分布の左右対称性が崩れる。そのため、第１受光部３１ａ・第２受光部３１ｂで検出される光強度Ｉ３１ａ・Ｉ３１ｂの値が異なり、上式（２）によって、プッシュプル信号Ｉ（ＰＰ）の値は０ではなくなる。その結果、プッシュプル信号が得られ、トラッキング誤差信号が算出される。
【０１０２】
さらに、トラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳ）は、上記プッシュプル法だけでなく、前記位相差法（ＤＰＤ法：Differential  Phase  Detection）によっても得ることができる。位相差法は、トラック位置情報を取得する方法の一つである。ＤＰＤ法では、三並列型受光素子３１の第１受光部３１ａ・第２受光部３１ｂによるそれぞれの受光結果、すなわち第１受光部３１ａ・第２受光部３１ｂで検出される光強度Ｉ３１ａ・Ｉ３１ｂの位相差によってトラック位置情報を検出する。
【０１０３】
具体的には、位相差法（ＤＰＤ法）によるトラッキング誤差信号Ｉ（ＤＰＤ）は、次に示す式（３）の演算によって得られる。なお、式（３）の「ｐｈ」は、各光強度の間における位相差をとることを意味する。
【０１０４】
Ｉ（ＤＰＤ）＝ｐｈ（Ｉ３１ａ−Ｉ３１ｂ）・・・（３）
レーザー光が、記録媒体８上のトラック又はピットのどの位置を通過するかによって、発生する位相差が変化する。レーザー光が、トラック又はピットの中心位置を通過する場合には、上式（３）によって、検出される光強度の位相差は０となる。一方、レーザー光が、トラック又はピットの中心からずれた位置を通過する場合には、上式（３）によって、検出される光強度の位相差は０ではなくなる。その結果、位相差からトラッキング誤差信号を算出することができる。
【０１０５】
次に、本実施形態において、前記反射膜７１を備える選別系により、記録媒体８から反射される戻り光から迷光を実質的に除去可能とするメカニズムについて詳細に説明する。
【０１０６】
上述したように、図４に示す三並列型受光素子３１を用いた場合には、サーボ信号のうち、フォーカス誤差信号を式（１）により取得することができ、トラッキング誤差信号を式（２）または式（３）により取得することができる。ここで、図４において破線の領域５０として示すように、ホログラム６１には信号光以外に迷光が入射する。
【０１０７】
前述したように、本実施形態で用いられる記録媒体８（図３参照）は、記録層Ｌ０およびＬ１が２層設けられている。もちろん記録媒体８に設けられる記録層の数は２層に限定されるものではなく３層以上であってもよい。このような多層型の記録媒体８は、記録層が複数あるために情報の記録を高密度化できる反面、迷光の発生が生じやすいという問題がある。
【０１０８】
例えば、図３に示す記録媒体８において、第１記録層Ｌ０に対してレーザー光源１からレーザー光を照射したとする。このとき、対物光学系２による合焦は第１記録層Ｌ０の位置に設定されるので、第１記録層Ｌ０はレーザー光の照射目標の記録層ということができる。ここで、隣接する第２記録層Ｌ１は、レーザー光の入射面８１から見て第１記録層Ｌ０の奥側に配置しているが、第１記録層Ｌ０に合焦しているレーザー光は、この第１記録層Ｌ０のみに照射されるわけではなく、第２記録層Ｌ１にも照射されることになる。
【０１０９】
照射されたレーザー光は各記録層から反射されて戻り光となって対物光学系２に入射するが、このうち、照射目標の記録層である第１記録層Ｌ０からの戻り光は、適切なサーボ信号光（およびＲＦ（無線周波数）信号光）となっている。これに対して、隣接する第２記録層Ｌ１からの戻り光は、迷光となって対物光学系２に入射する。
【０１１０】
この迷光は、サーボ信号光とともに、ビームスプリッター４等を介してホログラム６１に入射するが、その入射範囲は、図４に示すように、ホログラム６１の中央部の広い円形の領域５０に及ぶ。ホログラム６１の第１分割部６１ａ〜第３分割部６１ｃは、何れもサーボ信号を検出するため信号光を反射する部位であり、第１分割部６１ａからの反射される迷光は、領域５０の図中右上１／４の領域５０ａとなるので、第１受光部３１ａの図中右上方１／４程度に重なる範囲で受光される。
【０１１１】
同様に、第２分割部６１ｂからの迷光は、領域５０の図中右下１／４の領域５０ｂとなるので、第２受光部３１ｂの図中左下方１／４程度に重なる範囲で受光される。また、第３分割部６１ｃからの迷光は、領域５０の図中左１／２の領域５０ｃとなるので、第３受光部６１ｃを構成する図中左側の正側サブ受光部３１ｄのほぼ全面をカバーする範囲で受光される。
【０１１２】
このように、ホログラム６１の各分割部（波面変換素子６０）の広い領域に迷光が入射すると、三並列型受光素子３１（受光素子３０）に含まれる複数の受光部でも迷光を相当な範囲で受光することになる。その結果、前述したナイフエッジ法やプッシュプル法、位相差法によるサーボ信号の取得に大きな影響を及ぼす。
【０１１３】
これに対して本実施形態では、前述した反射膜７１（反射光学素子７０）を備えているため、上記迷光の影響を大幅に低減することができる。すなわち、図２に示すように、発生した迷光は、反射膜７１の中央部の広い範囲となるように円形の領域５０として入射する。ところが、反射膜７１では、中央の反射部７１ａを除く大部分は非反射部７１ｂとなっているので、迷光も反射部７１ａのみでしか反射されない。
【０１１４】
それゆえ、図２に示すように、ホログラム６１に入射する迷光は、円形の広い領域５０から、反射部７１ａの形状に応じた狭い正方形状の領域４０に大幅に縮小することになる。その結果、第１分割部６１ａから反射される迷光は、領域４０の図中右上１／４の領域４０ａとなるので、第１受光部３１ａの中央部近傍の一部で受光されるに過ぎない。これを領域５０ａと比較すれば、第１受光部３１ａで受光する迷光が大幅に減少していることは明らかである。
【０１１５】
同様に、第２分割部６１ｂから反射される迷光は、領域４０の図中右下１／４の領域４０ｂとなるので、第２受光部３１ａの中央部近傍の一部で受光される程度となる。同様に、第３分割部６１ｃからの迷光は、領域４０の図中左１／２の領域４０ｃとなるので、第３受光部６１ｃの中央部近傍の一部で受光される程度となる。
【０１１６】
三並列型受光素子３１の各受光部では、受光領域が広ければ受光量も多くなるため、広い範囲で迷光を受光すれば、迷光に基づく誤信号が生成され、サーボ信号の信頼性が低下する。これに対して本実施形態では上記反射膜７１を用いるため、大部分の迷光は、非反射部７１ｂにて吸収または透過するので、三並列型受光素子３１における迷光の受光範囲を、領域５０から領域４０へと大幅に狭めることができる。つまり、信号光の光量に対して迷光の光量はノイズとして無視することが可能となる。その結果、受光した反射光からサーボ信号を計算する上で迷光は支障を来たすことがない。
【０１１７】
しかも、信号光そのものは照射目標の記録層に合焦した状態で記録層から反射されるため、反射部７１ａで十分に反射されてホログラム６１に入射する。それゆえ、信号光の劣化も有効に回避することができる。その結果、サーボ信号の有効性をより一層向上させることが可能となる。
【０１１８】
なお、反射部７１ａの形状は、前述したように、照射目標の記録層にレーザー光が合焦した際に、反射膜７１上に形成される信号光のスポットが全て反射され得る最小の大きさに設定されればよいが、その具体的な大きさ、言い換えれば、反射膜７１による迷光の反射抑制率は特に限定されるものではない。迷光の反射量を低減するほど迷光由来のノイズが減少するのでサーボ信号の信頼性も向上するが、迷光の反射量を低減しすぎると、反射部７１ａの面積が小さくなりすぎるので、信号光の反射量が十分確保できなくなる。したがって、迷光の反射抑制率は、光ピックアップや記録媒体８の具体的な種類や構成等に応じて、適宜設定すればよい。
【０１１９】
本発明では、照射受光系から選別系に入射した戻り光を反射光学素子により選別し、一部でも迷光を除去して受光素子３０に入射すれば、サーボ信号の信頼性を高めるという効果を得ることができることはいうまでもない。
【０１２０】
以上のように、本発明では、光路中に反射光学素子を設けることにより受光素子への迷光の入射を抑制または回避することができる。また、反射光学素子を用いて信号光と迷光との選別を行うため、アパーチャを有する光遮断部材を備える装置を採用する必要がなく、装置の小型化が可能となる。また、迷光が受光素子に入射するのを防止することによりサーボ信号等の不具合を生じさせない。その結果、受光素子への迷光の入射を防止することができ、かつ、サーボ信号等の不具合を防止することができる小型の光ピックアップを実現できる。
【０１２１】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１２２】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図５および図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じであり、適宜実施の形態１の図面も参照する。また、説明の便宜上、前記実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２３】
前記実施の形態１では、波面変換素子６０（図１参照）としてホログラム６１（図４参照）を、受光素子３０（図１参照）として三並列型受光素子３１（図４参照）を用いて、フォーカス誤差信号をナイフエッジ法により取得し、トラッキング誤差信号をプッシュプル法または位相差法により取得する構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成の波面変換素子６０も好適に用いることができる。
【０１２４】
本実施形態では、波面変換素子６０としてシリンドリカルレンズを用いて、フォーカス誤差信号をナイフエッジ法により取得し、トラッキング誤差信号をプッシュプル法または位相差法により取得する構成を挙げて本発明について説明する。
【０１２５】
本実施形態で用いられる波面変換素子６０は、図５に示すように、受光した信号光を、非点収差をもったビームスポットとして受光素子３０に照射するシリンドリカルレンズ６２を用いるとともに、これに対応して、受光素子３０としては、図６に示す四分割型受光素子３２を用いる例を挙げることができる。これら構成のシリンドリカルレンズ６２および四分割型受光素子３２であれば、フォーカス誤差信号の取得方法として非点収差法を用いるとともに、トラッキング誤差信号の取得方法としては、前記実施の形態１と同様にプッシュプル法または位相差法を用いることができる。
【０１２６】
具体的には、図５に示すように、シリンドリカルレンズ６２は、受光した信号光を、非点収差をもったビームスポットとして受光素子３０、本実施形態では四分割型受光素子３２に照射する。ここで四分割型受光素子３２は、図６に示すように、記録媒体８のタンジェンシャル方向及びラジアル方向それぞれに２分割され、合計で４分割された構成を有している。説明の便宜上、図中左上１／４を第１サブ受光部３２ａ、同左下１／４を第２サブ受光部３２ｂ、同右下１／４を第３サブ受光部３２ｃ、同右上１／４を第４サブ受光部３２ｄと称する。各サブ受光部は何れも正方形状となっている。なお、図中の双方向矢印で示した方向が非点収差の方向であり、ラジアル方向（図中Ｘ方向）に対して４５°の方向である。
【０１２７】
非点収差法では、上記シリンドリカルレンズ６２を経由して四分割型受光素子３２で受光したそれぞれの反射光の光強度を用いて演算を行うことによって、フォーカス誤差信号Ｉ（ＦＥＳ）を得ることができる。具体的には、第１サブ受光部３２ａ、第２サブ受光部３２ｂ、第３サブ受光部３２ｃ、および第４サブ受光部３２ｄが受光したそれぞれの反射光の光強度をＩ３２ａ、Ｉ３２ｂ、Ｉ３２ｃ、およびＩ３２ｄとすると、フォーカス誤差信号Ｉ（ＦＥＳ）は、次に示す式（４）の演算によって得られる。
【０１２８】
Ｉ（ＦＥＳ）＝（Ｉ３２ａ＋Ｉ３２ｃ）−（Ｉ３２ｂ＋Ｉ３２ｄ）・・・（４）
つまり、図１に示すように、対物光学系２によるレーザー光の焦点が、記録媒体８における照射目標となる記録層の手前の位置にあるときには、記録媒体８（記録層）からの戻り光、すなわち反射光学素子７０により反射されてシリンドリカルレンズ６２に入射する反射光は、四分割型受光素子３２の手前に焦点が位置することになる。ここで、図６に示すように、非点収差の方向はラジアル方向に対して４５°の方向であるので、これに沿ったサブ受光部である第１サブ受光部３２ａおよび第３サブ受光部３２ｃで検出される光強度Ｉ３２ａおよびＩ３２ｃが相対的に大きくなり、Ｉ（ＦＥＳ）は正の符号となる。
【０１２９】
一方、対物光学系２によるレーザー光の焦点が、照射目標となる記録層よりも向こう側（奥側）の位置にあるときには、記録層からの戻り光、すなわち反射光学素子７０により反射されてシリンドリカルレンズ６２に入射する反射光は、四分割型受光素子３２の位置よりも向こう側（奥側）に焦点が位置することになる。それゆえ、非点収差の方向よりもこれに直交する方向で検出される光強度が大きくなる。すなわち、第２サブ受光部３２ｂおよび第４サブ受光部３２ｄで検出される光強度Ｉ３２ｂおよびＩ３２ｄが相対的に大きくなるので、Ｉ（ＦＥＳ）は負の符号となる。
【０１３０】
次に、トラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳ）は、前記実施の形態１と同様にプッシュプル法によって得ることができる。具体的には、プッシュプル信号Ｉ（ＰＰ）は、次に示す式（５）の演算によって得られる。
【０１３１】
Ｉ（ＰＰ）＝（Ｉ３２ａ＋Ｉ３２ｂ）−（Ｉ３２ｃ＋Ｉ３２ｄ）・・・（５）
つまり前記記録媒体８上に集光されたレーザー光が、該記録媒体８上のトラック又はピット形成部分で反射されると、反射光に回折パターンが現れる。この反射光がシリンドリカルレンズ６２を通過した後に、当該反射光のファーフィールドパターン（回折パターン）の強度分布の左右対称性を検出すれば、トラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳ）を算出することができる。
【０１３２】
より具体的には、レーザー光のスポット焦点が記録媒体８上のトラック又はピットの中央にある場合には、そのファーフィールドパターン（回折パターン）の強度分布が左右対称となる。そのため、第１サブ受光部３２ａおよび第２サブ受光部３２ｂで検出される光強度Ｉ３２ａおよびＩ３２ｂの値と、第３サブ受光部３２ｃおよび第４サブ受光部３２ｄで検出される光強度Ｉ３２ｃおよびＩ３２ｄの値とが等しくなり、上式（５）によって、プッシュプル信号Ｉ（ＰＰ）の値は０となる。その結果、プッシュプル信号Ｉ（ＰＰ）が得られず、トラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳ）は算出されない。
【０１３３】
一方、レーザー光のスポット焦点が記録媒体８上のトラック又はピットの中心からずれると、そのずれ量に応じてファーフィールドパターン（回折パターン）の強度分布の左右対称性が崩れる。そのため、第１サブ受光部３２ａおよび第２サブ受光部３２ｂで検出される光強度Ｉ３２ａおよびＩ３２ｂの値と、第３サブ受光部３２ｃおよび第４サブ受光部３２ｄで検出される光強度Ｉ３２ｃおよびＩ３２ｄの値とが異なり、上式（５）によって、プッシュプル信号Ｉ（ＰＰ）の値は０ではなくなる。その結果、プッシュプル信号が得られ、トラッキング誤差信号が算出される。
【０１３４】
さらに、トラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳ）は、前記実施の形態１と同様に位相差法（ＤＰＤ法）によっても得ることができる。ＤＰＤ法では、四分割型受光素子３２の４個のサブ受光部それぞれの受光結果、すなわち光強度の位相差によってトラック位置情報を検出する。具体的には、位相差法によるトラッキング誤差信号Ｉ（ＤＰＤ）は、次に示す式（６）の演算によって得られる。なお、前述したように「ｐｈ」は、各光強度の間における位相差をとることを意味する。
【０１３５】
Ｉ（ＤＰＤ）＝ｐｈ（（Ｉ３２ａ＋Ｉ３２ｃ）−（Ｉ３２ｂ＋Ｉ３２ｄ））・・・（６）
次に、本実施形態において、前記反射膜７１（実施の形態１および図２参照）を備える選別系により、記録媒体８から反射される戻り光から迷光を実質的に除去可能とするメカニズムについて詳細に説明する。
【０１３６】
上述したように、図６に示す四分割型受光素子３２を用いた場合には、サーボ信号のうち、フォーカス誤差信号を式（４）により取得することができ、トラッキング誤差信号を式（５）または式（６）により取得することができる。ここで、前記実施の形態１と同様に、シリンドリカルレンズ６２には信号光以外に迷光が入射する。
【０１３７】
この迷光は、サーボ信号光とともに、ビームスプリッター４等を介して（図１参照）シリンドリカルレンズ６２に入射し、さらに四分割型受光素子３２に入射するが、その入射範囲は、図６に示すように、四分割型受光素子３２全面をカバーするような大きな円形の領域５０となる。つまり、四分割型受光素子３２の第１サブ受光部３２ａ〜第４サブ受光部３２ｄの全てに重なる範囲で迷光が受光される。その結果、前述した非点収差法やプッシュプル法、位相差法によるサーボ信号の取得に大きな影響を及ぼす。
【０１３８】
これに対して本実施形態では、前記実施の形態１で説明した、図２に示す反射光学素子７０を備えているため、上記迷光の影響を大幅に低減することができる。すなわち、図２に示すように、反射光学素子７０として前記反射膜７１を用いれば、迷光は円形の領域５０として入射するが、迷光は中央の反射部７１ａのみでしか反射されない。それゆえ、シリンドリカルレンズ６２に入射する迷光は、円形の広い領域５０から、反射部７１ａの形状に応じた狭い正方形状の領域４０に大幅に縮小することになる。その結果、図６に示すように、シリンドリカルレンズ６２から照射される迷光は、四分割型受光素子３２の中央部近傍の一部で受光されるに過ぎない。これを領域５０と比較すれば、四分割型受光素子３２で受光する迷光が大幅に減少していることは明らかである。
【０１３９】
このように、本発明では、波面変換素子６０の種類や受光素子３０の構成によらず、受光素子３０における迷光の受光範囲を、領域５０から領域４０へと大幅に狭めることができる。これにより、信号光の光量に対して迷光の光量はノイズとして無視することが可能となるので、受光した反射光からサーボ信号を計算する上で迷光は支障を来たすことがない。しかも、信号光そのものは照射目標の記録層に合焦した状態で記録層から反射されるため、反射光学素子７０の反射部７１ａで十分に反射されてシリンドリカルレンズ６２に入射する。それゆえ、信号光の劣化も有効に回避することができる。その結果、前記実施の形態１と同様に、サーボ信号の有効性をより一層向上させることが可能となる。
【０１４０】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１４１】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施形態について図７および図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１および２と同じであり、適宜実施の形態１または２の図面も参照する。また、説明の便宜上、前記実施の形態１または２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４２】
本実施形態の光ピックアップは、前記実施の形態１の構成において、光路中に回折格子９が備えられるとともに、反射光学素子７０として、前記実施の形態１の反射膜７１とは反射部の形状が異なる反射膜７２を用いている。
【０１４３】
すなわち、図７に示すように、本実施形態の光ピックアップ１１は、レーザー光源１、対物光学系２、受光素子３０、ビームスプリッター４、受光光学系５、波面変換素子６０、反射光学素子７０を備えている構成点は前記実施の形態１と同様であるが、さらに、レーザー光源１とビームスプリッター４との間に回折格子９を備えている。レーザー光源１から発せられるレーザー光はビームスプリッター４および対物光学系２を介して記録媒体８の記録層に照射されるが、回折格子９は、ビームスプリッター４に入射する前に、レーザー光をメインビームと二つのサブビームに分割して回折するようになっている。
【０１４４】
具体的には、回折格子９は、入射光を回折するために表面に周期的な凹凸が形成されている。そして、この周期的な凹凸によって図８に示すように、レーザー光源１から入射したレーザー光９０から二つのサブビーム９２・９３を生成する。サブビーム９２・９３はそれぞれメインビーム９１を基準に線対称となるように生成される。上記表面の凹凸形状は特に限定されるものではなく、二つのサブビーム９２・９３、言い換えれば、プラスの１次回折光（＋１次光）とマイナスの１次回折光（−１次光）を生成できるようになっておれば、公知の条件で形成された周期的な凹凸であればよい。
【０１４５】
なお、図中左側（記録媒体のトラックに平行なＹ方向の負側）を第１サブビーム９２と称し、同右側（Ｙ方向の正側）を第２サブビームと称する。また、メインビーム９１は記録媒体８に対する情報の記録または再生に用いられるビーム（主光束）であり、第１・第２サブビーム９２・９３はメインビームの集光位置を制御するために、言い換えればサーボ信号を生成するために用いられるビーム（副光束）である。このように一つのビーム（レーザー光９０）から三つのビームが生成してビームスプリッター４に照射される。
【０１４６】
本実施形態では、上記回折格子９を追加することに加えて、反射光学素子７０として、図９に示すような十字型の反射部７２ａを有する反射膜７２を用いている。反射膜７２は、基本的には前記実施の形態１で説明した反射膜７１と同様の構成を有しているが、その中央部に設けられる反射部７２ａの形状が、前記反射膜７１の反射部７１ａの形状と異なっている。
【０１４７】
上記反射部７２ａの形状が十字型となっている理由は、メインビーム９１の照射位置に対してマージンを考慮する必要があることによる。
【０１４８】
すなわち、前記実施の形態１で述べたように、反射膜７２の反射部７２ａの形状は、記録媒体８の記録層にレーザー光が合焦した際に、当該反射膜７２上に形成される信号光のスポットが全て反射され得る最小の大きさであることが望ましい。ここで、フォーカス誤差信号を取得するために、信号光のスポットが記録媒体８上でデフォーカス状態（メインビーム９１が合焦していない状態）にあれば、反射膜７２に入射する反射光のスポットもやや大きくなる。そこで、本実施形態の反射膜７２では、入射する反射光のスポットが多少大きくなっても全て反射できるようにするために、反射部７２ａをラジアル方向（Ｘ方向）の大きさ７２ｃが決定される。ただし、フォーカス誤差信号は、前記実施の形態１における式（１）（後述の式（７）も参照）に示すように、メインビーム９１のうち受光素子３０に入射する成分を用いて演算されるので、第１サブビーム９２および第２サブビーム９３に対してはマージンを考慮する必要がない。
【０１４９】
それゆえ、メインビーム９１を受光して反射する部位となる中央部はラジアル方向（Ｘ方向）に突出してマージンを確保しているのに対して、第１サブビーム９２および第２サブビーム９３を受光して反射する部位となる、タンジェンシャル方向（Ｙ方向）の両端部は、ラジアル方向にマージンを確保する必要がないので、必要最小限の大きさとなって、結果的に、反射部７２ａは十字型となる。
【０１５０】
もちろん、反射部７２ａの形状は十字型に限定されるものではなく、メインビーム９１のマージンを確保でき、かつ、第１サブビーム９２および第２サブビーム９３を反射できる必要最小限の大きさを確保できるのであれば、三分割された形状であってもよいし、楕円形であってもよいし、その他の形状であってもよい。
【０１５１】
次に、本実施形態にけるサーボ信号の取得について説明する。サーボ信号のうち、フォーカス誤差信号の取得方法は、前記実施の形態１で説明したナイフエッジ法または実施の形態２で説明した非点収差法を好適に用いることができる。
【０１５２】
まずナイフエッジ法による取得方法の一例としては、波面変換素子６０として図１０に示す三並列型のホログラム６３を用いる方法を挙げることができる。このホログラム６３は、基本的には前記実施の形態１で説明したホログラム６１と同様の構成を有しており、受光した信号光を、記録媒体８のタンジェンシャル（光軸）方向及びラジアル方向に、合計３分割する。また、このホログラム６３に対応して、受光素子３０としては、図１０に示す三並列型受光素子３３を用いることができる。これら構成のホログラム６３および三並列型受光素子３３であれば、フォーカス誤差信号の取得方法としてナイフエッジ法を用いるとともに、トラッキング誤差信号の取得方法としてプッシュプル法または位相差法を用いることができる。
【０１５３】
具体的には、図１０の下方に示すように、円形のホログラム６３において図中右上の１／４は第１分割部６３ａとなり、同右下１／４は第２分割部６３ｂとなり、同左１／２は第３分割部６３ｃとなる。これに対応する三並列型受光素子３３は、図１０の上方に示すように、図中右側から順に、長方形状の受光領域を有する第１受光部３３ａ、第３受光部３３ｃ及び第２受光部３３ｂにより構成される。各受光部は互いに長手方向が平行になるように並列配置している。
【０１５４】
ここで、各受光部の構成は、前記実施の形態１で説明した三並列型受光素子３１とは部分的に異なっている。すなわち、第１受光部３３ａおよび第２受光部３３ｂは、三つのサブ受光部３３ｅ・３３ｄ・３３ｆおよびサブ受光部３３ｈ・３３ｇ・３３ｉからなっており、タンジェンシャル方向（Ｙ軸方向）の正方向に沿ってこの順で配列し、かつ、何れも等間隔の間隙を設けて互いに平行して配置される。
【０１５５】
なお、説明の便宜上、第１受光部３３ａを構成するサブ受光部３３ｅ・３３ｄ・３３ｆのうち、中央に配置するサブ受光部３３ｄを中央サブ受光部３３ｄと称し、図中左側のサブ受光部３３ｅを、第１サブビーム９２を受光することに基づいて、第１サブ受光部３３ｅと称し、図中右側のサブ受光部３３ｆを第２サブ受光部３３ｆと称する。第２受光部３３ｂも同様に、サブ受光部３３ｇ・３３ｈ・３３ｉを、中央サブ受光部３３ｇ、第１サブ受光部３３ｈ、第２サブ受光部３３ｉと称する。
【０１５６】
第１受光部３３ａは、ホログラム６３の第１分割部６３ａを通過した反射光のうち、メインビーム９１による反射光を中央サブ受光部３３ｄによって受光するとともに、第１サブビーム９２・第２サブビーム９３による反射光は、第１サブ受光部３３ｅ・第２サブ受光部３３ｆによってそれぞれ受光する。
【０１５７】
同様に、第２受光部３３ｂも、ホログラム６３の第２分割部６３ｂを通過した反射光のうち、メインビーム９１による反射光を中央サブ受光部３３ｇによって受光するとともに、第１サブビーム９２・第２サブビーム９３による反射光は、第１サブ受光部３３ｈ・第２サブ受光部３３ｉによってそれぞれ受光する。
【０１５８】
つまり、第１受光部３３ａ及び第２受光部３３ｂは、ホログラム６３の第１分割部６３ａ及び第２分割部６３ｂからの反射光をそれぞれ受光し、ラジアル方向のトラック位置情報を取得するようになっている。
【０１５９】
一方、第３受光部３３ｃは前記三並列型受光素子３１の第３受光部３１ｃと同様に、図中左右にさらに分割されており、サブ受光部３３ｊ・３３ｋとなっている。説明の便宜上、図中左側のサブ受光部３３ｊを正側サブ受光部３３ｊと称し、図中右側のサブ受光部３３ｋを負側サブ受光部３３ｋと称する（前記実施の形態１の三並列型受光素子３１の説明を参照）。第３受光部３３ｃがこの構成を有してれば、正側サブ受光部３３ｊ・負側サブ受光部３３ｋでの受光の仕方により、戻り光のタンジェンシャル方向の位置情報を取得することができる。
※ナイフエッジ法におけるＦＥ信号の算出法
次に、各サーボ信号の算出について具体的に説明する。まず、フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は、次に示す式（７）の演算によって得られる。なお、詳細は前記実施の形態１の式（１）およびその説明と同様であるのでここでは省略する。
【０１６０】
Ｉ（ＦＥＳ）＝Ｉ３１ｊ−Ｉ３１ｋ・・・（７）
次に、トラッキング誤差信号は、前記実施の形態１で示した位相差法（ＤＰＤ法）の替わりに、差動プッシュプル法（ＤＰＰ法：Differential push pull）によって検出してもよい。ＤＰＰ法では、第１受光部３３ａ及び第２受光部３３ｂによるそれぞれの光強度を用いてトラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳ）を取得する。
【０１６１】
すなわち、ＤＰＰ法によるトラッキング信号Ｉ（ＤＰＰ）は、次の式（８）の演算によって算出される。なお、式（８）中の係数ｋは、メインビーム９１（０次光）、第１サブビーム９２（＋１次光）及び第２サブビーム９３（−１次光）の光強度の違いを補正するための係数であり、強度比が、０次光：＋１次光：−１次光＝ａ：ｂ：ｂであるならば、係数ｋ＝ａ／（２ｂ）となる。
【０１６２】
Ｉ（ＤＰＰ）＝（Ｉ３３ｄ−Ｉ３３ｇ）−ｋ×{(Ｉ３３ｅ−Ｉ３３ｈ)＋(Ｉ３３ｆ−Ｉ３３ｉ)}・・・（８）
ここで、トラッキング誤差信号Ｉ（ＤＰＰ）の（Ｉ３３ｄ−Ｉ３３ｇ）は、メインビーム９１のプッシュプル信号Ｉ（ＰＰＭ）であり、（Ｉ３３ｅ−Ｉ３３ｈ）および（Ｉ３３ｆ−Ｉ３３ｉ）は、それぞれ第１サブビーム９２（＋１次光）のプッシュプル信号Ｉ（ＰＰＳ１）および第２サブビーム９３（−１次光）のプッシュプル信号Ｉ（ＰＰＳ２）に相当する。またこれらサブビームのプッシュプル信号Ｉ（ＰＰＳ１）およびＩ（ＰＰＳ２）の位相は、トラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳ）に表れる対物レンズシフトによるオフセットをキャンセルするように、メインビーム９１のプッシュプル信号Ｉ（ＰＰＭ）の位相と１８０°異なるようになっている。すなわち、メインビーム９１と、第１サブビーム９２および第２サブビーム９３との各位置は、トラック上において、プッシュプル信号の位相が互いに１８０°異なる状態で形成されるよう配置される。
【０１６３】
次に、上記ホログラム６３および三並列型受光素子３３と前記反射膜７２とを備える選別系により、記録媒体８から反射される戻り光から迷光を実質的に除去可能とするメカニズムについて詳細に説明する。
【０１６４】
上述したように、図１０に示す三並列型受光素子３３を用いた場合には、サーボ信号のうち、フォーカス誤差信号を式（７）により取得することができ、トラッキング誤差信号を式（８）等により取得することができる。ここで、図９において破線の領域５０として示すように、反射膜７２には信号光以外に迷光（レーザー光の照射目標となっていない記録層からの反射光、前記実施の形態１参照）が入射し、それが図１０において破線の領域５０として示すように、ホログラム６３にも入射する。
【０１６５】
つまりホログラム６３に入射する迷光の入射範囲は、その中央部の広い円形の領域５０に及ぶ。ホログラム６３の第１分割部６３ａ〜第３分割部６３ｃは、何れもサーボ信号を検出するため信号光を反射する部位であり、第１分割部６３ａからの反射される迷光は、領域５０の図中右上１／４の領域５０ａとなるので、三並列型受光素子３３における第１受光部３３ａを構成する中央サブ受光部３３ｄの図中右上方１／４程度と、隣接する第２サブ受光部３３ｆの上方約１／２程度とに重なる広い範囲で受光される。
【０１６６】
同様に、第２分割部６３ｂからの迷光は、領域５０の図中右下１／４の領域５０ｂとなるので、第２受光部３３ｂを構成する中央サブ受光部３３ｇの図中左下方１／４程度と、隣接する第１サブ受光部３３ｈの下方約１／２程度とに重なる広い範囲で受光される。また、第３分割部６３ｃからの迷光は、領域５０の図中左１／２の領域５０ｃとなるので、第３受光部６３ｃを構成する図中左側の正側サブ受光部３１ｊのほぼ全面をカバーする範囲で受光される。
【０１６７】
このように、レーザー光源１から発せられるレーザー光を回折格子９によりメインビーム９１と第１サブビーム９２および第２サブビーム９３に分割して記録媒体８に照射した場合であっても、前記実施の形態１の場合と同様に、レーザー光の照射目標以外の隣接する記録層から迷光が生成する。この迷光はホログラム６３の各分割部の広い領域に入射すると、三並列型受光素子３３に含まれる複数の受光部でも迷光を相当な範囲で受光することになる。その結果、前述したナイフエッジ法やＤＰＰ法等によるサーボ信号の取得に大きな影響を及ぼす。
【０１６８】
これに対して本実施形態では、前述した反射膜７２を備えているため、上記迷光の影響を大幅に低減することができる。すなわち、図９に示すように、迷光は反射膜７２の中央部の広い範囲となるように円形の領域５０として入射する。ところが、反射膜７２では、中央の十字型の反射部７２ａを除く大部分は非反射部７２ｂとなっているので、迷光も反射部７２ａのみでしか反射されない。
【０１６９】
それゆえ、図１０に示すように、ホログラム６３に入射する迷光は、円形の広い領域５０から、反射部７２ａの形状に応じた狭い十字形状の領域４１に大幅に縮小することになる。その結果、第１分割部６３ａから反射される迷光は、領域４１の図中右上１／４の領域４１ａとなるので、第１受光部３３ａを構成する中央サブ受光部３３ｄおよび第２サブ受光部３３ｆの中央部近傍の一部で受光されるに過ぎない。これを領域５０ａと比較すれば、第１受光部３３ａ全体で受光する迷光が大幅に減少していることは明らかである。
【０１７０】
同様に、第２分割部６３ｂから反射される迷光は、領域４１の図中右下１／４の領域４１ｂとなるので、第２受光部３３ａを構成する中央サブ受光部３３ｇおよび第１サブ受光部３３ｈの中央部近傍の一部で受光される程度となる。また、第３分割部６３ｃからの迷光は、領域４１の図中左１／２の領域４１ｃとなるので、第３受光部６３ｃ（正側サブ受光部６３ｊ）の中央部近傍の一部で受光される程度となる。
【０１７１】
このように本実施形態でも、上記反射膜７２を用いることによって、大部分の迷光を非反射部７２ｂにて吸収または透過するので、三並列型受光素子３３における迷光の受光範囲を、領域５０から領域４１へと大幅に狭めることができる。つまり、信号光の光量に対して迷光の光量はノイズとして無視することが可能となる。その結果、受光した反射光からサーボ信号を計算する上で迷光は支障を来たすことがない。しかも、メインビーム９１、第１サブビーム９２、および第２サブビーム９３は照射目標の記録層に合焦した状態で記録層から反射されるため、反射部７２ａで十分に反射されてホログラム６３に入射する。それゆえ、信号光の劣化も有効に回避することができる。その結果、サーボ信号の有効性をより一層向上させることが可能となる。
【０１７２】
上述したように、本実施形態では、回折格子９を用いてレーザー光をメインビーム９１と二つサブビーム（第１サブビーム９２・第２サブビーム９３）に分割した構成（図７に示す構成）であり、かつ、波面変換素子６０としてホログラム６３を用い、フォーカス誤差信号を取得する方法としてナイフエッジ法を採用する構成を例示して、本発明を説明した。しかしながら本発明はもちろん上記構成に限定されるものではなく、回折格子９を用いた図７に示す構成においては、波面変換素子６０として、例えば、前記実施の形態２と同様に、図５に示すシリンドリカルレンズ６２を用い、非点収差法によりフォーカス誤差信号を取得する構成にも好適に用いることができる。
【０１７３】
前記実施の形態２で説明したように、シリンドリカルレンズ６２は、受光した信号光を、非点収差をもったビームスポットとして受光素子３０に照射する。ここで本実施形態では、対応する受光素子３０として、図１１に示す三並列型受光素子３４を用いる。すなわち、三並列型受光素子３４は、図１１に示すように、タンジェンシャル方向に、図中中央の第１受光部３４ａ、図中左側の第２受光部３４ｂ及び図中右側の第３受光部３４ｃにそれぞれ３分割されており、各受光部それぞれもさらにサブ受光部に分割されている。
【０１７４】
具体的には、上記第１受光部３４ａは、タンジェンシャル方向及びラジアル方向にそれぞれに２分割され、合計で４分割されており、メインビーム９１の反射光を受光する。説明の便宜上、図中左上１／４を第１サブ受光部３４ｄ、同左下１／４を第２サブ受光部３４ｅ、同右下１／４を第３サブ受光部３４ｆ、同右上１／４を第４サブ受光部３４ｇと称する。各サブ受光部は何れも正方形状となっている。なお、図中の双方向矢印で示した方向が非点収差の方向であり、ラジアル方向（図中Ｘ方向）に対して４５°の方向である。このように、第１受光部３４ａは前記実施の形態２の四分割型受光素子３２と同様の構成を有している。
【０１７５】
また、第２受光部３４ｂは、タンジェンシャル方向に２分割されており、図中左からサブ受光部３４ｈおよびサブ受光部３４ｉとなっている。同様に、第３受光部３４ｃもタンジェンシャル方向に２分割されており、説明の便宜上、図中左側からサブ受光部３４ｊおよびサブ受光部３４ｋとなっている。第２受光部３４ｂおよび第３受光部３４ｃの何れの形状も長方形状となっており、さらにこれら長方形の長手方向に沿って２分割する形でサブ受光部が形成されている。なお、第２受光部３４ｂが第１サブビーム９２による反射光を受光し、第３受光部３４ｃが第２サブビーム９３による反射光を受光する。
【０１７６】
前記実施の形態２と同様に、非点収差法では、上記シリンドリカルレンズ６２を経由して第１受光部３４ａで受光したそれぞれの反射光の光強度を用いて演算を行うことによって、フォーカス誤差信号Ｉ（ＦＥＳ）を得る。具体的には、第１サブ受光部３４ｄ、第２サブ受光部３４ｅ、第３サブ受光部３４ｆ、および第４サブ受光部３４ｇが受光したそれぞれの反射光の光強度をＩ３４ａ、Ｉ３４ｂ、Ｉ３４ｃ、およびＩ３４ｄとすると、フォーカス誤差信号Ｉ（ＦＥＳ）は、次に示す式（９）の演算によって得られる。なお、詳細は前記実施の形態２の式（４）およびその説明と同様であるのでここでは省略する。
【０１７７】
Ｉ（ＦＥＳ）＝（Ｉ３４ｄ＋Ｉ３４ｆ）−（Ｉ３４ｅ＋Ｉ３４ｇ）・・・（９）
また、トラッキング誤差信号は、前述したようにＤＰＤ法に代えてＤＰＰ法により取得すればよい。ＤＰＰ法では、第１受光部３３ａ及び第２受光部３３ｂによるそれぞれの光強度を用いてトラッキング誤差信号Ｉ（ＴＥＳ）を取得する。具体的には、ＤＰＰ法によるトラッキング信号Ｉ（ＤＰＰ）は、次の式（１０）の演算によって算出される。なお、式（１０）中の係数ｋは、メインビーム９１（０次光）、第１サブビーム９２（＋１次光）及び第２サブビーム９３（−１次光）の光強度の違いを補正するための係数であり、強度比が、０次光：＋１次光：−１次光＝ａ：ｂ：ｂであるならば、係数ｋ＝ａ／（２ｂ）となる。
【０１７８】
Ｉ（ＤＰＰ）＝（Ｉ３４ｄ＋Ｉ３４ｅ）−（Ｉ３４ｆ＋Ｉ３４ｇ）−ｋ×{(Ｉ３４ｈ＋Ｉ３４ｊ)−(Ｉ３４ｊ＋Ｉ３４ｋ)}・・・（１０）
ここで、トラッキング誤差信号Ｉ（ＤＰＰ）の（Ｉ３４ｄ＋Ｉ３４ｅ）−（Ｉ３４ｆ＋Ｉ３４ｇ）は、メインビーム９１のプッシュプル信号Ｉ（ＰＰＭ）であり、（Ｉ３４ｈ＋Ｉ３４ｉ）および（Ｉ３４ｊ＋Ｉ３４ｋ）は、それぞれ第１サブビーム９２（＋１次光）のプッシュプル信号Ｉ（ＰＰＳ１）および第２サブビーム９３（−１次光）のプッシュプル信号Ｉ（ＰＰＳ２）に相当する。またこれらサブビームのプッシュプル信号Ｉ（ＰＰＳ１）およびＩ（ＰＰＳ２）の位相は、トラッキング誤差信号Ｉ（ＤＰＰ）に表れる対物レンズシフトによるオフセットをキャンセルするように、メインビーム９１のプッシュプル信号Ｉ（ＰＰＭ）の位相と１８０°異なるようになっている。すなわち、メインビーム９１と、第１サブビーム９２および第２サブビーム９３との各位置は、トラック上において、プッシュプル信号の位相が互いに１８０°異なる状態で形成されるよう配置される。
【０１７９】
次に、上記シリンドリカルレンズ６２および三並列型受光素子３４と、前記反射膜７２と備える選別系により、記録媒体８から反射される戻り光から迷光を実質的に除去可能とするメカニズムについて詳細に説明する。
【０１８０】
上述したように、図１１に示す三並列型受光素子３４を用いた場合には、サーボ信号のうち、フォーカス誤差信号を式（９）により取得することができ、トラッキング誤差信号を式（１０）等により取得することができる。ここで、図９に示すように、反射膜７２には信号光以外に迷光が円形の領域５０として中央部の広い範囲に入射し、それがシリンドリカルレンズ６２を介して三並列型受光素子３４にも入射する。しかもその入射範囲は、図１１に示すように、三並列型受光素子３４全面をカバーするような大きな円形の領域５０となる。つまり、三並列型受光素子３４の第１受光部３４ａ〜第３受光部３４ｃの全てに重なる範囲で迷光が受光される。その結果、前述した非点収差法やＤＤＰ法等によるサーボ信号の取得に大きな影響を及ぼす。
【０１８１】
これに対して本実施形態では、図９に示す反射膜７２を備えているため、上記迷光の影響を大幅に低減することができる。すなわち、迷光は反射膜７２に対して円形の領域５０として広い範囲で入射するが、迷光は中央の反射部７２ａのみでしか反射されない。それゆえ、シリンドリカルレンズ６２に入射する迷光は、円形の広い領域５０から、反射部７２ａの形状に応じた狭い十字形状の領域４１に大幅に縮小することになる。その結果、図１１に示すように、シリンドリカルレンズ６２から照射される迷光は、三並列型受光素子３４を構成する第１受光部３４ａの中央部近傍の一部で受光されるに過ぎない。
【０１８２】
具体的には、図中横方向（タンジェンシャル方向・Ｙ方向）に並ぶ第１サブ受光部３４ｄおよび第４サブ受光部３４ｇと、同横方向に並ぶ第２サブ受光部３４ｅおよび第３サブ受光部３４ｆとの境界線部分に、上記領域４１の図中横方向に伸びる部位が重なるように迷光が受光される。しかしながら、この状態でも、第１受光部３４ａを全て含むような広い範囲ではなく、第１サブ受光部３４ｄ〜第４サブ受光部３４ｇの何れも迷光を受光しない領域が存在している。さらに、三並列型受光素子３４全体として見れば、第２受光部３４ｂおよび第３受光部３４ｃはほとんど迷光を受光していない。それゆえ領域４１と領域５０とを比較すれば、三並列型受光素子３４で受光する迷光が大幅に減少していることは明らかである。
【０１８３】
本実施形態において、レーザー光源１から出射されたレーザー光が回折格子９によってメインビーム（例えば、図８に示すメインビーム９１）とサブビーム（例えば、第１サブビーム９２および第２サブビーム９３）に分離された場合、これらサブビームの光強度は、例えばメインビームの光強度に対して１０分の１程度となっている。そのため、メインビームとサブビームとが受光素子３０（三分割型受光素子３３または３４）の各受光部でそれぞれ受光される時点で、同量の迷光が各受光部に入射したとすれば、信号光に対する迷光の寄与は、メインビームよりもサブビームの方が大きくなる。その結果、この迷光によって、サーボ信号に不要なノイズ成分やオフセット成分等が生じることになる。
【０１８４】
しかしながら、本実施形態では、反射膜７２を備える選別系を設けることにより、例えば、図１０や図１１に示すように、大部分の迷光を受光素子３０に入射しないようにすることができる。それゆえ実質的に迷光が受光素子３０に入射することを防止または回避することが可能となる。その結果、サブビームから算出される信号に対する不要なノイズを効果的に抑制することが可能となる。もちろん本実施形態でも、アパーチャを有する光遮断部材のような装置の大型化を招く構成を採用する必要がないので、光ピックアップの小型化が可能となる。
【０１８５】
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施形態について図１２および図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１ないし３と同じであり、適宜実施の形態１、２または３の図面も参照する。また、説明の便宜上、前記実施の形態１、２または３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１８６】
前記実施の形態１ないし３では、反射光学素子７０として、信号光が照射される中央部に反射領域を設け、反射部以外の領域を非反射領域とする反射膜７１または７２を用いていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射光学素子７０として波長選択性を有するものを用いていることもできる。
【０１８７】
すなわち、前記実施の形態１ないし３では、レーザー光源は１種類の波長のレーザー光を発振する単波長型であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の波長のレーザーを発する複数波長型であってもよい。複数波長型のレーザー光源としては、公知の２波長レーザー光源等を好適に用いることができる。このようなレーザー光源は、例えばＣＤ用およびＤＶＤ用のそれぞれに対応する特定波長のレーザー光を一つの光源部材で発することになるので、複数種類の光ディスクの記録や再生に対応できる、いわゆるコンパチブル機種に用いることができる。
【０１８８】
本発明では、反射光学素子７０として、図１２（ａ）または（ｂ）に示すような、選択性反射部７３または７４を用いることで、複数波長型のレーザー光源を備える光ピックアップにおいても、迷光による影響を実質的に防止したり回避または抑制したりすることができる。
【０１８９】
本実施形態では、ＤＶＤ用の波長とＣＤ用の波長の２種類を発する２波長型のレーザー光源を用いた場合を例に挙げて、本発明について具体的に説明する。
【０１９０】
まず、本実施形態の光ピックアップの具体的な構成は、前記実施の形態１で説明した図１に示す構成や、前記実施の形態３で説明した図７に示す構成において、単波長型のレーザー光源１を２波長型（複数波長型）に代えるのみであるので、その具体的な説明は省略する。
【０１９１】
次に、２波長型のレーザー光源が発するレーザー光について説明する。光ディスクのうちＤＶＤ（Digital Versatile Disc）では、約６５０ｎｍの波長を有するレーザー光を用いて情報の記録や再生が行われる。一方ＣＤ（Compact Disc）では、約７８０ｎｍの波長を有するレーザー光を用いて情報の記録や再生が行われる。ここで、ＣＤは記録層を１層しか持たないタイプの記録媒体であるのに対して、ＤＶＤは複数層（例えば２層）の記録層を有するタイプの記録媒体である。したがって、ＤＶＤ用の光ピックアップでは、レーザー光の照射目標となる記録層以外の隣接する記録層により迷光が発生することになる。それゆえ、ＣＤ／ＤＶＤの双方に利用する光ピックアップでは、ＤＶＤ用の波長（約６５０ｎｍ）のレーザー光に対してのみ迷光が受光素子３０に入射することを防止すればよい。
【０１９２】
上記２波長型のレーザー光源が発するレーザー光のうち、相対的に短波長である約６５０ｎｍのＤＶＤ用レーザー光に関しては、前記反射光学素子７０によって迷光の影響を回避することになるが、相対的に長波長である約７８０ｎｍのＣＤ用レーザー光に関しては迷光の影響を回避する必要はない。したがって、本実施形態で用いられる反射光学素子７０は、約６５０ｎｍと約７８０ｎｍという２種類の波長のレーザー光それぞれに対して異なる作用・機能を有していることが好ましい。
【０１９３】
このような波長によって作用・機能の異なる、すなわち波長選択性を有する反射光学素子７０としては、例えば図１２（ａ）に示すように、各波長のレーザー光を両方とも反射可能とする二波長反射部７３ａと、短波長のＤＶＤ用レーザー光のみ実質的に反射しない一波長反射部７３ｂを備える構成の選択性反射部７３を好適に用いることができる。
【０１９４】
この選択性反射部７３では、図１２（ａ）に示すように、前記実施の形態１と同様の形状となるように二波長反射部７３ａおよび一波長反射部７３ｂを設ければよいが、一波長反射部７３ｂでは、ＣＤ用レーザー光は反射してＤＶＤ用レーザー光は吸収または透過するようになっている。
【０１９５】
より具体的には、公知の反射ミラーで二波長反射部７３ａを形成し、一波長反射部７３ｂに相当する部位に波長フィルターを設ける構成が挙げられる。すなわち、反射ミラーと波長フィルターを組み合わせ、レーザー光を波長フィルター側から入射して反射ミラーで反射させ、再度波長フィルターを抜けるように構成すればよい。
【０１９６】
二波長反射部７３ａは、ＤＶＤ用レーザー光もＣＤ用レーザー光も両方とも反射すればよいので、当該に波長反射部７３ａに相当する領域には波長フィルターを設けない。一方、一波長反射部７３ｂは、ＣＤ用レーザー光のみを反射する必要があるので、ＤＶＤ用レーザー光のみを吸収する波長フィルターまたはＣＤ用レーザー光のみを透過する波長フィルターを用いればよい。つまり、上記波長フィルターとしては、約７８０ｎｍのレーザー光を透過する一方、約６５０ｎｍのレーザー光は吸収するか透過しないものを用いればよい。これによって一波長反射部７３ｂから受光素子３０に向かって反射される光はＤＶＤ用レーザー光のみとなる。その結果、受光素子３０で受光する反射光は迷光の大部分が除去された信号光とすることができる。
【０１９７】
ここで、ＤＶＤ用レーザー光をほとんど透過せずＣＤ用レーザー光を透過するような波長フィルターとしては、例えば、黄色、橙色、および赤色カットオフガラスフィルターＲＧ６６５（メレスグリオ株式会社製、製品番号０３ＦＣＧ１０７）等を挙げることができる。このガラスフィルターは、約６６５ｎｍ以下の光をほとんど透過せず、約６６５ｎｍ以上の光を透過する特性を有しており、本実施形態の選択性反射部７３として好適に用いることができる。もちろん本発明で用いる波長フィルターは上記製品に限定されるものではない。
【０１９８】
あるいは、特定波長のレーザー光のみを反射する波長フィルターを組み合わせることによっても選択性反射部７３を形成することができる。
【０１９９】
例えば、約６５０ｎｍの波長領域のレーザー光のみを反射する波長フィルター（フィルターＩ）と、約７８０ｎｍの波長領域のレーザー光のみを反射する波長フィルター（フィルターＩＩ）とを用いたとする。この場合、図１３に示すように、各フィルターＩまたはＩＩは、約６５０ｎｍまたは約７８０ｎｍの波長において特異的に反射率が高くなっており、これら各波長をピークとして前後の波長領域で徐々に反射率が低下するような反射特性を有している。したがって、これらフィルターＩおよびＩＩにおいて、図中ブロック矢印で示す反射率の重なりあう領域は、両方のレーザー光を反射できるようになる。
【０２００】
したがって、二波長反射部７３ａにおいては、上記フィルターＩおよびＩＩを重ねた構成とし、一波長反射部７３ｂにおいては、上記フィルターＩＩのみを配置する構成としておけば、選択性反射部７３を形成することができる。
【０２０１】
上述した例では、レーザー光としてＣＤ用およびＤＶＤ用の２種類の波長を用いる光ピックアップについて説明したが、さらに３種類の波長のレーザー光を用いることもできる。
【０２０２】
具体的には、例えば次世代ＤＶＤでは、上記約７８０ｎｍよりも短い約４０５ｎｍの波長のレーザー光（青紫色のレーザー光）が用いられる。そこで、ＣＤ用レーザー光（約７８０ｎｍ）、現行ＤＶＤ用レーザー光（約６５０ｎｍ）、および次世代ＤＶＤ用レーザー光（約４０５ｎｍ）の３種類のレーザー光を発振可能とする３波長レーザー光源を用いる場合にも、本発明を好適に適用することができる。
【０２０３】
例えば、図１２（ｂ）に示すように、全ての波長のレーザー光を反射する三波長反射部（完全反射部）７４ａと、現行ＤＶＤ用レーザー光（約６５０ｎｍ）およびＣＤ用レーザー光（約７８０ｎｍ）を反射し、次世代ＤＶＤ用レーザー光（約４０５ｎｍ）は反射しない二波長第１反射部（部分反射部）７４ｂと、次世代ＤＶＤ用レーザー光（約４０５ｎｍ）およびＣＤ用レーザー光（約７８０ｎｍ）を反射し、現行ＤＶＤ用レーザー光（約６５０ｎｍ）は反射しない二波長第２反射部（部分反射部）７４ｃと、ＣＤ用レーザー光（約７８０ｎｍ）のみ反射し、現行および次世代ＤＶＤ用レーザー光（約６５０ｎｍおよび約４０５ｎｍ）は反射しない一波長反射部（部分反射部）７４ｄを備える選択性反射部７４を、反射光学素子７０として好適に用いることができる。
【０２０４】
上記選択性反射部７４についても、目的の波長領域のレーザー光のみを反射し他の領域のレーザー光を吸収または透過する波長フィルターと、反射ミラーとを適宜組み合わせて構成することができる。
【０２０５】
なお、上述した例では、レーザー光の波長の選択は波長フィルターを例示したがもちろん本発明はこれに限定されるものではなく、例えば波長選択性の回折格子など、公知の他の光学素子を適宜選択して用いることができる。
【０２０６】
同様に、レーザー光の波長は上記例示した波長の組み合わせのみに限定されるものではなく、例えば、約４０５ｎｍと約６５０ｎｍと約７８０ｎｍとの３種類の波長を有するレーザー光の少なくとも２種類以上の組み合わせのレーザー光を発するレーザー光源や、他の波長のレーザー光も発することができるレーザー光源や、レーザー光以外の光を発する光源とレーザー光源とを組み合わせた光源ユニット等であってもよい。
【０２０７】
このように、本発明では、反射光学素子には複数種類の波長の戻り光が入射可能となっており、上記反射部には、入射する全ての波長の戻り光を反射する完全反射部と、少なくとも１種類の波長の戻り光を透過または吸収する部分反射部とが含まれる。これにより、複数の波長のレーザー光を用いた光ピックアップにおいても、迷光の影響を効果的に防止または回避しできるとともに装置の大型化を抑制して、サーボ信号等の不具合が生じない小型の光ピックアップを実現することが可能となる。
【０２０８】
〔実施の形態５〕
本発明の他の実施形態について図１４および図１５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１ないし４と同じであり、適宜実施の形態１ないし４の何れかの図面も参照する。また、説明の便宜上、前記実施の形態１ないし４の何れかの図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２０９】
本発明に係る光ピックアップの具体的な構成は、前記実施の形態１ないし４で例示した構成に限定されるものではなく、公知の他の構成と組み合わせたり変形したりすることにより、本発明の作用効果をより一層向上させることも可能である。
【０２１０】
具体的には、本実施形態の光ピックアップの一例として、図１４に示すように、照射受光系において対物光学系２の構成を変形する例を挙げることができる。すなわち、前記実施の形態１では、図１に示すように、レーザー光源１、ビームスプリッター４、対物光学系２の順で選別系を構成しており、対物光学系２を形成する二つのレンズのうちビームスプリッター４側に配置するレンズはコリメートレンズとなっていた。
【０２１１】
これに対して、図１４に示す構成の光ピックアップ１２では、このコリメートレンズ２１の配置を変更して、レーザー光源１とビームスプリッター４との間に配置してもよい。これによって、レーザー光源１から出射されたレーザー光を平行ビームとしてビームスプリッター４に入射することができる。同様に、選別系にもコリメートレンズを導入することもできる。例えば、図１４に示す構成の光ピックアップ１２では、反射光学素子７０とビームスプリッター４との間にコリメートレンズ２２を配置することができる。これによって、ビームスプリッター４からの戻り光を集光光束として反射光学素子７０に入射することができる。
【０２１２】
コリメートレンズは、光軸に平行でないレーザー光を平行光束にするため、又は、光軸に平行なレーザー光を集光光束にするものであり、光ピックアップに限らず光学素子として広く用いられている。本発明では、照射受光系および選別系の何れにもいてもコリメートレンズを用いることで、レーザー光または戻り光を適切に平行なビームとしたり集光ビームとしたりすることが可能となる。
【０２１３】
それゆえ、例えば、レーザー光源１から記録媒体８にレーザー光を照射するときや、戻り光を反射光学素子７０へ入射させるときに、適切な状態のビームを形成することができる。そのため、反射光学素子７０による迷光の除去作用をより一層向上させることができる。
【０２１４】
このように、本発明では、コリメートレンズ等の光学素子（集光手段）は、レーザー光源１および受光素子３０の少なくとも一方と記録媒体８との間に介在していればよい。
【０２１５】
さらに、本発明では、選別系に反射部材を追加することで、光ピックアップのさらなる小型化を図ることもできる。
【０２１６】
具体的には、例えば、図１５に示すように、波面変換素子６０と受光素子３０との間に、所定角度で固定されたミラー２３を設ける光ピックアップ１３を挙げることができる。この構成は、図１に示す構成の光ピックアップ１０と比較して、ミラー２３を備えている以外は同一構成であるが、ミラー２３により光路を変えることにより、記録媒体８から見てレーザー光源１と受光素子３０とを同一方向に配置することができる。その結果、反射光学素子７０により、迷光除去の構成をより小型化できるだけでなく、レーザー光源１および受光素子３０を一つの素子にまとめることが可能となるので、装置をより一層小型化することが可能となる。
【０２１７】
このように本発明にかかる光ピックアップは、例えば、複数の記録層を有する記録媒体と、光源と、前記光源を発した光を前記記録媒体の記録層に集光する集光手段と、前記記録層からの戻り光を受光する受光素子と、光源から出射されたレーザー光の光路と前記記録層からの戻り光の光路を変えるための光分離素子と、前記集光手段の前記光源側の焦点位置であり前記光源とは異なる位置に、読み出しを行っている記録層からの戻り光をすべて反射し前記記録層以外からの戻り光の大部分を反射しない反射光学素子を設けるという構成を有しているものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。
【０２１８】
あるいは、本発明にかかる光ピックアップは、例えば、複数の記録層を有する記録媒体と、光源と、前記光源を発した光を前記記録媒体の記録層に集光する集光手段と、前記記録層からの戻り光を受光する受光素子と、光源から出射されたレーザー光の光路と前記記録層からの戻り光の光路を変えるための光分離素子と、前記集光手段の前記光源側の焦点位置であり前記光源とは異なる位置に、読み出しを行っている記録層からの戻り光をすべて反射し前記記録層以外からの戻り光の大部分を反射しない反射光学素子を設け、前記光源として複数の異なる波長を有するレーザーを用いるという構成であってもよい。
【０２１９】
また、上記何れの構成の光ピックアップにおいても、例えば、記録媒体の記録層にレーザー光の１つのスポットのみを形成するようにするという構成、光源から記録媒体までの光路中に、光源から出射されたレーザー光を主光束（メインビーム）と一対の副光束（サブビーム）とに分離する回折格子を設け、記録媒体の記録層に主スポットと一対の副スポットとによって構成されるレーザー光の３つのスポットを形成するようにするという構成、前記反射光学素子の反射部のメインとサブの反射領域幅を変化させるという構成、前記光源として複数の異なる波長を有するレーザーを用いた場合、前記反射光学素子が波長選択性を有するという構成、波面変換素子としてホログラムを用いるという構成、波面変換素子としてシリンドリカルレンズを用いるという構成等を有していてもよい。
【０２２０】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２２１】
本発明は、以上のように、反射光学素子を設けて迷光の大部分を除去することにより、サーボ信号の信頼性を向上させ、小型の光ピックアップを得ることができるものである。それゆえ本発明は、光ピックアップおよびこれを製造する技術分野に広く利用できるだけでなく、当該光ピックアップを備える記録装置や記録媒体の分野、特に、多層の光ディスクに情報を記録及び／又は再生する情報記録再生装置やその部品、あるいはこれらを製造する分野等に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２２】
【図１】本発明の一実施形態における光ピックアップの構成例を示す概略模式図である。
【図２】図１に示す光ピックアップが備える反射光学素子としての反射膜の構成例を示す概略平面図である。
【図３】図１に示す光ピックアップにより情報の記録または再生が行われる、上記光ピックアップにおける複数の記録層を有する記録媒体の構成例を示す概略断面図である。
【図４】図１に示す光ピックアップに用いられる波面変換素子としてのホログラムの構成例と、これに対応する受光素子の構成例とを示す概略平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態の光ピックアップにおいて、波面変換素子として用いられるシリンドリカルレンズの構成例を示す概略斜視図である。
【図６】図５に示すシリンドリカルレンズに対応する受光素子の構成例を示す概略図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態における光ピックアップの構成例を示す概略模式図である。
【図８】図７に示す光ピックアップが備える回折格子によるメインビームおよび一対のサブビームを形成する例を説明する概略模式図である。
【図９】図７に示す光ピックアップが備える反射光学素子としての反射膜の構成例を示す概略平面図である。
【図１０】図７に示す光ピックアップに用いられる波面変換素子としてのホログラムの構成例と、これに対応する受光素子の構成例とを示す概略平面図である。
【図１１】図７に示す光ピックアップにおいて、波面変換素子として用いられるシリンドリカルレンズの構成例を示す概略斜視図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態における光ピックアップにて用いられる、反射光学素子としての選択性反射部の構成例を示す概略平面図である。
【図１３】図１２（ａ）に示す選択性反射部に用いることが可能な２種類の波長フィルターについて、それぞれの反射率の特性を示すグラフである。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態における光ピックアップの構成例を示す概略模式図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施形態における光ピックアップの構成例を示す概略模式図である。
【図１６】従来例の光ピックアップが備える多重データ面フィルターの構成を示す概略模式図である。
【符号の説明】
【０２２３】
１      レーザー光源（光源）
２      対物光学系（集光手段、照射集光手段）
４      ビームスプリッター（光分離素子）
５      受光光学系（集光手段、戻り光集光手段）
８      記録媒体
９      回折格子
１０    光ピックアップ
１１    光ピックアップ
１２    光ピックアップ
１３    光ピックアップ
２１    コリメートレンズ
２２    コリメートレンズ
２３    ミラー
３０    受光素子
３１    三並列型受光素子
３２    四分割型受光素子
３３    三並列型受光素子
３４    三並列型受光素子
４０    領域
４１    領域
５０    領域
６０    波面変換素子
６１    ホログラム
６２    シリンドリカルレンズ
６３    ホログラム
７０    反射光学素子
７１    反射膜
７１ａ  反射部
７１ｂ  非反射部
７２    反射膜
７２ａ  反射部
７２ｂ  非反射部
７３    選択性反射部
７３ａ  二波長反射部
７３ｂ  一波長反射部
７４    選択性反射部
７４ａ  三波長反射部
７４ｂ  二波長第１反射部
７４ｃ  二波長第２反射部
７４ｄ  一波長反射部
８１    入射面
９０    レーザー光
９１    メインビーム
９２    第１サブビーム
９３    第２サブビーム
Ｌ０    第１記録層
Ｌ１    第２記録層
【図１】
2008004239.tif 000003
【図２】
2008004239.tif 000004
【図３】
2008004239.tif 000005
【図４】
2008004239.tif 000006
【図５】
2008004239.tif 000007
【図６】
2008004239.tif 000008
【図７】
2008004239.tif 000009
【図８】
2008004239.tif 000010
【図９】
2008004239.tif 000011
【図１０】
2008004239.tif 000012
【図１１】
2008004239.tif 000013
【図１２】
2008004239.tif 000014
【図１３】
2008004239.tif 000015
【図１４】
2008004239.tif 000016
【図１５】
2008004239.tif 000017
【図１６】
2008004239.tif 000018