(57)【要約】【課題】３層以上の多層ディスクでもオフセットのないトラッキング信号を生成し、安定したトラッキング制御を実現する。【解決手段】メイン領域受光部群２５ｂの各受光部２５３，２５４は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、第３の分割線２３５が光検出器２２０上に投影された投影線３４１ａと、第４の分割線２３６が光検出器２２０上に投影された投影線３４７ａとの間に配置される。また、サブ領域受光部群２５ａの各受光部２５１，２５２は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、第１の分割線２３１が光検出器２２０上に投影された投影線３４２ａと、第２の分割線２３２が光検出器２２０上に投影された投影線３４３ａとの間に配置される。【選択図】図８
2008135151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された光ビームをトラックを有する情報記録媒体に収束光として集光する集光光学系と、
前記情報記録媒体から反射回折された光ビームの一部を回折する回折光学系と、
前記回折光学系で回折された光ビームと、前記回折光学系で回折されずに透過した光ビームとを受光する光検出器とを備え、
前記回折光学系は、第１の方向に伸びる第１の分割線及び第２の分割線と、前記第１の方向に交わる第２の方向に伸びる第３の分割線及び第４の分割線とにより複数の領域に分割され、前記第１の分割線及び前記第２の分割線の外側の領域を第１のサブ領域及び第２のサブ領域とし、前記第３の分割線及び前記第４の分割線の外側の領域を第１のメイン領域及び第２のメイン領域とし、
前記光検出器は、前記回折光学系で回折されずに透過した光ビームを受光する０次光受光部群と、前記第１のメイン領域及び前記第２のメイン領域によって回折された光ビームを受光するメイン領域受光部群と、前記第１のサブ領域及び前記第２のサブ領域によって回折された光ビームを受光するサブ領域受光部群とを有し、
前記情報記録媒体は複数の情報層を有し、
前記メイン領域受光部群の各受光部は、前記複数の情報層のうちの前記光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、前記第３の分割線及び前記第４の分割線が前記光検出器上に投影された各投影線の間に配置され、
前記サブ領域受光部群の各受光部は、前記複数の情報層のうちの前記光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、前記第１の分割線及び前記第２の分割線が前記光検出器上に投影された各投影線の間に配置されることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記メイン領域受光部群は、前記回折光学系の前記第３の分割線及び前記第４の分割線の接線の延長線方向に配置された２つの受光部を含むことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記メイン領域受光部群の前記２つの受光部は、前記第３の分割線及び前記第４の分割線の接線の延長線方向に並んで配置されることを特徴とする請求項２記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記サブ領域受光部群は、前記回折光学系の前記第１の分割線及び前記第２の分割線の接線の延長線方向に配置された２つの受光部を含むことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記サブ領域受光部群の前記２つの受光部は、前記第１の分割線及び前記第２の分割線の接線の延長線方向に並んで配置されることを特徴とする請求項４記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
前記回折光学系は、前記第１の分割線、前記第２の分割線、前記第３の分割線及び前記第４の分割線に囲まれた領域を中央領域とし、前記中央領域の回折光を光軸に対して前記メイン領域受光部群と前記サブ領域受光部群とがなす角を２等分する方向へ回折することを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項７】
前記回折光学系は、前記第１の分割線、前記第２の分割線、前記第３の分割線及び前記第４の分割線に囲まれた領域を中央領域とし、前記中央領域の回折光を光軸に対して前記メイン領域受光部群と前記サブ領域受光部群とがなす角を２等分する方向に直交する方向へ回折することを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
前記回折光学系は、不要な他層迷光を遮光する遮光部を備えることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項９】
前記光源は、第１の光ビームを出射する第１の光源と、前記第１の光ビームより波長の長い第２の光ビームを出射する第２の光源と、前記第１の光ビームより波長が長く、前記第２の光ビームとは異なる波長の第３の光ビームを出射する第３の光源とを含み、
前記０次光受光部群は、前記回折光学系で回折されずに透過した第１及び第２の光ビームを受光する第１の０次光受光部群と、前記回折光学系で回折されずに透過した第３の光ビームを受光する第２の０次光受光部群とを含み、
前記メイン領域受光部群は、前記第１のメイン領域及び前記第２のメイン領域によって回折された第１の光ビームを受光し、
前記サブ領域受光部群は、前記第１のサブ領域及び前記第２のサブ領域によって回折された第１の光ビームを受光し、
前記第２の０次光受光部群は、前記第１の０次光受光部群と、前記メイン領域受光部群及び前記サブ領域受光部群のいずれか一方との間に配置されることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】
情報記録媒体から情報を読み出す及び／又は情報記録媒体へ情報を記録する請求項１〜９のいずれかに記載の光ヘッド装置と、
前記情報記録媒体と前記光ヘッド装置との相対位置を変更する移送部と、
前記移送部及び前記光ヘッド装置を制御する制御回路とを備えることを特徴とする光情報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクや光カードなどの情報記録媒体に情報を記録する及び／又は情報記録媒体から情報を再生する光ヘッド装置及び光情報装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ヘッド装置としては、情報記録媒体としての光ディスクから反射回折した光の一部を回折し、回折しない透過光（０次光）を受光する受光部とは別の受光部で検出して、トラッキング用信号として使用している（例えば、特許文献１参照）。図３６は、従来文献に記載された従来の光ヘッド装置１００の構成を示す図である。
【０００３】
図３６において、半導体レーザ１０１から出射した光ビームは、コリメータレンズ１０２で平行光になり、ビームスプリッタ１０３で反射され、対物レンズ１０４に入射し、収束光となる。この収束光は光ディスク１０５に照射される。光ディスク１０５の情報層１０６で反射回折された光は再び対物レンズ１０４を通り、ビームスプリッタ１０３を透過する。対物レンズ１０４はアクチュエータ１０７により光軸方向及びトラック垂直方向に移動される。ビームスプリッタ１０３を透過した光ビームはホログラム素子１０８に入射し、一部の光が回折され、回折されない０次光１１０と回折される１次光１１１とになる。ホログラム素子１０８を通った光ビームは検出レンズ１０９を通り、光検出器１２０に入射する。
【０００４】
図３７（Ａ）は、図３６に示すホログラム素子１０８の領域分割について説明するための図である。図３７（Ａ）における点線１３０は、光ディスクの所望の情報層に対物レンズ１０４の焦点を結んでいる時のホログラム素子１０８上のビーム径と、トラックからの回折光の重なりを示している。ホログラム素子１０８は、分割線１３１〜１３６により７つの領域１４０〜１４６に分割される。領域１４２を第１のメイン領域、領域１４４を第２のメイン領域、領域１４０と領域１４５とを第１のサブ領域、領域１４１と領域１４６とを第２のサブ領域、領域１４３を中央領域とする。
【０００５】
図３７（Ｂ）は、図３６に示す光検出器１２０の受光部の配置を示す図である。ホログラム素子１０８で回折されない０次光１１０は光軸上の４分割受光部１５０により受光され、フォーカス信号とＲＦ信号とが検出される。ホログラム素子１０８で回折された１次光１１１はホログラム素子１０８の分割領域に応じて、受光部１５１〜１５４で受光される。第１のメイン領域で回折された光ビーム１６１は受光部１５１で受光され、第２のメイン領域で回折された光ビーム１６２は受光部１５２で受光され、第１のサブ領域で回折された光ビーム１６３は受光部１５３で受光され、第２のサブ領域で回折された光ビーム１６４は受光部１５４で受光される。
【特許文献１】特開２００４−２８１０２６号公報（図２５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の光ヘッド装置１００の構成では、３層以上の多層光ディスクにおいて、層間厚にばらつきがある場合、他層迷光が回折光用の受光部に入射してしまうので、トラッキング信号にオフセットが加わってしまい安定したトラッキング制御ができないという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、３層以上の多層ディスクでもオフセットのないトラッキング信号を生成することができ、安定したトラッキング制御を実現することができる光ヘッド装置及び光情報装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に係る光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームをトラックを有する情報記録媒体に収束光として集光する集光光学系と、前記情報記録媒体から反射回折された光ビームの一部を回折する回折光学系と、前記回折光学系で回折された光ビームと、前記回折光学系で回折されずに透過した光ビームとを受光する光検出器とを備え、前記回折光学系は、第１の方向に伸びる第１の分割線及び第２の分割線と、前記第１の方向に交わる第２の方向に伸びる第３の分割線及び第４の分割線とにより複数の領域に分割され、前記第１の分割線及び前記第２の分割線の外側の領域を第１のサブ領域及び第２のサブ領域とし、前記第３の分割線及び前記第４の分割線の外側の領域を第１のメイン領域及び第２のメイン領域とし、前記光検出器は、前記回折光学系で回折されずに透過した光ビームを受光する０次光受光部群と、前記第１のメイン領域及び前記第２のメイン領域によって回折された光ビームを受光するメイン領域受光部群と、前記第１のサブ領域及び前記第２のサブ領域によって回折された光ビームを受光するサブ領域受光部群とを有し、前記情報記録媒体は複数の情報層を有し、前記メイン領域受光部群の各受光部は、前記複数の情報層のうちの前記光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、前記第３の分割線及び前記第４の分割線が前記光検出器上に投影された各投影線の間に配置され、前記サブ領域受光部群の各受光部は、前記複数の情報層のうちの前記光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、前記第１の分割線及び前記第２の分割線が前記光検出器上に投影された各投影線の間に配置される。
【０００９】
この構成によれば、光源から光ビームが出射され、光源から出射された光ビームがトラックを有する情報記録媒体に収束光として集光される。そして、回折光学系によって、情報記録媒体から反射回折された光ビームの一部が回折され、回折光学系で回折された光ビームと、回折光学系で回折されずに透過した光ビームとが光検出器によって受光される。回折光学系は、第１の方向に伸びる第１の分割線及び第２の分割線と、第１の方向に交わる第２の方向に伸びる第３の分割線及び第４の分割線とにより複数の領域に分割されている。第１の分割線及び第２の分割線の外側の領域が第１のサブ領域及び第２のサブ領域とされ、第３の分割線及び第４の分割線の外側の領域が第１のメイン領域及び第２のメイン領域とされる。また、光検出器が有する０次光受光部群は、回折光学系で回折されずに透過した光ビームを受光し、メイン領域受光部群は、第１のメイン領域及び第２のメイン領域によって回折された光ビームを受光し、サブ領域受光部群は、第１のサブ領域及び第２のサブ領域によって回折された光ビームを受光する。そして、情報記録媒体は複数の情報層を有しており、メイン領域受光部群の各受光部は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、第３の分割線及び第４の分割線が光検出器上に投影された各投影線の間に配置される。また、サブ領域受光部群の各受光部は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、第１の分割線及び第２の分割線が光検出器上に投影された各投影線の間に配置される。
【００１０】
したがって、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光がメイン領域受光部群及びサブ領域受光部群の各受光部に入射しないので、３層以上の多層ディスクでもオフセットのないトラッキング信号を生成することができ、安定したトラッキング制御を実現することができる。
【００１１】
上記の光ヘッド装置において、前記メイン領域受光部群は、前記回折光学系の前記第３の分割線及び前記第４の分割線の接線の延長線方向に配置された２つの受光部を含むことが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、メイン領域受光部群を構成する２つの受光部が、回折光学系の第３の分割線及び第４の分割線の接線の延長線方向に配置されているので、メイン領域受光部群の受光部の幅を大きくしつつ、オフセットのないトラッキング信号を生成することができる。
【００１３】
上記の光ヘッド装置において、前記メイン領域受光部群の前記２つの受光部は、前記第３の分割線及び前記第４の分割線の接線の延長線方向に並んで配置されることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、メイン領域受光部群の２つの受光部が、第３の分割線及び第４の分割線の接線の延長線方向に並んで配置されるので、メイン領域受光部群の受光部と、他層迷光との間に十分な隙間ができ、余裕を持って受光部を配置することができる。
【００１５】
上記の光ヘッド装置において、前記サブ領域受光部群は、前記回折光学系の前記第１の分割線及び前記第２の分割線の接線の延長線方向に配置された２つの受光部を含むことが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、サブ領域受光部群を構成する２つの受光部が、回折光学系の第１の分割線及び第２の分割線の接線の延長線方向に配置されているので、サブ領域受光部群の受光部の幅を大きくしつつ、オフセットのないトラッキング信号を生成することができる。
【００１７】
上記の光ヘッド装置において、前記サブ領域受光部群の前記２つの受光部は、前記第１の分割線及び前記第２の分割線の接線の延長線方向に並んで配置されることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、サブ領域受光部群の２つの受光部が、第１の分割線及び第２の分割線の接線の延長線方向に並んで配置されるので、サブ領域受光部群の受光部と、他層迷光との間に十分な隙間ができ、余裕を持って受光部を配置することができる。
【００１９】
上記の光ヘッド装置において、前記回折光学系は、前記第１の分割線、前記第２の分割線、前記第３の分割線及び前記第４の分割線に囲まれた領域を中央領域とし、前記中央領域の回折光を光軸に対して前記メイン領域受光部群と前記サブ領域受光部群とがなす角を２等分する方向へ回折することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、第１の分割線、第２の分割線、第３の分割線及び第４の分割線に囲まれた領域が中央領域として分割されており、中央領域の回折光が、光軸に対してメイン領域受光部群とサブ領域受光部群とがなす角を２等分する方向へ回折される。したがって、中央領域による回折光とその他の領域による他層迷光とをメイン領域受光部群及びサブ領域受光部群のどちらからも離れた位置に入射させることができ、オフセットのないトラッキング信号を生成することができる。
【００２１】
上記の光ヘッド装置において、前記回折光学系は、前記第１の分割線、前記第２の分割線、前記第３の分割線及び前記第４の分割線に囲まれた領域を中央領域とし、前記中央領域の回折光を光軸に対して前記メイン領域受光部群と前記サブ領域受光部群とがなす角を２等分する方向に直交する方向へ回折することが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、第１の分割線、第２の分割線、第３の分割線及び第４の分割線に囲まれた領域が中央領域とし分割されており、中央領域の回折光が、光軸に対してメイン領域受光部群とサブ領域受光部群とがなす角を２等分する方向に直交する方向へ回折される。したがって、中央領域による回折光とその他の領域による他層迷光とをメイン領域受光部群及びサブ領域受光部群のどちらからも離れた位置に入射させることができ、オフセットのないトラッキング信号を生成することができる。
【００２３】
上記の光ヘッド装置において、前記回折光学系は、不要な他層迷光を遮光する遮光部を備えることが好ましい。この構成によれば、遮光部によって、他層迷光が光検出器に到達する前に予め除去することができ、オフセットのないトラッキング信号を生成することができる。
【００２４】
上記の光ヘッド装置において、前記回折光学系と前記光検出器との間に回折されずに透過する光ビームを分岐する分岐素子をさらに備え、前記０次光受光部群は、光軸上に存在し、前記分岐素子を透過した光ビームを４つの受光部により検出し、フォーカス信号を生成するフォーカス検出部と、光軸から外れた位置に存在し、前記分岐素子によって分岐された光ビームを１つの受光部により検出し、ＲＦ信号を生成するＲＦ信号検出部とを有することが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、分岐素子によって分岐された光ビームを１つの受光部により検出し、ＲＦ信号が生成されるので、複数の受光部で検出することによるノイズの発生を抑えることができ、ＲＦ信号のＳＮ比を向上させることができ、誤り率の少ない情報再生が可能となる。
【００２６】
上記の光ヘッド装置において、前記分岐素子は、プリズムであることが好ましい。この構成によれば、簡素な光学素子で光ビームを分岐させる機能を実現することができ、製造コストを抑えることができる。
【００２７】
上記の光ヘッド装置において、前記分岐素子は、分岐後の一方の光路に非点収差を与える素子を有することが好ましい。この構成によれば、ＲＦ信号検出用光ビームを受光部上に集光し、フォーカス信号検出用光ビームには非点収差を与えることができるため、受光部の面積を小さくすることができ、受光部の周波数特性を向上させることができ、分岐素子のコストを抑えることができる。
【００２８】
上記の光ヘッド装置において、前記非点収差を与える素子は、レンズ及びホログラム素子のうちのいずれか一方であることが好ましい。この構成によれば、非点収差を与える素子を簡単に構成することができる。
【００２９】
上記の光ヘッド装置において、前記光源は、第１の光ビームを出射する第１の光源と、前記第１の光ビームより波長の長い第２の光ビームを出射する第２の光源と、前記第１の光ビームより波長が長く、前記第２の光ビームとは異なる波長の第３の光ビームを出射する第３の光源とを含み、前記０次光受光部群は、前記回折光学系で回折されずに透過した第１及び第２の光ビームを受光する第１の０次光受光部群と、前記回折光学系で回折されずに透過した第３の光ビームを受光する第２の０次光受光部群とを含み、前記メイン領域受光部群は、前記第１のメイン領域及び前記第２のメイン領域によって回折された第１の光ビームを受光し、前記サブ領域受光部群は、前記第１のサブ領域及び前記第２のサブ領域によって回折された第１の光ビームを受光し、前記第２の０次光受光部群は、前記第１の０次光受光部群と、前記メイン領域受光部群及び前記サブ領域受光部群のいずれか一方との間に配置されることが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、第１の光源から第１の光ビームが出射され、第２の光源から第１の光ビームより波長の長い第２の光ビームが出射され、第３の光源から第１の光ビームより波長が長く、第２の光ビームとは異なる波長の第３の光ビームが出射される。第１の０次光受光部群によって、回折光学系で回折されずに透過した第１及び第２の光ビームが受光され、第２の０次光受光部群によって、回折光学系で回折されずに透過した第３の光ビームが受光される。また、メイン領域受光部群によって、第１のメイン領域及び第２のメイン領域によって回折された第１の光ビームが受光され、サブ領域受光部群によって、第１のサブ領域及び第２のサブ領域によって回折された第１の光ビームが受光される。そして、第２の０次光受光部群は、第１の０次光受光部群と、メイン領域受光部群及びサブ領域受光部群のいずれか一方との間に配置される。
【００３１】
したがって、例えばＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤ等の３種類の光ディスクから情報を記録又は再生する場合であっても、コンパクトな光検出器で、それぞれの光ディスクの互換性を確保しつつ、オフセットのないトラッキング信号を生成することができ、安定したトラッキング制御を実現することができる。
【００３２】
本発明の他の局面に係る光情報装置は、情報記録媒体から情報を読み出す及び／又は情報記録媒体へ情報を記録する上記の光ヘッド装置と、前記情報記録媒体と前記光ヘッド装置との相対位置を変更する移送部と、前記移送部及び前記光ヘッド装置を制御する制御回路とを備える。
【００３３】
この構成によれば、上記の光ヘッド装置を用いることで、３層以上の多層ディスクでもオフセットのないトラッキング信号を生成することができるので、安定したトラッキング制御を実現した光情報装置を提供することが可能になる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、複数の情報層の最も薄い層間の他層迷光がメイン領域受光部群及びサブ領域受光部群の各受光部に入射しないので、３層以上の多層ディスクでもオフセットのないトラッキング信号を生成することができ、安定したトラッキング制御を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光ヘッド装置１の構成を示す図である。図１において、図３６と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３７】
図１において、光ヘッド装置１は、半導体レーザ１０１、コリメータレンズ１０２、ビームスプリッタ１０３、対物レンズ１０４、アクチュエータ１０７、ホログラム素子２０３、検出レンズ１０９及び光検出器２２０を備える。
【００３８】
半導体レーザ１０１は、光ビームを出射する。コリメータレンズ１０２は、半導体レーザ１０１によって出射された光ビームを発散光から平行光に変換する。ビームスプリッタ１０３は、コリメータレンズ１０２によって平行光に変換された光ビームを光ディスク２０１に向けて反射させるとともに、光ディスク２０１によって反射された光ビームを光検出器２２０に向けて透過させる。
【００３９】
対物レンズ１０４は、ビームスプリッタ１０３によって反射された光ビームを光ディスク２０１上に集光させるとともに、光ディスク２０１によって反射された光ビームをビームスプリッタ１０３へ透過させる。アクチュエータ１０７は、対物レンズ１０４を光軸方向及びトラック垂直方向に移動させる。ホログラム素子２０３は、光ディスク２０１によって反射された光ビームの一部を回折させる。検出レンズ１０９は、ホログラム素子２０３を透過した光ビームを光検出器２２０上に集光する。
【００４０】
光検出器２２０は、ホログラム素子２０３によって回折されない０次光を受光するとともに、ホログラム素子２０３によって回折された１次光を受光する。なお、光検出器２２０の構成については後述する。
【００４１】
図２（Ａ）は、図１に示すホログラム素子２０３の領域分割を示す図である。図２（Ａ）における点線は、光ディスク２０１の所望の情報層に対物レンズ１０４の焦点を結んでいる時のホログラム素子２０３上のビーム径と、トラックからの回折光の重なりを示している。なお、この図２（Ａ）及び（Ｂ）ではＹ方向がトラックの接線方向に平行な方向であり、Ｘ方向がトラックの接線方向に垂直な方向である。
【００４２】
ホログラム素子２０３は、第１の方向に伸びる第１の分割線２３１及び第２の分割線２３２と、第１の方向に交わる第２の方向に伸びる第３の分割線２３５及び第４の分割線２３６と、第２の方向に伸びる第５の分割線２３３及び第６の分割線２３４とにより複数の領域に分割されている。
【００４３】
なお、第１の方向とは、トラックの接線方向に略垂直な方向であり、第２の方向とは、トラックの接線方向に略平行な方向である。また、第１の方向に伸びる第１の分割線２３１及び第２の分割線２３２、又は第２の方向に伸びる第３の分割線２３５、第４の分割線２３６、第５の分割線２３３及び第６の分割線２３４は、必ずしも第１の方向又は第２の方向に平行な直線でなくてもよく、曲線や折れ線であってもよい。
【００４４】
第１の分割線２３１の外側の領域は、第５の分割線２３３により第１の領域２４０と第２の領域２４１とに分割される。第２の分割線２３２の外側の領域は、第６の分割線２３４により第３の領域２４５と第４の領域２４６とに分割される。第１のサブ領域は、第１の領域２４０と第３の領域２４５とで構成され、第２のサブ領域は、第２の領域２４１と第４の領域２４６とで構成される。
【００４５】
第３の分割線２３５と第４の分割線２３６とによって、第１の分割線２３１と第２の分割線２３２との間の領域が３つに分割される。第３の分割線２３５の外側であり、第１の分割線２３１及び第２の分割線２３２の内側である領域が第１のメイン領域２４２として分割される。また、第４の分割線２３６の外側であり、第１の分割線２３１及び第２の分割線２３２の内側である領域が第２のメイン領域２４４として分割される。さらに、第１の分割線２３１、第２の分割線２３２、第３の分割線２３５及び第４の分割線２３６によって囲まれた領域が中央領域２４３として分割される。
【００４６】
また、ホログラム素子２０３には、不要な他層迷光を遮光するアパーチャ２３７が設けられている。図２（Ｂ）は、ホログラム素子２０３におけるアパーチャ２３７と光ビーム２３０との関係を示す図である。アパーチャ２３７の開口は、楕円形状であり、ラジアル方向であるＸ方向の長さがタンゼンシャル方向であるＹ方向の長さに比べて長い。
【００４７】
また、アパーチャ２３７のＸ方向の長さは、対物レンズ１０４がラジアル方向へ通常のシフト量（最大２００μｍ〜４００μｍ程度）だけ移動したとしてもケラレが無いように設計される。他層迷光のうちホログラム素子２０３上で通常の光ビームより径の大きなビームとして戻ってくる光、すなわち、奥側の層を再生するときの手前側の層の他層迷光やディスク表面での表面迷光は、アパーチャ２３７でけられるので、光検出器２２０上での迷光の大きさが制限され受光部に入りにくくなる。
【００４８】
図３は、実施の形態１における光検出器２２０の受光部の配置を示す図である。ホログラム素子２０３で回折されない０次光２１０は光軸２２１上の４分割受光部（０次光受光部群）２５０により受光される。図示はしないがこの４分割受光部２５０から光量に応じて出力される信号によりフォーカス信号（フォーカス誤差信号）とＲＦ信号とが得られる。
【００４９】
サブ領域受光部群２５ａは、光軸２２１から第１の分割線２３１及び第２の分割線２３２の延長線方向（矢印Ｙ１に示す方向）に配置される。サブ領域受光部群２５ａは、受光部２５１と受光部２５２とを含む。受光部２５１と受光部２５２とは、Ｘ方向に隣接して配置される。受光部２５１は、第１のサブ領域である第１の領域２４０と第３の領域２４５とで回折された光ビーム２６１を受光する。第１のサブ領域である第１の領域２４０と第３の領域２４５とで回折された光ビーム２６１は、サブ領域受光部群２５ａを構成する受光部の１つである受光部２５１により受光される。受光部２５１は、受光した光量に応じた信号を出力する。
【００５０】
受光部２５２は、第２のサブ領域である第２の領域２４１と第４の領域２４６とで回折された光ビーム２６２を受光する。第２のサブ領域である第２の領域２４１と第４の領域２４６とで回折された光ビーム２６２も同様に、受光部２５２により受光される。受光部２５２は受光した光量に応じた信号を出力する。
【００５１】
一方、メイン領域受光部群２５ｂは、光軸２２１から第３の分割線２３５及び第４の分割線２３６の接線の延長線方向（矢印Ｙ２に示す方向）に配置される。メイン領域受光部群２５ｂは、受光部２５３と受光部２５４とを含む。受光部２５３と受光部２５４とは、Ｙ方向に隣接して配置される。受光部２５３は、第１のメイン領域２４２で回折された光ビーム２６３を受光する。第１のメイン領域２４２で回折された光ビーム２６３は、受光部２５３により受光される。受光部２５３は受光した光量に応じた信号を出力する。受光部２５４は、第２のメイン領域２４４で回折された光ビーム２６４を受光する。第２のメイン領域２４４で回折された光ビーム２６４も同様に、受光部２５４により受光される。受光部２５４は受光した光量に応じた信号を出力する。
【００５２】
図３に示したように、受光部２５３及び受光部２５４で構成されるメイン領域受光部群２５ｂと、受光部２５１及び受光部２５２で構成されるサブ領域受光部群２５ａとは、光軸２２１に対して、およそ９０度をなす角度の方向に配置される。更に、中央領域２４３で回折された光ビーム２６５は、光軸２２１に対して、メイン領域受光部群２５ｂとサブ領域受光部群２５ａとがなす角を２等分する方向（矢印Ｙ３に示す方向）に回折される。
【００５３】
受光部２５３及び受光部２５４から出力された信号は減算回路２７０に入力される。減算回路２７０は、受光部２５３及び受光部２５４から出力された信号の差信号を生成する。また、受光部２５１及び受光部２５２から出力された信号は減算回路２７１に入力される。減算回路２７１は、受光部２５１及び受光部２５２から出力された信号の差信号を生成し、その差信号を可変利得アンプ（ＶＧＡ）回路２７２に出力する。可変利得アンプ回路２７２は、減算回路２７１によって生成された差信号に所望の係数を乗算し、減算回路２７３に出力する。減算回路２７３は、減算回路２７０からの出力信号と可変利得アンプ回路２７２からの出力信号とを受けて、それらの差信号を生成し、出力する。減算回路２７３からの出力信号は、オフセット補正されたトラッキング信号（トラッキング誤差信号）となる。
【００５４】
第３の分割線２３５と第４の分割線２３６とは、トラックの接線方向に略平行であることから、メイン領域受光部群２５ｂは、光軸２２１に対して、ホログラム素子２０３上に投影されたトラックの接線の延長線方向に配置されている。また、第１の分割線２３１と第２の分割線２３２とは、トラックの接線方向に略垂直であることから、サブ領域受光部群２５ａは、光軸２２１に対して、ホログラム素子２０３上に投影されたトラックの接線方向に垂直な方向に配置されている。
【００５５】
なお、中央領域２４３を使用しないことで、トラックの回折成分を主に含む第１のメイン領域２４２及び第２のメイン領域２４４の間の２本の第２の方向の縦分割線（第３の分割線２３５及び第４の分割線２３６）の延長線上の間には、第１のメイン領域２４２及び第２のメイン領域２４４の迷光が分布しない。また、第１のサブ領域を構成する２つの領域２４０と領域２４５との間の２本の第１の方向の横分割線（第１の分割線２３１及び第２の分割線２３２）の延長線上の間には第１のサブ領域の迷光が分布しない。このため、第１のメイン領域２４２及び第２のメイン領域２４４の光を受光する受光部２５３，２５４は、第２の方向に沿った方向が長手方向となるように配置され、第１のサブ領域及び第２のサブ領域の光を受光する受光部２５１，２５２は第１の方向に沿った方向が長手方向となるように配置されることで、迷光を避けながら、安定して各光を検出することができる。
【００５６】
図４（Ａ）は、光ディスク２０１の記録層が４層である場合において、ある記録層に収束光３００の焦点を結んだ時に他層から発生する迷光の様子を示す図である。光ディスク２０１は、光ビームの入射面に向かってＬ０層、Ｌ１層、Ｌ２層及びＬ３層の４つの記録層が積層されている。図４（Ａ）では、Ｌ２層に焦点を結んでおり、Ｌ０層、Ｌ１層及びＬ３層で反射した光が他層迷光となる。
【００５７】
また、図４（Ｂ）は、光ディスク３０１の記録層が２層である場合において、ある記録層に収束光３００の焦点を結んだ時に他層から発生する迷光の様子を示す図である。光ディスク３０１は、光ビームの入射面に向かってＬ０層及びＬ１層の２つの記録層が積層されている。図４（Ｂ）では、Ｌ０層に焦点を結んだ時、Ｌ１層で反射した光が他層迷光となる。
【００５８】
２層光ディスクの場合、Ｌ０層とＬ１層との層間隔ｄ２は通常２５±５μｍと定義されており、最小でも２０μｍ、最大でも３０μｍであるため、他層迷光の光検出器２２０上での大きさはある程度制限される。一方、４層光ディスク等の３層以上の光ディスクの場合、例えば、最も層間隔の短いＬ２層とＬ３層との層間隔ｄ４ｍｉｎは、２層の場合の層間隔ｄ２に比べて短くなる可能性が高い。また、最も層間隔の離れたＬ０層とＬ３層との層間隔ｄ４ｍａｘは、２層の場合の層間隔ｄ２に比べて長くなる可能性が高い。
【００５９】
図５は、従来の光検出器１２０と４層光ディスクの迷光との関係を示す図である。２層光ディスクの場合、０次光１１０の他層迷光３０９は、層間隔ｄ２の最大値に比例する半径Ｒ２ｍａｘの略円形（図中点線の円）となる。一方、４層光ディスクの場合、０次光１１０の他層迷光３１０は層間隔ｄ４ｍａｘの最大値に比例する半径Ｒ４ｍａｘの略円形となる。
【００６０】
半径Ｒ４ｍａｘは半径Ｒ２ｍａｘより大きいため、２層光ディスクの場合は迷光３０９が受光部１５１や受光部１５２には入らないが、４層光ディスクの場合には迷光３１０が受光部１５１や受光部１５２に入ってしまう。光ディスクの偏芯に追従して対物レンズがラジアル方向に移動した場合、迷光も移動することとなり、受光部によって検出される検出信号のオフセットが変動する。この変動はトラッキング信号のオフセットとなり、安定したトラッキング制御の妨げとなる。
【００６１】
この不具合を回避するためには、例えば受光部３２０や受光部３２１のように、受光部を迷光から離れた位置に配置すればよいが、この受光部３２１へ入るように回折された光ビーム３３１は光軸１１２からの距離が長くなる。そのため、ホログラム素子で回折する方向の変化が大きくなり、受光部３２１のサイズも図５の矢印Ｙ４に示す方向に大きくする必要がある。
【００６２】
図６（Ａ）〜（Ｅ）は、従来の光検出器１２０と、４層光ディスクの最小層間隔の関係にある２つの記録層の間で発生した他層迷光との関係を示す図である。図６（Ａ）は、従来のホログラム素子１０８を再図示しており、ここでは例として領域１４０、１４２、１４５で回折された光について説明する。
【００６３】
図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、受光部１５１と、領域１４２で回折された光ビーム１６１と、光ビーム１６１の他層迷光３３１との関係を示す図である。図６（Ｂ）は、最小層間隔の関係にある２つの記録層のうちの奥側の記録層に焦点を合わせたときの手前側の記録層からの迷光３３１を示す図である。最小層間隔の関係にある２つの記録層の間で発生した他層迷光は、最小層間隔ｄ４ｍｉｎに比例した半径Ｒ４ｍｉｎの大きさとなるが、光ビーム１６１は領域１４２からの光ビームであるため、迷光の形も領域１４２を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３３１である。手前側の記録層からの迷光は光検出器より奥に焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０８をそのまま写像した方向に迷光は位置する。
【００６４】
一方、図６（Ｃ）は、最小層間隔の関係にある２つの記録層のうちの手前側の記録層に焦点を合わせたときの奥側の記録層からの迷光３３２を示す図である。奥側の記録層からの迷光は光検出器より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０８を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図６（Ｃ）に示すように、迷光３３２は、受光部１５１の隣の受光部１５２に入ってしまう。
【００６５】
また、図６（Ｄ）及び図６（Ｅ）は、受光部１５３と、領域１４０及び領域１４５で回折された光ビーム１６３と、光ビーム１６３の他層迷光３３３，３３４との関係を示す図である。図６（Ｄ）は、図６（Ｂ）と同様に、最小層間隔の関係にある２つの記録層のうちの奥側の記録層に焦点を合わせたときの手前側の記録層からの迷光３３３，３３４を示す図である。手前側の記録層からの迷光は光検出器より奥に焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０８をそのまま写像した方向に迷光は位置する。このため、図６（Ｄ）に示すように、迷光３３３は、受光部１５３に隣接した受光部１５１に入ってしまう。
【００６６】
一方、図６（Ｅ）は、最小層間隔の関係にある２つの記録層のうちの手前側の記録層に焦点を合わせたときの奥側の記録層からの迷光３３５，３３６を示す図である。奥側の記録層からの迷光は光検出器より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０８を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図６（Ｅ）に示すように、迷光３３５は、受光部１５３に隣接した受光部１５１に入ってしまう。
【００６７】
このように、層間隔ｄ４ｍｉｎが層間隔ｄ２の最小値より小さくなると迷光の半径Ｒ４ｍｉｎも小さくなるため、回折光の迷光が受光部に入ってしまう。これらの光もトラッキング信号を検出する際のオフセットとなり、安定したトラッキング制御を妨げる原因となる。また、図５の受光部３２０や受光部３２１のように受光部の長さを長くした場合には受光部に迷光がより入りやすくなり、４層光ディスク等では、半径Ｒ４ｍａｘは大きくなり、半径Ｒ４ｍｉｎは小さくなることから、このような受光部の構成で迷光を回避することは困難であった。
【００６８】
一方、本実施の形態１における光検出器の構成について説明する。図７は、本実施の形態１の光検出器２２０と４層光ディスクの迷光との関係を示す図である。４層光ディスクの場合、０次光２１０の他層迷光３１０は、層間隔ｄ４ｍａｘの最大値に比例する半径Ｒ４ｍａｘの略円形となる。他層迷光３１０が受光されるのを回避するために受光部２５２及び受光部２５３は光軸２２１から十分離れた位置に配置される。
【００６９】
受光部２５２及び受光部２５３に入るように回折された光ビーム２６２及び光ビーム２６３は、光軸２２１からの距離が大きく離れているため、ホログラム素子で回折している方向の変化が大きくなる。しかしながら、受光部２５２及び受光部２５３のサイズも図７の矢印Ｙ５，Ｙ６に示す方向の大きさを大きめにしている。
【００７０】
また、ホログラム素子の中央領域２４３で回折された光ビーム２６５の他層迷光は、半径Ｒ４ｍａｘの略円形の範囲内における中央領域２４３の写像形状の他層迷光３１１となる。しかしながら、受光部２５２及び受光部２５３は、他層迷光３１１から離れた位置に配置されるため、受光部２５２及び受光部２５３には他層迷光３１１が入らない。
【００７１】
図８（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態１における光検出器２２０と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。図８（Ａ）は、実施の形態１のホログラム素子２０３を再図示しており、ここでは領域２４０，２４２，２４５で回折される光を例として説明する。
【００７２】
図８（Ｂ）は、光検出器２２０の受光部２５３と、領域２４２で回折された光ビーム２６３と、光ビーム２６３の他層迷光３４１との関係を示すとともに、受光部２５１と、領域２４０及び領域２４５で回折された光ビーム２６１と、光ビーム２６１の他層迷光３４２及び他層迷光３４３との関係を示す図である。
【００７３】
最小層間隔の関係にある２つの情報層の間で発生した他層迷光は、最小層間隔ｄ４ｍｉｎに比例した半径Ｒ４ｍｉｎの大きさの他層迷光を生じるが、光ビーム２６３は領域２４２からの光ビームであるため、迷光の形も領域２４２を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４１である。この図８（Ｂ）では最小層間隔の情報層の奥側の層に焦点を合わせたときの手前側の層からの迷光を示している。手前側の層からの迷光は光検出器２２０よりも奥に焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子２０３をそのまま写像した方向に迷光は位置する。
【００７４】
また、光ビーム２６４は、第２のメイン領域２４４からの光ビームであるため、迷光の形も第２のメイン領域２４４を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４７である。
【００７５】
同様に、光ビーム２６１は、領域２４０及び領域２４５からの光ビームであるため迷光の形も領域２４０及び領域２４５を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４２及び迷光３４３である。
【００７６】
一方、図８（Ｃ）では、領域２４２で回折された光ビーム２６３を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４４を示している。奥側の層からの迷光は光検出器２２０より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子２０３を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図８（Ｃ）に示すように、迷光３４４は迷光３４１とは光ビーム２６３に対して点対称に位置する。
【００７７】
また、図８（Ｄ）では、領域２４０及び領域２４５で回折された光ビーム２６１を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４５及び迷光３４６を示している。奥側の層からの迷光は光検出器より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子２０３を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図８（Ｄ）に示すように、迷光３４５及び迷光３４６は、迷光３４２及び迷光３４３とは光ビーム２６１に対して点対称に位置する。
【００７８】
メイン領域受光部群２５ｂの各受光部２５３，２５４は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光によって、第３の分割線２３５が光検出器２２０上に投影された投影線３４１ａと、第４の分割線２３６が光検出器２２０上に投影された投影線３４７ａとの間に配置される。また、サブ領域受光部群２５ａの各受光部２５１，２５２は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光によって、第１の分割線２３１が光検出器２２０上に投影された投影線３４２ａと、第２の分割線２３２が光検出器２２０上に投影された投影線３４３ａとの間に配置される。
【００７９】
ここで、光検出器２２０について具体的な数値例をあげて説明する。例えば、光学系の検出系の焦点距離が２６ｍｍであり、対物レンズの焦点距離が１．３ｍｍである場合、横倍率は２０倍となる。光ディスクの最小層間隔ｄ４ｍｉｎが８μｍのとき、他層迷光の焦点は、８×２０×２０μｍの近似計算により、３．２ｍｍとなる。ＮＡ＝０．８５とすると対物レンズのビーム半径は１．１０５ｍｍとなる。手前側の層からの迷光を考えると、この光ビームが光検出器２２０の３．２ｍｍ後で焦点を結ぶことになり、光検出器２２０上の他層迷光の半径Ｒ４ｍｉｎは、１．１０５×３．２／（２６＋３．２）＝０．１２１ｍｍとなる。すなわち、光検出器上の他層迷光の半径Ｒ４ｍｉｎは約１２１μｍとなる。
【００８０】
ホログラム素子２０３上での２本の縦分割線（第３の分割線２３５及び第４の分割線２３６）の間隔の光ビームに対する比率が４０％であるとすると、迷光には中央部に９６μｍの隙間ができる。即ち、最も薄い層間の他層迷光の光検出器２２０上への縦分割線２本の投影の間隔が９６μｍである。メイン領域受光部群２５ｂの受光部へ向かう回折光の回折方向に直交する方向（図８（Ｂ）のＸ方向）の受光部２５３及び受光部２５４の幅を８０μｍとすれば、片側８μｍの余裕で迷光を回避することができる。
【００８１】
同様に、ホログラム素子２０３上での２本の横分割線（第１の分割線２３１及び第２の分割線２３２）の間隔の光ビームに対する比率が６０％であるとすると、迷光には中央部に１４５μｍの隙間ができる。即ち、最も薄い層間の他層迷光の光検出器２２０上への横分割線２本の投影の間隔が１４５μｍである。サブ領域受光部群２５ａの受光部へ向かう回折光の回折方向に直交する方向（図８（Ｂ）のＹ方向）の受光部２５１及び受光部２５２の幅を８０μｍとすれば、片側３２μｍ以上の余裕で迷光を回避できる。
【００８２】
また、光ディスクの最大層間隔ｄ４ｍａｘを５０μｍとし、対物レンズから検出レンズまでの距離を５０ｍｍとし、対物レンズでの開口半径を１．１０５ｍｍとすると、レンズの近軸の公式を使って、他層迷光の光検出器２２０上での半径Ｒ４ｍａｘは８１９μｍとなる。図７において、メイン領域受光部群２５ｂの受光部２５３の端から０次光の光軸２２１までの距離を８１９μｍより大きくすれば迷光を回避することができ、サブ領域受光部群２５ａの受光部２５２の端から０次光の光軸２２１までの距離も８１９μｍより大きくすれば迷光を回避することができる。
【００８３】
図９は、光情報装置の一例である光ディスクドライブ４００の全体構成を示す図である。光ディスクドライブ４００は、光ヘッド装置１、スピンドルモータ４０３、トラバース部４０４、制御回路４０５、信号処理回路４０６及び入出力回路４０７を備える。
【００８４】
光ヘッド装置１は、図１に示す光ヘッド装置１と同じ構成であり、光ディスク２０１から情報を読み出す及び／又は光ディスク２０１へ情報を記録する。スピンドルモータ４０３は、制御回路４０５により供給される回転制御信号に基づき、一定の回転数又は一定の線速度で光ディスク２０１を回転させる。光ディスク２０１は、クランパー４０１とターンテーブル４０２とで挟んで固定され、スピンドルモータ（回転部）４０３によって回転させられる。
【００８５】
トラバース部４０４は、制御回路４０５により供給される移動制御信号に基づき、光ヘッド装置１を光ディスク２０１の径方向の所定位置へと移動させ、光ディスク２０１と光ヘッド装置１との相対位置を変更する。光ヘッド装置１はトラバース部（移送部）４０４上にあり、光が照射する点が光ディスク２０１の内周から外周まで移動できるようにしている。
【００８６】
制御回路４０５は、光ヘッド装置１から受けた信号に基づいて、フォーカス制御、トラッキング制御、トラバース制御及びスピンドルモータ４０３の回転制御等を行う。また、信号処理回路４０６は、再生信号から情報の再生を行い入出力回路４０７に出力したり、入出力回路４０７から入ってきた信号を制御回路４０５を通じて光ヘッド装置１へ送出したりする。
【００８７】
このように、本実施の形態のホログラム素子２０３と光検出器２２０とを用いると、０次光の他層迷光と回折光の他層迷光との両方が、回折光を受光する受光部に入らないため、オフセットのないトラッキング信号を検出することができ、安定したトラッキング制御を実現することができる。
【００８８】
また、図２（Ａ）で示したホログラム素子２０３上にアパーチャ２３７を設ける効果は本実施の形態の受光部パターンと組み合わせた時に効果があるだけでなく、従来例の受光部パターンと組み合わせた時にも効果がある。
【００８９】
（実施の形態２）
実施の形態２では、中央領域を通過する光の回折する方向を変えた例について説明する。図１０は、本発明の実施の形態２の光ヘッド装置の光検出器の受光部と光ビームとの関係を示す図である。本実施の形態２では実施の形態１とは異なるホログラム素子を用い、実施の形態１とは異なる方向に中央領域を通過する光の回折方向を変える。すなわち、中央領域２４３で回折された光ビーム２６６は、光軸２２１に対して、メイン領域受光部群２５ｂとサブ領域受光部群２５ａとがなす角を２等分する方向に対して直交する方向（矢印Ｙ７に示す方向）に回折される。それ以外の領域で回折された光ビームは、実施の形態１と同じ位置に回折される。光検出器２２０も実施の形態１と同じ構成であり、ホログラム素子以外の光学素子も同じ構成とする。
【００９０】
図１１は、実施の形態２の光検出器２２０と４層光ディスクの迷光との関係を示す図である。中央領域２４３で回折された光ビーム２６６の他層迷光３１２は、最も層間隔の離れた最大層間隔ｄ４ｍａｘの最大値に比例する半径Ｒ４ｍａｘの略円形の範囲内における中央領域２４３の写像形状となる。しかしながら、受光部２５１，２５２，２５３，２５４は、他層迷光３１２から離れた位置に配置されるため、受光部２５１，２５２，２５３，２５４には他層迷光３１２が入らない。
【００９１】
このように、本実施の形態２の光ヘッド装置を用いても、実施の形態１と同様に３層以上のディスクでも０次光の他層迷光と回折光の他層迷光との両方が、回折光を受光する受光部には入らないため、オフセットのないトラッキング信号を検出することができ、安定したトラッキング制御を実現することができる。
【００９２】
（実施の形態３）
実施の形態１，２における光ヘッド装置では、１種類の光ディスクに光ビームを照射することにより情報を記録及び／又は再生しているが、実施の形態３における光ヘッド装置は、例えばＣＤ、ＤＶＤ及びＢｌｕ−ｒａｙディスク（以下、「ＢＤ」と略す）の３種類の光ディスクにそれぞれ異なる波長の光ビームを照射することにより情報を記録及び／又は再生する。
【００９３】
ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤのような高密度光ディスクのそれぞれに対応可能な光ヘッド装置の場合、それぞれ異なる３つの波長の光を出力する光源を有し、それぞれのディスクが再生される。この場合、それらの光を１つの光検出器で受光することで、部品点数を削減することができる。
【００９４】
図１２は、実施の形態３に係る光ヘッド装置の構成を示す図である。図１２に示す光ヘッド装置３０は、第１の光源１１、ビームスプリッタ１２、リレーレンズ１３、ホログラム素子としての偏光ホログラム１４、ダイクロプリズム１５、コリメータレンズ１６、対物レンズ１７、回折格子１８、１／４波長板１９、検出レンズ２０、第２の光源２１、光検出器２２、アクチュエータ２３を備える。
【００９５】
第１の光源１１は、ＢＤ用の青紫レーザ光を出射する。第２の光源２１は、ＤＶＤ用の赤色レーザ光とＣＤ用の赤外レーザ光とを出射する。アクチュエータ２３は、対物レンズ１７、偏光ホログラム１４及び１／４波長板１９を一体で駆動する。また、ＢＤ６０は、保護基板厚が０．０７５〜０．１ｍｍである光ディスクである。
【００９６】
ＢＤ６０に対して、情報の記録又は再生を行う光学ヘッド３０の動作について述べる。第１の光源１１から出射された波長４０５ｎｍの青紫レーザ光は、ビームスプリッタ１２で反射し、リレーレンズ１３を透過して、ＮＡの異なる発散光に変換される。ダイクロプリズム１５で反射された青紫レーザ光は、コリメータレンズ１６で略平行光に変換され、偏光ホログラム１４を透過する。その後、青紫レーザ光は、１／４波長板１９によって直線偏光が円偏光に変換され、対物レンズ１７によって、保護基板越しにＢＤ６０の情報記録面に光スポットとして集光される。
【００９７】
ＢＤ６０の情報記録面で反射したレーザ光は、再び対物レンズ１７を透過し、１／４波長板１９で往路とは異なる直線偏光に変換された後、偏光ホログラム１４で０次回折光と１次回折光とに分離される。その後、レーザ光は、コリメータレンズ１６を透過し、ダイクロプリズム１５で反射される。ダイクロプリズム１５で反射されたレーザ光は、リレーレンズ１３とビームスプリッタ１２とを透過し、検出レンズ２０で非点収差が与えられた後、光検出器２２に導かれる。
【００９８】
次に、保護基板厚０．６ｍｍの光ディスクであるＤＶＤ７０の記録又は再生を行う場合の光ヘッド装置３０の動作について述べる。なお、図１２では、ＢＤ６０に照射する青紫レーザ光のみを図示している。
【００９９】
第２の光源２１から出射された波長６５５ｎｍの赤色レーザ光は、回折格子１８とダイクロプリズム１５とを透過し、コリメータレンズ１６で略平行光に変換される。偏光ホログラム１４を透過した赤色レーザ光は、１／４波長板１９によって直線偏光が円偏光に変換され、対物レンズ１７によって、保護基板越しにＤＶＤ７０の情報記録面に光スポットとして集光される。
【０１００】
ＤＶＤ７０の情報記録面で反射したレーザ光は、再び対物レンズ１７を透過し、１／４波長板１９で往路とは異なる直線偏光に変換された後、偏光ホログラム１４で０次回折光と１次回折光とに分離される。その後、レーザ光は、コリメータレンズ１６を透過し、ダイクロプリズム１５で反射される。ダイクロプリズム１５で反射されたレーザ光は、リレーレンズ１３とビームスプリッタ１２とを透過して、検出レンズ２０で非点収差が与えられた後、光検出器２２に導かれる。
【０１０１】
続いて、保護基板厚１．２ｍｍの光ディスクであるＣＤ８０の記録又は再生を行う場合の光ヘッド装置３０の動作について述べる。第２の光源２１から出射された波長７８５ｎｍの赤外レーザ光は、回折格子１８で０次回折光であるメインビームと１次回折光であるサブビームに分離された後、ダイクロプリズム１５を透過し、コリメータレンズ１６で略平行光に変換される。偏光ホログラム１４を透過した赤外レーザ光は、１／４波長板１９によって直線偏光が円偏光に変換され、対物レンズ１７によって、保護基板越しにＣＤ８０の情報記録面に光スポットとして集光される。
【０１０２】
ＣＤ８０の情報記録面で反射したレーザ光は、再び対物レンズ１７を透過し、１／４波長板１９で往路とは異なる直線偏光に変換された後、偏光ホログラム１４を透過する。その後、レーザ光は、コリメータレンズ１６を透過し、ダイクロプリズム１５で反射される。ダイクロプリズム１５で反射されたレーザ光は、リレーレンズ１３とビームスプリッタ１２とを透過して、検出レンズ２０で非点収差が与えられた後、光検出器２２に導かれる。
【０１０３】
ここで、対物レンズ１７は、ＢＤ６０を記録又は再生するための青紫レーザ光、ＤＶＤ７０を記録又は再生するための赤色レーザ光、ＣＤ８０を記録又は再生するための赤外レーザ光を、波長の差を利用してそれぞれ微小な光スポットとして集光するための回折構造を備えている。
【０１０４】
ただし、本発明は、このような回折構造を備えた対物レンズ１７を用いた光ヘッド装置に限定されるものではなく、複数の硝材の波長分散特性を利用した屈折型の対物レンズや、回折型／屈折型のレンズを複数組み合わせた組レンズであってもよい。
【０１０５】
また、偏光ホログラム１４は、光源から出射された往路の青紫レーザ光、赤色レーザ光及び赤外レーザ光のほぼ全てを透過し、光ディスクで反射されて１／４波長板１９によって往路と直交する方向の直線偏光に変換された復路の青紫レーザ光及び赤色レーザ光の一部を回折し、赤外レーザ光のほぼ全てを透過する機能を有している。なお、偏光ホログラム１４の光束分割パターンと、それぞれの領域の格子ピッチは青紫レーザ光及び赤色レーザ光で共用するため、
ｍλ＝ｄｓｉｎθ
ｍ：回折次数、λ：レーザ波長、ｄ：格子ピッチ、θ：回折角
の関係より、赤色レーザ光は青紫レーザ光に対して、ほぼ波長に比例して回折角θが大きくなる。
【０１０６】
一方、本実施の形態の回折格子１８は、第２の光源２１から出射された赤外レーザ光に対して０次回折光と±１次回折光とを発生させ、赤色レーザ光に対してはそのほぼ全てを透過する波長選択性を有している。なお、本発明はこのような回折格子に限定されるものではなく、赤色レーザ光に対しても０次回折光と±１次回折光とを発生させる、単純な回折格子であってもよい。
【０１０７】
図１３は、図１２に示す偏光ホログラム１４の領域分割を示す図である。図１３における点線は、例えばＢＤ６０の所望の情報層に対物レンズ１７の焦点を結んでいる時の偏光ホログラム１４上のビーム径と、トラックからの回折光の重なりを示している。なお、この図１３ではＹ方向がトラックの接線方向に平行な方向であり、Ｘ方向がトラックの接線方向に垂直な方向である。
【０１０８】
偏光ホログラム１４は、第１の方向に伸びる第１の分割線１７１及び第２の分割線１７２と、第１の方向に交わる第２の方向に伸びる第３の分割線１７５及び第４の分割線１７６と、同じく第２の方向に伸びる第５の分割線１７３とにより複数の領域に分割されている。
【０１０９】
なお、第１の方向とは、トラックの接線方向に略垂直な方向であり、第２の方向とは、トラックの接線方向に略平行な方向である。また、第１の方向に伸びる第１の分割線１７１及び第２の分割線１７２、又は第２の方向に伸びる第３の分割線１７５及び第４の分割線１７６は、必ずしも第１の方向又は第２の方向に平行な直線でなくてもよく、曲線や折れ線であってもよい。また、第５の分割線１７３は、必ずしも第２の方向に平行な直線でなくてもよい。
【０１１０】
第１の分割線１７１の外側の領域は、第５の分割線１７３により第１の領域１８０と第２の領域１８１とに分割される。第２の分割線１７２の外側の領域は、第５の分割線１７３により第３の領域１８５と第４の領域１８６とに分割される。第１のサブ領域は、第１の領域１８０と第３の領域１８５とで構成され、第２のサブ領域は、第２の領域１８１と第４の領域１８６とで構成される。
【０１１１】
第３の分割線１７５と第４の分割線１７６と第５の分割線１７３とによって、第１の分割線１７１と第２の分割線１７２との間の領域が４つに分割される。第３の分割線１７５の外側であり、第１の分割線１７１及び第２の分割線１７２の内側である領域が第１のメイン領域１８２として分割される。また、第４の分割線１７６の外側であり、第１の分割線１７１及び第２の分割線１７２の内側である領域が第２のメイン領域１８４として分割される。さらに、第１の分割線１７１、第２の分割線１７２、第３の分割線１７５及び第４の分割線１７６によって囲まれた領域が中央領域１８３として分割される。さらにまた、中央領域１８３は、第５の分割線１７３によって、第１の中央領域１８３ａと第２の中央領域１８３ｂとに分割される。
【０１１２】
また、偏光ホログラム１４には、不要な他層迷光を遮光するアパーチャ１７７が設けられている。
【０１１３】
偏光ホログラム１４は、８種類の領域を有しており、所定の直線偏光の青紫レーザ光（本実施の形態においてはＢＤ６０で反射した復路の青紫レーザ光）を０次回折光と±１次回折光に分割する。０次回折光ｊ０は、偏光ホログラム１４の全ての領域から生成される。＋１次回折光ｊａは、偏光ホログラム１４の領域１８４から生成される。＋１次回折光ｊｂは、偏光ホログラム１４の領域１８２から生成される。＋１次回折光ｊｃは、偏光ホログラム１４の領域１８１から生成される。＋１次回折光ｊｄは、偏光ホログラム１４の領域１８６から生成される。＋１次回折光ｊｅは、偏光ホログラム１４の領域１８０から生成される。＋１次回折光ｊｆは、偏光ホログラム１４の領域１８５から生成される。＋１次回折光ｊｇは、偏光ホログラム１４の領域１８３ｂから生成される。＋１次回折光ｊｈは、偏光ホログラム１４の領域１８３ａから生成される。
【０１１４】
図１４は、実施の形態３における光検出器２２の受光部の配置を示す図である。光検出器２２は、複数の受光部２５０〜２５６，２８３〜２８５，２５３’，２５４’を有している。ここで、受光部２５３と２５３’、受光部２５４と２５４’はそれぞれ異なる位置に配置されているが、配線上は繋がっているため１領域の受光部と見なすことができ、出力も１つである。
【０１１５】
サブ領域受光部群２５ａは、光軸２２１から第１の分割線１７１及び第２の分割線１７２の延長線方向に配置される。サブ領域受光部群２５ａは、受光部２５１と受光部２５２とを含む。
【０１１６】
メイン領域受光部群２５ｂは、光軸２２１から第３の分割線１７５及び第４の分割線１７６の延長線方向に配置される。メイン領域受光部群２５ｂは、受光部２５３と受光部２５４とを含む。
【０１１７】
受光部２５０は、ＢＤ６０及びＤＶＤ７０のフォーカス誤差信号と光ディスクに記録された情報を再生するための信号との検出に用いられる。受光部２８４は、ＣＤ８０のフォーカス誤差信号と光ディスクに記録された情報を再生するための信号との検出に用いられる。一方、ＢＤ６０のトラッキング誤差信号の検出には受光部２５１，２５２，２５３，２５４が用いられ、ＤＶＤ７０のトラッキング誤差信号の検出には受光部２５３，２５４，２５５，２５６が用いられ、ＣＤ８０のトラッキング誤差信号の検出に受光部２８３，２８５が用いられる。
【０１１８】
本実施の形態では、ＢＤ６０又はＤＶＤ７０で反射した青紫レーザ光又は赤色レーザ光の０次回折光を受光する受光部２５０と、メイン領域受光部群２５ｂとの間に、ＣＤ８０で反射した復路の赤外レーザ光の０次回折光を受光する受光部２８４が配置される。
【０１１９】
次に、ＢＤ６０を記録又は再生する場合の、偏光ホログラム１４と光検出器２２の機能について、図１５を用いて詳細に説明する。
【０１２０】
図１５は、ＢＤ６０で反射して光検出器２２に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。０次回折光ｊ０は４分割受光部２５０で、＋１次回折光ｊａは受光部２５３で、＋１次回折光ｊｂは受光部２５４で、＋１次回折光ｊｃとｊｄとは受光部２５２で、＋１次回折光ｊｅとｊｆとは受光部２５１でそれぞれ受光される。なお、＋１次回折光ｊｇとｊｈとはどの受光部でも受光されないようにしている。
【０１２１】
また、０次回折光ｊ０と＋１次回折光ｊａ〜ｊｈとは、ＢＤ６０の情報記録面で反射された青紫レーザ光が、偏光ホログラム１４に入射して生成されたものであるが、ＢＤ６０は、２つの情報記録面６０ａ、６０ｂ（図示せず）を有しているので、実際に記録又は再生を行う情報記録面６０ａとは異なる情報記録面６０ｂで反射されたビームも、偏光ホログラム１４に入射して、回折光が生成される。
【０１２２】
０次回折光ｊ０’と＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’とは、光ビームが集光する情報記録面に隣接する情報記録面６０ｂで反射された青紫レーザ光が、偏光ホログラム１４に入射して生成される回折光（他層迷光）である。０次回折光ｊ０’は偏光ホログラム１４の全ての領域から、＋１次回折光ｊａ’は領域１８４から、＋１次回折光ｊｂ’は領域１８２から、＋１次回折光ｊｃ’は領域１８１から、＋１次回折光ｊｄ’は領域１８６から、＋１次回折光ｊｅ’は領域１８０から、＋１次回折光ｊｆ’は領域１８５から、＋１次回折光ｊｇ’は領域１８３ｂから、＋１次回折光ｊｈ’は領域１８３ａからそれぞれ生成される。
【０１２３】
対物レンズ１７で集光される青紫レーザ光が、情報記録面６０ａに焦点を結んでいる時、情報記録面６０ｂでは、大きくデフォーカスしている。そのため、０次回折光ｊ０’及び＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’も光検出器２２上で大きくデフォーカスしている。ここで、０次回折光ｊ０’及び＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’が、いずれも受光部２５１，２５２，２５３，２５４に入射しないようにしている。これは、０次回折光ｊ０’及び＋１次回折光ｊａ’〜ｊｈ’が、受光部２５１，２５２，２５３，２５４に入射すると、その入射の程度に応じてトラッキング誤差信号に変動が生じ、その結果、安定したトラッキング制御ができなくなることがあるためである。
【０１２４】
メイン領域受光部群２５ｂの各受光部２５３，２５４は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、第３の分割線１７５が光検出器２２上に投影された投影線１７５ａと、第４の分割線１７６が光検出器２２上に投影された投影線１７６ａとの間に配置される。また、サブ領域受光部群２５ａの各受光部２５３，２５４は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、第１の分割線１７１が光検出器２２上に投影された投影線１７１ａと、第２の分割線１７２が光検出器２２上に投影された投影線１７２ａとの間に配置される。
【０１２５】
次に、ＤＶＤ７０を記録又は再生する場合の、偏光ホログラム１４と光検出器２２の機能について、図１６を用いて詳細に説明する。図１６は、ＤＶＤ７０で反射して光検出器２２に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【０１２６】
偏光ホログラム１４は、所定の直線偏光の赤色レーザ光（本実施の形態においてはＤＶＤ７０で反射した復路の赤色レーザ光）を０次回折光と±１次回折光に分割する。０次回折光ｋ０は、偏光ホログラム１４の全ての領域から生成される。＋１次回折光ｋａは、偏光ホログラム１４の領域１８４から生成される。＋１次回折光ｋｂは、偏光ホログラム１４の領域１８２から生成される。＋１次回折光ｋｃは、偏光ホログラム１４の領域１８１から生成される。＋１次回折光ｋｄは、偏光ホログラム１４の領域１８６から生成される。＋１次回折光ｋｅは、偏光ホログラム１４の領域１８０から生成される。＋１次回折光ｋｆは、偏光ホログラム１４の領域１８５から生成される。＋１次回折光ｋｇは、偏光ホログラム１４の領域１８３ｂから生成される。＋１次回折光ｋｈは、偏光ホログラム１４の領域１８３ａから生成される。
【０１２７】
０次回折光ｋ０は４分割受光部２５０で、＋１次回折光ｋａは受光部２５３’で、＋１次回折光ｋｂは受光部２５４’で、＋１次回折光ｋｇは受光部２５５で、＋１次回折光ｋｈは受光部２５６でそれぞれ受光される。なお、＋１次回折光ｋｃ，ｋｄ，ｋｅ，ｋｆはどの受光部でも受光されないようにしている。これは、＋１次回折光ｋｃ，ｋｄ，ｋｅ，ｋｆが、ＤＶＤ７０の情報トラックの溝の変調をほとんど受けない領域から生成される回折光であり、１ビームによるいわゆるプッシュプル法によるトラッキング誤差信号には実質的に不要だからである。
【０１２８】
０次回折光ｋ０及び＋１次回折光ｋａ〜ｋｈは、ＤＶＤ７０の情報記録面で反射された赤色レーザ光が、偏光ホログラム１４に入射して生成されたものであるが、ＤＶＤ７０は、２つの情報記録面７０ａ、７０ｂ（図示せず）を有しているので、実際に記録又は再生を行う情報記録面７０ａとは異なる情報記録面７０ｂで反射されたビームも、偏光ホログラム１４に入射して、回折光が生成される。
【０１２９】
０次回折光ｋ０’と＋１次回折光ｋａ’〜ｋｈ’とは、情報記録面７０ｂで反射された赤色レーザ光が、偏光ホログラム１４に入射して生成される回折光（他層迷光）である。０次回折光ｋ０’は、偏光ホログラム１４の全ての領域から、＋１次回折光ｋａ’は領域１８４から、＋１次回折光ｋｂ’は領域１８２から、＋１次回折光ｋｃ’は領域１８１から、＋１次回折光ｋｄ’は領域１８６から、＋１次回折光ｋｅ’は領域１８０から、＋１次回折光ｋｆ’は領域１８５から、＋１次回折光ｋｇ’は領域１８３ｂから、＋１次回折光ｋｈ’は領域１８３ａからそれぞれ生成される。
【０１３０】
対物レンズ１７で集光される赤色レーザ光が、情報記録面７０ａに焦点を結んでいる時、情報記録面７０ｂでは、大きくデフォーカスしている。そのため、０次回折光ｋ０’及び＋１次回折光ｋａ’〜ｋｈ’も光検出器２２上で大きくデフォーカスしている。
【０１３１】
ここで、０次回折光ｋ０’が、受光部２５１〜２５６に入射しないようにしている。これは、０次回折光ｋ０’が、受光部２５１〜２５６に入射すると、その入射の程度に応じてトラッキング誤差信号に変動が生じ、その結果、安定したトラッキング制御ができなくなることがあるためである。
【０１３２】
なお、２つの情報記録面の間隔が２０μｍ程度のＢＤ６０と比較して、ＤＶＤ７０は２つの情報記録面の間隔が４０μｍ以上と大きいため、＋１次回折光ｋａ’〜ｋｈ’はデフォーカス量が非常に大きくなる。従って、それらが受光部２５３，２５４，２５５，２５６に入射しても、トラッキング誤差信号への影響は非常に微小であるため、実質的に問題ない。
【０１３３】
次に、ＣＤ８０を記録又は再生する場合の、偏光ホログラム１４と光検出器２２との機能について、図１７を用いて詳細に説明する。
【０１３４】
図１２に示した回折格子１８に入射した赤外レーザ光は、０次回折光ｍ０と＋１次回折光ｍ１と−１次回折光ｍ２とに分割される。ただし、ＣＤ８０の情報記録面で反射された０次回折光ｍ０と＋１次回折光ｍ１と−１次回折光ｍ２とはそれぞれ偏光ホログラム１４では回折されない。
【０１３５】
図１７は、ＣＤ８０で反射して光検出器２２に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。０次回折光ｍ０は４分割受光部２８４で、＋１次回折光ｍ１は受光部２８３で、−１次回折光ｍ２は受光部２８５でそれぞれ受光され、３ビーム法によるトラッキング誤差信号が得られる。
【０１３６】
このように、第１の光源１１から青紫レーザ光が出射され、第２の光源２１から赤色レーザ光及び赤外レーザ光が出射される。４分割受光部２５０（第１の０次光受光部群）によって、回折光学系で回折されずに透過した青紫レーザ光及び赤色レーザ光が受光され、４分割受光部２８４（第２の０次光受光部群）によって、回折光学系で回折されずに透過した赤外レーザ光が受光される。また、メイン領域受光部群２５ｂによって、第１のメイン領域１８２及び第２のメイン領域１８４によって回折された青紫レーザ光が受光され、サブ領域受光部群２５ａによって、第１のサブ領域１８０，１８５及び第２のサブ領域１８１，１８６によって回折された青紫レーザ光が受光される。そして、４分割受光部２８４は、４分割受光部２５０とメイン領域受光部群２５ｂとの間に配置される。
【０１３７】
したがって、例えばＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤ等の３種類の光ディスクから情報を記録又は再生する場合であっても、それぞれの光ディスクの互換性を確保しつつ、オフセットのないトラッキング信号を生成することができ、安定したトラッキング制御を実現することができる。
【０１３８】
本実施の形態で示したように、４分割受光部２８４（第２の０次光受光部群）を４分割受光部群２５０（第１の０次光受光部群）とメイン領域受光部群２５ｂとの間に配置することで受光部の配置される面積を大きくすることなく３波長に対応した光検出器が可能となり、光検出器をコンパクトにすることができる。
【０１３９】
次に、実施の形態３の変形例について説明する。実施の形態３では、４分割受光部２５０とメイン領域受光部群２５ｂとの間に４分割受光部２８４を配置しているが、実施の形態３の変形例では、４分割受光部２５０とサブ領域受光部群２５ａとの間に４分割受光部２８４を配置する。
【０１４０】
図１８は、実施の形態３の変形例における光検出器の一例を示す図である。なお、図１８に示す光検出器２８０は、図１２に示す３つの光源に対応した光ヘッド装置３０に用いられる。この場合、ホログラム素子の分割パターンは、図２（Ａ）に示す分割パターンと同じである。
【０１４１】
高密度光ディスク用の受光部２５１，２５２，２５３，２５４は、図３に示す光検出器２２０と同様の配置となる。受光部２５０は、ＢＤ用のメインビーム又はＤＶＤ用のメインビームを共用して受光する。さらに、受光部２８１及び２８２は、３ビーム法又は差動プッシュプル法において用いられるサブビームを受光する。さらに、受光部２５０で共用されないＣＤ用のメインビームは、受光部２８４で受光され、サブビームは、受光部２８３及び２８５で受光される。
【０１４２】
なお、各受光部２５０，２８１，２８２，２８３，２８４，２８５は、光ビームに非点収差が加えられるため、図１８に示すような配置となる。すなわち、ＢＤ６０又はＤＶＤ７０で反射した青紫レーザ光又は赤色レーザ光の０次回折光を受光する受光部２５０と、サブ領域受光部群２５ａとの間に、ＣＤ８０で反射した復路の赤外レーザ光の０次回折光を受光する受光部２８４が配置される。
【０１４３】
ここでは、各受光部を４分割しているが、本発明はこれに限定されず、各受光部の分割数は、各ディスクの再生に必要なトラッキング方式やフォーカス方式に応じて異なり、２分割あるいは５分割以上であってもよい。
【０１４４】
このように、第１の光源１１から青紫レーザ光が出射され、第２の光源２１から赤色レーザ光及び赤外レーザ光が出射される。４分割受光部２５０（第１の０次光受光部群）によって、回折光学系で回折されずに透過した青紫レーザ光及び赤色レーザ光が受光され、４分割受光部２８４（第２の０次光受光部群）によって、回折光学系で回折されずに透過した赤外レーザ光が受光される。また、メイン領域受光部群２５ｂによって、第１のメイン領域２４２及び第２のメイン領域２４４によって回折された青紫レーザ光が受光され、サブ領域受光部群２５ａによって、第１のサブ領域２４０，２４５及び第２のサブ領域２４１，２４６によって回折された青紫レーザ光が受光される。そして、４分割受光部２８４は、４分割受光部２５０とサブ領域受光部群２５ａとの間に配置される。
【０１４５】
このような光検出器２８０を用いることにより、光検出器の部品点数を増やすことなく、ＣＤやＤＶＤ等の光検出に対応した上で、高密度光ディスクの３層以上の光検出にも対応することができる。
【０１４６】
この変形例で示したように、４分割受光部２８４（第２の０次光受光部群）を４分割受光部群２５０（第１の０次光受光部群）とサブ領域受光部群２５ａとの間に配置することでも、受光部の配置される面積を大きくすることなく３波長に対応した光検出器が可能となり、光検出器をコンパクトにすることができる。
【０１４７】
また、ＤＶＤ及びＣＤともに３ビームもしくは、差動プッシュプル法を想定して、サブビーム用受光部２８１，２８２，２８３，２８５を設ける構成としたが、本発明はこれに限定されず、位相差トラッキング法等の１ビーム方式を用いてもよい。この場合、サブビーム用受光部は不要となる。
【０１４８】
なお、本実施の形態は、対物レンズが１つの例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＢＤ専用対物レンズと、ＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズを備えた光学系でも同様の効果を得ることができる。
【０１４９】
なお、ここでは４分割受光部２５０でＢＤのメインビームとＤＶＤのメインビームとを受光し、４分割受光部２８４でＣＤのメインビームを受光する例を示したが、４分割受光部２５０でＢＤのメインビームとＣＤのメインビームとを受光し、４分割受光部２８４でＤＶＤのメインビームを受光する構成としても良い。この場合、ＢＤとＣＤの受光部上のスポットのサイズを近づけ、ＤＶＤの受光部上のスポットサイズをＢＤより大きくすることができるため、ＤＶＤの対物レンズ上のビーム径をＢＤより大きくすることができる。これにより、ＢＤの対物レンズの焦点距離の短縮による光学系の小型化と、ＤＶＤの対物レンズ径をある程度確保することによる、レンズシフトに対する安定性の確保を両立できる。
【０１５０】
（実施の形態４）
実施の形態４では、第１のサブ領域及び第２のサブ領域を通過する光の回折する方向を変えた例について説明する。実施の形態４では、実施の形態１とは異なるホログラム素子と受光部とを用い、それ以外の光学素子は実施の形態１と同じ構成とする。
【０１５１】
図１９（Ａ）は、実施の形態４におけるホログラム素子５００を示す図である。図１９（Ａ）に示すホログラム素子５００の分割領域の形状は、実施の形態１と同じであるが回折方向が異なる。
【０１５２】
図１９（Ｂ）は、実施の形態４における光検出器５０５の受光部の配置図である。メイン領域受光部群２５ｂは、光軸２２１から第３の分割線及び第４の分割線の接線の延長線方向（矢印Ｙ２に示す方向）に配置される。メイン領域受光部群２５ｂは、受光部２５３と受光部２５４とを含む。なお、これらの受光部２５３と受光部２５４との配置は、実施の形態１と同じであるので説明を省略する。
【０１５３】
一方、光検出器５０５のサブ領域受光部群２５ａは、受光部５１１と受光部５１２とを含む。受光部５１１と受光部５１２とは、０次光２１０を受光する４分割受光部（０次光受光部群）５１０の光軸２２１に対して、横分割線（第１の分割線及び第２の分割線）の延長線方向（矢印Ｙ８に示す方向）の互いに対向する位置に配置される。ただし、光軸２２１から受光部５１１までの距離と、光軸２２１から受光部５１２までの距離とは等しくない。
【０１５４】
第１のサブ領域である領域５０１及び領域５０２で回折された光ビーム５２１は、受光部５１１の中央に入射するように設計されるが、その共役の回折光は光ビーム５２３として光検出器５０５上に入射する。受光部５１２は、この光ビーム５２３が入射しない位置に配置される。また、第２のサブ領域である領域５０３及び領域５０４で回折された光ビーム５２２は、受光部５１２の中央に入射するように設計されるが、その共役の回折光は光ビーム５２４として光検出器５０５上に入射する。受光部５１１は、この光ビーム５２４が入射しない位置に配置される。
【０１５５】
図２０は、実施の形態４における光検出器と４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。図２０では、光検出器５０５の受光部５１１と、領域５０１及び領域５０２で回折された光ビーム５２１と、光ビーム５２１の他層迷光５３１及び５３２との関係を示すとともに、領域５０３及び領域５０４で回折された共役光ビーム５２４と、共役光ビーム５２４の他層迷光５４１及び５４２との関係を示す。
【０１５６】
層間隔が最小となる関係にある２つの情報層の間で発生した他層迷光は、最小層間隔ｄ４ｍｉｎに比例した半径Ｒ４ｍｉｎの大きさの他層迷光を生じるが、光ビーム５２１は領域５０１及び領域５０２からの光ビームであるため迷光の形も領域５０１及び領域５０２を通る光ビームと相似形となる。これが迷光５３１及び迷光５３２である。この図２０では最小層間隔の情報層の奥側の層に焦点を合わせたときの手前側の層からの迷光を示している。手前側の層からの迷光は光検出器５０５より奥に焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子５００をそのまま写像した方向に迷光は位置する。
【０１５７】
一方、光ビーム５２４は領域５０３及び領域５０４からの光ビームであるため迷光の形も領域５０３及び領域５０４を通る光ビームと相似形となる。これが迷光５４１及び迷光５４２である。最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光については図示しないが、実施の形態１で説明したように各ビームの中心に対して点対称の位置に迷光は位置する。このため迷光は各受光部には入射しない。
【０１５８】
図２０に示したように、メイン領域受光部群２５ｂ（受光部２５３及び受光部２５４）は、光軸２２１に対して、回折光学系であるホログラム素子５００上に投影されたトラックの接線の延長線方向に配置される。また、サブ領域受光部群２５ａ（受光部５１１及び受光部５１２）は、光軸２２１に対して、ホログラム素子５００上に投影されたトラックの接線方向に垂直な方向に配置される。
【０１５９】
このように、本実施の形態４のホログラム素子５００と光検出器５０５とを用いると、０次光の他層迷光と回折光の他層迷光との両方が、回折光を受光する受光部には入らないため、オフセットのないトラッキング信号を検出することができ、安定したトラッキング制御を実現することができる。
【０１６０】
（実施の形態５）
実施の形態５ではフォーカス信号とＲＦ信号とを別の受光部で検出する例について説明する。図２１は、実施の形態５における光ヘッド装置６００の構成を示す図である。これまでの実施の形態と同じ働きをする要素については同じ番号を付して説明を省略する。本実施の形態５と他の実施の形態とで異なるのは、ホログラム素子６０１で回折されない０次光６１０を分岐素子としてのプリズム６０２で２つの光ビームに分割していることである。ホログラム素子６０１で回折された光ビーム６１１はプリズム６０２を通らない。これらの光ビームを光検出器６２０で受光する。
【０１６１】
図２２は、実施の形態５における光検出器と分岐素子としてのプリズム６０２とを拡大した図である。ホログラム素子６０１の０次光６１０は検出レンズ１０９により非点収差が与えられている。この０次光６１０がプリズム６０２に入射し２つの光ビームに分けられる。プリズム６０２を透過する光ビーム６１２はそのまま光検出器６２０のフォーカス用の受光部６３０で受光される。
【０１６２】
プリズム６０２の内部で反射された光ビームは斜面でもう一度反射され、プリズム６０２から出射する。しかしながら、プリズム６０２内で反射した光ビーム６１３の光検出器６２０までの光路長は、プリズム６０２を透過した光ビーム６１２の光検出器６２０までの光路長に比べて長くなる。そこで、プリズム６０２の下側のプリズム６０２内で反射した光ビームが出射する位置にはレンズ６０３が設けられている。このレンズ６０３によって、光路長の差による焦点位置を補正し、かつ非点収差を除去することで、光検出器６２０の受光部６３５上に光ビームが集光されるようにする。
【０１６３】
図２３（Ａ）は、実施の形態５におけるホログラム素子６０１の領域分割を示す図である。ホログラム素子６０１の分割パターンは、実施の形態１のホログラム素子の分割パターンと同じであるので説明を省略する。
【０１６４】
図２３（Ｂ）は、実施の形態５における光検出器６２０の受光部の配置とプリズム６０２の配置とを説明するための図である。プリズム６０２は、その反射方向がホログラム素子６０１の横分割線（第１の分割線及び第２の分割線）の延長線方向と、縦分割線（第３の分割線及び第４の分割線）の接線の延長線方向とがなす角を２等分する方向となるように配置される。
【０１６５】
プリズム６０２内で反射された光ビーム６１３は０次光受光部群６３ｃの１つの受光部６３５で受光される。受光部６３５は、光軸２２１からメイン領域受光部群６３ｂである受光部６３３及び受光部６３４が配置されている方向と、光軸２２１からサブ領域受光部群６３ａである受光部６３１及び受光部６３２が配置されている方向とがなす角を２等分する方向に配置される。
【０１６６】
プリズム６０２を透過する光は０次光受光部群６３ｃの１つの４分割受光部６３０で受光され、ここから得られる信号からフォーカス信号が生成される。また、受光部６３５から得られる信号から情報の再生の際に用いるＲＦ信号が得られる。ホログラム素子６０１の各メイン領域と各サブ領域とで回折された回折光ビーム６４１〜６４４は、受光部６３１〜６３４でそれぞれ受光される。
【０１６７】
本実施の形態５によれば、ＲＦ信号は１ｃｈのアンプで検出できる。実施の形態１のような構成ではＲＦ信号は４つの受光部で受光され、それぞれＩＶ変換された信号が加算されるため、ノイズが増えてしまう。しかし、ＲＦ信号を１ｃｈのアンプでＩＶ変換すれば、アンプごとのノイズが加算されることが無いため、ノイズの増加を抑えることができる。通常、独立した４つのアンプノイズを加算すると、６ｄＢだけノイズが増加する。本実施の形態５では光ビームをプリズム６０２で分けているため、検出する光量も下がるが、プリズム６０２の分離比を２：８とし、フォーカス側を２、ＲＦ側を８とすれば、信号の低下分は２ｄＢ程度となる。
【０１６８】
従って、このような構成を採用することにより、ＳＮ比で４ｄＢ改善することができる。このため、ＲＦ信号の品質が良くなり、情報を再生する際の誤り率を下げることができる。また、本実施の形態５のように、光検出器６２０の直前で光ビーム６１０を分岐すれば、プリズム６０２を小さくすることができるので、プリズム６０２のコストを抑えることができる。
【０１６９】
また、フォーカス信号を生成するための受光部６３０と、ＲＦ信号を生成するための受光部６３５との間隔を狭くすることができるので、光検出器６２０が大きくならずに済み、小型化することができる。また、プリズム６０２の上面の斜面部を遮光しておくことで他層迷光が受光部６３５に入り難くすることができる。更に、プリズム６０２がアパーチャとして機能するため、光ビーム６１２と光ビーム６１３との他層迷光の広がりを抑えることができる。
【０１７０】
尚、本実施の形態５の例ではフォーカス信号とＲＦ信号との比を２：８としたが、本発明は特にこれに限定されず、５：５よりＲＦ信号の比を大きくすればＳＮ比の改善効果が得られる。
【０１７１】
（実施の形態６）
実施の形態６では、フォーカス信号用受光部とＲＦ信号用受光部との位置を入れ替えた例について説明する。図２４は、実施の形態６における光ヘッド装置７００の構成を示す図である。これまでの実施の形態と同じ働きをする要素については同じ番号を付して説明を省略する。実施の形態６と実施の形態５とで異なるのは、ホログラム素子７０１、検出レンズ７０２、分岐素子としてのプリズム７０３及び光検出器７２０である。本実施の形態６における検出レンズ７０２は、平行光を収束光にする機能のみを有し、非点収差を与える機能を有しない。
【０１７２】
図２５は、実施の形態６における光検出器７２０とプリズム７０２とを拡大した図である。ホログラム素子７０１の０次光の光ビーム７１０はプリズム７０２に入射し２つの光ビームに分けられる。プリズムを透過する光ビーム７１２はそのまま光検出器７２０のＲＦ信号用の受光部７３５で受光される。
【０１７３】
一方、プリズム７０２の内部で反射された光ビームは斜面でもう一度反射され、プリズム７０２から出射する。しかしながら、プリズム７０２内で反射した光ビーム７１３の光検出器７２０までの光路長は、プリズム７０２を透過した光ビーム７１２の光検出器７２０までの光路長に比べて長くなる。そこで、プリズム７０２の下側のプリズム７０２内で反射した光ビームが出射する位置にはレンズ７０３が設けられている。このレンズ７０３によって、光路長の差による焦点位置を補正し、かつ非点収差を与えることで、光検出器７２０のフォーカス信号用の受光部７３０上で非点収差を持った光ビーム７１３を受光し、フォーカス信号を生成できるようにする。
【０１７４】
図２６（Ａ）は、実施の形態６におけるホログラム素子７０１の領域分割を示す図である。ホログラム素子７０１の分割パターンは、実施の形態１のホログラム素子の分割パターンと同じであるので説明を省略する。
【０１７５】
図２６（Ｂ）は、実施の形態６における光検出器７２０の受光部の配置とプリズム７０２の配置とを説明するための図である。プリズム７０２は、その反射方向がホログラム素子７０１の横分割線（第１の分割線及び第２の分割線）の延長線方向と、縦分割線（第３の分割線及び第４の分割線）の接線の延長線方向とがなす角を２等分する方向となるように配置される。
【０１７６】
プリズム７０２内で反射された光ビーム７１３はフォーカス信号検出用の４分割受光部７３０で受光され、ここから得られる信号からフォーカス信号が生成される。４分割受光部７３０は、光軸２２１からメイン領域受光部群７３ｂである受光部７３３及び受光部７３４が配置されている方向と、光軸２２１からサブ領域受光部群７３ａである受光部７３１及び受光部７３２が配置されている方向とがなす角を２等分する方向に配置される。
【０１７７】
プリズム７０２を透過する光はＲＦ信号用の受光部７３５で受光される。受光部７３５から得られる信号から情報の再生の際に用いるＲＦ信号が得られる。ホログラム素子７０１の各メイン領域と各サブ領域とで回折された回折光ビーム７４１〜７４４は、受光部７３１〜７３４でそれぞれ受光される。なお、０次光受光部群７３ｃは、４分割受光部７３０及び受光部７３５を含む。
【０１７８】
本実施の形態６によれば、実施の形態５と同様に、ＲＦ信号は１ｃｈのアンプで検出できる。独立した４つのアンプノイズを加算すると６ｄＢだけノイズが増加する。本実施の形態６では光ビームをプリズム７０２で分けているため、検出する光量も下がるが、プリズム７０２の分離比を２：８とし、フォーカス側を２、ＲＦ側を８とすれば、信号の低下分は２ｄＢ程度となる。従って、このような構成を採用することにより、ＳＮ比で４ｄＢ改善することができる。このため、ＲＦ信号の品質が良くなり、情報を再生する際の誤り率を下げることができる。
【０１７９】
また、本実施の形態６のように、光検出器７２０の直前で光ビーム７１０を分岐すれば、プリズム７０２を小さくすることができるので、プリズム７０２のコストを抑えることができる。また、フォーカス信号を生成するための受光部７３０と、ＲＦ信号を生成するための受光部７３５との間隔を狭くすることができるので、光検出器７２０が大きくならずに済み、小型化することができる。また、プリズム７０２の上面の斜面部を遮光しておくことで他層迷光が受光部７３５に入り難くすることができる。更に、プリズム７０２がアパーチャとして機能するため、光ビーム７１２と光ビーム７１３との他層迷光の広がりを抑えることができる。
【０１８０】
尚、実施の形態５及び６ではプリズム６０２，７０２の下側につける素子の例としてレンズ６０３，７０３を示したが、これに限るものではなく、レンズ６０３，７０３に替えてホログラム素子（特にブレーズしたホログラム素子）又はフレネルレンズ等を設けてもよく、さらに、プリズム６０２，７０２の反射面を凹面や凸面にしてもよい。これらのいずれの場合でも、本実施の形態５及び６と同様の効果を得ることができる。
【０１８１】
尚、実施の形態５及び６では分岐素子としてプリズム６０２，７０２を用いる例を示したが、これに限るものではなく、ホログラムや回折格子等を用いて光ビーム６１０，７１０を分岐させてもよい。
【０１８２】
（実施の形態７）
次に、実施の形態７に係る光ヘッド装置について説明する。図２７は、実施の形態７における光ヘッド装置８００の構成を示す図を示す。同じ機能の構成要素には同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１８３】
図２７において、光ヘッド装置８００は、半導体レーザ１０１、ビームスプリッタ１０３、対物レンズ１０４、アクチュエータ１０７、コリメータレンズ８０１、ホログラム素子８０２、検出レンズ８０３及び光検出器８２０を備える。
【０１８４】
光源としての半導体レーザ１０１から出射した光ビームは、ビームスプリッタ１０３で反射され、コリメータレンズ８０１で平行光になり、対物レンズ１０４に入射し、収束光となる。この収束光はトラックを有する情報記録媒体としての光ディスク２０１に照射される。光ディスク２０１の情報層２０２で反射及び回折された光は再び対物レンズ１０４及びコリメータレンズ８０１を通って収束光となり、ビームスプリッタ１０３を透過する。対物レンズ１０４は、アクチュエータ１０７により光軸方向及びトラック垂直方向に移動される。ビームスプリッタ１０３を透過した光ビームはホログラム素子８０２に入射し、一部の光が回折され、回折されない０次光８１０と回折される１次光８１１とになる。ホログラム素子８０２を通った光ビームは検出レンズ８０３で非点収差が与えられ、光検出器８２０に入射する。
【０１８５】
図２８（Ａ）は、実施の形態７におけるホログラム素子８０２の領域分割を示す図である。図２８（Ａ）における点線８０４は光ディスク２０１の所望の情報層に対物レンズ１０４の焦点を結んでいる時のホログラム素子８０２上のビーム径と、トラックからの回折光の重なりを示す。なお、この図２８（Ａ）では、Ｙ方向がトラックの接線方向に平行な方向であり、Ｘ方向がトラックの接線方向に垂直な方向である。
【０１８６】
ホログラム素子８０２は、トラックの接線方向に略垂直な方向に沿った第１の分割線８１７及び第２の分割線８１８と、トラックの接線方向に略平行な方向に沿った第３の分割線８１５及び第４の分割線８１６と、トラックの接線方向に略平行な方向に沿った第５の分割線８１３及び第６の分割線８１４とにより複数の領域に分割される。
【０１８７】
第１の分割線８１７の外側の領域は、第５の分割線８１３により第１の領域８５０と第２の領域８５１とに分割される。第２の分割線８１８の外側の領域は、第６の分割線８１４により第３の領域８５５と第４の領域８５６とに分割される。第１のサブ領域は、第１の領域８５０と第３の領域８５５とで構成され、第２のサブ領域は、第２の領域８５１と第４の領域８５６とで構成される。
【０１８８】
第３の分割線８１５と第４の分割線８１６とによって、第１の分割線８１７と第２の分割線８１８との間の領域が３つに分割される。第３の分割線８１５の外側であり、第１の分割線８１７及び第２の分割線８１８の内側である領域が第１のメイン領域８５２として分割される。また、第４の分割線８１６の外側であり、第１の分割線８１７及び第２の分割線８１８の内側である領域が第２のメイン領域８５４として分割される。さらに、第１の分割線８１７、第２の分割線８１８、第３の分割線８１５及び第４の分割線８１６によって囲まれた領域が中央領域８５３として分割される。また、ホログラム素子８０２にはアパーチャ８０５が設けられている。
【０１８９】
図２８（Ｂ）は、実施の形態７における光検出器８２０の受光部の配置を示す図である。ホログラム素子８０２で回折されない０次光８１０は光軸８２１上の４分割受光部（０次光受光部群）８３０により受光される。この４分割受光部８３０から光量に応じて出力される信号によりフォーカス信号とＲＦ信号とが得られる。
【０１９０】
第１のサブ領域である第１の領域８５０と第３の領域８５５とで回折された光ビーム８４１は、受光部８３１により受光される。受光部８３１は、受光した光量に応じた信号を出力する。第２のサブ領域である第２の領域８５１と第４の領域８５６とで回折された光ビーム８４２は受光部８３２により受光される。受光部８３２は、受光した光量に応じた信号を出力する。
【０１９１】
一方、メイン領域受光部群８３ｂは、光軸８２１から第３の分割線８１５及び第４の分割線８１６の接線の延長線方向に配置される。メイン領域受光部群８３ｂは、受光部８３３と受光部８３４とを含む。受光部８３３と受光部８３４とは、Ｘ方向に隣接して配置される。第１のメイン領域８５２で回折された光ビーム８４３は、メイン領域受光部群８３ｂを構成する受光部の１つである受光部８３３により受光される。受光部８３３は、受光した光量に応じた信号を出力する。第２のメイン領域８５４で回折された光ビーム８４４も同様に、メイン領域受光部群８３ｂを構成する受光部の１つである受光部８３４により受光される。受光部８３４は、受光した光量に応じた信号を出力する。
【０１９２】
中央領域８５３で回折された光ビーム８４５と、その共役な回折光ビーム８４６とは、光軸８２１からメイン領域受光部群８３ｂが配置されている方向とは直交する方向、すなわち、光軸８２１から第１の分割線８１７及び第２の分割線８１８の延長線方向へ回折される。
【０１９３】
なお、第１のサブ領域で回折された光ビーム８４１を受光する受光部８３１は、光軸８２１から第１の分割線８１７及び第２の分割線８１８の延長線方向と、光軸８２１から第３の分割線８１５及び第４の分割線８１６の接線の延長線方向との間に配置される。また、第２のサブ領域で回折された光ビーム８４２を受光する受光部８３２は、光軸８２１とメイン領域受光部群８３ｂとを結ぶ直線に対して受光部８３１と線対称となる位置に配置される。
【０１９４】
図２９は、実施の形態７における光検出器８２０と４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。図２９では、光検出器８２０の受光部８３３と、第１のメイン領域８５２で回折された光ビーム８４３と、光ビーム８４３の他層迷光８６１との関係を示すとともに、受光部８３１と、第１の領域８５０及び第３の領域８５５で回折された光ビーム８４１と、光ビーム８４１の他層迷光８６２及び他層迷光８６３との関係を示す。
【０１９５】
最小層間隔の関係にある２つの情報層の間で発生した他層迷光は、図示したような他層迷光を生じるが、光ビーム８４３は第１のメイン領域８５２からの回折光であるため迷光の形も第１のメイン領域８５２を通る光ビームと相似形となる。これが迷光８６１である。ここでは最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光８６１を示す。奥側の層からの迷光は光検出器より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子８０２を点対称で反転して写像した方向に迷光が発生する。
【０１９６】
また、光ビーム８４４は、第２のメイン領域８５４からの光ビームであるため、迷光の形も第２のメイン領域８５４を通る光ビームと相似形となる。これが迷光８６６である。
【０１９７】
同様に、他層迷光８６２及び８６３も光ビーム８３１に対して、第１の領域８５０と第３の領域８５５とを点対称で反転して写像した方向に迷光が発生する。また、中央領域８５３で回折された光ビーム８４５と、光ビーム８４５の共役となる光ビーム８４６との他層迷光は、最大層間隔の関係にある２つの情報層の間で発生した他層迷光８６４と他層迷光８６５となる。しかしながら、受光部８３１及び受光部８３２は、他層迷光８６４及び８６５と離れた位置に配置されるため、受光部８３１及び受光部８３２には迷光が入らない。
【０１９８】
メイン領域受光部群８３ｂの各受光部８３３，８３４は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第３の分割線８１５の光検出器８２０上に投影された投影線８６１ａと、第４の分割線８１６の光検出器８２０上に投影された投影線８６６ａとの間に配置される。また、サブ領域受光部群８３ａの各受光部８３１，８３２は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第１の分割線８１７の光検出器８２０上に投影された投影線８６２ａと、第２の分割線８１８の光検出器８２０上に投影された投影線８６３ａとの間に配置される。
【０１９９】
図２９に示したように、層間隔が比較的大きい場合にはメイン領域受光部群８３ｂの２つの受光部８３３，８３４が迷光の発生する側に並んでいても迷光を回避することができる。更に、サブ領域受光部群８３ａもメイン領域受光部群８３ｂと０次光受光部群（４分割受光部８３０）との間に配置することができる。このような構成でも回折光用の受光部に迷光が入らないように構成することができる。
【０２００】
例えば、光学系の検出系の焦点距離が１３ｍｍであり、対物レンズの焦点距離が１．３ｍｍである場合、横倍率は１０倍となる。光ディスクの最小層間隔が２０μｍであるとき、他層迷光の焦点は、２０×１０×１０μｍの近似計算により、２ｍｍとなる。ＮＡ＝０．８５とすると対物レンズのビーム半径は１．１０５ｍｍとなる。この光ビームが光検出器８２０の２ｍｍ手前で焦点を結ぶと、光検出器８２０上の他層迷光の半径は、１．１０５×２／（１３−２）＝０．２００ｍｍとなる。すなわち、光検出器８２０上の他層迷光の半径は約２００μｍとなる。
【０２０１】
ホログラム素子８０２上での中央領域８５３の幅の光ビームに対する比率が８０％であるとすると、迷光には中央部に３２０μｍの隙間ができる。したがって、メイン領域受光部群８３ｂの１つあたりの受光部の幅を８０μｍとすれば、一方の受光部の中央から隣接する受光部の端まで１２０μｍであるが、中央部の幅は片側でも１６０μｍある。そのため、受光部の端から迷光まで４０μｍの余裕がある。受光部の手前で焦点を結ぶような迷光はホログラム素子８０２を通るときに既にビーム径が小さくなっているため、中央領域８５３の割合は相対的に大きくなる。
【０２０２】
本実施の形態７によれば、図２９に示したように最小層間隔がそれほど小さくない場合には分割線の方向とある程度大きな角度をなす方向に回折される場合でも、最小層間隔の迷光のそれぞれの分割線の投影位置の間に受光部を配置することで迷光を回避することができ、本発明の効果を得ることができる。
【０２０３】
尚、ここまでの実施の形態では、アナモルフィックレンズ法及びビームシェーパ法などのビーム整形や、液晶法、ビームエキスパンダ法及びコリメータレンズ駆動法などの球面収差補正手段や、ＮＤフィルタの出し入れによる光量調整手段等の構成については述べなかったが、それらと組み合わせても本実施の形態で述べたような効果を同様に得ることができる。
【０２０４】
また、ここまでの実施の形態では４層の光ディスクの場合を例に述べたが、３層の場合や、２層の場合でも層間が極端に狭い場合や極端に広い場合や、５層、６層、７層及び８層や、それ以上の層数であっても同様の効果を得ることができる。
【０２０５】
また、実施の形態２〜６に係る光ヘッド装置を図９に示す光情報装置に適用してもよい。
【０２０６】
尚、ここまでの実施の形態では、ホログラム素子の分割パターンの例は１種類のみを示したが、縦方向に分割する縦分割線が２本であり、横方向に分割する横分割線が２本である分割パターンであれば、上記の各実施の形態の分割パターン以外でも、同様の効果を得ることができる。特に、上記の各実施の形態では、縦分割線が曲線の例を示したが、例えば図３０に示すように縦分割線（第３の分割線９３５及び第４の分割線９３６）は直線でもよい。また、上記の各実施の形態では、横分割線が直線の例を示したが、横分割線が曲線でもよい。更に、上記の各実施の形態では、横分割線で縦分割線が制限される例を示したが、図３０に示すように、縦分割線が開口の端まで到達し、横分割線が縦分割線により制限されて途中で分かれていてもよい。
【０２０７】
ここで、ホログラム素子及び光検出器の種々の変形例について説明する。
【０２０８】
図３０は、ホログラム素子の領域分割の第１の変形例を示す図である。図３０に示すホログラム素子９００は、第１の方向に沿った第１の分割線９３１及び第２の分割線９３２と、第１の方向に交わる第２の方向に沿った第３の分割線９３５及び第４の分割線９３６とを有している。また、第１の分割線９３１は、第７の分割線９３１ａ及び第８の分割線９３１ｂを含み、第２の分割線９３２は、第９の分割線９３２ａ及び第１０の分割線９３２ｂを含む。なお、第１の方向とは、トラックの接線方向に略垂直な方向（Ｘ方向）であり、第２の方向とは、トラックの接線方向に略平行な方向（Ｙ方向）である。
【０２０９】
第７の分割線９３１ａの外側であり、第３の分割線９３５の外側の領域は、第１の領域９４０として分割される。第８の分割線９３１ｂの外側であり、第４の分割線９３６の外側の領域は、第２の領域９４１として分割される。第９の分割線９３２ａの外側であり、第３の分割線９３５の外側の領域は、第３の領域９４５として分割される。第１０の分割線９３２ｂの外側であり、第４の分割線９３６の外側の領域は、第４の領域９４６として分割される。ここで、第１のサブ領域は、第１の領域９４０と第３の領域９４５とで構成され、第２のサブ領域は、第２の領域９４１と第４の領域９４６とで構成される。
【０２１０】
また、第３の分割線９３５の外側であり、第７の分割線９３１ａ及び第９の分割線９３２ａの内側である領域は、第１のメイン領域９４２として分割される。また、第４の分割線９３６の外側であり、第８の分割線９３１ｂ及び第１０の分割線９３２ｂの内側である領域は、第２のメイン領域９４４として分割される。さらに、第３の分割線９３５及び第４の分割線９３６によって囲まれた領域が中央領域９４３として分割される。また、ホログラム素子９００にはアパーチャ９３７が設けられている。
【０２１１】
上記の各実施の形態では、中央領域は縦分割線と横分割線とに接する例を示したが、図３０に示すように、光軸を含み縦分割線のみに接する場合でもよい。
【０２１２】
さらに、ホログラム素子を複数の領域に分割する分割線は、トラックの接線方向に対して所定の角度をなしていてもよい。例えば、２つの対物レンズをトラックの接線方向に配置した場合、２つの対物レンズのうち少なくとも一方は、光ヘッドを光ディスクの内周から外周へ移動させた時の移動方向の延長線が光ディスクの中心を通らない。このような移動の場合、光ディスクの内周と外周とでトラックの接線方向が変化する。この変化による影響を抑えるため、予め分割線を中周でのトラック接線方向に合わせて傾ける。例えば、２つの対物レンズの間隔が３．６ｍｍであり、光ヘッド装置が光ディスクの半径２２ｍｍの位置から半径６０ｍｍの位置まで移動するとき、トラックの接線の角度は、９．４度から３．４度まで変化する。したがって、分割線を傾ける角度をトラック接線方向に対して６．５度とすればよい。
【０２１３】
図３１（Ａ）〜（Ｄ）は、第２の変形例における光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。図３１（Ａ）は、第２の変形例におけるホログラム素子１０００の領域分割を示す図である。
【０２１４】
図３１（Ａ）における点線は、光ディスクの所望の情報層に対物レンズの焦点を結んでいる時のホログラム素子１０００上のビーム径と、トラックからの回折光の重なりを示している。なお、この図３１ではＹ方向がトラックの接線方向に平行な方向であり、Ｘ方向がトラックの接線方向に垂直な方向である。
【０２１５】
ホログラム素子１０００は、トラックの接線方向に垂直な方向に対して所定の角度だけ傾いた方向に沿った第１の分割線１００１及び第２の分割線１００２と、トラックの接線方向に平行な方向に対して所定の角度だけ傾いた方向に沿った第３の分割線１００５、第４の分割線１００６、第５の分割線１００３及び第６の分割線１００４とを有している。なお、第１の分割線１００１及び第２の分割線１００２は、トラックの接線方向に垂直な方向に対して例えば６．５度傾いており、第３の分割線１００５、第４の分割線１００６、第５の分割線１００３及び第６の分割線１００４は、トラックの接線方向に平行な方向に対して例えば６．５度傾いている。
【０２１６】
第１の分割線１００１の外側の領域は、第５の分割線１００３により第１の領域１０１０と第２の領域１０１１とに分割される。第２の分割線１００２の外側の領域は、第６の分割線１００４により第３の領域１０１５と第４の領域１０１６とに分割される。第１のサブ領域は、第１の領域１０１０と第３の領域１０１５とで構成され、第２のサブ領域は、第２の領域１０１１と第４の領域１０１６とで構成される。
【０２１７】
第３の分割線１００５と第４の分割線１００６とによって、第１の分割線１００１と第２の分割線１００２との間の領域が３つに分割される。第３の分割線１００５の外側であり、第１の分割線１００１及び第２の分割線１００２の内側である領域が第１のメイン領域１０１２として分割される。また、第４の分割線１００６の外側であり、第１の分割線１００１及び第２の分割線１００２の内側である領域が第２のメイン領域１０１４として分割される。さらに、第１の分割線１００１、第２の分割線１００２、第３の分割線１００５及び第４の分割線１００６によって囲まれた領域が中央領域１０１３として分割される。また、ホログラム素子１０００にはアパーチャ１００７が設けられている。
【０２１８】
図３１（Ｂ）は、第２の変形例における光検出器２２０の受光部２５３と、領域１０１２で回折された光ビーム２６３と、光ビーム２６３の他層迷光３４１との関係を示すとともに、受光部２５１と、領域１０１０及び領域１０１５で回折された光ビーム２６１と、光ビーム２６１の他層迷光３４２及び他層迷光３４３との関係を示す図である。
【０２１９】
最小層間隔の関係にある２つの情報層の間で発生した他層迷光は、最小層間隔ｄ４ｍｉｎに比例した半径Ｒ４ｍｉｎの大きさの他層迷光を生じるが、光ビーム２６３は領域１０１２からの光ビームであるため、迷光の形も領域１０１２を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４１である。この図３１（Ｂ）では最小層間隔の情報層の奥側の層に焦点を合わせたときの手前側の層からの迷光を示している。手前側の層からの迷光は光検出器２２０よりも奥に焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０００をそのまま写像した方向に迷光は位置する。
【０２２０】
また、光ビーム２６４は、第２のメイン領域１０１４からの光ビームであるため、迷光の形も第２のメイン領域１０１４を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４７である。
【０２２１】
同様に、光ビーム２６１は、領域１０１０及び領域１０１５からの光ビームであるため迷光の形も領域１０１０及び領域１０１５を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４２及び迷光３４３である。
【０２２２】
一方、図３１（Ｃ）では、領域１０１２で回折された光ビーム２６３を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４４を示している。奥側の層からの迷光は光検出器２２０より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０００を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図３１（Ｃ）に示すように、迷光３４４は迷光３４１とは光ビーム２６３に対して点対称に位置する。
【０２２３】
また、図３１（Ｄ）では、領域１０１０及び領域１０１５で回折された光ビーム２６１を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４５及び迷光３４６を示している。奥側の層からの迷光は光検出器より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０００を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図３１（Ｄ）に示すように、迷光３４５及び迷光３４６は、迷光３４２及び迷光３４３とは光ビーム２６１に対して点対称に位置する。
【０２２４】
メイン領域受光部群２５ｂの各受光部２５３，２５４は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第３の分割線１００５の光検出器２２０上に投影された投影線３４１ａと、第４の分割線１００６の光検出器２２０上に投影された投影線３４７ａとの間に配置される。また、サブ領域受光部群２５ａの各受光部２５１，２５２は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第１の分割線１００１の光検出器２２０上に投影された投影線３４２ａと、第２の分割線１００２の光検出器２２０上に投影された投影線３４３ａとの間に配置される。
【０２２５】
このように、光ヘッド装置が２つの対物レンズを備える場合であっても、分割線がトラックの接線方向に対して所定の角度をなすようにホログラム素子を作成し、光ディスクの最薄層間隔の迷光のそれぞれの分割線の投影位置の間に光検出器の受光部を配置することで、本発明の効果を得ることができる。
【０２２６】
図３２（Ａ）〜（Ｄ）は、第３の変形例における光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。図３２（Ａ）は、第３の変形例におけるホログラム素子１０３０の領域分割を示す図である。
【０２２７】
図３２（Ａ）における点線は、光ディスクの所望の情報層に対物レンズの焦点を結んでいる時のホログラム素子１０３０上のビーム径と、トラックからの回折光の重なりを示している。なお、この図３２ではＹ方向がトラックの接線方向に平行な方向であり、Ｘ方向がトラックの接線方向に垂直な方向である。
【０２２８】
ホログラム素子１０３０は、トラックの接線方向に略垂直な方向に沿った第１の分割線１０３１及び第２の分割線１０３２と、トラックの接線方向に略平行な方向に伸びる第３の分割線１０３５及び第４の分割線１０３６と、トラックの接線方向に略平行な方向に沿った第５の分割線１０３３及び第６の分割線１０３４とを有している。第３の分割線１０３５は、曲線形状ではなく、ホログラム素子１０３０の中央付近で折れ曲がった形状である。また、第４の分割線１０３６は、ホログラム素子１０３０の中心を通り、トラックの接線方向に平行である直線に対して第３の分割線１０３５を線対称に反転させた形状である。
【０２２９】
第１の分割線１０３１の外側の領域は、第５の分割線１０３３により第１の領域１０４０と第２の領域１０４１とに分割される。第２の分割線１０３２の外側の領域は、第６の分割線１０３４により第３の領域１０４５と第４の領域１０４６とに分割される。第１のサブ領域は、第１の領域１０４０と第３の領域１０４５とで構成され、第２のサブ領域は、第２の領域１０４１と第４の領域１０４６とで構成される。
【０２３０】
第３の分割線１０３５と第４の分割線１０３６とによって、第１の分割線１０３１と第２の分割線１０３２との間の領域が３つに分割される。第３の分割線１０３５の外側であり、第１の分割線１０３１及び第２の分割線１０３２の内側である領域が第１のメイン領域１０４２として分割される。また、第４の分割線１０３６の外側であり、第１の分割線１０３１及び第２の分割線１０３２の内側である領域が第２のメイン領域１０４４として分割される。さらに、第１の分割線１０３１、第２の分割線１０３２、第３の分割線１０３５及び第４の分割線１０３６によって囲まれた領域が中央領域１０４３として分割される。また、ホログラム素子１０３０にはアパーチャ１０３７が設けられている。
【０２３１】
図３２（Ｂ）は、第３の変形例における光検出器２２０の受光部２５３と、領域１０４２で回折された光ビーム２６３と、光ビーム２６３の他層迷光３４１との関係を示すとともに、受光部２５１と、領域１０４０及び領域１０４５で回折された光ビーム２６１と、光ビーム２６１の他層迷光３４２及び他層迷光３４３との関係を示す図である。
【０２３２】
最小層間隔の関係にある２つの情報層の間で発生した他層迷光は、最小層間隔ｄ４ｍｉｎに比例した半径Ｒ４ｍｉｎの大きさの他層迷光を生じるが、光ビーム２６３は領域１０４２からの光ビームであるため、迷光の形も領域１０４２を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４１である。この図３２（Ｂ）では最小層間隔の情報層の奥側の層に焦点を合わせたときの手前側の層からの迷光を示している。手前側の層からの迷光は光検出器２２０よりも奥に焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０３０をそのまま写像した方向に迷光は位置する。
【０２３３】
また、光ビーム２６４は、第２のメイン領域１０４４からの光ビームであるため、迷光の形も第２のメイン領域１０４４を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４７である。
【０２３４】
同様に、光ビーム２６１は、領域１０４０及び領域１０４５からの光ビームであるため迷光の形も領域１０４０及び領域１０４５を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４２及び迷光３４３である。
【０２３５】
一方、図３２（Ｃ）では、領域１０４２で回折された光ビーム２６３を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４４を示している。奥側の層からの迷光は光検出器２２０より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０３０を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図３２（Ｃ）に示すように、迷光３４４は迷光３４１とは光ビーム２６３に対して点対称に位置する。
【０２３６】
また、図３２（Ｄ）では、領域１０４０及び領域１０４５で回折された光ビーム２６１を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４５及び迷光３４６を示している。奥側の層からの迷光は光検出器より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０３０を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図３２（Ｄ）に示すように、迷光３４５及び迷光３４６は、迷光３４２及び迷光３４３とは光ビーム２６１に対して点対称に位置する。
【０２３７】
メイン領域受光部群２５ｂの各受光部２５３，２５４は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第３の分割線１０３５の光検出器２２０上に投影された投影線３４１ａと、第４の分割線１０３６の光検出器２２０上に投影された投影線３４７ａとの間に配置される。また、サブ領域受光部群２５ａの各受光部２５１，２５２は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第１の分割線１０３１の光検出器２２０上に投影された投影線３４２ａと、第２の分割線１０３２の光検出器２２０上に投影された投影線３４３ａとの間に配置される。
【０２３８】
このように、トラックの接線方向に略平行な方向にホログラム素子１０３０を分割する第３の分割線１０３５及び第４の分割線１０３６が折れ線形状であってもよく、光ディスクの最薄層間隔の迷光のそれぞれの分割線の投影位置の間に光検出器の受光部を配置することで、本発明の効果を得ることができる。
【０２３９】
図３３（Ａ）〜（Ｄ）は、第４の変形例における光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。図３３（Ａ）は、第４の変形例におけるホログラム素子１０６０の領域分割を示す図である。
【０２４０】
図３３（Ａ）における点線は、光ディスクの所望の情報層に対物レンズの焦点を結んでいる時のホログラム素子１０６０上のビーム径と、トラックからの回折光の重なりを示している。なお、この図３３ではＹ方向がトラックの接線方向に平行な方向であり、Ｘ方向がトラックの接線方向に垂直な方向である。
【０２４１】
ホログラム素子１０６０は、トラックの接線方向に略垂直な方向に伸びる第１の分割線１０６１及び第２の分割線１０６２と、トラックの接線方向に略平行な方向に伸びる第３の分割線１０６５及び第４の分割線１０６６と、トラックの接線方向に略平行な方向に沿った第５の分割線１０６３及び第６の分割線１０６４とを有している。
【０２４２】
第１の分割線１０６１は、直線形状ではなく、ホログラム素子１０６０の中央付近で折れ曲がった形状であり、第２の分割線１０６２は、ホログラム素子１０６０の中心を通り、トラックの接線方向に垂直である直線に対して第１の分割線１０６１を線対称に反転させた形状である。
【０２４３】
第３の分割線１０６５は、曲線形状ではなく、ホログラム素子１０６０の中央付近の２箇所で折れ曲がった形状である。すなわち、第３の分割線１０６５は、トラックの接線方向に平行な直線１０６５ａと、直線１０６５ａの一端からトラックの接線方向に対して所定の角度で折れ曲がった直線１０６５ｂと、直線１０６５ａの他端からトラックの接線方向に対して所定の角度で折れ曲がった直線１０６５ｃとを含む。また、第４の分割線１０６６は、ホログラム素子１０６０の中心を通り、トラックの接線方向に平行である直線に対して第３の分割線１０６５を線対称に反転させた形状である。
【０２４４】
第１の分割線１０６１の外側の領域は、第５の分割線１０６３により第１の領域１０７０と第２の領域１０７１とに分割される。第２の分割線１０６２の外側の領域は、第６の分割線１０６４により第３の領域１０７５と第４の領域１０７６とに分割される。第１のサブ領域は、第１の領域１０７０と第３の領域１０７５とで構成され、第２のサブ領域は、第２の領域１０７１と第４の領域１０７６とで構成される。
【０２４５】
第３の分割線１０６５と第４の分割線１０６６とによって、第１の分割線１０６１と第２の分割線１０６２との間の領域が３つに分割される。第３の分割線１０６５の外側であり、第１の分割線１０６１及び第２の分割線１０６２の内側である領域が第１のメイン領域１０７２として分割される。また、第４の分割線１０６６の外側であり、第１の分割線１０６１及び第２の分割線１０６２の内側である領域が第２のメイン領域１０７４として分割される。さらに、第１の分割線１０６１、第２の分割線１０６２、第３の分割線１０６５及び第４の分割線１０６６によって囲まれた領域が中央領域１０７３として分割される。また、ホログラム素子１０６０にはアパーチャ１０６７が設けられている。
【０２４６】
図３３（Ｂ）は、第４の変形例における光検出器２２０の受光部２５３と、領域１０７２で回折された光ビーム２６３と、光ビーム２６３の他層迷光３４１との関係を示すとともに、受光部２５１と、領域１０７０及び領域１０７５で回折された光ビーム２６１と、光ビーム２６１の他層迷光３４２及び他層迷光３４３との関係を示す図である。
【０２４７】
最小層間隔の関係にある２つの情報層の間で発生した他層迷光は、最小層間隔ｄ４ｍｉｎに比例した半径Ｒ４ｍｉｎの大きさの他層迷光を生じるが、光ビーム２６３は領域１０７２からの光ビームであるため、迷光の形も領域１０７２を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４１である。この図３３（Ｂ）では最小層間隔の情報層の奥側の層に焦点を合わせたときの手前側の層からの迷光を示している。手前側の層からの迷光は光検出器２２０よりも奥に焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０６０をそのまま写像した方向に迷光は位置する。
【０２４８】
同様に、光ビーム２６１は、領域１０７０及び領域１０７５からの光ビームであるため迷光の形も領域１０７０及び領域１０７５を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４２及び迷光３４３である。
【０２４９】
また、光ビーム２６４は、第２のメイン領域１０７４からの光ビームであるため、迷光の形も第２のメイン領域１０７４を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４７である。
【０２５０】
一方、図３３（Ｃ）では、領域１０７２で回折された光ビーム２６３を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４４を示している。奥側の層からの迷光は光検出器２２０より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０６０を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図３３（Ｃ）に示すように、迷光３４４は迷光３４１とは光ビーム２６３に対して点対称に位置する。
【０２５１】
また、図３３（Ｄ）では、領域１０７０及び領域１０７５で回折された光ビーム２６１を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４５及び迷光３４６を示している。奥側の層からの迷光は光検出器より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０６０を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図３３（Ｄ）に示すように、迷光３４５及び迷光３４６は、迷光３４２及び迷光３４３とは光ビーム２６１に対して点対称に位置する。
【０２５２】
メイン領域受光部群２５ｂの各受光部２５３，２５４は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第３の分割線１０６５の光検出器２２０上に投影された投影線３４１ａと、第４の分割線１０６６の光検出器２２０上に投影された投影線３４７ａとの間に配置される。また、サブ領域受光部群２５ａの各受光部２５１，２５２は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第１の分割線１０６１の光検出器２２０上に投影された投影線３４２ａと、第２の分割線１０６２の光検出器２２０上に投影された投影線３４３ａとの間に配置される。
【０２５３】
このように、トラックの接線方向に略垂直な方向にホログラム素子１０６０を分割する第１の分割線１０６１及び第２の分割線１０６２と、トラックの接線方向に略平行な方向にホログラム素子１０６０を分割する第３の分割線１０６５及び第４の分割線１０６６とが折れ線形状であってもよく、光ディスクの最薄層間隔の迷光のそれぞれの分割線の投影位置の間に光検出器の受光部を配置することで、本発明の効果を得ることができる。また、ホログラム素子１０６０をこのような形状に分割した場合、第１のサブ領域及び第２のサブ領域の面積を増やすことができる。
【０２５４】
図３４（Ａ）〜（Ｄ）は、第５の変形例における光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。図３４（Ａ）は、第５の変形例におけるホログラム素子１０９０の領域分割を示す図である。
【０２５５】
図３４（Ａ）における点線は、光ディスクの所望の情報層に対物レンズの焦点を結んでいる時のホログラム素子１０９０上のビーム径と、トラックからの回折光の重なりを示している。なお、この図３４ではＹ方向がトラックの接線方向に平行な方向であり、Ｘ方向がトラックの接線方向に垂直な方向である。
【０２５６】
ホログラム素子１０９０は、トラックの接線方向に略垂直な方向に沿った第１の分割線１０９１及び第２の分割線１０９２と、トラックの接線方向に平行な方向に対して所定の角度を有する方向に沿った第３の分割線１０９５及び第４の分割線１０９６と、トラックの接線方向に略平行な方向に沿った第５の分割線１０９３及び第６の分割線１０９４とを有している。
【０２５７】
第３の分割線１０９５は、曲線形状ではなく、トラックの接線方向に平行な方向に対して所定の角度を有する直線形状であり、第４の分割線１０３６は、トラックの接線方向に平行な方向に対して第３の分割線１０９５と同じ角度を有する直線形状である。第３の分割線１０９５と第４の分割線１０９６とは平行である。第１の分割線１０９１、第２の分割線１０９２、第３の分割線１０９５及び第４の分割線１０９６で囲まれる領域（中央領域）は、平行四辺形となる。
【０２５８】
第１の分割線１０９１の外側の領域は、第５の分割線１０９３により第１の領域１１００と第２の領域１１０１とに分割される。第２の分割線１０９２の外側の領域は、第６の分割線１０９４により第３の領域１１０５と第４の領域１１０６とに分割される。第１のサブ領域は、第１の領域１１００と第３の領域１１０５とで構成され、第２のサブ領域は、第２の領域１１０１と第４の領域１１０６とで構成される。
【０２５９】
第３の分割線１０９５と第４の分割線１０９６とによって、第１の分割線１０９１と第２の分割線１０９２との間の領域が３つに分割される。第３の分割線１０９５の外側であり、第１の分割線１０９１及び第２の分割線１０９２の内側である領域が第１のメイン領域１１０２として分割される。また、第４の分割線１０９６の外側であり、第１の分割線１０９１及び第２の分割線１０９２の内側である領域が第２のメイン領域１１０４として分割される。さらに、第１の分割線１０９１、第２の分割線１０９２、第３の分割線１０９５及び第４の分割線１０９６によって囲まれた領域が中央領域１１０３として分割される。また、ホログラム素子１０９０にはアパーチャ１０９７が設けられている。
【０２６０】
図３４（Ｂ）は、第５の変形例における光検出器２２０の受光部２５３と、領域１１０２で回折された光ビーム２６３と、光ビーム２６３の他層迷光３４１との関係を示すとともに、受光部２５１と、領域１１００及び領域１１０５で回折された光ビーム２６１と、光ビーム２６１の他層迷光３４２及び他層迷光３４３との関係を示す図である。
【０２６１】
最小層間隔の関係にある２つの情報層の間で発生した他層迷光は、最小層間隔ｄ４ｍｉｎに比例した半径Ｒ４ｍｉｎの大きさの他層迷光を生じるが、光ビーム２６３は領域１１０２からの光ビームであるため、迷光の形も領域１１０２を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４１である。この図３４（Ｂ）では最小層間隔の情報層の奥側の層に焦点を合わせたときの手前側の層からの迷光を示している。手前側の層からの迷光は光検出器２２０よりも奥に焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０９０をそのまま写像した方向に迷光は位置する。
【０２６２】
また、光ビーム２６４は、第２のメイン領域１１０４からの光ビームであるため、迷光の形も第２のメイン領域１１０４を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４７である。
【０２６３】
同様に、光ビーム２６１は、領域１１００及び領域１１０５からの光ビームであるため迷光の形も領域１１００及び領域１１０５を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４２及び迷光３４３である。
【０２６４】
一方、図３４（Ｃ）では、領域１１０２で回折された光ビーム２６３を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４４を示している。奥側の層からの迷光は光検出器２２０より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０９０を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図３４（Ｃ）に示すように、迷光３４４は迷光３４１とは光ビーム２６３に対して点対称に位置する。
【０２６５】
また、図３４（Ｄ）では、領域１１００及び領域１１０５で回折された光ビーム２６１を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４５及び迷光３４６を示している。奥側の層からの迷光は光検出器より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１０９０を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図３４（Ｄ）に示すように、迷光３４５及び迷光３４６は、迷光３４２及び迷光３４３とは光ビーム２６１に対して点対称に位置する。
【０２６６】
メイン領域受光部群２５ｂの各受光部２５３，２５４は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第３の分割線１０９５の光検出器２２０上に投影された投影線３４１ａと、第４の分割線１０９６の光検出器２２０上に投影された投影線３４７ａとの間に配置される。また、サブ領域受光部群２５ａの各受光部２５１，２５２は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第１の分割線１０９１の光検出器２２０上に投影された投影線３４２ａと、第２の分割線１０９２の光検出器２２０上に投影された投影線３４３ａとの間に配置される。
【０２６７】
このように、第１の分割線１０９１、第２の分割線１０９２、第３の分割線１０９５及び第４の分割線１０９６で囲まれる中央領域１１０３の形状が平行四辺形であってもよく、光ディスクの最薄層間隔の迷光のそれぞれの分割線の投影位置の間に光検出器の受光部を配置することで、本発明の効果を得ることができる。
【０２６８】
なお、上記の第５の変形例では、中央領域１１０３の形状を平行四辺形としているが、本発明は特にこれに限定されず、中央領域１１０３の形状を台形としてもよい。
【０２６９】
図３５（Ａ）〜（Ｄ）は、第６の変形例における光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。図３５（Ａ）は、第６の変形例におけるホログラム素子１１２０の領域分割を示す図である。
【０２７０】
図３５（Ａ）における点線は、光ディスクの所望の情報層に対物レンズの焦点を結んでいる時のホログラム素子１１２０上のビーム径と、トラックからの回折光の重なりを示している。なお、この図３５ではＹ方向がトラックの接線方向に平行な方向であり、Ｘ方向がトラックの接線方向に垂直な方向である。
【０２７１】
ホログラム素子１１２０は、トラックの接線方向に略垂直な方向に伸びる第１の分割線１１２１及び第２の分割線１１２２と、トラックの接線方向に平行な方向に対して所定の角度を有する方向に沿った第３の分割線１１２５及び第４の分割線１１２６とを有している。また、第１の分割線１１２１は、トラックの接線方向に垂直な方向に対して所定の角度を有する方向に沿った第７の分割線１１２１ａ及び第８の分割線１１２１ｂを含み、第２の分割線１１２２は、トラックの接線方向に垂直な方向に対して所定の角度を有する方向に沿った第９の分割線１１２２ａ及び第１０の分割線１１２２ｂを含む。
【０２７２】
第７の分割線１１２１ａと第８の分割線１１２１ｂとは平行ではなく、第９の分割線１１２２ａと第１０の分割線１１２２ｂとは平行ではない。第８の分割線１１２１ｂは、ホログラム素子１１２０の中心を通り、トラックの接線方向に平行である直線に対して第７の分割線１１２１ａを線対称に反転させた形状である。また、第１０の分割線１１２２ｂは、ホログラム素子１１２０の中心を通り、トラックの接線方向に平行である直線に対して第９の分割線１１２２ａを線対称に反転させた形状である。
【０２７３】
第３の分割線１１２５は、曲線形状ではなく、トラックの接線方向に平行な方向に対して所定の角度を有する直線形状であり、第４の分割線１１２６は、トラックの接線方向に平行な方向に対して第３の分割線１１２５と同じ角度を有する直線形状である。第３の分割線１１２５と第４の分割線１１２６とは平行である。第３の分割線１１２５、第４の分割線１１２６、ホログラム素子１１２０の上辺及びホログラム素子１１２０の下辺で囲まれる領域（中央領域）は、平行四辺形となる。
【０２７４】
第７の分割線１１２１ａの外側であり、第３の分割線１１２５の外側の領域は、第１の領域１１３０として分割される。第８の分割線１１２１ｂの外側であり、第４の分割線１１２６の外側の領域は、第２の領域１１３１として分割される。第９の分割線１１２２ａの外側であり、第３の分割線１１２５の外側の領域は、第３の領域１１３５として分割される。第１０の分割線１１２２ｂの外側であり、第４の分割線１１２６の外側の領域は、第４の領域１１３６として分割される。ここで、第１のサブ領域は、第１の領域１１３０と第３の領域１１３５とで構成され、第２のサブ領域は、第２の領域１１３１と第４の領域１１３６とで構成される。
【０２７５】
また、第３の分割線１１２５の外側であり、第７の分割線１１２１ａ及び第９の分割線１１２２ａの内側である領域は、第１のメイン領域１１３２として分割される。また、第４の分割線１１２６の外側であり、第８の分割線１１２１ｂ及び第１０の分割線１１２２ｂの内側である領域は、第２のメイン領域１１３４として分割される。さらに、第３の分割線１１２５及び第４の分割線１１２６によって囲まれた領域が中央領域１１３３として分割される。また、ホログラム素子１１２０にはアパーチャ１１２７が設けられている。
【０２７６】
図３５（Ｂ）は、第６の変形例における光検出器２２０の受光部２５３と、領域１１３２で回折された光ビーム２６３と、光ビーム２６３の他層迷光３４１との関係を示すとともに、受光部２５１と、領域１１３０及び領域１１３５で回折された光ビーム２６１と、光ビーム２６１の他層迷光３４２及び他層迷光３４３との関係を示す図である。
【０２７７】
最小層間隔の関係にある２つの情報層の間で発生した他層迷光は、最小層間隔ｄ４ｍｉｎに比例した半径Ｒ４ｍｉｎの大きさの他層迷光を生じるが、光ビーム２６３は領域１１３２からの光ビームであるため、迷光の形も領域１１３２を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４１である。この図３５（Ｂ）では、最小層間隔の情報層の奥側の層に焦点を合わせたときの手前側の層からの迷光を示している。手前側の層からの迷光は光検出器２２０よりも奥に焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１１２０をそのまま写像した方向に迷光は位置する。
【０２７８】
また、光ビーム２６４は、第２のメイン領域１１３４からの光ビームであるため、迷光の形も第２のメイン領域１１３４を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４７である。
【０２７９】
同様に、光ビーム２６１は、領域１１３０及び領域１１３５からの光ビームであるため迷光の形も領域１１３０及び領域１１３５を通る光ビームと相似形となる。これが迷光３４２及び迷光３４３である。
【０２８０】
一方、図３５（Ｃ）では、領域１１３２で回折された光ビーム２６３を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４４を示している。奥側の層からの迷光は光検出器２２０より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１１２０を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図３５（Ｃ）に示すように、迷光３４４は迷光３４１とは光ビーム２６３に対して点対称に位置する。
【０２８１】
また、図３５（Ｄ）では、領域１１３０及び領域１１３５で回折された光ビーム２６１を最小層間隔の情報層の手前側の層に焦点を合わせたときの奥側の層からの迷光３４５及び迷光３４６を示している。奥側の層からの迷光は光検出器より手前で焦点を結ぶような迷光となるため、ホログラム素子１１２０を点対称で反転して写像した方向に迷光が位置する。このため、図３５（Ｄ）に示すように、迷光３４５及び迷光３４６は、迷光３４２及び迷光３４３とは光ビーム２６１に対して点対称に位置する。
【０２８２】
メイン領域受光部群２５ｂの各受光部２５３，２５４は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第３の分割線１１２５の光検出器２２０上に投影された投影線３４１ａと、第４の分割線１１２６の光検出器２２０上に投影された投影線３４７ａとの間に配置される。また、サブ領域受光部群２５ａの各受光部２５１，２５２は、複数の情報層のうちの光ビームが集光する情報層に隣接する２つの情報層からの迷光において、第１の分割線１１２１（第７の分割線１１２１ａ）の光検出器２２０上に投影された投影線３４２ａと、第２の分割線１１２２（第９の分割線１１２２ａ）の光検出器２２０上に投影された投影線３４３ａとの間に配置される。
【０２８３】
このように、第１のサブ領域及び第２のサブ領域が中央領域によって分断され、第１のサブ領域及び第２のサブ領域を分割する分割線が繋がっていなくてもよく、第１〜４の分割線１１２１〜１１２６がトラックの接線方向に垂直及び平行でなくてもよい。光ディスクの最薄層間隔の迷光のそれぞれの分割線の投影位置の間に光検出器の受光部を配置することで、本発明の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２８４】
本発明に係る光ヘッド装置及び光情報装置は、安定したトラッキング制御機能と低い情報誤り率を実現することができる機能とを有し、コンピュータの外部記憶装置等として有用である。また、ＤＶＤレコーダー、ＢＤレコーダー及びＨＤ−ＤＶＤレコーダー等の映像記録装置及び映像再生装置等の用途にも応用できる。さらに、カーナビゲーションシステム、携帯音楽プレーヤー、デジタルスチルカメラ及びデジタルビデオカメラ等の記憶装置としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２８５】
【図１】実施の形態１における光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図２】（Ａ）は、図１に示すホログラム素子の領域分割について説明するための図であり、（Ｂ）は、ホログラム素子におけるアパーチャと光ビームとの関係を示す図である。
【図３】実施の形態１における光検出器の受光部の配置図である。
【図４】（Ａ）は、光ディスクの記録層が４層である場合において、ある記録層に収束光の焦点を結んだ時に他層から発生する迷光の様子を示す図であり、（Ｂ）は、光ディスクの記録層が２層である場合において、ある記録層に収束光の焦点を結んだ時に他層から発生する迷光の様子を示す図である。
【図５】従来の光検出器と４層光ディスクの迷光との関係を示す図である。
【図６】従来の光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の関係にある２つの記録層の間で発生した他層迷光との関係を示す図である。
【図７】実施の形態１における光検出器と４層光ディスクの迷光との関係を示す図である。
【図８】実施の形態１における光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。
【図９】実施の形態１における光情報装置の一例である光ディスクドライブの全体構成を示す図である。
【図１０】実施の形態２における光検出器の受光部の配置図である。
【図１１】実施の形態２における光検出器と４層光ディスクの迷光との関係を示す図である。
【図１２】実施の形態３に係る光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図１３】図１２に示す偏光ホログラムの領域分割を示す図である。
【図１４】実施の形態３における光検出器の受光部の配置を示す図である。
【図１５】ＢＤで反射して光検出器に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図１６】ＤＶＤで反射して光検出器に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図１７】ＣＤで反射して光検出器に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。
【図１８】３つの光源に対応した光検出器の一例を示す図である。
【図１９】（Ａ）は、実施の形態４におけるホログラム素子を示す図であり、（Ｂ）は、実施の形態４における光検出器の受光部の配置図である。
【図２０】実施の形態４における光検出器と４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。
【図２１】実施の形態５における光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図２２】実施の形態５における光検出器と分岐素子としてのプリズムとを拡大した図である。
【図２３】（Ａ）は、実施の形態５におけるホログラム素子の領域分割を示す図であり、（Ｂ）は、実施の形態５における光検出器の受光部の配置とプリズムの配置とを説明するための図である。
【図２４】実施の形態６における光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図２５】実施の形態６における光検出器とプリズムとを拡大した図である。
【図２６】（Ａ）は、実施の形態６におけるホログラム素子の領域分割を示す図であり、（Ｂ）は、実施の形態６における光検出器の受光部の配置とプリズムの配置とを説明するための図である。
【図２７】実施の形態７における光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図２８】（Ａ）は、実施の形態７におけるホログラム素子の領域分割を示す図であり、（Ｂ）は、実施の形態７における光検出器の受光部の配置を示す図である。
【図２９】実施の形態７における光検出器と４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。
【図３０】ホログラム素子の領域分割の第１の変形例を示す図である。
【図３１】第２の変形例における光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。
【図３２】第３の変形例における光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。
【図３３】第４の変形例における光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。
【図３４】第５の変形例における光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。
【図３５】第６の変形例における光検出器と、４層光ディスクの最小層間隔の迷光との関係を示す図である。
【図３６】従来の光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図３７】（Ａ）は、図３６に示すホログラム素子の領域分割について説明するための図であり、（Ｂ）は、図３６に示す光検出器の受光部の配置を示す図である。
【符号の説明】
【０２８６】
１    光ヘッド装置
２５ａ    サブ領域受光部群
２５ｂ    メイン領域受光部群
１０１    半導体レーザ
１０２    コリメータレンズ
１０３    ビームスプリッタ
１０４    対物レンズ
１０７    アクチュエータ
１０８    ホログラム素子
１０９    検出レンズ
２０１    光ディスク
２０３    ホログラム素子
２２０    光検出器
２３１    第１の分割線
２３２    第２の分割線
２３３    第５の分割線
２３４    第６の分割線
２３５    第３の分割線
２３６    第４の分割線
２３７    アパーチャ
２４０，２４５    第１のサブ領域
２４１，２４６    第２のサブ領域
２４２    第１のメイン領域
２４３    中央領域
２４４    第２のメイン領域
２５０    ４分割受光部
２５１，２５２，２５３，２５４    受光部
２６１，２６２，２６３，２６４    光ビーム
３４１，３４２，３４３，３４４、３４５，３４６，３４７    他層迷光
３４１ａ，３４２ａ，３４３ａ，３４７ａ    投影線
【図１】
2008135151.tif 000003
【図２】
2008135151.tif 000004
【図３】
2008135151.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008135151.tif 000007
【図６】
2008135151.tif 000008
【図７】
2008135151.tif 000009
【図８】
2008135151.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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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３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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