(57)【要約】【課題】０次回折光および１次回折光に基づいて良好な検出信号を得ることができる光ヘッド装置を提供する。【解決手段】光ヘッド装置は、光源から出射されたビーム光を整形する整形素子と、前記整形素子によって整形された光を光記録媒体上に集光させる集光素子と、前記光記録媒体によって反射された反射光に含まれる０次回折光および１次回折光に基づいて電気信号を検出する検出器とを具備しており、前記整形素子は、前記０次回折光が前記検出器へ入射する０次回折光スポット位置と前記１次回折光が前記検出器へ入射する１次回折光スポット位置との間の間隔を調整することができるように回動自在に設けられている。【選択図】　図１
2004111017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射されたビーム光を整形する整形素子と、
前記整形素子によって整形された光を光記録媒体上に集光させる集光素子と、
前記光記録媒体によって反射された反射光に含まれる０次回折光および１次回折光に基づいて電気信号を検出する検出器とを具備しており、
前記整形素子は、前記０次回折光が前記検出器へ入射する０次回折光スポット位置と前記１次回折光が前記検出器へ入射する１次回折光スポット位置との間の間隔を調整することができるように回動自在に設けられていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記光源から出射されたビーム光を略平行光に変換するコリメートレンズをさらに具備しており、
前記整形素子は、前記コリメートレンズからの略平行光を整形するものであって、前記略平行光を整形する整形方向および前記略平行光が進行する進行方向に対して垂直な回動軸方向の回りに回動自在に設けられている、請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記検出器は、前記０次回折光を受光するための０次回折光受光領域と前記１次回折光を受光するための１次回折光受光領域とを有しており、
前記０次回折光受光領域と前記１次回折光受光領域とは、前記０次回折光および前記１次回折光の整形方向に沿って配置されている、請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記整形素子は、前記１次回折光スポット位置が前記１次回折光受光領域の中心に位置するように回動自在に設けられている、請求項３記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記１次回折光受光領域は、前記０次回折光および前記１次回折光の整形方向に垂直な方向に沿って分割されている、請求項３記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
前記検出器は、前記０次回折光を受光するための０次回折光受光領域と、前記１次回折光をそれぞれ受光するための２個の１次回折光受光領域とを有している、請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項７】
前記２個の１次回折光受光領域は、前記０次回折光受光領域を挟むように配置されている、請求項６記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
前記光記録媒体によって反射され前記集光素子を透過した略平行光の進行方向を変換する偏光ビームスプリッターをさらに具備している、請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項９】
前記検出器は、前記偏光ビームスプリッターによって進行方向を変換された前記略平行光に基づいて前記電気信号を検出する、請求項８記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】
前記偏光ビームスプリッターは、前記光源と前記整形素子との間に配置されている、請求項８記載の光ヘッド装置。
【請求項１１】
前記整形素子には、前記コリメートレンズによって変換された前記略平行光が入射する入射面と前記整形素子によって整形された略平行光が前記集光素子へ向って出射する出射面とが形成されており、
前記入射面と前記出射面とは、互いに非平行に形成されている、請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項１２】
前記整形素子は、それぞれの屈折率が互いに異なる複数の光学材を貼り合わせることによって形成されている、請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項１３】
前記整形素子は、それぞれの波長による屈折率変化量が互いに異なる複数の光学材を貼り合わせることによって形成されている、請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項１４】
前記０次回折光スポット位置と前記１次回折光スポット位置との間の間隔を検出するために設けられた検出手段をさらに具備する、請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項１５】
前記整形素子を回動させるために設けられた回動手段と、前記検出手段によって検出された前記０次回折光スポット位置と前記１次回折光スポット位置との間の間隔に基づいて、前記整形素子を回動させるように前記回動手段を制御するために設けられた制御手段とをさらに具備する、請求項１４記載の光ヘッド装置。
【請求項１６】
前記光源と前記検出器とは、一体に構成されている、請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項１７】
第１の光源から出射された第１のビーム光および第２の光源から出射された第２のビーム光をそれぞれ整形する整形素子と、
前記整形素子によってそれぞれ整形された前記第１のビーム光および第２のビーム光を光記録媒体上に集光させる集光素子と、
前記光記録媒体によって反射され前記集光素子を透過した前記第１のビーム光に含まれる第１の０次回折光および第１の１次回折光に基づいて電気信号を検出する第１の検出器と、
前記光記録媒体によって反射され前記集光素子を透過した前記第２のビーム光に含まれる第２の０次回折光および第２の１次回折光に基づいて電気信号を検出する第２の検出器とを具備しており、
前記整形素子は、前記第１の０次回折光が前記第１の検出器へ入射する０次回折光スポット位置と前記第１の１次回折光が前記第１検出器へ入射する１次回折光スポット位置との間の間隔を調整することができるように回動自在に設けられていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項１８】
第１の光源から出射された第１のビーム光を第１の平行光に変換する第１のコリメートレンズと、
第２の光源から出射された第２のビーム光を第２の平行光に変換する第２のコリメートレンズと、
前記第１コリメートレンズによって変換された前記第１平行光を透過させ、前記第２コリメートレンズによって変換された前記第２平行光の進行方向を変換する偏光ビームスプリッターをさらに具備し、
前記整形素子は、前記第１の平行光および前記第２の平行光をそれぞれ整形する、請求項１７記載の光ヘッド装置。
【請求項１９】
前記第１の検出器と前記第２の検出器とは、一体に構成されている、請求項１７記載の光ヘッド装置。
【請求項２０】
前記第１の光源と前記第２の光源との少なくとも１つと前記第１の検出器と前記第２の検出器との少なくとも１つとが、一体に構成されている、請求項１７記載の光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ヘッド装置に関し、特に光ビームを整形する整形プリズムを備えた光ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６（ａ）は、従来の光ヘッド装置９０の構成を模式的に示す正面図であり、図１６（ｂ）その平面図である。光ヘッド装置９０は、半導体レーザ光源５を備えている。半導体レーザ光源５は、ビーム光を偏光ビームスプリッタ６へ向って出射する。半導体レーザ光源５を出射したビーム光は偏光ビームスプリッタ６を通り抜けてコリメータレンズ４へ入射する。コリメータレンズ４は、入射したビーム光を平行光に変換してビーム整形プリズム９１へ出射する。
【０００３】
ビーム整形プリズム９１には、コリメートレンズ４によって変換された平行光が入射する入射面と整形プリズム９１によって整形された平行光がホログラム１３へ向って出射する出射面とが形成されており、入射面と出射面とは、互いに非平行に形成されている。ビーム整形プリズム９１は、入射面に入射した平行光をビーム幅が２．５５倍に拡大するように整形して、整形された平行光を出射面からホログラム１３へ向って出射する。
【０００４】
ビーム整形プリズム９１の出射面から出射した平行光は、ホログラム１３と図示しない１／４λ板とを通り抜けて対物レンズ３へ入射する。対物レンズ３は、入射した平行光を光ディスク１９上に集光させる。
【０００５】
光ディスク１９によって反射され対物レンズ３を透過した平行光は、図示しない１／４λ板を透過すると、往路と直交する直線偏波となり、ホログラム１３を透過する。平行光は、往路と直交する偏光面を有しているため、ホログラム１３を透過すると０次回折光と１次回折光とに分割される。
【０００６】
ホログラム１３によって０次回折光と１次回折光とに分割された平行光は、再度ビーム整形プリズム９１へ入射する。ビーム整形プリズム９１は、往路とは逆にビーム幅が１／２．５５倍に縮小するように平行光を整形してコリメートレンズ４へ出射する。コリメートレンズ４を通り抜けた光ビームは偏光ビームスプリッター６へ入射する。
【０００７】
偏光ビームスプリッター６へ入射した光ビームは、偏波面が往路と直交しているために偏光ビームスプリッター６によって反射され、検出器９２へ入射する。
【０００８】
図１７は、検出器９２へ入射した光ビームのスポット位置を説明するための模式図である。検出器９２には、入射した光ビームに含まれる０次回折光を受光するための略正方形状をした０次回折光受光領域９９が設けられている。０次回折光受光領域９９は、４個の正方形状をした領域に分割されている。
【０００９】
０次回折光受光領域９９の整形方向に沿った両側には、入射した光ビームに含まれる１次回折光を受光するための１次回折光受光領域８１および８２がそれぞれ設けられている。１次回折光受光領域８１および１次回折光受光領域８２は、略長方形状をした３個の領域に光ビームの整形方向に沿ってそれぞれ分割されている。
【００１０】
０次回折光は、０次回折光受光領域９９上に楕円によって示した０次回折光スポット位置に入射する。１次回折光は、１次回折光受光領域８１上に楕円によって示した１次回折光スポット位置と１次回折光受光領域８２上に楕円によって示した１次回折光スポット位置にそれぞれ入射する。
【００１１】
ビーム整形プリズム９１の形状に誤差がある場合、またはビーム整形プリズム９１に位置ずれがある場合等においては、１次回折光スポット位置が１次回折光受光領域８１および８２の中心からずれるおそれがある。例えば、１次回折光受光領域８１上に楕円によって示した１次回折光スポット位置が１次回折光受光領域８１の中心から図１７において右側にずれ、１次回折光受光領域８２上に楕円によって示した１次回折光スポット位置が１次回折光受光領域８２の中心から図１７において左側にずれるおそれがある。このような場合には、検出器９２を回動自在に設けておき、検出器９２を矢印Ａ２に示す時計回りに回動させることによって、１次回折光受光領域８１上の１次回折光スポット位置を１次回折光受光領域８１の中心に移動させ、１次回折光受光領域８２上の１次回折光スポット位置を１次回折光受光領域８２の中心に移動させることができる。
【００１２】
図１８は従来の他の光ヘッド装置９０Ａの構成を模式的に示す図であり、図１９は光ヘッド装置９０Ａに設けられた検出器９２Ａに入射した回折光のスポット位置を説明するための模式図である。図１６（ａ）、図１６（ｂ）および図１７を参照して前述した光ヘッド装置９０の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。前述した光ヘッド装置９０と異なる点は、検出器９２の替わりに検出器９２Ａを備えている点である。
【００１３】
検出器９２Ａには、入射した光ビームに含まれる０次回折光を受光するための略正方形状をした０次回折光受光領域９９が設けられている。０次回折光受光領域９９は、４個の正方形状をした領域に分割されている。
【００１４】
０次回折光受光領域９９の整形方向に対して垂直な方向に沿った両側には、入射した光ビームに含まれる１次回折光を受光するための１次回折光受光領域８１および８２がそれぞれ設けられている。１次回折光受光領域８１および１次回折光受光領域８２は、略長方形状をした３個の領域に光ビームの整形方向に沿ってそれぞれ分割されている。
【００１５】
０次回折光は、０次回折光受光領域９９上に楕円によって示した０次回折光スポット位置に入射する。１次回折光は、１次回折光受光領域８１上に楕円によって示した１次回折光スポット位置と１次回折光受光領域８２上に楕円によって示した１次回折光スポット位置とにそれぞれ入射する。
【００１６】
ビーム整形プリズム９１における形状の誤差が微小であり、かつビーム整形プリズム９１の位置ずれも微小である場合においては、１次回折光スポット位置は１次回折光受光領域８１および８２の中心にそれぞれ位置する。このため、１次回折光に基づいて良好な検出信号を得ることができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ビーム整形プリズム９１の形状に誤差がある場合、またはビーム整形プリズム９１の位置ずれがある場合等においては、１次回折光スポット位置が１次回折光受光領域８１および８２の中心からずれるおそれがある。例えば、１次回折光受光領域８１上に楕円によって示した１次回折光スポット位置が１次回折光受光領域８１の中心から０次回折光受光領域９９側にずれ、１次回折光受光領域８２上に楕円によって示した１次回折光スポット位置が１次回折光受光領域８２の中心から０次回折光受光領域９９側にずれるおそれがあるという問題がある。
【００１８】
１次回折光受光領域８２と０次回折光受光領域９９と１次回折光受光領域８１とは、光ビームの整形方向に対して垂直な方向に沿って配置されているために、図１７を参照して前述したように検出器を回動させても、１次回折光受光領域８１上の１次回折光スポット位置は１次回折光受光領域８１の中心に移動せず、１次回折光受光領域８２上の１次回折光スポット位置は１次回折光受光領域８２の中心に移動しないという問題がある。
【００１９】
本発明は係る問題を解決するためになされたものであり、その目的は、０次回折光および１次回折光に基づいて良好な検出信号を得ることができる光ヘッド装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ヘッド装置は、光源から出射されたビーム光を整形する整形素子と、前記整形素子によって整形された光を光記録媒体上に集光させる集光素子と、前記光記録媒体によって反射された反射光に含まれる０次回折光および１次回折光に基づいて電気信号を検出する検出器とを具備しており、前記整形素子は、前記０次回折光が前記検出器へ入射する０次回折光スポット位置と前記１次回折光が前記検出器へ入射する１次回折光スポット位置との間の間隔を調整することができるように回動自在に設けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る他の光ヘッド装置は、第１の光源から出射された第１のビーム光および第２の光源から出射された第２のビーム光をそれぞれ整形する整形素子と、前記整形素子によってそれぞれ整形された前記第１のビーム光および第２のビーム光を光記録媒体上に集光させる集光素子と、前記光記録媒体によって反射され前記集光素子を透過した前記第１のビーム光に含まれる第１の０次回折光および第１の１次回折光に基づいて電気信号を検出する第１の検出器と、前記光記録媒体によって反射され前記集光素子を透過した前記第２のビーム光に含まれる第２の０次回折光および第２の１次回折光に基づいて電気信号を検出する第２の検出器とを具備しており、前記整形素子は、前記第１の０次回折光が前記第１の検出器へ入射する０次回折光スポット位置と前記第１の１次回折光が前記第１検出器へ入射する１次回折光スポット位置との間の間隔を調整することができるように回動自在に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る光ヘッド装置においては、整形プリズムが、０次回折光が検出器へ入射する０次回折光スポット位置と１次回折光が検出器へ入射する１次回折光スポット位置との間の間隔を調整することができるように回動自在に設けられている。このため、０次回折光スポット位置と１次回折光スポット位置との間の間隔を補正することができる。その結果、０次回折光および１次回折光に基づいて良好な検出信号を得ることができる。
【００２３】
前記光源から出射されたビーム光を略平行光に変換するコリメートレンズをさらに具備しており、前記整形素子は、前記コリメートレンズからの略平行光を整形するものであって、前記略平行光を整形する整形方向および前記略平行光が進行する進行方向に対して垂直な回動軸方向の回りに回動自在に設けられていることが好ましい。
【００２４】
前記検出器は、前記０次回折光を受光するための０次回折光受光領域と前記１次回折光を受光するための１次回折光受光領域とを有しており、前記０次回折光受光領域と前記１次回折光受光領域とは、前記０次回折光および前記１次回折光の整形方向に沿って配置されていることが好ましい。
【００２５】
前記整形プリズムは、前記１次回折光スポット位置が前記１次回折光受光領域の中心に位置するように回動自在に設けられていることが好ましい。
【００２６】
前記１次回折光受光領域は、前記０次回折光および前記１次回折光の整形方向に垂直な方向に沿って分割されていることが好ましい。
【００２７】
前記検出器は、前記０次回折光を受光するための０次回折光受光領域と、前記１次回折光をそれぞれ受光するための２個の１次回折光受光領域とを有していることが好ましい。
【００２８】
前記２個の１次回折光受光領域は、前記０次回折光受光領域を挟むように配置されていることが好ましい。
【００２９】
前記光記録媒体によって反射され前記集光素子を透過した略平行光の進行方向を変換する偏光ビームスプリッターをさらに具備していることが好ましい。
【００３０】
前記検出器は、前記偏光ビームスプリッターによって進行方向を変換された前記略平行光に基づいて前記電気信号を検出することが好ましい。
【００３１】
前記偏光ビームスプリッターは、前記光源と前記整形プリズムとの間に配置されていることが好ましい。
【００３２】
前記整形素子には、前記コリメートレンズによって変換された前記略平行光が入射する入射面と前記整形プリズムによって整形された略平行光が前記集光素子へ向って出射する出射面とが形成されており、前記入射面と前記出射面とは、互いに非平行に形成されていることが好ましい。
【００３３】
前記整形素子は、それぞれの屈折率が互いに異なる複数の光学材を貼り合わせることによって形成されていることが好ましい。
【００３４】
前記整形素子は、それぞれの波長による屈折率変化量が互いに異なる複数の光学材を貼り合わせることによって形成されていることが好ましい。
【００３５】
前記０次回折光スポット位置と前記１次回折光スポット位置との間の間隔を検出するために設けられた検出手段をさらに具備することが好ましい。
【００３６】
前記整形素子を回動させるために設けられた回動手段と、前記検出手段によって検出された前記０次回折光スポット位置と前記１次回折光スポット位置との間の間隔に基づいて、前記整形素子を回動させるように前記回動手段を制御するために設けられた制御手段とをさらに具備することが好ましい。
【００３７】
前記光源と前記検出器とは、一体に構成されていることが好ましい。
【００３８】
本発明に係る他の光ヘッド装置においては、整形プリズムが、０次回折光が検出器へ入射する０次回折光スポット位置と１次回折光が前記検出器へ入射する１次回折光スポット位置との間の間隔を調整することができるように回動自在に設けられている。このため、０次回折光スポット位置と１次回折光スポット位置との間の間隔を補正することができる。その結果、０次回折光および１次回折光に基づいて良好な検出信号を得ることができる。
【００３９】
第１の光源から出射された第１のビーム光を第１の平行光に変換する第１のコリメートレンズと、第２の光源から出射された第２のビーム光を第２の平行光に変換する第２のコリメートレンズと、前記第１コリメートレンズによって変換された前記第１平行光を透過させ、前記第２コリメートレンズによって変換された前記第２平行光の進行方向を変換する偏光ビームスプリッターをさらに具備し、前記整形素子は、前記第１の平行光および前記第２の平行光をそれぞれ整形することが好ましい。
【００４０】
前記第１の検出器と前記第２の検出器とは、一体に構成されていることが好ましい。
【００４１】
前記第１の光源と前記第２の光源との少なくとも１つと前記第１の検出器と前記第２の検出器との少なくとも１つとが、一体に構成されていることが好ましい。
【００４２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る光ヘッド装置１００の構成を模式的に示す図である。光ヘッド装置１００は、半導体レーザ光源５を備えている。半導体レーザ光源５は、波長６５７ナノメータ（ｎｍ）を有するビーム光を偏光ビームスプリッタ６へ向って出射する。
【００４４】
図１において、光ビームが進行する進行方向をＺ軸によって示す。Ｚ軸に対して垂直な方向であって図１における紙面に対して平行な軸をＸ軸とし、Ｚ軸に対して垂直な方向であって図１における紙面に対して垂直な軸をＹ軸とする。図２以降についても同様とする。
【００４５】
半導体レーザ光源５を出射したビーム光は偏光ビームスプリッタ６を通り抜けて焦点距離１０．０ミリメートル（ｍｍ）のコリメータレンズ４へ入射する。コリメータレンズ４は、入射したビーム光を平行光に変換してビーム整形プリズム１へ出射する。
【００４６】
整形素子であるビーム整形プリズム１は、略三角柱の形状をしている。ビーム整形プリズム１には、コリメートレンズ４によって変換された平行光が入射する入射面７と整形プリズム１によって整形された平行光がホログラム１３へ向って出射する出射面８とが形成されており、入射面７と出射面８とは互いに非平行に形成されている。ビーム整形プリズム１は、それぞれの屈折率が互いに異なる２個の光学材２５および２６を貼り合わせることによって形成されている。ビーム整形プリズム１はまた、波長６５７ナノメータにおいて１．７７５９１１の屈折率を有している。
【００４７】
コリメートレンズ４からの平行光は、入射面７に対して約２０度の角度をなして入射する。整形プリズム１は、波長６５７ナノメータにおいて前述した屈折率により平行光のビーム幅を２．５５倍に拡大するように平行光を整形する。整形プリズム１によって整形された平行光は、出射面８に対して垂直な方向に沿って出射する。
【００４８】
ビーム整形プリズム１は、平行光を整形する整形方向および平行光が進行する進行方向に対して垂直な回動軸方向の回りに矢印Ａ１に示す方向に沿って回動自在に設けられている。
【００４９】
ビーム整形プリズム１に形成された出射面８から出射した平行光は、ホログラム１３を透過したあと、１／４λ板１４を通り抜けて円偏波となり、集光素子である対物レンズ３へ入射する。対物レンズ３は、焦点距離３．０ミリメートル（ｍｍ）、開口率ＮＡ０．６を有しており、入射した平行光を光ディスク１９上に集光させる。
【００５０】
図２は、ホログラム１３の偏光ホログラムのパターンの配置を説明するための図である。光ディスク１９によって反射され対物レンズ３を透過した平行光は、１／４λ板１４を通り抜けて往路と直交する直線偏波となり、ホログラム１３を透過する。平行光は往路と直交する偏光面を有しているため、ホログラム１３を透過すると、０次回折光と１次回折光とに分割される。
【００５１】
ホログラム１３によって０次回折光と１次回折光とに分割された平行光は、再度ビーム整形プリズム１へ入射する。ビーム整形プリズム１は、往路とは逆にビーム幅が１／２．５５倍に縮小するように平行光を整形してコリメートレンズ４へ出射する。コリメートレンズ４を通り抜けた光ビームは偏光ビームスプリッター６へ入射する。
【００５２】
偏光ビームスプリッター６へ入射した光ビームは、偏波面が往路と直交しているために偏光ビームスプリッター６によって反射され、検出器２へ入射する。
【００５３】
図３は、検出器２の検出面を模式的に示す平面図である。検出器２には、入射した光ビームに含まれる０次回折光を受光するための略正方形状をした０次回折光受光領域９が設けられている。０次回折光受光領域９は、４個の正方形状をした領域３１、３２、３３および３４に分割されている。
【００５４】
検出器２には、入射した光ビームに含まれるマイナス１次回折光を受光するための２個の略長方形状をした１次回折光受光領域２１および２２が、光ビームの整形方向（Ｘ軸方向）に沿って所定の間隔を空けて配置されている。検出器２にはまた、入射した光ビームに含まれるプラス１次回折光を受光するための２個の略長方形状をした１次回折光受光領域２３および２４が、０次回折光受光領域９を挟んで１次回折光受光領域２１および２２とそれぞれ対向するように配置されている。
【００５５】
１次回折光受光領域２１ないし２４のそれぞれは、略長方形状をした図示しない３個の領域に光ビームの整形方向（Ｘ軸方向）に沿ってそれぞれ分割されている。
【００５６】
図４は、検出器２に設けられた１次回折光受光領域２１、０次回折光受光領域９および１次回折光受光領域２２にそれぞれ入射する回折光の焦点位置を説明するための模式図である。１次回折光受光領域２１へ入射するマイナス１次回折光は、０次回折光受光領域９の中心から光ビームの整形方向（Ｘ軸方向）に沿って１次回折光受光領域２１側へ距離Ｄ１だけ離れた位置において検出器２の表面から深さＨ１の点に焦点を結ぶように１次回折光受光領域２１へ入射する。１次回折光受光領域２２へ入射するマイナス１次回折光は、０次回折光受光領域９の中心から光ビームの整形方向（Ｘ軸方向）に沿って１次回折光受光領域２２側へ距離Ｄ１だけ離れた位置において検出器２の表面から高さＨ１の点に焦点を結ぶように１次回折光受光領域２２へ入射する。
【００５７】
１次回折光受光領域２１へ入射したマイナス１次回折光に基づいて検出された検出信号ｆ１と１次回折光受光領域２２へ入射したマイナス１次回折光に基づいて検出された検出信号ｆ２とに基づいて、スポットサイズ検出法（ＳＳＤ）に従って下記に示す（式１）によりフォーカスエラー信号ｆｅが生成される。
【００５８】
ｆｅ＝ｆ１−ｆ２　（式１）、
図５は、検出器２におけるデフォーカス量とフォーカスエラー信号との間の関係を示すグラフである。ビーム整形プリズム１における形状の誤差が微小であり、かつビーム整形プリズム１の位置ずれも微小である場合においては、検出器２におけるデフォーカス量とフォーカスエラー信号との間の関係は曲線３６によって表される。曲線３６は、デフォーカス量がゼロに近くなる焦点位置の近傍においては直線となっている。従って、良好な制御信号を得ることができる。
【００５９】
しかしながら、ビーム整形プリズム１における形状の誤差があり、または、ビーム整形プリズム１の位置ずれ等があるために、マイナス１次回折光が入射するスポット位置が１次回折光受光領域２１および２２に対してＹ軸方向に沿ってずれていくと、デフォーカス量とフォーカスエラー信号との間の関係は曲線３７、曲線３８によって表されるようになる。曲線３７、曲線３８においては、焦点位置の近傍においてはデフォーカス量とフォーカスエラー信号との間の関係が曲線に崩れだす。従って、良好な制御信号を得ることができなくなる。
【００６０】
このようなマイナス１次回折光が入射するスポット位置と１次回折光受光領域２１および２２との間のずれは、ビーム整形プリズム１の製造において生じる角度誤差、半導体レーザ光源５の発振波長の誤差、および半導体レーザ光源５の発光点のずれによって生じるビーム整形プリズム１の入射光軸の傾き等によって生じる。
【００６１】
実施の形態１においては、ビーム整形プリズム１が、０次回折光が０次回折光受光領域９へ入射する０次回折光スポット位置とマイナス１次回折光が１次回折光受光領域２１、２２へ入射する１次回折光スポット位置との間の間隔を調整することができるように回動自在に設けられている。このため、光ヘッド装置の組み立て調整工程においてビーム整形プリズム１を矢印Ａ１に示す方向に沿って回動させることによって、１次回折光スポット位置が１次回折光受光領域２１、２２の中心にそれぞれ位置するように調整することができる。
【００６２】
図６は、ビーム整形プリズム１の回動角度と回折光のスポット間隔との間の関係を示すグラフである。曲線３９は、ビーム整形プリズム１の回動角度と０次回折光スポット位置およびプラス１次回折光スポット位置の間の間隔との関係を示しており、曲線４０は、ビーム整形プリズム１の回動角度と０次回折光スポット位置およびマイナス１次回折光スポット位置の間の間隔との関係を示している。図６における曲線４０に示すように、例えば、ビーム整形プリズム１をＹ軸の回りに０．５度回動させると、マイナス１次回折光スポット位置と０次回折光スポット位置との間の間隔は、１４７マイクロメータ（μｍ）から１８６マイクロメータ（μｍ）に変化し、３９マイクロメータ（μｍ）だけ間隔を広げることができる。
【００６３】
図７は実施の形態１に係る光ヘッド装置１００に設けられたビーム整形プリズム１を回動させるための回動装置を説明するための平面図であり、図８はその側面図である。回動装置は、回動ステージ１４４を備えている。回動ステージ１４４には、光学基台４１に形成された穴４２を通って突出する３本のピン４３が、ビーム整形プリズム１を挟むように設けられている。
【００６４】
このように構成された回動装置においては、回動ステージ１４４が回動すると、３本のピン４３によって挟まれたビーム整形プリズム１が矢印Ａ１に示す方向に沿って回動する。このため、０次回折光スポット位置と１次回折光スポット位置との間の間隔を補正することができる。
【００６５】
図９はビーム整形プリズム１を回動させるための他の回動装置を説明するための平面図であり、図１０はその側面図である。他の回動装置は、段付円柱形状をした回動部品４５を備えている。回動部品４５は、基台４６に形成された穴に挿入されており、基台４６に対して回動自在に設けられている。回動部品４５の上には、ビーム整形プリズム１が載置されている。
【００６６】
このように構成された他の回動装置においては、回動部品４５が基台４６に対して回動すると、回動部品４５の上に載置されたビーム整形プリズム１が矢印Ａ１に示す方向に沿って回動する。このため、０次回折光スポット位置と１次回折光スポット位置との間の間隔を補正することができる。
【００６７】
図１１は、ビーム整形プリズム１を回動させるためのさらに他の回動装置を説明するための平面図である。さらに他の回動装置は、基台５１を備えている。基台５１には、支持部材５０が設けられている。支持部材５０は、略長方体形状をした部材４９を回動自在に支持している。部材４９の支持部材５０と反対側の面には、ビーム整形プリズム１が接着されている。この回動装置には、基台５２が設けられている。基台５２には、ネジ４７がねじ込まれている。ネジ４７には、板バネ４８が固定されている。板バネ４８は、ビーム整形プリズム１の入射面７に接触している。
【００６８】
このように構成されたさらに他の回動装置においては、基台５２に対してネジ４７を締め込むと、ビーム整形プリズム１の入射面７を押すように板バネ４８が撓む。このため、支持部材５０のまわりにビーム整形プリズム１が矢印Ａ１に示す方向に沿って回動する。従って、０次回折光スポット位置と１次回折光スポット位置との間の間隔を補正することができる。
【００６９】
以上のように実施の形態１によれば、整形プリズム１が、０次回折光が検出器２へ入射する０次回折光スポット位置と１次回折光が検出器２へ入射する１次回折光スポット位置との間の間隔を調整することができるように回動自在に設けられている。このため、０次回折光スポット位置と１次回折光スポット位置との間の間隔を補正することができる。その結果、０次回折光および１次回折光に基づいて良好な検出信号を得ることができる。
【００７０】
なお、実施の形態１においては、光ヘッド装置の組み立て調整工程においてビーム整形プリズム１を矢印Ａ１に示す方向に沿って回動させることによって、１次回折光スポット位置が１次回折光受光領域２１、２２の中心にそれぞれ位置するように調整する例を示したが、本発明はこれに限定されない。図１に示すように、０次回折光スポット位置と１次回折光スポット位置との間の間隔を検出するためのスポット位置検出器１６と、ビーム整形プリズム１を回動させるために設けられた回動器１７と、スポット位置検出器１６によって検出された０次回折光スポット位置と１次回折光スポット位置との間の間隔に基づいて、ビーム整形プリズム１を回動させるように回動器１７を制御するための制御器１８とをさらに設け、０次回折光スポット位置と１次回折光スポット位置との間の間隔を自動的に調整するようにしてもよい。
【００７１】
（実施の形態２）
図１２は実施の形態２に係る光ヘッド装置１００Ａの構成を模式的に示す図であり、図１３は光ヘッド装置１００Ａに設けられたホログラム１３の偏光ホログラムのパターンを説明するための図であり、図１４は光ヘッド装置１００Ａに設けられた検出器２Ａを模式的に示す平面図であり、図１５は検出器２Ａに入射する回折光の焦点位置を説明するための模式図である。図１ないし図６を参照して前述した実施の形態１に係る光ヘッド装置１００の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。前述した光ヘッド装置１００と異なる点は、半導体レーザ光源５Ａ、コリメートレンズ４Ａおよびダイクロックプリズム３５をさらに備えている点、および検出器２の替わりに検出器２Ａを備えている点である。
【００７２】
半導体レーザ光源５Ａは、波長７９０ナノメータ（ｎｍ）を有するビーム光を焦点距離１０．０ミリメートル（ｍｍ）のコリメートレンズ４Ａへ向って出射する。コリメータレンズ４Ａは、入射したビーム光を平行光に変換してダイクロックプリズム３５へ出射する。
【００７３】
ダイクロックプリズム３５は、波長６５７ナノメータ（ｎｍ）の帯域においては全光量を透過し、波長７９０ナノメータ（ｎｍ）の帯域における復路の直線偏波面のみを全反射する膜によって構成されている。このため、ダイクロックプリズム３５は、コリメートレンズ４Ａから出射された波長７９０ナノメータ（ｎｍ）の平行光を全反射してビーム整形プリズム１へ出射する。
【００７４】
ビーム整形プリズム１は、波長６５７ナノメータにおいて１．７７５９１１の屈折率を有しており、波長７９０ナノメータにおいて１．７６５３４１の屈折率を有している。
【００７５】
ダイクロックプリズム３５によって全反射された平行光は、ビーム整形プリズム１に形成された入射面７に対して２０度からわずかにずれた角度をなして入射する。整形プリズム１は、波長７９０ナノメータにおいて前述した屈折率により平行光のビーム幅を２．５倍に拡大するように平行光を整形する。整形プリズム１によって整形された半導体レーザ光源５Ａからの平行光は、半導体レーザ光源５からの平行光と同様に、出射面８に対して垂直な方向に沿って出射する。
【００７６】
ビーム整形プリズム１に形成された出射面８から出射した半導体レーザ光源５Ａからの平行光は、ホログラム１３を透過したあと、１／４λ板１４を通り抜けて円偏波となり、対物レンズ３へ入射する。対物レンズ３は、焦点距離３．０ミリメートル（ｍｍ）、開口率ＮＡ０．６を有しており、入射した平行光を光ディスク１９上に集光させる。
【００７７】
図１３は、ホログラム１３の偏光ホログラムのパターンを説明するための図である。光ディスク１９によって反射され対物レンズ３を透過した半導体レーザ光源５Ａからの平行光は、１／４λ板１４を通り抜けて往路と直交する直線偏波となり、ホログラム１３を透過する。平行光は往路と直交する偏光面を有しているため、ホログラム１３を透過すると、０次回折光と１次回折光とに分割される。
【００７８】
ホログラム１３によって０次回折光と１次回折光とに分割された半導体レーザ光源５Ａからの平行光は、再度ビーム整形プリズム１へ入射する。ビーム整形プリズム１は、往路とは逆にビーム幅が１／２．５倍に縮小するように平行光を整形してダイクロックプリズム３５へ出射する。ダイクロックプリズム３５へ入射した平行光は、往路と偏波面が直交するため、ダイクロックプリズム３５を透過して、コリメートレンズ４へ入射する。
【００７９】
コリメートレンズ４を通り抜けた光ビームは偏光ビームスプリッター６へ入射する。偏光ビームスプリッター６へ入射した半導体レーザ光源５Ａからの光ビームは、偏波面が往路と直交しているために偏光ビームスプリッター６によって反射され、検出器２Ａへ入射する。
【００８０】
図１４は、検出器２Ａを模式的に示す平面図である。検出器２Ａには、入射した半導体レーザ光源５からの光ビームに含まれる０次回折光を受光するための略正方形状をした０次回折光受光領域９が設けられている。０次回折光受光領域９は、４個の正方形状をした領域３１、３２、３３および３４に分割されている。
【００８１】
検出器２Ａには、入射した半導体レーザ光源５からの光ビームに含まれるマイナス１次回折光を受光するための２個の略長方形状をした１次回折光受光領域２１および２２が、光ビームの整形方向（Ｘ軸方向）にそって互いに隣接するように配置されている。検出器２Ａにはまた、入射した半導体レーザ光源５からの光ビームに含まれるプラス１次回折光を受光するための２個の略長方形状をした１次回折光受光領域２３および２４が、０次回折光受光領域９を挟んで１次回折光受光領域２１および２２とそれぞれ対向するように互いに隣接して配置されている。
【００８２】
１次回折光受光領域２１ないし２４のそれぞれは、略長方形状をした図示しない３個の領域に光ビームの整形方向（Ｘ軸方向）に沿ってそれぞれ分割されている。
【００８３】
図１５は、検出器２Ａに入射する回折光の焦点位置を説明するための模式図である。１次回折光受光領域２１へ入射するマイナス１次回折光は、０次回折光受光領域９の中心から光ビームの整形方向（Ｘ軸方向）に沿って１次回折光受光領域２１側へ距離Ｄ２だけ離れた位置において検出器２Ａの表面から深さＨ１の点に焦点を結ぶように１次回折光受光領域２１へ入射する。１次回折光受光領域２２へ入射するマイナス１次回折光は、０次回折光受光領域９の中心から光ビームの整形方向（Ｘ軸方向）に沿って１次回折光受光領域２２側へ距離Ｄ２だけ離れた位置において検出器２Ａの表面から高さＨ１の点に焦点を結ぶように１次回折光受光領域２２へ入射する。
【００８４】
検出器２Ａには、入射した半導体レーザ光源５Ａからの光ビームに含まれる０次回折光を受光するための図示しない０次回折光受光領域が設けられている。半導体レーザ光源５Ａからの光ビームは、ビーム整形プリズム１を透過した後の角度が半導体レーザ光源５からの光ビームと異なるため、検出器２Ａ上の０次回折光受光領域も０次回折光受光領域９とは異なる位置に設けられており、簡潔のために図１４においては図示を省略する。
【００８５】
検出器２Ａには、入射した半導体レーザ光源５Ａからの光ビームに含まれる１次回折光を受光するための略長方形状をした１次回折光受光領域２７および２８が１次回折光受光領域２３および２４を挟むように設けられている。
【００８６】
１次回折光受光領域２７および２８のそれぞれは、略長方形状をした図示しない３個の領域に光ビームの整形方向（Ｘ軸方向）に対して垂直なＹ軸方向に沿ってそれぞれ分割されている。
【００８７】
１次回折光受光領域２７へ入射した１次回折光に基づいて検出された検出信号ｆ３と１次回折光受光領域２８へ入射した１次回折光に基づいて検出された検出信号ｆ４とに基づいて、スポットサイズ検出法（ＳＳＤ）に従って下記に示す（式２）によりフォーカスエラー信号ｆｅが生成される。
【００８８】
ｆｅ＝ｆ３−ｆ４　（式２）、
１次回折光受光領域２７および２８は、光ビームの整形方向（Ｘ軸方向）に対して垂直なＹ軸方向に沿ってそれぞれ分割されているため、Ｙ軸方向に沿ったディテクタのずれの影響を受けることがない。また、ビーム整形プリズム１によるビームの整形倍率が変化しても各スポット位置の間隔が変わることはない。
【００８９】
さらに、半導体レーザ光源５Ａからの光ビームのスポット位置が、１次回折光受光領域２７および２８の中心に位置するように調整するためには、検出器２Ａをわずかに回動させればよい。このとき、検出器２Ａが回動しても、半導体レーザ光源５からの光ビームを受光する１次回折光受光領域２１ないし２４は、光ビームの整形方向（Ｘ軸方向）に沿ってそれぞれ分割されているため、ほとんど影響を受けることがない。このように、半導体レーザ光源５からの光ビームと半導体レーザ光源５Ａからの光ビームとに対して各々独立にスポット位置を調整することができる。
【００９０】
以上のように実施の形態２によれば、光ディスク１９によって反射され対物レンズ３を透過した半導体レーザ光源５からの平行光に含まれる第１の０次回折光および第１の１次回折光に基づいて電気信号を検出するための０次回折光受光領域９および１次回折光受光領域２１ないし２４によって構成される第１検出器と、光ディスク１９によって反射され対物レンズ３を透過した半導体レーザ光源５Ａからの平行光に含まれる第２の０次回折光および第２の１次回折光に基づいて電気信号を検出するための０次回折光受光領域ならびに１次回折光受光領域２７および２８によって構成される第２検出器とを具備しており、ビーム整形プリズム１は、第１の０次回折光が第１検出器へ入射する０次回折光スポット位置と第１の１次回折光が第１検出器へ入射する１次回折光スポット位置との間の間隔を調整することができるように回動自在に設けられている。このため、０次回折光スポット位置と１次回折光スポット位置との間の間隔を補正することができる。その結果、０次回折光および１次回折光に基づいて良好な検出信号を得ることができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、０次回折光および１次回折光に基づいて良好な検出信号を得ることができる光ヘッド装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る光ヘッド装置の構成を模式的に示す図
【図２】実施の形態１に係る光ヘッド装置に設けられた偏光ホログラム素子の偏光ホログラムのパターンを説明するための図
【図３】実施の形態１に係る光ヘッド装置に設けられた検出器を模式的に示す平面図
【図４】実施の形態１に係る光ヘッド装置に設けられた検出器に入射する回折光の焦点位置を説明するための模式図
【図５】実施の形態１に係る光ヘッド装置に設けられた検出器におけるデフォーカス量とフォーカスエラー信号との間の関係を示すグラフ
【図６】実施の形態１に係る光ヘッド装置に設けられたビーム整形プリズムの回動角度と回折光のスポット間隔との間の関係を示すグラフ
【図７】実施の形態１に係る光ヘッド装置に設けられたビーム整形プリズムを回動させるための回動装置を説明するための平面図
【図８】実施の形態１に係る光ヘッド装置に設けられたビーム整形プリズムを回動させるための回動装置を説明するための側面図
【図９】実施の形態１に係る光ヘッド装置に設けられたビーム整形プリズムを回動させるための他の回動装置を説明するための平面図
【図１０】実施の形態１に係る光ヘッド装置に設けられたビーム整形プリズムを回動させるための他の回動装置を説明するための側面図
【図１１】実施の形態１に係る光ヘッド装置に設けられたビーム整形プリズムを回動させるためのさらに他の回動装置を説明するための平面図
【図１２】実施の形態２に係る光ヘッド装置の構成を模式的に示す図
【図１３】実施の形態２に係る光ヘッド装置に設けられた偏光ホログラム素子の偏光ホログラムのパターンを説明するための図
【図１４】実施の形態２に係る光ヘッド装置に設けられた検出器を模式的に示す平面図
【図１５】実施の形態２に係る光ヘッド装置に設けられた検出器に入射する回折光の焦点位置を説明するための模式図
【図１６】（ａ）従来の光ヘッド装置の構成を模式的に示す正面図（ｂ）従来の光ヘッド装置の構成を模式的に示す平面図
【図１７】従来の光ヘッド装置に設けられた検出器に入射した回折光のスポット位置を説明するための模式図
【図１８】従来の他の光ヘッド装置の構成を模式的に示す図
【図１９】従来の他の光ヘッド装置に設けられた検出器に入射した回折光のスポット位置を説明するための模式図
【符号の説明】
１　ビーム整形プリズム
２　検出器
３　対物レンズ
４　コリメートレンズ
５　半導体レーザ光源
６　偏光ビームスプリッタ
７　入射面
８　出射面
９　０次回折光受光領域
１２　１次回折光スポット位置
１３　偏光ホログラム素子
１４　１／４λ板
１６　スポット位置検出器
１７　回動器
１８　制御器
１９　光ディスク
２１、２２、２３、２４　１次回折光受光領域
２５、２６　光学材
【図１】
2004111017.tif 000003
【図２】
2004111017.tif 000004
【図３】
2004111017.tif 000005
【図４】
2004111017.tif 000006
【図５】
2004111017.tif 000007
【図６】
2004111017.tif 000008
【図７】
2004111017.tif 000009
【図８】
2004111017.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2004111017.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2004111017.tif 000015
【図１４】
2004111017.tif 000016
【図１５】
2004111017.tif 000017
【図１６】
2004111017.tif 000018
【図１７】
2004111017.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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