(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の光束を出射できる光源ユニットであって、
複数の光源と；
前記複数の光源に個別に対応して設けられ、光源からの光束の入射面と出射される回折光の出射面とが直交し、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なる複数の体積ホログラム素子と；を備える光源ユニット。
【請求項２】
複数種類の光束を出射できる光源ユニットであって、
複数の光源と；
前記複数の光源のうち特定の光源を除く少なくとも１つの光源に対応して設けられ、前記特定の光源を除く少なくとも１つの光源からの光束の入射面と出射される回折光の出射面とが直交する少なくとも１つの体積ホログラム素子と；を備える光源ユニット。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光源は、複数の光源であり、
前記少なくとも１つの体積ホログラム素子は、前記特定の光源を除く複数の光源に個別に対応して設けられ、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なる複数の体積ホログラム素子であることを特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記複数の体積ホログラム素子における互いに隣接する２つの体積ホログラム素子は、対応する光源からの光束の入射方向が互いに異なることを特徴とする請求項１又は３に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記体積ホログラム素子から出射される回折光は、該体積ホログラム素子の光軸に対して軸対称の強度分布を有し、該強度分布の半値全角が入射光の半値全角よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記体積ホログラム素子におけるホログラム領域の大きさは、予め設定された大きさであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記体積ホログラム素子は、入射光に対して出射光の発散度を変更するレンズ作用を更に有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記体積ホログラム素子の材料は、フォトポリマー及びサーモプラスチックのいずれかであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項９】
複数種類の光束を個別に検出する光検出ユニットであって、
前記複数種類の光束に個別に対応して設けられ、対応する光束の入射面と出射光の出射面とが直交し、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互い異なる複数の体積ホログラム素子と；
前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、対応する体積ホログラム素子からの回折光を受光する複数の光検出器と；を備える光検出ユニット。
【請求項１０】
複数種類の光束を個別に検出する光検出ユニットであって、
前記複数種類の光束のうち特定種類の光束を除く少なくとも１つの光束に対応して設けられ、前記少なくとも１つの光束の入射面と出射光の出射面とが直交し、前記対応する光束を回折する少なくとも１つの体積ホログラム素子と；
前記特定種類の光束、及び前記少なくとも１つの体積ホログラム素子からの回折光を、個別に受光する複数の光検出器と；を備える光検出ユニット。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの光束は、複数種類の光束であり、
前記少なくとも１つの体積ホログラム素子は、前記特定種類の光束を除く複数種類の光束に個別に対応して設けられ、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なる複数の体積ホログラム素子であることを特徴とする請求項１０に記載の光検出ユニット。
【請求項１２】
前記複数の体積ホログラム素子は、それぞれ回折光の出射方向が同一方向であることを特徴とする請求項９又は１１に記載の光検出ユニット。
【請求項１３】
前記体積ホログラム素子は、入射光に対して出射光の発散度を変更するレンズ作用を更に有することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の光検出ユニット。
【請求項１４】
前記体積ホログラム素子は、出射される回折光に非点収差を更に付与することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の光検出ユニット。
【請求項１５】
前記体積ホログラム素子の材料は、フォトポリマ−及びサーモプラスチックのいずれかであることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一項に記載の光検出ユニット。
【請求項１６】
光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源ユニットと；
前記光源ユニットから出射される複数の光束をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と；を備える光ピックアップ装置。
【請求項１７】
光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
複数の光源と；
前記複数の光源から出射される複数種類の光束をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズと；
前記対物レンズを介した前記光ディスクからの戻り光の光路上に配置され、前記戻り光を検出する請求項９〜１５のいずれか一項に記載の光検出ユニットと；を備える光ピックアップ装置。
【請求項１８】
光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源ユニットと；
前記光源ユニットから出射される複数の光束をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と；
前記対物レンズを介した前記光ディスクからの戻り光の光路上に配置され、前記戻り光を検出する請求項９〜１５のいずれか一項に記載の光検出ユニットと；を備える光ピックアップ装置。
【請求項１９】
前記光ディスクとして、基板厚が互いに異なる複数種類の光ディスクに対応可能であり、
前記光源ユニットから出射される複数種類の光束は、前記複数種類の光ディスクに個別に対応する光束であることを特徴とする請求項１６又は１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２０】
前記光源ユニットは、更に前記基板厚の違いに起因する収差を補正することを特徴とする請求項１９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２１】
前記光ディスクとして、複数の記録層を有する片面多層ディスクに対応可能であり、
前記光源ユニットから出射される複数種類の光束は、前記複数の記録層に個別に対応する光束であることを特徴とする請求項１６又は１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２２】
前記複数の記録層にそれぞれ形成される光スポットの位置は、前記光ディスクの回転中心からの距離が互いに異なることを特徴とする請求項２１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２３】
前記光源ユニットは、更に前記対物レンズに対する記録層の位置の違いに起因する収差を補正することを特徴とする請求項２１又は２２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２４】
前記光源ユニットから出射される複数種類の光束は、前記光ディスクの異なるトラックに個別に対応する光束であることを特徴とする請求項１６又は１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２５】
前記光ディスクとして、基板厚が互いに異なる複数種類の光ディスクに対応可能であり、
前記光検出ユニットは、前記複数種類の光ディスクからの各戻り光を個別に検出することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２６】
前記光検出ユニットの体積ホログラムは、更に前記基板厚の違いに起因する収差を補正することを特徴とする請求項２５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２７】
前記光ディスクとして、複数の記録層を有する片面多層ディスクに対応可能であり、
前記光検出ユニットは、前記複数の記録層からの各戻り光を個別に検出することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２８】
前記光検出ユニットの体積ホログラムは、更に前記対物レンズに対する記録層の位置の違いに起因する収差を補正することを特徴とする請求項２７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２９】
前記対物レンズに向かう複数種類の光束は、前記光ディスクの異なるトラックに個別に対応する光束であり、
前記光検出ユニットは、前記異なるトラックからの各戻り光を個別に検出することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３０】
光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
複数の光源と；
前記複数の光源から出射される光束をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズと；
複数の光源と前記対物レンズとの間に、前記複数の光源に個別に対応して設けられ、入射光の入射面と出射光の出射面とが直交し、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なり、対応する光源からの光束を回折して前記対物レンズに向けて出射するとともに、該出射された光束の前記対物レンズを介した戻り光を回折する複数の体積ホログラム素子と；
前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、対応する体積ホログラム素子で回折された戻り光を受光する複数の受光素子と；を備える光ピックアップ装置。
【請求項３１】
前記光ディスクとして、基板厚が互いに異なる複数種類の光ディスクに対応可能であり、
前記複数の体積ホログラム素子からそれぞれ出射される光束は、前記複数種類の光ディスクに個別に対応する光束であることを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３２】
前記複数の体積ホログラム素子のうち少なくとも１つの体積ホログラム素子は、更に前記基板厚の違いに起因する収差を補正することを特徴とする請求項３１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３３】
前記光ディスクとして、複数の記録層を有する片面多層ディスクに対応可能であり、
前記複数の体積ホログラム素子からそれぞれ出射される光束は、前記複数の記録層に個別に対応する光束であることを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３４】
前記複数の記録層にそれぞれ形成される光スポットの位置は、前記光ディスクの回転中心からの距離が互いに異なることを特徴とする請求項３３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３５】
前記複数の体積ホログラム素子のうち少なくとも１つの体積ホログラム素子は、更に前記対物レンズに対する記録層の位置の違いに起因する収差を補正することを特徴とする請求項３３又は３４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３６】
前記複数の体積ホログラム素子から出射される光束は、前記光ディスクの異なるトラックに個別に対応する光束であることを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ装
【請求項３７】
光ディスクに対する情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であって、
請求項１６〜３６のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と；
前記光ピックアップ装置の光検出器の出力信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報の再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ユニット、光検出ユニット、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、複数種類の光束を個別にあるいは同時に出射できる光源ユニット、複数種類の光束を個別に検出する光検出ユニット、光ディスクに光を照射し、該光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置、及び該光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトなどの情報（以下「コンテンツ」ともいう）を記録するための情報記録媒体（メディア）として、ＣＤ（compact disc）やＤＶＤ（digital versatile disc）などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。
【０００３】
光ディスク装置では、光ディスクのスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録層にレーザ光の微小スポットを形成することにより情報の記録を行い、記録層からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。この光ディスク装置には、光ディスクにレーザ光を照射するとともに、光ディスクからの反射光（戻り光）を受光するために、光ピックアップ装置が設けられている。
【０００４】
ところで、コンテンツの情報量は、年々増加する傾向にあり、光ディスクの記録容量の更なる増加が期待されている。そこで、光ディスクの記録容量を増加させる手段の一つとして、現在市販されているＤＶＤよりも記録密度が高いＢｌｕ−ｒａｙ規格が提唱された。Ｂｌｕ−ｒａｙ規格に準拠した光ディスク（以下「ＢＤ」と略述する）は基板厚が０．１ｍｍであり、ＢＤに対応した光ディスク装置は、波長が４０５ｎｍの光源を用いて、対物レンズによりＮＡが０．８５の集光スポットを形成し、情報の記録、再生及び消去を行う。すなわち、ＤＶＤとＢＤは、光源波長、基板厚及びＮＡがそれぞれ互いに異なっている。
【０００５】
従って、ＤＶＤ及びＢＤのいずれにも対応可能で、１つの対物レンズを有する光ディスク装置では、対物レンズの特性を一方のメディアに合わせると、他方のメディアで基板厚の差に起因する収差が発生するという不都合がある。
【０００６】
また、光ディスクの記録容量を増加させる別の手段として、記録層の多層化が考えられ、複数の記録層を有する光ディスク（以下「多層ディスク」ともいう）、該多層ディスクに対応する光学素子、及び多層ディスクをアクセス対象とする光ディスク装置の開発が盛んに行われている（例えば、特許文献１、特許文献２及び非特許文献３参照）。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている光学素子によると、光ディスクの記録層の数を数１０層とするには、各層の記録材料を異なるものとする必要があり、ディスク作成にコストがかかりすぎるという不都合があった。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている装置によると、複数の光源が同一平面上に配置されていると、光軸外の光源からの光では、レンズ系で波面収差（コマ収差）が発生し、ディスク面で回折限界の光スポットを得るのが困難であるという不都合があった。また、コリメートレンズからの光がある角度を持って出射されるため、対物レンズに取り込まれる光量も光源毎に異なり、光利用効率が低下するという不都合もあった。
【０００９】
さらに、非特許文献１に開示されている光学素子によると、体積ホログラムは多重露光するほど回折効率が低下するので、スポット数を増やすと、得られる盤面パワーが低下する。また、光源を光軸と垂直な面上に配置すると、コリメートレンズからの光がある角度を持って出射されるため、対物レンズに取り込まれる光量や光量分布が光源ごとに異なり、光利用効率の低下やスポット形状の非対称性が発生するという不都合があった。
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−１１３９４７号公報
【特許文献２】特許第２９８８７３２号公報
【非特許文献１】Ｌｅｅ，Ｓ．Ｃ．、Ｙ．Ｋａｗａｔａ  「Ｖｏｌｕｍｅ  ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｔｈｅ  ｐａｒａｌｌｅｌ  ｄａｔａ  ａｃｃｅｓｓ  ｉｎ  ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｍｅｍｏｒｙ」Ｆｒ−ＰＤ−１５  ＩＳＯＭ２０００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、光利用効率を低下させることなく、小型化を図ることができる光源ユニット及び光検出ユニットを提供することにある。
【００１２】
また、本発明の第２の目的は、性能低下を招くことなく、小型化を図ることができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の第３の目的は、光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることができる光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、第１の観点からすると、複数種類の光束を出射できる光源ユニットであって、複数の光源と；前記複数の光源に個別に対応して設けられ、光源からの光束の入射面と出射される回折光の出射面とが直交し、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なる複数の体積ホログラム素子と；を備える光源ユニットである。
【００１５】
これによれば、複数の光源に個別に対応して設けられ、光源からの光束の入射面と出射される回折光の出射面とが直交し、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なる複数の体積ホログラム素子を備えているため、光利用効率を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
【００１６】
本発明は、第２の観点からすると、複数種類の光束を出射できる光源ユニットであって、複数の光源と；前記複数の光源のうち特定の光源を除く少なくとも１つの光源に対応して設けられ、前記特定の光源を除く少なくとも１つの光源からの光束の入射面と出射される回折光の出射面とが直交する少なくとも１つの体積ホログラム素子と；を備える光源ユニットである。
【００１７】
これによれば、複数の光源のうち特定の光源を除く少なくとも１つの光源に対応して設けられ、特定の光源を除く少なくとも１つの光源からの光束の入射面と出射される回折光の出射面とが直交する少なくとも１つの体積ホログラム素子を備えているため、光利用効率を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
【００１８】
本発明は、第３の観点からすると、複数種類の光束を個別に検出する光検出ユニットであって、前記複数種類の光束に個別に対応して設けられ、対応する光束の入射面と出射光の出射面とが直交し、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互い異なる複数の体積ホログラム素子と；前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、対応する体積ホログラム素子からの回折光を受光する複数の光検出器と；を備える光検出ユニットである。
【００１９】
これによれば、複数種類の光束に個別に対応して設けられ、対応する光束の入射面と出射光の出射面とが直交し、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互い異なる複数の体積ホログラム素子を備えているため、光利用効率を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
【００２０】
本発明は、第４の観点からすると、複数種類の光束を個別に検出する光検出ユニットであって、前記複数種類の光束のうち特定種類の光束を除く少なくとも１つの光束に対応して設けられ、前記少なくとも１つの光束の入射面と出射光の出射面とが直交し、前記対応する光束を回折する少なくとも１つの体積ホログラム素子と；前記特定種類の光束、及び前記少なくとも１つの体積ホログラム素子からの回折光を、個別に受光する複数の光検出器と；を備える光検出ユニットである。
【００２１】
これによれば、複数種類の光束のうち特定種類の光束を除く少なくとも１つの光束に対応して設けられ、少なくとも１つの光束の入射面と出射光の出射面とが直交し、対応する光束を回折する少なくとも１つの体積ホログラム素子を備えているため、光利用効率を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
【００２２】
本発明は、第５の観点からすると、光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、本発明の光源ユニットと；前記光源ユニットから出射される複数の光束をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と；を備える光ピックアップ装置である。
【００２３】
これによれば、本発明の光源ユニットを備えているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
【００２４】
本発明は、第６の観点からすると、光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、複数の光源と；前記複数の光源から出射される複数種類の光束をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズと；前記対物レンズを介した前記光ディスクからの戻り光の光路上に配置され、前記戻り光を検出する本発明の光検出ユニットと；を備える光ピックアップ装置である。
【００２５】
これによれば、本発明の光検出ユニットを備えているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
【００２６】
本発明は、第７の観点からすると、光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、本発明の光源ユニットと；前記光源ユニットから出射される複数の光束をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と；前記対物レンズを介した前記光ディスクからの戻り光の光路上に配置され、前記戻り光を検出する本発明の光検出ユニットと；を備える光ピックアップ装置。
【００２７】
これによれば、本発明の光源ユニットと本発明の光検出ユニットとを備えているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
【００２８】
本発明は、第８の観点からすると、光ディスクに光を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、複数の光源と；前記複数の光源から出射される光束をそれぞれ光ディスクに集光する対物レンズと；複数の光源と前記対物レンズとの間に、前記複数の光源に個別に対応して設けられ、入射光の入射面と出射光の出射面とが直交し、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なり、対応する光源からの光束を回折して前記対物レンズに向けて出射するとともに、該出射された光束の前記対物レンズを介した戻り光を回折する複数の体積ホログラム素子と；前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、対応する体積ホログラム素子で回折された戻り光を受光する複数の受光素子と；を備える光ピックアップ装置である。
【００２９】
これによれば、入射光の入射面と出射光の出射面とが直交し、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なり、対応する光源からの光束を回折して対物レンズに向けて出射するとともに、該出射された光束の対物レンズを介した戻り光を回折する複数の体積ホログラム素子を備えているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
【００３０】
本発明は、第９の観点からすると、光ディスクに対する情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であって、本発明の光ピックアップ装置と；前記光ピックアップ装置の光検出器の出力信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報の再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置である。
【００３１】
これによれば、本発明の光ピックアップ装置を備えているため、光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１には、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。
【００３３】
この図１に示される光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、該光ピックアップ装置２３をシーク方向に駆動するためのシークモータ２１、レーザ制御回路２４、エンコーダ２５、駆動制御回路２６、再生信号処理回路２８、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本実施形態では、光ディスク装置２０は片面多層ディスクに対応しているものとする。
【００３４】
ここでは、光ディスク１５は、片面３層ディスクであり、レーザ光の入射側から順に、第１記録層（Ｌ１とする。）、第２記録層（Ｌ２とする。）、第３記録層（Ｌ３とする。）を有しているものとする（図２参照）。さらに、一例として、光ディスク１５はＤＶＤ系の情報記録媒体であるものとする。
【００３５】
前記光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５の３つの記録層に同時にレーザ光を照射するとともに、３つの記録層からの反射光を同時に受光することが可能な光ピックアップ装置である。
【００３６】
この光ピックアップ装置２３は、一例として図２に示されるように、３個の光源（ＬＤａ、ＬＤｂ、ＬＤｃ）、３個のホログラム素子（７１ａ、７１ｂ、７１ｃ）、コリメートレンズ５２、偏光ビームスプリッタ５４、λ／４板５５、対物レンズ６０、検出レンズ５８、シリンダレンズ７３、２個のハーフプリズム（７６ａ、７６ｂ）、３個のピンホール（７５ａ、７５ｂ、７５ｃ）、３個の受光器（ＰＤａ、ＰＤｂ、ＰＤｃ）、及び対物レンズ６０を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
【００３７】
各光源は、いすれも波長が６６０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザを有し、同等の発光特性を有している。各光源からそれぞれ出射されるレーザ光の最大強度出射方向は、いずれも＋Ｚ方向である。ここでは、光源ＬＤｂは光源ＬＤａの＋Ｘ側に隣接して配置され、光源ＬＤｃは光源ＬＤｂの＋Ｘ側に隣接して配置されている。また、一例として各光源からは偏光ビームスプリッタ５４の入射面に平行な偏光（Ｐ偏光）の光がそれぞれ出射されるものとする。
【００３８】
各ホログラム素子は、いずれもいわゆる体積ホログラム素子である。体積ホログラム素子とは、例えば、小山次郎、西原浩著の「光波電子光学」（コロナ社）１１７頁〜１３２頁によると、次の（１）式で算出されるパラメータＱの値（Ｑ値）が１０を超えるホログラム素子とされている。ここで、λ0は入射光の波長（空気中：ここでは６６０ｎｍ）、Ｔは素子の厚さ、ｎ0はホログラム素子基板の屈折率、Λはパターン溝のピッチ（ホログラムピッチ）である。
【００３９】
Ｑ＝２πλ0Ｔ／（ｎ0Λ2）  ……（１）
【００４０】
体積ホログラム素子は、よく知られているように、特定の回折条件（いわゆるブラッグ条件）を満足する波長及び入射角度の光だけを回折する。一例として図３に示されるように、Ｑ＝１０の時の１次回折効率Ｐ（％）は、入射角度がブラッグ条件を満足する時にピーク値を持つ。なお、図３におけるαは、−ｓｉｎ（入射角度）／２ｓｉｎ（ブラッグ角度）である。
【００４１】
ここでは、各ホログラム素子の材料にサーモプラスチックを用い、Ｔ＝２ｍｍ、ｎ0＝１．５、Λ＝０．７×λ0／ｎ0とした。上記（１）式にそれぞれの値を代入すると、この場合には、Ｑ≒５８００となり十分に体積ホログラム素子の条件を満足している。なお、各ホログラム素子の材料にフォトポリマーのようにあまり厚くできない材料を用いる場合には、材料層を２枚のガラスで挟んだ構成とする。このときにＱ＞１０を満足する材料層の厚さＴは、４μｍ以上となる。なお、各ホログラム素子は、全体がホログラム領域となっている。また、各ホログラム素子のブラッグ条件は互いに異なっている。
【００４２】
ホログラム素子７１ａは、光源ＬＤａの＋Ｚ側に配置され、光源ＬＤａからの光が入射される。光源ＬＤａからの光は、一例として図４（Ａ）に示されるように、ホログラム素子７１ａのホログラム領域ＨＡで繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子７１ａから＋Ｘ方向に回折光が出射される。ホログラム素子７１ａからの回折光は、コリメートレンズ５２の光軸上であって、コリメートレンズ５２の焦点よりも−Ｘ側に位置する仮想発光点Ｓ１から発せられた光と同等の発散光である。なお、ホログラム素子７１ａからの回折光は、ホログラム素子７１ｂ及びホログラム素子７１ｃに入射するが、これらではブラッグ条件が満足されないため、そのまま透過する。
【００４３】
このホログラム素子７１ａは、一例として図５に示されるように、いわゆる２光干渉法を用いて作成される。例えば、ホログラムパターンがまだ形成されていないホログラム素子に、図５の紙面下面から、光源ＬＤａと同等の参照光用光源Ｌｒからの参照光が入射され、図５の紙面左側から、点Ｓ１を発光点とする情報光が入射される。これにより、ホログラム素子の内部にホログラムパターンが形成される。このようにしてホログラムパターンが形成されたホログラム素子がホログラム素子７１ａである。
【００４４】
図２に戻り、ホログラム素子７１ｂは、光源ＬＤｂの＋Ｚ側に配置され、光源ＬＤｂからの光が入射される。光源ＬＤｂからの光は、ホログラム素子７１ｂのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子７１ｂから＋Ｘ方向に回折光が出射される。ホログラム素子７１ｂからの回折光は、コリメートレンズ５２の焦点位置である仮想発光点Ｓ２から発せられた光と同等の発散光である。なお、ホログラム素子７１ｂからの回折光はホログラム素子７１ｃに入射するが、ここではブラッグ条件が満足されないため、そのまま透過する。
【００４５】
ホログラム素子７１ｃは、光源ＬＤｃの＋Ｚ側に配置され、光源ＬＤｃからの光が入射される。光源ＬＤｃからの光は、ホログラム素子７１ｃのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子７１ｃから＋Ｘ方向に回折光が出射される。ホログラム素子７１ｃからの回折光は、上記仮想発光点Ｓ２よりも＋Ｘ側に位置する仮想発光点Ｓ３から発せられた光と同等の発散光である。
【００４６】
すなわち、各ホログラム素子は、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なっている。そして、一例として図４（Ｂ）に示されるように、ホログラム素子から出射される回折光は、該ホログラム素子の光軸に対して軸対称の強度分布を有し、該強度分布の半値全角θbは入射光の半値全角θaよりも大きい。
【００４７】
また、ホログラム素子７１ｂ及びホログラム素子７１ｃは、上記ホログラム素子７１ａとほぼ同様にして作成される。
【００４８】
なお、各仮想発光点の間隔は、コリメートレンズ５２と対物レンズ６６とで決定される光学的倍率、及び光ディスク１５の各記録層間の距離から決められている。
【００４９】
また、各仮想発光点が、コリメートレンズ５２の光軸上において、上記決定された値だけ離れた位置となるように設定されているため、対物レンズ６０に対する各記録層の位置の違いによる球面収差が補正される。すなわち、各ホログラム素子は、対物レンズ６０に対する記録層の位置の違いに起因する収差を補正する機能を有している。さらに、ホログラム素子の作成時に高次の球面収差を補正するための収差を付加したり、対物レンズ６０のトラックサーボ動作によるシフトに起因して発生する収差（主としてコマ収差）を補正するための収差を付加することにより、高次の球面収差及びコマ収差を補正することも可能である。
【００５０】
コリメートレンズ５２は、ホログラム素子７１ｃの＋Ｘ側に配置されている。ホログラム素子７１ａからの回折光は、コリメートレンズ５２を透過後、若干収束した光となる。ホログラム素子７１ｂからの回折光は、コリメートレンズ５２を透過後、平行光となる。ホログラム素子７１ｃからの回折光は、コリメートレンズ５２を透過後、若干発散した光となる。
【００５１】
偏光ビームスプリッタ５４は、コリメートレンズ５２の＋Ｘ側に配置されている。この偏光ビームスプリッタ５４は、入射する光の偏光状態に応じてその反射率が異なっている。ここでは、偏光ビームスプリッタ５４は、一例としてＰ偏光に対する反射率が小さく、Ｓ偏光に対する反射率が大きくなるように設定されている。従って、コリメートレンズ５２からの光の大部分は、偏光ビームスプリッタ５４を透過することができる。
【００５２】
λ／４板５５は、偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｘ側に配置され、入射した光に１／４波長の光学的位相差を付与する。この１／４波長板５５の＋Ｘ側には、前記対物レンズ６０が配置され、１／４波長板５５を透過した光を集光する。
【００５３】
ここでは、光源ＬＤａからの光が第１記録層Ｌ１に集光され、光源ＬＤｂからの光が第２記録層Ｌ２に集光され、光源ＬＤｃからの光が第３記録層Ｌ３に集光される。すなわち、各光源を同時に発光させると、各記録層に同時に光スポットを形成することができる。
【００５４】
検出レンズ５８は、偏光ビームスプリッタ５４の−Ｚ側に配置され、偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光を収束光に変換する。
【００５５】
シリンダレンズ７３は、検出レンズ５８の−Ｚ側に配置され、検出レンズ５８からの光に非点収差を付与する。
【００５６】
ハーフプリズム７６ａは、シリンダレンズ７３の−Ｚ側に配置され、シリンダレンズ７３からの光に含まれる第３記録層Ｌ３からの戻り光成分を＋Ｘ方向に反射し、残りを透過させる。
【００５７】
ハーフプリズム７６ｂは、ハーフプリズム７６ａの−Ｚ側に配置され、ハーフプリズム７６ａを透過した光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分を＋Ｘ方向に反射し、残りを透過させる。
【００５８】
ピンホール７５ａは、ハーフプリズム７６ａの＋Ｘ側に配置され、ハーフプリズム７６ａで反射された光が入射される。このピンホール７５ａを通過した光は、受光器ＰＤａで受光される。従って、受光器ＰＤａで受光される光は、主として第３記録層Ｌ３からの戻り光である。
【００５９】
ピンホール７５ｂは、ハーフプリズム７６ｂの＋Ｘ側に配置され、ハーフプリズム７６ｂで反射された光が入射される。このピンホール７５ｂを通過した光は、受光器ＰＤｂで受光される。従って、受光器ＰＤｂで受光される光は、主として第２記録層Ｌ２からの戻り光である。
【００６０】
ピンホール７５ｃは、ハーフプリズム７６ｂの−Ｚ側に配置され、ハーフプリズム７６ａを透過した光が入射される。このピンホール７５ｃを通過した光は、受光器ＰＤｃで受光される。従って、受光器ＰＤｃで受光される光は、主として第１記録層Ｌ１からの戻り光である。
【００６１】
前記駆動系は、対物レンズ６０の光軸方向であるフォーカス方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのフォーカシングアクチュエータ、及びトラックの接線方向に直交する方向であるトラッキング方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのトラッキングアクチュエータを有している。
【００６２】
上記のように構成される光ピックアップ装置２３の作用を簡単に説明する。
【００６３】
光源ＬＤａから出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、ホログラム素子７１ａで＋Ｘ方向に回折され、ホログラム素子７１ｂ、ホログラム素子７１ｃ、及びコリメートレンズ５２を介して、やや収束光状態で偏光ビームスプリッタ５４に入射する。光源ＬＤｂから出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、ホログラム素子７１ｂで＋Ｘ方向に回折され、ホログラム素子７１ｃ及びコリメートレンズ５２を介して、略平行光状態で偏光ビームスプリッタ５４に入射する。光源ＬＤｃから出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、ホログラム素子７１ｃで＋Ｘ方向に回折され、コリメートレンズ５２を介して、やや発散光状態で偏光ビームスプリッタ５４に入射する。各回折光の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、１／４波長板５５で円偏光とされ、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の各記録層に微小スポットとして集光される。
【００６４】
光ディスク１５の各記録層からの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０を介して１／４波長板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【００６５】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光は、検出レンズ５８及びシリンダレンズ７３を介してハーフプリズム７６ａに入射する。戻り光に含まれる第３記録層Ｌ３からの戻り光成分は、ハーフプリズム７６ａで反射され、ピンホール７５ａを介して受光器ＰＤａで受光される。
【００６６】
ハーフプリズム７６ａを透過した戻り光は、ハーフプリズム７６ｂに入射する。この戻り光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分は、ハーフプリズム７６ｂで反射され、ピンホール７５ｂを介して受光器ＰＤｂで受光される。
【００６７】
ハーフプリズム７６ｂを透過した戻り光（主として第１記録層Ｌ１からの戻り光成分）は、ピンホール７５ｃを介して受光器ＰＤｃで受光される。
【００６８】
なお、各ピンホールは、層間クロストークを除去するために設けられている。
【００６９】
また、各受光器は、通常の光ディスク装置と同様に、ウォブル信号情報、再生データ情報、フォーカスエラー情報及びトラックエラー情報などを含む信号を出力する複数の受光素子（又は複数の受光領域）を含んで構成されている。各受光素子（又は各受光領域）はそれぞれ光電変換により受光量に応じた信号を生成し、再生信号処理回路２８に出力する。
【００７０】
図１に戻り、前記再生信号処理回路２８は、前記各受光器の出力信号（複数の光電変換信号）に基づいて、サーボ信号（フォーカスエラー信号やトラックエラー信号など）、アドレス情報、同期情報、及びＲＦ信号などを取得する。
【００７１】
ここで得られたサーボ信号は前記駆動制御回路２６に出力され、アドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号はエンコーダ２５や駆動制御回路２６などに出力される。さらに、再生信号処理回路２８は、ＲＦ信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ３７を介して前記バッファＲＡＭ３４に格納する。また、再生データに含まれるアドレス情報はＣＰＵ４０に出力される。
【００７２】
前記駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのサーボ信号に基づいて、前記駆動系の駆動信号を生成し、光ピックアップ装置２３に出力する。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。また、駆動制御回路２６は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、シークモータ２１を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ２２を駆動するための駆動信号を生成する。各モータの駆動信号は、それぞれシークモータ２１及びスピンドルモータ２２に出力される。
【００７３】
前記バッファＲＡＭ３４には、光ディスク１５に記録するデータ（記録用データ）、及び光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納される。このバッファＲＡＭ３４へのデータの入出力は、前記バッファマネージャ３７によって管理されている。
【００７４】
前記エンコーダ２５は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ３７を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への書き込み信号を生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路２４に出力される。
【００７５】
前記レーザ制御回路２４は、前記各光源の発光パワーを制御する。例えば記録の際には、前記書き込み信号、記録条件、及び各光源の発光特性などに基づいて、各光源の駆動信号がレーザ制御回路２４にて生成される。
【００７６】
前記インターフェース３８は、上位装置９０（例えば、パソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。
【００７７】
前記フラッシュメモリ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及び各光源の発光特性などが格納されている。
【００７８】
前記ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをＲＡＭ４１及びバッファＲＡＭ３４に保存する。
【００７９】
《記録処理》
次に、上位装置９０からユーザデータの記録要求があったときの、光ディスク装置２０における処理（記録処理）について図６を用いて説明する。図６のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。なお、ここでは、第１記録層Ｌ１と第２記録層Ｌ２と第３記録層Ｌ３とにユーザデータが記録されるものとする。
【００８０】
上位装置９０から記録要求コマンドを受信すると、図６のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、記録処理がスタートする。
【００８１】
最初のステップ４０１では、所定の線速度（又は角速度）で光ディスク１５が回転するように駆動制御回路２６に指示するとともに、上位装置９０から記録要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８に通知する。
【００８２】
次のステップ４０３では、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている上位装置９０からのユーザデータ（記録用データ）を、第１記録層Ｌ１に記録するユーザデータ、第２記録層Ｌ２に記録するユーザデータ、及び第３記録層Ｌ３に記録するユーザデータに分割する。
【００８３】
次のステップ４０５では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路２６に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。
【００８４】
次のステップ４０７では、記録を許可する。これにより、エンコーダ２５、レーザ制御回路２４及び光ピックアップ装置２３を介して、光ディスク１５の各記録層にユーザデータがそれぞれ記録される。
【００８５】
次のステップ４０９では、記録が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。記録が完了していれば、ここでの判断は肯定され、記録処理を終了する。ここでは、各記録層への記録がほぼ同時に行われるため、従来よりも単時間で記録処理を終了することができる。
【００８６】
《再生処理》
次に、上位装置９０から再生要求があったときの、光ディスク装置２０における処理（再生処理）について図７を用いて説明する。図７のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。なお、ここでは、第１記録層Ｌ１と第２記録層Ｌ２と第３記録層Ｌ３とから再生するものとする。
【００８７】
上位装置９０から再生要求コマンドを受信すると、図７のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、再生処理がスタートする。
【００８８】
最初のステップ５０１では、所定の線速度（又は角速度）で光ディスク１５が回転するように駆動制御回路２６に指示するとともに、上位装置９０から再生要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８に通知する。
【００８９】
次のステップ５０３では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路２６に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。
【００９０】
次のステップ５０５では、再生を許可する。これにより、光ピックアップ装置２３及び再生信号処理回路２８を介して、光ディスク１５の各記録層に記録されているデータがそれぞれ再生される。
【００９１】
次のステップ５０７では、再生が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。再生が完了していれば、ここでの判断は肯定され、ステップ５０９に移行する。
【００９２】
このステップ５０９では、第１記録層Ｌ１からの再生データと第２記録層Ｌ２からの再生データと第３記録層Ｌ３からの再生データとを連結し、上位装置９０に転送する。そして、再生処理を終了する。ここでは、各記録層からの再生がほぼ同時に行われるため、従来よりも単時間で再生処理を終了することができる。
【００９３】
以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０では、再生信号処理回路２８と、ＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによって、処理装置が実現されている。なお、ＣＰＵ４０によるプログラムに従う処理によって実現された処理装置の少なくとも一部をハードウェアによって実現することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって実現することとしても良い。
【００９４】
また、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置２３では、３個の光源（ＬＤａ、ＬＤｂ、ＬＤｃ）と３個のホログラム素子（７１ａ、７１ｂ、７１ｃ）とによって光源ユニットが実現されている。
【００９５】
以上説明したように、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、光源ＬＤａから＋Ｚ方向に出射される光を＋Ｘ方向に回折するホログラム素子７１ａと、光源ＬＤｂから＋Ｚ方向に出射される光を＋Ｘ方向に回折するホログラム素子７１ｂと、光源ＬＤｃから＋Ｚ方向に出射される光を＋Ｘ方向に回折するホログラム素子７１ｃと、を各光源から対物レンズ６０に向かう光の光路上に配置しているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
【００９６】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、性能低下を招くことなく、小型化を図ることができる光ピックアップ装置２３を備えているため、複数の記録層を有する光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
【００９７】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、第１記録層Ｌ１への記録と第２記録層Ｌ２への記録と第３記録層Ｌ３への記録とをほぼ同時に行うことができるため、複数の記録層を有する光ディスクに対する記録処理を迅速に行うことが可能となる。
【００９８】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、第１記録層Ｌ１からの再生と第２記録層Ｌ２からの再生と第３記録層Ｌ３からの再生とをほぼ同時に行うことができるため、複数の記録層を有する光ディスクに対する再生処理を迅速に行うことが可能となる。
【００９９】
なお、上記第１の実施形態において、記録と再生をほぼ同時に行うことも可能である。例えば、第１記録層Ｌ１への情報の記録を行いつつ、第２記録層Ｌ２から情報を再生することができる。
【０１００】
また、上記第１の実施形態において、図８に示されるように、前記ハーフプリズム７６ａに代えてホログラム素子７７ａを用い、前記ハーフプリズム７６ｂに代えてホログラム素子７７ｂを用い、ホログラム素子７７ｂの−Ｚ側にホログラム素子７７ｃを設けても良い。このホログラム素子７７ａは体積ホログラムであり、第３記録層Ｌ３からの戻り光を＋Ｘ方向に回折する。また、ホログラム素子７７ｂは体積ホログラムであり、第２記録層Ｌ２からの戻り光を＋Ｘ方向に回折する。ホログラム素子７７ｃは体積ホログラムであり、第１記録層Ｌ１からの戻り光を＋Ｘ方向に回折する。ここでは、前記受光器ＰＤｃは、ホログラム素子７７ｃの＋Ｘ側に配置される。すなわち、３個のホログラム素子（７７ａ、７７ｂ、７７ｃ）は、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なっている。また、３個のホログラム素子（７７ａ、７７ｂ、７７ｃ）は、対物レンズ６０に対する記録層の位置の違いに起因する収差を補正する機能を有している。この場合には、３個のホログラム素子（７７ａ、７７ｂ、７７ｃ）と３個の受光器（ＰＤａ、ＰＤｂ、ＰＤｃ）とによって光検出ユニットが実現されている。そして、前記各ピンホールは不要である。
【０１０１】
この場合に、図９に示されるように、図８における各受光器が一体化されても良い。これにより、組み立て工程での位置決めが容易となる。
【０１０２】
また、この場合に、図１０に示されるように、上記ホログラム素子７７ａ、ホログラム素子７７ｂ、ホログラム素子７７ｃに代えて、入射光に対して出射光の発散度を変更する前記検出レンズ５８、及び入射光に非点収差を付与するシリンダレンズ７３と、同等の機能が更に付加されたホログラム素子７８ａ、ホログラム素子７８ｂ、ホログラム素子７８ｃを用いても良い。これにより、前記検出レンズ５８及びシリンダレンズ７３を省くことが可能となり、更なる小型化を図ることができる。この場合には、３個のホログラム素子（７８ａ、７８ｂ、７８ｃ）と３個の受光器（ＰＤａ、ＰＤｂ、ＰＤｃ）によって光検出ユニットが実現されている。
【０１０３】
また、上記第１の実施形態では、光源が３個の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１０４】
また、上記第１の実施形態では、各ホログラム素子の全体がホログラム領域となっている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、各ホログラム素子における予め設定されている大きさの領域（例えば、図１１における灰色部分）をホログラム領域ＨＡとしても良い。具体的には、対物レンズ６０のトラッキング時のシフト量を考慮して、対物レンズ６０の開口径よりも０．２〜０．４ｍｍ大きい領域をホログラム領域としても良い。これにより、光利用効率を向上させることができる。この場合には、図１２に示されるように、前記ホログラム素子７１ａを作成する際には、前記点Ｓ１を発光点とする情報光はアパーチャＡＰを介してホログラム素子に入射される。なお、このようにホログラム領域を限定するときには、全体をホログラム領域とするときよりも情報光の露光量を増やすのが好ましい。
【０１０５】
さらに、前記各ホログラム素子にビーム整形作用を持たせることができる。一例として図１３（Ｂ）に示されるように、通常のガウス分布に類似した強度分布ＰＢ２を持つ情報光で体積ホログラム素子を作成すると、光源側の屈折率変化が大きくなるので、一例として図１３（Ａ）に示されるように、回折光の強度分布ＰＢ１は偏ったガウス分布になり、光ディスクに形成される光スポットの形状が変形して信号特性が劣化するおそれがある。一例として図１４（Ａ）に示されるように、軸対称のガウス分布に類似した強度分布ＰＢ３を持つ回折光を得るには、一例として図１４（Ｂ）に示されるように、ピーク強度位置が参照光用光源Ｌｒから離れる方向にシフトした強度分布ＰＢ４をもつ情報光で露光すると良い。また、一例として図１５（Ａ）に示されるように、均一な強度分布ＰＢ５を有する回折光を得るには、一例として図１５（Ｂ）に示されるように、参照光用光源Ｌｒから離れるにつれて強度が大きくなるような強度分布ＰＢ６をもつ情報光で露光すると良い。そこで、情報光の強度分布を調整することにより、回折光の端部強度（ＲＩＭ強度）を調整することができる。
【０１０６】
また、上記第１の実施形態において、一例として図１６に示されるように、前記ホログラム素子７１ａ、ホログラム素子７１ｂ、ホログラム素子７１ｃに代えて、入射光に対して出射光の発散度を変更するレンズ機能が更に付加されたホログラム素子７２ａ、ホログラム素子７２ｂ、ホログラム素子７２ｃを用いても良い。これにより、前記コリメートレンズ５２を省くことができ、更なる小型化を図ることができる。この場合には、３個の光源（ＬＤａ、ＬＤｂ、ＬＤｃ）と３個のホログラム素子（７２ａ、７２ｂ、７２ｃ）とによって光源ユニットが実現されている。
【０１０７】
《第２の実施形態》
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態における各光源に代えてホログラムユニットを用いる点に特徴を有する。光ピックアップ装置を除く光ディスク装置の構成は、前述した第１の実施形態と同様である。従って、以下においては、前述した第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１０８】
本第２の実施形態に係る光ピックアップ装置２３は、図１７に示されるように、３個のホログラムユニット（ＨＵａ、ＨＵｂ、ＨＵｃ）、３個のホログラム素子（１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ）、コリメートレンズ５２、λ／４板５５、対物レンズ６０、及び対物レンズ６０を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
【０１０９】
各ホログラム素子は、いずれもいわゆる体積ホログラム素子であり、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なっている。また、各ホログラム素子は、対物レンズ６０に対する記録層の位置の違いに起因する収差を補正する機能を有している。
【０１１０】
ホログラム素子１７１ｂは、ホログラム素子１７１ａの＋Ｘ側に配置され、ホログラム素子１７１ｃは、ホログラム素子１７１ｂの＋Ｘ側に配置されている。
【０１１１】
ホログラムユニットＨＵａは、半導体レーザａ１、受光器ａ２及び偏光ホログラムａ３を有し、ホログラム素子１７１ａの−Ｚ側に配置されている。半導体レーザａ１からはＰ偏光の光が＋Ｚ方向に向けて出射されるものとする。偏光ホログラムａ３は、半導体レーザａ１の＋Ｚ側に配置され、Ｐ偏光に対する回折効率が小さく、Ｓ偏光に対する回折効率が大きくなるように設定されている。受光器ａ２は、半導体レーザａ１の近傍に配置され、偏光ホログラムａ３で偏向された戻り光を受光する。従って、半導体レーザａ１から出射された光は、偏光ホログラムａ３を介してホログラム素子１７１ａに入射する。
【０１１２】
ホログラムユニットＨＵａからの光は、ホログラム素子１７１ａのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７１ａから＋Ｘ方向に向けて回折光が出射される。ホログラム素子１７１ａからの回折光は、コリメートレンズ５２の光軸よりも−Ｚ側で、かつ前記仮想発光点Ｓ２よりも−Ｘ側に位置する仮想発光点Ｓ１ａから発せられた光と同等の発散光である。なお、ホログラム素子１７１ａからの回折光はホログラム素子１７１ｂ及びホログラム素子１７１ｃに入射するが、これらではブラッグ条件が満足されないため、そのまま透過する。
【０１１３】
ホログラムユニットＨＵｂは、半導体レーザｂ１、受光器ｂ２及び偏光ホログラムｂ３を有し、ホログラム素子７１ｂの＋Ｚ側に配置されている。半導体レーザｂ１からはＰ偏光の光が−Ｚ方向に向けて出射されるものとする。偏光ホログラムｂ３は、半導体レーザｂ１の−Ｚ側に配置され、Ｐ偏光に対する回折効率が小さく、Ｓ偏光に対する回折効率が大きくなるように設定されている。受光器ｂ２は、半導体レーザｂ１の近傍に配置され、偏光ホログラムｂ３で偏向された戻り光を受光する。従って、半導体レーザｂ１から出射された光は、偏光ホログラムｂ３を介してホログラム素子１７１ｂに入射する。
【０１１４】
ホログラムユニットＨＵｂからの光は、ホログラム素子１７１ｂのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７１ｂから＋Ｘ方向に向けて回折光が出射される。ホログラム素子１７１ｂからの回折光は、前記仮想発光点Ｓ２から発せられた光と同等の発散光である。なお、ホログラム素子１７１ｂからの回折光はホログラム素子１７１ｃに入射するが、ここではブラッグ条件が満足されないため、そのまま透過する。
【０１１５】
ホログラムユニットＨＵｃは、半導体レーザｃ１、受光器ｃ２及び偏光ホログラムｃ３を有し、ホログラム素子７１ｃの−Ｚ側に配置されている。半導体レーザｃ１からはＰ偏光の光が＋Ｚ方向に向けて出射されるものとする。偏光ホログラムｃ３は、半導体レーザｃ１の＋Ｚ側に配置され、Ｐ偏光に対する回折効率が小さく、Ｓ偏光に対する回折効率が大きくなるように設定されている。受光器ｃ２は、半導体レーザｃ１の近傍に配置され、偏光ホログラムｃ３で偏向された戻り光を受光する。従って、半導体レーザｃ１から出射された光は、偏光ホログラムｃ３を介してホログラム素子１７１ｃに入射する。
【０１１６】
ホログラムユニットＨＵｃからの光は、ホログラム素子１７１ｃのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７１ｃから＋Ｘ方向に向けて回折光が出射される。ホログラム素子１７１ｃからの回折光は、コリメートレンズ５２の光軸よりも＋Ｚ側で、かつ前記仮想発光点Ｓ２よりも＋Ｘ側に位置する仮想発光点Ｓ３ａから発せられた光と同等の発散光である。
【０１１７】
コリメートレンズ５２は、ホログラム素子１７１ｃの＋Ｘ側に配置されている。
【０１１８】
λ／４板５５及び対物レンズ６０は、いずれも前述した第１の実施形態と同様に配置されている。
【０１１９】
上記のように構成される本第２の実施形態に係る光ピックアップ装置２３の作用を簡単に説明する。
【０１２０】
半導体レーザａ１から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、偏光ホログラムａ３を介してホログラム素子１７１ａに入射し、ホログラム素子１７１ａで回折され、ホログラム素子１７１ｂ、及びホログラム素子１７１ｃを介してコリメートレンズ５２に入射する。半導体レーザｂ１から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、偏光ホログラムｂ３を介してホログラム素子１７１ｂに入射し、ホログラム素子１７１ｂで回折され、ホログラム素子１７１ｃを介してコリメートレンズ５２に入射する。半導体レーザｃ１から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、偏光ホログラムｃ３を介してホログラム素子１７１ｃに入射し、ホログラム素子１７１ｃで回折され、コリメートレンズ５２に入射する。コリメートレンズ５２を透過した各回折光は１／４波長板５５で円偏光とされ、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の各記録層に微小スポットとして集光される。
【０１２１】
本第２の実施形態では、半導体レーザａ１からの光が第１記録層Ｌ１に集光され、半導体レーザｂ１からの光が第２記録層Ｌ２に集光され、半導体レーザｃ１からの光が第３記録層Ｌ３に集光される。すなわち、各半導体レーザを同時に発光させると、各記録層に同時に光スポットを形成することができる。但し、前述した第１の実施形態と異なり、Ｚ軸方向における各光スポットの位置は互いに異なっている（図１７参照）。すなわち、各光スポットの、光ディスク１５の回転中心からの距離は、互いに異なっている。
【０１２２】
光ディスク１５からの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０を介して１／４波長板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光はコリメートレンズ５２を介してホログラム素子１７１ｃに入射する。
【０１２３】
ホログラム素子１７１ｃでは、第３記録層Ｌ３からの戻り光成分が−Ｚ方向に向けて回折される。ホログラム素子１７１ｃを透過した戻り光は、ホログラム素子１７１ｂに入射する。ホログラム素子１７１ｂでは、第２記録層Ｌ２からの戻り光成分が＋Ｚ方向に向けて回折される。ホログラム素子１７１ｂを透過した戻り光は、ホログラム素子１７１ａに入射する。ホログラム素子１７１ａでは、第１記録層Ｌ１からの戻り光成分が−Ｚ方向に向けて回折される。
【０１２４】
ホログラム素子１７１ｃからの回折光（第３記録層Ｌ３からの戻り光成分）は、偏光ホログラムｃ３で偏向され、受光器ｃ２で受光される。ホログラム素子１７１ｂからの回折光（第２記録層Ｌ２からの戻り光成分）は、偏光ホログラムｂ３で偏向され、受光器ｂ２で受光される。ホログラム素子１７１ａからの回折光（第１記録層Ｌ１からの戻り光成分）は、偏光ホログラムａ３で偏向され、受光器ａ２で受光される。
【０１２５】
また、各受光器は、前述した第１の実施形態と同様に構成され、受光量に応じた信号を再生信号処理回路２８に出力する。
【０１２６】
以上の説明から明らかなように、本第２の実施形態に係る光ディスク装置２０では、３個の光源（ａ１、ｂ１、ｃ１）と３個のホログラム素子（１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ）とによって光源ユニットが実現されている。そして、３個のホログラム素子（１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ）と３個の受光器（ａ２、ｂ２、ｃ２）によって光検出ユニットが実現されている。
【０１２７】
以上説明したように、本第２の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、半導体レーザａ１からの光束を回折して対物レンズ６０に向けて出射するとともに、半導体レーザａ１から出射された光束の対物レンズ６０を介した戻り光を回折する体積ホログラム素子１７１ａと、半導体レーザｂ１からの光束を回折して対物レンズ６０に向けて出射するとともに、半導体レーザｂ１から出射された光束の対物レンズ６０を介した戻り光を回折する体積ホログラム素子１７１ｂと、半導体レーザｃ１からの光束を回折して対物レンズ６０に向けて出射するとともに、半導体レーザｃ１から出射された光束の対物レンズ６０を介した戻り光を回折する体積ホログラム素子１７１ｃと、を有しているため、前述した第１の実施形態よりも更に、光ピックアップ装置及び光ディスク装置の小型化を促進することができる。
【０１２８】
また、本第２の実施形態では、各ホログラム素子の仮想発光点の位置を、コリメートレンズ５２の光軸方向だけでなく、該光軸方向に直交する方向においても異なるようにしている。これにより、各ホログラム素子に対する、第１記録層Ｌ１からの戻り光成分の入射角と、第２記録層Ｌ２からの戻り光成分の入射角と、第３記録層Ｌ３からの戻り光成分の入射角とを、それぞれ異ならせることができる。従って、ホログラム素子１７１ｃでは第３記録層Ｌ３からの戻り光成分のみを回折し、ホログラム素子１７１ｂでは第２記録層Ｌ２からの戻り光成分のみを回折し、ホログラム素子１７１ａでは第１記録層Ｌ１からの戻り光成分のみを回折することが可能となる。すなわち、各ホログラム素子における戻り光の分離特性が向上する。
【０１２９】
また、本第２の実施形態では、互いに隣接する２つのホログラム素子における入射光の入射方向が互いに異なっているため、ホログラムユニットの幅よりもホログラム素子の幅を小さくすることができる。
【０１３０】
なお、本第２の実施形態でも、光源が３個の場合に限定されるものではない。
【０１３１】
《第３の実施形態》
この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態及び第２の実施形態と異なり、同一の記録層に複数の光スポットを同時に形成できる点に特徴を有する。光ピックアップ装置を除く光ディスク装置の構成は、データ処理及び信号処理の部分以外は前述した第１の実施形態とほぼ同様である。従って、以下においては、前述した第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。なお、ここでは、光ディスク１５は、一例として、１つの記録層を有するＤＶＤ系の光ディスクであるものとする。
【０１３２】
本第３の実施形態に係る光ピックアップ装置２３は、図１８に示されるように、３個の光源（ＬＤａ、ＬＤｂ、ＬＤｃ）、３個のホログラム素子（１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ）、コリメートレンズ５２、偏光ビームスプリッタ５４、λ／４板５５、対物レンズ６０、検出レンズ５８、シリンダレンズ７３、３個の受光器（ＰＤａ、ＰＤｂ、ＰＤｃ）、及び対物レンズ６０を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
【０１３３】
各光源は、いすれも波長が６６０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザを有し、同等の発光特性を有している。各光源から出射されるレーザ光の最大強度出射方向は、いずれも＋Ｚ方向である。ここでは、光源ＬＤｂは光源ＬＤａの＋Ｘ側に隣接して配置され、光源ＬＤｃは光源ＬＤｂの＋Ｘ側に隣接して配置されている。また、一例として各光源からは偏光ビームスプリッタ５４の入射面に平行な偏光（Ｐ偏光）の光が出射されるものとする。
【０１３４】
各ホログラム素子は、いずれもいわゆる体積ホログラム素子であり、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なっている。
【０１３５】
ホログラム素子１７２ａは、光源ＬＤａの＋Ｚ側に配置され、光源ＬＤａからの光が入射される。光源ＬＤａからの光は、ホログラム素子１７２ａのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７２ａからは＋Ｘ方向に向けて回折光が出射される。ホログラム素子１７２ａからの回折光は、前記仮想発光点Ｓ２よりも＋Ｚ側に位置する仮想発光点Ｓ１ｂから発せられた光と同等の発散光である。なお、ホログラム素子１７２ａからの回折光は、ホログラム素子１７２ｂ及びホログラム素子１７２ｃに入射するが、これらではブラッグ条件が満足されないため、そのまま透過する。
【０１３６】
ホログラム素子１７２ｂは、光源ＬＤｂの＋Ｚ側に配置され、光源ＬＤｂからの光が入射される。光源ＬＤｂからの光は、ホログラム素子１７２ｂのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７２ｂからは＋Ｘ方向に向けて回折光が出射される。ホログラム素子１７２ｂからの回折光は、前記仮想発光点Ｓ２から発せられた光と同等の発散光である。なお、ホログラム素子１７２ｂからの回折光は、ホログラム素子１７２ｃに入射するが、ここではブラッグ条件が満足されないため、そのまま透過する。
【０１３７】
ホログラム素子１７２ｃは、光源ＬＤｃの＋Ｚ側に配置され、光源ＬＤｃからの光が入射される。光源ＬＤｃからの光は、ホログラム素子１７２ｃのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７２ｃからは＋Ｘ方向に向けて回折光が出射される。ホログラム素子１７２ｃからの回折光は、前記仮想発光点Ｓ２よりも−Ｚ側に位置する仮想発光点Ｓ３ｂから発せられた光と同等の発散光である。
【０１３８】
なお、各仮想発光点の間隔は、コリメートレンズ５２と対物レンズ６６とで決定される光学的倍率、及び光ディスク１５のトラックピッチから決められている。
【０１３９】
コリメートレンズ５２は、ホログラム素子１７２ｃの＋Ｘ側に配置されている。
【０１４０】
偏光ビームスプリッタ５４、λ／４板５５、対物レンズ６０、検出レンズ５８、及びシリンダレンズ７３は、いずれも前述した第１の実施形態と同様に配置されている。
【０１４１】
受光器ＰＤｂは、シリンダレンズ７３の−Ｚ側であって、シリンダレンズ７３の光軸上に配置されている。受光器ＰＤａは、受光器ＰＤｂの＋Ｘ側に配置され、受光器ＰＤｃは、受光器ＰＤｂの−Ｘ側に配置されている。
【０１４２】
上記のように構成される本第３の実施形態に係る光ピックアップ装置２３の作用を簡単に説明する。
【０１４３】
光源ＬＤａから出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、ホログラム素子１７２ａで回折され、ホログラム素子１７２ｂ、ホログラム素子１７２ｃ、及びコリメートレンズ５２を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。光源ＬＤｂから出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、ホログラム素子１７２ｂで回折され、ホログラム素子１７２ｃ及びコリメートレンズ５２を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。光源ＬＤｃから出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、ホログラム素子１７２ｃで回折され、コリメートレンズ５２を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。各回折光の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、１／４波長板５５で円偏光とされ、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の記録層に微小スポットとして集光される。
【０１４４】
ここでは、光源ＬＤｂからの光は、対物レンズの光軸と交差する第１トラック上の位置Ａ２に集光され、光源ＬＤａからの光は、前記第１トラックに隣接する２つのトラックのうち前記第１トラックの−Ｚ側に位置する第２トラック上の位置Ａ１ｂに集光され、光源ＬＤｃからの光は、前記第１トラックに隣接する２つのトラックのうち前記第１トラックの＋Ｚ側に位置する第３トラック上の位置Ａ３ｂに集光される。
【０１４５】
光ディスク１５からの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０を介して１／４波長板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【０１４６】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光は、検出レンズ５８及びシリンダレンズ７３を介して各受光器で受光される。ここでは、位置Ａ１ｂからの戻り光は受光器ＰＤａで受光され、位置Ａ２からの戻り光は受光器ＰＤｂで受光され、位置Ａ３ｂからの戻り光成分は受光器ＰＤｃで受光される。
【０１４７】
本第３の実施形態に係る光ピックアップ装置２３では、各光源を同時に発光させると、３つのトラック上に同時に３つの光スポットを形成することができる。従って、３つのトラックに対する同時記録及び同時再生が可能となる。また、光ディスク１５に対する記録と再生を同時に行うことも可能となる。
【０１４８】
以上の説明から明らかなように、本第３の実施形態に係る光ピックアップ装置２３では、３個の光源（ＬＤａ、ＬＤｂ、ＬＤｃ）と３個のホログラム素子（１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ）とによって光源ユニットが実現されている。
【０１４９】
以上説明したように、本第３の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、光源ＬＤａから＋Ｚ方向に出射される光を＋Ｘ方向に回折するホログラム素子１７２ａと、光源ＬＤｂから＋Ｚ方向に出射される光を＋Ｘ方向に回折するホログラム素子１７２ｂと、光源ＬＤｃから＋Ｚ方向に出射される光を＋Ｘ方向に回折するホログラム素子１７２ｃと、を各光源から対物レンズ６０に向かう光の光路上に配置しているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
【０１５０】
また、本第３の実施形態に係る光ディスク装置によると、性能低下を招くことなく、小型化を図ることができる光ピックアップ装置２３を備えているため、光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
【０１５１】
また、本第３の実施形態に係る光ディスク装置によると、第１トラックへの記録と第２トラックへの記録と第３トラックへの記録とをほぼ同時に行うことができるため、光ディスクに対する記録処理を迅速に行うことが可能となる。
【０１５２】
また、本第３の実施形態に係る光ディスク装置によると、第１トラックからの再生と第２トラックからの再生と第３トラックからの再生とをほぼ同時に行うことができるため、光ディスクに対する再生処理を迅速に行うことが可能となる。
【０１５３】
なお、本第３の実施形態において、記録と再生をほぼ同時に行うことも可能である。例えば、第１トラックへの情報の記録を行いつつ、第２トラックから情報を再生することができる。
【０１５４】
なお、本第３の実施形態でも、光源が３個の場合に限定されるものではない。
【０１５５】
《第４の実施形態》
この第４の実施形態は、前述した第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態と異なり、前記ＤＶＤ及び前記ＢＤのいずれにも対応可能である点に特徴を有する。光ピックアップ装置を除く光ディスク装置の構成は、データ処理及び信号処理の部分以外は前述した第１の実施形態とほぼ同様である。従って、以下においては、第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。なお、ここでは、光ディスク１５は、ＤＶＤ及びＢＤのいずれかであるものとする。そして、ＤＶＤを光ディスク１５ａとし、ＢＤを光ディスク１５ｂとする。
【０１５６】
本第４の実施形態に係る光ピックアップ装置２３は、図１９に示されるように、２個の光源（ＬＤｄ、ＬＤｅ）、カップリングレンズ７９、ホログラム素子１７３、コリメートレンズ５２、偏光ビームスプリッタ５４、２波長用のλ／４板５５、開口波長フィルタ５７、対物レンズ６０、検出レンズ５８、シリンダレンズ７３、ダイクロイックプリズム７６ｃ、２個の受光器（ＰＤａ、ＰＤｂ）、及び対物レンズ６０を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
【０１５７】
光源ＬＤｄは、光ディスクがＢＤのときに用いられ、波長が４０５ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザを有している。光源ＬＤｄから出射されるレーザ光の最大強度出射方向は＋Ｘ方向である。光源ＬＤｄは、その発光点がコリメートレンズ５２の焦点と一致する位置に配置されている。光源ＬＤｅは、光ディスクがＤＶＤのときに用いられ、波長が６６０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザを有している。光源ＬＤｅから出射されるレーザ光の最大強度出射方向は＋Ｚ方向である。なお、光源ＬＤｄ及び光源ＬＤｅからは偏光ビームスプリッタ５４の入射面に平行な偏光（Ｐ偏光）の光が出射されるものとする。
【０１５８】
カップリングレンズ７９は、光源ＬＤｅの＋Ｚ側に配置され、光源ＬＤｅから出射された光を収束光とする。
【０１５９】
ホログラム素子１７３は、体積ホログラム素子であり、光源ＬＤｄの＋Ｘ側であって、かつカップリングレンズ７９の＋Ｚ側に配置され、カップリングレンズ７９を透過した光が入射される。カップリングレンズ７９を透過した光は、ホログラム素子１７３のホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７３からは＋Ｘ方向に向けて回折光が出射される。ホログラム素子１７３からの回折光は、コリメートレンズ５２の焦点よりも＋Ｘ側に位置する仮想発光点Ｓ４から発せられた光と同等の発散光である。
【０１６０】
また、対物レンズ６０は、ＢＤに対して最適化されているものとする。そこで、仮想発光点Ｓ４は、ＢＤとＤＶＤとの基板厚の違いを考慮して決定される。これにより、ＢＤとＤＶＤとの基板厚の違いに起因する収差が補正される。
【０１６１】
コリメートレンズ５２は、ホログラム素子１７３の＋Ｘ側に配置されている。
【０１６２】
偏光ビームスプリッタ５４、λ／４板５５、対物レンズ６０、検出レンズ５８、及びシリンダレンズ７３は、いずれも前述した第１の実施形態と同様に配置されている。
【０１６３】
開口波長フィルタ５７は、λ／４板５５と対物レンズ６０との間の光路上に配置され、波長によって開口径が異なるように設計されている。ここでは、光源ＬＤｄからの光は対物レンズ６０の開口数（ＮＡ）が０．８５となるように開口制限され、光源ＬＤｅからの光は対物レンズ６０の開口数（ＮＡ）が０．６５となるように開口制限される。この開口波長フィルタ５７は、対物レンズ６０と一体でサーボ駆動される。
【０１６４】
ダイクロイックプリズム７６ｃは、シリンダレンズ７３の−Ｚ側に配置され、光ディスクがＤＶＤのときに、戻り光を＋Ｘ方向に反射する。このダイクロイックプリズム７６ｃの＋Ｘ側に受光器ＰＤａが配置されており、ダイクロイックプリズム７６ｃで反射された戻り光を受光する。受光器ＰＤｂは、ダイクロイックプリズム７６ｃの−Ｚ側に配置され、ダイクロイックプリズム７６ｃを透過した戻り光を受光する。
【０１６５】
上記のように構成される本第４の実施形態に係る光ピックアップ装置２３の作用を簡単に説明する。
【０１６６】
《光ディスクがＤＶＤの場合》
光源ＬＤｅから出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、カップリングレンズ７９を介してホログラム素子１７３に入射し、ホログラム素子１７３で回折され、コリメートレンズ５２で若干発散した光となって偏光ビームスプリッタ５４に入射する。回折光の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、１／４波長板５５で円偏光とされ、開口波長フィルタ５７で開口制限され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５ａの記録層に微小スポットとして集光される。
【０１６７】
光ディスク１５ａからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０及び開口波長フィルタ５７を介して１／４波長板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【０１６８】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光は、検出レンズ５８及びシリンダレンズ７３を介してダイクロイックプリズム７６ｃに入射し、ダイクロイックプリズム７６ｃで反射されて、受光器ＰＤａで受光される。
【０１６９】
《光ディスクがＢＤの場合》
光源ＬＤｄから出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、ホログラム素子１７３をそのまま透過し、コリメートレンズ５２で略平行光となって偏光ビームスプリッタ５４に入射する。コリメートレンズ５２からの光の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、１／４波長板５５で円偏光とされ、開口波長フィルタ５７で開口制限され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５ｂの記録層に微小スポットとして集光される。
【０１７０】
光ディスク１５ｂからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０及び開口波長フィルタ５７を介して１／４波長板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【０１７１】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光は、検出レンズ５８及びシリンダレンズ７３を介してダイクロイックプリズム７６ｃに入射し、ダイクロイックプリズム７６ｃをそのまま透過して、受光器ＰＤｂで受光される。
【０１７２】
ここでは、ＤＶＤの場合には、対物レンズ６０に入射する光が発散光となり、ＢＤのとの基板厚及び波長の違いに起因する収差が補正される。
【０１７３】
以上の説明から明らかなように、本第４の実施形態に係る光ピックアップ装置２３では、２個の光源（ＬＤｄ、ＬＤｅ）とホログラム素子１７３とによって光源ユニットが実現されている。
【０１７４】
以上説明したように、本第４の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、光源ＬＤｅから＋Ｚ方向に出射される光を＋Ｘ方向に回折するホログラム素子１７３を各光源から対物レンズ６０に向かう光の光路上に配置しているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
【０１７５】
また、本第４の実施形態に係る光ディスク装置によると、性能低下を招くことなく、小型化を図ることができる光ピックアップ装置２３を備えているため、基板厚が互いに異なる複数種類の光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
【０１７６】
なお、上記第４の実施形態において、図２０に示されるように、前記ダイクロイックプリズム７６ｃに代えてホログラム素子７７ｄを用いても良い。このホログラム素子７７ｄは体積ホログラムであり、光ディスクが光ディスク１５ａのときに戻り光を＋Ｘ方向に回折する。そして、ホログラム素子７７ｄは、基板厚の違いに起因する収差を補正する機能も有している。この場合には、２個の受光器（ＰＤａ、ＰＤｂ）とホログラム素子７７ｄとによって光検出ユニットが実現されている。
【０１７７】
《第５の実施形態》
この第５の実施形態は、前述した第１の実施形態〜第４の実施形態と異なり、前記ＣＤ、前記ＤＶＤ及び前記ＢＤのいずれにも対応可能である点に特徴を有する。光ピックアップ装置を除く光ディスク装置の構成は、データ処理及び信号処理部分以外は前述した第１の実施形態とほぼ同様である。従って、以下においては、第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。なお、ここでは、光ディスク１５は、ＣＤ、ＤＶＤ、及びＢＤのいずれかであるものとする。そして、ＤＶＤを光ディスク１５ａとし、ＢＤを光ディスク１５ｂとし、ＣＤを光ディスク１５ｃとする。
【０１７８】
本第５の実施形態に係る光ピックアップ装置２３は、図２１に示されるように、３個の光源（ＬＤｄ、ＬＤｅ、ＬＤｆ）、３個のホログラム素子（１７４ａ、１７４ｂ、１７４ｃ）、偏光ビームスプリッタ５４、３波長用のλ／４板５５、回折光学素子５６、開口波長フィルタ５７、対物レンズ６０、検出レンズ５８、シリンダレンズ７３、２個のダイクロイックプリズム（７６ｄ、７６ｅ）、３個の受光器（ＰＤａ、ＰＤｂ、ＰＤｃ）、及び対物レンズ６０を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
【０１７９】
光源ＬＤｄは、光ディスクがＢＤのときに用いられ、波長が４０５ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザを有している。光源ＬＤｄから出射されるレーザ光の最大強度出射方向は＋Ｚ方向である。光源ＬＤｅは、光ディスクがＤＶＤのときに用いられ、波長が６６０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザを有している。光源ＬＤｅから出射されるレーザ光の最大強度出射方向は＋Ｚ方向である。光源ＬＤｆは、光ディスクがＣＤのときに用いられ、波長が７８０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザを有している。光源ＬＤｆから出射されるレーザ光の最大強度出射方向は−Ｚ方向である。なお、各光源からは偏光ビームスプリッタ５４の入射面に平行な偏光（Ｐ偏光）の光が出射されるものとする。
【０１８０】
ホログラム素子１７４ａは、光源ＬＤｄの＋Ｚ側に配置され、光源ＬＤｄからの光が入射される。光源ＬＤｄからの光は、ホログラム素子１７４ａのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７４ａからは＋Ｘ方向に向けて略平行の回折光が出射される。
【０１８１】
ホログラム素子１７４ｂは、ホログラム素子１７４ａの＋Ｘ側であって、かつ光源ＬＤｆの−Ｚ側に配置され、光源ＬＤｆからの光が入射される。光源ＬＤｆからの光は、ホログラム素子１７４ｂのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７４ｂからは＋Ｘ方向に向けて略平行の回折光が出射される。
【０１８２】
ホログラム素子１７４ｃは、ホログラム素子１７４ｂの＋Ｘ側であって、かつ光源ＬＤｅの＋Ｚ側に配置され、光源ＬＤｅからの光が入射される。光源ＬＤｅからの光は、ホログラム素子１７４ｃのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７４ｃからは＋Ｘ方向に向けて若干発散ぎみの回折光が出射される。
【０１８３】
すなわち、本第５の実施形態では、各ホログラム素子は入射光に対して出射光の発散度を変更するレンズ機能が付加されている。
【０１８４】
偏光ビームスプリッタ５４は、ホログラム素子１７４ｃの＋Ｘ側に配置されている。
【０１８５】
λ／４板５５、対物レンズ６０、検出レンズ５８、及びシリンダレンズ７３は、いずれも前述した第１の実施形態と同様に配置されている。
【０１８６】
また、対物レンズ６０は、ＢＤに対して最適化されているものとする。そこで、ホログラム素子１７４ｂ及びホログラム素子１７４ｃは、ホログラムパターン作成時に、基板厚の違いに起因する収差を補正するための収差が付加されている。
【０１８７】
回折光学素子５６は、λ／４板５５の＋Ｘ側に配置され、各波長に対応した収差補正を行う。開口波長フィルタ５７は、回折光学素子５６の＋Ｘ側に配置され、各波長に対応した開口制限を行う。回折光学素子５６及び開口波長フィルタ５７は、いずれも対物レンズ６０と一体でサーボ駆動される。
【０１８８】
ダイクロイックプリズム７６ｄは、シリンダレンズ７３の−Ｚ側に配置され、光ディスクがＣＤのときに、戻り光を＋Ｘ方向に反射する。このダイクロイックプリズム７６ｄの＋Ｘ側に受光器ＰＤｃが配置されており、ダイクロイックプリズム７６ｄで反射された戻り光を受光する。
【０１８９】
ダイクロイックプリズム７６ｅは、ダイクロイックプリズム７６ｄの−Ｚ側に配置され、光ディスクがＤＶＤのときに、戻り光を＋Ｘ方向に反射する。このダイクロイックプリズム７６ｅの＋Ｘ側に受光器ＰＤａが配置されており、ダイクロイックプリズム７６ｅで反射された戻り光を受光する。受光器ＰＤｂは、ダイクロイックプリズム７６ｅの−Ｚ側に配置され、ダイクロイックプリズム７６ｅを透過した戻り光を受光する。
【０１９０】
上記のように構成される本第５の実施形態に係る光ピックアップ装置２３の作用を簡単に説明する。
【０１９１】
《光ディスクがＤＶＤの場合》
光源ＬＤｆから出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、ホログラム素子１７４ｂに入射し、ホログラム素子１７４ｂで回折され、平行光となってホログラム素子１７４ｃをそのまま透過し、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。回折光の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、１／４波長板５５で円偏光とされ、回折光学素子５６で収差補正され、開口波長フィルタ５７で開口制限され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５ａの記録層に微小スポットとして集光される。
【０１９２】
光ディスク１５ａからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０及び開口波長フィルタ５７を介して回折光学素子５６に入射する。回折光学素子５６で略平行光となった戻り光は１／４波長板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【０１９３】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光は、検出レンズ５８及びシリンダレンズ７３を介してダイクロイックプリズム７６ｄに入射し、ダイクロイックプリズム７６ｄをそのまま透過してダイクロイックプリズム７６ｅに入射し、ダイクロイックプリズム７６ｅで反射されて、受光器ＰＤａで受光される。
【０１９４】
《光ディスクがＢＤの場合》
光源ＬＤｄから出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、ホログラム素子１７４ａに入射し、ホログラム素子１７４ａで回折され、平行光となってホログラム素子１７４ｂ及びホログラム素子１７４ｃをそのまま透過し、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。回折光の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、１／４波長板５５で円偏光とされ、回折光学素子５６をそのまま透過し、開口波長フィルタ５７で開口制限され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５ｂの記録層に微小スポットとして集光される。
【０１９５】
光ディスク１５ｂからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０及び開口波長フィルタ５７を介して回折光学素子５６に入射する。回折光学素子５６で略平行光となった戻り光は１／４波長板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【０１９６】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光は、検出レンズ５８及びシリンダレンズ７３を介してダイクロイックプリズム７６ｄに入射し、ダイクロイックプリズム７６ｄをそのまま透過してダイクロイックプリズム７６ｅに入射し、ダイクロイックプリズム７６ｅをそのまま透過して受光器ＰＤｂで受光される。
【０１９７】
《光ディスクがＣＤの場合》
光源ＬＤｅから出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、ホログラム素子１７４ｃに入射し、ホログラム素子１７４ｃで回折され、やや発散光となって偏光ビームスプリッタ５４に入射する。回折光の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、１／４波長板５５で円偏光とされ、回折光学素子５６で収差補正され、開口波長フィルタ５７で開口制限され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５ｃの記録層に微小スポットとして集光される。
【０１９８】
光ディスク１５ｃからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０及び開口波長フィルタ５７を介して回折光学素子５６に入射する。回折光学素子５６からの戻り光は１／４波長板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【０１９９】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光は、検出レンズ５８及びシリンダレンズ７３を介してダイクロイックプリズム７６ｄに入射し、ダイクロイックプリズム７６ｄで反射されて、受光器ＰＤｃで受光される。
【０２００】
以上の説明から明らかなように、本第５の実施形態に係る光ピックアップ装置２３では、３個の光源（ＬＤｄ、ＬＤｅ、ＬＤｆ）と３個のホログラム素子（１７４ａ、１７４ｂ、１７４ｃ）とによって光源ユニットが実現されている。
【０２０１】
以上説明したように、本第５の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、光源ＬＤｄから＋Ｚ方向に出射される光を＋Ｘ方向に回折するホログラム素子１７４ａ、光源ＬＤｅから＋Ｚ方向に出射される光を＋Ｘ方向に回折するホログラム素子１７４ｃ、及び光源ＬＤｆから−Ｚ方向に出射される光を＋Ｘ方向に回折するホログラム素子１７４ｂを、各光源から対物レンズ６０に向かう光の光路上に配置しているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
【０２０２】
また、本第５の実施形態に係る光ディスク装置によると、性能低下を招くことなく、小型化を図ることができる光ピックアップ装置２３を備えているため、基板厚が互いに異なる複数種類の光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
【０２０３】
また、本第５の実施形態では、各ホログラム素子にレンズ機能が付加されているため、コリメートレンズを省くことができ、光ピックアップ装置及び光ディスク装置の小型化を図ることができる。
【０２０４】
また、本第５の実施形態では、互いに隣接する２つのホログラム素子における入射光の入射方向が互いに異なっているため、光源の幅よりもホログラム素子の幅を小さくすることができる。
【０２０５】
なお、上記第５の実施形態において、図２２に示されるように、前記ダイクロイックプリズム７６ｄに代えてホログラム素子７７ｅを用い、前記ダイクロイックプリズム７６ｅに代えてホログラム素子７７ｆを用い、ホログラム素子７７ｆの−Ｚ側にホログラム素子７７ｇを設けても良い。このホログラム素子７７ｅは体積ホログラムであり、光ディスクがＣＤのときに、戻り光を＋Ｘ方向に回折する。また、ホログラム素子７７ｆは体積ホログラムであり、光ディスクがＤＶＤのときに、戻り光を＋Ｘ方向に回折する。ホログラム素子７７ｇは体積ホログラムであり、光ディスクがＢＤのときに、戻り光を＋Ｘ方向に回折する。そして、前記受光器ＰＤｂは、ホログラム素子７７ｇの＋Ｘ側に配置される。
【０２０６】
３個のホログラム素子（７７ｅ、７７ｆ、７７ｇ）は、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なっている。また、３個のホログラム素子（７７ｅ、７７ｆ、７７ｇ）は、基板厚の違いに起因する収差を補正する機能を有している。さらに、３個のホログラム素子（７７ｅ、７７ｆ、７７ｇ）は、出射される回折光に非点収差を付与している。この場合には、３個の受光器（ＰＤａ、ＰＤｂ、ＰＤｃ）と３個のホログラム素子（７７ｅ、７７ｆ、７７ｇ）とによって光検出ユニットが実現されている。
【０２０７】
《第６の実施形態》
この第６の実施形態は、前述した第５の実施形態における各光源に代えてホログラムユニットを用いる点に特徴を有する。従って、以下においては、第５の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した第５の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０２０８】
本第６の実施形態に係る光ピックアップ装置２３は、図２３に示されるように、３個のホログラムユニット（ＨＵｄ、ＨＵｅ、ＨＵｆ）、３個のホログラム素子（１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ）、コリメートレンズ５２、３波長用のλ／４板５５、回折光学素子５６、開口波長フィルタ５７、対物レンズ６０、及び対物レンズ６０を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
【０２０９】
ホログラム素子１７５ｂは、ホログラム素子１７５ａの＋Ｘ側に配置され、ホログラム素子１７５ｃは、ホログラム素子１７５ｂの＋Ｘ側に配置されている。各ホログラム素子は、回折光の光強度が最大となるブラッグ条件が互いに異なっている。
【０２１０】
ホログラムユニットＨＵｄは、光ディスクがＢＤのときに用いられ、波長が４０５ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザｄ１、受光器ｄ２及び偏光ホログラムｄ３を有し、ホログラム素子１７５ａの−Ｚ側に配置されている。半導体レーザｄ１からはＰ偏光の光が＋Ｚ方向に向けて出射される。偏光ホログラムｄ３は、半導体レーザｄ１の＋Ｚ側に配置され、Ｐ偏光に対する回折効率が小さく、Ｓ偏光に対する回折効率が大きくなるように設定されている。受光器ｄ２は、半導体レーザｄ１の近傍に配置され、偏光ホログラムｄ３で偏向された戻り光を受光する。従って、半導体レーザｄ１から出射された光は、偏光ホログラムｄ３を介してホログラム素子１７５ａに入射する。
【０２１１】
ホログラムユニットＨＵｄからの光は、ホログラム素子１７５ａのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７５ａから＋Ｘ方向に向けて回折光が出射される。ホログラム素子１７５ａからの回折光は、前記仮想発光点Ｓ２から発せられた光と同等の発散光である。なお、ホログラム素子１７５ａからの回折光はホログラム素子１７５ｂ及びホログラム素子１７５ｃに入射するが、これらではブラッグ条件が満足されないため、そのまま透過する。
【０２１２】
ホログラムユニットＨＵｅは、光ディスクがＤＶＤのときに用いられ、波長が６６０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザｅ１、受光器ｅ２及び偏光ホログラムｅ３を有し、ホログラム素子７５ｂの＋Ｚ側に配置されている。半導体レーザｅ１からはＰ偏光の光が−Ｚ方向に向けて出射される。偏光ホログラムｅ３は、半導体レーザｅ１の−Ｚ側に配置され、Ｐ偏光に対する回折効率が小さく、Ｓ偏光に対する回折効率が大きくなるように設定されている。受光器ｅ２は、半導体レーザｅ１の近傍に配置され、偏光ホログラムｅ３で偏向された戻り光を受光する。従って、半導体レーザｅ１から出射された光は、偏光ホログラムｅ３を介してホログラム素子１７５に入射する。
【０２１３】
ホログラムユニットＨＵｅからの光は、ホログラム素子１７５ｂのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７５ｂから＋Ｘ方向に向けて回折光が出射される。ホログラム素子１７５ｂからの回折光は、前記仮想発光点Ｓ２から発せられた光と同等の発散光である。なお、ホログラム素子１７５ｂからの回折光はホログラム素子１７５ｃに入射するが、ここではブラッグ条件が満足されないため、そのまま透過する。
【０２１４】
ホログラムユニットＨＵｆは、光ディスクがＣＤのときに用いられ、波長が７８０ｎｍのレーザ光を発光する半導体レーザｆ１、受光器ｆ２及び偏光ホログラムｆ３を有し、ホログラム素子１７５ｃの−Ｚ側に配置されている。半導体レーザｆ１からはＰ偏光の光が＋Ｚ方向に向けて出射されるものとする。偏光ホログラムｆ３は、半導体レーザｆ１の＋Ｚ側に配置され、Ｐ偏光に対する回折効率が小さく、Ｓ偏光に対する回折効率が大きくなるように設定されている。受光器ｆ２は、半導体レーザｆ１の近傍に配置され、偏光ホログラムｆ３で偏向された戻り光を受光する。従って、半導体レーザｆ１から出射された光は、偏光ホログラムｆ３を介してホログラム素子１７５ｃに入射する。
【０２１５】
ホログラムユニットＨＵｆからの光は、ホログラム素子１７５ｃのホログラム領域で繰り返し回折され、境界面で繰り返し反射される。そして、ホログラム素子１７５ｃから＋Ｘ方向に向けて回折光が出射される。ホログラム素子１７５ｃからの回折光は、前記仮想発光点Ｓ２から発せられた光と同等の発散光である。
【０２１６】
また、対物レンズ６０は、ＢＤに対して最適化されているものとする。そこで、ホログラム素子１７５ｂは、ホログラムパターン作成時に、ＢＤとＤＶＤの基板厚の違いに起因する収差を補正するための収差が付加されている。ホログラム素子１７５ｃは、ホログラムパターン作成時に、ＢＤとＣＤとの基板厚の違いに起因する収差を補正するための収差が付加されている。
【０２１７】
コリメートレンズ５２は、ホログラム素子１７５ｃの＋Ｘ側に配置されている。λ／４板５５、回折光学素子５６、開口波長フィルタ５７、及び対物レンズ６０は、いずれも前述した第５の実施形態と同様に配置されている。
【０２１８】
上記のように構成される本第６の実施形態に係る光ピックアップ装置２３の作用を簡単に説明する。
【０２１９】
《光ディスクがＤＶＤの場合》
半導体レーザｅ１から出射された直線偏光の光は、偏光ホログラムｅ３を介してホログラム素子１７５ｂに入射し、ホログラム素子１７５ｂで回折され、ホログラム素子１７５ｃを介してコリメートレンズ５２に入射する。コリメートレンズ５２で略平行光となった回折光は１／４波長板５５で円偏光とされ、回折光学素子５６で収差補正され、開口波長フィルタ５７で開口制限され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５ａの記録層に微小スポットとして集光される。
【０２２０】
光ディスク１５ａからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０及び開口波長フィルタ５７を介して回折光学素子５６に入射する。回折光学素子５６で略平行光となった戻り光は１／４波長板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光とされる。そして、この戻り光はコリメートレンズ５２を介してホログラム素子１７５ｃに入射し、ホログラム素子１７５ｃをそのまま透過してホログラム素子１７５ｂに入射する。ホログラム素子１７５ｂでは、戻り光が＋Ｚ方向に回折される。ホログラム素子１７５ｂからの回折光は、偏光ホログラムｅ３で偏向され、受光器ｅ２で受光される。
【０２２１】
《光ディスクがＢＤの場合》
半導体レーザｄ１から出射された直線偏光の光は、偏光ホログラムｄ３を介してホログラム素子１７５ａに入射し、ホログラム素子１７５ａで回折され、ホログラム素子１７５ｂ及びホログラム素子１７５ｃを介してコリメートレンズ５２に入射する。コリメートレンズ５２で略平行光となった回折光は１／４波長板５５で円偏光とされ、回折光学素子５６をそのまま透過し、開口波長フィルタ５７で開口制限され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５ｂの記録層に微小スポットとして集光される。
【０２２２】
光ディスク１５ｂからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０及び開口波長フィルタ５７を介して回折光学素子５６に入射する。回折光学素子５６で略平行光となった戻り光は１／４波長板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光とされる。そして、この戻り光はコリメートレンズ５２を介してホログラム素子１７５ｃに入射し、ホログラム素子１７５ｃをそのまま透過してホログラム素子１７５ｂに入射し、ホログラム素子１７５ｂをそのまま透過してホログラム素子１７５ａに入射する。ホログラム素子１７５ａでは、戻り光が−Ｚ方向に回折される。ホログラム素子１７５ａからの回折光は、偏光ホログラムｄ３で偏向され、受光器ｄ２で受光される。
【０２２３】
《光ディスクがＣＤの場合》
半導体レーザｆ１から出射された直線偏光の光は、偏光ホログラムｆ３を介してホログラム素子１７５ｃに入射し、ホログラム素子１７５ｃで回折され、コリメートレンズ５２に入射する。コリメートレンズ５２で略平行光となった回折光は１／４波長板５５で円偏光とされ、回折光学素子５６で収差補正され、開口波長フィルタ５７で開口制限され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５ｃの記録層に微小スポットとして集光される。
【０２２４】
光ディスク１５ｃからの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０及び開口波長フィルタ５７を介して回折光学素子５６に入射する。回折光学素子５６で略平行光となった戻り光は１／４波長板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光とされる。そして、この戻り光はコリメートレンズ５２を介してホログラム素子１７５ｃに入射する。ホログラム素子１７５ｃでは、戻り光が−Ｚ方向に回折される。ホログラム素子１７５ｃからの回折光は、偏光ホログラムｆ３で偏向され、受光器ｆ２で受光される。
【０２２５】
以上の説明から明らかなように、本第６の実施形態に係る光ディスク装置２０では、３個の光源（ｄ１、ｅ１、ｆ１）と３個のホログラム素子（１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ）とによって光源ユニットが実現されている。そして、３個のホログラム素子（１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ）と３個の受光器（ｄ２、ｅ２、ｆ２）によって光検出ユニットが実現されている。
【０２２６】
以上説明したように、本第６の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、半導体レーザｄ１からの光束を回折して対物レンズ６０に向けて出射するとともに、半導体レーザｄ１から出射された光束の対物レンズ６０を介した戻り光を回折する体積ホログラム素子１７５ａと、半導体レーザｅ１からの光束を回折して対物レンズ６０に向けて出射するとともに、半導体レーザｅ１から出射された光束の対物レンズ６０を介した戻り光を回折する体積ホログラム素子１７５ｂと、半導体レーザｆ１からの光束を回折して対物レンズ６０に向けて出射するとともに、半導体レーザｃ１から出射された光束の対物レンズ６０を介した戻り光を回折する体積ホログラム素子１７５ｃと、を有しているため、性能低下を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。
【０２２７】
また、本第６の実施形態に係る光ディスク装置によると、性能低下を招くことなく、小型化を図ることができる光ピックアップ装置２３を備えているため、基板厚が互いに異なる複数種類の光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図ることが可能となる。
【０２２８】
また、本第６の実施形態では、互いに隣接する２つのホログラム素子における入射光の入射方向が互いに異なっているため、ホログラムユニットの幅よりもホログラム素子の幅を小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２２９】
以上説明したように、本発明の光源ユニットによれば、光利用効率を低下させることなく、小型化を図るのに適している。また、本発明の光検出ユニットによれば、光利用効率を低下させることなく、小型化を図るのに適している。また、本発明の光ピックアップ装置によれば、性能低下を招くことなく、小型化を図るのに適している。また、本発明の光ディスク装置によれば、光ディスクに対するアクセス精度を低下させることなく、小型化を図るのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０２３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１における光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図３】体積ホログラムを説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、それぞれ図２におけるホログラム素子の作用を説明するための図である。
【図５】図２におけるホログラム素子の作成方法を説明するための図である。
【図６】上位装置から記録要求を受信したときの図１の光ディスク装置での処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】上位装置から再生要求を受信したときの図１の光ディスク装置での処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】図１における光ピックアップ装置の変形例１を説明するための図である。
【図９】図１における光ピックアップ装置の変形例２を説明するための図である。
【図１０】図１における光ピックアップ装置の変形例３を説明するための図である。
【図１１】図２におけるホログラム素子の変形例を説明するための図である。
【図１２】図１１のホログラム素子の作成方法を説明するための図である。
【図１３】図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、それぞれ情報光の強度分布と回折光の強度分布との関係を説明するための図（その１）である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、それぞれ情報光の強度分布と回折光の強度分布との関係を説明するための図（その２）である。
【図１５】図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、それぞれ情報光の強度分布と回折光の強度分布との関係を説明するための図（その３）である。
【図１６】図１における光ピックアップ装置の変形例４を説明するための図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係る光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態に係る光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図２０】図１９の光ピックアップ装置の変形例を説明するための図である。
【図２１】本発明の第５の実施形態に係る光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図２２】図２０の光ピックアップ装置の変形例を説明するための図である。
【図２３】本発明の第６の実施形態に係る光ピックアップ装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【０２３１】
１５…光ディスク、２０…光ディスク装置、２３…光ピックアップ装置、２８…再生信号処理回路（処理装置の一部）、４０…ＣＰＵ（処理装置の一部）、６０…対物レンズ、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ…ホログラム素子（体積ホログラム素子）、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ…ホログラム素子（体積ホログラム素子）、７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、７７ｄ、７７ｅ、７７ｆ、７７ｇ…ホログラム素子（体積ホログラム素子）、７８ａ、７８ｂ、７８ｃ…ホログラム素子（体積ホログラム素子）、１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ…ホログラム素子（体積ホログラム素子）、１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ…ホログラム素子（体積ホログラム素子）、１７３…ホログラム素子（体積ホログラム素子）、１７４ａ、１７４ｂ、１７４ｃ…ホログラム素子（体積ホログラム素子）、１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ…ホログラム素子（体積ホログラム素子）、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１…光源、ＬＤａ、ＬＤｂ、ＬＤｃ…光源。
【図１】
0004683553.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004683553.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004683553.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0004683553.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0004683553.tif 000019
【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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