(57)【要約】【課題】  溝のピッチが異なる二種類の光記録媒体の両方に対し、高い感度でラジアルチルトを検出することが可能な光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置を提供する。【解決手段】  光源からの出射光を回折光学素子３ａ，３ｂにより、透過光であるメインビーム、回折光学素子３ａの領域１３ａからの回折光である第一のサブビーム、回折光学素子３ｂの領域１３ｂからの回折光である第二のサブビームに分割する。回折光学素子３ａの領域１３ａの直径は、回折光学素子３ｂの領域１３ｂの直径よりも大きい。溝のピッチが狭い場合光記録媒体に対しては、トラックサーボをかけた時の第一のサブビームによるプッシュプル信号をラジアルチルト誤差信号として用い、溝のピッチが広い光記録媒体に対しては、トラックサーボをかけた時の第二のサブビームによるプッシュプル信号をラジアルチルト誤差信号として用いる。【選択図】  図２
2007069428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源からの出射光を円盤状の光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられた回折光学素子と、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備えるとともに、前記光記録媒体として、トラックを構成する第一のピッチの溝を有する第一の光記録媒体と、トラックを構成する第二のピッチの溝を有する第二の光記録媒体とを使用する光ヘッド装置において、
前記回折光学素子は、前記対物レンズによって前記光記録媒体上に集光される、メインビームと、前記第一の光記録媒体に対応する強度分布を有する第一のサブビーム群と、前記第二の光記録媒体に対応する強度分布を有する第二のサブビーム群とを、前記光源からの出射光から生成する機能を有し、
前記光検出器は、前記光記録媒体で反射された前記メインビームの反射光を受光する第一の受光部群と、前記光記録媒体で反射された前記第一のサブビーム群の反射光を受光する第二の受光部群と、前記光記録媒体で反射された前記第二のサブビーム群の反射光を受光する第三の受光部群とを有する、
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な第一の面における、第一の境界の内側である第一の領域に形成された第一の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面における、第二の境界の内側である第二の領域に形成された第二の回折格子とを有し、
前記光記録媒体の半径方向における前記第一の領域の幅は前記対物レンズの有効径よりも狭く、前記光記録媒体の半径方向における前記第二の領域の幅は前記第一の領域の前記幅よりも狭く、
前記第一及び第二の面からの透過光を前記メインビームとし、前記第一の回折格子からの第一の回折光群を前記第一のサブビーム群とし、前記第二の回折格子からの第二の回折光群を前記第二のサブビーム群とする、
ことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な単一の面における、第一の境界の内側かつ第二の境界の外側である第一の領域に形成された第一の回折格子と、前記第二の境界の内側である第二の領域に形成された第二の回折格子とを有し、
前記光記録媒体の半径方向における前記第一及び第二の領域を合わせた領域の幅は前記対物レンズの有効径よりも狭く、前記光記録媒体の半径方向における前記第二の領域の幅は前記第一及び第二の領域を合わせた領域の前記幅よりも狭く、
前記単一の面からの透過光を前記メインビームとし、前記第一及び第二の回折格子からの第一の回折光群を前記第一のサブビーム群とし、前記第二の回折格子からの第二の回折光群を前記第二のサブビーム群とする、
ことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記回折光学素子は、前記光源からの出射光から、前記対物レンズによって前記光記録媒体上に集光される、光軸上の強度で規格化した強度分布が前記メインビームと同じである第三のサブビーム群及び第四のサブビーム群を更に生成し、
前記光検出器は、前記光記録媒体で反射された前記第三のサブビーム群の反射光を受光する第四の受光部群と、前記光記録媒体で反射された前記第四のサブビーム群の反射光を受光する第五の受光部群とを更に有する、
ことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な第一の面における、第一の境界の内側である第一の領域に形成された第一の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面における、第二の境界の内側である第二の領域に形成された第二の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一及び第二の面と光軸方向の位置が異なる第三の面に形成された第三の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一、第二及び第三の面と光軸方向の位置が異なる第四の面に形成された第四の回折格子とを有し、
前記光記録媒体の半径方向における前記第一の領域の幅は前記対物レンズの有効径よりも狭く、前記光記録媒体の半径方向における前記第二の領域の幅は前記第一の領域の前記幅よりも狭く、
前記第一、第二、第三及び第四の面からの透過光を前記メインビームとし、前記第一の回折格子からの第一の回折光群を前記第一のサブビーム群とし、前記第二の回折格子からの第二の回折光群を前記第二のサブビーム群とし、前記第三の回折格子からの第三の回折光群を前記第三のサブビーム群とし、前記第四の回折格子からの第四の回折光群を前記第四のサブビーム群とする、
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】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な第一の面における、第一の境界の内側かつ第二の境界の外側である第一の領域に形成された第一の回折格子と、前記第二の境界の内側である第二の領域に形成された第二の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面に形成された第三の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一及び第二の面と光軸方向の位置が異なる第三の面に形成された第四の回折格子とを有し、
前記光記録媒体の半径方向における前記第一及び第二の領域を合わせた領域の幅は前記対物レンズの有効径よりも狭く、前記光記録媒体の半径方向における前記第二の領域の幅は前記第一及び第二の領域を合わせた領域の前記幅よりも狭く、
前記第一、第二及び第三の面からの透過光を前記メインビームとし、前記第一及び第二の回折格子からの第一の回折光群を前記第一のサブビーム群とし、前記第二の回折格子からの第二の回折光群を前記第二のサブビーム群とし、前記第三の回折格子からの第三の回折光群を前記第三のサブビーム群とし、前記第四の回折格子からの第四の回折光群を前記第四のサブビーム群とする、
ことを特徴とする請求項４記載の光ヘッド装置。
【請求項７】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な第一の面における、第一の境界の内側である第一の領域に形成された第一の回折格子と、前記第一の境界の外側に形成された第二の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面における、第二の境界の内側である第二の領域に形成された第三の回折格子と、前記第二の境界の外側に形成された第四の回折格子とを有し、
前記光記録媒体の半径方向における前記第一の領域の幅は前記対物レンズの有効径よりも狭く、前記光記録媒体の半径方向における前記第二の領域の幅は前記第一の領域の前記幅よりも狭く、
前記第一及び第二の面からの透過光を前記メインビームとし、前記第一の回折格子からの第一の回折光群を前記第一のサブビーム群とし、前記第三の回折格子からの第二の回折光群を前記第二のサブビーム群とし、前記第一及び第二の回折格子からの第三の回折光群を前記第三のサブビーム群とし、前記第三及び第四の回折格子からの第四の回折光群を前記第四のサブビーム群とする、
ことを特徴とする請求項４記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
前記回折光学素子は、前記光源からの出射光から、前記対物レンズによって前記光記録媒体上に集光される、光軸上の強度で規格化した強度分布が前記メインビームと同じである第三のサブビーム群を更に生成し、
前記光検出器は、前記光記録媒体で反射された前記第三のサブビーム群の反射光を受光する第四の受光部群を更に有する、
ことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項９】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な第一の面における、第一の境界の内側である第一の領域に形成された第一の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面における、第二の境界の内側である第二の領域に形成された第二の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一及び第二の面と光軸方向の位置が異なる第三の面に形成された第三の回折格子とを有し、
前記光記録媒体の半径方向における前記第一の領域の幅は前記対物レンズの有効径よりも狭く、前記光記録媒体の半径方向における前記第二の領域の幅は前記第一の領域の前記幅よりも狭く、
前記第一、第二及び第三の面からの透過光を前記メインビームとし、前記第一の回折格子からの第一の回折光群を前記第一のサブビーム群とし、前記第二の回折格子からの第二の回折光群を前記第二のサブビーム群とし、前記第三の回折格子からの第三の回折光群を前記第三のサブビーム群とする、
ことを特徴とする請求項８記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な第一の面における、第一の境界の内側かつ第二の境界の外側である第一の領域に形成された第一の回折格子と、前記第二の境界の内側である第二の領域に形成された第二の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面に形成された第三の回折格子とを有し、
前記光記録媒体の半径方向における前記第一及び第二の領域を合わせた領域の幅は前記対物レンズの有効径よりも狭く、前記光記録媒体の半径方向における前記第二の領域の幅は前記第一及び第二の領域を合わせた領域の前記幅よりも狭く、
前記第一及び第二の面からの透過光を前記メインビームとし、前記第一及び第二の回折格子からの第一の回折光群を前記第一のサブビーム群とし、前記第二の回折格子からの第二の回折光群を前記第二のサブビーム群とし、前記第三の回折格子からの第三の回折光群を前記第三のサブビーム群とする、
ことを特徴とする請求項８記載の光ヘッド装置。
【請求項１１】
光源と、この光源からの出射光を円盤状の光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられた回折光学素子と、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備えるとともに、前記光記録媒体として、トラックを構成する第一のピッチの溝を有する第一の光記録媒体と、トラックを構成する第二のピッチの溝を有する第二の光記録媒体とを使用する光ヘッド装置において、
前記回折光学素子は、前記対物レンズによって前記光記録媒体上に集光されるメインビーム及び第一のサブビーム群を、前記光源からの出射光から生成する機能を有し、
前記光検出器は、前記光記録媒体で反射された前記メインビームの反射光を受光する第一の受光部群と、前記光記録媒体で反射された前記第一のサブビーム群の反射光を受光する第二の受光部群とを有し、
前記回折光学素子と協働して、前記第一のサブビーム群の強度分布を、前記第一の光記録媒体に対応する強度分布と前記第二の光記録媒体に対応する強度分布とのいずれかに変化させる強度分布変化手段を更に備えた、
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項１２】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な第一の面における、第一の境界の内側である第一の領域に形成された第一の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面における、第二の境界の内側である第二の領域に形成された第二の回折格子とを有し、
前記光記録媒体の半径方向における前記第一の領域の幅は前記対物レンズの有効径よりも狭く、前記光記録媒体の半径方向における前記第二の領域の幅は前記第一の領域の前記幅よりも狭く、
前記第一及び第二の面からの透過光を前記メインビームとし、前記第一の回折格子又は前記第二の回折格子からの回折光群を前記第一のサブビーム群とし、
前記第一の回折格子からの回折光群は前記第一の光記録媒体に対応する強度分布を有し、前記第二の回折格子からの回折光群は前記第二の光記録媒体に対応する強度分布を有する、
ことを特徴とする請求項１１記載の光ヘッド装置。
【請求項１３】
前記回折光学素子は、前記光源からの出射光から、前記対物レンズによって前記光記録媒体上に集光される、光軸上の強度で規格化した強度分布が前記メインビームと同じである第二のサブビーム群を更に生成し、
前記光検出器は、前記光記録媒体で反射された前記第二のサブビーム群の反射光を受光する第三の受光部群を更に有する、
ことを特徴とする請求項１２記載の光ヘッド装置。
【請求項１４】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な第一の面における、第一の境界の内側である第一の領域に形成された第一の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面における、第二の境界の内側である第二の領域に形成された第二の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一及び第二の面と光軸方向の位置が異なる第三の面に形成された第三の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一、第二及び第三の面と光軸方向の位置が異なる第四の面に形成された第四の回折格子とを有し、
前記光記録媒体の半径方向における前記第一の領域の幅は前記対物レンズの有効径よりも狭く、前記光記録媒体の半径方向における前記第二の領域の幅は前記第一の領域の前記幅よりも狭く、
前記第一、第二、第三及び第四の面からの透過光を前記メインビームとし、前記第一の回折格子又は前記第二の回折格子からの第一の回折光群を前記第一のサブビーム群とし、前記第三の回折格子又は前記第四の回折格子からの第二の回折光群を前記第二のサブビーム群とし、
前記第一の回折格子からの第一の回折光群は前記第一の光記録媒体に対応する強度分布を有し、前記第二の回折格子からの第一の回折光群は前記第二の光記録媒体に対応する強度分布を有する、
ことを特徴とする請求項１３記載の光ヘッド装置。
【請求項１５】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な第一の面における、第一の境界の内側である第一の領域に形成された第一の回折格子と、前記第一の境界の外側に形成された第二の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面における、第二の境界の内側である第二の領域に形成された第三の回折格子と、前記第二の境界の外側に形成された第四の回折格子とを有し、
前記光記録媒体の半径方向における前記第一の領域の幅は前記対物レンズの有効径よりも狭く、前記光記録媒体の半径方向における前記第二の領域の幅は前記第一の領域の前記幅よりも狭く、
前記第一及び第二の面からの透過光を前記メインビームとし、前記第一の回折格子又は前記第三の回折格子からの第一の回折光群を前記第一のサブビーム群とし、
前記第一及び第二の回折格子又は前記第三及び第四の回折格子からの第二の回折光群を前記第二のサブビーム群とし、
前記第一の回折格子からの第一の回折光群は前記第一の光記録媒体に対応する強度分布を有し、前記第三の回折格子からの第一の回折光群は前記第二の光記録媒体に対応する強度分布を有する、
ことを特徴とする請求項１３記載の光ヘッド装置。
【請求項１６】
前記回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な第一の面における、第一の境界の内側である第一の領域に形成された第一の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一の面と光軸方向の位置が異なる第二の面における、第二の境界の内側である第二の領域に形成された第二の回折格子と、入射光の光軸に垂直で前記第一及び第二の面と光軸方向の位置が異なる第三の面に形成された第三の回折格子とを有し、
前記光記録媒体の半径方向における前記第一の領域の幅は前記対物レンズの有効径よりも狭く、前記光記録媒体の半径方向における前記第二の領域の幅は前記第一の領域の前記幅よりも狭く、
前記第一、第二及び第三の面からの透過光を前記メインビームとし、前記第一の回折格子又は前記第二の回折格子からの第一の回折光群を前記第一のサブビーム群とし、前記第三の回折格子からの第二の回折光群を前記第二のサブビーム群とし、
前記第一の回折格子からの第一の回折光群は前記第一の光記録媒体に対応する強度分布を有し、前記第二の回折格子からの第一の回折光群は前記第二の光記録媒体に対応する強度分布を有する、
ことを特徴とする請求項１３記載の光ヘッド装置。
【請求項１７】
前記強度分布変化手段は、前記光源と前記回折光学素子との間に設けられるとともに、入射光の偏光方向を略９０°変化させるか否かのいずれかの働きをする可変波長板であり、
前記回折光学素子は、入射光の偏光方向に応じて前記第一及び第二の光記録媒体のいずれかに対応する強度分布を有する前記第一のサブビーム群を生成する、
ことを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の光ヘッド装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光ヘッド装置と、
前記第一の受光部群の出力信号に基づき前記第一及び第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出する第一の演算手段と、
前記第二の受光部群の出力信号に基づき前記第一の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出する第二の演算手段と、
前記第三の受光部群の出力信号に基づき前記第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出する第三の演算手段と、
前記光記録媒体が前記第一の光記録媒体である場合に、前記第二の受光部群の出力信号から検出されるプッシュプル信号に基づき当該第一の光記録媒体のラジアルチルトを表すラジアルチルト誤差信号を検出し、前記光記録媒体が前記第二の光記録媒体である場合に、前記第三の受光部群の出力信号から検出されるプッシュプル信号に基づき当該第二の光記録媒体のラジアルチルトを表すラジアルチルト誤差信号を検出する第四の演算手段と、
を備えたことを特徴とする光学式情報記録再生装置。
【請求項１９】
請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載の光ヘッド装置と、
前記第一の受光部群の出力信号に基づき前記第一及び第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出する第一の演算手段と、
前記第二の受光部群の出力信号に基づき前記第一及び第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出する第二の演算手段と、
前記光記録媒体が前記第一の光記録媒体である場合に、前記強度分布変化手段を介して前記第一のサブビーム群の強度分布を前記第一の光記録媒体に対応させ、前記光記録媒体が前記第二の光記録媒体である場合に、前記強度分布変化手段を介して前記第一のサブビーム群の強度分布を前記第二の光記録媒体に対応させる制御手段と、
前記光記録媒体が前記第一の光記録媒体である場合に、前記第二の受光部群の出力信号から検出されるプッシュプル信号に基づき当該第一の光記録媒体のラジアルチルトを表すラジアルチルト誤差信号を検出し、前記光記録媒体が前記第二の光記録媒体である場合に、前記第二の受光部群の出力信号から検出されるプッシュプル信号に基づき当該第二の光記録媒体のラジアルチルトを表すラジアルチルト誤差信号を検出する第三の演算手段と、
を備えたことを特徴とする光学式情報記録再生装置。
【請求項２０】
前記光記録媒体のラジアルチルトを補正する補正手段を、
更に備えたことを特徴とする請求項１８又は１９記載の光学式情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溝を有する光記録媒体に対して記録再生を行うための光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置に関し、特に、溝のピッチが異なる二種類の光記録媒体の両方に対し、高い感度で信号（例えばラジアルチルト誤差信号）を検出することが可能な光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置に関する。なお、ここでいう「記録再生」とは、記録及び再生の少なくとも一方、すなわち記録及び再生の両方、記録のみ、又は再生のみをいうものとする。
【背景技術】
【０００２】
光学式情報記録再生装置における記録密度は、光ヘッド装置が光記録媒体上に形成する集光スポットの径の二乗に反比例する。すなわち、集光スポットの径が小さいほど記録密度は高くなる。集光スポットの径は、光ヘッド装置における対物レンズの開口数（以下「ＮＡ」という。）に反比例する。すなわち、対物レンズのＮＡが高いほど集光スポットの径は小さくなる。一方、光記録媒体が対物レンズに対して半径方向に傾くと、半径方向の傾き（ラジアルチルト）に起因するコマ収差によって集光スポットの形状が乱れることにより、記録再生特性が悪化する。コマ収差は、対物レンズのＮＡの三乗に比例するため、対物レンズのＮＡが高いほど記録再生特性に対する光記録媒体のラジアルチルトのマージンは狭くなる。したがって、記録密度を高めるために対物レンズのＮＡを高めた光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置では、記録再生特性を悪化させないために、光記録媒体のラジアルチルトを検出かつ補正することが必要である。【０００３】
ＲＦ信号が予め記録されていない追記型及び書換可能型の光記録媒体には、通常はトラッキングを行うための溝が形成されている。光記録媒体への入射光の側から見て、溝の凹部をランド、凸部をグルーブと呼ぶ。溝を有する光記録媒体に対してラジアルチルトを検出することが可能な従来の光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置としては、特許文献１に記載の光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置がある。【０００４】
図４１に、特許文献１に記載の光ヘッド装置の構成を示す。半導体レーザ１からの出射光は、コリメータレンズ２で平行光化され、回折光学素子３ｗによってメインビームである透過光及びサブビームである±１次回折光の三つの光に分割される。これらの光は偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板５を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ６でディスク７上に集光される。ディスク７からの三つの反射光は、対物レンズ６を逆向きに透過し、１／４波長板５を透過して円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、円筒レンズ８及び凸レンズ９を透過して光検出器１０ｅで受光される。光検出器１０ｅは、円筒レンズ８及び凸レンズ９の二つの焦線の中間に設置されている。【０００５】
図４２は回折光学素子３ｗの平面図である。回折光学素子３ｗは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい直径を有する円の内側の領域１６のみに、回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンは等間隔の直線状である。例えば、領域１６の内部に入射した光は、０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。また、領域１６の外部に入射した光はほぼ１００％が透過する。このとき、メインビームには領域１６の内部を透過した光とその外部を透過した光との両方が含まれ、サブビームには領域１６の内部で回折された光のみが含まれる。その結果、サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。【０００６】
図４３にディスク７上の集光スポットの配置を示す。図４３［１］はディスク７の溝のピッチが狭い場合、図４３［２］はディスク７の溝のピッチが広い場合を表わしている。集光スポット２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、それぞれ回折光学素子３ｗからの透過光、＋１次回折光、−１次回折光に相当する。図４３［１］では集光スポット２５ａ，２５ｂ，２５ｃは同一のトラック２２ａ上に配置されており、図４３［２］では集光スポット２５ａ，２５ｂ，２５ｃは同一のトラック２２ｂ上に配置されている。サブビームである集光スポット２５ｂ，２５ｃは、メインビームである集光スポット２５ａに比べて径が大きい。【０００７】
図４４に、光検出器１０ｅの受光部のパタンと光検出器１０ｅ上の光スポットの配置とを示す。光スポット３５ａは、回折光学素子３ｗからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線及び半径方向に平行な分割線によって四つに分割された受光部３４ａ〜３４ｄで受光される。光スポット３５ｂは、回折光学素子３ｗからの＋１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部３４ｅ，３４ｆで受光される。光スポット３５ｃは、回折光学素子３ｗからの−１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部３４ｇ，３４ｈで受光される。光スポット３５ａ〜３５ｃは、円筒レンズ８及び凸レンズ９の作用により、ディスク７の接線方向の強度分布と半径方向の強度分布とが互いに入れ替わっている。【０００８】
受光部３４ａ〜３４ｈからの出力をそれぞれＶ３４ａ〜Ｖ３４ｈで表わすと、フォーカス誤差信号は、非点収差法により、（Ｖ３４ａ＋Ｖ３４ｄ）−（Ｖ３４ｂ＋Ｖ３４ｃ）の演算から得られる。メインビームによるプッシュプル信号は（Ｖ３４ａ＋Ｖ３４ｂ）−（Ｖ３４ｃ＋Ｖ３４ｄ）、サブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ３４ｅ＋Ｖ３４ｇ）−（Ｖ３４ｆ＋Ｖ３４ｈ）で与えられる。トラック誤差信号としてはメインビームによるプッシュプル信号を用いる。ディスク７に記録されたＲＦ信号は（Ｖ３４ａ＋Ｖ３４ｂ＋Ｖ３４ｃ＋Ｖ３４ｄ）の演算から得られる。【０００９】
図４５に、ラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号を示す。図の横軸は集光スポットのデトラック量、縦軸はプッシュプル信号である。図４５［１］に示すプッシュプル信号３８ａは、ディスク７にラジアルチルトがない場合のメインビームによるプッシュプル信号及びサブビームによるプッシュプル信号である。これに対し、図４５［２］に示すプッシュプル信号３８ｂ，３８ｃは、それぞれディスク７に正のラジアルチルトがある場合のメインビーム及びサブビームによるプッシュプル信号である。また、図４５［３］に示すプッシュプル信号３８ｄ，３８ｅは、それぞれディスク７に負のラジアルチルトがある場合のメインビーム及びサブビームによるプッシュプル信号である。メインビームによるプッシュプル信号において、−側から＋側へ０点を横切る位置がランドに相当し、＋側から−側へ０点を横切る位置がグルーブに相当する。【００１０】
ディスク７にラジアルチルトがない場合、サブビームによるプッシュプル信号は、メインビームによるプッシュプル信号とゼロクロス点が一致し、ランド及びグルーブのどちらでも０となる。これに対し、ディスク７に正のラジアルチルトがある場合、サブビームによるプッシュプル信号は、メインビームによるプッシュプル信号に対してゼロクロス点が図の左側にずれ、ランドでは正、グルーブでは負となる。また、ディスク７に負のラジアルチルトがある場合、サブビームによるプッシュプル信号は、メインビームによるプッシュプル信号に対してゼロクロス点が図の右側にずれ、ランドでは負、グルーブでは正となる。したがって、トラックサーボをかけたときのサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２３６６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載の光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置では、メインビームに対するＮＡは対物レンズ６の有効径で決まり、サブビームに対するＮＡは回折光学素子３ｗの領域１６の直径で決まる。サブビームはメインビームよりＮＡが低いため、ディスク７にラジアルチルトがある場合、メインビームによるプッシュプル信号とサブビームによるプッシュプル信号とはゼロクロス点がずれ、このずれに基づいてディスク７のラジアルチルトを検出する。サブビームのＮＡが低いほど、ディスク７にラジアルチルトがある場合の、メインビームによるプッシュプル信号とサブビームによるプッシュプル信号とのゼロクロス点のずれは大きくなるが、サブビームによるプッシュプル信号の振幅は小さくなる。ラジアルチルト誤差信号の絶対値は、ディスク７にラジアルチルトがある場合の、メインビームによるプッシュプル信号とサブビームによるプッシュプル信号とのゼロクロス点のずれが大きいほど大きく、サブビームによるプッシュプル信号の振幅が大きいほど大きい。したがって、サブビームのＮＡには、ラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大となる最適値が存在する。【００１３】
ところで、追記型及び書換可能型の光記録媒体には、ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒ（High  Density  Digital  Versatile  Disc-Recordable）のように、グルーブのみに対して記録再生を行うグルーブ記録方式の光記録媒体と、ＨＤ  ＤＶＤ−ＲＷ（High  Density  Digital  Versatile  Disc-Rewritable）のように、ランドとグルーブの両方に対して記録再生を行うランド／グルーブ記録方式の光記録媒体とがある。通常は、グルーブ記録方式の光記録媒体の溝のピッチは、ランド／グルーブ記録方式の光記録媒体の溝のピッチに比べて狭い。このとき、ラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大となるサブビームのＮＡの最適値は、光記録媒体の溝のピッチに依存する。【００１４】
図４６に、サブビームのＮＡとラジアルチルト誤差信号との関係の計算例を示す。図の横軸はサブビームのＮＡ、縦軸は和信号で規格化したラジアルチルトが０．１°の場合のラジアルチルト誤差信号の絶対値である。図４６［１］は光記録媒体が溝のピッチの狭いＨＤ  ＤＶＤ−Ｒである場合、図４６［２］は光記録媒体が溝のピッチの広いＨＤ  ＤＶＤ−ＲＷである場合を表わしている。計算に用いた条件は、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズのＮＡが０．６５、光記録媒体の基板厚が０．６ｍｍ、光記録媒体の溝のピッチが図４６［１］では０．４μｍ、同じく図４６［２］では０．６８μｍ、光記録媒体の溝の深さが図４６［１］では２５ｎｍ、同じく図４６［２］では４５ｎｍである。【００１５】
ラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大となるサブビームのＮＡの最適値は、図４６［１］では約０．６であり、図４６［２］では約０．５２〜０．５３である。サブビームのＮＡを０．６に設定すると、ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒに対してはラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるが、ＨＤ  ＤＶＤ−ＲＷに対してはラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大の場合の半分近くにまで低下する。一方、サブビームのＮＡを０．５２〜０．５３に設定すると、ＨＤ  ＤＶＤ−ＲＷに対してはラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるが、ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒに対してはラジアルチルト誤差信号の絶対値がほとんど０にまで低下する。すなわち、溝のピッチが異なる二種類の光記録媒体の両方に対し、高い感度でラジアルチルトを検出することができない。【００１６】
なお、ラジアルチルト誤差信号は一例であって、他の信号についても多かれ少なかれ図４６に示すようなサブビームのＮＡと信号強度との関係が、溝のピッチの異なる二種類の光記録媒体に別々に認められる。【００１７】
本発明の目的は、溝のピッチが異なる二種類の光記録媒体の両方に対し、高い感度で信号（例えばラジアルチルト誤差信号）を検出することが可能な光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る第一の光ヘッド装置は、光源と、光源からの出射光を円盤状の光記録媒体上に集光する対物レンズと、光源と対物レンズとの間に設けられた回折光学素子と、光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備えるとともに、光記録媒体として、トラックを構成する第一のピッチの溝を有する第一の光記録媒体と、トラックを構成する第二のピッチの溝を有する第二の光記録媒体とを使用するものである。そして、回折光学素子は、対物レンズによって光記録媒体上に集光される、メインビームと、第一の光記録媒体に対応する強度分布を有する第一のサブビーム群と、第二の光記録媒体に対応する強度分布を有する第二のサブビーム群とを、光源からの出射光から生成する機能を有する。光検出器は、光記録媒体で反射されたメインビームの反射光を受光する第一の受光部群と、光記録媒体で反射された第一のサブビーム群の反射光を受光する第二の受光部群と、光記録媒体で反射された第二のサブビーム群の反射光を受光する第三の受光部群とを有する。例えば、第一のサブビーム群の強度分布は第一の光記録媒体のラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定され、第二のサブビーム群の強度分布は第二の光記録媒体のラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定された、としてもよい。【００１９】
本発明に係る第二の光ヘッド装置は、光源と、光源からの出射光を円盤状の光記録媒体上に集光する対物レンズと、光源と対物レンズとの間に設けられた回折光学素子と、光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備えるとともに、光記録媒体として、トラックを構成する第一のピッチの溝を有する第一の光記録媒体と、トラックを構成する第二のピッチの溝を有する第二の光記録媒体とを使用するものである。そして、回折光学素子は、対物レンズによって光記録媒体上に集光されるメインビーム及び第一のサブビーム群を、光源からの出射光から生成する機能を有する。光検出器は、光記録媒体で反射されたメインビームの反射光を受光する第一の受光部群と、光記録媒体で反射された第一のサブビーム群の反射光を受光する第二の受光部群とを有する。そして、この光ヘッド装置は、回折光学素子と協働して、第一のサブビーム群の強度分布を、第一の光記録媒体に対応する強度分布と第二の光記録媒体に対応する強度分布とのいずれかに変化させる強度分布変化手段を更に備えている。例えば、第一のサブビーム群の強度分布は第一の光記録媒体のラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定され、第二のサブビーム群の強度分布は第二の光記録媒体のラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定された、としてもよい。【００２０】
換言すると、本発明に係る第一の光ヘッド装置は、光記録媒体として、トラックを構成する第一のピッチの溝を有する円盤状の第一の光記録媒体と、トラックを構成する第二のピッチの溝を有する円盤状の第二の光記録媒体を少なくとも使用対象とし、光源と、該光源からの出射光を前記光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズの間に設けられた回折光学素子と、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器を有する光ヘッド装置において、前記回折光学素子は、前記光源からの出射光から、前記対物レンズにより前記光記録媒体上に集光される、光軸上の強度で規格化した強度分布が相互に異なるメインビーム、第一のサブビーム群、第二のサブビーム群を少なくとも生成し、前記光検出器の受光部は、前記光記録媒体で反射された前記メインビームの反射光を、少なくとも前記第一及び第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出するために受光する第一の受光部群と、前記光記録媒体で反射された前記第一のサブビーム群の反射光を、少なくとも前記第一の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出するために受光する第二の受光部群と、前記光記録媒体で反射された前記第二のサブビーム群の反射光を、少なくとも前記第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出するために受光する第三の受光部群を含むことを特徴とする。【００２１】
本発明に係る第一の光学式情報記録再生装置は、上に述べた本発明に係る第一の光ヘッド装置と、前記第一の受光部群の出力から、少なくとも前記第一及び第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出する手段と、前記第二の受光部群の出力から、少なくとも前記第一の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出する手段と、前記第三の受光部群の出力から、少なくとも前記第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出する手段を有するとともに、前記光記録媒体が第一の光記録媒体である場合、前記第二の受光部群の出力から検出されるプッシュプル信号に基づいて前記光記録媒体のラジアルチルトを表わすラジアルチルト誤差信号を検出し、前記光記録媒体が第二の光記録媒体である場合、前記第三の受光部群の出力から検出されるプッシュプル信号に基づいて前記光記録媒体のラジアルチルトを表わすラジアルチルト誤差信号を検出する手段を有することを特徴とする。【００２２】
本発明に係る第二の光ヘッド装置は、光記録媒体として、トラックを構成する第一のピッチの溝を有する円盤状の第一の光記録媒体と、トラックを構成する第二のピッチの溝を有する円盤状の第二の光記録媒体を少なくとも使用対象とし、光源と、該光源からの出射光を前記光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズの間に設けられた回折光学素子と、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器を有する光ヘッド装置において、前記回折光学素子は、前記光源からの出射光から、前記対物レンズにより前記光記録媒体上に集光される、光軸上の強度で規格化した強度分布が相互に異なるメインビーム、第一のサブビーム群を少なくとも生成し、前記光検出器の受光部は、前記光記録媒体で反射された前記メインビームの反射光を、少なくとも前記第一及び第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出するために受光する第一の受光部群と、前記光記録媒体で反射された前記第一のサブビーム群の反射光を、少なくとも前記第一及び第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出するために受光する第二の受光部群を含み、前記回折光学素子と協働して、前記第一のサブビーム群の強度分布を、第一の強度分布と第二の強度分布の間で変化させる強度分布変化手段を更に有することを特徴とする。【００２３】
本発明に係る第二の光学式情報記録再生装置は、上に述べた本発明に係る第二の光ヘッド装置と、前記第一の受光部群の出力から、少なくとも前記第一及び第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出する手段と、前記第二の受光部群の出力から、少なくとも前記第一及び第二の光記録媒体に対するプッシュプル信号を検出する手段を有するとともに、前記光記録媒体が第一の光記録媒体である場合、前記強度分布変化手段により、前記第一のサブビーム群の強度分布を前記第一の強度分布とし、前記第二の受光部群の出力から検出されるプッシュプル信号に基づいて前記光記録媒体のラジアルチルトを表わすラジアルチルト誤差信号を検出し、前記光記録媒体が第二の光記録媒体である場合、前記強度分布変化手段により、前記第一のサブビーム群の強度分布を前記第二の強度分布とし、前記第二の受光部群の出力から検出されるプッシュプル信号に基づいて前記光記録媒体のラジアルチルトを表わすラジアルチルト誤差信号を検出する手段を有することを特徴とする。【００２４】
本発明に係る第一の光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置では、第一の光記録媒体に対しては、光記録媒体で反射された第一のサブビーム群の反射光を受光する第二の受光部群の出力からプッシュプル信号を検出し、このプッシュプル信号に基づいてラジアルチルト誤差信号を検出する。一方、第二の光記録媒体に対しては、光記録媒体で反射された第二のサブビーム群の反射光を受光する第三の受光部群の出力からプッシュプル信号を検出し、このプッシュプル信号に基づいてラジアルチルト誤差信号を検出する。第一のサブビーム群の強度分布は、第一の光記録媒体に対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定することができ、第二のサブビーム群の強度分布は、第二の光記録媒体に対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定することができる。このため、溝のピッチが異なる二種類の光記録媒体の両方に対し、高い感度でラジアルチルトを検出することができる。【００２５】
本発明に係る第二の光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置では、第一の光記録媒体に対しては、第一のサブビーム群の強度分布を第一の強度分布とし、光記録媒体で反射された第一のサブビーム群の反射光を受光する第二の受光部群の出力からプッシュプル信号を検出し、このプッシュプル信号に基づいてラジアルチルト誤差信号を検出する。一方、第二の光記録媒体に対しては、第一のサブビーム群の強度分布を第二の強度分布とし、光記録媒体で反射された第一のサブビーム群の反射光を受光する第二の受光部群の出力からプッシュプル信号を検出し、このプッシュプル信号に基づいてラジアルチルト誤差信号を検出する。第一の強度分布は、第一の光記録媒体に対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定することができ、第二の強度分布は、第二の光記録媒体に対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定することができる。このため、溝のピッチが異なる二種類の光記録媒体の両方に対し、高い感度でラジアルチルトを検出することができる。
【発明の効果】
【００２６】
上に述べたように、本発明に係る光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置の効果は、溝のピッチが異なる二種類の光記録媒体の両方に対し、高い感度で信号を検出することが可能なことである。その理由は、それぞれの光記録媒体に対して強度分布が対応した別々のサブビーム群を用いるためである。【００２７】
例えば、その信号がラジアルチルト誤差信号であれば、溝のピッチが異なる二種類の光記録媒体の両方に対し、高い感度でラジアルチルトを検出することができる。その理由は、それぞれの光記録媒体に対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように強度分布を設定したサブビーム群を用いるためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。【００２９】
図１に、本発明に係る光ヘッド装置の第一実施形態を示す。半導体レーザ１からの出射光は、コリメータレンズ２で平行光化され、回折光学素子３ａ，３ｂにより、メインビームである一つの透過光、第一のサブビームである二つの回折光、第二のサブビームである二つの回折光の、合計五つの光に分割される。メインビームは回折光学素子３ａからの透過光のうち回折光学素子３ｂからの透過光、第一のサブビームは回折光学素子３ａからの±１次回折光のうち回折光学素子３ｂからの透過光、第二のサブビームは回折光学素子３ａからの透過光のうち回折光学素子３ｂからの±１次回折光である。これらの光は、偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板５を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ６でディスク７上に集光される。ディスク７からの五つの反射光は、対物レンズ６を逆向きに透過し、１／４波長板５を透過して円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、円筒レンズ８及び凸レンズ９を透過して光検出器１０ａで受光される。光検出器１０ａは、円筒レンズ８及び凸レンズ９の二つの焦線の中間に設置されている。なお、半導体レーザ１及びディスク７は、それぞれ特許請求の範囲における「光源」及び「光記録媒体」に相当する。【００３０】
図２［１］は回折光学素子３ａの平面図である。回折光学素子３ａは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい直径を有する円の内側の領域１３ａのみに、回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンは等間隔の直線状である。例えば、領域１３ａの内部に入射した光は、０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。また、領域１３ａの外部に入射した光はほぼ１００％が透過する。【００３１】
図２［２］は回折光学素子３ｂの平面図である。回折光学素子３ｂは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい直径を有する円の内側の領域１３ｂのみに、回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンは等間隔の直線状である。例えば、領域１３ｂの内部に入射した光は、０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。また、領域１３ｂの外部に入射した光はほぼ１００％が透過する。【００３２】
回折光学素子３ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子３ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。また、回折光学素子３ａの領域１３ａの直径は、回折光学素子３ｂの領域１３ｂの直径よりも大きい。このとき、メインビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部を透過した光と外部を透過した光との両方、及び回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部で回折された光のみが含まれる。第二のサブビームには、回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べて周辺部の強度が低い。【００３３】
なお、回折光学素子３ａ，３ｂの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ａ，３ｂの代わりに、図２［１］に示す回折格子及び図２［２］に示す回折格子のいずれか一方が入射面に形成され、他方が出射面に形成された単一の回折光学素子を用いてもよい。【００３４】
図３にディスク７上の集光スポットの配置を示す。図３［１］はディスク７の溝のピッチが狭い場合、図３［２］はディスク７の溝のピッチが広い場合を表わしている。集光スポット２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅは、それぞれ回折光学素子３ａからの透過光のうち回折光学素子３ｂからの透過光、回折光学素子３ａからの＋１次回折光のうち回折光学素子３ｂからの透過光、回折光学素子３ａからの−１次回折光のうち回折光学素子３ｂからの透過光、回折光学素子３ａからの透過光のうち回折光学素子３ｂからの＋１次回折光、回折光学素子３ａからの透過光のうち回折光学素子３ｂからの−１次回折光に相当する。図３［１］では集光スポット２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅは同一のトラック２２ａ上に配置されており、図３［２］では集光スポット２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅは同一のトラック２２ｂ上に配置されている。第一のサブビームである集光スポット２３ｂ，２３ｃはメインビームである集光スポット２３ａに比べて径が大きい。また、第二のサブビームである集光スポット２３ｄ，２３ｅは第一のサブビームである集光スポット２３ｂ，２３ｃに比べて径が大きい。【００３５】
図４に、光検出器１０ａの受光部のパタンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置とを示す。光スポット２７ａは、回折光学素子３ａからの透過光のうち回折光学素子３ｂからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線及び半径方向に平行な分割線によって四つに分割された受光部２６ａ〜２６ｄで受光される。光スポット２７ｂは、回折光学素子３ａからの＋１次回折光のうち回折光学素子３ｂからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２６ｅ，２６ｆで受光される。光スポット２７ｃは、回折光学素子３ａからの−１次回折光のうち回折光学素子３ｂからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２６ｇ，２６ｈで受光される。光スポット２７ｄは、回折光学素子３ａからの透過光のうち回折光学素子３ｂからの＋１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２６ｉ，２６ｊで受光される。光スポット２７ｅは、回折光学素子３ａからの透過光のうち回折光学素子３ｂからの−１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２６ｋ，２６ｌで受光される。光スポット２７ａ〜２７ｅは、円筒レンズ８及び凸レンズ９の作用により、ディスク７の接線方向の強度分布と半径方向の強度分布が互いに入れ替わっている。なお、受光部２６ａ〜２６ｄ、受光部２６ｅ〜２６ｈ及び受光部２６ｉ〜２６ｌは、それぞれ特許請求の範囲における「第一の受光部群」、「第二の受光部群」及び「第三の受光部群」に相当する。【００３６】
受光部２６ａ〜２６ｌからの出力をそれぞれＶ２６ａ〜Ｖ２６ｌで表わすと、フォーカス誤差信号は非点収差法により（Ｖ２６ａ＋Ｖ２６ｄ）−（Ｖ２６ｂ＋Ｖ２６ｃ）の演算から得られる。メインビームによるプッシュプル信号は（Ｖ２６ａ＋Ｖ２６ｂ）−（Ｖ２６ｃ＋Ｖ２６ｄ）、第一のサブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ２６ｅ＋Ｖ２６ｇ）−（Ｖ２６ｆ＋Ｖ２６ｈ）、第二のサブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ２６ｉ＋Ｖ２６ｋ）−（Ｖ２６ｊ＋Ｖ２６ｌ）でそれぞれ与えられる。トラック誤差信号としてはメインビームによるプッシュプル信号を用いる。ディスク７に記録されたＲＦ信号は（Ｖ２６ａ＋Ｖ２６ｂ＋Ｖ２６ｃ＋Ｖ２６ｄ）の演算から得られる。【００３７】
図５に、ラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号を示す。図の横軸は集光スポットのデトラック量、縦軸はプッシュプル信号である。図５［１］に示すプッシュプル信号３７ａは、ディスク７にラジアルチルトがない場合のメインビームによるプッシュプル信号、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号である。これに対し、図５［２］に示すプッシュプル信号３７ｂ，３７ｃは、それぞれディスク７に正のラジアルチルトがある場合のメインビーム、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号である。また、図５［３］に示すプッシュプル信号３７ｄ，３７ｅは、それぞれディスク７に負のラジアルチルトがある場合のメインビーム、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号である。メインビームによるプッシュプル信号が−側から＋側へ０点を横切る位置がランド、同じく＋側から−側へ０点を横切る位置がグルーブに相当する。【００３８】
ディスク７にラジアルチルトがない場合、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号は、メインビームによるプッシュプル信号とゼロクロス点が一致し、ランド及びグルーブのどちらでも０となる。これに対し、ディスク７に正のラジアルチルトがある場合、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号は、メインビームによるプッシュプル信号に対してゼロクロス点が図の左側にずれ、ランドでは正、グルーブでは負となる。また、ディスク７に負のラジアルチルトがある場合、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号は、メインビームによるプッシュプル信号に対してゼロクロス点が図の右側にずれ、ランドでは負、グルーブでは正となる。したがって、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。【００３９】
本実施形態では、ディスク７の溝のピッチが狭い場合は、トラックサーボをかけた時の第一のサブビームによるプッシュプル信号をラジアルチルト誤差信号として用い、ディスク７の溝のピッチが広い場合は、トラックサーボをかけた時の第二のサブビームによるプッシュプル信号をラジアルチルト誤差信号として用いる。第一のサブビームに対するＮＡは回折光学素子３ａの領域１３ａの直径で決まり、第二のサブビームに対するＮＡは回折光学素子３ｂの領域１３ｂの直径で決まる。ここで、第一のサブビームに対するＮＡを、溝のピッチが狭いディスクに対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定し、第二のサブビームに対するＮＡを、溝のピッチが広いディスクに対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定する。具体的には、例えば、ディスク７が溝のピッチの狭いＨＤ ＤＶＤ−Ｒである場合、第一のサブビームに対するＮＡを０．６に設定し、ディスク７が溝のピッチの広いＨＤ ＤＶＤ−ＲＷである場合、第二のサブビームに対するＮＡを０．５２〜０．５３に設定する。これにより、溝のピッチが異なる二種類のディスクの両方に対し、高い感度でラジアルチルトを検出することができる。【００４０】
本発明に係る光ヘッド装置の第二実施形態は、第一実施形態において、回折光学素子３ａ，３ｂをそれぞれ図６に示す回折光学素子３ｃ，３ｄに置き換えたものである。【００４１】
図６［１］は回折光学素子３ｃの平面図である。回折光学素子３ｃは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも、小さい幅を有する帯の内側の領域１３ｃのみに回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンは等間隔の直線状である。領域１３ｃの内部に入射した光からは０次光及び±１次回折光が生成され、領域１３ｃの外部に入射した光は透過する。【００４２】
図６［２］は回折光学素子３ｄの平面図である。回折光学素子３ｄは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも、小さい幅を有する帯の内側の領域１３ｄのみに回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンは等間隔の直線状である。領域１３ｄの内部に入射した光からは０次光及び±１次回折光が生成され、領域１３ｄの外部に入射した光は透過する。【００４３】
回折光学素子３ｃの領域１３ｃに形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子３ｄの領域１３ｄに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。また、回折光学素子３ｃの領域１３ｃの幅は、回折光学素子３ｄの領域１３ｄの幅よりも大きい。その結果、第一のサブビームはメインビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が低い。【００４４】
なお、回折光学素子３ｃ，３ｄの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ｃ，３ｄの代わりに、図６［１］に示す回折格子及び図６［２］に示す回折格子のいずれか一方が入射面に形成され、同じく他方が出射面に形成された単一の回折光学素子を用いてもよい。【００４５】
本実施形態では、第一実施形態と同様に、メインビームである一つの集光スポット、第一のサブビームである二つの集光スポット、第二のサブビームである二つの集光スポットは、ディスク７の同一のトラック上に配置されている。【００４６】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図４に示すものと同じである。本実施形態では、第一実施形態と同様に、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号として用いるメインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号が得られる。【００４７】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第一実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号をラジアルチルト誤差信号として用いることができる。【００４８】
本実施形態では、第一のサブビームに対するディスク７の半径方向のＮＡは回折光学素子３ｃの領域１３ｃの幅で決まり、第二のサブビームに対するディスク７の半径方向のＮＡは回折光学素子３ｄの領域１３ｄの幅で決まる。ここで、第一のサブビームに対するディスク７の半径方向のＮＡを、溝のピッチが狭いディスクに対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定し、第二のサブビームに対するディスク７の半径方向のＮＡを、溝のピッチが広いディスクに対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定する。これにより、溝のピッチが異なる二種類のディスクの両方に対し、高い感度でラジアルチルトを検出することができる。【００４９】
本発明に係る光ヘッド装置の第三実施形態は、第一実施形態において、回折光学素子３ａ，３ｂを図７に示す単一の回折光学素子３ｅに置き換えたものである。【００５０】
半導体レーザ１からの出射光は、回折光学素子３ｅによって、メインビームである一つの透過光、第一のサブビームである二つの回折光及び第二のサブビームである二つの回折光の、合計五つの光に分割される。メインビームは回折光学素子３ｅからの透過光であり、第一のサブビームは回折光学素子３ｅからの±１次回折光であり、第二のサブビームは回折光学素子３ｅからの±２次回折光である。【００５１】
図７は回折光学素子３ｅの平面図である。回折光学素子３ｅは、領域１３ｆ，１３ｅにのみ回折格子が形成された構成である。領域１３ｆは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい直径を有する第一の円と、この第一の円の直径よりも小さい直径を有する第二の円と、の間である。領域１３ｅは第二の円の内側である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１３ｅにおける格子の間隔と領域１３ｆにおける格子の間隔とは等しい。例えば、領域１３ｅに入射した光は、０次光として約８０．０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約３．２％が回折され、±２次回折光としてそれぞれ約３．０％が回折される。領域１３ｆに入射した光は、０次光として約９１．０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約３．６％が回折される。また、領域１３ｅ，１３ｆの外部に入射した光は、ほぼ１００％が透過する。このとき、メインビームには、領域１３ｅを透過した光、領域１３ｆを透過した光及び領域１３ｅ，１３ｆの外部を透過した光の全てが含まれる。第一のサブビームには、領域１３ｅで回折された光及び領域１３ｆで回折された光のみが含まれる。第二のサブビームには、領域１３ｅで回折された光のみが含まれる。その結果、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べて周辺部の強度が低い。【００５２】
本実施形態では、第一実施形態と同様に、メインビームである一つの集光スポット、第一のサブビームである二つの集光スポット及び第二のサブビームである二つの集光スポットは、ディスク７の同一のトラック上に配置されている。【００５３】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図４に示すものと同じである。本実施形態では、第一実施形態と同様に、フォーカス誤差信号及びトラック誤差信号として用いるメインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号がそれぞれ得られる。【００５４】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第一実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号をラジアルチルト誤差信号として用いることができる。【００５５】
本実施形態では、第一のサブビームに対するＮＡは回折光学素子３ｅの領域１３ｆの直径で決まり、第二のサブビームに対するＮＡは回折光学素子３ｅの領域１３ｅの直径で決まる。ここで、第一のサブビームに対するＮＡを、溝のピッチが狭いディスクに対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定し、第二のサブビームに対するＮＡを、溝のピッチが広いディスクに対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定する。これにより、溝のピッチが異なる二種類のディスクの両方に対し、高い感度でラジアルチルトを検出することができる。【００５６】
本発明に係る光ヘッド装置の第四実施形態は、第三実施形態において、回折光学素子３ｅを図８に示す回折光学素子３ｆに置き換えたものである。【００５７】
図８は回折光学素子３ｆの平面図である。回折光学素子３ｆは、領域１３ｈ，１３ｇのみに回折格子が形成された構成である。領域１３ｈは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい幅を有する第一の帯と、第一の帯の幅よりも小さい幅を有する第二の帯と、の間である。領域１３ｇは、第二の帯の内側である。領域１３ｇにおける格子の間隔と領域１３ｈにおける格子の間隔とは等しい。領域１３ｇに入射した光からは０次光、±１次回折光及び±２次回折光が生成され、領域１３ｈに入射した光からは０次光及び±１次回折光が生成される。その結果、第一のサブビームはメインビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が低い。【００５８】
本実施形態では、第一実施形態と同様に、メインビームである一つの集光スポット、第一のサブビームである二つの集光スポット及び第二のサブビームである二つの集光スポットは、ディスク７の同一のトラック上に配置されている。【００５９】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図４に示すものと同じである。本実施形態では、第一実施形態と同様に、フォーカス誤差信号及びトラック誤差信号として用いるメインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号がそれぞれ得られる。【００６０】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第一実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号をラジアルチルト誤差信号として用いることができる。【００６１】
本実施形態では、第一のサブビームに対するディスク７の半径方向のＮＡは回折光学素子３ｆの領域１３ｈの幅で決まり、第二のサブビームに対するディスク７の半径方向のＮＡは回折光学素子３ｆの領域１３ｇの幅で決まる。ここで、第一のサブビームに対するディスク７の半径方向のＮＡを、溝のピッチが狭いディスクに対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定し、第二のサブビームに対するディスク７の半径方向のＮＡを、溝のピッチが広いディスクに対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定する。これにより、溝のピッチが異なる二種類のディスクの両方に対し、高い感度でラジアルチルトを検出することができる。【００６２】
図９に、本発明に係る光ヘッド装置の第五実施形態を示す。本実施形態は、第一実施形態において、回折光学素子３ａ，３ｂと偏光ビームスプリッタ４との間に回折光学素子３ｇ，３ｈを追加し、光検出器１０ａを光検出器１０ｂに置き換えたものである。【００６３】
半導体レーザ１からの出射光は、回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｇ，３ｈにより、メインビームである一つの透過光、第一のサブビームである二つの回折光、第二のサブビームである二つの回折光、第三のサブビームである二つの回折光及び第四のサブビームである二つの回折光の、合計九つの光に分割される。メインビームは回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｇ，３ｈからの透過光であり、第一のサブビームは回折光学素子３ａからの±１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｇ，３ｈからの透過光であり、第二のサブビームは回折光学素子３ｂからの±１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｇ，３ｈからの透過光であり、第三のサブビームは回折光学素子３ｇからの±１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｈからの透過光であり、第四のサブビームは回折光学素子３ｈからの±１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｇからの透過光である。【００６４】
本実施形態における回折光学素子３ａ，３ｂの平面図は、それぞれ図２［１］、図２［２］に示すものと同じである。ただし、回折光学素子３ａの領域１３ａに形成された回折格子及び回折光学素子３ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の方向は、ディスク７の半径方向に対して僅かに傾いている。【００６５】
図１０［１］は回折光学素子３ｇの平面図である。回折光学素子３ｇは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａを含む全面に、回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はディスク７の半径方向に対して僅かに傾いており、格子のパタンは等間隔の直線状である。例えば、回折光学素子３ｇに入射した光は、０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。【００６６】
図１０［２］は回折光学素子３ｈの平面図である。回折光学素子３ｈは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａを含む全面に、回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はディスク７の半径方向に対して僅かに傾いており、格子のパタンは等間隔の直線状である。例えば、回折光学素子３ｈに入射した光は、０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。【００６７】
回折光学素子３ｇの全面に形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ｈの全面に形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔は、この順に狭くなる。このとき、メインビーム、第三のサブビーム及び第四のサブビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部を透過した光と外部を透過した光との両方、及び回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部で回折された光のみが含まれる。第二のサブビームには、回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第三のサブビーム及び第四のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べて周辺部の強度が低い。【００６８】
なお、回折光学素子３ｇ，３ｈの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ｇ，３ｈの代わりに、図１０［１］に示す回折格子及び図１０［２］に示す回折格子のいずれか一方が入射面に形成され、同じく他方が出射面に形成された単一の回折光学素子を用いてもよい。更に、回折光学素子３ａ，３ｂと回折光学素子３ｇ，３ｈとの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ａ，３ｂをそれぞれ回折光学素子３ｃ，３ｄで置き換えてもよい。【００６９】
図１１にディスク７上の集光スポットの配置を示す。図１１［１］はディスク７の溝のピッチが狭い場合を示し、図１１［２］はディスク７の溝のピッチが広い場合を示している。集光スポット２３ａ，２３ｆ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｉ，２３ｊ，２３ｋ，２３ｌ，２３ｍは、それぞれ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｇ，３ｈからの透過光、回折光学素子３ａからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｇ，３ｈからの透過光、回折光学素子３ａからの−１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｇ，３ｈからの透過光、回折光学素子３ｂからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｇ，３ｈからの透過光、回折光学素子３ｂからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｇ，３ｈからの透過光、回折光学素子３ｇからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｈからの透過光、回折光学素子３ｇからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｈからの透過光、回折光学素子３ｈからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｇからの透過光、回折光学素子３ｈからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｇからの透過光に相当する。【００７０】
図１１［１］では、集光スポット２３ａはトラック２２ａ（ランド又はグルーブ）上、集光スポット２３ｊはトラック２２ａの一つ右側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上、集光スポット２３ｋはトラック２２ａの一つ左側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上、集光スポット２３ｆはトラック２２ａの二つ右側に隣接するトラック（ランド又はグルーブ）上、集光スポット２３ｇはトラック２２ａの二つ左側に隣接するトラック（ランド又はグルーブ）上、にそれぞれ配置されている。図１１［２］では、集光スポット２３ａはトラック２２ｂ（ランド又はグルーブ）上、集光スポット２３ｌはトラック２２ｂの一つ右側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上、集光スポット２３ｍはトラック２２ｂの一つ左側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上、集光スポット２３ｈはトラック２２ｂの二つ右側に隣接するトラック（ランド又はグルーブ）上、集光スポット２３ｉはトラック２２ｂの二つ左側に隣接するトラック（ランド又はグルーブ）上、にそれぞれ配置されている。第三のサブビームである集光スポット２３ｊ，２３ｋ及び第四のサブビームである集光スポット２３ｌ，２３ｍは、メインビームである集光スポット２３ａと径が等しい。第一のサブビームである集光スポット２３ｆ，２３ｇは、メインビームである集光スポット２３ａに比べて径が大きい。また、第二のサブビームである集光スポット２３ｈ，２３ｉは、第一のサブビームである集光スポット２３ｆ，２３ｇに比べて径が大きい。【００７１】
図１２に、光検出器１０ｂの受光部のパタンと光検出器１０ｂ上の光スポットの配置とを示す。光スポット２９ａは、回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｇ，３ｈからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線及び半径方向に平行な分割線によって、四つに分割された受光部２８ａ〜２８ｄで受光される。光スポット２９ｂは、回折光学素子３ａからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｇ，３ｈからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２８ｅ，２８ｆで受光される。光スポット２９ｃは、回折光学素子３ａからの−１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｇ，３ｈからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２８ｇ，２８ｈで受光される。光スポット２９ｄは、回折光学素子３ｂからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｇ，３ｈからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２８ｉ，２８ｊで受光される。光スポット２９ｅは、回折光学素子３ｂからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｇ，３ｈからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２８ｋ，２８ｌで受光される。光スポット２９ｆは、回折光学素子３ｇからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｈからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２８ｍ，２８ｎで受光される。光スポット２９ｇは、回折光学素子３ｇからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｈからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２８ｏ，２８ｐで受光される。光スポット２９ｈは、回折光学素子３ｈからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｇからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２８ｑ，２８ｒで受光される。光スポット２９ｉは、回折光学素子３ｈからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｇからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２８ｓ，２８ｔで受光される。光スポット２９ａ〜２９ｉは、円筒レンズ８及び凸レンズ９の作用により、ディスク７の接線方向の強度分布と半径方向の強度分布とが互いに入れ替わっている。なお、受光部２８ａ〜２８ｄ、受光部２８ｅ〜２８ｈ、受光部２８ｉ〜２８ｌ、受光部２８ｍ〜２８ｐ及び受光部２８ｑ〜２８ｔは、それぞれ特許請求の範囲における「第一の受光部群」、「第二の受光部群」、「第三の受光部群」、「第四の受光部群」及び「第五の受光部群」に相当する。【００７２】
受光部２８ａ〜２８ｔからの出力をそれぞれＶ２８ａ〜Ｖ２８ｔで表わすと、フォーカス誤差信号は非点収差法により（Ｖ２８ａ＋Ｖ２８ｄ）−（Ｖ２８ｂ＋Ｖ２８ｃ）の演算から得られる。メインビームによるプッシュプル信号は（Ｖ２８ａ＋Ｖ２８ｂ）−（Ｖ２８ｃ＋Ｖ２８ｄ）、第一のサブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ２８ｅ＋Ｖ２８ｇ）−（Ｖ２８ｆ＋Ｖ２８ｈ）、第二のサブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ２８ｉ＋Ｖ２８ｋ）−（Ｖ２８ｊ＋Ｖ２８ｌ）、第三のサブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ２８ｍ＋Ｖ２８ｏ）−（Ｖ２８ｎ＋Ｖ２８ｐ）、第四のサブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ２８ｑ＋Ｖ２８ｓ）−（Ｖ２８ｒ＋Ｖ２８ｔ）でそれぞれ与えられる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。ディスク７に記録されたＲＦ信号は（Ｖ２８ａ＋Ｖ２８ｂ＋Ｖ２８ｃ＋Ｖ２８ｄ）の演算から得られる。【００７３】
図１３に、トラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号を示す。図の横軸は集光スポットのデトラック量、縦軸はプッシュプル信号である。プッシュプル信号は、対物レンズがディスクの半径方向にシフトするとレンズシフトによるオフセットを生じる。図１３［１］に示すプッシュプル信号３６ａ，３６ｂは、それぞれ対物レンズ６がディスク７の半径方向の外側にシフトした場合のメインビーム、第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号である。また、図１３［２］に示すプッシュプル信号３６ｃ，３６ｄは、それぞれ対物レンズ６がディスク７の半径方向の内側にシフトした場合のメインビーム、第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号である。メインビームによるプッシュプル信号と第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号とは、極性が逆であるが、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした場合のオフセットの符号は同じであり、図１３［１］では正のオフセット、図１３［２］では負のオフセットをそれぞれ持っている。これに対し、図１３［３］に示すプッシュプル信号３６ｅは、対物レンズ６がディスク７の半径方向の外側及び内側にシフトした場合における、メインビームによるプッシュプル信号と第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号との差であるトラック誤差信号である。図１３［３］では、図１３［１］［２］におけるプッシュプル信号のオフセットが相殺されるので、プッシュプル信号にオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号との和を、対物レンズ６の機械的な中立位置からのずれ量を表わすレンズ位置信号として用いることができる。【００７４】
本実施形態では、ディスク７の溝のピッチが狭い場合は、メインビームによるプッシュプル信号から第三のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号をトラック誤差信号として用い、ディスク７の溝のピッチが広い場合は、メインビームによるプッシュプル信号から第四のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号をトラック誤差信号として用いる。これにより、溝のピッチが異なる二種類のディスクの両方に対し、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、ディスク７の溝のピッチが狭い場合は、メインビームによるプッシュプル信号と第三のサブビームによるプッシュプル信号との和をレンズ位置信号として用い、ディスク７の溝のピッチが広い場合は、メインビームによるプッシュプル信号と第四のサブビームによるプッシュプル信号との和をレンズ位置信号として用いる。【００７５】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第一実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号をラジアルチルト誤差信号として用いることができる。ここで、トラック誤差信号にディスクの偏芯等による残留誤差があると、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号にも残留誤差によるオフセットが発生する。しかし、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、対物レンズがディスクの半径方向にシフトすると、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号にもレンズシフトによるオフセットが発生する。しかし、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【００７６】
本発明に係る光ヘッド装置の第六実施形態は、第五実施形態において、回折光学素子３ｇ，３ｈをそれぞれ図１４に示す回折光学素子３ｉ，３ｊに置き換えたものである。【００７７】
図１４［１］は回折光学素子３ｉの平面図である。回折光学素子３ｉは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａを含む全面に、入射光の光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線によって、領域１３ｉ，１３ｊの二つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１３ｉにおける格子の位相と領域１３ｊにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれている。回折光学素子３ｉの入射光からは、０次光及び±１次回折光が生成される。【００７８】
図１４［２］は回折光学素子３ｊの平面図である。回折光学素子３ｊは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａを含む全面に、入射光の光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線と入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な二つの直線とによって、領域１３ｋ〜１３ｎの四つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１３ｋ，１３ｎにおける格子の位相と領域１３ｌ，１３ｍにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれている。入射光からは０次光、±１次回折光が生成される。【００７９】
回折光学素子３ｉの領域１３ｉ，１３ｊに形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ｊの領域１３ｋ〜１３ｎに形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔は、この順に狭くなる。このとき、メインビーム、第三のサブビーム及び第四のサブビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部を透過した光と外部を透過した光との両方、及び回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれれる。第一のサブビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部で回折された光のみが含まれる。第二のサブビームには、回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第三のサブビーム及び第四のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べて周辺部の強度が低い。【００８０】
なお、回折光学素子３ｉ，３ｊの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ｉ，３ｊの代わりに、図１４［１］に示す回折格子及び図１４［２］に示す回折格子のいずれか一方が入射面に形成され、同じく他方が出射面に形成された単一の回折光学素子を用いてもよい。更に、回折光学素子３ａ，３ｂと回折光学素子３ｉ，３ｊとの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ａ，３ｂをそれぞれ回折光学素子３ｃ，３ｄで置き換えてもよい。【００８１】
図１５にディスク７上の集光スポットの配置を示す。図１５［１］はディスク７の溝のピッチが狭い場合を示し、図１５［２］はディスク７の溝のピッチが広い場合を示している。集光スポット２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｎ，２３ｏ，２３ｐ，２３ｑは、それぞれ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｉ，３ｊからの透過光、回折光学素子３ａからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｉ，３ｊからの透過光、回折光学素子３ａからの−１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｉ，３ｊからの透過光、回折光学素子３ｂからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｉ，３ｊからの透過光、回折光学素子３ｂからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｉ，３ｊからの透過光、回折光学素子３ｉからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｊからの透過光、回折光学素子３ｉからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｊからの透過光、回折光学素子３ｊからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｉからの透過光、回折光学素子３ｊからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｉからの透過光に相当する。【００８２】
図１５［１］では、集光スポット２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｎ，２３ｏ，２３ｐ，２３ｑは同一のトラック２２ａ上に配置されている。図１５［２］では、集光スポット２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｎ，２３ｏ，２３ｐ，２３ｑは同一のトラック２２ｂ上に配置されている。第三のサブビームである集光スポット２３ｎ，２３ｏ及び第四のサブビームである集光スポット２３ｐ，２３ｑは、ディスク７の半径方向の左側及び右側に強度が等しい二つのピークを持つ。一方、第一のサブビームである集光スポット２３ｂ，２３ｃは、メインビームである集光スポット２３ａに比べて径が大きい。また、第二のサブビームである集光スポット２３ｄ，２３ｅは、第一のサブビームである集光スポット２３ｂ，２３ｃに比べて径が大きい。【００８３】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図１２に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、フォーカス誤差信号、メインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、第三のサブビームによるプッシュプル信号、第四のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号がそれぞれ得られる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。【００８４】
図１６［１］に、ディスク７の溝のピッチが狭い場合の、ディスク７で反射した第三のサブビーム及びディスク７で回折された第三のサブビームの位相を示す。ただし、第三のサブビームである集光スポットは、ディスク７のトラックの中心に位置しているとする。領域３９ａ，３９ｂは、ディスク７で０次光として反射した光のうち、それぞれ回折光学素子３ｉの領域１３ｉ，１３ｊからの±１次回折光に相当する。領域３９ｃ，３９ｄは、ディスク７で＋１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｉの領域１３ｉ，１３ｊからの±１次回折光に相当する。領域３９ｅ，３９ｆは、ディスク７で−１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｉの領域１３ｉ，１３ｊからの±１次回折光に相当する。図中に＋，−と記載されている領域における光の位相は、それぞれ＋９０°，−９０°である。【００８５】
プッシュプル信号は、ディスク７で反射した光とディスク７で回折された光が重なる部分において両者が干渉し、それぞれの位相によって干渉した光の強度が変化することを利用して検出される。図１６［１］では、０次光の領域３９ａと＋１次回折光の領域３９ｄとが重なっており、０次光の領域３９ｂと−１次回折光の領域３９ｅとが重なっている。領域３９ａと領域３９ｄとでは光の位相が互いに１８０°ずれており、領域３９ｂと領域３９ｅとでは光の位相が互いに１８０°ずれている。このとき、第三のサブビームによるプッシュプル信号は、メインビームによるプッシュプル信号に対して極性が反転する。【００８６】
図１６［２］に、ディスク７の溝のピッチが広い場合の、ディスク７で反射した第四のサブビーム及びディスク７で回折された第四のサブビームの位相を示す。ただし、第四のサブビームである集光スポットは、ディスク７のトラックの中心に位置しているとする。領域４０ａ〜４０ｄは、ディスク７で０次光として反射した光のうち、それぞれ回折光学素子３ｊの領域１３ｋ〜１３ｎからの±１次回折光に相当する。領域４０ｅ〜４０ｈは、ディスク７で＋１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｊの領域１３ｋ〜１３ｎからの±１次回折光に相当する。領域４０ｉ〜４０ｌは、ディスク７で−１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｊの領域１３ｋ〜１３ｎからの±１次回折光に相当する。図中に＋，−と記載されている領域における光の位相は、それぞれ＋９０°，−９０°である。【００８７】
プッシュプル信号は、ディスク７で反射した光とディスク７で回折された光とが重なる部分において両者が干渉し、それぞれの位相によって干渉した光の強度が変化することを利用して検出される。図１６［２］では、０次光の領域４０ｃ，４０ａ，４０ｂと＋１次回折光の領域４０ｅ，４０ｆ，４０ｈとがそれぞれ重なっており、０次光の領域４０ｄ，４０ｂ，４０ａと−１次回折光の領域４０ｊ，４０ｉ，４０ｋとがそれぞれ重なっている。領域４０ｃ，４０ａ，４０ｂと領域４０ｅ，４０ｆ，４０ｈとでは光の位相が互いに１８０°ずれており、領域４０ｄ，４０ｂ，４０ａと領域４０ｊ，４０ｉ，４０ｋとでは光の位相が互いに１８０°ずれている。このとき、第四のサブビームによるプッシュプル信号は、メインビームによるプッシュプル信号に対して極性が反転する。【００８８】
本実施形態におけるトラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号は、上記の理由により、図１３に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号との和を、レンズ位置信号として用いることができる。【００８９】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【００９０】
本発明に係る光ヘッド装置の第七実施形態は、第五実施形態において、回折光学素子３ｇ，３ｈをそれぞれ図１７に示す回折光学素子３ｋ，３ｌに置き換えたものである。【００９１】
図１７［１］は回折光学素子３ｋの平面図である。回折光学素子３ｋは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａを含む全面に、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な二つの直線によって、領域１３ｏ，１３ｐの二つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１３ｏにおける格子の位相と領域１３ｐにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれている。回折光学素子３ｋの入射光からは、０次光及び±１次回折光が生成される。【００９２】
図１７［２］は回折光学素子３ｌの平面図である。回折光学素子３ｌは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａを含む全面に、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な二つの直線によって、領域１３ｑ，１３ｒの二つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１３ｑにおける格子の位相と領域１３ｒにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれている。回折光学素子３ｌの入射光からは、０次光及び±１次回折光が生成される。【００９３】
回折光学素子３ｋの領域１３ｏ，１３ｐに形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ｌの領域１３ｑ，１３ｒに形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔は、この順に狭くなる。このとき、メインビーム、第三のサブビーム及び第四のサブビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部を透過した光と外部を透過した光との両方、及び回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部で回折された光のみが含まれる。第二のサブビームには、回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第三のサブビーム及び第四のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べて周辺部の強度が低い。【００９４】
なお、回折光学素子３ｋ，３ｌの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ｋ，３ｌの代わりに、図１７［１］に示す回折格子及び図１７［２］に示す回折格子のいずれか一方が入射面に形成され、同じく他方が出射面に形成された単一の回折光学素子を用いてもよい。更に、回折光学素子３ａ，３ｂと回折光学素子３ｋ，３ｌとの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ａ，３ｂをそれぞれ回折光学素子３ｃ，３ｄで置き換えてもよい。【００９５】
本実施形態では、第五実施形態と同様に、メインビームである一つの集光スポット、第一のサブビームである二つの集光スポット、第二のサブビームである二つの集光スポット、第三のサブビームである二つの集光スポット、第四のサブビームである二つの集光スポットは、ディスク７の同一のトラック上に配置されている。【００９６】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図１２に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、フォーカス誤差信号、メインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、第三のサブビームによるプッシュプル信号、第四のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号がそれぞれ得られる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。【００９７】
本実施形態におけるトラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号は、第六実施形態において図１６を参照して説明した理由と同様の理由により、図１３に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号との和を、レンズ位置信号として用いることができる。【００９８】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号をラジアルチルト誤差信号として用いることができる。第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【００９９】
本発明に係る光ヘッド装置の第八実施形態は、第五実施形態において、回折光学素子３ａ，３ｇを図１８［１］に示す単一の回折光学素子３ｍに置き換え、回折光学素子３ｂ，３ｈを図１８［２］に示す単一の回折光学素子３ｎに置き換えたものである。【０１００】
半導体レーザ１からの出射光は、回折光学素子３ｍ，３ｎにより、メインビームである一つの透過光、第一のサブビームである二つの回折光、第二のサブビームである二つの回折光、第三のサブビームである二つの回折光、第四のサブビームである二つの回折光の、合計九つの光に分割される。メインビームは回折光学素子３ｍ，３ｎからの透過光、第一のサブビームは回折光学素子３ｍからの±１次回折光かつ回折光学素子３ｎからの透過光、第二のサブビームは回折光学素子３ｎからの±１次回折光かつ回折光学素子３ｍからの透過光、第三のサブビームは回折光学素子３ｍからの±２次回折光かつ回折光学素子３ｎからの透過光、第四のサブビームは回折光学素子３ｎからの±２次回折光かつ回折光学素子３ｍからの透過光である。【０１０１】
図１８［１］は回折光学素子３ｍの平面図である。回折光学素子３ｍは、領域１３ｓ，１３ｔに回折格子が形成された構成である。領域１３ｓは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい直径を有する円の内側である。領域１３ｔは、その円の外側である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に対して僅かに傾いており、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１３ｓにおける格子の間隔と領域１３ｔにおける格子の間隔とは等しい。例えば、領域１３ｓに入射した光は、０次光として約８０．０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約３．２％が回折され、±２次回折光としてそれぞれ約３．０％が回折される。領域１３ｔに入射した光は、０次光として約９１．０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約３．６％が回折される。【０１０２】
図１８［２］は回折光学素子３ｎの平面図である。回折光学素子３ｎは、領域１３ｕ，１３ｖに回折格子が形成された構成である。領域１３ｕは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい直径を有する円の内側である。領域１３ｖは、その円の外側である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に対して僅かに傾いており、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１３ｕにおける格子の間隔と領域１３ｖにおける格子の間隔とは等しい。例えば、領域１３ｕに入射した光は、０次光として約８０．０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約３．２％が回折され、±２次回折光としてそれぞれ約３．０％が回折される。領域１３ｖに入射した光は、０次光として約９１．０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約３．６％が回折される。【０１０３】
回折光学素子３ｍの領域１３ｓ，１３ｔに形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子３ｎの領域１３ｕ，１３ｖに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。また、回折光学素子３ｍの領域１３ｓの直径は、回折光学素子３ｎの領域１３ｕの直径よりも大きい。このとき、メインビームには、回折光学素子３ｍの領域１３ｓを透過した光と領域１３ｔを透過した光との両方、及び回折光学素子３ｎの領域１３ｕを透過した光と領域１３ｖを透過した光との両方が含まれる。第三のサブビームには、回折光学素子３ｍの領域１３ｓで回折された光と領域１３ｔで回折された光との両方が含まれる。第四のサブビームには、回折光学素子３ｎの領域１３ｕで回折された光と領域１３ｖで回折された光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子３ｍの領域１３ｓで回折された光のみが含まれる。第二のサブビームには、回折光学素子３ｎの領域１３ｕで回折された光のみが含まれる。その結果、第三のサブビーム及び第四のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べて周辺部の強度が低い。【０１０４】
なお、回折光学素子３ｍ，３ｎの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ｍ，３ｎの代わりに、図１８［１］に示す回折格子及び図１８［２］に示す回折格子のいずれか一方が入射面に形成され、同じく他方が出射面に形成された単一の回折光学素子を用いてもよい。【０１０５】
本実施形態では、第五実施形態と同様に、ディスク７の溝のピッチが狭い場合、第三のサブビームである二つの集光スポット及び第一のサブビームである二つの集光スポットは、メインビームである一つの集光スポットが配置されているトラックの一つ右側及び左側、二つ右側及び左側に隣接するトラック上にそれぞれ配置されている。ディスク７の溝のピッチが広い場合、第四のサブビームである二つの集光スポット及び第二のサブビームである二つの集光スポットは、メインビームである一つの集光スポットが配置されているトラックの一つ右側及び左側、二つ右側及び左側に隣接するトラック上にそれぞれ配置されている。【０１０６】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図１２に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、フォーカス誤差信号、メインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、第三のサブビームによるプッシュプル信号、第四のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号がそれぞれ得られる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。【０１０７】
本実施形態におけるトラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図１３に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号との和をレンズ位置信号として用いることができる。【０１０８】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【０１０９】
本発明に係る光ヘッド装置の第九実施形態は、第八実施形態において、回折光学素子３ｍを図１９［１］に示す回折光学素子３ｏに置き換え、回折光学素子３ｎを図１９［２］に示す回折光学素子３ｐに置き換えたものである。【０１１０】
図１９［１］は回折光学素子３ｏの平面図である。回折光学素子３ｏは、領域１３ｗ，１３ｘに回折格子が形成された構成である。領域１３ｗは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい幅を有する帯の内側である。領域１３ｘは、その帯の外側である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に対して僅かに傾いており、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１３ｗにおける格子の間隔と領域１３ｘにおける格子の間隔とは等しい。領域１３ｗに入射した光からは、０次光、±１次回折光及び±２次回折光が生成され、領域１３ｘに入射した光からは０次光及び±１次回折光が生成される。【０１１１】
図１９［２］は回折光学素子３ｐの平面図である。回折光学素子３ｐは、領域１３ｙ，１３ｚに回折格子が形成された構成である。領域１３ｙは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい幅を有する帯の内側である。領域１３ｚは、その帯の外側である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に対して僅かに傾いており、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１３ｙにおける格子の間隔と領域１３ｚにおける格子の間隔とは等しい。領域１３ｙに入射した光からは０次光、±１次回折光及び±２次回折光が生成され、領域１３ｚに入射した光からは０次光及び±１次回折光が生成される。【０１１２】
回折光学素子３ｏの領域１３ｗ，１３ｘに形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子３ｐの領域１３ｙ，１３ｚに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。また、回折光学素子３ｏの領域１３ｗの幅は、回折光学素子３ｐの領域１３ｙの幅よりも大きい。その結果、第三のサブビーム及び第四のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が低い。【０１１３】
なお、回折光学素子３ｏ，３ｐの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ｏ，３ｐの代わりに、図１９［１］に示す回折格子及び図１９［２］に示す回折格子のいずれか一方が入射面に形成され、同じく他方が出射面に形成された単一の回折光学素子を用いてもよい。【０１１４】
本実施形態では、第五実施形態と同様に、ディスク７の溝のピッチが狭い場合、第三のサブビームである二つの集光スポット及び第一のサブビームである二つの集光スポットは、メインビームである一つの集光スポットが配置されているトラックの一つ右側及び左側、二つ右側及び左側に隣接するトラック上にそれぞれ配置されている。ディスク７の溝のピッチが広い場合、第四のサブビームである二つの集光スポット及び第二のサブビームである二つの集光スポットは、メインビームである一つの集光スポットが配置されているトラックの一つ右側及び左側、二つ右側及び左側に隣接するトラック上にそれぞれ配置されている。【０１１５】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図１２に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、フォーカス誤差信号、メインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、第三のサブビームによるプッシュプル信号、第四のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号がそれぞれ得られる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。【０１１６】
本実施形態におけるトラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図１３に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号との和をレンズ位置信号として用いることができる。【０１１７】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【０１１８】
本発明に係る光ヘッド装置の第十実施形態は、第八実施形態において、回折光学素子３ｍを図２０［１］に示す回折光学素子３ｑに置き換え、回折光学素子３ｎを図２０［２］に示す回折光学素子３ｒに置き換えたものである。【０１１９】
図２０［１］は回折光学素子３ｑの平面図である。回折光学素子３ｑは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい直径を有する円の内側に、入射光の光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線によって領域１４ａ，１４ｂの二つに分割された回折格子が形成され、その円の外側に、入射光の光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線によって領域１４ｃ，１４ｄの二つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１４ａ，１４ｂにおける格子の間隔と領域１４ｃ，１４ｄにおける格子の間隔とは等しい。領域１４ａ，１４ｃにおける格子の位相と領域１４ｂ，１４ｄにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれている。領域１４ａ，１４ｂに入射した光からは０次光、±１次回折光及び±２次回折光が生成され、領域１４ｃ，１４ｄに入射した光からは０次光及び±１次回折光が生成される。【０１２０】
図２０［２］は回折光学素子３ｒの平面図である。回折光学素子３ｒは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい直径を有する円の内側に、入射光の光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線によって領域１４ｅ，１４ｆの二つに分割された回折格子が形成され、その円の外側に、入射光の光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線と入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な二つの直線とによって領域１４ｇ〜１４ｊの四つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１４ｅ，１４ｆにおける格子の間隔と領域１４ｇ〜１４ｊにおける格子の間隔とは等しい。領域１４ｅ，１４ｇ，１４ｊにおける格子の位相と領域１４ｆ，１４ｈ，１４ｉにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれている。領域１４ｅ，１４ｆに入射した光からは０次光、±１次回折光及び±２次回折光が生成され、領域１４ｇ〜１４ｊに入射した光からは０次光及び±１次回折光が生成される。【０１２１】
回折光学素子３ｑの領域１４ａ〜１４ｄに形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子３ｒの領域１４ｅ〜１４ｊに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。また、回折光学素子３ｑの領域１４ａ，１４ｂの直径は、回折光学素子３ｒの領域１４ｅ，１４ｆの直径よりも大きい。その結果、第三のサブビーム及び第四のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べて周辺部の強度が低い。【０１２２】
なお、回折光学素子３ｑ，３ｒの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ｑ，３ｒの代わりに、図２０［１］に示す回折格子及び図２０［２］に示す回折格子のいずれか一方が入射面に形成され、同じく他方が出射面に形成された単一の回折光学素子を用いてもよい。更に、回折光学素子３ｑ，３ｒの代わりに、内側の複数の領域と外側の複数の領域とが、図１９に示す回折光学素子３ｏ，３ｐと同様に、円ではなく帯で隔てられた回折光学素子を用いてもよい。【０１２３】
本実施形態では、第五実施形態と同様に、メインビームである一つの集光スポット、第一のサブビームである二つの集光スポット、第二のサブビームである二つの集光スポット、第三のサブビームである二つの集光スポット、第四のサブビームである二つの集光スポットは、それぞれディスク７の同一のトラック上に配置されている。【０１２４】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図１２に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、フォーカス誤差信号、メインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、第三のサブビームによるプッシュプル信号、第四のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号がそれぞれ得られる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。【０１２５】
本実施形態におけるトラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号は、第六実施形態において図１６を参照して説明した理由と同様の理由により、図１３に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号との和を、レンズ位置信号として用いることができる。【０１２６】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【０１２７】
本発明に係る光ヘッド装置の第十一実施形態は、第八実施形態において、回折光学素子３ｍを図２１［１］に示す回折光学素子３ｓに置き換え、回折光学素子３ｎを図２１［２］に示す回折光学素子３ｔに置き換えたものである。【０１２８】
図２１［１］は回折光学素子３ｓの平面図である。回折光学素子３ｓは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい直径を有する円の内側に、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な二つの直線によって領域１４ｋ，１４ｌの二つに分割された回折格子が形成され、その円の外側に、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な二つの直線によって領域１４ｍ，１４ｎの二つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１４ｋ，１４ｌにおける格子の間隔と領域１４ｍ，１４ｎにおける格子の間隔とは等しい。領域１４ｋ，１４ｍにおける格子の位相と領域１４ｌ，１４ｎにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれている。領域１４ｋ，１４ｌに入射した光からは０次光、±１次回折光及び±２次回折光が生成され、領域１４ｍ，１４ｎに入射した光からは０次光及び±１次回折光が生成される。【０１２９】
図２１［２］は回折光学素子３ｔの平面図である。回折光学素子３ｔは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａよりも小さい直径を有する円の内側に、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な二つの直線によって領域１４ｏ，１４ｐの二つに分割された回折格子が形成され、その円の外側に、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な二つの直線によって領域１４ｑ，１４ｒの二つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１４ｏ，１４ｐにおける格子の間隔と領域１４ｑ，１４ｒにおける格子の間隔とは等しい。領域１４ｏ，１４ｑにおける格子の位相と領域１４ｐ，１４ｒにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれている。領域１４ｏ，１４ｐに入射した光からは０次光、±１次回折光及び±２次回折光が生成され、領域１４ｑ，１４ｒに入射した光からは０次光及び±１次回折光が生成される。【０１３０】
回折光学素子３ｓの領域１４ｋ〜１４ｎに形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子３ｔの領域１４ｏ〜１４ｒに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。また、回折光学素子３ｓの領域１４ｋ，１４ｌの直径は、回折光学素子３ｔの領域１４ｏ，１４ｐの直径よりも大きい。その結果、第三のサブビーム及び第四のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べて周辺部の強度が低い。【０１３１】
なお、回折光学素子３ｓ，３ｔの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ｓ，３ｔの代わりに、図２１［１］に示す回折格子及び図２１［２］に示す回折格子のいずれか一方が入射面に形成され、他方が出射面に形成された単一の回折光学素子を用いてもよい。更に、回折光学素子３ｓ，３ｔの代わりに、内側の複数の領域と外側の複数の領域が、図１９に示す回折光学素子３ｏ，３ｐと同様に、円ではなく帯で隔てられた回折光学素子を用いてもよい。【０１３２】
本実施形態では、第五実施形態と同様に、メインビームである一つの集光スポット、第一のサブビームである二つの集光スポット、第二のサブビームである二つの集光スポット、第三のサブビームである二つの集光スポット、第四のサブビームである二つの集光スポットは、それぞれディスク７の同一のトラック上に配置されている。【０１３３】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図１２に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、フォーカス誤差信号、メインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、第三のサブビームによるプッシュプル信号、第四のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号がそれぞれ得られる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。【０１３４】
本実施形態におけるトラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号は、第六実施形態において図１６を参照して説明した理由と同様の理由により、図１３に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第三又は第四のサブビームによるプッシュプル信号の和をレンズ位置信号として用いることができる。【０１３５】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号をラジアルチルト誤差信号として用いることができる。第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【０１３６】
図２２に、本発明に係る光ヘッド装置の第十二実施形態を示す。本実施形態は、第五実施形態において、回折光学素子３ｇ，３ｈを単一の回折光学素子３ｕに置き換え、光検出器１０ｂを光検出器１０ｃに置き換えたものである。【０１３７】
半導体レーザ１からの出射光は、回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｕにより、メインビームである一つの透過光、第一のサブビームである二つの回折光、第二のサブビームである二つの回折光、第三のサブビームである二つの回折光の、合計七つの光に分割される。メインビームは回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｕからの透過光、第一のサブビームは回折光学素子３ａからの±１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｕからの透過光、第二のサブビームは回折光学素子３ｂからの±１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｕからの透過光、第三のサブビームは回折光学素子３ｕからの±１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂからの透過光である。【０１３８】
本実施形態における回折光学素子３ａ，３ｂの平面図は、それぞれ図２［１］及び図２［２］に示すものと同じである。【０１３９】
図２３は回折光学素子３ｕの平面図である。回折光学素子３ｕは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａを含む全面に、入射光の光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線と入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な六つの直線とによって領域１５ａ〜１５ｈの八つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１５ｅ，１５ａ，１５ｄ，１５ｈにおける格子の位相と領域１５ｆ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｇにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれている。回折光学素子３ｕの入射光からは０次光及び±１次回折光が生成される。【０１４０】
回折光学素子３ｕの領域１５ａ〜１５ｈに形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔は、この順に狭くなる。このとき、メインビーム及び第三のサブビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部を透過した光と外部を透過した光との両方、及び回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部で回折された光のみが含まれる。第二のサブビームには、回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第三のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べて周辺部の強度が低い。【０１４１】
なお、回折光学素子３ａ，３ｂと回折光学素子３ｕとの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ａ，３ｂをそれぞれ回折光学素子３ｃ，３ｄで置き換えてもよい。【０１４２】
図２４にディスク７上の集光スポットの配置を示す。図２４［１］はディスク７の溝のピッチが狭い場合、図２４［２］はディスク７の溝のピッチが広い場合を表わしている。集光スポット２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｒ，２３ｓは、それぞれ回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｕからの透過光、回折光学素子３ａからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｕからの透過光、回折光学素子３ａからの−１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｕからの透過光、回折光学素子３ｂからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｕからの透過光、回折光学素子３ｂからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｕからの透過光、回折光学素子３ｕからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂからの透過光、回折光学素子３ｕからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂからの透過光に相当する。【０１４３】
図２４［１］において、集光スポット２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｒ，２３ｓは、同一のトラック２２ａ上に配置されている。図２４［２］において、集光スポット２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｒ，２３ｓは、同一のトラック２２ｂ上に配置されている。第三のサブビームである集光スポット２３ｒ，２３ｓは、ディスク７の半径方向の左側及び右側に強度が等しい二つのピークを持つ。一方、第一のサブビームである集光スポット２３ｂ，２３ｃは、メインビームである集光スポット２３ａに比べて径が大きい。また、第二のサブビームである集光スポット２３ｄ，２３ｅは、第一のサブビームである集光スポット２３ｂ，２３ｃに比べて径が大きい。【０１４４】
図２５に、光検出器１０ｃの受光部のパタンと光検出器１０ｃ上の光スポットの配置とを示す。光スポット３１ａは、回折光学素子３ａ，３ｂ，３ｕからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線及び半径方向に平行な分割線によって四つに分割された受光部３０ａ〜３０ｄで受光される。光スポット３１ｂは、回折光学素子３ａからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｕからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部３０ｅ，３０ｆで受光される。光スポット３１ｃは、回折光学素子３ａからの−１次回折光かつ回折光学素子３ｂ，３ｕからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部３０ｇ，３０ｈで受光される。光スポット３１ｄは、回折光学素子３ｂからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｕからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部３０ｉ，３０ｊで受光される。光スポット３１ｅは、回折光学素子３ｂからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｕからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部３０ｋ，３０ｌで受光される。光スポット３１ｆは、回折光学素子３ｕからの＋１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部３０ｍ，３０ｎで受光される。光スポット３１ｇは、回折光学素子３ｕからの−１次回折光かつ回折光学素子３ａ，３ｂからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部３０ｏ，３０ｐで受光される。光スポット３１ａ〜３１ｇは、円筒レンズ８及び凸レンズ９の作用により、ディスク７の接線方向の強度分布と半径方向の強度分布とが互いに入れ替わっている。なお、受光部３８ａ〜３０ｄ、受光部３０ｅ〜３０ｈ、受光部３０ｉ〜３０ｌ及び受光部３０ｍ〜３０ｐは、それぞれ特許請求の範囲における「第一の受光部群」、「第二の受光部群」、「第三の受光部群」及び「第四の受光部群」に相当する。【０１４５】
受光部３０ａ〜３０ｐからの出力をそれぞれＶ３０ａ〜Ｖ３０ｐで表わすと、フォーカス誤差信号は非点収差法により（Ｖ３０ａ＋Ｖ３０ｄ）−（Ｖ３０ｂ＋Ｖ３０ｃ）の演算から得られる。メインビームによるプッシュプル信号は（Ｖ３０ａ＋Ｖ３０ｂ）−（Ｖ３０ｃ＋Ｖ３０ｄ）、第一のサブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ３０ｅ＋Ｖ３０ｇ）−（Ｖ３０ｆ＋Ｖ３０ｈ）、第二のサブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ３０ｉ＋Ｖ３０ｋ）−（Ｖ３０ｊ＋Ｖ３０ｌ）、第三のサブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ３０ｍ＋Ｖ３０ｏ）−（Ｖ３０ｎ＋Ｖ３０ｐ）でそれぞれ与えられる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第三のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。ディスク７に記録されたＲＦ信号は（Ｖ３０ａ＋Ｖ３０ｂ＋Ｖ３０ｃ＋Ｖ３０ｄ）の演算から得られる。【０１４６】
図２６［１］に、ディスク７の溝のピッチが狭い場合における、ディスク７で反射した第三のサブビーム及びディスク７で回折された第三のサブビームの位相を示す。ただし、第三のサブビームである集光スポットは、ディスク７のトラックの中心に位置しているとする。領域４１ａ〜４１ｈは、ディスク７で０次光として反射した光のうち、それぞれ回折光学素子３ｕの領域１５ａ〜１５ｈからの±１次回折光に相当する。領域４１ｉ〜４１ｐは、ディスク７で＋１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｕの領域１５ａ〜１５ｈからの±１次回折光に相当する。領域４１ｑ〜４１ｘは、ディスク７で−１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｕの領域１５ａ〜１５ｈからの±１次回折光に相当する。図中に＋，−と記載されている領域における光の位相は、それぞれ＋９０°，−９０°である。【０１４７】
プッシュプル信号は、ディスク７で反射した光とディスク７で回折された光が重なる部分において両者が干渉し、それぞれの位相によって干渉した光の強度が変化することを利用して検出される。図２６［１］では、０次光の領域４１ｇ，４１ｅ，４１ｃと＋１次回折光の領域４１ｌ，４１ｎ，４１ｐとが重なっており、０次光の領域４１ｈ，４１ｆ，４１ｄと−１次回折光の領域４１ｓ，４１ｕ，４１ｗとが重なっている。領域４１ｇ，４１ｅ，４１ｃと領域４１ｌ，４１ｎ，４１ｐとでは光の位相が互いに１８０°ずれており、領域４１ｈ，４１ｆ，４１ｄと領域４１ｓ，４１ｕ，４１ｗとでは光の位相が互いに１８０°ずれている。このとき、第三のサブビームによるプッシュプル信号は、メインビームによるプッシュプル信号に対して極性が反転する。【０１４８】
図２６［２］に、ディスク７の溝のピッチが広い場合における、ディスク７で反射した第三のサブビーム及びディスク７で回折された第三のサブビームの位相を示す。ただし、第三のサブビームである集光スポットは、ディスク７のトラックの中心に位置しているとする。領域４１ａ〜４１ｈは、ディスク７で０次光として反射した光のうち、それぞれ回折光学素子３ｕの領域１５ａ〜１５ｈからの±１次回折光に相当する。領域４１ｉ〜４１ｐは、ディスク７で＋１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｕの領域１５ａ〜１５ｈからの±１次回折光に相当する。領域４１ｑ〜４１ｘは、ディスク７で−１次回折光として回折された光のうち、それぞれ回折光学素子３ｕの領域１５ａ〜１５ｈからの±１次回折光に相当する。図中に＋，−と記載されている領域における光の位相は、それぞれ＋９０°，−９０°である。【０１４９】
プッシュプル信号は、ディスク７で反射した光とディスク７で回折されたと光が重なる部分において両者が干渉し、それぞれの位相によって干渉した光の強度が変化することを利用して検出される。図２６［２］では、０次光の領域４１ｇ，４１ｅ，４１ｃ，４１ａ，４１ｂと＋１次回折光の領域４１ｉ，４１ｊ，４１ｌ，４１ｎ，４１ｐとがそれぞれ重なっており、０次光の領域４１ｈ，４１ｆ，４１ｄ，４１ｂ，４１ａと−１次回折光の領域４１ｒ，４１ｑ，４１ｓ，４１ｕ，４１ｗとがそれぞれ重なっている。領域４１ｇ，４１ｅ，４１ｃ，４１ａ，４１ｂと領域４１ｉ，４１ｊ，４１ｌ，４１ｎ，４１ｐとでは光の位相が互いに１８０°ずれており、領域４１ｈ，４１ｆ，４１ｄ，４１ｂ，４１ａと領域４１ｒ，４１ｑ，４１ｓ，４１ｕ，４１ｗとでは光の位相が互いに１８０°ずれている。このとき、第三のサブビームによるプッシュプル信号は、メインビームによるプッシュプル信号に対して極性が反転する。【０１５０】
本実施形態におけるトラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号は、上記の理由により、図１３に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第三のサブビームによるプッシュプル信号との和を、レンズ位置信号として用いることができる。【０１５１】
本実施形態では、ディスク７の溝のピッチが狭い場合及びディスク７の溝のピッチが広い場合のいずれも、メインビームによるプッシュプル信号から第三のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号をトラック誤差信号として用いる。これにより、溝のピッチが異なる二種類のディスクの両方に対し、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、ディスク７の溝のピッチが狭い場合及びディスク７の溝のピッチが広い場合のいずれも、メインビームによるプッシュプル信号と第三のサブビームによるプッシュプル信号との和をレンズ位置信号として用いる。【０１５２】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【０１５３】
本発明に係る光ヘッド装置の第十三実施形態は、第十二実施形態において、回折光学素子３ｕを図２７に示す回折光学素子３ｖに置き換えたものである。【０１５４】
図２７は回折光学素子３ｖの平面図である。回折光学素子３ｖは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径６ａを含む全面に、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な八つの直線によって領域１５ｉ〜１５ｍの五つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はいずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパタンはいずれも等間隔の直線状である。領域１５ｉ，１５ｋ，１５ｍにおける格子の位相と領域１５ｊ，１５ｌにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれている。入射光からは０次光及び±１次回折光が生成される。【０１５５】
回折光学素子３ｖの領域１５ｉ〜１５ｍに形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔、回折光学素子３ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔は、この順に狭くなる。このとき、メインビーム及び第三のサブビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部を透過した光と外部を透過した光との両方、及び回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子３ａの領域１３ａの内部で回折された光のみが含まれる。第二のサブビームには、回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第三のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低く、第二のサブビームは第一のサブビームに比べて周辺部の強度が低い。【０１５６】
なお、回折光学素子３ａ，３ｂと回折光学素子３ｖとの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子３ａ，３ｂをそれぞれ回折光学素子３ｃ，３ｄで置き換えてもよい。【０１５７】
本実施形態では、第十二実施形態と同様に、メインビームである一つの集光スポット、第一のサブビームである二つの集光スポット、第二のサブビームである二つの集光スポット、第三のサブビームである二つの集光スポットは、ディスク７の同一のトラック上に配置されている。【０１５８】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図２５に示すものと同じである。本実施形態では、第十二実施形態と同様に、フォーカス誤差信号、メインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、第三のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号がそれぞれ得られる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第三のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。【０１５９】
本実施形態におけるトラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号は、第十二実施形態において図２６を参照して説明した理由と同様の理由により、図１３に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第三のサブビームによるプッシュプル信号との和を、レンズ位置信号として用いることができる。【０１６０】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一又は第二のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【０１６１】
図２８は回折光学素子３ａ〜３ｖの断面図である。回折光学素子３ａの領域１３ａの外部、回折光学素子３ｂの領域１３ｂの外部、回折光学素子３ｃの領域１３ｃの外部、回折光学素子３ｄの領域１３ｄの外部、回折光学素子３ｅの領域１３ｅ，１３ｆの外部、回折光学素子３ｆの領域１３ｇ，１３ｈの外部は、図２８［１］に示すように基板１７上に誘電体１８ａが形成された構成である。【０１６２】
回折光学素子３ａの領域１３ａの内部、回折光学素子３ｂの領域１３ｂの内部、回折光学素子３ｃの領域１３ｃの内部、回折光学素子３ｄの領域１３ｄの内部、回折光学素子３ｅの領域１３ｆ、回折光学素子３ｆの領域１３ｈ、回折光学素子３ｇの全面、回折光学素子３ｈの全面、回折光学素子３ｉの全面、回折光学素子３ｊの全面、回折光学素子３ｋの全面、回折光学素子３ｌの全面、回折光学素子３ｍの領域１３ｔ、回折光学素子３ｎの領域１３ｖ、回折光学素子３ｏの領域１３ｘ、回折光学素子３ｐの領域１３ｚ、回折光学素子３ｑの領域１４ｃ，１４ｄ、回折光学素子３ｒの領域１４ｇ〜１４ｊ、回折光学素子３ｓの領域１４ｍ，１４ｎ、回折光学素子３ｔの領域１４ｑ，１４ｒ、回折光学素子３ｕの領域１５ａ〜１５ｈ、回折光学素子３ｖの領域１５ｉ〜１５ｍは、図２８［２］に示すように基板１７上に誘電体１８ｂが形成された構成である。【０１６３】
回折光学素子３ｅの領域１３ｅ、回折光学素子３ｆの領域１３ｇ、回折光学素子３ｍの領域１３ｓ、回折光学素子３ｎの領域１３ｕ、回折光学素子３ｏの領域１３ｗ、回折光学素子３ｐの領域１３ｙ、回折光学素子３ｑの領域１４ａ，１４ｂ、回折光学素子３ｒの領域１４ｅ，１４ｆ、回折光学素子３ｓの領域１４ｋ，１４ｌ、回折光学素子３ｔの領域１４ｏ，１４ｐは、図２８［３］に示すように基板１７上に誘電体１８ｃが形成された構成である。【０１６４】
誘電体１８ａは、断面形状が平坦であり、高さがＨ０である。誘電体１８ｂの断面形状は、幅Ｐ／２のライン部と幅Ｐ／２のスペース部との繰り返しである。すなわち、格子の間隔はＰである。ライン部及びスペース部は、高さの平均がＨ０、高さの差が２Ｈ１である。誘電体１８ｃの断面形状は、幅Ｐ／２−Ａのライン部、幅Ａのスペース部、幅Ａのライン部、幅Ｐ／２−Ａのライン部の繰り返しである。すなわち、格子の間隔はＰである。ライン部及びスペース部は、高さの平均がＨ０、高さの差が２Ｈ２である。【０１６５】
ここで、半導体レーザ１の波長をλ、誘電体１８ａ，１８ｂ，１８ｃの屈折率をｎとする。このとき、図２８［１］に示す領域の透過率は１である。すなわち、図２８［１］に示す領域に入射した光はほぼ１００％が透過する。【０１６６】
図２８［２］に示す領域の透過率、±１次回折効率、±２次回折効率を、それぞれηａ０，ηａ１，ηａ２とすると、次の式（１）〜（４）が成り立つ。【０１６７】
ηａ０＝cos2（φ１／２）  ・・・（１）
ηａ１＝（２／π）2sin2（φ１／２）  ・・・（２）
ηａ２＝０  ・・・（３）
φ１＝４π（ｎ−１）Ｈ１／λ  ・・・（４）【０１６８】
例えば、φ１＝０．１９４πとすると、ηａ０＝０．９１０，ηａ１＝０．０３６，ηａ２＝０となる。すなわち、図２８［２］に示す領域に入射した光は、０次光として約９１．０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約３．６％が回折され、±２次回折光としては回折されない。【０１６９】
図２８［３］に示す領域の透過率、±１次回折効率、±２次回折効率を、それぞれηｂ０，ηｂ１，ηｂ２とすると、次の式（５）〜（８）が成り立つ。【０１７０】
ηｂ０＝cos2（φ２／２）  ・・・（５）
ηｂ１＝（２／π）2sin2（φ２／２）sin2［π（１−４Ａ／Ｐ）／２］  ・・・（６）
ηｂ２＝（１／π）2sin2（φ２／２）｛１＋cos［π（１−４Ａ／Ｐ）］｝2  ・・・（７）
φ２＝４π（ｎ−１）Ｈ２／λ  ・・・（８）【０１７１】
例えば、φ２＝０．２９５π，Ａ＝０．１４２Ｐとすると、ηｂ０＝０．８００，ηｂ１＝０．０３２，ηｂ２＝０．０３０となる。すなわち、図２８［３］に示す領域に入射した光は、０次光として約８０．０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約３．２％が回折され、±２次回折光としてそれぞれ約３．０％が回折される。【０１７２】
図２９に、本発明に係る光ヘッド装置の第十四実施形態を示す。本実施形態は、第一実施形態において、回折光学素子３ａ，３ｂをそれぞれ回折光学素子１１ａ，１１ｂに置き換え、コリメータレンズ２と回折光学素子１１ａとの間及び回折光学素子１１ｂと偏光ビームスプリッタ４との間にそれぞれ可変波長板１２ａ，１２ｂを追加し、光検出器１０ａを光検出器１０ｄに置き換えたものである。なお、可変波長板１２ａ，１２ｂは、特許請求の範囲における「強度分布変化手段」に相当する。【０１７３】
回折光学素子１１ａ，１１ｂは、入射光のうち特定の方向の偏光成分を透過させ、それに直交する方向の偏光成分を透過光及び±１次回折光の三つの光に分割する働きをする。また、可変波長板１２ａ，１２ｂは、液晶分子を有する液晶光学素子であり、入射光の偏光方向を９０°変化させるか否かのいずれかの働きをする。ここで、偏光ビームスプリッタ４に対するＰ偏光及びＳ偏光の方向にそれぞれＸ軸及びＹ軸をとり、光の進行方向にＺ軸をとる。【０１７４】
液晶光学素子に電圧を印加しない場合、液晶分子はＸ−Ｙ平面内でＸ軸及びＹ軸に対して４５°の方向に配向している。半導体レーザ１からの出射光は、Ｘ軸方向の直線偏光として可変波長板１２ａに入射する。この光が液晶光学素子を透過すると、液晶分子に平行な方向の偏光成分とそれに直交する方向の偏光成分との間に位相差が生じる。この位相差は１８０°に設定されているため、液晶光学素子を透過した光は偏光方向が９０°変化する。すなわち、可変波長板１２ａからの出射光は、Ｙ軸方向の直線偏光として回折光学素子１１ａに入射する。回折光学素子１１ａにおける特定の方向はＸ軸方向であるため、この光は回折光学素子１１ａにおいて透過光及び±１次回折光の三つの光に分割され、Ｙ軸方向の直線偏光として回折光学素子１１ｂに入射する。回折光学素子１１ｂにおける特定の方向はＹ軸方向であるため、これらの光は、回折光学素子１１ｂを透過し、Ｙ軸方向の直線偏光として可変波長板１２ｂに入射する。これらの光が液晶光学素子を透過すると、液晶分子に平行な方向の偏光成分とそれに直交する方向の偏光成分との間に位相差が生じる。この位相差は１８０°に設定されているため、液晶光学素子を透過した光は偏光方向が９０°変化する。すなわち、可変波長板１２ｂからの出射光は、Ｘ軸方向の直線偏光として偏光ビームスプリッタ４へ向かう。【０１７５】
一方、液晶光学素子に電圧を印加する場合、液晶分子はＺ軸方向に配向している。半導体レーザ１からの出射光は、Ｘ軸方向の直線偏光として可変波長板１２ａに入射する。この光が液晶光学素子を透過しても位相差は生じないため、液晶光学素子を透過した光は偏光方向が変化しない。すなわち、可変波長板１２ａからの出射光は、Ｘ軸方向の直線偏光として回折光学素子１１ａに入射する。回折光学素子１１ａにおける特定の方向はＸ軸方向であるため、この光は、回折光学素子１１ａを透過し、Ｘ軸方向の直線偏光として回折光学素子１１ｂに入射する。回折光学素子１１ｂにおける特定の方向はＹ軸方向であるため、この光は、回折光学素子１１ｂにおいて透過光及び±１次回折光の三つの光に分割され、Ｘ軸方向の直線偏光として可変波長板１２ｂに入射する。これらの光が液晶光学素子を透過しても位相差は生じないため、液晶光学素子を透過した光は偏光方向が変化しない。すなわち、可変波長板１２ｂからの出射光は、Ｘ軸方向の直線偏光として偏光ビームスプリッタ４へ向かう。【０１７６】
いずれの場合も、半導体レーザ１からの出射光は、回折光学素子１１ａ，１１ｂにより、メインビームである一つの透過光及びサブビームである二つの回折光の合計三つの光に分割される。メインビームは回折光学素子１１ａ，１１ｂからの透過光、サブビームは回折光学素子１１ａからの±１次回折光かつ回折光学素子１１ｂからの透過光又は回折光学素子１１ｂからの±１次回折光かつ回折光学素子１１ａからの透過光である。【０１７７】
本実施形態における回折光学素子１１ａ，１１ｂの平面図は、それぞれ図２［１］及び図２［２］に示すものと同じである。ただし、回折光学素子１１ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔と、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔とは等しい。【０１７８】
可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない場合、例えば、回折光学素子１１ａの領域１３ａの内部に入射した光は、０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。また、領域１３ａの外部に入射した光は、ほぼ１００％が透過する。これに対し、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの内部及び外部に入射した光は、ほぼ１００％が透過する。このとき、メインビームには、回折光学素子１１ａの領域１３ａの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。サブビームには、回折光学素子１１ａの領域１３ａの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。【０１７９】
一方、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加する場合、例えば、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの内部に入射した光は、０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。また、領域１３ｂの外部に入射した光は、ほぼ１００％が透過する。これに対し、回折光学素子１１ａの領域１３ａの内部及び外部に入射した光は、ほぼ１００％が透過する。このとき、メインビームには、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。サブビームには、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。【０１８０】
なお、回折光学素子１１ａ，１１ｂの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子１１ａ，１１ｂの代わりに、平面図が図６［１］及び図６［２］に示すものと同じである回折光学素子を用いてもよい。【０１８１】
図３０にディスク７上の集光スポットの配置を示す。図３０［１］はディスク７の溝のピッチが狭い場合、図３０［２］はディスク７の溝のピッチが広い場合を表わしている。【０１８２】
ディスク７の溝のピッチが狭い場合は、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない。このとき、集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、それぞれ回折光学素子１１ａ，１１ｂからの透過光、回折光学素子１１ａからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ｂからの透過光、回折光学素子１１ａからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ｂからの透過光に相当する。集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、同一のトラック２２ａ上に配置されている。サブビームである集光スポット２４ｂ，２４ｃは、メインビームである集光スポット２４ａに比べて径が大きい。【０１８３】
ディスク７の溝のピッチが広い場合は、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加する。このとき、集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、それぞれ回折光学素子１１ａ，１１ｂからの透過光、回折光学素子１１ｂからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａからの透過光、回折光学素子１１ｂからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａからの透過光に相当する。集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、同一のトラック２２ｂ上に配置されている。サブビームである集光スポット２４ｂ，２４ｃは、メインビームである集光スポット２４ａに比べて径が大きい。【０１８４】
図３１に、光検出器１０ｄの受光部のパタンと光検出器１０ｄ上の光スポットの配置とを示す。光スポット３３ａは、回折光学素子１１ａ，１１ｂからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線及び半径方向に平行な分割線によって、四つに分割された受光部３２ａ〜３２ｄで受光される。光スポット３３ｂは、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない場合は回折光学素子１１ａからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ｂからの透過光、電圧を印加する場合は回折光学素子１１ｂからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部３２ｅ，３２ｆで受光される。光スポット３３ｃは、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない場合は回折光学素子１１ａからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ｂからの透過光、電圧を印加する場合は回折光学素子１１ｂからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部３２ｇ，３２ｈで受光される。光スポット３３ａ〜３３ｃは、円筒レンズ８及び凸レンズ９の作用により、ディスク７の接線方向の強度分布と半径方向の強度分布とが互いに入れ替わっている。なお、受光部３２ａ〜３２ｄ及び受光部３２ｅ〜３０ｈは、それぞれ特許請求の範囲における「第一の受光部群」及び「第二の受光部群」に相当する。【０１８５】
受光部３２ａ〜３２ｈからの出力をそれぞれＶ３２ａ〜Ｖ３２ｈで表わすと、フォーカス誤差信号は非点収差法により（Ｖ３２ａ＋Ｖ３２ｄ）−（Ｖ３２ｂ＋Ｖ３２ｃ）の演算から得られる。メインビームによるプッシュプル信号は（Ｖ３２ａ＋Ｖ３２ｂ）−（Ｖ３２ｃ＋Ｖ３２ｄ）、サブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ３２ｅ＋Ｖ３２ｇ）−（Ｖ３２ｆ＋Ｖ３２ｈ）でそれぞれ与えられる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号を用いる。ディスク７に記録されたＲＦ信号は（Ｖ３２ａ＋Ｖ３２ｂ＋Ｖ３２ｃ＋Ｖ３２ｄ）の演算から得られる。【０１８６】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、トラックサーボをかけた時のサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。【０１８７】
本実施形態では、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない場合、サブビームに対するＮＡは回折光学素子１１ａの領域１３ａの径で決まる。ここで、サブビームに対するＮＡを、溝のピッチが狭いディスクに対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定する。一方、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加する場合、サブビームに対するＮＡは回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの径で決まる。ここで、サブビームに対するＮＡを、溝のピッチが広いディスクに対してラジアルチルト誤差信号の絶対値が最大になるように設定する。これにより、溝のピッチが異なる二種類のディスクの両方に対し、高い感度でラジアルチルトを検出することができる。【０１８８】
本実施形態では可変波長板１２ａ，１２ｂとして液晶分子を有する液晶光学素子を用いたが、可変波長板１２ａ，１２ｂとしてＺ軸の周りに回転する回転機構を有する１／２波長板を用いることも可能である。【０１８９】
１／２波長板を回転させない場合、１／２波長板の光学軸はＸ−Ｙ平面内でＸ軸及びＹ軸に対して４５°の方向に平行である。半導体レーザ１からの出射光は、Ｘ軸方向の直線偏光として可変波長板１２ａに入射する。この光が１／２波長板を透過すると、光学軸に平行な方向の偏光成分とそれに直交する方向の偏光成分との間に位相差が生じる。この位相差は１８０°に設定されているため、１／２波長板を透過した光は偏光方向が９０°変化する。すなわち、可変波長板１２ａからの出射光は、Ｙ軸方向の直線偏光として回折光学素子１１ａに入射する。回折光学素子１１ａにおける特定の方向はＸ軸方向であるため、この光は、回折光学素子１１ａにおいて透過光及び±１次回折光の三つの光に分割され、Ｙ軸方向の直線偏光として回折光学素子１１ｂに入射する。回折光学素子１１ｂにおける特定の方向はＹ軸方向であるため、これらの光は、回折光学素子１１ｂを透過し、Ｙ軸方向の直線偏光として可変波長板１２ｂに入射する。これらの光が１／２波長板を透過すると、光学軸に平行な方向の偏光成分とそれに直交する方向の偏光成分との間に位相差が生じる。この位相差は１８０°に設定されているため、１／２波長板を透過した光は偏光方向が９０°変化する。すなわち、可変波長板１２ｂからの出射光は、Ｘ軸方向の直線偏光として偏光ビームスプリッタ４へ向かう。【０１９０】
一方、１／２波長板を４５°回転させる場合、１／２波長板の光学軸はＸ−Ｙ平面内でＸ軸方向又はＹ軸方向に平行である。半導体レーザ１からの出射光は、Ｘ軸方向の直線偏光として可変波長板１２ａに入射する。この光が１／２波長板を透過しても位相差は生じないため、１／２波長板を透過した光は偏光方向が変化しない。すなわち、可変波長板１２ａからの出射光は、Ｘ軸方向の直線偏光として回折光学素子１１ａに入射する。回折光学素子１１ａにおける特定の方向はＸ軸方向であるため、この光は、回折光学素子１１ａを透過し、Ｘ軸方向の直線偏光として回折光学素子１１ｂに入射する。回折光学素子１１ｂにおける特定の方向はＹ軸方向であるため、この光は、回折光学素子１１ｂにおいて透過光及び±１次回折光の三つの光に分割され、Ｘ軸方向の直線偏光として可変波長板１２ｂに入射する。これらの光が１／２波長板を透過しても位相差は生じないため、１／２波長板を透過した光は偏光方向が変化しない。すなわち、可変波長板１２ｂからの出射光は、Ｘ軸方向の直線偏光として偏光ビームスプリッタ４へ向かう。【０１９１】
図３２に、本発明に係る光ヘッド装置の第十五実施形態を示す。本実施形態は、第十四実施形態において、回折光学素子１１ａ，１１ｂと可変波長板１２ｂとの間に回折光学素子１１ｃ，１１ｄを追加し、光検出器１０ｄを光検出器１０ａに置き換えたものである。回折光学素子１１ｃ，１１ｄは、入射光のうち特定の方向の偏光成分を透過させ、それに直交する方向の偏光成分を透過光及び±１次回折光の三つの光に分割する働きをする。【０１９２】
半導体レーザ１からの出射光は、回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにより、メインビームである一つの透過光、第一のサブビームである二つの回折光及び第二のサブビームである二つの回折光の、合計五つの光に分割される。液晶光学素子に電圧を印加しない場合、メインビームは回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、第一のサブビームは回折光学素子１１ａからの±１次回折光かつ回折光学素子１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、第二のサブビームは回折光学素子１１ｃからの±１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｄからの透過光である。一方、液晶光学素子に電圧を印加する場合、メインビームは回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、第一のサブビームは回折光学素子１１ｂからの±１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、第二のサブビームは回折光学素子１１ｄからの±１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの透過光である。【０１９３】
本実施形態における回折光学素子１１ａ，１１ｂの平面図は、それぞれ図２［１］及び図２［２］に示すものと同じである。ただし、回折光学素子１１ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔と、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔とは等しい。また、回折光学素子１１ａの領域１３ａに形成された回折格子及び回折光学素子１１ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の方向は、ディスク７の半径方向に対して僅かに傾いている。【０１９４】
本実施形態における回折光学素子１１ｃ，１１ｄの平面図は、それぞれ図１０［１］及び図１０［２］に示すものと同じである。ただし、回折光学素子１１ｃの全面に形成された回折格子における格子の間隔と、回折光学素子１１ｄの全面に形成された回折格子における格子の間隔とは等しい。【０１９５】
可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない場合、例えば、回折光学素子１１ｃに入射した光は、０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。これに対し、回折光学素子１１ｄに入射した光は、ほぼ１００％が透過する。回折光学素子１１ｃの全面に形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子１１ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。このとき、メインビーム及び第二のサブビームには、回折光学素子１１ａの領域１３ａの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子１１ａの領域１３ａの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第二のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。【０１９６】
一方、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加する場合、例えば、回折光学素子１１ｄに入射した光は、０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。これに対し、回折光学素子１１ｃに入射した光は、ほぼ１００％が透過する。回折光学素子１１ｄの全面に形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。このとき、メインビーム及び第二のサブビームには、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第二のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。【０１９７】
なお、回折光学素子１１ｃ，１１ｄの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子１１ａ，１１ｂと回折光学素子１１ｃ，１１ｄとの順序は、互いに逆でもよい。更に、回折光学素子１１ａ，１１ｂの代わりに、平面図が図６［１］及び図６［２］に示すものと同じである回折光学素子を用いてもよい。【０１９８】
図３３にディスク７上の集光スポットの配置を示す。図３３［１］はディスク７の溝のピッチが狭い場合、図３３［２］はディスク７の溝のピッチが広い場合を表わしている。【０１９９】
ディスク７の溝のピッチが狭い場合は、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない。このとき、集光スポット２４ａ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇは、それぞれ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、回折光学素子１１ａからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、回折光学素子１１ａからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、回折光学素子１１ｃからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｄからの透過光、回折光学素子１１ｃからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｄからの透過光に相当する。集光スポット２４ａはトラック２２ａ（ランド又はグルーブ）上、集光スポット２４ｆはトラック２２ａの一つ右側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上、集光スポット２４ｇはトラック２２ａの一つ左側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上、集光スポット２４ｄはトラック２２ａの二つ右側に隣接するトラック（ランド又はグルーブ）上、集光スポット２４ｅはトラック２２ａの二つ左側に隣接するトラック（ランド又はグルーブ）上に、それぞれ配置されている。第二のサブビームである集光スポット２４ｆ，２４ｇは、メインビームである集光スポット２４ａと径が等しい。また、第一のサブビームである集光スポット２４ｄ，２４ｅは、メインビームである集光スポット２４ａに比べて径が大きい。【０２００】
ディスク７の溝のピッチが広い場合は、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加する。このとき、集光スポット２４ａ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇは、それぞれ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、回折光学素子１１ｂからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、回折光学素子１１ｂからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、回折光学素子１１ｄからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの透過光、回折光学素子１１ｄからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの透過光に相当する。集光スポット２４ａはトラック２２ｂ（ランド又はグルーブ）上、集光スポット２４ｆはトラック２２ｂの一つ右側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上、集光スポット２４ｇはトラック２２ｂの一つ左側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上、集光スポット２４ｄはトラック２２ｂの二つ右側に隣接するトラック（ランド又はグルーブ）上、集光スポット２４ｅはトラック２２ｂの二つ左側に隣接するトラック（ランド又はグルーブ）上に、それぞれ配置されている。第二のサブビームである集光スポット２４ｆ，２４ｇは、メインビームである集光スポット２４ａと径が等しい。また、第一のサブビームである集光スポット２４ｄ，２４ｅは、メインビームである集光スポット２４ａに比べて径が大きい。【０２０１】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図４に示すものと同じである。光スポット２７ａは、回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線及び半径方向に平行な分割線によって、四つに分割された受光部２６ａ〜２６ｄで受光される。光スポット２７ｄは、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない場合は回折光学素子１１ａからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、電圧を印加する場合は回折光学素子１１ｂからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｃ，１１ｄからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２６ｉ，２６ｊで受光される。光スポット２７ｅは、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない場合は回折光学素子１１ａからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ｂ，１１ｃ，１１ｄからの透過光、電圧を印加する場合は回折光学素子１１ｂからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｃ，１１ｄからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２６ｋ，２６ｌで受光される。光スポット２７ｂは、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない場合は回折光学素子１１ｃからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｄからの透過光、電圧を印加する場合は回折光学素子１１ｄからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２６ｅ，２６ｆで受光される。光スポット２７ｃは、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない場合は回折光学素子１１ｃからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｄからの透過光、電圧を印加する場合は回折光学素子１１ｄからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの透過光に相当し、光軸を通るディスク７の半径方向に平行な分割線によって二つに分割された受光部２６ｇ，２６ｈで受光される。光スポット２７ａ〜２７ｅは、円筒レンズ８及び凸レンズ９の作用により、ディスク７の接線方向の強度分布と半径方向の強度分布とが互いに入れ替わっている。【０２０２】
受光部２６ａ〜２６ｌからの出力をそれぞれＶ２６ａ〜Ｖ２６ｌで表わすと、フォーカス誤差信号は非点収差法により（Ｖ２６ａ＋Ｖ２６ｄ）−（Ｖ２６ｂ＋Ｖ２６ｃ）の演算から得られる。メインビームによるプッシュプル信号は（Ｖ２６ａ＋Ｖ２６ｂ）−（Ｖ２６ｃ＋Ｖ２６ｄ）、第一のサブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ２６ｉ＋Ｖ２６ｋ）−（Ｖ２６ｊ＋Ｖ２６ｌ）、第二のサブビームによるプッシュプル信号は（Ｖ２６ｅ＋Ｖ２６ｇ）−（Ｖ２６ｆ＋Ｖ２６ｈ）でそれぞれ与えられる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第二のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。ディスク７に記録されたＲＦ信号は（Ｖ２６ａ＋Ｖ２６ｂ＋Ｖ２６ｃ＋Ｖ２６ｄ）の演算から得られる。【０２０３】
本実施形態におけるトラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図１３に示すものと同じである。本実施形態では、第五実施形態と同様に、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第二のサブビームによるプッシュプル信号との和を、レンズ位置信号として用いることができる。【０２０４】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第十四実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一のサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。第一のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、第一のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【０２０５】
本発明に係る光ヘッド装置の第十六実施形態は、第十五実施形態において、回折光学素子１１ｃ，１１ｄをそれぞれ後述する回折光学素子１１ｅ，１１ｆに置き換えたものである。回折光学素子１１ｅ，１１ｆは、入射光のうち特定の方向の偏光成分を透過させ、それに直交する方向の偏光成分を透過光及び±１次回折光の三つの光に分割する働きをする。【０２０６】
本実施形態における回折光学素子１１ｅ，１１ｆの平面図は、それぞれ図１４［１］及び図１４［２］に示すものと同じである。ただし、回折光学素子１１ｅの全面に形成された回折格子における格子の間隔と、回折光学素子１１ｆの全面に形成された回折格子における格子の間隔とは等しい。【０２０７】
可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない場合、回折光学素子１１ｅへの入射光からは０次光及び±１次回折光が生成される。回折光学素子１１ｅの全面に形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子１１ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。このとき、メインビーム及び第二のサブビームには、回折光学素子１１ａの領域１３ａの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子１１ａの領域１３ａの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第二のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。【０２０８】
一方、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加する場合、回折光学素子１１ｆへの入射光からは０次光及び±１次回折光が生成される。回折光学素子１１ｆの全面に形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。このとき、メインビーム及び第二のサブビームには、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第二のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。【０２０９】
なお、回折光学素子１１ｅ，１１ｆの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子１１ａ，１１ｂと回折光学素子１１ｅ，１１ｆとの順序は、互いに逆でもよい。更に、回折光学素子１１ａ，１１ｂの代わりに、平面図が図６［１］及び図６［２］に示すものと同じである回折光学素子を用いてもよい。また、回折光学素子１１ｅ，１１ｆの代わりに、平面図が図１７［１］及び図１７［２］に示すものと同じである回折光学素子を用いてもよい。【０２１０】
図３４にディスク７上の集光スポットの配置を示す。図３４［１］はディスク７の溝のピッチが狭い場合、図３４［２］はディスク７の溝のピッチが広い場合を表わしている。【０２１１】
ディスク７の溝のピッチが狭い場合は、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない。このとき、集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｈ，２４ｉは、それぞれ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｅ，１１ｆからの透過光、回折光学素子１１ａからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ｂ，１１ｅ，１１ｆからの透過光、回折光学素子１１ａからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ｂ，１１ｅ，１１ｆからの透過光、回折光学素子１１ｅからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｆからの透過光、回折光学素子１１ｅからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｆからの透過光に相当する。集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｈ，２４ｉは、同一のトラック２２ａ上に配置されている。第二のサブビームである集光スポット２４ｈ，２４ｉは、ディスク７の半径方向の左側及び右側に強度が等しい二つのピークを持つ。一方、第一のサブビームである集光スポット２４ｂ，２４ｃは、メインビームである集光スポット２４ａに比べて径が大きい。【０２１２】
ディスク７の溝のピッチが広い場合は、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加する。このとき、集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｈ，２４ｉは、それぞれ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｅ，１１ｆからの透過光、回折光学素子１１ｂからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｅ，１１ｆからの透過光、回折光学素子１１ｂからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｅ，１１ｆからの透過光、回折光学素子１１ｆからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｅからの透過光、回折光学素子１１ｆからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，１１ｅからの透過光に相当する。集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｈ，２４ｉは、同一のトラック２２ｂ上に配置されている。第二のサブビームである集光スポット２４ｈ，２４ｉは、ディスク７の半径方向の左側及び右側に強度が等しい二つのピークを持つ。一方、第一のサブビームである集光スポット２４ｂ，２４ｃは、メインビームである集光スポット２４ａに比べて径が大きい。【０２１３】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図４に示すものと同じである。本実施形態では、第十五実施形態と同様に、フォーカス誤差信号、メインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号がそれぞれ得られる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第二のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。【０２１４】
本実施形態におけるトラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号は、第六実施形態において図１６を参照して説明した理由と同様の理由により、図１３に示すものと同じである。本実施形態では、第十五実施形態と同様に、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第二のサブビームによるプッシュプル信号の和をレンズ位置信号として用いることができる。【０２１５】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第十五実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一のサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。第一のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、第一のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【０２１６】
本発明に係る光ヘッド装置の他の実施形態として、第十五実施形態において、回折光学素子１１ａ，１１ｃを、平面図が図１８［１］に示すものと同じである単一の回折光学素子１１ｇに置き換え、回折光学素子１１ｂ，１１ｄを、平面図が図１８［２］に示すものと同じである単一の回折光学素子１１ｈに置き換えたものとしてもよい。回折光学素子１１ｇ，１１ｈは、入射光のうち特定の方向の偏光成分を透過させ、それに直交する方向の偏光成分を透過光、±１次回折光及び±２次回折光の五つの光に分割する働きをする。【０２１７】
本発明に係る光ヘッド装置の他の実施形態として、第十五実施形態において、回折光学素子１１ａ，１１ｃを、平面図が図１９［１］に示すものと同じである単一の回折光学素子１１ｉに置き換え、回折光学素子１１ｂ，１１ｄを、平面図が図１９［２］に示すものと同じである単一の回折光学素子１１ｊに置き換えたものとしてもよい。回折光学素子１１ｉ，１１ｊは、入射光のうち特定の方向の偏光成分を透過させ、それに直交する方向の偏光成分を透過光、±１次回折光及び±２次回折光の五つの光に分割する働きをする。【０２１８】
本発明に係る光ヘッド装置の他の実施形態として、第十六実施形態において、回折光学素子１１ａ，１１ｅを、平面図が図２０［１］に示すものと同じである単一の回折光学素子１１ｋに置き換え、回折光学素子１１ｂ，１１ｆを、平面図が図２０［２］に示すものと同じである単一の回折光学素子１１ｌに置き換えたものとしてもよい。回折光学素子１１ｋ，１１ｌは、入射光のうち特定の方向の偏光成分を透過させ、それに直交する方向の偏光成分を透過光、±１次回折光及び±２次回折光の五つの光に分割する働きをする。【０２１９】
本発明に係る光ヘッド装置の他の実施形態として、第十六実施形態において、回折光学素子１１ａ，１１ｅを、平面図が図２１［１］に示すものと同じである単一の回折光学素子１１ｍに置き換え、回折光学素子１１ｂ，１１ｆを、平面図が図２１［２］に示すものと同じである単一の回折光学素子１１ｎに置き換えたものとしてもよい。回折光学素子１１ｍ，１１ｎは、入射光のうち特定の方向の偏光成分を透過させ、それに直交する方向の偏光成分を透過光、±１次回折光及び±２次回折光の五つの光に分割する働きをする。【０２２０】
図３５に、本発明に係る光ヘッド装置の第十七実施形態を示す。本実施形態は、第十五実施形態において、回折光学素子１１ｃ，１１ｄを、可変波長板１２ｂと偏光ビームスプリッタ４との間に設けた単一の回折光学素子３ｕに置き換えたものである。【０２２１】
半導体レーザ１からの出射光は、回折光学素子１１ａ，１１ｂ，３ｕにより、メインビームである一つの透過光、第一のサブビームである二つの回折光及び第二のサブビームである二つの回折光の、合計五つの光に分割される。液晶光学素子に電圧を印加しない場合、メインビームは回折光学素子１１ａ，１１ｂ，３ｕからの透過光、第一のサブビームは回折光学素子１１ａからの±１次回折光かつ回折光学素子１１ｂ，３ｕからの透過光、第二のサブビームは回折光学素子３ｕからの±１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂからの透過光である。一方、液晶光学素子に電圧を印加する場合、メインビームは回折光学素子１１ａ，１１ｂ，３ｕからの透過光、第一のサブビームは回折光学素子１１ｂからの±１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，３ｕからの透過光、第二のサブビームは回折光学素子３ｕからの±１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂからの透過光である。【０２２２】
本実施形態における回折光学素子１１ａ，１１ｂの平面図は、それぞれ図２［１］及び図２［２］に示すものと同じである。ただし、回折光学素子１１ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔と、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔とは等しい。また、本実施形態における回折光学素子３ｕの平面図は図２３に示すものと同じである。【０２２３】
可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない場合、回折光学素子３ｕの領域１５ａ〜１５ｈに形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子１１ａの領域１３ａに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。このとき、メインビーム及び第二のサブビームには、回折光学素子１１ａの領域１３ａの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子１１ａの領域１３ａの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第二のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。【０２２４】
一方、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加する場合、回折光学素子３ｕの領域１５ａ〜１５ｈに形成された回折格子における格子の間隔は、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂに形成された回折格子における格子の間隔よりも広い。このとき、メインビーム及び第二のサブビームには、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含まれる。第一のサブビームには、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、第二のサブビームはメインビームと強度分布が同じであり、第一のサブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。【０２２５】
なお、可変波長板１２ａ，回折光学素子１１ａ，１１ｂ，可変波長板１２ｂと回折光学素子３ｕの順序は互いに逆でもよい。また、回折光学素子１１ａ，１１ｂの代わりに、平面図が図６［１］、図６［２］に示すものと同じである回折光学素子を用いてもよい。更に、回折光学素子３ｕを回折光学素子３ｖで置き換えてもよい。【０２２６】
図３６にディスク７上の集光スポットの配置を示す。図３６［１］はディスク７の溝のピッチが狭い場合、図３６［２］はディスク７の溝のピッチが広い場合を表わしている。【０２２７】
ディスク７の溝のピッチが狭い場合は、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加しない。このとき、集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｊ，２４ｋは、それぞれ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，３ｕからの透過光、回折光学素子１１ａからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ｂ，３ｕからの透過光、回折光学素子１１ａからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ｂ，３ｕからの透過光、回折光学素子３ｕからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂからの透過光、回折光学素子３ｕからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂからの透過光に相当する。集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｊ，２４ｋは、同一のトラック２２ａ上に配置されている。第二のサブビームである集光スポット２４ｊ，２４ｋは、ディスク７の半径方向の左側及び右側に強度が等しい二つのピークを持つ。一方、第一のサブビームである集光スポット２４ｂ，２４ｃは、メインビームである集光スポット２４ａに比べて径が大きい。【０２２８】
ディスク７の溝のピッチが広い場合は、可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加する。このとき、集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｊ，２４ｋは、それぞれ回折光学素子１１ａ，１１ｂ，３ｕからの透過光、回折光学素子１１ｂからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，３ｕからの透過光、回折光学素子１１ｂからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，３ｕからの透過光、回折光学素子３ｕからの＋１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂからの透過光、回折光学素子３ｕからの−１次回折光かつ回折光学素子１１ａ，１１ｂからの透過光に相当する。集光スポット２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｊ，２４ｋは、同一のトラック２２ｂ上に配置されている。第二のサブビームである集光スポット２４ｊ，２４ｋは、ディスク７の半径方向の左側と右側に強度が等しい二つのピークを持つ。一方、第一のサブビームである集光スポット２４ｂ，２４ｃは、メインビームである集光スポット２４ａに比べて径が大きい。【０２２９】
本実施形態における光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とは、図４に示すものと同じである。本実施形態では、第十五実施形態と同様に、フォーカス誤差信号、メインビームによるプッシュプル信号、第一のサブビームによるプッシュプル信号、第二のサブビームによるプッシュプル信号、ディスク７に記録されたＲＦ信号がそれぞれ得られる。トラック誤差信号としては、メインビームによるプッシュプル信号から第二のサブビームによるプッシュプル信号を引いた信号を用いる。【０２３０】
本実施形態におけるトラック誤差信号の検出に関わる各種のプッシュプル信号は、第十二実施形態において図２６を参照して説明した理由と同様の理由により、図１３に示すものと同じである。本実施形態では、第十五実施形態と同様に、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。また、メインビームによるプッシュプル信号と第二のサブビームによるプッシュプル信号との和を、レンズ位置信号として用いることができる。【０２３１】
本実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号は、図５に示すものと同じである。本実施形態では、第十五実施形態と同様に、トラックサーボをかけた時の第一のサブビームによるプッシュプル信号を、ラジアルチルト誤差信号として用いることができる。第一のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセットを生じない。また、第一のサブビームによるプッシュプル信号からレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じない。更に、第一のサブビームによるプッシュプル信号からトラック誤差信号及びレンズ位置信号を引いた信号をラジアルチルト誤差信号として用いれば、ラジアルチルト誤差信号に残留誤差によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットを生じない。【０２３２】
図３７は回折光学素子１１ａ〜１１ｍの断面図である。回折光学素子１１ａの領域１３ａの外部、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの外部は、図３７［１］に示すように基板１９ａ，１９ｂの間に複屈折性を有する液晶高分子２０ａ及び充填剤２１ａが挟まれた構成である。【０２３３】
回折光学素子１１ａの領域１３ａの内部、回折光学素子１１ｂの領域１３ｂの内部、回折光学素子１１ｃの全面、回折光学素子１１ｄの全面、回折光学素子１１ｅの全面、回折光学素子１１ｆの全面、回折光学素子１１ｇの領域１３ｔ、回折光学素子１１ｈの領域１３ｖ、回折光学素子１１ｉの領域１３ｘ、回折光学素子１１ｊの領域１３ｚ、回折光学素子１１ｋの領域１４ｃ，１４ｄ、回折光学素子１１ｌの領域１４ｇ〜１４ｊ、回折光学素子１１ｍの領域１４ｍ，１４ｎ、回折光学素子１１ｎの領域１４ｑ，１４ｒは、図３７［２］に示すように基板１９ａ，１９ｂの間に複屈折性を有する液晶高分子２０ｂ及び充填剤２１ｂが挟まれた構成である。【０２３４】
回折光学素子１１ｇの領域１３ｓ、回折光学素子１１ｈの領域１３ｕ、回折光学素子１１ｉの領域１３ｗ、回折光学素子１１ｊの領域１３ｙ、回折光学素子１１ｋの領域１４ａ，１４ｂ、回折光学素子１１ｌの領域１４ｅ，１４ｆ、回折光学素子１１ｍの領域１４ｋ，１４ｌ、回折光学素子１１ｎの領域１４ｏ，１４ｐは、図３７［３］に示すように基板１９ａ，１９ｂの間に複屈折性を有する液晶高分子２０ｃ及び充填剤２１ｃが挟まれた構成である。【０２３５】
液晶高分子２０ａは、断面形状が平坦であり、高さがＨ０である。液晶高分子２０ｂの断面形状は、幅Ｐ／２のライン部、幅Ｐ／２のスペース部の繰り返しである。すなわち、格子の間隔はＰである。ライン部及びスペース部は、高さの平均がＨ０、高さの差が２Ｈ１である。液晶高分子２０ｃの断面形状は、幅Ｐ／２−Ａのライン部、幅Ａのスペース部、幅Ａのライン部、幅Ｐ／２−Ａのライン部の繰り返しである。すなわち、格子の間隔はＰである。ライン部及びスペース部は、高さの平均がＨ０、高さの差が２Ｈ２である。【０２３６】
ここで、半導体レーザ１の波長をλ、液晶高分子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの常光に対する屈折率と充填剤２１ａ，２１ｂ，２１ｃの屈折率との差をΔｎｏ、液晶高分子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの異常光に対する屈折率と充填剤２１ａ，２１ｂ，２１ｃの屈折率との差をΔｎｅとする。このとき、常光と同じ方向の偏光成分に対しては、図３７［１］に示す領域の透過率は１である。すなわち、図３７［１］に示す領域に入射した光はほぼ１００％が透過する。また、異常光と同じ方向の偏光成分に対しては、図３７［１］に示す領域の透過率は１である。すなわち、図３７［１］に示す領域に入射した光はほぼ１００％が透過する。【０２３７】
図３７［２］に示す領域の透過率、±１次回折効率、±２次回折効率を、それぞれηａ０，ηａ１，ηａ２とする前述の式（１）〜（３）が成り立つ。また、常光及び異常光に対しては、それぞれ次の式（９），（１０）が成り立つ。【０２３８】
φ１＝４πΔｎｏＨ１／λ  ・・・（９）
φ１＝４πΔｎｅＨ１／λ  ・・・（１０）
例えば、常光と同じ方向の偏光成分に対しては、φ１＝０とするとηａ０＝１，ηａ１＝０，ηａ２＝０となる。すなわち、図３７［２］に示す領域に入射した光は、ほぼ１００％が透過する。また、異常光と同じ方向の偏光成分に対しては、φ１＝０．１９４πとすると、ηａ０＝０．９１０，ηａ１＝０．０３６，ηａ２＝０となる。すなわち、図３７［２］に示す領域に入射した光は、０次光として約９１．０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約３．６％が回折され、±２次回折光としては回折されない。【０２３９】
図３７［３］に示す領域の透過率、±１次回折効率、±２次回折効率を、それぞれηｂ０，ηｂ１，ηｂ２とすると、前述の式（５）〜（７）が成り立つ。また、常光及び異常光に対しては、それぞれ次の式（１１），（１２）が成り立つ。【０２４０】
φ２＝４πΔｎｏＨ２／λ  ・・・（１１）
φ２＝４πΔｎｅＨ２／λ  ・・・（１２）
例えば、常光と同じ方向の偏光成分に対しては、φ２＝０とするとηｂ０＝１，ηｂ１＝０，ηｂ２＝０となる。すなわち、図３７［３］に示す領域に入射した光は、ほぼ１００％が透過する。また、異常光と同じ方向の偏光成分に対しては、φ２＝０．２９５π，Ａ＝０．１４２Ｐとすると、ηｂ０＝０．８００，ηｂ１＝０．０３２，ηｂ２＝０．０３０となる。すなわち、図３７［３］に示す領域に入射した光は、０次光として約８０．０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約３．２％が回折され、±２次回折光としてそれぞれ約３．０％が回折される。【０２４１】
図３８に、本発明に係る光学式情報記録再生装置の第一実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す本発明に係る光ヘッド装置の第一実施形態に、演算回路４２及び駆動回路４３ａを付加したものである。演算回路４２は、光検出器１０ａの各受光部からの出力に基づいてラジアルチルト誤差信号を演算する。駆動回路４３ａは、ラジアルチルト誤差信号が０になるように、図中の点線で囲まれた対物レンズ６を図示しないアクチュエータによりディスク７の半径方向に傾ける。これにより、ディスク７のラジアルチルトが補正されるので、記録再生特性に対する悪影響がなくなる。なお、演算回路４２は特許請求の範囲における「演算手段」に相当し、駆動回路４３ａ及びアクチュエータ（図示せず）は同じく「補正手段」に相当する。【０２４２】
図３９に、本発明に係る光学式情報記録再生装置の第二実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す本発明に係る光ヘッド装置の第一実施形態に、演算回路４２及び駆動回路４３ｂを付加したものである。演算回路４２は、光検出器１０ａの各受光部からの出力に基づいてラジアルチルト誤差信号を演算する。駆動回路４３ｂは、ラジアルチルト誤差信号が０になるように、図中の点線で囲まれた光ヘッド装置全体を図示しないアクチュエータ（例えばモータ）によりディスク７の半径方向に傾ける。これにより、ディスク７のラジアルチルトが補正されるので、記録再生特性に対する悪影響がなくなる。なお、演算回路４２は特許請求の範囲における「演算手段」に相当し、駆動回路４３ｂ及びアクチュエータ（図示せず）は同じく「補正手段」に相当する。【０２４３】
図４０に、本発明に係る光学式情報記録再生装置の第三実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す本発明に係る光ヘッド装置の第一実施形態に、演算回路４２、駆動回路４３ｃ及び液晶光学素子４４を付加したものである。演算回路４２は、光検出器１０ａの各受光部からの出力に基づいてラジアルチルト誤差信号を演算する。駆動回路４３ｃは、ラジアルチルト誤差信号が０になるように、図中の点線で囲まれた液晶光学素子４４に電圧を印加する。液晶光学素子４４は、複数の領域に分割されており、各領域に印加する電圧を変化させると透過光に対するコマ収差が変化する。そこで、液晶光学素子４４に印加する電圧を調整することにより、ディスク７のラジアルチルトに起因するコマ収差を相殺するコマ収差を液晶光学素子４４で発生させる。これにより、ディスク７のラジアルチルトが補正されるので、記録再生特性に対する悪影響がなくなる。なお、演算回路４２は特許請求の範囲における「演算手段」に相当し、駆動回路４３ｃ及び液晶光学素子４４は同じく「補正手段」に相当する。【０２４４】
なお、これらの第一乃至第三実施形態では、ランドに対してトラックサーボをかける場合とグルーブに対してトラックサーボをかける場合とで、ラジアルチルト誤差信号の符号が逆になる。したがって、ランドとグルーブとでは、ラジアルチルトを補正するための演算回路４２及び駆動回路４３ａ〜４３ｃから構成される回路の極性を切り換える。【０２４５】
本発明に係る光学式情報記録再生装置実施形態としては、本発明に係る光ヘッド装置の第二〜第十七実施形態に、演算回路、駆動回路等を付加した形態も考えられる。【０２４６】
なお、本発明に係る光ヘッド装置の第十四〜第十七実施形態に演算回路、駆動回路等を付加した形態では、可変波長板１２ａ，１２ｂを制御する制御回路（特許請求の範囲における「制御手段」に相当する。）が更に付加される。可変波長板１２ａ，１２ｂが液晶分子を有する液晶光学素子である場合、この制御回路は、ディスク７の溝のピッチが狭いときは可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加せず、ディスク７の溝のピッチが広いときは可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する液晶光学素子に電圧を印加する。また、可変波長板１２ａ，１２ｂがＺ軸の周りに回転する回転機構を有する１／２波長板である場合、この制御回路は、ディスク７の溝のピッチが狭いときは可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する１／２波長板を回転させず、ディスク７の溝のピッチが広いときは可変波長板１２ａ，１２ｂを構成する１／２波長板を４５°回転させる。
【図面の簡単な説明】
【０２４７】
【図１】本発明に係る光ヘッド装置の第一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明に係る光ヘッド装置の第一実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図３】本発明に係る光ヘッド装置の第一実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す平面図である。
【図４】本発明に係る光ヘッド装置の第一実施形態における、光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とを示す平面図である。
【図５】本発明に係る光ヘッド装置の第一実施形態における、ラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号を示す波形図である。
【図６】本発明に係る光ヘッド装置の第二実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図７】本発明に係る光ヘッド装置の第三実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図８】本発明に係る光ヘッド装置の第四実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図９】本発明に係る光ヘッド装置の第五実施形態を示す構成図である。
【図１０】本発明に係る光ヘッド装置の第五実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図１１】本発明に係る光ヘッド装置の第五実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す平面図である。
【図１２】本発明に係る光ヘッド装置の第五実施形態における、光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とを示す平面図である。
【図１３】本発明に係る光ヘッド装置の第五実施形態における、トラック誤差信号、レンズ位置信号に関わる各種のプッシュプル信号を示す波形図である。
【図１４】本発明に係る光ヘッド装置の第六実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図１５】本発明に係る光ヘッド装置の第六実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す平面図である。
【図１６】本発明に係る光ヘッド装置の第六実施形態における、ディスクで反射したサブビーム及びディスクで回折されたサブビームの位相を示す図である。
【図１７】本発明に係る光ヘッド装置の第七実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図１８】本発明に係る光ヘッド装置の第八実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図１９】本発明に係る光ヘッド装置の第九実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図２０】本発明に係る光ヘッド装置の第十実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図２１】本発明に係る光ヘッド装置の第十一実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図２２】本発明に係る光ヘッド装置の第十二実施形態を示す構成図である。
【図２３】本発明に係る光ヘッド装置の第十二実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図２４】本発明に係る光ヘッド装置の第十二実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す平面図である。
【図２５】本発明に係る光ヘッド装置の第十二実施形態における、光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とを示す平面図である。
【図２６】本発明に係る光ヘッド装置の第十二実施形態における、ディスクで反射したサブビーム及びディスクで回折されたサブビームの位相を示す図である。
【図２７】本発明に係る光ヘッド装置の第十三実施形態における回折光学素子を示す平面図である。
【図２８】本発明に係る光ヘッド装置の第一乃至第十三実施形態における回折光学素子を示す断面図である。
【図２９】本発明に係る光ヘッド装置の第十四実施形態を示す構成図である。
【図３０】本発明に係る光ヘッド装置の第十四実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す平面図である。
【図３１】本発明に係る光ヘッド装置の第十四実施形態における、光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とを示す平面図である。
【図３２】本発明に係る光ヘッド装置の第十五実施形態を示す構成図である。
【図３３】本発明に係る光ヘッド装置の第十五実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す平面図である。
【図３４】本発明に係る光ヘッド装置の第十六実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す平面図である。
【図３５】本発明に係る光ヘッド装置の第十七実施形態を示す構成図である。
【図３６】本発明に係る光ヘッド装置の第十七実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す平面図である。
【図３７】本発明に係る光ヘッド装置の第十四乃至第十七実施形態における回折光学素子を示す断面図である。
【図３８】本発明に係る光学式情報記録再生装置の第一実施形態を示す構成図である。
【図３９】本発明に係る光学式情報記録再生装置の第二実施形態を示す構成図である。
【図４０】本発明に係る光学式情報記録再生装置の第三実施形態を示す構成図である。
【図４１】従来の光ヘッド装置を示す構成図である。
【図４２】従来の光ヘッド装置における回折光学素子を示す平面図である。
【図４３】従来の光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す平面図である。
【図４４】従来の光ヘッド装置における、光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポットの配置とを示す平面図である。
【図４５】従来の光ヘッド装置における、ラジアルチルトの検出に関わる各種のプッシュプル信号を示す波形図である。
【図４６】サブビームのＮＡとラジアルチルト誤差信号の関係との計算例を示すグラフである。
【符号の説明】
【０２４８】
１  半導体レーザ（光源）
２  コリメータレンズ
３ａ〜３ｗ  回折光学素子
４  偏光ビームスプリッタ
５  １／４波長板
６  対物レンズ
７  ディスク（光記録媒体）
８  円筒レンズ
９  凸レンズ
１０ａ〜１０ｅ  光検出器
１１ａ〜１１ｎ  回折光学素子
１２ａ，１２ｂ  可変波長板（強度分布変化手段）
１３ａ〜１３ｚ  領域
１４ａ〜１４ｐ  領域
１５ａ〜１５ｍ  領域
１６  領域
１７  基板
１８ａ〜１８ｃ  誘電体
１９ａ，１９ｂ  基板
２０ａ〜２０ｃ  液晶高分子
２１ａ〜２１ｃ  充填剤
２２ａ，２２ｂ  トラック
２３ａ〜２３ｓ  集光スポット
２４ａ〜２４ｋ  集光スポット
２５ａ〜２５ｃ  集光スポット
２６ａ〜２６ｌ  受光部
２７ａ〜２７ｅ  光スポット
２８ａ〜２８ｔ  受光部
２９ａ〜２９ｉ  光スポット
３０ａ〜３０ｐ  受光部
３１ａ〜３１ｇ  光スポット
３２ａ〜３２ｈ  受光部
３３ａ〜３３ｃ  光スポット
３４ａ〜３４ｈ  受光部
３５ａ〜３５ｃ  光スポット
３６ａ〜３６ｅ  プッシュプル信号
３７ａ〜３７ｅ  プッシュプル信号
３８ａ〜３８ｅ  プッシュプル信号
３９ａ〜３９ｆ  領域
４０ａ〜４０ｌ  領域
４１ａ〜４１ｘ  領域
４２  演算回路（演算手段）
４３ａ〜４３ｃ  駆動回路（補正手段）
４４  液晶光学素子（補正手段）
【図１】
2007069428.tif 000003
【図２】
2007069428.tif 000004
【図３】
2007069428.tif 000005
【図４】
2007069428.tif 000006
【図５】
2007069428.tif 000007
【図６】
2007069428.tif 000008
【図７】
2007069428.tif 000009
【図８】
2007069428.tif 000010
【図９】
2007069428.tif 000011
【図１０】
2007069428.tif 000012
【図１１】
2007069428.tif 000013
【図１２】
2007069428.tif 000014
【図１３】
2007069428.tif 000015
【図１４】
2007069428.tif 000016
【図１５】
2007069428.tif 000017
【図１６】
2007069428.tif 000018
【図１７】
2007069428.tif 000019
【図１８】
2007069428.tif 000020
【図１９】
2007069428.tif 000021
【図２０】
2007069428.tif 000022
【図２１】
2007069428.tif 000023
【図２２】
2007069428.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2007069428.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
2007069428.tif 000028
【図２７】
2007069428.tif 000029
【図２８】
2007069428.tif 000030
【図２９】
2007069428.tif 000031
【図３０】
2007069428.tif 000032
【図３１】
2007069428.tif 000033
【図３２】
2007069428.tif 000034
【図３３】
2007069428.tif 000035
【図３４】
2007069428.tif 000036
【図３５】
2007069428.tif 000037
【図３６】
2007069428.tif 000038
【図３７】
2007069428.tif 000039
【図３８】
2007069428.tif 000040
【図３９】
2007069428.tif 000041
【図４０】
2007069428.tif 000042
【図４１】
2007069428.tif 000043
【図４２】
2007069428.tif 000044
【図４３】
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【図４４】
2007069428.tif 000046
【図４５】
2007069428.tif 000047
【図４６】
2007069428.tif 000048
【国際調査報告】
2007069428.tif 000049
2007069428.tif 000050
2007069428.tif 000051
2007069428.tif 000052