(57)【要約】【課題】  光記録媒体の記録部と未記録部の境界で基板厚ずれ信号やラジアルチルト信号にオフセットを生じず、光記録媒体の基板厚ずれやラジアルチルトを高い精度で検出することが可能な光ヘッド装置およ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１３ａによりメインビーム（０次光）、第一のサブビーム群（±１次回折光）、第二のサブビーム群（±２次回折光）、第三のサブビーム群（±３次回折光）に分割する。メインビームと第一のサブビーム群とからフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号、または、トラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出し、第二のサブビーム群と第三のサブビーム群とから基板厚ずれの検出に用いる第二の差動非点収差信号、または、ラジアルチルトの検出に用いる第二の差動プッシュプル信号を算出する。【選択図】図１
2007317340.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から複数の光線ビームを分割生成する回折光学素子と、この回折光学素子で生成された各光線ビームをトラックを構成する溝を有する円盤状の光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体で反射された前記各光線ビームの反射光を受光する光検出器とを備えた光ヘッド装置において、
前記回折光学素子は、光軸上の強度で規格化した強度分布として第一の強度分布を形成するメインビームと、このメインビームと同様の第一の強度分布を形成する第一のサブビーム群と、前記第一の強度分布と異なる第二の強度分布を形成する第二のサブビーム群と、この第二のサブビーム群と同様の第二の強度分布を形成する第三のサブビーム群とを生成する機能を有することを特徴とした光ヘッド装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の光ヘッド装置において、
前記回折光学素子は、前記入射光の光軸に垂直な面内においてこの入射光の光軸のまわりの所定の境界線を境界として当該入射光の光軸を含む内側領域と、この内側領域を含まない外側領域とで構成されており、前記内側領域又は前記外側領域のいずれか一方の領域へ入射した光から透過光（０次光），第一の正負の次数の回折光，第二の正負の次数の回折光，第三の正負の次数の回折光を前記メインビーム，前記第一のサブビーム群，前記第二のサブビーム群，前記第三のサブビーム群として生成し、他方の領域へ入射した光から前記透過光及び前記第一の正負の次数の回折光を前記メインビーム，前記第一のサブビーム群として生成する機能を有することを特徴とした光ヘッド装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載の光ヘッド装置において、
前記回折光学素子が、前記内側領域及び前記外側領域を入射光の光軸点を通り前記光記録媒体上の光線ビームが集光される部分のトラック方向に対応する方向に平行な直線を境界にして分割した左内側領域と右内側領域，左外側領域と右外側領域とで構成されており、
前記左内側領域における回折格子の位相と前記右内側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれていると共に、前記左外側領域における回折格子の位相と前記右外側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項４】
光源と、この光源からの出射光から複数の光線ビームを分割生成する回折光学素子と、この回折光学素子で生成された各光線ビームをトラックを構成する溝を有する円盤状の光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体で反射された前記各光線ビームの反射光を受光する光検出器とを備えた光ヘッド装置において、
前記回折光学素子が、入射光の光軸に垂直な面内において入射光の光軸点を通り前記光記録媒体上の光線ビームが集光される部分のトラック方向に対応する方向に直交する線分を境界とした上側領域と下側領域とで構成されており、
当該回折光学素子が、前記光源からの出射光からメインビーム，２つの光線ビームから成る第一のサブビーム群，２つの光線ビームから成る第二のサブビーム群を生成する機能を有し、前記メインビームのうちの前記下側領域で生成する部分と前記第一のサブビーム群の一方のうちの前記下側領域で生成する部分とが、光軸上の強度で規格化した強度分布として第一の強度分布を形成し、前記メインビームのうちの前記上側領域で生成する部分と前記第一のサブビーム群の他方のうちの前記上側領域で生成する部分とが、前記上側領域と前記下側領域との境界線の前記メインビームの光軸に垂直な面への射影に関して前記第一の強度分布と対称な強度分布である第二の強度分布を形成し、前記第一のサブビーム群の一方のうちの前記上側領域で生成する部分と前記第二のサブビーム群の一方のうちの前記上側領域で生成する部分とが、前記第二の強度分布と異なる第三の強度分布を形成し、前記第一のサブビーム群の他方のうちの前記下側領域で生成する部分と前記第二のサブビーム群の他方のうちの前記下側領域で生成する部分とが、前記上側領域と前記下側領域との境界線の前記メインビームの光軸に垂直な面への射影に関して前記第三の強度分布と対称な強度分布である第四の強度分布を形成するように各ビームを生成する機能を備えたことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項５】
前記請求項４に記載の光ヘッド装置において、
前記回折光学素子が、前記上側領域及び下側領域を入射光の光軸のまわりの所定の境界線を境界にして入射光の光軸に接する上内側領域及び下内側領域と、入射光の光軸に接しない上外側領域及び下外側領域とに分割され構成されており、
当該回折光学素子が、前記上内側領域と前記上外側領域と前記下内側領域と前記下外側領域とへ入射した光の透過光（０次光）を前記メインビームとし、前記下内側領域と前記下外側領域との両方の領域へ入射した光から第一の正または負の次数の回折光を前記第一のサブビーム群の一方として生成し、前記上内側領域と前記上外側領域の両方の領域へ入射した光から第一の負または正の次数の回折光を前記第一のサブビーム群の他方として生成し、前記上内側領域又は前記上外側領域のいずれか一方の領域へ入射した光から前記第一の正または負の次数の回折光と第二の正または負の次数の回折光とをそれぞれ前記第一のサブビーム群の一方と前記第二のサブビーム群の一方として生成し、このいずれかの領域と入射光の光軸のまわりに設けられた境界に対して同じ側に位置する前記下内側領域又は前記下外側領域のいずれか一方の領域へ入射した光から前記第一の負または正の次数の回折光と第二の負または正の次数の回折光とをそれぞれ前記第一のサブビーム群の他方と前記第二のサブビーム群の他方として生成する機能を有したことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項６】
前記請求項５に記載の光ヘッド装置において、
前記回折光学素子が、前記上内側領域，前記上外側領域，前記下内側領域，前記下外側領域それぞれを入射光の光軸を通り前記光記録媒体上の光線ビームが集光される部分のトラック方向に対応する方向に平行な線分を境界にして分割した左上内側領域と右上内側領域，左上外側領域と右上外側領域，左下内側領域と右下内側領域，左下外側領域と右下外側領域で構成されており、
前記左上内側領域における回折格子の位相と前記右上内側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれていると共に、前記左上外側領域における回折格子の位相と前記右上外側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれており、前記左下内側領域における回折格子の位相と前記右下内側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれていると共に、前記左下外側領域における回折格子の位相と前記右下外側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項７】
前記請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光ヘッド装置と、前記光検出器に受光された反射光のうちの前記メインビームの反射光から第一の非点収差信号を検出し前記第一のサブビーム群の反射光から第二の非点収差信号を検出し前記第二のサブビーム群の反射光から第三の非点収差信号を検出し前記第三のサブビーム群の反射光から第四の非点収差信号を検出する非点収差信号検出手段と、前記第一の非点収差信号と前記第二の非点収差信号とに基づいてフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号を算出する差動非点収差信号算出手段と、前記第三の非点収差信号と前記第四の非点収差信号とに基づいて前記光記録媒体の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号を算出する基板厚ずれ信号算出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８】
前記請求項４乃至６のいずれか一項に記載の光ヘッド装置と、前記光検出器に受光された反射光のうちの前記メインビームの反射光から第一の非点収差信号を検出し前記第一のサブビーム群の一方のうちの前記下側領域で生成された部分の反射光と前記第一のサブビーム群の他方のうちの前記上側領域で生成された部分の反射光とから第二の非点収差信号を検出し前記第一のサブビーム群の一方のうちの前記上側領域で生成された部分の反射光と前記第一のサブビーム群の他方のうちの前記下側領域で生成された部分の反射光とから第三の非点収差信号を検出し前記第二のサブビーム群の一方のうちの前記上側領域で生成された部分の反射光と前記第二のサブビーム群の他方のうちの前記下側領域で生成された部分の反射光とから第四の非点収差信号を検出する非点収差信号検出手段と、前記第一の非点収差信号と前記第二の非点収差信号とに基づいてフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号を算出する差動非点収差信号算出手段と、前記第三の非点収差信号と前記第四の非点収差信号とに基づいて前記光記録媒体の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号を算出する基板ずれ信号算出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９】
前記請求項７または８に記載の光学式情報記録再生装置において、
前記基板厚ずれ信号算出手段が、前記第三の非点収差信号と前記第四の非点収差信号とを基に第二の差動非点収差信号を前記基板厚ずれ信号として算出する機能を有したことを特徴とする光学式情報記録再生装置。
【請求項１０】
前記請求項７または８に記載の光学式情報記録再生装置において、
前記基板厚ずれ信号算出手段が、前記第三の非点収差信号と前記第四の非点収差信号とを基に第二の差動非点収差信号を算出し、この第二の差動非点収差信号と前記第一の差動非点収差信号の差を前記基板厚ずれ信号として算出する機能を有したことを特徴とする光学式情報記録再生装置。
【請求項１１】
前記請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の光学式情報記録再生装置において、
前記基板厚ずれ信号を基に前記光記録媒体の基板厚ずれを補正する補正駆動手段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１２】
前記請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光ヘッド装置と、前記光検出器に受光された前記メインビームの反射光から第一のプッシュプル信号を検出し前記第一のサブビーム群の反射光から第二のプッシュプル信号を検出し前記第二のサブビーム群の反射光から第三のプッシュプル信号を検出し前記第三のサブビーム群の反射光から第四のプッシュプル信号を検出するプッシュプル信号検出手段と、前記第一のプッシュプル信号と前記第二のプッシュプル信号とに基づいてトラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出する差動プッシュプル信号算出手段と、前記第三のプッシュプル信号と前記第四のプッシュプル信号とに基づいて前記光記録媒体のラジアルチルトを表すラジアルチルト信号を算出するラジアルチルト信号算出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１３】
前記請求項４乃至６のいずれか一項に記載の光ヘッド装置と、前記光検出器に受光された反射光のうちの前記メインビームの反射光から第一のプッシュプル信号を検出し前記第一のサブビーム群の一方のうちの前記下側領域で生成された部分の反射光と前記第一のサブビーム群の他方のうちの前記上側領域で生成された部分の反射光とから第二のプッシュプル信号を検出し前記第一のサブビーム群の一方のうちの前記上側領域で生成された部分の反射光と前記第一のサブビーム群の他方のうちの前記下側領域で生成された部分の反射光とから第三のプッシュプル信号を検出し前記第二のサブビーム群の一方のうちの前記上側領域で生成された部分の反射光と前記第二のサブビーム群の他方のうちの前記下側領域で生成された部分の反射光とから第四のプッシュプル信号を検出するプッシュプル信号検出手段と、前記第一のプッシュプル信号と前記第二のプッシュプル信号とに基づいてトラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出する差動プッシュプル信号算出手段と、前記第三のプッシュプル信号と前記第四のプッシュプル信号とに基づいて前記光記録媒体のラジアルチルトを表すラジアルチルト信号を算出するラジアルチルト信号算出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１４】
前記請求項１２または１３に記載の光学式情報記録再生装置において、
前記ラジアルチルト信号算出手段が、前記第三のプッシュプル信号と前記第四のプッシュプル信号とを基に第二の差動プッシュプル信号を前記ラジアルチルト信号として算出する機能を有したことを特徴とする光学式情報記録再生装置。
【請求項１５】
前記請求項１２または１３に記載の光学式情報記録再生装置において、
前記ラジアルチルト信号算出手段が、前記第三のプッシュプル信号と前記第四のプッシュプル信号とを基に第二の差動プッシュプル信号を算出し、この第二の差動プッシュプル信号と前記第一の差動プッシュプル信号との差を前記ラジアルチルト信号として算出する機能を有したことを特徴とする光学式情報記録再生装置。
【請求項１６】
前記請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の光学式情報記録再生装置において、
前記ラジアルチルト信号を基に前記光記録媒体のラジアルチルトを補正する補正駆動手段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１７】
光源からの出射光から複数の光線ビームを分割生成する光線生成工程と、この各光線ビームを光記録媒体上に集光し反射された反射光を受光する受光工程と、受光された各光線ビームから第一の非点収差信号，第二の非点収差信号，第三の非点収差信号，第四の非点収差信号を検出する非点収差信号検出工程と、この検出された各非点収差信号に基づいて前記光記録媒体の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号を算出する基板厚ずれ信号算出工程と、この基板厚ずれ信号を基に光記録媒体の基板厚ずれを補正する補正制御工程とを設けたことを特徴とする基板厚ずれ補正方法。
【請求項１８】
前記請求項１７に記載の基板厚ずれ補正方法において、
基板厚ずれ信号算出工程が、前記第一の非点収差信号と前記第二の非点収差信号とに基づいてフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号を算出する第一の差動非点収差信号算出工程と、前記第三の非点収差信号と前記第四の非点収差信号とに基づいて第二の差動非点収差信号を算出する第二の差動非点収差信号算出工程と、この第二の差動非点収差信号と前記第一の差動非点収差信号との差を前記基板厚ずれ信号として算出する基板厚ずれ信号算出工程とで構成されたことを特徴とする基板厚ずれ補正方法。
【請求項１９】
光源からの出射光から複数の光線ビームを分割生成する光線生成工程と、この各光線ビームを光記録媒体上に集光し反射された反射光を受光する受光工程と、受光された各光線ビームから第一のプッシュプル信号，第二のプッシュプル信号，第三のプッシュプル信号，第四のプッシュプル信号を検出するプッシュプル信号検出工程と、この検出された各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すラジアルチルト信号を算出するラジアルチルト信号算出工程と、このラジアルチルト信号を基に光記録媒体のラジアルチルトを補正する補正制御工程とを設けたことを特徴とするラジアルチルト補正方法。
【請求項２０】
前記請求項１９に記載のラジアルチルト補正方法において、
ラジアルチルト信号算出工程が、前記第一のプッシュプル信号と前記第二のプッシュプル信号とに基づいてトラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出する第一の差動プッシュプル信号算出工程と、前記第三のプッシュプル信号と前記第四のプッシュプル信号とに基づいて第二の差動プッシュプル信号を算出する第二の差動プッシュプル信号算出工程と、この第二の差動プッシュプル信号と前記第一の差動プッシュプル信号との差を前記ラジアルチルト信号として算出するラジアルチルト信号算出工程とで構成されたことを特徴とするラジアルチルト補正方法。
【請求項２１】
光源からの出射光から複数の光線ビームを生成し、この各光線ビームを光記録媒体上に集光し反射された反射光から検出された信号に基づいて光記録媒体の基板厚ずれを補正する機能を有した光学式情報記録再生装置を制御するコンピュータに、
前記受光された複数の光線ビームから第一の非点収差信号，第二の非点収差信号，第三の非点収差信号，第四の非点収差信号を検出する非点収差信号検出処理と、前記第一の非点収差信号と前記第二の非点収差信号とに基づいてフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号を算出する第一の差動非点収差信号算出処理と、前記第三の非点収差信号と前記第四の非点収差信号とに基づいて第二の差動非点収差信号を算出する第二の差動非点収差信号算出処理と、この第二の差動非点収差信号と前記第一の差動非点収差信号との差を前記基板厚ずれ信号として算出する基板厚ずれ信号算出処理と、この基板厚ずれ信号に基づいて光記録媒体の基板厚ずれを補正制御する基板厚ずれ補正制御処理とを実行させることを特徴とする基板厚ずれ補正用プログラム。
【請求項２２】
光源からの出射光から複数の光線ビームを生成し、この各光線ビームを光記録媒体上に集光し反射された反射光から検出された信号に基づいて光記録媒体のラジアルチルトを補正する機能を有した光学式情報記録再生装置を制御するコンピュータに、
前記受光された複数の光線ビームから第一のプッシュプル信号，第二のプッシュプル信号，第三のプッシュプル信号，第四のプッシュプル信号を検出するプッシュプル信号検出処理と、前記第一のプッシュプル信号と前記第二のプッシュプル信号とに基づいてトラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出する第一の差動プッシュプル信号算出処理と、前記第三のプッシュプル信号と前記第四のプッシュプル信号とに基づいて第二の差動プッシュプル信号を算出する第二の差動プッシュプル信号算出処理と、この第二の差動プッシュプル信号と前記第一の差動プッシュプル信号との差を前記ラジアルチルト信号として算出するラジアルチルト信号算出処理と、このラジアルチルト信号に基づいて光記録媒体のラジアルチルトを補正制御するラジアルチルト補正制御処理とを実行させることを特徴とするラジアルチルト補正用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体に対して記録や再生を行うための光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置に関し、特に、光記録媒体の基板厚ずれやラジアルチルトを高い精度で検出することが可能な光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置に関する。なお、本発明の光学式情報記録再生装置は、光記録媒体に対して記録および再生を行う記録再生装置、光記録媒体に対して再生のみを行う再生専用装置の両方を含むものとする。
【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２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に反比例する。すなわち、対物レンズの開口数が高いほど集光スポットの径は小さくなる。
【０００３】
一方、光記録媒体の基板の厚さが設計値からずれると、基板厚ずれに起因する球面収差により集光スポットの形状が乱れ記録再生特性が悪化する。球面収差は対物レンズの開口数の４乗に比例するため、対物レンズの開口数が高いほど記録再生特性に対する光記録媒体の基板厚ずれのマージンは狭くなる。
【０００４】
また、光記録媒体が対物レンズに対して半径方向に傾くと、この半径方向の傾き（ラジアルチルト）に起因するコマ収差により集光スポットの形状が乱れ記録再生特性が悪化する。コマ収差は対物レンズの開口数の３乗に比例するため、対物レンズの開口数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。
【０００５】
従って、記録密度を高めるために対物レンズの開口数を高めた光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置においては、記録再生特性を悪化させないために、光記録媒体の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出し補正することがより必要である。
【０００６】
これに鑑みて、光記録媒体の基板厚ずれ及びラジアルチルトを検出する光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置が特許文献１で開示されている。以下、特許文献１について図面を参照して説明する。
【０００７】
図１７は、特許文献１に記載の光ヘッド装置の構成を示す図である。図１７において半導体レーザ１１からの出射光は、コリメータレンズ１２で平行光化され、回折光学素子１３ｃにより０次光，±１次回折光，±２次回折光の合計５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１４にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板１５を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ１６で光ディスク４上に集光される。光ディスク４からの５つの反射光は、対物レンズ１６を逆向きに透過し、１／４波長板１５を透過して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１４にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、円筒レンズ１７，凸レンズ１８を透過して光検出器１９ｃに受光される。
【０００８】
図１８は、図１７に示す回折光学素子１３ｃの平面図である。回折光学素子１３ｃは、点線で示す対物レンズ１６の有効径より小さい直径を有する円の内側に入射光の光軸を通り光ディスク４の接線方向に対応する直線で２つの領域２１ｍ，２１ｎに分割された回折格子が形成されており、外側には入射光の光軸を通り光ディスク４の接線方向に対応する直線で領域２１ｏ、２１ｐの２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光ディスク４の半径方向に対応しており、格子のパターンはいずれも等間隔の直線状である。領域２１ｍ，２１ｎにおける格子の間隔と領域２１ｏ，２１ｐにおける格子の間隔は等しい。また、領域２１ｍ，２１ｏにおける格子の位相と領域２１ｎ，２１ｐにおける格子の位相は互いに１８０°ずれている。
【０００９】
領域２１ｍ，２１ｎ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。一方、領域２１ｏ，２１ｐ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。
【００１０】
回折光学素子１３ｃからの０次光をメインビーム、±１次回折光を第一のサブビーム群、±２次回折光を第二のサブビーム群とすると、メインビームおよび第一のサブビーム群には領域２１ｍ，２１ｎからの透過光または回折光と、領域２１ｏ，２１ｐからの透過光または回折光との両方が同じ比率で含まれ、第二サブビーム群には領域２１ｍ，２１ｎからのみの回折光が含まれる。その結果、光軸上の強度で規格化した強度分布が、メインビームと第一のサブビーム群とでは同じになり、メインビームと第二のサブビーム群とでは異なっている。第二のサブビーム群はメインビームに比べて周辺部の強度が低い。
【００１１】
また、領域２１ｍ，２１ｏからの＋１次回折光の位相と領域２１ｎ、２１ｐからの＋１次回折光の位相とは、互いに１８０°ずれており、同様に領域２１ｍ，２１ｏからの−１次回折光の位相と領域２１ｎ，２１ｐからの−１次回折光の位相とは、互いに１８０°ずれている。領域２１ｍからの＋２次回折光の位相と領域２１ｎからの＋２次回折光の位相とは、互いに３６０°ずれるため、ずれていないのと等価であり、同様に領域２１ｍからの−２次回折光の位相と領域２１ｎからの−２次回折光の位相は、互いに３６０°ずれるため、ずれていないのと等価である。
【００１２】
図１９は、光ディスク４上の集光スポットの配置を示す図である。図１９に示す集光スポット２３ａ，２３ｌ，２３ｍ，２３ｎ，２３ｏは、それぞれ回折光学素子１３ｃからの０次光，＋１次回折光，−１次回折光，＋２次回折光，−２次回折光に相当する。５つの集光スポットは同一のトラック２２上に配置されている。第一のサブビーム群は、光軸を通り光ディスク４の接線方向に対応する直線の左側と右側で位相が互いに１８０°ずれているため、第一のサブビーム群である集光スポット２３ｌ，２３ｍは光ディスク４の半径方向の左側と右側に強度が等しい２つのピークを持つ。一方で、第二サブビーム群は、メインビームに比べて周辺部の強度が低いため、第二のサブビーム群である集光スポット２３ｎ，２３ｏ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。
【００１３】
図２０に光検出器１９ｃの受光部のパターンと光検出器１９ｃ上の光スポットの配置を示す。ここで、同じ符号で表される受光部は互いに電気的に接続されているものとする。
【００１４】
図２０における光スポット２４ａは、回折光学素子１３ｃからの０次光に相当し、光ディスク４の接線方向に対応する分割線および半径方向に対応する分割線で４つに分割された受光部３８ａ〜３８ｄに受光される。光スポット２４ｌは、回折光学素子１３ｃからの＋１次回折光に相当し、光ディスク４の接線方向に対応する分割線および半径方向に対応する分割線で４つに分割された受光部３８ｅ〜３８ｈに受光される。
【００１５】
光スポット２４ｍは、回折光学素子１３ｃからの−１次回折光に相当し、４つに分割された受光部３８ｅ〜３８ｈに受光される。光スポット２４ｎは、回折光学素子１３ｃからの＋２次回折光に相当し、４つに分割された受光部３８ｉ〜３８ｌに受光される。光スポット２４ｏは、回折光学素子１３ｃからの−２次回折光に相当し、４つに分割された受光部３８ｉ〜３８ｌに受光される。この光検出器１９ｃ上の光スポットの配置は、光ディスク４上の集光スポットの配置が円筒レンズ１７の作用により光ディスク４の接線方向に対応する方向と半径方向に対応する方向が互いに入れ替わった配置となっている。
【００１６】
受光部３８ａ〜３８ｌからの出力をそれぞれＶ３８ａ〜Ｖ３８ｌで表すと、メインビームによる非点収差信号ＭＡＳ、第一のサブビームによる非点収差信号ＳＡＳ１、第二サブビームによる非点収差信号ＳＡＳ２は、それぞれ以下の演算から得られる。
【００１７】
ＭＡＳ＝（Ｖ３８ａ＋Ｖ３８ｄ）−（Ｖ３８ｂ＋Ｖ３８ｃ）
ＳＡＳ１＝（Ｖ３８ｅ＋Ｖ３８ｈ）−（Ｖ３８ｆ＋Ｖ３８ｇ）
ＳＡＳ２＝（Ｖ３８ｉ＋Ｖ３８ｌ）−（Ｖ３８ｊ＋Ｖ３８ｋ）
【００１８】
また、フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号である差動非点収差信号ＤＡＳは以下の演算から得られる。
【００１９】
ＤＡＳ＝ＭＡＳ＋α１×ＳＡＳ１（α１は定数）
【００２０】
一方、メインビームによるプッシュプル信号ＭＰＰ、第一のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ１、第二のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２は、それぞれ以下の演算から得られる。
【００２１】
ＭＰＰ＝（Ｖ３８ａ＋Ｖ３８ｂ）−（Ｖ３８ｃ＋Ｖ３８ｄ）
ＳＰＰ１＝（Ｖ３８ｅ＋Ｖ３８ｆ）−（Ｖ３８ｇ＋Ｖ３８ｈ）
ＳＰＰ２＝（Ｖ３８ｉ＋Ｖ３８ｊ）−（Ｖ３８ｋ＋Ｖ３８ｌ）
【００２２】
また、トラックサーボに用いるトラック誤差信号である差動プッシュプル信号ＤＰＰは、以下の演算から得られる。
【００２３】
ＤＰＰ＝ＭＰＰ−β１×ＳＰＰ１（β１は定数）
【００２４】
また、光ディスク４に記録されたＲＦ信号は、（Ｖ３８ａ＋Ｖ３８ｂ＋Ｖ３８ｃ＋Ｖ３８ｄ）の高周波成分から得られる。
【００２５】
非点収差信号は、デフォーカスのない状態でも、光記録媒体に溝が形成されていることにより溝部と溝間部で逆符号のオフセットを持つ。このオフセットは溝横断雑音によるオフセットと呼ばれる。しかし、差動非点収差信号ＤＡＳにおいては、メインビームによる非点収差信号ＭＡＳのオフセットと第一のサブビームによる非点収差信号ＳＡＳ１のオフセットとが相殺され、溝横断雑音によるオフセットが生じない。
【００２６】
プッシュプル信号は、対物レンズが光記録媒体の半径方向にシフトするとオフセットを生じる。このオフセットはレンズシフトによるオフセットと呼ばれる。しかし、差動プッシュプル信号ＤＰＰにおいては、メインビームによるプッシュプル信号ＭＰＰのオフセットと第一のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ１のオフセットとが相殺され、レンズシフトによるオフセットが生じない。
【００２７】
図２１に光ディスク４の基板厚ずれの検出に関わる各種の非点収差信号を示す。図２１において、横軸は光ディスク４のデフォーカス量であり、縦軸は非点収差信号である。図２１（ａ）に示す非点収差信号３９ａは、光ディスク４に基板厚ずれがない場合の差動非点収差信号ＤＡＳであると共に第二のサブビームによる非点収差信号ＳＡＳ２である。
【００２８】
これに対し、図２１（ｂ）に示す非点収差信号３９ｂは、光ディスク４に正の基板厚ずれがある場合の差動非点収差信号ＤＡＳである。非点収差信号３９ｃは、光ディスク４に正の基板厚ずれがある場合の第二のサブビームによる非点収差信号ＳＡＳ２である。また、図２１（ｃ）に示す非点収差信号３９ｄは、光ディスク４に負の基板厚ずれがある場合の差動非点収差信号ＤＡＳであり、非点収差信号３９ｅは、光ディスク４に負の基板厚ずれがある場合の第二のサブビームによる非点収差信号ＳＡＳ２である。差動非点収差信号ＤＡＳが０点を横切る位置がデフォーカスのない状態に相当する。
【００２９】
光ディスク４に基板厚ずれがない場合、第二サブビームによる非点収差信号ＳＡＳ２は差動非点収差信号ＤＡＳとゼロクロス点が一致し、デフォーカスのない状態で０となる。これに対し、光ディスク４に正の基板厚ずれがある場合、第二サブビームによる非点収差信号ＳＡＳ２は、差動非点収差信号ＤＡＳに対してゼロクロス点が図の左側にずれ、デフォーカスのない状態で正となる。また、光ディスク４に負の基板厚ずれがある場合、第二のサブビームによる非点収差信号ＳＡＳ２は、差動非点収差信号ＤＡＳに対してゼロクロス点が図の右側にずれ、デフォーカスのない状態で負となる。従って、差動非点収差信号ＤＡＳを用いてフォーカスサーボをかけた時の第二サブビームによる非点収差信号ＳＡＳ２を、光ディスク４の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号として用いることができる。
【００３０】
しかしここで、第二のサブビームによる非点収差信号ＳＡＳ２にも溝横断雑音によるオフセットは発生するため、第二のサブビームによる非点収差信号ＳＡＳ２をそのまま基板厚ずれ信号として用いると、基板厚ずれ信号に溝横断雑音によるオフセットが発生する。そこで、第二サブビームによる非点収差信号ＳＡＳ２から、メインビームによる非点収差信号ＭＡＳと第一のサブビームによる非点収差信号ＳＡＳ１の差であるフォーカスオフセット信号ＩＤＡＳを引いた信号を基板厚ずれ信号ＳＥとして用いれば、基板厚ずれ信号ＳＥに溝横断雑音によるオフセットを生じることなく基板厚ずれを検出することができる。
【００３１】
このとき、フォーカスオフセット信号ＩＤＡＳ、基板厚ずれ信号ＳＥはそれぞれ以下の演算から得られる。
【００３２】
ＩＤＡＳ＝ＭＡＳ−α２×ＳＡＳ１（α２は定数）
ＳＥ＝ＳＡＳ２−α３×ＩＤＡＳ（α３は定数）
【００３３】
図２２は、光ディスク４の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である。図２２において、横軸は光ディスク４のデトラック量であり、縦軸はプッシュプル信号である。図２２（ａ）に示すプッシュプル信号４０ａは、光ディスク４にラジアルチルトがない場合の差動プッシュプル信号ＤＰＰであると共に第二のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２である。これに対し、図２２（ｂ）に示すプッシュプル信号４０ｂは、光ディスク４に正のラジアルチルトがある場合の差動プッシュプル信号ＤＰＰであり、プッシュプル信号４０ｃは光ディスク４に正のラジアルチルトがある場合の第二のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２である。
【００３４】
また、図２２（ｃ）に示すプッシュプル信号４０ｄは、光ディスク４に負のラジアルチルトがある場合の差動プッシュプル信号ＤＰＰであり、プッシュプル信号４０ｅは光ディスク４に負のラジアルチルトがある場合の第二のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２である。差動プッシュプル信号ＤＰＰが０点を横切る位置がデトラックのない状態に相当する。光ディスク４にラジアルチルトがない場合、第二のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２は差動プッシュプル信号ＤＰＰとゼロクロス点が一致し、デトラックのない状態で０となる。
【００３５】
これに対し、光ディスク４に正のラジアルチルトがある場合、第二のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２は差動プッシュプル信号ＤＰＰに対してゼロクロス点が図の左側にずれ、デトラックのない状態で正となる。
【００３６】
また、光ディスク４に負のラジアルチルトがある場合、第二のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２は差動プッシュプル信号ＤＰＰに対してゼロクロス点が図の右側にずれ、デトラックのない状態で負となる。従って、差動プッシュプル信号ＤＰＰを用いてトラックサーボをかけた時の第二サブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２を、光ディスク４のラジアルチルトを表すラジアルチルト信号として用いることができる。
【００３７】
しかし、第二のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２にもレンズシフトによるオフセットは発生するため、第二のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２をそのままラジアルチルト信号として用いると、ラジアルチルト信号にレンズシフトによるオフセットが発生する。そこで、第二サブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ２から、メインビームによるプッシュプル信号ＭＰＰと第一のサブビームによるプッシュプル信号ＳＰＰ１の和であるトラックオフセット信号ＩＤＰＰを引いた信号をラジアルチルト信号ＲＥとして用いれば、ラジアルチルト信号ＲＥにレンズシフトによるオフセットを生じることなくラジアルチルトを検出することができる。
【００３８】
このとき、トラックオフセット信号ＩＤＰＰ，ラジアルチルト信号ＲＥはそれぞれ以下の演算から得られる。
【００３９】
ＩＤＰＰ＝ＭＰＰ＋β２×ＳＰＰ１（β２は定数）
ＲＥ＝ＳＰＰ２−β３×ＩＤＰＰ（β３は定数）
【００４０】
【特許文献１】特開２００３−５１１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４１】
前述した特許文献１に記載の光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置において、光ディスク４の記録部と未記録部の境界での非点収差信号およびプッシュプル信号を検出した場合について考える。
【００４２】
図２３に光ディスク４の記録部と未記録部の境界での各種の非点収差信号を示す。図２３には、デフォーカスのない状態で集光スポットが光ディスク４のトラック２２ａ〜２２ｄを横断したときの非点収差信号を示している。図２３において、横軸は光ディスク４のデトラック量、縦軸は非点収差信号である。ここで、トラック２２ａ，２２ｂにはＲＦ信号が記録されておらず、トラック２２ｃ，２２ｄにはＲＦ信号が記録されているものとする。また、記録部の反射率は未記録部の反射率に比べて高いものとする。
【００４３】
図２３（ａ）に示す非点収差信号４１ａは、メインビームである集光スポット２３ａに対する非点収差信号ＭＡＳであり、図２３（ｂ）に示す非点収差信号４１ｂは、第一のサブビーム群である集光スポット２３ｌ，２３ｍに対する非点収差信号ＳＡＳ１である。図２３（ｃ）に示す非点収差信号４１ｃは、第二のサブビーム群である集光スポット２３ｎ，２３ｏに対する非点収差信号ＳＡＳ２である。
【００４４】
ＭＡＳ，ＳＡＳ１は、トラック２２ａ〜２２ｄ上でそれぞれ溝横断雑音による負，正のオフセットを持っている。記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でＭＡＳが持つオフセットの絶対値とＳＡＳ１が持つオフセットの絶対値の比は、トラック２２ａ，２２ｄ上でＭＡＳが持つオフセットの絶対値とＳＡＳ１が持つオフセットの絶対値の比にほぼ等しい。
【００４５】
ＤＡＳ＝ＭＡＳ＋α１×ＳＡＳ１（α１は定数）の演算におけるα１の値は後者の比に設定されるが、この場合、フォーカスサーボに用いる差動非点収差信号ＤＡＳは記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でもオフセットを持たない。
【００４６】
一方、ＳＡＳ２もトラック２２ａ〜２２ｄ上で溝横断雑音による負のオフセットを持っている。そこで、ＳＡＳ２からフォーカスオフセット信号ＩＤＡＳを引いた信号を基板厚ずれ信号ＳＥとして用いる場合を考える。
【００４７】
記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でＳＡＳ２が持つオフセットの絶対値とＩＤＡＳが持つオフセットの絶対値の比は、トラック２２ａ，２２ｄ上でＳＡＳ２が持つオフセットの絶対値とＩＤＡＳが持つオフセットの絶対値の比に等しくない。
【００４８】
ＳＥ＝ＳＡＳ２−α３×ＩＤＡＳ（α３は定数）の演算におけるα３の値は後者の比に設定されるが、この場合、基板厚ずれ信号ＳＥは、記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上ではオフセットを持つ。これは、メインビームと第一のサブビーム群は光軸上の強度で規格化した強度分布が同じであり、第二サブビーム群はメインビームおよび第一のサブビーム群に比べて周辺部の強度が低いため、ＳＡＳ２は、ＭＡＳおよびＳＡＳ１に比べて隣接トラックにＲＦ信号が記録されているかどうかの影響を受けやすいことに起因している。
【００４９】
図２４に光ディスク４の記録部と未記録部の境界での各種のプッシュプル信号を示す。図２４には、デフォーカスのない状態で集光スポットが光ディスク４のトラック２２ａ〜２２ｄを横断したときのプッシュプル信号を示している。図２４において、横軸は光ディスク４のデトラック量、縦軸はプッシュプル信号である。ここで、トラック２２ａ，２２ｂにはＲＦ信号が記録されておらず、トラック２２ｃ，２２ｄにはＲＦ信号が記録されているものとする。また、記録部の反射率は未記録部の反射率に比べて高いものとする。
【００５０】
図２４（ａ）に示すプッシュプル信号４２ａは、メインビームである集光スポット２３ａに対するプッシュプル信号ＭＰＰであり、図２４（ｂ）に示すプッシュプル信号４２ｂは第一サブビーム群である集光スポット２３ｌ，２３ｍに対するプッシュプル信号ＳＰＰ１であり、図２４（ｃ）に示すプッシュプル信号４２ｃは、第二のサブビーム群である集光スポット２３ｎ，２３ｏに対するプッシュプル信号ＳＰＰ２である。ＭＰＰ，ＳＰＰ１はトラック２２ａ，２２ｄ上では殆んどオフセットを持っていないが、記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上ではいずれも正のオフセットを持っている。記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でＭＰＰが持つオフセットの絶対値とＳＰＰ１が持つオフセットの絶対値の比は、ＭＰＰが持つレンズシフトによるオフセットの絶対値とＳＰＰ１が持つレンズシフトによるオフセットの絶対値の比にほぼ等しい。
【００５１】
ＤＰＰ＝ＭＰＰ−β１×ＳＰＰ１（β１は定数）の演算におけるβ１の値は後者の比に設定されるが、この場合、トラックサーボに用いる差動プッシュプル信号ＤＰＰは、記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でもオフセットを持たない。
【００５２】
一方、ＳＰＰ２もトラック２２ａ，２２ｄ上では殆んどオフセットを持っていないが、記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上では正のオフセットを持っている。そこで、ＳＰＰ２からトラックオフセット信号ＩＤＰＰを引いた信号をラジアルチルト信号ＲＥとして用いる場合を考える。
【００５３】
記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でＳＰＰ２が持つオフセットの絶対値とＩＤＰＰが持つオフセットの絶対値の比は、ＳＰＰ２が持つレンズシフトによるオフセットの絶対値とＩＤＰＰが持つレンズシフトによるオフセットの絶対値の比に等しくない。
【００５４】
ＲＥ＝ＳＰＰ２−β３×ＩＤＰＰ（β３は定数）の演算におけるβ３の値は後者の比に設定されるが、この場合、ラジアルチルト信号ＲＥは記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上ではオフセットを持つ。これは、メインビームと第一のサブビーム群は光軸上の強度で規格化した強度分布が同じであり、第二サブビーム群は、メインビーム及び第一のサブビーム群に比べて周辺部の強度が低いため、ＳＰＰ２はＭＰＰおよびＳＰＰ１に比べて隣接トラックにＲＦ信号が記録されているかどうかの影響を受けやすいことに起因している。
【００５５】
そこで、本発明は、光記録媒体の基板厚ずれや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における、上述した課題を解決し、光記録媒体の記録部と未記録部の境界で基板厚ずれ信号やラジアルチルト信号にオフセットを生じず、光記録媒体の基板厚ずれやラジアルチルトを高い精度で検出することが可能な光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００５６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の光ヘッド装置は、光源と、この光源からの出射光から複数の光線ビームを分割生成する回折光学素子と、この回折光学素子で生成された各光線ビームをトラックを構成する溝を有する円盤状の光記録媒体上に集光する対物レンズと、光記録媒体で反射された各光線ビームの反射光を受光する光検出器とを備えた光ヘッド装置であり、回折光学素子は、光軸上の強度で規格化した強度分布として第一の強度分布を形成するメインビームと、このメインビームと同様の第一の強度分布を形成する第一のサブビーム群と、第一の強度分布と異なる第二の強度分布を形成する第二のサブビーム群と、この第二のサブビーム群と同様の第二の強度分布を形成する第三のサブビーム群とを生成する機能を有することを特徴とする（請求項１）。
【００５７】
このような光ヘッド装置によれば、メインビーム，第一のサブビーム群の強度分布と、第二のサブビーム群，第三のサブビーム群の強度分布とが互いに異なるようにメインビーム，第一のサブビーム群，第二のサブビーム群，第三のサブビーム群が生成される。強度分布が同じである第二のサブビーム群と第三のサブビーム群のそれぞれから非点収差信号、プッシュプル信号を検出し、それらに基づいて基板厚ずれの検出に用いる信号、ラジアルチルトの検出に用いる信号を算出すれば、光記憶媒体における記録部と未記録部の境界であるトラック上でもオフセットを持たない信号を得ることができる。
【００５８】
また、上記の第１の光ヘッド装置において、上述した回折光学素子は、入射光の光軸に垂直な面内においてこの入射光の光軸のまわりの所定の境界線を境界として当該入射光の光軸を含む内側領域と、この内側領域を含まない外側領域とで構成されており、内側領域又は外側領域のいずれか一方の領域へ入射した光から透過光（０次光），第一の正負の次数の回折光，第二の正負の次数の回折光，第三の正負の次数の回折光をメインビーム，第一のサブビーム群，第二のサブビーム群，第三のサブビーム群として生成し、他方の領域へ入射した光から透過光及び第一の正負の次数の回折光をメインビーム，第一のサブビーム群として生成する機能を有してもよい（請求項２）。
【００５９】
このようにすると、光源からの光線を回折させて生成される回折光を、メインビーム，第一のサブビーム群，第二のサブビーム群，第三のサブビーム群とすることができる。
【００６０】
また、上記の第１の光ヘッド装置において、上述した回折光学素子が、内側領域及び外側領域を入射光の光軸点を通り光記録媒体上の光線ビームが集光される部分のトラック方向に対応する方向に平行な直線を境界にして分割した左内側領域と右内側領域，左外側領域と右外側領域とで構成されており、左内側領域における回折格子の位相と右内側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれていると共に、左外側領域における回折格子の位相と右外側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれていてもよい（請求項３）。
【００６１】
このようにすると、第一のサブビーム群の位相を光軸を通り光記録媒体上のトラック方向に対応する方向に平行な直線の左側と右側で互いに１８０°ずらすことができる。第一のサブビーム群をこのようにすることは、メインビームによる非点収差信号若しくはプッシュプル信号と所定の非点収差信号若しくはプッシュプル信号との位相が逆相になり、差動非点収差信号，差動プッシュプル信号において、メインビームによる非点収差信号，プッシュプル信号のオフセットと当該非点収差信号，プッシュプル信号のオフセットとが相殺され、溝横断雑音によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットが生じないようになる。
【００６２】
次に、本発明の第２の光ヘッド装置は、光源と、この光源からの出射光から複数の光線ビームを分割生成する回折光学素子と、この回折光学素子で生成された各光線ビームをトラックを構成する溝を有する円盤状の光記録媒体上に集光する対物レンズと、光記録媒体で反射された各光線ビームの反射光を受光する光検出器とを備えた光ヘッド装置であって、回折光学素子が、入射光の光軸に垂直な面内において入射光の光軸点を通り光記録媒体上の光線ビームが集光される部分のトラック方向に対応する方向に直交する線分を境界とした上側領域と下側領域とで構成されており、
当該回折光学素子が、光源からの出射光からメインビーム，２つの光線ビームから成る第一のサブビーム群，２つの光線ビールから成る第二のサブビーム群を生成する機能を有し、メインビームのうちの下側領域で生成する部分と第一のサブビーム群の一方のうちの下側領域で生成する部分とが、光軸上の強度で規格化した強度分布として第一の強度分布を形成し、メインビームのうちの上側領域で生成する部分と第一のサブビーム群の他方のうちの上側領域で生成する部分とが、上側領域と下側領域との境界線のメインビームの光軸に垂直な面への射影に関して第一の強度分布と対称な強度分布である第二の強度分布を形成し、第一のサブビーム群の一方のうちの上側領域で生成する部分と第二のサブビーム群の一方のうちの上側領域で生成する部分とが、第二の強度分布と異なる第三の強度分布を形成し、第一のサブビーム群の他方のうちの下側領域で生成する部分と第二のサブビーム群の他方のうちの下側領域で生成する部分とが、上側領域と下側領域との境界線のメインビームの光軸に垂直な面への射影に関して第三の強度分布と対称な強度分布である第四の強度分布を形成するように各ビームを生成する機能を備えたことを特徴とする（請求項４）。
【００６３】
このような光ヘッド装置によれば、メインビームと、光軸を通る直線を境界として強度分布が異なるような２組の光線ビーム群とが生成される。これらの光線ビーム群による信号を強度分布毎に分けて組み合わせることで、４つの非点収差信号を検出でき、上記の第１の光ヘッド装置と同様の処理を実現することができる。
【００６４】
また、上記の第２の光ヘッド装置において、上述した回折光学素子が、上側領域及び下側領域を入射光の光軸のまわりの所定の境界線を境界にして入射光の光軸に接する上内側領域及び下内側領域と、入射光の光軸に接しない上外側領域及び下外側領域とに分割され構成されており、当該回折光学素子が、上内側領域と上外側領域と下内側領域と下外側領域とへ入射した光の透過光（０次光）をメインビームとし、下内側領域と下外側領域との両方の領域へ入射した光から第一の正または負の次数の回折光を第一のサブビーム群の一方として生成し、上内側領域と上外側領域の両方の領域へ入射した光から第一の負または正の次数の回折光を第一のサブビーム群の他方として生成し、上内側領域又は上外側領域のいずれか一方の領域へ入射した光から第一の正または負の次数の回折光と第二の正または負の次数の回折光とをそれぞれ第一のサブビーム群の一方と第二のサブビーム群の一方として生成し、このいずれかの領域と入射光の光軸のまわりに設けられた境界に対して同じ側に位置する下内側領域又は下外側領域のいずれか一方の領域へ入射した光から第一の負または正の次数の回折光と第二の負または正の次数の回折光とをそれぞれ第一のサブビーム群の他方と第二のサブビーム群の他方として生成する機能を有してもよい（請求項５）。
【００６５】
このようにすると、光源からの光線を回折させて生成される回折光をメインビーム，第一のサブビーム群，第二のサブビーム群とすることができる。
【００６６】
更に、上記の第２の光ヘッド装置において、上述した回折光学素子が、上内側領域，上外側領域，下内側領域，下外側領域それぞれを入射光の光軸を通り光記録媒体上の光線ビームが集光される部分のトラック方向に対応する方向に平行な線分を境界にして分割した左上内側領域と右上内側領域，左上外側領域と右上外側領域，左下内側領域と右下内側領域，左下外側領域と右下外側領域で構成されており、左上内側領域における回折格子の位相と右上内側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれていると共に、左上外側領域における回折格子の位相と右上外側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれており、左下内側領域における回折格子の位相と右下内側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれていると共に、左下外側領域における回折格子の位相と右下外側領域における回折格子の位相は互いに１８０°ずれていてもよい（請求項６）。
【００６７】
このようにすると、上記の第１の光ヘッド装置における第一のサブビーム群に相当するような、光軸を通り光記録媒体上のトラック方向に平行な直線の左側と右側で位相が互いに１８０°ずれた組み合わせを得ることができる。このようにすることは、メインビームによる非点収差信号若しくはプッシュプル信号と所定の非点収差信号若しくはプッシュプル信号との位相が逆相になり、差動非点収差信号，差動プッシュプル信号において、メインビームによる非点収差信号，プッシュプル信号のオフセットと当該非点収差信号，プッシュプル信号のオフセットとが相殺され、溝横断雑音によるオフセット及びレンズシフトによるオフセットが生じないようになる。
【００６８】
次に、本発明の光学式情報記録再生装置は、上記の第１の光ヘッド装置と、光検出器に受光された反射光のうちのメインビームの反射光から第一の非点収差信号を検出し第一のサブビーム群の反射光から第二の非点収差信号を検出し第二のサブビーム群の反射光から第三の非点収差信号を検出し第三のサブビーム群の反射光から第四の非点収差信号を検出する非点収差信号検出手段と、第一の非点収差信号と第二の非点収差信号とに基づいてフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号を算出する差動非点収差信号算出手段と、第三の非点収差信号と第四の非点収差信号とに基づいて光記録媒体の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号を算出する基板厚ずれ信号算出手段とを備えたことを特徴とする（請求項７）。
【００６９】
このような光学式情報記録再生装置によれば、光記憶媒体の記録部と未記録部の境界であるトラック上で第三の非点収差信号が持つ溝横断雑音によるオフセットの絶対値と第四の非点収差信号が持つ溝横断雑音によるオフセットの絶対値の比は、記録部内または未記録部内にあるトラック上で第三の非点収差信号が持つ溝横断雑音によるオフセットの絶対値と第四の非点収差信号が持つ溝横断雑音によるオフセットの絶対値の比にほぼ等しい。従って、基板厚ずれの検出に用いる基板厚ずれ信号は記録部と未記録部の境界であるトラック上でもオフセットを持たない。
【００７０】
次に、本発明の光学式情報記録再生装置は、上記の第２の光ヘッド装置と、光検出器に受光された反射光のうちのメインビームの反射光から第一の非点収差信号を検出し第一のサブビーム群の一方のうちの下側領域で生成された部分の反射光と第一のサブビーム群の他方のうちの上側領域で生成された部分の反射光とから第二の非点収差信号を検出し第一のサブビーム群の一方のうちの上側領域で生成された部分の反射光と第一のサブビーム群の他方のうちの下側領域で生成された部分の反射光とから第三の非点収差信号を検出し第二のサブビーム群の一方のうちの上側領域で生成された部分の反射光と第二のサブビーム群の他方のうちの下側領域で生成された部分の反射光とから第四の非点収差信号を検出する非点収差信号検出手段と、第一の非点収差信号と第二の非点収差信号とに基づいてフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号を算出する差動非点収差信号算出手段と、第三の非点収差信号と第四の非点収差信号とに基づいて光記録媒体の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号を算出する基板ずれ信号算出手段とを備えたことを特徴とする（請求項８）。
【００７１】
このような光学式情報記録再生装置によれば、上記の第２の光ヘッド装置で生成されたメインビームと第一のサブビーム群と第二のサブビーム群とからフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号と光記録媒体の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号とを算出することができる。
【００７２】
また、上記の光学式情報記録再生装置において、上述した基板厚ずれ信号算出手段が、第三の非点収差信号と第四の非点収差信号とを基に第二の差動非点収差信号を基板厚ずれ信号として算出する機能を有してもよい（請求項９）。
【００７３】
このようにすると、強度分布が同じである第二のサブビーム群と第三のサブビーム群のそれぞれから検出した非点収差信号に基づいて基板厚ずれの検出に用いる第二の差動非点収差信号を基板厚ずれ信号として算出するため、光記録媒体の記録部と未記録部の境界で基板厚ずれ信号にオフセットを生じず、光記録媒体の基板厚ずれを高い精度で検出することができる。
【００７４】
さらに、上記の光学式情報記録再生装置において、上述した基板厚ずれ信号算出手段が、第三の非点収差信号と第四の非点収差信号とを基に第二の差動非点収差信号を算出し、この第二の差動非点収差信号と第一の差動非点収差信号との差を基板厚ずれ信号として算出する機能を有してもよい（請求項１０）。このようにすれば、第一の差動非点収差信号に生じる光記憶媒体の面ぶれ等による残留誤差によるオフセットに関係なく基板厚ずれを検出することができる。
【００７５】
また、上記の光学式情報記録再生装置において、基板厚ずれ信号を基に光記録媒体の基板厚ずれを補正する補正駆動手段を備えてもよい（請求項１１）。このようにすれば、基板厚ずれを適切に補正することができる。
【００７６】
次に、本発明の光学式情報記録再生装置は、上記の第１の光ヘッド装置と、光検出器に受光されたメインビームの反射光から第一のプッシュプル信号を検出し第一のサブビーム群の反射光から第二のプッシュプル信号を検出し第二のサブビーム群の反射光から第三のプッシュプル信号を検出し第三のサブビーム群の反射光から第四のプッシュプル信号を検出するプッシュプル信号検出手段と、第一のプッシュプル信号と第二のプッシュプル信号とに基づいてトラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出する差動プッシュプル信号算出手段と、第三のプッシュプル信号と第四のプッシュプル信号とに基づいて光記録媒体のラジアルチルトを表すラジアルチルト信号を算出するラジアルチルト信号算出手段とを備えたことを特徴とする（請求項１２）。
【００７７】
このような光学式情報記録再生装置によれば、光記憶媒体の記録部と未記録部の境界であるトラック上での第三のプッシュプル信号が持つオフセットの絶対値と第四のプッシュプル信号が持つオフセットの絶対値の比は、記録部内または未記録部内のトラック上での第三のプッシュプル信号が持つレンズシフトによるオフセットの絶対値と第四のプッシュプル信号が持つレンズシフトによるオフセットの絶対値の比にほぼ等しい。従って、ラジアルチルトの検出に用いるラジアルチルト信号は記録部と未記録部の境界であるトラック上でもオフセットを持たない。
【００７８】
次に、本発明の光学式情報記録再生装置は、上記の第２の光ヘッド装置と、光検出器に受光された反射光のうちのメインビームの反射光から第一のプッシュプル信号を検出し第一のサブビーム群の一方のうちの下側領域で生成された部分の反射光と第一のサブビーム群の他方のうちの上側領域で生成された部分の反射光とから第二のプッシュプル信号を検出し第一のサブビーム群の一方のうちの上側領域で生成された部分の反射光と第一のサブビーム群の他方のうちの下側領域で生成された部分の反射光とから第三のプッシュプル信号を検出し第二のサブビーム群の一方のうちの上側領域で生成された部分の反射光と第二のサブビーム群の他方のうちの下側領域で生成された部分の反射光とから第四のプッシュプル信号を検出するプッシュプル信号検出手段と、第一のプッシュプル信号と第二のプッシュプル信号とに基づいてトラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出する差動プッシュプル信号算出手段と、第三のプッシュプル信号と第四のプッシュプル信号とに基づいて光記録媒体のラジアルチルトを表すラジアルチルト信号を算出するラジアルチルト信号算出手段とを備えたことを特徴とする（請求項１３）。
【００７９】
このような光学式情報記録再生装置によれば、上記の第２の光ヘッド装置で生成されたメインビームと第一のサブビーム群と第二のサブビーム群とからトラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号と光記録媒体のラジアルチルトを表すラジアルチルト信号とを算出することができる。
【００８０】
また、上記の光学式情報記録再生装置において、上述したラジアルチルト信号算出手段が、第三のプッシュプル信号と第四のプッシュプル信号とを基に第二の差動プッシュプル信号をラジアルチルト信号として算出する機能を有してもよい（請求項１４）。
【００８１】
このようにすると、基板厚ずれの検出に用いる第二の差動プッシュプル信号をラジアルチルト信号として算出するため、光記録媒体の記録部と未記録部の境界でラジアルチルト信号にオフセットを生じず、光記録媒体のラジアルチルトを高い精度で検出することができる。
【００８２】
さらに、上記の光学式情報記録再生装置において、上述したラジアルチルト信号算出手段が、第三のプッシュプル信号と第四のプッシュプル信号とを基に第二の差動プッシュプル信号を算出し、この第二の差動プッシュプル信号と第一の差動プッシュプル信号との差をラジアルチルト信号として算出する機能を有してもよい（請求項１５）。
【００８３】
このようにすれば、第一の差動プッシュプル信号に生じる光記憶媒体の面ぶれ等による残留誤差によるオフセットに関係なくラジアルチルトを検出することができる。
【００８４】
また、上記の光学式情報記録再生装置において、ラジアルチルト信号を基に光記録媒体のラジアルチルトを補正する補正駆動手段を備えてもよい（請求項１６）。このようにすれば、ラジアルチルトを適切に補正することができる。
【００８５】
次に、本発明の基板厚ずれ補正方法は、光源からの出射光から複数の光線ビームを分割生成する光線生成工程と、この各光線ビームを光記録媒体上に集光し反射された反射光を受光する受光工程と、受光された各光線ビームから第一の非点収差信号，第二の非点収差信号，第三の非点収差信号，第四の非点収差信号を検出する非点収差信号検出工程と、この検出された各非点収差信号に基づいて光記録媒体の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号を算出する基板厚ずれ信号算出工程と、この基板厚ずれ信号を基に光記録媒体の基板厚ずれを補正する補正制御工程とを設けたことを特徴とする（請求項１７）。
【００８６】
このような基板厚ずれ補正方法によれば、光記憶媒体の記録部と未記録部の境界であるトラック上での第三の非点収差信号が持つ溝横断雑音によるオフセットの絶対値と第四の非点収差信号が持つ溝横断雑音によるオフセットの絶対値の比は、記録部内または未記録部内にあるトラック上での第三の非点収差信号が持つ溝横断雑音によるオフセットの絶対値と第四の非点収差信号が持つ溝横断雑音によるオフセットの絶対値の比にほぼ等しい。従って、第三の非点収差信号と第四の非点収差信号を基に算出される信号は記録部と未記録部の境界であるトラック上でもオフセットを持たない。
【００８７】
また、上記の基板厚ずれ補正方法において、上述した基板厚ずれ信号算出工程が、第一の非点収差信号と第二の非点収差信号とに基づいてフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号を算出する第一の差動非点収差信号算出工程と、第三の非点収差信号と第四の非点収差信号とに基づいて第二の差動非点収差信号を算出する第二の差動非点収差信号算出工程と、この第二の差動非点収差信号と第一の差動非点収差信号との差を基板厚ずれ信号として算出する基板厚ずれ信号算出工程とで構成されてもよい（請求項１８）。
【００８８】
このようにすると、第一の差動非点収差信号と第二のサブビーム群と第二の差動非点収差信号との差を基板厚ずれ信号とすることで光記録媒体の基板厚ずれをオフセットを生じない信号に基づいて適切に補正制御することができる。
【００８９】
次に、本発明のラジアルチルト補正方法は、光源からの出射光から複数の光線ビームを分割生成する光線生成工程と、この各光線ビームを光記録媒体上に集光し反射された反射光を受光する受光工程と、受光された各光線ビームから第一のプッシュプル信号，第二のプッシュプル信号，第三のプッシュプル信号，第四のプッシュプル信号を検出するプッシュプル信号検出工程と、この検出された各プッシュプル信号に基づいて光記録媒体のラジアルチルトを表すラジアルチルト信号を算出するラジアルチルト信号算出工程と、このラジアルチルト信号を基に光記録媒体のラジアルチルトを補正する補正制御工程とを設けたことを特徴とする（請求項１９）。
【００９０】
このようなラジアルチルト補正方法によれば、光記憶媒体の記録部と未記録部の境界であるトラック上で第三のプッシュプル信号が持つオフセットの絶対値と第四のプッシュプル信号が持つオフセットの絶対値の比は、第三のプッシュプル信号が持つレンズシフトによるオフセットの絶対値と第四のプッシュプル信号が持つレンズシフトによるオフセットの絶対値の比にほぼ等しい。従って、第三のプッシュプル信号と第四のプッシュプル信号とを基に算出される信号は記録部と未記録部の境界であるトラック上でもオフセットを持たない。
【００９１】
また、上記のラジアルチルト補正方法において、上述したラジアルチルト信号算出工程が、第一のプッシュプル信号と第二のプッシュプル信号とに基づいてトラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出する第一の差動プッシュプル信号算出工程と、第三のプッシュプル信号と第四のプッシュプル信号とに基づいて第二の差動プッシュプル信号を算出する第二の差動プッシュプル信号算出工程と、この第二の差動プッシュプル信号と第一の差動プッシュプル信号との差をラジアルチルト信号として算出するラジアルチルト信号算出工程とで構成されてもよい（請求項２０）。
【００９２】
このようにすると、第一の差動プッシュプル信号と第二の差動プッシュプル信号との差をラジアルチルト信号とすることでオフセットを生じない信号に基づいて光記録媒体のラジアルチルトを補正制御することができる。
【００９３】
次に、本発明の基板厚ずれ補正用プログラムは、光源からの出射光から複数の光線ビームを生成し、この各光線ビームを光記録媒体上に集光し反射された反射光から検出された信号に基づいて光記録媒体の基板厚ずれを補正する機能を有した光学式情報記録再生装置を制御するコンピュータに、受光された複数の光線ビームから第一の非点収差信号，第二の非点収差信号，第三の非点収差信号，第四の非点収差信号を検出する非点収差信号検出処理と、第一の非点収差信号と第二の非点収差信号とに基づいてフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号を算出する第一の差動非点収差信号算出処理と、第三の非点収差信号と第四の非点収差信号とに基づいて第二の差動非点収差信号を算出する第二の差動非点収差信号算出処理と、この第二の差動非点収差信号と第一の差動非点収差信号との差を基板厚ずれ信号として算出する基板厚ずれ信号算出処理と、この基板厚ずれ信号に基づいて光記録媒体の基板厚ずれを補正制御する基板厚ずれ補正制御処理とを実行させることを特徴とする（請求項２１）。
【００９４】
このような基板厚ずれ補正用プログラムによれば、第一の差動非点収差信号と第二の差動非点収差信号との差を基板厚ずれ信号とすることで光記録媒体の基板厚ずれをオフセットを生じない信号に基づいて適切に補正制御することができる。
【００９５】
次に、本発明のラジアルチルト補正用プログラムは、光源からの出射光から複数の光線ビームを生成し、この各光線ビームを光記録媒体上に集光し反射された反射光から検出された信号に基づいて光記録媒体のラジアルチルトを補正する機能を有した光学式情報記録再生装置を制御するコンピュータに、受光された複数の光線ビームから第一のプッシュプル信号，第二のプッシュプル信号，第三のプッシュプル信号，第四のプッシュプル信号を検出するプッシュプル信号検出処理と、第一のプッシュプル信号と第二のプッシュプル信号とに基づいてトラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出する第一の差動プッシュプル信号算出処理と、第三のプッシュプル信号と第四のプッシュプル信号とに基づいて第二の差動プッシュプル信号を算出する第二の差動プッシュプル信号算出処理と、この第二の差動プッシュプル信号と第一の差動プッシュプル信号との差をラジアルチルト信号として算出するラジアルチルト信号算出処理と、このラジアルチルト信号に基づいて光記録媒体のラジアルチルトを補正制御するラジアルチルト補正制御処理とを実行させることを特徴とする（請求項２２）。
【００９６】
このようなラジアルチルト補正用プログラムによれば、第一の差動プッシュプル信号と第二の差動プッシュプル信号との差をラジアルチルト信号とすることで、光記録媒体のラジアルチルトをオフセットを生じない信号に基づいて適切に補正制御することができる。
【発明の効果】
【００９７】
本発明は以上のように構成され機能するため、これにより、光記録媒体の記録部と未記録部の境界で検出される基板厚ずれ信号やラジアルチルト信号にオフセットを生じず、光記録媒体の基板厚ずれやラジアルチルトを高い精度で検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９８】
以下、本発明における一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００９９】
［第１実施形態］
図１は、本発明における第１実施形態の光ヘッド装置の構成を示す図である。
【０１００】
本実施形態の光ヘッド装置１ａは、光源としての半導体レーザ１１と、半導体レーザ１１からの出射光を平行光化するコリメータレンズ１２と、平行化された半導体レーザ１１からの出射光を分割し複数の光線ビームを生成する回折光学素子１３ａと、光線ビームを分岐させる偏光ビームスプリッタ１４と、１／４波長板１５と、回折光学素子１３ａで生成された各光線ビームを光ディスク４上に集光する対物レンズ１６と、円筒レンズ１７と、凸レンズ１８と、光ディスク４で反射された各光線ビームの反射光を受光する光検出器１９ａとを備えて構成されている。
【０１０１】
半導体レーザ１１からの出射光は、コリメータレンズ１２で平行光化されて、回折光学素子１３ａにより０次光，第一の正負の次数の回折光（±１次回折光），第二の正負の次数の回折光（±２次回折光），第三の正負の次数の回折光（±３次回折光）の合計７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１４にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板１５を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ１６で光ディスク４上に集光される。
【０１０２】
光ディスク４からの７つの反射光は、対物レンズ１６を逆向きに透過し、１／４波長板１５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１４にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、円筒レンズ１７と凸レンズ１８とを透過して光検出器１９ａで受光される。
【０１０３】
図２は、回折光学素子１３ａの平面図である。図２に示すとおり、回折光学素子１３ａは、点線で示す対物レンズ１６の有効径よりも小さい直径を有する円線分を境界とした内側に、入射光の光軸点を通り光ディスク４上の光線ビームが集光される部分のトラック方向に平行な直線を境界として左内側領域２１ａ，右内側領域２１ｂの２つの領域に分割された回折格子が形成されており、円線分の外側には右外側領域２１ｃ，左外側領域２１ｄに分割された回折格子が形成された構成である。
【０１０４】
回折光学素子１３ａにおける回折格子の格子方向は、いずれも光ディスク４の半径方向に対応しており、格子のパターンはいずれも等間隔の直線状である。領域２１ａ，領域２１ｂにおける格子の間隔と領域２１ｃ，領域２１ｄにおける格子の間隔は等しい。また、領域２１ａ，２１ｃにおける格子の位相と領域２１ｂ，２１ｄにおける格子の位相とは互いに１８０°ずれている。
【０１０５】
図３は、回折光学素子１３ａの断面図である。回折光学素子１３ａは、領域２１ａ，２１ｂにおいては図３（ａ）に示すように基板３０上に格子２９ａが形成された構成であり、領域２１ｃ，２１ｄにおいては図３（ｂ）に示すように基板３０上に格子２９ｂが形成された構成である。格子２９ａの間隔と格子２９ｂの間隔はいずれもＰであり、格子２９ａの平均の高さと格子２９ｂの平均の高さはいずれもＨ０である。格子２９ａの断面形状は、幅がＷ１で高さがＨ０＋（Ｈ１／２）の領域、幅がＷ２で高さがＨ０−（Ｈ１／２）の領域、幅がＷ３で高さがＨ０＋（Ｈ１／２）の領域、幅がＷ３で高さがＨ０−（Ｈ１／２）の領域、幅がＷ２で高さがＨ０＋（Ｈ１／２）の領域、幅がＷ１で高さがＨ０−（Ｈ１／２）の領域の繰り返しである。
【０１０６】
ここで、Ｗ１＝０．２７２Ｐ、Ｗ２＝０．０９８Ｐ、Ｗ３＝０．１３Ｐとする。また、半導体レーザ１１の波長をλ、格子２９ａの屈折率をｎとしたとき、Ｈ１＝０．２２０４λ／（ｎ−１）とする。このとき、回折光学素子１３ａの領域２１ａ，２１ｂに入射した光は０次光として約５９．２％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約３．４％が回折され、±２次回折光としてそれぞれ約３．４％が回折され、±３次回折光としてそれぞれ約３．４％が回折される。
【０１０７】
一方、格子２９ｂの断面形状は、幅がＷで高さがＨ０＋Ｈ２の領域、幅がＷで高さがＨ０＋２Ｈ２の領域、幅がＷで高さがＨ０＋Ｈ２の領域、幅がＷで高さがＨ０−Ｈ２の領域、幅がＷで高さがＨ０−２Ｈ２の領域、幅がＷで高さがＨ０−Ｈ２の領域の繰り返しである。ここで、Ｗ＝Ｐ／６とする。また、半導体レーザ１１の波長をλ、格子２９ｂの屈折率をｎとしたとき、Ｈ２＝０．０３８６λ／（ｎ−１）とする。このとき、回折光学素子１３ａの領域２１ｃ，２１ｄに入射した光は０次光として約８８．７％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折され、±２次回折光、±３次回折光としては殆んど回折されない。
【０１０８】
回折光学素子１３ａからの透過光（０次光）をメインビーム、±１次回折光を第一のサブビーム群、±２次回折光を第二のサブビーム群、±３次回折光を第三のサブビーム群とすると、メインビームには領域２１ａ，２１ｂからの０次光と領域２１ｃ，２１ｄからの０次光とが含まれ、第一のサブビーム群には領域２１ａ，２１ｂからの±１次回折光と領域２１ｃ，２１ｄからの±１次回折光とが含まれ、第二のサブビーム群は領域２１ａ，２１ｂからの±２次回折光であり、第三のサブビーム群は領域２１ａ，２１ｂからの±３次回折光である。その結果、メインビームと第一のサブビーム群とは、光軸上の強度で規格化した強度分布が同じであり、第二のサブビーム群と第三のサブビーム群とは、光軸上の強度で規格化した強度分布が同じであり、メインビームと第一のサブビーム群の光軸上の強度で規格化した強度分布と、第二サブビーム群と第三のサブビーム群の光軸上の強度で規格化した強度分布とは互いに異なる。第二のサブビーム群と第三のサブビーム群は、メインビームと第一のサブビーム群に比べて周辺部の強度が低い。
【０１０９】
また、領域２１ａ，２１ｃからの＋１次回折光の位相と領域２１ｂ，２１ｄからの＋１次回折光の位相とは、互いに１８０°ずれており、同様に領域２１ａ，２１ｃからの−１次回折光の位相と領域２１ｂ，２１ｄからの−１次回折光の位相は、互いに１８０°ずれている。
【０１１０】
また、領域２１ａからの＋２次回折光の位相と領域２１ｂからの＋２次回折光の位相は互いに３６０°ずれるため、ずれていないのと等価であり、同様に領域２１ａからの−２次回折光の位相と領域２１ｂからの−２次回折光の位相は互いに３６０°ずれるため、ずれていないのと等価である。領域２１ａからの＋３次回折光の位相と領域２１ｂからの＋３次回折光の位相とは互いに５４０°ずれるため、互いに１８０°ずれているのと等価であり、同様に領域２１ａからの−３次回折光の位相と領域２１ｂからの−３次回折光の位相とは、互いに５４０°ずれるため、互いに１８０°ずれているのと等価である。
【０１１１】
図４は、本実施形態における光ディスク４上の集光スポットの配置を示す図である。集光スポット２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｇは、それぞれ回折光学素子１３ａからの０次光，＋１次回折光，−１次回折光，＋２次回折光，−２次回折光，＋３次回折光，−３次回折光に相当する。７つの集光スポットは同一のトラック２２上に配置されている。
【０１１２】
第一のサブビーム群は、光軸を通り光ディスク４の接線方向に平行な直線を境界にして左側と右側で位相が互いに１８０°ずれているため、第一のサブビーム群である集光スポット２３ｂ，２３ｃは光ディスク４のトラック方向の線分を境界にして左側と右側に強度が等しい２つのピークを持つ。同様に、第三のサブビーム群である集光スポット２３ｆ，２３ｇは光ディスク４のトラック方向の線分を境界にして左側と右側に強度が等しい２つのピークを持つ。
【０１１３】
一方、第二のサブビーム群は、メインビームに比べて周辺部の強度が低いため、第二のサブビーム群である集光スポット２３ｄ，２３ｅ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。同様に、第三のサブビーム群は、第一のサブビーム群に比べて周辺部の強度が低いため、第三のサブビーム群である集光スポット２３ｆ，２３ｇは第一サブビーム群である集光スポット２３ｂ，２３ｃに比べて径が大きい。
【０１１４】
図５は、本実施形態における光検出器１９ａの受光部のパターンと光検出器１９ａ上の光スポットの配置を示す図である。ここで、同じ符号で表される受光部は互いに電気的に接続されているものとする。
【０１１５】
図５に示す光スポット２４ａは、回折光学素子１３ａからの０次光に相当し、光ディスク４の接線方向に対応する分割線および半径方向に対応する分割線で４つに分割された受光部２５ａ〜２５ｄで受光される。光スポット２４ｂは回折光学素子１３ａからの＋１次回折光に相当し、４つに分割された受光部２５ｅ〜２５ｈで受光される。光スポット２４ｃは回折光学素子１３ａからの−１次回折光に相当し、４つに分割された受光部２５ｅ〜２５ｈで受光される。光スポット２４ｄは回折光学素子１３ａからの＋２次回折光に相当し、４つに分割された受光部２５ｉ〜２５ｌで受光される。光スポット２４ｅは回折光学素子１３ａからの−２次回折光に相当し、４つに分割された受光部２５ｉ〜２５ｌで受光される。光スポット２４ｆは回折光学素子１３ａからの＋３次回折光に相当し、４つに分割された受光部２５ｍ〜２５ｐで受光される。光スポット２４ｇは回折光学素子１３ａからの−３次回折光に相当し、４つに分割された受光部２５ｍ〜２５ｐで受光される。円筒レンズ１７の作用により、光検出器１９ａ上では光ディスク４の接線方向に対応する方向と半径方向に対応する方向が互いに入れ替わっている。
【０１１６】
ここで、受光部２５ａ〜２５ｐからの出力をそれぞれＶ２５ａ〜Ｖ２５ｐで表すと、メインビームによる第一の非点収差信号ＭＡＳ、第一のサブビームによる第二の非点収差信号ＳＡＳ１、第二のサブビームによる第三の非点収差信号ＳＡＳ２、第三のサブビームによる第四の非点収差信号ＳＡＳ３は、それぞれ以下の演算から得られる。
【０１１７】
ＭＡＳ＝（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｄ）−（Ｖ２５ｂ＋Ｖ２５ｃ）
ＳＡＳ１＝（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｈ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｇ）
ＳＡＳ２＝（Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｌ）−（Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｋ）
ＳＡＳ３＝（Ｖ２５ｍ＋Ｖ２５ｐ）−（Ｖ２５ｎ＋Ｖ２５ｏ）
【０１１８】
フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号である第一の差動非点収差信号ＤＡＳ１は以下の演算から得られる。
【０１１９】
ＤＡＳ１＝ＭＡＳ＋α１×ＳＡＳ１（α１は定数）
【０１２０】
基板厚ずれの検出に用いる第二の差動非点収差信号ＤＡＳ２は、以下の演算から得られる。
【０１２１】
ＤＡＳ２＝ＳＡＳ２＋α２×ＳＡＳ３（α２は定数）
【０１２２】
一方、メインビームによる第一のプッシュプル信号ＭＰＰ、第一のサブビームによる第二のプッシュプル信号ＳＰＰ１、第二のサブビームによる第三のプッシュプル信号ＳＰＰ２、第三のサブビームによる第四のプッシュプル信号ＳＰＰ３は、それぞれ以下の演算から得られる。
【０１２３】
ＭＰＰ＝（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｂ）−（Ｖ２５ｃ＋Ｖ２５ｄ）
ＳＰＰ１＝（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｆ）−（Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｈ）
ＳＰＰ２＝（Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｊ）−（Ｖ２５ｋ＋Ｖ２５ｌ）
ＳＰＰ３＝（Ｖ２５ｍ＋Ｖ２５ｎ）−（Ｖ２５ｏ＋Ｖ２５ｐ）
【０１２４】
トラックサーボに用いるトラック誤差信号である第一の差動プッシュプル信号ＤＰＰ１は以下の演算から得られる。
【０１２５】
ＤＰＰ１＝ＭＰＰ−β１×ＳＰＰ１（β１は定数）
【０１２６】
ラジアルチルトの検出に用いる第二の差動プッシュプル信号ＤＰＰ２は以下の演算から得られる。
【０１２７】
ＤＰＰ２＝ＳＰＰ２−β２×ＳＰＰ３（β２は定数）
【０１２８】
また、光ディスク４に記録されたＲＦ信号は、（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｂ＋Ｖ２５ｃ＋Ｖ２５ｄ）の高周波成分から得られる。
【０１２９】
図６は、各非点収差信号と溝横断雑音によるオフセットを示す図である。図６において、横軸は光ディスク４のデフォーカス量、縦軸は非点収差信号である。図６（ａ）に示す非点収差信号２６ａは集光スポット２３ａが溝間部に配置されている場合の集光スポット２３ａによる非点収差信号、非点収差信号２６ｂは集光スポット２３ａが溝部に配置されている場合の集光スポット２３ａによる非点収差信号である。また、図６（ｂ）に示す非点収差信号２６ｃは集光スポット２３ｂ，２３ｃが溝間部に配置されている場合の集光スポット２３ｂ，２３ｃによる非点収差信号、非点収差信号２６ｄは集光スポット２３ｂ，２３ｃが溝部に配置されている場合の集光スポット２３ｂ，２３ｃによる非点収差信号である。
【０１３０】
デフォーカスのない状態での非点収差信号は、図６（ａ）においては溝間部では正、溝部では負、図６（ｂ）においては溝間部では負、溝部では正のオフセットを持っている。これに対し、図６（ｃ）に示す非点収差信号２６ｅは集光スポット２３ａ，２３ｂ，２３ｃが溝間部又は溝部に配置されている場合の集光スポット２３ａによる非点収差信号と集光スポット２３ｂ，２３ｃによる非点収差信号に基づく第一の差動非点収差信号である。図６（ｃ）に示す第一の差動非点収差信号においては、図６（ａ）に示すメインビームによる非点収差信号のオフセットと図６（ｂ）に示す第一のサブビームによる非点収差信号のオフセットが相殺され、溝横断雑音によるオフセットが生じない。同様に、第二の差動非点収差信号においては、第二のサブビームによる非点収差信号のオフセットと第三のサブビームによる非点収差信号のオフセットが相殺され、溝横断雑音によるオフセットが生じない。
【０１３１】
図７は、各プッシュプル信号とレンズシフトによるオフセットを示す図である。図７において、横軸は光ディスク４のデトラック量、縦軸はプッシュプル信号である。図７（ａ）に示すプッシュプル信号２７ａは、対物レンズ１６が光ディスク４の半径方向の外側にシフトした場合の集光スポット２３ａによるプッシュプル信号であり、プッシュプル信号２７ｂは、対物レンズ１６が光ディスク４の半径方向の外側にシフトした場合の集光スポット２３ｂ，２３ｂによるプッシュプル信号である。
【０１３２】
また、図７（ｂ）に示すプッシュプル信号２７ｃは、対物レンズ１６が光ディスク４の半径方向の内側にシフトした場合の集光スポット２３ａによるプッシュプル信号であり、プッシュプル信号２７ｄは対物レンズ１６が光ディスク４の半径方向の内側にシフトした場合の集光スポット２３ｂ，２３ｃによるプッシュプル信号である。集光スポット２３ａによるプッシュプル信号と集光スポット２３ｂ，２３ｃ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１６が光ディスク４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７（ａ）においては正、図７（ｂ）においては負のオフセットを持っている。
【０１３３】
これに対し、図７（ｃ）に示すプッシュプル信号２７ｅは、対物レンズ１６が光ディスク４の半径方向の外側又は内側にシフトした場合の集光スポット２３ａによるプッシュプル信号と集光スポット２３ｂ，２３ｃによるプッシュプル信号とに基づく第一の差動プッシュプル信号である。図７（ｃ）に示す第一の差動プッシュプル信号においては、図７（ａ）に示すメインビームによるプッシュプル信号のオフセットと図７（ｂ）に示す第一のサブビームによるプッシュプル信号のオフセットとが相殺され、レンズシフトによるオフセットが生じない。同様に、第二の差動プッシュプル信号においては、第二のサブビームによるプッシュプル信号のオフセットと第三のサブビームによるプッシュプル信号のオフセットとが相殺され、レンズシフトによるオフセットが生じない。
【０１３４】
本実施形態における光ディスク４の基板厚ずれの検出に関わる各種の非点収差信号は図２１に示すものと同じである。図２１（ａ）に示す非点収差信号３９ａは、第一および第二の差動非点収差信号であり、図２１（ｂ）に示す非点収差信号３９ｂ，３９ｃはそれぞれ第一，第二の差動非点収差信号である。図２１（ｃ）に示す非点収差信号３９ｄ，３９ｅはそれぞれ第一，第二の差動非点収差信号に相当する。本実施形態においては、従来の光ヘッド装置において図２１を参照して説明した原理と同様の原理により、第一の差動非点収差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の第二の差動非点収差信号を基板厚ずれ信号として用いることができる。
【０１３５】
本実施形態における光ディスク４の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２２に示すものと同じである。図２２（ａ）に示すプッシュプル信号４０ａは第一および第二の差動プッシュプル信号であり、図２２（ｂ）に示すプッシュプル信号４０ｂ，４０ｃはそれぞれ第一，第二の差動プッシュプル信号である。図２２（ｃ）に示すプッシュプル信号４０ｄ，４０ｅはそれぞれ第一，第二の差動プッシュプル信号に相当する。本実施形態においては、従来の光ヘッド装置において図２２を参照して説明した原理と同様の原理により、第一の差動プッシュプル信号を用いてトラックサーボをかけた時の第二の差動プッシュプル信号をラジアルチルト信号として用いることができる。
【０１３６】
ここで、光ディスク４の記録部と未記録部の境界での非点収差信号およびプッシュプル信号について考える。
【０１３７】
図８は、光ディスク４の記録部と未記録部の境界での各非点収差信号を示す図である。図８には、デフォーカスのない状態で集光スポットが光ディスク４のトラック２２ａ〜２２ｄを横断したときの非点収差信号を示している。図８において、横軸は光ディスク４のデトラック量、縦軸は非点収差信号である。
【０１３８】
トラック２２ａ，２２ｂにはＲＦ信号が記録されておらず、トラック２２ｃ，２２ｄにはＲＦ信号が記録されているものとする。また、記録部の反射率は未記録部の反射率に比べて高いものとする。図８（ａ）に示す非点収差信号２８ａは、メインビームである集光スポット２３ａによる第一の非点収差信号ＭＡＳであり、図８（ｂ）に示す非点収差信号２８ｂは、第一のサブビーム群である集光スポット２３ｂ，２３ｃによる第二の非点収差信号ＳＡＳ１である。図８（ｃ）に示す非点収差信号２８ｃは、第二のサブビーム群である集光スポット２３ｄ，２３ｅによる第三の非点収差信号ＳＡＳ２であり、図８（ｄ）に示す非点収差信号２８ｄは、第三のサブビーム群である集光スポット２３ｆ，２３ｇによる第四の非点収差信号ＳＡＳ３である。
【０１３９】
ＭＡＳおよびＳＡＳ１は、トラック２２ａ〜２２ｄ上でそれぞれ溝横断雑音による負，正のオフセットを持っている。記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でＭＡＳが持つオフセットの絶対値とＳＡＳ１が持つオフセットの絶対値の比は、トラック２２ａ，２２ｄ上でＭＡＳが持つオフセットの絶対値とＳＡＳ１が持つオフセットの絶対値の比にほぼ等しい。ＤＡＳ１＝ＭＡＳ＋α１×ＳＡＳ１（α１は定数）の演算におけるα１の値は後者の比に設定されるが、この場合、フォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号ＤＡＳ１は記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でもオフセットを持たない。
【０１４０】
一方、ＳＡＳ２及びＳＡＳ３も、トラック２２ａ〜２２ｄ上でそれぞれ溝横断雑音による負，正のオフセットを持っている。記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でＳＡＳ２が持つオフセットの絶対値とＳＡＳ３が持つオフセットの絶対値の比は、トラック２２ａ，２２ｄ上でＳＡＳ２が持つオフセットの絶対値とＳＡＳ３が持つオフセットの絶対値の比にほぼ等しい。ＤＡＳ２＝ＳＡＳ２＋α２×ＳＡＳ３（α２は定数）の演算におけるα２の値は後者の比に設定されるが、この場合、基板厚ずれの検出に用いる第二の差動非点収差信号ＤＡＳ２は記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ、２２ｃ上でもオフセットを持たない。
【０１４１】
ところで、フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号である第一の差動非点収差信号には光ディスク４の面ぶれ等による残留誤差があるため、第二の差動非点収差信号をそのまま基板厚ずれ信号として用いると、基板厚ずれ信号に残留誤差によるオフセットが発生する。
【０１４２】
そこで、第二の差動非点収差信号から第一の差動非点収差信号を引いた信号を基板厚ずれ信号として用いることで、基板厚ずれ信号に残留誤差によるオフセットを生じることなく基板厚ずれを検出することができる。
【０１４３】
このとき、基板厚ずれ信号ＳＥは以下の演算から得られる。
【０１４４】
ＳＥ＝ＤＡＳ２−α３×ＤＡＳ１（α３は定数）
【０１４５】
図９は、光ディスク４の記録部と未記録部の境界での各種のプッシュプル信号を示す図である。図９は、デフォーカスのない状態で集光スポットが光ディスク４のトラック２２ａ〜２２ｄを横断したときのプッシュプル信号を示している。図９において、横軸は光ディスク４のデトラック量、縦軸はプッシュプル信号である。ここで、トラック２２ａ、２２ｂにはＲＦ信号が記録されておらず、トラック２２ｃ、２２ｄにはＲＦ信号が記録されているものとする。また、記録部の反射率は未記録部の反射率に比べて高いものとする。
【０１４６】
図９（ａ）に示すプッシュプル信号２８ａは、メインビームである集光スポット２３ａによる第一のプッシュプル信号ＭＰＰであり、プッシュプル信号２８ｂは第一のサブビーム群である集光スポット２３ｂ，２３ｃによる第二のプッシュプル信号ＳＰＰ１である。図９（ｃ）に示すプッシュプル信号２８ｃは、第二のサブビーム群である集光スポット２３ｄ，２３ｅによる第三のプッシュプル信号ＳＰＰ２であり、プッシュプル信号２８ｄは第三のサブビーム群である集光スポット２３ｆ、２３ｇによるプ第四のプッシュプル信号ＳＰＰ３である。
【０１４７】
これらのＭＰＰ，ＳＰＰ１は、トラック２２ａ，２２ｄ上では殆んどオフセットを持っていないが、記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上では、いずれも正のオフセットを持っている。記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でＭＰＰが持つオフセットの絶対値とＳＰＰ１が持つオフセットの絶対値との比は、ＭＰＰが持つレンズシフトによるオフセットの絶対値とＳＰＰ１が持つレンズシフトによるオフセットとの絶対値の比にほぼ等しい。
【０１４８】
ＤＰＰ１＝ＭＰＰ−β１×ＳＰＰ１（β１は定数）の演算におけるβ１の値は後者の比に設定されるが、この場合、トラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号ＤＰＰ１は、記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でもオフセットを持たない。
【０１４９】
一方、ＳＰＰ２，ＳＰＰ３もトラック２２ａ、２２ｄ上では殆んどオフセットを持っていないが、記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上ではいずれも正のオフセットを持っている。記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でＳＰＰ２が持つオフセットの絶対値とＳＰＰ３が持つオフセットの絶対値の比は、ＳＰＰ２が持つレンズシフトによるオフセットの絶対値とＳＰＰ３が持つレンズシフトによるオフセットの絶対値の比にほぼ等しい。ＤＰＰ２＝ＳＰＰ２−β２×ＳＰＰ３（β２は定数）の演算におけるβ２の値は後者の比に設定されるが、この場合、ラジアルチルトの検出に用いる第二の差動プッシュプル信号ＤＰＰ２は、記録部と未記録部の境界であるトラック２２ｂ，２２ｃ上でもオフセットを持たない。
【０１５０】
ところで、トラックサーボに用いるトラック誤差信号である第一の差動プッシュプル信号には光ディスク４の偏芯等による残留誤差があるため、第二の差動プッシュプル信号をそのままラジアルチルト信号として用いると、ラジアルチルト信号に残留誤差によるオフセットが発生する。そこで、第二の差動プッシュプル信号から第一の差動プッシュプル信号を引いた信号をラジアルチルト信号として用いれば、ラジアルチルト信号に残留誤差によるオフセットを生じることなくラジアルチルトを検出することができる。このとき、ラジアルチルト信号ＲＥは以下の演算から得られる。
【０１５１】
ＲＥ＝ＤＰＰ２−β３×ＤＰＰ１（β３は定数）
【０１５２】
本実施形態における回折光学素子１３ａは、対物レンズの有効径より小さい直径を有する円の内側の領域に入射した光からは０次光，±１次回折光，±２次回折光，±３次回折光が生成され、外側の領域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ような構成であるが、これに限らず、対物レンズの有効径より小さい直径を有する円の外側の領域に入射した光からは０次光，±１次回折光，±２次回折光，±３次回折光が生成され、内側の領域に入射した光からは０次光および±１次回折光が生成される回折光学素子を用いてもよい。
【０１５３】
また、対物レンズの有効径より小さい幅を有する帯の内側の領域に入射した光からは０次光，±１次回折光，±２次回折光，±３次回折光が生成され、外側の領域に入射した光からは０次光および±１次回折光が生成される回折光学素子や、対物レンズの有効径より小さい幅を有する帯の外側の領域に入射した光からは０次光，±１次回折光，±２次回折光，±３次回折光が生成され、内側の領域に入射した光からは０次光および±１次回折光が生成される回折光学素子を用いてもよい。
【０１５４】
すなわち、０次光と±１次回折光の光軸上の強度で規格化した強度分布が同じであり、±２次回折光と±３次回折光の光軸上の強度で規格化した強度分布が同じであり、そして、０次光，±１次回折光の光軸上の強度で規格化した強度分布と±２次回折光，±３次回折光の光軸上の強度で規格化した強度分布が互いに異なるように各光線を生成するような回折光学素子を用いればよい。
【０１５５】
本実施形態における回折光学素子１３ａは、入射光の光軸を通り光記録媒体の接線方向に対応する直線の左側の領域における格子の位相と右側の領域における格子の位相が互いに１８０°ずれているように構成されているが。これに限らず、デフォーカスのない状態で集光スポットが光記録媒体のトラックを横断したときの０次光による非点収差信号，プッシュプル信号の極性と、±１次回折光による非点収差信号，プッシュプル信号の極性とが逆であり、±２次回折光によるする非点収差信号，プッシュプル信号の極性と、±３次回折光による非点収差信号，プッシュプル信号の極性とが逆であれば、入射光の光軸に関して対称で光記録媒体の接線方向に対応する２つの直線の内側の領域における格子の位相と外側の領域における格子の位相が互いに１８０°ずれている回折光学素子を用いてもよい。
【０１５６】
［第２実施形態］
次に、本発明における第２実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０１５７】
本発明における第２実施形態の光ヘッド装置は、図１に示す第１実施形態の光ヘッド装置１ａの構成のうち、回折光学素子１３ａ，光検出器１９ａを回折光学素子１３ｂ，光検出器１９ｂに置き換えた構成である。
【０１５８】
図１０は、本第２実施形態における回折光学素子１３ｂの平面図である。回折光学素子１３ｂは、点線で示す対物レンズ１６の有効径より小さい直径を有する円の内側には入射光の光軸を通り光ディスク４の接線方向に対応する直線および半径方向に対応する直線で領域２１ｅ〜２１ｈの４つに分割された回折格子が形成されており、外側には入射光の光軸を通り光ディスク４の接線方向に対応する直線および半径方向に対応する直線で領域２１ｉ〜２１ｌの４つに分割された回折格子が形成された構成である。
【０１５９】
この回折格子における格子の方向はいずれも光ディスク４の半径方向に対応しており、格子のパターンはいずれも等間隔の直線状である。また、領域２１ｅ〜２１ｈにおける格子の間隔と領域２１ｉ〜２１ｌにおける格子の間隔は等しく、領域２１ｅ，２１ｉにおける格子の位相と、領域２１ｆ，２１ｊにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれており、領域２１ｇ，２１ｋにおける格子の位相と、領域２１ｈ，２１ｌにおける格子の位相とは、互いに１８０°ずれている。
【０１６０】
図１１は、回折光学素子１３ｂの断面図である。回折光学素子１３ｂは、領域２１ｅ〜２１ｈにおいては図１１（ａ）に示すように基板３０上に格子３２ａが形成され、領域２１ｉ〜２１ｌにおいては、図１１（ｂ）に示すように基板３０上に格子３２ｂが形成された構成である。
【０１６１】
格子３２ａの間隔と格子３２ｂの間隔はいずれもＰであり、格子３２ａの平均の高さと格子３２ｂの平均の高さはいずれもＨ０である。回折光学素子１３ｂにおける正の次数の回折光は、図１０の上側に偏向され、負の次数の回折光は図１０の下側に偏向されるものとする。また、領域２１ｅ，２１ｆ，２１ｉ，２１ｊに関しては図１０の上側，下側がそれぞれ図１１の左側，右側に対応しており、領域２１ｇ，２１ｈ，２１ｋ，２１ｌに関しては図１０の上側，下側がそれぞれ図１１の右側，左側に対応しているものとする。
【０１６２】
格子３２ａの断面形状は、幅がＷ１で高さがＨ０＋Ｈ１／２の領域、幅がＷ２で高さがＨ０−Ｈ１／２の領域、幅がＷ２で高さがＨ０＋Ｈ１／２の領域、幅がＷ１で高さがＨ０−Ｈ１／２の領域の繰り返しである。ここで、Ｗ１＝０．３５６Ｐ、Ｗ２＝０．１４４Ｐとする。また、半導体レーザ１１の波長をλ、格子３２ａの屈折率をｎとしたとき、Ｈ１＝０．１７３８λ／（ｎ−１）とする。このとき、回折光学素子１３ｂの領域２１ｅ〜２１ｈに入射した光は０次光として約７３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約４．２％が回折され、±２次回折光としてそれぞれ約４．２％が回折される。
【０１６３】
一方、格子３２ｂの断面形状は、幅がＷで高さがＨ０−Ｈ２／２の領域、幅が２Ｗで高さがＨ０＋Ｈ２／２の領域、幅がＷで高さがＨ０＋３Ｈ２／２の領域、幅がＷで高さがＨ０−３Ｈ２／２の領域、幅が２Ｗで高さがＨ０−Ｈ２／２の領域、幅がＷで高さがＨ０＋Ｈ２／２の領域の繰り返しである。ここで、Ｗ＝Ｐ／８とする。また、半導体レーザ１１の波長をλ、格子３２ｂの屈折率をｎとしたとき、Ｈ２＝０．０８３２λ／（ｎ−１）とする。
【０１６４】
このとき、回折光学素子１３ｂの領域２１ｉ，２１ｊに入射した光は０次光として約８１．３％が透過し、−１次回折光として約４．７％が回折され、−２次回折光として約３．８％が回折され、＋１次回折光としては約１％しか回折されず、＋２次回折光としては約１．３％しか回折されない。回折光学素子１３ｂの領域１１ｋ、１１ｌに入射した光は０次光として約８１．３％が透過し、＋１次回折光として約４．７％が回折され、＋２次回折光として約３．８％が回折され、−１次回折光としては約１％しか回折されず、−２次回折光としては約１．３％しか回折されない。
【０１６５】
回折光学素子１３ｂからの透過光（０次光）をメインビーム、第一の正負の次数の回折光（±１次回折光）を第一のサブビーム群、第二の正負の次数の回折光（±２次回折光）を第二のサブビーム群とし、回折光学素子１３ｂからの０次光をメインビーム、＋１次回折光を第一のサブビーム群の一方、−１次回折光を第一のサブビーム群の他方、＋２次回折光を第二のサブビーム群の一方、−２次回折光を第二のサブビーム群の他方とする。メインビームには、領域２１ｅ〜２１ｈからの０次光と領域２１ｉ〜２１ｌからの０次光が含まれ、第一のサブビーム群の一方の下半分には領域２１ｇ，２１ｈからの＋１次回折光と領域２１ｋ，２１ｌからの＋１次回折光、第一のサブビーム群の他方の上半分には領域２１ｅ，２１ｆからの−１次回折光と領域２１ｉ，２１ｊからの−１次回折光が同じ比率で含まれる。
【０１６６】
第二のサブビーム群の一方の上半分には主として領域２１ｅ，２１ｆからの＋２次回折光のみ、第二のサブビーム群の他方の下半分には主として領域２１ｇ，２１ｈからの−２次回折光のみ、第一のサブビーム群の一方の上半分には主として領域２１ｅ，２１ｆからの＋１次回折光のみ、第一のサブビーム群の他方の下半分には主として領域２１ｇ，２１ｈからの−１次回折光のみが含まれる。
【０１６７】
この結果、メインビームの下半分と第一のサブビーム群の一方の下半分、メインビームの上半分と第一のサブビーム群の他方の上半分は、光軸上の強度で規格化した強度分布が同じであり、第二のサブビーム群の一方の上半分と第一のサブビーム群の一方の上半分、第二のサブビーム群の他方の下半分と第一のサブビーム群の他方の下半分は、光軸上の強度で規格化した強度分布が同じであり、メインビームの下半分、第一のサブビーム群の一方の下半分の光軸上の強度で規格化した強度分布と第二のサブビーム群の他方の下半分、第一のサブビーム群の他方の下半分の光軸上の強度で規格化した強度分布は互いに異なり、メインビームの上半分，第一のサブビーム群の他方の上半分の光軸上の強度で規格化した強度分布と、第二のサブビーム群の一方の上半分，第一のサブビーム群の一方の上半分の光軸上の強度で規格化した強度分布とは互いに異なる。第二のサブビーム群の他方の下半分，第一のサブビーム群の他方の下半分は、メインビームの下半分，第一のサブビーム群の一方の下半分に比べて周辺部の強度が低く、第二のサブビーム群の一方の上半分，第一のサブビーム群の一方の上半分は、メインビームの上半分，第一のサブビーム群の他方の上半分に比べて周辺部の強度が低い。
【０１６８】
領域２１ｇ，２１ｋからの＋１次回折光の位相と領域２１ｈ，２１ｌからの＋１次回折光の位相とは、互いに１８０°ずれており、同様に領域２１ｅ，２１ｉからの−１次回折光の位相と領域２１ｆ、２１ｊからの−１次回折光の位相とは、互いに１８０°ずれている。領域２１ｅからの＋２次回折光の位相と領域２１ｆからの＋２次回折光の位相は互いに３６０°ずれるため、ずれていないのと等価であり、同様に領域２１ｇからの−２次回折光の位相と領域２１ｈからの−２次回折光の位相は、互いに３６０°ずれるため、ずれていないのと等価である。領域２１ｅからの＋１次回折光の位相と領域２１ｆからの＋１次回折光の位相とは、互いに１８０°ずれており、同様に領域２１ｇからの−１次回折光の位相と領域２１ｈからの−１次回折光の位相とは、互いに１８０°ずれている。
【０１６９】
図１２は、光ディスク４上の集光スポットの配置を示す図である。集光スポット２３ａ，２３ｈ，２３ｉ，２３ｊ，２３ｋは、それぞれ回折光学素子１３ｂからの０次光，＋１次回折光，−１次回折光，＋２次回折光，−２次回折光に相当する。
【０１７０】
これら５つの集光スポットは、同一のトラック２２上に配置されている。第一のサブビーム群の一方，第一のサブビーム群の他方は、光軸を通り光ディスク４の接線方向に対応する直線および半径方向に対応する直線で隔てられた左上側，右下側と右上側，左下側とで位相が互いに１８０°ずれているため、第一のサブビーム群の一方である集光スポット２３ｈ，第一のサブビーム群の他方である集光スポット２３ｉは、光ディスク４の接線方向の直線および半径方向の直線で隔てられた左上側，右上側，左下側，右下側に強度が等しい４つのピークを持つ。
【０１７１】
一方、第二のサブビーム群の一方，第二のサブビーム群の他方は、光軸を通り光ディスク４の半径方向に対応する直線の上側と下側で位相が互いに１８０°ずれていると共に、対物レンズ１６の有効径より小さい直径を有する円の内側と外側で位相が互いに１８０°ずれているため、第二のサブビーム群の一方である集光スポット２３ｊと、第二のサブビーム群の他方である集光スポット２３ｋとは、光ディスク４の接線方向の上側と下側に強度が等しい２つのピークを持つと共にサイドローブが大きい。
【０１７２】
図１３は、光検出器１９ｂの受光部のパターンと光検出器１９ｂ上の光スポットの配置を示す図である。
【０１７３】
光スポット２４ａは、回折光学素子１３ｂからの０次光に相当し、光ディスク４の接線方向に対応する分割線および半径方向に対応する分割線で４つに分割された受光部３３ａ〜３３ｄで受光される。光スポット２４ｈは、回折光学素子１３ｂからの＋１次回折光に相当し、同様に４つに分割された受光部３３ｅ〜３３ｈで受光される。光スポット２４ｉは、回折光学素子１３ｂからの−１次回折光に相当し、４つに分割された受光部３３ｉ〜３３ｌで受光される。
【０１７４】
光スポット２４ｊは、回折光学素子１３ｂからの＋２次回折光に相当し、４つに分割された受光部３３ｍ〜３３ｐで受光される。光スポット２４ｋは、回折光学素子１３ｂからの−２次回折光に相当し、４つに分割された受光部３３ｑ〜３３ｔで受光される。このとき、円筒レンズ１７の作用により、光検出器１９ｂ上では光ディスク４の接線方向に対応する方向と半径方向に対応する方向が互いに入れ替わっている。
【０１７５】
ここで、受光部３３ａ〜３３ｔからの出力をそれぞれＶ３３ａ〜Ｖ３３ｔで表すと、メインビームによる第一の非点収差信号ＭＡＳ、第一のサブビーム群の一方の下半分および第一のサブビーム群の他方の上半分による第二の非点収差信号ＳＡＳ１、第二のサブビーム群の一方の上半分および第二のサブビーム群の他方の下半分による第三の非点収差信号ＳＡＳ２、第一のサブビーム群の一方の上半分および第一のサブビーム群の他方の下半分による第四の非点収差信号ＳＡＳ３は、それぞれ以下の演算から得られる。
【０１７６】
ＭＡＳ＝（Ｖ３３ａ＋Ｖ３３ｄ）−（Ｖ３３ｂ＋Ｖ３３ｃ）
ＳＡＳ１＝（Ｖ３３ｉ＋Ｖ３３ｈ）−（Ｖ３３ｆ＋Ｖ３３ｋ）
ＳＡＳ２＝（Ｖ３３ｍ＋Ｖ３３ｔ）−（Ｖ３３ｒ＋Ｖ３３ｏ）
ＳＡＳ３＝（Ｖ３３ｅ＋Ｖ３３ｌ）−（Ｖ３３ｊ＋Ｖ３３ｇ）
【０１７７】
フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号である第一の差動非点収差信号ＤＡＳ１は以下の演算から得られる。
【０１７８】
ＤＡＳ１＝ＭＡＳ＋α１×ＳＡＳ１（α１は定数）
【０１７９】
基板厚ずれの検出に用いる第二の差動非点収差信号ＤＡＳ２は、以下の演算から得られる。
【０１８０】
ＤＡＳ２＝ＳＡＳ２＋α２×ＳＡＳ３（α２は定数）
【０１８１】
一方、メインビームによる第一のプッシュプル信号ＭＰＰ，第一のサブビーム群の一方の下半分および第一のサブビーム群の他方の上半分による第二のプッシュプル信号ＳＰＰ１，第二のサブビーム群の一方の上半分および第二のサブビーム群の他方の下半分による第三のプッシュプル信号ＳＰＰ２，第一のサブビーム群の一方の上半分および第一のサブビーム群の他方の下半分による第四のプッシュプル信号ＳＰＰ３は、それぞれ以下の演算から得られる。
【０１８２】
ＭＰＰ＝（Ｖ３３ａ＋Ｖ３３ｂ）−（Ｖ３３ｃ＋Ｖ３３ｄ）
ＳＰＰ１＝（Ｖ３３ｉ＋Ｖ３３ｆ）−（Ｖ３３ｋ＋Ｖ３３ｈ）
ＳＰＰ２＝（Ｖ３３ｍ＋Ｖ３３ｒ）−（Ｖ３３ｏ＋Ｖ３３ｔ）
ＳＰＰ３＝（Ｖ３３ｅ＋Ｖ３３ｊ）−（Ｖ３３ｇ＋Ｖ３３ｌ）
【０１８３】
トラックサーボに用いるトラック誤差信号である第一の差動プッシュプル信号ＤＰＰ１は、以下の演算から得られる。
【０１８４】
ＤＰＰ１＝ＭＰＰ−β１×ＳＰＰ１（β１は定数）
【０１８５】
ラジアルチルトの検出に用いる第二の差動プッシュプル信号ＤＰＰ２は、以下の演算から得られる。
【０１８６】
ＤＰＰ２＝ＳＰＰ２−β２×ＳＰＰ３（β２は定数）
【０１８７】
また、光ディスク４に記録されたＲＦ信号は、（Ｖ３３ａ＋Ｖ３３ｂ＋Ｖ３３ｃ＋Ｖ３３ｄ）の高周波成分から得られる。
【０１８８】
本実施形態において、各光線による非点収差信号と溝横断雑音によるオフセットは図６に示すものと同じである。本実施形態においては、第１実施形態において図６を参照して説明した原理と同様の原理により、第一および第二の差動非点収差信号に溝横断雑音によるオフセットが生じない。
【０１８９】
本実施形態におけて、各光線によるプッシュプル信号とレンズシフトによるオフセットは図７に示すものと同じである。本実施形態においては、第１実施形態において図７を参照して説明した原理と同様の原理により、第一および第二の差動プッシュプル信号にレンズシフトによるオフセットが生じない。
【０１９０】
本実施形態における光ディスク４の基板厚ずれの検出に関わる各非点収差信号は、図２１に示すものと同じである。本実施形態においては、従来の光ヘッド装置において図２１を参照して説明した原理と同様の原理により、第一の差動非点収差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の第二の差動非点収差信号を基板厚ずれ信号として用いることができる。
【０１９１】
本実施形態における光ディスク４のラジアルチルトの検出に関わる各プッシュプル信号は、図２２に示すものと同じである。本実施形態においては、従来の光ヘッド装置において図２２を参照して説明した原理と同様の原理により、第一の差動プッシュプル信号を用いてトラックサーボをかけた時の第二の差動プッシュプル信号をラジアルチルト信号として用いることができる。
【０１９２】
本実施形態における光ディスク４の記録部と未記録部の境界での各非点収差信号は、図８に示すものと同じである。本実施形態においては、第１実施形態において図８を参照して説明した原理と同様の原理により、基板厚ずれの検出に用いる第二の差動非点収差信号は記録部と未記録部の境界であるトラック上でもオフセットを持たない。
【０１９３】
本実施形態においては、第１実施形態と同様に、第二の差動非点収差信号から第一の差動非点収差信号を引いた信号を基板厚ずれ信号として用いれば、基板厚ずれ信号に残留誤差によるオフセットを生じることなく基板厚ずれを検出することができる。
【０１９４】
本実施形態における光ディスク４の記録部と未記録部の境界での各プッシュプル信号は図９に示すものと同じである。本実施形態においては、第１実施形態において図９を参照して説明した原理と同様の原理により、ラジアルチルトの検出に用いる第二の差動プッシュプル信号は、記録部と未記録部の境界であるトラック上でもオフセットを持たない。
【０１９５】
本実施形態においては、第１実施形態と同様に、第二の差動プッシュプル信号から第一の差動プッシュプル信号を引いた信号をラジアルチルト信号として用いれば、ラジアルチルト信号に残留誤差によるオフセットを生じることなくラジアルチルトを検出することができる。
【０１９６】
本実施形態における回折光学素子１３ｂは、対物レンズの有効径より小さい直径を有する円の内側の領域に入射した光からは０次光，±１次回折光，±２次回折光が生成され、外側の上半分の領域に入射した光からは主として０次光，−１次回折光，−２次回折光が生成され、外側の下半分の領域に入射した光からは主として０次光，＋１次回折光，＋２次回折光が生成されるように構成されているが、これに限らず、対物レンズの有効径より小さい直径を有する円の外側の領域に入射した光からは０次光，±１次回折光，±２次回折光が生成され、内側の上半分の領域に入射した光からは主として０次光，−１次回折光，−２次回折光が生成され、内側の下半分の領域に入射した光からは主として０次光，＋１次回折光，＋２次回折光が生成されるような回折光学素子を用いてもよい。
【０１９７】
また、対物レンズの有効径より小さい幅を有する帯の内側の領域に入射した光からは０次光，±１次回折光，±２次回折光が生成され、外側の上半分の領域に入射した光からは主として０次光，−１次回折光，−２次回折光が生成され、外側の下半分の領域に入射した光からは主として０次光，＋１次回折光，＋２次回折光が生成される回折光学素子を用いてもよい。
【０１９８】
またさらに、対物レンズの有効径より小さい幅を有する帯の外側の領域に入射した光からは０次光，±１次回折光，±２次回折光が生成され、内側の上半分の領域に入射した光からは主として０次光，−１次回折光，−２次回折光が生成され、内側の下半分の領域に入射した光からは主として０次光，＋１次回折光，＋２次回折光が生成される回折光学素子を用いてもよい。
【０１９９】
すなわち、０次光の下半分と＋１次回折光の下半分、０次光の上半分と−１次回折光の上半分は、光軸上の強度で規格化した強度分布が同じであり、＋２次回折光の上半分と＋１次回折光の上半分、−２次回折光の下半分と−１次回折光の下半分は、光軸上の強度で規格化した強度分布が同じであり、０次光の下半分、＋１次回折光の下半分の光軸上の強度で規格化した強度分布と、−２次回折光の下半分、−１次回折光の下半分の光軸上の強度で規格化した強度分布が互いに異なり、０次光の上半分、−１次回折光の上半分の光軸上の強度で規格化した強度分布と＋２次回折光の上半分、＋１次回折光の上半分の光軸上の強度で規格化した強度分布が互いに異なれば良い。
【０２００】
本実施形態における回折光学素子１３ｂは、入射光の光軸を通り光記録媒体の接線方向に対応する直線および半径方向に対応する直線で隔てられた左上側の領域における格子の位相と右上側の領域における格子の位相とが、互いに１８０°ずれており、左下側の領域における格子の位相と右下側の領域における格子との位相が、互いに１８０°ずれているが、これに限らず、入射光の光軸に関して対称で光記録媒体の接線方向に対応する２つの直線および半径方向に対応する直線で隔てられた中央上側の領域における格子の位相と両端上側の領域における格子の位相とが、互いに１８０°ずれており、中央下側の領域における格子の位相と両端下側の領域における格子の位相とが、互いに１８０°ずれている回折光学素子を用いてもよい。
【０２０１】
デフォーカスのない状態で集光スポットが光記録媒体のトラックを横断したときの、０次光による非点収差信号，プッシュプル信号の極性と、＋１次回折光の下半分および−１次回折光の上半分による非点収差信号，プッシュプル信号の極性とが逆であり、＋２次回折光の上半分および−２次回折光の下半分による非点収差信号，プッシュプル信号の極性と、＋１次回折光の上半分および−１次回折光の下半分に対する非点収差信号，プッシュプル信号の極性とが逆であれば良い。
【０２０２】
［第３実施形態］
本発明における第３実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０２０３】
図１４は、本発明における第３実施形態の光学式情報記録再生装置の構成を示す図である。本第３実施形態の光学式情報記録再生装置は、図１に示す第１実施形態の光ヘッド装置または第２実施形態の光ヘッド装置にリレーレンズ３６ａ，３６ｂを搭載させた光ヘッド装置１ｂと、演算回路２ａと、駆動回路３ａとを備えて構成されている。
【０２０４】
演算回路２ａは、光検出器１９ａまたは１９ｂの各受光部からの出力を基に、前述した演算式を用いて第一の非点収差信号，第二の非点収差信号，第三の非点収差信号，第四の非点収差信号を検出する非点収差信号検出手段として機能し、前述した演算を実行してフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号を算出する差動非点収差信号算出手段として機能し、前述した演算を実行し基板厚ずれ信号を算出する基板厚ずれ信号手段として機能する。
【０２０５】
駆動回路３ａは、基板厚ずれ信号を基に光記憶媒体の基板厚ずれを補正する補正駆動手段として機能する。具体的には、算出された基板厚ずれ信号が０になるように、点線で囲まれたリレーレンズ３６ａ，３６ｂのどちらか一方を図示しないアクチュエータにより光軸方向に移動させる。リレーレンズ３６ａ，３６ｂのどちらか一方を光軸方向に移動させると対物レンズ１６における倍率が変化し、球面収差が変化する。そこで、リレーレンズ３６ａ，３６ｂのどちらか一方の光軸方向の位置を調整して光ディスク４の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を対物レンズ１６で発生させる。これにより、光ディスク４の基板厚ずれが補正され、記録再生特性に対する悪影響がなくなる。ここで、リレーレンズ３６ａ，３６ｂのどちらか一方を光軸方向に移動させる代わりに、コリメータレンズ１２を光軸方向に移動させても良い。
【０２０６】
本第３実施形態の光学式情報記録再生装置の動作を説明する。同時に本発明のラジアルチルト補正方法についても説明する。
【０２０７】
まず、光源からの出射光から複数の光線ビームを分割生成し（光線生成工程）、この各光線ビームを光記録媒体上に集光し反射された反射光を受光する（受光工程）。受光された光線ビームから前述した演算式を用いて第一の非点収差信号，第二の非点収差信号，第三の非点収差信号，第四の非点収差信号を検出し（非点収差信号検出工程）、第一の非点収差信号と第二の非点収差信号とからフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号を算出し（第一の差動非点収差信号算出工程）、第三の非点収差信号と第四の非点収差信号とから第二の差動非点収差信号を算出し（第二の差動非点収差信号算出工程）、この第二の差動非点収差信号と第一の差動非点収差信号の差を基板厚ずれ信号として算出する（基板厚ずれ信号算出工程）。この基板厚ずれ信号が０になるように、リレーレンズ３６ａ，３６ｂのどちらか一方を図示しないアクチュエータにより光軸方向に移動させ光記録媒体の基板厚ずれを補正する（補正制御工程）。
【０２０８】
ここで、上述した非点収差信号検出工程，第一の差動非点収差信号算出工程，第二の差動非点収差信号算出工程，基板厚ずれ信号算出工程，補正制御工程についてはその内容をプログラム化し非点収差信号検出処理，第一の差動非点収差信号算出処理，第二の差動非点収差信号算出処理，基板厚ずれ信号算出処置，基板厚ずれ補正制御処理として光学式情報記録再生装置を制御するコンピュータに実行させるように構成してもよい。
【０２０９】
［第４実施形態］
図１５は、本発明における第４実施形態の光学式情報記録再生装置の構成を示す図である。本第４実施形態の光学式情報記録再生装置は、図１に示す第１実施形態の光ヘッド装置又は第２実施形態の光ヘッド装置と同様の構成の光ヘッド装置１ｃに演算回路２ｂ，駆動回路３ｂを備えて構成されている。
【０２１０】
演算回路２ｂは、光検出器１９ａまたは１９ｂの各受光部からの出力に基づいて、前述した演算式を用いて第一のプッシュプル信号，第二のプッシュプル信号，第三のプッシュプル信号，第四のプッシュプル信号を検出するプッシュプル信号検出手段として機能し、前述した演算を実行してトラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出する差動プッシュプル信号算出手段として機能し、前述した演算を実行しラジアルチルト信号を算出するラジアルチルト信号算出手段として機能する。
【０２１１】
駆動回路３ｂは、ラジアルチルト信号を基に光記憶媒体のラジアルチルトを補正する補正駆動手段として機能する。具体的には、算出されたラジアルチルト信号が０になるように、対物レンズ１６を図示しないアクチュエータにより光ディスク４の半径方向に傾ける。これにより、光ディスク４のラジアルチルトが補正され、記録再生特性に対する悪影響がなくなる。ここで、対物レンズ１６を光ディスク４の半径方向に傾ける代わりに、光ヘッド装置全体を光ディスク４の半径方向に傾けても良い。
【０２１２】
本第４実施形態の光学式情報記録再生装置の動作を説明する。同時に本発明のラジアルチルト補正方法についても説明する。
【０２１３】
まず、光源からの出射光から複数の光線ビームを分割生成し（光線生成工程）、この各光線ビームを光記録媒体上に集光し反射された反射光を受光する（受光工程）。そして、受光された各光線ビームから前述した演算式を用いて第一のプッシュプル信号，第二のプッシュプル信号，第三のプッシュプル信号，第四のプッシュプル信号を検出する（プッシュプル信号検出工程）。
【０２１４】
前述した演算式を用いて第一のプッシュプル信号と第二のプッシュプル信号とに基づいてトラックサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出し（第一の差動プッシュプル信号算出工程）、第三のプッシュプル信号と第四のプッシュプル信号に基づいて第二の差動プッシュプル信号を算出する（第二の差動プッシュプル信号算出工程）。この第二の差動プッシュプル信号と第一の差動プッシュプル信号の差をラジアルチルト信号として算出し（ラジアルチルト信号算出工程）、このラジアルチルト信号が０になるように、対物レンズ１６を図示しないアクチュエータにより光ディスク４の半径方向に傾けて光記録媒体のラジアルチルトを補正する（補正制御工程）。
【０２１５】
ここで、上述したプッシュプル信号検出工程，第一の差動プッシュプル信号算出工程，第二の差動プッシュプル信号算出工程，ラジアルチルト信号算出工程，補正制御工程についてはその内容をプログラム化しプッシュプル信号検出処理，第一の差動プッシュプル信号算出処理，第二の差動プッシュプル信号算出処理，ラジアルチルト信号算出処理，ラジアルチルト補正制御処理として光学式情報記録再生装置を制御するコンピュータに実行させるように構成してもよい。
【０２１６】
前述した第３実施形態と第４実施形態の光学式情報記録再生装置を組み合わせた構成の光学式情報記録再生装置であれば、光ディスク４の基板厚ずれとラジアルチルトの両方を補正することができる。
【０２１７】
［第５実施形態］
図１６は、本発明における第５実施形態の光学式情報記録再生装置の構成を示す図である。本第５実施形態は、図１に示す第１実施形態の光ヘッド装置又は第２実施形態の光ヘッド装置に液晶光学素子３７を搭載させた光ヘッド装置１ｄと、演算回路２ｃと、駆動回路３ｃとを備えて構成されている。
【０２１８】
演算回路２ｃは、光検出器１９ａまたは１９ｂの各受光部からの出力を基に、前述した演算式を用いて第一の非点収差信号，第二の非点収差信号，第三の非点収差信号，第四の非点収差信号を検出する非点収差信号検出手段として機能し、前述した演算を実行してフォーカスサーボに用いる第一の差動非点収差信号を算出する差動非点収差信号算出手段として機能し、前述した演算を実行し基板厚ずれ信号を算出する基板厚ずれ信号手段として機能すると共に、前述した演算式を用いて第一のプッシュプル信号，第二のプッシュプル信号，第三のプッシュプル信号，第四のプッシュプル信号を検出するプッシュプル信号検出手段として機能し、前述した演算を実行してフォーカスサーボに用いる第一の差動プッシュプル信号を算出する差動プッシュプル信号算出手段として機能し、前述した演算を実行しラジアルチルト信号を算出するラジアルチルト信号算出手段として機能する。
【０２１９】
駆動回路３ｃは、基板厚ずれ信号およびラジアルチルト信号が０になるように、液晶光学素子３７に電圧を印加する。液晶光学素子３７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球面収差およびコマ収差が変化する。
そこで、液晶光学素子３７の各領域に印加する電圧を調整して光ディスク４の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差および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３７で発生させる。これにより光ディスク４の基板厚ずれおよびラジアルチルトが補正され、記録再生特性に対する悪影響がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【０２２０】
【図１】本発明における第１実施形態の光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図３】図１に示す実施形態における回折光学素子の断面図である。
【図４】図１に示す実施形態における光ディスク上に形成される集光スポットの配置を示す図である。
【図５】図１に示す実施形態における光検出器の受光部のパターンと光検出器上の光スポットの配置を示す図である。
【図６】図１に示す実施形態における各非点収差信号と溝横断雑音によるオフセットを示す図である。
【図７】図１に示す実施形態における各プッシュプル信号とレンズシフトによるオフセットを示す図である。
【図８】図１に示す実施形態における光ディスクの記録部と未記録部との境界での各非点収差信号を示す図である。
【図９】図１に示す実施形態における光ディスクの記録部と未記録部との境界での各プッシュプル信号を示す図である。
【図１０】本発明における第２実施形態の光ヘッド装置における回折光学素子の平面図である。
【図１１】図１０に示す実施形態における回折光学素子の断面図である。
【図１２】図１０に示す実施形態における光ディスク上に形成される集光スポットの配置を示す図である。
【図１３】図１０に示す実施形態における光検出器の受光部のパターンと光検出器上の光スポットの配置を示す図である。
【図１４】本発明における第３実施形態の光学式情報記録再生装置の構成を示す図である。
【図１５】本発明における第４実施形態の光学式情報記録再生装置の構成を示す図である。
【図１６】本発明における第５実施形態の光学式情報記録再生装置の構成を示す図である。
【図１７】従来の光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図１８】従来の光ヘッド装置に用いられる回折光学素子の平面図である。
【図１９】従来の光ヘッド装置における光ディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２０】従来の光ヘッド装置における光検出器の受光部のパターンと光検出器上の光スポットの配置を示す図である。
【図２１】従来の光ヘッド装置における光ディスクの基板厚ずれの検出に関わる各非点収差信号を示す図である。
【図２２】従来の光ヘッド装置における光ディスクのラジアルチルトの検出に関わる各プッシュプル信号を示す図である。
【図２３】従来の光ヘッド装置における光ディスクの記録部と未記録部の境界での各非点収差信号を示す図である。
【図２４】従来の光ヘッド装置における光ディスクの記録部と未記録部の境界での各プッシュプル信号を示す図である。
【符号の説明】
【０２２１】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  光ヘッド装置
２ａ，２ｂ，２ｃ  演算回路
３ａ，３ｂ，３ｃ  駆動回路
４  光ディスク
１１  半導体レーザ
１２  コリメータレンズ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ  回折光学素子
１４  偏光ビームスプリッタ
１５  １／４波長板
１６  対物レンズ
１７  円筒レンズ
１８  凸レンズ
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ  光検出器
２１ａ〜２１ｐ  領域
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  トラック
２３ａ〜２３ｏ  集光スポット
２４ａ〜２４ｏ  光スポット
２５ａ〜２５ｐ  受光部
２６ａ〜２６ｅ  非点収差信号
２７ａ〜２７ｅ  プッシュプル信号
２８ａ〜２８ｄ  非点収差信号
２９ａ〜２９ｄ  プッシュプル信号
３０  基板
３１ａ，３１ｂ  格子
３２ａ，３２ｂ  格子
３３ａ〜３３ｔ  受光部
３６ａ，３６ｂ  リレーレンズ
３７  液晶光学素子
３８ａ〜３８ｌ  受光部
３９ａ〜３９ｅ  非点収差信号
４０ａ〜４０ｅ  プッシュプル信号
４１ａ〜４１ｃ  非点収差信号
４２ａ〜４２ｃ  プッシュプル信号
【図１】
2007317340.tif 000003
【図２】
2007317340.tif 000004
【図３】
2007317340.tif 000005
【図４】
2007317340.tif 000006
【図５】
2007317340.tif 000007
【図６】
2007317340.tif 000008
【図７】
2007317340.tif 000009
【図８】
2007317340.tif 000010
【図９】
2007317340.tif 000011
【図１０】
2007317340.tif 000012
【図１１】
2007317340.tif 000013
【図１２】
2007317340.tif 000014
【図１３】
2007317340.tif 000015
【図１４】
2007317340.tif 000016
【図１５】
2007317340.tif 000017
【図１６】
2007317340.tif 000018
【図１７】
2007317340.tif 000019
【図１８】
2007317340.tif 000020
【図１９】
2007317340.tif 000021
【図２０】
2007317340.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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