(57)【要約】【課題】光検出器が経時変化により光記録媒体のトラックと直交する方向に僅かに位置ズレしても、トラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止でき、且つ、１層の又は光ディスクと、２層の光ディスクとを良好に記録又は再生する。【解決手段】光記録媒体（光ディスク）１からの戻り光の光路中に、光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ（図１）の中心線Ｘと、この中心線Ｘに直交して光ディスクの中心を通る線Ｙとが交わる交点と対応した中心点Ｏｐを中心に内周側円形状回折格子部２０ａ及びリング状光透過部２０ｂ並びに外周側回折格子部２０ｃを有する回折素子２０を配置し、光記録媒体（光ディスク）１からの戻り光を回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａでトラックＴと直交する方向に回折させてシリンドリカルレンズ１８を介して光検出器１９で受光する一方、外周側回折格子部２０ｃで光検出器１９外に飛ばす。【選択図】図４
2007305242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１層の信号面を有する第１の光記録媒体と、２層の信号面を有する第２の光記録媒体とを選択的に適用可能に構成され、前記第１，第２の光記録媒体の各信号面のトラック上にレーザー光を照射するレーザー光照射光学系と、前記各信号面で反射された前記レーザー光の戻り光を回折素子で回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器で検出する戻り光検出光学系とを備えた光ピックアップ装置において、
前記回折素子は、
前記トラックの中心線と、該トラックの中心線と直交して前記光記録媒体の中心を通る線とが交わる交点と対応させた中心点を中心にして所定の径で円形状に形成され且つ格子の向きが前記トラックと直交する方向に設定されて、前記戻り光のうちで内周側の第１光束を透過させずに前記光検出器上の中心点近傍に非結像領域を生じさせると共に、前記第１光束を前記トラックと直交する方向に回折させた第１の±１次光を前記光検出器上で前記非結像領域を挟んで前記トラックと直交する方向に結像させる内周側円形状回折格子部と、
前記内周側円形状回折格子部の外周に沿ってリング状に形成され、前記戻り光のうちで前記第１光束の外側に位置するリング状の第２光束を透過させた０次光を前記光検出器上で前記非結像領域の外周に沿って結像させるリング状光透過部と、
前記リング状光透過部の外側に形成され且つ格子の向きを前記トラックと直交する方向に設定されて、前記戻り光のうちで前記第２光束の外側に位置する外周側の第３光束を前記トラックと直交する方向に回折させた第２の±１次光を前記光検出器外で前記トラックと直交する方向に飛ばすために所定の格子ピッチに設定した外周側回折格子部とを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
１層の信号面を有する第１の光記録媒体と、２層の信号面を有する第２の光記録媒体とを選択的に適用可能に構成され、前記第１，第２の光記録媒体の各信号面のトラック上にレーザー光を照射するレーザー光照射光学系と、前記各信号面で反射された前記レーザー光の戻り光を回折素子で回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器で検出する戻り光検出光学系とを備えた光ピックアップ装置において、
前記回折素子は、
前記トラックの中心線と、該トラックの中心線と直交して前記光記録媒体の中心を通る線とが交わる交点と対応させた中心点を中心にして所定の径で円形状に形成され且つ格子の向きが前記トラックと直交する方向に設定されて、前記戻り光のうちで内周側の第１光束を透過させずに前記光検出器上の中心点近傍に非結像領域を生じさせると共に、前記第１光束を前記トラックと直交する方向に回折させた第１の±１次光を前記光検出器上で前記非結像領域を挟んで前記トラックと直交する方向に結像させる内周側円形状回折格子部と、
前記内周側円形状回折格子部の外周に沿ってリング状に形成され、前記戻り光のうちで前記第１光束の外側に位置するリング状の第２光束を透過させた０次光を前記光検出器上で前記非結像領域の外周に沿って結像させるリング状光透過部と、
前記リング状光透過部の外側に形成され且つ格子の向きをトラック方向に設定されて、前記戻り光のうちで前記第２光束の外側に位置する外周側の第３光束を前記トラック方向に回折させた第２の±１次光を前記光検出器外で前記トラック方向に飛ばすために所定の格子ピッチに設定した外周側回折格子部とを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の光ピックアップ装置を適用した光記録媒体駆動装置であって、
前記光検出器の内部を、この中心点を通って前記トラックの中心線と対応する第１の分割線と、前記中心点を通って前記第１の分割線と直交する第２の分割線とにより４つの領域に分割してなり、
前記光検出器外に飛ばした前記第２の±１次光を除いて前記０次光及び前記第１の±１次光を前記第１の分割線により２分割された２つの検出領域でそれぞれ受光した各受光量の差分をプッシュプル法により演算してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングサーボ回路部と、
前記光検出器外に飛ばした前記第２の±１次光を除いて前記０次光及び前記第１の±１次光を前記４つの領域内における一方の対角領域と他方の対角領域とでそれぞれ受光した各受光量の差分を非点収差法により演算してフォーカスエラー信号を生成するフォーカスサーボ回路部と、
を備えたことを特徴とする光記録媒体駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１層の信号面を有する第１の光記録媒体と、２層の信号面を有する第２の光記録媒体とを選択的に適用可能に構成され、各信号面で反射されたレーザー光の戻り光を回折素子で回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器で検出する場合に、取り付け位置調整済みの光検出器が経時変化により光記録媒体の信号面に形成されたトラックと直交する方向に僅かに位置ズレした場合でもトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止でき、このトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、２層の信号面を有する第２の光記録媒体において発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止できる光ピックアップ装置及び光記録媒体駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、円盤状又はカード状の光記録媒体は、映像情報とか音声情報やコンピュータデータなどの情報信号を光透過性基板の信号面上で螺旋状又は同心円状に形成したトラックに高密度に記録し、且つ、記録済みのトラックを再生する際に所望のトラックを高速にアクセスできることから多用されている。
【０００３】
上記した光記録媒体の信号面に対して光ピックアップを用いて各種の情報信号を記録又は再生するにあたって、一般的に、光ピックアップ装置は、レーザー光源から出射させたレーザー光を光記録媒体の信号面に形成されたトラック上に照射するレーザー光照射光学系と、光記録媒体の信号面で反射されたレーザー光の戻り光を検出する戻り光検出光学系とを備えている。
【０００４】
そして、光ピックアップ内のレーザー光源から出射させたレーザー光を対物レンズにより絞り込んでレーザービームを得て、このレーザービームを光透過性基板（又は光透過性保護膜）の入射面から入射させ、且つ、入射面から所定の距離隔てた位置にある信号面に形成されたトラック上にレーザービームをスポット状に集光させる時に、スポット状のレーザービームが信号面に形成されたトラックに追従し、且つ、信号面上で合焦するように対物レンズをトラッキング方向とフォーカス方向とにサーボをかけている。
【０００５】
図２０は一般的な光ピックアップ装置を示した斜視図、
図２１は図２０に示した光検出器を拡大して示した図、
図２２（ａ），（ｂ）は一般的な光ピックアップ装置において、取り付け位置調整済みの光検出器が光ディスクの信号面に形成されたトラックと直交するディスク径方向の一方又は他方に僅かに位置ズレした状態を示した図である。
【０００６】
図２０に示した一般的な光ピックアップ装置１０は、円盤状又はカード状の光記録媒体１を記録又は再生可能に構成されている。
【０００７】
ここで、一般的な光ピックアップ装置１０を説明する前に、光記録媒体１を簡略に説明すると、光記録媒体１として光ディスクを適用した場合に、光記録媒体１（以下、光ディスク１と記す）はポリカーボネイトなどの透明な樹脂材を用いて円盤状に形成されており、レーザービームＬＢが入射する入射面１ａから所定の距離隔てた位置に信号面１ｂが形成されている。尚、この図２０では、円盤状に形成した光ディスク１を一部破断して図示している。
【０００８】
また、光ディスク１の信号面１ｂには、映像情報とか音声情報やコンピュータデータなどの情報信号を記録又は再生するために所定幅のトラックＴが螺旋状又は同心状に形成されている。
【０００９】
この際、一つのトラックＴ上で仮想の中心線をＸで表し、このトラックＴに沿う方向をトラック方向（又はタンジェンシャル方向）と呼称すると共に、トラックＴの中心線Ｘと直交し且つ光ディスク１の中心を通る仮想の線をＹで表し、この線Ｙに沿う方向をディスク径方向（又はラジアル方向）と呼称して以下説明する。
【００１０】
上記した光ディスク１は不図示のスピンドルモータの軸に固着したターンテーブル上に搭載されて、このターンテーブルと一体に回転自在に設けられており、且つ、光ディスク１の下方に記録再生用の光ピックアップ装置１０が光ディスク１の径方向に移動自在に設けられている。
【００１１】
ここで、一般的な光ピックアップ装置１０は、半導体レーザーを用いたレーザー光源１１（以下、半導体レーザー１１と記す）から出射させたレーザー光Ｌを光ディスク１の信号面１ｂに形成されたトラックＴ上に照射するレーザー光照射光学系と、光ディスク１の信号面１ｂで反射されたレーザー光の戻り光を検出する戻り光検出光学系とを備えている。
【００１２】
まず、上記した光ピックアップ装置１０内のレーザー光照射光学系について説明すると、半導体レーザー１１から光ディスク１の種類に対応した基準波長λのレーザー光Ｌが出射されており、このレーザー光Ｌは直線偏光の発散光である。そして、この発散光がコリメーターレンズ１２で平行光に変換された後に偏光ビームスプリッタ１３に入射される。ここで、半導体レーザー１１から出射されたレーザー光Ｌの偏光方向をＰ偏光光としているために、偏光ビームスプリッタ１３内に入射されたレーザー光Ｌは偏光選択性誘電体多層膜（Ｐ偏光光：透過、Ｓ偏光光：反射）１３ａを透過してλ／４板１４に入射され、このλ／４板１４を透過して円偏光光となる。この際、λ／４板１４は基準波長λのレーザー光Ｌを透過させる時にλ／４の位相差を与えるものである。更に、λ／４板１４を透過したレーザー光Ｌは、レンズホルダ１５内に取り付けた対物レンズ１６に入射される。
【００１３】
上記した対物レンズ１６は、光ディスク１の種類に対応して開口数（ＮＡ）が設定されており、この対物レンズ１６でレーザー光Ｌを絞って得たレーザービームＬＢを光ディスク１の入射面１ａから入射させて、入射面１ａから所定の距離隔てた位置にある信号面１ｂに形成されたトラックＴ上にスポット状に照射している。
【００１４】
次に、上記した光ピックアップ装置１０内の戻り光検出光学系について説明すると、光ディスク１の信号面１ｂで反射されたレーザービームＬＢの戻り光は、上記とは逆に、対物レンズ１６，λ／４板１４を順に通過し、このλ／４板１４を通過する時に９０°偏光面が変わったＳ偏光光となり、偏光ビームスプリッタ１３の偏光選択性誘電体多層膜（Ｐ偏光光：透過、Ｓ偏光光：反射）１３ａで反射されて略９０°方向を転じられた後に検出レンズ１７と、戻り光に対して非点収差を発生させるシリンドリカル１８とを順に経て、戻り光が複数の検出領域を有する光検出器１９で受光できるように光検出器１９上に円形状のスポットが結像されている。
【００１５】
この際、上記したシリンドリカルレンズ１８は、光検出器１９により後述するトラッキングエラー信号を周知のプッシュプル法を用いて検出する場合には必要ないものの、これと同時に後述するフォーカスエラー信号を周知の非点収差法を用いて検出する場合には必要となるものであり、光ディスク１の信号面１ｂで反射された戻り光のトラック方向が光ディスク１の信号面１ｂに形成されたトラックＴの中心線Ｘに対して４５°傾くように配置されている。これにより、シリンドリカルレンズ１８を通過した戻り光のトラック方向及びディスク径方向は、対物レンズ１６の入射時に対して９０°回転するので、光検出器１９上でもＸ，Ｙが９０°回転した状態で戻り光が円形スポット状に結像されている。
【００１６】
ここで、図２１に拡大して示した如く、上記した光検出器１９は、正方形状の内部が複数の領域に分割されており、例えば、光ディスク１の信号面１ｂに形成されたトラックＴ（図２０）の中心線Ｘと対応する方向を向いて光検出器１９の中心点Ｏを通る第１の分割線１９ａと、光ディスク１の信号面１ｂに形成されたトラックＴ（図１）の中心線Ｘと直交する線Ｙと対応する方向を向いて光検出器１９の中心点Ｏを通る第２の分割線１９ｂとにより、光検出器１９内が４分割されて４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）が形成されている。
【００１７】
そして、この光検出器１９上に円形状に結像された光ディスク１からの戻り光のスポットＳＰの光量を４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）で光電変換し、各検出領域（Ａ）〜（Ｄ）から各検出信号Ａ〜Ｄが出力されている。
【００１８】
この際、光検出器１９で検出した各検出信号Ａ〜Ｄを用いて、光ディスク１に対して対物レンズ１６にトラッキングサーボをかけ、且つ、フォーカスサーボをかける技術的思想は、下記の非特許文献１に記載されている。
【００１９】
この非特許文献１によると、光ディスク１の信号面１ｂに形成されたトラックＴ（図２０）にレーザービームＬＢを追従させるためのトラッキングエラー信号ＴＥは、図２１に示した光検出器１９の４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）からの各検出信号Ａ〜Ｄに対して周知のプッシュプル法を用いており、具体的には、光検出器１９上で光ディスク１の信号面１ｂに形成されたトラックＴ（図２０）の中心線Ｘと対応する方向を向いて中心点Ｏを通る分割線１９ａにより２つの検出領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）に分割された上で、分割線１９ａを挟んだ２つの検出領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）からの各受光量の差分を下記の式１より演算し、このトラッキングエラー信号ＴＥにより対物レンズ１６に対してトラッキングサーボをかけている。
【００２０】
［数１］
ＴＥ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）          ………式１
【００２１】
また、光ディスク１の信号面１ｂにレーザービームＬＢを合焦させるためのフォーカスエラー信号ＦＥは、光ディスク１からの戻り光に対してシリンドリカルレンズ１７で非点収差を発生させて、図２１に示した光検出器１９の４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）からの各検出信号Ａ〜Ｄに対して周知の非点収差法を用いており、具体的には、光検出器１９上で互いに直交する分割線１９ａ，１９ｂにより分割された４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）内における一方の対角領域（Ａ，Ｃ）と他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）とでそれぞれ受光した各受光量の差分を下記の式２より演算し、このフォーカスエラー信号ＦＥにより対物レンズ１６に対してフォーカスサーボをかけている。
【００２２】
［数２］
ＴＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）          ………式２
【００２３】
更に、光ディスク１の信号面１ｂに記録されたデータ（情報信号）を再生するためのデータ信号ＲＦは、図２１に示した光検出器１９上で検出領域（Ａ）〜（Ｄ）における各受光量の加算分を下記の式３より演算し、このデータ信号ＲＦを光ディイク１のフォーマットに応じて信号処理している。
【００２４】
［数３］
ＲＦ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ          ………式３
【００２５】
一方、対物レンズのシフトの影響を低減させるために、光ディスクからの反射光を回折素子、シリンドリカルレンズ、スポットレンズを介して光検出器で受光し、良好なトラッキング制御を行うことができる光ピックアップのトラッキング誤差検出方法及び光ピックアップ装置が、下記の特許文献１に開示されている。
【００２６】
この特許文献１によると、図示を省略するものの、光ディスクからの反射光を回折素子により０次光と±１次光とに分け、且つ、対物レンズがディスクラジアルの規定方向にシフトするに応じて、第１の受光素子に入射する光量を増加させると共に、第２の受光素子に入射する光量を減少させ、第１の受光素子の出力信号と第２の受光素子の出力信号との差信号に基づいて、プッシュプル信号を補正してトラッキング誤差信号を得ることで、対物レンズのシフト等に影響を受けずに良好なトラッキングを行うことができる旨が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１２３２７９号公報（第１０頁、図２）
【非特許文献１】図解  コンパクトディスク読本  オーム社発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
ところで、図２０に示した一般的な光ピックアップ装置１０を組み立てる際に、図２１に示した光検出器１９は、この中心点Ｏを通る分割線１９ａが光ディスク１の信号面１ｂに形成されたトラックＴ（図２０）の中心線Ｘと一致するように予め取り付け位置を調整しながら組み立てている。
【００２８】
しかしながら、上記した従来の光ピックアップ装置１０において、取り付け位置調整済みの光検出器１９が、経時変化により図２２（ａ），（ｂ）に示したように光ディスク１の信号面１ｂに形成されたトラックＴ（図２０）と直交するディスク径方向の一方又は他方に僅かに位置ズレした場合に、戻り光のスポットＳの中心は光検出器１９の中心点Ｏに対して位置ズレするので、トラッキングエラー信号ＴＥにオフセットが発生してしまう。
【００２９】
即ち、光検出器１９上に結像される光ディスク１からの戻り光のスポットＳＰはレーザービームＬＢの光強度分布に対応して中心部の光量が一般的に強く、これにより光検出器１９が経時変化により図２２（ａ）に示したように図示下方に向かってディスク径方向に僅かに位置ズレすると、光量が強いスポットＳＰの中心部は上方の検出領域（Ａ），（Ｂ）側に移動するために、分割線１９ａを挟んだ２つの検出領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）からの各検出信号Ａ＋Ｂ，Ｃ＋Ｄを演算した時に、Ａ＋Ｂ＞Ｃ＋Ｄとなり、トラッキングエラー信号ＴＥのオフセットが＋側に大きく発生してしまう。
【００３０】
一方、光検出器１９が経時変化により図２２（ｂ）に示したように図示上方に向かってディスク径方向に僅かに位置ズレすると、光量が強いスポットＳＰの中心部は下方の検出領域（Ｃ），（Ｄ）側に移動するために、分割線１９ａを挟んだ２つの検出領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）からの各検出信号Ａ＋Ｂ，Ｃ＋Ｄを演算した時に、Ａ＋Ｂ＜Ｃ＋Ｄとなり、トラッキングエラー信号ＴＥのオフセットが−側に大きく発生してしまう。
【００３１】
この際、取り付け位置調整済みの光検出器１９が経時変化により光ディスク１の信号面１ｂに形成されたトラックＴ（図２０）と直交するディスク径方向に僅かに位置ズレしてもフォーカスエラー信号ＦＥ及びデータ信号ＲＦには影響を及ぼさない。更に、取り付け位置調整済みの光検出器１９が経時変化によりトラック方向に僅かに位置ズレしてもトラッキングエラー信号ＴＥ及びフォーカスエラー信号ＦＥ並びにデータ信号ＲＦには影響を及ぼさない。
【００３２】
一方、前記した特許文献１に開示された光ピックアップのトラッキング誤差検出方法及び光ピックアップ装置によれば、光ディスクからの反射光（戻り光）の光路中に、０次光と±１次光とに分けるための回折素子が設けられているものの、この回折素子は回折格子の格子ピッチが全面にわたり同一であり、且つ、対物レンズのシフトに対応して回折格子の山部分の幅と谷部の幅の比率を変化させたものであるので、光検出器の取り付け位置のズレに対応した回折格子部を有する回折素子ではない。
【００３３】
そこで、１層の信号面を有する第１の光記録媒体と、２層の信号面を有する第２の光記録媒体とを選択的に良好に記録又は再生するにあたって、取り付け位置調整済みの光検出器が経時変化により光記録媒体のトラックと直交する方向に僅かに位置ズレしても、トラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止することができ、このトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、２層の信号面を有する第２の光記録媒体において発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止できる光ピックアップ装置及び光記録媒体駆動装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項１記載の発明は、１層の信号面を有する第１の光記録媒体と、２層の信号面を有する第２の光記録媒体とを選択的に適用可能に構成され、前記第１，第２の光記録媒体の各信号面のトラック上にレーザー光を照射するレーザー光照射光学系と、前記各信号面で反射された前記レーザー光の戻り光を回折素子で回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器で検出する戻り光検出光学系とを備えた光ピックアップ装置において、
前記回折素子は、
前記トラックの中心線と、該トラックの中心線と直交して前記光記録媒体の中心を通る線とが交わる交点と対応させた中心点を中心にして所定の径で円形状に形成され且つ格子の向きが前記トラックと直交する方向に設定されて、前記戻り光のうちで内周側の第１光束を透過させずに前記光検出器上の中心点近傍に非結像領域を生じさせると共に、前記第１光束を前記トラックと直交する方向に回折させた第１の±１次光を前記光検出器上で前記非結像領域を挟んで前記トラックと直交する方向に結像させる内周側円形状回折格子部と、
前記内周側円形状回折格子部の外周に沿ってリング状に形成され、前記戻り光のうちで前記第１光束の外側に位置するリング状の第２光束を透過させた０次光を前記光検出器上で前記非結像領域の外周に沿って結像させるリング状光透過部と、
前記リング状光透過部の外側に形成され且つ格子の向きを前記トラックと直交する方向に設定されて、前記戻り光のうちで前記第２光束の外側に位置する外周側の第３光束を前記トラックと直交する方向に回折させた第２の±１次光を前記光検出器外で前記トラックと直交する方向に飛ばすために所定の格子ピッチに設定した外周側回折格子部とを有することを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００３５】
また、請求項２記載の発明は、１層の信号面を有する第１の光記録媒体と、２層の信号面を有する第２の光記録媒体とを選択的に適用可能に構成され、前記第１，第２の光記録媒体の各信号面のトラック上にレーザー光を照射するレーザー光照射光学系と、前記各信号面で反射された前記レーザー光の戻り光を回折素子で回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器で検出する戻り光検出光学系とを備えた光ピックアップ装置において、
前記回折素子は、
前記トラックの中心線と、該トラックの中心線と直交して前記光記録媒体の中心を通る線とが交わる交点と対応させた中心点を中心にして所定の径で円形状に形成され且つ格子の向きが前記トラックと直交する方向に設定されて、前記戻り光のうちで内周側の第１光束を透過させずに前記光検出器上の中心点近傍に非結像領域を生じさせると共に、前記第１光束を前記トラックと直交する方向に回折させた第１の±１次光を前記光検出器上で前記非結像領域を挟んで前記トラックと直交する方向に結像させる内周側円形状回折格子部と、
前記内周側円形状回折格子部の外周に沿ってリング状に形成され、前記戻り光のうちで前記第１光束の外側に位置するリング状の第２光束を透過させた０次光を前記光検出器上で前記非結像領域の外周に沿って結像させるリング状光透過部と、
前記リング状光透過部の外側に形成され且つ格子の向きをトラック方向に設定されて、前記戻り光のうちで前記第２光束の外側に位置する外周側の第３光束を前記トラック方向に回折させた第２の±１次光を前記光検出器外で前記トラック方向に飛ばすために所定の格子ピッチに設定した外周側回折格子部とを有することを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００３６】
更に、請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の光ピックアップ装置を適用した光記録媒体駆動装置であって、
前記光検出器の内部を、この中心点を通って前記トラックの中心線と対応する第１の分割線と、前記中心点を通って前記第１の分割線と直交する第２の分割線とにより４つの領域に分割してなり、
前記光検出器外に飛ばした前記第２の±１次光を除いて前記０次光及び前記第１の±１次光を前記第１の分割線により２分割された２つの検出領域でそれぞれ受光した各受光量の差分をプッシュプル法により演算してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングサーボ回路部と、
前記光検出器外に飛ばした前記第２の±１次光を除いて前記０次光及び前記第１の±１次光を前記４つの領域内における一方の対角領域と他方の対角領域とでそれぞれ受光した各受光量の差分を非点収差法により演算してフォーカスエラー信号を生成するフォーカスサーボ回路部と、
を備えたことを特徴とする光記録媒体駆動装置である。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１記載の光ピックアップ装置によると、光記録媒体（光ディスク）からの戻り光の光路中に、光ディスクの信号面に形成されたトラックの中心線と、この中心線に直交して光ディスクの中心を通る線とが交わる交点と対応した中心点を中心に内周側円形状回折格子部及びリング状光透過部並びに外周側回折格子部を有する回折素子を配置し、光記録媒体（光ディスク）からの戻り光を格子の向きがトラックと直交する方向に設定された内周側円形状回折格子部でトラックと直交する方向に回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器で受光し、且つ、格子の向きがトラックと直交する方向に設定された外周側回折格子部でトラックと直交する方向に回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器外でトラックと直交する方向に飛ばしているために、取り付け位置調整済みの光検出器が経時変化により光記録媒体（光ディスク）のトラックと直交する方向に僅かに位置ズレしても、内周側円形状回折格子部によりトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止することができ、このトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、内周側円形状回折格子部及び外周側回折格子部により２層の信号面を有する第２の光記録媒体において発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止できる。この際、光検出器外に飛ばした第２の±１次光を光検出器上で考慮する必要がないために、光検出器の小型化を図ることができる。
【００３８】
また、請求項２記載の光ピックアップ装置によると、光記録媒体（光ディスク）からの戻り光の光路中に、光ディスクの信号面に形成されたトラックの中心線と、この中心線に直交して光ディスクの中心を通る線とが交わる交点と対応した中心点を中心に内周側円形状回折格子部及びリング状光透過部並びに外周側回折格子部を有する回折素子を配置し、光記録媒体（光ディスク）からの戻り光を格子の向きがトラックと直交する方向に設定された内周側円形状回折格子部でトラックと直交する方向に回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器で受光し、且つ、格子の向きがトラック方向に設定された外周側回折格子部でトラック方向に回折させた後にシリンドリカルレンズを介して光検出器外でトラック方向に飛ばしているために、取り付け位置調整済みの光検出器が経時変化により光記録媒体（光ディスク）のトラックと直交する方向に僅かに位置ズレしても、内周側円形状回折格子部によりトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止することができ、このトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、内周側円形状回折格子部及び外周側回折格子部により２層の信号面を有する第２の光記録媒体において発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止できる。この際、光検出器外に飛ばした第２の±１次光を光検出器上で考慮する必要がないために、光検出器の小型化を図ることができる。
【００３９】
更に、請求項３記載の光記録媒体駆動装置によると、請求項１又は請求項２記載の光ピックアップ装置を適用した際に、光検出器外に飛ばした第２の±１次光を除いて０次光及び第１の±１次光を光検出器の第１の分割線により２分割された２つの検出領域でそれぞれ受光した各受光量の差分をプッシュプル法により演算してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングサーボ回路部と、光検出器外に飛ばした第２の±１次光を除いて０次光及び第１の±１次光を光検出器の４つの領域内における一方の対角領域と他方の対角領域とでそれぞれ受光した各受光量の差分を非点収差法により演算してフォーカスエラー信号を生成するフォーカスサーボ回路部とを備えているために、光検出器が経時変化により光記録媒体のトラックと直交する方向に僅かに位置ズレした場合でもトラッキングエラー信号のオフセットが生じないので、対物レンズのトラッキングサーボを良好に行うことができると共に、１層の光ディスクの信号面を再生した場合、又は、２層の光ディスクの第１信号面を再生した場合、もしくは、２層の光ディスクの第２信号面を再生した場合のいずれの場合でもフォーカスエラー信号のオフセットが生じないので、各信号面を良好に記録又は再生できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に本発明に係る光ピックアップ装置及び光記録媒体駆動装置の一実施例について図１〜図１９を参照して詳細に説明する。
【００４１】
本発明に係る光ピックアップ装置及び光記録媒体駆動装置は、円盤状又はカード状の光記録媒体を記録又は再生可能に構成されているが、以下の説明では光記録媒体として信号面が単層の光記録媒体と、信号面が２層の光記録媒体とを選択的に適用可能に構成した例について説明する。
【実施例】
【００４２】
図１は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置に適用される光記録媒体をＤＶＤ規格に準拠して構成した時の断面図であり、（ａ）は１層の信号面を有する光ディスクを示し、（ｂ）は２層の信号面を有する光ディスクを示した図、
図２は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を示した斜視図、
図３は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置において、実施例の要部となる回折素子を拡大して示した図、
図４（ａ）は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置において、光ディスクの信号面で反射されたレーザービームの戻り光を実施例の回折素子で回折させた時の光路図であり、（ｂ）は実施例の回折素子の各部に入射するレーザービームの戻り光を示した図、
図５は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて１層の光ディスクの信号面を再生した場合に、１層の信号面で反射されたレーザービームの戻り光を実施例の回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図、
図６は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を適用した光記録媒体駆動装置を示した構成図、
図７（ａ），（ｂ）は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて１層の光ディスクの信号面を再生した場合に、取り付け位置調整済みの光検出器が１層の光ディスクの信号面に形成されたトラックと直交するディスク径方向の一方又は他方に僅かに位置ズレした状態を示した図、
図８（ａ）〜（ｃ）はトラッキングエラー信号のオフセット量（％）を説明するための図である。
【００４３】
本発明の実施例に係る光ピックアップ装置１０Ａ（図２）を説明する前に、この光ピックアップ装置１０Ａに適用される光記録媒体１について図１（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
【００４４】
この実施例では、光記録媒体１として例えば周知のＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）規格に準拠して構成した場合、図１（ａ）に示したように１層の信号面１ｂを有する第１の光記録媒体１Ａ（以下、光ディスク１Ａと記す）と、図１（ｂ）に示したように２層の第１，第２信号面１ｃ，１ｄを有する第２の光記録媒体１Ｂ（以下、光ディスク１Ｂと記す）とを選択的に適用可能になっており、両光ディスク１Ａ，１Ｂは共に外形が１２０ｍｍで且つ中心孔の孔径が１５ｍｍで円盤状に形成され、両光ディスク１Ａ，１Ｂを波長λが６５０程度のレーザー光Ｌを出射する半導体レーザー１１（図２）を用いて選択的に記録又は再生している。
【００４５】
まず、図１（ａ）に示した如く、１層の信号面１ｂを有する光ディスク１Ａでは、レンズホルダ１５内に設けた対物レンズ１６からのレーザービームＬＢが入射する入射面１ａから０．６ｍｍ隔てた位置に信号面１ｂが形成されている。この際、対物レンズ１６は、レンズホルダ１５に取り付けたトラッキングコイル２１及びフォーカスコイル２２によってトラッキングサーボ及びフォーカスサーボがかけられている。この際、対物レンズ１６は、基板厚さが０．６ｍｍである１層の信号面１ｂを基準として光学設計がなされているので１層の信号面１ｂに対してフォーカスエラー信号のオフセットが生じないようになっている。
【００４６】
次に、図１（ｂ）に示したように、２層の第１，第２信号面１ｃ，１ｄを有する光ディスク１Ｂでは、対物レンズ１６からのレーザービームＬＢが入射する入射面１ａから０．５７ｍｍ隔てた位置に第１信号面１ｃが形成され、且つ、入射面１ａから０．６４ｍｍ隔てた位置に第２信号面１ｄが形成されている。この際、基板厚さが０．６ｍｍである１層の信号面１ｂを基準として光学設計がなされた対物レンズ１６で２層の光ディスク１Ｂを記録又は再生した時に球面収差が発生するが、この球面収差により発生するフォーカスエラー信号のオフセット対策については後述する。
【００４７】
尚、以下の説明において、１層の光ディスク１Ａと、２層の光ディスク１Ｂとを区別する必要がある場合を除いて光ディスク１と記載する。
【００４８】
次に、図２に示した本発明の実施例に係る光ピックアップ装置１０Ａは、先に図２０を用いて説明した一般的な光ピックアップ装置１０の構成に対して、光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）で反射されたレーザービ―ムＬＢの戻り光の光路中で偏光ビームスプリッタ１３と検出レンズ１７との間に回折素子２０を新たに追加した点を除いて同様の構成であり、ここでは説明の便宜上、先に示した同一構成部材に対しては同一の符号を付して必要に応じて適宜説明し、一般的な光ピックアップ装置１０に対して異なる点を中心にして説明する。
【００４９】
図２に示した如く、回転自在な光ディスク１の下方に設けられた実施例の光ピックアップ装置１０Ａは、半導体レーザー１１から出射させたレーザー光Ｌを光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ上に照射するレーザー光照射光学系と、光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）で反射されたレーザー光の戻り光を回折素子２０で回折させた後に検出レンズ１７及びシリンドリカルレンズ１８を介して光検出器１９で検出する戻り光検出光学系とを備えている。尚、この図２では、円盤状に形成した光ディスク１を一部破断して図示している。
【００５０】
まず、上記した光ピックアップ装置１０Ａ内のレーザー光照射光学系は、従来例と同じ構成であり、半導体レーザー１１から出射させたレーザー光ＬのＰ偏光光がコリメーターレンズ１２で平行光に変換された後に偏光ビームスプリッタ１３の偏光選択性誘電体多層膜（Ｐ偏光光：透過、Ｓ偏光光：反射）１３ａを透過してλ／４板１４に入射され、このλ／４板１４を透過して円偏光光となり、この円偏光光をレンズホルダ１５内に取り付けた対物レンズ１６で絞り込んで得たレーザービームＬＢが光ディスク１の入射面１ａから入射してこの入射面１ａに対して所定の距離隔てた位置にある信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ上に照射されている。
【００５１】
ここで、光ディスク１として例えば上記したＤＶＤを記録又は再生する場合には、半導体レーザー１１から基準波長λが６５０ｎｍ前後のレーザー光Ｌを出射させ、このレーザー光Ｌを開口数（ＮＡ）が０．６程度の対物レンズ１６で絞って得たレーザービームＬＢを光ディスク１の入射面１ａから入射し、このレーザービームＬＢを１層の光ディスク１Ａの場合には入射面１ａから０．６ｍｍ隔てた位置にある信号面１ｂに照射する一方、２層の光ディスク１Ｂの場合には入射面１ａから０．５７ｍｍ隔てた位置にある第１信号面１ｃ又は入射面１ａから０．６４ｍｍ隔てた位置にある第２信号面１ｄに照射することにより記録又は再生することができる。
【００５２】
次に、上記した光ピックアップ装置１０Ａ内の戻り光検出光学系は、従来例と一部異なってこの戻り光検出光学系中に回折素子２０が設けられており、光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）で反射されたレーザービームＬＢの戻り光は、上記とは逆に、対物レンズ１６，λ／４板１４を順に通過し、このλ／４板１４を通過する時に９０°偏光面が変わったＳ偏光光となり、偏光ビームスプリッタ１３の偏光選択性誘電体多層膜（Ｐ偏光光：透過、Ｓ偏光光：反射）１３ａで反射されて略９０°方向を転じられた後に回折素子２０に入射される。
【００５３】
上記した回折素子２０は、実施例の要部を構成する部材であり、後述するように、取り付け位置調整済みの光検出器１９が経時変化により光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴと直交する方向に僅かに位置ズレした場合でもトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止でき、このトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、２層の信号面１ｃ，１ｄを有する光ディスク１Ｂにおいて発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止するために設けたものである。
【００５４】
具体的には、図３に拡大して示した如く、回折素子２０は、光透過性基板を用いて外形が□Ｓ＝□５．６ｍｍで正方形状に形成されている。
【００５５】
そして、実施例の回折素子２０の内部には、内周側円形状回折格子部２０ａが光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ（図１）の中心線Ｘと、この中心線Ｘに直交して光ディスク１の中心を通る線Ｙとが交わる交点と対応させた中心点Ｏｐを中心に径φＤ１＝φ１．８ｍｍで円形状に形成され、且つ、内周側円形状回折格子部２０ａの外周に沿ってリング状光透過部２０ｂが径φＤ１＝φ１．８ｍｍ〜径φＤ２＝φ３．５ｍｍの範囲内でリング状に形成されていると共に、リング状光透過部２０ｂの外側に外周側回折格子部２０ｃが径φＤ２＝φ３．５ｍｍ〜囗Ｓ＝囗５．６ｍｍの範囲内に形成されている。尚、図中点線で示した円は、径φＤ３＝φ３．８ｍｍであり、径φＤ２＝φ３．５ｍｍ〜径φＤ３＝φ３．８ｍｍの範囲内に後述する外周側の第３光束Ｌ３（図４）が入射している。
【００５６】
この際、実施例の回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａ及び外周側回折格子部２０ｃの各格子の向きは、トラック方向と直交したディスク径方向に沿っているので、後述する戻り光の第１，第３光束Ｌ１，Ｌ３（図４）が各回折格子部２０ａ，２０ｃにより光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ（図１）と直交する方向に回折されるようになっている。
【００５７】
即ち、図４（ａ），（ｂ）に拡大して示した如く、回折素子２０は、レーザービームＬＢの戻り光のうちで内周側の第１光束Ｌ１を内周側円形状回折格子部２０ａを透過させずに、この第１光束Ｌ１を内周側円形状回折格子部２０ａで光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ（図１）と直交する方向に回折させて第１の±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１を得て、これら第１の±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１を検出レンズ１７及びシリンドリカル１８を介して光検出器１９上にそれぞれ結像させている。
【００５８】
また、レーザービームＬＢの戻り光のうちで第１光束Ｌ１の外側に位置するリング状の第２光束Ｌ２をリング状光透過部２０ｂで透過させて、０次光ＳＰ０を検出レンズ１７及びシリンドリカル１８を介して光検出器１９上に結像させている。
【００５９】
更に、レーザービームＬＢの戻り光のうちで第２光束Ｌ２の外側に位置する外周側の第３光束Ｌ３を外周側回折格子部２０ｃで光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ（図１）と直交する方向に回折させて第２の±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を得て、これら第２の±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を検出レンズ１７及びシリンドリカル１８を介して後述するよう光検出器１９外でトラックＴ（図１）と直交する方向に飛ばしている。
【００６０】
そして、回折素子２０を通過した０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１並びに±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２が、検出レンズ１７と、戻り光に対して非点収差を発生させるシリンドリカル１８とを順に通過した時に、このシリンドリカルレンズ１８を通過した各光束のトラック方向及びディスク径方向は、対物レンズ１６の入射時に対して９０°回転するので、図５に拡大して示したように、光検出器１９上でもＸ，Ｙが９０°回転した状態で各光束が光検出器１９上にそれぞれ結像されている。
【００６１】
尚、この実施例において、検出レンズ１７は、上記とは異なって、シリンドリカル１８と光検出器１９との間に配置しても良いものの、回折素子２０は偏光ビームスプリッタ１３とシリンドリカル１８との間に配置しなければならないものである。
【００６２】
ここで、図５に拡大して示した如く、光検出器１９は従来技術で説明したと同様に、光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ（図１）の中心線Ｘと対応する方向を向いて光検出器１９の中心点Ｏを通る第１の分割線１９ａと、光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ（図１）の中心線Ｘと直交する線Ｙと対応する方向を向いて光検出器１９の中心点Ｏを通る第２の分割線１９ｂとにより、光検出器１９内が４分割されて４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）が形成されている。
【００６３】
この際、上記した光検出器１９は、回折素子２０の外形が囗５．６ｍｍであるのに対応して外形が囗１２０μｍに形成されており、且つ、分割線１９ａの位置が光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ（図１）の中心線Ｘと対応して一致するように取り付け位置が予め調整されており、トラック方向に対して直交するディスク径方向に対して位置ズレしていない状態である。
【００６４】
そして、１層の光ディスク１Ａの信号面１ｂを再生した場合に、光検出器１９上に結像された光ディスク１からの戻り光の光量を４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）で光電変換し、各検出領域（Ａ）〜（Ｄ）から各検出信号Ａ〜Ｄが出力されている。
【００６５】
ここで、光ディスク１のからの戻り光のうちで内周側の第１光束Ｌ１は、回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａ｛図３，図４（ａ）｝を透過しないために、図５に示した光検出器１９上で非結像領域１９ｓが中心点Ｏを中心にして回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａの径φＤ１＝φ１．８ｍｍ｛図３，図４（ｂ）｝に対して径φｄ１＝２８μｍで円形状に生じている。
【００６６】
また、光ディスク１のからの戻り光のうちで内周側の第１光束Ｌ１を、格子の向きがトラックＴ（図１）と直交する方向に設定された回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａ｛図３，図４（ａ）｝でトラックＴ（図１）と直交する方向に回折させた±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１は、図５に示した光検出器１９の分割線１９ｂ上で円形状の非結像領域１９ｓを挟んでトラックＴ（図１）と直交する方向に径φｄ１＝２８μｍでそれぞれ円形状に分かれて結像されている。この際、±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１の各光量は、検出器１９上の中心点Ｏを中心にして生じた円形状の非結像領域１９ｓの光量不足を補うことができるようになっている。
【００６７】
そして、回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａ｛図３，図４（ａ）｝により光検出器１９上で円形状の非結像領域１９ｓと±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１とを得る作用は、後述するように、取り付け位置調整済みの光検出器１９が経時変化により光ディスク１のトラックＴ（図１）と直交する方向に僅かに位置ズレした時に、トラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止している。
【００６８】
また、レーザービームＬＢの戻り光のうちで第１光束Ｌ１の外側に位置するリング状の第２光束Ｌ２を回折素子２０のリング状光透過部２０ｂ｛図３，図４（ａ）｝で透過させた０次光ＳＰ０は、図５に示した光検出器１９上で円形状の非結像領域１９ｓの外周に沿ってリング状に結像されている。この際、０次光ＳＰ０は、光検出器１９の中心点Ｏを中心にして回折素子２０のリング状光透過部２０ｂの径φＤ１＝φ１．８ｍｍ〜径φＤ２＝φ３．５ｍｍ｛図３，図４（ｂ）｝に対して径φｄ１＝２８μｍ〜径φｄ２＝φ５５ｍｍでリング状に結像されている。
【００６９】
更に、レーザービームＬＢの戻り光のうちで第２光束Ｌ２の外側に位置する外周側の第３光束Ｌ３を、格子の向きがトラックＴ（図１）と直交する方向に設定された回折素子２０の外周側回折格子部２０ｃ｛図３，図４（ａ）｝でトラックＴ（図１）と直交する方向に回折させた±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２は、図５に示した光検出器１９外でトラックＴ（図１）と直交する方向（ディスク径方向）に飛ばされており、この際、外周側回折格子部２０ｃを透過する第３光束Ｌ３の径φＤ３＝φ３．８ｍｍ｛図３，図４（ｂ）｝に対して外径φｄ３＝６０ｍｍでリング状に飛ばされている。この際、回折素子２０の外周側回折格子部２０ｃ｛図３，図４（ａ）｝は、±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を光出器１９外でトラックＴ（図１）と直交する方向に飛ばすことができるように所定の格子ピッチで形成されているので、光検出器１９外に飛ばした±１次光±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を光検出器１９上で考慮する必要がないために、光検出器１９の小型化を図ることができる。
【００７０】
そして、回折素子２０の外周側回折格子部２０ｃ｛図３，図４（ａ）｝により光検出器１９外で±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を得る作用は、内周側円形状回折格子部２０ａ｛図３，図４（ａ）｝によりトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、後述するように、２層の信号面を有する第２の光記録媒体において発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止している。
【００７１】
次に、図６に示した如く、実施例に係る光ピックアップ装置１０Ａを搭載した実施例の光記録媒体駆動装置３０Ａでは、光ピックアップ装置１０Ａ内に設けた光検出器１９の出力側に、トラッキングサーボ回路部３１と、フォーカスサーボ回路部３２と、ＲＦ信号処理回路部３３とが接続されている。
【００７２】
ここで、図４と図５と図６とを併用して説明すると、上記したトラッキングサーボ回路部３１内でトラッキングエラー信号ＴＥを生成する場合には、従来技術で説明したと同様に、図５に示した光検出器１９の４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）からの各検出信号Ａ〜Ｄに対して周知のプッシュプル法を用いて演算しており、具体的には、光検出器１９上でトラックＴ（図１）の中心線Ｘと対応する方向を向いて中心点Ｏを通る分割線１９ａにより２つの検出領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）に分割され、且つ、光検出器１９の中心点Ｏの近傍に円形状の非結像領域１９ｓを生じさせた状態で、光検出器１９外に飛ばした±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を除いて光検出器１９上に結像した０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１を光検出器１９の分割線１９ａを挟んだ２つの検出領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）でそれぞれ受光し、２つの検出領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）からの各受光量の差分を先に示した式１より演算して、このトラッキングエラー信号ＴＥ＝｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝をレンズホルダ１５に取り付けたトラッキングコイル２１に印加しながらレンズホルダ１５内の対物レンズ１６に対してトラッキングサーボをかけている。
【００７３】
この際、図５に示したように、１層の光ディスク１Ａの信号面１ｂを再生して、この信号面１ｂからの戻り光が回折素子２０を通過した後の０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１並びに±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２のうちで光検出器１９外に飛ばした±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を除いて０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１を光検出器１９の分割線１９ａを挟んだ２つの領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）でそれぞれ受光した場合に、０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１は、分割線１９ａを介して上下対称にリング状及び円形状にそれぞれ結像されているので、２つの検出領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）からの各受光量の差分は等しくなり、即ち、Ａ＋Ｂ＝Ｃ＋Ｄとなるので、トラックングエラー信号のオフセットが発生しない。
【００７４】
また、上記したフォーカスサーボ回路部３２内でフォーカスエラー信号ＦＥを生成する場合には、従来技術で説明したと同様に、光ディスク１からの戻り光に対してシリンドリカルレンズ１７で非点収差を発生させて、図５に示した光検出器１９の４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）からの各検出信号Ａ〜Ｄに対して周知の非点収差法を用いて演算しており、具体的には、光検出器１９上で互いに直交する分割線１９ａ，１９ｂにより４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）に分割され、且つ、光検出器１９の中心点Ｏの近傍に円形状の非結像領域１９ｓを生じさせた状態で、光検出器１９外に飛ばした±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を除いて光検出器１９上に結像した０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１を光検出器１９の分割線１９ａ，１９ｂにより分割された４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）で受光し、これら４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）内における一方の対角領域（Ａ，Ｃ）と他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）とで受光した各受光量の差分を先に示した式２より演算し、このフォーカスエラー信号ＦＥ＝｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝をレンズホルダ１５に取り付けたフォーカスコイル２２に印加しながらレンズホルダ１５内の対物レンズ１６に対してフォーカスサーボをかけている。
【００７５】
この際、図５に示したように、１層の光ディスク１Ａの信号面１ｂを再生して、この信号面１ｂからの戻り光が回折素子２０を通過した後の０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１並びに±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２のうちで光検出器１９外に飛ばした±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を除いて０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１を光検出器１９内の一方の対角領域（Ａ，Ｃ）と他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）とでそれぞれ受光した場合に、上述した各光ＳＰ０，ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１の結像状態により、一方の対角領域（Ａ，Ｃ）と他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）とで受光した各受光量の差分は等しくなり、即ち、Ａ＋Ｃ＝Ｂ＋Ｄとなるので、フォーカスエラー信号のオフセットが発生しない。
【００７６】
但し、１層の光ディスク１Ａに対して基板厚さが異なる２層の光ディスク１Ｂでは、後述するように記録又は再生時に生じる球面収差によりフォーカスエラー信号のオフセットが発生するので、これについては後で詳述する。
【００７７】
更に、ＲＦ信号処理回路部３３内でデータ信号ＲＦを生成する場合には、図５に示した光検出器１９内の４つの検出領域（Ａ）〜（Ｄ）からの各検出信号Ａ〜Ｄを先に示した式３より加算演算してデータ信号ＲＦ＝｛Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ｝を得ている。この際、上述したように光検出器１９上で円形状の非結像領域１９ｓからの光量はないものの、円形状の帯状の非結像領域１９ｓに相当する光量を±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１の各光量で補っているために、データ信号ＲＦに対して光量不足は生じない。
【００７８】
ここで、上記のように構成した実施例の光ピックアップ装置１０Ａを搭載した実施例の光記録媒体駆動装置３０Ａにおいて、取り付け位置調整済みの光検出器１９が経時変化によりディスク径方向に僅かに位置ズレした状態を図７（ａ），（ｂ）に示す。
【００７９】
この際、先に図３〜図５を用いて説明したように、取り付け位置調整済みの光検出器１９が経時変化によりディスク径方向に僅かに位置ズレした時に、回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａがトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止するために機能しているものの、回折素子２０の外周側回折格子部２０ｃは内周側円形状回折格子部２０ａでトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、２層の光ディスク１Ｂにおいて発生するフォーカスエラー信号のオフセットを防止するものであるのでトラッキングエラー信号に対して何らの影響を与えないものである。
【００８０】
具体的には、図７（ａ）に示した如く、光検出器１９が経時変化により図５に示した正規な位置から、上記した円形状の非結像領域１９ｓの径φｄ１＝２８μｍに対して例えば３μｍだけ図示下方に向かってディスク径方向に位置ズレしたものとする。
【００８１】
この図７（ａ）に示した状態で、１層の光ディスク１Ａの信号面１ｂを再生して、この信号面１ｂからの戻り光が回折素子２０を通過した後の０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１並びに±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２のうちで光検出器１９外に飛ばされた±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を除いて０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１を光検出器１９の分割線１９ａを挟んだ２つの検出領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）でそれぞれ受光した時に、円形状の非結像領域１９ｓが光検出器１９の中心点Ｏよりも上方の検出領域（Ａ），（Ｂ）側に向かって移動し、且つ、０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１も光検出器１９の中心点Ｏよりも上方の検出領域（Ａ），（Ｂ）側に向かって移動するものの、この場合に円形状の非結像領域１９ｓの存在により、Ａ＋Ｂ≒Ｃ＋Ｄとなるので、トラックングエラー信号のオフセットが発生しない。これに対して先に図２２（ａ）で説明した従来例のように回折素子を用いない場合には、トラックングエラー信号のオフセットが＋側に大きく発生しているので、この実施例の方が従来例よりもトラックングエラー信号のオフセット量を大幅に改善できる。
【００８２】
一方、図７（ｂ）に示した如く、光検出器１９が経時変化により図５に示した正規な位置から、上記した円形状の非結像領域１９ｓの径φｄ１＝２８μｍに対して例えば３μｍだけ図示上方に向かってディスク径方向に位置ズレしたものとする。
【００８３】
この図７（ｂ）に示した状態で、１層の光ディスク１Ａの信号面１ｂを再生して、この信号面１ｂからの戻り光が回折素子２０を通過した後の０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１並びに±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２のうちで光検出器１９外に飛ばされた±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を除いて０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１を光検出器１９の分割線１９ａを挟んだ２つの検出領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）でそれぞれ受光した時に、円形状の非結像領域１９ｓが光検出器１９の中心点Ｏよりも下方の検出領域（Ｃ），（Ｄ）側に向かって移動し、且つ、０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１も光検出器１９の中心点Ｏよりも下方の検出領域（Ｃ），（Ｄ）側に向かって移動するものの、この場合でも円形状の非結像領域１９ｓの存在により、Ａ＋Ｂ≒Ｃ＋Ｄとなるので、トラックングエラー信号のオフセットが発生しない。これに対して先に図２２（ｂ）で説明した従来例のように回折素子を用いない場合には、トラックングエラー信号のオフセットが−側に大きく発生しているので、この実施例の方が従来例よりもトラックングエラー信号のオフセット量を大幅に改善できる。
【００８４】
尚、この実施例では、１層の光ディスク１Ａを再生した場合についてのみ説明したが、２層の光ディスク１Ｂを再生した場合にも、上記と同じ技術的思想により回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａによってトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止することができる。
【００８５】
ここで、トラッキングエラー信号のオフセット量（％）の定義を図８（ａ）〜（ｃ）を用いて図示すると、（ａ）はトラッキングエラー信号のオフセット量が０％のときの状態を示し、（ｂ）はトラッキングエラー信号のオフセット量が５０％のときの状態を示し、（ｃ）はトラッキングエラー信号のオフセット量が１００％のときの状態を示している。
【００８６】
そして、先に図１７（ｂ）で説明した従来例のように回折素子を用いない場合には、トラッキングエラー信号のオフセット量が７２％であるが、この実施例のように回折素子２０を用いた場合にはトラッキングエラー信号のオフセット量を２９％まで大幅に改善できる。
【００８７】
以上詳述したように、この実施例では、光ディスク１からの戻り光の光路中に、光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ（図１）の中心線Ｘと、この中心線Ｘに直交して光ディスクの中心を通る線Ｙとが交わる交点と対応した中心点Ｏｐを中心に内周側円形状回折格子部２０ａ及びリング状光透過部２０ｂ並びに外周側回折格子部２０ｃを有する回折素子２０を配置し、光ディスク１からの戻り光を回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａ及び外周側回折格子部２０ｃでトラックＴと直交する方向に回折して光検出器１９で受光することにより、光検出器１９の中心点Ｏの近傍に回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａに応じた円形状の非結像領域１９ｓが生じることで、取り付け位置調整済みの光検出器１９が経時変化にトラック方向と直交する方向（ディスク径方向）に僅かに位置ズレしてもトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止できる。
【００８８】
次に、本発明の実施例に係る光ピックアップ装置１０Ａを用いた時に、１層の光ディスク１Ａと２層の光ディスク１Ｂとに対するフォーカスエラー信号のオフセットについて図９〜図１５を用いて説明する。
【００８９】
図９は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて１層の光ディスクの信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図、
図１０は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第１信号面を再生した場合に、第１信号面で反射されたレーザービームの戻り光を回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図、
図１１は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第１信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析図であり、（ａ）は回折素子の内周側円形状回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示し、（ｂ）は回折素子の外周側回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示した図、
図１２は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第１信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図、
図１３は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第２信号面を再生した場合に、第２信号面で反射されたレーザービームの戻り光を回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図、
図１４は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第２信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析図であり、（ａ）は回折素子の内周側円形状回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示し、（ｂ）は回折素子の外周側回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示した図、
図１５は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第２信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図である。
【００９０】
まず、図９は、実施例の光ピックアップ装置１０Ａ（図２）を用いて１層の光ディスク１Ａの信号面１ｂを再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示しており、この場合に、先に図５を用いて説明したように、１層の光ディスク１Ａの信号面１ｂからの戻り光が回折素子２０｛図３，図４（ａ）｝を通過した後の０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１並びに±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２のうちで光検出器１９外に飛ばされた±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２を除いて０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１を光検出器１９の分割線１９ａを挟んだ２つの領域（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｄ）でそれぞれ受光した場合に、０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１は、分割線１９ａを介して上下対称にリング状及び円形状にそれぞれ結像されているので、一方の対角領域（Ａ，Ｃ）と他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）とで受光した各受光量の差分は等しくなり、即ち、Ａ＋Ｃ＝Ｂ＋Ｄとなるので、図９に▲印で結線して示したようにフォーカスエラー信号のオフセットが発生しないので、１層の光ディスク１Ａの信号面１ｂを良好に記録又は再生できる。
【００９１】
次に、図１０に示した如く、実施例の光ピックアップ装置１０Ａ（図２）を用いて２層の光ディスク１Ｂの第１信号面１ｃを再生した場合に、この第１信号面１ｃは１層の光ディスク１Ａの信号面１ｂに対して基板厚さが異なるために球面収差が発生する。
【００９２】
従って、回折素子２０｛図３，図４（ａ）｝を通過した後の０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１並びに±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２のうちで、０次光ＳＰ０は光検出器１９の中心点Ｏを中心にしてＸ軸に対してー４５°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）に向かって略楕円状に結像され、且つ、この中に非結像領域１９ｓがＸ軸に対して＋４５°の傾斜方向に長軸を持って一方の対角領域（Ａ，Ｃ）に向かって略楕円状に生じている。また、±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１は光検出器１９の分割線１９ｂ上で非結像領域１９ｓを挟んでこの非結像領域１９ｓと同じ向きとなるＸ軸に対して＋４５°の傾斜方向に長軸を持って略楕円状に結像されている。更に、±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２は光検出器１９外でＸ軸に対してー４５°の傾斜方向に長軸を持って楕円リング状に飛ばされている。
【００９３】
ここで、２層の光ディスク１Ｂの第１信号面１ｃを再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析について図１１及び図１２を用いて説明する。
【００９４】
まず、図１１（ａ）に示した如く、２層の光ディスク１Ｂの第１信号面１ｃからの戻り光のうちで内周側の第１光束Ｌ１（図４）に対して、トラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止するために形成した回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａのみを仮に回折させた場合には、非結像領域１９ｓが光検出器１９の中心点Ｏを中心にしてＸ軸に対して＋４５°の傾斜方向に長軸を持って一方の対角領域（Ａ，Ｃ）に向かって略楕円状に生じ、且つ、±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１が光検出器１９の分割線１９ｂ上で非結像領域１９ｓを挟んでこの非結像領域１９ｓと同じ向きとなるＸ軸に対して＋４５°の傾斜方向に長軸を持って略楕円状に結像されていると共に、２層の光ディスク１Ｂの第１信号面１ｃからの戻り光のうちで第２光束Ｌ２（図４）により０次光ＳＰ０が光検出器１９の中心点Ｏを中心にしてＸ軸に対してー４５°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）に向かって略楕円状に結像されている。
【００９５】
上記から、回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａのみを仮に回折させた場合に、図１１（ａ）において非結像領域１９ｓの面積は一方の対角領域（Ａ，Ｃ）側の方が他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）側よりも大きいので、一方の対角領域（Ａ，Ｃ）と他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）とで受光した各受光量が、Ａ＋Ｃ＜Ｂ＋Ｄとなるので、図１２に◆印で結線して示したようにフォーカスエラー信号は−（マイナス）のオフセットが発生する。
【００９６】
一方、図１１（ｂ）に示した如く、２層の光ディスク１Ｂの第１信号面１ｃからの戻り光のうちで外周側の第３光束Ｌ３（図４）に対して、回折素子２０の外周側回折格子部２０ｃのみを仮に回折させた場合には、±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２は光検出器１９外でＸ軸に対してー４５°の傾斜方向に長軸を持って楕円リング状に飛ばされていると共に、２層の光ディスク１Ｂの第１信号面１ｃからの戻り光のうちで第１,第２光束Ｌ１，Ｌ２（図４）により０次光ＳＰ０が光検出器１９の中心点Ｏを中心にしてＸ軸に対してー４５°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）に向かって略楕円状に結像されている。
【００９７】
上記から、回折素子２０の外周側回折格子部２０ｃのみを仮に回折させた場合に、図１１（ｂ）において他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）側の０次光ＳＰ０の光量が外側に向かって徐々に減少してしまうために、一方の対角領域（Ａ，Ｃ）と他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）とで受光した各受光量が、Ａ＋Ｃ＞Ｂ＋Ｄとなるので、図１２に■印で結線して示したようにフォーカスエラー信号は＋（プラス）のオフセットが発生する。
【００９８】
従って、２層の光ディスク１Ｂの第１信号面１ｃからの戻り光に対して回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａ及び外周側回折格子部２０ｃの両方を回折させると、内周側円形状回折格子部２０ａによって生じるフォーカスエラー信号の−（マイナス）のオフセットと外周側回折格子部２０ｃによって生じるフォーカスエラー信号の＋（プラス）のオフセットとが相殺し合うので、図１２に▲印で結線して示したように最終的にフォーカスエラー信号のオフセットが発生しなくなり、２層の光ディスク１Ｂの第１信号面１ｃを良好に記録又は再生できる。
【００９９】
次に、図１３に示した如く、実施例の光ピックアップ装置１０Ａ（図２）を用いて２層の光ディスク１Ｂの第２信号面１ｄを再生した場合に、この第２信号面１ｄは１層の光ディスク１Ａの信号面１ｂに対して基板厚さが異なるために球面収差が発生する。
【０１００】
この際、光ディスク１Ｂの第２信号面１ｄを再生した場合には、光検出器１９上で各光束の結像状態が光ディスク１Ｂの第１信号面１ｃを再生した場合とは分割線１９ｂを介して左右が反転する。
【０１０１】
従って、回折素子２０｛図３，図４（ａ）｝を通過した後の０次光ＳＰ０及び±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１並びに±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２のうちで、０次光ＳＰ０は光検出器１９の中心点Ｏを中心にしてＸ軸に対して＋４５°の傾斜方向に長軸を持って一方の対角領域（Ａ，Ｃ）に向かって略楕円状に結像され、且つ、この中に非結像領域１９ｓがＸ軸に対して−４５°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）に向かって略楕円状に生じている。また、±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１は光検出器１９の分割線１９ｂ上で非結像領域１９ｓを挟んでこの非結像領域１９ｓと同じ向きとなるＸ軸に対して−４５°の傾斜方向に長軸を持って略楕円状に結像されている。更に、±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２は光検出器１９外でＸ軸に対して＋４５°の傾斜方向に長軸を持って楕円リング状に飛ばされている。
【０１０２】
ここで、２層の光ディスク１Ｂの第２信号面１ｄを再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析について図１４及び図１５を用いて説明する。
【０１０３】
まず、図１４（ａ）に示した如く、２層の光ディスク１Ｂの第２信号面１ｄからの戻り光のうちで内周側の第１光束Ｌ１（図４）に対して、トラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止するために形成した回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａのみを仮に回折させた場合には、非結像領域１９ｓが光検出器１９の中心点Ｏを中心にしてＸ軸に対して−４５°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）に向かって略楕円状に生じ、且つ、±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１が光検出器１９の分割線１９ｂ上で非結像領域１９ｓを挟んでこの非結像領域１９ｓと同じ向きとなるＸ軸に対して−４５°の傾斜方向に長軸を持って略楕円状に結像されていると共に、２層の光ディスク１Ｂの第２信号面１ｄからの戻り光のうちで第２光束Ｌ２（図４）により０次光ＳＰ０が光検出器１９の中心点Ｏを中心にしてＸ軸に対して＋４５°の傾斜方向に長軸を持って一方の対角領域（Ａ，Ｃ）に向かって略楕円状に結像されている。
【０１０４】
上記から、回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａのみを仮に回折させた場合に、図１４（ａ）において非結像領域１９ｓの面積は一方の対角領域（Ａ，Ｃ）側よりも他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）側の方が大きいので、一方の対角領域（Ａ，Ｃ）と他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）とで受光した各受光量が、Ａ＋Ｃ＞Ｂ＋Ｄとなるので、図１５に◆印で結線して示したようにフォーカスエラー信号は＋（プラス）のオフセットが発生する。
【０１０５】
一方、図１４（ｂ）に示した如く、２層の光ディスク１Ｂの第２信号面１ｄからの戻り光のうちで外周側の第３光束Ｌ３（図４）に対して、回折素子２０の外周側回折格子部２０ｃのみを仮に回折させた場合には、±１次光ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２は光検出器１９外でＸ軸に対して＋４５°の傾斜方向に長軸を持って楕円リング状に飛ばされていると共に、２層の光ディスク１Ｂの第２信号面１ｄからの戻り光のうちで第１,第２光束Ｌ１，Ｌ２（図４）により０次光ＳＰ０が光検出器１９の中心点Ｏを中心にしてＸ軸に対して＋４５°の傾斜方向に長軸を持って他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）に向かって略楕円状に結像されている。
【０１０６】
上記から、回折素子２０の外周側回折格子部２０ｃのみを仮に回折させた場合に、図１４（ｂ）において一方の対角領域（Ａ，Ｃ）側の０次光ＳＰ０の光量が外側に向かって徐々に減少してしまうために、一方の対角領域（Ａ，Ｃ）と他方の対角領域（Ｂ，Ｄ）とで受光した各受光量が、Ａ＋Ｃ＜Ｂ＋Ｄとなるので、図１５に■印で結線して示したようにフォーカスエラー信号は−（マイナス）のオフセットが発生する。
【０１０７】
従って、２層の光ディスク１Ｂの第２信号面１ｄからの戻り光に対して回折素子２０の内周側円形状回折格子部２０ａ及び外周側回折格子部２０ｃの両方を回折させると、内周側円形状回折格子部２０ａによって生じるフォーカスエラー信号の＋（プラス）のオフセットと外周側回折格子部２０ｃによって生じるフォーカスエラー信号の−（マイナス）のオフセットとが相殺し合うので、図１５に▲印で結線して示したように最終的にフォーカスエラー信号のオフセットが発生しなくなり、２層の光ディスク１Ｂの第２信号面１ｄを良好に記録又は再生できる。
【０１０８】
次に、本発明の実施例に係る光ピックアップ装置１０Ａを一部変形した変形例について図１６〜図１９を用いて簡略に説明する。
【０１０９】
図１６は本発明を一部変形した変形例の光ピックアップ装置において、変形例の要部となる回折素子を拡大して示した図、
図１７は本発明を一部変形した変形例の光ピックアップ装置を用いて１層の光ディスクの信号面を再生した場合に、１層の信号面で反射されたレーザービームの戻り光を変形例の回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図、
図１８は本発明を一部変形した変形例の光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第１信号面を再生した場合に、第１信号面で反射されたレーザービームの戻り光を変形例の回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図、
図１９は本発明を一部変形した変形例の光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第２信号面を再生した場合に、第２信号面で反射されたレーザービームの戻り光を変形例の回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図である。
【０１１０】
本発明を一部変形した変形例の光ピックアップ装置は、先に図１を用いて説明した実施例の光ピックアップ装置１０Ａ中で、実施例の回折素子２０に代えて、図１６に示した変形例の回折素子２０’を用いて点が異なるだけである。
【０１１１】
即ち、図１６に示した如く、変形例の回折素子２０’も、光透過性基板を用いて先に図３を用いて説明した実施例の回折素子２０と同様のサイズに形成されている。
【０１１２】
従って、外形が□Ｓ＝□５．６ｍｍで正方形状に形成された回折素子２０’の内部には、内周側円形状回折格子部２０ａが光ディスク１の信号面１ｂに形成されたトラックＴ（図１）の中心線Ｘと、この中心線Ｘに直交して光ディスク１の中心を通る線Ｙとが交わる交点と対応させた中心点Ｏｐを中心に径φＤ１＝φ１．８ｍｍで円形状に形成され、且つ、内周側円形状回折格子部２０ａの外周に沿ってリング状光透過部２０ｂが径φＤ１＝φ１．８ｍｍ〜径φＤ２＝φ３．５ｍｍの範囲内でリング状に形成されていると共に、リング状光透過部２０ｂの外側に実施例とは格子の向きが異なる外周側回折格子部２０ｃ’が径φＤ２＝φ３．５ｍｍ〜囗Ｓ＝囗５．６ｍｍの範囲内に形成されている。尚、図中点線で示した円は、径φＤ３＝φ３．８ｍｍであり、径φＤ２＝φ３．５ｍｍ〜径φＤ３＝φ３．８ｍｍの範囲内に外周側の第３光束Ｌ３（図４）が入射している。
【０１１３】
この際、変形例の回折素子２０’の内周側円形状回折格子部２０ａの格子の向きは、実施例と同様にトラック方向と直交したディスク径方向に沿っているものの、外周側回折格子部２０ｃ’の格子の向きは、実施例と異なってトラック方向に沿っているので、戻り光の第１光束Ｌ１（図４）が内周側円形状回折格子部２０ａにより実施例と同様に光ディスク１の信号面１ｂ（又は１ｃ，１ｄ）に形成されたトラックＴ（図１）と直交する方向に回折される一方、戻り光の第３光束Ｌ３（図４）が外周側回折格子部２０ｃ’により実施例と異なってトラック方向に回折されるようになっている。
【０１１４】
そして、変形例の光ピックアップ装置を用いて、図１７に示したように１層の光ディスク１Ａの信号面１ｂを再生した場合、又は、図１８に示したように２層の光ディスク１Ａの第１信号面１ｃを再生した場合、もしくは、図１９に示したように２層の光ディスク１Ａの第２信号面１ｄを再生した場合に、各信号面１ｂ，１ｃ，１ｄからの各レーザービームＬＢの戻り光を変形例の回折素子２０’を透過させて検出レンズ１７及びシリンドリカル１８を介して光検出器１９上に結像させた時に、内周側円形状回折格子部２０ａを透過させずに非結像領域１９ｓが光検出器１９の中心点Ｏの近傍に生じると共に、内周側円形状回折格子部２０ａでトラックＴ（図１）と直交する方向に回折された±１次光ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１と、リング状光透過部２０ｂを透過した０次光ＳＰ０は、共に実施例と同様に光検出器１９上に結像されるものの、格子の向きをトラック方向に設定した外周側回折格子部２０ｃ’でトラックＴ（図１）方向に回折された±１次光ＳＰ’＋１２，ＳＰ’−１２は光検出器１９外で分割線１９ａに沿ってトラック方向の左右に分かれて円弧リング状（図１７）又は楕円リング状（図１８，図１９）にそれぞれ飛ばされている。
【０１１５】
この際、回折素子２０’の外周側回折格子部２０ｃ’は、±１次光ＳＰ’＋１２，ＳＰ’−１２を光出器１９外でトラック方向に飛ばすことができるように所定の格子ピッチで形成されているので、光検出器１９外に飛ばした±１次光±１次光ＳＰ’＋１２，ＳＰ’−１２を光検出器１９上で考慮する必要がないために、光検出器１９の小型化を図ることができる。
【０１１６】
この変形例の場合でも、実施例の技術的思想をそのまま適用できるので、取り付け位置調整済みの光検出器１９が経時変化により光ディスク１のトラックＴ（図１）と直交する方向に僅かに位置ズレしても、回折素子２０’の内周側円形状回折格子部２０ａによりトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止することができると共に、このトラッキングエラー信号のオフセットの発生を防止した場合に、２層の光ディスク１Ｂにおいて発生するフォーカスエラー信号のオフセットを回折素子２０’の内周側円形状回折格子部２０ａ及び外周側回折格子部２０ｃ’により防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置に適用される光記録媒体をＤＶＤ規格に準拠して構成した時の断面図であり、（ａ）は１層の信号面を有する光ディスクを示し、（ｂ）は２層の信号面を有する光ディスクを示した図である。
【図２】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を示した斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置において、実施例の要部となる回折素子を拡大して示した図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置において、光ディスクの信号面で反射されたレーザービームの戻り光を実施例の回折素子で回折させた時の光路図であり、（ｂ）は実施例の回折素子の各部に入射するレーザービームの戻り光を示した図である。
【図５】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて１層の光ディスクの信号面を再生した場合に、１層の信号面で反射されたレーザービームの戻り光を実施例の回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図である。
【図６】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を適用した光記録媒体駆動装置を示した構成図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて１層の光ディスクの信号面を再生した場合に、取り付け位置調整済みの光検出器が１層の光ディスクの信号面に形成されたトラックと直交するディスク径方向の一方又は他方に僅かに位置ズレした状態を示した図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）はトラッキングエラー信号のオフセット量（％）を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて１層の光ディスクの信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図である。
【図１０】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第１信号面を再生した場合に、第１信号面で反射されたレーザービームの戻り光を回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図である。
【図１１】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第１信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析図であり、（ａ）は回折素子の内周側円形状回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示し、（ｂ）は回折素子の外周側回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示した図である。
【図１２】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第１信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図である。
【図１３】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第２信号面を再生した場合に、第２信号面で反射されたレーザービームの戻り光を回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図である。
【図１４】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第２信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性解析図であり、（ａ）は回折素子の内周側円形状回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示し、（ｂ）は回折素子の外周側回折格子部のみを回折させた場合の光検出器上での結像状態を示した図である。
【図１５】本発明の実施例に係る光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第２信号面を再生した時のフォーカスエラー信号の特性を示した図である。
【図１６】本発明を一部変形した変形例の光ピックアップ装置において、変形例の要部となる回折素子を拡大して示した図である。
【図１７】本発明を一部変形した変形例の光ピックアップ装置を用いて１層の光ディスクの信号面を再生した場合に、１層の信号面で反射されたレーザービームの戻り光を変形例の回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図である。
【図１８】本発明を一部変形した変形例の光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第１信号面を再生した場合に、第１信号面で反射されたレーザービームの戻り光を変形例の回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図である。
【図１９】本発明を一部変形した変形例の光ピックアップ装置を用いて２層の光ディスクの第２信号面を再生した場合に、第２信号面で反射されたレーザービームの戻り光を変形例の回折素子で回折させた後に、取り付け位置調整済みの光検出器に結像させた状態を示した図である。
【図２０】一般的な光ピックアップ装置を示した斜視図である。
【図２１】図２０に示した光検出器を拡大して示した図である。
【図２２】（ａ），（ｂ）は一般的な光ピックアップ装置において、取り付け位置調整済みの光検出器が光ディスクの信号面に形成されたトラックと直交するディスク径方向の一方又は他方に僅かに位置ズレした状態を示した図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１…光記録媒体（光ディスク）、１ａ…入射面、
１Ａ…第１の光記録媒体（１層の光ディスク）、１ｂ…信号面、
１Ｂ…第２の光記録媒体（２層の光ディスク）、１ｃ…第１信号面、１ｄ…第２信号面、
１０Ａ…実施例の光ピックアップ装置、
１１…レーザー光源（半導体レーザー）、１２…コリメーターレンズ、
１３…偏光ビームスプリッタ、１４…１／４λ板、
１５…レンズホルダ、１６…対物レンズ、
１７…検出レンズ、１８…シリンドリカルレンズ、
１９…光検出器、１９ａ…第１の分割線、１９ｂ…第２の分割線、
１９ｓ…非結像領域、
２０…実施例の回折素子、
２０’…変形例の回折素子、
２０ａ…内周側円形状回折格子部、２０ｂ…リング状光透過部、
２０ｃ，２０ｃ’… 外周側回折格子部、
２１…トラッキングコイル、２２…フォーカスコイル、
３０Ａ…実施例の光記録媒体駆動装置、
３１…トラッキングサーボ回路部、３２…フォーカスサーボ回路部、
３３…ＲＦ信号処理回路部、
（Ａ）〜（Ｄ）…光検出器の検出領域、
Ａ〜Ｄ…光検出器からの検出信号、
Ｌ…レーザー光、ＬＢ…レーザービーム、
ＦＥ…フォーカスエラー信号、ＴＲ…トラッキングエラー信号、
Ｏ…光検出器の中心点、Ｏｐ…回折素子の中心点、
ＳＰ０…０次光、ＳＰ＋１１，ＳＰ−１１…第１の±１次光、
ＳＰ＋１２，ＳＰ−１２，ＳＰ’＋１２，ＳＰ’−１２…第２の±１次光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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