(57)【要約】【課題】光ピックアップ装置において、多層光ディスクにおける少なくとも２つ以上の記録層から同時に信号を再生して、多層光ディスク全体に対する信号の再生効率を良好にする。【解決手段】光ピックアップ装置は、３つの記録層に同時に光スポットを形成する対物レンズ１６と、同３つの記録層のうち最も内側に存在する記録層Ｌ１からの反射光が集光レンズ２１によって集光される位置に、各記録層からの反射光をそれぞれ受光するフォトディテクタ２２を備える。また、記録層Ｌ２，Ｌ３からの反射光により形成される集光光束がリング形状となるように、集光レンズ２１に入射するレーザ光の断面をリング形状にする遮光板１５も備える。そして、記録層Ｌ２からの反射光によるリング状の集光光束の内径が、記録層Ｌ１からの反射光による集光光束の直径以上の大きさとなるように遮光板１５の遮光部１５ｂの直径を規定した。【選択図】  図１
2007213709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録層を有する多層光ディスクにレーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を入射して平行光に変換するコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光に変換されたレーザ光を集光して、多層光ディスクの少なくとも２つ以上の記録層にそれぞれ光スポットを形成する対物レンズと、
前記光スポットが形成された少なくとも２つ以上の記録層から反射されたレーザ光を所定の位置に集光する集光レンズと、
前記集光レンズの前段に設けられて前記集光レンズに入射するレーザ光の断面形状をリング状に形成することにより、前記少なくとも２つ以上の記録層のうちの一つの記録層で反射されて前記集光レンズによって所定の位置に集光される集光光束の断面形状を円形またはリング状に形成するとともに、前記少なくとも２つ以上の記録層のうちの他の記録層で反射されて前記集光レンズによって所定の位置に集光される集光光束の断面形状を、前記円形またはリング状に形成された集光光束の外側に、リング状に形成する輪帯形成光学手段と、
前記所定の位置に配置されるとともに、前記所定の位置に集光される前記少なくとも２つ以上の記録層から反射されたレーザ光による少なくとも２つ以上の集光光束を受光する独立した少なくとも２つ以上の受光部を有し、各受光部における各受光量に応じた電気信号をそれぞれ出力するフォトディテクタとを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
前記輪帯形成光学素子は、前記集光レンズに入射するレーザ光の中心部を遮光して同レーザ光の断面形状をリング状に形成する遮光部を有した遮光板である光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
前記輪帯形成光学素子は、前記集光レンズに入射するレーザ光を屈折させて同レーザ光の断面形状をリング状に形成する屈折型光学素子である光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
前記屈折型光学素子は、
前記集光レンズに入射するレーザ光の断面形状をリング状の発散光に変換する第１の光学素子と、
前記リング状の発散光に変換されたレーザ光を同リング状の平行光に変換する第２の光学素子とからなる光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光ピックアップ装置において、さらに、
前記第１の光学素子と前記第２の光学素子との相対的な距離を変化させることにより、前記輪帯形成光学素子によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させる光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、さらに、
前記対物レンズは、
多層光ディスクにおけるトラックに前記光スポットを追従させるためのトラッキングサーボ制御手段によって同多層光ディスクの径方向にトラッキングサーボ制御されるとともに、多層光ディスクにおける各記録層に前記光スポットを追従させるためのフォーカスサーボ制御手段によって前記レーザ光の光軸方向にフォーカスサーボ制御され、
前記トラッキングサーボ制御手段および前記フォーカスサーボ制御手段による前記対物レンズの各変位に応じて前記輪帯形成光学素子を多層光ディスクの径方向および前記レーザ光の光軸方向にそれぞれ変位させるためのアクチュエータを備えた光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、
前記フォトディテクタにおける前記各受光部は、前記輪帯形成光学手段により前記所定の位置にそれぞれ集光される各集光光束の断面形状に応じた形状にそれぞれ形成されている光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光ピックアップ装置において、
前記フォトディテクタは、多層光ディスクの記録層の数に応じた受光部を有し、
前記各受光部は、前記フォトディテクタ上における所定の位置を中心として同心円状に円形またはリング状にそれぞれ形成されている光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の記録層を有する多層光ディスクにレーザ光を照射するとともに同多層光ディスクからの反射光を受光して、多層光ディスクに記録された信号を再生する光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＤ，ＤＶＤ，ＢＤ（Blu-ray  Disc），ＨＤ  ＤＶＤなどの光ディスクにおいては、記憶容量の増大が望まれている。光ディスクにおける記憶容量を増大させる方法の一つとして記録層の多層化がある。例えば、ＢＤ（Blu-ray  Disc）においては、１つの基材上に２つの記録層が積層された「２層ディスク」が規格化されており、今後更に複数の記録層を積層した多層光ディスクの開発が期待されている。このような複数の記録層を有する多層光ディスクに対して信号を再生する光ディスク装置として、例えば下記特許文献１に示されるような光ディスク装置がある。この光ディスク装置においては、記録層を５層以上備えた多層光ディスクにおける保護層と記録層との間の距離、保護層の屈折率および各記録層の反射率などに応じて、光ディスク装置が備える対物レンズの開口数およびレーザ光の光軸に対する同対物レンズのチルト角などの各種パラメータを適宜設定している。
【特許文献１】特開２００４−３５５７９１号公報
【０００３】
しかしながら、このような光ディスク装置においては、多層光ディスクが有する複数の記録層の中から選択された１つの記録層に対して光スポットを形成して信号の再生を行っている。このため、多層光ディスクに対して信号の再生を行う際、多層光ディスクが有する記録層の数に応じた時間が必要となり、多層光ディスク全体に対する信号の再生効率が悪いという問題がある。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、多層光ディスクが有する複数の記録層のうち、少なくとも２つ以上の記録層から同時に信号を再生して、多層光ディスク全体に対する信号の再生効率を良好にすることが可能な光ピックアップ装置を提供することにある。
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、複数の記録層を有する多層光ディスクにレーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光を入射して平行光に変換するコリメートレンズと、コリメートレンズにより平行光に変換されたレーザ光を集光して、多層光ディスクの少なくとも２つ以上の記録層にそれぞれ光スポットを形成する対物レンズと、光スポットが形成された少なくとも２つ以上の記録層から反射されたレーザ光を所定の位置に集光する集光レンズと、集光レンズの前段に設けられて集光レンズに入射するレーザ光の断面形状をリング状に形成することにより、前記少なくとも２つ以上の記録層のうちの一つの記録層で反射されて集光レンズによって所定の位置に集光される集光光束の断面形状を円形またはリング状に形成するとともに、前記少なくとも２つ以上の記録層のうちの他の記録層で反射されて集光レンズによって所定の位置に集光される集光光束の断面形状を、前記円形またはリング状に形成された集光光束の外側に、リング状に形成する輪帯形成光学手段と、前記所定の位置に配置されるとともに、前記所定の位置に集光される前記少なくとも２つ以上の記録層から反射されたレーザ光による少なくとも２つ以上の集光光束を受光する独立した少なくとも２つ以上の受光部を有し、各受光部における各受光量に応じた電気信号をそれぞれ出力するフォトディテクタとを備えたことにある。
【０００６】
この場合、前記輪帯形成光学素子を、集光レンズに入射するレーザ光の中心部を遮光して同レーザ光の断面形状をリング状に形成する遮光部を有した遮光板で構成するか、または集光レンズに入射するレーザ光を屈折させて同レーザ光の断面形状をリング状に形成する屈折型光学素子で構成するとよい。この場合、屈折型光学素子は、集光レンズに入射するレーザ光の断面形状をリング状の発散光に変換する第１の光学素子と、リング状の発散光に変換されたレーザ光を同リング状の平行光に変換する第２の光学素子とで構成するとよい。この場合、第１の光学素子および第２の光学素子として円錐状に形成されたアキシコンをそれぞれ用いるとよい。この場合、アキシコンは、アキシコンレンズ、アキシコンプリズムのほか、コーンレンズ、コーンプリズム、円錐レンズ、円錐プリズムなど、名称を問わずアキシコンと同等な機能を有する光学素子を含む。また、アキシコンと同等な機能を有し、平板状に形成されたフレネル型のアキシコンまたはホログラム型のアキシコンも含む。さらに、これらのアキシコンに代えて、またはこれらのアキシコンと組み合わせて球面レンズまたは非球面レンズを用いるようにしてもよい。
【０００７】
また、これらの場合、レーザ光源から出射されるレーザ光の波長をλとし、集光レンズの焦点距離をｆＣとし、フォトディテクタが配置される位置に対応する記録層によって反射され集光レンズによってフォトディテクタ上に集光されるレーザ光の集光光束の直径をφＰとし、対物レンズの焦点深度内に含まれる記録層であってフォトディテクタが配置される位置に対応する記録層に隣接する記録層によって反射され集光レンズによって集光されるレーザ光の集光点からフォトディテクタまでの距離をＬとしたとき、輪帯形成光学素子によってリング状に形成されるレーザ光における内径φＳを、式φＳ≧ｆＣ×φＰ／Ｌによって規定すればよい。また、前記式に代えて、輪帯形成光学素子によってリング状に形成された反射光における内径φＳを、式φＳ≧ｆＣ×φＰ／Ｌ＋φＰによって規定してもよい。これらの場合、輪体形成光学素子として、遮光板を用いた場合には、同遮光板における遮光部の直径を前記式φＳ≧ｆＣ×φＰ／Ｌまたは式φＳ≧ｆＣ×φＰ／Ｌ＋φＰによって規定される内径φＳとすればよい。
【０００８】
さらに、これらの場合、前記フォトディテクタにおける前記各受光部は、輪帯形成光学手段により前記所定の位置にそれぞれ集光される各集光光束の断面形状に応じた形状にそれぞれ形成するとよい。例えば、フォトディテクタは、多層光ディスクの記録層の数に応じた受光部を有し、前記各受光部はフォトディテクタ上における所定の位置を中心として同心円状に円形またはリング状にそれぞれ形成するとよい。
【０００９】
このように構成された本発明の特徴によれば、多層光ディスクが有する複数の記録層のうち、２つ以上の記録層にそれぞれ光スポットを形成している。すなわち、対物レンズは、同２つ以上の記録層を含む焦点深度を有し、同焦点深度内に含まれる各記録層にそれぞれ光スポットを形成している。また、光スポットが形成された各記録層から反射され集光レンズによって所定の位置に集光される集光光束のうち、一つの記録層からの反射光による集光光束の断面形状を円形またはリング状に形成するとともに、他の記録層からの反射光による集光光束の断面形状をリング状に形成するために、集光レンズに入射するレーザ光の断面形状をリング状に形成する輪帯形成光学素子を設けている。この場合、輪帯形成光学素子によりリング状に形成されるレーザ光の内径、換言すればレーザ光の中央部における光のない部分の直径は、前記他の記録層からの反射光により形成されるリング状の集光光束の内径が、前記一つの記録層からの反射光により形成される円形またはリング状の集光光束の直径以上の大きさとなるように規定される。そして、これらの各集光光束が形成される前記所定の位置に、光スポットが形成された各記録層からの反射光をそれぞれ独立して受光するフォトディテクタを配置している。
【００１０】
これにより、フォトディテクタ上には、前記一つの記録層から反射されたレーザ光による円形またはリング状の集光光束が形成されるとともに、同集光光束の外側に前記他の記録層から反射されたレーザ光によるリング状の集光光束が形成される。この場合、光スポットが形成された各記録層によって反射されたレーザ光は、各記録層間の距離（層間ギャップ）に応じて光軸方向において順次焦点を結ぶため、フォトディテクタ上には、前記一つの記録層から反射されたレーザ光による集光光束を中心に、他の記録層から反射されたレーザ光による集光光束が同他の記録層の数に応じて順次外側に形成される。このフォトディテクタ上に形成される各集光光束は、対応する各記録層から反射されたレーザ光のみによって形成される。そして、フォトディテクタは、各集光光束をそれぞれ独立して受光する各受光部により、同各記録層からのレーザ光をそれぞれ独立して受光し同各記録層ごとの受光量に応じた受光信号をそれぞれ出力する。この結果、光スポットが形成される少なくとも２つ以上の記録層から同時に信号を再生することができ、多層光ディスク全体に対する信号の再生効率を良好にすることができる。
【００１１】
また、この場合、前記式φＳ≧ｆＣ×φＰ／Ｌまたは式φＳ≧ｆＣ×φＰ／Ｌ＋φＰによって規定される前記光ピックアップ装置において、レーザ光源から出射されるレーザ光の光強度分布により設定される係数をＫとし、集光レンズに入射する多層光ディスクからのレーザ光の光束径をφＣとしたとき、前記一つの記録層によって反射され集光レンズによってフォトディテクタ上に集光される集光光束の直径φＰを、式φＰ＝Ｋ×λ／（φＣ／（２×ｆＣ））によって規定できる。これによれば、前記一つの記録層からの反射光により同フォトディテクタ上に形成される集光光束の直径を特定することができる。なお、係数Ｋは、集光レンズに入射するレーザ光の光強度分布が均一である場合には、１．２２である。この場合、光強度分布を１／ｅ２（ｅは自然対数の底）の強さで定義すると０．８２となる。また、光強度分布が輪帯状となる場合には、前記１．２２（または０．８２）を概ね１．０〜０．８倍した値となる。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、前記光ピックアップ装置における屈折型光学素子を第１の光学素子と第２の光学素子とで構成した場合において、さらに、第１の光学素子と第２の光学素子との相対的な距離を変化させることにより、輪帯形成光学素子によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させることにある。これによれば、第１の光学素子と第２の光学素子との相対的な距離を適宜調整することにより、リング状に形成されるレーザ光の内径を多層光ディスクごとに設定できる。これにより、記録層と記録層との間の距離が異なる多層光ディスク間においても、１つの光ピックアップ装置によって精度よく各記録層からのレーザ光を受光して再生することができる。
【００１３】
また、本発明の他の特徴は、前記光ピックアップ装置において、さらに、前記対物レンズは、多層光ディスクにおけるトラックに光スポットを追従させるためのトラッキングサーボ制御手段によって同多層光ディスクの径方向にトラッキングサーボ制御されるとともに、多層光ディスクにおける各記録層に光スポットを追従させるためのフォーカスサーボ制御手段によってレーザ光の光軸方向にフォーカスサーボ制御され、トラッキングサーボ制御手段およびフォーカスサーボ制御手段による対物レンズの各変位に応じて輪帯形成光学素子を多層光ディスクの径方向およびレーザ光の光軸方向にそれぞれ変位させるためのアクチュエータを備えたことにある。
【００１４】
これによれば、対物レンズがトラッキングサーボ制御手段およびフォーカスサーボ制御手段により多層光ディスクの径方向およびレーザ光の光軸方向に変位して対物レンズと輪帯形成光学素子との位置関係に変動が生じても、アクチュエータにより同位置関係を常に一定に保つことができる。これにより、前記一つの記録層以外の他の記録層から反射してフォトディテクタ上に形成されるリング状の集光光束における中央部の光のない部分の中心が同リング状の集光光束における光軸中心と一致して常に同心となる。すなわち、前記リング状の集光光束における中央部の光のない部分の中心がずれて、フォトディテクタにおける受光部に他の受光部に対応する記録層からの集光光束が形成されることがない。この結果、トラッキングサーボ制御およびフォーカスサーボ制御により対物レンズが変位する場合においても、フォトディテクタにおける各受光部にそれぞれ対応する各記録層からの反射光が正確に入射し、各記録層ごとの再生精度を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る光ピックアップ装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、ＢＤ（Blu-ray  Disc）などの光ディスクＤＫにレーザ光を照射して信号の再生を行う光ピックアップ装置の全体概略図である。ここで光ディスクＤＫは、片面側に複数の記録層（本実施形態においては、３つの記録層）を等間隔に積層した多層光ディスクである。この場合、各記録層（３つの記録層）を積層したトータルの厚さは後述する対物レンズ１６の焦点深度以下の厚さとなっている。この光ピックアップ装置は、レーザ光が出射されるレーザ光源１１と光ディスクＤＫとの間に、コリメートレンズ１２、偏光ビームスプリッタ１３、１／４波長板１４、遮光板１５および対物レンズ１６を備えている。
【００１６】
レーザ光源１１は、半導体レーザで構成されており、図示しないコントローラにより制御されて所定の波長（例えば、４０５ｎｍ）のレーザ光を光ディスクＤＫに向けて出射する。コリメートレンズ１２は、レーザ光源１１から出射されたレーザ光を平行光に変換して偏光ビームスプリッタ１３に導く。偏光ビームスプリッタ１３は、コリメートレンズ１２から導かれたレーザ光を透過させて１／４波長板１４に導くとともに、光ディスクＤＫからの反射光を入射方向に直交する方向（図示右側）に反射させる。１／４波長板１４は、偏光ビームスプリッタ１３から導かれたレーザ光を直線偏光から円偏光に変換して遮光板１５に導くとともに、光ディスクＤＫからの反射光を円偏光から直線偏光に変換して偏光ビームスプリッタ１３に導く。
【００１７】
遮光板１５は、入射したレーザ光の中央部を遮光するとともに、その周辺部分のレーザ光を透過させる光学素子である。この遮光板１５は、図２に示すように、光透過性を有する薄板材の上面を、レーザ光を透過させる部分である透過部１５ａを環状に残した状態で、その他の部分、具体的には透過部１５ａの内側および外側を光透過性を有しない材料によって覆ったものである。これにより、遮光板１５を透過したレーザ光の断面形状はリング状となる。このリング状に形成されたレーザ光の内径、すなわち入射したレーザ光の中央部を遮光する部分である遮光部１５ｂの直径については後述する。なお、透過部１５ａの外径は、コリメートレンズ１２によって平行光にされたレーザ光の光束径に対応している。また、図１および後述する図面において、レーザ光源１１から出射されたレーザ光および光ディスクＤＫから反射された反射光を破線で示している。また、レーザ光および反射光の内側部分における灰色の領域は、それぞれ遮光板１５によって遮光された影の部分を示している。
【００１８】
対物レンズ１６は、遮光板１５を介して導かれる断面形状がリング状のレーザ光を集光して、光ディスクＤＫ上に円形の光スポットを形成する。この対物レンズ１６は、図３に示すように、光ディスクＤＫが有する３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が積層されたトータルの厚さｔ１−３以上の焦点深度Ｄｆを有しており、同焦点深度Ｄｆ内に存在する各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３にそれぞれ円形の光スポットを形成する。また、この対物レンズ１６は、図示しないフォーカスサーボ制御回路によって光軸方向の位置が制御され、焦点深度Ｄｆ内に前記３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を位置させた状態で、同３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうちの一つの記録層に対してフォーカスサーボ制御（焦点制御）される。本実施形態においては、対物レンズ１６の焦点深度Ｄｆ内に含まれる３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、最も外側に位置する記録層（対物レンズ１６から最も遠い位置の記録層）Ｌ３に対してフォーカスサーボ制御が行われる。
【００１９】
光ディスクＤＫにおける各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３上に集光されたレーザ光は、同各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３により反射され、反射光として対物レンズ１６、遮光板１５および１／４波長板１４を介して再度偏光ビームスプリッタ１３に入射する。偏光ビームスプリッタ１３は、前記したように入射した反射光を入射方向と直交する方向（図示右側）に反射させてビームスプリッタ１７に導く。ビームスプリッタ１７は、入射した反射光の一部を反射させて集光レンズ１８に導くとともに、同反射光の他の一部を透過させて集光レンズ２１に導く。集光レンズ１８は、入射したレーザ光をシリンドリカルレンズ１９を介してフォトディテクタ２０上に集光させる。シリンドリカルレンズ１９は、透過した反射光に非点収差を生じさせる光学素子である。
【００２０】
フォトディテクタ２０は、対物レンズ１６のフォーカスサーボ制御の対象となっている記録層（記録層Ｌ３）からの反射光が集光レンズ１８によって集光する位置に配置される。このフォトディテクタ２０は、分割線で区切られた４つの同一正方形状の受光素子からなる４分割受光素子によって構成されており、各受光素子は受光量に比例した電気信号をそれぞれ受光信号として出力する。この受光信号は、図示しないフォーカスサーボ制御回路およびトラッキングサーボ制御回路などに供給され、対物レンズ１６のフォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御に用いられる。
【００２１】
集光レンズ２１は、ビームスプリッタ１７を透過して導かれるリング状の反射光を同反射光の光軸上に配置されたフォトディテクタ２２に向けて集光させる。フォトディテクタ２２は、対物レンズ１６の焦点深度Ｄｆ内に含まれる３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、最も内側に位置する記録層（対物レンズ１６に最も近い位置の記録層）Ｌ１からの反射光が集光レンズ２１によって集光される位置に配置され、対物レンズ１６の焦点深度Ｄｆ内に含まれる各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの反射光をそれぞれ独立に受光する受光素子である。すなわち、フォトディテクタ２２は、その受光面に、集光レンズ２１によって集光される各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの各反射光をそれぞれ独立して受光するための受光部を備え、同各受光部ごとに受光量に応じた電気信号を受光信号としてそれぞれ出力する。これらの各受光信号は、各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に対応して設けられた図示しない各信号再生回路にそれぞれ供給され、対物レンズ１６の焦点深度Ｄｆ内に存在する各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に記録されている信号の再生に用いられる。これらの各受光部については、遮光板１５の遮光部１５ｂの直径の設定とともに説明する。
【００２２】
また、この光ピックアップ装置は、対物レンズ１６に隣接してフォーカスアクチュエータ２３も備えている。フォーカスアクチュエータ２３は、前記フォーカスサーボ制御回路によって駆動され、対物レンズ１６をレーザ光の光軸方向に変位させる。なお、この光ピックアップ装置には、前記トラッキングサーボ制御回路によって駆動され、対物レンズ１６を光ディスクＤＫの径方向に変位させて、同対物レンズ１６をトラッキングサーボ制御するためのトラッキングアクチュエータも備えている（図示せず）。
【００２３】
ここで、遮光板１５における遮光部１５ｂの直径の設定およびフォトディテクタ２２の各受光部について説明する。この遮光板１５の遮光部１５ｂは、前記したようにコリメートレンズ１２によって平行光に変換されたレーザ光の一部（中央部）を遮るための部分である。対物レンズ１６の焦点深度Ｄｆ内に存在する各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの反射光が集光レンズ２１によって集光される位置は、各記録層間の距離（層間ギャップ）によりそれぞれ異なる位置に集光される。具体的には、図４（Ａ）に示すように、記録層Ｌ１からの反射光が集光される位置をＰ１とすれば、記録層Ｌ１に隣接する記録層Ｌ２からの反射光が集光される位置Ｐ２は集光位置Ｐ１よりも前方にずれる。また、記録層Ｌ３からの反射光が集光される位置Ｐ３は集光位置Ｐ２よりも前方にずれる。この場合、各集光位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３間の距離は、各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の層間距離（層間ギャップ）に対応する。
【００２４】
記録層Ｌ１からの反射光が集光される位置である集光位置Ｐ１にフォトディテクタ２２を配置した場合、同フォトディテクタ２２の受光面には、図４（Ｂ）に示すように、記録層Ｌ１からの反射光による円形の集光光束ＳＰ１が形成される。また、記録層Ｌ２からの反射光は集光位置Ｐ２にて集光した後、発散して集光光束ＳＰ１よりも大きな円形の集光光束ＳＰ２を形成する。この場合、集光レンズ２１に入射する反射光の中央部が遮光板１５により遮光されているため、集光光束ＳＰ２はリング上に形成される。そして、記録層Ｌ３からの反射光も集光位置Ｐ３にて集光した後、発散して集光光束ＳＰ２より大きな円形の集光光束ＳＰ３を形成する。この集光光束ＳＰ３も集光光束ＳＰ２と同様にリング状に形成される。
【００２５】
これらの場合、リング状に形成される集光光束ＳＰ２の内径（中央部の光のない部分の直径）を集光光束ＳＰ１の直径以上の大きさにすれば、集光光束ＳＰ１に集光光束ＳＰ２が重なって形成されることがない。また、リング状に形成された集光光束ＳＰ３の内径（中央部の光のない部分の直径）を集光光束ＳＰ２の直径以上の大きさにすれば、集光光束ＳＰ１，ＳＰ２に集光光束ＳＰ３が重なって形成されることがない。すなわち、集光光束ＳＰ２および集光光束ＳＰ３の各内径がそれぞれ内側に存在する集光光束ＳＰ１，ＳＰ２の各直径以上の大きさとなるように、集光レンズ２１に入射する反射光の中央部を遮光、すなわち遮光板１５における遮光部１５ｂの直径を規定すれば、フォトディテクタ２２上にそれぞれ形成される各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３を、それぞれ対応する各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの反射光のみによって形成することができる。そして、フォトディテクタ２２の受光面に各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の各形状に応じた形状の受光部をそれぞれ配置することにより、各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの各反射光をそれぞれ独立して受光することができる。
【００２６】
そこで、まず、フォトディテクタ２２上に形成される円形の集光光束ＳＰ１の直径（集光光束ＳＰ１のビームウエスト）を計算する。具体的には、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の波長をλとし、コリメートレンズ１２により平行光に変換されたレーザ光の光束径（遮光板１５の透過部１５ａの直径）、換言すれば集光レンズ２１に入射する光ディスクＤＫからの反射光の光束径をφＣとし、対物レンズ１６の焦点距離をｆＯとし、集光レンズ２１の焦点距離をｆＣとし、かつ光ディスクＤＫの層間ギャップをΔＴとすれば、集光光束ＳＰ１の直径φＰは、下記式１によって計算される。
φＰ＝Ｋ×λ／（φＣ／（２×ｆＣ））      …式１
【００２７】
上記式１は、レーザ光における光束径（ビームウエスト径）Ｄを計算するための一般式であるＤ＝Ｋ×λ／ＮＡを本実施形態に適用したものである。これらの式において、Ｋはレーザ光の光強度分布により設定される係数であり、同光強度が略均一である場合には１．２２である。この場合、光強度分布を１／ｅ２（ｅは自然対数の底）の強さで定義すれば０．８２となる。また、光強度分布がリング状となる場合には、前記１．２２（または０．８２）を概ね１．０〜０．８倍した値となる。本実施形態においては、遮光板１５によって集光レンズ２１に入射する反射光の光強度分布はガウス分布となるため、係数Ｋは遮光部１５ｂの大きさに応じて０．６〜１．２２の値となる。また、ＮＡは、集光レンズ２１の開口数であり、同開口数ＮＡは（φＣ／（２×ｆＣ））により近似される。
【００２８】
上記式１によって計算された集光光束ＳＰ１の直径φＰは、リング状に形成される集光光束ＳＰ２の内径の最低の大きさを意味する。したがって、リング状の集光光束ＳＰ２の内径が上記式１によって計算された集光光束ＳＰ１の直径φＰ以上となるように、遮光板１５の遮光部１５ｂの直径を規定する。まず、記録層Ｌ２からの反射光が集光する集光位置Ｐ２からフォトディテクタ２２までの距離Ｌ、換言すれば、集光位置Ｐ２から集光位置Ｐ１までの距離Ｌを下記式２によって計算する。下記式２は、対物レンズ１６の焦点距離ｆＯおよび集光レンズ２１の焦点距離ｆＣから層間ギャップΔＴに応じた距離Ｌを近似的に計算するための近似式である。
Ｌ＝（２×ΔＴ）×（ｆＣ／ｆＯ）２      …式２
【００２９】
この場合、計算された距離Ｌが集光レンズ２１の焦点深度の半分より大きな値となるような層間ギャップΔＴ、焦点距離ｆＯおよび焦点距離ｆＣを用いて距離Ｌを計算する。これは、距離Ｌが集光レンズ２１の焦点深度の半分以下である場合、記録層Ｌ２からの反射光が集光した状態、すなわち集光光束ＳＰ２が円形の状態でフォトディテクタ２２上に形成され、集光光束ＳＰ１に集光光束ＳＰ２が重なって形成されるからである。換言すれば、記録層Ｌ２からの反射光が集光している焦点深度内に集光光束ＳＰ１（フォトディテクタ２２）が存在しないようにするためである。次に、遮光板１５の遮光部１５ｂの直径を計算する。集光位置Ｐ２を介してフォトディテクタ２２上にリング状に形成される集光光束ＳＰ２における内径を集光光束ＳＰ１の直径φＰと同一とし、この場合における集光レンズ２１に入射する同反射光の中央部の遮光された部分の直径、すなわち遮光部１５ｂの直径をφＳとすれば下記式３が成立する。下記式３は、下記式４に示すように変形される。この場合、遮光部１５ｂの直径φＳは遮光部１５ｂの最低の大きさを表すものであるから、遮光部１５ｂの直径φＳを下記式５によって規定できる。
（φＰ／２）／Ｌ＝（φＳＦ／２）／（ｆＣ−Ｌ）      …式３
φＳ＝ｆＣ×φＰ／Ｌ−φＰ      …式４
φＳ≧ｆＣ×φＰ／Ｌ−φＰ      …式５
【００３０】
本実施形態においては、上記式４によって計算された直径φＳに所定量αを加えたφＳ＋αを遮光部１５ｂの直径とする。これにより、円形の集光光束ＳＰ１の外側に光のない影部ＳＨ１（灰色の領域）を介してリング状の集光光束ＳＰ２が形成される。この影部ＳＨ１の幅は、前記所定量αに応じて規定される。また、集光光束ＳＰ２の外側には、影部ＳＨ１と同様の影部ＳＨ２（灰色の領域）を介してリング状の集光光束ＳＰ３が形成される。この場合、影部ＳＨ２の幅は、記録層Ｌ２と記録層Ｌ３との間の距離（層間ギャップ）に応じて規定される。すなわち、記録層Ｌ２と記録層Ｌ３との間の距離（層間ギャップ）が記録層Ｌ１と記録層Ｌ２との間の距離（層間ギャップ）よりも小さいほど、同影部ＳＨ２の幅は小さくなる。
【００３１】
次に、フォトディテクタ２２上にそれぞれ形成された集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の各位置および各形状に応じて、フォトディテクタ２２の受光面に設けられる受光部の配置される位置および同受光部の形状を決定する。具体的には、図５に示すように、フォトディテクタ２２の受光面における集光光束ＳＰ１が形成される位置に、集光光束ＳＰ１の形状に対応する円形の受光部２２ａ（灰色の部分）を設ける。また、フォトディテクタ２２の受光面における集光光束ＳＰ２および集光光束ＳＰ３がそれぞれ形成される各位置に、同集光光束ＳＰ２および集光光束ＳＰ３の各形状に対応するリング状の受光部２２ｂ（灰色の部分）および受光部２２ｃ（灰色の部分）をそれぞれ設ける。
【００３２】
これにより、受光部２２ａは記録層Ｌ１からの反射光を受光し、受光部２２ｂは記録層Ｌ２からの反射光を受光し、受光部２２ｃは記録層Ｌ３からの反射光をそれぞれ受光する。また、フォトディテクタ２２の受光面における各受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ以外の領域（白抜きの部分）は光を検出しない不感領域とする。すなわち、前記影部ＳＨ１および影部ＳＨ２は、各受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃがそれぞれ対応する集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３以外の集光光束を受光しないようにするためのバッファゾーンである。これにより、フォトディテクタ２２は、各受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃが受光する各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ごとの反射光の光量に応じた受光信号をそれぞれ出力する。
【００３３】
このように構成された光ピックアップ装置を使用するに際しては、対物レンズ１６の上方における所定の位置に光ディスクＤＫを配置して、光ピックアップ装置を備えた図示しない光ディスク装置の電源を投入する。そして、作業者は、光ディスク装置のコントローラを操作して光ディスクＤＫの各記録層に記録された信号の再生を指示する。この指示に応答して光ディスク装置は、光ディスクＤＫを回転させるとともにレーザ光源１１からレーザ光を出射させる。このレーザ光源１１からのレーザ光の出射は、光ディスク装置内の図示しないレーザ駆動回路によって制御されており、光ディスクＤＫに記録されている信号を再生するための連続的な一定レベルのレーザ光が出射される。
【００３４】
レーザ光源１１から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ１２によって平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ１３および１／４波長板１４を介して遮光板１５に導かれる。遮光板１５に導かれたレーザ光は、遮光板１５の遮光部１５ｂによりその中央部が遮光された円筒状（断面形状がリング状）に形成されて対物レンズ１６に入射する。この場合、レーザ光の中央部における遮光された部分の直径は遮光部１５ｂの大きさに対応している。すなわち、フォトディテクタ２２上に形成されるリング状の集光光束ＳＰ２および集光光束ＳＰ３の各内径が、それぞれ内側に存在する集光光束ＳＰ１，ＳＰ２の各直径以上の大きさとなるようにレーザ光の中央部が遮光される。
【００３５】
対物レンズ１６に入射したレーザ光は、光ディスクＤＫ上に集光される。光ディスクＤＫからの反射光は、対物レンズ１６および遮光板１５を介して１／４波長板１４に入射する。１／４波長板１４は、入射した反射光を円偏光から直線偏光にすることで偏光方向をレーザ光源１１から出射されたレーザ光に対して９０°回転させた直線偏光にして偏光ビームスプリッタ１３に導く。偏光ビームスプリッタ１３に入射した反射光は、入射方向に直交する方向（図示右側）に反射されてビームスプリッタ１７に導かれる。ビームスプリッタ１７に導かれた反射光は、その一部が反射されて集光レンズ１８に導かれるとともに、他の一部が透過して集光レンズ２１に導かれる。集光レンズ１８に導かれた反射光は、シリンドリカルレンズ１９を介してフォトディテクタ２０上に集光される。フォトディテクタ２０は、受光した反射光の光量に応じた受光信号を図示しないフォーカスサーボ制御回路およびトラッキングサーボ制御回路に出力する。
【００３６】
これにより、フォーカスサーボ制御回路およびトラッキングサーボ制御回路は、フォトディテクタ２０から出力される受光信号に基づいて対物レンズ１６のフォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御を開始する。これらのうち、フォーカスサーボ制御回路よる対物レンズ１６のフォーカスサーボ制御の開始について簡単に説明する。フォーカスサーボ制御回路は、コントローラからの作動開始の指示に応答して、フォーカス引き込みを行う。フォーカス引き込みは、フォーカスアクチュエータ２３の駆動を制御して、対物レンズ１６を変位可能範囲における下限位置に位置決めした後、上限位置に向けて変位させる。これにより、対物レンズ１６によって形成される光スポットがカバー層Ｃｖ、記録層Ｌ１の順に移動する。この場合、フォトディテクタ２０は、記録層Ｌ３からの反射光が集光レンズ１８によって集光する位置に配置されているため、記録層Ｌ３からの反射光を受光するまで受光信号を出力することはない。そして、光スポットが記録層Ｌ３の位置に達したとき、フォトディテクタ２０は記録層Ｌ３からの反射光を受光して受光量に応じた受光信号を出力する。これにより、フォーカスサーボ制御回路は、対物レンズ１６のフォーカスサーボ制御を開始し、対物レンズ１６は、記録層Ｌ３に光スポットが追従するように制御される。
【００３７】
対物レンズ１６のフォーカスサーボ制御の開始により、図３に示すように、対物レンズ１６の焦点深度Ｄｆ内に３つの各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が位置するとともに、同各３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３にそれぞれ円形の光スポットが形成される。各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの反射光は、それぞれ前記と同様にしてフォトディテクタ２０および集光レンズ２１に導かれる。集光レンズ２１に導かれた各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの反射光は集光レンズ２１によってそれぞれ集光された後、フォトディテクタ２２によってそれぞれ受光される。具体的には、記録層Ｌ１からの反射光は、集光レンズ２１によってフォトディテクタ２２における受光部２２ａ上に集光され、円形の集光光束ＳＰ１を形成する。記録層Ｌ２からの反射光は、集光レンズ２１によって集光された後、発散してリング状の集光光束ＳＰ２を受光部２２ｂ上に形成する。記録層Ｌ３からの反射光も、集光レンズ２１によって集光された後、発散してリング状の集光光束ＳＰ３を受光部２２ｃ上に形成する。
【００３８】
この場合、各受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの形状は、それぞれ各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の形状に対応しているため、各受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃはそれぞれ記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの反射光のみを受光する。そして、フォトディテクタ２２は、各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ごとに受光した反射光の受光量に応じた受光信号を同各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に対応する各信号再生回路にそれぞれ出力する。各信号再生回路は、受光信号に基づいて対応する記録層からの記録信号の再生を行う。
【００３９】
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、対物レンズ１６は、光ディスクＤＫの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を積層したトータルの厚さ以上の焦点深度Ｄｆを有しているため、同各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に同時に光スポットを形成することができる。また、フォトディテクタ２２に各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの反射光による各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３をそれぞれ独立して形成させるために、１／４波長板１４と対物レンズ１６との間に遮光板１５を配置している。この場合、遮光板１５によってレーザ光の中央部が遮光される大きさは、集光光束ＳＰ２および集光光束ＳＰ３の各内径がそれぞれ内側に存在する集光光束ＳＰ１，ＳＰ２の各直径以上の大きさとなるように形成される。これにより、フォトディテクタ２２上にそれぞれ形成される各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３を、それぞれ対応する各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの反射光にのみによって形成することができる。そして、これらの各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が形成されるフォトディテクタ２２上の位置に、同各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の形状に対応した形状の受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを設けている。この結果、対物レンズ１６の焦点深度Ｄｆ内に含まれる３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３から同時に信号を再生することができ、光ディスクＤＫ全体に対する信号の再生効率を良好にすることができる。
【００４０】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００４１】
上記実施形態においては、３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を有する光ディスクＤＫに対して、これら３つの各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を積層したトータルの厚さ以上の焦点深度Ｄｆを有する対物レンズ１６を用いた。しかし、これに代えて、３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうち隣接する２つの記録層（例えば、記録層Ｌ１，Ｌ２）を積層した厚さ以上の焦点深度Ｄｆを有する対物レンズ１６を用いてもよい。この場合、光ディスクＤＫからの反射光は、記録層Ｌ１および記録層Ｌ２からの反射光または記録層Ｌ２および記録層Ｌ３からの反射光となるため、フォトディテクタ２２には、２つの記録層からの反射光に応じた受光部をそれぞれ設けるようにすればよい。これによれば、上記実施形態に比べて信号の再生効率は低下するが、従来のように１つの記録層から信号を再生する場合に比べれば再生効率を向上させることができる。
【００４２】
また、２つの記録層または４つ以上の記録層を積層した光ディスクＤＫに対しても本発明を適用することができる。例えば、４つ以上の記録層を積層した光ディスクＤＫの場合、同４つ以上の記録層のうちの少なくとも２つ以上の記録層を積層した厚さ以上の焦点深度を有する対物レンズを用いるようにする。そして、フォトディテクタ２２には、焦点深度内に含まれる各記録層からの反射光に応じた受光部をそれぞれ設けるようにすればよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００４３】
また、上記実施形態においては、３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうち記録層Ｌ３に対して対物レンズ１６のフォーカスサーボ制御を行うように構成したが、対物レンズ１６の焦点深度Ｄｆ内に３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を位置させた状態でフォーカスサーボ制御できれば、これに限定されるものではない。例えば、記録層Ｌ１または記録層Ｌ２に対して対物レンズ１６のフォーカスサーボ制御を行うように構成してもよい。この場合、フォトディテクタ２０は、フォーカスサーボ制御の対象となる記録層からの反射光が集光される位置に配置するようにする。また、これに代えて、フォトディテクタ２０を適当な位置に配置して、フォーカスサーボ制御の対象となる記録層からの反射光によって形成される集光光束の形状に応じた形状の受光部を備えるように構成してもよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００４４】
また、上記実施形態においては、遮光板１５を１／４波長板１４と対物レンズ１６との間に配置したが、フォトディテクタ２２上にリング状の集光光束を形成できれば、すなわち、集光レンズ２１にリング状のレーザ光を入射できれば、これに限定されるものではない。例えば、図６（Ａ）に示すようにコリメートレンズ１２と偏光ビームスプリッタ１３との間、または図６（Ｂ）に示すようにビームスプリッタ１７と集光レンズ２１との間に遮光板１５を配置してもよい。すなわち、コリメートレンズ１２と対物レンズ１６との間、または対物レンズ１６と集光レンズ２１との間の各いずれかの位置に遮光板１５を配置すればよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００４５】
また、上記実施形態においては、遮光板１５を用いて集光レンズ２１に入射するレーザ光の断面形状をリング状に形成したが、同集光レンズ２１に入射するレーザ光の断面形状をリング状に形成できる光学素子であれば、これに限定されるものではない。例えば、入射したレーザ光を屈折させて断面形状をリング状に形成するレンズまたはプリズムなどの屈折型光学素子を用いてもよい。図７は、屈折型光学素子の一例を示している。この屈折型光学素子２４は、それぞれ円錐形状に形成された一対の第１アキシコン２４ａと第２アキシコン２４ｂとから構成されており、入射したレーザ光を屈折させて断面形状をリング状に形成する。これらのうち第１アキシコン２４ａは、コリメートレンズ１２によって平行光に変換されたレーザ光を屈折させてリング状の発散光に変換する。また、第２アキシコン１４ｂは、第１アキシコン２４ａによってリング状の発散光に変換されたレーザ光を屈折させて同リング状の平行光に変換する。
【００４６】
この場合、リング状に形成されるレーザ光の内径は、第１アキシコン２４ａと第２アキシコン２４ｂとの相対的な距離に応じて規定される。したがって、上記式５に基づいて計算されたレーザ光の内径となるように第１アキシコン２４ａと第２アキシコン２４ｂとの相対的な距離を調整する。そして、この屈折型光学素子２４を、コリメートレンズ１２と偏光ビームスプリッタ１３との間、または偏光ビームスプリッタ１３と集光レンズ２１との間に配置すればよい。これによれば、レーザ光源１１から出射されたレーザ光の光量を減ずることなくフォトディテクタ２２に導くことができ、同フォトディテクタ２２から出力される電気信号の出力レベルを低下させることがない。この結果、上記実施形態の効果に加えて、各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に記録された信号の再生精度を良好にすることができる。
【００４７】
なお、前記屈折型光学素子２４に用いたアキシコンは、アキシコンレンズ、アキシコンプリズムのほか、コーンレンズ、コーンプリズム、円錐レンズ、円錐プリズムなど、名称を問わずアキシコンと同等な機能を有する光学素子を含む。また、第１アキシコン２４ａおよび第２アキシコン２４ｂの各機能を有した１つのレンズまたはプリズムを屈折型光学素子２４として用いてもよい。さらに、第１アキシコン２４ａおよび第２アキシコン２４ｂの各機能と同等な機能をそれぞれ有した光学素子の組み合わせによって屈折型光学素子２４を構成してもよい。例えば、第１アキシコン２４ａおよび第２アキシコン２４ｂの各厚さを薄く形成したフレネル型のアキシコンまたはホログラム型のアキシコンを用いるようにしてもよいし、球面レンズまたは非球面レンズを用いるようにしてもよい。この場合、フレネル型のアキシコンは、円錐状のアキシコンにおける円錐面のみを同心円状に配置した平板状のレンズであり、光が透過する面の断面形状がノコギリ刃状に形成されている。また、ホログラム型のアキシコンは、光の回折を利用した平板状のレンズであり、光が透過する面に複数の溝を設けて断面形状が矩形波状に形成されている。
【００４８】
また、前記屈折型光学素子２４における第１アキシコン２４ａと第２アキシコン２４ｂとの相対的な距離を自由に調整して、リング状に形成されるレーザ光の内径を変化させることができる内径調整機構を設けてもよい。これによれば、第１アキシコン２４ａと第２アキシコン２４ｂとの相対的な距離を適宜調整することにより、リング状に形成されるレーザ光の内径を光ディスクＤＫごとに設定できる。これにより、記録層と記録層との間の距離（層間ギャップ）が異なる光ディスクＤＫ間においても、１つの光ピックアップ装置によって精度よく各記録層からのレーザ光を受光して再生することができる。
【００４９】
また、上記実施形態においては、フォトディテクタ２２を対物レンズ１６の焦点深度Ｄｆ内に含まれる３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、最も内側に位置する記録層（対物レンズ１６に最も近い位置の記録層）Ｌ１からの反射光が集光レンズ２１によって集光される位置に配置したが、各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの反射光による各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が互いに重ならないように形成できる位置であれば、これに限定されるものではない。すなわち、図８（Ａ）に示すように、対物レンズ１６の焦点深度Ｄｆ内に含まれる３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、最も外側に位置する記録層（対物レンズ１６から最も遠い位置の記録層）Ｌ３からの反射光が集光レンズ２１によって集光される集光位置Ｐ３にフォトディテクタ２２を配置してもよい。
【００５０】
この場合、図８（Ｂ）に示すように、フォトディテクタ２２の受光面における中央部には、記録層Ｌ３からの反射光による円形の集光光束ＳＰ３’が形成される。そして、この集光光束ＳＰ３’の外側に光のない影部ＳＨ１’を介してリング状の集光光束ＳＰ２’が形成されるとともに、同集光光束ＳＰ２’の外側に同様の影部ＳＨ２’を介してリング状の集光光束ＳＰ１’が形成される。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。なお、フォトディテクタ２２を、対物レンズ１６の焦点深度Ｄｆ内に含まれる３つの記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、最も外側または最も内側に位置する記録層以外の記録層、すなわち記録層２からの反射光が集光される集光位置Ｐ２に配置すると、図８（Ａ）に示すように、記録層Ｌ１からの反射光と記録層Ｌ３からの反射光とが互いに重なるためこれらの各記録層Ｌ１，Ｌ３からの反射光を独立して受光することはできない。
【００５１】
また、フォトディテクタ２２を記録層Ｌ１，Ｌ３からの反射光が集光される集光位置Ｐ１，Ｐ２に必ずしも配置する必要もない、すなわち、記録層Ｌ１または記録層Ｌ３からの反射光がリング状の集光光束を形成する位置であってもよい。例えば、図９（Ａ）に示すように、記録層Ｌ１からの反射光の集光位置Ｐ１の直前にフォトディテクタ２２を配置してもよい。この場合、図９（Ｂ）に示すように、フォトディテクタ２２の受光面における中央部には、記録層Ｌ１からの反射光によるリング状の集光光束ＳＰ１’’が形成される。そして、この集光光束ＳＰ１’’の外側に光のない影部ＳＨ１’’を介してリング状の集光光束ＳＰ２’’が形成されるとともに、同集光光束ＳＰ２’’の外側に同様の影部ＳＨ２’’を介してリング状の集光光束ＳＰ３’’が形成される。また、各集光光束ＳＰ１’’，ＳＰ２’’，ＳＰ３’’を受光するフォトディテクタ２２における各受光部も、同各集光光束ＳＰ１’’，ＳＰ２’’，ＳＰ３’’の各形状に応じた形状、すなわちリング状にそれぞれ形成される。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００５２】
また、上記実施形態においては、フォトディテクタ２２における各受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各形状をフォトディテクタ２２上に形成される各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の各形状と同一に形成したが、各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの各反射光を受光することができる形状であれば、必ずしも各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の各形状と同一に形成する必要はない。例えば、各受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各大きさをそれぞれ対応する各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の大きさより小さく形成してもよいし、互いの受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃが干渉しない範囲で各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の大きさより大きく形成してもよい。また、フォトディテクタ２２の受光面における各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が形成される領域内の一部に各受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを設けるようにしてもよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００５３】
また、上記実施形態においては、上記式４によって計算された直径φＳに所定量αを加えて、リング状に形成されるレーザ光の内径、すなわち遮光板１５の遮光部１５ｂの直径を設定したが、必ずしも所定量αを加える必要はない。この所定量αは、前記したようにフォトディテクタ２２上に形成される各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の各間にバッファゾーンを設けるために用いた。したがって、このバッファゾーンが不要である場合には、所定量αは不要である。この場合、フォトディテクタ２２上に形成される集光光束ＳＰ１の外側に直接集光光束ＳＰ２が形成され、同集光光束ＳＰ２の外側に直接集光光束ＳＰ３が形成される。また、フォトディテクタ２２における各受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃもそれぞれ直接隣り合って形成される。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００５４】
また、上記実施形態においては、光ディスクＤＫとして記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３それぞれを等間隔に積層した光ディスクＤＫを用いたが、これに限定されるものではなく、各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３がそれぞれ異なる間隔で積層された光ディスクＤＫを用いてもよい。この場合、各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの反射光が集光レンズ２１によって集光される集光位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に応じてフォトディテクタ２２上に各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が形成されるため、各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が互いに重ならないように対物レンズ１６および集光レンズ２１を選定する。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００５５】
また、上記実施形態においては、対物レンズ１６のトラッキングサーボ制御およびフォーカスサーボ制御による同対物レンズ１６の変位に関わらず遮光板１５の位置を固定して用いたが、これに限定されるものではない。すなわち、遮光板１５を光ディスクＤＫの径方向およびレーザ光源１１から出射されるレーザ光の光軸方向に変位させるためのアクチュエータを設け、遮光板１５を対物レンズ１６の変位に応じて変位させてもよい。これによれば、対物レンズ１６と遮光板１６との位置関係に変動が生じる場合であっても同位置関係を常に一定に保つことができる。したがって、各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からの反射光によりフォトディテクタ２２上に形成される各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３のうち、リング状に形成される集光光束ＳＰ２，ＳＰ３における各中央部の光のない部分の中心がリング状の集光光束ＳＰ２，ＳＰ３における光軸中心と一致して常に同心となる。すなわち、前記リング状の集光光束ＳＰ２，ＳＰ３における各中央部の光のない部分の中心がずれて、各集光光束ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３における各一部が互いに重なりあうことがない。この結果、トラッキングサーボ制御およびフォーカスサーボ制御により対物レンズ１６が変位する場合においても、上記実施形態と同様の効果に加えて、フォトディテクタ２２における各受光部２２ａ，２２ｂ，２２ｃにそれぞれ対応する各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３からのレーザ光が正確に入射し、各記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ごとの再生精度を良好にすることができる。
【００５６】
また、上記実施形態においては、光ディスクＤＫとしてＢＤ（Blu-ray  Disc）を用いたが、複数の記録層を有する光ディスクであれば、これに限定されるものではない。すなわち、ＢＤの他に、ＣＤ，ＤＶＤ，ＨＤ  ＤＶＤなどの他の光ディスクまたは次世代の光ディスクであってもよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の全体を示す概略図である。
【図２】図１の光ピックアップ装置に用いられる遮光板の斜視図である。
【図３】多層光ディスクにレーザ光が集光される様子を示す説明図である。
【図４】（Ａ）は集光レンズによって集光される各記録層ごとの反射光の様子を示す説明図であり、（Ｂ）はフォトディテクタ上に形成される各記録層ごとの集光光束を示す説明図である。
【図５】フォトディテクタ上に設けられる各記録層ごとの各受光部を示す正面図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置の全体を示す概略図である。
【図７】他の実施形態に係る光ピックアップ装置に用いられる屈折型光学素子の斜視図である。
【図８】（Ａ）は他の実施形態に係る光ピックアップ装置において集光レンズによって集光される各記録層ごとの反射光の様子を示す説明図であり、（Ｂ）は他の実施形態に係る光ピックアップ装置においてフォトディテクタ上に形成される各記録層ごとの集光光束を示す説明図である。
【図９】（Ａ）は他の実施形態に係る光ピックアップ装置において集光レンズによって集光される各記録層ごとの反射光の様子を示す説明図であり、（Ｂ）は他の実施形態に係る光ピックアップ装置においてフォトディテクタ上に形成される各記録層ごとの集光光束を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
ＤＫ…光ディスク、１１…レーザ光源、１２…コリメートレンズ、１３…偏光ビームスプリッタ、１５…遮光板、１５ａ…透過部、１５ｂ…遮光部、１６…対物レンズ、１７…ビームスプリッタ、２１…集光レンズ、２２…フォトディテクタ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…受光部。
【図１】
2007213709.tif 000003
【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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