(57)【要約】【課題】迷光による影響を円滑に抑制することができ、且つ、センサの位置ずれによる検出信号の劣化を抑制することができる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】分光素子１１８は、回折領域１１８ａ〜１１８ｈを有している。光検出器１２０の受光面上に配されたセンサ部Ｂ１〜Ｂ８には、回折領域１１８ａ〜１１８ｈを通るＢＤ光の信号光のみが照射される。このとき、信号光領域の４つの頂角部分にそれぞれ位置付けられた２つの照射領域の間の隙間が、これら２つの照射領域に対応する２つのセンサ部の間の隙間より大きくなるよう、方向Ｖａ〜Ｖｈが調整される。これにより、センサ部Ｂ１〜Ｂ８に位置ずれが生じても、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号が劣化し難くなる。【選択図】図９
2012074103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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記録媒体上に収束させる対物レンズと、
第１の方向に前記レーザ光を収束させて第１の焦線を生成するとともに、前記第１の方向に垂直な第２の方向に前記レーザ光を収束させて第２の焦線を生成させる非点収差素子と、
前記記録媒体によって反射された前記レーザ光のうち、異なる４つの光束領域内の光束の進行方向を互いに異ならせ、これら４つの光束領域内の光束を互いに離散させる分光素子と、
前記離散された各光束を受光して検出信号を出力する光検出器と、を備え、
前記分光素子は、前記第１の方向と前記第２の方向にそれぞれ平行で且つ互いにクロスする第１および第２の直線の交点を前記レーザの光軸に整合させたとき、前記第１および第２の直線によって作られる一組の対頂角が並ぶ方向に２つの前記光束領域が配置され、他の一組の対頂角が並ぶ方向に残りの２つの前記光束領域が配置されるよう、前記４つの光束領域を設定し、
さらに、前記分光素子は、前記各光束を前記第１および第２の直線と４５度の角度をなす第３の直線またはこれに直交する第４の直線で２分割して得られた前記各光束の分割要素を、前記光検出器上において互いに離間させるよう、前記分割要素の進行方向を設定し、
前記光検出器は、前記各光束の前記分割要素をそれぞれ個別に受光するセンサ部を備える、
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、
前記分光素子は、ペアをなす２つの前記分割要素の間の前記光検出器上における隙間が、これら２つの分割要素を受光する２つの前記センサ部の間の隙間よりも大きくなるよう、前記分割要素の進行方向を設定する、
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または２に記載の光ピックアップ装置において、
前記分光素子は、ペアをなす２つの前記分割要素の間の前記光検出器上における隙間が、これら２つの分割要素を受光する２つの前記センサ部の分割線の方向において、徐々に小さくなる光学作用を、前記分割要素に付与する、
ことを特徴とす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、
ペアをなす２つの前記分割要素の間の前記光検出器上における隙間の一部が、これら２つの分割要素を受光する２つの前記センサ部の間の隙間よりも小さくなっている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記分光素子は、離散後の各光束が前記光検出器の受光面上において直方形の異なる４つの頂角の位置にそれぞれ導かれるよう、４つの前記光束領域の進行方向を、前記第１および第２の方向に対し４５°の方向で、且つ、所定の角度だけ変化させる、
ことを特徴とす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、光ピックアップ装置に関するものであり、特に、複数の記録層が積層された記録媒体に対してレーザ光を照射する際に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの大容量化に伴い、記録層の多層化が進んでいる。一枚のディスク内に複数の記録層を含めることにより、ディスクのデータ容量を顕著に高めることができる。記録層を積層する場合、これまでは片面２層が一般的であったが、最近では、さらに大容量化を進めるために、片面に３層以上の記録層を配することも検討されている。ここで、記録層の積層数を増加させると、ディスクの大容量化を促進できる。しかし、その一方で、記録層間の間隔が狭くなり、層間クロストークによる信号劣化が増大する。
【０００３】
記録層を多層化すると、記録／再生対象とされる記録層（ターゲット記録層）からの反射光が微弱となる。このため、ターゲット記録層の上下にある記録層から、不要な反射光（迷光）が光検出器に入射すると、検出信号が劣化し、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボに悪影響を及ぼす惧れがある。したがって、このように記録層が多数配されている場合には、適正に迷光を除去して、光検出器からの信号を安定化させる必要がある。
【０００４】
以下の特許文献１には、記録層が多数配されている場合に、適正に迷光を除去し得る光ピックアップ装置の新たな構成が示されている。この構成によれば、光検出器の受光面上に、信号光のみが存在する領域を作ることができる。この領域に、光検出器のセンサを配置することで、検出信号に対する迷光による影響を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１１７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記光ピックアップ装置では、光検出器に配置されたセンサに位置ずれが生じると、かかる位置ずれ量に応じて検出信号が劣化する惧れがある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、迷光による影響を円滑に抑制することができ、且つ、センサの位置ずれによる検出信号の劣化を抑制することができる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の主たる態様に係る光ピックアップ装置は、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記録媒体上に収束させる対物レンズと、第１の方向に前記レーザ光を収束させて第１の焦線を生成するとともに、前記第１の方向に垂直な第２の方向に前記レーザ光を収束させて第２の焦線を生成させる非点収差素子と、前記記録媒体によって反射された前記レーザ光のうち、異なる４つの光束領域内の光束の進行方向を互いに異ならせ、これら４つの光束領域内の光束を互いに離散させる分光素子と、前記離散された各光束を受光して検出信号を出力する光検出器と、を備える。前記分光素子は、前記第１の方向と前記第２の方向にそれぞれ平行で且つ互いにクロスする第１および第２の直線の交点を前記レーザの光軸に整合させたとき、前記第１および第２の直線によって作られる一組の対頂角が並ぶ方向に２つの前記光束領域が配置され、他の一組の対頂角が並ぶ方向に残
りの２つの前記光束領域が配置されるよう、前記４つの光束領域を設定する。さらに、前記分光素子は、前記各光束を前記第１および第２の直線と４５度の角度をなす第３の直線またはこれに直交する第４の直線で２分割して得られた前記各光束の分割要素を、前記光検出器上において互いに離間させるよう、前記分割要素の進行方向を設定する。前記光検出器は、前記各光束の前記分割要素をそれぞれ個別に受光するセンサ部を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、迷光による影響を円滑に抑制することができ、且つ、センサの位置ずれによる検出信号の劣化を抑制することができる光ピックアップ装置を提供することができる。
【００１０】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態によって何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る技術原理（光線の収束状態）を説明する図である。
【図２】実施の形態に係る技術原理（光束の分布状態）を説明する図である。
【図３】実施の形態に係る技術原理（信号光と迷光の分布状態）を説明する図である。
【図４】実施の形態に係る技術原理（光束の分離方法）を説明する図である。
【図５】実施の形態に係るセンサ部の配置方法を示す図である。
【図６】実施の形態に係る技術原理の好ましい適用範囲を示す図である。
【図７】実施の形態に係る技術原理に基づく分光素子を用いた場合に、センサ部に位置ずれが生じたときの各センサ部の出力信号について説明する図である。
【図８】実施例に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。
【図９】実施例に係る分光素子の構成および光検出器のセンサレイアウトを示す図である。
【図１０】実施例および変更例に係る照射領域を示す模式図である。
【図１１】実施例に係るセンサ部に位置ずれが生じたときの各センサ部の出力信号について説明する図である。
【図１２】実施の形態に係る技術原理に基づく場合の照射領域のシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】実施例に係る分光素子を用いた場合の照射領域シミュレーション結果を示す図である。
【図１４】変更例に係るセンサ部に位置ずれが生じたときの各センサ部の出力信号について説明する図である。
【図１５】変更例に係る分光素子を用いた場合の照射領域シミュレーション結果を示す図である。
【図１６】変更例に係る分光素子を用いた場合の照射領域シミュレーション結果を示す図である。
【図１７】他の変更例に係る分光素子の構成を示す図である。
【図１８】さらに他の変更例に係る分光素子の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１３】
＜技術的原理＞
まず、図１ないし図６を参照して、本実施の形態に適用される技術的原理について説明する。
【００１４】
図１は、光線の収束状態を示す図である。同図（ａ）は、ターゲット記録層によって反射されたレーザ光（信号光）、ターゲット記録層よりも深い層によって反射されたレーザ光（迷光１）、ターゲット記録層よりも浅い層によって反射されたレーザ光（迷光２）の収束状態を示す図である。同図（ｂ）は、本原理に用いるアナモレンズの構成を示す図である。
【００１５】
同図（ｂ）を参照して、アナモレンズは、レンズ光軸に平行に入射するレーザ光に対し、曲面方向と平面方向に収束作用を付与する。ここで、曲面方向と平面方向は、互いに直交している。また、曲面方向は、平面方向に比べ曲率半径が小さく、アナモレンズに入射するレーザ光を収束させる効果が大きい。
【００１６】
なお、ここでは、アナモレンズにおける非点収差作用を簡単に説明するために、便宜上、“曲面方向”と“平面方向”と表現しているが、実際には、互いに異なる位置に焦線を結ぶ作用がアナモレンズによって生じれば良く、図１（ｂ）中の“平面方向”におけるアナモレンズの形状を平面に限定するものではない。なお、アナモレンズに収束状態でレーザ光が入射する場合は、“平面方向”におけるアナモレンズの形状は直線状（曲率半径＝∞）となり得る。
【００１７】
同図（ａ）を参照して、アナモレンズによって収束させられた信号光は、曲面方向および平面方向の収束により、それぞれ異なる位置で焦線を結ぶ。曲面方向の収束による焦線位置（Ｓ１）は、平面方向の収束による焦線位置（Ｓ２）よりも、アナモレンズに近い位置となり、信号光の収束位置（Ｓ０）は、曲面方向および平面方向による焦線位置（Ｓ１）、（Ｓ２）の中間位置となる。
【００１８】
アナモレンズによって収束させられた迷光１についても同様に、曲面方向の収束による焦線位置（Ｍ１１）は、平面方向の収束による焦線位置（Ｍ１２）よりも、アナモレンズに近い位置となる。アナモレンズは、迷光１の平面方向の収束による焦線位置（Ｍ１２）が、信号光の曲面方向の収束による焦線位置（Ｓ１）よりも、アナモレンズに近い位置となるよう、設計されている。
【００１９】
アナモレンズによって収束させられた迷光２についても同様に、曲面方向の収束による焦線位置（Ｍ２１）は、平面方向の収束による焦線位置（Ｍ２２）よりも、アナモレンズに近い位置となる。アナモレンズは、迷光２の曲面方向の収束による焦線位置（Ｍ２１）は、信号光の平面方向の収束による焦線位置（Ｓ２）よりも、アナモレンズから遠い位置となるよう、設計されている。
【００２０】
また、焦線位置（Ｓ１）と焦線位置（Ｓ２）の間の収束位置（Ｓ０）において、信号光のビームが最小錯乱円となる。
【００２１】
以上を考慮して、面Ｓ０上における信号光および迷光１、２の照射領域の関係について検討する。
【００２２】
ここでは、図２（ａ）に示すように、アナモレンズが、４つの領域Ａ〜Ｄに区分される。この場合、領域Ａ〜Ｄに入射した信号光は、面Ｓ０上において、図２（ｂ）のように分布する。また、領域Ａ〜Ｄに入射した迷光１は、面Ｓ０上において、図２（ｃ）のように分布する。領域Ａ〜Ｄに入射した迷光２は、面Ｓ０上において、図２（ｄ）のように分布する。
【００２３】
ここで、面Ｓ０上における信号光と迷光１、２を光束領域毎に取り出すと、各光の分布
は、図３（ａ）ないし（ｄ）のようになる。この場合、各光束領域の信号光には、同じ光束領域の迷光１および迷光２の何れも重ならない。このため、各光束領域内の光束（信号光、迷光１、２）を異なる方向に離散させた後に、信号光のみをセンサ部にて受光するように構成すると、対応するセンサ部には信号光のみが入射し、迷光の入射を抑止することができる。これにより、迷光による検出信号の劣化を回避することができる。
【００２４】
このように、領域Ａ〜Ｄを通る光を分散させて面Ｓ０上において離間させることにより、信号光のみを取り出すことができる。本実施の形態は、この原理を基盤とするものである。
【００２５】
図４は、図２（ａ）に示す４つの領域Ａ〜Ｄを通る光束（信号光、迷光１、２）の進行方向を、それぞれ、異なる方向に、同じ角度だけ変化させたときの、面Ｓ０上における信号光と迷光１、２の分布状態を示す図である。図４（ａ）は、アナモレンズの光軸方向（アナモレンズ入射時のレーザ光の進行方向）からアナモレンズを見た図、同図（ｂ）は、面Ｓ０における信号光、迷光１、２の分布状態を示す図である。
【００２６】
同図（ａ）では、領域Ａ〜Ｄを通った光束（信号光、迷光１、２）の進行方向が、入射前の各光束の進行方向に対して、それぞれ、方向Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄに、同じ角度量α（図示せず）だけ変化する。なお、方向Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄは、平面方向と曲面方向に対して、それぞれ、４５°の傾きを持っている。
【００２７】
この場合、方向Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおける角度量αを調節することにより、面Ｓ０上において、同図（ｂ）に示すように各光束領域の信号光と迷光１、２を分布させることができる。その結果、図示の如く、信号光のみが存在する信号光領域を面Ｓ０上に設定することができる。この信号光領域に光検出器の複数のセンサ部を配置することにより、各領域の信号光のみを、対応するセンサ部にて受光することができる。
【００２８】
図５は、センサ部の配置方法を説明する図である。同図（ａ）は、ディスクからの反射光（信号光）の光束領域を示す図であり、同図（ｂ）は、図１（ａ）の構成において、アナモレンズの配置位置と面Ｓ０に、それぞれ、アナモレンズと、従来の非点収差法に基づく光検出器（４分割センサ）を配置したときの、光検出器上における信号光の分布状態を示す図である。図５（ｃ）および（ｄ）は、面Ｓ０上における、上述の原理に基づく信号光の分布状態とセンサレイアウトを示す図である。
【００２９】
トラック溝による信号光の回折の像（トラック像）の方向は、平面方向および曲面方向に対して４５°の傾きを持っている。同図（ａ）において、トラック像の方向が左右方向であるとすると、同図（ｂ）ないし（ｄ）では、信号光におけるトラック像の方向は、上下方向となる。なお、同図（ａ）、（ｂ）および（ｄ）には、説明の便宜上、光束が８つの光束領域ａ〜ｈに区分されている。また、トラック像が実線で示され、オフフォーカス時のビーム形状が点線によって示されている。
【００３０】
なお、トラック溝による信号光の０次回折像と一次回折像の重なり状態は、波長／（トラックピッチ×対物レンズＮＡ）で求められることが知られており、同図（ａ）、（ｂ）、（ｄ）のように、４つの光束領域ａ、ｄ、ｅ、ｈに一次回折像が収まる条件は、波長／（トラックピッチ×対物レンズＮＡ）＞√２となる。
【００３１】
従来の非点収差法では、光検出器のセンサ部Ｐ１〜Ｐ４（４分割センサ）が同図（ｂ）のように設定される。この場合、光束領域ａ〜ｈの光強度に基づく検出信号成分をＡ〜Ｈで表すと、フォーカスエラー信号ＦＥとプッシュプル信号ＰＰは、
ＦＥ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｅ＋Ｆ）−（Ｃ＋Ｄ＋Ｇ＋Ｈ）    …（１）
ＰＰ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｇ＋Ｈ）−（Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）    …（２）
の演算により求まる。
【００３２】
これに対し、上記図４（ｂ）の分布状態では、上述の如く、信号光領域内に、図５（ｃ）の状態で信号光が分布している。この場合、同図（ａ）に示す光束領域ａ〜ｈを通る信号光は、同図（ｄ）のようになる。すなわち、同図（ａ）の光束領域ａ〜ｈを通る信号光は、光検出器のセンサ部が置かれる面Ｓ０上では、同図（ｄ）に示す光束領域ａ〜ｈへと導かれる。
【００３３】
したがって、同図（ｄ）に示す光束領域ａ〜ｈの位置に、同図（ｄ）に重ねて示す如くセンサ部Ｐ１１〜Ｐ１８を配置すれば、同図（ｂ）の場合と同様の演算処理によって、フォーカスエラー信号とプッシュプル信号を生成することができる。すなわち、この場合も、光束領域ａ〜ｈの光束を受光するセンサ部からの検出信号をＡ〜Ｈで表すと、同図（ｂ）の場合と同様、フォーカスエラー信号ＦＥとプッシュプル信号ＰＰは、上記式（１）、（２）の演算により取得することができる。
【００３４】
以上のように、本原理によれば、従来の非点収差法に基づく場合と同様の演算処理にて、迷光の影響が抑制されたフォーカスエラー信号とプッシュプル信号（トラッキングエラー信号）を生成することができる。
【００３５】
なお、上記原理による効果は、図６に示すように、迷光１の平面方向の焦線位置が面Ｓ０（信号光のスポットが最小錯乱円となる面）よりも非点収差素子に接近した位置にあり、且つ、迷光２の曲面方向の焦線位置が面Ｓ０よりも非点収差素子から離れた位置にあるときに奏され得るものである。すなわち、この関係が満たされていれば、信号光と迷光１、２の分布は上記図４に示す状態となり、面Ｓ０において、信号光と迷光１、２が重なり合わないようすることができる。換言すれば、この関係が満たされる限り、たとえ、信号光の曲面方向の焦線位置よりも迷光１の平面方向の焦線位置が面Ｓ０に接近し、あるいは、信号光の平面方向の焦線位置よりも迷光２の曲面方向の焦線位置が面Ｓ０に接近したとしても、上記原理に基づく効果は奏され得る。
【００３６】
ここで、図５（ａ）に示した８つの光束領域ａ〜ｈを通る信号光を、上記原理に基づいて、図５（ｄ）に示すセンサレイアウト上に分布させた場合に、センサ部Ｐ１１〜Ｐ１８に位置ずれが生じたときの各センサ部の出力信号について説明する。
【００３７】
図７（ａ）は、センサ部Ｐ１１〜Ｐ１８に位置ずれが生じていないときに、光束領域ａ〜ｈを通る信号光の照射領域を示す図である。なお、光束領域ａ〜ｈを通るレーザ光の面Ｓ０上における照射領域は、便宜上、照射領域ａ〜ｈとして表されている。同図（ａ）は、レーザ光の焦点位置がターゲット記録層に合わせられた状態である。このとき、図示の如く、光束領域ａ〜ｈを通る信号光は、各センサ部に等しく照射される。
【００３８】
同図（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、同図（ａ）の場合におけるセンサ部Ｐ１１、Ｐ１２近傍の照射領域と、センサ部Ｐ１４、Ｐ１６近傍の照射領域を示す拡大図である。なお、センサ部Ｐ１１、Ｐ１２の間と、センサ部Ｐ１４、Ｐ１６の間には、図示の如く、僅かな隙間が設けられている。同様に、センサ部Ｐ１３、Ｐ１５の間と、センサ部Ｐ１７、Ｐ１８の間にも、僅かな隙間が設けられている。
【００３９】
同図（ｂ）に示す如く、照射領域ａの上端と照射領域ｈの下端は、それぞれ、センサ部Ｐ１１、Ｐ１２からはみ出しているものの、照射領域ａ、ｈは、それぞれ、センサ部Ｐ１１、Ｐ１２に等しく重なっている。同図（ｃ）に示す如く、照射領域ｂの左端と照射領域ｃの右端は、それぞれ、センサ部Ｐ１６、Ｐ１４からはみ出しているものの、照射領域ｂ
、ｃは、それぞれ、センサ部Ｐ１６、Ｐ１４に等しく重なっている。同様に、照射領域ｆ、ｇも、センサ部Ｐ１３、Ｐ１５に等しく重なっており、照射領域ｄ、ｅも、センサ部Ｐ１７、Ｐ１８に等しく重なっている。
【００４０】
図７（ｄ）は、センサ部Ｐ１１〜Ｐ１８が、図７（ａ）の状態から、トラック像の方向と垂直な方向（左右方向）にずれた場合に、光束領域ａ〜ｈを通る信号光の照射領域を示す図である。このとき、図示の如く、照射領域は同図（ａ）の場合と同じであるが、センサ部Ｐ１１〜Ｐ１８が左側にずれているために、照射領域がセンサ部Ｐ１１〜Ｐ１８内で右側にずれている。
【００４１】
同図（ｅ）は、同図（ｄ）の場合におけるセンサ部Ｐ１１、Ｐ１２近傍の照射領域を示す拡大図である。図示の如く、照射領域ａ、ｈは、それぞれ、センサ部Ｐ１１、Ｐ１２に対して右側に移動しているものの、同図（ｂ）と同様、それぞれ、センサ部Ｐ１１、Ｐ１２に等しく重なっている。このため、センサ部Ｐ１１、Ｐ１２の出力信号は、同図（ａ）の状態のセンサ部Ｐ１１、Ｐ１２の出力信号と略同じである。同様に、センサ部Ｐ１７、Ｐ１８の出力信号も、同図（ａ）の状態のセンサ部Ｐ１７、Ｐ１８の出力信号と略同じである。
【００４２】
同図（ｆ）は、同図（ｄ）の場合におけるセンサ部Ｐ１４、Ｐ１６近傍の照射領域を示す拡大図である。図示の如く、照射領域ｂの右端はセンサ部Ｐ１６内に収まっているものの、照射領域ｂの左端は、同図（ｃ）と異なり、センサ部Ｐ１６に重なっている。また、照射領域ｃの左端はセンサ部Ｐ１４内に収まっているものの、照射領域ｃの右端は、同図（ｃ）と異なり、センサ部Ｐ１４の右側にはみ出し、センサ部Ｐ１６に重なっている。これにより、同図（ａ）の状態と比べて、センサ部Ｐ１６の出力信号は増加し、センサ部Ｐ１４の出力信号は減少する。同様に、同図（ａ）の状態と比べて、センサ部Ｐ１５の出力信号は増加し、センサ部Ｐ１３の出力信号は減少する。
【００４３】
また、センサ部Ｐ１１〜Ｐ１８が、同図（ｄ）のずれ量と同程度に右側にずれている場合も、同図（ａ）の状態と比べて、センサ部Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１７、Ｐ１８の出力信号は略変化せず、センサ部Ｐ１３、Ｐ１４の出力信号は増加し、センサ部Ｐ１５、Ｐ１６の出力信号は減少する。また、センサ部Ｐ１１〜Ｐ１８が、同図（ｄ）のずれ量と同程度にトラック像の方向と平行な方向（上下方向）にずれている場合も、センサ部Ｐ１３〜Ｐ１６の出力信号に略変化はなく、センサ部Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１７、Ｐ１８の出力信号は変化する。
【００４４】
ここで、センサ部Ｐ１１〜Ｐ１８に位置ずれが生じても、センサ部Ｐ１１〜Ｐ１８の出力信号は変わらないのが好ましい。しかしながら、上述したように、経年劣化等によりセンサ部Ｐ１１〜Ｐ１８に位置ずれが生じると、位置ずれの方向と位置ずれの量に応じて、センサ部Ｐ１１〜Ｐ１８の出力信号が変化してしまう。これにより、センサ部Ｐ１１〜Ｐ１８の出力信号の精度が低下する惧れがある。
【００４５】
以下の実施例には、光ピックアップ装置の具体的構成例とともに、上記問題を低減可能な分光素子が示されている。
【００４６】
＜実施例＞
本実施例は、ＢＤ、ＤＶＤおよびＣＤに対応可能な互換型の光ピックアップ装置に本発明を適用したものである。上記原理は、ＢＤ用の光学系にのみ適用され、ＣＤ用の光学系とＤＶＤ用の光学系には従来の非点収差法によるフォーカス調整技術と３ビーム方式（インライン方式）によるトラッキング調整技術が適用されている。
【００４７】
図８（ａ）および（ｂ）は、本実施例に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図である。図８（ａ）は、立ち上げミラー１１４、１１５よりもディスク側の構成を省略した光学系の平面図、図８（ｂ）は、立ち上げミラー１１４、１１５以降の光学系を側面から透視した図である。
【００４８】
図示の如く、光ピックアップ装置は、半導体レーザ１０１と、１／２波長板１０２と、ダイバージングレンズ１０３と、２波長レーザ１０４と、回折格子１０５と、ダイバージングレンズ１０６と、複合プリズム１０７と、フロントモニタ１０８と、コリメートレンズ１０９と、駆動機構１１０と、反射ミラー１１１、１１２と、１／４波長板１１３と、立ち上げミラー１１４、１１５と、２波長対物レンズ１１６と、ＢＤ対物レンズ１１７と、分光素子１１８と、アナモレンズ１１９と、光検出器１２０を備えている。
【００４９】
半導体レーザ１０１は、波長４０５ｎｍ程度のＢＤ用レーザ光（以下、「ＢＤ光」という）を出射する。１／２波長板１０２は、ＢＤ光の偏光方向を調整する。ダイバージングレンズ１０３は、半導体レーザ１０１と複合プリズム１０７との距離を短縮するようＢＤ光の焦点距離を調整する。
【００５０】
２波長レーザ１０４は、波長７８５ｎｍ程度のＣＤ用レーザ光（以下、「ＣＤ光」という）と、波長６６０ｎｍ程度のＤＶＤ用レーザ光（以下、「ＤＶＤ光」という）をそれぞれ出射する２つのレーザ素子を同一ＣＡＮ内に収容している。
【００５１】
図８（ｃ）は、２波長レーザ１０４内におけるレーザ素子（レーザ光源）の配置パターンを示す図である。同図は、２波長レーザ１０４をビーム出射側から見たときのものである。同図において、ＣＥおよびＤＥは、それぞれ、ＣＤ光およびＤＶＤ光の発光点を示している。ＣＤ光およびＤＶＤ光の発光点間のギャップはＧである。
【００５２】
なお、ＣＤ光の発光点ＣＥとＤＶＤ光の発光点ＤＥとの間のギャップＧは、後述の如く、ＤＶＤ光が、ＤＶＤ光用の４分割センサに適正に照射されるように設定される。このように、２つの光源を同一ＣＡＮ内に収容することで、複数ＣＡＮの構成に比べて光学系を簡素化することができる。
【００５３】
図８（ａ）に戻り、回折格子１０５は、ＣＤ光およびＤＶＤ光を、それぞれ、メインビームと２つのサブビームに分割する。回折格子１０５は、２段ステップ型の回折格子である。また、回折格子１０５には、１／２波長板が一体化されている。一体化された１／２波長板によって、ＣＤ光とＤＶＤ光の偏光方向が調整される。ダイバージングレンズ１０６は、２波長レーザ１０４と複合プリズム１０７との距離を短くするようＣＤ光およびＤＶＤ光の焦点距離を調整する。
【００５４】
複合プリズム１０７は、内部に、ダイクロイック面１０７ａと、ＰＢＳ（PolarizingBeam Splitter）面１０７ｂを有している。ダイクロイック面１０７ａは、ＢＤ光を反射し
、ＣＤ光とＤＶＤ光を透過する。半導体レーザ１０１、２波長レーザ１０４および複合プリズム１０７は、ダイクロイック面１０７ａにより反射されたＢＤ光の光軸とダイクロイック面１０７ａを透過したＣＤ光の光軸が互いに整合するように、配置される。ダイクロイック面１０７ａを透過したＤＶＤ光の光軸は、ＢＤ光とＣＤ光の光軸から、図８（ｃ）に示すギャップＧだけずれる。
【００５５】
ＢＤ光、ＣＤ光およびＤＶＤ光は、それぞれ、一部がＰＢＳ面１０７ｂによって反射され、大部分がＰＢＳ面１０７ｂを透過する。このようにＢＤ光、ＣＤ光およびＤＶＤ光の一部がＰＢＳ面１０７ｂによって反射されるよう、１／２波長板１０２と、回折格子１０５（一体化された１／２波長板）が配置される。
【００５６】
なお、このように回折格子１０５が配置されると、ＣＤ光のメインビームおよび２つのサブビームと、ＤＶＤ光のメインビームおよび２つのサブビームは、それぞれ、ＣＤおよびＤＶＤのトラックに沿うようなる。ＣＤによって反射されたＣＤ光のメインビームと２つのサブビームは、後述する光検出器１２０上のＣＤ用の４分割センサに照射される。ＤＶＤによって反射されたＤＶＤ光のメインビームと２つのサブビームは、後述する光検出器１２０上のＤＶＤ用の４分割センサに照射される。
【００５７】
ＰＢＳ面１０７ｂにより反射されたＢＤ光、ＣＤ光、ＤＶＤ光は、フロントモニタ１０８に照射される。フロントモニタ１０８は、受光光量に応じた信号を出力する。フロントモニタ１０８からの信号は、半導体レーザ１０１と２波長レーザ１０４の出射パワー制御に用いられる。
【００５８】
コリメートレンズ１０９は、複合プリズム１０７側から入射するＢＤ光、ＣＤ光およびＤＶＤ光を平行光に変換する。駆動機構１１０は、収差補正の際に、制御信号に応じてコリメートレンズ１０９を光軸方向に移動させる。駆動機構１１０は、コリメートレンズ１０９を保持するホルダ１１０ａと、ホルダ１１０ａをコリメートレンズ１０９の光軸方向に送るためのギア１１０ｂとを備え、ギア１１０ｂは、モータ１１０ｃの駆動軸に連結されている。
【００５９】
コリメートレンズ１０９により平行光とされたＢＤ光、ＣＤ光およびＤＶＤ光は、２つの反射ミラー１１１、１１２により反射され、１／４波長板１１３に入射する。１／４波長板１１３は、反射ミラー１１２側から入射するＢＤ光、ＣＤ光およびＤＶＤ光を円偏光に変換するとともに、立ち上げミラー１１４側から入射するＢＤ光、ＣＤ光およびＤＶＤ光を、反射ミラー１１２側から入射する際の偏光方向に直交する直線偏光に変換する。これにより、ディスクからの反射光は、ＰＢＳ面１０７ｂにより反射される。
【００６０】
立ち上げミラー１１４は、ダイクロイックミラーであり、ＢＤ光を透過するとともに、ＣＤ光およびＤＶＤ光を２波長対物レンズ１１６に向かう方向に反射する。立ち上げミラー１１５は、ＢＤ光をＢＤ対物レンズ１１７に向かう方向に反射する。
【００６１】
２波長対物レンズ１１６は、ＣＤ光およびＤＶＤ光を、それぞれ、ＣＤおよびＤＶＤに対して適正に収束させるよう構成されている。また、ＢＤ対物レンズ１１７は、ＢＤ光をＢＤに適正に収束させるよう構成されている。２波長対物レンズ１１６とＢＤ対物レンズ１１７は、ホルダ１３１に保持された状態で、対物レンズアクチュエータ１３２により、フォーカス方向およびトラッキング方向に駆動される。
【００６２】
分光素子１１８は、入射面にステップ型の回折パターン（回折ホログラム）を有する。分光素子１１８に入射したＢＤ光、ＣＤ光およびＤＶＤ光のうち、ＢＤ光は、後述する１２の光束に区分され、分光素子１１８による回折作用によって、各光束の進行方向が変えられる。ＣＤ光とＤＶＤ光は、大半が分光素子１１８による回折作用を受けずに、分光素子１１８を透過する。分光素子１１８の構成については、追って図９（ａ）を参照して説明する。
【００６３】
アナモレンズ１１９は、分光素子１１８側から入射したＢＤ光、ＣＤ光およびＤＶＤ光に非点収差を導入する。アナモレンズ１１９は、図１のアナモレンズに相当する。アナモレンズ１１９を透過したＢＤ光、ＣＤ光およびＤＶＤ光は、光検出器１２０に入射する。光検出器１２０は、各光を受光するためのセンサレイアウトを有している。光検出器１２０のセンサレイアウトについては、追って図９（ｂ）を参照して説明する。
【００６４】
図９（ａ）は、本実施例の分光素子１１８の構成を示す図である。同図（ａ）は、分光素子１１８を複合プリズム１０７側から見たときの平面図である。なお、同図（ａ）には、アナモレンズ１１９の平面方向、曲面方向と、分光素子１１８に入射するレーザ光のトラック像の方向が併せて示されている。
【００６５】
分光素子１１８は、正方形形状の透明板にて形成され、光入射面にステップ型の回折パターン（回折ホログラム）が形成されている。回折パターンのステップ数およびステップ高さは、ＢＤ光の波長に対する＋１次の回折効率が高くなり、ＣＤ光とＤＶＤ光の波長に対する０次の回折効率が高くなるよう設定される。
【００６６】
光入射面は、図示の如く、８個の回折領域１１８ａ〜１１８ｈに区分されている。これら回折領域１１８ａ〜１１８ｈに、ＢＤ光がそれぞれ均等に入射するよう、分光素子１１８が配置される。すなわち、図９（ａ）の分光素子１１８の中心をＢＤ光の光軸が貫くように分光素子１１８が配置され、図５（ａ）に示した光束領域ａ〜ｈは、それぞれ、回折領域１１８ａ〜１１８ｈに入射する。
【００６７】
回折領域１１８ａ〜１１８ｈは、入射されたＢＤ光を＋１次の回折作用により、それぞれ方向Ｖａ〜Ｖｈに回折させる。方向Ｖａ、Ｖｈは、図４（ａ）の方向Ｄａから、それぞれ、図示の如く、下方向と上方向の成分が僅かに加えられている。方向Ｖｆ、Ｖｇは、図４（ａ）の方向Ｄｂから、それぞれ、図示の如く、左方向と右方向の成分が僅かに加えられている。方向Ｖｂ、Ｖｃは、図４（ａ）の方向Ｄｃから、それぞれ、図示の如く、右方向と左方向の成分が僅かに加えられている。方向Ｖｄ、Ｖｅは、図４（ａ）の方向Ｄｄから、それぞれ、図示の如く、下方向と上方向の成分が僅かに加えられている。また、各回折領域は、ＢＤ光に対する＋１次の回折角が互いに同じとなっている。回折角は、回折パターンのピッチによって調整される。
【００６８】
回折領域１１８ａ〜１１８ｈは、たとえば、８段ステップ型の回折パターンとされる。この場合、１ステップあたりの段差が７．３５μｍに設定される。これにより、ＢＤ光の＋１次回折光の回折効率を８１％としながら、ＣＤ光とＤＶＤ光の０次回折光の回折効率を、それぞれ、９９％および９２％とすることができる。この場合、ＢＤ光の０次回折効率は、７％となる。ＣＤ光とＤＶＤ光は、回折領域１１８ａ〜１１８ｈにより略回折を受けずに、光検出器１２０上の、後述する４分割センサに照射される。
【００６９】
なお、回折領域１１８ａ〜１１８ｈに配される回折パターンのステップ数を他のステップ数にすることもできる。また、回折領域１１８ａ〜１１８ｈを、たとえば、特開２００６−７３０４２号公報に記載の技術を用いて構成することもできる。この技術を用いると、ＢＤ光、ＣＤ光およびＤＶＤ光に対する回折効率を、さらに細かく調整することができる。
【００７０】
図９（ｂ）は、光検出器１２０のセンサレイアウトを示す図である。
【００７１】
光検出器１２０は、分光素子１１８によって分離されたＢＤ光を受光するＢＤ用のセンサ部Ｂ１〜Ｂ８と、分光素子１１８によって分離されずに分光素子１１８を透過したＣＤ光を受光するＣＤ用の４分割センサＣ０１〜Ｃ０３と、分光素子１１８によって分離されずに分光素子１１８を透過したＤＶＤ光を受光するＤＶＤ用の４分割センサＤ０１〜Ｄ０３とを有する。分光素子１１８によって分離されたＢＤ光の信号光は、信号光領域の頂角部分に照射される。
【００７２】
光束領域ａ〜ｈを通るＢＤ光の信号光をそれぞれ受光可能なように、信号光領域の４つの頂角付近に、図示の如く、それぞれ、センサ部Ｂ１、Ｂ２、センサ部Ｂ３、Ｂ５、セン
サ部Ｂ４、Ｂ６、センサ部Ｂ７、Ｂ８が配置される。なお、センサ部Ｂ１〜Ｂ８は、信号光領域の４つの頂角部分の内側に照射されるＢＤ光の照射領域を十分含み得るように配置されている。これにより、経年劣化等によりセンサ部Ｂ１〜Ｂ８の位置ずれが生じた場合にも、センサ部Ｂ１〜Ｂ８は、分光素子１１８によって分離された信号光を十分に受光することが可能となる。ＢＤ光の信号光の照射領域については、追って、図１０（ａ）を参照して説明する。
【００７３】
ＢＤ光とＣＤ光の光軸は、上記のようにダイクロイック面１０７ａによって整合しているため、ＣＤ光のメインビーム（０次回折光）は、光検出器１２０の受光面上において、ＢＤ光の信号光領域の中心に照射される。４分割センサＣ０１は、ＣＤ光のメインビームの中心位置に配置される。４分割センサＣ０２、Ｃ０３は、ＣＤ光のサブビームを受光するよう、光検出器１２０の受光面上において、メインビームに対しトラック像の方向に配置される。
【００７４】
ＤＶＤ光の光軸は、上記のようにＣＤ光の光軸からずれているため、ＤＶＤ光のメインビームと２つのサブビームは、光検出器１２０の受光面上において、ＣＤ光のメインビームと２つのサブビームからずれた位置に照射される。４分割センサＤ０１〜Ｄ０３は、それぞれ、ＤＶＤ光のメインビームと２つのサブビームの照射位置に配置される。なお、ＣＤ光のメインビームとＤＶＤ光のメインビームとの距離は、図８（ｃ）に示すＣＤ光とＤＶＤ光の発光点間のギャップＧによって決まる。
【００７５】
図１０（ａ）は、光束領域ａ〜ｈを通るＢＤ光が、図９（ｂ）に示したセンサ部Ｂ１〜Ｂ８に照射されるときの照射領域を示す模式図である。図１０（ａ）は、ＢＤ光の焦点位置がターゲット記録層に合わせられたとき、センサ部Ｂ１〜Ｂ８に照射されるＢＤ光の信号光を示している。なお、光束領域ａ〜ｈを通るＢＤ光の光検出器１２０上における照射領域は、便宜上、照射領域ａ〜ｈとして示されている。また、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の形状は、図９（ｂ）に示したセンサ部Ｂ１〜Ｂ８の形状から、便宜上、簡略化して図示されている。
【００７６】
図１０（ａ）に示す如く、光束領域ａ〜ｈを通るＢＤ光の信号光は、それぞれ、センサ部Ｂ１、Ｂ６、Ｂ４、Ｂ７、Ｂ８、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ２に照射される。このとき、光束領域ａ〜ｈを通るＢＤ光の迷光１、２は、図４（ｂ）と略同様に、信号光領域の外側に照射される。
【００７７】
また、照射領域ａと照射領域ｈは、センサ部Ｂ１とセンサ部Ｂ２の境界を挟んで、上下方向に所定の間隔だけ離れている。照射領域ｂと照射領域ｃは、センサ部Ｂ６とセンサ部Ｂ４の境界を挟んで、左右方向に所定の間隔だけ離れている。照射領域ｄと照射領域ｅは、センサ部Ｂ７とセンサ部Ｂ８の境界を挟んで、上下方向に所定の間隔だけ離れている。照射領域ｆと照射領域ｇは、センサ部Ｂ３とセンサ部Ｂ５の境界を挟んで、左右方向に所定の間隔だけ離れている。これら間隔は、上述した方向Ｖａ、Ｖｈの上下方向の成分と、方向Ｖｂ、Ｖｃの左右方向の成分と、方向Ｖｄ、Ｖｅの上下方向の成分と、方向Ｖｆ、Ｖｇの左右方向の成分によって、生成されている。
【００７８】
次に、本実施例において、センサ部Ｂ１〜Ｂ８に位置ずれが生じたときの各センサ部の出力信号について説明する。
【００７９】
図１１（ａ）は、センサ部Ｂ１〜Ｂ８に位置ずれが生じていないときに、光束領域ａ〜ｈを通る信号光の照射領域を示す図である。同図（ａ）は、レーザ光の焦点位置がターゲット記録層に合わせられた状態である。このとき、図示の如く、光束領域ａ〜ｈを通る信号光は、各センサ部に等しく照射される。
【００８０】
同図（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、同図（ａ）の場合におけるセンサ部Ｂ１、Ｂ２近傍の照射領域と、センサ部Ｂ４、Ｂ６近傍の照射領域を示す拡大図である。なお、センサ部Ｂ１、Ｂ２の間と、センサ部Ｂ４、Ｂ６の間には、図示の如く、僅かな隙間が設けられている。同様に、センサ部Ｂ３、Ｂ５の間と、センサ部Ｂ７、Ｂ８の間にも、僅かな隙間が設けられている。
【００８１】
図１１（ｂ）に示す如く、照射領域ａは、図７（ｂ）の照射領域ａと比べて、下側に移動しており、照射領域ｈは、図７（ｂ）の照射領域ｈと比べて、上側に移動している。照射領域ａ、ｈは、それぞれ、センサ部Ｂ１、Ｂ２に等しく重なっている。また、図１１（ｃ）に示す如く、照射領域ｂは、図７（ｃ）の照射領域ｂと比べて、右側に移動しており、照射領域ｃは、図７（ｃ）の照射領域ｃと比べて、左側に移動している。照射領域ｂ、ｃは、それぞれ、センサ部Ｂ６、Ｂ４に等しく重なっている。
【００８２】
同様に、照射領域ｆ、ｇも、それぞれ、図７（ａ）の照射領域ｆ、ｇと比べて、左側と右側に移動しており、センサ部Ｂ３、Ｂ５に等しく重なっている。また、照射領域ｄ、ｅも、それぞれ、図７（ａ）の照射領域ｄ、ｅと比べて、下側と上側に移動しており、センサ部Ｂ７、Ｂ８に等しく重なっている。
【００８３】
図１１（ｄ）は、センサ部Ｂ１〜Ｂ８が、図１１（ａ）の状態から、トラック像の方向と垂直な方向（左右方向）にずれた場合に、光束領域ａ〜ｈを通る信号光の照射領域を示す図である。このとき、図示の如く、照射領域は同図（ａ）の場合と同じであるが、センサ部Ｂ１〜Ｂ８が左側にずれているために、照射領域がセンサ部Ｂ１〜Ｂ８内で右側にずれている。
【００８４】
同図（ｅ）は、同図（ｄ）の場合におけるセンサ部Ｂ１、Ｂ２近傍の照射領域を示す拡大図である。図示の如く、照射領域ａ、ｈは、それぞれ、センサ部Ｂ１、Ｂ２に対して右側に移動しているものの、同図（ｂ）と同様、それぞれ、センサ部Ｂ１、Ｂ２に等しく重なっている。このため、センサ部Ｂ１、Ｂ２の出力信号は、同図（ａ）の状態のセンサ部Ｂ１、Ｂ２の出力信号と略同じである。同様に、センサ部Ｂ７、Ｂ８の出力信号も、同図（ａ）の状態のセンサ部Ｂ７、Ｂ８の出力信号と略同じである。
【００８５】
同図（ｆ）は、同図（ｄ）の場合におけるセンサ部Ｂ４、Ｂ６近傍の照射領域を示す拡大図である。図示の如く、照射領域ｂは、同図（ｃ）と同様、センサ部Ｂ６内に収まっている。また、照射領域ｃも、同図（ｃ）と同様、センサ部Ｂ４内に収まっている。これにより、センサ部Ｂ４、Ｂ６の出力信号は、それぞれ、同図（ａ）の状態のセンサ部Ｂ４、Ｂ６の出力信号と略同じである。同様に、センサ部Ｂ３、Ｂ５の出力信号も、それぞれ、同図（ａ）の状態のセンサ部Ｂ３、Ｂ５の出力信号と略同じである。
【００８６】
また、センサ部Ｂ１〜Ｂ８が、同図（ｄ）のずれ量と同程度に右側にずれている場合も、同図（ｄ）〜（ｆ）と同様に、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号は略変化しない。また、センサ部Ｂ１〜Ｂ８が、同図（ｄ）のずれ量と同程度にトラック像の方向と平行な方向（上下方向）にずれている場合も、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号は略変化しない。
【００８７】
このように、本実施例では、センサ部Ｂ１〜Ｂ８にずれが生じた場合でも、ずれが生じる前に比べて、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号に略変化が起こらない。この効果を得るために、信号光領域の４つの頂角部分にそれぞれ位置付けられた２つの照射領域の間の隙間は、本実施例のように、これら２つの照射領域に対応する２つのセンサ部の間の隙間より大きいことが望ましい。なお、かかる２つの照射領域の間の隙間は、図９の方向Ｖａ〜Ｖｈが調整されることにより、適宜調整される。
【００８８】
次に、図１２および図１３に、それぞれ、上記原理に基づく場合と、本実施例の分光素子１１８を用いた場合について、本実施例のセンサレイアウト上における照射領域のシミュレーション結果を示す。
【００８９】
図１２（ａ）〜（ｄ）は、上記原理に基づく場合の受光面上における信号光の照射領域について、それぞれ、センサレイアウトの左側部分と、上側部分と、右側部分と、下側部分を拡大した図である。上記原理に基づく場合の信号光の照射領域ａ〜ｈは、図７（ａ）〜（ｃ）に示したように、センサ部Ｂ１〜Ｂ８上に位置付けられている。このため、図７（ｄ）〜（ｆ）で説明したように、センサ部Ｂ１〜Ｂ８に位置ずれが生じると、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号が変化してしまう。
【００９０】
図１３（ａ）〜（ｄ）は、本実施例の分光素子１１８を用いた場合の受光面上における信号光の照射領域について、それぞれ、センサレイアウトの左側部分と、上側部分と、右側部分と、下側部分を拡大した図である。本実施例の分光素子１１８を用いた場合の信号光の照射領域ａ〜ｈは、図１１（ａ）〜（ｃ）に示したように、センサ部Ｂ１〜Ｂ８上に位置付けられている。このため、図１１（ｄ）〜（ｆ）で説明したように、センサ部Ｂ１〜Ｂ８に図１１（ｄ）に示す程度の位置ずれが生じても、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号は変化しない。
【００９１】
以上、本発明の実施例によれば、ＢＤ光の信号光の照射領域は、図１０（ａ）に示すように、信号光領域の４つの頂角部分の内側に分布し、ＢＤ光の迷光１、２の照射領域は、図４（ｂ）に示す状態と略同様に、信号光領域の外側に分布する。したがって、図９（ｂ）に示したセンサ部Ｂ１〜Ｂ８によって、ＢＤ光の信号光のみを受光することができる。これにより、迷光による検出信号の劣化が抑制され得る。
【００９２】
また、本発明の実施例によれば、センサ部Ｂ１〜Ｂ８に図１１（ｄ）に示す程度の位置ずれが生じても、上記原理に基づく場合と異なり、各センサ部の出力信号は変化しない。これにより、経年劣化等によりセンサ部Ｂ１〜Ｂ８に図１１（ｄ）に示す程度の位置ずれが生じても、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号が劣化しなくなる。
【００９３】
なお、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の位置ずれが、図１１（ｄ）に示したずれ量よりも大きく、ＢＤ光の信号光によって作られる信号光領域が、センサレイアウトの外側の頂角により作られる四角形からはみ出した場合にも、本発明の実施例は有効となる。すなわち、本発明の実施例によれば、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の位置ずれが大きい場合でも、各照射領域が対応するセンサ部からはみ出す量、および、各照射領域が対応するセンサ部に隣接するセンサ部に重なる量は、上記原理に基づく場合に比べて小さくなる。よって、本実施例のセンサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号の精度は、上記原理に基づく場合に比べて高く維持され得る。
【００９４】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施例も上記以外に種々の変更が可能である。
【００９５】
たとえば、上記実施例では、光入射面に回折パターンが形成された分光素子１１８を用いてＢＤ光を分光させたが、これに替えて、多面プリズムからなる分光素子を用いてＢＤ光を分光させても良い。このような多面プリズムの入射面には、分光素子１１８の回折領域１１８ａ〜１１８ｈに対応する８つの面が形成される。かかる８つの面に入射する光は、図９（ａ）のＶａ〜Ｖｈの方向に屈折される。これにより、上記分光素子１１８を用いた場合と同様、ＢＤ光の信号光は、受光面上において図１０（ａ）に示す如く照射される。
【００９６】
なお、多面プリズムからなる分光素子を用いる場合、ＢＤ光を受光するための光学系と、ＣＤ光とＤＶＤ光を受光するための光学系は、別々に構成される。すなわち、図８（ｂ）に示すＢＤ対物レンズ１１７には、ＢＤ用の光学系にてＢＤ光が導かれ、２波長対物レンズ１１６には、ＢＤ用の光学系とは別のＣＤ／ＤＶＤ用の光学系にてＣＤ光とＤＶＤ光が導かれる。ＢＤ用光学系は、ＢＤ光を発するレーザ光源と、ＢＤにて反射されたＢＤ光を受光する一つの光検出器を有し、ＣＤ／ＤＶＤ用の光学系は、ＣＤ光とＤＶＤ光を発するレーザ光源と、ＣＤ、ＤＶＤにて反射されたＣＤ光、ＤＶＤ光を受光する、ＢＤ光用の光検出器とは別の光検出器を有する。ＣＤ／ＤＶＤ用の光検出器は、ＣＤ光とＤＶＤ光をそれぞれ個別に受光する２つのセンサ群を有する。ＢＤ用光学系は、上記実施例と同様、ＢＤによって反射されたＢＤ光に非点収差を導入するアナモレンズを備える。多面プリズムからなる分光素子は、たとえば、このアナモレンズの前段に配置される。
【００９７】
また、上記実施例では、分光素子１１８がアナモレンズ１１９の前段に配置されたが、分光素子１１８をアナモレンズ１１９の後段に配置しても良く、あるいは、アナモレンズ１１９の入射面または出射面に、分光素子１１８と同様の回折作用をレーザ光に付与する回折パターンを一体的に配しても良い。
【００９８】
また、上記実施例において、分光素子１１８にレンズ効果を持たせるようにしても良い。すなわち、分光素子１１８の回折領域１１８ａ〜１１８ｈにおける回折作用を表す位相関数に、２乗の項を持たせるようにしても良い。こうすると、たとえば、信号光領域の４つの頂角にそれぞれ位置付けられる２つの照射領域について、図１０（ｂ）に示す如く、信号光領域の頂角に近い側の端部が互いに近づけられる。
【００９９】
ここで、図１４を参照して、分光素子１１８がレンズ効果を持つ場合に、センサ部Ｂ１〜Ｂ８に位置ずれが生じたときの各センサ部の出力信号について説明する。
【０１００】
図１４（ａ）は、センサ部Ｂ１〜Ｂ８に位置ずれが生じていないときに、光束領域ａ〜ｈを通る信号光の照射領域を示す図である。同図（ａ）は、レーザ光の焦点位置がターゲット記録層に合わせられた状態である。このとき、図示の如く、光束領域ａ〜ｈを通る信号光は、各センサ部に等しく照射される。
【０１０１】
同図（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、同図（ａ）の場合におけるセンサ部Ｂ１、Ｂ２近傍の照射領域と、センサ部Ｂ４、Ｂ６近傍の照射領域を示す拡大図である。
【０１０２】
図１４（ｂ）に示す如く、照射領域ａ、ｈの左側先端は、それぞれ、図１１（ｂ）の照射領域ａ、ｈと比べて、上側と下側に移動しており、センサ部Ｂ１、Ｂ２の隙間に位置付けられている。照射領域ａ、ｈは、それぞれ、センサ部Ｂ１、Ｂ２に等しく重なっている。図１４（ｃ）に示す如く、照射領域ｂ、ｃの上側先端は、それぞれ、図１１（ｃ）の照射領域ｂ、ｃと比べて、左側と右側に移動しており、センサ部Ｂ６、Ｂ４の隙間に位置付けられている。照射領域ｂ、ｃは、それぞれ、センサ部Ｂ６、Ｂ４に等しく重なっている。
【０１０３】
同様に、照射領域ｆ、ｇの下側先端も、それぞれ、図１１（ａ）の照射領域ｆ、ｇと比べて、右側と左側に移動しており、センサ部Ｂ３、Ｂ５の隙間に位置付けられている。照射領域ｆ、ｇは、それぞれ、センサ部Ｂ３、Ｂ５に等しく重なっている。また、照射領域ｄ、ｅも、それぞれ、図１１（ａ）の照射領域ｄ、ｅと比べて、上側と下側に移動しており、センサ部Ｂ７、Ｂ８の隙間に位置付けられている。照射領域ｄ、ｅは、それぞれ、センサ部Ｂ７、Ｂ８に等しく重なっている。
【０１０４】
図１４（ｄ）は、センサ部Ｂ１〜Ｂ８が、図１４（ａ）の状態から、トラック像の方向
と垂直な方向（左右方向）にずれた場合に、光束領域ａ〜ｈを通る信号光の照射領域を示す図である。
【０１０５】
同図（ｅ）は、同図（ｄ）の場合におけるセンサ部Ｂ１、Ｂ２近傍の照射領域を示す拡大図である。図示の如く、照射領域ａ、ｈは、それぞれ、センサ部Ｂ１、Ｂ２に対して右側に移動しているものの、同図（ｂ）と同様、それぞれ、センサ部Ｂ１、Ｂ２に等しく重なっている。このため、センサ部Ｂ１、Ｂ２の出力信号は、同図（ａ）の状態のセンサ部Ｂ１、Ｂ２の出力信号と略同じである。同様に、センサ部Ｂ７、Ｂ８の出力信号も、同図（ａ）の状態のセンサ部Ｂ７、Ｂ８の出力信号と略同じである。
【０１０６】
同図（ｆ）は、同図（ｄ）の場合におけるセンサ部Ｂ４、Ｂ６近傍の照射領域を示す拡大図である。図示の如く、照射領域ｂの上側端部は、同図（ｃ）と異なり、センサ部Ｂ６上に位置付けられている。また、照射領域ｃの上側端部は、同図（ｃ）と異なり、センサ部Ｂ４の右側にはみ出し、センサ部Ｂ６上に位置付けられている。これにより、同図（ａ）の状態と比べて、センサ部Ｂ６の出力信号は増加し、センサ部Ｂ４の出力信号は減少する。同様に、同図（ａ）の状態と比べて、センサ部Ｂ５の出力信号は増加し、センサ部Ｂ３の出力信号は減少する。
【０１０７】
しかしながら、センサ部Ｂ６、Ｂ５の出力信号の増加量と、センサ部Ｂ４、Ｂ３の出力信号の減少量は、上記原理に基づく場合と比べて小さいため、このようにセンサ部Ｂ１〜Ｂ８に位置ずれが生じても、上記原理に比べて、センサ部Ｂ３〜Ｂ６の出力信号の精度の低下が抑制される。
【０１０８】
また、センサ部Ｂ１〜Ｂ８が、同図（ｄ）のずれ量と同程度に右側にずれている場合も、センサ部Ｂ３〜Ｂ６の出力信号に変化が生じるものの、上記原理に比べて、センサ部Ｂ３〜Ｂ６の出力信号の精度の低下が抑制される。また、センサ部Ｂ１〜Ｂ８が、同図（ｄ）のずれ量と同程度にトラック像の方向と平行な方向（上下方向）にずれている場合も、センサ部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ７、Ｂ８の出力信号に変化が生じるものの、上記原理に比べて、センサ部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ７、Ｂ８の出力信号の精度の低下が抑制される。
【０１０９】
また、センサ部Ｂ１〜Ｂ８が左右方向にずれると、センサ部Ｂ４、Ｂ６の出力信号のバランスが変化し、センサ部Ｂ３、Ｂ５の出力信号のバランスが変化する。センサ部Ｂ１〜Ｂ８が上下方向にずれると、センサ部Ｂ１、Ｂ２の出力信号のバランスが変化し、センサ部Ｂ７、Ｂ８の出力信号のバランスが変化する。これにより、センサ部Ｂ１、Ｂ２と、センサ部Ｂ４、Ｂ６と、センサ部Ｂ３、Ｂ５と、センサ部Ｂ７、Ｂ８の出力信号のアンバランス量に基づいて、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の上下左右の位置ずれ量を検出することができる。よって、光ピックアップ装置の組み立て時等に、かかる出力信号のバランスを参照することによりセンサ部Ｂ１〜Ｂ８の位置調整を行うことができ、センサ部Ｂ１〜Ｂ８を適正に設置することが可能となる。
【０１１０】
なお、分光素子１１８にレンズ効果を持たせる場合に、信号光領域の４つの頂角に位置付けられる２つの照射領域について、図１０（ｃ）に示す如く、信号光領域の頂角から遠い側の端部が互いに近づけられるように、分光素子１１８が設定されても良い。この場合も、図１０（ｂ）に示すように照射領域が分布する場合と同様の効果が得られる。
【０１１１】
次に、図１５および図１６に、それぞれ、図１０（ｂ）と図１０（ｃ）のように照射領域が分布する場合について、センサレイアウト上における照射領域のシミュレーション結果を示す。
【０１１２】
図１５（ａ）〜（ｄ）は、図１０（ｂ）のように照射領域が分布する場合について、そ
れぞれ、センサレイアウトの左側部分と、上側部分と、右側部分と、下側部分を拡大した図である。この場合の照射領域ａ〜ｈは、図１４（ａ）〜（ｃ）に示したように、センサ部Ｂ１〜Ｂ８上に位置付けられている。このため、図１４（ｄ）〜（ｆ）で説明したように、センサ部Ｂ１〜Ｂ８に位置ずれが生じると、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号が変化してしまうものの、上記原理に基づく場合に比べて、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号の精度の低下が抑制される。また、この場合、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の上下左右の位置ずれを、センサ部Ｂ１〜Ｂ８からの出力信号のバランスをもとに判定することで、センサ部Ｂ１〜Ｂ８を適正に設置することが可能となる。
【０１１３】
図１６（ａ）〜（ｄ）は、図１０（ｃ）のように照射領域が分布する場合について、それぞれ、センサレイアウトの左側部分と上側部分と、右側部分と、下側部分を拡大した図である。この場合も、図１０（ｂ）の場合と同様に、センサ部Ｂ１〜Ｂ８に位置ずれが生じると、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号が変化してしまうものの、上記原理に基づく場合に比べて、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の出力信号の精度の低下が抑制される。また、この場合、センサ部Ｂ１〜Ｂ８の上下左右の位置ずれを、センサ部Ｂ１〜Ｂ８からの出力信号のバランスをもとに判定することで、センサ部Ｂ１〜Ｂ８を適正に設置することが可能となる。
【０１１４】
また、上記実施例では、図９（ａ）に示す如く、正方形の形状を有する分光素子１１８の光透過面を均等に８分割するように回折領域１１８ａ〜１１８ｈを設定したが、たとえば、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、平面方向と曲面方向にそれぞれ平行で且つ互いにクロスする２つの直線（分光素子１１８の２つの対角線）によって作られる一組の対頂角が並ぶ方向に配置された４つの回折領域よりも、他の一組の対頂角が並ぶ方向に配置された残りの４つの回折領域の方が広くなるように、分光素子１１８を形成しても良い。
【０１１５】
図１７（ａ）の構成例では、回折領域１１８ａ、１１８ｈと回折領域１１８ｄ、１１８ｅよりも、回折領域１１８ｂ、１１８ｃと回折領域１１８ｆ、１１８ｇの方が広くなっている。また、図１７（ｂ）の構成例では、回折領域１１８ｂ、１１８ｃと回折領域１１８ｆ、１１８ｇよりも、回折領域１１８ａ、１１８ｈと回折領域１１８ｄ、１１８ｅの方が広くなっている。図１７（ａ）、（ｂ）の構成において、回折領域１１８ａ〜１１８ｈは、Ｘ軸およびＹ軸について対称である。また、回折領域１１８ａ、１１８ｂの境界線、回折領域１１８ｃ、１１８ｄの境界線、回折領域１１８ｅ、１１８ｆの境界線、および、回折領域１１８ｇ、１１８ｈの境界線は、何れも、Ｘ軸およびＹ軸と４５°の角度をなす（平面方向または曲面方向に平行）。回折領域１１８ａ〜１１８ｈにおける回折作用は、上記実施例と同じである。
【０１１６】
この構成では、分光素子１１８の２つの対角線からはみ出した部分の迷光成分が信号光に重畳されるため、上記実施例に比べると、検出信号がやや劣化する。しかしながら、図５（ｂ）に示す従来の構成に比べると、大幅に迷光が除去される。
【０１１７】
また、上記実施例では、図９（ａ）に示す如く、正方形の形状を有する分光素子１１８の光透過面を、分光素子１１８の２つの対角線と、これら対角線と４５度の角度をなす２つの直線とによって均等に８分割するように、回折領域１１８ａ〜１１８ｈが設定されたが、所定の幅を有する領域によって、分光素子１１８の光透過面が８つに分割されても良い。
【０１１８】
図１８（ａ）、（ｂ）は、所定の幅を有する遮光領域１１８ｉ、１１８ｊにより分光素子１１８の光透過面が区分されることによって、８つの回折領域１１８ａ〜１１８ｈが設定される場合の構成例を示す図である。
【０１１９】
図１８（ａ）の構成例では、分光素子１１８の対角線上に遮光領域１１８ｉ、１１８ｊ
が形成されている。また、図１８（ｂ）の構成例では、回折領域１１８ａ、１１８ｈと回折領域１１８ｄ、１１８ｅよりも、回折領域１１８ｂ、１１８ｃと回折領域１１８ｆ、１１８ｇの方が広くなるように、遮光領域１１８ｉ、１１８ｊが形成されている。図１８（ａ）、（ｂ）の構成において、回折領域１１８ａ〜１１８ｈは、Ｘ軸およびＹ軸について対称である。また、回折領域１１８ａ、１１８ｂの間、回折領域１１８ｃ、１１８ｄの間、回折領域１１８ｅ、１１８ｆの間、および、回折領域１１８ｇ、１１８ｈの間の遮光領域１１８ｉ、１１８ｊは、何れも、Ｘ軸およびＹ軸と４５°の角度をなす（平面方向または曲面方向に平行）。回折領域１１８ａ〜１１８ｈにおける回折作用は、上記実施例と同じである。
【０１２０】
遮光領域１１８ｉ、１１８ｊには、回折領域１１８ａ〜１１８ｈと同様、ＢＤ光の波長に対する＋１次の回折効率が高くなり、ＣＤ光とＤＶＤ光の波長に対する０次の回折効率が高くなるようなステップ構造を有する。ただし、遮光領域１１８ｉ、１１８ｊの回折方向と回折角は、遮光領域１１８ｉ、１１８ｊに入射したＢＤ光がセンサ部Ｂ１〜Ｂ８に入射しないように設定されている。
【０１２１】
なお、図１８（ａ）、（ｂ）の構成例において、遮光領域１１８ｉ、１１８ｊを透明な領域（透明領域）に置き換えても良い。この場合は、回折領域１１８ａ〜１１８ｈを透過したＣＤ光とＤＶＤ光の光量と、透明領域を透過したＣＤ光とＤＶＤ光の光量とが略等しくなるように、透明領域の透過率を調整するのが望ましい。
【０１２２】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０１  …  半導体レーザ（光源）
１１７  …  ＢＤ対物レンズ（対物レンズ）
１１８  …  分光素子
１１８ａ〜１１８ｈ  …  回折領域
１１９  …  アナモレンズ（非点収差素子）
１２０  …  光検出器
Ｂ１〜Ｂ８  …  センサ部
【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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