(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、その光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、
前記出射光から、メインビームと、そのメインビームと強度分布が同じである第１サブビーム群と、前記メインビームとは強度分布が異なる第２サブビーム群とを生成する第１生成手段を備え、
前記光検出器は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光および前記光記録媒体からの前記第１サブビーム群の反射光を、フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号またはトラックサーボに用いるトラック誤差信号を検出するために受光すると共に、前記光記録媒体からの前記第２サブビーム群の反射光を、前記光記録媒体の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号または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検出するために受光すること特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記第１生成手段が、前記光源と前記対物レンズの間に設けられた回折光学素子を含んでおり、その回折光学素子によって前記出射光から前記メインビームと前記第１サブビーム群と前記第２サブビーム群とが生成される請求項１に記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
光源と、その光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、
前記出射光から、メインビームと、対となる第１サブビームと第２サブビームを生成する第１生成手段を備え、
前記第１サブビームおよび前記第２サブビームは、前記メインビームとは強度分布が異なると共に、前記第１サブビームおよび前記第２サブビームの強度分布を加算したものが、前記メインビームの強度分布と同じであり、
前記第１サブビームは、第１および第２の領域に分割されており、
前記第２サブビームは、第３および第４の領域に分割されており、
前記光検出器は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光を、フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号またはトラックサーボに用いるトラック誤差信号を検出するために受光すると共に、前記光記録媒体からの前記第１サブビームの反射光および前記光記録媒体からの前記第２サブビームの反射光を、前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号または前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号ならびに前記光記録媒体の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号または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検出するために受光することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項４】
前記第１生成手段が、前記光源と前記対物レンズの間に設けられた回折光学素子を含んでおり、その回折光学素子によって前記出射光から前記メインビームと前記第１サブビームと前記第２サブビームとが生成される請求項３に記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の光ヘッド装置と、
前記光検出器の出力から前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号または前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号ならびに前記基板厚ずれ信号または前記ラジアルチルト信号を生成する第２生成手段と、
前記基板厚ずれ信号または前記ラジアルチルト信号を用いて前記基板厚ずれまたは前記ラジアルチルトを補正する補正手段と
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６】
前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記メインビームのフォーカス誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第１サブビーム群の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビーム群のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームのフォーカス誤差信号と前記第１サブビーム群のフォーカス誤差信号とから、それらフォーカス誤差信号の和信号を生成し、その和信号を前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号とする請求項５に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項７】
前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記メインビームのトラック誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第１サブビーム群の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビーム群のトラック誤差信号を生成し、前記メインビームのトラック誤差信号と前記第１サブビーム群のトラック誤差信号とから、それらトラック誤差信号の差信号を生成し、その差信号を前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号とする請求項５に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項８】
前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記第２サブビーム群の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビーム群のフォーカス誤差信号を生成し、前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号と、前記第２サブビーム群のフォーカス誤差信号との間で、ゼロクロス点のずれを求め、そのゼロクロス点のずれに基づいて前記基板厚ずれ信号を生成する請求項６に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項９】
前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記第２サブビーム群の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビーム群のトラック誤差信号を生成し、前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号と、前記第２サブビーム群のトラック誤差信号との間で、ゼロクロス点のずれを求め、そのゼロクロス点のずれに基づいて前記ラジアルチルト信号を生成する請求項７に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項１０】
請求項３または４に記載の光ヘッド装置と、
前記光検出器の出力から前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号または前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号ならびに前記基板厚ずれ信号または前記ラジアルチルト信号を生成する第２生成手段と、
前記基板厚ずれ信号または前記ラジアルチルト信号を用いて前記基板厚ずれまたは前記ラジアルチルトを補正する補正手段と
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１１】
前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記メインビームのフォーカス誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第１サブビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビームのフォーカス誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第２サブビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビームのフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームのフォーカス誤差信号と、前記第１サブビームのフォーカス誤差信号と前記第２サブビームのフォーカス誤差信号の和とから、それらフォーカス誤差信号の和信号を生成し、その和信号を前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号とする請求項１０に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項１２】
前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記メインビームのトラック誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第１サブビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビームのトラック誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第２サブビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビームのトラック誤差信号を生成し、前記メインビームのトラック誤差信号と、前記第１サブビームのトラック誤差信号と前記第２サブビームのトラック誤差信号の和とから、それらトラック誤差信号の差信号を生成し、その差信号を前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号とする請求項１０に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項１３】
前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記第１サブビームの第１および第２の領域の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビームの第１および第２の領域のフォーカス誤差信号をそれぞれ生成し、前記光記録媒体からの前記第２サブビームの第３および第４の領域の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビームの第３および第４の領域のフォーカス誤差信号をそれぞれ生成し、前記第１サブビームの第１領域のフォーカス誤差信号と前記第２サブビームの第３の領域のフォーカス誤差信号の和と、前記第１サブビームの第２の領域のフォーカス誤差信号と前記第２サブビームの第４の領域のフォーカス誤差信号の和の、前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号に対するゼロクロス点のずれに基づいて、前記基板厚ずれ信号を生成する請求項１１に記載の光学式情報記録再生装置。
【請求項１４】
前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記第１サブビームの第１および第２の領域の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビームの第１および第２の領域のトラック誤差信号をそれぞれ生成し、前記光記録媒体からの前記第２サブビームの第３および第４の領域の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビームの第３および第４の領域のトラック誤差信号をそれぞれ生成し、前記第１サブビームの第１領域のトラック誤差信号と前記第２サブビームの第３領域のトラック誤差信号の和と、前記第１サブビームの第２領域のトラック誤差信号と前記第２サブビームの第４領域のトラック誤差信号の和の、前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号に対するゼロクロス点のずれに基づいて、前記ラジアルチルト信号を生成する請求項１２に記載の光学式情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号の双方にオフセットを生じず、かつ光記録媒体の基板厚ずれおよびラジアルチルトの少なくとも一方を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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＲＦ信号が予め記録されていない追記型および書換可能型の光記録媒体には、通常はトラッキングを行うための溝（トラッキング溝）が形成されている。一般に、光記録媒体への入射光の側から見て、溝の凹部をランド、凸部をグルーブと呼ぶ。このような追記型および書換可能型の光記録媒体に対してフォーカス誤差信号を検出する場合、デフォーカス量が０の位置でのフォーカス誤差信号は厳密には０ではなく、光記録媒体に溝が形成されていることにより原理的にランドとグルーブ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。また、追記型および書換可能型の光記録媒体に対してトラック誤差信号を検出する場合、通常はプッシュプル法による検出を行うが、プッシュプル法によるトラック誤差信号は、光ヘッド装置の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。これらのオフセットによる記録再生特性の悪化を防ぐため、光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置には、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない工夫が求められる。
【０００３】
図３５に、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない従来の光ヘッド装置の構成例を示す。この光ヘッド装置は、特開２０００−８２２２６号公報に記載されているものである。
【０００４】
図３５において、半導体レーザ１からの出射光は、回折光学素子３ｐにより０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光はビームスプリッタ２４を約５０％が透過し、コリメータレンズ２で平行光化され、対物レンズ６でディスク（光記録媒体）７上に集光・照射される。照射光の０次光、±１次回折光に対応するディスク７からの３つの反射光は、対物レンズ６、コリメータレンズ２を逆向きに透過し、ビームスプリッタ２４で約５０％が反射され、円筒レンズ８を透過して光検出器１０ｂで受光される。光検出器１０ｂはコリメータレンズ２、円筒レンズ８の２つの焦線の中間に設置されている。
【０００５】
図３６にディスク７上の集光スポットの配置を示す。集光スポット１３ａ、１３ｔ、１３ｕは、それぞれ回折光学素子３ｐから出射された０次光、＋１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。０次光の集光スポット１３ａは、ディスク７のトラック１２（ランドまたはグルーブ）上に、＋１次回折光の集光スポット１３ｔはトラック１２の右側に隣接するトラック（グルーブまたはランド）上に、−１次回折光の集光スポット１３ｕはトラック１２の左側に隣接するトラック（グルーブまたはランド）上に、それぞれ配置されている。
【０００６】
図３７に光検出器１０ｂの受光部のパターンと光検出器１０ｂ上の光スポットの配置を示す。光スポット１５ａは回折光学素子３ｐからの０次光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線（両分割線は互いに直交する）で分割された４つの受光部２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄで受光される。光スポット１５ｊは回折光学素子３ｐからの＋１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で分割された４つの受光部２５ｅ、２５ｆ、２５ｇ、２５ｈで受光される。光スポット１５ｋは回折光学素子３ｐからの−１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で分割された４つの受光部２５ｉ、２５ｊ、２５ｋ、２５ｌで受光される。ディスク７上の集光スポット１３ａ、１３ｔ、１３ｕの列は、ディスク７のほぼ接線方向に沿っているが、コリメータレンズ２および円筒レンズ８の作用により、光検出器１０ｂ上の光スポット１５ａ、１５ｊ、１５ｋの列はほぼディスク７の半径方向に沿ったものとなる。
【０００７】
受光部２５ａ〜２５ｌからの出力をそれぞれＶ２５ａ〜Ｖ２５ｌで表わすと、フォーカス誤差信号は、差動非点収差法により、
（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｄ）−（Ｖ２５ｂ＋Ｖ２５ｃ）＋Ｋ｛（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｌ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｋ）｝（Ｋは定数）
の演算から得られる。
【０００８】
トラック誤差信号は、差動プッシュプル法により、
（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｂ）−（Ｖ２５ｃ＋Ｖ２５ｄ）−Ｋ｛（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｊ）−（Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｋ＋Ｖ２５ｌ）｝
の演算から得られる。
【０００９】
また、集光スポット１３ａによるＲＦ信号は、
Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｂ＋Ｖ２５ｃ＋Ｖ２５ｄ
の演算から得られる。
図３８に各種のフォーカス誤差信号を示す。図３８において、横軸はディスク７のデフォーカス量、縦軸はフォーカス誤差信号のレベルである。図３８（ａ）に示すフォーカス誤差信号２６ａは、集光スポット１３ａがランド上に配置されている場合の集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号を示し、フォーカス誤差信号２６ｂは集光スポット１３ａがグルーブ上に配置されている場合の集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号を示す。また、図３８（ｂ）に示すフォーカス誤差信号２６ｃは、集光スポット１３ａがランド上に配置されている場合の集光スポット１３ｔ、１３ｕによるフォーカス誤差信号を示し、フォーカス誤差信号２６ｄは、集光スポット１３ａがグルーブ上に配置されている場合の集光スポット１３ｔ、１３ｕによるフォーカス誤差信号を示す。デフォーカス量が０の位置でのフォーカス誤差信号は、厳密には０ではなく、図３８（ａ）においてはランドでは正、グルーブでは負のオフセットを持ち、図３８（ｂ）においてはランドでは負、グルーブでは正のオフセットを持っている。これに対し、図３８（ｃ）に示すフォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号２６ｅは、オフセットを持っていない。これは、フォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号２６ｅが、集光スポット１３ａがランド上またはグルーブ上に配置されている場合の集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号２６ａまたは２６ｂと集光スポット１３ｔ、１３ｕによるフォーカス誤差信号２６ｃまたは２６ｄとの和として導出されるため、図３８（ａ）、（ｂ）におけるフォーカス誤差信号２６ａ〜２６ｅのオフセットが互いに相殺されるからである。
【００１０】
図３９に各種のトラック誤差信号を示す。同図において、横軸はディスク７のオフトラック量、縦軸はトラック誤差信号のレベルである。図３９（ａ）に示すトラック誤差信号２７ａは、対物レンズ６がディスク７の半径方向の外側にシフトした場合の、０次光に対応する集光スポット１３ａによるトラック誤差信号を示し、トラック誤差信号２７ｂは、対物レンズ６がディスク７の半径方向の外側にシフトした場合の、±１次回折光に対応する集光スポット１３ｔ、１３ｕによるトラック誤差信号を示す。また、図３９（ｂ）に示すトラック誤差信号２７ｃは、対物レンズ６がディスク７の半径方向の内側にシフトした場合の集光スポット１３ａによるトラック誤差信号を示し、トラック誤差信号２７ｄは、対物レンズ６がディスク７の半径方向の内側にシフトした場合の集光スポット１３ｔ、１３ｕによるトラック誤差信号を示す。０次光に対応する集光スポット１３ａによるトラック誤差信号２７ａ、２７ｃと、±１次回折光に対応する集光スポット１３ｔ、１３ｕによるトラック誤差信号２７ｂ、２７ｄとは、極性が互いに逆であるが、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした場合のオフセットの符号は同じであり、図３９（ａ）においては正、図３９（ｂ）においては負のオフセットを持っている。
【００１１】
これに対し、図３９（ｃ）に示すトラック誤差信号２７ｅは、対物レンズ６がディスク７の半径方向の外側または内側にシフトした場合のトラックサーボのためのトラック誤差信号である。このトラックサーボのためのトラック誤差信号２７ｅは、対物レンズ６がディスク７の半径方向の外側または内側にシフトした場合の集光スポット１３ａによるトラック誤差信号２７ａ、２７ｃと、集光スポット１３ｔ、１３ｕによるトラック誤差信号２７ｂ、２７ｄとの差から導出される。図３９（ｃ）に示すように、図３８（ａ）、（ｂ）におけるトラック誤差信号２７ａ〜２７ｄのオフセットが相殺されるため、トラックサーボのためのトラック誤差信号２７ｅにはオフセットを生じていない。
【００１２】
ところで、一般に、光学式情報記録再生装置における情報の記録密度は、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直径の２乗に反比例する。すなわち、光記録媒体上の集光スポットの直径が小さいほど記録密度は高くなる。集光スポットの直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直径は小さくなる。
【００１３】
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。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、その半径方向の傾き（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。
【００１４】
従って、記録密度を高くす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とラジアルチルトを検出して補正することが必要である。
【００１５】
光記録媒体の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の例としては、ＳＰＩＥプロシーディングズ第４０９０巻第３０９頁〜第３１８頁（SPIE Proceedings, Vol. 4090, pp. 309-318）に記載の光ヘッド装置がある。この光ヘッド装置は、図３５に示す光ヘッド装置における回折光学素子３ｐを図４０に示す回折光学素子３ｑに置き換えたものである。
図４０はその回折光学素子３ｑの平面図である。回折光学素子３ｑは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい直径を有する円の内側の領域２８のみに回折格子が形成された構成である。この回折格子の格子の方向はディスク７の半径方向に平行であり、それら格子のパターンは等間隔に並置された直線群から形成されている。
【００１６】
回折光学素子３ｑの領域２８内に入射した光は、０次光として一部が透過し、±１次回折光としてそれぞれ一部が回折される。また、領域２８の外側の領域に入射した光は全て透過する。すなわち、回折光学素子３ｑからの０次光には、領域２８を透過した光と領域２８の外側領域を透過した光の両方が含まれるため、０次光に対する開口数は対物レンズ６の有効径で決まる。他方、回折光学素子３ｑからの±１次回折光には、領域２８で回折された光のみが含まれるため、±１次回折光に対する開口数は領域２８の直径で決まる。その結果、回折光学素子３ｑからの０次光と回折光学素子３ｑからの±１次回折光とは、強度分布が互いに異なる。つまり、±１次回折光は０次光に比べて周辺部の強度が低い。
【００１７】
図４１に、図４０に示す回折光学素子３ｑを用いた光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を示す。集光スポット１３ａ、１３ｖ、１３ｗは、それぞれ回折光学素子３ｑから出射された０次光、＋１次回折光、−１次回折光に相当し、これらはいずれも同一のトラック１２（ランドまたはグルーブ）上に配置されている。±１次回折光は０次光に比べて周辺部の強度が低いため、±１次回折光の集光スポット１３ｖと１３ｗは０次光の集光スポット１３ａに比べて径が少し大きくなっている。
【００１８】
図４０に示す回折光学素子３ｑを用いた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は、図３７に示すものと同じである。
【００１９】
図４２にラジアルチルトの検出に関わる各種のトラック誤差信号を示す。同図において、横軸はディスク７のオフトラック量、縦軸はトラック誤差信号のレベルである。
【００２０】
図４２（ａ）に示すトラック誤差信号２９ａは、ディスク７にラジアルチルトがない場合の集光スポット１３ａによるトラック誤差信号と、集光スポット１３ｖ、１３ｗによるトラック誤差信号を示す。両信号は同一である。これに対し、図４２の（ｂ）に示すトラック誤差信号２９ｂは、ディスク７に正のラジアルチルトがある場合の集光スポット１３ａによるトラック誤差信号を示し、トラック誤差信号２９ｃはディスク７に正のラジアルチルトがある場合の集光スポット１３ｖ、１３ｗによるトラック誤差信号を示す。また、図４２（ｃ）に示すトラック誤差信号２９ｄは、ディスク７に負のラジアルチルトがある場合の集光スポット１３ａによるトラック誤差信号を示し、トラック誤差信号２９ｅはディスク７に負のラジアルチルトがある場合の集光スポット１３ｖ、１３ｗによるトラック誤差信号を示す。集光スポット１３ａによるトラック誤差信号が−側から＋側へ０点を横切る位置がランド、＋側から−側へ０点を横切る位置がグルーブに相当する。
【００２１】
ディスク７にラジアルチルトがない場合、集光スポット１３ｖ、１３ｗによるトラック誤差信号は、集光スポット１３ａによるトラック誤差信号と重なって信号２９ａのようになるから、両トラック誤差信号のゼロクロス点が一致する。よって、ランド、グルーブのどちらでもトラック誤差信号の値は０となる。これに対し、ディスク７に正のラジアルチルトがある場合、集光スポット１３ｖ、１３ｗによるトラック誤差信号２９ｃは、集光スポット１３ａによるトラック誤差信号２９ｂに対してゼロクロス点が図の左側にずれる。その結果、トラック誤差信号の値はランドでは正、グルーブでは負となる。また、ディスク７に負のラジアルチルトがある場合、集光スポット１３ｖ、１３ｗによるトラック誤差信号２９ｅは、集光スポット１３ａによるトラック誤差信号２９ｄに対してゼロクロス点が図の右側にずれる。その結果、トラック誤差信号の値はランドでは負、グルーブでは正となる。従って、０次光の集光スポット１３ａによるトラック誤差信号を用いてトラックサーボをかけると、±１次回折光の集光スポット１３ｖ、１３ｗによるトラック誤差信号を「ラジアルチルト信号」として用いることができる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない従来の光ヘッド装置（図３５を参照）においては、回折光学素子からの０次光によるフォーカス誤差信号と±１次回折光によるフォーカス誤差信号の和をフォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号として、これら３つのフォーカス誤差信号の持つオフセットを相殺させている。また、回折光学素子からの０次光によるトラック誤差信号と±１次回折光によるトラック誤差信号の差をトラックサーボのためのトラック誤差信号として、これら３つのトラック誤差信号の持つオフセットを相殺させている。このため、回折光学素子からの０次光と±１次回折光は強度分布が互いに同一である必要がある。
【００２３】
一方、光記録媒体の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（図４０を参照）においては、回折光学素子からの０次光によるトラック誤差信号と回折光学素子からの±１次回折光によるトラック誤差信号のゼロクロス点のずれに基づいて、光記録媒体のラジアルチルトを検出するため、回折光学素子からの０次光と回折光学素子からの±１次回折光は強度分布が異なる必要がある。
【００２４】
よって、従来の光ヘッド装置には、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号の双方にオフセットを生じさせない構成と、光記録媒体のラジアルチルトを検出可能にする構成とは、両立できないという問題がある。
【００２５】
本発明は、従来の光ヘッド装置における上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号の双方にオフセットを生じないと共に、光記録媒体のラジアルチルトを検出することが可能な光ヘッド装置と、それを用いた光学式情報記録再生装置を提供することにある。
【００２６】
本発明の他の目的は、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号の双方にオフセットを生じないと共に、光記録媒体の基板厚ずれを検出することが可能な光ヘッド装置と、それを用いた光学式情報記録再生装置を提供することにある。
【００２７】
ここに明記しない本発明のさらに他の目的は、以下の説明および添付図面から明らかになる。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
（１）  本発明の第１の光ヘッド装置は、
光源と、その光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、
前記出射光から、メインビームと、そのメインビームと強度分布が同じである第１サブビーム群と、前記メインビームとは強度分布が異なる第２サブビーム群とを生成する第１生成手段を備え、
前記光検出器は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光および前記光記録媒体からの前記第１サブビーム群の反射光を、フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号またはトラックサーボに用いるトラック誤差信号を検出するために受光すると共に、前記光記録媒体からの前記第２サブビーム群の反射光を、前記光記録媒体の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号または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検出するために受光することを特徴としている。
そして、その好ましい例では、前記第１生成手段が、前記光源と前記対物レンズの間に設けられた回折光学素子を含んでおり、その回折光学素子によって前記出射光から前記メインビームと前記第１サブビーム群と前記第２サブビーム群とが生成される。
本発明の第２の光ヘッド装置は、
光源と、その光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、
前記出射光から、メインビームと、対となる第１サブビームと第２サブビームを生成する第１生成手段を備え、
前記第１サブビームおよび前記第２サブビームは、前記メインビームとは強度分布が異なると共に、前記第１サブビームおよび前記第２サブビームの強度分布を加算したものが、前記メインビームの強度分布と同じであり、
前記第１サブビームは、第１および第２の領域に分割されており、
前記第２サブビームは、第３および第４の領域に分割されており、
前記光検出器は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光を、フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号またはトラックサーボに用いるトラック誤差信号を検出するために受光すると共に、前記光記録媒体からの前記第１サブビームの反射光および前記光記録媒体からの前記第２サブビームの反射光を、前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号または前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号ならびに前記光記録媒体の基板厚ずれを表す基板厚ずれ信号または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検出するために受光することを特徴としている。
そして、その好ましい例では、前記第１生成手段が、前記光源と前記対物レンズの間に設けられた回折光学素子を含んでおり、その回折光学素子によって前記出射光から前記メインビームと前記第１サブビームと前記第２サブビームとが生成される。
【００２９】
（２）  本発明の第１の光学式情報記録再生装置は、
（１）で述べた本発明の第１の光ヘッド装置と、
前記光検出器の出力から前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号または前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号ならびに前記基板厚ずれ信号または前記ラジアルチルト信号を生成する第２生成手段と、
前記基板厚ずれ信号または前記ラジアルチルト信号を用いて前記基板厚ずれまたは前記ラジアルチルトを補正する補正手段と
を備えたことを特徴としている。
そして、その一つの好ましい例では、前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記メインビームのフォーカス誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第１サブビーム群の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビーム群のフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームのフォーカス誤差信号と前記第１サブビーム群のフォーカス誤差信号とから、それらフォーカス誤差信号の和信号を生成し、その和信号を前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号とする。
また、他の好ましい例では、前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記メインビームのトラック誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第１サブビーム群の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビーム群のトラック誤差信号を生成し、前記メインビームのトラック誤差信号と前記第１サブビーム群のトラック誤差信号とから、それらトラック誤差信号の差信号を生成し、その差信号を前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号とする。
さらに他の好ましい例では、前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記第２サブビーム群の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビーム群のフォーカス誤差信号を生成し、前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号と、前記第２サブビーム群のフォーカス誤差信号との間で、ゼロクロス点のずれを求め、そのゼロクロス点のずれに基づいて前記基板厚ずれ信号を生成する。
さらに他の好ましい例では、前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記第２サブビーム群の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビーム群のトラック誤差信号を生成し、前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号と、前記第２サブビーム群のトラック誤差信号との間で、ゼロクロス点のずれを求め、そのゼロクロス点のずれに基づいて前記ラジアルチルト信号を生成する。
【００３０】
本発明の第２の光学式情報記録再生装置は、
（１）で述べた本発明の第２の光ヘッド装置と、
前記光検出器の出力から前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号または前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号ならびに前記基板厚ずれ信号または前記ラジアルチルト信号を生成する第２生成手段と、
前記基板厚ずれ信号または前記ラジアルチルト信号を用いて前記基板厚ずれまたは前記ラジアルチルトを補正する補正手段と
を備えたことを特徴としている。
そして、その一つの好ましい例では、前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記メインビームのフォーカス誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第１サブビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビームのフォーカス誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第２サブビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビームのフォーカス誤差信号を生成し、前記メインビームのフォーカス誤差信号と、前記第１サブビームのフォーカス誤差信号と前記第２サブビームのフォーカス誤差信号の和とから、それらフォーカス誤差信号の和信号を生成し、その和信号を前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号とする。
また、他の好ましい例では、前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記メインビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記メインビームのトラック誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第１サブビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビームのトラック誤差信号を生成し、前記光記録媒体からの前記第２サブビームの反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビームのトラック誤差信号を生成し、前記メインビームのトラック誤差信号と、前記第１サブビームのトラック誤差信号と前記第２サブビームのトラック誤差信号の和とから、それらトラック誤差信号の差信号を生成し、その差信号を前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号とする。
さらに他の好ましい例では、前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記第１サブビームの第１および第２の領域の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビームの第１および第２の領域のフォーカス誤差信号をそれぞれ生成し、前記光記録媒体からの前記第２サブビームの第３および第４の領域の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビームの第３および第４の領域のフォーカス誤差信号をそれぞれ生成し、前記第１サブビームの第１領域のフォーカス誤差信号と前記第２サブビームの第３の領域のフォーカス誤差信号の和と、前記第１サブビームの第２の領域のフォーカス誤差信号と前記第２サブビームの第４の領域のフォーカス誤差信号の和の、前記フォーカスサーボに用いるフォーカス誤差信号に対するゼロクロス点のずれに基づいて、前記基板厚ずれ信号を生成する。
さらに他の好ましい例では、前記第２生成手段は、前記光記録媒体からの前記第１サブビームの第１および第２の領域の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第１サブビームの第１および第２の領域のトラック誤差信号をそれぞれ生成し、前記光記録媒体からの前記第２サブビームの第３および第４の領域の反射光に対応する前記光検出器の出力から前記第２サブビームの第３および第４の領域のトラック誤差信号をそれぞれ生成し、前記第１サブビームの第１領域のトラック誤差信号と前記第２サブビームの第３領域のトラック誤差信号の和と、前記第１サブビームの第２領域のトラック誤差信号と前記第２サブビームの第４領域のトラック誤差信号の和の、前記トラックサーボに用いるトラック誤差信号に対するゼロクロス点のずれに基づいて、前記ラジアルチルト信号を生成する。
【００３１】
（３）  本発明の第１の光ヘッド装置および第１の光学式情報記録再生装置においては、メインビームと第１サブビーム群は強度分布が互いに同じである。このため、メインビームによるフォーカス誤差信号のオフセットと第１サブビーム群によるフォーカス誤差信号のオフセットは相殺可能であり、また、メインビームによるトラック誤差信号のオフセットと第１サブビーム群によるトラック誤差信号のオフセットも相殺可能である。従って、例えば、メインビームのフォーカス誤差信号と第１サブビーム群のフォーカス誤差信号の和信号を生成し、その和信号をフォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号とすると、そのフォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号はオフセットを含まない。同様に、例えば、メインビームのトラック誤差信号と第１サブビーム群のトラック誤差信号の差信号を生成し、その差信号をトラックサーボのためのトラック誤差信号とすると、そのトラックサーボのためのトラック誤差信号はオフセットを含まない。
本発明の第２の光ヘッド装置および第２の光学式情報記録再生装置においては、第１サブビームおよび第２サブビームは、メインビームとは強度分布が異なると共に、第１サブビームおよび第２サブビームの強度分布を加算したものが、前記メインビームの強度分布と同じである。このため、メインビームによるフォーカス誤差信号のオフセットと第１及び第２のサブビームによるフォーカス誤差信号のオフセットは相殺可能であり、また、メインビームによるトラック誤差信号のオフセットと第１及び第２のサブビームによるトラック誤差信号のオフセットも相殺可能である。
従って、例えば、メインビームのフォーカス誤差信号と第１及び第２のサブビームのフォーカス誤差信号の和信号を生成し、その和信号をフォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号とすると、そのフォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号はオフセットを含まない。
同様に、例えば、メインビームのトラック誤差信号と第１及び第２のサブビームのトラック誤差信号の差信号を生成し、その差信号をトラックサーボのためのトラック誤差信号とすると、そのトラックサーボのためのトラック誤差信号はオフセットを含まない。
【００３２】
他方、本発明の第１の光ヘッド装置および第１の光学式情報記録再生装置においては、メインビームと第２サブビームは強度分布が互いに異なっている。使用する光記録媒体に「基板厚ずれ」がない場合、メインビームのフォーカス誤差信号と第２サブビームのフォーカス誤差信号の間では、ゼロクロス点が一致する。しかし、光記録媒体に「基板厚ずれ」がある場合には、球面収差によってそれら二つのフォーカス誤差信号のゼロクロス点がシフトし、そのシフト量は強度分布に応じて異なる。その結果、メインビームのフォーカス誤差信号と第２サブビームのフォーカス誤差信号の間では、ゼロクロス点のずれが生じる。従って、このゼロクロス点のずれに基づいて光記録媒体の基板厚ずれを検出することが可能である。
同様に、光記録媒体に「ラジアルチルト」がない場合、メインビームのトラック誤差信号と第２サブビームのトラック誤差信号の間では、ゼロクロス点が一致する。しかし、光記録媒体に「ラジアルチルト」がある場合には、コマ収差によってそれら二つのトラック誤差信号のゼロクロス点がシフトし、そのシフト量は強度分布に応じて異なる。その結果、メインビームのトラック誤差信号と第２サブビームのトラック誤差信号の間では、ゼロクロス点のずれが生じる。従って、このゼロクロス点のずれに基づいて光記録媒体のラジアルチルトを検出することが可能である。
【００３３】
本発明の第２の光ヘッド装置および第２の光学式情報記録再生装置においては、第１サブビームおよび第２サブビームは、メインビームとは強度分布が異なると共に、第１サブビームおよび第２サブビームの強度分布を加算したものが、前記メインビームの強度分布と同じである。したがって、メインビームのフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、第１サブビームの第１領域および第２サブビームの第２領域のフォーカス誤差信号と、第１サブビームの第２領域および第２サブビーム２の第１領域のフォーカス誤差信号の差信号を、「基板厚ずれ信号」として用いることができる。
また、メインビームのトラック誤差信号を用いてトラックサーボをかけた時の、第１サブビームの第１領域および第２サブビームの第２領域のトラック誤差信号と第１サブビームの第２領域および第２サブビーム２の第２領域のトラック誤差信号の差信号を、「ラジアルチルト信号」として用いることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（光ヘッド装置の第１実施形態）
図１に本発明の光ヘッド装置の第１実施形態の構成を示す。図１の構成において、半導体レーザ１からの出射光は、コリメータレンズ２で平行光化され、回折光学素子３ａによりメインビームである１つの透過光、第１サブビームである２つの回折光、第２サブビームである２つの回折光の合計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４にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板５を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ６でディスク７上に集光される。
【００３５】
ディスク７からの５つの反射光は、対物レンズ６を逆向きに透過し、１／４波長板５を透過して円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、円筒レンズ８、レンズ９を透過して光検出器１０ａで受光される。光検出器１０ａは円筒レンズ８とレンズ９の２つの焦線の中間に設置されている。
【００３６】
図２は、本実施形態で使用する回折光学素子３ａの平面図である。この回折光学素子３ａは、入射面には、図２（ａ）に示すように光透過領域の全面に回折格子が形成されており、出射面には、図２（ｂ）に示すように、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい直径を有する円形領域１１ａの内部のみに回折格子が形成された構成である。入射面および出射面にそれぞれ形成された回折格子の格子の方向は、いずれもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。入射面に形成された回折格子における格子の間隔は、出射面に形成された回折格子における格子の間隔の２倍である。
【００３７】
格子のライン部とスペース部の位相差をいずれも、例えば０．２３２π［ラジアン］とすると、回折光学素子３ａの入射面に入射した光は０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。一方、回折光学素子３ａの出射面の領域１１ａに入射した光は、０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。また、出射面の領域１１ａの外部に入射した光は、ほぼ１００％が透過する。
【００３８】
入射面からの０次光のうち出射面からの０次光をメインビーム、入射面からの±１次回折光のうち出射面からの０次光を第１サブビーム、入射面からの０次光のうち出射面からの±１次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには出射面の領域１１ａの内部を透過した光と外部を透過した光の両方が同じ比率で含まれ、第２サブビームには出射面の領域１１ａの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。なお、回折光学素子３ａの入射面と出射面は互いに逆にしても構わない。
【００３９】
図３にディスク７上の集光スポットの配置を示す。集光スポット１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅは、それぞれ回折光学素子３ａの入射面から入射した０次光のうち出射面から出射する０次光、入射面から入射した＋１次回折光のうち出射面から出射する０次光、入射面から入射した−１次回折光のうち出射面から出射する０次光、入射面から入射した０次光のうち出射面から出射する＋１次回折光、入射面から入射した０次光のうち出射面から出射する−１次回折光にそれぞれ相当する。集光スポット１３ａはトラック１２（ランドまたはグルーブ）上に、集光スポット１３ｂはトラック１２の１つ右側に隣接するトラック（グルーブまたはランド）上に、集光スポット１３ｃはトラック１２の１つ左側に隣接するトラック（グルーブまたはランド）上に、集光スポット１３ｄはトラック１２の２つ右側に隣接するトラック（ランドまたはグルーブ）上に、集光スポット１３ｅはトラック１２の２つ左側に隣接するトラック（ランドまたはグルーブ）上に、それぞれ配置されている。第１サブビームはメインビームと強度分布が同じであるため、第１サブビームの集光スポット１３ｂ、１３ｃはメインビームの集光スポット１３ａと直径が等しい。一方、第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低いため、第２サブビームの集光スポット１３ｄ、１３ｅはメインビームの集光スポット１３ａに比べて直径が大きい。
【００４０】
図４に光検出器１０ａの受光部のパターンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置を示す。
【００４１】
光スポット１５ａは、回折光学素子３ａの入射面からの０次光のうち出射面からの０次光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄで受光される。光スポット１５ｂは、回折光学素子３ａの入射面からの＋１次回折光のうち出射面からの０次光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈで受光される。光スポット１５ｃは、回折光学素子３ａの入射面からの−１次回折光のうち出射面からの０次光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部１４ｉ、１４ｊ、１４ｋ、１４ｌで受光される。光スポット１５ｄは、回折光学素子３ａの入射面からの０次光のうち出射面からの＋１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部１４ｍ、１４ｎ、１４ｏ、１４ｐで受光される。光スポット１５ｅは、回折光学素子３ａの入射面からの０次光のうち出射面からの−１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部１４ｑ、１４ｒ、１４ｓ、１４ｔで受光される。
【００４２】
ディスク７上の集光スポット１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅの列は、ディスク７のほぼ接線方向に並ぶが、円筒レンズ８およびレンズ９の作用により、光検出器１０ａ上の光スポット１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅの列は、ほぼその半径方向に並ぶ。
【００４３】
受光部１４ａ〜１４ｔからの出力をそれぞれＶ１４ａ、Ｖ１４ｂ、Ｖ１４ｃ、Ｖ１４ｄ、Ｖ１４ｅ、Ｖ１４ｆ、Ｖ１４ｇ、Ｖ１４ｈ、Ｖ１４ｉ、Ｖ１４ｊ、Ｖ１４ｋ、Ｖ１４ｌ、Ｖ１４ｍ、Ｖ１４ｎ、Ｖ１４ｏ、Ｖ１４ｐ、Ｖ１４ｑ、Ｖ１４ｒ、Ｖ１４ｓ、Ｖ１４ｔでそれぞれ表わすと、メインビームである集光スポット１３ａ、第１サブビームである集光スポット１３ｂ、１３ｃ、第２サブビームである集光スポット１３ｄ、１３ｅによるフォーカス誤差信号は、非点収差法により、それぞれ
（Ｖ１４ａ＋Ｖ１４ｄ）−（Ｖ１４ｂ＋Ｖ１４ｃ）、
（Ｖ１４ｅ＋Ｖ１４ｈ＋Ｖ１４ｉ＋Ｖ１４ｌ）−（Ｖ１４ｆ＋Ｖ１４ｇ＋Ｖ１４ｊ＋Ｖ１４ｋ）、
（Ｖ１４ｍ＋Ｖ１４ｐ＋Ｖ１４ｑ＋Ｖ１４ｔ）−（Ｖ１４ｎ＋Ｖ１４ｏ＋Ｖ１４ｒ＋Ｖ１４ｓ）
の演算から得られる。
【００４４】
フォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号は、差動非点収差法により、
（Ｖ１４ａ＋Ｖ１４ｄ）−（Ｖ１４ｂ＋Ｖ１４ｃ）＋Ｋ｛（Ｖ１４ｅ＋Ｖ１４ｈ＋Ｖ１４ｉ＋Ｖ１４ｌ）−（Ｖ１４ｆ＋Ｖ１４ｇ＋Ｖ１４ｊ＋Ｖ１４ｋ）｝（Ｋは定数）
の演算から得られる。
【００４５】
一方、メインビームである集光スポット１３ａ、第１サブビームである集光スポット１３ｂ、１３ｃ、第２サブビームである集光スポット１３ｄ、１３ｅによるトラック誤差信号は、プッシュプル法により、それぞれ
（Ｖ１４ａ＋Ｖ１４ｂ）−（Ｖ１４ｃ＋Ｖ１４ｄ）、
（Ｖ１４ｅ＋Ｖ１４ｆ＋Ｖ１４ｉ＋Ｖ１４ｊ）−（Ｖ１４ｇ＋Ｖ１４ｈ＋Ｖ１４ｋ＋Ｖ１４ｌ）、
（Ｖ１４ｍ＋Ｖ１４ｎ＋Ｖ１４ｑ＋Ｖ１４ｒ）−（Ｖ１４ｏ＋Ｖ１４ｐ＋Ｖ１４ｓ＋Ｖ１４ｔ）
の演算から得られる。
【００４６】
トラックサーボのためのトラック誤差信号は、差動プッシュプル法により、
（Ｖ１４ａ＋Ｖ１４ｂ）−（Ｖ１４ｃ＋Ｖ１４ｄ）−Ｋ｛（Ｖ１４ｅ＋Ｖ１４ｆ＋Ｖ１４ｉ＋Ｖ１４ｊ）−（Ｖ１４ｇ＋Ｖ１４ｈ＋Ｖ１４ｋ＋Ｖ１４ｌ）｝
の演算から得られる。
【００４７】
また、メインビームである集光スポット１３ａによるＲＦ信号は、
Ｖ１４ａ＋Ｖ１４ｂ＋Ｖ１４ｃ＋Ｖ１４ｄ
の演算から得られる。
【００４８】
第１実施形態における各種のフォーカス誤差信号は、図３８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３８を参照して説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号にオフセットを生じない。一方、第１実施形態における各種のトラック誤差信号は、図３９に示すものと同じである。第１実施形態においては、従来の光ヘッド装置において図３９を参照して説明した理由と同様の理由により、トラック誤差信号にオフセットを生じない。
【００４９】
図５に、基板厚ずれの検出に関わる各種のフォーカス誤差信号を示す。図５において、横軸はディスク７のデフォーカス量、縦軸はフォーカス誤差信号である。
【００５０】
図５（ａ）に示すフォーカス誤差信号１６ａは、ディスク７に基板厚ずれがない場合の集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号を示し、集光スポット１３ｄ、１３ｅによるフォーカス誤差信号を示す。これに対し、図５（ｂ）に示すフォーカス誤差信号１６ｂは、ディスク７に正の基板厚ずれがある場合の集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号を示し、フォーカス誤差信号１６ｃは、ディスク７に正の基板厚ずれがある場合の集光スポット１３ｄ、１３ｅによるフォーカス誤差信号を示す。また、図５（ｃ）に示すフォーカス誤差信号１６ｄは、ディスク７に負の基板厚ずれがある場合の集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号を示し、フォーカス誤差信号１６ｅは、ディスク７に負の基板厚ずれがある場合の集光スポット１３ｄ、１３ｅによるフォーカス誤差信号を示す。集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号が０点を横切る位置がジャストフォーカスに相当する。
【００５１】
ディスク７に基板厚ずれがない場合、集光スポット１３ｄ、１３ｅによるフォーカス誤差信号は集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号とゼロクロス点が一致し、ジャストフォーカスで０となる。これに対し、ディスク７に正の基板厚ずれがある場合、集光スポット１３ｄ、１３ｅによるフォーカス誤差信号は集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号に対してゼロクロス点が図の左側にずれ、ジャストフォーカスで正の値をとる。また、ディスク７に負の基板厚ずれがある場合、集光スポット１３ｄ、１３ｅによるフォーカス誤差信号は集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号に対してゼロクロス点が図の右側にずれ、ジャストフォーカスで負の値をとる。従って、メインビームである集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時に、第２サブビームである集光スポット１３ｄ、１３ｅによるフォーカス誤差信号を基板厚ずれ信号として用いることができる。
【００５２】
一方、第１実施形態におけるラジアルチルトの検出に関わる各種のトラック誤差信号は図４２に示すものと同じである。第１実施形態においては、従来の光ヘッド装置において図４２を参照して説明した理由と同様の理由により、メインビームである集光スポット１３ａによるトラック誤差信号を用いてトラックサーボをかけた時の第２のサブビームである集光スポット１３ｄ、１３ｅによるトラック誤差信号をラジアルチルト信号として用いることができる。
（光ヘッド装置の第２実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第２実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｂに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【００５３】
図６は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｂの平面図である。回折光学素子３ｂは、入射面には図６（ａ）に示すように光透過領域の全面に回折格子が形成されており、出射面には図６（ｂ）に示すように、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい直径を有する円の外側の領域１１ｂのみに回折格子が形成された構成である。入射面および出射面にそれぞれ形成された回折格子の格子の方向はいずれもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。入射面に形成された回折格子の格子の間隔は、出射面に形成された回折格子の格子の間隔の２倍である。
【００５４】
格子のライン部とスペース部の位相差をいずれも、例えば０．２３２π［ラジアン］とすると、回折光学素子３ｂの入射面に入射した光は０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。一方、回折光学素子３ｂの出射面の領域１１ｂに入射した光は０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。また、出射面の領域１１ｂの外側に入射した光はほぼ１００％が透過する。
【００５５】
入射面からの０次光のうち出射面からの０次光をメインビーム、入射面からの±１次回折光のうち出射面からの０次光を第１サブビーム、入射面からの０次光のうち出射面からの±１次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには出射面の領域１１ｂを透過した光と領域１１ｂの外部を透過した光の両方が同じ比率で含まれ、第２サブビームには出射面の領域１１ｂで回折された光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が高い。なお、回折光学素子３ｂの入射面と出射面は互いに逆にしても構わない。
【００５６】
図７にディスク７上の集光スポットの配置を示す。集光スポット１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｆ、１３ｇは、それぞれ、回折光学素子３ｂの入射面からの０次光のうち出射面からの０次光、入射面からの＋１次回折光のうち出射面からの０次光、入射面からの−１次回折光のうち出射面からの０次光、入射面からの０次光のうち出射面からの＋１次回折光、入射面からの０次光のうち出射面からの−１次回折光に相当する。集光スポット１３ａはトラック１２（ランドまたはグルーブ）上に、集光スポット１３ｂはトラック１２の１つ右側に隣接するトラック（グルーブまたはランド）上に、集光スポット１３ｃはトラック１２の１つ左側に隣接するトラック（グルーブまたはランド）上に、集光スポット１３ｆはトラック１２の２つ右側に隣接するトラック（ランドまたはグルーブ）上に、集光スポット１３ｇはトラック１２の２つ左側に隣接するトラック（ランドまたはグルーブ）上に、それぞれ配置されている。第１サブビームはメインビームと強度分布が同じであるため、第１サブビームの集光スポット１３ｂ、１３ｃは、メインビームの集光スポット１３ａに直径が等しい。一方、第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が高いため、第２サブビームの集光スポット１３ｆ、１３ｇは、メインビームである集光スポット１３ａに比べて直径が小さくサイドローブが大きい。
【００５７】
図８に光検出器１０ａの受光部のパターンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置を示す。
【００５８】
光スポット１５ａは、回折光学素子３ｂの入射面からの０次光のうち出射面からの０次光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部１４ａ〜１４ｄで受光される。光スポット１５ｂは、回折光学素子３ｂの入射面からの＋１次回折光のうち出射面からの０次光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部１４ｅ〜１４ｈで受光される。光スポット１５ｃは、回折光学素子３ｂの入射面からの−１次回折光のうち出射面からの０次光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部１４ｉ〜１４ｌで受光される。光スポット１５ｆは、回折光学素子３ｂの入射面からの０次光のうち出射面からの＋１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部１４ｍ〜１４ｐで受光される。光スポット１５ｇは、回折光学素子３ｂの入射面からの０次光のうち出射面からの−１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部１４ｑ〜１４ｔで受光される。
【００５９】
ディスク７上の集光スポット１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｆ、１３ｇの列は、ディスク７のほぼ接線方向に並ぶが、円筒レンズ８およびレンズ９の作用により、光検出器１０ａ上の光スポット１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｆ、１５ｇの列は、ほぼその半径方向に並ぶ。
【００６０】
第２実施形態においては、第１実施形態において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【００６１】
第２実施形態においては、従来の光ヘッド装置において図３０を参照して説明した理由と同様の理由によりフォーカス誤差信号にオフセットを生じない。また、従来の光ヘッド装置において図３１を参照して説明した理由と同様の理由によりトラック誤差信号にオフセットを生じない。
【００６２】
一方、第２実施形態においては、第１実施形態において図５を参照して説明した理由と同様の理由により、メインビームである集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時に、第２サブビームに対応する集光スポット１３ｆ、１３ｇによるフォーカス誤差信号を「基板厚ずれ信号」として用いることができる。また、従来の光ヘッド装置において図３４を参照して説明した理由と同様の理由により、メインビームである集光スポット１３ａによるトラック誤差信号を用いてトラックサーボをかけた時の第２サブビームに対応する集光スポット１３ｆ、１３ｇによるトラック誤差信号を「ラジアルチルト信号」として用いることができる。
（光ヘッド装置の第３実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第３実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｃに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【００６３】
図９は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｃの平面図である。この回折光学素子３ｃは、入射面には、図９（ａ）に示すように光透過領域の全面に回折格子が形成されており、出射面には図９（ｂ）に示すように、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい幅を有する帯状領域１１ｃのみに回折格子が形成された構成である。入射面および出射面に形成された回折格子の格子の方向はいずれもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。入射面に形成された回折格子の格子の間隔は、出射面に形成された回折格子の格子の間隔の２倍である。
【００６４】
格子のライン部とスペース部の位相差をいずれも例えば０．２３２π［ラジアン］とすると、回折光学素子３ｃの入射面に入射した光は０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。一方、回折光学素子３ｃの出射面の領域１１ｃに入射した光は０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。また、出射面の帯状領域１１ｃの外側に入射した光はほぼ１００％が透過する。
【００６５】
入射面からの０次光のうち出射面からの０次光をメインビーム、入射面からの±１次回折光のうち出射面からの０次光を第１サブビーム、入射面からの０次光のうち出射面からの±１次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには出射面の帯状領域１１ｃを透過した光とその外部を透過した光の両方が同じ比率で含まれ、第２ブビームには出射面の帯状領域１１ｃの内部で回折された光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が低い。なお、回折光学素子３ｃの入射面と出射面は互いに逆にして構わない。
【００６６】
第３実施形態におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図３に示す第１実施形態のものとほぼ同じであるが、第２サブビームはメインビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が低いため、第２サブビームである集光スポットは、メインビームである集光スポットに比べてディスク７の半径方向における直径が大きい。また、第３実施形態における光検出器１０ａの受光部のパターンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置は図４に示すものとほぼ同じである。第３実施形態においては、第１実施形態において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【００６７】
第３実施形態においては、従来の光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１実施形態および従来の光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第４実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第４実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｄに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【００６８】
図１０は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｄの平面図である。回折光学素子３ｄは、入射面には図１０（ａ）に示すように光透過領域の全面に回折格子が形成されており、出射面には図１０（ｂ）に示すように、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい幅を有する領域の外側にある二つの帯状領域１１ｄのみに回折格子が形成された構成である。入射面および出射面に形成された回折格子の格子の方向はいずれも、ディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。入射面に形成された回折格子の格子の間隔は、出射面に形成された回折格子の格子の間隔の２倍である。
【００６９】
格子のライン部とスペース部の位相差をいずれも、例えば０．２３２π［ラジアン］とすると、回折光学素子３ｄの入射面に入射した光は０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。一方、回折光学素子３ｄの出射面の領域１１ｄの内部に入射した光は０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。また、出射面の領域１１ｄの外部に入射した光はほぼ１００％が透過する。
【００７０】
入射面からの０次光のうち出射面からの０次光をメインビーム、入射面からの±１次回折光のうち出射面からの０次光を第１サブビーム、入射面からの０次光のうち出射面からの±１次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには出射面の帯状領域１１ｄを透過した光とその外部を透過した光の両方が同じ比率で含まれ、第２サブビームには出射面の領域１１ｄで回折された光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が高い。なお、回折光学素子３ｄの入射面と出射面は互いに逆にしても構わない。
【００７１】
第４実施形態におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図７に示すものとほぼ同じであるが、第２サブビームはメインビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が高いため、第２サブビームに対応する集光スポットはメインビームに対応する集光スポットに比べてディスク７の半径方向における直径が小さくサイドローブが大きい。また、本実施形態における光検出器１０ａの受光部のパターンと、光検出器１０ａ上の光スポットの配置は、図８に示すものとほぼ同じである。また、第１実施形態において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【００７２】
第４実施形態においては、従来の光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１実施形態および従来の光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第５実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第５実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｅに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【００７３】
図１１は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｅの平面図である。回折光学素子３ｅは、入射面には図１１（ａ）に示すように、入射光の光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線で二つの領域１１ｅ、１１ｆに分割された回折格子が形成されており、出射面には図１１（ｂ）に示すように、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい直径を有する円の内側の円形領域１１ｇのみに回折格子が形成された構成である。入射面および出射面に形成された回折格子の格子の方向はいずれも、ディスク７の半径方向に平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。入射面に形成された回折格子の格子の間隔は、出射面に形成された回折格子の格子の間隔の２倍である。入射面の領域１１ｅにおける格子の位相と領域１１ｆにおける格子の位相は、互いにπ［ラジアン］だけずれている。
【００７４】
格子のライン部とスペース部の位相差をいずれも例えば０．２３２π［ラジアン］とすると、入射面に入射した光は０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。一方、出射面の領域１１ｇに入射した光は０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。また、出射面の領域１１ｇの外部に入射した光はほぼ１００％が透過する。
【００７５】
入射面からの０次光のうち出射面からの０次光をメインビーム、入射面からの±１次回折光のうち出射面からの０次光を第１サブビーム、入射面からの０次光のうち出射面からの±１次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには、出射面の円形領域１１ｇを透過した光とその外部を透過した光の両方が同じ比率で含まれ、第２サブビームには、出射面の円形領域１１ｇで回折された光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。入射面の領域１１ｅからの＋１次回折光の位相と領域１１ｆからの＋１次回折光の位相は互いにπ［ラジアン］だけずれ、同様に入射面の領域１１ｅからの−１次回折光の位相と領域１１ｆからの−１次回折光の位相は互いにπ［ラジアン］だけずれる。なお、回折光学素子３ｅの入射面と出射面は互いに逆でも構わない。
図１２にディスク７上の集光スポットの配置を示す。集光スポット１３ａ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋは、それぞれ、回折光学素子３ｅの入射面からの０次光のうち出射面からの０次光、入射面からの＋１次回折光のうち出射面からの０次光、入射面からの−１次回折光のうち出射面からの０次光、入射面からの０次光のうち出射面からの＋１次回折光、入射面からの０次光のうち出射面からの−１次回折光に相当する。５つの集光スポット１３ａ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋは同一のトラック１２（ランドまたはグルーブ）上に配置されている。第１サブビームは、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線の左側と右側で位相が互いにπ［ラジアン］だけずれているため、第１サブビームに対応する集光スポット１３ｈ、１３ｉはディスク７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、第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低いため、第２サブビームに対応する集光スポット１３ｊ、１３ｋはメインビームに対応する集光スポット１３ａに比べて径が大きい。
【００７６】
第５実施形態における光検出器１０ａの受光部のパターンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置は、図４に示したものとほぼ同じである。第５実施形態においては、第１実施形態において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【００７７】
回折光学素子３ｅの入射面の帯状領域１１ｅにおける格子の位相と帯状領域１１ｆにおける格子の位相を互いにπ［ラジアン］だけずらすことにより、第１サブビームの位相を光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線の左側と右側で互いにπ［ラジアン］だけずらすことは、ディスク７上の第1サブビームの集光スポットをメインビームの集光スポットに対して、ディスク７の溝の(１／２)周期分だけディスク７の半径方向にずらして配置することと、誤差信号に関しては等価である。その理由は、例えば特開平９−８１９４２号公報に記載されている。従って、第５実施形態においては、従来の光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１実施形態および従来の光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
【００７８】
さらに、第５実施形態においては、５つの集光スポット１３ａ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋがディスク７の同一のトラック１２上に配置される。このため、トラックピッチが異なるディスクに対しても５つの集光スポットの配置は変わらず、任意のトラックピッチのディスクに対し、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じず、かつ基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第６実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第６実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｆに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【００７９】
図１３は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｆの平面図である。回折光学素子３ｆは、入射面には図１３（ａ）に示すように、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線で中央の帯状領域１１ｈと、その両側の帯状領域１１ｉの３つに分割された回折格子が形成されており、出射面には図１３（ｂ）に示すように、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい直径を有する円形領域１１ｊのみに回折格子が形成された構成である。入射面および出射面に形成された回折格子の格子の方向は、いずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。入射面に形成された回折格子の格子の間隔は、出射面に形成された回折格子の格子の間隔の２倍である。入射面の領域１１ｈにおける格子の位相と領域１１ｉにおける格子の位相は互いにπ［ラジアン］だけずれている。
【００８０】
格子のライン部とスペース部の位相差をいずれも、例えば０．２３２π［ラジアン］とすると、入射面に入射した光は０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。一方、出射面の円形領域１１ｊの内部に入射した光は０次光として約８７．３％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約５．１％が回折される。また、出射面の円形領域１１ｊの外部に入射した光はほぼ１００％が透過する。入射面からの０次光のうち出射面からの０次光をメインビーム、入射面からの±１次回折光のうち出射面からの０次光を第１サブビーム、入射面からの０次光のうち出射面からの±１次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには出射面の円形領域１１ｊの内部を透過した光と外部を透過した光の両方が同じ比率で含まれ、第２サブビームには出射面の円形領域１１ｊで回折された光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。入射面の帯状領域１１ｈからの＋１次回折光の位相と帯状領域１１ｉからの＋１次回折光の位相は互いにπ［ラジアン］だけずれている、同様に、入射面の帯状領域１１ｈからの−１次回折光の位相と帯状領域１１ｉからの−１次回折光の位相は互いにπ［ラジアン］だけずれている。なお、回折光学素子３ｆの入射面と出射面は互いに逆にしても構わない。
【００８１】
図１４にディスク７上の集光スポットの配置を示す。集光スポット１３ａ、１３ｌ、１３ｍ、１３ｊ、１３ｋは、それぞれ、回折光学素子３ｆの入射面からの０次光のうち出射面からの０次光、入射面からの＋１次回折光のうち出射面からの０次光、入射面からの−１次回折光のうち出射面からの０次光、入射面からの０次光のうち出射面からの＋１次回折光、入射面からの０次光のうち出射面からの−１次回折光に相当する。５つの集光スポット１３ａ、１３ｌ、１３ｍ、１３ｊ、１３ｋは同一のトラック１２（ランドまたはグルーブ）上に配置されている。第１サブビームは、光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側で位相が互いにπ［ラジアン］だけずれているため、第１サブビームに対応する集光スポット１３ｌ、１３ｍはディスク７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、第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低いため、第２サブビームに対応する集光スポット１３ｊ、１３ｋはメインビームである集光スポット１３ａに比べて直径が大きい。
【００８２】
第６実施形態における光検出器１０ａの受光部のパターンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置は図４に示すものとほぼ同じである。本実施の形態においては、第一の実施の形態において説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
回折光学素子３ｆの入射面の領域１１ｈにおける格子の位相と領域１１ｉにおける格子の位相を互いにπだけずらすことにより、第一のサブビームの位相を光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側で互いにπだけずらすことは、ディスク７上の第一のサブビームの集光スポットをメインビームの集光スポットに対し、ディスク７の溝の１／２周期分だけディスク７の半径方向にずらして配置することと誤差信号に関しては等価である。その理由は例えば特開平１１−２９６８７５号公報に記載されている。
【００８３】
従って、第６実施形態においては、従来の光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１実施形態および従来の光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
【００８４】
さらに、第６実施形態においては、５つの集光スポット１３ａ、１３ｌ、１３ｍ、１３ｊ、１３ｋがディスク７の同一のトラック１２上に配置されている。このため、トラックピッチが異なるディスクに対しても５つの集光スポットの配置は変わらず、任意のトラックピッチのディスクに対し、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じず、かつ基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第２〜第６の実施形態の変形例）
本発明の光ヘッド装置の変形例としては、第２実施形態における回折光学素子３ｂや、第３実施形態における回折光学素子３ｃや、第４実施形態における回折光学素子３ｄを、第５実施形態における回折光学素子３ｅや第６実施形態における回折光学素子３ｆと同様に、入射面が２つの領域に分割された回折光学素子に置き換えた形態も考えられる。これらの変形例においては、第５および第６の実施形態において説明した理由と同様の理由により、任意のトラックピッチのディスクに対し、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じず、かつ基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第７実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第７実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｇに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【００８５】
図１５は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｇの平面図である。回折光学素子３ｇは、片方の面（入射面または出射面）に、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい直径を有する円形領域１１ｋおよびその外側領域１１ｌに、それぞれ回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向はいずれも、ディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。円形領域１１ｋにおける格子の間隔と外側領域１１ｌにおける格子の間隔は等しい。
【００８６】
図１６は回折光学素子３ｇの断面図である。回折光学素子３ｇは、円形領域１１ｋにおいては図１６（ａ）に示すように基板１７上に格子１８ａが形成されており、外側領域１１ｌにおいては図１６（ｂ）に示すように基板１７上に格子１８ｂが形成された構成である。格子１８ａの間隔と格子１８ｂの間隔はいずれもＰである。格子１８ａの断面形状は、幅［（Ｐ／２）−Ａ］のライン部、幅Ａのスペース部、幅Ａのライン部、幅［（Ｐ／２）−Ａ］のライン部の繰り返しである。ライン部とスペース部の高さの平均はＨ０、高さの差は２Ｈ１である。一方、格子１８ｂの断面形状は、幅（Ｐ／２）のライン部、幅（Ｐ／２）のスペース部の繰り返しである。ライン部とスペース部の高さの平均はＨ０、高さの差は２Ｈ２である。このとき、格子１８ａの透過率、±１次回折効率、±２次回折効率をそれぞれηａ０、ηａ１、ηａ２とし、格子１８ｂの透過率、±１次回折効率、±２次回折効率をそれぞれηｂ０、ηｂ１、ηｂ２とすると、次式が成り立つ。但し、λは半導体レーザ１の波長、ｎは格子１８ａ、１８ｂの屈折率である。
【００８７】
ηａ０＝ｃｏｓ2（φ１／２）
ηａ１＝（２／π）2ｓｉｎ2（φ１／２）ｓｉｎ2［π（１−４Ａ／Ｐ）／２］
ηａ２＝（１／π）2ｓｉｎ2（φ１／２）｛１＋ｃｏｓ［π（１−４Ａ／Ｐ）］｝2
ηｂ０＝ｃｏｓ2（φ２／２）
ηｂ１＝（２／π）2ｓｉｎ2（φ２／２）
ηｂ２＝０
φ１＝４π（ｎ−１）Ｈ１／λ
φ２＝４π（ｎ−１）Ｈ２／λ
例えばφ１＝０．２９５π、φ２＝０．１９４π、Ａ＝０．１４２Ｐとすると、ηａ０＝０．８００、ηａ１＝０．０３２、ηａ２＝０．０３０、ηｂ０＝０．９１０、ηｂ１＝０．０３６、ηｂ２＝０となる。すなわち、円形領域１１ｋ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、外側領域１１ｌ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。
【００８８】
回折光学素子３ｇからの０次光をメインビーム、±１次回折光を第１サブビーム、±２次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには円形領域１１ｋからの透過光または回折光と、外側領域１１ｌからの透過光または回折光の両方が同じ比率で含まれ、第２サブビームには円形領域１１ｋからの回折光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。
【００８９】
第７実施形態におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図３に示すものと同じである。また、本実施形態における光検出器１０ａの受光部のパターンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置は、図４に示すものと同じである。本実施形態においては、第１実施形態において説明した方法と同様の方法により、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【００９０】
また、第７実施形態においては、従来の光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１実施形態および従来の光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第８実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第８実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｈに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【００９１】
図１７は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｈの平面図である。回折光学素子３ｈは、片方の面（入射面または出射面）に、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい直径を有する円の外側領域１１ｍと、その内側領域１１ｎに、それぞれ回折格子が形成された構成である。各回折格子の格子の方向は、いずれもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。外側領域１１ｍにおける格子の間隔と内側領域１１ｎにおける格子の間隔は等しい。
【００９２】
第８実施形態における回折光学素子３ｈの断面図は、図１６に示す第７実施形態のものと同じであり、外側領域１１ｍ、内側領域１１ｎがそれぞれ図１６（ａ）、図１６（ｂ）に対応する。例えば、φ１＝０．２９５π［ラジアン］、φ２＝０．１９４π［ラジアン］、Ａ＝０．１４２Ｐとすると、外側領域１１ｍ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、内側領域１１ｎ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。
【００９３】
回折光学素子３ｈからの０次光をメインビーム、±１次回折光を第１サブビーム、±２次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには外側領域１１ｍからの透過光または回折光と、内側領域１１ｎからの透過光または回折光の両方が同じ比率で含まれ、第２サブビームには外側領域１１ｍからの回折光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が高い。
【００９４】
第８実施形態におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図７に示すものと同じである。また、本実施形態における光検出器１０ａの受光部のパターンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置は、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実施形態において説明した方法と同様の方法により、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【００９５】
また、従来の光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１実施形態および従来の光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第９実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第９実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｉに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【００９６】
図１８は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｉの平面図である。回折光学素子３ｉは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい幅を有する帯状の内側領域１１ｏと、その両側に配置された二つの帯状の外側領域１１ｐにそれぞれ回折格子が形成された構成である。各回折格子における格子の方向は、いずれもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。内側領域１１ｏにおける格子の間隔と外側領域１１ｐにおける格子の間隔は等しい。
【００９７】
第９実施形態における回折光学素子３ｉの断面図は、図１６に示すものと同じであり、内側領域１１ｏと外側領域１１ｐがそれぞれ図１６（ａ）、図１６（ｂ）に対応する。例えば、φ１＝０．２９５π［ラジアン］、φ２＝０．１９４π［ラジアン］、Ａ＝０．１４２Ｐとすると、内側領域１１ｏ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、外側領域１１ｐ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。
【００９８】
回折光学素子３ｉからの０次光をメインビーム、±１次回折光を第１サブビーム、±２次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには内側領域１１ｏからの透過光または回折光と、外側領域１１ｐからの透過光または回折光の両方が同じ比率で含まれ、第２サブビームには内側領域１１ｏからの回折光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が低い。
【００９９】
第９実施形態におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図３に示すものとほぼ同じであるが、第２サブビームはメインビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が低いため、第２サブビームである集光スポットはメインビームである集光スポットに比べてディスク７の半径方向における径が大きい。また、第９実施形態における光検出器１０ａの受光部のパターンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置は、図４に示すものとほぼ同じである。第９実施形態においては、第１実施形態において説明した方法と同様の方法により、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
第９実施形態においては、従来の光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１実施形態および従来の光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第１０実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第１０実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｊに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【０１００】
図１９は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｊの平面図である。回折光学素子３ｊは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい幅を有する領域の外側にある二つの帯状の外側領域１１ｑと、その間に配置された帯状の内側領域１１ｒに、それぞれ回折格子が形成された構成である。各回折格子の格子の方向は、いずれもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。外側領域１１ｑにおける格子の間隔と内側領域１１ｒにおける格子の間隔は、互いに等しい。
【０１０１】
第１０実施形態における回折光学素子３ｊの断面図は、図１６に示すものと同じであり、外側領域１１ｑと内側領域１１ｒがそれぞれ、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に対応する。例えば、φ１＝０．２９５π［ラジアン］、φ２＝０．１９４π［ラジアン］、Ａ＝０．１４２Ｐとすると、外側領域１１ｑ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、内側領域１１ｒ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。
【０１０２】
回折光学素子３ｊからの０次光をメインビーム、±１次回折光を第１サブビーム、±２次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには、外側領域１１ｑからの透過光または回折光と、内側領域１１ｒからの透過光または回折光の両方が同じ比率で含まれ、第２サブビームには、外側領域１１ｑからの回折光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が高い。
【０１０３】
第１０実施形態におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図７に示すものとほぼ同じであるが、第２サブビームはメインビームに比べてディスク７の半径方向における周辺部の強度が高いため、第２サブビームである集光スポットは、メインビームである集光スポットに比べてディスク７の半径方向における径が小さく、サイドローブが大きい。また、本実施形態における光検出器１０ａの受光部のパターンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置は、図８に示すものとほぼ同じである。本実施形態においては、第１実施形態において説明した方法と同様の方法により、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１０４】
第１０実施形態においては、従来の光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１実施形態および従来の光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第１１実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第１１実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｋに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【０１０５】
図２０は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｋの平面図である。回折光学素子３ｋは、片方の面（入射面または出射面）に、図中に点線で示す対物レンズ６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ディスク７の接線方向に平行な直線で二つの内側領域１１ｓ、１１ｔに分割された回折格子が形成されており、内側領域１１ｓ、１１ｔの外側には、入射光の光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線で二つの領域１１ｕ、１１ｖに分割された回折格子が形成された構成である。各回折格子の格子の方向は、いずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。内側領域１１ｓ、１１ｔにおける格子の間隔と、外側領域１１ｕ、１１ｖにおける格子の間隔は、互いに等しい。内側領域１１ｓ、外側領域１１ｕにおける格子の位相と、内側領域１１ｔ、外側領域１１ｖにおける格子の位相は、互いにπ［ラジアン］だけずれている。
【０１０６】
第１１実施形態における回折光学素子３ｋの断面図は、図１６に示すものと同じであり、内側領域１１ｓおよび１１ｔと、外側領域１１ｕおよび１１ｖがそれぞれ図１６（ａ）、図１６（ｂ）に対応する。例えば、φ１＝０．２９５π［ラジアン］、φ２＝０．１９４π［ラジアン］、Ａ＝０．１４２Ｐとすると、内側領域１１ｓ、１１ｔ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、外側領域１１ｕ、１１ｖ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。
【０１０７】
回折光学素子３ｋからの０次光をメインビーム、±１次回折光を第１サブビーム、±２次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには、内側領域１１ｓ、１１ｔからの透過光または回折光と外側領域１１ｕ、１１ｖからの透過光または回折光の両方が同じ比率で含まれ、第２サブビームには、内側領域１１ｓ、１１ｔからの回折光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。
【０１０８】
内側領域１１ｓ、外側領域１１ｕからの＋１次回折光の位相と、内側領域１１ｔ、外側領域１１ｖからの＋１次回折光の位相は、互いにπ［ラジアン］だけずれ、同様に内側領域１１ｓ、外側領域１１ｕからの−１次回折光の位相と、内側領域１１ｔ、外側領域１１ｖからの−１次回折光の位相は、互いにπ［ラジアン］だけずれる。内側領域１１ｓ、外側領域１１ｕからの＋２次回折光の位相と、内側領域１１ｔ、外側領域１１ｖからの＋２次回折光の位相は、互いに２π［ラジアン］だけずれるため、ずれがないのと等価である。同様に、内側領域１１ｓ、外側領域１１ｕからの−２次回折光の位相と、内側領域１１ｔ、外側領域１１ｖからの−２次回折光の位相は、互いに２π［ラジアン］だけずれるため、ずれがないのと等価である。
【０１０９】
第１１実施形態におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図１２に示すものと同じである。また、第１１実施形態における光検出器１０ａの受光部のパターンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置は、図４に示すものとほぼ同じである。第１１実施形態においては、第１実施形態において説明した方法と同様の方法により、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１１０】
回折光学素子３ｋの内側領域１１ｓ、外側領域１１ｕにおける格子の位相と、内側領域１１ｔ、外側領域１１ｖにおける格子の位相を、互いにπ［ラジアン］だけずらすことにより、第１サブビームの位相を光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線の左側と右側で互いにπ［ラジアン］だけずらすことは、ディスク７上の第１サブビームの集光スポットをメインビームの集光スポットに対して、ディスク７の溝の（１／２）周期分だけディスク７の半径方向にずらして配置することと、誤差信号に関しては等価である。その理由は、例えば特開平９−８１９４２号公報に記載されている。
【０１１１】
従って、第１１実施形態においては、従来の光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１実施形態および従来の光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
【０１１２】
さらに、第１１実施形態では、５つの集光スポットがディスク７の同一のトラック上に配置されているため、トラックピッチが異なるディスクに対しても５つの集光スポットの配置は変わらない。よって、任意のトラックピッチのディスクに対し、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じず、かつ基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第１２実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第１２実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｌに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【０１１３】
図２１は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｌの平面図である。回折光学素子３ｌは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい直径を有する円の内側には、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線で分割された二つの外側領域１１ｗと、その間に配置された内側領域１１ｘとからなる回折格子が形成されており、それら領域１１ｗと１１ｘの外側にさらに、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線で分割された二つの外側領域１１ｙと、それらの間に配置された内側領域１１ｚとからなる回折格子が形成された構成である。各回折格子における格子の方向は、いずれもディスク７の半径方向に平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。領域１１ｗ、１１ｘにおける格子の間隔と、領域１１ｙ、１１ｚにおける格子の間隔は、互いに等しい。領域１１ｗ、１１ｙにおける格子の位相と、領域１１ｘ、１１ｚにおける格子の位相は、互いにπ［ラジアン］だけずれている。
【０１１４】
第１２実施形態における回折光学素子３ｌの断面図は、図１６に示すものと同じであり、領域１１ｗおよび１１ｘ、領域１１ｙおよび１１ｚがそれぞれ図１６（ａ）、図１６（ｂ）に対応する。例えば、φ１＝０．２９５π［ラジアン］、φ２＝０．１９４π［ラジアン］、Ａ＝０．１４２Ｐとすると、領域１１ｗと１１ｘ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１１ｙと１１ｚ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。
【０１１５】
回折光学素子３ｌからの０次光をメインビーム、±１次回折光を第１サブビーム、±２次回折光を第２サブビームとすると、メインビームおよび第１サブビームには、領域１１ｗと１１ｘからの透過光または回折光と、領域１１ｙと１１ｚからの透過光または回折光の両方が同じ比率で含まれ、第２サブビームには領域１１ｗと１１ｘからの回折光のみが含まれる。その結果、メインビームと第１サブビームは強度分布が同じであり、メインビームと第２サブビームは強度分布が異なる。第２サブビームはメインビームに比べて周辺部の強度が低い。
【０１１６】
領域１１ｗ、１１ｙからの＋１次回折光の位相と、領域１１ｘ、１１ｚからの＋１次回折光の位相は、互いにπ［ラジアン］だけずれる。同様に、領域１１ｗ、１１ｙからの−１次回折光の位相と、領域１１ｘ、１１ｚからの−１次回折光の位相は、互いにπ［ラジアン］だけずれる。領域１１ｗ、１１ｙからの＋２次回折光の位相と、領域１１ｘ、１１ｚからの＋２次回折光の位相は、互いに２π［ラジアン］だけずれるため、ずれがないのと等価である。同様に、領域１１ｗ、１１ｙからの−２次回折光の位相と、領域１１ｘ、１１ｚからの−２次回折光の位相は、互いに２π［ラジアン］だけずれるため、ずれがないのと等価である。
【０１１７】
第１２実施形態におけるディスク７上の集光スポットの配置は、図１４に示すものと同じである。また、第１２実施形態における光検出器１０ａの受光部のパターンと光検出器１０ａ上の光スポットの配置は、図４に示すものとほぼ同じである。第１２実施形態においては、第１実施形態において説明した方法と同様の方法により、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１１８】
回折光学素子３ｌの領域１１ｗ、１１ｙにおける格子の位相と領域１１ｘ、１１ｚにおける格子の位相を互いにπだけずらすことにより、第一のサブビームの位相を光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側で互いにπだけずらすことは、ディスク７上の第一のサブビームの集光スポットをメインビームの集光スポットに対し、ディスク７の溝の１／２周期分だけディスク７の半径方向にずらして配置することと誤差信号に関しては等価である。その理由は例えば特開平１１−２９６８７５号公報に記載されている。従って、第１２実施形態においては、従来の光ヘッド装置において説明した理由と同様の理由によりフォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１２実施形態においては、第１実施形態および従来の光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。さらに、第１２実施形態においては、５つの集光スポットがディスク７の同一のトラック上に配置されている。このため、トラックピッチが異なるディスクに対しても５つの集光スポットの配置は変わらず、任意のトラックピッチのディスクに対し、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じず、かつ基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第８〜第１２の実施形態の変形例）
本発明の光ヘッド装置の変形例としては、第８実施形態における回折光学素子３ｈや、第９実施形態における回折光学素子３ｉや、第１０実施形態における回折光学素子３ｊを、第１１実施形態における回折光学素子３ｋや、第１２実施形態における回折光学素子３ｌと同様に、円または帯の内側と外側がそれぞれ２つの領域に分割された回折光学素子に置き換えた形態も考えられる。これらの実施形態においては、第１１および第１２の実施形態において説明した理由と同様の理由により、任意のトラックピッチのディスクに対し、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じず、かつ基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
【０１１９】
第１〜１２の実施形態においては、メインビームのフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の第２サブビームのフォーカス誤差信号を、「基板厚ずれ信号」として用いている。これに対し、メインビームのフォーカス誤差信号と第１サブビームのフォーカス誤差信号の和信号であるフォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の第２サブビームのフォーカス誤差信号を、「基板厚ずれ信号」として用いる形態も考えられる。このような場合においては、フォーカス誤差信号に「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。
【０１２０】
ところで、基板厚ずれ信号である第２サブビームのフォーカス誤差信号にも「溝横断雑音によるオフセット」は発生する。このとき、メインビームのフォーカス誤差信号と第１サブビームのフォーカス誤差信号の差を「フォーカスオフセット信号」と呼ぶと、フォーカスオフセット信号においてフォーカス誤差を表わす成分は相殺され、溝横断雑音によるオフセットの成分のみが残る。従って、第２サブビームのフォーカス誤差信号からフォーカスオフセット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。
【０１２１】
一方、フォーカスサーボをかける時に用いるフォーカス誤差信号にディスク７の面ぶれ等による残留誤差があると、基板厚ずれ信号である第２サブビームのフォーカス誤差信号にも「残留誤差によるオフセット」が発生する。しかし、第２サブビームのフォーカス誤差信号からフォーカスサーボをかける時に用いるフォーカス誤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。第２サブビームのフォーカス誤差信号からフォーカスオフセット信号を引き（減算し）、さらにフォーカスサーボをかける時に用いるフォーカス誤差信号を引いた（減算した）信号を「基板厚ずれ信号」として用いれば、基板厚ずれ信号に溝横断雑音によるオフセットおよび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。
【０１２２】
上述した第１〜第１２の実施形態においては、メインビームのトラック誤差信号を用いてトラックサーボをかけた時の第２サブビームのトラック誤差信号をラジアルチルト信号として用いている。これに対し、メインビームのトラック誤差信号と第１サブビームのトラック誤差信号の差であるトラックサーボのためのトラック誤差信号を用いてトラックサーボをかけた時の第２サブビームのトラック誤差信号を、「ラジアルチルト信号」として用いる形態も考えられる。こうすると、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じることなく、ラジアルチルトを検出することができる。
【０１２３】
ところで、ラジアルチルト信号である第２サブビームのトラック誤差信号にも、「レンズシフトによるオフセット」は発生する。このとき、メインビームのトラック誤差信号と第一のサブビームのトラック誤差信号の和をトラックオフセット信号と呼ぶと、トラックオフセット信号においてトラック誤差を表わす成分は相殺され、レンズシフトによるオフセットの成分のみが残る。従って、第２サブビームのトラック誤差信号からトラックオフセット信号を引いた（減算した）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。
【０１２４】
一方、トラックサーボをかける時に用いるトラック誤差信号にディスク７の偏芯等による残留誤差があると、ラジアルチルト信号である第２サブビームのトラック誤差信号にも残留誤差によるオフセットが発生する。しかし、第２サブビームのトラック誤差信号からトラックサーボをかける時に用いるトラック誤差信号を引いた（減算した）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。
【０１２５】
第２サブビームのトラック誤差信号からトラックオフセット信号を引き（減算し）、さらにトラックサーボをかける時に用いるトラック誤差信号を引いた（減算した）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レンズシフトによるオフセットおよび残留誤差によるオフセットの双方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。
（光ヘッド装置の第１３実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第１３実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｍに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【０１２６】
図２２は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｍの平面図である。回折光学素子３ｍは、図中に点線で示す対物レンズ６の有効径より小さい直径を有する円の内側では、入射光の光軸を通りディスク７の半径方向に平行な直線で分割された二つの領域１９ａ、１９ｃにそれぞれ回折格子が形成されており、その円の外側では、入射光の光軸を通りディスク７の半径方向に平行な直線で分割された二つの領域１９ｂ、１９ｄにそれぞれ回折格子が形成された構成である。各回折格子の格子の方向は、いずれもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。領域１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄの各々における格子の間隔は全て等しい。
【０１２７】
図２３は回折光学素子３ｍの断面図である。回折光学素子３ｍは、領域１９ａ、１９ｄにおいては、図２３（ａ）に示すように、基板１７上に鋸歯状の断面形状を有する格子１８ｃが形成されており、領域１９ｂ、１９ｃにおいては、図２３（ｂ）に示すように、基板１７上に鋸歯状の断面形状を有する格子１８ｄが形成された構成である。領域１９ａ、１９ｄにおける鋸歯の向きは、＋１次回折光が図２２の上側に偏向されるように設定されている。領域１９ｂ、１９ｃにおける鋸歯の向きは、−１次回折光が図２２の下側に偏向されるように設定されている。格子１８ｃの間隔と格子１８ｄの間隔は、いずれもＰであり、格子１８ｃの高さと格子１８ｄの高さは、いずれもＨ３である。
【０１２８】
ここで、半導体レーザ１の波長をλ、格子１８ｃ、１８ｄの屈折率をｎとし、Ｈ３＝λ／［２（ｎ−１）］であるとすると、格子１８ｃの透過率、＋１次回折効率、−１次回折効率はそれぞれ、約４０．５％、約４０．５％、約４．５％となる。また、格子１８ｄの透過率、＋１次回折効率、−１次回折効率はそれぞれ、約４０．５％、約４．５％、約４０．５％となる。すなわち、領域１９ａ、１９ｄに入射した光は、０次光として約４０．５％が透過し、＋１次回折光として約４０．５％が回折され、−１次回折光としては約４．５％しか回折されない。一方、領域１９ｂ、１９ｃに入射した光は、０次光として約４０．５％が透過し、−１次回折光として約４０．５％が回折され、＋１次回折光としては約４．５％しか回折されない。
【０１２９】
回折光学素子３ｍからの０次光をメインビームとし、＋１次回折光と−１次回折光を対をなすサブビーム１およびサブビーム２とすると、メインビームには領域１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄからの透過光が同じ比率で含まれ、サブビーム１には主として領域１９ａ、１９ｄからの回折光のみが含まれ、サブビーム２には主として領域１９ｂ、１９ｃからの回折光のみが含まれる。その結果、メインビームとサブビーム１とサブビーム２とでは、対物レンズ６に入射する際の強度分布が互いに異なる。サブビーム１は、メインビームに比べて、上半分では周辺部の強度が低く、下半分では周辺部の強度が高い。サブビーム２は、メインビームに比べて、上半分では周辺部の強度が高く、下半分では周辺部の強度が低い。サブビーム１の強度分布とサブビーム２の強度分布を加えたものは、メインビームの強度分布と同じである。
【０１３０】
図２４にディスク７上の集光スポットの配置を示す。集光スポット１３ａ、１３ｎ、１３ｏは、それぞれ回折光学素子３ｍからの０次光、＋１次回折光、−１次回折光に相当する。集光スポット１３ａは、トラック１２（ランドまたはグルーブ）上に、集光スポット１３ｎはトラック１２の右側に隣接するトラック（グルーブまたはランド）上に、集光スポット１３ｏはトラック１２の左側に隣接するトラック（グルーブまたはランド）上に、それぞれ配置されている。
【０１３１】
図２５に光検出器１０ｂの受光部のパターンと光検出器１０ｂ上の光スポットの配置を示す。
【０１３２】
光スポット１５ａは、回折光学素子３ｍからの０次光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄで受光される。光スポット１５ｈは、回折光学素子３ｍからの＋１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部２５ｅ、２５ｆ、２５ｇ、２５ｈで受光される。光スポット１５ｉは、回折光学素子３ｍからの−１次回折光に相当し、光軸を通るディスク７の接線方向に平行な分割線および半径方向に平行な分割線で４つに分割された受光部２５ｉ、２５ｊ、２５ｋ、２５ｌで受光される。ディスク７上の集光スポット１３ａ、１３ｎ、１３ｏの列は、ほぼ接線方向に並ぶが、円筒レンズ８およびレンズ９の作用により、光検出器１０ｂ上の光スポット１５ａ、１５ｈ、１５ｌの列はほぼ半径方向に並ぶ。
【０１３３】
受光部２５ａ〜２５ｌからの出力をそれぞれＶ２５ａ〜Ｖ２５ｌで表わすと、メインビームである集光スポット１３ａとサブビームである集光スポット１３ｎ、１３ｏによるフォーカス誤差信号は、非点収差法により、それぞれ
（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｄ）−（Ｖ２５ｂ＋Ｖ２５ｃ）、（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｌ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｋ）
の演算から得られる。
【０１３４】
フォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号は、差動非点収差法により、
（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｄ）−（Ｖ２５ｂ＋Ｖ２５ｃ）＋Ｋ｛（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｌ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｋ）｝（Ｋは定数）
の演算から得られる。
【０１３５】
一方、メインビームである集光スポット１３ａとサブビームである集光スポット１３ｎ、１３ｏによるトラック誤差信号は、プッシュプル法により、それぞれ
（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｂ）−（Ｖ２５ｃ＋Ｖ２５ｄ）、（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｊ）−（Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｋ＋Ｖ２５ｌ）
の演算から得られる。
【０１３６】
トラックサーボのためのトラック誤差信号は、差動プッシュプル法により、
（Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｂ）−（Ｖ２５ｃ＋Ｖ２５ｄ）−Ｋ｛（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｊ）−（Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｋ＋Ｖ２５ｌ）｝
の演算から得られる。
【０１３７】
また、メインビームである集光スポット１３ａによるＲＦ信号は、
Ｖ２５ａ＋Ｖ２５ｂ＋Ｖ２５ｃ＋Ｖ２５ｄ
の演算から得られる。
【０１３８】
メインビームである集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号は、図３８（ａ）のフォーカス誤差信号２６ａまたは図３８（ｂ）のフォーカス誤差信号２６ｃと同じである。また、サブビーム１の強度分布とサブビーム２の強度分布を加えたものはメインビームの強度分布と同じであるため、サブビームに対応する集光スポット１３ｎと１３ｏによるフォーカス誤差信号は、図３８（ａ）のフォーカス誤差信号２６ｂまたは図３８（ｂ）のフォーカス誤差信号２６ｄと同じである。従って、集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号と集光スポット１３ｎ、１３ｏによるフォーカス誤差信号の和信号として生成されるフォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号は、図３８（ｃ）のフォーカス誤差信号２６ｅと同じである。すなわち、第１３実施形態においては、フォーカス誤差信号にオフセットを生じない。
【０１３９】
メインビームである集光スポット１３ａによるトラック誤差信号は、図３９（ａ）のトラック誤差信号２７ａまたは図３９（ｂ）のトラック誤差信号２７ｃと同じである。また、サブビーム１の強度分布とサブビーム２の強度分布を加えたものはメインビームの強度分布と同じであるため、サブビームである集光スポット１３ｎ、１３ｏによるトラック誤差信号は、図３９（ａ）のトラック誤差信号２７ｂまたは図３９（ｂ）のトラック誤差信号２７ｄと同じである。従って、集光スポット１３ａによるトラック誤差信号と集光スポット１３ｎ、１３ｏによるトラック誤差信号の差信号として生成されるトラックサーボのためのトラック誤差信号は、図３９（ｃ）のトラック誤差信号２７ｅと同じである。すなわち、第１３実施形態においては、トラック誤差信号にもオフセットを生じない。
【０１４０】
メインビームである集光スポット１３ａによるフォーカス誤差信号は、ディスク７に基板厚ずれがない場合は、図５（ａ）のフォーカス誤差信号１６ａと同じであり、ディスク７に正の基板厚ずれがある場合は、図５（ｂ）のフォーカス誤差信号１６ｂと同じであり、ディスク７に負の基板厚ずれがある場合は、図５（ｃ）のフォーカス誤差信号１６ｄと同じである。
【０１４１】
サブビーム１に対応する集光スポット１３ｎのうち回折光学素子３ｍの領域１９ａからの回折光によるフォーカス誤差信号（上半分のフォーカス誤差信号）である（Ｖ２５ｅ−Ｖ２５ｇ）と、サブビーム２に対応する集光スポット１３ｏのうち回折光学素子３ｍの領域１９ｃからの回折光によるフォーカス誤差信号（下半分のフォーカス誤差信号）である（Ｖ２５ｌ−Ｖ２５ｊ）は、ディスク７に基板厚ずれがない場合は、図５（ａ）のフォーカス誤差信号１６ａと同じであり、ディスク７に正の基板厚ずれがある場合は、図５（ｂ）のフォーカス誤差信号１６ｃと同じであり、ディスク７に負の基板厚ずれがある場合は、図５（ｃ）のフォーカス誤差信号１６ｅと同じである。
【０１４２】
サブビーム１に対応する集光スポット１３ｎのうち回折光学素子３ｍの領域１９ｄからの回折光によるフォーカス誤差信号（下半分のフォーカス誤差信号）である（Ｖ２５ｈ−Ｖ２５ｆ）と、サブビーム２に対応する集光スポット１３ｏのうち回折光学素子３ｍの領域１９ｂからの回折光によるフォーカス誤差信号（上半分のフォーカス誤差信号）である（Ｖ２５ｉ−Ｖ２５ｋ）は、ディスク７に基板厚ずれがない場合は、図５（ａ）のフォーカス誤差信号１６ａと同じであり、ディスク７に正の基板厚ずれがある場合は、図５（ｃ）のフォーカス誤差信号１６ｅと同じであり、ディスク７に負の基板厚ずれがある場合は、図５（ｂ）のフォーカス誤差信号１６ｃと同じである。
【０１４３】
従って、サブビーム１の上半分およびサブビーム２の下半分のフォーカス誤差信号と、サブビーム１の下半分およびサブビーム２の上半分のフォーカス誤差信号の差、すなわち
（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｋ＋Ｖ２５ｌ）−（Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｊ）
は、ディスク７に基板厚ずれがない場合は、ジャストフォーカスで値が０となり、ディスク７に正の基板厚ずれがある場合は、ジャストフォーカスで値が正となり、ディスク７に負の基板厚ずれがある場合は、ジャストフォーカスで値が負となる。すなわち、メインビームのフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、サブビーム１の上半分およびサブビーム２の下半分のフォーカス誤差信号と、サブビーム１の下半分およびサブビーム２の上半分のフォーカス誤差信号の差信号を「基板厚ずれ信号」として用いることができる。
【０１４４】
メインビームに対応する集光スポット１３ａによるトラック誤差信号は、ディスク７にラジアルチルトがない場合は、図４２（ａ）のトラック誤差信号２９ａと、ディスク７に正のラジアルチルトがある場合は、図４２（ｂ）のトラック誤差信号２９ｂと、ディスク７に負のラジアルチルトがある場合は、図４２（ｃ）のトラック誤差信号２９ｄと同じである。サブビーム１に対応する集光スポット１３ｎのうち、回折光学素子３ｍの領域１９ａからの回折光によるトラック誤差信号（上半分のトラック誤差信号）である（Ｖ２５ｅ−Ｖ２５ｇ）と、サブビーム２に対応する集光スポット１３ｏのうち回折光学素子３ｍの領域１９ｃからの回折光によるトラック誤差信号（下半分のトラック誤差信号）である（Ｖ２５ｊ−Ｖ２５ｌ）は、ディスク７にラジアルチルトがない場合は図４２（ａ）のトラック誤差信号２９ａと、ディスク７に正のラジアルチルトがある場合は図４２（ｂ）のトラック誤差信号２９ｃと、ディスク７に負のラジアルチルトがある場合は図４２（ｃ）のトラック誤差信号２９ｅと同じである。
【０１４５】
サブビーム１に対応する集光スポット１３ｎのうち、回折光学素子３ｍの領域１９ｄからの回折光によるトラック誤差信号（下半分のトラック誤差信号）である（Ｖ２５ｆ−Ｖ２５ｈ）と、サブビーム２に対応する集光スポット１３ｏのうち回折光学素子３ｍの領域１９ｂからの回折光によるトラック誤差信号（上半分のトラック誤差信号）である（Ｖ２５ｉ−Ｖ２５ｋ）は、ディスク７にラジアルチルトがない場合は、図４２（ａ）のトラック誤差信号２９ａと同じであり、ディスク７に正のラジアルチルトがある場合は、図４２（ｃ）のトラック誤差信号２９ｅと同じであり、ディスク７に負のラジアルチルトがある場合は、図４２（ｂ）のトラック誤差信号２９ｃと同じである。
【０１４６】
従って、サブビーム１の上半分およびサブビーム２の下半分のトラック誤差信号と、サブビーム１の下半分およびサブビーム２の上半分のトラック誤差信号の差信号である
（Ｖ２５ｅ＋Ｖ２５ｈ＋Ｖ２５ｊ＋Ｖ２５ｋ）−（Ｖ２５ｆ＋Ｖ２５ｇ＋Ｖ２５ｉ＋Ｖ２５ｌ）
は、ディスク７にラジアルチルトがない場合はランド、グルーブのどちらでも値が０となり、ディスク７に正のラジアルチルトがある場合は、ランドでは値が正となり、グルーブでは値が負となり、ディスク７に負のラジアルチルトがある場合は、ランドでは値が負となり、グルーブでは値が正となる。すなわち、メインビームのトラック誤差信号を用いてトラックサーボをかけた時の、サブビーム１の上半分およびサブビーム２の下半分のトラック誤差信号とサブビーム１の下半分およびサブビーム２の上半分のトラック誤差信号の差信号を、「ラジアルチルト信号」として用いることができる。
（光ヘッド装置の第１４実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第１４実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｎに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【０１４７】
図２６は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｎの平面図である。回折光学素子３ｎは、片方の面（入射面または出射面）に、図中に点線で示す対物レンズ６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ディスク７の半径方向に平行な直線および接線方向に平行な直線で、四つの領域１９ｅ、１９ｆ、１９ｉ、１９ｊが形成されており、それらの領域内にそれぞれ回折格子が形成されている。領域１９ｅ、１９ｆ、１９ｉ、１９ｊの外側には、入射光の光軸を通りディスク７の半径方向に平行な直線および接線方向に平行な直線で、四つの領域１９ｇ、１９ｈ、１９ｋ、１９ｌが形成されており、それらの領域内にそれぞれ回折格子が形成されている。回折格子における格子の方向は、いずれもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。領域１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ、１９ｈ、１９ｉ、１９ｊ、１９ｋ、１９ｌにおける格子の間隔は全て等しい。領域１９ｅ、１９ｇ、１９ｉ、１９ｋにおける格子の位相と、領域１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌにおける格子の位相は互いにπ［ラジアン］だけずれている。
【０１４８】
第１４実施形態における回折光学素子３ｎの断面図は、図２３に示すものと同じであり、領域１９ｅ、１９ｆ、１９ｋ、１９ｌが図２３（ａ）に、領域１９ｇ、１９ｈ、１９ｉ、１９ｊが図２３（ｂ）に対応する。すなわち、領域１９ｅ、１９ｆ、１９ｋ、１９ｌに入射した光は、０次光として約４０．５％が透過し、＋１次回折光として約４０．５％が回折され、−１次回折光としては約４．５％しか回折されない。一方、領域１９ｇ、１９ｈ、１９ｉ、１９ｊに入射した光は、０次光として約４０．５％が透過し、−１次回折光として約４０．５％が回折され、＋１次回折光としては約４．５％しか回折されない。
【０１４９】
回折光学素子３ｎからの０次光をメインビーム、＋１次回折光をサブビーム１、−１次回折光をサブビーム２とすると、メインビームには領域１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ、１９ｈ、１９ｉ、１９ｊ、１９ｋ、１９ｌからの透過光が同じ比率で含まれ、サブビーム１には主として領域１９ｅ、１９ｆ、１９ｋ、１９ｌからの回折光のみが含まれ、サブビーム２には主として領域１９ｇ、１９ｈ、１９ｉ、１９ｊからの回折光のみが含まれる。その結果、メインビームとサブビーム１とサブビーム２では、対物レンズ６に入射する際の強度分布が互いに異なる。サブビーム１は、メインビームに比べて、上半分では周辺部の強度が低く、下半分では周辺部の強度が高い。サブビーム２は、メインビームに比べて、上半分では周辺部の強度が高く、下半分では周辺部の強度が低い。サブビーム１の強度分布とサブビーム２の強度分布を加えたものは、メインビームの強度分布と同じである。領域１９ｅ、１９ｋからの＋１次回折光の位相と、領域１９ｆ、１９ｌからの＋１次回折光の位相は、互いにπ［ラジアン］だけずれる。同様に、領域１９ｇ、１９ｉからの−１次回折光の位相と、領域１９ｈ、１９ｊからの−１次回折光の位相は、互いにπ［ラジアン］だけずれる。
【０１５０】
図２７にディスク７上の集光スポットの配置を示す。集光スポット１３ａ、１３ｐ、１３ｑは、それぞれ回折光学素子３ｎからの０次光、＋１次回折光、−１次回折光に相当する。３つの集光スポット１３ａ、１３ｐ、１３ｑは、同一のトラック１２（ランドまたはグルーブ）上に配置されている。サブビームは、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線の左側と右側で位相が互いにπ［ラジアン］だけずれているため、サブビームである集光スポット１３ｐ、１３ｑはディスク７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。
【０１５１】
第１４実施形態における光検出器１０ｂの受光部のパターンと、光検出器１０ｂ上の光スポットの配置は、図２５に示すものとほぼ同じである。第１４実施形態においては、第１３実施形態において説明した方法と同様の方法により、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１５２】
回折光学素子３ｎの領域１９ｅ、１９ｇ、１９ｉ、１９ｋにおける格子の位相と、領域１９ｆ、１９ｈ、１９ｊ、１９ｌにおける格子の位相を、互いにπ［ラジアン］だけずらすことにより、サブビームの位相を光軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線の左側と右側で互いにπ［ラジアン］だけずらすことは、ディスク７上のサブビームの集光スポットをメインビームの集光スポットに対して、ディスク７の溝の（１／２）周期分だけディスク７の半径方向にずらして配置することと、誤差信号に関しては等価である。その理由は、例えば特開平９−８１９４２号公報に記載されている。
【０１５３】
従って、第１４実施形態においては、第１３実施形態において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１３実施形態において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
【０１５４】
さらに、第１４実施形態においては、３つの集光スポットがディスク７の同一のトラック上に配置されている。このため、トラックピッチが異なるディスクに対しても３つの集光スポットの配置は変わらず、任意のトラックピッチのディスクに対し、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じず、かつ基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第１５実施形態）
本発明の光ヘッド装置の第１５実施形態は、第１実施形態における回折光学素子３ａを回折光学素子３ｏに置き換えたものであり、他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【０１５５】
図２８は、本実施形態で使用する回折光学素子３ｏの平面図である。回折光学素子３ｏは、図中に点線で示す対物レンズ６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ディスク７の半径方向に平行な直線および入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線で、領域１９ｍ、１９ｎ、１９ｑ、１９ｒの４つに分割された回折格子が形成されており、その円の外側には入射光の光軸を通りディスク７の半径方向に平行な直線および入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線で、領域１９ｏ、１９ｐ、１９ｓ、１９ｔの４つに分割された回折格子が形成された構成である。回折格子における格子の方向は、いずれもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパターンはいずれも等間隔に配置された直線状である。領域１９ｍ、１９ｎ、１９ｏ、１９ｐ、１９ｑ、１９ｒ、１９ｓ、１９ｔにおける格子の間隔は、全て等しい。領域１９ｍ、１９ｏ、１９ｑ、１９ｓにおける格子の位相と、領域１９ｎ、１９ｐ、１９ｒ、１９ｔにおける格子の位相は、互いにπ［ラジアン］だけずれている。
【０１５６】
第１５実施形態における回折光学素子３ｏの断面図は、図２３に示すものと同じであり、領域１９ｍ、１９ｎ、１９ｓ、１９ｔが図２３（ａ）に、領域１９ｏ、１９ｐ、１９ｑ、１９ｒが図２３（ｂ）に対応する。すなわち、領域１９ｍ、１９ｎ、１９ｓ、１９ｔに入射した光は、０次光として約４０．５％が透過し、＋１次回折光として約４０．５％が回折され、−１次回折光としては約４．５％しか回折されない。一方、領域１９ｏ、１９ｐ、１９ｑ、１９ｒに入射した光は、０次光として約４０．５％が透過し、−１次回折光として約４０．５％が回折され、＋１次回折光としては約４．５％しか回折されない。
【０１５７】
回折光学素子３ｏからの０次光をメインビーム、＋１次回折光をサブビーム１、−１次回折光をサブビーム２とすると、メインビームには領域１９ｍ、１９ｎ、１９ｏ、１９ｐ、１９ｑ、１９ｒ、１９ｓ、１９ｔからの透過光が同じ比率で含まれ、サブビーム１には主として領域１９ｍ、１９ｎ、１９ｓ、１９ｔからの回折光のみが含まれ、サブビーム２には主として領域１９ｏ、１９ｐ、１９ｑ、１９ｒからの回折光のみが含まれる。その結果、メインビームとサブビーム１とサブビーム２では、対物レンズ６に入射する際の強度分布が異なる。サブビーム１は、メインビームに比べて、上半分では周辺部の強度が低く、下半分では周辺部の強度が高い。サブビーム２は、メインビームに比べて、上半分では周辺部の強度が高く、下半分では周辺部の強度が低い。サブビーム１の強度分布とサブビーム２の強度分布を加えたものは、メインビームの強度分布と同じである。領域１９ｍ、１９ｓからの＋１次回折光の位相と領域１９ｎ、１９ｔからの＋１次回折光の位相は、互いにπ［ラジアン］だけずれ、同様に領域１９ｏ、１９ｑからの−１次回折光の位相と領域１９ｐ、１９ｒからの−１次回折光の位相は互いにπ［ラジアン］だけずれる。
【０１５８】
図２９にディスク７上の集光スポットの配置を示す。集光スポット１３ａ、１３ｒ、１３ｓは、それぞれ回折光学素子３ｏからの０次光、＋１次回折光、−１次回折光に相当する。３つの集光スポット１３ａ、１３ｒ、１３ｓは、同一のトラック１２（ランドまたはグルーブ）上に配置されている。サブビームは、光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側で位相が互いにπ［ラジアン］だけずれているため、サブビームである集光スポット１３ｒ、１３ｓは、ディスク７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。
【０１５９】
第１５実施形態における光検出器１０ｂの受光部のパターンと光検出器１０ｂ上の光スポットの配置は、図２５に示すものとほぼ同じである。本実施形態においては、第１３実施形態において説明した方法と同様の方法により、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１６０】
回折光学素子３ｏの領域１９ｍ、１９ｏ、１９ｑ、１９ｓにおける格子の位相と領域１９ｎ、１９ｐ、１９ｒ、１９ｔにおける格子の位相を、互いにπ［ラジアン］だけずらすことにより、サブビームの位相を光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線の外側と内側で互いにπ［ラジアン］だけずらすことは、ディスク７上のサブビームの集光スポットをメインビームの集光スポットに対し、ディスク７の溝の（１／２）周期分だけディスク７の半径方向にずらして配置することと、誤差信号に関しては等価である。その理由は、例えば特開平１１−２９６８７５号公報に記載されている。
【０１６１】
従って、第１５実施形態においては、第１３実施形態において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１３実施形態において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
【０１６２】
さらに、第１５実施形態においては、３つの集光スポットがディスク７の同一のトラック上に配置されている。このため、トラックピッチが異なるディスクに対しても３つの集光スポットの配置は変わらず、任意のトラックピッチのディスクに対し、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じず、かつ基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
（光ヘッド装置の第１３〜第１５の実施形態の変形例）
本発明の光ヘッド装置の変形例としては、第１３実施形態における回折光学素子３ｍを、対物レンズ６の有効径より小さい幅を有する帯の内側には、入射光の光軸を通りディスク７の半径方向に平行な直線で２つの領域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ディスク７の半径方向に平行な直線で２つの領域に分割された回折格子が形成された構成の回折光学素子に置き換えた形態も考えられる。この形態においては、第１３実施形態において説明した理由と同様の理由により、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、第１３実施形態において説明した方法と同様の方法により、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
【０１６３】
また、第１４実施形態における回折光学素子３ｎを、対物レンズ６の有効径より小さい幅を有する帯の内側には入射光の光軸を通りディスク７の半径方向に平行な直線および接線方向に平行な直線で４つの領域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ディスク７の半径方向に平行な直線および接線方向に平行な直線で４つの領域に分割された回折格子が形成された構成の回折光学素子に置き換えた形態も考えられる。この実施の形態においては、第１４実施形態において説明した理由と同様の理由により、任意のトラックピッチのディスクに対し、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、この実施の形態においては、第１４実施形態において説明した方法と同様の方法により、任意のトラックピッチのディスクに対し、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
【０１６４】
さらに、第１５実施形態における回折光学素子３ｏを、対物レンズ６の有効径より小さい幅を有する帯の内側には入射光の光軸を通りディスク７の半径方向に平行な直線および入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線で４つの領域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ディスク７の半径方向に平行な直線および入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な２つの直線で４つの領域に分割された回折格子が形成された構成の回折光学素子に置き換えた形態も考えられる。この実施の形態においては、第十五の実施の形態において説明した理由と同様の理由により、任意のトラックピッチのディスクに対し、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号にオフセットを生じない。また、この実施の形態においては、第１５実施形態において説明した方法と同様の方法により、任意のトラックピッチのディスクに対し、ディスク７の基板厚ずれおよびラジアルチルトを検出することができる。
【０１６５】
第１３〜第１５の実施形態においては、メインビームのフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、サブビーム１の上半分およびサブビーム２の下半分のフォーカス誤差信号とサブビーム１の下半分およびサブビーム２の上半分のフォーカス誤差信号の差を基板厚ずれ信号として用いている。これに対し、メインビームのフォーカス誤差信号とサブビームのフォーカス誤差信号の和であるフォーカスサーボのためのフォーカス誤差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、サブビーム１の上半分およびサブビーム２の下半分のフォーカス誤差信号とサブビーム１の下半分およびサブビーム２の上半分のフォーカス誤差信号の差を基板厚ずれ信号として用いる形態も考えられる。この実施の形態においては、フォーカス誤差信号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。ところで、基板厚ずれ信号にも溝横断雑音によるオフセットは発生する。このとき、メインビームのフォーカス誤差信号とサブビームのフォーカス誤差信号の差をフォーカスオフセット信号と呼ぶと、フォーカスオフセット信号においてフォーカス誤差を表わす成分は相殺され、溝横断雑音によるオフセットの成分のみが残る。従って、サブビーム１の上半分およびサブビーム２の下半分のフォーカス誤差信号とサブビーム１の下半分およびサブビーム２の上半分のフォーカス誤差信号の差からフォーカスオフセット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。
【０１６６】
第１３〜第１５の実施形態においては、メインビームのトラック誤差信号を用いてトラックサーボをかけた時の、サブビーム１の上半分およびサブビーム２の下半分のトラック誤差信号とサブビーム１の下半分およびサブビーム２の上半分のトラック誤差信号の差をラジアルチルト信号として用いている。これに対し、メインビームのトラック誤差信号とサブビームのトラック誤差信号の差であるトラックサーボのためのＶトラック誤差信号を用いてトラックサーボをかけた時の、サブビーム１の上半分およびサブビーム２の下半分のトラック誤差信号とサブビーム１の下半分およびサブビーム２の上半分のトラック誤差信号の差をラジアルチルト信号として用いる形態も考えられる。この実施の形態においては、トラック誤差信号にレンズシフトによるオフセットを生じることなくラジアルチルトを検出することができる。ところで、ラジアルチルト信号にもレンズシフトによるオフセットは発生する。このとき、メインビームのトラック誤差信号とサブビームのトラック誤差信号の和をトラックオフセット信号と呼ぶと、トラックオフセット信号においてトラック誤差を表わす成分は相殺され、レンズシフトによるオフセットの成分のみが残る。従って、サブビーム１の上半分およびサブビーム２の下半分のトラック誤差信号とサブビーム１の下半分およびサブビーム２の上半分のトラック誤差信号の差からトラックオフセット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。
（光学式情報記録再生装置の第１実施形態）
図３０に本発明の光学式情報記録再生装置の第１実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す本発明の光ヘッド装置の第１実施形態に演算回路２０ａ、駆動回路２１ａ、リレーレンズ２２ａ、２２ｂを付加したものである。
【０１６７】
演算回路２０ａは、光検出器１０ａの各受光部からの出力に基づいて基板厚ずれ信号を演算する。駆動回路２１ａは、基板厚ずれ信号が０になるように、図中の点線で囲まれたリレーレンズ２２ａ、２２ｂ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２２ａ、２２ｂのどちらか一方を光軸方向に移動させると対物レンズ６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２２ａ、２２ｂのどちらか一方の光軸方向の位置を調整してディスク７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６で発生させる。これによりディスク７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。
（光学式情報記録再生装置の第２実施形態）
図３１に本発明の光学式情報記録再生装置の第２実施形態を示す。本実施の形態は、図１に示す本発明の光ヘッド装置の第１実施形態に演算回路２０ａ、駆動回路２１ｂを付加したものである。演算回路２０ａは、光検出器１０ａの各受光部からの出力に基づいて基板厚ずれ信号を演算する。駆動回路２１ｂは、基板厚ずれ信号が０になるように、図中の点線で囲まれたコリメータレンズ２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。コリメータレンズ２を光軸方向に移動させると対物レンズ６における倍率が変化し、球面収差が変化する。そこで、コリメータレンズ２の光軸方向の位置を調整してディスク７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６で発生させる。これによりディスク７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。
（光学式情報記録再生装置の第３実施形態）
図３２に本発明の光学式情報記録再生装置の第３実施形態を示す。本実施の形態は、図１に示す本発明の光ヘッド装置の第１実施形態に演算回路２０ｂ、駆動回路２１ｃを付加したものである。
【０１６８】
演算回路２０ｂは、光検出器１０ａの各受光部からの出力に基づいてラジアルチルト信号を演算する。駆動回路２１ｃは、ラジアルチルト信号が０になるように、図中の点線で囲まれた対物レンズ６を図示しないアクチュエータによりディスク７の半径方向に傾ける。これによりディスク７のラジアルチルトが補正され、記録再生特性に対する悪影響がなくなる。
（光学式情報記録再生装置第４実施形態）
図３３に本発明の光学式情報記録再生装置の第四４実施形態を示す。本実施の形態は、図１に示す本発明の光ヘッド装置の第１実施形態に演算回路２０ｂ、駆動回路２１ｄを付加したものである。
【０１６９】
演算回路２０ｂは、光検出器１０ａの各受光部からの出力に基づいてラジアルチルト信号を演算する。駆動回路２１ｄは、ラジアルチルト信号が０になるように、図中の点線で囲まれた光ヘッド装置全体を図示しないモータによりディスク７の半径方向に傾ける。これによりディスク７のラジアルチルトが補正され、記録再生特性に対する悪影響がなくなる。
本発明の光学式情報記録再生装置の実施の形態としては、第一または第二の実施の形態と第三または第四の実施の形態を組み合わせた形態も考えられる。これらの実施の形態においては、ディスク７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。
（光学式情報記録再生装置の第５実施形態）
図３４に本発明の光学式情報記録再生装置の第５実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す本発明の光ヘッド装置の第１実施形態に演算回路２０ｃ、駆動回路２１ｅ、液晶光学素子２３を付加したものである。
【０１７０】
演算回路２０ｃは、光検出器１０ａの各受光部からの出力に基づいて基板厚ずれ信号およびラジアルチルト信号を演算する。駆動回路２１ｅ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、図中の点線で囲まれた液晶光学素子２３に電圧を印加する。液晶光学素子２３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２３に印加する電圧を調整してディスク７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２３で発生させる。これによりディスク７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。
【０１７１】
光学式情報記録再生装置の第３〜第５の実施形態においては、ランドに対してトラックサーボをかける場合とグルーブに対してトラックサーボをかける場合では、ラジアルチルト信号の符号が逆になる。従って、ランドとグルーブのどちらにトラックサーボをかけるかに応じて、ラジアルチルトを補正するための演算回路２０ｂ、２０ｃ、駆動回路２１ｃ、２１ｄ、２１ｅから構成される回路の極性を切り換える必要がある。
【０１７２】
本発明の光学式情報記録再生装置の変形例としては、本発明の光ヘッド装置の第２〜第１５の実施形態に演算回路、駆動回路等を付加した形態も考えられる。
【０１７３】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置によれば、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号の双方にオフセットを生じないと共に、光記録媒体のラジアルチルトまたは光記録媒体の基板厚ずれを検出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ヘッド装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明の光ヘッド装置の第１実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図３】本発明の光ヘッド装置の第１実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図４】本発明の光ヘッド装置の第１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５】基板厚ずれの検出に関わる各種のフォーカス誤差信号を示す図である。
【図６】本発明の光ヘッド装置の第２実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図７】本発明の光ヘッド装置の第２実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図８】本発明の光ヘッド装置の第２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９】本発明の光ヘッド装置の第３実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図１０】本発明の光ヘッド装置の第４実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図１１】本発明の光ヘッド装置の第５実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図１２】本発明の光ヘッド装置の第５実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図１３】本発明の光ヘッド装置の第６実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図１４】本発明の光ヘッド装置の第６実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図１５】本発明の光ヘッド装置の第７実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図１６】本発明の光ヘッド装置の第７実施形態における回折光学素子の断面図である。
【図１７】本発明の光ヘッド装置の第８実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図１８】本発明の光ヘッド装置の第９実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図１９】本発明の光ヘッド装置の第１０実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図２０】本発明の光ヘッド装置の第１１実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図２１】本発明の光ヘッド装置の第１２実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図２２】本発明の光ヘッド装置の第１３実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図２３】本発明の光ヘッド装置の第１３実施形態における回折光学素子の断面図である。
【図２４】本発明の光ヘッド装置の第１３実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２５】本発明の光ヘッド装置の第１３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２６】本発明の光ヘッド装置の第１４実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図２７】本発明の光ヘッド装置の第１４実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２８】本発明の光ヘッド装置の第１５実施形態における回折光学素子の平面図である。
【図２９】本発明の光ヘッド装置の第１５実施形態におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図３０】本発明の光学式情報記録再生装置の第１実施形態を示す図である。
【図３１】本発明の光学式情報記録再生装置の第２実施の形態を示す図である。
【図３２】本発明の光学式情報記録再生装置の第３実施形態を示す図である。
【図３３】本発明の光学式情報記録再生装置の第４実施形態を示す図である。
【図３４】本発明の光学式情報記録再生装置の第５実施形態を示す図である。
【図３５】従来の光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図３６】従来の光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図３７】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３８】各種のフォーカス誤差信号を示す図である。
【図３９】各種のトラック誤差信号を示す図である。
【図４０】従来の別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４１】従来の別の光ヘッド装置におけるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図４２】ラジアルチルトの検出に関わる各種のトラック誤差信号を示す図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザ
２  コリメータレンズ
３ａ〜３ｑ  回折光学素子
４  偏光ビームスプリッタ
５  １／４波長板
６  対物レンズ
７  ディスク
８  円筒レンズ
９  レンズ
１０ａ、１０ｂ  光検出器
１１ａ〜１１ｚ  領域
１２  トラック
１３ａ〜１３ｗ  集光スポット
１４ａ〜１４ｔ  受光部
１５ａ〜１５ｋ  光スポット
１６ａ〜１６ｅ  フォーカス誤差信号
１７  基板
１８ａ〜１８ｄ  格子
１９ａ〜１９ｔ  領域
２０ａ〜２０ｃ  演算回路
２１ａ〜２１ｅ  駆動回路
２２ａ、２２ｂ  リレーレンズ
２３  液晶光学素子
２４  ビームスプリッタ
２５ａ〜２５ｌ  受光部
２６ａ〜２６ｅ  フォーカス誤差信号
２７ａ〜２７ｅ  トラック誤差信号
２８  領域
２９ａ〜２９ｅ  トラック誤差信号
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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