(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ヘッド装置を備えた光情報処理装置であって、
前記光ヘッド装置は、
光ビームを出射する光源と、
トラックを有する光記録媒体へ前記光ビームを集光する集光部と、
前記光記録媒体で反射された光ビームを分岐する分岐部と、
前記分岐された光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部と
を備え、
前記反射された光ビームは、０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を含んでおり、
前記反射された光ビームは、前記０次回折光と前記＋１次回折光とが干渉する第１干渉部分と、前記０次回折光と前記−１次回折光とが干渉する第２干渉部分とを含んでおり、
前記分岐部は、
前記第１干渉部分が透過する第１メイン領域と、
前記第２干渉部分が透過する第２メイン領域と、
前記第１メイン領域よりも前記第１干渉部分が透過する割合が低く且つ前記第２メイン領域よりも前記第２干渉部分が透過する割合が低い第１および第２サブ領域と
を備え、
前記反射された光ビームの断面の前記第１および第２干渉部分の長手方向に延びる分割線によって、前記第１サブ領域と前記第２サブ領域とは分けられており、
前記分岐部は、
前記第１メイン領域を透過した第１メイン光ビームと、
前記第２メイン領域を透過した第２メイン光ビームと、
前記第１サブ領域を透過した第１サブ光ビームと、
前記第２サブ領域を透過した第２サブ光ビームと、
に前記反射された光ビームを分岐し、
前記分岐部は、前記第１サブ光ビームの一部と前記第２サブ光ビームの一部とを入れ替える入れ替え部をさらに備え、
前記光検出部は、第１受光部、第２受光部、第３受光部および第４受光部を備え、
前記第１メイン光ビームは、前記第１受光部へ入射し、
前記第２メイン光ビームは、前記第２受光部へ入射し、
前記第１サブ光ビームと前記入れ替わった第２サブ光ビームの一部とは、同じ前記第３受光部へ入射し、
前記第２サブ光ビームと前記入れ替わった第１サブ光ビームの一部とは、同じ前記第４受光部へ入射し、
前記光情報処理装置は、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部をさらに備え、
前記第１メイン光ビームが入射する前記第１受光部は、受けた光量に応じた第１信号を出力し、
前記第２メイン光ビームが入射する前記第２受光部は、受けた光量に応じた第２信号を出力し、
前記第１サブ光ビームと前記入れ替わった第２サブ光ビームの一部とが入射する前記第３受光部は、受けた光量に応じた第３信号を出力し、
前記第２サブ光ビームと前記入れ替わった第１サブ光ビームの一部とが入射する前記第４受光部は、受けた光量に応じた第４信号を出力し、
前記光情報処理装置は、トラッキングエラー信号を生成する生成部をさらに備え、
前記生成部は、
前記第１信号と前記第２信号との差を演算して第１差動信号を生成する第１差動演算部と、
前記第３信号と前記第４信号との差を演算して第２差動信号を生成する第２差動演算部と、
前記第１差動信号と前記第２差動信号との少なくとも一方の利得を調整する調整部と、
前記第１差動信号と前記第２差動信号との差を演算して第３差動信号を生成する第３差動演算部と
を備える、光情報処理装置。
【請求項２】
前記分割線は、前記分岐部のうちの前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する位置を通る、請求項１に記載の光情報処理装置。
【請求項３】
前記分岐部は、前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する中央ダミー領域をさらに備え、
前記分岐部は、前記中央ダミー領域を透過したダミー光ビームに前記反射された光ビームをさらに分岐し、
前記ダミー光ビームは、前記第１から第４受光部には入射しない、請求項１に記載の光情報処理装置。
【請求項４】
一対の前記入れ替え部を備え、
前記入れ替え部の一方は、前記第１メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置し、
前記入れ替え部の他方は、前記第２メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置する、請求項３に記載の光情報処理装置。
【請求項５】
前記利得は、前記集光部が移動した時に前記トラッキングエラー信号に現れるオフセットが最小となるように決定する、請求項１に記載の光情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データの光学的な記録および／または再生を行うための光ヘッド装置、およびその光ヘッド装置を搭載した光情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度・大容量の記録媒体として、近年、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）と称する高密度・大容量の光ディスク媒体が実用化され、動画のような大量の情報を記録できる情報記録媒体として広く普及している。このような情報記録媒体では、マークおよびスペースによって情報を記録している。
【０００３】
図２６を参照して、従来の光ヘッド装置を説明する。図２６は、従来の光ヘッド装置３００を示す図である。
【０００４】
光ヘッド装置３００は、情報の記録再生を行う光情報処理装置（図示せず）に搭載されている。この光情報処理装置では、光記録媒体２１に３つの光ビームを照射してトラッキング誤差信号を検出している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図２６を参照して、半導体レーザ素子等である光源１は、波長λが４０５ｎｍの直線偏光の発散光ビーム１０を出射する。光源１から出射された発散光ビーム１０は、焦点距離ｆ１が１５ｍｍのコリメートレンズ１１で平行光に変換された後、回折格子１２に入射する。回折格子１２に入射した光ビーム１０は、０次および±１次回折光の３つの光ビームに分岐される。０次回折光は、情報の記録／再生を行うためのメイン光ビーム１０ａである。±１次回折光は、トラッキング誤差（以下、ＴＥと称する）信号の検出を行うためのディファレンシャルプッシュプル（以下、ＤＰＰと称する）法で用いられる２つのサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃである。
【０００６】
回折格子１２における、０次回折光１０ａと１つの１次回折光１０ｂまたは１０ｃの回折効率の比は、サブ光ビームにより不要な記録がなされることを避けるために、通常１０：１〜２０：１に設定され、ここでは２０：１である。回折格子１２で生成された３つの光ビーム１０ａ〜１０ｃは、偏光ビームスプリッタ１３を透過し、４分の１波長板１４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ１５で収束光ビームに変換され、光記録媒体２１の透明基板２１ａを透過し、情報記録層２１ｃ上に集光される。光記録媒体２１は２つの情報記録層２１ｂおよび２１ｃを備えている。図２６では、対物レンズ１５で集光された光ビーム１０が、情報記録層２１ｃで焦点を結んでいる。
【０００７】
光記録媒体２１の光の入射面から情報記録層２１ｃまでの距離ｄ２を１００μｍ、情報記録層２１ｂと情報記録層２１ｃとの間隔ｄ１を２５μｍとしている。また、情報記録層２１ｂおよび２１ｃに形成されているトラックの周期ｔｐ（図２７）は、０．３２μｍである。対物レンズ１５の開口はアパーチャ１６で制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。透明基板２１ａの厚さは０．１ｍｍ、屈折率ｎは、１．６２である。情報記録層２１ｂおよび２１ｃの等価的な反射率はそれぞれ４〜８％程度である。ここで、等価的な反射率とは、光記録媒体２１に入射する光ビームの光量を１としたときの、光ビームが情報記録層２１ｂまたは２１ｃで反射された後に、光記録媒体２１を再び出射する際の光ビームの光量を示している。情報記録層２１ｃは、入射した光ビームの光量の大半を吸収または反射するが、情報記録層２１ｂは、情報記録層２１ｃに光ビームを到達させるために、入射した光ビームの約５０％の光量を透過させ、残りの５０％の光量を吸収または反射する。
【０００８】
図２７は、情報記録層２１ｃ上の光ビームとトラックとの位置関係を示す図である。情報記録層２１ｂおよび２１ｃには、トラックとなる連続溝が形成されており、情報は溝上に記録される。トラックＴｎ−１、ＴｎおよびＴｎ＋１のトラックピッチｔｐは０．３２μｍである。メイン光ビーム１０ａがトラックＴｎ上に集光するとき、サブ光ビーム１０ｂはトラックＴｎ−１とトラックＴｎの間に、サブ光ビーム１０ｃはトラックＴｎとトラックＴｎ＋１の間に集光する。メイン光ビーム１０ａとサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃとのトラックと直交する方向の間隔Ｌは０．１６μｍである。
【０００９】
情報記録層２１ｃで反射された光ビーム１０ａ〜１０ｃは、対物レンズ１５、４分の１波長板１４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ１３で反射される。偏光ビームスプリッタ１３で反射された光ビーム１０ａ〜１０ｃは、焦点距離ｆ３が３０ｍｍの集光レンズ２５を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ２６を経て、光検出器３０に入射する。光ビーム１０ａ〜１０ｃには、シリンドリカルレンズ２６を透過する際に非点収差が付与される。
【００１０】
図２８は、光検出器３０と光ビーム１０ａ〜１０ｃとの位置関係を示す図である。光検出器３０は８つの受光部３０ａ〜３０ｈを備え、受光部３０ａ〜３０ｄが光ビーム１０ａを、受光部３０ｅ〜３０ｆが光ビーム１０ｂを、受光部３０ｇ〜３０ｈが光ビーム１０ｃを、それぞれ受光する。受光部３０ａ〜３０ｈはそれぞれ、受光した光量に応じた電気信号Ｉ３０ａ〜Ｉ３０ｈ（図示せず）を出力する。フォーカス誤差（以下ＦＥと称する）信号は、光検出器３０から出力される信号Ｉ３０ａ〜Ｉ３０ｄを用いた非点収差法による演算で得られる。例えば、（Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｃ）−（Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｄ）の演算でＦＥ信号が得られる。また、ＴＥ信号は、ＤＰＰ法による演算で得られる。例えば、｛（Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｄ）−（Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｃ）｝−Ｃ・｛（Ｉ３０ｅ＋Ｉ３０ｇ）−（Ｉ３０ｆ＋Ｉ３０ｈ）｝の演算でＴＥ信号が得られる。ここでＣは、回折格子１２の０次回折光と１つの１次回折光との回折効率の比によって決まる係数である。ＦＥ信号およびＴＥ信号は、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、対物レンズ１５を動かすためのアクチュエータ３１および３２に供給されて、フォーカス制御およびトラッキング制御が行われる。また、情報記録層２１ｃに記録された情報を示す再生信号（以下、ＲＦ信号と称する）は、Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｃ＋Ｉ３０ｄの演算で得られる。
【特許文献１】特開平３−００５９２７号公報（第５〜８頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、情報記録層を複数備える光記録媒体を用いた場合、所望の情報記録層以外の情報記録層でも光ビームが反射された後、光検出器に入射する。光ビーム４０ａ〜４０ｃは、光ビーム１０ａ〜１０ｃが情報記録層２１ｂで反射されることによって、光検出器３０に入射する光ビームである。このとき、光ビーム４０ａと光ビーム１０ｂとが重なり合い、また、光ビーム４０ａと光ビーム１０ｃとが重なり合うことにより、干渉による明暗の分布が生じる。この干渉による明暗の分布は、光記録媒体２１の面ぶれや透明基板２１ａの部分的な厚みむらによって変動し、ＴＥ信号に影響を与える。光ビーム１０ｂおよび１０ｃはサブ光ビームであり、光ビーム４０ａはメイン光ビームである。サブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃはメイン光ビーム１０ａよりも光量が少ないため、光ビーム４０ａと光ビーム１０ｂとの干渉、および光ビーム４０ａと光ビーム１０ｃとの干渉が、最も明暗の変化が大きい干渉となる。
【００１２】
図２９は、光ビーム１０ａ〜１０ｃをトラックと直交する方向に走査したときに得られるＤＰＰ法によるＴＥ信号をオシロスコープで観察した時の様子を示す図である。上記のような従来の光ヘッド装置でＴＥ信号を検出する場合、ＴＥ信号の振幅と対称性が大きく変動している。このＴＥ信号を用いてトラッキング制御を行うと、トラッキング制御が不安定になり、情報を信頼性高く記録および再生することが困難であるという課題があった。また、１トラッキング法を採用した光情報処理装置では、図２０に示すような縦方向に強弱のある光量分布を持った光がホログラム素子に入り、トラッキング追従により対物レンズの位置が移動した場合、ＴＥ信号にオフセットが生じるという課題がある。このような強弱の光量分布は光学素子の加工痕やアパーチャのエッジの回折により起こる。例えば、強弱の光量分布は、円柱面やトーリック面を有する光学素子（光ビームの強度分布補正を行うビームシェーパ等）の加工痕やアパーチャのエッジでの回折により起こる。円柱面やトーリック面を有する光学素子の製造時では、素子表面や金型面の加工に回転運動による研磨が使えず、２軸を用いた運動による研磨が必要となり、軸に平行な加工痕が残りやすい。この加工痕を通過する光の屈折される方向は微妙にずれるため、縦縞または横縞の強度分布が生じる。そのような光学素子が光路中に配置されており、ＴＥ信号のオフセットが発生すると、安定したトラッキング信号を得ることは困難である。図２２は、従来の光ヘッド装置において、対物レンズが移動した時のＴＥ信号のオフセットの変化の一例を示している。従来の光ヘッド装置では、光量の強弱の分布が移動したときに、その変動を抑制することができず、ＴＥ信号のオフセットが急激に変化するという課題がある。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＴＥ信号振幅の変動を低減し、情報を信頼性高く記録および再生することができる光ヘッド装置および光情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、トラックを有する光記録媒体へ前記光ビームを集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記反射された光ビームは、０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を含んでおり、前記反射された光ビームは、前記０次回折光と前記＋１次回折光とが干渉する第１干渉部分と、前記０次回折光と前記−１次回折光とが干渉する第２干渉部分とを含んでおり、前記分岐部は、前記第１干渉部分が透過する第１メイン領域と、前記第２干渉部分が透過する第２メイン領域と、前記第１メイン領域よりも前記第１干渉部分が透過する割合が低く且つ前記第２メイン領域よりも前記第２干渉部分が透過する割合が低い第１および第２サブ領域とを備え、前記反射された光ビームの断面の前記第１および第２干渉部分の長手方向に延びる分割線によって、前記第１サブ領域と前記第２サブ領域とは分けられており、前記分岐部は、前記第１メイン領域を透過した第１メイン光ビームと、前記第２メイン領域を透過した第２メイン光ビームと、前記第１サブ領域を透過した第１サブ光ビームと、前記第２サブ領域を透過した第２サブ光ビームと、に前記反射された光ビームを分岐し、前記分岐部は、前記第１サブ光ビームの一部と前記第２サブ光ビームの一部とを入れ替える入れ替え部をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
ある実施形態によれば、前記光検出部は、第１受光部、第２受光部、第３受光部および第４受光部を備え、前記第１メイン光ビームは、前記第１受光部へ入射し、前記第２メイン光ビームは、前記第２受光部へ入射し、前記第１サブ光ビームと前記入れ替わった第２サブ光ビームの一部とは、同じ前記第３受光部へ入射し、前記第２サブ光ビームと前記入れ替わった第１サブ光ビームの一部とは、同じ前記第４受光部へ入射する。
【００１６】
ある実施形態によれば、前記分割線は、前記分岐部のうちの前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する位置を通る。
【００１７】
ある実施形態によれば、前記分岐部は、前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する中央ダミー領域をさらに備え、前記分岐部は、前記中央ダミー領域を透過したダミー光ビームに前記反射された光ビームをさらに分岐し、前記ダミー光ビームは、前記第１から第４受光部には入射しない。
【００１８】
ある実施形態によれば、一対の前記入れ替え部を備え、前記入れ替え部の一方は、前記第１メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置し、前記入れ替え部の他方は、前記第２メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置する。
【００１９】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【００２０】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える光情報処理装置であって、前記第１メイン光ビームが入射する前記第１受光部は、受けた光量に応じた第１信号を出力し、前記第２メイン光ビームが入射する前記第２受光部は、受けた光量に応じた第２信号を出力し、前記第１サブ光ビームと前記入れ替わった第２サブ光ビームの一部とが入射する前記第３受光部は、受けた光量に応じた第３信号を出力し、前記第２サブ光ビームと前記入れ替わった第１サブ光ビームの一部とが入射する前記第４受光部は、受けた光量に応じた第４信号を出力し、前記光情報処理装置は、トラッキングエラー信号を生成する生成部をさらに備え、前記生成部は、前記第１信号と前記第２信号との差を演算して第１差動信号を生成する第１差動演算部と、前記第３信号と前記第４信号との差を演算して第２差動信号を生成する第２差動演算部と、前記第１差動信号と前記第２差動信号との少なくとも一方の利得を調整する調整部と、前記第１差動信号と前記第２差動信号との差を演算して第３差動信号を生成する第３差動演算部とを備える。
【００２１】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、トラックを有する光記録媒体へ前記光ビームを集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記反射された光ビームは、０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を含んでおり、前記反射された光ビームは、前記０次回折光と前記＋１次回折光とが干渉する第１干渉部分と、前記０次回折光と前記−１次回折光とが干渉する第２干渉部分とを含んでおり、前記分岐部は、前記第１干渉部分が透過する第１メイン領域と、前記第２干渉部分が透過する第２メイン領域と、前記第１メイン領域よりも前記第１干渉部分が透過する割合が低く且つ前記第２メイン領域よりも前記第２干渉部分が透過する割合が低い第１および第２サブ領域とを備え、前記反射された光ビームの断面の前記第１および第２干渉部分の長手方向に延びる分割線によって、前記第１サブ領域と前記第２サブ領域とは分けられており、前記分岐部は、前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する中央ダミー領域をさらに備え、前記中央ダミー領域は、前記第１および第２メイン領域と前記第１および第２サブ領域とに囲まれており、前記分岐部は、前記第１メイン領域を透過した第１メイン光ビームと、前記第２メイン領域を透過した第２メイン光ビームと、前記第１サブ領域を透過した第１サブ光ビームと、前記第２サブ領域を透過した第２サブ光ビームと、前記中央ダミー領域を透過したダミー光ビームとに前記反射された光ビームを分岐し、前記光検出部は、第１受光部、第２受光部、第３受光部および第４受光部を備え、前記第１メイン光ビームは、前記第１受光部へ入射し、前記第２メイン光ビームは、前記第２受光部へ入射し、前記第１サブ光ビームは、前記第３受光部へ入射し、前記第２サブ光ビームは、前記第４受光部へ入射し、前記ダミー光ビームは、前記第１から第４受光部には入射しないことを特徴とする。
【００２２】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【００２３】
ある実施形態によれば、前記第１メイン光ビームが入射する前記第１受光部は、受けた光量に応じた第１信号を出力し、前記第２メイン光ビームが入射する前記第２受光部は、受けた光量に応じた第２信号を出力し、前記第１サブ光ビームが入射する前記第３受光部は、受けた光量に応じた第３信号を出力し、前記第２サブ光ビームが入射する前記第４受光部は、受けた光量に応じた第４信号を出力し、前記装置は、トラッキングエラー信号を生成する生成部をさらに備え、前記生成部は、前記第１信号と前記第２信号との差を演算して第１差動信号を生成する第１差動演算部と、前記第３信号と前記第４信号との差を演算して第２差動信号を生成する第２差動演算部と、前記第１差動信号と前記第２差動信号との少なくとも一方の利得を調整する調整部と、前記第１差動信号と前記第２差動信号との差を演算して第３差動信号を生成する第３差動演算部とを備える。
【００２４】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、０次回折光であるメイン光ビームと、１次以上の回折光である第１および第２サブ光ビームとを含んでおり、前記光ヘッド装置は、前記光源と前記集光部との間の光路に設けられ、前記メイン光ビームの一部を遮光する部分遮光部をさらに備えることを特徴とする。
【００２５】
ある実施形態によれば、前記部分遮光部は、前記メイン光ビームの断面の中心部を含む部分を遮光する。
【００２６】
ある実施形態によれば、前記光記録媒体は複数の記録層を備え、前記部分遮光部が遮光する前記メイン光ビームの一部は、前記メイン光ビームの焦点を所定の記録層に合わせているときに前記所定の記録層以外の記録層で反射した前記メイン光ビームのうちの前記光検出部の受光部に入射する部分に該当する部分である。
【００２７】
ある実施形態によれば、前記部分遮光部は、前記メイン光ビームの断面の中心部を基準として対称に位置する２つの部分を遮光する。
【００２８】
ある実施形態によれば、前記光記録媒体は複数の記録層を備え、前記光検出部は、第１受光部と、前記第１受光部を基準として対称に配置された第２および第３の受光部とを備え、前記部分遮光部が遮光する前記メイン光ビームの一部は、前記メイン光ビームの焦点を所定の記録層に合わせているときに前記所定の記録層以外の記録層で反射した前記メイン光ビームのうちの前記第２および第３の受光部に入射する部分に該当する部分である。
【００２９】
ある実施形態によれば、前記光源と前記部分遮光部との間の光路に設けられ、光源が出射した光ビームを平行光ビームに変換するコリメートレンズをさらに備え、前記部分遮光部は、前記平行光ビームの一部を遮光する。
【００３０】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【００３１】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、０次回折光であるメイン光ビームと、１次以上の回折光である第１および第２サブ光ビームとを含んでおり、前記回折部は、前記メイン光ビームを前記第１および第２サブ光ビームよりも多く生成する第１部分回折部と、前記第１および第２サブ光ビームを前記メイン光ビームよりも多く生成する第２部分回折部とを備えることを特徴とする。
【００３２】
ある実施形態によれば、一対の前記第２部分回折部を備え、前記一対の第２部分回折部は、前記回折部に入射する光ビームの断面の中心部を基準として対称に位置している。
【００３３】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【００３４】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、０次回折光であるメイン光ビームと、１次以上の回折光である第１および第２サブ光ビームとを含んでおり、前記回折部は、前記メイン光ビームを前記第１および第２サブ光ビームよりも多く生成する第１部分回折部と、前記第１部分回折部よりも前記メイン光ビームを生成する割合が高い第２部分回折部とを備え、前記第２部分回折部は、前記回折部に入射する光ビームの断面の中心部が透過する位置に配置されていることを特徴とする。
【００３５】
ある実施形態によれば、前記第２部分回折部には回折格子が設けられていない。
【００３６】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【００３７】
本発明の光ヘッド装置は、メイン光ビームおよびサブ光ビームを用いてトラッキングエラー信号を生成する装置に搭載される光ヘッド装置であって、前記光ヘッド装置は、前記メイン光ビームを出射する第１光源と、前記サブ光ビームを出射する第２光源と、前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備え、前記メイン光ビームと前記サブ光ビームとは互いに波長が異なることを特徴とする。
【００３８】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【００３９】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記回折部は回折格子を有しており、前記光ヘッド装置は、前記回折格子の溝が延びる方向と垂直な方向に前記回折部を揺動させる揺動部をさらに備えることを特徴とする。
【００４０】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【００４１】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記光記録媒体は複数の記録層を備え、前記光源が出射する光ビームの可干渉距離をＬとし、２つの記録層の間の距離をｄとし、前記２つの記録層の間に位置する媒質の屈折率をｎとしたとき、２・ｄ・ｎ＞Ｌであることを特徴とする。
【００４２】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、光ヘッド装置の分岐部は、光ビームの第１干渉部分が透過する第１メイン領域と、第２干渉部分が透過する第２メイン領域と、第１メイン領域よりも第１干渉部分が透過する割合が低く且つ第２メイン領域よりも第２干渉部分が透過する割合が低い第１および第２サブ領域とを備える。分岐部は、第１メイン領域を透過した第１メイン光ビームと、第２メイン領域を透過した第２メイン光ビームと、第１サブ領域を透過した第１サブ光ビームと、第２サブ領域を透過した第２サブ光ビームとに光ビームを分岐する。分岐部は、第１サブ光ビームの一部と第２サブ光ビームの一部とを入れ替える入れ替え部をさらに備える。第１サブ光ビームの一部と第２サブ光ビームの一部とを入れ替えて光検出部へ入射させることにより、トラッキング誤差信号の振幅変動を低減させることができる。トラッキング誤差信号を安定して検出することで、情報を信頼性高く記録および再生することができる。
【００４４】
また、本発明によれば、光ヘッド装置は、メイン光ビームの一部を遮光する部分遮光部を備える。焦点を合わせている記録層以外の記録層で反射したメイン光ビームのうちの光検出部の受光部に入射する部分に該当するメイン光ビームの一部が部分遮光部によって遮光される。これにより、トラッキング誤差信号の振幅変動を低減させることができる。トラッキング誤差信号を安定して検出することで、情報を信頼性高く記録および再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を参照して、本発明の光ヘッド装置および光情報処理装置の実施形態を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、同様の説明の繰り返しは省略する。
【００４６】
（実施形態１）
図１〜図４を参照して、本発明による光ヘッド装置および光情報処理装置の第１の実施形態を説明する。
【００４７】
まず、図１を参照する。図１は、本実施形態の光情報処理装置１００を示す図である。光情報処理装置１００は、光学的に光記録媒体２１への情報の記録および／または光記録媒体２１からの情報の再生を行う、記録再生装置、再生装置、記録装置、編集装置等である。光記録媒体２１は、光ディスク媒体である。
【００４８】
光情報処理装置１００は、光ビームを光記録媒体２１に照射する光ヘッド装置５０と、光ヘッド装置５０を移動させる移送制御器５１と、光記録媒体２１を回転させるモータ５２と、信号を増幅する増幅器５４と、データを復調する復調部５６と、信号出力する出力部５７と、アドレス信号等を検出する検出部５８と、光情報処理装置１００の動作を制御する第１および第２制御部５３および５５およびシステム制御部５９とを備える。
【００４９】
光ヘッド装置５０（光ピックアップ装置とも言う）は、波長λが４０５ｎｍの光ビームを光記録媒体２１に照射し、光記録媒体２１に記録された情報の再生を行う。移送制御器５１は、光記録媒体２１の所望の位置で情報を記録または再生するために光ヘッド装置５０を光記録媒体２１の半径方向に移動させる。モータ５２は、光記録媒体２１を駆動して回転させる。
【００５０】
第１制御部５３は、光ヘッド装置５０と移送制御器５１とモータ５３とを制御する。増幅器５４は、光ヘッド装置５０の出力信号を増幅する。第２制御部５５は、光記録媒体２１に対する情報の記録再生時に必要なフォーカス誤差（以下ＦＥと称する）信号やトラッキング誤差（以下、ＴＥと称する）信号などのサーボ信号を、増幅器５４の出力信号から生成する。第２制御部５５は、生成したサーボ信号を第１制御部５３に出力する。また、第２制御部５５に入力される信号はアナログ信号であるが、第２制御部５５はこのアナログ信号をディジタル化（２値化）する。第２制御部５５が生成した信号は、第１制御部５３、復調部５６、検出部５８およびシステム制御部５９へ出力される。
【００５１】
復調部５６は、第２制御部５５から出力されたディジタル信号を解析して、元の映像データや音楽データなどを再構築し、再構築により生成された再生信号は出力部５７から出力される。検出部５８は、第２制御部５５から出力される信号からアドレス信号等を検出し、システム制御部５９に出力する。
【００５２】
システム制御部５９は、光記録媒体２１から読み取られた物理フォーマット情報および光記録媒体製造情報（光記録媒体管理情報）に基づいて光記録媒体を識別し、記録再生条件等を解読し、光情報処理装置１００全体を制御する。
【００５３】
光記録媒体２１に対して情報を記録再生する場合、システム制御部１２の指示に従って、第１制御部５３は移送制御器５１を駆動制御する。これにより、移送制御器５１は情報記録層２１ｃの所望の位置に光ヘッド装置５０を移動させ、光ヘッド装置５０は、光記録媒体２１の情報記録層に対して情報の記録再生を行う。
【００５４】
図２を参照して、光ヘッド装置５０を詳細に説明する。図２は、光ヘッド装置５０を示す図である。
【００５５】
光ヘッド装置５０は、光源１と、コリメートレンズ１１と、回折部６１と、部分遮光板６２と、偏光ビームスプリッタ６３と、４分の１波長板１４と、対物レンズ１５と、アパーチャ１６と、アクチュエータ３１および３２と、検出レンズ６４と、シリンドリカルレンズ６５と、光検出器３０とを備える。
【００５６】
光源１は、半導体レーザ素子等であり、波長λが約４０５ｎｍの直線偏光の発散光ビーム１０を出射する。光源１から出射された発散光ビーム１０は、焦点距離ｆ１が１５ｍｍのコリメートレンズ１１で平行光に変換された後、回折部６１に入射する。回折格子を有する回折部６１に入射した光ビーム１０は、０次および±１次回折光の３つの光ビーム１０ａ、１０ｂおよび１０ｃに分岐される。０次回折光は、情報の記録／再生を行うメイン光ビーム１０ａである。±１次回折光は、ＴＥ信号の検出を行うためのディファレンシャルプッシュプル（以下、ＤＰＰと称する）法で用いられる２つのサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃである。サブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃは、１次以上の回折光であり得る。
【００５７】
回折部６１における、０次回折光１０ａと１つの１次回折光１０ｂまたは１０ｃの回折効率の比は、サブ光ビームにより不要な記録がなされることを避けるために、通常１０：１〜２０：１に設定され、ここでは２０：１である。回折部６１で生成された３つの光ビーム１０ａ〜１０ｃは、部分遮光板（部分遮光部）６２を透過するときに光ビームの一部が遮光される（詳細は後述する）。
【００５８】
部分遮光板６２を透過した光ビーム１０ａ〜１０ｃは、偏光ビームスプリッタ６３を透過し、４分の１波長板１４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍの対物レンズ（集光部）１５で収束光ビームに変換され、光記録媒体２１の透明基板２１ａを透過し、情報記録層２１ｃ上に集光される。光記録媒体２１は２つの情報記録層２１ｂおよび２１ｃを備えている。図２では、対物レンズ１５で集光された光ビーム１０は、情報記録層２１ｃで焦点を結んでいる。なお、情報記録層２１ｂに対して情報の記録再生を行う場合は、光ビーム１０は情報記録層２１ｂで焦点を結ぶ。
【００５９】
光記録媒体２１の光の入射面から情報記録層２１ｃまでの距離ｄ２を１００μｍ、情報記録層２１ｂと情報記録層２１ｃとの間隔ｄ１を２５μｍとしている。また、情報記録層２１ｂおよび２１ｃに形成されるトラックの周期ｔｐ（図２７）は、０．３２μｍである。対物レンズ１５の開口はアパーチャ１６で制限され、開口数ＮＡを０．８５としている。透明基板２１ａの厚さは０．１ｍｍ、屈折率ｎは１．６２である。情報記録層２１ｂおよび２１ｃの等価的な反射率はそれぞれ４〜８％程度である。ここで、等価的な反射率とは、光記録媒体２１に入射する光ビームの光量を１としたときの、光ビームが情報記録層２１ｂまたは２１ｃで反射された後に、光記録媒体２１を再び出射する際の光ビームの光量を示している。情報記録層２１ｃは、入射した光ビームの光量の大半を吸収または反射するが、情報記録層２１ｂは、情報記録層２１ｃに光ビームを到達させるために、入射した光ビームの約５０％の光量を透過させ、残りの約５０％の光量を吸収または反射する。
【００６０】
情報記録層２１ｃで反射された光ビーム１０ａ〜１０ｃは、対物レンズ１５、４分の１波長板１４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ（分岐部）６３で反射される。偏光ビームスプリッタ６３で反射された光ビーム１０ａ〜１０ｃは、焦点距離ｆ３が５０ｍｍの検出レンズ６４で収束光に変換され、シリンドリカルレンズ６５を経て、光検出器３０に入射する。光ビーム１０ａ〜１０ｃには、シリンドリカルレンズ６５を透過する際、非点収差が付与される。光ビーム１０ａ〜１０ｃが情報記録層２１ｂまたは２１ｃで焦点を結ぶとき、光検出器３０上の光ビーム１０は、最小錯乱円になる。また、光源１の駆動電流は、高周波重畳素子６６により周波数４００ＭＨｚの高周波で変調され、光源１から出射される光ビーム１０は複数の波長を有する。光源１から出射される光ビーム１０が複数の波長を有することで、干渉による明暗の分布を軽減している。光検出器３０は、受光した光ビーム１０ａ〜１０ｃのそれぞれの光量に応じた信号を出力する。
【００６１】
図３Ａは、メイン光ビーム１０ａの一部を遮光する部分遮光板６２の正面図である。部分遮光板６２は、光源１と対物レンズ１５との間の光路に設けられる。図２に示す例では、回折部６１と偏光ビームスプリッタ６３との間に設けられている。光源１が出射した光ビーム１０は、光源１と部分遮光板６２との間の光路に設けられたコリメートレンズ１１によって平行光ビームに変換され、回折部６１によって分岐される。部分遮光板６２は、平行光ビームであるメイン光ビーム１０ａの一部を遮光する。平行光ビームを遮光するようにすることにより、メイン光ビーム１０ａと部分遮光板６２との位置合わせが容易となる。
【００６２】
図３Ａを参照して、点線７０は、アパーチャ１６を透過するときのメイン光ビーム１０ａを部分遮光板６２に投影したメイン光ビーム１０ａの断面を示す。遮光部７１は部分遮光板６２の中央部に位置しており、この部分を透過しようとする光線、すなわちメイン光ビーム１０ａの断面の中心部を含む部分を吸収することにより遮光する。
【００６３】
図３Ｂは、光ビーム１０ａ〜１０ｃの焦点を所望の情報記録層２１ｃに合わせているときに光検出器３０へ入射する光ビーム１０ａ〜１０ｃを示す図である。このとき、情報記録層２１ｂで反射したメイン光ビーム１０ａは、光ビーム７２ａとして光検出器３０へ入射する。情報記録層２１ｂで反射したサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃも光検出器３０に入射するが、説明を簡単にするために省略する。
【００６４】
光ビーム７２ａの中心付近の遮光領域７３は、部分遮光板６２の遮光部７１により遮られた部分である。遮光領域７３は、光検出器３０が備える受光部３０ａ〜３０ｈに位置合わせされている。光ビーム７２ａのうちの受光部３０ａ〜３０ｈに入射する部分（すなわち遮光領域７３）に該当する部分が、部分遮光板６２によって遮光されている。受光部３０ｅ〜３０ｈに集光した光ビーム１０ｂおよび１０ｃと、光ビーム７２ａとが重ならなくすることで、干渉を防止することができる。これにより、ＴＥ信号の振幅変動を低減させることができる。ＴＥ信号を安定して検出することで、情報を信頼性高く記録および再生することができる。
【００６５】
上述のような部分遮光板６２の設計の一例を説明する。検出レンズ６４の焦点距離ｆ３＝５０ｍｍ、対物レンズ１５の焦点距離ｆ２＝２ｍｍとして、検出系の倍率は２５倍とする。情報記録層２１ｂと情報記録層２１ｃとの間隔ｄ１は最小で２０μｍ、情報記録層２１ｂおよび透明基板２１ａの屈折率は１．６０とする。このとき、情報記録層２１ｂで反射した光ビーム７２ａは、光検出器３０側では約１．５ｍｍ後方で焦点を結ぶ。対物レンズ１５のＮＡが０．８５、焦点距離ｆ２＝２ｍｍであることから光ビーム直径は３．４ｍｍである。この直径の光ビームが検出レンズ６４から（５０＋１．５）ｍｍの位置で集光するとき、検出レンズ６４から５０ｍｍにある光検出器３０上では直径が０．８１ｍｍとなる。従って、図３Ｂに示す光ビーム７２ａの直径は０．８１ｍｍである。受光部３０ａ〜３０ｈが配置された領域のサイズは、１２０μｍ×３６０μｍとする。このとき、直径０．８１ｍｍの光ビームに対して約１２０×３６０μｍ以上の大きさの遮光領域７３が形成されていればよい。部分遮光板６２を透過するときの光ビーム１０ａの断面（点線７０）の直径は３．４ｍｍであるため、遮光部７１は、約１．５ｍｍ×０．５ｍｍ以上の大きさであればよい。
【００６６】
光検出器３０は８つの受光部３０ａ〜３０ｈを備え、受光部３０ａ〜３０ｄはメイン光ビーム１０ａを受光する。受光部３０ｅおよび３０ｆがサブ光ビーム１０ｂを受光し、受光部３０ｇおよび３０ｈがサブ光ビーム１０ｃを受光する。受光部３０ａ〜３０ｈは、それぞれ受光した光量に応じた電気信号Ｉ３０ａ〜Ｉ３０ｈ（図示せず）を出力する。光検出器３０から出力される信号Ｉ３０ａ〜Ｉ３０ｄを用いてＦＥ信号を得る。ＦＥ信号の検出方式は非点収差法であり、例えば（Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｃ）−（Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｄ）の演算で得られる。また、ＴＥ信号の検出方式はＤＰＰ法であり、例えば｛（Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｄ）−（Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｃ）｝−Ｃ・｛（Ｉ３０ｅ＋Ｉ３０ｇ）−（Ｉ３０ｆ＋Ｉ３０ｈ）｝の演算で得られる。ここでＣは、回折部６１の０次回折光と１つの１次回折光との回折効率の比によって決まる係数である。
【００６７】
ＦＥ信号およびＴＥ信号は、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、対物レンズ１５を動かすためのアクチュエータ３１および３２に供給されて、フォーカス制御およびトラッキング制御が行われる。また、情報記録層２１ｃに記録された情報を示す再生信号（以下、ＲＦ信号と称する）は、Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｃ＋Ｉ３０ｄの演算で得られる。
【００６８】
また、ＴＥ信号を位相差法で検出する場合には、信号Ｉ３０ａ〜Ｉ３０ｄの出力のタイミングを比較することにより生成すればよい。位相差法によるＴＥ信号の生成方法については、再生専用の情報記録層を備える光記録媒体を用いる場合に使用されることが多く、一般的によく知られているので、ここでは説明を略する。
【００６９】
図４は、ＴＥ信号を生成する信号生成部５５ａを示す図である。信号生成部５５ａは、第２制御部５５に設けられ得る。
【００７０】
受光部３０ａおよび３０ｄから出力される信号Ｉ３０ａおよびＩ３０ｄは加算部８０で加算される。受光部３０ｂおよび３０ｃから出力される信号Ｉ３０ｂおよびＩ３０ｃは加算部８１で加算される。加算部８０と加算部８１から出力される信号は差動演算部８２に入力されて差動演算がなされる。差動演算された信号である信号｛（Ｉ３０ａ＋Ｉ３０ｄ）−（Ｉ３０ｂ＋Ｉ３０ｃ）｝は、いわゆるプッシュプル法により検出されたＴＥ信号である。単純なプッシュプル法によりＴＥ信号を検出する場合、光記録媒体２１の偏心に応じて対物レンズ１５をトラッキング追従させると、ＴＥ信号にトラッキング追従に応じたオフセットの変動が生じる。信号生成部５５ａでは、受光部３０ｆおよび３０ｈから出力される信号Ｉ３０ｆおよびＩ３０ｈは加算部８３で加算され、受光部３０ｅおよび３０ｇから出力される信号Ｉ３０ｅおよびＩ３０ｇは加算部８４で加算される。加算部８３および８４から出力される信号は、差動演算部８５へ入力されて差動演算がなされる。差動演算部８５から出力される信号は、可変利得増幅部８６に入力され、所望の信号強度に増幅または減衰がなされる。このときの増幅度がＣである。
【００７１】
可変利得増幅部８６から出力された信号は、差動演算部８２から出力された信号が有するトラッキング追従に応じたオフセット変動と同じ変動を有する。差動演算部８７は、差動演算部８２から出力された信号と可変利得増幅部８６から出力された信号とを入力して差動演算を行うことで、差動演算部８２から出力される信号が有するトラッキング追従に応じたオフセット変動を減ずる。これにより、差動演算部８７から出力される信号は、トラッキング追従してもオフセット変動が殆ど無いＴＥ信号となる。しかしながら、その状態では、情報記録層２１ｂおよび２１ｃの反射率や、光記録媒体２１に照射する光ビームの強度の変化に応じて信号強度が変化するので、差動演算部８７の出力信号を除算部８８に入力して、一定の振幅にする。受光部３０ａ〜３０ｄから出力される信号Ｉ３０ａ〜Ｉ３０ｄは加算部８９で加算された後、除算を行うための信号として除算部８８に入力される。加算部８９から出力される信号は、情報記録層２１ｂおよび２１ｃの反射率や、光記録媒体２１に照射する光ビームの強度に比例した信号である。このため、除算部８８から出力される信号は所望の一定振幅を有するＴＥ信号となる。
【００７２】
光記録媒体２１は、２つの情報記録層２１ｂおよび２１ｃを備えている。光ビーム１０ａ〜１０ｃの焦点を情報記録層２１ｃに合わせて情報の記録再生を行う際、情報記録層２１ｂでも光ビームが反射された後、光検出器３０に入射する。光ビーム７２ａ（図３Ｂ）は、光ビーム１０ａが情報記録層２１ｂで反射されることによって、光検出器３０に入射する光ビームである。光ビーム１０ａ〜１０ｃは情報記録層２１ｃで焦点を結んでいるので、情報記録層２１ｂでは大きくデフォーカスをしている。そのため、光ビーム７２ａも光検出器３０上で大きくデフォーカスしている。光検出器３０は、メイン光ビーム１０ａとサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃの両方を受光する。光ヘッド装置５０が部分遮光板６２を備えることにより、光ビーム１０ｂと光ビーム７２ａとが重なり合うことはなく、また、光ビーム１０ｃと光ビーム７２ａとが重なり合うこともない。このため従来の光ヘッド装置で生じていた干渉による明暗の分布は生じない。
【００７３】
図５は、本実施形態の光情報処理装置１００で得られたＴＥ信号をオシロスコープで観察した時の様子を示す図である。ＴＥ信号の振幅ＴＥｐｐおよび対称性ともに非常に安定しており、これにより安定したトラッキング制御を行うことができる。
【００７４】
また、光ヘッド装置５０では、部分遮光板６２が光ビーム１０ａの往路に配置されている。部分遮光板６２は光ビーム１０ａの一部を遮光するので、光ビーム１０ａのエネルギーはある程度減衰する。このため、Ｓ／Ｎ比の高い安定した再生信号を得るためには、エネルギーの減衰を考慮して、光源１は高いエネルギーの光ビーム１０を出射する必要がある。ここで、仮に、光ビーム１０ａが情報記録層で反射した後の復路に部分遮光板６２を配置した場合を考える。復路に部分遮光板６２を配置した場合に、復路に部分遮光板６２を配置しない場合と同じＳ／Ｎ比の再生信号を得るためには、情報記録層には通常よりも高いエネルギーの光ビームを照射する必要が有り、情報記録層に記録された情報を消去してしまう等の問題が生じる可能性がある。しかしながら、本実施形態の光ヘッド装置５０では、部分遮光板６２が光ビーム１０ａの往路に配置されており、部分遮光板６２によりエネルギーが減衰された後のレーザ光１０ａが情報記録層に照射されるので、上記のような問題は生じない。
【００７５】
なお、部分遮光板６２の遮光部７１がメイン光ビーム１０ａの一部を吸収することにより遮光する例を示したが、遮光部７１は、メイン光ビーム１０ａの一部を反射または回折することにより遮光してもよく、その場合も同様の効果が得られる。
【００７６】
（実施形態２）
次に、図６Ａ〜図６Ｂを参照して、本発明による光ヘッド装置の第２の実施形態を説明する。
【００７７】
図６Ａは、本実施形態の部分遮光板９１を示す図である。部分遮光板９１は、部分遮光板６２（図２）の代わりに光ヘッド装置５０に搭載される。部分遮光板９１を用いることにより、レーザ光の遮光領域の位置がずれても干渉は起こらない。
【００７８】
部分遮光板９１の部分遮光板６２と異なる点は、トラッキング追従のために対物レンズ１５が移動する方向に沿って遮光部９２の幅を広げていることである。
【００７９】
図６Ｂは、光ビーム１０ａ〜１０ｃの焦点を所望の情報記録層２１ｃに合わせているときに光検出器３０へ入射する光ビーム１０ａ〜１０ｃを示す図である。このとき、情報記録層２１ｂで反射したメイン光ビーム１０ａは、光ビーム９３ａとして光検出器３０へ入射する。情報記録層２１ｂで反射したサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃも光検出器３０に入射するが、説明を簡単にするために省略する。
【００８０】
光ビーム９３ａの中心付近の遮光領域９４ａは、部分遮光板９１の遮光部９２により遮られた部分である。上述したように遮光部９２の幅を広げているので、トラッキング追従により対物レンズ１５の位置がずれても、遮光領域９４ａ内に受光部３０ａ〜３０ｈが収まる。トラッキング追従により対物レンズ１５の位置がずれても、光ビーム９３ａは光ビーム１０ｂおよび１０ｃと重なることはないので、干渉を防止することができる。
【００８１】
上述のような部分遮光板９１の設計の一例を説明する。光学系の条件は実施形態１の説明で記載した例と同じとする。対物レンズが１００μｍトラッキング追従により移動しても光ビーム９３ａと光ビーム１０ｂおよび１０ｃとが重ならないように設計する。対物レンズが１００μｍ移動すると、光検出器３０上での遮光部９２の影である遮光領域９４ａは、２倍の距離を移動する。このため±１００μｍの範囲をカバーするためには、遮光部９２の幅を４００μｍ増やせばよい。従って遮光部９２の横幅を０．９ｍｍにする。縦方向の幅は実施形態１の説明で記載した長さと同じ１．５ｍｍでよい。
【００８２】
部分遮光板９１を用いることにより、トラッキング追従等によって対物レンズ１５が移動しても光ビーム９３ａと光ビーム１０ｂおよび１０ｃとが重なることはなく、干渉は起こらない。このため、トラッキング信号が安定に得られる対物レンズ１５の移動範囲をより大きく設定することができる。
【００８３】
なお、ここでは対物レンズ１５の移動量を±１００μｍと考えた設計を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、設計に応じて遮光部９２の幅を広くしても狭くしても同様の効果が得られる。
【００８４】
（実施形態３）
次に、図７Ａ〜図７Ｂを参照して、本発明による光ヘッド装置の第３の実施形態を説明する。
【００８５】
図７Ａは、本実施形態の部分遮光板１０１を示す図である。部分遮光板１０１は、部分遮光板６２（図２）の代わりに光ヘッド装置５０に搭載される。
【００８６】
部分遮光板１０１の部分遮光板６２と異なる点は、サブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃを受光する受光部に対応する位置に２つの遮光部１０２および１０３を設けていることである。また、遮光部９２（図６Ａ）と同様に、トラッキング追従により対物レンズ１５が移動する方向に沿って遮光部１０２および１０３の幅を広くしている。
【００８７】
図７Ａを参照して、点線７０は、アパーチャ１６を透過するときのメイン光ビーム１０ａを部分遮光板６２に投影したメイン光ビーム１０ａの断面を示す。遮光部１０２および１０３は、メイン光ビーム１０ａの断面の中心部を基準として対称に位置する２つの部分を遮光する。受光部３０ｅ〜３０ｆと受光部３０ｇ〜３０ｈとは、受光部３０ａ〜３０ｄを基準として対称に配置されている。
【００８８】
図７Ｂは、光ビーム１０ａ〜１０ｃの焦点を所望の情報記録層２１ｃに合わせているときに光検出器３０へ入射する光ビーム１０ａ〜１０ｃを示す図である。このとき、情報記録層２１ｂで反射したメイン光ビーム１０ａは、光ビーム１０４ａとして光検出器３０へ入射する。情報記録層２１ｂで反射したサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃも光検出器３０に入射するが、説明を簡単にするために省略する。
【００８９】
光ビーム１０４ａが含む遮光領域１０５ａおよび１０６ａは、遮光部１０２および１０３により遮られた部分である。遮光領域１０５ａおよび１０６ａは、受光部３０ｅ〜３０ｈに位置合わせされている。光ビーム１０４ａのうちの受光部３０ｅ〜３０ｈに入射する部分（すなわち遮光領域１０５ａおよび１０６ａ）に該当する部分が、遮光部１０２および１０３によって遮光されている。受光部３０ｅ〜３０ｈに集光した光ビーム１０ｂおよび１０ｃと、光ビーム１０４ａとを重ならなくすることで、干渉を防止することができる。これにより、ＴＥ信号の振幅変動を低減させることができる。ＴＥ信号を安定して検出することで、情報を信頼性高く記録および再生することができる。
【００９０】
上述のような部分遮光板１０１の設計の一例を説明する。光学系の条件は実施形態１の説明で記載した例と同じとする。対物レンズが１００μｍトラッキング追従により移動しても光ビーム１０４ａと光ビーム１０ｂおよび１０ｃとが重ならないように設計する。サブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃを受光する受光部１０ｅ〜１０ｈは、受光部１０ａ〜１０ｈの両端１／３に位置している。従って、遮光部１０２の縦幅を０．５ｍｍとし、遮光部１０３の縦幅を０．５ｍｍとして、それらの間に０．５ｍｍの間隔をあけてこの２つの遮光部を配置する。遮光部１０２および１０３の横方向の幅は実施形態２の説明で示した０．９ｍｍでよい。
【００９１】
部分遮光板１０１を用いることにより遮光部の合計面積を小さくできるため、遮光による光量の減衰が再生信号に与える影響を小さくすることができる
【００９２】
（実施形態４）
次に、図８〜図９を参照して、本発明による光ヘッド装置の第４の実施形態を説明する。
【００９３】
図８は、本実施形態の光ヘッド装置１１０を示す図である。光ヘッド装置１１０は、光ヘッド装置５０（図２）の代わりに光情報処理装置１００に搭載される。光ヘッド装置１１０は、回折部６１および部分遮光板６２の代わりに回折部１１１を備え、それ以外の構成要素は光ヘッド装置５０と同じである。
【００９４】
回折部１１１は、部分的に回折効率が高い領域を有することで、部分遮光部の機能を有する。回折部１１１は、入射した光ビーム１０を回折して光ビーム１０ａ、１０ｂ、１０ｃを生成する。回折効率が高い一部の領域は、入射した光ビーム１０を全てサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃに回折することで、メイン光ビーム１０ａにとって部分遮光部と同様の機能を有する。
【００９５】
図９は、回折部１１１を示す図である。回折部１１１は、メイン光ビーム１０ａをサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃよりも多く生成する第１部分回折部１１４と、サブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃをメイン光ビーム１０ａよりも多く生成する第２部分回折部１１２および１１３とを備える。第２部分回折部１１２および１１３は、回折効率が高い高回折効率部である。
【００９６】
高回折効率部１１２および１１３が有する回折格子はそれ以外の領域（第１部分回折部１１４）に比べて溝が深く、０次回折光１０ａと１つの１次回折光１０ｂまたは１０ｃとの回折効率の比を０：１としている。第１部分回折部１１４の回折効率の比は、実施形態１と同様に、２０：１である。
【００９７】
一対の高回折効率部１１２および１１３の回折部１１１内の配置位置と光ビーム１０との位置関係は、一対の遮光部１０２および１０３（図７Ａ）の配置位置とメイン光ビーム１０ａとの位置関係と同様である。一対の高回折効率部１１２および１１３は、回折部１１１に入射する光ビーム１０の断面の中心部を基準として対称に位置している。
【００９８】
高回折効率部１１２および１１３の大きさは、遮光部１０２および１０３と同じ設計で横幅０．９ｍｍ、縦幅０．５ｍｍ、間隔０．５ｍｍである。このように配置することで、遮光領域１０５ａおよび１０６ａ（図７Ｂ）と同様の遮光領域を形成することができるので、光検出器３０の受光部３０ａ〜３０ｈ上で干渉は起きない。これにより、ＴＥ信号の振幅変動を低減させることができ、情報を信頼性高く記録および再生することができる。
【００９９】
回折部１１１を用いると、遮光部と回折部とを一体化することができるため、光ヘッド１１０を小型化でき、更に製造時の工程数も減らすことができる。
【０１００】
（実施形態５）
次に、図１０Ａ〜図１０Ｂを参照して、本発明による光ヘッド装置の第５の実施形態を説明する。
【０１０１】
図１０Ａは、本実施形態の回折部１２１を示す図である。回折部１２１は、回折部１１１（図８）の代わりに光ヘッド装置１１０に搭載される。回折部１２１は、所望の情報記録層以外の情報記録層で反射したサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃに起因する干渉の発生を防止する。
【０１０２】
図１０Ａは、回折部１２１の正面図である。回折部１２１は回折部１１１（図８）の代わりに用いられるが、回折部６１（図２）の代わりに用いられてもよい。
【０１０３】
回折部１２１の第１部分回折部１２５における、メイン光ビーム１０ａと１つのサブ光ビーム１０ｂまたは１０ｃとの回折効率の比は、回折部６１（図２）と同じで、例えば２０：１である。
【０１０４】
メイン光ビーム１０ａは、第１部分回折部１２５よりもメイン光ビームを生成する割合が高い第２部分回折部（低回折効率部）１２２を備える。例えば、低回折効率部１２２には回折格子の溝が形成されておらず、この場合の回折効率の比は約１：０である。低回折効率部１２２は、回折部１２１に入射する光ビーム１０の断面の中心部が透過する位置に配置されている。低回折効率部１２２に入射したレーザ光１０は回折されずに全て０次光であるメイン光ビーム１０ａとして出力される。
【０１０５】
図１０Ｂは、光ビーム１０ａ〜１０ｃの焦点を所望の情報記録層２１ｃに合わせているときに光検出器３０へ入射する光ビーム１０ａ〜１０ｃを示す図である。このとき、情報記録層２１ｂで反射したサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃは、光ビーム１２３ｂおよび１２３ｃとして光検出器３０へ入射する。情報記録層２１ｂで反射したメイン光ビーム１０ａも光検出器３０に入射するが、説明を簡単にするために省略する。
【０１０６】
光ビーム１２３ｂの中心付近の遮光領域１２４ｂでは、低回折効率部１２２に回折格子の溝がないため光がさえぎられている。光ビーム１２３ｃの中心付近の遮光領域１２４ｃでも、低回折効率部１２２に回折格子の溝がないため光がさえぎられている。遮光領域１２４ｂおよび１２４ｃの入射位置は、サブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃを基準としているため、図１０Ｂ中では上下方向にずれる。このため、遮光領域１２４ｂおよび１２４ｃが重なる領域内（図１０Ｂ中では白抜きで表示）に受光部１０ａ〜１０ｈが収まるように低回折効率部１２２を設計する。遮光領域１２４ｂおよび１２４ｃは、対物レンズ１５のトラッキング追従により位置がずれても、受光部３０ａ〜３０ｈの範囲に位置する。このため、光ビーム１２３ｂおよび１２３ｃは、光ビーム１０ａ〜１０ｃと重なることはなく、干渉は起こらない。これにより、ＴＥ信号の振幅変動を低減させることができる。ＴＥ信号を安定して検出することで、情報を信頼性高く記録および再生することができる。
【０１０７】
上述のような低回折効率部１２２の設計の一例を説明する。光学系の条件は実施形態１の説明で記載した例と同じとする。情報記録層２１ｂで反射して光検出器３０へ入射したメイン光ビームに対し、光ビーム１２３ｂおよび１２３ｃの光検出器３０上の位置は１２０μｍずれる。従って、遮光領域１２４ｂおよび１２４ｃの縦方向に必要な長さは、３６０＋１２０×２で６００μｍとなる。これを回折部１２１上に換算すると、約２．５ｍｍとなる。横方向は、対物レンズ１５がトラッキング追従により１００μｍ移動してもよいように０．９ｍｍとする。
【０１０８】
低回折効率部１２２を用いると、所望の情報記録層以外の情報記録層で反射したサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃに起因する干渉の発生を防止することができる。低回折効率部１２２は、実施形態１〜３の光ヘッド装置と組み合わせることができ、干渉によるＴＥ信号の変動をより完全に抑えることができる。
【０１０９】
なお、低回折効率部１２２には回折格子として浅い溝が形成されていても良い。低回折効率部１２２は、第１部分回折部１２５よりも回折効率が低くければよい。
【０１１０】
（実施形態６）
次に、図１１〜図１２を参照して、本発明による光ヘッド装置の第６の実施形態を説明する。
【０１１１】
図１１は、本実施形態の光ヘッド装置１３０を示す図である。光ヘッド装置１３０では、メイン光ビームとサブ光ビームとは別の光源から生成される。光ヘッド装置１３０は、光ヘッド装置５０（図２）の代わりに光情報処理装置１００に搭載される。光ヘッド装置１３０は、回折部６１および部分遮光板６２の代わりに、光源１３１、回折部１３３およびビームスプリッタ１３４を備え、それ以外の構成要素は光ヘッド装置５０と同じである。
【０１１２】
光源１は、メイン光ビームとして光ビーム１０を出射する。光源１３１は、サブ光ビームとして光ビーム１３２を出射する。光ビーム１０と光ビーム１３２とは互いに波長が異なる。
【０１１３】
光源１３１から出射された光ビーム１３２は回折部１３３で回折され、２つのサブ光ビーム１３２ｂおよび１３２ｃが出力される。光ビーム１０と２つのサブ光ビームとはビームスプリッタ１３４によりほぼ同一方向に向けられ、コリメータレンズ１１、ビームスプリッタ６３を通り、対物レンズ１５により光記録媒体２１に集光される。このとき、サブ光ビーム１３２ｂおよび１３２ｃは、図２７に示すサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃと同じ位置に集光される。光記録媒体２１で反射および回折された３つの光ビームは再び対物レンズ１５を通り、ビームスプリッタ６３で反射され、検出レンズ６４で集光されてシリンドリカルレンズ６５を通り、光検出器３０に入射する。
【０１１４】
図１２は、光ビーム１０、１３２ｂおよび１３２ｃの焦点を所望の情報記録層２１ｃに合わせているときに光検出器３０へ入射する光ビーム１０、１３２ｂおよび１３２ｃを示す図である。このとき、情報記録層２１ｂで反射したメイン光ビーム１０は、光ビーム４０ａとして光検出器３０へ入射する。情報記録層２１ｂで反射したサブ光ビーム１３２ｂおよび１３２ｃも光検出器３０に入射するが、説明を簡単にするために省略する。光ビーム４０ａと光ビーム１３２ｂおよび１３２ｃとは重なっているが、互いに波長が異なるため、干渉は起こらない。これにより、ＴＥ信号の振幅変動を低減させることができる。ＴＥ信号を安定して検出することで、情報を信頼性高く記録および再生することができる。
【０１１５】
光ヘッド装置１３０では、光の往路に遮光部等を設ける必要がないため、信号再生に影響を与えることなく干渉を防止することができ、安定してＴＥ信号を得ることができる。
【０１１６】
（実施形態７）
次に、図１３を参照して、本発明による光ヘッド装置の第７の実施形態を説明する。
【０１１７】
図１１は、本実施形態の光ヘッド装置１４０を示す図である。光ヘッド装置１４０では、メイン光ビームとサブ光ビームとは別の光源から生成される。光ヘッド装置１４０は、光ヘッド装置５０（図２）の代わりに光情報処理装置１００に搭載される。光ヘッド装置１３０と比較して、光ヘッド装置１４０は、光源１３１と回折部１３３の代わりに、光源１４１および１４２とビームスプリッタ１４５とを備え、それ以外の構成要素は光ヘッド装置１３０と同じである。
【０１１８】
光源１は、メイン光ビームとして光ビーム１０を出射する。光源１４１および１４２は、サブ光ビームとして光ビーム１４３および１４４を出射する。光ビーム１０と、光ビーム１４３と、光ビーム１４４とは、互いに波長が異なる。
【０１１９】
光源１４１および１４２から出射された光ビーム１４３および１４４はビームスプリッタ１４５で１つの方向に向けられる。更に、光ビーム１０と光ビーム１４３および光ビーム１４４とは、ビームスプリッタ１３４によりほぼ同一方向に向けられる。その後の光ヘッド装置１４０の動作は、光ヘッド装置１３０と同様である。
【０１２０】
光ビーム１０と、光ビーム１４３と、光ビーム１４４とは、互いに波長が異なるため、光検出器３０上での干渉は起こらない。これにより、ＴＥ信号の振幅変動を低減させることができる。ＴＥ信号を安定して検出することで、情報を信頼性高く記録および再生することができる。
【０１２１】
光ヘッド装置１４０では、光の往路に遮光部等を設ける必要がないため、信号再生に影響を与えることなく干渉を防止することができ、安定してＴＥ信号を得ることができる。
【０１２２】
（実施形態８）
次に、図１４、図１５Ａおよび図１５Ｂを参照して、本発明による光ヘッド装置の第８の実施形態を説明する。
【０１２３】
図１４は、本実施形態の光ヘッド装置１５０を示す図である。光ヘッド装置１５０は、光ヘッド装置５０（図２）の代わりに光情報処理装置１００に搭載される。光ヘッド装置１５０は、回折部６１および部分遮光板６２の代わりに、回折部１５１およびアクチュエータ１５２を備え、それ以外の構成要素は光ヘッド装置５０と同じである。アクチュエータ１５２は、回折部１５１の回折格子の溝が延びる方向と垂直な方向に回折部１５１を揺動させる揺動部として機能する。回折部１５１を揺動させることにより時間的に干渉縞を平均化する。
【０１２４】
図１５Ａは、回折部１５１の正面図であり、回折部１５１の移動方向を示している。回折格子の溝が横方向に形成されており、回折光は縦方向に生じる。移動方向１５３は回折光が生じる方向と同一方向（縦方向）である。
【０１２５】
図１２は、光ビーム１０ａ〜１０ｃの焦点を所望の情報記録層２１ｃに合わせているときに光検出器３０へ入射する光ビーム１０ａ〜１０ｃを示す図である。このとき、情報記録層２１ｂで反射したメイン光ビーム１０は、光ビーム４０ａとして光検出器３０へ入射する。情報記録層２１ｂで反射したサブ光ビーム１０ｂおよび１０ｃも光検出器３０に入射するが、説明を簡単にするために省略する。光ビーム４０ａと光ビーム１０ｂおよび１０ｃとは重なっているが、回折格子が移動するに従い光ビーム１０ｂおよび１０ｃの位相が変化し、干渉縞は時間とともに移動する。このため干渉縞による信号の変動は平均化される。
【０１２６】
上述のような回折部１５１およびアクチュエータ１５２の設計の一例を説明する。光学系の条件は実施形態１の説明で記載した例と同じとする。光記録媒体２１上のメイン光ビームとサブ光ビームとの間隔を５μｍとし、光ビーム１０の波長を４０５ｎｍとすると、回折部１５１の回折格子のピッチは１６２μｍとなる。トラッキングサーボのゲイン交点を５ｋＨｚとし、ＴＥ信号は５ｋＨｚで平均化されていれば良いとすれば、干渉縞の明暗が反転するためには、８１μｍを０．２ｍｓｅｃで移動すればよい。即ち平均速度０．４ｍ／ｓｅｃで回折部１５１を揺動させればよい。
【０１２７】
光ヘッド装置１５０では、光の往路に遮光部等を設ける必要がないため、信号再生に影響を与えることなく干渉を防止することができ、安定してＴＥ信号を得ることができる。
【０１２８】
（実施形態９）
次に、図１６を参照して、本発明による光ヘッド装置の第９の実施形態を説明する。図１６は、本実施形態の光ヘッド装置１６０を示す図である。光ヘッド装置１６０は、光ヘッド装置５０（図２）の代わりに光情報処理装置１００に搭載される。光ヘッド装置１６０は、光源１の代わりに可干渉性の低い光源１６１を備え、また、部分遮光板６２を備えていない。光ヘッド装置１６０のそれ以外の構成要素は光ヘッド装置５０と同じである。
【０１２９】
光源１６１から出射した光ビーム１０は、情報記録層２１ｂで反射する場合と情報記録層２１ｃで反射する場合とで、距離２×ｄ１×ｎだけ異なる距離を通って光検出器３０に到達する。ここで、ｄ１は情報記録層間の距離、ｎは情報記録層間の中間物質の屈折率である。光検出器３０上で干渉を起こさなくするためには、光源１６１から出射した光ビーム１０の可干渉距離Ｌが、この距離差によって干渉が起きない程度に短かくなるようにすればよい。すなわち、２・ｄ１・ｎ＞Ｌであればよい。可干渉距離Ｌの長さは、光源１６１の素子設計により設定することができる。また、可干渉距離Ｌの長さは、光源１６１へ供給する駆動電流に重畳する高調波電流を調整することによっても設定することができる。
【０１３０】
一例として、ｄ１の最小距離を２０μｍ、ｎを１．６０とすると、可干渉距離Ｌは６４μｍ未満であればよい。
【０１３１】
光ヘッド装置１６０では、光の往路に遮光部等を設ける必要がないため、信号再生に影響を与えることなく干渉を防止することができ、安定してＴＥ信号を得ることができる。
【０１３２】
（実施形態１０）
次に、図１７〜図２２を参照して、本発明による光ヘッド装置の第１０の実施形態を説明する。図１７は、本実施形態の光ヘッド装置１７０を示す図である。光ヘッド装置１７０は、光ヘッド装置５０（図２）の代わりに光情報処理装置１００に搭載される。光ヘッド装置１７０は、光検出器３０の代わりに光検出器１７３を備え、また、ホログラム素子１７１をさらに備える。光ヘッド装置１７０は、回折部６１および部分遮光板６２を備えていない。光ヘッド装置１６０のそれ以外の構成要素は光ヘッド装置５０と同じである。光ヘッド装置１７０は１ビームトラッキング法を採用し、検出されるトラッキング信号を安定させる。
【０１３３】
光源１から出射された光ビーム１０は、コリメータレンズ１１、ビームスプリッタ６３を通り、対物レンズ１５により光記録媒体２１に集光される。光記録媒体２１で反射および回折された光ビーム１０は再び対物レンズ１５を通り、ビームスプリッタ６３で反射され、ホログラム素子（分岐部）１７１に入射する。光ビーム１０はホログラム素子１７１により領域分割され、光ビーム１０の一部は回折され、回折光１７２となる。光ビーム１０と回折された光ビーム１７２は、検出レンズ６４で集光され、シリンドリカルレンズ６５を通って光検出器１７３に入射する。
【０１３４】
図１８は、ホログラム素子１７１の正面図である。ホログラム素子１７１に入射する光ビーム１０の断面を点線１７４で示している。光ビーム１０は、光記録媒体２１のトラックで反射するときに回折され、０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を含んでいる。光ビーム１０は、０次回折光と＋１次回折光とが干渉している第１干渉部分１７５と、０次回折光と−１次回折光とが干渉している第２干渉部分１７６とを含んでいる。
【０１３５】
ホログラム素子１７１は複数の領域に分けられている。ホログラム素子１７１は、第１干渉部分１７５が透過する第１メイン領域１７１Ａと、第２干渉部分１７６が透過する第２メイン領域１７１Ｂと、第１サブ領域１７１Ｃおよび１７１Ｄと、第２サブ領域１７１Ｅおよび１７１Ｆとを備える。
【０１３６】
第１メイン領域１７１Ａと第２メイン領域１７１Ｂとは、ホログラム素子１７１の中心部を基準として対称に配置されている。第１サブ領域１７１Ｃおよび１７１Ｄは入れ替え部１７１Ｇを含んでおり、第２サブ領域１７１Ｅおよび１７１Ｆは入れ替え部１７１Ｈを含んでいる。入れ替え部１７１Ｇおよび１７１Ｈの詳細は後述する。第１サブ領域１７１Ｃおよび１７１Ｄは、第１メイン領域１７１Ａの外周部をＣの字状に取り囲むように配置されている。第２サブ領域１７１Ｅおよび１７１Ｆは、第２メイン領域１７１Ｂの外周部をＣの字状に取り囲むように配置されている。
【０１３７】
第１および第２サブ領域１７１Ｃ〜１７１Ｆは、第１メイン領域１７１Ａよりも第１干渉部分１７５が透過する割合が低く、且つ第２メイン領域１７１Ｂよりも第２干渉部分１７６が透過する割合が低い領域である。第１および第２干渉部分１７５および１７６は、第１および第２サブ領域１７１Ｃ〜１７１Ｆをほとんど透過しない。第１サブ領域１７１Ｃおよび１７１Ｄと第２サブ領域１７１Ｅおよび１７１Ｆとは、分割線１７８によって分けられている。分割線１７８は、光ビーム１０の断面における第１および第２干渉部分１７５および１７６の長手方向に延び、分割線１７８の延長線は光ビーム１０の断面の中心部が透過する位置を通る。分割線１７８が延びる方向は、光記録媒体２１上のトラックをホログラム素子１７１上に投影したときのトラック方向と略平行な方向である。ホログラム素子１７１は、光ビーム１０の断面の中心部が透過する中央ダミー領域１７１Ｉをさらに備える。
【０１３８】
図１９は、光検出器１７３と、ＴＥ信号を生成する信号生成部５５ｂとを示す図である。信号生成部５５ｂは、第２制御部５５（図１）に設けられ得る。図１８および図１９を参照して、ホログラム素子１７１は、第１および第２メイン光ビーム１７２Ａおよび１７２Ｂと、第１および第２サブ光ビーム１７２Ｃ〜１７２Ｆとに光ビーム１０を回折して分岐する。第１メイン光ビーム１７２Ａは、第１メイン領域１７１Ａを透過した光ビームである。第２メイン光ビーム１７２Ｂは、第２メイン領域１７１Ｂを透過した光ビームである。第１サブ光ビーム１７２Ｃおよび１７２Ｄは、第１サブ領域１７１Ｃおよび１７１Ｄを透過した光ビームである。第２サブ光ビーム１７２Ｅおよび１７２Ｆは、第２サブ領域１７１Ｅおよび１７１Ｆを透過した光ビームである。中央ダミー領域１７１Ｉを透過した光ビーム１０は、光検出器１７３の受光部１７３ａ〜１７３ｄへ入射する。
【０１３９】
ホログラム素子１７１は、第１サブ光ビーム１７２Ｃおよび１７２Ｄの一部と第２サブ光ビーム１７２Ｅおよび１７２Ｆの一部とが入れ替わるように光ビーム１０を回折する入れ替え部１７１Ｇおよび１７１Ｈをさらに備える。入れ替え部１７１Ｇは、第１サブ領域１７１Ｃおよび１７１Ｄ内に配置されている。入れ替え部１７１Ｈは、第２サブ領域１７１Ｅおよび１７１Ｆ内に配置されている。入れ替え部１７１Ｇは第１メイン領域１７１Ａと中央ダミー領域１７１Ｉとの間に配置され、入れ替え部１７１Ｈは第２メイン領域１７１Ｂと中央ダミー領域１７１Ｉとの間に配置されている。
【０１４０】
光検出器１７３は、第１受光部１７３ｅ、第２受光部１７３ｆ、第３受光部１７３ｇおよび第４受光部１７３ｈを備える。第１メイン光ビーム１７２Ａは、第１受光部１７３ｅへ入射する。第２メイン光ビーム１７２Ｂは、第２受光部１７３ｆへ入射する。第１サブ光ビーム１７２Ｃおよび１７２Ｄと、入れ替わった第２サブ光ビームの一部１７２Ｈとは、同じ第３受光部１７３ｇへ入射する。第２サブ光ビーム１７２Ｅおよび１７２Ｆと、入れ替わった第１サブ光ビームの一部１７２Ｇとは、同じ第４受光部１７３ｈへ入射する。中央ダミー領域１７１Ｉを透過したダミー光ビームである光ビーム１０は、第１受光部１７３ｅ〜第４受光部１７３ｈへは入射せず、受光部１７３ａ〜１７３ｄへ入射する。
【０１４１】
ＴＥ信号を生成する際には、光ビーム１７２Ｃ、１７２Ｄ、１７２Ｈを受光して得られた信号を同極性で加算するとともに、光ビーム１７２Ｅ、１７２Ｆ、１７２Ｇを受光して得られた信号を同極性で加算する。このように、第１サブ光ビームの一部１７２Ｇと第２サブ光ビームの一部１７２Ｈとを分割線１７８を越えて入れ替えて受光して演算を行う。
【０１４２】
ここで、仮に、領域１７１Ａ〜１７１Ｉで回折されたレーザ光を光検出器１７３で個別に受光した場合に得られる信号をそれぞれ１７１ＡＩ〜１７１ＩＩとする。メイン領域に対応する信号の差動演算１７１ＡＩ−１７１ＢＩにより、トラック横断信号が得られる。またサブ領域に対応する信号の差動演算を（１７１ＣＩ＋１７１ＤＩ＋１７１ＨＩ）−（１７１ＥＩ＋１７１ＦＩ＋１７１ＧＩ）とする。サブ領域に対応する差動演算結果に定数ｋを掛けて、メイン領域に対応する差動演算との差を取ることにより、トラック追従によって対物レンズ１５が移動する時に発生するＴＥ信号のオフセットをキャンセルする。このため対物レンズ１５が移動しても安定なＴＥ信号を得ることができる。定数ｋは対物レンズ１５が移動した時にＴＥ信号に現れるオフセットが最も小さくなるように決定する。
【０１４３】
図１９を参照して、第１受光部１７３ｅは受けた光量に応じた第１信号１７３ｅＩを出力する。第２受光部１７３ｆは受けた光量に応じた第２信号１７３ｆＩを出力する。第３受光部１７３ｇは受けた光量に応じた第３信号１７３ｇＩを出力する。第４受光部１７３ｈは受けた光量に応じた第４信号１７３ｈＩを出力する。
【０１４４】
差動演算部１９０は、信号１７３ｅＩと信号１７３ｆＩとの差を演算して差動信号１９０Ｉを出力する。差動信号１９０Ｉは、トラック横断成分を主に含む信号である。差動信号１９０Ｉは、光記録媒体２１の偏心に応じて対物レンズ１５をトラッキング追従させると、トラッキング追従に応じたオフセットの変動が生じる。
【０１４５】
差動演算部１９１は、信号１７３ｇＩと信号１７３ｈＩとの差を演算して差動信号１９１Ｉを出力する。差動信号１９１Ｉは、可変利得増幅部１９２に入力され、差動信号１９１Ｉの利得が調整されて、所望の信号強度に増幅または減衰がなされる。このときの増幅度がｋである。可変利得増幅部１９２から出力される信号１９２Ｉは、差動信号１９０Ｉのトラッキング追従に応じたオフセット変動と同じ変動を有する。なお、利得の調整は、差動信号１９０Ｉに対して行われてもよい。
【０１４６】
差動演算部１９３は、差動信号１９０Ｉと信号１９２Ｉとの差を演算することで、差動信号１９０Ｉが有するオフセット変動を減ずる。差動演算部１９３から出力される差動信号１９３Ｉは、トラッキング追従してもオフセット変動が殆ど無いＴＥ信号である。差動信号１９３Ｉは、そのままでは、情報記録層２１ｂおよび２１ｃの反射率や、光記録媒体２１に照射する光ビームの強度の変化に応じて信号強度が変化するので、除算部１９４に入力して、一定の振幅にする。受光部１７３ａ〜１７３ｄから出力される信号１７３ａＩ〜１７３ｄＩは加算部１９５で加算される。加算部１９５から出力された加算信号１９５Ｉは、除算を行う信号として除算部１９４に入力される。加算信号１９５Ｉは、情報記録層２１ｂおよび２１ｃの反射率や光記録媒体２１に照射する光ビームの強度に比例した信号であり、除算部１９４から出力される信号１９４Ｉは所望の強度を有するＴＥ信号となる。
【０１４７】
上述したような特徴により、図２０に示すような縦方向に強弱のある光量分布を持った光がホログラム素子１７１に入り、トラッキング追従により対物レンズ１５の位置が移動した場合でも、ＴＥ信号にオフセットが生じにくい。これは、対物レンズ１５の移動により、光量の強弱の分布が、例えば、メイン領域１７１Ａからサブ領域１７１Ｃおよび１７１Ｄに移動したとしても、入れ替え部１７１Ｇを透過した光ビームに対応する信号は逆極性となるため、ＴＥ信号にオフセットが発生することが抑えられるためである。なお、このような強弱の光量分布は光学素子の加工痕やアパーチャのエッジの回折により起こる。例えば、強弱の光量分布は、円柱面やトーリック面を有する光学素子（光ビームの強度分布補正を行うビームシェーパ等）の加工痕やアパーチャのエッジでの回折により起こる。円柱面やトーリック面を有する光学素子の製造時では、素子表面や金型面の加工に回転運動による研磨が使えず、２軸を用いた運動による研磨が必要となり、軸に平行な加工痕が残りやすい。この加工痕を通過する光の屈折される方向は微妙にずれるため、縦縞または横縞の強度分布が生じる。そのような光学素子が光路中に配置されている場合でも、光ヘッド装置がホログラム素子１７１を搭載することで、ＴＥ信号のオフセットを抑えることができ、安定してトラッキング信号を得ることができる。
【０１４８】
図２１は、ホログラム素子１７１を搭載した光ヘッド装置において、対物レンズ１５が移動した時のＴＥ信号のオフセットの変化の一例を示している。図２２は、従来の光ヘッド装置において、対物レンズが移動した時のＴＥ信号のオフセットの変化の一例を示している。
【０１４９】
従来の光ヘッド装置では、領域１７１Ｃ、１７１Ｄ、１７１Ｇを透過した光ビームに対応する信号は加算されている。また、領域１７１Ｅ、１７１Ｆ、１７１Ｈを透過した光ビームに対応する信号は加算されている。このため、光量の強弱の分布が移動したときに、その変動を抑制することができず、ＴＥ信号のオフセットが急激に変化する。
【０１５０】
図２２に示すように、従来の光ヘッド装置ではＴＥ信号のオフセットは１００μｍのレンズの移動で１５％程度も変化している。一方、図２１に示すように、ホログラム素子１７１を搭載した光ヘッド装置では、１００μｍで５％程度の変化に抑えられている。
【０１５１】
このように、光ヘッド装置がホログラム素子１７１を搭載することで、１ビームトラッキング法を採用した装置において生じるＴＥ信号のオフセットを抑えることができ、安定してトラッキング信号を得ることができる。
【０１５２】
なお、光ビーム１０および１７２Ａ〜１７２Ｈを検出レンズ６４で集光して受光部１７３ａ〜１７３ｈへ入射させることにより、正規の光ビームと迷光との干渉をより抑制するとともに、光検出器１７３の受光面の面積を小さくすることができる。
【０１５３】
（実施形態１１）
次に、図２３〜図２５を参照して、本発明による光ヘッド装置の第１１の実施形態を説明する。
【０１５４】
図２３は、本実施形態のホログラム素子２００を示す図である。ホログラム素子２００は、ホログラム素子１７１（図１８）の代わりに光ヘッド装置１７０に搭載される。
【０１５５】
図２３は、ホログラム素子２００の正面図である。ホログラム素子２００に入射する光ビーム１０の断面を点線１７４で示している。光ビーム１０は、第１干渉部分１７５と、第２干渉部分１７６とを含んでいる。
【０１５６】
ホログラム素子２００（分岐部）は複数の領域に分けられている。ホログラム素子２００は、第１干渉部分１７５が透過する第１メイン領域２００Ａと、第２干渉部分１７６が透過する第２メイン領域２００Ｂと、第１サブ領域２００Ｃおよび２００Ｄと、第２サブ領域２００Ｅおよび２００Ｆとを備える。
【０１５７】
第１メイン領域２００Ａと第２メイン領域２００Ｂとは、ホログラム素子２００の中心部を基準として対称に配置されている。第１サブ領域２００Ｃおよび２００Ｄは、光ビーム１０の断面における第１および第２干渉部分１７５および１７６の長手方向に沿って、第１メイン領域２００Ａを間に挟むように配置されている。第１サブ領域２００Ｅおよび２００Ｆは、第１および第２干渉部分１７５および１７６の長手方向に沿って、第２メイン領域２００Ｂを間に挟むように配置されている。
【０１５８】
第１および第２サブ領域２００Ｃ〜２００Ｆは、第１メイン領域２００Ａよりも第１干渉部分１７５が透過する割合が低く、且つ第２メイン領域２００Ｂよりも第２干渉部分１７６が透過する割合が低い領域である。第１および第２干渉部分１７５および１７６は、第１および第２サブ領域２００Ｃ〜２００Ｆをほとんど透過しない。
【０１５９】
第１サブ領域２００Ｃおよび２００Ｄと第２サブ領域２００Ｅおよび２００Ｆとは、分割線２０３によって分けられている。分割線２０３は、光ビーム１０の断面における第１および第２干渉部分１７５および１７６の長手方向に延び、分割線２０３の延長線は光ビーム１０の断面の中心部が透過する位置を通る。分割線２０３が延びる方向は、光記録媒体２１上のトラックをホログラム素子２００上に投影したときのトラック方向と略平行な方向である。ホログラム素子２００は、光ビーム１０の断面の中心部が透過する中央ダミー領域２００Ｇをさらに備える。
【０１６０】
中央ダミー領域２００Ｇは、分割線２０１および２０２とメイン領域２００Ａおよび２００Ｂにより囲まれている。分割線２０１および２０２は、メイン領域２００Ａおよび２００Ｂをまたぐように延びている。サブ領域２００Ｃ〜２００Ｆは、分割線２０１および２０２よりも外側に配置されている。中央ダミー領域２００Ｇは、ホログラム素子２００の中心部を含むように位置し、サブ領域２００Ｃ〜２００Ｆとメイン領域２００Ａおよび２００Ｂにより囲まれている。
【０１６１】
図２４は、光検出器１７３を示す図である。図２３および図２４を参照して、ホログラム素子２００は、第１および第２メイン光ビーム２０４Ａおよび２０４Ｂと、第１および第２サブ光ビーム２０４Ｃ〜２０４Ｆとに光ビーム１０を回折して分岐する。第１メイン光ビーム２０４Ａは、第１メイン領域２００Ａを透過した光ビームである。第２メイン光ビーム２０４Ｂは、第２メイン領域２００Ｂを透過した光ビームである。第１サブ光ビーム２０４Ｃおよび２０４Ｄは、第１サブ領域２００Ｃおよび２００Ｄを透過した光ビームである。第２サブ光ビーム２０４Ｅおよび２０４Ｆは、第２サブ領域２００Ｅおよび２００Ｆを透過した光ビームである。中央ダミー領域２００Ｇを透過した光ビーム１０は、受光部１７３ａ〜１７３ｄへ入射する。
【０１６２】
第１メイン光ビーム２０４Ａは、第１受光部１７３ｅへ入射する。第２メイン光ビーム２０４Ｂは、第２受光部１７３ｆへ入射する。第１サブ光ビーム２０４Ｃおよび２０４Ｄは、第３受光部１７３ｇへ入射する。第２サブ光ビーム２０４Ｅおよび２０４Ｆは、第４受光部１７３ｈへ入射する。中央ダミー領域２００Ｇを透過したダミー光ビームである光ビーム１０は、第１受光部１７３ｅ〜第４受光部１７３ｈへは入射せず、受光部１７３ａ〜１７３ｄへ入射する。
【０１６３】
次に、トラッキング信号を生成する方法を説明する。領域２００Ａ〜２００Ｇで回折された光を光検出器１７３で個別に受光した場合に得られる信号をそれぞれ２００ＡＩ〜２００ＧＩとする。メイン領域２００Ａおよび２００Ｂに対応する信号の差動演算２００ＡＩ−２００ＢＩにより、トラック横断信号が得られる。またサブ領域に対応する信号の差動演算を（２００ＣＩ＋２００ＤＩ）−（２００ＥＩ＋２００ＦＩ）とする。サブ領域に対応する差動演算に定数ｋ２を掛けて、メイン領域に対応する差動演算との差を取ることにより、トラック追従によって対物レンズ１５が移動する時に発生するＴＥ信号のオフセットをキャンセルする。このため対物レンズ１５が移動しても安定なＴＥ信号を得ることができる。定数ｋ２は対物レンズ１５が移動した時にＴＥ信号に現れるオフセットが最も小さくなるように決定する。
【０１６４】
図１９を参照して説明したように、受光部１７３ａ〜１７３ｈのそれぞれは、受けた光量に応じた信号１７３ａＩ〜１７３ｈＩを出力する。信号１７３ａＩ〜１７３ｈＩの演算方法は、図１９を参照して説明した方法と同様である。
【０１６５】
上述したような特徴により、図２０に示すような縦方向に強弱のある光量分布を持った光がホログラム素子２００に入り、トラッキング追従により対物レンズ１５の位置が移動した場合でも、ＴＥ信号にオフセットが生じにくい。これは、対物レンズ１５の移動により、光量の強弱の分布が、例えば、メイン領域２００Ａから中央ダミー領域２００Ｇに移動したとしても、中央ダミー領域２００Ｇを透過した光ビームはＴＥ信号の生成に使用しないため、トラッキング信号のオフセット発生が抑えられるためである。
【０１６６】
図２５は、ホログラム素子２００を搭載した光ヘッド装置において、対物レンズ１５が移動した時のＴＥ信号のオフセットの変化の一例を示している。ホログラム素子２００を用いることにより、ＴＥ信号のオフセットは、１００μｍのレンズの移動に対しても３％程度の変化に抑えられている。
【０１６７】
図２３を参照して、メイン領域２００Ａおよび２００Ｂのそれぞれと重なる光ビーム１０の断面の横方向の長さは、光ビーム１０の直径の３０％ずつである。これにより、中央ダミー領域２００Ｇの横方向の狭い部分の幅は、光ビーム直径の４０％の長さとなる。対物レンズ１５のＮＡを０．８５、トラックピッチを０．３２μｍ、レーザ光の波長を４０５ｎｍとすると、干渉領域１７５および１７６の各横幅は、光ビーム直径の約２５％となる。ここでは、対物レンズ１５がトラックの偏芯に追従して移動した場合のマージンを考慮して、メイン領域２００Ａおよび２００Ｂのそれぞれと重なる光ビーム１０の断面の横方向の長さは、光ビーム１０の直径の３０％ずつとしている。また、この割合は、光記録媒体２１に情報が記録済の領域と未記録の領域の境界部で発生するトラッキング信号のオフセットを抑えるのにちょうど良い割合でもある。メイン領域２００Ａおよび２００Ｂのそれぞれと重なる光ビーム１０の断面の横方向の長さは、（干渉領域の幅）＋０〜５％が最適である。０〜５％は光ビーム直径との比を表している。
【０１６８】
このように、光ヘッド装置がホログラム素子２００を搭載することで、１ビームトラッキング法を採用した装置において生じるＴＥ信号のオフセットを抑えることができ、安定してトラッキング信号を得ることができる。
【０１６９】
なお、光ビーム１０および２０４Ａ〜２０４Ｆを検出レンズ６４で集光して受光部１７３ａ〜１７３ｈへ入射させることにより、正規の光ビームと迷光との干渉をより抑制するとともに、光検出器１７３の受光面の面積を小さくすることができる。
【０１７０】
以上、説明したように、本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、トラックを有する光記録媒体へ前記光ビームを集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記反射された光ビームは、０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を含んでおり、前記反射された光ビームは、前記０次回折光と前記＋１次回折光とが干渉する第１干渉部分と、前記０次回折光と前記−１次回折光とが干渉する第２干渉部分とを含んでおり、前記分岐部は、前記第１干渉部分が透過する第１メイン領域と、前記第２干渉部分が透過する第２メイン領域と、前記第１メイン領域よりも前記第１干渉部分が透過する割合が低く且つ前記第２メイン領域よりも前記第２干渉部分が透過する割合が低い第１および第２サブ領域とを備え、前記反射された光ビームの断面の前記第１および第２干渉部分の長手方向に延びる分割線によって、前記第１サブ領域と前記第２サブ領域とは分けられており、前記分岐部は、前記第１メイン領域を透過した第１メイン光ビームと、前記第２メイン領域を透過した第２メイン光ビームと、前記第１サブ領域を透過した第１サブ光ビームと、前記第２サブ領域を透過した第２サブ光ビームと、に前記反射された光ビームを分岐し、前記分岐部は、前記第１サブ光ビームの一部と前記第２サブ光ビームの一部とを入れ替える入れ替え部をさらに備えることを特徴とする。
【０１７１】
ある実施形態によれば、前記光検出部は、第１受光部、第２受光部、第３受光部および第４受光部を備え、前記第１メイン光ビームは、前記第１受光部へ入射し、前記第２メイン光ビームは、前記第２受光部へ入射し、前記第１サブ光ビームと前記入れ替わった第２サブ光ビームの一部とは、同じ前記第３受光部へ入射し、前記第２サブ光ビームと前記入れ替わった第１サブ光ビームの一部とは、同じ前記第４受光部へ入射する。
【０１７２】
ある実施形態によれば、前記分割線は、前記分岐部のうちの前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する位置を通る。
【０１７３】
ある実施形態によれば、前記分岐部は、前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する中央ダミー領域をさらに備え、前記分岐部は、前記中央ダミー領域を透過したダミー光ビームに前記反射された光ビームをさらに分岐し、前記ダミー光ビームは、前記第１から第４受光部には入射しない。
【０１７４】
ある実施形態によれば、一対の前記入れ替え部を備え、前記入れ替え部の一方は、前記第１メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置し、前記入れ替え部の他方は、前記第２メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置する。
【０１７５】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【０１７６】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える光情報処理装置であって、前記第１メイン光ビームが入射する前記第１受光部は、受けた光量に応じた第１信号を出力し、前記第２メイン光ビームが入射する前記第２受光部は、受けた光量に応じた第２信号を出力し、前記第１サブ光ビームと前記入れ替わった第２サブ光ビームの一部とが入射する前記第３受光部は、受けた光量に応じた第３信号を出力し、前記第２サブ光ビームと前記入れ替わった第１サブ光ビームの一部とが入射する前記第４受光部は、受けた光量に応じた第４信号を出力し、前記光情報処理装置は、トラッキングエラー信号を生成する生成部をさらに備え、前記生成部は、前記第１信号と前記第２信号との差を演算して第１差動信号を生成する第１差動演算部と、前記第３信号と前記第４信号との差を演算して第２差動信号を生成する第２差動演算部と、前記第１差動信号と前記第２差動信号との少なくとも一方の利得を調整する調整部と、前記第１差動信号と前記第２差動信号との差を演算して第３差動信号を生成する第３差動演算部とを備える。
【０１７７】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、トラックを有する光記録媒体へ前記光ビームを集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記反射された光ビームは、０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光を含んでおり、前記反射された光ビームは、前記０次回折光と前記＋１次回折光とが干渉する第１干渉部分と、前記０次回折光と前記−１次回折光とが干渉する第２干渉部分とを含んでおり、前記分岐部は、前記第１干渉部分が透過する第１メイン領域と、前記第２干渉部分が透過する第２メイン領域と、前記第１メイン領域よりも前記第１干渉部分が透過する割合が低く且つ前記第２メイン領域よりも前記第２干渉部分が透過する割合が低い第１および第２サブ領域とを備え、前記反射された光ビームの断面の前記第１および第２干渉部分の長手方向に延びる分割線によって、前記第１サブ領域と前記第２サブ領域とは分けられており、前記分岐部は、前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する中央ダミー領域をさらに備え、前記中央ダミー領域は、前記第１および第２メイン領域と前記第１および第２サブ領域とに囲まれており、前記分岐部は、前記第１メイン領域を透過した第１メイン光ビームと、前記第２メイン領域を透過した第２メイン光ビームと、前記第１サブ領域を透過した第１サブ光ビームと、前記第２サブ領域を透過した第２サブ光ビームと、前記中央ダミー領域を透過したダミー光ビームとに前記反射された光ビームを分岐し、前記光検出部は、第１受光部、第２受光部、第３受光部および第４受光部を備え、前記第１メイン光ビームは、前記第１受光部へ入射し、前記第２メイン光ビームは、前記第２受光部へ入射し、前記第１サブ光ビームは、前記第３受光部へ入射し、前記第２サブ光ビームは、前記第４受光部へ入射し、前記ダミー光ビームは、前記第１から第４受光部には入射しないことを特徴とする。
【０１７８】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【０１７９】
ある実施形態によれば、前記第１メイン光ビームが入射する前記第１受光部は、受けた光量に応じた第１信号を出力し、前記第２メイン光ビームが入射する前記第２受光部は、受けた光量に応じた第２信号を出力し、前記第１サブ光ビームが入射する前記第３受光部は、受けた光量に応じた第３信号を出力し、前記第２サブ光ビームが入射する前記第４受光部は、受けた光量に応じた第４信号を出力し、前記装置は、トラッキングエラー信号を生成する生成部をさらに備え、前記生成部は、前記第１信号と前記第２信号との差を演算して第１差動信号を生成する第１差動演算部と、前記第３信号と前記第４信号との差を演算して第２差動信号を生成する第２差動演算部と、前記第１差動信号と前記第２差動信号との少なくとも一方の利得を調整する調整部と、前記第１差動信号と前記第２差動信号との差を演算して第３差動信号を生成する第３差動演算部とを備える。
【０１８０】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、０次回折光であるメイン光ビームと、１次以上の回折光である第１および第２サブ光ビームとを含んでおり、前記光ヘッド装置は、前記光源と前記集光部との間の光路に設けられ、前記メイン光ビームの一部を遮光する部分遮光部をさらに備えることを特徴とする。
【０１８１】
ある実施形態によれば、前記部分遮光部は、前記メイン光ビームの断面の中心部を含む部分を遮光する。
【０１８２】
ある実施形態によれば、前記光記録媒体は複数の記録層を備え、前記部分遮光部が遮光する前記メイン光ビームの一部は、前記メイン光ビームの焦点を所定の記録層に合わせているときに前記所定の記録層以外の記録層で反射した前記メイン光ビームのうちの前記光検出部の受光部に入射する部分に該当する部分である。
【０１８３】
ある実施形態によれば、前記部分遮光部は、前記メイン光ビームの断面の中心部を基準として対称に位置する２つの部分を遮光する。
【０１８４】
ある実施形態によれば、前記光記録媒体は複数の記録層を備え、前記光検出部は、第１受光部と、前記第１受光部を基準として対称に配置された第２および第３の受光部とを備え、前記部分遮光部が遮光する前記メイン光ビームの一部は、前記メイン光ビームの焦点を所定の記録層に合わせているときに前記所定の記録層以外の記録層で反射した前記メイン光ビームのうちの前記第２および第３の受光部に入射する部分に該当する部分である。
【０１８５】
ある実施形態によれば、前記光源と前記部分遮光部との間の光路に設けられ、光源が出射した光ビームを平行光ビームに変換するコリメートレンズをさらに備え、前記部分遮光部は、前記平行光ビームの一部を遮光する。
【０１８６】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【０１８７】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、０次回折光であるメイン光ビームと、１次以上の回折光である第１および第２サブ光ビームとを含んでおり、前記回折部は、前記メイン光ビームを前記第１および第２サブ光ビームよりも多く生成する第１部分回折部と、前記第１および第２サブ光ビームを前記メイン光ビームよりも多く生成する第２部分回折部とを備えることを特徴とする。
【０１８８】
ある実施形態によれば、一対の前記第２部分回折部を備え、前記一対の第２部分回折部は、前記回折部に入射する光ビームの断面の中心部を基準として対称に位置している。
【０１８９】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【０１９０】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、０次回折光であるメイン光ビームと、１次以上の回折光である第１および第２サブ光ビームとを含んでおり、前記回折部は、前記メイン光ビームを前記第１および第２サブ光ビームよりも多く生成する第１部分回折部と、前記第１部分回折部よりも前記メイン光ビームを生成する割合が高い第２部分回折部とを備え、前記第２部分回折部は、前記回折部に入射する光ビームの断面の中心部が透過する位置に配置されていることを特徴とする。
【０１９１】
ある実施形態によれば、前記第２部分回折部には回折格子が設けられていない。
【０１９２】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【０１９３】
本発明の光ヘッド装置は、メイン光ビームおよびサブ光ビームを用いてトラッキングエラー信号を生成する装置に搭載される光ヘッド装置であって、前記光ヘッド装置は、前記メイン光ビームを出射する第１光源と、前記サブ光ビームを出射する第２光源と、前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備え、前記メイン光ビームと前記サブ光ビームとは互いに波長が異なることを特徴とする。
【０１９４】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【０１９５】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記回折部は回折格子を有しており、前記光ヘッド装置は、前記回折格子の溝が延びる方向と垂直な方向に前記回折部を揺動させる揺動部をさらに備えることを特徴とする。
【０１９６】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【０１９７】
本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記光記録媒体は複数の記録層を備え、前記光源が出射する光ビームの可干渉距離をＬとし、２つの記録層の間の距離をｄとし、前記２つの記録層の間に位置する媒質の屈折率をｎとしたとき、２・ｄ・ｎ＞Ｌであることを特徴とする。
【０１９８】
本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
【産業上の利用可能性】
【０１９９】
本発明の光ヘッド装置および光情報処理装置は、データの光学的な記録および／または再生を行う技術分野において特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２００】
【図１】本発明の実施形態１による光情報処理装置を示す図
【図２】本発明の実施形態１による光ヘッド装置を示す図
【図３Ａ】本発明の実施形態１による部分遮光板を示す図
【図３Ｂ】本発明の実施形態１による光検出器と光ビームとの関係を示す図
【図４】本発明の実施形態１による信号生成部を示す図
【図５】本発明の実施形態１によるＴＥ信号の様子を示す図
【図６Ａ】本発明の実施形態２による部分遮光板を示す図
【図６Ｂ】本発明の実施形態２による光検出器と光ビームとの関係を示す図
【図７Ａ】本発明の実施形態３による部分遮光板を示す図
【図７Ｂ】本発明の実施形態３による光検出器と光ビームとの関係を示す図
【図８】本発明の実施形態４による光ヘッド装置を示す図
【図９】本発明の実施形態４による回折格子を示す図
【図１０Ａ】本発明の実施形態５による回折格子を示す図
【図１０Ｂ】本発明の実施形態５による光検出器と光ビームとの関係を示す図
【図１１】本発明の実施形態６による光ヘッド装置を示す図
【図１２】本発明の実施形態６による光検出器と光ビームとの関係を示す図
【図１３】本発明の実施形態７による光ヘッド装置を示す図
【図１４】本発明の実施形態８による光ヘッド装置を示す図
【図１５Ａ】本発明の実施形態８による回折格子を示す図
【図１５Ｂ】本発明の実施形態８による光検出器と光ビームとの関係を示す図
【図１６】本発明の実施形態９による光ヘッド装置を示す図
【図１７】本発明の実施形態１０による光ヘッド装置を示す図
【図１８】本発明の実施形態１０によるホログラム素子を示す図
【図１９】本発明の実施形態１０による光検出器と光ビームとの関係、および信号生成部を示す図
【図２０】本発明の実施形態１０によるホログラム素子に入射する光の分布の一例を示す図
【図２１】本発明の実施形態１０によるトラッキング信号のオフセット変動の一例を示す図
【図２２】従来の光ヘッド装置におけるトラッキング信号のオフセット変動の一例を示す図
【図２３】本発明の実施形態１１によるホログラム素子を示す図
【図２４】本発明の実施形態１１による光検出器と光ビームとの関係を示す図
【図２５】本発明の実施形態１１によるトラッキング信号のオフセット変動の一例を示す図
【図２６】従来の光ヘッド装置を示す図
【図２７】光記録媒体上のトラックと光ビームとの関係を示す図
【図２８】従来の光検出器と光ビームとの関係を示す図
【図２９】従来のＴＥ信号の様子を示す図
【符号の説明】
【０２０１】
１、１３１、１４１、１４２、１６１  光源
１０、１０ａ〜１０ｃ、１３２、１４３、１４４  光ビーム
１１  コリメートレンズ
１２、６１、１２１、１３３、１５１  回折格子
１３、６３  偏光ビームスプリッタ
１４  ４分の１波長板
１５  対物レンズ
１６  アパーチャ
２１  光記録媒体
２１ａ  透明基板
２１ｂ、２１ｃ  情報記録層
２５、６４  検出レンズ
２６、６５  シリンドリカルレンズ
３０、１７３  光検出器
３０ａ〜３０ｈ  受光部
３１、３２  アクチュエータ
４０ａ〜４０ｃ、７２ａ〜７２ｃ、９３ａ〜９３ｃ、１０４ａ〜１０４ｃ、１２３ａ〜１２３ｃ  光ビーム
５０、１１０、１３０、１４０、１６０  光ヘッド装置
５１  移送制御器
５２  モータ
５３  第１制御部
５４  増幅器
５５  第２制御部
５６  復調部
５７  出力部
５８  検出部
５９  システム制御部
６２、９１、１０１  部分遮光板
６６  高周波重畳素子
７１、９２、１０２、１０３  遮光部
７３、９４ａ、１０５ａ、１０６ａ、１２４ｂ、１２４ｃ  遮光領域
１１１  回折格子
１１２、１１３  高回折効率部
１２２  領域
１５２  アクチュエータ
１７１  ホログラム素子
１７１Ａ、１７１Ｂ  メイン領域
１７１Ｂ〜１７１Ｈ  サブ領域
１７２  回折光
１７５、１７６  干渉領域
１７８  分割線
２００  ホログラム素子
２００Ａ、２００Ｂ  メイン領域
２００Ｂ〜２００Ｆ  サブ領域
２００Ｇ  中央領域
２０１、２０２、２０３  分割線
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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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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