光ピックアップ装置及びこれを備えた光ディスク装置
【課題】複数の情報記録面を有する情報記録媒体に情報の記録／再生を行う際に、安定したサーボ信号を得ることができると共に、小型化及び低コスト化を実現可能な光ピックアップ装置及びこれを搭載した光ディスク装置を提供する。
【解決手段】半導体レーザ５０と、半導体レーザ５０から出射された光ビームを集光して光ディスク１００に照射する対物レンズ２と、光ディスク１００で反射した光ビームを分割する複数の領域を有するホログラム素子１１と、ホログラム素子１１により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器１０と、半導体レーザ５０から対物レンズ２までの光路と対物レンズ２から光検出器１０までの光路を分岐する分岐ミラー５２と、を備え、ホログラム素子１１は、所定の領域で回折された光ビームに収差を付加する。
【解決手段】半導体レーザ５０と、半導体レーザ５０から出射された光ビームを集光して光ディスク１００に照射する対物レンズ２と、光ディスク１００で反射した光ビームを分割する複数の領域を有するホログラム素子１１と、ホログラム素子１１により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器１０と、半導体レーザ５０から対物レンズ２までの光路と対物レンズ２から光検出器１０までの光路を分岐する分岐ミラー５２と、を備え、ホログラム素子１１は、所定の領域で回折された光ビームに収差を付加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置及びこれを備えた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３層以上の多層光ディスクの記録再生において安定したトラッキング制御を実現する様々な光ピックアップ装置が紹介されている。例えば、情報記録媒体で反射回折された光ビームの一部を回折する回折光学系と、前記回折光学系で回折された光ビームと前記回折光学系で回折されずに透過した光ビームとを受光する光検出器と、を有し、前記回折光学系は、第１の方向に伸びる第１の分割線及び第２の分割線と、前記第１の方向に交わる第２の方向に伸びる第３の分割線及び第４の分割線とにより複数の領域に分割され、前記第１の分割線及び前記第２の分割線の外側の領域を第１のサブ領域及び第２のサブ領域とし、前記第３の分割線及び前記第４の分割線の外側の領域を第１のメイン領域及び第２のメイン領域とし、前記光検出器は、前記回折光学系で回折されずに透過した光ビームを受光する０次光受光部群と、前記第１のメイン領域及び前記第２のメイン領域によって回折された光ビームを受光するメイン領域受光部群と、前記第１のサブ領域及び前記第２のサブ領域によって回折された光ビームを受光するサブ領域受光部群とを有し、前記情報記録媒体は複数の情報層を有し、前記メイン領域受光部群の各受光部は、前記複数の情報層のうちの前記光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、前記第３の分割線及び前記第４の分割線が前記光検出器上に投影された各投影線の間に配置され、前記サブ領域受光部群の各受光部は、前記複数の情報層のうちの前記光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、前記第１の分割線及び前記第２の分割線が前記光検出器上に投影された各投影線の間に配置された光ヘッド装置（光ピックアップ装置）が紹介されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、多層光ディスクの記録再生においてフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号ともに他層からの迷光の影響を受けず、安定したサーボ信号を得ることができる光学ピックアップ装置として、例えば、多層光ディスクからの反射光を複数の領域に分割し、分割された光束が光検出器上の異なる位置に焦点を結ぶと共に、分割された光束を複数個用いてナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出し、分割された光束を複数個用いてトラッキング誤差信号を検出し、さらに目的の層に焦点が合っているときには他層からの迷光が光検出器のサーボ信号用の受光面に入らないように光束の分割領域と受光面を配置した光ピックアップ装置が紹介されている。（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３５１５１号公報
【特許文献２】特開２００９−１７００６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、光ピックアップ装置は、一般に光ディスク内にある所定のトラック上に正しくスポットを照射するため、フォーカス誤差信号の検出により対物レンズをフォーカス方向に変位させてフォーカス制御が行われる他、トラッキング誤差信号を検出して対物レンズをディスク半径方向（Ｒａｄ方向）へ変位させてトラッキング制御が行われる。即ち、これらの信号により対物レンズの位置制御が行われる。
【０００６】
前記信号のうち、トラッキング誤差信号については、光ディスクが、２層以上の記録層から構成される多層ディスクとなることで大きな解決すべき課題がある。即ち、多層ディスクでは、目的の記録層を反射した信号光の他に目的でない複数の記録層を反射した迷光が同じ受光部上に入射するが、受光部上に信号光と迷光が入射すると、２つ以上の光ビームが干渉し、その変動成分がトラッキング誤差信号に検出されてしまうのである。
【０００７】
この解決すべき課題に対し、特許文献１では、フォーカス誤差信号検出用光受光部の周囲に生じる多層からの迷光の外側にトラッキング誤差信号検出用受光部を配置している。そして、ホログラム素子に入射した光ビームのうち、ディスク半径方向（Ｒａｄ方向）の領域は、ディスク接線方向（Ｔａｎ方向）に回折し、Ｔａｎ方向の領域は、Ｒａｄ方向に回折している。これにより、特許文献１では、迷光を回避することができ、安定したトラッキング誤差信号を検出している。しかしながら、特許文献１のように多層からの迷光の外側でかつ、Ｔａｎ方向とＲａｄ方向に受光部を配置すると、光検出器のサイズが大きくなってしまうため、光検出器のコストや光ピックアップ装置の小型化に対して未だ解決すべき課題が残る。
【０００８】
また、特許文献２では特許文献１とは異なり、トラッキング誤差信号検出用受光部の外側に迷光を回避する構成としているため、特許文献１よりも大幅に検出器を小さくできる特徴がある。しかしながら、特許文献２においてもレーザを出射した光ビームが光ディスクまで到達する往路と光ディスクを反射して光検出器まで到達する復路を分岐する分岐素子について低コスト化が困難であるという課題がある。
【０００９】
ここで、一般的な分岐素子としてプリズムやミラーが使用されているが、コストの観点からはミラーを使うことが望ましいが、傾いた平板（ミラー）を収束光が透過すると、非点収差及びコマ収差が発生してしまうという課題がある。
【００１０】
特許文献１の場合には、０次回折光と＋１次回折光（または−１次回折光）しか検出しないため、ホログラム素子により非点収差やコマ収差を補正することが可能となっている。しかしながら、特許文献２の場合には、±１次回折光の両方を検出しているため、特許文献１のような補正方法では＋１次回折光もしくは−１次回折光のどちらかしか補正できず、少なくとも片方の回折光には、収差が増加してしまう。このため、安定した信号を検出する観点から特許文献２の場合の分岐素子はプリズムを使うことが望ましく、特許文献２においても低コスト化が困難であるという課題がある。
【００１１】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、複数の情報記録面を有する情報記録媒体に情報の記録／再生を行う際に、安定したサーボ信号を得ることができると共に、小型化及び低コスト化を実現可能な光ピックアップ装置及びこれを搭載した光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明は、光ピックアップ装置であって、レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを集光して光ディスクに照射するための対物レンズと、前記光ディスクで反射した光ビームを分割する複数の領域を有する回折素子と、前記回折素子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と、前記光源から対物レンズまでの光路と対物レンズから光検出器までの光路を分岐するミラーと、を備え、前記回折素子は、所定の領域で回折された光ビームに収差を付加することを特徴とする光ピックアップ装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の情報記録面を有する情報記録媒体に情報の記録／再生を行う際に、安定したサーボ信号を得ることができると共に、小型化及び低コスト化を実現可能である光ピックアップ装置及びこれを備えた光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置と光ディスクの配置を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の光学系を説明する概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置のホログラム素子を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部配置を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の信号光と迷光の関係を示す概略図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置のホログラム素子を示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置を搭載する光ディスク装置（光学的再生装置）を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置を搭載する光ディスク装置（光学的記録再生装置）を説明する図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置のホログラム素子を示す概略図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部配置を示す概略図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置のホログラム素子を示す概略図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部配置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置及びこれを備えた光ディスク装置について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。また、各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る光ピックアップ装置と光ディスクの配置を説明する図である。図１に示すように、光ピックアップ装置１は、駆動機構７によって光ディスク１００の半径方向（以下、「Ｒａｄ方向」という）に駆動することができるように構成されている。また、光ピックアップ装置１上に配設されたアクチュエータ５には対物レンズ２が搭載されており、この対物レンズ２から光ディスク１００上に光が照射されるようになっている。対物レンズ２から出射した光は、光ディスク１００上にスポットを形成し、光ディスク１００によって反射される。そして、この反射光を検出することでフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号が生成されるようになっている。
【００１７】
なお、光ディスク１００の層には、記録型光ディスクにおける記録層や、再生専用の光ディスクの再生層が含まれている。
【００１８】
図２は、図１に示す光ピックアップ装置１の光学系を説明する概略図である。ここではＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）について説明するが、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）や他の記録方式であってもなんら構わない。図２に示すように、光ピックアップ装置１の光学系は、半導体レーザ５０と、半導体レーザ５０から出射された光ビームが入射する位置に配置された分岐ミラー５２と、分岐ミラー５２で反射した光ビームが入射する位置に配置されたコリメートレンズ５１と、コリメートレンズ５１から出射した光ビームが入射する位置に配置された立ち上げミラー５５と、立ち上げミラー５５から出射した光ビームが入射する位置に配置された１／４波長板５６と、１／４波長板５６から出射した光ビームが入射する位置に配置された対物レンズ２と、対物レンズ２を搭載するアクチュエータ５と、分岐ミラー５２を透過した光ビームが入射するフロントモニタ５３と、分岐ミラー５２を挟んでコリメートレンズ５１と反対側に配置されたホログラム素子１１と、ホログラム素子１１から出射した光ビームが入射する位置に配置された光検出器１０と、を備えて構成されている。
【００１９】
半導体レーザ５０からは、波長約４０５ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ５０から出射した光ビームは分岐ミラー５２で反射し、コリメートレンズ５１に入射する。なお一部の光ビームは、分岐ミラー５２を透過しフロントモニタ５３に入射する。一般的にＢＤ−ＲＥ、ＢＤ−Ｒ等の記録型の光ディスク１００に情報を記録する場合には、光ディスク１００の記録面に所定の光量を照射させるため、半導体レーザ５０の光量を高精度に制御する必要がある。このため、フロントモニタ５３は記録型の光ディスク１００に信号を記録する際に、半導体レーザ５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ５０の駆動回路（図示せず）にフィードバックされる。これにより光ディスク１００上の光量をモニタすることが可能となる。
【００２０】
コリメートレンズ５１は、光軸方向に駆動する機構を有しており、コリメートレンズ５１が光軸方向に駆動することで、対物レンズ２に入射する光ビームの発散・収束状態を変え、光ディスク１００のカバー層の厚み誤差による球面収差を補償することに使用される。コリメートレンズ５１を出射した光ビームは立ち上げミラー５５、１／４波長板５６を経て、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２により光ディスク１００上に集光される。
【００２１】
光ディスク１００を反射した光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、コリメートレンズ５１、分岐ミラー５２を経て、ホログラム素子１１に入射する。このとき、光ビームはホログラム素子１１により複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器１０に入射する。
【００２２】
図３は、ホログラム素子１１を示す概略図である。図３において、実線は領域の境界線を示し、２点鎖線はレーザ光の光ビームの外形を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された０次回折光と±１次回折光の干渉領域（プッシュプルパターン）を示している。また、図４は、光検出器１０の受光部配置を示す概略図であり、図４における黒点は、信号光を示している。
【００２３】
図３に示すように、ホログラム素子１１は、光ディスク１００上のトラックを回折した０次回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈからなる領域Ａと、０次回折光、±１次回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄからなる領域Ｂと、ホログラム素子１１の略中心を含む領域Ｄｉからなる領域Ｃで形成されている。ホログラム素子１１の回折効率は、例えば、ホログラム素子１１の領域Ｂ（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）と、領域Ｃ（領域Ｄｉ）では、
０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝０：１：０
それ以外の領域では、
０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝０：７：３
であるとする。また、ホログラム素子１１の領域Ｂ（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）の＋１次回折光の収差が小さくなるよう領域Ｂでは、少なくとも非点収差が与えられている。
【００２４】
光検出器１０は、複数の受光部が形成されており、それぞれの受光部にはホログラム素子１１によって分割された光ビームが照射される。具体的には、光検出器１０は、図４に示すように、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１と、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈが形成されている。そして、これらの受光部及びフォーカス誤差信号検出用受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算してフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、再生信号であるＲＦ信号が生成される。
【００２５】
受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１の各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉの＋１次回折光が各々入射され、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈの各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの−１次回折光が各々入射される。なお、実施形態１では、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１及び、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈから各々得られた信号Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、ＲＥ、ＳＥ、ＴＧ、ＵＧ、ＴＦ、ＵＦ、ＲＨ、ＳＨから、以下の数１に示す演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【００２６】
（数１）
ＦＥＳ＝（ＲＥ＋ＵＧ＋ＵＦ＋ＲＨ）−（ＳＥ＋ＴＧ＋ＴＦ＋ＳＨ）
ＴＥＳ＝{（Ａ１＋Ｂ１）−（Ｃ１＋Ｄ１）}−ｋｔ×{（Ｅ１＋Ｆ１）−（Ｇ１＋Ｈ１）}
ＲＦ＝Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ１＋Ｄ１＋Ｅ１＋Ｆ１＋Ｇ１＋Ｈ１＋Ｉ１
【００２７】
なお、ｋｔは、対物レンズ２が変位した際にトラッキング誤差信号にＤＣ成分を発生させないようにする係数である。
【００２８】
実施形態１の検出方式は、前述した特許文献２と同様に、多層ディスクに対し情報を記録／再生したときの迷光を受光部に入射させない構成とすることで、多層ディスクにおいても安定したトラッキング誤差信号を検出している。
【００２９】
また、実施形態１の迷光回避方法は、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図３参照）に対してホログラム素子１１の領域が、ディスク接線方向（以下、「Ｔａｎ方向」という）に離れている（領域Ａ：即ち、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）場合には、迷光をＴａｎ方向に回避している。そして、図４に示すように、領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）を回折した光ビームを検出する受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１を略Ｒａｄ方向に並べることで、対物レンズ２が光ディスク１００上のトラックに追従するためにＲａｄ方向に変位しても、迷光が受光部に入射しないため、迷光の影響を受けない構成となっている。
【００３０】
一方、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図３参照）に対してホログラム素子１１の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｂ：即ち、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）場合には、迷光をＲａｄ方向に回避している。そして、図４に示すように、領域Ｂを回折した光ビームを検出する受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１を略Ｔａｎ方向に並べることで対物レンズ２が変位しても迷光の影響を最小限に抑えることができる構成となっている。
【００３１】
なお、実施形態１では、収束光が分岐ミラー５２を透過するため、特許文献２に係る発明とは異なり、分岐ミラー５２により迷光に非点収差及びコマ収差が発生するが、迷光はデフォーカス量及び球面収差量が大きいため、それらの収差は影響しない。
【００３２】
ここで、従来技術では、実施形態１で用いた分岐ミラー５２の代わりにプリズムを使用している。プリズムがミラーよりも高価であるにも関わらず、プリズムを使用している理由は、プリズムをミラーに置き換えると、デフォーカス特性劣化が生じるからである。なお、ここでは、デフォーカス特性劣化を生じさせる原因に対し影響が大きい非点収差について説明する。
【００３３】
一般的に非点収差が与えられた光ビームには、所定の方向とそれに対して垂直方向の収束するデフォーカス量が異なる特徴がある。そして、無収差のときに比べ非点収差が与えられることで、スポット径が大きくなってしまう特徴がある。このため、非点収差が与えられると光ビームがデフォーカスに対して、受光部からはみだし易くなってしまい、デフォーカス特性が劣化する。
【００３４】
これに対し、例えばデフォーカス特性を改善するために、特許文献１に係る発明のようにホログラム素子に非点収差を与えることで、受光部に入射する光ビームの非点収差を抑制することも可能である。ただし、実施形態１のように±１次回折光を用いるような検出方式の場合、原理的にホログラム素子の＋１次回折光もしくは−１次回折光のどちらかしか補正できず、少なくとも片方の回折光には、収差が増加してしまう。
【００３５】
また、デフォーカス特性を改善するために、受光部を大きくすることも考えられる。図５は、受光部と迷光の関係を示したものであり、（ａ）は領域Ｄｈを回折した光ビームを検出する受光部ｈ１と迷光の関係を示し、（ｂ）は領域Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光部ｄ１と迷光の関係を示している。なお、図５の実線は受光部ｈ１及びｄ１を各々示しており、斜線部は迷光を示している。また、矢印は対物レンズ２がＲａｄ方向に変位したときの迷光の変位方向を示している。
【００３６】
ここで、図５（ａ）の場合には、初期的に迷光を回避していれば対物レンズ２が変位しても迷光は受光部ｈ１に入射しないため、図中点線で示すように、受光部ｈ１をＴａｎ方向、Ｒａｄ方向にある程度大きくすることができる。これに対し、図５（ｂ）の場合には、初期的に迷光を回避していても対物レンズ２の変位によって迷光が受光部ｄ１に入射してしまうため、図中点線で示すように、受光部ｄ１をＴａｎ方向に大きくすることができるが、Ｒａｄ方向に大きくすることができない。このため、受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１を検出した信号に対し、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１を検出した信号は、デフォーカス特性を改善することができないのである。さらに、光ピックアップ装置の製造上の観点から、光検出器１０の調整ずれが発生するとデフォーカス特性がさらに劣化してしまう課題がある。
【００３７】
したがって、特許文献２に係る発明のような構成においてプリズムから分岐ミラー５２に置き換えてしまうと、デフォーカス特性が劣化してしまう課題がある。さらに、実施形態１では非点収差について説明したが、実際にはコマ収差も発生することからデフォーカス特性はさらに劣化してしまう。
【００３８】
そこで、実施形態１では、収差に伴うデフォーカス特性劣化を改善するためにホログラム素子１１の領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）の回折光からフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出し、領域Ｂ（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）の回折光には、少なくとも非点収差を与え、＋１次回折光のみを検出することにした。
【００３９】
この実施形態１に係る構成では、分岐ミラー５２によって与えられる収差に対し、ホログラム素子１１の領域Ｂに入射した光ビームに収差を与えることで、＋１次回折光の収差を抑制し、デフォーカス特性を改善している。また、ホログラム素子１１の領域Ｂの−１次回折光には、同領域の＋１次回折光で与えた収差分だけ収差が増加するが、−１次回折光を検出しないため、その影響は受けない。そして、ホログラム素子１１の領域Ａの±１次回折光を用いてフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出するようにした。
【００４０】
なお、ホログラム素子１１領域Ａの±１次回折光には、分岐ミラー５２によって非点収差及びコマ収差が与えられるが、トラッキング誤差信号に関しては受光部を大きくすることでデフォーカス特性を改善することが可能であり、フォーカス誤差信号に関しては、非点収差に依ってフォーカス誤差信号の非対称性が発生するが、デフォーカスは発生しないため実用上問題とはならない。
【００４１】
以上から、実施形態１に係る構成では、プリズムの代わりに安価な分岐ミラー５２を搭載しても、ホログラム素子１１の＋１次回折光を用いる領域のみに少なくとも非点収差を与え、±１次回折光を用いる領域には非点収差を与えないため、安定した信号検出ができる。これにより、複数の情報記録面を有する光ディスク１００（情報記録媒体）に対し情報の記録／再生を行う場合に、安定したサーボ信号を得ることができると共に、小型の光検出器１０を提供でき、且つ低コストの光ピックアップ装置１を提供することができる。
【００４２】
なお、実施形態１では、ホログラム素子１１として、図３に示す構成のものを使用した場合について説明したが、これに限らず、例えば、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）に示すようなパターンであっても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、実施形態１では、光ディスク１００で反射して分岐ミラー５２を透過した光ビームが入射する位置にホログラム素子１１を配置した場合について説明したが、これに限らず、例えば、ホログラム素子１１を偏光ホログラム素子とし、光ディスク１００で反射した光ビームが分岐ミラー５２を透過する前に入射する位置に配置しても同様の効果を得ることができる。なお、球面収差補正方法については、特に限定されるものではない。
【００４４】
そしてまた、実施形態１では、ホログラム素子１１の領域Ｂ（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）の＋１次回折光を検出したが、実施形態１では、Ｔａｎ方向に並ぶ受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１に入射する回折光の収差を補正することで多層ディスク（光ディスク１００）の迷光を回避すると共に、デフォーカスしても安定した信号を検出できる構成としているため、＋１次回折光には限定されず、収差を補正可能であれば−１次回折光であってもよいし、他の次数の回折光であってもよい。また、実施形態１で説明した回折効率は一例であり、これに限定されるものではない。
【００４５】
さらにまた、実施形態１では、ＢＤのような単独の記録システムを例にとって説明を行ったが、これに限らず、例えば、ＤＶＤやＣＤ等の他の記録システムと組み合わせても良いことは勿論である。
【００４６】
また、ホログラム素子１１の領域Ａ、領域Ｂについてはこれに限定されず、領域Ａはホログラム素子１１の略中心を通る光ディスク１００のトラックと略平行な方向に延びる直線上にある領域であればよく、領域Ｂはホログラム素子１１の略中心を通る光ディスク１００のトラックと略垂直な方向に延びる直線上にある領域であればよい。そしてまた、ホログラム素子１１の領域Ａ、領域Ｂの分割方法についても、実施形態１に限定されるものではない。なお、領域Ｃについては収差を与えてもよい。
【００４７】
また、実施形態１では、光源として半導体レーザ５０を用いたが、これに限定されるものではなく、光ピックアップ装置の光源として使用可能であれば、他の構成の光源を用いてもよいことは勿論である。
【００４８】
そしてまた、実施形態１では、回折素子としてホログラム素子１１を用いたが、これに限らず、光ピックアップ装置において、光ディスク１００で反射した光ビームを分割する複数の領域を有する回折素子であれば、ホログラム素子１１に限定されるものではない。
【００４９】
次に、実施形態１に係る光ピックアップ装置を搭載する光ディスク装置（光学的再生装置）について図面を参照して説明する。
【００５０】
図７は、実施形態１に係る光ディスク装置（光学的再生装置）を説明する図である。図７に示すように、光ディスク装置１７０Ａは、実施形態１に係る光ピックアップ装置１と、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１８０と、スピンドルモータ１８０に接続されたスピンドルモータ駆動回路１７１と、光ピックアップ装置１に接続されたアクセス制御回路１７２、アクチュエータ駆動回路１７３、サーボ信号生成回路１７４、情報信号再生回路１７５、レーザ点灯回路１７７、球面収差補正素子駆動回路１７９と、スピンドルモータ駆動回路１７１、アクセス制御回路１７２、サーボ信号生成回路１７４、情報信号再生回路１７５、レーザ点灯回路１７７、球面収差補正素子駆動回路１７９が接続されたコントロール回路１７６と、を備えて構成されている。
【００５１】
光ピックアップ装置１には、光ディスク１００のＲａｄ方向に沿って駆動できる駆動機構７が設けられており、アクセス制御回路１７２からのアクセス制御信号に応じて位置制御がなされるようになっている。光ピックアップ装置１内に配置されている半導体レーザ５０には、レーザ点灯回路１７７から所定のレーザ駆動電流が供給され、この半導体レーザ５０からは、情報の再生に応じて所定の光量でレーザ光が出射される。なお、レーザ点灯回路１７７は、光ピックアップ装置１内に組み込むこともできる。
【００５２】
光ピックアップ装置１内の光検出器１０から出力された信号は、サーボ信号生成回路１７４及び情報信号再生回路１７５に送られる。サーボ信号生成回路１７４では、光検出器１０からの信号に基づいてフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ならびにチルト制御信号等のサーボ信号が生成され、これらの信号を基にアクチュエータ駆動回路１７３を経て光ピックアップ装置１内のアクチュエータ５を駆動して、対物レンズ２の位置制御がなされる。また、情報信号再生回路１７５では、光検出器１０からの信号に基づいて光ディスク１００に記録されている情報信号が再生される。そしてまた、サーボ信号生成回路１７４及び情報信号再生回路１７５で得られた信号の一部は、コントロール回路１７６に送られる。
【００５３】
このコントロール回路１７６は、前述したように、スピンドルモータ駆動回路１７１、アクセス制御回路１７２、サーボ信号生成回路１７４、情報信号再生回路１７５、レーザ点灯回路１７７、球面収差補正素子駆動回路１７９が接続されており、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１８０の回転制御、アクセス方向及びアクセス位置の制御、対物レンズ２のサーボ制御、光ピックアップ装置１内の半導体レーザ５０の発光光量の制御、光ディスク１００の厚さの違いによる球面収差の補正等を行うようになっている。
【００５４】
なお、実施形態１では、図７に示すように、光学的に情報の再生のみを行う光ディスク装置１７０Ａについて説明したが、これに限らず、本発明に係る光ディスク装置は、図８に示すように、光学的に情報の記録及び再生を行う光ディスク装置１７０Ｂであってもよい。
【００５５】
図８に示すように、光ディスク装置１７０Ｂは、実施形態１に係る光ディスク装置１７０Ａに、情報信号記録回路１７８を付加した構成を備えている。具体的には、光ディスク装置１７０Ｂは、コントロール回路１７６とレーザ点灯回路１７７の間に情報信号記録回路１７８が配設されており、情報信号記録回路１７８からの記録制御信号に基づいて、レーザ点灯回路１７７の点灯制御を行い、光ディスク１００へ所望の情報を書き込むことができるようになっている。
【００５６】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る光ピックアップ装置について図面を参照して説明する。
【００５７】
図９は、本発明の実施形態２に係る光ピックアップ装置のホログラム素子を示す概略図、図１０は、図９に示す光ピックアップ装置の光検出器の受光部配置を示す概略図であり、図１０における黒点は、信号光を示している。なお、実施形態２では、実施形態１で説明した光ピックアップ装置と同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５８】
実施形態２に係る光ピックアップ装置の、実施形態１に係る光ピックアップ装置と異なる主な点は、実施形態１に係るホログラム素子１１の領域Ｄａと領域Ｄｂが、実施形態２では、図９及び図１０に示すように、一つの領域である領域Ｄａｂとなり、実施形態１に係るホログラム素子１１の領域Ｄｃと領域Ｄｄが、実施形態２では、一つの領域である領域Ｄｃｄとなり、それに伴って実施形態１の受光部ａ１と受光部ｂ１が、実施形態２では、受光部ａｂ１となり、実施形態１に係る受光部ｃ１と受光部ｄ１が、実施形態２では、受光部ｃｄ１となっていることである。
【００５９】
具体的には、図９において実線は領域の境界線を示し、２点鎖線はレーザ光の光ビームの外形を示し、斜線部は光ディスク１００のトラックによって回折された０次回折光と±１次回折光との干渉領域（プッシュプルパターン）を示している。ホログラム素子１１は、光ディスク１００上のトラックを回折した回折光の０次回折光のみが入射する領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）と、回折光の０次回折光、±１次回折光が入射する領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）と、ホログラム素子１１の略中心を含む領域Ｃ（領域Ｄｉ）とで形成されている。
【００６０】
ホログラム素子１１の回折効率は、例えばホログラム素子１１の領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）と、領域Ｃ（領域Ｄｉ）では、
０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝０：１：０
それ以外の領域は、
０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝０：７：３
であるとする。また、ホログラム素子１１の領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）の＋１次回折光の収差が小さくなるようホログラム素子１１により少なくとも非点収差が与えられている。
【００６１】
また、光検出器１０上には、図１０に示すように、受光部ａｂ１、ｃｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１と、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈが形成されている。そして、これらの受光部及びフォーカス誤差信号検出用受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算してフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、再生信号であるＲＦ信号が生成される。
【００６２】
受光部ａｂ１、ｃｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１の各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉの＋１次回折光が各々入射され、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈの各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの−１次回折光が各々入射される。なお、実施形態２では、受光部ａｂ１、ｃｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１及び、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈから各々得られた信号ＡＢ１、ＣＤ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、ＲＥ、ＳＥ、ＴＧ、ＵＧ、ＴＦ、ＵＦ、ＲＨ、ＳＨから、以下の数２に示す演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【００６３】
（数２）
ＦＥＳ＝（ＲＥ＋ＵＧ＋ＵＦ＋ＲＨ）−（ＳＥ＋ＴＧ＋ＴＦ＋ＳＨ）
ＴＥＳ＝{（ＡＢ１）−（ＣＤ１）}−ｋｔ×{（Ｅ１＋Ｆ１）−（Ｇ１＋Ｈ１）}
ＲＦ＝ＡＢ１＋ＣＤ１＋Ｅ１＋Ｆ１＋Ｇ１＋Ｈ１＋Ｉ１
【００６４】
なお、ｋｔは、対物レンズ２が変位した際にトラッキング誤差信号にＤＣ成分を発生させないようにする係数である。
【００６５】
また、実施形態２に係る光ピックアップ装置の光学系については、実施形態１と同様である。即ち、半導体レーザ５０から出射した光ビームは、実施形態１と同様の光路を経てホログラム素子１１に入射する。このとき光ビームは、ホログラム素子１１により複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器１０に入射する。
【００６６】
実施形態２の検出方式は、前述した特許文献２と同様に、多層ディスクに対し情報を記録／再生したときの迷光を受光部に入射させない構成とすることで、多層ディスクにおいても安定したトラッキング誤差信号を検出している。
【００６７】
また、実施形態２では、実施形態１に係るホログラム素子１１の領域Ｄａと領域Ｄｂが領域Ｄａｂとなり、実施形態１に係る領域Ｄｃと領域Ｄｄが領域Ｄｃｄとり、それに伴って、実施形態１に係る受光部ａ１と受光部ｂ１が受光部ａｂ１となり、実施形態１に係る受光部ｃ１と受光部ｄ１が受光部ｃｄ１となっているだけなので、迷光回避方法は実施形態１と同様となっている。
【００６８】
具体的には、実施形態２における迷光回避方法は、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図９参照）に対してホログラム素子１１の領域が、Ｔａｎ方向に離れている（領域Ａ：即ち、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）場合には、迷光をＴａｎ方向に回避している。そして、図１０に示すように、領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）を回折した光ビームを検出する受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１を略Ｒａｄ方向に並べることで、対物レンズ２が光ディスク１００上のトラックに追従するためにＲａｄ方向に変位しても、迷光が受光部に入射しないため、迷光の影響を受けない構成となっている。
【００６９】
一方、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図９参照）に対してホログラム素子１１の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｂ’：即ち、領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）場合には、迷光をＲａｄ方向に回避している。そして、図１０に示すように、領域Ｂ’を回折した光ビームを検出する受光部ａｂ１、ｃｄ１を略Ｔａｎ方向に並べることで対物レンズ２が変位しても迷光の影響を最小限に抑えることができる構成となっている。
【００７０】
なお、実施形態２も実施形態１と同様に、収束光が分岐ミラー５２を透過するため、特許文献２に係る発明とは異なり、分岐ミラー５２により迷光に非点収差及びコマ収差が発生するが、迷光はデフォーカス量及び球面収差量が大きいため、それらの収差は影響しない。
【００７１】
ここで、実施形態２では、分岐素子としてミラー（分岐ミラー５２）を搭載したことによる収差の発生に伴うデフォーカス特性劣化を改善するためにホログラム素子１１の領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）の回折光からフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出し、領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）の回折光には、少なくとも非点収差を与え、＋１次回折光のみを検出している。
【００７２】
実施形態２に係る構成では、分岐ミラー５２によって与えられる収差に対し、ホログラム素子１１の領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）に入射した光ビームに収差を与えることで、＋１次回折光の収差を抑制し、デフォーカス特性を改善している。また、ホログラム素子１１の領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）の−１次回折光には、同領域の＋１次回折光で与えた収差分だけ収差が増加するが、−１次回折光を検出しないため、その影響は受けない。そして、ホログラム素子１１の領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）の±１次回折光を用いてフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出するようにした。
【００７３】
なお、ホログラム素子１１の領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）の±１次回折光には分岐ミラー５２によって非点収差及びコマ収差が与えられるが、トラッキング誤差信号に関しては受光部を大きくすることでデフォーカス特性を改善することが可能であり、フォーカス誤差信号に関しては、非点収差に依ってフォーカス誤差信号の非対称性が発生するが、デフォーカスは発生しないため実用上問題とはならない。
【００７４】
以上から、実施形態２に係る構成では、分岐素子としてミラー（分岐ミラー５２）を搭載しても、ホログラム素子１１の＋１次回折光を用いる領域のみに少なくとも非点収差を与え、±１次回折光を用いる領域には非点収差を与えないため、安定した信号検出ができる。これにより、複数の情報記録面を有する光ディスク１００（情報記録媒体）に対し情報の記録／再生を行う場合に、安定したサーボ信号を得ることができると共に、小型の光検出器１０を提供でき、且つ低コストの光ピックアップ装置を提供することができる。また、実施形態２に係る構成では、ホログラム素子１１の領域Ｄａｂが、実施形態１のように領域Ｄａ及び領域Ｄｂに分割されておらず、且つ領域Ｄｃｄが、実施形態１のように領域Ｄｃ及び領域Ｄｄに分割されていないため、領域Ｄａと領域Ｄｂとの境界線、領域Ｄｃと領域Ｄｄとの境界線の形成を考慮する必要がなく、実施形態１に比べ構造が簡単であると共に、容易に製造することが可能となる。
【００７５】
なお、実施形態２では、ホログラム素子１１として、図９に示す構成のものを使用した場合について説明したが、これに限らず、例えば、図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）に示すようなパターンであっても同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また、実施形態２では、実施形態１と同様の位置にホログラム素子１１を配置したが、これに限らず、例えば、ホログラム素子１１を偏光ホログラム素子とし、光ディスク１００で反射した光ビームが分岐ミラー５２を透過する前に入射する位置に配置しても同様の効果を得ることができる。なお、球面収差補正方法については、特に限定されるものではない。
【００７７】
そしてまた、実施形態２では、ホログラム素子１１の領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）の＋１次回折光を検出したが、実施形態２では、Ｔａｎ方向に並ぶ受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１に入射する回折光の収差を補正することで多層ディスク（光ディスク１００）の迷光を回避すると共に、デフォーカスしても安定した信号を検出できる構成としているため、＋１次回折光には限定されず、収差を補正可能であれば−１次回折光であってもよいし、他の次数の回折光であってもよい。また、実施形態２で説明した回折効率は一例であり、これに限定されるものではない。
【００７８】
さらにまた、実施形態２は、実施形態１と同様に、ＢＤのような単独の記録システムの他、ＤＶＤやＣＤ等の他の記録システムと組み合わせても良いことは勿論である。
【００７９】
また、ホログラム素子１１の領域Ａ、領域Ｂ’についてはこれに限定されず、領域Ａはホログラム素子１１の略中心を通る光ディスク１００のトラックと略平行な方向に延びる直線上にある領域であればよく、領域Ｂ’はホログラム素子１１の略中心を通る光ディスク１００のトラックと略垂直な方向に延びる直線上にある領域であればよい。そしてまた、ホログラム素子１１の領域Ａ、領域Ｂ’の分割方法についても、実施形態２に限定されるものではない。なお、領域Ｃについては収差を与えてもよい。
【００８０】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る光ピックアップ装置について図面を参照して説明する。
【００８１】
図１２は、本発明の実施形態３に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部配置を示す概略図であり、図１２における黒点は、信号光を示している。なお、実施形態３では、実施形態１及び２で説明した光ピックアップ装置と同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８２】
実施形態３に係る光ピックアップ装置の、実施形態１に係る光ピックアップ装置と異なる主な点は、受光部とフォーカス誤差信号検出用受光部の配置である。具体的には、光検出器１０上には、図１２に示すような配置で、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１と、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈが形成されており、それぞれの受光部にはホログラム素子１１によって分割された光ビームが照射される。そして、実施形態１と同様に、これらの受光部及びフォーカス誤差信号検出用受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算してフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、再生信号であるＲＦ信号が生成される。
【００８３】
受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１の各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉの＋１次回折光が各々入射され、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈの各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの−１次回折光が各々入射される。
【００８４】
なお、実施形態３も実施形態１と同様に、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１及び、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈから各々得られた信号Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、ＲＥ、ＳＥ、ＴＧ、ＵＧ、ＴＦ、ＵＦ、ＲＨ、ＳＨから、前述した数１に示す演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【００８５】
また、実施形態３も実施形態１と同様に、迷光の回避方法は、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図３参照）に対してホログラム素子１１の領域が、ディスク接線方向（以下、「Ｔａｎ方向」という）に離れている（領域Ａ：即ち、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）場合には、迷光をＴａｎ方向に回避している。そして、図１２に示すように、領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）を回折した光ビームを検出する受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１を略Ｒａｄ方向に並べることで、対物レンズ２が光ディスク１００上のトラックに追従するためにＲａｄ方向に変位しても、迷光が受光部に入射しないため、迷光の影響を受けない構成となっている。
【００８６】
一方、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図３参照）に対してホログラム素子１１の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｂ：即ち、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）場合には、迷光をＲａｄ方向に回避している。そして、図１２に示すように、領域Ｂを回折した光ビームを検出する受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１を略Ｔａｎ方向に並べることで対物レンズ２が変位しても迷光の影響を最小限に抑えることができる構成となっている。
【００８７】
なお、実施形態３に係る構成も実施形態１に係る構成と同様に、分岐ミラー５２によって与えられる収差に対し、ホログラム素子１１領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄに入射した光ビームに収差を与えることで、＋１次回折光の収差を抑制し、デフォーカス特性を改善している。また、ホログラム素子１１領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄの−１次回折光には、同領域の＋１次回折光で与えた収差分だけ収差が増加するが、−１次回折光を検出しないため、その影響は受けない。そして、ホログラム素子１１領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの±１次回折光を用いてフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出している。
【００８８】
したがって、プリズムの代わりに安価な分岐ミラー５２を搭載しても、ホログラム素子１１の＋１次回折光を用いる領域のみに少なくとも非点収差を与え、±１次回折光を用いる領域には非点収差を与えないため、安定した信号検出ができる。これにより、複数の情報記録面を有する光ディスク１００（情報記録媒体）に対し情報の記録／再生を行う場合に、安定したサーボ信号を得ることができると共に、小型の光検出器１０を提供でき、且つ低コストの光ピックアップ装置１を提供することができる。
【００８９】
なお、本発明は上記した実施形態１〜３に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態１〜３は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の実施形態の構成を追加・削除・置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１…光ピックアップ装置、２…対物レンズ、５…アクチュエータ、１０…光検出器、１１…ホログラム素子、５０…半導体レーザ、５１…コリメートレンズ、５２…分岐ミラー、１００…光ディスク、１７０Ａ、１７０Ｂ…光ディスク装置、１７１…スピンドルモータ駆動回路、１７２…アクセス制御回路、１７３…アクチュエータ駆動回路、１７４…サーボ信号生成回路、１７５…情報信号再生回路、１７６…コントロール回路、１７７…レーザ点灯回路、１７８…情報信号記録回路、１７９…球面収差補正素子駆動回路、１８０…スピンドルモータ、Ｄａ〜Ｄｉ、Ｄａｂ、Ｄｃｄ…ホログラム素子の領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置及びこれを備えた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３層以上の多層光ディスクの記録再生において安定したトラッキング制御を実現する様々な光ピックアップ装置が紹介されている。例えば、情報記録媒体で反射回折された光ビームの一部を回折する回折光学系と、前記回折光学系で回折された光ビームと前記回折光学系で回折されずに透過した光ビームとを受光する光検出器と、を有し、前記回折光学系は、第１の方向に伸びる第１の分割線及び第２の分割線と、前記第１の方向に交わる第２の方向に伸びる第３の分割線及び第４の分割線とにより複数の領域に分割され、前記第１の分割線及び前記第２の分割線の外側の領域を第１のサブ領域及び第２のサブ領域とし、前記第３の分割線及び前記第４の分割線の外側の領域を第１のメイン領域及び第２のメイン領域とし、前記光検出器は、前記回折光学系で回折されずに透過した光ビームを受光する０次光受光部群と、前記第１のメイン領域及び前記第２のメイン領域によって回折された光ビームを受光するメイン領域受光部群と、前記第１のサブ領域及び前記第２のサブ領域によって回折された光ビームを受光するサブ領域受光部群とを有し、前記情報記録媒体は複数の情報層を有し、前記メイン領域受光部群の各受光部は、前記複数の情報層のうちの前記光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、前記第３の分割線及び前記第４の分割線が前記光検出器上に投影された各投影線の間に配置され、前記サブ領域受光部群の各受光部は、前記複数の情報層のうちの前記光ビームが集光する情報層に隣接する情報層からの迷光によって、前記第１の分割線及び前記第２の分割線が前記光検出器上に投影された各投影線の間に配置された光ヘッド装置（光ピックアップ装置）が紹介されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、多層光ディスクの記録再生においてフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号ともに他層からの迷光の影響を受けず、安定したサーボ信号を得ることができる光学ピックアップ装置として、例えば、多層光ディスクからの反射光を複数の領域に分割し、分割された光束が光検出器上の異なる位置に焦点を結ぶと共に、分割された光束を複数個用いてナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出し、分割された光束を複数個用いてトラッキング誤差信号を検出し、さらに目的の層に焦点が合っているときには他層からの迷光が光検出器のサーボ信号用の受光面に入らないように光束の分割領域と受光面を配置した光ピックアップ装置が紹介されている。（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３５１５１号公報
【特許文献２】特開２００９−１７００６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、光ピックアップ装置は、一般に光ディスク内にある所定のトラック上に正しくスポットを照射するため、フォーカス誤差信号の検出により対物レンズをフォーカス方向に変位させてフォーカス制御が行われる他、トラッキング誤差信号を検出して対物レンズをディスク半径方向（Ｒａｄ方向）へ変位させてトラッキング制御が行われる。即ち、これらの信号により対物レンズの位置制御が行われる。
【０００６】
前記信号のうち、トラッキング誤差信号については、光ディスクが、２層以上の記録層から構成される多層ディスクとなることで大きな解決すべき課題がある。即ち、多層ディスクでは、目的の記録層を反射した信号光の他に目的でない複数の記録層を反射した迷光が同じ受光部上に入射するが、受光部上に信号光と迷光が入射すると、２つ以上の光ビームが干渉し、その変動成分がトラッキング誤差信号に検出されてしまうのである。
【０００７】
この解決すべき課題に対し、特許文献１では、フォーカス誤差信号検出用光受光部の周囲に生じる多層からの迷光の外側にトラッキング誤差信号検出用受光部を配置している。そして、ホログラム素子に入射した光ビームのうち、ディスク半径方向（Ｒａｄ方向）の領域は、ディスク接線方向（Ｔａｎ方向）に回折し、Ｔａｎ方向の領域は、Ｒａｄ方向に回折している。これにより、特許文献１では、迷光を回避することができ、安定したトラッキング誤差信号を検出している。しかしながら、特許文献１のように多層からの迷光の外側でかつ、Ｔａｎ方向とＲａｄ方向に受光部を配置すると、光検出器のサイズが大きくなってしまうため、光検出器のコストや光ピックアップ装置の小型化に対して未だ解決すべき課題が残る。
【０００８】
また、特許文献２では特許文献１とは異なり、トラッキング誤差信号検出用受光部の外側に迷光を回避する構成としているため、特許文献１よりも大幅に検出器を小さくできる特徴がある。しかしながら、特許文献２においてもレーザを出射した光ビームが光ディスクまで到達する往路と光ディスクを反射して光検出器まで到達する復路を分岐する分岐素子について低コスト化が困難であるという課題がある。
【０００９】
ここで、一般的な分岐素子としてプリズムやミラーが使用されているが、コストの観点からはミラーを使うことが望ましいが、傾いた平板（ミラー）を収束光が透過すると、非点収差及びコマ収差が発生してしまうという課題がある。
【００１０】
特許文献１の場合には、０次回折光と＋１次回折光（または−１次回折光）しか検出しないため、ホログラム素子により非点収差やコマ収差を補正することが可能となっている。しかしながら、特許文献２の場合には、±１次回折光の両方を検出しているため、特許文献１のような補正方法では＋１次回折光もしくは−１次回折光のどちらかしか補正できず、少なくとも片方の回折光には、収差が増加してしまう。このため、安定した信号を検出する観点から特許文献２の場合の分岐素子はプリズムを使うことが望ましく、特許文献２においても低コスト化が困難であるという課題がある。
【００１１】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、複数の情報記録面を有する情報記録媒体に情報の記録／再生を行う際に、安定したサーボ信号を得ることができると共に、小型化及び低コスト化を実現可能な光ピックアップ装置及びこれを搭載した光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明は、光ピックアップ装置であって、レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを集光して光ディスクに照射するための対物レンズと、前記光ディスクで反射した光ビームを分割する複数の領域を有する回折素子と、前記回折素子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と、前記光源から対物レンズまでの光路と対物レンズから光検出器までの光路を分岐するミラーと、を備え、前記回折素子は、所定の領域で回折された光ビームに収差を付加することを特徴とする光ピックアップ装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の情報記録面を有する情報記録媒体に情報の記録／再生を行う際に、安定したサーボ信号を得ることができると共に、小型化及び低コスト化を実現可能である光ピックアップ装置及びこれを備えた光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置と光ディスクの配置を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の光学系を説明する概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置のホログラム素子を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部配置を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の信号光と迷光の関係を示す概略図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置のホログラム素子を示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置を搭載する光ディスク装置（光学的再生装置）を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置を搭載する光ディスク装置（光学的記録再生装置）を説明する図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置のホログラム素子を示す概略図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部配置を示す概略図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置のホログラム素子を示す概略図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部配置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置及びこれを備えた光ディスク装置について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。また、各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る光ピックアップ装置と光ディスクの配置を説明する図である。図１に示すように、光ピックアップ装置１は、駆動機構７によって光ディスク１００の半径方向（以下、「Ｒａｄ方向」という）に駆動することができるように構成されている。また、光ピックアップ装置１上に配設されたアクチュエータ５には対物レンズ２が搭載されており、この対物レンズ２から光ディスク１００上に光が照射されるようになっている。対物レンズ２から出射した光は、光ディスク１００上にスポットを形成し、光ディスク１００によって反射される。そして、この反射光を検出することでフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号が生成されるようになっている。
【００１７】
なお、光ディスク１００の層には、記録型光ディスクにおける記録層や、再生専用の光ディスクの再生層が含まれている。
【００１８】
図２は、図１に示す光ピックアップ装置１の光学系を説明する概略図である。ここではＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）について説明するが、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）や他の記録方式であってもなんら構わない。図２に示すように、光ピックアップ装置１の光学系は、半導体レーザ５０と、半導体レーザ５０から出射された光ビームが入射する位置に配置された分岐ミラー５２と、分岐ミラー５２で反射した光ビームが入射する位置に配置されたコリメートレンズ５１と、コリメートレンズ５１から出射した光ビームが入射する位置に配置された立ち上げミラー５５と、立ち上げミラー５５から出射した光ビームが入射する位置に配置された１／４波長板５６と、１／４波長板５６から出射した光ビームが入射する位置に配置された対物レンズ２と、対物レンズ２を搭載するアクチュエータ５と、分岐ミラー５２を透過した光ビームが入射するフロントモニタ５３と、分岐ミラー５２を挟んでコリメートレンズ５１と反対側に配置されたホログラム素子１１と、ホログラム素子１１から出射した光ビームが入射する位置に配置された光検出器１０と、を備えて構成されている。
【００１９】
半導体レーザ５０からは、波長約４０５ｎｍの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ５０から出射した光ビームは分岐ミラー５２で反射し、コリメートレンズ５１に入射する。なお一部の光ビームは、分岐ミラー５２を透過しフロントモニタ５３に入射する。一般的にＢＤ−ＲＥ、ＢＤ−Ｒ等の記録型の光ディスク１００に情報を記録する場合には、光ディスク１００の記録面に所定の光量を照射させるため、半導体レーザ５０の光量を高精度に制御する必要がある。このため、フロントモニタ５３は記録型の光ディスク１００に信号を記録する際に、半導体レーザ５０の光量の変化を検出し、半導体レーザ５０の駆動回路（図示せず）にフィードバックされる。これにより光ディスク１００上の光量をモニタすることが可能となる。
【００２０】
コリメートレンズ５１は、光軸方向に駆動する機構を有しており、コリメートレンズ５１が光軸方向に駆動することで、対物レンズ２に入射する光ビームの発散・収束状態を変え、光ディスク１００のカバー層の厚み誤差による球面収差を補償することに使用される。コリメートレンズ５１を出射した光ビームは立ち上げミラー５５、１／４波長板５６を経て、アクチュエータ５に搭載された対物レンズ２により光ディスク１００上に集光される。
【００２１】
光ディスク１００を反射した光ビームは、対物レンズ２、１／４波長板５６、立ち上げミラー５５、コリメートレンズ５１、分岐ミラー５２を経て、ホログラム素子１１に入射する。このとき、光ビームはホログラム素子１１により複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器１０に入射する。
【００２２】
図３は、ホログラム素子１１を示す概略図である。図３において、実線は領域の境界線を示し、２点鎖線はレーザ光の光ビームの外形を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された０次回折光と±１次回折光の干渉領域（プッシュプルパターン）を示している。また、図４は、光検出器１０の受光部配置を示す概略図であり、図４における黒点は、信号光を示している。
【００２３】
図３に示すように、ホログラム素子１１は、光ディスク１００上のトラックを回折した０次回折光のみが入射する領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈからなる領域Ａと、０次回折光、±１次回折光が入射する領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄからなる領域Ｂと、ホログラム素子１１の略中心を含む領域Ｄｉからなる領域Ｃで形成されている。ホログラム素子１１の回折効率は、例えば、ホログラム素子１１の領域Ｂ（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）と、領域Ｃ（領域Ｄｉ）では、
０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝０：１：０
それ以外の領域では、
０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝０：７：３
であるとする。また、ホログラム素子１１の領域Ｂ（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）の＋１次回折光の収差が小さくなるよう領域Ｂでは、少なくとも非点収差が与えられている。
【００２４】
光検出器１０は、複数の受光部が形成されており、それぞれの受光部にはホログラム素子１１によって分割された光ビームが照射される。具体的には、光検出器１０は、図４に示すように、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１と、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈが形成されている。そして、これらの受光部及びフォーカス誤差信号検出用受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算してフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、再生信号であるＲＦ信号が生成される。
【００２５】
受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１の各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉの＋１次回折光が各々入射され、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈの各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの−１次回折光が各々入射される。なお、実施形態１では、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１及び、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈから各々得られた信号Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、ＲＥ、ＳＥ、ＴＧ、ＵＧ、ＴＦ、ＵＦ、ＲＨ、ＳＨから、以下の数１に示す演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【００２６】
（数１）
ＦＥＳ＝（ＲＥ＋ＵＧ＋ＵＦ＋ＲＨ）−（ＳＥ＋ＴＧ＋ＴＦ＋ＳＨ）
ＴＥＳ＝{（Ａ１＋Ｂ１）−（Ｃ１＋Ｄ１）}−ｋｔ×{（Ｅ１＋Ｆ１）−（Ｇ１＋Ｈ１）}
ＲＦ＝Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ１＋Ｄ１＋Ｅ１＋Ｆ１＋Ｇ１＋Ｈ１＋Ｉ１
【００２７】
なお、ｋｔは、対物レンズ２が変位した際にトラッキング誤差信号にＤＣ成分を発生させないようにする係数である。
【００２８】
実施形態１の検出方式は、前述した特許文献２と同様に、多層ディスクに対し情報を記録／再生したときの迷光を受光部に入射させない構成とすることで、多層ディスクにおいても安定したトラッキング誤差信号を検出している。
【００２９】
また、実施形態１の迷光回避方法は、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図３参照）に対してホログラム素子１１の領域が、ディスク接線方向（以下、「Ｔａｎ方向」という）に離れている（領域Ａ：即ち、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）場合には、迷光をＴａｎ方向に回避している。そして、図４に示すように、領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）を回折した光ビームを検出する受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１を略Ｒａｄ方向に並べることで、対物レンズ２が光ディスク１００上のトラックに追従するためにＲａｄ方向に変位しても、迷光が受光部に入射しないため、迷光の影響を受けない構成となっている。
【００３０】
一方、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図３参照）に対してホログラム素子１１の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｂ：即ち、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）場合には、迷光をＲａｄ方向に回避している。そして、図４に示すように、領域Ｂを回折した光ビームを検出する受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１を略Ｔａｎ方向に並べることで対物レンズ２が変位しても迷光の影響を最小限に抑えることができる構成となっている。
【００３１】
なお、実施形態１では、収束光が分岐ミラー５２を透過するため、特許文献２に係る発明とは異なり、分岐ミラー５２により迷光に非点収差及びコマ収差が発生するが、迷光はデフォーカス量及び球面収差量が大きいため、それらの収差は影響しない。
【００３２】
ここで、従来技術では、実施形態１で用いた分岐ミラー５２の代わりにプリズムを使用している。プリズムがミラーよりも高価であるにも関わらず、プリズムを使用している理由は、プリズムをミラーに置き換えると、デフォーカス特性劣化が生じるからである。なお、ここでは、デフォーカス特性劣化を生じさせる原因に対し影響が大きい非点収差について説明する。
【００３３】
一般的に非点収差が与えられた光ビームには、所定の方向とそれに対して垂直方向の収束するデフォーカス量が異なる特徴がある。そして、無収差のときに比べ非点収差が与えられることで、スポット径が大きくなってしまう特徴がある。このため、非点収差が与えられると光ビームがデフォーカスに対して、受光部からはみだし易くなってしまい、デフォーカス特性が劣化する。
【００３４】
これに対し、例えばデフォーカス特性を改善するために、特許文献１に係る発明のようにホログラム素子に非点収差を与えることで、受光部に入射する光ビームの非点収差を抑制することも可能である。ただし、実施形態１のように±１次回折光を用いるような検出方式の場合、原理的にホログラム素子の＋１次回折光もしくは−１次回折光のどちらかしか補正できず、少なくとも片方の回折光には、収差が増加してしまう。
【００３５】
また、デフォーカス特性を改善するために、受光部を大きくすることも考えられる。図５は、受光部と迷光の関係を示したものであり、（ａ）は領域Ｄｈを回折した光ビームを検出する受光部ｈ１と迷光の関係を示し、（ｂ）は領域Ｄｄを回折した光ビームを検出する受光部ｄ１と迷光の関係を示している。なお、図５の実線は受光部ｈ１及びｄ１を各々示しており、斜線部は迷光を示している。また、矢印は対物レンズ２がＲａｄ方向に変位したときの迷光の変位方向を示している。
【００３６】
ここで、図５（ａ）の場合には、初期的に迷光を回避していれば対物レンズ２が変位しても迷光は受光部ｈ１に入射しないため、図中点線で示すように、受光部ｈ１をＴａｎ方向、Ｒａｄ方向にある程度大きくすることができる。これに対し、図５（ｂ）の場合には、初期的に迷光を回避していても対物レンズ２の変位によって迷光が受光部ｄ１に入射してしまうため、図中点線で示すように、受光部ｄ１をＴａｎ方向に大きくすることができるが、Ｒａｄ方向に大きくすることができない。このため、受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１を検出した信号に対し、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１を検出した信号は、デフォーカス特性を改善することができないのである。さらに、光ピックアップ装置の製造上の観点から、光検出器１０の調整ずれが発生するとデフォーカス特性がさらに劣化してしまう課題がある。
【００３７】
したがって、特許文献２に係る発明のような構成においてプリズムから分岐ミラー５２に置き換えてしまうと、デフォーカス特性が劣化してしまう課題がある。さらに、実施形態１では非点収差について説明したが、実際にはコマ収差も発生することからデフォーカス特性はさらに劣化してしまう。
【００３８】
そこで、実施形態１では、収差に伴うデフォーカス特性劣化を改善するためにホログラム素子１１の領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）の回折光からフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出し、領域Ｂ（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）の回折光には、少なくとも非点収差を与え、＋１次回折光のみを検出することにした。
【００３９】
この実施形態１に係る構成では、分岐ミラー５２によって与えられる収差に対し、ホログラム素子１１の領域Ｂに入射した光ビームに収差を与えることで、＋１次回折光の収差を抑制し、デフォーカス特性を改善している。また、ホログラム素子１１の領域Ｂの−１次回折光には、同領域の＋１次回折光で与えた収差分だけ収差が増加するが、−１次回折光を検出しないため、その影響は受けない。そして、ホログラム素子１１の領域Ａの±１次回折光を用いてフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出するようにした。
【００４０】
なお、ホログラム素子１１領域Ａの±１次回折光には、分岐ミラー５２によって非点収差及びコマ収差が与えられるが、トラッキング誤差信号に関しては受光部を大きくすることでデフォーカス特性を改善することが可能であり、フォーカス誤差信号に関しては、非点収差に依ってフォーカス誤差信号の非対称性が発生するが、デフォーカスは発生しないため実用上問題とはならない。
【００４１】
以上から、実施形態１に係る構成では、プリズムの代わりに安価な分岐ミラー５２を搭載しても、ホログラム素子１１の＋１次回折光を用いる領域のみに少なくとも非点収差を与え、±１次回折光を用いる領域には非点収差を与えないため、安定した信号検出ができる。これにより、複数の情報記録面を有する光ディスク１００（情報記録媒体）に対し情報の記録／再生を行う場合に、安定したサーボ信号を得ることができると共に、小型の光検出器１０を提供でき、且つ低コストの光ピックアップ装置１を提供することができる。
【００４２】
なお、実施形態１では、ホログラム素子１１として、図３に示す構成のものを使用した場合について説明したが、これに限らず、例えば、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）に示すようなパターンであっても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、実施形態１では、光ディスク１００で反射して分岐ミラー５２を透過した光ビームが入射する位置にホログラム素子１１を配置した場合について説明したが、これに限らず、例えば、ホログラム素子１１を偏光ホログラム素子とし、光ディスク１００で反射した光ビームが分岐ミラー５２を透過する前に入射する位置に配置しても同様の効果を得ることができる。なお、球面収差補正方法については、特に限定されるものではない。
【００４４】
そしてまた、実施形態１では、ホログラム素子１１の領域Ｂ（領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）の＋１次回折光を検出したが、実施形態１では、Ｔａｎ方向に並ぶ受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１に入射する回折光の収差を補正することで多層ディスク（光ディスク１００）の迷光を回避すると共に、デフォーカスしても安定した信号を検出できる構成としているため、＋１次回折光には限定されず、収差を補正可能であれば−１次回折光であってもよいし、他の次数の回折光であってもよい。また、実施形態１で説明した回折効率は一例であり、これに限定されるものではない。
【００４５】
さらにまた、実施形態１では、ＢＤのような単独の記録システムを例にとって説明を行ったが、これに限らず、例えば、ＤＶＤやＣＤ等の他の記録システムと組み合わせても良いことは勿論である。
【００４６】
また、ホログラム素子１１の領域Ａ、領域Ｂについてはこれに限定されず、領域Ａはホログラム素子１１の略中心を通る光ディスク１００のトラックと略平行な方向に延びる直線上にある領域であればよく、領域Ｂはホログラム素子１１の略中心を通る光ディスク１００のトラックと略垂直な方向に延びる直線上にある領域であればよい。そしてまた、ホログラム素子１１の領域Ａ、領域Ｂの分割方法についても、実施形態１に限定されるものではない。なお、領域Ｃについては収差を与えてもよい。
【００４７】
また、実施形態１では、光源として半導体レーザ５０を用いたが、これに限定されるものではなく、光ピックアップ装置の光源として使用可能であれば、他の構成の光源を用いてもよいことは勿論である。
【００４８】
そしてまた、実施形態１では、回折素子としてホログラム素子１１を用いたが、これに限らず、光ピックアップ装置において、光ディスク１００で反射した光ビームを分割する複数の領域を有する回折素子であれば、ホログラム素子１１に限定されるものではない。
【００４９】
次に、実施形態１に係る光ピックアップ装置を搭載する光ディスク装置（光学的再生装置）について図面を参照して説明する。
【００５０】
図７は、実施形態１に係る光ディスク装置（光学的再生装置）を説明する図である。図７に示すように、光ディスク装置１７０Ａは、実施形態１に係る光ピックアップ装置１と、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１８０と、スピンドルモータ１８０に接続されたスピンドルモータ駆動回路１７１と、光ピックアップ装置１に接続されたアクセス制御回路１７２、アクチュエータ駆動回路１７３、サーボ信号生成回路１７４、情報信号再生回路１７５、レーザ点灯回路１７７、球面収差補正素子駆動回路１７９と、スピンドルモータ駆動回路１７１、アクセス制御回路１７２、サーボ信号生成回路１７４、情報信号再生回路１７５、レーザ点灯回路１７７、球面収差補正素子駆動回路１７９が接続されたコントロール回路１７６と、を備えて構成されている。
【００５１】
光ピックアップ装置１には、光ディスク１００のＲａｄ方向に沿って駆動できる駆動機構７が設けられており、アクセス制御回路１７２からのアクセス制御信号に応じて位置制御がなされるようになっている。光ピックアップ装置１内に配置されている半導体レーザ５０には、レーザ点灯回路１７７から所定のレーザ駆動電流が供給され、この半導体レーザ５０からは、情報の再生に応じて所定の光量でレーザ光が出射される。なお、レーザ点灯回路１７７は、光ピックアップ装置１内に組み込むこともできる。
【００５２】
光ピックアップ装置１内の光検出器１０から出力された信号は、サーボ信号生成回路１７４及び情報信号再生回路１７５に送られる。サーボ信号生成回路１７４では、光検出器１０からの信号に基づいてフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ならびにチルト制御信号等のサーボ信号が生成され、これらの信号を基にアクチュエータ駆動回路１７３を経て光ピックアップ装置１内のアクチュエータ５を駆動して、対物レンズ２の位置制御がなされる。また、情報信号再生回路１７５では、光検出器１０からの信号に基づいて光ディスク１００に記録されている情報信号が再生される。そしてまた、サーボ信号生成回路１７４及び情報信号再生回路１７５で得られた信号の一部は、コントロール回路１７６に送られる。
【００５３】
このコントロール回路１７６は、前述したように、スピンドルモータ駆動回路１７１、アクセス制御回路１７２、サーボ信号生成回路１７４、情報信号再生回路１７５、レーザ点灯回路１７７、球面収差補正素子駆動回路１７９が接続されており、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１８０の回転制御、アクセス方向及びアクセス位置の制御、対物レンズ２のサーボ制御、光ピックアップ装置１内の半導体レーザ５０の発光光量の制御、光ディスク１００の厚さの違いによる球面収差の補正等を行うようになっている。
【００５４】
なお、実施形態１では、図７に示すように、光学的に情報の再生のみを行う光ディスク装置１７０Ａについて説明したが、これに限らず、本発明に係る光ディスク装置は、図８に示すように、光学的に情報の記録及び再生を行う光ディスク装置１７０Ｂであってもよい。
【００５５】
図８に示すように、光ディスク装置１７０Ｂは、実施形態１に係る光ディスク装置１７０Ａに、情報信号記録回路１７８を付加した構成を備えている。具体的には、光ディスク装置１７０Ｂは、コントロール回路１７６とレーザ点灯回路１７７の間に情報信号記録回路１７８が配設されており、情報信号記録回路１７８からの記録制御信号に基づいて、レーザ点灯回路１７７の点灯制御を行い、光ディスク１００へ所望の情報を書き込むことができるようになっている。
【００５６】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る光ピックアップ装置について図面を参照して説明する。
【００５７】
図９は、本発明の実施形態２に係る光ピックアップ装置のホログラム素子を示す概略図、図１０は、図９に示す光ピックアップ装置の光検出器の受光部配置を示す概略図であり、図１０における黒点は、信号光を示している。なお、実施形態２では、実施形態１で説明した光ピックアップ装置と同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５８】
実施形態２に係る光ピックアップ装置の、実施形態１に係る光ピックアップ装置と異なる主な点は、実施形態１に係るホログラム素子１１の領域Ｄａと領域Ｄｂが、実施形態２では、図９及び図１０に示すように、一つの領域である領域Ｄａｂとなり、実施形態１に係るホログラム素子１１の領域Ｄｃと領域Ｄｄが、実施形態２では、一つの領域である領域Ｄｃｄとなり、それに伴って実施形態１の受光部ａ１と受光部ｂ１が、実施形態２では、受光部ａｂ１となり、実施形態１に係る受光部ｃ１と受光部ｄ１が、実施形態２では、受光部ｃｄ１となっていることである。
【００５９】
具体的には、図９において実線は領域の境界線を示し、２点鎖線はレーザ光の光ビームの外形を示し、斜線部は光ディスク１００のトラックによって回折された０次回折光と±１次回折光との干渉領域（プッシュプルパターン）を示している。ホログラム素子１１は、光ディスク１００上のトラックを回折した回折光の０次回折光のみが入射する領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）と、回折光の０次回折光、±１次回折光が入射する領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）と、ホログラム素子１１の略中心を含む領域Ｃ（領域Ｄｉ）とで形成されている。
【００６０】
ホログラム素子１１の回折効率は、例えばホログラム素子１１の領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）と、領域Ｃ（領域Ｄｉ）では、
０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝０：１：０
それ以外の領域は、
０次回折光：＋１次回折光：−１次回折光＝０：７：３
であるとする。また、ホログラム素子１１の領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）の＋１次回折光の収差が小さくなるようホログラム素子１１により少なくとも非点収差が与えられている。
【００６１】
また、光検出器１０上には、図１０に示すように、受光部ａｂ１、ｃｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１と、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈが形成されている。そして、これらの受光部及びフォーカス誤差信号検出用受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算してフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、再生信号であるＲＦ信号が生成される。
【００６２】
受光部ａｂ１、ｃｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１の各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉの＋１次回折光が各々入射され、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈの各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの−１次回折光が各々入射される。なお、実施形態２では、受光部ａｂ１、ｃｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１及び、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈから各々得られた信号ＡＢ１、ＣＤ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、ＲＥ、ＳＥ、ＴＧ、ＵＧ、ＴＦ、ＵＦ、ＲＨ、ＳＨから、以下の数２に示す演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【００６３】
（数２）
ＦＥＳ＝（ＲＥ＋ＵＧ＋ＵＦ＋ＲＨ）−（ＳＥ＋ＴＧ＋ＴＦ＋ＳＨ）
ＴＥＳ＝{（ＡＢ１）−（ＣＤ１）}−ｋｔ×{（Ｅ１＋Ｆ１）−（Ｇ１＋Ｈ１）}
ＲＦ＝ＡＢ１＋ＣＤ１＋Ｅ１＋Ｆ１＋Ｇ１＋Ｈ１＋Ｉ１
【００６４】
なお、ｋｔは、対物レンズ２が変位した際にトラッキング誤差信号にＤＣ成分を発生させないようにする係数である。
【００６５】
また、実施形態２に係る光ピックアップ装置の光学系については、実施形態１と同様である。即ち、半導体レーザ５０から出射した光ビームは、実施形態１と同様の光路を経てホログラム素子１１に入射する。このとき光ビームは、ホログラム素子１１により複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器１０に入射する。
【００６６】
実施形態２の検出方式は、前述した特許文献２と同様に、多層ディスクに対し情報を記録／再生したときの迷光を受光部に入射させない構成とすることで、多層ディスクにおいても安定したトラッキング誤差信号を検出している。
【００６７】
また、実施形態２では、実施形態１に係るホログラム素子１１の領域Ｄａと領域Ｄｂが領域Ｄａｂとなり、実施形態１に係る領域Ｄｃと領域Ｄｄが領域Ｄｃｄとり、それに伴って、実施形態１に係る受光部ａ１と受光部ｂ１が受光部ａｂ１となり、実施形態１に係る受光部ｃ１と受光部ｄ１が受光部ｃｄ１となっているだけなので、迷光回避方法は実施形態１と同様となっている。
【００６８】
具体的には、実施形態２における迷光回避方法は、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図９参照）に対してホログラム素子１１の領域が、Ｔａｎ方向に離れている（領域Ａ：即ち、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）場合には、迷光をＴａｎ方向に回避している。そして、図１０に示すように、領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）を回折した光ビームを検出する受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１を略Ｒａｄ方向に並べることで、対物レンズ２が光ディスク１００上のトラックに追従するためにＲａｄ方向に変位しても、迷光が受光部に入射しないため、迷光の影響を受けない構成となっている。
【００６９】
一方、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図９参照）に対してホログラム素子１１の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｂ’：即ち、領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）場合には、迷光をＲａｄ方向に回避している。そして、図１０に示すように、領域Ｂ’を回折した光ビームを検出する受光部ａｂ１、ｃｄ１を略Ｔａｎ方向に並べることで対物レンズ２が変位しても迷光の影響を最小限に抑えることができる構成となっている。
【００７０】
なお、実施形態２も実施形態１と同様に、収束光が分岐ミラー５２を透過するため、特許文献２に係る発明とは異なり、分岐ミラー５２により迷光に非点収差及びコマ収差が発生するが、迷光はデフォーカス量及び球面収差量が大きいため、それらの収差は影響しない。
【００７１】
ここで、実施形態２では、分岐素子としてミラー（分岐ミラー５２）を搭載したことによる収差の発生に伴うデフォーカス特性劣化を改善するためにホログラム素子１１の領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）の回折光からフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出し、領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）の回折光には、少なくとも非点収差を与え、＋１次回折光のみを検出している。
【００７２】
実施形態２に係る構成では、分岐ミラー５２によって与えられる収差に対し、ホログラム素子１１の領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）に入射した光ビームに収差を与えることで、＋１次回折光の収差を抑制し、デフォーカス特性を改善している。また、ホログラム素子１１の領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）の−１次回折光には、同領域の＋１次回折光で与えた収差分だけ収差が増加するが、−１次回折光を検出しないため、その影響は受けない。そして、ホログラム素子１１の領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）の±１次回折光を用いてフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出するようにした。
【００７３】
なお、ホログラム素子１１の領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）の±１次回折光には分岐ミラー５２によって非点収差及びコマ収差が与えられるが、トラッキング誤差信号に関しては受光部を大きくすることでデフォーカス特性を改善することが可能であり、フォーカス誤差信号に関しては、非点収差に依ってフォーカス誤差信号の非対称性が発生するが、デフォーカスは発生しないため実用上問題とはならない。
【００７４】
以上から、実施形態２に係る構成では、分岐素子としてミラー（分岐ミラー５２）を搭載しても、ホログラム素子１１の＋１次回折光を用いる領域のみに少なくとも非点収差を与え、±１次回折光を用いる領域には非点収差を与えないため、安定した信号検出ができる。これにより、複数の情報記録面を有する光ディスク１００（情報記録媒体）に対し情報の記録／再生を行う場合に、安定したサーボ信号を得ることができると共に、小型の光検出器１０を提供でき、且つ低コストの光ピックアップ装置を提供することができる。また、実施形態２に係る構成では、ホログラム素子１１の領域Ｄａｂが、実施形態１のように領域Ｄａ及び領域Ｄｂに分割されておらず、且つ領域Ｄｃｄが、実施形態１のように領域Ｄｃ及び領域Ｄｄに分割されていないため、領域Ｄａと領域Ｄｂとの境界線、領域Ｄｃと領域Ｄｄとの境界線の形成を考慮する必要がなく、実施形態１に比べ構造が簡単であると共に、容易に製造することが可能となる。
【００７５】
なお、実施形態２では、ホログラム素子１１として、図９に示す構成のものを使用した場合について説明したが、これに限らず、例えば、図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）に示すようなパターンであっても同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また、実施形態２では、実施形態１と同様の位置にホログラム素子１１を配置したが、これに限らず、例えば、ホログラム素子１１を偏光ホログラム素子とし、光ディスク１００で反射した光ビームが分岐ミラー５２を透過する前に入射する位置に配置しても同様の効果を得ることができる。なお、球面収差補正方法については、特に限定されるものではない。
【００７７】
そしてまた、実施形態２では、ホログラム素子１１の領域Ｂ’（領域Ｄａｂ、Ｄｃｄ）の＋１次回折光を検出したが、実施形態２では、Ｔａｎ方向に並ぶ受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１に入射する回折光の収差を補正することで多層ディスク（光ディスク１００）の迷光を回避すると共に、デフォーカスしても安定した信号を検出できる構成としているため、＋１次回折光には限定されず、収差を補正可能であれば−１次回折光であってもよいし、他の次数の回折光であってもよい。また、実施形態２で説明した回折効率は一例であり、これに限定されるものではない。
【００７８】
さらにまた、実施形態２は、実施形態１と同様に、ＢＤのような単独の記録システムの他、ＤＶＤやＣＤ等の他の記録システムと組み合わせても良いことは勿論である。
【００７９】
また、ホログラム素子１１の領域Ａ、領域Ｂ’についてはこれに限定されず、領域Ａはホログラム素子１１の略中心を通る光ディスク１００のトラックと略平行な方向に延びる直線上にある領域であればよく、領域Ｂ’はホログラム素子１１の略中心を通る光ディスク１００のトラックと略垂直な方向に延びる直線上にある領域であればよい。そしてまた、ホログラム素子１１の領域Ａ、領域Ｂ’の分割方法についても、実施形態２に限定されるものではない。なお、領域Ｃについては収差を与えてもよい。
【００８０】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る光ピックアップ装置について図面を参照して説明する。
【００８１】
図１２は、本発明の実施形態３に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部配置を示す概略図であり、図１２における黒点は、信号光を示している。なお、実施形態３では、実施形態１及び２で説明した光ピックアップ装置と同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８２】
実施形態３に係る光ピックアップ装置の、実施形態１に係る光ピックアップ装置と異なる主な点は、受光部とフォーカス誤差信号検出用受光部の配置である。具体的には、光検出器１０上には、図１２に示すような配置で、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１と、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈが形成されており、それぞれの受光部にはホログラム素子１１によって分割された光ビームが照射される。そして、実施形態１と同様に、これらの受光部及びフォーカス誤差信号検出用受光部に照射された光量に応じて光検出器１０から電気信号が出力され、これらの出力を演算してフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、再生信号であるＲＦ信号が生成される。
【００８３】
受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１の各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ、Ｄｉの＋１次回折光が各々入射され、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈの各々には、ホログラム素子１１の領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの−１次回折光が各々入射される。
【００８４】
なお、実施形態３も実施形態１と同様に、受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１及び、フォーカス誤差信号検出用受光部ｒｅ、ｓｅ、ｔｇ、ｕｇ、ｔｆ、ｕｆ、ｒｈ、ｓｈから各々得られた信号Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、ＲＥ、ＳＥ、ＴＧ、ＵＧ、ＴＦ、ＵＦ、ＲＨ、ＳＨから、前述した数１に示す演算によりフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）、トラッキング誤差信号（ＴＥＳ）、ＲＦ信号（ＲＦ）を生成する。
【００８５】
また、実施形態３も実施形態１と同様に、迷光の回避方法は、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図３参照）に対してホログラム素子１１の領域が、ディスク接線方向（以下、「Ｔａｎ方向」という）に離れている（領域Ａ：即ち、領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）場合には、迷光をＴａｎ方向に回避している。そして、図１２に示すように、領域Ａ（領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈ）を回折した光ビームを検出する受光部ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１を略Ｒａｄ方向に並べることで、対物レンズ２が光ディスク１００上のトラックに追従するためにＲａｄ方向に変位しても、迷光が受光部に入射しないため、迷光の影響を受けない構成となっている。
【００８６】
一方、ホログラム素子１１上の光ビーム中心１５（図３参照）に対してホログラム素子１１の領域がＲａｄ方向に離れている（領域Ｂ：即ち、領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ）場合には、迷光をＲａｄ方向に回避している。そして、図１２に示すように、領域Ｂを回折した光ビームを検出する受光部ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１を略Ｔａｎ方向に並べることで対物レンズ２が変位しても迷光の影響を最小限に抑えることができる構成となっている。
【００８７】
なお、実施形態３に係る構成も実施形態１に係る構成と同様に、分岐ミラー５２によって与えられる収差に対し、ホログラム素子１１領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄに入射した光ビームに収差を与えることで、＋１次回折光の収差を抑制し、デフォーカス特性を改善している。また、ホログラム素子１１領域Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄの−１次回折光には、同領域の＋１次回折光で与えた収差分だけ収差が増加するが、−１次回折光を検出しないため、その影響は受けない。そして、ホログラム素子１１領域Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ、Ｄｈの±１次回折光を用いてフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を検出している。
【００８８】
したがって、プリズムの代わりに安価な分岐ミラー５２を搭載しても、ホログラム素子１１の＋１次回折光を用いる領域のみに少なくとも非点収差を与え、±１次回折光を用いる領域には非点収差を与えないため、安定した信号検出ができる。これにより、複数の情報記録面を有する光ディスク１００（情報記録媒体）に対し情報の記録／再生を行う場合に、安定したサーボ信号を得ることができると共に、小型の光検出器１０を提供でき、且つ低コストの光ピックアップ装置１を提供することができる。
【００８９】
なお、本発明は上記した実施形態１〜３に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態１〜３は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の実施形態の構成を追加・削除・置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１…光ピックアップ装置、２…対物レンズ、５…アクチュエータ、１０…光検出器、１１…ホログラム素子、５０…半導体レーザ、５１…コリメートレンズ、５２…分岐ミラー、１００…光ディスク、１７０Ａ、１７０Ｂ…光ディスク装置、１７１…スピンドルモータ駆動回路、１７２…アクセス制御回路、１７３…アクチュエータ駆動回路、１７４…サーボ信号生成回路、１７５…情報信号再生回路、１７６…コントロール回路、１７７…レーザ点灯回路、１７８…情報信号記録回路、１７９…球面収差補正素子駆動回路、１８０…スピンドルモータ、Ｄａ〜Ｄｉ、Ｄａｂ、Ｄｃｄ…ホログラム素子の領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を出射する光源と、
前記光源から出射された光ビームを集光して光ディスクに照射するための対物レンズと、
前記光ディスクで反射した光ビームを分割する複数の領域を有する回折素子と、
前記回折素子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と、
前記光源から対物レンズまでの光路と対物レンズから光検出器までの光路を分岐するミラーと、
を備え、
前記回折素子は、所定の領域で回折された光ビームに収差を付加することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第１の領域は、前記回折素子の略中心を通る前記光ディスクのトラックと略平行な方向に延びる直線上にあり、
前記第２の領域は、前記回折素子の略中心を通る前記光ディスクのトラックと略垂直な方向に延びる直線上にあり、
前記第３の領域は、前記回折素子の略中心を含む領域であり、
前記回折素子は、前記第２の領域で回折された光ビームのみに収差を付加することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第１の領域は、前記回折素子の略中心を通る前記光ディスクのトラックと略平行な方向に延びる直線上にあり、
前記第２の領域は、前記回折素子の略中心を通る前記光ディスクのトラックと略垂直な方向に延びる直線上にあり、
前記第３の領域は、前記回折素子の略中心を含む領域であり、
前記回折素子は、前記第２の領域及び第３の領域で回折された光ビームのみに収差を付加することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第３の領域は、前記回折素子の略中心を含む領域であり、
前記光ディスク上のトラックにより回折された回折光のうち、前記第１の領域には０次回折光のみが入射し、前記第２の領域には０次、±１次回折光が入射し、
前記回折素子は、前記第２の領域で回折された光ビームのみに収差を付加することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第３の領域は、前記回折素子の略中心を含む領域であり、
前記光ディスク上のトラックにより回折された回折光のうち、前記第１の領域には０次回折光のみが入射し、前記第２の領域には０次、±１次回折光が入射し、
前記回折素子は、前記第２の領域及び第３の領域で回折された光ビームのみに収差を付加することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記回折素子で付加される収差は少なくとも非点収差であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記回折素子で付加される収差は非点収差及びコマ収差であることを特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記光検出器は、前記第２の領域の＋１次回折光または−１次回折光のいずれか一方を検出することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第１の領域で回折された光ビームを検出する少なくとも２つの受光部が、前記光ディスクのトラックと略垂直な方向の略直線上に並ぶことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第２の領域で回折された光ビームを検出する少なくとも２つの受光部が、前記光ディスクのトラックと略平行な方向の略直線上に並ぶことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第１の領域で回折された光ビームを検出した信号からナイフエッジ方式のフォーカス誤差信号を検出することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第２の領域で回折された光ビームを検出する前記光検出器上の受光部の面積よりも、前記第１の領域で回折された光ビームを検出する前記光検出器上の受光部の面積が大きいことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と、
前記光ピックアップ装置内における前記光源を駆動するレーザ点灯回路と、
前記光ピックアップ装置内の前記光検出器から検出された信号を用いてフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号を生成するサーボ信号生成回路と、
光ディスクに記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、
を搭載したことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１】
光ピックアップ装置であって、
レーザ光を出射する光源と、
前記光源から出射された光ビームを集光して光ディスクに照射するための対物レンズと、
前記光ディスクで反射した光ビームを分割する複数の領域を有する回折素子と、
前記回折素子により分岐された光ビームを受光する複数の受光部を有する光検出器と、
前記光源から対物レンズまでの光路と対物レンズから光検出器までの光路を分岐するミラーと、
を備え、
前記回折素子は、所定の領域で回折された光ビームに収差を付加することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第１の領域は、前記回折素子の略中心を通る前記光ディスクのトラックと略平行な方向に延びる直線上にあり、
前記第２の領域は、前記回折素子の略中心を通る前記光ディスクのトラックと略垂直な方向に延びる直線上にあり、
前記第３の領域は、前記回折素子の略中心を含む領域であり、
前記回折素子は、前記第２の領域で回折された光ビームのみに収差を付加することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第１の領域は、前記回折素子の略中心を通る前記光ディスクのトラックと略平行な方向に延びる直線上にあり、
前記第２の領域は、前記回折素子の略中心を通る前記光ディスクのトラックと略垂直な方向に延びる直線上にあり、
前記第３の領域は、前記回折素子の略中心を含む領域であり、
前記回折素子は、前記第２の領域及び第３の領域で回折された光ビームのみに収差を付加することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第３の領域は、前記回折素子の略中心を含む領域であり、
前記光ディスク上のトラックにより回折された回折光のうち、前記第１の領域には０次回折光のみが入射し、前記第２の領域には０次、±１次回折光が入射し、
前記回折素子は、前記第２の領域で回折された光ビームのみに収差を付加することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第３の領域は、前記回折素子の略中心を含む領域であり、
前記光ディスク上のトラックにより回折された回折光のうち、前記第１の領域には０次回折光のみが入射し、前記第２の領域には０次、±１次回折光が入射し、
前記回折素子は、前記第２の領域及び第３の領域で回折された光ビームのみに収差を付加することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記回折素子で付加される収差は少なくとも非点収差であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記回折素子で付加される収差は非点収差及びコマ収差であることを特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記光検出器は、前記第２の領域の＋１次回折光または−１次回折光のいずれか一方を検出することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第１の領域で回折された光ビームを検出する少なくとも２つの受光部が、前記光ディスクのトラックと略垂直な方向の略直線上に並ぶことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第２の領域で回折された光ビームを検出する少なくとも２つの受光部が、前記光ディスクのトラックと略平行な方向の略直線上に並ぶことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第１の領域で回折された光ビームを検出した信号からナイフエッジ方式のフォーカス誤差信号を検出することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記回折素子は、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを有し、
前記第２の領域で回折された光ビームを検出する前記光検出器上の受光部の面積よりも、前記第１の領域で回折された光ビームを検出する前記光検出器上の受光部の面積が大きいことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と、
前記光ピックアップ装置内における前記光源を駆動するレーザ点灯回路と、
前記光ピックアップ装置内の前記光検出器から検出された信号を用いてフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号を生成するサーボ信号生成回路と、
光ディスクに記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、
を搭載したことを特徴とする光ディスク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１２２７６（Ｐ２０１３−１２２７６Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４４８３１（Ｐ２０１１−１４４８３１）
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（０００１５３５３５）株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（０００１５３５３５）株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Ｆターム（参考）】
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