JP2002183989A - 光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置 - Google Patents

光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＲＦ信号が予め記録されていないディスクに
対しても基板厚ずれの検出を行うことができると共に、
良好なＲＦ信号の信号対雑音比が得られる。 【解決手段】 半導体レーザ１からの出射光を回折光学
素子３によりメインビームである０次光、サブビームで
ある±１次回折光の３つの光にそれぞれ分割し、メイン
ビームとサブビームのそれぞれからフォーカス誤差信号
を検出する。回折光学素子３の作用により、メインビー
ムとサブビームでは対物レンズ６に入射する際の光強度
分布が異なるため、ディスク７に基板厚ずれがある場
合、メインビームとサブビームではフォーカス誤差信号
のゼロクロス点がずれる。このフォーカス誤差信号のゼ
ロクロス点のずれに基づいてディスク７の基板厚ずれを
検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体に対し
てデータの記録・再生を行うための光ヘッド装置及び光
学式情報記録再生装置、特に光記録媒体の基板厚ずれを
検出することが可能な光ヘッド装置及び光学式情報記録
再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学式情報記録再生装置における記録密
度は、光ヘッド装置が光記録媒体上に形成する集光スポ
ットの径の２乗に反比例する。すなわち、集光スポット
の径が小さいほど記録密度は大きくなる。また集光スポ
ットの径は光ヘッド装置における対物レンズの開口数に
反比例する。すなわち、対物レンズの開口数が大きいほ
ど集光スポットの径は小さくなる。
【０００３】一方、光記録媒体の基板の厚さが設計値か
らずれると、基板厚ずれに起因する球面収差により集光
スポットの形状が乱れ、データの記録・再生の特性が悪
化する。前記球面収差は対物レンズの開口数の４乗に比
例するため、対物レンズの開口数が大きいほどデータの
記録・再生の特性に対する光記録媒体の基板厚ずれのマ
ージンは狭くなる。
【０００４】したがって、記録媒体に対する記録密度を
大きくするために対物レンズの開口数を大きくした光ヘ
ッド装置及び光学式情報記録再生装置においては、デー
タの記録・再生の特性を悪化させないために、光記録媒
体の基板厚ずれを検出、補正することが必要である。
【０００５】図３９は、特開２０００−４０２３７号公
報に開示された光記録媒体の基板厚ずれを検出すること
が可能な従来例に係る光ヘッド装置を示す構成図であ
る。
【０００６】図３９に示す光ヘッド装置は、図示しない
半導体レーザからの出射光が、第１のレンズ３７１と第
２のレンズ３７３から構成される２枚組の対物レンズを
通してディスク（光記録媒体）３７０上に集光される。
【０００７】第１のレンズ３７１は第１のアクチュエー
タ３７２に搭載され、第１のアクチュエータ３７２によ
り光軸方向に駆動される。また、第１のレンズ３７１が
搭載された第１のアクチュエータ３７２と第２のレンズ
３７３とは第２のアクチュエータ３７４に搭載され、第
２のアクチュエータ３７４により光軸方向に駆動され
る。
【０００８】すなわち、第１のアクチュエータ３７２を
駆動することにより、第１のレンズ３７１と第２のレン
ズ３７３との間隔は変化し、第２のアクチュエータ３７
４を駆動することにより、第１のレンズ３７１と第２の
レンズ３７３とから構成される２枚組の対物レンズとデ
ィスク３７０との間隔は変化する。
【０００９】第１のレンズ３７１と第２のレンズ３７３
との間隔が変化すると、球面収差が変化し、また２枚組
の対物レンズとディスク３７０との間隔が変化すると、
フォーカスオフセットが変化する。
【００１０】ディスク３７０に基板厚ずれがあると、そ
の基板厚ずれに起因する球面収差によりディスク３７０
に記録されたＲＦ信号の振幅が低下する。またフォーカ
スオフセットによってもディスク３７０に記録されたＲ
Ｆ信号の振幅が低下する。
【００１１】そこで、ディスク３７０に記録されたＲＦ
信号の振幅を観測しながら、第１のアクチュエータ３７
２を駆動して第１のレンズ３７１と第２のレンズ３７３
との間隔を変化させ、ＲＦ信号の振幅が最大になるよう
に第１のレンズ３７１と第２のレンズ３７３との間隔を
調整する。
【００１２】またディスク３７０に記録されたＲＦ信号
の振幅を観測しながら、第２のアクチュエータ３７４を
駆動して２枚組の対物レンズとディスク３７０との間隔
を変化させ、ＲＦ信号の振幅が最大になるように２枚組
の対物レンズとディスク３７０との間隔を調整する。
【００１３】すなわち、ディスク３７０の基板厚ずれの
検出は、ディスク３７０に記録されたＲＦ信号の振幅を
観測することにより行われ、ディスク３７０の基板厚ず
れの補正は、第１のレンズ３７１と第２のレンズ３７３
との間隔を調整して基板厚ずれに起因する球面収差を相
殺する球面収差を光ヘッド装置で発生させることにより
行われる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来例に係る光ヘッド装置において光記録媒体の基板厚ず
れの検出を行う場合、ＲＦ信号の振幅を観測するため、
ＲＦ信号が予め記録されている必要がある。再生専用型
の光記録媒体においては、ＲＦ信号が予め記録されてい
るため、記録媒体の基板厚ずれの検出を行うことができ
るが、追記型及び書換可能型の光記録媒体においてはＲ
Ｆ信号が予め記録されていないため、記録媒体の基板厚
ずれの検出を行うことができないという課題があった。
【００１５】記録媒体の基板厚ずれの検出を行うための
ＲＦ信号を光ヘッド装置により記録した後、記録媒体の
基板厚ずれの検出を行う方法も考えられるが、その場合
の光ヘッド装置は、記録媒体の基板厚ずれの補正を行っ
ていないため、基板厚ずれに起因する球面収差により集
光スポットの形状が乱れ、ＲＦ信号を正しく記録するこ
とができないという課題があった。
【００１６】一方、ＲＦ信号が予め記録されていない光
記録媒体に対しても基板厚ずれの検出を行うことができ
る光ヘッド装置が、特開２０００−５７６１６号公報に
開示されている。
【００１７】しかし、特開２０００−５７６１６号公報
に開示された光ヘッド装置は、光記録媒体からの反射光
を中心部と周辺部とに分割してそれぞれ受光するため、
受光部から出力される電流を電圧に変換する電流−電圧
変換回路が、反射光の中心部を受光する受光部と反射光
の周辺部を受光する受光部とにそれぞれ別個に設けられ
る必要があり、通常の光ヘッド装置と比較して電流−電
圧変換回路の設置台数が２倍になってしまうという課題
があった。さらに、電流−電圧変換回路の設置台数が増
加して回路に起因する雑音が増加し、ＲＦ信号の信号対
雑音比が減少するという課題があった。
【００１８】本発明の目的は、ＲＦ信号が予め記録され
ていない光記録媒体に対しても基板厚ずれの検出を行う
ことができ、かつ良好なＲＦ信号の信号対雑音比が得ら
れる光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置を提供す
ることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る光ヘッド装置においては、対物レンズ
に入射する際の強度分布が異なる異なるメインビームと
サブビームとを用い、光記録媒体から反射されたメイン
ビームとサブビームとのそれぞれからフォーカス誤差信
号を検出する。
【００２０】光記録媒体に基板厚ずれがない場合、メイ
ンビームとサブビームとは光軸方向における集光スポッ
トのフォーカス位置が一致している。したがって、メイ
ンビームとサブビームとはフォーカス誤差信号のゼロク
ロス点が一致している。
【００２１】一方、光記録媒体に基板厚ずれがある場
合、光記録媒体の基板厚ずれに起因する球面収差により
光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が移動
する。メインビームとサブビームとは対物レンズに入射
する際の強度分布が異なるため、球面収差による集光ス
ポットのフォーカス位置の移動量が異なり、このため、
光軸方向における集光スポットのフォーカス位置がずれ
る。したがって、メインビームとサブビームとはフォー
カス誤差信号のゼロクロス点がずれる。
【００２２】上述したようにフォーカス誤差信号のゼロ
クロス点のずれに基づいて光記録媒体の基板厚ずれを検
出する。
【００２３】本発明の光学式情報記録再生装置において
は、光記録媒体の基板厚ずれを検出することが可能な前
記光ヘッド装置を用い、記録再生特性に対する悪影響が
なくなるように光記録媒体の基板厚ずれの補正を行う。
【００２４】本発明の光ヘッド装置及び光学式情報記録
再生装置において光記録媒体の基板厚ずれの検出を行う
場合、メインビームとサブビームとのそれぞれから検出
されたフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれに基づ
いて光記録媒体の基板厚ずれを検出するため、ＲＦ信号
が予め記録されていない光記録媒体に対しても基板厚ず
れの検出を行うことができる。
【００２５】また通常の光ヘッド装置と電流−電圧変換
回路の設置台数が同数であり、回路に起因する雑音が増
加しないため、良好なＲＦ信号の信号対雑音比を得るこ
とができる。
【００２６】具体的には本発明に係る光ヘッド装置は、
光源と、該光源からの出射光を光記録媒体上に集光する
対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する
光検出器とを有する光ヘッド装置において、前記出射光
を前記対物レンズに入射する際の光強度分布が異なるメ
インビームとサブビームとに分割し、前記メインビーム
の反射光と前記サブビームの反射光のそれぞれから前記
光記録媒体上での焦点位置のずれを示すフォーカス誤差
信号を検出し、前記メインビームの反射光から検出され
た前記フォーカス誤差信号と前記サブビームの反射光か
ら検出された前記フォーカス誤差信号とのゼロクロス点
のずれに基いて前記光記録媒体の基板厚ずれを検出する
ものである。
【００２７】また前記光源と前記対物レンズとの間に、
前記光源からの出射光を複数のビームに分割する回折光
学素子を有し、前記回折光学素子からの０次光を前記メ
インビームとして用い、前記回折光学素子からの±１次
回折光のどちらか一方のみ又は両方を前記サブビームと
して用いるものである。
【００２８】また前記回折光学素子は、前記対物レンズ
の有効径より小さい直径を有する円の内側の領域のみに
回折格子が形成された構成であり、前記メインビームに
は前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光の両
方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回折
された光のみが含まれるものである。
【００２９】また前記回折光学素子は、前記対物レンズ
の有効径より小さい直径を有する円の外側の領域のみに
回折格子が形成された構成であり、前記メインビームに
は前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光との
両方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回
折された光のみが含まれるものである。
【００３０】また前記回折光学素子は、前記対物レンズ
の有効径より小さい幅を有する帯の内側の領域のみに回
折格子が形成された構成であり、前記メインビームには
前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光との両
方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回折
された光のみが含まれるものである。
【００３１】また前記回折光学素子は、前記対物レンズ
の有効径より小さい幅を有する帯の外側の領域のみに回
折格子が形成された構成であり、前記メインビームには
前記領域の内部を透過した光と外部を透過した光との両
方が含まれ、前記サブビームには前記領域の内部で回折
された光のみが含まれるものである。
【００３２】また前記メインビームによるフォーカス誤
差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サ
ブビームによるフォーカス誤差信号から前記光記録媒体
の基板厚ずれを検出するものである。
【００３３】また前記メインビームによるフォーカス誤
差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サ
ブビームによるフォーカス誤差信号と前記メインビーム
によるフォーカス誤差信号との差から前記光記録媒体の
基板厚ずれを検出するものである。
【００３４】また前記サブビームの集光スポットは前記
メインビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体の
溝の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向にず
らして配置されるものである。
【００３５】また前記対物レンズに入射する前記サブビ
ームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に
平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれてお
り、前記メインビームの集光スポットと前記サブビーム
の集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック
上に配置されるものである。
【００３６】また前記対物レンズに入射する前記サブビ
ームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接
線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略π
だけずれており、前記メインビームの集光スポットと前
記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同
一のトラック上に配置されるものである。
【００３７】また前記回折光学素子は、入射光の光軸を
通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線で左側の領
域と右側の領域との２つにそれぞれ分割されており、前
記左側の領域における格子の位相と前記右側の領域にお
ける格子の位相とは互いに略πだけずれているものであ
る。
【００３８】また前記回折光学素子は、入射光の光軸に
関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの
直線で外側の領域と内側の領域との２つにそれぞれ分割
されており、前記外側の領域における格子の位相と前記
内側の領域における格子の位相とは互いに略πだけずれ
ているものである。
【００３９】またトラックサーボに、前記メインビーム
によるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラッ
ク誤差信号との差を用いるものである。
【００４０】また前記回折光学素子は、前記対物レンズ
の有効径より小さい直径を有する円の内側の第一の領域
および外側の第二の領域に回折格子が形成された構成で
あり、前記サブビームとして第一、第二のサブビームを
有し、前記メインビームには前記第一の領域の内部を透
過した光と前記第二の領域の内部を透過した光との両方
が含まれ、前記第一のサブビームには、主として前記第
一の領域の内部で回折された光のみが含まれ、前記第二
のサブビームには、主として前記第二の領域の内部で回
折された光のみが含まれるものである。
【００４１】また前記回折光学素子は、前記対物レンズ
の有効径より小さい幅を有する帯の内側の第一の領域お
よび外側の第二の領域に回折格子が形成された構成であ
り、前記サブビームとして第一、第二のサブビームを有
し、前記メインビームには前記第一の領域の内部を透過
した光と前記第二の領域の内部を透過した光との両方が
含まれ、前記第一のサブビームには、主として前記第一
の領域の内部で回折された光のみが含まれ、前記第二の
サブビームには、主として前記第二の領域の内部で回折
された光のみが含まれるものである。
【００４２】また前記メインビームによるフォーカス誤
差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記第
一のサブビームによるフォーカス誤差信号と前記第二の
サブビームによるフォーカス誤差信号のどちらか一方ま
たは両者の差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出す
るものである。
【００４３】また前記メインビームによるフォーカス誤
差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記第
一のサブビームによるフォーカス誤差信号と前記第二の
サブビームによるフォーカス誤差信号のどちらか一方ま
たは両者の差と、前記メインビームによるフォーカス誤
差信号との差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出す
るものである。
【００４４】また前記サブビームの集光スポットは前記
メインビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体の
溝の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向にず
らして配置されるものである。
【００４５】また前記対物レンズに入射する前記サブビ
ームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に
平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれてお
り、前記メインビームの集光スポットと前記サブビーム
の集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック
上に配置されるものである。
【００４６】また前記対物レンズに入射する前記サブビ
ームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接
線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略π
だけずれており、前記メインビームの集光スポットと前
記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同
一のトラック上に配置されるものである。
【００４７】また前記回折光学素子は、入射光の光軸を
通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線で左側の領
域と右側の領域との２つにそれぞれ分割されており、前
記左側の領域における格子の位相と前記右側の領域にお
ける格子の位相とは互いに略πだけずれるものである。
【００４８】また前記回折光学素子は、入射光の光軸に
関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの
直線で外側の領域と内側の領域との２つに分割されてお
り、前記外側の領域における格子の位相と前記内側の領
域における格子の位相とは互いに略πだけずれるもので
ある。
【００４９】またトラックサーボに、前記メインビーム
によるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラッ
ク誤差信号との差を用いるものである。
【００５０】またフォーカスサーボに、前記メインビー
ムによるフォーカス誤差信号と前記サブビームによるフ
ォーカス誤差信号との和を用いるものである。
【００５１】また前記出射光を分割することに代えて、
前記光源として複数個の光源を有し、該複数個の光源か
らの出射光をそれぞれ前記メインビーム、前記サブビー
ムとして用いるものである。
【００５２】また前記メインビーム又は前記サブビーム
の光路中に、入射光の強度分布を変化させる素子が挿入
されているものである。
【００５３】また前記メインビームによるフォーカス誤
差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サ
ブビームによるフォーカス誤差信号から前記光記録媒体
の基板厚ずれを検出するものである。
【００５４】また前記メインビームによるフォーカス誤
差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サ
ブビームによるフォーカス誤差信号と前記メインビーム
によるフォーカス誤差信号との差から前記光記録媒体の
基板厚ずれを検出するものである。
【００５５】また前記サブビームの集光スポットは、前
記メインビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体
の溝の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向に
ずらして配置されるものである。
【００５６】また前記対物レンズに入射する前記サブビ
ームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に
平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれてお
り、前記メインビームの集光スポットと前記サブビーム
の集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック
上に配置されるものである。
【００５７】また前記対物レンズに入射する前記サブビ
ームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接
線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略π
だけずれており、前記メインビームの集光スポットと前
記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同
一のトラック上に配置されるものである。
【００５８】また前記サブビームの光路中には、前記対
物レンズに入射する前記サブビームの位相を、光軸を通
り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側
とで互いに略πだけずらすための位相制御素子が挿入さ
れているものである。
【００５９】また前記サブビームの光路中には、前記対
物レンズに入射する前記サブビームの位相を、光軸に関
して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直
線の外側と内側とで互いに略πだけずらすための位相制
御素子が挿入されているものである。
【００６０】また前記位相制御素子は、光軸を通り前記
光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで厚
さが異なる平行平板である。
【００６１】また前記位相制御素子は、光軸に関して対
称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外
側と内側とで厚さが異なる平行平板である。
【００６２】またトラックサーボに、前記メインビーム
によるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラッ
ク誤差信号との差を用いるものである。
【００６３】また本発明に係る光学式情報記録再生装置
は、光源と、該光源からの出射光を光記録媒体上に集光
する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光
する光検出器とを有する光ヘッド装置を備えた光学式情
報記録再生装置において、前記出射光を前記対物レンズ
に入射する際の光強度分布が異なるメインビームとサブ
ビームとに分割し、前記メインビームの反射光と前記サ
ブビームの反射光のそれぞれから前記光記録媒体上での
焦点位置のずれを示すフォーカス誤差信号を検出し、前
記メインビームの反射光から検出された前記フォーカス
誤差信号と前記サブビームの反射光から検出された前記
フォーカス誤差信号とのゼロクロス点のずれに基いて前
記光記録媒体の基板厚ずれを検出し、かつ前記光記録媒
体の基板厚ずれを補正するものである。
【００６４】また前記光源と前記対物レンズとの間にコ
リメータレンズを有し、前記コリメータレンズを光軸方
向に移動させることにより、前記光記録媒体の基板厚ず
れを補正するものである。
【００６５】また前記光源と前記対物レンズとの間に２
つのリレーレンズを有し、前記２つのリレーレンズのど
ちらか一方を光軸方向に移動させることにより、前記光
記録媒体の基板厚ずれを補正するものである。
【００６６】また前記光源と前記対物レンズとの間に液
晶光学素子を有し、前記液晶光学素子に電圧を印加する
ことにより、前記光記録媒体の基板厚ずれを補正するも
のである。
【００６７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。
【００６８】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１に係る光ヘッド装置を示す構成図である。
【００６９】図１に示す本発明の実施形態１に係る光ヘ
ッド装置において、半導体レーザ１からの出射光は、コ
リメータレンズ２に入射しコリメータレンズ２で平行光
化され、次いで入射する回折光学素子３により０次光と
±１次回折光との３つの光に分割される。
【００７０】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置で
は、前記分割された０次光をメインビームとして用い、
前記±１次回折光のどちらか一方のみ又は両方をサブビ
ームとして用いる。前記±１次回折光の両方をサブビー
ムとして用いた場合について説明する。
【００７１】これらの分割されたメインビーム及びサブ
ビームは偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光として入射し
てほぼ１００％が透過し、１／４波長板５を透過して直
線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ６を通してデ
ィスク（光記録媒体）７上に集光される（往路）。
【００７２】前記ディスク７で反射した反射光のメイン
ビーム及びサブビームは、ディスク７から１／４波長板
５に向けて対物レンズ６を逆向きに透過し（復路）、１
／４波長板５を透過して円偏光から往路と偏光方向が直
交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ４に
Ｓ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、ホログ
ラム光学素子８で＋１次回折光としてほぼ１００％が回
折され、レンズ９を透過して光検出器１０で受光され
る。
【００７３】図２は、前記光源としての半導体レーザ１
と前記対物レンズ６との間に有する回折光学素子３を示
す平面図である。
【００７４】図２に示す回折光学素子３は、図中に点線
で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ２を
有する円の内側の領域２２のみに回折格子が形成された
構成である。
【００７５】図２に示す領域２２内に形成された回折格
子における格子の方向はディスク７の半径方向にほぼ平
行であり、格子のパタンは等間隔の直線状である。前記
格子のライン部とスペース部との位相差を例えばπ／２
とすると、領域２２の内部に入射した光は０次光として
約５０％が透過し、±１次回折光として約２０．３％が
それぞれ回折される。
【００７６】また領域２２の外部に入射した光はほぼ１
００％が透過する。すなわち、メインビームには領域２
２の内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含
まれ、サブビームには領域２２の内部で回折された光の
みが含まれる。
【００７７】したがって、メインビームとサブビームと
は対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なり、サ
ブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が低
い。
【００７８】図３は、ディスク７上の集光スポットの配
置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側
から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルー
ブ、凹部をランドと呼ぶ。
【００７９】図３に示すように、ディスク７上での集光
スポット４５、４６、４７は、回折光学素子３からの０
次光、＋１次回折光、−１次回折光にそれぞれ相当す
る。３つの集光スポット４５、４６、４７は同一のトラ
ック４４（ランド又はグルーブ）上に配置されている。
上述したようにサブビームはメインビームに比べて周辺
部の光強度が低いため、サブビームである集光スポット
４６、４７の径は、メインビームである集光スポット４
５に比べて径が大きい。
【００８０】図４は、ホログラム光学素子８を示す平面
図である。図４に示すようにホログラム光学素子８は、
図中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１を含む領域
に回折格子が形成された構成であり、ホログラム光学素
子８の回折格子は、ディスク７の半径方向に平行な分割
線８ａ及び接線方向に平行な分割線８ｂにより領域７０
〜７３の４つに分割されている。
【００８１】ホログラム光学素子８の回折格子における
格子の方向は、領域７０〜７３のいずれにおいてもディ
スク７の接線方向に平行であり、格子のパタンは領域７
０〜７３のいずれにおいても等間隔の直線状であり、領
域７１、７２における間隔は領域７０、７３における間
隔に比べて広い。
【００８２】さらにホログラム光学素子８の回折格子に
おける格子の断面形状は、領域７０〜７３のいずれにお
いても鋸歯状であり、その鋸歯の山部と谷部との位相差
を２πとすると、各領域への入射光は＋１次回折光とし
てそれぞれほぼ１００％が回折される。領域７０、７１
における格子の断面形状である鋸歯状の向きは＋１次回
折光が図の左側に偏向されるように設定されており、領
域７２、７３における格子の断面形状である鋸歯状の向
きは＋１次回折光が図の右側に偏向されるように設定さ
れている。
【００８３】図５は、光検出器１０の受光部のパタンと
光検出器１０上の光スポットの配置とを示す図である。
【００８４】図５に示すように、メインビームである光
スポット９８は、回折光学素子３からの０次光のうちホ
ログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相
当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分
割された受光部７４、７５の境界線１０ａ上に集光され
る。
【００８５】図５に示すように、メインビームである光
スポット９９は、回折光学素子３からの０次光のうちホ
ログラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相
当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分
割された受光部７６、７７の境界線１０ｂ上に集光され
る。
【００８６】図５に示すように、メインビームである光
スポット１００は回折光学素子３からの０次光のうちホ
ログラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相
当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分
割された受光部７８、７９の境界線１０ｃ上に集光され
る。
【００８７】図５に示すように、メインビームである光
スポット１０１は回折光学素子３からの０次光のうちホ
ログラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相
当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分
割された受光部８０、８１の境界線１０ｄ上に集光され
る。
【００８８】図５に示すように、サブビームである光ス
ポット１０２は回折光学素子３からの＋１次回折光のう
ちホログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光
に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つ
に分割された受光部８２、８３の境界線１０ｅ上に集光
される。
【００８９】図５に示すように、サブビームである光ス
ポット１０３は回折光学素子３からの＋１次回折光のう
ちホログラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光
に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つ
に分割された受光部８４、８５の境界線１０ｆ上に集光
される。
【００９０】図５に示すように、サブビームである光ス
ポット１０４は回折光学素子３からの＋１次回折光のう
ちホログラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光
に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つ
に分割された受光部８６、８７の境界線１０ｇ上に集光
される。
【００９１】図５に示すように、サブビームである光ス
ポット１０５は回折光学素子３からの＋１次回折光のう
ちホログラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光
に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つ
に分割された受光部８８、８９の境界線１０ｈ上に集光
される。
【００９２】図５に示すように、サブビームである光ス
ポット１０６は回折光学素子３からの−１次回折光のう
ちホログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光
に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つ
に分割された受光部９０、９１の境界線１０ｉ上に集光
される。
【００９３】図５に示すように、サブビームである光ス
ポット１０７は回折光学素子３からの−１次回折光のう
ちホログラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光
に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つ
に分割された受光部９２、９３の境界線１０ｊ上に集光
される。
【００９４】図５に示すように、サブビームである光ス
ポット１０８は回折光学素子３からの−１次回折光のう
ちホログラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光
に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つ
に分割された受光部９４、９５の境界線１０ｋ上に集光
される。
【００９５】図５に示すように、サブビームである光ス
ポット１０９は回折光学素子３からの−１次回折光のう
ちホログラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光
に相当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つ
に分割された受光部９６、９７の境界線１０ｌ上に集光
される。
【００９６】光検出器１０の受光部７４〜９７からの出
力をそれぞれＶ７４〜Ｖ９７で表わすと、メインビーム
である集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥ
Ｍはフーコー法により、（Ｖ７５＋Ｖ７７＋Ｖ７８＋Ｖ
８０）−（Ｖ７４＋Ｖ７６＋Ｖ７９＋Ｖ８１）の演算か
ら得られる。
【００９７】サブビームである集光スポット４６による
フォーカス誤差信号ＦＥＳ１はフーコー法により、（Ｖ
８３＋Ｖ８５＋Ｖ８６＋Ｖ８８）−（Ｖ８２＋Ｖ８４＋
Ｖ８７＋Ｖ８９）の演算から得られる。
【００９８】サブビームである集光スポット４７による
フォーカス誤差信号ＦＥＳ２はフーコー法により、（Ｖ
９１＋Ｖ９３＋Ｖ９４＋Ｖ９６）−（Ｖ９０＋Ｖ９２＋
Ｖ９５＋Ｖ９７）の演算から得られる。
【００９９】フォーカスサーボには上述したフォーカス
誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０１００】一方、メインビームである集光スポット４
５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法によ
り、（Ｖ７４＋Ｖ７５＋Ｖ７８＋Ｖ７９）−（Ｖ７６＋
Ｖ７７＋Ｖ８０＋Ｖ８１）の演算から得られる。
【０１０１】サブビームである集光スポット４６による
トラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法により、
（Ｖ８２＋Ｖ８３＋Ｖ８６＋Ｖ８７）−（Ｖ８４＋Ｖ８
５＋Ｖ８８＋Ｖ８９）の演算から得られる。
【０１０２】サブビームである集光スポット４７による
トラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法により、
（Ｖ９０＋Ｖ９１＋Ｖ９４＋Ｖ９５）−（Ｖ９２＋Ｖ９
３＋Ｖ９６＋Ｖ９７）の演算から得られる。
【０１０３】トラックサーボには上述したトラック誤差
信号ＴＥＭを用いる。
【０１０４】また、メインビームである集光スポット４
５によるＲＦ信号は、（Ｖ７４＋Ｖ７５＋Ｖ７６＋Ｖ７
７＋Ｖ７８＋Ｖ７９＋Ｖ８０＋Ｖ８１）の演算から得ら
れる。
【０１０５】図６は、各種のフォーカス誤差信号を示す
図である。図６において、横軸はディスク７のデフォー
カス量、縦軸はフォーカス誤差信号である。
【０１０６】図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すフォー
カス誤差信号３２５、３２６、３２７はディスク７の基
板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のメインビームで
ある集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥ
Ｍ、図６（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すフォーカス誤差
信号３２８、３２９、３３０はディスク７の基板厚ずれ
がそれぞれ正、０、負の場合のサブビームである集光ス
ポット４６、４７によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、
ＦＥＳ２である。
【０１０７】ディスク７の基板厚ずれが０の場合、メイ
ンビームとサブビームとでは光軸方向における集光スポ
ットのフォーカス位置が一致している。したがって、図
６（ｂ）、（ｅ）に示すように、メインビームとサブビ
ームとではフォーカス誤差信号のゼロクロス点が一致し
ている。
【０１０８】一方、ディスク７の基板厚ずれが正（基板
が設計よりも厚い）の場合、正の球面収差により、周辺
部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォ
ーカス位置が正の側（対物レンズ６から遠ざかる側）に
ずれる。サブビームはメインビームに比べて周辺部の光
強度が低いため、正の球面収差の量が小さい。これによ
り、サブビームはメインビームに対して光軸方向におけ
る集光スポットのフォーカス位置が負の側にずれる。
【０１０９】したがって、図６（ａ）、（ｄ）に示すよ
うに、サブビームはメインビームに対してフォーカス誤
差信号のゼロクロス点が負の側にずれる。
【０１１０】また、ディスク７の基板厚ずれが負（基板
が設計よりも薄い）の場合、負の球面収差により、周辺
部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォ
ーカス位置が負の側（対物レンズ６に近づく側）にずれ
る。
【０１１１】サブビームはメインビームに比べて周辺部
の光強度が低いため、負の球面収差の量が小さい。これ
により、サブビームはメインビームに対して光軸方向に
おける集光スポットのフォーカス位置が正の側にずれ
る。
【０１１２】したがって、図６（ｃ）、（ｆ）に示すよ
うに、サブビームはメインビームに対してフォーカス誤
差信号のゼロクロス点が正の側にずれる。
【０１１３】またディスク７の基板厚のずれ量が大きい
ほど、サブビームのメインビームに対するフォーカス誤
差信号のゼロクロス点のずれ量も大きくなる。
【０１１４】ディスク７の基板厚ずれが正、０、負の場
合、メインビームのフォーカス誤差信号ＦＥＭが０の位
置でのサブビームのフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、ＦＥ
Ｓ２の値はそれぞれ正、０、負となる。
【０１１５】したがって、メインビームによるフォーカ
ス誤差信号ＦＥＭを用いてフォーカスサーボをかけた時
の、サブビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、Ｆ
ＥＳ２、またはサブビームによるフォーカス誤差信号の
和（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）からディスク７の基板厚ずれ
を検出することができる。さらには、サブビームによる
フォーカス誤差信号とメインビームによるフォーカス誤
差信号ＦＥＭとの差（ＦＥＳ１−Ｋ・ＦＥＭ、或いはＦ
ＥＳ２−Ｋ・ＦＥＭ）、サブビームによるフォーカス誤
差信号の和とメインビームによるフォーカス誤差信号Ｆ
ＥＭとの差（（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）−Ｋ・ＦＥＭ）に
基いてディスク７の基板厚ずれを検出することができ
る。なお、前記演算式におけるＫは定数を意味する。
【０１１６】（実施形態２）本発明の実施形態２に係る
光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る
光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図７に
示す回折光学素子２３に置き換えたものである。
【０１１７】図７は、本発明の実施形態２に係る光ヘッ
ド装置に用いる回折光学素子を示す平面図である。
【０１１８】図７に示す回折光学素子２３は、図中に点
線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ２
を有する円の外側の領域２４のみに回折格子が形成され
た構成である。
【０１１９】図７に示す回折光学素子２３の回折格子に
おける格子の方向は、ディスク７の半径方向にほぼ平行
であり、格子のパタンは等間隔の直線状である。回折光
学素子２３の回折格子における格子のライン部とスペー
ス部との位相差を例えばπ／２とすると、領域２４の内
部に入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１
次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。
【０１２０】また、領域２４の外部に入射した光はほぼ
１００％が透過する。すなわち、メインビームには、領
域２４の内部を透過した光と外部を透過した光との両方
が含まれ、サブビームには領域２４の内部で回折された
光のみが含まれる。
【０１２１】したがって、メインビームとサブビームで
は対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サ
ブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が高
い。
【０１２２】図８は、ディスク７上の集光スポットの配
置を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側
から見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルー
ブ、凹部をランドと呼ぶ。
【０１２３】図８に示す集光スポット４５、４８、４９
は、回折光学素子２３からの０次光、＋１次回折光、−
１次回折光にそれぞれ相当する。３つの集光スポット４
５、４８、４９は、同一のトラック４４（ランド又はグ
ルーブ）上に配置される。
【０１２４】サブビームはメインビームに比べて周辺部
の光強度が高いため、サブビームである集光スポット４
８、４９はメインビームである集光スポット４５に比べ
て径が小さくサイドローブ４８ａ、４９ａが大きい。
【０１２５】本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置に
おけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実
施形態１に係る光ヘッド装置に用いたホログラム光学素
子８の構成と同じである。また、本発明の実施形態２に
係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタ
ンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、図５に示
す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における光検
出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポッ
トの配置と同じである。
【０１２６】本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置に
おいては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置にお
いて説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信
号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１２７】図９は、本発明の実施形態２に係る光ヘッ
ド装置における各種のフォーカス誤差信号を示す図であ
る。図９において、横軸はディスク７のデフォーカス
量、縦軸はフォーカス誤差信号である。
【０１２８】図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すフォー
カス誤差信号３２５、３２６、３２７はディスク７の基
板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のメインビームで
ある集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥ
Ｍ、図９（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すフォーカス誤差
信号３３１、３３２、３３３はディスク７の基板厚ずれ
がそれぞれ正、０、負の場合のサブビームである集光ス
ポット４８、４９によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、
ＦＥＳ２である。
【０１２９】ディスク７の基板厚ずれが０の場合、メイ
ンビームとサブビームでは光軸方向における集光スポッ
トのフォーカス位置が一致している。
【０１３０】したがって、図９（ｂ）、（ｅ）に示すよ
うに、メインビームとサブビームではフォーカス誤差信
号のゼロクロス点が一致している。
【０１３１】一方、ディスク７の基板厚ずれが正（基板
が設計よりも厚い）の場合、正の球面収差により、周辺
部の光線は、中心部の光線に対して光軸方向におけるフ
ォーカス位置が正の側（対物レンズ６から遠ざかる側）
にずれる。サブビームはメインビームに比べて周辺部の
光強度が高いため、正の球面収差の量が大きい。
【０１３２】これにより、サブビームはメインビームに
対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置
が正の側にずれる。
【０１３３】したがって、図９（ａ）、（ｄ）に示すよ
うに、サブビームはメインビームに対してフォーカス誤
差信号のゼロクロス点が正の側にずれる。
【０１３４】また、ディスク７の基板厚ずれが負（基板
が設計よりも薄い）の場合、負の球面収差により、周辺
部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォ
ーカス位置が負の側（対物レンズ６に近づく側）にずれ
る。
【０１３５】サブビームはメインビームに比べて周辺部
の光強度が高いため、負の球面収差の量が大きい。これ
により、サブビームはメインビームに対して光軸方向に
おける集光スポットのフォーカス位置が負の側にずれ
る。
【０１３６】したがって、図９（ｃ）、（ｆ）に示すよ
うに、サブビームはメインビームに対してフォーカス誤
差信号のゼロクロス点が負の側にずれる。ディスク７の
基板厚のずれ量が大きいほど、サブビームのメインビー
ムに対するフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれ量
も大きくなる。
【０１３７】ディスク７の基板厚ずれが正、０、負の場
合、メインビームのフォーカス誤差信号ＦＥＭが０の位
置でのサブビームのフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、ＦＥ
Ｓ２の値はそれぞれ負、０、正となる。
【０１３８】したがって、メインビームによるフォーカ
ス誤差信号ＦＥＭを用いてフォーカスサーボをかけた時
の、サブビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、Ｆ
ＥＳ２、またはサブビームによるフォーカス誤差信号の
和（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）からディスク７の基板厚ずれ
を検出することができる。さらには、サブビームによる
フォーカス誤差信号とメインビームによるフォーカス誤
差信号ＦＥＭとの差（ＦＥＳ１−Ｋ・ＦＥＭ、或いはＦ
ＥＳ２−Ｋ・ＦＥＭ）、サブビームによるフォーカス誤
差信号の和とメインビームによるフォーカス誤差信号Ｆ
ＥＭとの差（（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）−Ｋ・ＦＥＭ）、
に基いてディスク７の基板厚ずれを検出することができ
る。なお、前記演算式におけるＫは定数を意味する。
【０１３９】（実施形態３）本発明の実施形態３に係る
光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る
光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図１０
に示す回折光学素子２５に置き換えたものである。
【０１４０】図１０は、本発明の実施形態３に係る光ヘ
ッド装置に用いる回折光学素子を示す平面図である。
【０１４１】図１０に示す回折光学素子２５は、図中に
点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい幅Ｗを
有する帯の内側の領域２６のみに回折格子が形成された
構成である。
【０１４２】回折光学素子２５の回折格子における格子
の方向は、ディスク７の半径方向にほぼ平行であり、回
折光学素子２５の格子のパタンは等間隔の直線状であ
り、回折光学素子２５の格子のライン部とスペース部と
の位相差を例えばπ／２とすると、領域２６の内側に入
射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折
光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。
【０１４３】また領域２６の外側に入射した光はほぼ１
００％が透過する。すなわち、メインビームには領域２
６の内側を透過した光と外側を透過した光との両方が含
まれ、サブビームには領域２６の内側で回折された光の
みが含まれる。
【０１４４】したがって、メインビームとサブビームで
は対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サ
ブビームはメインビームに比べてディスク７の接線方向
における周辺部の強度が低い。
【０１４５】図１１は、本発明の実施形態３に係る光ヘ
ッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を
示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から
見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹
部をランドと呼ぶ。
【０１４６】図１１に示す集光スポット４５、５０、５
１は、回折光学素子２５からの０次光、＋１次回折光、
−１次回折光にそれぞれ相当する。
【０１４７】図１１に示すように、３つの集光スポット
４５、５０、５１は同一のトラック４４（ランド又はグ
ルーブ）上に配置されている。サブビームはメインビー
ムに比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強
度が低いため、サブビームである集光スポット５０、５
１はメインビームである集光スポット４５に比べてディ
スク７の接線方向（図１１の上下方向）における径が大
きい、すなわち楕円形状に集光する。
【０１４８】本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置に
おけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実
施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素
子８と同一構成になっている。また、本発明の実施形態
３に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部の
パタンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、図５
に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における
光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光ス
ポットの配置と同じである。
【０１４９】本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置に
おいては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置にお
いて説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信
号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１５０】本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置に
おける各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す本発明
の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォー
カス誤差信号と同じである。
【０１５１】本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置に
おいては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置にお
いて説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板
厚ずれを検出することができる。
【０１５２】（実施形態４）本発明の実施形態４に係る
光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る
光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図１２
に示す回折光学素子２７に置き換えたものである。
【０１５３】図１２は、本発明の実施形態４に係る光ヘ
ッド装置に用いる回折光学素子を示す平面図である。図
１２に示す回折光学素子２７は、図中に点線で示す対物
レンズ６の有効径Ｒ１より小さい幅Ｗを有する帯の外側
の領域２８、２９のみに回折格子が形成された構成であ
る。領域２８、２９の幅はＷ１である。
【０１５４】図１２において、回折光学素子２７の回折
格子における格子の方向はディスク７の半径方向にほぼ
平行であり、回折光学素子２７の回折格子における格子
のパタンは等間隔の直線状である。回折光学素子２７の
回折格子における格子のライン部とスペース部との位相
差を例えばπ／２とすると、領域２８、２９の内部に入
射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回折
光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。
【０１５５】また、領域２８、２９の外部、すなわち幅
Ｗの帯の部分に入射した光はほぼ１００％が透過する。
すなわち、メインビームには領域２８、２９の内部を透
過した光と外部を透過した光との両方が含まれ、サブビ
ームには領域２８、２９の内部で回折された光のみが含
まれる。
【０１５６】したがってメインビームとサブビームでは
対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サブ
ビームはメインビームに比べてディスク７の接線方向に
おける周辺部の光強度が高い。
【０１５７】図１３は、本発明の実施形態４に係る光ヘ
ッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を
示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から
見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹
部をランドと呼ぶ。
【０１５８】図１３に示す集光スポット４５、５２、５
３は、回折光学素子２７からの０次光、＋１次回折光、
−１次回折光にそれぞれ相当する。
【０１５９】図１３において、３つの集光スポット４
５、５２、５３は同一のトラック４４（ランド又はグル
ーブ）上に配置されている。サブビームはメインビーム
に比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度
が高いため、サブビームである集光スポット５２、５３
は、メインビームである集光スポット４５に比べてディ
スク７の接線方向における径が小さくサイドローブ５２
ａ、５３ａが大きい。
【０１６０】本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置に
おけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実
施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素
子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態
４に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部の
パタンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、図５
に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における
光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光ス
ポットの配置と同じである。
【０１６１】本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置に
おいては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置にお
いて説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信
号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１６２】本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置に
おける各種のフォーカス誤差信号は、図９に示す本発明
の実施形態２に係る光ヘッド装置における各種のフォー
カス誤差信号と同じである。また本発明の実施形態４に
係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態２に係
る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によ
りディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０１６３】（実施形態５）本発明の実施形態５に係る
光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る
光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図１４
に示す回折光学素子３０に置き換えたものである。
【０１６４】図１４は、本発明の実施形態５に係る光ヘ
ッド装置に用いる回折光学素子３０を示す平面図であ
る。図１４に示す回折光学素子３０は、図中に点線で示
す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ２を有す
る円の内側の領域３１及び外側の領域３２に回折格子が
形成された構成である。
【０１６５】図１４において、回折光学素子３０の回折
格子における格子の方向は領域３１、３２のいずれにお
いてもディスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子の
パタンは領域３１、３２のいずれにおいても等間隔の直
線状である。領域３１における間隔と領域３２における
間隔は図１４には区別するため異なるように描かれてい
るが、実際には等しい。
【０１６６】回折光学素子３０の回折格子における格子
の断面形状は領域３１、３２のいずれにおいても鋸歯状
であり、その鋸歯形状の山部と谷部との位相差を例えば
πとすると、領域３１の内部に入射した光は０次光とし
て約４０．５％が透過し、＋１次回折光として約４０．
５％が回折され、−１次回折光としては約４．５％しか
回折されない。
【０１６７】また、領域３２の内部に入射した光は０次
光として約４０．５％が透過し、−１次回折光として約
４０．５％が回折され、＋１次回折光としては約４．５
％しか回折されない。一方、領域３１における格子の断
面形状である鋸歯形状の向きは＋１次回折光が図の上側
に偏向されるように設定されており、領域３２における
格子の断面形状である鋸歯形状の向きは−１次回折光が
図の下側に偏向されるように設定されている。
【０１６８】すなわち、メインビームには、領域３１の
内部を透過した光と領域３２の内部を透過した光との両
方が含まれ、回折光学素子３０からの＋１次回折光に相
当するサブビームＮｏ．１には主として領域３１の内部
で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３０からの
−１次回折光に相当するサブビームＮｏ．２には主とし
て領域３２の内部で回折された光のみが含まれる。
【０１６９】したがって、メインビームとサブビームＮ
ｏ．１、サブビームＮｏ．２では、対物レンズ６に入射
する際の光強度分布が異なる。サブビームＮｏ．１は、
メインビームに比べて周辺部の光強度が低く、サブビー
ムＮｏ．２はメインビームに比べて周辺部の光強度が高
い。
【０１７０】図１５は、本発明の実施形態５に係るディ
スク７上の集光スポットの配置を示す図である。ここ
で、ディスク７への入射光の側から見て、ディスク７に
形成された溝の凸部をグルーブ、凹部をランドと呼ぶ。
図１５に示す集光スポット４５、５４、５５は、それぞ
れ回折光学素子３０からの０次光、＋１次回折光、−１
次回折光にそれぞれ相当する。
【０１７１】図１５において、３つの集光スポット４
５、５４、５５は同一のトラック４４（ランドまたはグ
ルーブ）上に配置されている。
【０１７２】サブビームＮｏ．１はメインビームに比べ
て周辺部の光強度が低いため、サブビームＮｏ．１であ
る集光スポット５４はメインビームである集光スポット
４５に比べて径が大きい。また、サブビームＮｏ．２は
メインビームに比べて周辺部の光強度が高いため、サブ
ビームＮｏ．２である集光スポット５５はメインビーム
である集光スポット４５に比べて径が小さくサイドロー
ブ５５ａが大きい。
【０１７３】本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置に
おけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実
施形態１に係る光ヘッド装置のホログラム光学素子８と
同じ構成になっている。また、本発明の実施形態５に係
る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部のパタン
と光検出器１０上の光スポットの配置は、図５に示す本
発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における光検出器
１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの
配置と同じである。
【０１７４】本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置に
おいては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置にお
いて説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信
号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０１７５】図１６は、本発明の実施形態５に係る光ヘ
ッド装置における各種のフォーカス誤差信号を示す図で
ある。図１６において、横軸はディスク７のデフォーカ
ス量、縦軸はフォーカス誤差信号である。図１６
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すフォーカス誤差信号３２
５、３２６、３２７はディスク７の基板厚ずれがそれぞ
れ正、０、負の場合のメインビームである集光スポット
４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭ、図１６（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）に示すフォーカス誤差信号３３４、３３
５、３３６はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、
０、負の場合のサブビームＮｏ．１である集光スポット
５４によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、図１６
（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）に示すフォーカス誤差信号３３
７、３３８、３３９はディスク７の基板厚ずれがそれぞ
れ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．２である集光ス
ポット５５によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２である。
【０１７６】また、図１６（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）に示
すフォーカス誤差信号３４０、３４１、３４２はディス
ク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のフォー
カス誤差信号の差（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２）である。
【０１７７】ディスク７の基板厚ずれが０の場合、メイ
ンビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２で
は光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が一
致している。
【０１７８】したがって、図１６（ｂ）、（ｅ）、
（ｈ）に示すように、メインビームとサブビームＮｏ．
１、サブビームＮｏ．２ではフォーカス誤差信号のゼロ
クロス点が一致している。
【０１７９】一方、ディスク７の基板厚ずれが正（基板
が設計よりも厚い）の場合、正の球面収差により、周辺
部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォ
ーカス位置が正の側（対物レンズ６から遠ざかる側）に
ずれる。サブビームＮｏ．１は、メインビームに比べて
周辺部の光強度が低いため正の球面収差の量が小さく、
サブビームＮｏ．２は、メインビームに比べて周辺部の
光強度が高いため、正の球面収差の量が大きい。
【０１８０】これにより、サブビームＮｏ．１は、メイ
ンビームに対して光軸方向における集光スポットのフォ
ーカス位置が負の側にずれ、サブビームＮｏ．２は、メ
インビームに対して光軸方向における集光スポットのフ
ォーカス位置が正の側にずれる。
【０１８１】したがって、図１６（ａ）、（ｄ）、
（ｇ）に示すように、サブビームＮｏ．１は、メインビ
ームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が負の
側にずれ、サブビームＮｏ．２は、メインビームに対し
てフォーカス誤差信号のゼロクロス点が正の側にずれ
る。
【０１８２】また、ディスク７の基板厚ずれが負（基板
が設計よりも薄い）の場合、負の球面収差により、周辺
部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォ
ーカス位置が負の側（対物レンズ６に近づく側）にずれ
る。
【０１８３】サブビームＮｏ．１はメインビームに比べ
て周辺部の光強度が低いため、負の球面収差の量が小さ
く、サブビームＮｏ．２はメインビームに比べて周辺部
の光強度が高いため、負の球面収差の量が大きい。
【０１８４】これにより、サブビームＮｏ．１は、メイ
ンビームに対して光軸方向における集光スポットのフォ
ーカス位置が正の側にずれ、サブビームＮｏ．２は、メ
インビームに対して光軸方向における集光スポットのフ
ォーカス位置が負の側にずれる。
【０１８５】したがって、図１６（ｃ）、（ｆ）、
（ｉ）に示すように、サブビームＮｏ．１は、メインビ
ームに対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が正の
側にずれ、サブビームＮｏ．２は、メインビームに対し
てフォーカス誤差信号のゼロクロス点が負の側にずれ
る。ディスク７の基板厚のずれ量が大きいほど、サブビ
ームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２のメインビームに対
するフォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれ量も大き
くなる。
【０１８６】ディスク７の基板厚ずれが正、０、負の場
合、メインビームのフォーカス誤差信号ＦＥＭが０の位
置でのサブビームＮｏ．１のフォーカス誤差信号ＦＥＳ
１の値はそれぞれ正、０、負となり、サブビームＮｏ．
２のフォーカス誤差信号ＦＥＳ２の値はそれぞれ負、
０、正となる。
【０１８７】したがって、メインビームによるフォーカ
ス誤差信号ＦＥＭを用いてフォーカスサーボをかけた時
の、サブビームによるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、Ｆ
ＥＳ２、またはサブビームによるフォーカス誤差信号の
差（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２）からディスク７の基板厚ずれ
を検出することができる。さらには、サブビームによる
フォーカス誤差信号とメインビームによるフォーカス誤
差信号ＦＥＭとの差（ＦＥＳ１−Ｋ・ＦＥＭ、或いはＦ
ＥＳ２−Ｋ・ＦＥＭ）、サブビームによるフォーカス誤
差信号の差とメインビームによるフォーカス誤差信号Ｆ
ＥＭとの差（（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２）−Ｋ・ＦＥＭ）に
基いてディスク７の基板厚ずれを検出することができ
る。なお、前記演算式におけるＫは定数を意味する。
【０１８８】（実施形態６）本発明の実施形態６に係る
光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る
光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図１７
に示す回折光学素子３３に置き換えたものである。
【０１８９】図１７は、本発明の実施形態６に係る光ヘ
ッド装置に用いた回折光学素子３３を示す平面図であ
る。図１７に示す回折光学素子３３は、図中に点線で示
す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい幅Ｗを有する帯
の内側の領域３４及び外側の領域３５、３６に回折格子
が形成された構成である。
【０１９０】図１７に示す回折格子における格子の方向
は領域３４〜３６のいずれにおいてもディスク７の半径
方向にほぼ平行であり、格子のパタンは領域３４〜３６
のいずれにおいても等間隔の直線状である。領域３４に
おける間隔と領域３５、３６における間隔とは図には区
別するため異なるように描かれているが、実際には等し
い。
【０１９１】図１７に示す回折格子における格子の断面
形状は領域３４〜３６のいずれにおいても鋸歯状であ
り、その鋸歯形状の山部と谷部との位相差を例えばπと
すると、領域３４の内部に入射した光は０次光として約
４０．５％が透過し、＋１次回折光として約４０．５％
が回折され、−１次回折光としては約４．５％しか回折
されない。また、領域３５、３６の内部に入射した光は
０次光として約４０．５％が透過し、−１次回折光とし
て約４０．５％が回折され、＋１次回折光としては約
４．５％しか回折されない。
【０１９２】領域３４における格子の断面形状である鋸
歯形状の向きは＋１次回折光が図の上側に偏向されるよ
うに設定されており、領域３５、３６における格子の断
面形状である鋸歯形状の向きは−１次回折光が図の下側
に偏向されるように設定されている。
【０１９３】すなわち、メインビームには領域３４の内
部を透過した光と領域３５、３６の内部を透過した光と
の両方が含まれ、回折光学素子３３からの＋１次回折光
に相当するサブビームＮｏ．１には主として領域３４の
内部で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３３か
らの−１次回折光に相当するサブビームＮｏ．２には主
として領域３５、３６の内部で回折された光のみが含ま
れる。
【０１９４】したがって、メインビームとサブビームＮ
ｏ．１、サブビームＮｏ．２では対物レンズ６に入射す
る際の光強度分布が異なる。サブビームＮｏ．１はメイ
ンビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部
の光強度が低く、サブビームＮｏ．２はメインビームに
比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度が
高い。
【０１９５】図１８は、本発明の実施形態６に係る光ヘ
ッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を
示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から
見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹
部をランドと呼ぶ。
【０１９６】図１８に示す集光スポット４５、５６、５
７は、回折光学素子３３からの０次光、＋１次回折光、
−１次回折光にそれぞれ相当する。３つの集光スポット
４５、５６、５７は同一のトラック４４（ランド又はグ
ルーブ）上に配置されている。サブビームＮｏ．１はメ
インビームに比べてディスク７の接線方向における周辺
部の光強度が低いため、サブビームＮｏ．１である集光
スポット５６はメインビームである集光スポット４５に
比べてディスク７の接線方向における径が大きい。
【０１９７】また、サブビームＮｏ．２はメインビーム
に比べてディスク７の接線方向における周辺部の光強度
が高いため、サブビームＮｏ．２である集光スポット５
７はメインビームである集光スポット４５に比べてディ
スク７の接線方向における径が小さくサイドローブが大
きい。
【０１９８】本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置に
おけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実
施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素
子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態
６に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部の
パタンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、図５
に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における
光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光ス
ポットの配置と同じである。
【０１９９】本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置に
おいては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置にお
いて説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信
号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０２００】本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置に
おける各種のフォーカス誤差信号は、図１６に示す本発
明の実施形態５に係る光ヘッド装置における各種のフォ
ーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態６に係
る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態５に係る
光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法により
ディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０２０１】（実施形態７）本発明の実施形態７に係る
光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る
光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を回折光学
素子３０に置き換え、図５に示す光検出器１０を図２０
に示す光検出器１１０に置き換えたものである。
【０２０２】本発明の実施形態７に用いた回折光学素子
３０は、図１４に示す回折光学素子３０と同じようなも
のを用いており、図１４に示すように図中に点線で示す
対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ２を有する
円の内側の領域３１及び外側の領域３２に回折格子が形
成された構成である。
【０２０３】図１４において、回折格子における格子の
方向は領域３１、３２のいずれにおいてもディスク７の
半径方向にほぼ平行であり、格子のパタンは領域３１、
３２のいずれにおいても等間隔の直線状である。ただ
し、実施形態５で説明した領域３１、３２と間隔は相違
しており、本発明の実施形態７では、領域３２における
間隔は領域３１における間隔に比べて広い。
【０２０４】回折光学素子３０における回折格子のライ
ン部とスペース部との位相差を例えばπ／２とすると、
領域３１の内部に入射した光は０次光として約５０％が
透過し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回
折される。また、領域３２の内部に入射した光は０次光
として約５０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ
約２０．３％が回折される。
【０２０５】すなわち、メインビームには領域３１の内
部を透過した光と領域３２の内部を透過した光との両方
が含まれ、回折光学素子３０からの＋１次回折光に相当
するサブビームＮｏ．１には領域３１の内部で回折され
た光のみが含まれ、回折光学素子３０からの＋１次回折
光に相当するサブビームＮｏ．２には領域３２の内部で
回折された光のみが含まれ、回折光学素子３０からの−
１次回折光に相当するサブビームＮｏ．３には領域３２
の内部で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３０
からの−１次回折光に相当するサブビームＮｏ．４には
領域３１の内部で回折された光のみが含まれる。
【０２０６】したがって、メインビームとサブビームＮ
ｏ．１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サ
ブビームＮｏ．４では対物レンズ６に入射する際の光強
度分布が異なる。サブビームＮｏ．１、サブビームＮ
ｏ．４はメインビームに比べて周辺部の光強度が低く、
サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビー
ムに比べて周辺部の光強度が高い。
【０２０７】図１９は、本発明の実施形態７に係る光ヘ
ッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を
示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から
見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹
部をランドと呼ぶ。
【０２０８】図１９に示す集光スポット４５、５８、５
９、６０、６１は、それぞれ回折光学素子３０からの０
次光、＋１次回折光、＋１次回折光、−１次回折光、−
１次回折光に相当する。５つの集光スポット４５、５
８、５９、６０、６１は同一のトラック４４（ランドま
たはグルーブ）上に配置されている。サブビームＮｏ．
１、サブビームＮｏ．４はメインビームに比べて周辺部
の光強度が低いため、サブビームＮｏ．１である集光ス
ポット５８、サブビームＮｏ．４である集光スポット６
１はメインビームである集光スポット４５に比べて径が
大きい。
【０２０９】また、サブビームＮｏ．２、サブビームＮ
ｏ．３はメインビームに比べて周辺部の光強度が高いた
め、サブビームＮｏ．２である集光スポット５９、サブ
ビームＮｏ．３である集光スポット６０はメインビーム
である集光スポット４５に比べて径が小さくサイドロー
ブが大きい。
【０２１０】本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置に
おけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実
施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素
子８と同じ構成になっている。
【０２１１】図２０は、本発明の実施形態７における光
検出器１１０の受光部のパタンと光検出器１１０上の光
スポットの配置とを示す図である。
【０２１２】図２０において、メインビームである光ス
ポット１５１は回折光学素子３０からの０次光のうちホ
ログラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相
当し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分
割された受光部１１１、１１２の境界線１１０ａ上に集
光される。
【０２１３】メインビームである光スポット１５２は回
折光学素子３０からの０次光のうちホログラム光学素子
８の領域７１からの＋１次回折光に相当し、ディスク７
の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１
１３、１１４の境界線１１０ｂ上に集光される。
【０２１４】メインビームである光スポット１５３は回
折光学素子３０からの０次光のうちホログラム光学素子
８の領域７２からの＋１次回折光に相当し、ディスク７
の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１
１５、１１６の境界線１１０ｃ上に集光される。
【０２１５】メインビームである光スポット１５４は回
折光学素子３０からの０次光のうちホログラム光学素子
８の領域７３からの＋１次回折光に相当し、ディスク７
の半径方向に平行な分割線で２つに分割された受光部１
１７、１１８の境界線１１０ｄ上に集光される。
【０２１６】サブビームＮｏ．１である光スポット１５
５は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１１９、１２０の境界線１１０ｅ上に集光
される。
【０２１７】サブビームＮｏ．１である光スポット１５
６は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１２１、１２２の境界線１１０ｆ上に集光
される。
【０２１８】サブビームＮｏ．１である光スポット１５
７は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１２３、１２４の境界線１１０ｇ上に集光
される。
【０２１９】サブビームＮｏ．１である光スポット１５
８は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１２５、１２６の境界線１１０ｈ上に集光
される。
【０２２０】サブビームＮｏ．２である光スポット１５
９は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１２７、１２８の境界線１１０ｉ上に集光
される。
【０２２１】サブビームＮｏ．２である光スポット１６
０は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１２９、１３０の境界線１１０ｊ上に集光
される。
【０２２２】サブビームＮｏ．２である光スポット１６
１は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１３１、１３２の境界線１１０ｋ上に集光
される。
【０２２３】サブビームＮｏ．２である光スポット１６
２は回折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１３３、１３４の境界線１１０ｌ上に集光
される。
【０２２４】サブビームＮｏ．３である光スポット１６
３は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１３５、１３６の境界線１１０ｍ上に集光
される。
【０２２５】サブビームＮｏ．３である光スポット１６
４は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１３７、１３８の境界線１１０ｎ上に集光
される。
【０２２６】サブビームＮｏ．３である光スポット１６
５は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１３９、１４０の境界線１１０ｏ上に集光
される。
【０２２７】サブビームＮｏ．３である光スポット１６
６は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１４１、１４２の境界線１１０ｐ上に集光
される。
【０２２８】サブビームＮｏ．４である光スポット１６
７は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７０からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１４３、１４４の境界線１１０ｑ上に集光
される。
【０２２９】サブビームＮｏ．４である光スポット１６
８は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７１からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１４５、１４６の境界線１１０ｒ上に集光
される。
【０２３０】サブビームＮｏ．４である光スポット１６
９は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７２からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１４７、１４８の境界線１１０ｓ上に集光
される。
【０２３１】サブビームＮｏ．４である光スポット１７
０は回折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログ
ラム光学素子８の領域７３からの＋１次回折光に相当
し、ディスク７の半径方向に平行な分割線で２つに分割
された受光部１４９、１５０の境界線１１０ｔ上に集光
される。
【０２３２】受光部１１１〜１５０からの出力をそれぞ
れＶ１１１〜Ｖ１５０で表わすと、メインビームである
集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭはフ
ーコー法により、（Ｖ１１２＋Ｖ１１４＋Ｖ１１５＋Ｖ
１１７）−（Ｖ１１１＋Ｖ１１３＋Ｖ１１６＋Ｖ１１
８）の演算から得られる。
【０２３３】サブビームＮｏ．１である集光スポット５
８によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１はフーコー法によ
り、（Ｖ１２０＋Ｖ１２２＋Ｖ１２３＋Ｖ１２５）−
（Ｖ１１９＋Ｖ１２１＋Ｖ１２４＋Ｖ１２６）の演算か
ら得られる。
【０２３４】サブビームＮｏ．２である集光スポット５
９によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２はフーコー法によ
り、（Ｖ１２８＋Ｖ１３０＋Ｖ１３１＋Ｖ１３３）−
（Ｖ１２７＋Ｖ１２９＋Ｖ１３２＋Ｖ１３４）の演算か
ら得られる。
【０２３５】サブビームＮｏ．３である集光スポット６
０によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ３はフーコー法によ
り、（Ｖ１３６＋Ｖ１３８＋Ｖ１３９＋Ｖ１４１）−
（Ｖ１３５＋Ｖ１３７＋Ｖ１４０＋Ｖ１４２）の演算か
ら得られる。
【０２３６】サブビームＮｏ．４である集光スポット６
１によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ４はフーコー法によ
り、（Ｖ１４４＋Ｖ１４６＋Ｖ１４７＋Ｖ１４９）−
（Ｖ１４３＋Ｖ１４５＋Ｖ１４８＋Ｖ１５０）の演算か
ら得られる。
【０２３７】フォーカスサーボには上述したフォーカス
誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０２３８】一方、メインビームである集光スポット４
５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法によ
り、（Ｖ１１１＋Ｖ１１２＋Ｖ１１５＋Ｖ１１６）−
（Ｖ１１３＋Ｖ１１４＋Ｖ１１７＋Ｖ１１８）の演算か
ら得られる。
【０２３９】サブビームＮｏ．１である集光スポット５
８によるトラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法に
より、（Ｖ１１９＋Ｖ１２０＋Ｖ１２３＋Ｖ１２４）−
（Ｖ１２１＋Ｖ１２２＋Ｖ１２５＋Ｖ１２６）の演算か
ら得られる。
【０２４０】サブビームＮｏ．２である集光スポット５
９によるトラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法に
より、（Ｖ１２７＋Ｖ１２８＋Ｖ１３１＋Ｖ１３２）−
（Ｖ１２９＋Ｖ１３０＋Ｖ１３３＋Ｖ１３４）の演算か
ら得られる。
【０２４１】サブビームＮｏ．３である集光スポット６
０によるトラック誤差信号ＴＥＳ３はプッシュプル法に
より、（Ｖ１３５＋Ｖ１３６＋Ｖ１３９＋Ｖ１４０）−
（Ｖ１３７＋Ｖ１３８＋Ｖ１４１＋Ｖ１４２）の演算か
ら得られる。
【０２４２】サブビームＮｏ．４である集光スポット６
１によるトラック誤差信号ＴＥＳ４はプッシュプル法に
より、（Ｖ１４３＋Ｖ１４４＋Ｖ１４７＋Ｖ１４８）−
（Ｖ１４５＋Ｖ１４６＋Ｖ１４９＋Ｖ１５０）の演算か
ら得られる。
【０２４３】トラックサーボには上述したトラック誤差
信号ＴＥＭを用いる。また、メインビームである集光ス
ポット４５によるＲＦ信号はＶ１１１＋Ｖ１１２＋Ｖ１
１３＋Ｖ１１４＋Ｖ１１５＋Ｖ１１６＋Ｖ１１７＋Ｖ１
１８の演算から得られる。
【０２４４】本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置に
おける各種のフォーカス誤差信号は、図１６に示す本発
明の実施形態に係る光ヘッド装置における各種のフォー
カス誤差信号と同じである。
【０２４５】図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すフォ
ーカス誤差信号３２５、３２６、３２７はディスク７の
基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のメインビーム
である集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥ
Ｍ、図１６（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すフォーカス誤
差信号３３４、３３５、３３６はディスク７の基板厚ず
れがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．１で
ある集光スポット５８によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ
１、サブビーム４である集光スポット６１によるフォー
カス誤差信号ＦＥＳ４、図１６（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）
に示すフォーカス誤差信号３３７、３３８、３３９はデ
ィスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサ
ブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるフォー
カス誤差信号ＦＥＳ２、サブビームＮｏ．３である集光
スポット６０によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ３であ
る。
【０２４６】また、図１６（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）に示
すフォーカス誤差信号３４０、３４１、３４２はディス
ク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のフォー
カス誤差信号の差（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２）、フォーカス
誤差信号の差（ＦＥＳ４−ＦＥＳ３）、２つのフォーカ
ス誤差信号の和同士の差（（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ４）−
（ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３））である。
【０２４７】ディスク７の基板厚ずれが０の場合、メイ
ンビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２、
サブビームＮｏ．３、サブビームＮｏ．４では光軸方向
における集光スポットのフォーカス位置が一致してい
る。
【０２４８】したがって、図１６（ｂ）、（ｅ）、
（ｈ）に示すように、メインビームとサブビームＮｏ．
１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビ
ームＮｏ．４ではフォーカス誤差信号のゼロクロス点が
一致している。
【０２４９】一方、ディスク７の基板厚ずれが正（基板
が設計よりも厚い）の場合、正の球面収差により、周辺
部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォ
ーカス位置が正の側（対物レンズ６から遠ざかる側）に
ずれる。
【０２５０】サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４
はメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため、正
の球面収差の量が小さく、サブビームＮｏ．２、サブビ
ームＮｏ．３はメインビームに比べて周辺部の光強度が
高いため、正の球面収差の量が大きい。これにより、サ
ブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメインビーム
に対して光軸方向における集光スポットのフォーカス位
置が負の側にずれ、サブビームＮｏ．２、サブビームＮ
ｏ．３はメインビームに対して光軸方向における集光ス
ポットのフォーカス位置が正の側にずれる。
【０２５１】したがって、図１６（ａ）、（ｄ）、
（ｇ）に示すように、サブビームＮｏ．１、サブビーム
Ｎｏ．４はメインビームに対してフォーカス誤差信号の
ゼロクロス点が負の側にずれ、サブビームＮｏ．２、サ
ブビームＮｏ．３はメインビームに対してフォーカス誤
差信号のゼロクロス点が正の側にずれる。
【０２５２】また、ディスク７の基板厚ずれが負（基板
が設計よりも薄い）の場合、負の球面収差により、周辺
部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォ
ーカス位置が負の側（対物レンズ６に近づく側）にずれ
る。サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメイン
ビームに比べて周辺部の光強度が低いため負の球面収差
の量が小さく、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．
３はメインビームに比べて周辺部の強度が高いため負の
球面収差の量が大きい。
【０２５３】これにより、サブビームＮｏ．１、サブビ
ームＮｏ．４はメインビームに対して光軸方向における
集光スポットのフォーカス位置が正の側にずれ、サブビ
ームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに対
して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が
負の側にずれる。
【０２５４】したがって、図１６（ｃ）、（ｆ）、
（ｉ）に示すように、サブビームＮｏ．１、サブビーム
Ｎｏ．４はメインビームに対してフォーカス誤差信号の
ゼロクロス点が正の側にずれ、サブビームＮｏ．２、サ
ブビームＮｏ．３はメインビームに対してフォーカス誤
差信号のゼロクロス点が負の側にずれる。ディスク７の
基板厚のずれ量が大きいほど、サブビームＮｏ．１、サ
ブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビームＮ
ｏ．４のメインビームに対するフォーカス誤差信号のゼ
ロクロス点のずれ量も大きくなる。
【０２５５】ディスク７の基板厚ずれが正、０、負の場
合、メインビームのフォーカス誤差信号ＦＥＭが０の位
置でのサブビーム１のフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、サ
ブビーム４のフォーカス誤差信号ＦＥＳ４の値はそれぞ
れ正、０、負となり、サブビーム２のフォーカス誤差信
号ＦＥＳ２、サブビーム３のフォーカス誤差信号ＦＥＳ
３の値はそれぞれ負、０、正となる。
【０２５６】したがって、メインビームのフォーカス誤
差信号ＦＥＭを用いてフォーカスサーボをかけた時の、
サブビームのフォーカス誤差信号ＦＥＳ１、ＦＥＳ２、
ＦＥＳ３、ＦＥＳ４または２つのサブビームのフォーカ
ス誤差信号の差（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２、ＦＥＳ４−ＦＥ
Ｓ３）、２つのサブビームのフォーカス誤差信号の和同
士の差（（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ４）−（ＦＥＳ２＋ＦＥＳ
３））からディスク７の基板厚ずれを検出することがで
きる。あるいは、サブビームのフォーカス誤差信号とメ
インビームのフォーカス誤差信号との差（ＦＥＳ１−Ｋ
・ＦＥＭ、ＦＥＳ２−Ｋ・ＦＥＭ、ＦＥＳ３−Ｋ・ＦＥ
Ｍ、ＦＥＳ４−Ｋ・ＦＥＭ）または２つのサブビームの
フォーカス誤差信号の差とメインビームのフォーカス誤
差信号との差（（ＦＥＳ１−ＦＥＳ２）−Ｋ・ＦＥＭ、
（ＦＥＳ４−ＦＥＳ３）−Ｋ・ＦＥＭ）、２つのサブビ
ームのフォーカス誤差信号の和同士の差とメインビーム
のフォーカス誤差信号との差（（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ４）
−（ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３）−Ｋ・ＦＥＭ）（Ｋは定数）
からディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
なお、Ｋは定数である。
【０２５７】（実施形態８）本発明の実施形態８に係る
光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に係る
光ヘッド装置に用いた図２に示す回折光学素子３を、回
折光学素子３３に置き換え、図５に示す光検出器１０
を、図２０に示す光検出器１１０に置き換えたものであ
る。
【０２５８】本発明の実施形態８に用いた回折光学素子
３３は、図１７に示す回折光学素子３３と同じような構
成になっている。図１７に示す回折光学素子３３は、図
中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい幅
Ｗを有する帯の内側の領域３４及び外側の領域３５、３
６に回折格子が形成された構成である。
【０２５９】図１７に示す回折格子における格子の方向
は領域３４〜３６のいずれにおいてもディスク７の半径
方向にほぼ平行であり、格子のパタンは領域３４〜３６
のいずれにおいても等間隔の直線状である。領域３５、
３６における間隔は領域３４における間隔に比べて広
い。この格子間隔の点で本発明の実施形態６の回折光学
素子３３と構成が相違している。本発明の実施形態８に
用いた回折光学素子における格子のライン部とスペース
部の位相差を例えばπ／２とすると、領域３４の内部に
入射した光は０次光として約５０％が透過し、±１次回
折光としてそれぞれ約２０．３％が回折される。また、
領域３５、３６の内部に入射した光は０次光として約５
０％が透過し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３
％が回折される。
【０２６０】すなわち、メインビームには領域３４の内
部を透過した光と領域３５、３６の内部を透過した光の
両方が含まれ、回折光学素子３３からの＋１次回折光に
相当するサブビームＮｏ．１には領域３４の内部で回折
された光のみが含まれ、回折光学素子３３からの＋１次
回折光に相当するサブビーム２には領域３５、３６の内
部で回折された光のみが含まれ、回折光学素子３３から
の−１次回折光に相当するサブビームＮｏ．３には領域
３５、３６の内部で回折された光のみが含まれ、回折光
学素子３３からの−１次回折光に相当するサブビームＮ
ｏ．４には領域３４の内部で回折された光のみが含まれ
る。
【０２６１】したがって、メインビームとサブビームＮ
ｏ．１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サ
ブビームＮｏ．４では対物レンズ６に入射する際の光強
度分布が異なる。サブビームＮｏ．１、サブビームＮ
ｏ．４はメインビームに比べてディスク７の接線方向に
おける周辺部の光強度が低く、サブビームＮｏ．２、サ
ブビームＮｏ．３はメインビームに比べてディスク７の
接線方向における周辺部の光強度が高い。
【０２６２】図２１は、本発明の実施形態８に係る光ヘ
ッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を
示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から
見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹
部をランドと呼ぶ。
【０２６３】図２１において、集光スポット４５、６
２、６３、６４、６５は、回折光学素子３３からの０次
光、＋１次回折光、＋１次回折光、−１次回折光、−１
次回折光にそれぞれ相当する。５つの集光スポット４
５、６２、６３、６４、６５は同一のトラック４４（ラ
ンド又はグルーブ）上に配置されている。サブビーム
１、サブビーム４はメインビームに比べてディスク７の
接線方向における周辺部の強度が低いため、サブビーム
１である集光スポット６２、サブビーム４である集光ス
ポット６５はメインビームである集光スポット４５に比
べてディスク７の接線方向における径が大きい。
【０２６４】また、サブビーム２、サブビーム３はメイ
ンビームに比べてディスク７の接線方向における周辺部
の強度が高いため、サブビーム２である集光スポット６
３、サブビーム３である集光スポット６４はメインビー
ムである集光スポット４５に比べてディスク７の接線方
向における径が小さくサイドローブが大きい。
【０２６５】本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置に
おけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実
施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素
子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態
８に係る光ヘッド装置における光検出器１１０の受光部
のパタンと光検出器１１０上の光スポットの配置とは、
図２０の本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置におけ
る光検出器１１０の受光部のパタンと光検出器１１０上
の光スポットの配置と同じである。
【０２６６】本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置に
おいては、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置にお
いて説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信
号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０２６７】本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置に
おける各種のフォーカス誤差信号は、図１６に示す本発
明の実施形態５に係る光ヘッド装置における各種のフォ
ーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態８に係
る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態７に係る
光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法により
ディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０２６８】（実施形態９）本発明の実施形態９に係る
光ヘッド装置は、本発明の実施形態１で説明した図３に
示すディスク７上の集光スポットの配置を、図２２に示
すディスク７上の集光スポットの配置に置き換えたもの
である。
【０２６９】図２２に示すディスク７上の集光スポット
の配置は、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置にお
ける回折光学素子３において、領域２２に形成されてい
る回折格子における格子の方向を、ディスク７の半径方
向にほぼ平行な方向から所定の角度だけ回転させた回折
光学素子を用いることにより実現できる。
【０２７０】図２２は、本発明の実施形態９に係る光ヘ
ッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置を
示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側から
見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、凹
部をランドと呼ぶ。
【０２７１】図２２において、集光スポット４５、４
６、４７は、回折光学素子からの０次光、＋１次回折
光、−１次回折光にそれぞれ相当する。集光スポット４
５はトラック４４（ランド又はグルーブ）上に、集光ス
ポット４６はトラック４４の左側に隣接するトラック
（グルーブ又はランド）上に、集光スポット４７はトラ
ック４４の右側に隣接するトラック（グルーブ又はラン
ド）上にそれぞれ配置される。サブビームはメインビー
ムに比べて周辺部の光強度が低いため、サブビームであ
る集光スポット４６、４７はメインビームである集光ス
ポット４５に比べて径が大きい。
【０２７２】本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置に
おけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の実
施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学素
子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形態
９に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光部の
パタンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、図５
に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における
光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の光ス
ポットの配置と同じである。
【０２７３】本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置に
おいては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置にお
いて説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差信
号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０２７４】本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置に
おける各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す本発明
の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォー
カス誤差信号と同じである。
【０２７５】本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置に
おいては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置にお
いて説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板
厚ずれを検出することができる。
【０２７６】本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置に
おいては、メインビームである集光スポット４５による
トラック誤差信号ＴＥＭとサブビームである集光スポッ
ト４６、４７によるトラック誤差信号ＴＥＳ１、ＴＥＳ
２は極性が逆である。一方、対物レンズ６がディスク７
の半径方向にシフトすると、トラック誤差信号にオフセ
ットを生じるが、トラック誤差信号ＴＥＭとトラック誤
差信号ＴＥＳ１、ＴＥＳ２は、前記オフセットの符号が
同じである。
【０２７７】したがって、トラックサーボに、メインビ
ーム（集光スポット４５）によるトラック誤差信号とサ
ブビーム（集光スポット４６、４７）によるトラック誤
差信号の和との差（ＴＥＭ−Ｋ・（ＴＥＳ１＋ＴＥＳ
２））（Ｋは定数）を用いれば、対物レンズ６がディス
ク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオ
フセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現でき
る。
【０２７８】本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置に
おいては、本発明の実施形態２における図８に示すディ
スク７上の集光スポットの配置、本発明の実施形態３に
おける図１１に示すディスク７上の集光スポットの配
置、本発明の実施形態４における図１３に示すディスク
７上の集光スポットの配置、本発明の実施形態５におけ
る図１５に示すディスク７上の集光スポットの配置、本
発明の実施形態６における図１８に示すディスク７上の
集光スポットの配置を、本発明の実施形態９における図
２２に示すディスク７上の集光スポットの配置と同様の
配置に置き換えた形態として構成するようにしてもよい
ものである。
【０２７９】上述したの実施形態の場合においては、回
折光学素子からの０次光に相当する集光スポットはトラ
ック４４（ランドまたはグルーブ）上に、回折光学素子
からの＋１次回折光に相当する集光スポットはトラック
４４の左側に隣接するトラック（グルーブまたはラン
ド）上に、回折光学素子からの−１次回折光に相当する
集光スポットはトラック４４の右側に隣接するトラック
（グルーブまたはランド）上にそれぞれ配置される。
【０２８０】したがって、本発明の実施形態９に係る光
ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、
対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時の
トラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサ
ーボ動作を実現できる。
【０２８１】（実施形態１０）本発明の実施形態１０に
係る光ヘッド装置は、本発明の実施形態７に係る光ヘッ
ド装置における図１９に示すディスク７上の集光スポッ
トの配置を、図２３に示すディスク７上の集光スポット
の配置に置き換えたものである。図２３に示すディスク
７上の集光スポットの配置は、本発明の実施形態７に係
る光ヘッド装置における回折光学素子３０において、領
域３１、３２に形成されている回折格子における格子の
方向を、ディスク７の半径方向にほぼ平行な方向から所
定の角度だけ回転させた回折光学素子を用いることによ
り、実現することができる。
【０２８２】図２３は、本発明の実施形態１０に係る光
ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置
を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側か
ら見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、
凹部をランドと呼ぶ。
【０２８３】図２３に示す集光スポット４５、５８、５
９、６０、６１は、回折光学素子からの０次光、＋１次
回折光、＋１次回折光、−１次回折光、−１次回折光に
それぞれ相当する。
【０２８４】集光スポット４５はトラック４４（ランド
又はグルーブ）上に、集光スポット５８、５９はトラッ
ク４４の左側に隣接するトラック（グルーブ又はラン
ド）上に、集光スポット６０、６１はトラック４４の右
側に隣接するトラック（グルーブ又はランド）上にそれ
ぞれ配置されている。
【０２８５】サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４
はメインビームに比べて周辺部の光強度が低いため、サ
ブビームＮｏ．１である集光スポット５８、サブビーム
Ｎｏ．４である集光スポット６１はメインビームである
集光スポット４５に比べて径が大きい。また、サブビー
ムＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに比べ
て周辺部の光強度が高いため、サブビームＮｏ．２であ
る集光スポット５９、サブビームＮｏ．３である集光ス
ポット６０はメインビームである集光スポット４５に比
べて径が小さくサイドローブが大きい。
【０２８６】本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置
におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の
実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学
素子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形
態１０に係る光ヘッド装置における光検出器１１０の受
光部のパタンと光検出器１１０上の光スポットの配置と
は、図２０に示す本発明の実施形態７に係る光ヘッド装
置における光検出器１１０の受光部のパタンと光検出器
１１０上の光スポットの配置と同じである。
【０２８７】本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置
においては、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置に
おいて説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差
信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０２８８】図２４は、本発明の実施形態１０に係る光
ヘッド装置における各種のフォーカス誤差信号を示す図
である。図２４において、横軸はディスク７のデフォー
カス量、縦軸はフォーカス誤差信号であり、実線はメイ
ンビームである集光スポット４５がランド上に配置され
ている場合のフォーカス誤差信号（ランドのフォーカス
誤差信号）、点線はメインビームである集光スポット４
５がグルーブ上に配置されている場合のフォーカス誤差
信号（グルーブのフォーカス誤差信号）をそれぞれ表わ
している。
【０２８９】図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すフォ
ーカス誤差信号３４３、３４５、３４７はディスク７の
基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のメインビーム
である集光スポット４５によるランドのフォーカス誤差
信号ＦＥＭL、フォーカス誤差信号３４４、３４６、３
４８はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の
場合のメインビームである集光スポット４５によるグル
ーブのフォーカス誤差信号ＦＥＭG、図２４（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）に示すフォーカス誤差信号３４９、３５
１、３５３はディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、
０、負の場合のサブビームＮｏ．１である集光スポット
５８によるランドのフォーカス誤差信号ＦＥＳ１L、サ
ブビームＮｏ．４である集光スポット６１によるランド
のフォーカス誤差信号ＦＥＳ４L、フォーカス誤差信号
３５０、３５２、３５４はディスク７の基板厚ずれがそ
れぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．１である集
光スポット５８によるグルーブのフォーカス誤差信号Ｆ
ＥＳ１G、サブビームＮｏ．４である集光スポット６１
によるグルーブのフォーカス誤差信号ＦＥＳ４G、図２
４（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）に示すフォーカス誤差信号３
５５、３５７、３５９はディスク７の基板厚ずれがそれ
ぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．２である集光
スポット５９によるランドのフォーカス誤差信号ＦＥＳ
２L、サブビームＮｏ．３である集光スポット６０によ
るランドのフォーカス誤差信号ＦＥＳ３L、フォーカス
誤差信号３５６、３５８、３６０はディスク７の基板厚
ずれがそれぞれ正、０、負の場合のサブビームＮｏ．２
である集光スポット５９によるグルーブのフォーカス誤
差信号ＦＥＳ２G、サブビームＮｏ．３である集光スポ
ット６０によるグルーブのフォーカス誤差信号ＦＥＳ３
Gである。
【０２９０】図６、図９、図１６の説明においては述べ
なかったが、ディスク７の基板厚ずれが０の場合でも、
デフォーカス量が０の位置でのフォーカス誤差信号は厳
密には０ではなく、図２４（ｂ）においてはランドでは
正、グルーブでは負、図２４（ｅ）、（ｈ）においては
ランドでは負、グルーブでは正のオフセットを持ってい
る。このオフセットは、ディスク７に溝が形成されてい
ることにより原理的に発生するものである。このため、
図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）においてはランドのフォ
ーカス誤差信号は相対的に上に、グルーブのフォーカス
誤差信号は相対的に下にそれぞれシフトしており、図２
４（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）に
おいてはランドのフォーカス誤差信号は相対的に下に、
グルーブのフォーカス誤差信号は相対的に上にそれぞれ
シフトしている。
【０２９１】また、図２４（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）に示
すフォーカス誤差信号３６１、３６２、３６３はディス
ク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合のランド
におけるフォーカス誤差信号の差（ＦＥＳ１L−ＦＥＳ
２L）、（ＦＥＳ４L−ＦＥＳ３L）、フォーカス誤差信
号の和同士の差（（ＦＥＳ１L＋ＦＥＳ４L）−（ＦＥＳ
２L＋ＦＥＳ３L））、グルーブにおけるフォーカス誤差
信号の差（ＦＥＳ１G−ＦＥＳ２G）、（ＦＥＳ４G−Ｆ
ＥＳ３G）、フォーカス誤差信号の和同士の差（（ＦＥ
Ｓ１G＋ＦＥＳ４G）−（ＦＥＳ２G＋ＦＥＳ３G））であ
る。図２４（ｍ）、（ｎ）、（ｏ）に示すフォーカス誤
差信号３６４、３６６、３６８はディスク７の基板厚ず
れがそれぞれ正、０、負の場合のランドにおける２つの
フォーカス誤差信号の和（ＦＥＳ１L＋ＦＥＳ２L）、
（ＦＥＳ３L＋ＦＥＳ４L）、４つのフォーカス誤差信号
の和（ＦＥＳ１L＋ＦＥＳ２L＋ＦＥＳ３L＋ＦＥＳ４L）
である。フォーカス誤差信号３６５、３６７、３６９は
ディスク７の基板厚ずれがそれぞれ正、０、負の場合の
グルーブにおける２つのフォーカス誤差信号の和（ＦＥ
Ｓ１G＋ＦＥＳ２G）、（ＦＥＳ３G＋ＦＥＳ４G）、４つ
のフォーカス誤差信号の和（ＦＥＳ１G＋ＦＥＳ２G＋Ｆ
ＥＳ３G＋ＦＥＳ４G）である。
【０２９２】ディスク７の基板厚ずれが０の場合、メイ
ンビームとサブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．２、
サブビームＮｏ．３、サブビームＮｏ．４では光軸方向
における集光スポットのフォーカス位置が一致してい
る。
【０２９３】したがって、図２４（ｂ）、（ｅ）、
（ｈ）に示すように、メインビームとサブビームＮｏ．
１、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビ
ームＮｏ．４ではランド、グルーブのフォーカス誤差信
号の平均的なゼロクロス点が一致している。
【０２９４】一方、ディスク７の基板厚ずれが正（基板
が設計よりも厚い）の場合、正の球面収差により、周辺
部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォ
ーカス位置が正の側（対物レンズ６から遠ざかる側）に
ずれる。サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメ
インビームに比べて周辺部の光強度が低いため正の球面
収差の量が小さく、サブビームＮｏ．２、サブビームＮ
ｏ．３はメインビームに比べて周辺部の光強度が高いた
め正の球面収差の量が大きい。
【０２９５】これにより、サブビームＮｏ．１、サブビ
ームＮｏ．４はメインビームに対して光軸方向における
集光スポットのフォーカス位置が負の側にずれ、サブビ
ームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに対
して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が
正の側にずれる。
【０２９６】したがって、図２４（ａ）、（ｄ）、
（ｇ）に示すように、サブビームＮｏ．１、サブビーム
Ｎｏ．４はメインビームに対してランド、グルーブのフ
ォーカス誤差信号の平均的なゼロクロス点が負の側にず
れ、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメイン
ビームに対してランド、グルーブのフォーカス誤差信号
の平均的なゼロクロス点が正の側にずれる。
【０２９７】また、ディスク７の基板厚ずれが負（基板
が設計よりも薄い）の場合、負の球面収差により、周辺
部の光線は中心部の光線に対して光軸方向におけるフォ
ーカス位置が負の側（対物レンズ６に近づく側）にずれ
る。サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４はメイン
ビームに比べて周辺部の光強度が低いため負の球面収差
の量が小さく、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．
３はメインビームに比べて周辺部の光強度が高いため負
の球面収差の量が大きい。
【０２９８】これにより、サブビームＮｏ．１、サブビ
ームＮｏ．４はメインビームに対して光軸方向における
集光スポットのフォーカス位置が正の側にずれ、サブビ
ームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメインビームに対
して光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が
負の側にずれる。
【０２９９】したがって、図２４（ｃ）、（ｆ）、
（ｉ）に示すように、サブビームＮｏ．１、サブビーム
Ｎｏ．４はメインビームに対してランド、グルーブのフ
ォーカス誤差信号の平均的なゼロクロス点が正の側にず
れ、サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３はメイン
ビームに対してランド、グルーブのフォーカス誤差信号
の平均的なゼロクロス点が負の側にずれる。ディスク７
の基板厚のずれ量が大きいほど、サブビームＮｏ．１、
サブビームＮｏ．２、サブビームＮｏ．３、サブビーム
Ｎｏ．４のメインビームに対するランド、グルーブのフ
ォーカス誤差信号の平均的なゼロクロス点のずれ量も大
きくなる。
【０３００】図２４（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）において
は、ランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオフセッ
トが相殺され、ディスク７の基板厚ずれに伴うフォーカ
ス誤差信号のゼロクロス点のずれのみが残る。一方、図
２４（ｍ）、（ｎ）、（ｏ）においては、フォーカス誤
差信号のゼロクロス点のずれが相殺され、ランド、グル
ーブのフォーカス誤差信号のオフセットのみが残る。図
２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と図２４（ｍ）、（ｎ）、
（ｏ）ではランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオ
フセットの符号が逆である。
【０３０１】したがって、フォーカスサーボにＦＥＭ＋
Ｋ・（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ３
＋ＦＥＳ４）、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２＋Ｆ
ＥＳ３＋ＦＥＳ４）（Ｋは定数）を用いれば、ランド、
グルーブのフォーカス誤差信号のオフセットが相殺され
たフォーカスサーボ動作を実現できる。
【０３０２】ディスク７の基板厚ずれが正、０、負の場
合、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２）、ＦＥＭ＋Ｋ
・（ＦＥＳ３＋ＦＥＳ４）、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ１＋
ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３＋ＦＥＳ４）（Ｋは定数）が０の位
置でのＦＥＳ１−ＦＥＳ２、ＦＥＳ４−ＦＥＳ３、（Ｆ
ＥＳ１＋ＦＥＳ４）−（ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３）の値はそ
れぞれ正、０、負となる。
【０３０３】したがって、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ１＋Ｆ
ＥＳ２）、ＦＥＭ＋Ｋ・（ＦＥＳ３＋ＦＥＳ４）、ＦＥ
Ｍ＋Ｋ・（ＦＥＳ１＋ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３＋ＦＥＳ４）
（Ｋは定数）を用いてフォーカスサーボをかけた時のＦ
ＥＳ１−ＦＥＳ２、ＦＥＳ４−ＦＥＳ３、（ＦＥＳ１＋
ＦＥＳ４）−（ＦＥＳ２＋ＦＥＳ３）からランド、グル
ーブのフォーカス誤差信号のオフセットの影響を受けず
にディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０３０４】本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置
においては、メインビームである集光スポット４５によ
るトラック誤差信号ＴＥＭとサブビームＮｏ．１である
集光スポット５８によるトラック誤差信号ＴＥＳ１、サ
ブビームＮｏ．２である集光スポット５９によるトラッ
ク誤差信号ＴＥＳ２、サブビームＮｏ．３である集光ス
ポット６０によるトラック誤差信号ＴＥＳ３、サブビー
ムＮｏ．４である集光スポット６１によるトラック誤差
信号ＴＥＳ４は極性が逆である。
【０３０５】一方、対物レンズ６がディスク７の半径方
向にシフトすると、トラック誤差信号にオフセットを生
じるが、トラック誤差信号ＴＥＭとトラック誤差信号Ｔ
ＥＳ１、ＴＥＳ２、ＴＥＳ３、ＴＥＳ４とは、前記オフ
セットの符号が同一符号である。
【０３０６】したがって、トラックサーボにＴＥＭ−Ｋ
・（ＴＥＳ１＋ＴＥＳ２＋ＴＥＳ３＋ＴＥＳ４）（Ｋは
定数）を用いれば、対物レンズ６がディスク７の半径方
向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセットが相
殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０３０７】なお、本発明の実施形態１０に係る光ヘッ
ド装置においては、本発明の実施形態８における図２１
に示すディスク７上の集光スポットの配置を、本発明の
実施形態１０の図２３に示すディスク７上の集光スポッ
トの配置と同様の配置に置き換えた形態として、ディス
ク７上に集光スポットを配置するようにしてもよいもの
である。
【０３０８】この実施形態においては、回折光学素子か
らの０次光に相当する集光スポットはトラック４４（ラ
ンド又はグルーブ）上に、回折光学素子からの＋１次回
折光に相当する集光スポットはトラック４４の左側に隣
接するトラック（グルーブ又はランド）上に、回折光学
素子からの−１次回折光に相当する集光スポットはトラ
ック４４の右側に隣接するトラック（グルーブ又はラン
ド）上にそれぞれ配置される。
【０３０９】したがって、本発明の実施形態１０におい
て説明した理由と同様の理由により、ランド、グルーブ
のフォーカス誤差信号のオフセットが相殺されたフォー
カスサーボ動作を実現でき、ランド、グルーブのフォー
カス誤差信号のオフセットの影響を受けずにディスク７
の基板厚ずれを検出することができる。また、対物レン
ズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のトラック
誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサーボ動作
を実現できる。
【０３１０】（実施形態１１）本発明の実施形態１１に
係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に
係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図
２５に示す回折光学素子３７に置き換えたものである。
【０３１１】図２５は、本発明の実施形態１１に係る光
ヘッド装置に用いる回折光学素子３７を示す平面図であ
る。
【０３１２】図２５に示す回折光学素子３７は、図中に
点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ
２を有する円の内側の領域のみに回折格子が形成された
構成であり、入射光の光軸を通りディスク７の接線方向
に平行な直線３７ａで、領域３８、３９の２つに分割さ
れている。
【０３１３】図２５に示すように回折格子における格子
の方向は、領域３８、３９のいずれにおいてもディスク
７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパタンは領域３
８、３９のいずれにおいても等間隔の直線状である。領
域３８における格子の位相と領域３９における格子の位
相とは互いにπだけずれている。格子のライン部とスペ
ース部との位相差を例えばπ／２とすると、領域３８、
３９の内部に入射した光は０次光として約５０％が透過
し、±１次回折光としてそれぞれ約２０．３％が回折さ
れる。また、領域３８、３９の外部に入射した光はほぼ
１００％が透過する。
【０３１４】すなわち、メインビームには領域３８、３
９の内部を透過した光と外部を透過した光との両方が含
まれ、サブビームには領域３８、３９の内部で回折され
た光のみが含まれる。したがって、メインビームとサブ
ビームでは対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異
なる。サブビームはメインビームに比べて周辺部の光強
度が低い。領域３８からの＋１次回折光の位相と領域３
９からの＋１次回折光の位相とは互いにπだけずれ、同
様に領域３８からの−１次回折光の位相と領域３９から
の−１次回折光の位相とは互いにπだけずれる。
【０３１５】図２６は、本発明の実施形態１１に係る光
ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置
を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側か
ら見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、
凹部をランドと呼ぶ。
【０３１６】図２６において、集光スポット４５、６
６、６７は、回折光学素子３７からの０次光、＋１次回
折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。３つの集光ス
ポット４５、６６、６７は同一のトラック４４（ランド
又はグルーブ）上に配置されている。集光スポット６
６、６７は、ディスク７の半径方向の左側と右側に光強
度が等しい２つのピークを持つ。
【０３１７】本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置
におけるホログラム光学素子８の平面図は、図４に示す
本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログ
ラム光学素子８の平面図と同じである。また、本発明の
実施形態１１に係る光ヘッド装置における光検出器１０
の受光部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置
は、図５に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置
における光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０
上の光スポットの配置と同じである。
【０３１８】本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置
においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に
おいて説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差
信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０３１９】本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置
における各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す本発
明の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォ
ーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態１１に
係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係
る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によ
りディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０３２０】本発明の実施形態１１においては、図２５
に示すように回折光学素子３７を入射光の光軸を通りデ
ィスク７の接線方向に平行な直線３７ａで領域３８、３
９の２つに分割し、領域３８における格子の位相と領域
３９における格子の位相とを互いにπだけずらすことに
より、対物レンズ６に入射するサブビームの位相を、光
軸を通りディスク７の接線方向に平行な直線３７ａの左
側と右側で互いにπだけずらすことは、ディスク７上の
２つのサブビームの集光スポットをメインビームの集光
スポットに対し、ディスク７の溝の１／２周期分だけデ
ィスク７の半径方向に互いに逆向きにずらして配置する
ことと、トラック誤差信号に関しては等価である。その
理由に関しては、例えば特開平９−８１９４２号公報に
記載されている。
【０３２１】したがって、本発明の実施形態１１に係る
光ヘッド装置においては、本発明の実施形態９に係る光
ヘッド装置において説明した理由と同様の理由により、
対物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時の
トラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサ
ーボ動作を実現できる。
【０３２２】本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置
においては、メインビームである集光スポット４５とサ
ブビームである集光スポット６６、６７とがディスク７
の同一のトラック４４上に配置されている。したがっ
て、トラックピッチが異なるディスクに対しても集光ス
ポット４５、６６、６７の配置は変わらず、任意のトラ
ックピッチのディスクに対し、対物レンズ６がディスク
７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフ
セットが相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。
【０３２３】（実施形態１２）本発明の実施形態１２に
係る光ヘッド装置は、図１に示す本発明の実施形態１に
係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を、図
２７に示す回折光学素子４０に置き換えたものである。
【０３２４】図２７は、本発明の実施形態１２に係る光
ヘッド装置に用いた回折光学素子４０を示す平面図であ
る。図２７に示すように回折光学素子４０は、図中に点
線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１より小さい直径Ｒ２
を有する円の内側の領域のみに回折格子が形成された構
成であり、入射光の光軸に関して対称でディスク７の接
線方向に平行な２つの直線４０ａ、４０ｂで、３つの領
域４１、４２、４３に分割されている。
【０３２５】図２７に示すように、回折格子における格
子の方向は領域４１、４２、４３のいずれにおいてもデ
ィスク７の半径方向にほぼ平行であり、格子のパタンは
領域４１、４２、４３のいずれにおいても等間隔の直線
状である。領域４１、４３における格子の位相と領域４
２における格子の位相とは互いにπだけずれている。格
子のライン部とスペース部との位相差を例えばπ／２と
すると、領域４１、４２、４３の内部に入射した光は０
次光として約５０％が透過し、±１次回折光としてそれ
ぞれ約２０．３％が回折される。また、領域４１、４
２、４３の外部に入射した光はほぼ１００％が透過す
る。
【０３２６】すなわち、メインビームには領域４１、４
２、４３の内部を透過した光と外部を透過した光との両
方が含まれ、サブビームには領域４１、４２、４３の内
部で回折された光のみが含まれる。
【０３２７】したがって、メインビームとサブビームで
は対物レンズ６に入射する際の光強度分布が異なる。サ
ブビームはメインビームに比べて周辺部の光強度が低
い。領域４１、４３からの＋１次回折光の位相と領域４
２からの＋１次回折光の位相とは互いにπだけずれ、同
様に領域４１、４３からの−１次回折光の位相と領域４
２からの−１次回折光の位相は互いにπだけずれる。
【０３２８】図２８は、本発明の実施形態１２に係る光
ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置
を示す図である。ここで、ディスク７への入射光の側か
ら見て、ディスク７に形成された溝の凸部をグルーブ、
凹部をランドと呼ぶ。
【０３２９】図２８において、集光スポット４５、６
８、６９は、回折光学素子４０からの０次光、＋１次回
折光、−１次回折光にそれぞれ相当する。３つの集光ス
ポット４５、６８、６９は同一のトラック４４（ランド
又はグルーブ）上に配置されている。集光スポット６
８、６９は、ディスク７の半径方向の左側と右側に強度
が等しい２つのピークを持つ。
【０３３０】本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置
におけるホログラム光学素子８は、図４に示す本発明の
実施形態１に係る光ヘッド装置におけるホログラム光学
素子８と同じ構成になっている。また、本発明の実施形
態１２に係る光ヘッド装置における光検出器１０の受光
部のパタンと光検出器１０上の光スポットの配置とは、
図５に示す本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置にお
ける光検出器１０の受光部のパタンと光検出器１０上の
光スポットの配置と同じである。
【０３３１】本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置
においては、本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に
おいて説明した方法と同様の方法によりフォーカス誤差
信号、トラック誤差信号、ＲＦ信号が得られる。
【０３３２】また本発明の実施形態１２に係る光ヘッド
装置における各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す
本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種の
フォーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態１
２に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１
に係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法
によりディスク７の基板厚ずれを検出することができ
る。
【０３３３】図２７に示すように、回折光学素子４０を
入射光の光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平
行な２つの直線４０ａ，４０ｂで３つの領域４１、４
２、４３に分割し、領域４１、４３における格子の位相
と領域４２における格子の位相とを互いにπだけずらす
ことにより、対物レンズ６に入射するサブビームの位相
を、光軸に関して対称でディスク７の接線方向に平行な
２つの直線４０ａ，４０ｂの外側と内側で互いにπだけ
ずらすことは、ディスク７上の２つのサブビームの集光
スポットをメインビームの集光スポットに対し、ディス
ク７の溝の１／２周期分だけディスク７の半径方向に互
いに逆向きにずらして配置することと、トラック誤差信
号に関しては等価である。その理由に関しては、例えば
特開平１１−２９６８７５号公報に記載されている。
【０３３４】したがって、本発明の実施形態１２におい
ては、本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置において
説明した理由と同様の理由により、対物レンズ６がディ
スク７の半径方向にシフトした時のトラック誤差信号の
オフセットが相殺されたトラックサーボ動作を実現でき
る。
【０３３５】本発明の実施形態１２においては、メイン
ビームである集光スポット４５とサブビームである集光
スポット６８、６９がディスク７の同一のトラック４４
上に配置されている。
【０３３６】したがって、トラックピッチが異なるディ
スクに対しても集光スポット４５、６８、６９の配置は
変わらず、任意のトラックピッチのディスクに対し、対
物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のト
ラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサー
ボ動作を実現できる。
【０３３７】本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置
においては、本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置に
用いた図７に示す回折光学素子２３、本発明の実施形態
３に係る光ヘッド装置に用いた図１０に示す回折光学素
子２５、本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置に用い
た図１２に示す回折光学素子２７、本発明の実施形態５
に係る光ヘッド装置に用いた図１４に示す回折光学素子
３０、本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置に用いた
図１７に示す回折光学素子３３を、本発明の実施形態１
１に係る光ヘッド装置に用いた図２５に示す回折光学素
子３７と同様の２つの領域に分割された回折光学素子、
または本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置に用い
た図２７に示す回折光学素子４０と同様の３つの領域に
分割された回折光学素子にそれぞれ置き換えた形態とし
てもよいものである。
【０３３８】これらの実施形態においては、本発明の実
施形態１１、１２に係る光ヘッド装置において説明した
理由と同様の理由により、任意のトラックピッチのディ
スクに対し、対物レンズ６がディスク７の半径方向にシ
フトした時のトラック誤差信号のオフセットが相殺され
たトラックサーボ動作を実現できる。
【０３３９】また本発明の実施形態１２においては、本
発明の実施形態７に係る光ヘッド装置に用いた回折光学
素子３０、本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置に用
いた回折光学素子３３を、本発明の実施形態１１に係る
光ヘッド装置に用いた図２５に示す回折光学素子３７と
同様の２つの領域に分割された回折光学素子、または本
発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置に用いた図２７
に示す回折光学素子４０と同様の３つの領域に分割され
た回折光学素子にそれぞれ置き換えた形態としてもよい
ものである。
【０３４０】これらの実施形態においては、本発明の実
施形態１０に係る光ヘッド装置において説明した理由と
同様の理由により、ランド、グルーブのフォーカス誤差
信号のオフセットが相殺されたフォーカスサーボ動作を
実現でき、ランド、グルーブのフォーカス誤差信号のオ
フセットの影響を受けずにディスク７の基板厚ずれを検
出することができる。また、本発明の実施形態１１，１
２に係る光ヘッド装置において説明した理由と同様の理
由により、任意のトラックピッチのディスクに対し、対
物レンズ６がディスク７の半径方向にシフトした時のト
ラック誤差信号のオフセットが相殺されたトラックサー
ボ動作を実現できる。
【０３４１】（実施形態１３）図２９は、本発明の実施
形態１３に係る光ヘッド装置を示す構成図である。
【０３４２】図２９に示す本発明の実施形態１３に係る
光ヘッド装置においては、半導体レーザ１からの出射光
はコリメータレンズ２で平行光化され、回折光学素子３
によりメインビームである０次光、サブビームである±
１次回折光の３つの光に分割される。
【０３４３】これらの分割された光は偏光ビームスプリ
ッタ４にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、
１／４波長板５を透過して直線偏光から円偏光に変換さ
れ、対物レンズ６でディスク７上に集光される（往
路）。ディスク７からの３つの反射光（メインビーム、
サブビーム）は対物レンズ６をディスク７から半導体レ
ーザ１側に逆向きに透過し、１／４波長板５を透過して
円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換さ
れ、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光として入射してほ
ぼ１００％が反射され、ホログラム光学素子１１により
±１次回折光としてそれぞれ約４０．５％が回折され、
レンズ９を透過して光検出器１２で受光される。
【０３４４】本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置
に用いる回折光学素子３は、図２に示す本発明の実施形
態１に係る光ヘッド装置に用いる回折光学素子３と同じ
構成になっている。また、本発明の実施形態１３に係る
光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配
置は、図３に示す本発明の実施形態１におけるディスク
７上の集光スポットの配置と同じである。
【０３４５】図３０は、本発明の実施形態１３に係る光
ヘッド装置に用いるホログラム光学素子１１を示す平面
図である。図３０に示すホログラム光学素子１１は、図
中に点線で示す対物レンズ６の有効径Ｒ１を含む領域に
回折格子が形成された構成である。図３０に示すよう
に、回折格子における格子の方向はディスク７の接線方
向にほぼ平行であり、また格子のパタンはディスク７の
半径方向の左側に中心を有するオフアクシスの同心円状
となっている。
【０３４６】前記格子のライン部とスペース部との位相
差を例えばπとすると、入射光は±１次回折光としてそ
れぞれ約４０．５％が回折される。図３０の左側に回折
される光を＋１次回折光、図３０の右側に回折される光
を−１次回折光とすると、ホログラム光学素子１１は＋
１次回折光に対しては凸レンズの働きをし、−１次回折
光に対しては凹レンズの働きをする。
【０３４７】図３１は、本発明の実施形態１３に係る光
ヘッド装置における光検出器１２の受光部のパタンと光
検出器１２上の光スポットの配置を示す図である。
【０３４８】図３１に示すように、メインビームである
光スポット２０７は回折光学素子３からの０次光のうち
ホログラム光学素子１１からの＋１次回折光に相当し、
光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線１２ａ
及び光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平行な
２つの分割線１２ｂ，１２ｃで６つに分割された受光部
１７１〜１７６で受光される。
【０３４９】メインビームである光スポット２０８は回
折光学素子３からの０次光のうちホログラム光学素子１
１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク７
の接線方向に平行な分割線１２ｄ及び光軸に関して対称
でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線１２ｅ，
１２ｆで６つに分割された受光部１７７〜１８２で受光
される。
【０３５０】サブビームである光スポット２０９は回折
光学素子３からの＋１次回折光のうちホログラム光学素
子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディス
ク７の接線方向に平行な分割線１２ｇ及び光軸に関して
対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線１２
ｈ，１２ｉで６つに分割された受光部１８３〜１８８で
受光される。
【０３５１】サブビームである光スポット２１０は回折
光学素子３からの＋１次回折光のうちホログラム光学素
子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディス
ク７の接線方向に平行な分割線１２ｊ及び光軸に関して
対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線１２
ｋ、１２ｌで６つに分割された受光部１８９〜１９４で
受光される。
【０３５２】サブビームである光スポット２１１は回折
光学素子３からの−１次回折光のうちホログラム光学素
子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りディス
ク７の接線方向に平行な分割線１２ｍ及び光軸に関して
対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線１２
ｎ、１２ｏで６つに分割された受光部１９５〜２００で
受光される。
【０３５３】サブビームである光スポット２１２は回折
光学素子３からの−１次回折光のうちホログラム光学素
子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディス
ク７の接線方向に平行な分割線１２ｐ及び光軸に関して
対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線１２
ｑ、１２ｒで６つに分割された受光部２０１〜２０６で
受光される。
【０３５４】ホログラム光学素子１１がレンズパワーを
有しているため、光スポット２０７〜２１２は光検出器
１２上でデフォーカスしている。
【０３５５】光スポット２０７、２０９、２１１は入射
側から見て集光点の後方に位置し、光スポット２０８、
２１０、２１２は入射側から見て集光点の前方に位置す
る。光検出器１２は２つの集光点の中間に設置されてい
る。サブビームである光スポット２０９〜２１２はメイ
ンビームである光スポット２０７、２０８に比べて周辺
部の光強度が低い。
【０３５６】受光部１７１〜２０６からの出力をそれぞ
れＶ１７１〜Ｖ２０６で表わすと、メインビームである
集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭはス
ポットサイズ法により、（Ｖ１７１＋Ｖ１７２＋Ｖ１７
５＋Ｖ１７６＋Ｖ１７９＋Ｖ１８０）−（Ｖ１７３＋Ｖ
１７４＋Ｖ１７７＋Ｖ１７８＋Ｖ１８１＋Ｖ１８２）の
演算から得られる。
【０３５７】サブビームである集光スポット４６による
フォーカス誤差信号ＦＥＳ１はスポットサイズ法によ
り、（Ｖ１８３＋Ｖ１８４＋Ｖ１８７＋Ｖ１８８＋Ｖ１
９１＋Ｖ１９２）−（Ｖ１８５＋Ｖ１８６＋Ｖ１８９＋
Ｖ１９０＋Ｖ１９３＋Ｖ１９４）の演算から得られる。
【０３５８】サブビームである集光スポット４７による
フォーカス誤差信号ＦＥＳ２はスポットサイズ法によ
り、（Ｖ１９５＋Ｖ１９６＋Ｖ１９９＋Ｖ２００＋Ｖ２
０３＋Ｖ２０４）−（Ｖ１９７＋Ｖ１９８＋Ｖ２０１＋
Ｖ２０２＋Ｖ２０５＋Ｖ２０６）の演算から得られる。
【０３５９】フォーカスサーボには上述したフォーカス
誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０３６０】一方、メインビームである集光スポット４
５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法によ
り、（Ｖ１７２＋Ｖ１７４＋Ｖ１７６＋Ｖ１７７＋Ｖ１
７９＋Ｖ１８１）−（Ｖ１７１＋Ｖ１７３＋Ｖ１７５＋
Ｖ１７８＋Ｖ１８０＋Ｖ１８２）の演算から得られる。
【０３６１】サブビームである集光スポット４６による
トラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法により、
（Ｖ１８４＋Ｖ１８６＋Ｖ１８８＋Ｖ１８９＋Ｖ１９１
＋Ｖ１９３）−（Ｖ１８３＋Ｖ１８５＋Ｖ１８７＋Ｖ１
９０＋Ｖ１９２＋Ｖ１９４）の演算から得られる。
【０３６２】サブビームである集光スポット４７による
トラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法により、
（Ｖ１９６＋Ｖ１９８＋Ｖ２００＋Ｖ２０１＋Ｖ２０３
＋Ｖ２０５）−（Ｖ１９５＋Ｖ１９７＋Ｖ１９９＋Ｖ２
０２＋Ｖ２０４＋Ｖ２０６）の演算から得られる。
【０３６３】トラックサーボには上述したトラック誤差
信号ＴＥＭを用いる。また、メインビームである集光ス
ポット４５によるＲＦ信号はＶ１７１＋Ｖ１７２＋Ｖ１
７３＋Ｖ１７４＋Ｖ１７５＋Ｖ１７６＋Ｖ１７７＋Ｖ１
７８＋Ｖ１７９＋Ｖ１８０＋Ｖ１８１＋Ｖ１８２の演算
から得られる。
【０３６４】本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置
における各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す本発
明の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォ
ーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態１３に
係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１に係
る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法によ
りディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０３６５】（実施形態１４）本発明の実施形態１４に
係る光ヘッド装置は、図２９に示す本発明の実施形態１
３に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３
を、回折光学素子３０に置き換え、図３１の光検出器１
２を、図３２に示す光検出器２１３に置き換えたもので
ある。
【０３６６】本発明の実施形態１４に係る光ヘッド装置
に用いた回折光学素子３０は、本発明の実施形態７に係
る光ヘッド装置に用いた回折光学素子３０と同じであ
り、その平面図は、図１４に示す本発明の実施形態５に
おける回折光学素子３０の平面図と同じである。
【０３６７】また、本発明の実施形態１４に係る光ヘッ
ド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置は、
図１９に示す本発明の実施形態７におけるディスク７上
の集光スポットの配置と同じである。さらに、本発明の
実施形態１４に係る光ヘッド装置におけるホログラム光
学素子１１の平面図は、図３０に示す本発明の実施形態
１３におけるホログラム光学素子１１の平面図と同じで
ある。
【０３６８】図３２は、本発明の実施形態１４に係る光
ヘッド装置における光検出器２１３の受光部のパタンと
光検出器２１３上の光スポットの配置とを示す図であ
る。
【０３６９】図３２に示すように、メインビームである
光スポット２７４は回折光学素子３０からの０次光のう
ちホログラム光学素子１１からの＋１次回折光に相当
し、光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２
１３1および光軸に関して対称でディスク７の半径方向
に平行な２つの分割線２１３2、２１３3で６つに分割さ
れた受光部２１４〜２１９で受光される。
【０３７０】メインビームである光スポット２７５は回
折光学素子３０からの０次光のうちホログラム光学素子
１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りディスク
７の接線方向に平行な分割線２１３4および光軸に関し
て対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分割線２
１３5、２１３6で６つに分割された受光部２２０〜２２
５で受光される。
【０３７１】サブビーム１である光スポット２７６は回
折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光
学素子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りデ
ィスク７の接線方向に平行な分割線２１３7および光軸
に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分
割線２１３8、２１３9で６つに分割された受光部２２６
〜２３１で受光される。
【０３７２】サブビーム１である光スポット２７７は回
折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光
学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りデ
ィスク７の接線方向に平行な分割線２１３10および光軸
に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分
割線２１３11、２１３12で６つに分割された受光部２３
２〜２３７で受光される。
【０３７３】サブビーム２である光スポット２７８は回
折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光
学素子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りデ
ィスク７の接線方向に平行な分割線２１３13および光軸
に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分
割線２１３14、２１３15で６つに分割された受光部２３
８〜２４３で受光される。
【０３７４】サブビーム２である光スポット２７９は回
折光学素子３０からの＋１次回折光のうちホログラム光
学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りデ
ィスク７の接線方向に平行な分割線２１３16および光軸
に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分
割線２１３17、２１３18で６つに分割された受光部２４
４〜２４９で受光される。
【０３７５】サブビーム３である光スポット２８０は回
折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光
学素子１１からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りデ
ィスク７の接線方向に平行な分割線２１３19および光軸
に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分
割線２１３20、２１３21で６つに分割された受光部２５
０〜２５５で受光される。
【０３７６】サブビーム３である光スポット２８１は回
折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光
学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りデ
ィスク７の接線方向に平行な分割線２１３22および光軸
に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分
割線２１３23、２１３24で６つに分割された受光部２５
６〜２６１で受光される。サブビーム４である光スポッ
ト２８２は回折光学素子３０からの−１次回折光のうち
ホログラム光学素子１１からの＋１次回折光に相当し、
光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線２１３
25および光軸に関して対称でディスク７の半径方向に平
行な２つの分割線２１３26、２１３27で６つに分割され
た受光部２６２〜２６７で受光される。
【０３７７】サブビーム４である光スポット２８３は回
折光学素子３０からの−１次回折光のうちホログラム光
学素子１１からの−１次回折光に相当し、光軸を通りデ
ィスク７の接線方向に平行な分割線２１３28および光軸
に関して対称でディスク７の半径方向に平行な２つの分
割線２１３29、２１３30で６つに分割された受光部２６
８〜２７３で受光される。
【０３７８】ホログラム光学素子１１がレンズパワーを
有しているため、光スポット２７４〜２８３は光検出器
２１３上でデフォーカスしている。光スポット２７４、
２７６、２７８、２８０、２８２は入射側から見て集光
点の後方に位置し、光スポット２７５、２７７、２７
９、２８１、２８３は入射側から見て集光点の前方に位
置する。光検出器２１３は２つの集光点の中間に設置さ
れている。
【０３７９】サブビームＮｏ．１、サブビームＮｏ．４
である光スポット２７６、２７７、２８２、２８３はメ
インビームである光スポット２７４、２７５に比べて周
辺部の強度が低く、サブビームＮｏ．２、サブビームＮ
ｏ．３である光スポット２７８〜２８１はメインビーム
である光スポット２７４、２７５に比べて周辺部の強度
が高い。
【０３８０】受光部２１４〜２７３からの出力をそれぞ
れＶ２１４〜Ｖ２７３で表わすと、メインビームである
集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭはス
ポットサイズ法により、（Ｖ２１４＋Ｖ２１５＋Ｖ２１
８＋Ｖ２１９＋Ｖ２２２＋Ｖ２２３）−（Ｖ２１６＋Ｖ
２１７＋Ｖ２２０＋Ｖ２２１＋Ｖ２２４＋Ｖ２２５）の
演算から得られる。
【０３８１】サブビームＮｏ．１である集光スポット５
８によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１はスポットサイズ
法により、（Ｖ２２６＋Ｖ２２７＋Ｖ２３０＋Ｖ２３１
＋Ｖ２３４＋Ｖ２３５）−（Ｖ２２８＋Ｖ２２９＋Ｖ２
３２＋Ｖ２３３＋Ｖ２３６＋Ｖ２３７）の演算から得ら
れる。
【０３８２】サブビームＮｏ．２である集光スポット５
９によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２はスポットサイズ
法により、（Ｖ２３８＋Ｖ２３９＋Ｖ２４２＋Ｖ２４３
＋Ｖ２４６＋Ｖ２４７）−（Ｖ２４０＋Ｖ２４１＋Ｖ２
４４＋Ｖ２４５＋Ｖ２４８＋Ｖ２４９）の演算から得ら
れる。
【０３８３】サブビームＮｏ．３である集光スポット６
０によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ３はスポットサイズ
法により、（Ｖ２５０＋Ｖ２５１＋Ｖ２５４＋Ｖ２５５
＋Ｖ２５８＋Ｖ２５９）−（Ｖ２５２＋Ｖ２５３＋Ｖ２
５６＋Ｖ２５７＋Ｖ２６０＋Ｖ２６１）の演算から得ら
れる。
【０３８４】サブビームＮｏ．４である集光スポット６
１によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ４はスポットサイズ
法により、（Ｖ２６２＋Ｖ２６３＋Ｖ２６６＋Ｖ２６７
＋Ｖ２７０＋Ｖ２７１）−（Ｖ２６４＋Ｖ２６５＋Ｖ２
６８＋Ｖ２６９＋Ｖ２７２＋Ｖ２７３）の演算から得ら
れる。
【０３８５】フォーカスサーボには上述したフォーカス
誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０３８６】一方、メインビームである集光スポット４
５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法によ
り、（Ｖ２１５＋Ｖ２１７＋Ｖ２１９＋Ｖ２２０＋Ｖ２
２２＋Ｖ２２４）−（Ｖ２１４＋Ｖ２１６＋Ｖ２１８＋
Ｖ２２１＋Ｖ２２３＋Ｖ２２５）の演算から得られる。
【０３８７】サブビームＮｏ．１である集光スポット５
８によるトラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法に
より、（Ｖ２２７＋Ｖ２２９＋Ｖ２３１＋Ｖ２３２＋Ｖ
２３４＋Ｖ２３６）−（Ｖ２２６＋Ｖ２２８＋Ｖ２３０
＋Ｖ２３３＋Ｖ２３５＋Ｖ２３７）の演算から得られ
る。
【０３８８】サブビームＮｏ．２である集光スポット５
９によるトラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法に
より、（Ｖ２３９＋Ｖ２４１＋Ｖ２４３＋Ｖ２４４＋Ｖ
２４６＋Ｖ２４８）−（Ｖ２３８＋Ｖ２４０＋Ｖ２４２
＋Ｖ２４５＋Ｖ２４７＋Ｖ２４９）の演算から得られ
る。
【０３８９】サブビームＮｏ．３である集光スポット６
０によるトラック誤差信号ＴＥＳ３はプッシュプル法に
より、（Ｖ２５１＋Ｖ２５３＋Ｖ２５５＋Ｖ２５６＋Ｖ
２５８＋Ｖ２６０）−（Ｖ２５０＋Ｖ２５２＋Ｖ２５４
＋Ｖ２５７＋Ｖ２５９＋Ｖ２６１）の演算から得られ
る。
【０３９０】サブビームＮｏ．４である集光スポット６
１によるトラック誤差信号ＴＥＳ４はプッシュプル法に
より、（Ｖ２６３＋Ｖ２６５＋Ｖ２６７＋Ｖ２６８＋Ｖ
２７０＋Ｖ２７２）−（Ｖ２６２＋Ｖ２６４＋Ｖ２６６
＋Ｖ２６９＋Ｖ２７１＋Ｖ２７３）の演算から得られ
る。
【０３９１】トラックサーボには上述したトラック誤差
信号ＴＥＭを用いる。また、メインビームである集光ス
ポット４５によるＲＦ信号はＶ２１４＋Ｖ２１５＋Ｖ２
１６＋Ｖ２１７＋Ｖ２１８＋Ｖ２１９＋Ｖ２２０＋Ｖ２
２１＋Ｖ２２２＋Ｖ２２３＋Ｖ２２４＋Ｖ２２５の演算
から得られる。
【０３９２】本発明の実施形態１４に係る光ヘッド装置
における各種のフォーカス誤差信号は、図１６に示す本
発明の実施形態５に係る光ヘッド装置における各種のフ
ォーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態１４
に係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態７に
係る光ヘッド装置において説明した方法と同様の方法に
よりディスク７の基板厚ずれを検出することができる。
【０３９３】（実施形態１５）図３３は、本発明の実施
形態１５に係る光ヘッド装置を示す構成図である。
【０３９４】図３３において、半導体レーザ１からの出
射光はコリメータレンズ２で平行光化され、回折光学素
子３によりメインビームである０次光、サブビームであ
る±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光は
偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光として入射してほぼ１
００％が透過し、１／４波長板５を透過して直線偏光か
ら円偏光に変換され、対物レンズ６でディスク７上に集
光される。
【０３９５】ディスク７からの３つの反射光は対物レン
ズ６を逆向きに透過し、１／４波長板５を透過して円偏
光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、
偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光として入射してほぼ１
００％が反射され、円筒レンズ１３、レンズ９を透過し
て光検出器１４で受光される。光検出器１４は円筒レン
ズ１３、レンズ９の２つの焦線の中間に設置されてい
る。
【０３９６】本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置
における回折光学素子３の平面図は、図２に示す本発明
の実施形態１に係る光ヘッド装置における回折光学素子
３の平面図と同じである。また、本発明の実施形態１５
に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポッ
トの配置は、図３に示す本発明の実施形態１に係る光ヘ
ッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置と
同じである。
【０３９７】図３４は、本発明の実施形態１５における
光検出器１４の受光部のパタンと光検出器１４上の光ス
ポットの配置とを示す図である。
【０３９８】図３４において、メインビームである光ス
ポット２９６は回折光学素子３からの０次光に相当し、
光軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線１４ａ
および光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線
１４ｂで４つに分割された受光部２８４〜２８７で受光
される。
【０３９９】サブビームである光スポット２９７は回折
光学素子３からの＋１次回折光に相当し、光軸を通りデ
ィスク７の半径方向に平行な分割線１４ｃおよび光軸を
通りディスク７の接線方向に平行な分割線１４ｄで４つ
に分割された受光部２８８〜２９１で受光される。
【０４００】サブビームである光スポット２９８は回折
光学素子３からの−１次回折光に相当し、光軸を通りデ
ィスク７の半径方向に平行な分割線１４ｅおよび光軸を
通りディスク７の接線方向に平行な分割線１４ｆで４つ
に分割された受光部２９２〜２９５で受光される。
【０４０１】ディスク７上の集光スポット４５〜４７の
列は接線方向であるが、円筒レンズ１３およびレンズ９
の作用により、光検出器１４上の光スポット２９６〜２
９８の列は半径方向となる。サブビームである光スポッ
ト２９７、２９８はメインビームである光スポット２９
６に比べて周辺部の光強度が低い。
【０４０２】受光部２８４〜２９５からの出力をそれぞ
れＶ２８４〜Ｖ２９５で表わすと、メインビームである
集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭは非
点収差法により、（Ｖ２８４＋Ｖ２８７）−（Ｖ２８５
＋Ｖ２８６）の演算から得られる。
【０４０３】サブビームである集光スポット４６による
フォーカス誤差信号ＦＥＳ１は非点収差法により、（Ｖ
２８８＋Ｖ２９１）−（Ｖ２８９＋Ｖ２９０）の演算か
ら得られる。
【０４０４】サブビームである集光スポット４７による
フォーカス誤差信号ＦＥＳ２は非点収差法により、（Ｖ
２９２＋Ｖ２９５）−（Ｖ２９３＋Ｖ２９４）の演算か
ら得られる。フォーカスサーボには上述したフォーカス
誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０４０５】一方、メインビームである集光スポット４
５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法によ
り、（Ｖ２８６＋Ｖ２８７）−（Ｖ２８４＋Ｖ２８５）
の演算から得られる。
【０４０６】サブビームである集光スポット４６による
トラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法により、
（Ｖ２９０＋Ｖ２９１）−（Ｖ２８８＋Ｖ２８９）の演
算から得られる。
【０４０７】サブビームである集光スポット４７による
トラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法により、
（Ｖ２９４＋Ｖ２９５）−（Ｖ２９２＋Ｖ２９３）の演
算から得られる。
【０４０８】トラックサーボには上述したトラック誤差
信号ＴＥＭを用いる。また、メインビームである集光ス
ポット４５によるＲＦ信号はＶ２８４＋Ｖ２８５＋Ｖ２
８６＋Ｖ２８７の演算から得られる。
【０４０９】本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置
における各種のフォーカス誤差信号は、図６に示す本発
明の実施形態１に係る光ヘッド装置における各種のフォ
ーカス誤差信号と同じである。本発明の実施形態１５に
係る光ヘッド装置においては、本発明の実施形態１にお
いて説明した方法と同様の方法によりディスク７の基板
厚ずれを検出することができる。
【０４１０】（実施形態１６）本発明の実施形態１６に
係る光ヘッド装置は、図３３に示す本発明の実施形態１
５に係る光ヘッド装置に用いた図２の回折光学素子３を
図１４に示す回折光学素子３０に置き換え、図３４に示
す光検出器１４を、図３５に示す光検出器２９９に置き
換えたものである。
【０４１１】本発明の実施形態１６に係る光ヘッド装置
における回折光学素子３０は、本発明の実施形態７に用
いた回折光学素子３０と同じであり、その平面図は、図
１４に示す本発明の実施形態５における回折光学素子３
０の平面図と同じである。また、本発明の実施形態１６
に係る光ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポッ
トの配置は、図１９に示す本発明の実施形態７に係る光
ヘッド装置におけるディスク７上の集光スポットの配置
と同じである。
【０４１２】図３５は、本発明の実施形態１６に係る光
ヘッド装置における光検出器２９９の受光部のパタンと
光検出器２９９上の光スポットの配置とを示す図であ
る。
【０４１３】図３５において、メインビームである光ス
ポット３２０は回折光学素子３０からの０次光に相当
し、光軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線２
９９ａおよび光軸を通りディスク７の接線方向に平行な
分割線２９９ｂで４つに分割された受光部３００〜３０
３で受光される。
【０４１４】サブビームＮｏ．１である光スポット３２
１は回折光学素子３０からの＋１次回折光に相当し、光
軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線２９９ｃ
および光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線
２９９ｄで４つに分割された受光部３０４〜３０７で受
光される。
【０４１５】サブビームＮｏ．２である光スポット３２
２は回折光学素子３０からの＋１次回折光に相当し、光
軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線２９９ｅ
および光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線
２９９ｆで４つに分割された受光部３０８〜３１１で受
光される。
【０４１６】サブビームＮｏ．３である光スポット３２
３は回折光学素子３０からの−１次回折光に相当し、光
軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線２９９ｇ
および光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線
２９９ｈで４つに分割された受光部３１２〜３１５で受
光される。
【０４１７】サブビームＮｏ．４である光スポット３２
４は回折光学素子３０からの−１次回折光に相当し、光
軸を通りディスク７の半径方向に平行な分割線２９９ｉ
および光軸を通りディスク７の接線方向に平行な分割線
２９９ｊで４つに分割された受光部３１６〜３１９で受
光される。
【０４１８】ディスク７上の集光スポット４５、５８〜
６１の列は接線方向であるが、円筒レンズ１３およびレ
ンズ９の作用により、光検出器２９９上の光スポット３
２０〜３２４の列は半径方向となる。サブビームＮｏ．
１、サブビームＮｏ．４である光スポット３２１、３２
４はメインビームである光スポット３２０に比べて周辺
部の強度が低く、サブビームＮｏ．２、サブビームＮ
ｏ．３である光スポット３２２、３２３はメインビーム
である光スポット３２０に比べて周辺部の強度が高い。
【０４１９】受光部３００〜３１９からの出力をそれぞ
れＶ３００〜Ｖ３１９で表わすと、メインビームである
集光スポット４５によるフォーカス誤差信号ＦＥＭは非
点収差法により、（Ｖ３００＋Ｖ３０３）−（Ｖ３０１
＋Ｖ３０２）の演算から得られる。
【０４２０】サブビームＮｏ．１である集光スポット５
８によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ１は非点収差法によ
り、（Ｖ３０４＋Ｖ３０７）−（Ｖ３０５＋Ｖ３０６）
の演算から得られる。
【０４２１】サブビームＮｏ．２である集光スポット５
９によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ２は非点収差法によ
り、（Ｖ３０８＋Ｖ３１１）−（Ｖ３０９＋Ｖ３１０）
の演算から得られる。
【０４２２】サブビームＮｏ．３である集光スポット６
０によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ３は非点収差法によ
り、（Ｖ３１２＋Ｖ３１５）−（Ｖ３１３＋Ｖ３１４）
の演算から得られる。
【０４２３】サブビームＮｏ．４である集光スポット６
１によるフォーカス誤差信号ＦＥＳ４は非点収差法によ
り、（Ｖ３１６＋Ｖ３１９）−（Ｖ３１７＋Ｖ３１８）
の演算から得られる。
【０４２４】フォーカスサーボには上述したフォーカス
誤差信号ＦＥＭを用いる。
【０４２５】一方、メインビームである集光スポット４
５によるトラック誤差信号ＴＥＭはプッシュプル法によ
り、（Ｖ３０２＋Ｖ３０３）−（Ｖ３００＋Ｖ３０１）
の演算から得られる。
【０４２６】サブビームＮｏ．１である集光スポット５
８によるトラック誤差信号ＴＥＳ１はプッシュプル法に
より、（Ｖ３０６＋Ｖ３０７）−（Ｖ３０４＋Ｖ３０
５）の演算から得られる。
【０４２７】サブビームＮｏ．２である集光スポット５
９によるトラック誤差信号ＴＥＳ２はプッシュプル法に
より、（Ｖ３１０＋Ｖ３１１）−（Ｖ３０８＋Ｖ３０
９）の演算から得られる。
【０４２８】サブビームＮｏ．３である集光スポット６
０によるトラック誤差信号ＴＥＳ３はプッシュプル法に
より、（Ｖ３１４＋Ｖ３１５）−（Ｖ３１２＋Ｖ３１
３）の演算から得られる。
【０４２９】サブビームＮｏ．４である集光スポット６
１によるトラック誤差信号ＴＥＳ４はプッシュプル法に
より、（Ｖ３１８＋Ｖ３１９）−（Ｖ３１６＋Ｖ３１
７）の演算から得られる。
【０４３０】トラックサーボには上述したトラック誤差
信号ＴＥＭを用いる。また、メインビームである集光ス
ポット４５によるＲＦ信号はＶ３００＋Ｖ３０１＋Ｖ３
０２＋Ｖ３０３の演算から得られる。
【０４３１】本発明の実施形態１６における各種のフォ
ーカス誤差信号は、図１６に示す本発明の実施形態５に
おける各種のフォーカス誤差信号と同じである。本発明
の実施形態１６に係る光ヘッド装置においては、本発明
の実施形態７に係る光ヘッド装置において説明した方法
と同様の方法によりディスク７の基板厚ずれを検出する
ことができる。
【０４３２】なお図２９、３３に示す本発明の実施形態
１３、実施形態１５に係る光ヘッド装置は、図１に示す
本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけるフォー
カス誤差信号の検出方法を、フーコー法からそれぞれス
ポットサイズ法、非点収差法に変更したものである。同
様に、本発明の光ヘッド装置においては、本発明の実施
形態２〜６、９、１１、１２におけるフォーカス誤差信
号の検出方法を、フーコー法からスポットサイズ法、非
点収差法に変更した形態も考えられる。
【０４３３】また、本発明の実施形態１４、１６に係る
光ヘッド装置は、本発明の実施形態７に係る光ヘッド装
置におけるフォーカス誤差信号の検出方法を、フーコー
法からそれぞれスポットサイズ法、非点収差法に変更し
たものである。同様に、本発明の光ヘッド装置において
は、本発明の実施形態８、１０におけるフォーカス誤差
信号の検出方法を、フーコー法からスポットサイズ法、
非点収差法に変更した形態も考えられる。
【０４３４】本発明の実施形態１〜１６に係る光ヘッド
装置においては、半導体レーザからの出射光を回折光学
素子により０次光、±１次回折光に分割し、０次光をメ
インビーム、±１次回折光をサブビームとして用いてい
るが、＋１次回折光、−１次回折光のどちらか一方のみ
をサブビームとして用いる形態も考えられる。
【０４３５】本発明の光ヘッド装置の実施の形態として
は、１個の半導体レーザからの出射光を回折光学素子に
より複数の光に分割してメインビーム、サブビームとし
て用いる代わりに、複数の半導体レーザからの出射光を
それぞれメインビーム、サブビームとして用いる形態も
考えられる。この場合、メインビームとサブビームで対
物レンズに入射する際の強度分布を異ならせるため、メ
インビームまたはサブビームの光路中に、入射光の強度
分布を変化させる開口制御素子等の素子が挿入される。
【０４３６】さらに、対物レンズに入射するサブビーム
の位相を、光軸を通りディスクの接線方向に平行な直線
の左側と右側で互いにπだけずらすか、光軸に関して対
称でディスクの接線方向に平行な２つの直線の外側と内
側で互いにπだけずらすことにより、本発明の実施形態
１１，１２に係る光ヘッド装置と同様に、任意のトラッ
クピッチのディスクに対し、対物レンズがディスクの半
径方向にシフトした時のトラック誤差信号のオフセット
が相殺されたトラックサーボ動作を実現できる。この場
合、サブビームの光路中に、対物レンズに入射するサブ
ビームの位相を、光軸を通りディスクの接線方向に平行
な直線の左側と右側とで互いにπだけずらすか、光軸に
関して対称でディスクの接線方向に平行な２つの直線の
外側と内側とで互いにπだけずらすための位相制御素子
等の素子が挿入される。位相制御素子の形態としては、
光軸を通りディスクの接線方向に平行な直線の左側と右
側とで厚さが異なる平行平板か、光軸に関して対称でデ
ィスクの接線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで
厚さが異なる平行平板等が考えられる。
【０４３７】（実施形態１７）図３６は、本発明の実施
形態１７に係る光学式情報記録再生装置を示す構成図で
ある。
【０４３８】図３６に示す本発明の実施形態１７に係る
光学式情報記録再生装置は、図１に示す本発明の実施形
態１に係る光ヘッド装置に演算回路１５、駆動回路１６
を付加したものである。
【０４３９】演算回路１５は、光検出器１０の各受光部
からの出力に基づいて基板厚ずれ検出信号を演算する。
駆動回路１６は、基板厚ずれ検出信号が０になるよう
に、図中の点線で囲まれたコリメータレンズ２を図示し
ないアクチュエータにより光軸方向に移動させる。コリ
メータレンズ２を光軸方向に移動させると対物レンズ６
における倍率が変化し、球面収差が変化する。
【０４４０】そこで、コリメータレンズ２の光軸方向の
位置を調整してディスク７の基板厚ずれに起因する球面
収差を相殺する球面収差を対物レンズ６で発生させる。
これによりディスク７の基板厚ずれが補正され、記録再
生特性に対する悪影響がなくなる。
【０４４１】（実施形態１８）図３７は、本発明の実施
形態１８に係る光学式情報記録再生装置を示す構成図で
ある。
【０４４２】図３７に示す本発明の実施形態１８に係る
光学式情報記録再生装置は、図１に示す本発明の実施形
態１に係る光ヘッド装置に演算回路１５、リレーレンズ
１７、１８、駆動回路１９を付加したものである。
【０４４３】演算回路１５は、光検出器１０の各受光部
からの出力に基づいて基板厚ずれ検出信号を演算する。
駆動回路１９は、基板厚ずれ検出信号が０になるよう
に、図中の点線で囲まれたリレーレンズ１７、１８のど
ちらか一方を図示しないアクチュエータにより光軸方向
に移動させる。２つのリレーレンズ１７、１８のどちら
か一方を光軸方向に移動させると対物レンズ６における
倍率が変化し、球面収差が変化する。
【０４４４】そこで、２つのリレーレンズ１７、１８の
どちらか一方の光軸方向の位置を調整してディスク７の
基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を対
物レンズ６で発生させる。これによりディスク７の基板
厚ずれが補正され、記録再生特性に対する悪影響がなく
なる。
【０４４５】（実施形態１９）図３８は、本発明の実施
形態１９に係る光学式情報記録再生装置を示す構成図で
ある。
【０４４６】図３８に示す本発明の実施形態１９に係る
光学式情報記録再生装置は、図１に示す本発明の実施形
態１に係る光ヘッド装置に演算回路１５、液晶光学素子
２０、駆動回路２１を付加したものである。
【０４４７】演算回路１５は、光検出器１０の各受光部
からの出力に基づいて基板厚ずれ検出信号を演算する。
駆動回路２１は、基板厚ずれ検出信号が０になるよう
に、図中の点線で囲まれた液晶光学素子２０に電圧を印
加する。液晶光学素子２０は同心円状の複数の領域に分
割されており、各領域に印加する電圧を変化させると透
過光に対する球面収差が変化する。
【０４４８】そこで、液晶光学素子２０に印加する電圧
を調整してディスク７の基板厚ずれに起因する球面収差
を相殺する球面収差を液晶光学素子２０で発生させる。
これによりディスク７の基板厚ずれが補正され、記録再
生特性に対する悪影響がなくなる。
【０４４９】なお、図３６〜図３８に示す本発明の光学
式情報記録再生装置においては、図１に示す本発明の実
施形態１に係る光ヘッド装置に演算回路、駆動回路等を
付加しているが、本発明の実施形態２〜１６に係る光ヘ
ッド装置に演算回路、駆動回路等を付加した形態も考え
られる。
【０４５０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、対
物レンズに入射する際の光強度分布が異なるメインビー
ムとサブビームを用い、メインビームとサブビームのそ
れぞれからフォーカス誤差信号を検出する。光記録媒体
に基板厚ずれがない場合、メインビームとサブビームで
は光軸方向における集光スポットのフォーカス位置が一
致している。したがって、メインビームとサブビームで
はフォーカス誤差信号のゼロクロス点が一致している。
【０４５１】一方、光記録媒体に基板厚ずれがある場
合、光記録媒体の基板に起因する球面収差により光軸方
向における集光スポットのフォーカス位置が移動する。
メインビームとサブビームでは対物レンズに入射する際
の光強度分布が異なるため、球面収差による集光スポッ
トのフォーカス位置の移動量が異なる。これにより、光
軸方向における集光スポットのフォーカス位置がずれ
る。
【０４５２】したがって、メインビームとサブビームで
はフォーカス誤差信号のゼロクロス点がずれる。このフ
ォーカス誤差信号のゼロクロス点のずれに基づいて光記
録媒体の基板厚ずれを検出することができる。
【０４５３】また本発明の光学式情報記録再生装置にお
いては、光記録媒体の基板厚ずれを検出することが可能
な本発明の光ヘッド装置を用い、記録再生特性に対する
悪影響がなくなるように光記録媒体の基板厚ずれの補正
を行う。
【０４５４】したがって本発明の光ヘッド装置および光
学式情報記録再生装置によれば、ＲＦ信号が予め記録さ
れていない光記録媒体に対しても基板厚ずれの検出を行
うことができると共に、良好なＲＦ信号の信号対雑音比
が得られる。前者の理由は、メインビームとサブビーム
のそれぞれから検出されたフォーカス誤差信号のゼロク
ロス点のずれに基づいて光記録媒体の基板厚ずれを検出
するためである。また、後者の理由は、通常の光ヘッド
装置と電流−電圧変換回路の数が同じであり、回路に起
因する雑音が増加しないためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置を示す
構成図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置に用い
た回折光学素子を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけ
るディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけ
るホログラム光学素子を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけ
る光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポット
の配置とを示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る光ヘッド装置におけ
る各種のフォーカス誤差信号を示す図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置に用い
た回折光学素子を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置におけ
るディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る光ヘッド装置におけ
る各種のフォーカス誤差信号を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置に用
いた回折光学素子を示す平面図である。
【図１１】本発明の実施形態３に係る光ヘッド装置にお
けるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置に用
いた回折光学素子を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施形態４に係る光ヘッド装置にお
けるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置に用
いた回折光学素子を示す平面図である。
【図１５】本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置にお
けるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態５に係る光ヘッド装置にお
ける各種のフォーカス誤差信号を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置に用
いた回折光学素子を示す平面図である。
【図１８】本発明の実施形態６に係る光ヘッド装置にお
けるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置にお
けるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２０】本発明の実施形態７に係る光ヘッド装置にお
ける光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポッ
トの配置とを示す図である。
【図２１】本発明の実施形態８に係る光ヘッド装置にお
けるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態９に係る光ヘッド装置にお
けるディスク上の集光スポットの配置を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置に
おけるディスク上の集光スポットの配置を示す図であ
る。
【図２４】本発明の実施形態１０に係る光ヘッド装置に
おける各種のフォーカス誤差信号を示す図である。
【図２５】本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置に
用いた回折光学素子を示す平面図である。
【図２６】本発明の実施形態１１に係る光ヘッド装置に
おけるディスク上の集光スポットの配置を示す図であ
る。
【図２７】本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置に
用いた回折光学素子を示す平面図である。
【図２８】本発明の実施形態１２に係る光ヘッド装置に
おけるディスク上の集光スポットの配置を示す図であ
る。
【図２９】本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置を
示す構成図である。
【図３０】本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置に
おけるホログラム光学素子を示す平面図である。
【図３１】本発明の実施形態１３に係る光ヘッド装置に
おける光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポ
ットの配置とを示す図である。
【図３２】本発明の実施形態１４に係る光ヘッド装置に
おける光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポ
ットの配置とを示す図である。
【図３３】本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置を
示す構成図である。
【図３４】本発明の実施形態１５に係る光ヘッド装置に
おける光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポ
ットの配置とを示す図である。
【図３５】本発明の実施形態１６に係る光ヘッド装置に
おける光検出器の受光部のパタンと光検出器上の光スポ
ットの配置とを示す図である。
【図３６】本発明の実施形態１７に係る光学式情報記録
再生装置を示す構成図である。
【図３７】本発明の実施形態１８に係る光学式情報記録
再生装置を示す構成図である。
【図３８】本発明の実施形態１９に係る光学式情報記録
再生装置を示す構成図である。
【図３９】従来例に係る光ヘッド装置を示す構成図であ
る。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ ２ コリメータレンズ ３、２３、２５、２７、３０、３３、３７、４０ 回折
光学素子 ４ 偏光ビームスプリッタ ５ １／４波長板 ６ 対物レンズ ７ ディスク ８、１１ ホログラム光学素子 ８ａ、８ｂ、１２ａ〜１２ｒ、１４ａ〜１４ｆ、２１３
1〜２１３30、２９９ａ〜２９９ｊ 分割線 ９ レンズ １０、１２、１４、１１０、２１３、２９９ 光検出器 １０ａ〜１０ｌ、１１０ａ〜１１０ｔ 境界線 １３ 円筒レンズ １５ 演算回路 １６、１９、２１ 駆動回路 １７、１８ リレーレンズ ２０ 液晶光学素子 ２２、２４、２６、２８、２９、３１、３２、３４〜３
６、３８、３９、４１〜４３、７０〜７３ 領域 ３７ａ、４０ａ、４０ｂ 直線 ４４ トラック ４５〜６９ 集光スポット ４８ａ、４９ａ、５２ａ、５３ａ、５５ａ サイドロー
ブ ７４〜９７、１１１〜１５０、１７１〜２０６、２１４
〜２７３、２８４〜２９５、３００〜３１９ 受光部 ９８〜１０９、１５１〜１７０、２０７〜２１２、２７
４〜２８３、２９６〜２９８、３２０〜３２４ 光スポ
ット ３２５〜３６９ フォーカス誤差信号

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源と、該光源からの出射光を光記録媒
    体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反
    射光を受光する光検出器とを有する光ヘッド装置におい
    て、 前記出射光を前記対物レンズに入射する際の光強度分布
    が異なるメインビームとサブビームとに分割し、前記メ
    インビームの反射光と前記サブビームの反射光のそれぞ
    れから前記光記録媒体上での焦点位置のずれを示すフォ
    ーカス誤差信号を検出し、 前記メインビームの反射光から検出された前記フォーカ
    ス誤差信号と前記サブビームの反射光から検出された前
    記フォーカス誤差信号とのゼロクロス点のずれに基いて
    前記光記録媒体の基板厚ずれを検出することを特徴とす
    る光ヘッド装置。
  2. 【請求項２】 前記光源と前記対物レンズとの間に、前
    記光源からの出射光を複数のビームに分割する回折光学
    素子を有し、 前記回折光学素子からの０次光を前記メインビームとし
    て用い、前記回折光学素子からの±１次回折光のどちら
    か一方のみ又は両方を前記サブビームとして用いること
    を特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
  3. 【請求項３】 前記回折光学素子は、前記対物レンズの
    有効径より小さい直径を有する円の内側の領域のみに回
    折格子が形成された構成であり、 前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外
    部を透過した光の両方が含まれ、前記サブビームには前
    記領域の内部で回折された光のみが含まれることを特徴
    とする請求項２に記載の光ヘッド装置。
  4. 【請求項４】 前記回折光学素子は、前記対物レンズの
    有効径より小さい直径を有する円の外側の領域のみに回
    折格子が形成された構成であり、 前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外
    部を透過した光の両方が含まれ、前記サブビームには前
    記領域の内部で回折された光のみが含まれることを特徴
    とする請求項２に記載の光ヘッド装置。
  5. 【請求項５】 前記回折光学素子は、前記対物レンズの
    有効径より小さい幅を有する帯の内側の領域のみに回折
    格子が形成された構成であり、 前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外
    部を透過した光の両方が含まれ、前記サブビームには前
    記領域の内部で回折された光のみが含まれることを特徴
    とする請求項２に記載の光ヘッド装置。
  6. 【請求項６】 前記回折光学素子は、前記対物レンズの
    有効径より小さい幅を有する帯の外側の領域のみに回折
    格子が形成された構成であり、 前記メインビームには前記領域の内部を透過した光と外
    部を透過した光の両方が含まれ、前記サブビームには前
    記領域の内部で回折された光のみが含まれることを特徴
    とする請求項２に記載の光ヘッド装置。
  7. 【請求項７】 前記メインビームによるフォーカス誤差
    信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サブ
    ビームによるフォーカス誤差信号から前記光記録媒体の
    基板厚ずれを検出することを特徴とする請求項３、４、
    ５又は６に記載の光ヘッド装置。
  8. 【請求項８】 前記メインビームによるフォーカス誤差
    信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サブ
    ビームによるフォーカス誤差信号と前記メインビームに
    よるフォーカス誤差信号との差から前記光記録媒体の基
    板厚ずれを検出することを特徴とする請求項３、４、５
    又は６に記載の光ヘッド装置。
  9. 【請求項９】 前記サブビームの集光スポットは前記メ
    インビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体の溝
    の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向にずら
    して配置されることを特徴とする請求項３、４、５又は
    ６に記載の光ヘッド装置。
  10. 【請求項１０】 前記対物レンズに入射する前記サブビ
    ームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に
    平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれてお
    り、前記メインビームの集光スポットと前記サブビーム
    の集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック
    上に配置されることを特徴とする請求項３、４、５又は
    ６に記載の光ヘッド装置。
  11. 【請求項１１】 前記対物レンズに入射する前記サブビ
    ームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接
    線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略π
    だけずれており、前記メインビームの集光スポットと前
    記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同
    一のトラック上に配置されることを特徴とする請求項
    ３、４、５又は６に記載の光ヘッド装置。
  12. 【請求項１２】 前記回折光学素子は、入射光の光軸を
    通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線で左側の領
    域と右側の領域との２つにそれぞれ分割されており、 前記左側の領域における格子の位相と前記右側の領域に
    おける格子の位相とは、互いに略πだけずれていること
    を特徴とする請求項１０に記載の光ヘッド装置。
  13. 【請求項１３】 前記回折光学素子は、入射光の光軸に
    関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの
    直線で外側の領域と内側の領域との２つにそれぞれ分割
    されており、 前記外側の領域における格子の位相と前記内側の領域に
    おける格子の位相は互いに略πだけずれていることを特
    徴とする請求項１１に記載の光ヘッド装置。
  14. 【請求項１４】 トラックサーボに、前記メインビーム
    によるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラッ
    ク誤差信号との差を用いることを特徴とする請求項９、
    １０又は１１に記載の光ヘッド装置。
  15. 【請求項１５】 前記回折光学素子は、前記対物レンズ
    の有効径より小さい直径を有する円の内側の第一の領域
    および外側の第二の領域に回折格子が形成された構成で
    あり、 前記サブビームとして第一、第二のサブビームを有し、
    前記メインビームには前記第一の領域の内部を透過した
    光と前記第二の領域の内部を透過した光の両方が含ま
    れ、前記第一のサブビームには、主として前記第一の領
    域の内部で回折された光のみが含まれ、前記第二のサブ
    ビームには、主として前記第二の領域の内部で回折され
    た光のみが含まれることを特徴とする請求項２に記載の
    光ヘッド装置。
  16. 【請求項１６】 前記回折光学素子は、前記対物レンズ
    の有効径より小さい幅を有する帯の内側の第一の領域お
    よび外側の第二の領域に回折格子が形成された構成であ
    り、 前記サブビームとして第一、第二のサブビームを有し、
    前記メインビームには前記第一の領域の内部を透過した
    光と前記第二の領域の内部を透過した光の両方が含ま
    れ、前記第一のサブビームには、主として前記第一の領
    域の内部で回折された光のみが含まれ、前記第二のサブ
    ビームには、主として前記第二の領域の内部で回折され
    た光のみが含まれることを特徴とする請求項２に記載の
    光ヘッド装置。
  17. 【請求項１７】 前記メインビームによるフォーカス誤
    差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記第
    一のサブビームによるフォーカス誤差信号と前記第二の
    サブビームによるフォーカス誤差信号のどちらか一方ま
    たは両者の差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出す
    ることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光ヘッ
    ド装置。
  18. 【請求項１８】 前記メインビームによるフォーカス誤
    差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記第
    一のサブビームによるフォーカス誤差信号と前記第二の
    サブビームによるフォーカス誤差信号とのどちらか一方
    または両者の差と、前記メインビームによるフォーカス
    誤差信号との差から前記光記録媒体の基板厚ずれを検出
    することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光ヘ
    ッド装置。
  19. 【請求項１９】 前記サブビームの集光スポットは前記
    メインビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体の
    溝の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向にず
    らして配置されることを特徴とする請求項１５又は１６
    に記載の光ヘッド装置。
  20. 【請求項２０】 前記対物レンズに入射する前記サブビ
    ームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に
    平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれてお
    り、前記メインビームの集光スポットと前記サブビーム
    の集光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック
    上に配置されることを特徴とする請求項１５又は１６に
    記載の光ヘッド装置。
  21. 【請求項２１】 前記対物レンズに入射する前記サブビ
    ームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接
    線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略π
    だけずれており、前記メインビームの集光スポットと前
    記サブビームの集光スポットとは、前記光記録媒体の同
    一のトラック上に配置されることを特徴とする請求項１
    ５又は１６に記載の光ヘッド装置。
  22. 【請求項２２】 前記回折光学素子は、入射光の光軸を
    通り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線で左側の領
    域と右側の領域との２つにそれぞれ分割されており、 前記左側の領域における格子の位相と前記右側の領域に
    おける格子の位相とは互いに略πだけずれることを特徴
    とする請求項２０に記載の光ヘッド装置。
  23. 【請求項２３】 前記回折光学素子は、入射光の光軸に
    関して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの
    直線で外側の領域と内側の領域との２つに分割されてお
    り、 前記外側の領域における格子の位相と前記内側の領域に
    おける格子の位相とは互いに略πだけずれることを特徴
    とする請求項２１に記載の光ヘッド装置。
  24. 【請求項２４】 トラックサーボに、前記メインビーム
    によるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラッ
    ク誤差信号との差を用いることを特徴とする請求項１
    ９、２０又は２１に記載の光ヘッド装置。
  25. 【請求項２５】 フォーカスサーボに、前記メインビー
    ムによるフォーカス誤差信号と前記サブビームによるフ
    ォーカス誤差信号との和を用いることを特徴とする請求
    項１９、２０又は２１に記載の光ヘッド装置。
  26. 【請求項２６】 前記出射光を分割することに代えて、 前記光源として複数個の光源を有し、該複数個の光源か
    らの出射光をそれぞれ前記メインビーム、前記サブビー
    ムとして用いることを特徴とする請求項１に記載の光ヘ
    ッド装置。
  27. 【請求項２７】 前記メインビーム又は前記サブビーム
    の光路中に、入射光の強度分布を変化させる素子が挿入
    されていることを特徴とする請求項２６に記載の光ヘッ
    ド装置。
  28. 【請求項２８】 前記メインビームによるフォーカス誤
    差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サ
    ブビームによるフォーカス誤差信号から前記光記録媒体
    の基板厚ずれを検出することを特徴とする請求項２７に
    記載の光ヘッド装置。
  29. 【請求項２９】 前記メインビームによるフォーカス誤
    差信号を用いてフォーカスサーボをかけた時の、前記サ
    ブビームによるフォーカス誤差信号と前記メインビーム
    によるフォーカス誤差信号との差から前記光記録媒体の
    基板厚ずれを検出することを特徴とする請求項２７に記
    載の光ヘッド装置。
  30. 【請求項３０】 前記サブビームの集光スポットは、前
    記メインビームの集光スポットに対し、前記光記録媒体
    の溝の略１／２周期分だけ前記光記録媒体の半径方向に
    ずらして配置されることを特徴とする請求項２７に記載
    の光ヘッド装置。
  31. 【請求項３１】 前記対物レンズに入射する前記サブビ
    ームの位相は、光軸を通り前記光記録媒体の接線方向に
    平行な直線の左側と右側とで互いに略πだけずれてお
    り、 前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集
    光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に
    配置されることを特徴とする請求項２７に記載の光ヘッ
    ド装置。
  32. 【請求項３２】 前記対物レンズに入射する前記サブビ
    ームの位相は、光軸に関して対称で前記光記録媒体の接
    線方向に平行な２つの直線の外側と内側とで互いに略π
    だけずれており、 前記メインビームの集光スポットと前記サブビームの集
    光スポットとは、前記光記録媒体の同一のトラック上に
    配置されることを特徴とする請求項２７に記載の光ヘッ
    ド装置。
  33. 【請求項３３】 前記サブビームの光路中には、前記対
    物レンズに入射する前記サブビームの位相を、光軸を通
    り前記光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側
    とで互いに略πだけずらすための位相制御素子が挿入さ
    れていることを特徴とする請求項３１に記載の光ヘッド
    装置。
  34. 【請求項３４】 前記サブビームの光路中には、前記対
    物レンズに入射する前記サブビームの位相を、光軸に関
    して対称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直
    線の外側と内側とで互いに略πだけずらすための位相制
    御素子が挿入されていることを特徴とする請求項３２に
    記載の光ヘッド装置。
  35. 【請求項３５】 前記位相制御素子は、光軸を通り前記
    光記録媒体の接線方向に平行な直線の左側と右側とで厚
    さが異なる平行平板であることを特徴とする請求項３３
    に記載の光ヘッド装置。
  36. 【請求項３６】 前記位相制御素子は、光軸に関して対
    称で前記光記録媒体の接線方向に平行な２つの直線の外
    側と内側とで厚さが異なる平行平板であることを特徴と
    する請求項３４に記載の光ヘッド装置。
  37. 【請求項３７】 トラックサーボに、前記メインビーム
    によるトラック誤差信号と前記サブビームによるトラッ
    ク誤差信号との差を用いることを特徴とする請求項３
    ０、３１又は３２に記載の光ヘッド装置。
  38. 【請求項３８】 光源と、該光源からの出射光を光記録
    媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの
    反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッド装置を備
    えた光学式情報記録再生装置において、 前記出射光を前記対物レンズに入射する際の光強度分布
    が異なるメインビームとサブビームとに分割し、前記メ
    インビームの反射光と前記サブビームの反射光のそれぞ
    れから前記光記録媒体上での焦点位置のずれを示すフォ
    ーカス誤差信号を検出し、 前記メインビームの反射光から検出された前記フォーカ
    ス誤差信号と前記サブビームの反射光から検出された前
    記フォーカス誤差信号とのゼロクロス点のずれに基いて
    前記光記録媒体の基板厚ずれを検出し、かつ前記光記録
    媒体の基板厚ずれを補正することを特徴とする光学式情
    報記録再生装置。
  39. 【請求項３９】 前記光源と前記対物レンズとの間にコ
    リメータレンズを有し、前記コリメータレンズを光軸方
    向に移動させることにより、前記光記録媒体の基板厚ず
    れを補正することを特徴とする請求項３８に記載の光学
    式情報記録再生装置。
  40. 【請求項４０】 前記光源と前記対物レンズとの間に２
    つのリレーレンズを有し、前記２つのリレーレンズのど
    ちらか一方を光軸方向に移動させることにより、前記光
    記録媒体の基板厚ずれを補正することを特徴とする請求
    項３８に記載の光学式情報記録再生装置。
  41. 【請求項４１】 前記光源と前記対物レンズとの間に液
    晶光学素子を有し、前記液晶光学素子に電圧を印加する
    ことにより、前記光記録媒体の基板厚ずれを補正するこ
    とを特徴とする請求項３８に記載の光学式情報記録再生
    装置。
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