JP2006244535A - 光ヘッド装置および光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録層が２以上である光ディスクから情報を再生し、または情報を記録する際に、記録層の層間のクロストークの影響を受けにくく、しかも信号再生系の負担が少ない光ヘッド装置および光ディスク装置を提供する。
【解決手段】 この発明の光ヘッド装置１１は、光ディスクの第１および第２の記録層で反射された反射レーザ光を受光して対応する信号を出力する光検出器２８の受光面に、光ディスクで反射された反射レーザ光の中心付近の成分を所定の方向に偏向（回折）させた状態で結像させる回折光学素子２６を含む。回折光学素子２６は、反射レーザ光の中央の部分を所定の割合で回折させ、周縁部を非回折光としてそのまま透過する。回折光学素子の周縁部を透過した非回折光は、対物レンズ２５がトラックと直交する方向にシフト（レンズシフト）されている場合においても、そのオフセット（レンズシフト）の影響を受けないことから、正確なトラッキングエラー信号を得ることができる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、２層以上の記録層に情報が記録されている光ディスクから情報を再生する際に、クロストークの少ない好適な情報の再生を可能とする光ディスク装置およびその光ディスク装置に用いられる光ヘッド装置に関する。

情報記録媒体として用いられる光ディスクには、ＣＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭに代表される再生専用型、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒに代表される１回追記型、ＤＶＤ−ＲＡＭに代表され、コンピュータの外付けメモリや録再ビデオ（映像記録）に利用される書き換え可能型等がある。

記録容量を増大するため、記録層を２層以上とするＤＶＤ規格の光ディスクのうちで、超高密度の次世代ＤＶＤ（High density（ハイ デンシティ））ＤＶＤ（以下、ＨＤ ＤＶＤと略称する）と呼ばれる新規格のディスクにおいては、中間層の厚さを現行のＤＶＤ２層のＲＯＭディスク（ＤＶＤ−ＲＯＭ）に比べて薄くすることが必要である。

ところで、中間層の厚さを薄くすると、層間のクロストークが増大することが知られている。また、一層目の記録層を再生している際に、残りの記録層（二層目）により生じるクロストークの大きさと、二層目の記録層を再生している際に、一層目により生じるクロストークの大きさと、の差（倍率）が大きく変化することが知られている。

光ディスク装置は、光ディスク（情報記録媒体）の所定の位置に、所定の波長のレーザ光を照射する送光系と、光ディスクの記録面で反射されたレーザ光を検出する受光系と、送光系および受光系の動作を制御する機構制御（サーボ）系と、送光系に記録すべき情報や消去信号を供給し、受光系にて検出された信号から記録されている情報を再生する信号処理系、等を含む。

送光系および受光系は、半導体レーザ素子（レーザダイオード）と、レーザダイオードからのレーザ光を光ディスクの記録面に集光するとともに光ディスクで反射されたレーザ光を捕獲する対物レンズと、を含む。対物レンズの位置は、信号処理系において得られる制御信号により、対物レンズの焦点位置に集光されるレーザ光のスポットと光ディスクと対物レンズとの間の距離、および対物レンズの焦点位置に集光されたレーザ光のスポットが光ディスクに記録されている記録マーク列もしくは予め形成されている案内溝すなわちトラックの概ね中心に案内されるよう、制御される。

なお、今日、集光されたレーザ光のスポットが光ディスクに記録されている記録マーク列もしくはトラックの中心に案内されるよう、対物レンズの位置を制御するトラッキングにおいて、レーザ光のスポットとトラックの中心とのずれを検知するトラッキングエラーの検出には、差動プッシュ−プル（ＤＰＰ：Differential Push-Pull）方式が広く利用されている。

このような背景から、ＤＰＰ方式において、中心透過光の左右に生じるサブビームに、左右で「π」の位相差を与え、サブビームを同一トラック上に配置する方式が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平９−８１９４２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたＤＰＰ方式のトラッキングエラーの検出方法をＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクに適用する場合、上述した中間層の層間のクロストークが増大し、好適な再生信号が得られない問題がある。すなわち、２層ディスクにおける層間クロストークは、ＤＰＰ信号を不安定とする問題がある。

また、光ディスクへの記録速度の向上の要求に従い、ＤＰＰ方式で用いるサブビームの強度といえども、情報の記録に利用されるレーザ光から生じたサブビームによれば、直前に記録された記録マークを消去するレベルの強度に達する虞がある。すなわち、高速記録が可能な光ディスクにおいては、情報の記録が不安定になる問題がある。

なお、ＤＰＰ方式において、全てのレーザ光を検出するためには、検出素子がそれぞれに必要となるため、コストの低減が困難であり、またノイズも増大し易い問題がある。

この発明の目的は、記録層が２以上である光ディスクから情報を再生する際に、記録層の層間のクロストークの影響を受けにくく、しかも信号再生系の負担が少ない光ディスク装置を提供することである。

この発明は、光源からの光を、少なくとも２層の記録層を有する記録媒体のいずれかの記録層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを通過して上記記録媒体の記録層に集光される光に、そのまま通過する非回折成分とその周辺に±１次回折成分を生起させる回折素子と、前記対物レンズにより捕捉された上記記録媒体のいずれかの記録層で反射された光を、前記対物レンズの中心およびその近傍を通過した第１の光束と、第１の光束よりも外側を通過した第２の光束に分割する光学素子と、複数の検出領域を有し、前記光学素子により分離された上記第１の光束と上記第２の光束のうちの少なくとも一方を受光して、その強度に対応する電気信号を出力する光検出器と、前記光検出器の出力から、上記記録媒体の記録面に固有の案内溝と直交する方向の成分のオフセット成分を除去する信号処理回路と、を有することを特徴とする光ヘッド装置を提供するものである。

また、この発明は、光源からの光を、少なくとも２層の記録層を有する記録媒体のいずれかの記録層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを通過して上記記録媒体の記録層に集光される光に、そのまま通過する非回折成分と、非回折成分の近傍に回折成分を集約して生起させる回折素子と、前記対物レンズにより捕捉された上記記録媒体のいずれかの記録層で反射された光を、前記対物レンズの中心およびその近傍を通過した第１の光束と、第１の光束よりも外側を通過した第２の光束に分割する光学素子と、複数の検出領域を有し、前記光学素子により分離された上記第１の光束と上記第２の光束のうちの少なくとも一方を受光して、その強度に対応する電気信号を出力する光検出器と、前記光検出器の出力から、上記記録媒体の記録面に固有の案内溝と直交する方向の成分のオフセット成分を除去する信号処理回路と、を有することを特徴とする光ヘッド装置を提供するものである。

以上説明したように、本発明によれば、２層以上の記録層が設けられた光ディスクから情報の再生に際して、層間クロストークが低減され、良好な再生特性が得られる。また、サブビームにより記録マークが消去されることが抑止され、高速記録が可能な記録媒体に記録される情報の品位が向上される。なお、信号処理系のコストおよびノイズ成分が低減される。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、図２を用いて以下に説明するこの発明の光ヘッド装置による情報の記録または情報の再生に適した光ディスクの構成の一例を示す概略図である。

図１に示すように、光ディスク（記録媒体）１は、例えばポリカーボネートからなる第１の基板２上に、例えば相変化記録膜を含む第１の情報記録層３を有する。

第１の情報記録層３には、光ヘッド装置１１の半導体レーザ装置２０により出力されるレーザ光の波長に対して所定の透過率を示す中間層４が積層されている。中間層４にはまた、第２の情報記録層５が積層されている。なお、中間層４は通常粘着剤や紫外線硬化樹脂からなる。また、第２の情報記録層５は、例えばポリカーホネートからなる第２の基板６により覆われている。

なお、光ディスク１において、情報記録層３および５は、例えば共に金属を材料とした反射膜による再生専用層でも良いし、例えば共に相変化膜を材料とした記録再生可能層であっても良い。また、光ディスク１において、２つの記録層３または５の一方のみが再生専用層でもう一方が記録再生可能層であっても良い。

光ディスク１は、上述したように、第１の基板２から第２の基板６までを順に積層しても、基板２（または６）の一方の面に、情報記録層３（または５）を所定厚さに形成した２枚の基板を中間層４に接着性のある材料を用いて反対向きに貼り合わせても、形成可能である。なお、情報記録層が片面に形成された基板の厚さは約０．６ｍｍで、光ディスク１の全体の厚さは約１．２ｍｍ（基準基板厚）である。

上述した光ディスク１は、いわゆる片面２層ディスクであり、第１の情報記録層３は、半導体レーザ装置２０から出力されるレーザ光の波長に対して所定の透過率を示す半透明性である。従って、第１の情報記録層３は、一定量の光を反射すると共に残りの光を透過できる。このため、光ディスク１は、基板２側から光を照射させた場合に、第１の記録層３と第２の記録層５のいずれか一方に焦点を合わせる（対物レンズ２４を介してレーザ光１００に与えられた集束性によりレーザ光１００が集光される位置、に対する対物レンズ２４と光ディスク１との間の距離をいずれか一方の記録層３または５に一致するよう対物レンズ２４の位置を制御する）ことで、どちらか一方の情報記録層３または５に、情報を記録し、またはいずれか一方の記録層から情報を再生できる。

なお、中間層４は、一方の情報記録層３（または５）から情報を再生している場合に、他方の情報記録層５（または３）からの情報の漏れ込み（クロストーク）を光学的に遮断する役割を持つ。その意味では、２層の情報記録層３および５の間隔は、できるだけ離れていた方がよく、中間層４の厚さは、厚い方がよいことになる。しかし、その場合には、情報の記録と再生に用いられる光学系に負担がかかることになる。

すなわち、図２により以下に説明する対物レンズの負荷として、基板２の表面から中間層４の中心までの厚さを規定した場合は、どちらの情報記録層３（５）に情報を記録し、または記録層から情報を再生する場合でも、中間層４の半分の厚さの厚み誤差による収差が発生するからである。

従って、記録再生光学系の収差という観点からは、中間層４の厚さは薄い方が良いことになる。つまり、中間層４の厚さは、情報記録層３および５間のクロストークと記録再生光学系の収差におけるトレードオフ関係の妥協点に定められることになる。

図２は、図１に示した光ディスクに情報を記録し、あるいは光ディスクから情報を再生するための光ヘッド装置およびその光ヘッド装置を含む光ディスク装置の一例を説明する概略図である。

図２に示されるように、光ヘッド装置１１は、例えば４００ｎｍ〜４１０ｎｍの紫色の光ビームすなわちレーザ光を出力する半導体レーザ（光源）２０を有する。なお、レーザ光の波長は、好ましく４０５ｎｍである。

半導体レーザ光源２０からの出射光（光ビーム）１００は、コリメートレンズ２１によりコリメートされて平行光化され、以下に説明する差動プッシュ−プル（ＤＰＰ：Differential Push-Pull）方式によりトラッキングエラー信号を得るために用いられる３ビーム化用回折格子２２に案内される。回折格子２２は、出射光１００から、０次光（非回折光）、＋１次回折光、−１次回折光の３つのビームを発生させる。ここで、０次光をメインビーム、±１次回折光をサブビームと呼ぶ。

回折格子２２を通過した光ビーム（３ビーム）は、偏光ビームスプリッタ２３、λ／４板２４を透過し、対物レンズ２５により、光ディスク１の記録面に案内される。なお、光ディスク１は、図１に示した通り、第１の記録層３および第２の記録層５を有するので、光ディスク１に案内された光ビーム１００は、対物レンズ２５と光ディスク１との間の距離と対物レンズ２５により与えられた集束性により、第１または第２の記録層３または５のいずれか一方に、集光される。

光ディスク１の記録層に集光されたレーザ光１００は、記録層で反射され、反射レーザ光１０１として対物レンズ２５に戻され、λ／４板２４を透過して偏光ビームスプリッタ２３に戻される。

偏光ビームスプリッタ２３に戻された反射レーザ光１０１は、偏光ビームスプリッタ２２の偏光面で反射された後、所定の回折パターンが与えられた検出器用回折光学素子２６に入射する。

回折光学素子２６を通過した反射レーザ光は、集光レンズ２７により与えられる集束性により規定される焦点距離に応じたビームスポットサイズの集束光として、光検出器２８の受光面に結像される。

光検出器２８の受光部は、通常複数に分割されており、それぞれの受光部から光強度に応じた電流を出力する。個々の受光部から出力された電流は、図示しないＩ／Ｖアンプにより電圧に変換された後、演算回路１２により、ＨＦ（再生）信号、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号等に利用可能に、演算処理される。なお、ＨＦ（再生）信号は、詳述しないが、所定の信号形式に変換され、もしくは所定のインタフェースを通じて、例えば一時記憶装置または外部記憶装置等に出力される。

演算回路１２により得られた信号はまた、サーボドライバ１３に供給され、対物レンズ２５の焦点位置に所定のサイズで形成される光スポットを対物レンズ２５と光ディスク１の対応する記録層３，５の一方との間の距離に一致するよう、対物レンズ２５の位置を変化させるためのフォーカスエラー信号の生成に利用される。なお、フォーカスエラー信号は、対物レンズ２５の位置を変位させるアクチュエータ２９を動作させるためのフォーカス制御信号を得るために利用され、フォーカスエラー信号に基づいて生成されたフォーカス制御信号が、アクチュエータ２９に供給される。これにより、アクチュエータ２９に保持された対物レンズ２５は、光ディスク１の情報記録層３（または５）に対して、接近／離脱する方向（図２における上下方向）、任意に移動される。

演算回路１２により得られた信号はまた、サーボドライバ１３に供給され、対物レンズの焦点位置に集光されたレーザ光のスポットが光ディスクに記録されている記録マーク列もしくは予め形成されている案内溝すなわちトラックの概ね中心に案内されるよう対物レンズ２５の位置を変化させるためのトラッキングエラー信号の生成に利用される。なお、トラッキングエラー信号は、対物レンズ２５の位置を変位させるアクチュエータ２９を動作させるためのトラッキングエラー信号を得るために利用され、トラッキングエラー信号に基づいて生成されたトラッキング信号が、アクチュエータ２９に供給される。従って、アクチュエータ２９に保持された対物レンズ２５は、光ディスク１の情報記録層３（または５）のディスクラジアル方向すなわちトラックまたは記録マーク列と交差する方向に、任意に移動される。

すなわち、対物レンズ２５は、サーボドライバ１３によって、光ディスク１の任意の記録層３または５に形成されているトラックまたは記録マーク列に、対物レンズ２５により集光された光スポットを、その焦点距離において、記録層に最小の光スポットを提供可能に、制御される。

図３は、回折格子２２により、コリメートレンズ２１によりコリメートされたレーザ光１００から３ビームが得られる原理を説明している。なお、図３は、回折格子２２と光ディスク１のトラック（案内溝）もしくは記録マーク列との関係を説明するために、その間隔および大きさは、実際とは異なる状態で記載していることはいうまでもない。また、光ディスク１のトラック（案内溝）は、実際には、スパイラスもしくは同心円であるが、巨視的には、図示の通り、実質的に直線とみなすことができる。なお、回折格子２２は、例えばバイナリ型回折格子である。

図３に示すように、回折格子２２は、光ディスク１の記録層３（５）に形成されたトラック（または記録マーク列）に投影した状態で、トラック（または記録マーク列）の接線方向に平行に規定された分割線２２ａにより、２分割されている。回折格子２２は、分割線２２ａと直交する方向に、概ね一定の間隔で、例えば凹凸状の溝（格子）が形成された透明板である。なお、分割線２２ａにより２分割されたセル相互間で、凹凸（格子）の位相が反転されている。

図３において、回折格子２２の分割線２２ａで区分された２つのセルで回折された回折光（±１次回折光すなわちサブビーム）は、互いに位相がπずれた光束となる。なお、回折格子２２をそのまま透過する光すなわち非回折光（以下、±１次回折光との識別のため「０次光」と呼称する（メインビーム））は、対物レンズ２５の集光特性により規定される所定の大きさの光スポットとして、トラックの概ね中央に集光される。

図３から明らかなように、回折格子２２により生起された±１次回折光（サブビーム）は、メインビーム（０次光）を中心として、トラックの長手方向すなわち光ディスク１が回転される際の前後方向に、現れる。このとき、サブビームは、メインビームと同一トラック上に位置される。換言すると、回折格子２２の凹凸溝の間隔（ピッチ）と深さ（回折角）は、同一トラック上に、メインビームの前後にサブビームが、左右一対に生起されるように、光源２０から対物レンズ２５に向かう光ビーム１００に所定の回折を与えることのできる回折パターンを有する。従って、図３に示す回折格子２２を用いることで、トラックピッチが異なる光ディスクからもＤＰＰ向けの３ビームを得ることができる。

サブビームは、回折格子２２で回折されたビームであり、上述のように光束が２分割され、互いに位相差πを持っている。なお、サブビームが後述のように差動プッシュプル方式によるトラッキング誤差検出に用いられる。また、メインビームが情報の記録および再生に用いられる。

回折光学素子２６は、例えば所定の厚さのガラス板に、予め決められた回折パターンがホログラム等により形成された光学素子であり、反射光１０１の光束の中央部とその周縁部とを分離する。図４に回折光学素子２６の構造の概略を示す。点線は、回折光学素子２６に入射する光束の外径を示している。この外径円の半径はｒ０である。回折光学素子２６は、中央部の円形領域ｒ１のみに回折パターン３１が刻まれており、この領域に照射された光束を、所定の方向に回折させることができる。この円形領域外の領域（半径ｒ０〜ｒ１の領域）を通過した光束は、回折されずに単に透過する。

図５に、回折光学素子２６の作用を詳細に説明する。

回折光学素子２６に入射した反射光ビーム１０１は、中央部の回折パターン３１により回折された光ビームと周縁部を単に透過した透過ビームとに分かれて、集光レンズ２７に入射する。それぞれの光ビームは、集光レンズ２７により収束光束に変換され、光検出器２８の受光面の所定の位置に結像される。結果として、光検出器２８の受光面では、回折光学素子２６の中央回折パターン３１により回折された回折光ビームによる集光スポット３２と周縁部を透過した非回折光ビームによる集光スポット３３は空間的に離れた位置に照射されることになる。

すなわち、回折光学素子２６に入射した光束の中央部と周縁部とは、光検出器２８上で分離することが可能となる。なお、図５では、説明の簡略化のため、回折光学素子２６に入射する１つの光束についてのみ表示したが、本実施例の場合、０次光と±１次回折光の３つのビームが回折光学素子２６に入射することは、いうまでもない。

次に、図６を用いて、光検出器の受光部に照射される集光スポット（０次光，±１次回折光）の様子を説明する。

図６においては、メインビーム（０次光）に対応した集光スポット１１１および１１２ならびにサブビーム（−１次回折光）に対応した集光スポット１２１および１２２およびサブビーム（＋１次回折光）に対応した集光スポット１３１および１３２が、それぞれ、光検出器２８の受光面に集光された状態が示されている。なお、集光スポット１２１および１２２と集光スポットのそれぞれを、−１次回折光と呼称することは任意であり、逆に＋１次回折光と表記されてもよいことはいうまでもない。

図６において、集光スポット１１２，１２２，１３２は、回折光学素子２６の中央部の回折パターン３１により回折されたビームによる集光スポットであり、集光スポット１１１，１２１，１３１は、その周縁部を透過したビームによる集光スポットである。

光検出器２８には、集光スポット１１１，１２１，１３１の各々に対応した２分割受光部１１３，１２３，１３３が設けられている。２分割受光部は、いずれも光ディスク１上のトラックに平行な方向に対応した分割線２８ａ（図３における分割線２２ａに対応）により、２分割されている。

ここで、２分割受光部１１３の左右のセルをａ，ｂ、同様に２分割受光部１２３の左右のセルをｅ，ｆ、２分割受光部１３３の左右のセルをｇ，ｈとする。

各セルからは、そのセルに照射（集光）された光ビームの光強度に応じた電流が出力される。出力された電流は、図示しないＩ／Ｖ変換アンプにより電圧に変換され、電圧出力となる。

各セルａ，ｂ，ｅ〜ｈから得られる電圧出力信号をＳａ，Ｓｂ，Ｓｅ〜Ｓｈとすると、図６の演算回路部分において、ＤＰＰ信号であるトラッキングエラー信号ＴＥＳは、
ＴＥＳ＝（Ｓａ−Ｓｂ）−ｋ（Ｓｅ−Ｓｆ＋Ｓｇ−Ｓｈ）
により、求めることができる。

このＤＰＰ（ＴＥＳ）信号によれば、周知の通り対物レンズ２５がトラックと垂直方向にシフトした場合に、通常生ずるオフセットが除去された信号が得られる。

図７に、図６に示した信号処理系（演算部）で得られるＴＥＳ出力の一例を示す。

図７は、光源２０から出射される光ビームの波長λをλ＝４０５ｎｍ、対物レンズ２５の開口数ＮＡをＮＡ＝０．６５、光ディスク１のトラックピッチを０．４μｍ、およびｋ＝０．５とし、対物レンズ２５のレンズシフトが１５０μｍであるとして計算した結果である。

図７から明らかなように、曲線ａで示す通常のプッシュプル信号Ｓａ−Ｓｂは、大きなオフセットを生じ、０点を横切ることがない。同様に、点線の曲線ｃで示すＳｅ−Ｓｆ、あるいはＳｇ−Ｓｈも、０点を横切ることがない。

これに対し、図６に示した演算回路部分により得られる出力としてのＴＥＳは、点線の曲線ｂに示す通り、ほとんどオフセットを含まないことが認められる。これにより、本実施例の光ヘッド装置により、０点が正確に判別可能なＤＰＰ信号が得られることが判る。

再び図６を参照すると、光検出器２８の受光面に集光された複数の集光スポット１１４および１１５、同１２４および１２５ならびに同１３４および１３５は、それぞれ０次光（非回折光）、＋１次回折光、−１次回折光のクロストーク光による集光スポットを示している。

クロストーク光とは、この場合、光ディスク１の情報記録層５に照射されたビームのうち、情報記録層５の手前にある情報記録層３にデフォーカス状態で照射され、かつ、その一部が反射されて対物レンズ２５に戻された反射光ビームによる集光スポットを示す。なお、光ディスク１上の目的とする情報記録層（この場合情報記録層５）からの反射光を、便宜上、信号光と呼ぶことにする。なお、光ディスク１の情報記録層３を記録再生している場合には、情報記録層５で反射されたビームがクロストーク光、情報記録層３で反射されたビームが信号光となることは言うまでもない。

ここで、図８を用いて、２層光ディスクを記録再生した場合のクロストーク光について説明する。図８は、図２の光ディスク装置の受光光学系、すなわち反射光の経路を簡略化して抜き出したものである。図８（ａ）が対物レンズから遠い情報記録層５（Ｌ１）を記録再生している場合、図８（ｂ）が対物レンズに近い情報記録層３（Ｌ０）を記録再生している場合を表している。

まず、図８（ａ）を用いて説明する。

情報記録層５（Ｌ１）から反射した光ビーム１０１（実線）は、対物レンズ２５を透過した後、平行光となり、集光レンズ２７で集光され、光検出器２８付近で焦点を結ぶ。光検出器２８は、この集光された、目的の情報記録層（この場合はＬ１）からの信号光を検出する。

しかし、これと同時に、光ディスク１内では情報記録層３（Ｌ０）においても一定量の光が反射されている（図中、点線にて表示）。これがクロストーク光である。

クロストーク光は、実線で描かれた信号光ビームと異なり、対物レンズ２５を透過した後に平行光とならずに、拡散光となり、集光レンズ２７によっていわゆるデフォーカスしたビームとなって光検出器２８に導かれる。

この場合、図８（ｃ）に示すように、クロストーク光が信号光に対して、同心で拡大された集光スポットとして、光検出器２８上に照射される。クロストーク光は、本来の情報記録層５からの光ビームによる信号にノイズ成分として乗るため、いわゆる層間クロストークとなる。

図８（ｂ）においては、クロストーク光の対物レンズ２５通過後の光束が収束光となる違いはあるが、図８（ａ）の場合と同様に光検出器２８上でデフォーカスビームとなり、光検出器２８上で、信号光の集光スポットに対して、同心で拡大された集光スポットを生ずる。

このように、２層光ディスクから情報を再生し、あるいは情報を記録する場合、クロストーク光による集光スポットが信号光による集光スポットに対して、同心で拡大された光ビームとなって光検出器上に生ずることが分かる。

図６に示した集光スポット１１４は、メインビームである信号光の集光スポット１１１に対応したクロストーク光である。同様に、集光スポット１１２に対する１１５、同１２１に対する１２４、同１２２に対する１２５、同１３１に対する１３４、および同１３２に対する１３５は、それぞれ、信号光とクロストーク光に対応した集光スポットである。

ここで注目すべきことは、回折光学素子２６の回折パターン３１の周縁部を透過した光ビームに集光スポットが前述の通り中央部が分離されているため、ドーナツ状（中心部が抜かれた円環状）の形状を有していることである。

このため、例えば、集光スポット１１１は、デフォーカスしたクロストーク光１１４の中央部の円状の空隙に入り込む形状である。すなわち、集光スポット１１１と集光スポット１１４は、互いに重なり合う部分を持たない。

これらの集光スポットは、通常、光源２０から出力されるレーザ光の波長により規定されるコヒーレント長以内の光路差を持つビームであるため、重なり合った場合には、互いに干渉し合い、本来の信号とは異なるノイズ成分を発生することになり比較的大きな層間クロストークが生ずる。

これに対し、本実施例のように構成することで、上述の層間クロストークを大幅に低減することが可能となる。なお、集光スポットの中央部の円状の空隙は、クロストーク低減の観点からは大きい方が好ましいが、この場合、信号光の中央部の空隙も比例して大きくなるため、信号成分の劣化に繋がる。

従って、集光スポット径に対する中央円部の半径の割合、すなわち、図４に示したｒ０に対するｒ１の比は、
ｒ１／ｒ０＝０．１５
程度が好ましい。

また、図６に示した実施の形態では、サブビーム用の受光部１２３，１３３に、メインビームのクロストークの光スポット１１４が重ならないよう、それぞれの受光部の大きさおよび間隔が規定されている。

すなわち、メインビームは、通常サブビームの１０倍程度か、あるいはそれ以上の強度を持つため、メインビームのクロストーク光がサブビーム用の受光部に掛かると、サブビームの信号に大きな影響を与えるためである。

従って、図６に示した実施の形態のように、サブビーム用の受光部１２３，１３３に、メインビーム光スポットのクロストーク成分が重ならないように配置することで、メインビームのクロストークによる光スポット１１４によるサブビームへのクロストークも低減することができる。

光検出器２８の出力からは、上述のＴＥＳに加えて演算回路１２（図２参照）により、ＨＦ（再生）信号およびフォーカスエラー信号などが生成される。

対物レンズ２５は、アクチュエータ２９により、図２における上下方向すなわち光ディスクの記録面に接近／退避する方向、ならびにディスクラジアル方向（同図２において、光ディスクの左右方向）に移動可能であり、サーボドライバ１３によって光ディスク１上の情報トラックの中心に、光ビームが、常時集光されるよう、制御される。

なお、図２においては、回折光学素子２６は、偏光ビームスプリッタ２３よりも後段に位置されているが、反射光１０１の経路上において、対物レンズ２５よりも後段であれば特別に制限を受けるものではない。例えば、対物レンズ２５の直後に配置し、対物レンズ２５と１つの鏡筒に収容して、その位置を一体的に変化させることも可能である。特に、この場合、対物レンズ２５の開口中心と回折光学素子２６の中心がずれることがない。

図９は、図２に示した光ヘッド装置において、回折格子を、図３に示した回折格子とは異なるタイプの回折格子とする別の実施の形態を説明している。なお、図９においては、図２に示した光ヘッド装置と同一の構成については詳細な説明を省略する。

図９に示す回折格子１０２２は、光ディスク１上の記録層５（３）上での集光スポットとして、０次光および＋１次光の２ビームのみを発生可能である。この場合、サブビーム（＋１次光）は、メインビーム（０次光）よりも光ビームが走査される方向について前方に位置されるよう、回折パターンが工夫されている。すなわち、回折格子１０２２には、光ディスク１が回転される方向である矢印Ａ方向に対して逆向きになる矢印Ｂ方向にサブビーム（４つの回折成分）を形成可能な回折パターンが与えられている。換言すると、回折格子１０２２は、光ディスク１のトラックに集光されたメインビームに対して、光ディスク１が回転される方向の上流側で、非回折成分（メインビーム）の近傍に、サブビーム（回折成分）を集約して生起可能である。

図９に示す回折格子１０２２によれば、光ディスクへの記録速度の向上の要求に従い、ＤＰＰ方式で用いるサブビームの強度といえども、情報の記録に利用されるレーザ光から生じたサブビームによれば、直前に記録された記録マークを消去するレベルの強度に類似する強度に達する虞があり、その結果、誤ってデータマークの記録を行なうメインビームにより形成されたマークを、サブビームにより消去してしまう危険性が回避される。

より詳細には、図９に示す回折格子１０２２によれば、＋１次回折光は、光束が４分割され、隣接する光ビーム（サブビーム）相互において、それぞれ、位相差がπとなる。

すなわち、回折格子１０２２は、光ディスク１のトラックの接線方向に平行な分割線１０２２ａとその分割線１０２２と直交する方向の分割線１０２２ｂとにより４分割されている。

分割線１０２２ａおよび１０２２ｂにより４分割されたセルは、互いに隣接するセル間で、格子の位相が反転されている。このため、回折格子１０２２の各セルで回折された回折光は、隣接する要素（セル）間で互いに位相がπずれた光束となる。

なお、図９に示す回折格子１０２２においては、それぞれのセル（回折要素）は、ブレーズ格子であり、その結果、０次光と＋１次光の２ビームのみ（回折格子１０２２が４分割であるから光スポットは４個）が得られる。

詳述しないが、レーザ光源２０を出射された光ビーム１００が回折格子１０２２を通過し、対物レンズ２５により光ディスク１の記録面５（３）に集光されて反射される。その反射光ビームは、偏光ビームスプリッタ２３により回折光学素子２６に向けて反射され、図５に示したと同様に、回折される中心部分の回折ビームと周辺部を通過する非回折光ビームとに分離され、光検出器の受光面に結像される。

光検出器の受光面には、図１０に示す通り、メインビーム（０次光）に対応した集光スポット２１１および２１２が、またサブビーム（＋１次回折光）に対応した集光スポット２２１および２２２が、それぞれ、結像される。なお、それぞれの集光スポットは、２分割受光部２１３および４分割受光部２２３に、結像される。

２分割受光部２１３は、光ディスク１のトラックに平行な方向に対応した分割線２２８ａ（図９における分割線１０２２ａに対応）により２分割されている。一方、４分割受光部２２３は、光ディスク１のトラックに平行な方向およびディスク面内で垂直な方向の２本の分割線２２８ａおよび２２８ｂ（図９における分割線１０２２ａ，１０２２ｂに対応）により４分割されている。

ここで、２分割受光部２１３の左右のセルをｉ，ｊ、同様に４分割受光部２２３の４セルを左上から時計回りにｍ，ｎ，ｏ，ｐとする。各セルからは、そのセルに照射された光強度に応じた電流が出力される。出力された電流は、図示しないＩ／Ｖ変換アンプにより電圧に変換され、電圧出力となる。

各セルｉ〜ｐから得られる電圧出力信号をＳｉ，Ｓｊ，Ｓｍ〜Ｓｐとすると、図１０に示す演算回路部分において、ＤＰＰ信号であるトラッキングエラー信号ＴＥＳは、
ＴＥＳ＝（Ｓｉ−Ｓｊ）−ｋ（Ｓｍ−Ｓｎ＋Ｓｐ−Ｓｏ）
により、求めることができる。

このようにして求められるＤＰＰ（ＴＥＳ）信号によれば、周知の通り対物レンズ２５がトラックと垂直方向にシフトした場合に通常生ずるオフセットが除去された信号が得られる。

図１１に、図１０に示した信号処理系（演算部）で得られるＴＥＳ出力の一例を示す。

図１１は、光源２０から出射される光ビームの波長λをλ＝４０５ｎｍ、対物レンズ２５の開口数ＮＡをＮＡ＝０．６５、光ディスク１のトラックピッチを０．４μｍ、およびｋ＝１．０とし、対物レンズ２５のレンズシフトが１５０μｍであるとして計算した結果である。

図１１から明らかなように、曲線ａで示す通常のプッシュプル信号Ｓｉ−Ｓｊは大きなオフセットを生じ、０点を横切ることがない。同様に、点線の曲線ｃで示すＳｍ−Ｓｎ、あるいはＳｐ−Ｓｏも、０点を横切ることがない。

これに対し、図１０に示した演算回路部分により得られる出力としてのＴＥＳは、点線の曲線ｂに示す通り、ほとんどオフセットを含まないことが認められる。すなわち、本実施例の光ヘッド装置により、０点が正確に判別可能なＤＰＰ信号が得られることが判る。

再び図１０を参照すると、光検出器の受光面に集光された複数の集光スポット２１４および２１５，同２２４および２２５は、それぞれ、０次光および＋１次回折光の２層光ディスク記録再生時のクロストーク光による集光スポットである。

図１０に示す例においても、図６に示した例と同様に、回折光学素子２６の回折パターン３１の周縁部を透過した光ビームの集光スポットは、ドーナツ状（円環状）であり、例えば、集光スポット２１１は、デフォーカスしたクロストーク光２１４の中央部の円状の空隙に入り込む形状である。すなわち、集光スポット２１１と集光スポット２１４は互いに重なり合う部分を持たず、信号光とクロストーク光の干渉による層間クロストークを発生しない。

なお、図６により既に説明したように、集光スポットの中央部の円状の空隙は、クロストーク低減の観点からは大きい方が好ましいが、この場合、信号光の中央部の空隙も比例して大きくなるため、信号成分の劣化に繋がることから、図４に示した回折光学素子２６のｒ０（光スポットの径）に対するｒ１（回折領域の径）の比は、
ｒ１／ｒ０＝０．１５
程度が好ましい。

また、図１０により説明した実施の形態でも、サブビーム用の受光部２２３に、メインビームのクロストークの光スポット２１４が重ならないよう、それぞれの受光部の大きさおよび間隔が規定されている。すなわち、図１０に示す検出系においても、メインビームのクロストークによる光スポット２１４によるサブビームへのクロストークも低減することができる。

図１２は、図２に示した光ヘッド装置において、回折格子を、図３および図９に示した回折格子とは異なるタイプの回折格子とする別の実施の形態を説明している。なお、図１２においては、図２に示した光ヘッド装置と同一の構成については詳細な説明を省略する。

図１２に示す回折格子１１２２は、光ディスク１上の記録層５（３）上での集光スポットとして、０次光および＋１次光の２ビームのみを発生可能である。この場合、サブビーム（＋１次光）は、メインビーム（０次光）よりも光ビームが走査される方向について前方に位置されるよう、回折パターンが工夫されている点は図９で表される実施例と同じである。回折格子１１２２には、光ディスク１が回転される方向である矢印Ａ方向に対して逆向きになる矢印Ｂ方向にサブビーム（２つの回折成分）を形成可能な回折パターンが与えられている。換言すると、回折格子１１２２は、光ディスク１のトラックに集光されたメインビームに対して、光ディスク１が回転される方向の上流側で、非回折成分（メインビーム）の近傍に、サブビーム（回折成分）を集約して生起可能である。

図１２に示す回折格子１１２２によれば、誤ってデータマークの記録を行なうメインビームにより形成されたマークを、サブビームにより消去してしまう危険性が回避されることは図９の実施例と同じである。

より詳細には、図１２に示す回折格子１１２２によれば、＋１次回折光は、光束が２分割され、隣接する光ビーム（サブビーム）相互において、それぞれ、位相差がπとなる。

すなわち、回折格子１１２２は、光ディスク１のトラックの接線方向に平行な分割線１１２２ａにより２分割されている。

分割線１１２２ａにより２分割されたセルは、互いに格子の位相が反転されている。このため、回折格子１１２２の各セルで回折された回折光は、互いに位相がπずれた光束となる。

なお、図１２に示す回折格子１１２２においては、それぞれのセル（回折要素）は、ブレーズ格子であり、その結果、０次光と＋１次光の２ビームのみ（回折格子１１２２が２分割であるから光スポットは２個）が得られる。

詳述しないが、レーザ光源２０を出射された光ビーム１００が回折格子１１２２を通過し、対物レンズ２５により光ディスク１の記録面５（３）に集光されて反射される。その反射光ビームは、偏光ビームスプリッタ２３により回折光学素子２６に向けて反射され、図５に示したと同様に、回折される中心部分の回折ビームと周辺部を通過する非回折光ビームとに分離され、光検出器の受光面に結像される。

光検出器の受光面には、図１３に示す通り、メインビーム（０次光）に対応した集光スポット３１１および３１２が、またサブビーム（＋１次回折光）に対応した集光スポット３２１および３２２が、それぞれ、結像される。なお、それぞれの集光スポットは、２分割受光部３１３および３２３に、結像される。

２分割受光部３１３および３２３は、光ディスク１のトラックに平行な方向に対応した分割線３２８ａ（図１２における分割線１１２２ａに対応）により２分割されている。

ここで、２分割受光部３１３の左右のセルをｑ，ｒ、同様に２分割受光部３２３の左右のセルをｖ，ｗとする。各セルからは、そのセルに照射された光強度に応じた電流が出力される。出力された電流は、図示しないＩ／Ｖ変換アンプにより電圧に変換され、電圧出力となる。

各セルｑ，ｒ，ｖ，ｗから得られる電圧出力信号をＳｑ，Ｓｒ，Ｓｖ，Ｓｗとすると、図１３に示す演算回路部分において、ＤＰＰ信号であるトラッキングエラー信号ＴＥＳは、
ＴＥＳ＝（Ｓｑ−Ｓｒ）−ｋ（Ｓｖ−Ｓｗ）
により、求めることができる。

このようにして求められるＤＰＰ（ＴＥＳ）信号によれば、周知の通り対物レンズ２５がトラックと垂直方向にシフトした場合に通常生ずるオフセットが除去された信号が得られる。

図１４に、図１３に示した信号処理系（演算部）で得られるＴＥＳ出力の一例を示す。

図１４は、光源２０から出射される光ビームの波長λをλ＝４０５ｎｍ、対物レンズ２５の開口数ＮＡをＮＡ＝０．６５、光ディスク１のトラックピッチを０．４μｍ、およびｋ＝１．０とし、対物レンズ２５のレンズシフトが１５０μｍであるとして計算した結果である。

図１４から明らかなように、曲線ａで示す通常のプッシュプル信号Ｓｑ−Ｓｒは大きなオフセットを生じ、０点を横切ることがない。同様に、点線の曲線ｃで示すＳｖ−Ｓｗも、０点を横切ることがない。

これに対し、図１３に示した演算回路部分により得られる出力としてのＴＥＳは、点線の曲線ｂに示す通り、ほとんどオフセットを含まないことが認められる。すなわち、本実施例の光ヘッド装置により、０点が正確に判別可能なＤＰＰ信号が得られることが判る。

再び図１３を参照すると、光検出器の受光面に集光された複数の集光スポット３１４および３１５，同３２４および３２５は、それぞれ、０次光および＋１次回折光の２層光ディスク記録再生時のクロストーク光による集光スポットである。

図１３に示す例においても、図６、図１０に示した例と同様に、回折光学素子２６の回折パターン３１の周縁部を透過した光ビームの集光スポットは、ドーナツ状（円環状）であり、例えば、集光スポット３１１は、デフォーカスしたクロストーク光３１４の中央部の円状の空隙に入り込む形状である。すなわち、集光スポット３１１と集光スポット３１４は互いに重なり合う部分を持たず、信号光とクロストーク光の干渉による層間クロストークを発生しない。

なお、図６、図１０により既に説明したように、集光スポットの中央部の円状の空隙は、クロストーク低減の観点からは大きい方が好ましいが、この場合、信号光の中央部の空隙も比例して大きくなるため、信号成分の劣化に繋がることから、図４に示した回折光学素子２６のｒ０（光スポットの径）に対するｒ１（回折領域の径）の比は、
ｒ１／ｒ０＝０．１５
程度が好ましい。

また、図１３により説明した実施の形態でも、サブビーム用の受光部３２３に、メインビームのクロストークの光スポット３１４が重ならないよう、それぞれの受光部の大きさおよび間隔が規定されている。すなわち、図１３に示す検出系においても、メインビームのクロストークによる光スポット３１４によるサブビームへのクロストークも低減することができる。

なお、図６および図１０および図１３に示した検出系のそれぞれにおいては、光検出器２８には回折光学素子２６の中央回折パターン３１で回折された集光スポットに対応した受光部が無いが、これらに対応した別の受光部を設けても良い。

例えば、図６の集光スポット１２２用に受光部１１６を配置し、図１５のように構成してもよい。この場合、受光部１１３および受光部１１６の両者から、メインビームによる信号を検出することで、データ再生に用いるメインビームの受光総光量を増加させることができ、信号検出感度を高めることが可能となる。

同様に、図１０の集光スポット２１２用に受光部２１６を配置し、図１６のように構成でもよい。いうまでもなく、この場合も、受光部２１３および受光部１１６の両者から、メインビームによる信号を検出することで、データ再生に用いるメインビームの受光総光量を増加させることが出来、良好な信号検出が可能となる（検出信号のノイズ成分に対する信号成分の比率が向上される）。

同様に、図１３の集光スポット３１２用に受光部３１６を配置し、図１７のように構成でもよい。いうまでもなく、この場合も、受光部３１３および受光部３１６の両者から、メインビームによる信号を検出することで、データ再生に用いるメインビームの受光総光量を増加させることが出来、良好な信号検出が可能となる（検出信号のノイズ成分に対する信号成分の比率が向上される）。

以上説明したように、本発明の受光光学系を用いることにより、２層ディスクに情報を記録し、または情報を再生する際の層間クロストークが低減できる。

また、ＤＰＰ信号を検出する３ビーム検出系において、トラックピッチに拘わりなく、すなわち２以上のトラックピッチのトラックを有する光ディスクの任意のトラックにおいても、安定なトラッキング制御が可能となる。

また、ＤＰＰ信号検出系を、２ビームにより検出可能としたことにより、受光素子の数が低減され、従ってコストも低減される。同時に、光検出器の受光面の全体の面積が縮小されることにより、ノイズが低減される。

また、サブビームをメインビームがディスクを走査する方向の前方すなわち光ディスクの回転方向に対してメインビームよりも前方にのみサブビームを照射することで、例えば情報の記録直後の記録マークにサブビームが照射されて記録マークが不安定な状態になる（記録マークが消去される）虞が抑止される。

なお、この発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて、もしくは一部を削除して実施されてもよく、その場合は、組み合わせもしくは削除に起因したさまざまな効果が得られる。

例えば、発明の詳細な説明においては、光ディスク装置を例に、本発明の実施の形態を説明したが、記録媒体として光ディスクを用いる動画撮影用カメラや、音楽データを収容する携帯用の音響機器等にも適用可能であることはいうまでもない。

この発明の実施の形態が適用される光ディスク装置および光ヘッド装置を用いて情報の記録および再生もしくは消去が可能な記録媒体（光ディスク）の一例を説明する概略図。 この発明の実施の形態が適用される光ディスク装置および光ヘッド装置の一例を説明する概略図。 図２に示した光ヘッド装置に組み込まれる回折格子ならびに回折格子により回折された光ビームと光ディスクのトラックとの関係を説明する概略図。 図２に示した光ヘッド装置に組み込まれる回折光学素子の回折領域と非回折領域（単純透過領域）との関係を説明する概略図。 図２に示した光ヘッド装置に組み込まれる回折光学素子と光検出器に結像される光ビームとの関係を説明する概略図。 図２に示した光ヘッド装置に組み込まれる信号検出系および信号処理系の一例を説明する概略図。 図６に示した信号処理系（演算部）で得られるＴＥＳ出力の一例を示すグラフ。 図１に示した２層光ディスクにおいて層間クロストークが生じる原理を説明する概略図。 図２に示した光ヘッド装置に組み込まれる回折格子の別の実施の形態およびその回折格子により回折された光ビームと光ディスクのトラックとの関係を説明する概略図。 図２に示した光ヘッド装置に図９に示した回折格子を組み込んだ場合に利用される信号検出系および信号処理系の一例を説明する概略図。 図１０に示した信号処理系（演算部）で得られるＴＥＳ出力の一例を示すグラフ。 図２に示した光ヘッド装置に組み込まれる回折格子の第３の実施の形態およびその回折格子により回折された光ビームと光ディスクのトラックとの関係を説明する概略図。 図２に示した光ヘッド装置に図１２に示した回折格子を組み込んだ場合に利用される信号検出系および信号処理系の一例を説明する概略図。 図１３に示した信号処理系（演算部）で得られるＴＥＳ出力の一例を示すグラフ。 図６に示した信号処理系（演算部）の変形例を説明する概略図。 図１０に示した信号処理系（演算部）の変形例を説明する概略図。 図１３に示した信号処理系（演算部）の変形例を説明する概略図。

符号の説明

１…光ディスク（記録媒体）、２…基板、３…第１の記録層（記録層（Ｌ１））、４…中間層、５…第２の記録層（記録層（Ｌ０））、６…基板、１１…光ヘッド装置、１２…演算回路、１３…サーボドライバ、２０…半導体レーザ装置、２１…コリメートレンズ、２２…３ビーム生成用回折格子、２３…偏光ビームスプリッタ、２４…λ／４板、２５…対物レンズ、２６…検出用回折光学格子（ＨＯＥ）、２７…集光レンズ、２８…光検出器、２９…アクチュエータ。

Claims (13)

1. 光源からの光を、少なくとも２層の記録層を有する記録媒体のいずれかの記録層に集光する対物レンズと、
   前記対物レンズを通過して上記記録媒体の記録層に集光される光に、そのまま通過する非回折成分とその周辺に±１次回折成分を生起させる回折素子と、
   前記対物レンズにより捕捉された上記記録媒体のいずれかの記録層で反射された光を、前記対物レンズの中心およびその近傍を通過した第１の光束と、第１の光束よりも外側を通過した第２の光束に分割する光学素子と、
   複数の検出領域を有し、前記光学素子により分離された上記第１の光束と上記第２の光束のうちの少なくとも一方を受光して、その強度に対応する電気信号を出力する光検出器と、
   前記光検出器の出力から、上記記録媒体の記録面に固有の案内溝と直交する方向の成分のオフセット成分を除去する信号処理回路と、
   を有することを特徴とする光ヘッド装置。
2. 前記回折素子は、上記非回折成分が集光される上記記録媒体の同一の上記案内溝上に、上記±１次回折成分の位相が反転されたそれぞれ２つの光スポットを提供可能な回折パターンを有することを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
3. 前記光学素子により、前記対物レンズで捕捉された光が上記第１および上記第２の光束に分割される割合は、上記第２の光束の半径を１とするとき、最大でその半径の０．１５倍に上記第１の光束の半径が規定されることを特徴とする請求項１ないし２記載の光ヘッド装置。
4. 前記回折素子は、上記記録媒体に投影された状態で上記記録媒体に固有の案内溝と平行な方向に２分割されたバイナリ型回折格子を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光ヘッド装置。
5. 光源からの光を、少なくとも２層の記録層を有する記録媒体のいずれかの記録層に集光する対物レンズと、
   前記対物レンズを通過して上記記録媒体の記録層に集光される光に、そのまま通過する非回折成分と、非回折成分の近傍に回折成分を集約して生起させる回折素子と、
   前記対物レンズにより捕捉された上記記録媒体のいずれかの記録層で反射された光を、前記対物レンズの中心およびその近傍を通過した第１の光束と、第１の光束よりも外側を通過した第２の光束に分割する光学素子と、
   複数の検出領域を有し、前記光学素子により分離された上記第１の光束と上記第２の光束のうちの少なくとも一方を受光して、その強度に対応する電気信号を出力する光検出器と、
   前記光検出器の出力から、上記記録媒体の記録面に固有の案内溝と直交する方向の成分のオフセット成分を除去する信号処理回路と、
   を有することを特徴とする光ヘッド装置。
6. 前記回折素子は、上記非回折成分が集光される上記記録媒体の同一の上記案内溝上であって、上記非回折成分が集光される位置に対して上記記録媒体が回転される方向の上流側に、回折成分の位相が反転された２つの光スポットを２組提供可能な回折パターンを有することを特徴とする請求項５記載の光ヘッド装置。
7. 前記光学素子により、前記対物レンズで捕捉された光が上記第１および上記第２の光束に分割される割合は、上記第２の光束の半径を１とするとき、最大でその半径の０．１５倍に上記第１の光束の半径が規定されることを特徴とする請求項６記載の光ヘッド装置。
8. 前記回折素子は、上記記録媒体に投影された状態で上記記録媒体に固有の案内溝と平行な方向および直交する方向にそれぞれ２分割されたブレーズ型回折格子を含むことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の光ヘッド装置。
9. 前記回折素子は、上記非回折成分が集光される上記記録媒体の同一の上記案内溝上であって、上記非回折成分が集光される位置に対して上記記録媒体が回転される方向の上流側に、回折成分の位相が反転された２つの光スポットを１組提供可能な回折パターンを有することを特徴とする請求項５記載の光ヘッド装置。
10. 前記光学素子により、前記対物レンズで捕捉された光が上記第１および上記第２の光束に分割される割合は、上記第２の光束の半径を１とするとき、最大でその半径の０．１５倍に上記第１の光束の半径が規定されることを特徴とする請求項９記載の光ヘッド装置。
11. 前記回折素子は、上記記録媒体に投影された状態で上記記録媒体に固有の案内溝と平行な方向に２分割されたブレーズ型回折格子を含むことを特徴とする請求項５、９または１０のいずれかに記載の光ヘッド装置。
12. 光源からの光を、少なくとも２層の記録層を有する記録媒体のいずれかの記録層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを通過して上記記録媒体の記録層に集光される光に、そのまま通過する非回折成分とその周辺に±１次回折成分を生起させる回折素子と、前記対物レンズにより捕捉された上記記録媒体のいずれかの記録層で反射された光を、前記対物レンズの中心およびその近傍を通過した第１の光束と、第１の光束よりも外側を通過した第２の光束に分割する光学素子と、複数の検出領域を有し、前記光学素子により分離された上記第１の光束と上記第２の光束のうちの少なくとも一方を受光して、その強度に対応する電気信号を出力する光検出器と、前記光検出器の出力から、上記記録媒体の記録面に固有の案内溝と直交する方向の成分のオフセット成分を除去する信号処理回路と、を有することを特徴とする光ヘッド装置と、
    前記光学素子により分離された上記第１の光束から上記記録媒体に記録されている情報を再生する信号処理部と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
13. 光源からの光を、少なくとも２層の記録層を有する記録媒体のいずれかの記録層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを通過して上記記録媒体の記録層に集光される光に、そのまま通過する非回折成分と、非回折成分の近傍に回折成分を集約して生起させる回折素子と、前記対物レンズにより捕捉された上記記録媒体のいずれかの記録層で反射された光を、前記対物レンズの中心およびその近傍を通過した第１の光束と、第１の光束よりも外側を通過した第２の光束に分割する光学素子と、複数の検出領域を有し、前記光学素子により分離された上記第１の光束と上記第２の光束のうちの少なくとも一方を受光して、その強度に対応する電気信号を出力する光検出器と、前記光検出器の出力から、上記記録媒体の記録面に固有の案内溝と直交する方向の成分のオフセット成分を除去する信号処理回路と、を有することを特徴とする光ヘッド装置と、
    前記光学素子により分離された上記第１の光束から上記記録媒体に記録されている情報を再生する信号処理部と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。

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