JP2007042252A - 光学素子および光ピックアップ装置ならびに光学的情報記録および／または再生装置 - Google Patents

光学素子および光ピックアップ装置ならびに光学的情報記録および／または再生装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 ２つのサブビームに光量差がある場合においても、オフセットを有効に低減することができ、良好なトラッキングエラー信号を検出することができる光学素子および光ピックアップ装置ならびに光学的情報記録および／または再生装置を提供すること。
【解決手段】 第１〜第５の周期構造２、３、５、６、７によって、２つのサブビームの光量差の有無を問わず、２つのサブビームのそれぞれから検出される２つのサブプッシュプル信号の和信号の波形を理想的な波形にすることができるような３ビームを発生させること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学素子および光ピックアップ装置ならびに光学的情報記録および／または再生装置に係り、特に、トラッキングエラー信号におけるオフセットを低減するのに好適な光学素子および光ピックアップ装置ならびに光学的情報記録および／または再生装置に関する。
従来から、オーディオ、ビデオまたはコンピュータ等の多岐の分野において、光ディスク等の光学的情報記録媒体に対して光学的に情報の記録や再生を行う光学的情報記録装置および光学的情報再生装置が採用されていた。
このような光学的情報記録装置や光学的情報再生装置においては、光源から出射された光（例えば、レーザ光）を、対物レンズを経て光学的情報記録媒体の記録面上に照射するために、光ピックアップ装置が用いられていた。
このような光ピックアップ装置においては、光源から出射された光を、対物レンズを経て光学的情報記録媒体の記録面に形成されたトラック上に適正に照射するために、光をトラックに追従させるためのトラッキングを行うようになっていた。
このトラッキングにおいては、記録面上に照射された光の光スポットの反射光を光検出器（ＰＤＩＣ等）によって検出し、この光検出器による演算によって、トラッキングエラー信号を検出するようになっていた。
そして、トラッキングエラー信号に応じて、対物レンズの位置をサーボ機構によって補正するようになっていた。
このようなトラッキングエラー信号の検出方法としては、従来から、ＤＰＤ方式、３スポット方式、プッシュプル方式、差動プッシュプル方式（以下、従来型ＤＰＰ方式と称する）等の種々の検出方式が採用されていた。
これらの中で、特に、従来型ＤＰＰ方式は、対物レンズがトラッキング中に光ディスクの半径方向（ラジアル方向）に変位したとしても、トラッキングエラー信号のオフセットを低減し、トラッキングをとる上で有利であった。
この従来型ＤＰＰ方式を採用した光ピックアップ装置においては、例えば、特許文献１の図２に示すように、レーザ光を出射する光源とハーフミラーとの間の光路上に、光源から出射された光を回折させて０次光（以下、メインビームと称する）および±１次光（以下、サブビームと称する）からなる３ビームを発生させる回折格子を配置している。
光源から出射された３ビームは、ハーフミラーによって反射された後、コリメータレンズによって平行光に変換され、次いで、対物レンズによって集光されて、光ディスクの記録面上に３個の光スポットとして照射される。
このとき、特許文献１の図４に示すように、３個の光スポットのうち、メインビームの光スポットが記録面の案内溝上に照射される場合には、２つのサブビームの光スポットについては、当該案内溝に光ディスクの半径方向において隣位する２つのトラック上に照射されることになる。逆に、メインビームの光スポットが記録面のトラック上に照射される場合には、２つのサブビームの光スポットについては、当該トラックに光ディスクの半径方向における内側および外側において隣位する２つの案内溝上にそれぞれ照射される。
これは、回折格子を光軸回りに回転調整する等の手段によって、各光スポットの照射位置が調整されていることによるものである。
光ディスクの記録面に照射された３ビームは、この記録面において反射される。このとき、３ビームの光ディスクによる反射光のうち、メインビームの光ディスクによる反射光と、サブビームの光ディスクによる反射光とは、記録面上における照射位置（反射位置）が異なることにより、互いに１８０°の位相差を有する。
そして、３ビームの光ディスクによる反射光は、対物レンズ、コリメータレンズを経てハーフミラーに到達し、このハーフミラーによって透過された後に、検出レンズを経て光検出器に入射する。
この光検出器は、特許文献１の図４を援用すると、プッシュプル分割線によって４つに分割された４つの分割受光面を備えた４分割受光面（１つ）と、２つの分割受光面を備えた２分割受光面（２つ）とを有している。４分割受光面は、特許文献１の図４における符号２０ａに相当し、２分割受光面は、特許文献１の図４における符号２０ｂ、２０ｃに相当する。
４分割受光面には、メインビームの光ディスクによる反射光が入射し、２つの２分割受光面には、２つのサブビームの光ディスクによる反射光がそれぞれ入射する。
各受光面に３ビームの反射光が入射すると、各受光面上に、各反射光の検出光スポットが形成される。
この検出光スポットは、各受光面において、分割受光面ごとに電気信号に変換される。
そして、前述した４分割受光面においては、２組の２つの分割受光面の電気信号の和信号を算出し、この和信号を特許文献１の図４において符号５０ａで示される減算器によって減算処理することによって、メインビームについてのプッシュプル信号（以下、メインプッシュプル信号と称する）を検出する。このメインプッシュプル信号は、特許文献１の図４において符号Ｓａで示されている。
また、前述した２つの２分割受光面においては、それぞれ２つの分割受光面の電気信号を特許文献１の図４において符号５０ｂ、５０ｃで示される減算器によって減算処理することによって、２つのサブビームについてのプッシュプル信号（以下、サブプッシュプル信号と称する）を検出する。これら２つのサブプッシュプル信号は、特許文献１の図４において符号Ｓｂ、Ｓｃで示されている。
ここで、メインプッシュプル信号と、２つのサブプッシュプル信号とは、互いに１８０°の位相差（逆相）を有している。これは、メインビームの光ディスクによる反射光のプッシュプル信号波形と、サブビームの光ディスクによる反射光のプッシュプル信号波形とが、互いに１８０°の位相差を有することによるものである。
そして、２つのサブプッシュプル信号は、特許文献１の図４において符号５１で示される加算器によって加算処理されて和信号に変換された後に、特許文献１の図４において符号５２で示される増幅器によって増幅される。
最後に、増幅器によって増幅されたサブプッシュプル信号の和信号は、メインプッシュプル信号との間で特許文献１の図４において符号５３で示される減算器による減算処理が行われる。これにより、特許文献１の図４に示すように、従来型ＤＰＰ方式のトラッキングエラー信号が検出される。
このとき、各プッシュプル信号に、対物レンズの光ディスクの半径方向への変位等を原因とした同極性（特許文献１図４において正）のオフセットが生じたとしても、メインプッシュプル信号と２つのサブプッシュプル信号との間に１８０°の位相差があることにより、オフセット成分が除去され、なおかつ信号成分が増幅されたトラッキングエラー信号が検出される。
しかし、このような従来型ＤＰＰ方式は、特許文献１の図４に示したものとトラックピッチが異なる光ディスクを用いる場合には、トラッキングエラー信号を適正に検出することができないといった問題を有している。
そこで、このような従来型ＤＰＰ方式の問題を解決するために、メインビームとサブビームとを同一のトラック上または案内溝上に照射させる場合においても、トラッキングエラー信号を検出することが可能とされた検出方式（以下、第１世代インライン型ＤＰＰ方式と称する）が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
この第１世代インライン型ＤＰＰ方式の従来型ＤＰＰ方式との特徴的な差異点は、特許文献１の図５においても参照されているように、３ビームを発生させる回折格子として、一方の略半面に形成された凸部および凹部からなる周期構造と、他方の略半面に形成された凸部および凹部からなる周期構造とが、互いに１８０°の位相差を有する回折格子を用いる点である。
このような回折格子を用いれば、特許文献１の図６に示すように、光ディスクにおける同一の案内溝上に、メインビームの光スポットと２つのサブビームの光スポットとを照射する場合においても、従来型ＤＰＰ方式と同様に、メインプッシュプル信号と、２つのサブプッシュプル信号との間に１８０°の位相差を付与することができる。
この結果、従来型ＤＰＰ方式と同様にトラッキングエラー信号を検出することができる。
しかし、このような第１世代インライン型ＤＰＰ方式においても、対物レンズが光ディスクに半径方向に変位した場合に、その変位量に応じてトラッキングエラー信号の振幅が大幅に低減してしまうといった視野特性の劣化の問題を有している。
そこで、第１世代インライン型ＤＰＰ方式の利点を活かしつつ視野特性の劣化の問題を解決することを目的としたトラッキングエラー信号の検出方式（以下、第２世代インライン型ＤＰＰ方式と称する）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この第２世代インライン型ＤＰＰ方式の第１世代インライン型ＤＰＰ方式との特徴的な差異点は、本願の図２７に示すように、凸部４０および凹部４１からなる周期構造を有する第１の領域４２と、この第１の領域４２を挟む凸部４０および凹部４１からなる周期構造を有する第２領域４３ならびに第３の領域４５の３つの領域４２、４３、４５に分割された回折格子４６を用いる点にある。
この回折格子４６は、第１の領域４２の周期構造に対して第２および第３の領域４３、４５の周期構造の位相が９０°異なり、かつ、第２の領域４３の周期構造と第３の領域４５の周期構造との位相が互いに１８０°異なっている。
このような回折格子４６を用いれば、対物レンズが光ディスクの半径方向に変位したとしても、視野特性の劣化を抑制することが可能であった。
特開２００４−１４５９１５号公報 特開平９−８１９４２号公報
しかしながら、特許文献１に記載されたような第２世代インライン型ＤＰＰ方式においても、前述した回折格子４６によって発生された３ビームにおける２つのサブビームの間に光量差がある場合には、２つのサブビームのそれぞれから光検出器を介して検出される２つのプッシュプル信号（サブプッシュプル信号）の波形が崩れることがあった。
これは、光源から出射された光の強度分布に非対称性があることや、回折格子４６の凹部４１または凸部４０の形状が正確な矩形状からずれた非対称形状であること等の原因によるものである。
このようなサブプッシュプル信号の波形の崩れは、特に、ＤＶＤ−ＲＡＭのトラッキングを行う場合に顕著になる。
例えば、図２８は、２つのサブビームの光量差がない場合に、２つのサブビームのそれぞれから検出される２つのサブプッシュプル信号（図２８におけるサブ＋１次ＰＰ信号、サブ−１次ＰＰ信号）と、これら２つのサブプッシュプル信号の和信号（図２８におけるサブ±１次ＰＰ信号和）（縦軸）とを、光ディスクの記録面における２つのサブビームの光スポットの照射位置（横軸）との関係において示したものである。
一方、図２９は、２つのサブビームの光量差が３０％である場合に、２つのサブビームのそれぞれから検出される２つのサブプッシュプル信号（図２９におけるサブ＋１次ＰＰ信号、サブ−１次ＰＰ信号）と、これら２つのサブプッシュプル信号の和信号（図２９におけるサブ±１次ＰＰ信号和）とを、光ディスクの記録面における２つのサブビームの光スポットの照射位置との関係において示したものである。
図２８に示すように、２つのサブビームに光量差がないときには、グルーブ上にサブビームの光スポットが照射された場合に、２つのサブプッシュプル信号の和信号の値が０となるのに対して、図２９に示すように、２つのサブビームに光量差がある場合には、２つのサブプッシュプルの和信号の値が０からずれ、６〜７％のオフセットが生じてしまう。
このようなオフセットは、２つのサブビームに光量差がある場合には、対物レンズによる光ディスクの半径方向への変位の有無にかかわらず生じるものである。
したがって、前述した第２世代インライン型ＤＰＰ方式においては、対物レンズが光ディスクの半径方向に変位した場合における視野特性の劣化を抑制するのには有効であるものの、２つのサブビームに光量差がある場合に、オフセットを有効に低減したトラッキングエラー信号を確実に得ることができないといった問題が生じていた。
そこで、本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、２つのサブビームに光量差がある場合においても、オフセットを有効に低減することができ、良好なトラッキングエラー信号を検出することができる光学素子および光ピックアップ装置ならびに光学的情報記録および／または再生装置を提供することを目的とするものである。
前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係る光学素子の特徴は、コヒーレントな光を回折させて少なくとも３ビームを発生させる光学素子であって、厚み方向における少なくとも一方の面に、第１の周期構造と、この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なるように形成された第２の周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記一方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第３の周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第４の周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記他方の方向において隣接し、かつ、前記第３の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向し、さらに、前記第４の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第３の周期構造に対して位相が１８０°異なり、さらに、前記第４の回折構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第５の周期構造とを少なくとも含む格子面を備えた点にある。
また、請求項２に係る光学素子の特徴は、コヒーレントな光を回折させて少なくとも３ビームを発生させる光学素子であって、厚み方向における少なくとも一方の面に、第１の周期構造と、この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第２〜第ｎ（ｎ：３以上の自然数、以下同様）の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第２〜第ｎのすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成された第２〜第ｎの周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１のすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成され、さらに、前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造における第ｎ＋ｋ（ｋ：１以上ｎ−１以下の自然数、以下同様）の周期構造が、前記第２〜第ｎの周期構造における第ｋ＋１の周期構造と前記第１の周期構造を挟んで互いに対向するように形成され、さらに、前記第ｎ＋ｋの周期構造が、前記第ｋ＋１の周期構造と位相が１８０°異なるように形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造とを少なくとも含む格子面を備えた点にある。
さらに、請求項３に係る光学素子の特徴は、請求項１または２において、前記厚み方向における一方の面に、コヒーレントな第１の光に対応する前記格子面を備え、かつ、前記厚み方向における他方の面に、前記第１の光と波長が異なるコヒーレントな第２の光に対応する前記格子面を備えた点にある。
さらにまた、請求項４に係る光ピックアップ装置の特徴は、コヒーレントな光を出射する光源と、この光源から出射された光を回折させて３ビームを発生させる回折構造と、この回折構造によって発生された前記３ビームを集光して光学的記録媒体の記録面上に前記３ビームの光スポットを照射する対物レンズと、前記３ビームの光スポットの前記光学的情報記録媒体による反射光を受光して検出する光検出器とを少なくとも備えた光ピックアップ装置であって、前記回折構造が、厚み方向における少なくとも一方の面に、第１の周期構造と、この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なるように形成された第２の周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記一方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第３の周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第４の周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記他方の方向において隣接し、かつ、前記第３の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向し、さらに、前記第４の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第３の周期構造に対して位相が１８０°異なり、さらに、前記第４の回折構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第５の周期構造とを少なくとも含む格子面を備えた点にある。
また、請求項５に係る光ピックアップ装置の特徴は、コヒーレントな光を出射する光源と、この光源から出射された前記光を回折させて３ビームを発生させる回折構造と、この回折構造によって発生された前記３ビームを集光して光学的記録媒体の記録面上に前記３ビームの光スポットを照射する対物レンズと、前記３ビームの光スポットの前記光学的情報記録媒体による反射光を受光して検出する光検出器とを少なくとも備えた光ピックアップ装置であって、前記回折構造が、厚み方向における少なくとも一方の面に、第１の周期構造と、この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第２〜第ｎ（ｎ：３以上の自然数、以下同様）の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第２〜第ｎのすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成された第２〜第ｎの周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１のすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成され、さらに、前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造における第ｎ＋ｋ（ｋ：１以上ｎ−１以下の自然数、以下同様）の周期構造が、前記第２〜第ｎの周期構造における第ｋ＋１の周期構造と前記第１の周期構造を挟んで互いに対向するように形成され、さらに、前記第ｎ＋ｋの周期構造が、前記第ｋ＋１の周期構造と位相が１８０°異なるように形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造とを少なくとも含む格子面を備えた点にある。
さらに、請求項６に係る光ピックアップ装置の特徴は、請求項４または５において、前記光源として、互いに波長が異なるコヒーレントな光をそれぞれ出射する複数の光源を備え、前記回折構造として、前記複数の光源から出射されるコヒーレントな光にそれぞれに対応する前記格子面を有する複数の回折構造を備えた点にある。
さらにまた、請求項７に係る光ピックアップ装置の特徴は、請求項６において、前記複数の回折構造のうちの任意の１つの回折構造によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームに対応する光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射される点にある。
また、請求項８に係る光ピックアップ装置の特徴は、請求項４または５において、前記光源が、コヒーレントな第１の光および前記第１の光と波長が異なるコヒーレントな第２の光を選択的に出射するように形成され、前記回折構造が、前記厚み方向における一方の面に、前記第１の光に対応する前記格子面を備え、かつ、前記厚み方向における他方の面に、前記第２の光に対応する前記格子面を備えた点にある。
さらに、請求項９に係る光ピックアップ装置の特徴は、請求項８において、前記第１の光に対応する前記格子面によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームに対応する第１の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射され、前記第２の光に対応する前記格子面によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームに対応する第２の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射される点にある。
さらにまた、請求項１０に係る光学的情報記録および／または再生装置の特徴は、コヒーレントな光を出射する光源と、この光源から出射された光を回折させて３ビームを発生させる回折構造と、この回折構造によって発生された前記３ビームを集光して光学的情報記録媒体の記録面上に前記３ビームの光スポットを照射する対物レンズと、前記３ビームの光スポットの前記光学的情報記録媒体による反射光を受光して検出する光検出器と、この光検出器の検出結果に基づいてトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出装置と、このトラッキングエラー信号検出装置の検出結果に基づいて、前記対物レンズの位置を制御する対物レンズ位置制御装置とを少なくとも備え、前記対物レンズ位置制御装置によって前記対物レンズの位置を制御しつつ、前記光学的情報記録媒体への情報の記録および前記光学的情報記録媒体に記録された情報の再生の少なくとも一方を行う光学的情報記録および／または再生装置であって、前記回折構造が、厚み方向における少なくとも一方の面に、第１の周期構造と、この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なるように形成された第２の周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記一方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第３の周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第４の周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記他方の方向において隣接し、かつ、前記第３の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向し、さらに、前記第４の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第３の周期構造に対して位相が１８０°異なり、さらに、前記第４の回折構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第５の周期構造とを少なくとも含む格子面を備えた点にある。
また、請求項１１に係る光学的情報記録および／または再生装置の特徴は、コヒーレントな光を出射する光源と、この光源から出射された光を回折させて３ビームを発生させる回折構造と、この回折構造によって発生された前記３ビームを集光して光学的記録媒体の記録面上に前記３ビームの光スポットを照射する対物レンズと、前記３ビームの光スポットの前記光学的情報記録媒体による反射光を受光して検出する光検出器と、この光検出器の検出結果に基づいてトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出装置と、このトラッキングエラー信号検出装置の検出結果に基づいて、前記対物レンズの位置を制御する対物レンズ位置制御装置とを少なくとも備え、前記対物レンズ位置制御装置によって前記対物レンズの位置を制御しつつ、前記光学的情報記録媒体への情報の記録および前記光学的情報記録媒体に記録された情報の再生の少なくとも一方を行う光学的情報記録および／または再生装置であって、前記回折構造が、厚み方向における少なくとも一方の面に、第１の周期構造と、この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第２〜第ｎ（ｎ：３以上の自然数、以下同様）の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第２〜第ｎのすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成された第２〜第ｎの周期構造と、前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１のすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成され、さらに、前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造における第ｎ＋ｋ（ｋ：１以上ｎ−１以下の自然数、以下同様）の周期構造が、前記第２〜第ｎの周期構造における第ｋ＋１の周期構造と前記第１の周期構造を挟んで互いに対向するように形成され、さらに、前記第ｎ＋ｋの周期構造が、前記第ｋ＋１の周期構造と位相が１８０°異なるように形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造とを少なくとも含む格子面を備えた点にある。
さらに、請求項１２に係る光学的情報記録および／または再生装置の特徴は、請求項１０または請求項１１において、前記光源として、互いに波長が異なるコヒーレントな光をそれぞれ出射する複数の光源を備え、前記回折構造として、前記複数の光源から出射されるコヒーレントな光にそれぞれに対応する前記格子面を有する複数の回折構造を備えた点にある。
さらにまた、請求項１３に係る光学的情報記録および／または再生装置の特徴は、請求項１２において、前記複数の回折構造のうちの任意の１つの回折構造によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームによる情報の記録および再生の少なくとも一方に用いられる光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射される点にある。
また、請求項１４に係る光学的情報記録および／または再生装置の特徴は、請求項１０または請求項１１において、前記光源が、コヒーレントな第１の光および前記第１の光と波長が異なるコヒーレントな第２の光を選択的に出射するように形成され、前記回折構造が、前記厚み方向における一方の面に、前記第１の光に対応する前記格子面を備え、かつ、前記厚み方向における他方の面に、前記第２の光に対応する前記格子面を備えた点にある。
さらに、請求項１５に係る光学的情報記録および／または再生装置の特徴は、請求項１４において、前記第１の光に対応する前記格子面によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームによる情報の記録および再生の少なくとも一方に用いられる第１の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射され、前記第２の光に対応する前記格子面によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームによる情報の記録および再生の少なくとも一方に用いられる第２の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射される点にある。
本発明の請求項１に係る光学素子によれば、第１〜第５の周期構造によって、２つのサブビームの光量差の有無を問わず、２つのサブビームのそれぞれから検出される２つのサブプッシュプル信号の和信号（以下、サブプッシュプル和信号と称する）の波形を理想的な波形にすることができるような３ビームを発生させることが可能となる。この結果、２つのサブビームに光量差がある場合においても、オフセットを有効に低減することができ、良好なトラッキングエラー信号を検出することができる光学素子を実現することができる。
また、請求項２に係る光学素子によれば、第１〜第２ｎ−１の周期構造によって、２つのサブビームの光量差の有無を問わず、サブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることができる３ビームを発生させることが可能となる。この結果、２つのサブビームに光量差がある場合においても、オフセットを有効に低減することができ、良好なトラッキングエラー信号を検出することができる光学素子を実現することができる。
さらに、請求項３に係る光学素子によれば、更に、２波長光源を用いる場合においても、２波長光源から出射された互いに異なる波長の光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることが可能となる。この結果、請求項１または２に係る光ピックアップ装置の効果に加えて、さらに、より多くの種類の光学的情報記録媒体を用いる場合においても、良好なトラッキングエラー信号を検出することができ、汎用性を向上させることができる光学素子を実現することができる。
さらにまた、請求項４に係る光ピックアップ装置によれば、第１〜第５の周期構造を有する回折構造によって３ビームを発生させることにより、２つのサブビームの光量差の有無を問わず、サブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることが可能となる。この結果、２つのサブビームの光量差がある場合においても、オフセットを有効に低減することができ、良好なトラッキングエラー信号を検出することができる光ピックアップ装置を実現することができる。
また、請求項５に係る光ピックアップ装置によれば、第１〜第２ｎ−１の周期構造を有する回折構造によって３ビームを発生させることにより、２つのサブビームの光量差の有無を問わず、サブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることが可能となる。この結果、２つのサブビームの光量差がある場合においても、オフセットを有効に低減することができ、良好なトラッキングエラー信号を検出することができる光ピックアップ装置を実現することができる。
さらに、請求項６に係る光ピックアップ装置によれば、更に、互いに波長が異なる光を出射する複数の光源を用いる場合においても、各光源から出射された光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることが可能となる。この結果、請求項４または５に係る光ピックアップ装置の効果に加えて、さらに、より多くの種類の光学的情報記録媒体を用いる場合においても、良好なトラッキングエラー信号を検出することができ、汎用性を向上させることができる光ピックアップ装置を実現することができる。
さらにまた、請求項７に係る光ピックアップ装置によれば、更に、互いに波長が異なる光を出射する複数の光源を用いる場合に、任意の１つの光源から出射された光を、この光源に対応する任意の１つの回折構造によって回折させて３ビームを発生させ、この３ビームの３つの光スポットを、この３ビームに対応する光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射することが可能となる。また、この任意の１つの光源以外の光源から出射される光についても、その光源に対応する光学的情報記録媒体に対して同様に作用させることが可能となる。この結果、請求項６に係る光ピックアップ装置の効果に加えて、さらに、互いに波長が異なる光を出射する複数の光源を用いる場合に、各光源から出射される光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を、いずれも、より理想的な波形にすることができ、多種類の光学的情報記録媒体のいずれを用いる場合においても、より良好なトラッキングエラー信号を検出することができる光ピックアップ装置を実現することができる。
また、請求項８に係る光ピックアップ装置によれば、更に、２波長光源を用いる場合においても、２波長光源から出射された互いに異なる波長の光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることが可能となる。この結果、請求項４または５に係る光ピックアップ装置の効果に加えて、さらに、より多くの種類の光学的情報記録媒体を用いる場合においても、良好なトラッキングエラー信号を検出することができ、汎用性を向上させることができる光ピックアップ装置を実現することができる。
さらに、請求項９に係る光ピックアップ装置によれば、更に、第１の光または第２の光を選択的に出射する２波長光源を用いる場合に、第１の光に対応する格子面によって第１の光を回折させて３ビームを発生させ、この３ビームの３つの光スポットを、第１の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射することが可能となる。また、第２の光に対応する格子面によって第２の光を回折させて３ビームを発生させ、この３ビームの３つの光スポットを、第２の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射することが可能となる。この結果、請求項８に係る光ピックアップ装置の効果に加えて、さらに、２波長光源を用いる場合に、第１および第２の光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を、いずれも、より理想的な波形にすることができ、２種類の光学的情報記録媒体のいずれを用いる場合においても、より良好なトラッキングエラー信号を検出することができる光ピックアップ装置を実現することができる。
さらにまた、請求項１０に係る光学的情報記録および／または再生装置によれば、第１〜第５の周期構造を有する回折構造によって３ビームを発生させることにより、２つのサブビームの光量差の有無を問わず、サブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることができ、この理想的なサブプッシュプル和信号に基づいて検出されたトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズの位置を制御することが可能となる。この結果、２つのサブビームの光量差がある場合においても、オフセットを有効に低減して良好なトラッキングエラー信号を検出することができ、ひいては、光学的情報記録媒体に対する情報の記録および／または再生を適正に行うことができる光学的情報記録および／または再生装置を実現することができる。
また、請求項１１に係る光学的情報記録および／または再生装置によれば、第１〜第２ｎ−１の周期構造を有する回折格子によって３ビームを発生させることにより、２つのサブビームの光量差の有無を問わず、サブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることができ、この理想的なサブプッシュプル和信号に基づいて検出されたトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズの位置を制御することが可能となる。この結果、２つのサブビームの光量差がある場合においても、オフセットを有効に低減して良好なトラッキングエラー信号を検出することができ、ひいては、光学的情報記録媒体に対する情報の記録および／または再生を適正に行うことができる光学的情報記録および／または再生装置を実現することができる。
さらに、請求項１２に係る光学的情報記録および／または再生装置によれば、更に、互いに波長が異なる光を出射する複数の光源を用いる場合においても、各光源から出射された光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることができ、これらの理想的なサブプッシュプル和信号に基づいてそれぞれ検出された各光源から出射された光のそれぞれに対応するトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズの位置を制御することが可能となる。この結果、請求項１０または１１に係る光学的情報記録および／または再生装置の効果に加えて、さらに、より多くの種類の光学的情報記録媒体を用いる場合においても、光学的情報記録媒体に対する情報の記録および／または再生を適正に行うことができる光学的情報記録および／または再生装置を実現することができる。
さらにまた、請求項１３に係る光学的情報記録および／または再生装置によれば、更に、互いに波長が異なる光を出射する複数の光源を用いる場合に、任意の１つの光源から出射された光を、この光源に対応する任意の１つの回折構造によって回折させて３ビームを発生させ、この３ビームの３つの光スポットを、この３ビームに対応する光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射することが可能となる。また、この任意の１つの光源以外の光源から出射される光についても、その光源に対応する光学的情報記録媒体に対して同様に作用させることが可能となる。この結果、請求項１２に係る光学的情報記録および／または再生装置の効果に加えて、さらに、互いに波長が異なる光を出射する複数の光源を用いる場合に、各光源から出射される光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を、いずれも、より理想的な波形にすることができ、多種類の光学的情報記録媒体のいずれに対しても、情報の記録および／または再生をより適正に行うことができる光学的情報記録および／または再生装置を実現することができる。
また、請求項１４に係る光学的情報記録および／または再生装置によれば、更に、２波長光源を用いる場合においても、２波長光源から出射された互いに異なる波長の光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることができ、これらの理想的なサブプッシュプル和信号に基づいてそれぞれ検出された各光源から出射された光のそれぞれに対応するトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズの位置を制御することが可能となる。この結果、請求項１０または１１に係る光学的情報記録および／または再生装置の効果に加えて、さらに、より多くの種類の光学的情報記録媒体を用いる場合においても、光学的情報記録媒体に対する情報の記録および／または再生を適正に行うことができる光学的情報記録および／または再生装置を実現することができる。
さらに、請求項１５に係る光学的情報記録および／または再生装置によれば、更に、第１の光または第２の光を選択的に出射する２波長光源を用いる場合に、第１の光に対応する格子面によって第１の光を回折させて３ビームを発生させ、この３ビームの３つの光スポットを、第１の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射することが可能となる。また、第２の光に対応する格子面によって第２の光を回折させて３ビームを発生させ、この３ビームの３つの光スポットを、第２の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射することが可能となる。この結果、請求項１４に係る光学的情報記録および／または再生装置の効果に加えて、さらに、２波長光源を用いる場合に、第１および第２の光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を、いずれも、より理想的な波形にすることができ、２種類の光学的情報記録媒体のいずれに対しても、情報の記録および／または再生をより適正に行うことができる光学的情報記録および／または再生装置を実現することができる。
以下、本発明に係る光学素子および光ピックアップ装置ならびに光学的情報記録および／または再生装置の第１実施形態について、図１〜図１４を参照して説明する。
（光学素子の第１実施形態）
本実施形態における光学素子は、コヒーレントな光を回折させて少なくとも３ビームを発生させるように形成されている。
図１に示すように、本実施形態における光学素子１は、図１における紙面と直交する方向に所定の厚みを有しており、この厚み方向における紙面手前側の面に、格子面１ａを備えている。
格子面１ａは、複数の凸部２ａおよび凹部２ｂが、図１における縦方向に沿って交互に整列された第１周期構造２を有している。
第１周期構造２に対して第１周期構造２の周期方向（図１における縦方向）に直交する一方の方向（図１における左方向）において隣接する位置には、第１周期構造２に対して位相が９０°異なる第２周期構造３が形成されている。
第２周期構造３は、第１周期構造２と同様に、複数の凸部３ａおよび凹部３ｂが、図１における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第２周期構造３の周期方向は、第１周期構造２の周期方向に平行とされている。
さらに、第２周期構造３の位相は、第１周期構造２の位相を０°とした場合に、−９０°となっている。
第１周期構造２に対して第１周期構造２の周期方向に直交する一方の方向（図１における左方向）において隣接し、かつ、第２周期構造３に対して第１の周期構造２の周期方向（図１における縦方向（下方））において隣接する位置には、第３周期構造５が形成されている。
第３周期構造５は、複数の凸部５ａおよび凹部５ｂが、図１における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第３周期構造５の周期方向も、第１周期構造２の周期方向に平行とされている。
さらに、第３周期構造５は、第１周期構造２に対して位相が９０°（図１において＋９０°）異なり、かつ、第２周期構造３に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造２に対して第１周期構造２の周期方向に直交する他方の方向（図１における右方向）において隣接し、かつ、第２周期構造３に対して第１周期構造２を挟んで対向する位置には、第４周期構造６が形成されている。
第４周期構造６は、複数の凸部６ａおよび凹部６ｂが、図１における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第４周期構造６の周期方向も、第１周期構造２の周期方向に平行とされている。
さらに、第４周期構造６は、第１周期構造２に対して位相が９０°（図１において＋９０°）異なり、かつ、第２周期構造３に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造２に対して第１周期構造２の周期方向に直交する他方の方向（図１における右方向）において隣接し、かつ、第３周期構造５に対して第１周期構造２を挟んで対向し、さらに、第４周期構造６に対して第１周期構造２の周期構造の周期方向（図１における縦方向（下方））において隣接する位置には、第５周期構造７が形成されている。
第５周期構造７は、複数の凸部７ａおよび凹部７ｂが、図１における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第５周期構造７の周期方向も、第１周期構造２の周期方向に平行とされている。
さらに、第５周期構造７は、第１周期構造２に対して位相が９０°（図１において−９０°）異なり、かつ、第３周期構造５に対して位相が１８０°異なり、さらに、第４周期構造６に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
このような光学素子は、光源から出射されたコヒーレントな光を回折させることによって、メインビーム（０次光）と２つのサブビーム（±１次光）とからなる３ビームを発生させるようになっている。
以下、便宜上、２つのサブビームのうち、＋１次光であるサブビームを＋１次サブビームと称し、−１次光であるサブビームを−１次サブビームと称する。
（光ピックアップ装置および光学的情報記録再生装置の第１実施形態）
次に、このような光学素子１によって発生される３ビームの具体的な内容について、本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の一形態である光学的情報記録再生装置についての実施形態とともに説明する。
本実施形態における光学的情報記録再生装置は、少なくとも、光ピックアップ装置１０を光ディスクの半径方向（内外周方向）にスライド可能なスライド機構と、光ピックアップ装置１０内の半導体レーザに所定のレーザ駆動電流を供給し、半導体レーザから所定の光量のレーザ光を出射させるレーザ点灯回路と、光ピックアップ装置１０内の光検出器から検出された各種サーボ信号が送られるサーボ信号生成回路と、光ピックアップ装置１０内の光検出器から検出された各種情報信号が送られる情報信号再生回路と、光ピックアップ装置１０内の対物レンズを各種サーボ信号に基づいて駆動させるアクチュエータおよびアクチュエータ駆動回路とを有して構成されている。なお、情報信号再生回路では光ディスクに記録された情報信号が再生される。
続いて、光ピックアップ装置１０について詳述する。ここでは、ＤＶＤの再生を一例として説明すると、光ピックアップ装置１０は、図２に示すように、ＤＶＤ用光源１４を有しており、このＤＶＤ用光源１４は、光学的情報記録媒体としてのＤＶＤ１５に対応する波長６６０ｎｍのコヒーレントな光を出射する。
ＤＶＤ用光源１４に対して光の出射側の位置には、回折構造としての前述した光学素子１が配置されており、この光学素子１には、ＤＶＤ用光源１４から出射された光が入射する。
そして、光学素子１は、ＤＶＤ用光源１４側から入射した光を回折させて、前述したメインビーム（以下、往路メインビームと称する）、＋１次サブビーム（以下、＋１次往路サブビームと称する）および−１次サブビーム（以下、−１次往路サブビームと称する）からなる３ビーム（以下、往路３ビームと称する）を発生させる。
光学素子１に対して往路３ビームの出射側の位置には、偏光ビームスプリッタ１７が配置されており、この偏光ビームスプリッタ１７には、光学素子１によって発生された往路３ビームが入射する。
そして、偏光ビームスプリッタ１７は、光学素子１側から入射した往路３ビームを反射させる。
偏光ビームスプリッタ１７に対して往路３ビームの反射側の位置には、コリメータレンズ１８が配置されており、このコリメータレンズ１８には、偏光ビームスプリッタ１７によって反射された往路３ビームが入射する。
そして、コリメータレンズ１８は、偏光ビームスプリッタ１７側から入射した往路３ビームを平行光に変換して出射する。
コリメータレンズ１８に対して往路３ビームの出射側の位置には、立ち上げミラー２０が配置されており、この立ち上げミラー２０には、コリメータレンズ１８から出射された往路３ビームが入射する。
そして、立ち上げミラー２０は、コリメータレンズ１８側から入射した往路３ビームを反射させる。
立ち上げミラー２０に対して往路３ビームの反射側の位置には、１／４波長板２１が配置されており、この１／４波長板２１には、立ち上げミラー２０によって反射された往路３ビームが入射する。
そして、１／４波長板２１は、立ち上げミラー２０側から入射した往路３ビームを直線偏光から円偏光に変換して出射する。
１／４波長板２１に対して往路３ビームの出射側の位置には、対物レンズ２２が配置されており、この対物レンズ２２には、１／４波長板２１から出射された往路３ビームが入射する。
そして、対物レンズ２２は、１／４波長板２１側から入射した往路３ビームを収束光に変換してＤＶＤ１５側に照射する。
これにより、ＤＶＤ１５の記録面上に、往路３ビームの３つの光スポットが照射される。
往路３ビームは、光スポットとして記録面上に照射されると、ＤＶＤ１５の記録面によって、復路３ビームとして対物レンズ２２側に反射される。
なお、復路３ビームは、往路メインビームについてのＤＶＤ１５の記録面による反射光である復路メインビームと、＋１次往路サブビームについてのＤＶＤ１５の記録面による反射光である＋１次復路サブビームと、−１次往路サブビームについてのＤＶＤ１５の記録面による反射光である−１次復路サブビームとによって構成されている。
復路３ビームについてさらに述べると、往路３ビームのＤＶＤ１５の記録面による反射の際に、往路メインビーム、＋１次往路サブビームおよび−１次往路サブビームは、それぞれ、回折によって複数次の回折光に分光されて対物レンズ２２側に反射される。
これにより、復路３ビームにおける復路メインビームは、往路メインビームについてのＤＶＤ１５の記録面における反射の際の回折によって生じた０次光および±１次光を含む光として対物レンズ２２側に進行することになる。
また、復路３ビームにおける＋１次復路サブビームは、＋１次往路サブビームについてのＤＶＤ１５の記録面における反射の際の回折によって生じた０次光（以下、＋１次サブビーム０次光と称する）および±１次光（以下、＋１次サブビーム±１次光と称する）を含む光として対物レンズ２２側に進行することになる。
さらに、復路３ビームにおける−１次復路サブビームは、−１次往路サブビームについてのＤＶＤ１５の記録面における反射の際の回折によって生じた０次光（以下、−１次サブビーム０次光と称する）および±１次光（以下、−１次サブビーム±１次光と称する）を含む光として対物レンズ２２側に進行することになる。
ここで、復路３ビームのうち、本願発明において要旨となる＋１次復路サブビームおよび−１次復路サブビームに着目する。
図３〜図６に示すように、＋１次復路サブビームに含まれる＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光は、ＤＶＤ１５の記録面における＋１次復路サブビームの反射位置、換言すれば、＋１次往路サブビームの照射位置に応じて、位相差、位相分布および対物レンズ２２における強度分布（対物瞳での強度分布）が異なる。
すなわち、図３（ａ）は、＋１次往路サブビームの光スポットが、ＤＶＤ１５の記録面におけるランド２３上に照射された場合における＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光の間の位相差を模式的に示した光軸に平行な断面図である。図３（ａ）に示すように、＋１次往路サブビームが、ＤＶＤ１５の記録面におけるランド２３上に照射された場合には、＋１次サブビーム０次光よりも＋１次サブビーム±１次光の位相が９０°遅れることになる。
また、図３（ｂ）は、図３（ａ）の場合における＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光のそれぞれの位相分布を模式的に示した平面図である。
図３（ｂ）の位相分布を見れば分かるように、＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光は、それぞれが、光学素子１の第１〜第５周期構造２、３、５，６，７の位相の分布に従って生じる分布を有している。
図３（ｂ）の位相分布は、実際には、図３（ｃ）に示すように、＋１次サブビーム０次光の位相分布上に、＋１次サブビーム＋１次光の位相分布と、＋１次サブビーム−１次光の位相分布とが部分的に重畳されたような位相分布をとることになる。
そして、このような図３（ｃ）の位相分布をとることにより、＋１次往路サブビームがＤＶＤ１５の記録面におけるランド２３上に照射された場合における対物レンズ２２での＋１次復路サブビームの強度分布は、図３（ｄ）に示すようになる。
図３（ｄ）において、網掛けが施された部位は、光の強度が弱い暗部を示しており、網掛けが密であるほど、より暗いことを示している。逆に、網掛けがない部位は、光の強度が最も強い明部であることを示している。
図３（ｄ）に示される対物瞳での強度分布は、後述する光検出器２６の受光面において検出される光スポットの強度分布と同様になる。すなわち、図３（ｄ）の強度分布は、＋１次復路サブビームについてのサブプッシュプル信号の波形を間接的に示すものとなっている（図４（ｄ）、図５（ｄ）、図６（ｄ）において同様）。
例えば、光検出器２６の受光面が２分割受光面であれば、図３（ｄ）における破線の右側の半円部の領域の光を受光して得られる電気信号と、図３（ｄ）における破線の左側の半円部の領域の光を受光して得られる電気信号との差信号が、サブプッシュプル信号となる。
図４〜図６は、図３（ａ）の状態から、ＤＶＤ１５の記録面に対する＋１次往路サブビームの照射位置が、ＤＶＤ１５の半径方向に変位した場合における図３と同様の図面となっている。
すなわち、図４は、＋１次往路サブビームが、図３（ａ）に示したランド２３と同じランド２３と、このランド２３の左隣に位置するグルーブ２４との境界位置上に照射された場合における＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光についての位相差（図４（ａ））、位相分布（図４（ｂ）、（ｃ））および対物レンズ２２における強度分布（図４（ｄ））を示したものである。
また、図５は、＋１次往路サブビームが、図４（ａ）に示したグルーブ２４と同じグルーブ２４上に照射された場合における＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光についての位相差（図５（ａ））、位相分布（図５（ｂ）、（ｃ））および対物レンズ２２における強度分布（図５（ｄ））を示したものである。
さらに、図６は、＋１次往路サブビームが、図５（ａ）に示したグルーブ２４と同じグルーブ２４と、このグルーブ２４の左隣に位置するランド２３との境界位置上に照射された場合における＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光についての位相差（図６（ａ））、位相分布（図６（ｂ）、（ｃ））および対物レンズ２２における強度分布（図６（ｄ））を示したものである。
また、図７〜図１０に示すように、−１次復路サブビームに含まれる−１次サブビーム０次光、−１次サブビーム＋１次光および−１次サブビーム−１次光についても、ＤＶＤ１５の記録面における−１次往路サブビームの照射位置に応じて、位相差、位相分布および対物レンズ２２における強度分布（対物瞳での強度分布）が異なることが分かる。
このように、本実施形態においては、第１〜第５周期構造２、３、５、６、７を備えた光学素子１を用いて３ビーム（往路３ビーム）を発生させることにより、ＤＶＤ１５の記録面に対する＋１次往路サブビームの光スポットの照射位置の変位にともなって、図３〜図６の（ｄ）のように変化する＋１次復路サブビームの強度分布を得ることができる。また、本実施形態においては、ＤＶＤ１５の記録面に対する−１次往路サブビームの光スポットの照射位置の変位にともなって、図４〜図１０の（ｄ）のように変化する−１次復路サブビームの強度分布を得ることができる。
さて、ＤＶＤ１５の記録面から反射された復路３ビームは、対物レンズ２２によって平行光に変換されて１／４波長板２１側に出射され、続いて、１／４波長板２１によって円偏光から直線偏光に変換されてコリメータレンズ１８側に出射される。
コリメータレンズ１８側に出射された復路３ビームは、コリメータレンズ１８によって収束光に変換されて偏光ビームスプリッタ１７を透過する。
偏光ビームスプリッタ１７に対して復路３ビームの透過側の位置には、センサレンズ２７が配置されており、このセンサレンズ２７には、偏光ビームスプリッタ１７を透過した復路３ビームが入射する。
そして、センサレンズ２７は、偏光ビームスプリッタ１７側から入射した復路３ビームに非点収差を与えて出射する。
センサレンズ２７に対して復路３ビームの出射側の位置には、３つの受光面を備えた光検出器２６が配置されており、この光検出器２６の各受光面には、復路３ビームにおける復路メインビーム、＋１次復路サブビーム、−１次復路サブビームがそれぞれ入射する。
＋１次復路サブビームの受光面には、図３〜図６の（ｄ）に示したものと同様の強度分布を有する検出光スポットが検出される。
また、−１次復路サブビームの受光面には、図７〜図１０の（ｄ）に示したものと同様の強度分布を有する検出光スポットが検出される。
ここで、図１１は、図２７に示した回折格子４６（第２世代インライン型ＤＰＰ方式）を用いて３ビームを発生させて、図３（ａ）と同一の照射位置（ランド２３）に＋１次往路サブビームのスポットを照射した場合に得られる対物レンズ２２における＋１次復路サブビームの強度分布を示したものである。
＋１次復路サブビームと−１次復路サブビームとの光量差の有無を問わず、サブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にするためには、図３（ａ）のように、ランド２３上に＋１次往路サブビームが照射されている場合には、＋１次往路サブビームのサブプッシュプル信号は、０であることが理想である。
このことは、図３（ｄ）、図１１における破線によって仮想的に分割される２つの半円形の領域の光のうち、一方の領域の光の強度分布の平均が、他方の領域の光の強度分布の平均に等しくなることが理想であることと同義である。
そこで、図３（ｄ）と図１１とを比較すると、明らかに、本実施形態の図３（ｄ）の方が、理想的な＋１次復路サブビームのサブプッシュプル信号の値（０）を得られることが分かる。
さらに、図１２は、図２７に示した回折格子４６を用いて３ビームを発生させて、図５（ａ）と同一の照射位置（グルーブ２４）に＋１次往路サブビームのスポットを照射した場合に得られる対物レンズ２２における＋１次復路サブビームの強度分布を示したものである。
＋１次復路サブビームと−１次復路サブビームとの光量差の有無を問わず、サブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にするためには、図５（ａ）のように、グルーブ２４上に＋１次往路サブビームが照射されている場合には、＋１次往路サブビームのサブプッシュプル信号は、０であることが理想である。
このことは、図５（ｄ）、図１２における破線によって仮想的に分割される２つの半円形の領域の光のうち、一方の領域の光の強度分布の平均が、他方の領域の光の強度分布の平均に等しくなることが理想であることと同義である。
そこで、図５（ｄ）と図１２とを比較すると、明らかに、本実施形態における図５（ｄ）の方が、理想的な＋１次復路サブビームのサブプッシュプル信号の値（０）を得られることが分かる。
同様に、本実施形態においては、−１次復路サブビームが、図７（ｄ）、図９（ｄ）に示す強度分布を有することによって、−１次往路サブビームがランド２３またはグルーブ２４上に照射されている場合における−１次復路サブビームのサブプッシュプル信号を理想的な値（０）にすることができる。
この結果、図１３に示すように、＋１次復路サブビームと−１次復路サブビームとの光量差がない場合は勿論のこと、図１４に示すように、＋１次復路サブビームと−１次復路サブビームとの光量差が３０％である場合においても、サブプッシュプル和信号（図１３、図１４においてサブ±１次ＰＰ信号和）の波形を理想的な波形に維持することができる。
なお、図１３、図１４におけるサブ＋１次ＰＰ信号は、＋１次復路サブビームのサブプッシュプル信号であり、サブ−１次ＰＰ信号は、−１次復路サブビームのサブプッシュプル信号である。また、図１３、図１４における横軸は、ＤＶＤ１５の記録面における＋１次往路サブビーム、−１次往路サブビームの光スポットの照射位置である。
そして、本発明に係る光学素子を用いれば、このような理想的な波形のサブプッシュプル和信号に基づいてトラッキングエラー信号回路によってトラッキングエラー信号を適正に生成することができる。 さらに、トラッキングエラー信号回路のトラッキングエラー信号に基づいて、アクチュエータによって対物レンズ２２のＤＶＤ１５の半径方向における位置を制御することによって、トラッキングを適正に行うことができ、ＤＶＤ１５の記録面に対する記録を適性に行うことができる。
以上述べたように、本実施形態によれば、第１〜第５周期構造２、３、５、６、７によって、＋１次復路サブビームと−１次復路サブビームとの光量差の有無を問わず、サブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることができるような３ビームを発生させることができる。
この結果、＋１次復路サブビームおよび−１次復路サブビームに光量差がある場合においても、オフセットを有効に低減することができ、良好なトラッキングエラー信号を検出することができる。
（光学素子の第２実施形態）
次に、本発明に係る光学素子の第２実施形態について、図１５〜図１７を参照して説明する。
なお、前述した光学素子および光ピックアップ装置ならびに光学的情報記録再生装置の第１実施形態と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
図１５に示すように、本実施形態における光学素子５１は、第１実施形態と同様に、図１５における紙面と直交する方向に所定の厚みを有しており、この厚み方向における紙面手前側の面に、格子面５１ａを備えている。
格子面５１ａは、複数の凸部５２ａおよび凹部５２ｂが、図１５における縦方向に沿って交互に整列された第１周期構造５２を有している。
第１周期構造５２に対して第１周期構造５２の周期方向（図１５における縦方向）に直交する一方の方向（図１５における左方向）において隣接する位置には、第１周期構造５２に対して位相が９０°異なる第２周期構造５３が形成されている。
第２周期構造５３は、第１周期構造５２と同様に、複数の凸部５３ａおよび凹部５３ｂが、図１５における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第２周期構造５３の周期方向は、第１周期構造５２の周期方向に平行とされている。
さらに、第２周期構造５３の位相は、第１周期構造５２の位相を０°とした場合に、＋９０°となっている。
第１周期構造５２に対して第１周期構造５２の周期方向に直交する一方の方向（図１５における左方向）において隣接し、かつ、第２周期構造５３に対して第１周期構造５２の周期方向（図１５における縦方向（下方））において隣接する位置には、第３周期構造５４が形成されている。
第３周期構造５４は、複数の凸部５４ａおよび凹部５４ｂが、図１５における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第３周期構造５４の周期方向も、第１周期構造５２の周期方向に平行とされている。
さらに、第３周期構造５４は、第１周期構造５２に対して位相が９０°（図１５において−９０°）異なり、かつ、第２周期構造５３に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造５２に対して第１周期構造５２の周期方向に直交する一方の方向（図１５における左方向）において隣接し、かつ、第３周期構造５４に対して第１周期構造５２の周期方向（図１５における縦方向（下方））において隣接する位置には、第４周期構造５５が形成されている。
第４周期構造５５は、複数の凸部５５ａおよび凹部５５ｂが、図１５における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第４周期構造５５の周期方向も、第１周期構造５２の周期方向に平行とされている。
さらに、第４周期構造５５は、第１周期構造５２に対して位相が９０°（図１５において＋９０°）異なり、かつ、第３周期構造５４に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造５２に対して第１周期構造５２の周期方向に直交する他方の方向（図１５における右方向）において隣接し、かつ、第２周期構造５３に対して第１周期構造５２を挟んで対向する位置には、第５周期構造５６が形成されている。
第５周期構造５６は、複数の凸部５６ａおよび凹部５６ｂが、図１５における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第５周期構造５６の周期方向も、第１周期構造５２の周期方向に平行とされている。
さらに、第５周期構造５６は、第１周期構造５２に対して位相が９０°（図１５において−９０°）異なり、かつ、第２周期構造５３に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造５２に対して第１周期構造５２の周期方向に直交する他方の方向（図１５における右方向）において隣接し、かつ、第３周期構造５４に対して第１周期構造５２を挟んで対向し、さらに、第５周期構造５６に対して第１周期構造５２の周期構造の周期方向（図１５における縦方向（下方））において隣接する位置には、第６周期構造５７が形成されている。
第６周期構造５７は、複数の凸部５７ａおよび凹部５７ｂが、図１５における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第６周期構造５７の周期方向も、第１周期構造５２の周期方向に平行とされている。
さらに、第６周期構造５７は、第１周期構造５２に対して位相が９０°（図１５において＋９０°）異なり、かつ、第３周期構造５４に対して位相が１８０°異なり、さらに、第５周期構造５６に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造５２に対して第１周期構造５２の周期方向に直交する他方の方向（図１５における右方向）において隣接し、かつ、第４周期構造５５に対して第１周期構造５２を挟んで対向し、さらに、第６周期構造５７に対して第１周期構造５２の周期構造の周期方向（図１５における縦方向（下方））において隣接する位置には、第７周期構造５８が形成されている。
第７周期構造５８は、複数の凸部５８ａおよび凹部５８ｂが、図１５における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第７周期構造５８の周期方向も、第１周期構造５２の周期方向に平行とされている。
さらに、第７周期構造５８は、第１周期構造５２に対して位相が９０°（図１５において−９０°）異なり、かつ、第４周期構造５５に対して位相が１８０°異なり、さらに、第６周期構造５７に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
そして、このような構成を有する本実施形態の光学素子５１は、第１実施形態の光学素子１と同様に、図２に示したＤＶＤ用光源１４に対して光の出射側の位置に配置されることによって、ＤＶＤ用光源１４側から入射した光を回折させて、前述した往路メインビーム、＋１次往路サブビームおよび−１次往路サブビームからなる往路３ビームを発生させるようになっている。
そして、この往路３ビームは、第１実施形態と同様の光路を経てＤＶＤ１５の記録面によって反射されて復路３ビームに変換される。
この復路３ビームのうち、＋１次往路サブビームのＤＶＤ１５の記録面による反射光である＋１次復路サブビームは、＋１次往路サブビームがＤＶＤ１５の記録面におけるランド２３上に照射された場合には、対物レンズ２２での強度分布（対物瞳での強度分布）が図１６に示すようになる。
また＋１次復路サブビームは、＋１次往路サブビームがＤＶＤ１５の記録面におけるグルーブ２４上に照射された場合には、対物レンズ２２での強度分布（対物瞳での強度分布）が図１７に示すようになる。
ここで、図１６に示す強度分布は、図３（ｄ）に示したものと同様に、図１６における破線によって仮想的に分割される２つの半円形の領域のうち、一方の領域の光の強度分布の平均が、他方の領域の光の強度分布の平均に等しくなる。
また、図１７に示す強度分布は、図５（ｄ）に示したものと同様に、図１７における破線によって仮想的に分割される２つの半円形の領域のうち、一方の領域の光の強度分布の平均が、他方の領域の光の強度分布の平均に等しくなる。
このことは、本実施形態における光学素子５１が、第１実施形態における光学素子１と同様に、理想的な＋１次復路サブビームのサブプッシュプル信号の値（０）を得ることができることを示している。また、図示はしないが、−１次復路サブビームについても、＋１次復路サブビームと同様に、理想的なサブプッシュプル信号の値を得ることができる。
したがって、本実施形態における光学素子５１も、第１実施形態と同様に、＋１次復路サブビームと−１次復路サブビームとの光量差の有無を問わず、サブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることができるような３ビームを発生させることができる。
（光学素子の第３実施形態）
次に、本発明に係る光学素子の第３実施形態について、図１８〜図２０を参照して説明する。
なお、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、前述した光学素子および光ピックアップ装置ならびに光学的情報記録再生装置の第１実施形態と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
図１８に示すように、本実施形態における光学素子６０は、第１実施形態と同様に、図１８における紙面と直交する方向に所定の厚みを有しており、この厚み方向における紙面手前側の面に、格子面６０ａを備えている。
格子面６０ａは、複数の凸部６１ａおよび凹部６１ｂが、図１８における縦方向に沿って交互に整列された第１周期構造６１を有している。
第１周期構造６１に対して第１周期構造６１の周期方向（図１８における縦方向）に直交する一方の方向（図１８における左方向）において隣接する位置には、第１周期構造６１に対して位相が９０°異なる第２周期構造６２が形成されている。
第２周期構造６２は、第１周期構造６１と同様に、複数の凸部６２ａおよび凹部６２ｂが、図１８における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第２周期構造６２の周期方向は、第１周期構造６１の周期方向に平行とされている。
さらに、第２周期構造６２の位相は、第１周期構造６１の位相を０°とした場合に、＋９０°となっている。
第１周期構造６１に対して第１周期構造６１の周期方向に直交する一方の方向（図１８における左方向）において隣接し、かつ、第２周期構造６２に対して第１周期構造６１の周期方向（図１８における縦方向（下方））において隣接する位置には、第３周期構造６３が形成されている。
第３周期構造６３は、複数の凸部６３ａおよび凹部６３ｂが、図１８における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第３周期構造６３の周期方向も、第１周期構造６１の周期方向に平行とされている。
さらに、第３周期構造６３は、第１周期構造６１に対して位相が９０°（図１８において−９０°）異なり、かつ、第２周期構造６２に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造６１に対して第１周期構造６１の周期方向に直交する一方の方向（図１８における左方向）において隣接し、かつ、第３周期構造６３に対して第１周期構造６１の周期方向（図１８における縦方向（下方））において隣接する位置には、第４周期構造６４が形成されている。
第４周期構造６４は、複数の凸部６４ａおよび凹部６４ｂが、図１８における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第４周期構造６４の周期方向も、第１周期構造６１の周期方向に平行とされている。
さらに、第４周期構造６４は、第１周期構造６１に対して位相が９０°（図１８において＋９０°）異なり、かつ、第３周期構造６３に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造６１に対して第１周期構造６１の周期方向に直交する一方の方向（図１８における左方向）において隣接し、かつ、第４周期構造６４に対して第１周期構造６１の周期方向（図１８における縦方向（下方））において隣接する位置には、第５周期構造６５が形成されている。
第５周期構造６５は、複数の凸部６５ａおよび凹部６５ｂが、図１８における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第５周期構造６５の周期方向も、第１周期構造６１の周期方向に平行とされている。
さらに、第５周期構造６５は、第１周期構造６１に対して位相が９０°（図１８において−９０°）異なり、かつ、第４周期構造６４に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造６１に対して第１周期構造６１の周期方向に直交する他方の方向（図１８における右方向）において隣接し、かつ、第２周期構造６２に対して第１周期構造６１を挟んで対向する位置には、第６周期構造６６が形成されている。
第６周期構造６６は、複数の凸部６６ａおよび凹部６６ｂが、図１８における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第６周期構造６６の周期方向も、第１周期構造６１の周期方向に平行とされている。
さらに、第６周期構造６６は、第１周期構造６１に対して位相が９０°（図１８において−９０°）異なり、かつ、第２周期構造６２に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造６１に対して第１周期構造６１の周期方向に直交する他方の方向（図１８における右方向）において隣接し、かつ、第３周期構造６３に対して第１周期構造６１を挟んで対向し、さらに、第６周期構造６６に対して第１周期構造６１の周期構造の周期方向（図１８における縦方向（下方））において隣接する位置には、第７周期構造６７が形成されている。
第７周期構造６７は、複数の凸部６７ａおよび凹部６７ｂが、図１８における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第７周期構造６７の周期方向も、第１周期構造６１の周期方向に平行とされている。
さらに、第７周期構造６７は、第１周期構造６１に対して位相が９０°（図１８において＋９０°）異なり、かつ、第３周期構造６３に対して位相が１８０°異なり、さらに、第６周期構造６６に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造６１に対して第１周期構造６１の周期方向に直交する他方の方向（図１８における右方向）において隣接し、かつ、第４周期構造６４に対して第１周期構造６１を挟んで対向し、さらに、第７周期構造６７に対して第１周期構造６１の周期構造の周期方向（図１８における縦方向（下方））において隣接する位置には、第８周期構造６８が形成されている。
第８周期構造６８は、複数の凸部６８ａおよび凹部６８ｂが、図１８における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第８周期構造６８の周期方向も、第１周期構造６１の周期方向に平行とされている。
さらに、第８周期構造６８は、第１周期構造６１に対して位相が９０°（図１８において−９０°）異なり、かつ、第４周期構造６４に対して位相が１８０°異なり、さらに、第７周期構造６７に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
第１周期構造６１に対して第１周期構造６１の周期方向に直交する他方の方向（図１８における右方向）において隣接し、かつ、第５周期構造６５に対して第１周期構造６１を挟んで対向し、さらに、第８周期構造６８に対して第１周期構造６１の周期構造の周期方向（図１８における縦方向（下方））において隣接する位置には、第９周期構造６９が形成されている。
第９周期構造６９は、複数の凸部６９ａおよび凹部６９ｂが、図１８における縦方向に沿って交互に整列されていることによって形成されている。すなわち、第９周期構造６９の周期方向も、第１周期構造６１の周期方向に平行とされている。
さらに、第９周期構造６９は、第１周期構造６１に対して位相が９０°（図１８において＋９０°）異なり、かつ、第５周期構造６５に対して位相が１８０°異なり、さらに、第８周期構造６８に対して位相が１８０°異なるように形成されている。
そして、このような構成を有する本実施形態の光学素子６０は、第１実施形態の光学素子１と同様に、図２に示したＤＶＤ用光源１４に対して光の出射側の位置に配置されることによって、ＤＶＤ用光源１４側から入射した光を回折させて、前述した往路メインビーム、＋１次往路サブビームおよび−１次往路サブビームからなる往路３ビームを発生させるようになっている。
そして、この往路３ビームは、第１実施形態と同様の光路を経てＤＶＤ１５の記録面によって反射されて復路３ビームに変換される。
この復路３ビームのうち、＋１次往路サブビームのＤＶＤ１５の記録面による反射光である＋１次復路サブビームは、＋１次往路サブビームがＤＶＤ１５の記録面におけるランド２３上に照射された場合には、対物レンズ２２での強度分布（対物瞳での強度分布）が図１９に示すようになる。
また＋１次復路サブビームは、＋１次往路サブビームがＤＶＤ１５の記録面におけるグルーブ２４上に照射された場合には、対物レンズ２２での強度分布（対物瞳での強度分布）が図２０に示すようになる。
ここで、図１９に示す強度分布は、図３（ｄ）に示したものと同様に、図１９における破線によって仮想的に分割される２つの半円形の領域のうち、一方の領域の光の強度分布の平均が、他方の領域の光の強度分布の平均に等しくなる。
また、図２０に示す強度分布は、図５（ｄ）に示したものと同様に、図２０における破線によって仮想的に分割される２つの半円形の領域のうち、一方の領域の光の強度分布の平均が、他方の領域の光の強度分布の平均に等しくなる。
このことは、本実施形態における光学素子６０が、第１実施形態における光学素子１と同様に、理想的な＋１次復路サブビームのサブプッシュプル信号の値（０）を得ることができることを示している。また、図示はしないが、−１次復路サブビームについても、＋１次復路サブビームと同様に、理想的なサブプッシュプル信号の値を得ることができる。
したがって、本実施形態における光学素子６０も、第１および第２実施形態と同様に、＋１次復路サブビームと−１次復路サブビームとの光量差の有無を問わず、サブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることができるような３ビームを発生させることができる。
（光ピックアップ装置および光学的情報記録再生装置の第２実施形態）
次に、本発明に係る光ピックアップ装置および光学的情報記録再生装置の第２実施形態について、第１実施形態との差異を中心に図２１および図２２を参照して説明する。
なお、第１実施形態と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
本実施形態における光学的情報記録再生装置は、第１実施形態の光学的情報記録再生装置の構成に加えて、さらに、光学的情報記録媒体としてのＣＤ７１に対しても、情報の記録および再生の少なくとも一方を行うことが可能とされている。
すなわち、図２１に示すように、本実施形態における光学的情報記録再生装置の光ピックアップ装置７２は、第１実施形態の光ピックアップ装置１０の構成に加えて、ＣＤ用光源７３を有しており、このＣＤ用光源７３は、ＣＤ７１に対応する波長７８０ｎｍのコヒーレントな光を出射する。
ＣＤ用光源７３に対して光の出射側の位置には、回折構造として、本発明のインラインＤＰＰ方式ではない通常のＤＰＰ方式に対応した単一の周期構造（図示せず）を有する一般的な（公知の）回折格子７４が配置されており、この回折格子７４には、ＣＤ用光源７３から出射された光が入射する。
そして、回折格子７４は、ＣＤ用光源７３から入射した光を回折させて、メインビーム（以下、ＣＤ往路メインビームと称する）、＋１次サブビーム（以下、＋１次ＣＤ往路サブビームと称する）および−１次サブビーム（以下、−１次ＣＤ往路サブビームと称する）からなる往路３ビーム（以下、ＣＤ往路３ビームと称する）を発生させる。
回折格子７４に対してＣＤ往路３ビームの出射側の位置であって、第１実施形態において説明した偏光ビームスプリッタ１７とコリメータレンズ１８との間の光路上には、第２偏光ビームスプリッタ７５が配置されており、この第２偏光ビームスプリッタ７５には、回折格子７４によって発生されたＣＤ往路３ビームが入射する。
そして、第２偏光ビームスプリッタ７５は、回折格子７４側から入射したＣＤ往路３ビームをコリメータレンズ１８側に反射させる。
なお、ＤＶＤ１５を用いる場合、第２偏光ビームスプリッタ７５には、偏光ビームスプリッタ１７側から、第１実施形態において説明したＤＶＤ１５に対応する往路３ビーム（以下、ＤＶＤ往路３ビームと称する）が入射することになる。また、第２偏光ビームスプリッタ７５には、コリメータレンズ１８側からＤＶＤ１５に対応する復路３ビーム（以下、ＤＶＤ復路３ビームと称する）が入射することになる。第２偏光ビームスプリッタ７５は、これらのＤＶＤ往路３ビームおよびＤＶＤ復路３ビームについては、偏光の方向（Ｐ偏光またはＳ偏光）によらずにそのまま透過させるようになっている。
さて、第２偏光ビームスプリッタ７５によってコリメータレンズ１８側に反射されたＣＤ往路３ビームは、コリメータレンズ１８によって平行光に変換されて立ち上げミラー２０側に出射される。
コリメータレンズ１８から出射されたＣＤ往路３ビームは、立ち上げミラー２０に入射し、この立ち上げミラー２０によって１／４波長板２１側に反射される。
立ち上げミラー２０によって反射されたＣＤ往路３ビームは、１／４波長板２１に入射し、この１／４波長板２１によって直線偏光から円偏光へと変換されて対物レンズ２２側に出射される。
１／４波長板２１から出射されたＣＤ往路３ビームは、対物レンズ２２に入射し、この対物レンズ２２によって収束光に変換されてＣＤ７１側に照射される。
これにより、ＣＤ７１の記録面上に、ＣＤ往路３ビームの３つの光スポットが照射される。
ＣＤ往路３ビームは、光スポットとしてＣＤ７１の記録面上に照射されると、ＣＤ７１の記録面によって、ＣＤ復路３ビームとして対物レンズ２２側に反射される。
なお、ＣＤ復路３ビームは、ＣＤ往路メインビームについてのＣＤ７１の記録面による反射光であるＣＤ復路メインビームと、＋１次ＣＤ往路サブビームについてのＣＤ７１の記録面による反射光である＋１次ＣＤ復路サブビームと、−１次ＣＤ往路サブビームについてのＣＤ７１の記録面による反射光である−１次ＣＤ復路サブビームとによって構成されている。
また、ＣＤ往路３ビームのＣＤ７１の記録面による反射の際に、ＣＤ往路メインビーム、＋１次ＣＤ往路サブビームおよび−１次ＣＤ往路サブビームは、それぞれが、回折によって複数次の回折光に分光されて対物レンズ２２側に反射される。
これにより、ＣＤ復路３ビームにおけるＣＤ復路メインビームは、ＣＤ往路メインビームについてのＣＤ７１の記録面における反射の際の回折によって生じた０次光および±１次光を含む光として対物レンズ２２側に進行することになる。
また、ＣＤ復路３ビームにおける＋１次ＣＤ復路サブビームは、＋１次ＣＤ往路サブビームについてのＣＤ７１の記録面における反射の際の回折によって生じた０次光および±１次光を含む光として対物レンズ２２側に進行することになる。
さらに、ＣＤ復路３ビームにおける−１次ＣＤ復路サブビームは、−１次ＣＤ往路サブビームについてのＣＤ７１の記録面における反射の際の回折によって生じた０次光および±１次光を含む光として対物レンズ２２側に進行することになる。
ＣＤ７１の記録面から反射されたＣＤ復路３ビームは、対物レンズ２２によって平行光に変換されて１／４波長板２１側に出射され、続いて、１／４波長板２１によって円偏光から直線偏光に変換されてコリメータレンズ１８側に出射される。
コリメータレンズ１８側に出射されたＣＤ復路３ビームは、コリメータレンズ１８によって収束光に変換されて第２偏光ビームスプリッタ７５側に出射される。
第２偏光ビームスプリッタ７５側に出射されたＣＤ復路３ビームは、ＣＤ往路３ビームとは偏光の方向が９０°異なることにより、第２偏光ビームスプリッタ７５を透過する。
第２偏光ビームスプリッタ７５を透過したＣＤ復路３ビームは、偏光ビームスプリッタ１７を透過してセンサレンズ２７に入射し、このセンサレンズ２７によって非点収差を付与された上で光検出器２６の３つの受光面によって３つの検出光スポットとして検出される。
このような構成を有する光ピックアップ装置７２を備えた本実施形態の光学的情報記録再生装置によれば、ＤＶＤ１５のみでなく、ＣＤ７１に対しても情報の記録および再生の少なくとも一方を行うことが可能となる。
ところで、上記のように、ＤＶＤ１５に対して本発明のインラインＤＰＰ方式を用い、一方、ＣＤ７１に対して通常の（インラインではない）ＤＰＰ方式を用いる場合には、次のような不具合が生じる虞がある。
すなわち、図２２（ａ）に示すように、ＤＶＤ復路３ビームの３つの検出光スポットＳＰＭＡＩＮ、ＳＰ＋１ＳＵＢ、ＳＰ−１ＳＵＢが、それぞれ３つの受光面ＳＭＡＩＮ、Ｓ＋１ＳＵＢ、Ｓ−１ＳＵＢの中心位置で検出されるように光検出器２６の角度を調整すると、図２２（ｂ）に示すように、ＣＤ復路３ビームの検出光スポットＳＰ’ＭＡＩＮ、ＳＰ’＋１ＳＵＢ、ＳＰ’−１ＳＵＢが、受光面ＳＭＡＩＮ、Ｓ＋１ＳＵＢ、Ｓ−１ＳＵＢの中心からずれてしまう。
これは、ＣＤ７１に対して回折格子７４を用いた通常のＤＰＰ方式が適用されていることによって、ＣＤ往路３ビームがＣＤ７１記録面において反射される際に回折される回折方向が、ＤＶＤ往路３ビームがＤＶＤ１５記録面において反射される際に回折される回折方向と異なることに起因している。
そこで、このような不具合を回避するためには、前述した回折格子７４の代りに、本発明の光学素子１を用いることで、ＣＤ７１に対しても、本発明のインラインＤＰＰ方式を適用するようにすることが好ましい。なお、回折格子７４の代りにＣＤ７１用として用いられる光学素子１は、ＤＶＤ１５用として用いられている光学素子１に対して第１〜第５周期構造２、３、５、６、７の凹凸のピッチが異なるものであってもよい。
そのようにすれば、ＣＤ往路３ビームのＣＤ７１記録面における回折方向と、ＤＶＤ往路３ビームのＤＶＤ１５記録面における回折方向とを互いに一致させることができるため、光検出器２６の受光面ＳＭＡＩＮ、Ｓ＋１ＳＵＢ、Ｓ−１ＳＵＢ上におけるＤＶＤ復路３ビームの検出光スポットＳＰＭＡＩＮ、ＳＰ＋１ＳＵＢ、ＳＰ−１ＳＵＢの位置と、ＣＤ復路３ビームの検出光スポットＳＰ’ＭＡＩＮ、ＳＰ’＋１ＳＵＢ、ＳＰ’−１ＳＵＢ の位置とを一致させることができる。
これにより、光検出器２６の受光面ＳＭＡＩＮ、Ｓ＋１ＳＵＢ、Ｓ−１ＳＵＢにおける検出光スポットの位置ずれに対する許容範囲を広くとることができ、ＤＶＤ１５およびＣＤ７１の双方に対する記録および再生の少なくとも一方を、さらに安定的に行うことができる。
また、ＤＶＤ用光源１４およびＣＤ用光源７３から出射された光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることができる結果、ＤＶＤ１５およびＣＤ７１のいずれを用いる場合であっても、良好なトラッキングエラー信号を検出することができる。
さらに、上記のように、ＤＶＤ１５およびＣＤ７１の双方に対して、本発明の光学素子１を用いた本発明のインラインＤＰＰ方式を適用する場合に、より好ましくは、ＤＶＤ往路３ビームを、ＤＶＤ１５の記録面における同一のトラック（すなわちランド２３）上に照射するようにし、かつ、ＣＤ往路３ビームを、ＣＤ７１の記録面における同一のトラック上に照射するようにする。
このことは、ＤＶＤ用光源１４に対して光の出射側の位置に配置されるＤＶＤ１５用の光学素子１の周期構造２、３、５、６、７の周期方向と、回折格子７４の位置に回折格子７４に代わって配置されるＣＤ７１用の光学素子１（図示せず）の周期構造２、３、５、６、７の周期方向とが互いに同じ方向（ラジアル方向）を向くように構成することによって実現することができる。
そのようにすれば、ＤＶＤ用光源１４およびＣＤ用光源７３から出射される光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を、いずれも、より理想的な波形にすることができ、ＤＶＤ１５およびＣＤ７１のいずれに対しても、情報の記録および／または再生をより適正に行うことができる。
なお、図２１において、ＤＶＤ用光源１４とＣＤ用光源７３の位置とを置き換えるようにしてもよい。ただし、その場合には、光学素子１と回折格子７４との位置を置き換え、さらに、偏光ビームスプリッタ１７と第２偏光ビームスプリッタ７５との位置を置き換えることが必要である。
また、本実施形態においては、互いに波長が異なるコヒーレントな光をそれぞれ出射する２つの光源として、ＤＶＤ用光源１４とＣＤ用光源７３とを用いているが、これに限る必要はなく、ＤＶＤ用光源１４とＢｌｕ−ｒａｙ用光源とを用いるようにしてもよく、または、ＤＶＤ用光源１４とＨＤ−ＤＶＤ用光源とを用いるようにしてもよい。あるいは、ＣＤ用光源７３とＨＤ−ＤＶＤ用光源とを用いるようにしてもよく、または、ＣＤ用光源７３とＢｌｕ−ｒａｙ用光源とを用いるようにしてもよい。
また、光学素子として、第２実施形態における光学素子５１または第３実施形態における光学素子６０を用いる場合であっても、同様の効果を奏することができる。
（光ピックアップ装置および光学的情報記録再生装置の第３実施形態）
次に、本発明に係る光ピックアップ装置および光学的情報記録再生装置の第３実施形態について、第１実施形態および第２実施形態との差異を中心に図２３を参照して説明する。
なお、第１および第２実施形態と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
本実施形態における光学的情報記録再生装置は、前述した光学的情報記録再生装置の第２実施形態と同様に、ＤＶＤ１５およびＣＤ７１の双方に対して、情報の記録および再生の少なくとも一方を行うことが可能とされている。
ただし、本実施形態において、光学的情報記録再生装置の光ピックアップ装置７７は、第２実施形態とは異なり、光源として、ＤＶＤ１５に対応する波長６６０ｎｍのコヒーレントな光（第１の光）と、ＣＤ７１に対応する波長７８０ｎｍのコヒーレントな光（第２の光）とを選択的に出射する２波長光源７８を有している。
さらに、２波長光源７８に対して光の出射側の位置には、前述した光学素子１とは異なり、厚み方向（図２３における縦方向）における２波長光源７８側の面に、ＤＶＤ１５用の第１の光（λ＝６６０ｎｍ）に対応する第１〜第５周期構造２、３、５、６、７を備えた格子面１ａ（図示せず）が形成され、かつ、厚み方向における２波長光源７８と反対側の面に、ＣＤ７１用の第２の光（λ＝７８０ｎｍ）に対応する一般的な回折格子の格子面が形成された光学素子７９が配置されている。
光学素子７９は、２波長光源７８から第１の光が出射された場合には、この第１の光を、２波長光源７８側の格子面１ａによって回折させてＤＶＤ往路３ビームを発生させるようになっている。このとき、２波長光源７８と反対側の格子面は、ＤＶＤ往路３ビームを回折させずにそのまま透過させるようになっている。
そして、光学素子７９によって発生されたＤＶＤ往路３ビームは、偏光ビームスプリッタ１７に入射するようになっている。
また、光学素子７９は、２波長光源７８から第２の光が出射された場合には、この第２の光を、２波長光源７８と反対側の格子面によって回折させてＣＤ往路３ビームを発生させるようになっている。このとき、２波長光源７８側の格子面１ａは、第２の光を回折させずにそのまま透過させるようになっている。
そして、光学素子７９によって発生されたＣＤ往路３ビームは、偏光ビームスプリッタ１７に入射するようになっている。
なお、ＤＶＤ往路３ビームは、第１および第２実施形態と同様に、偏光ビームスプリッタ１７、コリメータレンズ１８、立ち上げミラー２０、１／４波長板２１および対物レンズ２２を経てＤＶＤ１５の記録面に光スポットとして照射される。そして、ＤＶＤ往路３ビームは、ＤＶＤ１５の記録面によって反射された後、ＤＶＤ復路３ビームとして往路を逆行して偏光ビームスプリッタ１７に戻り、この偏光ビームスプリッタ１７を透過して光検出器２６側に進行する。
同様に、ＣＤ往路３ビームも、偏光ビームスプリッタ１７、コリメータレンズ１８、立ち上げミラー２０、１／４波長板２１および対物レンズ２２を経てＣＤ７１の記録面に光スポットとして照射される。そして、ＣＤ往路３ビームは、ＣＤ７１の記録面によって反射された後、ＣＤ復路３ビームとして往路を逆行して偏光ビームスプリッタ１７に戻り、この偏光ビームスプリッタ１７を透過して光検出器２６側に進行する。
さらに、本実施形態における光ピックアップ装置７７は、第１実施形態の光ピックアップ装置１０とは異なり、光検出器２６の手前に配置されたセンサレンズ２７と偏光ビームスプリッタ１７との間の光路上に、光軸補正素子８０を備えている。
この光軸補正素子８０は、偏光ビームスプリッタ１７を透過したＤＶＤ復路３ビームとＣＤ復路３ビームとを光検出器２６の受光面に適正に入射させるために、ＣＤ復路３ビームを偏向させ、かつ、ＤＶＤ復路３ビームを直進させるようになっている。
なお、光軸補正素子８０は、ＤＶＤ復路３ビームを偏向させ、ＣＤ復路３ビームを直進させるものであってもよい。
このような構成を有する光ピックアップ装置７７を備えた本実施形態の光学的情報記録再生装置によれば、第２実施形態の光学的情報記録再生装置と同様に、ＤＶＤ１５およびＣＤ７１の双方に対して、情報の記録および再生の少なくとも一方を行うことができる。
さらに、本実施形態によれば、第２実施形態よりも部品点数を少なくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
より好ましい実施形態としては、光学素子７９の２波長光源７８と反対側の面に、ＣＤ７１用の第２の光に対応する格子面として、前述した一般的な格子面の代りに、本発明の第１〜第５周期構造２、３、５、６、７を備えた格子面１ａを形成するようにする。
この場合、２波長光源７８と反対側の面に形成されるＣＤ７１用の格子面１ａは、第２の光の波長（７８０ｎｍ）に対応させるために、２波長光源７８側に形成されたＤＶＤ１５用の格子面１ａに対して第１〜第５周期構造２、３、５、６、７の凹凸のピッチが異なるものであってもよい。
そのようにすれば、第２実施形態と同様に、ＤＶＤ往路３ビームのＤＶＤ１５記録面における回折方向と、ＣＤ往路３ビームのＣＤ７１記録面における回折方向とを互いに一致させることができ、光検出器２６の受光面における検出光スポットの位置ずれに対する許容範囲を広くとることができる。
また、２波長光源７８を用いる場合においても、２波長光源７８から出射された互いに異なる波長の光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることができるため、ＤＶＤ１５およびＣＤ７１のいずれを用いる場合においても、良好なトラッキングエラー信号を検出することができる。
さらに、第２実施形態と同様に、ＤＶＤ往路３ビームを、ＤＶＤ１５（第１の光学的情報記録媒体）の記録面における同一のトラック（すなわちランド２３）上に照射するようにし、かつ、ＣＤ往路３ビームを、ＣＤ７１（第２の光学的情報記録媒体）の記録面における同一のトラック上に照射するようにすることが好ましい。
このことは、２波長光源７８側に形成されたＤＶＤ１５用の格子面１ａの周期構造２、３、５、６、７の周期方向と、２波長光源７８と反対側の面に形成されるＣＤ７１用の格子面１ａの周期構造２、３、５、６、７の周期方向とが互いに同じ方向（ラジアル方向）を向くように構成することによって実現することができる。
そのようにすれば、ＤＶＤ１５用の第１の光およびＣＤ７１用の第２の光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を、いずれも、より理想的な波形にすることができ、ＤＶＤ１５およびＣＤ７１のいずれに対しても、情報の記録および／または再生をより適正に行うことができる。
なお、本実施形態においては、２波長光源７８から選択的に出射される第１の光および第２の光として、ＤＶＤ１５用の光（λ＝６６０ｎｍ）と、ＣＤ７１用の光（λ＝７８０ｎｍ）とを用いているが、これに限る必要はなく、ＤＶＤ１５用の光とＢｌｕ−ｒａｙ用の光（λ＝４０５ｎｍ）とを用いるようにしてもよく、または、ＤＶＤ１５用の光とＨＤ−ＤＶＤ用の光（λ＝４０５ｎｍ）とを用いるようにしてもよい。あるいは、ＣＤ７１用の光とＨＤ−ＤＶＤ用の光とを用いるようにしてもよく、または、ＣＤ７１用の光とＢｌｕ−ｒａｙ用の光とを用いるようにしてもよい。
また、光学素子７９の周期構造として、第２実施形態の光学素子５１の周期構造５２〜５８または第３実施形態の光学素子６０の周期構造６１〜６９を用いる場合であっても、同様の効果を奏することができる。
（光ピックアップ装置および光学的情報記録再生装置の第４実施形態）
次に、本発明に係る光ピックアップ装置および光学的情報記録再生装置の第４実施形態について、第１〜第３実施形態との差異を中心に図２４を参照して説明する。
なお、第１〜第３実施形態と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
本実施形態における光学的情報記録再生装置は、第２実施形態の光学的情報記録再生装置の構成に加えて、さらに、光学的情報記録媒体としてのＢｌｕ−ｒａｙディスクに対しても、情報の記録および再生の少なくとも一方を行うことが可能とされている。
すなわち、図２４に示すように、本実施形態における光学的情報記録再生装置の光ピックアップ装置８２は、第２実施形態の光ピックアップ装置７２の構成に加えて、Ｂｌｕ−ｒａｙ用光源８３を有しており、このＢｌｕ−ｒａｙ用光源８３は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクに対応する波長４０５ｎｍのコヒーレントな光を出射する。
Ｂｌｕ−ｒａｙ用光源８３に対して光の出射側の位置には、回折構造として、本発明のインラインＤＰＰ方式ではない通常のＤＰＰ方式に対応した単一の周期構造（図示せず）を有する一般的な（公知の）回折格子８４が配置されており、この回折格子８４には、Ｂｌｕ−ｒａｙ用光源８３から出射された光が入射する。
そして、回折格子８４は、Ｂｌｕ−ｒａｙ用光源８３から入射した光を回折させて、メインビーム（以下、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路メインビームと称する）、＋１次サブビーム（以下、＋１次Ｂｌｕ−ｒａｙ往路サブビームと称する）および−１次サブビーム（以下、−１次Ｂｌｕ−ｒａｙ往路サブビームと称する）からなる往路３ビーム（以下、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路３ビームと称する）を発生させる。
回折格子８４に対してＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームの出射側の位置であって、センサレンズ２７と偏光ビームスプリッタ１７との間の光路上には、第３偏光ビームスプリッタ８５が配置されており、この第３偏光ビームスプリッタ８５には、回折格子８４によって発生されたＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームが入射する。
そして、第３偏光ビームスプリッタ８５は、回折格子８４側から入射したＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームを偏光ビームスプリッタ１７側に反射させる。
なお、ＤＶＤ１５またはＣＤ７１を用いる場合、第３偏光ビームスプリッタ８５には、偏光ビームスプリッタ１７側からＤＶＤ復路３ビームまたはＣＤ復路３ビームが入射することになる。第３偏光ビームスプリッタ８５は、これらのＤＶＤ復路３ビームおよびＣＤ復路３ビームについては、偏光の方向（Ｐ偏光またはＳ偏光）によらずにそのままセンサレンズ２７側に透過させるようになっている。
さて、第３偏光ビームスプリッタ８５によって偏光ビームスプリッタ１７側に反射されたＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームは、偏光ビームスプリッタ１７を透過して第２偏光ビームスプリッタ７５に入射する。
第２偏光ビームスプリッタ７５に入射したＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームは、第２偏光ビームスプリッタ７５を透過してコリメータレンズ１８に入射する。
コリメータレンズ１８に入射したＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームは、コリメータレンズ１８によって平行光に変換されて立ち上げミラー２０側に出射される。
コリメータレンズ１８から出射されたＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームは、立ち上げミラー２０に入射し、この立ち上げミラー２０によって１／４波長板２１側に反射される。
立ち上げミラー２０によって反射されたＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームは、１／４波長板２１に入射し、この１／４波長板２１によって直線偏光から円偏光へと変換されて対物レンズ２２側に出射される。
１／４波長板２１から出射されたＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームは、対物レンズ２２に入射し、この対物レンズ２２によって収束光に変換されてＢｌｕ−ｒａｙディスク８６側に照射される。
これにより、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面上に、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路３ビームの３つの光スポットが照射される。
Ｂｌｕ−ｒａｙ往路３ビームは、光スポットとしてＢｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面上に照射されると、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面によって、Ｂｌｕ−ｒａｙ復路３ビームとして対物レンズ２２側に反射される。
なお、Ｂｌｕ−ｒａｙ復路３ビームは、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路メインビームについてのＢｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面による反射光であるＢｌｕ−ｒａｙ復路メインビームと、＋１次Ｂｌｕ−ｒａｙ往路サブビームについてのＢｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面による反射光である＋１次Ｂｌｕ−ｒａｙ復路サブビームと、−１次Ｂｌｕ−ｒａｙ往路サブビームについてのＢｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面による反射光である−１次Ｂｌｕ−ｒａｙ復路サブビームとによって構成されている。
また、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路３ビームのＢｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面による反射の際に、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路メインビーム、＋１次Ｂｌｕ−ｒａｙ往路サブビームおよび−１次Ｂｌｕ−ｒａｙ往路サブビームは、それぞれが、回折によって複数次の回折光に分光されて対物レンズ２２側に反射される。
これにより、Ｂｌｕ−ｒａｙ復路３ビームにおけるＢｌｕ−ｒａｙ復路メインビームは、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路メインビームについてのＢｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面における反射の際の回折によって生じた０次光および±１次光を含む光として対物レンズ２２側に進行することになる。
また、Ｂｌｕ−ｒａｙ復路３ビームにおける＋１次Ｂｌｕ−ｒａｙ復路サブビームは、＋１次Ｂｌｕ−ｒａｙ往路サブビームについてのＢｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面における反射の際の回折によって生じた０次光および±１次光を含む光として対物レンズ２２側に進行することになる。
さらに、Ｂｌｕ−ｒａｙ復路３ビームにおける−１次Ｂｌｕ−ｒａｙ復路サブビームは、−１次Ｂｌｕ−ｒａｙ往路サブビームについてのＢｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面における反射の際の回折によって生じた０次光および±１次光を含む光として対物レンズ２２側に進行することになる。
Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面から反射されたＢｌｕ−ｒａｙ復路３ビームは、対物レンズ２２によって平行光に変換されて１／４波長板２１側に出射され、続いて、１／４波長板２１によって円偏光から直線偏光に変換されてコリメータレンズ１８側に出射される。
コリメータレンズ１８側に出射されたＢｌｕ−ｒａｙ復路３ビームは、コリメータレンズ１８によって収束光に変換されて第２偏光ビームスプリッタ７５側に出射される。
第２偏光ビームスプリッタ７５側に出射されたＢｌｕ−ｒａｙ復路３ビームは、第２偏光ビームスプリッタ７５を透過して偏光ビームスプリッタ１７に入射する。
偏光ビームスプリッタ１７に入射したＢｌｕ−ｒａｙ復路３ビームは、偏光ビームスプリッタ１７を透過して第３偏光ビームスプリッタ８５に入射する。
このとき、Ｂｌｕ−ｒａｙ復路３ビームは、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路３ビームとは偏向の方向が９０°異なることにより、第３偏光ビームスプリッタ８５を透過してセンサレンズ２７に入射する。
センサレンズ２７に入射したＢｌｕ−ｒａｙ復路３ビームは、センサレンズ２７によって非点収差を付与された上で光検出器２６の３つの受光面によって３つの検出光スポットとして検出される。
このような構成を有する光ピックアップ装置８２を備えた本実施形態の光学的情報記録再生装置によれば、ＤＶＤ１５およびＣＤ７１のみでなく、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６に対しても情報の記録および再生の少なくとも一方を行うことが可能となる。
より好ましい実施形態としては、前述したＢｌｕ−ｒａｙ用の回折格子８４の代りに、本発明の光学素子１を用いるようにし、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６に対しても、本発明のインラインＤＰＰ方式を適用するようにする。同様に、ＣＤ７１に対しても、本発明の光学素子１を用いたインラインＤＰＰ方式を適用するようにする。
なお、回折格子８４の代りにＢｌｕ−ｒａｙ用として用いられる光学素子１は、ＤＶＤ１５用として用いられている光学素子１および回折格子７４の代りに用いられるＣＤ７１用の光学素子１に対して第１〜第５周期構造２、３、５、６、７の凹凸のピッチが異なるものであってもよい。
そのようにすれば、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路３ビームのＢｌｕ−ｒａｙディスク８６記録面における回折方向と、ＤＶＤ往路３ビームのＤＶＤ１５記録面における回折方向と、ＣＤ往路３ビームのＣＤ７１記録面における回折方向とを互いに一致させることができるため、光検出器２６の受光面上におけるＤＶＤ復路３ビームの検出光スポットの位置と、Ｂｌｕ−ｒａｙ復路３ビームの検出光スポットの位置と、ＣＤ復路３ビームの検出光スポットの位置とを一致させることができる。
これにより、光検出器２６の受光面における検出光スポットの位置ずれに対する許容範囲を広くとることができ、ＤＶＤ１５、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６およびＣＤ７１に対する記録および再生の少なくとも一方を、さらに安定的に行うことができる。
また、ＤＶＤ用光源１４、Ｂｌｕ−ｒａｙ用光源８３およびＣＤ用光源７３から出射された光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を理想的な波形にすることができる結果、ＤＶＤ１５、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６およびＣＤ７１のいずれを用いる場合であっても、良好なトラッキングエラー信号を検出することができる。
さらに、より好ましくは、ＤＶＤ往路３ビームをＤＶＤ１５の記録面における同一のトラック（すなわちランド２３）上に照射するようにし、かつ、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路３ビームをＢｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面における同一のトラック上に照射するようにし、さらに、ＣＤ往路３ビームを、ＣＤ７１の記録面における同一のトラック上に照射するようにする。
このことは、ＤＶＤ用光源１４に対して光の出射側の位置に配置されるＤＶＤ１５用の光学素子１の周期構造２、３、５、６、７の周期方向と、Ｂｌｕ−ｒａｙ用の回折格子８４の位置に回折格子８４に代わって配置されるＢｌｕ−ｒａｙ用の光学素子１の周期構造２、３、５、６、７の周期方向と、ＣＤ７１用の回折格子７４の位置に回折格子７４に代わって配置されるＣＤ７１用の光学素子１の周期構造２、３、５、６、７の周期方向とが互いに同じ方向（ラジアル方向）を向くように構成することによって実現することができる。
そのようにすれば、ＤＶＤ用光源１４、Ｂｌｕ−ｒａｙ用光源８３およびＣＤ用光源７３から出射される光のそれぞれに対応するサブプッシュプル和信号の波形を、いずれも、より理想的な波形にすることができ、ＤＶＤ１５、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６およびＣＤ７１のいずれに対しても、情報の記録および／または再生をより適正に行うことができる。
なお、本実施形態においても、光源の位置を置き換えることができる。その場合には、各光源の出射側の位置に配置された各光源に対応する光学素子（回折格子）および偏光ビームスプリッタの位置を置き換えることを要する。
また、本実施形態においては、互いに波長が異なるコヒーレントな光をそれぞれ出射する３つの光源として、ＤＶＤ用光源１４とＢｌｕ−ｒａｙ用光源８３とＣＤ用光源７３とを用いているが、これに限る必要はなく、ＤＶＤ用光源１４とＨＤ−ＤＶＤ用光源とＣＤ用光源７３とを用いるようにしてもよい。
また、光学素子１に代り、第２実施形態における光学素子５１または第３実施形態における光学素子６０を用いる場合であっても、同様の効果を奏することができる。
（光ピックアップ装置および光学的情報記録再生装置の第５実施形態）
次に、本発明に係る光ピックアップ装置および光学的情報記録再生装置の第５実施形態について、第１〜第４実施形態との差異を中心に図２５を参照して説明する。
なお、第１〜第４実施形態と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
本実施形態における光学的情報記録再生装置は、第３実施形態の光学的情報記録再生装置の構成に加えて、さらに、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６に対しても、情報の記録および再生の少なくとも一方を行うことが可能とされている。
すなわち、図２５に示すように、本実施形態における光学的情報記録再生装置の光ピックアップ装置８９は、第３実施形態の光ピックアップ装置７７の構成に加えて、光軸補正素子８０と偏光ビームスプリッタ１７との間の光路上に、第４実施形態における第３偏光ビームスプリッタ８５と同一構成の第２偏光ビームスプリッタ９０を有している。
さらに、第２偏光ビームスプリッタ９０に対して光の入射側の位置には、第４実施形態において説明した回折格子８４とＢｌｕ−ｒａｙ用光源８３とが配置されている。
なお、Ｂｌｕ−ｒａｙ用光源８３、回折格子８４および第２偏光ビームスプリッタ９０の挙動は、第４実施形態と同様であるので説明を省略する。
このような構成を有する光ピックアップ装置８９を備えた本実施形態の光学的情報記録再生装置によれば、ＤＶＤ１５、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６およびＣＤ７１に対して、情報の記録および再生の少なくとも一方を行うことができる。
さらに、第４実施形態の光ピックアップ装置８２よりも部品点数を少なくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
さらに、本実施形態においても、第４実施形態と同様の理由により、Ｂｌｕ−ｒａｙ用の回折格子８４に代わって、本発明の光学素子１を用いるようにし、さらに、ＣＤ往路３ビームを発生させる光学素子７９の格子面として、本発明の周期構造２、３、５、６、７を備えた格子面１ａを用いるようにすることが好ましい。
さらに、第４実施形態と同様の理由により、ＤＶＤ往路３ビームをＤＶＤ１５の記録面における同一のトラック（すなわちランド２３）上に照射するようにし、かつ、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路３ビームを、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面における同一のトラック上に照射するようにし、さらに、ＣＤ往路３ビームを、ＣＤ７１の記録面における同一のトラック上に照射するようにすることがより好ましい。
また、第４実施形態と同様に、Ｂｌｕ−ｒａｙ用光源８３の代りに、ＨＤ−ＤＶＤ用光源を用いるようにしてもよい。
なお、光学素子７９の周期構造として、第２実施形態の光学素子５１の周期構造５２〜５８または第３実施形態の光学素子６０の周期構造６１〜６９を用いるようにしてもよいことは勿論である。
（光ピックアップ装置および光学的情報記録再生装置の第６実施形態）
次に、本発明に係る光ピックアップ装置および光学的情報記録再生装置の第６実施形態について、第１〜第５実施形態との差異を中心に図２６を参照して説明する。
なお、第１〜第５実施形態と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
本実施形態における光学的情報記録再生装置は、第４実施形態および第５実施形態と同様に、ＤＶＤ１５、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６およびＣＤ７１に対して、情報の記録および再生の少なくとも一方を行うことが可能とされている。
すなわち、本実施形態における光学的情報記録再生装置の光ピックアップ装置９２は、ＤＶＤ用光源１４に対する光の出射側の位置に配置された光学素子１によって発生されたＤＶＤ往路３ビームを反射させる光学系として、第１実施形態の偏光ビームスプリッタ１７に代り、第１ダイクロイックプリズム９３を有している。
第１ダイクロイックプリズム９３に対してＤＶＤ往路３ビームに直交する光の入射側の位置には、第４実施形態において説明した回折格子８４とＢｌｕ−ｒａｙ用光源８３とが配置されている。第１ダイクロイックプリズム９３は、回折格子８４による回折によって発生されたＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームを透過させてＤＶＤ往路３ビームと同じ方向に進行させるようになっている。
第１ダイクロイックプリズム９３とコリメータレンズ１８との間の光路上には、偏光ビームスプリッタ９４が配置されている。
この偏光ビームスプリッタ９４は、第１ダイクロイックプリズム９３側から出射されたＤＶＤ往路３ビームおよびＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームをそのまま透過させてコリメータレンズ１８側に進行させるようになっている。
また、偏光ビームスプリッタ９４は、コリメータレンズ１８側から入射したＤＶＤ復路３ビームおよびＢｌｕ−ｒａｙ復路３ビームを反射させるようになっている。
偏光ビームスプリッタ９４に対してＤＶＤ復路３ビームおよびＢｌｕ−ｒａｙ復路３ビームの反射側の位置には、前述したセンサレンズ２７および光検出器２６が配置されている。
つまり、本実施形態においては、光検出器２６によって、ＤＶＤ復路３ビームおよびＢｌｕ−ｒａｙ復路３ビームのみが検出されるようになっている。
コリメータレンズ１８と立ち上げミラー２０との間の光路上には、第２ダイクロイックプリズム９５が配置されており、この第２ダイクロイックプリズム９５は、コリメータレンズ１８側から入射したＤＶＤ往路３ビームおよびＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームを、立ち上げミラー２０側に透過させるようになっている。
また、第２ダイクロイックプリズム９５は、立ち上げミラー２０側から入射したＤＶＤ復路３ビームおよびＢｌｕ−ｒａｙ復路３ビームを、コリメータレンズ１８側に透過させるようになっている。
第２ダイクロイックプリズム９５に対してＤＶＤ往路３ビームおよびＢｌｕ−ｒａｙ往路３ビームに直交する光の入射側の位置には、カップリングレンズ９７と、ＣＤ用の光検出器兼用光源９８とが配置されている。
光検出器兼用光源９８は、ＣＤ用光源７３と同様に、ＣＤ用ＬＤ１０１から、ＣＤ７１に対応する波長７８０ｎｍのコヒーレントな光を出射するようになっている。
光検出器兼用光源９８は、ＣＤ用ＬＤ１０１に対して光の出射側の位置に、ホログラム面と一般的な回折格子７４の格子面とを併有した光学素子９９を有している。
この光学素子９９は、ＣＤ用ＬＤ１０１から出射された光を格子面によって回折させて、ＣＤ往路３ビームを発生させるようになっている。
光学素子９９によって発生されたＣＤ往路３ビームは、カップリングレンズ９７によって平行光に変換されて第２ダイクロイックプリズム９５側に出射されるようになっている。
第２ダイクロイックプリズム９５から出射されたＣＤ往路３ビームは、第２ダイクロイックプリズム９５によって立ち上げミラー２０側に反射されるようになっている。
さらに、第２ダイクロイックプリズム９５には、立ち上げミラー２０側から、ＣＤ復路３ビームが入射するようになっている。
第２ダイクロイックプリズム９５は、このＣＤ復路３ビームをカップリングレンズ９７側に反射させるようになっている。
カップリングレンズ９７は、第２ダイクロイックプリズム９５によって反射されたＣＤ復路３ビームを収束光に変換して光学素子９９側に出射するようになっている。
光学素子９９は、カップリングレンズ９７から出射されたＣＤ復路３ビームを、ホログラム面によってＣＤ用ＬＤ１０１とは異なる位置に配設された受光素子１００側に回折させるようになっている。これにより、受光素子１００の受光面において、ＣＤ復路３ビームの検出光スポットが検出されることになる。
このような構成を有する光ピックアップ装置９２を備えた本実施形態の光学的情報記録再生装置によれば、第４実施形態および第５実施形態と同様に、ＤＶＤ１５、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６およびＣＤ７１に対して、情報の記録および再生の少なくとも一方を行うことができる。
さらに、ＣＤ７１専用にカップリングレンズ９７と光検出器兼用光源９８とを備えているため、ＣＤ７１との互換性を考慮せずに、ＤＶＤ１５よＢｌｕ−ｒａｙディスク８６に対応する光学系およびセンサ２６の設計の自由度を向上させることができ、ひいては、ＤＶＤ１５、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６およびＣＤ７１に対する記録特性および再生特性を向上させることができる。
さらに、本実施形態においても、第４実施形態と同様の理由により、光学素子９９の格子面として、本発明の光学素子１の周期構造２、３、５、６、７を備えた格子面１ａを用いるようにし、Ｂｌｕ−ｒａｙ用の回折格子８４に代り、本発明の光学素子１を用いるようにすることが好ましい。
さらに、第４実施形態と同様の理由により、ＤＶＤ往路３ビームを、ＤＶＤ１５の記録面における同一のトラック（すなわちランド２３）上に照射するようにし、かつ、Ｂｌｕ−ｒａｙ往路３ビームを、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク８６の記録面における同一のトラック上に照射するようにし、さらに、ＣＤ往路３ビームを、ＣＤ７１の記録面における同一のトラック上に照射するようにすることがより好ましい。
また、第４実施形態と同様に、Ｂｌｕ−ｒａｙ用光源８３の代りに、ＨＤ−ＤＶＤ用光源を用いるようにしてもよい。
さらに、光学素子１に代り、第２実施形態における光学素子５１または第３実施形態における光学素子６０を用いてもよいことは勿論である。
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
例えば、周期構造の数は、前述のように第９までに限る必要はない。
例えば、第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、第１の周期構造の周期方向に沿って５つ以上の周期構造を互いに隣接するように形成し、第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接する位置に、第１の周期構造の周期方向に沿って５つ以上の周期構造を互いに隣接するように形成するようにしてもよい。
この場合においても、第１の周期構造以外のすべての周期構造が、第１の周期構造に対して９０°の位相差を有するように構成し、かつ、第１の周期構造の周期方向において隣接する周期構造同士の位相を互いに１８０°異ならせるように構成し、さらに、第１の周期構造を挟んで互いに対向する周期構造同士の位相を互いに１８０°異ならせるように構成すれば、前述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
本発明に係る光学素子の実施形態を示す平面図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の実施形態を示す構成図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の実施形態において、＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光についての位相差、位相分布および強度分布を示す図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の実施形態において、＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光についての位相差、位相分布および強度分布を示す図３と異なる図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の実施形態において、＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光についての位相差、位相分布および強度分布を示す図３および４と異なる図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の実施形態において、＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光についての位相差、位相分布および強度分布を示す図３〜５と異なる図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の実施形態において、−１次サブビーム０次光、−１次サブビーム＋１次光および−１次サブビーム−１次光についての位相差、位相分布および強度分布を示す図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の実施形態において、−１次サブビーム０次光、−１次サブビーム＋１次光および−１次サブビーム−１次光についての位相差、位相分布および強度分布を示す図７と異なる図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の実施形態において、−１次サブビーム０次光、−１次サブビーム＋１次光および−１次サブビーム−１次光についての位相差、位相分布および強度分布を示す図７および８と異なる図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の実施形態において、−１次サブビーム０次光、−１次サブビーム＋１次光および−１次サブビーム−１次光についての位相差、位相分布および強度分布を示す図７〜９と異なる図 従来の回折格子を用いた場合における＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光についての強度分布を示す図 従来の回折格子を用いた場合における＋１次サブビーム０次光、＋１次サブビーム＋１次光および＋１次サブビーム−１次光についての強度分布を示す図１１と異なる図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の実施形態において、＋１次復路サブビームと−１次復路サブビームとの光量差がない場合におけるサブプッシュプル和信号の波形を、２つのサブプッシュプル信号の波形とともに示す図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の実施形態において、＋１次復路サブビームと−１次復路サブビームとの光量差が３０％の場合におけるサブプッシュプル和信号の波形を、２つのサブプッシュプル信号の波形とともに示す図 本発明に係る光学素子の第２実施形態を示す平面図 本発明に係る光学素子の第２実施形態において、＋１次復路サブビームの強度分布を示す図 本発明に係る光学素子の第２実施形態において、＋１次復路サブビームの強度分布を示す図１６と異なる図 本発明に係る光学素子の第３実施形態を示す平面図 本発明に係る光学素子の第３実施形態において、＋１次復路サブビームの強度分布を示す図 本発明に係る光学素子の第３実施形態において、＋１次復路サブビームの強度分布を示す図１９と異なる図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の第２実施形態を示す構成図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の第２実施形態において、検出光スポットの状態を模式的に示す説明図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の第３実施形態を示す構成図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の第４実施形態を示す構成図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の第５実施形態を示す構成図 本発明に係る光学的情報記録および／または再生装置の第６実施形態を示す構成図 従来からトラッキングエラー信号の検出に用いられていた回折格子の一例を示す平面図 従来のトラッキングエラー信号の検出方式において、２つのサブビームの光量差がない場合におけるサブプッシュプル和信号の波形を、２つのサブプッシュプル信号の波形とともに示す図 従来のトラッキングエラー信号の検出方式において、２つのサブビームの光量差が３０％の場合におけるサブプッシュプル和信号の波形を、２つのサブプッシュプル信号の波形とともに示す図
符号の説明
１ 光学素子
２ 第１周期構造
３ 第２周期構造
５ 第３周期構造
６ 第４周期構造
７ 第５周期構造
１０ 光ピックアップ装置
２６ 光検出器

Claims (15)

  1. コヒーレントな光を回折させて少なくとも３ビームを発生させる光学素子であって、
    厚み方向における少なくとも一方の面に、
    第１の周期構造と、
    この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なるように形成された第２の周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記一方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第３の周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第４の周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記他方の方向において隣接し、かつ、前記第３の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向し、さらに、前記第４の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第３の周期構造に対して位相が１８０°異なり、さらに、前記第４の回折構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第５の周期構造と
    を少なくとも含む格子面を備えたことを特徴とする光学素子。
  2. コヒーレントな光を回折させて少なくとも３ビームを発生させる光学素子であって、
    厚み方向における少なくとも一方の面に、
    第１の周期構造と、
    この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第２〜第ｎ（ｎ：３以上の自然数、以下同様）の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第２〜第ｎのすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成された第２〜第ｎの周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１のすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成され、さらに、前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造における第ｎ＋ｋ（ｋ：１以上ｎ−１以下の自然数、以下同様）の周期構造が、前記第２〜第ｎの周期構造における第ｋ＋１の周期構造と前記第１の周期構造を挟んで互いに対向するように形成され、さらに、前記第ｎ＋ｋの周期構造が、前記第ｋ＋１の周期構造と位相が１８０°異なるように形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造と
    を少なくとも含む格子面を備えたことを特徴とする光学素子。
  3. 前記厚み方向における一方の面に、コヒーレントな第１の光に対応する前記格子面を備え、かつ、前記厚み方向における他方の面に、前記第１の光と波長が異なるコヒーレントな第２の光に対応する前記格子面を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子。
  4. コヒーレントな光を出射する光源と、
    この光源から出射された光を回折させて３ビームを発生させる回折構造と、
    この回折構造によって発生された前記３ビームを集光して光学的記録媒体の記録面上に前記３ビームの光スポットを照射する対物レンズと、
    前記３ビームの光スポットの前記光学的情報記録媒体による反射光を受光して検出する光検出器と
    を少なくとも備えた光ピックアップ装置であって、
    前記回折構造が、
    厚み方向における少なくとも一方の面に、
    第１の周期構造と、
    この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なるように形成された第２の周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記一方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第３の周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第４の周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記他方の方向において隣接し、かつ、前記第３の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向し、さらに、前記第４の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第３の周期構造に対して位相が１８０°異なり、さらに、前記第４の回折構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第５の周期構造と
    を少なくとも含む格子面を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  5. コヒーレントな光を出射する光源と、
    この光源から出射された前記光を回折させて３ビームを発生させる回折構造と、
    この回折構造によって発生された前記３ビームを集光して光学的記録媒体の記録面上に前記３ビームの光スポットを照射する対物レンズと、
    前記３ビームの光スポットの前記光学的情報記録媒体による反射光を受光して検出する光検出器と
    を少なくとも備えた光ピックアップ装置であって、
    前記回折構造が、
    厚み方向における少なくとも一方の面に、
    第１の周期構造と、
    この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第２〜第ｎ（ｎ：３以上の自然数、以下同様）の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第２〜第ｎのすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成された第２〜第ｎの周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１のすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成され、さらに、前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造における第ｎ＋ｋ（ｋ：１以上ｎ−１以下の自然数、以下同様）の周期構造が、前記第２〜第ｎの周期構造における第ｋ＋１の周期構造と前記第１の周期構造を挟んで互いに対向するように形成され、さらに、前記第ｎ＋ｋの周期構造が、前記第ｋ＋１の周期構造と位相が１８０°異なるように形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造と
    を少なくとも含む格子面を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  6. 前記光源として、互いに波長が異なるコヒーレントな光をそれぞれ出射する複数の光源を備え、
    前記回折構造として、前記複数の光源から出射されるコヒーレントな光にそれぞれに対応する前記格子面を有する複数の回折構造を備えたこと
    を特徴とする請求項４または５に記載の光ピックアップ装置。
  7. 前記複数の回折構造のうちの任意の１つの回折構造によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームに対応する光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射されること
    を特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
  8. 前記光源が、コヒーレントな第１の光および前記第１の光と波長が異なるコヒーレントな第２の光を選択的に出射するように形成され、
    前記回折構造が、
    前記厚み方向における一方の面に、前記第１の光に対応する前記格子面を備え、かつ、前記厚み方向における他方の面に、前記第２の光に対応する前記格子面を備えたこと
    を特徴とする請求項４または５に記載の光ピックアップ装置。
  9. 前記第１の光に対応する前記格子面によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームに対応する第１の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射され、
    前記第２の光に対応する前記格子面によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームに対応する第２の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射されること
    を特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置。
  10. コヒーレントな光を出射する光源と、
    この光源から出射された光を回折させて３ビームを発生させる回折構造と、
    この回折構造によって発生された前記３ビームを集光して光学的情報記録媒体の記録面上に前記３ビームの光スポットを照射する対物レンズと、
    前記３ビームの光スポットの前記光学的情報記録媒体による反射光を受光して検出する光検出器と、
    この光検出器の検出結果に基づいてトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出装置と、
    このトラッキングエラー信号検出装置の検出結果に基づいて、前記対物レンズの位置を制御する対物レンズ位置制御装置と
    を少なくとも備え、
    前記対物レンズ位置制御装置によって前記対物レンズの位置を制御しつつ、前記光学的情報記録媒体への情報の記録および前記光学的情報記録媒体に記録された情報の再生の少なくとも一方を行う光学的情報記録および／または再生装置であって、
    前記回折構造が、
    厚み方向における少なくとも一方の面に、
    第１の周期構造と、
    この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なるように形成された第２の周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記一方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第３の周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接し、かつ、前記第２の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第２の周期構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第４の周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する前記他方の方向において隣接し、かつ、前記第３の周期構造に対して前記第１の周期構造を挟んで対向し、さらに、前記第４の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造に対して位相が９０°異なり、かつ、前記第３の周期構造に対して位相が１８０°異なり、さらに、前記第４の回折構造に対して位相が１８０°異なるように形成された第５の周期構造と
    を少なくとも含む格子面を備えたことを特徴とする光学的情報記録および／または再生装置。
  11. コヒーレントな光を出射する光源と、
    この光源から出射された光を回折させて３ビームを発生させる回折構造と、
    この回折構造によって発生された前記３ビームを集光して光学的記録媒体の記録面上に前記３ビームの光スポットを照射する対物レンズと、
    前記３ビームの光スポットの前記光学的情報記録媒体による反射光を受光して検出する光検出器と、
    この光検出器の検出結果に基づいてトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出装置と、
    このトラッキングエラー信号検出装置の検出結果に基づいて、前記対物レンズの位置を制御する対物レンズ位置制御装置と
    を少なくとも備え、
    前記対物レンズ位置制御装置によって前記対物レンズの位置を制御しつつ、前記光学的情報記録媒体への情報の記録および前記光学的情報記録媒体に記録された情報の再生の少なくとも一方を行う光学的情報記録および／または再生装置であって、
    前記回折構造が、
    厚み方向における少なくとも一方の面に、
    第１の周期構造と、
    この第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する一方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第２〜第ｎ（ｎ：３以上の自然数、以下同様）の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第２〜第ｎのすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成された第２〜第ｎの周期構造と、
    前記第１の周期構造に対して前記第１の周期構造の周期方向に直交する他方の方向において隣接する位置に、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接するようにして前記第１の周期構造の周期方向に沿って順次形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の複数の周期構造であって、前記第１の周期構造に対して前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１のすべての周期構造の位相が９０°異なり、かつ、前記第１の周期構造の周期方向において互いに隣接する周期構造同士の位相が互いに１８０°異なるように形成され、さらに、前記第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造における第ｎ＋ｋ（ｋ：１以上ｎ−１以下の自然数、以下同様）の周期構造が、前記第２〜第ｎの周期構造における第ｋ＋１の周期構造と前記第１の周期構造を挟んで互いに対向するように形成され、さらに、前記第ｎ＋ｋの周期構造が、前記第ｋ＋１の周期構造と位相が１８０°異なるように形成された第ｎ＋１〜第２ｎ−１の周期構造と
    を少なくとも含む格子面を備えたことを特徴とする光学的情報記録および／または再生装置。
  12. 前記光源として、互いに波長が異なるコヒーレントな光をそれぞれ出射する複数の光源を備え、
    前記回折構造として、前記複数の光源から出射されるコヒーレントな光にそれぞれに対応する前記格子面を有する複数の回折構造を備えたこと
    を特徴とする請求項１０または１１に記載の光学的情報記録および／または再生装置。
  13. 前記複数の回折構造のうちの任意の１つの回折構造によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームによる情報の記録および再生の少なくとも一方に用いられる光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射されること
    を特徴とする請求項１２に記載の光学的情報記録および／または再生装置。
  14. 前記光源が、コヒーレントな第１の光および前記第１の光と波長が異なるコヒーレントな第２の光を選択的に出射するように形成され、
    前記回折構造が、前記厚み方向における一方の面に、前記第１の光に対応する前記格子面を備え、かつ、前記厚み方向における他方の面に、前記第２の光に対応する前記格子面を備えたこと
    を特徴とする請求項１０または１１に記載の光学的情報記録および／または再生装置。
  15. 前記第１の光に対応する前記格子面によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームによる情報の記録および再生の少なくとも一方に用いられる第１の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射され、
    前記第２の光に対応する前記格子面によって発生される３ビームの光スポットが、この３ビームによる情報の記録および再生の少なくとも一方に用いられる第２の光学的情報記録媒体の記録面における同一のトラック上に照射されること
    を特徴とする請求項１４に記載の光学的情報記録および／または再生装置。
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