JP2007213708A - 多層光ディスク用光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ピックアップ装置において、多層光ディスクにおける層間クロストークの影響を受けずに信号再生の対象となる記録層に記録された信号の再生精度を良好にする。
【解決手段】光ピックアップ装置は、複数の記録層を有する光ディスクＤＫに照射するレーザ光をリング状に形成する輪帯形成レンズ群１４、光ディスクＤＫからの反射光を集光する集光レンズ３５および同集光レンズ３５によって集光される反射光の光束径に対応する大きさのピンホール３６ａが設けられたピンホール板３６を備える。輪帯形成レンズ群１４は、光スポットが形成されている記録層以外の他の記録層からの反射光によってピンホール板３６上に形成されるリング状の集光光束の内径がピンホール３６ａの直径以上となるように、光ディスクＤＫに照射されるレーザ光を屈折させて同レーザ光の断面形状をリング状に形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の記録層を有する多層光ディスクにレーザ光を照射するとともに同多層光ディスクからの反射光を受光して、多層光ディスクに記録された信号を再生する光ピックアップ装置に関する。

一般的に、ＣＤ，ＤＶＤ，ＢＤ（Blu-ray Disc），ＨＤ ＤＶＤなどの光ディスクに信号を記録し、または光ディスクに記録された信号を再生する光ディスク装置においては、光ピックアップ装置が用いられている。光ピックアップ装置は、レーザ光源から出射されるレーザ光を対物レンズにより光ディスク上に集光させるとともに、同光ディスクからの反射光をフォトディテクタにて受光して受光量に応じた電気信号を出力する。

ところで、このような光ディスクにおいては、従来から記憶容量の増大が望まれている。光ディスクにおける記憶容量を増大させる方法として、主として記録密度の向上と記録層の多層化とがある。これらのうち、光ディスクにおける記録密度の向上は、光ディスク上にレーザ光を集光する対物レンズの高開口数化およびレーザ光の短波長化によって実現されるが、対物レンズの高開口数化およびレーザ光の短波長化は限界値に達しつつあり、更なる対物レンズの高開口数化およびレーザ光の短波長化は極めて困難な状況にある。

一方、光ディスクにおける記録層の多層化は、例えばＢＤ（Blu-ray Disc）においては、１つの基材上に２つの記録層が積層された「２層ディスク」が規格化されており、今後更に複数の記録層を積層した多層光ディスクの開発が期待されている。例えば、下記特許文献１に記載の光ディスク装置においては、記録層を５層以上備えた多層光ディスクに対応して、開口数およびレーザ光の光軸のチルト角などの各種パラメータを適宜設定した光ディスク装置が提案されている。
特開２００４−３５５７９１号公報

しかしながら、このような多層光ディスクにおいては、信号再生の対象となる記録層に照射したレーザ光の一部が同記録層以外の他の記録層にも照射されるため、信号再生の対象となる記録層からの反射光に他の記録層からの反射光が重なる層間クロストークが生じる。この場合、フォトディテクタから出力される電気信号には層間クロストークにより他の記録層に記録された信号が含まれることになり、その結果、信号再生の対象となる記録層に記録された信号の再生精度が悪化するという問題がある。そして、この層間クロストークは記録層の増加に応じて増加するため、今後開発が進むより多くの記録層が積層された多層光ディスクにおいてより顕著な問題となる。

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、多層光ディスクにおける層間クロストークの影響を受けずに信号再生の対象となる記録層に記録された信号の再生精度を良好にすることが可能な光ピックアップ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、複数の記録層を有する多層光ディスクにレーザ光を出射するレーザ光源と、多層光ディスクによって反射されるレーザ光を受光して受光量に応じた電気信号を出力するフォトディテクタと、レーザ光源から出射されたレーザ光を入射して平行光に変換するコリメートレンズと、コリメートレンズにより平行光に変換されたレーザ光を透過または反射させて前記多層光ディスクに導くとともに、同多層光ディスクによって反射されるレーザ光を反射または透過させてフォトディテクタに導くビームスプリッタと、ビームスプリッタによって多層光ディスクに導かれるレーザ光を集光して、複数の記録層のうちの１つの記録層に光スポットを形成する対物レンズと、ビームスプリッタによって導かれる多層光ディスクからのレーザ光をフォトディテクタの近傍に集光する集光レンズとを備えた光ピックアップ装置において、コリメートレンズとビームスプリッタとの間、またはビームスプリッタと集光レンズとの間に配置され、コリメートレンズにより平行光に変換されたレーザ光を屈折させて同レーザ光の断面形状をリング状に形成する輪帯形成光学手段と、前記１つの記録層から反射され、集光レンズによって集光されたレーザ光を通過させるピンホールが形成されたピンホール板とを設け、輪帯形成光学手段は、前記１つの記録層以外の他の記録層から反射されたレーザ光であってピンホール板上に形成されるリング状の集光光束の内径がピンホールの直径以上となるように、リング状に形成されるレーザ光の内径を規定したことにある。

この場合、前記輪帯形成光学手段を、コリメートレンズにより平行光に変換されたレーザ光の断面形状をリング状の発散光に変換する第１の光学素子と、前記リング状の発散光に変換されたレーザ光を同リング状の平行光に変換する第２の光学素子とで構成するとよい。この場合、第１の光学素子および第２の光学素子として円錐状に形成されたアキシコンをそれぞれ用いるとよい。この場合、アキシコンには、アキシコンレンズ、アキシコンプリズムのほか、コーンレンズ、コーンプリズム、円錐レンズ、円錐プリズムなど、名称を問わずアキシコンと同等な機能を有する光学素子を含む。また、アキシコンと同等な機能を有し、平板状に形成されたフレネル型のアキシコンまたはホログラム型のアキシコンも含む。また、これらのアキシコンに代えて、またはこれらのアキシコンと組み合わせて球面レンズまたは非球面レンズを用いるようにしてもよい。

また、レーザ光源から出射されるレーザ光の波長をλとし、集光レンズの焦点距離をｆ_Ｃとし、ピンホールの径をφ_Ｐとし、前記他の記録層によって反射されたレーザ光が集光レンズによって集光される集光点からピンホールまでの距離をＬとしたとき、前記輪帯形成光学手段によってリング状に形成されるレーザ光における内径φ_Ｓを式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ／Ｌによって規定すればよい。また、前記式に代えて、前記輪帯形成光学手段によってリング状に形成されたレーザ光における内径φ_Ｓを、式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｓ／Ｌ＋φ_Ｓによって規定してもよい。

このように構成された本発明の特徴によれば、多層光ディスクにおける光スポットが形成されている記録層によって反射されるレーザ光の集光位置に、同集光されるレーザ光の光束径に対応する大きさのピンホールが形成されたピンホール板を配置している。そして、コリメートレンズとビームスプリッタとの間、またはビームスプリッタと集光レンズとの間に、入射したレーザ光の断面形状をリング状に形成する輪帯形成光学手段を配置している。この場合、リング状に形成されるレーザ光の内径、換言すればレーザ光の中央部における光のない部分の直径は、ピンホール板上に形成されるリング状の集光光束の内径（光のない部分の直径）がピンホール板のピンホール径以上の大きさとなるように形成される。これにより、多層光ディスクにおける他の記録層によって反射されたレーザ光が、ピンホール板を通過してフォトディテクタに導かれることがない。すなわち、多層光ディスクにおける光スポットが形成された記録層から反射されて集光レンズによって集光されたレーザ光のみをピンホール板に設けられたピンホールを介してフォトディテクタに導いている。このため、フォトディテクタから出力される受光信号は、光スポットが形成されている記録層に記録された信号のみに基づいて生成される。この結果、多層光ディスクにおいて、層間クロストークの影響を受けずに信号再生の対象となる記録層に記録された信号の再生精度を良好にすることができる。

また、輪帯形成光学手段は、同輪帯形成光学手段に入射するレーザ光を屈折させてリング状に形成している。このため、入射するレーザ光の光量を減ずることなくフォトディテクタに導くことができ、同フォトディテクタから出力される電気信号の出力レベルを低下させることがない。この結果、多層光ディスクからの反射光に含まれる層間クロストークを除去しながら、信号再生の対象となる記録層に記録された信号の再生精度を良好に維持することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記光ピックアップ装置において、さらに、前記輪帯形成光学手段によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させる内径調整手段を設けたことにある。この場合、前記内径調整手段を、例えば、第１の光学素子と第２の光学素子との相対的な距離を変化させることにより、輪帯形成光学手段によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させるようにしてもよい。これによれば、第１の光学素子と第２の光学素子との相対的な距離を適宜調整することにより、リング状に形成されるレーザ光の内径を多層光ディスクごとに設定できる。また、これに代えて、前記内径調整手段を、例えば、第１の光学素子によって変換されたリング状の発散光を屈折させて第２の光学素子に導くことにより、輪帯形成光学手段によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させるようにしてもよい。これによれば、所定の屈折率を有する光学素子（例えば、レンズ、プリズム）を第１の光学素子と第２の光学素子との間に配置することにより、第１の光学素子によって変換された発散光の大きさを変化させて第２の光学素子に導くことができ、リング状に形成されるレーザ光の内径を多層光ディスクごとに設定できる。この場合、所定の電気信号に応じて屈折率が変化する光学素子を用いてもよい。これらにより、層間クロストークの生じる程度が異なる多層光ディスク間においても、１つの光ピックアップ装置によって精度よく層間クロストークを除去することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記光ピックアップ装置において、レーザ光源から出射されるレーザ光の波長をλとし、集光レンズの焦点距離をｆ_Ｃとし、ピンホールの径をφ_Ｐとし、他の記録層によって反射されるレーザ光が集光レンズによって集光される集光点からピンホールまでの距離をＬとしたとき、輪帯形成光学手段によってリング状に形成されるレーザ光における内径φ_Ｓを、式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ×２／Ｌによって規定したことにある。この場合、前記式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ×２／Ｌに代えて、内径φ_Ｓを、式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ×２／Ｌ＋φ_Ｐによって規定してもよい。この式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ×２／Ｌは、前記式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ／Ｌにおける距離Ｌの半分の値を用いて内径φ_Ｓを規定している。また、式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ×２／Ｌ＋φ_Ｐは、前記式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ／Ｌ＋φ_Ｐにおける距離Ｌの半分の値を用いて内径φ_Ｓを規定している。これによれば、距離Ｌを用いて内径φ_Ｓを規定した場合に比べて同距離Ｌの半分の量に対応する量だけ内径φ_Ｓが大きくなる。このため、多層光ディスクにおけるレーザ光が集光している層以外の層から反射されるレーザ光がより厳格に除かれる。これにより、対物レンズのフォーカスサーボ制御を非点収差法により行っている場合には、フォーカスエラー信号におけるＳ字カーブを精度よく検出できるようになり、多層光ディスクにおける対物レンズのフォーカスサーボ制御を精度良く行うことができる。

また、本発明の他の特徴は、前記式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ／Ｌ、式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ／Ｌ＋φ_Ｐ、式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ×２／Ｌおよび式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ×２／Ｌ＋φ_Ｐのうちのいずれか１つの式によって規定される前記光ピックアップ装置において、レーザ光源から出射されるレーザ光の光強度分布により設定される係数をＫとし、集光レンズに入射する多層光ディスクからのレーザ光の光束径をφ_Ｃとしたとき、前記ピンホールの径φ_Ｐを、式φ_Ｐ≧Ｋ×λ／（φ_Ｃ／（２×ｆ_Ｃ））によって規定したことにある。これによれば、多層光ディスクにおけるレーザ光が集光している層から反射されたレーザ光が集光レンズによって集光された集光光束の径に対応したピンホールの径となり、レーザ光が集光している層以外の層から反射されたレーザ光を厳格に除くことができる。なお、係数Ｋは、集光レンズに入射するレーザ光の光強度分布が均一である場合には、１．２２である。この場合、光強度分布を１／ｅ^２（ｅは自然対数の底）の強さで定義すると０．８２となる。また、光強度分布が輪帯状となる場合には、前記１．２２（または０．８２）を概ね１．０〜０．８倍した値となる。

また、本発明の他の特徴は、前記光ピックアップ装置において、さらに、前記対物レンズは、多層光ディスクにおけるトラックに光スポットを追従させるためのトラッキングサーボ制御手段によって同多層光ディスクの径方向にトラッキングサーボ制御されるとともに、多層光ディスクにおける各記録層に光スポットを追従させるためのフォーカスサーボ制御手段によってレーザ光の光軸方向にフォーカスサーボ制御され、トラッキングサーボ制御手段およびフォーカスサーボ制御手段による対物レンズの各変位に応じて輪帯形成光学手段を多層光ディスクの径方向およびレーザ光の光軸方向にそれぞれ変位させるためのアクチュエータを備えたことにある。

これによれば、対物レンズがトラッキングサーボ制御手段およびフォーカスサーボ制御手段により多層光ディスクの径方向およびレーザ光の光軸方向に変位して対物レンズと輪帯形成光学手段との位置関係に変動が生じても、アクチュエータにより同位置関係を一定に保つことができる。これにより、他の記録層から反射してピンホール板上に形成されるリング状の集光光束における中央部の光のない部分の中心がリング状の集光光束における中心と一致して常に同心となる。すなわち、前記リング状の集光光束における中央部の光のない部分の中心がずれて、ピンホール板におけるピンホールを他の記録層からのレーザ光が透過することがない。この結果、トラッキングサーボ制御およびフォーカスサーボ制御により対物レンズが変位する場合においても、層間クロストークの影響を受けずに信号再生の対象となる記録層に記録された信号の再生精度を良好にすることができる。

以下、本発明に係る光ピックアップ装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、ＢＤ（Blu-ray Disc）などの光ディスクＤＫにレーザ光を照射して信号の記録および再生を行う光ピックアップ装置の全体概略図である。ここで光ディスクＤＫは、片面側に複数の記録層を等間隔に積層した多層光ディスクである。この光ピックアップ装置は、レーザ光が出射されるレーザ光源１１と光ディスクＤＫとの間に、コリメートレンズ１２、アナモルフィックプリズム１３ａ，１３ｂ、輪帯形成レンズ群１４、偏光ビームスプリッタ１５、収差補正レンズ群１６ａ，１６ｂ、１／４波長板１７、アパーチャ１８および対物レンズ１９を備えている。

レーザ光源１１は、半導体レーザで構成されており、図示しないコントローラにより制御されて所定の波長（例えば、４０５ｎｍ）のレーザ光を光ディスクＤＫに向けて出射する。コリメートレンズ１２は、レーザ光源１１から出射されたレーザ光を平行光に変換する。アナモルフィックプリズム１３ａ，１３ｂは、コリメートレンズ１２によって平行光に変換されたレーザ光の断面形状を円状に整形する。輪帯形成レンズ群１４は、それぞれ円錐形状に形成された一対の第１アキシコン１４ａと第２アキシコン１４ｂとから構成されており、入射したレーザ光を屈折させて断面形状をリング状に形成する。これらのうち第１アキシコン１４ａは、図２に示すように、コリメートレンズ１２およびアナモルフィックプリズム１３ａ，１３ｂによって円状の平行光に変換されたレーザ光を屈折させてリング状の発散光に変換する。また、第２アキシコン１４ｂは、第１アキシコン１４ａによってリング状の発散光に変換されたレーザ光を屈折させて同リング状の平行光に変換する。なお、図２において、レーザ光源１１から出射されたレーザ光を破線で示している。また、レーザ光の内側部分における塗りつぶされた領域は、輪帯形成レンズ群１４によってリング状に形成されたレーザ光における光のない部分を示している。

これらの第１アキシコン１４ａおよび第２アキシコン１４ｂは、互いの円錐面同士が対向するように配置され、第１アキシコン１４ａが第２アキシコン１４ｂに対してレーザ光の光軸方向に変位可能な状態で組み付けられている。具体的には、光ピックアップ装置内において光軸方向に沿って設けられたガイド２１の一端部に第２アキシコン１４ｂが固定部材２２を介して固定されているとともに、同ガイド２１の他端部に第１アキシコン１４ａが同ガイド２１の軸方向に摺動可能な可動部２３を介して組み付けられている。可動部材２３の底面には、その一端部が光ピックアップ装置の一部に押し付けられたスプリング２４の他端部が押し付けられている。これにより、可動部材２３、すなわち第１アキシコン１４ａは、第２アキシコン１４ｂ側に付勢される。また、可動部材２３の上側には、カム２５が設けられており、前記スプリング２４の付勢力によって可動部材２３の上面が同カム２５に押し当てられている。

カム２５は、楕円状の輪郭曲線により形成されており、シャフト２６を介して電動モータ２７に接続されており、電動モータ２７の回転により回転するようになっている。電動モータ２７は、図示しないコントローラに接続されており、その回転が制御される。したがって、電動モータ２７の回転によるカム２５の回転変位により可動部材２３を下方に押し下げる、または上方に押し上げる。この場合、可動部材２３は、スプリング２４の付勢力に抗しながら、またはスプリング２４の付勢力に従いながらガイド２１の軸方向に沿って変位する。これにより、可動部材２３、すなわち第１アキシコン１４ａの第２アキシコン１４ｂに対する距離が変化する。作業者は、コントローラを操作することにより、可動部材２３、すなわち第１アキシコン１４ａの第２アキシコン１４ｂに対する光軸方向における距離を任意に設定することができる。

この第１アキシコン１４ａの第２アキシコン１４ｂに対する距離に応じて、リング状に形成されるレーザ光における内径（光のない部分の直径）が規定される。このリング状に形成されるレーザ光の内径は、光ディスクＤＫにおける光スポットが形成される記録層以外の他の記録層に照射されるレーザ光の一部（中央部）を除くために必要な大きさに設定される。このレーザ光の内径の設定については後述する。なお、第１アキシコン１４ａの第２アキシコン１４ｂに対する距離と、リング状に形成されるレーザ光の内径との関係は作業者により予め認識されている。また、第１アキシコン１４ａの第２アキシコン１４ｂに対する距離と、カム２５の回転角との関係はコントローラに予め設定されている。また、図１において、レーザ光源１１から出射されたレーザ光および光ディスクＤＫから反射された反射光を破線で示している。また、レーザ光および反射光の内側部分における塗りつぶされた領域は、それぞれ輪帯形成レンズ群１４によってリング状に形成されたレーザ光における光のない部分を示している。

偏光ビームスプリッタ１５は、輪帯形成レンズ群１４から導かれたレーザ光を透過させて収差補正レンズ群１６ａ，１６ｂに導くとともに、光ディスクＤＫからの反射光を入射方向に直交する方向（図示右側）に反射させる。収差補正レンズ群１６ａ，１６ｂは、主として光ディスクＤＫの保護層の厚さに応じて生じる球面収差を補正するためのレンズ群である。１／４波長板１７は、収差補正レンズ群１６ａ，１６ｂから導かれたレーザ光を直線偏光から円偏光に変換してアパーチャ１８に導くとともに、光ディスクＤＫからの反射光を円偏光から直線偏光に変換して収差補正レンズ群１６ａ，１６ｂに導く。アパーチャ１８は、環状に形成されており、１／４波長板１７を介して導かれるレーザ光の外径を規定して対物レンズ１９に導く。

対物レンズ１９は、アパーチャ１８を介して導かれるレーザ光を集光して、光ディスクＤＫ上に円状の光スポットを形成する。この場合、対物レンズ１９は、図示しないフォーカスサーボ制御回路によって光軸方向の位置が制御され、光ディスクＤＫにおける複数の記録層のうちの一つの記録層に選択的に光スポットを形成する。光ディスクＤＫにおける記録層上に集光されたレーザ光は、同記録層により反射され、反射光として対物レンズ１９、アパーチャ１８、１／４波長板１７および収差補正レンズ群１６ａ，１６ｂを介して再度偏光ビームスプリッタ１５に入射する。偏光ビームスプリッタ１５は、前記したように入射した反射光を入射方向と直交する方向（図示右側）に反射させてビームスプリッタ３１に導く。

ビームスプリッタ３１は、入射した反射光の一部を反射させて集光レンズ３２に導くとともに、同反射光の他の一部を透過させて集光レンズ３５に導く。集光レンズ３２は、入射した反射光をシリンドリカルレンズ３３を介してフォトディテクタ３４上に集光させる。シリンドリカルレンズ３３は、透過した反射光に非点収差を生じさせる光学素子である。フォトディテクタ３４は、分割線で区切られた４つの同一正方形状の受光素子からなる４分割受光素子によって構成されており、各受光素子は受光量に比例した電気信号をそれぞれ受光信号として出力する。この受光信号は、図示しないフォーカスサーボ制御回路およびトラックサーボ制御回路などに供給され、対物レンズ１９のフォーカスサーボ制御およびトラックサーボ制御に用いられる。

集光レンズ３５は、ビームスプリッタ３１を透過して導かれるリング状の反射光を同反射光の光軸上に配置されたピンホール板３６に向けて集光させる。ピンホール板３６は、光スポットが形成されている記録層からの反射光が集光する位置に配置され、光透過性を有しない薄板材における前記反射光の光軸上の位置に集光レンズ３５によって集光された反射光の集光光束の径（ビームウエスト径）に対応するピンホール３６ａが形成されている。このピンホール３６ａを通過した反射光はフォトディテクタ３７に導かれる。フォトディテクタ３７は、前記フォトディテクタ３４と同様に分割線で区切られた４つの同一正方形状の受光素子からなる４分割受光素子によって構成されており、各受光素子は受光量に比例した電気信号をそれぞれ受光信号として出力する。この受光信号は、図示しない信号再生回路に供給され、光ディスクＤＫに記録されている信号の再生に用いられる。

ここで、輪帯形成レンズ群１４によってリング状に形成されるレーザ光の内径（光のない部分の直径）の設定について説明する。このリング状に形成されるレーザ光の内径は、前記したように光ディスクＤＫにおける光スポットが形成されている記録層以外の他の記録層に照射されるレーザ光の一部を除くために必要な大きさに設定される。層間クロストークが生じている場合、光スポットが形成されている記録層以外の他の記録層からの反射光の集光レンズによる焦点位置はピンホール板３６の前後方向にずれる。具体的には、図３（Ａ）に示すように、光スポットが形成されている記録層に対して対物レンズ１９とは反対側の他の記録層からの反射光の焦点位置はピンホール板３６の前方にずれる。また、図３（Ｂ）に示すように、光スポットが形成されている記録層に対して対物レンズ１９側の他の記録層からの反射光の焦点位置はピンホール板３６の後方にずれる。この場合、両焦点位置のピンホール板３６に対するずれ量は、各記録層の層間距離（層間ギャップ）に対応する。

これらの場合、光スポットが形成されている記録層以外の他の記録層からの反射光は、ピンホール板３６に設けられたピンホール３６ａの大きさの範囲内でフォトディテクタ３７に導かれる。したがって、同他の記録層に照射されるレーザ光の中央部を、ピンホール３６ａの直径に対応する大きさ以上で除けば、同他の記録層からの反射光の一部がピンホール３６ａを通過してフォトディテクタ３７に導かれることがない。すなわち、光ディスクＤＫに照射されるレーザ光の中央部を除いて同レーザ光の断面形状をリング状に形成し、同リング状の光スポットにおける内径（光のない部分の直径）がピンホール３６ａの直径に対応するように輪帯形成レンズ群１４によってリング状に形成されるレーザ光の内径を設定する。

そこで、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の波長をλとし、光ディスクＤＫからの反射光の光束径、すなわちアパーチャ１８により規定されたレーザ光の光束径をφ_Ｃとし、対物レンズ１９の焦点距離をｆ_Ｏとし、集光レンズ３５の焦点距離をｆ_Ｃとし、かつ光ディスクＤＫの層間ギャップをΔＴとして、まず、ピンホール板３６のピンホール３６ａの直径φ_Ｐを計算する。ピンホール３６ａの直径φ_Ｐは、集光レンズ３５によって集光される反射光の光束径（ビームウエスト径）に対応しており、下記式１によって計算される。なお、下記式１によって計算されるピンホール３６ａの直径φ_Ｐは、集光レンズ３５によって集光される反射光を通過させるために必要な最低の直径であるから、下記式１によって計算された値以上の値を直径φ_Ｐとすればよい。
φ_Ｐ＝Ｋ×λ／（φ_Ｃ／（２×ｆ_Ｃ）） …式１

上記式１は、レーザ光における光束径（ビームウエスト径）Ｄを計算するための一般式であるＤ＝Ｋ×λ／ＮＡを本実施形態に適用したものである。これらの式において、Ｋはレーザ光の光強度分布により設定される係数であり、同光強度が略均一である場合には１．２２である。この場合、光強度分布を１／ｅ^２（ｅは自然対数の底）の強さで定義すれば０．８２となる。また、光強度分布が輪帯状となる場合には、前記１．２２（または０．８２）を概ね１．０〜０．８倍した値となる。本実施形態においては、輪帯形成レンズ群１４によって集光レンズ３５に入射する反射光の光強度分布はガウス分布となるため、係数Ｋは輪帯形成レンズ群１４によってリング状の平行光に変換されるレーザ光の内径の大きさに応じて０．６〜１．２２の値となる。また、ＮＡは、集光レンズ２１の開口数であり、同開口数ＮＡは（φ_Ｃ／（２×ｆ_Ｃ））により近似される。

次に、光スポットが形成されている記録層以外の他の記録層からの反射光が集光レンズ３５によって集光される集光点からピンホール板３６のピンホール３６ａまでの距離Ｌを下記式２によって計算する。下記式２は、対物レンズ１９の焦点距離ｆ_Ｏおよび集光レンズ３５の焦点距離ｆ_Ｃから層間ギャップΔＴに応じた距離Ｌを近似的に計算するための近似式である。
Ｌ＝（２×ΔＴ）×（ｆ_Ｃ／ｆ_Ｏ）^２ …式２

次に、輪帯形成レンズ群１４によってリング状に形成されるレーザ光の内径φ_Ｓを計算する。この場合、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、反射光の集光点Ｐの位置により集光する反射光の光軸に対する角度が異なるため、計算されるレーザ光の内径φ_Ｓも同集光点Ｐの位置により異なる値となる。具体的には、集光点Ｐがピンホール板３６の後方に位置する場合には、同反射光の光軸に対する角度が小さくなり、ピンホール板３６に形成されるリング状の集光光束の内径が集光点Ｐがピンホール板３６の前方に位置する場合より小さくなるため、同集光光束の内径がピンホール３６ａの直径φ_Ｐ以上となるようにレーザ光の内径φ_Ｓを設定した場合、集光点Ｐがピンホール板３６の前方に位置する場合より内径φ_Ｓは大きくなる。

まず、図３（Ａ）に示すように、集光点Ｐの位置がピンホール板３６の前方に位置する場合について計算する。集光点Ｐを介してピンホール板３６上に形成される他の記録層からの反射光によるリング状の集光光束における内径をピンホール径φ_Ｐと同一とし、この場合における集光レンズ３５に入射する同反射光の中央部における光が除かれた部分の直径、すなわちリング状のレーザ光の内径をφ_ＳＦとすれば下記式３が成立する。そして、下記式３は、下記式４に示すように変形される。この場合、レーザ光の内径φ_ＳＦは輪帯形成レンズ群１４によって形成されるリング状のレーザ光の内径φ_Ｓの最低の大きさを表すものであるから、レーザ光の内径φ_ＳＦを下記式５によって規定できる。
（φ_Ｐ／２）／Ｌ＝（φ_ＳＦ／２）／（ｆ_Ｃ−Ｌ） …式３
φ_ＳＦ＝ｆ_Ｃ×φ_Ｐ／Ｌ−φ_Ｐ …式４
φ_ＳＦ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ／Ｌ−φ_Ｐ …式５

次に、図３（Ｂ）に示すように、集光点Ｐの位置がピンホール板３６の後方に位置する場合について計算する。この場合、集光レンズ３５によって集光される他の記録層からの反射光の一部、具体的には、同反射光がピンホール板３６のピンホール３６ａの周辺部に照射された際における同ピンホール３６ａより内側の部分は、ピンホール３６ａを通過してピンホール板３６の後方で集光する。したがって、反射光がピンホール３６に到達した際における同反射光の中央部における光のない部分の直径をピンホール径φ_Ｐと同一とし、この場合におけるレーザ光の内径をφ_ＳＲとすれば、上記式３と同様に下記式６が成立する。そして、前記と同様に、レーザ光の内径φ_ＳＲを下記式６に基づいて下記式７によって規定できる。
（φ_Ｐ／２）／Ｌ＝（φ_ＳＲ／２）／（ｆ_Ｃ＋Ｌ） …式６
φ_ＳＲ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ／Ｌ＋φ_Ｐ …式７

上記式５および式７によってそれぞれ規定されるレーザ光の内径φ_ＳＦと内径φ_ＳＲとを比較すると、必ず内径φ_ＳＦよりも内径φ_ＳＲの方が大きくなるため、前記レーザ光の内径φ_Ｓとしては内径φ_ＳＲを採用する方がよい。また、この場合、上記式３および式６に示す反射光の焦点距離（ｆ_Ｃ−Ｌ）および（ｆ_Ｃ＋Ｌ）を集光レンズ３５の焦点距離ｆ_Ｃに近似すれば、レーザ光の内径φ_Ｓを、下記近似式８によって規定することもできる。下記式８によって計算されるレーザ光の内径φ_Ｓは、上記式５および式７によって規定される内径φ_ＳＦと内径φ_ＳＲとの中間値である。本実施形態においては、下記式８によって近似的に計算された値をレーザ光の内径φ_Ｓとする。
φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ／Ｌ …式８

このように構成された光ピックアップ装置を使用するに際しては、対物レンズ１９の上方における所定の位置に光ディスクＤＫを配置して、光ピックアップ装置を備えた図示しない光ディスク装置の電源を投入する。そして、作業者は、まず、輪帯形成レンズ群１４における第１アキシコン１４ａの第２アキシコン１４ｂに対する位置決めを行う。具体的には、作業者は、上記１〜８に示した各式を用いて計算されたリング状のレーザ光における内径φ_Ｓに対応する第１アキシコン１４ａと第２アキシコン１４ｂとの距離を光ディスク装置におけるコントローラに指示する。この指示に応答してコントローラは、電動モータ２７の回転駆動を制御してカム２５を回転させる。これにより、第１アキシコン１４ａは変位を開始して、第２アキシコン１４ｂから前記距離だけ離れた位置、すなわち、輪帯形成レンズ群１４によって形成されるリング状のレーザ光における内径が、前記計算した内径φ_Ｓとなる位置に位置決めされる。

次に、作業者は、光ディスク装置に光ディスクＤＫの各記録層に記録された信号を再生させる。具体的には、作業者は、コントローラを操作して光ディスクＤＫを回転させるとともにレーザ光源１１からレーザ光を出射させる。このレーザ光源１１からのレーザ光の出射は、光ディスク装置内の図示しないレーザ駆動回路によって制御されており、光ディスクＤＫに記録されている信号を再生するための連続的な一定レベルのレーザ光が出射される。レーザ光源１１から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ１２によって平行光に変換されるとともに、アナモルフィックプリズム１３ａ，１３ｂにて断面形状が円状に整形されて輪帯形成レンズ群１４に導かれる。

輪帯形成レンズ群１４に導かれたレーザ光は、第１アキシコン１４ａにより断面形状がリング状の発散光に変換された後、第２アキシコン１４ｂにより断面形状がリング状の平行光に変換されて偏光ビームスプリッタ１５、収差補正レンズ群１６ａ，１６ｂ、１／４波長板１７およびアパーチャ１８を介して対物レンズ１９に導かれる。この場合、リング状に形成されたレーザ光における内径（光のない部分の直径）は、前記計算された内径φ_Ｓとなっている。すなわち、前記他の記録層からの反射光が集光レンズ３５によって集光されてピンホール板３６上にリング状の集光光束を形成した際、同集光光束における内径（光のない部分の大きさ）がピンホール３６ａの直径以上となるようにレーザ光の中央部の光が除かれる。

対物レンズ１９に入射したレーザ光は、図４に示すように、光ディスクＤＫにおける所定の記録層（例えば、記録層Ｌ３）上に集光される。この場合、対物レンズ１９によりレーザ光が集光された記録層Ｌ３上には、円形の光スポットが形成されるとともに、同記録層以外の他の記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５およびカバー層Ｃｖにリング状のレーザ光がそれぞれ形成される。これらのうち、前記記録層Ｌ３においては、同記録層Ｌ３に記録された信号に応じてレーザ光が反射する。また、前記記録層Ｌ３以外の他の記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５においては、レーザ光が照射されている部分、すなわちリング状の部分において同他の記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５に記録された信号に応じてレーザ光が反射する。この他の記録層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５からの反射光が層間クロストークである。これらの各反射光は、対物レンズ１９、アパーチャ１８、１／４波長板１７および収差補正レンズ群１６ａ，１６ｂを介して偏光ビームスプリッタ１５に入射する。

偏光ビームスプリッタ１５に入射した反射光は、ビームスプリッタ３１に導かれる。ビームスプリッタ３１に導かれた反射光は、その一部が反射されて集光レンズ３２に導かれるとともに、他の一部が透過して集光レンズ３５に導かれる。集光レンズ３２に導かれた反射光は、シリンドリカルレンズ３２を介してフォトディテクタ３４上に集光される。フォトディテクタ３４は、受光した反射光の光量に応じた受光信号を図示しないフォーカスサーボ制御回路およびトラックサーボ制御回路などに出力する。フォーカスサーボ制御回路およびトラックサーボ制御回路は、同受光信号に基づいて、対物レンズ１９のフォーカスサーボ制御およびトラックサーボ制御を行う。

集光レンズ３５に導かれた反射光は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ピンホール板３６のピンホール３６ａ付近に集光される。具体的には、光スポットが形成されている記録層（記録層Ｌ３）からの反射光（図において実線）は、ピンホール板３６のピンホール３６ａ内にて集光するとともに、同ピンホール３６ａを通過してフォトディテクタ３７に導かれる。この場合、ピンホール３６ａの直径は、集光レンズ３５によって集光された反射光の光束径（ビームウエスト径）に対応しているため、同反射光はピンホール板３６によって遮られることなくフォトディテクタ３７に導かれる。

また、図５（Ａ）に示すように、光スポットが形成されている記録層（記録層Ｌ３）に対して対物レンズ１９とは反対側の他の記録層（記録層Ｌ４）からの反射光（図において破線）はピンホール板３６の前方にて集光した後、同ピンホール板３６におけるピンホール３６ａの周辺部にリング状の集光光束を形成する。この場合、ピンホール３６ａの周辺部に形成されるリング状の集光光束の内径、換言すれば光のない部分の直径は、ピンホール３６ａの直径より大きいため、同反射光はピンホール板３６を通過することはなくフォトディテクタ３７に導かれることはない。

また、図５（Ｂ）に示すように、光スポットが形成されている記録層（記録層Ｌ３）に対して対物レンズ１９側の他の記録層（記録層Ｌ２）からの反射光（図において破線）は、その一部がピンホール板３６のピンホール３６ａの周辺部に集光光束を形成するとともに、他の一部がピンホール３６ａを通過した後、ピンホール板３６の後方にて集光する。具体的には、他の記録層（記録層Ｌ２）からの反射光がピンホール板３６に到達した際、同反射光におけるピンホール３６ａの直径より大きい部分が、ピンホール３６ａの周辺部に集光光束を形成し、同反射光におけるピンホール３６ａの直径より小さい部分であって同反射光の中央部における光のない部分の直径より大きい部分がピンホール３６ａを通過して集光する。これは、前記したリング状に形成されたレーザ光の内径φ_Ｓを設定する際、上記式８による近似式にて計算した値を内径φ_Ｓとしたため、反射光における光のない部分の直径がピンホール３６ａの直径より僅かに小さい値となっているためである。しかし、この場合、ピンホール板３６を通過する他の記録層（記録層Ｌ２）からの反射光の一部は極めて少ないため、同通過した反射光がフォトディテクタ３７に導かれても受光信号に与える影響は小さく無視できる。

なお、この他の記録層（記録層Ｌ２）からの反射光をすべて遮断するためには、前記リング状に形成されたレーザ光の内径φ_Ｓを設定する際、上記式７によって計算した内径φ_ＳＲを同レーザ光の内径φ_Ｓに採用すればよい。この場合、ピンホール３６ａの周辺部に形成される集光光束はリング状となり、同リング状の集光光束の内径、換言すれば光のない部分の直径はピンホール３６ａの直径以上となるため、同反射光がピンホール板３６を通過することはなくフォトディテクタ３７に導かれることはない。なお、図５（Ａ），（Ｂ）において、光スポットが形成されている記録層（記録層Ｌ３）からの反射光（図において実線）および同光スポットが形成されている記録層以外の他の記録層（記録層Ｌ４，Ｌ２）からの反射光（図において破線）の両内側部分における塗りつぶされた領域は、それぞれ輪帯形成レンズ群１４により光が除かれた部分を示している。

ピンホール板３６のピンホール３６ａを通過した反射光、具体的には、光スポットが形成されている記録層（記録層Ｌ３）からの反射光（前記他の記録層（記録層Ｌ２）からの反射光の一部を含む）は、フォトディテクタ３７によって受光される。フォトディテクタ３７は、受光した反射光の光量に応じた受光信号を図示しない信号再生回路に出力する。信号再生回路は、同受光信号、すなわち光スポットが形成されている記録層（記録層Ｌ３）からの反射光に基づいて、光ディスクＤＫからの記録信号の再生を行う。このようにして、１つの光ディスクＤＫに対して信号の再生を行った後、他の光ディスクＤＫに対して信号の再生を行う場合には、必要に応じて第１アキシコン１４ａの位置決めを行った後、同他の光ディスクＤＫの再生を行う。すなわち、層間クロストークの生じる程度の異なる光ディスクＤＫを再生する場合には、同層間クロストークに対応する位置に改めて第１アキシコン１４ａの位置決めを行った後、他の光ディスクＤＫの再生を行うようにする。

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、複数の記録層を有する光ディスクＤＫにおける光スポットが形成されている記録層以外の他の記録層からの反射光の集光位置の違いに着目し、光スポットが形成されている記録層からの反射光の集光位置にピンホール板３６を配置するとともに、同記録層以外の他の記録層に照射されるレーザ光の中央部を除いてピンホール板３６上に形成される他の記録層からの反射光による集光光束の中央部から反射光を除去している。これにより、他の記録層からの反射光がピンホール板３６を通過してフォトディテクタ３７に導かれることがない。このため、フォトディテクタ３７から出力される受光信号は、光スポットが形成されている記録層に記録された信号のみに基づいて生成される。この結果、光ディスクＤＫにおいて、同層間クロストークの影響を受けずに信号再生の対象となる記録層に記録された信号の再生精度を良好にすることができる。

また、上記実施形態によれば、輪帯形成レンズ群１４は、入射するレーザ光を屈折させてリング状に形成している。このため、入射するレーザ光の光量を減ずることなくフォトディテクタ３７に導くことができ、同フォトディテクタ３７から出力される電気信号の出力レベルを低下させることがない。この結果、光ディスクＤＫからの反射光に含まれる層間クロストークを除去しながら、信号再生の対象となる記録層に記録された信号の再生精度を良好にすることができる。

さらに、上記実施形態によれば、輪帯形成レンズ群１４における第１アキシコン１４ａの第２アキシコン１４ｂに対する距離を適宜調整できるように構成しているため、リング状に形成されるレーザ光の内径を光ディスクＤＫごとに設定できる。これにより、層間クロストークの生じる程度が異なる光ディスクＤＫ間においても、１つの光ピックアップ装置によって精度よく層間クロストークを除去することができる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

上記実施形態においては、輪帯形成レンズ群１４をアナモルフィックプリズム１３ａ，１３ｂと偏光ビームスプリッタ１５との間に配置したが、ピンホール板３６上にリング状の集光光束を形成できれば、これに限定されるものではない。例えば、偏光ビームスプリッタ１５とビームスプリッタ３１との間、またはビームスプリッタ３１と集光レンズ３５との間に輪帯形成レンズ群１４を配置するようにしてもよい。この場合、輪帯形成レンズ群１４は、光ディスクＤＫからの反射光をリング状に形成する。すなわち、ピンホール板３６におけるピンホール３６ａの周辺に形成される他の記録層からの反射光による集光光束の中央部を、同ピンホール３６ａの直径以上の大きさで除いて、同他の記録層からの反射光の一部がピンホール３６ａを通過しないようにする。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、輪帯形成レンズ群１４を用いて光ディスクＤＫに照射されるレーザ光をリング状に形成するように構成したが、光を屈折させてリング状に形成できる光学素子であれば、これに限定されるものではない。例えば、第１アキシコン１４ａおよび第２アキシコン１４ｂの各機能を有した１つのレンズまたはプリズムを用いるようにしてもよい。また、第１アキシコン１４ａおよび第２アキシコン１４ｂの各機能と同等な機能をそれぞれ有した光学素子の組み合わせによって輪帯形成レンズ群１４を構成してもよい。例えば、第１アキシコン１４ａおよび第２アキシコン１４ｂの各厚さを薄く形成したフレネル型のアキシコンまたはホログラム型のアキシコンを用いるようにしてもよいし、球面レンズまたは非球面レンズを用いるようにしてもよい。なお、アキシコンには、アキシコンレンズ、アキシコンプリズムのほか、コーンレンズ、コーンプリズム、円錐レンズ、円錐プリズムなど、名称を問わずアキシコンと同等な機能を有する光学素子を含む。

この場合、フレネル型のアキシコンは、円錐状のアキシコンレンズにおける円錐面のみを同心円状に配置した平板状のレンズであり、図６（Ａ）に示すように、光が透過する面の断面形状がノコギリ刃状に形成されている。また、ホログラム型のアキシコンは、光の回折を利用した平板状のレンズであり、図６（Ｂ）に示すように、光が透過する面に複数の溝を設けて断面形状が矩形波状に形成されている。なお、これらの図６（Ａ）（Ｂ）は、フレネル型のアキシコンまたはホログラム型のアキシコンの特徴を示すため、各レンズの形状を誇張して示している。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、輪帯形成レンズ群１４における第１アキシコン１４ａを第２アキシコン１４ｂに対して変位可能に構成したが、第１アキシコン１４ａと第２アキシコン１４ｂとの間の相対的な距離を変化させることができれば、これに限定されるものではない。すなわち、第２アキシコン１４ｂを第１アキシコン１４ａに対して変位可能に構成してもよいし、第１アキシコン１４ａおよび第２アキシコン１４ｂが互いに変位するように構成してもよい。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、ガイド２１、スプリング２４、カム２５および電動モータ２７などを用いて第１アキシコン１４ａの第２アキシコン１４ｂに対する位置を変化させるように構成したが、第１アキシコン１４ａと第２アキシコン１４ｂとの間の相対的な距離を変化させることができれば、これに限定されるものではない。例えば、カム２５に代えて偏心ピンを用いてもよいし、電動モータ２７に代えて作業者による手動操作によりカム２５（または偏心ピン）を回転させるように構成してもよい。また、例えば、光ピックアップ装置内に、第１アキシコン１４ａおよび第２アキシコン１４ｂをそれぞれ保持するレンズホルダーを設け、同各レンズホルダーに第１アキシコン１４ａおよび第２アキシコン１４ｂをそれぞれ組み付け、各レンズホルダーと、第１アキシコン１４ａおよび第２アキシコン１４ｂとの間に所定の厚さを有するシムを介装して組み付けるようにして、このシムの厚さによって、第１アキシコン１４ａと第２アキシコン１４ｂとの間の相対的な距離を調整するようにしてもよい。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、第１アキシコン１４ａの第２アキシコン１４ｂに対する位置を変化させることにより、輪帯形成レンズ群１４によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させるようにした。しかし、輪帯形成レンズ群１４によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させることができれば、これに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、第１アキシコン１４ａによって変換された発散光の直径を屈折により変化させる内径調整用プリズム３８を第１アキシコン１４ａと第２アキシコン１４ｂとの間に配置するように構成してもよい。これによっても、輪帯形成レンズ群１４によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させることができ、上記実施形態と同様の効果が期待できる。また、この内径調整用プリズム３８に代えて、所定の屈折率を備える光学レンズを用いてもよい。さらに、所定の電気信号に応じて屈折率が変化する液晶素子（図示せず）を用いてもよい。これによれば、適宜屈折率を変化させることにより、迅速に輪帯形成レンズ群１４によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させることができる。

また、上記実施形態においては、輪帯形成レンズ群１４における第１アキシコン１４ａと第２アキシコン１４ｂとの間の距離を可変可能に構成した。しかし、輪帯形成レンズ群１４によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させる必要がない場合には、第１アキシコン１４ａおよび第２アキシコン１４ｂを光ピックアップ装置内に固定的に組み付けて構成してもよい。この場合、リング状のレーザ光における内径を層間クロストークに応じて適宜変化させることができる効果以外は、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、上記式２により計算される距離Ｌ、すなわち、光スポットが形成されている記録層以外の他の記録層からの反射光が集光レンズ３５によって集光される集光点からピンホール板３６のピンホール３６ａまでの距離を用いて上記式３〜式８により、リング状に形成されるレーザ光の内径φ_Ｓを規定するようにしたが、上記式３〜式８において、距離Ｌの半分の値を用いて同レーザ光の内径φ_Ｓを規定するようにしてもよい。すなわち、下記式９または式１０を用いてレーザ光の内径φ_Ｓを規定するようにしてもよい。
φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ×２／Ｌ …式９
φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ×２／Ｌ＋φ_Ｐ …式１０

これによれば、上記式３〜式８において距離Ｌを用いてレーザ光の内径φ_Ｓを計算した場合に比べて同距離Ｌの半分の量に対応する量だけ同内径φ_Ｓが大きくなる。換言すれば、各記録層の層間距離（層間ギャップ）が半分になった場合におけるレーザ光の内径φ_Ｓとなる。このため、光スポットが形成されている記録層以外の記録層からの反射光がより厳格に除かれる。これにより、信号再生の対象となる記録層に記録された信号の再生精度をさらに良好にすることができる。

また、この場合、レーザ光が集光している層以外の層からの反射光も厳格に除かれる。すなわち、レーザ光が記録層と記録層の間の層（中間層）に集光している場合において、同集光位置に隣接する各記録層からの反射光も遮光することができる。これにより、対物レンズ１９のフォーカスサーボ制御を非点収差法などにより行っている場合には、フォーカスエラー信号に同期したＳＵＭ信号を精度よく検出できるようになり、複数の記録層を有する光ディスクＤＫにおける対物レンズ１９のフォーカスサーボ制御を精度良く行うことができる。

また、上記実施形態においては、対物レンズ１９のトラッキングサーボ制御およびフォーカスサーボ制御による同対物レンズ１９の変位に関わらず輪帯形成レンズ群１４の位置を固定して用いたが、これに限定されるものではない。すなわち、輪帯形成レンズ群１４を光ディスクＤＫの径方向およびレーザ光源１１から出射されるレーザ光の光軸方向に変位させるためのアクチュエータを設け、輪帯形成レンズ群１４を対物レンズ１９の変位に応じて変位させてもよい。これによれば、対物レンズ１９と輪帯形成レンズ群１４との位置関係に変動が生じる場合であっても同位置関係を常に一定に保つことができる。したがって、他の記録層から反射してピンホール板３６上に形成されるリング状の集光光束における中央部の光のない部分の中心がリング状の集光光束における光軸中心と一致して常に同心となる。すなわち、前記リング状の集光光束における中央部の光のない部分の中心がずれて、ピンホール板３６のピンホール３６ａを他の記録層からのレーザ光が透過することがない。この結果、トラッキングサーボ制御およびフォーカスサーボ制御により対物レンズ１９が変位する場合においても、層間クロストークの影響を受けずに信号再生の対象となる記録層に記録された信号の再生精度を良好にすることができる。

また、上記実施形態においては、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の偏光方向に応じて同レーザ光を透過および反射させる偏光ビームスプリッタ１５を用いたが、レーザ光源１１から出射されたレーザ光を光ディスクＤＫに導き、同光ディスクＤＫからの反射光をフォトディテクタ３７に導くことができる光学素子であれば、他の光学素子であってもよい。例えば、偏光ビームスプリッタ１５に代えて入射した光の半分を透過および反射させるハーフミラーを用いてもよい。

また、上記実施形態においては、光ディスクＤＫとして複数の記録層を等間隔に積層した光ディスクを用いた。しかし、これに代えて、複数の記録層がそれぞれ異なる間隔で積層された光ディスクを光ディスクＤＫとして用いてもよい。この場合、最も小さい層間ギャップに基づいてリング状に形成されるレーザ光の内径φ_Ｓを設定すればよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、光ディスクＤＫとしてＢＤ（Blu-ray Disc）を用いたが、複数の記録層を有する光ディスクであれば、これに限定されるものではない。すなわち、ＢＤの他に、ＣＤ，ＤＶＤ，ＨＤ ＤＶＤなどの他の光ディスクまたは次世代の光ディスクであってもよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の全体を示す概略図である。 図１の光ピックアップ装置に用いられる輪帯形成レンズ群の斜視図である。 （Ａ），（Ｂ）は光スポットが形成されている記録層以外の他の記録層からの反射光における集光状態をピンホール板との関係で示す説明図である。 多層光ディスクの各記録層に照射されるレーザ光の形状を説明するための説明図である。 （Ａ），（Ｂ）は光スポットが形成されている記録層からの反射光および他の記録層からの反射光がピンホール板を通過または遮光される様子を示した説明図である。 （Ａ）はフレネル型のアキシコンの断面図であり、（Ｂ）はホログラム型のアキシコンの断面図である。 本発明の変形例に係る内径調整用プリズムを輪帯形成レンズ群内に配置した説明図である。

符号の説明

ＤＫ…光ディスク、１１…レーザ光源、１２…コリメートレンズ、１３ａ，１３ｂ…アナモルフィックプリズム、１４…輪帯形成レンズ群、１４ａ…第１アキシコン、１４ｂ…第２アキシコン、１５…偏光ビームスプリッタ、１９…対物レンズ、２１…ガイド、２３…可動部材、２４…スプリング、２５…カム、２７…電動モータ、３１…ビームスプリッタ、３５…集光レンズ、３６…ピンホール板、３６ａ…ピンホール、３７…フォトディテクタ、３８…内径調整用プリズム。

Claims (11)

1. 複数の記録層を有する多層光ディスクにレーザ光を出射するレーザ光源と、
   前記多層光ディスクによって反射されるレーザ光を受光して受光量に応じた電気信号を出力するフォトディテクタと、
   前記レーザ光源から出射されたレーザ光を入射して平行光に変換するコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズにより平行光に変換されたレーザ光を透過または反射させて前記多層光ディスクに導くとともに、同多層光ディスクによって反射されるレーザ光を反射または透過させて前記フォトディテクタに導くビームスプリッタと、
   前記ビームスプリッタによって前記多層光ディスクに導かれるレーザ光を集光して、前記複数の記録層のうちの１つの記録層に光スポットを形成する対物レンズと、
   前記ビームスプリッタによって導かれる前記多層光ディスクからのレーザ光を前記フォトディテクタの近傍に集光する集光レンズとを備えた光ピックアップ装置において、
   前記コリメートレンズと前記ビームスプリッタとの間、または前記ビームスプリッタと前記集光レンズとの間に配置され、前記コリメートレンズにより平行光に変換されたレーザ光を屈折させて同レーザ光の断面形状をリング状に形成する輪帯形成光学手段と、
   前記１つの記録層から反射され、前記集光レンズによって集光されたレーザ光を通過させるピンホールが形成されたピンホール板とを設け、
   前記輪帯形成光学手段は、前記１つの記録層以外の他の記録層から反射されたレーザ光であって前記ピンホール板上に形成されるリング状の集光光束の内径が前記ピンホールの直径以上となるように、前記リング状に形成されるレーザ光の内径を規定したことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
   前記輪帯形成光学手段は、
   前記コリメートレンズにより平行光に変換されたレーザ光の断面形状をリング状の発散光に変換する第１の光学素子と、
   前記リング状の発散光に変換されたレーザ光を同リング状の平行光に変換する第２の光学素子とを有する光ピックアップ装置。
3. 請求項２に記載の光ピックアップ装置において、さらに、
   前記輪帯形成光学手段によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させる内径調整手段を設けた光ピックアップ装置。
4. 請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
   前記内径調整手段は、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子との相対的な距離を変化させることにより、前記輪帯形成光学手段によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させる光ピックアップ装置。
5. 請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
   前記内径調整手段は、前記第１の光学素子によって変換されたリング状の発散光を屈折させて前記第２の光学素子に導くことにより、前記輪帯形成光学手段によって形成されるリング状のレーザ光における内径を変化させる光ピックアップ装置。
6. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、
   前記レーザ光源から出射されるレーザ光の波長をλとし、前記集光レンズの焦点距離をｆ_Ｃとし、前記ピンホールの径をφ_Ｐとし、前記他の記録層によって反射されるレーザ光が前記集光レンズによって集光される集光点から前記ピンホールまでの距離をＬとしたとき、前記輪帯形成光学手段によってリング状に形成されるレーザ光における内径φ_Ｓは、式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ／Ｌによって規定される光ピックアップ装置。
7. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、
   前記レーザ光源から出射されるレーザ光の波長をλとし、前記集光レンズの焦点距離をｆ_Ｃとし、前記ピンホールの径をφ_Ｐとし、前記他の記録層によって反射されるレーザ光が前記集光レンズによって集光される集光点から前記ピンホールまでの距離をＬとしたとき、前記輪帯形成光学手段によってリング状に形成されるレーザ光における内径φ_Ｓは、式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ／Ｌ＋φ_Ｐによって規定される光ピックアップ装置。
8. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、
   前記レーザ光源から出射されるレーザ光の波長をλとし、前記集光レンズの焦点距離をｆ_Ｃとし、前記ピンホールの径をφ_Ｐとし、前記他の記録層によって反射されるレーザ光が前記集光レンズによって集光される集光点から前記ピンホールまでの距離をＬとしたとき、前記輪帯形成光学手段によってリング状に形成されるレーザ光における内径φ_Ｓは、式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ×２／Ｌによって規定される光ピックアップ装置。
9. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、
   前記レーザ光源から出射されるレーザ光の波長をλとし、前記集光レンズの焦点距離をｆ_Ｃとし、前記ピンホールの径をφ_Ｐとし、前記他の記録層によって反射されるレーザ光が前記集光レンズによって集光される集光点から前記ピンホールまでの距離をＬとしたとき、前記輪帯形成光学手段によってリング状に形成されるレーザ光における内径φ_Ｓは、式φ_Ｓ≧ｆ_Ｃ×φ_Ｐ×２／Ｌ＋φ_Ｐによって規定される光ピックアップ装置。
10. 請求項６ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、
    前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光強度分布により設定される係数をＫとし、前記集光レンズに入射する前記多層光ディスクからのレーザ光の光束径をφ_Ｃとしたとき、前記ピンホールの径φ_Ｐは、式φ_Ｐ≧Ｋ×λ／（φ_Ｃ／（２×ｆ_Ｃ））によって規定される光ピックアップ装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の光ピックアップ装置において、さらに、
    前記対物レンズは、
    前記多層光ディスクにおけるトラックに前記光スポットを追従させるためのトラッキングサーボ制御手段によって同多層光ディスクの径方向にトラッキングサーボ制御されるとともに、前記多層光ディスクにおける各記録層に前記光スポットを追従させるためのフォーカスサーボ制御手段によって前記レーザ光の光軸方向にフォーカスサーボ制御され、
    前記トラッキングサーボ制御手段および前記フォーカスサーボ制御手段による前記対物レンズの各変位に応じて前記輪帯形成光学手段を前記多層光ディスクの径方向および前記レーザ光の光軸方向にそれぞれ変位させるためのアクチュエータを備えた光ピックアップ装置。
    

Images