JP2012155838A - 光学ヘッド、光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤおよび光ディスクレコーダ - Google Patents

Abstract

【課題】２焦点レンズを備えた互換型の光学ヘッドにおいて、複数の情報記録面を持つ光ディスクを記録または再生する際に、他層で反射した記録再生に寄与しない不要な回折光との干渉を低減する。
【解決手段】光学ヘッドは、保護層の厚さが異なる第１および第２記録媒体を含む記録媒体に対して、レーザ光を放射して情報の記録および／または再生を行う。光学ヘッドは、レーザ光を回折させ、複数の次数の回折光を発生させる回折素子と、当該回折光のうちｎ次およびｍ次の各回折光をそれぞれ第１および第２記録媒体の情報記録面に収束させる対物レンズと、記録媒体で反射され、集光されたレーザ光を受光する光検出部と、第２記録媒体の情報記録面で反射されたレーザ光のうち、光軸を含む一部のレーザ光が光検出部に到達させないための遮光部であって、当該一部のレーザ光が遮光されることによる損失を所定量以下に抑えるように設けられた遮光部とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数種類の光ディスク等の情報記録媒体に対して、光学的に情報の記録または再生を行う光学ヘッドおよび光学ヘッドを具備した光ディスク装置、当該光ディスク装置を具備したコンピュータ、光ディスクプレーヤ、光ディスクレコーダに関する。

近年、青紫半導体レーザの実用化に伴い、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）と同じ大きさで、高密度・大容量の光情報記録媒体（以下、光ディスクともいう）であるＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤ）が実用化されている。このＢＤに対しては、波長４００ｎｍ程度の青紫レーザ光源と、開口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ、ＮＡ）を０．８５まで高めた対物レンズを用いて情報の記録または再生を行うことが可能である。ＢＤは、レーザ光が入射する側の表面から情報記録面までの深さ（保護層の厚さ）が約０．１ｍｍの光ディスクである。

一方、同じく波長４００ｎｍ程度の青紫レーザ光源と、開口数０．６５の対物レンズを用いるＨＤ ＤＶＤも実用化されている。ＨＤ ＤＶＤでは、保護層の厚さは０．６ｍｍである。

以上のような、それぞれ保護層の厚さが異なる光ディスクの情報記録面に対し、レーザ光を一つの対物レンズを用いて収束させて情報の記録または再生を行う、互換性を有する光学ヘッドが提案されている。

特許文献１および特許文献２は、保護層の厚さが異なる光ディスク上に、回折限界までレーザ光を収束することのできる集光光学系を備えた光学ヘッドを開示している。

図３１は、特許文献１に示されている従来の光学ヘッド１３０の構成例を示す。従来の光学ヘッド１３０は、赤色レーザ光を出射する光源１０１、ビームスプリッタ１０３、コリメートレンズ１０４、ホログラムレンズ１０５、対物レンズ１０６、検出レンズ１０８、および受光素子１０９を含む。

以下、保護層の厚さが０．６ｍｍのＤＶＤ７０に対して、情報の記録または再生を行う光学ヘッド１３０の動作を述べる。光源１０１から出射された赤色レーザ光は、ビームスプリッタ１０３を透過し、コリメートレンズ１０４で略平行光に変換され、ホログラムレンズ１０５を透過し、対物レンズ１０６によって、保護基板越しにＤＶＤ７０の情報記録面に光スポットとして収束される。ＤＶＤ７０の情報記録面で反射した復路の赤色レーザ光は、往路と同じ光路で対物レンズ１０６、ホログラムレンズ１０５、コリメートレンズ１０４を透過する。そして、ビームスプリッタ１０３で反射され、検出レンズ１０８で所定の非点収差を与えられて、受光素子１０９に導かれ、情報信号およびサーボ信号を生成する。

次に図３２を用いて、保護層の厚さが１．２ｍｍの光ディスクであるＣＤ８０の記録または再生を行う場合の光学ヘッド１３０の動作を述べる。光源１０１から出射された赤色レーザ光は、ビームスプリッタ１０３を透過し、コリメートレンズ１０４で略平行光に変換され、ホログラムレンズ１０５で回折された後、対物レンズ１０６によって、保護基板越しにＣＤ８０の情報記録面に光スポットとして収束される。ＣＤ８０の情報記録面で反
射した復路の赤色レーザ光は、往路と同じ光路で対物レンズ１０６、ホログラム１０５、コリメートレンズ１０４を通過する。そして、ビームスプリッタ１０３で反射され、検出レンズ１０８で所定の非点収差を与えられて、受光素子１０９に導かれ、情報信号およびサーボ信号を生成する。

ＤＶＤ７０およびＣＤ８０に情報を記録し、または再生するためのフォーカス誤差信号は、検出レンズ１０８によって非点収差を与えられた集光スポットを受光素子１０９内の４分割受光パターンで検出する、いわゆる非点収差法等を用いて生成することが可能である。またトラッキング誤差信号は、回折格子（図示せず）によって生成されたメインビームとサブビームを用いた、いわゆる３ビーム法や差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）等を用いて生成することが可能である。

次にホログラムレンズ１０５および対物レンズ１０６の機能を、図３３、図３４Ａおよび図３４Ｂを用いて詳細に説明する。

ホログラムレンズ１０５は、図３３に示すような格子パターン１０５ａを備えている。ホログラムレンズ１０５の＋１次回折光の回折効率は１００％未満であり、透過光（以下、本願では回折しない透過光を０次回折光とも表現する場合があり、透過光を回折光の一つとして扱う。）も充分な強度を有するように設計されている。なお、ホログラムレンズ１０５はブレーズ化することによって、０次回折光と＋１次回折光の光量和を大きくすることができ、光の利用効率を高くできる。

対物レンズ１０６は開口数ＮＡが０．６である。図３４Ａに示すように、対物レンズ１０６は、ホログラムレンズ１０５を回折されずに透過したレーザ光（すなわち０次回折光）が入射したときに保護層の厚さ０．６ｍｍのＤＶＤ７０上に回折限界の集光スポットを形成できるよう、設計されている。

一方、図３４Ｂに示すように、ホログラムレンズ１０５で回折された＋１次回折光は対物レンズ１０６によってＣＤ８０上に収束される。ここで＋１次回折光は保護層の厚さ１．２ｍｍのＣＤ８０上に回折限界の集光スポットを形成できるよう収差が補正されている。

このように、入射光の一部を回折するホログラムレンズ１０５および対物レンズ１０６を組み合わせることによって、保護層の厚さが異なる光ディスク上にそれぞれ回折限界にまで収束される集光スポットを形成することが可能な２焦点レンズを実現できる。

なお、ホログラムレンズ１０５はレンズ作用を有するので２つの焦点の光軸方向の位置は異なっている。従って、一方の焦点に形成された光スポットを用いて情報の記録または再生をしているとき、他方の焦点に形成された光スポットは大きく広がり、情報の記録または再生に影響を与えない。

以上、このような光学ヘッド１３０を用いることで、それぞれ異なる種類の光ディスクに対して、一つの対物レンズを用いて情報の記録または再生を行うことができる。

特許文献１および特許文献２は、ホログラムを用いた２焦点レンズを用いて、例えばＤＶＤとＣＤのような、保護層の厚さが異なる複数種類の光ディスクに対して互換可能な光学ヘッドの構成を開示している。しかしながら、これらの従来例には、例えば複数の情報記録面を備えた光ディスクを記録または再生する際に、記録または再生に寄与しない不要な回折光が他の情報記録面で反射して受光素子に入射する、いわゆる迷光の影響についてはなんら言及されていない。

一方、特許文献３は、複数の情報記録層を備えた光ディスクの記録または再生時に、他の情報記録面で反射して受光素子に入射する迷光による干渉を抑制し、トラッキング誤差信号の検出性能を改善する光学ヘッドを開示している。

図３５は、特許文献３に示されている従来の光学ヘッド２３０の構成例を示す。従来の光学ヘッド２３０は、青紫レーザ光を出射する光源２０１、回折格子２０２、ビームスプリッタ２０３、コリメートレンズ２０４、対物レンズ２０６、光学部材２０７、検出レンズ２０８、および受光素子２０９を含む。また光ディスク９０は、保護層の厚さが約０．１ｍｍで、かつ、複数の情報記録面を備えているとする。

光ディスク９０に対して、情報の記録または再生を行う光学ヘッド２３０の動作を述べる。光源２０１から出射された青紫レーザ光は、回折格子２０２によって０次回折光と±１次回折光に分岐され、ビームスプリッタ２０３を透過し、コリメートレンズ２０４で略平行光に変換され、光学部材２０７を透過し、対物レンズ２０６によって、保護基板越しに光ディスク９０の情報記録面に光スポットとして収束される。光ディスク９０の情報記録面で反射した復路の青紫レーザ光は、往路と同じ光路で対物レンズ２０６、光学部材２０７、コリメートレンズ２０４を透過する。そして、ビームスプリッタ２０３で反射され、検出レンズ２０８で所定の非点収差を与えられて、受光素子２０９に導かれ、情報信号およびサーボ信号を生成する。

光学部材２０７は、図３６に示すような回折領域２１７を備え、他の情報記録面で反射されたレーザ光の一部を回折させることで、受光素子２０９に入射する迷光を低減し、干渉を抑制する。なお、遮光による情報信号の劣化を防止するため、回折された一部のレーザ光を検出する補助受光部を備えている。

特開平７―９８４３１号公報 特開平１０―１０３０８号公報 特開２００５−２０３０９０号公報

上述した従来例においては、保護層の厚さが異なる光ディスクに対し、レーザ光を一つの対物レンズを用いて収束させて情報の記録または再生を行う光学ヘッドおける、他の情報記録面や光ディスク表面で反射して受光素子に入射する迷光による干渉を抑制する構成については言及されていない。例えば、２焦点レンズを用いた光学ヘッドでは、情報の記録または再生に用いる所定次数の回折光に対して他の次数の回折光の光量が非常に大きい場合があるため、他の次数の回折光との干渉を低減しなければならない。しかしながら、従来例ではこのような観点に着目した上で、どのように、および、どの程度、干渉を低減させるかについての説明はなされていない。

本発明の目的は、遮光による情報信号の劣化を最小限に抑えつつ、記録または再生に用いる所定次数の回折光が、所定の情報記録面で反射されて受光素子で得られる信号と、記録または再生に寄与しない次数の回折光が、前記所定の情報記録面とは異なる情報記録面で反射されて受光素子で得られる信号との干渉を低減し、安定な情報信号およびサーボ信号を検出できるようにすることである。

本発明の実施形態による光学ヘッドは、第１記録媒体および第２記録媒体を含む記録媒体に対して、レーザ光を放射して情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光学ヘッドであって、前記第１記録媒体および前記第２記録媒体は、前記レーザ光が放射される側の表面から情報記録面までに設けられた、厚さがそれぞれｔ１およびｔ２（ｔ１≠ｔ２）の保護層を有しており、前記レーザ光を放射する光源と、前記レーザ光を回折させ、複数の次数の回折光を発生させる回折素子と、前記複数の次数の回折光のうち、ｎ次（ｎ：整数）の回折光を第１記録媒体の情報記録面に収束させ、ｍ次（ｍ：整数、ｍ≠ｎ）の回折光を第２記録媒体の情報記録面に収束させる対物レンズと、前記第１記録媒体または前記第２記録媒体で反射されたレーザ光を集光する集光レンズと、集光された前記レーザ光を受光する光検出部と、前記第２記録媒体の情報記録面で反射されたレーザ光のうち、光軸を含む一部のレーザ光が前記光検出部に到達させないための遮光部であって、前記一部のレーザ光が遮光されることによる損失を所定量以下に抑えるように設けられた遮光部とを備えている。

前記遮光部の最大内径は、前記第２記録媒体の情報記録面で反射されたレーザ光の光束直径の２０％未満であってもよい。

前記遮光部は、前記第２の記録媒体の情報記録面で反射されたレーザ光を透過する光学部材に対し、遮光領域として前記レーザ光の透過率がほぼ０％の膜を設けることによって形成されてもよい。

前記遮光部は、前記第２の記録媒体の情報記録面で反射されたレーザ光を反射する光学部材に対し、遮光領域として前記レーザ光の反射率がほぼ０％の膜を設けることによって形成されてもよい。

前記膜は蒸着によって前記光学部材上に設けられてもよい。

前記遮光部は、前記第２の記録媒体の情報記録面で反射されたレーザ光を透過または反射する光学部材に対し、遮光領域として前記レーザ光の０次光の回折効率がほぼ０％の回折部材を設けることによって形成されてもよい。

前記遮光部の形状は、略円形状、または、略平行四辺形状であってもよい。

前記遮光部によって遮光されたレーザ光の光束の、前記光検出部における形状が、前記光検出部の形状と略等しくてもよい。

前記光学部材は、前記第１記録媒体または前記第２記録媒体で反射された前記レーザ光を分割してトラッキング誤差信号を検出するために用いられる光束分割素子であって、前記遮光部は、前記光束分割素子上に形成されてもよい。

前記遮光部を含む、前記光束分割素子上の所定の領域に入射したレーザ光を、前記トラッキング誤差信号の検出に用いなくてもよい。

前記光学部材は、前記第１記録媒体または前記第２記録媒体で反射された前記レーザ光に非点収差を与えて、フォーカス誤差信号を検出するために用いられる検出レンズであり、前記遮光部は、前記検出レンズ上に形成されてもよい。

前記遮光部は、前記第２記録媒体の情報記録面で反射されたレーザ光が前記光検出部に到達するまでの光路のうち、前記光源から前記第２記録媒体までの光路と重複しない光路上に配置されてもよい。

前記遮光部は、前記光検出部から離れた位置に配置されてもよい。

少なくとも３つの情報記録面を備えた記録媒体に対して、レーザ光を放射して、いずれかの情報記録面から情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光学ヘッドであって、前記レーザ光を放射する光源と、前記記録媒体に対し、前記レーザ光を前記情報記録面のいずれかに収束させる対物レンズと、前記記録媒体の情報記録面で反射されたレーザ光を集光させる集光レンズと、集光された前記レーザ光を受光する光検出部と、前記少なくとも３つの情報記録面で反射されたレーザ光のうち、光軸を含む一部のレーザ光を前記光検出部に到達させないための遮光部であって、前記一部のレーザ光が遮光されることによる反射光の損失を所定量以下に抑えるように設けられた遮光部とを備えてもよい。

本発明の実施形態による光ディスク装置は、光学ヘッドおよび情報記録媒体を回転駆動するためのモータと、前記光学ヘッドおよび前記モータを制御する制御部とを備えた光ディスク装置であって、上述のいずれかの光学ヘッドを用いている。

本発明の実施形態によるコンピュータは、上述の光ディスク装置と、情報を入力するための入力部と、前記光ディスク装置から再生された情報および／または前記入力部から入力された情報に基づいて演算を行う演算部と、前記光ディスク装置から再生された情報および／または前記入力部から入力された情報および／または前記演算部によって演算された結果を出力するための出力部とを備えていてもよい。

本発明の実施形態による光ディスクプレーヤは、上述の光ディスク装置と、前記光ディスク装置から得られる情報信号を画像情報に変換するデコーダとを備えていてもよい。

本発明の実施形態による光ディスクレコーダは、上述の光ディスク装置と、画像情報を、前記光ディスク装置によって記録するための情報信号に変換するエンコーダとを備えていてもよい。

本発明の他の実施形態による光学ヘッドは、保護層の厚さが互いに異なる第１の記録媒体および第２の記録媒体に対して、情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光学ヘッドであって、レーザ光を放射する光源と、前記レーザ光を、前記第１の記録媒体の情報記録面および前記第２の記録媒体の情報記録面に収束させる対物レンズと、前記第１の記録媒体の情報記録面および前記第２の記録媒体の情報記録面で反射された復路のレーザ光を集光させるコリメートレンズと、前記コリメートレンズによって集光された前記復路のレーザ光を回折させ、少なくとも０次光と１次光とに分割する光束分割素子と、前記コリメートレンズによって集光され、前記光束分割素子で回折された前記レーザ光を受光する光検出部とを備える。前記対物レンズは、前記光源側の面を第１面とし、前記記録媒体側の面を第２面として、前記第１面に形成された同心円上のパターンで回折された回折次数の異なる複数のレーザ光のうち、回折効率が最も大きい回折次数のレーザ光を、前記第１の記録媒体の情報記録面に収束させ、前記光検出部は、前記第１の記録媒体の情報記録面で反射され、前記光束分割素子によって回折された前記レーザ光を受光して、トラッキング誤差信号を検出し、前記光束分割素子は、透過部と、前記透過部よりも前記レーザ光の透過率が小さい遮光部とを有し、前記遮光部は、前記第１の記録媒体の情報記録面で反射され、前記コリメートレンズによって集光された前記復路のレーザ光のうち少なくとも中央部分を遮光する。

ある実施形態において、前記遮光部における前記レーザ光の透過率は、１０％以下である。

本発明の他の実施形態による光学ヘッドは、保護層の厚さが互いに異なる第１の記録媒体および第２の記録媒体に対して、情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光学ヘッドであって、レーザ光を放射する光源と、前記レーザ光を、前記第１の記録媒体の情報記録面および前記第２の記録媒体の情報記録面に収束させる対物レンズと、前記第１の記録媒体の情報記録面および前記第２の記録媒体の情報記録面で反射された復路のレーザ光を集光させるコリメートレンズと、前記コリメートレンズによって集光された前記復路のレーザ光を回折させ、少なくとも０次光と１次光とに分割する光束分割素子と、前記コリメートレンズによって集光され、前記光束分割素子で回折された前記レーザ光を受光する光検出部とを備える。前記対物レンズは、前記光源側の面を第１面とし、前記記録媒体側の面を第２面として、前記第１面に形成された同心円上のパターンで回折された回折次数の異なる複数のレーザ光のうち、回折効率が最も大きい回折次数のレーザ光を、前記第１の記録媒体の情報記録面に収束させ、前記光検出部は、前記第１の記録媒体の情報記録面で反射され、前記光束分割素子によって回折された前記レーザ光を受光して、トラッキング誤差信号を検出し、前記光束分割素子は、前記復路の集光光路中に配置され、透過部と、前記透過部よりも前記０次光の回折効率が小さい遮光部とを有し、前記遮光部は、前記第１の記録媒体の情報記録面で反射され、前記コリメートレンズによって集光された前記復路のレーザ光のうち少なくとも中央部分を遮光する。

ある実施形態において、前記遮光部における前記０次光の回折効率は、１０％以下である。

ある実施形態において、前記コリメートレンズは、前記第１の記録媒体の情報記録面へ向かう往路のレーザ光と、前記第１の記録媒体の情報記録面で反射された復路のレーザ光とで共用される。

ある実施形態において、前記遮光部は、前記記録媒体の情報記録面で反射された前記レーザ光の光束のうち、光軸を含む中央部分を遮光する。

ある実施形態において、前記光束分割素子は、分割パターンによって分割される複数の回折領域を有し、前記記録媒体の情報記録面で反射された前記レーザ光を前記複数の回折領域で回折させ、前記遮光部の中央部は、前記分割パターンの中央部と一致している。

ある実施形態において、前記光束分割素子は、７つの回折領域を有し、前記記録媒体の情報記録面で反射された前記レーザ光を前記７つの回折領域で回折させ、前記光検出部は、前記７つの回折領域のうち、６つの回折領域で回折された前記レーザ光を受光して、トラッキング誤差信号を検出する。

ある実施形態において、前記複数の回折領域のうち、前記記録媒体の情報記録面で反射された前記レーザ光の光軸を含む部分が通る領域を非使用領域とするとき、前記遮光部の面積は前記非使用領域の面積より小さく、前記光検出部は、前記非使用領域で回折された前記レーザ光を使用せずに前記トラッキング誤差信号を検出する。

ある実施形態において、前記遮光部は、前記レーザ光の透過率が１０％以下の蒸着膜によって形成される。

ある実施形態において、前記蒸着膜は、誘電体膜である。

本発明によれば、記録または再生に用いられる所定次数の回折光が所定の情報記録面や光ディスク表面で反射されて受光素子で得られる信号と、記録または再生に寄与しない次数の回折光が前記所定の情報記録面とは異なる情報記録面で反射されて受光素子で得られる信号との干渉を低減できる。これにより、安定して情報信号を検出し、かつ、サーボ信号を検出することが可能となる。複数種類の光ディスクの記録または再生を確実に行うことができるため、本発明による機器の信頼性を向上させることができる。

実施形態１による、第１の光ディスク５０を記録または再生する場合の光学ヘッドの概略構成図である。 実施形態１による、第２の光ディスク６０を再生する場合の光学ヘッドの概略構成図である。 検出ホログラム７による光束分割パターンおよび遮光領域を模式的に示す図である。 受光素子９の受光領域のパターンを模式的に示す図である。 ホログラムレンズ５の構成を模式的に示す図である。 実施形態１による、第１の光ディスク５０の記録または再生時の＋１次回折光と０次回折光と−１次回折光の関係を模式的に示す図である。 第１の光ディスク５０に対するホログラムレンズ５と対物レンズの機能を示す図である。 第２の光ディスク６０に対するホログラムレンズ５と対物レンズの機能を示す図である。 ホログラムレンズ５およびホログラム一体型対物レンズ１６の回折効率と、信号光量および迷光量の関係を示す図である。 実施形態１による、第２の光ディスク６０の情報を再生する場合の迷光の光路を模式的に示す図である。 第２の光ディスク６０の情報を再生する場合の、受光素子上の光スポットの様子を模式的に示す図である。 実施形態２による、第１の光ディスク５０に情報を記録しまたは再生する場合の光学ヘッドの概略構成図である。 実施形態２による、第２の光ディスク６０の情報を再生する場合の光学ヘッドの概略構成図である。 実施形態２による、ホログラム一体型対物レンズ１６の構成を模式的に示す図である。 第１の光ディスク５０に対する実施形態２のホログラム一体型対物レンズ１６の機能を示す図である。 第２の光ディスク６０に対する実施形態２のホログラム一体型対物レンズ１６の機能を示す図である。 実施形態２による、第２の光ディスク６０の情報を再生する場合の迷光の光路を模式的に示す図である。 遮光領域の直径Ｄ２と情報信号品質の関係についての解析結果を示す図である。 本発明の別の円形状の遮光領域における、第２の光ディスク６０の情報を再生する場合の、受光素子上の光スポットの様子を模式的に示す図である。 検出ホログラムの別の遮光領域の形状を示す図である。 矩形状の遮光領域における、第２の光ディスクの情報を再生する場合の、受光素子上の光スポットの様子を模式的に示す図である。 検出ホログラムのさらに別の遮光領域の形状を示す図である。 略平行四辺形状の遮光領域における、第２の光ディスク６０の情報を再生する場合の、受光素子上の光スポットの様子を模式的に示す図である。 第１の光ディスク５０の情報を再生する場合の迷光の光路を模式的に示す図である。 実施形態３による光学ヘッド５０の概略構成図である。 保護層の厚さがそれぞれ異なる情報記録面９１、９２、９３を備えた第３の光ディスク２９０の構造を示す図である。 第３の光ディスク２９０の情報記録面９２に対して情報の記録または再生を行う際の、情報記録面９１からの反射光の光路を模式的に示す図である。 第３の光ディスク２９０の情報記録面９２に対して情報の記録または再生を行う際の、情報記録面９３からの反射光の光路を模式的に示す図である。 実施形態４による光ディスク装置の概略構成図である。 実施形態５によるコンピュータの概略構成図である。 実施形態６による光ディスクプレーヤの概略構成図である。 実施形態７による光ディスクレコーダの概略構成図である。 従来の光学ヘッドにおいて、ＤＶＤを記録または再生する場合の光学ヘッドの概略構成図である。 従来の光学ヘッドの概略構成の例を示す図である。 従来の光学ヘッドのホログラムレンズの構成を模式的に示す図である。 ＤＶＤに対する従来の光学ヘッドのホログラムレンズと対物レンズの機能を示す図である。 ＣＤに対する従来の光学ヘッドのホログラムレンズと対物レンズの機能を示す図である。 従来の光学ヘッドの概略構成の例を示す図である。 従来の光学ヘッドの光学部材の回折領域の形状を示す図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による光学ヘッドおよび光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤ、光ディスクレコーダの実施形態を説明する。

（実施形態１）
図１および図２は、本実施形態による光学ヘッド３０の概略的構成図である。図１および図２は、同一の光学ヘッド３０の構成を示している。各図の相違点は、図１は第１の光ディスク５０に対してレーザ光を照射している状態を示し、図２は第２の光ディスク６０に対してレーザ光を照射している状態を示している点にある。第１の光ディスク５０は保護層の厚さが約０．１ｍｍの光ディスクであり、第２の光ディスク６０は保護層の厚さが約０．６ｍｍの光ディスクである。

以下の実施形態の説明において、「保護層」とは、情報記録面を覆うように設けられた層をいう。情報を記録し、または再生するためのレーザ光は、保護層を介して情報記録面に照射される。保護層の厚さは、レーザ光が入射する側の表面から情報記録面までの深さともよぶ。

図１および図２に示されるように、光学ヘッド３０は、青紫レーザ光を出射する光源１、ビームスプリッタ３、コリメートレンズ４、ホログラムレンズ５、対物レンズ６、検出ホログラム７、検出レンズ８、および、レーザ光を受光する受光素子９を備えている。

本実施形態の光学ヘッド３０は、第１の光ディスク５０に対して、情報の記録および再生を行い、第２の光ディスク６０に対して、情報の再生のみを行う。ただし、本発明の光学ヘッドはこのような構成に限定されるものではない。第２の光ディスク６０に対して情報の記録が可能な光学ヘッドに対しても適用可能である。さらに、第２の光ディスク６０に対して、情報の記録および再生を行い、第１の光ディスク５０に対して、情報の再生のみを行う光学ヘッドに対しても適用可能である。

図１を参照しながら、第１の光ディスク５０に対して、情報の記録または再生を行う光学ヘッド３０の動作を述べる。光源１から出射された青紫レーザ光は、ビームスプリッタ３を透過し、コリメートレンズ４で略平行光に変換され、ホログラムレンズ５を透過し、対物レンズ６によって、保護基板越しに第１の光ディスク５０の情報記録面に光スポットとして収束される。第１の光ディスク５０の情報記録面で反射した復路の青紫レーザ光は、往路と同じ光路で対物レンズ６、ホログラムレンズ５、コリメートレンズ４を透過する。そして当該青紫レーザ光は、ビームスプリッタ３で反射され、検出ホログラム７によってサーボ信号検出のために分割される。その後、分割された光束は検出レンズ８によって所定の非点収差を与えられて、受光素子９に導かれる。その結果、情報信号およびサーボ信号が生成される。

次に図２を用いて、第２の光ディスク６０に対して、情報の再生を行う場合の光学ヘッド３０の動作を述べる。光源１から出射された青紫レーザ光は、ビームスプリッタ３を透過し、コリメートレンズ４で略平行光に変換され、ホログラムレンズ５で回折された後、対物レンズ６によって、保護基板越しに第２の光ディスク６０の情報記録面に光スポットとして収束される。第２の光ディスク６０の情報記録面で反射した復路の青紫レーザ光は、往路と同じ光路で対物レンズ６、ホログラムレンズ５、コリメートレンズ４を通過する。そして当該復路の青紫レーザ光は、ビームスプリッタ３で反射され、検出ホログラム７を透過し、検出レンズ８で所定の非点収差を与えられて、受光素子９に導かれる。その結果、情報信号およびサーボ信号が生成される。

第１の光ディスク５０および第２の光ディスク６０のフォーカス誤差信号は、検出レンズ８によって非点収差を与えられた集光スポットを、受光素子９内の４分割受光パターンで検出する、いわゆる非点収差法等を用いて生成される。

また、第１の光ディスク５０のトラッキング誤差信号は、検出ホログラム７によって生成された＋１次回折光を用いて生成される。一方、第２の光ディスク６０のトラッキング誤差信号は、検出ホログラム７を透過した０次回折光を、受光素子９内の４分割受光パターンで検出する、いわゆる位相差検出法を用いて生成される。

図３は検出ホログラム７の光束分割パターンを模式的に示す。

検出ホログラム７は、７種類の透過領域７ａ〜７ｇを有しており、入射したレーザ光を０次回折光と±１次回折光に分割する。図４に記載された回折光ｘ０およびｘａ〜ｘｇを参照すると、０次回折光ｘ０は領域７ａ〜７ｇによって生成される。また、＋１次回折光ｘａは領域７ａによって生成される。同様に、＋１次回折光ｘｂは領域７ｂに、＋１次回折光ｘｃは領域７ｃに、＋１次回折光ｘｄは領域７ｄに、＋１次回折光ｘｅは領域７ｅに、＋１次回折光ｘｆは領域７ｆに、＋１次回折光ｘｇは領域７ｇによって、それぞれ生成される。

なお、検出ホログラム７はレーザ光の一部を遮光する遮光領域７ｘを有している遮光領域７ｘについては後述する。

図４は受光素子９の受光部のパターン、および、光ディスクで反射して受光素子９に到達するレーザ光の様子を模式的に示す。受光素子９は、全部で１０個の受光部９ａ〜９ｊを有している。

受光部９ａ〜９ｄは、第１の光ディスク５０および第２の光ディスク６０のフォーカス誤差信号、および、光ディスクに記録された情報を再生するための信号を生成するために利用される。また受光部９ａ〜９ｄは、第２の光ディスク６０の位相差法によるトラッキング誤差信号を生成するために利用される。一方、受光部９ｅ〜９ｊは、第１の光ディスク５０のトラッキング誤差信号を生成するために利用される。

フォーカス誤差信号を生成するための受光部９ａ〜９ｄとトラッキング誤差信号を生成するための受光部９ｅ〜９ｊとを同一の半導体基板上に形成することで、光学ヘッドを小型にすることができ、また光学ヘッドを組み立てる際の工数を少なくすることができる。

受光部９ａ〜９ｊは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ９ａ〜Ｉ９ｊを出力する。フォーカス誤差信号ＦＥは、
ＦＥ＝（Ｉ９ａ＋Ｉ９ｃ）−（Ｉ９ｂ＋Ｉ９ｄ）
の演算により得られる。また、トラッキング誤差信号ＴＥは、
ＴＥ＝（Ｉ９ｅ−Ｉ９ｆ）−ｋ（Ｉ９ｇ＋Ｉ９ｈ−Ｉ９ｉ−Ｉ９ｊ）
の演算により得られる。

ここで、０次回折光ｘ０は４つの受光部９ａ〜９ｄで受光される。同様に、＋１次回折光ｘａは受光部９ｅで、＋１次回折光ｘｂは受光部９ｆで、＋１次回折光ｘｃは受光部９ｇで、＋１次回折光ｘｄは受光部９ｈで、＋１次回折光ｘｅは受光部９ｉで、＋１次回折光ｘｆは受光部９ｊでそれぞれ受光される。

０次回折光ｘ０および＋１次回折光ｘａ〜ｘｇは、光ディスクの情報記録面で反射されたレーザ光が、検出ホログラム７に入射して生成されたものである。仮に、第１の光ディスク５０が２つの情報記録面（図示せず）を有しているとする。便宜的に、情報記録面をそれぞれ情報記録面５０ａおよび５０ｂと呼ぶ。記録または再生を行う対象となる情報記録面を情報記録面５０ａとすると、他方の情報記録面５０ｂで反射されたビームも、検出ホログラム７に入射する。その結果、０次回折光と±１次回折光が生成される。

０次回折光ｙ０および＋１次回折光ｙａ〜ｙｇは、記録または再生を行う情報記録面５０ａとは異なる情報記録面５０ｂで反射されたレーザ光が、検出ホログラム７に入射して生成された回折光である。０次回折光ｙ０は図３の領域７ａ〜７ｇによって生成される。同様に、＋１次回折光ｙａは領域７ａに、＋１次回折光ｙｂは領域７ｂに、＋１次回折光ｙｃは領域７ｃに、＋１次回折光ｙｄは領域７ｄに、＋１次回折光ｙｅは領域７ｅに、＋１次回折光ｙｆは領域７ｆに、＋１次回折光ｙｇは領域７ｇによって、それぞれ生成される。

対物レンズ６で収束されるレーザ光が情報記録面５０ａに焦点を結んでいる時、情報記録面５０ｂでは、大きくデフォーカス（焦点ずれ）をしている。そのため、０次回折光ｙ０および＋１次回折光ｙａ〜ｙｇも受光素子９上で大きくデフォーカスをしている。

本実施形態の光学ヘッド３０は、０次回折光ｙ０と＋１次回折光ｙａ〜ｙｇが、いずれも受光部９ｅ〜９ｊに入射しない構成となっている。このような構成を採用することにより、０次回折光ｙ０と＋１次回折光ｙａ〜ｙｇが受光部９ｅ〜９ｊに入射してトラッキング誤差信号に変動が生じることはなくなり、その結果、トラッキング制御が不安定になることを防ぐことができる。

なお、図３に示す検出ホログラム７の中央部の領域７ｇによって生成される＋１次回折光ｘｇは、＋１次回折光ｘａ〜ｘｆとは直交する方向に回折させることによって、どの受光部でも受光されないようにしている。これにより、光ディスクに形成される溝の位置、幅、深さにばらつきがあるときや、トラックに情報が記録されることによって生じるトラッキング誤差信号の変動を低減することが可能である。また、光ディスクが複数の情報記録面を有している場合に、不要な光がトラッキング誤差信号を検出するために用いられる受光部に入射することを避けることができる。

さらに、＋１次回折光と共役の位置に形成される−１次回折光についても受光部９ｅ〜９ｊには入射しない。

次に、ホログラムレンズ５と対物レンズ６の機能を、図５、図６、図７Ａおよび図７Ｂを用いて詳細に説明する。

図５に示すように、ホログラムレンズ５は、同心円状の格子パターン５ａが形成されており、その中心すなわち光軸は対物レンズ６と組立誤差内で一致している。また、ホログラムレンズ５の格子パターンは対物レンズ６によって決まる開口よりも小さな径の中にだけ形成されている。従ってホログラムレンズ５の格子パターン５ａの形成されていない部分では回折が全く起こらない。

なお、格子パターン５ａの０次回折光（透過光）の位相は格子パターン５ａによって与えられる位相変調量の平均値となる。これに対して、格子パターン５ａのない領域５ｂの透過光の位相を同程度に合わせることによって収束性能を向上させることが望ましい。例えば、ホログラムレンズ５の格子パターン５ａをレリーフ型にする場合は、図５に示すように、格子パターン５ａの凹凸の平均程度のレベルに格子パターンがない領域５ｂの表面の高さを合わせることが望ましい。

ホログラムレンズ５の＋１次回折光の回折効率は１００％未満であり、透過光（０次回折光）も充分な強度を有するように設計されている。なお、ホログラムレンズ５はブレーズ化することによって、０次回折光と＋１次回折光の光量和を大きくすることができ、光の利用効率を高くできる。

本実施形態の光学ヘッド３０は、第１の光ディスク５０に対しては記録および再生を行い、第２の光ディスク６０に対しては再生のみを行う。このような光学ヘッドにホログラムレンズ５を用いる場合は、＋１次回折光の回折効率を３０％以下にすることが望ましい。このように回折効率を設定することによって、ホログラムレンズ５の透過率（０次回折光の回折効率）を大きくすることができるため、記録を行う第１の光ディスク５０に対する光利用効率を高くすることができるという効果が得られ、記録時の光源の出力を低減することができる。

一方、第１の光ディスク５０および第２の光ディスク６０の両方に対して、再生のみを行うような光学ヘッドにホログラムレンズ５を用いる場合は、＋１次回折光の回折効率を３０％〜７０％程度にすることが望ましい。このように回折効率を設定することによって、第１の光ディスク５０と第２の光ディスク６０が同程度の光量を用いて情報の再生を行うことができるという効果が得られ、光源の出力を低減することができる。

なお、ホログラムレンズ５によって所望の＋１次回折光を発生させるような格子パターンを形成した場合、図６に示すように、０次回折光と＋１次回折光に加えて、＋１次回折光と共役となる−１次回折光および、さらに高次の回折光が発生する。例えば、本実施形態のホログラムレンズ５では、０次回折光の回折効率（透過効率）は約６５％、＋１次回折光の回折効率は約１５％、−１次回折光の回折効率は約１０％に設定されている。

対物レンズ６は、開口数ＮＡが０．８５である。図７Ａに示すように、対物レンズ６は、ホログラムレンズ５を回折されずに透過したレーザ光（すなわち０次回折光）が入射したときに保護層の厚さ約０．１ｍｍの第１の光ディスク５０の情報記録面上に回折限界の集光スポットを形成できるよう設計されている。

一方、図７Ｂに示すように、ホログラムレンズ５で回折された＋１次回折光は対物レンズ６によって第２の光ディスク６０上に収束される。ここで＋１次回折光は保護層の厚さが約０．６ｍｍの第２の光ディスク６０の情報記録面上に回折限界の集光スポットを形成できるよう収差補正を施されている。

このように入射光の一部を回折するホログラムレンズ５と対物レンズ６を組み合わせることによって、保護層の厚さが異なる光ディスクの情報記録面上にそれぞれ回折限界にまで収束される集光スポットを形成することができる２焦点レンズを実現できる。

なお、本実施形態のホログラムレンズ５は、０次回折光に対して＋１次回折光に凹レンズのパワーを付加する性能を有しているため、対物レンズ６に対する＋１次回折光の焦点位置は０次回折光の焦点位置よりも遠くになる。これにより、第１の光ディスク５０よりも保護層が厚い第２の光ディスク６０の情報記録面に＋１次回折光を収束させる場合に、第２の光ディスク６０と対物レンズ６の間隔である作動距離（Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ：ＷＤ）を十分確保することができる。

ホログラムレンズ５は＋１次回折光に対して凹レンズ作用を有するため、第１の光ディスク５０を記録または再生するための０次回折光の焦点と、第２の光ディスク６０を再生するための＋１次回折光の焦点とは、光軸方向の位置が異なっている。従って、一方の焦点に形成された光スポットを用いて情報の記録または再生をしているときには、他方の焦点に形成された光スポットはデフォーカスし、情報記録面上で大きく拡がっている。

ここで第１の光ディスク５０の記録再生に用いられるのは、図８に示す信号光Ｓ１の光スポットである。信号光Ｓ１は、ホログラムレンズ５を透過した往路のレーザ光（０次回折光）が情報記録面で反射され、復路において再びホログラムレンズ５を透過して検出された光（復路の０次回折光）である。

一方、第２の光ディスク６０の再生に用いられるのは、図８に示す信号光Ｓ２の光スポットである。信号光Ｓ２は、ホログラムレンズ５で回折された往路のレーザ光（＋１次回折光）が情報記録面で反射され、復路において再びホログラムレンズ５で回折された光（復路の＋１次回折光）である。

しかしながら受光素子で検出されるその他の光スポット（すなわち迷光）については、０次回折光および±１次回折光の組み合わせに限っても、迷光（１）〜（７）の７パターンも存在する。迷光（１）〜（７）の詳細は以下のとおりである。

迷光（１）：往路は透過による０次回折光、復路は回折による＋１次回折光
迷光（２）：往路は回折による＋１次回折光、復路は透過による０次回折光
迷光（３）：往路は回折による−１次回折光、復路は回折による＋１次回折光
迷光（４）：往路は回折による＋１次回折光、復路は回折による−１次回折光
迷光（５）：往路は回折による−１次回折光、復路は透過による０次回折光
迷光（６）：往路は透過による０次回折光、復路は回折による−１次回折光
迷光（７）：往路は回折による−１次回折光、復路は回折による−１次回折光
図８において、信号光および迷光の下に記載した数字は、往路と復路を合わせた効率を示している。なお第１の光ディスク５０の記録再生に用いる信号光Ｓ１において、実際の記録または再生に寄与する光量としては、格子パターンのない領域を透過した光量も含まれるが、図８に示す効率には格子パターンのない領域を透過した光量は含んでいない。

ここで、第２の光ディスク６０から情報を再生する場合、迷光が受光素子上に形成する光スポットはデフォーカスしている。しかし図８に示すとおり、第２の光ディスク６０から情報を再生するための信号光Ｓ２に対して、信号光Ｓ１（第２の光ディスク６０の記録再生時には迷光となる）、迷光（１）、迷光（２）、迷光（５）、迷光（６）の光量は非常に大きい。よって、信号光Ｓ２とこれらの迷光が受光素子上で干渉することによる影響は無視できない。

信号光と迷光との干渉に関しては、相対的な光路長の変動によって干渉の状態が変わり、信号光の検出光量が変動することが問題となる。従って、複数の情報記録面を備えた光ディスクにおける情報記録面間距離のばらつき、あるいは情報記録面と光ディスク表面との距離のばらつきによって、所定の情報記録面で反射した信号光Ｓ２と、異なる情報記録面あるいは光ディスク表面で反射した迷光との干渉状態が変動し、信号光Ｓ２の検出光量が変動することが問題となる。これはサーボ信号および情報信号の安定化の観点から無視することはできない。

なお、第１の光ディスク５０の記録または再生をする場合は、第１の光ディスク５０の記録再生を行う信号光Ｓ１に対して迷光の光量が小さいため、干渉の影響は小さい。

信号光Ｓ２と迷光の干渉を回避するため、本実施形態の検出ホログラム７は、図３に示すような遮光領域７ｘを備えている。遮光領域７ｘは直径Ｄ２の円形状の領域であり、波線で示した第１の光ディスク５０の記録再生時の光束直径Ｄ１の約１０％である。遮光領域７ｘは、例えばアルミやクロム、黒鉛、チタン、金、銀等の金属膜や誘電体膜を蒸着して形成され、その透過率はほぼゼロ％である。なお、透過率はゼロに近いことが望ましいが、透過率が数％（たとえば１０％）程度あっても、実質的に同様の効果が得られる。本明細書においては、透過率が１０％以下であれば、透過率が「ほぼ０％」であると記述する。

図９は、光学ヘッド３０を用いて第２の光ディスク６０の情報の再生を行う際の、迷光（１）および迷光（２）（これらはほぼ同じ光路を通って実質的に受光素子９上で重なる）のレーザ光の光路を模式的に示している。上述のように、複数の情報記録面を備えた光ディスクにおいて、それぞれ異なる情報記録面で反射した信号光と迷光との干渉が問題となる。図９の迷光のレーザ光の光路は、図２で示した信号光のレーザ光の光路とは異なる情報記録面で反射したものである。

第２の光ディスク６０の別の情報記録面で反射したレーザ光は、対物レンズ６、ホログラムレンズ５、コリメートレンズ４を通過する。０次回折光はホログラムレンズ５によって凸レンズ作用を大きく受けるため、迷光（１）および迷光（２）は受光素子９に達する前に集光される。例えば、本実施形態の光学ヘッド３０では、迷光（１）および迷光（２）はビームスプリッタ３内で一度集光し、発散光となって検出ホログラム７を透過する。ここで、検出ホログラム７に形成された遮光領域７ｘによって、レーザ光の中央部分が遮光され、検出レンズ８を透過して受光素子９に導かれる。

図１０は、光学ヘッド３０を用いて第２の光ディスク６０の情報の再生を行う際、遮光領域７ｘを備えた検出ホログラム７を透過し、受光素子９上に形成された光スポットの様子を模式的に示している。図１０の（Ａ）は、迷光（１）および迷光（２）によって形成された光スポットの様子を示している。遮光領域７ｘによって、迷光（１）および迷光（２）のうち、レーザ光の光軸を中心に含む光（中心部分の光）が遮光される。図１０の（Ｂ）に示した中心部拡大図のように、迷光（１）および迷光（２）は、受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄには侵入しない。

一方信号光Ｓ２は、同様に遮光領域７ｘによってレーザ光の光軸を含む光（中心部分の光）が遮光され、中央部が抜けた光スポットとして受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄに集光される。

信号光Ｓ２と迷光（迷光（１）および迷光（２））は、図１０の（Ｂ）に示すように、受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄにおいて全く重ならないため干渉は発生しない。すなわち、信号光Ｓ２の検出光量は変動せず、サーボ信号および情報信号の安定化を実現できる。

また第２の光ディスク６０の別の情報記録面で反射した信号光Ｓ１についても、迷光（１）および迷光（２）と同様に、０次回折光はホログラムレンズ５によって凸レンズ作用を大きく受ける。よって、検出ホログラム７に形成された遮光領域７ｘによってレーザ光の中央部分が遮光され、受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄには侵入しない。このときの信号光Ｓ２および信号光Ｓ１もまた、受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄにおいて全く重ならないため干渉は発生せず、サーボ信号および情報信号の安定化を実現できる。

迷光（５）、迷光（６）、迷光（７）については、第２の光ディスク６０の別の情報記録面で反射した迷光と信号光Ｓ２の干渉の影響よりも、むしろ、第２の光ディスク６０の表面で反射した迷光と信号光Ｓ２との干渉の影響が大きい場合がある。これは、迷光（５）、迷光（６）、迷光（７）が凸レンズ作用をさらに大きく受ける−１次回折光を含んでおり、これらの迷光の光ディスク上の焦点位置が、情報記録面よりも光ディスク表面に近くなり得るためである。なお、本実施形態の検出ホログラム７に形成された遮光領域７ｘによって、これらの迷光も受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄには侵入しない。従って、信号光Ｓ２と迷光（５）、迷光（６）、迷光（７）も、受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄにおいて全く重ならない。

上述のように、遮光領域７ｘを設けることにより、記録または再生に用いられる回折光が所望の情報記録面で反射されて受光素子で得られる信号と、記録または再生に寄与しない次数の回折光が所望の情報記録面とは異なる情報記録面や光ディスク表面で反射されて受光素子で得られる信号との干渉を低減できる。

本実施形態においては、検出ホログラム７上に遮光領域７ｘを設ける例を説明した。しかしながら、遮光領域を設ける位置は検出ホログラム７上に限られない。遮光領域と同等に機能する遮光のための光学素子は、復路のレーザ光が受光素子に到達するまでの光路のうち、光源から記録媒体までの光路（往路）と重複しない光路上で、受光素子からは離れた位置に配置することが可能である。

なお、例えば特開２００５−１４１８９３号公報もまた、光束の中央部を遮光する光学
ヘッドの構成を開示している。しかしながら、この文献において光束の中央部を遮光する理由は、装填された光ディスクの傾きを検出するために、光ディスクの情報記録面に設けられた情報トラックで回折された−１次回折光および＋１次回折光と０次光の干渉領域のみが必要であり、光束の中央部の０次光のみの領域が実質的に不要だからである。

本願発明では、第１の光ディスク５０および第２の光ディスク６０を対象とする情報の記録または再生のために０次光（検出光）は必須である。しかしながら、２焦点レンズを用いる光学ヘッドであることに起因して、０次光（検出光）とともに受光素子に入射する迷光を低減するために、０次光を遮っている。遮光する程度は、情報信号の劣化を最小限に抑えるため０次光の一部のみである。

本願発明は、２焦点レンズを備えた光学ヘッドで用いられるものであり、かつ、情報の記録または再生に際して特有の効果を生じる。したがって、実施される環境および局面において、本願発明は特開２００５−１４１８９３号公報に記載の技術とは根本的に異なっている。

（実施形態２）
図１１および図１２は、本実施形態による光学ヘッド４０の概略構成図である。

図１１および図１２に示す光学ヘッド４０において、実施形態１の光学ヘッド３０と同一の構成要素については、同一の符号を付して、以下その説明を省略する。

図１１および図１２に示されるように、光学ヘッド４０は、青紫レーザ光を出射する光源１、ビームスプリッタ３、コリメートレンズ４、ホログラム一体型対物レンズ１６、検出ホログラム７、検出レンズ８、およびレーザ光を受光する受光素子９を備えている。実施形態１と同様、第１の光ディスク５０は保護層の厚さが約０．１ｍｍの光ディスクであり、第２の光ディスク６０は保護層の厚さが約０．６ｍｍの光ディスクである。

本実施形態の光学ヘッド４０は、第１の光ディスク５０に対して、情報の記録および再生を行い、第２の光ディスク６０に対して、情報の再生のみを行う。ただし、本発明の光学ヘッドはこのような構成に限定されるものではなく、第２の光ディスク６０に対して情報の記録が可能な光学ヘッドについても適用可能である。

図１１を用いて、第１の光ディスク５０に対して、情報の記録または再生を行う光学ヘッド４０の動作を述べる。光源１から出射された青紫レーザ光は、ビームスプリッタ３を透過し、コリメートレンズ４で略平行光に変換され、ホログラム一体型対物レンズ１６によって、保護基板越しに第１の光ディスク５０の情報記録面に光スポットとして収束される。第１の光ディスク５０の情報記録面で反射した復路の青紫レーザ光は、往路と同じ光路でホログラム一体型対物レンズ１６、コリメートレンズ４を透過する。そして当該青紫レーザ光は、検出ホログラム７でサーボ信号検出のために分割された後、ビームスプリッタ３で反射され、検出レンズ８で所定の非点収差を与えられて、受光素子９に導かれる。その結果、情報信号およびサーボ信号が生成される。

次に図１２を用いて、第２の光ディスク６０に対して、情報の記録または再生を行う場合の光学ヘッド４０の動作を述べる。光源１から出射された青紫レーザ光は、ビームスプリッタ３を透過し、コリメートレンズ４で略平行光に変換され、ホログラム一体型対物レンズ１６で回折および収束され、保護基板越しに第２の光ディスク６０の情報記録面に光スポットとして収束される。第２の光ディスク６０の情報記録面で反射した復路の青紫レーザ光は、往路と同じ光路でホログラム一体型対物レンズ１６、コリメートレンズ４を通過する。そして、ビームスプリッタ３で反射され、検出ホログラム７を透過し、検出レンズ８で所定の非点収差を与えられて、受光素子９に導かれ、情報信号およびサーボ信号を生成する。

第１の光ディスク５０および第２の光ディスク６０のフォーカス誤差信号は、検出レンズ８によって非点収差を与えられた集光スポットを受光素子９内の４分割受光パターンで検出する、いわゆる非点収差法等を用いて生成する。

また、第１の光ディスク５０のトラッキング誤差信号は、図３に示す検出ホログラム７によって生成された０次回折光と＋１次回折光を用いて生成する。一方、第２の光ディスク６０のトラッキング誤差信号は、検出ホログラム７を透過した０次回折光を、受光素子９内の４分割受光パターンで検出する、いわゆる位相差検出法を用いて生成する。

次に、ホログラム一体型対物レンズ１６の機能を、図１３、図１４Ａおよび図１４Ｂを用いて詳細に説明する。

図１３に示すように、ホログラム一体型対物レンズ１６は、同心円状の格子パターン１６ａが形成されており、その中心はホログラム一体型対物レンズ１６の光軸と一致している。また、格子パターン１６ａはホログラム一体型対物レンズ１６によって決まる開口よりも小さな径の中にだけ形成されている。従って格子パターン１６ａが形成されていない部分では回折が全く起こらない。

ホログラム一体型対物レンズ１６の＋１次回折光の回折効率は１００％未満であり、透過光（０次回折光）も充分な強度を有するように設計されている。なお、ホログラム一体型対物レンズ１６はブレーズ化することによって、０次回折光と＋１次回折光の光量和を大きくすることができ、光の利用効率を高くできる。

本実施形態の光学ヘッド４０は、第１の光ディスク５０に対しては記録および再生を行い、第２の光ディスク６０に対しては再生のみを行う。このような光学ヘッドにホログラム一体型対物レンズ１６を用いる場合は、＋１次回折光の回折効率を３０％以下にすることが望ましい。このように回折効率を設定することによって、ホログラム一体型対物レンズ１６の透過率（０次回折光の回折効率）を大きくすることができるため、記録を行う第１の光ディスク５０に対する光利用効率を高くすることができるという効果が得られ、記録時の光源の出力を低減することができる。

一方、第１の光ディスク５０および第２の光ディスク６０の両方に対して、再生のみを行うような光学ヘッドにホログラム一体型対物レンズ１６を用いる場合は、＋１次回折光の回折効率を３０％〜７０％程度にすることが望ましい。このように回折効率を設定することによって、第１の光ディスク５０と第２の光ディスク６０が同程度の光量を用いて情報の再生を行うことができるという効果が得られ、光源の出力を低減することができる。

なお、ホログラム一体型対物レンズ１６によって所望の＋１次回折光を発生させるような格子パターンを形成した場合、０次回折光と＋１次回折光に加えて、＋１次回折光と共役となる−１次回折光および、さらに高次の回折光が発生する。例えば、本実施形態のホログラム一体型対物レンズ１６では、０次回折光の回折効率（透過効率）を約６５％、＋１次回折光の回折効率を約１５％としており、−１次回折光の回折効率は約１０％である。

ホログラム一体型対物レンズ１６は、開口数ＮＡが０．８５で、図１４Ａに示すように、ホログラム一体型対物レンズ１６を回折されずに透過したレーザ光（すなわち０次回折光）が入射したときに、保護層の厚さが約０．１ｍｍの第１の光ディスク５０の情報記録面上に回折限界の集光スポットを形成できるよう設計されている。

一方、図１４Ｂに示すように、ホログラム一体型対物レンズ１６で回折された＋１次回折光は第２の光ディスク６０上に収束される。ここで＋１次回折光は保護層の厚さが約０．６ｍｍの第２の光ディスク６０の情報記録面上に回折限界の集光スポットを形成できるよう収差補正を施されている。

このように入射光の一部を回折するホログラム一体型対物レンズ１６よって保護層の厚さが異なる光ディスクの情報記録面上にそれぞれ回折限界にまで収束される集光スポットを形成することができる２焦点レンズを実現できる。

なお、本実施形態のホログラム一体型対物レンズ１６は、０次回折光に対して＋１次回折光に凹レンズのパワーを付加させる効果を備えているので、ホログラム一体型対物レンズ１６に対する＋１次回折光の焦点位置は０次回折光の焦点位置よりも遠くになり、第１の光ディスク５０よりも保護層が厚い第２の光ディスク６０の情報記録面に＋１次回折光を収束させる場合に、第２の光ディスク６０とホログラム一体型対物レンズ１６の間隔である作動距離（Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ：ＷＤ）を十分確保することができる。

このように、ホログラム一体型対物レンズ１６は＋１次回折光に対して凹レンズ作用を持たせているので、第１の光ディスク５０を記録または再生するための０次回折光と、第２の光ディスク６０を記録または再生するための＋１次回折光の２つの焦点の光軸方向の位置は異なっている。従って、一方の焦点に形成された光スポットを用いて情報の記録または再生をしているときには、他方の焦点に形成された光スポットはデフォーカスし、情報記録面上で大きく拡がっている。

ここで、実施形態１の光学ヘッド３０と同様に、信号光Ｓ２と迷光の干渉を回避するため、本実施形態の検出ホログラム７は、図３に示すような遮光領域７ｘを備えている。遮光領域７ｘは直径Ｄ２の円形状の領域であり、波線で示した第１の光ディスク５０の記録再生時の光束直径Ｄ１の約１０％である。遮光領域７ｘは、例えばアルミ等の金属膜を蒸着して形成され、その透過率はほぼゼロ％である。

図１５は、光学ヘッド４０を用いて第２の光ディスク６０の情報の再生を行う際の、図８に示した迷光（１）および迷光（２）（これらはほぼ同じ光路を通って実質的に受光素子９上で重なる）のレーザ光の光路を模式的に示している。なお図１５の迷光のレーザ光の光路は、図１２で示した信号光のレーザ光の光路とは異なる情報記録面で反射したものである。

第２の光ディスク６０の別の情報記録面で反射したレーザ光は、ホログラム一体型対物レンズ１６、コリメートレンズ４を通過する。０次回折光はホログラム一体型対物レンズ１６によって凸レンズ作用を大きく受けるため、迷光（１）および迷光（２）は受光素子９に達する前に集光される。例えば、本実施形態の光学ヘッド４０では、迷光（１）および迷光（２）はビームスプリッタ３内で一度集光し、発散光となって検出ホログラム７を透過する。ここで、検出ホログラム７に形成された遮光領域７ｘによって、レーザ光の中央部分が遮光され、検出レンズ８を透過して受光素子９に導かれる。

従って、本実施形態の光学ヘッド４０においても、図１０の（Ａ）のように、遮光領域７ｘによって、迷光（１）および迷光（２）のうち、レーザ光の光軸を中心に含む光が遮光される。図１０の（Ｂ）に示した中心部拡大図のように、迷光（１）および迷光（２）は、受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄには侵入しない。

一方信号光Ｓ２は、同様に遮光領域７ｘによってレーザ光の光軸を中心に含む光が遮光され、中央部が抜けた光スポットとして受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄに集光される。

信号光Ｓ２と迷光（迷光（１）および迷光（２））は、図１０の（Ｂ）に示すように、受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄにおいて全く重ならないため干渉は発生しない。すなわち、信号光Ｓ２の検出光量は変動せず、サーボ信号および情報信号の安定化を実現できる。

なお、第２の光ディスク６０の別の情報記録面で反射した信号光Ｓ１および第２の光ディスク６０の表面で反射した迷光（５）、迷光（６）、迷光（７）についても、実施形態１と同様に、検出ホログラム７に形成された遮光領域７ｘによって、受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄには侵入しない。従って、信号光Ｓ２と迷光（５）、迷光（６）、迷光（７）も、受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄにおいて全く重ならない。

以上、実施形態１および実施形態２において、遮光領域７ｘによって、信号光Ｓ１および信号光Ｓ２は、光スポットの中央部が遮光された状態で受光素子９上に集光されている。ここで遮光された部分の直径Ｄ２（図３）は、第１の光ディスクの記録再生を行う信号光Ｓ１では光束直径Ｄ１の約１０％であり、よりＮＡが小さい第２の光ディスクの記録再生を行う信号光Ｓ２では光束直径の約１３％である。遮光される領域がこの程度であれば、サーボ信号検出および情報信号検出への影響はほとんどない。従って、情報信号の劣化を防止するため、遮光された情報信号を検出する補助受光部等を備える必要もない。

また第１の光ディスク５０のトラッキング誤差信号検出には、遮光領域７ｘが形成される領域７ｇを用いないため、＋１次回折光を用いたトラッキング誤差信号検出も問題ない。

なお、第２の光ディスク６０で反射されたレーザ光の光束直径Ｄ１に対して遮光領域の直径Ｄ２をさらに大きくすることにより、信号光と迷光の干渉を確実に回避することが可能である。しかしながら、遮光領域の直径Ｄ２が光束直径Ｄ１の２０％以上になると、情報信号の欠落により、信号品質の劣化が顕著となる。

図１６は遮光領域の直径Ｄ２と第２の光ディスク６０の情報信号品質の関係についての解析結果を示す。図１６において、横軸は光束直径Ｄ１に対する遮光領域の直径Ｄ２の比率を示し、縦軸は信号品質の一指標であるジッタ値を示している。ジッタ値が大きいほど、信号品質が劣化していることを示す。

図１６によれば、光束直径Ｄ１に対する遮光領域の直径Ｄ２の比率が０％（遮光領域なし）から大きくなるにつれてジッタ値が減少し、信号品質が良化している。しかしながら、遮光領域の直径Ｄ２の比率が１５％を超えるとジッタ値は増加に転じ、逆に信号品質が劣化している。

よって、遮光領域の直径Ｄ２が大きいほど、信号光と迷光の干渉自体は低減される。しかしながら、信号品質を最適化するという観点からは、光束直径Ｄ１に対する遮光領域の直径Ｄ２の比率は２０％未満、より好適には１５％未満とすることが望ましい。

なお、円形状の遮光領域を用いることにより、受光素子上で円形状に集光される信号光Ｓ２と迷光との干渉を、図１７に示すように、最小限の遮光面積で回避することも可能である。このような構成にすることにより、情報信号の欠落を最小限にすることができ、より高品質な信号光を得られる。

一方、遮光領域の形状は、図３に示した円形状に限らず、例えば図１８に示した遮光領域１７ｘのような矩形状でもよい。この場合も図１９に示すように、迷光は受光素子９上の受光部９ａ〜９ｄには侵入しない。さらに、例えば図２０に示した遮光領域２７ｘのような略平行四辺形状にすることにより、四角形状の受光部９ａ〜９ｄへの迷光の侵入を図２１のように回避することが可能である。このように、受光部の形状に合わせた遮光領域とすることで、信号光Ｓ２と迷光が干渉しないだけでなく、迷光が受光部に全く侵入しないため、より安定した情報信号およびサーボ信号を得ることが可能となる。

また、実施形態１および実施形態２においては、検出ホログラム上の遮光領域をアルミ等の金属膜の蒸着によって形成する例を示したが、遮光領域の構成はこれに限るものではなく、例えば検出ホログラム上に、その領域の光束を所定の受光部で受光されない方向に回折させる回折構造として形成してもよい。なお、このように回折構造を用いて遮光領域を形成する場合は、０次回折光（透過光）がほぼゼロとなるように、回折構造の深さを最適化することが望ましい。なお、０次回折光（透過光）の回折効率はゼロ％に近いことが望ましいが、回折効率が数％（たとえば１０％）程度あっても、実質的に同様の効果が得られる。本明細書においては、回折効率が１０％以下であれば、回折効率が「ほぼ０％」であると記述する。

また、トラッキング誤差信号検出の方法については、図３の光束分割パターンおよび図４の受光部のパターンによるトラッキング誤差信号検出に限らず、１ビームによるトラッキング誤差信号検出のいずれにおいても適用可能であることは明らかである。

さらに、遮光領域は検出ホログラムに形成する以外にも、コリメートレンズやビームスプリッタ、検出レンズ等に形成しても同様の効果が得られることは明らかである。ただし、往路の光束の一部が遮光されると、対物レンズで収束される情報記録面上の光スポットに影響を与えるため、復路のみの光路に遮光領域を配置することがより望ましい。すなわち、ビームスプリッタの復路のみの光束が透過する面や、検出レンズ上に形成することがより好ましい。

なお復路のみの光束が反射する面に、反射率がほぼゼロ％の遮光領域を配置してもよい。ここで反射率はゼロに近いことが望ましいが、反射率が数％（たとえば１０％）程度あっても、実質的に同様の効果が得られる。

以上、実施形態１および実施形態２において、０次回折光を第１の光ディスク５０の記録または再生に用い、＋１次回折光を第２の光ディスク６０の記録または再生に用いる例を示したが、＋１次回折光を第１の光ディスク５０の記録または再生に用い、０次回折光を第２の光ディスク６０の記録または再生に用いる場合にも適用可能である。例えば、第２の光ディスク６０を、０次回折光を用いて情報の記録および再生を行い、第１の光ディスク５０に対して、＋１次回折光を用いて情報の再生のみを行う光学ヘッド３０’ を、図２２を用いて説明する。

光学ヘッド３０’において、ホログラムレンズ５’および対物レンズ６’は、ホログラムレンズ５’を回折されずに透過したレーザ光（すなわち０次回折光）が対物レンズ６’入射したときに、保護層の厚さが約０．６ｍｍの第２の光ディスク６０の情報記録面上に回折限界の集光スポットを形成できるよう設計され、ホログラムレンズ５’で回折された＋１次回折光が、保護層の厚さが約０．１ｍｍの第１の光ディスク５０の情報記録面上に回折限界の集光スポットを形成できるよう設計されている。ホログラムレンズ５’の格子パターンは対物レンズ６’によって決まる開口径の全域に形成されている。格子パターンは、第２の光ディスク６０の記録または再生に用いる光束径の内側と外側では、集光位置が異なるように設計されており、＋１次回折光の回折効率は内側と外側が略等しいか、あるいは、外側の回折効率がやや大きくなるように形成する。

図２２は、光学ヘッド３０’を用いて第１の光ディスク５０の情報の再生を行う際の、迷光の光路を模式的に示している。第１の光ディスク５０の別の情報記録面で反射した０次回折光は、ホログラムレンズ５’によって凹レンズ作用を大きく受けるため、発散光となって検出ホログラム７’を透過する。ここで、検出ホログラム７’に形成された遮光領域７’ｘによって、レーザ光の中央部分が遮光され、検出レンズ８’を透過して受光素子９’に導かれる。なお図２２は、情報記録面で反射した０次回折光のうち、検出レンズ８’を透過し、受光素子９’に入射する迷光だけを抜き出して示してある。

迷光は遮光領域７’ｘによってレーザ光の光軸を中心に含む光が遮光され、受光素子９’上の受光部には侵入しない。

また、実施形態１および実施形態２では、コリメートレンズを備えたいわゆる無限光学系の光学ヘッドを説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、コリメートレンズを備えない、いわゆる有限光学系の光学ヘッドにも適用可能であることは明らかである。

（実施形態３）
図２３は、本実施形態による光学ヘッド２５０の概略構成図である。

図２３に示す光学ヘッド２５０において、実施形態１の光学ヘッド３０または実施形態２の光学ヘッド４０と同一の構成要素については、同一の符号を付して、以下その説明を省略する。

図２３に示されるように、光学ヘッド２５０は、青紫レーザ光を出射する光源１、ビームスプリッタ３、コリメートレンズ４、対物レンズ２６、検出ホログラム７、検出レンズ８、およびレーザ光を受光する受光素子９を備えている。また、第３の光ディスク２９０は、３層の情報記録面を備えた光ディスクである。本実施形態の光学ヘッド２５０は、実施形態１および２で説明した第１の光ディスク５０に加え、第３の光ディスク２９０に対して、情報の記録または再生を行う。

図２３を用いて、第３の光ディスク２９０に対して、情報の記録または再生を行う光学ヘッド２５０の動作を述べる。光源１から出射された青紫レーザ光は、ビームスプリッタ３を透過し、コリメートレンズ４で略平行光に変換され、対物レンズ２６によって、保護基板越しに第３の光ディスク２９０のいずれかの情報記録面に光スポットとして収束される。第３の光ディスク２９０の情報記録面で反射した復路の青紫レーザ光は、往路と同じ光路で対物レンズ２６、コリメートレンズ４を透過する。そして当該青紫レーザ光は、ビームスプリッタ３で反射された後、検出ホログラム７でサーボ信号検出のために分割され、検出レンズ８で所定の非点収差を与えられて、受光素子９に導かれる。その結果、情報信号およびサーボ信号が生成される。

第３の光ディスク２９０のフォーカス誤差信号は、検出レンズ８によって非点収差を与えられた集光スポットを受光素子９内の４分割受光パターンで検出する、いわゆる非点収差法等を用いて生成される。

また、第３の光ディスク２９０のトラッキング誤差信号は、図３に示す検出ホログラム７によって生成された０次回折光と＋１次回折光を用いて生成される。

対物レンズ２６は、開口数ＮＡが０．８５で、保護層の厚さが約０．１ｍｍの第３の光ディスク２９０に設けられたいずれかの情報記録面上に回折限界の集光スポットを形成できるよう設計されている。

ここで、第３の光ディスク２９０は、図２４に示すように、保護層の厚さがそれぞれ異なる情報記録面９１、９２、９３を備えている。従って、例えば情報記録面９２に集光スポットを形成し、情報の記録または再生を行う際に、他の情報記録面９１および９３でもレーザ光が反射される。これらのレーザ光は、情報記録面９２で反射されたレーザ光と同様に、対物レンズ２６、コリメートレンズ４を透過し、ビームスプリッタ３で反射された後、検出ホログラム７、検出レンズ８を透過し、受光素子９に導かれる。これら情報記録面９２以外の情報記録面で反射されて受光素子９に入射するレーザ光は、いわゆる迷光である。

本実施形態の検出ホログラム７は、実施形態１の光学ヘッド３０または実施形態２の光学ヘッド４０と同様に、図３に示すような遮光領域７ｘを備えている。遮光領域７ｘは直径Ｄ２の円形状の領域である。遮光領域７ｘは、例えばアルミ等の金属膜を蒸着して形成され、その透過率はほぼゼロである。

図２５は、光学ヘッド２５０を用いて第３の光ディスク２９０の情報記録面９２に対して情報の記録または再生を行う際の、情報記録面９１からの反射光の光路を模式的に示している。

情報記録面９１で反射したレーザ光は、検出ホログラム７に形成された遮光領域７ｘによって、その中央部分の光が遮光され、検出レンズ８を透過して受光素子９に導かれる。情報記録面９１で反射されたレーザ光は、遮光領域７ｘによってレーザ光の光軸を含む光（中心部分の光）が遮光され、受光素子９上の受光部には侵入しない。

図２６は、光学ヘッド２５０を用いて第３の光ディスク２９０の情報記録面９２に対して情報の記録または再生を行う際の、情報記録面９３からの反射光の光路を模式的に示している。

情報記録面９３で反射したレーザ光も、遮光領域７ｘによってレーザ光の光軸を含む光（中心部分の光）が遮光され、受光素子９上の受光部には侵入しない。

以上のように、情報記録面９１および情報記録面９３で反射されたレーザ光は、受光素子９上の受光部に侵入しないので、情報の記録または再生の対象となる情報記録面９２で反射されたレーザ光とは重ならない。従って、干渉によって生じる、情報記録面９２で反射されたレーザ光の検出光量の変動は抑制され、サーボ信号および情報信号の安定化を実現できる。

なお、情報記録または再生の対象となる情報記録面が情報記録面９１や情報記録面９３であっても、同様の効果が得られることは明らかである。また、情報記録面を４層以上備えた光ディスクであっても、同様の効果が得られることは言うまでもない。

（実施形態４）
図２７は、本実施形態による光ディスク装置４００の概略構成図である。

光ディスク装置４００は、光ディスク駆動部４０１、制御部４０２、光学ヘッド４０３を備えている。また図２７には第１の光ディスク５０が示されているが、第１の光ディスク５０は第２の光ディスク６０または第３の光ディスク２９０に交換可能である。

光ディスク駆動部４０１は第１の光ディスク５０（または第２の光ディスク６０あるいは第３の光ディスク２９０）を回転駆動する機能を有し、光学ヘッド４０３は実施形態１から実施形態３で述べたいずれかの光学ヘッドである。制御部４０２は光ディスク駆動部４０１と光学ヘッド４０３の駆動および制御を行う機能を有すると共に、光学ヘッド４０３で受光された制御信号、情報信号の信号処理を行う機能と、情報信号を光ディスク装置４００の外部と内部でインタフェースさせる機能を有する。

光ディスク装置４００は、実施形態１〜実施形態３で述べたいずれかの光学ヘッドを搭載しているので、本実施形態における光ディスク装置４００は、複数の光ディスクに対し、それぞれ良好な記録または再生を行うことができる。

（実施形態５）
図２８は、本実施形態によるコンピュータ５００の概略構成図である。

コンピュータ５００は、実施形態４による光ディスク装置４００と、入力装置５０１と、演算装置５０２と、出力装置５０３とを備えている。

入力装置５０１は、たとえば情報の入力を行うためのキーボードあるいはマウス、タッチパネルなどである。演算装置５０２は、たとえば、入力装置５０１から入力された情報や、光ディスク装置５０から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）である。出力装置５０３は、たとえば、演算装置５０２によって演算された結果などの情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンタである。

コンピュータ５００は、実施形態４の光ディスク装置４００を備えるので、異なる種類の光ディスクに対し、それぞれ良好な記録または再生を行うことができるため、広い用途に適用できる効果を有する。

（実施形態６）
図２９は、本実施形態による光ディスクプレーヤ６００の概略構成図である。

光ディスクプレーヤ６００は、実施形態４の光ディスク装置４００と、処理回路６０１と、表示装置６０２とを備えている。

処理回路６０１は、たとえば、光ディスク装置４００から得られる情報信号を画像信号に変換する情報から画像への変換装置（デコーダ）である。また、表示装置６０２は、たとえば液晶モニタである。なお、光ディスクプレーヤ６００は、ＧＰＳ等を用いて位置情報を取得可能な位置センサー（図示せず）や、その処理のための中央演算装置（ＣＰＵ）を加えることによりカーナビゲーションシステムとしても利用可能である。

光ディスクプレーヤ６００は、実施形態４の光ディスク装置４００を備えるので、異なる種類の光ディスクに対し、それぞれ良好な記録または再生を行うことができるため、広い用途に適用できる効果を有する。

（実施形態７）
図３０は、本実施形態による光ディスクレコーダ７００の概略構成図である。

光ディスクレコーダ７００は、実施形態４の光ディスク装置４００と、エンコーダ７０１と、デコーダ７０２とを備えている。

エンコーダ７０１は、画像情報を光ディスク装置４００によって光ディスクへ記録する情報信号に変換する画像から情報への変換装置である。また、デコーダ７０２は、光ディスク装置４００から得られる情報信号を画像情報に変換する情報から画像への変換装置である。これにより、記録した画像を再生することが可能となる。一般には、光ディスクレコーダ７００にはエンコーダ７０１およびデコーダ７０２が設けられていることが好ましいが、たとえば、エンコーダ７０１のみを備え、デコーダ７０２を備えていない光ディスクレコーダ７００であってもよい。

なお情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンタなどの出力装置７０３を備えてもよい。

光ディスクレコーダ７００は、実施形態４の光ディスク装置４００を備えるので、異なる種類の光ディスクの光ディスクに対し、それぞれ良好な記録または再生を行うことができるため、広い用途に適用できる効果を有する。

本発明の光学ヘッドは、それぞれ異なる複数の光ディスクに対し、それぞれ良好な記録または再生を行うことができる。また本発明の光ディスク装置や、その光ディスク装置を備えたコンピュータ、光ディスクプレーヤ、光ディスクレコーダは、異なる種類の光ディスクに対し、それぞれ良好な記録または再生を行うことができるため、広い用途に適用できる効果を有する。

１ 光源
３ ビームスプリッタ
４ コリメートレンズ
５ ホログラムレンズ
６ 対物レンズ
７、１７、２７ 検出ホログラム
７ｘ、１７ｘ、２７ｘ 遮光領域
８ 検出レンズ
９ 受光素子
１６ ホログラム一体型対物レンズ
３０、３０’、４０、１３０、２３０、２５０、４０３ 光学ヘッド
５０ 第１の光ディスク
６０ 第２の光ディスク
７０ ＤＶＤ
８０ ＣＤ
２９０ 第３の光ディスク
１０１、２０１ 光源
２０２ 回折格子
１０３、２０３ ビームスプリッタ
１０４、２０４ コリメートレンズ
１０５ ホログラムレンズ
１０６、２０６ 対物レンズ
２０７ 光学部材
１０８、２０８ 検出レンズ
１０９、２０９ 受光素子
４００ 光ディスク装置
４０１ 光ディスク駆動部
４０２ 制御部
５００ コンピュータ
５０１ 入力装置
５０２ 演算装置
５０３ 出力装置
６００ 光ディスクプレーヤ
６０１ デコーダ
６０２ 表示装置
７００ 光ディスクレコーダ
７０１ エンコーダ
７０２ デコーダ
７０３ 出力装置

Claims (11)

1. 保護層の厚さが互いに異なる第１の記録媒体および第２の記録媒体に対して、情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光学ヘッドであって、
   レーザ光を放射する光源と、
   前記レーザ光を、前記第１の記録媒体の情報記録面および前記第２の記録媒体の情報記録面に収束させる対物レンズと、
   前記第１の記録媒体の情報記録面および前記第２の記録媒体の情報記録面で反射された復路のレーザ光を集光させるコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズによって集光された前記復路のレーザ光を回折させ、少なくとも０次光と１次光とに分割する光束分割素子と、
   前記コリメートレンズによって集光され、前記光束分割素子で回折された前記レーザ光を受光する光検出部と、
   を備え、
   前記対物レンズは、前記光源側の面を第１面とし、前記記録媒体側の面を第２面として、前記第１面に形成された同心円上のパターンで回折された回折次数の異なる複数のレーザ光のうち、回折効率が最も大きい回折次数のレーザ光を、前記第１の記録媒体の情報記録面に収束させ、
   前記光検出部は、前記第１の記録媒体の情報記録面で反射され、前記光束分割素子によって回折された前記レーザ光を受光して、トラッキング誤差信号を検出し、
   前記光束分割素子は、透過部と、前記透過部よりも前記レーザ光の透過率が小さい遮光部とを有し、
   前記遮光部は、前記第１の記録媒体の情報記録面で反射され、前記コリメートレンズによって集光された前記復路のレーザ光のうち少なくとも中央部分を遮光する光学ヘッド。
2. 前記遮光部における前記レーザ光の透過率は、１０％以下である、請求項１に記載の光学ヘッド。
3. 保護層の厚さが互いに異なる第１の記録媒体および第２の記録媒体に対して、情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光学ヘッドであって、
   レーザ光を放射する光源と、
   前記レーザ光を、前記第１の記録媒体の情報記録面および前記第２の記録媒体の情報記録面に収束させる対物レンズと、
   前記第１の記録媒体の情報記録面および前記第２の記録媒体の情報記録面で反射された復路のレーザ光を集光させるコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズによって集光された前記復路のレーザ光を回折させ、少なくとも０次光と１次光とに分割する光束分割素子と、
   前記コリメートレンズによって集光され、前記光束分割素子で回折された前記レーザ光を受光する光検出部と、
   を備え、
   前記対物レンズは、前記光源側の面を第１面とし、前記記録媒体側の面を第２面として、前記第１面に形成された同心円上のパターンで回折された回折次数の異なる複数のレーザ光のうち、回折効率が最も大きい回折次数のレーザ光を、前記第１の記録媒体の情報記録面に収束させ、
   前記光検出部は、前記第１の記録媒体の情報記録面で反射され、前記光束分割素子によって回折された前記レーザ光を受光して、トラッキング誤差信号を検出し、
   前記光束分割素子は、前記復路の集光光路中に配置され、透過部と、前記透過部よりも前記０次光の回折効率が小さい遮光部とを有し、
   前記遮光部は、前記第１の記録媒体の情報記録面で反射され、前記コリメートレンズによって集光された前記復路のレーザ光のうち少なくとも中央部分を遮光する光学ヘッド。
4. 前記遮光部における前記０次光の回折効率は、１０％以下である、請求項３に記載の光学ヘッド。
5. 前記コリメートレンズは、前記第１の記録媒体の情報記録面へ向かう往路のレーザ光と、前記第１の記録媒体の情報記録面で反射された復路のレーザ光とで共用される、請求項１から４のいずれかに記載の光学ヘッド。
6. 前記遮光部は、前記記録媒体の情報記録面で反射された前記レーザ光の光束のうち、光軸を含む中央部分を遮光する、請求項１から４のいずれかに記載の光学ヘッド。
7. 前記光束分割素子は、分割パターンによって分割される複数の回折領域を有し、前記記録媒体の情報記録面で反射された前記レーザ光を前記複数の回折領域で回折させ、
   前記遮光部の中央部は、前記分割パターンの中央部と一致している、請求項１から４のいずれかに記載の光学ヘッド。
8. 前記光束分割素子は、７つの回折領域を有し、前記記録媒体の情報記録面で反射された前記レーザ光を前記７つの回折領域で回折させ、
   前記光検出部は、前記７つの回折領域のうち、６つの回折領域で回折された前記レーザ光を受光して、トラッキング誤差信号を検出する、請求項１から４のいずれかに記載の光学ヘッド。
9. 前記複数の回折領域のうち、前記記録媒体の情報記録面で反射された前記レーザ光の光軸を含む部分が通る領域を非使用領域とするとき、前記遮光部の面積は前記非使用領域の面積より小さく、
   前記光検出部は、前記非使用領域で回折された前記レーザ光を使用せずに前記トラッキング誤差信号を検出する、請求項７に記載の光学ヘッド。
10. 前記遮光部は、前記レーザ光の透過率が１０％以下の蒸着膜によって形成される、請求項２に記載の光学ヘッド。
11. 前記蒸着膜は、誘電体膜である、請求項１０に記載の光学ヘッド。

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