JP4726255B2 - 光ピックアップ及び情報機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＤＶＤ等の情報記録媒体に対して情報信号の記録又は再生を行う際にレーザ光を照射する光ピックアップ、及び当該光ピックアップを備える情報機器の技術分野に関する。

例えば２層型のＤＶＤ等のように、レーザ光等を用いて光学的に情報信号（データ）の記録又は再生を行う、多層型の光ディスク等の情報記録媒体が開発されている。このような多層型の光ディスクにおいては、記録層と、記録層との間隔が広いと、球面収差の影響により選択された記録層からの信号が劣化する可能性があるため、記録層と記録層との間隔を狭くする傾向にある。しかしながら、記録層と記録層との間隔が狭くなると、所謂、層間クロストークにより、多層型の光ディスクからの戻り光には、選択された所望の記録層（以下、適宜「一の記録層」と称す）において発生する反射光（以下、適宜「信号光」と称す）の成分だけでなく、一の記録層以外の他の記録層において発生する反射光（以下、適宜「迷光」と称す）の成分も、高いレベルで含まれている。よって、例えば再生信号等の信号成分のＳ／Ｎ比が低下し、トラッキング制御等の各種の制御を適切に行うことが困難となってしまう可能性がある。詳細には、一般的に、受光素子（フォトディテクタ）に照射される信号光の光径（即ち、光ピックアップ内の光路における安定性や、光ピックアップの制御動作における、信頼性）と、迷光の成分がトレードオフの関係にあることが知られている。具体的には、光学倍率を高め、規格化すべき受光素子の面積を小さくすれば、信号レベル「Signal」に対する、迷光の影響「Noise」は、相対的に低減され、ＳＮ比（Signal to Noise Ratio）を向上させることが可能である。しかしながら、受光素子に照射される信号光の光径は、必然的に、小さくなり、受光素子を構成する各種の分割領域において、例えばトラッキング誤差信号等の各種の信号を生成する場合、信号光の位置ずれが、信号光の光径が小さくした分だけ、不必要に大きく検出されてしまう。そのため、光ピックアップ内の各種のアクチュエータにおける、機械的、構造的、位置的な精度を、高く調整して、信号光の照射位置を、高精度に制御することが必要となってしまう。即ち、光ピックアップ内の光路における、安定性や、光ピックアップの制御動作における、信頼性が低くなってしまうという技術的な問題点が生じてしまう。

そこで、例えば２層型のブルーレイディスク（Blu-ray Disc）の記録又は再生の際のトラッキング方式において、ホログラム素子によって、プッシュプル信号を信号光から分離させることで、迷光の受光素子への入射を回避するための技術について提案されている。或いは、特許文献１においては、２層型の光ディスクの各記録層からの戻り光の光軸の角度の違いを利用して、各記録層からの反射光を高精度に分離する技術について記載されている。

特開２００５−２２８４３６号公報

しかしながら、上述したことに対して受光素子の面積を大きくした場合、光ピックアップを大型化しなければならないという技術的な問題点が生じてしまう。或いは、上述した、各種の手法においては、例えばＢＤ（Blu-ray Disc）等の層間距離が従来より小さな光ディスクに対応して、迷光の影響を適切に低減することが困難となってしまうという技術的な問題点が生じてしまう。或いは、上述した、各種の手法においては、図１６に示されるように、フォーカスエラー信号（或いは、ＲＦ信号）を受光するための受光素子において、迷光（図１６中の「Stray light」と「Transmitted beam」との重なりを参照）が入射してしまい、迷光の影響によって、所望の記録層からの戻り光の信号成分のＳ／Ｎ比が低下してしまうという技術的な問題点が生じてしまう。

本発明は、例えば上述した従来の問題点に鑑みなされたものであり、例えば多層型の光ディスク等の情報記録媒体において、迷光の影響を低減させつつ、情報信号を、より高精度に再生又は記録することを可能ならしめる光ピックアップ、及びこのような光ピックアップを備える情報機器を提供することを課題とする。

（光ピックアップ）
上記課題を解決するために、本発明の光ピックアップは、情報信号が記録される情報ピットが配列されてなる記録トラックを有する、複数の記録層を備える光ディスクから前記情報信号を記録又は再生する光ピックアップであって、レーザ光を照射する光源と、照射された前記レーザ光を回折させる回折手段（例えば、回折格子）と、回折された前記レーザ光を、前記複数の記録層のうちの一の記録層に導く光学系（例えば、ハーフミラー、対物レンズ）と、導かれた前記レーザ光が、前記一の記録層に合焦点した場合、（i）前記一の記録層において発生する信号光、及び、（ii）前記複数の記録層のうちの他の記録層において発生する迷光に対して振幅格子として機能する透過型の回折格子である光学素子（例えば格子の形状の領域分割された波長板）と、（iii）前記光学素子を透過した信号光を、少なくとも受光する一又は複数の受光手段（ＰＤ１ａ／ＰＤ１ｂ／ＰＤ０）と、を備える。

本発明の光ピックアップによれば、光源から照射されたレーザ光は、例えば回折格子等の回折手段によって、例えば０次光、及び回折光（所謂、＋１次回折光に、加えて又は代えて、−１次回折光）に回折される。次に、例えば対物レンズ、ビームスプリッタ、又は、プリズム等の光学系により、複数の記録層のうちの一の記録層に導かれ、集光される。と共に、一の記録層において発生する信号光は、受光手段によって受光される。よって、一の記録層に導かれ、集光されたレーザ光は、一の記録層に形成された情報ピットやマークを再生することが可能である。よって、光ディスクから所定の情報を再生することが可能である。或いは、集光されたレーザ光は、一の記録層に情報ピットやマークを形成することが可能である。よって、光ディスクに対して所定の情報を記録することが可能である。

特に、本発明によれば、光学素子は、（i）一の記録層において発生する信号光、及び（ii）複数の記録層のうちの他の記録層において発生する迷光に対して、振幅格子として機能する。ここに、本発明に係る「振幅格子」とは、例えば、偏光方向が一の方向である光を基準として、例えば所定の空間周波数に基づいて、光の振幅（即ち、光強度）を変化させる、所謂、透過型の回折格子である。

そして、受光手段において、振幅格子として機能する光学素子を透過した信号光が受光される。

仮に、光学素子が、振幅格子として、機能しない場合、例えば信号光の光径の中心部を含む相対的に広い範囲で、迷光による、光の干渉の影響が大きくなってしまう。

これに対して、本発明によれば、光学素子が、振幅格子として、機能するので、光学素子を透過した、信号光の一部に対する迷光による光の干渉の影響も小さくなる。従って、光学素子を透過した、信号光の一部の集合である、信号光の全部に対する迷光による光の干渉の影響も小さくなる。

この結果、振幅格子として機能する光学素子によって、信号光に対する、迷光における、光の干渉の影響を効果的に低減することが可能である。言い換えると、迷光による光の干渉を受ける光が、振幅格子によって、回折されることで、光の干渉の影響も分散され、効果的に低減することが可能である。以上の結果、多層型の情報記録媒体における、例えばフォーカス制御や、トラッキング制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度（又は、光強度に対応される光の振幅）のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度な、フォーカス制御や、トラッキング制御を実現することが可能である。

本発明の光ピックアップの一の態様では、前記光学素子は、偏光方向が第１方向（α+90度）の光、及び、偏光方向が、前記第１方向とは異なる第２方向（α度）の光のうちのいずれか一方の光強度を基準とした振幅格子である。

この態様によれば、振幅格子として機能する光学素子は、例えば所定の空間周波数に基づいて、一の領域、及び他の領域によって構成されるようにしてもよい。この一の領域を透過する、信号光の一部の偏光方向は、第１方向（例えばα+90度）に変化される。と共に、迷光の一部の偏光方向も、第１方向に変化される。他方、振幅格子として機能する光学素子の他の領域を透過する、信号光の他部の偏光方向は、第１方向と異なる、第２方向（例えばα度）に変化される。と共に、迷光の一部の偏光方向も、例えば、第２方向に変化される。

従って、偏光方向が、第１方向である光を基準とした光強度は、一の領域を透過した、信号光の一部、及び、迷光の一部に基づいて、規定される。加えて、他の領域を透過した、信号光の他部、及び、迷光の他部は、偏光方向が、第１方向である光を基準とした光強度に、影響を与えることは殆ど又は完全にない。概ね同様にして、偏光方向が、第２方向である光を基準とした光強度は、他の領域を透過した、信号光の他部、及び、迷光の他部に基づいて、規定される。加えて、一の領域を透過した、信号光の一部、及び、迷光の一部は、偏光方向が、第２方向である光を基準とした光強度に、影響を与えることは殆ど又は完全にない。

以上の結果、光学素子は、第１方向、及び第２方向うちのいずれか一方の光強度を基準とした振幅格子として機能するので、信号光に対する、迷光における、光の干渉の影響を効果的に低減することが可能である。

本発明の光ピックアップの他の態様では、前記光学素子は、（i）前記一の記録層において発生する信号光の一部、及び、前記複数の記録層のうちの他の記録層において発生する迷光の一部における偏光方向を第１方向（α+90度）にさせる（例えば波長板における遅延軸の位相を第１位相（α+180度）にさせる）一又は複数の第１領域と、（ii）前記信号光の他部及び前記迷光の他部における偏光方向を第２方向（α度）にさせる（例えば波長板における遅延軸の位相を第２位相（α度）にさせる）一又は複数の第２領域とが、基準方向に沿って交互に形成され、前記受光手段は、（iii）前記信号光の一部と、前記迷光の他部とを合わせて、又は（iv）前記信号光の他部と、前記迷光の一部とを合わせて、受光する。

この態様によれば、光学素子は、例えば所定の空間周波数に基づいて、上述した一又は複数の第１領域と、一又は複数の第２領域とが、基準方向に沿って交互に形成されることによって構成されるようにしてもよい。この第１領域を透過する、信号光の一部の偏光方向は、第１方向（例えばα+90度）に変化される。と共に、迷光の一部の偏光方向も、第１方向に変化される。他方、振幅格子として機能する光学素子の第２領域を透過する、信号光の他部の偏光方向は、第１方向と異なる、第２方向（例えばα度）に変化される。と共に、迷光の一部の偏光方向も、例えば、第２方向に変化される。

そして、受光手段において、偏光方向が、第１方向である、信号光の一部と、偏光方向が、第２方向である、迷光の他部とが合わされて受光される。

従って、偏光方向が異なる、（i）信号光の一部と、（ii）例えば迷光の一部を除いた、迷光の他部とにおける、光の干渉の影響を効果的に低減することが可能である。特に、０次光の信号光と、回折光の迷光とについても、偏光方向を異ならせることによって、０次光を受光する受光手段における、迷光による光の干渉の影響を顕著に、低減（抑制）することが可能である。

以上の結果、多層型の情報記録媒体における、例えば１ビーム又は３ビーム法に基づくトラッキング制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度（又は、光強度に対応されるプッシュプル信号の振幅）のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度なトラッキング制御を実現することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、前記基準方向は、前記光ディスクの半径方向（プッシュプル信号を受光するための方向：Rad方向）に基づいて規定されるようにしてもよい。

このように構成すれば、多層型の情報記録媒体における、例えば１ビーム法に基づくトラッキング制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、より高精度なトラッキング制御を実現することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、前記基準方向は、前記光学素子に入射される、前記信号光の偏光方向と直交するように構成してもよい。

このように構成すれば、基準方向と直交する一の方向の偏光方向を有する光を、高精度且つ効率的に透過させ、一の方向の偏光方向を有する光の光強度を基準とした振幅格子を高精度に実現することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、非点収差法を行うためのシリンドリカルレンズ（マルチレンズ）を更に備え、前記基準方向は、前記シリンドリカルレンズのシリンダ方向に基づいて規定されるように構成してもよい。

このように構成すれば、受光手段によって、偏光方向が異なる、信号光の少なくとも一部と、迷光の他部とを、適切に合わせて受光することが可能である。具体的には、受光手段によって、信号光の大部分又は全部が、迷光の他部に含まれて、受光されるようにしてもよい。従って、偏光方向が異なる、（i）信号光の少なくとも一部と、（ii）例えば迷光の少なくとも一部を除いた、迷光の他部とにおける、光の干渉の影響を、より効果的に低減することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、前記第１方向と、前記第２方向とは、相対的に偏光面が９０度だけ異なるように構成してもよい。

このように構成すれば、偏光方向が相対的に９０度だけ異なる、（i）信号光の少なくとも一部と、（ii）例えば迷光の少なくとも一部を除いた、迷光の他部とにおける、光の干渉の影響を、より効果的に低減することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、前記第１領域、及び、前記第２領域のうちいずれか一方は、λ／２波長板であるように構成してもよい。

このように構成すれば、偏光方向が相対的に９０度だけ異なる、（i）信号光の少なくとも一部と、（ii）例えば迷光の少なくとも一部を除いた、迷光の他部とにおける、光の干渉の影響を、より効果的に低減することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数が、相対的に大きい場合、前記光学素子は、相対的に前記受光手段に近づけられて配置されるように構成してもよい。

このように構成すれば、相対的に大きい空間周波数に基づく光学素子によって、受光手段に近づけて配置できるので、省スペース化を実現することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数が、相対的に小さい場合、前記光学素子は、相対的に前記受光手段から遠ざけられて配置されるように構成してもよい。

このように構成すれば、光学素子における、相対的に小さい空間周波数に基づいて、微小な部品や、精密な加工の必要性を小さくすることができるので、波長板の製造工程を簡略化することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、前記第１領域及び前記第２領域が形成される幅は、（i）前記信号光の光径における、前記迷光との影響が相対的に大きい領域の面積若しくは形状、及び（ii）前記信号光の光径の中心の位置に基づいて規定されるように構成してもよい。

このように構成すれば、信号光の光径における各種のパラメータに基づいて、受光手段によって、偏光方向が異なる、信号光の少なくとも一部と、迷光の他部とを、迷光との影響が相対的に大きい領域の面積若しくは形状に基づいて適切に合わせて受光することが可能である。ここに、本願発明に係る「光径」とは、レーザ光の光学軸に基づいて測定可能な直径（若しくは半径）等の物理的な長さを意味する。特に、この「光径」は、例えば集光レンズ等の他の光学系における光学的な特性（例えば光学倍率や、回折角度や、主点の位置や、焦点距離等）に基づいて、一義的に決定されるようにしてもよい。具体的には、受光手段によって、信号光の大部分又は全部が、迷光の他部に含まれて、受光されるようにしてもよい。従って、偏光方向が異なる、（i）信号光の少なくとも一部と、（ii）例えば迷光の少なくとも一部を除いた、迷光の他部とにおける、光の干渉の影響を、より効果的に低減することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、前記第１領域及び前記第２領域が形成される幅の（i）最小値は、前記信号光の光径における、前記迷光との影響が相対的に大きい領域の面積若しくは形状に基づいて規定され、（ii）最大値は、前記信号光の回折光成分（±1次光）の光径及び回折角度に基づいて規定されるように構成してもよい。

このように構成すれば、第１領域及び前記第２領域が形成される幅の最小値に基づいて、偏光方向が異なる、（i）信号光の少なくとも一部と、（ii）例えば迷光の少なくとも一部を除いた、迷光の他部とにおける、光の干渉の影響を、より効果的に低減することが可能である。加えて、第１領域及び前記第２領域が形成される幅の最大値に基づいて、多層型の情報記録媒体における、例えば１ビーム又は３ビーム法に基づくトラッキング制御や、フォーカス制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度なトラッキング制御を実現することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、前記光学素子では、（i）所定幅の前記第１領域と、（ii）当該第１領域を挟む、二つの前記第２領域とが形成されているように構成してもよい。

このように構成すれば、例えば一つの第１領域と、二つの第２領域とを有する、より少ない構成要素によって、本発明に係る光学素子を実現することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、前記光学素子では、前記信号光又は前記迷光が当該光学素子を透過する領域の全体において、複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが、交互に形成されているように構成してもよい。

このように構成すれば、光学素子の配置を、光学軸のみを基準として、より簡便且つ適切に決定することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とは、所定の空間周波数に基づいて、交互に形成されているように構成してもよい。

このように構成すれば、所定の空間周波数に基づいて、本発明に係る光学素子を、より高精度に実現することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数は、前記信号光の０次光成分の光強度に基づいて、相対的に大きく規定されるように構成してもよい。

このように構成すれば、相対的に大きく規定された空間周波数に基づいて、多層型の情報記録媒体における、例えば１ビーム又は３ビーム法に基づくトラッキング制御や、フォーカス制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度なトラッキング制御や、フォーカス制御を実現することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数は、前記信号光の±１次光成分の光強度に基づいて、相対的に小さく規定されるように構成してもよい。

このように構成すれば、相対的に小さく規定された空間周波数に基づいて、多層型の情報記録媒体における、例えば３ビーム法に基づくトラッキング制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度なトラッキング制御を実現することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数は、Ｄｕｔｙ比が１対１の空間周波数に基づいて、規定されるように構成してもよい。

このように構成すれば、Ｄｕｔｙ比が１対１の空間周波数に基づいて、多層型の情報記録媒体における、例えば１ビーム又は３ビーム法に基づくトラッキング制御や、フォーカス制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度なトラッキング制御や、フォーカス制御を実現することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数は、Ｄｕｔｙ比がｎ対ｍ（但し、ｎ及びｍは自然数）の空間周波数に基づいて、規定されるように構成してもよい。

このように構成すれば、Ｄｕｔｙ比がｎ対ｍの空間周波数に基づいて、多層型の情報記録媒体における、例えば１ビーム又は３ビーム法に基づくトラッキング制御や、フォーカス制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度なトラッキング制御や、フォーカス制御を実現することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、前記光学素子は、前記信号光の回折光成分（±1次光、０次光）の偏光方向と、前記迷光の偏光方向とを異ならせ、前記受光手段は、前記信号光の０次光成分を受光する第１受光器（PD0）、＋１次光成分を受光する第２受光器（PD1a）、及び−１次光成分を受光する第３受光器（PD1b）のうち少なくとも前記第２受光器及び前記第３受光器を含むように構成してもよい。

このように構成すれば、第２受光部、及び第３受光部を含む受光手段によって、偏光方向が異なる、±１次回折光に対応される信号光の少なくとも一部と、０次光に対応される迷光の他部とを、適切に合わせて受光することが可能である。

上述した光学素子に係る態様では、受光された前記信号光に基づいて、前記レーザ光を前記一の記録層に有される記録トラックに導くように前記光学系を制御する制御手段（トラッキング制御／フォーカス制御）を更に備えるように構成してもよい。

このように構成すれば、例えばトラッキング制御、又はフォーカス制御を行う制御手段の制御下で、多層型の情報記録媒体における、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度のレベルをより高く維持させた状態の下で、受光手段に受光させ、高精度な、フォーカス制御、及び、トラッキング制御を実現することが可能である。

（情報機器）
上記課題を解決するために、本発明の情報機器は、上述した本発明の光ピックアップ（但し、その各種態様を含む）と、前記レーザ光を前記光ディスクに照射することで、前記情報信号の記録又は再生を行う記録再生手段とを備える。

本発明の情報機器によれば、上述した本発明の光ピックアップが有する各種利益と同様の利益を享受しながら、光ディスクに対して情報信号を記録し、又は光ディスクに記録された情報信号を再生することができる。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から更に明らかにされる。

以上説明したように、本発明の光ピックアップによれば、光源、回折手段、光学系、光学素子、及び受光手段を備える。この結果、多層型の情報記録媒体における、例えばフォーカス制御や、トラッキング制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度（又は、光強度に対応される光の振幅）のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度な、フォーカス制御や、トラッキング制御を実現することが可能である。

或いは、本発明の情報機器によれば、光源、回折手段、光学系、光学素子、受光手段、及び、記録再生手段を備える。この結果、多層型の情報記録媒体における、例えばフォーカス制御や、トラッキング制御に基づく記録再生処理において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度（又は、光強度に対応される光の振幅）のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度な、フォーカス制御や、トラッキング制御を実現することが可能である。

本発明の情報記録装置の実施例に係る情報記録再生装置、及び、ホストコンピュータの基本構成を示したブロック図である。 本実施例に係る情報記録再生装置３００に有される光ピックアップ１００のより詳細な構成を概念的に示すブロック図である。 一般的な光ピックアップ内での、信号光と迷光とにおける、光の干渉を概念的に示す一の模式図である。 一般的な光ピックアップ内での、信号光と迷光とにおける、光の干渉を概念的に示す他の模式図である。 一般的な光ピックアップ内での受光部に受光された光径において、光の干渉が発生しない場合の光強度を、濃淡によって示した平面図（図５（ａ））、及び、一般的な光ピックアップ内での受光部に受光された光径において、光の干渉が発生した場合の光強度を、濃淡によって示した平面図（図５（ｂ））である。 本実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板の受光面を、図式的に示す平面図（図６（ａ））及び、波長板の配置を図式的に示す断面図（図６（ｂ））である。 本実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板における振幅格子としての光学的な機能を図式的に示した模式図（図７（ａ）及び図７（ｂ））、並びに、波長板における位相格子としての光学的な機能を図式的に示した模式図（図７（ｃ））である。 本実施例に係る、光ピックアップ内での受光部に受光された光径において、光の干渉が発生した場合の光強度を、濃淡によって示した平面図（図８（ａ））、本実施例に係る、光ピックアップ内での受光部に受光された光径と、不感帯の幅と、間係を示した平面図（図８（ｂ））、本実施例に係る、不感帯の幅と、ノイズレベルとの間係を示した表（図８（ｃ））である。 本実施例に係る、波長板の受光面を、図式的に示す平面図（図９（ａ））、波長板の受光面において、０次光が照射される光径と、±１次光が照射される光径との相対的な位置関係を、図式的に示す平面図（図９（ｂ））、並びに、受光部の受光面において、０次光が照射される光径と、±１次光が照射される光径と、０次光の迷光が照射される光径と、の相対的な位置関係を、図式的に示す平面図（図９（ｃ））である。 本実施例に係る、受光部の受光面において、０次光が照射される光径内の各種の成分の位置関係を、図式的に示す平面図、及び、拡大平面図（図１０（ａ）、及び、図１０（ｂ））である。 本実施例に係る波長板における、振幅格子として機能と、光の干渉のレベルとの相関関係を図式的に示した模式図である。 他の実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板の受光面を、図式的に示す平面図（図１２（ａ））、並びに、波長板の受光面のＤｕｔｙ比（デューティ比）を図式的に示す平面図（図１２（ｂ）、及び図１２（ｃ））である。 他の実施例に係る、Ｄｕｔｙ比（１対１）に対応される、信号光の光強度の分散の割り合いを図式的に示す模式図（図１３（ａ））、及び、Ｄｕｔｙ比（２対１）に対応される、信号光の光強度の分散の割り合いを図式的に示す模式図（図１３（ｂ））である。 他の実施例に係る、０次光、及び、±１次回折光の光径の相対的な大きさと位置関係を示した平面図（図１４（ａ））、波長板の受光面を、図式的に示す平面図（図１４（ｂ））、並びに、０次光、及び、±１次回折光の光径内の光強度の分布を濃淡で図式的に示した平面図（図１４（ｃ））である。 他の実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板の配置を図式的に示す光学軸に沿った断面図である。 比較例に係る受光部と、光径との相対的な位置関係を示した平面図である。

符号の説明

１０ 光ディスク
１００ 光ピックアップ
１０１ 半導体レーザ
１０２ 回折格子
１０３等 集光レンズ
１０５ 光路分岐素子
１０７ １／４波長板
１１０ シリンドリカルレンズ
１１１等 波長板
ＰＤ０等 受光部
３００ 情報記録再生装置
３０２ 信号記録再生手段

以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例毎に順に図面に基づいて説明する。

（１）情報記録再生装置の実施例
先ず、図１を参照して、本発明の情報記録装置の実施例の構成及び動作について詳細に説明する。特に、本実施例は、本発明に係る情報記録装置を光ディスク用の情報記録再生装置に適用した例である。

（１−１）基本構成
先ず、図１を参照して、本発明の情報記録装置に係る実施例における情報記録再生装置３００及び、ホストコンピュータ４００の基本構成について説明する。ここに、図１は、本発明の情報記録装置の実施例に係る情報記録再生装置、及び、ホストコンピュータの基本構成を示したブロック図である。尚、情報記録再生装置３００は、光ディスク１０に記録データを記録する機能と、光ディスク１０に記録された記録データを再生する機能とを備える。

図１を参照して情報記録再生装置３００の内部構成を説明する。情報記録再生装置３００は、ドライブ用のＣＰＵ（Central Processing Unit）３１４の制御下で、光ディスク１０に情報を記録すると共に、光ディスク１０に記録された情報を読み取る装置である。

情報記録再生装置３００は、光ディスク１０、光ピックアップ１００、信号記録再生手段３０２、アドレス検出部３０３、ＣＰＵ（ドライブ制御手段）３１４、スピンドルモータ３０６、メモリ３０７、データ入出力制御手段３０８、及びバス３０９を備えて構成されている。

また、ホストコンピュータ４００は、ＣＰＵ（ホスト制御手段）４０１、メモリ４０２、操作制御手段４０３、操作ボタン４０４、表示パネル４０５、データ入出力制御手段４０６、及びバス４０７を備えて構成される。

特に、情報記録再生装置３００は、例えばモデム等の通信手段を備えたホストコンピュータ４００を同一筐体内に収めることにより、外部ネットワークと通信可能となるように構成してもよい。或いは、例えばｉ−ｌｉｎｋ等の通信手段を備えたホストコンピュータ４００のＣＰＵ（ホスト制御手段）４０１が、データ入出力制御手段３０８、及びバス３０９を介して、直接的に、情報記録再生装置３００を制御することによって、外部ネットワークと通信可能となるように構成してもよい。

光ピックアップ１００は光ディスク１０への記録再生を行うもので、半導体レーザ装置とレンズから構成される。より詳細には、光ピックアップ１００は、光ディスク１０に対してレーザービーム等の光ビームを、再生時には読み取り光として第１のパワーで照射し、記録時には書き込み光として第２のパワーで且つ変調させながら照射する。

信号記録再生手段３０２は、光ピックアップ１００とスピンドルモータ３０６とを制御することで光ディスク１０に対して記録又は再生を行う。より具体的には、信号記録再生手段３０２は、例えば、レーザダイオードドライバ（ＬＤドライバ）及びヘッドアンプ等によって構成されている。レーザダイオードドライバは、光ピックアップ１００内に設けられた図示しない半導体レーザを駆動する。ヘッドアンプは、光ピックアップ１００の出力信号、即ち、光ビームの反射光を増幅し、該増幅した信号を出力する。より詳細には、信号記録再生手段３０２は、ＯＰＣ（Optimum Power Control）処理時には、ＣＰＵ３１４の制御下で、図示しないタイミング生成器等と共に、ＯＰＣパターンの記録及び再生処理により最適なレーザパワーの決定が行えるように、光ピックアップ１００内に設けられた図示しない半導体レーザを駆動する。特に、信号記録再生手段３０２は、光ピックアップ１００と共に、本発明に係る「記録再生手段」の一例を構成する。

アドレス検出部３０３は、信号記録再生手段３０２によって出力される、例えばプリフォーマットアドレス信号等を含む再生信号から光ディスク１０におけるアドレス（アドレス情報）を検出する。

ＣＰＵ（ドライブ制御手段）３１４は、バス３０９を介して、各種制御手段に指示を行うことで、情報記録再生装置３００全体の制御を行う。尚、ＣＰＵ３１４が動作するためのソフトウェア又はファームウェアは、メモリ３０７に格納されている。特に、ＣＰＵ３１４は、本発明に係る「制御手段」の一例を構成する。

スピンドルモータ３０６は光ディスク１０を回転及び停止させるもので、光ディスクへのアクセス時に動作する。より詳細には、スピンドルモータ３０６は、図示しないサーボユニット等によりスピンドルサーボを受けつつ所定速度で光ディスク１０を回転及び停止させるように構成されている。

メモリ３０７は、記録再生データのバッファ領域や、信号記録再生手段３０２で使用出来るデータに変換する時の中間バッファとして使用される領域など情報記録再生装置３００におけるデータ処理全般及びＯＰＣ処理において使用される。また、メモリ３０７はこれらレコーダ機器としての動作を行うためのプログラム、即ちファームウェアが格納されるＲＯＭ領域と、記録再生データの一時格納用バッファや、ファームウェアプログラム等の動作に必要な変数が格納されるＲＡＭ領域などから構成される。

データ入出力制御手段３０８は、情報記録再生装置３００に対する外部からのデータ入出力を制御し、メモリ３０７上のデータバッファへの格納及び取り出しを行う。情報記録再生装置３００と、ＳＣＳＩやＡＴＡＰＩ等のインターフェースを介して接続されている外部のホストコンピュータ４００（以下、適宜ホストと称す）から発行されるドライブ制御命令は、当該データ入出力制御手段３０８を介してＣＰＵ３１４に伝達される。また、記録再生データも同様にして、当該データ入出力制御手段３０８を介して、ホストコンピュータ４００に対して送受信される。

ホストコンピュータ４００における、ＣＰＵ（ホスト制御手段）４０１、メモリ４０２、データ入出力制御手段４０６、及びバス４０７は、これらに対応される、情報記録再生装置３００内の構成要素と、概ね同様である。

操作制御手段４０３は、ホストコンピュータ４００に対する動作指示受付と表示を行うもので、例えば記録又は再生といった操作ボタン４０４による指示をＣＰＵ４０１に伝える。ＣＰＵ４０１は、操作制御手段４０３からの指示情報を元に、データ入出力手段４０６を介して、情報記録再生装置３００に対して制御命令（コマンド）を送信し、情報記録再生装置３００全体を制御するように構成してもよい。同様に、ＣＰＵ４０１は、情報記録再生装置３００に対して、動作状態をホストに送信するように要求するコマンドを送信することができる。これにより、記録中や再生中といった情報記録再生装置３００の動作状態が把握できるためＣＰＵ４０１は、操作制御手段４０３を介して蛍光管やＬＣＤなどの表示パネル４０５に情報記録再生装置３００の動作状態を出力することができる。

以上説明した、情報記録再生装置３００とホストコンピュータ４００を組み合わせて使用する一具体例は、映像を記録再生するレコーダ機器等の家庭用機器である。このレコーダ機器は放送受信チューナや外部接続端子からの映像信号をディスクに記録し、テレビなど外部表示機器にディスクから再生した映像信号を出力する機器である。メモリ４０２に格納されたプログラムをＣＰＵ４０１で実行させることでレコーダ機器としての動作を行っている。また、別の具体例では、情報記録再生装置３００はディスクドライブ（以下、適宜ドライブと称す）であり、ホストコンピュータ４００はパーソナルコンピュータやワークステーションである。パーソナルコンピュータ等のホストコンピュータとドライブはＳＣＳＩやＡＴＡＰＩといったデータ入出力制御手段３０８（４０６）を介して接続されており、ホストコンピュータにインストールされているライティングソフトウェア等のアプリケーションが、ディスクドライブを制御する。

（２） 光ピックアップ
（２−１） 光ピックアップの基本構成
次に、図２を参照して、本実施例に係る情報記録再生装置３００が備える光ピックアップ１００のより詳細な構成について説明する。ここに、図２は、本実施例に係る情報記録再生装置３００に有される光ピックアップ１００のより詳細な構成を概念的に示すブロック図である。

図２に示すように、光ピックアップ１００は、半導体レーザ１０１（即ち、本発明に係る光源の一具体例）と、回折格子１０２（即ち、本発明に係る回折手段の一具体例）と、集光レンズ（コリメータレンズ）１０３と、光路分岐素子（ハーフミラー）１０５と、反射ミラー１０６と、１／４波長板１０７と、集光レンズ１０８と、集光レンズ１０９と、シリンドリカルレンズ１１０と、波長板１１１と、受光部ＰＤ０と、受光部ＰＤ１ａと、受光部ＰＤ１ｂと、を備えて構成されている。従って、レーザ光ＬＢは、次の順番で、半導体レーザ１０１から射出され、各素子を介して、受光部ＰＤ０等に受光される。即ち、所謂、光路上の往路として、光ディスクの一の記録層に導かれる際には、半導体レーザ１０１から射出されたレーザ光ＬＢは、回折格子１０２、集光レンズ１０３と、光機能素子１０４、光路分岐素子１０５、反射ミラー１０６、１／４波長板１０７、及び、集光レンズ１０８を介して、一の記録層に導かれる。他方、所謂、光路上の復路として、一の記録層に反射されたレーザ光ＬＢは、集光レンズ１０８、１／４波長板１０７、反射ミラー１０６、光路分岐素子１０５、集光レンズ１０９、シリンドリカルレンズ１１０を介して、受光部ＰＤ０に受光される。

尚、集光レンズ１０３、１０８及び１０９、光路分岐素子１０５、反射ミラー１０６、１／４波長板１０７、シリンドリカルレンズ１１０によって、本発明に係る光学系の一具体例が構成されている。また、受光部ＰＤ０、ＰＤ１ａ、及びＰＤ１ｂによって、本発明に係る受光手段の一具体例が構成されている。

半導体レーザ１０１は、例えば水平方向に比べて垂直方向に拡がった楕円形状の発光パターンで、レーザ光ＬＢを射出する。

回折格子１０２は、半導体レーザ１０１から射出されたレーザ光を、０次光（所謂、主ビーム）と、＋１次回折光及び−１次回折光（所謂、副ビーム）とに回折する。特に、一つの信号光（所謂、１ビーム）に基づく、トラッキング制御を行う場合、この回折格子１０２は、省略するようにしてもよい。

集光レンズ１０３は、入射されたレーザ光ＬＢを略平行光にして、光機能素子１０４へと入射させる。

光路分岐素子１０５は、例えばビームスプリッタ（PBS：Polarized Beam Splitter）等の、偏光方向に基づいて、光路を分岐させる光学素子である。具体的には、偏光方向が一の方向であるレーザ光ＬＢを、光量の損失が殆ど又は完全にない状態で、透過させ、光ディスクの側から入射される、偏光方向が他の方向であるレーザ光ＬＢ（即ち、レーザ光ＬＢの光ディスク１０からの反射光）を光量の損失が殆ど又は完全にない状態で反射する。光路分岐素子１０５において反射された反射光は、集光レンズ１０９、及び、シリンドリカルレンズ１１０を介して受光部ＰＤ０、ＰＤ１ａ及びＰＤ１ｂに受光される。

反射ミラーは、レーザ光ＬＢを、光量の損失が殆ど又は完全にない状態で、反射させる。

１／４波長板１０７は、レーザ光に、９０度の位相差を与えることによって、直線偏光のレーザ光を円偏光に変換させると共に、円偏光のレーザ光を直線偏光に変換させることが可能である。

集光レンズ１０８は、入射するレーザ光ＬＢを集光して、光ディスク１０の記録面上に照射する。詳細には、集光レンズ１０８は、例えばアクチュエータ部を備えて構成されており、集光レンズ１０８の配置位置を変更するための駆動機構を有している。より具体的には、アクチュエータ部は、対物レンズ１０８の位置をフォーカス方向に移動させることで、光ディスクにおける一の記録層（例えばＬ０層）と、他の記録層（例えばＬ１層）とに合焦点することが可能である。

集光レンズ１０９は、光路分岐素子１０５において反射された反射光を集光する。

シリンドリカルレンズ１１０は、非点収差法に基づくフォーカス制御のために、非点収差を受光部ＰＤにおいて発生させる。

受光部ＰＤは、受光部ＰＤ０、ＰＤ１ａ及びＰＤ１ｂを備えて構成されている。受光部ＰＤ０は、０次光を受光し、受光部ＰＤ１ａは、＋１次回折光を受光し、受光部ＰＤ１ｂは、−１次回折光を受光する。

（２−１） 信号光と、迷光とにおける、光の干渉
次に、図３から図５を参照して、一般的な光ピックアップ内での、信号光と迷光とにおける、光の干渉について説明する。ここに、図３は、一般的な光ピックアップ内での、信号光と迷光とにおける、光の干渉を概念的に示す一の模式図である。図４は、一般的な光ピックアップ内での、信号光と迷光とにおける、光の干渉を概念的に示す他の模式図である。図５は、一般的な光ピックアップ内での受光部に受光された光径において、光の干渉が発生しない場合の光強度を、濃淡によって示した平面図（図５（ａ））、及び、一般的な光ピックアップ内での受光部に受光された光径において、光の干渉が発生した場合の光強度を、濃淡によって示した平面図（図５（ｂ））である。尚、図５中において、光強度が相対的に高いレベルにあるほど、薄く（白く）なっており、光強度が相対的に低いレベルにあるほど、濃く（黒く）なっている。

図３に示されるように、奥側の記録層（前述の図２中の他の記録層）に対して、記録又は再生処理を行った場合、０次光を受光する受光部ＰＤ０、＋１次光を受光する受光部ＰＤ１ａ、及び−１次光を受光する受光部ＰＤ１ｂを含む領域において、０次光の迷光は、デフォーカスされて（ぼんやりと）照射される。特に、０次光の迷光の焦点位置は、光学軸上、レーザ光が照射される側から見て、受光部ＰＤの後ろ側にある。

他方、図４に示されるように、手前側の記録層（前述の図２中の一の記録層）に対して、記録又は再生処理を行った場合、０次光を受光する受光部ＰＤ０、＋１次光を受光する受光部ＰＤ１ａ、及び−１次光を受光する受光部ＰＤ１ｂを含む領域において、０次光の迷光は、デフォーカスされて（ぼんやりと）照射される。特に、０次光の迷光の焦点位置は、光学軸上、レーザ光が照射される側から見て、受光部ＰＤの手前側にある。

そのため、図５に示される、受光部の受光面において、受光される、レーザ光の光強度の分布は、迷光による光の干渉がない場合（図５（ａ）中の薄く（白く）部分を参照）と比較して、迷光による光の干渉が存在する場合、干渉パターンによって、光強度のレベルが、光束内で、微細に変動してしまう（図５（ｂ）中の白黒の縞模様の部分を参照）。本発明では、迷光の影響を低減させ、信号光の品位（品質）を高いレベルに維持させることを主な目的とする。

（３） 波長板
次に、図６から図１０を参照して、本実施例に係る、光ピックアップに有される波長板（即ち、本発明に係る「光学素子」の一具体例）の基本構成、配置、及び、光学的な原理について説明する。

（３−１） 波長板の基本構成
先ず、図６から図８を参照して、本実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板の基本構成について説明する。ここに、図６は、本実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板の受光面を、図式的に示す平面図（図６（ａ））及び、波長板の配置を図式的に示す断面図（図６（ｂ））である。図７は、本実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板における振幅格子としての光学的な機能を図式的に示した模式図（図７（ａ）及び図７（ｂ））、並びに、波長板における位相格子としての光学的な機能を図式的に示した模式図（図７（ｃ））である。

図６（ａ）に示されるように、本実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板１１１は、（i）透過したレーザ光の偏光方向を変化させる、４つの領域（図６（ａ）中の領域「λ／２」を参照）と、（ii）透過したレーザ光の偏光方向を変化させない、５つの領域（図６（ａ）中の領域「０λ」を参照）とを備えて構成されている。領域「λ／２」は、複屈折に基づいて、例えば常光線の位相と、異常光線の位相とに、所定の量の位相差（即ち１８０度の位相差）を生じさせることが可能である。よって、領域「λ／２」を透過したレーザ光は、領域「λ／２」を透過しないレーザ光と比較して、偏光方向を９０度だけ変化させることが可能である。

（３−１−１） 振幅格子
詳細には、本実施例に係る、波長板１１１は、振幅格子として機能する。ここに、本実施例に係る振幅格子とは、例えば、偏光方向が一の方向である光を基準として、例えば所定の空間周波数に基づいて、光の振幅（即ち、光強度）を変化させる、所謂、透過型の回折格子である。

上述したように、例えば所定の空間周波数に基づいて、構成された、領域「λ／２」を透過する、信号光の一部の偏光方向は、第１方向（例えばα+90度）に変化される。と共に、迷光の一部の偏光方向も、第１方向に変化される。他方、領域「０λ」を透過する、信号光の他部の偏光方向は、第１方向と異なる、第２方向（例えばα度（０度））に変化される、又は、偏光方向は変化されない。と共に、迷光の一部の偏光方向も、例えば、第２方向に変化される、又は、変化されない。

従って、図７（ａ）に示されるように、波長板１１１を透過した光のうち、偏光方向が、第１方向（α+90度）である光を基準とした光強度は、領域「λ／２」を透過した、信号光の一部、及び、迷光の一部に基づいて、規定される。加えて、領域「０λ」を透過した、信号光の他部、及び、迷光の他部は、偏光方向が、第１方向である光を基準とした光強度に、影響を与えることは殆ど又は完全にない。具体的には、波長板１１１は、偏光方向が、第１方向（α+90度）である光を、光強度（又は光の振幅）を１００％維持させたまま、透過させる。加えて、波長板１１１は、偏光方向が、第２方向（α度）である光を、光強度（又は光の振幅）を０％にさせる、即ち、遮断させる。

概ね同様にして、図７（ｂ）に示されるように、波長板１１１を透過した光のうち、偏光方向が、第２方向（α度）である光を基準とした光強度は、領域「０λ」を透過した、信号光の他部、及び、迷光の他部に基づいて、規定される。加えて、領域「λ／２」を透過した、信号光の一部、及び、迷光の一部は、偏光方向が、第２方向である光を基準とした光強度に、影響を与えることは殆ど又は完全にない。具体的には、波長板１１１は、偏光方向が、第２方向（α度）である光を、光強度（又は光の振幅）を１００％維持させたまま、透過させる。加えて、波長板１１１は、偏光方向が、第１方向（α+90度）である光を、光強度（又は光の振幅）を０％にさせる、即ち、遮断させる。尚、上述した振幅格子としての機能を、図７（ｃ）に示された、例えば位相格子の各種のパラメータ（屈折率や、位相差（例えば「λ／２」−「λ／４」）に基づいて実現するようにしてもよい。

（３−１） 波長板の基本構成 （続き）
加えて、４つの領域「λ／２」と、５つの領域「０λ」とは、本発明の基準方向の一具体例である、当該波長板１１１のＲａｄ方向、即ち、光ディスクの半径方向（プッシュプル信号を受光するための方向）に沿って交互に並んで、配置されている。詳細には、これら４つの領域「λ／２」と、５つの領域「０λ」との位置関係は、不感帯の幅に基づいて、規定されるようにしてもよい。

（３−１−１） 本願発明者による研究
ここで、図８を参照して、本願発明者による研究に基づいて、本実施例に係る不感帯の幅について説明する。特に、この研究によって、干渉パターンの概ね中央部において、迷光の影響が定量的に測定された。ここに、図８は、本実施例に係る、光ピックアップ内での受光部に受光された光径において、光の干渉が発生した場合の光強度を、濃淡によって示した平面図（図８（ａ））、本実施例に係る、光ピックアップ内での受光部に受光された光径と、不感帯の幅と、間係を示した平面図（図８（ｂ））、本実施例に係る、不感帯の幅と、ノイズレベルとの間係を示した表（図８（ｃ））である。

本実施例に係る不感帯の幅とは、受光部に照射された信号光の光径の直径を基準として、光の透過を遮断（マスキング）することによって、信号光と、迷光との光の干渉の影響を低減させ、所定のレベルの光強度（又は、所定の光強度に対応されるプッシュプル信号の振幅）を取得可能な、所定の幅を意味する。尚、この不感帯の幅によって、本発明に係る「信号光の光径における、前記迷光との影響が相対的に大きい領域」の一具体例が構成されている。より詳細には、図８（ａ）に示された、受光部に照射された、光径に対して、図８（ｂ）に示されたように不感帯の幅を設定する。よって、図８（ｃ）に示されるように、不感帯の幅（横軸を参照）をパラメータとした、光強度のレベル（即ち、プッシュプル信号のレベル）、及びノイズのレベルの変化を示すグラフを得ることが可能である。尚、図８（ｃ）中、太い実線は、例えば青色ＬＤ（Laser Diode）のプッシュプル信号の振幅のレベルを示し、点線は、ＳＵＭ（Summary：合計）出力ノイズの振幅のレベルを示し、一点鎖線は、ＳＰＰ（Signal Pre Pit：プリピット信号）出力ノイズの振幅のレベルを示す。即ち、図８（ｃ）に示されるように、不感帯の幅が「２．０」から大きくなるに従って、ノイズレベルは、急激に低下することが示されている。そして、不感帯の幅が「３．０」においては、ノイズレベルを約７０％も低下させることが可能であることが示されている。

以上の結果、迷光の影響を低減するために、偏光方向を直交させると好ましい、「信号光の光径における、前記迷光との影響が相対的に大きい領域」の最小値が、不感帯の幅に基づいて、決定されることが判明した。

（３−２） 波長板の配置
次に、前述の図６を参照して、本実施例に係る、波長板の配置について説明する。

図６（ｂ）に示されるように、本実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板１１１は、シリンドリカルレンズ１１０と、受光部ＰＤとの間に配置される。詳細には、図８に示されるように、波長板１１１は、光学軸上での、シリンドリカルレンズ１１０側の焦線の位置に、配置されるようにしてもよい。或いは、波長板１１１は、光学軸上で、前述した、図３又は図４に示されるように、（i）手前側の記録層に合焦点した場合の、奥側の記録層から導かれる０次光の迷光の光径の直径と、（ii）奥側の記録層に合焦点した場合の、手前側の記録層から導かれる０次光の迷光の光径の直径とが、略等しい位置に、配置されるようにしてもよい。

（３−３） 信号光と迷光とにおいて、偏光方向が異なる光学原理
次に、図９及び図１０を参照して、本実施例に係る、受光部において受光される、信号光と迷光とにおいて、偏光方向が異なる光学原理について説明する。ここに、図９は、本実施例に係る、波長板の受光面を、図式的に示す平面図（図９（ａ））、波長板の受光面において、０次光が照射される光径と、±１次光（±１次回折光）が照射される光径との相対的な位置関係を、図式的に示す平面図（図９（ｂ））、並びに、受光部の受光面において、０次光が照射される光径と、±１次光が照射される光径と、０次光の迷光が照射される光径と、の相対的な位置関係を、図式的に示す平面図（図９（ｃ））である。図１０は、本実施例に係る、受光部の受光面において、０次光が照射される光径内の各種の成分の位置関係を、図式的に示す平面図、及び、拡大平面図（図１０（ａ）、及び、図１０（ｂ））である。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、波長板１１１におけるＴａｎ方向を、焦線の軸方向と略一致させるようにしてもよい。或いは、波長板１１１におけるＲａｄ方向を、前述したシリンドリカルレンズのシリンダ方向と、所定の角度（例えば４５度）をなすようにしてもよい。従って、図９（ｂ）に示されるように、波長板１１１の受光面において、０次光に対応される信号光が照射される光径（光スポット）は、前述した４つの領域「λ／２」の上に位置する。よって、０次光のうち、４つの領域「λ／２」を夫々透過した、信号光の４つの部分の偏光方向は、９０度だけ夫々変化する。また、０次光に対応される信号光が照射される光径は、前述した５つの領域「０λ」のうち３つの領域「０λ」の上に位置する。よって、０次光のうち、３つの領域「０λ」を夫々透過した、信号光の４つの部分の偏光方向は変化しない。加えて、０次光に対応される迷光が照射される光径は、上述した４つの領域「λ／２」と、５つの領域「０λ」とを含む、相対的に大きな楕円形状をしており、迷光は、デフォーカスされて（ぼんやりと）波長板１１１に照射されている。

従って、図９（ｃ）に示されるように、受光部ＰＤ０においては、偏光方向が９０度だけ変化した０次光の信号光（図９（ｃ）中の「α＋９０度」と、斜線内とを参照）が、偏光方向が変化していない０次光の信号光（図９（ｃ）中の「α度」と、白抜き内を参照）と合わせて、受光される。尚、図９（ｃ）中の４本の斜線の細長い斜めの長方形の領域は、０次光の迷光において、偏光方向が９０度だけ変化した部分を示す。

具体的には、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、０次光の光径内の４つの領域のうち、光径の中心部に位置する２つの領域において、光の干渉の影響を効果的に低減することが可能である。より具体的には、０次光の光径の中心部に位置する斜線でハッチングされた領域（図１０（ｂ）中の領域「ｂ１」、領域「ｂ２」、領域「ｂ３」、領域「ｂ４」、又は、偏光方向が「α＋９０度」を参照）においては、偏光方向が９０度だけ変化した０次光の信号光が、偏光方向が変化していない０次光の迷光（図１０（ｂ）中の「α度」を参照）と合わせて（即ち、図１０（ｂ）の紙面上では前面において偏光方向が「α＋９０度」の部分が、図１０（ｂ）の紙面上では背面において偏光方向が「α度」の部分が合わされているイメージで）、受光される。また、０次光の光径の内部に位置する白抜きされた領域（図１０（ｂ）中の領域「ａ１」、領域「ａ２」、領域「ａ３」、領域「ａ４」、又は、偏光方向が「α度」を参照）においては、偏光方向が変化していない０次光の信号光が、偏光方向が９０度だけ変化した０次光の迷光（図１０（ｂ）中の「α＋９０度」を参照）と合わせて（即ち、図１０（ｂ）の紙面上では、前面において偏光方向が「α度」の部分が、背面において偏光方向が「α＋９０度」の部分が合わされているイメージで）、受光される。

この結果、振幅格子として機能する波長板１１１を透過した、（i）０次光の信号光と、（ii）０次光の迷光とにおける、光の干渉の影響を、より効果的に低減することが可能である。特に、光強度を決定する際のもっとも大きな要素である、信号光の光径の中心部において、偏光方向を異ならせることによって、信号光を受光する受光部ＰＤ１における、迷光による光の干渉の影響をより顕著に、低減することが可能である。尚、０次光の光径の内の領域においては、図１０（ｂ）中の黒塗りされた領域においては、例えば、偏光方向が変化していない０次光の信号光が、偏光方向が変化していない０次光の迷光と合わせて（即ち、図１０（ｂ）の紙面上では前面において偏光方向が「α度」の部分が、図１０（ｂ）の紙面上では背面において偏光方向が「α度」の部分が合わされているイメージで）、受光され、光の干渉が大きくなる。或いは、偏光方向が変化した０次光の信号光が、偏光方向が変化した０次光の迷光と合わせて（即ち、図１０（ｂ）の紙面上では前面において偏光方向が「α+90度」の部分が、図１０（ｂ）の紙面上では背面において偏光方向が「α+90度」の部分が合わされているイメージで）、受光され、光の干渉が大きくなる。しかしながら、０次光の光径内において、分散されて存在するので、光強度を決定する際には小さな要素であるといえる。

更に、この結果、振幅格子として機能する波長板１１１によって、信号光に対する、迷光における、光の干渉の影響を効果的に低減することが可能である。言い換えると、迷光による光の干渉を受ける光が、振幅格子によって、回折されることで、光の干渉の影響も分散され、効果的に低減することが可能である。加えて、偏光方向が異なる、（i）０次光の信号光と、（ii）０次光の迷光とにおける、光の干渉の影響を効果的に低減することが可能である。

以上の結果、多層型の情報記録媒体における、例えばフォーカス制御や、トラッキング制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度（又は、光強度に対応される光の振幅）のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度な、フォーカス制御や、トラッキング制御を実現することが可能である。

（３−４） 本実施例に係る波長板の作用と効果との検討
次に、図１１を参照して、本実施例に係る波長板の作用と効果とについて説明する。ここに、図１１は、本実施例に係る波長板における、振幅格子として機能と、光の干渉のレベルとの相関関係を図式的に示した模式図である。

図１１の上段部に示されるように、本実施例に係る波長板１１１が、振幅格子として機能しない場合、相対的に広い幅に対応して、光の干渉のレベルは、相対的に大きなレベルとなる。言い換えると、波長板１１１の一の領域を透過した、信号光の光強度（例えば、左側に示された白のコントラスト（contrast：対比）と、迷光の光強度（例えば、左側に示された黒のコントラスト）とは、相対的に大きなレベルで干渉し合い、信号光の光強度が大きく、迷光による、光の干渉に影響されてしまう。

次に、図１１の中段部から下段部に示されるように、波長板１１１が、間隔の小さい振幅格子として機能する場合、相対的に狭い間隔の幅に対応して、光の干渉のレベルは、相対的に小さなレベルとなる。言い換えると、波長板１１１の微小な領域を透過した、信号光の光強度（例えば、左側に示された白のコントラストと、迷光の光強度（例えば、左側に示された黒のコントラスト）とは、相対的に小さなレベルで干渉し合い、信号光の光強度における、迷光による光の干渉の影響を小さくすることが可能である。

この結果、振幅格子として機能する波長板１１１によって、信号光に対する、迷光における、光の干渉の影響を効果的に低減することが可能である。言い換えると、迷光による光の干渉を受ける光が、振幅格子によって、回折されることで、光の干渉の影響も分散され、効果的に低減することが可能である。加えて、偏光方向が異なる、（i）０次光の信号光と、（ii）０次光の迷光とにおける、光の干渉の影響を効果的に低減することが可能である。

以上の結果、多層型の情報記録媒体における、例えばフォーカス制御や、トラッキング制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度（又は、光強度に対応される光の振幅）のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度な、フォーカス制御や、トラッキング制御を実現することが可能である。

（４） 他の実施例
次に、図１２から図１５を参照して、他の実施例に係る、光ピックアップに有される波長板（即ち、本発明に係る「光学素子」の一具体例）の他の基本構成、配置、及び、光学的な原理について説明する。尚、前述した実施例と概ね同様の構成には、同様の符号番号を付し、それらの説明は適宜省略する。

（４−１） 波長板の他の構成 （その１）
先ず、図１２及び図１３を参照して、他の実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板の他の構成について説明する。ここに、図１２は、他の実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板の受光面を、図式的に示す平面図（図１２（ａ））、並びに、波長板の受光面のＤｕｔｙ比（デューティ比）を図式的に示す平面図（図１２（ｂ）、及び図１２（ｃ））である。図１３は、他の実施例に係る、Ｄｕｔｙ比（１対１）に対応される、信号光の光強度の分散の割り合い（所謂、分光比）を図式的に示す模式図（図１３（ａ））、及び、Ｄｕｔｙ比（２対１）に対応される、信号光の光強度の分散の割り合い（所謂、分光比）を図式的に示す模式図（図１３（ｂ））である。

図１２（ａ）に示されるように、他の実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板１１１は、例えば０次光の信号光の光径内において、前述した領域「λ／２」及び領域「０λ」が、所定のＤｕｔｙ比に基づいて、配置されるようにして構成されていてもよい。具体的には、波長板１１１において、領域「λ／２」及び領域「０λ」が、配置される幅の（i）最小値は、前述した、不感帯の幅に基づいて、規定されるようにしてもよい。と共に、（ii）最大値は、±1次回折光の信号光の光径及び回折角度に基づいて規定されるように構成してもよい。

この結果、領域「λ／２」及び領域「０λ」が形成される幅の最小値に基づいて、偏光方向が異なる、（i）信号光の少なくとも一部と、（ii）例えば迷光の少なくとも一部を除いた、迷光の他部とにおける、光の干渉の影響を、より効果的に低減することが可能である。加えて、領域「λ／２」及び領域「０λ」が形成される幅の最大値に基づいて、多層型の情報記録媒体における、例えば１ビーム又は３ビーム法に基づくトラッキング制御や、フォーカス制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度なトラッキング制御を実現することが可能である。

加えて、図１２（ｂ）に示されるように、他の実施例に係る、波長板１１１において、領域「λ／２」及び領域「０λ」が、配置される空間周波数は、Ｄｕｔｙ比が、「１対１」（尚、後述される図１２（ｃ）との比較においては「２対２」）となるように配置されてもよい。従って、図１３（ａ）に示されるように、信号光の光強度を０次の回折成分に、一の割合「Ａ％」で割り当てることが可能である。この結果、Ｄｕｔｙ比が１対１の空間周波数に対応される光強度の相対的に低い分散の度合いに基づいて、多層型の情報記録媒体における、例えば１ビーム法に基づくトラッキング制御や、フォーカス制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度なトラッキング制御や、フォーカス制御を実現することが可能である。

或いは、図１２（ｃ）に示されるように、他の実施例に係る、波長板１１１において、領域「λ／２」及び領域「０λ」が、配置される空間周波数は、Ｄｕｔｙ比が、「２対１」となるように配置されてもよい。従って、図１３（ｂ）に示されるように、信号光の光強度を±１次の回折成分に、他の割合「Ｂ’％」で割り当てることが可能である。この結果、Ｄｕｔｙ比が２対１の空間周波数に対応される光強度の相対的に高い分散の度合いに基づいて、多層型の情報記録媒体における、例えば１ビーム又は３ビーム法に基づくトラッキング制御や、フォーカス制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度のレベルをより高く維持させた状態の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度なトラッキング制御や、フォーカス制御を実現することが可能である。

以上の結果、振幅格子として機能する波長板１１１における、信号光の光強度の分散の割り合い（所謂、分光比）を変化させることで、特に、光径の中心部分での、信号光に対する、迷光における、光の干渉の影響をより効果的に低減することが可能である。言い換えると、迷光による光の干渉を受ける光が、振幅格子によって、回折されることで、光の干渉の影響も分散され、より効果的に低減することが可能である。加えて、偏光方向が異なる、（i）０次光の信号光と、（ii）０次光の迷光とにおける、光の干渉の影響をより効果的に低減することが可能である。

（４−２） 波長板の他の構成 （その２）
次に、図１４を参照して、他の実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板の他の構成について説明する。ここに、図１４は、他の実施例に係る、０次光、及び、±１次回折光の光径の相対的な大きさと位置関係を示した平面図（図１４（ａ））、波長板の受光面を、図式的に示す平面図（図１４（ｂ））、並びに、０次光、及び、±１次回折光の光径内の光強度の分布を濃淡で図式的に示した平面図（図１４（ｃ））である。

他の実施例に係る、光ピックアップにおいては、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示されるように、０次光、及び、±１次回折光が、波長板１１１のＴａｎ方向に沿って、照射されるように構成されるようにしてもよい。

この結果、多層型の情報記録媒体における、例えば１ビーム又は３ビーム法に基づくトラッキング制御や、フォーカス制御において、迷光の影響を効果的に低減させ、光強度のレベルをより高く維持させた状態（図１４（ｃ）中の濃淡で示された部分のうち、光強度が高いレベルの白い部分を参照）の下で、信号光を、受光手段に受光させ、高精度なトラッキング制御や、フォーカス制御を実現することが可能である。

（４−３） 波長板の他の構成 （その３）
次に、図１５を参照して、他の実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板の他の構成について説明する。ここに、図１５は、他の実施例に係る、光ピックアップに有される、波長板の配置を図式的に示す光学軸に沿った断面図である。

図１５の右側部に示されるように、他の実施例に係る、波長板において、偏光方向を「α＋９０度」にさせる前述した、複数の領域「λ／２」と、偏光方向を「α度」にさせる前述した、複数の領域「０λ」とが交互に形成される空間周波数が、相対的に大きい場合（即ち、相対的に小さな光径に対応して、複数の領域の間隔が狭い場合）、波長板１１１は、相対的に受光部から近づけられて配置されるように構成してもよい。

この結果、相対的に大きい空間周波数に基づく光学素子によって、受光手段に近づけて配置できるので、省スペース化を実現することが可能である。

特に、波長板１１１では、（i）所定幅の領域「０λ」と、（ii）当該領域「０λ」を挟む、二つの領域「λ／２」とが形成されているように構成してもよい。

この結果、例えば一つの領域「０λ」と、二つの領域「λ／２」とを有する、より少ない構成要素によって、他の実施例に係る波長板１１１を実現することが可能である。

或いは、図１５の左側部に示されるように、他の実施例に係る、波長板において、前述した複数の領域「λ／２」と、前述した複数の領域「０λ」とが交互に形成される空間周波数が、相対的に大きい場合（即ち、相対的に大きな光径に対応して、複数の領域の間隔が広い場合）、波長板１１１は、相対的に受光部に遠ざけられて配置されるように構成してもよい。

この結果、波長板１１１における、相対的に小さい空間周波数に基づいて、微小な部品や、精密な加工の必要性を小さくすることができるので、波長板の製造工程を簡略化することが可能である。

本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う光ピックアップ及び情報機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明に係る光ピックアップ及び情報機器は、例えばＤＶＤ等の情報記録媒体に対して情報信号の記録又は再生を行う際にレーザ光を照射する光ピックアップに利用可能であり、更に当該光ピックアップを備える情報機器に利用可能である。

Claims (22)

1. 情報信号が記録される情報ピットが配列されてなる記録トラックを有する、複数の記録層を備える光ディスクから前記情報信号を記録又は再生する光ピックアップであって、
   レーザ光を照射する光源と、
   照射された前記レーザ光を回折させる回折手段と、
   回折された前記レーザ光を、前記複数の記録層のうちの一の記録層に導く光学系と、
   導かれた前記レーザ光が、前記一の記録層に合焦点した場合、（i）前記一の記録層において発生する信号光、及び、（ii）前記複数の記録層のうちの他の記録層において発生する迷光に対して振幅格子として機能する透過型の回折格子である光学素子と、
   （iii）前記光学素子を透過した信号光を、少なくとも受光する一又は複数の受光手段と、
   を備えることを特徴とする光ピックアップ。
2. 前記光学素子は、偏光方向が第１方向の光、及び、偏光方向が、前記第１方向とは異なる第２方向の光のうちのいずれか一方の光強度を基準とした振幅格子であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
3. 前記光学素子は、（i）前記一の記録層において発生する信号光の一部、及び、前記複数の記録層のうちの他の記録層において発生する迷光の一部における偏光方向を第１方向にさせる一又は複数の第１領域と、（ii）前記信号光の他部及び前記迷光の他部における偏光方向を第２方向にさせる一又は複数の第２領域とが、基準方向に沿って交互に形成され、
   前記受光手段は、（iii）前記信号光の一部と、前記迷光の他部とを合わせて、又は（iv）前記信号光の他部と、前記迷光の一部とを合わせて、受光することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
4. 前記基準方向は、前記光ディスクの半径方向に基づいて規定されることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
5. 前記基準方向は、前記光学素子に入射される、前記信号光の偏光方向と直交することを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
6. 非点収差法を行うためのシリンドリカルレンズを更に備え、
   前記基準方向は、前記シリンドリカルレンズのシリンダ方向に基づいて規定されることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
7. 前記第１方向と、前記第２方向とは、相対的に偏光面が９０度だけ異なることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
8. 前記第１領域、及び、前記第２領域のうちいずれか一方は、λ／２波長板であることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
9. 複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数が、相対的に大きい場合、前記光学素子は、相対的に前記受光手段に近づけられて配置されることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
10. 複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数が、相対的に小さい場合、前記光学素子は、相対的に前記受光手段から遠ざけられて配置されることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
11. 前記第１領域及び前記第２領域が形成される幅は、（i）前記信号光の光径における、前記迷光との影響が相対的に大きい領域の面積若しくは形状、及び（ii）前記信号光の光径の中心の位置に基づいて規定されることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
12. 前記第１領域及び前記第２領域が形成される幅の（i）最小値は、前記信号光の光径における、前記迷光との影響が相対的に大きい領域の面積若しくは形状に基づいて規定され、（ii）最大値は、前記信号光の回折光成分の光径及び回折角度に基づいて規定されることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
13. 前記光学素子では、（i）所定幅の前記第１領域と、（ii）当該第１領域を挟む、二つの前記第２領域とが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
14. 前記光学素子では、前記信号光又は前記迷光が当該光学素子を透過する領域の全体において、複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが、交互に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
15. 複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とは、所定の空間周波数に基づいて、交互に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
16. 複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数は、前記信号光の０次光成分の光強度に基づいて、相対的に大きく規定されることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
17. 複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数は、前記信号光の±１次光成分の光強度に基づいて、相対的に小さく規定されることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
18. 複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数は、Ｄｕｔｙ比が１対１の空間周波数に基づいて、規定されることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
19. 複数の前記第１領域と、複数の前記第２領域とが交互に形成される空間周波数は、Ｄｕｔｙ比がｎ対ｍ（但し、ｎ及びｍは自然数）の空間周波数に基づいて、規定されることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
20. 前記光学素子は、前記信号光の回折光成分の偏光方向と、前記迷光の偏光方向とを異ならせ、
    前記受光手段は、前記信号光の０次光成分を受光する第１受光器、＋１次光成分を受光する第２受光器、及び−１次光成分を受光する第３受光器のうち少なくとも前記第２受光器及び前記第３受光器を含むことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
21. 受光された前記信号光に基づいて、前記レーザ光を前記一の記録層に有される記録トラックに導くように前記光学系を制御する制御手段を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
22. 請求項１に記載の光ピックアップと、
    前記レーザ光を前記光ディスクに照射することで、前記情報信号の記録又は再生を行う記録再生手段と
    を備えることを特徴とする情報機器。

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