JP5294894B2

JP5294894B2 - 光ディスク装置及び光ヘッド装置

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Publication number: JP5294894B2
Application number: JP2009008756A
Authority: JP
Inventors: 宏勲中原; 正幸大牧; 賢也中井; 俊哉的崎; 伸夫竹下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2029-01-19
Also published as: JP2010165437A

Description

本発明は、複数の情報記録層を有する光ディスクに対応した光ヘッド装置及び光ディスク装置に関するものである。

光ヘッド装置では、レーザ光源から出射したレーザ光を対物レンズにより光ディスクの情報記録層の情報トラックに集光させ、光ディスクへの情報の記録、あるいは、その反射光から光ディスクに記録された情報の読み出しを行っている。しかし、情報トラックは、情報トラック自身の偏心や、光ディスクの中心孔の偏心、あるいはターンテーブルの回転軸の軸振などにより、記録・再生時に揺動するので、対物レンズを光ディスク半径方向に駆動させる対物レンズアクチュエータ等によりレーザ光を情報トラックに追従させる必要がある。

レーザ光を情報トラックに追従させる方法の１つに１ビームプッシュプル方式があり、これは光ディスク上の情報トラックで反射回折された光を情報トラックの中心に対して対称に配置された２分割光検知器の出力差として取り出すことにより情報トラックずれを検出する方式である。つまり、対物レンズに入射するレーザ光のスポットが情報トラックの中心に照射した時は対称な反射回折光が得られ、スポットがトラックの中心からずれた場合は強度に差ができる。そこで光検知器の２分割された受光部からのそれぞれの出力の差分によりトラッキングエラー信号が得られる。トラッキングエラー信号が０であるように対物レンズアクチュエータを駆動することで、情報トラックの中心にレーザ光を追従させることができる。

しかし、１ビームプッシュプル方式の場合、対物レンズがアクチュエータによって光ディスクのラジアル方向に駆動されると、対物レンズと光検知器とが相対的にずれるために光検知器上のスポットが移動し、トラッキングエラー信号にオフセットが生じてしまう。そこで、光検知器の受光部をさらに分割し、トラックの影響を受けない端領域部分の信号の差分から光スポットずれ信号を検出し、トラックの影響を受ける中領域部分の信号の差分から、光スポットのずれ分を差し引いてトラッッキングエラー信号を検出し、情報トラックへの追従を行う光ディスク装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照）

特開平９−２２３３２１号公報（段落００２４〜００２９、図１、２）

しかしながら、上記のように単に光検出器の受光部を分割して信号の差分を検出する構成では、記録・再生の対象となる光ディスクが複数の情報記録層を有する場合、記録・再生の対象でない情報記録層からの反射光が受光部に入射してトラッキングエラー信号が乱され、トラック追従が不正確になるおそれがあった。

本発明は、上記の問題点の解決のためになされたものであって、複数の情報記録層を有する光ディスクを記録再生した場合に、記録・再生の対象でない情報記録層からの反射光の受光部への入射を防止し、正確にトラック追従が可能な光ヘッド装置および光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明の光ヘッド装置は、レーザ光を出射する光源と、光ディスクに前記レーザ光を集光する対物レンズと、前記光ディスクに集光させたレーザ光の反射光を受光する複数の受光素子を有する光検知器と、前記対物レンズと前記光検知器との間に配置され、前記光ディスクの情報記録層のうち、記録再生の対象となる情報記録層からの反射光の回折光を前記複数の受光素子に入射させる回折素子と、を備え、前記回折素子は、前記反射光の光軸に垂直な面内において、前記反射光の回折光を回折させて前記複数の受光素子にそれぞれ入射させる複数の光学領域に分割されており、当該複数の光学領域は、前記光軸上に配置された第１の光学領域と該第１の光学領域以外の第２の光学領域とを含み、前記複数の受光素子は、前記第１の光学領域からの回折光を受光する第１の受光素子と前記第２の光学領域からの回折光を受光する第２の受光素子とを含み、前記第２の受光素子は、互いの差分信号を取るために前記光検知器の受光面内で対称軸を有するように配置された第１の対をなす受光素子と、互いの差分信号を取るために前記光検知器の受光面内で前記対称軸を有するように配置された第２の対をなす受光素子とを含み、前記第１の対をなす受光素子は、前記光検知器の受光面内で前記対称軸に垂直な方向において前記対称軸を中心とした互いに対称な位置に配置され、前記第２の対をなす受光素子は、前記光検知器の受光面内で前記対称軸に垂直な方向において前記対称軸を中心とした互いに対称な位置に配置され、前記第１の対及び前記第２の対は、前記第１の受光素子に対して、前記対称軸の方向において、前記複数の情報記録層のうち前記記録再生の対象となる情報記録層よりも手前側に隣接する情報記録層からの反射光の０次光が前記受光面内に入射する入射領域の半分に相当する距離だけ離れて配置され、且つ、前記対称軸に垂直な軸上に配置されており、前記第１の光学領域は、前記光ディスクの情報記録層のうち前記記録再生の対象となる情報記録層よりも奥側に隣接する情報記録層からの反射光が集光する位置に形成された回折格子構造を有している。

また、本発明の光ディスク装置は、光ディスクを装着するターンテーブルと、前記ターンテーブルに装着され、回転駆動される光ディスクの情報記録層への情報の記録または前記情報記録層に記録された情報の再生のためのレーザ光の集光および反射光の検知を行う上記光ヘッド装置と、前記反射光に基づいて前記情報記録層にレーザ光を追従させるよう、前記光ヘッド装置を制御する制御部と、を備えている。

本発明によれば、主光の反射光のうち、光軸の中心部分を含まない光の回折光を受光素子に入射させ、受光素子を、記録再生の対象となる情報記録層に隣接する情報記録層からの反射光の回折光が入射しないように配置するようにしたので、複数の情報記録層を有する光ディスクを用いて記録・再生する場合に、記録・再生の対象でない情報記録層からの反射光が受光素子へ入射するのを防止し、正確にトラック追従ができる光ヘッド装置および光ディスク装置が得られる。

本発明の実施の形態１にかかる光ディスク装置の構成を表す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置の構成を表す図である。本発明の実施の形態１にかかるホログラム回折素子と光検知器の受光素子の配置を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光路を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光路と他層迷光のホログラム回折素子上での入射範囲を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光路と他層迷光のホログラム回折素子上での入射範囲を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかるホログラム回折素子と光検知器の受光素子の配置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかるホログラム回折素子と光検知器の受光素子の配置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかるホログラム回折素子と光検知器の受光素子の配置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかるホログラム回折素子と光検知器の受光素子の配置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置における光検知器の受光面での他層迷光の入射位置を示す図である。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置、および光ヘッド装置を組み込んだ光ディスク装置について説明する。
はじめに、光ヘッド装置を搭載した光ディスク装置全体の構成と動作について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図において、光ディスク装置は光ディスク１０１を装着する図示しないターンテーブルと、ターンテーブルを回転駆動させるスピンドルモータ１０２と、光ディスク１０１への情報の記録や光ディスク１０１に記録された情報の再生のためにレーザ光の集光や反射光の検知を行う光ヘッド装置１０３と、これらを制御したり信号を変換したりするための移動手段１０４、マトリクス回路１０５、信号再生回路１０６、サーボ回路１０７、スピンドル制御回路１０８、レーザ制御回路１０９、スレッド制御回路１１０、コントローラ１１１とを備えている。

記録・再生の対象となる光ディスク１０１は、２層の情報記録層を有し、図示しないターンテーブルに装着され、再生時にスピンドルモータ１０２によって回転駆動される。そして光ヘッド装置１０３によって２層の情報記録層のうち、所望の情報記録層に記録されたデータの読出が行われる。このとき、光ヘッド装置１０３は移動手段１０４により光ディスク１０１の半径方向に移動可能とされている。

光ディスク１０１からの反射光情報は光ヘッド装置１０３の光検知器（構成の詳細については後述する。）によって検出され、受光光量に応じた電気信号に変換されてマトリクス回路１０５に供給される。マトリクス回路１０５はマトリクス演算回路や増幅回路等を備えており、光検知器の受光部となる複数の受光素子からの出力信号をマトリクス演算処理により必要な信号に変換して出力する。例えば高周波信号の再生信号、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などである。マトリクス回路１０５から出力される再生信号は信号再生回路１０６へ、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号はサーボ回路１０７へ、それぞれ供給される。信号再生回路１０６は、再生信号に対して２値化処理、再生クロック生成処理等を行い、再生データを生成する。再生データにまでデコードされたデータは、図示しない本光ヘッド装置に接続されたホスト機器に転送される。ホスト機器としては例えばＡＶシステムとしての機器やパーソナルコンピュータ等が想定される。

サーボ回路１０７は、マトリクス回路１０５から供給されたフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号から、フォーカス、トラッキングの各種サーボドライブ信号を生成しサーボ動作を実行させる。即ちフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に応じてフォーカスドライブ信号、トラッキングドライブ信号を生成し、光ヘッド装置１０３のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することになる。これによって光ヘッド装置１０３、マトリクス回路１０５、サーボ回路１０７によるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボループが形成される。また、スピンドル制御回路１０８はスピンドルモータの回転制御を行う。レーザ制御回路１０９はレーザの強度を制御する。スレッド制御回路１１０は、移動手段１０４によって光ヘッド装置１０３を半径方向に移動し、所望の半径位置を光ヘッド装置１０３が読み出すことを可能とする。以上のようなサーボ系及び再生系の各種動作はマイクロコンピュータによって形成されたコントローラ１１１により制御される。コントローラ１１１は、ホスト機器からのコマンドに応じて各種処理を実行する。

つぎに、光ヘッド装置の構成について説明する。
図２〜図１７は、本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置を示すもので、図２は光ヘッド装置１０３の光学系の構成を示す構成図、図３は光ヘッド装置内の回折光学素子と光検知器の受光面の配置と反射光の光路を示す図、図４は光ディスクの情報記録層のうち、一方を記録・再生の対象にした時と、他方を記録・再生の対象とした場合の主光（記録・再生の対象とした情報記録層（一方）からの反射光）と迷光（記録・再生の対象としなかった情報記録層（他方）からの反射光）の光路を示す図で、図４（ａ）は光ディスクの（対物レンズ側から）奥側の情報記録層を一方（記録・再生の対象）とした場合、図４（ｂ）は光ディスクの（対物レンズ側から）手前側の情報記録層を一方とした場合の図である。図５は光ディスクの情報記録層のうち奥側を記録・再生の対象にした時の主光や迷光の光路を説明に必要な光学素子以外を省略して示した図（ａ）と、迷光（手前側の情報記録層からの反射光）の回折光学素子面内での分布を示す図（ｂ）、図６〜図１４は図５の状態における、迷光の光検知器の受光面での入射位置を示す図である。図１５は光ディスクの情報記録層のうち手前側を記録・再生の対象にした時の主光や迷光の光路を説明に必要な光学素子以外を省略して示した図（ａ）と、迷光（奥側の情報記録層からの反射光）の回折光学素子面内での分布を示す図（ｂ）、図１６と図１７は図１５の状態における、迷光の光検知器の受光面での入射位置を示す図である。

ここでもまず、図２を用いて光ヘッド装置１０３全体の光学的な構成と動作について説明する。光ヘッド装置１０３は、レーザ光を出射する光源である半導体レーザ２０１と、半導体レーザ２０１からのレーザ光を垂直方向に反射する偏光ビームスプリッタ２０２と、偏光ビームスプリッタ２０２で方向を変えた光を平行光にするコリメータレンズ２０３と、偏光性を変える１／４波長板２０４と、光ディスク１０１に光を集光させる対物レンズ２０５と、対物レンズ２０５をフォーカス方向、トラッキング方向に駆動する対物レンズアクチュエータ２０６とを備えている。さらに、光ディスクで反射された戻り光は、集光時と逆の経路により偏光ビームスプリッタ２０２に達するとともに偏光ビームスプリッタ２０２を透過した戻り光に対し、所定の回折作用を与えるホログラム回折素子２０７と、ホログラム回折素子を経由した戻り光を集光させるシリンドリカルレンズ２０８と、集光された戻り光を受光し、受光光量に応じた信号を出力する光検知器２０９とを備えている。

半導体レーザ２０１から出射されたレーザ光は直線偏光であり、偏光ビームスプリッタ２０２は、レーザ光の直線偏光に対しては反射する性質を有しているので、レーザ光をほぼ垂直方向（図中上方向）に反射する。偏光ビームスプリッタ２０２で反射されたレーザ光はコリメータレンズ２０３で平行光とされ、１／４波長板２０４を通って円偏光となる。ここで、コリメータレンズ２０３は光ディスク１０１のカバー層の厚さ誤差により生じる球面収差の補正をおこなうために、前後に位置を変化できる機構を備えおり、光ディスク１０１の２つの情報記録層Ｌ０とＬ１のうち、記録・再生の対象を情報記録層Ｌ０とすると、対物レンズ２０５によってレーザ光が情報記録層Ｌ０に集光されるよう、コリメータレンズ２０３が移動する。

光ディスク１０１の情報記録層Ｌ０に集光され反射した光（主光）は、対物レンズ２０５、１／４波長板２０４、コリメータレンズ２０３を通って偏光ビームスプリッタ２０２に達す。このとき、偏光ビームスプリッタ２０２に達した光は、その直線偏光性が半導体レーザ光源２０１から出射された直線偏光性と９０°異なるため、偏光ビームスプリッタ２０２を透過する。透過した主光は、後に詳細を説明する図３に示すようにホログラム回折素子２０７の平面（主光の光軸に垂直）内で複数に分割された領域（３０１〜３０８）毎に異なる回折作用を受け、シリンドリカルレンズ２０８を透過し、０次光は光検知器２０９の受光素子Ａ〜Ｄに、１次光は受光素子Ｅ〜Ｈに入射する。

本光ヘッド装置においては、これら受光素子Ａ〜Ｈが受光光量に応じた出力信号により、フォーカスエラー信号として非点収差法を、またトラッキングエラー信号として１ビームプッシュプル法を用い、対物レンズ２０５を情報トラックに追従させる。ここで、各受光素子Ａ〜Ｈが出力する信号をそれぞれＳ_Ａ〜Ｓ_Ｈとすると、非点収差方式のフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥは、光ディスク装置のマトリクス回路１０５において式１の演算が行われて生成され、サーボ回路１０７に供給される。
Ｓ_ＦＥ＝（Ｓ_Ａ＋Ｓ_Ｃ）−（Ｓ_Ｂ＋Ｓ_Ｄ）（式１）
次にトラックエラー信号Ｓ_ＴＥは、マトリクス回路１０５において式２の演算が行われて生成され、サーボ回路１０７に供給される。（ｋは定数）
Ｓ_ＴＥ＝（Ｓ_Ｈ−Ｓ_Ｇ）−ｋ（Ｓ_Ｅ−Ｓ_Ｆ）（式２）
再生信号Ｓ_Ｐは、マトリクス回路１０５において式３の演算が行われて生成され、信号再生回路１０６に供給される。
Ｓ_ｐ＝Ｓ_Ａ＋Ｓ_Ｂ＋Ｓ_Ｃ＋Ｓ_Ｄ（式３）

つぎに、ホログラム回折素子２０７および光検知器２０９の構成および動作について先ほど示した図３および図４〜図１７を用いて説明する。なお、説明を簡略化するため、ホログラム回折素子２０７と光検知器２０９の間にあるシリンドリカルレンズ２０８は図では省略している。

ホログラム回折素子２０７の材質は石英で、図３に示すように入射光の光軸に垂直な面内において、光学的に複数の領域３０１〜領域３０８に分割されており、領域毎に所定の回折作用を有する回折格子を形成している。ホログラム回折素子２０７に入射した主光は各領域毎に回折作用を受ける。領域３０１〜領域３０８で回折作用を受けた１次回折光はそれぞれ回折光３１１〜回折光３１８となり、回折光３１１と３１６は受光素子Ｅへ、回折光３１２と３１７は受光素子Ｆへ、回折光３１３は受光素子Ｈへ、回折光３１５は受光素子Ｇへ入射し、回折光３１４と３１８はどの受光素子に入射しないように設定している。また、領域３０１〜領域３０７の回折効率は０次回折光：１次回折光＝６．５：１であり、領域３０８の回折効率は０次回折光：１次回折光＝０：１である。したがって、領域３０１〜３０７に入射した０次光は受光素子Ａ〜Ｄに入射するが、領域３０８に入射した光は１次光も０次光もともに受光素子には入射しない。なお、回折光の−１次光は０次光に対して１次光と点対称な位置に回折されるが、本光ヘッド装置では−１次光をエラー検出に利用しない。

光検知器２０９は、受光素子として１つの４分割受光素子（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）と、受光素子Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを備えている。上述したようにホログラム回折素子２０７を透過した主光のうち、回折作用を受けなかった０次レーザ光は受光素子（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）によって受光される。回折光３１１、回折光３１６は受光素子Ｅによって受光され、回折光３１２、回折光３１７は受光素子Ｆによって受光され、回折光３１３は受光素子Ｈによって受光され、回折光３１５は受光素子Ｇによって受光される。

上述したように、主光からの光により非点収差法や１ビームプッシュプル法を行うだけでは、受光素子Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは、受光素子Ａ〜Ｄに対し、１次光３１１と３１６の入射領域、１次光３１２と３１７の入射領域、１次光３１３の入射領域、１次光３１５の入射領域が区別できれば事足りる。しかし、本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置および光ディスク装置では、迷光の回折光が光検知器２０９の受光面内に入射する位置が、回折光学素子２０７の同じ光学領域からの主光の回折光の入射位置に対して、迷光の広がりに比例して、当該回折格子面内での位置に対応した部分となる性質を利用して、迷光の１次光が各受光素子Ａ〜Ｈに入射しないように各受光素子Ｅ〜Ｈの配置を設定し、それにあわせてホログラム回折素子２０７内の分割した各光学領域内の回折性能を設定する。

ここで、２種類の他層迷光について説明する。図４（ａ），（ｂ）に２層ディスクの記録再生時に生じる、記録再生の対象でない情報記録層の反射光（他層迷光）を示す。なお説明に必要でない光学部品は図示していない。図４（ａ）はＬ０層を記録・再生の対象としたときの、Ｌ０層からの反射光（主光）を実線で、Ｌ１層からの反射光（他層迷光４０１）を点線で示している。図４（ｂ）はＬ１層を記録・再生の対象としたときの、Ｌ１層からの反射光（主光）を実線で、Ｌ０層からの反射光（他層迷光４０２）を点線で示している。図４（ａ）に示すように、記録対象でない情報記録層が対物レンズ２０５から手前側にあるときの他層迷光４０１は光検知器２０９の後方に焦点を結ぶ。一方、図４（ｂ）に示すように、記録対象でない情報記録層が対物レンズ２０５から奥側にあるときの他層迷光４０２は光検知器２０９の前方に焦点を結ぶ。

したがって、図４（ｂ）に示すように、記録再生の対象となる情報記録層Ｌ１に対して奥側にある情報記録層Ｌ０からの他層迷光４０２の場合、他層迷光４０２が集光する位置Ｐに集光する部分の大きさにあわせた回折格子や遮蔽体を設置することにより、主光の損失を最小限にして他層迷光４０２を光検知器２０９に入射させないようにすることができる。

一方、図４（ａ）に示すように、記録再生の対象となる情報記録層Ｌ０に対して手前側にある情報記録層Ｌ１からの他層迷光４０１の場合、コリメータレンズ２０３から光検知器２０９の間において、主光よりも他層迷光４０１の方が光束の断面が広いので、この間の迷光４０１を単に遮蔽しようとすると主光まで光検知器２０９に入射しなくなってしまう。そこで、光検知器２０９の受光面内での受光素子を以下のコンセプトで配置した。

まず、信号検出に必要な光検知器２０９の受光素子に対応して、ホログラム回折格子内を光軸に垂直な面内において複数の領域に分割する。そして、主光と迷光の回折光が光検知器２０９の同じ位置に入射する光軸中心周辺部分の領域については、回折光が光検知器２０９の受光面に入射しないように設定する。つぎに、互いの信号の差分を取ることによりエラー信号を検出するため、回折光を受光する対となる受光素子については、迷光の１時回折光が他の受光素子に入射しないよう、光検知器２０９の受光面における主光に対する迷光の広がり基づいてそれぞれ対称的に配置する。そして、各受光素子の配置に基づいて、各受光素子に対応する領域毎に回折性能を設定する。

具体的には、ホログラム回折格子２０７の光軸中心を含む領域（図３の領域３０４）部分は、１次回折光が光検知器２０９の受光面に入射しないように設定する。そして、互いの信号の差分を取ることによりエラー信号を検出するため、対となる１次回折光を受光する受光素子ＥとＦ、およびＨとＧ毎に、０次光を受光する受光素子（Ａ〜Ｄ）に対し、対となる受光素子の対称軸（図３のＳ）方向において、主光の０次光透過領域（本実施の形態では、領域３０１〜３０７の範囲）を透過する他層迷光４０１の０次光が光検知器２０９の受光面に入射する入射領域の大きさの半分に相当する距離を離して、横方向（受光面内で縦方向に垂直な方向）に対称的に設置する。

これにより、２層の情報記録層を有する光ディスク１０１を記録・再生する場合でも迷光の影響の少ないフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が得られるので、正確なトラック追従が可能となる。以下、具体的に本実施の形態における迷光等の入射状況について図５〜図１７を用いて説明する。

図５にホログラム回折素子２０７上のＬ０層記録再生時の他層迷光４０１を示す。図５（ａ）はコリメートレンズ２０３から光検知器２０９にかけての主光および迷光４０１の光路を、図５（ｂ）は迷光４０１のホログラム回折素子２０７上の入射範囲を示す。光束の説明に必要でない光学部品は図示していない。他層迷光４０１は光検知器２０９の後方に焦点を結ぶ光なので、再生光（主光）よりも発散した光となっている。そのためホログラム回折素子２０７上には再生光よりも大きい面積で入射する。

図６にホログラム回折素子２０７を透過した他層迷光４０１のうち、回折作用を受けなかった０次回折光６００の光検知器２０９上での入射範囲を示す。０次回折光６００は発散しているため光検知器上で大きい面積になっている。そのため、迷光４０１の０次回折光６００は受光素子Ａ〜Ｄに入射するが、面積が広がっている分、主光と比較して強度が小さいので、影響は小さくなっている。また、受光素子Ｅ、Ｆの位置が受光素子Ａ〜Ｄに対して、対称軸Ｓ方向（本図では縦方向、以下、図７〜図１４、図１６、図１７といった光検知器２０９の受光面を示す場合「縦方向」と表記する。）において、迷光６００の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ｅ、Ｆには、迷光６００が入射することがなく、微小な信号の影響を受けやすいエラー信号を正確に検出できる。

図７に領域３０１で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０１の光検知器２０９上での入射範囲（実線内）を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０１の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０１は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左上の位置に到達する。図８に領域３０２で回折した他層迷光４０１の１次回折光の光検知器２０９上での回折光６０２の図を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０２の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０２は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右上の位置に到達する。このとき、受光素子Ｅ、Ｆの位置が縦方向において、受光素子Ａ〜Ｄに対し、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ａ〜Ｄには、迷光６０１、６０２が入射することがない。また、領域３０１、３０２は中心より縦方向の上方に位置するので、迷光６０１、６０２は受光素子Ｅ、Ｆよりも上方に入射し、受光素子Ｅ、Ｆにも入射することがない。

なお、上述した「迷光の回折光が光検知器２０９の受光面内に入射する位置が、回折光学素子２０７の同じ光学領域からの主光の回折光の入射位置に対して、迷光の広がりに比例して、当該回折格子面内での位置に対応した部分となる」は、図７の場合で具体的に検討すると、「迷光の回折光６０１の入射位置（実線範囲）が、同じホログラム回折格子２０７を透過した主光の回折光３１１の入射位置（受光素子Ｅ）に対して、迷光が発散した範囲（点線範囲）内において、当該回折格子２０７面内での位置３０１に対応した部分となる」ことを示している。

図９に領域３０６で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０６の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０６の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０６は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左下の位置に到達する。図１０に領域３０７で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０７の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０７の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０７は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右下の位置に到達する。このとき、受光素子Ｈ、Ｇの位置が縦方向において、さらに受光素子Ｅ、Ｆよりも、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離して配置しているので、受光素子Ｈ、Ｇには、迷光６０６、６０７が入射することがない。また、領域３０６、３０７は中心より縦方向の下方に位置するので、迷光６０６、６０７は受光素子Ｅ、Ｆよりも下方に入射し、受光素子Ｅ、Ｆにも入射することがない。

図１１に領域３０３で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０３の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０３の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０３は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左の位置に到達する。図１２に領域３０５で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０５の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０５の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０５は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右の位置に到達する。このとき、受光素子Ｈ、Ｇの位置が縦方向において、受光素子Ｅ、Ｆよりも、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離して配置しているので、受光素子Ｅ、Ｆには、迷光６０３、６０５が入射することがない。

さらに、横方向における領域３０３の光軸中心部からの距離を適宜設定することにより、回折光６０３が受光素子Ｈよりも左側に入射し、横方向における領域３０５の光軸中心部からの距離を適宜設定することにより、回折光６０５が受光素子Ｇよりも右側に入射するようにできた。これにより、ホログラム回折格子２０７面内において縦方向の中央に位置する領域からの他層迷光４０１の回折光であっても、受光素子Ｈ、Ｇへの入射を防止することができる。

図１３に領域３０４で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０４の光検知器２０９の受光面と同じ位置の面内における入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０４の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０４は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような中心の位置に到達する。つまり、ホログラム回折格子２０７面内における中央の領域３０４については、光検知器２０９の受光面において、主光と迷光が同じ位置に入射してしまう。そこで、主光についても１次光を利用しないように受光素子以外の部分に入射するように領域３０４の回折性能を設定したので、迷光６０４が受光素子Ａ〜Ｈに入射することがない。

図１４に領域３０８で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０８の光検知器２０９上での入射範囲を示す。回折光６０８は光検知器上では図のような位置に到達する。これらの領域３０４、３０８では、元々主光の１次光が光検知器２０９の各受光素子Ａ〜Ｈに入射しないように設定しているので、迷光６０４、６０８も各受光素子Ａ〜Ｈに入射することはない。

図１５にホログラム回折素子２０７上のＬ１層記録再生時の他層迷光４０２を示す。図１５（ａ）はコリメートレンズ２０３から光検知器２０９にかけての主光および迷光４０２の光路を、図１５（ｂ）は迷光４０２のホログラム回折素子２０７上の入射範囲を示す。ここでも光束の説明に必要でない光学部品は図示していない。ホログラム回折素子２０７の光軸方向の配置は、ホログラム回折素子２０７の回折格子構造の面が他層迷光４０２の焦点を結ぶ位置Ｐに一致するようになっている。図１６にホログラム回折素子２０７を透過した他層迷光４０２のうち、回折作用を受けなかった０次回折光７００の光検知器上での入射範囲を示す。０次回折光はホログラム回折素子２０７の回折格子構造の面で１度焦点を結びそこから発散しているため、０次回折光７００は光検知器上で大きい面積になっている。

そのため、迷光４０２の０次回折光７００は受光素子Ａ〜Ｄに入射するが、面積が広がっている分、主光と比較して強度が小さいので、影響は小さくなっている。また、受光素子Ｅ、Ｆの位置が受光素子Ａ〜Ｄに対して、縦方向において、迷光７００の投影範囲の半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ｅ、Ｆには、迷光７００が入射することがなく、微小な信号の影響を受けやすいエラー信号を正確に検出できる。なお、領域３０４のうち、迷光４０２が集光する面積部分を遮光部材に置き換えれば、迷光４０２の０次回折光７００の光検知器２０９への入射を防止することもできる。

また、図１７に領域３０４で回折した１次回折光７０１の光検知器２０９の受光面と同じ位置の面内における入射範囲を示す。回折光７０１は光検知器上では図のような位置に到達する。領域３０４では、元々主光の１次光が光検知器２０９の各受光素子Ａ〜Ｈに入射しないように設定しているので、迷光７０１も各受光素子Ａ〜Ｈに入射することはない。

以上のように、本発明の実施の形態１にかかる光ヘッド装置および光ディスク装置によれば、反射光のうち、光軸中心近傍の領域（図３の領域３０４）部分の１次回折光が光検知器２０９の受光面に入射しないようにするとともに、記録再生の対象となる情報記録層Ｌ０からの反射光（主光）の１次回折光を受光する対となる受光素子ＥとＦ、およびＨとＧの配置を、情報記録層Ｌ０より手前側に隣接する情報記録層Ｌ１からの反射光（他層迷光４０１）の一次光の光検知器２０９の受光面内での広がりを考慮し、それぞれの受光素子（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）に入射する主光に対応する他層迷光の一次光が入射しないように配置したので、他層迷光４０１の１次光が受光素子Ａ〜Ｈに入射することがなく、トラッキングエラー信号を乱すことは無い。

また、記録再生の対象を情報記録層Ｌ１としたとき、Ｌ１より奥側に隣接する情報記録層Ｌ０からの反射光（他層迷光４０２）の回折光７０１が集光する位置Ｐにホログラム回折素子２０７における回折格子構造が形成された面の位置を決めているので、光検知器２０９の受光素子Ａ〜Ｈに他層迷光４０２の１次光７０１が入射することがなく他層迷光４０２がトラッキングエラー信号を乱すことは無い。

また、ホログラム回折格子２０７の横方向における領域３０３の光軸中心部からの距離を適宜設定することにより、回折光６０３が受光素子Ｈよりも左側に入射し、横方向における領域３０５の光軸中心部からの距離を適宜設定することにより、回折光６０５が受光素子Ｇよりも右側に入射するようになり、ホログラム回折格子２０７面内において縦方向の中央に位置する領域からの他層迷光４０１の回折光であっても、受光素子Ｈ、Ｇへの入射を防止することができる。

また、ホログラム回折格子２０７面内における中央の領域３０４については、主光についても１次光を利用しないようにしたので、光検知器２０９の受光面において、主光と同じ位置に入射する迷光が受光素子Ａ〜Ｈに入射することがなく、正確な信号を得ることができる。

実施の形態２．
本実施の形態に係る光ディスク装置は実施の形態１と同じものである。光ヘッド装置は実施の形態１と光検知器２０９内の受光素子の配置が異なっており（ＥとＧを隣接させた）、それに合わせて、ホログラム回折素子２０７内の各領域の回折性能を変更しているが、その他の構成は同じである。したがって、符号は実施の形態１と同じものを使用する。

図１８は光ヘッド装置内のホログラム回折光学素子２０７と光検知器２０９の受光面の配置と反射光の光路を示す図である。領域３０１〜領域３０８には回折格子が形成されている。ホログラム回折素子２０７に入射した主光は各領域で回折される。領域３０１〜領域３０８で回折作用を受けた１次回折光はそれぞれ回折光３１１〜回折光３１８である。また、領域３０１〜領域３０７の回折効率は０次回折光：１次回折光＝６．５：１である。領域３０８の回折効率は０次回折光：１次回折光＝０：１である。また回折光の−１次光は０次光に対して１次光と点対称な位置に回折されるが、本光ヘッド装置では−１次光をエラー検出に利用しない。

光検知器２０９は、受光素子として１つの４分割受光素子（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）と、受光素子Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを備えている。ホログラム回折素子２０７を透過した主光のうち、回折作用を受けなかった０次レーザ光は受光素子（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）によって受光される。回折光３１１、回折光３１６は受光素子Ｅによって受光され、回折光３１２、回折光３１７は受光素子Ｆによって受光され、回折光３１３は受光素子Ｈによって受光され、回折光３１５は受光素子Ｇによって受光される。回折光３１４・回折光３１８はどの受光素子にも受光されない方向に到達する。

図１９にホログラム回折素子２０７を透過した他層迷光４０１のうち、回折作用を受けなかった０次回折光６００の光検知器２０９上での入射範囲を示す。０次回折光６００は発散しているため光検知器上で大きい面積になっている。そのため、迷光４０１の０次回折光６００は受光素子Ａ〜Ｄに入射するが、面積が広がっている分、主光と比較して強度が小さいので、影響は小さくなっている。また、受光素子Ｅ、Ｆの位置が受光素子Ａ〜Ｄに対して、縦方向において、迷光６００の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ｅ、Ｆには、迷光６００が入射することがなく、微小な信号の影響を受けやすいエラー信号を正確に検出できる。

図２０に領域３０１で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０１の光検知器２０９上での入射範囲（実線内）を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０１の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０１は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左上の位置に到達する。図２１に領域３０２で回折した他層迷光４０１の１次回折光の光検知器２０９上での回折光６０２の図を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０２の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０２は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右上の位置に到達する。このとき、受光素子Ｅ、Ｆの位置が縦方向において、受光素子Ａ〜Ｄに対し、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ａ〜Ｄには、迷光６０１、６０２が入射することがない。また、領域３０１、３０２は中心より縦方向の上方に位置するので、迷光６０１、６０２は受光素子Ｅ、Ｆよりも上方に入射し、受光素子Ｅ、Ｆにも入射することがない。

図２２に領域３０６で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０６の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０６の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０６は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左下の位置に到達する。図２３に領域３０７で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０７の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０７の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０７は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右下の位置に到達する。このとき、受光素子Ｈ、Ｇの位置が縦方向において、さらに受光素子Ｅ、Ｆよりも、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離して配置しているので、受光素子Ｈ、Ｇには、迷光６０６、６０７が入射することがない。また、領域３０６、３０７は中心より縦方向の下方に位置するので、迷光６０６、６０７は受光素子Ｅ、Ｆよりも下方に入射し、受光素子Ｅ、Ｆにも入射することがない。

図２４に領域３０３で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０３の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０３の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０３は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左の位置に到達する。図２５に領域３０５で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０５の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０５の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０５は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右の位置に到達する。このとき、受光素子Ｈ、Ｇの位置が縦方向において、受光素子Ｅ、Ｆよりも、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離して配置しているので、受光素子Ｅ、Ｆには、迷光６０３、６０５が入射することがない。

図２６に領域３０４で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０４の光検知器２０９の受光面と同じ位置の面内における入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０４の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０４は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような中心の位置に到達する。つまり、ホログラム回折格子２０７面内における中央の領域３０４については、光検知器２０９の受光面において、主光と迷光が同じ位置に入射してしまう。そこで、主光についても１次光を利用しないように受光素子以外の部分に入射するように領域３０４の回折性能を設定したので、迷光６０４が受光素子Ａ〜Ｈに入射することがない。

図２７に領域３０８で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０８の光検知器２０９上での入射範囲を示す。回折光６０８は光検知器上では図のような位置に到達する。これらの領域３０４、３０８では、元々主光の１次光が光検知器２０９の各受光素子Ａ〜Ｈに入射しないように設定しているので、迷光６０４、６０８も各受光素子Ａ〜Ｈに入射することはない。

図２８にＬ１層記録再生時のホログラム回折素子２０７を透過した他層迷光４０２のうち、回折作用を受けなかった０次回折光７００の光検知器上での入射範囲を示す。０次回折光はホログラム回折素子２０７の回折格子構造の面で１度焦点を結びそこから発散しているため、０次回折光７００は光検知器上で大きい面積になっている。

そのため、迷光４０２の０次回折光７００は受光素子Ａ〜Ｄに入射するが、面積が広がっている分、主光と比較して強度が小さいので、影響は小さくなっている。また、受光素子Ｅ、Ｆの位置が受光素子Ａ〜Ｄに対して、縦方向において、迷光７００の投影範囲の半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ｅ、Ｆには、迷光７００が入射することがなく、微小な信号の影響を受けやすいエラー信号を正確に検出できる。また、図２９に領域３０４で回折した１次回折光７０１の光検知器２０９の受光面と同じ位置の面内における入射範囲を示す。回折光７０１は光検知器上では図のような位置に到達する。領域３０４では、元々主光の１次光が光検知器２０９の各受光素子Ａ〜Ｈに入射しないように設定しているので、迷光７０１も各受光素子Ａ〜Ｈに入射することはない。なお、領域３０４のうち、迷光４０２が集光する面積部分を遮光部材に置き換えれば、迷光４０２の０次回折光７００の光検知器２０９への入射を防止することもできる。

以上のように、本発明の実施の形態２にかかる光ヘッド装置および光ディスク装置によれば、反射光のうち、光軸中心近傍の領域（図１８の領域３０４）部分の１次回折光が光検知器２０９の受光面に入射しないようにするとともに、記録再生の対象となる情報記録層Ｌ０からの反射光（主光）の１次回折光を受光する対となる受光素子ＥとＦ、およびＨとＧの配置を、情報記録層Ｌ０より手前側に隣接する情報記録層Ｌ１からの反射光（他層迷光４０１）の一次光の光検知器２０９の受光面内での広がりを考慮し、それぞれの受光素子（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）に入射する主光に対応する他層迷光の一次光が入射しないように配置したので、他層迷光４０１の１次光が受光素子Ａ〜Ｈに入射することがなく、トラッキングエラー信号を乱すことは無い。

なお、本実施の形態２においても実施の形態１と同様に、記録再生の対象を情報記録層Ｌ１としたとき、Ｌ１より奥側に隣接する情報記録層Ｌ０からの反射光（他層迷光４０２）の回折光７０１が集光する位置Ｐにホログラム回折素子２０７における回折格子構造が形成された面の位置を決めているので、光検知器２０９の受光素子Ａ〜Ｈに他層迷光４０２の１次光７０１が入射することがなく他層迷光４０２がトラッキングエラー信号を乱すことは無い。

実施の形態３．
本実施の形態に係る光ディスク装置も実施の形態２と同様に実施の形態１と同じものである。光ヘッド装置は実施の形態１と光検知器２０９内の受光素子の配置が異なっており（ＨとＧを離した）、それに合わせて、ホログラム回折素子２０７内の各領域の回折性能を変更しているが、その他の構成は同じである。したがって、符号は実施の形態１と同じものを使用する。

図３０は光ヘッド装置内のホログラム回折光学素子２０７と光検知器２０９の受光面の配置と反射光の光路を示す図である。領域３０１〜領域３０８には回折格子が形成されている。ホログラム回折素子２０７に入射した主光は各領域で回折される。領域３０１〜領域３０８で回折作用を受けた１次回折光はそれぞれ回折光３１１〜回折光３１８である。また、領域３０１〜領域３０７の回折効率は０次回折光：１次回折光＝６．５：１である。領域３０８の回折効率は０次回折光：１次回折光＝０：１である。また回折光の−１次光は０次光に対して１次光と点対称な位置に回折されるが、本光ヘッド装置では−１次光をエラー検出に利用しない。

図３１にホログラム回折素子２０７を透過した他層迷光４０１のうち、回折作用を受けなかった０次回折光６００の光検知器２０９上での入射範囲を示す。０次回折光６００は発散しているため光検知器上で大きい面積になっている。そのため、迷光４０１の０次回折光６００は受光素子Ａ〜Ｄに入射するが、面積が広がっている分、主光と比較して強度が小さいので、影響は小さくなっている。また、受光素子Ｅ、Ｆの位置が受光素子Ａ〜Ｄに対して、縦方向において、迷光６００の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ｅ、Ｆには、迷光６００が入射することがなく、微小な信号の影響を受けやすいエラー信号を正確に検出できる。

図３２に領域３０１で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０１の光検知器２０９上での入射範囲（実線内）を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０１の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０１は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左上の位置に到達する。図３３に領域３０２で回折した他層迷光４０１の１次回折光の光検知器２０９上での回折光６０２の図を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０２の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０２は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右上の位置に到達する。このとき、受光素子Ｅ、Ｆの位置が縦方向において、受光素子Ａ〜Ｄに対し、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ａ〜Ｄには、迷光６０１、６０２が入射することがない。また、領域３０１、３０２は中心より縦方向の上方に位置するので、迷光６０１、６０２は受光素子Ｅ、Ｆよりも上方に入射し、受光素子Ｅ、Ｆにも入射することがない。

図３４に領域３０６で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０６の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０６の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０６は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左下の位置に到達する。図３５に領域３０７で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０７の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０７の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０７は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右下の位置に到達する。このとき、受光素子Ｈ、Ｇの位置が縦方向において、さらに受光素子Ｅ、Ｆよりも、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離して配置しているので、受光素子Ｈ、Ｇには、迷光６０６、６０７が入射することがない。また、領域３０６、３０７は中心より縦方向の下方に位置するので、迷光６０６、６０７は受光素子Ｅ、Ｆよりも下方に入射し、受光素子Ｅ、Ｆにも入射することがない。

図３６に領域３０３で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０３の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０３の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０３は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左の位置に到達する。図３７に領域３０５で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０５の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０５の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０５は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右の位置に到達する。このとき、受光素子Ｈ、Ｇの位置が縦方向において、受光素子Ｅ、Ｆよりも、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離して配置しているので、受光素子Ｅ、Ｆには、迷光６０３、６０５が入射することがない。

図３８に領域３０４で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０４の光検知器２０９の受光面と同じ位置の面内における入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０４の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０４は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような中心の位置に到達する。つまり、ホログラム回折格子２０７面内における中央の領域３０４については、光検知器２０９の受光面において、主光と迷光が同じ位置に入射してしまう。そこで、主光についても１次光を利用しないように受光素子以外の部分に入射するように領域３０４の回折性能を設定したので、迷光６０４が受光素子Ａ〜Ｈに入射することがない。

図３９に領域３０８で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０８の光検知器２０９上での入射範囲を示す。回折光６０８は光検知器上では図のような位置に到達する。これらの領域３０４、３０８では、元々主光の１次光が光検知器２０９の各受光素子Ａ〜Ｈに入射しないように設定しているので、迷光６０４、６０８も各受光素子Ａ〜Ｈに入射することはない。

図４０にＬ１層記録再生時のホログラム回折素子２０７を透過した他層迷光４０２のうち、回折作用を受けなかった０次回折光７００の光検知器上での入射範囲を示す。０次回折光はホログラム回折素子２０７の回折格子構造の面で１度焦点を結びそこから発散しているため、０次回折光７００は光検知器上で大きい面積になっている。

そのため、迷光４０２の０次回折光７００は受光素子Ａ〜Ｄに入射するが、面積が広がっている分、主光と比較して強度が小さいので、影響は小さくなっている。また、受光素子Ｅ、Ｆの位置が受光素子Ａ〜Ｄに対して、縦方向において、迷光７００の投影範囲の半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ｅ、Ｆには、迷光７００が入射することがなく、微小な信号の影響を受けやすいエラー信号を正確に検出できる。また、図４１に領域３０４で回折した１次回折光７０１の光検知器２０９の受光面と同じ位置の面内における入射範囲を示す。回折光７０１は光検知器上では図のような位置に到達する。領域３０４では、元々主光の１次光が光検知器２０９の各受光素子Ａ〜Ｈに入射しないように設定しているので、迷光７０１も各受光素子Ａ〜Ｈに入射することはない。なお、領域３０４のうち、迷光４０２が集光する面積部分を遮光部材に置き換えれば、迷光４０２の０次回折光７００の光検知器２０９への入射を防止することもできる。

以上のように、本発明の実施の形態３にかかる光ヘッド装置および光ディスク装置によれば、反射光のうち、光軸中心近傍の領域（図３０の領域３０４）部分の１次回折光が光検知器２０９の受光面に入射しないようにするとともに、記録再生の対象となる情報記録層Ｌ０からの反射光（主光）の１次回折光を受光する対となる受光素子ＥとＦ、およびＨとＧの配置を、情報記録層Ｌ０より手前側に隣接する情報記録層Ｌ１からの反射光（他層迷光４０１）の一次光の光検知器２０９の受光面内での広がりを考慮し、それぞれの受光素子（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）に入射する主光に対応する他層迷光の一次光が入射しないように配置したので、他層迷光４０１の１次光が受光素子Ａ〜Ｈに入射することがなく、トラッキングエラー信号を乱すことは無い。

なお、本実施の形態３においても実施の形態１と同様に、記録再生の対象を情報記録層Ｌ１としたとき、Ｌ１より奥側に隣接する情報記録層Ｌ０からの反射光（他層迷光４０２）の回折光７０１が集光する位置Ｐにホログラム回折素子２０７における回折格子構造が形成された面の位置を決めているので、光検知器２０９の受光素子Ａ〜Ｈに他層迷光４０２の１次光７０１が入射することがなく他層迷光４０２がトラッキングエラー信号を乱すことは無い。

実施の形態４．
本実施の形態に係る光ディスク装置も実施の形態２、３と同様に実施の形態１と同じものである。光ヘッド装置は実施の形態１と光検知器２０９内の受光素子の配置が異なっており（ＥとＦとを隣接させると共に、ＨとＧとの位置を逆転させた）、それに合わせて、ホログラム回折素子２０７内の各領域の回折性能を変更しているが、その他の構成は同じである。したがって、符号は実施の形態１と同じものを使用する。

図４２は光ヘッド装置内のホログラム回折光学素子２０７と光検知器２０９の受光面の配置と反射光の光路を示す図である。領域３０１〜領域３０８には回折格子が形成されている。ホログラム回折素子２０７に入射した主光は各領域で回折される。領域３０１〜領域３０８で回折作用を受けた１次回折光はそれぞれ回折光３１１〜回折光３１８である。また、領域３０１〜領域３０７の回折効率は０次回折光：１次回折光＝６．５：１である。領域３０８の回折効率は０次回折光：１次回折光＝０：１である。また回折光の−１次光は０次光に対して１次光と点対称な位置に回折されるが、本光ヘッド装置では−１次光をエラー検出に利用しない。

図４３にホログラム回折素子２０７を透過した他層迷光４０１のうち、回折作用を受けなかった０次回折光６００の光検知器２０９上での入射範囲を示す。０次回折光６００は発散しているため光検知器上で大きい面積になっている。そのため、迷光４０１の０次回折光６００は受光素子Ａ〜Ｄに入射するが、面積が広がっている分、主光と比較して強度が小さいので、影響は小さくなっている。また、受光素子Ｅ、Ｆの位置が受光素子Ａ〜Ｄに対して、縦方向において、迷光６００の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ｈ、Ｇには、迷光６００が入射することがなく、微小な信号の影響を受けやすいエラー信号を正確に検出できる。

図４４に領域３０３で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０３の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０３の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０３は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左の位置に到達する。図４５に領域３０５で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０５の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０５の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０５は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右の位置に到達する。このとき、受光素子Ｈ、Ｇの位置が縦方向において、受光素子Ａ〜Ｄよりも、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離して配置しているので、受光素子Ａ〜Ｄには、迷光６０３、６０５が入射することがない。このとき、受光素子Ｅ、Ｆの位置が縦方向において、さらに受光素子Ｈ、Ｇよりも、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離して配置しているので、受光素子Ｅ、Ｆには、迷光６０３、６０５が入射することがない。

図４６に領域３０１で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０１の光検知器２０９上での入射範囲（実線内）を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０１の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０１は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左上の位置に到達する。図４７に領域３０２で回折した他層迷光４０１の１次回折光の光検知器２０９上での回折光６０２の図を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０２の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０２は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右上の位置に到達する。このとき、受光素子Ｅ、Ｆの位置が縦方向において、受光素子Ｈ、Ｇに対し、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ｈ、Ｇには、迷光６０１、６０２が入射することがない。また、領域３０１、３０２は中心より縦方向の上方に位置するので、迷光６０１、６０２は受光素子Ｅ、Ｆよりも上方に入射し、受光素子Ｅ、Ｆにも入射することがない。

図４８に領域３０６で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０６の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０６の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０６は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左下の位置に到達する。図４９に領域３０７で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０７の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０７の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０７は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右下の位置に到達する。迷光６０６、６０７は受光素子Ｅ、Ｆよりもさらに縦方向の下側に入射するので、どの受光素子にも迷光６０６、６０７が入射することがない。

図５０に領域３０４で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０４の光検知器２０９の受光面と同じ位置の面内における入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０４の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０４は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような中心の位置に到達する。つまり、ホログラム回折格子２０７面内における中央の領域３０４については、光検知器２０９の受光面において、主光と迷光が同じ位置に入射してしまう。そこで、主光についても１次光を利用しないように受光素子以外の部分に入射するように領域３０４の回折性能を設定したので、迷光６０４が受光素子Ａ〜Ｈに入射することがない。

図５１に領域３０８で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０８の光検知器２０９上での入射範囲を示す。回折光６０８は光検知器上では図のような位置に到達する。これらの領域３０４、３０８では、元々主光の１次光が光検知器２０９の各受光素子Ａ〜Ｈに入射しないように設定しているので、迷光６０４、６０８も各受光素子Ａ〜Ｈに入射することはない。

図５２にＬ１層記録再生時のホログラム回折素子２０７を透過した他層迷光４０２のうち、回折作用を受けなかった０次回折光７００の光検知器上での入射範囲を示す。０次回折光はホログラム回折素子２０７の回折格子構造の面で１度焦点を結びそこから発散しているため、０次回折光７００は光検知器上で大きい面積になっている。

そのため、迷光４０２の０次回折光７００は受光素子Ａ〜Ｄに入射するが、面積が広がっている分、主光と比較して強度が小さいので、影響は小さくなっている。また、受光素子Ｅ、Ｆの位置が受光素子Ａ〜Ｄに対して、縦方向において、迷光７００の投影範囲の半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ｈ、Ｇには、迷光７００が入射することがなく、微小な信号の影響を受けやすいエラー信号を正確に検出できる。また、図５３に領域３０４で回折した１次回折光７０１の光検知器２０９の受光面と同じ位置の面内における入射範囲を示す。回折光７０１は光検知器上では図のような位置に到達する。領域３０４では、元々主光の１次光が光検知器２０９の各受光素子Ａ〜Ｈに入射しないように設定しているので、迷光７０１も各受光素子Ａ〜Ｈに入射することはない。なお、領域３０４のうち、迷光４０２が集光する面積部分を遮光部材に置き換えれば、迷光４０２の０次回折光７００の光検知器２０９への入射を防止することもできる。

以上のように、本発明の実施の形態４にかかる光ヘッド装置および光ディスク装置によれば、反射光のうち、光軸中心近傍の領域（図４２の領域３０４）部分の１次回折光が光検知器２０９の受光面に入射しないようにするとともに、記録再生の対象となる情報記録層Ｌ０からの反射光（主光）の１次回折光を受光する対となる受光素子ＥとＦ、およびＨとＧの配置を、情報記録層Ｌ０より手前側に隣接する情報記録層Ｌ１からの反射光（他層迷光４０１）の一次光の光検知器２０９の受光面内での広がりを考慮し、それぞれの受光素子（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）に入射する主光に対応する他層迷光の一次光が入射しないように配置したので、他層迷光４０１の１次光が受光素子Ａ〜Ｈに入射することがなく、トラッキングエラー信号を乱すことは無い。

なお、本実施の形態４においても上記各実施の形態と同様に、記録再生の対象を情報記録層Ｌ１としたとき、Ｌ１より奥側に隣接する情報記録層Ｌ０からの反射光（他層迷光４０２）の回折光７０１が集光する位置Ｐにホログラム回折素子２０７における回折格子構造が形成された面の位置を決めているので、光検知器２０９の受光素子Ａ〜Ｈに他層迷光４０２の１次光７０１が入射することがなく他層迷光４０２がトラッキングエラー信号を乱すことは無い。

実施の形態５．
本実施の形態に係る光ディスク装置も実施の形態２〜４と同様に実施の形態１と同じものである。光ヘッド装置は実施の形態１と光検知器２０９内の受光素子の配置が異なっている。本実施の形態では、ＥとＦの受光素子の対とＨとＧの受光素子の対とを縦方向で同じ位置に配置するとともに、横方向において所定の間隔をあけてそれぞれ対称に配置するようにした。そして、その配置に合わせてホログラム回折素子２０７内の各領域の回折性能を変更しているが、その他の構成は同じである。したがって、符号は実施の形態１と同じものを使用する。

図５４は光ヘッド装置内のホログラム回折光学素子２０７と光検知器２０９の受光面の配置と反射光の光路を示す図である。領域３０１〜領域３０８には回折格子が形成されている。ホログラム回折素子２０７に入射した主光は各領域で回折される。領域３０１〜領域３０８で回折作用を受けた１次回折光はそれぞれ回折光３１１〜回折光３１８である。また、領域３０１〜領域３０７の回折効率は０次回折光：１次回折光＝６．５：１である。領域３０８の回折効率は０次回折光：１次回折光＝０：１である。また回折光の−１次光は０次光に対して１次光と点対称な位置に回折されるが、本光ヘッド装置では−１次光をエラー検出に利用しない。

図５５にホログラム回折素子２０７を透過した他層迷光４０１のうち、回折作用を受けなかった０次回折光６００の光検知器２０９上での入射範囲を示す。０次回折光６００は発散しているため光検知器上で大きい面積になっている。そのため、迷光４０１の０次回折光６００は受光素子Ａ〜Ｄに入射するが、面積が広がっている分、主光と比較して強度が小さいので、影響は小さくなっている。また、受光素子Ｅ・Ｆ対、およびＨ・Ｇ対の位置が受光素子Ａ〜Ｄに対して、縦方向において、迷光６００の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈには、迷光６００が入射することがなく、微小な信号の影響を受けやすいエラー信号を正確に検出できる。

図５６に領域３０１で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０１の光検知器２０９上での入射範囲（実線内）を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０１の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０１は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左上の位置に到達する。図５７に領域３０２で回折した他層迷光４０１の１次回折光の光検知器２０９上での回折光６０２の図を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０２の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０２は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右上の位置に到達する。このとき、受光素子Ｅ、Ｆの位置が縦方向において、受光素子Ａ〜Ｄに対し、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ａ〜Ｄには、迷光６０１、６０２が入射することがない。また、領域３０１、３０２は中心より縦方向の上方に位置するので、迷光６０１、６０２は受光素子Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈよりも上方に入射し、受光素子Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈにも入射することがない。

図５８に領域３０６で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０６の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０６の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０６は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左下の位置に到達する。図５９に領域３０７で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０７の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０７の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０７は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右下の位置に到達する。このとき、領域３０６、３０７は中心より縦方向の下方に位置するので、迷光６０６、６０７は受光素子Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈよりも下方に入射し、受光素子Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈにも入射することがない。

図６０に領域３０３で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０３の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０３の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０３は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような左の位置に到達する。図６１に領域３０５で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０５の光検知器２０９上での入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０５の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０５は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような右の位置に到達する。このとき、受光素子Ｈ、Ｇの位置が縦方向において、受光素子Ａ〜Ｄよりも、点線で示した他層迷光４０１の投影範囲のほぼ半分に相当する距離を離して配置しているので、受光素子Ａ〜Ｄには、迷光６０３、６０５が入射することがない。

さらに、受光素子ＨとＧの対を横方向において受光素子ＥとＧの対の外側に配置し、横方向における領域３０３の光軸中心部からの距離を適宜設定することにより、回折光６０３が受光素子Ｈよりも左側に入射し、横方向における領域３０５の光軸中心部からの距離を適宜設定することにより、回折光６０５が受光素子Ｇよりも右側に入射するようにできた。これにより、ホログラム回折格子２０７面内において縦方向の中央に位置する領域からの他層迷光４０１の回折光であっても、受光素子Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈへの入射を防止することができる。

図６２に領域３０４で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０４の光検知器２０９の受光面と同じ位置の面内における入射範囲を示す。点線はホログラム回折素子２０７の領域３０１〜３０７の全てに領域３０４の回折格子が形成されているとした場合の他層迷光４０１の１次回折光を表している。回折光６０４は他層迷光４０１の一部であるため光検知器２０９上では図のような中心の位置に到達する。つまり、ホログラム回折格子２０７面内における中央の領域３０４については、光検知器２０９の受光面において、主光と迷光が同じ位置に入射してしまう。そこで、主光についても１次光を利用しないように受光素子以外の部分に入射するように領域３０４の回折性能を設定したので、迷光６０４が受光素子Ａ〜Ｈに入射することがない。

図６３に領域３０８で回折した他層迷光４０１の１次回折光６０８の光検知器２０９上での入射範囲を示す。回折光６０８は光検知器上では図のような位置に到達する。これらの領域３０４、３０８では、元々主光の１次光が光検知器２０９の各受光素子Ａ〜Ｈに入射しないように設定しているので、迷光６０４、６０８も各受光素子Ａ〜Ｈに入射することはない。

図６４にＬ１層記録再生時のホログラム回折素子２０７を透過した他層迷光４０２のうち、回折作用を受けなかった０次回折光７００の光検知器上での入射範囲を示す。０次回折光はホログラム回折素子２０７の回折格子構造の面で１度焦点を結びそこから発散しているため、０次回折光７００は光検知器上で大きい面積になっている。

そのため、迷光４０２の０次回折光７００は受光素子Ａ〜Ｄに入射するが、面積が広がっている分、主光と比較して強度が小さいので、影響は小さくなっている。また、受光素子Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの位置が受光素子Ａ〜Ｄに対して、縦方向において、迷光７００の投影範囲の半分に相当する距離を離しているので、受光素子Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈには、迷光７００が入射することがなく、微小な信号の影響を受けやすいエラー信号を正確に検出できる。また、図６５に領域３０４で回折した１次回折光７０１の光検知器２０９の受光面と同じ位置の面内における入射範囲を示す。回折光７０１は光検知器上では図のような位置に到達する。領域３０４では、元々主光の１次光が光検知器２０９の各受光素子Ａ〜Ｈに入射しないように設定しているので、迷光７０１も各受光素子Ａ〜Ｈに入射することはない。なお、領域３０４のうち、迷光４０２が集光する面積部分を遮光部材に置き換えれば、迷光４０２の０次回折光７００の光検知器２０９への入射を防止することもできる。

以上のように、本発明の実施の形態５にかかる光ヘッド装置および光ディスク装置によれば、反射光のうち、光軸中心近傍の領域（図５４の領域３０４）部分の１次回折光が光検知器２０９の受光面に入射しないようにするとともに、記録再生の対象となる情報記録層Ｌ０からの反射光（主光）の１次回折光を受光する対となる受光素子ＥとＦ、およびＨとＧの配置を、情報記録層Ｌ０より手前側に隣接する情報記録層Ｌ１からの反射光（他層迷光４０１）の一次光の光検知器２０９の受光面内での広がりを考慮し、それぞれの受光素子（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）に入射する主光に対応する他層迷光の一次光が入射しないように配置したので、他層迷光４０１の１次光が受光素子Ａ〜Ｈに入射することがなく、トラッキングエラー信号を乱すことは無い。

なお、本実施の形態５においても上記各実施の形態と同様に、記録再生の対象を情報記録層Ｌ１としたとき、Ｌ１より奥側に隣接する情報記録層Ｌ０からの反射光（他層迷光４０２）の回折光７０１が集光する位置Ｐにホログラム回折素子２０７における回折格子構造が形成された面の位置を決めているので、光検知器２０９の受光素子Ａ〜Ｈに他層迷光４０２の１次光７０１が入射することがなく他層迷光４０２がトラッキングエラー信号を乱すことは無い。

また、上記各実施の形態では主光の０次光が入射する受光素子Ａ〜Ｄに対し、回折光が入射する受光素子Ｅ〜Ｈを縦方向において所定距離を離して配置する例を上げているが、例えば、Ｈ、Ｅ、（Ａ〜Ｄ）、Ｆ、Ｇのように横方向に並ぶようにして配置することも可能である。この場合、Ｅ、Ｆに入射する主光の回折光（３１１、３１２、３１６、３１７）に対応する他層迷光の回折光（６０１、６０２、６０６、６０７）は、各受光素子が並ぶ位置に対して縦方向で離れた位置に入射するので、各受光素子に入射することはない。また、Ｈ、Ｇに入射する主光の回折光（３１３、３１５）に対応する他層迷光の回折光（６０３、６０６）は、各受光素子が並ぶ位置に対して横方向で外側に離れた位置に入射するので、各受光素子に入射することはない。

以上、本発明の各実施の形態にかかる光ヘッド装置および光ディスク装置によれば、レーザ光を出射する光源２０１と、光ディスク１０１にレーザ光を集光する対物レンズ２０５と、光ディスク１０１に集光させたレーザ光の反射光を受光する光検知器２０９と、対物レンズ２０５と光検知器２０９との間に配置され、光ディスク１０１の情報記録層Ｌ１またはＬ２のうち、記録再生の対象となる情報記録層からの反射光の回折光を光検知器２０９の受光面に配置された受光素子Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈに入射させる回折素子２０７と、を備え、回折素子２０７は反射光の光軸に垂直な面内において複数の光学領域３０１〜３０８に分割され、複数の光学領域のうち、光軸の中心部分を含まない光学領域（３０１〜３０３、３０５〜３０７）からの回折光を所定の受光素子Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈに入射させ、受光素子Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈは、記録再生の対象となる情報記録層に隣接する情報記録層からの反射光の回折光（他層迷光）が入射しないように配置するようにしたので、他層迷光の入射を抑制して正確な信号を得ることができるようになる。そのため、情報トラックへの追従が正確にできるようになる。

とくに、光検知器２０７における複数の受光素子Ａ〜Ｈのうち、受光素子Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈは、当該受光素子に回折光を入射させる光学領域（Ｅには３０１と３０６、Ｆには３０２と３０７、Ｈには３０３、Ｇには３０５）の光軸の中心に対する距離と方向（位置）に応じて、当該受光素子および他の受光素子に記録再生の対象となる情報記録層Ｌ０よりも手前方向に隣接する情報記録層Ｌ１からの反射光の回折光が入射しないように、その大きさと配置を設定したので、他層迷光の入射を抑制して正確な信号を得ることができるようになる。そのため、情報トラックへの追従が正確にできるようになる。

また、回折素子２０７は、光軸の中心部分を含む領域については、記録再生の対象となる情報記録層Ｌ１よりも奥方向に隣接する情報記録層Ｌ０からの反射光が集光する位置Ｐに回折格子構造が形成されるようにしたので、主光の損失を抑えてＬ０からの迷光を効率的に除去することができる。

また、上記各実施の形態においては、差分により、エラー信号を得るため、対となる受光素子を有する場合についての受光素子の配置について説明したが、本発明の技術思想は差分によらず、例えば単独で回折光を受光して信号を検知する受光素子の大きさや配置に対しても適用できる。

さらに、本発明は情報記録層が２層の光ディスクに限らず、情報記録層を３層以上有する光ディスクにも適用できる。記録・再生の対象となる情報記録層から近い記録層からの迷光ほど、強度が高く、影響が大きいので、本発明の技術思想を適用すれば、少なくとも記録再生の対象となる情報記録層に隣接する情報記録層からの反射光を防止することができるので、実質的に他層迷光の影響を抑制することができる。

また、エラー信号に用いる回折光は、１次光に限られる必要はなく、−１次光や２次光を使用する場合でもよい。

１０１光ディスク、１０２スピンドルモータ、１０３光ヘッド装置、１０４移動手段、１０５マトリクス回路、１０６信号再生回路、１０７サーボ回路、１０８スピンドル制御回路、１０９レーザ制御回路、１１０スレッド制御回路、１１１コントローラ、２０１半導体レーザ、２０２偏光ビームスプリッタ、２０３コリメータレンズ、２０４１／４波長板、２０５対物レンズ、２０６対物レンズアクチュエータ、２０７ホログラム回折素子、２０８シリンドリカルレンズ、２０９光検知器、３０１〜３０８領域、３１１〜３１８回折光（主光）、４０１〜４０２他層迷光、６００〜６０８回折光（他層迷光）、７００〜７０１回折光（他層迷光）

Claims

レーザ光を出射する光源と、
光ディスクに前記レーザ光を集光する対物レンズと、
前記光ディスクに集光させたレーザ光の反射光を受光する複数の受光素子を有する光検知器と、
前記対物レンズと前記光検知器との間に配置され、前記光ディスクの情報記録層のうち、記録再生の対象となる情報記録層からの反射光の回折光を前記複数の受光素子に入射させる回折素子と、
を備え、
前記回折素子は、前記反射光の光軸に垂直な面内において、前記反射光の回折光を回折させて前記複数の受光素子にそれぞれ入射させる複数の光学領域に分割されており、
当該複数の光学領域は、前記光軸上に配置された第１の光学領域と該第１の光学領域以外の第２の光学領域とを含み、
前記複数の受光素子は、前記第１の光学領域からの回折光を受光する第１の受光素子と前記第２の光学領域からの回折光を受光する第２の受光素子とを含み、
前記第２の受光素子は、
互いの差分信号を取るために前記光検知器の受光面内で対称軸を有するように配置された第１の対をなす受光素子と、
互いの差分信号を取るために前記光検知器の受光面内で前記対称軸を有するように配置された第２の対をなす受光素子とを含み、
前記第１の対をなす受光素子は、前記光検知器の受光面内で前記対称軸に垂直な方向において前記対称軸を中心とした互いに対称な位置に配置され、
前記第２の対をなす受光素子は、前記光検知器の受光面内で前記対称軸に垂直な方向において前記対称軸を中心とした互いに対称な位置に配置され、
前記第１の対及び前記第２の対は、前記第１の受光素子に対して、前記対称軸の方向において、前記複数の情報記録層のうち前記記録再生の対象となる情報記録層よりも手前側に隣接する情報記録層からの反射光の０次光が前記受光面内に入射する入射領域の半分に相当する距離だけ離れて配置され、且つ、前記対称軸に垂直な軸上に配置されており、
前記第１の光学領域は、前記光ディスクの情報記録層のうち前記記録再生の対象となる情報記録層よりも奥側に隣接する情報記録層からの反射光が集光する位置に形成された回折格子構造を有する
ことを特徴とする光ヘッド装置。
光ディスクを装着するターンテーブルと、
前記ターンテーブルに装着され、回転駆動される光ディスクの情報記録層への情報の記録または前記情報記録層に記録された情報の再生のためのレーザ光の集光および反射光の検知を行う請求項１に記載の光ヘッド装置と、
前記反射光に基づいて前記情報記録層にレーザ光を追従させるよう、前記光ヘッド装置を制御する制御部と、
を備えてなる光ディスク装置。