JP5793638B2 - 光ヘッド装置、光情報装置及び情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば光ディスクなどの光情報媒体に対して情報を記録、再生又は消去する光ヘッド装置、当該光ヘッド装置を備える光情報装置、及び当該光情報装置を備える情報処理装置に関するものである。

高密度及び大容量の記憶媒体として、ピット状パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ技術は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイルと用途を拡張しつつ、実用化されてきている。回折限界の微小スポットを形成する集光機能、光学系の焦点制御（フォーカスサーボ）機能、トラッキング制御機能、及びピット信号（情報信号）検出機能に大別される機能が、高い信頼性の元に首尾よく遂行されることが望まれる。

近年、光学系設計技術の進歩と、光源である半導体レーザの短波長化とにより、従来以上の高密度の記憶容量を持つ光ディスクの開発が進んでいる。高密度化のアプローチとしては、光ディスク上へ光ビームを微小に絞る集光光学系の光ディスク側開口数（ＮＡ）を大きくする方法がある。その際、問題となるのが光軸の傾き（いわゆるチルト）による収差の発生量の増大である。ＮＡを大きくすると、チルトに対して発生する収差量が大きくなる。これを防ぐためには、光ディスクの基板の厚み（基材厚）を薄くすれば良い。

光ディスクの第１世代といえるコンパクトディスク（ＣＤ）では、波長λ３を有する赤外光（波長λ３は７８０ｎｍ〜８２０ｎｍ）と、ＮＡが０．４５の対物レンズとが使用され、光ディスクの基材厚は１．２ｍｍである。第２世代のＤＶＤでは、波長λ２を有する赤色光（波長λ２は６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ、標準波長６５０ｎｍ）と、ＮＡが０．６の対物レンズとが使用され、光ディスクの基材厚は０．６ｍｍである。そしてさらに、第３世代の光ディスクでは、波長λ１を有する青色光（波長λ１は３９０ｎｍ〜４１５ｎｍ、標準波長４０５ｎｍ）と、ＮＡが０．８５の対物レンズとが使用され、光ディスクの基材厚は０．１ｍｍである。なお、本明細書中では、基板の厚み（基材厚）とは、光ディスク（または光情報媒体）の光ビームの入射する面から、情報が記録されている記録層までの厚みを指す。このように、高密度光ディスクの基板の厚みは、従来の光ディスクと比して薄くされている。

光ディスクの記憶容量を増やすためのもう一つの方法としては、記録層数を増やすことが行われる。記録層と記録層との間には、情報の漏れ込みが起こらないように中間層を設ける必要がある。しかしながら、光ディスク表面から記録層までの厚みが想定値から変わった場合に発生する球面収差は開口数のほぼ４乗に比例する。そのため、開口数を高くした場合、中間層を厚く設計することは望ましくない。そして、中間層を薄く設計した結果、記録層間の情報の漏れ込み（クロストーク）、及び各記録層からの反射光の干渉が課題となる。この課題に対する対応策の一つが、特許文献１に開示されている。特許文献１を従来例として図２０を用いて簡単に説明する。

図２０は、従来例の光学ヘッドの概略構成を示す図であり、図２１は、従来例の光ディスクの概略構成を示す図であり、図２２は、従来例の検出ホログラムの概略構成を示す図である。

光学ヘッド５００は、青紫レーザ光を出射する光源５０１、ビームスプリッタ５０２、コリメートレンズ５０３、対物レンズ５０４、検出ホログラム５０５、検出レンズ５０６、及びレーザ光を受光する受光素子５０７を備えている。また、光ディスク５０８は、３つの情報記録層を備える。光学ヘッド５００は、青紫レーザ光を異なる２種類の基材厚に通して情報を記録又は再生するだけでなく、複数の情報記録層を持つ光ディスク５０８に対して、情報を記録または再生する。

図２０を用いて、光ディスク５０８に対して、情報を記録または再生する光学ヘッド５００の動作について説明する。光源５０１から出射された青紫レーザ光は、ビームスプリッタ５０２を透過し、コリメートレンズ５０３で略平行光に変換され、対物レンズ５０４に入射する。そして、対物レンズ５０４に入射した青紫レーザ光は、保護基板を介して光ディスク５０８のいずれかの情報記録層に光スポットとして収束される。

光ディスク５０８の情報記録層で反射した復路の青紫レーザ光は、往路と同じ光路をたどり、対物レンズ５０４及びコリメートレンズ５０３を透過する。そして、コリメートレンズ５０３を透過した青紫レーザ光は、ビームスプリッタ５０２で反射された後、検出ホログラム５０５でサーボ信号検出のために分割され、検出レンズ５０６で所定の非点収差を与えられた上で、受光素子５０７に導かれる。その結果、情報信号及びサーボ信号が生成される。

光ディスク５０８のフォーカス誤差信号は、検出レンズ５０６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５０７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、光ディスク５０８のトラッキング誤差信号は、検出ホログラム５０５によって生成された０次回折光と＋１次回折光とを用いて生成される。対物レンズ５０４の開口数（ＮＡ）は０．８５である。対物レンズ５０４は、保護層の厚さが約０．１ｍｍである光ディスク５０８に設けられたいずれかの情報記録層上に、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。

光ディスク５０８は、図２１に示すように、保護層の厚さがそれぞれ異なる第１〜第３の情報記録層５１１，５１２，５１３を備えている。従って、例えば第２の情報記録層５１２に集光スポットを形成し、第２の情報記録層５１２に情報を記録または再生する際に、第１の情報記録層５１１および第３の情報記録層５１３でもレーザ光が反射される。これらのレーザ光は、第２の情報記録層５１２で反射されたレーザ光（信号光）と同様に、対物レンズ５０４及びコリメートレンズ５０３を透過し、ビームスプリッタ５０２で反射される。そして、ビームスプリッタ５０２を反射したレーザ光は、検出ホログラム５０５及び検出レンズ５０６を透過し、受光素子５０７に導かれる。これら集光スポットが形成される第２の情報記録層５１２以外の第１及び第３の情報記録層５１１，５１３で反射されて受光素子５０７に入射するレーザ光は、いわゆる迷光と呼ばれる。

検出ホログラム５０５は、図２２に示すような遮光領域５０５ｘを備えている。遮光領域５０５ｘは直径Ｄ２の円形状の領域である。遮光領域５０５ｘは、例えばアルミニウム等の金属膜を蒸着して形成される。遮光領域５０５ｘの透過率はほぼゼロである。

図２３は、従来例の光学ヘッド５００を用いて光ディスク５０８の第２の情報記録層５１２に対して情報を記録又は再生する際の、レーザ光が入射する面に近い側に位置する第１の情報記録層５１１で反射される反射光の光路を模式的に示す図である。第１の情報記録層５１１で反射したレーザ光は、検出ホログラム５０５に形成された遮光領域５０５ｘによって、その中央部分の光が遮光され、検出レンズ５０６を透過して受光素子５０７に導かれる。第１の情報記録層５１１で反射されたレーザ光は、遮光領域５０５ｘ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５０７上の受光部には侵入しない。

図２４は、従来例の光学ヘッド５００を用いて光ディスク５０８の第２の情報記録層５１２に対して情報を記録又は再生する際に、レーザ光が入射する面から遠い側に位置する第３の情報記録層５１３で反射される反射光の光路を模式的に示す図である。第３の情報記録層５１３で反射したレーザ光も、遮光領域５０５ｘ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５０７上の受光部には侵入しない。

以上のように、第１の情報記録層５１１および第３の情報記録層５１３で反射されたレーザ光（他層反射光）は、遮光領域５０５ｘにより、受光素子５０７上の受光部に侵入しない。そのため、第１の情報記録層５１１および第３の情報記録層５１３で反射されたレーザ光は、情報の記録または再生の対象となる第２の情報記録層５１２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、第２の情報記録層５１２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。

従来例では、超高密度光ディスクをさらに多層化する場合に、情報記録層間の情報の漏れ込み（クロストーク）、及び各情報記録層からの反射光の干渉を回避する手段として、光軸を含む遮光領域を開示している。しかし、第１の情報記録層５１１および第３の情報記録層５１３で反射されたレーザ光が、受光部に侵入しないようにするためには、遮光領域の面積を大きくするか、信号検出光学系の倍率を高くしなければならない。

しかし、遮光領域の面積を大きくするほど、情報信号を得るための信号光を遮る範囲も大きくなり、信号光の光量が低下してしまう。また、前述の信号検出光学系の倍率とは、光ディスク側に対物レンズによってレーザ光を集光する焦点距離ｆ０に対する、受光素子（あるいは光検出器）側へレーザ光を集光する焦点距離ｆｄの比、つまりｆｄ／ｆ０である。この比ｆｄ／ｆ０を大きくするためには焦点距離ｆｄを長くすればよいが、焦点距離ｆｄを長くした場合、装置が大型化するという課題が生じる。

また、焦点距離ｆ０を短くしても比ｆｄ／ｆ０を拡大できるが、対物レンズの有効径も小さくなる。ここで、対物レンズは、光ディスクの偏心に対して追従するように、光軸に垂直な方向に移動させる必要がある。しかし、対物レンズの有効径が小さくなると、受光素子上における対物レンズの有効径の写像の移動量が拡大し、制御信号の劣化を招くという課題が生じる。いずれにしろ、比ｆｄ／ｆ０を大きくすることは、好ましくない。

図２５は、従来の光学ヘッドの受光部上に形成される光スポットの様子を模式的に示す図である。上記課題の緩和策として、図２５に示すように、他の情報記録層からの反射光である他層光３２０が受光部３０９ａ〜３０９ｄに進入しないようにするのではなく、他層光３２０は受光部３０９ａ〜３０９ｄに入射するが、信号光３２１と重ならないように他層光３２０を遮光する方法が考えられる。そうすれば、他の情報記録層からの反射光が受光領域に進入しないという条件を満たす光学ヘッドよりも、信号検出光学系の倍率ｆｄ／ｆ０を低くすることができる。なお、情報を再生又は記録するために光スポットが集光している情報記録層とは異なる情報記録層からの反射光を“他層光”と呼ぶ。

しかし、この緩和策では別の課題がある。図２６は、３つの情報記録層を有する光ディスクにおいて、第３の情報記録層にレーザ光が集光している場合の各情報記録層からの反射光の様子を示す図である。図２７は、図２６に示す第３の情報記録層にレーザ光が集光している場合の受光部上に形成される第２及び第３の情報記録層からの反射光の光スポットの様子を模式的に示す図である。図２８は、図２６に示す第３の情報記録層にレーザ光が集光している場合の受光部上に形成される第１及び第３の情報記録層からの反射光の光スポットの様子を模式的に示す図である。

例えば、図２６において、第３の情報記録層５１３にレーザ光が集光している場合、第２の情報記録層５１２及び第１の情報記録層５１１からも反射光が発生する。図２７に示すように、第２の情報記録層５１２において反射した他層光４２０は、光軸付近の光が遮光されることにより、第３の情報記録層５１３において反射した信号光４２１と重ならない。これは、図２５に示す、他の情報記録層からの他層光３２０と同様である。

さらに、図２８に示すように、第１の情報記録層５１１において反射した他層光５２０は、第３の情報記録層５１３と第１の情報記録層５１１との距離が、第３の情報記録層５１３と第２の情報記録層５１２との距離よりも離れているため、受光素子の受光面においてより大きく広がる。そのため、第１の情報記録層５１１において反射した他層光５２０は、第３の情報記録層５１３において反射した信号光４２１とは重ならない。しかし、第２の情報記録層５１２において反射した他層光４２０と、第１の情報記録層５１１において反射した他層光５２０とが重なり、干渉するという新たな課題が残る可能性がある。この様子を、図２９を用いて説明する。

図２９は、図２６に示す第３の情報記録層にレーザ光が集光している場合の受光部上に形成される第１〜第３の情報記録層からの反射光の光スポットの様子を模式的に示す図である。

先に説明したように、信号光４２１と他層光４２０，５２０とは、光軸付近に遮光領域が設けられることによって、互いの干渉を低減することが出来る。そして、第２の情報記録層５１２において反射した他層光４２０のみが存在する領域４３０（水平のハッチング部分）は、他層光５２０が存在しないため、他層光５２０と他層光４２０との干渉は起こらない。課題となり得るのは領域４３０よりも外側の領域（左下がりのハッチング部分）である。領域４３０よりも外側の領域では、第２の情報記録層５１２において反射した他層光４２０と、第１の情報記録層５１１において反射した他層光５２０とが重なるため、干渉が起こる。他層光４２０と他層光５２０とが、受光部３０９ａ，３０９ｂ，３０９ｃ，３０９ｄ上で重なると、第１の情報記録層５１１と第２の情報記録層５１２との間隔の変化などによって干渉の様子が変動したときに、信号光４２１が干渉の影響を受けて劣化し、受光部から出力される信号のＳ／Ｎ比が低下する場合がある。

この課題は、光学ヘッドが情報を再生又は記録しようとする光情報媒体が、３層以上の情報記録層を有する場合に発生する可能性のある課題であるが、レーザ光が集光している情報記録層に対して、レーザ光が入射する面に近い側、又はレーザ光が入射する面から遠い側の少なくとも一方に２層以上の情報記録層が存在する場合に特に注意することが望ましい。

第３の情報記録層５１３にレーザ光が集光されており、第２の情報記録層５１２と第１の情報記録層５１１とから他層光が発生している場合を考えると、第２の情報記録層５１２からの他層光と第１の情報記録層５１１からの他層光との波面の位相が近くなる。そのため、２つの他層光の干渉縞の強度差が比較的大きくなり、干渉光が受光部に入射した場合の影響が特に大きくなる。

特開２００８−１９８３３６号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、光検出器から出力される信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる光ヘッド装置、光情報装置及び情報処理装置を提供することを目的とするものである。

本発明の一局面に係る光ヘッド装置は、３つ以上の記録層を有する第１の光情報媒体に対して情報を記録又は再生する光ヘッド装置であって、第１の光ビームを出射する第１のレーザ光源と、前記第１のレーザ光源から出射される前記第１の光ビームを前記第１の光情報媒体の記録層上へ集光する集光光学系と、前記第１の光情報媒体の記録層上で反射した前記第１の光ビームを受光し、受光した前記第１の光ビームの光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光束上に配置され、前記第１の光ビームが集光している記録層に対して前記第１の光ビームの入射側又は前記第１の光ビームの入射側の反対側に、少なくとも２つの記録層が存在している場合に、前記少なくとも２つの記録層で反射した反射光が互いに干渉する前記光検出器上の領域に入射する前記少なくとも２つの記録層で反射した反射光を遮光する第１の遮光領域とを備え、前記第１の遮光領域は、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光軸上には形成されていない。

この構成によれば、第１のレーザ光源は、第１の光ビームを出射する。集光光学系は、第１のレーザ光源から出射される第１の光ビームを第１の光情報媒体の記録層上へ集光する。光検出器は、第１の光情報媒体の記録層上で反射した第１の光ビームを受光し、受光した第１の光ビームの光量に応じて電気信号を出力する。第１の遮光領域は、第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光束上に配置され、第１の光ビームが集光している記録層に対して第１の光ビームの入射側又は第１の光ビームの入射側の反対側に、少なくとも２つの記録層が存在している場合に、少なくとも２つの記録層で反射した反射光が互いに干渉する光検出器上の領域に入射する少なくとも２つの記録層で反射した反射光を遮光する。そして、第１の遮光領域は、第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光軸上には形成されていない。

本発明によれば、第１の光ビームが集光している記録層に対して第１の光ビームの入射側又は第１の光ビームの入射側の反対側に存在している少なくとも２つの記録層で反射した反射光が、光検出器上において互いに干渉するのを低減することができ、光検出器から出力される信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。

本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

本発明の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態１における検出ホログラムの構成を示す上面図であり、（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す検出ホログラムの断面図である。 複数の情報記録層を有する光ディスクから情報を再生する際の、検出ホログラム及び光検出器付近の概略説明図である。 遮光領域を備えた検出ホログラムを透過し、光検出器上に形成された光スポットの様子を模式的に示す図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態２における検出ホログラムの構成を示す上面図であり、（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す検出ホログラムの断面図である。 ２つの遮光領域を備えた検出ホログラムを透過し、光検出器上に形成された光スポットの様子を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態３における光ヘッド装置の構成を示す図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態３における検出ホログラムの構成を示す上面図であり、（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す検出ホログラムの断面図である。 ダイクロイック膜で構成される遮光領域の透過率の波長特性の一例を示す図である。 本発明の実施の形態４における検出ホログラムの光束分割パターンを模式的に示す図である。 光検出器の受光部の構成、及び光ディスクで反射して光検出器に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態４における検出ホログラムの変形例を示す図である。 本発明の実施の形態５における光ヘッド装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態５の変形例における光ヘッド装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態６における光情報装置の一例である光ディスクドライブの全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態７におけるコンピュータの全体構成を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態８における光ディスクプレーヤの全体構成を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態９における光ディスクレコーダの全体構成を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態１０における光ディスクサーバの全体構成を示す概略斜視図である。 従来例の光学ヘッドの概略構成を示す図である。 従来例の光ディスクの概略構成を示す図である。 従来例の検出ホログラムの概略構成を示す図である。 従来例の光学ヘッドを用いて光ディスクの第２の情報記録層に対して情報を記録又は再生する際の、レーザ光が入射する面に近い側に位置する第１の情報記録層で反射される反射光の光路を模式的に示す図である。 従来例の光学ヘッドを用いて光ディスクの第２の情報記録層に対して情報を記録又は再生する際に、レーザ光が入射する面から遠い側に位置する第３の情報記録層で反射される反射光の光路を模式的に示す図である。 従来の光学ヘッドの受光部上に形成される光スポットの様子を模式的に示す図である。 ３つの情報記録層を有する光ディスクにおいて、第３の情報記録層にレーザ光が集光している場合の各情報記録層からの反射光の様子を示す図である。 図２６に示す第３の情報記録層にレーザ光が集光している場合の受光部上に形成される第２及び第３の情報記録層からの反射光の光スポットの様子を模式的に示す図である。 図２６に示す第３の情報記録層にレーザ光が集光している場合の受光部上に形成される第１及び第３の情報記録層からの反射光の光スポットの様子を模式的に示す図である。 図２６に示す第３の情報記録層にレーザ光が集光している場合の受光部上に形成される第１〜第３の情報記録層からの反射光の光スポットの様子を模式的に示す図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光ヘッド装置の構成を示す図である。図１において、光ヘッド装置は、レーザ光源１、ビームスプリッタ６、検出ホログラム（回折光学素子）７、立ち上げミラー８、光検出器９、コリメートレンズ１０、対物レンズ１１、検出レンズ１６及び対物レンズアクチュエータ４１を備える。

レーザ光源１は、波長λ１（３９０ｎｍ〜４１５ｎｍ：標準的には約４０５ｎｍが使われることが多いので、３９０ｎｍ〜４１５ｎｍの波長を総称して約４０５ｎｍと呼ぶ）のレーザ光（青色光）を出射する。コリメートレンズ１０は、レーザ光を略平行光に変換する。立ち上げミラー８は、光軸を折り曲げる。対物レンズ１１は、レーザ光源１から出射される青色光を厚みｔ１を有する基材を通して光ディスク１２の情報記録層上へ集光する。

対物レンズアクチュエータ４１は、対物レンズ１１を光軸方向及びディスクラジアル方向に移動する。また、対物レンズアクチュエータ４１は、面ぶれ及び偏心に対して、対物レンズ１１を追従させる。

光ディスク１２は、約０．１ｍｍ（以下、０．０５ｍｍ〜０．１１ｍｍの基材厚を約０．１ｍｍと呼ぶ）あるいは０．１ｍｍより薄い基材厚みｔ１を有し、波長λ１の光ビームによって情報が記録又は再生をされる第３世代の光ディスクである。図１では、光ディスク１２は、光の入射面から情報記録層までの基材のみを図示している。実際には、機械的強度を補強し、また、外形をＣＤと同じ１．２ｍｍにするため、基材は、保護板（あるいは保護材）と張り合わされる。光ディスク１２は、例えば厚み１．１ｍｍの保護材と張り合わされる。図１では、簡単のため、保護材は省略している。また、光ディスク１２は、図２６に示す光ディスク５０８と同様に、３つの情報記録層を有している。

レーザ光源１は、好ましくは半導体レーザ光源とする。これにより、光ヘッド装置、及び光ヘッド装置を用いた光情報装置の小型化、軽量化及び低消費電力化を実現することができる。

検出ホログラム７は、光ディスク１２の情報記録層上で反射した青色光ビームを回折させる。遮光領域７ｙは、青色光ビームが集光している情報記録層で反射した反射光の光束上に配置される。遮光領域７ｙは、青色光ビームが集光している情報記録層に対して青色光ビームの入射側又は青色光ビームの入射側の反対側に、少なくとも２つの情報記録層が存在している場合に、少なくとも２つの記録層で反射した反射光が互いに干渉する光検出器９上の領域に入射する少なくとも２つの情報記録層で反射した反射光を遮光する。遮光領域７ｙは、青色光ビームが集光している情報記録層で反射した反射光を回折させる検出ホログラム７上に形成される。なお、検出ホログラム７の詳細については後述する。

検出レンズ１６は、光ディスク１２の情報記録層上で反射した青色光ビームを光検出器９に収束させる。光検出器９は、光ディスク１２の情報記録層上で反射した青色光ビームを受光し、受光した青色光ビームの光量に応じて電気信号を出力する。

光ディスク１２に情報を記録又は再生する際には、レーザ光源１から出射した波長λ１の青色光ビーム６１０は、ビームスプリッタ６を透過し、コリメートレンズ１０によって略平行光に変換される。略平行光に変換された青色光ビーム６１０は、さらに立ち上げミラー８によって光軸が折り曲げられ、対物レンズ１１によって光ディスク１２の厚さ約０．１ｍｍの基材を通して情報記録層に集光される。

情報記録層で反射した青色光ビーム６１０は、もとの光路を逆にたどって、対物レンズ１１を透過する。対物レンズ１１を透過した青色光ビーム６１０は、ビームスプリッタ６によって反射され、検出ホログラム７によって一部の光が回折される。そして、検出ホログラム７によって一部の光が回折された青色光ビーム６１０は、回折されない透過光と共に検出レンズ１６によって所定の非点収差が与えられて、光検出器９に入射する。光検出器９の出力が演算されることによって、焦点制御及びトラッキング制御に用いるサーボ信号、及び、情報信号が得られる。

なお、レーザ光源１と、検出ホログラム７から光検出器９までの信号検出光学系の光学部品との位置を入れ替え、例えばビームスプリッタ６の透過と反射との働きを往路と復路とにおいて入れ替えてもよい。本発明の光ヘッド装置は、図１に示す光学系の構成に限られるものではない。

次に、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を用いて検出ホログラム７上に設けた遮光領域の働きと構成とを説明する。図２（Ａ）は、本発明の実施の形態１における検出ホログラムの構成を示す上面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す検出ホログラムの断面図である。

本実施の形態の検出ホログラム７は、少なくとも、図２（Ａ）に示すような遮光領域７ｙを備えている。遮光領域７ｙは、例えばドーナツ状の領域である。ここで、ドーナツ状とは、信号光の光軸を含む領域には、遮光領域７ｙが形成されていない形状を意味する。すなわち、遮光領域７ｙは、青色光ビームが集光している情報記録層で反射した反射光の光軸上には形成されていない。また、遮光領域７ｙの外縁は、青色光ビームが集光している情報記録層で反射した反射光の有効光束の外縁よりも光軸側にある。図２（Ａ）に示す破線は、光ディスク１２に情報を記録又は再生する時の有効光束径である。青色光ビーム６１０は、有効光束径の内側を通過する。遮光領域７ｙは、破線で示す有効光束径より小さな領域である。

例えば、図２（Ｂ）に示すように、遮光領域７ｙは、検出ホログラム７の表面に誘電体膜が蒸着されることにより形成され、波長λ１の青色光ビームに対する透過率をほぼゼロにする。遮光領域７ｙは遮光膜である。波長λ１の青色光ビームに対する遮光領域７ｙの透過率はゼロに近いことが望ましいが、波長λ１の青色光ビームに対する遮光領域７ｙの透過率が数％（例えば１０％）程度あっても、透過率がゼロの場合と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。

遮光領域は、検出ホログラム７上に限られず、復路の光路中のいずれかの位置に配置することが考えられる。ただし、検出ホログラム７上に遮光領域を形成することにより、検出ホログラム７から回折する光量を測定し、光軸と遮光領域の中心との位置を合わせることができる。その結果、遮光による、他層光の干渉を低減する効果を高めることができる。

なお、本実施の形態において、光ディスク１２が第１の光情報媒体又は光情報媒体の一例に相当し、レーザ光源１が第１のレーザ光源又はレーザ光源の一例に相当し、対物レンズ１１が集光光学系の一例に相当し、光検出器９が光検出器の一例に相当し、遮光領域７ｙが第１の遮光領域又は遮光領域の一例に相当し、検出ホログラム７が回折光学素子の一例に相当する。

図３は、複数の情報記録層を有する光ディスク１２から情報を再生する際の、検出ホログラム７及び光検出器９付近の概略説明図である。なお、図３では、検出ホログラム７と光検出器９との間に配置される検出レンズ１６は省略している。情報を再生するために対物レンズによって青色光ビーム６１０（図３では図示していない）を収束させている情報記録層を主記録層と呼び、主記録層以外の他の情報記録層を他層と呼ぶこととする。

図３では、主記録層より対物レンズに近い側にある２つの他層から反射して光検出器側へ入射する迷光の例を示している。破線で示す影２２は、図２６の第３の情報記録層５１３に青色光ビームが集光している場合の第２の情報記録層５１２からの他層光４２０の影を表す。また、実線で示す影２３は、図２６の第３の情報記録層５１３に青色光ビームが集光している場合の第１の情報記録層５１１からの他層光５２０の影を表す。

例えば、主記録層が図２６の第３の情報記録層５１３であり、他層が第１及び第２の情報記録層５１１，５１２である場合、第１の情報記録層５１１は、第２の情報記録層５１２より第３の情報記録層（主記録層）５１３から離れている。このため、青色光ビームが第３の情報記録層５１３に収束しているときには、第１の情報記録層５１１において反射した他層光５２０の方が、第２の情報記録層５１２において反射した他層光４２０よりも、光検出器９の受光面において大きく焦点ずれを起こす。従って、図３において、影２２は、他層光４２０が第２の情報記録層５１２において反射した他層光４２０が、遮光領域７ｙによって一部分を遮光された影であり、影２３は、第１の情報記録層５１１において反射した他層光５２０が、遮光領域７ｙによって一部分を遮光された影である。

遮光領域７ｙによって、光検出器９上に形成される他層光４２０の射影が影４４１であり、他層光５２０の射影が影４４２である。ここで、他層光４２０と他層光５２０との焦点ずれが異なるために、光検出器９の受光面上において影４４１と影４４２とは異なる位置に形成される。この様子を光軸方向から、すなわち図３の上方から見た様子を図４に示す。

図４は、遮光領域７ｙを備えた検出ホログラム７を透過し、光検出器９上に形成された光スポットの様子を模式的に示す図である。図４の左図は、他層からの反射光（迷光）によって形成された光スポットの概観図を示し、図４の右図は、光検出器９の中心部の拡大図を示している。

他層光４２０，５２０は、他層から反射して光検出器９へ入射する迷光の一例であり、信号光４２１は、主記録層から反射して光検出器９へ入射する光ビームである。また、光検出器９は、光ディスク１２の情報記録層によって反射された青色光ビームを受光する４つの受光部９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを有する。

遮光領域７ｙによって、他層光の光軸を取り巻く輪帯状の影４４１及び影４４２が形成される。図４の右図に示すように、輪帯状の影４４１と影４４２とは受光面上において異なる位置を占めている。すなわち、影４４１には、他層光４２０は到達せずに他層光５２０のみが到達する。また、影４４２には、他層光５２０は到達せずに他層光４２０のみが到達する。

このように、影４４１及び影４４２が形成される領域には、他層光４２０及び他層光５２０のいずれか一方しか到達しないので、他層光同士の干渉が起こらない。光検出器９へと至る光路の途中にリング状の遮光領域７ｙを設けると、リング状の遮光領域７ｙによって形成される２つの領域（例えば、影４４１と影４４２）において干渉を起こらなくすることができる。

一方、信号光４２１（図４の右下がりのハッチング部分）にも、影４２２が生じ、影４２２の部分の信号光４２１が欠落するが、リング状の遮光領域７ｙによって１つの影が生じるだけである。すなわち、１つ分のリング状の遮光領域７ｙに対応する影による信号光の欠落を起こすだけで、他層光の干渉部分は、２つ分のリング状の遮光領域７ｙに対応する影により、干渉を減らすことができる。従って、信号光の低下量をより少なく抑えながら、干渉の影響をより効果的に低減できる。

なお、図１乃至図４に示すように、輪帯状の影４４１と影４４２とが光検出器９上で重複しないように、遮光領域７ｙが形成されることで、信号低下を最低限に抑えながら干渉の影響を顕著に低減できるという効果を得ることができる。

本実施の形態における遮光領域７ｙの形状は、例としてリング形状を示したが、６角形等の多角形の中心部に穴を空けた形状、又は楕円の中心部に穴を空けた形状にしても同様の効果を得ることができる。

また、遮光領域７ｙは、必ずしも外縁部分が閉じた形状にする必要はない。図４の右図のような光スポットの配置であれば、影４４１及び影４４２の右上及び右下の部分は、受光部９ｃ及び受光部９ａからはみ出している。そのため、影４４１及び影４４２の右上及び右下の部分は、遮光しなくてもよいということもあり得る。遮光領域７ｙは、リング形状の円鐶の一部を欠いた形状、例えば、Ｃ字形状又は括弧（ブラケット）形状のような形にすれば、遮光効果を損なわずに、より信号光の遮光量を減らすことも可能である。すなわち、遮光領域７ｙは、リング形状の少なくとも一部が欠けている形状であってもよい。また、遮光領域７ｙは、青色光ビームが集光している情報記録層で反射した反射光の光軸を囲む領域である。

なお、本実施の形態では、遮光領域７ｙに入射する他層光４２０と他層光５２０との光路がそれぞれ光検出器９上において重複しないように、遮光領域７ｙが形成されている。しかしながら、他層光４２０と他層光５２０との光路が、光検出器９上において互いに一部重複するように遮光領域７ｙが配置されていてもよい。この場合も、他層光４２０と他層光５２０との干渉を低減するという効果を奏することは言うまでもない。

また、本実施の形態１では、レーザ光が入射する面から最も遠い第３の情報記録層５１３にレーザ光が集光している場合に、第３の情報記録層５１３より入射面側に位置する第１及び第２の情報記録層５１１，５１２からの反射光が両方入射している位置に、遮光領域７ｙが形成されている。しかしながら、光ディスク１２は、４つ以上の情報記録層を有してもよい。

例えば、４つの情報記録層を有する光ディスク１２にレーザ光を入射させる場合は、各中間層の厚みの関係から、レーザ光が入射する面から３番目に位置する情報記録層にレーザ光が集光しているときに、レーザ光が入射する面から１番目及び２番目に位置する２つの情報記録層からの他層光が形成する干渉光が、最も信号光に影響を与えやすい干渉光となる。よって、レーザ光が入射する面から３番目に位置する情報記録層にレーザ光が集光している場合、レーザ光に入射する面から１番目及び２番目に位置する２つの情報記録層からの他層光が互いに重複する領域に、遮光領域７ｙが形成されることで、干渉光の影響を最も効率よく低減することができる。

（実施の形態２）
図５（Ａ）は、本発明の実施の形態２における検出ホログラムの構成を示す上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す検出ホログラムの断面図である。例えば、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す検出ホログラム７は、図１の光ヘッド装置に具備される検出ホログラム７である。なお、実施の形態２における光ヘッド装置の構成は、実施の形態１における光ヘッド装置の構成と同じであるので説明を省略する。実施の形態２と実施の形態１とでは、検出ホログラムに形成される遮光領域が異なる。遮光領域７ｙは、実施の形態１において説明した遮光領域７ｙと同じ構成であって、同様の効果を奏する。実施の形態２では、遮光領域７ｙよりも信号光の光軸中心側に、さらに遮光領域７ｘを設ける構成について説明する。

遮光領域７ｘは、青色光ビームが集光している情報記録層で反射した反射光の中心点上に配置され、青色光ビームを遮光する。遮光領域７ｘは、遮光領域７ｙよりも内側に配置される。遮光領域７ｘは、青色光ビームが集光している情報記録層で反射した反射光を回折させる検出ホログラム７上に形成される。

遮光領域７ｘは、青色光ビームが集光している情報記録層で反射した反射光の中心点を中心とする例えば円形状の領域である。遮光領域７ｘは、多角形又は楕円形状でもよい。図５（Ａ）に示す破線は、光ディスク１２に情報を記録再生する時の有効光束径である。遮光領域７ｘは、破線で示す有効光束径より顕著に小さな領域である。例えば、図５（Ｂ）に示すように、遮光領域７ｘは、検出ホログラム７の表面に誘電体膜が蒸着されることにより形成され、波長λ１の青色光ビームに対する透過率をほぼゼロにする。遮光領域７ｘは遮光膜である。波長λ１の青色光ビームに対する遮光領域７ｘの透過率はゼロに近いことが望ましいが、波長λ１の青色光ビームに対する遮光領域７ｘの透過率が数％（例えば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６は、２つの遮光領域７ｘ，７ｙを備えた検出ホログラム７を透過し、光検出器９上に形成された光スポットの様子を模式的に示す図である。図６の左図は、他層からの反射光（迷光）によって形成された光スポットの概観図を示し、図６の右図は、光検出器９の中心部の拡大図を示している。

情報を再生するために対物レンズによって青色光ビーム６１０を収束させている情報記録層を主記録層と呼び、主記録層以外の他の情報記録層を他層と呼ぶこととする。他層光４２０，５２０は、他層から反射して光検出器９へ入射する迷光の一例であり、信号光４２１は、主記録層から反射して光検出器９へ入射する光ビームである。また、光検出器９は、光ディスク１２の情報記録層によって反射された青色光ビームを受光する４つの受光部９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを有する。

遮光領域７ｙによって、迷光の光軸を取り巻く輪帯状の影４４１及び影４４２が形成され、輪帯状の影４４１と影４４２とは受光面上において異なる位置を占めている。影４４１には、他層光４２０は到達せずに他層光５２０のみが到達する。また、影４４２には、他層光５２０は到達せずに他層光４２０のみが到達する。

このように、影４４１及び影４４２が形成される領域には、他層光４２０及び他層光５２０のいずれか一方しか到達しないので、他層光同士の干渉が起こらない。光検出器９へと至る光路の途中にリング状の遮光領域７ｙを設けると、リング状の遮光領域７ｙによって形成される２つの領域（例えば、影４４１と影４４２）において干渉を起こらなくすることができる。

一方、信号光４２１（図６の右下がりのハッチング部分）にも、影４２２が生じ、影４２２の部分の信号光４２１が欠落するが、リング状の遮光領域７ｙによって１つの影が生じるだけである。すなわち、１つ分のリング状の遮光領域７ｙに対応する影による信号光の欠落を起こすだけで、他層光の干渉部分は、２つ分のリング状の遮光領域７ｙに対応する影により、干渉を減らすことができる。従って、実施の形態１と同様に、信号光の低下量を最低限に抑えながら、干渉の影響を顕著に低減できるという効果を得ることができる。

本実施の形態２では、更に検出ホログラム７上に遮光領域７ｘが形成される。遮光領域７ｘによって、レーザ光の中央部分が遮光されると、図６の右図に示すように、光検出器９上の受光部９ａ〜９ｄに到達する他層光４２０，５２０の大部分が遮光される。境界４５０は、遮光領域７ｘによって他層光４２０，５２０が遮光される領域と、遮光領域７ｘ及び遮光領域７ｙによって他層光４２０，５２０のいずれか一方が遮光される領域との境界を表している。境界４５０よりも内側は、２つの他層光４２０，５２０が共に遮光され、信号光４２１との干渉を顕著に抑制及び低減できる。また、境界４５０よりも外側の領域４３０（水平のハッチング部分）は、他層光５２０が遮光領域７ｘによって遮光される部分である。領域４３０は、他層光４２０は入射するが、他層光４２０と他層光５２０との干渉は回避される。

一方、信号光４２１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４２３）が遮光される。しかしながら、信号光４２１の中央部が一部抜けるだけであり、遮光領域７ｘより外周側を通った光は光検出器９上の受光部９ａ〜９ｄに入射する。信号光４２１については中央の一部分の光量が減少するだけの影響にとどまり、良好に信号再生を行うことができる。

従って、信号光４２１と他層光４２０，５２０とは、図６に示すように、光検出器９上の受光部９ａ〜９ｄにおいて重なる光量が低減され、信号光４２１と他層光４２０，５２０との干渉課題も回避できる。信号光４２１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、信号光４２１よりも収束度合いが強く、光検出器９へ達する前に一旦収束する他層光であっても、当該他層光は、光検出器９上において信号光４２１よりも大きく広がるので、他層光４２０，５２０と同様に遮光領域７ｘによって、他層光の光軸を中心に含む光（中心部分の光）が遮光される。この場合も、信号光４２１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、遮光領域７ｘと遮光領域７ｙとの間には、遮光領域が形成されていない領域が存在している。この構成により、信号光の減少をより防止しつつ、干渉光を低減することが可能になる。

また、本実施の形態２においても、光ディスクは４つ以上の情報記録層を有してもよいことは言うまでもない。例えば、光ディスクが、レーザ光が入射する面から遠い側から順に第１から第４の情報記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を有しているとする。ここで、第４の情報記録層Ｌ３からの他層光が遮光領域７ｘによって遮光されることで形成される影の外周径と、第３の情報記録層Ｌ２からの他層光が遮光領域７ｙによって遮光されることで形成される影の内周径とが一致するように、遮光領域７ｘと遮光領域７ｙとを形成してもよい。この構成により、干渉光の影響を効率よく削減することが可能になる。

また、本実施の形態において、遮光領域７ｙが第１の遮光領域の一例に相当し、遮光領域７ｘが第２の遮光領域の一例に相当する。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３における光ヘッド装置の構成を示す図である。図７において、光ヘッド装置は、レーザ光源１、レーザ光源２、ビームスプリッタ４、ビームスプリッタ６、検出ホログラム（回折光学素子）７、立ち上げミラー８、光検出器９、コリメートレンズ１０、対物レンズ１１、検出レンズ１６、１／４波長板１７及び対物レンズアクチュエータ４１を備える。

レーザ光源１は、波長λ１（３９０ｎｍ〜４１５ｎｍ：標準的には４０５ｎｍが使われることが多いので、３９０ｎｍ〜４１５ｎｍの波長を総称して約４０５ｎｍと呼ぶ）のレーザ光（青色光ビーム）を出射する。レーザ光源２は、波長λ２（６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ：標準的には６６０ｎｍが使われることが多いので、６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの波長を総称して約６６０ｎｍと呼ぶ）のレーザ光（赤色光ビーム）を出射する。コリメートレンズ１０は、レーザ光を略平行光に変換する。立ち上げミラー８は、光軸を折り曲げる。

対物レンズ１１は、波長に応じて異なる厚みを有する基材を通してレーザ光を集光する。対物レンズ１１は、レーザ光源１から出射される青色光ビームを第１の厚みｔ１を有する基材を通して光ディスク１２の情報記録層上へ集光する。また、対物レンズ１１は、レーザ光源２から出射される赤色光ビームを第１の厚みｔ１より大きい第２の厚みｔ２を有する基材を通して光ディスク１３の情報記録層上へ集光する。

対物レンズアクチュエータ４１は、対物レンズ１１を光軸方向及びディスクラジアル方向に移動する。また、対物レンズアクチュエータ４１は、面ぶれ及び偏心に対して、対物レンズ１１を追従させる。

光ディスク１２は、約０．１ｍｍ（以下、０．０５ｍｍ〜０．１１ｍｍの基材厚を約０．１ｍｍと呼ぶ）あるいは０．１ｍｍより薄い基材厚みｔ１を有し、波長λ１の光ビームによって情報が記録又は再生される第３世代の光ディスクである。光ディスク１３は、約０．６ｍｍ（以下、０．５４ｍｍ〜０．６５ｍｍの基材厚を約０．６ｍｍと呼ぶ）の基材厚みｔ２を有し、波長λ２の光ビームによって情報が記録又は再生される例えばＤＶＤ等の第２世代の光ディスクである。図７では、光ディスク１２，１３は、光の入射面から情報記録層までの基材のみを図示している。実際には、機械的強度を補強し、また、外形をＣＤと同じ１．２ｍｍにするため、基材は、保護板（あるいは保護材）と張り合わされる。光ディスク１３は、厚み０．６ｍｍの保護材と張り合わせる。光ディスク１２は、厚み１．１ｍｍの保護材と張り合わせる。図７では、簡単のため、保護材は省略している。

レーザ光源１，２は、好ましくは半導体レーザ光源とする。これにより、光ヘッド装置、及び光ヘッド装置を用いた光情報装置の小型化、軽量化及び低消費電力化を実現することができる。

検出ホログラム７は、光ディスク１２又は光ディスク１３の情報記録層上で反射した青色光ビーム又は赤色光ビームを回折させる。遮光領域７ｙは、青色光ビームが集光している情報記録層で反射した反射光の光束上に配置される。遮光領域７ｙは、青色光ビームが集光している情報記録層に対して青色光ビームの入射側又は青色光ビームの入射側の反対側に、少なくとも２つの情報記録層が存在している場合に、少なくとも２つの情報記録層で反射した反射光が光検出器９上において互いに干渉する領域に入射する青色光ビームを遮光する。遮光領域７ｙは、青色光ビームが集光している情報記録層で反射した反射光を回折させる検出ホログラム７上に形成される。

検出レンズ１６は、光ディスク１２の情報記録層上で反射した青色光ビームを光検出器９に収束させるとともに、光ディスク１３の情報記録層上で反射した赤色光ビームを光検出器９に収束させる。

光検出器９は、光ディスク１２の情報記録層上で反射した青色光ビーム又は光ディスク１３の情報記録層上で反射した赤色光ビームを受光し、受光した青色光ビーム又は赤色光ビームの光量に応じて電気信号を出力する。

なお、本実施の形態において、レーザ光源１が第１のレーザ光源の一例に相当し、レーザ光源２が第２のレーザ光源の一例に相当し、光ディスク１２が第１の光情報媒体の一例に相当し、光ディスク１３が第２の光情報媒体の一例に相当する。

最も記録密度の高い光ディスク１２に情報を記録又は再生する際には、レーザ光源１から出射した波長λ１の青色光ビーム６１０は、ビームスプリッタ４及びビームスプリッタ６を透過し、コリメートレンズ１０によって略平行光にされる。略平行光に変換された青色光ビーム６１０は、さらに立ち上げミラー８によって光軸が折り曲げられ、１／４波長板１７によって円偏光に変換される。１／４波長板１７は、波長λ１及び波長λ２の両方に対して、１／４波長板として作用するように設計する。円偏光に変換された青色光ビーム６１０は、対物レンズ１１によって光ディスク１２の厚さ約０．１ｍｍの基材を通して情報記録層に集光される。

情報記録層で反射した青色光ビーム６１０は、もとの光路を逆にたどって、対物レンズ１１を透過する。対物レンズ１１を透過した青色光ビーム６１０は、１／４波長板１７によって往路とは直角方向の直線偏光に変換され、ビームスプリッタ６によって反射される。ビームスプリッタ６によって反射された青色光ビーム６１０は、検出ホログラム７によって一部の光が回折されて、回折されない透過光と共に検出レンズ１６によって所定の非点収差が与えられた上で、光検出器９に入射する。光検出器９の出力が演算されることによって、焦点制御及びトラッキング制御に用いるサーボ信号、及び、情報信号が得られる。

次に、光ディスク１３に情報を記録又は再生する際には、レーザ光源２から出射した略直線偏光で波長λ２の赤色光ビームは、ビームスプリッタ４によって反射され、ビームスプリッタ６を透過し、コリメートレンズ１０によって略平行光に変換される。略平行光に変換された赤色光ビームは、さらに立ち上げミラー８によって光軸が折り曲げられ、１／４波長板１７によって円偏光に変換される。円偏光に変換された赤色光ビームは、対物レンズ１１によって光ディスク１３の厚さ約０．６ｍｍの基材を通して情報記録層に集光される。

なお、レーザ光源１とレーザ光源２との位置は入れ替えてもよい。この場合、ビームスプリッタ４は、透過する波長と反射する波長とを入れ替える。ビームスプリッタ４が青色光ビームを反射する構成にすることにより、ビームスプリッタ４のプリズム接合面を接合する接着剤が青色光ビームの透過によって劣化することを回避できるという効果があり、接着剤の選択範囲を拡大できる。あるいは、レーザ光源１と、検出ホログラム７から光検出器９までの信号検出光学系の光学部品との位置を入れ替えてもよい。

次に、情報記録層で反射した赤色光ビームは、もとの光路を逆にたどって、対物レンズ１１を透過する。対物レンズ１１を透過した赤色光ビームは、１／４波長板１７によって往路とは直角方向の直線偏光に変換され、ビームスプリッタ６で反射される。ビームスプリッタ６によって反射された赤色光ビームは、検出レンズ１６によって非点収差が与えられて光検出器９に入射する。光検出器９の出力が演算されることによって、焦点制御及びトラッキング制御に用いるサーボ信号、及び、情報信号が得られる。

このように、共通の光検出器９から、光ディスク１２及び光ディスク１３のサーボ信号を得るためには、レーザ光源１及びレーザ光源２は、両方の発光点が対物レンズ１１の光ディスク側の焦点位置に対して結像関係を有するように配置する。こうすることにより、光検出器の数及び配線数を減らすことができるという効果がある。フォーカス誤差信号は、検出レンズ１６によって非点収差が与えられた集光スポットを光検出器９内の４分割受光部で検出する、いわゆる非点収差法を用いて生成される。

また、光ディスク１２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回折光を光検出器９で受光して光電変換した信号を用いて生成される。また、光ディスク１２が再生専用ディスクであれば、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、光検出器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。

光ディスク１３のトラッキング誤差信号も、光ディスク１２の場合と同じ方法によって生成しても良い。他の構成としては、光ヘッド装置が、レーザ光源２から出射する赤色光ビームを０次光であるメインビームと±１次回折光であるサブビームとに分離する回折素子をさらに具備し、３ビームを用いてトラッキング誤差信号を生成しても良い。また、光ディスク１３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、光検出器９内の４分割受光部で検出する、いわゆる位相差検出法を用いて生成してもよい。

なお、本実施の形態３の検出ホログラム７には、実施の形態１の遮光領域７ｙのみが形成されているが、本発明は特にこれに限定されず、実施の形態２のように遮光領域７ｘ及び遮光領域７ｙが形成されていてもよい。図７では遮光領域７ｙのみを例示している。

次に、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）を用いて検出ホログラム７上に設けた遮光領域の働きと構成を説明する。本実施の形態３の検出ホログラム７は、実施の形態１において説明した遮光領域７ｙ、あるいは、実施の形態２において説明した遮光領域７ｙ及び遮光領域７ｘを備えている。

実施の形態１及び実施の形態２においては、波長λ１の青色光ビームのみが、検出ホログラム７を透過する場合の効果について説明した。本実施の形態３では、更に、互いに異なる波長の光ビームが検出ホログラム７を透過する場合について説明する。

図８（Ａ）は、本発明の実施の形態３における検出ホログラムの構成を示す上面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す検出ホログラムの断面図である。

波長λ２の赤色光ビームでは、３つ以上の情報記録層を有する多層光ディスクに情報を記録又は再生しない場合は、干渉の影響が深刻ではないと考えられる。その場合、中央の一部分といえども、信号光を遮光することは信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を低下させてしまう。そのため、信号光の中央部を遮光することは望ましくはない。そこで、本実施の形態３では、遮光領域を形成する膜（図８（Ｂ）の厚さｄの部分）を、従来の単なる反射膜又は吸収膜で構成するのではなく、波長選択性を有するダイクロイック膜で構成する。

図９は、ダイクロイック膜で構成される遮光領域の透過率の波長特性の一例を示す図である。図９において、横軸は波長を示し、縦軸は遮光領域の透過率を示す。遮光領域７ｙは、多層の光ディスク１２に情報を再生又は記録するための青色光ビーム（波長λ１は約４０５ｎｍ）の透過率を低くしている。そして、遮光領域７ｙは、３つ以上の情報記録層を有する多層光ディスクを扱わない赤色光ビーム（波長λ２は６５０ｎｍ以上）より長波長の透過率を高くする。例えば６５０ｎｍ以上の長波長の光ビームに対する遮光領域７ｙの透過率は９０％以上にすることが望ましい。

このように、青色光ビームのような短波長の透過率は低く、赤色光ビームのような長波長の透過率は高いダイクロイック膜で遮光領域７ｙを形成することにより、青色光ビームによって３つ以上の情報記録層を有する多層光ディスクに情報を再生又は記録する際の干渉についての課題を解決すると同時に、赤色光ビームによって既存の光ディスクを再生する際のＳ／Ｎ比を高く良好に保ち、安定に情報を記録又は再生できるという顕著な効果を得ることができる。

また、赤色光ビームで再生する光ディスク１３が２層光ディスクである場合、３つ以上の情報記録層を有する多層光ディスクより干渉問題が軽微であるとしても、多少は他層からの反射光が光検出器９へ入射する。このため、信号光の位相に乱れがあると、信号品質を劣化させる可能性がある。例えば、プッシュプル法によってトラッキング誤差信号を検出する場合は、信号光の一部を分割して差動演算する。位相の違う部分があると、他層光と干渉する。その干渉部分がトラッキング追従時の対物レンズ移動によって移動すると、信号振幅が変化するなど、不必要な信号変化を引き起こす可能性がある。波長λ１の青色光ビームについては、ダイクロイック膜によってほぼ遮光されるので位相の乱れが課題になることはない。

しかし、赤色光ビームは、遮光領域７ｙによって透過されるので位相にも注意が必要であることに発明者らは更に着目した。例えば、図８（Ｂ）のように部分的にダイクロイック膜を形成する場合、ダイクロイック膜を透過する赤色光ビームは、誘電体などの空気とは異なる媒質中を進む。そのため、ダイクロイック膜を透過する赤色光ビームと、ダイクロイック膜以外を透過する赤色光とには、位相差が発生する。この位相差の影響を軽減するためには、ダイクロイック膜による位相差を２πの整数倍に近くすればよい。遮光領域７ｙを透過する赤色光ビームと、遮光領域７ｙ以外の領域を透過する赤色光ビームとの位相差Ｐは、下記の式で表される。

Ｐ＝２πＮ＋Ｃ（ただし、Ｎは整数）

上記の式において、値Ｃの絶対値は、２πの１／１０以下であることが望ましい。言い換えると、値Ｃの絶対値は０．２π以下であることが望ましい。

また、発明者らの膜設計検討結果によれば、ダイクロイック膜が図９のような波長特性を得るためには、位相差Ｐはπ以上にすることが必要であることが判明した。一方、例え位相差Ｐが２πＮであっても波長が設計中心値からずれると位相差が顕在化し、位相差の量はＮに比例する。従って、Ｎの絶対値は１が最適であることがわかった。別の言い方をすれば、位相差Ｐの絶対値は赤色光ビームに対して１．８π以上２．２π以下の範囲にあることが望ましい。すなわち、遮光領域７ｙが赤色光ビームに与える位相差Ｐは、１．８π≦｜Ｐ｜≦２．２πを満たすことが望ましい。

本実施の形態では、検出ホログラム７上にダイクロイック特性を有する遮光領域を形成することにより部品点数の増加無しに課題解決を実現できるという顕著な効果があるが、ダイクロイック特性、及び赤色光ビームに対する位相差の制限などは独立した特徴であり課題解決に寄与する。

（実施の形態４）
上記の実施の形態１〜３のいずれとも組み合わせ可能な、検出ホログラム及び光検出器について、図１０及び、図１１及び図１２を用いて働きと構成とを説明する。光ディスク１２に情報を記録又は再生する際のトラッキング誤差信号は、検出ホログラム７によって回折された＋１次回折光を用いて生成される。図１０は、本発明の実施の形態４における検出ホログラム７の光束分割パターンを模式的に示す図であり、図１１は、光検出器９の受光部の構成、及び光ディスクで反射して光検出器９に到達するレーザ光の様子を模式的に示す図である。

なお、図１０における破線は、検出ホログラム７に入射するレーザ光の有効光束径を示している。また、図１０における検出ホログラム７は、遮光領域７ｘ及び７ｙを備えているが、本発明は特にこれに限定されず、検出ホログラム７は、遮光領域７ｙのみを備えてもよい。

検出ホログラム７は、７つの透過領域７ａ〜７ｇを有しており、入射したレーザ光を０次回折光と±１次回折光とに分割する。図１１に示す０次回折光ｘ０および＋１次回折光ｘａ〜ｘｇを参照すると、０次回折光ｘ０は透過領域７ａ〜７ｇによって生成される。また、＋１次回折光ｘａは透過領域７ａによって生成される。同様に、＋１次回折光ｘｂは透過領域７ｂに、＋１次回折光ｘｃは透過領域７ｃに、＋１次回折光ｘｄは透過領域７ｄに、＋１次回折光ｘｅは透過領域７ｅに、＋１次回折光ｘｆは透過領域７ｆに、＋１次回折光ｘｇは透過領域７ｇによって、それぞれ生成される。

光検出器９は、少なくとも全部で８個の受光部９ａ〜９ｈを有している。受光部９ａ〜９ｄは、光ディスク１２および光ディスク１３のフォーカス誤差信号、および、光ディスク１２および光ディスク１３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、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も利用される。一方、受光部９ｅ〜９ｈは、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〜９ｈとを同一の半導体基板上に形成することにより、光ヘッド装置を小型にすることができ、また光ヘッド装置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〜９ｈは、それぞれ受光した光量に応じた電流信号Ｉ９ａ〜Ｉ９ｈ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（Ｉ９ｈ−Ｉ９ｇ）の演算により得られる。

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と＋１次回折光ｘｄとは受光部９ｈで、＋１次回折光ｘｅと＋１次回折光ｘｆとは受光部９ｇ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層で反射されたレーザ光が、検出ホログラム７に入射することによって生成される。

なお、図１０に示す検出ホログラム７の中央部の透過領域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、幅及び深さにばらつきがあるときに生じるトラッキング誤差信号の変動、及び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層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〜９ｈには入射しない。

図１２は、本発明の実施の形態４における検出ホログラムの変形例を示す図である。

図１２に示すように、遮光領域７ｘと同じ特性を有する遮光領域７ｈ，７ｉを透過領域７ｃ〜７ｆの外側に形成することにより、不要な光が光検出器へ到達しないようにする効果を高めることも可能である。より具体的には、遮光領域７ｈ，７ｉは、検出ホログラム７のラジアル方向に伸びる外縁部分に形成されている。遮光領域７ｈ，７ｉは、検出ホログラム７のラジアル方向に沿って形成される。

（実施の形態５）
光ヘッド装置は、図１３に示すように、赤外光を出射するレーザ光源３をさらに備えても良い。図１３は、本発明の実施の形態５における光ヘッド装置の構成を示す図である。図１３において、光ヘッド装置は、レーザ光源１、レーザ光源２、レーザ光源３、ビームスプリッタ４、ビームスプリッタ５、ビームスプリッタ６、検出ホログラム７、立ち上げミラー８、光検出器９、コリメートレンズ１０、対物レンズ１１、検出レンズ１６及び１／４波長板１７を備える。なお、実施の形態５における光ヘッド装置において、レーザ光源３及びビームスプリッタ５以外の構成は、図７に示す実施の形態３における光ヘッド装置の構成と同じであるので詳細な説明は省略する。

レーザ光源３は、波長λ１及び波長λ２より大きい波長λ３の赤外光を出射する。なお、波長λ３は、例えば７５０ｎｍ〜８２０ｎｍの範囲であり、標準的には７８５ｎｍである。ビームスプリッタ５は、レーザ光源３によって出射された赤外光を反射させるとともに、レーザ光源１によって出射された青色光及びレーザ光源２によって出射された赤色光を透過させる。対物レンズ１１は、レーザ光源３から出射される赤外光を第２の厚みｔ２より大きい第３の厚みｔ３を有する基材を通して光ディスク１４の情報記録層上へ集光する。

なお、図１３における検出ホログラム７は、遮光領域７ｘ及び７ｙを備えているが、本発明は特にこれに限定されず、検出ホログラム７は、遮光領域７ｙのみを備えてもよい。

また、本実施の形態において、レーザ光源１が第１のレーザ光源の一例に相当し、レーザ光源２が第２のレーザ光源の一例に相当し、レーザ光源３が第３のレーザ光源の一例に相当し、光ディスク１２が第１の光情報媒体の一例に相当し、光ディスク１３が第２の光情報媒体の一例に相当し、光ディスク１４が第３の光情報媒体の一例に相当する。

このような構成によって、ＣＤなどの第１世代の光ディスク１４も再生可能な光ヘッド装置を構成できる。第１世代の光ディスク１４は多層ではないので、他層光の干渉課題はなく、信号のＳ／Ｎ比向上の観点から、遮光領域７ｘ及び遮光領域７ｙは、赤外光を透過することが望ましい。従って、遮光領域７ｘ及び遮光領域７ｙは、図９に示したようなダイクロイック特性を有することが望ましい。

さらに、これまでは、１個の対物レンズ１１を用いる構成を例示したが、光軸が異なる２個の対物レンズを用いる構成も可能である。図１４は、本発明の実施の形態５の変形例における光ヘッド装置の構成を示す図である。

図１４において、光ヘッド装置は、レーザ光源１、レーザ光源２、レーザ光源３、ビームスプリッタ４、ビームスプリッタ５、ビームスプリッタ６、検出ホログラム７、光検出器９、コリメートレンズ１０、検出レンズ１６、１／４波長板１７、対物レンズホルダ３３、第１の対物レンズ３９、第２の対物レンズ４０及び立ち上げプリズム８０を備える。なお、図１４に示す光ヘッド装置において、対物レンズホルダ３３、第１の対物レンズ３９、第２の対物レンズ４０及び立ち上げプリズム８０以外の構成は、図１３に示す実施の形態５における光ヘッド装置の構成と同じであるので詳細な説明は省略する。

図１４に示すように、第１の対物レンズ３９は、赤外光を光ディスク１４の情報記録層上へ集光させ、赤色光を光ディスク１３の情報記録層上へ集光させる。そして、第２の対物レンズ４０は、青色光を光ディスク１２の情報記録層上へ集光させる。

立ち上げプリズム８０は、赤色光及び赤外光を反射すると共に青色光を透過する特性を有する第１面８１と、第１面を透過した青色光を反射させる特性を有する第２面８２とを有する。対物レンズホルダ３３は、第１の対物レンズ３９、第２の対物レンズ４０及び１／４波長板１７を保持する。

なお、図１４における検出ホログラム７は、遮光領域７ｘ及び７ｙを備えているが、本発明は特にこれに限定されず、検出ホログラム７は、遮光領域７ｙのみを備えてもよい。

また、図１４では、光ヘッド装置はレーザ光源１〜３を備えているが、本発明は特にこれに限定されず、レーザ光源１，２を備え、第１の対物レンズ３９は赤色光を集光させ、第２の対物レンズ４０は青色光を集光させてもよい。

このように、２個の対物レンズを搭載した構成であっても上記のいずれの実施の形態と組み合わせることが可能であり、同じ効果を得ることができる。

なお、赤色光によって２層ディスクに情報を再生又は記録する場合においても多層光の干渉が課題になる場合もあり得る。そのような場合、遮光領域７ｘあるいは、遮光領域７ｘ及び遮光領域７ｙは、赤外光のみを透過し、青色光と赤色光とを遮光するダイクロイック膜にすることが望ましい。

（実施の形態６）
本発明の光ヘッド装置を用いた光情報装置を図１５に示す。図１５は、本発明の実施の形態６における光情報装置の一例である光ディスクドライブの全体構成を示す図である。

光ディスクドライブ２００は、光ヘッド装置２０１、モータ（回転系）２０５、トラバース（移送系）２０６及び制御回路（制御部）２０７を備える。光ディスク２０２は、ターンテーブル２０３とクランパー２０４とで挟んで固定され、モータ２０５によって回転する。

実施の形態１〜５のいずれかに記載した光ヘッド装置２０１はトラバース２０６上に乗っている。トラバース２０６は、光ヘッド装置２０１を光ディスク２０２の半径方向に移動させる。これにより、光ヘッド装置２０１によって照射される光が光ディスク２０２の内周から外周まで移動できるようにしている。

制御回路２０７は、光ヘッド装置２０１から受けた信号に基づいて、フォーカス制御、トラッキング制御、トラバース制御及びモータ２０５の回転制御等を行う。また、制御回路２０７は、再生信号から情報の再生、及び記録信号の光ヘッド装置２０１への送出を行う。

図１５において、光ディスク２０２は、ターンテーブル２０３に載置され、モータ２０５によって回転される。実施の形態１〜５のいずれかに示した光ヘッド装置２０１は、光ディスク２０２の所望の情報の存在するトラックの位置まで、トラバース２０６によって粗動される。

また、光ヘッド装置２０１は、光ディスク２０２との位置関係に対応して、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を制御回路２０７へ送る。制御回路２０７は、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号に対応して、光ヘッド装置２０１へ、対物レンズを微動させるための信号を送る。この信号によって、光ヘッド装置２０１は、光ディスク２０２に対してフォーカス制御とトラッキング制御とを行い、情報の読み出し（再生）、書き込み（記録）又は消去を行う。

本実施の形態６の光情報装置は、光ヘッド装置として、実施の形態１〜５のいずれかの光ヘッド装置を用いるので、単一の光ヘッド装置によって、記録密度の異なる複数の光ディスクに対応することができるという効果を有する。

（実施の形態７）
実施の形態６の光ディスクドライブ（光情報装置）２００を具備したコンピュータを図１６に示す。図１６は、本発明の実施の形態７におけるコンピュータの全体構成を示す概略斜視図である。

図１６において、コンピュータ２１０は、実施の形態６の光ディスクドライブ２００と、情報を入力するためのキーボード、マウス又はタッチパネルなどの入力装置２１１と、入力装置２１１から入力された情報及び光ディスクドライブ２００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）などの演算装置２１２と、演算装置２１２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又は液晶表示装置あるいは情報を印刷するプリンタなどの出力装置２１３とを備える。

なお、本実施の形態７において、コンピュータ２１０が情報処理装置の一例に相当し、演算装置２１２が情報処理部の一例に相当する。

上述の実施の形態６の光ディスクドライブ（光情報装置）２００を具備したコンピュータ２１０は、異なる種類の光ディスクに情報を安定に記録又は再生でき、広い用途に使用できる。

（実施の形態８）
実施の形態６の光ディスクドライブ（光情報装置）２００を具備した光ディスクプレーヤを図１７に示す。図１７は、本発明の実施の形態８における光ディスクプレーヤの全体構成を示す概略斜視図である。

図１７において、光ディスクプレーヤ２２０は、実施の形態６の光ディスクドライブ２００と、光ディスクドライブ２００から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダ２２１とを備える。また、光ディスクプレーヤ２２０は、ＧＰＳ等の位置センサ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できる。また、光ディスクプレーヤ２２０は、液晶モニタなどの表示装置２２２を備えてもよい。

また、本実施の形態８において、光ディスクプレーヤ２２０が情報処理装置の一例に相当し、デコーダ２２１が情報処理部の一例に相当する。

上述の実施の形態６の光ディスクドライブ（光情報装置）２００を具備した光ディスクプレーヤ２２０は、異なる種類の光ディスクに情報を安定に記録又は再生でき、広い用途に使用できる。

（実施の形態９）
実施の形態６の光ディスクドライブ（光情報装置）２００を具備した光ディスクレコーダを図１８に示す。図１８は、本発明の実施の形態９における光ディスクレコーダの全体構成を示す概略斜視図である。

図１８において、光ディスクレコーダ２３０は、実施の形態６の光ディスクドライブ２００と、光ディスクドライブ２００によって光ディスクへ記録する情報信号に画像情報を変換するエンコーダ２３１とを備える。光ディスクレコーダ２３０は、望ましくは、光ディスクドライブ２００から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダも備えることにより、既に記録した情報を再生することも可能となる。なお、光ディスクレコーダ２３０は、情報を表示するブラウン管又は液晶表示装置あるいは情報を印刷するプリンタなどの出力装置２３２を備えてもよい。

なお、本実施の形態９において、光ディスクレコーダ２３０が情報処理装置の一例に相当し、エンコーダ２３１が情報処理部の一例に相当する。

上述の実施の形態６の光ディスクドライブ（光情報装置）２００を具備した光ディスクレコーダ２３０は、異なる種類の光ディスクに情報を安定に記録又は再生でき、広い用途に使用できる。

（実施の形態１０）
実施の形態６の光ディスクドライブ（光情報装置）２００を具備した光ディスクサーバを図１９に示す。図１９は、本発明の実施の形態１０における光ディスクサーバの全体構成を示す概略斜視図である。

図１９において、光ディスクサーバ２４０は、実施の形態６の光ディスクドライブ２００と、情報を入力するためのキーボード、マウス又はタッチパネルなどの入力装置２４１と、光ディスクドライブ２００によって記録又は再生される情報の入出力を外部と行う入出力部２４３とを備える。入出力部２４３は、例えばインターネットなどのネットワーク２４４と接続されている。

光ディスクドライブ２００は、その大容量性を生かして、ネットワーク２４４からの要求に応じ、光ディスクに記録されている情報（例えば、画像、音声、映像、ＨＴＭＬ文書及びテキスト文書等）を送出する。また、光ディスクドライブ２００は、ネットワーク２４４から送られてくる情報をその要求された場所に記録する。

入出力部２４３は、有線又は無線により、光ディスクドライブ２００によって記録する情報を取り込んだり、光ディスクドライブ２００によって読み出した情報を外部に出力したりする。これによって、光ディスクサーバ２４０は、ネットワーク２４４を介して複数の機器、例えば、コンピュータ、電話又はテレビチューナーなどと情報をやり取りし、これら複数の機器に共有の情報サーバとして利用することが可能となる。なお、光ディスクサーバ２４０は、情報を表示するブラウン管又は液晶表示装置あるいは情報を印刷するプリンタなどの出力装置２４２を備えてもよい。

さらに、光ディスクサーバ２４０は、複数の光ディスクドライブ２００を備えるとともに、複数の光ディスクを複数の光ディスクドライブ２００に出し入れするチェンジャーを備えることにより、多くの情報を記録することができる。

なお、本実施の形態１０において、光ディスクサーバ２４０が情報処理装置の一例に相当し、入出力部２４３が情報処理部の一例に相当する。

上述の実施の形態６の光ディスクドライブ（光情報装置）２００を具備した光ディスクサーバは、異なる種類の光ディスクに情報を安定に記録又は再生でき、広い用途に使用できる。

なお、上述の実施の形態７〜１０において図１６〜図１９には出力装置２１３，２３２，２４２及び表示装置２２２を示したが、各装置は、出力端子を備えて、出力装置２１３，２３２，２４２及び表示装置２２２を備えず、別売りとする商品形態があり得ることはいうまでもない。また、図１７及び図１８には入力装置は図示していないが、光ディスクプレーヤ２２０及び光ディスクレコーダ２３０は、キーボード、タッチパネル、マウス及びリモートコントロール装置などの入力装置も具備した商品形態も可能である。逆に、上述の実施の形態７〜１０において、入力装置は別売りとして、各装置は、入力端子を備える形態も可能である。

なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。

本発明の一局面に係る光ヘッド装置は、３つ以上の記録層を有する第１の光情報媒体に対して情報を記録又は再生する光ヘッド装置であって、第１の光ビームを出射する第１のレーザ光源と、前記第１のレーザ光源から出射される前記第１の光ビームを前記第１の光情報媒体の記録層上へ集光する集光光学系と、前記第１の光情報媒体の記録層上で反射した前記第１の光ビームを受光し、受光した前記第１の光ビームの光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光束上に配置され、前記第１の光ビームが集光している記録層に対して前記第１の光ビームの入射側又は前記第１の光ビームの入射側の反対側に、少なくとも２つの記録層が存在している場合に、前記少なくとも２つの記録層で反射した反射光が互いに干渉する前記光検出器上の領域に入射する前記少なくとも２つの記録層で反射した反射光を遮光する第１の遮光領域とを備え、前記第１の遮光領域は、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光軸上には形成されていない。

この構成によれば、第１のレーザ光源は、第１の光ビームを出射する。集光光学系は、第１のレーザ光源から出射される第１の光ビームを第１の光情報媒体の記録層上へ集光する。光検出器は、第１の光情報媒体の記録層上で反射した第１の光ビームを受光し、受光した第１の光ビームの光量に応じて電気信号を出力する。第１の遮光領域は、第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光束上に配置され、第１の光ビームが集光している記録層に対して第１の光ビームの入射側又は第１の光ビームの入射側の反対側に、少なくとも２つの記録層が存在している場合に、少なくとも２つの記録層で反射した反射光が互いに干渉する光検出器上の領域に入射する少なくとも２つの記録層で反射した反射光を遮光する。そして、第１の遮光領域は、第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光軸上には形成されていない。

したがって、第１の光ビームが集光している記録層に対して第１の光ビームの入射側又は第１の光ビームの入射側の反対側に存在している少なくとも２つの記録層で反射した反射光が、光検出器上において互いに干渉するのを低減することができ、光検出器から出力される信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。

また、上記の光ヘッド装置において、前記第１の遮光領域は、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光軸を囲む領域であることが好ましい。

この構成によれば、第１の遮光領域は、第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光軸を囲む領域であるので、第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光量を減らすことなく、第１の光ビームが集光している記録層以外の他の記録層からの反射光による干渉を低減することができる。

また、上記の光ヘッド装置において、前記第１の遮光領域は、リング形状であることが好ましい。

この構成によれば、第１の遮光領域は、リング形状であるので、第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光量を減らすことなく、第１の光ビームが集光している記録層以外の他の記録層からの反射光による干渉を低減することができる。

また、上記の光ヘッド装置において、前記第１の遮光領域は、リング形状の少なくとも一部が欠けている形状であることが好ましい。

この構成によれば、第１の遮光領域は、リング形状の少なくとも一部が欠けている形状であるので、第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光量をより減らすことなく、第１の光ビームが集光している記録層以外の他の記録層からの反射光による干渉を低減することができる。

また、上記の光ヘッド装置において、前記第１の遮光領域は、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光を回折させる回折光学素子上に形成されることが好ましい。

この構成によれば、第１の遮光領域は、第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光を回折させる回折光学素子上に形成されるので、回折光学素子から回折する光量を測定し、光軸と第１の遮光領域の中心との位置を合わせることができる。

また、上記の光ヘッド装置において、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の中心点上に配置され、前記少なくとも２つの記録層で反射した反射光を遮光する第２の遮光領域をさらに備え、前記第２の遮光領域は、前記第１の遮光領域よりも内側に配置されることが好ましい。

この構成によれば、第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の中心点上に配置された第２の遮光領域によって、第１の光ビームが集光している記録層以外の他の記録層からの反射光が光検出器に入射するのを防止することができる。

また、上記の光ヘッド装置において、前記第２の遮光領域は、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光を回折させる回折光学素子上に形成されることが好ましい。

この構成によれば、第２の遮光領域は、第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光を回折させる回折光学素子上に形成されるので、回折光学素子から回折する光量を測定し、光軸と第２の遮光領域の中心との位置を合わせることができる。

また、上記の光ヘッド装置において、前記第１の光ビームより波長の長い第２の光ビームを出射する第２のレーザ光源をさらに備え、前記第１の光ビームは、青色光ビームを含み、前記第２の光ビームは、赤色光ビームを含み、前記集光光学系は、前記第１のレーザ光源から出射される前記青色光ビームを前記第１の光情報媒体の記録層上へ集光するとともに、前記第２のレーザ光源から出射される前記赤色光ビームを前記第１の光情報媒体とは異なる第２の光情報媒体の記録層上へ集光し、前記第１の遮光領域は、前記青色光ビームを遮光し、かつ前記赤色光ビームを透過させる波長選択遮光性を有することが好ましい。

この構成によれば、第２のレーザ光源は、第１の光ビームより波長の長い第２の光ビームを出射する。第１の光ビームは、青色光ビームを含み、第２の光ビームは、赤色光ビームを含む。集光光学系は、第１のレーザ光源から出射される青色光ビームを第１の光情報媒体の記録層上へ集光するとともに、第２のレーザ光源から出射される赤色光ビームを第１の光情報媒体とは異なる第２の光情報媒体の記録層上へ集光する。そして、第１の遮光領域は、青色光ビームを遮光し、かつ赤色光ビームを透過させる波長選択遮光性を有する。

したがって、第１の遮光領域は、青色光ビームを遮光し、かつ赤色光ビームを透過させる波長選択遮光性を有するので、第１の光ビームが集光している記録層以外の他の記録層からの反射光による干渉の影響が少ない赤色光ビームは透過されるので、光検出器から出力される赤色光ビームに対応する信号のＳ／Ｎ比をより向上させることができる。

また、上記の光ヘッド装置において、前記集光光学系は、互いに異なる光軸を有する２つの対物レンズを含むことが好ましい。

この構成によれば、２つの対物レンズのうちの一方の対物レンズにより青色光を第１の光情報媒体へ集光し、他方の対物レンズにより赤色光を第２の光情報媒体へ集光することができる。

また、上記の光ヘッド装置において、前記第１の遮光領域が前記赤色光ビームに与える位相差Ｐは、下記の式で表され、下記の式において、Ｎは整数であり、Ｃの絶対値は、２πの１／１０以下であることが好ましい。

Ｐ＝２πＮ＋Ｃ

この構成によれば、第１の遮光領域が前記赤色光ビームに与える位相差を２πの整数倍に近づけることにより、位相差の影響を低減することができる。

また、上記の光ヘッド装置において、前記第１の遮光領域が前記赤色光ビームに与える位相差Ｐは、１．８π≦｜Ｐ｜≦２．２πを満たすことが好ましい。

この構成によれば、第１の遮光領域が赤色光ビームに与える位相差Ｐが、１．８π≦｜Ｐ｜≦２．２πを満たすので、位相差の影響をより低減することができる。

また、上記の光ヘッド装置において、前記第２の光ビームより波長の長い第３の光ビームを出射する第３のレーザ光源をさらに備え、前記第３の光ビームは、赤外光ビームを含み、前記集光光学系は、前記第３のレーザ光源から出射される前記赤外光ビームを前記第１の光情報媒体及び前記第２の光情報媒体とは異なる第３の光情報媒体の記録層上へ集光し、前記第１の遮光領域は、前記青色光ビームを遮光し、かつ前記赤色光ビームを透過させ、かつ前記赤外光ビームを透過させる波長選択遮光性を有することが好ましい。

この構成によれば、第３のレーザ光源は、第２の光ビームより波長の長い第３の光ビームを出射する。第３の光ビームは、赤外光ビームを含む。集光光学系は、第３のレーザ光源から出射される赤外光ビームを第１の光情報媒体及び第２の光情報媒体とは異なる第３の光情報媒体の記録層上へ集光する。そして、第１の遮光領域は、青色光ビームを遮光し、かつ赤色光ビームを透過させ、かつ赤外光ビームを透過させる波長選択遮光性を有する。

したがって、第１の遮光領域は、青色光ビームを遮光し、かつ赤色光ビームを透過させ、かつ赤外光ビームを透過させる波長選択遮光性を有するので、第１の光ビームが集光している記録層以外の他の記録層からの反射光による干渉の影響が少ない赤色光ビーム及び赤外光ビームは透過されるので、光検出器から出力される赤色光ビーム及び赤外光ビームに対応する信号のＳ／Ｎ比をより向上させることができる。

本発明の他の局面に係る光ヘッド装置は、光ビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射される前記光ビームを光情報媒体の記録層上へ集光する集光光学系と、前記光情報媒体の記録層上で反射した前記光ビームを受光し、受光した前記光ビームの光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光束上に配置される遮光領域とを備え、前記遮光領域は、前記光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光軸上には形成されていない。

この構成によれば、レーザ光源は、光ビームを出射する。集光光学系は、レーザ光源から出射される光ビームを光情報媒体の記録層上へ集光する。光検出器は、光情報媒体の記録層上で反射した光ビームを受光し、受光した光ビームの光量に応じて電気信号を出力する。遮光領域は、光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光束上に配置される。そして、遮光領域は、光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光軸上には形成されていない。

したがって、光ビームが集光している記録層以外の他の記録層で反射した反射光の干渉を低減することができ、光検出器から出力される信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。

本発明の他の局面に係る光情報装置は、上記のいずれかに記載の光ヘッド装置と、光情報媒体を回転するモータと、前記光ヘッド装置と前記モータとを制御する制御部とを備える。この構成によれば、上記の光ヘッド装置を光情報装置に適用することができる。

本発明の他の局面に係る情報処理装置は、上記の光情報装置と、前記光情報装置に記録する情報及び／又は前記光情報装置から再生された情報を処理する情報処理部とを備える。この構成によれば、上記の光ヘッド装置を備える光情報装置を情報処理装置に適用することができる。

なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。

本発明に係る光ヘッド装置、光情報装置及び情報処理装置は、光検出器から出力される信号のＳ／Ｎ比を向上させることができ、例えば光ディスクなどの光情報媒体に情報を記録、再生又は消去する光ヘッド装置、光情報装置及び情報処理装置に有用である。

Claims (15)

1. ３つ以上の記録層を有する第１の光情報媒体に対して情報を記録又は再生する光ヘッド装置であって、
   第１の光ビームを出射する第１のレーザ光源と、
   前記第１のレーザ光源から出射される前記第１の光ビームを前記第１の光情報媒体の記録層上へ集光する集光光学系と、
   前記第１の光情報媒体の記録層上で反射した前記第１の光ビームを受光し、受光した前記第１の光ビームの光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、
   前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光束上に配置され、前記第１の光ビームが集光している記録層に対して前記第１の光ビームの入射側又は前記第１の光ビームの入射側の反対側に、少なくとも２つの記録層が存在している場合に、前記少なくとも２つの記録層で反射した反射光が互いに干渉する前記光検出器上の領域に入射する前記少なくとも２つの記録層で反射した反射光を遮光する第１の遮光領域とを備え、
   前記第１の遮光領域は、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光軸上には形成されていないことを特徴とする光ヘッド装置。
2. 前記第１の遮光領域は、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の光軸を囲む領域であることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
3. 前記第１の遮光領域は、リング形状であることを特徴とする請求項２記載の光ヘッド装置。
4. 前記第１の遮光領域は、リング形状の少なくとも一部が欠けている形状であることを特徴とする請求項２記載の光ヘッド装置。
5. 前記第１の遮光領域は、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光を回折させる回折光学素子上に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ヘッド装置。
6. 前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光の中心点上に配置され、前記少なくとも２つの記録層で反射した反射光を遮光する第２の遮光領域をさらに備え、
   前記第２の遮光領域は、前記第１の遮光領域よりも内側に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ヘッド装置。
7. 前記第２の遮光領域は、前記第１の光ビームが集光している記録層で反射した反射光を回折させる回折光学素子上に形成されることを特徴とする請求項６記載の光ヘッド装置。
8. 前記第１の光ビームより波長の長い第２の光ビームを出射する第２のレーザ光源をさらに備え、
   前記集光光学系は、前記第１のレーザ光源から出射される前記第１の光ビームを前記第１の光情報媒体の記録層上へ集光するとともに、前記第２のレーザ光源から出射される前記第２の光ビームを前記第１の光情報媒体とは異なる第２の光情報媒体の記録層上へ集光し、
   前記第１の遮光領域は、前第１の光ビームを遮光し、かつ前記第２の光ビームを透過させる波長選択遮光性を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光ヘッド装置。
9. 前記第１の光ビームは、青色光ビームを含むことを特徴とする請求項８記載の光ヘッド装置。
10. 前記第２の光ビームは、赤色光ビームを含むことを特徴とする請求項９記載の光ヘッド装置。
11. 前記第２の光ビームは、赤外光ビームを含むことを特徴とする請求項９記載の光ヘッド装置。
12. 前記集光光学系は、互いに異なる光軸を有する２つの対物レンズを含むことを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の光ヘッド装置。
13. 前記第１の遮光領域が前記第２の光ビームに与える位相差Ｐは、下記の式で表され、
    下記の式において、Ｎは整数であり、Ｃの絶対値は、２πの１／１０以下であることを特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の光ヘッド装置。
    Ｐ＝２πＮ＋Ｃ
14. 前記第１の遮光領域が前記第２の光ビームに与える位相差Ｐは、１．８π≦｜Ｐ｜≦２．２πを満たすことを特徴とする請求項１３記載の光ヘッド装置。
15. 前記第２の光ビームより波長の長い第３の光ビームを出射する第３のレーザ光源をさらに備え、
    前記第１の光ビームは、青色光ビームを含み、
    前記第２の光ビームは、赤色光ビームを含み、
    前記第３の光ビームは、赤外光ビームを含み、
    前記集光光学系は、前記第３のレーザ光源から出射される前記赤外光ビームを前記第１の光情報媒体及び前記第２の光情報媒体とは異なる第３の光情報媒体の記録層上へ集光し、
    前記第１の遮光領域は、前記青色光ビームを遮光し、かつ前記赤色光ビームを透過させ、かつ前記赤外光ビームを透過させる波長選択遮光性を有することを特徴とする請求項８〜１４のいずれかに記載の光ヘッド装置。

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