JPWO2013084612A1 - 光ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

光ヘッド装置は、光ディスク（ＯＤ）からの戻り光ビームを透過回折させて透過回折光ビームを出射する回折光学素子（２１）と光検出器（２２）とを備える。回折光学素子（２１）は、０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域（２１０）と、０次回折作用及び±１次回折作用を有する副回折領域（２１１Ａ，２１１Ｂ）とを含む。光検出器（２２）は、透過回折光ビームの０次光成分を受光する主受光部（２３）と、透過回折光ビームの＋１次光成分及び−１次光成分のうちの一方を受光する第１副受光部２４を含む。第１副受光部（２４）は、所定方向に配列された複数の受光面を有する。

Description

本発明は、光ヘッド装置及びこれを有する光ディスク装置、並びに光ヘッド装置に含まれる回折光学素子の位置調整方法に関するものである。

１枚の光ディスクに記録できる情報量を拡大する１つの手段として、１枚の光ディスクの中に複数の情報記録層を積層させる方式（多層光ディスク方式）が知られている。多層光ディスク方式では、単一の情報記録層を有する光ディスクと比べて、おおよそ情報記録層の数の倍数分だけ情報記録量を増大させることが可能である。たとえば、商用化されているＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ：登録商標）及びＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ：登録商標）の規格においては、２つの情報記録層を有する２層ディスクがすでに実用化されている。

このような多層光ディスクに対する記録または再生を行う光ディスク装置では、情報の再生あるいは記録の対象となる層として選択された所望の情報記録層からの反射光以外に、他の情報記録層からの反射光が所謂迷光として光検出器で検出される。このため、所望の情報記録層に対して高速かつ正確に情報の記録または再生を行うためには、この迷光を極力排除して情報の記録または再生への迷光の影響を軽減する工夫が必要となる。たとえば、トラッキングエラー検出方式として、対物レンズシフト（対物レンズがアクチュエータによって駆動されて光ディスクのラジアル方向にシフトすると、対物レンズの位置と光検出器の位置とが互いにずれる現象）が生じた時にトラッキングエラー信号に直流オフセット成分が重畳されない方式である差動プッシュプル方式が一般に採用されている。

差動プッシュプル方式では、レーザ光源から出射された光ビームは、回折格子で１つの主ビームと２つの副ビームとからなる３つの光ビームに分割され、光ディスクの情報記録層に３つの光スポットを形成する。当該情報記録層への情報の記録または再生は、中央に形成される主ビームの光スポットを用いて実行される。また、主ビームの光スポットの両側に形成される２つの副ビームの光スポットは、トラッキングエラー信号生成のために使用される。通常、回折格子は、副ビームの光強度が主ビームの光強度に比べて充分低くなるように設計されている。

ところで、多層光ディスクにおいて記録容量をさらに拡大するためには、情報記録層の数を増やす方法が容易に考えられる。その場合、互いに隣接する情報記録層間の間隔を狭くすることも必要となるが、所望の情報記録層以外の他の情報記録層からの迷光の光強度が増加する傾向となる。たとえば、２層の情報記録層を有する光ディスクの場合には、迷光が生じる当該他の情報記録層は１つの層だけであるのに対して、Ｎ層の情報記録層を有する光ディスクでは、（Ｎ−１）層で迷光が発生するため、光検出器における迷光の光強度がますます増加する傾向となる。

上記した迷光を軽減し得る従来の光ヘッド装置としては、たとえば、国際公開第９６／０２０４７３号パンフレット（特許文献１）に開示されている光ピックアップ装置が公知である。特許文献１の光ピックアップ装置は、主ビームに相当するメインビームを受光するメインビーム用ディテクタと、副ビームに相当するサイドビームを受光するサイドビーム用ディテクタとを有し、サイドビーム用ディテクタは、情報信号の読み出しの対象ではない情報記録層で反射されるメインビームの迷光が入射されない位置に配置される。これにより、トラッキングエラー信号の品質低下を抑制することができる。

国際公開第９６／０２０４７３号パンフレット（第１２頁、図３及び図５（Ａ）及び図５（Ｂ）など）

しかしながら、従来の光ヘッド装置では、レーザ光源と対物レンズとの間の光路上に回折格子が配置されているため、対物レンズを透過して光ディスクに照射されるレーザ光ビームの光強度が回折格子で減衰（損失）する。

また、従来の光ヘッド装置は、回折格子によって主ビームを分割することで生成された副ビームのみからトラッキングエラー信号を生成している。副ビームの光強度は本来微弱であるので、トラッキングエラー信号の信号レベル自体が微弱となる。このため、情報の記録または再生の対象となる所望の情報記録層と他の情報記録層との間隔のばらつきに起因して迷光が変動したり、光ディスクに付着した塵や光ディスク表面の傷などの影響を受けた光ビームの乱れにより異常な迷光が発生したりすると、微弱な信号レベルを有するトラッキングエラー信号の品質が損なわれ、再生情報信号の品質も劣化するという問題がある。

さらに、従来の光ヘッド装置において対物レンズシフトが生じた場合には、対物レンズのシフト量に依存する直流オフセット成分がトラッキングエラー信号に重畳され、トラッキングエラー信号の品質を劣化させるという問題もある。

上記に鑑みて本発明の目的は、光ディスクに照射されるべき光ビームの光強度の損失を小さくして、対物レンズシフトに起因する直流オフセット成分が除去されたトラッキングエラー信号を生成することができる構成を有し、トラッキングエラー信号の品質を向上することができる光ヘッド装置及びこれを有する光ディスク装置、並びに光ヘッド装置に含まれる回折光学素子の位置調整方法を提供することである。

本発明の一態様による光ヘッド装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射される光ビームを集光して光ディスクに照射する対物レンズと、前記光ディスクで反射し前記対物レンズを透過した戻り光ビームを透過回折させて透過回折光ビームを出射する回折光学素子と、前記透過回折光ビームを受光する光検出器とを備え、前記戻り光ビームは、前記光ディスクで回折された反射回折光ビームを含み、前記回折光学素子は、前記反射回折光ビームの０次光成分の一部と前記反射回折光ビームの±１次光成分の全部もしくは一部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域と、前記反射回折光ビームの０次光成分と前記反射回折光ビームの±１次光成分とがなす列の方向を第１の方向とするとき、前記第１の方向と直交する第２の方向において前記主回折領域の外側に、且つ前記反射回折光ビームの０次光成分の残部と前記反射回折光ビームの±１次光成分の残部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する副回折領域とを含み、前記光検出器は、前記主回折領域及び前記副回折領域の双方を透過した前記透過回折光ビームの０次光成分を受光する主受光部と、前記副回折領域の当該±１次回折作用により生成された前記透過回折光ビームの＋１次光成分及び−１次光成分のうちの一方を受光する第１副受光部とを含み、前記第１副受光部は、前記第１の方向に対応する第１の配列方向に沿って配列された複数の受光面を有することを特徴とする。

本発明の他の一態様による光ディスク装置は、上記光ヘッド装置と、前記光ディスクを回転駆動させるディスク駆動部と、前記主受光部により検出された信号に基づいてプッシュプル信号を生成する信号処理部とを備え、前記信号処理部は、前記信号処理部は、前記第１副受光部により検出された信号に基づいて、前記光検出器に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を生成し、前記プッシュプル信号及び前記オフセット成分に基づいてトラッキングエラー信号を生成することを特徴とする。

前記光検出器は、前記透過回折光ビームの当該＋１次光成分及び当該−１次光成分のうちの他方を受光する第２副受光部をさらに含むことができる。この場合、前記第１副受光部及び前記第２副受光部の各々は、前記第１の配列方向と前記第２の方向に対応する第２の配列方向とに沿って配列された４つの受光面を有することが好ましい。本発明のさらに他の一態様による回折光学素子の位置調整方法は、前記第１副受光部の当該４つの受光面のうち前記第２の配列方向の一端側に配置された第１の組の受光面で検出された信号と前記第２副受光部の当該４つの受光面のうち前記一端側に配置された第２の組の受光面で検出された信号とを加算して第１の和信号を生成するステップと、前記第１副受光部の当該４つの受光面のうち前記第２の配列方向の他端側に配置された第３の組の受光面で検出された信号と前記第２副受光部の当該４つの受光面のうち前記他端側に配置された第４の組の受光面で検出された信号とを加算して第２の和信号を生成するステップと、前記第１の和信号の信号強度と前記第２の和信号の信号強度とが互いに等しくなるように前記第２の方向に前記回折光学素子を移動させて前記回折光学素子を位置決めするステップとを備えることを特徴とする。

本発明の一態様による光ディスク装置では、第１副受光部及び第２副受光部は、対物レンズシフトに起因する直流オフセット成分が除去されたトラッキングエラー信号の生成を可能とする受光面パターンを有している。光ヘッド装置は、トラッキングエラー信号の生成のために０次及び±１次の透過回折光を生成する回折光学素子を備えているので、トラッキングエラーの生成のためにレーザ光源と対物レンズとの間の光路上に回折格子を配置する必要がない。よって、光ディスクに照射されるべき光ビームの光強度の減衰（損失）を抑制することができる。さらに、本発明の一態様による回折光学素子の位置調整方法を使用すれば、第１副受光部及び第２副受光部の受光面で検出された信号を用いて回折光学素子の位置を最適な位置に調整することができる。これにより、従来の光ヘッド装置と比べてトラッキングエラー信号の品質を向上させることができる。

本発明に係る実施の形態１の光ディスク装置の構成を示す概略図である。 実施の形態１の光ヘッド装置の主な構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１のホログラム光学素子の光入射面の構成を概略的に示す平面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、実施の形態１のホログラム光学素子及び光検出器の斜視図である。 実施の形態１の光検出器と光ヘッド装置の出力端子群との間の接続関係を示す図である。 ＢＤ規格で規定されている４層光ディスクの情報記録層の構成表を示す図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、情報記録層Ｌ１を対象層とした場合の光検出器上の迷光分布を概略的に示す平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、対物レンズシフトと光検出器における照射光スポットの位置との関係を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、対物レンズシフトとトラッキングエラー信号の信号成分との関係を概略的に示す特性図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、情報記録層Ｌ２を対象層とした場合の迷光分布を概略的に示す平面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、情報記録層Ｌ３を対象層とした場合の迷光分布を概略的に示す平面図である。 実施の形態１の光検出器の変形例である光検出器のレイアウトを示す平面図である。 実施の形態１の光検出器のさらに他の変形例である光検出器のレイアウトを示す平面図である。 （Ａ）〜（Ｈ）は、実施の形態１のホログラム光学素子と光スポットとの位置関係を概略的に示す平面図である。 実施の形態１のホログラム光学素子の配置に対する各種検出信号の変化を示すグラフである。 実施の形態１のホログラム光学素子の位置調整方法の手順を示すフローチャートである。 本発明に係る実施の形態２の光ヘッド装置の主な構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態２の光検出器と光ヘッド装置の出力端子との間の接続関係を示す図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は、実施の形態３のホログラム光学素子と光スポットＳｐとの位置関係を概略的に示す平面図である。 実施の形態３のホログラム光学素子の配置に対する各種検出信号の変化を示すグラフである。 本発明に係る実施の形態４の光検出器と光ヘッド装置の出力端子群との間の接続関係を示す図である。 実施の形態４の光検出器の変形例と光ヘッド装置の出力端子群との間の接続関係を示す図である。 本発明に係る実施の形態５の光検出器と光ヘッド装置の出力端子群との間の接続関係を示す図である。 本発明に係る実施の形態６のホログラム光学素子の構成を概略的に示す図である。 実施の形態６のホログラム光学素子の変形例の平面図である。

以下、本発明に係る種々の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１の光ディスク装置１の構成を示す概略図である。図１に示されるように、光ディスク装置１は、スピンドルモータ２、光ヘッド装置３、スレッド機構４、マトリクス回路５、信号再生回路６、レーザ制御回路７、サーボ回路８、収差補正機構制御回路９、スレッド制御回路１０、スピンドル制御回路１１及びコントローラ１２を備えている。コントローラ１２は、ホスト機器（図示せず）からのコマンドに応じて、信号再生回路６、レーザ制御回路７、サーボ回路８、収差補正機構制御回路９、スレッド制御回路１０及びスピンドル制御回路１１の各動作を制御する。

光ディスクＯＤは、スピンドルモータ２の駆動軸（スピンドル）に固定されたターンテーブル（図示せず）に着脱自在に装着されている。スピンドルモータ２は、スピンドル制御回路１１の制御を受けて情報記録時または情報再生時に光ディスクＯＤを回転させる。スピンドル制御回路１１は、コントローラ１２からの指令に従い、スピンドルモータ２から供給された実回転数を表すパルス信号に基づいて実回転数を目標回転数に一致させるようにスピンドルの回転制御を実行する機能を有する。光ディスクＯＤは、単一の情報記録層を有する単層光ディスク、あるいは複数の情報記録層を有する多層光ディスクであり、たとえば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ：登録商標）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ：登録商標）及びＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ：登録商標）といった現世代の光ディスク、あるいは次世代の光ディスクであればよい。

光ヘッド装置３は、光ディスクＯＤにレーザ光を照射して、光ディスクＯＤの情報記録層への情報の記録、あるいは、光ディスクＯＤの情報記録層からの情報の読み出しを行う機能を有する。スレッド機構４は、スレッド制御回路１０による制御を受けて動作し、光ヘッド装置３を光ディスクＯＤのラジアル方向（光ディスクＯＤの半径方向）に移動させて、光ヘッド装置３から出射されるレーザ光が光ディスクＯＤの所望の情報トラックに光スポットを形成できるように光ヘッド装置３の位置を制御する。

図２は、本実施の形態の光ヘッド装置３の主な構成を概略的に示す斜視図である。図２に示されるように光ヘッド装置３は、レーザ光源である半導体レーザ１３と、ビームスプリッタ１４と、コリメータレンズ１５と、対物レンズ１８と、アクチュエータ１７と、シリンドリカルレンズ２６と、回折光学素子であるホログラム光学素子２１と光検出器２２とを備えている。

半導体レーザ１３は、図１に示すレーザ制御回路７による制御を受けて動作し、レーザ制御回路７は、コントローラ１２からの指令に基づいて半導体レーザ１３から出射されるレーザ光の光強度を制御することができる。半導体レーザ１３から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１４で反射されてコリメータレンズ１５を介して対物レンズ１８に入射される。ビームスプリッタ１４としては、たとえば、キューブタイプのハーフミラーを用いることができる。対物レンズ１８は、光ディスクＯＤの半径線上を走査するように配置され、ビームスプリッタ１４から入射した光ビームを光ディスクＯＤの情報記録層に集光してこの情報記録層に光スポットを形成する。

光ディスクＯＤで反射された戻り光ビームは、対物レンズ１８、コリメータレンズ１５、ビームスプリッタ１４及びシリンドリカルレンズ２６を順に通過してホログラム光学素子２１に入射される。シリンドリカルレンズ２６は、フォーカスエラー検出を周知の非点収差法で行うために戻り光ビームに非点収差を付与する光学部品である。シリンドリカルレンズ２６は、当該シリンドリカルレンズ２６のシリンドリカル面の母線方向Ｄ２が、光ディスクＯＤのラジアル方向（図２のＸ軸方向）に対応するＸ１軸方向に対して略斜め４５度をなすように配置されている。本実施の形態では、シリンドリカルレンズ２６として、たとえば凹レンズ型のものを用いることができる。ここで、図２では、光ディスクＯＤのラジアル方向であるＸ軸方向と、このラジアル方向に対応するＸ１軸方向とが互いにほぼ直交するように示されている。これは、シリンドリカルレンズ２６によって戻り光ビームに非点収差が付与されるためである。

なお、本実施の形態では、シリンドリカルレンズ２６は凸レンズ型のものであるが、これに限定されるものではない。ビームスプリッタ１４は、キューブタイプのハーフミラーの代わりに、平行平板形状のビームスプリッタを用いて構わない。平行平板形状のビームスプリッタは、当該ビームスプリッタの平行平板を透過する戻り光ビームに非点収差を付与することができる。

透過型回折光学素子であるホログラム光学素子２１は、入射光を透過回折させて当該入射光を３本の透過回折光ビームに分割し、これら３本の透過回折光ビームを光検出器２２の３つの受光部に向けてそれぞれ出射する機能を有する。図２に示されるように光検出器２２は、ホログラム光学素子２１の光入射面または光出射面とほぼ平行な受光面を有しており、図２に示されるＸ１軸方向及びＹ１軸方向は、光検出器２２の受光面と平行である。光検出器２２は、この受光面に沿って配列された主受光部２３、第１副受光部２４及び第２副受光部２５を有する。光検出器２２の受光面の面内において、第１副受光部２４及び第２副受光部２５は、Ｘ１軸方向に対して所定角度をなす方向（矩形状の光検出器２２の対角線方向）に沿って主受光部２３から互いに逆方向にそれぞれ等しい距離だけ離間するように配列されている。よって、第１副受光部２４及び第２副受光部２５は、図２に示されるように主受光部２３を挟み込む位置に配置されている。主受光部２３、第１副受光部２４及び第２副受光部２５の各々は、Ｘ１軸方向及びＹ１軸方向に沿ってマトリクス状に配列された４つの受光面を有しており、これら４つの受光面は、ホログラム光学素子２１から入射した透過回折光ビームを光電変換して電気信号群を生成する。

光ヘッド装置３は、３つの出力端子群２３０，２３１，２３２を有しており、主受光部２３の受光面で検出された電気信号群ＤＳ０は、出力端子群２３０を介してマトリクス回路５に出力され、第１副受光部２４の受光面で検出された電気信号群ＤＳ１は、出力端子群２３１を介してマトリクス回路５に出力され、第２副受光部２５の受光面で検出された電気信号群ＤＳ２は、出力端子群２３２を介してマトリクス回路５に出力される。

図１を参照すると、マトリクス回路５は、光ヘッド装置３から供給された電気信号群ＤＳ０，ＤＳ１，ＤＳ２にマトリクス演算処理を施して、情報の記録または再生に必要な各種信号、たとえば、光ディスクＯＤにおける記録情報の検出結果を示す再生ＲＦ信号や、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号などのサーボ制御用の信号を生成する。再生ＲＦ信号は、信号再生回路６に出力される。信号再生回路６は、再生ＲＦ信号に２値化処理を施して変調信号を生成し、この変調信号から再生クロックを抽出するとともに、変調信号に復調処理や誤り訂正やデコード処理を施して再生情報信号を生成することができる。再生情報信号は、コントローラ１２によって、映像音響機器やパーソナルコンピュータなどのホスト機器（図示せず）に転送される。

サーボ回路８は、コントローラ１２からの指令に基づいて動作し、マトリクス回路５から供給されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいてフォーカス補正用及びトラッキング補正用の駆動信号ＳＤを生成する。これら駆動信号ＳＤは、光ヘッド装置３内のアクチュエータ１７（図２）に供給される。アクチュエータ１７は、図２に概略的に示されるように、磁気回路２０Ａ，２０Ｂ、及びこれら磁気回路２０Ａと２０Ｂとの間に配置される可動部１９を有する。可動部１９は、対物レンズ１８を固定するレンズホルダ（図示せず）と、このレンズホルダに巻回されたフォーカスコイル及びトラッキングコイル（共に図示せず）とを有する。フォーカスコイルは、対物レンズ１８の中心軸周りに巻回されており、トラッキングコイルは、光軸ＯＡと光ディスクＯＤのＸ軸方向とに直交する軸の周りに巻回されている。フォーカスコイルに駆動電流（駆動信号）を供給することにより対物レンズ１８をフォーカス方向（光軸ＯＡに沿った方向）に駆動することができ、トラッキングコイルに駆動電流（駆動信号）を供給することにより対物レンズ１８をＸ軸方向に駆動することができる。以上に説明したように、レーザ制御回路７、光ヘッド装置３、マトリクス回路５及びサーボ回路８によりフォーカスサーボループ及びトラッキングサーボループが形成され、半導体レーザ１３から出射されるレーザ光を光ディスクＯＤの情報トラックに追従させることができる。

収差補正機構制御回路９は、コントローラ１２に入力された再生情報信号の品質に応じて、図２に示す光ヘッド装置３内に設けられた収差補正機構１６Ａの動作を制御する。再生情報信号の品質の指標値として、たとえば、ビットエラーレートや信号振幅を利用することができる。コリメータレンズ１５は、光ディスクＯＤの情報記録層に集光される光スポットに発生する球面収差などの光学収差を補正する光学部品である。収差補正機構制御回路９は、このコリメータレンズ１５を保持するレンズホルダ１６Ｂを光軸ＯＡに沿った方向Ｄ１に変位させることで光学収差を適正且つ高精度に補正することができる。なお、光スポットの球面収差の補正は、上述のようなコリメータレンズ１５の変位による方式に限定されるものではない。たとえば、液晶素子を用いて、光スポットの光学収差を打ち消すように液晶素子の透過光束の位相制御を行うような方法を採用してもよい。

次に、ホログラム光学素子２１の構成について説明する。図３は、ホログラム光学素子２１の光入射面の構成を概略的に示す平面図である。

図３に示されるように、ホログラム光学素子２１は、主回折領域２１０と、一対の副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂという３種類の回折領域を有している。ホログラム光学素子２１は、たとえば、樹脂材料またはガラス材料からなる板状の透光性基材を用い、この透光性基材の光入射面及び光出射面の一方または双方に多数の回折格子溝を形成することで作製することができる。当該回折領域ごとに回折格子溝の形状及び方向、並びに回折格子溝間隔を個別に設定することで主回折領域２１０及び一対の副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂとの回折パターンを個別に形成することが可能である。副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂは、光ディスクＯＤのタンジェンシャル方向（図２のＹ軸方向）に対応するＹ２軸方向において主回折領域２１０の外側に配置されている。さらに、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂは、Ｙ２軸方向に直交するＸ２軸方向（光ディスクＯＤのラジアル方向であるＸ軸方向に対応する方向）の中心線２１ｃに関して互いに線対称な形状を有している。また、主回折領域２１０と副回折領域２１１Ａとは、Ｘ２軸方向に平行な境界線２１ｄａで互いに分離されており、主回折領域２１０と副回折領域２１１Ｂとは、Ｘ２軸方向に平行な境界線２１ｄｂで互いに分離されている。

光ディスクＯＤからの戻り光ビームは、光ディスクＯＤの情報記録層のラジアル方向すなわちＸ軸方向の構造（主に情報トラックの構造）に起因する回折光ビーム（以下「反射回折光ビーム」と呼ぶ。）を含む。ホログラム光学素子２１の光入射面には戻り光ビームの光スポットＳｐが形成される。図３に示されるように、この光スポットＳｐは、実線で示される円形の０次回折光成分Ｒ０と、破線で示される円形の＋１次回折光成分ＲＰ１とが重なり合って形成される光成分ＯＲｐと、０次回折光成分Ｒ０と破線で示される円形の−１次光成分ＲＮ１とが重なり合って形成される光成分ＯＲｎと、０次光成分Ｒ０のうち±１次回折光成分ＲＰ１，ＲＮ１との重なりが無い領域の光成分ＯＲａとからなる。対物レンズ１８は、光ディスクＯＤの半径線上を走査するように配置されているので、０次回折光成分Ｒ０と＋１次回折光成分ＲＰ１及び−１次回折光成分ＲＮ１とが並ぶ列の方向は、光ディスクＯＤのラジアル方向に対応するＸ２軸方向と一致する。

主回折領域２１０は、０次回折光成分Ｒ０の一部（光スポットＳｐの中央部分）と、光成分ＯＲｐ，ＯＲｎの全部もしくは中央部分が入射する位置に形成されていればよい。本実施の形態では、図３に示されるように、主回折領域２１０は、光成分ＯＲｐ，ＯＲｎの全部が入射する位置に形成されている。これに対し、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂは、少なくとも０次回折光成分Ｒ０の残部が入射し且つ光成分ＯＲｐ，ＯＲｎの全部もしくは中央部分が入射しない位置に形成されていればよい。本実施の形態では、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂは、光成分ＯＲｐ，ＯＲｎの全部が入射しない位置に形成されている。

図３に示されるように、主回折領域２１０のＹ２軸方向の幅は、０次回折光成分Ｒ０のＹ２軸方向における光スポット径Ｄよりも狭く、且つ光成分ＯＲｐ，ＯＲｎのＹ２軸方向における幅以下となるように設計されている。本実施の形態においては、境界線２１ｄａ，２１ｄｂは、光成分ＯＲｐ，ＯＲｎのＹ２軸方向外縁部と接する位置の近傍に設けられている。なお、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂで回折される光成分の光強度を高める観点からは、光成分ＯＲｐ，ＯＲｎの一部をさらに副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂに入射させるように、境界線２１ｅａ及び２１ｅｂを、Ｙ２軸方向の主回折領域２１０側に移動させて、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの面積を拡大してもよい。

ホログラム光学素子２１は、光スポットＳｐが丁度ホログラム光学素子２１の中央部に形成されるように配置されることが動作的に理想である。光ディスクＯＤのラジアル方向（Ｘ軸方向）に対応するＸ２軸方向については、ホログラム光学素子２１の主回折領域２１０及び副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂが上述したように形成されているので、ホログラム光学素子２１から光スポットＳｐがはみ出さなければ配置上の問題は生じない。一方、光ディスクＯＤのタンジェンシャル方向（Ｙ軸方向）に対応するＹ２軸方向については、光スポットＳｐの０次回折光成分Ｒ０と＋１次回折光成分ＲＰ１とが重なり合って形成される光成分ＯＲｐと、０次回折光成分Ｒ０と−１次回折光成分ＲＮ１とが重なり合って形成される光成分ＯＲｎと、０次回折光成分Ｒ０のうち±１次回折光成分ＲＰ１，ＲＮ１との重なりが無い光成分ＯＲａとが、それぞれバランス良く２つの副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂに入射するように配置調整されることが望ましい。ここで、ホログラム光学素子２１のＹ２軸方向の幅をＷとする。

図４（Ａ），（Ｂ）は、光軸ＯＡに沿って配列されたホログラム光学素子２１及び光検出器２２の斜視図である。図４（Ａ）は、ホログラム光学素子２１の斜視図であり、図４（Ｂ）は、光検出器２２の模式的な斜視図である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）では、光ディスクＯＤのラジアル方向に対応するＸ２軸方向とＸ１軸方向とが互いにほぼ直交するように示されている。Ｘ１軸方向とこれに対応するＸ２軸方向とがほぼ直交する理由は、シリンドリカルレンズ２６によって戻り光ビームに非点収差が付与されるためである。

図４（Ｂ）に示されるように、光検出器２２は、光軸ＯＡに直交する平面内で、主受光部２３、第１副受光部２４及び第２副受光部２５を有する。第１副受光部２４及び第２副受光部２５は、主受光部２３を挟んでＸ１軸方向に対して斜め方向両側に配置されている。これら主受光部２３、第１副受光部２４及び第２副受光部２５の各々は、Ｘ１軸方向とＹ１軸方向とにほぼ沿ってマトリクス状に配列された４つの受光面を有している。すなわち、主受光部２３は受光面２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄを有し、第１副受光部２４は受光面２４Ｅ１，２４Ｆ１，２４Ｆ２，２４Ｅ２を有し、第２副受光部２５は受光面２５Ｇ１，２５Ｈ１，２５Ｈ２，２５Ｇ２を有する。

主受光部２３では、受光面２３Ａ，２３Ｂの組と受光面２３Ｃ，２３Ｄの組とは、Ｘ１軸方向にほぼ沿って配列されており、また、受光面２３Ａ，２３Ｄの組と受光面２３Ｂ及び２３Ｃの組とがＹ１軸方向にほぼ沿って配列されている。第１副受光部２４では、受光面２４Ｅ１，２４Ｅ２の組と受光面２４Ｆ１，２４Ｆ２の組とはＹ１軸方向にほぼ沿って配列されており、また、受光面２４Ｅ１，２４Ｆ１の組と受光面２４Ｅ２，２４Ｆ２の組とはＸ１軸方向にほぼ沿って配列されている。一方、第２副受光部２５では、受光面２５Ｇ１，２５Ｇ２の組と受光面２５Ｈ１，２５Ｈ２の組とはＹ１軸方向にほぼ沿って配列されており、また、受光面２５Ｇ１，２５Ｈ１の組と受光面２５Ｇ２，２５Ｈ２の組とはＸ１軸方向にほぼ沿って配列されている。このように、主受光部２３、第１副受光部２４及び第２副受光部２５の各々は、縦横にそれぞれ２分割されることにより形成された４つの矩形形状の受光面を有するが、分割される方向は、厳密にＸ１軸方向及びＹ１軸方向に沿っていなくてもよい。

主回折領域２１０は、戻り光ビームに対して主に０次及び±１次の回折効率を有し、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂも、戻り光ビームに対して主に０次及び±１次の回折効率を有する。主回折領域２１０と副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂとから出射された光ビーム（以下「透過回折光ビーム」と呼ぶ。）のうち０次光成分ＤＲ０は、図４（Ｂ）に示されるように、主受光部２３の受光面２３Ａ〜２３Ｄに照射されて光スポットを形成する。この光スポットは、光ディスクＯＤのラジアル方向の構造に起因する反射回折光ビームの０次光成分及び±１次光成分を含むものである。一方、主回折領域２１０から出射された透過回折光ビームの＋１次光成分ＤＲｐと−１次光成分ＤＲｎとは、主受光部２３よりもＹ１軸方向外側の領域に照射される。したがって、これら±１次光成分ＤＲｐ，ＤＲｎは、光検出器２２では検出されない。また、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂから出射された透過回折光ビームの＋１次光成分ＤＲｐａ，ＤＲｐｂは、第１副受光部２４の受光面２４Ｅ１，２４Ｅ２，２４Ｆ１，２４Ｆ２に照射される。一方、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂから出射された透過回折光ビームの−１次光成分ＤＲｎａ，ＤＲｎｂは、第２副受光部２５の受光面２５Ｇ１，２５Ｇ２，２５Ｈ１，２５Ｈ２に照射される。

図５は、実施の形態１の光検出器２２と光ヘッド装置３の出力端子群２３０〜２３２との間の接続関係を示す図である。出力端子群２３０は、主受光部２３の受光面２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄにそれぞれ対応する４つの出力端子ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ，ＴＤからなり、出力端子群２３１は、第１副受光部２４の受光面２４Ｅ１，２４Ｅ２，２４Ｆ１，２４Ｆ２にそれぞれ対応する４つの出力端子ＴＥ１，ＴＥ２，ＴＦ１，ＴＦ２からなり、出力端子群２３２は、第２副受光部２５の受光面２５Ｇ１，２５Ｇ２，２５Ｈ１，２５Ｈ２にそれぞれ対応する４つの出力端子ＴＧ１，ＴＧ２，ＴＨ１，ＴＨ２からなる。

光検出器２２における計１２個の受光面２３Ａ〜２３Ｄ，２４Ｅ１，２４Ｅ２，２４Ｆ１，２４Ｆ２，２５Ｇ１，２５Ｇ２，２５Ｈ１，２５Ｈ２のパターンは、トラッキングエラー信号を生成する方式として周知の差動プッシュプル方式に使用される受光面パターンに類似したものである。図５に示されるように、主受光部２３の受光面２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄは、図４（Ｂ）の０次光成分ＤＲ０を光電変換（光電流−電圧変換）してそれぞれ検出信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤを出力する。出力端子ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ，Ｔｄは、これら検出信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤをそれぞれ外部のマトリクス回路５に出力することができる。また、第１副受光部２４においては、受光面２４Ｅ１，２４Ｅ２は、図４（Ｂ）の＋１次光成分ＤＲｐａを光電変換してそれぞれ検出信号ＳＥ１，ＳＥ２を出力し、受光面２４Ｆ１，２４Ｆ２は、図４（Ｂ）の＋１次光成分ＤＲｐｂを光電変換してそれぞれ検出信号ＳＦ１，ＳＦ２を出力する。出力端子ＴＥ１，ＴＥ２，ＴＦ１，ＴＦ２は、これら検出信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＦ１，ＳＦ２をそれぞれ外部のマトリクス回路５に出力することができる。さらに、第２副受光部２５においては、受光面２５Ｇ１，２５Ｇ２は、図４（Ｂ）の−１次光成分ＤＲｎａを光電変換してそれぞれ検出信号ＳＧ１，ＳＧ２を出力し、受光面２５Ｈ１，２５Ｈ２は、図４（Ｂ）の−１次光成分ＤＲｎｂを光電変換してそれぞれ検出信号ＳＨ１，ＳＨ２を出力する。出力端子ＴＧ１，ＴＧ２，ＴＨ１，ＴＨ２は、これら検出信号ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＨ１，ＳＨ２をそれぞれ外部のマトリクス回路５に出力することができる。

マトリクス回路５は、非点収差法に従って、次式（１）により得られる信号レベルをもつフォーカスエラー信号ＦＥＳを生成する。
ＦＥＳ＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ） ・・・（１）

また、マトリクス回路５は、次式（２）により得られる信号レベルをもつ再生ＲＦ信号を生成する。
ＲＦ＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ ・・・（２）

また、マトリクス回路５は、次の次式（３）により得られる信号レベルをもつトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成することができる。
ＴＥＳ＝ＭＰＰ−ｋ×ＳＰＰ ・・・（３）

式（３）において、ｋは、ゲイン係数であり、ＭＰＰは、主プッシュプル信号を表し、ＳＰＰは、副プッシュプル信号を表している。主プッシュプル信号ＭＰＰ及び副プッシュプル信号ＳＰＰは、それぞれ次式（３ａ）及び（３ｂ）により与えられる。
ＭＰＰ＝（ＳＡ＋ＳＢ）−（ＳＣ＋ＳＤ） ・・・（３ａ）
ＳＰＰ＝（ＳＥ１＋ＳＦ１−ＳＥ２−ＳＦ２）
＋（ＳＧ１＋ＳＨ１−ＳＧ２−ＳＨ２） ・・・（３ｂ）

主プッシュプル信号ＭＰＰと副プッシュプル信号ＳＰＰとは、対物レンズシフトに関して互いに同じ位相を有しており、対物レンズシフトに起因する直流オフセット成分は、副プッシュプル信号ＳＰＰに含まれる。このため、ゲイン係数ｋを適宜調整して副プッシュプル信号ＳＰＰを増幅することで、対物レンズシフトに起因するオフセット成分がキャンセルされたトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成することができる。なお、上式（３），（３ａ），（３ｂ）による演算を用いてトラッキングエラー信号ＴＥＳを検出する方法は、一般的な差動プッシュプル方式とは異なることに留意すべきである。

ここで、一般的な差動プッシュプル方式について説明する。上述したように、従来の光ヘッド装置は、半導体レーザから出射された光ビームが対物レンズに入射するまでの光路中において回折格子を通過するように構成されている。そのため、半導体レーザから出射された光ビームは、対物レンズに入射するまでに回折格子によって３つの光ビームに分割される。これら３つの光ビームは、光ディスクの情報記録面上に１つの主光スポットと、この主光スポットを挟んで当該主光スポットの両側に一対の副光スポットとを形成する。光ディスクの情報記録面で反射した３つの戻り光ビームは、光検出器における３つの受光部にそれぞれ入射され検出される。

これに対し、本実施の形態の光ヘッド装置３においては、図２に示されるように、半導体レーザ１３と対物レンズ１８との間の光路中に回折格子が存在しないため、半導体レーザ１３から出射された光ビームは、分割されることなく一本の光ビームとして対物レンズ１８に入射され、光ディスクＯＤの情報記録面上で１つの光スポットを形成する。光ディスクＯＤの情報記録面で反射した戻り光ビームは、ホログラム光学素子２１を透過する際に回折されることにより３本の透過回折光ビームに分割される。これら３本の透過回折光ビームは、主受光部２３、第１副受光部２４及び第２副受光部２５にそれぞれ入射する。

このように、本実施の形態では、光ディスクＯＤの情報記録面に形成される光スポットは１つなので、一般的な差動プッシュプル方式と区別するために、本実施の形態で用いる差動プッシュプル方式を、１ビーム差動プッシュプル方式と呼ぶこととする。また、従来の差動プッシュプル方式を３ビーム差動プッシュプル方式と呼ぶ。

図６は、複数の情報記録層を含む多層光ディスクの例として、ＢＤ規格で規定されている４層光ディスクの情報記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の構成表を示す図である。情報記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の層間隔は、図６に示されるように不等間隔となっている。情報の記録または再生の対象となる層として選択された情報記録層（以下「対象層」と呼ぶ。）以外の情報記録層で反射した光（以下「迷光」と呼ぶ。）の影響は、層間隔が小さいほど大きい。このため、対象層に隣接する情報記録層からの迷光の影響が最も大きい。また、層間隔が不等間隔であるため、ＢＤ規格の光ディスクでは、情報記録層Ｌ２を対象層としたときは情報記録層Ｌ３からの迷光の影響が最も大きく、情報記録層Ｌ３を対象層としたときには情報記録層Ｌ２からの迷光の影響が最も大きい。

図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、上記４層光ディスクの情報記録層Ｌ１を対象層とした場合の光検出器２２上の迷光分布を概略的に示す平面図である。図７（Ａ）は、情報記録層Ｌ０で生じた迷光ＳＬ０の分布を、図７（Ｂ）は、対象層Ｌ１で反射した戻り光ビームの０次光成分ＤＲ０の光スポットを、図７（Ｃ）は、情報記録層Ｌ２で生じた迷光ＳＬ２の分布を、図７（Ｄ）は、情報記録層Ｌ３で生じた迷光ＳＬ３の分布をそれぞれ示している。実際には、図７（Ａ）〜図７（Ｄ）に示した光が光検出器２２に同時に照射される。図７（Ａ），図７（Ｃ）及び図７（Ｄ）で示されるように、光検出器２２上の迷光ＳＬ０，ＳＬ２，ＳＬ３は、焦点がずれた状態で主受光部２３の受光面に対して充分大きい範囲に分布し、さらに斜め方向に楕円状に分布している。これらの分布は、シリンドリカルレンズ２６の非点収差付与機能に起因し、楕円状に傾斜する方向はシリンドリカルレンズ２６の母線の方向Ｄ２に依存する。また、焦点がずれた状態の程度は、光ヘッド装置３の光学的設計仕様や多層光ディスクの情報記録層の層間隔などに依存する。ここでは、情報記録層Ｌ１を対象層としているので、対象層Ｌ１に隣接する情報記録層Ｌ０，Ｌ２で生じたそれぞれの迷光ＳＬ０，ＳＬ２は、情報記録層Ｌ３で生じた迷光ＳＬ３と比較して高い収束度を有する。したがって、情報記録層Ｌ０，Ｌ２から生じたそれぞれの迷光ＳＬ０，ＳＬ２が第１副受光部２４及び第２副受光部２５に入射しないように、第１副受光部２４及び第２副受光部２５の中央の主受光部２３からの離間距離がそれぞれ定められている。

一方、図７（Ｄ）に示されるように、対象層Ｌ１に隣接しない情報記録層Ｌ３で生じた迷光ＳＬ３の一部が第１副受光部２４及び第２副受光部２５に入射しているが、対象層Ｌ１と情報記録層Ｌ３の層間隔は比較的広いために、迷光ＳＬ３は充分大きく焦点がずれた状態となっている。それ故、第１副受光部２４及び第２副受光部２５に入射する迷光ＳＬ３の光強度は微弱となり、トラックエラー信号の品質にほとんど影響を与えない。

次に、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、対物レンズシフト（光検出器２２に対する対物レンズ１８のラジアル方向の変位）と光検出器２２における照射光スポットの位置との関係を示す概略図である。図８（Ｂ）は、対物レンズ１８の中心軸が光軸ＯＡと一致する場合の、光検出器２２の受光面に照射される光ビームの照射位置（基準位置）を示している。この場合、０次光成分ＤＲ０の光スポットは、主受光部２３のＸ１軸方向及びＹ１軸方向における中心位置にあり、＋１次光成分ＤＲｐａ，ＤＲｐｂは、第１副受光部２４のＸ１軸方向における中心位置にある。同様に−１次光成分ＤＲｎａ及びＤＲｎｂは、第２副受光部２５のＸ１軸方向における中心位置にある。次に、図８（Ａ）は、対物レンズ１８が光ディスクＯＤの内周側に変位した場合の、光検出器２２の受光面に照射される光ビームの照射位置を示す図である。この場合、０次光成分ＤＲ０の光スポットは、受光面２３Ｃ，２３Ｄの側に変位し、＋１次光成分ＤＲｐａ，ＤＲｐｂは、受光面２４Ｅ２，２４Ｆ２の側に変位している。同様に−１次光成分ＤＲｎａ，ＤＲｎｂは、受光面２５Ｇ２，２５Ｈ２の側に変位している。次に、図８（Ｃ）は、対物レンズ１８が光ディスクＯＤの外周側に変位した場合の、光検出器２２の受光面に照射される光ビームの照射位置を示す図である。この場合、０次光成分ＤＲ０の光スポットは、受光面２３Ａ，２３Ｂの側に変位し、＋１次光成分ＤＲｐａ，ＤＲｐｂは、受光面２４Ｅ１，２４Ｆ１の側に変位している。同様に−１次光成分ＤＲｎａ，ＤＲｎｂは、受光面２５Ｇ１及び２５Ｈ１の側に変位する。

図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、上記対物レンズシフトとトラッキングエラー信号ＴＥＳの信号成分ＭＰＰ，ＳＰＰとの関係を概略的に示す特性図である。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示されるグラフにおいては、横軸は時間ｔを、縦軸は、主プッシュプル信号成分ＭＰＰまたは副プッシュプル信号成分ＳＰＰの信号強度を表している。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）の信号強度波形は、光ヘッド装置３が光ディスクＯＤのラジアル方向に一定速度で移動したときに検出される主プッシュプル信号ＭＰＰ及び副プッシュプル信号ＳＰＰの波形である。これら主プッシュプル信号ＭＰＰと副プッシュプル信号ＳＰＰとは、光ディスク装置３のフォーカス制御が実行されているが、トラッキング制御が行われていない状態で検出された信号である。

図９（Ａ）、図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）は、図８（Ａ）、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）の状態にそれぞれ対応する波形図である。対物レンズ１８の中心軸が光軸ＯＡと一致した状態にあり対物レンズ１８がラジアル方向に変位していない場合には、図９（Ｂ）に示されるように、主プッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分（直流成分）はＧＮＤレベルに一致し、副プッシュプル信号ＳＰＰのＤＣ成分もＧＮＤレベルにほぼ一致する。また、副プッシュプル信号ＳＰＰの波形はほぼ直流的な波形となる。その理由は、副プッシュプル信号ＳＰＰに寄与する透過回折光ビームの＋１次光成分ＤＲｐａ，ＤＲｐｂと−１次光成分ＤＲｎａ，ＤＲｎｂとが、図３の光成分ＯＲｐ，ＯＲｎ（光ディスクＯＤからの反射回折光ビームの０次光Ｒ０と±１次光ＲＰ１、ＲＮ１とが重なり合って形成された光成分）を一部のみ含むか、あるいは含まないためである。対物レンズ１８が光ディスクＯＤの内周方向に変位した場合には、図９（Ａ）に示されるように、主プッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分は負側にオフセットした波形となり、副プッシュプル信号ＳＰＰの略直流的波形も負側にオフセットした波形となる。一方、対物レンズ１８が光ディスクＯＤの外周方向に変位した場合には、図９（Ｃ）に示されるように、主プッシュプル信号ＭＰＰのＤＣ成分は正側にオフセットした波形となり、副プッシュプル信号ＳＰＰの略直流的波形も正側にオフセットした波形となる。したがって、主プッシュプル信号ＭＰＰと副プッシュプル信号ＳＰＰとは、対物レンズシフトに関して互いに同じ位相を有しており、副プッシュプル信号ＳＰＰのオフセット量は、対物レンズ１８の変位量に対応する値を有することが分かる。このため、上式（３）に示したように、副プッシュプル信号ＳＰＰの値をｋ倍して得られる値を、主プッシュプル信号ＭＰＰの値から差し引くことによって、対物レンズシフトに起因したオフセット成分がキャンセルされたトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成することができる。

ところで、多層光ディスクでは、情報記録層Ｌ０〜Ｌ３について個別に光スポットの球面収差が発生する。そこで、光ヘッド装置３に設けられた収差補正機構１６Ａは、光軸ＯＡに沿ってコリメータレンズ１５を変位させることで情報記録層毎に光スポットの球面収差を適正に補正することができる。これにより、各情報記録層に対して安定した情報記録もしくは情報再生を行うことができる。

なお、上記したように、多層光ディスクにおいては、対象層と隣接する層で生じる迷光が第１副受光部２４及び第２副受光部２５で入射されないように、第１副受光部２４及び第２副受光部２５を主受光部２３から離間させて光検出器２２を構成していた。上述したように、迷光の光強度は、光ヘッド装置３の光学的設計仕様や多層光ディスクの情報記録層の層間隔などに依存する。図６に示すような実際のＢＤ規格の光ディスクにおいては、層間隔が等間隔ではない。したがって、情報記録層Ｌ２を対象層とするときは情報記録層層Ｌ１，Ｌ３が対象層に隣接する層となるところ、情報記録層Ｌ３と対象層との層間隔の方が情報記録層Ｌ１と対象層との層間隔よりも狭いために、情報記録層Ｌ３で生じる迷光に対して特に配慮する必要がある。

図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、上記４層光ディスクの情報記録層Ｌ２を対象層とした場合の光検出器２２上の迷光分布を概略的に示す平面図である。図１０（Ａ）は、情報記録層Ｌ０で生じた迷光ＳＬ０の分布を、図１０（Ｂ）は、情報記録層Ｌ１で生じた迷光ＳＬ１の分布を、図１０（Ｃ）は、対象層Ｌ２で反射した戻り光ビームの０次光成分ＤＲ０の光スポットを、図１０（Ｄ）は、情報記録層Ｌ３で生じた迷光ＳＬ３の分布をそれぞれ示している。実際には、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）に示した光が光検出器２２に同時に照射される。図１０（Ａ），図１０（Ｂ）及び図１０（Ｄ）に示されるように、光検出器２２上の迷光ＳＬ０，ＳＬ１，ＳＬ３は、焦点がずれた状態で主受光部２３の受光面に対して充分大きい範囲に分布し、さらに斜め方向に楕円状に分布する。これらの分布は、シリンドリカルレンズ２６の非点収差付与機能に起因し、楕円状に傾斜する方向はシリンドリカルレンズ２６の母線の方向Ｄ２に依存する。ここでは、情報記録層Ｌ２を対象層としているので、対象層に隣接する情報記録層Ｌ１，Ｌ３で生じたそれぞれの迷光ＳＬ１，ＳＬ３は、情報記録層Ｌ０で生じた迷光ＳＬ０と比較して高い収束度を有する。さらに、図６で示したように、ＢＤ規格の光ディスクにおいては、情報記録層Ｌ２，Ｌ３の間隔が最も狭いため、情報記録層Ｌ３で生じた迷光ＳＬ３の収束度は、情報記録層Ｌ１で生じた迷光ＳＬ１の収束度よりも高い。したがって、本実施の形態では、対象層Ｌ２に隣接する情報記録層Ｌ３から生じた迷光ＳＬ３の全てが第１副受光部２４及び第２副受光部２５に入射しないように、中央の主受光部２３から第１副受光部２４及び第２副受光部２５の離間する距離が定められている。

上記のように光検出器２２が構成された場合には、図１０（Ｂ）に示されるように、対象層Ｌ２に隣接する情報記録層Ｌ１で生じた迷光ＳＬ１の一部が第１副受光部２４及び第２副受光部２５に入射しているが、情報記録層Ｌ１，Ｌ２の層間隔が広いために迷光ＳＬ１の収束度が高くない。それ故、第１副受光部２４及び第２副受光部２５に入射する迷光ＳＬ１の光強度は微弱となり、トラックエラー信号品質にほとんど影響を与えない。さらに、図１０（Ａ）に示されるように情報記録層Ｌ０で生じた迷光ＳＬ０についても同様であるため、収束度のさらなる低下により迷光ＳＬ０の光強度は極めて微弱となるため、やはりトラックエラー信号品質に影響をほとんど与えない。

次に、図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）は、上記４層光ディスクの情報記録層Ｌ３を対象層とした場合の光検出器２２上の迷光分布を概略的に示す平面図である。図１１（Ａ）は、情報記録層Ｌ０で生じた迷光ＳＬ０の分布を、図１１（Ｂ）は、情報記録層Ｌ１で生じた迷光ＳＬ１の分布を、図１１（Ｃ）は、情報記録層Ｌ２で生じた迷光ＳＬ２の分布を、図１１（Ｄ）は、対象層Ｌ３で反射した戻り光ビームの０次光成分ＤＲ０の光スポットをそれぞれ示している。実際には、図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）に示した光が光検出器２２に同時に照射される。図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示されるように、図６で示した層間隔に応じて、迷光は、ＳＬ２，ＳＬ１，ＳＬ０の順で収束度が低くなる。情報記録層Ｌ２と情報記録層Ｌ３との間隔が最も狭いため、図１０（Ｄ）の場合と同様に、情報記録層Ｌ２から生じた迷光ＳＬ２は全て第１副受光部２４及び第２副受光部２５に入射することがない。図１１（Ｂ）に示されるように情報記録層Ｌ１で生じた迷光ＳＬ１の一部は、第１副受光部２４及び第２副受光部２５に入射しているが、情報記録層Ｌ１，Ｌ３の層間隔が広く、迷光ＳＬ１の収束度が高くない。それ故、第１副受光部２４及び第２副受光部２５に入射する迷光ＳＬ１の光強度は微弱となり、トラックエラー信号品質にほとんど影響を与えない。さらに、情報記録層Ｌ０で生じた迷光ＳＬ０についても同様であるので、さらなる収束度の低下により迷光ＳＬ０の光強度は極めて微弱となるため、やはりトラックエラー信号品質にほとんど影響を与えない。

多層光ディスクについて対象層以外の情報記録層からの迷光でトラッキングエラー信号ＴＥＳが乱される原因は、対象層以外の情報記録層からの反射光と対象層からの反射光とが、光検出器２２の面上で互いに干渉し合うことにある。干渉の大きさは、互いに干渉しあう光成分の光強度に依存し、光検出器２２上で迷光の光強度が対象層からの反射光成分の光強度とほぼ同程度となるときに干渉度が最大となる。反対に、干渉しあう光成分の光強度の差が大きくなるほど干渉度は小さくなる。したがって、干渉が軽減されるように、対象層以外の情報記録層からの反射光（迷光）と、対象層からの反射光の光強度とが同程度とならないようにすることが望ましい。

上記観点から、本実施の形態では、対象層からの反射光の光強度を増減させることにより干渉の影響を軽減することができる。第１副受光部２４に照射される＋１次光成分ＤＲｐａ，ＤＲｐｂと第２副受光部２５に照射される−１次光成分ＤＲｎａ，ＤＲｎｂとは、ホログラム光学素子２１の一対の副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂで回折透過された光ビームである。副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂは、光成分ＯＲｐ，ＯＲｎの一部が入射する、もしくは光成分ＯＲｐ，ＯＲｎの全てが入射しない位置に形成されている。これらの±１次光成分の光強度を積極的に高くさせたい場合には、光成分ＯＲｐ，ＯＲｎがさらに入射するように、ホログラム光学素子２１の境界線２１ｄａ，２１ｄｂの位置を、Ｙ２軸方向の主回折領域２１０側に移動させて、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの面積を拡大することが望ましい。

一方、これらの±１次光成分の光強度を積極的に大きくさせる必要がない場合には、光成分ＯＲｐ，ＯＲｎが副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂに全て入射しないように、境界線２１ｄａ，２１ｄｂの位置を、Ｙ２軸方向の主回折領域２１０から遠ざかる方向に移動させて、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの面積を縮小することができる。この場合には、副プッシュプル信号ＳＰＰは、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示されるような交流成分を持たず、完全なＤＣ成分のみを含む。このような副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの最適位置の設定は、光ヘッド装置３の光学的設計仕様、主受光部２３，第１副受光部２４及び第２副受光部２５の受光面積、並びに、多層光ディスクの情報記録層の層間隔に依存するため、これら光学的設計使用、受光面積及び層間隔を考慮して副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの位置を最適位置に設定すればよい。

なお、本実施の形態においては、第１副受光部２４及び第２副受光部２５は、主受光部２３を挟んでＸ１軸方向に対して斜め方向の両側に配置されているが、この配置に限定されるものではない。図１２は、光検出器２２の変形例である光検出器２２Ｂのレイアウトを示す平面図である。図１２に示されるように、この光検出器２２Ｂでは、主受光部２３、第１副受光部２４及び第２副受光部２５は、タンジェンシャル方向（Ｙ軸方向）に対応するＹ１軸方向に沿って直線上に配列されている。また、図１３は、光検出器２２のさらに他の変形例である光検出器２２Ｃのレイアウトを示す平面図である。図１３に示されるように、この光検出器２２Ｃでは、主受光部２３、第１副受光部２４及び第２副受光部２５は、ラジアル方向（Ｘ軸方向）に対応するＸ１軸方向に沿って直線上に配列されている。

図１２及び図１３に示したように、第１副受光部２４及び第２副受光部２５の配置が変更された場合でも、その配置の変更に応じてホログラム光学素子２１の一対の副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの回折格子溝の方向を変えることで回折光の主射方向を変えることができる。これにより、＋１次光成分ＤＲｐａ，ＤＲｐｂ及び−１次光成分ＤＲｎａ，ＤＲｎｂをそれぞれ第１副受光部２４及び第２副受光部２５に入射させることができる。

次に、ホログラム光学素子２１の位置調整方法について説明する。以下に説明する位置調整方法では、ホログラム光学素子２１の位置を光ディスクＯＤのタンジェンシャル方向（Ｙ軸方向）に対応するＹ２軸方向における最適位置に調整することができる。上記したように、Ｙ２軸方向において、０次回折光成分Ｒ０及び光成分ＯＲｐ，ＯＲｎ，ＯＲａのそれぞれがバランス良く（均等に）２つの副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂに入射するように配置調整されることが望ましい。

図１４（Ａ）〜図１４（Ｈ）は、ホログラム光学素子２１と光スポットＳｐとの位置関係を概略的に示す平面図である。さらに図１５は、ホログラム光学素子２１の配置に対する各種検出信号の変化を示すグラフである。ここで、ホログラム光学素子２１のＹ２軸方向の幅をＷとし、主回折領域２１０の幅をＷ１とする。また、２つの副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの幅は、互いに等しいＷ２とし、光スポットＳｐのＹ２軸方向の直径をＤとする。さらに、本実施の形態では、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの幅Ｗ２は、光スポットＳｐの直径Ｄよりも大きい。さらにまた、ホログラム光学素子２１の配置調整に寄与しないＸ２軸方向の高さＨは、光スポットＳｐの直径Ｄよりも大きいとする。したがって、上述した寸法関係を数式で表現すると、次式（４ａ）及び（４ｂ）が与えられる。
Ｗ＝Ｗ１＋２×Ｗ２ ・・・（４ａ）
Ｗ２＞Ｄ ・・・（４ｂ）

図１４（Ａ）は、ホログラム光学素子２１が光スポットＳｐに対してＹ２軸方向に理想的に配置調整された状態、すなわち０次光成分Ｒ０及び光成分ＯＲｐ，ＯＲｎ，ＯＲａのそれぞれがバランス良く（均等に）２つの副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂに入射する理想状態を示している。また、図１４（Ｂ）〜図１４（Ｈ）は、図１４（Ａ）の理想状態に対して、ホログラム光学素子２１がＹ２軸の正方向に沿って徐々に変位した場合の光スポットＳｐとホログラム光学素子２１との間の位置関係を示している。

図１５は、ホログラム光学素子２１のＹ２軸方向における変位と各種信号の信号強度との関係を示すグラフである。図１５において、横軸は、ホログラム光学素子２１の変位を示し、縦軸は、各種信号の信号強度（単位：任意単位）を示している。ホログラム光学素子２１の変位の値は、光スポットＳｐの直径で正規化した量を示している。また、４つのグラフ線のうち、２つは式（３ａ）及び（３ｂ）の主プッシュプル信号ＭＰＰ及び副プッシュプル信号ＳＰＰの信号強度を示す特性曲線である。他の２つのグラフ線は、第１副受光部２４及び第２副受光部２５で検出された信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＨ１，ＳＨ２を用いて次式（５ａ）及び（５ｂ）により与えられる和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度を表す特性曲線である。
Ｓ１＝ＳＥ１＋ＳＥ２＋ＳＧ１＋ＳＧ２ ・・・（５ａ）
Ｓ２＝ＳＦ１＋ＳＦ２＋ＳＨ１＋ＳＨ２ ・・・（５ｂ）

ここで、検出信号ＳＥ１，ＳＥ２は、第１副受光部２４の受光面のうちＹ１軸方向一端側に配置された受光面２４Ｅ１，２４Ｅ２の組で検出された信号であり、検出信号ＳＦ１，ＳＦ２は、第１副受光部２４の受光面のうちＹ１軸方向他端側に配置された受光面２４Ｆ１，２４Ｆ２の組で検出された信号である。一方、検出信号ＳＧ１，ＳＧ２は、第２副受光部２５の受光面のうちＹ１軸方向一端側に配置された受光面２５Ｇ１，２５Ｇ２の組で検出された信号であり、検出信号ＳＨ１，ＳＨ２は、第２副受光部２５の受光面のうちＹ１軸方向他端側に配置された受光面２５Ｈ１，２５Ｈ２の組で検出された信号である。よって、和信号Ｓ１は、Ｙ１軸方向一端側に配置された受光面２４Ｅ１，２４Ｅ２，２５Ｇ１，２５Ｇ２で検出された信号を加算することで生成され、和信号Ｓ２は、Ｙ１軸方向他端側に配置された受光面２４Ｆ１，２４Ｆ２，２５Ｈ１，２５Ｈ２で検出された信号を加算することで生成される。

なお、図１５のグラフは、シミュレーション計算により求めたものであり、その計算条件として次式（６ａ）〜（６ｃ）に示す条件が使用された。
Ｗ１＝０．５Ｄ ・・・（６ａ）
Ｗ２＝１．２５Ｄ ・・・（６ｂ）
Ｗ＝Ｗ１＋２×Ｗ２＝３Ｄ ・・・（６ｃ）

また、ホログラム光学素子２１の変位は、Ｙ２軸の正方向に沿った場合の値を示している。ホログラム光学素子２１の負方向側の変位については、変位がゼロの場合を中心に変位が正方向の場合の挙動と対称的な挙動となる。また、ホログラム光学素子２１の外周縁分より外側の領域は、遮光されているものとする。

図１４（Ａ）に示したように、ホログラム光学素子２１の変位が無い場合（図１５の点Ｐａの場合）には、図１５から読み取れるように、Ｓ１＝Ｓ２の関係、すなわち、和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度が互いに等しい関係が成立する。図１４（Ｂ）は、ホログラム光学素子２１の変位が０から０．２５Ｄまでの範囲Ｐｂに対応する位置関係を示す図である。この範囲では、光スポットＳｐのうち副回折領域２１１Ａに照射される部分の光強度が減少し、逆に、光スポットＳｐのうち副回折領域２１１Ｂに照射される部分の光強度が増加する。和信号Ｓ１，Ｓ２はこの光強度変化に対応した信号に相当し、図１５の範囲Ｐｂで示されるように、和信号Ｓ１の信号強度は減少し、逆に和信号Ｓ２の信号強度は増加する。図１４（Ｃ）は、ホログラム光学素子２１が０．２５Ｄだけ変位した場合（図１５の点Ｐｃの場合）の位置関係を示す図であり、丁度光スポットＳｐが副回折領域２１１Ａに照射されなくなる。この場合に、図１５の点Ｐｃで示されるように、和信号Ｓ１の信号強度はゼロとなり、和信号Ｓ２の信号強度は一定値に到達する。図１４（Ｄ）は、ホログラム光学素子２１の変位が０．２５Ｄから０．７５Ｄまでの範囲Ｐｄに対応する位置関係を示す図である。図１５の範囲Ｐｄに示されるように、和信号Ｓ１の信号強度はゼロから増加に転じ、和信号Ｓ２の信号強度は、一定値を維持している。図１４（Ｅ）は、ホログラム光学素子２１が０．７５Ｄだけ変位した場合（図１５の点Ｐｅの場合）に対応する位置関係を示す図であり、丁度光スポットＳｐが全て副回折領域２１１Ｂに照射され始める場合を示している。この場合に、図１５の点Ｐｅで示されるように、和信号Ｓ１の信号強度は一定値に到達し、かつＳ１＝Ｓ２の関係、すなわち和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度が互いに等しい関係が成立する。

次に、図１４（Ｆ）は、ホログラム光学素子２１の変位が０．７５Ｄから１．０Ｄまでの範囲Ｐｆに対応する位置関係を示す図である。副回折領域２１１Ｂの幅Ｗ２が光スポットの直径Ｄより０．２５Ｄだけ大きいため、ホログラム光学素子２１がこの範囲Ｐｆで変位しても、図１５の範囲Ｐｆで示されるように、和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度は不変であり、かつＳ１＝Ｓ２の関係は維持されている。図１４（Ｇ）は、ホログラム光学素子２１が１．０Ｄだけ変位した場合に対応する位置関係を示す図であり、丁度光スポットＳｐが副回折領域２１１Ｂの外縁部に接する場合を示している。この場合に、図１５の点Ｐｇで示されるように、和信号Ｓ１，Ｓ２は、Ｓ１＝Ｓ２の関係を維持している。図１４（Ｈ）は、ホログラム光学素子２１が１．０Ｄを越えて変位した場合に対応する位置関係を示す図であり、光スポットＳｐは副回折領域２１１Ｂからはみ出ている。この場合に、図１５の範囲Ｐｈで示されるように、和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度は、当該変位量に応じて減少に向かう。また、一定値の信号強度を維持していた主プッシュプル信号ＭＰＰも、光成分ＯＲｐ，ＯＲｎが副回折領域２１１Ｂからはみ出すのと同期してその信号強度が減少していく。

以上のように、上式（５ａ）及び（５ｂ）で与えられる和信号Ｓ１，Ｓ２は、ホログラム光学素子２１の変位に対して特徴的な挙動を示すことが明らかである。そしてホログラム光学素子２１が最適に配置調整されるべき位置は、図１４（Ａ）及び図１５の点Ｐａで示す位置である。この最適位置においては、和信号Ｓ１，Ｓ２が、Ｓ１＝Ｓ２という特徴的な関係となる。このため、これらの和信号Ｓ１，Ｓ２を検出し、和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度が互いに等しくなるようにホログラム光学素子２１の位置を調整することで、ホログラム光学素子２１の配置を最適とする調整を実現することができる。

具体的な調整手順は、たとえば、以下の通りである。光ヘッド装置３の検査工程において、テスト機器（調整機）は、図１６のフローチャートに示されるように、まず、光ヘッド装置３を動作させ、図２及び図５の出力端子群２３１，２３２から検出信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＨ１，ＳＨ２を取り出す（ステップＳ１）。次に、テスト機器は、検出信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＨ１，ＳＨ２に基づいて和信号Ｓ１，Ｓ２を生成する（ステップＳ２，Ｓ３）。ここで、和信号Ｓ１を生成するステップＳ２と、和信号Ｓ２を生成するステップＳ３との順番が入れ替わってもよい。検査工程の段階では、ホログラム光学素子２１は、図２に示されるように位置調整機構２２０によりＹ２軸方向と平行な方向Ｄ３に移動自在に配置されている。テスト機器は、アクチュエータを用いて、和信号Ｓ１，Ｓ２の信号レベルが互いに等しくなる方向へ位置調整機構２２０を制御してホログラム光学素子２１の位置を最適位置に移動させることができる（ステップＳ４）。ホログラム光学素子２１が最適位置に配置された後は、ホログラム光学素子２１の位置は、樹脂材料または固定部材を用いて光ヘッド装置３内で固定される（ステップＳ５）。なお、和信号Ｓ１，Ｓ２の信号レベル変化に応じてアクチュエータを手動操作することでホログラム光学素子２１の位置調整を行うことも可能である。

ところで、Ｓ１＝Ｓ２の関係は、ホログラム光学素子２１が最適位置に配置される場合以外に、図１５の点Ｐｅから点Ｐｇまでの範囲でも発生する。さらに、Ｙ２軸の負方向にホログラム光学素子２１が変位した場合にもＳ１＝Ｓ２の関係が発生するため、Ｓ１＝Ｓ２の関係を満たすホログラム光学素子２１の配置が合計３箇所存在することになる。しかしながら、図１５の点Ｐｅから点Ｐｇまでの範囲は、図１４（Ｅ）〜図１４（Ｇ）で示したように、光スポットＳｐの全体が第１副受光部２４及び第２副受光部２５のうちの一方のみに照射される場合に成立し、この範囲では、ホログラム光学素子２１の最適な配置が実現されない。このことは、Ｓ１＝Ｓ２の関係だけに着目した調整を行うと、真の最適位置以外に、図１４（Ｅ）〜図１４（Ｇ）で示す配置を最適位置として誤って調整される可能性があることを示している。

図１５に示されるように、ホログラム光学素子２１の真の最適な配置での副プッシュプル信号ＳＰＰの信号強度及び和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度は、図１５の点Ｐｅから点Ｐｇまでの範囲にて示される偽の最適位置での信号強度とは大きく異なっている。そこで、和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度が所定の範囲（所定の上限と下限との間の範囲）を超えないようにホログラム光学素子２１の位置調整を行うことが望ましい。たとえば、和信号Ｓ１の信号強度が０〜０．５の範囲内に設定された閾値レベルを下回らず、かつ、和信号Ｓ２の信号強度が０．１〜０．１５の範囲内に設定された閾値レベルを超えないようにホログラム光学素子２１の位置調整を行うことが可能である。あるいは、副プッシュプル信号ＳＰＰの信号強度が所定の閾値レベルを超えないようにホログラム光学素子２１の位置調整を行ってもよい。これにより、ホログラム光学素子２１の位置が偽の最適位置に調整されることを防止することができる。

以上に説明したように、本実施の形態の光ヘッド装置３のホログラム光学素子２１は、図２に示されるように、半導体レーザ１３から光ディスクＯＤに伝播するレーザ光の光路中に配置されていない。このホログラム光学素子２１は、図３に示したように反射回折光ビームの０次回折光成分ＯＲａの一部とその±１次回折光成分ＯＲｐ，ＯＲｎとが入射する主回折領域２１０と、反射回折光ビームの±１次光成分ＯＲｐ，ＯＲｎが入射しないかもしくはその一部が入射するとともに、０次光成分ＯＲａの残部が入射する副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂとを有している。光検出器２２は、主回折領域２１０と副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂとを透過した透過回折光ビームの０次光成分ＤＲ０を受光する主受光部２３と、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂでそれぞれ透過した透過回折光ビームの＋１次光成分ＤＲｐａ，ＤＲｐｂを受光する第１副受光部２４と、その−１次光成分ＤＲｎａ，ＤＲｎｂを受光する第２副受光部２５とを有している。したがって、光検出器２２で検出される信号強度を充分に確保しつつ、対物レンズシフトに起因するオフセットがキャンセルされたトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成することができる。

また、本実施の形態の光ヘッド装置３は、第１副受光部２４と第２副受光部２５とで検出された信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＨ１，ＳＨ２を外部に出力する出力端子群２３１，２３２を有している。このため、これら検出信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＨ１，ＳＨ２から、ホログラム光学素子２１の配置に依存した和信号Ｓ１，Ｓ２を生成することができ、和信号Ｓ１，Ｓ２を用いてホログラム光学素子２１の位置を最適位置に調整することができる。

さらに、光ディスクＯＤが多層光ディスクの場合には、光ディスク装置１が多層光ディスクの対象層に対して情報の記録または再生を実行する場合でも、第１副受光部２４及び第２副受光部２５は、図７（Ａ）及び図７（Ｃ）に例示したように対象層と隣接する情報記録層からの迷光が入射しない位置に配置されている。また、第１副受光部２４及び第２副受光部２５は、図１０（Ｄ）に例示したように対象層に対して最も層間隔が狭い情報記録層からの迷光が入射しない位置に配置されている。したがって、不要な迷光成分による信号が検出されないので、トラッキングエラー信号ＴＥＳの品質を高めることができる。

以上により、本実施の形態の光ヘッド装置３は、光ディスクＯＤに照射されるべき光ビームの光強度の損失を小さくして、対物レンズシフトに起因する直流オフセット成分が除去されたトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成することができる構成を有し、トラッキングエラー信号ＴＥＳの品質を向上することができる。また、第１副受光部２４及び第２副受光部２５で検出された信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＨ１，ＳＨ２に基づいて、ホログラム光学素子２１の配置に依存した和信号Ｓ１，Ｓ２を生成することができ、これら和信号Ｓ１，Ｓ２を用いて、ホログラム光学素子２１の最適位置調整を行うことができる。しかも、これら和信号Ｓ１，Ｓ２の検出は、比較的簡単な構成の受光面パターンをもつ光検出器２２を用いて行うことができる。

実施の形態２．
次に、本発明に係る実施の形態２について説明する。図１７は、本発明に係る実施の形態２の光ヘッド装置３Ｍの主な構成を概略的に示す斜視図である。本実施の形態の光ディスク装置の構成は、光ヘッド装置３Ｍの構成以外は、実施の形態１の光ディスク装置１の構成と同じである。

また、図１７に示されるように、本実施の形態の光ヘッド装置３Ｍは、加算回路２８と出力端子２３３，２３４とを備えている。光ヘッド装置３Ｍの構成は、これら加算回路２８と出力端子２３３，２３４とを有する点以外は、実施の形態１の光ヘッド装置３の構成と同じである。

図１８は、実施の形態２の光検出器２２と光ヘッド装置３Ｍの出力端子２３１〜２３４との間の接続関係を示す図である。図１８に示されるように、加算回路２８は、上記和信号Ｓ１，Ｓ２を生成するための加算器２８１〜２８６を含む。すなわち、加算器２８１は、第１副受光部２４の受光面２４Ｅ１，２４Ｅ２の組で検出された信号ＳＥ１，ＳＥ２を加算して加算信号（＝ＳＥ１＋ＳＥ２）を生成し、加算器２８４は、第１副受光部２４の受光面２４Ｆ１，２４Ｆ２の組で検出された信号ＳＦ１，ＳＦ２を加算して加算信号（＝ＳＦ１＋ＳＦ２）を生成する。また、加算器２８２は、第２副受光部２５の受光面２５Ｇ１，２５Ｇ２の組で検出された信号ＳＧ１，ＳＧ２を加算して加算信号（＝ＳＧ１＋ＳＧ２）を生成し、加算器２８５は、第２副受光部２５の受光面２５Ｈ１，２５Ｈ２の組で検出された信号ＳＨ１，ＳＨ２を加算して加算信号（＝ＳＨ１＋ＳＨ２）を生成する。加算器２８３は、加算器２８１の出力と加算器２８２の出力とを加算することで和信号Ｓ１を生成することができる。一方、加算器２８６は、加算器２８４の出力と加算器２８５の出力とを加算することで和信号Ｓ２を生成することができる。これら和信号Ｓ１，Ｓ２は、出力端子２３３，２３４から外部に出力される。

テスト機器（調整機）は、光ヘッド装置３Ｍの出力端子２３３，２３４から和信号Ｓ１，Ｓ２を取り出し、次に、アクチュエータを用いて、和信号Ｓ１，Ｓ２の信号レベルが互いに等しくなる方向へ位置調整機構２２０を制御してホログラム光学素子２１の位置を最適位置に移動させることができる。ホログラム光学素子２１が最適位置に位置決めされた後は、ホログラム光学素子２１の位置は、樹脂材料または固定部材を用いて光ヘッド装置３Ｍ内で固定される。なお、和信号Ｓ１，Ｓ２の信号レベル変化に応じてアクチュエータを手動操作することでホログラム光学素子２１の位置調整を行うことも可能である。

以上に説明したように実施の形態２の光ヘッド装置３Ｍは、和信号Ｓ１，Ｓ２を生成する回路構成と、これら和信号Ｓ１，Ｓ２を取り出すために出力端子２３３，２３４とを有している。よって、出力端子２３３，２３４から取り出された和信号Ｓ１，Ｓ２を用いてホログラム光学素子２１の位置を最適位置に調整することができる。

実施の形態３．
次に、本発明に係る実施の形態３について説明する。図１９（Ａ）は、実施の形態３のホログラム光学素子２１Ｍの構成を概略的に示す平面図である。本実施の形態の光ヘッド装置の構成は、ホログラム光学素子２１Ｍの寸法が実施の形態１のホログラム光学素子２１の寸法と異なる点以外は、上記実施の形態１の光ヘッド装置３の構成と同じである。また、本実施の形態の光ディスク装置の構成は、上記ホログラム光学素子２１に代えてホログラム光学素子２１Ｍを有する点以外は、上記実施の形態１の光ディスク装置１の構成と同じである。

本実施の形態では、ホログラム光学素子２１Ｍの副回折領域２１１Ａ，２１１ＢのＹ２軸方向の幅Ｗ２が光スポットＳｐのＹ２軸方向の光スポット径（直径）Ｄよりも小さい。その他のホログラム光学素子２１Ｍの寸法は、実施の形態１のホログラム光学素子２１の寸法と同じである。このような寸法関係を数式で表現すると、（７ａ）及び（７ｂ）が与えられる。
Ｗ＝Ｗ１＋２×Ｗ２ ・・・（７ａ）
Ｗ２＜Ｄ ・・・（７ｂ）

図１９（Ａ）〜図１９（Ｆ）は、ホログラム光学素子２１Ｍと光スポットＳｐとの位置関係を概略的に示す平面図である。さらに図２０は、ホログラム光学素子２１Ｍの配置に対する各種検出信号の変化を示すグラフである。

図１９（Ａ）は、ホログラム光学素子２１Ｍが光スポットＳｐに対してＹ２軸方向に理想的に配置調整された状態、すなわち０次回折光成分Ｒ０及び光成分ＯＲｐ，ＯＲｎ，ＯＲａのそれぞれがバランス良く（均等に）２つの副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂに入射する状態を示している。さらに、図１９（Ｂ）〜図１９（Ｆ）は、図１９（Ａ）の理想状態に対して、ホログラム光学素子２１ＭがＹ２軸の正方向に沿って徐々に変位した場合の光スポットＳｐとホログラム光学素子２１Ｍとの間の位置関係を示している。

図２０は、ホログラム光学素子２１ＭのＹ２軸方向における変位と各種信号の信号強度との関係を示すグラフである。図２０において、横軸は、ホログラム光学素子２１Ｍの変位を示し、縦軸は、各種信号の信号強度（単位：任意単位）を示している。ホログラム光学素子２１Ｍの変位の値は、光スポットＳｐの直径で正規化した量を示している。また、４つのグラフ線のうち、２つは上式（３ａ）及び（３ｂ）の主プッシュプル信号ＭＰＰ及び副プッシュプル信号ＳＰＰの信号強度を示す特性曲線である。他の２つのグラフ線は、第１副受光部２４及び第２副受光部２５で検出された信号ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＨ１，ＳＨ２を用いて上式（５ａ）及び（５ｂ）により与えられる和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度を表す特性曲線である。

なお、図２０のグラフは、シミュレーション計算により求めたものであり、その計算条件として次式（８ａ）〜（８ｃ）に示す条件が使用された。
Ｗ１＝０．５Ｄ ・・・（８ａ）
Ｗ２＝０．７５Ｄ ・・・（８ｂ）
Ｗ＝Ｗ１＋２×Ｗ２＝２Ｄ ・・・（８ｃ）

また、ホログラム光学素子２１Ｍの変位は、Ｙ２軸の正方向に沿った場合の値を示している。ホログラム光学素子２１Ｍの負方向側の変位については、変位がゼロの場合を中心に変位が正方向の場合の挙動と対称的な挙動となる。また、ホログラム光学素子２１Ｍの外周縁分より外側の領域は、遮光されているものとする。

図１９（Ａ）に示したように、ホログラム光学素子２１Ｍの変位が無い場合（図２０の点Ｐａの場合）には、図２０から読み取れるように、Ｓ１＝Ｓ２の関係、すなわち、和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度が互いに等しい関係が成立する。図１９（Ｂ）は、ホログラム光学素子２１Ｍの変位が０から０．２５Ｄまでの範囲Ｐｂに対応する位置関係を示す図である。この範囲Ｐｂでは、光スポットＳｐのうち副回折領域２１１Ａに照射される部分の光強度が減少し、逆に、光スポットＳｐのうち副回折領域２１１Ｂに照射される部分の光強度が増加する。和信号Ｓ１，Ｓ２はこの光強度変化に対応した信号に相当し、図２０の範囲Ｐｂに示されるように、信号Ｓ１の信号強度は減少し、逆に信号Ｓ２の信号強度は増加する。図１９（Ｃ）は、ホログラム光学素子２１Ｍが０．２５Ｄだけ変位した場合（図２０の点Ｐｃの場合）に対応する位置関係を示し、丁度光スポットＳｐが副回折領域２１１Ａに照射されなくなる。この場合に、図２０の点Ｐｃで示されるように、和信号Ｓ１の信号強度はゼロとなり、信号Ｓ２の信号強度は一定値に到達する。ここまで説明した挙動は、実施の形態１に係る図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）及び図１５に示した挙動と同じである。

次に、図１９（Ｄ）は、ホログラム光学素子２１Ｍの変位が０．２５Ｄから０．５Ｄまでの範囲Ｐｄに対応する位置関係を示し、図２０の範囲Ｐｄで示されるように、和信号Ｓ１の信号強度はゼロから増加に転じ、和信号Ｓ２の信号強度は一定値を維持している。図１９（Ｅ）は、ホログラム光学素子２１Ｍが０．５Ｄだけ変位した場合（図２０の点Ｐｅの場合）に対応する位置関係を示し、丁度光スポットＳｐが副回折領域２１１ＢのＹ２軸方向の外縁に接する場合を示している。この場合に、図２０の点Ｐｅで示されるように、和信号Ｓ１の信号強度は増加の途中にあり、和信号Ｓ２の信号強度は、一定値から減少に転じる境界にある。次に、図１９（Ｆ）は、ホログラム光学素子２１Ｍが０．５Ｄを越えて変位した場合に対応する位置関係を示し、丁度光スポットＳｐは副回折領域２１１Ｂからはみ出た場合を示している。この場合に、図２０の範囲Ｐｆで示されるように、ホログラム光学素子２１Ｍの変位に応じて、和信号Ｓ１は増加した後、一定値を維持し、その後減少する。一方、和信号Ｓ２は単調減少を続ける。また、一定値の信号強度を維持していた主プッシュプル信号ＳＰＰの信号強度も減少し始める。ホログラム光学素子２１Ｍの変位が０．５Ｄを越えた途中において、Ｓ１＝Ｓ２の関係が成立する変位箇所が一点存在する。このような点は、ホログラム光学素子２１ＭがＹ２軸の負方向に変位した場合にも生じるので、合計で３点のＳ１＝Ｓ２の関係が成立する変位箇所が存在することになる。しかしながら、図２０の範囲Ｐｆでは、光スポットＳｐがすでにホログラム光学素子２１Ｍからはみ出ている状態なので、かかる状態の位置は、ホログラム光学素子２１Ｍの最適調整位置でないことは明らかである。

したがって、実施の形態１と同様に、ホログラム光学素子２１Ｍの最適位置は、図１９（Ａ）及び図２０の点Ｐａで示される位置である。この最適位置においては、和信号Ｓ１，Ｓ２が、Ｓ１＝Ｓ２という特徴的な関係となる。このため、実施の形態１の場合と同様の調整手順で、これらの和信号Ｓ１，Ｓ２を検出し、互いに等しくなるようにホログラム光学素子２１Ｍの位置を追い込むことで、ホログラム光学素子２１Ｍの配置を最適とする調整を実現することができる。

また、実施の形態１の場合と同様に、偽の最適位置に調整されることを防ぐために、和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度が所定の範囲（所定の上限と下限との間の範囲）を超えないようにホログラム光学素子２１Ｍの位置調整を行うことが望ましい。たとえば、和信号Ｓ１の信号強度が０〜０．５の範囲内に設定された閾値レベルを下回らず、かつ、和信号Ｓ２の信号強度が０．１〜０．１５の範囲内に設定された閾値レベルを超えないようにホログラム光学素子２１Ｍの位置調整を行うことが可能である。あるいは、副プッシュプル信号ＳＰＰの信号強度が所定の閾値レベルを超えないようにホログラム光学素子２１Ｍの位置調整を行ってもよい。

以上に説明したように、本実施の形態のホログラム光学素子２１Ｍは、上式（８ｂ）で規定されるように、光スポットＳｐのＹ２軸方向の直径Ｄに対して、副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの幅Ｗ２が小さくなるように構成されている。このような場合でも、ホログラム光学素子２１Ｍの配置に依存した和信号Ｓ１，Ｓ２を用いて、ホログラム光学素子２１Ｍの最適位置調整を行うことができる。たとえば、図１６に示した手順と同様の手順で、ホログラム光学素子２１Ｍの位置調整を行うことが可能である。また、光スポットＳｐがホログラム光学素子２１Ｍからはみ出さない範囲において、ホログラム光学素子２１Ｍの最適位置を示す和信号Ｓ１，Ｓ２の信号強度の位置を一箇所Ｐａに限定することができるので、ホログラム光学素子２１Ｍの位置を容易に調整することができるという利点がある。

実施の形態４．
次に、本発明に係る実施の形態４について説明する。図２１は、実施の形態４の光検出器２２Ｄの構成と、この光検出器２２Ｄに電気的に接続された出力端子群２３０，２３２Ｄ，２３１Ｄとを概略的に示す図である。本実施の形態の光ヘッド装置の構成は、図５に示した光検出器２２及び出力端子群２３０，２３１，２３２に代えて、図２１に示した光検出器２２Ｄ及び出力端子群２３０，２３１Ｄ，２３２Ｄを有する点以外は、上記実施の形態１の光ヘッド装置３の構成と同じである。また、本実施の形態の光ディスク装置は、光ヘッド装置以外は、上記実施の形態１の光ディスク装置１と同様の構成を有するものとする。

光検出器２２Ｄは、図２１に示されるように、上記実施の形態１の主受光部２３と同一構成の主受光部２３を有し、さらに、第１副受光部３４及び第２副受光部３５を有する。また、主受光部２３は、上記実施の形態１の主受光部２３と同様に出力端子群２３０と電気的に接続されている。上記実施の形態１の第１副受光部２４及び第２副受光部２５の各々は、４分割受光面を有するのに対し、本実施の形態の第１副受光部３４及び第２副受光部３５の各々は、２分割受光面を有している。

第１副受光部３４及び第２副受光部３５は、光検出器２２Ｄの受光面内で、Ｘ１軸方向に対し所定角度をなす方向（矩形状の光検出器２２Ｄの対角線方向）に沿って主受光部２３から互いに逆方向に等しい距離だけ離間するように配列されている。第１副受光部３４は、一体化された受光面３４Ｊ１，３４Ｊ２を有する。これら受光面３４Ｊ１，３４Ｊ２は、Ｘ１軸方向に沿って配列されており、ホログラム光学素子２１から入射した透過回折光ビームを光電変換して検出信号ＳＪ１，ＳＪ２からなる電気信号群Ｄｓ１を生成し、この電気信号群Ｄｓ１を出力端子群２３２Ｄに出力する。出力端子群２３２Ｄは、第１副受光部３４の受光面３４Ｊ１，３４Ｊ２にそれぞれ対応する出力端子ＴＪ１，ＴＪ２からなる。受光面３４Ｊ１，３４Ｊ２は、＋１次光成分ＤＲｐａ，ＤＲｐｂを光電変換してそれぞれ検出信号ＳＪ１，ＳＪ２を出力する。出力端子ＴＪ１，ＴＪ２は、検出信号ＳＪ１，ＳＪ２を外部のマトリクス回路５に出力することができる。

一方、第２副受光部３５は、一体化された受光面３５Ｋ１，３５Ｋ２を有する。これら受光面３５Ｋ１，３５Ｋ２は、Ｘ１軸方向に沿って配列されており、ホログラム光学素子２１から入射した透過回折光ビームを光電変換して検出信号ＳＫ１，ＳＫ２からなる電気信号群Ｄｓ２を生成し、この電気信号群Ｄｓ２を出力端子群２３１Ｄに出力する。出力端子群２３１Ｄは、第２副受光部３５の受光面３５Ｋ１，３５Ｋ２にそれぞれ対応する出力端子ＴＫ１，ＴＫ２からなる。受光面３５Ｋ１，３５Ｋ２は、−１次光成分ＤＲｎａ，ＤＲｎｂを光電変換してそれぞれ検出信号ＳＫ１，ＳＫ２を出力する。出力端子ＴＫ１，ＴＫ２は、検出信号ＳＫ１，ＳＫ２を外部のマトリクス回路５に出力することができる。

マトリクス回路５は、次式（９ａ）に従って副プッシュプル信号ＳＰＰ３を生成する機能を有する。
ＳＰＰ３＝（ＳＪ１−ＳＪ２）＋（ＳＫ１−ＳＫ２） ・・・（９ａ）

また、マトリクス回路５は、次式（９ｂ）により得られる信号レベルをもつトラッキングエラー信号ＴＥＳ３を生成することができる。
ＴＥＳ３＝ＭＰＰ−ｋ３×ＳＰＰ３ ・・・（９ｂ）

式（９ｂ）において、ｋ３は、ゲイン係数であり、ＭＰＰは、実施の形態１で使用された式（３ａ）で表される主プッシュプル信号である。

ところで、上述したように、上記実施の形態１では、第１副受光部２４及び第２副受光部２５の各々の４分割受光面の分割される方向が、厳密にＸ１軸方向及びＹ１軸方向に沿っていなくてもよい。これは、本実施の形態でも同様である。図２２は、本実施の形態の光検出器２２Ｄの変形例である光検出器２２Ｄｍの構成を概略的に示す図である。この光検出器２２Ｄｍは、主受光部２３、第１副受光部３４ｍ及び第２副受光部３５ｍを有する。図２１に示した第１副受光部３４及び第２副受光部３５の外形は、Ｘ１軸方向に沿った２辺を有している。これに対し、図２２の第１副受光部３４ｍの外形は、Ｘ１軸方向から傾斜した方向の２辺を有し、第２副受光部３５ｍの外形も、Ｘ１軸方向から傾斜した方向の２辺を有する。このように第１副受光部３４ｍ及び第２副受光部３５ｍの外形は、傾斜する辺を有するので、対象層以外の情報記録層から伝播した楕円形状の迷光ＳＬ２が第１副受光部２４ｍ及び第２副受光部２５ｍに入射することを避けることができる。なお、第１副受光部３４ｍ及び第２副受光部３５ｍの外形を、Ｙ１軸方向から傾斜した方向の辺を有するように変形してもよい。

以上に説明したように、本実施の形態では、第１副受光部３４及び第２副受光部３５の各々が２分割受光面を有する。マトリクス回路５は、その２分割受光面で生成された検出信号ＳＪ１，ＳＪ２，ＳＫ１，ＳＫ２に基づいて、対物レンズシフトに起因するオフセット成分がキャンセルされたトラッキングエラー信号ＴＥＳ３を生成することができる。

また、上記実施の形態１の光検出器２２（図５）と比べて、光検出器２２Ｄ，２２Ｄｍの構成の簡素化を図ることができる。しかも、図２２の第１副受光部３４ｍ及び第２副受光部３５ｍを採用する場合には、対象層以外の情報記録層からの迷光の影響を避けることができるため、信号品質を高くできるという効果がある。

実施の形態５．
次に、本発明に係る実施の形態５について説明する。図２３は、実施の形態５の光検出器２２Ｆの構成と、この光検出器２２Ｆに電気的に接続された出力端子群２３０，２３２Ｄとを概略的に示す図である。

本実施の形態の光検出器２２Ｆは、図２２に示した光検出器２２Ｄｍの変形例である。光検出器２２Ｆは、図２３に示されるように、図２２の光検出器２２Ｄｍと同様に主受光部２３及び第１副受光部３４ｍを有する。図２３の構成は、図２２の構成から第２副受光部３５ｍと出力端子群２３１Ｄとを削除した構成である。

マトリクス回路５は、次式（１０ａ）に従って副プッシュプル信号ＳＰＰ４を生成する機能を有する。
ＳＰＰ４＝ＳＪ１−ＳＪ２ ・・・（１０ａ）

また、マトリクス回路５は、次式（１０ｂ）により得られる信号レベルをもつトラッキングエラー信号ＴＥＳ４を生成することができる。
ＴＥＳ４＝ＭＰＰ−ｋ４×ＳＰＰ４ ・・・（１０ｂ）

式（１０ｂ）において、ｋ４はゲイン係数であり、ＭＰＰは、実施の形態１で使用された式（３ａ）で表される主プッシュプル信号である。

以上に説明したように本実施の形態では、マトリクス回路５は、第１副受光部３４ｍの２分割受光面で生成された検出信号ＳＪ１，ＳＪ２に基づいて、対物レンズシフトに起因するオフセット成分がキャンセルされたトラッキングエラー信号ＴＥＳ４を生成することができる。よって、実施の形態４と比べて、光検出器２２Ｆの構成の簡素化を図ることができる。

なお、本実施の形態では、図２３の構成は、図２２の構成から第２副受光部３５ｍと出力端子群２３１Ｄとを削除した構成であるが、これに代えて、図２２の構成から第１副受光部３４ｍと出力端子群２３２Ｄとを削除した構成を採用してもよい。この場合でも、検出信号ＳＪ１，ＳＫ１は互いに同じ挙動を示す信号であり、検出信号ＳＪ２，ＳＫ２も互いに同じ挙動を示す信号であることから、マトリクス回路５は、次式（１１ａ），（１１ｂ）に従って副プッシュプル信号ＳＰＰ５とトラッキングエラー信号ＴＥＳ５とを生成することができる。
ＳＰＰ５＝ＳＫ１−ＳＫ２ ・・・（１１ａ）
ＴＥＳ５＝ＭＰＰ−ｋ４×ＳＰＰ５ ・・・（１１ｂ）

実施の形態６．
次に、本発明に係る実施の形態６について説明する。図２４は、実施の形態６のホログラム光学素子３１の構成を概略的に示す図である。本実施の形態の光ヘッド装置及び光ディスク装置の構成は、上記ホログラム光学素子２１または２１Ｍに代えて図２４のホログラム光学素子３１を有する点以外は、上記実施の形態１乃至５のいずれかの光ヘッド装置及び光ディスク装置の構成と同じである。

図２４に示されるように、本実施の形態のホログラム光学素子３１は、上記ホログラム光学素子２１（または２１Ｍ）の主回折領域２１０及び副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの外周縁部に接し且つ該周縁部を取り囲む周辺領域３１０をさらに含む。この周辺領域３１０は、入射光を光検出器２２の方向以外の方向に回折させる回折構造、あるいは、入射光を完全遮光する遮光構造（マスク部材）を有する。周辺領域３１０が遮光構造を有する場合は、周辺領域３１０は、金属または樹脂材で構成され、かつレーザ光の波長に対して、完全に不透明な部材で構成される。

なお、周辺領域３１０の構造は、主回折領域２１０及び副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂと一体的に形成された構造であってもよいし、あるいは、主回折領域２１０及び副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂとは別の部材で形成されてもよい。

このような周辺領域３１０を設けることで、主回折領域２１０と副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂ以外の領域に入射するレーザ光を遮光あるいは回折することができるため、光検出器２２に不要なレーザ光が入射せず、光検出器２２で検出される信号の品質が損なわれることを防止することができる。

なお、図２４で示した周辺領域３１０の内周端部は、主回折領域２１０及び副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの外縁部に接するので、矩形状を有するが、矩形状以外の別の形状を有していても構わない。図２５は、ホログラム光学素子３１の変形例であるホログラム光学素子４１の平面図である。ホログラム光学素子４１は、主回折領域２１０及び副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂに面する内周端部の四隅が円弧状の周辺領域４１０を有している。周辺領域４１０は、主回折領域２１０と副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの外縁部に接するように設けられている。ただし、副回折領域２１１Ａ，２１１ＢのＹ２軸方向に沿った幅Ｗ２は、所定値として確保されている。なお、周辺領域４１０の内周端部の形状は、円形状や楕円形状、あるいはその他の形状とされてもよい。

以上に説明したように、本実施の形態のホログラム光学素子３１，４１は、周辺領域３１０，４１０が主回折領域２１０及び副回折領域２１１Ａ，２１１Ｂの外周縁部を取り囲むように形成されているので、不要なレーザ光が光検出器２２に入射することを防止することができる。

実施の形態１〜６の変形例．
以上、図面を参照して本発明に係る光ヘッド装置の種々の実施の形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な形態を採用することもできる。本発明による光ヘッド装置またはこれを搭載した光ディスク装置は、業務用途、家庭用途、及び車載用途などの種々の電子機器（たとえば、テレビ受像機やゲーム機器や車載ナビゲーション装置）に組み込むことができる。

１ 光ディスク装置、 ２ スピンドルモータ、 ３，３Ｍ 光ヘッド装置、 ４ スレッド機構、 ５ マトリクス回路、 ６ 信号再生回路、 ７ レーザ制御回路、 ８ サーボ回路、 ９ 収差補正機構制御回路、 １０ スレッド制御回路、 １１ スピンドル制御回路、 １２ コントローラ、 １３ 半導体レーザ、 １４ ビームスプリッタ、 １５ コリメータレンズ、 １６Ａ 収差補正機構、 １６Ｂ レンズホルダ、 １７ アクチュエータ、 １８ 対物レンズ、 １９ 可動部、 ２０Ａ，２０Ｂ 磁気回路、 ２１，２１Ｍ ホログラム光学素子、 ２１０ 主回折領域、 ２１１Ａ，２１１Ｂ 副回折領域、 ２２，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｄｍ，２２Ｆ 光検出器、 ２３ 主受光部、 ２３０〜２３２，２３１Ｄ，２３２Ｄ 出力端子群、 ２３３，２３４ 出力端子、 ２４，３４，３４ｍ 第１副受光部、 ２５，３５，３５ｍ 第２副受光部、 ２６ シリンドリカルレンズ、 ２８ 加算回路、 ３１，４１ ホログラム光学素子、 ３１０，４１０ 周辺領域。

本発明の一態様による光ヘッド装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射される光ビームを集光して光ディスクに照射する対物レンズと、前記光ディスクで反射し前記対物レンズを透過した戻り光ビームを透過回折させて透過回折光ビームを出射する回折光学素子と、前記透過回折光ビームを受光する光検出器とを備え、前記戻り光ビームは、前記光ディスクで回折された反射回折光ビームを含み、前記回折光学素子は、前記反射回折光ビームの０次光成分の一部と前記反射回折光ビームの±１次光成分の全部もしくは一部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域と、前記反射回折光ビームの０次光成分と前記反射回折光ビームの±１次光成分とがなす列の方向を第１の方向とするとき、前記第１の方向と直交する第２の方向において前記主回折領域の外側に、且つ前記反射回折光ビームの０次光成分の残部と前記反射回折光ビームの±１次光成分の残部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する副回折領域とを含み、前記副回折領域は、前記第２の方向における幅が、前記反射回折光ビームの０次光成分の前記第２の方向における直径よりも小さくなるように設定され、前記光検出器は、前記主回折領域及び前記副回折領域の双方を透過した前記透過回折光ビームの０次光成分を受光する主受光部と、前記副回折領域の当該±１次回折作用により生成された前記透過回折光ビームの＋１次光成分及び−１次光成分のうちの一方を受光する第１副受光部とを含み、前記第１副受光部は、前記第１の方向に対応する第１の配列方向に沿って配列された複数の受光面を有し、前記第１副受光部により検出された信号に基づいて、前記光検出器に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を検出することを特徴とする。

本発明の一態様による光ヘッド装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射される光ビームを集光して光ディスクに照射する対物レンズと、前記光ディスクで反射し前記対物レンズを透過した戻り光ビームを透過回折させて透過回折光ビームを出射する回折光学素子と、前記透過回折光ビームを受光する光検出器とを備え、前記戻り光ビームは、前記光ディスクで回折された反射回折光ビームを含み、前記回折光学素子は、前記反射回折光ビームの０次光成分の一部と前記反射回折光ビームの±１次光成分の全部もしくは一部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域と、前記反射回折光ビームの０次光成分と前記反射回折光ビームの±１次光成分とがなす列の方向を第１の方向とするとき、前記第１の方向と直交する第２の方向において前記主回折領域の外側に、且つ前記反射回折光ビームの０次光成分の残部と前記反射回折光ビームの±１次光成分の残部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する副回折領域とを含み、前記光検出器は、前記主回折領域及び前記副回折領域の双方を透過した前記透過回折光ビームの０次光成分を受光する主受光部と、前記副回折領域の当該±１次回折作用により生成された前記透過回折光ビームの＋１次光成分及び−１次光成分のうちの一方を受光する副受光部とを含み、前記副受光部の前記主受光部側に位置する辺は、前記第１の方向に対応する軸に対して傾斜し、前記第１の方向に対応する軸に対する前記傾斜は、前記辺と前記主受光部との間隔を増加させる向きの傾斜であることを特徴とする。

ところで、上述したように、上記実施の形態１では、第１副受光部２４及び第２副受光部２５の各々の４分割受光面の分割される方向が、厳密にＸ１軸方向及びＹ１軸方向に沿っていなくてもよい。これは、本実施の形態でも同様である。図２２は、本実施の形態の光検出器２２Ｄの変形例である光検出器２２Ｄｍの構成を概略的に示す図である。この光検出器２２Ｄｍは、主受光部２３、第１副受光部３４ｍ及び第２副受光部３５ｍを有する。図２１に示した第１副受光部３４及び第２副受光部３５の外形は、Ｘ１軸方向に沿った２辺を有している。これに対し、図２２の第１副受光部３４ｍの外形は、Ｘ１軸方向から傾斜した方向の２辺を有し、第２副受光部３５ｍの外形も、Ｘ１軸方向から傾斜した方向の２辺を有する。このように第１副受光部３４ｍ及び第２副受光部３５ｍの外形は、傾斜する辺を有するので、対象層以外の情報記録層から伝播した楕円形状の迷光ＳＬ２が第１副受光部３４ｍ及び第２副受光部３５ｍに入射することを避けることができる。なお、第１副受光部３４ｍ及び第２副受光部３５ｍの外形を、Ｙ１軸方向から傾斜した方向の辺を有するように変形してもよい。

Claims (21)

1. レーザ光源と、
   前記レーザ光源から出射される光ビームを集光して光ディスクに照射する対物レンズと、
   前記光ディスクで反射し前記対物レンズを透過した戻り光ビームを透過回折させて透過回折光ビームを出射する回折光学素子と、
   前記透過回折光ビームを受光する光検出器と
   を備え、
   前記戻り光ビームは、前記光ディスクで回折された反射回折光ビームを含み、
   前記回折光学素子は、
   前記反射回折光ビームの０次光成分の一部と前記反射回折光ビームの±１次光成分の全部もしくは一部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する主回折領域と、
   前記反射回折光ビームの０次光成分と前記反射回折光ビームの±１次光成分とがなす列の方向を第１の方向とするとき、前記第１の方向と直交する第２の方向において前記主回折領域の外側に、且つ前記反射回折光ビームの０次光成分の残部と前記反射回折光ビームの±１次光成分の残部とが入射する位置に配置され、０次回折作用及び±１次回折作用を有する副回折領域とを含み、
   前記光検出器は、
   前記主回折領域及び前記副回折領域の双方を透過した前記透過回折光ビームの０次光成分を受光する主受光部と、
   前記副回折領域の当該±１次回折作用により生成された前記透過回折光ビームの＋１次光成分及び−１次光成分のうちの一方を受光する第１副受光部とを含み、
   前記第１副受光部は、前記第１の方向に対応する第１の配列方向に沿って配列された複数の受光面を有する
   ことを特徴とする光ヘッド装置。
2. 請求項１に記載の光ヘッド装置であって、前記光検出器は、前記透過回折光ビームの当該＋１次光成分及び当該−１次光成分のうちの他方を受光する第２副受光部をさらに含み、
   前記第１副受光部の当該複数の受光面は、前記第１の配列方向と前記第２の方向に対応する第２の配列方向とに沿って配列された４つの受光面を含み、
   前記第２副受光部は、前記第１の配列方向と前記第２の配列方向とに沿って配列された４つの受光面を有する
   ことを特徴とする光ヘッド装置。
3. 請求項２に記載の光ヘッド装置であって、
   前記第１副受光部の当該４つの受光面で検出された信号を個別に外部に出力する第１の出力端子群と、
   前記第２副受光部の当該４つの受光面で検出された信号を個別に外部に出力する第２の出力端子群と
   をさらに備えることを特徴とする光ヘッド装置。
4. 請求項２に記載の光ヘッド装置であって、
   前記第１副受光部の当該４つの受光面のうち前記第２の配列方向の一端側に配置された第１の組の受光面で検出された信号と前記第２副受光部の当該４つの受光面のうち前記一端側に配置された第２の組の受光面で検出された信号とを加算して第１の和信号を生成する第１の加算器と、
   前記第１副受光部の当該４つの受光面のうち前記第２の配列方向の他端側に配置された第３の組の受光面で検出された信号と前記第２副受光部の当該４つの受光面のうち前記他端側に配置された第４の組の受光面で検出された信号とを加算して第２の和信号を生成する第２の加算器と、
   前記第１の和信号を外部に出力する第１の出力端子と、
   前記第２の和信号を外部に出力する第２の出力端子と
   をさらに備えることを特徴とする光ヘッド装置。
5. 請求項３または４に記載の光ヘッド装置であって、前記回折光学素子を前記第２の方向に位置付けするための位置調整機構をさらに備えることを特徴とする光ヘッド装置。
6. 請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の光ヘッド装置であって、前記副回折領域の前記第２の方向における幅は、前記反射回折光ビームの０次光成分の前記第２の方向における直径よりも大きいことを特徴とする光ヘッド装置。
7. 請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の光ヘッド装置であって、前記副回折領域の前記第２の方向における幅は、前記反射回折光ビームの０次光成分の前記第２の方向における直径未満であることを特徴とする光ヘッド装置。
8. 請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の光ヘッド装置であって、
   前記回折光学素子は、前記副回折領域の外周縁部に接し該外周縁部を取り囲む周辺領域をさらに含み、
   前記周辺領域は、前記戻り光ビームのうち当該周辺領域に入射した光を前記光検出器の方向以外の方向に回折させる回折構造を有する
   ことを特徴とする光ヘッド装置。
9. 請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の光ヘッド装置であって、
   前記回折光学素子は、前記副回折領域の外周縁部に接し該外周縁部を取り囲む周辺領域をさらに含み、
   前記周辺領域は、前記戻り光ビームのうち当該周辺領域に入射した光を遮光する構造を有する
   ことを特徴とする光ヘッド装置。
10. 請求項１から９のうちのいずれか１項に記載の光ヘッド装置であって、前記主回折領域は、前記反射回折光ビームの０次光成分の前記第２の方向における直径よりも狭く、且つ、前記反射回折光ビームのうちの±１次光成分と０次光成分とが重なり合う領域の前記第２の方向における幅以下の幅を有することを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
11. 請求項１から１０のうちのいずれか１項に記載の光ヘッド装置であって、前記光ディスクは、複数の情報記録層が積層された多層光ディスクであることを特徴とする光ヘッド装置。
12. 請求項１１に記載の光ヘッド装置であって、前記第１副受光部及び前記第２副受光部の各々は、前記複数の情報記録層のうち、情報の記録または再生の対象となる情報記録層と隣り合う情報記録層からの反射光が入射しない位置に配置されていることを特徴とする光ヘッド装置。
13. 請求項１１に記載の光ヘッド装置であって、前記第１副受光部及び前記第２副受光部の各々は、前記複数の情報記録層のうち、情報の記録または再生の対象となる情報記録層との間隔が最も狭く且つ情報の記録もしくは再生の対象とならない情報記録層からの反射光が入射しない位置に配置されていることを特徴とする光ヘッド装置。
14. 請求項１から１３のうちのいずれか１項に記載の光ヘッド装置であって、前記第１の方向は、前記光ディスクのラジアル方向に対応する方向であることを特徴とする光ヘッド装置。
15. 請求項２から５のうちのいずれか１項に記載の光ヘッド装置と、
    前記光ディスクを回転駆動させるディスク駆動部と、
    前記主受光部により検出された信号に基づいてプッシュプル信号を生成する信号処理部と
    を備え、
    前記信号処理部は、前記第１副受光部及び前記第２副受光部によりそれぞれ検出された信号に基づいて、前記光検出器に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を生成し、前記プッシュプル信号及び前記オフセット成分に基づいてトラッキングエラー信号を生成する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
16. 請求項１から１４に記載の光ヘッド装置と、
    前記光ディスクを回転駆動させるディスク駆動部と、
    前記主受光部により検出された信号に基づいてプッシュプル信号を生成する信号処理部と
    を備え、
    前記信号処理部は、前記第１副受光部により検出された信号に基づいて、前記光検出器に対する前記対物レンズの相対変位に起因するオフセット成分を生成し、前記プッシュプル信号及び前記オフセット成分に基づいてトラッキングエラー信号を生成する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
17. 請求項２または３に記載の光ヘッド装置に含まれる回折光学素子の位置調整方法であって、
    前記第１副受光部の当該４つの受光面のうち前記第２の配列方向の一端側に配置された第１の組の受光面で検出された信号と前記第２副受光部の当該４つの受光面のうち前記一端側に配置された第２の組の受光面で検出された信号とを加算して第１の和信号を生成するステップと、
    前記第１副受光部の当該４つの受光面のうち前記第２の配列方向の他端側に配置された第３の組の受光面で検出された信号と前記第２副受光部の当該４つの受光面のうち前記他端側に配置された第４の組の受光面で検出された信号とを加算して第２の和信号を生成するステップと、
    前記第１の和信号の信号強度と前記第２の和信号の信号強度とが互いに等しくなるように前記第２の方向に前記回折光学素子を移動させて前記回折光学素子を位置決めするステップと
    を備えることを特徴とする回折光学素子の位置調整方法。
18. 請求項４に記載の光ヘッド装置に含まれる回折光学素子の位置調整方法であって、
    前記第１の出力端子から前記第１の和信号を取り出すステップと、
    前記第２の出力端子から前記第２の和信号を取り出すステップと、
    前記第１の和信号の信号強度と前記第２の和信号の信号強度とが互いに等しくなるように前記第２の方向に前記回折光学素子を移動させて前記回折光学素子を位置決めするステップと
    を備えることを特徴とする回折光学素子の位置調整方法。
19. 請求項１７または１８に記載の回折光学素子の位置調整方法であって、前記第１の和信号及び前記第２の和信号の信号強度が所定の範囲を超えないように前記第２の方向に前記回折光学素子を位置決めするステップをさらに備えることを特徴とする回折光学素子の位置調整方法。
20. 請求項１７から１９のうちのいずれか１項に記載の回折光学素子の位置調整方法であって、前記副回折領域の前記第２の方向における幅は、前記反射回折光ビームの０次光成分の前記第２の方向における直径よりも大きいことを特徴とする回折光学素子の位置調整方法。
21. 請求項１７から１９のうちのいずれか１項に記載の回折光学素子の位置調整方法であって、前記副回折領域の前記第２の方向における幅は、前記反射回折光ビームの０次光成分の前記第２の方向における直径未満であることを特徴とする回折光学素子の位置調整方法。

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