JP2011023065A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で、多層ディスクに対してもクロストーク光を効率よく除去することができる光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】複数の記録層を有する光ディスク１１に対物レンズ８を介して光束を入射させ、光ディスク１１で反射された光束である反射光束を、集光レンズ５により焦点を結んだ後に、集光レンズ４を介して受光素子９へ入射させる光ピックアップ装置１であって、集光レンズ５と集光レンズ４との間において、反射光束の光軸方向に離間して配置された複数のマスクを有し、光ディスク１１のターゲット層以外の記録層からの反射光束であるクロストーク光をマスクにより低減させる光フィルタ部１０を備え、光フィルタ部１０においてマスクは、光ディスク１１のターゲット層からの反射光束である信号光の集光レンズ５による焦点Ｏを挟んで両側に少なくとも１枚ずつ配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクに対して情報信号の記録、再生を行うために用いる光ピックアップ装置に関する。

近年、地上波デジタル放送の普及などに伴う情報量の爆発的増加により、大容量の光ディスクが必要とされており、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）に続き、より大容量なＢＤ（Blu-ray Disk）が普及し始めている。また、さらなる大容量化に向け、記録層を積層して容量を積層数倍に増加させた多層ディスクの研究、開発が盛んに行われている。

光ディスクに対して情報信号の記録、再生を行う記録再生装置には、光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップ装置が設けられている。光ピックアップ装置においては、レーザ光源から射出された光束が対物レンズによって光ディスクの記録層上に集光され、記録層により反射された光束が受光素子に入射される。

多層ディスクに対して、光ピックアップ装置により情報信号の記録または再生を行う場合、記録または再生が行われている記録層であるターゲット層以外の記録層からの反射光束がクロストーク光となり、これがターゲット層からの反射光束である信号光に干渉して信号が揺らぎ、サーボ信号の劣化を招くことがある。現在普及している２層ディスクでは、この不都合を回避するために、主にサーボ信号の１ビーム化、ホログラム分割の工夫等を行っている。

高ＮＡ（開口数）の対物レンズを用いるＢＤ用の光ピックアップ装置では、ＢＤの記録層間のスペーサ厚さの差による球面収差を補正するための手段が必要となる。この補正量には限界がある上に、光ピックアップ装置全体の構成の簡素化や小型化を考えると、多層ディスクでも球面収差の補正量は少なくすることが望ましい。このため、記録層が３層以上の光ディスクでは、２層ディスクに対して記録層の間隔を狭くする必要がある。しかし、記録層の間隔を狭くすると、信号光とクロストーク光とのデフォーカス差が小さくなるので、上述のような１ビーム化とホログラムの分割によりクロストーク光の影響を回避することが困難となる。

そこで、光ピックアップ装置にクロストーク光を除去するための専用素子を設置することが提案されている。例えば、特許文献１の光ピックアップ装置では、クロストーク光の受光素子と重なる領域のみを、受光素子外へ回折、遮断等するようなマスク領域を有する素子を、光ディスクで反射された光束が受光素子に入射するまでの復路の光路中に配置している。

また、特許文献２には、復路の光路中に設けたエキスパンダー光学系内において、信号光の焦点付近に、信号光のみを通すピンホールを設けるか、もしくは、クロストーク光の焦点位置に、クロストーク光のみを遮蔽するマスクを配置した光ピックアップ装置が開示されている。

また、特許文献３に記載の光ピックアップ装置では、復路の光路中に設けたエキスパンダー光学系内に信号光が焦点を結ぶ光学系において、信号光の焦点付近に図２９に示すようなプリズム１００を設置している。このプリズム１００は、光軸方向と平行な透過膜１０１、および吸収膜１０２，１０３を有する。透過膜１０１は、信号光の焦点１０４を含む領域に配置され、光を透過する。吸収膜１０２，１０３は、透過膜１０１の両側に隣接して配置され、光を吸収する。

このようなプリズム１００を設置した特許文献３に記載の光ピックアップ装置では、クロストーク光が吸収膜１０２，１０３上で焦点を結ぶことになり、クロストーク光は吸収膜１０２，１０３に吸収されることにより除去される。

特開２００５−２０３０９０号公報 特表２００７−５１１０２３号公報 特開２００７−１４１３５７号公報

上記特許文献１では、略平行光束中で、信号光とクロストーク光とで光束径に差がない位置にマスク領域を配置しているため、信号光の光束径に対してマスク領域が大きくなり、信号光のロスが増える。このような信号光のロスは、クロストーク光を反射する記録層が信号光を反射する記録層と近い場合に特に顕著になるため、光ディスクの記録層が多層化するほど大きくなる。

また、特許文献２において、信号光のみを通すピンホールを設けることでクロストーク光を除去する場合、コヒーレントノイズの除去ができない。クロストーク光のみを遮蔽するマスクを配置する場合は、クロストーク光の焦点にマスクを配置する構成のため、Ｎ層ディスクに対して２（Ｎ−１）個のマスクが必要となる。

このため、特に３層以上の光ディスクに対応する場合、マスクを備える素子の構成が複雑化する。また、光ディスクの多層化が進み、光ディスクの最も表面側の記録層（表層）と最も奥側の記録層（最下層）との間の総厚が厚くなると、表層がターゲット層である場合の最下層からのクロストーク光の焦点、および最下層がターゲット層である場合の表層からのクロストーク光の焦点が、エキスパンダー光学系内において信号光の焦点位置から離れるため、マスクを備える素子全体が大きくなる。

また、特許文献３の光ピックアップ装置において、多層ディスクに対応しようとすると、上記のように多層ディスクではクロストーク光の焦点が信号光の焦点位置から離れるため、吸収膜１０２，１０３を光軸方向に拡大する必要がある。このため、プリズム１００が大きくなる上、プリズム１００の製作が難しくなる。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、多層ディスクに対してもクロストーク光を効率よく除去することができる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る光ピックアップ装置は、複数の記録層を有する光ディスクに光束を入射させる対物レンズと、前記光ディスクで反射された光束である反射光束を、第１の集光レンズにより焦点を結んだ後に、第２の集光レンズを介して入射させる受光素子と、前記第１の集光レンズと前記第２の集光レンズとの間において、前記反射光束の光軸方向に離間して配置された、前記反射光束の光軸を含む所定領域の通過光量を低減させる複数のマスクを有し、前記光ディスクの情報信号の記録または再生が行われている記録層以外の記録層からの反射光束であるクロストーク光を前記マスクにより低減させる光フィルタ部とを備え、前記マスクは、情報信号の記録または再生が行われている記録層からの反射光束である信号光の前記第１の集光レンズによる焦点である信号光焦点を挟んで、前記光ディスク側および前記受光素子側に少なくとも１枚ずつ配置されていることを特徴とする。

請求項２に係る光ピックアップ装置は、請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記マスクは、前記光ディスクの最も表面側の記録層に対して情報信号の記録または再生が行われている場合における前記光ディスクの最も奥側の記録層からのクロストーク光の前記第１の集光レンズによる焦点と、前記信号光焦点との間に少なくとも１枚配置され、前記光ディスクの最も奥側の記録層に対して情報信号の記録または再生が行われている場合における前記光ディスクの最も表面側の記録層からのクロストーク光の前記第１の集光レンズによる焦点と、前記信号光焦点との間に少なくとも１枚配置されていることを特徴とする。

請求項３に係る光ピックアップ装置は、請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、前記信号光焦点に最も近い前記光ディスク側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をｄｍ_１、半径相当の大きさをｈｍ_１とし、前記信号光焦点から最も遠い前記光ディスク側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をｄｍ_Ｋ、半径相当の大きさをｈｍ_Ｋとし、前記信号光焦点に最も近い前記受光素子側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をｄｍ´_１、半径相当の大きさをｈｍ´_１とし、前記信号光焦点から最も遠い前記光ディスク側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をｄｍ´_Ｌ、半径相当の大きさをｈｍ´_Ｌとすると、ｈｍ_１，ｈｍ_Ｋ，ｈｍ´_１，ｈｍ´_Ｌは、以下の（式１）乃至（式４）を満たすことを特徴とする。
２×（ｔｍｉｎ^＋）×Ｍｅ^２／ｎ≧ｈｅ×ｄｍ_１／（ｈｅ＋ｈｍ_１） …（式１）
２×（ｔｍａｘ^＋）×Ｍｅ^２／ｎ≦ｈｅ×ｄｍ_Ｋ／（ｈｅ−ｈｍ_Ｋ） …（式２）
２×（ｔｍｉｎ⁻）×Ｍｅ^２／ｎ≧ｈｅ×ｄｍ´_１／（ｈｅ＋ｈｍ´_１） …（式３）
２×（ｔｍａｘ⁻）×Ｍｅ^２／ｎ≦ｈｅ×ｄｍ´_Ｌ／（ｈｅ−ｈｍ´_Ｌ） …（式４）
ただし、
Ｍｅ：前記第１の集光レンズの焦点距離と前記対物レンズの焦点距離との比
ｎ：前記光ディスクの屈折率
ｈｅ：前記受光素子の受光部を前記信号光焦点の位置に投影した場合の半径相当の大きさ
ｔｍｉｎ^＋：前記クロストーク光を前記光ディスク内で１回だけ反射した光と見なした場合の前記光ディスク内の反射位置である実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの奥側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最小値
ｔｍｉｎ⁻：実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの表面側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最小値
ｔｍａｘ^＋：実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの奥側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最大値
ｔｍａｘ⁻：実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの表面側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最大値

本発明によれば、簡素な構成で、多層ディスクに対してもクロストーク光を効率よく除去することができる光ピックアップ装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置の概略構成図である。 エキスパンダー光学系を有する光ピックアップ装置の一例を示す概略構成図である。 クロストーク光と信号光とが混在する場合のエキスパンダー光学系内の焦点を示す図である。 図１に示す光ピックアップ装置における光フィルタ部の概略構成を示す斜視図である。 図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。 ２層ディスクにおいて発生するクロストーク光を示す図である。 光フィルタ部におけるマスクとクロストーク光の焦点と信号光の焦点との位置関係を示す図である。 マスクの半径相当の大きさ、およびマスクと信号光の焦点との距離を算出する方法を説明するための図である。 第１の実施の形態における光フィルタ部の他の構成例を示す図である。 第２の実施の形態に係る光ピックアップ装置の概略構成図である。 図１０に示す光ピックアップ装置における光フィルタ部の概略構成を示す斜視図である。 図１１に示す光フィルタ部におけるマスクの配置を示す図である。 実施例１における受光素子の受光セルとクロストーク光とが重なる様子を示す図である。 実施例１に係る光ピックアップ装置が対応を想定した光ディスクの断面構造を示す図である。 図１４に示す光ディスクで発生するクロストーク光を示す図である。 実施例１における光ピックアップ装置のエキスパンダー光学系内の信号光の焦点、マスク、およびクロストーク光の焦点の位置関係を示す図である。 実施例２において光ピックアップ装置が対応を想定した光ディスクの断面構造を示す図である。 図１７に示す光ディスクで発生する多重反射クロストーク光を示す図である。 実施例２における光ピックアップ装置のエキスパンダー光学系内の信号光の焦点、クロストーク光および多重反射クロストーク光の焦点、マスクの位置関係を示す図である。 実施例３において光ピックアップ装置が対応を想定した光ディスクの断面構造を示す図である。 図２０に示す光ディスクで発生するクロストーク光を示す図である。 実施例３における光ピックアップ装置のエキスパンダー光学系内の信号光の焦点、クロストーク光の焦点、およびマスクの位置関係を示す図である。 実施例３における光フィルタ部の概略構成を示す斜視図である。 実施例４において光ピックアップ装置が対応を想定した光ディスクの断面構造を示す図である。 図２４に示す光ディスクで発生する多重反射クロストーク光を示す図である。 実施例４における光ピックアップ装置のエキスパンダー光学系内の信号光の焦点、クロストーク光および多重反射クロストーク光の焦点、およびマスクの位置関係を示す図である。 実施例５における光ピックアップ装置のエキスパンダー光学系内の信号光の焦点、クロストーク光および多重反射クロストーク光の焦点、およびマスクの位置関係を示す図である。 実施例５における光フィルタ部の概略構成を示す斜視図である。 従来の光ピックアップ装置でクロストーク光を除去するプリズムの一例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置の概略構成図である。図１に示すように、第１の実施の形態に係る光ピックアップ装置１は、光源２と、偏光ビームスプリッタ３と、集光レンズ４，５と、４分の１波長板６と、立ち上げミラー７と、対物レンズ８と、受光素子９と、光フィルタ部１０とを備える。

光ピックアップ装置１では、光源２から射出されたレーザ光が、複数の記録層を有する多層ディスクである光ディスク１１で反射され、最終的に受光素子９で受光される。光源２から射出されてから光ディスク１１に入射するまでの光の経路を往路、光ディスク１１で反射されてから受光素子９に入射するまでの光の経路を復路とする。

光源２は、半導体レーザ等からなり、所定波長のレーザ光を射出する。偏光ビームスプリッタ３は、光源２から入射する光束を透過させるとともに、集光レンズ４から入射する復路の光束を偏光膜３ａにより反射し、受光素子９に入射させる。光ピックアップ装置１では、光源２がＳ偏光の光束を射出し、偏光膜３ａは、Ｓ偏光の光束を透過し、Ｐ偏光の光束を反射するものとする。

集光レンズ４は、偏光ビームスプリッタ３を通過した往路の光束を焦点Ｏに集光させるとともに、光フィルタ部１０を介して入射する復路の光束を収束光とし、偏光ビームスプリッタ３に入射させる。集光レンズ５は、光フィルタ部１０を介して入射する往路の光束を略平行光とし、４分の１波長板６に入射させるとともに、４分の１波長板６から入射する復路の光束を焦点Ｏ´に集光させる。

４分の１波長板６は、往路の光束をＳ偏光から円偏光に変換し、復路の光束を円偏光からＰ偏光に変換する。立ち上げミラー７は、４分の１波長板６からの往路の光束の光路を曲げて対物レンズ８に入射させるとともに、対物レンズ８を透過して入射する復路の光束の光路を曲げて４分の１波長板６に入射させる。

受光素子９は、入射した光を電気信号に変換し、この電気信号を外部の演算処理回路に出力する。

光フィルタ部１０は、集光レンズ４，５間で焦点Ｏ´を内部に含むように配置され、往路の光束を透過させ、復路の光束に含まれるクロストーク光をフィルタリングする。

光ピックアップ装置１において、集光レンズ４，５は、その中間に１つの焦点Ｏ´を有するエキスパンダー光学系を構成している。

ここで、エキスパンダー光学系とは、通常、図２に示す光ピックアップ装置１Ａの集光レンズ４２，５のように、平行光が入射し、平行光を射出する光学系のことをいう。

図２の光ピックアップ装置１Ａは、図１の光ピックアップ装置１の集光レンズ４を、レンズ系４Ａに置き換えたものである。レンズ系４Ａは、集光レンズ４１，４２を有する。集光レンズ４１は、偏光ビームスプリッタ３を通過した往路の光束を略平行光として集光レンズ４２に入射させるとともに、集光レンズ４２から入射する復路の光束を収束光とし、偏光ビームスプリッタ３に入射させる。集光レンズ４２は、集光レンズ４１から入射する往路の光束を焦点Ｏに集光させるとともに、光フィルタ部１０を介して入射する復路の光束を略平行光として集光レンズ４１に入射させる。

本実施の形態では、エキスパンダー光学系の倍率を１とし、図２の集光レンズ４１，４２を共通化して図１の集光レンズ４としたものと見なして、図１の光ピックアップ装置１の集光レンズ４から集光レンズ５までを、上述のようにエキスパンダー光学系と呼ぶことにする。

図３は、クロストーク光と信号光とが混在する場合の、エキスパンダー光学系内の復路における焦点Ｏ´付近の様子を示す図である。ここで、信号光は、光ディスク１１における情報信号の記録または再生が行われている記録層であるターゲット層からの反射光束であり、クロストーク光は、ターゲット層以外の記録層からの反射光束である。

信号光は、光ディスク１１のターゲット層に合焦しているので、焦点Ｏ´は往路における焦点Ｏと一致する。そこで、以降において、信号光のエキスパンダー光学系内における焦点（信号光焦点）は焦点Ｏとして説明する。

一方、クロストーク光は、光ディスク１１における反射位置にデフォーカスがあるため、焦点Ｏとは異なる位置にある焦点Ｐに集光される。すなわち、エキスパンダー光学系は、信号光の焦点Ｏとクロストーク光の焦点Ｐとを空間的に分離する役割を果たす。

ここで、焦点Ｏ，Ｐ間の距離をΔとし、光ディスク１１のデフォーカス量（空気換算）をδとすると、近軸領域で、以下の（式５）が成り立つ。ただし、集光レンズ５の焦点距離と対物レンズ８の焦点距離との比を倍率Ｍｅとする。

２×δ×Ｍｅ^２＝Δ …（式５）
次に、図４、図５を参照して、光フィルタ部１０の構成について説明する。図４は、光フィルタ部１０の概略構成を示す斜視図、図５は、図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。

図４、図５に示すように、光フィルタ部１０は、光を透過するガラス等の材料で直方体状に形成され、対向する平面１０ａ，１０ｂが入射する光束の光軸に略垂直となり、焦点Ｏが光フィルタ部１０の内部（平面１０ａ，１０ｂ間）に位置するように配置される。

平面１０ａ，１０ｂには、入射する光束の光軸を含む所定領域の通過光量を低減させるマスク１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ配置されている。マスク１２Ａ，１２Ｂは、透過率が０％、もしくは、受光素子９に入射しても問題ない程度にクロストーク光を減衰させる透過率を有する。

マスク１２Ａ，１２Ｂは、例えば、深さを回折効率最大に設定した２値の回折格子、金属薄膜によるミラー構造、すりガラス加工による拡散構造、楔形に加工した屈折構造により構成されるが、これらに限定されない。ただし、マスク１２Ａ，１２Ｂにおける回折、屈折、反射、拡散等により生じた迷光が受光素子９に入射しないように留意する必要がある。

上記のような光フィルタ部１０により、焦点Ｏを挟んで光ディスク１１側（集光レンズ５側、対物レンズ８側）にマスク１２Ａ、受光素子９側（集光レンズ４側）にマスク１２Ｂが配置される。図３に示したように、信号光の焦点Ｏとクロストーク光の焦点Ｐとが空間的に分離されているため、マスク１２Ａ，１２Ｂは、信号光とクロストーク光の光束径に差がある箇所に配置されることになる。

入射する光束の光軸方向における焦点Ｏとマスク１２Ａ，１２Ｂとの間の距離ｄｍ，ｄｍ´（空気換算）、およびマスク１２Ａ，１２Ｂの半径相当の大きさｈｍ，ｈｍ´は、受光素子９の受光セル（受光部）を焦点Ｏの位置に投影した場合の半径相当の大きさである受光素子実効サイズｈｅ、光ディスク１１により発生しうるクロストーク光のデフォーカス量等に基づいて決定される。

図５に示した受光素子実効サイズｈｅについて説明する。受光素子９は、光量を検出する受光セル（図示せず）を有しており、その大きさを、光軸を中心とした半径相当でｈｅ´とする。集光レンズ４から焦点Ｏまでの距離と、受光素子９から集光レンズ４までの距離との比を倍率Ｍとすると、エキスパンダー光学系内における受光素子実効サイズｈｅは、以下の（式６）で表される。言い換えると、受光素子実効サイズｈｅは、受光セルサイズｈｅ´を、エキスパンダー光学系内の焦点Ｏに投影した場合の実効的なサイズと等価である。

ｈｅ＝Ｍ×ｈｅ´ …（式６）
次に、光ディスク１１により発生しうるクロストーク光のデフォーカス量の範囲について説明する。図６は、光ディスク１１がＬ０層およびＬ１層の２層の記録層を有する２層ディスクである場合のクロストーク光を示す図である。

図６において、光ディスク１１の奥側の記録層がＬ０層、表面側の記録層がＬ１層、層間間隔がｔ０であり、図６（ａ）はＬ０層、図６（ｂ）はＬ１層がターゲット層である場合の信号光およびクロストーク光を示している。

図６（ａ）に示すように、Ｌ０層がターゲット層である場合のＬ１層からのクロストーク光は、Ｌ０層より光ディスク１１の表面側（マイナス側）にデフォーカスしており、デフォーカス量δ⁻＝ｔ０／ｎとなる。ここで、ｎは光ディスク１１の屈折率である。

また、図６（ｂ）に示すように、Ｌ１層がターゲット層である場合のＬ０層からのクロストーク光は、Ｌ１層より光ディスク１１の奥側（プラス側）にデフォーカスしており、デフォーカス量δ^＋＝ｔ０／ｎとなる。

光ディスク１１が３層以上の多層ディスクである場合は、図６（ａ），（ｂ）に示したようなクロストーク光がそれぞれ複数存在しうるため、光ディスク１１におけるクロストーク光のプラス側のデフォーカス量δ^＋，およびマイナス側のデフォーカス量δ⁻の大きさの範囲が、以下の（式７），（式８）のように表される。

ｔｍｉｎ^＋／ｎ≦δ^＋≦ｔｍａｘ^＋／ｎ …（式７）
ｔｍｉｎ⁻／ｎ≦δ⁻≦ｔｍａｘ⁻／ｎ …（式８）
ここで、
ｔｍｉｎ^＋：光ディスク１１内の反射位置が信号光の反射位置よりも光ディスク１１の奥側にあるクロストーク光における、クロストーク光の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク１１の厚さ方向の距離の最小値
ｔｍｉｎ⁻：光ディスク１１内の反射位置が信号光の反射位置よりも光ディスク１１の表面側にあるクロストーク光における、クロストーク光の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク１１の厚さ方向の距離の最小値
ｔｍａｘ^＋：光ディスク１１内の反射位置が信号光の反射位置よりも光ディスク１１の奥側にあるクロストーク光における、クロストーク光の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク１１の厚さ方向の距離の最大値
ｔｍａｘ⁻：光ディスク１１内の反射位置が信号光の反射位置よりも光ディスク１１の表面側にあるクロストーク光における、クロストーク光の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク１１の厚さ方向の距離の最大値
である。

上記（式７），（式８）のｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻，ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻は、光ディスク１１の記録層の層間間隔によって決まる値であり、ｎは記録層間のスペーサの材質（ポリカーボネート等）によって決まる値であるため、（式７），（式８）より、発生しうるクロストーク光のデフォーカス量の範囲は、光ディスク１１の設計値により決まるものである。

プラス側のデフォーカス量δ^＋を有するクロストーク光は、図５における光ディスク１１側（集光レンズ５側）のマスク１２Ａによってフィルタリングされ、ｈｍ、ｄｍと関係する。マイナス側のデフォーカス量δ⁻を有するクロストーク光は、受光素子９側（集光レンズ４側）のマスク１２Ｂによってフィルタリングされ、ｈｍ´，ｄｍ´と関係する。このため、信号光の焦点Ｏを挟んで、光軸方向に互いに離間して配置されたマスク１２Ａ，１２Ｂが必要になる。

次に、マスク１２Ａの半径相当の大きさｈｍ、およびマスク１２Ａと焦点Ｏとの距離ｄｍの決め方について、図７、図８を参照して説明する。

図７は、光フィルタ部１０におけるマスク１２Ａと、マスク１２Ａによりフィルタリングされるクロストーク光の焦点Ｐと焦点Ｏとの位置関係を示す図であり、図７（ａ）は、焦点Ｐが焦点Ｏに最も近い状態を示す図、図７（ｂ）は、焦点Ｐが焦点Ｏに最も近い状態と最も遠い状態との中間の状態を示す図、図７（ｃ）は、焦点Ｐが焦点Ｏから最も遠い状態を示す図である。なお、マスク１２Ａの半径相当の大きさｈｍは、受光素子実効サイズｈｅよりも小さくする。

図７（ａ）は、焦点Ｐが焦点Ｏにこれ以上近づくと、マスク１２Ａの外側から受光素子９の受光セルへクロストーク光の光束が洩れてしまう状態であり、マスク１２Ａによりフィルタリングされるクロストーク光のうちプラス側のデフォーカス量が最も小さいクロストーク光に対応する。このとき、マスク１２Ａの位置は、信号光の焦点Ｏに対して、クロストーク光の焦点Ｐよりも遠くにある。このため、焦点Ｐの位置にマスク１２Ａを配置する場合に比べ、小さなデフォーカス量のクロストーク光に対して有利になる。

一方、図７（ｃ）は、焦点Ｐと、マスク１２Ａの外周上の点を結んだ直線の延長線上に、焦点Ｏに投影した受光素子９の受光セルの最外周上の点が一致する状態である。焦点Ｐがこれ以上焦点Ｏから離れると、マスク１２Ａの外側から受光素子９の受光セルへ光束が洩れる。この状態は、マスク１２Ａによりフィルタリングされるクロストーク光のうちプラス側のデフォーカス量が最も大きいクロストーク光に対応する。このとき、マスク１２Ａの位置は、信号光の焦点Ｏに対して、クロストーク光の焦点Ｐよりも近くにある。このため、焦点Ｐの位置にマスク１２Ａを配置する場合に比べ、光フィルタ部１０を小さくできるので、光ピックアップ装置１の構成の簡素化に有利である。

以上より、マスク１２Ａで完全にフィルタリングできるクロストーク光の焦点Ｐと焦点Ｏとの距離Δの範囲は、図８（ａ）に示すΔ１を最小とし、図８（ｂ）に示すΔ２を最大とする。図８（ａ）は、発生しうるすべてのクロストーク光をマスク１２Ａで完全にフィルタリングできる場合において、プラス側のデフォーカス量が最も小さいクロストーク光の焦点Ｐと焦点Ｏとの距離が最小となる状態を示す模式図、図８（ｂ）は、発生しうるすべてのクロストーク光をマスク１２Ａで完全にフィルタリングできる場合において、プラス側のデフォーカス量が最も大きいクロストーク光の焦点Ｐと焦点Ｏとの距離が最大となる状態を示す模式図である。

図８（ａ）におけるΔ１は、△ＰＯＱと△ＰＳＲとの相似関係から、以下の（式９）で表される。

Δ１＝ｈｅ×ｄｍ／（ｈｅ＋ｈｍ） …（式９）
図８（ｂ）におけるΔ２は、△ＰＯＱと△ＲＴＱとの相似関係から、以下の（式１０）で表される。

Δ２＝ｈｅ×ｄｍ／（ｈｅ−ｈｍ） …（式１０）
ここで、発生しうるクロストーク光のうちプラス側のデフォーカス量が最も小さいクロストーク光の焦点Ｐと焦点Ｏとの距離Δｍｉｎ^＋、発生しうるクロストーク光のうちプラス側のデフォーカス量が最も大きいクロストーク光の焦点Ｐと焦点Ｏとの距離Δｍａｘ^＋とすると、Δｍｉｎ^＋，Δｍａｘ^＋は、（式５），（式７）より、以下の（式１１），（式１２）で表される。

Δｍｉｎ^＋＝２×（ｔｍｉｎ^＋）×Ｍｅ^２／ｎ …（式１１）
Δｍａｘ^＋＝２×（ｔｍａｘ^＋）×Ｍｅ^２／ｎ …（式１２）
プラス側のデフォーカス量を有するクロストーク光をすべてマスク１２Ａでフィルタリングするためには、Δｍｉｎ^＋≧Δ１、Δｍａｘ^＋≦Δ２となる必要がある。上記（式９）〜（式１２）、およびΔｍｉｎ^＋≧Δ１、Δｍａｘ^＋≦Δ２の関係から、以下の（式１３），（式１４）が得られる。

２×（ｔｍｉｎ^＋）×Ｍｅ^２／ｎ≧ｈｅ×ｄｍ／（ｈｅ＋ｈｍ） …（式１３）
２×（ｔｍａｘ^＋）×Ｍｅ^２／ｎ≦ｈｅ×ｄｍ／（ｈｅ−ｈｍ） …（式１４）
光ディスク１１側（集光レンズ５側）のマスク１２Ａの半径相当の大きさｈｍ、およびマスク１２Ａと焦点Ｏとの距離ｄｍは、上記（式１３），（式１４）を満たすように決定される。

受光素子９側（集光レンズ４側）のマスク１２Ｂの半径相当の大きさｈｍ´、およびマスク１２Ｂと焦点Ｏとの距離ｄｍ´についても、上述のマスク１２Ａの場合と同様の手法により、以下の（式１５），（式１６）が得られる。

２×（ｔｍｉｎ⁻）×Ｍｅ^２／ｎ≧ｈｅ×ｄｍ´／（ｈｅ＋ｈｍ´） …（式１５）
２×（ｔｍａｘ⁻）×Ｍｅ^２／ｎ≦ｈｅ×ｄｍ´／（ｈｅ−ｈｍ´） …（式１６）
マスク１２Ｂに関するｈｍ´，ｄｍ´の値は、上記（式１５），（式１６）を満たすように決定される。

前述のように、光ディスク１１の設計値から、発生しうるクロストーク光のデフォーカス量が決まるため、使用する光ディスク１１に応じて、（式１３）〜（式１６）を満たす範囲内でｈｍ，ｄｍ，ｈｍ´，ｄｍ´を決定し、光フィルタ部１０を構成する。

なお、非常に大きなデフォーカス量を持つクロストーク光成分などは、光束が十分に拡散し、光量が弱い可能性もある。また、光フィルタ部１０と他のクロストーク光対策手法とを組み合わせることも考えられる。そのため、必要に応じてｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻，ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻を限定することも可能である。

また、マスク１２Ａ，１２Ｂのサイズを少し大きめに設計し、マージンを確保するようにしてもよい。

次に、光ピックアップ装置１の作用について説明する。

光源２がレーザ光を射出すると、射出されたＳ偏光の光束は、偏光ビームスプリッタ３を通過し、集光レンズ４により収束光となり、光フィルタ部１０を通過しながら、焦点Ｏに集光された後、再び発散光となり、集光レンズ５により略平行光となる。集光レンズ５を通過した光束は、４分の１波長板６を通過して円偏光に変換され、立ち上げミラー７を経て対物レンズ８に入射し、対物レンズ８により光ディスク１１のターゲット層上に集光される。

光ディスク１１に入射された光は、光ディスク１１により反射される。この反射された復路の光束には、信号光およびクロストーク光が含まれる。

復路の光束は、対物レンズ８を通過し、立ち上げミラー７を経て４分の１波長板６に入射してＰ偏光に変換され、集光レンズ５によりエキスパンダー光学系内で集光される。

復路の光束のうち、信号光の光束は、光フィルタ部１０を通過しながら、焦点Ｏに集光された後、再び発散光となって集光レンズ４に入射し、集光レンズ４で収束光となり、偏光ビームスプリッタ３の偏光膜３ａで反射されて、受光素子９に入射する。

復路の光束のうち、クロストーク光の光束は、光フィルタ部１０のマスク１２Ａ，１２Ｂによりフィルタリングされる。

前述のように、使用する光ディスク１１の設計値に応じて、マスク１２Ａ，１２Ｂの大きさおよび配置位置に関するｈｍ，ｄｍ，ｈｍ´，ｄｍ´の値を決定して光フィルタ部１０を構成しているので、プラス側のデフォーカス量を有するクロストーク光が、光ディスク１１側（集光レンズ５側、対物レンズ８側）のマスク１２Ａによってフィルタリングされ、マイナス側のデフォーカス量を有するクロストーク光が、受光素子９側（集光レンズ４側）のマスク１２Ｂによってフィルタリングされる。これにより、クロストーク光が受光素子９の受光セルに入射することが抑制される。

上記説明のように第１の実施の形態によれば、光ディスク１１の設計値に応じて大きさおよび配置位置を決定したマスク１２Ａ，１２Ｂを有する光フィルタ部１０を設けることで、光ディスク１１が３層以上の多層ディスクである場合でも、簡素な構成で、クロストーク光を効率よく除去することができる。光フィルタ部１０は、デフォーカス量の小さいクロストーク光のフィルタリングに対応する場合でも設計が容易であり、デフォーカス量が大きいクロストーク光のフィルタリングに対応する場合でも大型化が抑制される。

また、マスク１２Ａ，１２Ｂは、信号光とクロストーク光の光束径に差がある箇所に配置されるため、その大きさを小さく抑えることができ、信号光のマスク１２Ａ，１２Ｂによるロスを軽減することができる。

なお、光フィルタ部１０は、図４に示した構成に限らず、焦点Ｏからｄｍ，ｄｍ´の距離に、半径相当でｈｍ，ｈｍ´の大きさのマスク１２Ａ，１２Ｂが配置されていれば、どのような構成でもよい。例えば、図９に示すように、焦点Ｏを挟んで２枚のガラス板１３，１４を並設し、それぞれの１つの平面１３ａ，１４ａ上にマスク１２Ａ，１２Ｂを配置した構成でもよい。

また、図１の光ピックアップ装置１の集光レンズ４をレンズ系４Ａに置き換えた構成の図２の光ピックアップ装置１Ａにおいても、光ピックアップ装置１と同様の作用効果を得ることができる。

（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る光ピックアップ装置の概略構成図である。図１０に示すように、第２の実施の形態に係る光ピックアップ装置１Ｂは、図１に示した光ピックアップ装置１に対し、光フィルタ部１０を光フィルタ部２０に置き換えた構成である。

図１１、図１２を参照して、光フィルタ部２０の構成について説明する。図１１は、光フィルタ部２０の概略構成を示す斜視図、図１２は、光フィルタ部２０におけるマスクの配置を示す図である。

図１１に示すように、光フィルタ部２０は、光を透過するガラス等の材料からなる透光性板体２１を備える。透光性板体２１は、対向する平面２１ａ，２１ｂが光軸に略垂直となり、その内部（平面２１ａ，２１ｂ間）に焦点Ｏが位置するように配置される。また、光フィルタ部２０は、透光性板体２１と同様の材料からなり、透光性板体２１に対して光ディスク１１側に互いに離間して並設される複数の透光性板体２２と、透光性板体２１に対して受光素子９側に互いに離間して並設される複数の透光性板体２３とを備える。

透光性板体２１の平面２１ａ，２１ｂ、および透光性板体２２，２３の光軸に垂直な平面２２ａ，２３ａには、第１の実施の形態におけるマスク１２Ａ，１２Ｂと同様のマスクが形成されている。

焦点Ｏに対して光ディスク１１側（集光レンズ５側、対物レンズ８側）である透光性板体２１の平面２１ａおよび透光性板体２２の平面２２ａにそれぞれ形成されるマスクを、マスク２６Ａ_ｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）とし、焦点Ｏに対して受光素子９側（集光レンズ４側）である透光性板体２１の平面２１ｂおよび透光性板体２３の平面２３ａにそれぞれ形成されるマスクを、マスク２６Ｂ_ｌ（ｌ＝１，２，…，Ｌ）とする。図１１に示すように、マスク２６Ａ_１，２６Ｂ_１が焦点Ｏに最も近く、マスク２６Ａ_Ｋ，２６Ｂ_Ｌが焦点Ｏから最も遠くに配置されたものを示す。

ここで、図１２に示すように、光軸方向における焦点Ｏとマスク２６Ａ_ｋ，マスク２６Ｂ_ｌとの間の距離（空気換算）をそれぞれｄｍ_ｋ，ｄｍ´_ｌとし、マスク２６Ａ_ｋ，マスク２６Ｂ_ｌの半径相当の大きさをそれぞれｈｍ_ｋ，ｈｍ´_ｌとする。

なお、光フィルタ部２０は、図１１に示した構成に限らず、焦点Ｏからｄｍ_ｋ，ｄｍ´_ｌの距離に、半径相当でｈｍ_ｋ，ｈｍ´_ｌの大きさのマスク２６Ａ_ｋ，マスク２６Ｂ_ｌが配置されていれば、どのような構成でもよい。

次に、光ディスク１１側のｋ番目のマスク２６Ａ_ｋの半径相当の大きさｈｍ_ｋ、およびマスク２６Ａ_ｋと焦点Ｏとの距離ｄｍ_ｋの決め方について説明する。

第１の実施の形態で（式９），（式１０）を導いたのと同様の手法により、以下の（式１７），（式１８）が得られる。

Δ１（ｋ）＝ｈｅ×ｄｍ_ｋ／（ｈｅ＋ｈｍ_ｋ） …（式１７）
Δ２（ｋ）＝ｈｅ×ｄｍ_ｋ／（ｈｅ−ｈｍ_ｋ） …（式１８）
ここで、Δ１（ｋ）は、ｋ番目のマスク２６Ａ_ｋのみで完全にフィルタリング可能なクロストーク光のうち、プラス側のデフォーカス量が最も小さいクロストーク光の焦点Ｐと焦点Ｏとの距離である。また、Δ２（ｋ）は、ｋ番目のマスク２６Ａ_ｋのみで完全にフィルタリング可能なクロストーク光のうち、プラス側のデフォーカス量が最も大きいクロストーク光の焦点Ｐと焦点Ｏとの距離である。

Δ１（１）が（式１１）に示したΔｍｉｎ^＋以下であり、Δ２（Ｋ）が（式１２）に示したΔｍａｘ^＋以上であれば、Ｋ枚のマスクで（式７）に示した範囲のデフォーカス量を持つクロストーク光が受光素子９の受光セルに入射しないようにする設計が可能である。したがって、光ディスク１１側のマスク２６Ａ_ｋについては、以下の（式１），（式２）を満たすように設計される。

２×（ｔｍｉｎ^＋）×Ｍｅ^２／ｎ≧ｈｅ×ｄｍ_１／（ｈｅ＋ｈｍ_１） …（式１）
２×（ｔｍａｘ^＋）×Ｍｅ^２／ｎ≦ｈｅ×ｄｍ_Ｋ／（ｈｅ−ｈｍ_Ｋ） …（式２）
なお、マスク２６Ａ_ｋの半径相当の大きさｈｍ_ｋは、受光素子実効サイズｈｅよりも小さくする。

受光素子９側のマスク２６Ｂ_ｌについても、上述のマスク１２Ａの場合と同様の手法により、以下の（式３），（式４）が得られ、これらを満たすように設計される。

２×（ｔｍｉｎ⁻）×Ｍｅ^２／ｎ≧ｈｅ×ｄｍ´_１／（ｈｅ＋ｈｍ´_１） …（式３）
２×（ｔｍａｘ⁻）×Ｍｅ^２／ｎ≦ｈｅ×ｄｍ´_Ｌ／（ｈｅ−ｈｍ´_Ｌ） …（式４）
なお、マスク２６Ａ_ｋ，２６Ｂ_ｌの半径相当の大きさｈｍ_ｋ，ｈｍ´_ｌは、受光素子実効サイズｈｅよりも小さくする。

前述のように、光ディスク１１の設計値から、発生しうるクロストーク光のデフォーカス量が決まるため、使用する光ディスク１１に応じて、（式１）〜（式４）を満たす範囲内でｈｍ_ｋ，ｄｍ_ｋ，ｈｍ´_ｌ，ｄｍ´_ｌを決定し、光フィルタ部２０を構成する。

なお、Ｋ＝Ｌ＝１の場合、（式１）〜（式４）は、第１の実施の形態で示した（式１３）〜（式１６）に相当する。

以上のように構成された光ピックアップ装置１Ｂでは、プラス側のデフォーカス量を有するクロストーク光を、光ディスク１１側（集光レンズ５側、対物レンズ８側）の複数のマスク２６Ａ_１，２６Ａ_２，…によってフィルタリングし、マイナス側のデフォーカス量を有するクロストーク光を、受光素子９側（集光レンズ４側）の複数のマスク２６Ｂ_１，２６Ｂ_２，…によってフィルタリングする。これにより、クロストーク光が受光素子９の受光セル内に入射することが抑制される。

上記説明のように第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の光ピックアップ装置１と同様の効果を得られるとともに、焦点Ｏの両側にそれぞれ複数のマスク２６Ａ_１，２６Ａ_２，…、マスク２６Ｂ_１，２６Ｂ_２，…を配置することで、各マスクの大きさをより小さく抑えることができ、信号光のマスクによる減衰をさらに軽減することができる。

次に、上述した本発明の各実施の形態の具体的な実施例について説明する。

（実施例１）
実施例１の光ピックアップ装置は、図１に示した第１の実施の形態の光ピックアップ装置１と同様の全体構成であるため、図１を参照して説明する。ただし、実施例１においては、光ピックアップ装置１は、往路の光学系内に、光源２からのレーザ光を３つのビームに分ける回折素子（図示せず）を備え、受光素子９が３つのビームに対応した３つの受光セルを有し、３つの受光セルで受光した光をそれぞれ電気信号に変換し、その差動演算からトラッキングエラー信号を検出する３ビームＤＰＰ（Differential Push Pull）法を適用したものとする。

光学系の定数は、対物レンズ８のＮＡが０．８５、対物レンズ８、集光レンズ４，５の焦点距離は、それぞれ１．８ｍｍ，９ｍｍ、１８ｍｍであり、集光レンズ５と対物レンズ８との焦点距離の比である倍率Ｍｅ＝１０である。また、集光レンズ４から焦点Ｏまでの距離と、受光素子９から集光レンズ４までの距離との比である倍率Ｍ＝１である。また、光源２は、ＢＤに対応する波長４０５ｎｍのレーザ光を射出する。

受光素子９の受光セル９１〜９３とクロストーク光とが重なる様子を図１３に示す。実施例１では上述のように３ビームＤＰＰ法を適用するため、光ディスク１１の記録トラックに沿う方向であるＴＡＮ方向と、これに垂直なＲＡＤ方向とでセル範囲が異なる。

そこで、信号光のロスを最小限にするために、マスク１２Ａ，１２Ｂを、ＴＡＮ方向に長い長方形の形状とする。マスク１２Ａ，１２Ｂを受光素子９上に投影した大きさとしては、図１３に示すように、マージンも含めてＴＡＮ方向に３００μｍ、ＲＡＤ方向に１００μｍとし、光軸からの半径相当の距離としてｈｅ_ｔａｎ´＝１５０μｍ，ｈｅ_ｒａｄ´＝５０μｍを設定した。ここで、「_ｔａｎ」はＴＡＮ方向、「_ｒａｄ」はＲＡＤ方向を示す記号であり、ＴＡＮ方向、ＲＡＤ方向をまとめて議論するときは省略するものとする。

なお、実施例１では、Ｍ＝１であるため、エキスパンダー光学系内の焦点Ｏにおける、ＴＡＮ方向の受光素子実効サイズｈｅ_ｔａｎ、ＲＡＤ方向の受光素子実効サイズｈｅ_ｒａｄに関しては、受光素子９上と同じ大きさであり、ｈｅ_ｔａｎ＝ｈｅ_ｔａｎ´＝１５０μｍ，ｈｅ_ｒａｄ＝ｈｅ_ｒａｄ´＝５０μｍとなる。

実施例１に係る光ピックアップ装置１が対応を想定した３層ディスクである光ディスク１１の断面構造を図１４に示す。図１４に示すように、光ディスク１１の最下層、中間層、最表層をそれぞれＬ０層、Ｌ１層、Ｌ２層とし、Ｌ０層とＬ１層との間のスペーサの厚さｔ０＝１５μｍ、Ｌ１層とＬ２層との間のスペーサの厚さｔ１＝１０μｍとし、光ディスク１１の屈折率ｎ＝１．６とした。

次に、光ディスク１１で発生しうるクロストーク光について、図１５を参照して説明する。

Ｌ０層がターゲット層であるときは、図１５（ａ）に示すように、それぞれＬ１層、Ｌ２層で反射されたクロストーク光Ｃ１，Ｃ２が発生する。Ｌ１層がターゲット層であるときは、図１５（ｂ）に示すように、それぞれＬ０層、Ｌ２層で反射されたクロストーク光Ｃ３，Ｃ４が発生する。Ｌ２層がターゲット層であるときは、図１５（ｃ）に示すように、それぞれＬ０層、Ｌ２層で反射されたクロストーク光Ｃ５，Ｃ６が発生する。

図１５（ａ）〜（ｃ）におけるクロストーク光Ｃ１〜Ｃ６の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク１１の厚さ方向における距離ｔｄ（μｍ）を表１にまとめて示す。

表１において、クロストーク層は、クロストーク光が反射した記録層を示す。また、ターゲット層に対して光ディスク１１の奥側の記録層で反射するクロストーク光に対応する値をプラス、表面側の記録層で反射するクロストーク光に対応する値をマイナスの符号を付して表記している。例えば、ターゲット層がＬ０層であるときにＬ１層で反射されたクロストーク光Ｃ１については、ｔｄ＝ｔ０＝１５μｍであり、クロストーク光Ｃ１の反射位置がターゲット層よりも光ディスク１１の奥側であるため、表１中では−１５と表記している。

表１より、実施例１では、前述の（式７），（式８）におけるｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻，ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻の値は、以下のようになる。

ｔｍａｘ^＋＝ｔｍａｘ⁻＝２５μｍ
ｔｍｉｎ^＋＝ｔｍｉｎ⁻＝１０μｍ
ここで、ｔｍａｘ^＋はクロストーク光Ｃ５、ｔｍａｘ⁻はクロストーク光Ｃ２、ｔｍｉｎ^＋はクロストーク光Ｃ６、ｔｍｉｎ⁻はクロストーク光Ｃ４にそれぞれ対応している。

以上で得られた値を（式１３），（式１４）に代入することにより、マスク１２Ａの設計値を求めることができる。実施例１では、ＲＡＤ方向とＴＡＮ方向とで長さの異なるマスクを用いるため、ＲＡＤ方向については（式１３），（式１４）から得られる以下の（式１９），（式２０）、ＴＡＮ方向については（式１３），（式１４）から得られる以下の（式２１），（式２２）により設計する。

２×１０×１０^２／１．６≧５０×ｄｍ／（５０＋ｈｍ_ｒａｄ） …（式１９）
２×２５×１０^２／１．６≦５０×ｄｍ／（５０−ｈｍ_ｒａｄ） …（式２０）
２×１０×１０^２／１．６≧１５０×ｄｍ／（１５０＋ｈｍ_ｔａｎ） …（式２１）
２×２５×１０^２／１．６≦１５０×ｄｍ／（１５０−ｈｍ_ｔａｎ） …（式２２）
なお、ｔｍａｘ^＋＝ｔｍａｘ⁻，ｔｍｉｎ^＋＝ｔｍｉｎ⁻であるため、ｄｍ＝ｄｍ´，ｈｍ＝ｈｍ´としてマスク１２Ｂを設計すればよい。したがって、（式１５），（式１６）を用いた計算は省略する。

上記（式１９）〜（式２２）の範囲を満たす値として、実施例１では、ｈｍ_ｒａｄ＝２３μｍ，ｈｍ_ｔａｎ＝６９μｍ，ｄｍ＝１．８ｍｍを選んだ。

図１６は、実施例１におけるエキスパンダー光学系内の信号光の焦点Ｏ、マスク１２Ａ，１２Ｂ、およびクロストーク光の焦点の位置関係を示す図である。図１６において、（Ｌｓｉ，Ｌｃｊ）は、Ｌｉ層がターゲット層であるときの、Ｌｊ層からのクロストーク光の焦点の位置を示している（ｉ≠ｊ）。また、太い点線は信号光を示し、細い点線はクロストーク光を示す。

仮に、クロストーク光の焦点にマスクを配置してクロストーク光を除去する構成であれば、（Ｌｓ２，Ｌｃ０）〜（Ｌｓ２，Ｌｃ１）、および（Ｌｓ１，Ｌｃ２）〜（Ｌｓ０，Ｌｃ２）の範囲内すべてにマスキングが必要となる。これに対し、実施例１では、図１６に示したマスク１２Ａ，１２Ｂの適用範囲に、一箇所ずつマスクを配置することで、すべてのクロストーク光を除去できるので、光フィルタ部１０の構成の簡素化、小型化が可能である。

実施例１における光フィルタ部１０は、図９に示すように、薄いガラス板１３，１４の平面１３ａ，１４ａの中央部にマスク１２Ａ，１２Ｂを形成し、ガラス板１３，１４を並設したものである。ガラス板１３，１４は、その屈折率と厚みを考慮した上で、マスク１２Ａ，１２Ｂ間の距離がｄｍ＝ｄｍ´となるように配置している。

また、マスク１２Ａ，１２Ｂは、前述のｈｍ_ｒａｄ＝２３μｍ，ｈｍ_ｔａｎ＝６９μｍより、４６μｍ×１３８μｍのアルミニウム薄膜とし、マスク１２Ａ，１２Ｂに入射された光は１００％反射される構造である。反射された光は受光素子９の受光セルには到達しないものとする。上記のようなマスク１２Ａ，１２Ｂは、例えばフォトリソグラフィによるレジストパターンを形成後にエッチングを行うなど、公知の手法で容易に実現可能である。

以上のように、実施例１では、３層ディスクにおけるクロストーク光が受光素子９に入射することを防ぐことができる。また、３ビームのＤＰＰ法であっても安定したクロストーク光の除去作用を得ることができる。

なお、光学系の構成によっては、ターゲット層と、それに対応したクロストーク光の、エキスパンダー光学系内におけるＮＡが、それぞれ異なるため、それを考慮してｄｍ，ｄｍ´，ｈｍ，ｈｍ´をさらに最適化し、ｄｍ≠ｄｍ´，ｈｍ≠ｈｍ´となることも考えられる。

実施例１では、３層ディスクを用いる場合を示したが、その他の多層ディスクについても、実施例１と同様にｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻，ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻の値を求め、これを用いてマスク１２Ａ，１２Ｂを設計すればよい。Ｎ層ディスク（Ｎ≧２）において、最表層をＬＮ−１層、最下層をＬ０層とし、Ｌｉ層とＬｉ＋１層（０≦ｉ≦Ｎ−２）の間のスペーサ厚さｔｉとした場合、ｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻，ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻の値は、以下の（式２３），（式２４）により算出される。ただし、Ｍｉｎ（ｔｉ）は、ｔｉのうちの最小の値である。

ｔｍｉｎ^＋＝ｔｍｉｎ⁻＝Ｍｉｎ（ｔｉ） …（式２３）
ｔｍａｘ^＋＝ｔｍａｘ⁻＝Σ（ｔｉ） …（式２４）
（実施例２）
実施例２の光ピックアップ装置は、実施例１と同様の構成であるため、実施例１と同様に図１を参照して説明する。実施例２において実施例１と異なるのは、対応を想定する光ディスクの構造である。

実施例２において光ピックアップ装置１が対応を想定した光ディスク１１Ａの断面構造を図１７に示す。図１４に示した実施例１に対応する光ディスク１１と異なる点は、Ｌ０層とＬ１層との間のスペーサの厚さｔ０＝１７μｍである点である。

光ディスク１１Ａで発生しうるクロストーク光は、実施例１で図１５を用いて説明したものと同様であるが、実施例２ではさらに、図１８に示す多重反射クロストーク光Ｃ７も除去する点が、実施例１と異なる点である。

図１８に示す多重反射クロストーク光Ｃ７は、Ｌ０層がターゲット層である場合において、まずＬ１層で光ディスク１１Ａの表面側（Ｌ２層側）へ反射されたクロストーク光がＬ２層の裏面で反射され、再びＬ１層で反射されたものである。

多重反射クロストーク光Ｃ７は、反射回数が通常のクロストーク光より２回多く強度が弱いが、場合によってはトラッキングエラー信号に影響を及ぼす可能性があるため、実施例２ではこの多重反射クロストーク光Ｃ７も除去する。

多重反射クロストーク光Ｃ７は、ターゲット層であるＬ０層に対して、ｔ０−ｔ１＝７μｍだけ表面側に離れた位置から反射された光束と等価である。つまり、多重反射クロストーク光Ｃ７は、図１８に示す仮想的な反射面である実効反射層４１上の任意の位置（実効反射位置）で１回だけ反射した光と見なすことができる。

図１５（ａ）〜（ｃ）、図１８におけるクロストーク光Ｃ１〜Ｃ６および多重反射クロストーク光Ｃ７の実効反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク１１Ａの厚さ方向における距離ｔｄ（μｍ）を表２にまとめて示す。なお、多重反射でないクロストーク光Ｃ１〜Ｃ６の実効反射位置は、実際の反射位置となる。

表２より、実施例２では、前述の（式７），（式８）におけるｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻，ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻の値は、以下のようになる。なお、実施例２のように多重反射を考慮する場合は、（式７），（式８）におけるｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻，ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻の値を求める際のクロストーク光の反射位置は、実効反射位置とする。

ｔｍａｘ^＋＝ｔｍａｘ⁻＝２７μｍ
ｔｍｉｎ^＋＝１０μｍ
ｔｍｉｎ⁻＝７μｍ
ここで、ｔｍａｘ^＋はクロストーク光Ｃ５、ｔｍａｘ⁻はクロストーク光Ｃ２、ｔｍｉｎ^＋はクロストーク光Ｃ６、ｔｍｉｎ⁻は多重反射クロストーク光Ｃ７にそれぞれ対応している。

以上で得られた値を（式１３）〜（式１６）に代入することにより、マスク１２Ａ，１２Ｂの設計値を求めることができる。ＲＡＤ方向については（式１３）〜（式１６）から得られる以下の（式２５）〜（式２８）、ＴＡＮ方向については（式１３）〜（式１６）から得られる以下の（式２９）〜（式３２）により設計する。

２×１０×１０^２／１．６≧５０×ｄｍ／（５０＋ｈｍ_ｒａｄ） …（式２５）
２×２７×１０^２／１．６≦５０×ｄｍ／（５０−ｈｍ_ｒａｄ） …（式２６）
２×７×１０^２／１．６≧５０×ｄｍ´／（５０＋ｈｍ_ｒａｄ´） …（式２７）
２×２５×１０^２／１．６≦５０×ｄｍ´／（５０−ｈｍ_ｒａｄ´） …（式２８）
２×１０×１０^２／１．６≧１５０×ｄｍ／（１５０＋ｈｍ_ｔａｎ） …（式２９）
２×２７×１０^２／１．６≦１５０×ｄｍ／（１５０−ｈｍ_ｔａｎ） …（式３０）
２×７×１０^２／１．６≧１５０×ｄｍ´／（１５０＋ｈｍ_ｔａｎ´） …（式３１）
２×２７×１０^２／１．６≦１５０×ｄｍ´／（１５０−ｈｍ_ｔａｎ´）
…（式３２）
上記（式２５）〜（式３２）の範囲を満たす値として、実施例２では、ｈｍ_ｒａｄ＝２３μｍ，ｈｍ_ｔａｎ＝６９μｍ，ｄｍ＝１．８ｍｍ，ｈｍ_ｒａｄ´＝２９μｍ，ｈｍ_ｔａｎ´＝８７μｍ，ｄｍ´＝１．３５ｍｍを選んだ。

実施例２の光フィルタ部１０は、実施例１と同様に、ガラス板１３，１４の平面１３ａ，１４ａの中央部にマスク１２Ａ，１２Ｂを形成した構成である。ただし、マスク１２Ａ，１２Ｂ間の間隔は、真空中の距離に換算してｄｍ＋ｄｍ´＝１．８＋１．３５＝３．１５μｍとする。また、マスク１２Ａと焦点Ｏとの間が１．８μｍ、マスク１２Ｂからと焦点Ｏとの間が１．３５μｍとなるように配置する。

図１９は、実施例２におけるエキスパンダー光学系内の信号光の焦点Ｏ、クロストーク光および多重反射クロストーク光の焦点、およびマスク１２Ａ，１２Ｂの位置関係を示す図である。

図１９において、（Ｌｓｉ，Ｌｃｊ）は、実施例１で示した図１６と同様の意味であり、（Ｌｓｉ，Ｌｃｊｋｊ）は、Ｌｉ層がターゲット層であるときの、Ｌｉ層→Ｌｋ層→Ｌｊ層と多重反射する多重反射クロストーク光の焦点の位置を示している。また、太い点線は信号光、細い点線はクロストーク光、一点鎖線は多重反射クロストーク光を示す。

実施例２では、図１９に示したマスク１２Ａ，１２Ｂの適用範囲に一箇所ずつマスクを配置することで、実施例１と同様に簡素な構成で小型の光フィルタ部１０によりクロストーク光を除去できるとともに、多重反射クロストーク光も除去できる。

また、信号光の焦点Ｏに近い位置（Ｌｓ０，Ｌｃ１２１）に集光する多重反射クロストーク光を、焦点Ｏからみて多重反射クロストーク光の焦点（Ｌｓ０，Ｌｃ１２１）よりも遠くに配置したマスク１２Ｂで除去するので、信号光のロスを抑えて高い安定性が得られる。

なお、４層以上の多層ディスクでは、さらに複雑な多重反射が発生するが、Ｌｉ層がターゲット層である場合に、Ｌｉ＋１層→Ｌｉ＋２層→Ｌｉ＋１層と３回反射する多重反射クロストーク光が最も反射率が高い。このため、４層以上の多層ディスクでも、多重反射クロストーク光については、上記のような３回反射のもののみを考慮してｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻の値を決定すればよい。ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻の値については、実施例１と同様に（式２４）から求めればよい。

Ｎ≧３のＮ層ディスクにおいて、上記のような３回反射の多重反射クロストーク光のみを考慮した場合、ｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻は、以下のように求められる。まず、最下層であるＬ０層から最表層であるＬＮ−１層に向かって、層間のスペーサ厚さｔｉが単調に減少する（ｔｉ＞ｔｉ＋１）構成である場合、ｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻は以下の（式３３），（式３４）により算出される。

ｔｍｉｎ^＋＝Ｍｉｎ（ｔｉ） …（式３３）
ｔｍｉｎ⁻＝Ｍｉｎ（|ｔｉ−（ｔｉ＋１）|，ｔｉ） …（式３４）
逆に、Ｌ０層からＬＮ−１層に向かって、層間のスペーサ厚さｔｉが単調に増加する（ｔｉ＜ｔｉ＋１）構成である場合、ｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻は以下の（式３５），（式３６）により算出される。

ｔｍｉｎ^＋＝Ｍｉｎ（|ｔｉ−（ｔｉ＋１）|，ｔｉ） …（式３５）
ｔｍｉｎ⁻＝Ｍｉｎ（ｔｉ） …（式３６）
光ディスクのスペーサ厚さｔｉが単調減少でも単調増加でもない構成である場合は、ｔｉ＜ｔｉ＋１となるｉに対応するｔｉの集合に対して、（式３５）を用いることによりｔｍｉｎ^＋を求め、ｔｉ＞ｔｉ＋１となるｉに対応するｔｉの集合に対して、（式３４）を用いることによりｔｍｉｎ⁻を求めることができる。

なお、その他の多重反射にも対応する場合でも、同様に複数のスペーサの厚さに基づいて、デフォーカス量を示すことができるので、対応する多重反射により、適切にｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻を設定すれば、光フィルタ部１０の設計が可能になる。

（実施例３）
実施例３の光ピックアップ装置は、図１０に示した第２の実施の形態の光ピックアップ装置１Ｂと同様の全体構成であるため、図１０を参照して説明する。ただし、実施例３の光ピックアップ装置１Ｂは、実施例１と同様に３ビームＤＰＰ法を適用したものとし、往路の光学系内に、光源２からのレーザ光を３つのビームに分ける回折素子（図示せず）を備え、図１３に示したように、受光素子９が３つのビームに対応した３つの受光セル９１〜９３を有する。

光学系の定数についても実施例１と同様であり、対物レンズ８のＮＡが０．８５、対物レンズ８、集光レンズ４，５の焦点距離は、それぞれ１．８ｍｍ，９ｍｍ、１８ｍｍであり、集光レンズ５と対物レンズ８との焦点距離の比である倍率Ｍｅ＝１０である。また、集光レンズ４から焦点Ｏまでの距離と、受光素子９から集光レンズ４までの距離との比である倍率Ｍ＝１である。

さらに、ＴＡＮ方向の受光素子実効サイズｈｅ_ｔａｎ、ＲＡＤ方向の受光素子実効サイズｈｅ_ｒａｄも実施例１と同様であり、ｈｅ_ｔａｎ＝１５０μｍ，ｈｅ_ｒａｄ＝５０μｍである。

実施例３において光ピックアップ装置１Ｂが対応を想定した光ディスク１１Ｂの断面構造を図２０に示す。図２０に示すように、光ディスク１１Ｂの最下層から最表層に向かって順にＬ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層とし、Ｌ０層とＬ１層との間のスペーサの厚さｔ０＝１０μｍ、Ｌ１層とＬ２層との間のスペーサの厚さｔ１＝１５μｍ、Ｌ２層とＬ３層との間のスペーサの厚さｔ２＝１０μｍとし、光ディスク１１の屈折率ｎ＝１．６とした。

次に、光ディスク１１Ｂで発生しうるクロストーク光について、図２１を参照して説明する。

Ｌ０層がターゲット層であるときは、図２１（ａ）に示すように、それぞれＬ１層、Ｌ２層、Ｌ３層で反射されたクロストーク光Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３が発生する。Ｌ１層がターゲット層であるときは、図２１（ｂ）に示すように、それぞれＬ０層、Ｌ２層、Ｌ３層で反射されたクロストーク光Ｃ１４，Ｃ１５，Ｃ１６が発生する。Ｌ２層がターゲット層であるときは、図２１（ｃ）に示すように、それぞれＬ０層、Ｌ１層、Ｌ３層で反射されたクロストーク光Ｃ１７，Ｃ１８，Ｃ１９が発生する。Ｌ３層がターゲット層であるときは、図２１（ｄ）に示すように、それぞれＬ０層、Ｌ１層、Ｌ２層で反射されたクロストーク光Ｃ２０，Ｃ２１，Ｃ２２が発生する。

図２１（ａ）〜（ｄ）におけるクロストーク光Ｃ１１〜Ｃ２２の反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク１１Ｂの厚さ方向における距離ｔｄ（μｍ）を表３にまとめて示す。

表３より、実施例３では、前述の（式７），（式８）におけるｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻，ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻の値は、以下のようになる。

ｔｍａｘ^＋＝ｔｍａｘ⁻＝３５μｍ
ｔｍｉｎ^＋＝ｔｍｉｎ⁻＝１０μｍ
ここで、ｔｍａｘ^＋はクロストーク光Ｃ２０、ｔｍａｘ⁻はクロストーク光Ｃ１３、ｔｍｉｎ^＋はクロストーク光Ｃ１４，Ｃ２２、ｔｍｉｎ⁻はクロストーク光Ｃ１１，Ｃ１９にそれぞれ対応している。

以上で得られた値を（式１），（式２）に代入することにより、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_Ｋの設計値を求めることができる。

なお、ｔｍａｘ^＋＝ｔｍａｘ⁻，ｔｍｉｎ^＋＝ｔｍｉｎ⁻であるため、ｄｍ_１＝ｄｍ´_１，ｄｍ_Ｋ＝ｄｍ´_Ｌ，ｈｍ_１＝ｈｍ´_１，ｈｍ_Ｋ＝ｈｍ´_Ｌとしてマスク２６Ｂ_１，２６Ｂ_Ｋを設計すればよい。したがって、（式３），（式４）を用いた計算は省略する。

実施例３では、Ｋ＝Ｌ＝２、すなわち、焦点Ｏに対して光ディスク１１Ｂ側および受光素子９側に２枚ずつのマスクを配置するものとした。

ＲＡＤ方向については（式１），（式２）から得られる以下の（式３７），（式３８）、ＴＡＮ方向については（式１），（式２）から得られる以下の（式３９），（式４０）により設計する。

２×１０×１０^２／１．６≧５０×ｄｍ_１／（５０＋ｈｍ_１_ｒａｄ） …（式３７）
２×３５×１０^２／１．６≦５０×ｄｍ_２／（５０−ｈｍ_２_ｒａｄ） …（式３８）
２×１０×１０^２／１．６≧１５０×ｄｍ_１／（１５０＋ｈｍ_１_ｔａｎ）
…（式３９）
２×３５×１０^２／１．６≦１５０×ｄｍ_２／（１５０−ｈｍ_２_ｔａｎ）
…（式４０）
上記（式３７）〜（式４０）の範囲を満たす値として、実施例３では、ｈｍ_１_ｒａｄ＝１４μｍ，ｈｍ_１_ｔａｎ＝４１μｍ，ｄｍ_１＝１．３ｍｍ，ｈｍ_２_ｒａｄ＝２４μｍ，ｈｍ_２_ｔａｎ＝７３μｍ，ｄｍ_２＝２．３ｍｍを選んだ。

図２２は、実施例３におけるエキスパンダー光学系内の信号光の焦点Ｏ、クロストーク光の焦点、およびマスク２６Ａ_１，２６Ａ_２，２６Ｂ_１，２６Ｂ_２の位置関係を示す図である。図２２（ａ）において、点線は、焦点Ｏに近い、光ディスク１１Ｂ側のマスク２６Ａ_１および受光素子９側のマスク２６Ｂ_１で除去可能なクロストーク光の範囲を示すものであり、図２２（ｂ）において、点線は、焦点Ｏから遠い、光ディスク１１Ｂ側のマスク２６Ａ_２および受光素子９側のマスク２６Ｂ_２で除去可能なクロストーク光の範囲を示す。

また、図２２（ａ）において、発生しうるクロストーク光のエキスパンダー光学系内における焦点の位置を、表３に基づいてｔｄの値を併記して示した。

図２２（ａ），（ｂ）によれば、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２の適用範囲を合成した範囲Ａ、およびマスク２６Ｂ_１，２６Ｂ_２の適用範囲を合成した範囲Ｂ内に、発生しうるすべてのクロストーク光が集光していることがわかる。

したがって、図２１（ａ）〜（ｄ）に示したすべてのクロストーク光Ｃ１１〜Ｃ２２が、実施例３では合計４枚のマスクで除去可能なため、光フィルタ部２０の構成の簡素化、小型化が可能である。

実施例３における光フィルタ部２０は、図２３に示すように、ガラス板３１の両面３１ａ，３１ｂの中央部にマスク２６Ａ_１，２６Ａ_２を形成し、ガラス板３２の両面３２ａ，３２ｂの中央部にマスク２６Ｂ_１，２６Ｂ_２を形成し、ガラス板３１，３２を並設したものである。

マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２については、焦点Ｏから、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２までの距離が空気換算でｄｍ_１＝１．３ｍｍ，ｄｍ_２＝２．３ｍｍとなるよう、ガラス板３１の厚さおよび焦点Ｏとの距離を調整する。

また、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２は、前述のようにＴＡＮ方向、ＲＡＤ方向で大きさの異なる長方形とする。マスク２６Ａ_１については、ｈｍ_１_ｒａｄ＝１４μｍ，ｈｍ_１_ｔａｎ＝４１μｍなので、２８μｍ×８２μｍの長方形とし、マスク２６Ａ_２については、ｈｍ_２_ｒａｄ＝２４μｍ，ｈｍ_２_ｔａｎ＝７３μｍなので、４８μｍ×１４６μｍの長方形とする。マスク２６Ｂ_１，２６Ｂ_２については、ｄｍ＝ｄｍ´，ｈｍ＝ｈｍ´なので、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２と同様に構成し、焦点Ｏを中心に対称な位置に配置すればよい。

マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２，２６Ｂ_１，２６Ｂ_２は、実施例１のマスク１２Ａ，１２Ｂと同様にアルミニウム薄膜とし、入射された光は１００％反射される構造であり、反射された光は受光素子９の受光セルには到達しないものとする。

以上のように、実施例３では、４層ディスクにおけるクロストーク光が受光素子９に入射することを防ぐことができる。

実施例３では、４層ディスクを用いる場合を示したが、その他の多層ディスクについても、実施例１で示した（式２３），（式２４）により、ｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻，ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻の値を求め、これを用いてマスク２６Ａ_１，２６Ａ_Ｋ，２６Ｂ_１，２６Ｂ_Ｋを設計すればよい。

なお、光学系の構成によっては、ターゲット層と、それに対応したクロストーク光の、エキスパンダー光学系内におけるＮＡが、それぞれ異なるため、それを考慮してマスク２６Ａ_１，２６Ａ_２，２６Ｂ_１，２６Ｂ_２をさらに最適化し、ｄｍ_１≠ｄｍ´_１，ｄｍ_Ｋ≠ｄｍ´_Ｌ，ｈｍ_１≠ｈｍ´_１，ｈｍ_Ｋ≠ｈｍ´_Ｌとなることも考えられる。

（実施例４）
実施例４の光ピックアップ装置は、実施例３と同様の構成であるため、実施例３と同様に図１０を参照して説明する。実施例４において実施例３と異なるのは、対応を想定する光ディスクの構造である。

実施例４において光ピックアップ装置１Ｂが対応を想定した光ディスク１１Ｃの断面構造を図２４に示す。光ディスク１１Ｃが、図２０に示した実施例３に対応する光ディスク１１Ｂと異なる点は、Ｌ１層とＬ２層との間のスペーサの厚さｔ１＝１７μｍである点である。

光ディスク１１Ｃで発生しうるクロストーク光は、実施例３で図２１を用いて説明したものと同様であるが、実施例４ではさらに、図２５（ａ）に示す多重反射クロストーク光Ｃ３１、および図２５（ｂ）に示す多重反射クロストーク光Ｃ３２も除去する点が、実施例３と異なる。

図２５（ａ）に示す多重反射クロストーク光Ｃ３１は、Ｌ０層がターゲット層である場合において、まずＬ１層で光ディスク１１Ｃの表面側（Ｌ２層側）へ反射されたクロストーク光がＬ２層の裏面で反射され、再びＬ１層で反射されたものである。図２５（ｂ）に示す多重反射クロストーク光Ｃ３２は、Ｌ１層がターゲット層である場合において、まずＬ２層で光ディスク１１Ｃの表面側（Ｌ３層側）へ反射されたクロストーク光がＬ３層の裏面で反射され、再びＬ２層で反射されたものである。

多重反射クロストーク光Ｃ３１，Ｃ３２は、反射回数が通常のクロストーク光より２回多く強度が弱いが、場合によってはトラッキングエラー信号に影響を及ぼす可能性があるため、実施例４ではこの多重反射クロストーク光Ｃ３１，Ｃ３２も除去する。

図２５（ａ）の多重反射クロストーク光Ｃ３１は、ターゲット層であるＬ０層に対して、ｔ１−ｔ０＝７μｍだけ奥側に離れた位置から反射された光束と等価である。つまり、多重反射クロストーク光Ｃ３１は、図２５（ａ）に示す仮想的な反射面である実効反射層５１上の任意の位置（実効反射位置）で１回だけ反射した光と見なすことができる。

また、図２５（ｂ）の多重反射クロストーク光Ｃ３２は、ターゲット層であるＬ１層に対して、ｔ１−ｔ２＝７μｍだけ表側に離れた位置から反射された光束と等価である。つまり、多重反射クロストーク光Ｃ３２は、図２５（ｂ）に示す仮想的な反射面である実効反射層５２上の任意の位置（実効反射位置）で１回だけ反射した光と見なすことができる。

図２１（ａ）〜（ｄ）、図２５（ａ），（ｂ）におけるクロストーク光Ｃ１１〜Ｃ２２および多重反射クロストーク光Ｃ３１，Ｃ３２の実効反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク１１Ｃの厚さ方向における距離ｔｄ（μｍ）を表４にまとめて示す。なお、多重反射でないクロストーク光Ｃ１１〜Ｃ２２の実効反射位置は、実際の反射位置となる。

表４より、実施例４では、前述の（式７），（式８）におけるｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻，ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻の値は、以下のようになる。

ｔｍａｘ^＋＝ｔｍａｘ⁻＝３７μｍ
ｔｍｉｎ^＋＝ｔｍｉｎ⁻＝７μｍ
ここで、ｔｍａｘ^＋はクロストーク光Ｃ２０、ｔｍａｘ⁻はクロストーク光Ｃ１３、ｔｍｉｎ^＋は多重反射クロストーク光Ｃ３１、ｔｍｉｎ⁻は多重反射クロストーク光Ｃ３２にそれぞれ対応している。

以上で得られた値を（式１），（式２）に代入することにより、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_Ｋの設計値を求めることができる。

なお、ｔｍａｘ^＋＝ｔｍａｘ⁻，ｔｍｉｎ^＋＝ｔｍｉｎ⁻であるため、ｄｍ_１＝ｄｍ´_１，ｄｍ_Ｋ＝ｄｍ´_Ｌ，ｈｍ_１＝ｈｍ´_１，ｈｍ_Ｋ＝ｈｍ´_Ｌとしてマスク２６Ｂ_１，２６Ｂ_Ｋを設計すればよい。したがって、（式３），（式４）を用いた計算は省略する。

実施例４では、実施例３と同様に、Ｋ＝Ｌ＝２、すなわち、焦点Ｏに対して光ディスク１１Ｂ側（集光レンズ５側、対物レンズ８側）および受光素子９側（集光レンズ４側）に２枚ずつのマスクを配置するものとした。

ＲＡＤ方向については（式１），（式２）から得られる以下の（式４１），（式４２）、ＴＡＮ方向については（式１），（式２）から得られる以下の（式４３），（式４４）により設計する。

２×７×１０^２／１．６≧５０×ｄｍ_１／（５０＋ｈｍ_１_ｒａｄ） …（式４１）
２×３７×１０^２／１．６≦５０×ｄｍ_２／（５０−ｈｍ_２_ｒａｄ） …（式４２）
２×７×１０^２／１．６≧１５０×ｄｍ_１／（１５０＋ｈｍ_１_ｔａｎ）…（式４３）
２×３７×１０^２／１．６≦１５０×ｄｍ_２／（１５０−ｈｍ_２_ｔａｎ）
…（式４４）
上記（式４１）〜（式４４）の範囲を満たす値として、実施例４では、ｈｍ_１_ｒａｄ＝１５μｍ，ｈｍ_１_ｔａｎ＝４５μｍ，ｄｍ_１＝１．０ｍｍ，ｈｍ_２_ｒａｄ＝３０μｍ，ｈｍ_２_ｔａｎ＝８９μｍ，ｄｍ_２＝２．０ｍｍを選んだ。

図２６は、実施例４におけるエキスパンダー光学系内の信号光の焦点Ｏ、クロストーク光および多重反射クロストーク光の焦点、およびマスク２６Ａ_１，２６Ａ_２，２６Ｂ_１，２６Ｂ_２の位置関係を示す図である。図２６（ａ）において、点線は、焦点Ｏに近い、光ディスク１１Ｃ側のマスク２６Ａ_１および受光素子９側のマスク２６Ｂ_１で除去可能なクロストーク光の範囲を示すものであり、図２６（ｂ）において、点線は、焦点Ｏから遠い、光ディスク１１Ｃ側のマスク２６Ａ_２および受光素子９側のマスク２６Ｂ_２で除去可能なクロストーク光の範囲を示す。

また、図２６（ａ）において、発生しうるクロストーク光および多重反射クロストーク光のエキスパンダー光学系内における焦点の位置を、表４に基づいてｔｄの値を併記して示した。

図２６（ａ），（ｂ）によれば、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２の適用範囲を合成した範囲Ｃ、およびマスク２６Ｂ_１，２６Ｂ_２の適用範囲を合成した範囲Ｄ内に、発生しうるすべてのクロストーク光および多重反射クロストーク光が集光していることがわかる。

したがって、図２１（ａ）〜（ｄ）、図２５（ａ），（ｂ）に示したすべてのクロストーク光Ｃ１１〜Ｃ２２および多重反射クロストーク光Ｃ３１，Ｃ３２が、実施例４では合計４枚のマスクで除去可能なため、光フィルタ部２０の構成の簡素化、小型化が可能である。

実施例４における光フィルタ部２０は、図２３に示した実施例３の構成と同様であり、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２，２６Ｂ_１，２６Ｂ_２のサイズおよび焦点Ｏからの距離のみが異なる。すなわち、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２については、焦点Ｏから、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２までの距離が空気換算でｄｍ_１＝１．０ｍｍ，ｄｍ_２＝２．０ｍｍとなるよう、ガラス板３１の厚さおよび焦点Ｏとの距離を調整する。

また、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２は、前述のようにＴＡＮ方向、ＲＡＤ方向で大きさの異なる長方形とする。マスク２６Ａ_１については、ｈｍ_１_ｒａｄ＝１５μｍ，ｈｍ_１_ｔａｎ＝４５μｍなので、３０μｍ×９０μｍの長方形とし、マスク２６Ａ_２については、ｈｍ_２_ｒａｄ＝３０μｍ，ｈｍ_２_ｔａｎ＝８９μｍなので、６０μｍ×１７８μｍの長方形とする。マスク２６Ｂ_１，２６Ｂ_２については、ｄｍ＝ｄｍ´，ｈｍ＝ｈｍ´なので、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_２と同様に構成し、焦点Ｏを中心に対称な位置に配置すればよい。

以上のように、実施例４では、実施例３と同様に簡素な構成で小型の光フィルタ部２０によりクロストーク光を除去できるとともに、多重反射クロストーク光も除去できる。また、信号光の焦点Ｏに近い位置に集光する多重反射クロストーク光を、焦点Ｏからみて多重反射クロストーク光の焦点よりも遠くに配置したマスク２６Ａ_１，２６Ｂ_１で除去するので、信号光のロスを抑えて高い安定性が得られる。

（実施例５）
実施例５の光ピックアップ装置は、実施例３と同様の構成であり、実施例５において実施例４と異なるのは、対応を想定する光ディスクの構造である。

実施例５において光ピックアップ装置１Ｂが対応を想定するのは、実施例１と同様であり、図１４に示した３層の光ディスク１１である。

光ディスク１１で発生しうるクロストーク光および多重反射クロストーク光は、実施例１，２で図１５、図１８を用いて説明したものと同様であるが、ｔ０−ｔ１＝５μｍであるため、多重反射クロストーク光Ｃ７の実効反射位置が実施例２とは異なる。

実施例５において発生しうるクロストーク光Ｃ１〜Ｃ６および多重反射クロストーク光Ｃ７の実効反射位置と信号光の反射位置との間の、光ディスク１１の厚さ方向における距離ｔｄ（μｍ）を表５にまとめて示す。

表５より、実施例５では、前述の（式７），（式８）におけるｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻，ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻の値は、以下のようになる。

ｔｍａｘ^＋＝ｔｍａｘ⁻＝２５μｍ
ｔｍｉｎ^＋＝１０μｍ
ｔｍｉｎ⁻＝５μｍ
なお、多重反射クロストーク光Ｃ７の実効反射位置がターゲット層に対してマイナス側（表面側）なので、エキスパンダー光学系において、多重反射クロストーク光Ｃ７は焦点Ｏより受光素子９側に集光される。また、ｔ０−ｔ１の値がｔ０，ｔ１より小さいので、多重反射クロストーク光Ｃ７がクロストーク光Ｃ１〜Ｃ６よりも焦点Ｏに近くで集光する。

以上で得られた値を（式１）〜（式４）に代入することにより、マスク２６Ａ_１，２６Ａ_Ｋ，マスク２６Ｂ_１，２６Ｂ_Ｌの設計値を求めることができる。

なお、実施例５では、光ディスク１１側（集光レンズ５側、対物レンズ８側）と受光素子９側（集光レンズ４側）とでデフォーカス量の範囲が異なる（ｔｍｉｎ^＋≠ｔｍｉｎ⁻）ため、Ｋ＝１，Ｌ＝２、すなわち、焦点Ｏに対して光ディスク１１側に１枚、受光素子９側に２枚のマスクを配置するものとした。

ＲＡＤ方向については（式１）〜（式４）から得られる以下の（式４５）〜（式４８）、ＴＡＮ方向については（式１）〜（式４）から得られる以下の（式４９）〜（式５２）により設計する。

２×１０×１０^２／１．６≧５０×ｄｍ_１／（５０＋ｈｍ_１_ｒａｄ） …（式４５）
２×２５×１０^２／１．６≦５０×ｄｍ_１／（５０−ｈｍ_１_ｒａｄ） …（式４６）
２×５×１０^２／１．６≧５０×ｄｍ´_１／（５０＋ｈｍ_１_ｒａｄ´）…（式４７）
２×２５×１０^２／１．６≦５０×ｄｍ´_２／（５０−ｈｍ_２_ｒａｄ´）
…（式４８）
２×１０×１０^２／１．６≧１５０×ｄｍ_１／（１５０＋ｈｍ_１_ｔａｎ）
…（式４９）
２×２５×１０^２／１．６≦１５０×ｄｍ_１／（１５０−ｈｍ_１_ｔａｎ）
…（式５０）
２×５×１０^２／１．６≧１５０×ｄｍ´_１／（１５０＋ｈｍ_１_ｔａｎ´）
…（式５１）
２×２５×１０^２／１．６≦１５０×ｄｍ´_２／（１５０−ｈｍ_２_ｔａｎ´）
…（式５２）
上記（式４５）〜（式５２）の範囲を満たす値として、実施例４では、ｈｍ_１_ｒａｄ＝２３μｍ，ｈｍ_１_ｔａｎ＝６９μｍ，ｄｍ_１＝１．８ｍｍ，ｈｍ_１_ｒａｄ´＝８μｍ，ｈｍ_１_ｔａｎ´＝２４μｍ，ｄｍ´_１＝０．６ｍｍ，ｈｍ_２_ｒａｄ´＝２３μｍ，ｈｍ_２_ｔａｎ´＝６９μｍ，ｄｍ´_２＝１．８ｍｍを選んだ。

図２７は、実施例５におけるエキスパンダー光学系内の信号光の焦点Ｏ、クロストーク光および多重反射クロストーク光の焦点、およびマスク２６Ａ_１，２６Ｂ_１，２６Ｂ_２の位置関係を示す図である。図２７（ａ）において、点線は、光ディスク１１側のマスク２６Ａ_１、および受光素子９側の焦点Ｏから遠いマスク２６Ｂ_２で除去可能なクロストーク光の範囲を示すものであり、図２７（ｂ）において、点線は、焦点Ｏに近い受光素子９側のマスク２６Ｂ_１で除去可能なクロストーク光の範囲を示す。

また、図２７（ａ）において、発生しうるクロストーク光および多重反射クロストーク光のエキスパンダー光学系内における焦点の位置を、表５に基づいてｔｄの値を併記して示した。

図２７（ａ），（ｂ）によれば、マスク２６Ａ_１，２６Ｂ_１，２６Ｂ_２の適用範囲内に、発生しうるすべてのクロストーク光および多重反射クロストーク光が集光していることがわかる。

したがって、発生しうるすべてのクロストーク光Ｃ１〜Ｃ６および多重反射クロストーク光Ｃ７が、実施例５では合計３枚のマスクで除去可能なため、光フィルタ部２０の構成の簡素化、小型化が可能である。

実施例５における光フィルタ部２０は、図２８に示すように、ガラス板３１の一方の面３１ｂの中央部にマスク２６Ａ_１を形成し、ガラス板３２の両面３２ａ，３２ｂの中央部にマスク２６Ｂ_１，２６Ｂ_２を形成し、ガラス板３１，３２を並設したものである。マスクの形成方法は実施例１と同様である。

焦点Ｏに対して光ディスク１１側にはガラス板３１を、受光素子９側にはガラス板３２を、焦点Ｏからマスク２６Ａ_１，２６Ｂ_１，２６Ｂ_２をまでの距離がそれぞれ空気換算でｄｍ_１＝１．８ｍｍ，ｄｍ´_１＝０．６ｍｍ，ｄｍ´_２＝１．８ｍｍとなるよう、ガラス板３１，３２の厚さおよび焦点Ｏとの距離を調整する。

また、各マスクは、前述のようにＴＡＮ方向、ＲＡＤ方向で大きさの異なる長方形とする。マスク２６Ａ_１については、ｈｍ_１_ｒａｄ＝２３μｍ，ｈｍ_１_ｔａｎ＝６９μｍなので、４６μｍ×１３８μｍの長方形とし、マスク２６Ｂ_１については、ｈｍ_１_ｒａｄ´＝８μｍ，ｈｍ_１_ｔａｎ´＝２４μｍなので、１６μｍ×４８μｍの長方形とする。マスク２６Ｂ_１はマスク２６Ａ_１と同じ大きさである。

なお、光フィルタ部２０は図２８の構成に限らず、例えば、片面にマスクを形成したガラス板３枚を適切な距離関係で配置する構成でもよい。

以上のように、実施例５では、多重反射クロストーク光Ｃ７を除去するための専用のマスク２６Ｂ_１を設けることで、単純な構成で多重反射クロストーク光Ｃ７を除去できる。

実施例４，５では、それぞれ４層、３層の光ディスクにおいて、多重反射クロストーク光については、Ｌｉ層がターゲット層である場合に、Ｌｉ＋１層→Ｌｉ＋２層→Ｌｉ＋１層と３回反射する多重反射クロストーク光のみを除去する構成とした。実施例２で述べたように、上記のような３回反射の多重反射クロストーク光が、すべての多重反射クロストーク光の中で最も反射率が高いため、上記のような３回反射の多重反射クロストーク光のみを考慮すれば十分である。

実施例４，５で示した４層、３層以外の多層ディスクに対応する場合でも同様であり、ｔｍｉｎ^＋，ｔｍｉｎ⁻は、実施例２で説明した（式３３）〜（式３６）を用いた手法により求められる。ｔｍａｘ^＋，ｔｍａｘ⁻の値についても前述した（式２４）から求めることができる。

１，１Ａ，１Ｂ 光ピックアップ装置
２ 光源
３ 偏光ビームスプリッタ
４，５ 集光レンズ
６ ４分の１波長板
７ 立ち上げミラー
８ 対物レンズ
９ 受光素子
１０，２０ 光フィルタ部
１１，１１Ａ〜１１Ｃ 光ディスク
１２Ａ，１２Ｂ，２６Ａ_ｋ，２６Ｂ_ｌ マスク

Claims (3)

1. 複数の記録層を有する光ディスクに光束を入射させる対物レンズと、
   前記光ディスクで反射された光束である反射光束を、第１の集光レンズにより焦点を結んだ後に、第２の集光レンズを介して入射させる受光素子と、
   前記第１の集光レンズと前記第２の集光レンズとの間において、前記反射光束の光軸方向に離間して配置された、前記反射光束の光軸を含む所定領域の通過光量を低減させる複数のマスクを有し、前記光ディスクの情報信号の記録または再生が行われている記録層以外の記録層からの反射光束であるクロストーク光を前記マスクにより低減させる光フィルタ部とを備え、
   前記マスクは、情報信号の記録または再生が行われている記録層からの反射光束である信号光の前記第１の集光レンズによる焦点である信号光焦点を挟んで、前記光ディスク側および前記受光素子側に少なくとも１枚ずつ配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記マスクは、前記光ディスクの最も表面側の記録層に対して情報信号の記録または再生が行われている場合における前記光ディスクの最も奥側の記録層からのクロストーク光の前記第１の集光レンズによる焦点と、前記信号光焦点との間に少なくとも１枚配置され、前記光ディスクの最も奥側の記録層に対して情報信号の記録または再生が行われている場合における前記光ディスクの最も表面側の記録層からのクロストーク光の前記第１の集光レンズによる焦点と、前記信号光焦点との間に少なくとも１枚配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記信号光焦点に最も近い前記光ディスク側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をｄｍ_１、半径相当の大きさをｈｍ_１とし、前記信号光焦点から最も遠い前記光ディスク側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をｄｍ_Ｋ、半径相当の大きさをｈｍ_Ｋとし、前記信号光焦点に最も近い前記受光素子側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をｄｍ´_１、半径相当の大きさをｈｍ´_１とし、前記信号光焦点から最も遠い前記光ディスク側の前記マスクの前記信号光焦点からの距離をｄｍ´_Ｌ、半径相当の大きさをｈｍ´_Ｌとすると、ｈｍ_１，ｈｍ_Ｋ，ｈｍ´_１，ｈｍ´_Ｌは、以下の（式１）乃至（式４）を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
   ２×（ｔｍｉｎ^＋）×Ｍｅ^２／ｎ≧ｈｅ×ｄｍ_１／（ｈｅ＋ｈｍ_１） …（式１）
   ２×（ｔｍａｘ^＋）×Ｍｅ^２／ｎ≦ｈｅ×ｄｍ_Ｋ／（ｈｅ−ｈｍ_Ｋ） …（式２）
   ２×（ｔｍｉｎ⁻）×Ｍｅ^２／ｎ≧ｈｅ×ｄｍ´_１／（ｈｅ＋ｈｍ´_１） …（式３）
   ２×（ｔｍａｘ⁻）×Ｍｅ^２／ｎ≦ｈｅ×ｄｍ´_Ｌ／（ｈｅ−ｈｍ´_Ｌ） …（式４）
   ただし、
   Ｍｅ：前記第１の集光レンズの焦点距離と前記対物レンズの焦点距離との比
   ｎ：前記光ディスクの屈折率
   ｈｅ：前記受光素子の受光部を前記信号光焦点の位置に投影した場合の半径相当の大きさ
   ｔｍｉｎ^＋：前記クロストーク光を前記光ディスク内で１回だけ反射した光と見なした場合の前記光ディスク内の反射位置である実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの奥側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最小値
   ｔｍｉｎ⁻：実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの表面側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最小値
   ｔｍａｘ^＋：実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの奥側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最大値
   ｔｍａｘ⁻：実効反射位置が前記信号光の反射位置よりも前記光ディスクの表面側にあるクロストーク光における、前記クロストーク光の実効反射位置と、前記信号光の反射位置との間の、前記光ディスクの厚さ方向の距離の最大値

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