拾取装置的制作方法

专利名称：拾取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在对例如光盘等的光学记录介质进行记录和再现的装置 中使用的光学拾取装置，更具体地涉及一种光学拾取装置，其能够使用
像散法(astigmatic method)来控制聚焦在具有多个层叠的记录层的例如 光盘等的光学记录介质的目标记录表面上的光通量的最佳聚焦位置。
背景技术：
近些年来，光盘己被广泛用作对例如视频数据、音频数据、计算机 数据等的各种数据进行记录和再现的设备。被称为Blu-rayTM盘(以下称 为BD)的高密度记录型盘己被实际应用。这种光盘标准包含其中层叠有 多个记录层的多层光盘。在以多个记录层交替层叠并且同时在记录层之 间分别夹有间隔层的结构构造的多层光盘中，为了通过光学拾取装置从 光盘的一个表面侧读取信息，需要调整光在目标层的记录表面上的焦点 (焦点对准位置或最佳聚焦位置)并且将聚焦光点照射到目标记录层。
例如，如图l所示，双层盘被构造成这样一种结构，其中由接近其 读取侧的半透明膜形成的第一记录层(以下称为L0)和由例如金属或绝 缘体的反射膜形成的第二记录层(以下称为L1)设置在基板Sub上，用 于将记录层彼此分离开预定厚度的透光间隔层SP夹在L0和Ll之间，并 且设置覆盖层CL以保护L0。
在间隔厚度较大的情况下，当从盘的覆盖层侧将焦点调整到例如作 为目标层的LO上时，聚焦在L1上的激光L2LB散开，导致从L1反射的
光不被位调制，并且因而变为频率非常低或类似直流的信号。为此，当 利用高通滤波器从读取的信号中提取高频分量时，可以仅读取来自L0的 信号。另一方面，在间隔厚度较小的情况下，即使焦点被调整到LO，照 射到Ll的激光也不会广泛地散开。结果，Ll的信号在一定程度上被泄
4露。(这种泄露被称为层间串扰。)即使在激光L1LB被聚焦在作为目标 层的L1上的情况下，也获得相同的结果。
为了将焦点调整到多层光盘的目标记录层上，必须产生焦点误差信 号并进行伺服控制(焦点拉近)。另一方面，为了避免焦点误差噪声，必 须从焦点误差信号中消除例如层间串扰的影响。
然而，在另一方面，即使在对层间串扰进行限制的情况下，当将激
光聚焦在作为目标层的LO上，通过聚光透镜将反射光(信号光)引导至 光检测器时，因为已经穿过L0并在L1处散开的光的反射光(杂散光)
具有预定的散开，所以该杂散光的分量也入射到光检测器上。
信号光之外的杂散光与信号光干扰，导致发生噪声。而且，光检测 器的输出信号的质量可能劣化，并且可能发生例如伺服误差信号的偏移 的缺陷。
对于拾取装置，更希望减少由杂散光导致的噪声。为了避免杂散光 入射到光检测器上并由此避免光检测器中的杂散光和信号光之间的干 扰，因此提出了这样一种技术，其通过遮挡部分返回光以使来自目标记 录层之外的层的光不直接入射到光检测器上，来避免这种千扰(参见专 利文档1)。
专利文档1:日本专利申请公开第2005-63595号。

发明内容
本发明要解决的问题
在常规技术中，利用遮光带或全息图来避免在光检测器中信号光和 杂散光之间交叠。然而，在常规技术中，再现所必须的部分信号光被遮 蔽，导致再现的信号质量劣化。而且，尽管通过别的光检测器来接收遮 光区的光，光检测器的分隔数量会增加，并且用于从光检测器的输出信 号中获取期望信号的加法器的数量也增加，导致操作噪声增加。
因此，本发明的作为示例的一个目的是提供一种能够利用来自多层 记录介质的信号光来保持再现信号的质量的拾取装置。
解决问题的手段根据本发明，上述和其他目的可以通过提供一种拾取装置来实现， 该拾取装置包括照射光学系统，其包括用于将光聚焦在光学记录介质 的记录表面的轨道上以形成束点的物镜，所述光学记录介质具有多个层 叠的记录层，在所述记录层之间夹有间隔层；以及检测光学系统，其包 括光检测器，该光检测器具有用于接收通过所述聚光透镜从所述束点反 射的返回光以进行光电转换的多个光接收部，所述拾取装置根据从所述 光接收部的输出计算出的电信号来控制所述物镜的位置，其中所述拾取 装置还包括
光学装置，其用于对指向所述光接收部的所述返回光提供像散；以
及
分割装置，其具有由以所述返回光的光轴为中心而在像散方向上延 伸的分割线所分割出的分割区，沿着返回光的所述光轴，按照各个分割 区而分割，将经像散的所述返回光分割为多个部分光通量，
其中，彼此相邻的一些分割区为所述部分光通量提供光学作用，使 得在所述光接收部上不会发生所述相应的部分光通量之间的千扰。


图1是双层光盘的示意性截面图。
图2是示出了根据本发明的第一实施方式的光学拾取装置的结构的
示意图。
图3是示出了根据本发明的第一实施方式的光学拾取装置的作为像
散装置的柱面透镜的典型平面图。
图4是示出了根据本发明的第一实施方式的光学拾取装置的作为像 散装置的透射型全息装置的典型平面图。
图5是示出了根据本发明的第一实施方式的光学拾取装置的光检测 器的典型平面图。
图6是示出了根据本发明的第一实施方式的光学拾取装置的利用像 散法进行聚焦伺服的光学系统的主要部分的示意性立体图。
图7是示出了当从分割波片装置的入射侧观看时的根据本发明的第一实施方式的光学拾取装置的分割波片装置的典型平面图。
图8是示出了根据本发明的第一实施方式的光学拾取装置中的聚焦
状态和非聚焦状态的成像检测系统的示意性立体图。
图9是示出了根据本发明的第一实施方式的光学拾取装置的聚焦状
态和非聚焦状态的象限光检测单元的示意性平面图。
图10是示出了根据本发明的第一实施方式的光学拾取装置中的信 号光的聚焦状态的象限光学检测单元的示意性平面图。
图ll是示出了根据本发明的第二实施方式的光学拾取装置的主要部 分的结构的示意性立体图。
图12是示出了当从光检测器的光轴入射侧观看时的根据本发明的 第二实施方式的光学拾取装置的光检测器的典型平面图。
图13是示出了当从光检测器的光轴入射侧观看时的根据本发明的
第二实施方式的光学拾取装置的光检测器的典型平面图。
图14是示出了当从光检测器的光轴入射侧观看时的根据本发明的
第三实施方式的光学拾取装置的光检测器的典型平面图。
图15是示出了当从光检测器的光轴入射侧观看时的根据本发明的 第三实施方式的光学拾取装置的光检测器的典型平面图。
图16是示出了当从光检测器的光轴入射侧观看时的根据本发明的 第三实施方式的光学拾取装置的光检测器的典型平面图。
图17是示出了当从光检测器的光轴入射侧观看时的根据本发明的 第三实施方式的光学拾取装置的光检测器的典型平面图。
图18是示出了根据本发明的第四实施方式的光学拾取装置的主要 部分的结构的示意性立体图。
图19是示出了当从分割偏转装置的光轴入射侧观看时的根据本发 明的第四实施方式的光学拾取装置的分割偏转装置的典型平面图。
图20是示出了根据本发明的第四实施方式的光学拾取装置中的返 回光的聚集状态的检测系统的示意性立体图。
图21是示出了根据本发明的第四实施方式的光学拾取装置的聚焦 状态和非聚焦状态的象限光检测单元的示意性平面图。
7图22是示出了根据本发明的第四实施方式的光学拾取装置中的信 号光的聚焦状态的象限光检测单元的示意性平面图。
图23是示出了根据本发明的第五实施方式的光学拾取装置的主要
部分的结构的示意性立体图。
图24是示出了根据本发明的第五实施方式的光学拾取装置的其偏 转方向改变的分割偏转装置的典型平面图。
图25是示出了根据本发明的第五实施方式的光学拾取装置的光检 测器的结构的典型平面图。
图26是示出了根据本发明的第六实施方式的光学拾取装置的光检 测器的结构的典型平面图。
图27是示出了根据本发明的第七实施方式的光学拾取装置的包括 作为像散装置的示例的柱面组装透镜的光学系统的典型立体图。
图28是示出了根据本发明的第七实施方式的光学拾取装置的包括 作为像散装置的示例的象限全息部分的象限透射闪耀全息图的典型立体 图。
图29是示出了根据本发明的第七实施方式的光学拾取装置的主要 部分的结构的示意性立体图。
图30是示出了当从三等分光学检测单元的光轴入射侧观看时的根 据本发明的第七实施方式的光学拾取装置的三等分光检测单元的典型平 面图。
图31是示出了根据本发明的第七实施方式的光学拾取装置的分割 装置的分割波片装置的典型立体图。
图32是示出了根据本发明的第七实施方式的光学拾取装置的分割 偏转装置的典型立体图。
图33是示出了根据本发明的第七实施方式的光学拾取装置中的返 回光的聚集状态的检测系统的示意性立体图。
图34是示出了根据本发明的第七实施方式的光学拾取装置的聚焦 状态和非聚焦状态的三等分光学检测单元的示意性平面图。
图35是示出了根据本发明的第七实施方式的光学拾取装置中的信号光的聚焦状态的三等分光学检测单元的示意性平面图。
图36是示出了根据本发明的第七实施方式的光学拾取装置中的信
号光的聚焦状态的三等分光学检测单元的示意性平面图。
图37是示出了根据本发明的第八实施方式的光学拾取装置的分割
偏转装置的典型立体图。
图38是示出了根据本发明的第八实施方式的光学拾取装置中的信
号光的聚焦状态的三等分光学检测单元的示意性平面图。
图39是示出了根据本发明的第九实施方式的光学拾取装置的分割 偏转装置的典型平面图。
图40是示出了根据本发明的第九实施方式的光学拾取装置的光检 测器的结构的典型平面图。
图41是示出了根据本发明的第十实施方式的光学拾取装置的分割 偏转装置的典型平面图。
图42是示出了根据本发明的第十实施方式的光学拾取装置的光检 测器的结构的典型平面图。
图43是示出了根据本发明的第十一实施方式的光学拾取装置的利 用像散法进行聚焦伺服的光学系统的主要部分的示意性立体图。
图44是示出了根据本发明的第十一实施方式的光学拾取装置的分 割遮光装置的示意性平面图。
图45是示出了当从光检测器的光轴入射侧观看时的根据本发明的 第十一实施方式的光学拾取装置的光检测器的典型平面图。
图46是示出了根据本发明的第十二实施方式的光学拾取装置的利 用像散法进行聚焦伺服的光学系统的主要部分的示意性立体图。
图47是示出了当从光检测器的光轴入射侧观看时的根据本发明的 第十二实施方式的光学拾取装置的光检测器的典型平面图。
附图标记的说明
1光盘
3拾取装置
31半导体激光器32子光束生成衍射光栅 33偏振分束器
34准直镜
35四分之一波片
36物镜
37分割波片装置
38像散装置
40光检测器
138柱面组装透镜
138H象限透射闪耀全息图
400象限光学检测单元
401子光学检测单元
402子光学检测单元
Bl、 B2、 B3、 Al、 A2、 A3、 Cl、 C2光接收部 DM透镜驱动设备 M反射镜
具体实施例方式
下面参照附图详细描述本发明的优选实施方式。 第一实施方式
图2是示出了根据本发明的第一实施方式的光学拾取装置3的结构 的示意图。光学拾取装置3包括作为光源的半导体激光器31、偏振分束 器33、用以将发散光转化为平行光的准直镜34、四分之一波片35、物镜 36、分割波片装置37、像散装置38、以及用以进行光电转换的光检测器 40。
光盘1是具有多个层叠的记录层并且记录层之间夹有间隔层的光学 记录介质。光盘1放置在主轴马达的转盘(未示出)上，光盘1与物镜 36隔开。
用于将光通量聚焦在光盘1的目标记录表面上以形成束点的物镜36
10被包括在照射光学系统中。物镜36被可移动地支撑，使得物镜36可以 进行聚焦伺服操作和跟踪伺服操作。基于根据光检测器的输出而计算出
的电信号对物镜36的位置进行控制。物镜36也被包括在检测光学系统
中，该检测光学系统接收从束点反射并返回的光，并且经由偏振分束器
33将该返回光引导至光检测器40。
偏振分束器33具有偏光镜。偏振分束器33根据通过的光的偏振状 态将通过的光的光路分入不同方向。物镜36处聚焦在光盘1的信号表面 轨道上的光通量被反射，并随后入射到物镜36上。入射到物镜36上的 返回光的光通量通过偏振分束器33与照射光学系统分离，并且同时变为 直偏振光(S偏振光)。返回光通量经由分割波片装置37和像散装置38 到达光检测器40。
设置在偏振分束器33和光检测器40之间的像散装置38向返回光提 供像散，并利用像散(像散法)进行聚焦伺服。像散是由于透镜光学系 统的焦距在与光轴OAX垂直的两个截面具有不同的值所导致的像差。当 点图像耦合在具有像散的光学系统中时，耦合图像根据其在所述两个截 面之间的位置而变为具有相对较大垂直长度的形状、圆形、或具有相对 较大水平长度的形状。另选地，分割波片装置37和像散装置38可以按 逆序设置，使得返回光被衍射，随后被提供像散。
图3是示出了作为像散装置38的示例的柱面透镜的典型平面图。像 散装置38的柱面透镜向指向光检测器40的返回光RLB提供像散。如图 所示，将柱面透镜设置为与返回光的光轴OAX垂直，使得在与返回光的 光轴OAX垂直的平面上，该平面的中心轴RL (柱面透镜的棱线或形成 透镜表面的柱形曲面的旋转对称轴)与光盘1的径向RAD相垂直的方向 以与切线方向TAN，即，轨道延伸方向(以下简称为切线方向)呈45° 的角度e延伸。像散装置38的柱面透镜的中心轴RL的延伸方向是像散 方向。
图4是示出了作为像散装置38的透射型全息装置的典型平面图。该 透射型全息装置是被设计为用作柱面透镜的透镜表面的衍射光学装置。 按照与柱面透镜相同的方式，透射型全息装置的像散装置38具有将成为像散方向的中心轴RL，并且该中心轴变为相应的柱面透镜的棱线或形成 透镜表面的柱形曲面的旋转对称轴。将透射型全息装置的像散装置38设
置为与返回光的光轴OAX垂直，使得在与返回光RLB的光轴OAX垂直 的平面上，该平面的中心轴RL以与光盘的切线方向TAN呈45°的角度0 延伸。
图5是示出了光检测器40的示例的典型平面图(返回光RLB处于 聚焦状态)。如图所示，光检测器40包括位于与返回光的光轴OAX垂直 的平面上的象限光学检测单元400。象限光学检测单元400包括具有相同 面积的四个光接收部，即，第一到第四象限光接收部B1、 B2、 B3禾口B4， 所述四个光接收部彼此相邻设置，同时通过作为边界线的两条垂直分割 线400L和400M而彼此分开。分割线400L平行于切线方向TAN，并且 分割线400L和400M之间的交点被设置为与返回光RLB的光轴OAX相 交。各光接收部连接到预定电路(未示出)。对来自各光接收部的光电转 换输出进行计算以生成焦点误差信号。
图6是示出了利用像散法进行聚焦伺服的光学系i充的主要部分的示
意性立体图(光源、偏振分束器等被省去以清楚地描述检测系统)。在像 散法中，对包括物镜36、像散装置38、光检测器40的整个光学系统进 行设定，使得当激光聚焦在光盘的轨道TRK上形成光点时，返回光RLB 的束点(最小散射圈C，后面将对其进行描述)形成在象限光学检测单 元400的中心周围。在以与光学检测单元400 (图5)的分割线400L和 400M呈约45。的角度e延伸的方向上提供像散。因此，当光盘l的焦点 状态从聚焦状态偏移时，光检测器上的聚光点的形状变为具有以与分割 线呈约45。的角度延伸的长轴的椭圆形。根据图6所示的结构，像散装置 38对被包括物镜36的光学系统限制的返回光提供像散，以基于光盘和物 镜36之间的距离来形成线图像M和最小散射圈C。因此，在光通量的聚 焦状态下，检测光学系统将最小散射圈C照射到如图6 (a)所示的象限 光学检测单元400上。另一方面，在散焦状态下，检测光学系统将在光 接收部的对角线的方向上延伸的线图像(或椭圆环)的光点照射到图6 (b)或图6 (c)所示的象限光学检测单元400上。聚集的返回光的线图
12像M之间的距离，即，像散距离ASD，与所谓的S形特性曲线的焦点误 差信号的捕获范围相对应。
图7是示出了当从分割波片装置的入射侧观看时的作为在本实施方 式中使用的分割装置的示例的分割波片装置37的典型平面图。分割波片 装置37被构造成这样一种结构，其中在与返回光的光轴OAX垂直的平 面上，通过将返回光RLB的光通量截面以光轴为中心以扇状均匀地四等 分而获得的半波片区WR和透明区TW交替地设置在光轴周围。半波片 区WR和透明区TW进行偏振操作，使得在相邻区域透射的返回光的光 通量的偏振光分量彼此相差90。的角度。也就是说，分割波片装置37被 分割线37M和37L分为四份，使得分割波片装置37包括四个透光区， 偏振状态在相邻区域中彼此不同，并且在四个区域中位于补角位置的部 分光通量的偏振状态彼此相差90。的角度，由此避免其间的干扰。如图7 所示，在分割波片装置37中，分割线37L以与光盘的切线方向呈45。的 角度e延伸，并且与返回光的光轴相交，使得半波片区WR在切线方向 上并排设置，并且透明区TW在径向上并排设置。因此，分割波片装置 37具有被分割线37M和37L (分割线37M和37L以返回光的光轴为中 心在像散方向上延伸)分割出的分割区，并且具有像散的返回光沿着光 轴被各分割区分割，以形成在其相邻区域中彼此不同的多个部分光通量。
图8是示出了将分割波片装置37应用于利用像散法的聚焦伺服控制 的实施方式中的聚焦状态和非聚焦状态的拾取检测系统的示意性立体图 (光源、偏振分束器等被省去以清楚地描述检测系统)。图9是示出了光 学拾取装置400的聚焦状态和非聚焦状态的象限光学检测单元400的示 意性平面图。图IO是示出了特别是在光学拾取装置中的信号光的聚焦状 态的象限光学检测单元400的示意性平面图。在像散法中，分割波片装 置37的分割线37L和像散装置38的柱面透镜的棱线RL (像散方向)彼 此平行，并且同时，分割波片装置37的半波片区WR和透明区TW以及 第一到第四象限光接收部B1、 B2、 B3和B4中的每一个都围绕公共光轴 旋转了45。的角度。
如图8所示，当入射到包括物镜36的光学系统的分割波片装置37上的S偏振光的返回光通量穿过彼此相邻的半波片区WR和透明区TW 时，其偏振光分量变为彼此相差90。的角度。在偏振状态下被分割的部分
光通量RLB透射通过像散装置38，使得在45。的角方向上提供像散，并 且所述部分光通量RLB通过具有45°的角度的线图像M，使得在象限光 学检测单元400上形成最小散射圈C。
当分割波片装置37的分割线37L和像散装置38的柱面透镜的棱线 RL彼此平行时，聚焦位置(最小散射圈C的光轴位置)处的偏振方向 从线图像M位置起变为与光盘处的偏振方向相差90。的角度。例如，穿 过图8的分割波片装置37的半波片区WR并由此变为P偏振光的部分光 通量P以线图像M (子午线图像)的位置为界限移动到相对于线图像M 对称的一侧，即，与包括分割波片装置37的分割线37L、像散装置38 的柱面透镜的棱线RL、以及光轴的平面相对的一侧。当从像散距离的范 围偏离到下一线图像M (弧线图像)时，P偏振的部分光通量P以线图 像M (弧线图像)的位置为界移动到相对于线图像M对称的一侧，艮口， 与包括分割波片装置37的分割线37M和光轴的平面相对的一侧。部分 光通量的这种移动对于穿过分割波片装置3的透明区TW的S偏振的部 分光通量也是适用的。
因此，如图9 (a)所示，在聚焦状态下，返回光RLB以最小散射圈 C的形状聚集在象限光检测单元400上。当光盘变得比在聚焦状态下更 接近物镜36时，如图9 (b)所示，返回光以线图像M的形状聚集在象 限光学检测单元400的对角线上。另一方面，当光盘变得比在聚焦状态 下更远离物镜36时，如图9 (c)所示，返回光以线图像M的形状聚集 在象限光学检测单元400的另一条对角线上。
此外，当光盘和物镜之间的距离进一步减少和增加时，如图9 (d) 和9 (e)所示，返回光以扩展椭圆的形状在象限光学检测单元400上散 开。同时，照射有P偏振和S偏振的部分光通量的象限光学检测单元400 上的光点部分P和S在像散距离(图9 (a)至9 (c))的范围之内变化， 以及在像散距离(图9 (d)和9 (e))的范围之外变化。在像散法中， 沿光轴分割的光的状态在像散距离的范围之外和之内变化。
14从图8和图9中可以看出，当多层光盘被记录和再现时，在像散法
中，从要被再现的目标记录层之外的记录层反射的光(杂散光STRAY) 沿着上述相同的光路入射到象限光学检测单元400上，但该光在像散距 离(通常，比在线图像状态下更远)的范围之外处于散焦状态下被反射。
因此，如图10所示，在聚焦状态下，反射的杂散光STRAY的光通 量处于与物镜36的焦点不同的位置，导致最小散射圈C不形成在象限光 学检测单元400上，而是被显著地散焦照射。也就是说，杂散光与最小 散射圈C的光点部分P和S交叠。然而，在来自要被再现的记录层的光 通量(最小散射圈C)中，即使在象限光学检测单元400上被交叠，其 在每个交叠区域的光点部分P和S中的偏振方向与杂散光的偏振方向也 会相差90°，因此不会发生其间的干扰。
结果，在根据该实施方式的拾取装置中，不会产生由于信号光和杂 散光之间的干扰而导致的噪声，因此，可以获得良好的伺服误差信号和 良好的再现信号。例如，利用象限光学检测单元400的各个光接收部Bl、 B2、 B3禾BB4的输出信号B1、 B2、 B3和B4，可以获得以下等式的焦点 误差信号FE: FE=(B1+B3)-(B2+B4)，可以获得以下等式的推挽跟踪误差 信号PP: PP=(B1+B4)-(B2+B3)，并获得以下等式的RF信号RF: RF=B1+B3+B2+B4。
第二实施方式
图ll是示出了根据本发明的第二实施方式的光学拾取装置的主要部 分的结构的示意性立体图。
光学拾取装置3包括作为光源的半导体激光器3K子光束生成衍射 光栅32、偏振分束器33、准直镜34、四分之一波片35、启动反射镜M、 物镜36、分割波片装置37、作为透射全息装置的像散装置38、以及光检 测器40。光盘1放置在主轴马达的转盘(未示出)上的中心CODK处， 在与盘表面垂直的方向(光轴方向)上，光盘1与物镜36隔开。而且， 图11的分割波片装置37被形成为与偏振分束器33的边缘相对应。然而， 这仅改变了分割波片装置37的外观，而该分割波片装置37与图7所示 的分割波片装置37具有相同的功能。除了子光束生成衍射光栅32、启动反射镜M、像散装置38和光检
测器40之外，本实施方式在构造上几乎与第一实施方式相同。因此，以
下将仅描述上述部件的操作。
如图11所示，从半导体激光器31发出的光束LB经由子光束生成 衍射光栅32入射到偏振分束器33上。入射到偏振分束器33上的光通量 穿过偏振分束器33，并随后穿过准直镜34。光通量的光路通过反射镜M 以直角改变。之后，光通量穿过四分之一波片35，并随后通过物镜36照 射到光盘1的信息记录表面。子光束生成衍射光栅32将从半导体激光器 31发出的光通量分为三束光通量，所述三束光通量包括0次衍射光通量
(主光束)、+1次衍射光通量(子光束)、以及1次衍射光通量(子光束)， 它们都透射通过物镜36。而且，三束光通量在图中被示为一束光通量。 在照射光学系统中，物镜36将光通量聚焦在以螺旋或同心圆的形状形成 在光盘1上的位阵列或轨道TRK上，以在光盘1的记录表面上形成光点
(未示出)。进行照射，使得轨道被置于轨道上的两个子光束的束点之间 而位于主光束的束点之外，并且轨道被扫描并同时被挂起。
而且，透镜驱动设备DM安装在拾取装置3中，使得可以根据从光 检测器40的输出计算出的电信号由透镜驱动设备DM对物镜36的位置 进行控制，该透镜36被可移动地支撑以进行聚焦伺服和跟踪伺服操作。 从位于光盘的目标记录表面上的光点反射的返回光经由光学系统
(即，透镜36、反射镜M、四分之一波片35和准直镜34)的光轴OAX 再次入射到偏振分束器33上，并且经由分割波片装置37和像散装置38 而引入到光检测器中。透射通过像散装置38的三束返回光被给予像散， 并同时被衍射。随后，返回光入射到光检测器40的用于主光束的象限光 学检测单元400以及用于三条光束的子光检测单元401和402，作为衍射 光。
图12是示出了当从光检测器的光轴入射侧观看时的光检测器40的 典型平面图。光检测器40包括用于三条光束的子光检测单元401和402， 其在径向上被并排设置在象限光学检测单元400的相对两侧以利用三束 法进行跟踪伺服。按照与第一实施方式相同的方式，象限光学检测单元
16400包括具有相同面积的四个光接收部B1、 B2、 B3禾口B4，所述四个光 接收部彼此相邻设置，同时通过作为边界线的两条垂直分割线400L和 400M而彼此分离。分割线中的一条平行于切线方向TAN。用于三条光束 的子光学检测单元401、 402包括彼此相邻设置的两个分离的光接收部 Al和A2、 Cl和C2，同时大致平行于切线方向而延伸的分割区401a、 402a设置在两个光接收部Al和A2、 Cl和C2之间。相对于象限光学检 测单元400的中心(分割线之间的交点)以点对称方式形成并设置光接 收部。也就是说，光接收部对称于在切线方向TAN和径向RAD上从其 中心延伸的直线。
而且，如图13 (a)所示，光检测器40被设置为使得当光通量聚焦 在光盘上时，0次衍射光变为位于象限光学检测单元400的中心处的最小 散射圈的主束点MB，并且与子束点SB1和SB2相对应的返回光通量(子 光束)分别入射到子光学检测单元401和402。
子光学检测单元401和402在推挽方向(径向RAD)上被分割，使 得子光学检测单元401和402在其中间具有分割区401a和402a。分割区 401a和402a的宽度被设定为大于照射有P或S偏振分量光通量的子束点 SB1和SB2的光点部分P或S的宽度。这是因为其偏振状态与杂散光 STRAY的光点部分P或S相同，并且因此不需要接收相应的部分。
如上所述，在各光束产生杂散光STRAY;然而，位于子光束的杂散 光的偏振按照与主光束相同的方式改变了90。的角度，并且因此，按照与 第一实施方式相同的方式而不会发生干扰。如图13 (b)所示，在主光束 的杂散光STRAY和子光束的信号光之间发生干扰(在图中在S偏振光之 间发生干扰)。然而，偏振方向在轨道的主衍射圈处彼此不同，并且因此 不发生干扰(在图中在S偏振光和P偏振光之间不发生干扰)。子光学检 测单元401和402的光接收部仅设置在不发生干扰的区域中，并且因此 未检测到由于干扰的噪声。
而且，子光学检测单元401和402的光接收部具有足以检测子光束 的推挽信号的区域，并且因此可以采用例如公知的差分推挽(DPP)法的 跟踪误差生成法。在这种情况下，例如，利用象限光学检测单元400的各个光接收部B1、 B2、 B3和B4的输出信号B1、 B2、 B3禾n B4以及子 光学检测单元401和402的各个光接收部Al、 A2和Cl、 C2的输出信号 Al、 A2和Cl、 C2，可以获得以下等式的焦点误差信号FE: FE=(B1+B3)-(B2+B4)、以下等式的差分推挽跟踪误差信号DPP: DPP=((Bl+B4)-(B2+B3))-Gx((Al+Ci)-(A2+C2))、以及以下等式的RF信 号RF: RF=B1+B3+B2+B4。在等式中，"G"表示差分系数。
根据具有上述构造的本实施方式，在多个部分光通量被分割以检测 焦点误差的系统中，可以通过改变部分光通量的偏振方向以使部分光通 量的偏振方向彼此不同来避免在两个部分光通量之间发生干扰，并且因 此，可以将光接收部之间的距离设定得较小。S卩，不会发生从目标记录 层反射的光与从其他记录层反射的光(杂散光)之间的干扰，并且因此， 可以稳定地进行聚焦伺服而不受噪声影响。而且，不需要考虑光检测器 的尺寸和光检测器的各部件之间的距离，并且因此，可以减小光检测器 的尺寸。由于减小了光检测器的尺寸，可以实现宽带。当然，由于用于 再现多层光盘的光检测器的尺寸，可以抑制再现信号的层间串扰，使得 层间串扰很小。
在常规技术中，信号光和杂散光在使用遮光带的光检测器上彼此交 叠。然而，在本实施方式中，利用偏振光而避免了干扰。而且，常规技 术被构造为使得杂散光不会入射到光检测器上。然而，在本实施方式中， 尽管杂散光入射到光检测器上，在彼此相邻的各分割区处的光学操作因 具有沿像散的棱线形成的分割线的分割装置而在返回光的截面中彼此不 同，导致光量的减少很小。因此，再现信号的质量未被劣化。
第三实施方式
图14示出了根据本发明的第三实施方式的拾取装置的光检测器40， 该光检测器40除了子光学检测单元401和402的光接收部的形状变化之 外，在构造上与第二实施方式相同。光检测器40被构造为使得大量跟踪 误差信号(推挽信号)可由子光学检测单元401和402的光接收部检测。
如图14和15所示，子光学检测单元401和402的光接收部的形状 被构造为使得光接收部以扇状扩展，即，光接收部在分割装置的分割波
18片装置37的分割线37M和37L处和与在焦点对准时图像形成的子束点 SB1和SB2上的分割线37M和37L (扇状)之间的交点大致重合的轮廓 CTL处，朝向分割区401a和402a突出。
如图15所示，子光学检测单元401和402的光接收部的形状与分割 波片装置37的分割线37M和37L (焦点对准时)大致重合，并且因此， 跟踪误差信号的S/N比增加。
而且，优选地，在子光学检测单元401和402的光接收部的轮廓上形 成减少部分(图15所示的部分PR)，使得子光学检测单元401和402的 光接收部的轮廓不超过主光束的分割线37M和37L的图像形成延伸线。 结果，如图16和17所示，当减少了减少部分PR的面积，并且子光学检 测单元401和402的光接收部的面积被均匀设计时，在子光学检测单元 401和402的光接收部上不会发生子光束的杂散光STRAY和主光束的杂 散光STRAY之间的干扰，并且因此进一步减少由于干扰导致的噪声产 生。
尽管用以接收子光束的光接收部被形成为如上述实施方式中的具体 形状，但是可在光接收部上形成遮光掩模以实现与上述实施方式相同的 光接收状态。
第四实施方式
在根据前面实施方式的拾取装置中，分割装置(分割波片装置37) 具有由分割线分割出的多个分割区，该分割线以返回光的光轴为中心在 像散方向上延伸，利用所述多个分割区，沿着返回光的光轴，按照各分 割区进行分割，将具有像散的返回光分割成多个部分光通量。而且，彼 此相邻的分割区对这些部分光通量提供光学作用，使得这些部分光通量 在光检测器40的光接收部上不会彼此干扰。在根据本实施方式的拾取装 置中，该光学作用将光检测器40上的部分光通量之间不同的偏振作用提 供到包括半波片区WR和透明区TW的分割波片装置。然而，分割装置 不受限于分割波片装置37，而是可以包括使光检测器40上的部分光通量 从光轴偏离并到达其他位置的分割装置的光学作用和偏振作用。以下将 描述这种示例，以作为本发明的另一实施方式。除了增加了分割偏转装置377并且改变了光检测器40的结构之外，
图18所示的根据本发明的第四实施方式的拾取装置与第二实施方式(图 11)相同。图18是示出了根据本发明的第四实施方式的光学拾取装置的
主要部分的结构的示意性立体图。
在该实施方式中，除了作为分割装置的分割波片装置37之外，分割 偏转装置377被同轴地设置在分割波片装置37和像散装置38之间。分 割偏转装置377主要在大致包括径向和光轴方向的平面内对来自光盘1 的穿过分割波片装置37的三束返回光通量(反射光通量)进行衍射并从 像散装置38入射到光检测器40上。而且，在图中三束光通量被示为一 束光通量。
图19是示出了使用在本发明的第四实施方式中的作为分割装置的 示例的分割偏转装置377的典型平面图。分割偏转装置377被构造成这 样一种结构，其中将通过将光通量部分以光轴为中心大致均匀地四等分 为扇状而获得的四个区域Ha、 TWb、 Hc和TWd在与返回光RLB的光 轴OAX垂直的平面上顺序地设置在光轴周围。如图19所示，分割偏转 装置377的分割线377L和377M以与光盘的切线方向呈45°的角度(像 散方向)延伸，并且分割偏转装置377的分割线377L和377M在返回光 的光轴OAX处彼此相交，使得全息图区Ha和Hc位于切线方向并且透 光区TWb和TWd位于径向。
位于分割偏转装置377的一对对顶角位置的两个透光区TWb和TWd 被形成为从分割线377L和377M之间的交点(光轴)开始逐渐加宽的透 光平行板。而且，位于分割偏转装置377的另一对对顶角位置的两个全 息图区Ha和Hc被形成在全息案中，并且基于离光检测器40的象限 光学检测单元400的中点(分割线400L和400M之间的交点(图5))的 径向上相同点位置而被设计。全息图区Ha和Hc被形成在闪耀全息图 (blazedhologram)中，并且被设计为使得在径向上相反地引导透射光， 即，透射光在透射光彼此分离的方向上被偏转。
全息图区Ha和Hc用于使P偏振光偏转，并且透光区TWb和TWd 用于原样透射返回光(S偏振光)。也就是说，由两条分割线377M和377L进行四等分的四个区域Ha、 TWb、 Hc和TWd当中的位于补角位置的部 分光通量由于提供了分割偏转装置377而不会彼此干扰。
图20是示出了图18所示的拾取装置中的返回光RLB的聚集状态(聚 焦状态和非聚焦状态)的检测系统的示意性立体图(如图6那样，光源、 偏振分束器和除了象限光学检测单元400之外的光检测器被省去以清楚 地描述的检测系统)。图21 (a)至21 (e)是示出了用于说明拾取装置 的聚焦状态和非聚焦状态的象限光学检测单元400的各种状态的示意性 平面图。图22是示出了特别是在拾取装置中的信号光的聚焦状态的象限 光学检测单元400的示意性平面图。
穿过包括图20所示的物镜36的光学系统的分割波片装置37的返回 光RLB被分割为偏振光分量彼此相差90。的角度的多个部分光通量。根 据偏振状态而分割的部分光通量被分割偏转装置377进一步空间分割。 穿过分割波片装置37的半波片区WR的P偏振的部分光通量P被分割偏 转装置377的全息图区Ha和Hc衍射，而穿过分割波片装置37的透明区 TW的S偏振的部分光通量透射通过分割偏转装置377的透光区TWb和 TWd而未被衍射。因此，各个部分光通量穿过像散装置38，通过该像散 装置38，各个部分光通量被给予具有45。的角方向的像散，并且在最小 散射圈被分割的状态下的返回光RLB的扇状束点通过具有45°的角度的 线图像M而形成在象限光学检测单元400上。例如，当从像散距离的范 围偏离到下一线图像M (弧线图像)时，P偏振的部分光通量P移动到 以线图像为界相对于线图像M对称的一侧。P偏振的部分光通量的移动 与前面的实施方式相同。而且，穿过分割波片装置37的透明区TW (S 偏振)的S偏振的部分光通量按相同方式在光轴周围移动。
也就是说，当主光束聚焦在图20的光盘1的轨道TRK时(在焦点 对准时)，如图20 (a)和21 (a)所示，图22的聚集束点Ta关于远离分 割线400M上的中心点的点以扇状扩展，以成为置于光接收部B2和B3 之间的四分之一圆，图22的聚集束点Tc关于分割线400M上的中心的对 称点以扇状扩展，以成为置于光接收部B1和B4之间的四分之一圆，图 22的聚集束点Tb远离中心点以扇状扩展，以成为置于光接收部Bl和
21B2之间的四分之一圆，并且图22的聚集束点Td远离中心点以扇状扩展，
以成为置于光接收部B3和B4之间的四分之一圆。按这种方式，在聚焦 状态下，返回光聚集为象限光学检测单元400上的分割的最小散射圈。 当光盘1变得比聚焦状态更接近于物镜36时，如图20 (b)和21 (b)所示，返回光以平行于对角线的三个线图像M的形状聚集在象限 光学检测单元400的对角线上。另一方面，当光盘1变得比聚焦状态更 远离物镜36时，如图20 (c)和21 (c)所示，返回光以平行于对角线 的三个线图像M的形状聚集在象限光学检测单元400的另一条对角线 上。
此外，当光盘和物镜之间的距离进一步减少和增加时，如图21 (d) 和21 (e)所示，返回光以扩展并分割的椭圆形状散开在象限光学检测单 元400上。同时，照射有P偏振和S偏振的部分光通量的象限光学检测 单元400上的光点部分P和S在像散距离(图21 (a)至21 (c))的范 围之内变化，以及在像散距离(图21 (d)和21 (e))的范围之外变化。 在像散法中，沿光轴分割的光的状态在像散距离的范围之外和之内变化。
也就是说，如图22所示，在聚焦状态下，在图19所示的分割偏转 装置377的全息图区Ha和Hc处衍射的P偏振的部分光通量聚集在象限 光学检测单元400的径向上彼此远离的位置(即，相反移置的位置)上， 以分别作为聚集束点Ta和Tc。另一方面，透射通过透光区TWb和TWd 的S偏振的部分光通量聚集在关于象限光学检测单元400的中心点而彼 此相对的位置上，以分别作为聚集束点Tb和Td。而且，如图22所示， 在图19所示的分割偏转装置377的象限全息图表面区域Ha、 TWb、 Hc 和TWd处分割的子光束中的一条聚集在子光学检测单元401上，以分别 作为聚集束点Qa、 Qb、 Qc和Qd。在区域Ha、 TWb、 Hc和TWd处衍 射的另一条子光束聚集在子光学检测单元402上，以分别作为聚集束点 Ra、 Rb、 Rc和Rd。然而，S偏振光的子光束聚集在作为非敏感带的分割 区401a和402a上，以作为聚集束点Qb、 Qd、 Rb和Rd。
从图20至图22可以看出，当多层光盘被记录和再现时，在像散法 中，从要被再现的目标记录层之外的记录层反射的光(杂散光STRAY)沿着上述相同的光路入射到象限光学检测单元400上，但该光被在像散 距离(通常，比在线图像状态下更远)的范围之外在散焦状态下被反射。
因此，如图22所示，在聚焦状态下，反射的杂散光STRAY的光通 量处于与物镜36的焦点不同的位置，导致分割的最小散射圈不形成在象 限光学检测单元400上，而是被显著地散焦、分割和照射。也就是说， 杂散光不与分割的最小散射圈的光点部分P和S交叠。而且，在从要被 再现的记录层返回的光通量中，即使其在象限光学检测单元400上交叠， 其在每个交叠区域的光点部分P和S中的偏振方向与杂散光的偏振方向 也会相差90。，因此不会发生其间的干扰。而且，在本实施方式中，分割 波片装置37的分割线被设定为平行于像散装置38的像散方向(与切线 方向呈45。的角度)，并且半波片区WR并排设置在切线方向上而透明区 TW并排设置在径向上。按相同的方式，分割偏转装置377的分割线被设 定为彼此平行，并且分割偏转装置377的全息图区Ha和Hc位于切线方 向上，而透光区TWb和TWd位于径向上。然而，即使当分割线被设定 为不与像散装置38的像散方向平行，而是在切线方向上关于其中心(光 轴)对称，使得各区域按对称的方式形成在切线方向上和径向上，也可 以有一定自由度地设置光检测器的各个光学检测单元，并且因此可以避 免杂散光和信号光之间的干扰。
在本实施方式中，如在前面的实施方式中，与焦点状态相对应的像 散被给予到在分割偏转装置377处偏转并从中透射通过的返回光通量， 并且因此可以通过计算来自光检测器的象限光学检测单元400以及子光 学检测单元401和402的各个光接收部的输出信号，来检测光盘1的焦 点状态。结果，在根据本实施方式的拾取装置中，由信号光和杂散光之 间的干扰而导致的噪声不会产生，并且因此，可以获得良好的伺服误差 信号和良好的再现信号。按照与前面的实施方式相同的方式，如图22所 示，利用光学检测单元的各个光接收部Bl、 B2、 B3、 B4、 B5和B6的 输出信号B1、 B2、 B3和B4以及子光学检测单元的各个光接收部Al 、 A2和C1、 C2的输出信号A1、 A2和C1、 C2，可以获得以下等式的焦点 误差信号FE: FE=(B1+B3)-(B2+B4)，获得以下等式的差分推挽跟踪误差信号DPP: DPP=((BI+B4HB2+B3))-Gx((Al+Cl)-(A2+C2))，并获得以下 等式的RF信号RF: RF=B1+B3+B2+B4。在等式中，"G"表示差分系数。
根据本实施方式，返回光的偏振光通量的偏振方向和非偏振光通量 的偏振方向由于分割偏转装置377而彼此不同，并且因此不会发生其间 的干扰。可以在未将子光学检测单元401和402形成为具体形状的情况 下排除S偏振分量。
第五实施方式
除了改变了分割偏转装置的偏转方向并且改变了光检测器40的结 构之外，根据本发明的第五实施方式的拾取装置在构造上与第四实施方 式(图1S)相同。在图23中示出了第四实施方式的变型例的主要部分。 根据该变型例，偏振光通量的偏振方向与非偏振光通量的偏振方向彼此 不同，并且因此，不会发生其间的干扰。结果，可以设置用以接收偏振 光通量的光接收部，使得光接收部彼此相邻，并且因此可以减小光接收 部的尺寸。
图23是示出了返回光RLB的聚集状态(聚焦状态和非聚焦状态) 的检测系统的示意性立体图(光源、偏振分束器、以及除了象限光学检 测单元400之外的光检测器被省去以清楚地描述检测系统)。
图24是示出了其偏转方向改变的分割偏转装置377a的典型平面图。 除了通过在与返回光的光轴OAX垂直的平面上以扇状将返回光RLB的 光通量部分关于光轴均匀地四等分而获得的四个区域的设置与第四实施 方式不同之外，该分割偏转装置377a与第四实施方式(图19)相同。
在被图24的分割线377L和377M四等分的区域中，被形成为透光 平行板的透光区TWa和TWc并排设置在切线方向上同时光轴置于透光 区TWa和TWc之间，并且全息图区Hb和Hd并排设置在径向上同时光 轴置于全息图区Hb和Hd之间。透光区TWa和TWc的功能与前面的实 施方式相同。也就是说，透光区TWa和TWc用于原样透射返回光RLB (S偏振光)。全息图区Hb和Hd被设计为使得聚集束点在切线方向上被 双向衍射，由此使得从象限光学检测单元400的中心点将聚集束点沿切 线方向偏转预定距离。另选地，全息图区Hb和Hd可以形成在闪耀全息
24图中，使得在切线方向上不是沿双向而是沿一个方向实现衍射。
图25是示出了光检测器40的结构的典型平面图。光检测器40包括
设置在其中部以利用像散法进行聚焦伺服的象限光学检测单元400，以及 在径向上并排设置在象限光学检测单元400的相对两侧以利用三束法进 行跟踪伺服的用于三束光的子光学检测单元401和402。子光学检测单元 401、 402包括两个分离的光接收部Al和A2、 Cl和C2。然而，未提供 具有大宽度并与子光学检测单元的切线方向大致平行地延伸的分割区 401a、 402a。在光检测器40中，具有相同面积并接收从透光区TWa和 TWc到全息图区Hb和Hd进行衍射和偏转的S偏振的部分光通量的切线 方向子光学检测单元B5和B6设置在关于象限光学检测单元400的中心 点对称的位置处(位于切线方向上的分割线的延长线上)。
穿过包括图23所示的物镜36的光学系统的分割波片装置37的返回 光RLB被分割为其偏振光分量彼此相差90。的角度的多个部分光通量。 根据偏振状态而分割的部分光通量被分割偏转装置377进一步空间分割。 穿过分割波片装置37的半波片区WR的P偏振的部分光通量P被分割偏 转装置377a的全息图区Hb和Hd衍射，而穿过分割波片装置37的透明 区TW的S偏振的部分光通量透射通过分割偏转装置377a的透光区TWa 和TWc而未被衍射。因此，各个部分光通量穿过像散装置38，通过该像 散装置38各个部分光通量被给予具有45。的角方向的像散，并且在最小 散射圈被分割的状态下的返回光RLB的扇状束点通过具有45。的角度的 线图像M而形成在象限光学检测单元400上。例如，当从像散距离的范 围偏离到下一线图像M (弧线图像)时，P偏振的部分光通量P移动到 以线图像M为界而相对于线图像M对称的一侧。P偏振的部分光通量的 移动与前面的实施方式相同。而且，穿过分割波片装置37的透明区TW 的S偏振的部分光通量按相同方式在光轴周围移动。
也就是说，当主光束聚焦在图20的光盘1上时(在焦点对准时)， 例如，如图25所示，返回光RLB聚集为象限光学检测单元400上的分
割的最小散射圈的扇状。
在本实施方式中，如在前面的实施方式中一样，与焦点状态相对应的像散被给予到在分割偏转装置377a处偏转并从中透射通过的返回光通 量，并且因此可以通过计算来自光检测靜的象限光学检测单元400以及 子光学检测单元401和402的各个光接收部的输出信号，来检测光盘1 的焦点状态。结果，在根据本实施方式的拾取装置中，由信号光和杂散 光之间的干扰而导致的噪声不会产生，并且因此，可以获得良好的伺服 误差信号和良好的再现信号。按照与前面的实施方式相同的方式，如图 25所示，利用象限光学检测单元400的各个光接收部B1、 B2、 B3和B4 的输出信号B1、 B2、 B3禾口B4以及子光学检测单元401和402的各个光 接收部A1、 A2和C1、 C2的输出信号A1、 A2和C1、 C2，可以获得以 下等式的焦点误差信号FE: FE=(B1+B3)-(B2+B4)，获得以下等式的差分 推挽跟踪误差信号DPP: DPP=((Bl+B4)-(B2+B3》-Gx((Al+ClHA2+C2))， 并获得以下等式的RF信号RF: RF=B1+B3+B2+B4+B5+B6。在等式中， "G"表示差分系数。 第六实施方式
图26示出了在第五实施方式中被分割为用于焦点误差检测的光检 测器和用于跟踪误差信号检测的光检测器的光检测器40的第六实施方 式。除了光检测器40的结构变化之外，第六实施方式与第五实施方式相 同。这里，利用跟踪误差信号分量较小的区域的光通量来进行焦点误差 检测，而利用跟踪误差信号分量较大的区域的光通量来进行跟踪误差信 号检测。由于轨道交叉分量在信号本身中很小，所以轨道交叉在焦点误 差检测中很少混合为噪声。
与图25的光检测器不同，图26的光检测器40在切线方向上移动， 而不是以象限光学检测单元400为中心移动，并且在切线方向上分割以 用于推挽的子光学检测单元404 (光接收部B5和B6)设置在光检测器 40的中部。而且，光检测器40包括被移动以接收从透光区TWa和TWc (图23和图24)到全息图区Hb和Hd进行衍射和偏转的S偏振的部分 光通量的象限光学检测单元400，以及设置在关于子光学检测单元404的 中心点而对称的位置(位于切线方向上的分割线的延长线上)处的切线 方向子光学检测单元B7。
26而且，在本实施方式中，由信号光和杂散光之间的干扰而导致的噪 声不会产生，并且因此，可以获得良好的伺服误差信号和良好的再现信 号。按照与前面的实施方式相同的方式，如图26所示，利用光学检测单
元的各个光接收部B1、 B2、 B3、 B4、 B5、 B6和B7的输出信号B1、 B2、 B3和B4以及子光学检测单元的各个光接收部Al、 A2和Cl、 C2的输出 信号Al、 A2和Cl、 C2，可以获得以下等式的焦点误差信号FE: FE=(B1+B3)-(B2+B4)，获得以下等式的差分推挽跟踪误差信号DPP: DPP=(B5-B6)-Gx((Al+Cl)-(A2+C2》，并获得以下等式的RF信号RF: RF=B1+B3+B2+B4+B5+B6+B7。在等式中，"G"表示差分系数。 第七实施方式
根据本实施方式的焦点误差检测是利用这样一种光学装置来执行 的，该光学装置提供在瞳孔上以扇状四等分同时彼此相邻的四个区域中 相差90。的角度的像散并提供在相邻区域中不同的偏转动作。由于像散方 向对于各个区域不同，所以线图像的方向也彼此不同。焦点误差通过利 用这方面的束点尺寸法来进行检测。
图27是示出了包括作为像散装置的示例的柱面组装透镜138的光学 系统的典型立体图。柱面组装透镜138设置在与返回光RLB的光轴OAX 垂直的平面上，并且将方向彼此垂直的两个像散提供到沿光轴从物镜36 引导至光检测器40的返回光RLB。柱面组装透镜138被构造成这样一种 结构，其中例如具有相同曲率的两个柱面透镜部481、 483和482、 484 被设置，同时与返回光RLB的光轴OAX相交，使得柱面透镜部481、 483和482、484的中心轴RL1和RL2处于径向和切线方向上并且垂直于 光轴。柱面透镜部481、 483和482、 484的中心轴RL1和RL2的延伸方 向变为像散方向。透镜部481到484的对顶角位置481、 483和482、 484 的对属于相同的柱面透镜。
柱面透镜部481到484提供像散，像散方向相对于穿过位于相对于 分割线L1 (切线方向)或分割线L2 (径向)的相同侧并相邻的象限区的 返回光旋转了90。的角度，并且同时，针对各个象限区将返回光四等分。 设置在一对对顶角位置的第一和第三透镜部481和483具有延伸到分割
27线L2的相对侧的公共柱面透镜表面。设置在另一对对顶角位置的第二和
第四透镜部482和484具有延伸到相对侧的公共柱面透镜表面。位于一 对对顶角位置的透镜部的曲率中心轴从位于另一对对顶角位置的透镜部 的曲率中心轴关于中心轴旋转了90。的角度。利用这种构造，将其方向旋 转了90。的角度的像散提供到穿过位于对顶角位置的象限的返回光部分。
如图27所示，从物镜36穿过位于返回光的光轴OAX的周围的第一 透镜部481的位于第一象限区的返回光RLB的部分光通量xl穿过第一 象限区到达第一线图像M，在穿过第一线图像M之后移动到第二象限区， 并且在穿过下一线图像M之后移动到第三象限区。因此，经由像散距离 内的扇状束点，沿分割线L2形成在第二象限区中的线图像束点改变到沿 以90。的角度倾斜的分割线Ll形成的线图像束点。
按相同的方式，穿过第二透镜部482的位于第二象限区的返回光的 部分光通量穿过第二象限区到达第一线图像，在穿过第一线图像之后移 动到第三象限区，并且在穿过下一线图像之后移动到第四象限区。因此， 经由像散距离内的扇状束点，沿分割线L1形成在第三象限区中的线图像 束点变为沿以90。的角度倾斜的分割线L2形成的线图像束点。
按相同的方式，穿过位于对顶角位置的第三透镜部483的位于第三 象限区的部分光通量穿过第三象限区到达第一线图像，在穿过第一线图 像之后移动到第四象限区，并且在穿过下一线图像之后移动到第一象限 区。因此，经由像散距离内的扇状束点，沿分割线L2形成在第四象限区 中的线图像束点变为沿以90。的角度倾斜的分割线Ll形成的线图像束 点。
按相同的方式，穿过第四透镜部484的位于第四象限区的部分光通 量穿过第四象限区到达第一线图像，在穿过第一线图像之后移动到第一 象限区，并且在穿过下一线图像之后移动到第二象限区。因此，经由像 散距离内的扇状束点，沿分割线L1形成在第一象限区中的线图像束点变 为沿以90。的角度倾斜的分割线L2形成的线图像束点。
以这种方式，在像散距离的情况下，十字形线图像束点出现在光轴 上，并且看起来好像各个部分光通量像风车一样关于光轴旋转。利用包括第一到第四透镜部481到484的柱面组装透镜138，可以将穿过各个象
限区的透镜部的返回的部分光通量进行空间分割，同时可以通过提供像
散合并地使用三束法和PDP法。
图28是示出了包括作为像散装置的示例的象限全息部分的象限透 射闪耀全息图138H的典型立体图。象限透射闪耀全息图138H是被设计 为用作柱面组装透镜138的透镜表面的衍射光学装置。利用双光波干扰 法，第一到第四象限全息部分481H、 482H、 483H和484H被形成为用 作柱面透镜表面。象限透射闪耀全息图138H用作如第一到第四透镜部 481到484的柱面透镜表面。与柱面组装透镜138 —样，象限透射闪耀全 息图138H具有作为像散方向的中心轴RL1禾卩RL2。中心轴RL1和RL2 是相应的柱面透镜部的棱线，或形成透镜表面的柱形曲面的旋转对称轴。 象限透射闪耀全息图138H被设置，同时与返回光轴相交，使得象限透射 闪耀全息图138H的中心轴RL1和RL2 (或分割线Ll和L2)在与返回 光的光轴垂直的平面上与光盘的切线方向和径向平行地延伸。象限透射 闪耀全息图138H将穿过各个象限区的第一到第四象限全息部分481H、 482H、 483H和484H的返回的部分光通量进行空间分割，并且同时，利 用第一到第四象限全息部分481H、 482H、 483H和484H将像散提供到 返回的部分光通量。
图29是示出了使用了图28所示的象限透射闪耀全息图138H的根据 本发明的第七实施方式的拾取装置的主要部分的结构的示意性立体图。 除了改变了分割装置(分割波片装置37、象限透射闪耀全息图138H、和 分割偏转装置377b)和改变了光检测器40的结构之外，该拾取装置与第 二实施方式(图11)相同。光检测器40包括两个三等分光学检测单元 500以及用于三条光束的子光学检测单元501和502，所述两个三等分光 学检测单元500设置在光检测器40的中部以利用像散法在与返回光的光 轴垂直的平面上进行聚焦伺服，所述子光学检测单元501和502沿径向 并排设置在两个三等分光学检测单元500的相对侧，以利用三束法进行 跟踪伺服。
在本实施方式中，作为分割装置的分割波片装置37和分割偏转装置
29377b同轴地设置在分割波片装置37和作为像散装置的象限透射闪耀全息
图138H之间。分割偏转装置377b对来自光盘1并穿过分割波片装置37 的三束光通量(反射光通量)进行衍射。光通量从象限透射闪耀全息图 138H入射到光检测器40上。而且，在图中三束光通量被示为一束光通 量°
图30是示出了当从三等分光学检测单元的光轴入射侧观看时的图 29所示的光检测器40的三等分光检测单元500的典型平面图。光检测器 40的两个三等分光学检测单元500在结构上相同，并且并排设置，在切 线方向上彼此隔开预定距离。各个三等分光学检测单元500包括具有相 同面积的三个光接收部B1、 B2、 B3禾卩B4、 B5、 B6，这些光接收部以在 切线方向上彼此平行的两条分割线500L和500M为界，彼此分离并且彼 此相邻。各个三等分光学检测单元500被设置为使得沿直线在切线方向 上并排设置的三等分光学检测单元500之一的中间光接收部B5的中心与 返回光RLB的光轴OAX相交。光接收部连接到预定电路(未示出)，并 且对来自各个光接收部的光电转换输出进行计算以生成焦点误差信号。
图31是示出了本实施方式中使用的分割装置的分割波片装置37的 典型立体图。该分割波片装置37与图7所示的分割波片装置37具有相 同的功能。分割波片装置37被构造成这样一种结构，其中在与返回光 RLB的光轴OAX垂直的平面上，通过将光通量部分以光轴为中心以扇状 均匀地四等分而获得的半波片区WR和透明区TW交替地设置在光轴周 围。在分割波片装置37中，如图所示， 一条分割线37L和另一条分割线 37M之间的交点与返回光的光轴OAX相交，使得分割线37L沿径向延 伸，并且分割线37M沿切线方向延伸。半波片区WR和透明区TW提供 相位差，使得位于其相邻区域的透射返回光(S偏振光)的光通量的偏振 光分量彼此相差90。的角度。
图32是示出了在第七实施方式中使用的分割装置的分割偏转装置 377b的典型立体图。分割偏转装置377b被构造成这样一种结构，其中在 与返回光RLB的光轴OAX垂直的平面上，通过将光通量部分以光轴为 中心以扇状均匀地四等分而获得的四个区域TWa、 Hb、 TWc和Hd顺序地设置在光轴周围。在分割偏转装置377b中，如图所示，一条分割线377L 和另一条分割线377M之间的交点与返回光的光轴OAX相交，使得分割 线377L沿径向延伸，并且分割线377M沿切线方向延伸。在由分割线377L 和分割线377M四等分的区域中，透光区TWa和TWc被形成为透光平行 板，并且用于照原样透射返回光(S偏振光)。全息图区Hb和Hd形成在 闪耀全息图中，使得全息图区Hb和Hd在切线方向上沿相同方向被衍射， 由此使得全息图区Hb和Hd从三等分光学检测单元500之一的中间光接 收部B5的中心的中心点沿切线方向偏转预定距离(另一个三等分光学检 测单元500的中间光接收部B2的中心的中心点)。
由于分割偏转装置377b的全息图区Hb和Hd与分割波片装置37的 半波片区WR相对应，所以分割偏转装置377b的全息图区Hb和Hd用 于偏转P偏振光。而且，由于分割偏转装置377b的透光区TWa和TWc 与分割波片装置37的透明区TW相对应，所以分割偏转装置377b的透 光区TWa和TWc用于照原样透射返回光(S偏振光)。也就是说，分割 偏转装置377b被构造为使得由两条分割线377M和377L进行了四等分 的四个区域TWa、 Hb、 TWc和Hd当中的位于补角位置的部分光通量不 会彼此空间干扰。
图33是示出了图29所示的拾取装置中的返回光RLB的聚集状态(聚
焦状态和非聚焦状态)的检测系统的示意性立体图(光源、偏振分束器 和除了三等分光学检测单元500之外的光检测器被省去以清楚地描述检 测系统)。
图34是示出了拾取装置的聚焦状态和非聚焦状态的三等分光学检 测单元500的示意性平面图。图35是示出了特别是在拾取装置中的信号 光的聚焦状态的三等分光学检测单元500的示意性平面图。当主光束聚 焦在光盘l时(焦点对准时)，如图33 (a)、 34 (a)和35所示，聚集束 点Ta、 Tb、 Tc和Td从各个三等分光学检测单元500的中间光接收部B5 和B2的中心点以扇状扩展，以成为分别置于光接收部B4-B5之间和光接 收部B1-B3之间的一对四分之一圆(与切线方向呈45。的角度倾斜的相对 方向)。当光盘1变得比聚焦状态更接近于物镜36时，如图33 (b)和34 (b)所示，返回光RLB以沿与各个三等分光学检测单元500垂直的方 向延伸的线图像束点M的形状聚集。另一方面，当光盘1变得比聚焦状 态更远离物镜36时，如图33 (c)和34 (c)所示，返回光以沿与各个 三等分光学检测单元500相反地垂直的方向延伸的线图像束点M的形状聚集。
此外，当光盘和物镜之间的距离进一步减少和增加时，如图33所示， 返回光RLB以扩展并分割的椭圆形状散开在三等分光学检测单元500 上。同时，照射有P偏振和S偏振的部分光通量的三等分光学检测单元 500上的光点部分P和S在像散距离(图33以及图34 (a)至34 (c)) 的范围之内和在像散距离的范围之外变化。在像散法中，沿光轴分割的 光的状态在像散距离的范围之外和之内变化。
在第七实施方式中，沿检测光学系统的光轴具有相同的分割区域的 分割波片装置37、分割偏转装置377b和像散装置138H被组装，从而原 则上不会发生杂散光和聚集束点Ta、 Tb、 Tc和Td之间的交叠(见图35)， 并且此外，不必将两个光接收部彼此分离以利用两个柱面透镜(全息图) 部分481H、 483H和482H、 484H来避免两个返回光通量RLB之间的干 扰。可以按相邻的方式来设置光检测器，以改变两个光通量的偏振。
在本实施方式中，主要描述了在两个三等分光学检测单元500聚焦 以获得焦点误差信号。然而，如图36所示，可以仅使用在使用三条光束
的时候不会彼此干扰的光通量来生成跟踪误差信号(推挽信号)，使得可 以对跟踪误差信号进行检测。
在如图32所示的分割偏转装置377b的四个区域TWa、 Hb、 TWc 和Hd处分割的子光束中的一条聚集在光检测器的子光学检测单元501上 (光接收部A1和A2)上，以分别作为聚集束点Qa、 Qb、 Qc和Qd，并 且聚集在子光学检测单元502 (光接收部Cl和C2)上，以分别作为聚集 束点Ra、 Rb、 Rc和Rd，如图36所示。然而，子光学检测单元501 (光 接收部Al和A2)和子光学检测单元502 (光接收部Cl和C2)彼此平 行地并排设置，同时在两个三等分光学检测单元500被并排设置的方向
32(切线方向)的相对侧沿径向彼此隔开，并且光接收部Al和A2以及光
接收部Cl和C2沿径向以对称的方式设置，使得S偏振和P偏振的子光
束不与杂散光干扰。
在本实施方式中，与前面的实施方式中的一样，与焦点状态相对应
的像散被给予在分割偏转装置377b处偏转并从中透射通过的返回光通 量，并且因此可以通过计算来自光检测器的三等分光学检测单元500以 及子光学检测单元501和502的各个光接收部的输出信号，来检测光盘1 的焦点状态。结果，在根据本实施方式的拾取装置中，由于信号光和杂 散光之间的干扰而导致的噪声不会产生，并且因此，可以获得良好的伺 服误差信号和良好的再现信号。按照与前面的实施方式相同的方式，如 图36所示，利用三等分光学检测单元500的各个光接收部B1、 B2、 B3、 B4、 B5和B6的输出信号B1、 B2、 B3 、 B4、 B5和B6以及子光学检测 单元501和502的各个光接收部A1、 A2和C1、 C2的输出信号A1、 A2 和Cl 、 C2 ，可以获得以下等式的焦点误差信号FE : FE=(B1+B3+B5)-(B2+B4+B6)，获得以下等式的差分推挽跟踪误差信号 DPP: DPP=((Bl+B3)-(B4+B6))-Gx((Al+A2)-(Cl+C2))，并获得以下等式 的RF信号RF: RF=B1+B3+B2+B4+B5+B6。在等式中，"G"表示差分系 数。
第八实施方式
第八实施方式是除了改变了光检测器40的光接收部的形状和设置 以及分割装置的分割偏转装置377b之外，在构造上与第七实施方式(图 29)相同的拾取装置。在本实施方式中，去除了三等分光学检测单元500 中的一个，并且增加了子光学检测单元500PP，以检测大量跟踪误差信号 (推挽信号)。
图37示出了在第八实施方式中使用的分割装置的分割偏转装置 377c。除了图32所示的分割偏转装置377b的全息图区Hd的P偏振光的 偏振方向被设定为相反之外，该分割偏转装置377c在构造上与图32所 示的分割偏转装置377b相同。也就是说，全息图区Hb和Hd形成在闪 耀全息图中，使得P偏振的部分光通量在切线方向上沿反向进行衍射和偏转。
在图37所示的分割偏转装置377c的全息图区Hb和Hd处衍射的P 偏振的部分光通量在聚焦状态下，聚集在两个子光学检测单元500PP的 切线方向上彼此远离的位置上，即，沿反向移置的位置上，以分别作为 聚集束点Tb和Td，如图38所示。三等分光学检测单元500包括具有相 同面积的三个光接收部B3、 B4、 B5，所述三个光接收部以在切线方向上 彼此平行的两条分割线500L和500M为界而彼此分离同时彼此相邻。而 且，各个三等分光学检测单元500被设置，使得在切线方向上以直线设 置的三等分光学检测单元500的中间光接收部B5的中心与返回光RLB 的光轴OAX相交。因此，两个子光学检测单元500PP以光轴为中心以点 对称方式被设置，同时与三等分光学检测单元500分离。而且，两个子 光学检测单元500PP包括由分割线500L和500M分割的光接收部Bl、 B2和B6、 B7。因此，聚集束点Tb和Td被聚集，使得聚集束点Tb和 Td超过光接收部Bl、 B2和B6、 B7的分割线。
另一方面，透射通过分割偏转装置377c的透光区TWa和TWc的S 偏振的部分光通量被聚集，使得聚集束点Ta和Tc从三等分光学检测单 元500的中间光接收部B4的中心点以扇状扩展，以成为置于光接收部 B3-B5之间的一对四分之一圆(以与切线方向呈45。的角度倾斜的相反方 向)。
而且，在图37所示的分割偏转装置377的四个区域TWa、 Hb、 TWc 和Hd处分割的子光束中的一条聚集在光检测器的子光学检测单元501 (光接收部A1和A2)上，以分别作为聚集束点Qd和Qc，并且聚集在 子光学检测单元502 (光接收部C1和C2)上，以分别作为聚集束点Rc 和Ra，如图38所示。然而，子光学检测单元501 (光接收部A1和A2) 和子光学检测单元502 (光接收部Cl和C2)在光轴上的三等分光学检测 单元500的相对侧的径向上彼此平行地并排设置同时彼此隔幵，并且光 接收部Al和A2以及光接收部Cl和C2以光轴为中心以点对称方式被设 置，使得S偏振和P偏振的子光束不与杂散光干扰。
按照与前面的实施方式相同的方式，如图38所示，利用三等分光学检测单元500的各个光接收部B3、 B4和B5的输出信号B1、 B2、 B3、 B4禾nB5，子光学检测单元500PP的各个光接收部B1、 B2、 B6禾n B7的 输出信号B1、 B2、 B6和B7，以及子光学检测单元501和502的各个光 接收部A1、 A2和C1、 C2的输出信号AK A2和C1、 C2，可以获得以 下等式的焦点误差信号FE: FE-(B1+B4+B7)-(B2+B3+B5+B6),获得以下 等式的差分推挽跟踪误差信号DPP: DPP=((B5+B3)-(B5+B7))-Gx((Al十 A2)-(C1+C2》，并获得以下等式的 RF 信号 RF: RF=B1+B3+B2+B4+B5+B6+B7。在等式中，"G"表示差分系数。 第九实施方式
第九实施方式是除了改变了光检测器40的光接收部的形状和设置 以及分割装置的分割偏转装置377之外，在构造上与第四实施方式(图 18)相同的拾取装置。在本实施方式中，在第四实施方式之外，利用分 割偏转装置的一些区域对与S偏振光或P偏振光相对应的区域的部分光 通量进行轻微的偏移，使得在返回光通量当中的用于偏转装置衍射的光 的光检测器的形状被简化，并且同时，也避免了在RF信号检测时的SN 劣化。
具体地，图39示出了在第九实施方式中使用的分割装置的分割偏转 装置377d。除了 P偏振的部分光通量所穿过的分割偏转装置377a的透光 区TWa和TWc变为全息图区Ha和Hc之夕卜，该分割偏转装置377d在构 造上与图24所示的分割偏转装置377a相同。也就是说，形成了全息图 区Ha和Hc，使得P偏振的部分光通量也在切线方向上进行衍射和偏转。
图40是示出了光检测器40的结构的典型平面图。光检测器40包括 设置在其中部以利用像散法进行聚焦伺服的象限光学检测单元703以及 在径向上并排设置在象限光学检测单元703的相对两侧以利用三束法进 行跟踪伺服的子光学检测单元704和705。此外，光检测器40还包括用 于+1次衍射S偏振光的象限光学检测单元702和用于+1次衍射P偏振光 的半光学检测单元701。
此外，在子光学检测单元704和705的切线方向上的分割线上发生 杂散光和信号光之间的千扰，并且为此，设置了具有不受干扰影响的宽
35度的不透明遮光条纹BS。按相同的方式，O次光的P偏振区的杂散光和 + 1次衍射P偏振光区域的杂散光之间的干扰发生在+1次衍射S偏振光的 象限光学检测单元702的径向上的分割线上，并且为此，设置了具有不
受干扰影响的宽度的不透明遮光条纹BS。按相同的方式，具有不受干扰 影响的宽度的不透明遮光条纹BS设置在半光学检测单元701的切线方向 上的分割线上。结果，可以避免对于推挽跟踪误差检测不必要的DC分 量的检测。
在通过图39的分割偏转装置377d的分割线377L和377M进行四等 分的区域中，全息图区Ha和Hc在切线方向上并排设置，光轴置于全息 图区Ha和Hc之间，并且全息图区Hb和Hd在径向上并排设置，光轴置 于全息图区Hb和Hd之间。按与全息图区Hb和Hd相同的方式，全息 图区Ha和Hc被设计为使得聚集束点在切线方向上被双向衍射，由此使 得聚集束点从象限光学检测单元703的中心点沿切线方向被偏转了预定 距离dd2。而且，全息图区Ha和Hc被形成为使得在切线方向上实现了 双向衍射，由此使得预定距离dd2大于被全息图区Hb和Hd聚集的束点 的切线方向上的预定距离ddl 。
在图39所示的分割偏转装置377d的全息图区Ha处衍射的P偏振的 部分光通量中，0次衍射聚集束点Ta在径向上的分割线上以光轴为中心 以扇状扩展，以成为置于象限光学检测单元703的光接收部B8和B9之 间的四分之一圆，如图40所示。在全息图区Hc处衍射的P偏振的部分 光通量中，0次衍射聚集束点Tc在径向上的分割线上以光轴为中心以反 向指向的扇状扩展，以成为置于象限光学检测单元703的光接收部B7和 B10之间的四分之一圆。同时，分割偏转装置377d的全息图区Ha处衍 射的P偏振的部分光通量的+1次衍射聚集束点Ta从象限光学检测单元 703的切线方向上的分割线的延长线在径向上以扇状扩展，以成为半光学 检测单元701的光接收部B2上的四分之一圆，并且P偏振的部分光通量 的+1次衍射聚集束点丁c以反向的扇状扩展，以成为置于半光学检测单元 701的光接收部B1上的四分之一圆。
在分割偏转装置377d的全息图区Hb处衍射的S偏振的部分光通量
36中，0次衍射聚集束点Tb以切线方向上的分割线上的交点为中心以扇状
扩展，以成为置于象限光学检测单元702的光接收部B3和B4之间的四 分之一圆，如图40所示。在全息图区Hd处衍射的P偏振的部分光通量 中，0次衍射聚集束点Td以切线方向上的分割线上的交点为中心以反向 指向的扇状扩展，以成为置于象限光学检测单元702的光接收部B5和 B6之间的四分之一圆。
在图39所示的分割偏转装置377d的四个区域TWa、 Hb、 TWc和 Hd处分割的子光束中的一条部分聚集在光检测器的子光学检测单元704 (光接收部A1和A2)上，以分别作为P偏振的部分光通量的O次衍射 聚集束点Qc和Qa，并且聚集在子光学检测单元705 (光接收部Cl和 C2)上，以分别作为聚集束点Rd和Ra，如图40所示。
按照与前面的实施方式相同的方式，如图40所示，利用象限光学检 测单元703、子光学检测单元704和705、象限光学检测单元702、以及 半光学检测单元701的各个光接收部B1、 B2、 B3、 B4、 B5、 B6、 B7、 B8、 B9、 BIO、 Al、 A2、 Cl和C2的输出信号Bl 、 B2、 B3、 B4、 B5、 B6、 B7、 B8、 B9、 BIO、 Al、 A2、 Cl禾n C2，可以获得以下等式的焦点 误差信号FE: FE-(B3+B5)-(B4+B6)，获得以下等式的差分推挽跟踪误差 信号DPP: DPP=(Bl-B2)-Gx((Al+Cl)-(A2+C2))，并获得以下等式的RF 信号RF: RF=B7+B8+B9+B10。在等式中，"G"表示差分系数。而且，除 了利用三条光束的普通DPP之外，可以利用单条光束进行推挽跟踪误差 检测。在这种情况下，不使用检测器A1、 A2、 C1和C2。可以获得单条 光束跟踪误差信号PP-(Bl-B2)-Gx((B3+B6)-(B4+B5))。在等式中，"G"表 示差分系数。
第十实施方式
第十实施方式是除了去除了子光束生成衍射光栅32、改变了光检测 器40的光接收部的形状和设置以及分割装置的分割偏转装置377之外， 在构造上与第四实施方式(图18)相同的拾取装置。在本实施方式中， 从第四实施方式中去除了子光束生成衍射光栅32，并且分割偏转装置被 进一步分割，从而利用分割偏转装置的分割区域对S偏振光和P偏振光的部分光通量进行轻微的偏移，并且因此用于返回光通量当中的被偏转 装置衍射的光的光检测器的形状和设置被简化，并且同时，也避免了在 RF信号检测时的SN劣化。
具体地，图41示出了在第十实施方式中使用的分割装置的分割偏转
装置377e。图41是示出了光检测器40的结构的典型平面图。分割偏转 装置377e被构造为将返回光RLB分割为七块。也就是说，分割偏转装 置377e包括包含返回光RLB的光轴OAX的中央全息图区He以及设置 在全息图区He周围的周围六分全息图区Ha、 Hbl、 Hb2、 Hc、 Hdl和 Hd2。
如图42所示，光检测器40包括设置在其中部以利用像散法进行聚 焦伺服的用于0次衍射光的象限光学检测单元400,以及在切线方向上并 排设置在象限光学检测单元400的相对侧的子光学检测单元401和402。 子光学检测单元401是用于+1次衍射S偏振光的半光学检测单元，并且 子光学检测单元402是用于1次衍射S偏振光的象限光学检测单元。子 光学检测单元401包括并排设置在切线方向上同时沿径向分割的两个光 接收部Al和A2。子光学检测单元402包括并排设置在切线方向上同时 沿径向分割的两个象限光学检测部Cl、 C2、 Cl、 C2和Cl、 C2、 Cl、 C2。子光学检测单元402的一个象限光学检测部相对于返回光的光轴与 子光学检测单元401的光接收部Al对称地设置，并且子光学检测单元 402的另一个象限光学检测部在相对于返回光的光轴与子光学检测单元 401的光接收部A1对称的位置上，设置在用于O次衍射光的象限光学检 测单元400的切线方向上的分割线的延长线上。并排设置在子光学检测 单元402的切线方向上的象限光学检测部Cl以与切线方向呈45°的角方 向并排设置，并且同时，象限光学检测部C2以与切线方向呈45。的角方 向并排设置。
在图41所示的分割偏转装置377e的全息图区He周围的返回光通量 中，返回光的0次衍射聚集束点成为使象限光学检测单元400的光轴作 为其中心的圆(O次光)，如图42所示。
图41的全息图区He被设置为尽可能使得返回光的中部不照射到子
38光学检测单元401和子光学检测单元402，并且全息图区He被形成为使得透射光以例如与图42的切线方向呈45。的角方向衍射。0次光由用于0次衍射光的象限光学检测单元400接收，而不受全息图区He的影响。而且，全息图区He可以被形成为由吸收材料制成的遮光区。在这种情况下，O次光的中部被遮蔽；然而，当该区域被构造为较小时，在再现RF信号时不会有麻烦。如图42所示，在分割偏转装置377e的全息图区He处衍射的+1次衍射光的部分光通量(He+1次光)和在全息图区He处衍射的1次衍射光的部分光通量(He-1次光)形成聚集束点，同时与象限光学检测单元400分离。
图41所示的全息图区Ha和Hc是相同的图案，并且并排设置在切线方向上，同时全息图区He置于全息图区Ha和Hc之间。而且，全息图区Ha和Hc被形成为对来自径向上的分割波片装置37的P偏振的部分光通量进行衍射和偏转。在返回光的全息图区Ha和Hc处衍射的P偏振的部分光通量在象限光学检测单元400的径向上的分割线上以光轴为中心以反向衍射，以成为以变形的扇状形成的一对聚集束点(HaHc+l次光和HaHcll次光)。这些包含推挽信号分离的变形的扇状束点不被用于误差检测。
图41的全息图区对HM、 Hb2和Hdl、 Hd2并排设置在径向上，同时全息图区He置于全息图区对HM、 Hb2和Hdl、 Hd2之间。而且，全息图区对Hbl、 Hb2和Hdl、 Hd2被形成为对来自切线方向上的分割波片装置37的S偏振的部分光通量进行衍射和偏转。全息图区Hbl和Hb2之间的分割线从返回光的光轴沿径向延伸，并且全息图区Hdl和Hd2之间的分割线从返回光的光轴与径向平行地延伸。全息图区Hbl和Hdl是相同的图案，并且被设计为使得聚集束点在切线方向上被双向衍射，由此使得聚集束点从象限光学检测单元400的中心点在切线方向上偏转了预定距离dd2。全息图区Hb2和Hd2是相同的图案，并且被形成为使得聚集束点以小于切线方向上的预定距离dd2的预定距离ddl而在切线方向上被双向衍射。
因此，在图41所示的分割偏转装置377e的全息图区Hbl和Hdl处衍射的+ 1次衍射光的S偏振的部分光通量(HblHdl + l次光)变为在子
光学检测单元401的光接收部Al上的两个变形的1/4圆。在分割偏转装置377e的全息图区HM和Hdl处衍射的-1次衍射光的S偏振的部分光通量(HblHdl-l次光)变为在子光学检测单元402的象限光学检测部Cl和C2上的两个变形的l/4圆。此外，在分割偏转装置377e的全息图区Hb2和Hd2处衍射的+1次衍射光的S偏振的部分光通量(Hb2Hd2+l次光)变为在子光学检测单元401的光接收部A2上的两个变形的1/4圆。在分割偏转装置377e的全息图区Hb2和Hd2处衍射的-1次衍射光的S偏振的部分光通量(Hb2Hd2-l次光)变为在子光学检测单元402的象限光学检测部Cl和C2上的两个变形的1/4圆。
利用上述构造，包括返回光的光轴的中央全息图区He的衍射光通量移动到不具有光接收部的区域，并且因此，避免了全息图区Hbl、 Hb2、Hdl和Hd2的±1次光的杂散光入射到子光学检测单元上，导致对于误差检测不必要的偏移不会发生。此外，可以将子光学检测单元设置在0次光的杂散光内。子光学检测单元上的杂散光和士l次光之间的干扰由于分割波片装置37而不会发生。可以将子光学检测单元401和402设置在用于0次衍射光的象限光学检测单元400的附近。
可以通过接收在子光学检测单元401的两个光接收部Al和A2的没有推挽信号的区域(即，全息图区Hbl和Hdl)处衍射的+l次衍射光的S偏振的部分光通量(HblHdl+l次光)来检测透镜移动量，并且同时，可以通过从位于用于0次衍射光的象限光学检测单元400的主光束(O次光)的推挽信号中进行提取来校正推挽信号的偏移。
仅仅子光学检测单元402的两个象限光学检测部Cl、 C2、 Cl、 C2和C1、 C2、 Cl、 C2的没有推挽信号的-l次光被用亍焦点检测，并且因此，推挽信号未被混合到焦点误差信号中作为噪声。
按照与前面的实施方式相同的方式，如图42所示，利用用于O次衍射光的象限光学检测单元400以及子光学检测单元401和402的各个光接收部B1、 B2、 B3、 B4、 Al、 A2、 Cl和C2的输出信号Bl、 B2、 B3、B4、A1、A2、C1和C2，可以获得以下等式的焦点误差信号FE:FE-C1-C2，
40获得以下等式的推挽跟踪误差信号PP : PP=((B1+B4)-
(B2+B3))-Gx(A2-Al)，并获得以下等式的RF信号RF:RF-Bl+B2+B3+B4。在等式中，"G"表示差分系数。第十一实施方式
第十一实施方式是除了改变了光检测器40的光接收部的形状和设置并且提供了分割遮光装置377e以取代分割装置的分割偏转装置377之外，在构造上与第二实施方式(图ll)相同的拾取装置。
图43是示出了根据本发明的第十一实施方式的利用像散法进行聚焦伺服的光学系统的主要部分的示意性立体图(光源、偏振分束器等被省去以清楚地描述检测系统)。
如图44所示，分割遮光装置377e被构造成这样一种结构，其中不透明遮光区BR和透明区TW交替地设置在光轴周围。也就是说，分割遮光装置377e与返回光RLB的光轴OAX相交，使得分割线37L以与光盘的切线方向呈45。的角度衍射，并且使得透明区TW并排设置在切线方向上同时光轴置于透明区TW之间，并且遮光区BR并排设置在径向上同时光轴置于遮光区BR之间。
图45是示出了当从光检测器的光轴入射侧观看时的光检测器40的典型平面图。光检测器40包括设置在其中部以利用像散法进行聚焦伺服的象限光学检测单元400，以及并排设置在径向上的象限光学检测单元400的相对侧以利用三束法进行跟踪伺服的用于三条光束的子光学检测单元401和402。按与第二实施方式相同的方式，象限光学检测单元400包括具有相同面积的四个光接收部B1、 B2、 B3和B4，所述四个光接收部彼此相邻地设置，以两条垂直的分割线400L和400M作为边界线而彼此分离。分割线中的一条与切线方向平行。用于三条光束的子光学检测单元401、 402包括彼此相邻设置、边界线大致与切线方向平行延伸的两个分离的光接收部Al和A2、 Cl和C2。在此，未设置宽度大的分割区401a、 402a。光接收部相对于象限光检测单元400的中心(分割线之间的交点)以点对称方式形成和设置。也就是说，光接收部与在切线方向和径向上从其中心延伸的直线对称。分割遮光装置377e包括由两条分割线400L和400M进行四等分的四个透光区，使得相邻透光区的透射状态和非透射状态彼此不同。如图45所示，在四个区域当中的位于补角位置的部分光通量不与杂散光干扰，并且因此，相邻的部分光通量的状态彼此不同。因此，甚至通过简单结构的拾取装置，就可以避免再现信号的SN劣化。
根据本实施方式，利用象限光学检测单元400的各个光接收部Bl、B2、 B3和B4的输出信号Bl、 B2、 B3和B4以及子光学检测单元401和402的各个光接收部A1、 A2和C1、 C2的输出信号A1、 A2和C1、C2，可以获得以下等式的焦点误差信号FE: FE= (B1+B3)-(B2+B4)，获得以下等式的差分推挽跟踪误差信号DPP : DPP=((BI+B4)-(B2+B3))-Gx((Al+Cl)-(A2+C2))，并获得以下等式的RF信号RF.'RJF=B1+B3+B2+B4。在等式中，"G"表示差分系数。
第十二实施方式
第十二实施方式是除了改变了光检测器40的光接收部的形状和设置以及仅提供了分割装置的分割偏转装置377a (图24)并去除了分割波片装置37之外，在构造上与第五实施方式(图23)相同的拾取装置。
图46是示出了根据第十二实施方式的利用像散法进行聚焦伺服的光学系统的主要部分的示意性立体图(光源、偏振分束器等被省去以清楚地描述检测系统)。
图47是示出了当从光检测器的光轴入射侧观看时的光检测器40的典型平面图。除了在切线方向上设置的具有相同面积的光学检测部B5和B6被设置为使得光学检测部B5和B6在相对于象限光学检测单元400的中心点而对称的位置(位于切线方向上的分割线的延长线上)上，比图25隔开更远之外，根据第十二实施方式的光检测器40与图25的光检测器40相同。在图25的第五实施方式中，光轴周围的偏振方向彼此不同，避免了杂散光和信号光之间的千扰。另一方面，在第十二实施方式中，由于光接收部之间的分离而避免了这种干扰，并且因此，即使通过简单结构的拾取装置也可以实现再现。
4权利要求
1、一种拾取装置，该拾取装置包括照射光学系统以及检测光学系统，所述照射光学系统包括用于将光通量聚焦在光学记录介质的记录表面的轨道上以形成束点的物镜，所述光学记录介质具有多个层叠的记录层，在所述记录层之间夹有间隔层；所述检测光学系统包括具有用于接收通过所述物镜从所述记录层反射的返回光以进行光电转换的多个光接收部的光检测器，所述拾取装置根据从所述光接收部的输出计算出的电信号来控制所述物镜的位置，其中所述拾取装置还包括像散装置，其用于将像散提供到指向所述光接收部的所述返回光；以及分割装置，其具有被以所述返回光的光轴为中心在像散方向上延伸的分割线分割出的分割区，按照所述各个分割区进行分割，而沿着返回光的所述光轴，将具有所述像散的所述返回光分割为多个部分光通量，其中，彼此相邻的一些分割区为所述部分光通量提供光学作用，使得在所述光接收部上不会发生所述相应的部分光通量之间的干扰。
2、 根据权利要求1所述的拾取装置，其中所述光检测器的所述光接 收部由以所述返回光的所述光轴为中心在所述像散方向上延伸的分割线 以及与所述分割线垂直的像散分割线四等分。
3、 根据权利要求2所述的拾取装置，其中所述像散装置提供的所述 像散方向被设定为以与所述轨道的延伸方向呈45。的角度倾斜。
4、 根据权利要求2所述的拾取装置，其中所述像散装置提供的所述 像散方向被设定为与所述轨道的延伸方向平行。
5、 根据权利要求1至4中的任意一项所述的拾取装置，其中所述分 割装置包括用于进行作为所述光学作用的偏转作用的分割偏转装置，通 过所述偏转作用，使所述各个部分光通量到达所述光接收部上的不同位 置，并且所述分割装置由所述分割线和与所述分割线垂直的第二分割线 分割。
6、 根据权利要求1至5中的任意一项所述的拾取装置，其中所述分割装置包括用于进行作为光学作用的偏振作用的分割偏转装置，通过所 述偏振作用，使所述各个部分光通量在所述光接收部上被不同地偏振， 并且所述分割装置由所述分割线和与所述分割线垂直的第二分割线分 割。
7、 根据权利要求6所述的拾取装置，其中位于所述分割偏转装置的 一对对顶角位置的两个区域处衍射的所述返回光聚集的束点形成在以所 述光检测器的所述分割线之间的交点为中心而在所述第二分割线上分别 设置在相对侧同时彼此相邻的光接收部上，并且位于所述分割偏转装置 的另一对对顶角位置的两个区域处衍射的所述返回光聚集的束点形成在 以所述光检测器的所述分割线之间的交点为中心而在所述分割线上分别 设置在相对侧同时彼此隔开的光接收部上。
8、 根据权利要求7所述的拾取装置，其中所述分割偏转装置的所述 四个区域被形成为以所述分割线之间的交点为公共原点，位于所述分割 偏转装置的一对对顶角位置的所述两个区域具有基于所述光检测器的所 述分割线之间的交点而设定的全息案，并且位于所述分割偏转装置 的另一对对顶角位置的所述两个区域具有基于与所述光检测器的所述分 割线之间的交点隔开的所述分割线上的两点而设定的全息案。
9、 根据权利要求1至8中的任意一项所述的拾取装置，其中在所述 光检测器的所述光接收部之间设置不透明遮光区。
10、 根据权利要求3所述的拾取装置，其中所述分割装置包括用于 遮蔽光以作为光学作用的不透明分割遮光装置，并且所述分割装置由所 述分割线和与所述分割线垂直的第二分割线分割。
全文摘要
一种拾取装置包括照射光学系统以及检测光学系统，该照射光学系统包括用于将光通量聚焦在光学记录介质的记录表面的轨道上以形成束点的物镜，该光学记录介质具有多个层叠的记录层，在记录层之间夹有间隔层；该检测光学系统包括具有用于接收通过物镜从记录层反射的返回光以进行光电转换的多个光接收部的光检测器，该拾取装置根据从光接收部的输出计算出的电信号来控制所述物镜的位置。该拾取装置还包括像散装置，其用于将像散提供到指向光接收部的返回光；以及分割装置，其具有被以返回光的光轴为中心在像散方向上延伸的分割线分割出的分割区，按照各个分割区进行分割，而沿着返回光的光轴，将具有像散的返回光分割为多个部分光通量。彼此相邻的分割区为所述部分光通量提供光学作用，使得在光接收部上不会发生相应的部分光通量之间的干扰。
文档编号G11B7/135GK101490757SQ20078002625
公开日2009年7月22日 申请日期2007年7月13日 优先权日2006年7月13日
发明者小池克宏, 小笠原昌和, 柳泽琢磨 申请人:先锋株式会社