光拾取头装置及光信息装置的制作方法

专利名称：光拾取头装置及光信息装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对用标记(mark)及间隙(space)来记录信息的光存储 媒体进行信息记录、再现或删除的光拾取头装置、光信息装置及信息再现 方法。
背景技术：
作为高密度、大容量的存储媒体，近年来使用称为DVD的高密度、大 容量的光盘，作为处理动态图像等大量信息的信息媒体而广泛普及。
图70是表示作为可记录再ii的光信息装置的光盘系统中的光拾取器使
用的、 一般光学系统的结构图。现有结构中，向光存储媒体照射3个光束， 检测跟踪误差信号(例如参照特开平3-005927号公报(第5-8页，图2)(专 利文献l))。
半导体激光器等光源1射出波长入1为405nm的直线偏振光的发散光束 70。从光源1射出的发散性光束70在由焦距fl为15mm的准直透镜53变 换为平行光后，入射到偏振光分束器52。入射到偏振光分束器52的光束 70透过偏振光分束分器52，并透过l/4波长板54变换为圆偏振光后，由 焦距f2为2mm的物镜56变换为会聚光束，透过光存储媒体40的透明基板 40a，聚光在信息记录面40b上。物镜56的孔径由孔55限定，设数值孔径 NA为0.85。透明基板40a的厚度为0. lmm。光存储媒体40具有信息记录面 40b。在光存储媒体40上形成有作为轨道的连续沟，轨道间距tp为0,32 微米。在信息记录面40b被反射的光束70，透过物镜56、 1/4波长板54而变 换为与往程光路成90度的直线偏振光后，在偏振光分束器52被反射。在 偏振光分束器52被反射的光束70透过焦距f3为30mm的聚光透镜59后， 变换为会聚光，在经过柱面透镜57后，入射到光检测器30。在透过柱面透 镜57时，光束70被赋予象散。
光检测器30具有4个感光部30a-30d。感光部30a_30d输出对应于各 自感光光量的电流信号I30a-I30d。
由象散法产生的聚焦误差(以下称为FE)信号可通过(130a+I30c) - (I30b +130(1)得到，根据推挽法的跟踪误差(以下称为TE)信号可通过 (130a+I30d) - (I30b+I30c)得到，光存储媒体40中记录的信息(以下称为RF) 信号通过130a+I30b+I30c+I30d得到。FE信号及TE信号在进行了放大至期 望电平及相位补偿后，供给致动器91及92，进行聚焦及跟踪控制。
但是，若为了增加1个光存储媒体40中记录的信息容量而变窄轨道间 距，则必需将制作轨道时的精度也提高相应程度，但现实中存在一定绝对 量的误差，所以，若变窄轨道间距，则相对于轨道间距的制作误差量相对 增大。因此，与DVD相比，该误差的影响变得非常大。
图71中示出沿与光存储媒体40中形成的轨道垂直的方向扫描光束70
时得到的TE信号。横轴上所示的Tn-4.....Tn+4表示在光存储媒体40的
信息记录面40b中形成的轨道，图中沿垂直方向延伸的实线分别表示轨道
间距一律以tp形成时的各轨道Tn-4n.....Tn+4的中心位置。这里，轨道
Tn-l、轨道Tn分别形成于从原来应形成轨道Tn-l和Tn的位置错位A n-l、 An的位置上，An-l为+25nm， An为-25nm。其结果，TE信号的振幅在轨 道Tn-1附近最大表示振幅a、最小表示振幅b，即变动大。另外，TE信号 的零交叉点的位置在轨道Tn-1、轨道Tn分别从轨道Tn-l、 Tn的中心错位 oftl、 oft2。即，错位oftl与错位oft2表示偏离轨道量。
专利文献特开平3-005927号公报(第5-8页，图2)。
将TE信号振幅的变动量定义为A PP=(振幅a-振幅b) / (振幅a+振幅b)， 在由上述现有结构来检测TE信号时，变动量APP为0.69，错位oftl为 +33nm，错位oft2为-33nm，示出较大值。这样，若TE信号振幅的变动量 A PP变动大，则在轨道Tn-1及Tn中跟踪控制的增益下降，跟踪控制变得不稳定，具有不能高可靠性地进行记录和再现信息的问题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种光拾取头装置、光信息装置及信息再现方
法，其能降低TE信号振幅的变动，并可靠性高地记录或再现信息。
本发明的一种光信息装置，其特征在于，具备光拾取头装置，包括: 光源，射出光束；球面象差赋予部件，向所述光束赋予球面象差；聚光部 件，接受来自所述球面象差赋予部件的光束，聚光在光存储媒体上；光束 分支部件，接受被所述光存储媒体反射的光束，将光束分支；光检测部件， 接受被所述光束分支部件分支的光束，输出对应于该接受的光量的信号； 和驱动部件，可驱动所述聚光部件，进行跟踪控制，所述光检测部件具有 多个感光部；跟踪误差信号生成部件，生成跟踪误差信号，该跟踪误差信 号为用于控制光束照射到期望轨道上的信号；和偏移补偿部件，对应于被 所述驱动部件驱动的所述聚光部件的位置，补偿所述跟踪误差信号中产生 的偏移，所述球面象差赋予部件，可对应于聚光在所述光存储媒体上的光 束的状态，调节赋予所述光束的球面象差量，对应于所述球面象差赋予部 件赋予的所述球面象差量，控制所述偏移补偿部件。
本发明的光拾取头装置，其特征在于，具备光源，射出光束；第1 聚光部件，接受来自所述光源的光束，聚光在光存储媒体的记录面上；光 束分支部件，接受在所述光存储媒体被反射的光束，将光束分支；光检测 部件，接受在所述光束分支部件被分支的光束，输出对应于该光量的信号; 光束分割部件，将被所述光束分支部件分支的光束分割成多个光束，以对 应于所述光检测部件中配置的多个感光区域；和第2聚光部件，将所述光 束聚光在所述光检测部件上，所述光存储媒体具有反射面，在将光束聚光 在所述记录面上时，该反射面反射所述光束，在所述第1聚光部件与第2 聚光部件之间，设置孔径限制部件，对在所述光信息存储媒体中反射所述 光束的反射面反射过来的光束的外周部进行遮光，使在所述光信息存储媒 体中反射所述光束的反射面反射过来的光束不混入所述光检测部件。
根据本发明的光拾取头装置，其特征在于光束在所述记录面上被聚 光时反射所述光束的反射面，形成在比所述记录面还靠光束入射的一侧。根据本发明的光拾取头装置，其特征在于光束在所述记录面上被聚 光时反射所述光束的反射面是所述光记录媒体的其它记录面。
根据本发明的光拾取头装置，其特征在于光束在所述记录面上被聚 光时反射所述光束的反射面是所述光记录媒体的表面。
根据本发明的光拾取头装置，其特征在于所述孔径限制部件设置在 所述光束分割部件附近。
根据本发明的光拾取头装置，其特征在于所述孔径限制部件与所述 光束分割部件一体构成。
根据本发明的光拾取头装置，其特征在于所述孔径限制部件的孔径， 沿所述跟踪方向的尺寸比沿与跟踪方向垂直的方向的尺寸大，从而即使在 所述聚光部件沿所述存储媒体的跟踪方向位移的情况下，也不会遮住可从 所述光存储媒体的记录面反射过来的光。
本发明的又一光信息装置，其特征在于，具备如上所述的光拾取头 装置；驱动部，使所述光存储媒体与所述光拾取头装置之间的相对位置变 化；以及电信号处理部，接受从所述光拾取头装置输出的信号，进行运算， 得到期望的信息。
根据本发明，可实现能提供降低TE信号振幅的变动、并可靠性高地记 录或再现信息的光拾取头装置、光信息装置及信息再现方法的光拾取头装 置、光信息装置及信息再现方法。


图1是本发明实施例1的光信息装置的结构示意图。 图2是构成本发明实施例1的光信息装置的光拾取头装置的结构图。 图3是本发明实施例1的光信息装置中光存储媒体上的轨道与光束的 关系图。
图4是构成本发明实施例1的光信息装置中的光拾取器的光检测器与 光束的关系图。
图5是由本发明实施例1的光信息装置得到的TE信号的状态图。 图6是本发明实施例2的光信息装置中光存储媒体上的轨道与光束的 关系图。图7是构成本发明实施例3的光信息装置中的光拾取器的光检测器与 光束的关系图。
图8是构成本发明实施例4的光信息装置中的光拾取器的光检测器与 光束的关系图。
图9是构成本发明实施例5的光信息装置中的光拾取器的光拾取头装 置的结构图。
图10是构成本发明实施例5的光信息装置的光束分割元件的结构图。 图11是构成本发明实施例5的光信息装置中的光拾取器的光检测器与 光束的关系图。
图12是构成本发明实施例6的光信息装置中的光拾取器的光拾取头装 置的结构图。
图13是构成本发明实施例6的光信息装置的光束分割元件的结构图。 图14是构成本发明实施例6的光信息装置中的光拾取器的光检测器与 光束的关系图。
图15是构成本发明实施例7的光信息装置中的光拾取器的光检测器与 光束的关系图。
图16是构成本发明实施例8的光信息装置的光束分割元件的结构图。 图17是构成本发明实施例8的光信息装置中的光拾取器的光检测器与 光束的关系图。
图18是构成本发明实施例9的光信息装置的光束分割元件的结构图。 图19是构成本发明实施例9的光信息装置中的光拾取器的光检测器与 光束的关系图。
图20是本发明实施例10的光信息装置的光拾取头装置的结构图。 图21是构成本发明实施例10的光信息装置的光束分割元件的结构图。 图22是构成本发明实施例10的光信息装置中的光拾取器的光捡测器
与光束的关系图。
图23是构成本发明实施例10的光信息装置的信号处理部的结构图。 图24是构成本发明实施例11的光信息装置中的光拾取器的光检测器
与光束的关系图。
图25是构成本发明实施例12的光信息装置中的光拾取器的光检测器与光束的关系图。
图26是构成本发明实施例13的光信息装置的光束分割元件的结构图。 图27是构成本发明实施例14的光信息装置的光束分割元件的结构图。 图28是构成本发明实施例15的光信息装置的光束分割元件的结构图。 图29是构成本发明实施例16的光信息装置的光束分割元件的结构图。 图30是构成本发明实施例17的光信息装置的信号处理部的结构图。 图31是表示从本发明实施例17的光信息装置读出的信息信号的图。 图32是表示构成本发明实施例17的光信息装置的信号处理部中可变
增益放大部的增益的图。
图33是本发明实施例17的光信息装置中光存储媒体上的已记录轨道
与未记录轨道的关系图。
图34是构成本发明实施例18的光信息装置的光拾取头装置的结构图。 图35是表示构成本发明实施例18的光信息装置的信号处理部中可变
增益放大部的增益的图。
图36是构成本发明实施例18的光信息装置的光拾取头中的致动器驱
动电压与光束直径的关系图。
图37是本发明实施例19中的光头装置的结构图。
图38是表示本发明实施例19中的衍射元件与孔径限制元件结构的模式图。
图39是本发明实施例19中的光检测器的感光面形状与入射光束的关 系图。
图40是表示本发明实施例19中的衍射元件与孔径限制的其它实例结 构的模式图。
图41是说明本发明实施例20的光信息装置的光学系统结构的图。 图42是本发明实施例20的光信息装置的全息元件的分割与光束的关 系图。
图43是本发明实施例20的光信息装置的全息元件的切线方向衍射效 率变化状态的图。
图44是表示本发明实施例20的光信息装置的光检测器的分割与光束 关系和电路结构的图。图45是本发明实施例20的光信息装置的其它实例全息元件的分割与 光束的关系图。
图46是表示本发明实施例20的光信息装置的其它实例全息元件的切 线方向衍射效率变化状态的图。
图47是本发明实施例20的光信息装置的又一实例全息元件的分割与 光束的关系图。
图48是表示本发明实施例20的光信息装置的又一实例全息元件的径 向衍射效率变化状态的图。
图49是本发明实施例20的光信息装置的又一实例全息元件的分割与 光束的关系图。
图50是表示本发明实施例20的光信息装置的又一实例全息元件的径 向衍射效率变化状态的图。
图51是本发明实施例21的光信息装置的全息元件的分割与光束的关 系图。
图52是表示本发明实施例21的光信息装置的全息元件的切线方向衍
射效率变化状态的图。
图53是表示本发明实施例21的光信息装置的光检测器的分割与光束
关系和电路结构的图。
图54是说明本发明实施例22的光信息装置的光学系统结构的图。 图55是本发明实施例22的光信息装置的棱镜的分割与光束的关系图。 图56是表示本发明实施例22的光信息装置的棱镜的切线方向衍射效
率变化状态的图。
图57是表示本发明实施例22的光信息装置的光检测器的分割与光束
关系和电路结构的图。
图58是说明本发明实施例23的光信息装置的光学系统结构的图。 图59是本发明实施例23的光信息装置的偏振光全息元件的分割与光
束的关系图。
图60是表示本发明实施例23的光信息装置的光检测器的分割与光束 关系和电路结构的图。
图61是本发明实施例24的光信息装置的偏振光全息元件的分割与光束的关系图。
图62是表示本发明实施例24的光信息装置的光检测器的分割与光束
关系和电路结构的图。
图63是构成本发明实施例25的光信息装置的光拾取头装置的结构图。 图64是构成本发明实施例25的光信息装置的光束分割元件的结构图。 图65是构成本发明实施例25的光信息装置中的光拾取器的光检测器
与光束的关系图。
图66是表示本发明实施例25的光信息装置得到的对应于光束分割元 件中央附近区域0次衍射光效率的振幅状态的图。
图67是构成本发明实施例26的光信息装置的光束分割元件结构图。 图68是构成本发明实施例27的光信息装置的光检测器与光束的关系图。
图69是构成本发明实施例27的光信息装置的信号处理部的结构图。 图70是构成现有光信息装置的光拾取头装置的结构图。 图71是在现有光信息装置所获得的TE信号的状态图。
具体实施例方式
下面，参照附图来说明本发明的光信息装置、光拾取头装置及光信息 再现方法的实施例。在各图中相同符号表示相同结构构件或起相同作用、 进行相同动作的部分。
图1示出光信息装置的结构，作为本发明的实施例1。光拾取头装置 4 (或称为光拾取器)向光存储媒体40照射波长X为405mn的激光，再现光 存储媒体40中记录的信号。为了在光存储媒体40上的任意位置记录或再 现信息，输送控制器5使光拾取头装置4沿光存储媒体40的径向移动，。 驱动光存储媒体40的电机6使光存储媒体40旋转。控制器7控制光拾取 头装置4、输送控制器5、和电机6。
放大器8放大由光拾取头装置4读取的信号。向控制器9输入来自放 大器8的输出信号。控制器9根据该信号，生成光拾取头装置4读取光存 储媒体40的信号时必需的FE信号或TE信号等伺服信号，将该伺服信号输出到控制器7。另外，输入控制器9中的信号是模拟信号，但控制器9将该 模拟信号进行数字化(2值化)。解调器10分析从光存储媒体40读取后数字 化的信号，同时，重新编制原始的图像或音乐等数据，从输出部件14输出 重新编制的信号。
检测器11根据从控制器9输出的信号来检测地址信号等，并将其输出 到系统控制器12。系统控制器12根据从光存储媒体40读取的物理格式信 息及光存储媒体制造信息(光存储媒体管理信息)，识别光存储媒体40，破 解记录再现条件等，并控制该光信息装置整体。在光存储媒体40中记录再 现信息时，根据来自系统控制器12的指示，控制器7驱动控制输送控制器 5。结果，输送控制器5使光拾取头装置4移动到图2中后述的在光存储媒 体40上形成的信息记录面40b的期望位置上，光拾取头装置4将信息记录 再现在光存储媒体40的信息记录面40b中。
图2是表示实施例1的光拾取头装置4的结构一例的图。 光源1射出波长入为405nm的直线偏振光的发散光束70。从光源1射 出的发散光束70，在由焦距fl为15mn的准直透镜53变换为平行光后，入 射到衍射光栅58。入射到衍射光栅58的光束70被衍射成0次及±1次衍 射光等3个光束。0次衍射光成为进行信息的记录/再现的主光束70a， ±1 次衍射光成为检测TE信号用的差动推挽(DPP)法用的两个副光束70b及 70c。被衍射光栅58衍射的0次衍射光70a与1个1次衍射光70b或70c 的衍射效率比，通常被设定为10: 1 20: 1，这里为20: 1，以避免由副 光束进行不必要的记录。在衍射光栅58生成的3个光束70a-70c，透过偏 振光分束器52，并透过1/4波长板54变换为圆偏振光后，由焦距f2为2ram 的物镜56变换为会聚光束，透过光存储媒体40中形成的透明基板40a，聚 光在信息记录面40b上。物镜56的孔径由孔55来限制，设数值孔径NA为 0.85。光存储媒体40中形成的透明基板40a的厚度为0， lmm，折射率n为 1.57。
图3表示光存储媒体40中形成的信息记录面40b上的光束与轨道的关 系。在光存储媒体40中形成有成为轨道的连续沟，Tn-1、 Tn、 Tn+1分别为 轨道。信息被记录在成为轨道的沟上。轨道间距tp为0.32微米。配置各 ,光束，使得当主光束70a位于轨道Tn上时，副光束70b位于轨道Tn-1与轨道Tn之间，副光束70c位于轨道Tn与轨道Tn+l之间。主光束70a与副 光束70b、 70c沿与各轨道垂直方向的间隔L为0. 16微米。
在信息记录面40b被反射的光束70a-70c，透过物镜56、 1/4波长板 54，被变换为与往程光路相差90度的直线偏振光后，被偏振光分束器52 反射。在偏振光分束器52反射的光束70a-70c，经过焦距f3为30mm的检 测透镜59与柱面透镜57，入射到光检测器32。在透过柱面透镜57时，光 束70a-70c被赋予象散。
图4模式表示光检测器32与入射到光检测器32的70a 70c的关系。 光检测器32总共具有8个感光部32a 32h，配置成矩阵形状的感光部 32a-32d感光光束70a，感光部32e和32f感光光束70b，感光部32g和32h 感光光束70c。感光部32a-32h分别输出对应于感光光量的电流信号132a 132h。
FE信号通过使用从光检测器32输出的信号132a I32d、由象散法、 即(I32a+I32c)-(I32b+I32d)的运算得到。另外，TE信号分别通过DPP法、 即Kl32a+I32d) —(I32b+I32c)}-C {(I32e+I32g)-(I32f+I32h)}的运算得 到。这里，C是根据衍射光栅58的0次衍射光与1个1次衍射光之间的衍 射效率之比确定的系数。这些FE信号及TE信号，在放大到期望电平及进 行了相位补偿之后，供给使物镜56运作的致动器91及92，进行聚焦及跟 踪控制。
图5表示沿与光存储媒体40中形成的轨道垂直的方向扫描光束70a 70c时得到的基于推挽法的TE信号。由于制作光存储媒体40时产生的误差， 在光存储媒体40的信息记录面40b上形成的轨道Tn-1与Tn被形成于从原 来位置错位25nm的位置上。这里，主光束70a与副光束70b和70c，沿与 轨道垂直的方向错位tp/2来配置，所以，如图5所示，'当主光束70a位于 轨道Tn-l与Tn之间，得到振幅Sl的信号时，副光束70c位于轨道Tn-l 与Tn-2之间，得到振幅S2的信号，副光束70b位于在轨道Tn-1与Tn之 间接近轨道Tn的地方，得到振幅S3的信号。
平均振幅S2的信号与振幅S3的信号后的信号是从两个副光束70b与 70c得到的基于推挽法的TE信号，这里，存在关系l(S2+S3)/2l〉ISl1。设 从主光束70a得到的TE信号为第1推挽信号，从两个副光束70b与70c得到的TE信号为第2推挽信号时，在DPP法中，通过对第1推挽信号与第2 推挽信号进行差动运算，得到TE信号。
如上所述，因为存在关系l (S2+S3)/2|〉|Sli，所以通过DPP法来改善 TE信号的振幅变动。这是由于在上述现有光信息装置得到的TE信号，在光 存储媒体中的轨道制作位置上存在误差时，该误差原样反映到TE信号的振 幅中。在实施例1中，通过向与轨道垂直的方向上的与照射主光束70a不 同的位置上照射其它副光束70b与70c，即使主光束70a位于制作位置上存 在误差的轨道上时，也由于副光束70b与70c位于其它地方，所以即使在 形成光存储媒体40的轨道时的制作位置上存在误差，也能减轻该误差的影 响。TE信号的变动量APP在现有的光信息装置中为0.69，但在实施例1的 光信息装置中为0.44，改善到现有光信息装置的约2/3。因此，实施例1 中所示光信息装置降低TE信号振幅的变动，可稳定进行跟踪工作，所以能 可靠性高地记录/再现信息。
另外，在现有光信息装置中，轨道Tn-1中的偏离轨道量oftl为+33nm， 轨道Tn中的偏离轨道量oft2为-33nm，而在实施例1的光信息装置中，偏 离轨道量oftl为+10nm，偏离轨道量oft2为-10nm，改善到现有光信息装 置的约1/3。因此，实施例l所示的信息装置，即使在使用TE信号振幅变 动的廉价光存储媒体时，其偏离轨道量小，删除记录在相邻轨道中的信息 的情况变少。因此，可得到能可靠性高地记录/再现信息的光信息装置。
(实施例2)
图6示出信息记录面40b上的光束与轨道的关系，作为本发明的其它 光信息装置的一例。在构成上述实施例1的光信息装置的光拾取头装置4 中，配置光束，使得当主光束70a位于轨道Tn上时，副光束70b位于轨道 Tn-l与轨道Tn之间，副光束70c位于轨道Tn与轨道Tn+1之间。在构成实 施例2的光信息装置的光拾取头装置中，配置光束，使得当主光束70a位 于轨道Tn上时，副光束70c位于轨道Tn-2与轨道Tn-l之间，副光束70b 位于轨道Tn+l与轨道Tn+2之间。即，主光束与副光束之间沿与轨道垂直 方向的间隔L为(3 tp)/2=0. 48微米。通过稍微转动光拾取头装置4中的 衍射光栅58，可构成组成实施例2的光信息装置的光拾取头装置。TE信号 可通过与实施例1所示运算一样的运算得到。因此，主光束与副光束之间的沿与轨道垂直方向的间隔L比实施例1 中参照图3的上述间隔还宽，由此与实施例1的光信息装置相比，可降低 TE信号振幅的变动。TE信号的变动量APP在实施例1的光信息装置中为 0.44，但在实施例2中所示的光信息装置中为0.21，改善到约1/2。因此， 实施例2中所示的光信息装置，进一步降低TE信号振幅的变动，可稳定进 行跟踪运作，所以能可靠性高地记录/再现信息。
另外，在实施例1的光信息装置中，轨道Tn-l中的偏离轨道量oftl 为+10nm，轨道Tn中的偏离轨道量oft2为-10nm，而在实施例2的光信息 装置中，偏离轨道量oftl为-6nm，偏离轨道量oft2为+6nm，改善到实施 例1的约1/2。因此，实施例2所示的信息装置，即使在使用TE信号振幅 变动的、廉价光存储媒体时，其偏离轨道量更小，删除记录在相邻轨道中 的信息的情况更少。因此，可得到更能可靠性高地记录/再现信息的光信息 装置。
(实施例3)
图7模式示出光检测器32与光束70a 70c的关系，作为根据实施例3 的其它光信息装置的一例。通过使用光检测器33来代替构成光拾取头装置 4的光检测器32，可构成光信息装置。光检测器33总共具有12个感光部 33a 331，感光部33a 33h感光光束70a，感光部33i 33j感光光束70b， 感光部33K 331感光光束70c。感光部33a 331分别输出对应于感光光量 的电流信号I33a I331 。FE信号使用从光检测器33输出的信号133a-I33h, 通过象散法、即(I32a+I32b+I33e+I33f)-(I33c+I33d+I33g+I33h)的运算得 到。该运算看起来是复杂运算，但因为光检测器33具有比光检测器32多 的感光部，所以实质上是通过象散法得到FE信号的一般运算。
另外，TE信号通过DPP法得到。这里的TE信号通过Kl33a+I33h)-(133d+I33e)} -C { (I33i+I33k) 一 (133 j+1331)}的运算得到。设从主光束70a 得到的TE信号为第1推挽信号，从两个副光束70b与70c得到的TE信号 为第2推挽信号时，在DPP法中，通过对第1推挽信号与第2推挽信号进 行差动运算来得到TE信号，这是与上述实施例1的光信息装置一样的。
但是，在生成第1推挽信号中，不使用从感光主光束70a中央附近的 感光部33b、 33c、 33f、 33g输出的信号。另外，感光副光束70b的感光部33i与33j不感光光束70b的中央附近。这里，设置不感光光束的区域宽度 为光束直径的70%。同样，感光副光束70c的感光部33k与331，不感光光 束70c的中央附近。即，第1推挽信号不使用主光束的中央附近的区域来 生成，第2推挽信号不使用第1副光束与第2副光束的中央附近的区域来 生成，这一点与上述实施例1和2不同。这是基于如下原理轨道相对于 周期tp变动而形成时的变动分量在光束的中心附近多，通过不使用该部分， 可进行改善。例如，在每3条轨道产生轨道错位的情况下，可将3条轨道 视为1个周期构造体，此时的周期为tp的3倍。来自该周期构造体的衍射 光，仅周期长的部分光束衍射角小，艮卩，来自周期构造体的1次衍射光多 存在于光束的中心部。
与实施例2的光信息装置相比，可降低TE信号振幅的变动。TE信号的 变动量APP在本光信息装置中为0. 14，小于或等于现有光信息装置的1/4。 因此，实施例3中所示的光信息装置，进一步降低TE信号振幅的变动，可
稳定进行跟踪工作，所以能可靠性高地记录或再现信息。
另外，轨道Tn-1中的偏离轨道量oftl为-llnm，轨道Tn中的偏离轨 道量oft2为+llnm，改善到现有光信息装置的约1/3。因此，实施例3所示 的光信息装置，即使在使用TE信号振幅变动的、廉价光存储媒体时，其偏 离轨道量变得更小，删除记录在相邻轨道中的信息的情况变少。因此，可 得到更能可靠性高地记录或再现信息的光信息装置。
通过将生成TE信号时不使用的光束中央附近区域，作为衍射角取决于 轨道间距tp、数值孔径NA与波长入的光存储媒体的去除0次衍射光与1次 衍射光重叠区域的部分，可有效降低TE信号振幅的变动。 (实施例4)
图8模式示出光检测器34与光束70a-70c的关系，作为根据本发明的 其它光信息装置的一例。通过使用光检测器34来代替构成光拾取头装置4 的光检测器32，可构成光信息装置。光检测器34总共具有16个感光部34a 34p，感光部34a 34h感光光束70a，感光部34i 34j、 34m 34n感光光 束70b，感光部34k 341、 34o 34p感光光束70c。
16个感光部34a-34p分别输出对应于感光光量的电流信号I34a-134p。 FE信号通过使用从光检测器34输出的信号134a I34h、由象散法得到。其运算与参照图7使用上述光检测器33的情况一样。
另外，TE信号通过DPP法得到。这里的TE信号通过Kl34a+I34h)-(134d+I34e)卜k {(134b+I34g)-(I34c+I34f)}-C {(I34i+I34k)-(I34j+ 1341)}-k {(I34m+I34o)-(134n+I34pM的运算得到。k为系数，是实数。 设从主光束70a得到的TE信号为第1推挽信号，从两个副光束70b与70c 得到的TE信号为第2推挽信号时，在DPP法中，通过对第l推挽信号与第 2推挽信号进行差动运算，来得到TE信号，这与上述实施例1的光信息装 置一样。
但是，在生成第l推挽信号中，向从感光主光束70a中央附近的感光 部34b、 34c、 34f、 34g，从感光副光束70b中央附近的感光部34m、 34n， 以及从感光副光束70c中央附近的感光部34o、 34p输出的信号，分别乘以 系数k后进行运算，这点与基于通常的DPP法的运算不同。这是基于如下 原理轨道相对周期tp变动而形成时的变动分量在光束的中心附近多，通 过操作该部分，可进行改善。例如，在每3条轨道产生轨道错位的情况下， 可将3条轨道考虑为1个周期构造体，此时的周期为tp的3倍。来自该周 期构造体的衍射光中，仅周期长的部分光束衍射角小，即，来自周期构造 体的1次衍射光多存在于光束的中心部。
在上述实施例3的光信息装置中，通过仅仅不使用光束的中央附近， 来抑制TE信号的变动，而在实施例4中，通过使用从感光部34b、 34c、 34f 、 34g、 34m 34p感光的光束70a 70c的中央附近得到的信号，来抵消混入 检测TE信号的感光部34a、 34d、 34e、 34h 341中的变动分量，可进一步 降低TE信号的变动。
因此，与上述实施例2的光信息装置相比，可进一步降低TE信号振幅 的变动。当设系数1^-0.45时，TE信号的变动量APP为0.28，轨道Tn-l 中的偏离轨道量oftl为0nm，轨道Tn中的偏离轨道量oft2为0nm，与现 有的光信息装置相比，TE信号的变动降低到1/2以下，偏离轨道量大致可 降低到0。即，在实施例4的光信息装置中，即使在光存储媒体制作时轨道 位置错位，也能始终在沟的中心记录再现信息。另一方面，当设系数1^0. 35 时，TE信号的变动量APP为O. 04，轨道Tn-1中的偏离轨道量oftl为-21nm， 轨道Tn中的偏离轨道量oft2为+21nm，与现有的光信息装置相比，TE信号的变动可几乎降低到0。因此，实施例4的光信息装置中的跟踪控制非常稳 定，成为能可靠性高地记录或再现信息的光信息装置。另外，虽然oftl、 oft2表示从沟的中心看的错位量，但假设原来在光存储媒体上始终以轨道 间距tp来记录信息，且假设轨道始终存在于tp间隔中的情况下的轨道 Tn-l、 Tn中的偏离轨道量分别为偏离轨道量toftl、 toft2，则偏离轨道量 toftl为+4nm、偏离轨道量toft2为-4nm，非常小。即，在实施例4的光信 息装置中，即使在制作光存储媒体时沟位置错位的情况下，也始终能以一 定的间距来记录信息，删除记录在相邻轨道中的信息的情况变得更少。因 此，形成能可靠性高地记录或再现信息的光信息装置。
通过用构成光检测器34的感光部34a-34p来分割光束70a-70c，不必 追加其它光学部件，光学系统不需变复杂，就可构成该光信息装置。因此， 可提供廉价的光信息装置。
另外，系数k使TE信号的变动量变为最小的值与使偏离轨道量变为最 小的值不同，所以对应于光信息装置要求的性能，将k值设定在两者之间， 形成获得性能平衡的光信息装置。
(实施例5)
图9是示出根据本发明的光拾取头装置400的结构一例，来作为根据 本发明的其它光信息装置一例的图。
上述实施例1所示的光拾取头装置4与本光拾取头装置400的不同之 处在于在偏振光分束器52与聚光透镜59之间设置光束分割元件60，用 光检测器35来代替光检测器32。通过使用光拾取头装置400来代替光拾取 头装置4，可构成根据实施例5的光信息装置。
图10模式表示光束分割元件60的结构。光束分割元件60具有两种区 域60a和60b。区域60a透明，使入射的光束原样透过。另一方面，区域 60b中形成有炫耀化的衍射光栅(blazed diffraction grating),使入射 的光束高效地向一个方向衍射。因此，通过光束70a 70c分别入射到区域 60a与60b双方，光束70a 70c分别被分割成两个。
图11模式表示光检测器35与光束70a 70c的关系。光检测器35总 共具有16个感光部35a 35p，感光部35a 35h感光透过光束分割元件60 的区域60a的光束70a 70c，感光部35i 35p感光在光束分割元件60的200 区域60b衍射的光束70a 70c。总共16个感光部35a 35p分别输出对应 于感光光量的电流信号135a I35p。 FE信号通过(I35a+I35c+I35i+I35k)-(135b+I35d+I35j+I351)的运算得到。该运算看起来是复杂运算，但因为光 检测器35具有比光检测器32多的感光部，所以，实质上是通过象散法得 到FE信号的一般运算。
另外，TE信号通过DPP法得到。这里的TE信号通过{(I35a+I35d) - (I35b +I35c)}-C "135e+I35g)-(I35f+I35h))-k [ {(I35i+I351)-(135j+I35k)} 一C Kl35m+I35o)-(I35n+I35pM的运算得到。
得到的TE信号的特性与上述实施例4中所示的光信息装置一样。另外， 也可通过Kl35a+I35d)-(I35b+I35c)}-k Kl35e+I35g)-(I35f+I35h)}的 运算得到TE信号。此时的TE信号特性与上述实施例3中所示的光信息装 置一样。
另一方面，在实施例5的光信息装置中，可生成球面象素误差信号， 该球面象素误差信号为表示聚光在光存储媒体40上的光束70a 70c具有 的球面象差量的信号。球面象差误差信号通过{(135a+I35c) - (I35b+I35d)} -C2* Kl35i+I35k)-(135j+I35lM的运算得到。即，对从感光主光束70a 中央附近区域的感光部70i 70L输出的信号进行差动运算，生成第1FE信 号，对从感光主光束70a外侧附近区域的感光部70a 70d输出的信号，进 行差动运算，生成第2FE信号，并对第1FE信号与第2FE信号进行差动运 算，得到球面象差误差信号。这里，系数C2为实数，是用于在球面象差量 为期望值时将球面象差误差信号调整成为0的补偿系数。在光拾取头装置4 中设置球面象差补偿部件，通过使用球面象差误差信号来控制球面象差补 偿部件，可降低聚光在光存储媒体40上的光束具有的球面象差，可在光存 储媒体中记录跳动少的标记，可提供可靠性高的光信息装置。此外，因为 球面象差补偿部件可使用液晶元件、凹凸的组合透镜等一般结构，所以这 里省略说明。
(实施例6)
图12是示出根据本发明的光拾取头装置401的结构一例来作为根据本 发明的其它光信息装置一例的图。
上述实施例1所示的光拾取头装置4与实施例6的光拾取头装置401的不同之处如下。首先，因为不使用衍射光栅58，所以1个光束71聚光在 光存储媒体40的信息记录面40b上。另外，设置光束分割元件61，还将光 束分割元件61与1/4波长板54与物镜56 —体化，致动器91与92驱动光 束分割元件6K 1/4波长板54与物镜56，进行聚焦控制及跟踪控制。另外， 光束分割元件61是偏振光取决性元件，在从光源1向光存储媒体40的往 程中，使入射的光束71全部透过。另一方面，在光存储媒体40被反射的 光束朝向光检测器36的回程中，入射光束的大部分光量透过，但部分被衍 射，生成多个衍射光。另外，使用光检测器36来取代光检测器32。通过使 用光拾取头装置401来代替光拾取头装置4，可构成根据实施例6的光信息 装置。
图13模式示出光束分割元件61的结构。光束分割元件61具有4种区 域61a 61d，使入射的光束70的大部分透过，生成0次衍射光710，使部 分光量衍射，从各区域61a 61d生成光束71a 71d。
图14模式表示光检测器36与光束70a 70d、 710之间的关系。光检 测器36总共具有8个感光部36a 36h，感光部36a 36d感光光束710， 感光部36g感光光束71a，感光部36e感光光束71b，感光部36f感光光束 71c，感光部36h感光光束71d。感光部36a 36h分别输出对应于感光光量 的电流信号136a I36h。 FE信号通过(I36a+I36c)-(I36b+I36d)的运算得 到。
另外，TE信号通过(I36g-136h)-k (136e-I36f)的运算得到。当设系 数k二O. 35时，TE信号的变动量APP为0. 04，轨道Tn-1中的偏离轨道量 oftl为-19nm，轨道Tn中的偏离轨道量oft2为+19nm，与现有的光信息装 置相比，TE信号的变动可几乎降低到0，跟踪控制非常稳定。
另外，TE信号也可以通过(I36g-136h)的运算得到。此时，TE信号的 变动量APP为0. 24，轨道Tn-1中的偏离轨道量oftl为-lnm，轨道Tn中 的偏离轨道量oft2为+lnm，即使在制作光存储媒体时轨道位置错位的情况 下，也可以始终在沟的中心记录信息。
在实施例6的光信息装置中，因为仅1个光束71聚光在光存储媒体40 上，所以，即使在光存储媒体40具有大的偏心的情况下，TE信号振幅的变 动量也不会变大，可稳定进行跟踪控制。另外，为了将光束分割元件61和1/4波长板板54与物镜56 —体化， 并由致动器91与92驱动，因此，即使在光存储媒体40有偏心的情况下进 行跟踪追踪时，由于分割光束71的位置始终恒定，所以不取决于光存储媒 体40具有的偏心量，TE信号振幅的变动可始终稳定降低。另外，可不考虑 光存储媒体具有的偏心来设定分割光束71的宽度，以尽可能降低TE信号 振幅的变动，构成可进一步降低TE信号振幅变动的光信息装置。另外，当 跟踪追踪时，TE信号中发生的偏移也减少。
此外，因为不设置衍射光栅58，所以，为将信息记录在光存储媒体40 中所必需的从光源1射出的输出，可以比上述光拾取头装置4少，所以光 源1的负担相应减少，光源1的寿命变长。因此，可提供可长时间使用的 光信息装置。
通过使光束分割元件61的区域61a 61d中具有透镜效应，使衍射光 在光检测器36上聚焦，可减小感光部36e 36h的大小。感光部36e 36h 的大小越小，就越不易受到杂散光的影响，因此，可进行稳定的跟踪控制。 在使用具有多个信息记录面的光存储媒体的情况下，特别有效。当感光部 的大小变小时，即使相应地縮短聚光透镜59的焦距，g卩，即使降低检测光 学系统的倍率，也由于杂散光的影响不变大，所以可提供相对时间经过变 化稳定的光信息装置。
(实施例7)
图15模式表示光检测器37与光束71b 71c、 710之间的关系，作为 根据本发明的其它光信息装置的一例。通过使用光检测器37来代替上述实 施例6所示的光检测器36，可构成根据实施例7的光信息装置。光检测器 37相当于于从光检测器36中去除感光部36g与36h。光检测器37总共具 有6个感光部37a 37f，感光部37a 37d感光光束710，感光部37e感光 光束71b,感光部37f感光光束71c。
TE信号通过{(I37a+I37d) - (I37b+I37c)} _k (I37e-I37f)的运算得到。 通过适当选择系数k，可得到与上述实施例6所示的光信息装置同等的特性。 光检测器37比实施例6的光检测器36更小，构成小型的光拾取头装置。 另外，因为光检测器37的感光部数量比光检测器36更少，所以相应地， 处理信号的电路规模也变小，价格便宜。另外，也可从光束分割元件的区域61a与61d不生成衍射光，所以若 不形成区域61a与61d，仅透过光束，则相应地，光束710的光量增加这么 多，故读出光存储媒体40中记录的信息时的S/N变好。
(实施例8)
图16模式表示光束分割元件62的结构，作为根据本发明的其它光信 息装置的一例。通过使用光束分割元件62来代替上述实施例6所示的光束 分割元件61，使用光检测器38来代替光检测器36，可构成根据实施例8 的光信息装置。光束分割元件62具有两种区域62a 62b，使入射光束70 的大部分透过，生成0次衍射光710，使部分光量衍射，从各区域62a 62b 生成光束73a 73b。
图17模式示出光检测器38与光束73a 73b、 710的关系。
光检测器38总共具有12个感光部38a 381，感光部38a 38d感光光 束710，感光部38e 38h感光光束73a，感光部38i 381感光光束73b。 感光部38a 381分别输出对应于感光光量的电流信号I38a I381。 FE信 号通过(I38a+I38c)- (I38b+I38d)的运算得到。
TE信号通过(I38e+I38h)-(138f+I38g)的运算得到。另外，也可通过 {(I38e+I38h)-(I38f+I38g)}-k {(I38i+I381) -(I38j+I38k)}的运算得到。 在将光束分割元件62与物镜56 —体化的情况下，无论哪种运算都无妨， 但在将光束分割元件62不与物镜56 —体化的情况下，最好使用后者的运 算。这是因为在后者的运算中，根据跟踪追踪致动器移动时TE信号中产生 的偏移比前者小。
球面象差误差信号通过{(I38e+I38g) - (I38f+I38h)} -C2 { (I38i+I38k) -(138j+I38lM的运算得到。
实施例8的光信息装置与实施例5所示的光信息装置一样，可降低TE 信号振幅的变动。另外，球面象差误差信号的质量也比实施例5所示光信 息装置好，可更高精度地补偿球面象差，可在光存储媒体中记录跳动少的 标记，可提供可靠性高的光信息装置。
另外，也可将光束分割元件62不与物镜56 —体化，而配置在从偏振 光分束器52至光检测器38的光路中。此时，光束分割元件62不必具有偏 振光取决性，可以是无偏振光型的元件。因为可由价格非常便宜的树脂成形来制作光束分割元件62，所以可提供廉价的光信息装置。 (实施例9)
图18模式表示光束分割元件63的结构，作为根据本发明的其它光信 息装置的一例。通过使用光束分割元件63来代替上述实施例6所示的光束 分割元件61，使用光检测器39来代替光检测器36，可构成根据实施例9 的光信息装置。光束分割元件63具有3种区域63a 63c，使入射光束70 的大部分透过，生成0次衍射光710，使部分光量衍射，从各区域63a 63c 生成光束74a 74c。
图19模式示出光检测器39与光束74a 74c、 710的关系。光检测器 39总共具有16个感光部39a 39p，感光部39a 39d感光光束710，感光 部39e 39h感光光束74a，感光部39i 391感光光束74b，感光部39m 39p感光光束74c。感光部39a 39p分别输出对应于感光光量的电流信号 139a I39p。 FE信号通过(I39a+I39c)-(I39b+I39d)的运算得到。
TE信号通过(I39m+I39p)-(139n+I39o)的运算得到。另外，也可通过 Kl39m+I39p)-(I39n+I39o)}—k {(I39e+I39h)-(I39f+I39g)}的运算得到。 或通过((I39m+I39p)-(I39n+I39o)}-k {(I39i+I391)-(I39j+I39k)}的运
算得到。或通过Ki39m+i39p)-(i39n+i39o)}-k {(isge+isgg+isgi+isgD-dssf+isgg+ngj+isgk)} 的运算得到。 在使用任一运算的情况下都可降低 TE信号振幅的变动。在将光束分割元件63与物镜56 —体化的情况下，无 论哪种运算都无妨，但在光束分割元件63与物镜56未一体化的情况下， 最好使用第2个以后的运算。这是因为在第2个以后的运算中，根据跟踪 追踪，在致动器移动时TE信号中产生的偏移比前者小。在使用第1个运算 与第4个运算之一的情况下，得到与上述实施例6所示的光信息装置同样 的特性。另外，在使用第2个运算的情况下，即使产生散焦的情况下，也 可提供偏离轨道少、对散焦等干扰可靠性高的光信息装置。
球面象差误差信号可通过Kl39i+I39k)-(I39J+I391)}-C2 {(I39e+ 139g+I39m+I39o)-(I39f+I39h+I39n+I39pM的运算得到。另外，球面象差 误差信号的质量也比实施例5所示的光信息装置好，可更高精度地补偿球 面象差，可在光存储媒体中记录跳动少的标记，可提供可靠性高的光信息 装置。在此前描述的实施例中，为了抑制TE信号振幅的变动，均设光束的中 央附近宽度为光束直径的0. 7倍，但这是为了比较APP与偏离轨道的改善 量而设成相同条件的，不特别限制在该范围，可自由设定。不用说，未必 由直线来进行分割。
另外，此前说明了因形成沟时的位置误差而产生TE信号振幅变动的情 况，但在沟的宽度、深度中存在误差的情况下，或光存储媒体中记录了信 息的轨道与未记录信息的轨道之间的交界附近同样产生TE信号振幅的变 动，但这些情况下本发明都有效。
(实施例10)
图20是表示本发明的光拾取头装置402的结构一例的图，作为根据本 发明的其它光信息装置的一例。
与上述实施例5所示的光拾取头装置400和根据实施例10的光拾取头 装置402的不同之处在于不使用衍射光栅58;光存储媒体41具有两个信 息记录层41b和41c;分别使用光束分割元件64来代替光束分割元件60， 使用光检测器45来代替光检测器35。因为不使用衍射光栅58，所以从光 源1射出的1个光束70聚光在光存储媒体41的信息记录面上。
光存储媒体41虽具有两个信息记录层41b和41c，但这里示出在物镜 56被聚光的光束70在信息记录面41c上聚焦时的状态。光存储媒体41由 透明基板41a与信息记录面41b、 41c构成，设从光存储媒体41的入射光 的面至信息记录面41c的距离d2为100微米，信息记录面41b与41c的间 隔dl为25微米。另外，虽然这里未图示，但信息记录面41b与41c中形 成的轨道周期tp为0. 32微米。
另外，光源1的波长A为405nm，物镜的数值孔径NA为0. 85。信息记 录面41b与41c的等价反射率分别为4 8%左右。这里，等价反射率表示当 设入射到光存储媒体41的光束的光量为1时，在由信息记录面41b或41c 反射后，再次从光存储媒体41射出时的光束的光量。信息记录面41c吸收 或反射入射光束的大部分光量，而信息记录面41b为了使光束到达信息记 录面41c，使入射光束的约50%的光量透过，吸收或反射剩余的50%的光量。
在光存储媒体41的信息记录面41c被反射的光束70在透过物镜56后， 被偏振光分束器52反射，入射到光束分割元件64。光束分割元件64生成多个光束75，在光束分割元件64生成的多个光束75，在透过柱面透镜75 并被赋予象散后，由光检测器45感光。
图21模式表示光束分割元件64的结构，图22模式表示光检测器45 与光检测器45感光的光束75的关系。光束分割元件64总共具有7种区域 64a 64g。在光束分割元件64中，D表示由偏振光分束器52反射后入射到 光束分割元件64的光束70的直径，通常设计成2 4mm左右。这里设为3mm。
光束75包含作为0次衍射光的75a和7个作为1次衍射光的75b 75h。 光束分割元件64是一种衍射光栅，这里，设0次衍射光的衍射效率为80%， 1次衍射光的衍射效率为8%。将0次衍射光的衍射效率设为比1次衍射光 的衍射效率高，这是因为用0次衍射光来读出记录在光存储媒体41的信息 记录面41b及41c中的信息，1次衍射光仅用于生成跟踪误差信号。越是提 高0次衍射光的衍射效率，就可越能提高读出信息记录面41b及41c中记 录的信息时的信噪比，所以可忠实再现信息。
分别从区域64a 64g生成光束75a，从区域64a生成光束75b，从区 域64b生成光束75c，从区域64c生成光束75d，从区域64d生成光束75e， 从区域64e生成光束75f ，从区域64f生成光束75g，从区域64g生成光束 75h。区域64a 64g中形成的图案均为等间隔的直线状单光栅。光束70对 应于跟踪控制，在光束分割元件64上，沿箭头TRK的方向移动。
通过形成足比光束70的半径r大的区域64a 64f ，可防止跟踪控制时 TE信号下降。这里，使区域64a 64f沿箭头TRK的方向的大小h3，分别 比光束70的半径r大500微米。另一方面，对于沿与表示跟踪追踪方向的 箭头TRK垂直方向的大小，只要设置为组装光拾取头装置时的光束分割元 件64与光束70的位置偏差公差大小即可，所以通常只要设置为10-100微 米就足够了，这里，设宽度h4比光束70的直径D大IOO微米。另外，设 宽度hl为0. 35D，宽度h2为0. 6D。
参照图22，光检测器45总共具有10个感光部45a 45j。感光部45a 45d用于检测FE信号和再现光存储媒体41中记录的信息用的信号，感光部 45e 45 j用于检测TE信号。通过将用于检测FE信号的感光部45a 45d与 检测TE信号的感光部45e 45j形成于同一半导体基板上，可小型化光拾 取头装置，另外，可减少组装光拾取头装置时的工时。光束75a由4个感光部45a 45d感光，光束75b由感光部45e感光， 光束75c由感光部45f感光，光束75d由感光部45g感光，光束75e由感 光部45h感光，光束75f由感光部45I感光，光束75g由感光部45j感光。 设置哪个感光部都不感光光束75h。根据该结构，与前面所述的实施例3同 样，可以降低在光存储媒体上形成的沟的位置、宽度和深度中产生误差时， 以及在轨道上记录信息而产生的TE信号的变动。
此外，在光存储媒体具有多个信息记录面的情况下，还起到防止不需 要的光入射到为检测TE信号而使用的感光部的作用。感光部45a 45j分 别输出对应于感光光量的电流信号145a I45j。 FE信号可通过 (145a+I45c)-(I45b+I45d)的运算得到。下面描述TE信号的检测方法。
光束75a 75h是在信息记录面41c被反射的光束70入射到光束分割 元件64后生成的光束，但因为光存储媒体41具有两个信息记录面41b和 41c，所以在信息记录面41b被反射的光束也被偏振光分束器52反射后， 入射到光束分割元件64，在光束分割元件64生成衍射光。光束76a 76h 是在信息记录面41b被反射的光束70入射到光束分割元件64后生成的衍 射光。从区域64a 64h生成光束76a，从区域64a生成光束76b，从区域 64b生成光束76c，从区域64c生成光束76d，从区域64d生成光束76e， 从区域64e生成光束76f ，从区域64f生成光束76g，从区域64g生成光束 76h。
光束70聚焦在信息记录面41c上，所以在信息记录面41b上进行大散 焦。因此，光束76a 76h在光检测器45上也进行大散焦。这里，光束76a 76h均不入射到感光部45e 45j。这是因为若光束76a 76h入射到感光部 45e 45j，则对应于入射的程度，在TE信号中产生干扰，结果，不能稳定 进行跟踪控制。这里，在比光束76a的半径还远的位置上形成感光部45e 45 j ，从而光束76a不入射到感光部45e 45 j 。
另外，接近形成感光部45e 45j，并感光光束75b 75g。另外，在图 21所示的光束分割元件64的中央部设置区域64g，从区域64g生成的光束 75h不用于生成TE信号中。通过这种配置，光束76b 76g位于感光部45e 45j的外侧，即，不入射到感光部45e 45j。另外，使光束75h沿与光束 75b-75g垂直的方向衍射。由此，通过在光束76a不入射的位置上形成感光部45e 45j，光束76h确实不会入射到感光部45e 45j。
另外，对应于跟踪控制，光束76a沿箭头TRK的方向移动。通过在与 箭头TRK的方向垂直的方向上形成感光部45e 45j，从而通过跟踪控制， 光束76a不会入射到感光部45e 45j，相应地，可接近感光部45a 45d来 形成感光部45e 45j。与此相应，光检测器45的大小变小，可提供廉价的 光拾取头装置。
作为光束76b 76g不入射到感光部45e 45j的条件，感光部45e 45j 的宽度Sl只要为等于或小于2 hl/D dl/n2 a NA就可以。另外，感 光部45e 45j的宽度S2也一样，只要为等于或小于2 'h2/D 'dl/n2 'a .NA 就可以。这里，dl是信息记录面41b与41c之间的间隔，n2是存在于光存 储媒体41的信息记录面41b与41c之间的媒质的折射率，a为从光存储媒 体41至光检测器45的光学系统的横向倍率，D为光束分割元件64上的光 束70的直径，hl与h2是光束分割元件64的区域64g的宽度，NA是物镜 56的数值孔径。这里，横向倍率a大致为f3/f2。设定光束分割元件64的 区域64g的宽度hl与宽度h2、以及感光部45e 45j的宽度Sl与宽度S2， 以满足该条件。光学系统的横向倍率为4 40倍左右适当。
这里，说明了光存储媒体41具有两个信息记录面的情况，但即使光存 储媒体具有3个以上的信息记录面的情况下，也同样适用本发明。另外， 光存储媒体的光入射的面(下面称为表面)通常未形成防止反射膜，所以光 束在光存储媒体的表面也被反射后，射向光检测器。因为在该光存储媒体 表面被反射的光束也使跟踪控制变得不稳定，所以期望不入射到感光部 45e 45j。对于在光存储媒体的表面被反射的光束而言，可通过在先描述 的设计方法，来使其不入射到感光部45e 45j。即，通过使用期望信息记 录面与光存储媒体的表面等反射其它光束的面之间的间隔d，来代替信息记 录面41b与41c的间隔dl，可扩展到任意面。
图23表示生成TE信号用的信号处理部的结构。差动运算部801对从 感光部45e和45f输出的信号I45e和I45f进行差动运算。作为差动运算 后的信号的I45f-I45e是基于所谓推挽法的TE信号。
因为未将光束分割元件64与物镜56 —体化，所以若对应于光存储媒 >体41的偏心来使物镜56进行跟踪追踪，则在TE信号中产生对应于跟踪追踪的偏移变动。因此，在图23所示的信号处理部中，在加法部802对从感 光部45g与45h输出的信号I45g和I45h进行加法运算，在加法部803对 从感光部45i和45j输出的信号I45i和I45j进行加法运算。在差动运算 部804对从加法部802和803输出的信号进行差动运算。从差动运算部804 输出的信号，被输入可变增益放大部805，放大或衰减到期望的信号强度。 这里，具有约2.5的放大率。从可变增益放大部805输出的信号，具有与 从差动运算部801输出的信号具有的偏移变动相同的变动。这些偏移变动 是在读具有偏心的光存储媒体进行了跟踪动作时以及存取动作时产生。
差动运算部806接受从差动运算部801输出的信号与从可变增益放大 部805输出的信号，进行差动运算，从而减少从差动运算部801输出的信 号具有的上述偏移变动。从差动运算部806输出的信号是即使跟踪追踪也 几乎没有偏移变动的TE信号，但因为信号强度完全对应于光存储媒体41 的信息记录面41b及41c的反射率、以及照射到光存储媒体41的光束的强 度变化来变化，所以输入除法部808后，变为恒定振幅。
从感光部45a-45d输出的信号I45a-I45d在加法部807被进行加法运 算后，作为进行除法的信号输入除法部808。从加法部807输出的信号是与 光存储媒体41的信息记录面41b及41c的反射率或照射到光存储媒体41 上的光束强度成正比的信号，从除法部808输出的信号是具有期望强度的 TE信号。
在使用实施例10的光拾取头装置及信号处理部的光信息装置中，即使 在光存储媒体具有多个信息记录面的情况下，也可稳定进行跟踪动作，成 为可靠性高的光信息装置。另外，因为感光部45g 45j分别感光光束75d 75g,所以通过比较从感光部75g 75j输出的信号强度，可容易识别光束 分割元件64的设定位置相对光束70位于何位置。因此，可容易进行相对 光束70来高精度设定光束分割元件64的调整，可提高光拾取头装置的生 产率。
不用说，与上述实施例6所示的光拾取头装置一样，也可用偏振光取 决性元件来制作光束分割元件64，并与物镜56—体化。此时，因为光束分 割元件64上的光束70的位置始终恒定，所以即使区域64g的宽度hl宽， TE信号的振幅也不下降。相应地，光束75d 75g难以入射到感光部45e 45 jo
(实施例11)
图24是模式表示构成根据本发明的光拾取头装置的光检测器46与光 束75a 75h、 76a 76h的关系一例的图，作为根据本发明的其它光信息装 置的一例。通过使用光检测器46来代替上述实施例10所示的光拾取头装 置402中的光检测器45，并稍稍变更光束分割元件64的区域64d和64f中 形成的图案，可构成根据实施例11的光拾取头装置。
在该光拾取头装置中，分别由l个感光部46g来感光光束75d和75e， 由1个感光部46h来感光光束75f和75g。另外，通过分别在感光部46g上 重叠光束75d和75e，且在感光部46h上重叠光束75f和75g，使得感光部 46g与46h不变大。因此，可使光检测器46的大小比参照图22的上述光检 测器45更小，光检测器46比光检测器45便宜。另外，感光部46e 46h 所占面积比上述感光部45e 45j所占面积更小，相应地，在信息记录面41b 被反射的光束76a 76h难以进入感光部46e 46h，比使用在实施例10中 所示的光拾取头装置的情况更能降低TE信号的变动，可进行稳定的跟踪控 制。不用说，在光存储媒体41的表面被反射的光束也一样。
为了分别由1个感光部46g感光光束75d与75e，由1个感光部46h 感光光束75f与75g，稍稍变更图21所示光束分割元件64的区域64d与 64f中形成的图案的周期与空间频率轴。区域64d与64f中形成的图案均为 等周期的直线状单光栅。另外，感光部46a 46d与上述感光部45a 45d 一样。
另外，因为不需加法部802与803，所以可提供廉价的光信息装置。另 外，即使配置感光部46g 46h，使光束76a 76h在光学上不入射到感光部 46g 46h，还是有不期望的杂散光也入射到感光部46g 46h的情况。但是， 因为感光部46g 46h的面积比上述感光部45e 45j的面积窄，所以不期 望的杂散光的光量相对降低，可进行更稳定的跟踪控制。
(实施例12)
图25是模式表示构成光拾取头装置的光检测器47与光束75a 75h、 76a 76h的关系一例的图，作为根据本发明的其它光信息装置的一例。使 用光检测器47来代替上述实施例10所示的光拾取头装置402中的光检测器45，通过稍稍变更光束分割元件64的区域64a 64f中形成的图案，可 构成根据实施例12的光拾取头装置。
在该光拾取头装置中，与上述实施例11中所示的光拾取头装置一样， 分别由1个感光部47g来感光光束75d和75e，由1个感光部47h来感光光 束75f和75g，另外，分别在感光部47g上重叠光束75d和75e，在感光部 47h上重叠光束75f和75g。
并且，使图21所示的光束分割元件64的区域64a 64f中形成的图案 中具有功率，以抵消由于光束75b 75g透过柱面透镜57所被赋予的象散， 使焦点落在光检测器47上。因此，光检测器47上的光束75b 75h比所述 光检测器46上的光束75b 75h小，因此，可使感光部47e 47h比感光部 46e 46h小，光检测器47比光检测器46更便宜。
另夕卜，感光部47e 47h所占面积比上述感光部46e 46j所占面积小， 因此，在信息记录面41b被反射的光束76a 76h难以进入感光部47e 47h， 可更稳定地进行跟踪控制。不用说，在光存储媒体41的表面被反射的光束 也一样。此外，感光部47a 47d与上述感光部46a 46d—样。另外，即 使配置感光部47e 47h，使光束76a-76h光学上不入射到感光部47e 47h， 但还是有不期望的杂散光也会入射到感光部47e-47h的情况。但是，因为 感光部47e 47h的面积变小，相应地不期望的杂散光的光量相对降低，比 使用在实施例11所示的光拾取头装置的情况更能降低TE信号的变动，可 进行稳定的跟踪控制。
(实施例13)
图26是模式表示构成光拾取头装置的光束分割元件65的图，作为根 据本发明的其它光信息装置的一例。通过使用光束分割元件65来代替上述 实施例10中图21所示的光拾取头装置402中的光束分割元件64，可构成 根据实施例13的光拾取头装置。
光束分割元件65中的区域65a 65g，分别对应于上述光束分割元件 64中的区域64a 64g来生成1次衍射光。光束分割元件64与光束分割元 件65的不同之处在于，相当于区域64g的区域65g的宽度h5窄，相应地， 区域65c 65f的范围变宽。
通过使区域65c 65f的范围比图21所示区域64c 64f宽，由图22所示感光部45g 45j感光的光束75d 75g的光量增加，相应地，可减小 可变增益放大部805的放大率。这里，通过设宽度h6为0. 35D，可使可变 增益放大部805的放大率下降到约2. 3倍。可降低可变增益放大部805的 放大率，与此相应地，输入可变增益放大部805的信号在加法部802、 803 等部分产生，并可降低附加在输出信号上的电偏移的影响。
另外，即使配置感光部45g 45j，使光束76a 76h在光学上不入射到 感光部45g 45j，但还是有不期望的杂散光入射到感光部45g 45j的情况。 但是，在感光部45g 45j感光的光束75d 75g的光量增加，相应地，不 期望的杂散光的光量相对降低，因此，可进行稳定的跟踪控制。
此外，在使用本实施例的光束分割元件的情况下，也可以降低在形成 于光存储媒体上的沟的位置、宽度、深度上存在误差时、以及在轨道上记 录信息时产生的TE信号的变动，而且，在光存储媒体具有多个信息记录面 的情况下，该结构还可避免在用于检测TE信号的感光部入射不期望的光而 TE信号变动。
(实施例14)
图27是模式表示构成光拾取头装置的光束分割元件66的图，作为根 据本发明的其它光信息装置的一例。通过使用光束分割元件66来代替上述 实施例10所示的光拾取头装置402中的光束分割元件64，可构成根据实施 例14的光拾取头装置。
光束分割元件66中的区域66a 66g，分别对应于参照图21的上述光 束分割元件64中的区域64a 64g，来生成1次衍射光。光束分割元件64 与光束分割元件66的不同之处在于，相当于区域64g的区域66g的宽度宽， 因此，区域66a 66b的范围变窄。
通过使区域66a 66b的范围比区域64a 64b窄，由感光部45e 45f 感光的光束75b 75c的光量降低，但相应地，可减少参照图23所述的可 变增益放大部805的放大率。这里，通过设宽度h2为0. 35D，设宽度h5为 0.65D，可使可变增益放大部805的放大率下降到约1.4倍。可降低可变增 益放大部805的放大率，与此相应地，对输入可变增益放大部805的信号， 可降低在加法部802、803等部分产生并输出的信号上附加的电偏移的影响。
此外，在使用本实施例的光束分割元件的情况下，也可以降低在形成于光存储媒体上的沟的位置、宽度、深度上存在误差时、以及在轨道上记
录信息时产生的TE信号的变动，而且，在光存储媒体具有多个信息记录面 的情况下，该结构还可避免在用于检测TE信号的感光部入射不期望的光而 TE信号变动。
另外，通过设宽度h2为0. 3D 0. 5D，可使在光存储媒体41的信息记 录面具有的轨道中记录有信息的情况与不记录有信息的情况混合存在下产 生的TE信号振幅的变动非常小，可提供能稳定记录信息的光信息装置。
(实施例15)
图28是模式表示构成光拾取头装置的光束分割元件67的图，作为根 据本发明的其它光信息装置的一例。通过使用光束分割元件67来代替参照 图21的上述实施例10所示的光拾取头装置402中的光束分割元件64，可 构成根据实施例15的光拾取头装置。
光束分割元件67中的区域67a 67g，分别对应于上述光束分割元件 64中的区域64a 64g，生成1次衍射光。光束分割元件64与光束分割元 件67的不同之处在于，在区域67a与67b的一部分设置区域67h 67k，因 此，区域67a与67b变窄。
在区域67h 67k中记录与区域67g相同的图案。即，从区域67h 67k 生成的光束不在感光部45e 45j被感光。通过使区域67a与67b变窄，从 区域67a与67b生成的光束76b与76c难以入射到感光部45e 45j。尤其 是在从光束分割元件67生成的光束透过参照图20所述的柱面透镜57时有 效。
另外，通过设置区域67h 67k，从区域67a与67b生成的光束75b与 75c中包含的、对应于跟踪追踪的偏移变动变小，从而可降低图23所示可 变增益放大部805的放大率。因为可降低可变增益放大部805的放大率， 相应地，在输入可变增益放大部805的信号中，可降低对在加法部802、 803 等部分产生并输出的信号附加的电偏移的影响。另外，即使设置区域67h 67k， TE信号的振幅也不降低。
此外，在使用本实施例的光束分割元件的情况下，也可以降低在形成 于光存储媒体上的沟的位置、宽度、深度上存在误差时、以及在轨道上记 录信息时产生的TE信号的变动，而且，在光存储媒体具有多个信息记录面的情况下，该结构还可避免在用于检测TE信号的感光部入射不期望的光而 TE信号变动。 (实施例16)
图29是模式表示构成光拾取头装置的光束分割元件68的图，作为根 据本发明的其它光信息装置的一例。通过使用光束分割元件68来代替上述 实施例15所示的光束分割元件67，可构成根据实施例16的光拾取头装置。
光束分割元件68中的区域68a 68k，分别对应于上述光束分割元件 67中的区域67a 67k，来生成1次衍射光。光束分割元件68与光束分割 元件67的不同之处在于，区域68h 68k中形成的图案与区域67h 67k中 形成的图案不同。
分别在区域68h中记录与区域68c相同的图案，在区域68i中记录与 区域68d相同的图案，在区域68j中记录与区域68e相同的图案，在区域 68k中记录与区域68f相同的图案。因此，光束75d 75g的光量增加，可 降低图23所示可变增益放大部805的放大率。可降低可变增益放大部805 的放大率，与此相应地，在输入可变增益放大部805的信号中，可降低对 在加法部802、 803等部分产生并输出的信号附加的电偏移的影响。另外， 在感光部45g 45j感光的光束75d 75g的光量增加，与此相应地，不期 望的杂散光的光量相对降低，可进行更稳定的跟踪控制。
此外，在使用本实施例的光束分割元件的情况下，也可以降低在形成 于光存储媒体上的沟的位置、宽度、深度上存在误差时、以及在轨道上记 录信息时产生的TE信号的变动，而且，在光存储媒体具有多个信息记录面 的情况下，该结构还可避免在用于检测TE信号的感光部入射不期望的光而 TE信号变动。
此前描述的光束分支元件64 68中的区域64a、 64b、 65a、 65b、 66a、 66b、 67a、 67b、 68a和68b是检测基于推挽法的TE信号的区域。宽度h在 (l- (入/2/tp/NA) 2) 1/2 D (1-(入/2/tp/NA) 2) 1/2 D/2左右的范围内， 可得到良好的TE信号。另夕卜，若宽度hl小于或等于(入/tp/NA-l-A) -D， 则即使光束70对应于跟踪控制，在光束分割元件上移动，也不会发生TE 信号的劣化。若宽度hl小于或等于1. 5 (X/tp/NA-B) D，则可得到 实用上没有问题的良好的TE信号。此外，A是在将光束分割元件上的光束70的直径设为1来标准化时， 光束70在光束分割元件上移动的距离。不用说，在欲使宽度h2更大的情 况下、或想将TE信号的振幅始终保持恒定的情况下，也可对应于跟踪控制 来设置能够使TE信号振幅成为恒定的振幅控制部。例如根据图23所示差 动运算部804的输出可容易知道跟踪控制处于何状态。
(实施例17)
图30是表示生成TE信号用的信号处理部的结构图，作为根据本发明 的其它光信息装置的一例。通过使用本信号处理部来代替参照图23所述的 实施例10所示的信号处理部，可构成根据实施例17的光信息装置。
从感光部45e 45j输出的信号145e I45j在差动运算部806被进行 差动运算的情况，与参照图23所述的实施例10所示的信号处理部一样。 从感光部45a 45d输出的信号145a I45d在加法部807被进行加法运算。
图31是表示由示波器(osci 1 loscope)观察在加法部807被进行了加法 运算的信号时的状态图，是所谓的眼孔图(eye pattern)。从加法部807 输出的信号被输入低通滤波部809和振幅检测部811。在低通滤波部809输 出对应于频率分量比由光存储媒体41的信息记录面41b、 41c中记录的标 记及间隙构成的信号低很多的信号。在信息记录面41b、 41c中记录有信息 的情况下，输出图31所示信号强度Idc。在信息记录面41b、 41c中未记录 有信息的情况下，输出图31所示信号强度It。
另一方面，在振幅检测部811输出对应于光存储媒体41的信息记录面 41b、 41c中记录的标记及间隙构成的信号频率分量振幅的信号。振幅检测 部811可利用检测一般实效值的电路。另外，若能输出对应于振幅的信号， 如检测包络线的电路等，也不特别限制。在信息记录面41b、 41c中记录有 信息的情况下，输出对应于图31所示信号强度Irf的信号。在信息记录面 41b、 41c中未记录有信息的情况下，输出0。
将从低通滤波部809和振幅检测部811输出的信号，分别输入可变增 益放大部811和812，放大或衰减到期望的信号强度。从可变增益放大部 811和812输出的信号在加法部813被进行加法运算后，作为进行除法的信 号，输入除法部808。
加法部807、低频滤波部809、振幅检测部811、可变增益放大部811、812和加法部813构成记录未记录检测部件。除法部808构成振幅控制部件。 图32是表示可变增益放大部810和812的增益一例的图。直线k2表 示可变增益放大部810的增益，直线k3表示可变增益放大部812的增益。 可变增益放大部810的增益不取决于散焦，为恒定值，而可变增益放大部 812的增益取决于聚光在信息记录面41b或41c上的光束的散焦状态，进行 变化。这里，设直线k3所示增益值在散焦为-0.2微米时为1，在散焦为O 微米时为O。由直线k2表示的增益值恒为1。通过使用FE信号，可容易知 道散焦值。
若使直线k3所示的可变增益放大部812的增益对应于散焦变化，则可 使在光存储媒体41的信息记录面具有的轨道中记录有信息的情况与不记录 有信息的情况混合存在下产生的TE信号振幅的变动非常小，可提供能稳定 记录信息的光信息装置。
这里所示的用直线k2和k3表示的增益值为一例，通过光学设计将可 变增益放大部810与812的增益及增益变化比例设定为最佳值就可以。增 益的最佳值，也可对应于光信息装置求出的性能，设为使TE信号变动量最 小的值，也可设为使偏离轨道量最小的值。或者，设定在两者之间也可以。
另外，本结构是一例，只要能检测出光存储媒体41的信息记录面41b、
41c具有的轨道是已记录的轨道还是未记录的轨道，并能够根据该状态和散 焦状态来控制TE信号的振幅，则可以是任意结构。另外，对光存储媒体具 有的信息记录面的数量进行限制，只要是具有在轨道中记录有信息的情况 与未记录有信息的情况混合存在下TE信号振幅产生变动的信息记录面的光 存储媒体，则可在所有光存储媒体上均适用本发明的光信息装置。
图33是表示参照图20前面所述的光存储媒体41的信息记录面41b、 41c中记录有信息时的一例的图。这里，在轨道Tn-2、 Tn、 Tn+2中记录信 息，在轨道Tn-1、 Tn、 Tn+1中没有记录信息。即，交互形成己记录的轨道 和未记录的轨道。通过沿与轨道垂直的方向扫描光束，可得到TE信号。由 于使已记录的轨道与未记录的轨道混合存在，TE信号的振幅中产生变动， 但只要调整分别由直线k2和直线k3所示的可变增益放大部810与812的 增益来减小该变动即可。在交互形成已记录的轨道和未记录的轨道的情况 下，TE信号的振幅变动最显著，可高精度调整可变增益放大部810与812的增益。
(实施例18)
图34是表示根据本发明的光拾取头装置403结构一例的图，作为根据 本发明的其它光信息装置的一例。参照图20前面所述的实施例10所示的 光拾取头装置402与光拾取头装置403的不同之处在于，在偏振光分束器 52与1/4波长板43之间设置凹透镜81和凸透镜82。
通过由致动器93来改变凹透镜81的位置，可调整赋予光束70的球面 象差量。聚光在信息记录面41b、 41c上的光束70具有的球面象差量，对 应于从光存储媒体41的表面至信息记录层41b、 41c的距离而变化，但用 凹透镜81来凸透镜82来补偿球面象差，使聚光在信息记录面41b、 41c上 的光束70具有的球面象差变小。通过设置凹透镜81和凸透镜82，在信息 记录面41b、 41c的哪个地方，都以球面象差小的状态记录信息。
这里，入射到物镜56的光束直径Dl为了由孔55来限制孔径而恒定， 但入射到光束分割元件64的光束的直径D2有时对应于凹透镜81的位置变 化。因为光束分割元件64中设置的区域64a 64g的大小恒定，所以若光 束的直径D2变小，则区域64a 64b中生成的光束75b 75c的光量增加， 在区域64c 64f中生成的光束75d 75g的光量降低。若由直线kl所示的 可变增益放大部805的增益恒定不变，则不能适当减少从差动运算部801 输出的信号具有的对应于跟踪追踪的偏移变动。
图35是表示本实施例中的光束直径比D2/D1与由直线kl表示的可变 增益放大部805的增益之间的关系图。光束的直径比D2/D1越小，可变增 益放大部805的增益就越大。
图36是表示图34所示的致动器93的驱动电压与光束直线比D2/D1之 间的关系图。致动器93的驱动电压与光束直径比D2/D1存在相关关系。这 里，根据致动器93的驱动电压，来控制直线kl所示可变增益放大部805 的增益。虽然难以测定光束直径比D2/D1，但可容易知道致动器93的驱动 电压。在使凹透镜81位移，使得减少聚光在信息记录面41b或41c上的光 束的球面象差的情况下，也总能适当减少从差动运算部801输出的信号具 有的对应于跟踪追踪的偏移变动。即，可提高对具有多个信息记录面的光 存储媒体进行记录信息的光信息装置的可靠性。(实施例19)
图37是表示根据本发明的其它光拾取头装置的结构图。 半导体激光器等光源1射出波长入1为405rnn的直线偏振光的光束70。 从光源1射出的光束70在由准直透镜53变换为平行光后，入射到偏振光 分束器52。通过偏振光分束器52的光在立起的反射镜24弯曲光路，透过 1/4波长板54变换为圆偏振光后，入射到物镜56进行聚光。物镜56的焦 距f为2mra，数值孔径NA为0. 85。由未图示的物镜驱动装置来驱动物镜56， 光束70在透过厚度为0. lmm的透明保护层后，聚光到光存储媒体40的记 录面上。在光存储媒体40中形成有成为轨道的连续沟，轨道间距tp为0. 32 微米。
在光存储媒体40被反射的光束70透过物镜56、 1/4波长板54，被变 换为与往程光路相差90度的直线偏振光后，被作为光束分支部件的偏振光 分束器52反射。在偏振光分束器52倍反射并改变方向的光束70通过孔径 限制元件83，经过与孔径限制元件83连接的衍射元件22，被分割成多个 光束700及21a 21e。分割后的光束透过聚光透镜59变换为会聚光，在透 过柱面透镜57被赋予象散后，入射到光检测器51。入射到光检测器51的
光作为电信号被输出。
图38模式表示衍射元件22与孔径限制元件83的结构。图39模式表 示光检测器51的感光部的形状与光束700及21a-21d之间的关系。
衍射元件22具有4个区域22a 22e，原样透过入射的光束70的大部 分，生成0次衍射光210，并衍射部分光量，从区域22a 22e分别生成光 束70a 70e。
光检测器51总共具有8个感光部51a 51h。感光部51a 51h是信号 检测用的感光部，感光部51a 51d感光光束210，感光部51g感光光束21c， 感光部51e感光光束21a，感光部51f感光光束21b，感光部51h感光光束 21d。区域22e被赋予以比其它区域大的衍射角来衍射的特性，在区域22e 衍射的光束不进入光检测器51。在光检测器51中的感光部51a 51h中， 分别在一端设置有电极84，从电极84向未图示的半导体电路输出对应于感 光光量的电流信号151a I51h。
FE信号可通过象散法、由(I51a+I51c)-(I51b+I51d)的运算得到，根据FE信号来控制物镜56的位置。
另外，TE信号可通过(I51g-151h)-k' (I51e-151f)的运算得到。根据 得到的TE信号来控制物镜的位置，可记录再现信号。
在实施例19中设衍射元件22的区域分割为直线，但可对应于光存储 媒体40的特性等来以任意位置形状进行分割，以使TE信号特性最佳。k为 实数，根据衍射元件22的区域分割的位置或光存储媒体40的特性来选择 最佳值。
另外，在信息再现时，通过I51a+I51b+I51c+I51d来得到信息记录媒 体中记录的信息信号(下面称为RF信号)。
此时，入射到光检测器51的光除210及21a 21d夕卜，还有如图37的 杂散光21所示那样，来自光存储媒体40的透明基板表面40d的反射光成 为发散光，返回到光检测器51侧。
该杂散光21在透过衍射元件22后也进入聚光透镜59，但因为是比正 式光束70还发散的发散光，所以在检测器51的表面上，扩散为比由光束 70形成的光斑还大之后入射。
该光也原样入射到信号用感光部，尤其是在入射到感光光量较少的衍 射光21e 21d的感光部51e 51h的情况下，会使信号质量大幅恶化，使 跟踪控制不稳定，不能以高的可靠性来记录/再现信息。在实施例19中， 通过在中途路径中插入孔径限制元件83以遮断杂散光21周围的光，可如 图39所示，使在光检测器51表面上的由杂散光产生的光斑320变小。因 此，可使杂散光21不入射到感光衍射光21a 21d的感光部51e 51h。
另外，即使是不直接进入感光部的光，若尽可能减少杂散光21，则通 过未图示的透镜镜筒内表面或光头内表面的反射，也可遮断射向感光部的 感光部不需要的光，可进行稳定的跟踪控制。
杂散光21也在衍射元件22进行衍射，但为使其在衍射元件22的中央 部的区域22e以大的衍射角衍射，并使衍射光射向光检测器51以外的地方， 使得其衍射光不进入感光部51e 51h。
设孔径限制元件83的孔径直径大于或等于图38所示的由物镜的NA(数 值孔径)确定的直径83a，以不遮住从光存储媒体40的记录面反射的正常 光束70。并且，若物镜追踪轨道并向跟踪方向位移，则光束70的位置也变化。 此时，为了不遮住光束70，期望孔径限制元件83的孔径为具有仅考虑了物 镜相对轨道方向位移而变大的直径83b的长圆直径的孔径形状。
为了尽可能多地遮住杂散光21，在杂散光21的直径相对光束70尽可 能扩大的位置上、换言之在经过用于通过光束70的孔径内的杂散光21的 光量最少的位置上，配置孔径限制元件83，从而可最有效地遮光杂散光21。 为此，在实施例19中，在与衍射元件22接触的位置上配置孔径限制部件 83。
理由如下如图37所示，杂散光21与光束70相比，在发散的同时射 向光检测器51，因此只要在尽可能远离光存储媒体40的位置上限制孔径， 就能遮住大量迷光21。但是，另一方面，由于衍射元件22的作用而分支的 光束70a 70d相对于光束700而言，在光检测器51侧比衍射元件22还变 宽，所以若对光束700设大的孔径直径以不遮住光束70a 70d，则杂散光 21的遮断量降低相应大小。
另夕卜，在孔径限制元件83的孔径中心与衍射元件22的中心不一致的 情况下，在通过并分支的光量中产生不平衡。因此，TE信号具有不标准的 误差，使跟踪性能恶化。在实施例19中，因为在接触衍射元件22的位置 上配置孔径限制元件83,所以彼此的位置匹配容易。例如，在将衍射元件 22组装在光头装置中之前，边对照衍射元件22的分割图案边匹配固定孔径 限制部件83的位置，从而可装配在光头装置上。因此，可减少组装光头装 置时的工作，可提供廉价的光头装置。
在实施例19中，孔径限制部件83与衍射元件22由不同的部件构成， 但未必如此，例如图40所示，将衍射元件22的孔径限制相当部分分割成 具有不同衍射特性的区域22f ，并使其具有通过该区域22f的所有光都不入 射到光检测器51地衍射的特性，这样也可得到同样的效果。并且，此时， 也不必匹配孔径限制元件83的位置。区域22f只要是实质上即使是具有遮 光至感光部51e 51h的杂散光21功能的结构则任何结构均可，例如可以 是反射膜，也可以是吸收膜。另外，也可以是具有高的衍射效率的衍射光 栅。
通过以上结构，可得到来自信息存储媒体保护层的因反射引起的杂散光的影响少的良好TE信号，可提供一种具有高可靠性、并能记录/再现信 息的光头装置。
另外，通过使用实施例19的光拾取头装置来代替实施例1所示的光信 息装置中的光拾取头装置4，可构成光信息装置，可得到可靠性高的信号输 出，可提供能得到良好的记录/再现特性的光信息装置。
另外，发生杂散光21的反射面并不限于透明基板的表面40d，在光存 储媒体40具有多个记录面的情况下，从记录或再现信息的记录面以外的面 也产生杂散光。此时，本发明也同样有效。
(实施例20)
实施例20中描述由全息元件在分支TE信号必需的区域的同时进行分 害iJ，并确定电学上的最佳的补偿系数的情况。
图41表示根据实施例20的构成光信息装置的光拾取头装置的结构。 从半导体激光器(光源)l射出的光束通过准直透镜53变为平行光，在分束 器(分支部件)103反射后，在物镜(聚光部件)56聚光在光存储媒体40的信 息记录面40b上。在光存储媒体40的信息记录面40b上有选择地配置标记 和间隙的轨道、或用于配置标记和间隙的引导沟作为轨道，以规定间隔排 列成同心圆或螺旋状。物镜56由致动器91、 92，对应于光存储媒体的面倾 斜与光存储媒体得偏心，沿光轴方向和轨道横截方向移动。
在信息记录面40b反射、衍射的光束再次通过物镜56，变为平行光， 透过分束器(分支部件)103，由全息元件(分割部件)201衍射部分光。通过 全息元件201的光被检测透镜107聚光。检测透镜107是以1个元件具有 参照图2的所述得上述实施例1所示聚光透镜59与柱面透镜57的功能的 复合功能透镜。光检测器(光检测部件)46感光通过全息元件201的光束203 与衍射光204。
图42表示全息元件201的分割与光束之间的关系。全息元件201被3 条分割线201a、 201b、 201c分割成6个区域220a 220f。光束221大致为 圆形，用斜线表示在光存储媒体的轨道被衍射的土l次光与0次光重叠的部 分。该用斜线表示的部分是主要包含TE信号的区域(第1区域)。从包含该 区域的区域220c与220d可得到主要包含TE信号分量的信号。另外，区域 ,220a、 220b、 220e、 220f是主要包含TE信号的偏移分量的区域(第2区域)，由此处可得到主要包含偏移分量的信号。
图43示出沿点划线222的全息元件201的衍射效率的分布。横轴表示 沿切向(轨道切线方向)的位置，纵轴表示衍射效率。虚线表示分割线201b 与201c的交点处的位置。如图43所示，在分割线201b与201c外侧的衍 射效率比内侧的衍射效率il 1高。由此，可提高通过主要包含偏移分量 的区域的光束到达光检测器46的效率。
图44示出光检测器46与电路的结构。设置在光检测器46中的0次光 感光部46a 46d感光作为透过全息元件201的0次光的光束203。使用从 感光部46a 46d输出的信号，来检测FE信号与信息再现用信号。这里， 省略FE信号检测的细节。
感光部46e 46h感光在全息元件201被衍射的衍射光204 (图41)，并 输出对应于光量的电流信号。通过图42所示区域220c的光入射到感光部 46e，并且通过区域220d的光入射到感光部46g。从感光部46e和46g可得 到主要包含TE信号分量的信号。IV放大器(变换部件)130将来自感光部46e 的电流信号变换为电压信号。另外，IV放大器(变换部件)131将来自感光 部46g的电流信号变换为电压信号。
通过图42所示区域220a与220e的光入射到感光部46f ，并且通过区 域220b与220f的光入射到感光部46h。从感光部46f和46h可得到主要包 含偏移分量的信号。IV放大器(变换部件)132将来自感光部46h的电流信 号变换为电压信号。另外，IV放大器(变换部件)133将来自感光部46f的 电流信号变换为电压信号。
差动运算部134接受来自IV放大器130与131的输出信号，输出其差 信号。该差信号是主要包含TE信号分量的信号。另一方面，差动运算部135 接受来自IV放大器132与133的输出，输出其差信号。该差信号是主要包 偏移分量的信号。从差动运算部135输出的信号在由可变增益放大电路136 乘以增益(系数)k，输出k倍后的信号。差动运算部(TE信号生成部件)137 接受来自差动运算部134与可变增益放大电路136的输出信号，输出其差 信号。
确定可变增益放大电路136的增益k，使物镜移动时、从差动运算部 135输出信号的DC分量的变动量与从可变增益放大电路136输出的信号的DC分量的变动量相等。从差动运算部137可得到即使物镜移动也没有偏移 变动的TE信号。
增益k取决于分割线201b与201c之间的间隔与光束221的直径之比、 或光束221内的光强度分布。这里，通过设区域220a、 220b、 220e、 220f 的衍射效率为区域220c、 220d的衍射效率ill的2倍，可将增益k设 为1左右。
若设各IV放大器130-133中发生的电偏移平均为AE，则由于在现有 实例中增益k为2左右，所以在最差的情况下，在补偿后的TE信号中产生 AE的6倍的电偏移。但是，在实施例20的情况下，因为增益k为l左右， 所以即使在最差的情况下，也仅是AE的4倍的电偏移。因此，可将随着 温度等变化的偏移的发生量降低到现有例的2/3。
在本实例中，因为可对每个头、或每个光存储媒体将作为用于降低TE 信号偏移系数的增益设为最佳值，所以可将TE信号的偏移抑制得小。并且， 因为与衍射效率不相关独立地确定全息元件的分割线的位置，所以可确保 所谓能将最佳形状用作分割图案的自由度。
若进一步提高得到主要包含偏移分量的信号用的区域中的衍射效率， 则因为可进一步减小增益k，所以可减小温度等引起的电偏移的发生量。
另外，在这种实例中，虽然得到RF信号用的O次光的沿切向方向的透 过效率也变化，但可通过波形均衡或最优解码法(PRML法)等来降低施加于 RF信号的影响。
作为使用其它分割部件的实例，图45中示出其它实例的全息元件(分 割元件)241的分割与光束之间的关系。使用全息元件241来代替参照图42 的上述全息元件201。全息元件241被分割线241a、 241b、 241c分割成6 个区域245a 245f 。从分割后的各区域生成的衍射光，与参照图44所述的 上述实例一样入射到检测系统进行检测。
图46示出沿点划线246的衍射效率分布。横轴表示沿切向(轨道切线 方向)的位置，纵轴表示衍射效率。衍射效率在中心部为q3，在两端为n4， 呈直线变化。虚线分别表示点划线246与分割线241b和241c的交点处的 位置。
在这种构成中，因为通过作为主要包含偏移的区域的245a、245b、245e、245f的光束到达光检测器46(图41)的效率高，所以可使可变增益放大电路 的增益k变小。因此，可降低随着温度等变化的电偏移变动引起的偏移的 发生量。
作为又一使用其它分割部件的实例，图47中示出其它实例的全息元件 (分割元件)251的分割与光束之间的关系。使用全息元件251来代替参照图 42的上述全息元件201。全息元件251被分割线251a、 251b、 251c分割成 6个区域255a 255f。从分割后的各区域生成的衍射光，与参照图44所述 的上述实例一样入射到检测系统进行检测。
图48示出沿点划线256的衍射效率分布。横轴表示沿径向(轨道切线 方向)的位置，纵轴表示衍射效率。衍射效率在中心部为n5，在端部为比 ri5高的n6，如此构成全息元件251。虚线表示点线257、 258与点划线256 的交点的位置。
在这种构成中，因为作为主要包含偏移的区域的255a、 255b、 255e、 255f中、面积随着物镜移动而变化的比例大的光束周围部到达光检测器 46(图41)的效率高，所以可使可变增益放大电路的增益k变小。因此，可 降低随着温度等变化的电偏移变动引起的偏移的发生量。由此，也可在相 同区域内改变衍射效率。在这种实例中，因为沿径向的衍射效率变化小， 所以可縮小用于得到RF信号的0次光的透过效率的部分差异，可降低施加 于RF信号的影响。
作为又一使用其它分割部件的实例，图49中示出其它实例的全息元件 (分割元件)261的分割与光束之间的关系。使用全息元件261来代替参照图 42所述的上述全息元件201。全息元件261被分割线261a、 261b、 261c分 割成6个区域265a 265f。从分割后的各区域生成的衍射光，与参照图44 所述的上述实例一样入射到检测系统并被检测。
图50示出沿点划线266的衍射效率分布。横轴表示沿径向的位置，纵 轴表示衍射效率。衍射效率在中心部为n7，在两端为比n7高的ri8，如此 构成全息元件261。虚线表示点线267、 268与点划线266的交点的位置。
在这种结构中，因为作为主要包含偏移的区域的265a、 265b、 265e、 265f中、面积随着物镜移动而变化的比例大的光束周围部到达光检测器 46(图41)的效率高，所以可使可变增益放大电路的增益k变小。因此，可降低随着温度等变化的电偏移变动引起的偏移的发生量。由此，也沿光束 来改变衍射效率也可以。
(实施例21)
在实施例21中，描述由全息元件在分支跟踪信号必需的区域的同时进 行分割，并光学上替换位置之后进行运算的情况。
光学系统的结构与上述实施例20大致一样，所以省略结构图。与实施 例20的不同之处在于使用全息元件(分割部件)301来代替参照图42所述 的上述全息元件201 ，使用光检测器(光检测部件)303来代替光检测器46。
图51表示全息元件(分割元件)301的分割与光束之间的关系。全息元 件301被3条分割线301a、 301b、 301c分割成6个区域30a2 302f 。光束 321大致为圆形，用斜线表示在光存储媒体的轨道衍射的士l次光与0次光 重叠的部分。用该斜线表示的部分是主要包含TE信号的区域。从该区域302c 与302d可得到主要包含TE信号分量的信号。另外，从区域302a、 302b、 302e、 302f可得到主要包含TE信号的偏移分量的信号。
图52示出沿点划线322的衍射效率的分布。横轴表示沿切向(轨道切 线方向)的位置，纵轴表示衍射效率。虚线表示分割线301b、 301c与点划 线322的交点的位置。如图52所示，在分割线301b与301c外侧的衍射效 率iUO约为内侧的衍射效率r\9的2倍。由此，可提高通过主要包含偏移 分量的区域的光束到达光检测器的效率。
图53示出光检测器303与电路的结构。设置在光检测器303中的0次 光感光部303a 303d感光作为透过全息元件301的0次光的光束331。使 用从感光部303a 303d输出的信号来检测FE信号与信息再现用信号。感 光部303e、 303f感光在全息元件301衍射的衍射光，并输出对应于光量的 电流信号。通过区域302b、 302c、 302f的光入射到感光部303e，并且通过 区域302a、 302d、 302e的光入射到感光部303f 。
IV放大器(变换部件)340将来自感光部303e的电流信号变换为电压信 号。另外，IV放大器(变换部件)341将来自感光部303f的电流信号变换为 电压信号。从区域302a、 302b可得到主要包含TE信号分量的信号，从区 域302a、 302b、 302e、 302f可得到主要包含偏移分量的信号。这样，配置 各感光部，使跨过分割线301a并位于互不相同侧的区域进入相同的感光部。由此，可降低物镜移动引起的偏移。差动运算部342接受IV放大器340与 341的输出信号，输出其差信号。由此，得到即使物镜移动也没有偏移变动 的TE信号。
在实施例21的情况下，IV放大器最好为两个。因此，若设各IV放大 器中发生的电偏移平均为AE，则在最差的情况下，在补偿后的TE信号中 产生AE的2倍的电偏移。因此，可将随着温度等变化的偏移的发生量降 低到现有例的V3。
(实施例22)
实施例22中，描述由棱镜来分割远磁场，并电学上乘以补偿系数以降 低TE信号偏移的情况。
图54表示实施例22的构成光信息装置的光拾取头装置的结构。从半 导体激光器(光源)l射出的光束通过准直透镜53变为平行光，在分束器(分 支部件)103反射后，在物镜(聚光部件)56聚光在光存储媒体(光存储媒 体)40的信息记录面40b上。物镜56通过致动器91、 92，对应于光存储媒 体的面倾斜与光存储媒体偏心，沿光轴方向与轨道横截方向移动。在信息 记录面40b反射和衍射的光束再次通过物镜56，变为平行光，透过分束器(分 支部件)103，由另一个分束器(分支部件)104反射部分光，其余光透过。
通过分束器104的光被检测透镜107聚光，并被光检测器(光检测部 件)30感光。另一方面，在分束器104反射的光被棱镜(分割部件)105分割 光束。分割后的光被检测透镜106聚光，由光检测器(光检测部件)305检领!)。
图55表示棱镜105的分割与光束之间的关系。棱镜105被3条棱410、 411、 412分割成6个区域420a 420f 。光束421大致为圆形，用斜线表示 光存储媒体的轨道衍射的土l次光与0次光重叠的区域。用该斜线表示的区 域是主要包含TE信号的区域。从该区域420c与420d可得到主要包含TE 信号分量的信号。另外，从区域420a、 420b、 420e、 420f可得到主要包含 TE信号的偏移分量的信号。
图56示出沿点划线422的透过率的分布。横轴表示沿切向(轨道切线 方向)的位置，纵轴表示透过率。虚线表示棱411与412的位置。如此，在 棱411与412外侧的透过率iU2比内侧的透过率iUl高。由此，可提高通 过主要包含偏移分量的区域的光束到达光检测器305的效率。图57示出光检测器305与电路的结构。6个感光部305a f感光在分 束器104被反射并在棱镜105被分割的光，输出对应于光量的电流信号。 通过图55所示的区域420c的光入射到感光部305c，并且通过区域420d的 光入射到感光部305d。从感光部305c和305d可得到主要包含TE信号分量 的信号。IV放大器(变换部件)130将来自感光部305c的电流信号变换为电 压信号。另外，IV放大器(变换部件)131将来自感光部305d的电流信号变 换为电压信号。
通过区域420a的光入射到感光部305a，通过区域420e的光入射到感 光部305e，通过区域420b的光入射到感光部305b，通过区域420f的光入 射到感光部305f 。从感光部305a、 305b、 305e、 305f可得到主要包含偏移 分量的信号。IV放大器(变换部件)132将来自感光部305b与305f的电流 信号变换为电压信号。另外，IV放大器(变换部件)133将来自感光部305a 和305e的电流信号变换为电压信号。
差动运算部134接受来自IV放大器130与131的输出信号，输出其差 信号。该差信号是主要包含TE信号分量的信号。另一方面，差动运算部135 接受来自IV放大器132与133的输出，输出其差信号。该差信号是主要包 偏移分量的信号。从差动运算部135输出的信号在由可变增益放大电路136 乘以增益k，输出k倍后的信号。差动运算部137接受来自差动运算部134 与可变增益放大部136的输出信号，输出其差信号。
确定可变增益放大电路136的增益k，使物镜移动时，从差动运算部 135输出信号的DC分量的变动量与从可变增益放大部136输出的信号的DC 分量的变动量相等。从差动运算部137得到即使物镜移动也没有偏移变动 的TE信号。
增益k取决于棱411与412之间的间隔与光束421的直径之比、和光 束421内的光强度分布。这里，通过设区域420a、 420b、 420e、 420f的透 过率nl2为区域420c、 420d的透过率nl1的2倍，可将增益k设为l左 右。
若设各IV放大器130-133中发生的电偏移平均为AE，则实施例22的 情况与上述实施例20—样，由于增益k为l左右，所以即使在最差的情况 下，也仅是AE的4倍的电偏移。因此，可将随着温度等变化的偏移的发生量降低到现有例的2/3。
实施例22所示的实例中，与上述实施例20—样，因为可对每个头、 或每个光存储媒体，将作为用于降低TE信号偏移系数的增益设为最佳值， 所以可将TE信号的偏移抑制得小。并且，因为与衍射效率不同独立地确定 全息元件的分割线的位置，所以可确保所谓能将最佳形状用作分割图案的 自由度。并且，因为使用棱镜，所以与使用全息元件的情况相比，衍射引 起的损失少，可提高光的利用效率，所以可降低电偏移的影响。
(实施例23)
在实施例23中，描述用与物镜一体移动的全息元件衍射部分光，并替 换区域的情况实例。
图58表示构成本实施例的光信息装置的光拾取头装置的结构。从半导 体激光器(光源)1射出的直线偏振光光束通过准直透镜53变为平行光，由 分束器(分支部件)103反射后，透过偏振光全息元件(分割部件)501和1/4 波长板54，变为圆偏振光，由物镜(聚光部件)56聚光在光存储媒体40的 信息记录面40b上。物镜56、偏振光全息元件501和1/4波长板54通过致 动器91、 92，对应于光存储媒体面倾斜与光存储媒体偏心，沿光轴方向与 轨道横截方向移动。在信息记录面40b反射、衍射的光束再次通过物镜56， 变为平行光，通过1/4波长板54，变为偏振光面与射入光束相差90度的直 线偏振光。
变为直线偏振光的光中，部分光被偏振光全息元件501衍射，改变光 束的前进方向。射出偏振光全息元件501的光透过分束器(分支部件)103， 由检测透镜107赋予象散，被聚光，由光检测器(光检测部件)30感光。图 59表示偏振光全息元件501的分割与光束之间的关系。偏振光全息元件501 被4条分割线510、 511、 512、 513分割成6个区域。其中，区域520a与 区域520b是主要包含TE信号分量的区域(第1区域)，该区域中没有全息 沟，光束全部透过。区域521a、 521b、 521c、 521d是主要包含TE信号的 偏移分量的区域(第2区域)，在该区域中形成炫耀化(blaze)的沟，光束 沿特定方向衍射。第2区域被基本平行于轨道切线方向的分割线511和基 本平行于轨道垂直方向的分割线513分割成4个区域。
图60是示出光检测器30与电路结构的图。光检测器30由通过基本平行于轨道切线方向的分割线530和基本平行于轨道垂直方向的分割线531 区分的4个感光部30a 30d构成，配置成通过图59所示的偏振光全息元 件501的区域520a的光变为光束540a，跨跃感光部30a和30b;配置成通 过区域520b的光变为光束540b，跨跃感光部30c和30d。这样，通过主要 包含TE信号分量的区域(第1区域)520a与520b的光束被基本上与全息元 件501上的轨道切线方向平行的分割线510、 512和基本上与光检测器30 上的轨道垂直方向平行的分割线531分割成4个区域。
另一方面，通过由图59所示分割线510和512分割的4个区域(第2 区域)的光，被配置在与通过第1区域的光彼此成对角线的位置上。即，通 过区域521a的光变为光束541d，由感光部30c感光，通过区域521b的光 变为光束541c，由感光部30b感光，通过区域521c的光变为光束541b， 由感光部30d感光，通过区域521d的光变为光束541a，由感光部30a感光。
感光部30a感光的光作为电流信号被输出，由IV放大器130变换为电 压信号。将从IV放大器130输出的信号设为信号A。感光部30d感光的光 作为电流信号被输出，由IV放大器131变换为电压信号。将从IV放大器 131输出的信号设为信号B。感光部30b感光的光由IV放大器133变换为 电压信号。将从IV放大器133输出的信号设为信号C。在感光部30c感光 的光由IV放大器132变换为电压信号。将从IV放大器132输出的信号设 为信号D。
加法电路550接受信号A与信号C，输出其和(A+C)。加法电路551接 受信号B与信号D，输出其和(B+D)。差动运算部552接受来自加法电路550 与551的信号，输出其差信号KA+C)-(B+D)}。从差动运算部522的信号可 得到TE信号。
在本实例中，由象散法来检测FE信号。因为光束通过图58所示检测 透镜107被赋予象散，所以一旦物镜56与光存储媒体40之间的距离变化， 则光检测器30上的光斑变形，光束从基本圆形状态经长圆形状态，变为焦 线。设赋予象散的方向为焦线与光检测器30的分割线所成45度角的方向， 通过生成所述(A+D)-(B+C)的信号，可检测聚焦误差。
另外，在再现用位列来记录信息的再现专用光存储媒体时，通过相位 比较(A+D)的信号与(B+C)的信号，可根据相位差法来进行跟踪控制。另外，通过相加全部4个检测信号，可得到信息再现用的再现用信号。
根据实施例23，因为在物镜移动的同时偏振光全息元件也移动，所以 没有分割线的相对移动，偏移的发生量少。但是，即使此情况下，由于半 导体激光器的光量分布受到移动的影响，所以发生偏移。为了降低该偏移 发生量，替换光束中央附近区域来进行检测。由此，可降低光量分布的移 动影响。此时，通过替换对角线位置的区域，不会对象散法的FE信号或相 位差法的TE信号造成大的影响。
因此，根据实施例23的结构，可通过所谓4个感光部的少的感光部和 少的电路结构，可得到无偏移的TE信号、FE信号、信息再现用信号和相位 差用TE信号。 (实施例24)
在实施例24中，描述在衍射交界附近聚光上述实施例23中衍射的光 的情况实例。仅说明与实施例23的不同点。使用偏振光全息元件(分割部 件)307来代替偏振光全息元件501，作为光学结构。
图61表示偏振光全息元件(分割部件)307的分割与光束之间的关系。 偏振光全息元件307被4条分割线307a、 307b、 307c和307d分割成6个 区域。其中，区域620a与区域620b是主要包含TE信号分量的区域(第1 区域)，该区域中没有全息沟，光束全部透过。区域621a、 621b、 621c、 621d 是主要包含TE信号的偏移分量的区域(第2区域)，在该区域中形成炫耀 (blaze)后的沟，光束沿特定方向衍射，此时，赋予象散，以事先消除图 58所示检测透镜107赋予的象散。第2区域被基本平行于轨道切线方向的 分割线307b和基本平行于轨道垂直方向的分割线307d分割成4个区域。
图62示出光检测器(光检测部件)30与电路的结构。配置成通过偏振光 全息元件307的区域620a的光变为光束640a，跨跃感光部30a和30b;配 ;置成通过区域620b的光变为光束640b，跨跃感光部30c和30d。这样，通 过主要包含TE信号分量的区域(第1区域)620a与620b的光束，被基本上 与全息元件307上的轨道切线方向平行的分割线307a、 307c和基本上与光 检测器30上的轨道垂直方向平行的分割线531分割成4个区域。
另一方面，通过由分割线307a、 307c分割的4个区域(第2区域)的光 !被配置在与通过第1区域的光彼此成对角线的位置上。通过4个区域(第2区域)的光分别消除检测透镜107赋予的象散，变为接近衍射交界的聚光点。 即，通过区域621a的光变为光束641d，由感光部30c感光，通过区域621b 的光变为光束641c，由感光部30b感光，通过区域621c的光变为光束641b， 由感光部30c感光，通过区域621d的光变为光束641a，由感光部30a感光。
IV放大器130接受来自感光部30a的电流信号，输出电压信号A。 IV 放大器131接受来自感光部30b的电流信号，输出电压信号B。 IV放大器 133接受来自感光部30c的电流信号，输出电压信号C。 IV放大器132接受 来自感光部30d的电流信号，输出电压信号D。加法电路550、 551与差动 运算部522对这些信号进行运算，作为TE信号得到信号{(A+C)-(B+D)}。
根据实施例24，与上述实施例23 —样，具有可得到FE信号、RF信号 和相位差法的TE信号、并得到偏移少的推挽信号的效果。而且，因为被光 束641a 641d聚光，所以即使聚焦错位或光检测器错位，光束也不会溢出 感光部，所以可稳定得到TE信号
艮口，即使在使用反射率低的光存储媒体的情况下周期温度变化，也因 为TE信号的偏移变动小，所以可实现能可靠性高地记录或再现信息的光信 息装置。
另外，光束的分割图案不限于上述实施例20 24中说明的图案。即使 是此外的全息分割图案也可得到相同的效果。尤其是这里示例主要包含TE 信号的区域包含所有产生全部TE信号的区域，主要包含TE信号偏移分量 的区域(第2区域)完全不包含产生TE信号的区域，但不限于此，第l区域 也可仅包含产生TE信号的部分区域，第2区域包含产生TE信号的部分区 域。
另外，不必为了生成TE信号而使用光束内的全部区域，例如即使是在 光束的中央附近不使用TE信号的情况下，也可适用本发明，可得到该效果。
另外，在实施例24中，作为分割光束的部件，使用利用全息元件与棱 镜的实例，但也可分割光检测器的感光部并将其作为分割部件也可以。此 时，为了改变到达光检测器的效率，也可使用透过效率部分不同的滤波器， 或部分改变分束器的透过率。
(实施例25)
图63表示构成光信息装置的光拾取头装置404的结构一例，作为本发明的其它光信息装置的实施例。
光源1射出波长A为405nm的直线偏振光的发散光束70。从光源1射 出的发散光束70在由焦距fl为15mm的准直透镜53变换为平行光后，透 过偏振光分束器52，并透过l/4波长板54变换为圆偏振光后，由焦距f2 为2mm的物镜56变换为会聚光束，透过光存储媒体40中设置的透明基板 40a，聚光在信息记录面40b上。物镜56的孔径由孔55来限制，设数值孔 径NA为0.85。透明基板40a的厚度为0. lmm，折射率n为1.62。
在信息记录面40b被反射的光束70透过物镜56、 1/4波长板54，被变 换为与往程光路相差90度的直线偏振光后，被偏振光分束器52反射。在 偏振光分束器52被反射的光束70在光束分割元件108中，光束70的大部 分光量透过后，变为0次衍射光光束700,部分光量被衍射，生成多个1次 衍射光的光束701。透过光束分割元件108的光束700和光束701通过焦距 f3为30ram的检测透镜59与柱面透镜57，入射到光检测器46。在光束700 和光束701透过柱面透镜57时，被赋予象散。
图64模式表示光束分割元件108的结构。光束分割元件108具有分割 后的7个区域108a 108g， 109表示通过光束分割元件108的光束。使入射 光束70的大部分透过，生成产生RF信号的0次衍射光的光束700，并使部 分光量衍射，分别从区域108a 108f生成产生TE信号的1次衍射光的光 束701a 701f 。图64中的h表示通过光束分割元件108的光束的直径，hr 表示区域108g的光存储媒体40的半径方向的长度，ht表示区域108g中的 沿光存储媒体40的轨道方向的长度。在实施例25中，设定hr/h=0.35、 ht/h=0. 65、光束分割元件108的区域108a 108f中的0次衍射光和1次 衍射光的衍射效率为80%和20%,光束分割元件108中的区域108g的0次 衍射光效率为100%。即，光束分割元件108的中央附近的区域108g成为仅 透过光束70的区域，将0次衍射光的衍射效率设定得比光束70外周侧区 域(108a 108f)高。
图65模式表示光检测器46与光束701a 701g、 700之间的关系。光 检测器46总共具有8个感光部46a 46h，感光部46a 46d感光光束700， 感光部46e感光光束701b，感光部46f感光光束701a，感光部46g感光光 束701e和光束701f ，感光部46h感光光束701c和光束701d。感光部46a 46h分别输出对应于感光光量的电流信号146a I46h。
FE信号通过使用从光检测器46输出的信号146a I46d、由象散法、 即(146a+I46c)-(I46b+I46d)的运算得到。
另外，TE信号是通过(I46g-I46h)-k (146e-I46f)的运算可得到。通
;过最佳化补偿系数k，可补偿伴随物镜56向半径方向移动的TE信号的偏移。 另外，TE信号不使用光束中央附近的区域(光束分割元件108的区域108g) 来生成。这是基于如下原理光存储媒体40中形成的轨道相对周期tp变 动形成时产生的变动分量，多产生于光束的中心附近，所以通过不使用在 该中心附近产生的变动分量，可进行改善。例如在每3条轨道产生轨道产
'生错位的情况下，可将3条轨道视为1个周期构造体，此时产生的周期为 tp的3倍。来自该周期构造体的衍射光中，仅周期长的部分光束衍射角小， 艮P，来自周期构造体的1次衍射光多存在于光束的中心部。
RF信号可通过(I46a+I46c+I46b+I46d)的运算得到。这样，根据透过光 束分割元件108的7个区域(108a 108g)的0次衍射光700，来生成RF信 号。
另外，因为光束分割元件108中央附近区域108g中仅透过光束70，所 以将从光存储媒体40反射的光束分割成0次衍射光和1次衍射光，与由0 次衍射光来生成RF信号的现有光信息装置相比，因为0次衍射光的光束700 的光量增加，所以读出光存储媒体40中记录的信息时的S/N变好。因此，
'可实现能可靠性高地再现光存储媒体40中记录的信息的光信息装置。
图66中示出3T和8T振幅相对于光束中央附近区域中的0次衍射光的 衍射效率的关系。设条件为8-14调制，3T标记长度二O. 23微米，ht/h=0. 65， hr/h二0. 35，光束分割元件中央附近以外区域(108a 108f)的0次衍射效率 为80%。图66所示黑圈參表示标准化3T振幅，白圈0表示标准化8T振幅。
;3T振幅和8T振幅，以通过光束分割元件108中央附近区域108g的0次衍 射效率为80%时的振幅进行了标准化。通过将光束中央附近区域108g中的 0次衍射光的衍射效率从80%增加到100%, 3T振幅和8T振幅可分别改善约 7%和81若象实施例25那样增加光束中央附近区域中的0次衍射效率，则 可不影响TE信号的特性来改善RF信号的S/N。
> 另外，实施例25不限于8-14调制，对任何调制方式都有效。在并用1-7调制等最短标记长度为2T的调制方式和基于局部响应(PRML)的信号检 测方法的情况下，若设3T信号的振幅为改善条件(例如2T=0. 15微米、 3T二0. 23微米)，则纠错率的改善大。
因为实施例25的光束分割元件108也可是无偏振光型的元件，所以能 通过非常廉价的树脂成形来制作。因此，可提供廉价的光信息装置。
在实施例25中，以矩形来说明光束分割元件108的中央附近的区域形 状，但光束分割元件108的中央附近区域的分割图案不限于此。例如即使 上述图28所示分割形状也可得到同样的效果。
在实施例25中，以在从偏振光分束器52至光检测器46的光路中配置 光束分割元件108的结构来进行说明，但将光束分割元件108和1/4波长 板54与物镜56 —体化的结构也无妨。此时，设光束分割元件108为偏振 光取决性元件，在从光源1朝向光记录媒体40的往程光路中，全部透过入 射的光束70。另一方面，在光存储媒体40被反射的光束射向光检测器46 的回程光路中，入射到光束分割元件108的光束70的大部分光量透过，变 为0次衍射光的光束700，部分光量衍射，生成多个1次衍射光的光束701。 在将光束分割元件108和1/4波长板54与物镜56 —体化构成的情况下， 因为光束70与区域108g的位置关系始终保持恒定，所以3T信号的增加比 例恒定，可更稳定地再现光存储媒体40中记录的信息。
(实施例26)
图67是模式表示构成光拾取头装置的光束分割元件69的图，作为本 发明的其它光信息装置的一例。通过使用光束分割元件69来代替上述实施 例16所示的光束分割元件68，可构成根据实施例26的光拾取头装置。
光束分割元件69中的区域69a 69g分别对应于上述光束分割元件68 中的区域68a 68g来生成1次衍射光。光束分割元件69中的区域69h对 应于光束分割元件68中的区域68h和68i来生成1次衍射光，光束分割元 件69中的区域69i对应于光束分割元件68中的区域68j和68k来生成1 次衍射光。光束分割元件69与光束分割元件68之间的光束不同之处在于， 相当于光束分割元件68中的区域68h和68i的、光束分割元件69中的区 域69h的宽度变宽，相应地，区域69a的宽度比68a窄。区域68j、 68k、 69i、 69b、 69b的关系也一样。在光存储媒体中记录信息来作为如上述图33所示那样每隔1条轨道中 复反射率变化的标记列的情况下，光存储媒体中记录的标记列作为轨道周 期为tp的2倍的衍射光栅来动作。因此，照射到光存储媒体上的光束通过 周期tp的沟状轨道和周期为2 tp的衍射光栅，生成衍射光。
图67中，虚线区域70e和70f表示在光束70中由光存储媒体的具有 周期tp的沟状轨道衍射的l次衍射光的像。另外，虚线70g和70h表示由 周期为2 tp的衍射光栅衍射的1次衍射光像在光束70内的最内周的位置。 因为图复杂，所以未详细表示，但由周期为2 tp的衍射光栅衍射的1次 衍射光，从虚线70g和70h入射到光束70的外侧、即朝向区域70e、 70f 侧的区域。
TE信号的对称性变动，基于周期为2 tp的衍射光栅生成的衍射光而 产生。若现在在区域69a、 69c、 69d中，比较由周期为2 tp的衍射光栅 衍射的1次衍射光的入射量，则区域69a远比区域69c和69d之和还多。 区域69b、 69e、 69f也一样。
如上所述，在生成TE信号时，从区域69a得到的信号与从区域69c、 69d得到的信号在乘以系数后，进行减法处理，所以区域69a中包含的TE 信号中，变动分量降低。但是，有时为了在减法处理中从TE信号中去除变 动分量，区域69c和69d中包含的周期为2 tp的衍射光栅衍射的1次衍 射光的光量为不充足的量。
在实施例26中，扩大区域69h的面积。从区域69h得到的信号的极性 与从区域69c、 69d得到的信号极性相同，通过扩大区域69h的面积，可充 分降低TE信号的变动。这里，当设光束分割元件69上的光束70的半径为 1时，区域70h的宽度hl为0. 70，距区域69a中最内侧的光束分割元件69 的中心宽度L2为0.40。该宽度为一例，也可考虑光存储媒体的特性、光学 系统的数值孔径、光源的波长等来进行最佳设计。
即使在通过光存储媒体中形成的标记的反射率变化来使TE信号的振幅 变动的情况下，也可通过使用根据实施例26的光束分割元件69来减轻TE 信号的变动，可提供能稳定进行跟踪动作的光信息装置。本实施例中所示 的光信息装置，尤其在具有其记录状态和未记录状态下的反射率的比为3 倍或3倍以上时的反射率比的光存储媒体的情况下有效。如上述实施例10所示，通过使用可变增益放大部来控制TE信号的振 幅，不用说，可进一步使TE信号的振幅稳定。
这里，为了简化说明，举例说明上述图33所示那样在每隔1条轨道中 记录信息的状态，但根据记录完的轨道与未记录轨道的位置关系，存在多 种周期。在任一情况下，等价地变为比基本周期tp还长的周期，得到使用 实施例26的光束分割元件69时的效果。尤其是，没有在轨道中记录信息 时的限制。另外，在未记录轨道的周期局部不同的情况下，也得到使用实 施例26的光束分割元件时的效果。
(实施例27)
图68是模式表示构成光拾取头装置的光检测器45与光束75a 5h、 76a 76h之间关系一例的图，作为本发明的其它光信息装置的一例。通过 使用光检测器45来代替上述实施例11所示的光检测器46，使用后述的生 成TE信号的信号处理部，可构成根据实施例27的光拾取头装置。
在本光拾取头装置中，与上述实施例ll所示的光拾取头装置一样，分 别由1个感光部45g来感光光束75d和75e，由1个感光部45h来感光光束 75f和75g。感光部45i与45 j中不入射用于生成TE信号的光束。
图69表示用于生成TE信号的信号处理部的结构。与参照图23所述的 上述实施例10所示的信号处理部的不同之处在于，由于分别由1个感光部 45g来感光光束75d和75e，由1个感光部45h来感光光束75f和75g，因 此不需要加法部802、 803而去除这两个部分，并设置了差动运算部814 817、可变增益放大部818 821。
差动运算部814 817接受从感光部45e 45h输出的信号，分别减去 从感光部45i输出的信号。有时从构成光拾取头装置的光学部件的外围部 漫反射的光、或从光源发出的自然放射光等，无用的杂散光入射到感光部 45e 45i。这些无用的杂散光多数情况下是在光检测器45上大发散的光束， 分别向感光部45e 45i入射大概等量的杂散光。感光部45i因为设成不入 射用于生成TE信号的光束，所以从感光部45i输出的信号是源于杂散光的 信号。通过设计差动运算部814 817，可降低从由感光部45e 45i输出的 信号中源于杂散光的信号。因为不使用感光部45j，所以未必形成于光检测 器45中。从差动运算部814 817输出的信号分别输入可变增益放大部818 821，调整成期望的信号电平。这里，调整可变增益放大部820与821的增 益，以便当致动器位于中立的位置时，基于入射到感光部45e和45f的、 被光束分割元件分割光束的光量的信号电平彼此相等。此外，同样调整可 变憎放大部818和819，使入射到感光部45g和45h的、在光束分割元件被 分割的光束的光量的信号电平彼此相等。从可变增益放大部818-821输出 的信号的处理方法与上述实施例IO—样。即使在光存储媒体中附着使反射 率发生变化的缺陷或指纹的情况下，从差动运算部804、 801输出的信号的 不期望的变动少，可进行稳定的跟踪动作。
这里，在杂散光检测中虽使用了感光部45i，但使用感光部45j来代替 感光部45i也无妨。
另外，因为设感光部45e 45h与感光部45i分别为相同大小，所以虽 简单进行差动运算，但在杂散光检测中使用感光部45i与45j两者、即使 用2倍面积的感光部，因为使从感光部45i与45j输出的信号衰减到1/2， 所以即使进行差动运算，也可得到同样的效果。通过增大检测杂散光的感 光部的面积，可减轻杂散光分布不均的影响，所以可更高精度去除杂散光 引起的信号。
上述说明的实施例1-27是一例，在不脱离本发明的精神的范围内可采 取各种方式。不用说，可使用无偏振光的光学系统等，在不脱离本发明的 精神的范围内可进行各种变更。因为与本发明的精神无关，所以虽说明了 象散法以外的FE信号检测方式，但本发明的FE信号检测方式不受任何制 约，可使用斑点尺寸检测法、傅科法等所有通常的FE信号检测方式。
另外，即使在使用制作光存储媒体时在轨道的位置、宽度和深度上存 在误差时和在轨道上记录信息而TE信号振幅变动的光存储媒体的情况下， 也因为在本实施例所示的所有的光信息装置中，可降低TE信号振幅的变动， 稳定进行跟踪动作，所以可使光存储媒体的合格率提高，可提供廉价的光 存储媒体。
另外，因为可允许TE信号振幅变动的光存储媒体，所以可使用激光光 束来高速切割光存储媒体的母盘，所以比使用电子束来切割母盘快，另外， 可廉价制作母盘。因此，可提供廉价的光存储媒体。另外，这里，设光源1的波长入为405nm、物镜56的数值孔径NA为 0.85，但在tp/0.8〈入/NA〈0.5微米时，根据本实施例的光信息装置特别明 显示出此前所述的优点。
另外，在光束分割元件中使用衍射元件的情况下，通常发生士l次衍射 光，但在利用共轭光的情况下，也可设置感光各共轭光的感光部。在不利 用共轭光的情况下，也可将衍射元件进行炫耀化(blaze)，提高光的利用 效率。
权利要求
1、一种光信息装置，其特征在于，具备光拾取头装置，包括光源，射出光束；球面象差赋予部件，向所述光束赋予球面象差；聚光部件，接受来自所述球面象差赋予部件的光束，聚光在光存储媒体上；光束分支部件，接受被所述光存储媒体反射的光束，将光束分支；光检测部件，接受被所述光束分支部件分支的光束，输出对应于该接受的光量的信号；和驱动部件，可驱动所述聚光部件，进行跟踪控制，所述光检测部件具有多个感光部；跟踪误差信号生成部件，生成跟踪误差信号，该跟踪误差信号为用于控制光束照射到期望轨道上的信号；和偏移补偿部件，对应于被所述驱动部件驱动的所述聚光部件的位置，补偿所述跟踪误差信号中产生的偏移，所述球面象差赋予部件，可对应于聚光在所述光存储媒体上的光束的状态，调节赋予所述光束的球面象差量，对应于所述球面象差赋予部件赋予的所述球面象差量，控制所述偏移补偿部件。
2、 一种光拾取头装置，其特征在于，具备 光源，射出光束；第1聚光部件，接受来自所述光源的光束，聚光在光存储媒体的记录 面上；光束分支部件，接受在所述光存储媒体被反射的光束，将光束分支； 光检测部件，接受在所述光束分支部件被分支的光束，输出对应于该 光量的信号；光束分割部件，将被所述光束分支部件分支的光束分割成多个光束， 以对应于所述光检测部件中配置的多个感光区域；和第2聚光部件，将所述光束聚光在所述光检测部件上，所述光存储媒体具有反射面，在将光束聚光在所述记录面上时，该反 射面反射所述光束，在所述第1聚光部件与第2聚光部件之间，设置孔径限制部件，对在所述光信息存储媒体中反射所述光束的反射面反射过来的光束的 外周部进行遮光，以免在所述光信息存储媒体的反射所述光束的反射面反 射过来的光束混入所述光检测部件。
3、 根据权利要求2所述的光拾取头装置，其特征在于 光束在所述记录面上被聚光时反射所述光束的反射面，形成在比所述记录面还靠光束入射的一侧。
4、 根据权利要求2所述的光拾取头装置，其特征在于 光束在所述记录面上被聚光时反射所述光束的反射面是所述光记录媒体的其它记录面。
5、 根据权利要求2所述的光拾取头装置，其特征在于 光束在所述记录面上被聚光时反射所述光束的反射面是所述光记录媒体的表面。
6、 根据权利要求2所述的光拾取头装置，其特征在于 所述孔径限制部件设置在所述光束分割部件附近。
7、 根据权利要求2所述的光拾取头装置，其特征在于所述孔径限制部件与所述光束分割部件一体构成。
8、 根据权利要求2所述的光拾取头装置，其特征在于所述孔径限制部件的孔径，沿所述跟踪方向的尺寸比沿与跟踪方向垂 直的方向的尺寸大，从而即使在所述聚光部件沿所述存储媒体的跟踪方向 位移的情况下，也不会遮住可从所述光存储媒体的记录面反射过来的光。
9、 一种光信息装置，其特征在于，具备 权利要求2所述的光拾取头装置；驱动部，使所述光存储媒体与所述光拾取头装置之间的相对位置变化;以及电信号处理部，接受从所述光拾取头装置输出的信号，进行运算，得 到期望的信息。
全文摘要
本发明涉及一种光拾取头装置及光信息装置。在使用制作作为光存储媒体轨道的沟时有误差、且TE信号振幅变动的光存储媒体的情况下，降低TE信号振幅的变动。使用跟踪误差信号生成部件，其生成跟踪误差信号，该跟踪误差信号为对将光束照射到期望的轨道上进行控制的信号；所述光检测部件具有多个感光部，所述多个光束照射与轨道垂直方向的不同位置，所述跟踪误差信号生成部件对从所述感光部输出的信号进行差动运算，生成推挽信号，并操作从所述多个光束得到的信号。
文档编号G11B7/1392GK101425305SQ20081017540
公开日2009年5月6日 申请日期2003年8月25日 优先权日2002年8月23日
发明者佐野晃正, 安田胜彦, 山崎文朝, 山本博昭, 荒井昭浩, 门胁慎一, 龟井智忠 申请人:松下电器产业株式会社