专利名称：光学头装置、光信息装置及光信息再生方法
技术领域：
本发明涉及一种光学头装置、光信息装置及光信息再生方法，用于将信息记录在光盘或光卡等信息记录媒体中或者将其再生。
背景技术：
作为以往的光学头装置，有一种如专利文献1(日本特开2001-101692号专利公开公报(第8页，图3))所公开的装置，具有2个物镜，其中一个物镜设置在光盘的半径线上，而另一个物镜则设置在偏离所述光盘半径线的位置。此专利文献1所记载的以往的光学头装置如图14所示。
图14中，光学头装置101具有第1物镜102和第2物镜103。这两个物镜102、103，分别用于再生不同类型的光盘106。第1物镜102通过移动单元在由虚线表示的直线104上移动，第2物镜103在由虚线表示的直线105上移动。使光盘106旋转的马达107的旋转中心，位于直线105的延长线上，而第2物镜103被设置在光盘106的半径线上。另一方面，马达107的旋转中心不在直线104的延长线上，且第1物镜102偏离所述半径线。图15示意的是，对通过第2物镜103而被聚光在光盘106上、反射并衍射的光进行受光的光检测器110。光检测器110的受光面111被分割线112、113分割成4份，这些分割线被设置成与光盘的轨道切线方向114垂直或平行。
然而，所述专利文献1中，对追踪信号的生成方法却没有做具体描述，而且也没有记载具体地如何使追踪控制稳定化的内容。另外，在所述分割线的结构中，只能通过推挽法(push-pull method)或相位差法(phase-differencemethod)得到追踪信号。因此就存在这样一个问题，在透镜移动(shift)时追踪信号会带有偏移(offset)，而实际上无法实现稳定的追踪控制。
发明内容
本发明为解决上述以往的问题，目的在于提供一种光学头装置、光信息装置及光信息再生方法，即使信息记录媒体的旋转中心不在聚光单元移动方向的延长线上，也可以实现稳定的追踪控制。
为达到上述目的，本发明提供一种光学头装置，它包括，射出光的光源；将所述光聚光在记录区域具有轨道的信息记录媒体上的聚光单元；沿着所述信息记录媒体至少在所述记录区域的最内周和最外周之间移动所述聚光单元的移动单元；将从所述信息记录媒体返回的光分割成多束光的分割单元；检测出被所述分割单元分割的光的检测单元，其中，所述分割单元具有被分割线分割的多个区域，所述分割线被设置成与所述记录区域的最内周与最外周之间的所述聚光单元的移送线上指定位置的轨道切线方向平行。
根据此结构，由于从信息记录媒体返回的光是被在聚光单元移送线上的记录区域内的指定位置上平行于轨道切线方向而延伸的分割线分割的，所以，当光学头装置在记录区域的最内周与最外周之间移动时，被分割的多束光可由检测单元分别受光。而且，由于此时追踪信号的振幅变化比起以往要有所减小，所示，可以使追踪更加稳定。而且，由于此结构是将分割单元的光通过区域分割，因而可以高精度且简单地分割成多个区域。另外，也可以抑制检测单元的结构复杂化。
另外，本发明还提供另外一种光学头装置，它包括，射出光的光源；将从此光源射出的光聚光在具有轨道的信息记录媒体上的聚光单元；沿着所述信息记录媒体至少在所述记录区域的最内周与最外周之间移动所述聚光单元的移动单元；检测出从所述信息记录媒体返回的光的检测单元，其中，所述检测单元具有被分割线分割的多个区域，所述分割线被设置成与所述记录区域的最内周和最外周之间的所述聚光单元的移送线上指定位置的轨道切线方向平行，所述多个区域，被与所述分割线相交的横分割线分别分割成第1区域和第2区域，其中，第1区域被射入主要含有追踪成份的光，而第2区域被射入不含有追踪成份的光。
根据此结构，当光学头装置在记录区域的最内周和最外周之间移动时，检测单元的各区域可以分别受光，且由于追踪信号的振幅变化比起以往要有所减小，所以可以使追踪更加稳定。
而且，本发明所提供的光学头装置，其分割单元还可以包括全息元件。
而且，本发明所提供的光学头装置，其多个区域还可以被与所述分割线相交的横分割线分别分割成第1区域和第2区域，其中，所述第1区域被射入主要含有追踪成份的光，而所述第2区域被射入不含有追踪成份的光。
而且，本发明所提供的光学头装置，其分割线还可以被设置成与所述移送线上的所述记录区域的半径方向中央处的轨道切线方向互相平行，并且其分割线还可以被设置在将所述移送线上的所述记录区域的最外周的轨道切线方向与所述移送线上的所述记录区域的最内周的轨道切线方向所形成的角度分成二等分的方向上；或者其分割线被设置成，与所述移送线上的所述记录区域的最外周半径和最内周半径的平均半径位置上的轨道切线方向互相平行。
而且，本发明所提供的光学头装置，其横分割线还可以被设成互相平行的2条，其中各横分割线还可以被设置成与所述移送线上的所述记录区域的最外周和最内周之间的指定位置上的轨道切线方向互相垂直。
而且，本发明所提供的光学头装置，其中的聚光单元及所述光源分别还可以被设有多个，而且至少其中一个所述聚光单元的所述移送线，偏离所述信息记录媒体的中心；而且其中移送线偏离所述信息记录媒体中心的所述聚光单元，还可以是具有对蓝激光进行聚光的结构。
而且，本发明所提供的光学头装置，其中的至少一个所述聚光单元的所述移送线还可以被设置成穿过所述信息记录媒体的中心；而且，所述移送线被设置成穿过所述信息记录媒体中心的所述聚光单元，具有对红激光或红外激光进行聚光的结构，且设有将射入此聚光单元的光3分割的衍射光栅。
另外，本发明还提供一种光信息装置，它包括光学头装置、再生单元、追踪控制单元及聚焦控制单元，其中，所述的光学头装置包括，射出光的光源、将从此光源射出的光聚光在具有轨道的信息记录媒体上的聚光单元、沿着所述信息记录媒体，至少在所述记录区域的最外周与最内周之间移送所述聚光单元的移送单元、将从所述信息记录媒体返回的光分割成多束光的分割单元、检测出被所述分割单元分割的光的检测单元；所述的再生单元，用于根据所述信息记录媒体的反射光生成再生信号；所述的追踪控制单元，用于根据追踪误差信号输出补偿追踪误差的信号；所述的聚焦控制单元，用于根据聚焦误差信号输出补偿聚焦误差的信号；其中，所述分割单元具有被分割线分割的多个区域；所述分割线被设置成，与所述记录区域的最外周与最内周之间的所述聚光单元的移送线上的指定位置的轨道切线方向互相平行。
另外，本发明还提供另外一种光信息装置，它包括光学头装置、再生单元、追踪控制单元及聚焦控制单元，其中，所述光学头装置包括，射出光的光源、将从此光源射出的光聚光在具有轨道的信息记录媒体上的聚光单元、沿着所述信息记录媒体，至少在所述记录区域的最外周与最内周之间移送所述聚光单元的移送单元、检测出从所述信息记录媒体返回的光的检测单元；所述再生单元，用于根据所述信息记录媒体的反射光生成再生信号；所述追踪控制单元，用于根据追踪误差信号输出补偿追踪误差的信号；所述聚焦控制单元，用于根据聚焦误差信号输出补偿聚焦误差的信号，其中，所述检测单元具有被分割线分割的多个区域；所述分割线被设置成，与所述记录区域的最外周与最内周之间的所述聚光单元的移送线上的指定位置的轨道切线方向互相平行；所述多个区域被与所述分割线相交的横分割线分别分割成第1区域和第2区域，其中，所述第1区域被射入主要含有追踪成份的光，所述第2区域被射入不含有追踪成份的光。
而且，本发明还提供一种光信息再生方法，通过聚光单元，将从光源射出的光聚光在具有轨道的信息记录媒体上，由检测单元检测出从此信息记录媒体返回的光并再生信息，它包括，利用分割单元将从所述信息记录媒体返回的光分割成多束光的步骤；用与所述信息记录媒体的记录区域的最外周与最内周之间的指定位置上的轨道切线方向互相平行的分割线，将所述分割单元分割成多个区域的步骤；由所述检测单元分别检测出被所述分割单元分割的各束光的步骤。
而且，本发明还提供另外一种光信息再生方法，通过聚光单元，将从光源射出的光聚光在具有轨道的信息记录媒体上，由检测单元检测出从此信息记录媒体返回的光并再生信息，它包括，用与所述信息记录媒体的记录区域的最外周与最内周之间的指定位置上的轨道切线方向互相平行的分割线将检测单元分割成多个区域的步骤；利用该具有被分割成多个区域的检测单元，在此检测单元的各区域检测出光并再生信息的步骤。
如上所述，根据本发明的光学头装置、光信息装置、光信息再生方法及光信息记录方法，可以稳定地进行追踪控制，从而可以准确可靠地记录或再生信息。
图1(a)是本发明实施例1所涉及的光信息装置的主要部分的俯视概略图。图1(b)是同一光信息装置的主要部分的侧视概略图。
图2(a)是本发明实施例1的光学头装置与信息记录媒体和轨道切线方向的关系示意图。图2(b)是示意光学头装置在记录区域的最内周时光检测器上的光束与轨道切线方向的关系的概念图。图2(c)是示意光学头装置在记录区域最外周时光检测器上的光束与轨道切线方向的关系的概念图。
图3是示意本发明实施例1的光学头装置的光学系统的概略图。
图4(a)是示意以往的光检测器的分割线和运算电路的概念图。图4(b)是示意当光学头装置在最内周时，以往的光检测器的分割线与光束和轨道切线方向的关系的概念图。图4(c)是示意当光学头装置在最外周时，以往的光检测器的分割线与光束和轨道切线方向的关系的概念图。
图5是示意以往的光学头装置中，聚光点的位置与轨道追踪信号振幅的关系的特性图。
图6(a)是示意当光学头装置在最内周时，本发明实施例1的光检测器的分割线与光束和轨道切线方向的关系的概念图。图6(b)是示意当光学头装置在最外周时，本发明实施例1的光检测器的分割线与光束和轨道切线方向的关系的概念图。
图7是示意本发明实施例1所涉及的光学头装置的聚光点的位置与追踪信号振幅的关系的特性图。
图8是示意本发明实施例2所涉及的光学头装置的光学系统的概略图。
图9(a)是示意当光学头装置在最内周时，本发明实施例2的全息元件的分割线与光束和轨道切线方向的位置关系的概念图。图9(b)是示意当光学头装置在最外周时，本发明实施例2的全息元件的分割线与光束和轨道切线方向的位置关系的概念图。
图10是示意当光学头装置在最内周时，本发明实施例2的其它例子的全息元件的分割线与光束和轨道切线方向的位置关系的概念图。
图11是示意当光学头装置在最内周时，本发明实施例2的另一例子的全息元件的分割线与光束和轨道切线方向的位置关系的概念图。
图12是示意本发明实施例3的光学头装置的光学系统的概略图。
图13是示意本发明实施例3所涉及的光信息装置的控制系统的概略方框图。
图14是以往的光信息装置结构的上面的示意图。
图15是示意以往的光信息装置的光检测器分割线与轨道切线方向的关系的概念图。
具体实施例以下就本发明的实施例参照附图进行详细说明。
(实施例1)图1(a)、(b)是示意本发明实施例1所涉及的光信息装置的概略构成图。在图1中，关于与图14、15相同的构成要素，将省略其说明。
图1(a)中的光学头装置201，具有第1物镜(聚光单元或聚光元件)202和第2物镜(聚光单元或聚光元件)203。光学头装置201，通过移动系统(移动单元)204，被从光盘(信息记录媒体)205的内周向外周移动。此时，第1物镜202在直线206上移动，而第2物镜203则在与直线206平行的直线207上移动。即，直线206为第1物镜202的移送线，直线207为第2物镜203的移送线。光盘205，通过马达(旋转单元)208，并以其旋转中心为中心而旋转。此时，马达208的旋转中心是在移送线207的延长线上，而不在直线206的延长线上。也就是说，移送线207成为光盘205的半径线，第2物镜203则沿着此半径线207，至少在记录区域的最内周与最外周之间被移动。另一方面，移送线206偏离所述半径线207，第1物镜202是沿着此移送线206至少在记录媒体的最内周和最外周之间被移动。
图1(b)是光学头装置201和光盘205的侧视概略图。光学头装置201通过移动单元204被从光盘205的内周向外周移动，而且，光盘205通过马达208的旋转，可以在光盘205上的任意位置进行信号的再生或记录。光学头装置201输出的信号，通过信号处理电路(信号处理单元)209被进行2值化(二进制binary)处理、误差订正及解码处理等。由信号处理电路209处理的信息，通过图示以外的外部输出接口而向计算机输出或向影像处理电路输出并进行处理后，作为影像而被再生。
图2(a)示意的是光学头装置201在光盘205的记录区域的最内周210及记录区域最外周212时的情形。在此图中，为简单起见，只示意了第1物镜202。在最内周210的位置上，轨道为半径为R0的圆弧。在此最内周210的位置上，当在移送线206上与轨道相切的切线216，与垂直于第2物镜203的移送线(半径线)207的直线(或半径线207上的轨道切线)219形成角度θ0时，而将移送线206与移送线207之间的距离定为b，则此θ0就可表示为θ0＝sin-1(b/R0)。
另一方面，在最外周212的位置上，轨道为半径为R1的圆弧。此最外周212的位置上的移送线206上的轨道切线218的方向与移送线207上的轨道切线219形成角度θ1，则此θ1可表示为θ1＝sin-1(b/R1)。
图2(b)示意的是第1物镜202在最内周210的位置时的状态，此图示意了光检测器(检测单元)214的受光单元及照射在此受光单元的光束215。光检测器214，检测出由光盘205即反射又衍射的光。从光轴方向看，在光检测器214上，移送线206上的轨道切线216与移送线207上的轨道切线219，以角度θ0交叉。光束215中的一对区域217，表示因轨道而引起的衍射光的±1次光和0次光重叠的区域。另外，在图2(b)、(c)，为方便起见而省略了之后将要叙述的分割线。
图2(c)示意的是第1物镜202在最外周212的位置时的状态。从光轴方向看，在光检测器214上，移送线206上的轨道切线218与移送线207上的轨道切线219以角度θ1交叉。这样，当第1物镜202从最内周210向最外周212移动时，在光检测器214上，移送线206上的轨道切线方向和移送线207上的轨道切线219之间的交叉角就从θ0变化到θ1。不过θ1的值小于θ0的值。
图3简单地示意本实施例1所涉及的光学头装置201的光学系统结构的一部分。图中所示的是第1物镜202一侧的光学系统。从半导体激光器(光源)220射出的光，被光束分裂器(beam splitter)221的半透镜面反射，此反射光通过准直透镜(collimator lens)222而被整形成平行光束。变成平行光的光束则通过第1物镜202而被聚光并照射在光盘205上。
第1物镜202可以通过致动机构(actuator)(驱动单元)223在光轴方向和半径方向移动。因此，通过致动机构223让第1物镜202移动，可以实现对光盘205的面偏斜或轨道偏芯进行聚光点追踪。
由光盘205即反射又衍射的光，再次通过第1物镜202和准直透镜222，而这次则是穿过光束分裂器221的半透镜。穿过光束分裂器221的光，因圆柱透镜224而产生非点象差(astigmatic象散)，并射入光检测器(检测单元)214。若圆柱透镜224使光产生非点象差，那么，与光盘205和物镜202的距离相对应，照射在光检测器214上的光束就变成长椭圆状。这样，通过检测出非点象差的量和极性，则可以得到聚焦误差信号。这就是作为非点象差法(astigmatic method)而为人知晓的焦距检测方法。
图15所示的作为以往技术而列举的检测器，作为追踪信号，只能通过相位差法(phase-difference method)产生、或由推挽法(push-pull method)产生追踪。而相位差法，由于只能在记录了由坑列(pit low)等形成的信号的光盘中才能够得到追踪信号(tracking signal)，所以在记录用光盘等没有记录信息的时候就得不到追踪信号。另一方面，推挽法，由于在物镜追踪盘的偏芯而进行透镜移动(shift)时，追踪信号会产生偏移(offset)，所以具有难以进行稳定的追踪控制的问题。
对此，还有一种先进的推挽法(advanced push-pull method、APP法)的追踪控制，这种方法是将远视野图像(far field image)分割成主要含有追踪信号的第1区域和不含有追踪信号成份而含有透镜移动成份(lens-shiftcomponent)的第2区域，用第2区域的信号来修正第1区域的信号。
图4(a)示意了一个使用APP法的以往的配置的光检测器230的受光部分和运算电路的例子。此图所示意的是有关使用被配置在通过旋转中心的半径线上的物镜的例子。如图4(a)所示，光检测器230的受光部分，被3根分割线231、232、233分割成6个区域240～245。分割线231被设成与所述半径线上的轨道切线方向平行。分割线232、233则被设成与分割线231垂直，而分割线232与分割线233平行。分割线232和分割线233的方向与光学头装置的移动方向平行。
在区域240及区域241受光的光束234内的区域235，表示当光盘反射时因轨道而引起的衍射光的±1次光和0次光重叠的区域。而且，当光盘上的聚光点横断轨道时，主要是在此区域235受光的光量发生变化。因此，由分割线232和分割线233围住的区域240和区域241就成为主要含有追踪成份的光束234的受光区域。
另一方面，在区域242、243、244、245受光的光束234中不含有追踪成份。不过，当物镜发生透镜移动时，光束234则在图4(a)的左右方向的位置则改变，而使在这些区域242、243、244、245受光的光量发生变化，所以，在这些区域受光的光束234主要含有透镜移动成份。
根据在区域240和区域241受光的光量而输出的信号，被输入到差动电路(differential circuit)250，再由差动电路250输出其差信号。从差动电路250输出的差信号，虽然是主要表示聚光点与轨道的位置关系的信号，但是也受透镜移动的影响。
根据在区域242和区域243受光的光量而输出的信号，还被输入到加法电路251，再由加法电路251输出其和信号。另外，根据在区域244及区域245受光的光量而输出的信号被输入到加法电路252，再由加法电路252输出其和信号。然后，加法电路251和加法电路252的输出信号被输入到差动电路253，再由差动电路253输出其差信号。从此差动电路253输出的信号，即使聚光点与轨道的位置关系发生变化也不会有变化，而是因透镜移动而变化的。然后，从差动电路253输出的信号被输入到可变增益放大电路254，指定的常数为K，K倍放大后的信号再由可变增益放大电路254输出。接着，从所述差动电路250输出的信号和从所述可变增益放大电路254输出的信号被输入到差动电路255，在此差动电路中进行从差动电路250输出的信号中减去可变增益放大电路254输出的信号的处理。由此，通过从主要含有追踪成份且也含有透镜移动成份的信号中，减去乘以指定倍数后的只含有透镜移动成份的信号，从而可以得到只含有追踪信号而不含有透镜移动变化的追踪信号。这样生成的信号为基于APP法的追踪误差信号。这样得到的追踪误差信号，即使有透镜移动也不会产生偏移，所以可以稳定地进行追踪控制。
对此，如图1所示，在使用在偏离半径线207的移送线206上移动的第1物镜202时，若如图2所示，光学头装置201在内周与外周之间移动，则由于移送线206上的轨道切线方向发生变化，所以，如图4(b)、(c)所示，光束215中的由轨道引起的衍射光的±1次光和0次光重叠的区域217，就不只在区域240和区域241受光，也会漏出到本来对不含有追踪成份的光进行受光的区域242～245。由于此漏出，而使自区域242～245输出的信号中也含有了追踪成份，若进行如上所述的为修正透镜移动成份而进行的运算的话，也只是仅仅能够抵消追踪成份的一部分。因此，当轨道的切线方向发生改变时，基于APP法的追踪信号的振幅就会减小。从而，导致追踪控制的增益降低，而成为追踪控制不稳定的一个主要原因。
图5示意的是按照以往的分割线配置，聚光点从最内周(半径位置＝R0)向最外周(半径位置＝R1)移动时追踪信号的振幅的变化。从图中可以看出，随着聚光点的移动，追踪信号在最内周时的振幅和在最外周时的振幅的变化是非常大的。
图6示意的是本实施例1所涉及的光检测器214的分割线与聚光点之间的关系。图6(a)示意的是第1物镜202的聚光点位于记录区域最内周210时的状态，此时，轨道切线216与移送线207上的轨道切线219所形成的角度θ0增大。
光检测器214的受光部分被分割线301和2条横分割线302、303分割成6个区域310～315。分割线301被设成与记录区域的半径方向中央的移送线206上的轨道切线方向平行。具体的说，分割线301相对半径线207上的轨道切线倾斜，其倾斜角度为最内周210的轨道切线216与半径线207上的轨道切线219所成的角度θ0、和最外周212的轨道切线218与半径线207上的轨道切线219所成的角度θ1的平均角度。结果是，分割线301被设在将记录区域的最外周212的移送线206上的轨道切线方向与所述记录区域的最内周210的移送线206上的轨道切线方向所成的角度分成二等分的方向上。
横分割线302及横分割线303被设成与分割线301垂直。换而言之，横分割线302、303被设成与记录区域的半径方向中央的移送线206上的轨道切线方向垂直。而且，横分割线302与横分割线303之间的间隔也被设成，当光束215中的轨道衍射光的±1次光和0次光重叠的一对区域217排列在与横分割线302、303平行的方向上时，可以正好将这些区域217收纳。即横分割线302与横分割线303，将受光部分分割成主要含有追踪成份的光所射入的第1区域310、311，和不含有追踪成份的光所射入的第2区域312～315。
在横分割线302与横分割线303围住的区域310及区域311中，可以得到主要含有追踪成份的信号，而在两横分割线302、303外侧的区域312～315中，可以得到主要含有因透镜移动而变化的成份(透镜移动成份)的信号。而且，与如图4(a)所示的运算电路同样，也可以通过运算，得到APP法的追踪误差信号。
光束215中的轨道衍射光的±1次光和0次光重叠的区域217，在聚光点从最内周210向最外周212移动的过程中，会有一部分进入横分割线302、303外侧的区域313、314，但是与图4(a)相比，进入的量较少。即图6(b)虽然示意的是聚光点在记录区域的最外周212时的状态，但此时的切线218相对分割线301的倾斜，比图4(c)所示的切线218相对分割线231的倾斜要小。因此，虽然光束215中的轨道衍射光的±1次光和0次光重叠的区域217的一部分会进入区域312和区域315，但是进入的量较少。图6(a)也一样，虽然区域217的一部分会进入区域313、314，但是进入的量较少。
这样，通过将分割线301设成相对半径线207上的轨道切线仅倾斜角度θ0与角度θ1的平均角度，则可使最内周210与最外周212的衍射光重叠的区域217会漏出到的区域有所不同，且其量也变小。由此可以抑制追踪信号振幅的减小。
图7示意的是，在本实施例1的分割线配置的状态下，聚光点从最内周210即半径R0的位置移动至最外周212即半径R1的位置时，追踪信号振幅的变化。如图所示，振幅在半径方向的中间位置最大，在内周和外周有所减小，但其减小的量较小，即振幅的变化不大。
如上所述，在APP法的光检测器中，通过将分割线301的倾斜度设成为最内周210与最外周212的平均角度，则可以使追踪误差信号振幅的变化量减小，从而得以实现稳定的追踪控制。
另外，在本实施例1中，虽然分割线的倾斜角度为角度θ0和角度θ1的平均角度，但只要θ满足θ0≥θ≥θ1，就可以抑制追踪信号振幅的变动，因此，可以采用任意的θ。而且，除此以外，分割线301还可以设置在与记录区域的半径方向中央的轨道切线方向平行的方向上。此半径方向中央的轨道是指，记录区域最内周210的半径与记录区域最外周212的半径的平均半径位置上的轨道。
另外，本实施例1是通过非点象差法(astigmatic method)进行焦距检测的，然而并不局限于此，还可以采用光点直径(spot-size method)法，或刀刃(knife-edge method)法。
(实施例2)图8是示意本发明实施例2所涉及的光学头装置的概略图。本实施例2的光学头装置，是将从光盘205返回的光束通过作为分割单元一例的全息元件(hologram element)400进行分割的。图8中与图1、图3相同的部分使用同样的符号，并省略其说明。
图8的全息元件400将由光盘205反射且透过准直透镜222及光束分裂器221的光束分割，并将其中一部分光束衍射而改变前进方向。在全息元件400被衍射的光束和没有被衍射而向前直行的光束，因圆柱透镜224而产生非点象差，并由光检测器(检测单元)401受光。
图9(a)是全息元件400的平面图，如此图所示，全息元件400的光通过区域被分割成多个区域。即，全息元件400被分割线410和2条横分割线411、412分割成6个区域420～425。各区域420～425，其光的衍射方向各不相同。另外，图9(a)示意的是光学头处于记录区域最内周的位置时的状态。
分割线410被设置成与移送线206上的记录区域指定位置上的轨道切线方向平行。具体的说，分割线410被设成，在最内周210的轨道切线216和与半径线207垂直的直线所成的角度为θ0，且最外周212的轨道切线218和与半径线207垂直的直线所成的角度为θ1时，从光轴方向看，其相对半径线207上的轨道切线的倾角θ满足θ0≥θ≥θ1。而且，最好是将分割线410的倾角θ设成角度θ0与角度θ1的平均值。
横分割线411及横分割线412被设成与分割线410垂直。而且，横分割线411与横分割线412之间的间隔被设成，当光束430中的轨道衍射光的±1次光和0次光重叠的一对区域431排列在与横分割线411、412平行的方向上时，可以正好将这些区域431收纳。即横分割线411及横分割线412，将光通过区域分割成主要含有追踪成份的光所射入的第1区域，和不含有追踪成份的光所射入的第2区域。
当光学头位于最内周时，轨道切线相对与半径线207垂直的直线仅倾斜θ0，而轨道衍射光的±1次光和0次光重叠的区域431也相应地倾斜。另一方面，分割线410也仅倾斜角度θ。
图9(b)示意的是光检测器401的受光部分440、450，及在此受光部分440、450受光的光束443、453。受光部分440被2条分割线441、442分割成4个区域。透过全息元件400的光束443被配置成以分割线441与分割线442的交点为中心而照射。通过对从受光部分440得到的信号进行运算，就可与实施例1同样而得到聚焦信号。
另一方面，受光部分450被2条分割线451、452分割成4个检测区域。在各区域对由全息元件400分割且衍射的光进行受光。光束453是穿过全息元件400的区域420的光，而光束454是穿过全息元件400的区域421的光。光束455是穿过全息元件400的区域422和区域423的光，而光束456是穿过全息元件400的区域424和区域425的光。
通过取得从对光束453进行受光的检测区域输出的信号，与从对光束454进行受光的检测区域输出的信号之间的差，就可以得到主要含有追踪成份的信号。而且，通过取得从对光束455进行受光的检测区域输出的信号，与从对光束456进行受光的检测区域输出的信号之间的差，就可以得到主要含有透镜移动成份的信号。通过对这些信号进行运算，可以消除透镜移动的影响，从而可以得到即使有透镜移动也不会产生偏移的追踪误差信号。
在本实施例2中，光学头装置从最内周向最外周移动的过程中，也可以减小追踪成份向对主要含有透镜移动成份的光束455、456进行受光的区域的漏出。由此，可以抑制APP法的追踪误差信号振幅的减小，从而得以实现稳定的追踪控制。
另外，由于本实施例2的结构是通过全息元件400分割成多束光束，因而可以防止光检测器401构造的复杂化。而且，还可以通过对全息元件400的玻璃面进行加工，而简单地形成多个区域。
图10示意的是使用了其它实施例的全息元件的例子。图10的全息元件(分割单元)500代替图8的光学系统中的全息元件400而被使用。
全息元件500与全息元件400的不同之处在于，中央部具有一个空(dummy)区域。全息元件500被分割线510和与此分割线510垂直的2条横分割线511、512分割成6个区域520～525。而且，全息元件500在中央部即区域520与区域521之间还具有空区域526。此空区域526被设计成使通过此处的光向不被光检测器401的受光部分受光的方向前进。因此，通过空区域526的光无助于追踪信号的产生。这样，则不用减少在区域520、521受光的光束的追踪成份，就可以减少DC成份。所以，根据此实施例，可以得到较为稳定的追踪误差信号。另外，通过设置空区域526，还可以使衍射光的杂光进入不到光检测器401的受光部分。
在此实施例中，向光轴方向看，分割线510相对移送线207上的轨道切线的倾斜角度θ被设成满足θ0≥θ≥θ1。而且，最好是分割线510的倾斜角度θ为角度θ0与角度θ1的平均值。
图11示意的是全息元件(分割单元)550的其它形态。此全息元件550可以代替全息元件400而被使用。
全息元件550被分割线560和与此分割线560相交的2条横分割线561、562分割成6个区域570～575。此全息元件550与全息元件400的不同之处在于，分割线560的方向与图1所示半径线207上的轨道切线在全息元件550上的投影线方向平行。而且，横分割线561和横分割线562与分割线560以(90+θ)度的角度相交。即，以与轨道切线的倾斜相应的角度来设置。此θ被设定成满足θ0≥θ≥θ1。
由于轨道切线的倾斜，原本应在区域570和区域571中的追踪成份，则在跨越横分割线561及横分割线562时漏出到区域572～575。即，在本实施例中，只要横分割线561和横分割线562与轨道切线的倾斜对应即可，而与分割线560无直接关系。因此，就无须倾斜分割线560，而只要倾斜横分割线561与横分割线562，即可与前述实施例同样而得到抑制追踪信号振幅减小的效果。
(实施例3)
图12是示意具有本实施例3涉及的光学头装置610的光信息装置主要部分的概略图。
在图12中，与图1及图3相同的构成要素使用同样的符号，且省略其说明。
从半导体激光器(光源)220射出的光，由光束分裂器221反射，透过准直透镜222后由调整棱镜(raising prism)601反射，并由第1物镜202聚光而照射在光盘205上。由光盘205即反射又衍射的光，再次经过过来的路径，透过光束分裂器221后，其中一部分由全息元件400衍射，在通过圆柱透镜224之后，由光检测器401受光。
另一方面，从半导体激光器(光源)602射出的光，通过用于产生3束光束的衍射光栅603，有一部分被衍射而大体成为3束光束。这3束光束被光束分裂器604反射，并由准直透镜605变成平行光，再由调整棱镜601反射。此光束由第2物镜203聚光而照射在光盘606上。由光盘606即反射又衍射的光，再次经由第2物镜203、调整棱镜601及准直透镜605，并在透过光束分裂器604和检测透镜607之后，由光检测器608受光。
照射在光盘606上的3束光束被配置成相对轨道倾斜。而且，光检测器608分别对这3束光进行受光，而生成追踪信号。这就是作为3光束法而为人知晓的一种方法。
半导体激光器220和半导体激光器602射出不同波长的光。而且，光盘205和光盘606的规格也不同。即，光盘205与光盘606的保护层厚度、轨道间距、信息的记录密度等不同。第1物镜202与第2物镜203分别使用与光盘205、606对应的物镜。
此例中，第1物镜202和第2物镜203由同一致动机构223驱动。根据此结构，可以将与2种不同规格的光盘对应的光学头合而为一，从而实现装置的小型化。由于第2物镜203被设置在半径线207上，所以，作为此第2物镜203的追踪控制，可以采用以往的3光束法的追踪控制。另外，由于可以使用将3光束生成用的衍射光栅603与半导体激光器602等构成了一体的CD用模块，所以可以抑制光学系统的复杂化。
再者，若半导体激光器602为可以射出波长780nm和波长660nm2种波长的光的2波长激光器(dual-wavelength laser)，而第2物镜203为可以对应保护膜厚度0.6mm和1.2mm的透镜的话，则仅用图12左侧的系统，就可以对CD及VCD进行信息的记录或再生。在这种情况下，第2物镜203可以使红外激光或红激光聚光。另一方面，若半导体激光器220是射出波长为405nm的光的激光器，而第1物镜202为对应保护膜厚度为0.1mm的透镜的话，则也可以与高密度光盘对应。在这种情况下，第1物镜202可以使蓝激光聚光。在此光学系统中，由于是通过1束光束进行追踪控制的，所以可以提高蓝激光的利用效率。这样就可以将对应3种不同规格的光学头装置制作成小型的光学头装置。
图13是示意光信息装置的控制电路系统的方框图。此光信息装置主要包括光学头装置610，光盘驱动装置612，检测电路(检测单元)614，再生电路(再生单元)616，追踪控制电路(追踪控制单元)618及聚焦控制电路(聚焦控制单元)620等。而且，光信息装置也可以在光盘205、606上记录信息，且将记录在光盘205、606上的信息进行再生。
检测电路614，即根据从光学头装置610的半导体激光器220、602射出、且由光盘205、606反射的反射光，生成再生信号，又根据从射出光分歧出的分歧光，生成追踪误差信号及聚焦误差信号。再生电路616，根据再生信号而将记录在光盘205、606上的信息进行再生。追踪控制电路618，根据追踪误差信号对光学头装置610进行控制以补偿追踪误差。聚焦控制电路620，根据聚焦误差信号对光学头装置610进行控制以补偿聚焦误差。
本发明所涉及的光学头装置、光信息装置及光信息再生方法，具有在信息记录媒体上记录·再生信息的功能，可作为影像或音乐的记录·再生装置而得到应用。而且，也可以应用于保存计算机的数据或程序，或保存汽车导航系统的地图数据等。
权利要求
1.一种光学头装置，其特征在于包括射出光的光源；将所述光聚光在记录区域具有轨道的信息记录媒体上的聚光单元；沿着所述信息记录媒体，至少在所述记录区域的最外周与最内周之间移送所述聚光单元的移送单元；将从所述信息记录媒体返回的光分割成多束光的分割单元；检测出被所述分割单元分割的光的检测单元；其中，所述分割单元具有被分割线分割的多个区域；所述分割线被设置成，与所述记录区域的最外周与最内周之间的所述聚光单元的移送线上在指定位置的轨道切线方向互相平行。
2.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于，所述分割单元包括全息元件。
3.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于，所述多个区域被与所述分割线相交的横分割线分别分割成第1区域和第2区域，其中，所述第1区域被射入主要含有追踪成份的光，而所述第2区域被射入不含有追踪成份的光。
4.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于，所述分割线被设置成，与所述移送线上的所述记录区域的半径方向中央处的轨道切线方向互相平行。
5.根据权利要求4所述的光学头装置，其特征在于，所述分割线被设置在，将所述移送线上的所述记录区域的最外周的轨道切线方向与所述移送线上的所述记录区域的最内周的轨道切线方向所形成的角度分成二等分的方向上。
6.根据权利要求4所述的光学头装置，其特征在于，所述分割线被设置成，与所述移送线上的所述记录区域的最外周半径和最内周半径的平均半径位置上的轨道切线方向互相平行。
7.根据权利要求3所述的光学头装置，其特征在于所述横分割线被设成互相平行的2条；所述各横分割线被设置成，与所述移送线上的所述记录区域的最外周和最内周之间的指定位置上的轨道切线方向互相垂直。
8.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于所述聚光单元及所述光源分别被设有多个；至少一个所述聚光单元的所述移送线，偏离所述信息记录媒体的中心。
9.根据权利要求8所述的光学头装置，其特征在于，所述移送线偏离所述信息记录媒体中心的所述聚光单元，具有对蓝激光进行聚光的结构。
10.根据权利要求8所述的光学头装置，其特征在于，至少一个所述聚光单元的所述移送线被设置成，穿过所述信息记录媒体的中心。
11.根据权利要求10所述的光学头装置，其特征在于，所述移送线被设置成穿过所述信息记录媒体中心的所述聚光单元，具有对红激光或红外激光进行聚光的结构，且设有将射入此聚光单元的光3分割的衍射光栅。
12.一种光学头装置，其特征在于包括射出光的光源；将从此光源射出的光聚光在具有轨道的信息记录媒体上的聚光单元；沿着所述信息记录媒体，至少在所述记录区域的最外周与最内周之间移送所述聚光单元的移送单元；检测出从所述信息记录媒体返回的光的检测单元，其中，所述检测单元具有被分割线分割的多个区域；所述分割线被设置成，与所述记录区域的最外周与最内周之间的所述聚光单元的移送线上的指定位置的轨道切线方向互相平行；所述多个区域被与所述分割线相交的横分割线分别分割成第1区域和第2区域，其中，所述第1区域被射入主要含有追踪成份的光，而所述第2区域被射入不含有追踪成份的光。
13.根据权利要求12所述的光学头装置，其特征在于，所述分割线被设置成，与所述移送线上的所述记录区域的半径方向中央处的轨道切线方向互相平行。
14.根据权利要求13所述的光学头装置，其特征在于，所述分割线被设置在，将所述移送线上的所述记录区域的最外周的轨道切线方向与所述移送线上的所述记录区域的最内周的轨道切线方向所形成的角度分成二等分的方向上。
15.根据权利要求13所述的光学头装置，其特征在于，所述分割线被设置成，与所述移送线上的所述记录区域的最外周半径和最内周半径的平均半径位置上的轨道切线方向互相平行。
16.根据权利要求12所述的光学头装置，其特征在于所述横分割线被设成互相平行的2条；所述各横分割线被设置成，与所述移送线上的所述记录区域的最外周和最内周之间的指定位置上的轨道切线方向互相垂直。
17.根据权利要求12所述的光学头装置，其特征在于所述聚光单元及所述光源分别被设有多个；至少一个所述聚光单元的所述移送线，偏离所述信息记录媒体的中心。
18.根据权利要求17所述的光学头装置，其特征在于，所述移送线偏离所述信息记录媒体中心的所述聚光单元，具有对蓝激光进行聚光的结构。
19.根据权利要求17所述的光学头装置，其特征在于，至少一个所述聚光单元的所述移送线被设置成，穿过所述信息记录媒体的中心。
20.根据权利要求19所述的光学头装置，其特征在于，所述移送线被设置成穿过所述信息记录媒体中心的所述聚光单元，具有对红激光或红外激光进行聚光的结构，且设有将射入此聚光单元的光3分割的衍射光栅。
21.一种光信息装置，其特征在于，包括光学头装置、再生单元、追踪控制单元及聚焦控制单元，其中，所述光学头装置包括射出光的光源；将从此光源射出的光聚光在具有轨道的信息记录媒体上的聚光单元；沿着所述信息记录媒体，至少在所述记录区域的最外周与最内周之间移送所述聚光单元的移送单元；将从所述信息记录媒体返回的光分割成多束光的分割单元；检测出被所述分割单元分割的光的检测单元；所述再生单元，用于根据所述信息记录媒体的反射光生成再生信号；所述追踪控制单元，用于根据追踪误差信号输出补偿追踪误差的信号；所述聚焦控制单元，用于根据聚焦误差信号输出补偿聚焦误差的信号；其中，所述分割单元具有被分割线分割的多个区域；所述分割线被设置成，与所述记录区域的最外周与最内周之间的所述聚光单元的移送线上的指定位置的轨道切线方向互相平行。
22.一种光信息装置，其特征在于，包括光学头装置、再生单元、追踪控制单元及聚焦控制单元，其中，所述光学头装置包括射出光的光源；将从此光源射出的光聚光在具有轨道的信息记录媒体上的聚光单元；沿着所述信息记录媒体，至少在所述记录区域的最外周与最内周之间移送所述聚光单元的移送单元；检测出从所述信息记录媒体返回的光的检测单元；所述再生单元，用于根据所述信息记录媒体的反射光生成再生信号；所述追踪控制单元，用于根据追踪误差信号输出补偿追踪误差的信号；所述聚焦控制单元，用于根据聚焦误差信号输出补偿聚焦误差的信号，其中，所述检测单元具有被分割线分割的多个区域；所述分割线被设置成，与所述记录区域的最外周与最内周之间的所述聚光单元的移送线上的指定位置的轨道切线方向互相平行；所述多个区域被与所述分割线相交的横分割线分别分割成第1区域和第2区域，其中，所述第1区域被射入主要含有追踪成份的光，所述第2区域被射入不含有追踪成份的光。
23.一种光信息再生方法，通过聚光单元，将从光源射出的光聚光在具有轨道的信息记录媒体上，由检测单元检测出从此信息记录媒体返回的光并再生信息，其特征在于包括以下的步骤利用分割单元将从所述信息记录媒体返回的光分割成多束光；用与所述信息记录媒体的记录区域的最外周与最内周之间的指定位置上的轨道切线方向互相平行的分割线，将所述分割单元分割成多个区域；由所述检测单元分别检测出被所述分割单元分割的各束光。
24.一种光信息再生方法，通过聚光单元，将从光源射出的光聚光在具有轨道的信息记录媒体上，由检测单元检测出从此信息记录媒体返回的光并再生信息，其特征在于包括以下的步骤用与所述信息记录媒体的记录区域的最外周与最内周之间的指定位置上的轨道切线方向互相平行的分割线将检测单元分割成多个区域；利用该具有被分割成多个区域的检测单元，在此检测单元的各区域检测出光并再生信息。
全文摘要
本发明目的在于提供一种光学头装置、光信息装置及光信息再生方法，即使信息记录媒体的旋转中心不在聚光单元的移动方向的延长线上，也可以实现稳定的追踪控制。其包括射出光的半导体激光器，将所述光聚光在光盘(205)上的物镜(202)，沿着光盘(205)在光盘(205)的记录区域的最外周与最内周之间移动物镜(202)的移动单元，检测从光盘(205)返回的光的光检测器(214)。光检测器(214)具有由分割线分割的多个区域。所述分割线被设置成与所述记录区域的最外周与最内周之间的物镜(202)的移送线(206)上的指定位置的轨道切线平行，所述多个区域又被与所述分割线相交的横分割线分别分割成主要含有追踪成分的光所射入的第1区域，和不含有追踪成分的光所射入的第2区域。
文档编号G11B7/13GK1722257SQ200510078039
公开日2006年1月18日 申请日期2005年6月13日 优先权日2004年6月14日
发明者佐野晃正, 金马庆明, 水野定夫 申请人:松下电器产业株式会社