专利名称：光拾取器和光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明是涉及与至少具有2层信息记录层的光盘对应的光拾取器，以及装载有该光拾取器的光盘装置。
背景技术：
作为用于进行在单面具有多层记录层的记录介质的记录和/或再现的光拾取器，例如在专利文献1(第10页)中公开有“具有抑制光检测器接受邻接层的干涉光的光学部件”的光拾取器，进而，公开有“所述光学部件，至少在单面具有多个记录层的光信息保存介质的应用时，具有使邻接层反射的光的一部分衍射的衍射区域”的光拾取器。
发明内容
然而，为了与每年规模持续增长、大容量化的数码信息的记录相对应，作为下一代的高密度光盘，提出了使用波长405nm的蓝紫色激光，数值孔径(NA)为0.85的高NA物镜，基板厚度为0.1mm的盘介质的Blu-ray Disk(BD)，和使用同样波长405nm的蓝紫色激光，NA为0.65，基板厚度为0.6mm的盘介质的HD DVD等。
关于上述下一代的高密度光盘，与DVD同样，由于作为在单面具有2层记录层的信息记录层结构，存在有增加容量的2层盘的标准，所以在与BD、HD DVD等下一代的高密度光盘对应的光拾取器的开发中，必须注意与这些2层盘的对应。
这里，关于与2层盘对应的光拾取器，在对2层盘的第一层进行记录或再现时，防止来自另一层、即第二层的反射光的干扰对信息再现信号或伺服信号产生影响(层间干扰)是很重要的。特别是在利用使用主光束与子光束的光量差大的3光束的伺服信号检测方式的情况下，由于一般作为分光比的设定，主光束的光量是子光束的光量的约10倍以上，所以即使是来自第二层的反射光，如果是主光束，则对于子光束也是不能忽视的光量，会成为很大的干扰。因此，如果接受子光束的受光面上漏入作为干扰的来自第二层的主光束，则二者的光束会发生干涉，使得子光束的输出信号抖动。
就是说，在专利文献1中，采用在对2层光盘的第一层进行记录或再现时，使作为干扰的来自第二层的反射光的一部分衍射，而不使其入射到受光面的结构，由此抑制由干涉引起的输出信号的抖动。但是，由于来自第一层的反射光与来自第二层的反射光是相同的光轴，所以以这样的结构衍射来自第二层的反射光时，原本不打算衍射的来自第一层的反射光也会有一部分被衍射，结果使检测光量下降。发生这样的检测光量下降时，使信息信号的质量下降。
本发明是鉴于上述问题而提出，其目的在于提供在对2层盘的第一层进行再现时，成为干扰的来自第二层的反射光不会对信息再现信号或伺服信号产生影响，且对于来自第一层的反射光不使检测光量下降，能够确保良好的信号质量的光拾取器，以及装载有该光拾取器的光盘装置。
为了解决上述课题，本发明的光拾取器，对具有第一层和第二层的光盘照射光束，接受从上述光盘返回的光，包括半导体激光器；使从上述半导体激光器射出的光束汇聚在光盘上的物镜；检测由上述光盘反射的上述光束的光检测器；在由上述光盘反射的上述光束中，将汇聚在上述光盘的第一层、由上述第一层反射的光束定义为第一光束，将汇聚在上述光盘的上述第一层、在上述第一层上汇聚之前或汇聚之后，由与上述第一层不同的第二层反射的光束定义为第二光束，此时，在上述第一光束与上述第二光束重复入射到上述光检测器内的受光面的区域内，设置有形成上述第一光束与上述第二光束的偏振方向相互正交的区域的形成模块。
此外，在上述光拾取器中，优选上述模块是用于改变第一光束与第二光束的全部或一部分的偏振方向的偏振方向转换元件，优选偏振方向转换元件配置在连接物镜与光检测器的光路中。在透过这样的偏振方向转换元件的第一光束与第二光束重复入射到上述光检测器内的受光面区域的受光面区域内，在规定的区域内上述第一光束与上述第二光束的偏振方向相互正交。优选偏振方向转换元件配置在连接物镜与光检测器的光路中。
此外，在上述光拾取器中，优选上述偏振方向转换元件的全部或一部分区域由波长板构成，若设定由半导体激光器射出的光束的波长为λ，则优选波长板是λ/2波长板。此外，优选偏振方向转换元件由具有规定图案的波长板构成，该图案为长条状，优选该图案为条纹状或格子花纹状。
此外，为了解决上述课题，本发明使用的光盘装置安装有上述光拾取器；驱动该光拾取器内的半导体激光器的激光器驱动电路；使用从光拾取器内的光检测器检测的信号，生成聚焦误差信号和跟踪误差信号的伺服信号生成电路；以及对光盘上记录的信息信号进行再现的信息信号再现电路。
根据本发明，能够提供与2层光盘相对应，确保良好的信号质量的可靠性高的光拾取器，以及装载有该光拾取器的光盘装置。
本发明的进一步的特征、目标和优点，能够通过以下结合附图的说明而得到更好的理解。
图1是表示本发明中光拾取器的光学系统结构的概略图。
图2是表示波长板图案的第一实施例的概略图。
图3是表示受光面上汇聚光束的偏振方向图案的第一实施例的概略图。
图4是表示波长板图案的第二实施例的概略图。
图5是表示受光面上汇聚光束的偏振方向图案的第二实施例的概略图。
图6是表示波长板图案的第三实施例的概略图。
图7是表示受光面上汇聚光束的偏振方向图案的第三实施例的概略图。
图8是表示波长板图案的第四实施例的概略图。
图9是表示受光面上汇聚光束的偏振方向图案的第四实施例的概略图。
图10是表示波长板图案的第五实施例的概略图。
图11是表示受光面上汇聚光束的偏振方向图案的第五实施例的概略图。
图12是表示本发明中光盘装置的概略图。
具体实施例方式
图1是表示本发明中关于光拾取器的实施例的示意图。
本实施例的光拾取器是遵循使用3光束的伺服信号检测方式的光拾取器，如图1(a)所示，主要设置有射出波长λ的光束的半导体激光器1，将光束汇聚在光盘100上的物镜5，改变光束的全部或一部分的偏振方向的偏振方向转换元件6，以及检测由光盘反射的光束的光检测器8。
由半导体激光器1射出的波长λ的光束由3光束生成用的衍射光栅2至少衍射为3条光束，被光束分裂器3反射。而且，光束分裂器3反射的光束通过准直透镜4而成为大致平行光，由物镜5例如汇聚在单面2层的光盘100的信息记录面上。在本实施方式中，光盘100具有第一层100a与第二层100b这2个信息记录面，位于光束入射侧的信息记录面由第一层100a表示。
这里图1(a)是表示光盘100的第一层100a上聚集的光被第一层100a反射的模样，图1(b)是表示光盘100的第一层100a上聚集的光仅透过第一层100a，被第二层100b反射的模样。就是说，图1(a)所示的光束是信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束，而图1(b)所示的光束是成为干扰的光束。
由第一层100a或第二层100b反射的光束沿着与去路相反的路径，经过物镜5、准直透镜4，而透过光束分裂器3。而且，透过光束分裂器3的光束在透过后述的使规定区域的光束的偏振方向改变的偏振方向转换元件6，添加能够由检测透镜7检测出象散方式而检测聚焦误差信号的象散，在光检测器8上汇聚而构成。
本实施例的光拾取器的结构是，能够抑制光检测器8内的受光面上图1(b)所示的成为干扰的光束与图1(a)所示的信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束发生干涉，从而抑制输出信号的抖动。特别是具有以下结构，在使用主光束与子光束的光量差大的3光束的伺服信号检测方式中，防止检测子光束的受光面上入射比该子光束的光量大的主光束的干扰所产生的干涉，从而抑制伺服信号输出的抖动。
在本实施方式中使用偏振方向转换元件6，设定图1(a)所示的信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束的偏振方向，与图1(b)所示的成为干扰的光束的偏振方向，使其在光检测器8内的受光面上规定的区域内相互正交。在本实施例中，由于仅这样地改变偏振方向，所以不会引中途的衍射等而发生光束的“遮光”，能够使检测光量不下降，确保良好的信号质量。
在本实施例中，作为优选的形式，将偏振方向转换元件6配置在光束分裂器3与检测透镜7之间的光路上，但偏振方向转换元件6的位置并不限于该位置，配置在从半导体激光器1射出、到入射至光盘100的光路以外的光路上是优选的。通过配置在从半导体激光器1射出、到入射至光盘100的光路以外的光路上，能够对入射到光盘的光束不产生影响，能够从光盘检测出良好的信号。
如图2所示，本实施例中的偏振方向转换元件6例如具有分割为由区域6a和6b表示的2个区域的图案，在直线偏振的光束入射到偏振方向转换元件6的情况下，区域6a和区域6b具有1/2波长板的功能，使得通过区域6a的光束的偏振方向与通过区域6b的光束的偏振方向相互正交。当然，只要能够使通过区域6a的光束的偏振方向与通过区域6b的光束的偏振方向相互正交，则没有必要使区域6a和区域6b都具有波长板的功能，可以是仅单方的区域具有波长板的功能。例如通过仅使区域6a具有1/2波长板的功能，仅是透过区域6a的光束的偏振旋转90度的结构，也能够使通过区域6a的光束的偏振方向与通过区域6b的光束的偏振方向相互正交。
在偏振方向转换元件6构成为由图2所示的分割成2部分的波长板的图案的情况下，光检测器8内的受光面上的光束偏振方向的图案成为与波长板的图案相对应的图案，其图案示于图3。图3(a)是概念性地表示图1(a)所示的信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束在光检测器8内的受光面80、81、82上汇聚时的偏振方向的示意图，图3(b)是概念性地表示图1(b)所示的成为干扰的光束在受光面80、81、82上汇聚时的偏振方向的示意图。在本实施例中，受光面80是主光束的受光面，受光面81和82是子光束的受光面。图1(b)所示的成为干扰的光束在受光面80、81、82上汇聚时的光照射区域(光点)，比信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束在光检测器8内的受光面80、81、82上汇聚时的光照射区域(光点)要大，是全部覆盖受光面80、81和82的大小。
在图3(a)中，受光面80、81、82上的半圆形状的区域300a、301a、302a，与通过了图2的偏振方向转换元件6的区域6a的光束的照射区域相对应，区域300b、301b、302b与通过了偏振方向转换元件6的区域6b的光束的照射区域相对应。就是说，照射在区域300a、301a、302a上的光束的偏振方向，与通过了偏振方向转换元件6的区域6a的光束的偏振方向相同；而照射在区域300b、301b、302b上的光束的偏振方向，与通过了偏振方向转换元件6的区域6b的光束的偏振方向相同。而且，在图3(a)中，各自的受光面上偏振方向的图案，是对于图2所示的图案倾斜了90度的图案，这是由于如图1所示，在本实施例中，为了进行象散方式的聚焦误差信号的检测，由检测透镜7对于受光面的暗线赋予了大致45度方向的象散。但是，由于其自身不是本发明的本质，所以其详细说明予以省略。
而且，图3(b)中的半圆形状的区域200a是与在从光盘100的第一层100a检测出信息再现信号或伺服信号时成为干扰的由第二层100b反射的光束中，通过图2的偏振方向转换元件6的区域6a的光束照射到光检测器时，在光检测器的受光面上形成的光照射区域相对应；区域200b是与成为干扰的由第二层100b反射的光束中，通过偏振方向转换元件6的区域6b的光束照射到光检测器时在检测器的受光面上形成的光照射区域相对应。就是说，照射在区域200a上的光束的偏振方向与通过了偏振方向转换元件6的区域6a的光束的偏振方向相同，照射在区域200b上的光束的偏振方向，与通过了偏振方向转换元件6的区域6b的光束的偏振方向相同。此外，为了方便，在本图中作为干扰仅描述了光量最大的主光束。
如上所述，在图3(a)与图3(b)中，浓色部分的偏振方向与淡色部分的偏振方向相互正交。就是说，在浓色部分与淡色部分重合的区域，照射偏振方向相互正交的光束。因此，比较光检测器的各受光面内的偏振方向的图案时，信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束的偏振方向与成为干扰的光束的偏振方向，至少在一半的区域内，能够使其偏振方向相互正交。例如，在受光面81的区域301a中，透过偏振方向转换元件6的区域6a的信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束，与透过偏振方向转换元件6的区域6b的成为干扰的光束重合。由于这些光的偏振方向正交，所以不会发生干涉，其结果是，不会发生输出信号的抖动。这样，在本实施方式中，使用图2所示的偏振方向转换元件6，能够通过二者的偏振方向的正交而使光检测量不降低，从而能够抑制由干涉引起的伺服信号的输出抖动。
在本发明中，偏振方向转换元件6中波长板的图案并不限于图2的图案，例如也可以是图4那样的线状的图案。就是说，本实施例的偏振方向转换元件6是在宽度方向上分割为3个区域的结构，在大致中央形成有规定宽度的矩形状的区域6a，在其两侧形成有区域6b。在直线偏振的光束入射到偏振方向转换元件6的情况下，区域6a和区域6b具有1/2波长板的功能，使得通过区域6a的光束的偏振方向与通过区域6b的光束的偏振方向相互正交。
在本实施例中，在受光面的规定区域中，信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束的偏振方向与成为干扰的光束的偏振方向正交，并且使这些偏振方向相互正交的光束重复照射的区域尽可能地大。
从这一观点看，本实施例是波长板的图案6a最优化的一例。这里图5(a)是表示图1(a)所示的信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束由图4所示的波长板的图案在光检测器8内的受光面80、81、82上汇聚时的偏振方向的示意图，图5(b)是表示图1(b)所示的成为干扰的光束由图4所示波长板的图案在受光面80、81、82上汇聚时的偏振方向的示意图。
就是说，在图5(a)与图5(b)中，由于浓色部分的偏振方向与淡色部分的偏振方向相互正交，所以根据本实施例中的图案能够使受光面上正交区域的面积比实施例1有显著的增大。
在本实施例中，优选图5(b)的200a所示的区域的横向宽度与光检测器8的各受光面80、81、82的横向宽度大致相同，或者是仅宽出相当于物镜的透镜位移的部分，而构成偏振方向转换元件的区域6a。就是说，在成为干扰的光束透过偏振方向转换元件6的区域6a而照射到光检测器8的受光面80、81和82上时，优选构成偏振方向转换元件的区域6a，使得照射光的宽度与受光面的宽度大致相同，或仅宽出相当于物镜的透镜位移的部分。由此，在光检测器8的各受光面80、81和82上，能够增大偏振方向相互正交的光束重合照射的区域的面积大小。
进而，作为光束透过偏振方向转换元件6的区域6a的形状最优化的一例，可以是图6所示的长条状图案。就是说，本实施例的偏振方向转换元件6在大致中央部形成有长方形的区域6a，在其周围形成有区域6b。在直线偏振的光束入射到偏振方向转换元件6的情况下，区域6a或区域6b具有1/2波长板的功能，使得通过区域6a的光束的偏振方向与通过区域6b的光束的偏振方向相互正交。
在作为本实施例的图案的情况下，图7(a)是表示图1(a)所示的信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束由图6所示波长板的图案在光检测器8内的受光面80、81、82上汇聚时的偏振方向的示意图，图7(b)是表示图1(b)所示的成为干扰的光束由图6所示波长板的图案在受光面80、81、82上汇聚时的偏振方向的示意图。
在图7(a)与(b)中，由于浓色部分的偏振方向与淡色部分的偏振方向相互正交，所以根据本实施例中的图案能够使受光面上正交区域的面积与实施例2相比有显著的增大。
此外，本实施例中的波长板图案的长条状的形状也不限于长方形，也可以是菱形、平行四边形或多边形。
本发明中偏振方向转换元件6的波长板图案的另一实施例示于图8。在本实施例中是图8所示的条纹状图案。
应用于本实施例的情况下的信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束的偏振方向的图案示于图9(a)，而且，成为干扰的光束的偏振方向的图案示于图9(b)。在图9(a)与(b)的图中，由于浓色部分的偏振方向与淡色部分的偏振方向相互正交，所以根据本实施例中的波长板图案，虽然受光面内的区域中信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束的偏振方向与成为干扰的光束的偏振方向正交的区域的面积减少，但是能够缓和偏振方向转换元件6的位置偏差，特别是对于相对图8中纸面横方向的位置偏差引起的性能恶化的灵敏度。
此外，条纹的间隔并不限于图中所示的间隔，也可以是进而更细的间隔。通过使间隔变细，能够缓和对于偏振方向转换元件6的位置偏差，对于相对图8中纸面横方向的位置偏差引起的性能恶化的灵敏度。
对于实施例4，进一步缓和对于偏振方向转换元件6的位置偏差引起的性能恶化的实施例示于图10。在本实施例中是图10所示的格子花纹状图案。
通过应用本实施方式，受光面内的区域中信息再现信号检测用或伺服信号检测用的光束的偏振方向与成为干扰的光束的偏振方向正交的区域的面积与图11(a)、(b)中所示的实施例4同样减少，但是能够缓和对于偏振方向转换元件6的位置偏差，特别是对于相对图10中纸面，不仅是横方向，而且还能够缓和纵方向的位置偏差所引起的性能恶化的灵敏度。
此外，关于格子花纹的间隔，并不限于图中所示的间隔，也可以是进而更细的间隔。通过使间隔变细，能够缓和对于偏振方向转换元件6的位置偏差，对于相对图10中纸面横方向和纵方向的位置偏差所引起的性能恶化的灵敏度。
关于装载有本发明的光拾取器装置的光盘装置的实施例示于图12。符号70例如是具有图1所示结构的光拾取器。此外，在光拾取器70中光盘100的半径方向上设置有能够滑动的机构，根据来自存取控制电路72的存取控制信号而进行位置控制。
从激光器驱动电路77将规定的激光器驱动电流供给到光拾取器装置70内的半导体激光器，对应于再现或记录而射出规定光量的激光。此外，激光器驱动电路77也可以组装在光拾取器装置70内。
从光拾取器装置70内的光检测器检测的信号发送到伺服信号生成电路74和信息信号生成电路75。在伺服信号生成电路74中，根据这些检测信号生成聚焦误差信号和跟踪误差信号，基于这些信号，经由调节器驱动电路73而驱动光拾取器装置70内的调节器，由此进行物镜的位置控制。
而且，由信息信号生成电路75对由检测信号记录在光盘100中的信息信号进行再现。其中，由伺服信号生成电路74和信息信号再现电路75得到的信号的一部分发送到控制电路76。该控制电路76与激光器驱动电路77、存取控制电路72、调节器驱动电路73、及主轴电动机驱动电路71连接，分别进行光拾取器装置70内的半导体激光器的发光光量的控制，存取方向和位置的控制，使光盘100旋转的主轴电动机60的旋转控制等。
以上结合实施例对本发明的光拾取器，以及装载有该光拾取器的光盘装置进行了详细地说明，但本发明并不限于这些实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种改良与变更。
例如，在图1所示的光学系统中，图示的是仅有一个半导体激光器的情况，但本发明的光学系统并不限于此，例如在对应于BD、DVD、CD等多个光盘的情况下，也可以装载与各个光盘相对应的相互波长不同的多个半导体激光器。
而且，在这种情况下，还可以追加为了将从各自的半导体激光器射出的光束进行合成的光束分裂器等光学部件。
而且，在图3、图5、图7、图9和图11中，图示的是受光面80、受光面81、受光面82的分割数分别是分割为4份、分割为2份与分割为2份，但是本发明的受光面的分割数也不限于此，也可以是受光面80、受光面81、受光面82的分割数都是分割为4份，由3个“田”字并排、合计12个受光面构成光检测器。
权利要求
1.一种光拾取器，对具有第一层和第二层的光盘照射光束，接受从所述光盘返回的光，其特征在于，包括半导体激光器；使从所述半导体激光器射出的光束汇聚在光盘上的物镜；检测由所述光盘反射的所述光束的光检测器；在由所述光盘反射的所述光束中，将汇聚在所述光盘的第一层、由所述第一层反射的光束定义为第一光束，将汇聚在所述光盘的所述第一层、在所述第一层上汇聚之前或汇聚之后，由与所述第一层不同的第二层反射的光束定义为第二光束，此时，在所述第一光束与所述第二光束重复入射到所述光检测器内的受光面的区域内，设置有形成所述第一光束与所述第二光束的偏振方向相互正交的区域的形成模块。
2.根据权利要求1所述的光拾取器，其特征在于所述形成模块是用于改变所述第一光束与所述第二光束的全部或一部分的偏振方向的偏振方向转换元件，该偏振方向转换元件配置在连接所述物镜与所述光检测器的光路中，在透过所述偏振方向转换元件的所述第一光束与所述第二光束重复入射到所述光检测器内的受光面区域的受光面区域内，在规定的区域内所述第一光束与所述第二光束的偏振方向相互正交。
3.根据权利要求2所述的光拾取器，其特征在于所述偏振方向转换元件的全部或一部分区域由波长板构成。
4.根据权利要求3所述的光拾取器，其特征在于若设定由所述半导体激光器射出的光束的波长为λ，则所述波长板是λ/2波长板。
5.根据权利要求3或4所述的光拾取器，其特征在于所述偏振方向转换元件由具有规定图案的波长板构成，该图案为长条状。
6.根据权利要求3或4所述的光拾取器，其特征在于所述偏振方向转换元件由具有规定图案的波长板构成，该图案为条纹状。
7.根据权利要求3或4所述的光拾取器，其特征在于所述偏振方向转换元件由具有规定图案的波长板构成，该图案为格子花纹状。
8.一种光盘装置，其特征在于，安装有权利要求1～7中任一项所述的光拾取器；驱动所述光拾取器内的所述半导体激光器的激光器驱动电路；使用从所述光拾取器内的所述光检测器检测的信号，生成聚焦误差信号和跟踪误差信号中的至少一个的伺服信号生成电路；以及对光盘上记录的信息信号进行再现的信息信号再现电路。
全文摘要
本发明的光拾取器，在对2层光盘的第一层进行记录或再现时，能够抑制来自另一层、即第二层的反射光的干扰，即防止层间串扰的发生，从而防止对于信息再现信号或伺服信号产生的影响。在汇聚在光盘(100)的第一层(100a)上、被第一层(100a)反射的第一光束，与汇聚在光盘(100)的第一层(100a)上之后，被与第一层(100a)不同的第二层(100b)反射的、成为干扰的第二光束重复入射到光检测器(8)的受光面的区域内，设置有形成第一光束与成为干扰的第二光束的偏振方向相互正交的区域的形成模块。形成模块例如是使用为了改变第一光束和第二光束的全部或一部分的偏振方向的偏振方向转换元件(6)构成。
文档编号G11B7/135GK101042900SQ200610126520
公开日2007年9月26日 申请日期2006年8月25日 优先权日2006年3月24日
发明者嶋田坚一, 大西邦一, 小沼顺弘 申请人:日立视听媒介电子股份有限公司