光学头的制作方法

专利名称：光学头的制作方法
技术领域：
本发明涉及旨在将信息记录到光盘或光卡等光记录介质上、再现或消 去被记录的信息的装置。
本发明特别涉及对具有多个信息记录层的光盘可以正确地进行记录动 作及/或再现动作的光学头及光盘装置。
背景技术：
近几年来，由于能够在光盘上用高密度记录表示大容量的信息的信号， 所以在音频、视频、计算机等许多领域中，光盘的利用越来越广泛。而且， 为了使其记录容量进一步增加，至今仍在进行各种各样的研究。作为增加 记录容量的方法之一，开发出了设置许多信息记录层的技术。
可是，在这种多层光盘中，来自进行再现的所需的记录层(以后称作 "再现层")的反射光中，混入来自再现层以外的记录层(以后称作"非再 现层")的反射光，存在着伺服控制不稳定的课题。
例如多层光盘的信息记录层的间隔，与聚焦误差信号(以后称作"FE信号")的s字形曲线的最大及最小的峰值振幅间的聚焦偏移量比较接近时，根据再现层反射的光获得的S字形曲线的信号和非再现层反射的光产生的 S字形曲线的信号重叠。就是说，在FE信号中包含着来自非再现层的反射 光的影响。其结果，往往不能正确地控制物镜，不能将光点聚光到所需的 记录层上。
这时，对于多层光盘的层间隔而言，使s字形间隔非常狭窄后，虽然能够在一定程度上解决上述课题，但是却难以在可以进行聚焦控制的状态 下将光的焦点移动到再现层附近。进而，记录再现时，由于振动等的干扰，还产生了聚焦伺服容易走样的新课题。另外，在一定程度上确保s字形间隔、扩大层间隔后，从光盘的表面到最深的记录层的厚度就变厚，使用数值孔径(NA)较大的物镜的光学头时，球面像差增大。
为了解决这种课题，专利文献1公开了检出采用象散法产生的s字形间隔狭窄的FE信号和采用SSD法(光点尺寸检出法)产生的S字形间隔 宽广的FE信号后加以利用的技术。具体地说，专利文献l的光盘装置，使 用采用SSD法产生的S字形间隔宽广的FE信号，从而在可以进行聚焦控 制的状态下稳定地将光的焦点移动到再现层附近。然后，使用不容易受到 非再现层的影响的S字形间隔狭窄的FE信号，在各自的层中进行聚焦伺服。 专利文献h JP特开2002—190132号公报
可是，专利文献1公开的光学头，存在着没有考虑再现层反射光和非 再现层反射光的干涉的影响的课题。
将激光照射到多层光盘上后，再现层反射光和非再现层反射光，在光 学头的受光元件上产生干涉，形成明暗的分布。这样，在受光元件上，分 割光束，检出FE信号后，起因于不需要的迷惑光的偏置(offset)就与该 FE信号重叠。因此，不能够实现高精度的聚焦伺服。
另外，光盘的各记录层的层间隔，在面内有离差，使光盘旋转后，反 射线路的光学长度就会发生变化，所以再现层反射光和非再现层反射光的 相位差变动，使受光元件上的明暗分布变动。这样，由于干涉引起偏置随 着光盘的旋转而变动，所以伺服更加不稳定。
下面，参照附图，讲述现有技术的课题。
图68表示普通的光学头51的结构。以下，讲述在光学头51中，从多 层光盘52中再现信息之际的光的线路。
光学头51的半导体激光器53射出的光，经过偏振光射束分裂器54、 1/4波长板55、视准透镜56、反射镜57、物镜58后，聚光到多层光盘52 所需的记录面上。多层光盘52反射的光，再次经过物镜58、反射镜57、 视准透镜56、 1/4波长板55，射入偏振光射束分裂器54。偏振光射束分裂 器54反射的光，被导入象散(astigmatism)发生元件59，赋予象散后，在 全息元件60的作用下，被分成0次光及± 1次光。
用四分割受光元件61接收透过全息元件60的光加以运算后，进行FE 信号的检出。这时，不仅来自光盘52的再现层的反射光射入受光元件61 上的受光部，而且来自非再现层的反射光也沿着相同的线路射入受光元件 61上的受光部，和再现层的反射光干涉，所以在受光点上产生干涉条纹形 成的明暗分布。层叠的信息记录层的数量越多，这种现象越显著。这是因 为不仅存在着从非再现层的各层1次反射后到达受光元件的光，而且还存 在着在非再现层的各层中多次反射后到达受光元件的光的缘故。
例如图69 (a) (e)表示与6层光盘中的再现层L2反射的光干涉的 光的线路的例子。光从图的左上侧射入，绘出光的线路。图69 (a)用波浪 线表示再现层L2反射的光，用实线表示非再现层L1、 L3反射的光。图8 (b) (e)用实线表示3次反射迷惑光，用波浪线表示再现层反射的光。
图69 (a)所示的1次反射的迷惑光，虽然在受光元件上成为散焦的受 光点，但是因为反射光量和再现层反射光同等，所以如果层间隔相差不大， 干涉的影响就很大。
另一方面，图69 (b) (e)所示的3次反射迷惑光的光量，虽然和 再现层反射光相比，是百分之几左右，但是各层间隔的差接近时，却具有很高的干涉性，所以其影响不能忽视。例如象图69 (b)所示的那样，L2 层和L3层的间隔与L3层和L4层的间隔接近时，3次反射迷惑光，几乎通 过和再现层反射光相同的光路，所以深受干涉的影响。
图70表示受光元件61上的受光区域61a 61d和受光点71及72的关 系。受光点71，与再现层反射的光对应；受光点72，表示非再现层反射的 光。
在受光点71及72中，对于受光部的分割线而言，朝着45度的方向， 给与象散。例如+45度方向成分的聚光位置，从全息元件60的角度看，与 受光元件61相比，被成为表面侧地给与象散。另外，一45度方向成分的聚 光位置，从全息元件60的角度看，与受光元件61相比，被成为里面侧地 给与象散。其结果，受光点71的相位分布+45度方向越向端部相位越超前， 而一45度方向则越向端部相位越滞后。
另一方面，受光点72由于在受光元件61上成为模糊扩大的光，所以 相位的分布基本一致。
图71 (A) (D)示意性地表示具有这种相位分布的受光点71及72 干涉时的干涉条纹的样态。在该图中，斜线部是干涉条纹，表示比受光点 的其它部分明亮。
图71 (A) (D)所示的干涉条纹的差异，与再现层反射光和非再现 层反射光的相位差对应，图71 (A)表示再现层反射光的中央附近的相位 和非再现层反射光的相位相差M/2左右时的明暗分布。图71 (C)表示中 央附近的相位差比较小时的明暗分布。图71 (B)及(D)表示再现层反射 光的+45度方向或一45度方向的相位和来自非再现层的反射光的相位比较 靠近时的明暗分布。
在图70及图71中，由受光区域61a朝着受光区域61c的方向，是与光盘52的信息轨道光学性地对应的方向。使用受光区域的参照符号表示后，可以通过以下公式获得FE信号。
FE= (61a+61d) — (61b + 61c)
在以上那种干涉状态中，检出FE信号后，在图71 (B)的状态中，产 生正的偏置，相反在图71 (D)的状态中，产生负的偏置。这样，使光盘 旋转后，在光盘面内的各记录层的层间隔离差的作用下，再现层反射光和 非再现层反射光的相位差变动。与此同时，干涉条纹变化，偏置变动，所 以伺服非常不稳定。
在这里，分析干涉使明暗分布反转之际的层间隔的离差的条件。例如 分析从光源射出，通过光轴附近后，用多层光盘的再现层反射的光，和同 样通过光轴附近，用非再现层反射的光在受光元件上产生的干涉时，通过 这两个光路的光的相位差，取决于再现层和非再现层的层间隔。
因此，在再现层和非再现层之间往复的光路内存在的光波的数量如果 相差l/2个，相位差就相差3x/2，明暗反转。
例如假设光源波长为0.4Pm、再现层和非再现层之间的中间层的折 射率为1.6，那么再现层和非再现层的间隔只相距0.0625 ym，明暗就要反 转，作为光盘的面内的间隔离差，这是足以引起的值。因此，使光盘旋转 后，在光盘面内的层间隔离差的作用下，干涉条纹变化，RF信号和聚焦偏 置变动，伺服非常不稳定。另外，该明暗分别的变动，还直接给予用受光 区域61a 61d接收的信号的和信号一一再现信号不良影响，所以不能够获 得良好的再现信号。
这种现象，在使用NA0.8以上的物镜及波长405nm附加的光源实现记 录的高密度化的光学头中，成为特别显著的课题。
此外，有人还提出了下述方案采用在上述全息元件60中设置多个区 域，每个区域衍射的光的相位不同的结构，从而提高聚焦误差信号的精度的方法(例如特开2001—27710号公报)。使用该全息元件后，在受光元件上多个相位的光重叠，可以利用不同相位的多重化，使干涉均匀化。
可是，这种全息元件只不过具有缓和衍射光彼此干涉的影响、使聚焦 误差信号的起伏平均化的功能，在聚焦误差信号的基础上，考虑检出跟踪 误差信号及再现信号后，用全息衍射光检出这些所有的信号，效果一般都不好。例如如果使一般的全息元件的士l次衍射的衍射效率最大各为30%左右，那么就只能用于射入全息元件的光的60%左右的检出信号。
发明内容
本发明的目的在于，提供在对多层光盘进行记录再现之际，减少来自 非再现层的反射光引起的干涉的影响，可以获得良好的伺服信号(聚焦误 差信号、跟踪误差信号)及再现信号的光学头。进而本发明的目的，还在 于提供对于全息元件的透过光也可以实用、能够完全确保旨在检出伺服信 号及再现信号的光量的光学头。
采用本发明的光学头，对具备包含第1记录层及第2记录层的多个记 录层的光盘，至少进行记录及再现中的一个。所述光学头，具有光源； 第1光学系统，该第1光学系统将来自所述光源的光，聚光到所述第1记 录层及所述第2记录层中的某一个上；第2光学系统，该第2光学系统在 所述光被聚光到所述第1记录层上时，接受、透过用所述第1记录层反射 的反射光及用所述第2记录层反射的迷惑光；受光元件，该受光元件是具 有多个受光区域的受光元件，各受光区域输出与通过所述第2光学系统作 媒介射入的光的光量对应的信号；运算部，该运算部差动运算所述多个受 光区域中的第1受光区域输出的第1信号组之和及第2受光区域输出的第2 信号组之和，生成聚焦误差信号。射入所述第2光学系统的所述反射光及 所述迷惑光互相干涉，第1受光区域组及所述第2受光区域组被均等地包含干涉产生的光量的变动的影响地配置。
所述第2光学系统，可以具有象散元件；所述象散元件，对于所述反 射光及所述迷惑光，在所述受光元件的受光面上的规定的方向，给予象散; 所述多个受光区域，对于所述规定的方向而言，非对称地配置；所述第1 受光区域组，由在所述规定的方向上配置的至少两个受光区域构成；所述 第2受光区域组，由在与所述规定的方向成直角的方向上配置的至少两个 受光区域构成。
所述第2光学系统，具有偏振光变换元件；所述偏振光变换元件，具 有所述反射光及所述迷惑光透过的多个区域，互相邻接的2个区域，可以 具有将透过的光变换成不同的偏振光方向的光学特性。
所述第2光学系统，进而具有象散元件；所述象散元件，对于所述反 射光及所述迷惑光，在所述受光元件的受光面上的规定的方向，给予象散； 所述多个区域，对于所述规定的方向而言，可以具有对称的多个分割线。
所述多个分割线的每一个，可以与光轴相交地构成。
所述多个区域，包含透过的光的偏振光方向互相正交的至少2个区域，和被所述至少2个区域夹住的区域；所述被夹住的区域，可以使透过的光的偏振光方向连续变化地构成。
所述互相邻接的2个区域，可以将光轴作为中心的圆环状地配置。
所述多个区域，具有将透过的光变换成任意的偏振光方向的光学特性。
所述第2光学系统，具有干涉抑制元件；所述干涉抑制元件，具有透 过包含所述反射光及所述迷惑光的光轴的中心部分的第1光路，和透过所 述中心部分的外侧的周边部分的第2光路，所述第1光路的光路长和所述第2光路的光路长可以不同。
所述干涉抑制元件，可以在所述反射光及所述迷惑光射入的面上，具 有光学性的阶差，起因于所述阶差，所述第1光路的光路长和所述第2光 路的光路长不同。
所述第2光学系统，可以具有光分岔元件；所述光分岔元件，将含所 述反射光及所述迷惑光的光轴的中心部分至少分岔成2个光束；所述第1 受光区域组及所述第2受光区域组，接受所述至少2个光束的每一个，分 别输出所述第1信号组及所述第2信号组。
采用本发明的光盘装置，其特征在于具备上述某一个光学头、使光 盘旋转的电动机、控制所述光学头及所述电动机的控制部。所述控制部， 根据所述光学头输出的所述聚光误差信号，控制所述光学头，以便使所述 光继续聚光到所述光盘的第1记录层上。
采用本发明涉及的光学头及具备这种光学头的光盘装置后，能够在对 多层光盘进行记录再现之际，减少其它记录层的反射光混入正在进行记录 再现的记录层的聚焦误差(FE)信号、由于干涉而产生的偏置地提供极其 良好的光学头光盘装置。



图1是表示采用本实施方式的光学头1的结构的图。 图2表示四分割受光元件11的结构的图。图3 (A) (D)是表示与再现层反射光和非再现层反射光的相位差 相应变化的受光元件11上的明暗分布的图。图4表示采用其它的例子的交界线28及29的配置的图。图5表示采用另外的其它的例子的交界线30—1 30—4的配置的图。图6是表示采用第2实施方式的四分割受光元件的结构的图。图7 (A) (D)是表示与再现层反射光和非再现层反射光的相位差 相应变化的受光元件11上的明暗分布的图。图8是表示采用其它的例子的受光区域的配置的图。图9是表示给图8所示的受光元件的中央的不灵敏区部分附加用直线 31及直线32四分割的受光区域lli lll的受光元件的图。 图10是表示具有受光区域lla lld的受光元件的图。 图11是表示图9的受光元件的变形例的图。 图12是表示图9的受光元件的变形例的图。 图13是表示采用第3实施方式的光学头130的结构的图。 图14是表示偏振光变换元件137的结构的图。图15是是表示偏振光变换元件137、圆柱透镜138及受光元件139的 配置的立体图。图16是表示用再现层2a反射的光和用表层2b反射的光被用受光元件 139接受时的光路的图。图17是表示采用第4实施方式的光学头170的结构的图。 图18是表示偏振光变换元件177的结构的图。图19是表示偏振光变换元件177、圆柱透镜138及受光元件139的配 置的立体图的图。图20是表示用再现层2a反射的光和用深层2c反射的光被用受光元件 139接受时的光路的图。图21是表示采用第5实施方式的光学头210的结构的图。 图22是表示偏振光变换元件237的结构的图。图23是是表示偏振光变换元件237、圆柱透镜138及受光元件139的 配置的立体图。图24是表示用再现层2a、表层2b及深层2c反射的光被用受光元件 139接受时的光路的图。图25是表示接受透过偏振光变换元件237的各区域、经过圆柱透镜138 的光的受光元件139的图。图26是表示偏振光变换元件137的其它例子的图。图27是表示偏振光变换元件237的其它例子的图。图28是表示采用第6实施方式的光学头280的结构的图。 图29是表示偏振光选择元件277的结构的图。图30是表示偏振光变换元件237、圆柱透镜138及受光元件139的配 置的立体图。图31是表示采用第7实施方式的光学头310的结构。 图32是表示偏振光变换元件317的结构的图。 图33是表示受光元件139和来自再现层2a的反射光16的关系的图。 图34是表示受光元件139上来自再现层2a的表层2b的反射光的光点 形状的图。图35是表示反射光束16及17重叠的状态的图。图36是表示偏振光变换元件317的另一例子。图37是表示偏振光变换元件317的又一例子。图38是表示第8实施方式的光学头380的结构的图。图39是表示采用第8实施方式的干涉抑制元件327的结构的俯视图。图40是干涉抑制元件327的剖面图。图41是表示受光元件139上来自再现层2a的反射光16和来自再现层表层2b的反射光17的光点形状的图。图42是表示没有使用干涉抑制元件327时的检出光点的波面的图。 图43是表示没有使用干涉抑制元件327时的检出光点的波面的图。 图44是表示没有使用干涉抑制元件327时的受光元件139的光量分布的图。图45是表示没有使用干涉抑制元件327时的受光元件139的光量分布 的图。图46是表示使用采用第8实施方式的干涉抑制元件327时的检出光点 的波面的图。图47是表示使用采用第8实施方式的干涉抑制元件327时的检出光点 的波面的图。图48是表示使用采用第8实施方式的干涉抑制元件327时的受光元件 139的光量分布。图49是表示使用采用第8实施方式的干涉抑制元件327时的受光元件139的光量分布。图50是表示具有矩形形状的阶差部500的干涉抑制元件327的结构的 俯视图。图51是具有矩形形状的阶差部500的干涉抑制元件327的剖面图。 图52是表示具有菱形形状的阶差部520的干涉抑制元件327的结构的 俯视图。图53是具有菱形形状的阶差部520的干涉抑制元件327的剖面图。图54是表示采用第9实施方式的光学头540的结构的图。图55是表示采用第9实施方式的干涉抑制元件537的结构的图。图56是表示采用第10实施方式的光学头560的结构的图。图57是表示受光元件511的结构的图。图58是表示受光元件511的受光区域及受光点的关系的图。图59表示采用其它示例的受光区域的形状 配置的图。图60是表示采用第11实施方式的光学头600的结构的图。图61是表示受光元件610的结构的图。图62是表示受光元件510上的受光区域及受光点的关系的图。图63是表示采用第5实施方式的偏振光变换元件237的其它例子的图。图64是表示采用第5实施方式的偏振光变换元件237的其它例子的图。图65是表示采用第7实施方式的偏振光变换元件317的其它例子的图。图66是表示采用第7实施方式的偏振光变换元件317的其它例子的图。图67是表示采用本发明的光盘装置的简要结构的图。图68是表示普通的光学头51的结构的图。图69 (a) (e)是6层光盘中再现层L2反射的光与干涉光的路径的 例子示意图。图70表示受光元件61上的受光区域61a 61d和受光点71及72的关 系的图。图71 (A) (D)示意性地表示具有相位分布的受光点71及72干涉 时的干涉条纹的样态的图。 符号说明
11四分割受光元件11a lld受光区域 28、 29交界线 31、 32假想直线 21受光点具体实施方式

首先，讲述采用本发明的光学头的概要。
采用本发明的光学头，能够对具备多个记录层的光盘，至少进行记录 及再现中的一个。这里，将光盘设置的记录层，作为第1记录层和第2记 录层。
光学头，具有第1光学系统，该第1光学系统将来自光源的光，聚 光到第1记录层及第2记录层中的某一个上；第2光学系统，该第2光学 系统在光被聚光到第1记录层上时，接受、透过用第1记录层反射的反射 光及用第2记录层反射的迷惑光；受光元件；运算部。
受光元件，具有多个受光区域的受光元件，各受光区域输出与通过第2 光学系统作媒介射入的光的光量对应的信号。射入第2光学系统的反射光 及迷惑光互相干涉，在均等地包含干涉产生的光量的变动的影响的位置， 配置第1受光区域及第2受光区域。
运算部，差动运算多个受光区域中的第1受光区域组输出的第1信号 组之和及第2受光区域组输出的第2信号组之和，生成聚焦误差信号。该 运算部既可以作为与受光元件独立的电路安装，也可以被受光元件包含。
如何配置第1受光区域组及第2受光区域组，大体地说有两者方法。
第1是调整构成第1受光区域组及第2受光区域组的各受光区域的形 状及配置关系的方法。考虑通过第2光学系统作媒介接收的光的明暗分布 到后，配置各受光区域，利用生成FE信号之际的差动运算抵消明暗分布的影响。这样，使FE信号中的偏置的发生得到抑制。该方法，在检出采用所 谓光点尺寸法形成的FE信号之际也有用。
第2是考虑构成第1受光区域组及第2受光区域组的各受光区域的形 状及配置关系，调整通过第2光学系统作媒介接收的光的明暗分布的方法。
例如可以在第2光学系统中设置旨在变更上述反射光和迷惑光的偏振 光方向的光学元件。在设置使反射光和迷惑光的偏振光方向正交的光学元 件时，不发生明暗分布。在设置任意地或者用规定的规则使反射光和迷惑 光的偏振光方向不同时，能够减少明暗分布发生的程度。
或者，还可以在第2光学系统中设置具有旨在变更光路长度的光学性 的阶差的光学元件。反射光和迷惑光的干涉的影响，在各个光的中心部分 的波面一致后变大。这样，设置光学性的阶差后，使中心部分的波面互相 错开后，能够减少干涉后的强度分布的变动。
其结果，第1受光区域组及第2受光区域组，被均等地包含干涉产生 的光量的变动的影响地配置。
下面，参照附图，讲述本发明的实施方式。
(第1实施方式)图1是表示采用本实施方式的光学头1的结构。该光学头被装入光盘 装置中，在进行记录或再现之际利用。
光学头l，具有半导体激光器3、偏振光射束分裂器4、 1/4波长板5、 视准透镜6、反射镜7、物镜8、象散发生元件9、全息元件IO、四分割受光元件11及促动器12。
图1表示出具有2以上的信息记录层的多层光盘2。但这只是为了便于 讲述而已。光盘2不是光学头1的构成要素。光盘2，例如是DVD及蓝激 光盘(BD)。以下作为BD。
半导体激光器3是光源，例如发射波长0.4 u m的激光。
象散发生元件9，由圆柱透镜等透光性材料构成。象散发生元件9，对 于和光盘2的信息轨道光学性地对应的光学头1内方向而言，朝45度方向 发生象散地配置。
全息元件IO，对于和信息轨道对应的方向而言，将光束左右2分割， 使其向不同的方向衍射。四分割受光元件11，被配置在接收透过全息元件 10的光中的0次光的位置上。
未特别讲述的构成要素，由于其功能及结构根据其名称已经众所周知， 所以不再赘述。
图2表示四分割受光元件11的结构。受光元件ll，具有受光区域11a lld。各受光区域被交界线28及29划分。在图2中，受光点21被用圆形 虚线表示。此外，虛线的直线31及32，是为了参考而绘出的。直线31通 过受光点21的中心，被引导到和光盘2的信息轨道光学性地对应的方向。 直线32在受光点21的中心，和直线31正交。
在图2中，受光区域lla及llb的交界线28，位于直线31的左侧。受 光区域llc及lld的交界线28，位于直线31的右侧。另外，受光区域lla 及llc的交界线29，位于直线32的下侧。受光区域lib及lld的交界线29， 位于直线32的上侧。
下面，再次参照图1，讲述在以上结构的光学头1中，从多层光盘2 再现信息之际的光的路线。
半导体激光器3射出的光，经过偏振光射束分裂器4、 1/4波长板5、 视准透镜6、反射镜7、物镜8后，聚光到多层光盘2所需的记录面上。多 层光盘2反射的光，则再次经过物镜8、反射镜7、视准透镜6、 1/4波长板 5，射入偏振光射束分裂器4。这时，反射光的偏振光与来自半导体激光器 3的射出光相差90度，所以被偏振光射束分裂器54反射，导入象散发生元 件59。被象散发生元件59赋予象散后的光，射入全息元件IO，被分岔成O 次光及土l次光。此外，根据土1次光，可以获得跟踪误差信号，但是在这 里不再详细讲述。
另外，用四分割受光元件11接受、运算透过全息元件10的光，从而 进行FE信号的检出。这时，和前面讲述的一般性的光学头一样，其受光点 在来自非再现层的反射光的干涉下，产生明暗分布。通过运算电路，按照 以下的公式，计算FE信号。
FE= (lla+lld) — (llb+llc)
此外，上述公式中的"lla"、 "lid"等，分别表示受光区域lla、 lid 接收的信号。此外，运算电路例如是与图57所示的受光区域511a 511d 连接的差动运算电路。运算电路，既可以作为与受光元件独立的电路安装， 也可以被受光元件包含。在本说明书中，对于以下谈及的运算电路也同样 如此。
图3 (A) (D)表示与再现层反射光和非再现层反射光的相位差相 应变化的明暗分布。在图3中，斜线部是干涉条纹，表示比受光点的其它 部分明亮。此外，在该图中省略了非再现层反射光的图示。
图3 (A)表示再现层反射光的中央附近的相位和非再现层反射光的相位相差"/2左右时的明暗分布。图3 (C)表示中央附近的相位差比较小时的明暗分布。图3 (B)及(D)表示再现层反射光的+45度方向或一45度 方向的相位和来自非再现层的反射光的相位比较靠近时的明暗分布。
考虑检出根据产生了以上那种明暗分布的受光点的FE信号。这时，在 图3 (A)及(C)的状态中，干涉条纹引起的明暗分布的影响，在受光区 域lla、 lld和受光区域llb、 llc中基本均等，FE信号不产生偏置。
就是说，关于图2所示的受光元件11，可以说是在均等地包含干涉产 生的光量的变动的影响的位置上，配置受光区域lla及lld和受光区域lib 及llc。其结果，经过生成FE信号之际的差动运算后，明暗分布的影响被 抵消。这样，能够减少具有变动成分的干涉引起的偏置，获得良好的FE信号
按照该FE信号的电平及极性，促动器12使物镜8向垂直于与光盘2 的方向(光轴方向)移动，从而能够实现将半导体激光器3输出的光聚光 到规定的记录层上的聚焦伺服。
综上所述，本发明涉及的光学头。在进行多层光盘的再现之际，能够 减少来自非再现层的反射光混入受光元件，和来自再现层的反射光干涉后 产生的FE信号的偏置及偏置的变动。
此外，在本实施方式中，注意到干涉条纹给予象散的方向及与其正交 的方向——±45度方向对称地出现，其特征在于，使受光区域的形状成为对于该±45度方向的对称轴而言是非对称的形状。这样，即使将各受光区域的形状对于士45度方向的对称轴而言反转后，也能够得到同样的结果。
上述各受光区域的交界线28及29的配置及形状，只是一个例子。能 够获得上述效果的交界线28及29的配置及形状，可以有各种设定。换言 之，取决于交界线的各受光区域的配置及形状，可以有各种设定。图4表 示采用其它的例子的交界线28及29的配置。另外，还能够设置图5所示 的交界线。图5表示采用另外的其它的例子的交界线30—1 30—4的配置。 进而，还可以将交界线作为曲线。利用被上述各种交界线划分的受光区域， 也可以获得同样的效果。
(第2实施方式)本实施方式和前文的第1实施方式的不同之处，只是受光元件的受光 区域不同而已。由于其它的构成要素相同，所以附加相同的参照符号，不 再赘述。
图6表示采用本实施方式的四分割受光元件的结构。四分割受光元件， 具有受光区域11e llh。受光元件ll，与根据FE- (11e+llh) — (Hf+ llg)的运算进行FE信号的检出的运算电路(未图示)连接。
受光区域11e llh，在被用直线31和直线32划分的4个区域中各配 置一个，它们被配置成从受光区域到直线31的间隔和从受光区域到直线32 的间隔互不相等。
例如受光区域lle，如果使其右侧的交界线和直线31的间隔为a、使 其下侧的交界线和直线32的间隔为b，那么就被使间隔a、大于间隔b地 错开配置。其它的受光区域f h,也同样被错开配置。
图7 (A) (D)表示图7 (A) (D)表示与再现层反射光和非再 现层反射光的相位差相应变化的受光元件11上的明暗分布。图7的意思， 和图3相同。
图7 (A)表示再现层反射光的中央附近的相位和非再现层反射光的相 位相差冗/2左右时的明暗分布。图7 (C)表示中央附近的相位差比较小时 的明暗分布。图7 (B)及(D)表示再现层反射光的+45度方向或一45度 方向的相位和来自非再现层的反射光的相位比较靠近时的明暗分布。
另外，在图7 (B)的状态中，受光点左上及右下发生的干涉条纹，从 受光区域lle、 llh的受光区域偏移，所以明暗分布的影响导致的偏置得到 减少。同样，在图7(D)的状态中，也由于明部的一部分从受光区域偏移， 所以偏置得到减少。
这样，能够获得减少具有变动成分的干涉引起的偏置的良好的FE信 号。按照该FE信号的电平及极性，促动器12使物镜8向垂直于与光盘2 的方向(光轴方向)移动，从而能够实现将半导体激光器3输出的光聚光 到规定的记录层上的聚焦伺服。
采用第1实施方式的结构后，在受光区域lla的比直线32靠下侧的部 分、受光区域Ub的比直线31靠左侧的部分、受光区域llc的比直线31 靠右侧的部分、受光区域lld的比直线32靠下侧的部分中，由于发生反相位的FE信号，所以发生使FE振幅下降的负作用。可是，在本实施方式中， 由于将上述部分作为不接受光的不灵敏区构成，所以可以在获得第1实施方式的效果的基础上，还能够防止FE振幅的下降。
另外，在受光信号的增益调整中利用的受光区域lle llh的总和信号， 在发生了图7 (A)及(C)所示的干涉的状态中，差值变大，还由于变动 而存在问题。可是，采用本实施方式的结构后，该总和信号的变动幅度也 能够得到减少。
本申请发明人发现如果使直线31和受光区域lle、 llh的距离或直 线32和受光区域llf、 llg的距离为W，受光元件11的受光点21直径为D 时，令0.05<W/D<0.2后，其效果甚佳。使W过于加大后，带来FE信号的S字形振幅的降低， 而使W过于加小后，则不能发挥本发明的效果。
此外，本实施方式使各受光区域的形状对于土45度方向的对称轴而言 反转后，也能够获得同样的效果。图8表示采用其它例子的受光区域的配 置。图8所示的受光区域，在图6中，例如将左上一右下方向作为一45度 方向时，对于该一45度方向的对称轴而言，使受光区域lle、 llh反转后， 可以获得。
本申请发明人发现如果使受光区域lle、 llf和受光区域llg、 llh的 距离为W时，令0.1<W/D<0.4 后，其效果甚佳。
进而，利用干涉条纹对于士45度方向的对称轴而言，对称性地出现后， 能够获得许多变形例。
图9表示给图8所示的受光元件的中央的不灵敏区部分附加用直线31及直线32四分割的受光区域lli lll的受光元件。由于干涉条纹引起的明 暗分布，对于士45度方向的对称轴而言，对称性地出现，所以受光区域lli 和受光区域111的区域的明暗分布相同。同样，受光区域llj和受光区域llk 的区域的明暗分布也相同，所以在FE信号的运算中，即使加上(lli一llj) 及(llj一llk)， FE信号的偏置减少效果也不变。就是说，FE信号的运算， 可以用以下的公式求出。
FE= (11e+llh+lli — llj) — (llf+llg+lll+llk)
这意味着即使设置与上述公式的受光区域组对应的受光区域组，也能 获得同样的效果。例如图IO表示具有受光区域11a lld的受光元件。例如 受光区域lla与图9的受光区域lle、 lli及llj对应。图10所示的受光元 件，也能够获得同样的FE偏置减少效果。
另外，图11表示图9的受光元件的变形例。图11所示的受光元件， 可以在图9的受光元件中，使受光区域llg、 llj和受光区域llh、 111对于 士45度方向的对称轴而言反转后获得。利用图11的受光元件，也能够获得 同样的效果。
另外，还可以进一步分割图9的受光区域m ui。可以采用成为在对 于受光点中心点而言处于对称的位置的区域之间进行减法运算的关系的结构。进而，还可以采用图12所示的结构。图12表示图9的受光元件的变 形例。
此外，图10 图12所示的变形例，虽然没有抑制总和信号的变动的效 果，但是因为能够接受所有的光束，所以兼用FE信号等的信号检出时有利。
本发明涉及的光学头，能够在进行多层光盘的再现之际，减少来自非 再现层反射光混入受光元件后，由于干涉而导致的FE信号的偏置。
这样，即使多层光盘的层间隔狭窄，也能够提供可以进行稳定的伺服 动作的光学头。
(第3实施方式)图13表示采用本实施方式的光学头130的结构。该光学头也被装入光 盘装置中，在进行记录或再现之际利用。光学头130的构成要素中，对于 具有和图1所示的光学头1相同功能的构成要素，附加相同的参照符号， 不再赘述。
光学头130，具有偏振光变换元件137、圆柱透镜138、四分割受光元 件139。偏振光变换元件137,使透过的光的一部分偏振光旋转。
图14表示偏振光变换元件137的结构。偏振光变换元件137，具有由 透光性材料构成的透过区域137a及用斜线表示的偏振光旋转区域137b。偏 振光旋转区域137b，作为1/2波长板发挥作用。在图14中，还表示出射入 光束140及分开区域137a和区域137b的交界线141。区域137b所示的箭 头，表示1/2波长板的光学轴的方向，对于射入偏振光而言，成为45度的 结构。
图15是表示偏振光变换元件137、圆柱透镜138及受光元件139的配 置的立体图。在图15中，表示出圆柱透镜138的母线151、分割受光元件 139的受光区域的分割线152及153、受光区域139a 139d及光轴150。
在图15中，受光元件139上的分割线152，被引导到与光盘2的信息 轨道光学性地对应的方向，分割线153与分割线152正交。另外，圆柱透 镜138被配置成其母线151和分割线152或153大致为45度的角度。而且， 采用使偏振光变换元件137上的交界线141的方向和圆柱透镜138的母线 151的方向一致的结构。
200680030363.3说明书第22/49页另外，虽然没有图示，但是受光元件139与通过FE: (9a+9c) — (9b 十9d)的运算检出FE信号的运算电路连接，还与通过RF-9a+9b+9c+9d 的运算检出再现信号的运算电路连接。
另外，虽然省略了图示及讲述，但是跟踪误差信号的检出，是在光盘 反射光的光路中插入全息元件等后，使用分岔的光束进行的。
下面，再次参照图13，讲述在以上结构的光学头130中，从多层光盘 2再现信息之际的光的路线。
半导体激光器3射出的光，经过偏振光射束分裂器4、视准透镜6、 1/4 波长板5、物镜8后，聚光到多层光盘2所需的记录面上。多层光盘2反射 的光，则再次经过物镜8、 1/4波长板5、视准透镜6，射入偏振光射束分裂 器4。由于反射光的偏振光与来自半导体激光器3的射出光相差90度，所 以被偏振光射束分裂器54反射后，射入偏振变换元件137。
如果将这时的射入光的偏振光方向作为纸面的横向后，虽然透过图14 所示的区域137a的光的偏振光方向没有变化，但是透过区域137b的光的 偏振光方向却旋转90度，成为纵向。
在偏振光变换元件137的作用下，光束的一部分偏振光旋转的光，被 圆柱透镜138赋予象散后，对导入受光元件139。然后，在受光元件139中 根据接收的光的信号进行运算，从而根据利用象散法检出的FE信号及和信 号检出再现信号。
这时，由于来自多层光盘2的表层2b或深层2c的反射光，也按照和 来自再现层2a的反射光相同的线路射入受光元件139，所以这些光束在受 光区域上重叠。
可是这时，在采用本实施方式的光学头中，来自再现层2a的反射光和来自表层2b的反射光不干涉。下面，参照图16讲述其理由。
图16表示用再现层2a反射的光和用表层2b反射的光被用受光元件139 接受时的光路。图16 (a)表示包含光轴150和圆柱透镜的母线151的A 断面处的光盘反射光，图16 (b)表示与包含光轴150的A断面正交的B 断面处的光盘反射光。在图16中，用相同的符号表示和图15相同的构成 要素。在图16 (a)及(b)中，表示出再现层反射光161及表层反射光162。
表层反射光162，在A断面、B断面中，都比受光元件139靠近里侧 聚光。另一方面，再现层反射光161，在A断面中，在比受光元件139靠 近里侧的后焦线的位置聚光，而在B断面中，却在比受光元件139靠近表 侧的前焦线的位置聚光。
这时如果分析B断面，那么到达受光元件139b的光束，就是透过区域 137b后偏振光旋转了的再现层反射光161及透过区域137a的表层反射光 162。到达受光元件139d的光束，就是透过区域137a的再现层反射光161 及透过区域137b后偏振光旋转了的表层反射光162。
干涉是光的波动性引起的物理现象。由于具有正交的振动面的直线偏 振光，具有彼此不干涉的性质，所以在受光元件139b及139d上重叠的再 现层反射光161及表层反射光162互不干涉。
另外，与B断面平行的任意的段面也同样，因为在受光元件139上， 再现层反射光161的偏振光方向及表层反射光162的偏振光方向正交，所 以互不干涉。
这样，因为不产生干涉引起的明暗分布，所以能够获得排除了偏置的 发生及变动的良好的FE信号及再现信号。
综上所述，采用本发明的光学头，能够在进行多层光盘的再现之际，即使来自表层2b的反射光混入受光元件，也能够排除干涉的发生，所以能 够提供可以根据偏置变动较少的FE信号进行稳定的伺服动作、获得良好的 再现信号的光学头。
另外，由于图14所示的透过偏振光变换元件137的区域137a和区域 137b的光的偏振光，相差90度，也能够获得同样的效果，所以例如区域 137a是具有使偏振光旋转一45度的功能的元件。137b是具有使偏振光旋转 十45度的功能的元件。
另外，透过偏振光变换元件137的区域137a和区域137b的光的偏振 光，相差90度时，发挥最好的效果。但是不是90度时，也能获得相应的 效果。
此外，图14所示的偏振光变换元件137的结构，只是一个例子。只要 使通过和交界线141线对称的区域的光束彼此的偏振光方向正交地构成偏 振光变换元件137，就可以获得上述效果。
例如图26表示偏振光变换元件137的其它例子。在图26中，透过斜 线部后，光的偏振光方向旋转。新设置与交界线141线对称的曲折的交界 线142及143。被交界线141 143划分的6个区域，被分作对称于交界线 141的3组。透过各组的光束的彼此的偏振光方向正交，所以能够获得上述 效果。此外，各交界线141 143与射入光束140的光轴相交地构成。这样， 迷惑光散焦后，即使以光束直径比较大的状态，与射入光束140重叠，再 现层反射光(信号光)和迷惑光的偏振光变换的交界也一致。
另外，偏振光变换元件137也可以是偏振光全息。偏振光全息，具有多个区域，设置这些区域后，可以使衍射的光的偏振光成分变化。例如在偏振光全息中，设置射入偏振光的+45度成分衍射的区域和一45度成分 衍射的区域后，能够防止衍射光的干涉。另外，由于透过光也具有偏振光 的分布，所以能够减少干涉的影响。
另外，在本实施方式中，因为利用了光隔离器的构成，所以在偏振光 射束分裂器和受光元件之间配置偏振光变换元件。但是如果是不使用偏振 光射束分裂器的结构，偏振光变换元件也可以配置在半导体激光器和物镜 之间的射出光路中。
(第4实施方式)本实施方式和前文的第3实施方式的不同之处，只是偏振光变换元件 不同而己。由于其它的构成要素相同，所以附加相同的参照符号，不再赘 述。
图17表示采用本实施方式的光学头170的结构。该光学头也被装入光 盘装置中，在进行记录或再现之际利用。在图17中，用波浪线表示用深层 2c反射的光束。另外，在图17中，还表示出深层反射光的前焦线的聚光位 置123及再现层的前焦线的聚光位置124。
偏振光变换元件177，配置在聚光位置123和聚光位置124之间。
图18表示偏振光变换元件177的结构。偏振光变换元件177，具有由 透光性材料构成的透过区域177a及用斜线表示的偏振光旋转区域177b。偏 振光旋转区域177b，作为1/2波长板发挥作用。在图18中，还表示出射入 光束180及分开区域177a和区域177b的交界线181。区域177b所示的箭 头，表示1/2波长板的光学轴的方向，对于射入偏振光而言，成为45度的 结构。
图19是表示偏振光变换元件177、圆柱(cylindrical)透镜138及受光 元件139的配置的立体图。在图19中，圆柱透镜138被配置成其母线151 和受光元件139的分割线152或153大致为45度的角度。而且，采用使偏 振光变换元件177上的交界线181的方向和圆柱透镜138的母线151的方向一致的结构。200680030363.3说明书第26/49页
来自光盘2的反射光，被用偏振光射束分裂器4反射，射入圆柱透镜 138。然后，被圆柱透镜138赋予象散后，射入偏振光变换元件177。射入 偏振光变换元件177的光中，射入被用与圆柱透镜138的母线平行的交界 线181划分的偏振光旋转区域177b的光的偏振光方向，旋转90度。透过 偏振光变换元件177的光，随后被导入受光元件139。然后，根据受光元件 139接受的信号，进行运算，从而根据利用象散法检出的FE信号及和信号 检出再现信号。
图20表示用再现层2a反射的光和用深层2c反射的光被用受光元件139 接受时的光路。图20 (a)表示包含光轴150和圆柱透镜的母线151的A 断面处的光盘反射光，图20 (b)表示与包含光轴150的A断面正交的B 断面处的光盘反射光。在图20中，用相同的符号表示和图19相同的构成 要素。在图20 (a)及(b)中，表示出再现层反射光161及表层反射光208。
深层反射光208，在A断面、B断面中，都比受光元件139靠近表侧 聚光。另一方面，再现层反射光161，在A断面中，在比受光元件139靠 近里侧的后焦线的位置聚光，而在B断面中，却在比受光元件139靠近表 侧的前焦线的位置聚光。
这时如果分析B断面，那么到达受光元件139b的光束，就是透过区域 177b后偏振光旋转了的再现层反射光161及透过区域177a的深层反射光 208。到达受光元件139d的光束，就是透过区域177a的再现层反射光161 及透过区域177b后偏振光旋转了的深层反射光208。其中，在受光元件139b 及139d上重叠的再现层反射光161及深层反射光208由于偏振光方向正交，所以互不干涉。
另外，在该结构中，和前面的第3实施方式相同的理由，因为再现层 反射光161和表层反射光的偏振光也正交，所以互不干涉。
这样，因为即使表层反射光及深层反射光中的每一个迷惑光混入受光 元件，也不产生和再现层反射光干涉，所以能够获得排除了偏置的发生及 变动的良好的FE信号及再现信号。
综上所述，采用本发明的光学头，能够在进行多层光盘的再现之际， 即使来自表层及深层的反射光混入受光元件，也能够排除干涉引起的FE信 号的偏置，所以能够提供可以进行稳定的伺服动作、获得良好的再现信号 的光学头。
此外，偏振光变换元件177，只要配置在深层反射光的聚光位置和再现 层反射光的聚光位置之间，就可以获得上述效果。因此，圆柱透镜138的 位置，可以配置在光路上的偏振光变换元件177的前后任一处。
(第5实施方式)本实施方式和前文的第3实施方式的不同之处，只是偏振光变换元件 不同而已。由于其它的构成要素相同，所以附加相同的参照符号，不再赘 述。
图21表示采用本实施方式的光学头210的结构。该光学头也被装入光 盘装置中，在进行记录或再现之际利用。在图21中，用波浪线表示用深层 2c反射的光束。偏振光变换元件237，从受光元件139处看，配置在离开深层反射光的聚光位置的位置。
图22表示偏振光变换元件237的结构。偏振光变换元件237，具有用 斜线表示的偏振光旋转区域237a及237b和由透光性材料构成的透过区域 237c及237d。偏振光旋转区域237a及237b，作为1/2波长板发挥作用。 在图22中，还表示出射入光束220及分别分开区域237a 237d的交界线 221及222。区域237a及237b所示的箭头，表示1/2波长板的光学轴的方 向，对于射入偏振光而言，成为45度的结构。
区域237a和237d及区域237b和237c，分别对称于交界线221地配置。
图23是表示偏振光变换元件237、圆柱透镜138及受光元件139的配 置的立体图。圆柱透镜138被配置成其母线151和受光元件139的分割线 152或153大致为45度的角度。而且，采用使偏振光变换元件237上的交 界线221的方向和圆柱透镜138的母线151的方向一致的结构。
下面，再次参照图21，讲述在以上结构的光学头210中，从多层光盘 2再现信息之际的光的路线。但是，从光源3到光盘2的路线及来自光盘2 的反射光被用偏振光射束分裂器4反射的路线，因为和图17讲述的路线相 同，所以不再赘述。
来自光盘2的反射光，被用偏振光射束分裂器4反射，射入偏振光变 换元件237。射入偏振光变换元件237的光中，通过用斜线表示的区域237a 及237b的光的偏振光方向，旋转90度。透过偏振光变换元件237的光， 射入圆柱透镜138，被圆柱透镜138赋予象散后，被导入受光元件139。然 后，根据受光元件139接受的信号，进行运算，从而根据利用象散法检出 的FE信号及和信号，检出再现信号。
图24表示用再现层2a、表层2b及深层2c反射的光被用受光元件139 接受时的光路。反射的光和用深层2c反射的光被用受光元件139接受时的光路。图24 (a)表示包含光轴150和圆柱透镜的母线151的A断面处的 光盘反射光，图24 (b)表示与包含光轴150的A断面正交的B断面处的 光盘反射光的情况。在图24中，用相同的符号表示和图23相同的构成要 素。在图24 (a)及(b)中，表示出再现层反射光46、表层反射光47及 深层反射光48。
图25表示接受透过偏振光变换元件237的各区域、经过圆柱透镜138 的光的受光元件139。在受光元件139中，表示出用虚线包围的区域A D。 就是说，使受光区域139b的左下及受光区域139c的左下的区域为A区域， 使受光区域139a的右下及受光区域139d的右上的区域为B区域，使受光 区域139a的左上及受光区域139b的右上的区域为C区域，使受光区域139c 的右下及受光区域139d的左下的区域为D区域。
表层反射光247，在图24 (a)及(b)所示的A断面及B断面中，都 比受光元件139靠近里侧聚光。透过偏振光变换元件237的区域237a的光， 被导入受光元件139的A区域；透过区域237b的光，被导入B区域；透过 区域237c的光，被导入C区域；透过区域237d的光，被导入D区域。这 样，偏振光旋转90度的表层反射光，被导入受光元件139上的A、 B区域; 偏振光不旋转的表层反射光，被导入C、 D区域。
另外，深层反射光248，在A断面及B断面中，都比受光元件139靠 近表侧聚光。透过偏振光变换元件237的区域237a的光，被导入受光元件 139的B区域；透过区域237b的光，被导入A区域；透过区域237c的光， 被导入D区域；透过区域237d的光，被导入C区域。这样，偏振光旋转 90度的深层反射光，被导入受光元件139上的A、 B区域；偏振光不旋转 的深层反射光，被导入C、 D区域。
另一方面，再现层反射光246，在A断面中，在比受光元件139靠近 里侧的后焦线的位置聚光，而在B断面中，却在比受光元件139靠近表侧 的前焦线的位置聚光。透过偏振光变换元件237的区域237a的光，被导入受光元件139的D区域；透过区域237b的光，被导入C区域；透过区域237c的光，被导入B区域；透过区域237d的光，被导入A区域。这样， 偏振光不旋转的再现层反射光，被导入受光元件139上的A、 B区域；偏振 光旋转90度的再现层反射光，被导入C、 D区域。
由以上所述可知在A D的所有的区域中，再现层反射光246的偏 振光方向，与表层反射光及深层反射光的各偏振光方向正交。因此，再现 层反射光246不和表层反射光及深层反射光干涉。
这样，在本实施方式中，也因为即使表层反射光及深层反射光中的哪 一个迷惑光混入受光元件，也不产生和再现层反射光干涉，所以能够获得 排除了偏置的发生及变动的良好的FE信号及再现信号。
综上所述，采用本发明的光学头，能够在进行多层光盘的再现之际， 即使来自表层及深层的反射光混入受光元件，也能够排除干涉引起的FE信 号的偏置，所以能够提供可以进行稳定的伺服动作、获得良好的再现信号 的光学头。
另外，因为能够将偏振光变换元件配置在离开受光元件的、光束直径 较大的位置，所以不需要严格地规定偏振光变换元件的位置精度。进而， 与第4实施方式的结构相比，因为配置元件的位置的自由度大，所以在设 计上也非常有利。
此外，'图22所示的偏振光变换元件237的结构，是一个例子。只要使 通过和交界线221线对称的区域的光束彼此的偏振光正交、而且通过和交 界线222线对称的区域的光束彼此的偏振光也正交地构成偏振光变换元件 237，就能够获得上述效果。
例如图27表示偏振光变换元件237的其它例子。在图27中，透过斜 线部后，光的偏振光方向旋转。新设置与交界线221线对称的曲折的交界线223及2243。被交界线221 224划分的8个区域，被分作对称于交界线 221的4组。透过各组的光束的彼此的偏振光方向正交，所以能够获得上述 效果。此外，各交界线221 224与射入光束140的中心(光轴)相交地构 成。这样，迷惑光散焦后，即使以光束直径比较大的状态，与射入光束140 重叠，再现层反射光(信号光)和迷惑光的偏振光变换的交界也一致。
图63及图64分别表示偏振光变换元件237的其它例子。图63所示的 偏振光变换元件237，具有区域63a 63h。各区域描绘的平行线(剖面线) 延伸的方向，示意性地表示各区域的偏振光方向。区域63a及63b的偏振 光方向和区域63c及63d的偏振光方向,正交地构成。而且，区域63e及63h 的偏振光方向,和区域63a及63b d的偏振光方向或区域63c及63d的偏振光 方向成为45度地构成。
与透过的光的偏振光方向正交的区域邻接后，在交界部分衍射的影响 就变大。可是设置图63所示的区域63e 63h的那种对于邻接的区域的偏 振光方向具有0度 90度之间的偏振光方向的缓冲的区域后，能够减少交 界部分中的衍射的影响。根据这一宗旨，区域63e 63h的偏振光方向，不 局限于一个方向。偏振光方向可以在0度 90度之间连续地变化。
图64所示的偏振光变换元件237的结构，只要将图63相关的讲述中 的"63"改读作"64"就行。例如只要将"区域63a"改读作"区域64a" 就行。
(第6实施方式)本实施方式和前文的第5实施方式的不同之处，只是在本实施方式中 追加了偏振光选择元件而已。由于其它的构成要素相同，所以附加相同的 参照符号，不再赘述。
图28表示采用本实施方式的光学头280的结构。该光学头也被装入光 盘装置中，在进行记录或再现之际利用。光学头280采用在第5实施方式的光学头170 (图17)中追加偏振光选择元件277的结构。偏振光选择元 件277，配置在圆柱透镜138及受光元件139之间。
图29表示偏振光选择元件277的结构。偏振光选择元件277，具有透 过水平方向的偏振光的区域277a及277b和透过垂直方向的偏振光的区域 277c及277d。在图29中，还表示出分别分开区域277a 237d的、正交的 交界线291及292。
图30是表示偏振光变换元件237、圆柱透镜138及受光元件139的配 置的立体图。偏振光选择元件277的交界线291及292，和偏振光变换元件 237的交界线241及242成为相同方向地构成。偏振光选择元件277的斜线 部的两个区域，表示图29所示的区域277c及277d。
下面，再次参照图28，讲述在以上结构的光学头280中，从多层光盘 2再现信息之际的光的路线。但是，从光源3到光盘2的路线及来自光盘2 的反射光透过圆柱透镜138的路线，因为和图21讲述的路线相同，所以不 再赘述。
被圆柱透镜138赋予象散后的光，射入偏振光选择元件277。射入偏振 光选择元件277的区域277a 277c (图29)的光，按照各区域，变换成只 由规定的偏振光成分构成的光后，被导入受光元件139。然后，根据受光元 件139接受的信号，进行运算，从而根据利用象散法检出的FE信号及和信 号，检出再现信号。
分析到达偏振光选择元件277上的光。根据第5实施方式中的有关讲 述，再现层反射光中的偏振光不旋转的光束，和表层反射光及深层反射光 中的偏振光旋转的光束，到达偏振光选择元件277的区域277a及277b。另 外，再现层反射光中的偏振光旋转的光束，'和表层反射光及深层反射光中 的偏振光不旋转的光束，到达区域277c及277d。
因为偏振光不旋转的光束是水平方向的偏振光，偏振光旋转的光束是 垂直方向的偏振光，所以只有再现层反射光的偏振光透过选择元件277。
采用本实施方式的结构后，迷惑光——表层反射光及深层反射光都不 混入受光元件。因此，能够排除FE信号的偏置，能够获得良好的FE信号 及再现信号。因此，能够提供可以进行稳定的伺服动作、获得良好的再现 信号的光学头。
(第7实施方式)图31表示釆用本实施方式的光学头310的结构。该光学头也被装入光 盘装置中，在进行记录或再现之际利用。光学头310的构成要素中，对于 具有和图1所示的光学头1相同功能的构成要素，附加相同的参照符号， 不再赘述。
光学头310，具有偏振光变换元件317、圆柱透镜138、四分割受光元 件139。偏振光变换元件317，使透过的光的一部分偏振光旋转。
图32表示偏振光变换元件317的结构。偏振光变换元件317，具有作 为1/2波长板发挥作用的偏振光旋转区域317a 317d。在图32中，还表示 出来自再现层2a的反射光16和来自表层2b的反射光17。区域317a、317b、 317c、 317d的光学轴在邻接的区域中互差45度地构成。例如使区域317a 的光学轴为水平后，区域317b的光学轴就成为士45度、区域317c的光学 轴为水平或垂直，区域317d的光学轴成为士45度的结构。
偏振光变换元件317、圆柱透镜138及受光元件139的配置关系，例如类似于图23所示的配置关系。可以取代图23中的偏振光变换元件237，配 置偏振光变换元件317。
图33表示受光元件139和来自再现层2a的反射光16的关系。受光元 件139上的分割线13，被引向和光盘2的信息轨道光学性地对应的方向。 分割线14，与分割线13正交。另外，圆柱透镜138被配置成其母线151 (图 23)和分割线13或14大致为45度的角度。而且，采用使偏振光变换元件 317上的交界线对于光盘2的反射光束的中心而言成为同心圆的结构。
此外，进行FE信号的检出的运算电路(未图示)，进行FE二 G39a十 139c) 一 (139b+139d)的运算，检出FE信号。该运算电路，例如利用和 图57所示的受光区域511a 511d连接的差动电路运算实现。另外，进行再 现信号的检出的运算电路(未图示)，进行RF-139a+139b+139c+139d的 运算，检出再现信号。此外，在这些说明中使用的"139a"、 "139d"等， 表示各受光区域139a、 139d等接收的信号。另外，进行跟踪误差信号的检 出的运算电路(未图示)，将全息元件(未图示)插入光盘反射光的光路后， 使用分岔的光束，检出跟踪误差信号。
下面，讲述在以上结构的光学头310中，从多层光盘2再现信息之际 的光的路线。但是，从光源3到光盘2的路线及来自光盘2的反射光被用 偏振光射束分裂器4反射的路线，因为和图17讲述的路线相同，所以不再 赘述。
如图31所示，来自光盘2反射光，用偏振光射束分裂器4反射，射入 偏振光变换元件317。参照图32，如果将射入偏振光变换元件317的射入 光的偏振光方向作为纸面的横向后，虽然透过区域317a、 317c的光的偏振 光方向没有变化，但是透过区域317b、 317d的光的偏振光方向却旋转90 度，成为纵向。
在偏振光变换元件317的作用下，光束的一部分偏振光旋转的光，被圆柱透镜138赋予象散后，被导入受光元件B9，运算接收的光的信号后，根据利用象散法检出的FE信号及和信号，检出再现信号。
这时，由于来自表层2b或深层2c的反射光，也按照和来自再现层2a 的反射光相同的线路射入受光元件139，所以这些光束在受光区域上重叠。
前文讲述的图33，表示受光元件139上来自再现层2a的反射光的光点 形状。来自再现层2a的反射光，在图32中，被用波浪线16表示。如图33 所示，受光元件139上的反射光16，包含横向(受光区域139a及139b排 列的方向)的偏振光16a及16c和纵向(受光区域139a及139d排列的方向) 的偏振光16b。
图34表示受光元件139上来自再现层2a的表层2b的反射光的光点形 状。来自表层2b的反射光，在图32中，被用波浪线17表示。如图34所 示，受光元件139上的反射光17，包含上述横向的偏振光17a及17c和上 述纵向的偏振光17b及17d。
图35表示反射光束16及17重叠的状态。偏振光变换元件317的区域 图案，如图35所示，使偏振光16a及16b和偏振光17a重叠而且使偏振光 16c和偏振光17b重叠地设置。
这样，由于来自再现层2a的反射光16b及16c的区域的光，和来自再 现层的表层2b的反射光的偏振光方向正交，所以不引起干涉。这样，因为 能够减少干涉的区域，所以能够获得减少RF信号的光量及FE信号的偏置 的发生及变动的良好的信号。
综上所述，釆用本实施方式的光学头，由于在进行多层光盘的再现之 际，即使来自表层2b的反射光混入受光元件，也能够减少干涉的发生，所 以能够提供可以根据比光量变动少的RF信号更加良好的再现信号和偏置 变动少的FE信号，进行稳定的伺服动作的光学头。
此外，本实施方式中的偏振光变换元件317，被分割成4个区域317a 317d。但是分割数是任意的。可以根据光盘的层间距离及光学头的倍率等 变更。
图36表示偏振光变换元件317的其它例子。箭头表示透过偏振光变换 元件后的偏振光方向。虚线表示上述来自再现层2a的反射光16。如图36 的箭头所示，偏振光变换元件317可以具有使偏振光方向从中心朝着外周 按照规定的规则变化的光学性的特性。
图37表示偏振光变换元件317的另一个其它例子。箭头及虚线和图36 同样定义。和图36的例子相反，偏振光变换元件317可以具有使光学轴不 规则地变化的光学性的特性。
图65及图66也同样表示偏振光变换元件317的另一个其它例子。在 这些图中，箭头的方向也表示偏振光变换元件317的偏振光方向。
与图36所示的偏振光变换元件317相比，图65的偏振光变换元件317 的偏振光方向不随着射入的反射光的半径方向的位置而变化。就是说，在 反射光的半径方向上，没有偏振光方向变化的交界。
另一方面，在图65所示的偏振光变换元件317中，偏振光方向将反射 光的光轴作为中心，以45度单位变化。在图65中，例如从左下(定为一 135度)的方向，朝着右上的方向(定为+45度)的方向，给予象散后， 就将偏振光变换元件317的中心位置作为基准，位于±90度方向的区域的 偏振光方向与位于0度及180度方向的区域的偏振光方向正交。而且，在 被这些区域之间夹住的区域(与这些区域邻接的区域)中，偏振光方向也 被设定成中间值(在图65中为中间值(45度))。此外，图66所示的偏振 光变换元件317也同样。邻接的区域彼此的偏振光方向，将反射光的光轴 作为中心，以45度单位变化。200680030363.3说明书第37/49页
但是，在图65及图66所示的偏振光变换元件317中，该邻接的区域 的偏振光方向并不局限于一个方向。偏振光方向可以朝着反射光的圆周的 切线方向连续变化。
(第8实施方式)本实施方式和前文的第7实施方式的不同之处，是取代偏振光变换元 件，设置干涉抑制元件。由于其它的构成要素相同，所以附加相同的参照 符号，不再赘述。
图39是表示采用本实施方式的干涉抑制元件327的结构的俯视图。干 涉抑制元件327，具有变更光路长度的阶差部390。图40是干涉抑制元件 327的剖面图。阶差部390，作为物理性的凹陷形成。如图39所示，阶差 部390的大小，小于用虚线所示的上述来自再现层2a的反射光的光点尺寸。
图41表示受光元件139上来自再现层2a的反射光16和来自再现层表 层2b的反射光17的光点形状。
图42及图43表示没有使用干涉抑制元件327时的检出光点的波面。
图44及图45表示没有使用干涉抑制元件327时的受光元件139的光 量分布。
图46及图47表示使用干涉抑制元件327时的检出光点的波面。
图48及图49表示使用干涉抑制元件327时的受光元件139的光量分布。
来自再现层2a的反射光16及来自再现层的表层2b的反射光17，透过 图38的圆柱透镜138，射入受光元件139,形成图41所示的那种检出光点 16及17。这时，在受光元件139上的45度方向及一45度方向的检出光点 的波面，成为图42及图43所示的那种形状。因为在受光元件139上，成 为这两个波面重叠的检出光点，所以受光元件139上的光量分布，成为图 44及图45所示的那样。
在这里，图44及图45的最大和最小，表示再现层2a和表层2b的层 间距离变化时，受光元件139检出的光量的积分值成为最大和最小时的光 量分布。使受光元件139的各受光区域一边的大小为100um后，表示图44 及图45的最大的曲线的积分值和表示最小的曲线的积分值之差，成为受光 量的变动。就是说，成为再现信号~~RF信号的变动。另一方面，表示图 44的最大的曲线的积分值和表示图45的最大的曲线的积分值之差，成为受 光元件139的受光量最大时的聚焦偏置(1)。另外，表示图44的最小的曲 线的积分值和表示图45的最小的曲线的积分值之差，成为受光元件139的 受光量最小时的聚焦偏置(2)。而且，该(1)和(2)之差，成为光盘旋 转等产生的聚焦偏置的变动。
利用采用本实施方式的干涉抑制元件327后，可以减少该光量分布的 最大和最小之差，能够减少干涉引起的光量变动。
作为采用本实施方式的干涉抑制元件327，能够作为采用白板的相位阶 差板设置。干涉抑制元件327，如图39及图40所示的那样，在来自再现层 的反射光16的光束直径的中心附近，形成向圆柱透镜138的母线的方向倾 斜的椭圆形状的阶差部390。
例如使反射光16在干涉抑制元件327上的光束直径为1. 2mm。这时使 阶差部390的椭圆形状的短径为60um、长径为120um、阶差为0.3um。
下面，讲述透过这种干涉抑制元件327的反射光的特性。首先，研究 受光元件139上来自再现层2a的反射光16及来自其表层2b的反射光17 的波面。关于图41所示的45度方向及一45度方向的反射光16及17的波 面，分别成为图46及图47。在图46及图47中，在光点半径位置0周边的 波形产生阶差的曲线，与反射光16的波面对应。由图46及图47可知错 开干涉的影响较大的中心部分的波面后，能够看到减少干涉后的强度分布 的变动的效果。
图48及图49表示使用干涉抑制元件327时的受光元件139的受光量 的强度分布。与表示没有使用干涉抑制元件327时的光量分布的图44及图 45相比，可知受光元件139检出的光量成为最大和最小时中心附近的光强 度之差变小。利用该效果，受光元件139检出的光量的最大值和最小值之 差变小。另外，使阶差部390的形状成为椭圆形后，可以抑制受光元件139 上的45度方向和一45度方向的波面之差引起的干涉方式的差异导致的光量 变动。为了获得该效果，最好在l: 5 4: 5的范围内设定椭圆率。
由于减少干涉后的光量变动，所以能够获得减少了 RF信号的光量及 FE信号的偏置的发生变动的良好的信号。
综上所述，采用本实施方式的光学头，能够在进行多层光盘的再现之 际，即使来自表层的反射光混入受光元件，也能够减少和来自再现层2a的 反射光的干涉，所以能够提供可以根据比光量变动较少的RF信号良好的再 现信号和偏置变动较少的FE信号，进行稳定的伺服动作的光学头。
此外，本实施方式中的干涉抑制元件327的椭圆形状的大小，在和深 度的关系上可以自由设定。另外，虽然使干涉抑制元件327具有椭圆形状 的阶差，但是设置图50及图51所示的矩形形状的阶差部500和图52及图53所示的菱形形状的阶差部520，也可以获得同样的效果。阶差部500的 矩形形状的光点尺寸和来自再现层2a的反射光16的光点尺寸及阶差部520 的菱形形状的光点尺寸和来自再现层2a的反射光16的光点尺寸的关系， 如图50及图52所示。
(第9实施方式)如参照图33 图35所讲述的那样，使用第7实施方式的偏振光变换元 件317后，由于来自再现层2a及再现层的表层2b的反射光16及17的中 心附近以外的区域，偏振光方向互相正交，所以不引起干涉。可是，因为 中心附近成为相同的偏振光方向，所以引起干涉，容易在受光元件139中 产生若干光量的变动。
因此，采用本实施方式的光学头，组合第7及第8实施方式的特征， 从而能够防止上述光量的变动。本实施方式和前文的第7实施方式的不同 之处，只是干涉抑制元件的结构不同而已。由于其它的构成要素相同，所 以附加相同的参照符号，不再赘述。
图54表示采用本实施方式的光学头540的结构。该光学头也被装入光 盘装置中，在进行记录或再现之际利用。光学头540具有和光学头310的 偏振光变换元件317不同的干涉抑制元件537。
在本实施方式中，利用阶差部550产生在第8实施方式中讲述的波面 的相位的偏移，从而能够减少中心附近的干涉导致的光量的变动。这样， 能够获得进一步减少RF信号的光量及FE信号的偏置的发生及变动的良好 的信号。
综上所述，采用本实施方式的光学头，在进行多层光盘的再现之际， 即使来自表层2b的反射光混入受光元件，也能够减少干涉的发生，所以能 够提供可以根据比光量变动较少的RF信号良好的再现信号和偏置变动较 少的FE信号，进行稳定的伺服动作的光学头。
此外，采用本实施方式的干涉抑制元件537，能够通过在第7及第8实 施方式中讲述的结构的任意的组合来实现，可以获得同样的效果。
采用第7 第9实施方式讲述的光学头后，能够在进行多层光盘的再现 之际，防止来自非再现层的反射光和再现层的反射光的干涉，能够防止FE 信号及再现信号发生具有变动成分的偏置，这样，即使多层光盘的层间隔 狭窄时，也能进行稳定的伺服动作，能够获得良好的信号。
(第IO实施方式)图56表示采用本实施方式的光学头560的结构。该光学头也被装入光 盘装置中，在进行记录或再现之际利用。光学头560的构成要素中，对于 具有和图1所示的光学头1相同功能的构成要素，附加相同的参照符号， 不再赘述。
在本实施方式中，光学头560具有受光元件511。受光元件511具有多 个受光区域。
图57表示受光元件511的结构。在接受衍射元件10的0次光的位置， 构成将正交的两根分割线作为交界线配置的4分割的受光区域511a 511d; 在接受衍射元件10的±1次光的位置，构成对于受光区域511a 511d之间 的分割线而言为土45度方向的较长的矩形形状的受光区域511e、 511f;与 作为FE信号，进行FE: (511a+511d) 一 (511b+511c) —G (511e—511f) (G是系数)的运算的运算电路(未图示)连接。
受光区域511e、 511f的形状，小于土l次衍射光的光束直径，接收±1 次衍射光的中央部分的光束地构成。更详细的内容，将在后文参照图58讲述。
在本实施方式中，为了减少在采用通常的象散法检出FE信号中产生 的、来自多个记录层的反射光干涉后形成的明暗分布的影响，在信号检出 运算中，添加受光区域511e、 511f获得的信号。
下面，讲述在以上结构的光学头560中，从多层光盘2中再现信息之 际的光的线路。但是从光源3到光盘2为止的线路、来自光盘2的反射光 被用偏振光射束分裂器4反射为止的线路以及然后到达衍射元件10为止的 线路，因为与用图l讲述的线路相同，所以不再赘述。
如图56所示，射入衍射元件10的光，被衍射元件10分岔成0次光及 ±1次光，各光束被用受光元件511的规定的受光区域接受。
这时，不仅来自光盘的再现层的反射光射入受光元件511的受光区域， 而且来自非再现层的反射光，也按照同样的线路射入，所以受光点产生干 涉引起的明暗分布。
图58表示受光元件511的受光区域及受光点的关系。用再现层反射的 光，形成受光点581、 582及583。用非再现层反射的光，形成受光点584、 585及586。由于它们都被衍射元件10分岔成0次光、± 1次光等3个光束， 所以被分岔成3个受光点。
由于来自再现层及非再现层的反射光的干涉，所以出现光的强度增加 或减少明暗部587、 588及589。
由于用非再现层反射的光的焦点位置，只与再现层错开层间隔的量， 所以用非再现层反射的光的受光点584、 585及586，成为向45度方向延伸的椭圆形状，干涉导致的明暗部587、 588及589也成为向45度方向延伸 的形状。
另外，由于用再现层反射的光及非再现层反射光的光束的中心(光轴 附近)的相位变化都较小，所以在遍及光束的中心附近的比较宽广的区域， 形成干涉导致的明暗部。另一方面，在光束的外周部，由于干涉而形成间 隔比较狭窄的干涉条纹，干涉实质上被平均化，所以其影响较小。
象本实施方式这样，将光束分岔成3个后，明暗部587、 588及589的 明暗，取决于再现层和非再现层的层间隔。因此，明暗部587、 588及589 的明暗一致。
对于这种明暗分布产生的受光点，应用用FE= (511a+511d) — (511b+511c) 运算的通常的象散法的FE信号后，由于明暗部588大多被511a、 511d的 区域包含，所以干涉导致的明暗的影响，作为偏置残留。
另一方面，在本实施方式中，受光区域511e及受光区域511f被调整成 为检出士l次衍射光的中央部分出现的明暗部587、 589的形状及配置。更 具体地说，受光区域511e检出的明暗部587的面积A，大致与受光区域511a 及511d上的明暗部588的合计面积B对应。另外，受光区域511f检出的 明暗部589的面积C，大致与受光区域511b及511c上的明暗部588的合计 面积D对应。这些面积A D的关系是A:B=C: D。因此，受光区域511e 及受光区域511f检出的信号之差，与上述偏置对应。
因此，进行下述运算后，可以获得减少干涉导致的偏置的影响的信号。
FE= (511a+511d) _ (511b+511c) —G (511e—511f)
按照该FE信号的电平及极性，促动器12使物镜8向垂直于光盘2的方向(光轴方向)移动后，能够实现将半导体激光器3射出的光聚光到规 定的记录层的聚焦伺服。
此外，在本实施方式中，检出衍射元件10分岔的2个光束，为了修正 干涉导致的偏置而利用。因为只要能够利用各光束的中心部分就行，所以 可以设置只使与该中央部分对应的光束分岔的衍射晶格即可。
另外，检出被分岔的2个光束的受光元件的各受光区域的形状 配置， 不局限于上述示例。例如检出一个分岔光、修正干涉引起的配置时，可以 利用图59所示的受光元件。图59表示采用其它示例的受光区域的形状，配 置。 一个分岔光，射入受光区域511g 511j。这时，受光区域511g 511j 上的受光点的形状，和受光区域511a 511d上的受光点的形状相似或相同。 另外，受光区域511g及511j上的受光点的合计面积，与受光区域511h及 511i上的受光点的合计面积之比，和受光区域511a及511d上的受光点的合 计面积，与受光区域511b及511c上的受光点的合计面积之比相等。
因此,进行下述运算后，能够获得减少干涉导致的偏置的影响的FE信号。
FE= (511a+511d) — (511b+511c) _G (511eg—511j —511h—511i)
(第11实施方式)图60表示采用本实施方式的光学头600的结构。该光学头也被装入光 盘装置中，在进行记录或再现之际利用。光学头600的构成要素中，对于 具有和图1所示的光学头1相同功能的构成要素，附加相同的参照符号， 不再赘述。
光学头600具有全息元件609及受光元件610。
全息元件609，对于光轴而言，具有偏心的透镜效果，设定成对于土l 次光中的某一个发挥凸透镜或凹透镜的作用。
图61表示受光元件610的结构。受光元件610,具有多个受光区域。 受光区域610a 610f，分别配置在接受全息元件609的士l次衍射光的位置。
受光区域610a 610f，与进行下列运算生成FE信号的运算电路(未图 示)连接。
FE= (610a+610c+610e) — (610b+610d+610f)
下面，讲述在以上结构的光学头600中，从多层光盘2中再现信息之 际的光的线路。但是从光源3到光盘2为止的线路以及来自光盘2的反射 光被用偏振光射束分裂器4反射为止的线路，因为与用图1讲述的线路相 同，所以不再赘述。
如图60所示，来自光盘的反射光用偏振光射束分裂器4反射，射入全 息元件609。全息元件609将射入的光，分岔成士l次光。被给予下述透镜 效果使全息元件609分岔的光中的一个，在受光元件610的表层侧形成 焦点，另一个则在受光元件610的深层侧形成焦点。各光被用受光元件610 的规定的受光区域接受。
这时，不仅来自光盘2的再现层的反射光射入受光元件610上的受光 区域，而且来自非再现层的反射光，也按照同样的线路射入，所以受光点 产生干涉引起的明暗分布。
图62表示受光元件610上的受光区域及受光点的关系。用再现层反射的光，形成受光点621及622。形成受光点621的光束，在受光元件610的 表层侧形成焦点；形成受光点622的光束，则在受光元件610的深层侧形 成焦点。
用非再现层(从光盘表面看，比再现层靠近表面的层)反射的光，形 成受光点623及624。受光点623及624的大小不同的原因，是因为全息元 件609具有透镜效果的缘故。
由于来自再现层及非再现层的反射光的干涉，所以出现光的强度增加 或减少明暗部625及626。
和第IO实施方式同样，由于用再现层反射的光及非再现层反射光的光 束的中心(光轴附近)的相位变化都较小，所以在遍及光束的中心附近的 比较宽广的区域，形成干涉导致的明暗部。另一方面，在光束的外周部， 由于干涉而形成间隔比较狭窄的干涉条纹。
另外，明暗部625及626的明暗，取决于再现层和非再现层的层间隔。 因此，明暗部625及626的明暗一致。
在本实施方式中，采用所谓的光点尺寸检出法(SSD)，检出FE信号。 这时，使3分割受光区域的中央的受光区域的宽度w成为在再现层上形成 焦点时的受光点621、 622的光束直径的0.25倍以上而且0.6倍以下。
使用检出光学系统的倍率e、 S字形间隔d、物镜的数值孔径NA，表 示该条件后，就成为0.25<w/ (2NA d " <0.6。
对于产生这种明暗分布的受光点，采用以下公式计算出FE信号后，能 够减少FE信号产生的偏置。
FE= (610a+610c+610e) — (610b+610d+610f)
减少FE信号产生的偏置的理由，是因为明暗部625、 626的大部分分 别被3分割的受光区域中的中央的受光区域610b及610e包含，所以采用 上述的运算后，能够抵消明暗分布的影响。
按照该FE信号的电平及极性，促动器12使物镜8向垂直于与光盘2 的方向(光轴方向)移动，从而能够实现将半导体激光器3输出的光聚光 到规定的记录层上的聚焦伺服。
综上所述，本发明涉及的光学头。在进行多层光盘的再现之际，能够 减少来自非再现层的反射光混入受光元件，和来自再现层的反射光干涉后 产生的FE信号的偏置及偏置的变动。
此外，使上述3分割受光区域的中央的受光区域610b及610e的短边 方向的宽度越大，越能够除去干涉的影响。可是，如果使该宽度过大后， FE信号的S字形曲线的振幅就变小。因此，使宽度w大约为2NA"d' P 的0.4倍左右适当。
另一方面，使上述宽度过窄后，明暗部625及626就会从中央的受光 区域610b、 610e露出，进入各自邻接的受光区域610a及610c和受光区域 610d及610f。可是，通过上述公式包含的减法，能够抵消露出部分的光的 影响。因此，如果使宽度w大约为2NA d e的0.25倍左右，就能够获 得干涉影响较少的FE信号。
FE= (610a+610c) — (610d+610f) —G (610b—610e) (G是系数)
采用第10及第11实施方式讲述的光学头后，能够在进行多层光盘的 再现之际，防止来自非再现层的反射光和再现层的反射光的干涉，能够防 止FE信号及再现信号发生具有变动成分的偏置，这样，即使在层间隔狭窄、球面像差量减少的多层光盘中，也能比较富余地确保FE信号的S字形间隔，所以能够进行稳定的伺服动作。
在上述各种实施方式中，讲述了具有各种偏振光方向的偏振光变换元 件。这些偏振光变换元件，大致可以分成将偏振光方向变换成有规则的方 向(例如45度及90度等)的类型和变换成不规则的方向的类型。人们想 出了制造它们的种种方法。
有规则地变换偏振光方向的偏振光变换元件的制造方法，例如可以考 虑以下3种。第l，是用和结晶轴的方向水平的面切出人造结晶，制作与偏 振光方向的数量对应的数量的偏振光板，按照各区域，使结晶轴朝着所需 的方向将它们拼接在一起的方法。第2，是在基板上放置结晶和未硬化的硬 化性化合物的混合物，按照各区域进行摩擦，使液晶的排列方向一致，再 使硬化性化合物硬化的方法。第3，是在基板上形成高精细的晶格图案，采 用溅射法交替层叠高折射率的薄膜和低折射率的薄膜的方法。
另一方面，不规则地变换偏振光方向的偏振光变换元件的制造方法， 例如可以考虑以下2种。第l，是在基板上放置结晶和未硬化的硬化性化合 物的混合物，不规则地进行摩擦，使硬化性化合物硬化的方法。第第2，是 从玻璃基板的两侧或单侧，向被玻璃基板之间夹持的液晶和未硬化的硬化 性化合物的混合物外加电压，使液晶分子的排列方向具有所需的偏振光特 性的状态后，再使硬化性化合物硬化的方法。
采用上述制造方法后，可以制造在各实施方式中谈及的偏振光变换元件。
以上，讲述了将上述各实施方式中讲述的光学头装入光盘装置的情况。在这里，参照图67，讲述具备这种光学头的光盘的简要结构。
图67表示采用本发明的光盘装置的简要结构。该光盘装置，具备权利 要求1 11任一项所述的光学头670、使光盘2旋转的光盘电动机672及进 行各种信号处理的部分。
在图1所示的结构例中，光学头670的输出，通过前端信号处理部676 作媒介，传输给编码/译码器678。编码/译码器678，在读出数据时，根据 光学头670获得的信号，将光盘2记录的数据译码。在写入数据时，将用 户数据代码化，生成应该写入光盘2的信号，发送给光学头670。
前端信号处理部676，在根据光学头670的输出生成再现信号的同时， 还生成聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE。聚焦误差信号FE及跟踪误差 信号TE，被发送给伺服控制部680。伺服控制部680，在通过驱动放大器 674作媒介，控制光盘电动机672的同时，还通过光学头670内的促动器作 媒介，控制物镜的位置。具体地说，伺服控制部680根据聚焦误差信号FE， 在垂直于光盘2的信息记录层的方向上，控制物镜的位置。其结果，光的 焦点连续位于再现对象或记录对象的信息记录层上。另外，伺服控制部680 还根据跟踪误差信号TE，在光盘2的半径方向上，控制物镜的位置。其结 果，光的焦点连续跟踪再现对象或记录对象的信息记录层的轨道。编码/译 码器678及伺服控制部680等构成要素，被CPU679控制。此外，采用本 发明的光盘装置，并不局限于图67所示的结构。
采用本发明涉及的光学头，能够在根据多层光记录介质进行信息的再 现之际，减少来自非再现层的反射光混入受光元件、由于干涉而产生的聚 焦误差信号的偏置。这样，能够提供即使光记录介质的信息记录层的间隔 狭窄，也可以进行稳定的伺服动作的装置。
权利要求
1、一种光学头，对具备包含第1记录层及第2记录层的多个记录层的光盘，至少进行记录及再现中的一个，所述光学头具有光源；第1光学系统，该第1光学系统将来自所述光源的光，聚光到所述第1记录层及所述第2记录层中的某一个上；第2光学系统，该第2光学系统在所述光被聚光到所述第1记录层上时，接受并透过由所述第1记录层反射的反射光及由所述第2记录层反射的迷惑光；受光元件，该受光元件具有多个受光区域，各受光区域输出与通过所述第2光学系统射入的光的光量对应的信号；以及运算部，该运算部差动运算所述多个受光区域中的第1受光区域组输出的第1信号组之和及第2受光区域组输出的第2信号组之和，生成聚焦误差信号，射入所述第2光学系统的所述反射光及所述迷惑光互相干涉，第1受光区域组及所述第2受光区域组配置成均等地包含了因干涉产生的光量的变动的影响。
2、 如权利要求1所述的光学头，其特征在于所述第2光学系统， 具有象散元件；所述象散元件，对于所述反射光及所述迷惑光，在所述受光元件的受光面上的规定的方向，给予象散；所述多个受光区域，对于所述规定的方向而言，非对称地配置； 所述第1受光区域组，由在所述规定的方向上配置的至少两个受光区域构成；所述第2受光区域组，由在与所述规定的方向成直角的方向上配置的至少两个受光区域构成。
3、 如权利要求1所述的光学头，其特征在于所述第2光学系统， 具有偏振光变换元件；所述偏振光变换元件，具有所述反射光及所述迷惑光透过的多个区域，互相邻接的2个区域，具有将透过的光变换成不同的偏振光方向的光 学特性。
4、 如权利要求3所述的光学头，其特征在于所述第2光学系统， 进而具有象散元件；所述象散元件，对于所述反射光及所述迷惑光，在所述受光元件的受光面上的规定的方向，给予象散；所述多个区域，具有对于所述规定的方向而言对称的多个分割线。
5、 如权利要求4所述的光学头，其特征在于所述多个分割线的每 一个，与光轴相交。
6、 如权利要求4所述的光学头，其特征在于所述多个区域，包含 透过的光的偏振光方向互相正交的至少2个区域；和被所述至少2个区域夹住的区域，所述被夹住的区域，使透过的光的偏振光方向连续变化。
7、 如权利要求3所述的光学头，其特征在于所述互相邻接的2个区域，配置成以光轴作为中心的圆环状。
8、 如权利要求3所述的光学头，其特征在于所述多个区域，具有将透过的光变换成任意的偏振光方向的光学特性。
9、 如权利要求1所述的光学头，其特征在于所述第2光学系统， 具有干涉抑制元件；所述干涉抑制元件，具有透过包含所述反射光及所述迷惑光的光轴的中心部分的第1光路；和 透过所述中心部分的外侧的周边部分的第2光路， 所述第1光路的光路长与所述第2光路的光路长不同。
10、 如权利要求9所述的光学头，其特征在于所述干涉抑制元件，在所述反射光及所述迷惑光射入的面上，具有光学性的阶差，起因于所述阶差，所述第1光路的光路长与所述第2光路的光路长不同。
11、 如权利要求1所述的光学头，其特征在于所述第2光学系统， 具有光分岔元件；所述光分岔元件，将包含所述反射光及所述迷惑光的光轴的中心部分至少分岔成2个光束；所述第1受光区域组及所述第2受光区域组，接受所述至少2个光束的每一个，分别输出所述第1信号组及所述第2信号组。
12、 一种光盘装置，具备权利要求1 11任一项所述的光学头、使光盘旋转的电动机、控制所述光学头及所述电动机的控制部，所述控制部，根据所述光学头输出的所述聚光误差信号，控制所述光 学头，以便使所述光持续聚光到所述光盘的第1记录层上。
全文摘要
光学头具有第1光学系统，其将来自光源的光，聚光到第1记录层及第2记录层中的某一个上；第2光学系统，其在光被聚光到第1记录层上时，接受并透过由第1记录层反射的反射光及由第2记录层反射的迷惑光；受光元件，其具有多个受光区域，各受光区域输出与通过第2光学系统射入的光的光量对应的信号；以及运算部，其差动运算多个受光区域中的第1受光区域输出的第1信号组之和及第2受光区域输出的第2信号组之和，生成聚焦误差信号。射入第2光学系统的反射光及迷惑光互相干涉，第1受光区域组及第2受光区域组配置成均等地包含了因干涉产生的光量的变动的影响。可减少来自非再现层的反射光引起的干涉的影响，获得良好的伺服信号及再现信号。
文档编号G11B7/13GK101243503SQ20068003036
公开日2008年8月13日 申请日期2006年10月13日 优先权日2005年10月14日
发明者佐野晃正, 安西穰儿, 森荣信, 永田贵之, 爱甲秀树, 荒井昭浩, 金马庆明 申请人:松下电器产业株式会社