专利名称：光学拾取头装置及具有该光学拾取头装置的驱动器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对例如双层光盘等光记录介质进行信息的记录、重放及删除中 的至少一种用的光学拾取头装置及具有该光学拾取头装置的驱动器装置。
背景技术：
在进行信息的记录、重放及删除中的至少一种操作的光记录介质中，多采用CD(Compact Disc，小型光盘)、DVD(Digital Versatile Disc,数字通用光 盘)、及MD(MiniDisc，迷你光盘)等光盘。在这些光记录介质的信息记录层中 形成轨道部，在进行信息的记录、重放及删除中的至少一种操作时，必须使聚 焦照射在信息记录层上的光点跟踪高速旋转的光记录介质的轨道部。作为使光点跟踪光记录介质的轨道部、即进行跟踪控制的方法，可以采用 检测多个受光部的光通量差的、推挽法(以下，记作为「PP法」)或差动推挽法 (以下，记作为「DPP法」)等。PP法是使被光记录介质的轨道部反射的光利用相对于轨道部的中心对称 配置的多个受光部分成多个进行受光，根据多个这些受光部的输出差来检测偏 道量，并将它作为跟踪误差信号之一的、相对于轨道部的位置信号的推挽信号 (以下，记作为「PP信号」)进行检测。在没有上述输出差时，判断为正在道上。在采用PP法的以往的光学拾取头装置中，揭示了为了达到小型化、薄型 化及高可靠性而采用全息图的技术。以下，说明采用PP法的以往的光学拾取 头装置。图9所示为将以往的光学拾取头装置800简化后的构成图。图10所 示为将图9所示的以往的光学拾取头装置800的光集成化单元的一部分放大后 的立体图。图9所示的以往的光学拾取头装置800，由包含全息图801的光集成化单 元、以及将从光集成化单元出射的光聚焦在光记录介质上并将来自光记录介质 的反射光向光集成化单元引导的光学系统构成。在光学拾取头装置800中，来 自半导体激光芯片802的出射光利用全息图801进行衍射，其中的0级衍射光 通过耦合透镜803、 4分之1(以下，记作为「1/4」)波片804、开口光阑805 及物镜806，聚焦照射在双层光盘807等光记录介质的信息记录层808上。然 后，其返回光通过物镜806、开口光阑805、 1/4波片804及耦合透镜803，向 全息图801引导。这里，对于图9所示的三维直角坐标系中的X、 Y及Z轴进行定义。Z轴是 沿着从半导体激光芯片802发射、聚焦在双层光盘807上的光的轴线方向延伸 的轴。X轴是在与Z轴垂直的假想平面内、沿着连接双层光盘807的中心与聚 焦位置的线段的延伸方向设置的轴，与双层光盘807的半径方向一致。以下， 将X轴的延伸方向记作为径向(X)方向。Y轴是在与Z轴垂直的前述假想平面内、 沿着与前述x轴垂直的方向延伸的轴，与对于双层光盘807上形成的轨道的切 线方向一致。以下，将Y轴的延伸方向记作为轨道(Y)方向。这些3轴方向的 定义在本说明书中通用。全息图801如图IO所示，利用沿光盘的径向(X)方向延伸的分割线L6、以 及从该分割线L6的中心沿着与光盘的轨道(Y)方向相对应的方向延伸的分割线 L7，分割成3个分割区域801a、 801b及801c。由全息图801的分割区域801a 产生的衍射光，聚焦在受光元件809a与809b的分割线L8上，由分割区域801b 及801c产生的衍射光，分别聚焦在受光元件809c及809d上。然后，若将受 光元件809a、 809b、 809c、 809d的输出信号分别设为Hl、 H2、 H3、 H4，则利 用单刀口法，通过(H1-H2)的运算求出聚焦误差信号。然后，利用PP法，通过 (H3-H4)的运算求出跟踪误差信号之一的PP信号。另外，通过(H1+H2+H3+H4) 的运算，求出信息信号。在使用这样的全息图801的、例如特开平9-161282号公报所揭示的光学 拾取头装置中，通过对上述构成再设置聚焦误差信号校正用的受光元件，则即 使在各记录重放层间的距离小的DVD中，也得到不产生偏置的聚焦误差信号。但是，在PP法中，当物镜移动时，由于受光部中的返回光的位置发生变 化，因此存在即使没有产生偏道、但跟踪误差信号中也产生偏置的问题。另一方面，在DPP法中，利用配置在发射光的光源与光记录介质之间的衍 射光栅，将从光源发射的光分为l个主光束及2个副光束，向光记录介质照射， 在主光束及2个副光束的各光束中，如上所述那样进行跟踪控制，检测PP信 号。这样，由于不仅用主光束，还用2个副光束来进行跟踪控制，因此能够抑 制PP法中产生的偏置。但是，在DPP法中，由于从光源发射的l个光生成3 个光束，因此用于信息的记录或重放的主光束的光通量相对于从光源发射的光 通量要减少，光利用效率降低。其结果，存在信息的记录或重放速度降低、妨 碍记录及重放实现高速化的问题。因此，提出了各种各样的方法，这些方法虽然是单光束的PP法，但是通 过采用与物镜的移动相对应的物镜移动信号等，来校正PP法中产生的偏置。 例如在特开平8-306057号公报中，揭示了一种光学头，该光学头利用6分割 检测器接受来自信息记录介质的反射光束，计算各受光区域的光检测信号，使 得抵消与物镜在跟踪方向的移动相对应的反射光束的移动，通过这样能够减少 随着物镜的移动而产生的跟踪误差信号的偏置。近年来，作为光记录介质，多采用形成信息记录层的透光层的厚度为0. lmm 的BD(Blu-rayDisc，蓝光光盘)。该BD的信息记录层与透光层表面的间隔(以 下，有时记作为「透光层厚度」)小至0.075mm 0. 100mm，因此与使用透光层 厚度较大的DVD等情况相比，因透光层表面的反射光而引起的散射光的影响增 大，存在不能正确进行聚焦控制及跟踪控制的可能性。在特开平9-161282号公报及特开平8-306057号公报等所揭示的以往的光 学拾取头装置中，不能解决因使用BD而产生的上述那样的问题。发明内容本发明正是鉴于上述那样的问题而进行的，其目的在于提供光学拾取头装 置及具有该光学拾取头装置的驱动器装置，它能够使装置小型化，又得到高的 光利用效率，即使在使用透光层厚度小的光记录介质时，也能够减小因光记录 介质的透光层表面的反射光而引起的散射光的影响的程度，能够正确进行聚焦 控制及跟踪控制。本发明是光学拾取头装置，用于对具有记录信息用的信息记录层及透光层 的光记录介质，进行信息的记录、重放及删除中的至少一种，具备 光源；8
使来自光源的光束聚焦在光记录介质的信息记录层上的物镜； 设置在光源与物镜之间的耦合透镜；设置在光源与耦合透镜之间并将来自光记录介质的反射光进行衍射而分 成0级衍射光及士 1级衍射光的衍射元件；包含接受0级衍射光的第l受光元件、以及接受土1级衍射光的第2受光 元件及第3受光元件的光检测部；将来自衍射元件的衍射光向第l受光元件、第2受光元件及第3受光元件 引导的分光部；以及计算部，该计算部根据第1受光元件的输出信号生成重放信号及推挽信号， 并根据第2受光元件的输出信号生成聚焦误差信号，并且根据第3受光元件的 输出信号生成物镜移动信号，设物镜的焦距为fl，耦合透镜的焦距为f2，透光层厚度的最大值为t，透 光层的折射率为n，这时将第3受光元件配置在光检测部上的以0级衍射光的 光轴作为中心、半径(2Xt/n) X (f2/fl)的圆区域的外侧。根据本发明，本发明的光学拾取头装置，对具有记录信息用的信息记录层 及透光层的光记录介质，进行信息的记录、重放及删除中的至少一种操作。光 学拾取头装置具备光源；使来自光源的光束聚焦在光记录介质的信息记录层 上的物镜；设置在光源与物镜之间的耦合透镜；设置在光源与耦合透镜之间， 并将来自光记录介质的反射光进行衍射而分成0级衍射光及±1级衍射光的衍 射元件；包含接受0级衍射光的第l受光元件、以及接受士1级衍射光的第2 受光元件及第3受光元件的光检测部；将来自衍射元件的衍射光向第1受光元 件、第2受光元件及第3受光元件引导的分光部；以及计算部，该计算部根据 第1受光元件的输出信号生成重放信号及推挽信号，并根据第2受光元件的输 出信号生成聚焦误差信号，并且根据第3受光元件的输出信号生成物镜移动信 号。通过这样，能够从包含第l受光元件、第2受光元件及第3受光元件的1 个光检测部得到重放信号、推挽信号、聚焦误差信号及物镜移动信号，能够使 装置小型化。另外，由于能够使用来自光记录介质的反射光中的O级衍射光及 士1级衍射光，得到上述各信号，因此能够得到高的光利用效率。
然后，设物镜的焦距为n，耦合透镜的焦距为f2，透光层厚度的最大值为t，透光层的折射率为n，这时将第3受光元件配置在光检测部上的以0级 衍射光的光轴作为中心、半径(2Xt/n) X (f2/fl)的圆区域的外侧。通过这样，由于能够减少利用第3受光元件的光记录介质的透光层表面的 反射光的受光量，因此即使在使用透光层厚度小的光记录介质时，也能够减小 因光记录介质的透光层表面的反射光而引起的散射光的影响的程度，即使在使 用±1级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制时，也能够正确进行这些控制。另外在本发明中，最好衍射元件的衍射效率这样构成使得O级衍射光的 光通量相对于土l级衍射光的各自的光通量成为8倍 12倍。根据本发明，对于重放信号能够确保足够的SN比，能够确保得到高质量的 重放信号用的足够的光通量，而且利用土l级衍射光得到聚焦误差信号及物镜 移动信号。另外在本发明中，衍射元件这样构成利用与光记录介质的半径方向平行 的3个分割线分割成第1区域、第2区域、以及另外的2个区域，再将另外的 2个区域利用与对于光记录介质上形成的轨道的切线方向平行的分割线分别进 行2分割，形成第3区域、第4区域、第5区域、第6区域，从而具有6个区 域。计算部最好根据基于第1区域、第2区域、第3区域、第4区域、第5区 域及第6区域中的0级衍射光的第l受光元件的输出信号，生成推挽信号，根 据基于第3区域、第4区域、第5区域及第6区域中的士l级衍射光的第3受 光元件的输出信号，生成物镜移动信号，根据推挽信号与物镜移动信号之差， 计算跟踪误差信号。根据本发明，在单光束的PP法中，能够不像DPP法那样减少主光束的光通 量，得到更不容易产生偏置的跟踪误差信号。另外在本发明中，将第2受光元件最好配置在光检测部上的以0级衍射光 的光轴作为中心、半径(2Xt/n)X(f2/fl)的圆区域的外侧。根据本发明，由于能够减少利用第2受光元件的光记录介质的透光层表面 的反射光的受光量，因此即使在使用透光层厚度小的光记录介质时，也能够更 进一步减小因光记录介质的透光层表面的反射光而引起的散射光的影响的程
度，即使在使用士l级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制时，也能够更正确进 行这些控制。另外本发明是光学拾取头装置，用于对具有记录信息用的信息记录层及透 光层的光记录介质，进行信息的记录、重放及删除中的至少一种，具备 光源；使来自光源的光束聚焦在光记录介质的信息记录层上的物镜； 设置在光源与物镜之间的耦合透镜；设置在光源与耦合透镜之间，并将来自光记录介质的反射光进行衍射而分 成0级衍射光及士l级衍射光的衍射元件；包含接受0级衍射光的第l受光元件、以及接受土1级衍射光的第2受光 元件及第3受光元件的光检测部；将来自衍射元件的衍射光，向第l受光元件、第2受光元件及第3受光元 件引导的分光部；以及计算部，该计算部根据第1受光元件的输出信号生成重放信号及推挽信号， 并根据第2受光元件的输出信号生成聚焦误差信号，并且根据第3受光元件的 输出信号生成物镜移动信号，设物镜的焦距为fl，耦合透镜的焦距为f2，透光层厚度的最大值为t，透 光层的折射率为n，这时将第2受光元件配置在光检测部上的以0级衍射光的 光轴作为中心、半径(2Xt/n)X(f2/fl)的圆区域的外侧。根据本发明，本发明的光学拾取头装置，对具有记录信息用的信息记录层 及透光层的光记录介质，进行信息的记录、重放及删除中的至少一种操作。光 学拾取头装置具备光源；使来自光源的光束聚焦在光记录介质的信息记录层 上的物镜；设置在光源与物镜之间的耦合透镜；设置在光源与耦合透镜之间， 并将来自光记录介质的反射光进行衍射而分成0级衍射光及土1级衍射光的衍 射元件；包含接受O级衍射光的第1受光元件、以及接受士1级衍射光的第2 受光元件及第3受光元件的光检测部；将来自衍射元件的衍射光，向第l受光 元件、第2受光元件及第3受光元件引导的分光部；以及计算部，该计算部根 据第1受光元件的输出信号生成重放信号及推挽信号，并根据第2受光元件的 输出信号生成聚焦误差信号，并且根据第3受光元件的输出信号生成物镜移动信号。通过这样，能够从包含第l受光元件、第2受光元件及第3受光元件的1 个光检测部得到重放信号、推挽信号、聚焦误差信号及物镜移动信号，能够使装置小型化。另外，由于能够使用来自光记录介质的反射光中的o级衍射光及士1级衍射光，得到上述各信号，因此能够得到高的光利用效率。然后，设物镜的焦距为fl，耦合透镜的焦距为f2，透光层厚度的最大值 为t，透光层的折射率为n，这时将第2受光元件配置在光检测部上的以0级 衍射光的光轴作为中心、半径(2Xt/n)X(f2/fl)的圆区域的外侧。通过这样，由于能够减少利用第2受光元件的光记录介质的透光层表面的 反射光的受光量，因此即使在使用透光层厚度小的光记录介质时，也能够减小 因光记录介质的透光层表面的反射光而引起的散射光的影响的程度，即使在使 用±1级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制时，也能够正确进行这些控制。另外本发明是光学拾取头装置，用于对具有记录信息用的信息记录层及透 光层的光记录介质，进行信息的记录、重放及删除中的至少一种，具备光源；使来自光源的光束聚焦在光记录介质的信息记录层上的物镜； 设置在光源与物镜之间的耦合透镜；设置在光源与耦合透镜之间，并将来自光记录介质的反射光进行衍射而分 成0级衍射光及士l级衍射光的衍射元件；包含接受O级衍射光的第l受光元件、以及接受士1级衍射光的第2受光 元件及第3受光元件的光检测部；将来自衍射元件的衍射光，向第l受光元件、第2受光元件及第3受光元 件引导的分光部；设置在光检测部与耦合透镜之间的光路，并将光记录介质的透光层表面的 反射光的外周部分进行遮光的开口限制部；以及计算部，该计算部根据第1受光元件的输出信号生成重放信号及推挽信号， 并根据第2受光元件的输出信号生成聚焦误差信号，并且根据第3受光元件的 输出信号生成物镜移动信号，开口限制部设置开口，并将开口的大小设定为使得光记录介质的透光层
表面的反射光不入射至第3受光元件。根据本发明，本发明的光学拾取头装置，对具有记录信息用的信息记录层 及透光层的光记录介质，进行信息的记录、重放及删除中的至少一种操作。光 学拾取头装置具备光源；使来自光源的光束聚焦在光记录介质的信息记录层 上的物镜；设置在光源与物镜之间的耦合透镜；设置在光源与耦合透镜之间， 并将来自光记录介质的反射光进行衍射而分成0级衍射光及土1级衍射光的衍 射元件；包含接受0级衍射光的第l受光元件、以及接受土1级衍射光的第2 受光元件及第3受光元件的光检测部；将来自衍射元件的衍射光，向第l受光 元件、第2受光元件及第3受光元件引导的分光部；设置在光检测部与耦合透 镜之间的光路中，并将光记录介质的透光层表面的反射光的外周部分进行遮光 的开口限制部；以及计算部，该计算部根据第l受光元件的输出信号生成重放 信号及推挽信号，并根据第2受光元件的输出信号生成聚焦误差信号，并且根 据第3受光元件的输出信号生成物镜移动信号。通过这样，能够从包含第l受光元件、第2受光元件及第3受光元件的1 个光检测部得到重放信号、推挽信号、聚焦误差信号及物镜移动信号，能够使 装置小型化。另外，由于能够使用来自光记录介质的反射光中的O级衍射光及 士1级衍射光，得到上述各信号，因此能够得到高的光利用效率。然后，开口限制部设置开口，将开口的大小设定为使得光记录介质的透 光层表面的反射光不入射至第3受光元件。通过这样，即使由于光检测部的尺寸的限制等，而不能将第3受光元件配 置在光检测部上的以0级衍射光的光轴作为中心、半径(2Xt/n) X (f2/fl)的圆 区域的外侧时，也由于能够减少利用第3受光元件的光记录介质的透光层表面 的反射光的受光量，因此即使在使用透光层厚度小的光记录介质时，也能够减 小因光记录介质的透光层表面的反射光而引起的散射光的影响的程度，即使在 使用±1级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制时，也能够正确进行这些控制。另外在本发明中，最好将开口的大小设定为使得光检测部上的光记录介 质的透光层表面的反射光的大小，大于能够包括第1受光元件的最小的圆区域。根据本发明，能够使第l受光元件上的、来自透光层表面的反射光通量没 有大的变化，即使在物镜移动时，也能够得到偏置少的推挽信号。
另外在本发明中，最好开口限制部与衍射元件形成一体化，相对于开口至 少一个方向是非对称形状。根据本发明，能够省去对衍射元件及开口限制部的位置各自分别进行调整 的时间，提高操作性。另外本发明是驱动器装置，具有前述光学拾取头装置。根据本发明，本发明的驱动器装置通过具有前述光学拾取头装置，则在使 用透光层厚度小的光记录介质时，即使在使用土l级衍射光来进行聚焦控制及 跟踪控制的情况下，也能够实现能够稳定正确进行这些控制的驱动器装置。
根据下述的详细说明及附图，将更明确本发明的目的、特征、及优点。 图l所示为将本发明的第1实施形态的光学拾取头装置简化后的构成图。 图2所示为将图1所示的光学拾取头装置的光集成化单元的一部分放大后 的立体图。图3所示为偏光全息图的分割区域的简图。图4所示为光检测器中的第1、第2及第3受光元件的配置状态的简图。 图5所示为将本发明的第2实施形态的光学拾取头装置简化后的构成图。 图6所示为开口限制元件的构成的简图。图7所示为在半导体激光芯片的光出射口与开口限制元件的距离不同时， 开口限制元件的孔径大小与光检测器上的光束尺寸的关系的曲线。图8所示为信息记录重放装置即驱动器装置的构成方框图。图9所示为将以往的光学拾取头装置简化后的构成图。图IO所示为将图9所示的以往的光学拾取头装置的光集成化单元的一部 分放大后的立体图。
具体实施方式
以下参考附图，详细说明本发明的理想实施形态。以下举出实施形态，来具体说明本发明，但本发明只要不超出其要点，则 无特别限定。本发明的光学拾取头装置，用于对具有记录信息用的信息记录层及透光层 的光记录介质，进行信息的记录、重放及删除中的至少一种操作，光学拾取头装置具备光源；使来自光源的光束聚焦在光记录介质的信息记录层上的物镜; 设置在光源与物镜之间的耦合透镜；设置在光源与耦合透镜之间，并将来自光 记录介质的反射光进行衍射而分成0级衍射光及士l级衍射光的衍射元件；包 含接受0级衍射光的第1受光元件、以接受士l级衍射光的第2受光元件及第 3受光元件的光检测部；将来自衍射元件的衍射光，向第l受光元件、第2受 光元件及第3受光元件引导的分光部；以及计算部，该计算部根据第l受光元 件的输出信号生成重放信号及推挽信号，并根据第2受光元件的输出信号生成 聚焦误差信号，并且根据第3受光元件的输出信号生成物镜移动信号。通过这样，能够从包含第l受光元件、第2受光元件及第3受光元件的1 个光检测部得到重放信号、推挽信号、聚焦误差信号及物镜移动信号，能够使 装置小型化。另外，由于能够使用来自光记录介质的反射光中的O级衍射光及 士1级衍射光，得到上述各信号，因此能够得到高的光利用效率。另外在本发明的光学拾取头装置中，作为光记录介质，例如在使用透光层 厚度小至0. 075咖 0. 100mm的BD等情况下，存在因光记录介质的透光层表面 的反射光而引起的散射光的影响的程度增大的问题。因此，若对接受士l级衍 射光的第2或第3受光元件入射光记录介质的透光层表面的反射光，则存在不 能正确进行聚焦控制及跟踪控制等的可能性。为此，在本发明的光学拾取头装置中，规定第2或第3受光元件的配置位 置，使得透光层表面的反射光不入射至第2或第3受光元件。艮P，设物镜的焦距为fl，耦合透镜的焦距为f2，透光层厚度的最大值为t， 透光层的折射率为n,这时使得第2或第3受光元件配置在光检测部上的以0 级衍射光的光轴作为中心、半径(2Xt/n)X (f2/fl)的圆区域的外侧。通过这样，由于能够减少利用第2或第3受光元件的光记录介质的透光层 表面的反射光的受光量，因此即使在使用透光层厚度小的光记录介质时，也能 够减小因光记录介质的透光层表面的反射光而引起的散射光的影响的程度，即 使在使用士l级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制时，也能够正确进行控制。另外，在第3受光元件由于光检测部的尺寸的限制等，而不能像上述那样
配置时，在上述光学拾取头装置的构成中，进一步在光检测部与耦合透镜之间 的光路中设置将光记录介质的透光层表面的反射光的外周部分进行遮光的开 口限制部，并且开口限制部设置开口，将开口的大小设定为使得光记录介质 的透光层表面的反射光不入射至第3受光元件。通过这样，由于能够减少利用 第3受光元件的光记录介质的透光层表面的反射光的受光量，因此即使在使用 透光层厚度小的光记录介质时，也能够减小因光记录介质的透光层表面的反射 光而引起的散射光的影响的程度，即使在使用土l级衍射光来进行聚焦控制及 跟踪控制时，也能够正确进行控制。以下参照附图，说明本发明的实施形态。(第1实施形态)图1所示为将本发明的第1实施形态的光学拾取头装置100简化后的构成 图。图2所示为将图1所示的光学拾取头装置100的光集成化单元101的一部分放大后的立体图。光学拾取头装置IOO如图l所示那样构成，即包含光集成化单元101; 将从光集成化单元101出射的光形成为实质上平行光的耦合透镜102;将通过耦合透镜102的光从直线偏振光变换为圆偏振光的1/4波片103;将来自光集 成化单元101的光束聚焦在进行信息的记录、重放及删除中的至少一种操作的 双层光盘104的第1信息记录层104a(L0层)或第2信息记录层104b(Ll层)的 物镜105;根据物镜105的固有的数值孔径，来调节光束直径的孔径光阑106; 以及运算器117。这些各构成部分被未图示的壳体包围，加以保护。对光学拾取头装置100适用的作为光记录介质的双层光盘104这样构成-包含第l及第2信息记录层104a及l'04b;以及由聚碳酸酯等构成的、形成第 l及第2信息记录层104a及104b的透光层104c。另外，在图1中，将透光层 104c的表面表示为104d。在透光层104c中，相对于物镜105位于较远一侧位置的信息记录层是第1 信息记录层104a(L0层)，相对于物镜105位于较近一侧位置的信息记录层是 第2信息记录层104b (Ll层)。在第1及第2信息记录层104a及104b上形成 记录数字信号的被称为凹坑的微小凹凸，根据有无该凹坑，用双层光盘104反 射的光的强度相应变化。在上述构成中，是采用双层光盘104作为光记录介质， 但不特别跟定于此，也可以是单层光盘或多层光盘。作为光记录介质，例如可以举出有CD、 DVD、 BD等，但在本实施形态中使用BD。在本实施形态使用的双层光盘104中，透光层104c的厚度为0. 100mm，第 1信息记录层104a(L0层)与第2信息记录层104b(Ll层)的间隔为0. 025mm。 因而，从第1信息记录层104a(L0层)到透光层表面104d的厚度为0. 100mm， 从第2信息记录层104b(Ll层)到透光层表面104d的厚度为0. 075mm。另外， 透光层104c的折射率n为1. 59。将耦合透镜102、 1/4波片103、孔径光阑106、以及物镜105，按此顺序 排列设置在光集成化单元101与双层光盘104之间。因而，耦合透镜102设置 在光集成化单元101与物镜105之间。1/4波片103、孔径光阑106及物镜105被保持架107保持并固定，使得 面对位于上方位置的双层光盘104。保持架107例如由合成树脂材料构成，是 形成为圆筒形状的构件，将1/4波片103、孔径光阑106及物镜105周围部分 进行保持。对保持架107设置执行器108，该执行器108用来校正因双层光盘 104的面摆动及偏心而导致的位置偏移，使得光点的焦点高精度地聚焦在双层 光盘104的第1信息记录层104a或第2信息记录层104b上。作为执行器108， 是一般使用的执行器，无特别限定，但例如可以举出有将保持架107穿过并支 持在沿垂直方向竖直设置的轴上、而沿平行于轴的方向即聚焦方向及沿绕轴的 方向即圆周方向驱动的动圈方式或动磁体方式的轴滑动型执行器等。在对第l信息记录层104a(L0层)或第2信息记录层104b(Ll)层的目标道 部分进行物镜105的聚焦控制及跟踪控制时，利用执行器108对1/4波片103、 孔径光阑106及物镜105进行一体驱动。光集成化单元101如图1及图2所示那样构成包含向着双层光盘104出 射光的半导体激光芯片109;设置在半导体激光芯片109与耦合透镜102之间 的、将来自双层光盘104的反射光进行衍射而分成0级衍射光及士1级衍射光 的偏光全息图110;包含接受0级衍射光的第l受光元件llla llld、接受± 1级衍射光的第2受光元件111e lllh及第3受光元件111i lllp的光检测 器112;以及将来自偏光全息图110的衍射光向第1受光元件111a llld、第 2受光元件111e lllh及第3受光元件111i lllp引导的分光元件113。
半导体激光芯片109设置在与形成为板状的心柱114的厚度方向平行的表 面侧。在本实施形态中，作为半导体激光芯片109，虽使用发出与BD相对应的 振荡波长为405nm的蓝紫光的半导体激光芯片，但不特别限定于此，也可以使 用对DVD进行信息的记录及重放用的发出振荡波长为650nm的红色光的半导体 激光芯片、或发出与CD相对应的振荡波长为780nm的红色光的半导体激光芯 片。半导体激光芯片109相当于光源。偏光全息图110设置在玻璃基板115的内部，玻璃基板115设置在分光元 件113的上面。偏光全息图110是根据偏振光方向有选择地进行光的透射作用 或衍射作用的元件，使得从半导体激光芯片109向双层光盘104发射的径向(X) 方向的直线偏振光的出射光透过，但将被双层光盘104反射、利用1/4波片103 变换为轨道(Y)方向的直线偏振光的反射光进行衍射而分光。图3所示为偏光 全息图IIO的分割区域的简图。偏光全息图IIO如图3所示那样构成，即利用 与径向(X)方向平行的3个分割线L1、 L2及L3分割成第l区域110a、第2区 域110b、以及另外的2个区域，前述另外的2个区域利用与轨道(Y)方向平行 的分割线L4及L5分别进行2分割，形成第3区域110c、第4区域110d、第5 区域110e及第6区域f，从而具有6个区域。由于偏光全息图110的上述6个 区域110a 110f分别向不同的方向将来自双层光盘104的反射光根据偏振光 方向进行衍射而分成0级衍射光及士l级衍射光，因此共计产生13个衍射光。偏光全息图110的衍射效率，最好构成为-l级衍射光O级衍射光+1 级衍射光=1: 8: 1 1: 12: 1。即，最好构成为0级衍射光的光通量相对于± 1级衍射光的各自的光通量为8倍 12倍。通过这样，对于重放信号(RF信号)， 能够确保足够的SN比，能够确保为了得到高质量的重放信号用的足够的光通 量，而且利用士l级衍射光得到聚焦误差信号及物镜移动信号。所谓上述SN比， 是信号功率与噪声功率之比，表示信号分量中含有的噪声量，该值越大，表示性能越好。图4所示为光检测器112中的第1、第2及第3受光元件111a lllp的配 置状态的简图。第K第2及第3受光元件111a lllp配置在光检测器112上， 光检测器112设置在垂直于心柱114的厚度方向的上表面。第l、第2及第3 受光元件111a lllp例如是利用光电二极管实现的光电变换元件，根据接受
的光，通过光电变换，将光变换为电信号，检测出双层光盘104上形成的凹坑 的信号。如图4所示，将第l受光元件llla llld设置在光检测器112的中 心部。然后，将第2受光元件llle及lllf、与第2受光元件lllg及lllh沿 轨道(Y)方向排列设置，使得夹住第l受光元件llla llld。然后，将第3受 光元件llli、 IIU、 lllk、 1111、与第3受光元件lllm、 llln、 lllo、 lllp 沿径向(X)方向排列设置，使得夹住前述8个受光元件llla lllh。光检测器 112相当于光检测部。然后，参照图l,为了避免与半导体激光芯片109及第1、第2及第3受 光元件111a lllp的外部接触，安装帽壳116，使其包围心柱114。通过这样， 半导体激光芯片109及第1、第2及第3受光元件111a lllp利用帽壳116进 行密封。分光元件113设置在帽壳116的上面。分光元件113具有相对于Z轴的延 伸方向倾斜45度的长方形的第1反射面113a及第2反射面113b，根据光的偏 振光方向，使光透射或反射，将来自半导体激光芯片109的出射光(去路光)与 由双层光盘104产生的反射光(回路光)进行分光。即第1反射面113a使得从 半导体激光芯片109向双层光盘104发射的径向(X)方向的直线偏振光的出射 光透过，但将被双层光盘104反射、利用1/4波片103变换为轨道(Y)方向的 直线偏振光再利用偏光全息图IIO进行衍射的光利用第1反射面113a沿直角 进行反射。然后，第2反射面113b将利用第l反射面113a反射的来自双层光 盘104的反射光沿直角进行反射，向配置在光检测器112的第1、第2及第3 受光元件111a lllp引导。分光元件113相当于分光部。运算器117与光检测器112的第1、第2及第3受光元件111a lllp连接， 根据从这些受光元件输出的输出信号进行运算，生成重放信号、主推挽信号(以 下，记作为「MPP信号」)、聚焦误差信号、物镜移动信号、跟踪误差信号等各 信号。运算器117相当于计算部。以下，详细叙述上述各信号的生成方法。偏光全息图110的第1区域110a 110f的0级衍射光被第1受光元件111a llld接受。将用这些第1受光元件 llla、 lllb、 lllc、 llld检测的输出信号分别表示为Sl、 S2、 S3、 S4。然后， 用第1受光元件111a lllp检测的输出信号提供给运算器117，计算差动(S1+S2)-(S3+S4)，生成MPP信号。另外，同样进行(S1+S2+S3+S4)的整个衍射 光中的运算，从而得到重放信号(RF信号)。偏光全息图110的第1区域110a的-1级衍射光，聚焦在第2受光元件llle 与lllf的分割线上。另外，偏光全息图110的第2区域110b的+ l级衍射光， 聚焦在第2受光元件lllg与lllh的分割线上。将用这些第2受光元件llle、 lllf、 lllg、 lllh检测的输出信号分别表示为S5、 S6、 S7、 S8。然后，用上 述第2受光元件111e lllh检测的输出信号提供给运算器117，计算差动 (S5+S8)-(S6+S7)，利用双刀口法生成聚焦误差信号。在上述双刀口法中，将 偏光全息图110的第1区域110a的-1级衍射光及第2区域110b的+ 1级衍射 光，利用偏光全息图IIO通过收敛或发散以縮小在分割线上那样进行调节，使 得光均匀入射至各自的第2受光元件llle及lllf和lllg及lllh。然后，在 双层光盘104远离时或靠近时，上述各衍射光在某一方的受光元件、即llle 或lllf、或者lllg或lllh上扩展，利用它能够得到聚焦误差信号。另外，偏 光全息图110的第1区域110a的+ 1级衍射光及第2区域110b的-1级衍射光 不进行上述那样的调节，不能充分縮小在受光元件的分割线上。因而，第l区 域110a的+ 1级衍射光及第2区域110b的-1级衍射光分别入射至不存在受光 元件的区域的111A及111B，不能用于生成聚焦误差信号。这样，通过利用双 刀口法算出聚焦误差信号，从而在光检测器U2产生位置偏移时，对聚焦误差 信号也不容易产生偏置，能够进行稳定的聚焦控制。偏光全息图110的第3区域 第6区域的110c、 110d、 110e、 110f的-1 级衍射光，分别被第3受光元件llli、 1111、 lllj、 lllk接受。另外，偏光 全息图110的第3区域 第6区域的110c、 110d、 110e、 110f的+l级衍射光， 分别被第3受光元件lllp、 lllm、 lllo、 llln接受。第3受光元件lllk与llln 利用金属导线等在光检测器112的内部连接，将用各自的受光元件lllk与llln 检测的输出相加，提供给运算器117。在第3受光元件lllj与lllo、 1111与 lllm、 llli与lllp中也同样，将输出进行相加。将这样相加的(lllk+llln)、 (lllj + lllo)、 (llll+lllm)、 (111i+lllp)的输出信号分别表示为S9、 SIO、 Sll、 S12。然后，用上述4组的第3受光元件检测的输出信号提供给运算器117，计 算差动(S9+S11)-(S10+S12)，生成物镜移动信号。
在将物镜105不移动的状态的物镜移动信号设为(s9+sll)-(sl0+sl2)时， 若物镜105向径向(X)方向外侧仅移动AX，则偏光全息图110中的来自双层光 盘104的反射光也向径向(X)方向外侧仅移动AX。因而，由偏光全息图110的 第4区域110d及第6区域110f产生的衍射光的光通量增加，由第3区域110c 及第5区域110e产生的衍射光的光通量减少。这时，若设各区域中的光通量 的增加量及减少量为Ax，则物镜移动信号成为(s9+Ax +sll+Ax)-(slO-Ax +sl2-Ax)二(s9+sll)-(slO+sl2)+4Ax。反之，若物镜向径向(X)方向内侧仅移 动AX，则由偏光全息图110的第4区域110d及第6区域110f产生的衍射光 的光通量减少，由第3区域110c及第5区域110e产生的衍射光的光通量增加。 其结果，物镜移动信号成为(s9-Ax +sll-Ax)-(slO+厶x +S12+A X) = (s9+sll)-(slO+sl2)-4Ax。由于光通量的增加量及减少量的Ax量与物镜 105的移动量实质上成正比，因此若物镜105沿径向(X)方向移动，则由于上述 那样物镜移动信号中产生与物镜105的移动量成正比的输出变化，因此能够检 测出与物镜105的移动量成正比的信号。另外，跟踪误差信号能够利用运算器117通过计算上述MPP信号与物镜移 动信号之差{(Sl+S2)-(S3+S4)} - a {(S9+S11)-(S10+S12)}来生成。上述a是表示物镜移动信号的灵敏度的系数，该值取决于偏光全息图110 中的各衍射光的衍射效率、以及光检测器112的各受光元件的灵敏度。a的值 最好为2 3，该值越小，物镜移动信号的灵敏度越高。这样，使用上述得到的推挽信号及物镜移动信号，进行求得跟踪误差信号 的运算，通过这样在单光束的PP法中，不会像DPP法那样使主光束的光通量 减少，能够得到更难生成偏置的跟踪误差信号。在对于双层光盘104的第1信息记录层104a(L0层)或第2信息记录层 104b(Ll层)，进行信息的记录、重放及删除中的至少一种操作时，例如，在对 于第l信息记录层104a(L0层)进行信息的记录、重放及删除中的至少一种操 作时，存在来自与第1信息记录层104a不同的其它信息记录层即第2信息记 录层104b(Ll层)的反射光入射至光检测器112上的受光元件111的可能性。 特别是，由于偏光全息图110中的0级衍射光的光通量与士1级衍射光相比， 为8 12倍大，因此来自第2信息记录层104b的反射光中的0级衍射光的影
响大。所以，最好将第2及第3受光元件llle lllp如以下那样配置，使得 来自第2信息记录层104b的反射光中的0级衍射光不进入接受士l级衍射光用 的第2及第3受光元件111e lllp。艮P，设物镜105的焦距为fl，耦合透镜102的焦距为f2，双层光盘104 的第l信息记录层104a(L0层)与第2信息记录层104b(Ll)层的间隔为s,透 光层104c的折射率为n，这时将第2及第3受光元件111e lllp配置在光检 测器112上的以来自第1信息记录层104a的反射光中的0级衍射光的光轴作 为中心、半径R2用(2Xs/n) (f2/fl)表示的圆区域的外侧。通过这样配置，在对包含多个信息记录层104a、 104b的双层光盘104进 行信息的记录、重放及删除中的至少一种操作时，能够防止来自与进行信息的 记录、重放及删除中的至少一种操作的信息记录层不同的其它信息记录层的反 射光入射至第2及第3受光元件llle lllp。因而，能够进行稳定的聚焦控制 及跟踪控制。偏光全息图IIO相当于衍射元件。在本实施形态中作为双层光盘104使用的BD如上所述，从第1信息记录 层104a(L0层)到透光层表面104d的厚度为0. 100mm，从第2信息记录层 104b(Ll层)到透光层表面104d的厚度为0. 075mm，各信息记录层104a、画 与透光层表面104d的间隔(透光层厚度)小。因此，光检测器112上的来自透 光层表面104d的反射光的面积与透光层厚度为0. 6mm的DVD相比，约为1/8 1/6倍。来自透光层表面104d的反射光对于信号光、即来自第l及第2信息记录 层104a、 104b的反射光，成为散射光。所谓前述散射光，是由于正规的折射 及反射以外的因素而产生的对成像及聚焦产生有害作用的光。因此，若如上所 述，光检测器112上的来自透光层表面104d的反射光的面积约为1/8 1/6倍， 则与DVD相比，因散射光产生的影响的程度成为每单位面积36倍 64倍的大 小。这样，使用BD时，与使用DVD时相比，存在容易受到来自透光层表面104d 的反射光的影响的问题。特别是，在偏光全息图IIO的衍射效率为-l级衍射 光O级衍射光+1级衍射光=1: 8: 1 1: 12: 1那样构成的本实施形态的光 学拾取头装置中，由于±1级衍射光的光通量相对于O级衍射光的光通量非常
少，因此若来自透光层表面104d的反射光入射至接受士l级衍射光的第2及第 3受光元件111e lllp，则散射光对于信号光的影响变得非常大。因而，在使 用±1级衍射光进行聚焦控制及跟踪控制时，存在这些控制不正确的可能性。因此，将第3受光元件111i lllp如以下那样配置，使得透光层表面104d 的反射光不入射至接受土l级衍射光用的第3受光元件111i lllp。即，设物镜105的焦距为fl，耦合透镜102的焦距为f2，透光层厚度的 最大值为t，透光层104c的折射率为n，这时将第3受光元件111i lllp配 置在光检测器112上的以来自第l信息记录层104a的反射光或来自第2信息 记录层104b的反射光中的0级衍射光的光轴作为中心、半径R3为(2Xt/n) X (f2/fl)的圆区域的外侧。通过这样，由于能够减少利用第3受光元件111i lllp的双层光盘104 的透光层表面104d的反射光的受光量，因此即使在使用透光层厚度小的光记 录介质时，也能够减小因光记录介质的透光层表面的反射光而引起的散射光的 影响的程度，即使在使用土l级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制时，也能够 正确进行这些控制。另外，所谓透光层厚度的最大值t，是表示从光入射侧来看，透光层表面 104d与处于最远离的位置的信息记录层的间隔，在本实施形态中，是透光层表 面104d与第1信息记录层104a(L0层)的间隔的0. lmm。在决定上述第3受光元件111i lllp的配置位置时，作为使用透光层厚 度的最大值t的理由，是由于在考虑透光层表面104d的反射光在光检测器112 上的大小的情况下，透光层厚度大的信息记录层、在本实施形态中为第l信息 记录层104a(L0层)重放时，与透光层厚度小的信息记录层、在本实施形态中 为第2信息记录层104b(Ll层)重放时相比，光检测器112上的来自透光层表 面104d的反射光的大小比较大，因散射光产生的影响比较大。因此，通过使 用透光层厚度的最大值t，能够更确实得到上述效果。另外，将第2受光元件111e lllh也最好配置在光检测器112上的以来 自第l信息记录层104a的反射光或来自第2信息记录层104b的反射光中的0 级衍射光的光轴作为中心、半径R3为(2Xt/n) X (f2/fl)的圆区域的外侧。通过这样，由于能够减少利用第2受光元件111e lllh的双层光盘104
的透光层表面104d的反射光的受光量，因此即使在使用透光层厚度小的光记录介质时，也能够更进一歩减小因光记录介质的透光层表面的反射光而引起的 散射光的影响的程度，即使在使用士l级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制时， 也能够更正确进行控制。在本发明中，虽然最好将第2受光元件llle lllh及第3受光元件llli lllp都配置在半径R3为(2Xt/n) X (f2/fl)的圆区域的外侧，但是只要至少将 第3受光元件111i lllp如上述那样配置即可。以下叙述该理由。在对第2受光元件111e lllh入射透光层表面104d的 反射光时，若设因前述反射光通量而引起的输出信号的变化量为A，则聚焦误 差信号用(S5+AA+S8+AB)-(S6+AC+S7+AD)表示。这时，由于AA"AC, AB "△D，所以能够抵消因透光层表面104d的反射光所产生的散射光而引起的影 响。另一方面，假定在对第3受光元件111i lllp入射透光层表面104d的反 射光时，若设因前述反射光通量而引起的输出信号的变化量为A，则物镜移动 信号用(S9+AE+S11+AF)-(S10+AG+S12+AH)表示。这时，相对于AE、 AF来 说，AG、 AH的增减变成相反。即，由于AE、 AF的值为正时，AG、 AH的 值变为负；AE、 AF的值为负时，厶G、 AH的值变为正，因此因透光层表面 104d的反射光所产生的散射光而引起的影响没有被抵消。所以，在物镜移动时， 透光层表面104d的反射光的位置在第2及第3受光元件111e lllp上移动的 情况下，与聚焦误差信号相比，物镜移动信号中容易产生偏置。因而，最好至 少将第3受光元件配置在半径R3为(2Xt/n) X (f2/f 1)的圆区域的外侧。另外，第2受光元件llle lllh与第3受光元件llli lllp相比，虽然 不容易受到因透光层表面104d的反射光所产生的散射光而引起的影响，但在 透光层厚度以100tim为中心产生数um误差时，能发现受光元件上的透光层表 面104d的反射光的大小及强度产生误差，存在对聚焦误差信号产生干扰的可 能性。因而，最好将第2受光元件llle lllh及第3受光元件llli lllp都 配置在半径R3为(2Xt/n) X (f2/fl)的圆区域的外侧。另外，在上述构成中，是在第2及第3受光元件llle lllp中，只要至 少设定第3受光元件111i lllp的配置位置即可，但也可以是仅将第2受光
元件111e lllh配置在半径R3为(2Xt/n) X (f2/f 1)的圆区域的外侧而构成。 通过这样，由于能够减少利用第2受光元件111e lllh的双层光盘104的透 光层表面104d的反射光的受光量，因此即使在使用透光层厚度小的光记录介 质时，也能够减小因光记录介质的透光层表面的反射光而引起的散射光的影响 的程度，即使在使用土l级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制时，也能够正确 进行控制。以下，说明光学拾取头装置ioo的动作。从半导体激光芯片109出射的径向(X)方向的直线偏振光，透过分光元件 113的第1反射面113a，从光集成化单元101出射。出射的光利用耦合透镜102 形成实质上平行光，由利用1/4波片103变换成圆偏振光后，入射至物镜105， 利用物镜105聚焦照射在双层光盘104上。聚焦照射的光透过双层光盘104的 透光层104c，聚焦在第l信息记录层104a(L0层)或第2信息记录层104b(Ll 层)上。然后，被双层光盘104的第1信息记录层104a或第2信息记录层104b 反射的圆偏振光，再次透过物镜105，利用1/4波片103变换成轨道(Y)方向的 直线偏振光后，透过耦合透镜102，入射至光集成化单元101。入射至光集成 化单元101的光利用偏光全息图110的第1区域110a 第6区域进行衍射而分 成0级衍射光及士1级衍射光，形成共计13个衍射光。这些衍射光利用分光元 件113的第1反射面113a及第2反射面113b分别沿直角进行反射，向配置在 光检测器112上的第1、第2及第3受光元件llla lllp引导。然后，利用运 算器117如以下所示那样，生成重放信号、MPP信号、聚焦误差信号、物镜移 动信号、跟踪误差信号等，根据这些信号，利用未图示的控制部进行聚焦控制 及跟踪控制。(第2实施形态)在第l实施形态的光学拾取头装置100中，规定了第3受光元件llli lllp 的配置位置，使得透光层表面104d的反射光不入射至接受士l级衍射光用的第 3受光元件111i lllp。但是，也有时因光检测器112的组件尺寸的限制，不 能将第3受光元件111i lllp配置在规定的位置。本发明的第2实施形态的光学拾取头装置200，能够应对上述那样的情况，通过縮小光检测器112上的、透光层表面104d的反射光的大小，从而减小透 光层表面104d的反射光对聚焦误差信号及跟踪误差信号产生的影响，能够正 确进行聚焦控制及跟踪控制。以下，说明本发明的第2实施形态的光学拾取头装置200。在本发明的第 2实施形态的光学拾取头装置200中，除了对光集成化单元101新设置开口限 制元件201这一点以外，与第l实施形态相同。以下，对于与第l实施形态相 同的部分，附加同一标号，并省略说明。开口限制元件201相当于开口限制部。图5所示为将本发明的第2实施形态的光学拾取头装置200简化后的构成 图，图6所示为开口限制元件201的构成的简图。在光学拾取头装置200中，如图5所示，偏光全息图IIO设置在玻璃基板 115的上部，在偏光全息图IIO的上面和玻璃基板115的上面，设置开口限制 元件201。这样，偏光全息图110与开口限制元件201形成一体化而构成。开口限制元件201是将双层光盘104的透光层表面104d的反射光的外周 部分进行遮光的元件，如图6所示，包含遮光部201a及圆孔201b而构成。圆 孔201b相当于幵口。作为将透光层表面104d的反射光的外周部分进行遮光的理由，是由于双 层光盘104的透光层表面104d的反射光是来自比第1信息记录层104a(L0层) 或第2信息记录层104b(Ll层)更接近光检测器112的位置的反射光，因此利 用从物镜105返回光检测器112的回路的光学系统没有被缩小为一点。因此， 不能使用能够仅将散射光分量进行遮光的遮光膜等。另外，由于透光层表面 104d的反射光与信号光即来自第l信息记录层104a(L0层)或第2信息记录层 104b(Ll)层的返回光(反射光)形成同一光轴，因此将来自透光层表面104d的 反射光的外周部分进行遮光的方法，能够最有效地减小透光层表面104d的反 射光的大小。遮光部201a是相对于圆孔201b在单侧形成凸出形状的膜状或板状的构件。这样，通过开口限制元件201与偏光全息图IIO形成为一体化，相对于圆 孔201b至少在一个方向是非对称形状，从而能够省去对偏光全息图110及开 口限制元件201的位置各自分别进行调整的时间，提高操作性。另外，能够容
易进行偏光全息图110对于光学拾取头装置200沿上下方向及左右方向的移 动、以及正反的判别，提高操作性。作为遮光部201a的构成材料，如果是能够将双层光盘104的透光层表面 104d的反射光进行遮光的材料，则没有特别限定，例如可以举出有在铝蒸镀后 进行黑色氧化铝膜处理的材料等。另外，作为遮光部201a，在使用反射膜时，由于存在反射膜的反射光成为 散射光的成因的可能性，因此最好是能够吸收从光源的半导体激光芯片109出 射的振荡波长为405nni的蓝紫光的材料、例如黑色铬等。另外，在上述构成中，使开口限制元件201的形状是相对于圆孔201b在 单侧是凸出形状而构成，但不是特别限定于此，只要是相对于圆孔201b至少 在一个方向是非对称形状即可。另外，在上述构成中，幵口限制元件201是与 偏光全息图IIO形成一体化，但不是特别限定于此，也可以没有形成一体化。 在这种情况下，开口限制元件201的形状也可以相对于圆孔201b是对称的形 状，例如是矩形。圆孔201b是设置在开口限制元件201的中心部的圆形孔，是为了使信号 光透过而设置的。圆孔201b的大小是这样设定，使得双层光盘104的透光层表面104d的反 射光不入射至第3受光元件111i lllp。如上所述，第3受光元件111i lllp与第2受光元件111e lllh相比， 容易受到因透光层表面104d的反射光所产生的散射光而引起的影响。因而， 通过上述那样设定圆孔201b的大小，由于能够减少利用第3受光元件111i lllp的双层光盘104的透光层表面104d的反射光的受光量，因此即使在使用 透光层厚度小的光记录介质时，也能够减小因光记录介质的透光层表面的反射 光而引起的散射光的影响的程度，即使在使用士l级衍射光来进行聚焦控制及 跟踪控制时，也能够正确进行控制。另外如上所述，在透光层厚度以lOOura为中心产生数um误差时，能发现 受光元件上的透光层表面104d的反射光的大小及强度产生误差，存在对聚焦 误差信号产生干扰的可能性。因而，更加好的是这样设定圆孔201b的大小，使得双层光盘104的透光
层表面104d的反射光不入射至第2受光元件111e lllh及第3受光元件 111i lllp。通过这样，即使在使用透光层厚度小的光记录介质时，也能够更进一步减 小因光记录介质的透光层表面的反射光而引起的散射光的影响的程度，即使在 使用±1级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制时，也能够更正确进行控制。另外，在上述构成中，将圆孔201b的大小设定为使得双层光盘104的 透光层表面104d的反射光在第2及第3受光元件111e lllp中至少不入射至 第3受光元件111i lllp,但也可以设定为仅不入射至第2受光元件111e lllh而构成。通过这样，由于能够减少利用第2受光元件llle lllh的双层 光盘104的透光层表面104d的反射光的受光量，因此即使在使用透光层厚度 小的光记录介质时，也能够减小因光记录介质的透光层表面的反射光而引起的 散射光的影响的程度，即使在使用士l级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制时， 也能够正确进行控制。另外，最好将圆孔201b的大小设定为使得光检测器112上的双层光盘 104的透光层表面104d的反射光的大小，大于能够包括第1受光元件111a llld的最小的圆区域。艮口，最好使得光检测器112上的、来自透光层表面104d的反射光的半径， 大于能够包括第1受光元件111a llld的最小的圆的半径Rl。使得来自透光层表面104d的反射光不入射至第1受光元件111a llld是 不可能的。因此，通过上述那样设定圆孔201b的大小，能够使得第l受光元 件111a llld上的、来自透光层表面104d的反射光通量没有大的变化。因而， 即使在物镜105移动时，也能够得到偏置少的MPP信号。另外，在上述构成中，圆孔201b是构成为圆形而，但不是特别限定于比， 只要是能够将透光层表面104d的反射光的外周部分进行遮光的形状即可。在 这种情况下，例如可以举出有椭圆形或多边形等。作为设置开口限制元件201的位置，不限定于上述构成，只要是设置在光 检测器112与耦合透镜102之间的光路中而构成即可。作为设置开口限制元件 201的位置，可以举出有设置在偏光全息图110与耦合透镜102之间的光路中 或偏光全息图110与分光元件113之间的光路中而构成等，但最好满足以下的条件。信号光即来自第1信息记录层104a(L0层)或第2信息记录层104b(Ll)层 的返回光(反射光)的光束直径、与透光层表面104d的反射光的光束直径，越 靠近光检测器112—侧，其差越变大。因而，若考虑到光束直径之差，想要将 透光层104c的反射光的外周部分高效率地进行遮光，则最好设置开口限制元 件201，使其位于更靠近光检测器112的位置。但是，若将开口限制元件201 设置在光检测器112的附近、例如光检测器112与分光元件113之间等，则存 在来自偏光全息图110的±1级衍射光被遮光部201a遮光的可能性。另外，若将开口限制元件201设置在耦合透镜102的附近，则存在信号光 即来自第l信息记录层104a(L0层)或第2信息记录层104b(Ll)层的返回光(反 射光)、与透光层表面104d的反射光不能完全分离的可能性。若考虑到上述问题，则作为设置开口限制元件201的位置，在设耦合透镜 102的焦距为f2时，最好是从半导体激光芯片109的光出射口的、沿着面向耦 合透镜102的中心的方向的距离d为0. 25Xf2以上到0. 50Xf2以下之间的位 置。以下，说明半导体激光芯片109的光出射口与开口限制元件201的距离d 及开口限制元件201的圆孔201b的半径(以下，记作为「孔径」)的大小的设 定方法。图7所示为设物镜105的焦距f 1为1. 18mm、耦合透镜102的焦距f2 为15.4ram时在半导体激光芯片109的光出射口与开口限制元件201的距离d 为不同的情况下、开口限制元件201的孔径大小与光检测器112上的光束尺寸 的关系的曲线。在图7所示的曲线中，横轴表示开口限制元件201的孔径大小，纵轴表示 光检测器112上的光束尺寸。另外，图7所示的6条曲线a f表示半导体激 光芯片109的光出射口与开口限制元件201的距离d在不同的情况下的曲线， a表示距离d是4mm时的曲线，b表示距离d是5mm时的曲线，c表示距离d是 6mm时的曲线，d表示距离d是7mm时的曲线，e表示距离d是8mm时的曲线， f表示距离d是9mm时的曲线。例如，在距离d是5mm的情况下，在想要将光检测器112上的光束尺寸的 半径调整为O. 4mm时，则如曲线b所示，只要将孔径设定为约0. 55mm即可。 另外，在如曲线a f所示那样距离d不同时，分别设定双层光盘104的 透光层表面104d的反射光、信号光不被遮光那样的孔径的最小值。因此，开 口限制元件201越靠近耦合透镜102，即距离d的值越大，则光检测器112上的光束尺寸的最小值增大。例如，在距离d是9mm时，由于能够设定的孔径的最小值为0.8ram，因此 如曲线f所示，不能将光检测器112上的光束尺寸调整为0. 52nmi以下。因而， 为了减小光检测器112上的光束尺寸，最好尽可能减小距离d。若考虑到上述这一点，则在设物镜105的焦距fl为1. 18mm、耦合透镜102 的焦距f2为15.4mm时，为了使光检测器112上的光束尺寸为0. 4ram以下，最 好将半导体激光芯片109的光出射口与开口限制元件201的距离d设定在4mm 以上、7mm以下的范围内。另外，开口限制元件201的孔径大小最好如上述那 样适当设定，使得在上述距离d的范围内，成为所希望的光束尺寸。这时，为了使双层光盘104的透光层104c的反射光不入射至第3受光元 件llli lllp，设定开口限制元件201的孔径大小，使得光检测器112上的、 透光层表面104d的反射光的半径大小小于第3受光元件111i lllp与光检测 器112上的信号光的0级衍射光的光轴中心的距离。再有，最好设定开口限制元件201的孔径大小，使得光检测器112上的、 透光层表面104d的反射光的半径大小大于能够包括第1受光元件111a llld 的最小的圆的半径R1。另外，在上述构成中，叙述了在设物镜105的焦距fl为1. 18mm、耦合透 镜102的焦距f2为15. 4rom时的距离d及孔径大小的设定方法，但即使在上述 焦距fl及f2为不同值时，也能够通过使用同样的方法，来设定距离d及孔径 大小。如上所述，本发明的光学拾取头装置100、 200，具备半导体激光芯片109; 将来自半导体激光芯片109的光束聚焦在双层光盘104的第1或第2信息记录 层104a、 104b上的物镜105;设置在半导体激光芯片109与物镜105之间的耦 合透镜102;设置在半导体激光芯片109与耦合透镜102之间，并将来自双层 光盘104的反射光进行衍射而分成0级衍射光及土l级衍射光的偏光全息图 110;包含接受O级衍射光的第1受光元件111a llld、以及接受士l级衍射 光的第2受光元件111e lllh及第3受光元件111i lllp的光检测器112; 将来自偏光全息图110的衍射光，向第1 第3受光元件llla lllp引导的分 光元件113;以及计算器117，该计算器117根据第l受光元件llla llld的 输出信号生成重放信号及推挽信号，并根据第2受光元件111e lllh的输出 信号生成聚焦误差信号，并且根据第3受光元件111i lllp的输出信号生成 物镜移动信号。通过这样，能够从包含第1 第3受光元件111a lllp的1个光检测器 112得到重放信号、推挽信号、聚焦误差信号及物镜移动信号，能够使装置小 型化。另外，由于能够使用来自双层光盘104的反射光中的0级衍射光及土1 级衍射光，得到上述各信号，因此能够得到高的光利用效率。然后，在光学拾取头装置100中，设物镜105的焦距为fl，耦合透镜102 的焦距为f2，透光层厚度的最大值为t，透光层104c的折射率为n，这时将第 3受光元件llli lllp配置在光检测器112上的以0级衍射光的光轴作为中心、 半径(2Xt/n) X (f2/fl)的圆区域的外侧。通过这样，由于能够减少利用第3受光元件111i lllp的双层光盘104 的透光层表面104d的反射光的受光量，因此即使在使用透光层厚度小的光记 录介质时，也能够减小因光记录介质的透光层表面的反射光而引起的散射光的 影响的程度，即使在使用士l级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制时，也能够 正确进行这些控制。另外，在光学拾取头装置100中，也可以将第2受光元件llle lllh配 置在光检测器112上的以0级衍射光的光轴作为中心、半径(2Xt/n)X (f2/fl) 的圆区域的外侧。通过这样，由于能够减少利用第2受光元件llle lllh的 双层光盘104的透光层表面104d的反射光的受光量，因此即使在使用透光层 厚度小的光记录介质时，也能够减小因光记录介质的透光层表面的反射光而引 起的散射光的影响的程度，即使在使用土l级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控 制时，也能够正确进行控制。另外，在第3受光元件111i lllp因光检测器112的尺寸的限制等而不 能如上述那样配置时，在光学拾取头装置200中，对上述光学拾取头装置100 的构成再设置开口限制元件201 ，该开口限制元件201设置在光检测器112与
耦合透镜102之间的光路中，将双层光盘104的透光层表面104d的反射光的 外周部分进行遮光，开口限制元件201设置圆孔201b，圆孔201b的大小是这 样设定，使得双层光盘104的透光层表面104d的反射光不入射至第3受光元 件111i lllp。通过这样，由于能够减少利用第3受光元件111i lllp的双 层光盘104的透光层表面104d的反射光的受光量，因此即使在使用透光层厚 度小的光记录介质时，也能够减小因光记录介质的透光层表面的反射光而引起 的散射光的影响的程度，即使在使用土l级衍射光来进行聚焦控制及跟踪控制 时，也能够正确进行控制。另外，在本实施形态中，是将半导体激光芯片109及光检测器112设置在 心柱114上、并利用帽壳116进行密封而构成，但不是特别限定于此，例如也 可以是使用露出在外部的状态的单体的半导体激光芯片109、及组件化的光检 测器112而构成。图8所示为信息记录重放装置即驱动器装置10的构成方框图。驱动器装 置10能够对光记录介质、例如BD等双层光盘104记录信息，能够重放光记录 介质中记录的信息。驱动器装置IO是这样构成，即包含光学拾取头装置IOO或200;运算电路部ll;重放电路部12;控制电路部13;输入装置14;聚焦伺服用执行器15;跟踪伺服用执行器16、以及主轴电动机17。在光学拾取头装置100或200中，根据来自控制电路部13的指令，从光 源即半导体激光芯片109出射的光，通过耦合透镜102、 1/4波片103、物镜 105，聚焦在光记录介质即双层光盘104的第1信息记录层104a或第2信息记 录层104b上。然后，用双层光盘104反射的光入射至光集成化单元101，利用 偏光全息图110进行衍射而分成0级衍射光及土1级衍射光。这些衍射光被光 检测器112的第1、第2及第3受光元件111a lllp接受，利用来启各受光元 件的输出信号，生成重放信号、MPP信号、聚焦误差信号、物镜移动信号及跟 踪误差信号等。将这些信号向运算电路部ll输出。运算电路部11根据从光学拾取头装置100或200供给的前述各信号，生 成重放双层光盘104中记录的信息用的数据检测信号，将生成的数据检测信号 向重放电路部12输出。另外运算电路部ll检测聚焦误差信号，同时检测跟踪 误差信号。然后，运算电路部ll将聚焦误差信号及跟踪误差信号向控制电路
部13输出。重放电路部12将从运算电路部ll输出的数据检测信号进行平均化(均衡) 处理后，变换成数字信号。然后，进行纠错处理等，将信号进行解调，将解调 的信号作为重放信号，向扬声器等外部的输出装置输出。控制电路部13根据从运算电路部11输出的聚焦误差信号，控制聚焦伺服 用执行器15，使光学拾取头装置100或200的物镜105沿Z轴方向移动，进行 调整光束光点的聚焦位置的聚焦控制，使得激光的光束光点的焦点落在双层光 盘104的第l信息记录层104a或第2信息记录层104b上。另外，控制电路部 13根据从运算电路部11输出的跟踪误差信号，控制跟踪伺服用执行器16，使 光学拾取头装置100或200的物镜105的位置沿双层光盘104的径向(X)方向 移动，进行调整光束光点与轨道的位置关系的跟踪控制，使得激光的光束光点 跟踪双层光盘104的信息记录层上的轨道。另外，控制电路部13根据由输入装置14输入的指令，从半导体激光芯片 109将光出射，同时控制主轴电动机17，使双层光盘以规定的速度旋转。这样，本发明的驱动器装置10，通过具备本发明的光学拾取头装置100或 200，在使用透光层厚度小的光记录介质时，即使在使用土l级衍射光来进行聚 焦控制及跟踪控制的情况下，也能够实现能够稳定正确地进行这些控制的驱动 器装置。本发明在不超出其精神或主要特征的情况下，能够以其它的各种形态实 施。因而，前述实施形态在所有方面不过仅是举例表示，本发明的范围是权利 要求的范围所示的范围，不受说明书正文的任何约束。再有，属于权利要求范 围的变形或变更，全部是本发明的范围内的内容。
权利要求
1. 一种光学拾取头装置，用于对具有记录信息用的信息记录层及透光层的光记录介质进行信息的记录、重放及删除中的至少一种，其特征在于，具备光源；使来自光源的光束聚焦在光记录介质的信息记录层上的物镜；设置在光源与物镜之间的耦合透镜；设置在光源与耦合透镜之间，并将来自光记录介质的反射光进行衍射而分成0级衍射光及±1级衍射光的衍射元件；包含接受0级衍射光的第1受光元件、以及接受±1级衍射光的第2受光元件及第3受光元件的光检测部；将来自衍射元件的衍射光向第1受光元件、第2受光元件及第3受光元件引导的分光部；以及计算部，该计算部根据第1受光元件的输出信号生成重放信号及推挽信号，并根据第2受光元件的输出信号生成聚焦误差信号，并且根据第3受光元件的输出信号生成物镜移动信号，设物镜的焦距为f1，耦合透镜的焦距为f2，透光层厚度的最大值为t，透光层的折射率为n，这时将第3受光元件配置在光检测部上的以0级衍射光的光轴作为中心、半径(2×t/n)×(f2/f1)的圆区域的外侧。
2. 如权利要求1所述的光学拾取头装置，其特征在于， 衍射元件的衍射效率这样构成使得0级衍射光的光通量相对于土1级衍射光的各自的光通量成为8倍 12倍。
3. 如权利要求1所述的光学拾取头装置，其特征在于， 衍射元件这样构成利用与光记录介质的半径方向平行的3个分割线分割成第1区域、第2区域、以及另外的2个区域，再将另外的2个区域利用与对 于光记录介质上形成的轨道的切线方向平行的分割线分别进行2分割，形成第 3区域、第4区域、第5区域、第6区域，从而具有6个区域， 计算部根据基于第1区域、第2区域、第3区域、第4区域、第5区域及 第6区域中的0级衍射光的第1受光元件的输出信号，生成推挽信号，根据基 于第3区域、第4区域、第5区域及第6区域中的土l级衍射光的第3受光元 件的输出信号，生成物镜移动信号，根据推挽信号与物镜移动信号之差，计算 跟踪误差信号。
4. 如权利要求l所述的光学拾取头装置，其特征在于，将第2受光元件配置在光检测部上的以0级衍射光的光轴作为中心、半径 (2Xt/n) X (f2/fl)的圆区域的外侧。
5. —种光学拾取头装置，用于对具有记录信息用的信息记录层及透光层的 光记录介质，进行信息的记录、重放及删除中的至少一种，其特征在于，具备光源；使来自光源的光束聚焦在光记录介质的信息记录层上的物镜； 设置在光源与物镜之间的耦合透镜；设置在光源与耦合透镜之间，并将来自光记录介质的反射光进行衍射而分 成0级衍射光及士l级衍射光的衍射元件；包含接受0级衍射光的第1受光元件、以及接受土l级衍射光的第2受光 元件及第3受光元件的光检测部；将来自衍射元件的衍射光向第l受光元件、第2受光元件及第3受光元件 引导的分光部；以及计算部，该计算部根据第l受光元件的输出信号生成重放信号及推挽信号， 并根据第2受光元件的输出信号生成聚焦误差信号，并且根据第3受光元件的 输出信号生成物镜移动信号，设物镜的焦距为fl，耦合透镜的焦距为f2，透光层厚度的最大值为t，透 光层的折射率为n，这时将第2受光元件配置在光检测部上的以0级衍射光的 光轴作为中心、半径(2Xt/n)X(f2/fl)的圆区域的外侧。
6. —种光学拾取头装置，用于对具有记录信息用的信息记录层及透光层的 光记录介质，进行信息的记录、重放及删除中的至少一种，其特征在于，具备 光源；使来自光源的光束聚焦在光记录介质的信息记录层上的物镜； 设置在光源与物镜之间的耦合透镜；设置在光源与耦合透镜之间，并将来自光记录介质的反射光进行衍射而分 成0级衍射光及土l级衍射光的衍射元件；包含接受0级衍射光的第l受光元件、以及接受土1级衍射光的第2受光 元件及第3受光元件的光检测部；将来自衍射元件的衍射光，向第l受光元件、第2受光元件及第3受光元 件引导的分光部；设置在光检测部与耦合透镜之间的光路中，并将光记录介质的透光层表面 的反射光的外周部分进行遮光的开口限制部；以及计算部，该计算部根据第l受光元件的输出信号生成重放信号及推挽信号， 并根据第2受光元件的输出信号生成聚焦误差信号，并且根据第3受光元件的 输出信号生成物镜移动信号，开口限制部设置开口，并将开口的大小设定为使得光记录介质的透光层 表面的反射光不入射至第3受光元件。
7. 如权利要求6所述的光学拾取头装置，其特征在于，将开口的大小设定为使得光检测部上的光记录介质的透光层表面的反射 光的大小，大于能够包括第l受光元件的最小的圆区域。
8. 如权利要求6所述的光学拾取头装置，其特征在于， 开口限制部与衍射元件形成一体化，相对于开口至少一个方向是非对称形状。
9. 一种驱动器装置，其特征在于， 具有权利要求1所述的光学拾取头装置。
10. —种驱动器装置，其特征在于， 具有权利要求5所述的光学拾取头装置。
11. 一种驱动器装置，其特征在于， 具有权利要求6所述的光学拾取头装置。
全文摘要
本发明提供光学拾取头装置及具有该光学拾取头装置的驱动器装置。设物镜(105)的焦距为f1，耦合透镜(102)的焦距为f2，透光层厚度的最大值为t，透光层(104c)的折射率为n，这时将接受来自偏光全息图(110)的±1级衍射光的第2受光元件(111e～111h)或第3受光元件(111i～111p)配置在光检测器(112)上的以0级衍射光的光轴作为中心、半径(2×t/n)×(f2/f1)的圆区域的外侧。
文档编号G11B7/135GK101399061SQ20081021361
公开日2009年4月1日 申请日期2008年8月22日 优先权日2007年9月27日
发明者宫崎修 申请人:夏普株式会社