光拾取装置的制作方法

专利名称：光拾取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光拾取装置，尤其适合使用于对不同种类的盘片进行记录/再生 的交换式光拾取装置中。
背景技术：
目前，作为光盘(r ^ 9 )存在 BD(Blu-ray Disc)、HDDVD(High-Definition Digital Versatile Disc)、DVD (Digital Versatile Dies)、CD (Compact Disc)等。因此 要求能够与这些盘片相对应的交换式光拾取W,“、、"、装置。在这种的光拾取装置中，具有使得从一个光源出射的激光分割到两个物镜(対物 > X )，且能够与BD和HDDVD的两者相对应的光拾取装置(例如，参照专利文献1)。此 时，由各物镜产生的焦点位置在盘片的厚度方向上成不同。另外，通过在物镜的入射面上形 成衍射用的全息照相(* 口 V 7 A )，可以构成能够对应BD和⑶的两者的光拾取装置。此 时，若将全息照相形成为对BD产生一个焦点，则由于CD用的激光和BD用的激光的波长不 同，CD用的激光在光轴方向上前后产生两个焦点。专利文献1 JP特开2008-262663号公报如上所述，当对一个激光产生两个焦点时，在使其中的一方的焦点的位置处于记 录层上的情况下，在另一方的焦点上会聚的激光作为杂光(迷光)而向光检测器入射。由 于这样的杂光，存在来自光检测器的信号恶化之忧。因此在这种的光拾取装置中需要对光 检测器的杂光的入射进行抑制的结构。

发明内容
本发明鉴于这样的课题而提出，其目的在于提供一种光拾取装置，其即使在对一 个激光产生多个焦点的情况下，利用简单的结构也能抑制由不需要的焦点产生的杂光的影 响。本发明的主要方式所涉及的光拾取装置具备激光光源，其出射规定波长的激光； 物镜部，其使所述激光会聚在第一及第二焦点；致动器(7 ”千工一夕)，其用于使所述 第一或第二焦点位于所对应的盘片中的记录层上；像散元件，其在由所述盘片反射的所述 激光中导入像散，且将由所述激光向第一方向会聚而产生的第一焦线(焦線)位置和由所 述激光向垂直于第一方向的第二方向会聚而产生的第二焦线位置在所述激光的行进方向 上彼此分开；分光元件，其使被所述盘片所反射的所述激光光束，在分别与所述第一方向和 所述第二方向平行的第一及第二直线所4分割的四个光束的行进方向彼此不同，并使这四 个光束互相离散；光检测器，其具有对被所述分光元件所离散的所述四个光束进行受光的 传感器组(七 > 寸群)。发明效果根据本发明，即使在对一个激光产生多个焦点的情况下，利用简单的结构也能抑 制由不需要的焦点产生的杂光的影响。
本发明的效果或意义，通过以下所述的实施方式的说明变得更清楚。但是，以下 的实施方式只不过是实施本发明时的一个示例，本发明并不因为以下实施方式而受任何限 制。


图1是对实施方式所涉及的技术原理(在不同两个位置上形成焦点的激光的反射 光的光路)进行说明的图。图2是对实施方式所涉及的技术原理(光线的行进方面)进行说明的图。图3是对实施方式所涉及的技术原理(光线的行进方面)进行说明的图。图4是对实施方式所涉及的技术原理(光线的行进方面)进行说明的图。图5是对实施方式所涉及的技术原理(光线的行进方面)进行说明的图。图6对实施方式所涉及的技术原理(分割图案和光束的分布)进行说明的图。图7对实施方式所涉及的技术原理(分割图案和光束的分布)进行说明的图。图8是对实施方式所涉及的技术原理(分割图案和光束的分布)进行说明的图。图9是对实施方式所涉及的技术原理(分割图案和光束的分布)进行说明的图。图10是对实施方式所涉及的技术原理(角度赋予和光束的分布)进行说明的图。图11是表示实施方式所涉及的传感器图案(七 〃夕一 >)的配置方法的图。图12是表示实施例1所涉及的光拾取装置的光学系统的图。图13是表示实施例1所涉及的物镜结构的图。图14是表示实施例1所涉及的角度调整元件的结构例的图。图15是表示实施例及本发明的技术原理的优选适用范围的图。图16是表示实施例2所涉及的光拾取装置的光学系统的图。图17是表示实施方式的变形例所涉及的角度调整元件及传感器图案的变形例的 图。图18是表示实施方式的变形例所涉及的光拾取装置的光学系统的图。图中101c、201-半导体激光器(激光光源)，IOla-半导体激光器(其它激光光 源)，105-透镜致动器(1>文了夕千工工一夕)(致动器)，109、230_物镜(物镜部)， 210-BD用物镜(物镜部、第一物镜、第二物镜)，216-下一代(次世代)光盘用物镜(物镜 部、第一物镜、第二物镜)，11U222-物镜致动器(致动器)，112,217-角度调整元件(分光 元件)，113,218-检测透镜(像散元件)，114,219-光检测器。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。〈技术原理〉首先参照图1至图11对适用于本实施方式的技术原理进行说明。图1是表示被物镜所会聚的激光在不同两个位置形成焦点的情况下，一方的焦点 被対合在目标(夕一 Υ 卜)记录层上的状态的图。同图(a)是表示两个焦点中的里边 的焦点位于目标记录层上的情况的图，同图(b)是表示跟前的焦点位于目标记录层上的情 况的图。另外，这里假定了具有单一记录层的盘片，且除了目标记录层以外不存在其它记录层。如图所示，在同图(a)的情况下，在跟前的焦点上会聚的激光形成焦点之后，被目 标记录层反射。此时的反射光与在比目标记录层更靠里边的“虚拟记录层1”上形成焦点时 的激光的反射光相同。即，在同图(a)的情况下，可以认为，来自盘片的反射光是由目标记 录层产生的反射光(信号光)和由位于比目标记录层更靠里边位置的记录层产生的反射光 (杂光)。如图所示，在同图(b)的情况下，会聚于里边的焦点上的激光在形成焦点之前被 目标记录层反射。此时的反射光与在比目标记录层更跟前的“虚拟记录层2”上形成焦点 时的激光的反射光相同。即，在同图(b)的情况下，可以认为，来自盘片的反射光是由目标 记录层产生的反射光(信号光)和由位于比目标记录层更跟前位置的记录层产生的反射光 (杂光)。图2 (a)是表示被目标记录层反射的激光(信号光)以平行光的状态向渐变透镜 (Tf^uyx)等像散(多^点収差)元件入射时的信号光和杂光的会聚状态的图。另 外，如图1(a)中所示，“杂光1”为虚拟记录层处于比目标记录层更里边的情况的杂光，如图 1(b)中所示，“杂光2”为虚拟记录层处于比目标记录层更跟前的情况的杂光。另外，同图 是表示在两个焦点处会聚的激光中的用于记录/再生方面的激光(信号光)在目标记录层 上被对焦(”才一力7合打姑 Λ)时的状态。如图所示，由于渐变透镜的作用，信号光向图中的“曲面方向”会聚，从而在面Sl 上产生焦线，而且信号光向垂直于该曲面方向的图中的“平面方向”会聚，从而在面S2上产 生焦线。而且，在面Sl和面S2之间的面SO上信号光的光斑(7 卜)成最小(最小弥 散圆(錯乱円))。基于像散法的聚焦调整中，在面SO处放置光检测器的受光面。另外，这里为了对渐变透镜中的像散作用进行简单的说明，方便起见，表达为“曲 面方向”和“平面方向”，实际上只要由渐变透镜产生在彼此不同的位置上形成焦线的作用 即可，也可以是渐变透镜在图2中的“平面方向”上具有曲率。另外，激光在渐变透镜中以 会聚状态入射的情况下，“平面方向”的渐变透镜的形状可以成为直线形(曲率半径=⑴)。另外，如同图(a)中所示，杂光1的焦线位置(在同图中，将由像散元件产生的两 个焦线位置之间的范围表示为“会聚范围”)比信号光的焦线位置更靠近像散元件，而且杂 光2的焦线位置比信号光的焦线位置更远离像散元件。图2(b) (e)是分别表示在平行光部分及面S1、S0、S2上的信号光的光束(^ 一 A )形状的图。以正圆(真円)向像散元件入射的信号光在面Sl上成为椭圆，在面SO上 成大致正圆之后，在面S2上再成为椭圆。这里，面Sl上的光束形状、面S2上的光束形状与 各长轴成为彼此垂直的关系。这里，如同图(a)及(b)，在平行光部分的光束的外周上沿逆时针方向设定八个位 置(位置1 8:在同图中以带圆圈的(丸囲 )数字来标记(表記))时，通过位置1 8的光线，由像散元件分别接收会聚作用。另外，位置4和位置8位于由平行于曲面方向的 直线将平行光部分的光束截面2分割时的分割线上，位置2和位置6位于由与平面方向平 行的直线将平行光部分的光束截面2分割时的分割线上。位置1、3、5、7分别位于被位置2、 4、6、8分割的外周圆弧中间。在平行光部分中，通过位置4和位置8的光线在面Sl上向曲面方向的焦线会聚之
5后，向面SO入射。因此，通过这些位置4、8的光线在面SO上通过同图(d)中所示的位置4、 8。同样，在平行光部分中通过位置1、3、5、7的光线也在面S 1上向曲面方向的焦线被会聚 之后，向面SO入射，因此在面SO上通过同图(d)中所示的位置1、3、5、7。相对于此，在平行 光部分中，通过位置2、6的光线在面Sl上不向曲面方向的焦线会聚就向面SO入射。因此， 通过这些位置2、6的光线在面SO上通过同图(d)中所示的位置2、6。图3(b) (e)是分别表示在平行光部分及面S1、S0、S2上的杂光1的光束形状和 光线通过位置的图。如图(b)中所示，在杂光1的外周上，与上述信号光的情况一样，也设 定八个位置1 8。通过这八个位置1 8的光线，在曲面方向的焦线及平面方向的焦线的 其中一个上会聚之后，向面SO入射。因此，在平行光部分中通过位置1 8的光线在面SO 上分别通过同图(d)中所示的位置1 8。图4(b) (e)是分别表示在平行光部分及面S1、S0、S2上的杂光2的光束形状和 光线通过位置的图。如图(b)中所示，若在杂光2的外周上，与上述信号光的情况一样，也 设定八个位置1 8，则通过这些八个位置1 8的光线在曲面方向的焦线和平面方向的焦 线上都不会聚，就向面SO入射。因此，在平行光部分中通过位置1 8的光线在面SO上分 别通过同图(d)中所示的位置1 8。图5是对信号光、杂光1以及杂光2进行对比而表示在以上所说明的平行光部分 及面Si、SO、S2上的光束形状和光线通过位置的图。如对同图中的(C)段进行对比所知， 在平行光部分中，通过位置1的信号光、杂光1以及杂光2的光束在面SO上分别通过彼此 不同的外周位置。同样，在平行光部分中，通过位置3、4、5、7、8的信号光、杂光1以及杂光 2的光束在面SO上也通过彼此不同的外周位置。在平行光部分中，通过位置2、6的信号光 和杂光2的光束在面SO上通过相同的外周位置。此时在平行光部分中，通过位置2、6的信 号光和杂光1的光束在面SO上通过彼此不同的外周位置，而且在平行光部分中，通过位置 2、6的杂光1和杂光2的光束在面SO上通过彼此不同的外周位置。接着，考虑以上的现象对在平行光部分的信号光及杂光1、2的区域分割图案和在 面SO上的信号光及杂光1、2的照射区域之间的关系进行研究。首先，如图6(a)中所示，利用由相对于平面方向和曲面方向倾斜45°的两条直线 对平行光部分中的信号光及杂光1、2进行分割，而分割为四个光束区域A D。另外，该分 割图案对应基于以往的像散法的区域分割。此时，由于上述的现象，光束区域A D的信号光在面SO上同图(b)那样分布。另 外，由于上述现象，光束区域A D的杂光1及杂光2分别分布为同图(c)及(d)那样。这里，若将面SO上的信号光和杂光1、2按每个光束区域取出，则各光的分布成为 图7(a)至(d)的那样。此时，相同光束区域中的杂光1及杂光2的任一方与各光束区域 的信号光一定重叠。即，如上述图1(a)，在使里边的焦点置于目标记录层上的情况下，如图 7 (a)、(d)，通过光束区域A、D的信号光和杂光1彼此重合，而且，如上述图1 (b)，在使跟前 的焦点置于目标记录层上的情况下，如图7(b)、(c)，通过光束区域B、C的信号光和杂光2 彼此重合。因此，不论在哪个情况下，都同时入射与两个光束区域的信号光相同光束区域的 杂光。由此在检测信号中产生恶化。相对于此，如图8中所示，利用与平面方向和曲面方向平行的两条直线对平行光 部分的信号光及杂光1、2进行分割，并分割为四个光束区域A D。此时，由于上述的现象，光束区域A D的信号光在面SO上如同图(b)那样分布。另外，由于上述现象，光束区域 A D的杂光1及杂光2分别如同图(c)及(d)那样分布。这里，若将面SO上的信号光和杂光1、2按每个光束区域取出，则各光的分布成为 图9(a)至(d)的那样。此时，相同光束区域中的杂光1及杂光2都不与各光束区域的信号 光重叠。因此，若使各光束区域内的光束(信号光、杂光1、2)在不同方向上离散之后，在传 感器图案中只对信号光进行受光，则在所对应的传感器图案中只入射信号光，所以能够抑 制杂光的入射。由此能够避免由杂光产生的检测信号的恶化。如以上所述，利用与平面方向和曲面方向平行的两条直线将信号光及杂光1、2分 割为四个光束区域A D，并且将通过这些光束区域A D的光分散而在面SO上分开间隔， 从而能够进行只取出信号光。本实施方式基于该原理。图10是表示将通过图8(a)中所示的四个光束区域A D的光束(信号光和杂 光)的行进方向分别向不同方向变化相同角度时的面SO上的信号光和杂光1、2的分布状 态的图。其中，如同图(a)中所示，通过光束区域A D的光束(信号光和杂光)的行进方 向分别向方向Da、Db、Dc、Dd变化相同角度量α (未图示)。另外，方向Da、Db、Dc、Dd相对 于平面方向和曲面方向分别具有45°的倾斜。此时，通过对方向Da、Db、Dc、Dd上的角度量α进行调节，能够使只含有信号光、杂 光1的光束和只含有信号光、杂光2的光束在SO平面上分别分布为同图(b)、(c)中所示的 那样。即，在如图1(a)那样使里边的焦点置于目标记录层上的情况下，信号光和杂光1在 SO平面上如图10(b)的那样分布，另外，在如图1(b)那样使跟前的焦点置于目标记录层上 的情况下，信号光和杂光2在SO平面上图10(c)的那样分布。由此，如同图(b)、(c)中所 示，不论在哪一种情况下，在SO平面上都能够设定只存在信号光的信号光区域。在该信号 光区域中设定光检测器的传感器图案，从而能够在所对应的传感器图案中仅对各区域的信 号光进行受光。图11是对传感器图案的配置方法进行说明的图。同图(a)及(b)是表示基于以 往的像散法的光束分割方法和传感器图案的图，同图(c)及(d)是表示基于上述原理的光 束分割方法和传感器图案的图。这里，信道(卜，？々)方向相对于平面方向和曲面方向 具有45°的倾斜。另外，在同图(a)及(b)中，为了说明方便，光束被分割为八个光束区域 a h。另外，以实线表示由信道槽产生的衍射的像(信道像)，以虚线表示离焦(才7 7才 一力7 )时的光束形状。另外，公知有可以利用波长/(信道间距(卜’ y ” ^ y子)χ物镜 NA)求出由信道槽产生的信号光的零级衍射像和一级衍射像的重叠状态，如同 图(a)、(b)、(d)所示，在四个光束区域a、d、e、h中收纳一级衍射像的条件成为，
波长/ (信道间距χ物镜的NA) >芯。在以往的像散法中，光检测器的传感器Pl P4 (4分割传感器)被设定为同图(b) 的那样。此时，若以A H来表示基于光束区域a h的光强度的检测信号成分，则可以由FE= (A+B+E+F) - (C+D+G+H) — (1)PP= (A+B+G+H) - (C+D+E+F)…(2)的运算求出聚焦误差(7才一力^工，一)信号FE和推挽(” ν ^ ^ )信 号PP。
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相对于此，在上述图10(b)、(C)的分布状态中，如上所述，信号光在信号光区域内 以图11(c)的状态分布。此时，通过图11(a)中所示的光束区域a h的信号光分别被导 入图10(d)的a h区域中。S卩，通过同图(a)中所示的光束区域a h的信号光，在放置 光检测器的传感器图案的面SO上，被导入同图(d)中所示的光束区域a h中。因此，若在同图(d)中所示的光束区域a h的位置设定如同图(d)中重叠所示 的传感器Pll P18，则通过与同图(b)的情况一样的运算处理，能够生成聚焦误差信号和 推挽信号。即，此时，若以A H表示来自对光束区域a h的光束进行受光的传感器图案 的检测信号，则与同图(b)的情况一样，由上式(1)、(2)的运算也能取得聚焦误差(7才一 力7工，一)信号FE和推挽ι m )信号PP。如上所述，根据本原理，如图10(a)中所示，由和平面方向与曲面方向平行的两条 直线将来自盘片的反射光分割为四个光束区域A D，而且将通过这些光束区域A D的光 按图10(a)中所示的那样分散，从而能够生成只存在信号光的信号光区域。而且，在该信号 光区域中配置图11(d)中所示的传感器Pll P18，从而能够由各传感器只对信号光分别进 行受光。由此，通过与基于以往的像散法的情况同样的运算处理，能够生成基于图1中所示 的目标记录层的反射光(信号光)的高精度的聚焦误差信号和推挽信号(跟踪误差(卜，
夕矢 > 夕'工，一)信号)。<实施例1>以下，对基于上述原理的实施例1进行说明。本实施例能够与BD、DVD、⑶对应的 光拾取装置中适用本发明。图12是表示本实施例所涉及的光拾取装置的光学系统的图。如图所示，光拾取装置的光学系统具备半导体激光器IOla IOlc ；发散透镜 102b、102c ；偏振光束分离器(偏光匕‘一 A ^ -J ^ ) 103a 103c ；准直透镜(^ 'J 乂一 卜 > > 文)104 ；透镜致动器( > > 文7夕f 二工一夕)105 ；上升(立6上(f )反射镜106 ； 1/4波长板107 ；光阑{7 m、108 ；物镜109 ；夹持体(* ^ Ψ ) 110 ；物镜致动器111 ； 角度调整元件112 ；检测透镜113 ；以及光检测器114。半导体激光器IOla IOlc分别射出BD用的激光(波城405nm)、DVD用的激光 (波长660nm)、⑶用的激光(波长785nm)。另外，根据进行记录/再生的盘片，按其中选 一的方式使用半导体激光器IOla 101c。发散透镜102b、102c对DVD用的激光和⑶用的激光的发散角进行调整，以使得从 半导体激光器101b、IOlc射出的DVD用的激光和CD用的激光与从半导体激光器IOla射出 的BD用的激光一样，在光检测器114上会聚。偏振光束分离器103a 103c，分别大致全部反射从半导体激光器IOla IOlc射 出的激光(S偏振光)，并且大致全透过从准直透镜104 —侧的方向入射的激光(P偏振光)。准直透镜104根据与各波长的激光相对应的物镜109的规格(仕様)(与各波长相 对应的倍率)，变化从偏振光束分离器103c侧入射的各波长的激光的发散角(広力>9角)。 例如，在使用BD用的激光或DVD用的激光的情况下，准直透镜104位于这些激光以无限系 (無限系)(平行光)向物镜109入射的位置。另外，在使用⑶用的激光的情况下，准直透 镜104位于这些激光以有限系(有限系)(扩散(拡散)光)向物镜109入射的位置。透镜致动器105，如上所述，按每个波长使准直透镜104位置变化，并且根据伺服
8(寸一信号使准直透镜104沿光轴方向变位。由此校正在激光中产生的像差。上升反 射镜106向物镜109的方向反射从准直透镜104侧入射的各波长的激光。1/4波长板107将朝向盘片的各波长的激光转换为圆偏振光，并且将来自盘片的 反射光转换为与朝向盘片时的偏振光方向正交的直线偏振光。由此，被盘片反射的各波长 的激光透过偏振光束分离器103a 103c。光阑108将各波长的激光的光束形状调整为圆 形形状，从而使得相对于物镜109的各波长的激光的有效直径成为适当。另外，在光阑108 中形成波长选择性的反射膜来仅对各波长的激光的孔径(開口)进行限制。物镜109设计为，在入射面(光阑108侧的面)上形成有渐变(O — < )式衍 射光栅(全息照相)，并且能够使各波长的激光分别在与各波长相对应的盘片内的目标记 录层上适当地会聚。另外，参照图13对物镜109的结构进行追加说明。夹持体110将1/4波长板107以及光阑108和物镜109保持为一体。物镜致动器 111由以往公知的电磁驱动电路构成，该电路中的聚焦线圈(7才一力^ 二 ^ 等线圈部 被安装在夹持体110中。角度调整元件112由多面棱镜(/ U < Λ )构成，并且将从偏振光束分离器103a 侧入射的各波长的激光的行进方向如参照图10(a)所阐述的那样变化。即，角度调整元件 112使所入射的激光中的通过图10(a)的光束区域A D的光束(信号光和杂光)的行进 方向分别向方向Da Dd变化相同角度量a。另外，角度量α被设定为，在面SO上的信 号光和杂光的分布状态成图10(b)或图(c)的分布状态。另外，参照图14对角度调整元件 112的结构进行追加说明。检测透镜113在从角度调整元件112侧入射的各波长的激光中导入像散。S卩，检 测透镜113相当于图2的像散元件。检测透镜113配置为，平面方向和曲面方向相对于来 自盘片的信道像分别倾斜45°。光检测器114具有图11(d)中所示的传感器图案。光检测器114配置为，该传感 器图案位于图2的面SO的位置。在光检测器114中配置有图11(d)中所示的八个传感器 Pll Ρ18，这些传感器分别对通过图11 (d)的光束区域a h的各波长的激光的光束进行 受光。另外，按照上式(1)、(2)，由光检测器114的后段的信号运算电路(未图示)对从 光检测器114的传感器Pll P18输出的检测信号进行运算处理，从而生成聚焦误差信号 和推挽信号。另外，这样的运算电路对从这八个传感器输出的检测信号进行加算，从而生成 再生RF信号。图13是对物镜109的结构进行说明的图。同图(a)是渐变式全息图案(* α 7，iw、°夕一 > )的示意图。在渐变式衍射光 栅中，由渐变高度H来调整衍射效率，由间距(C 7 f )W来调整衍射角度。同图(b)是表示在渐变式衍射光栅中渐变高度与衍射效率之间关系的图。在本实 施例中的物镜109的入射面上形成的渐变式衍射光栅的渐变高度H被设定为图中的“设定 值”。此时，BD用的激光(波长405nm)的三级衍射效率约为100%，DVD用的激光(波长 660nm)的二级衍射效率约为87 %，⑶用激光(波长785nm)的一级及二级衍射效率约为 41%。若各波长的激光通过这样设定的渐变式衍射光栅，则BD用的激光的三级衍射光
9以外的衍射光的衍射效率、DVD用的激光的二级衍射光以外的衍射光的衍射效率以及CD用 的激光的一级及二级衍射光的衍射效率非常小。因此可以认为，通过渐变式衍射光栅之后 的各波长的激光在BD用激光的情况下只有三级衍射光、在DVD用激光的情况下只有二级衍 射光、在CD用激光的情况下只有一级及二级衍射光。同图(c)是表示由在物镜109的入射面上形成的渐变式衍射光栅产生的衍射角的 图。由于激光的波长关系，如图所示，CD用激光的一级衍射光和二级衍射光的衍射角，和BD 用激光的三级衍射光的衍射角不同。另外，DVD用激光的二级衍射光(未图示)的衍射角也 与BD用激光的三级衍射光和CD用激光的一级衍射光及二级衍射光的衍射角不同。另外， 通过间距W，将渐变式衍射光栅的衍射角调整为后述的焦点位置成为适当。同图(d)是表示BD用激光和CD用激光的焦点位置的图。若按照上述设定渐变式 衍射光栅，则如图所示，由物镜109产生的BD用激光的三级衍射光的焦点和CD用激光的一 级和二级衍射光的焦点，在光轴方向上分离。此时，作为CD用焦点使用CD用激光的一级衍 射光的焦点，不需要CD用激光的二级衍射光的焦点。另外，DVD用的激光的二级衍射光的 焦点(未图示)相对于⑶用焦点和BD用焦点在光轴方向上也成为不同位置。由此，能够 使得与BD、DVD、CD相对应的波长的激光的焦点在与各波长相对应的盘片的记录层上对合 (合3 )，且进行盘片的记录/再生。在进行CD的记录/再生的情况下，若将CD用激光的一级衍射光的焦点在记录层 上对合，则由记录层反射的CD用激光的二级衍射光成为杂光。此时，如上述原理(图1)中 所示，将由CD反射的CD用的激光的二级衍射光(杂光)可以视为由比目标记录层更靠里 边的虚拟记录层产生的反射光(杂光1)。在进行BD或DVD的记录/再生的情况下，如上述，由于形成焦点的激光以外的衍 射光的衍射效率较低，因此几乎不产生杂光。另外，BD和DVD具有单层或双层记录层。在 BD和DVD具有单层记录层的情况下，不产生来自目标记录层以外的反射光(杂光)。在BD 和DVD具有双层记录层的情况下，如上述原理(图2)中所示，在跟前的记录层上使焦点对 合时，由里边的记录层产生反射光(杂光1)，在里边的记录层上使焦点对合时，由跟前的记 录层产生反射光(杂光2)。图14是表示角度调整元件112的结构的图。同图(a)是角度调整元件112的立 体图，同图(b)是从光入射面观看同图(a)的图。参照同图(a)，角度调整元件112由光出射面为平坦的、且光入射面在四个区域中 分别向不同的方向倾斜的透明体形成。在角度调整元件112的光入射面上形成有四个倾斜 面 112a 112d。参照同图(b)，角度调整元件112在偏振光束分离器103a的后段配置为，通过图 10(a)的光束区域A D的激光(信号光和杂光)分别入射到这四个倾斜面112a 112d中。当各波长的激光(信号光和杂光)从角度调整元件112的入射面侧入射时，由于 入射到倾斜面112a 112d时的折射作用，各波长的激光(信号光和杂光)的行进方向分 别向方向Va Vd的方向变化。方向Va Vd与图10(a)的方向Da Dd—致。另外，各倾斜面上的折射角被调整为，使得通过倾斜面112a 112d的各波长的激 光(信号光和杂光)在图2的面SO上按图10(b)或(c)的那样分布。由此，通过在面SO
10上配置具有图11(d)的传感器图案的光检测器114，能够由上述八个传感器对所对应的信 号光适当地进行受光。另外，由于波长的差异，各波长的激光(信号光和杂光)的折射角稍 微不同。但是，由于这些折射角的差异非常小，因此可以由一个传感器图案对各波长的信号 光进行受光。以上，根据本实施例，可以将由记录层反射的CD用激光的二级衍射光的反射光 (杂光)视为来自比记录层更靠里边的虚拟记录层的反射光(杂光1)。此时，根据上述原 理，CD用激光的一级衍射光的反射光(信号光)和来自虚拟记录层的反射光(杂光1)的 在受光面(面SO)上的分布成图10(b)的状态。因此，通过在图10(b)的信号光区域中配 置图11(d)中所示的传感器图案，从而能够由传感器Pll P18仅对所对应的信号光进行 受光。由此能够抑制由杂光产生的检测信号的恶化。另外，在本实施例中，在对双层BD(DVD)进行记录/再生的情况下，来自目标记录 层以外的记录层的反射光成为杂光。此时，根据上述原理，BD(DVD)用激光的反射光(信号 光和杂光)的在受光面(面SO)上的分布成为图10(b)或(c)的状态。因此，若在图10(b) 或(c)的信号光区域中配置图11(d)中所示的传感器图案，则能够由传感器Pll PlSR 对所对应的信号光进行受光。由此能够抑制由杂光产生的检测信号的恶化。另外，仅仅通过在被盘片反射的激光的光路中即在图12的结构中在偏振光束分 离器103a和检测透镜113之间配置角度调整元件112，即能够达到这些效果。因此，根据 本实施例，能够利用简单的结构有效地去除由杂光产生的影响。另外，在图12的结构中，在 偏振光束分离器103a和检测透镜113之间配置了角度调整元件112，但也可以在检测透镜 113和光检测器114之间配置角度调整元件112。另外，如图15中所示，基于上述原理的杂光去除效果，在杂光1的平面方向的焦线 位置处于比面SO (信号光的光斑成最小弥散圆的面)更靠近像散元件的位置，并且杂光2 的曲面方向的焦线位置处于比面SO更远离像散元件的位置的情况下，得以实现。S卩，若满 足该关系，则信号光和杂光1、2的分布成为上述图9中所述的状态，且能够使得信号光和杂 光1、2在面SO上不重合。换言之，只要满足该关系，例如即使杂光1的平面方向的焦线位 置比信号光的曲面方向的焦线位置更靠近面S0，或者杂光2的曲面方向的焦线位置比信号 光的平面方向的焦线位置更靠近面S0，也能实现基于上述原理的本发明或实施例的效果。<实施例2>以下，对基于上述原理的实施例2进行说明。本实施例，在能够与BD和下一代光 盘相对应的光拾取装置中使用了本发明。另外，本实施例中的下一代光盘是指利用与BD用 激光相同波长的激光和与BD相比NA较高的物镜来进行记录/再生的光盘。图16是表示本实施例所涉及的光拾取装置的光学系统的图。同图(a)是光拾取装 置的光学系统的俯视图，同图(b)是从图中的X轴正方向观察同图(a)的上升反射镜(立 6上(f S，一)208、214以下的部分时的侧视图。在同图(b)中，利用剖面图以能够明白内 部结构的方式示出了物镜夹持体(対物* ^歹)221。在同图(a)、(b)中，半导体激光器201射出波长为405nm的激光。波长板202 是为了调整激光相对于偏振光束分离器203的偏振方向而配置。这里1/2波长板202配置 为，激光相对于偏振光束分离器203的偏振方向，成为相对于P偏振光和S偏振光为45 °的 方向。
偏振光束分离器203将从半导体激光器201侧入射的激光根据其偏振光方向来透 过或反射。如上述，在本实施例中，通过1/2波长板202，激光相对于偏振光束分离器203的 偏振方向相对于P偏振光和S偏振光成45°，由此来自半导体激光器201的激光中的一半 透过偏振光束分离器203，剩余的一半被偏振光束分离器203反射。透过偏振光束分离器203的激光被反射镜204反射之后，入射到准直透镜205。准 直透镜205将从偏振光束分离器203侧入射的激光转换为平行光。透镜致动器206根据伺 服信号使准直透镜205在光轴方向上变位。由此校正在激光中产生的像散。透过准直透镜 205的激光被反射镜207反射，而且通过上升反射镜208，向BD用物镜210方向反射。1/4波长板209将由上升反射镜208反射的激光转换为圆偏振光，并且将来自盘片 的反射光转换为与朝向盘片时的偏振光方向正交的直线偏振光(S偏振光)。由此，由盘片 反射的激光被偏振光束分离器203反射，且向光检测器219导入。BD用物镜210设计为，使 得从1/4波长板209侧入射的激光在BD上适当地会聚。从半导体激光器201射出的激光中的被偏振光束分离器203反射的激光向准直透 镜211入射。准直透镜211将从偏振光束分离器203侧入射的激光转换为平行光。透镜致 动器212根据伺服信号使准直透镜211在光轴方向上变位。由此校正在激光中产生的像散。 透过准直透镜211的激光被反射镜213反射，而且通过上升反射镜214向下一代光盘用物 镜216方向反射。1/4波长板215将由上升反射镜214反射的激光转换为圆偏振光，并且将来自盘片 的反射光转换为与朝向盘片时的偏振光方向正交的直线偏振光(P偏振光)。由此，由盘片 反射的激光透过偏振光束分离器203且被导向光检测器219。下一代光盘用物镜216设计 为，使得从1/4波长板215侧入射的激光在下一代光盘上适当地会聚。另外，来自BD用物镜210侧的反射光(S偏振光)被偏振光束分离器203反射，来 自下一代光盘用物镜216的反射光(P偏振光)透过偏振光束分离器203。这两个反射光， 不论在记录/再生BD和下一代光盘的哪个情况，都同时入射到角度调整元件217中。角度调整元件217、检测透镜218以及光检测器219构成分别与上述实施例1的角 度调整元件112、检测透镜113以及光检测器114同样的结构。如同图(b)中所示，上述两个1/4波长板209、215和BD用物镜210及下一代光盘 用物镜216被安装在共用的夹持体221上。夹持体221、物镜致动器222构成分别与上述实 施例1的夹持体110、物镜致动器111同样的结构。这里，在进行BD的记录/再生的情况下，入射到BD用物镜210的激光在BD的记 录层上形成焦点，且作为信号光被记录层反射。此时在下一代光盘用物镜216中入射的激 光在比BD的记录层更跟前的位置形成焦点，并且作为上述原理中所示的杂光1被记录层反 射。另外，在进行下一代光盘的记录/再生的情况下，在下一代光盘用物镜216中入射的激 光在下一代光盘的记录层上形成焦点，并且作为信号光被记录层反射。此时，入射到BD用 物镜210的激光在比下一代光盘的记录层更靠里边的位置形成焦点，并且作为上述原理中 所示的杂光2被记录层反射。由此在进行BD及下一代光盘的记录/再生的情况下，在从偏 振光束分离器203侧向角度调整元件217入射的激光中，除了信号光之外，还含有杂光1或 杂光2。当如此构成光拾取装置时，根据上述原理，来自盘片的反射光的受光面(面so)上的分布成为图10(b)或(C)的状态。因此，若在图10(b)或(C)的信号光区域中配置图 11(d)中所示的传感器图案，则能够由传感器Pll P18仅对信号光进行受光。由此能够抑 制由杂光产生检测信号的恶化。除此之外，在记录/再生双层BD或双层下一代光盘的情况下，根据上述原理，可以 将在目标记录层上形成焦点的激光的反射光(信号光)以外的反射光视为杂光1或杂光2。 此时，若跟前的记录层为目标记录层，则信号光和杂光在受光面(面SO)上按图10(b)的那 样分布，若里边的记录层为目标记录层，则信号光和杂光在受光面(面SO)上按图10(c)的 那样分布。由此在该情况下也能抑制由来自其它记录层的杂光产生的检测信号的恶化。以上，对本发明的实施例进行了说明，但本发明并不限于上述的实施例，另外，本 发明的实施方式，除了上述以外，也可以进行各种变形。例如，在上述实施例中，角度调整元件112、217由多面棱镜构成，也可以由全息照 相元件构成。图17(a)是表示由全息照相元件构成的情况的角度调整元件300的结构例的图。如图所示，角度调整元件300由正方形形状的透明板形成，且在光入射面上形成 有全息图案。如图所示，光入射面被分割为四个全息照相区域300a 300d。角度调整元 件300配置为，通过图10(a)的光束区域A D的激光(信号光和杂光)分别入射到这四 个全息照相区域300a 300d。另外，在全息照相区域300a 300d中形成的全息照相，也 可以是渐变式和阶梯(7〒？ )式的其中之一。全息照相区域300a 300d将所入射的激光(信号光和杂光)分别向方向Va Vd衍射。方向Va Vd与图10(a)的方向Da Dd —致。另外，各全息照相区域的衍射效 率彼此相同。图17(b)是表示在使用同图(a)的角度调整元件300的情况下的光检测器114、 219上所配置的传感器图案的图。如图所示，各波长的激光的信号光被分别在信号光区域 1 3的内侧配置的传感器图案1 3所受光。此时，由各全息照相区域产生的各波长的激光的衍射角及衍射效率被设定为如 下，即规定衍射级数(次数)的衍射效率成为所希望的值。即，各全息照相区域的衍射角及 衍射效率被调整为，通过角度调整元件300的各波长的信号光入射传感器图案1 3的其 中之一。例如，BD用的激光的信号光向最内侧的传感器图案3入射，CD用的激光的信号光 向最外侧的传感器图案1入射，DVD用的激光的信号光向中间的传感器图案2入射。若如此构成角度调整元件300和光检测器114、219的传感器图案，则在记录/再 生盘片时，与上述实施例一样，根据从同图(b)中所示的传感器图案所输出的检测信号，能 够得到基于信号光的高精度的检测信号。另外，在使用同图(a)的角度调整元件300的情况下，也可以使用同图(c)中所示 的传感器图案。如同图(c)中所示，传感器图案3由以往的4分割传感器构成。传感器图 案3对不被角度调整元件300衍射的激光(零级衍射光)进行受光。在该情况下，各全息 照相区域的衍射角及衍射效率也被调整为，通过角度调整元件300的各波长的信号光向传 感器图案1 3中的其中之一入射。另外，在上述实施例中，使得角度调整元件112、217只具有使激光的行进方向变 化固定角度的角度赋予的折射作用，但是也可以将透镜表面形成为，除了角度赋予之外，也
13同时发挥由检测透镜113、218产生的像散作用。另外，也可以设定角度调整元件112、217 的各倾斜面为曲面形状，使得各倾斜面具有像散的透镜作用。同样，在图17(a)的角度调整 元件300中，也可以在全息照相区域300a 300d中设定除了角度赋予之外也同时发挥由 检测透镜113、218产生的像散作用的全息图案。另外，也可以在角度调整元件300的光入 射面上形成用于上述角度赋予的全息图案，从而使得角度调整元件300的光出射面具有用 于使角度调整元件300具有像散作用的全息图案。于是可以省略检测透镜113或218，且能 够实现部件件数和成本的削减。另外，在上述实施例1中，由三个不同的激光光源(半导体激光器IOla 101c) 射出了与BD、DVD、CD相对应的激光，但也可以设定为由一个或两个激光光源射出与这些盘 片相对应的激光。此时，光学系统可以构成为，由配置在激光光源内的不同激光元件射出的 激光的光轴，在入射到角度调整元件112的时点，成为一致。另外，在上述实施例1中，在记录/再生CD时，被物镜会聚的激光形成不同的两个 焦点，但并不限于此，在被物镜会聚的激光形成三个以上焦点的情况下，也能抑制由杂光产 生的检测信号的恶化。即，在形成三个焦点的情况下，若中央的焦点位于记录层上，则将在 跟前和里边的焦点上会聚的激光的反射光可以认为杂光1和杂光2。由此在该情况下，根据 上述原理，也能够使这些杂光从信号光区域中退出(退避)，从而抑制由杂光产生的检测信 号的恶化。另外，在上述实施例1中，通过对物镜109的入射面赋予衍射面而产生了两个焦 点，但赋予衍射面的面并不限于物镜109的入射面，在物镜109的出射面上赋予衍射面，或 者在物镜109以外处配置衍射元件从而形成两个焦点的情况下，与上述实施例1 一样，也能 抑制由杂光产生的检测信号的恶化。即，本发明，在由光学系统中所包含的衍射面上形成多 个焦点的情况下较有效。另外，在上述实施例1中，通过对物镜109的入射面整体赋予衍射面而产生了两个 焦点，但通过只在开口(開口)的一部分处赋予衍射面，即使在产生两个焦点的情况下，与 上述实施例1一样也能抑制由杂光产生的检测信号的恶化。另外，在上述实施例2中，在记录/再生BD或下一代光盘时，由两个物镜会聚的激 光形成不同的两个焦点，但并不限于此，在由三个物镜会聚的激光形成不同的三个焦点的 情况下，也能抑制由杂光产生的检测信号的恶化。另外，在上述实施例中，在记录/再生三层以上的多层盘片的情况下，也能抑制由 杂光产生的检测信号的恶化。即，根据上述原理，可以认为在目标记录层上形成焦点的激光 的反射光(信号光)以外的反射光就是杂光1及杂光2。由此在该情况下，也能抑制由杂光 产生的检测信号的恶化。另外，在上述实施例2中，使得激光向两个物镜入射，且能够与BD和下一代光盘对 应，但也可以设定为使得激光向一个物镜入射，且能够与BD和需要与BD不同NA的下一代 光盘对应。图18是表示该情况的光学系统的图。如同图(a)、(b)中所示，该情况的光学系统 构成从上述实施例2的光学系统中省略了 BD用的光学系统和1/2波长板202、且在物镜夹 持体221中设置了能够与BD和下一代光盘对应的物镜230的结构。在同图中所示的各构 件发挥与图16中附加相同号码的构件同样的功能。另外，在物镜230的入射面上形成有渐
14变式衍射光栅。另外，半导体激光器201配置为，所射出的激光相对于偏振光束分离器203 成为S偏振光。在该结构中，如同图(c)中所示，由配置在物镜230的入射面上的衍射光栅产生零 级衍射光和一级衍射光，由此产生基于一级衍射光的焦点和基于零级衍射光的焦点。此时， 基于一级衍射光的焦点作为BD用的焦点而被使用，使用零级衍射光的焦点作为下一代光 盘用的焦点，所述下一代光盘需要比BD更高的NA。在该情况下，与上述实施例2 —样，在进行BD及下一代光盘的记录/再生时，在从 偏振光束分离器203侧向角度调整元件217入射的激光中，除了信号光之外，还含有杂光1 或杂光2。不过，若如此构成光拾取装置，则与上述实施例2 —样，也能抑制由杂光产生的检 测信号的恶化。除此之外，如上述，在记录/再生双层以上的BD和下一代光盘的情况下，也 能抑制由杂光产生的检测信号的恶化。另外，本发明的实施方式，在权利要求范围中所示出的技术思想的范围内，可以适 当地进行各种变形。
权利要求
1.一种光拾取装置，其特征在于， 具备激光光源，其出射规定波长的激光； 物镜部，其使所述激光在第一及第二焦点会聚；致动器，其用于使所述第一或第二焦点位于所对应的盘片中的记录层上； 像散元件，其在被所述盘片反射的所述激光中导入像散，且使得由所述激光在第一方 向上会聚而产生的第一焦线位置和由所述激光在垂直于所述第一方向的第二方向上会聚 而产生的第二焦线位置，在所述激光的行进方向上相互离开；分光元件，其对由所述盘片反射的所述激光的光束，使由分别与所述第一方向和所述 第二方向平行的第一和第二直线所4分割的四个光束的行进方向彼此不同，使这四个光束 相互离散；光检测器，其具有对被所述分光元件离散后的所述四个光束进行受光的传感器组。
2.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，所述物镜部具备通过衍射将所入射的所述激光在所述第一及第二焦点上会聚的物镜。
3.根据权利要求2所述的光拾取装置，其特征在于， 还具备其它激光光源，其出射与所述波长不同波长的激光；以及 光学系统，其使从所述其它激光光源出射的激光入射到所述物镜， 所述物镜，通过衍射使从所述其它激光光源出射的激光会聚在与所述第一及第二焦点 不同的第三焦点。
4.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于， 所述物镜部具有第一及第二物镜，所述光拾取装置，还具备光学系统，其将从所述激光光源出射的所述激光导向所述第一及第二物镜，并且将由 所述盘片反射且通过所述第一及第二物镜的所述激光导向所述光检测器。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的光拾取装置，其特征在于， 所述分光元件，由具有与所述四个光束相对应的四个倾斜面的棱镜构成。
6.根据权利要求1 4中任一项所述的光拾取装置，其特征在于，所述分光元件，由具有与所述四个光束相对应的四个衍射区域的衍射光栅构成。
全文摘要
本发明提供一种光拾取装置，其具备半导体激光器(101c)、物镜(109)。从半导体激光器(101c)射出的CD用的激光被在物镜(109)的入射面上形成的衍射光栅会聚为两个焦点。若使得两个焦点中的一方的焦点置于CD的记录层，则会聚在其它焦点的光被记录层反射而成为杂光。由于由角度调整元件(112)产生的光束分散作用和由检测透镜(113)产生的像散作用，在光检测器(114)上产生只包括信号光的区域。在该区域中配置光检测器(114)的传感器。从而即使在对一个激光产生多个焦点的情况下，利用简单的结构也能抑制由不需要的焦点产生的杂光的影响。
文档编号G11B7/135GK102005218SQ20101026984
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月31日 优先权日2009年9月1日
发明者永富谦司 申请人:三洋电机株式会社