光拾取器的制作方法

专利名称：光拾取器的制作方法
技术领域：
本发明涉及对光盘记录或再现信息的光拾取器。
背景技术：
作为本发明的背景技术领域，在专利文献1中记载了光拾取器。专利文献1 日本特开2004-281026号公报。

发明内容
光盘是一种从低成本和数据保存的可靠性等考虑作为长期保存用介质而备受关 注的介质。至今为止，为了增大光盘的容量，信息层为2层的DVD(Digital Versatile Disc, 数字通用光盘)和BD(BlU-ray Disc，蓝光光盘)已经规格化。现在，作为进一步大容量化 的技术，具有3层以上的信息层的光盘正在被研究。具有2层和3层以上的信息层的光盘 称作多层光盘。然而，光盘中存在面振动和偏心时，随着光盘的旋转在光盘上的再现位置和光束 的焦点位置中会产生偏离。因此，对光束的焦点位置在光盘的半径和垂直方向上进行控制， 使其合焦在目标再现位置。半径方向的控制称为跟踪控制，光盘垂直方向的控制称为聚焦 控制。用于进行跟踪控制的跟踪控制信号(以下称为TES bracking Error Signal)的 生成，一般是差分推挽法(以下称为DPP)和差分相位检测法(以下称为DPD)。此外，通过 将在光盘上反射的光束用衍射光栅等分割为被称为推挽区域的区域和此外的区域而检测 TES的方法，在专利文献1中记载。本发明中，将该检测TES的方法称为1光束差分推挽法 (以下称为1光束DPP)。另一方面，用于进行聚焦控制的聚焦控制信号(以下称为FES =Focusing Error Signal)的生成，一般是像散法、刀口法。这些控制信号，通过用光检测器检测在光盘的要再现的规定信息层上反射的光束 (以下称为信号光束)并进行光电转换而生成。再现多层光盘时，会产生在与要再现的规定信息层不同的信息层上反射的多余的 光束(以下称为多余光束)。多余光束入射到光检测器的受光面时，会成为TES、FES的噪声， 不能够进行稳定的控制。从而，为了再现多层光盘，必须是多余光束不会入射到生成TES、 FES的受光面的结构。专利文献1中，记载了用1光束DPP法生成TES，用像散法生成FES，再现具有2层 信息层的光盘时，多余光束不会入射到生成TES的受光面的结构。但是，对于FES并没有考 虑多余光束。此外，将衍射光栅与检测透镜组合构成，部件个数多，成本高。进而，会增加组 装工序，生产性不好。此外，没有关于具有3层以上信息层的光盘的记录或再现的记载。本发明的目的在于，廉价地提供一种光拾取器，其能够在多层光盘的记录和再现 时从TES、FES中排除多余光束的影响，进行稳定的跟踪控制和聚焦控制。
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以上目的，作为其中一例能够通过例如权利要求中记载的结构达成。本发明的光 拾取器，其对至少具有2层信息层的光盘进行再现，该光拾取器的特征在于，包括出射光 束的光源；用于使上述光束聚光到上述光盘的要再现的规定信息层上的物镜；将由上述光 盘的要再现的规定信息层反射的上述光束按该光束的区域分割成多个光束的衍射光栅；具 有用于接收上述多个光束的多个受光面的光检测器；和光分支元件，其使从上述光源向上 述光盘行进的光束和由上述光盘的要再现的规定信息层反射并向上述光检测器行进的光 束的光路分支，其中，上述光检测器具有用于生成跟踪控制信号、聚焦控制信号和再现信号 的多个受光面，作为上述多个受光面。根据本发明，能够廉价地提供一种光拾取器，其能够在多层光盘的记录和再现时 进行稳定的跟踪控制和聚焦控制。


图1是表示实施例1的光拾取器100的结构的概要图。图2是用于说明实施例1的衍射光栅006的图。图3是用于说明实施例1的光检测器007的图。图4是用于说明实施例1的光检测器007上形成的信号光束近焦时移动的方向的 图。图5是用于说明实施例1的光检测器007上形成的信号光束远焦时移动的方向的 图。图6是用于说明用实施例1的衍射光栅006分割出的2级光的信号光束在光检测 器007上形成的信号光斑的图。图7是从实施例1的光检测器007抽出受光面TEl至TE4的图。
图8是用于说明实施例2的衍射光栅015的图。图9是用于说明实施例2的光检测器016的图。图10是用于说明用实施例2的衍射光栅015分割出的2级光的信号光束在光检 测器016上形成的信号光斑的图。图11是用于说明实施例3的再现3层盘的情况下产生的信号光斑和多余光斑的 图。图12是实施例3的再现3层盘017的距离表面最近的信息层019的光拾取器的 图。符号说明001…光源，002…光分支元件，004…物镜，005... 3层盘，006…衍射光栅，007…光
检测器
具体实施例方式以下基于图中所示的实施例详细说明，但本发明并不被其限定。[实施例1]对本发明中的实施例1的光拾取器详细说明。首先，说明对应现在已经规格化的BD的2层光盘的记录或再现的光拾取器。
图1是表示实施例1中的光拾取器100的结构的概要图。纸面横方向表示X方向，纸面纵方向表示Z方向，纸面垂直方向表示Y方向。X方 向相当于光盘的半径方向，Z方向相当于光盘的垂直方向，Y方向相当于与光盘的轨道平行 的方向。光束从光源001作为发散光出射。BD中，为了进行信息的记录或再现，一般使用可 出射波长405 士 IOnm的光束的半导体激光器。本实施例中，光源001也出射波长405 士 IOnm 的光束。点划线008表示从光源001出射的光束的中心的光路，直线009表示光束的外侧 的光路。从光源001出射的光束，入射到光分支元件002。光分支元件002，具有使入射的 光束中规定的光量透过，使其余的光量反射的功能。例如，能够用偏光棱镜等实现。再现中光源的光量变化时，再现信号会劣化。通常，光拾取器中，用光检测器测 定光源的光量，进行使光量恒定的反馈控制。用于反馈控制的光检测器，称为前置监测器 (front monitor)。虽然图中没有记载，但也可以将透过光分支元件002的光束用于前置监 测器。在光分支元件002上反射的光束入射到准直透镜003。用准直透镜003将光束变换 为大致平行的光束。通过准直透镜003的光束，被物镜004聚光照射到2层光盘005内的规定的信息 层。BD的再现中，物镜的NA(Numerical Aperture，数值孔径)，通常使用0. 85。本实施例 的物镜004，也为了再现BD而设想为ΝΑΟ. 85。此外，物镜004搭载在致动器(actuator)(未图示)上，能够在2层光盘005的半 径方向(图中X方向)和垂直方向(图中Z方向)上驱动。半径方向用于跟踪控制和透镜 移动，垂直方向用于聚焦控制的驱动。一般而言，透镜移动指的是在光盘的半径方向上驱动 物镜。2层光盘005中，具有表面010和信息层011、信息层012。2层光盘的规格中，规 定表面与距离表面最远的信息层的层间距为100 μ m，2层信息层的层间距为25 μ m。本实施 例中，也设表面010与信息层012的层间距为100 μ m，信息层011与信息层012的层间距为 25 μ m0图1中，设想信息层012的再现，光束在信息层012上聚光。2层光盘005内的信 息层012上反射的光束，在物镜004、准直透镜003、光分支元件002中行进，入射到衍射光 栅 006。衍射光栅006由多个区域构成，入射的光束，按区域被分割为+1级光和-1级光 (未图示)。关于衍射光栅006的区域将在后文中叙述。被衍射光栅006分割的光束，入射 到光检测器007的规定的受光面。光检测器007内具有多个受光面，基于入射到受光面的 光束的光量输出电信号。然后，基于1光束DPP、DPD生成TES，基于刀口法生成FES和再现 信号(以下称为RF)。另外，关于光检测器007内的受光面将在后文中叙述。通常，光检测器配置在准直透镜的焦点位置上。图1中，也在不被衍射光栅006分 割而透过的光束聚光的位置上配置光检测器007。如以上说明，本实施例的光拾取器100，由光源001、光分支元件002、准直透镜 003、物镜004、衍射光栅006、光检测器007构成。
由图中可知本实施例的光拾取器100没有检测透镜。通常，检测透镜是为了用像 散法检测FES而使用的。本实施例的光拾取器100，使用刀口法生成FES，设计为没有检测 透镜。因为没有检测透镜，所以光拾取器100的部件个数会减少，能够廉价地制造。进而， 因为组装工序也减少，所以可以认为生产性提高。以后将从光源001行进到2层光盘005的光路记作往路，将从2层光盘005行进 到光检测器007的光路记作返路。此外，以后将从光源出射的光束中在再现的信息层上反射的光束记作信号光束。 例如图1中在信息层012上反射的光束。相反地，以后将在与再现的信息层不同的信息层 上反射的光束记作多余光束。例如指的是图1中未图示的在信息层011上反射的光束。然后，存在光盘的面振动时，光束的聚焦位置与要再现的信息层，会在光盘的垂直 方向(图中Z方向)上产生偏离。这一般称为离焦。离焦时，光束不会在光检测器上聚光， 而形成模糊的光斑。本实施例中，将光盘接近物镜一侧称为近焦，相反地，远离称为远焦。BD中因为物镜的NA大，所以从表面到信息层的层间距与规定值不同时，信息层上 聚光的光束中会产生较大的球面像差。因此，通常的光拾取器中，具有在光轴方向上驱动准 直透镜、调节光束的发散、收敛状态、修正球面像差的机构。本实施例中，也设想具有在光轴 平行的方向(图中箭头014)上驱动准直透镜003、修正球面像差的机构。使用可变形反射镜和同心圆状的液晶元件时，能够不驱动准直透镜就修正球面像 差。可以在物镜004前配置可变形反射镜，或在准直透镜003的附近配置同心圆状的液晶 元件。然后，本实施例中，通过如图1所示在光分支元件002与光检测器007之间配置衍 射光栅006，使对成本影响较大的衍射光栅变得廉价。在将衍射光栅006配置在准直透镜003与物镜004之间的情况下，驱动准直透镜 003时，光检测器007上的信号光束的光斑位置会变化，FES、TES、RF会劣化。因此，衍射光 栅006不优选为配置在准直透镜003与物镜004之间。能够配置衍射光栅006的场所，是准直透镜003与光分支元件002之间，或光分支 元件002与光检测器007之间。准直透镜003与光分支元件002之间，是往路和返路共用的光路。这样，在共用的 光路上配置衍射光栅006，称为往返路配置。为了进行往返路配置，需要具有使往路光束透过、仅使返路光束衍射的功能的衍 射光栅。这样的衍射光栅，能够用偏光衍射光栅实现，但是该偏光衍射光栅，制作工序复杂， 一般是高价的。进而，实际设备中，往路光束不能够完全透过偏光衍射光栅而会发生些许衍射，该 衍射的光束入射到光检测器时会成为较大的问题。这样的衍射的光束称为往路杂散光。另一方面，光分支元件002与光检测器007之间仅有返路的光路。这样，仅在返路 的光路上配置衍射光栅006，称为返路配置。返路配置时，因为不需要区分往路和返路的光束，所以能够使用无偏光的衍射光 栅。无偏光的衍射光栅，远比与偏光衍射光栅廉价。此外，返路配置与往返路配置相比，衍 射光栅上的信号光的光斑直径更小，所以也能够使衍射光栅006的外形变小。即，使衍射光 栅006为返路配置时，与往返路配置相比外形变小，进而能够廉价地制造。进而，返路配置没有往路的光束通过，所以也具有不存在往返路配置时的往路杂散光的效果。设准直透镜003与衍射光栅006之间的距离如图所示为距离L。一般而言，光源 001与光分支元件002的间隔和光分支元件002与光检测器007的间隔远离时，部件错位引 起敏感度变高，所以光拾取器的可靠性会恶化。即，相当于距离L较短的情况。此外，使距离L变长时，衍射光栅006上的光斑直径会变得过小，所以衍射光栅006 的间距变得细密。这会使衍射光栅的制造变得困难，导致成本提高。特别是，距离L过长时 则不能够进行衍射光栅的制造。如上所述，距离L对于成本和光拾取器的可靠性具有权衡的关系，所以准直透镜 的焦距的1/2至3/4之间为推荐位置。接着，用图2说明衍射光栅002的分割区域。图2是从光检测器007观看衍射光栅006的图。图中横方向相当于图1的X方向， 图中纵方向相当于Y方向。衍射光栅006，如图所示被分割为区域A、B、C、D、E、F、G、H、I这9部分。入射到衍 射光栅006的信号光束，按区域被分割为士 1级光。区域A、B、C、D、E、F、G、H设想为+1级 光与-1级光的光量比为4 1的闪耀型的衍射光栅。本实施例中，RF由+1级光生成。+1 级光的光量较小的情况下，S/N会劣化，所以优选考虑+1级光的光量，使其大于-1级光。但 是，例如如果S/N能够满足，则+1级光与-1级光的光量比也可以是5 1或3 1。区域I设想为+1级光与-1级光的光量比为1 1的矩形型的衍射光栅。入射到 区域I的信号光束的+1级光和-1级光都用于生成RF。也可以是+1级光与-ι级光的光量 比为1 2或1 0的闪耀型的衍射光栅。矩形型比闪耀型制造简单，且具有能够为窄间 距等优点。所以，本实施例中使区域I为矩形型的衍射光栅。虚线圆201表示入射到衍射光栅006上的信号光束的最外围的形状。斜线部分 202、203表示推挽区域。箭头204表示透镜移动方向。如图所示，推挽区域在透镜移动方向 上产生。本实施例中，因为设想为1光束DPP，所以信号光束必然被分割为推挽区域和此外 的区域。如图所示，衍射光栅006被分割为作为推挽区域的区域A、B、C、D，和作为此外区域 的区域 E、F、G、H、I。推挽信号根据包括图中推挽区域的区域A、B、C、D进行规定的运算而生成。根据 不包括推挽区域的区域E、F、G、H，用规定的运算生成透镜移动引起的透镜误差信号。1光 束DPP的TES，是用推挽信号与透镜误差信号的差值输出生成的。接着，用图3说明光检测器007。图3是从-Z方向观看光检测器007的图，设想为信号光束在信号层上合焦时。图 中横方向为X方向，图中上下方向为Y方向。设光检测器007的中心为检测器中心0点。该 检测器中心0点，相当于不被衍射光栅006分割而透过的信号光束聚光的位置。图中，将通 过检测器中心0点的X方向的点划线表示为X轴302，通过检测器中心的Y方向的点划线表 示为Y轴301。光检测器007内，具有受光面TEl至TE8、受光面TSl至TS4、受光面Rl、R2、和受 光面fl至f5这19个受光面，如图3所示地配置。以下，说明各受光面的配置。受光面R1、 R2，在X轴302上，相对于受光面中心0点点对称地配置。受光面TE1、TE2、TE3、TE4，在Y
9轴301上向+Y方向顺序排列配置。受光面151、152、153354，从-乂方向到+乂方向顺序排列配置。该受光面TS1、TS2、 TS3、TS4，从X轴302向+Y方向隔开规定间隔配置。进而，受光面TS2从Y轴301向-X方 向、受光面TS3向+X方向隔开规定间隔配置。受光面fl、f2、f3、f4、f5，在Y轴301上向-Y方向顺序排列配置。受光面fl、f2、 f3、f4、f5，是用刀口法生成FES的受光面。因此，在受光面fl与f2、受光面f2与f3、受光 面f3与f4、受光面f4与f5之间，设想成为一般被称作暗线的区域。受光面TE5、TE6、TE7、TE8从-X方向到+X方向顺序排列配置。该受光面TE5、TE6、 TE7、TE8从X轴302向-Y方向隔开规定间隔配置。进而，受光面TE6从Y轴301向-X方 向、受光面TE7从Y轴301向+X方向隔开规定间隔配置。接着，说明衍射光栅006的被分割为各区域的信号光束在光检测器007内的哪个 受光面上聚光。被衍射光栅006分割的信号光束中，以后将成为+1级光的信号光束的后缀记为 +1，成为-1级光的信号光束的后缀记为-1。例如，入射到衍射光栅006的区域A的信号光 束中，将+1级光记为信号光束A+l，-l级光记为信号光束A-I等。此外，信号光束A+1在光 检测器007上聚光形成的像记为信号光斑A+1等。入射到衍射光栅006的区域A的信号光束，被分割为信号光束A+1、A-I0信号光 束A+1在受光面TEl的中心聚光形成信号光斑A+1，信号光束A-I在受光面fl与f2之间的 暗线上聚光形成信号光斑A-I。入射到衍射光栅006的区域B的信号光束，被分割为信号光束B+l、B-I0信号光 束B+1在受光面TE4的中心聚光而形成信号光斑B+1，信号光束B-I在受光面f4与f5之间 的暗线上聚光而形成信号光斑B-I。入射到衍射光栅006的区域C的信号光束，被分割为信号光束C+l、C-I0信号光 束C+1在受光面TE2的中心聚光而形成信号光斑C+1，信号光束C-I在受光面f2与f3之间 的暗线上聚光而形成信号光斑C-I。入射到衍射光栅006的区域D的信号光束，被分割为信号光束D+l、D-I0信号光 束D+1在受光面TE3的中心聚光而形成信号光斑D+1，信号光束D-I在受光面f3与f4之间 的暗线上聚光而形成信号光斑D-I。入射到衍射光栅006的区域E的信号光束，被分割为信号光束E+l、E-I0信号光 束E+1在受光面TS4的中心聚光而形成信号光斑E+1，信号光束E-I在受光面TE5的中心聚 光而形成信号光斑E-I。入射到衍射光栅006的区域F的信号光束，被分割为信号光束F+l、F-I0信号光 束F+1在受光面TS2的中心聚光而形成信号光斑F+1，信号光束F-I在受光面TE7的中心聚 光而形成信号光斑F-I。入射到衍射光栅006的区域G的信号光束，被分割为信号光束G+l、G-I0信号光束G+1在受光面TS3的中心聚光而形成信号光斑G+1，信号光束G-I在受光面TE6的中心聚 光而形成信号光斑G-I。入射到衍射光栅006的区域H的信号光束，被分割为信号光束H+l、H-I0信号光 束H+1在受光面TSl的中心聚光而形成信号光斑H+1，信号光束H-I在受光面TE8的中心聚光而形成信号光斑H-I。 入射到衍射光栅006的区域I的信号光束，被分割为信号光束1+1、1-1。信号光 束1+1在受光面Rl的中心聚光而形成信号光斑1+1，信号光束I-I在受光面R2的中心聚光 而形成信号光斑1-1。其中，信号光束1+1和I-I入射到受光面Rl、R2中的哪一个受光面 都可以，也可以是光束1+1在受光面R2的中心聚光，光束I-I在受光面Rl的中心聚光。如图所示，用衍射光栅006的各区域分割出的士 1级光的信号光束，在相对于受光 面中心0点点对称的位置上聚光。被衍射光栅的规定区域分割出的士 1级光入射的2个受 光面，分别配置在相对于受光面中心0点点对称的位置上。例如，被衍射光栅006的区域I 分割出的+1级光入射的受光面Rl，和-1级光入射的受光面R2，相对于受光面中心0点点 对称地配置。与入射到各受光面的信号光束的强度相应地分别生成电信号。RF、TES、FES，可以 根据这些电信号用以下运算式得到。以下运算式中，例如将由受光面Rl生成的电信号表示 为Rl。(式 1) RF = R1+R2+TE1+TE2+TE3+TE4+TS1+TS2+TS3+TS4(式 2) PP = (TE1+TE4) - (TE2+TE3)(式 3) LE = (TS2+TS4) - (TS1+TS3)(式 4) TESl = PP-KXLE(式5)TES2 = (TE6与TE7的相位差)+ (TE5与TE8的相位差)(式 6) FES = (f2+f4) - (fl+f3+f5)其中，式2的PP为推挽信号，式3的LE为透镜误差信号。式4的TESl是用1光 束DPP法生成的TES。式4的K表示推挽信号与透镜误差信号的光量的比。如上所述，由式 4可知用1光束DPP法生成的TES，是根据推挽信号与透镜误差信号的差值输出而生成的。此外，式5的TES2是用DPD法生成的TES。用DPD法生成的TES，通常通过将信号 光束分割为田字形而生成。如本实施例，一般根据用衍射光栅的区域E、F、G、H分割的信号 光束也能够生成DPD法中所需的相位成分。信号光束在信息层上合焦时，在光检测器007上信号光束形成的信号光斑，在几 何光学上成为点，在波动光学上具有以该点为中心的范围。图中，将信号光斑作为几何光学 上的点表示。将这些点称为光检测器上的合焦点。为了检测全部信号光束的光量，受光面的外形必须大于波动光学上具有范围的光 检测器007上的信号光斑。如后所述，使受光面的外形为22. 4 μ m以上即可。本实施例的光源001中设想的半导体激光器，一般而言具有波长随着出射的光束 的光量变化而变化的特征。光源001的波长的变化，相当于信号光束的波长的变化。衍射光栅的间距越窄，光束的衍射角度越容易随着波长的变化而变化。衍射光栅 006的区域E、F、G、H、I，使信号光束行进到配置在光检测器007外侧的受光面TSl至TS4、 受光面TE5至TE8、受光面R1、R2，所以为窄间距。信号光束的波长变化时，入射到这些区域 的信号光束的衍射角度特别容易变化。该衍射角度变化相当于在光检测器007上形成的信 号光斑位置移动。光斑位置移动的方向，是与连接检测器中心0点和规定的受光面的方向 矢量平行的方向。本实施例中，为了即使波长有变化时也检测全部信号光束的光量，而使配置在光检测器007外侧的受光面TSl至TS4、受光面TE5至TE8、受光面R1、R1的形状，是在与连接 检测器中心0点和规定的受光面的方向矢量平行的方向上较长的形状。例如，受光面TSl 在波长变化时光斑移动的方向在Y方向上比X方向上更大，所以受光面TSl的形状如图所 示Y方向较长。由此，具有能够确保相对于衍射角度变化的受光面的余量的效果。接着，说明信号光束在信息层上离焦时在光检测器007上形成的信号光斑。近焦时，光检测器007上的信号光束形成的信号光斑，成为与衍射光栅006的区域 在几何光学上相同的形状。此外，其位置依赖于衍射光栅006的区域的位置而移动。例如， 入射到衍射光栅006的左上的区域A的光束，在近焦时向左上移动。反之，远焦时，光检测器007上的信号光束形成的信号光斑，成为与近焦时的形状 相对于光检测器上合焦点点对称的形状。此外，其位置也同样在点对称的方向上移动。例 如，入射到衍射光栅006的左上的区域A的光束，在远焦时向右下移动。图4是表示近焦时信号光束在光检测器007上形成的信号光斑的图。此外，图中 的箭头表示近焦时信号光束移动的方向。信号光束A+1和A-I向左上移动，形成信号光斑A+1和信号光斑A_l。信号光斑 A+1和信号光斑A-1，与用衍射光栅006的区域A分割的信号光束的形状正好相同。此外， 其移动的方向为衍射光栅006的区域A的位置即左上。信号光束B+1和B-I向左下移动，形成信号光斑B+1和信号光斑B_l。信号光束C+1和C-I向右下移动，形成信号光斑C+1和信号光斑C-I。信号光束D+1和D-I向右上移动，形成信号光斑D+1和信号光斑D_l。信号光束E+1和E-I向左上移动，形成信号光斑E+1和信号光斑E_l。信号光束F+1和F-I向左下移动，形成信号光斑F+1和信号光斑F-1。信号光束G+1和G-I向右下移动，形成信号光斑G+1和信号光斑G-I。信号光束H+1和H-I向右上移动，形成信号光斑H+1和信号光斑H_l。信号光束1+1和1-1，不从受光面Rl和R2的中心移动，而是较为模糊地形成信号 光斑1+1和信号光斑1-1。如以上说明，近焦时的信号光斑，向图中箭头方向移动。该箭头方向上，没有与FES 和TES的生成相关的受光面。即，这是因为设计为近焦时在光检测器上形成的信号光斑，不 会入射到与FES和TES的生成相关的受光面。图5是表示远焦时信号光束在光检测器007上形成的信号光斑的图。此外，图中 的箭头表示远焦时信号光束移动的方向。信号光束A+1和A-I向右下移动，形成信号光斑A+1和信号光斑A-1。信号光斑 A+1和信号光斑A-1，近焦时的信号光斑的形状相对于受光面中心正好为点对称。此外，其 移动方向为与近焦时点对称的方向即右下。信号光束B+1和B-I向右上移动，形成信号光斑B+1和信号光斑B-I。信号光束C+1和C-I向左上移动，形成信号光斑C+1和信号光斑C-I。信号光束D+1和D-I向左下移动，形成信号光斑D+1和信号光斑D_l。信号光束E+1和E-I向右下移动，形成信号光斑E+1和信号光斑E_l。信号光束F+1和F-I向右上移动，形成信号光斑F+1和信号光斑F-1。信号光束G+1和G-I向左上移动，形成信号光斑G+1和信号光斑G_l。
信号光束H+1和H-I向左下移动，形成信号光斑H+1和信号光斑H_l。信号光束1+1和1-1，较大模糊地形成信号光斑1+1和信号光斑1-1。如以上说明，远焦时的信号光斑，向图中箭头方向移动。该箭头方向上，没有与FES 和TES的生成相关的受光面。即，这是因为设计为远焦时在光检测器上形成的信号光斑，也 不会入射到与FES和TES的生成相关的受光面。如图4、图5所示，使与FES和TES的生成相关的受光面配置为不存在于光检测器 007上形成的信号光斑离焦时移动的方向上。接着，说明多余光束在光检测器007上形成的 光斑。将该光斑称为多余光斑。再现信息层012时，在信息层011上反射的多余光束，从比入射到2层光盘的光束 的合焦点距离物镜003更近的位置上产生。该多余光束，相当于近焦的信号光束。该多余 光束在光检测器007上形成的多余光斑，与近焦时信号光束在光检测器007上形成的信号 光斑的行为相同。即，成为如图4所示，信息层011上产生的多余光束不会入射到与FES、 TES的生成相关的受光面。另一方面，再现信息层011时，在信息层012上反射的多余光束，从比入射到2层 光盘的光束的合焦点距离物镜003更远的位置上产生。该多余光束，相当于远焦的信号光 束。该多余光束在光检测器007上形成的多余光斑，与远焦时信号光束在光检测器007上 形成的信号光斑的行为相同。即，成为如图5所示，信息层012上产生的多余光束，不会入 射到与FES、TES的生成相关的受光面。如以上说明，设计为无论再现2层光盘的信息层012和信息层011中的哪个信息 层的情况下，从没有再现的信息层产生的多余光束，都不会入射到与FES、TES的生成相关 的受光面。因此，具有能够得到没有该多余光束引起的噪声的FES、TES的效果。S卩，本实施 例的光拾取器100，能够进行稳定的聚焦控制和跟踪控制。然后，通常的衍射光栅，将入射的光束不仅分割为士 1级光，也分割为士2级光以 上的高级的光束。用衍射光栅006的规定区域分割出的士 1级光的信号光束，与用规定区 域以外分割出的士2级光以上的高级的信号光束同时入射到生成FES、TES的受光面时，会 成为FES、TES的噪声。因此，需要使得用衍射光栅分割出的高级的信号光束不会入射到生 成FES、TES的受光面。图6表示光束在信息层上合焦时，用衍射光栅006分割出的士 1级和士2级光的 信号光束在光检测器007上形成的信号光斑。此处，用衍射光栅006分割的信号光束中，+2级光的后缀表示为+2，_2级光的后 缀表示为_2。例如，在衍射光栅006的区域A中被衍射的+2级光表示为信号光束A+2，-2 级光表示为信号光束A-2。此外，信号光束A+2在光检测器007上形成的像记作信号光斑 A+2 等。因为光束在信息层上合焦，所以士2级光的信号光束与士 1级光的信号光束同样 成为点。图中，用圆表示该信号光斑的点。用衍射光栅分割出的2级光的光束的衍射角度，是1级光的衍射角度的2倍。因 此，在光检测器007上，2级光的信号光斑位于从检测器中心0点看到的1级光的信号光斑 的2倍的位置。即，例如信号光斑1+2，如图所示，位于从检测器中心0点看到的信号光斑 1+1的2倍的位置。同样地，其他士2级光的信号光斑，被照射到图中所示的位置。
本实施例中，如图所示，设计为2级光的信号光斑不会入射到生成FES、TES的受光由图可知，信号光斑A+2与受光面TE4距离最近，其他2级光的信号光斑都充分远 离受光面。只要使信号光斑A+2不入射到受光面TE4，就能够使所有的2级光都不入射到受 光面。图7是从图6抽出受光面TEl至TE4、信号光斑A+1和信号光斑A+2的图。设受 光面TEl至TE4的Y方向的长度为受光面长度a。设信号光斑A+1与检测器中心0点的 间隔为中心距离β 1，则信号光斑A+2与检测器中心0点的间隔为中心距离β 1的2倍即 2Χ β 1。此外，如图所示，在信号光斑A+1与信号光斑A+2之间配置有受光面长度α的受 光面ΤΕ2、ΤΕ3、ΤΕ4和受光面TEl的一半，所以受光面中心0点与受光面ΤΕ4的上端的间隔 能够用β 1+(3+1/2) X α表示。从而，为了使受光面ΤΕ4不接收信号光斑Α+2，只要决定中心距离β 1和受光面长 度α以满足式9即可。(式 9) 2Χ β 1 彡 β 1+(3+1/2) X α如上所述，设受光面的最小尺寸即受光面的长度α =22.4μπι。该情况下，为了满 足式9，只要使中心距离β 1大于78.4μπι即可。即，只要使中心距离β 1彡78.4 μ m，就能 够使信号光斑A+2不入射到受光面TE4。这样，设光检测器上的受光面TEl至TE4中，距离光检测器的中心最近的受光面 TEl的中心与光检测器的中心的距离为中心距离β 1时，通过使距离光检测器的中心最远 的受光面ΤΕ4的受光区域与上述光检测器的中心的距离为上述中心距离β 1的2倍以下， 能够使2级光不入射到受光面。接着，说明光检测器上形成的信号光斑的大小(以下称为光斑直径Φ)。一般而言，被准直透镜聚光的光斑直径Φ，可以用光束的波长λ和准直透镜的 ΝΑ(以下称为NACP)由以下的爱里斑的公式表示。(式 10) Φ = ξ X λ /NACP其中，系数ξ是由入射到准直透镜的信号光束的强度分布决定的系数，在从半导 体激光器出射的具有高斯型的强度分布的信号光束中通常使用2。此外，准直透镜的焦距(以下称为FCP)、入射到准直透镜的光束的有效直径(以下 称为APCP)和NACP通常用以下式子表示。(式 11) NACP = APCP/ (2 X FCP)同样地，物镜的焦距(以下称为F0BJ)、入射到物镜的光束的有效直径(以下称为 AP0BJ)和物镜的NA(以下称为NA0BJ)通常用以下式子表示。(式 12) NAOBJ = APOBJ/ (2 X FOB J)通常的光拾取器中，可以认为APOBJ与APCP相等，所以考虑到该关系，归纳式10、 11、12时，能够用下式表示光斑直径Φ。(式 13) Φ = 2Χ λ ΧΜ/ΝΑ此处，M表示光学倍率(FCP +FOB J)(以下记作光学倍率M)。一般而言，BD的光学系统中设想将光学倍率M设定为9 13倍，本实施例的光学倍率M也设定为9 13倍。根据式13，光斑直径Φ与光学倍率M成比例，所以当光学倍率 M为13倍时光斑直径Φ最大。将光学倍率M = 13倍、波长λ = 405nm、NAOBJ = 0. 85代入式13时，可知在所设 想的光学倍率M的范围中最大光斑直径Φ为12.4μπι。光检测器的受光面的最小尺寸，当然过大于最大的光斑直径，但需要考虑光检测 器组装时的公差。通常的光拾取器中，设想该公差为士 5μπι左右即可。于是，受光面的最小尺寸，考虑光斑直径Φ = 12.4μπι和公差士5 μ m，只要大于 22. 4 μ m即可。上述受光面的最小尺寸22. 4 μ m,是根据组装时的公差和光检测器上的光斑 直径算出的。如以上说明，本实施例的光拾取器100，设计为在对2层光盘记录或再现时，生成 TES和FES的受光面上也不会有没有再现的信息层上反射的多余光束入射。进而，使得用衍 射光栅产生的2级光以上的高级的光束，也不会入射到生成TES和FES的受光面。因此，能 够得到没有噪声的FES、TES。此外，因为使衍射光栅006返路配置，所以也能够廉价地制造 有成本影响的衍射光栅。此外，因为本实施例的光拾取器100没有检测透镜地构成，所以能 够减少部件个数和组装工序，比专利文献1更廉价地实现。本实施例的光拾取器100，能够 进行稳定的聚焦控制和跟踪控制，且能够廉价地制造。其中，本实施例的光拾取器，至少由光源、光分支元件、准直透镜、物镜、衍射光栅、 光检测器构成即可，与图1不同，例如也可以是用反射镜等变形的光学系统。[实施例2]实施例2中，说明实施例1的光拾取器的变形例。实施例2的光拾取器，是实施例 1的光拾取器100的变形例，衍射光栅006和光检测器007不同。其中，本实施例中，也设想 2层光盘的再现，2层信息层的层间距为25 μ m。图8是实施例2的从光检测器一侧观看衍射光栅015的图。衍射光栅015的区域 AB，使将衍射光栅006的区域A和区域B合成作为1个区域。同样地，衍射光栅015的区域 ⑶，是将衍射光栅006的区域C和区域B合成而得到的。衍射光栅015的区域AB和区域⑶，也设想为将入射的光束分割为+1级光和_1级 光，其光量比为4 1的闪耀型的衍射光栅。关于其他衍射光栅015的区域E、F、G、H，与衍射光栅006相同，所以略去详细说明。本实施例中，也设想为1光束DPP，所以必须将信号光束分割为推挽区域和此外的 区域。如图所示，衍射光栅015分割为作为推挽区域的区域AB、区域CD，和作为此外区域的 区域 E、F、G、H、I。接着，说明本实施例的光检测器016。图9是从-Z方向观看光检测器016的图，设 想为信号光束在信息层上合焦时。图中横方向为X方向，图中上下方向为Y方向。设光检测器016的中心为检测器 中心0点。该检测器中心0点，相当于不被衍射光栅015分割而透过的信号光束聚光的位 置。图中，将通过检测器中心0点的X方向的点划线表示为X轴302，通过检测器中心的Y 方向的点划线表示为Y轴301。光检测器016内，具有受光面TEl至TE8、受光面TSl至TS4、受光面Rl、R2、和受光面fl至f5这16个受光面，如图3所示地配置。以下，说明各受光面的配置。受光面R1、R2，在X轴302上，相对于受光面中心0点点对称地配置。该受光面与 实施例1的光检测器007相同。受光面TE9，在Y轴301上的-Y方向上隔开规定间隔地配 置。受光面TE10，在Y轴301上的+Y方向上隔开规定间隔地配置。如图所示，受光面TE9与 检测器中心0点的间隔，比受光面TElO与检测器中心0点的间隔更长。受光面TE11、TE12、 TE13、TE14，从-X方向向+X方向顺序排列配置。该受光面TE11、TE12、TE13、TE14，从X轴 302向-Y方向隔开规定间隔配置。进而，受光面TE12从Y轴301向-X方向、受光面TE13 从Y轴301向+X方向隔开规定间隔地配置。受光面f6、f8、fl0、fl2，从-X方向向+X方向顺序排列配置。受光面f7、f9、fll、 Π3，也从-X方向向+X方向顺序排列配置。受光面f7、f9、fll、fl3和受光面f6、f8、flO、 fl2从X轴302向+Y方向隔开规定间隔地配置。受光面f6、f7、f8、f9、fl0、fll、fl2、fl3， 是用刀口法生成FES的受光面。因此，在受光面f6与f7、受光面f8与f9、受光面flO与 fll、受光面Π2与fl3之间，设想成为一般被称作暗线的区域。接着，说明衍射光栅015的被分割成各区域的信号光束在光检测器016内的哪个 受光面上聚光。与实施例1同样，用衍射光栅015分割的信号光束中，以后将成为+1级光的信号 光束的后缀记为+1，成为-1级光的信号光束的后缀记为-1。例如，入射到衍射光栅006的 区域AB的信号光束中，将+1级光记为信号光束AB+1，-1级光记为信号光束AB-I等。此 外，信号光束AB+1在光检测器007上聚光而形成的像记为信号光斑AB+1等。入射到衍射光栅015的区域AB的信号光束，被分割为信号光束AB+1、AB_1。信号 光束AB+1在受光面TE9的中心聚光而形成信号光斑A+1，信号光束AB-I在从受光面TElO 向+Y方向的位置上聚光而形成信号光斑AB-I。入射到衍射光栅015的区域⑶的信号光束，被分割为信号光束⑶+1、⑶-1。信号 光束CD+1在受光面TElO的中心聚光而形成信号光斑CD+1，信号光束CD-I在从受光面TE9 向-Y方向的位置上聚光而形成信号光斑⑶-ι。入射到衍射光栅015的区域E的信号光束，被分割为信号光束E+l、E-I0信号光 束E+1在受光面TEll的中心聚光而形成信号光斑E+1，信号光束E-I在受光面fl2与受光 面Π3的暗线上聚光而形成信号光斑E-I。入射到衍射光栅015的区域F的信号光束，被分割为信号光束F+l、F-I0信号光 束F+1在受光面TE13的中心聚光而形成信号光斑F+1，信号光束F-I在受光面f8与f9的 暗线上聚光而形成信号光斑F-I。入射到衍射光栅015的区域G的信号光束，被分割为信号光束G+l、G-I0信号光 束G+1在受光面TE12的中心聚光而形成信号光斑G+1，信号光束G+1在受光面flO与Π1 之间的暗线上聚光而形成信号光斑G-1。入射到衍射光栅015的区域H的信号光束，被分割为信号光束H+l、H-I0信号光 束H+1在受光面TE14的中心聚光而形成信号光斑H+1，信号光束H-I在受光面f6与f7的 暗线上聚光而形成信号光斑H-I。入射到衍射光栅015的区域I的信号光束，被分割为信号光束1+1、1-1。信号光 束1+1在受光面Rl的中心聚光而形成信号光斑1+1，信号光束I-I在受光面R2的中心聚光CN 102136280 A
说明书
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而形成信号光斑1-1。其中，信号光束1+1和I-I入射到受光面Rl、R2中的哪一个受光面 都可以，也可以是光束1+1在受光面R2的中心聚光，光束I-I在受光面Rl的中心聚光。与入射到各受光面的信号光束的强度相应地分别生成电信号。RF、TES、FES，可以 根据这些电信号用以下运算式得到。以下运算式中，例如从受光面Rl生成的电信号表示为 Rl。(式 14)RF = Rl+R2+TE9+TE10+ΤΕ11+TE12+TE13+TE14(式 15) PP = TE9-TE10(式 16)LE= (TE11+TE13)-(TE12+TE14)(式 17) TES1 = PP-K X LE(式 18)TES2 = (TE13 与 TE12 的相位差)+ (TE14 与 TEll 的相位差)(式 19) FES = (f7+f8+f 10+f 13) - (f6+f9+fl 1+Π2)其中，式15的PP为推挽信号，式16的LE为透镜误差信号。式17的TESl是用1 光束DPP法生成的TES。式17的K表示推挽信号与透镜误差信号的光量的比。此外，式18的TES2是用DPD法生成的TES。与实施例1同样，根据用衍射光栅的 区域E、F、G、H分割的信号光束生成DPD法中必需的相位成分。另外，图中，信号光斑AB-I和信号光斑⑶-1聚光在受光面外，不用于RF、TES、FES 的生成。但是，也可以在信号光斑AB-I和信号光斑⑶-1聚光的场所配置受光面，用于RF 的生成。此外，因为不使用信号光斑AB-1、⑶-1，所以衍射光栅015的区域AB和区域⑶也 可以是+1级光与-1级光的光量比为1 0的闪耀型衍射光栅。本实施例中，也为了检测全部信号光束的光量，受光面的外形必须大于波动光学 上具有范围的光检测器016上的信号光斑。与实施例1同样，使受光面的外形为22.4μπι 以上即可。本实施例中，也为了在即使波长变化时也检测全部信号光束的光量，而设计为配 置在光检测器016外侧的受光面TEll至ΤΕ14、受光面R1、R2的外形，在与连接检测器中心 0点和规定的受光面的方向矢量平行的方向上较大。例如，受光面TEll在波长变化时光斑 移动的方向在X方向上比Y方向上更大，所以受光面TEll的外形如图所示Y方向较大。图中箭头方向，表示近焦时信号光束移动的方向。可知与实施例1同样，近焦时光 斑移动的方向上，没有配置与FES、TES的生成相关的受光面。信号光斑在远焦的情况下向与近焦的情况下相反的箭头方向移动。虽然没有图 示，但构成为远焦的情况下，信号光斑移动的方向上也没有配置与FES、TES的生成相关的 受光面。S卩，与实施例1同样，使与FES和TES的生成相关的受光面配置为不存在于光检测 器016上形成的信号光斑离焦时移动的方向上。与实施例1同样，2层光盘的多余光束，相当于离焦的信号光束。本实施例中，也使 与FES和TES的生成相关的受光面，配置为不存在于离焦时信号光束在光检测器016上移 动的方向。因此，多余光束不会入射到与FES和TES的生成相关的受光面。本实施例中，也设计为从2层光盘的没有再现的信息层产生的多余光束，不会入 射到与FES和TES的生成相关的受光面。因此，能够得到没有多余光束引起的噪声的FES、 TES0用本实施例的光拾取器，也能够进行稳定的聚焦控制和跟踪控制。
图10表示光束在信息层上合焦时，用衍射光栅015分割出的士 1级和士2级光的 信号光束在光检测器016上形成的信号光斑。如图所示，可知与实施例1同样设计为2级 光的信号光斑不会入射到生成FES、TES的受光面。另外，信号光束CD-2最邻接(相邻)于 受光面，所以只要注意不使信号光束CD-2入射到受光面TE9即可。如以上说明，使用本实施例的衍射光栅015和光检测器016，2层光盘上反射的多 余光束和高级的信号光束也不会入射到生成FES和TES的受光面。从而，在2层光盘的记 录或再现时，能够得到没有噪声的FES和TES，进行稳定的聚焦控制和跟踪控制。[实施例3]实施例3中，说明用实施例1中的光拾取器再现具有3层信息层的3层光盘的情 况。2层光盘中，各信息层的层间距由规格规定为25 μ m。此处，设想以与2层光盘相 同的25 μ m的层间距在2层光盘的表面一侧进一步追加1层信息层的3层光盘。此处，记作3层光盘017，3层光盘017的距离表面最近的信息层记作信息层019， 中间的信息层记作信息层020，距离表面最远的信息层记作信息层021。这些信息层的层间 距的公差，与2层光盘的规格同样为士5μπι。此外，将从距离表面最近的信息层即信息层 019到距离表面最远的信息层即信息层021的层间距称为最大层间距。此处所设想的3层 光盘017中，通常最大层间距为50 μ m，如果考虑公差则为60 μ m。图11是表示再现信息层019时，在信息层021上反射的多余光束和信号光束在光 检测器007上形成的多余光斑和信号光斑的图。图中，为了区分信号光束和多余光束，以下将用衍射光栅006的各区域分割出的 +1级光的多余光束和多余光斑的后缀记作+1’，-1级光的多余光束和多余光斑的后缀记 作-1’。设从检测器中心0点到受光面Rl和受光面R2的间隔分别为受光面距离β 2。再现信息层19时，信号光束也与图3同样向各受光面的中心或暗线区域如图11 所示地照射。与此相对，多余光斑1+1’和多余光斑1-1’，如图所示以受光面Rl和受光面R2为 中心形成较大的圆形光斑。衍射光栅006上的信号光束的最外围的外形(相当于图2的虚线圆201)，随着远 焦量增大而变小。因此，超过规定的远焦量时，会产生信号光斑全部入射到衍射光栅006的 区域I的条件。如上所述，多余光束相当于信号光束的离焦量变大。随着再现的信息层与 产生多余光束的信息层的层间距增加，离焦量也增大，所以在多余光束中，超过规定的层间 距时，也会产生全部入射到衍射光栅006的区域I的条件。3层光盘017中，最大层间距比 2层光盘更大，所以会产生多余光束全部入射到衍射光栅006的区域I的条件，如图所示会 在光检测器007上形成较大的圆形光斑。如上所述，多余光斑入射到形成FES和TES的受光面时会成为干扰，所以受光面距 离β 2，必须决定为不会使多余光斑1+1和多余光斑1-1，入射到形成FES和TES的受光面。图12是表示再现3层光盘017的信息层019时的光拾取器100的返路的概要图。3层光盘017中，具有表面018、信息层019、信息层020、信息层021。图中，信息层 019与信息层021的层间距，为最大层间距δ。直线023，表示在信息层021上反射的多余光束(信号光束未图示)。其中，多余
18光束图示为没有被衍射光栅006分割而透过的。通常，从表面比再现的信息层更位于里侧的信息层上反射的多余光束，可以视为 与从该信息层的层间距的2倍的位置(假设发光点)产生的光束相同。该点在图中作为假 设发光点P。即，假设发光点P相当于与信息层019距离最大层间距δ的2倍的点。因为假设发光点P从信息层019在+Z方向上偏离，所以多余光束从光检测器007 向+Z方向合焦，如上所述模糊地照射到光检测器007。设该多余光束合焦的位置为多余光 束返路合焦点P’，该多余光束在光检测器007上形成的多余光斑的大小，设为多余光斑直 径Φ。此外，将光检测器007与多余光返路合焦点P’的间隔记作间隔η。此外，将信号光束在信号层109和光检测器007上的合焦点的位置，分别设为信号 光合焦点Q和信号光返路合焦点Q’。最大层间距δ为零时，信号光合焦点Q点与假设发光点P、返路合焦点Q’与多余 光束返路合焦点P’位置相同。随着最大层间距δ增大，信号光合焦点Q点与假设发光点 P、返路合焦点Q’与多余光束返路合焦点P’的位置分别远离。同样地距离η也变长。例 如，最大层间距δ为50μπι左右时，如图所示距离η变得非常大，所以产生多余光束的返 路合焦点P’位于衍射光栅006上的条件，全部多余光束入射到衍射光栅006的区域I，产 生图11中所示的特殊的多余光束。为了对应最大层间距δ较大的3层光盘，因为会产生 特殊的多余光束，所以需要避免它。由图12可知，多余光束返路合焦点P’和多余光斑直径 Φ形成的三角形，与多余光束返路合焦点P’和多余光束入射到准直透镜的光束的有效直 径(以下称为APCP)形成的三角形为相似的关系。因此，多余光束直径Φ、准直透镜002的 焦距(以下称为FCP)、APCP、间隔η的关系，可以用式20表示。(式 20) Φ APCP= η (FCP- n)此外，间隔η与最大层间距δ的2倍距离的关系，是光学纵倍率的关系，所以可 以用光学倍率M由式21表示。(式 21) η = Μ2Χ2Χ ( δ/n)其中，n表示3层光盘的折射率。因为最大层间距δ位于3层光盘017内，所以 使用按折射率n换算的间隔(δ/n)。通常，BD的折射率η为1.62，所以3层光盘017的折 射率η也设想为1.62。因为准直透镜003与物镜004之间是大致平行的光束，所以可以认为入射到物镜 004的光束的有效直径(以下称为AP0BJ)等于APCPJfS 11、式12、式21代入式20化简， 得到式22。(式 22) Φ = 2XNA0BJXMX (2 δ /n)根据式22，因为多余光斑直径Φ与光学倍率M和最大层间距δ成比例，所以在所 设想的光学倍率M的范围内最大的光学倍率即13倍、且最大层间距δ为60μπι时，是多余 光斑直径Φ最大的条件。于是，将光学倍率M= 13倍、层间距δ = 60 μ m、NA0BJ = 0. 85、折射率η = 1.62 代入式22时，得到最大的多余光斑直径Φ为1637 μ m。如上所述，多余光斑直径Φ，相当于多余光斑1+1’和多余光斑1-1’的光斑直 径。双方的多余光斑直径都为1637 μ m的情况下，受光面距离β 2只要在多余光斑半径即 818 μ m以上，多余光斑1+1’和多余光斑1-1’在光检测器上不会重叠而是分离，所以能够使多余光斑1+1，和多余光斑1-1，不会入射到生成FES和TES的受光面。S卩，使光检测器007的受光面距离β2为818 μ m以上，使多余光斑1+1’和多余光 斑1-1，不会入射到形成FES和TES的受光面上。再现信息层020和信息层021的情况下，在没有再现的信息层上反射的多余光束， 因为相当于最大层间距δ的层间距是25μπι左右，所以成为如图4或图5，不会入射到生成 FES和TES的受光面。如以上说明，实施例1的光拾取器，在再现层间距为25μπι的3层光盘时，多余光 束不会入射到生成FES和TES的受光面。从而，能够得到没有噪声的FES和TES，进行稳定 的聚焦控制和跟踪控制。用上述光拾取器，例如也能够实现在2层光盘的信息层的中间进一步追加1层信 息层的、信息层的各层间距为12. 5 μ m的3层光盘的再现。再现层间距12. 5 μ m的3层光 盘的情况下，最大层间距δ成为25μπι，所以无论再现哪一个信息层时，多余光斑都如图4 或图5所示。该多余光斑如实施例1中所说明的，是不会入射到FES和TES的受光面的结 构，所以本申请的光拾取器，也能够实现层间距为12. 5μπι的3层光盘的再现。此外，同样也能够实现层间距为25 μ m、12. 5 μ m、12. 5 μ m等的4层光盘的再现。这 是因为这样的4层光盘的最大层间距为50 μ m,如上所述，本光拾取器是多余光斑不会入射 到FES和TES的受光面的结构。S卩，实施例1的光拾取器，只要考虑公差后最大层间距为60μπι以下，则即使是再 现3层或4层以上的多层光盘的情况下也能够得到没有噪声的FES和TES，进行稳定的聚焦 控制和跟踪控制。此外，即使最大层间距为60 μ m以上，也能够根据上述关系避免从要再现的信息 层以外产生的多余光束。其中，此处为了简化，说明了信息层的层间距相等的3层光盘，但为了避免所谓的 鬼影光斑，通常使信息层的层间距不同。因此，优选在最大层间距δ为60μπι的范围内，使 信息层的间隔不同，但即使是像这样层间距不同的3层光盘，用本光拾取器也能够与上述 同样地对应。此外，用实施例1的光拾取器说明了 3层光盘，但是当然在实施例2的光拾取器 中，也能够同样地通过决定受光面距离β 2而对应3层光盘。
权利要求
1.一种光拾取器，其对至少具有2层信息层的光盘进行再现，该光拾取器的特征在于， 包括出射光束的光源；用于使所述光束聚光到所述光盘的要再现的规定信息层上的物镜； 将由所述光盘的要再现的规定信息层反射的所述光束按该光束的区域分割成多个光 束的衍射光栅；具有用于接收所述多个光束的多个受光面的光检测器；和光分支元件，其使从所述光源向所述光盘行进的光束和由所述光盘的要再现的规定信 息层反射并向所述光检测器行进的光束的光路分支，其中所述光检测器具有用于生成跟踪控制信号、聚焦控制信号和再现信号的多个受光面， 作为所述多个受光面。
2.如权利要求1所述的光拾取器，其特征在于所述光检测器配置在不被所述衍射光栅分割而透过的光束聚光的位置上， 当将不被所述衍射光栅分割而透过的所述光束聚光的位置作为所述光检测器的中心， 将由所述光盘的要再现的规定信息层反射的所述光束作为信号光束，将由所述光盘的其他 信息层反射的所述光束作为多余光束时，所述衍射光栅具有至少将包含所述信号光束在所述衍射光栅上形成的光斑的中心的 区域从所述信号光束中分割出来的规定区域，所述光检测器具有用于接收由所述衍射光栅的规定区域分割出的光束的光斑中心受 光面，所述光斑中心受光面的中心与所述光检测器的中心之间的距离，为入射到所述衍射光 栅的所述规定区域中的所述多余光束在所述光检测器上的光斑半径以上的大小。
3.如权利要求2所述的光拾取器，其特征在于当将连接所述光检测器的中心与所述受光面的矢量作为方向矢量时， 配置在所述光检测器的外侧、用于生成所述跟踪控制信号和所述再现信号的受光面的 形状是在与方向矢量平行的方向上比在与方向矢量垂直的方向上更长的形状。
4.如权利要求3所述的光拾取器，其特征在于用于生成对所述跟踪进行控制的信号和所述再现信号的受光面的形状至少包含一边 是22. 4 μ m以上的正方形的区域。
5.如权利要求2所述的光拾取器，其特征在于所述光斑中心受光面配置成从所述光检测器的中心隔开818 μ m以上。
6.如权利要求1所述的光拾取器，其特征在于使由所述衍射光栅的任意区域分割出的士1级光束和由其他区域分割出的2级以上的 高级光束在所述检测器面上配置在不同的位置。
7.如权利要求6所述的光拾取器，其特征在于所述衍射光栅从由所述光盘的要再现的规定信息层反射的所述光束中至少分割出包 含该光束在所述衍射光栅上形成的光斑的中心的区域，和能够检测出基于在所述光盘上反 射的光束而得到的推挽信号的区域。
8.如权利要求1所述的光拾取器，其特征在于所述光检测器至少具有4个受光面，所述光检测器配置在不被所述衍射光栅分割而透过的光束聚光的位置上， 将不被所述衍射光栅分割而透过的所述光束聚光的位置作为所述光检测器的中心， 所述4个受光面在从所述光检测器的中心朝向外侧的规定直线上顺序排列配置， 当将所述4个受光面中距所述光检测器的中心最近的受光面的中心，与所述光检测器 的中心之间的距离作为中心距离时，所述4个受光面中距所述光检测器的中心最远的受光面的受光区域，与所述光检测器 的中心之间的距离，是所述中心距离的2倍以下。
9.如权利要求8所述的光拾取器，其特征在于 所述中心距离是78. 4 μ m以上。
10.如权利要求1所述的光拾取器，其特征在于使由所述衍射光栅的任意区域分割出的士1级光束和由其他区域分割出的2级以上的 高级光束在所述检测器面上配置在不同的位置。
11.如权利要求10所述的光拾取器，其特征在于所述衍射光栅从由所述光盘的要再现的规定信息层反射的所述光束中至少分割出包 含该光束在所述衍射光栅上形成的光斑的中心的区域，和能够检测出基于在所述光盘上反 射的光束而得到的推挽信号的区域。
12.如权利要求11所述的光拾取器，其特征在于所述光检测器配置在不被所述衍射光栅分割而透过的光束聚光的位置上， 当将不被所述衍射光栅分割而透过的所述光束聚光的位置作为所述光检测器的中心， 将由所述光盘的要再现的规定信息层反射的所述光束作为信号光束，将由所述光盘的其他 信息层反射的所述光束作为多余光束时，所述衍射光栅具有至少将包含所述信号光束在所述衍射光栅上形成的光斑的中心的 区域从所述信号光束中分割出来的规定区域，所述光检测器具有用于接收由所述衍射光栅的规定区域分割出的光束的光斑中心受 光面，所述光斑中心受光面的中心与所述光检测器的中心之间的距离，为入射到所述衍射光 栅的所述规定区域中的所述多余光束在所述光检测器上的光斑半径以上的大小。
13.如权利要求12所述的光拾取器，其特征在于当将连接所述光检测器的中心与所述受光面的矢量作为方向矢量时， 配置在所述光检测器的外侧、用于生成所述跟踪控制信号和所述再现信号的受光面的 形状是在与方向矢量平行的方向上比在与方向矢量垂直的方向上更长的形状。
14.如权利要求13所述的光拾取器，其特征在于用于生成对所述跟踪进行控制的信号和所述再现信号的受光面的形状至少包含一边 是22. 4 μ m以上的正方形的区域。
15.如权利要求14所述的光拾取器，其特征在于所述光斑中心受光面配置成从所述光检测器的中心隔开818 μ m以上。
16.如权利要求15所述的光拾取器，其特征在于 所述光检测器至少具有4个受光面，所述4个受光面在从所述光检测器的中心朝向外侧的规定直线上顺序排列配置， 当将所述4个受光面中距所述光检测器的中心最近的受光面的中心，与所述光检测器 的中心之间的距离作为中心距离时，所述4个受光面中距所述光检测器的中心最远的受光面的受光区域，与所述光检测器 的中心之间的距离，是所述中心距离的2倍以下。
17.如权利要求16所述的光拾取器，其特征在于 所述中心距离是78. 4 μ m以上。
全文摘要
本发明提供一种再现多层光盘的光拾取器，其特征在于具备光源、物镜、将在规定信息层上反射的上述光束分割为多个光束的衍射光栅、具有接收多个光束的多个受光面的光检测器；上述衍射光栅，具有从信号光束中分割出包括信号光束在衍射光栅上形成的光斑的中心的区域的规定区域；接收用上述衍射光栅的规定区域分割的光束的上述光检测器上的光斑中心受光面的中心与上述光检测器的中心的距离，为入射到上述衍射光栅的上述规定区域的多余光束在光检测器上的光斑半径以上的大小。
文档编号G11B7/13GK102136280SQ201010573388
公开日2011年7月27日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年1月25日
发明者中村俊辉, 喜田裕美, 川村友人 申请人:日立视听媒介电子股份有限公司