专利名称：光拾取器装置和具备它的光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光拾取器装置和具备它的光盘装置。
背景技术：
在现有技术中，人们已知在3层以上的多层光盘的记录再现中实现稳定的跟踪控制的各种光拾取器装置。例如，已知一种光学头装置(光拾取器装置)，其具有使在信息记录介质上反射衍射的光束的一部分衍射的衍射光学系统，和接收被上述衍射光学系统衍射的光束和不在上述衍射光学系统中衍射而是直接透射的光束的光检测器，上述衍射光学系统，被在第一方向上延伸的第一分割线和第二分割线，和在与上述第一方向相交的第二方向上延伸的第三分割线和第四分割线分割为多个区域，设上述第一分割线和上述第二分割线的外侧的区域为第一副区域和第二副区域，上述第三分割线和上述第四分割线的外侧的
区域为第一主区域和第二主区域，上述光检测器，具有接收不在所述衍射光学系统中衍射而是直接透射的光束的O级光受光部组、接收被上述第一主区域和上述第二主区域衍射的光束的主区域受光部组、接收被上述第一副区域和上述第二副区域衍射的光束的副区域受光部组，上述信息记录介质具有多个信息层，上述主区域受光部组的各受光部，配置在上述第三分割线和上述第四分割线因来自上述多个信息层中与上述光束所聚焦的信息层邻接的信息层的杂散光而投影在上述光检测器上的各投影线之间，上述副区域受光部组的各受光部，配置在上述第一分割线和上述第二分割线因来自上述多个信息层中与上述光束所聚焦的信息层邻接的信息层的杂散光而投影在上述光检测器上的各投影线之间。(例如参照专利文献I)此外，作为在多层光盘的记录再现中聚焦误差信号和跟踪误差信号均不受到来自其它层的杂散光影响，能够得到稳定的伺服信号的光学拾取器装置，例如已知一种光拾取器装置(例如参照专利文献2)，将来自多层光盘的反射光分割为多个区域，使分割后的光束在光检测器上的不同位置上聚焦，并且，使用多束分割后的光束通过刀口法检测聚焦误差信号，使用多束分割后的光束检测跟踪误差信号，进而将光束的分割区域和受光面配置成使得当焦点聚焦在目标层时来自其它层的杂散光不会进入光检测器的伺服信号用的受光面。专利文献I :日本特开2008-135151号公报专利文献2 日本特开2009-170060号公报
发明内容
此处，光拾取器装置中，一般为了使光斑准确地照射在光盘内的规定轨道上，通过检测聚焦误差信号而使物镜在聚焦方向上位移以进行聚焦控制，此外还检测跟踪误差信号而使物镜在光盘半径方向(Rad方向)上位移以进行跟踪控制。即，使用这些信号进行物镜的位置控制。上述信号中，关于跟踪误差信号，会因光盘成为由2层以上的记录层构成的多层光盘而出现重大的需要解决的问题。即，多层光盘中，除了在目标记录层上反射的信号光之夕卜，在非目标的多个记录层上反射的杂散光也入射到相同的受光部，当信号光和杂散光入射到受光部上时，2束以上的光束发生干涉，其变动成分会被检测为跟踪误差信号。对于这个要解决的问题，专利文献I中，对于在聚焦误差信号检测用光受光部的周围产生的来自多层的杂散光，在其外侧配置跟踪误差信号检测用受光部。并且，入射到全息兀件的光束中，光盘半径方向(Rad方向)上的区域在光盘切线方向(Tan方向)上衍射，Tan方向上的区域在Rad方向上衍射。由此，专利文献I中能够避开杂散光，检测稳定的跟踪误差信号。但是，若像专利文献I那样在来自多层的杂散光的外侧且在Tan方向和Rad方向上配置受光部，则光检测器的尺寸会增大，所以对于光检测器的成本和光拾取器装置的小型化仍然残留有要解决的问题。此外，专利文献2中与专利文献I不同，采用了使杂散光回避到跟踪误差信号检测用受光部的外侧的结构，所以与专利文献I相比具有能够大幅缩小检测器的特征。但是，专 利文献2中也存在问题，即对于使从激光器出射的光束到达光盘的去路和在光盘上反射而到达光检测器的归路分束的分束元件，难以低成本化。此处，使用棱镜或反射镜作为一般的分束元件，从节省成本的观点出发优选使用反射镜，但会聚光透过倾斜的平板(反射镜)时，存在会产生像散和彗差的问题。专利文献I的情况下，因为仅检测O级衍射光和+1级衍射光(或-I级衍射光)，所以能够用全息元件来修正像散和彗差。但是，专利文献2的情况下，因为检测± I级衍射光双方，所以用专利文献I的修正方法仅能够对+1级衍射光和-I级衍射光中某一者的衍射光进行修正，至少一者的衍射光中像差会增大。因此，从检测稳定的信号的观点出发，专利文献2的情况下的分束元件优选使用棱镜，在专利文献2中也存在难以低成本化的问题。本发明考虑了以上各点，目的在于提供一种在对具有多个信息记录面的信息记录介质进行信息的记录/再现时，能够得到稳定的伺服信号，并且能够实现小型化和低成本化的光拾取器装置和搭载它的光盘装置。为了达到该目的，本发明提供一种光拾取器装置，其特征在于，包括出射激光的光源；用于使从上述光源出射的光束会聚而照射在光盘上的物镜；将在上述光盘上反射的光束分割的具有多个区域的衍射元件；具有接收被上述衍射元件分束的光束的多个受光部的光检测器；和使从上述光源至物镜的光路与从物镜至光检测器的光路分束(分开)的反射镜，上述衍射元件对在规定区域中衍射的光束附加像差。根据本发明，能够提供一种在对具有多个信息记录面的信息记录介质进行信息的记录/再现时，能够得到稳定的伺服信号，并且能够实现小型化和低成本化的光拾取器装置和搭载它的光盘装置。
图I是说明本发明的实施方式的光拾取器装置和光盘的配置的图。图2是说明本发明的实施方式的光拾取器装置的光学系统的概要图。图3是表示本发明的实施方式的光拾取器装置的全息元件的概要图。图4是表示本发明的实施方式的光拾取器装置的光检测器的受光部配置的概要图。
图5是表不本发明的实施方式的光拾取器装置的信号光与杂散光的关系的概要图。图6是表示本发明的其它实施方式的光拾取器装置的全息元件的概要图。图7是说明搭载本发明的实施方式的光拾取器装置的光盘装置(光学再现装置)的图。
图8是说明搭载本发明的实施方式的光拾取器装置的光盘装置(光学记录再现装置)的图。图9是表示本发明的其它实施方式的光拾取器装置的全息元件的概要图。图10是表示本发明的其它实施方式的光拾取器装置的光检测器的受光部配置的概要图。图11是表示本发明的其它实施方式的光拾取器装置的全息元件的概要图。图12是表示本发明的其它实施方式的光拾取器装置的光检测器的受光部配置的概要图。附图标记说明I……光拾取器装置，2……物镜，5……致动器，10……光检测器，11……全息元件，50……半导体激光器，51……准直透镜，52……分束反射镜(分束镜)，100……光盘，170AU70B……光盘装置，171……主轴电机驱动电路，172……访问控制电路，173……致动器驱动电路，174……伺服信号生成电路，175……信息信号再现电路，176……控制电路，177……激光器发光驱动电路，178……信息信号记录电路，179……球面像差修正元件驱动电路，180......主轴电机，Da Di、Dab、Dcd......全息元件的区域
具体实施例方式接着，对于本发明的实施方式的光拾取器装置和具备它的光盘装置，参照附图进行说明。并且，以下记载的实施方式是用于说明本发明的例子，本发明并不限定于这些实施方式。因而本发明在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施。此外，各图中，为了使说明易于理解，各部件的厚度和尺寸、放大缩小率等记载得并不与实际一致。(实施方式I)图I是说明本发明的实施方式I的光拾取器装置和光盘的配置的图。如图I所示，光拾取器装置I构成为能够由驱动机构7在光盘100的半径方向(以下称为“Rad方向”)上驱动。此外，在设置于光拾取器装置I的致动器5上，搭载有物镜2，使光从该物镜2照射到光盘100上。从物镜2出射的光,在光盘100上形成光斑,并被光盘100反射。然后,通过检测该反射光而生成聚焦误差信号、跟踪误差信号。其中，光盘100的层中，包括记录型光盘中的记录层，和再现专用的(只读)光盘的再现层。图2是说明图I所示的光拾取器装置I的光学系统的概要图。此处对BD(Blu_rayDisc，蓝光光盘)进行说明，但也可以是DVD (Digital Versatile Disc，数字多用途光盘)或其它记录方式。如图2所示，光拾取器装置I的光学系统，具备半导体激光器50，配置在从半导体激光器50出射的光束入射的位置上的分束反射镜52，配置在被分束反射镜52反射的光束入射的位置上的准直透镜51，配置在从准直透镜51出射的光束入射的位置上的立起反射镜55，配置在从立起反射镜55出射的光束入射的位置上的1/4波片56，配置在从1/4波片56出射的光束入射的位置上的物镜2，搭载物镜2的致动器5，被从分束反射镜52透射的光束入射的前端监测器53，隔着分束反射镜52配置在与准直透镜51相反一侧的全息元件11，和配置在从全息元件11出射的光束入射的位置上的光检测器10。从半导体激光器50出射作为发散光的波长约405nm的光束。从半导体激光器50出射的光束在分束反射镜52上反射，入射到准直透镜51。其中，一部分光束从分束反射镜52透射而入射到前端监测器53。一般而言，在对BD-RE、BD-R等记录型的光盘100记录信息的情况下，为了对光盘100的记录面照射规定的光量，需要高精度地控制半导体激光器50的光量。因此，前端监测器53在对记录型的光盘100记录信号时，检测半导体激光器50的光量的变化，反馈到半导体激光器50的驱动电路(未图示)。由此能够监测光盘100上的光量。 准直透镜51，具有在光轴方向上驱动的机构，通过在光轴方向上驱动准直透镜51，而改变入射到物镜2的光束的发散、会聚状态，用于补偿因光盘100的覆盖层的厚度误差引起的球面像差。从准直透镜51出射的光束经过立起反射镜55、1/4波片56，被致动器5上搭载的物镜2聚焦在光盘100上。在光盘100上反射的光束，经过物镜2、1/4波片56、立起反射镜55、准直透镜51、分束反射镜52，入射到全息元件11。此时，光束被全息元件11分割为多个区域，按每个区域向分别不同的方向行进，入射到光检测器10。图3是表示全息元件11的概要图。图3中，实线表示区域的边界线，双点划线表示激光的光束的外形，斜线部表示因光盘的轨道而衍射的O级衍射光与±1级衍射光的干涉区域(推挽图案)。此外，图4是表示光检测器10的受光部配置的概要图，图4中的黑点表不信号光。如图3所示，全息元件11由区域A、区域B和区域C形成，其中区域A由仅有在光盘100上的轨道上衍射的O级衍射光入射的区域De、Df、Dg、Dh构成，区域B由有O级衍射光、土 I级衍射光入射的区域Da、Db、Dc、Dd构成，区域C由包括全息元件11的大致中心的区域Di构成。关于全息元件11的衍射效率，例如在全息元件11的区域B(区域Da、Db、Dc、Dd)和区域C (区域Di)中为，O级衍射光+1级衍射光-1级衍射光=0 1 :0，此外的区域中为，O级衍射光+1级衍射光-1级衍射光=0 7 :3。此外，为了使全息元件11的区域B (区域Da、Db、Dc、Dd)的+1级衍射光的像差减小，在区域B中至少附加像散。光检测器10形成有多个受光部，被全息元件11分割后的光束分别照射各受光部。具体而言，光检测器10如图4所示，形成了受光部al、bl、cl、dl、el、fl、gl、hl、il，和聚焦误差信号检测用受光部re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh。这样,与照射到这些受光部和聚焦误差信号检测用受光部的光量相应地，从光检测器10输出电信号，对这些输出进行运算而生成聚焦误差信号、跟踪误差信号和作为再现信号的RF信号。对于受光部al、bl、cl、dl、el、fl、gl、hl、il,分别入射全息元件11的区域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dh、Di的+1级衍射光,对于聚焦误差信号检测用受光部re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh,分别入射全息元件11的区域De、Df、Dg、Dh的-I级衍射光。此外，实施方式I中，根据从受光部&1、131、(31、(11、61^141、111、11和聚焦误差信号检测用受光部re、Se、tg、ug、tf、uf、rh、sh 分别得到的信号 A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、I1、RE、SE、TG、UG、TF、UF、RH、SH，通过以下公式I所示的运算生成聚焦误差信号(FES)、跟踪误差信号(TES)和RF信号(RF)。(公式I)FES = (RE+UG+UF+RH)-(SE+TG+TF+SH)TES = {(A1+B1) - (C1+D1)} _kt X {(E1+F1) - (G1+H1)}RF = A1+B1+C1+D1+E1+F1+G1+H1+I1其中，kt是使跟踪误差信号在物镜2位移时不会产生DC成分的系数。实施方式I的检测方式，与上述专利文献2同样，通过不使对多层光盘记录/再现 信息时的杂散光入射到受光部，而在多层光盘中也检测到稳定的跟踪误差信号。实施方式I的杂散光回避方法是，在全息元件11的区域(区域A，即区域De、Df、Dg、Dh)在光盘切线方向(以下称为“Tan方向”)上离开全息元件11上的光束中心15 (参照图3)的情况下，使杂散光在Tan方向上回避。并且，如图4所示，通过使对区域A (区域De、Df、Dg、Dh)中衍射的光束进行检测的受光部el、fl、gl、hi在大致Rad方向上排列，即使物镜2为了追踪光盘100上的轨道而在Rad方向上位移，杂散光也不会入射到受光部，所以是不受杂散光影响的结构。另一方面，在全息元件11的区域(区域B，即区域Da、Db、Dc、Dd)在Rad方向上离开全息元件11上的光束中心15 (参照图3)的情况下，使杂散光在Rad方向上回避。并且，如图4所示，通过使对区域B中衍射的光束进行检测的受光部al、bl、Cl、dl在大致Tan方向上排列，而成为即使物镜2位移也能够将杂散光的影响抑制在最小限度的结构。另外，实施方式I中，因为会聚光从分束反射镜52透射，所以与专利文献2的发明不同，对于杂散光，虽然会因分束反射镜52而产生像散和彗差,但因为杂散光中离焦量和球面像差量较大，所以这些像差不会造成影响。此处，在现有技术中，使用棱镜代替实施方式I中使用的分束反射镜52。之所以即使棱镜比反射镜价格高也仍然使用棱镜，是因为当将棱镜置换为反射镜时，会产生离焦特性劣化。此处对于产生离焦特性劣化的原因，针对影响较大的像散进行说明。一般而言，附加了像散的光束中，具有规定方向和与其垂直的方向的会聚的离焦量不同的特征。并且，与无像差时相比，还具有光斑直径因附加像散而增大的特征。因此，附加了像散的光束在离焦时更容易从受光部露出，离焦特性会劣化。对此，例如为了改善离焦特性，通过像专利文献I的发明那样对全息元件附加像散，能够抑制入射到受光部的光束的像散。但是，在如实施方式I所述使用±1级衍射光进行检测的情况下，原理上仅能够对全息元件的+1级衍射光和-I级衍射光中的某一者进行修正，至少一者的衍射光中像差会增大。此外，为了改善离焦特性，也可以考虑增大受光部。图5表示受光部与杂散光的关系，Ca)表对区域Dh中衍射的光束进行检测的受光部hi与杂散光的关系，(b)表不对区域Dd中衍射的光束进行检测的受光部dl与杂散光的关系。其中，图5的实线分别表示受光部hi和dl，斜线部表示杂散光。此外，箭头表示物镜2在Rad方向上位移时杂散光的位移方向。此处，图5 (a)的情况下，只要最初避开了杂散光，则即使物镜2位移，杂散光也不会入射到受光部hi，所以如图中虚线所示，能够使受光部hi在Tan方向、Rad方向上增大一定的程度。而在图5 (b)的情况下，即使最初避开了杂散光，也会因物镜2的位移而导致杂散光入射到受光部dl，因此如图中虚线所示，虽然能够使受光部dl在Tan方向上增大，但不能在Rad方向上增大。因此，相对于受光部el、f I、gl、hi检测的信号,受光部al、bl、cl、dl检测的信号不能够改善离焦特性。进而，从光拾取器装置的制造上的观点出发，存在当发生光检测器10的调整偏差时离焦特性进一步劣化的问题。
从而，在如专利文献2的发明所述的结构中，当从棱镜置换为分束反射镜52时，存在离焦特性劣化的课题。另外，实施方式I中针对像散进行了说明，但实际上也产生了彗差，所以离焦特性会进一步劣化。于是，实施方式I中，为了改善因像差引起的离焦特性劣化，根据全息元件11的区域A (区域06、0108、01!)的衍射光检测聚焦误差信号和跟踪误差信号，对区域8 (区域Da、Db, Dc, Dd)的衍射光至少附加像散，仅检测+1级衍射光。该实施方式I的结构中，对于由分束反射镜52附加的像差，通过对入射到全息元件11的区域B的光束附加像差，而抑制+1级衍射光的像差，改善离焦特性。此外，全息元件11的区域B的-I级衍射光中，会增加与对同一区域的+1级衍射光附加的像差的量相当的像差，但由于并不检测-I级衍射光，所以不会受其影响。此外，使用全息元件11的区域A的±1级衍射光检测聚焦误差信号和跟踪误差信号。其中，全息元件11的区域A的± I级衍射光虽然被分束反射镜52附加了像散和彗差，但对于跟踪误差信号，能够通过增大受光部而改善离焦特性，而对于聚焦误差信号，虽然会因像散而产生聚焦误差信号的非对称性，但因为不会发生离焦所以实用上没有问题。根据上述，实施方式I的结构中，即使搭载廉价的分束反射镜52以代替棱镜，也可以仅对全息元件11的使用+1级衍射光的区域至少附加像散，对使用±1级衍射光的区域不附加像散，所以能够进行稳定的信号检测。由此，能够提供在对具有多个信息记录面的光盘100 (信息记录介质)进行信息的记录/再现的情况下能够得到稳定的伺服信号的、小型的光检测器10，并且能够提供低成本的光拾取器装置I。其中，实施方式I中说明了使用图3所示结构的全息元件11的情况，但不限于此，例如图6 (a)、图6 (b)、图6 (C)、图6 (d)所示的图案也能够得到同样的效果。此外，实施方式I中说明了将全息元件11配置在被光盘100反射并透过分束反射镜52的光束所入射的位置上的情况，但不限于此，例如使全息元件11为偏振全息元件，并将其配置在被光盘100反射的光束在透过分束反射镜52之前所入射的位置上，也能够得到同样的效果。此外，对于球面像差修正方法并不特别限定。此外，实施方式I中对全息元件11的区域B (区域Da、Db、Dc、Dd)的+1级衍射光进行了检测，但实施方式I中，是通过对入射到在Tan方向上排列的受光部al、bl、cl、dl的衍射光的像差进行修正，能够避开多层光盘(光盘100)的杂散光，并且即使发生离焦也能够检测到稳定的信号的结构，所以不限定于+1级衍射光，只要能够修正像差，也可以是-I级衍射光，也可以是其它级的衍射光。此外，实施方式I中说明的衍射效率是一例，并不限定于此。另外，实施方式I中以BD这样的单独的记录系统为例进行了说明，但不限于此，例如也可以组合DVD或⑶等其它记录系统。
此外，全息元件11的区域A、区域B并不限定，区域A只要是位于通过全息元件11的大致中心且在与光盘100的轨道大致平行的方向上延伸的直线上的区域即可，区域B只要是位于通过全息元件11的大致中心且在与光盘100的轨道大致垂直的方向上延伸的直线上的区域即可。并且，全息元件11的区域A、区域B的分割方法，也不限定于实施方式I。此外，也可以对区域C附加像差。此外，实施方式I中使用半导体激光器50作为光源，但不限于此，只要能够用作光拾取器装置的光源，也可以使用其它结构的光源。另外，实施方式I中使用了全息元件11作为衍射元件，但不限于此，在光拾取器装置中，只要是具有对在光盘100上反射的光束进行分割的多个区域的衍射元件即可，不限定为全息元件11。接着，参照
搭载实施方式I的光拾取器装置的光盘装置(光学再现装置)。图7是说明实施方式I的光盘装置(光学再现装置)的图。如图7所示，光盘装置170A具备实施方式I的光拾取器装置1，使光盘100旋转的主轴电机180，与主轴电机180连接的主轴电机驱动电路171，与光拾取器装置I连接的访问控制电路172、致动器控制电路173、伺服信号生成电路174、信息信号再现电路175、激光器发光驱动电路177、球面像差修正元件驱动电路179，和与主轴电机驱动电路171、访问控制电路172、伺服信号生成电路174、信息信号再现电路175、激光器发光驱动电路177、球面像差修正元件驱动电路179连接的控制电路176。在光拾取器装置I上，设置有能够沿光盘100的Rad方向驱动的驱动机构7，根据来自访问控制电路172的访问控制信号相应地被实施位置控制。对于光拾取器装置I内配置的半导体激光器50，从激光器发光驱动电路177供给规定的激光器驱动电流，按照信息的再现以规定的光量从该半导体激光器50出射激光。此外，激光器发光驱动电路177也能够组装在光拾取器装置I内。从光拾取器装置I内的光检测器10输出的信号，被发送到伺服信号生成电路174和信息信号再现电路175。伺服信号生成电路174中，基于来自光检测器10的信号生成聚焦误差信号、跟踪误差信号和翘曲(tilt)控制信号等伺服信号，基于这些信号经致动器驱动电路173驱动光拾取器装置I内的致动器5，进行物镜2的位置控制。此外，信息信号再现电路175中，基于来自光检测器10的信号再现光盘100中记录的信息信号。此外，由伺服信号生成电路174和信息信号再现电路175获得的信号的一部分，被发送到控制电路176。该控制电路176，如上所述与主轴电机驱动电路171、访问控制电路172、伺服信号生成电路174、信息信号再现电路175、激光器发光驱动电路177、球面像差修正元件驱动电路179连接，进行使光盘100旋转的主轴电机180的旋转控制、访问方向和访问位置的控制、物镜2的伺服控制、光拾取器装置I内的半导体激光器50的发光光量的控制、对光盘100的厚度差引起的球面像差的修正等。另外，实施方式I中，如图7所示说明了仅进行光学信息再现的光盘装置170A，但不限于此，本发明的光盘装置也可以如图8所示，是进行光学信息的记录和再现的光盘装置 170B。如图8所示，光盘装置170B具备在实施方式I的光盘装置170A上附加了信息信号记录电路178的结构。具体而言，光盘装置170B中，在控制电路176与激光器发光驱动电路177之间配设信息信号记录电路178，基于来自信息信号记录电路178的记录控制信号，进行激光器发光驱动电路177的发光控制，使得能够对光盘100写入期望的信息。(实施方式2)接着，参照
本发明的实施方式2的光拾取器装置。图9是表示本发明的实施方式2的光拾取器装置的全息元件的概要图，图10是表示图9所示的光拾取器装置的光检测器的受光部配置的概要图，图10中的黑点表示信号光。其中，实施方式2中对于与实施方式I中说明的光拾取器装置相同的部件，标注相同的符号并省略其详细说明。实施方式2的光拾取器装置与实施方式I的光拾取器装置的主要不同点在于，实施方式I的全息元件11的区域Da和区域Db在实施方式2中如图9和图10所示成为一个区域即区域Dab，实施方式I的全息元件11的区域Dc和区域Dd在实施方式2中成为一个区域即区域Dcd，相应地实施方式I的受光部al和受光部bl在实施方式2中成为受光部 abl，实施方式I的受光部Cl和受光部dl在实施方式2中成为受光部cdl。具体而言，图9中实线表示区域的边界线，双点划线表示激光的光束外形，斜线部表示因光盘100的轨道而衍射的O级衍射光与±1级衍射光的干涉区域(推挽图案)。全息元件11由仅有在光盘100上的轨道上衍射的衍射光的O级衍射光入射的区域A (区域De、Df、Dg、Dh)、衍射光的O级衍射光和±1级衍射光入射的区域B’(区域Dab、Dcd)、包括全息元件11的大致中心的区域C (区域Di)形成。全息元件11的衍射效率，例如在全息元件11的区域B’(区域Dab、Dcd)和区域C(区域Di)中为，O级衍射光+1级衍射光-1级衍射光=0:1:0，此外的区域中为，O级衍射光+1级衍射光-1级衍射光=0 7 :3。此外，为了使全息元件11的区域B’(区域Dab、Dcd)的+1级衍射光的像差减小，利用全息元件11至少附加像散。此外，在光检测器10上，如图10所示形成了受光部abl、cdl、el、fl、gl、hl、il和聚焦误差信号检测用受光部re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh。这样，根据照射到这些受光部和聚焦误差信号检测用受光部的光量相应地从光检测器10输出电信号，对这些输出进行运算而生成聚焦误差信号、跟踪误差信号和作为再现信号的RF信号。对于受光部abl、cdl、el、f I、gl、hi、il,分别入射全息元件11的区域Dab、Dcd、De、Df、Dg、Dh、Di的+1级衍射光,对于聚焦误差信号检测用受光部re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh,分别入射全息元件11的区域De、Df、Dg、Dh的-I级衍射光。此外，实施方式2中，根据从受光部abl、cdl、el、fl、gl、hi、il和聚焦误差信号检测用受光部re、se、tg、ug、tf、肚、1^、811分别得到的信号六81、0)^1、？1、61、!11、II、RE、SE、TG、UG、TF、UF、RH、SH，通过以下公式2所示的运算，生成聚焦误差信号(FES)、跟踪误差信号(TES)和RF信号(RF)。(公式2)FES = (RE+UG+UF+RH)-(SE+TG+TF+SH)TES = {(ABl) - (CDl)} _kt X {(E1+F1) - (G1+H1)}RF = AB1+CD1+E1+F1+G1+H1+I1其中，kt是使跟踪误差信号在物镜2位移时不会产生DC成分的系数。
此外，实施方式2的光拾取器装置的光学系统与实施方式I相同。S卩，从半导体激光器50出射的光束,经过与实施方式I同样的光路入射到全息兀件11。此时，光束被全息元件11分割为多个区域，在每个区域中向分别不同的方向行进，入射到光检测器10。实施方式2的检测方式，与上述专利文献2同样，通过不使对多层光盘记录/再现信息时的杂散光入射到受光部，而在多层光盘中也检测到稳定的跟踪误差信号。此外，实施方式2中 ，仅是实施方式I的全息元件11的区域Da和区域Db成为区域Dab，实施方式I的区域Dc和区域Dd成为区域Dcd，相应地，实施方式I的受光部al和受光部bl成为受光部abl,实施方式I的受光部cl和受光部dl成为受光部cdl,所以杂散光回避方法与实施方式I相同。具体而言，实施方式2中的杂散光回避方法是，在全息元件11的区域(区域A，即区域De、Df、Dg、Dh)在Tan方向上离开全息元件11上的光束中心15 (参照图9)的情况下，使杂散光在Tan方向上回避。并且，如图10所示，通过使对区域A (区域De、Df、Dg、Dh)中衍射的光束进行检测的受光部el、fl、gl、hl在大致Rad方向上排列，即使物镜2为了追踪光盘100上的轨道而在Rad方向上位移，杂散光也不会入射到受光部，所以是不受杂散光影响的结构。另一方面，在全息元件11的区域(区域B’，即区域Dab、Dcd)在Rad方向上离开全息兀件11上的光束中心15 (参照图9)的情况下,使杂散光在Rad方向上回避。并且,如图10所示，通过使对区域B’中衍射的光束进行检测的受光部abl、cdl在大致Tan方向上排列，而成为即使物镜2位移也能够将杂散光的影响抑制在最小限度的结构。另外，实施方式2也与实施方式I同样，因为会聚光从分束反射镜52透射,所以与专利文献2的发明不同，对于杂散光，虽然会因分束反射镜52而产生像散和彗差，但因为杂散光中离焦量和球面像差量较大，所以这些像差不会造成影响。此处，实施方式2中，为了改善因搭载反射镜(分束反射镜52)作为分束元件而产生像差并随之引起的离焦特性劣化，根据全息元件11的区域A (区域De、Df、Dg、Dh)的衍射光检测聚焦误差信号和跟踪误差信号，对于区域B’(区域Dab、Dcd)的衍射光至少附加像散，仅检测+1级衍射光。实施方式2的结构中，对于由分束反射镜52附加的像差，通过对入射到全息元件11的区域B’(区域Dab、Dcd)的光束附加像差，而抑制+1级衍射光的像差，改善离焦特性。此外，全息元件11的区域B’(区域Dab、Dcd)的-I级衍射光中，会增加与对同一区域的+1级衍射光附加的像差的量相当的像差，但由于并不检测-I级衍射光，所以不会受其影响。此外，使用全息元件11的区域A (区域De、Df、Dg、Dh)的± I级衍射光检测聚焦误差信号和跟踪误差信号。其中，全息元件11的区域A (区域De、Df、Dg、Dh)的±1级衍射光虽然被分束反射镜52附加了像散和彗差，但对于跟踪误差信号，能够通过增大受光部而改善离焦特性，而对于聚焦误差信号，虽然会因像散而产生聚焦误差信号的非对称性，但因为不会发生离焦所以实用上没有问题。根据上述，实施方式2的结构中，即使搭载廉价的反射镜(分束反射镜52)作为分束元件，也可以仅对全息元件11的使用+1级衍射光的区域至少附加像散，对使用±1级衍射光的区域不附加像散，所以能够进行稳定的信号检测。由此，能够提供在对具有多个信息记录面的光盘100 (信息记录介质)进行信息的记录/再现的情况下能够得到稳定的伺服信号的、小型的光检测器10，并且能够提供低成本的光拾取器装置。此外，实施方式2的结构中，全息元件11的区域Dab不像实施方式I那样分割为区域Da和区域Db，并且区域Dcd不像实施方式I那样分割为区域Dc和区域Dd，所以不需要考虑区域Da与区域Db的边界线和区域Dc与区域Dd的边界线的形成，与实施方式I相比结构更简单，并且能够容易地制造。其中，实施方式2中说明了使用图9所示结构的全息元件11的情况，但不限于此，例如图11 (a)、图11 (b)、图11 (C)、图11 (d)所示的图案也能够得到同样的效果。此外，实施方式2中将全息元件11配置在与实施方式I同样的位置上，但不限于此，例如使全息元件11为偏振全息元件，并将其配置在被光盘100反射的光束在透过分束反射镜52之前所入射的位置上，也能够得到同样的效果。此外，对于球面像差修正方法并不特别限定。
此外，实施方式2中对全息元件11的区域B’(区域Dab、Dcd)的+1级衍射光进行了检测，但实施方式2中，是通过对入射到在Tan方向上排列的受光部al、bl、Cl、dl的衍射光的像差进行修正，从而避开多层光盘(光盘100)的杂散光，并且即使发生离焦也能够检测稳定的信号的结构，所以不限定于+1级衍射光，只要能够修正像差，也可以是-I级衍射光，也可以是其它级衍射光。此外，实施方式2中说明的衍射效率是一例，并不限定于此。另外，实施方式2与实施方式I同样，除BD这样的单独的记录系统外，也可以组合DVD或⑶等其它记录系统。此外，全息元件11的区域A、区域B’并不限定，区域A只要是位于通过全息元件11的大致中心且在与光盘100的轨道大致平行的方向上延伸的直线上的区域即可，区域B’只要是位于通过全息元件11的大致中心且在与光盘100的轨道大致垂直的方向上延伸的直线上的区域即可。并且，全息元件11的区域A、区域B’的分割方法，也不限定于实施方式2。此外，也可以对区域C附加像差。(实施方式3)接着，参照
本发明的实施方式3的光拾取器装置。图12是表示本发明的实施方式3的光拾取器装置的光检测器的受光部配置的概要图，图12中的黑点表示信号光。其中，实施方式3中，对于与实施方式I和2中说明的光拾取器装置相同的部件，标注相同的符号并省略其详细说明。实施方式3的光拾取器装置与实施方式I的光拾取器装置的主要不同点在于受光部和聚焦误差信号检测用受光部的配置。具体而言，在光检测器10上，以如图12所示的配置，形成受光部al、bl、cl、dl、el、fl、gl、hl、il和聚焦误差信号检测用受光部re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh，由全息元件11分割后的光束分别照射在各受光部。并且，与实施方式I同样，根据照射到这些受光部和聚焦误差信号检测用受光部的光量相应地，从光检测器10输出电信号，对这些输出进行运算而生成聚焦误差信号、跟踪误差信号和作为再现信号的RF信号。对于受光部al、bl、cl、dl、el、fl、gl、hl、il,分别入射全息元件11的区域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dh、Di的+1级衍射光,对于聚焦误差信号检测用受光部re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh,分别入射全息元件11的区域De、Df、Dg、Dh的-I级衍射光。
此外，实施方式3也与实施方式I同样，根据从受光部al、bl、cl、dl、el、Π、gl、hi、il和聚焦误差信号检测用受光部re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh分别得到的信号A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、I1、RE、SE、TG、UG、TF、UF、RH、SH，通过上述公式 I 所示的运算而生成
聚焦误差信号(FES )、跟踪误差信号(TES )和RF信号(RF)。此外,实施方式3也与实施方式I同样，杂散光的回避方法是，在全息兀件11的区域(区域4，即区域06、0108、01!)在光盘切线方向(以下称为‘1&11方向”)上离开全息元件11上的光束中心15 (参照图3)的情况下，使杂散光在Tan方向上回避。并且，如图12所示，通过使对区域A (区域De、Df、Dg、Dh)中衍射的光束进行检测的受光部el、fl、gl、hl在大致Rad方向上排列，即使物镜2为了追踪光盘100上的轨道而在Rad方向上位移，杂散光也不会入射到受光部，所以是不受杂散光影响的结构。另一方面，在全息元件11的区域(区域B，即区域Da、Db、Dc、Dd)在Rad方向上离开全息元件11上的光束中心15 (参照图3)的情况下，使杂散光在Rad方向上回避。并且，如图12所示，通过使对区域B中衍射的光束进行检测的受光部al、bl、cl、dl在大致Tan方 向上排列，而成为即使物镜2位移也能够将杂散光的影响抑制在最小限度的结构。此外，实施方式3的结构也与实施方式I的结构同样地，对于由分束反射镜52附加的像差，通过对入射到全息元件11的区域Da、Db、Dc、Dd的光束附加像差，而抑制+1级衍射光的像差，改善离焦特性。此外,全息元件11的区域Da、Db、Dc、Dd的-I级衍射光中，会增加与对同一区域的+1级衍射光附加的像差的量相当的像差，但由于并不检测-I级衍射光，所以不会受其影响。此外，使用全息元件11区域De、Df、Dg、Dh的± I级衍射光检测聚焦误差信号和跟踪误差信号。从而，即使搭载廉价的分束反射镜52以代替棱镜，也可以仅对全息元件11的使用+1级衍射光的区域至少附加像散，对使用±1级衍射光的区域不附加像散，所以能够进行稳定的信号检测。由此，能够提供在对具有多个信息记录面的光盘100 (信息记录介质)进行信息的记录/再现的情况下能够得到稳定的伺服信号的、小型的光检测器10，并且能够提供低成本的光拾取器装置I。此外，本发明并不限定于上述实施方式I 3，也包括各种变形例。例如，上述实施方式I 3是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具备说明的所有结构。此外，能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其它实施方式的结构，或者也能够在某个实施方式的结构上添加其它实施方式的结构。此外，对于各实施方式的结构的一部分，也能够追加、删除、置换其它实施方式的结构。
权利要求
1.一种光拾取器装置，其特征在于，包括 出射激光的光源； 用于使从所述光源出射的光束会聚而照射在光盘上的物镜； 将在所述光盘上反射的光束分割的具有多个区域的衍射元件； 具有接收被所述衍射元件分束的光束的多个受光部的光检测器；和 使从所述光源至物镜的光路与从物镜至光检测器的光路分束的反射镜， 所述衍射元件对在规定区域中衍射的光束附加像差。
2.如权利要求I所述的光拾取器装置，其特征在于 所述衍射元件具有第一区域、第二区域和第三区域，· 所述第一区域位于通过所述衍射元件的大致中心且在与所述光盘的轨道大致平行的方向上延伸的直线上， 所述第二区域位于通过所述衍射元件的大致中心且在与所述光盘的轨道大致垂直的方向上延伸的直线上， 所述第三区域是包含所述衍射元件的大致中心的区域， 所述衍射元件仅对在所述第二区域中衍射的光束附加像差。
3.如权利要求I所述的光拾取器装置，其特征在于 所述衍射元件具有第一区域、第二区域和第三区域， 所述第一区域位于通过所述衍射元件的大致中心且在与所述光盘的轨道大致平行的方向上延伸的直线上， 所述第二区域位于通过所述衍射元件的大致中心且在与所述光盘的轨道大致垂直的方向上延伸的直线上， 所述第三区域是包含所述衍射元件的大致中心的区域， 所述衍射元件仅对在所述第二区域和第三区域中衍射的光束附加像差。
4.如权利要求I所述的光拾取器装置，其特征在于 所述衍射元件具有第一区域、第二区域和第三区域， 所述第三区域是包含所述衍射元件的大致中心的区域， 因所述光盘上的轨道而衍射的衍射光中，仅有O级衍射光入射到所述第一区域，O级、±1级衍射光入射到所述第二区域， 所述衍射元件仅对在所述第二区域中衍射的光束附加像差。
5.如权利要求I所述的光拾取器装置，其特征在于 所述衍射元件具有第一区域、第二区域和第三区域， 所述第三区域是包含所述衍射元件的大致中心的区域， 因所述光盘上的轨道而衍射的衍射光中，仅有O级衍射光入射到所述第一区域，O级、±1级衍射光入射到所述第二区域， 所述衍射元件仅对在所述第二区域和第三区域中衍射的光束附加像差。
6.如权利要求I所述的光拾取器装置，其特征在于 由所述衍射元件附加的像差至少是像散。
7.如权利要求6所述的光拾取器装置，其特征在于 由所述衍射元件附加的像差是像散和彗差。
8.如权利要求I所述的光拾取器装置，其特征在于 所述衍射元件具有第一区域、第二区域和第三区域， 所述光检测器检测所述第二区域的+1级衍射光和-I级衍射光中的任一者。
9.如权利要求I所述的光拾取器装置，其特征在于 所述衍射元件具有第一区域、第二区域和第三区域， 对在所述第一区域中衍射的光束进行检测的至少2个受光部，在与所述光盘的轨道大致垂直的方向的大致直线上排列。
10.如权利要求I所述的光拾取器装置，其特征在于 所述衍射元件具有第一区域、第二区域和第三区域， 对在所述第二区域中衍射的光束进行检测的至少2个受光部，在与所述光盘的轨道大致平行的方向的大致直线上排列。
11.如权利要求I所述的光拾取器装置，其特征在于 所述衍射元件具有第一区域、第二区域和第三区域， 根据对在所述第一区域中衍射的光束进行检测而得到的信号，检测刀口方式的聚焦误差 目号。
12.如权利要求I所述的光拾取器装置，其特征在于 所述衍射元件具有第一区域、第二区域和第三区域， 与对在所述第二区域中衍射的光束进行检测的所述光检测器上的受光部的面积相比，对在所述第一区域中衍射的光束进行检测的所述光检测器上的受光部的面积更大。
13.一种光盘装置，其特征在于，包括 权利要求I 12中任意一项所述的光拾取器装置； 驱动所述光拾取器装置内的所述光源的激光器发光驱动电路； 使用从所述光拾取器装置内的所述光检测器检测到的信号，生成聚焦误差信号和跟踪误差信号的伺服信号生成电路；和 对光盘中记录的信息信号进行再现的信息信号再现电路。
全文摘要
本发明提供一种光拾取器装置和具备它的光盘装置，在对具有多个信息记录面的信息记录介质进行信息的记录/再现时，能够得到稳定的伺服信号，并且能够实现小型化和低成本化。该光拾取器装置具备半导体激光器(50)；使从半导体激光器(50)出射的光束会聚而照射到光盘(100)上的物镜(2)；具有将在光盘(100)上反射的光束分割的多个区域的全息元件(11)；具有接收被全息元件(11)分束的光束的多个受光部的光检测器(10)；和使从半导体激光器(50)至物镜(2)的光路与从物镜(2)至光检测器10的光路分束的分束反射镜(52)，全息元件(11)对在规定区域中衍射的光束附加像差。
文档编号G11B7/1353GK102855890SQ20121021703
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月27日 优先权日2011年6月29日
发明者山崎和良 申请人:日立视听媒体股份有限公司