專利名稱：光學(xué)頭裝置、光信息處理裝置以及信號檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對在光盤、光卡等光介質(zhì)上存儲的信息進行記錄、再生、刪除的光學(xué)頭 裝置、光信息處理裝置以及聚焦誤差信號檢測方法。
背景技術(shù)：
一直以來，為了記錄高清晰的動畫及信息，而需要增大1張光信息記錄介質(zhì)中能 夠記錄的容量。因此，考慮在光信息記錄介質(zhì)上設(shè)置多個記錄層。例如，作為再生專用的介質(zhì)，具有DVD-ROM、DVD-Video等專用光信息記錄介質(zhì)， 單面2層記錄的介質(zhì)已商品化。另外，作為記錄用的介質(zhì)，DVD-R DL(Dual Layer)、DVD+R DL(Double Layer)等單面2層記錄的光信息記錄介質(zhì)已被商品化。而且，作為下一代光信 息記錄介質(zhì)，出現(xiàn)了 Blu-Ray Disc、HD-DVD等單面2層的再生用、記錄用光信息記錄介質(zhì)。另外，考慮到單面4層、8層的再生用、記錄用光信息記錄介質(zhì)，多層光記錄介質(zhì)的 記錄再生技術(shù)是重要的。為了再生記錄這樣的光信息記錄介質(zhì)，例如，提出了專利文獻1所 公開的技術(shù)。另一方面，廣泛普及的⑶的記錄再生也是重要的。在⑶的記錄·再生用光源中 采用波長780nm 820nm段的近紅外半導(dǎo)體激光器。與此相對，在DVD的記錄·再生用光 源中，為了提高記錄密度，而采用更短波長的635nm 680nm段的紅色半導(dǎo)體激光器。開發(fā) 出如下這樣的光學(xué)頭裝置，即光盤驅(qū)動器優(yōu)選能夠?qū)@些規(guī)格不同的2種盤進行記錄·再 生(例如，專利文獻2)。當前，考慮如圖14所示的光學(xué)頭裝置。以下，示出該現(xiàn)有光拾取器裝置的動作原 理。圖14是針對采用了衍射光柵(全息圖)的一般光拾取器裝置示出其光學(xué)原理結(jié)構(gòu)的 圖。在圖14所示的光拾取器裝置中，半導(dǎo)體激光器1030射出記錄·再生用的激光光 線，準直透鏡(collimate lens) 1011將該激光光線變?yōu)槠叫泄馐Ｑ苌涔鈻?024使作為 平行光束的激光衍射成1個主光束和2個副光束。但是，在圖14中，沒有分別示出主光束 以及副光束，而僅示出這些光的路徑。這3個光束在透過偏振光分束器(beam splitter) 1015之后由反射鏡1019使其 朝向光盤1010的方向，并由1/4波長板(wavelength plate) 1016將直線偏振光變換為圓 偏振光。而且，3個光束由物鏡1012合焦在光盤1010上。被光盤1010反射出的激光再次 經(jīng)由物鏡1012、1/4波長板1016、反射鏡1019后由偏振光分束器1015向光檢測器1040的 方向反射。反射光由檢測透鏡1013進行聚焦，還由全息圖元件1020進行衍射，然后到達光 檢測器1040。此外，在圖14中，將光盤1010的徑向方向表示為χ方向，將磁道方向表示為y方 向，將與這2個方向垂直的方向表示為ζ方向。全息圖元件1020如圖15所示是圓板狀的，1個分割線B12通過其中央。分割線 B12的方向被設(shè)定為與從光盤1010反射來的光束的光束圖案中的光盤1010的磁道方向(y方向)近似平行。另外，在分割線B12的兩側(cè)(在圖15中為左右)分別形成具有圓弧狀的 光柵的2種衍射區(qū)域1269A以及1269B。因此，3個光束(1個主光束和2個副光束)分別跨越上述分割線B12進行入射，結(jié) 果，至少形成12個士 1次衍射光。接受這些士 1次衍射光的上述光檢測器1040具有如圖16所示的受光面。此例示 出在聚焦檢測中使用光點尺寸法(SSD法)、在跟蹤檢測中使用相位差法(DPD法)以及差動 推挽法(DPP法)的情況。即，該受光面具有將中心線作為對稱軸而分成左右各2個且以3段進行排列的12 個光檢測區(qū)域S14 S25，該各個光檢測區(qū)域被配置為與上述12個士 1次衍射光到達的位
置對應(yīng)。中段的4個光檢測區(qū)域S18 S21與主光束SPl的點對應(yīng)，并進行聚焦檢測和DPD 檢測。上段以及下段的光檢測區(qū)域S14 S17以及S22 S25分別與2個副光束SP2、 SP3的光點對應(yīng)，并用于進行DPP檢測。另外，中段的各光檢測區(qū)域S18 S21都在水平方向上被分割為4個，來分別形成 4個單元。因此，在整個受光面上存在24個分割區(qū)域。此外，還分別設(shè)定全息圖元件1020的間距以及圖案，以使通過全息圖元件1020中 的一個衍射區(qū)域1269A的光入射至4列某光檢測區(qū)域中的外側(cè)的2列光檢測區(qū)域S14、S18 及S22、和S17、S21及S25，另外，使通過另一個衍射區(qū)域1269B的光入射至內(nèi)側(cè)的2列光檢 測區(qū)域 S15、S19 及 S23、和 S16、S20 及 S24。在此例中，伺服誤差信號的聚焦誤差信號利用SSD法FE(SSD)來檢測，另外，跟蹤 誤差信號利用DPD法TE (DPD)和DPP法TE (DPP)(主推挽TE (MPP)和副推挽TE (SPP)的運 算)來檢測，并通過以下運算來生成。FE(SSD) = (B+C+F+G)-(A+D+E+H)TE (DPD) = phase (A+B, E+F) +phase (C+D, G+H)TE(MPP) = (A+B+C+D) - (E+F+G+H)TE(SPP) = I-JTE (DPP) = TE (MPP) -Gain (TE (SPP))這里，phase ()表示相位比較，GainO表示某系數(shù)。另外，A、B、C、D、Ε、F、G、H、I、 J是由圖16所示的受光面而獲得的光信號的強度。這些強度采用圖16所示的各光檢測區(qū) 域的記號進行如下地表示。即，A = A1+A2，B = B1+B2，C = C1+C2，D = D1+D2，E = E1+E2, F = F1+F2, G = G1+G2, H = H1+H2, I = 11+12+13+14，J = J1+J2+J3+J4。接著，圖17示出對規(guī)格不同的2種盤即⑶以及DVD進行記錄·再生的現(xiàn)有光學(xué) 頭裝置。圖17的光學(xué)頭裝置是從光盤1010中讀取信息的光學(xué)頭裝置。該裝置具有射出 第1波長λ 1的光的作為第1光源的半導(dǎo)體激光器1301、和射出第2波長λ 2的光的作為 第2光源的半導(dǎo)體激光器1302。在半導(dǎo)體激光器1301中作為DVD用，使用振蕩波長635 680nm段的紅色半導(dǎo)體激光器，在半導(dǎo)體激光器1302中作為CD用，使用波長780nm 820nm 段的近紅外半導(dǎo)體激光器，對應(yīng)于光盤1010的種類，使半導(dǎo)體激光器1030或半導(dǎo)體激光器1302的任意一個發(fā)光。從半導(dǎo)體激光器1301射出的光線Ll以及從半導(dǎo)體激光器1302射出的光線L2，由 配置在半導(dǎo)體激光器1301以及半導(dǎo)體激光器1302的射出前方的反射鏡1019來進行反射， 以便入射至光盤1010。在反射鏡1019與光盤1010之間配置有聚焦機構(gòu)(未圖示)，光線 Ll以及光線L2由該聚焦機構(gòu)而向光盤1010的信息記錄面聚焦。經(jīng)由光盤1010反射的光 線Ll以及光線L2由在聚焦機構(gòu)和反射鏡1019之間配置的全息圖元件1020進行衍射，并 由光檢測器(1401、1402、1403、1404、1405、以及1406)進行檢測。全息圖元件1020由衍射區(qū)域1261以及衍射區(qū)域1262這兩個區(qū)域構(gòu)成，并如以下 這樣使入射光衍射。
S卩，在DVD再生的情況下，所入射的光線Ll以衍射區(qū)域1261和衍射區(qū)域1262的 邊界線為界被分割為二，產(chǎn)生+1次光以及-1次光。所產(chǎn)生的+1次光入射至光檢測器1401 以及光檢測器1402，-1次光入射至光檢測器1403以及光檢測器1404?；谟蛇@些光檢測 器1401、1402、1403、以及1404所檢測出的信號，進行DVD再生時的聚焦誤差信號(點尺寸 檢測(SSD)法)/跟蹤誤差信號(相位差檢測(DPD)法)以及再生信號的檢測。另一方面，在⑶再生的情況下，所入射的光線L2以衍射區(qū)域1261和衍射區(qū)域 1262的邊界線為界被分割為二，產(chǎn)生+1次光和-1次光。所產(chǎn)生的+1次光入射至光檢測器 1401以及光檢測器1402，-1次光入射至光檢測器1405以及光檢測器1406。基于由這些光 檢測器1401、1402、1405、以及1406所檢測出的信號，進行⑶再生時的聚焦誤差信號(SSD 法)/跟蹤誤差信號(3光線法/推挽(PP)法)以及再生信號的檢測。專利文獻1 日本特開2001-229573號公報專利文獻2 日本特開2001-176119號公報但是，針對如圖14所示的現(xiàn)有光拾取器裝置即采用了一般衍射光柵(全息圖元 件)的光拾取器裝置，在采用具有2層記錄層的光信息記錄介質(zhì)的情況下產(chǎn)生以下問題。2層光信息記錄介質(zhì)在介質(zhì)的厚度方向上具有2層記錄層。另外，接近光拾取器裝 置一側(cè)的第1記錄層是半透明記錄層，光拾取器裝置可通過在第1記錄層和第2記錄層上 改變聚焦，來對兩層進行記錄或再生。當在現(xiàn)有光拾取器裝置中使用這樣的2層光信息記錄介質(zhì)時，在檢測跟蹤信號時 產(chǎn)生問題。具體地說，跟蹤用的副推挽信號發(fā)生錯亂。其原因是，來自未合焦側(cè)的記錄層的 反射光作為散焦光而覆蓋于光檢測器1040的檢測區(qū)域。圖18以及圖20示出這樣的狀況。圖20示出在2層光信息記錄介質(zhì)中的、遠離光 拾取器裝置的第1信息記錄層1801上合焦時的狀況。在光檢測器1040上的檢測區(qū)域中， 除了已合焦的來自第1信息記錄層1801的聚焦光束之外，還入射未合焦的來自另一方即離 焦(off focus)層(第2信息記錄層1802)的散焦光。散焦光在跨越第2信息記錄層1802 的記錄區(qū)域1802a和未記錄區(qū)域1802b的邊界而通過時，由于光量不平衡而給跟蹤誤差信 號帶來顯著地影響。此時，3個光束中光量大于副光束的主光束的散焦光為主要原因。圖18示出入射主光束的散焦光來覆蓋各光檢測區(qū)域的狀況。主光束的散焦光從 生成TE(MPP)的光檢測區(qū)域S18、S19、S20、以及S21露出，入射到生成TE(SPP)的光檢測區(qū) 域 S14、S15、S16、S17、S22、S23、S24、以及 S25。通常，生成TE(SPP)信號的光檢測區(qū)域的增益被設(shè)定為大于生成TE(MPP)的光檢測區(qū)域的增益。因此，散焦光給TE(SPP)帶來較強的影響。圖19示出散焦光跨越第2信息記錄層1802的記錄區(qū)域1802a和未記錄區(qū)域1802b 而通過時的TE(SPP)信號。其中，示出沒有AC信號的情況。
這樣，在跨越記錄區(qū)域和未記錄區(qū)域而通過時，TE(SPP)信號不穩(wěn)，無法生成穩(wěn)定 的跟蹤誤差信號。此情況為問題之一。另外，與以上相反，在第2信息記錄層1802上合焦 的情況下，由來自第1信息記錄層1801的反射光產(chǎn)生同樣的問題。而且，在DVD再生中，為了同時檢測DPD信號和FE信號，而需要至少由A H這8 個檢測區(qū)域來受光。因此，針對各個檢測區(qū)域需要放大器電路，從而由放大器噪音增加而導(dǎo) 致的再生信號劣化、由電路偏移(circuit offset)而導(dǎo)致的伺服信號劣化等成為問題。另 夕卜，還具有所使用集成電路的電路規(guī)模也變大、成本變高這樣的問題。由此，解決這些問題 點成為課題。另外，在如圖17所示的現(xiàn)有光學(xué)頭裝置的情況下，半導(dǎo)體激光器1301和半導(dǎo)體激 光器1302具有發(fā)光點間隔d。因此，當對半導(dǎo)體激光器1301進行全息圖元件的中心設(shè)定時，半導(dǎo)體激光器1302 從全息圖元件1020的中心偏移。結(jié)果，半導(dǎo)體激光器1302中基于推挽法的跟蹤誤差信號 產(chǎn)生不平衡，從而無法獲得穩(wěn)定的跟蹤誤差信號。同樣，當在全息圖元件的中心保持半導(dǎo)體激光器1302時，半導(dǎo)體激光器1301從全 息圖中心偏移。因此半導(dǎo)體激光器1030中基于DPD法的跟蹤誤差信號產(chǎn)生不平衡，從而無 法獲得穩(wěn)定的跟蹤誤差信號。而且，不可能生成為了記錄光盤所需的基于差動推挽(DPP)法等的跟蹤誤差信號。以上，在記錄·再生裝置中產(chǎn)生無法與穩(wěn)定的跟蹤誤差信號的檢測相對應(yīng)這樣的 問題。這點也是應(yīng)該解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上課題，以下說明如下這樣的低成本光學(xué)頭裝置，該光學(xué)頭裝置能夠與至 少2層光信息記錄介質(zhì)對應(yīng)，并實現(xiàn)更正確且更穩(wěn)定的記錄再生，能夠檢測聚焦/跟蹤誤差 信號。本公開的第1光學(xué)頭裝置具備光源，其射出光束；聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其使光束會聚 到信息記錄介質(zhì)上；全息圖元件，其使由信息記錄介質(zhì)反射的光束衍射；和受光元件，其具 有接受由全息圖元件衍射后的衍射光的多個檢測區(qū)域；全息圖元件具有由在信息記錄介質(zhì) 的徑向方向上延伸的直線來劃分的2個衍射區(qū)域，2個衍射區(qū)域中的至少一個區(qū)域的圖案 是對衍射光賦予徑向方向的彗差的圖案。此外，優(yōu)選受光元件所具有的多個檢測區(qū)域中的至少一對檢測區(qū)域，夾著在徑向 方向上延伸的分割線相對地配置，已賦予彗差的衍射光入射到分割線上，基于在一對檢測 區(qū)域中檢測出的信號來獲得聚焦誤差信號。根據(jù)第1光學(xué)頭裝置，全息圖元件的衍射區(qū)域由在信息記錄介質(zhì)的徑向方向上延 伸的直線來劃分，并由多個受光區(qū)域來檢測各個衍射光。因此，針對徑向方向，即使入射至 受光元件的光具有變動也能夠抵消。由此，在采用具有多個信息記錄層的信息記錄介質(zhì)的情況下，針對來自未合焦的信息記錄層的散焦光，即使通過上述信息記錄層的記錄區(qū)域與未記錄區(qū)域的邊界后強度發(fā)生變化，也能夠不受到其影響，穩(wěn)定地獲得聚焦誤差信號。接著，本公開的第2光學(xué)頭裝置具備光源，其射出光束；聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其使光束 會聚到信息記錄介質(zhì)上；全息圖元件，其使由信息記錄介質(zhì)反射的光束衍射；和受光元件， 其具有接受由全息圖元件衍射后的衍射光的多個檢測區(qū)域；受光元件所具有的多個檢測區(qū) 域包含第1光檢測區(qū)域以及第2光檢測區(qū)域，夾著在信息記錄介質(zhì)的徑向方向上延伸的第 1分割線相對地配置；和第3光檢測區(qū)域以及第4光檢測區(qū)域，夾著在徑向方向上延伸的第 2分割線相對地配置；全息圖元件具有由在徑向方向上延伸的直線來劃分的第1衍射區(qū)域 以及第2衍射區(qū)域，第1衍射區(qū)域的圖案產(chǎn)生具有徑向方向的彗差且會聚于第1分割線上 的衍射光，第2衍射區(qū)域的圖案產(chǎn)生具有徑向方向的彗差且會聚于第2分割線上的衍射光， 基于第1檢測區(qū)域中的信號與第2檢測區(qū)域中的信號之間的差信號、以及第3檢測區(qū)域中 的信號與第4檢測區(qū)域中的信號之間的差信號，來獲得聚焦誤差信號。在第2光學(xué)頭裝置中，全息圖元件的衍射區(qū)域也由在信息記錄介質(zhì)的徑向方向上 延伸的直線來劃分為兩個。另外，關(guān)于受光元件的檢測區(qū)域也夾著在徑向方向上延伸的分 割線相對地配置。由此，與第1光學(xué)頭裝置相同，在采用具有多個信息記錄層的信息記錄介 質(zhì)時，也能夠穩(wěn)定地獲得聚焦誤差信號。接著，本公開的第3光學(xué)頭裝置具備光源，其射出光束；衍射光柵，其由光束生成 1個主光束以及2個副光束；聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其使主光束以及副光束分別會聚到信息記錄介 質(zhì)上；全息圖元件，其使由信息記錄介質(zhì)反射的主光束以及副光束衍射；和受光元件，其具 有接受由全息圖元件衍射后的衍射光的多個檢測區(qū)域；全息圖元件具有由在信息記錄介質(zhì) 的徑向方向上延伸的直線劃分為2個的衍射區(qū)域，2個衍射區(qū)域的至少一個區(qū)域的圖案是 對衍射光賦予徑向方向的彗差的圖案。此外，優(yōu)選受光元件所具有的多個檢測區(qū)域包含第1對檢測區(qū)域，夾著在徑向方 向上延伸的第1分割線相對地配置；和第2對檢測區(qū)域，夾著在徑向方向上延伸的第2分割 線相對地配置；主光束的已賦予彗差的衍射光入射到第1對檢測區(qū)域的第1分割線上，基于 在第1對檢測區(qū)域中檢測出的信號來獲得聚焦誤差信號，副光束的已賦予彗差的衍射光入 射到第2對檢測區(qū)域的第2分割線上，基于在第2對檢測區(qū)域中檢測出的信號來獲得跟蹤 誤差信號。在第3光學(xué)頭裝置中，全息圖元件的衍射區(qū)域也由在信息記錄介質(zhì)的徑向方向上 延伸的直線來劃分為2個。另外，關(guān)于受光元件的檢測區(qū)域也夾著在徑向方向上延伸的分 割線相對地配置。由此，與第1光學(xué)頭裝置同樣，在采用具有多個信息記錄層的信息記錄介 質(zhì)時，也能夠穩(wěn)定地獲得聚焦誤差信號。而且，能夠從光源中生成1個主光束以及2個副光 束，并分別用于獲得聚焦誤差信號以及跟蹤誤差信號。另外，在第1 第3光學(xué)頭裝置中優(yōu)選，相對光源的發(fā)光點，具有其它發(fā)光點，上述 其它發(fā)光點在徑向方向上排列并且射出與發(fā)光點不同波長的光束。這樣，成為可采用多個波長的光束的光學(xué)頭裝置，并能夠與為了⑶和DVD等的記 錄 再生而需要互不相同波長的光的多種信息記錄介質(zhì)對應(yīng)。這里，相對發(fā)光點，其它發(fā)光 點在徑向方向上排列，因此即使在發(fā)光點與其它發(fā)光點之間留取一定的距離，也不影響采 用某一波長的光時的聚焦誤差信號等的檢測。
接著，本公開的光信息處理裝置是通過對信息記錄介質(zhì)照射光來進行信息的記錄 以及再生的光信息處理裝置，其具有本發(fā)明所涉及的某個光學(xué)頭裝置。根據(jù)本公開的光信息處理裝置，即使在采用多層信息記錄介質(zhì)的情況下也能夠穩(wěn) 定地進行聚焦誤差信號等的檢測，因此能夠進行更穩(wěn)定的記錄·再生接著，關(guān)于本公開的第1聚焦誤差信號檢測方法，光學(xué)頭裝置具有光源，其射出光束；聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其使光束會聚到信息記錄介質(zhì)上；全息圖元 件，其使由信息記錄介質(zhì)反射的光束衍射；和受光元件，其具有接受由全息圖元件衍射后的 衍射光的多個檢測區(qū)域；在該光學(xué)頭裝置中，全息圖元件具有由在信息記錄介質(zhì)的徑向方 向上延伸的直線來劃分的2個衍射區(qū)域，2個衍射區(qū)域中的至少一個區(qū)域的圖案是對衍射 光賦予徑向方向的彗差的圖案，受光元件所具有的多個檢測區(qū)域中的至少一對檢測區(qū)域， 夾著在徑向方向上延伸的分割線相對地配置，已賦予彗差的衍射光入射到分割線上，基于 在一對檢測區(qū)域中檢測出的信號來獲得聚焦誤差信號。接著，關(guān)于本公開的第2聚焦誤差信號檢測方法，光學(xué)頭裝置具有光源，其射出 光束；聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其使光束會聚到信息記錄介質(zhì)上；全息圖元件，其使由信息記錄介質(zhì) 反射的光束衍射；和受光元件，其具有接受由全息圖元件衍射后的衍射光的多個檢測區(qū)域； 在該光學(xué)頭裝置中，受光元件所具有的多個檢測區(qū)域包含第1光檢測區(qū)域以及第2光檢測 區(qū)域，夾著在信息記錄介質(zhì)的徑向方向上延伸的第1分割線相對地配置；和第3光檢測區(qū)域 以及第4光檢測區(qū)域，夾著在徑向方向上延伸的第2分割線相對地配置；全息圖元件具有由 在徑向方向上延伸的直線來劃分的第1衍射區(qū)域以及第2衍射區(qū)域，第1衍射區(qū)域的圖案 產(chǎn)生具有徑向方向的彗差且會聚于第1分割線上的衍射光，第2衍射區(qū)域的圖案產(chǎn)生具有 徑向方向的彗差且會聚于第2分割線上的衍射光，基于第1檢測區(qū)域中的信號與第2檢測 區(qū)域中的信號之間的差信號、以及第3檢測區(qū)域中的信號與第4檢測區(qū)域中的信號之間的 差信號來獲得聚焦誤差信號。根據(jù)本公開的聚焦誤差信號檢測方法，利用由在徑向方向上延伸的直線來劃分為 兩個的衍射區(qū)域，使來自信息記錄介質(zhì)的反射光衍射。各個衍射區(qū)域的衍射光分別對由徑 向方向的分割線劃分出的衍射區(qū)域入射。由此，與針對本公開的光學(xué)頭裝置所說明的相同， 能夠在使用多層信息記錄介質(zhì)時也穩(wěn)定地檢測聚焦誤差信號。(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)頭裝置，可與具有多個信息記錄層的信息記錄介質(zhì)相對應(yīng)，并 且能夠檢測可更正確且更穩(wěn)定地進行記錄 再生的、穩(wěn)定的跟蹤誤差信號。另外，在與2個 波長對應(yīng)著具有2個光源的光學(xué)頭裝置中，無論在采用哪個光源的情況下都能夠穩(wěn)定地檢 測跟蹤誤差信號，即使針對所使用的光的波長各不相同的各種信息記錄介質(zhì)也能夠穩(wěn)定地 進行記錄·再生。


圖1是示出第1實施方式所例示的光學(xué)頭裝置的要部結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出第1實施方式所例示的全息圖元件的俯視圖。圖3是示出第1實施方式所例示的光檢測器的俯視圖。圖4(a) (e)是示出第1實施方式所例示的光檢測器上的點圖表的圖。
圖5是示出第1實施方式所例示的聚焦誤差信號的圖。圖6是是示出具有2層信息記錄層的光信息記錄介質(zhì)和由該光信息記錄介質(zhì)反射 的光的圖。圖7是示出第1實施方式所例示的光檢測器上的雜散光的圖。
圖8是示出第1實施方式所例示的副推挽信號的變動的圖。圖9是示出第2實施方式所例示的光學(xué)頭裝置的要部結(jié)構(gòu)的圖。圖10是示出第2實施方式所例示的全息圖元件的俯視圖。圖11是示出第2實施方式所例示的光檢測器的俯視圖。圖12是示出第2實施方式所例示的光學(xué)頭裝置的要部結(jié)構(gòu)的圖。圖13是示出第3實施方式所例示的光檢測器的俯視圖。圖14是示出作為背景技術(shù)的光學(xué)頭裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖15是示出作為背景技術(shù)的全息圖元件的俯視圖。圖16是示出作為背景技術(shù)的光檢測器的俯視圖。圖17是示出作為背景技術(shù)的光學(xué)頭裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖18是示出作為背景技術(shù)的全息圖元件的俯視圖。圖19是示出作為背景技術(shù)的光學(xué)頭裝置中的副推挽信號的變動的圖。圖20是示出具有2層信息記錄層的光信息記錄介質(zhì)和由該光信息記錄介質(zhì)反射 的光的圖。符號說明LO 光線Ll 光線Pl發(fā)光點L2 光線P2發(fā)光點L3 光線P3發(fā)光點10 光盤11準直透鏡12 物鏡19反射鏡20全息圖元件24衍射光柵30半導(dǎo)體激光器30a半導(dǎo)體激光器40光檢測器45a光檢測區(qū)域260 直線261，261 衍射區(qū)域301半導(dǎo)體激光器
401光檢測器451光檢測區(qū)域組451a光檢測區(qū)域451b光檢測區(qū)域452光檢測區(qū)域組452a光檢測區(qū)域452b光檢測區(qū)域453光檢測區(qū)域組453a光檢測區(qū)域453b光檢測區(qū)域454光檢測區(qū)域組454a光檢測區(qū)域454b光檢測區(qū)域461第1分割線462第2分割線463第3分割線464第4分割線500+1次光檢測用區(qū)域501-1次光檢測用區(qū)域601a,602a,601b,602b,601c 點601a，，602a，，601b，，602b，，601c，點741保持機構(gòu)801信息記錄層802信息記錄層802a記錄區(qū)域802b未記錄區(qū)域
具體實施例方式以下，參照附圖對用于實施本公開的例子進行詳細說明。(第1實施方式)圖1是示意性示出本公開第1實施方式中所例示的光學(xué)頭裝置結(jié)構(gòu)的圖。在該光學(xué)頭裝置中，具有發(fā)光點PO的半導(dǎo)體激光器30和光檢測器40被固定在保 持機構(gòu)741上。另外，還設(shè)置了具有衍射光柵24、和衍射區(qū)域261以及262的全息圖元件 20，該全息圖元件20相對保持機構(gòu)741利用其它保持機構(gòu)(省略圖示)來固定在規(guī)定位置 關(guān)系上。這里，其它保持機構(gòu)可以是光學(xué)頭裝置的光學(xué)臺。不過，也可以采用與光學(xué)臺不同 的保持部件來構(gòu)成使全息圖元件20、半導(dǎo)體激光器30、以及光檢測器40 —體化的單元。當 采用這樣的單元時，可進一步穩(wěn)定地構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)。另外，光學(xué)頭 裝置具有準直透鏡11以及物鏡12，并構(gòu)成使半導(dǎo)體激光器30射出的激光(光線LO)聚焦到作為信息記錄介質(zhì)的光盤10上的聚焦光學(xué)系統(tǒng)。而且，光學(xué)頭裝置 具備使物鏡在物鏡的光軸方向(Z方向)以及光盤10的徑 向方向(X方向)上驅(qū)動變位的 透鏡驅(qū)動機構(gòu)(省略圖示)。以下，只要沒有特別指出，就如圖1中所示，將聚焦光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向設(shè)為Z方 向，將光盤10的徑方向(徑向方向)設(shè)為X方向，將光盤10的磁道方向(切線方向)設(shè)為 Y方向。此外，在光學(xué)頭裝置的光學(xué)系統(tǒng)中，即使在采用反射鏡、棱鏡等來彎折光軸的情況 下，也以光軸以及光盤10的映射為基準來定義方向。接著，對在例示的光學(xué)頭裝置中半導(dǎo)體激光器30射出的激光進行說明。從半導(dǎo)體 激光器30射出的光線LO利用全息圖元件20所具備的衍射光柵24以期望的比率進行衍射， 并分離成作為0次光的主光束(LOa)和作為士 1次光的LOb以及LOc (省略個別圖示)。這 些光束在透過全息圖元件20的衍射區(qū)域261以及262之后，由準直透鏡11以及物鏡12聚 焦到光盤10的信息記錄面上。而且，被光盤10反射的反射光還由物鏡12以及準直透鏡11 變換為會聚于半導(dǎo)體激光器30的發(fā)光點PO的光。這樣變換后的光入射至全息圖元件20， 由衍射區(qū)域261以及262進行衍射。被衍射后的光入射至光檢測器40，作為信號進行檢測。 這里，對衍射光柵24設(shè)定大小和位置，以使衍射區(qū)域261以及262的衍射光入射后不再受 到衍射。接著，對全息圖元件20所具備的衍射區(qū)域261以及262和光檢測器40進行詳細 說明。圖2示出全息圖元件20所具備的衍射區(qū)域261以及262，圖3示出光檢測器40的結(jié) 構(gòu)。另外，圖2以及圖3所示的X軸、Y軸、以及Z軸都與圖1所示的3軸相同。如圖2所示，全息圖元件20具有由通過光線LO的大致中心(聚焦光學(xué)系統(tǒng)的光 軸)的位置且與X軸平行的直線260來劃分為兩個區(qū)域的衍射區(qū)域261以及衍射區(qū)域262。 這些光柵圖案如前所述使從半導(dǎo)體激光器30射出的光直接透過，并且使從光盤10反射回 的折返光向光檢測器40衍射。而且，衍射區(qū)域261以及衍射區(qū)域262還具有互不相同的光 柵圖案，衍射區(qū)域261以及262產(chǎn)生的衍射光分別針對光檢測器40相對地入射至X方向的 負側(cè)以及正側(cè)(參照圖1)。另一方面，光檢測器40如圖3所示，具有在X方向上排列的光檢測區(qū)域組451以 及光檢測區(qū)域組452。而且，光檢測器40夾著光檢測區(qū)域組451以及452在Y方向的兩側(cè) 具有光檢測區(qū)域組453以及光檢測區(qū)域組454。這些光檢測區(qū)域組中的光檢測區(qū)域組451以及452與來自光盤10的折返光中的 主光束(LOa)相關(guān)。光檢測區(qū)域組451具有光檢測區(qū)域451a以及光檢測區(qū)域451b，該光 檢測區(qū)域451a以及光檢測區(qū)域451b被配置為夾著與X軸大致平行的第1分割線461相 對。另外，光檢測區(qū)域組452仍是具有光檢測區(qū)域452a以及光檢測區(qū)域452b，該光檢測區(qū) 域452a以及光檢測區(qū)域452b被配置為夾著與X軸大致平行的第2分割線462相對。上述衍射區(qū)域261的光柵圖案是這里入射的來自光盤10的折返光中的主光束 (LOa)以跨越光檢測區(qū)域組451的第1分割線461 (向光檢測區(qū)域451a以及451b)而入射 的方式進行衍射的光柵圖案。另外，該光柵圖案還是使主光束衍射從而形成具有X方向的 彗差且入射至光檢測區(qū)域組451的點601a的光柵圖案。此時，在光檢測區(qū)域451a中檢測到的光主要是圖2中偏X軸正側(cè)的光，在光檢測 區(qū)域451b中檢測到的光主要是圖2中偏X軸負側(cè)的光。因此如后所述，可以將光檢測區(qū)域451a以及451b利用于基于推挽法的跟蹤誤差信號的檢測。同樣，衍射區(qū)域262的光柵圖案是這里入射的來自光盤10的折返光中的主光束 (LOa)以跨越光檢測區(qū)域組452的第2分割線462 (向光檢測區(qū)域452a以及452b)而入射 的方式進行衍射的光柵圖案。而且，該光柵圖案還是使主光束衍射從而形成具有X方向的 且與衍射區(qū)域261極性相反的彗差并入射至光檢測區(qū)域組452的點602a的光柵圖案。此時，在光檢測區(qū)域452a中檢測到的光主要是圖2中的X軸正側(cè)的光，在光檢測 區(qū)域452b中檢測到的光主要是圖2中的X軸負側(cè)的光。因此，能夠?qū)⒐鈾z測區(qū)域452a以 及452b利用于基于推挽法的跟蹤誤差信號的檢測。接著，光檢測區(qū)域組453具有光檢測區(qū)域453a以及光檢測區(qū)域453b，上述光檢測 區(qū)域453a以及光檢測區(qū)域453b被配置為夾著與X軸大致平行的第3分割線463相對，同 樣，光檢測區(qū)域組454具有光檢測區(qū)域454a以及光檢測區(qū)域454b，上述光檢測區(qū)域454a以 及光檢測區(qū)域454b被配置為夾著與X軸大致平行的第4分割線464相對。在這些各光檢 測區(qū)域中入射來自光盤10的折返光中的副光束(LOb以及LOc)。副光束LOb由全息圖元件20進行衍射，并針對光檢測區(qū)域組453以跨越第3分割 線463的方式入射。此時，由全息圖元件20的衍射區(qū)域261衍射后的光作為點601b入射， 由衍射區(qū)域262衍射后的光作為點602b入射。同樣，副光束LOc由全息圖元件20進行衍射，并針對光檢測區(qū)域組454以跨越第 4分割線464的方式入射。此時，由全息圖元件20的衍射區(qū)域261衍射后的光作為點601c 入射，由衍射區(qū)域262衍射后的光作為點602c入射。即使針對副光束LOb以及LOc也與主光束LOa同樣，可基于各點入射的2個光檢 測區(qū)域中的信號，來獲得基于推挽法的跟蹤誤差信號。接著，對聚焦誤差信號以及跟蹤誤差信號的檢測方法進行說明。在例示的光學(xué)頭 裝置中，針對聚焦誤差信號FE基于后面詳述的方法通過式子1的運算來算出。另外，作為 跟蹤誤差信號，利用以下各式的運算來生成基于DPD法的跟蹤信號TEdpd和基于DPP法的跟 蹤誤差信號TEdpp。FE = (B+D) - (A+C)......(式子 1)TEdpp = TE-p-k · TEspp ......(式子 2)TEdpd = phase (A, B) -phase (C, D)......(式子 3)這里，A、B、C、D、Ε、以及F與在圖3中所示的各光檢測區(qū)域中檢測到的信號對應(yīng)。 具體地說，A是在光檢測區(qū)域451b中檢測到的信號，B是在光檢測區(qū)域451a中檢測到的信 號，C是在光檢測區(qū)域452a中檢測到的信號，D是在光檢測區(qū)域452b中檢測到的信號。另 夕卜，E是在光檢測區(qū)域453b中檢測到的信號和在光檢測區(qū)域454b中檢測到的信號之和，F(xiàn) 是在光檢測區(qū)域453a中檢測到的信號和在光檢測區(qū)域454a中檢測到的信號之和。而且，TEmpp是主光束的推挽信號，TEspp是副光束的推挽信號，它們分別利用下式來 求出。TEmpp = (A+D) - (B+C)……(式子 4)TEspp = E-F......(式子 5)這里，k是常數(shù)，且最優(yōu)化為使得由物鏡12移動而產(chǎn)生的TEdpp的變動最小。另外，利用下式來得出讀取光盤10中所記錄的信息的信號即信號RF。
RF = A+B+C+D ......(式子 6)由(式子1)、(式子3)可知，用于檢測DVD再生所需的DPD信號和FE信號的檢測區(qū)域是A D這4個，與現(xiàn)有技術(shù)中需要的8個相比為一半?yún)^(qū)域數(shù)。因此，針對各個檢測區(qū) 域能夠使必要的放大器電路減半，并能夠降低放大器噪音且抑制電路偏移，從而能夠獲得 良好的再生信號以及伺服信號。另外，因為能夠減小所使用集成電路的電路規(guī)模，所以能夠 實現(xiàn)廉價的光學(xué)頭。接著，對例示的光學(xué)頭裝置中的聚焦誤差信號的檢測方法進行詳細說明。首先，對用于檢測聚焦誤差信號的動作進行說明。圖4(a) (e)示出對應(yīng)于光盤10的位置而進行變化的光檢測器40上的點601a 以及601b的形狀。另外，圖5示出光盤10的位置與聚焦誤差信號之間的關(guān)系。在圖5中， 將在光盤10的信息記錄面上形成最小點的狀態(tài)、即合焦點狀態(tài)作為原點，稱為狀態(tài)(c)。以 狀態(tài)(c)為中心，當與該狀態(tài)相比以光盤10的位置從近側(cè)到遠側(cè)的順序來考慮狀態(tài)(a) (e)時，各個狀態(tài)中的點601a以及601b的形狀與圖4(a) (e)對應(yīng)。首先，在合焦點狀態(tài)即狀態(tài)(c)的情況下，點601a以同程度分布的方式位于光檢 測區(qū)域451a以及光檢測區(qū)域451b。同時，點601b以同程度擴展的方式位于光檢測區(qū)域 452a以及光檢測區(qū)域452b。因此，A(來自光檢測區(qū)域451b的信號)和B(來自光檢測區(qū) 域451a的信號)以及C(來自光檢測區(qū)域452a的信號)和D (來自光檢測區(qū)域452b的信 號)分別取得平衡，在(式子1)中表示的聚焦誤差信號FE為零。因為衍射區(qū)域具備形成具有X方向的彗差且入射至光檢測區(qū)域組的點的光柵圖 案，所以在與合焦點狀態(tài)(c)相比光盤10更接近于物鏡12的狀態(tài)(b)的情況下，按照所接 近的距離，點601a進行移動，以便成為與光檢測區(qū)域451a相比偏向光檢測區(qū)域451b側(cè)的 分布。同時，點601b進行移動，以便成為與光檢測區(qū)域452b相比偏向光檢測區(qū)域452a側(cè) 的分布(參照圖4(b))。結(jié)果，用(式子1)表示的聚焦誤差信號FE是負值。當光盤10進一步接近物鏡12成為狀態(tài)(a)時，如圖4(a)所示，點601a整體向光 檢測區(qū)域451a移動，點601b整體向光檢測區(qū)域452a移動。此狀態(tài)時，聚焦誤差信號FE成 為最小值。相反，在與合焦點狀態(tài)(C)相比光盤10遠離物鏡12的狀態(tài)(d)的情況下，按照所 遠離的距離，點601a進行移動，以便成為與光檢測區(qū)域451b相比偏向光檢測區(qū)域451a側(cè) 的分布。同時，點601b進行移動，以便成為與光檢測區(qū)域452a相比偏向光檢測區(qū)域452b 側(cè)的分布(參照圖4(d))。其結(jié)果，(式子1)的聚焦誤差信號FE為正值。當光盤10進一步遠離物鏡12成為狀態(tài)(e)時，如圖4(e)所示，點601a整體向光 檢測區(qū)域451a移動，點601b整體向光檢測區(qū)域452b移動。此狀態(tài)時，聚焦誤差信號FE成 為最大值。如以上那樣，作為按照相對于光盤10的物鏡12的位置進行變化的信號，可獲得聚 焦誤差信號FE。這里，可通過全息圖元件20的彗差量來設(shè)定聚焦誤差信號FE取最大值的 位置和取最小值的位置之間的間隔、即聚焦誤差信號FE的檢測范圍。接著，根據(jù)如以上所述的聚焦誤差信號的檢測方法，來說明還能夠與具有多個信 息記錄層的光信息記錄介質(zhì)對應(yīng)的情況。
首先，對2層光信息記錄介質(zhì)進行說明。圖6是示出采用具有信息記錄層801以 及802的2層光信息記錄介質(zhì)即光盤10進行信息記錄 再生的狀況的示意圖。這里，示出 光的焦點聚焦于遠離物鏡12 —側(cè)的信息記錄層801的狀態(tài)。此時，與入射光由信息記錄層801反射不同，是由接近物鏡12 —側(cè)的信息記錄層 802反射。該信息記錄層802的反射光的光強度分布按照信息記錄層802中的記錄狀態(tài)來 接受調(diào)制。另外，信息記錄層802的反射光在非合焦狀態(tài)下是被反射的光，因此即使透過物 鏡12也不變換為平行光。其結(jié)果，在光檢測器40中作為擴散的狀態(tài)的雜散光而入射。此 夕卜，在圖6中，將在這樣的非合焦狀態(tài)下的信息記錄層802的反射光由虛線表示為散焦反射 光Ld。
接著，圖7(a) (c)示出來自信息記錄層802的散焦反射光Ld入射至光檢測器 40的狀態(tài)。這里，圖7(a)示出散焦反射光Ld全部由信息記錄層802的未記錄區(qū)域802b 反射的情況，圖7(b)示出反射光由信息記錄層802的記錄區(qū)域802a以及未記錄區(qū)域802b 雙方反射的情況，圖7(c)示出反射光全部由信息記錄層802的記錄區(qū)域802a反射的情況。 此外，由記錄區(qū)域802a反射的記錄區(qū)域反射光Lda與由未記錄區(qū)域802b反射的未記錄區(qū) 域反射光Ldb相比，強度變低，其相當于圖7(a) (c)的斜線部。這里，關(guān)于跟蹤誤差信號的變動，入射到光檢測區(qū)域組453以及光檢測區(qū)域組454 的主光束引起的雜散光為主要原因。因此，圖中示出這樣的雜散光，省略副光束(LOb以及 LOc)引起的雜散光。另外，信息記錄層801的反射光也省略圖示。主光束引起的雜散光從生成TEmpp的光檢測區(qū)域(光檢測區(qū)域組451以及光檢測 區(qū)域組452)露出，入射到生成TEspp的光檢測區(qū)域(光檢測區(qū)域組453以及光檢測區(qū)域組 454)。通常，從生成TEspp信號的光檢測區(qū)域(光檢測區(qū)域組453以及454)檢測到的信 號的放大增益被設(shè)定為大于從生成TEmpp的光檢測區(qū)域(光檢測區(qū)域組451以及光檢測區(qū) 域組452)檢測到的信號的放大增益。因此，一直以來，主光束引起的雜散光給TEspp帶來很 大的影響。與此相關(guān)，圖8示出在信息記錄層802上非合焦狀態(tài)的點以跨越記錄區(qū)域與非記 錄區(qū)域的邊界的方式通過時的TEspp信號的偏移。這里，示出現(xiàn)有的例子和本實施方式的例 子。如圖8所示，在現(xiàn)有的情況下，在點以跨越信息記錄介質(zhì)中的記錄區(qū)域與非記錄區(qū)域的 邊界的方式通過時，TEspp信號發(fā)生變動，與此相對，在本實施方式的情況下，生成幾乎沒有 變化且穩(wěn)定的跟蹤誤差信號。這是因為，在本實施方式的情況下，當散焦光跨越記錄區(qū)域與非記錄區(qū)域的邊界 時，在生成TEspp信號的各光檢測區(qū)域組(光檢測區(qū)域組453以及454)中，其變動抵消。即，在光檢測區(qū)域組453的情況下，光檢測區(qū)域453a和光檢測區(qū)域453b被配置為 夾著與X軸平行的分割線對稱。由此，因為是記錄區(qū)域802a的反射光，所以即使入射了強 度變?nèi)醯挠涗泤^(qū)域反射光Lda，在光檢測區(qū)域453a和光檢測區(qū)域453b中，信號的變化相互 相等。由此，作為這些信號的差動的TEspp信號沒有變化。同樣，在光檢測區(qū)域組454的情況下，光檢測區(qū)域454a和光檢測區(qū)域454b被配置 為夾著與X軸平行的分割線對稱。由此，因為是記錄區(qū)域的反射光，所以即使入射了強度變 弱的記錄區(qū)域反射光Lda，在光檢測區(qū)域454a和光檢測區(qū)域454b中，信號的變化也相互相等。由此，作為這些信號的差動的TEspp信號沒有變化。作為以上的結(jié)果，在信息記錄層802中當非合焦狀態(tài)的點以跨越記錄區(qū)域802a與未記錄區(qū)域802b的邊界的方式通過時，在TEspp信號中不發(fā)生變動，就能夠穩(wěn)定地檢測出跟
蹤誤差信號。此外，以上說明了記錄區(qū)域與未記錄區(qū)域相比具有較低的反射率的記錄介質(zhì)。但 是與其相反，也可以是記錄區(qū)域與未記錄區(qū)域相比具有較高的反射率的記錄介質(zhì)。此時，在 圖7 (a) (c)中可認為斜線部表示光強度強的區(qū)域。(第2實施方式)以下，參照附圖對本公開第2實施方式中所例示的光學(xué)頭裝置進行說明。圖9是 示意性示出本實施方式所例示的光學(xué)頭裝置要部的圖。光學(xué)頭裝置用于對如⑶以及DVD那樣規(guī)格不同的2種光盤進行記錄·再生。其 基本結(jié)構(gòu)是，在圖ι所示的第ι實施方式的光學(xué)頭裝置中，取代1波長的半導(dǎo)體激光器30 而具備2波長的半導(dǎo)體激光器301。該半導(dǎo)體激光器301是使射出第1波長λ 1的光的第 1光源和射出第2波長λ2的光的第2光源單片集成化的半導(dǎo)體激光器。在圖9中，對與圖 1相同的構(gòu)成要素標注相同符號，以下主要對半導(dǎo)體激光器301進行說明。為了記錄 再生DVD以及⑶雙方規(guī)格的光盤，作為半導(dǎo)體激光器301，采用能夠射 出DVD用的振蕩波長是635 680nm段的光線Ll和⑶用的振蕩波長是780 820nm段的 光線L2的半導(dǎo)體激光器。可通過按照光盤10的種類來選擇該任意波長的光進行發(fā)光，來 記錄·再生期望的光記錄介質(zhì)(⑶或DVD)。這里，半導(dǎo)體激光器301中的光線Ll的發(fā)光點Pl和光線L2的發(fā)光點P2被配置 為具有間隔d且在徑向方向(X方向)上排列。另外，將2個發(fā)光點中波長短的一方的發(fā)光 點配置在受光元件側(cè)。這是因為，利用全息圖元件20的衍射角是光的波長短的一方變小的 情況，使光線Ll和光線L2入射至光檢測器40的相同位置。此外，還可以取代使2個光源單片集成化的半導(dǎo)體激光器，而采用射出波長各不 相同的光的2個半導(dǎo)體激光器。但是，單片半導(dǎo)體激光器能夠正確地設(shè)定2個發(fā)光點的間 隔d，因此更加優(yōu)選。從半導(dǎo)體激光器301射出的光線Ll由全息圖元件20所具有的衍射光柵24以期 望的比率進行衍射，并分離成作為0次光的主光束(Lla)和作為士 1次光的2個副光束Llb 以及Llc (未圖示)。同樣，光線L2由衍射光柵24分離成作為0次光的主光束(L2a)和作 為士 1次光的2個副光束L2b以及L2c(未圖示)。這些光束在透過全息圖元件20之后，由準直透鏡11以及物鏡12聚焦到光盤10 的信息記錄面上。來自光盤10的反射光由物鏡12以及準直透鏡11變換為會聚至半導(dǎo)體 激光器301的各發(fā)光點(Pl或P2)的光。被變換的光入射至全息圖元件20，并由衍射區(qū)域 261以及262進行衍射。衍射光入射至光檢測器40，并由光檢測器40來檢測信號。此外，對 衍射光柵24設(shè)定大小和位置，以使衍射區(qū)域261以及262的衍射光入射后不再受到衍射。接著，圖10示出本實施方式的全息圖元件20和在此入射的光線Ll以及L2的位 置關(guān)系的圖。另外，圖11是示出光檢測器40的構(gòu)造和對于半導(dǎo)體激光器301中的光檢測 器40的發(fā)光點Pl以及P2的位置關(guān)系的俯視圖。如圖10所示，全息圖元件20具有由通過光線(Li以及L2雙方)的大致中心(聚焦光學(xué)系統(tǒng)的光軸)且與X軸平行的直線260來劃分成2個的衍射區(qū)域261以及衍射區(qū)域 262。這些衍射區(qū)域261以及262具有互不相同的光柵圖案，并構(gòu)成為使從半導(dǎo)體激光器 301射出的光直接透過，并且使由光盤10反射后的折返光向光檢測器40衍射。此外，因為光線Ll以及L2的發(fā)光點位置不同，所以針對全息圖元件20的入射位 置也不同。但是，通過在X方向上并排配置發(fā)光點P 1以及P2，可將光線Ll以及L2的光軸 都配置在直線260上。而且，圖11的光檢測器40具有與第1實施方式的情況(圖3)相同的構(gòu)造。即， 光檢測器40具備光檢測區(qū)域組451、452、453、以及454，各光檢測區(qū)域組具備夾著與X方 向 大致平行的分割線來配置的各一對光檢測區(qū)域(依次為光檢測區(qū)域451a以及451b、452a 以及 452b,453a 以及 453b,454a 以及 454b)。另外，關(guān)于全息圖元件20以及光檢測器40的功能，除了還用于2個光線Ll以及 L2中任意一個的檢測以外，也與第1實施方式的情況相同。 即，光檢測區(qū)域組451以及452與來自光盤10的折返光中的主光束(Lla以及L2a) 相關(guān)，由衍射區(qū)域261以及262衍射后的來自光盤10的主光束的折返光分別作為點601a 以及602a入射。點601a和602a都具有X方向且極性相反的彗差。另外，光檢測區(qū)域組453與折返光的副光束Llb以及L2b相關(guān)，由衍射區(qū)域261以 及262衍射后的來自光盤10的副光束的折返光分別作為點601b以及602b入射。而且，光 檢測區(qū)域組454與折返光的副光束Llc以及L2c相關(guān)，由衍射區(qū)域261以及262衍射后的 來自光盤10的折返光分別作為點601c以及602c入射。關(guān)于各點與彗差的關(guān)系也與第1 實施方式的情況相同。根據(jù)以上情況，當本實施方式的光學(xué)頭裝置采用發(fā)光點Pl以及P2的某一方時，也 能夠與第1實施方式同樣地求出聚焦誤差信號以及跟蹤誤差信號。此時，即使是具有2層 以上信息記錄層的信息記錄介質(zhì)也仍然能夠獲得穩(wěn)定的信號。這里，在本實施方式的光學(xué)頭裝置中，也為了進行基于推挽法的檢測而在徑向方 向上分割光束。因為該分割是由在X方向上延伸的分割線來進行的，所以同樣地分割相距 距離d在X方向上并排配置的發(fā)光點Pl以及發(fā)光點P2射出的光(Li以及L2)。因此，在 為了射出2個波長的光而具有2個光源的光學(xué)頭裝置中，無論采用哪個光源都能夠獲得穩(wěn) 定的跟蹤誤差信號，并能夠更穩(wěn)定地進行針對所使用的光的波長各不相同的各種光盤的記 錄·再生。(第3實施方式)以下，參照附圖來說明本公開第3實施方式中所例示的光學(xué)頭裝置。圖12是示意 性地示出例示的光學(xué)頭裝置要部的圖。該光學(xué)頭裝置當與圖1所示的第1實施方式的光學(xué)頭裝置進行比較時，關(guān)于光檢 測器以及半導(dǎo)體激光器不同。由此，通過對與圖1相同的構(gòu)成要素標注相同符號來省略詳 細的說明，以下，針對與圖1光學(xué)頭裝置的不同點進行詳細說明。在圖12中，將半導(dǎo)體激光器30a固定在被設(shè)置于光檢測器401的上面的凹部。在 該凹部內(nèi)設(shè)置有使從半導(dǎo)體激光器30a射出的光線L3向光軸方向(Z方向)反射的反射鏡 19。關(guān)于衍射光柵24、具有衍射區(qū)域261以及262的全息圖元件20、準直透鏡11、物鏡12以及光盤10，與第1實施方式的情況相同。另外，還具有使物鏡12在Z方向以及X方向 上移動的透鏡驅(qū)動機構(gòu)(省略圖示)、以及使光檢測器40和全息圖元件20以期望的位置關(guān) 系固定的保持機構(gòu)(省略圖示)。由此，構(gòu)成使激光聚焦到光盤10上的聚焦光學(xué)系統(tǒng)。從半導(dǎo)體激光器30a射出并由反射鏡19向Z方向反射的光線L3，由全息圖元件20 所具備的衍射光柵24來分離成一個主光束和2個副光束。接著，這些光透過衍射區(qū)域261 以及262，由準直透鏡11以及物鏡12聚焦到光盤10的信息記錄面上。在信息記錄面中反 射后的光再次經(jīng)由物鏡12以及準直透鏡11入射到全息圖元件20，并被衍射。這里，全息圖元件20中所設(shè)置的衍射區(qū)域261以及262具有與第1實施方 式(圖 2)相同的光柵圖案。但是，在第1實施方式的情況下，利用光檢測器40僅檢測出由衍射區(qū) 域261以及262衍射后的光中的+1次光。與此相對，在本實施方式的情況下，除了+1次光 之外，-1次光也由光檢測器401檢測出。因此，光檢測器401在夾著半導(dǎo)體激光器30a的 發(fā)光點P3的位置上配置光檢測區(qū)域。圖13示出此情況。在圖13中，相對發(fā)光點P3配置在X軸負側(cè)的+1次光檢測用區(qū)域500是與第1實 施方式中的光檢測器40 (圖3)相同的結(jié)構(gòu)，對各光檢測區(qū)域標注與圖3相同的符號。這 里，由全息圖元件20衍射后的光的+1次光作為點601a、602a、601b、602b、601c、以及602c 入射。另外，夾著發(fā)光點P3在+1次光檢測用區(qū)域500的相反側(cè)(X軸的正側(cè))設(shè)置有_1 次光檢測用區(qū)域501。此結(jié)構(gòu)與+1次光檢測用區(qū)域500相同，分別對光檢測區(qū)域451a標注 如光檢測區(qū)域451a’那樣追加了’的符號。這里，由全息圖元件20衍射后的光的-1次光作 為點 601a，，602a，，601b，，602b，，601c，、以及 602c，入射。從+1次光檢測用區(qū)域500以及-1次光檢測用區(qū)域501的各光檢測區(qū)域中獲得同 樣的信號，并應(yīng)該利用同一放大器進行放大，或者在之后利用相加放大器進行相加。例如， 對光檢測區(qū)域451a中的信號和光檢測區(qū)域451a’中的信號進行相加?？刹捎?1次光檢測用區(qū)域500以及-1次光檢測用區(qū)域501，利用在第1實施方 式中說明的式子1 式子6來求出聚焦誤差信號以及跟蹤誤差信號。這樣，除了 +1次光之 外還能夠檢測-1次光，所以可提高光的檢測效率，并能夠進行噪音更少的信號檢測。另外， 即使在發(fā)光點P3在Y方向上偏移的情況下，也能夠抵消從+1次光中獲得的信號的變化和 從-1次光中獲得的信號的變化，因此具有信號特性劣化變小這樣的效果。如以上那樣，本實施方式的光學(xué)頭裝置為具有與第1實施方式的光學(xué)頭裝置相同 的特征、并且噪音更少且結(jié)構(gòu)公差更大的光學(xué)頭裝置。工業(yè)上的可利用性根據(jù)本公開的光學(xué)頭裝置、光信息處理裝置、以及聚焦誤差信號檢測方法，即使針 對具有多個信息記錄層的信息記錄介質(zhì)也能夠進行穩(wěn)定的記錄·再生，另外還能夠應(yīng)用于 以下的用途采用了光信息記錄介質(zhì)的信息的記錄·再生，特別是計算機數(shù)據(jù)及程序的保 存、汽車導(dǎo)航的地圖數(shù)據(jù)的保存等。
權(quán)利要求
一種光學(xué)頭裝置，具備光源，其射出光束；聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其使上述光束會聚到信息記錄介質(zhì)上；全息圖元件，其使由上述信息記錄介質(zhì)反射的上述光束衍射；和受光元件，其具有接受由上述全息圖元件衍射后的衍射光的多個檢測區(qū)域，上述全息圖元件具有由在上述信息記錄介質(zhì)的徑向方向上延伸的直線來劃分的2個衍射區(qū)域，上述2個衍射區(qū)域中的至少一個區(qū)域的圖案是對上述衍射光賦予上述徑向方向的彗差的圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭裝置，其特征在于，上述受光元件所具有的上述多個檢測區(qū)域中的至少一對檢測區(qū)域，夾著在上述徑向方 向上延伸的分割線相對地配置，已賦予上述彗差的衍射光入射到上述分割線上， 基于在上述一對檢測區(qū)域中檢測出的信號來獲得聚焦誤差信號。
3.一種光學(xué)頭裝置，具備 光源，其射出光束；聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其使上述光束會聚到信息記錄介質(zhì)上； 全息圖元件，其使由上述信息記錄介質(zhì)反射的上述光束衍射；和 受光元件，其具有接受由上述全息圖元件衍射后的衍射光的多個檢測區(qū)域， 上述受光元件所具有的上述多個檢測區(qū)域包含第1光檢測區(qū)域以及第2光檢測區(qū)域， 夾著在上述信息記錄介質(zhì)的徑向方向上延伸的第1分割線相對地配置；和第3光檢測區(qū)域 以及第4光檢測區(qū)域，夾著在上述徑向方向上延伸的第2分割線相對地配置，上述全息圖元件具有由在上述徑向方向上延伸的直線來劃分的第1衍射區(qū)域以及第2 衍射區(qū)域，上述第1衍射區(qū)域的圖案產(chǎn)生具有上述徑向方向的彗差且會聚于上述第1分割線上的 衍射光，上述第2衍射區(qū)域的圖案產(chǎn)生具有上述徑向方向的彗差且會聚于上述第2分割線上的 衍射光，基于上述第1檢測區(qū)域中的信號與上述第2檢測區(qū)域中的信號之間的差信號、以及上 述第3檢測區(qū)域中的信號與上述第4檢測區(qū)域中的信號之間的差信號，來獲得聚焦誤差信號。
4.一種光學(xué)頭裝置，具備 光源，其射出光束；衍射光柵，其由上述光束生成1個主光束以及2個副光束； 聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其使上述主光束以及上述副光束分別會聚到信息記錄介質(zhì)上； 全息圖元件，其使由上述信息記錄介質(zhì)反射的上述主光束以及上述副光束衍射；和 受光元件，其具有接受由上述全息圖元件衍射后的衍射光的多個檢測區(qū)域， 上述全息圖元件具有由在上述信息記錄介質(zhì)的徑向方向上延伸的直線劃分為2個的 衍射區(qū)域，上述2個衍射區(qū)域的至少一個區(qū)域的圖案是對上述衍射光賦予上述徑向方向的彗差 的圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)頭裝置，其特征在于，上述受光元件所具有的上述多個檢測區(qū)域包含第1對檢測區(qū)域，夾著在上述徑向方 向上延伸的第1分割線相對地配置；和第2對檢測區(qū)域，夾著在上述徑向方向上延伸的第2 分割線相對地配置，上述主光束的已賦予上述彗差的衍射光入射到上述第1對檢測區(qū)域的上述第1分割線上，基于在上述第1對檢測區(qū)域中檢測出的信號來獲得聚焦誤差信號， 并且，上述副光束的已賦予上述彗差的衍射光入射到上述第2對檢測區(qū)域的上述第2 分割線上，基于在上述第2對檢測區(qū)域中檢測出的信號來獲得跟蹤誤差信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項所述的光學(xué)頭裝置，其特征在于，具有其它發(fā)光點，上述其它發(fā)光點相對上述光源的發(fā)光點在上述徑向方向上排列且射 出與上述發(fā)光點不同波長的光束。
7.一種光信息處理裝置，其通過對信息記錄介質(zhì)照射光來進行信息的記錄以及再生， 具有權(quán)利要求1 6中任意一項所述的光學(xué)頭裝置。
8.一種光學(xué)頭裝置的聚焦誤差信號檢測方法， 上述光學(xué)頭裝置具有光源，其射出光束；聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其使上述光束會聚到信息記錄介質(zhì)上； 全息圖元件，其使由上述信息記錄介質(zhì)反射的上述光束衍射；和 受光元件，其具有接受由上述全息圖元件衍射后的衍射光的多個檢測區(qū)域， 在上述光學(xué)頭裝置中，上述全息圖元件具有由在上述信息記錄介質(zhì)的徑向方向上延伸的直線來劃分的2個 衍射區(qū)域，上述2個衍射區(qū)域中的至少一個區(qū)域的圖案是對上述衍射光賦予上述徑向方向的彗 差的圖案，上述受光元件所具有的上述多個檢測區(qū)域中的至少一對檢測區(qū)域，夾著在上述徑向方 向上延伸的分割線相對地配置，已賦予上述彗差的衍射光入射到上述分割線上，在上述聚焦誤差信號檢測方法中，基于在上述一對檢測區(qū)域中檢測出的信號來獲得聚 焦誤差信號。
9.一種聚焦誤差信號檢測方法，其使用于光學(xué)頭裝置， 上述光學(xué)頭裝置具有光源，其射出光束；聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其使上述光束會聚到信息記錄介質(zhì)上；全息圖元件，其使由上述信息記錄介質(zhì)反射的上述光束衍射；和受光元件，其具有接受由上述全息圖元件衍射后的衍射光的多個檢測區(qū)域，在上述光學(xué)頭裝置中，上述受光元件所具有的上述多個檢測區(qū)域包含第1光檢測區(qū)域以及第2光檢測區(qū)域， 夾著在上述信息記錄介質(zhì)的徑向方向上延伸的第1分割線相對地配置；和第3光檢測區(qū)域 以及第4光檢測區(qū)域，夾著在上述徑向方向上延伸的第2分割線相對地配置，上述全息圖元件具有由在上述徑向方向上延伸的直線來劃分的第1衍射區(qū)域以及第2 衍射區(qū)域，上述第1衍射區(qū)域的圖案產(chǎn)生具有上述徑向方向的彗差且會聚于上述第1分割線上的 衍射光，上述第2衍射區(qū)域的圖案產(chǎn)生具有上述徑向方向的彗差且會聚于上述第2分割線上的 衍射光，在上述聚焦誤差信號檢測方法中，基于上述第1檢測區(qū)域中的信號與上述第2檢測區(qū) 域中的信號之間的差信號、以及上述第3檢測區(qū)域中的信號與上述第4檢測區(qū)域中的信號 之間的差信號，來獲得聚焦誤差信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)頭裝置、光信息處理裝置以及信號檢測方法。光學(xué)頭裝置具備射出光束的光源(30)；使光束會聚于信息記錄介質(zhì)(10)上的聚焦光學(xué)系統(tǒng)；使由信息記錄介質(zhì)(10)反射的光束進行衍射的全息圖元件(20)；和具有接受由全息圖元件(20)衍射后的衍射光的多個檢測區(qū)域的受光元件(40)。全息圖元件(20)具有由在信息記錄介質(zhì)(10)的徑向方向上延伸的直線(260)劃分的兩個衍射區(qū)域(261以及262)。2個衍射區(qū)域中的至少一個區(qū)域的圖案具有徑向方向的彗差，由具有彗差的衍射區(qū)域衍射后的衍射光具有徑向方向的彗差。
文檔編號G11B7/095GK101960523SQ20098010729
公開日2011年1月26日 申請日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者小野將之, 山本博昭, 西本雅彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社