CN100538838C - 光学头装置以及光信息处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光学头装置以及光信息处理装置，由多层光盘(26)的信息层反射出的激光(32)，在反射面(31a′、31b、31c、31d)被反射及被分支，并作为激光(33、34、35)射入光检测元件(36)。激光(34)被聚光到用于RF检测的受光区域(38)，产生RF信号，激光(33、35)射入用于聚焦检测的受光区域(37a、37b)，基于SSD法产生聚焦误差信号。由与上述信息层邻接的信息层反射的激光(65)，其一部分透过反射面(31a′)在用于追踪检测的受光区域(66)中成像，产生追踪误差信号。

Description

光学头装置以及光信息处理装置
技术领域
本发明涉及一种光学头装置以及使用了该光学头装置的光信息处理装置，用于向层压了多个信息层(记录层)的光记录介质(例如，多层光盘、多层光卡)进行信息的记录、再生或者消除。
背景技术
为了扩大光盘的记录容量，光源的短波长化和物镜的数值孔径(以下简写为NA)的扩大正在不断地进展。在DVD盘中，光源波长为650nm，物镜的NA是0.6，但是，对于下一代的光盘，则提出了光源波长为405nm，物镜的NA为0.85的光学系统的方案。
为了进一步扩大记录容量，正在开发在光盘的厚度方向以规定间隔将多个信息层层叠的多层光盘。这种多层光盘在再生时，除了希望再生的信息层的信号以外，会发生来自其他层的信号漏入、即所谓的层间串扰(crosstalk)的问题。对于此课题，曾提出了使用共焦点光学系统消除来自再生层之外的信息层的反射光的光学头装置的方案。
图30是表示日本专利公报专利第2624255号(以下称作“专利文献1”)所公开的以往的光学头装置的结构图。在图30中，1表示半导体激光器，2表示准直透镜，3表示光束整形棱镜，4、5表示无偏振光分束器，6表示物镜，7表示多层光磁记录介质，信息层被层压在多层光磁记录介质7中。另外，8表示1/2波长板，9表示偏振光分束器(polarized lightbeam splitter)，10、11表示聚光镜，12、13表示设置在聚光镜10、11的聚光位置上的针孔(pin hole)，14、15表示光检测器，16表示柱面镜(cylindrical lens)，17表示4分割光检测器。
在图30中，因为多层光磁记录介质7的信息信号是由通过针孔12和13的光量的差而检测出来的，而来自多层光磁记录介质7的再生层之外的反射光几乎都被针孔12、13所遮蔽，所以能得到层间串扰较少的光学头装置。在多层光磁记录介质7的信息层的聚焦·追踪伺服(focus tracking servo)中，利用柱面镜16和4分割光检测器17，将通过公知的非点收差法(像散法，astigmatic focus error detection)所得到聚焦误差信号，通过推挽法(push-pull method)或者外差法(heterodyne)得到追踪误差信号。
关于如上所述的多层光盘的追踪方法，也提出了如日本专利公报专利第2835074号(以下称作“专利文献2”)所示的方案，即，在多个信息层中仅在1个层中设置轨道槽，从上述轨道槽取得追踪误差信号，并将信号写入到与具有轨道槽的层不同的另一层中，然后，基于写入的信号取得追踪误差信号，再将信号写入到其它的层中的所谓在层之间依次进行追踪的方法。
此外，虽然在专利文献1中是使用针孔来消除来自再生层之外的层的反射光，但是在日本专利公开公报特开平8—185640号(以下称作“专利文献3”)还公开了一种将光检测器缩小到针孔大小的程度也能得到同样效果的方法。
然而，在上述专利文献1的结构中，由于用于伺服的光检测器与用于检测信息信号的光检测器被相互分开设置，所以需要分别进行位置调整，而且针对温度变化或者振动还需要抑制各自的位置变动。而在上述专利文献2中，没有公开当与共焦点光学系统组合时的光学系统的结构。还有，在专利文献3中，作为聚焦—追踪伺服信号，虽然公开了可利用非点收差法或者三光束法(three beam method)，但是，并没有公开其具体的光学结构。
发明内容
本发明的目的在于，使用将伺服用光学系统和检测信息信号用光学系统共用化的简单的光学系统，提供可靠性高的、小型的、用于多层光盘的光学头装置以及光信息处理装置。
本发明所提供的光学头装置包括：至少一个光源、将从上述光源射出的光聚光到具有多个记录层的多层光盘的任意记录层的聚光透镜、将来自上述多个记录层中的任意记录层的反射光至少分支成四束的光分支元件、分别检测由上述光分支元件分支出的分支光、且至少第1至第4四个受光区域被设置在同一个基板上的光检测器，其中，上述光分支元件将一束分支光射入上述第1受光区域，以检测来自上述光盘的信息信号，上述第2受光区域实质上被设置于上述分支光的焦点位置的上述聚光透镜一侧，上述第3受光区域实质上被设置于上述分支光的焦点位置的上述聚光透镜的相反一侧、并且与上述第2受光区域相对称的位置，上述第4受光区域被设置在来自于与上述记录层邻接的记录层的反射光的成像位置上。本发明提供的光信息处理装置包括：上述的光学头装置和驱动光盘的驱动机构。
根据上述的各结构，由于为了从光盘检测出信息信号而将一束分支光射入第1受光区域，因此可以将第1受光区域用作检测信息信号的光检测器，并且，因为第2受光区域在光路中实质上被设置于分支光的焦点位置的聚光透镜一侧，而且，第3受光区域在光路中实质上被设置于相对于分支光的焦点位置的聚光透镜的相反一侧、并且与第2受光区域相对称的位置，所以第2及第3受光区域可以用作聚焦伺服的光检测器。并且，因为第1至第3受光区域设置在同一个基板上，所以将聚焦伺服用光检测器及检测信息信号用光检测器集成化可以将伺服用光学系统和检测信息信号用光学系统共用化。其结果，使用将伺服用光学系统和检测信息信号用光学系统共用化的简单的光学系统，可以实现可靠性高的、小型的、用于多层光盘的光学头装置以及光信息处理装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的光学头装置的结构图。
图2是表示图1所示的光检测器的结构的剖视图。
图3是图2所示的光检测元件的俯视图。
图4是表示图3所示的RF检测用受光区域的受光区域图案和检测光斑的图。
图5是本发明的第二实施例的光学头装置的结构图。
图6是图5所示的光检测器的结构图。
图7是图6所示的光检测元件的俯视图。
图8是本发明的第三实施例的光学头装置的结构图。
图9是为了说明图8所示的光学头装置所采用的追踪误差信号的检测方法的模式图。
图10是表示图8所示的光检测器的结构的剖视图。
图11是图10所示的光检测元件的俯视图。
图12是本发明的第四实施例的光学头装置的结构图。
图13是表示图12所示的集成模块(module)的结构的剖视图。
图14是图13所示的光检测元件的俯视图。
图15是表示本发明的第五实施例的光学头装置所采用的集成模块的结构的剖视图。
图16是图15所示的光检测元件的俯视图。
图17是本发明的第六实施例的光学头装置的结构图。
图18是表示图17所示的集成模块的结构的剖视图。
图19是图18所示的光检测元件的俯视图。
图20是表示本发明的第七实施例的光学头装置所采用的集成模块的结构的剖视图。
图21是图20所示的光检测元件的俯视图。
图22是本发明的第八实施例的光学头装置的结构图。
图23是表示图22所示的光检测器的结构的剖视图。
图24是图23所示的光检测元件的俯视图。
图25是表示图24所示的聚焦—追踪检测用受光区域的结构的俯视图。
图26是本发明的第九实施例的光学头装置的结构图。
图27是表示图26所示的集成模块的结构的剖视图。
图28是图27所示的光检测元件的俯视图。
图29是表示本发明的第十实施例的光信息处理装置的结构的模式图。
图30是表示以往的光学头装置的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施例进行说明。
(第一实施例)
首先，对本发明的第一实施例的光学头装置进行说明。图1是本发明的第一实施例的光学头装置的结构图。图1中的光学头装置包括：半导体激光器21、准直透镜22、光束分离器(beam splitter)23、聚光透镜24、致动器(actuator)25、检测透镜27、光束分离器28以及光检测器29、30。多层光盘26至少包括作为记录层的信息层26a、26b、26c。
准直透镜22使从半导体激光器21射出的激光成为平行光。光束分离器23转换准直透镜22射出的激光的光路并导入至聚光透镜24。这样，半导体激光器21射出的激光，经准直透镜22成为平行光后，由光束分离器23将光路折弯后射入聚光透镜24。
聚光透镜24，由致动器25驱动，使激光聚光到多层光盘26的信息层26a、26b、26c中的其中一个信息层上。致动器25，通过保持并移动聚光透镜24，将激光的聚光光斑移动到多层光盘26的任意位置。由多层光盘26反射的激光，透过聚光透镜24、光束分离器23，由检测透镜27聚光。
光束分离器28将由检测透镜27聚光的激光分支到光检测器29和光检测器30。光检测器29由多层光盘26的反射光通过公知的推挽法或者相位差法得到追踪误差信号。光检测器30由多层光盘26的反射光得到RF信号及聚焦误差信号。未图示的控制电路，可以使用由光检测器30得到的聚焦误差信号和由光检测器29的输出得到的追踪误差信号驱动致动器25，进行多层光盘26的记录及再生。
图2是表示图1所示的光检测器30的结构的剖视图。图2中的光检测器30包括复合棱镜31及光检测元件36。复合棱镜31包括反射面31a、31b、31c、31d，反射面31b、31c是局部反射面。在此，激光32是由检测透镜27聚光的激光，由反射面31a反射，导入反射面31b、31c、31(应为31d)。激光33是由反射面31b部分反射的激光，激光34是由反射面31c部分反射的激光，激光35是由反射面31d反射的激光。反射面31b、31c、31d的反射率被设定为满足被反射的激光33和激光35的光量相等。光检测元件36由被区域分割的光电二极管(photo diode)构成。
图3是图2所示的光检测元件36的俯视图。在图3中，光检测元件36包括用于聚焦检测的受光区域37a、37b及用于RF检测的受光区域38。用于聚焦检测的受光区域37a、37b分别接收激光33、35，用于RF检测的受光区域38接收激光34。用于RF检测的受光区域38在光路中实质上被设置于激光32的聚光斑位置，用于聚焦检测的受光区域37a在光路中实质上被设置于比激光32的聚光斑位置更靠聚光透镜24一侧，用于聚焦检测的受光区域37b被设置于以激光32的聚光斑位置为基准、与用于聚焦检测的受光区域37a在光路中实质上处于相对称的位置。
即，由于激光32被反射面31b、31c、31d依次反射，因此激光33至35的光路长度依次变长，当用于RF检测的受光区域38被设置在激光32的聚光斑位置时，激光33的聚光斑位置位于用于聚焦检测的受光区域37a的后方，激光35的聚光斑位置位于用于聚焦检测的受光区域37b的前方，激光33的聚光斑位置和激光35的聚光斑位置以激光34的聚光斑位置为中心相对称。
在此，对光检测器30的动作进行说明。作为聚焦误差检测方法，采用公知的光斑尺寸检测法(spot sizedetecting，SSD法)。如果对SSD法进行简单的说明，那就是，用于聚焦检测的受光区域37a、37b，分别由至少被3分割的光电二极管构成，可以通过如下方法，由用于聚焦检测的受光区域37a、37b的差分信号获得聚焦误差信号。
在图1中，在聚光透镜24的焦点处于与多层光盘26的特定信息层相吻合的状态(合焦状态)时，图2中的激光32聚光于图3所示的用于RF检测的受光区域38。此时，由于光斑在光路中实质上被设置于相对于激光32的聚光斑位置而处于相对称的位置的用于聚焦检测的受光区域37a、37b的激光光斑尺寸相等，因此聚焦误差信号为0。另一方面，如聚光透镜24偏离合焦状态，则激光32的聚光位置偏移，用于聚焦检测的受光区域37a、37b上的激光光斑尺寸互不相同，因此聚焦误差信号不为0。于是，可以通过驱动致动器25以使聚焦误差信号为0，以保持合焦状态。
下面，参照图4对使用了光检测器30的信息信号的再生进行说明。图4是表示图3所示的用于RF检测的受光区域38的受光区域图案和检测光斑的图。
如图4所示，用于RF检测的受光区域38的受光区域图案包括呈矩形形状(例如，正方形形状)的受光区域39和设置在其周围的大致呈L字形的4个分割受光区域40a～40d。另外，受光区域及分割受光区域的形状并不特别限定于上述的例子，也可使用呈圆形形状的受光区域或者大致呈扇形形状的分割受光区域等。
光斑41、42表示被检测透镜27聚光的检测光斑，例如图1所示的信息层26b被再生时，检测光斑41是将信息层26b的反射光聚光后的光斑，检测光斑42是将与信息层26b邻接的信息层26a、26c的反射光聚光后的光斑。
检测光斑41被聚光于受光区域39上，信息层26b的信息信号(RF信号Rf)从受光区域39的输出得到。此时，由于来自与信息层26b邻接的信息层26a、26c的检测光斑42，在用于RF检测的受光区域38的受光面被扩展，因此通过将受光区域39的区域尺寸减小至小于检测光斑42的尺寸，能够减小如以往例的说明中所述的层间串扰。
并且，受光区域39的区域尺寸(纵向长度及横向长度，在本实施例中，由于受光区域39为正方形形状，纵向长度与横向长度相等)最好为由式(1)求得的激光32的爱里斑(Airy disc)径的3倍以下。
1.22×λ/NA......(1)
在式(1)中，λ为激光32的波长，NA是检测透镜27的数值孔径。如将受光区域39的区域尺寸设为检测光斑41的爱里斑径的3倍以下，则信息层26a、26b、26c的间隔即可缩小至聚光透镜24的聚光光斑的瑞利(rayleigh)长左右。此外，考虑到受光区域39与检测光斑41的位置吻合精度，受光区域39的区域尺寸最好为检测光斑41的爱里斑径的1倍以上。
并且，图3所示的用于聚焦检测的受光区域37a、37b各自的尺寸(纵向长度与横向长度中较短的长度)最好为激光32的爱里斑径的6倍以下。此时，可以在不让聚焦误差信号恶化的情况下，减小来自记录再生层之外的信息层的反射光的影响。进一步，也可以通过从RF信号Rf中减去分割受光区域40a～40d的和信号(sum signal)的指定数倍，以减少层间串扰。该指定数，基于信息层26a、26b、26c的层间隔来决定。
例如，在聚光透镜24射出的光聚光于信息层26b的状态下、仅间隔距离d的邻接信息层26a、26c的散焦(defocus)光斑半径，当聚光透镜24的数值孔径为NA时，为NA×d。由于层间串扰与相邻信息层26a、26c的光斑径成反比例地增大，因此指定数可以由对层间隔的倒数乘以比例系数而得出。
并且，由于可从分割受光区域40a、40d的和信号与分割受光区域40b、40c的和信号之差得到光斑位置X误差信号Ex，从分割受光区域40a、40b的和信号与分割受光区域40c、40d的和信号之差得出光斑位置Y误差信号Ey，因此，可通过检测出检测光斑42的位置偏差，例如由未图示的致动器微动图1中的检测透镜27，来进行检测光斑42的位置修正。并且，因为检测光斑41和检测光斑42为同轴，因此，可基于检测光斑42的位置修正，同时进行检测光斑41的位置修正。此外，不用多说，由于检测光斑41的位置偏差较大时，检测光斑41将射入分割受光区域40a～40d，因此，同样可以得到位置误差信号。
根据上述的结构，在本实施例中，通过减小用于RF检测的受光区域38的受光区域39，能够降低层间串扰，同时，还可以通过分割受光区域40a～40d检测出检测光斑的位置偏差以进行修正。另外，通过将用于RF检测的受光区域38和用于聚焦检测的受光区域37a、37b集成在同一个光检测元件36上，能够避免相互间的位置偏差。
而且在再生多层光盘26时，也可通过公知的推挽法或相位差法从用于RF检测的受光区域38获得追踪误差信号。另外，也可以在激光34的焦点位置设置微小针孔，通过该微小针孔进行光的检测。
(第二实施例)
下面对本发明的第二实施例的光学头装置进行说明。图5是本发明的第二实施例的光学头装置的结构图。在图5中对于与图1相同的部件标注同样的编号并省略其说明。在本实施例中，在多层光盘26中设有用于追踪的伺服面，例如，可以在多层光盘26的信息层的最下面或者最上面设置形成追踪沟的伺服面。在本实施例中也是，半导体激光器21射出的光与图1所示的光学头装置一样，由光检测器48接收，检测出RF信号和聚焦误差信号。
图6是图5所示的光检测器48的结构图。图6所示的光检测器48包括全息图49以及光检测元件54，其中，光检测元件54由被区域分割的光电二极管构成。并且，激光50是由检测透镜27聚光的激光，衍射光51是由全息图49衍射的+1次衍射光，衍射光52是透过全息图49的0次衍射光，衍射光53是由全息图49衍射的—1次衍射光。作为衍射光学元件的全息图49具有会聚+1次衍射光的作用，对于—1次衍射光具有发散作用。
图7是图6所示的光检测元件54的俯视图。图7中的光检测元件54包括用于聚焦检测的受光区域55a、55b及用于RF检测的受光区域56。用于聚焦检测的受光区域55a、55b分别接收—1次衍射光53、+1次衍射光51，用于RF检测的受光区域56接收0次衍射光52。用于RF检测的受光区域56在光路中实质上被设置于激光50的聚光斑位置，用于聚焦检测的受光区域55a在光路中实质上被设置于激光50的聚光斑位置的聚光透镜24侧，用于聚焦检测的受光区域55b被设置于以激光50的聚光斑位置为基准、与用于聚焦检测的受光区域55a在光路中实质上处于相对称的位置。
另外，用于RF检测的受光区域56的结构与第一实施例的用于RF检测的受光区域38的结构相同，在光检测器48中，作为聚焦误差检测方法采用SSD法进行检测，减小中心的受光区域，减小层间串扰的方法与第一实施例相同，省略其说明。
下面，对追踪误差信号的检测方法进行说明。图5所示的光学头装置还包括：半导体激光器43、光束分离器44、准直仪(collimator)45、光束分离器46以及光检测器47，其中，准直仪45，例如由凹透镜和凸透镜组合而成。
半导体激光器43射出的通过光束分离器44和准直仪45的激光，通过光束分离器46使光路弯曲，由聚光透镜24聚光。在此，因为聚光透镜24与多层光盘26之间的间隔，由来自光检测器48的聚焦误差信号控制，所以聚光透镜24的焦点和多层光盘26的追踪伺服面一般不一致。
然而，在本实施例中，通过改变准直仪45的透镜间隔，可以使半导体激光器43射出的激光的聚光斑位置沿光轴方向变化，因此不论聚光透镜24的位置在何处，均可将聚光斑调节至多层光盘26的追踪伺服面。因此，根据来自光检测器47的聚焦误差信号将半导体激光器43射出的激光聚光到多层光盘26的追踪伺服面，可以基于由光检测器47得到的追踪误差信号进行多层光盘26的追踪，基于由光检测器48得到的聚焦误差信号将半导体激光器21射出的激光聚光到多层光盘26的任意信息层，从而实现多层光盘26的记录以及再生。
根据上述的结构，在本实施例中，可以使用全息图49及光检测元件54得到与第一实施例同样的效果，并且通过从追踪伺服面获取追踪误差信号以进行追踪，因此无需在多层光盘26的各个面设置用于追踪的槽，可实现低价的多层光盘。
(第三实施例)
下面，对本发明的第三实施例的光学头装置进行说明。图8是本发明的第三实施例的光学头装置的结构图。在图8中对于与图1相同的部件标注同样的编号并省略其说明。在图8中，本实施例使用将第一实施例中分别设置的用于检测聚焦误差信号及RF信号的光检测器30和用于检测追踪误差信号的光检测器28一体构成的光检测器57，进行聚焦误差信号和追踪误差信号以及RF信号的检测，这一点不同于第一实施例，以下，使用图9至图11对光检测器57的动作进行说明。
图9是用于说明图8所示的光学头装置所采用的追踪误差信号的检测方法的模式图。在图9中对于与图1相同的部件标注同样的编号并省略其说明，另外省略了光束分离器23的图示以简化说明。
在图9所示的多层光盘26的信息层26b中，由已被记录的凹坑(pit)列形成衍射光栅58。但是，衍射光栅58也可以由预先设置在多层光盘26中的轨道槽形成。
衍射光59a、59b、59c是由衍射光栅58衍射的光，衍射光59a、59b、59c的虚拟光源位置用图中的A、B、C表示。反射光60是来自信息层26a的反射光，检测光61a、61b、61c分别是由检测透镜27会聚衍射光59a、衍射光59b、衍射光59c得到的光。虚拟面62是包含检测光61a、61b、61c的聚光斑的面，虚拟面63是衍射光栅58的成像面，虚拟面64是信息层26a的成像面。
图9所示的例子，表示对焦于信息层26a进行信息的记录或者再生的状态，透过信息层26a的光通过形成于邻接的信息层26b的衍射光栅58衍射及反射为衍射光59a、59b、59c。此时，衍射光59a、59b、59c恰如从图9的虚拟光源A、B、C射出似地发散，通过由聚光透镜24和检测透镜27构成的光学系统在虚拟面62中成像为图像A′、B′、C′。
其次，在作为衍射光栅58的成像面的虚拟面63中，从图像A′、B′、C′发散的检测光61a、61b、61c互相干涉而成像为衍射光栅58的图像。因此，通过在虚拟面63中设置如图8所示的光检测器57的用于追踪检测的受光区域并检测图像的亮度(明暗度)，可以进行追踪。并且，通过在虚拟面64中设置如图8所示的光检测器57的用于聚焦检测的受光区域及用于RF检测的受光区域，可以检测出信息层26a的聚焦误差信号及RF信号。
图10是表示图8所示的光检测器57的结构的剖视图，图11是图10所示的光检测元件36的俯视图。另外，在图10及图11中对于与图2及图3相同的部件标注同样的编号并省略其说明，并且，因为关于聚焦误差信号及RF信号的检测动作，采用了在第一实施例中已说明的动作，所以省略其说明，只对追踪误差信号的检测方法进行说明。
在图10中，复合棱镜31的反射面31a′是部分反射面，激光65是从信息层26b反射出的激光，与图9中作为检测光61a、61b、61c说明的检测光相同。并且，在图11中，用于追踪检测的受光区域66与用于聚焦检测的受光区域37a、37b和用于RF检测的受光区域38一起形成在光检测元件36上，被分割成长方形的区域。
通过使图10所示的反射面31a和反射面31c之间的间隔和由聚光透镜24和检测透镜27构成的光学系统的纵向倍率与多层光盘26的信息层的间隔的乘积保持一致，从信息层26a反射出的激光32聚光到用于RF检测的受光区域38时，可以将激光65聚光到用于追踪检测的受光区域66，形成衍射光栅58的图像。此时，通过使用于追踪检测的受光区域66的分割间距与衍射光栅58的图像的明暗间距对准，可以得到追踪误差信号。
基于上述结构，根据本实施例，因为在能够得到与第一实施例同样的效果的同时，可以利用邻接层的信息凹坑列作为追踪误差信号，所以没有必要在多层光盘26的各个面都设置用于追踪的槽，可以实现低价的多层光盘。并且，由于将用于追踪检测的受光区域66和用于聚焦检测的受光区域37a、37b及用于RF检测的受光区域38设置在同一个基板上，所以可以提供零部件件数少的、相对于温度变化或者振动其光源像的位置偏差少的、可靠性高的光学头装置。
(第四实施例)
下面，对本发明的第四实施例的光学头装置进行说明。图12是本发明的第四实施例的光学头装置的结构图。在图12中对于与图1相同的部件标注同样的编号省略其说明。图12所示的光学头装置包括将半导体激光器和光检测元件集成的集成模块70，因为本实施例的动作与第一实施例的动作的不同点只有集成模块70的动作，所以用图13及图14对集成模块70的动作进行说明。
图13是表示图12所示的集成模块70的结构的剖视图，图14是图13所示的光检测元件36的俯视图。在图13及图14中对于与图2及图3相同的部件标注同样的编号并省略其说明。
在图13中，集成模块70包括复合棱镜31、1/4波长板73及光检测元件36。复合棱镜31包括反射面72、31a、31b、31c、31d。反射面31a是偏振光反射面，反射S偏振光，透过P偏振光。在图14中，光检测元件36包括：半导体激光器74、反射面75、用于聚焦检测的受光区域37a、37b以及用于RF检测的受光区域38。反射面75通过对作为光检测元件36的基板的硅基板进行各向异性蚀刻而形成。
在图13及图14中，半导体激光器74射出的激光71被反射面75和反射面72反射，射向反射面31a。半导体激光器74被配置成使射入反射面31a的激光71成为S偏振光。激光71射入反射面31a时因为是S偏振光，所以被反射面31a反射，射向1/4波长板73。在1/4的波长板73的一面，形成有反射膜，通过让激光71往返于1/4的波长板73之间，偏振光面旋转90°，P偏振光激光透过反射面31a。
在图12中，集成模块70射出的激光被多层光盘26反射，并且通过让其往返透过配置在聚光透镜24和检测透镜27之间的图中没有表示的1/4波长板，偏振光面旋转90°。在图13中，因为射向集成模块70的激光32相对于反射面31a成为S偏振光，所以会被反射。另外，对于追踪误差信号、聚焦误差信号及RF信号的检测方法，因为与第一实施例相同，因此省略其说明。
根据上述的结构，在本实施例中，由于将半导体激光器74和用于聚焦检测的受光区域37a、37b及用于RF检测的受光区域38设置在同一个基板上，所以可以提供零部件件数少的、相对于温度变化或者振动其光源像的位置偏差少的、可靠性高的光学头装置。
(第五实施例)
下面，对本发明的第五实施例的光学头装置进行说明。因为本发明的第五实施例的光学头装置与第四实施例相比较只是集成模块70的结构不同而已，所以在图15及图16中只示意出集成模块70的结构，并用图15及图16对本实施例的光学头装置进行说明。图15是表示本发明的第五实施例的光学头装置所采用的集成模块70的结构的剖视图。图16是图15所示的光检测元件54的俯视图。在图15及图16中对于与图6及图7相同的部件标注同样的编号，省略其说明。
在图15中，集成模块70包括全息图基板76以及光检测元件54。在图16中，光检测元件54包括：半导体激光器80、反射面81、用于聚焦检测的受光区域55a、55b及用于RF检测的受光区域56a、56b。反射面81通过对作为光检测元件54的基板的硅基板进行各向异性蚀刻而形成。
在图15中，在全息图基板76的上下面形成有作为衍射光学元件的全息图77和全息图78。全息图77将激光50向与纸面垂直的方向衍射，被全息图77衍射的激光79，相对于纸面，被向前后两个方向衍射，射入图16所示的用于RF检测的受光区域56a、56b。全息图78将激光50在纸面内衍射，具有会聚+1次衍射光的作用。
在图15及图16中，半导体激光器80射出的激光被反射面81反射，透过全息图基板76。与第四实施例相同，集成模块70射出的激光被多层光盘26反射，返回到集成模块70。有关聚焦误差信号的检测方法，因为与第二实施例相同，所以省略其说明。
RF信号的检测，通过由全息图77衍射激光50、再将被衍射的激光79射入用于RF检测的受光区域56a、56b的方式进行。用于RF检测的受光区域56a、56b中的信号检测方法与第一实施例所述的相同，所以省略其说明。
根据上述的结构，在本实施例中，由于将半导体激光器80和用于聚焦检测的受光区域55a、55b及用于RF检测的受光区域56a、56b设置在同一个基板上，所以可以提供零部件件数少的、相对于温度变化或者振动其光源像的位置偏差少的、可靠性高的光学头装置。
(第六实施例)
下面，对本发明的第六实施例的光学头装置进行说明。图17是本发明的第六实施例的光学头装置的结构图，在图17中对于与图12相同的部件标注同样的编号，并省略其说明。
在图17中，光学头装置包括集成模块85，集成模块85将光检测器和光源一体化。图18是表示图17所示的集成模块85的结构的剖视图，图19是图18所示的光检测元件36的俯视图。在图17及图18中对于与图13及图14相同的部件标注同样的编号，省略其说明。
在图18中，集成模块85包括复合棱镜31、1/4波长板73及光检测元件36。复合棱镜31包括反射面72、31a、31b、31c、31d、31e。反射面31a是偏振光反射面，反射S偏振光，透过P偏振光。反射面31e是部分反射面。在图19中，光检测元件36包括：半导体激光器74、反射面75、用于追踪检测的受光区域66、用于聚焦检测的受光区域37a、37b以及用于RF检测的受光区域38。反射面75通过对作为光检测元件36的基板的硅基板进行各向异性蚀刻而形成。用于追踪检测的受光区域66形成在光检测元件36上，被分割成长方形的区域。
图18所示的激光65，是当图17中聚光透镜24的焦点例如与信息层26a相吻合时，用检测透镜27将从信息层26b衍射以及反射出的光聚光的激光。此时，激光32，是将来自信息层26a的反射光用检测透镜27聚光的激光。
在图18及图19中，半导体激光器74射出的激光71被反射面75和反射面72反射，射向反射面31a。半导体激光器74被配置成使射入反射面31a的激光71成为S偏振光。激光71射入反射面31a时因为是S偏振光，所以被反射面31a反射，射向1/4波长板73。在1/4的波长板73的一面，形成有反射膜，由于激光71往返于1/4的波长板73之间，偏振光面旋转90°，P偏振光激光透过反射面31a。
在图17中，集成模块85射出的激光被多层光盘26反射，并且通过往返透过配置在聚光透镜24和检测透镜27之间的图中没有表示的1/4波长板，偏振光面旋转90°。在图18中，因为射向集成模块85的激光32相对于反射面31a成为S偏振光，所以会被反射。对于聚焦误差信号、追踪误差信号及RF信号的检测方法，因为与第三实施例相同，所以省略其说明。
根据上述的结构，在本实施例中，由于将半导体激光器74和用于聚焦检测的受光区域37a、37b、用于RF检测的受光区域38及用于追踪检测的受光区域66设置在同一个基板上，所以可以提供零部件件数少的、相对于温度变化或者振动其光源像的位置偏差少的、可靠性高的光学头装置。
(第七实施例)
下面，对本发明的第七实施例的光学头装置进行说明。因为本发明的第七实施例的光学头装置与第六实施例相比较只是集成模块85的结构不同而已，所以在图20及图21中只示意出集成模块85的结构，并用图20及图21对本实施例的光学头装置进行说明。图20是表示本发明的第七实施例的光学头装置所采用的集成模块85的结构的剖视图。图21是图20所示的光检测元件54的俯视图。在图20及图21中对于与图15及图16相同的部件标注同样的编号，省略其说明。
在图20中，集成模块85包括全息图基板76及光检测元件54。在图21中，光检测元件54包括：半导体激光器80、反射面81、用于追踪检测的受光区域66、用于聚焦检测的受光区域55a、55b及用于RF检测的受光区域56。反射面81通过对作为光检测元件54的基板的硅基板进行各向异性蚀刻而形成。
在图20中，在全息图基板76的上下面形成有作为衍射光学元件的全息图86、全息图78及全息图87。全息图87具有衍射作用。半导体激光器80射出的激光89被反射面81反射后，射入全息图87被衍射，并且，通过与射入全息图86被衍射的激光50同样的光路，聚光到图17所示的多层光盘26例如信息层26a。被多层光盘26反射出的激光返回到集成模块85。
全息图86衍射由检测透镜27聚光的激光50，透过0次衍射光，并且将+1次衍射光射入全息图78。全息图78具有使激光50在纸面内衍射，会聚+1次衍射光的作用，而对—1次衍射光具有发散作用。衍射光51是被全息图78衍射的+1次衍射光，衍射光52是透过全息图78的0次衍射光，衍射光53是被全息图78衍射的—1次衍射光。
在图21中，用于聚焦检测的受光区域55a、55b分别接收—1次衍射光53、+1次衍射光51。用于RF检测的受光区域56接收0次衍射光52。用于RF检测的受光区域56在光路中实质上被设置于激光50的聚光斑位置，用于聚焦检测的受光区域55a在光路中实质上被设置于激光50的聚光斑位置的聚光透镜24侧，用于聚焦检测的受光区域55b被设置于以激光50的聚光斑位置为基准、与用于聚焦检测的受光区域55a在光路中实质上处于相对称的位置。
另外，对于聚焦误差信号及RF信号的检测方法，因为与第二实施例相同，所以省略其说明。并且，用于RF检测的受光区域56的结构与第一实施例所述的用于RF检测的受光区域38的结构相同。另外在集成模块85中，作为聚焦误差检测方法采用SSD法进行检测，减小用于RF检测的受光区域56的受光区域39变，减少层间串扰的方法，与第一实施例相同，所以省略其说明。
图20所示的激光88，是当图17中聚光透镜24的焦点例如与信息层26a相吻合时，用检测透镜27将从信息层26b衍射以及反射出的光聚光的激光。此时，激光50，是将来自信息层26a的反射光用检测透镜27聚光的激光。
在此，通过使从全息图86至用于追踪检测的受光区域66的光路长度与从全息图86至用于RF检测的受光区域56的光路长度之差，与由聚光透镜24及检测透镜27构成的光学系统的纵向倍率和多层光盘26的信息层的间隔的乘积保持一致，在从信息层26a反射出的激光50聚光到用于RF检测的受光区域56时，激光88聚光到用于追踪检测的受光区域66，形成信息层26b的图像。因此，对于追踪误差信号，因为通过全息图86的激光88在用于追踪检测的受光区域66中成像，所以通过第三实施例所述的原理检测追踪误差信号。
根据上述的结构，在本实施例中，由于将半导体激光器80和用于聚焦检测的受光区域55a、55b、用于RF检测的受光区域56及用于追踪检测的受光区域66设置在同一个基板上，所以可以提供零部件件数少的、相对于温度变化或者振动其光源像的位置偏差少的、可靠性高的光学头装置。
(第八实施例)
下面，对本发明的第八实施例的光学头装置进行说明。图22是本发明的第八实施例的光学头装置的结构图。在图22中对于与图1相同的部件标注同样的编号，省略其说明。
在图22中，半导体激光21射出的激光，经由准直透镜22成为平行光后，通过光束分离器23使光路折弯后射入聚光透镜24。聚光透镜24由致动器25驱动，使激光聚光到多层光盘26的信息层26a，26b，26c中的其中一个信息层中。从多层光盘26反射出的激光，透过聚光透镜24、光束分离器23，通过检测透镜27被聚光。光检测器90从多层光盘26的反射光检测出聚焦—追踪误差信号和RF信号。关于RF信号的检测方法，因为与第一实施例1所述的相同，所以省略其说明。
本实施例的光学头装置与图1所示的光学头装置的不同点在于，将光检测器29和光检测器30归纳成一个，变更为光检测器90。图23是表示图22所示的光检测器90的结构的剖视图，图24是图23所示的光检测元件36的俯视图。在图23及图24中对于与图2及图3相同的部件标注同样的编号，省略其说明。
在图23中，光检测器90包括，复合棱镜31及光检测元件36，其中，复合棱镜31与第一实施例的结构相同。在图24中，光检测元件36包括用于聚焦—追踪检测的受光区域91a、91b及用于RF检测的受光区域38。用于聚焦—追踪检测的受光区域91a、91b，分别由被8分割的光检测单元构成。
下面，对聚焦—追踪误差信号的检测方法进行说明。图25是表示图24所示的用于聚焦—追踪检测的受光区域91a、91b的结构的剖视图，省略对聚焦—追踪的说明没有用的用于RF检测的受光区域38的图示。
在图25中，用于聚焦—追踪检测的受光区域91a由8个光检测单元A1至A4、B1至B4构成。8个光检测单元A1至A4、B1至B4是将具有矩形形状的用于聚焦—追踪检测的受光区域91a向水平方向及垂直方向分割形成4分割区域，然后，使内侧的区域比外侧的区域大地将各4分割区域向水平方向2分割制作而成。光检测单元A1、A2、光检测单元B1至B4、光检测单元A3、A4与图2所示的用于聚焦检测的受光区域37a的3分割区域相对应，用于聚焦—追踪检测的受光区域91b也与用于聚焦—追踪检测的受光区域91a的结构相同。光斑92a、92b是分别射向用于聚焦—追踪检测的受光区域91a、91b的激光的光斑。
如果将分别构成用于聚焦—追踪检测的受光区域91a、91b的光检测单元A1至A4、B1至B4、C1至C4、D1至D4的各个输出作为A1至A4、B1至B4、C1至C4、D1至D4表示，聚焦误差信号可采用公知的SSD法从(A1+A2+A3+A4+D1+D2+D3+D4)和(B1+B2+B3+B4+C1+C2+C3+C4)之差得出。追踪误差信号，如果采用公知的推挽法，可从(C1+C4+D1+D4)和(C2+D2+D3+C3)之差或者(A1+A4+B1+B4)和(A2+A3+B2+B3)之差得出，如果采用公知的相位差法，可从(C1+C3+D1+D3)和(C2+C4+D2+D4)的相位差或者(A1+A3+B1+B3)和(A2+A4+B2+B4)的相位差得出。
另外，光斑92a和光斑92b相对于激光32的焦点处于在光轴方向上对称的位置关系，因此光斑内的明暗图案呈点对称。因此，作为推挽法，使用(A1+A4+B1+B4+C2+D2+D3+C3)和(A2+A3+B2+B3+C1+C4+D1+D4)之差，作为相位差法，使用(A1+A3+B1+B3+C1+C3+D1+D3)和(A2+A4+B2+B4+C2+C4+D2+D4)的相位差也可以。
此时，因为在来自记录再生层之外的信息层的反射光在用于聚焦—追踪检测的受光区域91a、91b上的图像，不呈点对称，所以通过从用于聚焦—追踪检测的受光区域91a、91b双方的信号得到追踪误差信号，可以得到很少受来自记录再生层之外的信息层的反射光的影响的优质的追踪误差信号。
根据上述的结构，在本实施例中，以较少的零部件件数，可以得到基于信息层的信号的聚焦—追踪误差信号，能够得到精度更高的追随性能。另外，在本实施例的光学头装置的光检测器90中，作为光分支元件，虽然使用了复合棱镜分支，但也可以使用全息图。
(第九实施例)
下面，对本发明的第九实施例的光学头装置进行说明。图26是本发明的第九实施例的光学头装置的结构图。在图26中对于与图1相同的部件标注同样的编号，省略其说明。
图26所示的光学头装置包括：将光检测器和光源一体化集成的集成模块93。图27是表示图26所示的集成模块93的结构的剖视图，图28是图27所示的光检测元件36的俯视图。在图26及图27中对于与图10及图11和图23及图24相同的部件标注同样的编号，省略其说明。
在图27中，集成模块93包括复合棱镜31及光检测元件36。在图28中，光检测元件36包括：半导体激光器94、反射面95、用于追踪检测的受光区域66及用于聚焦—追踪检测的受光区域91a、91b。反射面95通过对作为光检测元件36的基板的硅基板进行各向异性蚀刻而形成。
在图27中，半导体激光器94射出的激光与激光34通过同一光路，射入图26所示的多层光盘26并被反射，返回到集成模块93。有关聚焦误差信号及来自记录再生层的追踪误差信号的检测方法如第八实施例所述，有关来自与记录再生层邻接的信息层的追踪误差信号的检测方法，因为与第三实施例所述相同，所以省略其说明。
RF信号的检测方法是，当图27中激光34返回到半导体激光器94时，如众所周知，利用基于反馈光的强度的半导体激光器94的振动状态的变化来检测。即，通过由复合棱镜31的反射面31c反射的激光34射向半导体激光器94，使半导体激光器94作为用于检测来自多层光盘26的RF信号的受光区域起作用。例如，如果预先控制驱动电流使半导体激光器94以固定的输出进行振动的话，由于反馈光强时驱动电流会变小，所以可以从驱动电流的变化来检测出RF信号。
根据上述的结构，在本实施例中，由于将半导体激光器94和用于聚焦—追踪检测的受光区域91a、91b及用于追踪检测的受光区域66设置在同一个基板上，并从半导体激光器94检测出RF信号，因此可以提供零部件件数少的、相对于温度变化或者振动其光源像的位置偏差少的、可靠性高的光学头装置。
另外，如果不需要检测来自与记录再生层邻接的信息层的追踪误差信号的话，也不需要用于追踪检测的受光区域66。另外，在本实施例的光学头装置的光检测器93中，使用了复合棱镜作为光分支元件，但是，也可以使用全息图。而且，上述各实施例的光源以及受光区域可以任意组合，例如，将第九实施例的半导体激光器94作为第1至第八实施例的用于RF检测的受光区域使用也可以。
(第十实施例)
下面，作为本发明的第十实施例，对使用了上述第一至第九实施例的光学头装置的光信息处理装置进行说明。图29是表示本发明的第十实施例的光信息处理装置的结构的模式图。
在图29中，光信息处理装置包括：光学头装置96、电动机98、电路基板99及电源100。作为光学头装置97(应为96)，可以使用第一至第九实施例的光学头装置当中的任意一个光学头装置。光盘97是光记录介质，是具有多个信息层的光盘。电动机98是光盘97的旋转驱动机构，支持光盘97及使其旋转。
光学头装置96将与光盘97的位置关系相对应的信号发送到电路基板99。电路基板99运算此信号，并输出为使光学头装置96或者光学头装置96内的聚光透镜微动的信号，控制聚焦伺服驱动构件(图未示)及追踪伺服驱动构件(图未示)，对光盘97进行聚焦伺服以及追踪伺服。并且，电路基板99具有用于光学头装置96进行信息的读出、写入或消除的动作的电路，对光盘97进行信息的读出、写入或消除。电源100由内部电源或者与外部电源的连接部构成，向光学头装置96的驱动机构、聚焦伺服驱动机构、追踪伺服驱动机构、电动机98和电路基板99供给电力。另外，电源或者与外部电源连接的端子，分别设置在各驱动电路中也没有任何问题。
根据上述的结构，在本实施例的光信息处理装置中，因为可以使用第一至第九实施例的光学头装置中的任意一个光学头装置，所以层间串扰很少，且再生性能良好，而且具有不容易受到振动或者环境温度的变化的影响的优点。
如上所述，本发明提供的光学头装置包括：至少一个光源；将从上述光源射出的光聚光到具有多个记录层的多层光盘的任意记录层的聚光透镜；将来自上述多个记录层中的任意记录层的反射光至少分支成三束的光分支元件；在同一个基板上设置有分别检出由上述光分支元件分支出的分支光的至少第1至第3三个受光区域设置在同一个基板上的光检测器，其中，上述光分支元件将一束分支光射入上述第1受光区域，以检测出来自上述光盘的信息信号，上述第2受光区域实质上被设置于相对于上述分支光的焦点位置位于上述聚光透镜一侧，上述第3受光区域实质上被设置于相对于上述分支光的焦点位置位于与上述聚光透镜相反的一侧，并且与上述第2受光区域相对称的位置。
在此光学头装置中，为了从光盘检测出信息信号将一束分支光射入第1受光区域，因此可以将第1受光区域用作检测信息信号的光检测器，同时，因为第2受光区域在光路中被设置于相对于分支光的焦点位置位于聚光透镜一侧，而且，第3受光区域在光路中被设置于相对于分支光的焦点位置位于与聚光透镜相反的一侧、并且与第2受光区域相对称的位置，因此可以将第2以及第3受光区域用作聚焦伺服的光检测器。并且，因为第1至第3受光区域设置在同一个基板上，所以可以将用于聚焦伺服的光检测器以及用于检测信息信号的光检测器集成化。其结果，使用将用于伺服的光学系统和用于检测信息信号的光学系统共用化的简单的光学系统，可以实现可靠性高的、小型的、用于多层光盘的光学头装置以及光信息处理装置。
本发明的光学头装置优选：上述光分支元件包含将来自上述记录层的反射光分支的第1光分支元件和将由上述第1光分支元件分支出的反射光至少再分支成三束的第2光分支元件，其中，上述第1受光区域被设置在上述分支光的焦点位置的附近。
此时，因为第1受光区域被设置在分支光的焦点位置附近，所以可以基于第1受光区域接收的光量检测光盘的信息信号。其结果，通过用于聚焦伺服的光检测器和用于检测信息信号的光检测器的集成化，可以实现小型的、可靠性高的、用于多层光盘的光学头装置。
本发明的光学头装置优选：上述第2光分支元件将被上述第1光分支元件分支出的反射光至少再分支成四束，上述光检测器包含将检测出被上述第2光分支元件分支出的一束分支光的第4受光区域与上述第1至第3受光区域设置在同一个基板的光检测器，上述第4受光区域被设置在来自于与上述记录层邻接的记录层的反射光的成像位置。
此时，因为第4受光区域被设置在来自于与记录层邻接的记录层的反射光的成像位置，所以可以将第4受光区域用作追踪伺服用光检测器。其结果，通过追踪伺服用光检测器和、聚焦用光检测器和用于检测信息信号的光检测器的集成化，可以实现更小型的、可靠性高的、用于多层光盘的光学头装置。
本发明的光学头装置优选：上述光源与上述受光区域设置在同一个基板上。
此时，因为各受光区域与光源设置在同一个基板上，所以通过光源、伺服用光检测器和用于检测信息信号的光检测器的集成化，可以实现更加小型的、可靠性高的、用于多层光盘的光学头装置。
本发明的光学头装置优选：上述第1受光区域的大小为上述分支光的爱里斑径的3倍以下。
此时，因为多层光盘的记录层的间隔能够小到聚光透镜的聚光斑的瑞利长左右，所以可以增加记录层的总数，能够增大光盘的记录容量。
本发明的光学头装置优选：上述第1受光区域包含具有上述分支光的爱里斑径的3倍以下的大小的光检测区域和设置在上述光检测区域周围的多个分割光检测区域。
此时，通过使光检测区域尺寸变小，能够减少层间串扰，同时，因为基于来自多个分割光检测区域的信号能够得到检测光斑的位置误差信号，所以可以正确地修正聚光到光检测区域的检测光斑的位置偏差。
本发明的光学头装置优选：基于通过上述光检测区域检测出的光量和通过上述多个分割光检测区域检测出的光量之差再生上述多层光盘的信息。
此时，通过从光检测区域的信号中减去多个分割光受光区域的和信号的指定数倍，能够降低层间串扰，可以正确地再生多层光盘的信息。
本发明的光学头装置优选：上述光源与上述第2及第3受光区域设置在同一个基板上并作为上述第1受光区域使用。
此时，因为可以用光源检测来自光盘的反馈光的强度，来检测光盘的信息信号，所以光源可以用作检测信息信号的光检测器，同时，通过将用于聚焦伺服的光检测器和作为用于检测信息信号的光检测器的光源集成化，可以实现更加小型的、可靠性高的、用于多层光盘的光学头装置。
本发明的光学头装置优选：上述光分支元件将来自上述记录层的反射光至少分支成四束，上述光检测器包含将检测出被上述光分支元件分支出的一束分支光的第4受光区域与上述光源和上述第2及第3受光区域设置在同一个基板上的光检测器，上述第4受光区域被设置在来自于与上述记录层邻接的记录层的反射光的成像位置。
此时，因为第4受光区域被设置在来自于与记录层邻接的记录层的反射光的成像位置，所以可以将第4受光区域用作追踪伺服用光检测器。其结果，通过将追踪伺服用光检测器、用于聚焦伺服的光检测器和作为用于检测信息信号的光检测器的光源集成化，可以实现更小型的、可靠性高的、用于多层光盘的光学头装置。
本发明的光学头装置优选：上述第2及第3受光区域的每一个区域的大小都在上述分支光的爱里斑径的6倍以下。
此时，因为聚焦误差信号没有被恶化，可以使来自其他记录层的反射光的影响很小，所以可以高精度地进行聚焦伺服。
本发明的光学头装置优选：从上述第2受光区域的信号和上述第3受光区域的信号获得追踪误差信号。
此时，因为第2及第3受光区域可以作为追踪伺服用光检测器共用，所以通过用于聚焦—追踪伺服的光检测器和用于检测信息信号的光检测器的集成化，能够实现更加小型的，可靠性高的、用于多层光盘的光学头装置。
本发明的光学头装置优选：上述光分支元件是衍射光学元件。此时，光学头装置可以低成本化，同时，能够提高受光区域配置的自由度。
本发明的光学头装置优选：上述光分支元件是复合棱镜。此时，可以正确地确定分支光的位置，能够提高各受光区域的检测精度。
本发明提供的光信息处理装置包括，上述任意的光学头装置、光盘以及驱动上述光盘的驱动机构。根据此结构，能够实现小型的、可靠性高的光信息处理装置。
产业上的可利用性
本发明所涉及到的光学头装置及光信息处理装置，零部件件数较少，而且，能够抑制因振动和环境温度的变化的光检测器的位置偏差，对于用于计算机的存储驱动或者用于映像记录的再生驱动有用。

Claims (12)

1.一种光学头装置，其特征在于包括：
至少一个光源；
将从上述光源射出的光聚光到具有多个记录层的多层光盘的任意记录层的聚光透镜；
将来自上述多个记录层中的任意记录层的反射光至少分支成四束的光分支元件；
分别检测由上述光分支元件分支出的分支光的至少将第1至第4这四个受光区域设置在同一个基板上的光检测器；其中，
上述光分支元件，将一束分支光射入上述第1受光区域，以检测来自上述光盘的信息信号；
上述第2受光区域，实质上被设置在相对于上述分支光的焦点位置位于上述聚光透镜一侧；
上述第3受光区域，实质上被设置在相对于上述分支光的焦点位置位于与上述聚光透镜相反的一侧、并且与上述第2受光区域相对称的位置，
上述第4受光区域被设置在来自于与上述记录层邻接的记录层的反射光的成像位置上。
2.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于：
上述光分支元件包括，将来自上述记录层的反射光分支的第1光分支元件和将由上述第1光分支元件分支出的反射光至少再分支成四束的第2光分支元件，
上述第1受光区域，被设置在上述分支光的焦点位置的附近。
3.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于：上述光源与上述受光区域设置在同一个基板上。
4.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于：上述第1受光区域为上述分支光的爱里斑径的3倍以下。
5.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于：上述第1受光区域包括具有上述分支光的爱里斑径的3倍以下大小的光检测区域和设置在上述光检测区域周围的多个分割光检测区域。
6.根据权利要求5所述的光学头装置，其特征在于：基于由上述光检测区域检测出的光量和由上述多个分割光检测区域检测出的光量之差，再生上述多层光盘的信息。
7.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于：上述光源与上述第2至第4受光区域设置在同一个基板上并作为上述第1受光区域使用。
8.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于：上述第2及第3受光区域的每一个区域的大小都在上述分支光的爱里斑径的6倍以下。
9.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于：从上述第2受光区域的信号和上述第3受光区域的信号获得追踪误差信号。
10.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于：上述光分支元件是衍射光学元件
11.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于：上述光分支元件是复合棱镜。
12.一种光信息处理装置，其特征在于包括：
如权利要求1所述的光学头装置；
驱动光盘的驱动机构。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010192044A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップ装置
AT510044B1 (de) * 2010-10-06 2012-01-15 Isiqiri Interface Tech Gmbh Lichtvorhang
CN102054492A (zh) * 2010-11-12 2011-05-11 中国华录·松下电子信息有限公司 光学头聚焦误差信号线性度的自动测量方法
US11579014B1 (en) * 2020-08-20 2023-02-14 Amazon Technologies, Inc. Optical detector system

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2624255B2 (ja) 1987-06-09 1997-06-25 オリンパス光学工業株式会社 光記録再生装置
JP2835074B2 (ja) 1989-05-16 1998-12-14 株式会社東芝 多層式光ディスク装置
JPH07129980A (ja) 1993-11-08 1995-05-19 Olympus Optical Co Ltd 光ピックアップ
JPH08185640A (ja) 1994-12-28 1996-07-16 Sony Corp 多層光ディスク用光ピックアップ装置
JP3322075B2 (ja) * 1995-06-02 2002-09-09 松下電器産業株式会社 光磁気ピックアップ
JP3471501B2 (ja) 1995-09-29 2003-12-02 松下電器産業株式会社 光学ヘッド
US6256283B1 (en) * 1996-10-01 2001-07-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup having a common light beam path for passing either of a plurality of kinds of light beams
JP3455645B2 (ja) 1997-03-11 2003-10-14 株式会社リコー 光検出装置
JP3351743B2 (ja) 1997-07-22 2002-12-03 ペンタックス株式会社 光ディスクセンサ用ホログラム素子
US6104689A (en) 1997-07-22 2000-08-15 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Sensor system for optical disc drive
JP3407679B2 (ja) 1998-03-24 2003-05-19 日本電気株式会社 光ヘッド及び光ヘッドの製造装置
US6529454B1 (en) * 1998-07-09 2003-03-04 Sony Corporation Integrated optical component, optical pickup, and optical disc device
JP3147879B2 (ja) 1998-12-08 2001-03-19 日本電気株式会社 光学的情報記録再生装置
JP2001034999A (ja) * 1999-05-14 2001-02-09 Fujitsu Ltd 光情報記憶装置および光学素子
US7227817B1 (en) * 1999-12-07 2007-06-05 Dphi Acquisitions, Inc. Low profile optical head
JP3429224B2 (ja) 1999-07-19 2003-07-22 日本電気株式会社 光ヘッド
JP2001126306A (ja) * 1999-10-29 2001-05-11 Olympus Optical Co Ltd 光磁気ピックアップ
JP2001273670A (ja) * 2000-01-19 2001-10-05 Olympus Optical Co Ltd 光ピックアップ装置
JP2002319177A (ja) 2001-04-24 2002-10-31 Hitachi Ltd 光ヘッドおよび光ディスク装置
JP2004127428A (ja) 2002-10-03 2004-04-22 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 光ヘッド装置

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CN101156202A (zh) 2008-04-02
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US7787347B2 (en) 2010-08-31

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