CN101556808A - 光头和光盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光头和光盘装置。使不照射到光盘(109)而作为参照光使用光与来自光盘的反射光发生干涉来进行信号放大，将反射参照光的角隅棱镜(116)与物镜(108)安装在相同的传动装置(107)上，并设置根据再现的光盘的种类、读出的记录层来调整干涉的光的光路长度的可动部(114)。可动部通过使用楔形棱镜或使球面像差校正用透镜和光路长度调整部件一体地可动，从而使整体的尺寸保持与以往等同，并能够稳定地得到放大效果。由此，本发明的光头和光盘装置具有放大效果，并能以与现有的光头同等的尺寸来制作。

Description

光头和光盘装置

技术领域

本发明涉及光盘装置的再现信号的高S/N(信噪比)化。

一般认为，光盘已发展到使用蓝色半导体激光器和高NA物镜的蓝光(光)盘(Blu-ray Disc)的产品化的程度，作为光学系统的分辨率几乎达到了极限，要进一步向大容量化发展，今后记录层的多层化希望最大。在这样的多层光盘中，需要来自各记录层的检测光量大致相等，所以不得不减小来自特定的记录层的反射率。然而，随着光盘的大容量化而需要提高视频等的配音复制速度，因而数据传送速度也不断提高，这种情况下逐渐不能充分确保再现信号的S/N比。因此，为了今后的记录层的多层化和高速化同时得到发展，需要提高检测信号的S/N。

关于提高光盘的再现信号的S/N的技术，例如在专利文献1、专利文献2、专利文献3等中有所记载。专利文献1、专利文献2涉及提高光磁盘的再现信号的S/N的技术，其目标是使来自半导体激光器的光在照射到光盘之前分支，使不照射到光盘的光与来自光盘的反射光合波而发生干涉，从而通过增大不照射到光盘的光的光量来放大微弱的信号的振幅。在光磁盘的信号检测中以往所使用的偏振光束分离器的透射光和反射光的差动检测中，本质上使原入射偏振光分量、和因光磁盘导致偏振旋转而产生的与入射偏振光方向正交的偏振光分量发生干涉，用入射偏振光放大正交偏振光分量从而进行检测。因此，如果增大原入射偏振光分量则能够使信号增大，但为了不擦除或重写(overwrite)数据，而需要将入射到光盘的光的强度抑制到某种程度以下。对此在上述的现有技术中，预先分离与信号光发生干涉的光，使其不聚光到盘上而与信号光发生干涉，能够为了放大信号而与光盘表面的光强度无关来增强进行干涉的光的强度。由此，原理上在光强度允许的范围内，越增大强度，越能够提高与对来自光检测器的光电流进行电压转换的放大器的噪声相比的S/N比。专利文献3涉及提高使用了光致变色(photochromic)介质的光盘的再现信号的S/N的技术，与参考文献1、参考文献2同样，其目标是通过使不照射到光盘的光与来自光盘的反射光发生干涉来放大信号。即使是使用光致变色介质的光盘，也由于用于信号再现的入射光强度越高越加速介质的恶化，因此与上述的光磁盘同样，使对照射到记录介质上的光的强度受到限制。

专利文献1中，使两束光发生干涉来检测干涉光强度。此时，使干涉的盘反射光的光路长可变，确保干涉信号振幅。专利文献2、专利文献3中，除了干涉光强度检测外还进行差动检测。由此，清除无益于信号的各光的强度分量并将信号振幅变为2倍，从而实现了高S/N化。这些情况下的差动检测中使用了无偏振的光束分离器。

【专利文献1】日本特开平5-342678号公报

【专利文献2】日本特开平6-223433号公报

【专利文献3】日本特开平6-068470号公报

发明内容

上述的现有技术中，为了通过两束光的干涉得到正确的放大效果，需要使发生干涉的两束光的光路长度差在光的相干长度以内。现在的因光盘的面振动而发生的光路长度差的变动约为1.2mm，与此相比，现在的光盘装置中使用的激光二极管的相干长度一般较短。并且，光路长度也随再现的光盘的种类、壳层厚度的偏差、具有多个记录层的多层光盘的记录层的位置等而变化。因此，从前面说明的要求来看，需要控制与信号光发生干涉的光的光路长度。其控制方法在上述的现有技术中没有特别的考虑，但绝不是显而易见的。例如在专利文献1中，通过移动光路中插入的三角棱镜来进行光路长度调整，但例如用音圈电机(voice coil motor)等传动装置进行调整时，驱动时的摆动导致光轴方向发生变化，由此与信号光的干涉度显著降低，将无法得到正确放大后的信号。作为抑制了这样的摆动的传动装置，考虑使用压电元件的装置，但具有与上述的光盘的面振动的大小和速度相称的性能的元件，从尺寸的观点来看不适于装入光头中。

本发明的目的在于，提供一种具有光路长度调整功能、具有信号放大效果的干涉型光头。

本发明的光头基本上包括：半导体激光器等光源；将从上述光源射出的光分为第一光束和第二光束的偏振光束分离器等分割单元；将第一光束聚光到光盘等光信息记录介质上的物镜等聚光单元；使第二光束反射的角隅棱镜等反射单元；调整第一光束或第二光束的光路长度的楔形棱镜等调整单元；对从光信息记录介质反射的第一光束和第二光束进行合波并产生多条由它们的干涉产生的干涉光束的偏振光束分离器等光学系统；检测所产生的各条干涉光束的检测器；以及使聚光单元和反射单元一体地改变位置的音圈电动机等可动部。

上述可动部由偏焦信号等控制，以跟踪光盘的面振动，由可动部上安装的物镜使第1的光束总是在光盘的记录层上聚焦。在此，光盘的面振动使第一光束的光路长度变化。但是，由于可动部中一体地安装有第二光束的反射单元，所以跟踪时第二光束的光路长度同时变化，结果第一光束和第二光束的光路长度差恒定。

第一光束的光路长度不仅在光盘的面振动时变化，也在例如具有多个记录层的多层光盘的被再现的记录层改变时等发生变化。多层光盘中，为了从多个记录层反射的光发生干涉而使再现信号不受到干扰，记录层彼此间的间隔必须大到一定程度。现在市面上的光盘的记录层彼此间的间隔为数十μm左右，多层光盘中离得最远的2个记录层彼此间的间隔也与此相同或在其以上。因此，再现的记录层改变时的第一光束的光路长度的变化为数十μm至数百μm左右，光的干涉的效果较弱，因而信号品质恶化。因此，设置调整第一光束或第二光束的光路长度的单元，进行调整使得再现的记录层改变时光路长度差也不会变化。

根据本发明，能够提供一种干涉型光头和光盘装置，其能够以与现有的光头同等的尺寸来制作，能够再现多层光盘和多种规格的光盘，并具有信号放大效果。

附图说明

图1是表示本发明的光头的一例的示意图。

图2是表示伺服检测用检测器的详细结构的图。

图3是表示角隅(corner cube)棱镜的外形的图。

图4是角隅棱镜的偏振干扰校正的说明图。

图5是表示激光二极管的干涉度与光路长度差之间的关系的图。

图6是激光二极管的频谱特性的示意图。

图7是表示使用了楔形棱镜对的另一实施方式的图。

图8是表示用3个楔形棱镜进行光路长度调整的方法的图。

图9是表示利用衍射光栅对进行光路长度调整的方法的图。

图10是表示利用楔形棱镜和衍射光栅的组合进行光路长度调整的方法的图。

图11是表示同时进行球面像差校正和光路长度调整的另一实施方式的图。

图12是表示通过调整安装了物镜的传动装置的倾角来进行光路长度调整的另一实施方式的图。

图13是表示利用三个检测器输出得到干涉信号输出的实施方式的图。

图14是表示通过信号光的光路长度调整来进行光路长度差调整的实施方式的图。

图15是表示安装了本发明的光头的光盘驱动器的一例的框图。

图16是表示安装了本发明的光头的光盘驱动器的一例的框图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

[实施例1]

图1是表示本发明的光头的基本实施方式的示意图。利用校准透镜102使来自半导体激光器101的光成为平行光，使其透过λ/2板103后入射到偏振光束分离器104。偏振光束分离器104具有使入射到分离面的p偏振光(以后称为水平偏振光)大致100％透射、使s偏振光(以后称为垂直偏振光)大致100％反射的功能。此时，能够通过调整λ/2板的光轴旋转的旋转角度来调整透射光与反射光的强度比。透射的光首先入射到特殊偏振光束分离器105。特殊偏振光束分离器105具有使水平偏振光100％透射、使垂直偏振光的一部分反射一部分透射的性质。因此，入射的光100％透射，透过λ/4板106而转换为圆偏振光，通过校正球面像差的光束扩展器1101，利用二维传动装置107上安装的物镜108，使光聚光到光盘109上的记录层。来自光盘的反射光沿相同的光路返回，通过物镜108成为平行光，通过λ/4板106成为相对于最初入射时偏振方向旋转了90°的直线偏振光。接着，入射到特殊偏振光束分离器105，利用前面说明的性质，一部分透射一部分反射。反射光通过柱面透镜110入射到检测器111。

在此，检测器111如图2所示那样分为检测器201、202、203、204这四个，如图所示，将各输出信号取为A、B、C、D，将来自运算电路112的信号(A-B-C+D)取为偏焦信号FES，将信号(A-B+C-D)取为磁道偏离信号TES，分别作为电流被反馈给二维传动装置107的音圈电机。

另一方面，透过特殊偏振光束分离器105的光入射到偏振光束分离器104。于是，偏振光旋转了90度，反射后入射到聚光透镜113。另一方面，从半导体激光器101射出、在偏振光束分离器104中反射的光在可动部114中安装的反射棱镜115中反射，入射到二维传动装置107上安装的角隅棱镜116。角隅棱镜是使入射的光朝着完全相反的方向反射的元件。在此，使得入射光入射到光轴与角隅棱镜116的3个反射面形成的顶点。由此，被反射的光沿相同的光路返回，入射到偏振光束分离器104。在此，由于角隅棱镜而使光的偏振、波面受到干扰，所以利用光路的途中插入的偏振补偿元件117来补偿这些干扰，且使得归路光的偏振相对于去路光旋转90度。因此，来自角隅棱镜的反射光透过偏振光束分离器104，在偏振相互正交的状态下使光轴与来自光盘的反射光成为同轴而入射到聚光透镜113。

入射到聚光透镜的两束光，通过无偏振光束分离器118以1比1的比例分别进行反射、透射。透射的光透过λ/2板119，从而在偏振光旋转了45度后，通过偏振光束分离器120而分离成水平偏振光分量和垂直偏振光分量，分离后的各光由检测器121、122检测。在无偏振光束分离器118中反射的光在通过λ/4板123之后，被偏振光束分离器124分离成水平偏振光分量和垂直偏振光分量，分离后的各光由检测器125、126检测。检测器121、122、125、126的检测信号被输入到运算电路127，作为运算电路的输出而得到放大后的光盘再现信号。

详细说明角隅棱镜的偏振补偿。角隅棱镜如图3(a)所示，切削玻璃等介质而构成立方体的三个面。射入角隅棱镜的入射光被该三个面反射，作为返回光在与入射光完全相反的方向上射出。在此，各反射面上的反射满足全反射条件，因此在对于入射面的p偏振光与s偏振光之间产生与预定的入射角对应的相位差。因此，返回光的偏振和波面紊乱。并且，在三个反射面中反射的顺序因光的入射位置的不同而不同，因此偏振的紊乱方式不同。图3(b)是从入射光的方向观察角隅棱镜时的图，在在此示出的(1)(2)(3)(4)(5)(6)区域中，分别发生不同的偏振干扰。其中，图中的粗线表示反射面之间的边界线。

为了对其进行校正，如图4所示，插入由3分割相位板401、λ/4板402、6分割λ/2板403构成的偏振补偿元件11 7即可。λ/4板、6分割λ/2板不只进行偏振的补偿，还具有使返回光的偏振相对于入射光旋转90度的功能。3分割相位板使特定区域的水平偏振光与垂直偏振光之间产生预定的相位差(φ_p-φ_s)(φ_p、φ_s分别是水平偏振光、垂直偏振光上产生的相位)，具有补偿入射时通过本元件的区域与不通过本元件的区域之间的相位差，使返回光的波面一致的作用。作为例子，表1示出光的波长为405nm、角隅棱镜的介质是BK7时的3分割相位板、λ/4板、6分割λ/2板的设定值。角度的定义如图4所示，取垂直偏振方向404为0度，从入射光方向观察，取逆时针旋转为正。

【表1】

详细说明通过光的干涉得到放大信号的过程。入射到聚光透镜113的光中，作为水平偏振光的来自角隅棱镜116的返回光与作为垂直偏振光的来自光盘109的返回光同轴。因此，用琼斯向量表示光的偏振状态如下。

【表达式1】

$\left(\begin{array}{c}{E}_r\\ E_s\end{array}\right)---\left(1\right)$

在此，E_s是来自光盘的返回光的电场，E_r是来自角隅棱镜的返回光的电场。另外，该向量的第一分量表示水平偏振光，第二分量表示垂直偏振光。该光被无偏振光束分离器分成2部分，透射光通过轴向从水平偏振方向观察在22.5度的方向上具有fast轴的λ/2板。此时，琼斯向量如下。

【表达式2】

接着，通过偏振光束分离器而使水平偏振光分量透过、垂直偏振光分量反射，因此透过的光和反射的光的电场分别如下式所示。

【表达式3】

$\frac{1}{2}(E_r-E_s)---\left(3\right)$

$\frac{1}{2}(E_r+E_s)---\left(4\right)$

另一方面，在无偏振光束分离器中反射的光通过轴向从水平偏振方向观察在45度的方向上具有fast轴的λ/4板。此时，琼斯向量为下式。

【表达式4】

接着，通过偏振光束分离器而使水平偏振光分量透过、垂直偏振分量反射，因此透过的光和反射的光的电场分别如下式所示。

【表达式5】

$\frac{1}{2}(E_r+i{E}_s)---\left(6\right)$

$\frac{1}{2}(E_r-i{E}_s)---\left(7\right)$

因此，4个检测器121、122、125、126的检测信号分别如下式所示。

【表达式6】

$\mathrm{\η}{\left|\frac{1}{2}(E_r-E_s)\right|}^2=\mathrm{\η}({\frac{1}{4}\left|E_r\right|}^2+\frac{1}{4}{\left|E_s\right|}^2-\frac{1}{2}|E_r{E}_s\left|\cos \mathrm{\Δ\φ}\right)---\left(8\right)$

$\mathrm{\η}{\left|\frac{1}{2}(E_r+E_s)\right|}^2=\mathrm{\η}({\frac{1}{4}\left|E_r\right|}^2+\frac{1}{4}{\left|E_s\right|}^2+\frac{1}{2}|E_r{E}_s\left|\cos \mathrm{\Δ\φ}\right)---\left(9\right)$

$\mathrm{\η}{\left|\frac{1}{2}(E_r+i{E}_s)\right|}^2=\mathrm{\η}({\frac{1}{4}\left|E_r\right|}^2+\frac{1}{4}{\left|E_s\right|}^2+\frac{1}{2}|E_r{E}_s\left|\cos \mathrm{\Δ\φ}\right)---\left(10\right)$

$\mathrm{\η}{\left|\frac{1}{2}(E_r-i{E}_s)\right|}^2=\mathrm{\η}({\frac{1}{4}\left|E_r\right|}^2+\frac{1}{4}{\left|E_s\right|}^2-\frac{1}{2}|E_r{E}_s\left|\cos \mathrm{\Δ\φ}\right)---\left(11\right)$

η是检测器的转换效率。将它们分别设置为D1、D2、D3、D4，则运算电路127中得到下式那样的输出。

【表达式7】

$\sqrt{{(D_1-D_2)}^2+{(D_3-D_4)}^2}=\left|E_s\right|\left|E_r\right|---\left(12\right)$

该输出采用从光盘反射的光(以后称为信号光)的电场被来自角隅棱镜的返回光(以后称为参照光)的电场放大的形式。因此，因光盘的反射率较低等理由而使E_s较小，即使直接检测信号光也不能正确地再现信号的情况下，也能够放大信号而正确地再现。

但是，用于得到本效果的检测器的数量、各检测器上的信号光与参照光的相位差不限于前面说明的，原理上用3个以上的检测器、且使各检测器上的信号光与参照光的相位差互不相同地进行检测即可。作为例子，图13示出使用3个检测器、且信号光与参照光的相位差在各检测器上分别为0度、120度、240度时的检测方法。通过聚光透镜113的光被无偏振光束分离器1301、1302分成三束光束，分别通过透射45度偏振的偏振镜1303、1304、1305后，被检测器1306、1307、1308检测。这三束光束中，一束被插入使信号光与参照光之间产生120度的相位差的相位板1309，另一束被插入使信号光与参照光之间产生240度的相位差的相位板1310。而且，为了使各检测器上的光量相等，无偏振光束分离器1301使用透射率与反射率之比为1比2的元件，无偏振光束分离器1302使用透射率与反射率相等的元件。检测信号被输入到RF信号运算电路1311，作为运算输出而得到RF信号。此时，入射到各检测器上的光的强度分别如下式所示。

【表达式8】

$I_{\mathrm{PD}1}={|\frac{1}{\sqrt{3}}{E}_{\mathrm{sig}}+\frac{1}{\sqrt{3}}{E}_{\mathrm{ref}}|}^2$

$I_{\mathrm{PD}2}={|\frac{1}{\sqrt{3}}{E}_{\mathrm{sig}}+\frac{1}{\sqrt{3}}{e}^{\frac{2\mathrm{\π}}{3}i}{E}_{\mathrm{ref}}|}^2$

$I_{\mathrm{PD}3}={|\frac{1}{\sqrt{3}}{E}_{\mathrm{sig}}+\frac{1}{\sqrt{3}}{e}^{-\frac{2\mathrm{\π}}{3}i}{E}_{\mathrm{ref}}|}^2$

根据这些光的检测信号能够如下式那样得到不依赖于信号光与参照光之间的相位差的放大信号。

【表达式9】

$S=\sqrt{{(I_{\mathrm{PD}1}-\frac{I_{\mathrm{PD}2}+I_{\mathrm{PD}3}}{2})}^2+3{\left(\frac{I_{\mathrm{PD}2}-I_{\mathrm{PD}3}}{2}\right)}^2}$

$=\left|E_{\mathrm{sig}}\right|\left|E_{\mathrm{ref}}\right|---\left(14\right)$

在此，式(12)和式(14)是信号光与参照光的干涉为理想的情况下的输出，但实际上干涉是不完全的，因此该输出会降低。作为干涉不完全的主要原因，现实上的问题是发生干涉的两束光的光轴方向的偏差和光路长度的偏差。关于前者，通过采用角隅棱镜来避免。信号光聚光到光盘后被反射，因此光轴方向总是与去路完全相反。同样，参照光被角隅棱镜反射，其光轴方向也与去路的光完全相反。去路的光本来是从一个光源射出的，因此信号光和参照光在与去路完全相反的方向上行进时，在由偏振光束分离器进行了合波时，光轴方向一定一致。

接着，说明后者的光路长度差偏差。当光源不是理想的单色光源时，由于具有有限的相干长度，发生干涉的两束光的光路长度具有差异，干涉程度降低。光盘装置中一般使用的激光二极管的相干长度约为100μm左右，光盘的面振动所对应的光路长度变动约为±600μm，因此不仅输出信号显著降低，受到不规则的变动而导致信号波形也会失真。因此，角隅棱镜与物镜安装到相同的传动装置上。由此，即使盘面振动而使信号光的光路长度发生变化，角隅棱镜也与物镜一起跟随光盘，由此能够带来与参照光同等的光路长度变化，使得光路长度差不变。物镜与光盘记录面之间的距离根据设计唯一决定，因此在拾波器(pickup)的设计中，能够使光路长度差总为零。

但是，在再现存在多个记录层的多层光盘时，仅做到前面说明的那样是不够的。这是因为再现不同记录面时，物镜与再现的记录面之间的光路长度发生变化。因此，通过将反射棱镜115安装在可动部114上而使其可动，通过使其沿光的入射方向移动，使光路长度差根据多层光盘的再现的层、规格不同的光盘等而变化。当由于再现的光盘的规格而到物镜和记录层的距离已知时，根据该值使反射棱镜移动到光路长度差为零的位置即可。当由于产品的偏差等而使光路长度差为零的位置不确定时，通过监视放大信号的再现信号抖动等、并学习再现信号品质最好的位置，来进行最佳调整即可。

前面的说明中，假设光路长度差为零，但即使不是零也能得到足够的放大信号。图5中，对于一般的激光二极管，横轴表示发生干涉的两束光的光路长度差，纵轴表示用光路长度差为零时的值标准化后的干涉程度。首先，光路长度差从零开始增加时，干涉程度急剧下降。此前的说明中用到的相干长度表示由于该下降而干涉度变为1/e的光路长度差。但是，进一步增加光路长度差时，干涉程度再次改善，增加到大致接近100％。然后进一步增加光路长差时，干涉度反复降低、增加。这是因为半导体激光器的振荡频谱如为图6那样，为细线频谱周期性排列的形状。已知图5的曲线是对图6的频谱曲线进行傅立叶变换而成的，图5周期性地出现峰值是由于排列着多个线频谱。峰值的间隔在一般的激光二极管的情况下是数mm左右，也能够设定成光路长度差不是零而是别的峰值的位置。该情况与光路长度差为零的情况相比，也能够维持9成以上的干涉程度，能够得到足够的放大效果。

另外，本实施例中示出了调整不照射到光盘上的参照光的光路长度的例子，但显然也可以调整照射到光盘上的信号光的光路长度，也可以如图14所示那样在信号光路中插入反射棱镜115和可动部114。

[实施例2]

图7是作为另一实施方式的、在信号光和参照光的光路长度调整中使用楔形棱镜对701、702的光头的示意图。该情况下，光路长度的调整可以通过使楔形棱镜的一方沿光轴方向或垂直于光轴的方向(图中箭头的方向)上平行移动来进行。通过使用楔形棱镜对，能够实现光学系统的小型化，而不需要像实施例1那样使光路折返。

本方式中，光束的位置发生偏移，位置偏移的程度伴随光路长度的调整而变化。但是，这能够通过适当设定楔的角度、介质等来抑制到实际应用上可忽略的程度。作为例子考虑以下情况：使用波长405nm的光源再现在折射率为1.62的介质上间隔25μm具有两个记录层的光盘。使楔形棱镜沿与光轴垂直的方向移动时，取楔形棱镜的介质为BK7、取角度为4.37°时，通过使楔形棱镜移动1mm能够校正再现两个记录层时的光路长度差。此时的光线的横向偏移是3.1μm，与通常的光检波器中使用的光束的约3mm相比足够小，可以忽略。使楔形棱镜沿光轴方向移动时，取楔形棱镜的介质为BK7、取角度为26.3°时，通过使楔形棱镜移动1mm能够进行同样的校正。此时的光束的位置偏移是344μm，通过使入射到物镜的光的光束直径比物镜的有效直径大就能够忽略。

作为不产生位置偏移结构，如图8所示，也可以做成使用3个楔形棱镜801、802、803的结构。该情况下，光路长度调整通过使正中央的楔形棱镜802沿与入射光轴垂直的方向移动来进行。相对于移动距离的校正光路长度是使用两个楔形棱镜时的2倍。另外，如图9那样用衍射光栅901、902置换楔形棱镜的结构也能得到同等的效果。该情况下，两个衍射光栅需要预先进行发光化以使得大致100％被衍射成+1次衍射光。光路长度调整通过使一个衍射光栅沿光轴方向前后移动来进行。作为例子，使用波长为405nm的光源再现在折射率为1.62的介质上具有间隔25μm的2个记录层的光盘的情况下，取衍射光栅的衍射角为16.1度，沿光轴方向位移1mm，从而能够校正再现2个记录层时的光路长度差。此时的光线的横向的偏移为288μm。如图10所示，也可以用将衍射光栅1001和楔形棱镜1002组合在一起的结构进行光路长度调整。

[实施例3]

图11是作为另一实施方式的、同时进行信号光的球面像差校正和光路长度差调整的光头的示意图。一般在再现多层光盘的情况下，光通过光盘内部的介质的距离因记录层而不同，因此光盘中产生的球面像差的量不同。因此，通过将光束扩展器1101插入到信号光的光路中，并使构成该光束扩展器1101的透镜对的一个透镜沿光轴方向移动，从而能够进行调整使得产生抵消光盘内部发生的球面像差那样的球面像差，且使任何记录层中的球面像差都为最小。

在本实施例中，将前面说明的透镜和用于光路长度差调整的元件安装于同一的可动部1102上，同时进行球面像差和光路长度差的调整。由此，能够简化光学系统。实施例2的使棱镜在光轴方向上可动的例子中1mm这一可动距离内，也可以充分进行球面像差的校正。

[实施例4]

图15表示本发明的光盘装置的一实施例的框图。光头1501是实施例1中示出的光头。在此，4个检测器121、122、125、126的输出信号D1、D2、D3、D4被输入到信号处理电路25。在此，由运算电路127通过模拟运算来处理运算D1-D2、D3-D4，以后的处理通过数字运算来进行。即上式(12)的处理的一部分通过数字运算来进行。通过式(12)的运算而生成的再现信号S在适当的数字均衡处理后，被输入到解调电路24和地址检测电路23，被解码电路26作为用户数据而发送给存储器29和微型处理器27。

微型处理器27根据来自上位装置99的指示，控制任意的伺服电路79和自动位置控制单元76，使光点37位于任意的地址。微型处理器27根据来自上位装置的指示是再现还是记录，控制激光器驱动器28，使激光器101以适当的功率/波形发光。伺服电路79根据伺服信号FES、TES控制二维传动装置107。而且，微型处理器27根据信号品质或盘信息控制可动部114，调整到使光路长度差最小、即信号输出最大的位置。当使光点37从多层光盘的一个记录层向其他的记录层转移时，微型处理器27同步控制安装了反射棱镜115的可动部114的位置和信号光的球面像差校正用的光束扩展器1101的移动。

[实施例5]

图12是作为另一实施方式的、通过调整安装了物镜和角隅棱镜的三维传动装置1201的倾角来进行光路长度调整的情况的示意图。三维传动装置1201能够在图中箭头方向上具有倾角，由此能够进行光路长度差的调整。作为例子，使用波长为405nm的光源再现在折射率为1.62的介质上具有间隔25μm的2个记录层的光盘的情况下，取物镜的中心和角隅棱镜的中心间的距离为5mm，使三维传动装置1201倾斜0.46度，由此能够校正再现2个记录层时的光路长度差。

作为倾斜调整的机构，基于图16所示的框图。本框图与实施例4相同，用微型处理器27代替可动部114来调整三维传动装置1201的倾斜度。当将光点37从多层光盘的1个记录层向其他的记录层转移时，微型处理器27同步控制三维传动装置1201的倾角和信号光的球面像差校正用的光束扩展器1101的移动。

工业上的可利用性

根据本发明能够稳定且高品质地检测大容量多层高速光盘的再现信号，可以期待工业上的广泛应用，例如应用于大容量视频记录器、硬盘数据备份装置、保存信息存档装置等。

Claims (9)

1.一种光头，其特征在于，包括：

光源；

将从上述光源射出的光分为第一光束和第二光束的分割单元；

将上述第一光束聚光到光信息记录介质上的聚光单元；

使上述第二光束反射的反射单元；

调整上述第一光束或上述第二光束的光路长度的调整单元；

使从上述光信息记录介质反射的上述第一光束和上述第二光束合波并产生多条由它们的干涉产生的干涉光束的光学系统；

检测所产生的各条干涉光束的检测器；以及

使上述聚光单元和上述反射单元作为一体来改变位置的第一可动部。

2.根据权利要求1所述的光头，其特征在于，

上述调整单元具有多个楔形棱镜、衍射光栅或其组合，并通过使其中一部分改变位置来调整光路长度。

3.根据权利要求1所述的光头，其特征在于，

还包括：通过利用第二可动部使光学元件可动来校正上述第一光束的球面像差的校正光学系统，上述第二可动部安装有作为上述校正光学系统的一部分的第一光学元件和作为上述调整单元的一部分的第二光学元件，通过使它们作为一体而改变位置来进行球面像差的校正和光路长度的调整。

4.根据权利要求1所述的光头，其特征在于，

上述调整单元调整上述第一可动部的倾斜度。

5.一种光盘装置，其特征在于，

包括光头、控制部和信号处理部，其中，

上述光头包括：

光源；

将从上述光源射出的光分为第一光束和第二光束的分割单元；

将上述第一光束聚光到光信息记录介质上的聚光单元；

使上述第二光束反射的反射单元；

调整上述第一光束或上述第二光束的光路长度的调整单元；

使从上述光信息记录介质反射的上述第一光束和上述第二光束合波并产生多条由它们的干涉产生的干涉光束的光学系统；

检测所产生的各条干涉光束的检测器；以及

使上述聚光单元和上述反射单元作为一体来改变位置的第一可动部，

上述控制部控制上述第一可动部的位置和上述光源的发光状态，

上述信号处理部根据上述检测器的输出信号来生成再现信号。

6.根据权利要求5所述的光盘装置，其特征在于，

上述光头还包括对上述第一光束的球面像差进行校正的校正光学系统，上述控制部同步控制上述第一可动部的位置和上述校正光学系统。

7.根据权利要求5所述的光盘装置，其特征在于，

上述调整单元具有多个楔形棱镜、衍射光栅或其组合，并通过使其中一部分改变位置来调整光路长度。

8.根据权利要求5所述的光盘装置，其特征在于，

还包括：通过利用第二可动部使光学元件可动来校正上述第一光束的球面像差的校正光学系统，上述第二可动部安装有作为上述校正光学系统的一部分的第一光学元件和作为上述调整单元的一部分的第二光学元件，通过使它们作为一体而改变位置来进行球面像差的校正和光路长度的调整。

9.根据权利要求5所述的光盘装置，其特征在于，

上述调整单元调整上述第一可动部的倾斜度。

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