CN101604539B - 光拾取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光拾取装置，减小作为来自多层光盘中的相邻层的串扰的反射光的影响。在光拾取器的像散光学系统中，插入具有与接近于像散光学系统的焦线相同方向的分割方向的第1复合分割波长板、同样的分割方向的第2复合分割波长板、和检光元件。

Description

光拾取装置
技术领域
本发明涉及光拾取装置，特别涉及光拾取装置的读出光学系统。
背景技术
光盘的1层的记录容量较大地取决于使用的半导体激光的波长和物镜的数值孔径(NA)。半导体激光的波长越短，或者NA越大，则越能够使记录密度变大，越能够增加每1层的容量。目前在市场中流通的光盘驱动器的主体是使用波长650nm附近的红色光和NA为0.6的物镜的DVD(Digital Versatile Disc：数字多功能盘)驱动器，而作为超过DVD的记录密度的技术方案，开发了以光波长405nm附近的蓝紫色的半导体激光为光源、使用NA为0.85的物镜的光盘驱动器，其在市场中占有的比例不断增加。作为使在现状下达到的记录密度进一步增加的方式，可以考虑使使用波长更短，但可以预想到该比蓝紫色短的紫外区域的半导体激光的开发是困难的。此外，关于物镜的高NA化，由于空气中的物镜的NA的极限是1，所以物镜的NA带来的记录密度的提高也变得困难。
在这样的状况下，作为使1片光盘的容量增加的方式而实施了双层化。在非专利文献1中介绍了双层相变盘的技术。在将激光照射在双层光盘上的情况下，同时照射相邻层，所以层间的串扰成为问题。为了减少该问题，进行使层间隔变大的措施。激光被聚光，除了作为目的的层(下文中称为“目标层”)以外其他层会偏离激光的聚光位置，所以能够减少串扰。
另一方面，如果扩大层间隔，则球面像差成为问题。记录层被埋入在与空气的折射率不同的聚碳酸酯中，球面像差根据距离盘表面的深度而不同。物镜设计为，使其球面像差对于特定的层变小，如果使激光的焦点移到其他层，则焦点位置离开表面的距离不同，所以产生球面像差。该像差通常可以通过将由两片透镜构成的扩束(expander)透镜光学系统或液晶元件放置在物镜的前方来修正。即，通过改变两片透镜的距离或液晶元件的相位能够修正像差。但是，如果考虑在小型的光盘驱动装置内实现液晶元件的可补偿范围或透镜的移动机构，则难以修正较大的球面像差。因而，多层整体的厚度被限制，在层数较多的多层光盘中层间隔变窄。因此，在实际的光盘驱动装置中残留有层间串扰。
为了减少上述串扰，根据专利文献1，利用在将来自多层光盘的反射光用透镜聚光时、作为目的的层与来自相邻层的反射光的聚光位置在光轴上不同的性质。使用两片由正1/4波长板与负1/4波长板构成的分割波长板，使分割方向一致而前后地配置。配置为，使来自目的层的反射光的聚光位置为两分割波长板之间。另一方面，作为杂光的来自目的层以外的反射光的聚光位置为由两分割波长板所夹的区域之外。通过采取这样的配置，能够使来自作为目的的层的反射光与来自除此以外的层的反射光的偏光方向在透射过两波长板后不同。为了仅将来自目的层的反射光取出，只要在两波长板的后方设置检光元件就可以。由此，能够减少来自其他层的串扰。在专利文献2中，使用两片3分割的分割波长板，将来自其他层的反射光除去。该方式适合于为了得到寻迹错误(tracking error)信号而使用3光束的差动推挽方式。但是，哪种方式都进行将来自光盘的反射光先向分割波长板聚光、回到聚光前的光束的形状的操作，所以需要新添加的透镜，不能避免装置的大型化。
【专利文献1】日本特开2006-344344号公报
【专利文献2】日本特开2007-310926号公报
【非专利文献1】Jpn.J.Appl.Phys.Vol.42(2003)pp.956-960
本发明的目的是不使光盘驱动装置大型化而减少多层盘中的串扰。
在图2中表示一般的光拾取装置的光学系统的概况。将从半导体激光器101射出的激光通过准直透镜403和三角棱镜102变换为圆形的准直后的光束。准直后的光束透过偏光性光束分离器103，通过λ/4板104变换为圆偏光，由物镜404汇聚到多层光盘501上。读出对象层是511，激光的最小光点的位置处于511上。512是相对于目标层的其他记录层。来自多层盘的反射光也包括杂光，在物镜404中返回，由λ/4板104变换为相对于原来的偏光方向正交的方向的直线偏光。因此，被偏光光束分离器103反射而朝向检测透镜系统406。在使用像散法的情况下，在检测透镜系统406中，除了聚光透镜以外还包括柱面透镜，将像散导入到检测透镜系统中。透过了检测透镜系统406的光被检测器52检测到。检测器的形状在使用像散法的情况下采用4分割检测器，由电路53制作用来控制物镜的焦点位置的聚焦错误信号、及用来追随旋转的光盘的圆周方向的信息串的寻迹错误信号。通过执行机构(actuator)进行物镜404的控制。
利用图3说明在光拾取的检测光学系统中发生的多层光盘的串扰。这里，为了简化，设501为双层光盘，设511及512为信息记录层。假设来自物镜401的激光的最小光束光点位置如激光束80所示那样处于511的记录层上、正在读出来自记录层511的信息。来自记录层511的反射光是作为目的的反射光，沿着与入射光相同的光路回到物镜401，在透过检测透镜402后，成为光束81而入射到检测器51中。来自检测器的电信号被信号处理电路63处理，用于激光的照射位置的控制、或作为数据信号使用。
多层盘设计为，使得在将激光的焦点对在各层时，各自的反射光量大致为同量。因此，越是接近于物镜的层，透过率越大，使得激光也能够照射在远离物镜的层上。在这样的条件下，当将激光的焦点对在作为以信息的读出为目的的层的511上时，一部分激光作为光束82透过目标层511而被相邻层512反射。这是反射光束83，回到物镜401，在入射到检测透镜402中之后，在光检测器51之前先被聚光，一边如光束84所示那样扩散一边入射到检测器51中。光束84由于在检测器51上与光束81重合，所以通过干涉效应，产生与只有光束81入射的情况不同的强度分布。该强度分布根据光盘的倾斜及层间隔等而变化，所以将取差的寻迹错误信号等的平衡破坏，发生寻迹偏离的不良状况。在相邻层512处于读出对象层511的物镜附近的情况下，也从相邻层产生反射光，同样干涉成为问题。
为了解决上述干涉问题，考虑图4所示的光拾取光学系统。该光学系统附加了通过分割波长板将来自其他层的杂光除去的光学系统。将从半导体激光器101射出的激光通过准直透镜403和三角棱镜102变换为圆形的准直后的光束。准直后的光束透过偏光光束分离器103，由λ/4板104变换为圆偏光，由物镜404汇聚到多层光盘501(这里图示了双层盘)上。读出对象层是511，激光的最小光点的位置处于511上。从相邻层512也产生反射光83，成为作为串扰的原因的杂光。来自多层盘的反射光也包括杂光，返回物镜404，由λ/4板104变换为相对于原来的偏光方向正交的方向的直线偏光。因此，通过了λ/4板104的反射光83被偏光性光束分离器103反射而朝向聚光透镜405。
70是将光学轴方向设定为规定的方向的分割波长板，43是反射镜。在分割波长板70中射出的来自读出对象层的反射光的偏光方向被该分割波长板70变换为正交方向，但没有使来自相邻层的反射光的偏光方向变化。由于回到聚光透镜405的反射光中的、来自相邻层的反射光偏光方向不变化，所以被偏光光束分离器103反射。另一方面，由于来自读出对象层的反射光偏光方向旋转90度，所以透过偏光光束分离器103。因而，透过检测透镜406的只是来自读出对象层的反射光。透过了检测透镜406的光被检测器52检测到。检测器的形状在使用像散法的情况下使用4分割检测器，由电路53制作用来控制物镜的焦点位置的聚焦错误信号、及用来追随旋转的光盘的圆周方向的信息串的寻迹错误信号。通过执行机构进行物镜404的控制。
图2的光学系统是没有串扰对策的光拾取器，图4的光学系统实施了串扰对策。如果比较两者的图可知，在图4中，在偏光光束分离器的下部增设了光路，新添加了聚光透镜405和分割波长板70、反射板43。因此，光拾取器变大了，变大的量与串扰对策的光学系统相对应。
发明内容
在本发明中，在具备使用像散法进行焦点检测的检测光学系统的光拾取装置中，通过在像散导入用透镜系统的后焦线位置上配置使用分割波长板的串扰除去机构，解决上述问题。
在本发明中，由于在检测器与其之前的像散用透镜之间设置第1分割波长板、第2分割波长板及检光元件，所以不需要改变光路，因而能够避免光拾取器的大型化。由此，能够实现容易小型化的光拾取装置。此外，根据本发明，还能够减少进行多层盘的记录再现动作时的串扰。
此外，根据本发明的另一技术方案，由于能够使来自目标层的反射光的偏光方向与来自其他层的反射光的偏光方向正交，所以能够将来自其他层的反射光除去。由此，来自其他层的反射光也不会进入到数据信号自身中，所以能够得到错误较少的数据信号。此外，由于杂光不再会混入到寻迹错误信号、聚焦信号中，所以能够进行精度较高的激光照射位置的控制。由此，能够正确地决定读出时及写入时的激光照射位置，所以信号的品质提高。本发明由于不需要改变以往的光拾取器的光路，所以不会妨碍光拾取器的小型化。
附图说明
图1是表示本发明的光拾取器的图。
图2是表示以往的基本的光拾取器的结构的图。
图3是表示来自相邻层的反射光的影响的图。
图4是表示使用分割波长板的以往的光拾取器的结构的图。
图5是表示像散光学系统中的光线的状态的图。
图6是表示本发明的作用的图。
图7是表示第1分割波长板和透过后的来自目标层的反射光的偏光方向的图。
图8是表示第2分割波长板和透过后的来自目标层的反射光的偏光方向的图。
图9是表示第1分割波长板和透过后的来自其他层的反射光的偏光方向的图。
图10是表示第2分割波长板和透过后的来自其他层的反射光的偏光方向的图。
图11是表示反转后的第2分割波长板和来自目标层的反射光的偏光方向的图。
图12是表示反转后的第2分割波长板和来自其他层的反射光的偏光方向的图。
图13是表示差动推挽方式中的3光束的目标层照射状态的图。
图14是表示差动推挽方式的像散光学系统中的本发明的结构的图。
图15是表示第1复合分割波长板的一例的图。
图16是表示第2复合分割波长板的一例的图。
图17是表示第1复合分割波长板的一例的图。
图18是表示第2复合分割波长板的一例的图。
图19是表示第1复合分割波长板的一例的图。
图20是表示第2复合分割波长板的一例的图。
图21是表示使用差动推挽方式的像散方式时的检测器的灵敏度部分的形状的图。
图22是表示将第1复合分割波长板和第2复合分割波长板、检光元件一体化的光学元件的截面的图。
图23是表示信号处理电路的概况的图。
图24是表示本发明的光拾取器的另一例的图。
图25是使用本发明的光拾取器的光盘驱动装置的概略图。
标号说明
52：检测器，53：信号处理电路，101：半导体激光器；103偏光性光束分离器，104：λ/4波长板，105：衍射光栅，402：像散透镜系统，404：物镜，501：多层盘，730：检光元件，731：第1复合分割波长板，741：第2复合分割波长板
具体实施方式
以下，利用附图对采用本发明的光拾取装置及光盘驱动装置的原理结构进行说明。
在图5中表示像散光学系统中的光线的状态。402是导入了像散的透镜系统，既可以通过单一的透镜也可以通过多个透镜来构成。如果光通过被导入了像散的透镜系统，则透过的光形成的光点的形状从正圆变形为椭圆形状，成为焦线。如果进一步前进，则变为圆形，接着再次成为焦线。在本实施例中，为了方便，将通过像散形成的焦线中的、接近于像散导入用透镜系统的焦线的方向称作“像散的方向”。
在图5中，像散的方向相对于纸面为垂直。由于像散的方向是纸面进深方向，所以通过了像散透镜系统402的光束的光轴方向的截面形状成为长轴方向相对于纸面垂直的椭圆形状。从纸面前面描绘光束的状态的是812，从纸面侧方描绘的是813，光束的后焦线形成在面521上，最小弥散圆形成在面522上，前焦线形成在面523上。这里，前焦线是指距离透镜系统较远的焦线，后焦线是指接近于透镜系统的焦线。后焦线垂直于纸面，在面521上变细，前焦线在面523上平行于纸面。为了实现像散法，将分割检测器设置在最小弥散圆的位置即面522的位置上，检测来自光盘的反射光。
在图6中，在像散光学系统的最小弥散圆的位置522上设置了检测器53的灵敏度面。521的位置是来自目标层的反射光的后焦线所处的地方，焦线的方向相对于纸面是垂直的。这里，考虑垂直于包括后焦线和光轴的纸面的平面。在比该面靠左半部，入射到像散透镜系统402中的光在通过后焦线之后，通过该平面的右半部。同样，通过了像散透镜系统402的右半部的光在透过后焦线之后通过该平面的左半部。光线814表示来自处于比目标层深的位置的相邻层的反射光，在通过像散透镜系统402后，如815所示，在像散透镜系统402附近的位置形成后焦线54。这里，所谓的“较深的位置”，是指相对于构成多层盘的某个层、在与对置于该多层盘配置的光拾取器的光学系统相反的方向上较远。在图6中，设想从光拾取光学系统观察，比目标层远、即处于较深的位置，最接近于目标层的相邻层产生的反射光的后焦线形成在54上的情况。由于在多层盘中，所有的层间隔并不一定都相同，所以在光拾取装置的光学系统的设计中，着眼于构成多层盘的多个记录层中的、与相邻记录层的间隔最大的记录层，配合该记录层与相邻记录层之间的距离，来设定像散透镜系统402的强度及检测器与像散透镜系统402的间隔等的条件。由此，来自其他相邻层的后焦线比54的位置更接近于后焦线521。
这里，将第1分割波长板71设置在后焦线54和包括来自目标层的反射光的后焦线的面521之间，将第2分割波长板72设置在面521与面522之间。进而，将检光元件73设置在第2分割波长板72与面522之间。分割波长板的分割线设为与后焦线相同的方向。通过第1分割波长板和第2分割波长板、检光元件73的组合，能够将来自目标层以外的层的反射光遮光，仅使来自目标层的反射光到达检测器53。这里，所谓分割波长板，是指光学特性不同的两个波长板经由直线连接、两者对于偏光表现出不同的光学作用的光学元件。
通过在分割波长板中使用λ/2板的例子，对图6所示的光学系统的分割波长板的作用进行说明。将入射到透镜系统402中的反射光的偏光方向在图6中设为水平方向(横向)。来自目标层的反射光811在透过透镜系统402之后，照射图7所示的第1分割波长板。第1分割波长板71由λ/2板711和不改变偏光状态的无偏光部分712构成，分割方向与后焦线的方向大致一致。由于像散进入到透镜系统402中，所以第1分割波长板上的光束斑形状为椭圆状。这里，调节光学系统的光轴，以使光束斑跨越第1分割波长板的分割线(区域711与712的边界线)透过区域711、712两者。对于以后所述的第2分割波长板也是同样的。
照射透镜系统420的左侧的光以半椭圆形8112的形状照射第1分割波长板71的无偏光区域712，但透过后的偏光方向不变化。在图7的无偏光区域的下方表示的61的箭头表示偏光方向，箭头61的偏光方向表示与向透镜系统402的入射光的偏光方向同样的方向。照射透镜系统402的右侧的光以半椭圆形8111的光束形状照射λ/2板711。λ/2板的光学轴设定为，使得在图7的纸面上将61的横向的偏光改变为纵向，所以半椭圆形8111的光束形状的光的偏光方向在透过偏光板711之后，被变换为箭头62所示的方向。透过了第1分割波长板的来自目标层的反射光在通过后焦线之后，照射图8的第2分割波长板72。图7中的半椭圆光束8111由于通过焦线，所以在第2分割波长板72上成为8113的半椭圆状的光束，出现在左侧。另一方面，图7的8112所示的半椭圆光束在图8的第2分割波长板上出现在右侧，成为8114的半椭圆形的光束。721由于为无偏光区域，所以在8114所示的光束透过721的区域之后，偏光方向也是61所示的偏光方向，没有变化。总之，来自目标层的反射光的偏光方向在透过第1及第2分割波长板之后也没有变化。
接着，对来自相邻层的反射光的偏光方向进行说明。图6中的814是来自比目标层深、层间隔最窄的相邻层的反射光，在比来自目标层的反射光的后焦线更接近于透镜系统402的54的位置上形成前焦线。来自更深的层的反射光在比54更接近透镜系统402的位置上形成后焦线，焦线不会接近于第1分割波长板71。此外，来自比目标层浅的反射光的后焦线的位置处于超过来自目标层的反射光的最小弥散圆的位置522的位置。由此，来自目标层以外的层的反射光的后焦点位置不会进入到第1分割波长板71与第2分割波长板72之间。因此，在第1分割波长板与第2分割波长板之间，光线不会横切包括光轴和后焦线的面。即，入射到第1分割波长板的左右各个区域中的光束分别原样入射到第2分割波长板的左右的区域中。上述说明是利用来自比目标层深且层间隔最窄的相邻层的反射光来说明的，但来自其他层的反射光也因第1分割波长板71和第2分割波长板72受到同样的作用。图9的71及图10的72是第1分割波长板及第2分割波长板，分别与图7及图8所示的是相同的结构。第1分割波长板71的右方的区域是λ/2板711，半椭圆区域8141的光的偏光方向向62的偏光方向旋转。该部分的光在图10的第2分割波长板上成为8144的半椭圆形的照射区域，但由于该区域721为无偏光区域，所以偏光方向不变化。因而，第2分割波长板透过后的偏光方向成为62所示的纵向。另一方面，入射到图9的第1分割波长板71的左侧的8142的光束的偏光方向由于712是无偏光区域，所以横向的偏光状态61继续。该光束以8143的半椭圆形的状态入射到图10的第2分割波长板72的722的λ/2板上，偏光方向成为62所示的纵向。总之，来自目标层以外的反射光的偏光方向在透过第1及第2分割波长板之后90都旋转而成为纵向。
在第2分割波长板72的后面设置有检光元件73。该检光元件的作用是仅使来自目标层的反射光透过到检测器53中。由于来自目标层的反射光的偏光方向是横向，来自目标层以外的反射光的偏光方向是纵向，所以如果将检光元件设定为使横向的偏光透过，则能够由检测器仅检测到来自目标层的反射光，能够降低来自其他层的反射光的影响。
在使第2分割波长板左右反转的情况下，来自目标层的反射光的偏光方向成为纵向，来自其他层的反射光成为横向。因而，如果检光元件设定为使得纵向的偏光能够通过，则能够仅将来自目标层的反射光导引到光检测器。来自目标层的反射光的透过第1分割波长板71后的偏光方向在图7中已经表示。该偏光方向入射到图11的第2分割波长板72中。图7的8111所示的光束在图11中成为8115的光束，偏光方向是纵向的状态而没有变化。此外，图7的8112所示的光束成为图11的8116的光束，偏光方向变化为纵向。因而，来自目标层的反射光的偏光方向成为纵向。来自目标层以外的反射光，从第1分割波长板的射出光的偏光方向是图9所示那样，该偏光方向的光入射到图12所示的第2分割波长板中。图9的8142的光束成为图12的8146的光束，图9的8141的光束成为图11的8145的光束。8146的光束的偏光方向没有变化是横向，8145的光束的偏光方向旋转90度而成为横向。因而，整体上来自目标层以外的反射光的偏光方向成为横向。由此，如果使用使纵向的偏光方向透过的元件作为图中的检光元件73，则能够由检测器仅检测到来自目标层的反射光。
在表1中表示可能的第1分割波长板与第2分割波长板、检光元件的组合。同时表示来自其他层和来自目标层的反射光透过第2分割波长板之后的偏光方向。1)和2)是使用λ/2板的方法，已经说明了作用。3)和4)是使用λ/4板的方法，通过目标层与其他层的通过区域的差异能够使两者的偏光方向不同。+λ/4板及-λ/4板为在横向的直线偏光透过后、分别变换为右圆偏光、左圆偏光的板。在3)中，来自目标层的反射光在透过第1分割波长板的右方的+λ/4板之后成为右圆偏光，接着通过第2分割波长板的左侧的-λ/4板，所以偏光状态回到原状，成为横向的直线偏光。通过第1分割波长板的左方的光的偏光状态成为左圆偏光，接着通过第2分割波长板的右方的+λ/4板，回到原来的横向的直线偏光。总之，来自目标层的反射光的偏光方向在通过第2分割波长板后成为横向的直线偏光。来自其他层的反射光在透过第1分割波长板的右方的+λ/4板之后成为右圆偏光，接着通过第2分割波长板的右侧的+λ/4板，成为纵向的直线偏光。此外，通过了第1分割波长板的左方的光的偏光状态成为左圆偏光，接着通过第2分割波长板的左方的-λ/4板，所以成为纵向的直线偏光。因而，通过设置使横向的直线偏光透过的检光元件，能够仅使来自目标层的反射光透过到检测器中。在4)中，第1分割波长板与第2分割波长板的左右的λ/4板的配置反转，在透过第2分割波长板之后，来自其他层的反射光的偏光状态成为横向的直线偏光，来自目标层的反射光的偏光状态成为纵向的直线偏光。此情况下的检光元件设定为，使纵向的直线偏光透过，只有来自目标层的反射光到达检测器。
第1分割波长板的左右的波长板具有将直线偏光状态的光变换为相互处于正交状态的偏光状态的功能。第2分割波长板既可以使用与第1波长板相同作用的波长板、也可以使用反转的波长板。由于来自其他层的反射光的偏光方向与来自目标层的反射光的偏光方向正交，所以通过使检光元件与来自目标层的反射光的偏光方向一致，能够将来自其他层的串扰除去。在上述说明中，使向透镜系统402的入射光的偏光状态为横向的直线偏光，但在设为纵向的情况下只是表1的纵横的替换，串扰除去的效果没有变化。此外，不言而喻，在1)到4)的全部中，即使将第1分割波长板与第2分割波长板的左右替换，来自目标层及其他层的反射光透过第2分割波长板后的偏光状态都没有变化，效果没有变化。
如果将以上总结，则通过使用第1分割波长板和第2分割波长板，能够使来自其他层的反射光的偏光方向相对于来自目标层的反射光正交。因而，通过由检光元件将来自其他层的反射光截断并且使来自目标层的反射光透过，能够减少来自其他层的串扰。
在像散方式中，为了得到寻迹错误信号而采用差动推挽方式(DPP法)的情况较多。其理由是为了进行寻迹而需要使物镜沿光盘的半径方向位移，此时在推挽方式中，如果位移较大，则信号的DC成分变大，具有正确的寻迹变得困难的缺点。在差动推挽方式中具有能够将该DC成分抵消的优点。在DPP法中使用3条光束，而在各个光束中，通过将第1分割波长板设置在来自目标层的反射光的后焦线位置与由处于比目标层深的位置的层间隔最小的相邻层反射的反射光的后焦线位置之间、将第2分割波长板设置在来自目标层的反射光的后焦线位置与检测器之间、将检光元件设置在第2分割波长板与检光器之间，能够将来自其他层的反射光通过检光元件除去。
在DPP法中，通过衍射光栅将激光分割为1条主光线和两条副光线而照射光盘。图13表示盘的一部分，在记录层511上排列有多个导引槽。通过物镜使3条光束以最小光点照射在作为目标层的信息记录层511上。主光线的光点是94，照射存在信息的槽。副光线的光点是95、96，照射离开半个轨道间距的位置。照射光的焦点对在作为目标层的记录层511上，其反射光向反方向沿着与入射光相同的光路而朝向检测系统。在检测系统中，将3条光束如图14所示那样通过像散透镜系统402汇集。主光线是816，副光线是817及818。主光线处于光学系统的光轴上，而副光线的主要光线相对于光轴具有某种角度。3条光束的后焦线位置处于相同的面521上，并且3条光束的最小弥散圆的位置也处于面522上。将检测器530的灵敏度面置于该最小弥散圆的位置上，检测各个光束。第1复合分割波长板710设置在比后焦线所处的面512接近像散透镜系统402的位置、并且比来自处于比目标层深的位置的层间隔最小的相邻层的反射光的后焦线靠检测器侧。第2复合分割波长板720设置在包括来自目标层的反射光的后焦线的面521与检测器530之间。第1及第2复合分割波长板的插入位置优选的是3条光束分别分开而成为独立光束的位置。此外，730的检光元件设置在第2复合分割波长板720与检测器530之间。
如果对3条光束的每一个，使用图6的第1分割波长板71及第2分割波长板72，则能够将来自其他层的反射光除去。但是，由于3条光束的第1分割波长板和第2分割波长板处于相同的光轴面上，所以一体地制作3个分割波长板更有利于成本降低，同时调节也变得容易。在图15中表示一体制作的第1复合分割波长板710。816是主光线，817、818是副光线，各个光束的中心与沿后焦线的方向分割的波长板的分割位置一致。如上所述，波长板既可以是λ/2板也可以是λ/4板，而这里设为λ/2板进行说明。751和753是λ/2板，752和754是无偏光区域。在图16中表示第2复合分割波长板720。761和763是λ/2板，762和764是无偏光区域。该配置对各个光束带来表1的2)的作用，所以所有的光束的来自目标层的反射光的偏光方向成为纵向，通过设置使纵向的偏光透过的检光元件730，使来自目标层的反射光向检测器透过。由于来自其他层的各个反射光相对于各自的主轴照射区域没有替换，所以透过第2复合分割波长板720之后的偏光方向是横向，不能透过检光元件730。
如果第1复合分割波长板与第2复合分割波长板的分割线和各个3个光束的后焦线的方向一致，并且分割线的位置与各自的主光线一致，则具有将来自其他层的反射光除去的效果。在图17中表示作为另一例的第1复合分割波长板711。756的区域例如为λ/2板，使757的区域为无偏光区域。在图18中表示与其成对的第2复合分割波长板721。使766的区域为λ/2板，使767的区域为无偏光区域。此时，来自目标层的反射光在透过第2复合分割波长板之后成为纵向的直线偏光。由于来自其他层的反射光的偏光方向为横向，所以如果作为检光元件而使用使纵向的偏光透过的元件，则能够将来自其他层的反射光除去。
图14的像散透镜系统402的像散的方向，在考虑也同时取得聚焦错误信号的情况下，有使像散的方向倾斜45度的情况。此时，焦线的方向也倾斜45度，如图19所示，第1复合分割波长板731的分割方向及图20所示的第2复合分割波长板741的分割方向也需要倾斜45度。图19的759和771区域、以及图20的769和771的区域为λ/2板。此时，透过了第2复合分割波长板的其他层的反射光的偏光方向是横向，来自目标层的反射光的偏光方向为纵向。因而，如果作为检光元件而使用使纵向的偏光透过的元件，则能够将来自其他层的反射光除去。
在图21中表示用来检测3条光束的检测器530的灵敏度面的形状。处于中央的田字状的4分割的检测器541是检测来自目标层的主光线816的，副光线的来自目标层的反射光817及817分别由二分割检测器542、542检测。设来自4分割检测器541的信号为A、B、C、D，设来自二分割检测器542的信号为E、F，并且设来自二分割检测器543的信号为G、H。在将像散透镜系统的像散沿45度方向放入时，寻迹错误信号TR表示为TR＝(A+B)-(C+D)-k{(E-F)+(G-H)}。这里，k是常数，由主光线与副光线的强度比等决定。通常将主光线设定为，使其与副光线的强度相比大10倍以上。此外，在设聚焦错误信号为AF、数据信号为RF时，表示为AF＝A+C-(B+D)、RF＝A+C+B+D。TR及AF信号用于激光的照射位置的控制。
如以上所述，通过在以使用3条光束的差动推挽法得到寻迹错误信号的光学系统中也使用第1及第2复合分割波长板和检光元件，能够将来自其他层的反射光除去。3条光束中的串扰有其他层带来的相同光束彼此的干涉和与其他光束的干涉。所谓的相同光束的干涉，例如是目标层中的主光线的反射光与其他层的主光线的反射的干涉。所谓的与其他光束的干涉，是主光线与副光线的干涉。通过盘的层间隔的变动，这些干涉的相位差变化，发生强度变动。在本发明中，能够将两种串扰除去。主光线彼此的干涉为RF信号及AF信号的变动，而由于其他层中的主光线的反射光被除去，所以该变动也被除去。此外，当来自目标层的副光线的反射光与其他层中的主光线的反射光的干涉被副检测器检测到时，成为副推挽信号(E-F)+(G-H)的变动。这引起寻迹偏差等的故障。在DPP法中，由于主光线的强度为副光线的10倍以上，所以来自目标层的副光线与主光线的来自相邻层的反射光成为相同程度的强度，干涉较大。因此，副推挽信号较大地受到影响。但是，在本发明中，由于能够将来自其他层的主光线的反射光截断，所以不再有对副推挽信号的影响。
图14所示的第1复合分割波长板710与第2复合分割波长板720、检光元件730为单独的元件，但可以如图22所示那样将3个光学部件一体化，由此调节变得容易。图22是沿着光轴的方向的元件截面的略图，从上方照射盘的反射光。710是第1复合分割波长板，720是第2复合分割波长板，730是检光元件。它们被透过使用激光的玻璃部件790、791保持。复合分割波长板的形状作为一例只要使用731或741所示的形状就可以。玻璃部件的厚度可以根据后焦线的位置及检测器决定。
【实施例1】
图1的实施例是在图2的光拾取装置的基本光学系统中添加了用于多层串扰除去的光学元件的例子。将来自半导体激光光源101的激光通过准直透镜403和三角棱镜102变换为圆形的准直后的光束。准直后的光束被衍射光栅105分为1条主光线和两条副光线。各个光束透过偏光性光束分离器103和λ/4板104，被变换为圆偏光。3条光束被物镜404汇集在多层盘501上。多层盘中的目标层是511，如图13所示，3条光束照射导引槽。来自多层盘的反射光回到物镜404，通过λ/4板104后，被变换为相对于原来的偏光方向正交的方向的直线偏光。由于偏光性光束分离器103将该偏光方向的光反射，所以3条光束被反射，入射到像散透镜系统402中。像散透镜系统通常由聚光透镜和柱面透镜构成。731是第1复合分割波长板，741是第2复合分割波长板。波长板的形状可以使用图19及图20中表示的形状。来自目标层的反射光的后焦线位置被两复合分割波长板夹着。此外，第1复合分割波长板731从透镜系统404观察，处于比目标层远的地方，即处于比目标层深的位置，并且配置在比来自层间隔最窄的相邻层的反射光的后焦线的位置靠检测器52一侧。检测器52的有灵敏度的部分的形状是图21所示那样。基于来自检测器的信号，由电路53制作用来控制从物镜的射出光的焦点位置的聚焦错误信号及用来追随于旋转的光盘的圆周方向的信息串的寻迹错误信号，驱动用于物镜404的位置控制的执行机构。
在图23中表示对检测器52的输出进行信号处理的电路53。主光线在541的区域、副光线在4分割的区域542和543中被检测到。2分割区域的分割线的方向是垂直于寻迹方向的方向。由于使柱面透镜倾斜45度，所以542的差信号E-F、543的差信号G-H成为副光束的推挽信号。从551到555是差动放大器，从561到566是加法电路。580是k倍的放大器，k是考虑主光线与副光线的强度比而决定的值。来自各检测器的信号在被前置放大器放大后被这些电子电路处理，成为控制信号或数据信号。将来自4分割检测器的输出A、B、C、D都加总的信号是572，是数据信号。574是基于像散法的AF信号。573是主光线的推挽信号，571是副光线的推挽信号。被放大了k倍之后的571的信号与主光线的推挽信号573一起被差动放大器555处理，成为TR信号575。
【实施例2】
在图24中表示本实施例的光拾取装置的结构例。在本实施例中，衍射光栅105和偏光光束分离器103设置在比准直透镜407靠半导体激光器101侧。因此，从半导体激光器101射出的激光在发散光的状态下透过偏光光束分离器103，然后被准直透镜407准直，入射到λ/4板104中。在实施例1的结构中，衍射光栅105和偏光光束分离器103设置在准直透镜403与物镜404之间，而在本实施例中将光学部件配置在激光的发散光中。由此，能够实现能比实施例1的光学系统更小型化的光学系统。像散被柱面透镜409导入，将第1复合分割波长板731、第2复合分割波长板741、检光元件730设置在光轴上的规定位置、即像散导入透镜系统的后方焦线位置上。
【实施例3】
在图25中表示本实施例的光盘驱动装置的结构例。从211到214的电路是用来将数据记录到多层光盘501上的电路。211是纠错用编码电路，对数据附加纠错码。212是记录编码电路，以1-7PP方式调制数据。213是记录补偿电路，产生用于适合于标记长的写入的脉冲。基于产生的脉冲串，由半导体激光驱动电路214驱动光拾取器60内的半导体激光器，调制从物镜射出的激光80。在由马达502旋转驱动的光盘501上形成有相变膜，如果被激光加热、急冷，则成为非晶状态，如果被渐冷则成为结晶状态。这两个状态的反射率不同，能够形成标记。在写入状态下，进行使激光的相干性降低的高频率叠加，所以来自相邻层的反射光和来自目标层的反射光成为容易干涉的状态。因此，在没有进行用来减小寻迹信号的变动的对策的情况下，会发生寻迹偏差、或将相邻轨道的数据删除等的不良状况。
221到226的电路是用于数据的读出的电路。221是均衡器，改善最短标记长附近的信噪比。该信号被输入到222的PLL电路中，时钟被提取。此外，被均衡器处理后的数据信号在被提取的时钟的定时由223的A-D变换器数字化。224是PRML(Partial Response Maximum Likelyhood：部分响应最大似然)信号电路，进行维特比(Viterbi)解码。在记录解码电路225中，基于1-7PP方式的调制规则进行解码，由纠错电路226将数据复原。
工业实用性
通过本发明，能够不使光拾取装置大型化而减小在读取多层光盘时发生的来自其他层的反射光的影响。由此，能够将组装了光拾取装置的光盘驱动装置的大小保持得较小。
此外，由于能够减少混入到数据信号自身中的来自其他层的反射光的串扰，所以能够提高数据信号的品质。
进而，能够使基于DPP法的寻迹信号的变动变少。在读取或写入多层光盘时，需要根据误差信号对光盘正确地进行激光的焦点位置及寻迹位置的控制，但如果有来自相邻层的反射光，则由于干涉效果带来的推挽信号的变迁而在焦点位置及寻迹位置中发生混乱，不再能够高精度地读出数据信号、或者高精度地决定写入位置等。在本发明中能够消除这些不良状况。

Claims (9)

1.一种光拾取装置，对多层光信息存储媒体使用，其特征在于，具备：
激光光源；
照射光聚光光学系统，将来自上述激光光源的激光聚光在多层光信息存储媒体的一个记录层上；
像散透镜系统，对从上述多层光信息存储媒体的上述记录层反射的反射光赋予像散；
检测器，检测透过了该像散透镜系统的光；
第1分割波长板，设置在上述像散透镜系统相对于来自上述一个记录层的反射光的后焦线位置、和上述像散透镜系统相对于来自上述一个记录层的相邻层之中与上述激光光源相反侧的相邻层的反射光的后焦线位置之间，其中所述后焦线是指光透过像散透镜系统而成为的焦线中，接近于像散透镜系统的焦线；
第2分割波长板，设置在上述像散透镜系统相对于来自上述一个记录层的反射光的后焦线位置与上述检测器之间；以及
检光元件，设置在上述第2分割波长板与上述检测器之间，
上述第1分割波长板使来自两个区域的透过光的偏光状态成为相互正交状态；
上述第2分割波长板具有与上述第1分割波长板同样的或者区域反转的波长板区域；
上述检光元件使来自上述一个记录层的反射光透过。
2.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，
第1及第2分割波长板的分割线的方向，与上述像散透镜系统产生的反射光的后焦线的方向一致。
3.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，
上述偏光状态的正交状态是直线偏光下的正交状态。
4.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，
上述偏光状态的正交状态是圆偏光下的正交状态。
5.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，
上述照射光聚光光学系统设置有由上述激光形成1条主光束和两条副光束的光学元件，并将3条光束的每一个聚光在上述多层光信息存储媒体的一个记录层上；
对于各个光束的反射光，配置有上述第1分割波长板、上述第2分割波长板。
6.如权利要求5所述的光拾取装置，其特征在于，
对应于上述3条光束的各个第1分割波长板是一体制作的第1复合分割波长板，对应于上述3条光束的各个第2分割波长板是一体制作的第2复合分割波长板。
7.如权利要求5所述的光拾取装置，其特征在于，
上述第1分割波长板是将透过光的偏光状态交替地改变为正交状态的偏光的带状的第1分割波长板；
上述带的分割方向与上述像散透镜系统产生的反射光的后焦线的方向大致一致；
上述带的分割位置与上述3条光束的主光线一致；
上述第2分割波长板是将透过光的偏光状态交替地改变为正交状态的偏光的带状的第2分割波长板，上述带的分割方向与上述像散透镜系统产生的反射光的后焦线的方向大致一致；
上述带的分割位置与上述3条光束的主光线一致；
8.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，
配置有将第1分割波长板与第2分割波长板、检光元件一体化的元件。
9.如权利要求6所述的光拾取装置，其特征在于，
配置有将第1复合分割波长板与第2复合分割波长板、检光元件一体化的元件。
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