CN101640047B - 光拾取器装置、光盘装置和衍射光栅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光拾取器装置、光盘装置和衍射光栅。根据本发明，提供能够抑制在未记录区域和记录区域的边界部发生的跟踪误差信号的偏移的光拾取器装置和光学的记录再现装置。将3条光束用衍射光栅分割成2个区域。而且，分割成2个区域的分割线相对沟槽周期构造在大致垂直的方向中存在阶梯差，该阶梯差之间的分割线形成阶梯形状。使由该分割线分割出的半面和另一个半面的沟槽周期构造的相位差约为180度。

Description

光拾取器装置、光盘装置和衍射光栅

技术领域

本发明涉及光拾取器装置、光盘装置和衍射光栅。

背景技术

作为本技术领域的背景技术，例如存在日本特开平9-81942号专利公报。在本专利公报中，作为课题，记载着“光学系统能够得到简单地抑制由于物镜的平移和信息记录介质的倾斜发生的偏移，并且即便信息记录介质的磁道间隔发生变化也能够最大地保持跟踪误差信号的振幅的跟踪误差信号检测装置。”，作为解决方法记载着“将聚光点配置在上述信息记录介质上，其中，上述聚光点由包含将约180度的相位差给予大致半面的一条光束的2条光束形成，从一对2分割光检测器的各个对来自该信息记录介质的光束进行差输出，得到跟踪误差信号。”

[专利文献1]日本特开平9-81942号专利公报

光拾取器装置，因为一般将光点正确地照射在处于光盘内的规定的记录磁道上，所以通过聚焦误差信号的检测使物镜沿聚焦方向变化沿聚焦方向进行调整，此外通过检测跟踪误差信号使物镜向光盘状记录介质的半径方向移位以进行跟踪调整。根据这些信号进行物镜的位置控制。其中作为跟踪误差信号检测方法，推挽方式(プツシユプル方式)是众所周知的，但是存在着由于物镜的跟踪方向位移容易生成大的直流变动(以下称为DC偏移)那样的课题。因此，正在广泛地使用能够减少该DC偏移的差动推挽方式(以下，称为已有的DPP方式)。

已有的DPP方式是通过使光盘上的3个光点间隔对光盘半径方向，与磁道间距的一半一致，能够抑制伴随着物镜的位移或光盘的倾斜等发生的偏移的方式。可是，如上述那样的已有的DPP方式需要使光盘上的3个光点间隔对光盘半径方向，与磁道间距的一半一致。因此，存在着涉及磁道间距不同的光盘时，不能够检测稳定的跟踪误差信号那样的课题。

对于该课题，在专利文献1中，通过使衍射光栅的半面的周期构造和另一个半面的周期构造的相位差约为180度，即便在将光盘上的3个光点配置在相同磁道上的状态中也能够检测跟踪误差信号。在具有该特性，磁道间距不同的光盘中也能够检测跟踪误差信号。但是，当使用这种周期构造的衍射光栅时在记录型光盘中发生问题。在记录型光盘的情形中，在光盘上存在着已记录的区域(以下，称为记录部)和没有记录的区域(以下，称为未记录部)。当光点通过该记录部和未记录部的边界时在跟踪误差信号中发生偏移(以下，称为记录未记录边界偏移)。

在专利文献1的构成中，因为不能够抑制该记录未记录边界偏移，所以要进行稳定的跟踪控制是困难的。因此，抑制该记录未记录边界偏移成为课题。

发明内容

如上所述，在本发明中，其目的在于提供能够抑制在未记录区域和记录区域的边界部发生的跟踪误差信号的偏移的光拾取器装置和光学的记录再现装置。

作为一个例子，上述目的能够通过在权利要求书中记载的构成达到。

本发明的第一方面涉及一种光拾取器装置，其包括：射出激光的半导体激光器；使从上述半导体激光器射出的光束分支的衍射光栅；将从上述半导体激光器射出的光束照射在光盘上的物镜；和接受从光盘反射的光束的光检测器，该光拾取器装置中，上述衍射光栅具有区域1和区域2这样2个区域，上述衍射光栅的区域1和区域2的沟槽周期相同，沟槽周期构造的相位差约为180度，并且，对区域1和区域2进行分割的分割线在相对沟槽方向大致垂直的方向上存在阶梯差。

本发明的第二方面还涉及一种光拾取器装置，其包括：射出激光的半导体激光器；使从上述半导体激光器射出的光束分支的衍射光栅；将从上述半导体激光器射出的光束照射在光盘上的物镜；和接受从光盘反射的光束的光检测器，该光拾取器装置中，上述衍射光栅形成具有区域1、区域2、区域3、区域4这样4个区域的衍射光栅构造，上述衍射光栅的区域1、区域2、区域3、区域4的沟槽周期相同，上述衍射光栅的区域2，沿相对沟槽方向大致垂直的方向相接地被区域1和区域4夹着，并且，上述衍射光栅的区域3，沿相对沟槽方向大致垂直的方向相接地被区域1和区域4夹着，上述衍射光栅，在相对沟槽方向大致平行的方向区域2和区域3相接，上述衍射光栅的区域2和区域3的沟槽周期构造的相位差约为180度。

本发明的第三方面还一种光拾取器装置，其包括：射出激光的半导体激光器；使从上述半导体激光器射出的光束分支的衍射光栅；将从上述半导体激光器射出的光束照射在光盘上的物镜；和接受从光盘反射的光束的光检测器，该光拾取器装置中，上述衍射光栅形成具有区域1、区域2、区域3、区域4、区域5这样5个区域的衍射光栅构造，上述衍射光栅的区域1、区域2、区域3、区域4、区域5的沟槽周期相同，上述衍射光栅的区域2沿相对沟槽方向大致垂直的方向相接地被区域1和区域4夹着，并且，上述衍射光栅的区域3沿相对沟槽方向大致垂直的方向相接地被区域1和区域4夹着，并且上述衍射光栅的区域5沿相对沟槽方向大致垂直的方向相接地被区域1和区域4夹着，上述衍射光栅的区域5沿相对沟槽方向大致平行的方向相接地被区域2和区域3夹着，上述衍射光栅的区域2和区域3的沟槽周期构造的相位差约为180度。

本发明的第四方面涉及一种光盘装置，其搭载有：如上上述的任意一种光拾取器装置；驱动上述光拾取器装置内的上述半导体激光器的激光器点亮电路；使用从上述光拾取器装置内的上述光检测器检测出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；和再现记录在光盘中的信息信号的信息信号再现电路。

本发明的第五方面涉及一种使光束分支的衍射光栅，其中，上述衍射光栅具有区域1和区域2这样2个区域，上述衍射光栅的区域1和区域2的沟槽周期相同，沟槽周期构造的相位差约为180度，并且分割区域1和区域2的分割线沿相对沟槽方向大致垂直的方向具有阶梯差。

本发明的第六方面涉及一种使光束分支的衍射光栅，其中，上述衍射光栅形成具有区域1、区域2、区域3、区域4这样4个区域的衍射光栅构造，上述衍射光栅的区域1、区域2、区域3、区域4的沟槽周期相同，上述衍射光栅的区域2，沿相对沟槽方向大致垂直的方向相接地被区域1和区域4夹着，并且，上述衍射光栅的区域3，沿相对沟槽方向大致垂直的方向相接地被区域1和区域4夹着，上述衍射光栅，在相对衍射光栅周期结构大致平行的方向上区域2和区域3相接，上述衍射光栅的区域2和区域3的沟槽周期构造的相位差约为180度。

本发明的第七方面涉及一种使光束分支的衍射光栅，其中，上述衍射光栅形成具有区域1、区域2、区域3、区域4、区域5这样5个区域的衍射光栅构造，上述衍射光栅的区域1、区域2、区域3、区域4、区域5的沟槽周期相同，上述衍射光栅的区域2沿相对沟槽方向大致垂直的方向相接地被区域1和区域4夹着，并且，上述衍射光栅的区域3沿相对沟槽方向大致垂直的方向相接地被区域1和区域4夹着，并且上述衍射光栅的区域5沿相对沟槽方向大致垂直的方向相接地被区域1和区域4夹着，上述衍射光栅的区域5沿相对沟槽方向大致平行的方向相接地被区域2和区域3夹着，上述衍射光栅的区域2和区域3的沟槽周期构造的相位差约为180度。

本发明的第八方面涉及一种光拾取器装置，其包括：射出激光的半导体激光器；使从上述半导体激光器射出的光束分支的衍射光栅；将从上述半导体激光器射出的光束照射在光盘上的物镜；和接受从光盘反射的光束的光检测器，其中，上述衍射光栅具有沟槽周期相同，沟槽周期构造的相位相互差180度的第1区域和第2区域，对上述第1区域和上述第2区域进行区分的分割线是通过该衍射光栅的中心部分连续地连接从该衍射光栅一侧的端面到另一侧的端面，或者，从该衍射光栅一侧的端面到与该端面位置不同的端面位置的分割线。

本发明的第九方面涉及一种光拾取器装置，其包括：射出激光的半导体激光器；使从上述半导体激光器射出的光束分支的衍射光栅；将从上述半导体激光器射出的光束照射在光盘上的物镜；和接受从光盘反射的光束的光检测器，其中，当沿与沟槽方向正交的方向，将上述衍射光栅区分成第1区域、第2区域和第3区域这样3个区域，将被上述第1区域和上述第3区域夹着的区域作为第2区域时，上述第1区域构成为，相对于与上述沟槽方向正交并通过上述衍射光栅的大致中心的假想的中心线，两侧的区域的沟槽的周期和沟槽周期构造的相位相同，上述第2区域构成为，在上述中心线两侧，至少包含沟槽的周期相同，且沟槽周期构造的相位相互差180度的2个区域，上述第3区域构成为，相对于上述中心线，两侧的区域的沟槽的周期和沟槽周期构造的相位相同。

根据本发明，能够提供一种能够检测出稳定的跟踪误差信号的光拾取器装置和光学的信息记录再现装置。

附图说明

图1是说明实施例1中的光拾取器装置和光盘的配置的图。

图2是说明实施例1中的已有的DPP方式的光学系统构成的图。

图3是说明实施例1中的本发明的光检测器的图。

图4是说明实施例1中的已有的列式DPP方式的衍射光栅的图。

图5是说明实施例1中的本发明的光学系统构成的图。

图6是说明实施例1中的已有的列式DPP方式的推挽信号的相位关系的图。

图7是说明实施例1中的记录未记录边界偏移的图。

图8是说明实施例1中的已有的列式DPP方式的记录未记录边界偏移的图。

图9是说明实施例1中发生记录未记录边界偏移的光束中的区域的图。

图10是说明实施例1中的已有的列式DPP方式中的记录未记录边界偏移的图。

图11是说明实施例1中的本发明的衍射光栅的图。

图12是说明实施例1中的本发明的推挽信号的相位关系的图。

图13是说明实施例1中的本发明的记录未记录边界偏移的图。

图14是说明实施例1中的本发明的记录未记录边界偏移的图。

图15是表示实施例1中的本发明的其它衍射光栅的图。

图16是表示实施例1中的本发明的其它衍射光栅的图。

图17是表示实施例1中的本发明的其它衍射光栅的图。

图18是表示实施例1中的本发明的其它衍射光栅的图。

图19是表示实施例1中的本发明的其它衍射光栅的图。

图20是表示实施例1中的本发明的其它衍射光栅的图。

图21是说明实施例2中的本发明的光学系统构成的图。

图22是说明实施例2中的本发明的光检测器的图。

图23是说明实施例2中的已有的列式DPP方式中的跟踪误差信号物镜位移特性的图。

图24是说明实施例2中的本发明的跟踪误差信号物镜位移特性的图。

图25是说明实施例5中的光学的再现装置的图。

图26是说明实施例6中的光学的记录再现装置的图。

符号说明

1：光拾取器装置，2：物镜，5：致动器，7：驱动机构，10：检测器，10a～10f：受光面，11：衍射光栅，12：衍射光栅，13：衍射光栅，20a～20f：检测光点，50：半导体激光器，51：准直透镜，52：光束分裂器，53：检测透镜，55：直立镜，56：1/4波长板，100：光盘，150：半导体激光器，171：主轴马达，172：存取控制，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：激光器点亮电路，178：信息记录电路，180：主轴马达

具体实施方式

下面，说明本发明的实施方式。

[实施例1]

图1是表示与本发明的第1实施例有关的光拾取器装置的一个例子的概略构成图。

光拾取器装置1以能够如图1那样由驱动机构7沿光盘100的半径方向驱动的方式进行构成。在光拾取器装置中在致动器5上搭载着物镜2，从该物镜2将光照射在光盘100上。

这里首先简单地说明已有的DPP方式。图2是用已有的DPP方式的光学系统的一个例子。

从半导体激光器50射出波长约660nm的光束作为发散光。由衍射光栅11将从半导体激光器50射出的光束分离成0次和±1次光的至少3条光束。分离成3条后的光束，在光束分裂器52反射，由准直透镜51变换成大致平行的光束。透过准直透镜51后的光束，在直立镜55反射，透过1/4波长板56后，由搭载在致动器5上的物镜2会聚在光盘100上。这时，在光盘上形成3个聚光点。以这3个的光点间隔对光盘半径方向与磁道间距的一半一致的方式进行衍射光栅等的调整。

而且，由光盘100反射的光束，经过物镜2、1/4波长板56、直立镜55、准直透镜51、光束分裂器52、检测透镜53而入射到光检测器10。

在该光检测器10中，例如图3所示的那样，配置着3个2分割或4分割受光面10a、10b、10c，在光盘反射后的3条光束入射到各个受光面，形成检测光点20a、20b、20c。而且，通过对从该各个受光面输出的电信号进行以下运算，检测跟踪误差信号(TES)。

TES＝MPP-k×(SPP1+SPP2)

这里，MPP信号、SPP1信号、SPP2信号表示在受光面10a、10b、10c检测出的推挽信号。因为关于推挽信号是众所周知的，所以省略对它的说明。另外，公式中的k是与0次光和±1次光的光量比相当的系数。

因为在该运算中推挽信号的AC成分为在MPP信号与SPP1信号、SPP2信号其相位相反(SPP1信号和SPP2信号同相)，所以不会通过上述运算消除信号成分。

与此相对，当生成物镜的位移和光盘的倾斜等时，与其相伴在各推挽信号中发生规定的DC偏移成分，但是该偏移成分显然与光盘面上的光点位置没有关系，而是与MPP、SPP1、SPP2中的某一个极性相同地发生。所以当进行上述运算时，只选择地消除在各推挽信号中包含的偏移成分，结果能够检测出只是完全除去或大幅度减少了偏移成分的后良好的跟踪误差信号。

这样已有的DPP方式是即便物镜位移也能够检测出稳定的跟踪误差信号的方式。

可是，如上述的那样已有的DPP方式，需要使光盘上的3个光点间隔相对光盘半径方向，与磁道间距的一半一致。因此，存在着涉及磁道间距不同的光盘时，不能够检测出稳定的跟踪误差信号那样的课题。

对于该课题，在专利文献1中，通过使用图4所示的衍射光栅12，能够与磁道间距不同的光盘对应。

这里我们简单地说明专利文献1的跟踪误差信号检测方式(以下，称为已有的列式DPP方式)。图5是用已有的列式DPP方式的光学系统的一个例子。与已有的DPP方式不同之处是使用衍射光栅12。

从半导体激光器50射出波长约660nm的光束作为发散光。由衍射光栅12将从半导体激光器50射出的光束分离成0次和±1次光的至少3条光束。分离成3条的光束，在光束分裂器52反射，由准直透镜51变换成大致平行的光束。透过准直透镜51后的光束，在直立镜55反射，透过1/4波长板56后，由搭载在致动器5上的物镜2会聚在光盘100上。这时，在光盘上形成3个聚光点。以该3个光点在光盘上的磁道方向一致的方式进行衍射光栅等的调整。

而且，由光盘100反射的光束，经过物镜2、1/4波长板56、直立镜55、准直透镜51、光束分裂器52、检测透镜53入射到光检测器10。

在该光检测器10上，例如如图3所示的那样，配置着3个2分割或4分割受光面10a、10b、10c，在光盘100反射的3条光束入射到各个受光面，形成检测光点20a、20b、20c。而且，通过对从该各个受光面输出的电信号进行以下运算，检测跟踪误差信号(TES)。

TES＝MPP-k×(SPP1+SPP2)

这里，MPP信号、SPP1信号、SPP2信号表示在受光面10a、10b、10c检测出的推挽信号。另外，公式中的k是与0次光和±1次光的光量比相当的系数。

因为在该运算中推挽信号的AC成分，MPP信号与SPP1信号、SPP2信号反相(SPP1信号和SPP2信号同相)，所以不会通过该运算消除信号成分。

这里，说明尽管在光盘上使3个光点在磁道方向一致但是不受此影响，推挽信号的AC成分，MPP信号与SPP1信号、SPP2信号是否反相(SPP1信号和SPP2信号同相)。(关于详细情况请参照专利文献1)。

图6是表示在衍射光栅衍射后的0次光的光束、+1次光的光束、-1次光的光束中的相位差和在光盘衍射后的光束的相位的图。这里图中的分割线l与衍射光栅的分割线L相当。此外，在该图中对衍射光栅的0次光和+1次光、0次光和-1次光、+1次光和-1次光的相位关系没有任何表示。另外，为了使说明简略化，在光盘衍射后的光束的相位差中不掺入由光盘上的磁道引起的0次光和±1次光的相位差分。

从图6可见，在衍射光栅12衍射后的0次光，对衍射光栅分割线L相位差成为0度。即0次光对分割线L没有相位差(光束对分割线l为白色和白色)。与此相对，±1次光对衍射光栅分割线L发生约180度的相位差(光束对分割线1为白色和斜线)。

这里我们简单地说明推挽信号检测。推挽信号是被光盘上的磁道衍射后的0次光和±1次光的干涉信号。因为按照磁道上的光点位置在0次光和±1次光中发生规定的相位差，所以发生与磁道位置相应的明暗，通过用2分割检测器检测它们得到推挽信号。

下面，我们说明已有的列式DPP方式的情形。在衍射光栅12衍射后的0次光，在光盘上的磁道衍射，检测出与光点位置相当的推挽信号。这样得到与已有的DPP方式的MPP信号相同的信号。

同样，即便关于在衍射光栅12衍射后的±1次光，也被光盘上的磁道衍射。但是，因为如图6所示的那样对分割线1具有约180度的相位差，所以在光盘衍射后的光分别在光盘上的磁道中的相位差外也发生约180度的相位差。因此，作为干涉信号的推挽信号得到相对光点位置反转后的干涉信号(反相的信号)。当简单地说明时因为推挽信号的AC成分是干涉信号所以MPP信号与SPP1信号、SPP2信号反相(SPP1信号和SPP2信号同相)。与此相对，因为由物镜的位移或光盘的倾斜等生成的DC偏移成分不是干涉信号，所以MPP信号、SPP1信号、SPP2信号同相。因此，通过进行上述运算能够检测出稳定的跟踪误差信号。作为已有的列式DPP方式的优点，因为即便在光盘上的同一磁道上配置3个光点也能够检测出跟踪误差信号，所以能够与磁道间距不同的光盘对应。

这里，重要的是，已有的列式DPP方式是利用推挽信号AC成分为干涉信号这一情况。

但是，该已有的列式DPP方式也存在称为记录未记录边界偏移的大课题。下面，对此进行说明。

图7是表示记录未记录边界的MPP信号模拟结果的图。这里，模拟中的计算条件如下所示。

光盘：DVD-RW

波长：660nm

物镜NA：0.61

磁道间距：0.74μm

物镜焦距：3mm

光点扫描位置0μm以上；记录部

光点扫描位置-0.74μm以下；未记录部

从该图可知，首先，记录部的跟踪误差信号振幅，对未记录部的跟踪误差信号振幅发生变化。这是与记录有关的跟踪误差信号振幅的变化。除此以外，如图中箭头所示，可知在通过记录未记录边界的瞬间发生偏移。通常，因为跟踪控制在跟踪误差信号的零交叉(ゼロクロス)点进行伺服控制，所以当发生这种偏移时，不仅会单纯地将光盘上的磁道位置离轨(デトラツク)，而且会发生也不能够进行跟踪控制自身那样的问题。因此，为了进行稳定的跟踪控制必须抑制该记录未记录边界偏移。

图8(a)、(b)是分别表示已有的DPP方式和已有的列式DPP方式中的跟踪误差信号的记录未记录边界特性的模拟计算结果的图。此外，关于数据，记载着使物镜位移，到实质上使用的-0.3mm～+0.3mm的跟踪误差信号。

当观看该图时，我们看到与已有的DPP方式抑制记录未记录边界的偏移相对，已有的列式DPP方式不能够抑制记录未记录边界的偏移。进一步在已有的列式DPP方式的情形中，当物镜位移时记录未记录边界的偏移增大。如图中的箭头所示，出现当记录未记录偏移增大时不能够进行伺服控制的问题。

这样，已有的列式DPP方式，抑制记录未记录边界上的偏移成为课题。下面，我们简单地说明其原因。

图9是表示记录未记录边界上的光盘的反射光透过物镜时的光束的图。这里，区域III是发生推挽信号的区域，区域II是发生记录未记录边界的偏移的区域。该记录未记录偏移与推挽信号同样，是干涉信号。此外，关于记录未记录边界偏移的详细情况，因为已经在非专利文献1(电子通信学会CPM2005-149)中说明了所以这里省略对它的说明。

这里，我们说明已有的列式DPP方式时的记录未记录偏移。图10是只示意性地表示已有的列式DPP方式中发生记录未记录边界偏移的干涉区域的图。为了使说明简略化，记载实际上只在发生记录未记录边界偏移的干涉区域中不发生的情况。进一步，为了使说明简略化，不掺入在光盘的记录未记录边界上发生的0次光和±1次光的相位差分。

首先，关于图10(a)中所示的MPP信号，因为与已有的DPP方式同样所以检测出与图7相同的记录未记录边界信号。与此相对，关于图10(b)，(c)中所示的SPP1信号、SPP2信号，因为相位差为180度，所以作为干涉信号的记录未记录边界偏移对MPP信号反转。因此，MPP信号的记录未记录边界偏移和SPP1信号、SPP2信号的记录未记录边界偏移反转。

因此，当从上述运算检测出跟踪误差信号时，不能够抑制记录未记录边界偏移。

这样，在已有的列式DPP方式中，尽管关于未记录光盘能够检测出稳定的跟踪误差信号，但是关于实际上使用的存在记录未记录边界的光盘不能够检测出稳定的跟踪误差信号。这成为已有的列式DPP方式的课题。

因此，在本实施例中，提出了新的列式DPP方式。关于新的列式DPP方式的光学系统与已有的列式DPP方式相同。与已有的列式DPP方式不同之处是使用了图11所示的衍射光栅13。将本实施例的衍射光栅13分割成2个区域。而且，分割成2个区域的分割线相对沟槽周期构造在大致垂直的方向中存在阶梯差(段差)，该阶梯差之间的分割线形成阶梯形状。使由该分割线分出的半面和另一个半面的沟槽周期构造的相位差约为180度。因此，关于与衍射光栅的上下相当的区域，形成对于中心线M没有相位差的构造。并且，衍射光栅的沟槽周期是相同的。

在图11所示的衍射光栅13中，以与沟槽平行的方式形成从衍射光栅13的纸面右侧的端面向中心线M延伸的第1分割线131和从纸面左侧的端面到中心线M延伸的第2分割线132，但是也可以以从这些端面相对沟槽倾斜规定角度的方式形成。另外，在图11所示的衍射光栅13中，连结第1分割线131和第2分割线132，并且，通过衍射光栅13的大致中心的第3分割线133由与沟槽平行的第1直线、通过衍射光栅13的大致中心与沟槽正交的第2直线、和与沟槽平行的第3直线构成，但是不限定于此，第1直线和第3直线也可以不与沟槽正交，也可以相对沟槽具有规定的角度，也可以不是直线而是曲线。

图12、图13分别是表示发生推挽信号的干涉区域的图和发生记录未记录边界偏移的干涉区域的图。这里，为了使说明简略化，记载了只在实际上发生记录未记录边界偏移的干涉区域中不发生的情况。进一步，为了使说明简略化，不掺入在光盘的记录未记录边界上发生的0次光和±1次光的相位差分。

从图12可知，关于检测出子推挽信号的干涉区域(区域III)因为光盘衍射光的0次光和光盘衍射光的±1次光的相位差成为180度，所以MPP信号和SPP1信号、SPP2信号反相(SPP1信号和SPP2信号同相)。因此，与已有的列式DPP方式同样，即便将3个光点配置在同一磁道上也能够得到稳定的跟踪误差信号。

关于图13所示的发生记录未记录边界偏移的干涉区域，与已有的列式DPP方式同样尽管发生相位差为180度的区域，但是在与推挽信号的干涉区域没有关系的区域(光束的上下区域)中相位差也为0度。另外，由于衍射光栅的构成成为阶梯形状，发生相位差为0度的区域。因此，不仅能够抑制SPP信号的记录未记录边界上的偏移，而且也能够抑制MPP信号的记录未记录边界上的偏移。

在已有的列式DPP方式的情形中，记录未记录边界上的偏移对MPP信号，在相反方向上发生了偏移，但是因为当用本发明的衍射光栅时记录未记录边界偏移在与MPP信号相同的方向上发生偏移，所以能够抑制DPP信号的记录未记录边界偏移。

根据本发明能够抑制在已有的列式DPP方式中成为问题的记录未记录边界的偏移，即便是记录型光盘也能够检测出稳定的跟踪误差信号。

图14是表示本发明的记录未记录边界特性的模拟计算结果的图。这里，模拟中的计算条件如下所示。

光盘：DVD-RW

波长：660nm

物镜NA：0.61

磁道间距：0.74μm

物镜焦距：3mm

光点扫描位置0μm以上；记录部

光点扫描位置-0.74μm以下；未记录部

衍射光栅宽度d1：有效光束直径比60％

衍射光栅宽度d2：有效光束直径比40％

此外，关于数据，记载着使物镜位移，到实质上使用的-0.3mm～+0.3mm的跟踪误差信号。通过比较图14和图8(b)，可知与已有的列式DPP方式相对，抑制了记录未记录边界偏移。

如上所述，其为列式DPP方式并且衍射光栅的上下区域的构造相对于中心线M，形成不附加相位差的构造，可以抑制记录未记录边界上的偏移。另外，通过使附加相位差的区域为阶梯形状能够抑制记录未记录边界的偏移。

以上，我们说明了作为衍射光栅使用图11所示的构造的衍射光栅13为例在记录未记录边界上发生的偏移的抑制效果，但是作为衍射光栅即便是图15～图20所示的衍射光栅构造也可以抑制在记录未记录边界上发生的偏移，这是不言自明的事。具体地说，在图15，图16所示的衍射光栅中，当使衍射光栅在与纸面上下方向、即沟槽方向正交的方向上分成3个区域时，因为夹着中央部分，上侧和下侧区域的沟槽的构造是相对中心线M不附加相位差的构造，所以对已有的列式DPP方式，能够抑制记录未记录偏移。

这里，图15和图16所示的衍射光栅是一个例子，当将它在与纸面上下方向、即沟槽方向正交的方向上分成3个区域时，如果以在中央部分的区域中，在中心线M两侧的位置上，至少包含沟槽周期相同，沟槽周期构造的相位相互相差约180度的两个的区域的方式而构成，则区域的分割方法也可以是任意方法。另外，夹着中央部分的上下区域，如果对中心线M不附加相位差，则上侧区域和下侧区域的相位差既可以相同也可以不同。另外，上侧区域和下侧区域的相位差既可以与中央部分的沟槽周期的相位差相同也可以不同。即，上侧区域和下侧区域的相位差，对中央部分的沟槽周期的相位差，例如也可以相差45度、90度。

另外，衍射光栅的被上下区域夹着的中央部分的分割线的形状可以是任意形状，也可以是如图15(a)-1，图16所示的使大写字母H横倒的形状或如图15(a)-3所示的字母C那样的形状。

另外，关于图17～图20所示的衍射光栅，通过使衍射光栅的上下区域的构造为相对中心线M不附加相位差的构造也可以抑制在记录未记录边界上的偏移。另外，通过使附加相位差的区域的分割线为阶梯形状(图17，图18)、倾斜形状(图19)、使阶梯形状为在相对衍射光栅周期构造大致垂直的方向并列的形状(图20)，能够抑制记录未记录边界的偏移。衍射光栅的被上下区域夹着的中央部分的分割线的形状可以是任意的形状，也可以是如图17(c)-1所示的多级形状、(c)-2所示的字母S形状、或者字母Z形状。

在本实施例中关于DVD进行了说明，但是即便是CD或BD等的其它方式也没有问题。进一步，即便将本方式应用于CD/DVD互换光拾取器装置或CD/DVD/BD互换光拾取器装置等也能够得到同样的效果，这是不言而喻的。

[实施例2]

图21是与本发明的第2实施例有关的光学系统的一个例子。

从半导体激光器150(以下称为2波长激光器)，射出波长约660nm的光束和波长约780nm的光束作为发散光。由衍射光栅13将从2波长激光器150射出的光束分离成0次和±1次光的至少3条光束。分离成3条的光束，在光束分裂器52反射，由准直透镜51变换成大致平行的光束。透过准直透镜51的光束，在直立镜55反射，透过1/4波长板56后，由搭载在致动器5上的物镜2会聚在光盘100上。这时，在光盘上形成3个聚光点。以该3个光点与磁道方向一致的方式进行衍射光栅等的调整。

而且，由光盘100反射的光束，经过物镜2、1/4波长板56、直立镜55、准直透镜51、光束分裂器52、检测透镜53入射到光检测器10。

在该光检测器10上，例如如图22所示的那样，配置着3个DVD用的2分割或4分割受光面10a、10b、10c和3个CD用的2分割或4分割受光面10d、10e、10f，在光盘反射后的3条光束入射到各个受光面，形成检测光点。在DVD情形中检测光点形成20a、20b、20c，在CD情形中检测光点形成20d、20e、20f。而且，通过对从该各个受光面输出的电信号进行以下运算，检测出跟踪误差信号(TES)。

TES＝MPP-k×(SPP1+SPP2)

这里，MPP信号，SPP1信号、SPP2信号表示在受光面10a、10b、10c或10d、10e、10f检测出的推挽信号。另外，k是与0次光和±1次光的光量比相当的系数。

当使用已有的2波长激光器时，如专利文献2(日本特开2002-350625号专利公报)所示的那样需要搭载特殊的衍射光栅。这在已有的DPP方式中用1个衍射光栅不能够使CD和DVD光盘上的3个光点间隔在光盘半径方向，与磁道间距的一半一致。因此，存在着对CD和DVD的全部记录型光盘，不能够检测出稳定的跟踪误差信号那样的课题。

为此，至今通过配置这种波长选择性的衍射光栅可以使CD、DVD互换。但是，因为为了CD、DVD互换必须搭载这种特殊的衍射光栅，所以存在着相对于通常的衍射光栅其导致成本上升这样的课题。

另外，当例如用以对光盘上的磁道能够使3条光束与磁道方向一致的方式进行配置的专利文献1的已有的列式DPP方式时，存在着下面那样的课题。

2波长激光器，因为DVD和CD的发光点不一致，所以当图4所示的DVD光学系统与衍射光栅的分割线L一致时，CD光学系统从分割线L离开。从分割线L离开的CD光学系统，因为对分割线L大量透过衍射光栅的单侧区域，所以存在着不能够进行稳定的跟踪误差控制的课题。

图23是表示在用2波长激光器的情形中作为用已有的列式DPP方式时的CD-R中的跟踪误差信号的MPP信号、k×SPP信号(SPP信号为SPP1信号和SPP2信号之和)、DPP信号的物镜位移特性的图。在图23(a)中用MPP信号的峰值对物镜偏移特性进行规格化，在图23(b)中用DPP信号的峰值进行规格化。这里，模拟中的计算条件如下所示。

光盘：CD-R

波长：780nm

物镜NA：0.47

磁道间距：1.6μm

物镜焦距：3mm

物镜上强度分布偏离：-7.3μm

物镜上衍射光栅分割线偏离：0.5mm

从该图可见，形成作为CD的跟踪误差信号的DPP信号的振幅峰值的物镜位置从中心位置偏离。从伺服信号检测的观点出发，希望处于中心位置。

该偏离是因为形成SPP信号振幅的峰值的物镜位置从中心位置偏离很大，CD光学系统从衍射光栅12的分割线L(中心线)的偏离有所影响。这样，在物镜位移方向上跟踪误差振幅很大不同，不能进行稳定的跟踪控制。

根据以上2种情况，在用已有的2波长激光器的光拾取器装置中不存在成本和性能同时成立的构成。

因此在本实施方式中，通过用图11所示的衍射光栅能够实现DVD、CD的互换。将本发明的衍射光栅13分割成2个区域。而且，分割成2个区域的分割线在对沟槽周期构造大致垂直的方向上存在阶梯差，该阶梯差之间的分割线成为阶梯形状。使由该分割线分出的半面和另一个半面的沟槽周期构造的相位差约为180度。因此，关于与衍射光栅的上下相当的区域形成相对于中心线M没有相位差的构造。另外，关于衍射光栅的沟槽周期是相同的。

图24是表示作为用本发明的衍射光栅时的CD-R、DVD-RW、DVD-RAM的跟踪误差信号的MPP信号、SPP信号、DPP信号的物镜位移特性的图。

假定CD-R

波长：780nm

物镜NA：0.47

磁道间距：1.6μm

物镜焦距：3mm

物镜上强度分布偏离：-7.3μm

物镜上衍射光栅分割线偏离：0.5mm

光盘：DVD-RW

波长：660nm

物镜NA：0.61

磁道间距：0.74μm

物镜焦距：3mm

物镜上强度分布偏离：0μm(DVD中心)

物镜上衍射光栅分割线偏离：0mm(DVD中心)

光盘：DVD-RAMII

波长：660nm

物镜NA：0.61

磁道间距：1.23μm

物镜焦距：3mm

物镜上强度分布偏离：0μm(DVD中心)

物镜上衍射光栅分割线偏离：0mm(DVD中心)

衍射光栅宽度d1：DVD有效光束直径比60％

衍射光栅宽度d2：DVD有效光束直径比40％

在图24(a)中用MPP信号的峰值对物镜偏移特性进行规格化，在图24(b)中用DPP信号的峰值进行规格化。

当观看该图时可知，与发生DVD-RW的SPP信号振幅相对，几乎不发生DVD-RAWII的SPP信号振幅。这是由于DVD-RW和DVD-RAWII的磁道间距不同引起的。当对于物镜的NA，磁道间距大时图9所示的区域III增大。这里，与在DVD-RW(关于DVD-R也进行同样的考虑)的情形中只在衍射光栅的相位存在180度不同的区域中存在区域III相对，在DVD-RAWII的情形中，因为在没有相位差的区域中也存在区域III，所以在它们各个中不消去。另外，通过衍射光栅的构成成为阶梯状，发生大的相位差为0度的区域。因此，几乎不发生SPP信号的AC成分。即便关于CD-R，这种情况也是同样的。

在已有的列式DPP方式中，成为CD-R的SPP信号振幅的峰值的物镜位置从中心位置偏离很大。与此相对，在本发明中通过减少CD的SPP信号振幅抑制了它的影响。

这里，对于DVD-RAMII、CD-R的SPP信号的AC成分变小的情况，在伺服信号检测上没有问题。另外，在实施例1中说明了即便在这种情形中也可以抑制在DVD-RW中成为课题的记录未记录边界偏移。

通过这样地搭载本发明的衍射光栅13，可以不增加成本地进行CD、DVD的互换。

在本实施例中，用图11的衍射光栅进行了说明，但是即便是图17～图20所示的衍射光栅构造也能够得到同样的效果，这是不言而喻的。

另外，在本实施例中我们说明了CD/DVD互换光拾取器装置，但是即便将本方式应用于CD/DVD/BD互换光拾取器装置等也能够得到同样的效果，这是不言而喻的。

[实施例3]

在实施例3中，我们说明搭载了光拾取器装置1的光学的再现装置。图25是光学的再现装置的概略构成。光拾取器装置1，设置着能够沿光盘100的半径方向进行驱动的机构，与来自存取控制电路172的存取控制信号相应地进行位置控制。

从激光器点亮电路177将规定的激光器驱动电流供给光拾取器装置1内的半导体激光器，从半导体激光器与再现相应地以规定的光量射出激光。此外，也能够将激光器点亮电路177装入到光拾取器装置1内。

将从光拾取器装置1内的光检测器输出的信号发送到伺服信号生成电路174和信息信号再现电路175。在伺服信号生成电路174中根据来自上述光检测器的信号生成聚焦误差信号、跟踪误差信号和倾斜控制信号等的伺服信号。根据这些信号经过致动器驱动电路173驱动光拾取器装置1内的致动器，进行物镜的位置控制。

在上述信息信号再现电路175中，根据来自上述光检测器的信号再现记录在光盘100中的信息信号。

将在上述伺服信号生成电路174和信息信号再现电路175中得到的信号的一部分发送到控制电路176。在该控制电路176上连接着主轴马达驱动电路171、存取控制电路172、伺服信号生成电路174、激光器点亮电路177等，进行使光盘100旋转的主轴马达180的旋转控制、存取方向和存取位置的控制、物镜的伺服控制、光拾取器装置1内的半导体激光器发光光量的控制等。

[实施例4]

在实施例4中，说明搭载了光拾取器装置1的光学的记录再现装置。图26是光学的记录再现装置的概略构成。在该装置中与上述图19中说明了的光学的信息记录再现装置不同之处是在控制电路176和激光器点亮电路177之间设置信息信号记录电路178，根据来自信息信号记录电路178的记录控制信号进行激光器点亮电路177的点亮控制，附加将所要信息写入到光盘100的功能。

以上，说明了基于本发明的光拾取器和备有该光拾取器的光学的记录再现装置的实施方式，但是本发明不限定于上述实施方式，在不脱离本发明要旨的范围中能够进行种种改良和变形。

Claims (9)

1.一种光拾取器装置，其包括：

射出激光的半导体激光器；

使从所述半导体激光器射出的光束分支的衍射光栅；

将从所述半导体激光器射出的光束照射在光盘上的物镜；和

接受从光盘反射的光束的光检测器，该光拾取器装置的特征在于：

所述衍射光栅中，沟槽周期相同的区域1、区域2和区域3这3个区域在与沟槽方向大致垂直的方向上排列，

所述衍射光栅的区域2位于区域1和区域3之间，

所述衍射光栅的区域2，在与所述沟槽方向正交并通过所述衍射光栅的大致中心的假想的中心线的两侧的位置，至少包括沟槽周期相同且沟槽周期构造的相位相互差大致180度的2个区域，

所述衍射光栅的区域1和区域3，在与所述沟槽方向正交并通过所述衍射光栅的大致中心的假想的中心线的两侧，沟槽周期相同且沟槽周期构造不存在相位差。

2.根据权利要求1所述的光拾取器装置，其特征在于：

所述衍射光栅的区域2的沟槽周期相同且沟槽周期构造的相位相互差大致180度的2个区域相邻，

所述衍射光栅的区域2的沟槽周期相同且沟槽周期构造的相位相互差大致180度的2个区域的分割线呈阶梯形状。

3.根据权利要求1或权利要求2中任何一项所述的光拾取器装置，其特征在于：

所述半导体激光器至少射出波长λ1和波长λ2的激光。

4.一种光盘装置，其特征在于，搭载有：

根据权利要求1到权利要求3中任何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半导体激光器的激光器点亮电路；

使用从所述光拾取器装置内的所述光检测器检测出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

再现记录在光盘中的信息信号的信息信号再现电路。

5.一种光拾取器装置，其特征在于，包括：

射出激光的半导体激光器；

使从所述半导体激光器射出的光束分支的衍射光栅；

将从所述半导体激光器射出的光束照射在光盘上的物镜；和

接受从光盘反射的光束的光检测器，其中，

所述衍射光栅具有沟槽周期相同，沟槽周期构造的相位相互差180度的第1区域和第2区域，

对所述第1区域和所述第2区域进行区分的分割线是通过该衍射光栅的中心部分连续地连接从该衍射光栅一侧的端面到另一侧的端面，或者，从该衍射光栅一侧的端面到与该端面位置不同的端面位置的分割线，

对所述第1区域和所述第2区域进行区分的分割线，

当将通过所述衍射光栅的中心且与所述沟槽正交的假想的直线作为中心线时，由第1分割线、第2分割线和第3分割线构成，其中，

第1分割线，从该衍射光栅一侧的端面向所述中心线延伸，

第2分割线，从与所述一侧的端面对置的另一侧的端面向所述中心线延伸，

第3分割线，通过所述中心，连接所述第1分割线和所述第2分割线，

与所述沟槽正交的方向中的所述第1分割线在所述一侧的端面中的位置与所述第2分割线在所述另一侧的端面中的位置不同。

6.根据权利要求5所述的光拾取器装置，其特征在于：

所述第1分割线和所述第2分割线与所述沟槽平行；

所述第3分割线是以通过所述衍射光栅的大致中心并与所述沟槽正交或按规定角度交叉的方式形成的。

7.根据权利要求5所述的光拾取器装置，其特征在于：

所述第1分割线和所述第2分割线与所述沟槽平行，

所述第3分割线，至少由与所述第1分割线连接并与所述沟槽平行的第1直线、与所述第1直线连接通过所述衍射光栅的中心并与所述沟槽正交的第2直线和与该第2直线连接且与所述沟槽平行的第3直线构成。

8.一种使光束分支的衍射光栅，其特征在于：

所述衍射光栅中，沟槽周期相同的区域1、区域2和区域3这3个区域在与沟槽方向大致垂直的方向上排列，

所述衍射光栅的区域2位于区域1和区域3之间，

所述衍射光栅的区域2，在与所述沟槽方向正交并通过所述衍射光栅的大致中心的假想的中心线的两侧的位置，至少包括沟槽周期相同且沟槽周期构造的相位相互差大致180度的2个区域。

9.根据权利要求8所述的衍射光栅，其特征在于：

所述衍射光栅的区域2的沟槽周期相同且沟槽周期构造的相位相互差大致180度的2个区域相邻，

所述衍射光栅的区域2的沟槽周期相同且沟槽周期构造的相位相互差大致180度的2个区域的分割线呈阶梯形状。

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