CN102024474B - 光拾取装置和光盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供光拾取装置和光盘装置，其目的在于，对BD的双层光盘或其以上的层数的光盘，提供能够检测出稳定的聚焦误差信号和跟踪误差信号的光拾取器、光盘装置。该光拾取装置具备将从光盘反射的光束分支的偏振衍射光栅，和接收被偏振衍射光栅分支的光束的光检测器，在衍射光栅和光检测器之间搭载具有多个区域的偏振滤光器，使在偏振衍射光栅衍射的衍射光栅0级衍射光和衍射光栅+1级衍射光的偏振大致正交。

Description

光拾取装置和光盘装置
技术领域
本发明是涉及光拾取装置和光盘装置的发明。
背景技术
作为本技术领域的背景技术，有例如日本特开2006-344344号公报(专利文献1)。在本公报中，课题为“高精度地从具有多个记录层的光盘取得希望的信号”，解决方法为“从光源单元51出射的P偏振的光束，在光盘15被反射，成为S偏振并向透镜61入射。在1/4波片62、63，从光轴的+X侧入射的光束均被赋予+1/4波长的光学相位差。从光轴的-X侧入射的光束均被赋予-1/4波长的光学相位差。由此，通过1/4波片63，信号光成为S偏振光，杂散光成为P偏振光，而仅有信号光透过偏振光学元件64。”。另外，例如在非专利文献1中，课题为“在记录/再现双层光盘时，若包含有从与目标层不同的层反射的光的他层杂散光入射进光电探测器，则TE信号会产生偏移。因此，在没有他层杂散光对策的现有结构中，双层光盘的TE信号的偏移比单层的情况大，稳定的控制受到妨碍。”，解决方法为“将跟踪用光电探测器配置在没有他层杂散光的区域。”。另外，该结构在日本特开2004-281026(专利文献2)中有记载。
专利文献1：日本特开2006-344344号公报(第26页、图3、图5)
专利文献2：日本特开2004-281026号公报(第71页、图22、图24、图25)
非专利文献1：电子信息通信学会信学技报CPM2005-149(2005-10)(第33页、图4、图5)
发明内容
一般地，光拾取装置为了在光盘内某规定的记录轨道上照射光斑，除通过聚焦误差的检测，使物镜在聚焦方向上位移而在聚焦方向上进行调整之外，还检测跟踪误差信号，使物镜向盘状记录介质的半径方向位移而进行跟踪调整。利用这些信号，进行物镜的位置控制。
在上述伺服信号中，对于跟踪信号，对存在2层记录层的双层光盘有较大的问题。在双层光盘中，在目标记录层反射的信号光和在其它的非目标记录层反射的杂散光在相同的受光面入射。当信号光和杂散光在受光面入射时，两光发生干涉，该变动成分作为跟踪误差信号检测出。
对于该问题，在专利文献1中采用下述结构：将光盘反射的光束用聚光透镜集中，使其通过2片1/4波片和偏振光学元件，将扩散的光用聚光透镜集中而向检测器照射。因此，存在检测光学系统变得复杂、拾取装置的尺寸变大的问题。
在非专利文献1(专利文献2)中，采用下述结构：在产生于聚焦用光检测器的周围的聚焦用光束的来自他层的杂散光的外侧，配置跟踪用光检测器，进一步使在全息元件的中央部衍射的光在来自他层的杂散光的外侧前进。由此即使对双层光盘也能够进行稳定的跟踪控制。但是，对应存在多个层的多层光盘有较大的问题。若采用像非专利文献1(专利文献2)那样的结构，则为了使信号光与来自多层的光分离，衍射光栅的衍射角必须较大。若衍射角变大，则伴随着光检测器的尺寸变大，产生拾取装置的尺寸的问题和成本的问题。另外，制造引起的衍射效率的降低或光斑的变形的产生成为问题。特别是，衍射效率的降低从多层光盘的S/N的观点来看成为很大的问题。
因此，本发明的目的是提供：对在上述方式中成为问题的具有2层和其以上的记录面的光盘，也能够检测出稳定的再现信号和伺服信号、并能够小型化的光拾取装置或光盘装置。
本发明的第一方面的光拾取装置，其特征在于，包括：射出激光的半导体激光器；将从上述半导体激光器射出的光束向光盘照射的物镜；将上述光束分支的衍射光栅；和光检测器，其具有接收由上述衍射光栅分支的光束的多个受光部，在上述物镜和光检测器间搭载有透过规定的偏振光成分的光束的偏振元件。
本发明的另一方面的光盘装置，其特征在于，搭载有：上述的光拾取装置；驱动上述光拾取装置内的上述半导体激光器的激光点亮电路；使用从上述光拾取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；和对记录在光盘的信息信号进行再现的信息信号再现电路。
根据本发明能够提供：当记录再现具有多个信息记录面的信息记录介质时，能够得到稳定的再现信号和伺服信号、并能够小型化的光拾取装置和搭载其的光盘装置。
附图说明
图1是说明实施例1的光学系统的图。
图2是表示实施例1的衍射光栅的图。
图3是表示实施例1的受光面的图。
图4是表示实施例1的偏振滤光器的图。
图5是表示记录/再现实施例1的3层光盘时的杂散光的形状(检测器上)的图。
图6是表示实施例1的其它的衍射光栅的图。
图7是表示实施例1的其它的受光面的图。
图8是表示实施例2的受光面的图。
图9是表示实施例2的偏振滤光器的图。
图10是表示记录/再现实施例2的3层光盘时的杂散光的形状(检测器上)的图。
图11是表示实施例3的受光面的图。
图12是表示实施例3的偏振滤光器的图。
图13是表示记录/再现实施例3的3层光盘时的杂散光的形状(检测器上)的图。
图14是说明实施例4的光学系统的图。
图15是表示实施例4的衍射光栅的图。
图16是表示实施例4的受光面的图。
图17是表示实施例4的偏振滤光器的图。
图18是表示记录/再现实施例4的3层光盘时的杂散光的形状(检测器上)的图。
图19是表示实施例4的其它的衍射光栅的图。
图20是说明实施例5的光学再现装置的图。
图21是说明实施例6的光学记录再现装置的图。
符号说明
2：物镜
5：致动器
10：检测器
11：衍射光栅
50：半导体激光器
51：准直透镜
52：分束器
53：前置监视器
54：扩束器
55：立起反射镜
56：1/4波片
57：检测透镜
100：光盘
101：偏振滤光器
171：主轴马达电路
172：存取控制电路
173：致动器控制电路
174：伺服信号生成电路
175：信息信号再现电路
176：控制电路
177：激光点亮电路
178：信息记录电路
179：球面像差修正元件驱动电路
180：主轴马达
具体实施方式
[实施例1]
图1表示本发明的第一实施例涉及的光学系统。
从半导体激光器50，作为发散光出射波长约405nm的光束。从半导体激光器50出射的光束由分束器52反射。还有一部分的光束透过分束器52，入射到前置监视器53。一般地，在将信息记录到记录型的光盘的情况下，为使规定的光量照射到光盘的记录面，需要高精度地控制半导体激光器的光量。因此，在向记录型的光盘记录信号时，前置监视器53检测出半导体激光器50的光量的变化，反馈回半导体激光器50的驱动电路(未图示)。由此，能够监视光盘上的光量。
在分束器52反射的光束被准直透镜51变换为大致平行的光束。透过准直透过51的光束入射到扩束器54。扩束器54，通过改变光束的发散、会聚状态，使用于补偿由光盘100的覆盖层的厚度误差引起的球面像差。从扩束器54出射的光束在立起反射镜55反射，透过1/4波片56后，被搭载在致动器5的物镜2聚光到光盘100上。
由光盘100反射的光束，通过物镜2、1/4波片56、立起反射镜55、扩束器54、准直透镜51和分束器52，入射到偏振衍射光栅11。图2表示偏振性衍射光栅11。偏振衍射光栅11的衍射光栅间距和槽方向按区域而不同，在各区域出射的光束向不同的方向衍射。在偏振衍射光栅11衍射的光束，经过检测透镜57、偏振滤光器101，入射到检测器10。这时，因为由检测透镜57赋予规定的像散，所以能够利用像散方式检测聚焦误差信号。
此处，最先对跟踪误差信号检测进行说明。作为一般的跟踪误差信号检测方法，可知有差动推挽方式。该差动推挽方式(DPP：Differential Push Pull方式)，利用衍射光栅将光束分割为主光束和副光束+1级、副光束-1级，对由半径方向的主光束得到的推挽(MPP)信号与由副光束+1级和副光束-1级得到的推挽(SPP)信号进行以下的运算，降低DC偏移。
[式1]
DPP＝MPP-k×SPP
另外，k是修正主光束和副光束的光量比的系数。
不过，DPP方式在再现双层和其以上的光盘时会产生问题。对此以最简单的双层光盘进行说明。
双层光盘是记录面存在2面的光盘，在各个记录面产生反射光。因此对于双层光盘，光束被光盘分离为两个，沿两个光路入射到检测器。例如在将焦点会聚到一层时，该光束在检测器面上形成光斑(信号光)，而由另一层反射的光束(杂散光)则以模糊的状态入射到检测器。这时，在检测器上，在各个层反射的信号光和杂散光在检测器面上重合，产生干涉。本来，频率相同的激光器出射的光束在时间上没有变化，但因为各个层的间隔由于光盘的旋转而变化，所以两个光的相位关系随时间变化，引起跟踪误差信号即DPP信号的变动。这是因为，主光束(0级衍射光)和副光束+1级衍射光及副光束-1级衍射光的光量比一般为10∶1∶1～20∶1∶1，副光束的光量相对主光束较小，对于信号光，副光束的信号光与主光束的杂散光的干涉产生得较大。因为干涉是公知的所以省略说明。由此，SPP信号较大地变动，结果是，跟踪误差信号即DPP信号较大地变动。当产生跟踪误差信号的变动时，光盘上的光斑不能够沿着轨道追踪，主要产生记录、再现信号恶化的问题。
对于该问题，在非专利文献1(专利文献2)中，在光盘上形成一个光斑，通过将其反射光分为多个区域而分离并检测出信号光和杂散光。由此，杂散光不入射到检测跟踪误差信号的受光部，所以能够检测出稳定的跟踪误差信号。不过，在多层光盘的情况下产生以下问题。
对于多层光盘，离表面最近一侧的层与最远一侧的层的间隔必然变得比双层光盘的层的间隔大。因此，受光部上的杂散光的大小变得比双层光盘的杂散光大。此处，像非专利文献1(专利文献2)那样，虽然能够按照在杂散光的外侧检测出信号光的方式扩大受光部间隔，但若采用这样的结构，则为了使信号光和来自多层的光分离，必须使衍射光栅的衍射角变大。伴随着光检测器的尺寸变大，产生拾取装置的尺寸的问题和成本的问题。另外，制造引起的衍射效率的降低或光斑的变形的产生成为问题。特别是，衍射效率的降低从多层光盘的S/N的观点来看成为很大的问题。
对此，在本实施例中，通过搭载偏振衍射光栅11和偏振滤光器101能够使衍射角变小，所以能够不降低衍射效率地对应多层光盘。另外也能够比非专利文献1(专利文献2)的检测器更小型化。
首先对本实施例以单层光盘进行说明。图2所示的衍射光栅11，是偏振衍射光栅，例如，对垂直方向的偏振光使+1级衍射光∶0级衍射光∶-1级衍射光＝1∶0∶0，对水平方向的偏振光使+1级衍射光∶0级衍射光∶-1级衍射光＝0∶1∶0。这时，偏振衍射光栅11的垂直方向、水平方向的轴的取法如图2所示，相对入射偏振光稍微倾斜。因此，尽管0级衍射光和+1级衍射光的偏振状态按照偏振衍射光栅的轴的取法而不同，也能够改变0级衍射光和+1级衍射光的光量比。此处，在偏振衍射光栅衍射的光束的0级衍射光∶+1级衍射光的光量比为7∶3。另外，偏振衍射光栅11如图2所示由区域Da、Db、Dc、Dd、Deh、Dfg、Di构成，各区域的槽周期、槽方向不同。
经偏振衍射光栅11衍射的信号光透过偏振滤光器101，入射到检测器10。检测器10如图3所示，具有10个受光部。在衍射光栅区域Da、Db、Dc、Dd、Deh、Dfg、Di衍射的0级衍射光，入射到受光部a0、b0、c0、d0。另外，在衍射光栅区域Da、Db、Dc、Dd、Deh、Dfg、Di衍射的+1级衍射光，分别入射到受光部a1、b1、c1、d1、eh1、fg1。将从受光部a0、b0、c0、d0和a1、b1、c1、d1、eh1、fg1得到的A0、B0、C0、D0、A1、B1、C1、D1、EH1、FG1的信号通过以下的运算生成聚焦误差信号(FES)、跟踪误差信号(TES)、RF信号。
[式2]
FES＝(A0+C0)-(B0+D0)
TES＝{(A1+D1)-(B1+C1)}-kt1×{(EH1)-(FG1)}
RF＝A0+B0+C0+D0
另外，kt1是在物镜移位时在跟踪误差信号中不产生DC成分的系数。利用以上的运算，能够检测出良好的RF信号、伺服信号。
接着，对多层光盘进行说明。此处以在离3层光盘(以下，从离光盘表面较近侧依次称为Layer2、Layer1、Layer0)的表面较近侧的层(Layer2)上进行聚焦控制的情况为例进行说明。由3层光盘反射的信号光、杂散光，经过物镜2、1/4波片56、立起反射镜55、扩束器54、准直透镜51、分束器52，入射到偏振性衍射光栅11。在偏振性衍射光栅11衍射的信号光和杂散光，一部分透过偏振滤光器101而入射到检测器。偏振滤光器101为像图4那样的形状，区域1具有仅透过垂直方向的偏振光成分(+1级衍射光成分)的特性，区域2具有仅透过水平方向的偏振光成分(0级衍射光成分)的特性。另外，区域1配置在相当于受光部a1、b1、c1、d1、eh1、fg1的区域，区域2配置在相当于受光部a0、b0、c0、d0的区域。这样的偏振滤光器例如能够用光子晶体(photonic crystal)实现。
通过插入这样的偏振滤光器101，受光部上的信号光的杂散光的关系变得如图5所示。此处，实线表示在Layer2反射的信号光，虚线表示由Layer1反射的杂散光，点划线表示由Layer0反射的杂散光，斜线部表示影响最大的杂散光(光量大的0级衍射光的杂散光)。另外，图5(a)表示搭载有偏振滤光器的情况，图5(b)表示没有偏振滤光器的情况。像这样，若没有偏振滤光器，则0级衍射光的杂散光成分会入射到受光部a1、b1、fg1、eh1。因此，产生从这些受光部得到的信号会变动的问题。与其相对的，通过插入偏振滤光器，能够使受光部上的信号光和杂散光分离(图5箭头)。此处，虽然杂散光入射到受光部a0、b0、c0、d0，但因为信号光的光量较大，在实用上不成为问题。
在像非专利文献1(专利文献2)那样的结构中，不扩大受光部间隔就不能够分离杂散光。另外，若扩大受光部的间隔，则衍射光栅的衍射角会如上所述地变大，衍射效率的问题成为课题。与其相对的，通过搭载像本实施例这样的偏振滤光器，能够以比现有情况小的衍射角仅检测出信号成分，能够检测出稳定的伺服信号。另外，因为采用能够使衍射角较小的结构，所以能够使检测器小型化。
在本实施例中，以3层光盘进行说明，但当然对双层或3层以上也有效。另外，偏振衍射光栅的偏振特性当然不限定于此，即使与本实施例不同，通过使用偏振衍射光栅也能够得到相同的效果。另外，偏振滤光器贴在受光部、远离受光部当然都能够得到同样的效果。而且，偏振滤光器的形状当然不限定于本实施例的形状，只要是能够分离信号光和杂散光的图案就能够得到同样的效果。另外，偏振滤光器的图案当然不限定于本实施例，即使是像图6那样的图案也能够得到同样的效果。再者，检测器的图案也当然不限定于此，例如即使是像图7那样的检测器图案，通过使用偏振滤光器分离入射到受光部的信号光和杂散光，能够得到同样的效果。另外，偏振滤光器作为偏振特性在区域1、区域2不同的偏振衍射光栅，当然也能够得到相同的效果。
[实施例2]
图8是表示本发明的第二实施例涉及的光拾取器的检测器的一例的简要结构图。光学系统为与图1相同的结构，衍射光栅和检测器与实施例1不同。
首先对本实施例以单层光盘进行说明。图2所示的衍射光栅11，是偏振衍射光栅，例如，对垂直方向的偏振光使+1级衍射光∶0级衍射光∶-1级衍射光＝1∶0∶1，对水平方向的偏振光使+1级衍射光∶0级衍射光∶-1级衍射光＝0∶1∶0。这时，偏振衍射光栅的垂直方向、水平方向的轴的取法如图2所示，相对入射偏振光稍微倾斜。因此，尽管0级衍射光和+1级衍射光(-1级衍射光)的偏振状态按照偏振衍射光栅的轴的取法而不同，也能够改变0级衍射光和+1级衍射光(-1级衍射光)的光量比。此处，经偏振衍射光栅衍射的光束，+1级衍射光∶0级衍射光∶-1级衍射光＝1∶10∶1。另外，偏振衍射光栅11如图2所示由区域Da、Db、Dc、Dd、Deh、Dfg、Di构成。
经偏振衍射光栅11衍射的信号光透过偏振滤光器101，入射到检测器10。检测器10如图8所示，具有12个受光部。在衍射光栅区域Da、Db、Dc、Dd、Deh、Dfg、Di衍射的0级衍射光，入射到受光部a、b、c、d。另外，在衍射光栅区域Da、Db、Dc、Dd衍射的+1级衍射光入射到受光部e1、f1、g1、h1，-1级衍射光入射到受光部e2、f2、g2、h2。将从受光部a、b、c、d和受光部e1、f1、g1、h1、e2、f2、g2、h2得到的A、B、C、D和E1、F1、G1、H1、E2、F2、G2、H2的信号通过以下的运算生成聚焦误差信号(FES)、跟踪误差信号(TES)、RF信号。
[式3]
FES＝(A+C)-(B+D)
TES＝{(A+D)-(B+C)}
     -kt2×[{E1+E2+H1+H2}-{F1+F2+G1+G2}]
RF＝A+B+C+D
其中，kt2是在物镜移位时不使DC成分在跟踪误差信号中产生的系数。利用以上的运算，能够检测出良好的RF信号、伺服信号。
接着，对多层光盘进行说明。此处以在离3层光盘的表面较近侧的层(Layer2)上进行聚焦控制的情况为例进行说明。在3层光盘反射的信号光、杂散光，经过物镜2、1/4波片56、立起反射镜55、扩束器54、准直透镜51、分束器52，入射到偏振性衍射光栅11。由偏振性衍射光栅11衍射的信号光和杂散光，一部分透过偏振滤光器101而入射到检测器。偏振滤光器101为像图9那样的形状，区域1具有仅透过垂直方向的偏振光成分(±1级衍射光成分)的特性，区域2具有仅透过水平方向的偏振光成分(0级衍射光成分)的特性。另外，区域1配置在相当于受光部e1、f1、g1、h1、e2、f2、g2、h2的区域，区域2配置在相当于受光部a、b、c、d的区域。
通过插入这样的偏振滤光器101，受光部上的信号光的杂散光的关系变得如图10所示。此处，实线表示在Layer2反射的信号光，虚线表示在Layer1反射的杂散光，点划线表示在Layer0反射的杂散光，斜线部表示影响最大的杂散光(光量大的0级衍射光的杂散光)。另外，图10(a)表示搭载有偏振滤光器的情况，图10(b)表示没有偏振滤光器的情况。像这样，若没有偏振滤光器，则0级衍射光的杂散光成分会入射到受光部e1、f1、g1、h1、e2、f2、g2、h2。与其相对的，通过插入偏振滤光器，能够使受光部上的信号光和杂散光分离(图10箭头)。此处，虽然杂散光入射到受光部a、b、c、d，但因为信号光的光量较大，在实用上不成为问题。由此，能够检测出稳定的伺服信号。另外，因为采用能够使衍射角较小的结构，所以能够使检测器小型化。
在本实施例中，以3层光盘进行说明，但当然对双层或3层以上也有效。另外，偏振衍射光栅的偏振特性当然不限定于此，即使与本实施例不同，通过使用偏振衍射光栅也能够得到相同的效果。另外，偏振滤光器贴在受光部、远离受光部当然都能够得到同样的效果。而且，偏振滤光器的形状当然不限定于本实施例的形状，只要是能够分离信号光和杂散光的图案就能够得到同样的效果。另外，偏振滤光器的图案当然不限定于本实施例，即使是像图6那样的图案也能够得到同样的效果。再者，检测器的图案也当然不限定于此，通过使用偏振滤光器分离入射到受光部的信号光和杂散光，能够得到同样的效果。另外，偏振滤光器作为偏振特性在区域1、区域2不同的偏振衍射光栅，当然也能够得到相同的效果。
[实施例3]
图11是表示本发明的第三实施例涉及的光拾取器的检测器的一例的简要结构图。光学系统为与图1相同的结构，衍射光栅和检测器与实施例1不同。
首先对本实施例以单层光盘进行说明。图2所示的衍射光栅11，是偏振衍射光栅，例如，对垂直方向的偏振光使+1级衍射光∶0级衍射光∶-1级衍射光＝1∶0∶1，对水平方向的偏振光使+1级衍射光∶0级衍射光∶-1级衍射光＝0∶1∶0。这时，偏振衍射光栅的垂直方向、水平方向的轴的取法如图2所示，相对入射偏振光稍微倾斜。因此，尽管0级衍射光和+1级衍射光(-1级衍射光)的偏振状态按照偏振衍射光栅的轴的取法而不同，也能够改变0级衍射光和+1级衍射光的光量比。此处，在偏振衍射光栅衍射的光束，+1级衍射光∶0级衍射光∶-1级衍射光＝1∶10∶1。另外，偏振衍射光栅11如图2所示由区域Da、Db、Dc、Dd、Deh、Dfg、Di构成。
在偏振衍射光栅11衍射的信号光透过偏振滤光器101，入射到检测器10。检测器10如图11所示，具有12个受光部。在衍射光栅区域Da、Db、Dc、Dd、Deh、Dfg、Di衍射的0级衍射光，入射到受光部a、b、c、d。另外，在衍射光栅区域Deh、Dfg衍射的+1级衍射光入射到受光部e1、f1、g1、h1，-1级衍射光入射到受光部e2、f2、g2、h2。将从受光部a、b、c、d和受光部e1、f1、g1、h1、e2、f2、g2、h2得到的A、B、C、D、E1、F1、G1、H1、E2、F2、G2、H2的信号通过以下的运算生成聚焦误差信号(FES)、跟踪误差信号(TES)、RF信号。
[式4]
FES＝(A+C)-(B+D)
TES＝{(A+D)-(B+C)}
    -kt3×[{E1+E2+H1+H2}-{F1+F2+G1+G2}]
RF＝A+B+C+D
其中，kt3是在物镜移位时不使DC成分在跟踪误差信号中产生的系数。利用以上的运算，能够检测出良好的RF信号、伺服信号。
接着，对多层光盘进行说明。此处以在离3层光盘的表面较近侧的层(Layer2)上进行聚焦控制的情况为例进行说明。在3层光盘反射的信号光、杂散光，经过物镜2、1/4波片56、立起反射镜55、扩束器54、准直透镜51、分束器52，入射到偏振性衍射光栅11。在偏振性衍射光栅11衍射的信号光和杂散光，一部分透过偏振滤光器101而入射到检测器。偏振滤光器101为像图12那样的形状，区域1具有仅透过垂直方向的偏振光成分(+1级衍射光成分)的特性，区域2具有仅透过水平方向的偏振光成分(0级衍射光成分)的特性。另外，区域1配置在相当于受光部e1、f1、g1、h1、e2、f2、g2、h2的区域，区域2配置在相当于受光部a、b、c、d的区域。
通过插入这样的偏振滤光器101，受光部上的信号光的杂散光的关系变得如图13所示。此处，实线表示在Layer2反射的信号光，虚线表示在Layer1反射的杂散光，点划线表示在Layer0反射的杂散光，斜线部表示影响最大的杂散光(光量大的0级衍射光的杂散光)。另外，图13(a)表示搭载有偏振滤光器的情况，图13(b)表示没有偏振滤光器的情况。像这样，若没有偏振滤光器，则0级衍射光的杂散光成分会入射到受光部e1、f1、g1、h1、e2、f2、g2、h2。与其相对的，通过插入偏振滤光器，能够使受光部上的信号光和杂散光分离(图13箭头)。此处，虽然杂散光入射到受光部a、b、c、d，但因为信号光的光量较大，在实用上不成为问题。由此，能够检测出稳定的伺服信号。另外，因为采用能够使衍射角较小的结构，所以能够使检测器小型化。
在本实施例中，以3层光盘进行说明，但当然对双层或3层以上也有效。另外，偏振衍射光栅的偏振特性当然不限定于此，即使与本实施例不同，通过使用偏振衍射光栅也能够得到相同的效果。另外，偏振滤光器贴在受光部、远离受光部当然都能够得到同样的效果。而且，偏振滤光器的形状当然不限定于本实施例的形状，只要是能够分离信号光和杂散光的图案就能够得到同样的效果。另外，偏振滤光器的图案当然不限定于本实施例，即使是像图6那样的图案也能够得到同样的效果。再者，检测器的图案也当然不限定于此，通过使用偏振滤光器分离入射到受光部的信号光和杂散光，能够得到同样的效果。另外，偏振滤光器作为偏振特性在区域1、区域2不同的偏振衍射光栅，当然也能够得到相同的效果。
[实施例4]
图14表示本发明的实施例4涉及的光拾取器的光学系统。
从半导体激光器50，波长约405nm的光束作为发散光出射。从半导体激光器50出射的光束在分束器52反射。还有一部分的光束透过分束器52，入射到前置监视器53。一般地，在将信息记录到记录型的光盘的情况下，为使规定的光量照射到光盘的记录面，需要高精度地控制半导体激光器的光量。因此，在向记录型的光盘记录信号时，前置监视器53检测出半导体激光器50的光量的变化，反馈回半导体激光器50的驱动电路(未图示)。由此，能够监视光盘上的光量。
经分束器52反射的光束被准直透镜51变换为大致平行的光束。透过准直透过51的光束入射到扩束器54。扩束器54，通过改变光束的发散、会聚状态，使用于补偿由光盘100的覆盖层的厚度误差引起的球面像差。从扩束器54出射的光束在立起反射镜55反射，透过1/4波片56后，被搭载在致动器5的物镜2聚光到光盘100上。
由光盘100反射的光束，通过物镜2、1/4波片56、立起反射镜55、扩束器54、准直透镜51和分束器52，入射到偏振衍射光栅11。图15表示偏振性衍射光栅11。偏振衍射光栅11的衍射光栅间距和槽方向按区域而不同，在各区域出射的光束向不同的方向衍射。在偏振衍射光栅11衍射的光束，经过偏振滤光器101入射到检测器10。
首先对本实施例以单层光盘进行说明。图15所示的衍射光栅11，是偏振衍射光栅，例如，对垂直方向的偏振光使+1级衍射光∶0级衍射光∶-1级衍射光＝1∶0∶1，对水平方向的偏振光使+1级衍射光∶0级衍射光∶-1级衍射光＝0∶1∶0。这时，偏振衍射光栅的垂直方向、水平方向的轴的取法如图15所示，相对入射偏振光稍微倾斜。因此，尽管0级衍射光和+1级衍射光(-1级衍射光)的偏振状态按照偏振衍射光栅的轴的取法而不同，也能够改变0级衍射光和+1级衍射光的光量比。此处，在偏振衍射光栅衍射的光束的+1级衍射光∶0级衍射光∶-1级衍射光＝1∶10∶1。另外，偏振衍射光栅11由区域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dh、Di构成，各区域的槽周期、槽方向不同。
在偏振衍射光栅11衍射的信号光透过偏振滤光器101，入射到检测器10。检测器10如图16所示，具有18个受光部。在衍射光栅区域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dh、Di衍射的0级衍射光，入射到受光部O。另外，在衍射光栅Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dh、衍射的+1级衍射光入射到受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1，-1级衍射光入射到受光部a2、b2、c2、d2、r、s、t、u、v。
将从受光面a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、i1、r、s、t、u、v、e2、f2、g2、h2得到的A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、I1、A2、B2、C2、D2、R、S、T、U、V的信号通过以下的运算生成聚焦误差信号、跟踪误差信号、RF信号。
[数5]
FES＝(R+T+V)-(S+U)
TES＝{(A1+D1+E1+H1)-(B1+C1+F1+G1)}
      -kt4×{(A2+D2)-(B2+C2)}
RF＝A1+B1+C1+D1+E1+F1+G1+H1+0
另外，kt4是在物镜移位时不使DC成分在跟踪误差信号中产生的系数。利用以上的运算，能够检测出良好的RF信号、伺服信号。
接着，对多层光盘进行说明。此处以在离3层光盘的表面较近侧的层(Layer2)上进行聚焦控制的情况为例进行说明。在3层光盘反射的信号光、杂散光，经过物镜2、1/4波片56、立起反射镜55、扩束器54、准直透镜51、分束器52，入射到偏振性衍射光栅11。在偏振性衍射光栅11衍射的信号光和杂散光，一部分透过偏振滤光器101而入射到检测器。偏振滤光器101为像图17那样的形状，区域1具有仅透过垂直方向的偏振光成分(+1级衍射光成分)的特性，区域2具有仅透过水平方向的偏振光成分(0级衍射光成分)的特性。另外，区域1配置在相当于受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、a2、b2、c2、d2、r、s、t、u、v的区域，区域2配置在相当于受光部O的区域。
通过插入这样的偏振滤光器101，受光部上的信号光的杂散光的关系变得如图18所示。此处，实线表示在Layer2反射的信号光，虚线表示在Layer1反射的杂散光，点划线表示在Layer0反射的杂散光，斜线部表示影响最大的杂散光(光量大的0级衍射光的杂散光)。另外，图18(a)表示搭载有偏振滤光器的情况，图18(b)表示没有偏振滤光器的情况。像这样，若没有偏振滤光器，则0级衍射光的杂散光成分会入射到受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、a2、b2、c2、d2、r、s、t、u、v。与其相对的，通过插入偏振滤光器，能够使受光部上的信号光和杂散光分离(图18箭头)。由此，能够检测出稳定的伺服信号。另外，因为采用能够使衍射角较小的结构，所以能够使检测器小型化。
在本实施例中，以3层光盘进行说明，但当然对双层或3层以上也有效。另外，偏振衍射光栅的偏振特性当然不限定于此，即使与本实施例不同，通过使用偏振衍射光栅也能够得到相同的效果。另外，偏振滤光器贴在受光部、远离受光部当然都能够得到同样的效果。而且，偏振滤光器的形状当然不限定于本实施例的形状，只要是能够分离信号光和杂散光的图案就能够得到同样的效果。另外，偏振滤光器的图案当然不限定于本实施例，即使是像图19那样的图案也能够得到同样的效果。再者，检测器的图案也当然不限定于此，通过使用偏振滤光器分离入射到受光部的信号光和杂散光，当然能够得到同样的效果。另外，偏振滤光器作为偏振特性在区域1、区域2不同的偏振衍射光栅，当然也能够得到相同的效果。
[实施例5]
在实施例5，对搭载有光拾取装置1的光学信息再现装置进行说明。图20是光学信息再现装置的简要结构。光拾取装置1，设置有能够沿着光盘100的半径方向驱动的机构，其位置根据来自存取控制电路173的存取控制信号而控制。
规定的激光器驱动电流从激光器点灯电路177向光拾取装置1内的半导体激光器供给，与再现相应地从半导体激光器以规定的光量出射激光。另外，激光点亮电路177也能够组装在光拾取装置1内。
从光拾取装置1内的光检测器输出的信号，被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，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，根据其通过致动器驱动电路173驱动光拾取装置1内的致动器，控制物镜的位置。
在上述信息信号再现电路175，根据来自上述光检测器的信号，记录在光盘100的信息信号被再现。
在上述伺服信号生成电路174和信息信号再现电路175得到的信号的一部分，被发送到控制电路176。该控制电路176，连接有主轴马达驱动电路171、存取控制电路173、伺服信号生成电路174、激光点亮电路177、球面像差修正元件驱动电路179等，进行下述控制：使光盘100旋转的主轴马达180的旋转控制、存取方向的存取位置的控制、物镜的伺服控制、光拾取装置1内的半导体激光器发光光量的控制、和由光盘基板厚度的不同引起的球面像差的补偿。
[实施例6]
在实施例6，对搭载有光拾取装置1的光学信息再现装置进行说明。图21是光学信息再现装置的简要结构。该装置与上述图20所说明的光学信息记录再现装置的不同点是，附加有下述功能：在控制电路176和激光点亮电路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点亮电路177的点亮控制，向光盘100写入希望的信息。
另外，本发明并不限定于上述实施例，包含各种变形例。例如，上述实施例是为容易理解地说明本发明而进行了详细的说明的方式，本发明并不限定于必须具有所说明的全部结构的方式。另外，某实施例的结构的一部分，能够置换为其它的实施例的结构，并且也能够在某实施例的结构中加上其它的实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，能够追加、删除、置换其它的结构。

Claims (10)

1.一种光拾取装置，其特征在于，包括：
射出激光的半导体激光器；
将从所述半导体激光器射出的光束向光盘照射的物镜；
将由所述光盘反射并通过了所述物镜的光束分支的衍射光栅；和
光检测器，其具有接收由所述衍射光栅分支的光束的多个受光部，
在所述衍射光栅和光检测器间搭载有透过规定的偏振光成分的光束的偏振元件，
透过所述衍射光栅的透射光或0级衍射光，与在所述衍射光栅被衍射的±1级衍射光的偏振大致正交，
所述偏振元件具有至少两个偏振特性不同的区域，
入射到对所述衍射光栅所衍射的±1级衍射光或+1级衍射光或-1级衍射光进行检测的受光部的、所述衍射光栅的0级衍射光或透过所述衍射光栅的透射光，被所述偏振元件减光。
2.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于：
所述偏振元件，将与所述规定的偏振光成分大致正交的偏振光成分的光束反射、吸收或衍射。
3.如权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于：
所述偏振元件是检偏振器。
4.如权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于：
所述偏振元件是偏振光滤光器。
5.如权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于：
入射到对所述衍射光栅的0级衍射光或透过所述衍射光栅的透射光进行检测的受光部的、所述衍射光栅所衍射的±1级衍射光或+1级衍射光或-1级衍射光，被所述偏振元件减光。
6.如权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于：
所述偏振元件是光子晶体。
7.如权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于：
所述偏振元件是偏振衍射光栅。
8.如权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于：
所述衍射光栅是偏振衍射光栅。
9.如权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于：
将在所述衍射光栅衍射的0级衍射光用于再现信号。
10.一种光盘装置，其特征在于，搭载有：
如权利要求1至9中任一项所述的光拾取装置；
驱动所述光拾取装置内的所述半导体激光器的激光点亮电路；
使用从所述光拾取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
对记录在光盘的信息信号进行再现的信息信号再现电路。
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