CN102270470A - 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，在多层光盘的记录或再现时，聚焦误差信号和跟踪误差信号均不受来自其它层的杂散光的影响，能够得到稳定的伺服信号并实现小型化。来自多层光盘的反射光被衍射光栅分割成多个区域。衍射光栅由通过衍射光栅的大致中心的光盘切线方向上的分割线和半径方向上的分割线分成至少4个区域。对入射到至少4个区域的光束的+1级光栅衍射光和-1级光栅衍射光中之一种光栅衍射光进行检测的受光部，在光盘半径方向上呈大致直线地排列，检测另一种光栅衍射光的受光部以在与所述光盘的切线方向大致一致的方向上错开的方式排列。

Description

光拾取装置和光盘装置
技术领域
本发明涉及光拾取装置和光盘装置。
背景技术
作为本技术领域的背景技术，例如有日本专利特开2006-344344号公报(专利文献1)。该公报中，记载了“从具有多个记录层的光盘高精度地获取期望的信号”作为研究问题，而作为解决方法记载了“从光源单元51出射的P偏振的光束，被光盘15反射，成为S偏振入射到透镜61。而1/4波片62、63均对入射到光轴的+X侧的光束附加+1/4波长的光学相位差，对入射到光轴的-X侧的光束附加-1/4波长的光学相位差。由此经过1/4波片63的信号光成为S偏振光，杂散光成为P偏振光，偏振光学元件64仅使信号光通过”。
此外，例如在非专利文献1记载了“对双层光盘进行记录/再现时，若包含从与目标层不同的层反射的光的其它层杂散光入射到光电探测器，则TE信号中会产生偏移(offset)。因此，在没有应对其它层杂散光措施的以往的结构中，相比单层的情况双层光盘时TE信号的偏移更大，妨碍了稳定的控制”作为研究问题，而作为解决方法，记载了“将跟踪用光电探测器配置在没有其它层杂散光的区域上”。此外，该结构在日本专利特开2004-281026(专利文献2)中也有记载。
专利文献1：日本专利特开2006-344344号公报(第26页、图3、图5)
专利文献2：日本专利特开2004-281026(第71页、图22、图24、图25)
专利文献3：日本专利特开2009-170060
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，光拾取装置为了将光斑正确地照射在光盘内的规定的记录轨道上，除了通过检测聚焦误差信号使物镜在聚焦方向上移位以在聚焦方向上进行调整之外，还检测跟踪误差信号，使物镜在光盘半径方向(Rad方向)上移位以进行跟踪调整。根据这些信号进行物镜的位置控制。
上述伺服信号中的跟踪误差信号，在由2层以上的记录层构成的多层光盘的情况下成为较大的课题。多层光盘中，除了在目标记录层反射的信号光之外，在非目标的多个记录层反射的杂散光也同样入射到受光部上。当信号光和杂散光入射到受光部上时，两束以上的光束发生干涉，其变动成分会被作为跟踪误差信号检测到。
对于该问题，专利文献1中采用了以下结构：将光盘反射的光束用会聚透镜会聚，并使之透过2块1/4波片和偏振光学元件，然后将发散的光用会聚透镜会聚，照射到检测器上。因此，存在检测光学系统变得复杂、光拾取装置尺寸变大的问题。
非专利文献1(专利文献2)中，由于在产生于聚焦用光检测器的周围的聚焦用光束的来自其它层的杂散光的外侧配置跟踪用光检测器，并进一步地使在全息元件的中央部衍射的光行进到来自其它层的杂散光的外侧，产生因光检测器的大小增加所带来的拾取装置的尺寸的问题和成本的问题。
本发明的目的在于，提供一种在对具有多个信息记录面的信息记录介质进行记录/再现时，能够得到稳定的伺服信号且能够小型化的光拾取装置和搭载该光拾取装置的光盘装置。
上述目的，可通过以下技术方案来实现。
即，本发明提供一种光拾取装置，包括：出射激光的半导体激光器；将从上述半导体激光器出射的光束照射到光盘上的物镜；将从光盘反射的光束分束的衍射光栅；和具有多个接收被上述衍射光栅分束后的光束的受光部的光检测器，其中，上述衍射光栅，被经过上述衍射光栅中心的与上述光盘的切线方向大致一致的分割线和与上述光盘的半径方向大致一致的分割线，分成不包含与上述光盘的半径方向大致一致的分割线的至少4个光栅区域，对入射到不包含与上述光盘的半径方向大致一致的分割线的至少4个光栅区域的光束的+1级光栅衍射光和-1级光栅衍射光中的一种(一方的)光栅衍射光进行检测的受光部，在与上述光盘的半径方向大致一致的方向上呈大致直线地排列，检测另一种(另一方的)光栅衍射光的受光部，以相对于与上述光盘的切线方向大致一致的方向错开(偏移)的方式排列。
通过本发明，能够提供一种在对具有多个信息记录面的信息记录介质进行记录/再现时，能够得到稳定的伺服信号且能够小型化的光拾取装置和搭载该光拾取装置的光盘装置。
附图说明
图1是说明实施例1中本发明的光学系统的图。
图2是表示实施例1中本发明的衍射光栅的图。
图3是表示实施例1中本发明的光检测器的受光部配置的图。
图4是表示实施例1中本发明的双层光盘记录/再现时来自其它层的杂散光的图。
图5是说明实施例1中本发明的光束的光检测器上的会聚位置随着入射方向的不同而不同的图。
图6是表示在与实施例1中的本发明不同的受光部配置下的双层光盘记录/再现时来自其它层的杂散光的图。
图7是表示实施例1中本发明的其它的衍射光栅的图。
图8是表示实施例2中本发明的光检测器的受光部配置的图。
图9是表示实施例3中本发明的光检测器的受光部配置的图。
图10是表示实施例3中本发明的双层光盘记录/再现时来自其它层的杂散光的图。
图11是表示实施例4中本发明的光检测器的受光部配置的图。
图12是表示实施例4中本发明的衍射光栅的图。
图13是表示实施例4中本发明的其它的衍射光栅的图。
图14是说明实施例5中的光学再现装置的图。
图15是说明实施例6中的光学记录再现装置的图。
附图标记说明
2：物镜
5：致动器
10：光检测器
11：衍射光栅
50：半导体激光器
51：准直透镜
52：分束器
54：扩束器
55：立起反射镜
56：1/4波片
170：光拾取装置
171：主轴电动机驱动电路
172：访问控制电路
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：激光发光电路
178：信息记录电路
179：球面像差修正元件驱动电路
180：主轴电动机
Da～Di：衍射光栅区域
Dab、Dcd：衍射光栅区域
a1～h1、a2～h2、ab1、ab2、cd1、cd2、r～v、re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh、i1、i2：受光部
具体实施方式
(实施例1)
图1表示本发明的第一实施例的光拾取装置的光学系统。此处针对BD(Blu-ray Disc，蓝光光盘)进行说明，但也可以是DVD(DigitalVersatile Disc，数字多用途光盘)或其他记录方式。另外，以下说明中，光盘的层包括记录型光盘中的记录层，和再现专用的光盘的再现层。
波长约405nm的光束从半导体激光器50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。此外一部分光束透过分束器52入射到前监视器(front monitor)53。一般来说，在对BD-RE、BD-R等记录型的光盘记录信息时，由于将规定的光量照射到光盘的记录面上，需要高精度地控制半导体激光器的光量。因此，在对记录型的光盘记录信号时，前监视器53检测半导体激光器50的光量的变化，反馈回半导体激光器50的驱动电路(图中未示出)。由此能够监视光盘上的光量。
在分束器52反射的光束由准直透镜51变换成大致平行的光束。透过准直透镜51的光束入射到扩束器54。扩束器54用于改变光束的发散、会聚的状态，以补偿因光盘100的覆盖层的厚度误差引起的球面像差。从扩束器54出射的光束经立起反射镜55反射，在通过1/4波片56后，由搭载于致动器5的物镜2会聚在光盘100上。
光盘100反射的光束经过物镜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，入射到衍射光栅11。在衍射光栅11的作用下，光束被分割成多个区域，不同区域分别向不同方向行进，聚焦在光检测器10上。光检测器10上形成有多个受光部，各受光部被由衍射光栅11分割后的光束分别照射。根据照射到受光部上的光量，从光检测器10输出电信号，对这些输出进行运算，输出作为再现信号的RF信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号。
图2表示衍射光栅11的形状。实线表示区域的边界线，双点划线表示激光光束的外形，斜线部分表示经光盘轨道衍射的0级衍射光与±1级衍射光干涉的区域(推挽图样，push-pull pattern)。衍射光栅11上形成有：仅有经光盘上的轨道衍射的衍射光的0级衍射光入射的区域De、Df、Dg、Dh(区域A)、衍射光的0级衍射光和±1级衍射光入射的区域Da、Db、Dc、Dd(区域B)和区域Di(区域C)。
衍射光栅11的区域Di以外的分光比例如为0级光∶+1级光∶-1级光＝0∶7∶3，区域Di的分光比为0级光∶+1级光∶-1级光＝0∶1∶1。光检测器10为如图3所的样式(pattern)。图中的黑点表示信号光。
在此，经衍射光栅11的区域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dh、Di衍射的+1级光分别入射到如图3所示的光检测器10的受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、i1中。此外，经区域Da、Db、Dc、Dd衍射的-1级光入射到聚焦误差信号检测用的受光部r、s、t、u、v中，经区域De、Df、Dg、Dh、Di衍射的-1级光分别入射到受光部e2、f2、g2、h2、i2中。
对于从受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、i1、r、s、t、u、v、e2、f2、g2、h2、i2得到的信号A1、B 1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、I1、R、S、T、U、V、E2、F2、G2、H2、I2，通过进行以下运算生成聚焦误差信号、跟踪误差信号和RF信号。
式1：
FES＝(R+T+V)-(S+U)
TES＝{(A1+B1+E1+F1)-(C1+D1+G1+H1)}-kt×{(E2+F2)-(G2+H2)}
RF＝A1+B1+C1+D1+E1+F1+G1+H1+I1+I2
此外，关于跟踪误差信号也可以用下面的运算。
式2：
TES＝{(A1+B1)-(C1+D1)}-kt×{(E1+F1)-(G1+H1)}
其中，kt是使得物镜移位时跟踪误差信号中不产生DC成分的系数。在此，聚焦误差检测方式为刀口方式，由于该方式已为众所周知故省略说明。
图4表示双层光盘记录/再现时的受光部与来自其它层的杂散光的关系。本实施例中对双层光盘进行说明，但对于层数在双层以上的光盘也可得到同样的效果。在此，(a)表示L0层记录/再现时，(b)表示L1层记录/再现时。并且，图中的斜线区域表示来自双层光盘的其它层的杂散光。此外，图4(a)的受光部上的箭头表示杂散光的模糊的方向(变模糊的方向)，点划线表示连结受光部e2和g2的中心的直线，以及连接f2和h2的中心的直线。
由该图可知，除经衍射光栅11的Di区域衍射的光束外，受光面上信号光与来自其它层的杂散光没有重合。不过，由于从受光面i1、i2检测出的信号I1、I2不用于跟踪误差信号的检测，仅用于再现信号的检测，所以即使存在杂散光在实用上也不存在问题。
在实际的信号检测中，由于物镜一边追踪光盘上的轨道一边进行记录/再现，所以物镜在半径方向(下面称为Rad方向)上移位。当物镜移位时，光检测器上仅杂散光成分移位。因此，如果是通常的光检测器的受光面样式，则当物镜移位时，受光面上可能有来自其它层的杂散光入射。对此，本发明中通过针对衍射光栅11的样式对光检测器10进行最优化，使物镜的移位容许量变大。在此必须考虑的是，相对于透镜移位方向如何分离信号光和杂散光。对此，按照日本专利特开2009-170060(专利文献3)所说明的那样，当衍射光栅的区域在Rad方向上远离光束中心15的情况下(Da、Db、Dc、Dd(区域B))，对经这些区域衍射的光束进行检测的受光面在Tan方向上排列，在Rad方向上避开杂散光。另外，当衍射光栅的区域在Tan方向上远离光束中心15的情况下(De、Df、Dg、Dh(区域A))，对经这些区域衍射的光束进行检测的受光面在Rad方向上排列，在Tan方向上避开杂散光。
在此，针对本实施例与专利文献3的不同进行说明。如上所述，专利文献3使用与本实施例相同的衍射光栅11，使对经衍射光栅区域Da、Db、Dc、Dd(区域B)衍射的光束进行检测的受光部在Tan方向上排列，并使对经Dh、De、Df、Dg(区域A)衍射的光束进行检测的受光部在Rad方向上排列，由此有效地回避其它层的杂散光。然而在光拾取器小型化方面，专利文献3存在以下问题。
为了使光拾取装置小型化，减小光学倍率是有效的。然而，若返回路径的光学倍率变小，则入射到衍射光栅的光束的入射角在各区域上大为不同。图5表示从图2的Rad方向的正侧观察衍射光栅11时的光束、衍射光栅11、光检测器10的关系。在此，图中的虚线表示入射到衍射光栅区域De、Dh的光束，点划线表示入射到衍射光栅区域Df、Dg的光束。在此需要注意的是，入射到衍射光栅区域De、Dh的光束的入射角度与入射到衍射光栅区域Df、Dg的光束的入射角度大为不同。根据衍射光栅的原理，从衍射光栅出射的光束，以相对于入射的光束的入射角成相同的衍射角度的方式衍射。因此，如果使衍射光栅区域De、Df、Dg、Dh的+1级衍射光在受光部上的Tan方向上的位置一致，则-1级衍射光在受光部上的Tan方向上的位置不一致。此外，例如如果使衍射光栅区域De、Df、Dg、Dh的-1级衍射光在受光部上的Tan方向上的位置一致，则+1级衍射光在受光部上的Tan方向上的位置不一致。最多只能使±1级衍射光中之一者的Tan方向上的位置一致。在此，虽然在Tan方向上增大受光部就可以应对，但若增大受光部则多层杂散光会随之入射到受光部中。此外，虽然也可以配合信号光的位置来配置受光部，但根据受光部的配置方法的不同，会成为多层杂散光容易入射的结构。
图6表示在将与本实施例相反的一侧的受光部(e2、f2、g2、h2)在Rad方向排列的情况下，双层光盘记录/再现时受光部与来自其它层的杂散光的关系。并且，(a)表示L0层记录/再现时，(b)表示L1层记录/再现时。此外，图6(a)的受光部上的箭头表示杂散光的模糊方向，点划线表示连结受光部e1和g1的中心的直线，以及连结f1和h1的中心的直线。
由图6(a)可知，在L0层记录/再现时，完全地回避了杂散光。相对地，在图6(b)所示的L1层记录/再现的情况下有杂散光入射(点线部分)。此外，随着物镜在Rad方向上追踪，杂散光也在Rad方向上移位，所以图6的结构不能回避杂散光。
这依赖于杂散光模糊的方向与连结受光部的直线间的角度。随着杂散光的模糊方向(箭头)与连结受光部的直线(点划线)的角度偏离垂直，杂散光变得容易入射到受光部，例如当杂散光的模糊方向(箭头)与连结受光部的直线(点划线)的角度达到0或者180度的情况下，杂散光将完全地入射到相邻的受光部中。因此，尽量地使杂散光的模糊方向(箭头)与连结受光部的直线(点划线)的角度接近垂直变得非常重要。在此，本实施例的受光部配置下，可考虑图3(图4)的受光部配置和图6的受光部配置，杂散光的模糊方向(箭头)与连结受光部的直线(点划线)间的角度接近垂直的是图3(图4)所示的本实施例的受光部配置，通过如此配置能够有效地回避杂散光。
此外，作为本实施例的特征，使对杂散光的模糊方向大致相同的衍射光栅区域(相对于衍射光栅中心呈点对称的区域。区域a和c、区域b和d)的衍射光进行检测的受光部相邻地配置。通过如此配置，相邻受光部的杂散光的模糊方向相同，所以容易回避杂散光。
另外，如图3(图4)所示的本发明的结构中，通过将-1级衍射光的受光部r、s、t、u、v、e2、f2、g2、h2以Y字形状配置，受光部r、s、t、u、v、e2、f2、g2、h2成为不易受杂散光影响的受光部配置。此外，通过将+1级衍射光的受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1以T字状配置，能够与专利文献3同样地有效地回避杂散光。
如上所述，当使入射到由经过衍射光栅中心的大致Tan方向和大致Rad方向的分割线分开的不包含大致Rad方向的分割线的至少4个区域上的光束在大致Tan方向上衍射，而(受光部)在光检测器上沿大致Rad方向排列时，通过使+1级衍射光和-1级衍射光中之一种衍射光(例如+1级衍射光)的受光部在大致Rad方向上成大致直线，并使另一种衍射光(例如-1级衍射光)的受光部在Tan方向上错开，则即使减小光学倍率，也能够有效地分离信号光和杂散光。由此，即使减小光学倍率来将光拾取装置小型化，也能够检测出稳定的伺服信号。此外，本实施例中衍射光栅11以图2说明，但为例如图7(a)、(b)的样式也可以得到相同的效果。进一步地，本实施例中衍射光栅配置在透过分束器后的位置，但若使衍射光栅11为偏振衍射光栅，则即使配置在透过分束器前的位置也可以得到相同的效果。此外，对于球面像差修正没有限定。并且，本实施例中衍射光栅区域Di的衍射光由受光部i1、i2检测，但并不限定于此，也可以利用一侧的受光面进行检测。另外，本实施例中+1级衍射光的受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1以T字形状配置，-1级衍射光的受光部r、s、t、u、v、e2、f2、g2、h2以Y字形状配置，但并不限定于此，例如也可以通过交换相邻受光部的信号光，将-1级衍射光的受光部配置为T字形状，将+1级衍射光的受光部配置为Y字形状。此外，对于其它级数的衍射光也可以得到同样的效果。
(实施例2)
图8表示本发明的第二实施例的光拾取装置的光检测器10的受光部。其中，光检测器10的受光部与实施例1不同，除此之外为与实施例1相同的结构。
波长约405nm的光束从半导体激光器50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。此外一部分光束透过分束器52入射到前监视器53。一般来说，在对BD-RE、BD-R等记录型的光盘记录信息时，由于将规定的光量照射到光盘的记录面上，需要高精度地控制半导体激光器的光量。因此，在对记录型的光盘记录信号时，前监视器53检测半导体激光器50的光量的变化，反馈回半导体激光器50的驱动电路(图中未示出)。由此能够监视光盘上的光量。
在分束器52反射的光束由准直透镜51变换成大致平行的光束。透过准直透镜51的光束入射到扩束器54。扩束器54用于改变光束的发散、会聚的状态，以补偿因光盘100的覆盖层的厚度误差引起的球面像差。从扩束器54出射的光束经立起反射镜55反射，在通过1/4波片56后，由搭载于致动器5的物镜2会聚在光盘100上。
光盘100反射的光束经过物镜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，入射到衍射光栅11。在衍射光栅11的作用下，光束被分割成多个区域，不同区域分别向不同方向行进，聚焦在光检测器10上。光检测器10上形成有多个受光部，各受光部被由衍射光栅11分割后的光束分别照射。根据照射到受光部上的光量，从光检测器10输出电信号，对这些输出进行运算，输出作为再现信号的RF信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号。
图2表示衍射光栅11的形状。实线表示区域的边界线，双点划线表示激光光束的外形，斜线部分表示经光盘轨道衍射的0级衍射光与±1级衍射光干涉的区域(推挽图样，push-pull pattern)。衍射光栅11上形成有：仅有经光盘上的轨道衍射的衍射光的0级衍射光入射的区域De、Df、Dg、Dh(区域A)、衍射光的0级衍射光和±1级衍射光入射的区域Da、Db、Dc、Dd(区域B)和区域Di(区域C)。
衍射光栅11的区域Di以外的分光比例如为0级光∶+1级光∶-1级光＝0∶3∶7，区域Di的分光比为0级光∶+1级光∶-1级光＝0∶1∶1。光检测器10为如图8所的样式(pattern)。图中的黑点表示信号光。
在此，经衍射光栅11的区域Da、Db、Dc、Dd、Di衍射的+1级光分别入射到如图8所示的光检测器10的受光部a1、b1、c1、d1、i1中，经区域De、Df、Dg、Dh衍射的+1级光入射到聚焦误差信号检测用的受光部re、se、tf、uf、tg、ug、rh、sh中。此外，经区域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dh、Di衍射的-1级光分别入射到受光部a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2、i2中。
对于从受光部a1、b1、c1、d1、i1、re、se、tf、uf、tg、ug、rh、sh、a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2、i2得到的信号A1、B1、C1、D1、I1、RE、SE、TF、UF、TG、UG、RH、SH、A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、I2，通过进行以下运算生成聚焦误差信号、跟踪误差信号和RF信号。
式3：
FES＝(SE+TG+TF+SH)-(RE+UG+UF+RH)
TES＝{(A1+A2+B1+B2)-(C1+C2+D1+D2)}-kt×{(E2+F2)-(G2+H2)}
RF＝A1+B1+C1+D1+E1+F1+G1+H1+I1+I2
其中，kt是使得物镜移位时跟踪误差信号中不产生DC成分的系数。在此，聚焦误差检测方式为刀口方式，由于该方式已为众所周知故省略说明。并且，由于式中信号A1、B1、C1、D1为与信号A2、B2、C2、D2相同的成分，故可以在运算中省略。
对于多层光盘的杂散光，本实施例的结构与实施例1相同，能够有效地回避多层光盘的杂散光。因此能够检测出稳定的伺服信号。
本实施例的结构与实施例1相同，通过将-1级衍射光的受光部a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2以Y字形状配置，受光部a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2成为不易受杂散光影响的受光部配置。此外，通过将+1级衍射光的受光部a1、b1、c1、d1、re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh以T字状配置，能够与专利文献3同样地有效地回避杂散光。
如上所述，当使入射到由经过衍射光栅中心的大致Tan方向和大致Rad方向的分割线分开的不包含大致Rad方向的分割线的至少4个区域上的光束在大致Tan方向上衍射，而在光检测器上(受光部)沿大致Rad方向排列时，通过使+1级衍射光和-1级衍射光中之一种衍射光(例如+1级衍射光)的受光部在大致Rad方向上成大致直线，并使另一种衍射光(例如-1级衍射光)的受光部在Tan方向上错开，则即使减小光学倍率，也能够有效地分离信号光和杂散光。由此，即使减小光学倍率来将光拾取装置小型化，也能够检测出稳定的伺服信号。此外，本实施例中衍射光栅11以图2说明，但为例如图7(a)、(b)的样式也可以得到相同的效果。进一步地，本实施例中衍射光栅配置在透过分束器后的位置，但若使衍射光栅11为偏振衍射光栅，则即使配置在透过分束器前的位置也可以得到相同的效果。此外，对于球面像差修正没有限定。并且，本实施例中衍射光栅区域Di的衍射光由受光部i1、i2检测，但并不限定于此，也可以利用一侧的受光面进行检测。另外，本实施例中+1级衍射光的受光部a1、b1、c1、d1、re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh以T字形状配置，-1级衍射光的受光部a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2以Y字形状配置，但并不限定于此，例如也可以通过交换相邻受光部的信号光，将-1级衍射光的受光部配置为T字形状，将+1级衍射光的受光部配置为Y字形状。此外，对于其它级数的衍射光也可以得到同样的效果。
(实施例3)
图9表示本发明的第三实施例的光拾取装置的光检测器10的受光部。其中，光检测器10的受光部与实施例1不同，除此之外为与实施例1相同的结构。
波长约405nm的光束从半导体激光器50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。此外一部分光束透过分束器52入射到前监视器53。一般来说，在对BD-RE、BD-R等记录型的光盘记录信息时，由于将规定的光量照射到光盘的记录面上，需要高精度地控制半导体激光器的光量。因此，在对记录型的光盘记录信号时，前监视器53检测半导体激光器50的光量的变化，反馈回半导体激光器50的驱动电路(图中未示出)。由此能够监视光盘上的光量。
在分束器52反射的光束由准直透镜51变换成大致平行的光束。透过准直透镜51的光束入射到扩束器54。扩束器54用于改变光束的发散、会聚的状态，以补偿因光盘100的覆盖层的厚度误差引起的球面像差。从扩束器54出射的光束经立起反射镜55反射，在通过1/4波片56后，由搭载于致动器5的物镜2会聚在光盘100上。
光盘100反射的光束经过物镜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，入射到衍射光栅11。在衍射光栅11的作用下，光束被分割成多个区域，不同区域分别向不同方向行进，聚焦在光检测器10上。光检测器10上形成有多个受光部，各受光部被由衍射光栅11分割后的光束分别照射。根据照射到受光部上的光量，从光检测器10输出电信号，对这些输出进行运算，输出作为再现信号的RF信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号。
图2表示衍射光栅11的形状。实线表示区域的边界线，双点划线表示激光光束的外形，斜线部分表示经光盘轨道衍射的0级衍射光与±1级衍射光干涉的区域(推挽图样，push-pull pattern)。衍射光栅11上形成有：仅有经光盘上的轨道衍射的衍射光的0级衍射光入射的区域De、Df、Dg、Dh(区域A)、衍射光的0级衍射光和±1级衍射光入射的区域Da、Db、Dc、Dd(区域B)和区域Di(区域C)。
衍射光栅11的区域Di以外的分光比例如为0级光∶+1级光∶-1级光＝0∶7∶3，区域Di的分光比为0级光∶+1级光∶-1级光＝0∶1∶1。光检测器10为如图9所的样式。图中的黑点表示信号光。
在此，经衍射光栅11的区域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dh、Di衍射的+1级光分别入射到如图9所示的光检测器10的受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、i1中。此外，经区域Da、Db、Dc、Dd衍射的-1级光入射到聚焦误差信号检测用的受光部r、s、t、u、v中。并且，经区域De、Df、Dg、Dh、Di衍射的-1级光分别入射到受光部e2、f2、g2、h2、i2中。
对于从受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、i1、r、s、t、u、v、e2、f2、g2、h2、i2得到的信号A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、I1、R、S、T、U、V、E2、F2、G2、H2、I2，通过进行以下运算生成聚焦误差信号、跟踪误差信号和RF信号。
式4：
FES＝(R+T+V)-(S+U)
TES＝{(A1+B1+E1+F1)-(C1+D1+G1+H1)}-kt×{(E2+F2)-(G2+H2)}
RF＝A1+B1+C1+D1+E1+F1+G1+H1+I1+I2
其中，kt是使得物镜移位时跟踪误差信号中不产生DC成分的系数。在此，聚焦误差检测方式为刀口方式，由于该方式已为众所周知故省略说明。
图10表示双层光盘记录/再现时的受光部与来自其它层的杂散光的关系。本实施例中对双层光盘进行说明，但对于层数在双层以上的光盘也可得到同样的效果。在此，(a)表示L0层记录/再现时，(b)表示L1层记录/再现时。并且，图中的斜线区域表示来自双层光盘的其它层的杂散光。此外，图10(a)的受光部上的箭头表示杂散光的模糊的方向(变模糊的方向)，点划线表示连结受光部a1和c1的中心的直线，以及连接b1和d1的中心的直线。
由该图可知，除经衍射光栅11的Di区域衍射的光束外，受光面上信号光与来自其它层的杂散光没有重合。不过，由于从受光面i1、i2检测出的信号I1、I2不用于跟踪误差信号的检测，仅用于再现信号的检测，所以即使存在杂散光在实用上也不存在问题。
相比实施例1，本实施例的特征在于改变了衍射的方向。实施例1中，由于入射到衍射光栅区域De、Df、Dg、Dh(区域A)的光束在大致Tan方向上衍射，所以入射方向和衍射方向大致一致。因此，需要使排列在大致Rad方向上的受光部在Tan方向上错开。同样地本实施例中，由于入射到衍射光栅区域Da、Db、Dc、Dd的光束在大致Rad方向上衍射，所以入射方向和衍射方向大致一致。因此，需要使排列在大致Tan方向上的受光部在Rad方向上错开。错开的方法与实施例1相同，通过采用使杂散光的模糊方向(箭头)与连结受光部的直线(点划线)的角度接近垂直的结构，有效地回避杂散光。
与实施例1相同，本实施例的结构通过将+1级衍射光的受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1以Y字形状配置，受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1成为不易受杂散光影响的受光部配置。此外，通过将-1级衍射光的受光部r、s、t、u、v、e2、f2、g2、h2以T字形状配置，能够与专利文献3同样地有效地回避杂散光。
如上所述，当使入射到由经过衍射光栅中心的大致Tan方向和大致Rad方向的分割线分开的不包含大致Tan方向的分割线的至少4个区域上的光束在大致Rad方向上衍射，而在光检测器上(受光部)沿大致Tan方向排列时，通过使+1级衍射光和-1级衍射光中之一种衍射光的受光部在大致Tan方向上成大致直线，并使另一种衍射光的受光部在Rad方向上错开，则即使减小光学倍率，也能够有效地分离信号光和杂散光。由此，即使减小光学倍率来将光拾取装置小型化，也能够检测出稳定的伺服信号。此外，本实施例中衍射光栅11以图2说明，但为例如图7(a)、(b)的样式也可以得到相同的效果。进一步地，本实施例中衍射光栅配置在透过分束器后的位置，但若使衍射光栅11为偏振衍射光栅，则即使配置在透过分束器前的位置也可以得到相同的效果。此外，对于球面像差修正没有限定。并且，本实施例中衍射光栅区域Di的衍射光由受光部i1、i2检测，但并不限定于此，也可以利用一侧的受光面进行检测。另外，本实施例中+1级衍射光的受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1以Y字形状配置，-1级衍射光的受光部r、s、t、u、v、e2、f2、g2、h2以T字形状配置，但并不限定于此，例如也可以通过交换相邻受光部的信号光，将-1级衍射光的受光部配置为Y字形状，将+1级衍射光的受光部配置为T字形状。此外，对于其它级数的衍射光也可以得到同样的效果。
(实施例4)
图11表示本发明的第四实施例的光拾取装置的光检测器10的受光部。其中，光检测器10的受光部和衍射光栅11的区域与实施例1不同，除此之外为与实施例1相同的结构。
波长约405nm的光束从半导体激光器50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。此外一部分光束透过分束器52入射到前监视器53。一般来说，在对BD-RE、BD-R等记录型的光盘记录信息时，由于将规定的光量照射到光盘的记录面上，需要高精度地控制半导体激光器的光量。因此，在对记录型的光盘记录信号时，前监视器53检测半导体激光器50的光量的变化，反馈回半导体激光器50的驱动电路(图中未示出)。由此能够监视光盘上的光量。
在分束器52反射的光束由准直透镜51变换成大致平行的光束。透过准直透镜51的光束入射到扩束器54。扩束器54用于改变光束的发散、会聚的状态，以补偿因光盘100的覆盖层的厚度误差引起的球面像差。从扩束器54出射的光束经立起反射镜55反射，在通过1/4波片56后，由搭载于致动器5的物镜2会聚在光盘100上。
光盘100反射的光束经过物镜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，入射到衍射光栅11。在衍射光栅11的作用下，光束被分割成多个区域，不同区域分别向不同方向行进，聚焦在光检测器10上。光检测器10上形成有多个受光部，各受光部被由衍射光栅11分割后的光束分别照射。根据照射到受光部上的光量，从光检测器10输出电信号，对这些输出进行运算，输出作为再现信号的RF信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号。
图12表示衍射光栅11的形状。实线表示区域的边界线，双点划线表示激光光束的外形，斜线部分表示经光盘轨道衍射的0级衍射光与±1级衍射光干涉的区域(推挽图样，push-pull pattern)。衍射光栅11上形成有：仅有经光盘上的轨道衍射的衍射光的0级衍射光入射的区域De、Df、Dg、Dh(区域A)、衍射光的0级衍射光和±1级衍射光入射的区域Dab、Dcd(区域B)和区域Di(区域C)。
衍射光栅11的区域Di以外的分光比例如为0级光∶+1级光∶-1级光＝0∶3∶7，区域Di的分光比为0级光∶+1级光∶-1级光＝0∶1∶1。光检测器10为如图11所的样式。图中的黑点表示信号光。
在此，经衍射光栅11的区域Dab、Dcd、Di衍射的+1级光分别入射到如图11所示的光检测器10的受光部ab1、cd1、i1中，经区域De、Df、Dg、Dh衍射的+1级光入射到聚焦误差信号检测用的受光部re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh中。此外，经区域Dab、Dcd，De、Df、Dg、Dh、Di衍射的-1级光分别入射到受光部ab2、cd2、e2、f2、g2、h2、i2中。
对于从受光部ab1、cd1、i1、re、se、tf、uf、tg、ug、rh、sh、ab2、cd2、e2、f2、g2、h2、i2得到的信号AB1、CD1、I1、RE、SE、TF、UF、TG、UG、RH、SH、AB2、CD2、E2、F2、G2、H2、I2，通过进行以下运算生成聚焦误差信号、跟踪误差信号和RF信号。
式5：
FES＝(SE+TG+TF+SH)-(RE+UG+UF+RH)
TES＝{(AB1+AB2)-(CD1+Cd2)}-kt×{(E2+F2)-(G2+H2)}
RF＝AB1+CD1+E1+F1+G1+H1+I1+I2
其中，kt是使得物镜移位时跟踪误差信号中不产生DC成分的系数。在此，聚焦误差检测方式为刀口方式，由于该方式已为众所周知故省略说明。并且，由于式中信号AB1、CD1为与信号AB2、CD2相同的成分，故可以在运算中省略。
本实施例的结构与实施例2对比，只是使衍射光栅11的区域Da、Db和Dc、Dd分别成为一个区域，所以根据实施例1、2可知多层杂散光不会入射到受光部。因此本实施例的结构也能够检测出稳定的伺服信号。
本实施例的结构与实施例1相同，通过将+1级衍射光的受光部ab2、cd2、e2、f2、g2、h2以Y字形状配置，受光部ab2、cd2、e2、f2、g2、h2成为不易受杂散光影响的受光部配置。此外，通过将-1级衍射光的受光部ab1、cd1、re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh以T字状配置，能够与专利文献3同样地有效地回避杂散光。
如上所述，当使入射到由经过衍射光栅中心的大致Tan方向和大致Rad方向的分割线分开的不包含大致Rad方向的分割线的至少4个区域上的光束在大致Tan方向上衍射，而在光检测器上(受光部)沿大致Rad方向排列时，通过使+1级衍射光和-1级衍射光中之一种衍射光(例如+1级衍射光)的受光部在大致Rad方向上成大致直线，并使另一种衍射光(例如-1级衍射光)的受光部在Tan方向上错开，则即使减小光学倍率，也能够有效地分离信号光和杂散光。由此，即使减小光学倍率来将光拾取装置小型化，也能够检测出稳定的伺服信号。此外，本实施例中衍射光栅11以图12说明，但为例如图13(a)、(b)的样式也可以得到相同的效果。进一步地，本实施例中衍射光栅配置在透过分束器后的位置，但若使衍射光栅11为偏振衍射光栅，则即使配置在透过分束器前的位置也可以得到相同的效果。此外，对于球面像差修正没有限定。并且，本实施例中衍射光栅区域Di的衍射光由受光部i1、i2检测，但并不限定于此，也可以利用一侧的受光面进行检测。另外，本实施例中+1级衍射光的受光部ab1、cd1、re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh以T字形状配置，-1级衍射光的受光部ab2、cd2、e2、f2、g2、h2以Y字形状配置，但并不限定于此，例如也可以通过交换相邻受光部的信号光，将-1级衍射光的受光部配置为T字形状，将+1级衍射光的受光部配置为Y字形状。此外，对于其它级数的衍射光也可以得到同样的效果。
(实施例5)
实施例5中针对搭载了光拾取装置170的光学再现装置进行说明。图14为光学再现装置的概要结构。光拾取装置170设有能够沿光盘100的Rad方向进行驱动的机构，根据来自访问控制电路172的访问控制信号进行位置控制。
规定的激光驱动电流从激光发光电路177供给到光拾取装置170内的半导体激光器，依据再现所需，以规定的光量从半导体激光器出射激光。此外，激光发光电路177也能够组装到光拾取装置170中。
从光拾取装置170内的光检测器10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。伺服信号生成电路174中，基于来自光检测器10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伺服信号，并基于这些信号，通过致动器驱动电路173驱动光拾取装置170内的致动器，实现物镜的位置控制。
所述信息信号再现电路175中，基于来自所述光检测器10的信号，再现记录在光盘100中的信息信号。
由所述伺服信号生成电路174和信息信号再现电路175获得的信号的一部分被发送到控制电路176。该控制电路176连接有主轴电动机驱动电路171、访问控制电路172、伺服信号生成电路174、激光发光电路177和球面像差修正元件驱动电路179等，进行：使光盘100旋转的主轴电动机180的旋转控制、访问方向和访问位置的控制、物镜的伺服控制、光拾取装置170内的半导体激光器发光光量的控制、对因光盘基板厚度的不同引起的球面像差进行的修正等。
(实施例6)
实施例6中针对搭载了光拾取装置170的光学记录再现装置进行说明。图15是光学记录再现装置的概要结构。该装置与上述图14说明的光学再现装置的不同之处在于，在控制电路176与激光发光电路177之间设有信息信号记录电路178，基于来自信息信号记录电路178的记录控制信号进行激光发光电路177的发光控制，由此附加将期望的信息写入光盘100的功能。
此外，本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而作出的详细说明，并不限定于必须具备说明的所有结构。此外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，并且也能够在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。此外，对于各实施例的结构的一部分，能够添加、删除、置换其他结构。

Claims (16)

1.一种光拾取装置，其特征在于，包括：
出射激光的半导体激光器；
将从所述半导体激光器出射的光束照射到光盘上的物镜；
将从光盘反射的光束分束的衍射光栅；和
具有多个接收被所述衍射光栅分束后的光束的受光部的光检测器，其中，
所述衍射光栅，被经过所述衍射光栅中心的与所述光盘的切线方向大致一致的分割线和与所述光盘的半径方向大致一致的分割线，分成不包含与所述光盘的半径方向大致一致的分割线的至少4个光栅区域，
对入射到不包含与所述光盘的半径方向大致一致的分割线的至少4个光栅区域的光束的+1级光栅衍射光和-1次光栅衍射光中的一种光栅衍射光进行检测的受光部，在与所述光盘的半径方向大致一致的方向上呈大致直线地排列，
检测另一种光栅衍射光的受光部，以在与所述光盘的切线方向大致一致的方向上错开的方式排列。
2.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于：
将在与所述光盘的半径方向大致一致的方向上呈大致直线地排列的受光部连结的直线，相对于所述光检测器的中心离开规定距离。
3.如权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于：
不包含与所述光盘的半径方向大致一致的分割线的至少4个光栅区域中，存在相对于所述衍射光栅的大致中心呈点对称的至少2个区域，
对相对于所述衍射光栅的大致中心呈点对称的至少2个区域的衍射光进行检测的受光部相邻。
4.如权利要求3所述的光拾取装置，其特征在于：
将对相对于所述衍射光栅的大致中心呈点对称的至少2个区域的+1级光栅衍射光和-1级光栅衍射光中的一种光栅衍射光进行检测的受光部连结的直线，与所述光盘的半径方向大致一致，
将检测另一种光栅衍射光的受光部连结的直线，成为相对于受光部上光束模糊的方向最接近垂直的排列。
5.一种光拾取装置，其特征在于，包括：
出射激光的半导体激光器；
将从所述半导体激光器出射的光束照射到光盘上的物镜；
将从光盘反射的光束分束的衍射光栅；和
具有多个接收被所述衍射光栅分束后的光束的受光部的光检测器，其中，
所述衍射光栅，被经过所述衍射光栅中心的与所述光盘的切线方向大致一致的分割线和与所述光盘的半径方向大致一致的分割线，分成不包含与所述光盘的切线方向大致一致的分割线的至少4个光栅区域，
对入射到不包含与所述光盘的切线方向大致一致的分割线的至少4个光栅区域的光束的+1级光栅衍射光和-1次光栅衍射光中的一种光栅衍射光进行检测的受光部，在与所述光盘的切线方向大致一致的方向上呈大致直线地排列，
检测另一种光栅衍射光的受光部，以在与所述光盘的半径方向大致一致的方向上错开的方式排列。
6.如权利要求5所述的光拾取装置，其特征在于：
将在与所述光盘的切线方向大致一致的方向上呈大致直线地排列的受光部连结的直线，相对于所述光检测器的中心离开规定距离。
7.如权利要求5或6所述的光拾取装置，其特征在于：
不包含与所述光盘的切线方向大致一致的分割线的至少4个光栅区域中，存在相对于所述衍射光栅的大致中心呈点对称的至少2个区域，
检测相对于所述衍射光栅的大致中心呈点对称的至少2个区域的衍射光的受光部相邻。
8.如权利要求7所述的光拾取装置，其特征在于：
检测相对于所述衍射光栅的大致中心呈点对称的至少2个区域的+1级光栅衍射光和-1级光栅衍射光中的一种光栅衍射光的受光部，在与所述光盘的切线方向大致一致的方向上呈大致直线地排列，
检测另一种光栅衍射光的受光部，成为相对于受光部上光束模糊的方向最接近垂直的排列。
9.如权利要求1至8中任一项所述的光拾取装置，其特征在于：
将检测除包含所述衍射光栅的中心的区域以外的光栅区域的+1级光栅衍射光和-1级光栅衍射光中的一种光栅衍射光的受光部连结的直线，呈大致T字形状，
将检测另一种光栅衍射光的受光部连结的直线，呈大致Y字形状。
10.一种光拾取装置，其特征在于，包括：
出射激光的半导体激光器；
将从所述半导体激光器出射的光束照射到光盘上的物镜；
将从光盘反射的光束分束的衍射光栅；和
具有多个接收被所述衍射光栅分束后的光束的受光部的光检测器，其中，
所述衍射光栅具有区域A、区域B、区域C三个区域，
被所述光盘上的轨道衍射的光盘衍射光中，
0级光盘衍射光入射到所述区域A，
0级、±1级光盘衍射光入射到所述区域B，
在所述光检测器中，根据在所述区域A、B、C衍射的光栅衍射光检测再现信号，并且，
检测所述衍射光栅区域A的+1级光栅衍射光和-1级光栅衍射光中的一种光栅衍射光的至少4个受光部，在与所述光盘的半径方向大致一致的方向上呈大致直线地排列，
检测另一种光栅衍射光的受光部，以在所述光盘的切线方向上错开的方式排列。
11.一种光拾取装置，其特征在于，包括：
出射激光的半导体激光器；
将从所述半导体激光器出射的光束照射到光盘上的物镜；
将从光盘反射的光束分束的衍射光栅；和
具有多个接收被所述衍射光栅分束后的光束的受光部的光检测器，其中，
所述衍射光栅具有区域A、区域B、区域C三个区域，
被所述光盘上的轨道衍射的光盘衍射光中，
0级光盘衍射光入射到所述区域A，
0级、±1级光盘衍射光入射到所述区域B，
在所述光检测器中，根据在所述区域A、B、C衍射的光栅衍射光检测再现信号，并且，
检测所述衍射光栅区域B的+1级光栅衍射光和-1级光栅衍射光中的一种光栅衍射光的至少4个受光部，在与所述光盘的切线方向大致一致的方向上呈大致直线地排列，
检测另一种光栅衍射光的受光部，以在所述光盘的半径方向上错开的方式排列。
12.如权利要求10所述的光拾取装置，其特征在于：
检测所述衍射光栅区域B的+1级光栅衍射光、-1级光栅衍射光或者±1级光栅衍射光的至少2个受光部，
在与所述光盘的切线方向大致一致的方向上呈大致直线地排列。
13.如权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于：
检测所述衍射光栅区域A的+1级光栅衍射光、-1级光栅衍射光或者±1级光栅衍射光的至少2个受光部，
在与所述光盘的半径方向大致一致的方向上呈大致直线地排列。
14.如权利要求1至13中任一项所述的光拾取装置，其特征在于：
根据检测所述衍射光栅的+1级光栅衍射光、-1级光栅衍射光所得的信号，至少生成聚焦误差信号和跟踪误差信号。
15.如权利要求1至14中任一项所述的光拾取装置，其特征在于：
聚焦误差信号检测采用刀口方式。
16.一种光盘装置，其特征在于，包括：
权利要求1至15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发光电路；
利用由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/或跟踪误差信号的伺服信号生成电路；和
再现记录在光盘上的信息信号的信息信号再现电路。
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