CN102306498B - 光学拾取单元和光盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学拾取单元和光盘装置。该光学拾取单元具备衍射光栅,该衍射光栅将光线分成至少三个光流并会聚这三个光流,从而将至少三个聚焦点彼此独立地施加到介质的信号面上。衍射光栅被分成至少四个区域,即第一区域、第二区域、第三区域和第四区域。

Description

光学拾取单元和光盘装置
本申请为同一申请人于2006年10月17日提交的申请号为200610136296.5、发明名称为“光学拾取单元和光盘装置”的中国专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2005年10月17日提交的申请号为2005-301588和2006年5月18日提交的申请号为2006-138953的日本专利申请的优先权,在此将其并入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及一种光学拾取单元和光盘装置,它们能够再现记录在例如多种光盘之类的介质上的数据,并且能够将数据记录在例如多种光盘之类的介质上。
背景技术
图16-23涉及一种常规的光学拾取单元和常规的光盘装置。
利用配有光学拾取单元的光盘装置,能够从光盘中读取光学信号或者将光学信号写到光盘上。在配有光学拾取单元的光盘装置内,为了将聚焦点正确施加在光盘的预定轨道上,通过检测表明聚焦点相对于所期望轨道的偏差的跟踪误差并基于此跟踪误差调整物镜的位置,来实施跟踪控制。光学拾取单元进行的跟踪是指遵循光盘径向上的波动的操作,以便使聚焦点总是位于目标轨道上。跟踪误差检测方法可以是例如采用三个光束的差动推挽法(DPP法)。
例如光盘之类的介质是,例如DVD(数字多用盘)(注册商标)。介质是指将信息记录在其上并通过其传送信息的物体。DVD可以是例如DVD-R(可记录的)、DVD-RW(可重写的)、DVD-RAM(随机存取存储器)等。DVD-R或DVD-RW的轨道间距大约为0.74μm(微米),而DVD-RAM(2.0、2.1版本)的轨道间距大约为0.615μm(微米)。正如所看到的,DVD-R或DVD-RW和DVD-RAM之间的轨道间距是不同的。
在跟踪检测方法是DPP法的光学拾取单元和光盘装置中,当采用具有预定轨道间距的光盘时,在首副推挽(首副PP)信号与尾副推挽(尾副PP)信号之间没有“相差”产生(如图16所示)。如果在首副推挽(首副PP)信号与尾副推挽(尾副PP)信号之间产生“相差”,那么这样的“相差”就称作,例如跟踪误差相差(TE相位差)。
例如,如果TE相位差量和光盘的偏心量都小,那么就获得如图17所示波形的跟踪误差信号(TE信号)。当观察到图17所示波形的TE信号时,在光盘上记录或从光盘进行再现的性能就不会受到不利影响,并且几乎稳定的跟踪伺服功能在工作,同时在光学拾取单元实施跟踪误差检测。
在跟踪检测方法是DPP法的光学拾取单元和光盘装置中,当采用具有除预定轨道间距之外的另一轨道间距的光盘时,在首副推挽(首副PP)信号与尾副推挽(尾副PP)信号之间产生“相差”(如图18所示)。即,在首副推挽(首副PP)信号与尾副推挽(尾副PP)信号之间产生TE相位差。
当TE相位差产生时,TE信号的振幅电平和信号质量就劣化,并且在光盘上记录或从光盘进行再现的性能受到影响。当光盘的偏心量大时,此效果变得显著,跟踪伺服操作变得不稳定,并且光学拾取单元的基本操作受到不利影响。
例如,当TE相位差量大并且光盘的偏心量相当大时,就获得如图19所示波形的TE信号。当TE信号波形具有例如如图19所示的明显收缩部分时,TE信号电平由于光盘的偏心等就显著下降,并且最糟糕的情况下,跟踪伺服可能不工作。因此,TE相位差量应该优选尽可能地被抑制。
最近,对能够在多种具有不同轨道间距的各种光盘上记录数据或者从其中再现数据的光学拾取单元或光盘装置的需求增大。为了满足这种需求,例如,提出能够通过以不依赖于轨道间距的方式检测跟踪误差来实施跟踪控制的单元或装置。
所提出的例如是一种光头的跟踪误差检测装置,其能够抑制由物镜的平移运动或信息记录介质的倾斜而导致的偏置,同时将跟踪误差信号的振幅维持在最大水平,即使信息记录介质的轨道间距改变、甚至其光学系统简单的话。
这样的常规装置公开在例如第H09-81942号日本待公开专利申请中(第1、3页和图1-7)。
在以上参考的专利申请中描述的用于光头的跟踪误差检测装置内,具有类似图20所示的衍射光栅80。衍射光栅80具有相移区81和82(图21),它们在由激光二极管施加的激光部分中产生π弧度相移。衍射光栅80(图20)被分成两个区域,即基本上为矩形的第一区域81和毗邻第一区域81、基本上为矩形的第二区域82。在每个区域81和82内建立预定周期性结构。
例如,提出这样的光学拾取单元和采用这种光学拾取单元的光学信息记录装置或再现装置:其该光学拾取单元在保持了新的跟踪误差信号检测方法(成行DPP法)的优点的同时,缓解了跟踪误差信号的场特性劣化的问题(这是采用成行DPP法的最大问题),几乎不依赖于光盘之间的轨道间距差和物镜沿跟踪方向的位移,并且能够输出对于不同轨道间距的多种光盘的任一种跟踪偏置都显著减小的实际跟踪误差信号。
这样的常规装置公开在例如第2004-145915号日本待公开专利申请中(第5-6页和图1、7-22)。
场特性是,由于物镜相对于光盘沿跟踪方向的位移而导致的跟踪误差信号的劣化程度。
在以上参考的专利申请中描述的光学拾取单元和采用这种光学拾取单元的光学信息记录或再现装置中,具有类似图22所示的衍射光栅90。衍射光栅90具有相移区91和93,它们在由激光二极管施加的激光部分中产生π弧度相移(图23)。衍射光栅90(图22)被分成三个区域,即基本上为矩形的第一区域91、毗邻第一区域91的窄宽度第二区域92、和毗邻第二区域92的基本上为矩形的第三区域93。在每个区域91、92和93内建立预定周期性结构。
然而,认为配有常规衍射光栅80(图20)的光学拾取单元和光盘装置以及配有常规衍射光栅90(图22)的光学拾取单元和光盘装置不具有完全令人满意的性能。
在光学拾取单元的跟踪特性中,场特性被认为是一个重要的特性。然而,场特性和跟踪误差相差特性,就性能而言,是折衷的关系。在此处,折衷的意思是,多个条件不能同时满足的关系。
在配有常规三分型衍射光栅90(图22)的光学拾取单元中,场特性或跟踪误差相差特性仅由三分型衍射光栅90的中心分部90m的宽度90w来改变。由于这个原因,令人满意的场特性和跟踪误差相差特性不能都实现,而这二者是光盘装置的驱动侧所必需的。
如图22所示,三分型衍射光栅90在平面图中不具有将衍射光栅90等分的边界线。将衍射光栅等分的边界线,在光学拾取单元的壳体中例如用作固定衍射光栅同时正确调整其定位的定位中心线。由于衍射光栅90中没有配置定位中心线,因此利用光轴调节摄像机(未示出)难以将衍射光栅90正确安装在光学拾取单元的壳体内。如果衍射光栅90没有正确安装在光学拾取单元的壳体中,那么聚焦点就不能正确施加和形成在光盘上。
最近,市场上对容易实施跟踪控制的单个高级光学拾取单元以及配有这种容易实施跟踪控制的单个高级光学拾取单元的光盘装置具有需求,这种光学拾取单元容易实施跟踪控制,从而毫无困难地处理具有不同轨道间距的多种光盘(例如DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM等)。
例如,对于跟踪误差信号振幅不会由于物镜的位移而劣化的光学拾取单元,或者对于在具有不同轨道间距的多种光盘上记录数据或从中再现数据时避免了偏置保留在跟踪误差信号中的光学拾取单元,具有市场需求。
例如,对于在使用时能够展现最佳特性的光学拾取单元具有市场需求。例如,用于笔记本型或膝上型个人电脑的光盘装置的光学拾取单元,采用小物镜。
现在描述个人电脑(PC)。鉴于对更轻重量和更薄厚度的需求,笔记本型和膝上型PC被构造成能够容纳配有细长驱动器的光盘装置。笔记本型PC或膝上型PC具有被构造成一个单元的显示器和PC主机,并且通过将显示器向后朝PC主机折叠,而变成薄尺寸。笔记本型PC例如,在平面上看是基本上A4尺寸或更小尺寸的通用型PC,并且也称作书型PC。笔记本型PC或膝上型PC的特性是,紧凑、容易携带的PC。
由于笔记本型PC和膝上型PC变得更小、更薄,因此光盘装置也变得更小、更薄。由于光盘装置变得更小、更薄,因此光学拾取单元也变得更小、更薄。由于光学拾取单元变得更小、更薄,因此安装在光学拾取单元中的物镜也变得更小、更薄。由于小物镜被认为在场特性方面具有缺陷,因此在小物镜的情况下,更重要的主要是场特性。因此,在设计配有小物镜的光学拾取单元时,更重要的主要是场特性。
例如,在用于桌面型PC的光盘装置的光学拾取单元中,场特性被认为是重要的,但是同时,更重要的主要是副推挽信号振幅电平特性(副PP信号振幅电平特性)和跟踪误差相差特性(TE相位差特性),而非场特性。桌面电脑是能够在桌子上使用的电脑,并且是不易携带的那种。
因为用于桌面型PC的光盘装置的光学拾取单元具有大物镜,所以存在在设计时更重要的主要是副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性而非场特性的趋势。由此,需要这样的光学拾取单元:容易展现安装了光学拾取单元的光盘装置具有与各个规范相对应的最佳特性等。
发明内容
因此,本发明的一个目的是,提供一种容易实施跟踪控制的光学拾取单元和光盘装置。
为了解决以上问题,按照本发明的一个方面,提供一种包括衍射光栅的光学拾取单元,衍射光栅将光分成至少三个光流(光通量),光学拾取单元会聚这三个光流,从而将至少三个聚焦点彼此独立地施加到介质的信号面上,衍射光栅被分成至少四个区域,即第一区域、第二区域、第三区域和第四区域。
利用这种构造,对介质的信号面有可能很好地实施光学拾取单元的跟踪。介质是指在其上记录信息并通过其传送信息的物体或者在其上记录信息并通过其发送信息的物体。光学拾取单元的跟踪是指,遵循介质在径向上的波动以便使聚焦点总是位于目标轨道上的操作。利用被构造成具有4个分区的衍射光栅,将至少三个聚焦点彼此独立地施加到介质的信号面上。由于将至少三个聚焦点彼此独立地施加到介质的信号面上,因此在具有不同轨道间距的多种介质上进行记录或从其中再现时,容易避免了跟踪误差信号(TE信号)劣化。由此提供容易实施跟踪控制的光学拾取单元。
在本发明的光学拾取单元中,衍射光栅可包括具有第一区域和毗邻第一区域的第二区域的一个区域部分,以及具有第三区域和毗邻第三区域的第四区域的另一个区域部分,并且衍射光栅可被第二区域与毗邻第二区域的第三区域之间的边界分成两个相等部分,即一个区域部分和另一个区域部分。
利用这种构造,介质信号面上的聚焦点形成为准确的聚焦点。由于衍射光栅的第二区域与毗邻第二区域的第三区域之间的边界,将衍射光栅分成两个相等部分,即具有第一区域和毗邻第一区域的第二区域的一个区域部分,以及具有第三区域和毗邻第三区域的第四区域的另一个区域部分,在将衍射光栅安装到光学拾取单元中时施加于衍射光栅上的光线容易被施加,从而基本上被等分成分别在衍射光栅的一个区域部分和另一个区域部分上的两个部分。因为光线容易施加从而基本上被等分成分别在衍射光栅的一个区域部分和另一个区域部分上的两个部分,所以衍射光栅非常有可能被准确安装在光学拾取单元中。因此,聚焦点有可能准确形成在介质的信号面上。据此,对于介质的信号面容易实施光学拾取单元的准确跟踪。
在本发明的光学拾取单元中,第三区域的周期性结构可以是具有与第二区域的周期性结构相差3-180度的相位的周期性结构。
利用这种构造,介质的信号面上的聚焦点容易形成为具有更高准确度的聚焦点。由于衍射光栅的第三区域的周期性结构具有与衍射光栅的第二区域的周期性结构相差3-180度的相位,因此边界在衍射光栅的第二区域与毗邻第二区域的衍射光栅的第三区域之间基本上是清晰的。当衍射光栅的第三区域的周期性结构具有与衍射光栅的第二区域的周期性结构相差不到3度的相位时,边界在第二区域与第三区域之间是不清晰的。当第三区域的周期性结构具有与第二区域的周期性结构相差180度的相位时,边界在第二区域与第三区域之间是最清晰的。当第三区域的周期性结构具有与第二区域的周期性结构相差3-90度的相位时,就形成在第二区域与第三区域之间具有清晰边界并具有适当性能的衍射光栅。由于衍射光栅的第二区域与衍射光栅的第三区域之间的边界基本上是清晰的,因此边界在具有第一区域和毗邻第一区域的第二区域的一个区域部分与具有第三区域和毗邻第三区域的第四区域的另一个区域部分之间是清晰的。因此,施加光线使之基本上被等分成分别在衍射光栅的一个区域部分和另一个区域部分上的两个部分。当施加光线使之基本上被等分成分别在衍射光栅的一个区域部分和另一个区域部分上的两个部分时,衍射光栅就被准确安装在光学拾取单元中。
在本发明的光学拾取单元中,第二区域和第三区域可以设置在第一区域与第四区域之间;第二区域的周期性结构可以是具有不同于第一区域的周期性结构的相位的周期性结构;第三区域的周期性结构可以是具有不同于第二区域的周期性结构的相位的周期性结构;第四区域的周期性结构可以是具有不同于第三区域的周期性结构的相位的周期性结构;以及第四区域的周期性结构可以是具有与第一区域的周期性结构相差约180度的相位的周期性结构。
这种构造使得衍射光栅的第一区域、第二区域、第三区域和第四区域彼此能够区分开,并且同时衍射光栅的第一区域与第四区域之间的相差是清晰的。由于衍射光栅的第四区域的周期性结构具有与衍射光栅的第一区域相差约180度的相位,因此至少3个聚焦点在介质的信号面上良好地形成。通过在介质的信号面上良好地形成至少3个聚焦点,在具有不同轨道间距的多种介质上进行记录或者从其中进行再现时,容易避免了跟踪误差信号劣化。
在本发明的光学拾取单元中,第二区域和第三区域可以设置在第一区域与第四区域之间;第二区域的周期性结构可以是具有与第一区域的周期性结构相差30-180度相位的周期性结构;第三区域的周期性结构可以是具有与第二区域的周期性结构相差3-180度相位的周期性结构;以及第四区域的周期性结构可以是具有与第三区域的周期性结构相差30-180度相位的周期性结构。
利用这种构造,衍射光栅的第一区域、第二区域、第三区域和第四区域基本上能够清楚地区分开。由于衍射光栅的第二区域的周期性结构具有与衍射光栅的第一区域相差30-180度的相位,因此衍射光栅的第一区域与衍射光栅的第二区域能够清楚地区分开。由于衍射光栅的第三区域的周期性结构具有与衍射光栅的第二区域相差3-180度的相位,因此衍射光栅的第二区域与衍射光栅的第三区域基本上能够区分开。由于衍射光栅的第四区域的周期性结构具有与衍射光栅的第三区域相差30-180度的相位,因此衍射光栅的第三区域与衍射光栅的第四区域能够清楚地区分开。通过将衍射光栅分成四个区域并且将这四个区域彼此区分开,将至少3个聚焦点彼此独立地施加在介质的信号面上。由于将至少3个聚焦点彼此独立地施加在介质的信号面上,因此对于介质的信号面能够容易地实施光学拾取单元的跟踪。通过将每个区域的周期性结构的相位适当设置在确定的数字范围内,衍射光栅设计中的自由度得以增大,光学拾取单元设计中的自由度也得以增大。因此,构造能够容易地展现与使用位置相对应的最佳性能的光学拾取单元。
在本发明的光学拾取单元中,可形成基本上为矩形片形状的衍射光栅;在平面上观察具有并排布置的纵向延伸形状的第一区域、纵向延伸形状的第二区域、纵向延伸形状的第三区域和纵向延伸形状的第四区域的衍射光栅时,如果相对于衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式发生漂移,那么另一区域的相位就被描述成漂移到加侧,如果相对于衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻一个区域的另一区域的相位基本上以逐步向右下降的方式发生漂移,那么另一区域的相位就被描述成漂移到减侧。而在平面上观察衍射光栅时,在其右侧毗邻第一区域的第二区域的周期性结构是,具有相对于第一区域的周期性结构漂移到加侧的相位的周期性结构;在其右侧毗邻第二区域的第三区域的周期性结构是,具有相对于第二区域的周期性结构漂移到加侧的相位的周期性结构;以及在其右侧毗邻第三区域的第四区域的周期性结构是,具有相对于第三区域的周期性结构漂移到加侧的相位的周期性结构。
利用这种构造,副推挽信号振幅电平增大,并且副推挽信号振幅电平特性容易改善。避免了副推挽信号振幅电平减小,并且避免了副推挽信号振幅电平特性下降。在介质的信号面上形成的至少三个聚焦点包括一个主点和一对将主点夹在中间的副点。如下定义被认为是与主点和副点相关的信号振幅电平的副推挽信号振幅电平;
副推挽信号振幅电平(%)
=(副推挽信号振幅值/主推挽信号振幅值)x100       (1)
跟踪误差相差量减小,并且跟踪误差相差特性容易改善。避免了跟踪误差相差量增大,并且避免了跟踪误差相差特性下降。
在本发明的光学拾取单元中,可形成基本上为矩形片形状的衍射光栅;在平面上观察具有并排布置的纵向延伸形状的第一区域、纵向延伸形状的第二区域、纵向延伸形状的第三区域和纵向延伸形状的第四区域的衍射光栅时,如果相对于衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式发生漂移,那么另一区域的相位就被描述成漂移到加侧,如果相对于衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻一个区域的另一区域的相位基本上以逐步向右下降的方式发生漂移,那么另一区域的相位就被描述成漂移到减侧。而在平面上观察衍射光栅时,在其右侧毗邻第一区域的第二区域的周期性结构是,具有相对于第一区域的周期性结构漂移到减侧的相位的周期性结构;在其右侧毗邻第二区域的第三区域的周期性结构是,具有相对于第二区域的周期性结构漂移到减侧的相位的周期性结构;以及在其右侧毗邻第三区域的第四区域的周期性结构是,具有相对于第三区域的周期性结构漂移到减侧的相位的周期性结构。
利用这种构造,副推挽信号振幅电平增大,并且副推挽信号振幅电平特性容易改善。避免了副推挽信号振幅电平减小,并且避免了副推挽信号振幅电平特性下降。跟踪误差相差量减小,并且跟踪误差相差特性容易改善。避免了跟踪误差相差量增大,并且避免了跟踪误差相差特性下降。
在本发明的光学拾取单元中,第二区域和第三区域可以设置在第一区域与第四区域之间;第二区域的周期性结构可以是具有与第一区域的周期性结构相差75度相位的周期性结构;第三区域的周期性结构可以是具有与第二区域的周期性结构相差30度相位的周期性结构;以及第四区域的周期性结构可以是具有与第三区域的周期性结构相差75度相位的周期性结构。
利用这种构造,副推挽信号振幅电平增大,并且副推挽信号振幅电平特性容易改善。避免了副推挽信号振幅电平减小,并且避免了副推挽信号振幅电平特性下降。这种光学拾取单元的副推挽信号振幅电平特性好于配有被分成三个相位区的常规衍射光栅的光学拾取单元的信号振幅电平特性。跟踪误差相差量减小,并且跟踪误差相差特性得以改善。避免了跟踪误差相差量增大,并且避免了跟踪误差相差特性下降。这种光学拾取单元的跟踪误差相差特性好于配有被分成三个相位区的常规衍射光栅的光学拾取单元的跟踪误差相差特性。
在本发明的光学拾取单元中,第二区域和第三区域可以设置在第一区域与第四区域之间;第二区域的周期性结构可以是具有与第一区域的周期性结构相差60度相位的周期性结构;第三区域的周期性结构可以是具有与第二区域的周期性结构相差60度相位的周期性结构;以及第四区域的周期性结构可以是具有与第三区域的周期性结构相差60度相位的周期性结构。
利用这种构造,副推挽信号振幅电平增大,并且副推挽信号振幅电平特性得到相当的改善。避免了副推挽信号振幅电平减小,并且避免了副推挽信号振幅电平特性下降。这种光学拾取单元的副推挽信号振幅电平特性相比配有被分成三个相位区的常规衍射光栅的光学拾取单元的信号振幅电平特性具有很大的改善。跟踪误差相差量减小,并且跟踪误差相差特性得到相当的改善。避免了跟踪误差相差量增大,并且避免了跟踪误差相差特性下降。这种光学拾取单元的跟踪误差相差特性相比配有被分成三个相位区的常规衍射光栅的光学拾取单元的跟踪误差相差特性具有很大改善。
在本发明的光学拾取单元中,可形成基本上为矩形片形状的衍射光栅;在平面上观察具有并排布置的纵向延伸形状的第一区域、纵向延伸形状的第二区域、纵向延伸形状的第三区域和纵向延伸形状的第四区域的衍射光栅时,如果相对于衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式发生漂移,那么另一区域的相位就被描述成漂移到加侧,如果相对于衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻一个区域的另一区域的相位基本上以逐步向右下降的方式发生漂移,那么另一区域的相位就被描述成漂移到减侧。而在平面上观察衍射光栅时,在其右侧毗邻第一区域的第二区域的周期性结构是,具有相对于第一区域的周期性结构漂移到加侧的相位的周期性结构;在其右侧毗邻第二区域的第三区域的周期性结构是,具有相对于第二区域的周期性结构漂移到减侧的相位的周期性结构;以及在其右侧毗邻第三区域的第四区域的周期性结构是,具有相对于第三区域的周期性结构漂移到加侧的相位的周期性结构。
利用这种构造,跟踪误差振幅电平增大,并且场特性容易改善。避免了跟踪误差振幅电平减小以及避免了场特性下降。
在本发明的光学拾取单元中,可形成基本上为矩形片形状的衍射光栅;在平面上观察具有并排布置的纵向延伸形状的第一区域、纵向延伸形状的第二区域、纵向延伸形状的第三区域和纵向延伸形状的第四区域的衍射光栅时,如果相对于衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式发生漂移,那么另一区域的相位就被描述成漂移到加侧,如果相对于衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻一个区域的另一区域的相位基本上以逐步向右下降的方式发生漂移,那么另一区域的相位就被描述成漂移到减侧。而在平面上观察衍射光栅时,在其右侧毗邻第一区域的第二区域的周期性结构是,具有相对于第一区域的周期性结构漂移到减侧的相位的周期性结构;在其右侧毗邻第二区域的第三区域的周期性结构是,具有相对于第二区域的周期性结构漂移到加侧的相位的周期性结构;以及在其右侧毗邻第三区域的第四区域的周期性结构是,具有相对于第三区域的周期性结构漂移到减侧的相位的周期性结构。
利用这种构造,跟踪误差振幅电平增大,并且场特性容易改善。避免了跟踪误差振幅电平减小以及避免了场特性下降。
在本发明的光学拾取单元中,第二区域和第三区域可以设置在第一区域与第四区域之间;第二区域的周期性结构可以是具有与第一区域的周期性结构相差约105度相位的周期性结构;第三区域的周期性结构可以是具有与第二区域的周期性结构相差约30度相位的周期性结构;以及第四区域的周期性结构可以是具有与第三区域的周期性结构相差约105度相位的周期性结构。
利用这种构造,跟踪误差振幅电平增大,并且场特性更容易改善。避免了跟踪误差振幅电平减小以及避免了场特性下降。这种光学拾取单元的场特性好于配有被分成三个相位区的常规衍射光栅的光学拾取单元的场特性。
在本发明的光学拾取单元中,第二区域和第三区域可以设置在第一区域与第四区域之间;第二区域的周期性结构可以是具有与第一区域的周期性结构相差约120度相位的周期性结构;第三区域的周期性结构可以是具有与第二区域的周期性结构相差约60度相位的周期性结构;以及第四区域的周期性结构可以是具有与第三区域的周期性结构相差约120度相位的周期性结构。
利用这种构造,跟踪误差振幅电平增大,并且场特性容易改善。避免了跟踪误差振幅电平减小以及避免了场特性下降。这种光学拾取单元的场特性相比配有被分成三个相位区的常规衍射光栅的光学拾取单元的场特性具有很大改善。
在本发明的光学拾取单元中,第二区域和第三区域可以设置在第一区域与第四区域之间;第二区域的周期性结构可以是具有与第一区域的周期性结构相差约180度相位的周期性结构;第三区域的周期性结构可以是具有与第二区域的周期性结构相差约180度相位的周期性结构;以及第四区域的周期性结构可以是具有与第三区域的周期性结构相差约180度相位的周期性结构。
利用这种构造,容易避免了跟踪误差相差量显著增大,并容易避免了跟踪误差相差特性显著下降。
本发明的光学拾取单元可包括物镜,物镜会聚这三个光流,从而将至少三个聚焦点彼此独立地施加到介质的信号面上;第二区域和第三区域可设置在第一区域与第四区域之间;第二区域和第三区域的组合区域可以是衍射光栅的中心部分;以及此中心部分的宽度为穿过物镜光瞳的光线直径的16-28%。
利用这种构造,在具有不同间距的多种介质上进行记录或从中再现时,容易避免了跟踪误差信号由于物镜的位移而下降。如果与穿过物镜光瞳的光线直径相比,衍射光栅的中心部分的宽度设定为小于16%,那么跟踪误差振幅电平就减小,并且场特性有可能下降。如果与穿过物镜光瞳的光线直径相比,衍射光栅的中心部分的宽度设定为大于28%,那么副推挽信号振幅电平就减小,并且副推挽信号振幅电平特性有可能下降。进一步地,如果与穿过物镜光瞳的光线直径相比,衍射光栅的中心部分的宽度设定为大于28%,那么跟踪误差相差量就增大,并且跟踪误差相差特性倾向于下降。通过将衍射光栅的中心部分的宽度设定为穿过物镜光瞳的光线直径的16-28%,可容易地将跟踪误差振幅电平、副推挽信号振幅电平和跟踪误差相差量设定到合适的值。例如,通过将衍射光栅的中心部分的宽度设定为穿过物镜光瞳的光线直径的约20%,可容易地将跟踪误差振幅电平、副推挽信号振幅电平和跟踪误差相差量设定到合适的值。由于跟踪误差振幅电平、副推挽信号振幅电平和跟踪误差相差量容易设定到合适的值,因此光学拾取单元的跟踪控制容易实施。
在本发明的光学拾取单元中,第二区域和第三区域的宽度可以为10-100μm。
利用这种构造,对于介质的信号面容易很好地实施光学拾取单元的跟踪。在不同间距的多种介质上记录数据或者从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号劣化。如果衍射光栅的第二区域或第三区域的宽度小于10μm,或者如果衍射光栅的第二区域或第三区域的宽度大于100μm,那么跟踪误差信号就劣化,并且不能容易地实施光学拾取单元的准确跟踪。例如,通过将衍射光栅的第二区域或第三区域的宽度设定到约30-80μm,容易避免了跟踪误差信号劣化。因此,对于介质的信号面能够容易实施光学拾取单元的准确跟踪。
本发明的光学拾取单元可包括:物镜,该物镜会聚这三个光流,从而将至少三个聚焦点彼此独立地施加到介质的信号面上;以及光检测器,该光检测器接收来自介质的三个聚焦点的反射光。
利用这种构造,能够准确地对介质的信号面实施光学拾取单元的跟踪。在不同间距的多种介质上记录数据或者从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号的振幅劣化以及避免了偏置由于物镜的位移而保留在跟踪误差信号中。
按照本发明的光盘装置包括本发明的光学拾取单元。
利用这种构造,从介质中读取数据以及将数据写到介质上的操作,可以由配有光学拾取单元的光盘装置来适当实施。当将不同间距的多种介质插入光盘装置内并从介质中读取数据或者将数据写到介质上时,容易避免了跟踪误差信号劣化。因此可以提供配有容易实施跟踪控制的光学拾取单元的光盘装置。
附图说明
为了更彻底地理解本发明及其优点,下面的描述应该参考附图。
图1是按照本发明的光学拾取单元和光盘装置的第一实施例的说明图;
图2是例如光盘之类的介质上的聚焦点的说明图;
图3是光学拾取单元的光检测器和算术单元的说明图;
图4是物镜漂移量与跟踪误差振幅电平之间关系的说明图;
图5是安装在光学拾取单元内的衍射光栅的第一实施例的示意性平面图;
图6是安装在光学拾取单元内的衍射光栅的第二实施例的示意性平面图;
图7是光盘径向与图6的衍射光栅中的相差之间关系的图表;
图8是安装在光学拾取单元内的衍射光栅的第三实施例的示意性平面图;
图9是安装在光学拾取单元内的衍射光栅的第四实施例的示意性平面图;
图10是光盘径向与图9的衍射光栅中的相差之间关系的图表;
图11是安装在光学拾取单元内的衍射光栅的第五实施例的示意性平面图;
图12是光盘径向与图11的衍射光栅中的相差之间关系的图表;
图13是光学拾取单元的场特性的说明图;
图14是副推挽信号振幅电平特性的说明图;
图15是光学拾取单元的跟踪误差相差特性的说明图;
图16是在常规光学拾取单元和光盘装置中使用预定轨道间距的介质时的副推挽信号的波形图;
图17是如果跟踪误差相差量和光盘的偏心量都小时的跟踪误差信号的波形图;
图18是在常规光学拾取单元和光盘装置中使用除预定轨道间距之外的另一轨道间距的介质时的副推挽信号的波形图;
图19是如果跟踪误差相差量和光盘的偏心量都大时的跟踪误差信号的波形图;
图20是安装在常规光学拾取单元中的衍射光栅的第一实施例的示意性平面图;
图21是光盘径向与图20的衍射光栅中的相差之间关系的图表;
图22是安装在常规光学拾取单元中的衍射光栅的第二实施例的示意性平面图;以及
图23是光盘径向与图22衍射光栅中的相差之间关系的图表。
具体实施方式
从本明书和附图的描述中,至少下面事物变得更加清楚。
《第一实施例》
图1是按照本发明的光学拾取单元和光盘装置的第一实施例的说明图。图2是例如光盘等介质上的聚焦点的说明图。图3是安装在光学拾取单元内的光检测器和算术单元的说明图。图4是物镜漂移量与跟踪误差振幅电平之间关系的说明图。图5是安装在光学拾取单元内的衍射光栅的第一实施例的示意性平面图。
如图1所示,此光学拾取单元100具有发射激光或激光的发光器件1或发射激光的激光二极管1或激光器(受激辐射式光频放大器)。光学拾取器或光学拾取单元缩写为“OPU”。激光二极管缩写为“LD”。此OPU 100配有在平面上看基本上为矩形形状的衍射光栅10,该光栅将LD1施加的一个激光光流分成至少三个光流(即光通量)。
此OPU 100配有透射激光或反射/折射激光的光束分离器(“BS”)。OPU 100配有将散射光变成平行光或者相反的准直透镜(简称“CL”)。OPU 100配有会聚这三个光流并将至少三个聚焦点即Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地照射在光盘D的信号面Da上的物镜(简称“OBL”)4(图1)。
OPU 100具有单独会聚这三个光流并将至少三个聚焦点即Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地照射在光盘D的信号面Da上的OBL4。也施加在光盘D的信号面Da上的小点Sc和Sd与光盘D的信号等不相关。为了方便起见,仅仅示出每个点Sa、Sb、Sc、Sd和Sm的形状和尺寸,以便容易理解点Sa、Sb、Sc、Sd和Sm。
OPU 100(图1)配有在施加到光检测器或光电二极管IC(简称“PD”或“PDIC”)6上的光线中导致象散的传感器透镜5,以便相对于光盘D的信号面Da聚焦控制OBL 4。OPU 100配有在三个相应的光接收面(每个面被分成两个或更多部分6A、6B、6C、6D、6E、6F(图3))接收光盘D(图2和3)上的三个聚焦点Sa、Sb和Sm的反射光的PD 6(图1)。
OPU 100配有执行在PD6产生的信号的计算的算术单元7。OPU100配有物镜驱动部分8,该部分沿跟踪方向X或聚焦方向Z驱动OBL4,或者响应在算术单元7产生的信号使OBL4倾斜。
通过光盘D的转动,聚焦点Sa、Sb和Sm基本上沿光盘D的信号面Da上的轨道T相对于光盘D运动(图2和3)。此时,通过将激光从OPU 100照射到光盘D上而形成的主点Sm(图2和3)跟随在光盘D的信号面Da上的轨道T上形成的凹坑P。通过这种方式,记录在光盘D上的数据或信息由OPU 100来读取(图1)。
通过由OPU 100将主光束照射到光盘D的信号面Da上的轨道T(图2和3)上,并在轨道T上形成凹坑P,而将数据或信息记录在光盘D上。聚焦点Sa、Sb和Sm基本上沿光盘的轨道方向Y或者沿凹坑方向Y或者沿切线方向Y运动。方向X、Y和Z在本专利说明书中的定义是为了简便起见。
在图1所示的OPU 100中,从PD1施加的激光被衍射光栅10衍射成三个光束,即0级衍射的主光束和±1级衍射的副光束,这些光束透过BS2并被CL3转换成平行光并入射到OBL4上。入射到OBL4上的激光被OBL4聚焦并施加到光盘D的信号面Da上。利用0级衍射光的主光束来写或读取记录信号。
施加到光盘D的信号面上的激光发生反射并通过OBL4和CL3,返回BS2并被BS2反射,且通过传感器透镜5被PD6所接收。由PD6产生的信号传送到算术单元7进行计算,在算术单元7中产生的信号传送到物镜驱动部分8。随着电信号穿过物镜驱动部分8的流动,OBL4发生移动。
物镜在OBL4相对于衍射光栅沿光盘径向X被驱动时的漂移量大约为±0.3mm(如图4所示)。即,物镜的漂移量为约-300μm至+300μm。根据OPU 100(图1)或光盘装置200的设计、规格等,物镜的漂移量(图4)可以为大约±0.25mm。即,物镜的漂移量可以为约-250μm至+250μm。
OPU 100(图1)中的跟踪误差振幅电平或TE振幅电平(图4)为约40%-100%,优选约60%-100%,更优选约70%-100%。在图4中,TE振幅电平超过100%意味着,例如包括TE振幅电平检测时的测定误差。
OPU 100的TE振幅电平理想的是100%。例如,当OPU 100的TE振幅电平大约为小于40%时,OPU 100的跟踪误差场特性或TE场特性就下降,并且对于光盘D来说不能准确地实施OPU 100的OBL4的跟踪。跟踪误差场特性的特性是,例如,跟踪误差信号按照OBL4相对于光盘D沿跟踪方向X的位移而发生的劣化程度。
例如,当OPU 100的TE振幅电平大约为60%或更多时,就容易避免了OPU 100的TE场特性下降,并且对于光盘D来说容易实施OPU 100的OBL4的准确跟踪。例如,通过将OPU 100的TE振幅电平设定到约70%或更多,容易避免了OPU 100的TE场特性下降,并且对于光盘D来说容易实施OPU 100的OBL4的准确跟踪。
对于光盘D来说为了准确跟踪OPU 100的OBL4,物镜的漂移量为宽度约0.6mm的范围内,从约-0.3mm至+0.3mm。通过将物镜的漂移量设定到约0.6mm的范围内,从约-0.3mm至+0.3mm,容易避免了OPU 100的TE场特性下降。
根据OPU 100或光盘装置的设计、规格等,期望例如将物镜的漂移量设定在宽度约0.5mm的范围内,从约-0.25mm至+0.25mm。通过将物镜的漂移量设定到约0.5mm的范围内,从约-0.25mm至+0.25mm,容易避免了OPU 100的TE场特性下降。
利用建立在光盘装置200(图1)中的OPU 100,允许从光盘D中再现数据或信息或在其上记录数据或信息。光盘可以是例如CD型光盘或DVD型光盘。CD是紧致盘(注册商标)的简写。DVD是数字多用盘(注册商标)的简写。
现在详细描述例如光盘之类的介质。介质是指用于记录和传送信息的物体或用于记录和传输信息的物体。光盘是例如只读光盘(例如CD-ROM和DVD-ROM)、可记录光盘(例如CD-R、DVD-R、DVD+R)、以及可写/可擦或可重写数据光盘(例如CD-RW、DVD-RW、DVD+RW(注册商标)、DVD-RAM、HD DVD(注册商标)和Blu-ray Disk(注册商标))。
CD-ROM或DVD-ROM中的“ROM”是只读存储器的简写。CD-ROM或DVD-ROM仅用于数据和信息的读取。CD-R或DVD-R中的“R”是“可记录”的简写。CD-R或DVD-R或DVD+R是数据/信息可记录的。CD-RW或DVD-RW或DVD+RW中的“RW”是“可重写”的简写。CD-RM或DVD-RM或DVD+RM是数据/信息可重写的。DVD-RAM是数字多用盘随即存取存储器的简写。DVD-RAM是数据/信息可读/可写/可擦的。
“HD DVD”是高清晰度DVD的简写。HD DVD与常规DVD型盘兼容,并且比常规的DVD型盘具有更大的存储容量。常规CD使用红外激光。红激光用于常规的DVD。然而,蓝-紫激光用于读取记录在HD DVD光盘上的数据或信息。“Blu-ray”是指,用于实现高清晰度记录的蓝-紫激光,这与用于常规信号读和写的红激光相反。
光盘也可以是在盘的两面上具有信号面并可记录/可擦或可重写的光盘。光盘也可以是具有两层信号面并可记录/可擦或可重写的光盘。光盘也可以是具有三层信号面并可记录/可擦或可重写的HD DVD光盘。光盘也可以是具有四层信号面并可记录/可擦或可重写的Blu-ray Disk光盘。
OPU 100用于再现记录在光盘上的数据并将数据记录在可记录或可重写的光盘上。OPU 100处理CD型光盘、DVD型光盘等。OPU100能够处理多种光盘。光盘D例如是DVD-RAM。
基本上为螺线形的轨道T(图2和3)形成在光盘D的信号面Da上,从内圆周侧Dn到外圆周侧Do。轨道T上形成有许多凹坑P。利用首副点Sa和尾副点Sb,主点Sm几乎准确地跟踪轨道T上的凹坑P。OPU 100(图1)的跟踪误差检测方法采用相移衍射光栅并基于三光束成行(in-line)DPP法。
如图5所示,衍射光栅10具有在由LD1(图1)施加的部分激光中产生π弧度相移的相移区11和14(图5)。衍射光栅10被分成至少四个区域,即基本上是矩形的第一区域11、毗邻第一区域11的基本上是直线的第二区域12、毗邻第二区域12的基本上是直线的第三区域13、以及毗邻第三区域13的基本上是矩形的第四区域14。在每个区域11、12、13和14内建立预定的周期性结构。
在图5所示的衍射光栅中,为了方便起见,第二区域12和第三区域13描绘得具有一定宽度,以便容易理解第二区域12的相位状态和第三区域13的相位状态。然而,实际上,衍射光栅的第二区域12和第三区域13形成具有约20-200μm宽度10w的细线。构成衍射光栅10的每个区域11、12、13和14的周期性结构是重复微小的凹陷和凸起部分的周期性结构。衍射光栅10是例如约3-10mm2、厚度约0.3-3mm的玻璃片。
安装在OPU 100中的图5所示的衍射光栅10使得对于光盘D的信号面Da容易良好地实施OPU 100的跟踪。OPU 100的跟踪是指,在光盘D沿其半径方向偏移之后使聚焦点Sa、Sb和Sm恒定地在目标轨道T上的操作。更具体地说,跟踪是指,利用光线观察和跟踪光盘D的信号面Da上的微小凹坑(孔等)、槽、摆动等并确定基本上形成为螺线形的轨道的位置的操作。由于衍射光栅10被分成四个区域11、12、13和14,因此至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地施加到光盘D的信号面Da上。由于至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地施加到光盘D的信号面Da上,因此在将数据记录到不同轨道间距Tp的多种光盘D上或者从不同轨道间距Tp的多种光盘D中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号例如由于OBL4(图1)的位移而劣化。单个OPU 100由此容易实施跟踪控制。
如图5所示,衍射光栅10具有基本上为矩形形状、包括第一区域11和毗邻第一区域11的第二区域12的一个区域部分18,以及基本上为矩形形状、包括毗邻第二区域12的第三区域13和毗邻第三区域13的第四区域14的另一个区域部分19。衍射光栅10的第一区域11的宽度11w与第四区域14的宽度14w大约相同。衍射光栅10的第二区域12的宽度12w和第三区域13的宽度13w大约相同。衍射光栅10的第二区域12与毗邻第二区域12的第三区域13之间的边界线16将衍射光栅10分成两个相等部分,即构成衍射光栅10的一个区域部分18和另一个区域部分19。
结果,光盘D的信号面上的聚焦点Sa、Sb和Sm形成为准确的聚焦点Sa、Sb和Sm。由于衍射光栅10的第二区域12与毗邻第二区域12的第三区域13之间的边界线16将衍射光栅10分成两个相等部分,即具有第一区域11和毗邻第一区域11的第二区域12的一个区域部分18,以及具有第三区域13和毗邻第三区域13的第四区域14的另一个区域部分19,因此在将衍射光栅10安装到OPU 100的壳体(未示出)内时,从LD1施加到衍射光栅10上的激光可以使得其光轴容易用例如光轴调节摄像机(未示出)来调节。利用例如光轴调节摄像机可观察到从LD1施加、入射到衍射光栅10、然后透过OBL 4的激光。
常规的三分型衍射光栅90(图22)没有将衍射光栅90分成两个相等部分的定位边界线(如在平面上看到的)。由于在衍射光栅90中缺乏用作定位中心线的边界线,因此是面临的困难是,将激光照射到衍射光栅90上,同时利用光轴调节摄像机将激光的中心设定在衍射光栅90的中心,并将衍射光栅90准确安装在光学拾取单元的壳体中。
另一方面,在图5所示的四分型衍射光栅10中,在衍射光栅10中配置边界线16,该边界线基本上在衍射光栅10的中心将其分成两个相等部分,即基本上为矩形的一个区域部分18和基本上为矩形的另一个区域部分19。边界线16使得激光容易照射,从而在利用光轴调节摄像机等调节光轴时,激光基本上被等分成分别在构成衍射光栅10的基本上为矩形形状的一个区域部分18和基本上为矩形形状的另一个区域部分19上的两个部分。
由于更容易照射激光从而激光基本上被等分成分别在构成衍射光栅10的基本上为矩形形状的一个区域部分18和基本上为矩形形状的另一个区域部分19上的两个部分,因此衍射光栅10能够容易地安装到OPU 100的壳体中,同时准确调节衍射光栅10的位置。因此,聚焦点Sa、Sb和Sm非常有可能准确形成在光盘D的信号面Da上。据此,对于光盘D的信号面Da容易实施OPU 100的准确跟踪。
与衍射光栅10的第二区域12的周期性结构相比,衍射光栅10的第三区域13的周期性结构具有相差3-180度的相位。
因此,光盘D的信号面Da上的聚焦点Sa、Sb和Sm有可能形成为具有更高准确度的聚焦点Sa、Sb和Sm。由于与衍射光栅10的第二区域12的周期性结构相比,衍射光栅10的第三区域13的周期性结构具有相差3-180度的相位,因此边界线16在衍射光栅10的第二区域12与毗邻第二区域12的衍射光栅10的第三区域13之间基本上是清晰的。
如果与第二区域12的周期性结构相比,第三区域13的周期性结构具有相差小于3度的相位,那么边界线16在第二区域12与第三区域13之间就不清晰。当与第二区域12的周期性结构相比,第三区域13的周期性结构具有相差180度的相位时,边界线16在第二区域12与第三区域13之间是最清晰的。当与第二区域12的周期性结构相比,第三区域13的周期性结构具有相差例如3-90度的相位时,所形成的衍射光栅10具有合适的特性,同时边界线16在第二区域12与第三区域13之间是清晰的。
由于边界线16在衍射光栅10的第二区域12与衍射光栅10的第三区域13之间基本上是清晰的,因此边界线16在具有第一区域11和毗邻第一区域11的第二区域12的衍射光栅10的一个区域部分18与具有第三区域13和毗邻第三区域13的第四区域14的衍射光栅10的另一个区域部分19之间是清晰的。因此,施加激光以便基本上被等分成分别在衍射光栅10的一个区域部分18和衍射光栅10的另一个区域部分19上的两部分。通过照射激光以便基本上被等分成分别在衍射光栅10的一个区域部分18和衍射光栅10的另一个区域部分19上的两部分,将衍射光栅10准确安装在OPU 100的壳体中。
形成部分衍射光栅10的基本上为直线的第二区域12和基本上为直线的第三区域13,布置在形成部分衍射光栅10的基本上条形的第一区域11与基本上条形的第四区域14之间。第二区域12的周期性结构与第一区域11的周期性结构具有不同的相位。第三区域13的周期性结构与第二区域12的周期性结构具有不同的相位。第四区域14的周期性结构与第三区域13的周期性结构具有不同的相位。第四区域14的周期性结构与第一区域11的周期性结构在相位上相差约180度。
结果,衍射光栅10中的第一区域11、第二区域12、第三区域13和第四区域14彼此区分开,并且相位差在衍射光栅10中的第一区域11与第四区域14之间是清晰的。由于衍射光栅10的第四区域14的周期性结构与第一区域11的周期性结构在相位上相差约180度,因此至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm在光盘D的信号面Da上良好形成。利用在光盘D的信号面Da上良好形成的至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm,在具有不同轨道间距Tp的多种光盘D上记录数据或从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号由于例如OBL 4的位移而劣化。
第一区域11和第二区域12被第一区域11与第二区域12之间的边界线15分开。第二区域12和第三区域13被第二区域12与第三区域13之间的边界线16分开。第三区域13和第四区域14被第三区域13与第四区域14之间的边界线17分开。
相对于第一区域11的周期性结构,第二区域12具有相位相差在30-180度的范围内的周期性结构。相对于第二区域12的周期性结构,第三区域13具有相位相差在3-180度的范围内的周期性结构。相对于第三区域13的周期性结构,第四区域14具有相位相差在30-180度的范围内的周期性结构。
结果,第一区域11、第二区域12、第三区域13和第四区域14在衍射光栅10中基本上清晰地彼此区分开。由于相对于衍射光栅10的第一区域11的周期性结构,衍射光栅10的第二区域12具有相位相差在30-180度的范围内的周期性结构,因此衍射光栅10的第一区域11与衍射光栅10的第二区域12彼此清晰地区分开。由于相对于衍射光栅10的第二区域12的周期性结构,衍射光栅10的第三区域13具有相位相差在3-180度的范围内的周期性结构,因此衍射光栅10的第二区域12与衍射光栅10的第三区域13基本上彼此区分开。由于相对于衍射光栅10的第三区域13的周期性结构,衍射光栅10的第四区域14具有相位相差在30-180度的范围内的周期性结构,因此衍射光栅10的第三区域13与衍射光栅10的第四区域14彼此清晰地区分开。
通过将衍射光栅10分成彼此区分开的四个区域,至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm彼此独立地施加在光盘D的信号面Da上。由于至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm彼此独立地施加在光盘D的信号面Da上,因此对于光盘D的信号面Da容易实施OPU 100的跟踪。通过将每个区域的周期性结构的相位适当设定到预定范围值,衍射光栅10的设计中的自由度得以改善,并且同时OPU 100的设计中的自由度也得以改善。因此,构造了有可能具有与使用部位对应的最佳特性的OPU 100。
衍射光栅10形成为基本上为矩形形状的片材。衍射光栅10,如在平面上看到的,呈现为基本上为矩形的片材。
现在在平面上观察衍射光栅10,其具有并排布置的纵向的基本为矩形的第一区域11、纵向的基本为直线的第二区域12、纵向的基本为直线的第三区域13和纵向的基本为矩形的第四区域14。在这种状态中,如果相对于衍射光栅10的一个区域的相位,在其右侧毗邻这一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式漂移,那么该另一个区域的相位就被描述成漂移到加(+)侧。
现在在平面上观察衍射光栅10,其具有并排布置的纵向的基本为矩形的第一区域11、纵向的基本为直线的第二区域12、纵向的基本为直线的第三区域13和纵向的基本为矩形的第四区域14。在这种状态中,如果相对于衍射光栅10的一个区域的相位,在其右侧毗邻这一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右下降的方式漂移,那么该另一个区域的相位就被描述成漂移到减(-)侧。
在本专利说明书中加(+)相和减(-)相的定义是为了方便描述衍射光栅的相位差。“纵向”和“横向”的定义也是为了方面描述衍射光栅。
在平面上观察衍射光栅10时,相对于第一区域11的周期性结构,在其右侧毗邻第一区域11的第二区域12具有相位漂移到加侧的周期性结构。在平面上观察衍射光栅10时,相对于第二区域12的周期性结构,在其右侧毗邻第二区域12的第三区域13具有相位漂移到加侧的周期性结构。在平面上观察衍射光栅10时,相对于第三区域13的周期性结构,在其右侧毗邻第三区域13的第四区域14具有相位漂移到加侧的周期性结构。
以区域11、12、13和14的相位一个接一个地逐步漂移的方式来构造衍射光栅10。衍射光栅10具有所谓的前相位周期性结构。
根据OPU的设计规格等,衍射光栅10可以使其条带以边界线16为中心侧向翻转,保持符号、引线、尺寸线等不变。具体地说,例如,在平面上观察衍射光栅(10)时,相对于第一区域(11)的周期性结构,在其右侧毗邻第一区域(11)的第二区域(12)具有相位漂移到减侧的周期性结构。进一步地,在平面上观察衍射光栅(10)时,相对于第二区域(12)的周期性结构,在其右侧毗邻第二区域(12)的第三区域(13)具有相位漂移到减侧的周期性结构。进一步地,在平面上观察衍射光栅(10)时,相对于第三区域(13)的周期性结构,在其右侧毗邻第三区域(13)的第四区域(14)具有相位漂移到减侧的周期性结构。
以区域(11)、(12)、(13)和(14)的相位一个接一个地逐步漂移的方式来构造衍射光栅(10)。衍射光栅(10)具有所谓的前相位周期性结构。
通过将具有前相位周期性结构的衍射光栅安装在OPU上,副推挽信号振幅电平(副PP信号振幅电平)增大,并且副推挽信号振幅电平特性(副PP信号振幅电平特性)有可能改善(图14)。避免了副PP信号振幅电平(%)减小,避免了副PP信号振幅电平特性下降。
施加在光盘D的信号面Da上的至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm包括主点Sm和将主点夹在中间Sm的一对副点Sa和Sb。用以下公式定义作为与主点Sm和副点Sa及Sb相关的信号振幅电平的副PP信号振幅电平:
副推挽信号振幅电平(%)
=(副推挽信号振幅值/主推挽信号振幅值)x100    (1)
跟踪误差相位差量(TE相位差量)减小,并且跟踪误差相差特性(TE相位差特性)有可能改善(图15)。避免了TE相位差量增大,并且避免了TE相位差特性下降。
由于副PP信号振幅电平特性得以改善并且TE相位差特性也得以改善,因此OPU被优选地安装在桌面型PC的光盘装置中。由于用于桌面型PC的光盘装置中的OPU能够使用大尺寸的OBL,因此仍然考虑到场特性,副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性在设计中比场特性更重要。
如图5所示,相对于第一区域11的周期性结构,第二区域12具有相位相差约+75度的周期性结构。相对于第二区域12的周期性结构,第三区域13具有相位相差约+30度的周期性结构。相对于第一区域11的周期性结构,第三区域13具有相位相差约+105度的周期性结构。相对于第三区域13的周期性结构,第四区域14具有相位相差约+75度的周期性结构。相对于第一区域11的周期性结构,第四区域14具有相位相差约+180度的周期性结构。
通过将如此构造的衍射光栅10安装在OPU中,副PP信号振幅电平(%)增大,并且副PP信号振幅电平特性改善(图14)。避免了副PP信号振幅电平(%)减小,避免了副PP信号振幅电平特性下降。此OPU 100的副PP信号振幅电平特性(图14)好于具有被分成三个相位区91、92和93(图22)的常规衍射光栅90的OPU(未示出)的副PP信号振幅电平特性。
TE相位差量减小,并且TE相位差特性改善(图15)。避免了TE相位差量增大,并且避免了TE相位差特性下降。此OPU 100的TE相位差特性(图15)好于具有被分成三个相位区91、92和93(图22)的常规衍射光栅90的OPU(未示出)的TE相位差特性。
与采用常规三分衍射光栅(图22)的OPU相比,利用相移型、4分衍射光栅10(图5)按照成行DPP法执行跟踪误差检测方法的OPU 100(图1),能够将TE相位差量减到一个小量(图15)。因此,配有具有相移型4分衍射光栅10(图5)的OPU 100(图1)的光盘装置22,能够在可靠的操作中从介质D中读取数据或信息或者将数据或信息写到介质D上,这与使用具有例如不同轨道间距Tp(图2和3)的任意介质D的效果一样。
由于施加到光盘D的信号面Da上时的副PP信号振幅电平特性得以改善,并且TE相位差特性也得以改善,因此OPU 100优选地安装在桌面型PC的光盘装置中。
图13是是光学拾取单元的场特性的说明图。图14是副推挽信号振幅电平特性的说明图。图15是跟踪误差相差特性的说明图。
区域12、13、衍射光栅10(图5)的第二区域12和第三区域13的组合,形成衍射光栅10的纵向中心部分10m。与穿过OBL4(图1)的光瞳4e的光线直径4d相比,衍射光栅10的中心部分10m(图1和5)的宽度10w为16-28%,优选18-26%。即,衍射光栅10的中心部分比例Wr为16-28%,优选18-26%(图13-15)。
通过将如此构造的衍射光栅10安装在OPU 100中,在将数据记录到不同轨道间距Tp的多种光盘D上或从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号由于OBL4的位移而劣化。
如果与穿过OBL4(图1)的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅10的中心部分10m(图1和5)的宽度10w设定为小于16%,那么TE振幅电平(%)就减小,并且TE场特性有可能下降(图13)。即,通过将衍射光栅10的中心部分比例Wr设定为小于16%,而使OBL中心比例(%)减小,并且TE场特性有可能下降。当与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅10的中心部分10m的宽度10w设定为18%或更大时,TE振幅电平的减小就得到抑制,并且TE场特性的下降也得到抑制。即,通过将衍射光栅10的中心部分比例Wr设定为18%或更大,OBL中心比例(%)的减小得到抑制,并且TE场特性的下降也得到抑制。
如果与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅10的中心部分10m的宽度10w设定为大于28%,那么副PP信号振幅电平(%)就减小,并且副PP信号振幅电平特性有可能下降(图14)。通过将衍射光栅10的中心部分10m的宽度10w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的26%或更小,副PP信号振幅电平(%)的减小得到抑制,并且副PP信号振幅电平特性的下降也得到抑制。
如果与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅10的中心部分10m的宽度10w设定为大于28%,那么TE相位差量就增大,并且TE相位差特性有可能下降(图15)。通过将衍射光栅10的中心部分10m的宽度10w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的26%或更小,TE相位差量的增大得到抑制,并且TE相位差特性的下降也得到抑制。
通过与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅10的中心部分10m的宽度10w设定到16-28%、优选18-26%,TE振幅电平(图13)、副PP信号振幅电平(图14)和TE相位差量(图15)有可能设定到合适的值。
例如,通过与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅10的中心部分10m的宽度10w设定到约20%,TE振幅电平(图13)、副PP信号振幅电平(图14)和TE相位差量(图15)有可能设定到最佳值。由于将TE振幅电平、副PP信号振幅电平和TE相位差量设定到均衡的合适值,因此容易实施OPU 100的跟踪控制。
将衍射光栅10的第二区域12的宽度12w和衍射光栅10的第三区域13的宽度13w都设定到10-100μm,优选30-80μm,更优选48-72μm。即,将分部宽度12w和13w设定到10-100μm,优选30-80μm,更优选48-72μm。
这对于光盘D的信号面Da容易良好实施OPU 100的跟踪。在不同轨道间距Tp的多种光盘上记录数据或者从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号由于例如OBJ4的位移而劣化。
如果将衍射光栅10的第二区域12的宽度12w和衍射光栅10的第三区域13的宽度13w都设定到小于10μm的小宽度,或者如果将衍射光栅10的第二区域12的宽度12w和衍射光栅10的第三区域13的宽度13w都设定到大于100μm的大宽度,那么在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性之间就失去平衡。由于这些特性之间失去平衡,因此跟踪误差信号劣化,并且对于光盘D的信号面Da不容易实施OPU 100的准确跟踪。
例如,通过将衍射光栅10的第二区域12的宽度12w和衍射光栅10的第三区域13的宽度13w都设定到30-80μm左右,在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性之间基本上容易保持平衡。据此,对于光盘D的信号面Da容易实施OPU 100的准确跟踪。
优选地,通过将衍射光栅10的第二区域12的宽度12w和衍射光栅10的第三区域13的宽度13w都设定到48-72μm的范围内,在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性之间能够保持平衡。结果,避免了跟踪误差信号劣化。因此,对于光盘D的信号面Da能够实施OPU 100的准确跟踪。
如果衍射光栅10的中心部分比例Wr为19.0%,那么衍射光栅10的分部宽度12w和13w就为52μm。如果衍射光栅10的中心部分比例Wr为21.8%,那么衍射光栅的分部宽度12w和13w就为60μm。如果衍射光栅10的中心部分比例Wr为24.7%,那么衍射光栅的分部宽度12w和13w就为68μm。
在配有常规三分型衍射光栅90(图22)的OPU中,仅仅可以通过改变三分型衍射光栅90的中心部分90m的宽度90w,实现TE场特性或TE相位差特性的任何改变。
另一方面,在配有四分型衍射光栅10(图5)的OPU(图1)中,当改变TE场特性或TE相位差特性时,不仅可以通过改变四分型衍射光栅10(图5)的中心部分10m的宽度10w,而且可以通过改变四分型衍射光栅10的中心部分10m的区域12和13的光栅间距之间的相位差,调节或改变这些特性。
通过调节和设定四分型衍射光栅10的中心部分10m的宽度10w以及四分型衍射光栅10的中心部分10m的区域12和13的光栅间距之间的相位差,能够设计表现出所需性能并保持多种特性均衡的OPU100。因此,OPU 100设计中的自由度得到改善。
OPU 100(图1)被构造成至少具有例如在平面图中基本为矩形形状的衍射光栅10(图5)、会聚三个光流并将至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地照射到光盘D(图1)的信号面Da上的OBL4(图1)、以及接收这三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)的每一个的反射光的PD6(图1和3)。
如果如上构造OPU 100,那么对于光盘D的信号面Da就能够实施OPU 100的准确跟踪。在不同轨道间距的多种光盘D上记录数据或者从其中再现数据时,容易避免了由于OBL4的位移而导致的跟踪误差信号振幅劣化或偏置保留在跟踪误差信号中。
被构造成具有相移型、四分衍射光栅10的OPU 100允许对于DVD-RAM进行OPU 100的数据再现或记录的可靠操作。对于DVD±R和DVD±RW(未示出)也能够可靠地实施OPU 100的数据再现或记录操作。
被衍射光栅10(图1和5)衍射的三个光束以这样的方式施加到光盘D的信号面Da上:即,激光的0级衍射主光束和±1级衍射的首尾副光束,在光盘D的信号面Da上的同一轨道T上基本排成一行(如图2和3所示)。
通过将首副光束和尾副光束分别照射到光盘上而形成的首副点Sa和尾副点Sb,以这样的方式形成在光盘D的信号面Da上:即,这两个副点排成一行,由于在衍射光栅10上形成的相移区11和14而相对于信号轨道方向Y倾斜。首副点Sa和尾副点Sb在相对于信号轨道方向Y倾斜的行上,并被施加到光盘D的信号面Da上,以便将光盘D上的主点Sm夹在中间。
将衍射光栅10(图5)分成区域11、12、13和14,以便能够将点Sa、Sb和Sm施加到光盘D的信号面Da上的轨道T上(如上所述)。衍射光栅10具有相移区11和14,这些区域导致激光发生π弧度相移,从而将点Sa、Sb和Sm施加到光盘D的信号面Da上的轨道T上。
穿过相移区11的激光相对于穿过此相移区11之外的区域14的激光,发生π弧度相移。因此,即使将副光束施加到光盘D的信号面Da上的轨道T上,按照差动推挽方法的副推挽信号也能够由对应于副光束的PD6的副接收区域产生。
如图3所示,PD6配有检测主光束的反射光的一对光检测面6A和6B、检测首副光束的反射光的一对光检测面6C和6D、以及检测尾副光束的反射光的一对光检测面6E和6F。PD6接收包括每个光束的0级反射光和±1级反射光的叠加的部分,其中具有例如两个分开的部分。
形成部分PD6的这对光检测面6A和6B彼此毗邻布置。调节光检测面6A和6B的位置,以便主光束的0级反射光的中心入射到光检测面6A与6B之间的边界6Lm。光检测面6A接收包括主光束的反射光的一个叠加的部分,而光检测面6B接收包括主光束的反射光的另一个叠加的部分。光检测面6A和6B各自输出检测值。
形成部分PD6的这对光检测面6C和6D彼此毗邻布置。调节光检测面6C和6D的位置,以便首副光束的0级反射光的中心入射到光检测面6C与6D之间的边界6La。光检测面6C接收包括首副光束的反射光的一个叠加的部分,而光检测面6D接收包括首副光束的反射光的另一个叠加的部分。光检测面6C和6D各自输出检测值。
形成部分PD6的这对光检测面6E和6F彼此毗邻布置。调节光检测面6E和6F的位置,以便尾副光束的0级反射光的中心入射到光检测面6E与6F之间的边界6Lb。光检测面6E接收包括尾副光束的反射光的一个叠加的部分,而光检测面6F接收包括尾副光束的反射光的另一个叠加的部分。光检测面6E和6F各自输出检测值。
在此PD6中,两个光检测面形成一组光检测部并分别接收包括光束的0级反射光和±1级反射光的叠加的部分的两半。例如,四个光检测面可形成一组光检测部,并分别接收包括光束的0级反射光和±1级反射光的叠加的部分的四个四分之一。
PD6与运算部7相连。在PD6中产生的信号传送到运算部7。运算部7包括四个差动放大器7A-7D、加法器7E和放大器7F。差动放大器7A计算光检测面6A与6B的输出信号之间的差(A-B),并产生主推挽信号MPP。差动放大器7B计算光检测面6C与6D的输出信号之间的差(C-D),并产生首副推挽信号FSPP。差动放大器7C计算光检测面6E与6F的输出信号之间的差(E-F),并产生尾副推挽信号BSPP。
首副推挽信号FSPP即差动放大器7B的输出信号、以及尾副推挽信号BSPP即差动放大器7C的输出信号被输入到加法器7E。加法器7E计算这些信号的和(FSPP+BSPP)并产生相加的副推挽信号SPP。相加的副推挽信号SPP即加法器7E的输出信号输入到放大器7F。放大器7F以增益K将相加的副推挽信号放大到与主推挽信号MPP相等的信号电平。差动放大器7A的输出信号和放大器7F的输出信号输入到差动放大器7D。差动放大器7D计算主推挽信号MPP与相加的副推挽信号SPP的放大信号之间的差,并产生跟踪误差信号DPP。
在算术单元7中产生的跟踪误差信号DPP传送到物镜驱动部8(图8),以便相对于光盘D上的轨道T(图2和3)进行OBL4(图1)的自动跟踪调节。
将上述的OPU 100安装在光盘装置200上。光盘装置200被构造成具有单个OPU 100。
因此,配有OPU 100的光盘装置200适当实施从光盘D读取数据或者将数据写到光盘D上。在不同轨道间距Tp的多种光盘D上读取数据时或者在将数据写到不同轨道间距Tp的多种光盘D(光盘D已经插入光盘装置200中)上时,避免了跟踪误差信号由于例如OBL4的位移而导致的劣化。因此,能够提供配有容易实施高度准确跟踪控制的单个OPU 100的光盘装置200。
如果光盘装置200配有一个能够处理不同轨道间距Tp的多种光盘D的OPU 100,那么光盘装置200的价格就下降了。避免了以下情形的出现:光盘装置200配有处理不同轨道间距Tp的多种光盘D的多个OPU,并且因此光盘装置200的价格大大提高。
《第二实施例》
图6是安装在光学拾取单元内的衍射光栅的第二实施例的示意性平面图。图7是光盘径向与图6的衍射光栅中的相差之间关系的图表。
将图6所示的衍射光栅20安装在OPU 100(图1)中,来代替图1所示的衍射光栅10。OPU 100和光盘装置200没有变化,只是用图6所示的衍射光栅20代替图1所示的衍射光栅10。第一实施例与第二实施例的不同之处是,用图6所示的衍射光栅20代替图1所示的衍射光栅10,但是除衍射光栅10和20之外的部件在第一实施例和第二实施例中都是相同的。为了方便起见,现在也利用图1-4和图13-15来描述第二实施例。在第二实施例中,相同的附图标记表示与第一实施例相同的部件,其详细描述被省略。
如图6所示,衍射光栅20具有在由LD1(图1)施加的激光部分产生π弧度相移的相移区21和24(图6)。衍射光栅20被分成至少四个区域,即基本上是矩形的第一区域21、毗邻第一区域21的基本上是直线的第二区域22、毗邻第二区域22的基本上是直线的第三区域23、以及毗邻第三区域23的基本上是矩形的第四区域24。在每个区域21、22、23和24内建立预定的周期性结构。
在图6所示的衍射光栅20中,为了方便起见,第二区域22和第三区域23描绘得具有一定宽度,以便容易理解第二区域22的相位状态和第三区域23的相位状态。然而,实际上衍射光栅20的第二区域22和第三区域23形成具有例如约20-200μm宽度20w的细线。构成衍射光栅20的每个区域21、22、23和24的周期性结构是,具有重复的微小凹陷和凸起部分的周期性结构。衍射光栅20是例如约3-10mm2、厚度约0.3-3mm的玻璃片。
安装在OPU 100中的图6所示的衍射光栅20,使得更容易对光盘D的信号面Da良好地实施OPU 100的跟踪。由于衍射光栅20被分成四个区域21、22、23和24,因此至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地施加到光盘D的信号面Da上。由于至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm彼此独立地施加到光盘D的信号面Da上,因此在将数据记录到具有不同轨道间距Tp的多种光盘D上或者从具有不同轨道间距Tp的多种光盘D中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号例如由于OBL4(图1)的位移而劣化。可由此提供容易实施跟踪控制的单个OPU 100。
如图6所示,衍射光栅20具有基本上为矩形形状、包括第一区域21和毗邻第一区域21的第二区域22的一个区域部分28,以及基本上为矩形形状、包括第三区域23和毗邻第三区域23的第四区域24的另一个区域部分29。衍射光栅20的第一区域21的宽度21w与第四区域24的宽度24w大约相同。衍射光栅20的第二区域22的宽度22w和第三区域23的宽度23w大约相同。衍射光栅20的第二区域22与毗邻第二区域22的衍射光栅20的第三区域23之间的边界线26,将衍射光栅20分成两个相等部分,即构成衍射光栅20的一个区域部分28和另一个区域部分29。
结果,光盘D的信号面Da上的聚焦点Sa、Sb和Sm形成为准确的聚焦点Sa、Sb和Sm。由于衍射光栅20的第二区域22与毗邻第二区域22的第三区域23之间的边界线26,将衍射光栅20分成两个相等部分,即具有第一区域21和毗邻第一区域21的第二区域22的一个区域部分28,以及具有第三区域23和毗邻第三区域23的第四区域24的另一个区域部分29,因此在将衍射光栅20安装到OPU 100的壳体(未示出)内时,从LD1施加到衍射光栅20上的激光可使得其光轴容易例如用光轴调节摄像机(未示出)来调节。利用例如光轴调节摄像机可观察到从LD1施加、入射到衍射光栅20、然后透过OBL 4的激光。
常规的三分型衍射光栅90(图22)不具有将衍射光栅90分成两个相等部分的定位边界线(如在平面上看到的)。由于在衍射光栅90中缺乏用作定位中心线的边界线,因此面临的困难是,将激光照射到衍射光栅90上并利用光轴调节摄像机将衍射光栅90准确安装在光学拾取单元的壳体中。
另一方面,在图6所示的四分型衍射光栅20中,在衍射光栅20中提供边界线26,该边界线基本上在衍射光栅20的中心将其分成两个相等部分,即基本上为矩形的一个区域部分28和基本上为矩形的另一个区域部分29。边界线26使得激光更容易照射,从而在利用光轴调节摄像机等调节光轴时,激光基本上被等分成分别在构成衍射光栅20的基本上为矩形形状的一个区域部分28和基本上为矩形形状的另一个区域部分29上的两个部分。
由于更容易照射激光使之基本上被等分成分别在构成衍射光栅20的基本上为矩形形状的一个区域部分28和基本上为矩形形状的另一个区域部分29上的两个部分,因此衍射光栅20能够容易地安装到OPU 100的壳体中,同时可准确调节衍射光栅20的位置。因此,聚焦点Sa、Sb和Sm非常有可能准确形成在光盘D的信号面Da上。据此,对光盘D的信号面Da非常有可能准确实施OPU 100的跟踪。
与衍射光栅20的第二区域22的周期性结构相比,衍射光栅20的第三区域23的周期性结构具有相差3-180度的相差的相位。
因此,光盘D的信号面Da上的聚焦点Sa、Sb和Sm容易形成为具有更高准确度的聚焦点Sa、Sb和Sm。由于与衍射光栅20的第二区域22的周期性结构相比,衍射光栅20的第三区域23的周期性结构具有相差3-180度的相位,因此边界线26在衍射光栅20的第二区域22与毗邻第二区域22的衍射光栅20的第三区域23之间基本上是清晰的。
如果与第二区域22的周期性结构相比,第三区域23的周期性结构具有相差小于3度的相位,那么边界线26在第二区域22与第三区域23之间就不清晰。如果与第二区域22的周期性结构相比,第三区域23的周期性结构具有相差180度的相位,那么边界线26在第二区域22与第三区域23之间是最清晰的。当与第二区域22的周期性结构相比,第三区域23的周期性结构具有相差例如3-90度的相位时,所形成的衍射光栅20具有合适的特性,同时边界线26在第二区域22与第三区域23之间是清晰的。
由于边界线26在衍射光栅20的第二区域22与衍射光栅20的第三区域23之间基本上是清晰的,因此边界线26在具有第一区域21和毗邻第一区域21的第二区域22的衍射光栅20的一个区域部分28与具有第三区域23和毗邻第三区域23的第四区域24的衍射光栅20的另一个区域部分29之间是清晰的。因此,施加激光使之基本上被等分成分别在衍射光栅20的一个区域部分28和衍射光栅20的另一个区域部分29上的两部分。通过照射激光以便基本上被等分成分别在衍射光栅20的一个区域部分28和衍射光栅20的另一个区域部分29上的两部分,将衍射光栅20准确安装在OPU 100的壳体中。
形成部分衍射光栅20的基本上为直线的第二区域22和基本上为直线的第三区域23,被布置在形成部分衍射光栅20的基本上类似条形的第一区域21与基本上类似条形的第四区域24之间。第二区域22的周期性结构与第一区域21的周期性结构具有不同的相位。第三区域23的周期性结构与第二区域22的周期性结构具有不同的相位。第四区域24的周期性结构与第三区域23的周期性结构具有不同的相位。第四区域24的周期性结构与第一区域21的周期性结构在相位上相差约180度。
结果,衍射光栅20中的第一区域21、第二区域22、第三区域23和第四区域24彼此区分开,并且相(位)差在衍射光栅20中的第一区域21与第四区域24之间是清晰的。由于衍射光栅20的第四区域24的周期性结构与第一区域21的周期性结构在相位上相差约180度,因此至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm良好形成在光盘D的信号面Da上。利用在光盘D的信号面Da上良好形成的至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm,在具有不同轨道间距Tp的多种光盘D上记录数据或从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号例如由于OBL 4的位移而劣化。
第一区域21和第二区域22被第一区域21与第二区域22之间的边界线25分开。第二区域22和第三区域23被第二区域22与第三区域23之间的边界线26分开。第三区域23和第四区域24被第三区域23与第四区域24之间的边界线27分开。
相对于第一区域21的周期性结构,第二区域22具有相位相差30-180度的周期性结构。相对于第二区域22的周期性结构,第三区域23具有相位相差3-180度的周期性结构。相对于第三区域23的周期性结构,第四区域24具有相位相差30-180度的周期性结构。
结果,第一区域21、第二区域22、第三区域23和第四区域24在衍射光栅20中基本上清晰地彼此区分开。由于相对于衍射光栅20的第一区域21的周期性结构,衍射光栅20的第二区域22具有相位相差30-180度的周期性结构,因此衍射光栅20的第一区域21与衍射光栅20的第二区域22彼此清晰地区分开。由于相对于衍射光栅20的第二区域22的周期性结构,衍射光栅20的第三区域23具有相位相差3-180度的周期性结构,因此衍射光栅20的第二区域22与衍射光栅20的第三区域23基本上彼此区分开。由于相对于衍射光栅20的第三区域23的周期性结构,衍射光栅20的第四区域24具有相位相差30-180度的周期性结构,因此衍射光栅20的第三区域23与衍射光栅20的第四区域24彼此清晰地区分开。
通过将衍射光栅20分成彼此区分开的四个区域,至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm彼此独立地施加在光盘D的信号面Da上。由于至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm彼此独立地施加在光盘D的信号面Da上,因此容易对光盘D的信号面Da实施OPU 100的跟踪。通过将每个区域的周期性结构的相位适当设定到预定数值范围内,衍射光栅20的设计中的自由度得到改善,并且同时OPU 100的设计中的自由度也得到改善。因此,构造了容易展示对应于使用位置的最佳特性的OPU 100。
衍射光栅20形成为基本上为矩形形状的片材。衍射光栅20,如在平面上看到的,显示为基本上为矩形的片材。
现在在平面上观察衍射光栅20,其具有并排布置的纵向的基本为矩形的第一区域21、纵向的基本为直线的第二区域22、纵向的基本为直线的第三区域23和纵向的基本为矩形的第四区域24。在这种状态中,如果相对于衍射光栅20的一个区域的相位,在其右侧毗邻所述一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式漂移,那么所述另一个区域的相位就被描述成漂移到加(+)侧。
现在在平面上观察衍射光栅20,其具有并排布置的纵向的基本为矩形的第一区域21、纵向的基本为直线的第二区域22、纵向的基本为直线的第三区域23和纵向的基本为矩形的第四区域24。在这种状态中,如果相对于衍射光栅20的一个区域的相位,在其右侧毗邻所述一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右下降的方式漂移,那么所述另一个区域的相位就被描述成漂移到减(-)侧。
在平面上观察衍射光栅20时,相对于第一区域21的周期性结构,在其右侧毗邻第一区域21的第二区域22具有相位漂移到加侧的周期性结构。在平面上观察衍射光栅20时,相对于第二区域22的周期性结构,在其右侧毗邻第二区域22的第三区域23具有相位漂移到加侧的周期性结构。在平面上观察衍射光栅20时,相对于第三区域23的周期性结构,在其右侧毗邻第三区域23的第四区域24具有相位漂移到加侧的周期性结构。
以区域21、22、23和24的相位一个接一个地逐步漂移的方式来构造衍射光栅20(图7)。衍射光栅20(图6)具有所谓的前相周期性结构。
根据OPU的设计、规格等,图6所示的衍射光栅20例如可具有以边界线(26)作为中心侧向翻转的条带,保持符号、引线、尺寸线等基本上为原样。具体地说,例如,在平面上观察衍射光栅(20)时,相对于第一区域(21)的周期性结构,在其右侧毗邻第一区域(21)的第二区域(22)具有相位漂移到减侧的周期性结构。进一步地,在平面上观察衍射光栅(20)时,相对于第二区域(22)的周期性结构,在其右侧毗邻第二区域(22)的第三区域(23)具有相位漂移到减侧的周期性结构。进一步地,在平面上观察衍射光栅(20)时,相对于第三区域(23)的周期性结构,在其右侧毗邻第三区域(23)的第四区域(24)具有相位漂移到减侧的周期性结构。
以区域(21)、(22)、(23)和(24)的相位一个接一个地逐步漂移的方式来构造衍射光栅(20)。衍射光栅(20)具有所谓的前相周期性结构。
通过将具有前相周期性结构的衍射光栅安装在OPU上,副PP信号振幅电平增大,并且副PP信号振幅电平特性有可能改善(图14)。避免了副PP信号振幅电平(%)减小,避免了副PP信号振幅电平特性下降。
TE相位差量减小,并且TE相位差特性有可能改善(图15)。避免了TE相位差量增大,并且避免了TE相位差特性下降。
由于副PP信号振幅电平特性得到改善,并且同时TE相位差特性也得到改善,因此OPU被优选地安装在桌面型PC的光盘装置中。由于用于桌面型PC的光盘装置中的OPU能够使用大尺寸的OBL,因此仍然考虑到场特性,副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性在设计中比场特性更重要。
如图6所示,相对于第一区域21的周期性结构,第二区域22具有相位相差约+60度的周期性结构。相对于第二区域22的周期性结构,第三区域23具有相位相差约+60度的周期性结构。相对于第一区域21的周期性结构,第三区域23具有相位相差约+120度的周期性结构。相对于第三区域23的周期性结构,第四区域24具有相位相差约+60度的周期性结构。相对于第一区域21的周期性结构,第四区域24具有相位相差约+180度的周期性结构。
通过将如此构造的光栅20安装在OPU 100中,副PP信号振幅电平(%)增大,并且副PP信号振幅电平特性显著改善(图14)。避免了副PP信号振幅电平(%)减小,避免了副PP信号振幅电平特性下降。此OPU 100的副PP信号振幅电平特性好于(图14)具有被分成三个相位区91、92和93(图22)的常规衍射光栅90的OPU(未示出)的副PP信号振幅电平特性。
TE相位差量减小,并且TE相位差特性显著改善(图15)。避免了TE相位差量增大,并且避免了TE相位差特性下降。此OPU 100的TE相位差特性好于(图15)具有被分成三个相位区91、92和93(图22)的常规衍射光栅90的OPU(未示出)的TE相位差特性。
与采用常规三分衍射光栅(图22)的OPU相比,利用相移型、4分衍射光栅20(图6)按照成行DPP法执行跟踪误差检测方法的OPU 100(图1),能够将TE相位差量减到一个小量(图15)。因此,配有具有相移型4分衍射光栅20(图6)的OPU 100(图1)的光盘装置200,能够在可靠的操作中从介质D中读取数据或信息或者将数据或信息写到介质D上,这对于使用具有例如不同轨道间距Tp(图2和3)的任意介质D的效果一样。
由于施加到光盘D的信号面Da上的光线的副PP信号振幅电平特性得到显著改善,并且TE相位差特性也得到显著改善,因此OPU100优选地安装在桌面型PC的光盘装置中。
区域22、23即衍射光栅20(图6)的第二区域22和第三区域23的组合,形成衍射光栅20的纵向中心部分20m。与穿过OBL4(图1)的光瞳4e的光线直径4d相比,衍射光栅20的中心部分20m(图1和6)的宽度20w为16-28%,优选18-26%。即,衍射光栅20的中心部分比例Wr为16-28%,优选18-26%(图13-15)。
通过将如此构造的衍射光栅20安装在OPU 100中,在将数据记录到不同轨道间距Tp的多种光盘D上或从其中再现数据时,容易避免跟踪误差信号由于OBL4的位移而劣化。
如果与穿过OBL4(图1)的光瞳4e的光线直径4d相比,衍射光栅20的中心部分20m(图1和5)的宽度20w被设定为小于16%,那么TE振幅电平(%)就减小,并且TE场特性有可能下降(图13)。即,通过将衍射光栅20的中心部分比例Wr设定为小于16%,会使OBL中心比例(%)减小,并且TE场特性有可能下降。当与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,衍射光栅20的中心部分20m的宽度20w被设定为18%或更大时,TE振幅电平的减小就得到抑制,并且TE场特性的下降也得到抑制。即,通过将衍射光栅20的中心部分比例Wr设定为18%或更大,OBL中心比例(%)的减小得到抑制,并且TE场特性的下降也得到抑制。
如果与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,衍射光栅20的中心部分20m的宽度20w被设定为大于28%,那么副PP信号振幅电平(%)就减小,并且副PP信号振幅电平特性有可能下降(图14)。通过将衍射光栅20的中心部分20m的宽度20w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的26%或更小,副PP信号振幅电平(%)的减小得到抑制,并且副PP信号振幅电平特性的下降也得到抑制。
当与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,衍射光栅20的中心部分20m的宽度20w被设定为大于28%,那么TE相位差量就增大,并且TE相位差特性有可能下降(图15)。通过将衍射光栅20的中心部分20m的宽度20w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的26%或更小,TE相位差量的增大得到抑制,并且TE相位差特性的下降也得到抑制。
通过与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅20的中心部分20m的宽度20w设定到16-28%或优选18-26%,TE振幅电平(图13)、副PP信号振幅电平(图14)和TE相位差量(图15)有可能设定到合适的值。
例如,通过与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅20的中心部分20m的宽度20w设定到约20%,TE振幅电平(图13)、副PP信号振幅电平(图14)和TE相位差量(图15)有可能设定到最佳值。由于将TE振幅电平、副PP信号振幅电平和TE相位差量设定到均衡的合适值,因此容易实施OPU 100的跟踪控制。
将衍射光栅20的第二区域22的宽度22w和衍射光栅20的第三区域23的宽度23w都设定到10-100μm,优选30-80μm,更优选48-72μm。即,将分部宽度22w和23w设定到10-100μm,优选30-80μm,更优选48-72μm。
这使得更容易相对于光盘D的信号面Da良好地实施OPU 100的跟踪。在不同轨道间距Tp的多种光盘上记录数据或者从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号由于例如OBJ4的位移而劣化。
如果将衍射光栅20的第二区域22的宽度22w和衍射光栅20的第三区域23的宽度23w都设定到小于10μm的薄宽度,或者如果将衍射光栅20的第二区域22的宽度22w和衍射光栅20的第三区域23的宽度23w都设定到大于100μm的厚宽度,那么在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性之间就失去平衡。由于在这些特性之间失去平衡,因此跟踪误差信号劣化,并且对于光盘D的信号面Da不容易实施OPU 100的准确跟踪。
例如,通过将衍射光栅20的第二区域22的宽度22w和衍射光栅20的第三区域23的宽度23w都设定到30-80μm左右,在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性之间基本上容易保持平衡。据此,对于光盘D的信号面Da容易实施OPU 100的准确跟踪。
优选地,通过将衍射光栅20的第二区域22的宽度22w和衍射光栅20的第三区域23的宽度23w都设定到48-72μm的范围内,在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性之间能够保持平衡。结果,避免了跟踪误差信号劣化。因此,对于光盘D的信号面Da能够实施OPU 100的准确跟踪。
如果衍射光栅20的中心部分比例Wr为22.9%,那么衍射光栅20的分部宽度22w和23w就为63μm。如果衍射光栅20的中心部分比例Wr为25.8%,那么衍射光栅的分部宽度22w和23w就为71μm。
在配有常规三分型衍射光栅90(图22)的OPU中,仅仅通过改变三分型衍射光栅90的中心部分90m的宽度90w,就能够实现TE场特性或TE相位差特性的任何改变。
另一方面,在配有四分型衍射光栅20(图6)的OPU 100(图1)中,当改变TE场特性或TE相位差特性时,不仅通过改变四分型衍射光栅20(图6)的中心部分20m的宽度20w,而且通过改变四分型衍射光栅20的中心部分20m的区域22和23的光栅间距之间的相位差,也能够调节或改变这些特性。
通过调节和设定四分型衍射光栅20的中心部分20m的宽度20w以及四分型衍射光栅20的中心部分20m的区域22和23的光栅间距之间的相位差,能够设计表现出所需性能并保持多种特性均衡的OPU100。因此,OPU 100设计中的自由度得到改善。
OPU 100(图1)被构造成至少具有例如在平面图中基本为矩形形状的衍射光栅20(图6)、会聚三个光流并将至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地照射到光盘D(图1)的信号面Da上的OBL4(图1)、以及接收这三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)的每一个的反射光的PD6(图1和3)。
如果如上构造OPU 100,那么对于光盘D的信号面Da就能够实施OPU 100的准确跟踪。在不同轨道间距Tp的多种光盘D上记录数据或者从其中再现数据时,容易避免了由于OBL4的位移而导致的跟踪误差信号振幅劣化或偏置保留在跟踪误差信号中。
被构造成具有相移型、四分衍射光栅20的OPU 100,允许对于DVD-RAM进行OPU 100的数据再现或记录的可靠操作。对于DVD±R和DVD±RW(未示出)也能够可靠地实施OPU 100的数据再现或记录操作。
将上述的OPU 100(图1)安装在光盘装置200上。光盘装置200被构造成具有单个OPU 100。
由此提供的光盘装置200配有容易实施准确跟踪控制的一个OPU 100。而且,如果光盘装置200配有一个能够处理不同轨道间距Tp的多种光盘D的OPU 100,那么光盘装置200的价格就下降了。
《第三实施例》
图8是安装在光学拾取单元内的衍射光栅的第三实施例的示意性平面图。
将图8所示的衍射光栅30安装在OPU 100(图1)中,来代替图1所示的衍射光栅10。OPU 100或光盘装置200没有变化,只是用图8所示的衍射光栅30代替图1所示的衍射光栅10。第一实施例与第三实施例的不同之处是,用图8所示的衍射光栅30代替图1所示的衍射光栅10,但是除衍射光栅10和30之外的部件在第一实施例和第三实施例中都是相同的。为了方便起见,现在也利用图1-4和图13-15来描述第三实施例。在第三实施例中,相同的附图标记表示与第一实施例相同的部件,其详细描述被省略。
如图8所示,衍射光栅30具有使得由LD1(图1)施加的激光部分产生π弧度相移的相移区31和34(图8)。衍射光栅30被分成至少四个区域,即基本上是矩形的第一区域31、毗邻第一区域31的基本上是直线的第二区域32、毗邻第二区域32的基本上是直线的第三区域33、以及毗邻第三区域33的基本上是矩形的第四区域34。在每个区域31、32、33和34内建立预定的周期性结构。
在图8所示的衍射光栅30中,为了方便起见,第二区域32和第三区域33描绘得具有一定宽度,以便容易理解第二区域32的相位状态和第三区域33的相位状态。然而,实际上衍射光栅30的第二区域32和第三区域33形成具有约20-200μm宽度30w的细线。构成衍射光栅30的每个区域31、32、33和34的周期性结构是,具有重复的微小凹陷和凸起部分的周期性结构。衍射光栅30是例如约3-10mm2、厚度约0.3-3mm的玻璃片。
安装在OPU 100中的图8所示的衍射光栅30,使得更容易对光盘D的信号面Da良好地实施OPU 100的跟踪。由于衍射光栅30被分成四个区域31、32、33和34,因此至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地施加到光盘D的信号面Da上。由于至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地施加到光盘D的信号面Da上,因此在将数据记录到不同轨道间距Tp的多种光盘D上或者从不同轨道间距Tp的多种光盘D中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号例如由于OBL4(图1)的位移而劣化。可由此提供容易实施跟踪控制的一个单元的OPU 100。
如图8所示,衍射光栅30具有基本上为矩形形状、包括第一区域31和毗邻第一区域31的第二区域32的一个区域部分38,以及基本上为矩形形状、包括毗邻第二区域32的第三区域33和毗邻第三区域33的第四区域34的另一个区域部分39。衍射光栅30的第一区域31的宽度31w与第四区域34的宽度34w大约相同。衍射光栅30的第二区域32的宽度32w和第三区域33的宽度33w大约相同。衍射光栅30的第二区域32与毗邻第二区域32的衍射光栅30之第三区域33之间的边界线36,将衍射光栅30分成两个相等部分,即构成衍射光栅30的一个区域部分38和另一个区域部分39。
结果,光盘D的信号面上的聚焦点Sa、Sb和Sm形成为准确的聚焦点Sa、Sb和Sm。由于衍射光栅30的第二区域32与毗邻第二区域32的第三区域33之间的边界线36,将衍射光栅30分成两个相等部分,即具有第一区域31和毗邻第一区域31的第二区域32的一个区域部分38,以及具有第三区域33和毗邻第三区域33的第四区域34的另一个区域部分39,因此在将衍射光栅30安装到OPU 100的壳体(未示出)内时,从LD1施加到衍射光栅30上的激光使得其光轴容易例如用光轴调节摄像机(未示出)来调节。利用例如光轴调节摄像机可观察到从LD1施加、入射到衍射光栅30、然后透过OBL 4的激光。
常规的三分型衍射光栅90(图22)不具有将衍射光栅90分成两个相等部分的定位边界线(如在平面上看到的)。由于在衍射光栅90中缺乏用作定位中心线的边界线,因此面临的困难是,将激光照射到衍射光栅90上,同时利用光轴调节摄像机将激光的中心设定为衍射光栅90的中心,并将衍射光栅90准确安装在光学拾取单元的壳体中。
另一方面,在图8所示的四分型衍射光栅30中,在衍射光栅30中提供边界线36,该边界线基本上在衍射光栅30的中心将其分成两个相等部分,即基本上为矩形形状的一个区域部分38和基本上为矩形形状的另一个区域部分39。边界线36使得激光更容易照射,从而在利用光轴调节摄像机等调节光轴时,激光基本上被等分成分别在构成衍射光栅30的基本上为矩形形状的一个区域部分38和基本上为矩形形状的另一个区域部分39上的两个部分。
由于更容易照射激光使之基本上被等分成分别在构成衍射光栅30的基本上为矩形形状的一个区域部分38和基本上为矩形形状的另一个区域部分39上的两个部分,因此衍射光栅30能够容易地安装到OPU 100的壳体中,同时可准确调节衍射光栅30的位置。因此,聚焦点Sa、Sb和Sm非常有可能准确形成在光盘D的信号面Da上。据此,对光盘D的信号面Da容易实施OPU 100的准确跟踪。
与衍射光栅30的第二区域32的周期性结构相比,衍射光栅30的第三区域33的周期性结构具有相差3-180度的相位。
因此,光盘D的信号面Da上的聚焦点Sa、Sb和Sm有可能形成为具有更高准确度的聚焦点Sa、Sb和Sm。由于与衍射光栅30的第二区域32的周期性结构相比,衍射光栅30的第三区域33的周期性结构具有相差3-180度的相位,因此边界线36在衍射光栅30的第二区域32与毗邻第二区域32的衍射光栅30之第三区域33之间基本上是清晰的。
如果与第二区域32的周期性结构相比,第三区域33的周期性结构具有相差小于3度的相位,那么边界线36在第二区域32与第三区33之间就不清晰。当与第二区域32的周期性结构相比,第三区域33的周期性结构具有相差180度的相位时,边界线36在第二区域32与第三区域33之间是最清晰的。当与第二区域32的周期性结构相比,第三区域33的周期性结构具有相差例如3-90度的相位时,所形成的衍射光栅30具有合适的特性,同时边界线36在第二区域32与第三区域33之间是清晰的。
由于边界线36在衍射光栅30的第二区域32与衍射光栅30的第三区域33之间基本上是清晰的,因此边界线36在具有第一区域31和毗邻第一区域31的第二区域32的衍射光栅30之一个区域部分38与具有第三区域33和毗邻第三区域33的第四区域34的衍射光栅30之另一个区域部分39之间是清晰的。因此,施加激光使之基本上被等分成分别在衍射光栅30的一个区域部分38和衍射光栅30的另一个区域部分39上的两部分。通过照射激光以便基本上被等分成分别在衍射光栅30的一个区域部分38和衍射光栅30的另一个区域部分39上的两部分,将衍射光栅30准确安装在OPU 100的壳体中。
形成部分衍射光栅30的基本上为直线的第二区域32和基本上为直线的第三区域33,被布置在形成部分衍射光栅30的基本上类似条形的第一区域31与基本上类似条形的第四区域34之间。第二区域32的周期性结构与第一区域31的周期性结构具有不同的相位。第三区域33的周期性结构与第二区域32的周期性结构具有不同的相位。第四区域34的周期性结构与第三区域33的周期性结构具有不同的相位。第四区域34的周期性结构与第一区域31的周期性结构在相位上相差约180度。
结果,衍射光栅30中的第一区域31、第二区域32、第三区域33和第四区域34彼此区分开,并且相(位)差在衍射光栅30中的第一区域31与第四区域34之间是清晰的。由于衍射光栅30的第四区域34的周期性结构与衍射光栅30的第一区域31的周期性结构在相位上相差约180度,因此至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm在良好地形成光盘D的信号面Da上。利用在光盘D的信号面Da上良好形成的至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm,在具有不同轨道间距Tp的多种光盘D上记录数据或从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号例如由于OBL4的位移而劣化。
第一区域31和第二区域32被第一区域31与第二区域32之间的边界线35分开。第二区域32和第三区域33被第二区域32与第三区域33之间的边界线36分开。第三区域33和第四区域34被第三区域33与第四区域34之间的边界线37分开。
相对于第一区域31的周期性结构,第二区域32具有相位相差30-180度的周期性结构。相对于第二区域32的周期性结构,第三区域33具有相位相差3-180度的周期性结构。相对于第三区域33的周期性结构,第四区域34具有相位相差30-180度的周期性结构。
结果,第一区域31、第二区域32、第三区域33和第四区域34在衍射光栅30中基本上清晰地彼此区分开。由于相对于衍射光栅30的第一区域31的周期性结构,衍射光栅30的第二区域32具有相位相差30-180度的周期性结构,因此衍射光栅30的第一区域31与衍射光栅30的第二区域32彼此清晰地区分开。由于相对于衍射光栅30的第二区域32的周期性结构,衍射光栅30的第三区域33具有相位相差3-180度的周期性结构,因此衍射光栅30的第二区域32与衍射光栅30的第三区域33基本上彼此区分开。由于相对于衍射光栅30的第三区域33的周期性结构,衍射光栅30的第四区域34具有相位相差30-180度的周期性结构,因此衍射光栅30的第三区域33与衍射光栅30的第四区域34彼此清晰地区分开。
通过将衍射光栅30分成彼此区分开的四个区域,至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm彼此独立地施加在光盘D的信号面Da上。由于至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm彼此独立地施加在光盘D的信号面Da上,因此容易对光盘D的信号面Da实施OPU 100的跟踪。通过将每个区域的周期性结构的相位适当设定到预定数值范围内,衍射光栅30设计中的自由度得到改善,并且同时OPU 100设计中的自由度也得到改善。因此,构造了容易展现与使用位置对应的最佳特性的OPU 100。
衍射光栅30形成为基本上为矩形形状的片材。衍射光栅30,如在平面上所看到的,显示为基本上为矩形的片材。
现在在平面上观察衍射光栅30,其具有并排布置的纵向的基本为矩形的第一区域31、纵向的基本为直线的第二区域32、纵向的基本为直线的第三区域33和纵向的基本为矩形的第四区域34。在这种状态中,如果相对于衍射光栅30的一个区域的相位,在其右侧毗邻这一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式漂移,那么所述另一个区域的相位就被描述成漂移到加(+)侧。
现在在平面上观察衍射光栅30,其具有并排布置的纵向的基本为矩形的第一区域31、纵向的基本为直线的第二区域32、纵向的基本为直线的第三区域33和纵向的基本为矩形的第四区域34。在这种状态中,如果相对于衍射光栅30的一个区域的相位,在其右侧毗邻这一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右下降的方式漂移,那么所述另一个区域的相位就被描述成漂移到减(-)侧。
在平面上观察衍射光栅30时,相对于第一区域31的周期性结构,在其右侧毗邻第一区域31的第二区域32具有相位漂移到加侧的周期性结构。在平面上观察衍射光栅30时,相对于第二区域32的周期性结构,在其右侧毗邻第二区域32的第三区域33具有相位漂移到减侧的周期性结构。在平面上观察衍射光栅30时,相对于第三区域33的周期性结构,在其右侧毗邻第三区域33的第四区域34具有相位漂移到加侧的周期性结构。
以这样的方式构造衍射光栅30:仅仅第三区域33的周期性结构的相移方向与第一区域31、第二区域32和第四区域34的周期性结构的相反。衍射光栅30具有所谓的反相周期性结构。
根据OPU的设计、规格等,图8所示的衍射光栅30例如可具有以边界线(36)作为中心侧向翻转的条带,保持符号、引线、尺寸线等基本上为原样。具体地说,例如,在平面上观察衍射光栅(30)时,相对于第一区域(31)的周期性结构,在其右侧毗邻第一区域(31)的第二区域(32)具有相位漂移到减侧的周期性结构。进一步地,在平面上观察衍射光栅(30)时,相对于第二区域(32)的周期性结构,在其右侧毗邻第二区域(32)的第三区域(33)具有相位漂移到加侧的周期性结构。进一步地,在平面上观察衍射光栅(30)时,相对于第三区域(33)的周期性结构,在其右侧毗邻第三区域(33)的第四区域(34)具有相位漂移到减侧的周期性结构。
以这样的方式构造衍射光栅(30):仅仅第三区域(33)的周期性结构的相移方向与第一区域(31)、第二区域(32)和第四区域(34)的周期性结构的相反。衍射光栅(30)具有所谓的反相周期性结构。
通过将具有反相周期性结构的衍射光栅安装在OPU上,TE振幅电平(%)增大,并且TE场特性容易改善(图13)。避免了TE振幅电平(%)减小,避免了场特性下降。由于场特性改善,因此OPU优选地安装在笔记本型或膝上型PC的光盘装置中。由于用于笔记本型或膝上型PC的光盘装置中的OPU使用小尺寸的OBL,因此场特性是至关重要的。
如图8所示,相对于第一区域31的周期性结构,第二区域32具有相位相差约+105度的周期性结构。相对于第二区域32的周期性结构,第三区域33具有相位相差约-30度的周期性结构。相对于第一区域31的周期性结构,第三区域33具有相位相差约+75度的周期性结构。相对于第三区域33的周期性结构,第四区域34具有相位相差约+105度的周期性结构。相对于第一区域31的周期性结构,第四区域34具有相位相差约+180度的周期性结构。
通过将如此构造的衍射光栅30安装在OPU中,TE振幅电平(%)增大,并且场特性改善(图13)。避免了TE振幅电平(%)减小,避免了场特性下降。此OPU 100的场特性好于(图13)具有被分成三个相位区91、92和93(图22)的常规衍射光栅90的OPU(未示出)的场特性。由于TE场特性改善,因此OPU 100被优选地安装在笔记本型或膝上型PC的光盘装置中。
区域32、33,即衍射光栅30(图8)的第二区域32和第三区域33的组合,形成衍射光栅30的纵向中心部分30m。与穿过OBL4(图1)的光瞳4e的光线直径4d相比,衍射光栅30的中心部分30m(图1和8)的宽度30w为16-28%,优选18-26%。即,衍射光栅30的中心部分比例Wr为16-28%,优选18-26%(图13-15)。
通过将如此构造的衍射光栅30安装在OPU 100中,在将数据记录到不同轨道间距Tp的多种光盘D上或从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号由于OBL4的位移而劣化。
如果与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,衍射光栅30的中心部分30m的宽度30w被设定为小于16%,那么TE振幅电平(%)就减小,并且TE场特性有可能下降(图13)。即,通过将衍射光栅30的中心部分比例Wr设定为小于16%,使得OBL中心比例(%)减小,并且TE场特性有可能下降。当与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅30的中心部分30m的宽度30w设定为18%或更大时,就避免了TE振幅电平(%)减小,并且避免了TE场特性下降。即,通过将衍射光栅30的中心部分比例Wr设定为18%或更大,避免了OBL中心比例(%)减小,并且避免了TE场特性下降。
如果与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅30的中心部分30m的宽度30w设定为大于28%,那么副PP信号振幅电平(%)就减小,并且副PP信号振幅电平特性有可能下降(图14)。通过将衍射光栅30的中心部分30m的宽度30w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的26%或更小,而避免了副PP信号振幅电平(%)减小,并且避免了副PP信号振幅电平特性下降。
如果与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅30的中心部分30m的宽度30w设定为大于28%,那么TE相位差量就增大,并且TE相位差特性有可能下降(图15)。通过将衍射光栅30的中心部分30m的宽度30w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的26%或更小,而避免了TE相位差量增大,并且避免了TE相位差特性下降。
通过将衍射光栅30的中心部分30m的宽度30w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的16-28%、或优选18-26%,容易将TE振幅电平(图13)、副PP信号振幅电平(图14)和TE相位差量(图15)设定到合适的值。
例如,通过将衍射光栅30的中心部分30m的宽度30w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的约20%,容易将TE振幅电平(图13)、副PP信号振幅电平(图14)和TE相位差量(图15)设定到最佳值。由于将TE振幅电平、副PP信号振幅电平和TE相位差量设定到均衡的合适值,因此容易实施OPU 100的跟踪控制。
将衍射光栅30的第二区域32的宽度32w和衍射光栅30的第三区域33的宽度33w都设定到10-100μm,优选30-80μm,更优选48-72μm。即,将衍射光栅30的分部宽度32w和33w设定到10-100μm,优选30-80μm,更优选48-72μm。
这使得更容易对光盘D的信号面Da良好地实施OPU 100的跟踪。在不同轨道间距Tp的多种光盘上记录数据或者从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号由于例如OBJ4的位移而劣化。
如果将衍射光栅30的第二区域32的宽度32w和衍射光栅30的第三区域33的宽度33w都设定到小于10μm的薄宽度,或者如果将衍射光栅30的第二区域32的宽度32w和衍射光栅30的第三区域33的宽度33w都设定到大于100μm的厚宽度,那么在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性之间就失去平衡。由于这些特性之间失去平衡,因此跟踪误差信号劣化,并且对于光盘D的信号面Da不容易实施OPU 100的准确跟踪。
例如,通过将衍射光栅30的第二区域32的宽度32w和衍射光栅30的第三区域33的宽度33w都设定到30-80μm左右,在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性之间基本上容易保持平衡。据此,对于光盘D的信号面Da不容易实施OPU 100的准确跟踪。
优选地,通过将衍射光栅30的第二区域32的宽度32w和衍射光栅30的第三区域33的宽度33w都设定到48-72μm的范围内,在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性之间能够保持平衡。结果,避免了跟踪误差信号劣化。因此,对于光盘D的信号面Da能够实施OPU 100的准确跟踪。
如果衍射光栅30的中心部分比例Wr为17.8%,那么衍射光栅30的分部宽度32w和33w就为49μm。如果衍射光栅30的中心部分比例Wr为20.7%,那么衍射光栅的分部宽度32w和33w就为57μm。
在配有常规三分型衍射光栅90(图22)的OPU中,仅仅通过改变三分型衍射光栅90的中心部分90m的宽度90w,就能够实现TE场特性或TE相位差特性的任何改变。
另一方面,在配有四分型衍射光栅30(图6)的OPU(图1)中,当改变TE场特性或TE相位差特性时,不仅通过改变四分型衍射光栅30(图6)的中心部分30m的宽度30w,而且通过改变四分型衍射光栅30的中心部分30m的区域32和33的光栅间距之间的相位差,也能够调节或改变这些特性。
通过调节和设定四分型衍射光栅30的中心部分30m的宽度30w以及四分型衍射光栅30的中心部分30m的区域32和33的光栅间距之间的相位差,能够设计表现出所需性能并保持多种特性均衡的OPU100。因此,OPU 100设计中的自由度得到改善。
OPU 100(图1)被构造成至少具有例如在平面图中基本为矩形形状的衍射光栅30(图8)、会聚三个光流并将至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地照射到光盘D(图1)的信号面Da上的OBL4(图1)、以及接收这三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)的每一个的反射光的PD6(图1和3)。
如果如上构造OPU 100,那么对于光盘D的信号面Da就能够实施OPU 100的准确跟踪。在不同轨道间距Tp的多种光盘D上记录数据或者从其中再现数据时,容易避免了由于OBL4的位移而导致的跟踪误差信号振幅劣化或偏置保留在跟踪误差信号中。
被构造成具有相移型、四分衍射光栅30的OPU 100,允许对于DVD-RAM进行OPU 100的数据再现或记录的可靠操作。对于DVD±R和DVD±RW(未示出)也能够可靠地实施OPU 100的数据再现或记录操作。
将上述的OPU 100(图1)安装在光盘装置200上。光盘装置200被构造成具有单个OPU 100。
由此提供的光盘装置200配有容易实施准确跟踪控制的一个OPU 100。而且,如果光盘装置200配有一个能够处理具有不同轨道间距Tp的多种光盘D的OPU 100,那么光盘装置200的价格就下降了。
《第四实施例》
图9是安装在光学拾取单元内的衍射光栅的第四实施例的示意性平面图。图10是光盘径向与图9的栅射光栅相位差的关系图表。
将图9所示的衍射光栅40安装在OPU 100(图1)中,来代替图1所示的衍射光栅10。OPU 100或光盘装置200没有变化,只是用图9所示的衍射光栅40代替图1所示的衍射光栅10。第一实施例与第四实施例的不同之处是,用图9所示的衍射光栅40代替图1所示的衍射光栅10,但是除衍射光栅10和40之外的部件在第一实施例和第四实施例中都是相同的。为了方便起见,现在也利用图1-4和图13-15来描述第四实施例。在第四实施例中,相同的附图标记表示与第一实施例相同的部件,其详细描述被省略。
如图9所示,衍射光栅40具有使得由LD1(图1)施加的激光部分产生π弧度相移的相移区41和44(图9)。衍射光栅40被分成至少四个区域,即基本上是矩形的第一区域41、毗邻第一区域41的基本上是直线的第二区域42、毗邻第二区域42的基本上是直线的第三区域43、以及毗邻第三区域43的基本上是矩形的第四区域44。在每个区域41、42、43和44内建立预定的周期性结构。
在图9所示的衍射光栅40中,为了方便起见,第二区域42和第三区域43描绘得具有一定宽度,以便容易理解第二区域42的相位状态和第三区域43的相位状态。然而,实际上衍射光栅40的第二区域42和第三区域43形成具有例如约20-200μm宽度40w的细线。构成衍射光栅40的每个区域41、42、43和44的周期性结构是,具有重复的微小凹陷和凸起部分的周期性结构。衍射光栅40是例如约3-10mm2、厚度约0.3-3mm的玻璃片。
安装在OPU 100中的图9所示的衍射光栅40,使得更容易对光盘D的信号面Da良好地实施OPU 100的跟踪。由于衍射光栅40被分成四个区域41、42、43和44,因此至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地施加到光盘D的信号面Da上。由于至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm彼此独立地施加到光盘D的信号面Da上,因此在将数据记录到不同轨道间距Tp的多种光盘D上或者从不同轨道间距Tp的多种光盘D中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号例如由于OBL4(图1)的位移而劣化。容易实施跟踪控制的OPU 100。
如图9所示,衍射光栅40具有基本上为矩形形状、包括第一区域41和毗邻第一区域41的第二区域42的一个区域部分48,以及基本上为矩形形状、包括毗邻第二区域42的第三区域43和毗邻第三区域43的第四区域44的另一个区域部分49。衍射光栅40的第一区域41的宽度41w与第四区域44的宽度44w大约相同。衍射光栅40的第二区域42的宽度42w和第三区域43的宽度43w大约相同。衍射光栅40的第二区域42与毗邻第二区域42的衍射光栅40之第三区域43之间的边界线46,将衍射光栅40分成两个相等部分,即构成衍射光栅40的一个区域部分48和另一个区域部分49。
结果,光盘D的信号面上的聚焦点Sa、Sb和Sm形成为准确的聚焦点Sa、Sb和Sm。由于衍射光栅40的第二区域42与毗邻第二区域42的第三区域43之间的边界线46,将衍射光栅40分成两个相等部分,即具有第一区域41和毗邻第一区域41的第二区域42的一个区域部分48,以及具有第三区域43和毗邻第三区域43的第四区域44的另一个区域部分49,因此在将衍射光栅40安装到OPU 100的壳体(未示出)内时,从LD1施加到衍射光栅40上的激光使得其光轴容易例如用光轴调节摄像机(未示出)来调节。利用例如光轴调节摄像机可观察到从LD1施加、入射到衍射光栅40、然后透过OBL 4的激光。
常规的三分型衍射光栅90(图22)不具有将衍射光栅90分成两个相等部分的定位边界线(如在平面上看到的)。由于在衍射光栅90中缺乏用作定位中心线的边界线,因此面临的困难是,将激光照射到衍射光栅90上,同时利用光轴调节摄像机将激光的中心设定为衍射光栅90的中心,并将衍射光栅90准确安装在光学拾取单元的壳体中。
另一方面,在图9所示的四分型衍射光栅40中,在衍射光栅40中提供边界线46,该边界线基本上在衍射光栅40的中心将其分成两个相等部分,即基本上为矩形形状的一个区域部分48和基本上为矩形形状的另一个区域部分49。边界线46使得激光容易照射,使之在利用光轴调节摄像机等调节光轴时基本上被等分成分别在构成衍射光栅40的基本上为矩形形状的一个区域部分48和基本上为矩形形状的另一个区域部分49上的两个部分。
由于更容易照射激光从而使之基本上被等分成分别在构成衍射光栅40的基本上为矩形形状的一个区域部分48和基本上为矩形形状的另一个区域部分49上的两个部分,因此衍射光栅40能够容易地安装到OPU 100的壳体中,同时准确调节衍射光栅40的位置。因此,聚焦点Sa、Sb和Sm非常有可能准确形成在光盘D的信号面Da上。据此,对于光盘D的信号面Da容易实施OPU 100的准确跟踪。
与衍射光栅40的第二区域42的周期性结构相比,衍射光栅40的第三区域43的周期性结构具有相差3-180度的相位。
因此,光盘D的信号面Da上的聚焦点Sa、Sb和Sm有可能形成为具有更高准确度的聚焦点Sa、Sb和Sm。由于与衍射光栅40的第二区域42的周期性结构相比,衍射光栅40的第三区域43的周期性结构具有相差3-180度的相位,因此边界线46在衍射光栅40的第二区域42与毗邻第二区域42的衍射光栅40之第三区域43之间基本上是清晰的。
如果与第二区域42的周期性结构相比,第三区域43的周期性结构具有相差小于3度的相位,那么边界线46在第二区域42与第三区43之间就不清晰。当与第二区域42的周期性结构相比,第三区域43的周期性结构具有相差180度的相位时,边界线46在第二区域42与第三区域43之间是最清晰的。当与第二区域42的周期性结构相比,第三区域43的周期性结构具有相差例如3-90度的相位时,所形成的衍射光栅40具有合适的特性,同时边界线46在第二区域42与第三区域43之间是清晰的。
由于边界线46在衍射光栅40的第二区域42与衍射光栅40的第三区域43之间基本上是清晰的,因此边界线46在具有第一区域41和毗邻第一区域41的第二区域42的衍射光栅40的一个区域部分48与具有第三区域43和毗邻第三区域43的第四区域44的衍射光栅40的另一个区域部分49之间是清晰的。因此,施加激光使之基本上被等分成分别在衍射光栅40的一个区域部分48和衍射光栅40的另一个区域部分49上的两部分。通过照射激光以便基本上被等分成分别在衍射光栅40的一个区域部分48和衍射光栅40的另一个区域部分49上的两部分,将衍射光栅40准确安装在OPU 100的壳体中。
形成部分衍射光栅40的基本上为直线的第二区域42和基本上为直线的第三区域43,被布置在形成部分衍射光栅40的基本上类似条形的第一区域41与基本上类似条形的第四区域44之间。第二区域42的周期性结构与第一区域41的周期性结构具有不同的相位。第三区域43的周期性结构与第二区域42的周期性结构具有不同的相位。第四区域44的周期性结构与第三区域43的周期性结构具有不同的相位。第四区域44的周期性结构与第一区域41的周期性结构在相位上相差约180度。
结果,衍射光栅40中的第一区域41、第二区域42、第三区域43和第四区域44彼此区分开,并且相(位)差在衍射光栅40中的第一区域41与第四区域44之间是清晰的。由于衍射光栅40的第四区域44的周期性结构与第一区域41的周期性结构在相位上相差约180度,因此至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm在光盘D的信号面Da上很好地形成。利用在光盘D的信号面Da上良好形成的至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm,在具有不同轨道间距Tp的多种光盘D上记录数据或从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号例如由于OBL 4的位移而劣化。
第一区域41和第二区域42被第一区域41与第二区域42之间的边界线45分开。第二区域42和第三区域43被第二区域42与第三区域43之间的边界线46分开。第三区域43和第四区域44被第三区域43与第四区域44之间的边界线47分开。
相对于第一区域41的周期性结构,第二区域42具有相位相差30-180度的周期性结构。相对于第二区域42的周期性结构,第三区域43具有相位相差3-180度的周期性结构。相对于第三区域43的周期性结构,第四区域44具有相位相差30-180度的周期性结构。
结果,第一区域41、第二区域42、第三区域43和第四区域44在衍射光栅40中基本上清晰地彼此区分开。由于相对于衍射光栅40的第一区域41的周期性结构,衍射光栅40的第二区域42具有相位相差30-180度的周期性结构,因此衍射光栅40的第一区域41与衍射光栅40的第二区域42彼此清晰地区分开。由于相对于衍射光栅40的第二区域42的周期性结构,衍射光栅40的第三区域43具有相位相差3-180度的周期性结构,因此衍射光栅40的第二区域42与衍射光栅40的第三区域43基本上彼此区分开。由于相对于衍射光栅40的第三区域43的周期性结构,衍射光栅40的第四区域44具有相位相差30-180度的周期性结构,因此衍射光栅40的第三区域43与衍射光栅30的第四区域44彼此清晰地区分开。
通过将衍射光栅40分成彼此区分开的四个区域,至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm彼此独立地施加在光盘D的信号面Da上。由于至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm彼此独立地施加在光盘D的信号面Da上,因此容易对光盘D的信号面Da实施OPU 100的跟踪。通过将每个区域的周期性结构的相位适当设定到预定数值范围内,衍射光栅40的设计中的自由度得到改善,并且同时OPU 100设计中的自由度也得到改善。因此,构造了容易显示对应于使用位置的最佳特性的OPU 100。
衍射光栅40形成为基本上为矩形形状的片材。衍射光栅40,如在平面上所看到的,显示为基本上为矩形的片材。
现在在平面上观察衍射光栅40,其具有并排布置的纵向的基本为矩形的第一区域41、纵向的基本为直线的第二区域42、纵向的基本为直线的第三区域43和纵向的基本为矩形的第四区域44。在这种状态中,如果相对于衍射光栅40的一个区域的相位,在其右侧毗邻这一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式漂移,那么所述另一个区域的相位就被描述成漂移到加(+)侧。
现在在平面上观察衍射光栅40,其具有并排布置的纵向的基本为矩形的第一区域41、纵向的基本为直线的第二区域42、纵向的基本为直线的第三区域43和纵向的基本为矩形的第四区域44。在这种状态中,如果相对于衍射光栅40的一个区域的相位,在其右侧毗邻这一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右下降的方式漂移,那么所述另一个区域的相位就被描述成漂移到减(-)侧。
在平面上观察衍射光栅40时,相对于第一区域41的周期性结构,在其右侧毗邻第一区域41的第二区域42具有相位漂移到加侧的周期性结构。在平面上观察衍射光栅40时,相对于第二区域42的周期性结构,在其右侧毗邻第二区域42的第三区域43具有相位漂移到减侧的周期性结构。在平面上观察衍射光栅40时,相对于第三区域43的周期性结构,在其右侧毗邻第三区域43的第四区域44具有相位漂移到加侧的周期性结构。
以这样的方式构造衍射光栅40:仅仅第三区域43的周期性结构的相移方向与第一区域41、第二区域42和第四区域44(图10)的周期性结构的相反。衍射光栅40(图9)具有所谓的反相周期性结构。
根据OPU的设计、规格等,图9所示的衍射光栅40例如可具有以边界线(46)作为中心侧向翻转的条带,保持符号、引线、尺寸线等基本上为原样。具体地说,例如,在平面上观察衍射光栅(40)时,相对于第一区域(41)的周期性结构,在其右侧毗邻第一区域(41)的第二区域(42)具有相位漂移到减侧的周期性结构。进一步地,在平面上观察衍射光栅(40)时,相对于第二区域(42)的周期性结构,在其右侧毗邻第二区域(42)的第三区域(43)具有相位漂移到加侧的周期性结构。进一步地,在平面上观察衍射光栅(40)时,相对于第三区域(43)的周期性结构,在其右侧毗邻第三区域(43)的第四区域(44)具有相位漂移到减侧的周期性结构。
以这样的方式构造衍射光栅(40):仅仅第三区域(43)的周期性结构的相移方向与第一区域(41)、第二区域(42)和第四区域(44)的周期性结构相反。衍射光栅(40)具有所谓的反相周期性结构。
通过将具有反相周期性结构的衍射光栅安装在OPU上,TE振幅电平(%)增大,并且TE场特性容易改善(图13)。避免了TE振幅电平(%)减小,避免了场特性下降。由于场特性改善,因此该OPU优选地安装在笔记本型或膝上型PC的光盘装置中。由于用于笔记本型或膝上型PC的光盘装置中的OPU使用小尺寸的OBL,因此场特性是至关重要的。
如图9所示,相对于第一区域41的周期性结构,第二区域42具有相位相差约+120度的周期性结构。相对于第二区域42的周期性结构,第三区域43具有相位相差约-60度的周期性结构。相对于第一区域41的周期性结构,第三区域43具有相位相差约+60度的周期性结构。相对于第三区域43的周期性结构,第四区域44具有相位相差约+120度的周期性结构。相对于第一区域41的周期性结构,第四区域44具有相位相差约+180度的周期性结构。
通过将如此构造的衍射光栅40安装在OPU中,TE振幅电平(%)增大,并且场特性显著改善(图13)。避免了TE振幅电平(%)减小,避免了场特性下降。此OPU 100的场特性好于(图13)具有被分成三个相位区91、92和93(图22)的常规衍射光栅90的OPU(未示出)的场特性。由于TE场特性显著改善,因此OPU 100被优选地安装在笔记本型或膝上型PC的光盘装置中。
区域42、43,即衍射光栅40(图9)的第二区域42和第三区域43的组合,形成衍射光栅40的纵向中心部分40m。与穿过OBL4(图1)的光瞳4e的光线直径4d相比,衍射光栅40的中心部分40m(图1和9)的宽度40w为16-28%,优选18-26%。即,衍射光栅40的中心部分比例Wr为16-28%,优选18-26%(图13-15)。
通过将如此构造的衍射光栅40安装在OPU 100中,在将数据记录到不同轨道间距Tp的多种光盘D上或从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号由于OBL4的位移而劣化。
如果与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅40的中心部分40m的宽度40w设定为小于16%,那么TE振幅电平(%)就减小,并且TE场特性有可能下降(图13)。即,通过将衍射光栅40的中心部分比例Wr设定为小于16%,而使OBL中心比例(%)减小,并且TE场特性有可能下降。当与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅40的中心部分40m的宽度40w设定为18%或更大时,就避免了TE振幅电平减小,并且避免了TE场特性下降。即,通过将衍射光栅40的中心部分比例Wr设定为18%或更大,而避免了OBL中心比例(%)减小,并且避免了TE场特性下降。
如果与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅40的中心部分40m的宽度40w设定为大于28%,那么副PP信号振幅电平(%)就减小,并且副PP信号振幅电平特性有可能下降(图14)。通过将衍射光栅40的中心部分40m的宽度40w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的26%或更小,避免了副PP信号振幅电平(%)减小,并且避免了副PP信号振幅电平特性下降。
如果与穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d相比,将衍射光栅40的中心部分40m的宽度40w设定为大于28%,那么TE相位差量就增大,并且TE相位差特性有可能下降(图15)。通过将衍射光栅40的中心部分40m的宽度40w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的26%或更小,而避免了TE相位差量增大,并且避免了TE相位差特性下降。
通过将衍射光栅40的中心部分40m的宽度40w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的16-28%、或优选18-26%,容易将TE振幅电平(图13)、副PP信号振幅电平(图14)和TE相位差量(图15)设定到合适的值。
例如,通过将衍射光栅40的中心部分40m的宽度40w设定为穿过OBL4的光瞳4e的光线直径4d的约20%,容易将TE振幅电平(图13)、副PP信号振幅电平(图14)和TE相位差量(图15)设定到最佳值。由于将TE振幅电平、副PP信号振幅电平和TE相位差量设定到均衡的合适值,因此容易实施OPU 100的跟踪控制。
将衍射光栅40的第二区域42的宽度42w和衍射光栅40的第三区域43的宽度43w都设定到10-100μm,优选30-80μm,更优选48-72μm。即,将衍射光栅40的分部宽度42w和43w设定到10-100μm,优选30-80μm,更优选48-72μm。
这使得更容易对光盘D的信号面Da良好地实施OPU 100的跟踪。在不同轨道间距Tp的多种光盘上记录数据或者从其中再现数据时,容易避免了跟踪误差信号由于例如OBJ4的位移而劣化。
如果将衍射光栅40的第二区域42的宽度42w和衍射光栅40的第三区域43的宽度43w都设定到小于10μm的薄宽度,或者如果将衍射光栅40的第二区域42的宽度42w和衍射光栅40的第三区域43的宽度43w都设定到大于100μm的厚宽度,那么在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性之间就失去平衡。由于这些特性之间失去平衡,因此跟踪误差信号劣化,并且对于光盘D的信号面Da不容易实施OPU 100的准确跟踪。
例如,通过将衍射光栅40的第二区域42的宽度42w和衍射光栅40的第三区域43的宽度43w都设定到30-80μm左右,在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性之间基本上容易保持平衡。据此,对于光盘D的信号面Da容易实施OPU 100的准确跟踪。
优选地,通过将衍射光栅40的第二区域42的宽度42w和衍射光栅40的第三区域43的宽度43w都设定到48-72μm的范围内,在TE场特性、副PP信号振幅电平特性和TE相位差特性中能够保持平衡。结果,避免了跟踪误差信号劣化。因此,对于光盘D的信号面Da能够实施OPU 100的准确跟踪。
在配有常规三分型衍射光栅90(图22)的OPU中,仅仅通过改变三分型衍射光栅90的中心部分90m的宽度90w,就能够实现TE场特性或TE相位差特性的任何改变。
另一方面,在配有四分型衍射光栅40(图9)的OPU(图1)中,当改变TE场特性或TE相位差特性时,不仅通过改变四分型衍射光栅40的中心部分40m的宽度40w,而且通过改变四分型衍射光栅40的中心部分40m的区域42和43的光栅间距之间的相位差,也能够调节或改变这些特性。通过调节和设定四分型衍射光栅40的中心部分40m的宽度40w以及四分型衍射光栅40的中心部分40m的区域42和43的光栅间距之间的相位差,能够设计表现出所需性能并保持多种特性均衡的OPU 100。因此,OPU 100设计中的自由度得到改善。
OPU 100(图1)被构造成至少具有例如在平面图中基本为矩形形状的衍射光栅40(图9)、会聚三个光流并将至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)彼此独立地照射到光盘D(图1)的信号面Da上的OBL4(图1)、以及接收这三个聚焦点Sa、Sb和Sm(图2和3)的每一个的反射光的PD6(图1和3)。
如果如上构造OPU 100,那么对于光盘D的信号面Da就能够实施OPU 100的准确跟踪。在不同轨道间距Tp的多种光盘D上记录数据或者从其中再现数据时,容易避免了由于OBL4的位移而导致的跟踪误差信号振幅劣化或偏置保留在跟踪误差信号中。
被构造成具有相移型、四分衍射光栅40的OPU 100,允许对于DVD-RAM进行OPU 100的数据再现或记录的可靠操作。对于DVD±R和DVD±RW(未示出)也能够可靠地实施OPU 100的数据再现或记录操作。
将上述的OPU 100(图1)安装在光盘装置200上。光盘装置200被构造成具有单个OPU 100。
由此提供的光盘装置200配有容易实施准确跟踪控制的一个OPU 100。而且,如果光盘装置200配有一个能够处理具有不同轨道间距Tp的多种光盘D的OPU 100,那么光盘装置200的价格就下降了。
《第五实施例》
图11是安装在光学拾取单元内的衍射光栅的第五实施例的示意性平面图。图12是光盘径向与图11的衍射光栅中的相(位)差之间关系的图表。
将图11所示的衍射光栅50安装在OPU 100(图1)中,来代替图1所示的衍射光栅10。OPU 100或光盘装置200没有变化,只是用图11所示的衍射光栅50代替图1所示的衍射光栅10。第一实施例与第五实施例的不同之处是,用图11所示的衍射光栅50代替图1所示的衍射光栅10,但是除衍射光栅10和50之外的部件在第一实施例和第五实施例中都是相同的。为了方便起见,现在也利用图1-4来描述第五实施例。在第五实施例中,相同的附图标记表示与第一实施例相同的部件,其详细描述省略。
如图11所示,衍射光栅50具有使得由LD1(图1)施加的激光部分产生π弧度相移的相移区51和54(图11)。衍射光栅50被分成至少四个区域,即基本上是矩形的第一区域51、毗邻第一区域51的基本上是直线的第二区域52、毗邻第二区域52的基本上是直线的第三区域53、以及毗邻第三区域53的基本上是矩形的第四区域54。在每个区域51、52、53和54内建立预定的周期性结构。
在图11所示的衍射光栅50中,为了方便起见,第二区域52和第三区域53描绘得具有一定宽度,以便容易理解第二区域52的相位状态和第三区域53的相位状态。然而,实际上在衍射光栅50的第二区域52和第三区域53中,例如宽度50w是约20-200μm的细线。构成衍射光栅50的每个区域51、52、53和54的周期性结构是,具有重复的微小凹陷和凸起部分的周期性结构。衍射光栅50是例如约3-10mm2、厚度约0.3-3mm的玻璃片。
衍射光栅50具有基本上为矩形形状、包括第一区域51和毗邻第一区域51的第二区域52的一个区域部分58,以及基本上为矩形形状、包括毗邻第二区域52的第三区域53和毗邻第三区域53的第四区域54的另一个区域部分59。衍射光栅50的第一区域51的宽度51w与第四区域54的宽度54w大约相同。衍射光栅50的第二区域52的宽度52w和第三区域53的宽度53w大约相同。衍射光栅50的第二区域52与毗邻第二区域52的衍射光栅50之第三区域53之间的边界线56,将衍射光栅50分成两个相等部分,即构成衍射光栅50的一个区域部分58和另一个区域部分59。
与衍射光栅50的第二区域52的周期性结构相比,衍射光栅50的第三区域53的周期性结构具有相差3-180度的相位。
形成部分衍射光栅50的基本上为直线的第二区域52和基本上为直线的第三区域53,被布置在形成部分衍射光栅50的基本上类似条形的第一区域51与基本上类似条形的第四区域54之间。第二区域52的周期性结构与第一区域51的周期性结构具有不同的相位。第三区域53的周期性结构与第二区域52的周期性结构具有不同的相位。第四区域54的周期性结构与第三区域53的周期性结构具有不同的相位。第四区域54的周期性结构与第一区域51的周期性结构在相位上相差约180度。
第一区域51和第二区域52被第一区域51与第二区域52之间的边界线55分开。第二区域52和第三区域53被第二区域52与第三区域53之间的边界线56分开。第三区域53和第四区域54被第三区域53与第四区域54之间的边界线57分开。
相对于第一区域51的周期性结构,第二区域52具有相位相差30-180度的周期性结构。相对于第二区域52的周期性结构,第三区域53具有相位相差3-180度的周期性结构。相对于第三区域53的周期性结构,第四区域54具有相位相差30-180度的周期性结构。
衍射光栅50形成为基本上为矩形形状的片材。衍射光栅50,如在平面上所看到的,显现为基本上为矩形的片材。
现在在平面上观察衍射光栅50,其具有并排布置的纵向的基本为矩形的第一区域51、纵向的基本为直线的第二区域52、纵向的基本为直线的第三区域53和纵向的基本为矩形的第四区域54。在这种状态中,如果相对于衍射光栅50的一个区域的相位,在其右侧毗邻这一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式漂移,那么所述另一个区域的相位就被描述成漂移到加(+)侧。
现在在平面上观察衍射光栅50,其具有并排布置的纵向的基本为矩形的第一区域51、纵向的基本为直线的第二区域52、纵向的基本为直线的第三区域53和纵向的基本为矩形的第四区域54。在这种状态中,如果相对于衍射光栅50的一个区域的相位,在其右侧毗邻这一个区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右下降的方式漂移,那么所述另一个区域的相位就被描述成漂移到减(-)侧。
在平面上观察衍射光栅50时,相对于第一区域51的周期性结构,在其右侧毗邻第一区域51的第二区域52具有相位漂移到加侧的周期性结构。在平面上观察衍射光栅50时,相对于第二区域52的周期性结构,在其右侧毗邻第二区域52的第三区域53具有相位漂移到减侧的周期性结构。在平面上观察衍射光栅50时,相对于第三区域53的周期性结构,在其右侧毗邻第三区域53的第四区域54具有相位漂移到加侧的周期性结构。
以这样的方式构造衍射光栅50:仅仅第三区域53的周期性结构的相移方向与第一区域51、第二区域52和第四区域54(图12)的周期性结构相反。衍射光栅50(图11)具有所谓的反相周期性结构。
根据OPU的设计、规格等,图11所示的衍射光栅50例如可具有以边界线(56)作为中心侧向翻转的条带,保持符号、引线、尺寸线等基本上如原样。具体地说,例如,在平面上观察衍射光栅(50)时,相对于第一区域(51)的周期性结构,在其右侧毗邻第一区域(51)的第二区域(52)具有相位漂移到减侧的周期性结构。进一步地,在平面上观察衍射光栅(50)时,相对于第二区域(52)的周期性结构,在其右侧毗邻第二区域(52)的第三区域(53)具有相位漂移到加侧的周期性结构。进一步地,在平面上观察衍射光栅(50)时,相对于第三区域(53)的周期性结构,在其右侧毗邻第三区域(53)的第四区域(54)具有相位漂移到减侧的周期性结构。
以这样的方式构造衍射光栅(50):仅仅第三区域(53)的周期性结构的相移方向与第一区域(51)、第二区域(52)和第四区域(54)的周期性结构相反。衍射光栅(50)具有所谓的反相周期性结构。
相对于第一区域51的周期性结构,第二区域52具有相位相差约+180度的周期性结构。相对于第二区域52的周期性结构,第三区域53具有相位相差约-180度的周期性结构。相对于第一区域51的周期性结构,第三区域53具有相同相位的周期性结构。相对于第三区域53的周期性结构,第四区域54具有相位相差约+180度的周期性结构。相对于第一区域51的周期性结构,第四区域54具有相位相差约+180度的周期性结构。
通过将如此构造的衍射光栅50安装在OPU中,例如,容易避免了TE相位差量显著增大,容易避免了TE相位差特性显著下降。
区域52、53,即衍射光栅50的第二区域52和第三区域53的组合,形成衍射光栅50的纵向中心部分50m。与穿过OBL4(图1)的光瞳4e的光线直径4d相比,衍射光栅50的中心部分50m(图1和11)的宽度50w为16-28%,优选18-26%。即,衍射光栅50的中心部分比例Wr为16-28%,优选18-26%。
将衍射光栅50的第二区域52的宽度52w和衍射光栅50的第三区域53的宽度53w都设定到10-100μm,优选30-80μm,更优选48-72μm。即,将衍射光栅50的分部宽度52w和53w设定到10-100μm,优选30-80μm,更优选48-72μm。
OPU 100(图1)被构造成至少具有例如在平面图中基本为矩形形状的衍射光栅50(图11)、会聚三个光流并将至少三个聚焦点Sa、Sb和Sm彼此独立地照射到光盘D(图1)的信号面Da上的OBL4(图1)、以及接收这三个聚焦点Sa、Sb和Sm的每一个的反射光的PD6(图1和3)。
将上述的OPU 100(图1)安装在光盘装置200上。光盘装置200被构造成具有单个OPU 100。
本发明的光学拾取单元和光盘装置无意局限于图示的上述单元和装置。在不脱离本发明的精髓的前提下,能够对本发明的光学拾取单元和光盘装置做出多种改变和变型,并且本发明包含其等同物。

Claims (17)

1.一种光学拾取单元, 
具备将光分成至少三个各光束的衍射光栅, 
会聚三个各光束,从而将彼此独立的至少三个聚焦点照射到介质的信号面上, 
该光学拾取单元的特征在于, 
所述衍射光栅包括: 
具有所述第一区域和毗邻该第一区域的所述第二区域的一个区域部分;以及 
具有所述第三区域和毗邻该第三区域的所述第四区域的另一个区域部分, 
该第二区域的周期结构是相对该第一区域的周期结构具有不同相位的周期结构, 
该第三区域的周期结构是具有与该第二区域的周期结构的相位相差3~180度的相位的周期结构, 
该第四区域的周期结构是相对该第三区域的周期结构具有不同相位的周期结构, 
该第四区域的周期结构是具有与该第一区域的周期结构的相位相差约180度的相位的周期结构, 
所述第二区域的周期性结构是具有与所述第一区域的周期性结构的相位相差30-180度的相位的周期性结构, 
所述第四区域的周期性结构是具有与所述第三区域的周期性结构的相位相差30-180度的相位的周期性结构。 
2.如权利要求1所述的光学拾取单元,其特征在于, 
所述衍射光栅被所述第二区域与毗邻所述第二区域的所述第三区域之间的边界部分成两个相等部分、即所述一个区域部分和所述另一个区域部分。 
3.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
所述第二区域的周期结构相对所述第一区域的周期结构的相位差和所述第四区域的周期结构相对所述第三区域的周期结构的相位差大致相同。 
4.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
在所述第一区域和所述第四区域之间配置有所述第二区域和所述第三区域。 
5.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
所述衍射光栅被形成为基本上矩形片的形状, 
将纵向延伸的所述第一区域、纵向延伸的所述第二区域、纵向延伸的所述第三区域、和纵向延伸的所述第四区域横向并排布置的状态下,在平面上观察该衍射光栅时, 
如果相对于该衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻该区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式发生漂移,则所述另一区域的相位就被描述成漂移到加侧,以及 
如果相对于该衍射光栅的该一个区域的相位,在其右侧毗邻该区域的另一区域的相位基本上以逐步向右下降的方式发生漂移,则所述另一区域的相位就被描述成漂移到减侧, 
在平面上观察该衍射光栅时, 
相对于该第一区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第一区域的所述第二区域的周期性结构是具有漂移到加侧的相位的周期性结构, 
相对于该第二区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第二区域的所述第三区域的周期性结构是具有漂移到加侧的相位的周期性结构, 
相对于所述第三区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第三区域的所述第四区域的周期性结构是具有漂移到加侧的相位的周期性结构。 
6.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
所述衍射光栅被形成为基本上矩形片的形状, 
将纵向延伸的所述第一区域、纵向延伸的所述第二区域、纵向延伸的所述第三区域、和纵向延伸的所述第四区域横向并排布置的状态 下,在平面上观察该衍射光栅时, 
如果相对于该衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻该区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式发生漂移,则所述另一区域的相位就被描述成漂移到加侧,以及 
如果相对于该衍射光栅的该一个区域的相位,在其右侧毗邻该区域的另一区域的相位基本上以逐步向右下降的方式发生漂移,则所述另一区域的相位就被描述成漂移到减侧, 
在平面上观察该衍射光栅时, 
相对于该第一区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第一区域的所述第二区域的周期性结构是具有漂移到减侧的相位的周期性结构, 
相对于该第二区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第二区域的所述第三区域的周期性结构是具有漂移到减侧的相位的周期性结构, 
相对于所述第三区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第三区域的所述第四区域的周期性结构是具有漂移到减侧的相位的周期性结构。 
7.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
在所述第一区域和所述第四区域之间配置有所述第二区域和所述第三区域, 
所述第二区域的周期性结构是具有与所述第一区域的周期性结构的相位相差约75度的相位的周期性结构, 
所述第三区域的周期性结构是具有与所述第二区域的周期性结构的相位相差约30度的相位的周期性结构, 
所述第四区域的周期性结构是具有与所述第三区域的周期性结构的相位相差约75度的相位的周期性结构。 
8.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
在所述第一区域和所述第四区域之间配置有所述第二区域和所述第三区域, 
所述第二区域的周期性结构是具有与所述第一区域的周期性结构的相位相差约60度的相位的周期性结构, 
所述第三区域的周期性结构是具有与所述第二区域的周期性结构的相位相差约60度的相位的周期性结构, 
所述第四区域的周期性结构是具有与所述第三区域的周期性结构的相位相差约60度的相位的周期性结构。 
9.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
所述衍射光栅被形成为基本上矩形片的形状, 
将纵向延伸的所述第一区域、纵向延伸的所述第二区域、纵向延伸的所述第三区域、和纵向延伸的所述第四区域横向并排布置的状态下,在平面上观察该衍射光栅时, 
如果相对于该衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻该区域的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式发生漂移,则所述另一区域的相位就被描述成漂移到加侧,以及 
如果相对于该衍射光栅的该一个区域的相位,在其右侧毗邻该区域的另一区域的相位基本上以逐步向右下降的方式发生漂移,则所述另一区域的相位就被描述成漂移到减侧, 
在平面上观察该衍射光栅时, 
相对于该第一区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第一区域的所述第二区域的周期性结构是具有漂移到加侧的相位的周期性结构, 
相对于该第二区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第二区域的所述第三区域的周期性结构是具有漂移到减侧的相位的周期性结构, 
相对于所述第三区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第三区域的所述第四区域的周期性结构是具有漂移到加侧的相位的周期性结构。 
10.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
所述衍射光栅被形成为基本上矩形片的形状, 
将纵向延伸的所述第一区域、纵向延伸的所述第二区域、纵向延伸的所述第三区域、和纵向延伸的所述第四区域横向并排布置的状态下,在平面上观察该衍射光栅时, 
如果相对于该衍射光栅的一个区域的相位,在其右侧毗邻该区域 的另一个区域的相位基本上以逐步向右上升的方式发生漂移,则所述另一区域的相位就被描述成漂移到加侧,以及 
如果相对于该衍射光栅的该一个区域的相位,在其右侧毗邻该区域的另一区域的相位基本上以逐步向右下降的方式发生漂移,则所述另一区域的相位就被描述成漂移到减侧, 
在平面上观察该衍射光栅时, 
相对于该第一区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第一区域的所述第二区域的周期性结构是具有漂移到减侧的相位的周期性结构, 
相对于该第二区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第二区域的所述第三区域的周期性结构是具有漂移到加侧的相位的周期性结构, 
相对于所述第三区域的周期性结构,在其右侧毗邻所述第三区域的所述第四区域的周期性结构是具有漂移到减侧的相位的周期性结构。 
11.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
在所述第一区域和所述第四区域之间配置有所述第二区域和所述第三区域, 
所述第二区域的周期性结构是具有与所述第一区域的周期性结构的相位相差约105度的相位的周期性结构, 
所述第三区域的周期性结构是具有与所述第二区域的周期性结构的相位相差约30度的相位的周期性结构, 
所述第四区域的周期性结构是具有与所述第三区域的周期性结构的相位相差约105度的相位的周期性结构。 
12.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
在所述第一区域和所述第四区域之间配置有所述第二区域和所述第三区域, 
所述第二区域的周期性结构是具有与所述第一区域的周期性结构的相位相差约120度的相位的周期性结构, 
所述第三区域的周期性结构是具有与所述第二区域的周期性结构的相位相差约60度的相位的周期性结构, 
所述第四区域的周期性结构是具有与所述第三区域的周期性结构的相位相差约120度的相位的周期性结构。 
13.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
在所述第一区域和所述第四区域之间配置有所述第二区域和所述第三区域, 
所述第二区域的周期性结构是具有与所述第一区域的周期性结构的相位相差约180度的相位的周期性结构, 
所述第三区域的周期性结构是具有与所述第二区域的周期性结构的相位相差约180度的相位的周期性结构, 
所述第四区域的周期性结构是具有与所述第三区域的周期性结构的相位相差约180度的相位的周期性结构。 
14.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
包括物镜,所述物镜会聚所述的三个各光束,从而将彼此独立的至少三个所述聚焦点照射到所述介质的所述信号面上, 
在所述第一区域和所述第四区域之间配置有所述第二区域和所述第三区域, 
所述第二区域和所述第三区域的组合区域是所述衍射光栅的中心部分, 
所述中心部分的宽度为穿过所述物镜的光瞳的光线直径的16-28%。 
15.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于, 
所述第二区域或所述第三区域的宽度为10-100μm。 
16.如权利要求1或2所述的光学拾取单元,其特征在于,包括: 
物镜,所述物镜会聚所述三个各光束,从而将彼此独立的至少三个所述聚焦点照射到所述介质的所述信号面上;以及 
光检测器,所述光检测器接收来自该介质的三个各聚焦点的反射光。 
17.一种包括权利要求1~16中任一项所述的光学拾取单元的光盘装置。 
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