CN102483937B - 光学头装置以及光盘装置 - Google Patents
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Abstract
搭载于光盘装置的光学头装置(3)具有衍射光学元件(21)和光检测器(22)。衍射光学元件(21)包含：主衍射区域(210)，其配置在反射衍射光束的0次光成分的一部分和反射衍射光束的±1次光成分入射的位置；以及副衍射区域(211A、211B)，其配置在反射衍射光束的±1次光成分不入射、反射衍射光束的0次光成分的另一部分入射的位置。光检测器(22)的主受光部(23)接收透射过主衍射区域(210)和副衍射区域(211A、211B)的透射衍射光束的0次光成分。副受光部(24、25)接收透射过副衍射区域(211A、211B)的透射衍射光束的+1次光成分和-1次光成分中的至少一方。
Description
技术领域
本发明涉及光学头装置以及搭载有该光学头装置的光盘装置。
背景技术
作为使从半导体激光器放射出来并会聚于光盘的信息记录层的光束跟踪信息轨道的方法，广泛公知有单光束推挽方式。在该单光束推挽方式中，利用光检测器中的被分割成2个受光面的受光部检测被光盘的信息轨道反射并衍射的光束(返回光束)。作为由这些受光面分别检测到的信号间的差分，能够得到推挽信号。致动器以使该推挽信号的电平接近于零的方式使物镜沿光盘的径向移位，由此，能够使光束跟踪记录轨道。
但是，在现有的单光束推挽方式中，当物镜被致动器驱动而沿光盘的径向移位时，物镜的位置和光检测器的位置有时相互错开。此时，照射到受光面的光斑的中心位置偏离使2个受光区域相互隔开的分割线，所以，公知在推挽信号中叠加有直流偏置(以下简称为“偏置成分”。)。
消除这种偏置成分的技术例如在专利文献1(日本特开平8-63778号公报)中进行了公开。专利文献1所公开的光学拾取器具有从被光盘反射的返回光束中分离0次光和±1次光的偏光性全息图。分离后的0次光、+1次光和-1次光分别由对应的受光面检测，这些+1次光和-1次光的检测信号的差分被用作推挽信号。这里，分别检测+1次光和-1次光的受光面具有即使物镜相对于光检测器进行相对移动也不受其移动量影响的面积，所以，能够得到没有偏置成分的推挽信号。
并且，作为增加可记录在1张光盘中的信息量的一种手段，具有层叠有多个信息记录层并使可记录的信息量大约增大其层数倍的多层光盘方式。例如，在商用的DVD(Digital Versatile Disc，数字通用光盘)和BD(Blu-ray Disc(蓝光光盘)：注册商标)标准中，具有2个信息记录层的双层盘已经被实用化。
在对这种多层方式的光盘进行记录或再现的光盘装置中，除了来自被选择为再现 或记录信息的层的信息记录层的反射光以外，还检测到作为所谓杂散光的来自其他信息记录层的反射光。因此，为了高速且准确地对所期望的信息记录层记录信息或再现该信息记录层的信息，需要尽力排除该杂散光等而尽力减轻对记录或再现的影响。特别是在循轨误差检测方式中，作为消除在物镜移位时产生的偏置成分的方式，一般采用差动推挽方式。在该差动推挽方式中，利用衍射光栅将从激光光源射出的光束分割成由1个主光束和2个副光束构成的3个光束，在光盘的信息记录面的信息记录层形成为3个光斑。利用形成在中央的基于主光束的光斑进行对信息记录层的信息记录或从信息记录层再现信息，形成在两端的基于副光束的光斑用于生成循轨误差信号。通常，通过衍射光栅分割成副光束的光强度远远小于主光束的光强度。因此，在期望信息记录层反射的副光束的光强度与在其他信息记录层反射的杂散光、特别是基于主光束的杂散光的光强度有时为相同程度，由于这种在其他信息记录层反射的杂散光的影响，存在循轨误差信号大幅变化，损害循轨误差信号的质量的问题。
但是，在多层方式的光盘中，为了进一步扩大记录容量，容易想到增加信息记录层数量的方法。该情况下，需要缩窄相邻的信息记录层间的间隔，存在来自上述期望信息记录层以外的其他信息记录层的杂散光的光强度增加的倾向。例如，在双层盘的情况下，产生杂散光的其他信息记录层仅为1层，与此相对，在N层光盘中，产生来自(N-1)层的杂散光，所以，存在杂散光的光强度越发增加的倾向。
作为减轻这种杂散光的影响的技术，例如具有专利文献2(国际公开第96/020473号)、专利文献3(日本特开2008-198336号公报)和专利文献4(日本特开2005-203090号公报)所记载的技术。在专利文献2中公开了在其他信息记录层反射的主光束不会入射的位置处配置光检测器的接收副光束的受光面的光学头装置。在该光学头装置中，杂散光成分不再被光检测器检测，而不会损害循轨误差信号的质量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-63778号公报(段落0017、图1)
专利文献2：国际公开第96/020473号(第12页、图5)
专利文献3：日本特开2008-198336号公报(段落0149-0155、图23)
专利文献4：日本特开2005-203090号公报(段落0057、图6)
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述专利文献1所公开的技术中，作为光检测器的受光面图案，需要取决于偏光性全息图的图案的特别的结构，所以，存在光学头装置的结构复杂、制造成本高的问题。
并且，在专利文献2所公开的技术中，仅根据由衍射光栅分割后的原本微弱的副光束生成循轨误差信号，所以，存在循轨误差信号自身微弱的问题。因此，由于因期望信息记录层与其他信息记录层之间的间隔的偏差而导致的杂散光的变动、或者因附着于光盘的尘埃或光盘表面的损伤等的影响而使光束散乱从而产生的异常杂散光的产生，存在微弱的循轨误差信号的质量受到损害、再现信号的质量劣化的问题。
鉴于上述情况，本发明的目的之一在于，提供如下的光学头装置以及搭载有该光学头装置的光盘装置：能够使用具有简单结构的受光面图案的光检测器来消除由于物镜移位而引起的偏置成分。
本发明的另一个目的在于，提供如下的光学头装置以及光盘装置：减轻多层光盘中来自期望信息记录层以外的其他信息存储层的杂散光，能够从循轨误差信号中消除由于物镜移位而引起的偏置成分，并且不产生从激光光源射出并照射到光盘的光束的光强度的损耗。
用于解决课题的手段
本发明的第1方式的光学头装置的特征在于，该光学头装置具有：激光光源；物镜，其使从所述激光光源射出的光束会聚而照射到光盘；衍射光学元件，其使被所述光盘反射并透射过所述物镜的返回光束衍射，射出透射衍射光束；以及光检测器，其接收所述透射衍射光束，所述衍射光学元件包含：主衍射区域，其配置在所述返回光束所包含的反射衍射光束的0次光成分的一部分和所述反射衍射光束的±1次光成分入射的位置，具有0次衍射作用和±1次衍射作用中的至少一方；以及副衍射区域，其相比于所述主衍射区域位于与所述光盘的切向对应的第1方向外侧的位置，配置在所述反射衍射光束的±1次光成分不入射、而所述反射衍射光束的0次光成分的另一部分入射的位置，并且具有0次衍射作用和±1次衍射作用中的至少一方，所述光检测器包含：主受光部，其接收透射过所述主衍射区域和所述副衍射区域的透射衍射光束的0次光成分；以及副受光部，其接收透射过所述副衍射区域的透射衍射光束的+1 次光成分和-1次光成分中的至少一方。
本发明的第2方式的光学头装置的特征在于，该光学头装置具有：多个激光光源，它们分别射出波长不同的多个光束；物镜，其使从所述多个激光光源中的任意一方射出的光束会聚而照射到光盘；衍射光学元件，其使被所述光盘反射并透射过所述物镜的返回光束衍射，射出透射衍射光束；以及光检测器，其接收所述透射衍射光束，所述衍射光学元件包含：主衍射区域，其配置在具有从所述多个激光光源射出的多个光束的波长中的第1波长的、包含于所述返回光束中的反射衍射光束的0次光成分的一部分和所述反射衍射光束的±1次光成分入射的位置，并且针对所述第1波长具有0次衍射作用和+1次衍射作用；以及副衍射区域，其相比于所述主衍射区域位于与所述光盘的切向对应的第1方向的外侧，配置在具有所述第1波长的该反射衍射光束的±1次光成分不入射、所述反射衍射光束的0次光成分的另一部分入射的位置，并且针对所述第1波长具有0次衍射作用和+1次衍射作用，所述光检测器包含：主受光部，其对透射过所述主衍射区域和所述副衍射区域的透射衍射光束的0次光成分进行接收；以及副受光部，其对透射过所述副衍射区域的透射衍射光束的+1次光成分进行接收。
本发明的第3方式的光学头装置的特征在于，该光学头装置具有：激光光源；物镜，其使从所述激光光源射出的光束会聚而照射到光盘；衍射光学元件，其使被所述光盘反射并透射过所述物镜的返回光束衍射，射出透射衍射光束；以及光检测器，其接收所述透射衍射光束，所述衍射光学元件包含：主衍射区域，其配置在所述返回光束所包含的反射衍射光束的0次光成分的一部分和所述反射衍射光束的±1次光成分的一部分入射的位置，具有0次衍射作用和±1次衍射作用；以及副衍射区域，设所述反射衍射光束的0次光成分和所述反射衍射光束的±1次光成分所成的列的方向为第1方向，该副衍射区域在与所述第1方向垂直的第2方向上位于所述主衍射区域的外侧，并且配置在所述反射衍射光束的0次光成分的另一部分和所述反射衍射光束的±1次光成分的另一部分入射的位置，具有0次衍射作用和±1次衍射作用，所述光检测器包含：主受光部，其接收透射过所述主衍射区域和所述副衍射区域的透射衍射光束的0次光成分；以及副受光部，其接收透射过所述副衍射区域的透射衍射光束的±1次光成分，所述副受光部具有至少一对受光面。
本发明的第4方式的光学头装置的特征在于，该光学头装置具有：多个激光光源， 它们分别射出波长不同的多个光束；物镜，其使从所述多个激光光源中的任意一方射出的光束会聚而照射到光盘；衍射光学元件，其使被所述光盘反射并透射过所述物镜的返回光束衍射，射出透射衍射光束；以及光检测器，其接收所述透射衍射光束，所述衍射光学元件包含：主衍射区域，其配置在具有从所述多个激光光源射出的光束的波长中的第1波长的、包含于所述返回光束中的反射衍射光束的0次光成分的一部分和所述反射衍射光束的±1次光成分的一部分入射的位置，针对所述第1波长的光具有0次衍射作用和+1次衍射作用；以及副衍射区域，设所述反射衍射光束的0次光成分和所述反射衍射光束的±1次光成分所成的列的方向为第1方向，该副衍射区域在与所述第1方向垂直的第2方向上位于所述主衍射区域的外侧，并且配置在所述反射衍射光束的0次光成分的另一部分和所述反射衍射光束的±1次光成分的另一部分入射的位置，针对所述第1波长的光具有0次衍射作用和±1次衍射作用中的至少一方，所述光检测器包含：主受光部，其对透射过所述主衍射区域和所述副衍射区域的具有所述第1波长的该透射衍射光束的0次光成分进行接收；以及副受光部，其对透射过所述副衍射区域的具有所述第1波长的该透射衍射光束的±1次光成分进行接收，所述副受光部具有至少一对受光面。
本发明的第5方式的光学头装置的特征在于，该光学头装置具有：多个激光光源，它们分别射出波长不同的多个光束；物镜，其使从所述多个激光光源中的任意一方射出的光束会聚而照射到光盘；衍射光学元件，其使被所述光盘反射并透射过所述物镜的返回光束衍射，射出透射衍射光束；以及光检测器，其接收所述透射衍射光束，所述衍射光学元件包含：主衍射区域，其配置在具有从所述多个激光光源射出的光束的波长中的第1波长的、包含于所述返回光束中的反射衍射光束的0次光成分的一部分和所述反射衍射光束的±1次光成分的一部分入射的位置，针对所述第1波长的光具有0次衍射作用和+1次衍射作用；以及副衍射区域，设所述反射衍射光束的0次光成分和所述反射衍射光束的±1次光成分所成的列的方向为第1方向，该副衍射区域在与所述第1方向垂直的第2方向上位于所述主衍射区域的外侧，且配置在所述反射衍射光束的0次光成分的另一部分和所述反射衍射光束的±1次光成分的另一部分入射的位置，并且针对所述第1波长的光具有0次衍射作用和±1次衍射作用，所述光检测器包含：第1主受光部，其对透射过所述主衍射区域和所述副衍射区域且具有所述第1波长的该透射衍射光束的0次光成分进行接收；第1副受光部，其对透射过所 述副衍射区域且具有所述第1波长的该透射衍射光束的±1次光成分进行接收；第2主受光部，其对透射过所述主衍射区域和所述副衍射区域且具有所述第1波长以外的波长的该透射衍射光束的0次光成分进行接收；以及第2副受光部，其对透射过所述副衍射区域且具有所述第1波长以外的波长的该透射衍射光束的0次光成分进行接收，所述第1副受光部和所述第2副受光部分别具有至少一对受光面。
本发明的第6方式的光盘装置的特征在于，该光盘装置具有：上述第1～第5方式中的任意一项所述的光学头装置；盘驱动部，其使光盘旋转驱动；以及信号处理部，其根据由所述光学头装置的光检测器检测到的信号生成循轨误差信号，所述信号处理部根据由所述光检测器所包含的主受光部检测到的信号生成推挽信号，根据由所述光检测器所包含的副受光部检测到的信号，生成由于物镜相对所述光检测器的相对移位而引起的偏置成分，从所述推挽信号中减去所述偏置成分，由此生成所述循轨误差信号。
发明效果
根据本发明，能够使用具有简单结构的受光面图案的光检测器，生成消除了偏移的循轨误差信号。并且，根据本发明，能够减轻多层光盘来自期望信息记录层以外的其他信息记录层的杂散光，消除由于物镜移位而引起的偏置成分，并且不产生从激光光源射出的光束的光强度的损耗。
附图说明
图1是概略地示出本发明的实施方式1的光盘装置的结构的图。
图2是概略地示出实施方式1的光学头装置的主要结构的立体图。
图3是概略地示出实施方式1的全息光学元件的光入射面的结构的平面图。
图4(a)和(b)是实施方式1的全息光学元件和光检测器的立体图。
图5(a)、(b)、(c)是概略地示出物镜移位和光检测器中的照射光斑位置之间的关系的图。
图6(a)、(b)、(c)是概略地示出物镜移位和循轨误差信号的信号成分之间的关系的图。
图7(a)、(b)是概略地示出起因于光盘信号长度的衍射光照射到全息光学元件的状态的平面图。
图8(a)、(b)是概略地示出关于信号长度的再现RF信号的强度特性的例子的图。
图9(a)、(b)、(c)是示出副衍射区域的0次衍射效率和主衍射区域的0次衍射效率的优选范围的分布图。
图10是示出实施方式2的全息光学元件的副衍射区域的0次衍射效率和主衍射区域的0次衍射效率的优选范围的分布图。
图11(a)是概略地示出包含实施方式1的全息光学元件的光学头装置的结构的一部分的图，图11(b)是概略地示出包含本发明的实施方式3的全息光学元件的光学头装置的结构的一部分的图。
图12是概略地示出包含本发明的实施方式4的全息光学元件的光学头装置的结构的一部分的图。
图13是概略地示出实施方式5的光学头装置的主要结构的立体图。
图14是概略地示出实施方式5的全息光学元件的光入射面的结构的平面图。
图15是示出实施方式5的全息光学元件的衍射区域的衍射图案的剖面图。
图16(a)和(b)是实施方式5的全息光学元件和光检测器的立体图。
图17(a)、(b)和(c)是概略地示出实施方式5的物镜移位和光检测器中的照射光斑位置之间的关系的图。
图18(a)、(b)和(c)是概略地示出实施方式5的物镜移位和循轨误差信号的信号成分之间的关系的图。
图19(a)和(b)是概略地示出包含实施方式5的全息光学元件的光学头装置的结构的一部分的平面图。
图20是实施方式5的光检测器的立体图。
图21(a)、(b)是概略地示出实施方式5的起因于光盘信号长度的衍射光照射到全息光学元件的状态的平面图。
图22(a)和(b)是概略地示出实施方式5的关于信号长度的再现RF信号的强度特性的例子的图。
图23(a)、(b)和(c)是示出实施方式5的副衍射区域的0次衍射效率和主衍射区域的0次衍射效率的优选范围的分布图。
图24是概略地示出本发明的实施方式6的光学头装置的主要结构的平面图。
图25是示出实施方式6的全息光学元件的衍射光栅槽深度和衍射效率之间的关系的曲线图。
图26(a)和(b)是实施方式6的使第1半导体激光器动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。
图27(a)和(b)是实施方式6的使第2或第3半导体激光器动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。
图28是概略地示出本发明的实施方式7的光学头装置的主要结构的平面图。
图29是示出实施方式7的半导体激光器封装的正面图。
图30(a)和(b)是实施方式7的使第1半导体激光器动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。
图31(a)和(b)是实施方式7的使第2半导体激光器动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。
图32(a)和(b)是实施方式7的使第3半导体激光器动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。
图33是示出实施方式8的全息光学元件的衍射光栅槽的剖面图。
图34是示出实施方式8的全息光学元件的衍射光栅槽深度和衍射效率之间的关系的曲线图。
图35是示出实施方式9的全息光学元件的副衍射区域的0次衍射效率和主衍射区域的0次衍射效率的优选范围的分布图。
图36是概略地示出包含本发明的实施方式10的全息光学元件的光学头装置的结构的一部分的平面图。
图37是概略地示出实施方式11的光学头装置的结构的立体图。
图38是概略地示出实施方式11的全息光学元件的结构的平面图。
图39是实施方式11的全息光学元件和光检测器的立体图。
图40是在4层的BD光盘中规定的信息记录层的结构表。
图41(a)～(d)是示出实施方式11的光检测器中的杂散光的分布的平面图。
图42(a)、(b)、(c)是示出实施方式11的物镜移位和光检测器中的照射光斑位置之间的关系的概略图。
图43(a)、(b)、(c)是示出实施方式11的物镜移位和循轨误差信号的信号成分 MPP、SPP之间的关系的特性图。
图44是包含实施方式11的全息光学元件的光学头装置的示意图。
图45(a)～(d)是示出实施方式11的光检测器中的杂散光的分布的平面图。
图46(a)～(d)是示出实施方式11的光检测器中的杂散光的分布的平面图。
图47是示出实施方式11的光检测器的另一布局的平面图。
图48是示出实施方式11的光检测器的又一布局的平面图。
图49是概略地示出实施方式12的光学头装置的结构的立体图。
图50(a)、(b)是实施方式12的全息光学元件和光检测器的立体图。
图51是示出实施方式12的全息光学元件的衍射光栅槽深度和衍射效率之间的关系的特性图。
图52(a)、(b)是实施方式12的全息光学元件和光检测器的立体图。
图53是概略地示出实施方式13的光学头装置的结构的平面图。
图54是示出实施方式13的半导体激光器封装的正面图。
图55(a)、(b)是实施方式13的全息光学元件和光检测器的立体图。
图56(a)、(b)是实施方式13的全息光学元件和光检测器的立体图。
图57(a)、(b)是实施方式13的全息光学元件和光检测器的立体图。
图58(a)、(b)是实施方式13的全息光学元件和光检测器的立体图。
图59(a)是实施方式14的全息光学元件的剖面示意图，图59(b)是实施方式14的全息光学元件的特性图。
图60(a)是实施方式15的全息光学元件的剖面示意图，图60(b)是实施方式15的全息光学元件的特性图。
图61是包含实施方式16的全息光学元件的光学头装置的示意图。
图62是概略地示出实施方式17的全息光学元件的结构的平面图。
图63是示出实施方式18的光盘的表面和物镜的配置关系的平面图。
图64是概略地示出实施方式18的全息光学元件和光斑的位置关系的平面图。
图65(a)、(b)、(c)是概略地示出实施方式18的全息光学元件和光斑的位置关系的平面图。
图66是概略地示出实施方式19的全息光学元件和光斑的位置关系的平面图。
图67是概略地示出实施方式20的全息光学元件和光斑的位置关系的平面图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的各种实施方式。
光盘装置的基本结构
图1是概略地示出本发明的实施方式1～20的光盘装置1的基本结构的图。如图1所示，光盘装置1具有主轴马达2、光学头装置3、螺旋机构4、矩阵电路5、信号再现电路6、激光控制电路7、伺服电路8、像差校正机构控制电路9、螺旋控制电路10、主轴控制电路11以及控制器12。控制器12根据来自主机设备(未图示)的命令，对信号再现电路6、激光控制电路7、伺服电路8、像差校正机构控制电路9、螺旋控制电路10和主轴控制电路11的各动作进行控制。
光盘OD以装卸自如的方式装配在固定于主轴马达2的驱动轴(主轴)的转台(未图示)上。在主轴控制电路11的控制下，主轴马达2在信息记录时或信息再现时对光盘OD进行旋转驱动。主轴控制电路11具有如下功能：按照来自控制器12的指令，根据从主轴马达2提供的表示实际转速的脉冲信号执行主轴伺服，以使实际转速与目标转速一致。光盘OD是具有单一信息记录层的单层盘、或具有多个信息记录层的多层盘，例如是CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)和BD(Blu-ray Disc)这样的当前的光盘或下一代的光盘。
光学头装置3具有对光盘OD的信息记录层记录信息或从该信息记录层读出信息的功能。螺旋机构4在螺旋控制电路10的控制下进行动作，使光学头装置3沿光盘OD的径向(光盘OD的半径方向)移动，光学头装置3能够在光盘OD的期望信息轨道形成光斑。该光学头装置3的结构与后述的光学头装置3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G中的任意一方的结构均相同。
矩阵电路5对从光学头装置3提供的电信号实施矩阵运算处理，生成信息的记录或再现所需要的各种信号，例如表示光盘OD的记录信息检测结果的再现RF信号、聚焦误差信号和循轨误差信号等伺服控制用信号。再现RF信号被输出到信号再现电路6。信号再现电路6对再现RF信号实施二值化处理，生成调制信号，从该调制信号中提取再现时钟，并对调制信号实施解调处理、纠错和解码处理，生成信息再现信号。通过控制器12将信息再现信号传输到视频音频设备或个人计算机等主机设备(未图示)。
伺服电路8根据来自控制器12的指令进行动作，根据从矩阵电路5提供的聚焦误差信号和循轨误差信号生成聚焦校正用和循轨校正用的驱动信号，将这些驱动信号提供给光学头装置3内的致动器。
而且，像差校正机构控制电路9根据输入到控制器12的信息再现信号的质量，对设于光学头装置3内的像差校正机构的动作进行控制。
实施方式1
图2是概略地示出本发明的实施方式1的光学头装置3A的主要结构的立体图。如图2所示，光学头装置3A具有作为激光光源的半导体激光器13、光束分离器14、准直透镜15、物镜18、致动器17、全息光学元件21和光检测器22。半导体激光器13在图1的激光控制电路7的控制下进行动作，激光控制电路7根据来自控制器12的指令，对从半导体激光器13射出的激光的光强度进行控制。从半导体激光器13射出的激光被光束分离器14反射，经由准直透镜15入射到物镜18。物镜18使从光束分离器14入射的光束会聚于光盘OD的信息记录层，并在该信息记录层形成光斑。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15和光束分离器14而入射到全息光学元件21。作为衍射光学元件的全息光学元件21使入射光透射并衍射而分割成多个透射衍射光束，分别朝向光检测器22的受光部23、24、25射出这些透射衍射光束。如图2所示，光检测器22的受光部23、24、25沿着与径向(X轴方向)对应的X1轴方向排列。这些受光部23、24、25各自分别具有多个受光面，各受光面对从全息光学元件21入射的透射衍射光束进行光电转换，生成电信号，并将该电信号输出到矩阵电路5。另外，在图2中示出为光盘OD的径向即X轴方向和与该径向对应的X1轴方向彼此大致垂直。这是因为，光束分离器14具有赋予像散的功能。
图1的伺服电路8根据来自控制器12的指令进行动作，根据从矩阵电路5提供的聚焦误差信号和循轨误差信号生成聚焦校正用驱动信号和循轨校正用驱动信号，将这些驱动信号提供给致动器17。如图2概略示出的那样，致动器17具有磁电路20A、20B、以及配置在这些磁电路20A、20B之间的可动部19。可动部19具有固定物镜18的透镜架(未图示)、以及卷绕在该透镜架的突起部上的聚焦线圈和循轨线圈(均未图示)。聚焦线圈绕着物镜18的中心轴卷绕，循轨线圈绕着与光轴LA和光盘OD的X轴方向垂直的轴卷绕。通过对聚焦线圈提供驱动电流(驱动信号)，能够沿聚焦方向驱动物镜18，通过对循轨线圈提供驱动电流(驱动信号)，能够沿X轴方向驱动 物镜18。如以上说明的那样，通过激光控制电路7、光学头装置3A、矩阵电路5和伺服电路8形成聚焦伺服环和循轨伺服环。
图1的像差校正机构控制电路9根据输入到控制器12的信息再现信号的质量，对设于光学头装置3A内的像差校正机构16A的动作进行控制。准直透镜15是对球面像差等光学像差进行校正的光学部件，像差校正机构控制电路9使保持该准直透镜15的透镜架16B在沿着光轴LA的方向D1上移位，由此，能够适当且高精度地校正光学像差。
图3是概略地示出全息光学元件21的光入射面的结构的平面图。全息光学元件21具有主衍射区域210、一对副衍射区域211A、211B、一对周边衍射区域212A、212B这3种衍射区域。在这3种衍射区域中，能够单独形成衍射图案(例如衍射槽形状和衍射槽间隔)。副衍射区域211A、211B配置成相比于内侧的主衍射区域210位于与光盘OD的切向(Y轴方向)对应的Y2轴方向的外侧。周边衍射区域212A、212B配置成相比于这些副衍射区域211A、211B位于Y2轴方向的外侧。副衍射区域211A、211B具有关于与Y2轴方向垂直的X2轴方向(与径向对应的方向)的中心线21c相互对称的形状，周边衍射区域212A、212B也具有关于中心线21c相互对称的形状。并且，主衍射区域210和副衍射区域211A被与X2轴方向平行的边界线21ea相互分离开，主衍射区域210和副衍射区域211B被与X2轴方向平行的边界线21eb相互分离开。并且，周边衍射区域212A和副衍射区域211A被与X2轴方向平行的边界线21da相互分离开，周边衍射区域212B和副衍射区域211B被与X2轴方向平行的边界线21db相互分离开。
来自光盘OD的返回光束包含由于光盘OD的信息记录层的径向即X轴方向的构造(主要是信息轨道的构造)而引起的衍射光束(以下称为“反射衍射光束”。)。返回光束的光斑照射到全息光学元件21的光入射面。如图3所示，该光斑由实线的圆所示的0次光成分R0和虚线的圆所示的+1次光成分RP1叠加而得到的光成分ORp、实线的圆所示的0次光成分R0和虚线的圆所示的-1次光成分RN1叠加而得到的光成分ORn、0次光成分R0中的不与±1次光成分RP1、RN1叠加的光成分ORa构成。主衍射区域210形成在0次光成分R0的一部分(0次光成分R0的光斑的中央部分)和光成分ORp、ORn入射的位置。副衍射区域211A、211B形成在0次光成分R0的其余部分入射、但光成分ORp、ORn不入射的位置。而且，周边衍射区域212A、212B 形成在0次光成分R0和±1次光成分RP1、RN1均不入射的位置。
如图3所示，主衍射区域210的Y2轴方向的宽度被设计成，比0次光成分R0在Y2轴方向上的光斑直径窄，且为光成分ORp、ORn在Y2轴方向上的宽度以上。在本实施方式中，为了高效地利用返回光束，边界线21da、21db设置在与0次光成分R0的Y2轴方向外缘部大致相接的位置。并且，边界线21ea、21eb设置在与光成分ORp、ORn的Y2轴方向外缘部相接的位置，以使0次衍射光R0中的不与+1次衍射光RP1和-1次衍射光RN1中的任意一个叠加的光成分ORa在副衍射区域211A、211B中所占的面积为最大。因此，主衍射区域210具有宽度与光成分ORp、ORn的Y2轴方向的宽度大致相同的矩形状，副衍射区域211A、211B分别具有宽度与0次光成分R0的外缘和光成分ORp、ORn的外缘在Y2轴方向上的间隔相同的矩形状。另外，从高效利用返回光束的观点出发，优选边界线21ea、21eb设置在与光成分ORp、ORn的外缘部相接的位置，但是不限于此。
图4(a)和(b)是沿着光轴LA排列的全息光学元件21和光检测器22的立体图。在图4(a)、(b)中示出与径向对应的X2轴方向和X1轴方向相互大致垂直。这是因为，介于全息光学元件21与光检测器22之间的光束分离器14具有对返回光束赋予像散的功能。
如图4(b)所示，光检测器22包含具有与光轴LA垂直的受光面23A～23D的主受光部23、以及配置在该主受光部23两侧的第1副受光部24和第2副受光部25。主受光部23包含沿着X1轴方向和Y1轴方向排列成矩阵状的多个受光面23A、23B、23C、23D。受光面23A、23B的组和受光面23C、23D的组沿着X1轴方向排列，并且受光面23A、23B沿着Y1轴方向排列，受光面23C、23D沿着Y1轴方向排列。第1副受光部24具有沿着X1轴方向排列的一对受光面24E、24F，第2副受光部25具有沿着X1轴方向排列的一对受光面25G、25H。
主衍射区域210针对返回光束主要具有0次和±1次的衍射效率，副衍射区域211A、211B针对返回光束也主要具有0次和±1次的衍射效率。从主衍射区域210和副衍射区域211A、211B射出的光束(以下称为“透射衍射光束”。)中的0次光成分DR0照射到主受光部23的受光面23A～23D形成光斑。该光斑包含由于光盘OD的径向构造而引起的反射衍射光束的0次光成分和±1次光成分。如图4(b)所示，从主衍射区域210射出的透射衍射光束的+1次光成分DRp和-1次光成分DRn照射到 相比于主受光部23位于Y1轴方向外侧的区域。光检测器22不接收这些±1次光成分DRp、DRn。并且，从副衍射区域211A、211B射出的透射衍射光束中的+1次光成分DRpa、DRpb照射到第1副受光部24的受光面24E、24F，-1次光成分DRna、DRnb照射到第2副受光部25的受光面25G、25H。
8个受光面23A～23D、24E、24F、25G、25H的图案与在用于生成循轨误差信号的普通的差动推挽方式中使用的受光面图案相同。设主受光部23的受光面23A、23B、23C、23D对0次光成分DR0进行光电转换，分别输出检测信号SA、SB、SC、SD，设第1副受光部24的受光面24E、24F对+1次光成分DRpa、DRpb进行光电转换，分别输出检测信号SE、SF，设第2副受光部25的受光面25G、25H对-1次光成分DRna、DRnb进行光电转换，分别输出检测信号SG、SH。此时，矩阵电路5按照像散法，生成具有由以下的运算式(1)得到的信号电平的聚焦误差信号FES。
FES＝(SA+SC)-(SB+SD)…(1)
并且，矩阵电路5生成具有由下式(2)得到的信号电平的再现RF信号。
RF＝SA+SB+SC+SD…(2)
并且，矩阵电路5生成具有由以下的运算式(3)得到的信号电平的循轨误差信号TES。
TES＝MPP-k×SPP…(3)
其中，k是增益系数。MPP表示主推挽信号，SPP表示副推挽信号。主推挽信号MPP和副推挽信号SPP由下式(3a)、(3b)给出。
MPP＝(SA+SB)-(SC+SD)…(3a)
SPP＝(SE-SF)+(SG-SH)…(3b)
主推挽信号MPP和副推挽信号SPP关于物镜移位具有彼此相同的相位，由于物镜移位而引起的偏置成分能够作为信号成分k×SPP而得到。因此，通过适当调整增益系数k放大副推挽信号SPP，能够得到消除了由于物镜移位而引起的偏置成分的循轨误差信号TES。
图5(a)、(b)、(c)是概略地示出物镜移位(物镜18相对于光检测器22的径向移位)和光检测器22处的照射光斑的位置之间的关系的图。图5(b)示出在物镜18的中心轴位于光轴LA上的情况下照射到光检测器22的受光面的光束的照射位置(基准位置)。该情况下，0次光成分DR0的光斑位于主受光部23在X1轴方向和Y1 轴方向上的中心位置，+1次光成分DRpa、DRpb位于第1副受光部24在X1轴方向上的中心位置，-1次光成分DRna、DRnb位于第2副受光部25在X1轴方向上的中心位置。图5(a)示出在物镜18向光盘OD的内周侧移位的情况下照射到光检测器22的受光面上的光束的照射位置。该情况下，0次光成分DR0的光斑向受光面23C、23D侧移位，+1次光成分DRpa、DRpb向受光面24F侧移位，-1次光成分DRna、DRnb向受光面25H侧移位。图5(c)示出在物镜18向光盘OD的外周侧移位的情况下照射到光检测器22的受光面的光束的照射位置。该情况下，0次光成分DR0的光斑向受光面23A、23B侧移位，+1次光成分DRpa、DRpb向受光面24E侧移位，-1次光成分DRna、DRnb向受光面25G侧移位。
图6(a)、(b)、(c)是概略地示出物镜移位和循轨误差信号TES的信号成分MPP、SPP之间的关系的图。在图6(a)～(c)中，示出在光学头装置3A沿径向以一定速度移动时检测到的主推挽信号MPP和副推挽信号SPP的波形。另外，这些主推挽信号MPP和副推挽信号SPP是进行聚焦控制、但未进行循轨控制的状态下的信号。图6(a)、(b)、(c)分别对应于图5(a)、(b)、(c)。在物镜18位于光轴LA上而不沿径向移位的情况下，如图6(b)所示，主推挽信号MPP的DC成分(直流成分)与GND电平一致，副推挽信号SPP的DC成分也与GND电平一致。并且，副推挽信号SPP的波形成为直流波形。这是因为，对副推挽信号SPP做出贡献的透射衍射光束的+1次光成分DRpa、DRpb和-1次光成分DRna、DRnb不包含图3的光成分ORp、ORn(来自光盘OD的反射衍射光束的0次光R0和±1次光RP1、RN1叠加的光成分)。在物镜18向内周方向移位的情况下，如图6(a)所示，主推挽信号MPP的DC成分成为向负侧偏移的波形，副推挽信号SPP的直流波形也成为向负侧偏移的波形。另一方面，在物镜18向外周方向移位的情况下，如图6(c)所示，主推挽信号MPP的DC成分成为向正侧偏移的波形，副推挽信号SPP的直流波形也成为向正侧偏移的波形。因此，可知，主推挽信号MPP和副推挽信号SPP关于物镜移位具有彼此相同的相位，副推挽信号SPP的偏置量具有与物镜18的移位量对应的值。因此，通过从主推挽信号MPP的值中减去副推挽信号SPP的k倍的值，能够生成消除了由于物镜移位而引起的偏置成分的循轨误差信号TES。
副推挽信号SPP的信号成分SE-SF关于物镜移位具有与主推挽信号MPP相同的相位，信号成分SG-SH也关于物镜移位具有与主推挽信号MPP相同的相位。由此， 代替上式(3)，也可以使用由以下的式(4a)或(4b)给出的循轨误差信号TES。
TES＝MPP-k×(SE-SF)…(4a)
TES＝MPP-k×(SG-SH)…(4b)
在使用上式(4a)的情况下，光检测器22不需要具有第2副受光部25，在使用上式(4b)的情况下，光检测器22不需要具有第1副受光部24。因此，在这些情况下，具有能够简化光学头装置3A的结构的优点。但是，从提高消除偏置的精度的观点出发，与上式(4a)或(4b)相比，优选使用上式(3)。
由于根据在全息光学元件21的副衍射区域211A、211B中衍射的±1次光生成副推挽信号SPP，所以，在副衍射区域211A、211B中规定的±1次衍射效率对信号强度造成影响。例如，当副推挽信号SPP的强度小时，噪声成分的比率增大，当放大副推挽信号SPPk倍时，噪声成分被大幅放大。从抑制噪声成分的放大的观点出发，为了增大副推挽信号SPP的强度，优选将副衍射区域211A、211B的±1次衍射效率设定为较大的值。
接着，对在光盘OD的信息记录层中记录的信息的信号长度和信息再现信号之间的关系进行说明。一般地，在记录有信息的光盘OD中，沿着信息轨道形成有记录标记的区域和间隔的区域。在光盘OD的标准中，规定了与记录标记或间隔的长度相当的信号长度nT(n为正整数；T为再现时钟周期等单位时间)。例如，在蓝光光盘的标准中规定的信号长度为2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T这7种。照射到光盘OD的信息记录层的光束被沿着切向(Y轴方向)形成的记录标记或间隔反射时被衍射，所以，来自光盘OD的返回光束可能包含由于信息记录层的切向构造而引起的衍射光。
图7(a)、(b)是概略地示出由于光盘OD的信号长度而引起的衍射光照射到全息光学元件21的状态的平面图。图7(a)示出与基于蓝光光盘标准的信号长度2T对应的衍射光的光斑，图7(b)示出与记录在光盘OD中的较长的信号长度对应的衍射光的光斑。如图7(a)、(b)所示，这些光斑照射到主衍射区域210和副衍射区域211A、211B，包含实线的圆所示的0次光成分T0、在Y2轴方向上与该0次光成分T0重叠的+1次光成分TP1的一部分、在Y2轴方向上与0次光成分T0重叠的-1次光成分TN1的一部分。0次光成分T0和±1次光成分TP1、TN1叠加的光成分OTa、OTb的照射面积取决于信号长度。在信号长度较短的情况下，如图7(a)所示，光 成分OTa、OTb的照射面积较小，光成分OTa、OTb的大小分别为大致收敛于副衍射区域211A、211B的大小。另一方面，在信号长度较长的情况下，如图7(b)所示，0次光成分T0和±1次光成分TP1、TN1叠加的光成分OTa、OTb的照射面积较大，光成分OTa照射到主衍射区域210以及副衍射区域211A，光成分OTb照射到主衍射区域210以及副衍射区域211B。另外，在光盘OD中未记录信息的情况下，不产生±1次光成分TP1、TN1，0次光成分T0与图3所示的0次光成分R0一致。
再现RF信号(＝SA+SB+SC+SD)具有与照射到主受光部23的衍射光的强度对应的值。再现RF信号的振幅的大小取决于与该信号长度对应的光成分OTa、OTb的照射面积。因此，再现RF信号的强度主要取决于全息光学元件21的主衍射区域210的0次衍射效率和副衍射区域211A、211B的0次衍射效率。为了增大再现RF信号的强度，只要以使全息光学元件21的主衍射区域210的0次衍射效率和副衍射区域211A、211B的0次衍射效率分别为较大的值的方式，形成主衍射区域210和副衍射区域211A、211B即可。这里，在信号长度较短的情况下，副衍射区域211A、211B的0次衍射效率发挥支配性作用，在信号长度较长的情况下，受到主衍射区域210的0次衍射效率和副衍射区域211A、211B的0次衍射效率的影响。一般地，与较短的信号长度对应的再现RF信号的强度较小，所以，在信号检测中容易引起误检测。为了避免该误检测，优选通过使副衍射区域211A、211B的0次衍射效率在主衍射区域210的0次衍射效率以上(以下称为“要件A”。)，来增大与较短的信号长度对应的再现RF信号的强度。当设主衍射区域210的0次衍射效率为ηx、副衍射区域211A、211B的0次衍射效率为ηy时，满足要件A的ηx、ηy的范围是以下不等式成立的范围。
ηx≤ηy
图8(a)、(b)是概略地示出关于信号长度的再现RF信号的强度特性的例子的图。图8(a)、(b)的曲线图是通过基于蓝光光盘标准的数值仿真而得到的。图8(a)是在主衍射区域210的0次衍射效率ηx与副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy相等的情况下、或不使用全息光学元件21的情况下得到的信号特性。如图8(a)所示，随着信号长度变长，信号强度增大。另一方面，图8(b)是概略地示出副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy大于主衍射区域210的0次衍射效率ηx时(ηx＜ηy)的强度特性的图。在强调了与较短的信号长度的2T对应的信号强度的方面，图8(b)的曲线图是优选的。但是，在信号长度为5T以下时，信号强度单调增加，与此相对， 当信号长度超过5T时，信号强度单调减少，6T的信号强度小于5T的信号强度。这样，伴随信号长度的增加而产生信号强度的变化从单调增加转变为单调减少的现象(信号强度的逆转)。信号再现电路6对从矩阵电路5提供的再现RF信号进行二值化，生成具有与信号长度对应的脉冲宽度的二值化信号。当产生信号强度的逆转时，有时无法得到与信号长度对应的脉冲宽度。因此，优选不产生信号强度的逆转(以下称为“要件B”。)。
如上所述，为了增大循轨误差信号中的副推挽信号SPP(＝(SE-SF)+(SG-SH))的信号强度，只要较大地设定副衍射区域211A、211B的±1次衍射效率即可，但是，当这些±1次衍射效率过大时，副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy减小，由主受光部23检测到的光量降低。由此，用于强调与较短的信号长度对应的再现RF信号的信号强度的要件B有时不成立。根据数值仿真，用于满足要件B的0次衍射效率ηx、ηy的范围优选为以下不等式成立的范围。
ηy≤2×ηx
图9(a)、(b)、(c)是示出在设副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy和主衍射区域210的0次衍射效率ηx为变量的情况下、从再现RF信号的信号强度特性的观点出发的0次衍射效率ηx、ηy的优选范围的分布图。在图9(a)、(b)、(c)所示的曲线图中，横轴示出主衍射区域210的0次衍射效率ηx，纵轴示出副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy。进行如下定义：横轴和纵轴的“0”值示出完全不产生透射衍射光的0次光成分的状态，“1”值示出完全不产生透射衍射光的0次以外的次数的光的状态。图9(a)是利用阴影部分示出满足要件A的0次衍射效率ηx、ηy的范围(ηx≤ηy)的分布图，图9(b)是利用阴影部分示出满足要件B的0次衍射效率ηx、ηy的范围(ηy≤2×ηx)的分布图。从信息RF信号的信号强度特性的观点出发的优选范围是满足要件A且满足要件B的0次衍射效率ηx、ηy的范围(ηx≤ηy且ηy≤2×ηx)。图9(c)利用阴影部分示出同时满足要件A和要件B的0次衍射效率ηx、ηy的范围。
如以上说明的那样，如图4所示，实施方式1的全息光学元件21具有反射衍射光束的0次光成分ORa的一部分和±1次光成分ORp、ORn入射的主衍射区域210、以及反射衍射光束的±1次光成分ORp、ORn不入射、0次光成分ORa的剩余部分入射的副衍射区域211A、211B。光检测器22具有：主受光部23，其接收透射过主衍射区域210和副衍射区域211A、211B的透射衍射光束的0次光成分DR0；以及副受 光部24、25，它们接收透射过副衍射区域211A、211B的透射衍射光束的+1次光成分DRpa、DRpb和-1次光成分DRna、DRnb。因此，能够使用具有简单结构的受光面图案的光检测器22，生成消除了由于物镜移位而引起的偏置的循轨误差信号TES。
另外，通过将副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy设定为主衍射区域210的0次衍射效率ηx以上的值，能够增大与较短的信号长度对应的再现RF信号的信号强度。因此，通过使用实施方式1的光学头装置3A，能够提高信号检测的性能。而且，通过将副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy设定为主衍射区域210的0次衍射效率ηx的2倍以下的值，能够避免信号长度和信号强度之间的关系逆转，能够进一步提高信号检测的性能。
实施方式2
接着，对本发明的实施方式2进行说明。除了上述全息光学元件21的副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy和主衍射区域210的0次衍射效率ηx之间的关系以外，本实施方式的光学头装置的结构与上述实施方式1的光学头装置3A的结构相同。图10是在实施方式2的光学头装置中利用阴影部分示出0次衍射效率ηy、ηx的优选范围的分布图。该范围是满足ηx≥0.5、ηx≤ηy且ηy≤2×ηx的范围。另外，该范围实质上与满足ηx≥0.5、ηx≤ηy且ηy≤1.0的范围相同。
在实施方式1中，如图9(c)所示，同时满足要件A和要件B的0次衍射效率ηx、ηy的范围是满足ηx≤ηy且ηy≤2×ηx这2个不等式的范围。0次衍射效率ηx在0附近意味着透射衍射光多数由0次以外的衍射光构成。例如，当主衍射区域210的0次衍射效率ηx在0附近时，意味着不入射到光检测器22的1次光成分DRp、DRn(图4(b))的强度增大，入射到光检测器22的0次光成分DR0的强度减小。因此，在实施方式2中，为了确保信号检测的稳定性，设0次衍射效率ηx的最小值为0.5。
如以上说明的那样，根据实施方式2，设全息光学元件21的0次衍射效率ηx为0.5以上的值，所以，能够提高入射到光检测器22的光束的强度。因此，通过使用实施方式2的光学头装置，能够使信号检测的性能稳定。
实施方式3
接着，对本发明的实施方式3进行说明。除了全息光学元件以外，本实施方式的光学头装置的结构与上述实施方式1的光学头装置3A的结构相同。图11(a)是概略地示出包含实施方式1的全息光学元件21的光学头装置3A的结构的一部分的图， 图11(b)是概略地示出包含实施方式3的全息光学元件21M的光学头装置3B的结构的一部分的图。图11(a)、(b)所示的光盘OD是具有层叠有多个信息记录层L0、L1、L2、L3的构造的多层盘。
图11(a)、(b)示出被光盘OD反射的2种返回光束RL、SL的传播路径。返回光束RL从作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层L1依次通过物镜18和准直透镜15，入射到全息光学元件21。在多层盘中，信息记录层L0～L3各自产生球面像差。设于光学头装置3A的像差校正机构16A使准直透镜15沿着光轴LA移位，由此，能够针对每个信息记录层适当地校正球面像差。返回光束RL在主衍射区域210和副衍射区域211A、211B透射衍射并被分割成3条透射衍射光束。这3条透射衍射光束分别入射到主受光部23、第1副受光部24和第2副受光部25。
另一方面，返回光束SL是被作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层L1以外的信息记录层(例如信息记录层L3)反射的杂散光。如图11(a)所示，这种杂散光SL依次通过物镜18和准直透镜15，入射到全息光学元件21的周边衍射区域212A、212B。如果周边衍射区域212A、212B的0次衍射效率不为零，则如图11(a)所示，杂散光SL的一部分可能在周边衍射区域212A、212B中直线前进，而入射到光检测器22的主受光部23、第1副受光部24和第2副受光部25中的任意一方。这样会检测到原本需要的信号成分以外的不必要的信号成分，所以是不期望的。另外，在图11(a)中，以被信息记录层L3反射的杂散光SL为例，但是，来自其他信息记录层L1、L2的反射光也同样。另外，即使全息光学元件21的周边衍射区域212A、212B的0次衍射效率为零，由于0次以外的次数的衍射效率及其衍射方向，杂散光也可能入射到光检测器22的主受光部23、第1副受光部24和第2副受光部25中的任意一方。
本实施方式的全息光学元件21M具有构造与上述全息光学元件21相同的主衍射区域210和副衍射区域211A、211B。并且，代替上述全息光学元件21的周边衍射区域212A、212B，全息光学元件21M具有周边衍射区域212Am、212Bm，该周边衍射区域212Am、212Bm具有使入射光向光检测器22的方向以外的方向衍射的衍射构造。入射到这种周边衍射区域212Am、212Bm的光被衍射，以不入射到光检测器22的方式传播。通过优化周边衍射区域212Am、212Bm的衍射次数、衍射效率和衍射方向的特性，例如能够使杂散光SL以较大的角度衍射而不入射到光检测器22。另外，例如根据光盘OD的层数和/或光检测器22的大小，适当设定周边衍射区域212Am、212Bm的衍射次数、衍射效率和衍射方向。
如以上说明的那样，实施方式3的全息光学元件21M不使由于多层盘而引起的杂散光入射到光检测器22，所以，光检测器22不检测原本需要的信号成分以外的不必要的信号成分。因此，通过使用实施方式3的光学头装置，能够使信号检测的性能稳定。
实施方式4
接着，对本发明的实施方式4进行说明。除了全息光学元件以外，本实施方式的光学头装置的结构与上述实施方式1的光学头装置3A的结构相同。图12是概略地示出包含实施方式4的全息光学元件21N的光学头装置的结构的一部分的图。图12所示的光盘OD是具有层叠有多个信息记录层L0、L1、L2、L3的构造的多层盘。
图12示出被光盘OD反射的2种返回光束RL、SL的传播路径。返回光束RL从作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层L1依次通过物镜18和准直透镜15，入射到全息光学元件21N。返回光束RL在主衍射区域210和副衍射区域211A、211B透射衍射并被分割成3条透射衍射光束。这3条透射衍射光束分别入射到主受光部23、第1副受光部24和第2副受光部25。
另一方面，返回光束SL是被作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层L1以外的信息记录层(例如信息记录层L3)反射的杂散光。本实施方式的全息光学元件21N具有构造与上述全息光学元件21相同的主衍射区域210和副衍射区域211A、211B，而且，代替周边衍射区域212A、212B，具有遮光区域212Ab、212Bb。由此，例如，被信息记录层L3反射的杂散光SL被全息光学元件21N的遮光区域212Ab、212Bb遮光，所以，能够避免该杂散光入射到光检测器22的主受光部23、第1副受光部24和第2副受光部25中的任意一方。遮光区域212Ab、212Bb例如可以通过如下方式形成：在与周边衍射区域212A、212B对应的区域(未形成衍射图案的区域)涂布不透明材料或光吸收材料，或者蒸镀不透明的金属膜，或者粘贴不透明的金属片。
如以上说明的那样，实施方式4的全息光学元件21N使得由于多层盘而引起的杂散光不会入射到光检测器22，所以，光检测器22不检测原本需要的信号成分以外的不必要的信号成分。因此，通过使用实施方式4的光学头装置，能够使信号检测的性能稳定。并且，在设置周边衍射区域212A、212B的情况下，在这些区域212A、 212B衍射的光可能被周边部件反射，成为杂散光而被光检测器22检测到，但是，具有遮光区域212Ab、212Bb的全息光学元件21N能够完全防止产生这种杂散光。
实施方式5
接着，对本发明的实施方式5进行说明。图13是概略地示出实施方式5的光学头装置3B的主要结构的立体图。如图13所示，光学头装置3B具有作为激光光源的半导体激光器13、光束分离器14、准直透镜15、物镜18、致动器17、全息光学元件21和光检测器22。半导体激光器13在图1的激光控制电路7的控制下进行动作，激光控制电路7根据来自控制器12的指令，对从半导体激光器13射出的激光的光强度进行控制。从半导体激光器13射出的激光被光束分离器14反射，经由准直透镜15入射到物镜18。物镜18使从光束分离器14入射的光束会聚于光盘OD的信息记录层，并在该信息记录层形成光斑。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15和光束分离器14而入射到全息光学元件21。作为衍射光学元件的全息光学元件21使入射光透射衍射而分割成多个透射衍射光束，分别朝向光检测器22的受光部23、24和25射出这些透射衍射光束。如图13所示，光检测器22的受光部23、24和25沿着与径向(X轴方向)对应的X1轴方向排列。这些受光部23、24和25分别具有多个受光面，各受光面对从全息光学元件21入射的透射衍射光束进行光电转换，生成电信号，并将该电信号输出到矩阵电路5。另外，在图13中示出光盘OD的径向即X轴方向和与该径向对应的X1轴方向相互大致垂直。这是因为，光束分离器14具有赋予像散的功能。
在图1中，矩阵电路5对从光学头装置3B提供的电信号实施矩阵运算处理，生成信息的记录或再现所需要的各种信号、例如表示光盘OD中的记录信息的检测结果的再现RF信号、聚焦误差信号和循轨误差信号等伺服控制用信号。再现RF信号被输出到信号再现电路6。信号再现电路6对再现RF信号实施二值化处理，生成调制信号，从该调制信号中提取再现时钟，并对调制信号实施解调处理、纠错和解码处理，生成信息再现信号。通过控制器12将信息再现信号传输到视频音频设备或个人计算机等主机设备(未图示)。
伺服电路8根据来自控制器12的指令进行动作，根据从矩阵电路5提供的聚焦误差信号和循轨误差信号生成聚焦校正用驱动信号和循轨校正用驱动信号，将这些驱动信号提供到光学头装置3B的图13所示的致动器17。如图13概略示出的那样，致 动器17具有磁电路20A、20B、以及配置在这些磁电路20A与20B之间的可动部19。可动部19具有固定物镜18的透镜架(未图示)、以及卷绕在该透镜架上的聚焦线圈和循轨线圈(均未图示)。聚焦线圈绕着物镜18的中心轴卷绕，循轨线圈绕着与光轴LA和光盘OD的X轴方向垂直的轴卷绕。通过对聚焦线圈提供驱动电流(驱动信号)，能够沿聚焦方向驱动物镜18，通过对循轨线圈提供驱动电流(驱动信号)，能够沿X轴方向驱动物镜18。如以上说明的那样，通过激光控制电路7、光学头装置3B、矩阵电路5和伺服电路8形成聚焦伺服环和循轨伺服环。
像差校正机构控制电路9根据输入到控制器12的信息再现信号的质量，对设于图13所示的光学头装置3B内的像差校正机构16A的动作进行控制。准直透镜15是对球面像差等光学像差进行校正的光学部件，像差校正机构控制电路9使保持该准直透镜15的透镜架16B在沿着光轴LA的方向D1上移位，由此，能够适当且高精度地校正光学像差。另外，球面像差的校正不限于上述的基于透镜移位的方式。例如也可以是如下方法：使用液晶元件进行液晶元件的相位控制，以便抵消激光的光学像差。
像差校正机构控制电路9根据输入到控制器12的信息再现信号的质量，对设于图13所示的光学头装置3B内的像差校正机构16A的动作进行控制。准直透镜15是对球面像差等光学像差进行校正的光学部件，像差校正机构控制电路9使保持该准直透镜15的透镜架16B在沿着光轴LA的方向D1上移位，由此，能够适当且高精度地校正光学像差。另外，球面像差的校正不限于上述的基于透镜移位的方式。例如也可以是如下方法：使用液晶元件进行液晶元件的相位控制，以便抵消激光的光学像差。
像差校正机构控制电路9根据输入到控制器12的信息再现信号的质量，对设于图13所示的光学头装置3B内的像差校正机构16A的动作进行控制。准直透镜15是对球面像差等光学像差进行校正的光学部件，像差校正机构控制电路9使保持该准直透镜15的透镜架16B在沿着光轴LA的方向D1上移位，由此，能够适当且高精度地校正光学像差。另外，球面像差的校正不限于上述的基于透镜移位的方式。例如也可以是如下方法：使用液晶元件进行液晶元件的相位控制，以便抵消激光的光学像差。
图14是概略地示出全息光学元件21的光入射面的结构的平面图。全息光学元件21具有主衍射区域210、一对副衍射区域211A和211B、一对周边衍射区域212A和212B这3种衍射区域。在这3种衍射区域中，能够单独形成衍射图案(例如衍射光栅槽形状或衍射光栅槽间隔)。副衍射区域211A和211B配置成相比于内侧的主衍射 区域210位于与光盘OD的切向(Y轴方向)对应的Y2轴方向的外侧。周边衍射区域212A和212B配置成相比于这些副衍射区域211A和211B位于Y2轴方向的外侧。副衍射区域211A和211B具有关于与Y2轴方向垂直的X2轴方向(与径向对应的方向)的中心线21c彼此对称的形状，周边衍射区域212A和212B也具有关于中心线21c彼此对称的形状。并且，主衍射区域210和副衍射区域211A被与X2轴方向平行的边界线21ea相互分离开来，主衍射区域210和副衍射区域211B被与X2轴方向平行的边界线21eb相互分离开来。并且，周边衍射区域212A和副衍射区域211A被与X2轴方向平行的边界线21da相互分离开来，周边衍射区域212B和副衍射区域211B被与X2轴方向平行的边界线21db相互分离开来。
来自光盘OD的返回光束包含由于光盘OD的信息记录层的径向即X轴方向的构造(主要是信息轨道的构造)而引起的衍射光束(以下称为“反射衍射光束”。)。返回光束的光斑照射到全息光学元件21的光入射面。如图14所示，该光斑由实线的圆所示的0次光成分R0和虚线的圆所示的+1次光成分RP1叠加的光成分ORp、实线的圆所示的0次光成分R0和虚线的圆所示的-1次光成分RN1叠加的光成分ORn、0次光成分R0中的不与±1次光成分RP1、RN1重叠的光成分ORa构成。主衍射区域210形成在0次光成分R0的一部分(0次光成分R0的光斑的中央部分)和光成分ORp、ORn入射的位置。副衍射区域211A和211B形成在0次光成分R0的剩余部分入射、但光成分ORp和ORn不入射的位置。而且，周边衍射区域212A和212B形成在0次光成分R0和±1次光成分RP1、RN1均不入射的位置。
如图14所示，主衍射区域210的Y2轴方向的宽度被设计成，比0次光成分R0在Y2轴方向上的光斑直径窄，且为光成分ORp、ORn在Y2轴方向上的宽度以上。在本实施方式中，为了高效地利用返回光束，边界线21da和21db设置在与0次光成分R0的Y2轴方向外缘部大致相接的位置。并且，边界线21ea和21eb设置在与光成分ORp和ORn的Y2轴方向外缘部相接的位置，以使0次衍射光R0中的既不与+1次衍射光RP1重叠又不与-1次衍射光RN1重叠的光成分ORa在副衍射区域211A和211B中所占的面积最大。因此，主衍射区域210具有宽度与光成分ORp和ORn的Y2轴方向上的宽度大致相同的矩形状，副衍射区域211A和211B分别具有宽度与0次光成分R0的外缘和光成分ORp、ORn的外缘在Y2轴方向上的间隔相同的矩形状。另外，从返回光束的高效利用的观点出发，优选边界线21ea和21eb设置在与光 成分ORp和ORn的外缘部分别相接的位置，但是不限于此。
图15是示出全息光学元件21的主衍射区域210、一对副衍射区域211A和211B、一对周边衍射区域212A和212B这3种衍射区域中的具体衍射图案的剖面图。在图15中，沿垂直于与光轴LA平行的Z轴的X2轴或Y2轴的方向反复形成衍射光栅槽213。更加详细说明时，主衍射区域210的衍射光栅槽沿Y2轴方向反复形成，副衍射区域211A和211B的衍射光栅槽沿X2轴方向反复形成。周边衍射区域212A和212B的衍射光栅槽沿X2轴方向或Y2轴方向或倾斜方向反复形成。衍射光栅槽213具有作为所谓闪耀结构(blazed structure)而公知的构造，具有锯齿状的截面形状。即，形成有由与Z轴平行的一个光栅壁213A、以及基于从Z轴倾斜的斜面的另一个光栅壁213B构成的锯齿状的衍射光栅槽213。
在图15所示的全息光学元件21中，设光学元件的材料的折射率为n、衍射光栅槽213的周期为P、衍射光栅槽213的深度为D。并且，设半导体激光器13的波长为λ。一般地，在闪耀结构的情况下，入射到全息光学元件21的光束IB产生直接透射过全息光学元件21的0次衍射光束TB0、以及相对于0次衍射光束TB0向一方倾斜的1次衍射光束TB1。这里，可以将1次衍射光束TB1定义为+1次衍射成分。关于入射光束IB的入射光强度I，根据全息光学元件21的折射率n、深度D和波长λ的条件，决定0次衍射光束TB0的衍射效率η0和+1次衍射光束TB 1的衍射效率η1的分配。并且，根据全息光学元件21的周期P和波长λ的条件，决定+1次衍射光束TB1从0次衍射光束TB0倾斜的衍射角θ。通常，在光学头装置3B中，半导体激光器13的波长λ被固定为特定的值，而且，折射率n根据全息光学元件21所使用的玻璃或塑料、或者其他光学材料而被固定化，所以，能够将衍射光栅槽213的周期P和深度D作为变量，使衍射效率η0和η1的分配以及衍射角θ成为期望设计值。
图16(a)和(b)是沿着光轴LA排列的全息光学元件21和光检测器22的立体图。在图16(a)和(b)中示出和径向对应的X2轴方向与X1轴方向彼此大致垂直。这是因为，位于全息光学元件21与光检测器22之间的光束分离器14具有对返回光束赋予像散的功能。
图16(b)所示的光检测器22进行作为循轨误差检测方式的公知的差动推挽法的检测，与一般使用的光检测器相同。光检测器22包含具有与光轴LA垂直的受光面23A～23D的主受光部23、以及配置在该主受光部23两侧的第1副受光部24和 第2副受光部25。主受光部23包含沿着X1轴方向和Y1轴方向排列成矩阵状的多个受光面23A、23B、23C和23D。受光面23A、23B的组和受光面23C、23D的组沿着X1轴方向排列，而且，受光面23A和23B沿着Y1轴方向排列，受光面23C和3D沿着Y1轴方向排列。第1副受光部24具有沿着X1轴方向排列的一对受光面24E和24F，第2副受光部25具有沿着X1轴方向排列的一对受光面25G和25H。
主衍射区域210针对返回光束主要具有0次和+1次的衍射效率，副衍射区域211A和211B针对返回光束也主要具有0次和+1次的衍射效率。以下，对具有单一信息记录层的光盘OD的情况进行说明。从主衍射区域210和副衍射区域211A、211B射出的光束(以下称为“透射衍射光束”。)中的0次光成分DR0照射到主受光部23的受光面23A～23D而形成光斑。该光斑包含由于光盘OD的径向构造而引起的反射衍射光束的0次光成分和±1次光成分。另一方面，如图16(b)所示，从主衍射区域210射出的透射衍射光束的+1次光成分DRp照射到相比于主受光部23位于Y1轴方向外侧的区域。光检测器22不接收该+1次光成分DRp。并且，从副衍射区域211A、211B射出的透射衍射光束中的+1次光成分DRpa和DRpb分别照射到第1副受光部24的受光面24E和24F。任意的透射衍射光束均不照射第2副受光部25的受光面25G和25H。
8个受光面23A～23D、24E、24F、25G和25H的图案与在作为生成循轨误差信号的方式而一般公知的差动推挽方式中使用的受光面图案相同。设主受光部23的受光面23A、23B、23C和23D对0次光成分DR0进行光电转换(光电流-电压转换)，分别输出检测信号SA、SB、SC和SD，设第1副受光部24的受光面24E和24F对+1次光成分DRpa和DRpb进行光电转换，分别输出检测信号SE和SF。第2副受光部25的受光面25G和25H未照射透射衍射光束，所以不进行光电转换，不输出检测信号。此时，矩阵电路5按照像散法，生成具有由下式(5)得到的信号电平的聚焦误差信号FES。
FES＝(SA+SC)-(SB+SD)…(5)
并且，矩阵电路5生成具有由下式(6)得到的信号电平的再现RF信号。
RF＝SA+SB+SC+SD…(6)
并且，矩阵电路5生成具有由以下的下式(7)得到的信号电平的循轨误差信号TFS。
TES＝MPP-k×SPP…(7)
这里，k是增益系数。MPP表示主推挽信号，SPP表示副推挽信号。主推挽信号MPP和副推挽信号SPP由下式(8a)和(8b)给出。
MPP＝(SA+SB)-(SC+SD)…(8a)
SPP＝SE-SF…(8b)
主推挽信号MPP和副推挽信号SPP关于物镜移位具有彼此相同的相位，由于物镜移位而引起的偏置成分可以作为信号成分k×SPP而得到。因此，通过适当调整增益系数k放大副推挽信号SPP，能够得到消除了由于物镜移位而引起的偏置成分的循轨误差信号TES。另外，利用上述运算而检测到的循轨误差信号TES与公知的差动推挽方式类似，但是与一般的差动推挽方式不同，所以需要留意。
对一般的差动推挽方式进行说明时，例如如专利文献1或2所记载的那样，现有的光学头装置构成为，在入射到物镜之前的光路中，从半导体激光器射出的光束通过衍射光栅。因此，从半导体激光器射出的光束在入射到物镜之前被分割成3条光束，在光盘面上被分割成1个主光斑和夹着该主光斑的一对副光斑。当被光盘面反射的3个返回光束入射到图13所示的光检测器22时，来自主光斑的返回光束照射到主受光部23，来自一对副光斑的返回光束分别照射到第1副受光部24和第2副受光部25。在一般的差动推挽方式中，副推挽信号SPP由下式(8c)给出。
SPP＝(SE-SF)+(SG-SH)…(8c)
相对于上述一般的差动推挽方式，在本实施方式的光学头装置中，在半导体激光器与物镜之间的光路中不存在衍射光栅，所以，从半导体激光器射出的光束没有被分割而直接入射到物镜，在光盘面上形成1个光斑。被光盘面反射的返回光束透射过全息光学元件21，从而被分割成多个透射衍射光束，照射到主受光部23和第1副受光部24。
这样，在本实施方式中，在光盘面形成的光斑为一个，所以，以下，为了与一般的差动推挽方式进行区分，称为本发明的差动推挽方式。并且，将一般的差动推挽方式称为3光束差动推挽方式。
图17(a)、(b)和(c)是概略地示出物镜移位(物镜18相对于光检测器22的径向移位)和光检测器22处的照射光斑的位置之间的关系的图。图17(b)示出在物镜18的中心轴位于光轴LA上的情况下照射到光检测器22的受光面的光束的照射 位置(基准位置)。该情况下，0次光成分DR0的光斑位于主受光部23在X1轴方向和Y1轴方向上的中心位置，+1次光成分DRpa、DRpb位于第1副受光部24在X1轴方向上的中心位置。图17(a)示出在物镜18向光盘OD的内周侧移位的情况下照射到光检测器22的受光面的光束的照射位置。该情况下，0次光成分DR0的光斑向受光面23C或23D侧移位，+1次光成分DRpa和DRpb向受光面24F侧移位。图17(c)示出在物镜18向光盘OD的外周侧移位的情况下照射到光检测器22的受光面的光束的照射位置。该情况下，0次光成分DR0的光斑向受光面23A或23B侧移位，+1次光成分DRpa和DRpb向受光面24E侧移位。
图18(a)、(b)和(c)是概略地示出物镜移位和循轨误差信号TES的信号成分MPP、SPP之间的关系的图。在图18(a)～(c)中，示出在光学头装置3B沿径向以一定速度移动时检测到的主推挽信号MPP和副推挽信号SPP的波形。另外，这些主推挽信号MPP和副推挽信号SPP是进行聚焦控制、但未进行循轨控制的状态下的信号。图18(a)、(b)和(c)分别对应于图17(a)、(b)和(c)。在物镜18位于光轴LA上而不沿径向移位的情况下，如图18(b)所示，主推挽信号MPP的DC成分(直流成分)与GND电平一致，副推挽信号SPP的DC成分也与GND电平一致。并且，副推挽信号SPP的波形成为直流波形。这是因为，对副推挽信号SPP做出贡献的透射衍射光束的+1次光成分DRpa和DRpb不包含图14的光成分ORp和ORn(来自光盘OD的反射衍射光束的0次光R0和±1次光RP1、RN1叠加的光成分)。在物镜18向内周方向移位的情况下，如图18(a)所示，主推挽信号MPP的DC成分成为向负侧偏移的波形，副推挽信号SPP的直流波形也成为向负侧偏移的波形。另一方面，在物镜18向外周方向移位的情况下，如图18(c)所示，主推挽信号MPP的DC成分成为向正侧偏移的波形，副推挽信号SPP的直流波形也成为向正侧偏移的波形。因此，可知，主推挽信号MPP和副推挽信号SPP关于物镜移位具有彼此相同的相位，副推挽信号SPP的偏置量具有与物镜18的移位量对应的值。因此，通过从主推挽信号MPP的值中减去副推挽信号SPP的k倍的值，能够生成消除了由于物镜移位而引起的偏置成分的循轨误差信号TES。
在此前的说明中，对具有单一信息记录层的光盘OD的情况进行了说明，接着，对具有层叠有多个信息记录层的构造的多层光盘的情况进行说明。图19(a)和(b)是概略地示出包含全息光学元件21的光学头装置3B的结构的一部分的平面图。图 19所示的光盘ODM是具有层叠有多个信息记录层L0、L1、L2和L3的构造的多层光盘。
图19(a)示出被光盘ODM反射的2种返回光束RL和OL的传播路径。返回光束RL从作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层L1依次通过物镜18和准直透镜15，入射到全息光学元件21。返回光束RL被主衍射区域210和副衍射区域211A、211B透射衍射，如图16说明的那样，入射到主受光部23和第1副受光部24。在多层光盘ODM中，关于信息记录层L0～L3单独产生球面像差。设于光学头装置3B的像差校正机构16A使准直透镜15沿着光轴LA移位，由此，能够按照每个信息记录层适当地校正球面像差。
另一方面，返回光束OL是被作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层L1以外的信息记录层(例如信息记录层L3)反射的杂散光中的、依次通过物镜18和准直透镜15而入射到全息光学元件21的2个边界线21da和21db的外侧即一对周边衍射区域212A和212B的杂散光成分。对周边衍射区域212A、212B的衍射效率和衍射方向的特性进行优化，以使入射光向光检测器22的方向以外的方向衍射。
图19(b)示出被光盘ODM反射的2种返回光束RL和SL的传播路径。返回光束RL与图19(a)的说明相同。另一方面，返回光束SL是被作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层L1以外的信息记录层(例如信息记录层L3)反射的杂散光中的、依次通过物镜18和准直透镜15而入射到全息光学元件21的2个边界线21da和21db内侧的杂散光成分。利用全息光学元件21将该杂散光成分分离成0次衍射杂散光束SL0和+1次衍射杂散光束(图示省略)。0次衍射杂散光束SL0以模糊状态照射到光检测器22。另外，+1次衍射杂散光束也同样照射到光检测器22，但是，与0次衍射杂散光束SL0相比，+1次衍射杂散光束的光强度相当微弱，所以，在以下的说明中省略。
图20是与图16(b)的情况相同的本实施方式的光检测器22的立体图，图示了在图19(b)中说明的0次衍射杂散光束SL0。0次衍射杂散光束SL0以模糊状态照射到光检测器22的3个受光部23、24和25，模糊的程度取决于光学头装置3B的光学设计样式、受光部23、24和25的面积、以及多层光盘的信息记录层的层间隔。
在此前的说明中，作为光检测器22，使用具有与一般的3光束差动推挽方式对应的受光面图案的光检测器，但是，在本发明的差动推挽方式中，任意的透射衍射光束均不照射第2副受光部25的受光面25G和25H，所以，不需要具有第2副受光部25。因此，通过采用仅具有主受光部23和第1副受光部24的光检测器的结构，具有能够简化光学头装置3B的结构的优点。
并且，由与一般的3光束差动推挽方式对应的受光面图案检测到的副推挽信号SPP由上述(8c)式给出。任意的透射衍射光束均不照射第2副受光部25的受光面25G和25H，所以，不论使用(8b)式还是使用(8c)式，在原理上应该是相同的信号，但是，根据图20的说明可知，在多层光盘的记录或再现中，来自作为对象的信息记录层以外的信息记录层的反射光作为0次衍射杂散光束SL0而照射到光检测器22，所以，从受光面25G和25H生成对0次衍射杂散光束SL0进行光电转换后的噪声信号。因此，在使用与一般的3光束差动推挽方式对应的受光面图案的情况下，从检测信号的质量的观点来看，优选进行基于在运算中不使用来自受光面25G和25H的检测信号的(8b)式的检测，但是不限于此。
并且，示出第1副受光部24具有2个受光面的情况，但是，例如也可以与主受光部23同样具有4个受光面，还可以具有其他图案的受光面，只要具有沿着X1轴方向排列的一对受光图案即可。
在多层光盘的记录或再现中，来自作为对象的信息记录层以外的信息记录层的反射光和来自作为对象的信息记录层的反射光在光检测器22的面上相互干涉，由此，产生循轨误差信号TES散乱的不良影响。关于干涉的程度，相互干涉的2个光束的强度越是相同程度，影响越大。在本实施方式中，来自作为对象的信息记录层以外的信息记录层的反射光以模糊状态照射到光检测器22，所以，由各受光部检测到的光强度较小。另一方面，来自作为对象的信息记录层的反射光中的由第1副受光部24检测到的光强度一般比由主受光部23检测到的光强度小。因此，需要减轻由第1副受光部24检测到的副推挽信号SPP受到的干涉的影响。为此，要求增大副推挽信号SPP的强度，优选将副衍射区域211A和211B的±1次衍射效率设定为较大的值。
另外，在一般的3光束差动推挽方式中，使分割成相等光强度的光束入射到2个副受光部24和25，生成副推挽信号SPP，但是，在本发明的差动推挽方式中，使用闪耀结构的全息光学元件21，使衍射光束入射到1个副受光部24，生成副推挽信号SPP，所以，能够简单地使入射到1个副受光部24的光束的光强度变为2倍。因此，能够增大来自信息记录层以外的信息记录层的杂散光成分的光强度比率，在副推挽信号SPP中，能够大幅降低与0次衍射杂散光束SL0之间引起的干涉的影响。
接着，对记录在光盘OD的信息记录层中的信息的信号长度和信息再现信号之间的关系进行说明。一般地，在记录有信息的光盘OD中，沿着信息轨道形成有记录标记的区域和间隔的区域。在光盘OD的标准中，规定了与记录标记或间隔的长度相当的信号长度nT(n为正整数；T为再现时钟周期等单位时间)。例如，在蓝光光盘的标准中规定的信号长度为2T、3T、4T、5T、6T、7T和8T这7种。照射到光盘OD的信息记录层的光束在被沿着切向(Y轴方向)形成的记录标记或间隔反射时被衍射，所以，来自光盘OD的返回光束可能包含由于信息记录层的切向构造而引起的衍射光。
图21(a)和(b)是概略地示出由于光盘OD的信号长度而导致的衍射光照射到全息光学元件21的状态的平面图。图21(a)示出与基于蓝光盘的标准的信号长度2T对应的衍射光的光斑，图21(b)示出与记录在光盘OD中的较长的信号长度(例如信号长度6T)对应的衍射光的光斑。如图21(a)和(b)所示，这些光斑照射到主衍射区域210和副衍射区域211A、211B，包含实线的圆所示的0次光成分T0、在Y2轴方向上与该0次光成分T0重叠的+1次光成分TP1的一部分、以及在Y2轴方向上与0次光成分T0重叠的-1次光成分TN1的一部分。0次光成分T0与±1次光成分TP1和TN1分别叠加的光成分OTa和OTb的照射面积取决于信号长度。在信号长度较短的情况下(信号长度2T)，如图21(a)所示，光成分OTa、OTb的照射面积较小，光成分OTa和OTb的大小分别为大致收敛于副衍射区域211A和211B的大小。另一方面，在较长的信号长度的情况下(例如信号长度6T)，如图21(b)所示，0次光成分T0与±1次光成分TP1和TN1分别叠加的光成分OTa和OTb的照射面积较大，光成分OTa既照射到主衍射区域210又照射到副衍射区域211A，光成分OTb既照射到主衍射区域210又照射到副衍射区域211B。另外，在光盘OD中未记录信息的情况下，不产生±1次光成分TP1和TN1，0次光成分T0与图14所示的0次光成分R0一致。
(6)式所示的再现RF信号(＝SA+SB+SC+SD)具有与照射到主受光部23的衍射光的强度对应的值。再现RF信号的振幅大小取决于与该信号长度对应的光成分OTa、OTb的照射面积。因此，再现RF信号的强度主要取决于全息光学元件21的主衍射区域210的0次衍射效率和副衍射区域211A、211B的0次衍射效率。为了增大 再现RF信号的强度，只要以使全息光学元件21的主衍射区域210的0次衍射效率和副衍射区域211A、211B的0次衍射效率分别为较大的值的方式，形成主衍射区域210和副衍射区域211A、211B即可。这里，在信号长度较短的情况下，副衍射区域211A和211B的0次衍射效率发挥支配性作用，在信号长度较长的情况下，受到主衍射区域210的0次衍射效率和副衍射区域211A、211B的0次衍射效率的影响。一般地，与较短的信号长度对应的再现RF信号的强度较小，所以，在信号检测中容易引起误检测。为了避免该误检测，优选通过将副衍射区域211A和211B的0次衍射效率设为主衍射区域210的0次衍射效率以上(以下称为“要件C”。)，有意地增大与较短的信号长度对应的再现RF信号的强度。当设主衍射区域210的0次衍射效率为ηx、副衍射区域211A和211B的0次衍射效率为ηy时，满足要件C的ηx和ηy的范围是以下不等式成立的范围。
ηx≤ηy…(9)
图22(a)和(b)是概略地示出关于信号长度的再现RF信号的强度特性的一例的图。在图22中，横轴是信号长度，纵轴是再现RF信号的信号强度。图22(a)和(b)的曲线图是通过基于蓝光光盘标准的数值仿真而得到的。图22(a)是在主衍射区域210的0次衍射效率ηx与副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy相等的情况下、或不使用全息光学元件21的情况下得到的信号特性。如图22(a)所示，随着信号长度变长，信号强度增大。另一方面，图22(b)是概略地示出副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy大于主衍射区域210的0次衍射效率ηx时(ηx＜ηy)的强度特性的图。在强调了与较短的信号长度的2T对应的信号强度的方面，图22(b)的曲线图是优选的。但是，在信号长度为5T以下时，信号强度单调增加，与此相对，当信号长度超过5T时，信号强度单调减少，6T的信号强度小于5T的信号强度。这样，伴随信号长度的增加而产生信号强度的变化从单调增加转变为单调减少的现象(信号强度的逆转)。信号再现电路6对从矩阵电路5提供的再现RF信号进行二值化，生成具有与信号长度对应的脉冲宽度的二值化信号。当产生信号强度的逆转时，有时无法得到与信号长度对应的脉冲宽度。因此，优选不产生信号强度的逆转(以下称为“要件D”。)。
如上所述，为了增大循轨误差信号中的副推挽信号SPP(＝SE-SF)的信号强度，只要较大地设定副衍射区域211A和211B的±1次衍射效率即可，但是，当这些±1次 衍射效率过大时，副衍射区域211A和211B的0次衍射效率ηy减小，由主受光部23检测到的光量降低。由此，用于强调与较短的信号长度对应的再现RF信号的信号强度的要件D有时不成立。根据数值仿真，用于满足要件D的0次衍射效率ηx和ηy的范围优选为以下不等式成立的范围。
ηy≤2×ηx …(10)
图23(a)、(b)和(c)是示出在设副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy和主衍射区域210的0次衍射效率ηx为变量的情况下、从再现RF信号的信号强度特性的观点出发的0次衍射效率ηx、ηy的优选范围的分布图。在图23(a)、(b)和(c)所示的曲线图中，横轴示出主衍射区域210的0次衍射效率ηx，纵轴示出副衍射区域211A和211B的0次衍射效率ηy。进行如下定义：横轴和纵轴中的“0”值示出完全不产生透射衍射光的0次光成分的状态，“1”值示出完全不产生透射衍射光的0次以外的次数的光的状态。图23(a)是利用阴影部分示出满足要件C的0次衍射效率ηx和ηy的范围(ηx≤ηy)的分布图，图23(b)是利用阴影部分示出满足要件D的0次衍射效率ηx和ηy的范围(ηy≤2×ηx)的分布图。从信息RF信号的信号强度特性的观点出发的优选范围是满足要件C和要件D的0次衍射效率ηx、ηy的范围(ηx≤ηy且ηy≤2×ηx)。图23(c)利用阴影示出同时满足要件C和要件D的0次衍射效率ηx、ηy的范围。
如以上说明的那样，如图16所示，本实施方式的全息光学元件21具有反射衍射光束的0次光成分ORa的一部分和±1次光成分ORp、ORn入射的主衍射区域210、以及反射衍射光束的±1次光成分ORp、ORn不入射、0次光成分ORa的剩余部分入射的副衍射区域211A、211B。光检测器22具有：主受光部23，其接收透射过主衍射区域210和副衍射区域211A、211B的透射衍射光束的0次光成分DR0；以及副受光部24，其接收分别透射过副衍射区域211A、211B的透射衍射光束的+1次光成分DRpa、DRpb。因此，能够使用具有简单结构的受光面图案的光检测器22，生成消除了由于物镜移位而引起的偏置的循轨误差信号TES。
另外，将全息光学元件21的构造设为如图15所示的闪耀状，仅在一个方向上产生1次衍射光。因此，针对来自作为多层光盘的记录或再现对象的信息记录层以外的信息记录层的杂散光，能够提高分别透射过副衍射区域211A和211B的透射衍射光束的+1次光成分DRpa和DRpb的光强度比率，所以，能够大幅降低副推挽信号SPP 受到的干涉的影响，能够提高循轨误差信号TES的质量。
而且，设全息光学元件21的构造为如图19(a)、(b)所示，当来自作为多层光盘的记录或再现对象的信息记录层以外的信息记录层的杂散光入射到周边衍射区域212A和212B时，被这些周边衍射区域212A和212B透射衍射的光束不入射到光检测器22。因此，由不必要的杂散光成分导致的信号未被检测，所以，能够提高循轨误差信号TES的质量。
并且，通过将副衍射区域211A和211B的0次衍射效率ηy设定为主衍射区域210的0次衍射效率ηx以上的值，能够增大与较短的信号长度对应的再现RF信号的信号强度。因此，通过使用本实施方式的光学头装置3B，能够提高信号检测的性能。而且，通过将副衍射区域211A和211B的0次衍射效率ηy设定为主衍射区域210的0次衍射效率ηx的2倍以下的值，能够避免信号长度和信号强度的关系逆转，能够进一步提高信号检测的性能。
如上所述，根据本实施方式的光学头装置，能够根据由副受光部检测到的信号生成与由于物镜移位而引起的偏置相当的信号成分，能够使用该信号成分生成消除了偏置的循轨误差信号。其结果，不会产生再现信号的质量劣化或照射到光盘的光强度的损失，能够减轻来自期望信息记录层以外的其他信息记录层的杂散光，针对多层光盘，能够使用在物镜移位时不产生偏置的差动推挽方式。并且，能够使用具有简单结构的受光面图案的光检测器进行该信号成分的检测。
实施方式6
接着，对本发明的实施方式6进行说明。除了使用多个光源即多个半导体激光器这点以外，本实施方式的光学头装置的结构基本上与上述实施方式5的光学头装置3B的结构相同。图24是概略地示出本发明的实施方式6的光学头装置3C的主要结构的平面图。而且，在图24中，例如示出与已实用化的BD(Blu-ray Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)和CD(Compact Disc)这3种标准对应的光学头装置3C。在DVD中，作为多层光盘，双层的光盘已经标准化。在CD中，仅规定了单层的光盘。另一方面，在BD中，提出了最多4层的多层光盘的标准化方案。因此，在与这3种标准对应的光学头装置3C中，在应用BD标准的多层光盘的情况下，要求在以下方面下工夫：被其他信息记录层反射的杂散光不会被光检测器检测到，而损害本发明的差动推挽信号的质量。
如图24所示，光学头装置3C具有3个半导体激光器130、131和132。第1半导体激光器130、准直透镜15、物镜18、致动器17、全息光学元件21和光检测器22分别与图13所示的半导体激光器13、准直透镜15、物镜18、致动器17、全息光学元件21和光检测器22大致相同。第1光束分离器310示出为棱镜型，但是，也可以是图13所示的光束分离器14那种平板型。圆柱透镜32用于对被光盘OD反射的返回光束赋予像散，具有与图13中光束分离器14所具有的像散赋予功能相同的功能。从第1半导体激光器130射出的激光被配置于光轴LA上的第1光束分离器310反射，经由后述的第2光束分离器311、第3光束分离器312和准直透镜15而入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第3光束分离器312、第2光束分离器311、第1光束分离器310和圆柱透镜32，入射到全息光学元件21，被分割成多个透射衍射光束，入射到光检测器22的受光部23、24和25。
从第2半导体激光器131射出的激光透射过衍射光栅33，被配置于第1光束分离器310与准直透镜15之间的第2光束分离器311反射，经由第3光束分离器312和准直透镜15入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第3光束分离器312、第2光束分离器311、第1光束分离器310、圆柱透镜32和全息光学元件21，入射到光检测器22的受光部23、24和25。
从第3半导体激光器132射出的激光透射过衍射光栅34，被配置于第1光束分离器310与准直透镜15之间的第3光束分离器312反射，经由准直透镜15入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第3光束分离器312、第2光束分离器311、第1光束分离器310、圆柱透镜32和全息光学元件21，入射到光检测器22的受光部23、24和25。
在图24所示的光学头装置3C中，设第1半导体激光器130对应于BD标准，其振荡波长为408nm附近。并且，设第2半导体激光器131对应于DVD标准，其振荡波长为655nm附近。而且，设第3半导体激光器132对应于CD标准，其振荡波长为785nm附近。物镜18对全部上述3个波长发挥功能，在装配有BD标准的光盘的情况下，作为具有0.85附近的数值孔径的部件进行动作，在装配有DVD标准的光盘的情况下，作为具有0.6～0.65附近的数值孔径的部件进行动作，在装配有CD标准的光盘的情况下，作为具有0.5附近的数值孔径的部件进行动作。准直透镜15、圆柱透镜32和光检测器22在上述3个波长下保有各自的功能。作为光盘OD，可随时装 配与BD、DVD和CD的各标准对应的光盘。衍射光栅33使得在光盘OD的面上形成3个光斑，用于针对DVD进行3光束差动推挽方式的循轨误差检测。并且，衍射光栅34使得在光盘OD的面上形成3个光斑，用于针对CD进行3光束差动推挽方式下的循轨误差检测。
并且，在图24所示的光学头装置3C中，从与BD标准对应的半导体激光器130射出的光束的举动与本发明的实施方式5相同。并且，从与DVD标准对应的半导体激光器132射出的光束的举动、以及从与CD标准对应的半导体激光器133射出的光束的举动也基本上与实施方式5相同，但是，全息光学元件21和光检测器22中的举动不同。
图25是示出本实施方式的全息光学元件21的衍射光栅槽深度D和衍射效率之间的关系的曲线图。作为全息光学元件21的材质使用石英玻璃，因此在衍射效率的计算中使用石英玻璃的折射率。另外，全息光学元件21的材质不限于石英玻璃。作为衍射效率的设定，例如，在BD标准中，当考虑使0次衍射效率和+1次衍射效率的比率为4∶1的情况时，根据图25的曲线图，满足该条件的衍射光栅槽深度约为0.27微米。当从与DVD标准对应的第2半导体激光器131射出的光束通过以这种衍射光栅槽深度形成的全息光学元件21时，其0次衍射效率和+1次衍射效率的比率约为19∶1，在DVD标准的波长的情况下，+1次衍射透射光束小到可以忽略的程度。同样，当从与CD标准对应的第3半导体激光器132射出的光束通过该全息光学元件21时，其0次衍射效率和+1次衍射效率的比率约为29∶1，在CD标准的波长的情况下，+1次衍射透射光束依然小到可以忽略的程度。因此，可知，在DVD标准或CD标准中，全息光学元件21可以近似地视为不具有衍射作用的简单的透明板。
图26(a)和(b)是在本实施方式中使第1半导体激光器130动作时的全息光学元件21和光检测器22的立体图。在全息光学元件21的各衍射区域210、211A和211B衍射透射的光束入射到受光面23A～23D、24E和24F的动作与图16中说明的动作相同。
图27(a)和(b)是在本实施方式中使第2半导体激光器131或第3半导体激光器132动作时的全息光学元件21和光检测器22的立体图。光成分OS是为了进行3光束差动推挽方式的检测、在被衍射光栅33或34分割成3束的光束中的主光束的来自光盘OD的返回光斑。光成分OSp和OSn是同样被衍射光栅33或34分割成3 束的光束中的2个副光束的来自光盘OD的返回光斑。在与第2半导体激光器131对应的DVD标准和与第3半导体激光器132对应的CD标准中，物镜18针对各个标准发挥功能的数值孔径比与第1半导体激光器130对应的BD标准的情况下的数值孔径小，所以，入射到全息光学元件21的返回光束的直径与数值孔径成比例地减小。对衍射光栅33和34的衍射光栅槽的间距等样式进行优化，以使基于3光束差动推挽方式的检测用的副光斑DSp、DSn分别照射到第1副受光部24和第2副受光部25的中心位置。
因此，利用以下的运算式检测DVD标准和CD标准下的各种信号。首先，聚焦误差信号FES由下式(11)得到。
FES＝(SA+SC)-(SB+SD)…(11)
再现RF信号由下式(12)得到。
RF＝SA+SB+SC+SD…(12)
循轨误差信号TES由下式(13)得到。
TES＝MPP-k×SPP…(13)
这里，k是增益系数。MPP表示主推挽信号，SPP表示副推挽信号。主推挽信号MPP和副推挽信号SPP分别由下式(13a)和(13b)给出。
MPP＝(SA+SB)-(SC+SD)…(13a)
SPP＝(SE-SF)+(SG-SH)…(13b)
如实施方式5中叙述的那样，在与第1半导体激光器130对应的BD标准中，副推挽信号SPP需要与标准对应地将运算式切换成实施方式5所示的(8b)式或(13b)式。
这里，在光检测器22中，关于主受光部23和第1副受光部24分开的距离，优选满足以下说明的设计要件。如图25所示，在第2和第3半导体激光器131和132各自的振荡波长下，如图25所示，对应于衍射光栅槽深度实际上极少地存在+1次衍射效率，所以，如图27所示，产生从一对副衍射区域211A和211B射出的透射衍射光束中的+1次光成分DRpa和DRpb。这些成分成为在各种信号检测中作为噪声发挥作用的有害成分，所以，以如下方式设计光检测器22的受光面图案：第1副受光部24不与产生+1次光成分DRpa和DRpb的位置重合，主受光部23和第1副受光部24适当分开。另外，在与在副推挽信号SPP的检测中使用的副光斑DSp的光强度相比、 +1次光成分DRpa和DRpb的光强度小到可以忽略的程度的情况下，没有该限制，+1次光成分DRpa和DRpb的一部分或全部可以与第1副受光部24重合。
另外，在上述说明中，DVD和CD均进行基于3光束差动推挽法的循轨控制，但是不限于此，对应于所采用的循轨误差检测方式，并考虑+1次光成分DRpa和DRpb的影响，进行光检测器的受光面图案的优化，这是公共的事项。
另外，在本实施方式的光学头装置3C中，设第1半导体激光器130对应于BD标准、第2半导体激光器131对应于DVD标准、第3半导体激光器132对应于CD标准进行了说明，但是不限于此，例如也可以包含与下一代标准对应的结构。而且，虽然以对应于3个标准的方式构成的光学头装置3C为例，但是，当然也可以以对应于2个标准或4个以上的标准的方式构成。
另外，在图24中，与BD标准对应的半导体激光器130、与DVD标准对应的半导体激光器131以及与CD标准对应的半导体激光器132按照以上顺序排列，但是也可以按照其他顺序排列。
另外，在本实施方式的光学头装置3C中，采用能够在多个标准中互换物镜18的样式。但是，也假设了物镜无法对应于全部标准的情况。在这种情况下，可动部19具有与每个标准对应的多个物镜，可以选择应用与作为对象的标准的光盘对应的物镜。作为选择物镜的单元，可以考虑使期望物镜在光轴LA上移动的结构。或者，考虑如下结构等：在准直透镜15的前方或后方位置配置例如光束分离器等光学部件，对光轴进行分割，在分割后的各光轴上配置所对应的标准不同的物镜。
如以上说明的那样，如图24所示，本实施方式的光学头装置3C对应于多个标准而具有多个波长不同的半导体激光器130、131和132，但是，全息光学元件21和光检测器22仅具有单系统的结构。因此，能够利用简单结构的光学头装置3C对应于多个标准和多层光盘所规定的标准。
如上所述，根据本实施方式的光学头装置，在使用分别与多个标准对应的光盘的情况下，也能减轻来自期望信息记录层以外的其他信息记录层的杂散光，针对多层光盘，能够使用在物镜移位时不产生偏置的差动推挽方式。并且，能够使用具有简单结构的受光面图案的光检测器进行该信号成分的检测。
实施方式7
接着，对本发明的实施方式7进行说明。除了使用在一个封装内收纳多个半导体 激光元件的半导体激光器这点、以及使用与多个半导体激光元件对应的光检测器这点以外，本实施方式的光学头装置的结构基本上与上述实施方式6的光学头装置3C的结构相同。图28是概略地示出本发明的实施方式7的光学头装置的主要结构的平面图。并且，在图28中，例如示出与实用化的BD(Blu-ray Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)和CD(Compact Disc)这3种标准对应的光学头装置3D。
如图28所示，光学头装置3D具有3个半导体激光器130、133和134(图28中，半导体激光器133和134在与纸面垂直的方向上重合)。图28所示的第1波长的半导体激光器130、第1光束分离器310、第2光束分离器311、准直透镜15、物镜18、致动器17和全息光学元件21分别与图24所示的半导体激光器130、第1光束分离器310、第2光束分离器311、准直透镜15、物镜18、致动器17和全息光学元件21相同。光检测器35具有2组主受光部36和39、2组第1受光部37和40、2组第2受光部38和41(图28中，2组主受光部36和39、2组第1受光部37和40、2组第2受光部38和41分别在与纸面垂直的方向上重合)。从第1半导体激光器130射出的激光被配置于光轴LA上的第1光束分离器310反射，经由第2光束分离器311和准直透镜15而入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第2光束分离器311、第1光束分离器310和圆柱透镜32，入射到全息光学元件21，被分割成多个透射衍射光束，入射到光检测器35的主受光部36和第1受光部37。
图29是示出本实施方式的半导体激光器封装的正面图。在半导体激光器封装135中，在散热元件136上方配置有半导体激光芯片137，第2波长的半导体激光器133和第3波长的半导体激光器134这2个激光元件分开距离d而固定在半导体激光芯片137上。另外，这里，示出在1个半导体激光芯片上固定2个激光元件的构造，但是，也可以采用2个激光元件分开距离d而配置的构造。
从第2波长的半导体激光器133射出的激光入射到衍射光栅42。在衍射光栅42的一个面上形成有用于将从第2波长的半导体激光器133射出的激光分割成3个光束的衍射光栅面42A，以便对应于3光束差动推挽方式。由衍射光栅42透射衍射的3个光束被配置于第1光束分离器310与准直透镜15之间的第2光束分离器311反射，经由准直透镜15而入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第2光束分离器311、第1光束分离器310、圆柱透镜32和全息光学元 件21，入射到光检测器35的主受光部36、第1受光部37和第2受光部38。
从第3波长的半导体激光器134射出的激光入射到衍射光栅42。在衍射光栅42的另一个面上形成有用于将从第3波长的半导体激光器134射出的激光分割成3个光束的衍射光栅面42B，以便对应于3光束差动推挽方式。由衍射光栅42透射衍射的3个光束被配置于第1光束分离器310与准直透镜15之间的第2光束分离器311反射，经由准直透镜15而入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第2光束分离器311、第1光束分离器310、圆柱透镜32和全息光学元件21，入射到光检测器35的主受光部39、第1受光部40和第2受光部41。
另外，衍射光栅42是在一个面上一体地形成有衍射光栅面42A、在另一个面上一体地形成有衍射光栅面42B的一体型结构的衍射光栅，但是，也可以采用对分别具有独立衍射光栅面的2个衍射光栅进行组合的结构。并且，关于衍射光栅面42A，设针对第2波长具有衍射功能，而针对第3波长不具有衍射功能。同样，关于衍射光栅面42B，设针对第3波长具有衍射功能，而针对第2波长不具有衍射功能。
图30(a)和(b)是在本实施方式中使第1波长的半导体激光器动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。与图26所示的光检测器22同样，光检测器35对应于3光束差动推挽方式的检测，具有配置了2个系统的结构。即，作为第1个系统，光检测器35包含具有与光轴LA垂直的受光面36A～36D的主受光部36、以及配置在该主受光部36两侧的第1副受光部37和第2副受光部38。主受光部36包含沿着X1轴方向和Y1轴方向排列成矩阵状的多个受光面36A、36B、36C和36D。受光面36A、36B的组和受光面36C、36D的组沿着X1轴方向排列，并且，受光面36A、36B沿着Y1轴方向排列，受光面36C、36D沿着Y1轴方向排列。第1副受光部37具有沿着X1轴方向排列的一对受光面37E和37F，第2副受光部38具有沿着X1轴方向排列的一对受光面38G和38H。并且，与主受光部36、第1副受光部37和第2副受光部38相似，第2个系统的主受光部39、第1副受光部40和第2副受光部41与Y1轴方向平行地分开配置，在主受光部39的中心具有光轴LA1。主受光部39包含沿着X1轴方向和Y1轴方向排列成矩阵状的多个受光面39A、39B、39C和39D。受光面39A、39B的组和受光面39C、39D的组沿着X1轴方向排列，并且，受光面39A、39B沿着Y1轴方向排列，受光面39C、39D沿着Y1轴方向排列。第1副受光部40具有沿着X1轴方向排列的一对受光面40E和40F，第2副受光部41具有沿着 X1轴方向排列的一对受光面41G和41H。主受光部36的受光面36A、36B、36C和36D对0次光成分DR0进行光电转换，分别输出检测信号SA1、SB1、SC1和SD1，第1副受光部37的受光面37E和37F对+1次光成分DRpa和DRpb进行光电转换，分别输出检测信号SE1和SF1。
光轴LA与光轴LA1的分开量对应于在半导体激光芯片137的第2波长的半导体激光器133与第3波长的半导体激光器134的距离d中考虑了光学倍率而得到的量。在与第1波长的半导体激光器130对应的BD标准中，在全息光学元件21的各衍射区域210、211A和211B衍射透射的光束入射到受光面36A～36D、37E和37F的动作与在实施方式5中关于图16说明的动作相同，应用了本发明的差动推挽方式。
因此，利用以下的运算式检测BD标准下的各种信号。首先，聚焦误差信号FES1由下式(14)得到。
FES1＝(SA1+SC1)-(SB1+SD1)…(14)
再现RF1信号由下式(15)得到。
RF1＝SA1+SB1+SC1+SD1…(15)
循轨误差信号TES1由下式(16)得到。
TES1＝MPP1-k1×SPP1…(16)
这里，k1是增益系数。MPP1表示主推挽信号，SPP1表示副推挽信号。主推挽信号MPP1和副推挽信号SPP1由下式(17a)和(17b)给出。
MPP1＝(SA1+SB1)-(SC1+SD1)…(17a)
SPP1＝SE1-SF1…(17b)
图31(a)和(b)是在本实施方式中使第2波长的半导体激光器133动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。光成分OS是为了进行3光束差动推挽方式的检测、由衍射光栅42的衍射光栅面42A分割成3束的光束中的主光束的来自光盘OD的返回光斑。光成分OSp和OSn是同样由衍射光栅42的衍射光栅面42A分割成3束的光束中的2个副光束的来自光盘OD的返回光斑。在与第2波长的半导体激光器133对应的DVD标准中，这些返回光斑沿着光轴LA。并且，物镜18针对DVD标准发挥功能的数值孔径比与第1半导体激光器130对应的BD标准的数值孔径小，所以，返回到全息光学元件21的光束的直径与数值孔径成比例地减小。对衍射光栅42的衍射光栅面42A的衍射光栅槽的间距等规格进行优化，以使基于3光束差动推挽方式的检测用的副光斑DSp和DSn分别照射到第1副受光部37和第2副受光部38的中心位置。
第2副受光部38的受光面38G和38H在光电转换后分别输出检测信号SG1和SH1。因此，利用以下的运算来检测DVD标准下的各种信号。聚焦误差信号FES1由上述式(14)得到。再现RF1信号由上述式(15)得到。循轨误差信号TES11由下式(18)得到。
TES11＝MPP1-k11×SPP11…(18)
这里，k11是增益系数。副推挽信号SPP1由下式(19)给出。
SPP11＝(SE1-SF1)+(SH1-SG1)…(19)
另外，循轨误差信号的检测不限于基于(18)式的3光束差动推挽方式。
图32(a)和(b)是在本实施方式中使第3波长的半导体激光器134动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。光成分OS1是为了进行3光束差动推挽方式的检测、由衍射光栅42的衍射光栅面42B分割成3束的光束中的主光束的来自光盘OD的返回光斑。光成分OSp1和OSn1是同样由衍射光栅42的衍射光栅面42B分割成3束的光束中的2个副光束的来自光盘OD的返回光斑。在与第3波长的半导体激光器134对应的CD标准中，这些返回光斑沿着光轴LA1。并且，物镜18针对CD标准发挥功能的数值孔径比与第2波长的半导体激光器133对应的DVD标准的情况下的数值孔径小，所以，返回到全息光学元件21的光束的直径与数值孔径成比例地减小。对衍射光栅42的衍射光栅面42B的衍射光栅槽的间距等规格进行优化，以使基于3光束差动推挽方式的检测用的副光斑DSp1和DSn1分别照射到第1副受光部40和第2副受光部41的中心位置。
主受光部39的受光面39A、39B、39C和39D在光电转换后分别输出检测信号SA2、SB2、SC2和SD2。并且，第1副受光部40的受光面40G和40H在光电转换后分别输出检测信号SE2和SF2。并且，第2副受光部41的受光面41G和41H在光电转换后分别输出检测信号SG2和SH2。因此，利用以下的运算来检测CD标准下的各种信号。聚焦误差信号FES2由下式(20)得到。
FES2＝(SA2+SC2)-(SB2+SD2)…(20)
再现RF2信号由下式(21)得到。
RF2＝SA2+SB2+SC2+SD2…(21)
循轨误差信号TES2由下式(22)得到。
TES2＝MPP2-k2×SPP2…(22)
这里，k2是增益系数。MPP2表示主推挽信号，SPP2表示副推挽信号。主推挽信号MPP2和副推挽信号SPP2由下式(24a)和(24b)给出。
MPP2＝(SA2+SB2)-(SC2+SD2)…(24a)
SPP2＝SE2-SF2…(24b)
另外，循轨误差信号的检测不限于基于式(22)的3光束差动推挽方式。在上述说明中，作为3个标准，以BD、DVD和CD的标准为例进行了说明，但是，不限于这些标准。并且，也可以是对应于2个或4个以上的标准，当然也可以使用与标准对应的波长的半导体激光器和光検知器。
另外，在上述说明中，示出了利用主受光部36和副受光部37、38检测第2波长的半导体激光器的光束、利用主受光部39和副受光部40、41检测第3波长的半导体激光器的光束的例子，但是不限于此。
另外，在上述说明中，示出了与第1个系统的主受光部36、第1副受光部37和第2副受光部38相似地，第2个系统的主受光部39、第1副受光部40和第2副受光部41与Y1轴方向平行地分开配置的结构，但是，第1个系统和第2个系统的受光部也可以不具有彼此相似的形状。并且，主受光部36和副受光部37、38的分开量也可以不与主受光部39和副受光部40、41的分开量一致。
另外，在上述说明中，构成为将第2波长和第3波长的半导体激光器收纳在1个半导体激光器封装内，但是不限于此。或者，也可以采用将全部半导体激光器收纳在1个半导体激光器封装内的结构。
另外，在上述说明中，利用1个物镜对应于全部标准，但是，也可以对应于标准而设置多个物镜。在使用多个物镜的情况下，可以采用使所选择的物镜在光轴LA上移动的结构，也可以利用例如光束分离器对准直透镜15以后的光路进行分支，新构成多个光轴，在新光轴上分别配置物镜。
如以上说明的那样，如图28所示，本实施方式的光学头装置3D对应于多个标准而具有多个波长不同的半导体激光器130、133和134，并且，采用将半导体激光器133和134收纳在1个半导体激光器封装135内的构造。因此，能够利用削减了光束分离器和衍射光栅的数量的、结构简单的光学头装置对应于多个标准和规定了多层 光盘的标准。
实施方式8
接着，对本发明的实施方式8进行说明。除了全息光学元件以外，本实施方式的光学头装置的结构与上述实施方式5的光学头装置3B、实施方式6的光学头装置3C和实施方式7的光学头装置3D的结构相同。图33是示出本实施方式的全息光学元件21N的衍射光栅槽的剖面图。更加详细说明时，实施方式5中说明的图15所示的全息光学元件21的衍射光栅槽213具有闪耀结构，与此相对，本实施方式的全息光学元件21N的衍射光栅槽213N具有阶梯状的截面形状。即，形成有与Z轴平行的一个光栅壁213NA、以及在Z轴方向为阶梯状的光栅壁213NB。这里，作为光栅壁213NB的级数，示出4级作为一例，但是不限于此。也可以采用具有3级以上的级数的光栅壁，随着该级数的增加，得到接近图15所示的全息光学元件21的闪耀结构的构造。
在图33所示的全息光学元件21N中，设折射率为n、衍射光栅槽213N的周期为PN、衍射光栅槽213N的深度为DN。并且，设半导体激光器的波长为λ。一般地，在衍射光栅槽为阶梯构造的情况下，入射到全息光学元件21N的光束IB产生直接透射过全息光学元件21N的0次衍射光束TBN0、以及相对于0次衍射光束TBN0向一方倾斜的1次衍射光束TBN1。这里，将1次衍射光束TBN1定义为+1次衍射成分。相对于入射光束IB的入射光强度I，根据全息光学元件21N的折射率n、深度DN和波长λ的条件，决定0次衍射光束TBN0的衍射效率ηN0和+1次衍射光束TBN1的衍射效率ηN1的分配。并且，根据全息光学元件21N的周期PN和波长λ的条件，决定+1次衍射光束TBN1的衍射角θN。通常，半导体激光器的波长λ被固定为特定的值，并且，根据全息光学元件21N所使用的玻璃或塑料、或者其他光学材料，折射率n被固定，所以，能够将衍射光栅槽213N的周期PN和深度DN作为变量，使衍射效率ηN0和ηN1的分配以及衍射角θN成为期望设计值。
图34是示出本实施方式的全息光学元件21N的衍射光栅槽深度DN和衍射效率之间的关系的曲线图，作为阶梯构造的阶梯数，例如选择4级，作为全息光学元件21N的材质使用石英玻璃，并使用石英玻璃的折射率进行计算。另外，全息光学元件21N的材质不限于石英玻璃。例如，在BD标准中，当考虑使0次衍射效率和+1次衍射效率的比率为4∶1的情况时，根据图34的曲线图，满足该条件的衍射光栅槽深度约为0.21微米。当从与DVD标准对应的第2半导体激光器131射出的光束通过以 这种衍射光栅槽深度形成的全息光学元件21N时，其0次衍射效率和+1次衍射效率的比率约为19∶1，在DVD标准的波长的情况下，+1次衍射透射光束小到可以忽略的程度。同样，当从与CD标准对应的第3半导体激光器132射出的光束通过该全息光学元件21N时，其0次衍射效率和+1次衍射效率的比率约为29∶1，在CD标准的波长的情况下，+1次衍射透射光束依然小到可以忽略的程度。因此，可知，在DVD标准或CD标准下，全息光学元件21N可以近似地视为不具有衍射作用的简单的透明板。
在图33中，作为全息光学元件21N的光栅壁213NB的级数，示出4级作为一例，但是不限于此。也可以采用具有5级以上的级数的光栅壁，随着该级数的增加，得到接近图15所示的全息光学元件21的闪耀结构的构造，并且，图34所示的0次衍射效率和+1次衍射效率关于衍射光栅槽深度的特性接近图25所示的闪耀结构的全息光学元件21中的0次衍射效率和+1次衍射效率关于衍射光栅槽深度的特性。
另外，实施方式5中说明的图14所示的全息光学元件21具有主衍射区域210、一对副衍射区域211A和211B、一对周边衍射区域212A和212B这3种衍射区域。在本实施方式中，成为阶梯状构造的衍射区域可以是上述3种衍射区域的区域，也可以是任意一方的特定区域。
如以上说明的那样，根据本实施方式，使全息光学元件21N为阶梯状构造，所以，与闪耀结构相比，衍射光栅槽213N的成形容易，并且能够使全息光学元件为价廉的元件。
实施方式9
接着，对本发明的实施方式9进行说明。除了上述实施方式5所示的全息光学元件21的副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy和主衍射区域210的0次衍射效率ηx的关系以外，本实施方式的光学头装置的结构与上述实施方式5的光学头装置3B的结构相同。并且，除了上述实施方式6所示的全息光学元件21的副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy和主衍射区域210的0次衍射效率ηx的关系以外，本实施方式的光学头装置的结构与上述实施方式6的光学头装置3C的结构相同。并且，除了上述实施方式7所示的全息光学元件21的副衍射区域211A、211B的0次衍射效率ηy和主衍射区域210的0次衍射效率ηx的关系以外，本实施方式的光学头装置的结构与上述实施方式7的光学头装置3D的结构相同。并且，除了上述实施方 式8所示的全息光学元件21N的副衍射区域的0次衍射效率ηy和主衍射区域的0次衍射效率ηx的关系以外，与上述实施方式8的全息光学元件21N的结构相同。
图35是在本实施方式的光学头装置中利用阴影部分示出0次衍射效率ηx和ηy的优选范围的分布图。该范围是满足ηx≥0.5、ηx≤ηy且ηy≤2×ηx的范围。
在实施方式5～8中，如图23(c)所示，同时满足要件C和要件D的0次衍射效率ηx、ηy的范围是满足ηx≤ηy且ηy≤2×ηx这2个不等式的范围。0次衍射效率ηx为0附近意味着透射衍射光多数由0次以外的衍射光构成。例如，当主衍射区域210的0次衍射效率ηx为0附近时，意味着不入射到光检测器22的1次光成分DRp和DRn的强度增大，入射到光检测器22的0次光成分DR0的强度减小。因此，在本实施方式中，为了确保信号检测的稳定性，设0次衍射效率ηx的最小值为0.5。
如以上说明的那样，根据本实施方式，设全息光学元件21和21N的0次衍射效率ηx为0.5以上的值，所以，能够提高入射到光检测器22的光束的强度。因此，通过使用本实施方式的光学头装置，能够使信号检测的性能稳定。
实施方式10
接着，对本发明的实施方式10进行说明。除了全息光学元件以外，本实施方式的光学头装置的结构与上述实施方式5的光学头装置3B的结构相同。并且，本实施方式的全息光学元件可以代替上述实施方式6的光学头装置3C和上述实施方式7的光学头装置3D的全息光学元件进行应用。并且，除了一对周边衍射区域以外，本实施方式的全息光学元件可以应用于上述实施方式8的全息光学元件21N。图36是概略地示出包含本实施方式的全息光学元件21M的光学头装置的结构的一部分的平面图。图36所示的光盘ODM是具有层叠有多个信息记录层L0、L1、L2和L3的构造的多层光盘。
图36示出被光盘ODM反射的2种返回光束RL和OL的传播路径。返回光束RL从作为信息记录或再现对象的信息记录层L1依次通过物镜18和准直透镜15，入射到全息光学元件21M。
另一方面，返回光束OL是被作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层L1以外的信息记录层(例如信息记录层L3)反射的杂散光。本实施方式的全息光学元件21M具有构造与实施方式5、实施方式6和实施方式7所示的全息光学元件21相同的主衍射区域210和副衍射区域211A、211B，并且，代替周边衍射区域212A和212B，具有遮光区域212Aa和212Ba。由此，例如，被信息记录层L3反射的杂散光OL被全息光学元件21M的遮光区域212Aa、212Ba遮光，所以，能够避免该杂散光入射到光检测器22的主受光部23、第1副受光部24和第2副受光部25中的任意一方。遮光区域212Aa和212Ba例如可以以如下方式形成：在与周边衍射区域212A、212B对应的区域涂布不透明材料或光吸收材料，或者蒸镀不透明的金属膜，或者粘贴不透明的金属片。
如以上说明的那样，本实施方式的全息光学元件21M不使由于多层盘而引起的杂散光入射到光检测器22，所以，光检测器22不检测原本需要的信号成分以外的不必要的信号成分。因此，通过使用本实施方式的光学头装置，能够使信号检测的性能稳定。并且，在设置周边衍射区域212A和212B的情况下，被这些区域212A和212B衍射的光可能被周边部件反射，成为杂散光而被光检测器22检测到，但是，具有遮光区域212Aa和212Ba的全息光学元件21M能够完全防止产生这种杂散光。
实施方式11
接着，对本发明的实施方式11进行说明。图37是概略地示出本实施方式的光学头装置3E的主要结构的立体图。如图37所示，光学头装置3E具有作为激光光源的半导体激光器13、光束分离器14、准直透镜15、物镜18、致动器17、圆柱透镜26、全息光学元件21和光检测器22。半导体激光器13在图1所示的激光控制电路7的控制下进行动作，激光控制电路7根据来自控制器12的指令，对从半导体激光器13射出的激光的光强度进行控制。从半导体激光器13射出的激光被光束分离器14反射，经由准直透镜15入射到物镜18。作为光束分离器14，例如可以使用立方体型的半透半反镜。物镜18配置成在光盘OD的半径线上进行扫描，物镜18使从光束分离器14入射的光束会聚于光盘OD的信息记录层，并在该信息记录层形成光斑。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、光束分离器14和圆柱透镜26而入射到全息光学元件21。圆柱透镜26发挥用于利用公知的像散法进行聚焦误差检测的功能，以圆柱面的母线方向D2相对于与径向(X轴方向)对应的X1轴方向大致倾斜45度的方式配置。在本实施方式中，圆柱透镜26例如可以使用凹透镜型的透镜。这里，在图37中示出光盘OD的径向即X轴方向和与该径向对应的X1轴方向相互大致垂直。这是因为，由圆柱透镜26对返回光束赋予像散。
另外，圆柱透镜26也可以是凸透镜型的透镜。并且，作为光束分离器14，也可以代替立方体型的半透半反镜，使用平行平板形状的光束分离器。这是因为，从准直透镜15射出的返回光束透射过平行平板，由此被赋予像散。
作为衍射光学元件的全息光学元件21使入射光透射衍射而分割成多个透射衍射光束，分别朝向光检测器22的3个受光部23、24和25射出这些透射衍射光束。如图37所示，光检测器22的3个受光部23、24和25在与全息光学元件21大致并行配置的光检测器22的面内，相对于与径向(X轴方向)对应的X1轴方向错开，2个受光部24和25隔着1个受光部23沿对角方向以离开受光部23相等距离的方式排列。
这3个受光部23、24和25分别具有多个受光面，这些受光面对从全息光学元件21入射的透射衍射光束进行光电转换，生成电信号，将该电信号输出到图1所示的矩阵电路5。
在图1中，矩阵电路5对从光学头装置3E提供的电信号实施矩阵运算处理，生成信息的记录或再现所需要的各种信号、例如表示光盘OD中的记录信息的检测结果的再现RF信号、聚焦误差信号和循轨误差信号等伺服控制用信号。再现RF信号被输出到信号再现电路6。信号再现电路6对再现RF信号实施二值化处理，生成调制信号，从该调制信号中提取再现时钟，并对调制信号实施解调处理、纠错和解码处理，生成信息再现信号。通过控制器12将信息再现信号传输到视频音频设备或个人计算机等主机设备(未图示)。
伺服电路8根据来自控制器12的指令进行动作，根据从矩阵电路5提供的聚焦误差信号和循轨误差信号生成聚焦校正用驱动信号和循轨校正用驱动信号，将这些驱动信号提供到光学头装置3E的致动器17(图37)。如图37概略示出的那样，致动器17具有磁电路20A、20B、以及配置在这些磁电路20A与20B之间的可动部19。可动部19具有固定物镜18的透镜架(未图示)、以及卷绕在该透镜架上的聚焦线圈和循轨线圈(均未图示)。聚焦线圈绕着物镜18的中心轴卷绕，循轨线圈绕着与光轴LA和光盘OD的X轴方向垂直的轴卷绕。通过对聚焦线圈提供驱动电流(驱动信号)，能够沿聚焦方向(沿着光轴LA的方向)驱动物镜18，通过对循轨线圈提供驱动电流(驱动信号)，能够沿X轴方向驱动物镜18。如以上说明的那样，通过激光控制电路7、光学头装置3E、矩阵电路5和伺服电路8形成聚焦伺服环和循轨伺服环，使从半导体激光器13射出的激光跟踪光盘OD的轨道。
像差校正机构控制电路9根据输入到控制器12的信息再现信号的质量，对设于 图37所示的光学头装置3E内的像差校正机构16A的动作进行控制。准直透镜15是对在会聚于光盘OD的信息记录层的光斑中产生的球面像差等光学像差进行校正的光学部件，像差校正机构控制电路9使保持该准直透镜15的透镜架16B在沿着光轴LA的方向D1上移位，由此，能够适当且高精度地校正光学像差。另外，光斑的球面像差的校正不限于上述的基于透镜移位的方式。例如也可以是如下方法：使用液晶元件，进行液晶元件的相位控制，以便抵消光斑的光学像差。
图38是概略地示出全息光学元件21的光入射面的结构的平面图。全息光学元件21具有主衍射区域210、一对副衍射区域211A和211B、一对周边衍射区域212A和212B这3种衍射区域。在这3种衍射区域中，能够单独形成衍射图案(例如衍射光栅槽的形状、方向或衍射光栅槽间隔)。副衍射区域211A和211B沿着与光盘OD的切向(Y轴方向)对应的Y2轴方向配置在主衍射区域210的外侧。周边衍射区域212A和212B也沿着Y2轴方向配置在这些副衍射区域211A和211B的外侧。副衍射区域211A和211B具有关于与Y2轴方向垂直的X2轴方向(与径向对应的方向)的中心线21c相互对称的形状，周边衍射区域212A和212B也具有关于中心线21c相互对称的形状。并且，主衍射区域210和副衍射区域211A被与X2轴方向平行的边界线21ea相互分离开来，主衍射区域210和副衍射区域211B被与X2轴方向平行的边界线21eb相互分离开来。并且，周边衍射区域212A和副衍射区域211A被与X2轴方向平行的边界线21da相互分离开来，周边衍射区域212B和副衍射区域211B被与X2轴方向平行的边界线21db相互分离开来。
来自光盘OD的返回光束包含由于光盘OD的信息记录层的径向即X轴方向的构造(主要是信息轨道的构造)而引起的衍射光束(以下称为“反射衍射光束”。)。返回光束的光斑照射到全息光学元件21的光入射面。如图38所示，该光斑由虚线的圆所示的0次光成分R0和虚线的圆所示的+1次光成分RP1叠加的光成分ORp、虚线的圆所示的0次光成分R0和虚线的圆所示的-1次光成分RN1叠加的光成分ORn、0次光成分R0中的不与±1次光成分RP1、RN1重叠的光成分ORa构成。物镜18配置成在光盘OD的半径线上进行扫描，所以，0次光成分R0与+1次光成分RP1和-1次光成分RN1所排成的行列和与径向对应的X2轴方向一致。主衍射区域210形成在0次光成分R0的一部分(0次光成分R0的光斑的中央部分)和光成分ORp、ORn的全部或一部分入射的位置。副衍射区域211A和211B形成在至少0次光成分R0的剩 余部分入射、光成分ORp和ORn完全不入射或一部分入射的位置。而且，周边衍射区域212A和212B形成在0次光成分R0和±1次光成分RP1、RN1均不入射的位置。
如图38所示，主衍射区域210在Y2轴方向上的宽度被设计成，比0次光成分R0在Y2轴方向上的光斑直径窄，且为光成分ORp、ORn在Y2轴方向上的宽度以下。在本实施方式中，边界线21da和21db设置在与0次光成分R0的Y2轴方向外缘部大致相接的位置。并且，边界线21ea和21eb设置在与光成分ORp和ORn的Y2轴方向外缘部相接的位置。因此，主衍射区域210具有宽度与光成分ORp和ORn在Y2轴方向上的宽度大致相同的矩形状，副衍射区域211A和211B分别具有宽度与0次光成分R0的外缘和光成分ORp、ORn的外缘在Y2轴方向上的间隔相同的矩形状。另外，从提高在副衍射区域211A和211B衍射的光成分的观点来看，也可以使边界线21ea和21eb向Y2轴方向的主衍射区域210侧移动，扩大副衍射区域211A和211B的面积，使得光成分ORp和ORn的一部分入射到副衍射区域211A和211B。
图39是沿着光轴LA排列的全息光学元件21和光检测器22的立体图。图39(a)是全息光学元件21的示意图，图39(b)是光检测器22的示意图。在图39(a)和(b)中示出与径向对应的X2轴方向和X1轴方向彼此大致垂直。这是因为，圆柱透镜26具有对返回光束赋予像散的功能。
如图39(b)所示，光检测器22在与光轴LA垂直的平面内，包含具有受光面23A～23D的主受光部23、以及夹着该主受光部23配置在相对于X1轴的倾斜方向两侧的第1副受光部24和第2副受光部25。主受光部23包含大致沿着X1轴方向和Y1轴方向排列成矩阵状的多个受光面23A、23B、23C和23D。受光面23A、23B的组和受光面23C、23D的组大致沿着X1轴方向排列，并且，受光面23A和23B大致沿着Y1轴方向排列，受光面23C和23D大致沿着Y1轴方向排列。第1副受光部24具有大致沿着X1轴方向排列的一对受光面24E和24F，第2副受光部25具有大致沿着X1轴方向排列的一对受光面25G和25H。即，主受光部23具有纵横方向分别被2分的4个矩形形状的受光面，但是，分割的方向也可以不是严格地沿着X1轴方向和Y1轴方向。
主衍射区域210针对返回光束主要具有0次和±1次的衍射效率，副衍射区域211A和211B针对返回光束也主要具有0次和±1次的衍射效率。从主衍射区域210和副衍射区域211A、211B射出的光束(以下称为“透射衍射光束”。)中的0次光成分DR0 照射到主受光部23的受光面23A～23D而形成光斑。该光斑包含由于光盘OD的径向构造而引起的反射衍射光束的0次光成分和±1次光成分。另一方面，如图39(b)所示，从主衍射区域210射出的透射衍射光束的+1次光成分DRp和-1次光成分DRn照射到相比于主受光部23更靠Y1轴方向外侧的区域。因此，光检测器22不接收这些±1次光成分DRp、DRn。并且，从副衍射区域211A、211B射出的透射衍射光束中的+1次光成分DRpa和DRpb照射到第1副受光部24的受光面24E、24F，-1次光成分DRna和DRnb照射到第2副受光部25的受光面25G、25H。
8个受光面23A～23D、24E、24F、25G和25H的图案与在生成循轨误差信号的方式即一般公知的差动推挽方式中使用的受光面图案类似。这里，设主受光部23的受光面23A、23B、23C和23D对0次光成分DR0进行光电转换(光电流-电压转换)，分别输出检测信号SA、SB、SC和SD。并且，设第1副受光部24的受光面24E和24F对+1次光成分DRpa和DRpb进行光电转换，分别输出检测信号SE和SF。并且，第2副受光部25的受光面25G和25H对-1次光成分DRna和DRnb进行光电转换，分别输出检测信号SG和SH。此时，矩阵电路5按照像散法，生成具有由以下所示的下式(25)得到的信号电平的聚焦误差信号FES。
FES＝(SA+SC)-(SB+SD)…(25)
并且，矩阵电路5生成具有由下式(26)得到的信号电平的再现RF信号。
RF＝SA+SB+SC+SD…(26)
并且，矩阵电路5生成具有由以下的下式(27)得到的信号电平的循轨误差信号TES。
TES＝MPP-k×SPP…(27)
这里，k是增益系数。MPP表示主推挽信号，SPP表示副推挽信号。主推挽信号MPP和副推挽信号SPP分别由下式(27a)和(27b)给出。
MPP＝(SA+SB)-(SC+SD)…(27a)
SPP＝(SE-SF)-(SG-SH)…(27b)
主推挽信号MPP和副推挽信号SPP关于物镜移位具有彼此相同的相位，得到由于物镜移位而引起的偏置成分作为副推挽信号SPP。因此，通过适当调整增益系数k放大副推挽信号SPP，能够得到消除了由于物镜移位而引起的偏置成分的循轨误差信号TES。另外，利用上述运算而检测到的循轨误差信号TES与基于一般的差动推挽 方式的循轨误差信号不同，所以需要留意。
对一般的差动推挽方式进行说明。在现有的光学头装置中，在入射到物镜之前的光路中，从半导体激光器射出的光束通过衍射光栅。因此，从半导体激光器射出的光束在入射到物镜之前，被衍射光栅分割成3个光束，在光盘的信息记录面上被分割成1个主光斑和夹着该主光斑分别向两侧错开的一对副光斑。在被光盘的信息记录面反射的3个返回光束中，来自主光斑的返回光束照射到主受光部23，来自一对副光斑的返回光束分别照射到第1副受光部24和第2副受光部25。
与此相对，在本实施方式的光学头装置3E中，在半导体激光器13与物镜18之间的光路中不存在衍射光栅，所以，从半导体激光器射出的光束没有被分割而作为一个光束入射到物镜，在光盘的信息记录面上形成1个光斑。被光盘的信息记录面反射的返回光束透射过全息光学元件21，从而被分割成多个透射衍射光束，照射到主受光部23、第1副受光部24和第2副受光部25。
这样，在本实施方式中，在光盘的信息记录面形成的光斑为一个，所以，以下，为了与一般的差动推挽方式进行区分，将在本实施方式中使用的差动推挽方式称为本发明的差动推挽方式。并且，将一般的差动推挽方式称为3光束差动推挽方式。
图40是在作为多层光盘的例子的4层BD光盘中规定的信息记录层的结构表。层间隔为不等间隔。层间隔越小，来自其他信息记录层的杂散光的影响越大，所以，来自与作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层相邻的信息记录层的杂散光的影响最大。并且，层间隔为不等间隔，所以，在BD标准的光盘中，针对层L2，来自层L3的杂散光的影响最大，针对层L3，来自层L2的杂散光的影响最大。
图41是示出光检测器22和杂散光的概略分布的平面图。光检测器22的主受光部23、第1副受光部24和第2副受光部25相对于与径向(X轴方向)对应的X1轴方向错开配置，第1副受光部24和第2副受光部25夹着主受光部23沿对角方向以离开主受光部23相等距离的方式排列。作为杂散光的条件，设作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层为层L1，图41(a)示出在层L0产生的杂散光SL0的分布，图41(b)示出来自层L1的返回光束的0次光成分DR0的分布，图41(c)示出在层L2产生的杂散光SL2的分布，图41(d)示出在层L3产生的杂散光SL3的分布。如图41(a)、(c)和(d)所示，杂散光SL0、SL2和SL3在散焦状态下相对于主受光部23的受光面充分大并且在倾斜方向以楕圆状分布。这是由于通过圆柱透 镜26而带来的影响，楕圆倾斜的方向取决于圆柱透镜26的母线方向D2。并且，散焦状态的程度取决于光学头装置3E的光学设计样式或多层光盘的信息记录层的层间隔等。这里，设作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层为层L1，所以，在相邻的层L0和L2产生的各个杂散光SL0和SL2与在层L3产生的杂散光SL3相比，收敛度大。因此，以从与信息记录层L1相邻的层L0和L2产生的各个杂散光SL0和SL2不入射到副受光部24和第2副受光部25的方式，确定第1副受光部24和第2副受光部25离开中央的主受光部23的距离。另一方面，在不与信息记录层L1相邻的层L3产生的杂散光SL3的一部分入射到第1副受光部24和第2副受光部25，但是，层L1与层L3的层间隔宽，所以，杂散光SL3成为程度足够大的散焦状态。因此，入射到第1副受光部24和第2副受光部25的杂散光SL3的光强度微弱，不会影响循轨误差信号质量。
图42是示出物镜移位(物镜18相对于光检测器22的径向移位)和光检测器22处的照射光斑的位置之间的关系的概略图。图42(b)示出在物镜18的中心轴位于光轴LA上的情况下照射到光检测器22的受光面的光束的照射位置(基准位置)。在该情况下，0次光成分DR0的光斑位于主受光部23在X1轴方向和Y1轴方向上的中心位置，+1次光成分DRpa、DRpb位于第1副受光部24在X1轴方向上的中心位置，同样，-1次光成分DRna和DRnb位于第2副受光部25在X1轴方向上的中心位置。图42(a)示出在物镜18向光盘OD的内周侧移位的情况下照射到光检测器22的受光面的光束的照射位置。该情况下，0次光成分DR0的光斑向受光面23C或23D侧移位，+1次光成分DRpa和DRpb向受光面24F侧移位，同样，-1次光成分DRna和DRnb向受光面2H侧移位。图42(c)示出在物镜18向光盘OD的外周侧移位的情况下照射到光检测器22的受光面的光束的照射位置。该情况下，0次光成分DR0的光斑向受光面23A或23B侧移位，+1次光成分DRpa和DRpb向受光面24E侧移位，同样，-1次光成分DRna和DRnb向受光面2G侧移位。
图43是概略地示出物镜移位和循轨误差信号TES的信号成分MPP、SPP的关系的特性图。在图43中，横轴是时间，纵轴是信号强度。在图43(a)～(c)中，示出在光学头装置3E沿径向以一定速度移动时检测到的主推挽信号MPP和副推挽信号SPP的波形。另外，这些主推挽信号MPP和副推挽信号SPP是进行光盘装置的聚焦控制、但未进行循轨控制的状态下的信号。
图43(a)、(b)和(c)分别对应于图42(a)、(b)和(c)。在物镜18位于光轴LA上而不沿径向移位的情况下，如图43(b)所示，主推挽信号MPP的DC成分(直流成分)与GND电平一致，副推挽信号SPP的DC成分也与GND电平一致。并且，副推挽信号SPP的波形为大致直流波形。这是因为，对副推挽信号SPP做出贡献的透射衍射光束的+1次光成分DRpa、DRpb和-1次光成分DRna和DRpn不包含图38的光成分ORp和ORn(来自光盘OD的反射衍射光束的0次光R0和±1次光RP1、RN1叠加的光成分)、或者仅包含一部分。在物镜18向内周方向移位的情况下，如图43(a)所示，主推挽信号MPP的DC成分成为向负侧偏置的波形，副推挽信号SPP的大致直流波形也成为向负侧偏置的波形。另一方面，在物镜18向外周方向移位的情况下，如图43(c)所示，主推挽信号MPP的DC成分成为向正侧偏置的波形，副推挽信号SPP的大致直流波形也成为向正侧偏置的波形。因此，可知，主推挽信号MPP和副推挽信号SPP关于物镜移位具有相互相同的相位，副推挽信号SPP的偏置量具有与物镜18的移位量对应的值。因此，通过从主推挽信号MPP的值中减去副推挽信号SPP的k倍的值，能够生成消除了由于物镜移位而引起的偏置成分的循轨误差信号TES。
在多层光盘中，信息记录层L0～L3单独产生光斑的球面像差。因此，设于光学头装置3E的像差校正机构16A使准直透镜15沿着光轴LA移位，由此，能够针对每个信息记录层适当地校正光斑的球面像差，能够对各信息记录层进行稳定的记录或再现。
图44是概略地示出包含全息光学元件的光学头装置的结构的一部分的示意图。例如，在设作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层为层L1的情况下，存在有被其他信息记录层(例如层L3)反射的杂散光SL中的、依次通过物镜18和准直透镜15而入射到全息光学元件21的2个边界线21da和21db的外侧、即一对周边衍射区域212A和212B的杂散光成分SLout。对周边衍射区域212A和212B的衍射效率和衍射方向的特性进行优化，以使通过周边衍射区域212A和212B后的杂散光成分SLout向光检测器22的方向以外的方向衍射。
另外，在此前的说明中，在多层光盘中，配置成使第1副受光部24和第2副受光部25离开主受光部23，而构成光检测器22，以在与作为再现信息或记录信息的层而选择出的信息记录层相邻的层产生的杂散光不会入射到第1副受光部24和第2副受光部25。如上所述，杂散光的光强度取决于光学头装置3E的光学设计样式和多层光盘的信息记录层的层间隔等。在图40所示的实际的BD标准的光盘中，层间隔不是等间隔。因此，针对层L2，层L1和层L3是相邻的层，但是，与层L3之间的层间隔较窄，所以，需要特别考虑在层L3产生的杂散光。
图45是示出本实施方式中的光检测器22和杂散光的概略分布的其他形式的平面图。作为杂散光的条件，设作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层为层L2，图45(a)示出在层L0产生的杂散光SL0的分布，图45(b)示出在层L1产生的杂散光SL1的分布，图45(c)示出来自层L2的返回光束的0次光成分DR0的分布、图45(d)示出在层L3产生的杂散光SL3的分布。如图45(a)、(b)和(d)所示，杂散光SL0、SL1和SL3在散焦的状态下相对于主受光部23的受光面充分大，并且在倾斜方向以楕圆状分布。这是因为，在通过圆柱透镜26而带来的影响下，以楕圆状倾斜的方向取决于圆柱透镜26的母线方向D2。这里，设信息记录层为层L2，所以，在相邻的层L1和L3产生的各个杂散光SL1和SL3与在层L0产生的杂散光SL0相比，收敛度大。并且，如图40所示，在BD标准的光盘中，层L2与层L3的间隔最窄，所以，在层L3产生的杂散光SL3的收敛度比在层L1产生的杂散光SL1的收敛度大。因此，确定第1副受光部24和第2副受光部25离开中央的主受光部23的距离，以使得从与信息记录层L2相邻的层L3产生的杂散光SL3全部不入射到第1副受光部24和第2副受光部25。在这样构成的情况下，在与信息记录层L2相邻的层L1产生的杂散光SL1的一部分入射到第1副受光部24和第2副受光部25，但是，层L1与层L2的层间隔宽，所以杂散光SL1的收敛度不大，因此，入射到第1副受光部24和第2副受光部25的杂散光SL1的光强度微弱，不会影响循轨误差信号质量。并且，在层L0产生的杂散光SL0也同样，收敛度更低，杂散光SL0的光强度极其微弱，所以，依然不会影响循轨误差信号质量。
图46是示出在设作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层为层L3时、光检测器22和杂散光的概略分布的平面图。图46(a)示出在层L0产生的杂散光SL0的分布，图46(b)示出在层L1产生的杂散光SL1的分布，图46(c)示出在层L2产生的杂散光SL2的分布，图46(d)示出来自层L3的返回光束的0次光成分DR0的分布。根据图40所示的层间隔，杂散光的收敛度按照SL2、SL1、SL0的顺序减小。层L2与层L3之间的间隔最窄，所以，与图41同样，从层L2产生的杂散光SL2全 部不入射到第1副受光部24和第2副受光部25。在层L1产生的杂散光SL1的一部分入射到第1副受光部24和第2副受光部25，但是，层L1与L3的层间隔宽，杂散光SL1的收敛度不大，所以，入射到受光部24和25的杂散光SL1的光强度微弱，不会影响循轨误差信号质量。并且，在层L0产生的杂散光SL0也同样，收敛度更低，杂散光SL0的光强度极其微弱，所以，依然不会影响循轨误差信号质量。
已经叙述了，在多层光盘中，针对作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层，来自其他信息记录层的杂散光干扰循轨误差信号TES的原因是，来自所选择出的信息记录层以外的信息记录层的反射光和来自所选择出的信息记录层的反射光在光检测器22的面上相互干涉。形成于第1副受光部24的+1次光成分DRpa、DRpb和形成于第2副受光部25的-1次光成分DRna、DRnb是在全息光学元件21的一对副衍射区域211A和211B衍射透射的光束。副衍射区域211A和211B形成在光成分ORp和ORn完全不入射或一部分入射的位置。在希望积极增大这些1次光成分的光强度的情况下，可以使边界线21ea和21eb向Y2轴方向的主衍射区域210侧移动，扩大副衍射区域211A和211B的面积，以使得光成分ORp和ORn进一步入射。另一方面，在不需要积极增大这些±1次光成分的光强度的情况下，可以使边界线21ea和21eb向Y2轴方向的远离主衍射区域210的方向移动，缩小副衍射区域211A和211B的面积，以使得光成分ORp和ORn完全不入射到副衍射区域211A和211B。该情况下，图43所示的副推挽信号SPP仅为完全的DC成分。这种副衍射区域211A和211B的位置的设定取决于光学头装置3E的光学设计样式、受光部23、24和25的面积、以及多层光盘的信息记录层的层间隔，所以，只要适当设定为最佳即可。
另外，在本实施方式中，第1副受光部24和第2副受光部25隔着主受光部23配置在相对于X1轴倾斜错开的方向的两侧，但是不限于该配置。图47是示出光检测器22的另一布局的平面图。如图47所示，作为另一配置，第1副受光部24和第2副受光部25也可以与主受光部23一起，沿着与切向(Y轴方向)对应的Y1轴方向配置在直线上。并且，图48是示出光检测器22的另一布局的平面图。如图48所示，第1副受光部24和第2副受光部25也可以与主受光部23一起，沿着与径向(X轴方向)对应的X1轴方向配置在直线上。
如图47和图48所示，即使第1副受光部24和第2副受光部25的配置变更，通 过根据该配置的变更而改变全息光学元件21的一对副衍射区域211A和211B的衍射光栅槽的方向，来改变衍射光的主射方向，也能够使+1次光成分DRpa、DRpb和-1次光成分DRna、DRnb分别入射到第1副受光部24和第2副受光部25。
并且，在本实施方式中，示出第1副受光部24和第2副受光部25具有2个受光面，但是，例如也可以与主受光部23同样具有4个受光面，还可以是其他样式的受光面。另外，主受光部23、第1副受光部24和第2副受光部25的各个受光面的大小可以不同。
如以上说明的那样，如图39所示，本实施方式的全息光学元件21具有反射衍射光束的0次光成分ORa的一部分和±1次光成分ORp、ORn入射的主衍射区域210、以及反射衍射光束的±1次光成分ORp、ORn不入射或其一部分入射、且0次光成分ORa的其余部分入射的副衍射区域211A、211B。光检测器22具有：主受光部23，其对透射过主衍射区域210和副衍射区域211A、211B的透射衍射光束的0次光成分DR0进行接收；副受光部24，其对分别透射过副衍射区域211A、211B的透射衍射光束的+1次光成分DRpa、DRpb进行接收；以及副受光部25，其接收-1次光成分DRna和DRnb。因此，充分确保了信号的强度，能够生成消除了由于物镜移位而引起的偏置的循轨误差信号TES。
另外，在本实施方式中，光检测器22的配置如图41所示，构成为使得在多层光盘中来自与作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层相邻的层、或层间隔最窄的层的杂散光不入射到第1受光部24和第2受光部25。因此，基于不必要的杂散光成分的信号未被检测，所以，能够提高循轨误差信号TES的质量。
如上所述，根据本实施方式的光学头装置，能够根据由副受光部检测到的信号生成与由于物镜移位而引起的偏置相当的信号成分，能够使用该信号成分生成消除了偏置的循轨误差信号。其结果，不产生照射到光盘的光强度的损失，在多层光盘中，针对作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层，排除了来自其他信息记录层的杂散光的影响，能够进行消除了由于物镜移位而引起的偏置成分的循轨误差信号的检测。并且，能够使用具有简单结构的受光面图案的光检测器进行该信号成分的检测。
实施方式12
接着，对本发明的实施方式12进行说明。除了具有多个光源这点以外，本实施 方式的光学头装置的结构与上述实施方式11的光学头装置的结构相同。图49是概略地示出本实施方式的光学头装置3F的主要结构的平面图。在图49中，本实施方式的光学头装置3F例如与实用化的BD(Blu-ray Disc：注册商标)、DVD(Digital Versatile Disc)和CD(Compact Disc)这3种标准对应。关于BD，如上所述，规定了最多4层的多层光盘。关于DVD，作为多层光盘，双层的光盘已经标准化。关于CD，仅规定了单层的光盘。因此，在与这3种标准对应的光学头装置3F中，在应用例如BD标准的多层光盘的情况下，要求在以下方面下工夫：被其他信息记录层反射的杂散光不会被光检测器检测到，而损害本发明的差动推挽信号的质量。
如图49所示，本实施方式的光学头装置3F具有3个半导体激光器130、131和132。图49所示的第1半导体激光器130、准直透镜15、物镜18、致动器17、圆柱透镜26和全息光学元件21分别与图37所示的半导体激光器13、准直透镜15、物镜18、致动器17、圆柱透镜26和全息光学元件21相同。如后所述，光检测器34由5个受光部构成。
图50是本实施方式12的全息光学元件21和光检测器34的立体图。图50(a)所示的全息光学元件21与图39所示的全息光学元件相同。图50(b)所示的光检测器34在与全息光学元件21大致平行配置的光检测器34的面内，包含具有与光轴LA垂直的受光面35A～35D的主受光部35、隔着该主受光部35相对于X1轴配置在倾斜方向两侧的第1副受光部36和第2副受光部37、以及隔着主受光部35大致沿着X1轴配置在两侧的第3副受光部38和第4副受光部39。第1副受光部36和第2副受光部37配置成离开主受光部35一定距离，以使得在与作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层之间的层间隔最窄的层、或相邻的层产生的杂散光不入射。
主受光部35包含大致沿着X1轴方向和Y1轴方向排列成矩阵状的多个受光面35A、35B、35C和35D。受光面35A和35B的组与受光面35C和35D的组大致沿着X1轴方向排列，并且，受光面35A和35B大致沿着Y1轴方向排列，受光面35C和35D大致沿着Y1轴方向排列。即，主受光部35具有纵横分别被2分割而得到4个矩形形状的受光面，但是，分割的方向也可以不是严格地沿着X1轴方向和Y1轴方向。第1副受光部36具有大致沿着X1轴方向排列的一对受光面36E和36F，第2副受光部37具有大致沿着X1轴方向排列的一对受光面37G和37H，第3副受光部38具有大致沿着X1轴方向排列的一对受光面38I和38J，第4副受光部39具有大致 沿着X1轴方向排列的一对受光面39K和39L。
从第1半导体激光器130射出的激光被配置于光轴LA上的第1光束分离器310反射，经由后述的第2光束分离器311、第3光束分离器312和准直透镜15而入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第3光束分离器312、第2光束分离器311、第1光束分离器310和圆柱透镜26，入射到全息光学元件21，被分割成多个透射衍射光束，入射到光检测器34的主受光部35、第1副受光部36和第2副受光部37。从第2半导体激光器131射出的激光透射过衍射光栅32，被配置于第1光束分离器310与准直透镜15之间的第2光束分离器311反射，经由第3光束分离器312和准直透镜15入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第3光束分离器312、第2光束分离器311、第1光束分离器310、圆柱透镜26和全息光学元件21，入射到光检测器34的主受光部35、第3副受光部38和第4副受光部39。从第3半导体激光器132射出的激光透射过衍射光栅33，被配置于第1光束分离器310与准直透镜15之间的第3光束分离器312反射，经由准直透镜15入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第3光束分离器312、第2光束分离器311、第1光束分离器310、圆柱透镜26和全息光学元件21，朝向光检测器34的主受光部35、第3副受光部38和第4副受光部39射出。
在图49所示的光学头装置3F中，设第1半导体激光器130对应于BD标准，其振荡波长为408nm附近。并且，设第2半导体激光器131对应于DVD标准，其振荡波长为655nm附近。并且，设第3半导体激光器132对应于CD标准，其振荡波长为785nm附近。物镜18在全部上述3个波长下发挥功能，例如，针对波长408nm的激光，对应于BD标准的光盘，所以作为0.85附近的数值孔径进行动作，针对波长655nm的激光，对应于DVD标准的光盘，所以作为0.6～0.65附近的数值孔径进行动作，针对波长785nm的激光，对应于CD标准的光盘，所以作为0.5附近的数值孔径进行动作。准直透镜15、圆柱透镜26和光检测器34在上述3个波长下保有各自的功能。作为光盘OD，随时装配与BD、DVD和CD的各标准对应的光盘。衍射光栅32使得在光盘OD的面上形成3个光斑，用于针对DVD进行3光束差动推挽方式的循轨误差检测。并且，衍射光栅33使得在光盘OD的面上形成3个光斑，用于针对CD进行3光束差动推挽方式的循轨误差检测。
并且，在图49所示的光学头装置3F中，从与BD标准对应的半导体激光器130射出的光束的举动与实施方式11相同。另外，在半导体激光器与全息光学元件的光路中配置有衍射光栅，所以，从与DVD标准对应的半导体激光器131射出的光束的举动、以及从与CD标准对应的半导体激光器132射出的光束的举动与从与BD标准对应的半导体激光器131射出的光束的举动不同。
图51是示出本实施方式的全息光学元件21的衍射光栅槽深度D和衍射效率之间的关系的特性图。在衍射效率的计算中，设全息光学元件21的材质为石英玻璃，并使用与各个半导体激光器的振荡波长对应的折射率。另外，全息光学元件21的材质不限于石英玻璃。并且，设全息光学元件21的形状为最基本的形状即二元构造(binary structure)。该构造使光栅的凹部和凸部具有相等宽度并周期地形成。作为衍射效率的设定，例如，在BD标准中，当设0次衍射效率和+1次衍射效率的比率为8∶1、0次衍射效率和-1次衍射效率的比率为8∶1时，如图51中A线所示，满足该条件的衍射光栅槽深度约为0.14微米。在图51中，根据横穿过A线的特性曲线可知以下情况。当从与DVD标准对应的第2半导体激光器131射出的光束通过衍射光栅槽深度为0.14微米的全息光学元件21时，其0次衍射效率和+1次衍射效率的比率约为25∶1，其0次衍射效率和-1次衍射效率的比率也约为25∶1，在DVD标准的波长的情况下，±1次衍射透射光束小到可以忽略的程度。同样，当从与CD标准对应的第3半导体激光器132射出的光束通过该全息光学元件21时，其0次衍射效率和+1次衍射效率的比率约为37∶1，其0次衍射效率和-1次衍射效率的比率也约为37∶1，在CD标准的波长的情况下，±1次衍射透射光束依然小到可以忽略的程度。因此，可知，在与DVD标准或CD标准对应的半导体激光器的振荡波长的情况下，全息光学元件21可以近似地视为完全不具有衍射作用的简单的透明板。
图50(b)示出使第1半导体激光器动作时的入射到全息光学元件的反射衍射光束和入射到光检测器的透射衍射光束。在全息光学元件21的各衍射区域210、211A和211B衍射透射的透射衍射光束入射到光检测器34的主受光部35的受光面35A～35D、第1副受光部36的受光面36E和36F以及第2副受光部37的受光面37G和37H时的动作与实施方式11中的图39的说明相同。
图52是本实施方式中的使第2或第3半导体激光器动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。入射到全息光学元件的反射衍射光束中包含的光成分OS是为了进行3光束差动推挽方式的检测而由衍射光栅32或33分割成3束的光束中的主光束的来自光盘OD的返回光斑。光成分OSp和OSn是同样由衍射光栅32或33分割成3束的光束中的2个副光束的来自光盘OD的返回光斑。关于与DVD标准对应的第2半导体激光器131的振荡波长和与CD标准对应的第3半导体激光器132的振荡波长，针对各个振荡波长发挥功能的物镜18的数值孔径比针对与BD标准对应的第1半导体激光器130的振荡波长的物镜18的数值孔径小，所以，返回到全息光学元件21的光束的直径与数值孔径成比例地减小。在本实施方式中，对衍射光栅32和33的衍射光栅槽的间距等样式进行优化，以使基于3光束差动推挽方式的检测用的副光斑DSp、DSn照射到第3副受光部38和第4副受光部39各自的中心位置。
因此，利用以下的运算来检测与DVD标准或CD标准对应的光盘处的各种信号。聚焦误差信号FES由下式(28)得到。
FES＝(SA+SC)-(SB+SD)…(28)
再现RF信号由下式(29)得到。
RF＝SA+SB+SC+SD…(29)
循轨误差信号TES由下式(30)得到。
TES＝MPP-k×SPP…(30)
这里，k是增益系数。MPP表示主推挽信号，SPP表示副推挽信号。主推挽信号MPP和副推挽信号SPP分别由下式(31a)和(31b)给出。这里，第3副受光部38的受光面38I和38J对+1次光成分DSp进行光电转换(光电流-电压转换)，分别输出检测信号SI和SJ。并且，第4副受光部39的受光面39K和39L对-1次光成分DSn进行光电转换，分别输出检测信号SK和SL。
MPP＝(SA+SB)-(SC+SD)…(31a)
SPP＝(SI-SJ)+(SK-SL)…(31b)
如实施方式11说明的那样，在来自与BD标准对应的第1半导体激光器130的光束中，副推挽信号SPP由(27b)式得到。因此，在本实施方式的光学头装置中，在使用与BD标准对应的第1半导体激光器130时，需要使用由(27b)式得到的副推挽信号SPP，在使用与DVD标准对应的第2半导体激光器131或与CD标准对应的第3半导体激光器132时，需要使用由(31b)式得到的副推挽信号SPP。并且，光盘OD的样式在各个标准中不同，所以，在各个标准中使用的半导体激光器的光学特性也不同，因此，增益系数k也对应于标准而分别设定为最佳值。
另外，在上述说明中，DVD和CD均进行基于3光束差动推挽法的循轨控制，但是不限于此，对应于所采用的循轨误差检测方式，进行光检测器34的受光面图案的优化即可。
另外，在上述说明中，示出第1副受光部～第4副受光部具有2个受光面，但是，例如也可以与主受光部35同样具有4个受光面，还可以是其他图案的受光面。并且，主受光部35和第1副受光部～第4副受光部的各个受光面的大小可以不同。
另外，在上述说明中，使第1副受光部36和第2副受光部37隔着主受光部35相对于X1轴配置在倾斜方向的两侧，但是，只要离开主受光部35，以使得在与选择出的信息记录层之间的层间隔最窄的层或相邻的层产生的杂散光不入射，则不限于倾斜方向，如实施方式11说明的那样，也可以配置在如图47所示与切向对应的方向(Y1轴方向)、或如图48所示与径向对应的方向(X1轴方向)。
另外，在本实施方式的光学头装置3F中，设第1半导体激光器130对应于BD标准、第2半导体激光器131对应于DVD标准、第3半导体激光器132对应于CD标准进行了说明，但是不限于此，例如也可以包含下一代的标准。另外，在本实施方式中，以对应于3个标准而构成的光学头装置为例，但是，当然也可以对应于2个标准或4个以上的标准而构成光学头装置。
另外，在本实施方式中，如图49所示，与BD标准对应的半导体激光器130、与DVD标准对应的半导体激光器131以及与CD标准对应的半导体激光器132按照该顺序排列而构成光学系统的装置，但是，也可以采用按照其他顺序排列的光学系统的装置结构。
另外，在本实施方式的光学头装置3F中，采用能够在与多个标准对应的振荡波长不同的半导体激光器中共用物镜18的样式。但是，也假设了物镜无法对应于全部各标准的振荡波长的情况。在这种情况下，也可以可动部19设有与各标准的每个振荡波长对应的多个物镜，选择应用与作为对象的各标准的光盘对应的物镜。作为物镜的选择方法，考虑使期望物镜在光轴LA上移动的结构。或者，考虑如下结构等：在准直透镜15的前后配置例如光束分离器等，对光轴进行分割，在分割后的各个光轴上配置所对应的标准不同的物镜。另外，作为物镜的配置，考虑使多个物镜在光盘OD的半径线上分开的结构。或者，考虑一个物镜配置在光盘OD的半径线上、另一 个物镜在切向上离开光盘OD的半径线的结构。
如上所述，根据本实施方式的光学头装置3F，能够根据由副受光部检测到的信号生成与由于物镜移位而引起的偏置相当的信号成分，能够使用该信号成分生成消除了偏置的循轨误差信号。其结果，不产生照射到光盘的光强度的损失，在多层光盘中，针对作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层，排除了来自其他信息记录层的杂散光的影响，能够进行消除了由于物镜移位而引起的偏置成分的循轨误差信号的检测。并且，能够使用具有简单结构的受光面图案的光检测器进行该信号成分的检测。
另外，如图49所示，尽管本实施方式的光学头装置3F具有振荡波长不同的多个半导体激光器130、131和132，以能够对应于多个标准的光盘，但是，全息光学元件21和光检测器34仅具有单系统的结构。因此，能够利用简单结构的光学头装置3F对应于多个标准的光盘和规定了多层构造的光盘。
实施方式13
接着，对本发明的实施方式13进行说明。除了使用在一个封装内收纳多个半导体激光元件的半导体激光器这点、以及使用与多个半导体激光元件对应的光检测器这点以外，本实施方式的光学头装置的结构与上述实施方式12的光学头装置3F的结构相同。图53是概略地示出本实施方式的光学头装置3G的主要结构的平面图。在图53中，本实施方式的光学头装置3G例如与实用化的BD(Blu-ray Disc：注册商标)、DVD(Digital Versatile Disc)和CD(Compact Disc)这3种标准对应。
如图53所示，本实施方式的光学头装置3G具有3个半导体激光器130、133和134(图53中，半导体激光器133和134在与纸面垂直的方向上重合)。第1半导体激光器130、第1光束分离器310、第2光束分离器311、准直透镜15、物镜18、致动器17、圆柱透镜26和全息光学元件21与图49所示的实施方式12相同。光检测器40具有2个主受光部35和41、以及5个副受光部36、37、38、39和42(图53中，2个主受光部36和41、2个副受光部36和38、3个副受光部37、39和42分别在与纸面垂直的方向上重合)。从第1半导体激光器130射出的激光被配置于光轴LA上的第1光束分离器310反射，经由第2光束分离器311和准直透镜15而入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第2光束分离器311、第1光束分离器310和圆柱透镜26，入射到全息光学元件21，被分割成多个透射衍射光束，朝向光检测器40的主受光部35和2个副受光部36、37射出。
图54是示出本实施方式的半导体激光器封装的正面图。在半导体激光器封装135中，在散热元件136上方配置有半导体激光芯片137，第2半导体激光器133和第3半导体激光器134这2个激光元件分开距离d而安装在半导体激光芯片137上。另外，这里，示出在1个半导体激光芯片上安装2个激光元件的构造，但是，也可以采用将2个在各自的半导体激光芯片上安装1个激光元件的半导体激光芯片分开距离d配置的构造。
如图53所示，从第2半导体激光器133射出的激光入射到衍射光栅50。在衍射光栅50的一个面上形成有用于将从第2半导体激光器133射出的激光分割成3个光束的衍射光栅面50A，以便对应于3光束差动推挽方式。被衍射光栅50透射衍射的3个光束被配置于第1光束分离器310与准直透镜15之间的第2光束分离器311反射，经由准直透镜15而入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第2光束分离器311、第1光束分离器310、圆柱透镜26和全息光学元件21，朝向光检测器40的主受光部35和2个副受光部38、39射出。
并且，从第3半导体激光器134射出的激光入射到衍射光栅50。在衍射光栅50的另一个面上形成有用于将从第3半导体激光器134射出的激光分割成3个光束的衍射光栅面50B，以便对应于3光束差动推挽方式。被衍射光栅50透射衍射的3个光束被配置于第1光束分离器310与准直透镜15之间的第2光束分离器311反射，经由准直透镜15而入射到物镜18。被光盘OD反射的返回光束依次通过物镜18、准直透镜15、第2光束分离器311、第1光束分离器310、圆柱透镜26和全息光学元件21，朝向光检测器40的主受光部41和2个副受光部36、42射出。
另外，衍射光栅50是在一个面上一体地形成有衍射光栅面50A、在另一个面上一体地形成有衍射光栅面50B的一体型结构的衍射光栅，但是，也可以对分别具有独立衍射光栅面的2个衍射光栅进行组合。并且，在衍射光栅面50A中，设针对从第2半导体激光器射出的激光的波长的光具有衍射功能，针对从第3半导体激光器射出的激光的波长的光不具有衍射功能。同样，在衍射光栅面50B中，设针对从第3半导体激光器射出的激光的波长的光具有衍射功能，针对从第2半导体激光器射出的激光的波长的光不具有衍射功能。
图55(a)和(b)是本实施方式中的使第1半导体激光器动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。如图55(b)所示，光检测器40在图50(b)所示的实施方 式12的光检测器34中，将主受光部35作为第1主受光部，新追加第2主受光部41和第5副受光部42。因此，第1副受光部36～第4副受光部39的结构、以及这些副受光部与第1主受光部35的位置关系与图50(b)所示的副受光部与主受光部的位置关系相同。并且，在使第1半导体激光器动作的情况下，0次光成分DR0入射到第1主受光部35、+1次光成分DRpa和DRpb入射到第1副受光部36、-1次光成分DRna和DRnb入射到第2副受光部37的动作也与图50(b)中说明的动作相同。并且，检测信号的运算方法也与实施方式12中说明的方法相同。新设置的第2主受光部41和第5副受光部42的结构在后面叙述。
图56(a)和(b)是在本实施方式中使第2半导体激光器133动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。入射到全息光学元件的反射衍射光束中包含的光成分OS是为了进行3光束差动推挽方式的检测而由衍射光栅50的衍射光栅面50A分割成3束的光束中的主光束的来自光盘OD的返回光斑。光成分OSp和OSn是同样由衍射光栅50的衍射光栅面50A分割成3束的光束中的2个副光束的来自光盘OD的返回光斑。来自与DVD标准对应的第2半导体激光器133的光束的返回光斑的光轴与来自与BD标准对应的第1半导体激光器130的光束的返回光斑的光轴LA一致。并且，针对与DVD标准对应的第2半导体激光器133的振荡波长的物镜18的数值孔径比针对与BD标准对应的第1半导体激光器130的振荡波长的物镜18的数值孔径小，所以，返回到全息光学元件21的光束的直径与数值孔径成比例地减小。在本实施方式中，对衍射光栅50的衍射光栅面50A的衍射光栅槽的间距等样式进行优化，以使基于3光束差动推挽方式的检测用的副光斑DSp和DSn照射到第1副受光部36和第2副受光部37各自的中心位置。与DVD标准对应的光盘的各种信号的运算与实施方式12中说明的信号的运算相同。
图57(a)和(b)是本实施方式中的使第3半导体激光器134动作时的全息光学元件和光检测器的立体图。入射到全息光学元件的反射衍射光束中包含的光成分OS1是为了进行3光束差动推挽方式的检测而由衍射光栅50的衍射光栅面50B分割成3束的光束中的主光束的来自光盘OD的返回光斑。光成分OSp1和OSn1是同样由衍射光栅50的衍射光栅面50B分割成3束的光束中的2个副光束的来自光盘OD的返回光斑。来自与CD标准对应的第3半导体激光器134的光束的返回光斑的光轴是与LA分开的LA1。光轴LA与光轴LA1的分开量是对半导体激光芯片137的第2 半导体激光器133与第3半导体激光器134分开的距离d乘以光学倍率而得到的值。
光检测器40除了具有第1主受光部35和第1～第4副受光部36～39以外，还具有第2主受光部41和第5副受光部42。第2主受光部41包含以光轴LA1为中心沿着X1轴方向和Y1轴方向排列成矩阵状的多个受光面41A、41B、41C和41D。受光面41A和41B的组与受光面41C和41D的组沿着X1轴方向排列，并且，受光面41A和41B沿着Y1轴方向排列，受光面41C和41D沿着Y1轴方向排列。即，第2主受光部41具有纵横分别被2分割而成的4个矩形形状的受光面，但是，分割的方向也可以不是严格地沿着X1轴方向和Y1轴方向。第5副受光部42隔着第2主受光部41配置在大致沿着X1轴与第1副受光部36线对称的位置。第5副受光部42具有大致沿着X1轴方向排列的一对受光面42M和42N。针对与CD标准对应的第3半导体激光器132的振荡波长的物镜18的数值孔径比针对与DVD标准对应的第2半导体激光器131的振荡波长的物镜18的数值孔径小，所以，返回到全息光学元件21的光束的直径与数值孔径成比例地减小。在本实施方式中，对衍射光栅50的衍射光栅面50B的衍射光栅槽的间距等样式进行优化，以使基于3光束差动推挽方式的检测用的副光斑DSp和DSn照射到第1副受光部36和第5副受光部42各自的中心位置。
第2主受光部41的受光面41A、41B、41C和41D对0次光成分DR01进行光电转换，分别输出检测信号SA1、SB1、SC1和SD1，第1副受光部36的受光面36E和36F对+1次光成分DSp1进行光电转换，分别输出检测信号SE和SF，第5副受光部42的受光面42M和42N对-1次光成分DSn1进行光电转换，分别输出检测信号SM和SN。因此，利用以下的运算来检测与CD标准对应的光盘的各种信号。聚焦误差信号FES1由下式(32)得到。
FES1＝(SA1+SC1)-(SB1+SD1)…(32)
再现RF1信号由下式(33)得到。
RF1＝SA1+SB1+SC1+SD1…(33)
循轨误差信号TES1由下式(34)得到。
TES1＝MPP1-k1×SPP1…(34)
这里，k1是增益系数。MPP1表示主推挽信号，SPP1表示副推挽信号。主推挽信号MPP1和副推挽信号SPP1分别由下式(35a)和(35b)给出。
MPP1＝(SA1+SB1)-(SC1+SD1)…(35a)
SPP1＝(SE-SF)+(SM-SN)…(35b)
另外，循轨误差信号的检测不限于基于(34)式的3光束差动推挽方式。
另外，在本实施方式中，示出了利用第1主受光部35、第3副受光部38和第4副受光部39检测第2半导体激光器133的光束、利用第2主受光部41、第1副受光部36和第5副受光部42检测第3半导体激光器134的光束的例子，但是不限于此，例如检测第2半导体激光器133的光束和第3半导体激光器134的光束的受光部也可以交换。
另外，如图57(b)所示，在本实施方式中，采用利用第1副受光部36对+1次光成分DSp1进行接收的结构，但是，也可以构成为，具有独立于第1副受光部36的第6副受光部，第6副受光部隔着第2主受光部41配置在大致沿着X1轴与第5副受光部42线对称的位置，+1次光成分DSp1入射到该第6副受光部。
另外，在本实施方式中，使第1副受光部36和第2副受光部37隔着主受光部35相对于X1轴配置在倾斜方向的两侧，但是，只要离开主受光部35，以使得在与作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层之间的层间隔最窄的层或相邻的层产生的杂散光不入射，则不限于倾斜方向，当然也可以配置在如图47所示与切向对应的方向(Y1轴方向)、或如图48所示与径向对应的方向(X1轴方向)。
另外，在本实施方式中，示出第1副受光部～第5副受光部具有2个受光面，但是，例如也可以与主受光部35或41同样具有4个受光面，还可以是其他图案的受光面。并且，主受光部35或41和第1副受光部～第5副受光部的各个受光面的大小可以不同。
另外，在本实施方式中，构成为将第2半导体激光器和第3半导体激光器收纳在1个半导体激光器封装内，但是不限于此。或者，也可以采用将全部半导体激光器收纳在1个半导体激光器封装内的结构。
另外，在本实施方式的光学头装置3G中，采用能够在与多个标准对应的振荡波长不同的半导体激光器中共用一个物镜的样式，但是，也可以使用与各个标准对应的多个物镜。在这种情况下，也可以使可动部19设有与各标准的每个振荡波长对应的多个物镜，而选择应用与作为对象的各标准的光盘对应的物镜。作为物镜的选择方法，考虑使期望物镜在光轴LA上移动的结构。或者，也可以构成为，在准直透镜15的 前后配置例如光束分离器等，对光轴进行分割，在分割后的各个光轴上配置所对应的标准不同的物镜。
如上所述，根据本实施方式的光学头装置3G，能够根据由副受光部检测到的信号生成与由于物镜移位而引起的配置相当的信号成分，能够使用该信号成分生成消除了配置的循轨误差信号。其结果，不会产生照射到光盘的光强度的损失，在多层光盘中，针对作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层，排除了来自其他信息记录层的杂散光的影响，能够进行消除了由于物镜移位而引起的偏置成分的循轨误差信号的检测。并且，能够使用具有简单结构的受光面图案的光检测器进行该信号成分的检测。
另外，如图53所示，本实施方式的光学头装置3G具有振荡波长不同的多个半导体激光器130、133和134，以能够对应于多个标准的光盘，但是，全息光学元件21和光检测器34仅具有单系统的结构。因此，能够利用简单结构的光学头装置对应于多个标准的光盘和规定了多层构造的光盘。
图58(a)和(b)是本实施方式的变形例中的使第3半导体激光器134动作时的全息光学元件和其他光检测器的立体图。这里，例如采用CD标准的光盘的光学头装置的结构。在仅再现的情况下，不使用3光束差动推挽方式，并且利用更加简洁的单光束，能够进行基于例如公知的相位差法的循轨误差信号检测。因此，不需要衍射光栅50的衍射光栅面50B。因此，来自光盘OD的返回光斑仅为光成分OS1。并且，光检测器43具有从图57(b)所示的光检测器40中删除第5副受光部42而得到的结构。利用第2主受光部41对光成分OS1进行接收，检测各种信号。
另外，在本实施方式中，作为3个标准，以BD、DVD和CD标准为例进行了说明，但是不限于这些标准。并且，也可以是与2个或4个以上的标准对应的光学头装置，通过使用与各个标准对应的振荡波长的半导体激光器和光检测器，能够构成与本实施方式相同的光学头装置。
实施方式14
接着，对本发明的实施方式14的光学头装置进行说明。在实施方式11～13所示的光学头装置3E、3F、3G中使用的全息光学元件的衍射光栅构造为具有锯齿状截面形状的闪耀结构，与此相对，在本实施方式的光学头装置中使用的全息光学元件的衍射光栅构造为具有矩形状或正弦波状截面形状的二元构造。
图59(a)是示出本实施方式的全息光学元件21B的衍射光栅槽的剖面图，图59(b)示出衍射光栅槽深度和衍射效率的关系的特性图。更加详细地说明本实施方式。实施方式11～13中说明的全息光学元件具有二元构造的衍射光栅槽，与此相对，本实施方式的全息光学元件21B具有闪耀结构的衍射光栅槽。并且，该全息光学元件21B如实施方式11中说明的那样，由主衍射区域、一对副衍射区域、一对周边衍射区域这3种衍射区域构成。在图59(a)中，在由垂直于与光轴LA平行的Z轴的X2轴和Y2轴构成的面内的方向，周期地形成衍射光栅槽213，该衍射光栅槽214形成为由与Z轴平行的一个光栅壁213A、以及基于从Z轴倾斜的斜面的另一个光栅壁213B构成的锯齿状。
如图59(a)所示，在全息光学元件21B中，设光学元件的材料的折射率为n、衍射光栅槽213的周期为P、衍射光栅槽213的深度为D。并且，设半导体激光器的波长为λ。在一般的闪耀结构的情况下，入射到全息光学元件21B的光束IB衍射为直接透射过全息光学元件21B的0次衍射光束TB0、以及相对于0次衍射光束TB0向一方的方向倾斜的1次衍射光束TB1。这里，可以将TB1定义为+1次衍射成分。相对于入射光束IB的入射光强度I，根据全息光学元件21B的折射率n、衍射光栅槽213的深度D和半导体激光器的波长λ，决定0次衍射光束TB0的衍射效率η0和+1次衍射光束TB1的衍射效率η1的分配。并且，根据全息光学元件21B的周期P和波长λ，来决定+1次衍射光束TB1从0次衍射光束TB0倾斜的衍射角θ。通常，在光学头装置中，半导体激光器的波长λ被固定为特定值，并且，根据全息光学元件21B所使用的玻璃或塑料、或者其他光学材料，全息光学元件的折射率n被固定，所以，能够将衍射光栅槽213的周期P和深度D作为变量，使衍射效率η0和η1的分配以及衍射角θ成为期望设计值。
在二元构造的全息光学元件中，以相等的光强度产生+1次衍射光束和-1次衍射光束。因此，如实施方式11～13中说明的那样，必须在光检测器中设置1对副受光部，对这些1次衍射光束进行接收。但是，在本实施方式的闪耀结构的全息光学元件21B中，限定为+1次衍射光束(不存在-1次衍射光束)，所以，只要设置用于对该+1次衍射光束进行接收的1对副受光部中的至少一个副受光部即可，具有能够简化光检测器的结构的优点。
图59(b)是示出本实施方式的全息光学元件21B的衍射光栅槽深度D和衍射效率的关系的特性图。在衍射效率的计算中，设全息光学元件21B的材质为石英玻璃，并使用与光源的波长对应的折射率。另外，全息光学元件21B的材质不限于石英玻璃。作为衍射效率的设定，在实施方式11中说明的二元构造的情况下，例如在与BD标准对应的波长下，将0次衍射效率和+1次衍射效率的比率设定为8∶1，将0次衍射效率和-1次衍射效率的比率设定为8∶1。在闪耀结构的情况下，不存在-1次衍射光，所以，当设0次衍射效率和+1次衍射效率的比率为4∶1时，正好成为与二元构造的情况相同的条件。根据图59(b)的曲线图，满足该条件的衍射光栅槽深度约为0.29微米。当从与DVD标准对应的第2半导体激光器射出的光束通过以这种衍射光栅槽深度形成的全息光学元件21B时，其0次衍射效率和+1次衍射效率的比率约为16∶1，在与DVD标准对应的波长下，±1次衍射透射光束小到可以忽略的程度。同样，当从与CD标准对应的第3半导体激光器射出的光束通过该全息光学元件21B时，其0次衍射效率和+1次衍射效率的比率约为25∶1，在与CD标准对应的波长下，±1次衍射透射光束依然小到可以忽略的程度。因此，可知，在与DVD标准或CD标准对应的波长下，全息光学元件21B可以近似地视为完全不具有衍射作用的简单的透明板。
在本实施方式中，通过使用闪耀结构的全息光学元件21B，使入射的+1次衍射光束入射到1个副受光部，生成副推挽信号SPP，所以，能够简单地使入射到1个副受光部的光束的光强度成为2倍。因此，能够增大副推挽信号SPP的光强度相对于来自信息记录层以外的信息记录层的杂散光成分的光强度的比率，能够大幅降低副推挽信号SPP与0次衍射杂散光束SL0之间引起的干涉的影响，能够提高多层光盘中的循轨误差信号的质量。
另外，在本实施方式中，闪耀状构造的衍射区域可以是全息光学元件21B的主衍射区域、一对副衍射区域、一对周边衍射区域的全部区域，也可以是任意一方的特定区域。
实施方式15
接着，对本发明的实施方式15的光学头装置进行说明。在实施方式14的光学头装置中使用的全息光学元件的衍射光栅槽具有闪耀结构的截面形状，与此相对，在本实施方式的光学头装置中使用的全息光学元件的衍射光栅槽具有阶梯状的截面形状。
图60(a)是示出本实施方式的全息光学元件21M的衍射光栅槽的剖面图，图 60(b)示出衍射光栅槽深度和衍射效率的关系的特性图。如图60(a)所示，衍射光栅槽213M由与Z轴平行的一个光栅壁213MA、以及在Z轴方向上为阶梯状的光栅壁213MB构成。这里，作为光栅壁213MB的级数，示出4级作为一例，但是不限于此。也可以采用具有3级以上的级数的光栅壁，随着该级数的增加，得到类似图59所示的全息光学元件21B的闪耀结构的构造。
在图60(a)所示的全息光学元件21M中，设折射率为n、衍射光栅槽213M的周期为PM、衍射光栅槽213M的深度为DM。并且，设半导体激光器的波长为λ。一般地，在衍射光栅槽为阶梯构造的情况下，入射到全息光学元件21M的光束IB衍射为直接透射过全息光学元件21M的0次衍射光束TBM0、以及相对于0次衍射光束TBM0向一方的方向倾斜的1次衍射光束TBM1。这里，将1次衍射光束TBM1定义为+1次衍射光束。根据全息光学元件21M的折射率n、深度DM和波长λ，相对于入射光束IB的入射光强度I，决定0次衍射光束TBM0的衍射效率ηM0和+1次衍射光束TBM1的衍射效率ηM1的分配。并且，根据全息光学元件21M的周期PM和波长λ，决定+1次衍射光束TBM1的衍射角θM。通常，半导体激光器的波长λ被固定为特定值，并且，根据全息光学元件21M所使用的玻璃或塑料、或者其他光学材料，折射率n被固定，所以，能够将衍射光栅槽213M的周期PM和深度DM作为变量，使衍射效率ηM0和ηM1的分配以及衍射角θM成为期望设计值。
图60(b)是示出本实施方式的全息光学元件21M的衍射光栅槽深度DM和衍射效率的关系的特性图。在衍射效率的计算中，设全息光学元件21M的材质为石英玻璃，设光栅壁213MB的级数为4级，并使用与光源的波长对应的折射率。另外，全息光学元件21M的材质不限于石英玻璃。例如，在与BD标准对应的波长下，当考虑将0次衍射效率和+1次衍射效率的比率设定为4∶1的情况时，如图60(b)的C线所示，满足该条件的衍射光栅槽深度约为0.23微米。当从与DVD标准对应的第2半导体激光器131射出的光束通过以这种衍射光栅槽深度形成的全息光学元件21M时，其0次衍射效率和+1次衍射效率的比率约为16∶1，在DVD标准的波长下，+1次衍射透射光束小到可以忽略的程度。同样，当从与CD标准对应的第3半导体激光器132射出的光束通过该全息光学元件21M时，其0次衍射效率和+1次衍射效率的比率约为24∶1，在CD标准的波长下，+1次衍射透射光束依然小到可以忽略的程度。因此，可知，在DVD标准或CD标准中，全息光学元件21M可以近似地视为不具有 衍射作用的简单的透明板。
在图60(a)中，作为全息光学元件21M的光栅壁213MB的级数，示出4级作为一例，但是不限于此。也可以采用具有5级以上的级数的光栅壁，随着该级数的增加，得到接近图59(a)所示的实施方式14的全息光学元件21B的闪耀结构的构造，并且，图60(b)所示的0次衍射效率和+1次衍射效率关于衍射光栅槽深度的特性接近图59(b)所示的闪耀结构的全息光学元件21B中的0次衍射效率和+1次衍射效率关于衍射光栅槽深度的特性。
另外，在本实施方式中，阶梯状构造的衍射区域可以是全息光学元件21M的主衍射区域、一对副衍射区域、一对周边衍射区域的全部区域，也可以是任意一方的特定区域。
如以上说明的那样，根据本实施方式，使全息光学元件为阶梯状构造，所以，与闪耀结构相比，衍射光栅槽的成形容易，并且能够使全息光学元件为价廉的元件。
实施方式16
接着，对本发明的实施方式16的光学头装置进行说明。在实施方式11～13的光学头装置3E、3F、3G中使用的全息光学元件具有周边衍射区域，与此相对，在本实施方式的光学头装置中使用的全息光学元件将与周边衍射区域相当的区域作为遮光区域。
图61是概略地示出包含本实施方式的全息光学元件21N的光学头装置的结构的平面图。图61所示的光盘ODM是层叠有多个信息记录层L0、L1、L2和L3的多层光盘。并且，光检测器22与实施方式11相同。并且，光束分离器和圆柱透镜省略图示。在图61中示出被光盘ODM反射的2种返回光束RL和OL的传播路径。返回光束RL是从作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层L1反射、依次通过物镜18和准直透镜15而入射到全息光学元件21N的光束。另一方面，返回光束OL是被作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层L1以外的信息记录层(例如层L3)反射的杂散光。
本实施方式的全息光学元件21N具有构造与实施方式11的图44所示的全息光学元件21相同的主衍射区域210和副衍射区域211A、211B，但是，将周边衍射区域212A和212B的区域分别作为遮光区域212Aa和212Ba。通过使用具有这种遮光区域的全息元件，如图61所示，被层L3反射的杂散光OL被全息光学元件21N的遮 光区域212Aa和212Ba遮光，所以，能够避免杂散光OL到达光检测器22的主受光部23、第1副受光部24和第2副受光部25中的任意一方。遮光区域212Aa和212Ba例如可以如下形成：在全息元件的表面涂布不透明材料或光吸收材料，或者蒸镀不透明的金属膜，或者粘贴不透明的金属片。
在这样构成的光学头装置中，针对多层光盘，不使由于作为再现或记录信息的层而选择出的信息记录层以外的信息记录层的反射光而引起的杂散光到达光检测器，所以，光检测器不检测原本需要的信号成分以外的不必要的信号成分。因此，能够使信号检测的性能稳定。
并且，在全息光学元件具有周边衍射区域的情况下，在这些区域衍射的光被周边部件反射，可能成为2次杂散光而被光检测器检测到，但是，如本实施方式那样，通过将周边衍射区域作为遮光区域，能够防止产生这种2次杂散光。
另外，在本实施方式中，示出在闪耀结构的全息光学元件设置遮光区域的例子，但是，也可以在实施方式14或15所示的其他构造的全息光学元件设置遮光区域。
实施方式17
接着，对本发明的实施方式17的光学头装置进行说明。在实施方式11～13的光学头装置中使用的全息光学元件的副衍射区域具有矩形状，与此相对，在本实施方式的光学头装置中使用的全息光学元件的副衍射区域具有不同于矩形的形状。
图62是概略地示出本实施方式的全息光学元件21A的光入射面的结构的平面图。全息光学元件21A具有主衍射区域210A、一对副衍射区域211A1和211B1、一对周边衍射区域212A和212B这3种衍射区域。在这3种衍射区域中，能够利用单独的衍射图案(例如衍射光栅槽的形状、方向以及衍射光栅槽间隔)形成衍射光栅。
副衍射区域211A1和211B1配置在相比于内侧的主衍射区域210A位于与光盘OD的切向(Y轴方向)对应的Y2轴方向外侧的位置。周边衍射区域212A和212B配置在相比于这些副衍射区域211A1和211B1位于Y2轴方向外侧的位置。副衍射区域211A1和211B1具有关于与Y2轴方向垂直的X2轴方向(与径向对应的方向)的中心线21c相互对称的形状，周边衍射区域212A和212B也具有关于中心线21c相互对称的形状。并且，主衍射区域210A和副衍射区域211A1被边界线21ea1而相互分离，该边界线21ea1是由2个直线构成的“V”字状，“V”字的底部位于朝向中心线21c的方向上。并且，主衍射区域210A和副衍射区域211B1被边界线21eb1而相互 分离，该边界线21eb1是由2条直线构成的“V”字状，“V”字的底部位于朝向中心线21c的方向上。并且，周边衍射区域212A和副衍射区域211A1被与X2轴方向平行的边界线21da而相互分离，周边衍射区域212B和副衍射区域211B1被与X2轴方向平行的边界线21db而相互分离。因此，副衍射区域211A1和副衍射区域211B1的中央部的Y2轴方向的宽度比端部的Y2轴方向的宽度宽。
来自光盘OD的返回光束包含由于光盘OD的信息记录层的径向即X轴方向的构造(主要是信息轨道的构造)而引起的反射衍射光束。返回光束的光斑照射到全息光学元件21A的光入射面。如图62所示，该光斑由虚线的圆所示的0次光成分R0和虚线的圆所示的+1次光成分RP1叠加的光成分ORp、虚线的圆所示的0次光成分R0和虚线的圆所示的-1次光成分RN1叠加的光成分ORn、0次光成分R0中的不与±1次光成分RP1、RN1重合的光成分ORa构成。主衍射区域210A形成在0次光成分R0的一部分(0次光成分R0的光斑的中央部分)和光成分ORp、ORn的全部或一部分入射的位置。副衍射区域211A1和211B1形成在至少0次光成分R0的其余部分入射、光成分ORp和ORn完全不入射或一部分入射的位置处。而且，周边衍射区域212A和212B形成在0次光成分R0和±1次光成分RP1、RN1均不入射的位置处。
如图62所示，主衍射区域210A的Y2轴方向的宽度被设计成，比0次光成分R0在Y2轴方向上的光斑直径窄，且为光成分ORp、ORn在Y2轴方向上的宽度以下、并且随着朝向0次光成分R0的X2轴方向的中心部而变窄。因此，与实施方式11的图38中说明的全息元件21的结构和作用的差异如下。图38所示的边界线21ea和21eb分别为与X2轴方向平行的直线，与此相对，本实施方式的边界线21ea1和21eb1为“V”字状，各自的“V”字的底部朝向0次光成分R0的X2轴方向的中心位置。因此，朝向主衍射区域210A入射的0次光成分R0减少，相反，朝向副衍射区域211A1和211B1入射的0次光成分R0的其余部分增大。由此，能够增大副推挽信号SPP的光强度相对于来自信息记录层以外的信息记录层的杂散光成分的光强度的比率，其结果，能够提高循轨误差信号的质量。
另外，在本实施方式中，设边界线21ea1和21eb1为“V”字状，但是不限于此，只要是使入射到副衍射区域211A1和211B1的0次光成分R0增大的直线组、或曲线、或由直线和曲线构成的边界线即可。
如以上说明的那样，在本实施方式的全息光学元件21A中，能够增大入射到副 衍射区域的0次光成分，所以，由此，能够增大副推挽信号SPP的光强度相对于来自信息记录层以外的信息记录层的杂散光成分的光强度的比率，其结果，能够提高循轨误差信号的质量。
实施方式18
接着，对本发明的实施方式18的光学头装置进行说明。在本实施方式中，在根据与多个标准对应的各个波长而使用多个物镜的光学头装置中，物镜位于沿切向离开光盘的半径线的位置，在物镜从该位置起沿径向移动的情况下，循轨误差信号的质量降低最小。另外，这里，半径线是图63中通过光盘OD的中心的R所示的直线，物镜移动的径向是图63中位于沿切向离开半径线R的位置处并且与半径线R平行延伸的R1所示的直线。
图63是示出本实施方式的光学头装置中的光盘表面的一部分和物镜的配置关系的平面图。物镜18在沿切向(Y轴方向)离开光盘OD的半径线R距离Ds的扫描线R1上，与径向(X轴方向)平行地从光盘OD的信息记录区域的最内周C1移动到最外周C3，在距光盘中心的期望的位置处进行记录或再现。这里，设最内周轨道C1处的物镜18的位置处的切线为T1，最外周轨道C3处的物镜18的位置处的切线为T3。通常，物镜构成为在光盘的半径线R上从最内周扫描到最外周。如实施方式12中说明的那样，存在根据与多个标准对应的各个波长而使用多个物镜的光学头装置。在这种光学头装置中，考虑将一个物镜配置成在光盘OD的半径线R上进行扫描、将另一物镜配置成从半径线R沿切向分开的结构。在物镜在光盘OD的半径线R上进行扫描的情况下，在任意半径下，切线方向被限定为切向(Y轴方向)，但是，如图63所示，在从半径线R平行分开距离Ds的扫描线R1处，切线方向取决于距光盘中心的位置和分开距离Ds而变化。例如设分开距离Ds为5mm，根据BD标准，利用与Y轴方向所成的锐角表示切线角度时，成为如下所述的情况。BD标准中的信息记录区域的最内周半径为21mm，所以，分开距离Ds为5mm的位置处的切线角度为14.2度。并且，信息记录区域的最外周半径为58.5mm，所以，分开距离Ds为5mm的位置处的切线角度为4.9度。这里，从光盘中心起的位置与其切线角度成为非线性关系。成为最内周和最外周的切线角度的中点即9.6度的切线T2的轨道C2的半径被计算为30.4mm。
图64是概略地示出本实施方式中的物镜18位于离开光盘OD的半径线R的扫描线R1上时的、全息光学元件21的光入射面的结构和与光斑的位置关系的平面图。全息光学元件21的结构与实施方式11所示的结构相同，3个衍射区域和边界线的结构也与实施方式11相同。物镜18位于离开光盘OD的半径线R的扫描线R1上，所以，入射到全息光学元件21的0次光成分R0、+1次光成分RP1和-1次光成分RN1的3个光斑形成在从径向(X2轴方向)倾斜的线上。此时，全息光学元件21配置成从径向(X2轴方向)倾斜角度θD。换言之，主衍射区域210和副衍射区域211A、211B并行配置的方向从切向(Y2轴方向)倾斜角度θD。针对光斑的全息光学元件21的3个衍射区域和边界线的结构也与实施方式11相同。即使物镜18沿径向移动，全息光学元件21倾斜配置的角度θD也是恒定的，但是，配置有入射到全息光学元件21的光斑R0、RP1和RN1的线的角度取决于物镜18距光盘中心的位置而变化。
图65是概略地示出本实施方式中的物镜沿径向移动时的全息光学元件的光入射面和光斑的位置关系的平面图。图65(b)示出以固定的角度θD配置全息光学元件21、3个光斑R0、RP1和RN1也正好倾斜相同角度而形成的情况。在物镜18位于从光盘的信息记录区域的最内周C1到最外周C3的任意位置的情况下(例如图63的C2的位置)，产生这种状态。图65(a)和(c)示出物镜18从与图65(b)对应的位置起沿光盘OD的径向(X2轴方向)移位时的全息光学元件的光入射面和光斑的位置关系。作为信息轨道跟踪用的循轨动作，物镜18需要沿径向移动，例如，图65(a)是向光盘OD的内周侧移动的情况，图65(c)是向光盘OD的外周侧移动的情况。物镜18的移动方向为径向，所以，3个光斑R0、RP1和RN1也在全息光学元件21的面上沿着径向(X2轴方向)移位。因此，全息光学元件21的倾斜角度θD与3个光斑R0、RP1和RN1的移动方向不同。因此，例如如图65(a)所示，在物镜18向光盘的内周侧移动的情况下，0次光成分R0的一部分入射到周边衍射区域212B。相反，如图65(c)所示，在物镜18向光盘的外周侧移动的情况下，0次光成分R0的一部分入射到周边衍射区域212A。重叠区域的光成分ORp和ORn也同样产生这种现象。因此，物镜18沿径向移动，由此，对应于其移动量，循轨误差信号变化，信号的质量降低。在物镜18位于离开光盘OD的半径线R的扫描线R1上的情况下，该现象成为不可避免的问题。
为了使上述循轨误差信号的质量降低为最小限度，优选如下设定图64所示的全息光学元件21的倾斜角度θD。首先，由于物镜18的移位而实现的3个光斑R0、RP1和RN1的移动方向被限定为径向(X2轴方向)，所以，从该观点来看，优选θD相对于X2轴方向不倾斜(0度)。另一方面，在物镜18位于信息记录区域的最内周C1的情况下，3个光斑R0、RP1和RN1的配置倾斜的角度最大，如上所述，在BD标准的情况下，当设扫描线R1的分开距离Ds为5mm时，倾斜角度为14.2度。因此，如果将全息光学元件21的倾斜角度θD设定在0度与14.2度之间、更加优选设定为中点即7.1度，则在信息记录区域中，平均而言，0次光成分R0的一部分以及重叠区域的光成分ORp和ORn的一部分入射到预定以外的衍射区域的现象最小，能够使循轨误差信号的质量降低最小。换言之，优选将主衍射区域210和副衍射区域211A、211B并行配置的方向与光盘的半径线R上的切线所成的角度设定为，比物镜18所移动的扫描线R1上的光盘OD的最内周位置处的切线T1与所述光盘的半径线R上的切线所成的角度小的角度，并且，优选设定为该角度的1/2。
在本实施方式中，将全息光学元件21的倾斜角度θD设定为物镜18位于信息记录区域的最内周C1时的信息轨道的切线角度以下，更加优选设定为该角度的一半，所以，在从最内周到最外周的范围内，能够使循轨误差信号的质量降低平均最小。
另外，全息光学元件21配置成整体倾斜，但是，也可以采用外形与X2轴方向和Y2轴方向平行的结构等，并且，外形的形状可以是任意的。
另外，如实施方式16所示，也可以使用设周边区域为遮光区域的全息光学元件。
实施方式19
接着，对本发明的实施方式19的光学头装置进行说明。在实施方式18所示的具有多个物镜的光学头装置中使用的全息光学元件的副衍射区域具有矩形形状，与此相对，在本实施方式的光学头装置中使用的全息光学元件的副衍射区域具有不同于矩形的形状。另外，设本实施方式中的物镜位于距光盘OD的半径线R离开距离Ds的扫描线R1上。
图66是概略地示出本实施方式的全息光学元件21D的光入射面的结构和与光斑的位置关系的平面图。全息光学元件21D具有主衍射区域215、一对副衍射区域216A和216B、一对周边衍射区域212A和212B这3种衍射区域。在这3种衍射区域中，能够利用单独的衍射图案(例如衍射光栅槽的形状、方向以及衍射光栅槽间隔)形成衍射光栅。
副衍射区域216A和216B配置在相比于内侧的主衍射区域215位于光盘OD的 切向(Y2轴方向)外侧的位置。周边衍射区域212A和212B配置在相比于这些副衍射区域216A和216B位于Y2轴方向外侧的位置。副衍射区域216A和216B具有关于与Y2轴方向垂直的X2轴方向(径向)的中心线21c和Y2轴方向的中心线21c1的交点相互以180度旋转对称的形状，周边衍射区域212A和212B具有关于中心线21c相互线对称的形状。并且，主衍射区域215和副衍射区域216A被由与X2轴方向平行的2条直线和沿着中心线21c1的直线构成的由3条直线构成的阶梯状的边界线21ea1而相互分离，主衍射区域215和副衍射区域216B被由与X2轴方向平行的2条直线和沿着中心线21c1的直线构成的由3条直线构成的阶梯状的边界线21eb1而相互分离。2个边界线21ea1和21eb1分别具有关于中心线21c和Y2轴方向的中心线21c1的交点相互180度旋转对称的形状，具有沿着中心线21c1的阶梯差S。并且，周边衍射区域212A和副衍射区域216A被与X2轴方向平行的边界线21da而相互分离，周边衍射区域212B和副衍射区域216B被与X2轴方向平行的边界线21db而相互分离。在以上的说明中，周边区域212A、212B和边界线21da、21db的结构与实施方式11的图38所示的全息元件21相同。
2个边界线21ea1和21eb1分别具有的阶梯差S如下设定。如实施方式18的图63所示，设物镜18位于离开光盘OD的半径线R的扫描线R1上，并且，物镜18所在的信息轨道位于其切线角度成为最内周和最外周的切线角度的中点的位置。例如在BD标准中，已经叙述了，当设物镜18离开半径线R的距离Ds为5mm时，其切线角度为9.6度，半径为30.4mm。该情况下，连接+1次光成分RP1和-1次光成分RN1各自的中心点的直线与径向(X2轴方向)所成的角度也为9.6度。这里，如图66所示，设0次光成分和+1次光成分的重叠区域的光成分ORp的各个圆弧的交点的一方为Pp。并且，设0次光成分和-1次光成分的重叠区域的光成分ORn的各个圆弧的交点中的、沿着切向(Y2轴方向)位于与交点Pp相同侧的交点为Pn。因此，连接2个交点Pp和Pn的直线与径向(X2轴方向)所成的角度也依然为9.6度。2个边界线21ea1和21eb1分别具有的阶梯差S被设定为2个交点Pp和Pn的沿着切向(Y2轴方向)的间隔。
另外，利用0次光成分和±1次光成分的重叠区域的光成分在圆弧上的2个交点沿着切向(Y2轴方向)的间隔来设定阶梯差S的值，但是，该间隔与2个重叠区域的光成分ORp和ORn各自的中心沿着切向(Y2轴方向)的间隔一致。被设定为2 个边界线21ea1和21eb1的沿着切向(Y2轴方向)的宽度一定，与重叠区域的光成分ORp和ORn的切向(Y2轴方向)的宽度大致相等。因此，2个交点Pp和Pn位于一个边界线21ea1上。
在本实施方式的光学头装置中，通过物镜18的移动，0次光成分R0和±1次光成分的重叠区域的光成分ORp和ORn沿径向(X2轴方向)移位，但是，2个交点Pp和Pn也沿着径向(X2轴方向)移动，所以，0次光成分R0和重叠区域的光成分ORp和ORn不会从规定衍射区域露出。
2个边界线21ea1和21eb1的阶梯差S是固定的，所以，在物镜18向内周方向或外周方向移动的情况下，0次光成分R0的一部分和重叠区域的光成分ORp、ORn的一部分入射到预定以外的衍射区域，引起循轨误差信号的质量降低，但是，以切线角度的中点为基准来设定阶梯差S，所以，循轨误差信号质量降低的影响为最小限度。
如以上说明的那样，在物镜18所在的信息轨道的切线成为最内周和最外周的切线的中点的半径位置，设定图66所示的2个边界线21ea1和21eb1的阶梯差S，所以，在从最内周到最外周的范围内，能够使循轨误差信号的质量降低平均最小。
另外，如实施方式11中说明的那样，通过使光成分ORp和ORn的一部分积极地入射到副衍射区域216A和216B，能够抑制来自多层光盘中的其他层的杂散光的影响，所以，只要将边界线21ea1与21eb1的间隔调整为期望间隔即可。
并且，如实施方式16所示，也可以使用设周边区域为遮光区域的全息光学元件。
实施方式20
接着，对本发明的实施方式20的光学头装置进行说明。在实施方式19所示的具有多个物镜的光学头装置中使用的全息光学元件的主衍射区域和副衍射区域，被由与X2轴方向平行的2条直线和沿着中心线的直线这3条直线构成的阶梯状的边界线而相互分离。与此相对，在本实施方式的光学头装置中使用的全息光学元件的主衍射区域和副衍射区域，被由与X2轴方向平行的2条直线和倾斜地横穿过中心线的倾斜状直线构成的由3条直线构成的边界线而相互分离。另外，设本实施方式中的物镜位于离开光盘OD的半径线R距离Ds的扫描线R1上。并且，在本实施方式中，是全息光学元件21D的中心与0次光R0的中心不一致的情况，设全息光学元件21D的中心与0次光R0的中心的配置公差为T/2。
图67是概略地示出本实施方式的全息光学元件21D的光入射面的结构和与光斑 的位置关系的平面图。全息光学元件21D具有主衍射区域215、一对副衍射区域216A和216B、一对周边衍射区域212A和212B这3种衍射区域。在这3种衍射区域中，能够利用单独的衍射图案(例如衍射光栅槽的形状、方向以及衍射光栅槽间隔)形成衍射光栅。
副衍射区域216A和216B配置在相比于内侧的主衍射区域215位于光盘OD的切向(Y2轴方向)外侧的位置。周边衍射区域212A和212B配置在相比于这些副衍射区域216A和216B位于Y2轴方向外侧的位置。副衍射区域216A和216B具有关于与Y2轴方向垂直的X2轴方向(径向)的中心线21c和Y2轴方向的中心线21c1的交点相互180度旋转对称的形状，周边衍射区域212A和212B具有关于中心线21c相互线对称的形状。并且，主衍射区域215和副衍射区域216A被由与X2轴方向平行的2条直线和倾斜地横穿过中心线21c1的倾斜状直线21ea2构成的由3条直线构成的边界线21ea1而相互分离，主衍射区域215和副衍射区域216B被由与X2轴方向平行的2条直线和倾斜地横穿过中心线21c1的倾斜状直线21eb2构成的由3条直线构成的边界线21eb1而相互分离。这些倾斜地横穿过中心线21c1的倾斜状直线21ea2和21eb2分别具有实施方式19中说明的阶梯差S、以及在上述全息光学元件21D的中心与0次光R0的中心的配置公差为T/2的情况下相当于T的宽度。
在实施方式11～18中说明的主衍射区域和副衍射区域的边界线由一条直线构成的全息光学元件中，在Y2轴方向上需要进行定位调整，但是，关于X2轴方向，不需要进行定位调整。但是，如实施方式19中说明的那样，在主衍射区域和副衍射区域的边界线具有阶梯差的全息光学元件中，在0次光R0的中心与阶梯差的中心的位置一致的情况下，不需要进行关于X2轴方向的定位调整，但是，在0次光R0的中心与阶梯差的中心的位置不一致的情况下，在X2轴方向上也需要进行细微的定位调整。
如本实施方式那样，利用包含具有相当于全息光学元件21D的中心与0次光R0的中心的配置公差+T/2的宽度和阶梯差S的、倾斜地横穿过中心线21c1的倾斜状直线在内的直线，构成主衍射区域和副衍射区域的边界线，由此，即使在全息光学元件21D的中心与0次光R0的中心不一致的情况下，也不需要进行X2轴方向的定位调整。
以上，参照附图叙述了本发明的各种实施方式，但是，这些只是本发明的例示， 还能够采用上述以外的各种形式。本发明的光学头装置和光盘装置能够应用于业务用途、家庭用途和车载用途等。
标号说明
1：光盘装置；2：主轴马达；3、3A～3G：光学头装置；4：螺旋机构；5：矩阵电路；6：信号再现电路；7：激光控制电路；8：伺服电路；9：像差校正机构控制电路；10：螺旋控制电路；11：主轴控制电路；12：控制器；13：半导体激光器；14：光束分离器；15：准直透镜；16A：像差校正机构；16B：透镜架；17：致动器；18：物镜；19：可动部；20A、20B：磁电路；21、21M、21N：全息光学元件；210：主衍射区域；211A、211B：副衍射区域；212A、212B：周边衍射区域；22：光检测器；23：主受光部；23A～23D、24E、24F、25G、25H：受光面；24：第1副受光部；25：第2副受光部。
Claims (12)
1.一种光学头装置，其特征在于，该光学头装置具有：
激光光源；
物镜，其使从所述激光光源射出的光束会聚而照射到包含多个信息记录层的光盘；
圆柱透镜，其用于对被所述光盘反射并透射过所述物镜的返回光束赋予像散；
衍射光学元件，其使被赋予所述像散的所述返回光束衍射，射出透射衍射光束；以及
光检测器，其接收所述透射衍射光束，
所述衍射光学元件包含：
主衍射区域，其配置在所述返回光束所包含的反射衍射光束的0次光成分的一部分和所述反射衍射光束的±1次光成分的一部分入射的位置，具有0次衍射作用和±1次衍射作用；以及
副衍射区域，设所述反射衍射光束的0次光成分和所述反射衍射光束的±1次光成分所成的列的方向为第1方向，该副衍射区域在与所述第1方向垂直的第2方向上位于所述主衍射区域的外侧，并且配置在所述反射衍射光束的0次光成分的另一部分入射的位置，具有0次衍射作用和±1次衍射作用，
其中，所述副衍射区域形成在所述反射衍射光束的0次光成分与所述反射衍射光的±1次光成分重叠的光成分的一部分入射的位置上，
所述光检测器包含：
主受光部，其接收透射过所述主衍射区域和所述副衍射区域的透射衍射光束的0次光成分；以及
副受光部，其接收透射过所述副衍射区域的透射衍射光束的+1次光成分和-1次光成分中的任意一个，
所述副受光部具有至少2个受光面，
其中，所述副受光部的中心位于离开从所述主受光部的中心向所述第1方向和所述第2方向延伸的轴的两侧的位置，并且所述副受光部的中心配置在错开被赋予所述像散的所述返回光束中的、来自所述多个信息记录层中的与作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层相邻的信息记录层的椭圆形状的反射光成分分别入射所述至少2个受光面的位置。
2.根据权利要求1所述的光学头装置，其特征在于，
所述副受光部配置在来自如下信息记录层的反射光成分不入射的位置处，该信息记录层是所述多个信息记录层中的与作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层之间的层间隔最窄的不作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层。
3.一种光学头装置，其特征在于，该光学头装置具有：
多个激光光源，它们分别射出波长不同的多个光束；
物镜，其使从所述多个激光光源中的任意一方射出的光束会聚而照射到包含多个信息记录层的光盘；
圆柱透镜，其用于对被所述光盘反射并透射过所述物镜的返回光束赋予像散；
衍射光学元件，其使被赋予所述像散的所述返回光束衍射，射出透射衍射光束；以及
光检测器，其接收所述透射衍射光束，
所述衍射光学元件包含：
主衍射区域，其配置在具有从所述多个激光光源射出的光束的波长中的第1波长的、包含于所述返回光束中的反射衍射光束的0次光成分的一部分和所述反射衍射光束的±1次光成分的一部分入射的位置，针对所述第1波长的光具有0次衍射作用和+1次衍射作用；以及
副衍射区域，设所述反射衍射光束的0次光成分和所述反射衍射光束的±1次光成分所成的列的方向为第1方向，该副衍射区域在与所述第1方向垂直的第2方向上位于所述主衍射区域的外侧，并且配置在所述反射衍射光束的0次光成分的另一部分入射的位置，针对所述第1波长的光具有0次衍射作用和±1次衍射作用，
其中，所述副衍射区域形成在所述反射衍射光束的0次光成分与所述反射衍射光的±1次光成分重叠的光成分的一部分入射的位置上，
所述光检测器包含：
主受光部，其对透射过所述主衍射区域和所述副衍射区域的具有所述第1波长的该透射衍射光束的0次光成分进行接收；以及
副受光部，其对透射过所述副衍射区域的具有所述第1波长的该透射衍射光束的+1次光成分和-1次光成分中的任意一个进行接收，
所述副受光部具有至少2个受光面，
其中，所述副受光部的中心位于离开从所述主受光部的中心向所述第1方向和所述第2方向延伸的轴的两侧的位置，并且所述副受光部的中心配置在错开被赋予所述像散的所述返回光束中的、来自所述多个信息记录层中的与使用所述第1波长的光的作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层相邻的信息记录层的椭圆形状的反射光成分分别入射所述至少2个受光面的位置。
4.根据权利要求3所述的光学头装置，其特征在于，
所述副受光部配置在来自如下信息记录层的反射光成分不入射的位置处，该信息记录层是所述多个信息记录层中的与使用所述第1波长的光的作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层之间的层间隔最窄的不作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层。
5.一种光学头装置，其特征在于，该光学头装置具有：
多个激光光源，它们分别射出波长不同的多个光束；
物镜，其使从所述多个激光光源中的任意一方射出的光束会聚而照射到包含多个信息记录层的光盘；
圆柱透镜，其用于对被所述光盘反射并透射过所述物镜的返回光束赋予像散；
衍射光学元件，其使被赋予所述像散的所述返回光束衍射，射出透射衍射光束；以及
光检测器，其接收所述透射衍射光束，
所述衍射光学元件包含：
主衍射区域，其配置在具有从所述多个激光光源射出的光束的波长中的第1波长的、包含于所述返回光束中的反射衍射光束的0次光成分的一部分和所述反射衍射光束的±1次光成分的一部分入射的位置，针对所述第1波长的光具有0次衍射作用和+1次衍射作用；以及
副衍射区域，设所述反射衍射光束的0次光成分和所述反射衍射光束的±1次光成分所成的列的方向为第1方向，该副衍射区域在与所述第1方向垂直的第2方向上位于所述主衍射区域的外侧，且配置在所述反射衍射光束的0次光成分的另一部分入射的位置，并且针对所述第1波长的光具有0次衍射作用和±1次衍射作用，
其中，所述副衍射区域形成在所述反射衍射光束的0次光成分与所述反射衍射光的±1次光成分重叠的光成分的一部分入射的位置上，
所述光检测器包含：
第1主受光部，其对透射过所述主衍射区域和所述副衍射区域且具有所述第1波长的该透射衍射光束的0次光成分进行接收；
第1副受光部，其对透射过所述副衍射区域且具有所述第1波长的该透射衍射光束的+1次光成分和-1次光成分中的任意一个进行接收；
第2主受光部，其对透射过所述主衍射区域和所述副衍射区域且具有所述第1波长以外的第2波长的该透射衍射光束的0次光成分进行接收；以及
第2副受光部，其对透射过所述副衍射区域且具有所述第2波长的该透射衍射光束的0次光成分进行接收，
所述第1副受光部和所述第2副受光部分别具有至少2个受光面，
其中，所述第1副受光部的中心位于离开从所述第1主受光部的中心向所述第1方向和所述第2方向延伸的轴的两侧的位置，并且所述第1副受光部的中心配置在错开被赋予所述像散的所述返回光束中的、来自所述多个信息记录层中的与使用所述第1波长的光的作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层相邻的信息记录层的椭圆形状的反射光成分分别入射所述至少2个受光面的位置。
6.根据权利要求5所述的光学头装置，其特征在于，
所述第1副受光部配置在来自如下信息记录层的反射光成分不入射的位置处，该信息记录层是所述多个信息记录层中的与使用所述第1波长的光的作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层之间的层间隔最窄的不作为信息记录对象或信息再现对象的信息记录层。
7.根据权利要求1、3和5中的任意一项所述的光学头装置，其特征在于，
所述副衍射区域与所述主衍射区域的边界线由直线、曲线、或者直线和曲线的组合形成。
8.根据权利要求3或5所述的光学头装置，其特征在于，
物镜在与半径线平行的线上移动自如，其中，该与半径线平行的线在所述光盘的切向上离开所述光盘的所述半径线，该物镜使从所述多个激光光源中的任意一方射出且具有所述第1波长的该光束会聚而照射到所述光盘。
9.根据权利要求8所述的光学头装置，其特征在于，
所述衍射光学元件的所述主衍射区域和所述副衍射区域并行配置的方向具有与所述光盘的半径线上的切线不同的角度。
10.一种光盘装置，其特征在于，该光盘装置具有：
权利要求1所述的光学头装置；
盘驱动部，其使光盘旋转驱动；以及
信号处理部，其根据由所述光学头装置的光检测器检测到的信号生成循轨误差信号，
所述信号处理部根据由所述光检测器所包含的主受光部检测到的信号生成推挽信号，根据由所述光检测器所包含的副受光部检测到的信号，生成由于物镜相对所述光检测器的相对移位而引起的偏置成分，从所述推挽信号中减去所述偏置成分，由此生成所述循轨误差信号。
11.一种光盘装置，其特征在于，该光盘装置具有：
权利要求3所述的光学头装置；
盘驱动部，其使光盘旋转驱动；以及
信号处理部，其根据由所述光学头装置的光检测器检测到的信号生成循轨误差信号，
所述信号处理部根据由所述光检测器所包含的主受光部检测到的信号生成推挽信号，根据由所述光检测器所包含的副受光部检测到的信号，生成由于物镜相对所述光检测器的相对移位而引起的偏置成分，从所述推挽信号中减去所述偏置成分，由此生成所述循轨误差信号。
12.一种光盘装置，其特征在于，该光盘装置具有：
权利要求5所述的光学头装置；
盘驱动部，其使光盘旋转驱动；以及
信号处理部，其根据由所述光学头装置的光检测器检测到的信号生成循轨误差信号，
所述信号处理部根据由所述光检测器所包含的主受光部检测到的信号生成推挽信号，根据由所述光检测器所包含的副受光部检测到的信号，生成由于物镜相对所述光检测器的相对移位而引起的偏置成分，从所述推挽信号中减去所述偏置成分，由此生成所述循轨误差信号。
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| JP5940383B2 (ja) * | 2012-06-12 | 2016-06-29 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡システム |
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| TWI631437B (zh) * | 2017-11-06 | 2018-08-01 | 許家維 | 雷射投射鐘 |
| CN109212763B (zh) * | 2018-09-27 | 2020-06-05 | Oppo广东移动通信有限公司 | 光发射模组及其损坏的检测方法、深度获取装置和电子设备 |
| CN114402242A (zh) * | 2019-09-25 | 2022-04-26 | 三菱电机株式会社 | 受光元件模块 |
| CN113589205B (zh) * | 2021-07-28 | 2022-05-20 | 华中科技大学 | 一种基于自旋波衍射效应的探测界面dm作用强度的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1942941A (zh) * | 2004-09-09 | 2007-04-04 | 松下电器产业株式会社 | 光信息装置及信息记录/再生装置 |
| CN101140771A (zh) * | 2006-06-26 | 2008-03-12 | Lg电子株式会社 | 光学拾取器设备 |
| CN101261849A (zh) * | 2007-03-09 | 2008-09-10 | 日立视听媒介电子股份有限公司 | 光拾取器及光盘装置 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2538214B2 (ja) * | 1986-08-11 | 1996-09-25 | 松下電器産業株式会社 | 光学式情報記録再生装置 |
| JPH0729188A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-01-31 | Sony Corp | トラッキングエラー検出方法 |
| JPH0863778A (ja) | 1994-08-23 | 1996-03-08 | Sony Corp | 光学ピックアップ |
| JP3687100B2 (ja) | 1994-12-28 | 2005-08-24 | ソニー株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| JPH08306057A (ja) * | 1995-05-11 | 1996-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ヘッド |
| JPH11339285A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ディスク装置 |
| JP2004281026A (ja) * | 2002-08-23 | 2004-10-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ピックアップヘッド装置及び光情報装置及び光情報再生方法 |
| JP4549860B2 (ja) * | 2002-10-10 | 2010-09-22 | パナソニック株式会社 | 光学ヘッド |
| WO2004068480A1 (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光ヘッドとこれを備えた装置及びシステム |
| KR100965884B1 (ko) | 2004-01-14 | 2010-06-24 | 삼성전자주식회사 | 광픽업 |
| JP2006031913A (ja) * | 2004-06-14 | 2006-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ヘッド装置、光情報装置及び光情報再生方法 |
| US7706235B2 (en) * | 2006-06-26 | 2010-04-27 | Lg Electronics Inc. | Optical pickup device |
| JP5002465B2 (ja) | 2007-01-18 | 2012-08-15 | パナソニック株式会社 | 光学ヘッド、光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤおよび光ディスクレコーダ |
| JP4806661B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2011-11-02 | 株式会社日立メディアエレクトロニクス | 光ピックアップ及び光学的情報再生装置 |
| JP4858854B2 (ja) * | 2007-10-29 | 2012-01-18 | 日本電気株式会社 | 光ヘッド、ならびに光学式情報記録再生装置及び光学式情報記録再生方法 |
| JP4610628B2 (ja) * | 2008-03-04 | 2011-01-12 | 三洋電機株式会社 | 光ピックアップ装置および焦点調整方法 |
| JP4596290B2 (ja) * | 2008-07-15 | 2010-12-08 | ソニー株式会社 | 光ピックアップ及び光ディスク装置 |
| US8483022B2 (en) * | 2008-08-11 | 2013-07-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical head device and optical disc apparatus |
| JP2011023054A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Hitachi Media Electoronics Co Ltd | 光ピックアップ及び光情報記録再生装置 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1942941A (zh) * | 2004-09-09 | 2007-04-04 | 松下电器产业株式会社 | 光信息装置及信息记录/再生装置 |
| CN101140771A (zh) * | 2006-06-26 | 2008-03-12 | Lg电子株式会社 | 光学拾取器设备 |
| CN101261849A (zh) * | 2007-03-09 | 2008-09-10 | 日立视听媒介电子股份有限公司 | 光拾取器及光盘装置 |
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| Publication number | Publication date |
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