CN102741923A - 光学头、带衍射光栅的光学元件、光盘装置及信息处理装置 - Google Patents

Abstract

光学头(30)包括：蓝紫激光光源(1)，射出蓝紫激光；带衍射光栅镜(5)，以指定比例使蓝紫激光透过及反射；以及前监控传感器(24)，接收带衍射光栅镜(5)的透过光或反射光，生成用于控制蓝紫激光光源(1)的输出的APC信号，其中，带衍射光栅镜(5)包括蓝紫激光所射入的第1面(5a)以及与第1面(5a)相对的第2面(5b)，第1面(5a)与第2面(5b)彼此平行，在第1面(5a)上，形成有以指定比例使蓝紫激光透过及反射的反射膜，在第2面(5b)上，形成有衍射光栅。通过该结构，能够准确地控制从光源射出的激光的激光功率。

Description

光学头、带衍射光栅的光学元件、光盘装置及信息处理装置

技术领域

本发明涉及一种对光盘等信息记录媒体进行信息的记录或再生的光学头、具备该光学头的光盘装置、具备该光盘装置的信息处理装置以及将激光引导至生成用于控制光源输出的自动功率控制信号的光检测器中的带衍射光栅的光学元件。

背景技术

对光盘等信息记录媒体进行信息的记录或再生的光学头具备对从光源射出的激光的一部分进行检测的前监控传感器(front monitor sensor)，以便尤其在记录时更准确地控制从光源射出的激光的输出。该前监控传感器的检测信号为APC(Auto Power Control：自动功率控制)信号。APC信号被反馈给控制光源输出的控制部。APC信号用于控制光源的输出，以获得信息的记录及/或再生所必需的适当功率。

然而，当从光源射出的激光例如由准直透镜(Collimator Lens)等转换为平行光时，在平板型分束器或平板型反射镜透过或反射后朝向前监控传感器的激光的光轴与在平板型分束器或平板型反射镜中经内部反射后朝向前监控传感器的激光的光轴变得彼此平行而引起干涉。结果导致前监控传感器的APC信号不与光源的输出准确地成正比。

图17是表示在以往的平板型分束器的透过光及反射光的情况的图。例如，如图17所示，从准直透镜的有效区域内射出的平行光P1射入平板型分束器105。此时，平行光P1被分割为由第1面105a所反射的反射光R与透过第1面105a和第2面105b后朝向前监控传感器的透过光T1。此外，从准直透镜的另一有效区域内射出的平行光P2透过第1面105a之后，由第2面105b反射。进而，由第2面105b反射的平行光P2在由第1面105a反射之后，透过第2面105b作为透过光T2而射出。

此时，如果平行光P1的光轴与平行光P2的光轴彼此平行，且平板型分束器105的第1面105a与第2面105b彼此平行，则透过光T1的光轴与透过光T2的光轴变得彼此平行，在前监控传感器的有效区域内引起干涉。因此，即便使光源的输出呈线性变化，由前监控传感器检测并被转换为电信号的APC信号也不会呈线性变化。

如上所述，在使平行光射入光射入面与光射出面平行的平板型分束器或平板型反射镜中的光学结构中，难以准确地控制光源的输出。

因此，日本专利公开公报特开2004-5944号(以下称为“专利文献1”)公开一种光拾取器(optical pick-up)，该光拾取器采用使会聚光或发散光射入平板型分束器中的光学结构，从而抑制平板型分束器内的内部反射所引起的激光的干涉。而且，专利文献1还公开一种采用楔型分束器来抑制分束器内的内部反射所引起的激光干涉的光拾取器。

对于专利文献1中所示的以往的光拾取器，使用图18进行说明。图18是表示以往的光拾取器的概略结构的图。

在图18中，光拾取器150包括射出波长各不相同的光的第1及第2光源110、120；平板型分束器125；配设在第1及第2光源110、120与平板型分束器125之间的第1及第2准直透镜114、124；前监控传感器126；反射镜127；以及物镜129。

在以往的光拾取器150中，前监控传感器126用于检测APC信号。此时，第1准直透镜114被配置成，将从第1光源110作为发散光而射出的激光转换为会聚光或发散光。亦即，第1准直透镜114配置成，与将从第1光源110射出的激光改变为平行光的位置相比，向更靠近第1光源110的位置或者更远离第1光源110的位置移动的状态。

例如，使用图19说明通过第1准直透镜114将从第1光源110射出的激光转换为发散光的情况。图19是表示图18所示的以往的光拾取器的平板型分束器的透过光及反射光的情况的图。

在图19中，平板型分束器125包括从第1光源110射出的激光所射入的第1面125a以及与第1面125a相对的第2面125b。从第1准直透镜114的有效区域内射出的发散光Q3射入平板型分束器125。此时，发散光Q3被分割为由第1面125a反射的反射光R与透过第1面125a和第2面125b后朝向前监控传感器126的透过光T3。另外，从第1准直透镜114的另一有效区域内射出的发散光Q4在透过第1面125a之后，由第2面125b反射。进而，由第2面125b反射的发散光Q4在由第1面125a反射之后，透过第2面125b作为透过光T4而射出。

其中，发散光Q3与发散光Q4是从第1准直透镜114的不同的有效区域射出，因此发散光Q3的光轴与发散光Q4的光轴不会变得平行。因而，即使平板型分束器125的第1面125a与第2面125b彼此平行，透过光T3的光轴与透过光T4的光轴也不会变得平行。

如上所述，准直透镜114被配置成第1光源110与第1准直透镜114之间的间隔短于第1准直透镜114的焦点距离，以使朝向平板型分束器125的激光成为发散光，并且，前监控传感器126被配置成接收从第1光源110射出的激光。此时，透过平板型分束器125后朝向前监控传感器126的激光的光轴与在平板型分束器125中经两次以上内部反射后朝向前监控传感器126的激光的光轴不会变得彼此平行。因而，能够抑制前监控传感器126的有效区域内的激光的干涉。

此类以往的光拾取器中，通过前监控传感器126能够生成与第1光源110的光量准确地成正比的APC信号。如果将该APC信号反馈给驱动第1光源110的控制部而控制第1光源110的输出，就能够以具有线性的记录功率射出激光。因此，在对光盘记录信息时能够准确地控制第1光源110，以使射出的激光具有所需的记录功率。

另一方面，第2准直透镜124被配置成，将从第2光源120作为发散光而射出的激光转换为发散光或会聚光。因此，前监控传感器126对于第2光源120也能够准确地进行控制，以使射出的激光具有所需的记录功率。

接下来，对具备专利文献1所示的楔型分束器的以往的光拾取器进行说明。具备楔型分束器的光拾取器的特征在于，具备楔型分束器145以取代图18所示的光拾取器150的平板型分束器125。

图20是表示以往的光拾取器中的楔型分束器的透过光及反射光的情况的图。如图20所示，楔型分束器145的第1面145a与第2面145b彼此成指定角度。另外，第1准直透镜114及/或第2准直透镜124被配置成将从第1光源110及第2光源120作为发散光而射出的激光转换为平行光。楔型分束器145的第1面145a与第2面145b所成的角度被设定为，不会因两次以上的内部反射而在前监控传感器126的有效区域内引起干涉。

在图20中，从第1准直透镜114的有效区域内射出的平行光P5射入楔型分束器145。此时，平行光P5被分割为由第1面145a反射的反射光R与透过第1面145a和第2面145b后朝向前监控传感器126的透过光T5。从第1准直透镜114的另一有效区域内射出的平行光P6透过第1面145a之后，由第2面145b反射。进而，由第2面145b反射的平行光P6在由第1面145a反射之后，透过第2面145b作为透过光T6而射出。

此时，平行光P5的光轴与平行光P6的光轴彼此平行，但由于楔型分束器145的第1面145a与第2面145b成指定角度，因此透过光T5的光轴与透过光T6的光轴不会变得平行。

如上所述，通过使用光射入面与光射出面成指定角度的楔型分束器145，从第1光源110射出并透过楔型分束器145之后朝向前监控传感器126的激光与在楔型分束器145中至少经两次以上内部反射后朝向前监控传感器126的激光不会变得彼此平行。因而，能够抑制前监控传感器126的有效区域内的激光的干涉，并生成与第1光源110的光量准确地成正比的APC信号，从而能够准确地控制第1光源110的光输出。

而且，通过使用楔型分束器145，从第2光源120射出并在楔型分束器145中仅经一次内部反射后朝向前监控传感器126的激光与在楔型分束器145中至少经三次以上内部反射后朝向前监控传感器126的激光不会变得彼此平行。因而，能够抑制前监控传感器126的有效区域内的激光的干涉，并生成与第2光源120的光量准确地成正比的APC信号，从而能够准确地控制第2光源120的光输出。

然而，随着蓝紫半导体激光的实用化，作为与CD(Compact Disc，压缩盘)及DVD(Digital Versatile Disc，数字多功能盘)大小相同、高密度且大容量的光信息记录媒体(以下也称为光盘)的Blu-ray Disc(蓝光盘，以下称为BD)正得以实用化。该BD是利用射出波长为400nm左右的蓝紫光的蓝紫激光光源和数值孔径(Numerical Aperture，NA)约为0.85的物镜来对透光层厚度约为0.1mm的信息记录面进行信息的记录或再生的光盘。

在BD等高密度光盘中，对多层信息记录面进行信息的记录或再生，但由于每层信息记录面的透光层厚度不同，因此在偏离物镜的最佳透光层厚度的信息记录面，会根据从最佳透光层厚度至信息记录面的距离而产生三次球面像差。另外，所谓物镜的最佳透光层厚度，是指平行光射入物镜时的三次球面像差为最小的透光层厚度。当激光的波长为400nm，物镜的Na为0.85时，相对于10μm的透光层厚度偏差将产生约为100mλ的三次球面像差。因此，此种光盘用的光学头一般具备修正三次球面像差的机构。

例如，在日本专利公开公报特开平11-259906号(以下称为“专利文献2”)公开一种光学头，其将准直透镜搭载于准直透镜用致动器(actuator)上，使配置在光源与物镜之间的准直透镜在光轴方向上移动来改变射入物镜的激光的发散角或会聚角，以消除因透光层厚度偏差引起的三次球面像差。

BD中，具备透光层厚度为100μm的一层信息记录面的单层光盘与具备透光层厚度为100μm和75μm的两层信息记录面的双层光盘已得到实用化。此类具备多层信息记录面的光盘中，由于每层信息记录面的透光层厚度不同，因此必须使准直透镜大范围地移动，以消除因透光层厚度偏差或各种误差所引起的三次球面像差。亦即，从准直透镜射出的激光在会聚光、平行光及发散光的大范围内被使用。因而，在对具有多层信息记录面的光盘进行信息的记录或再生的光学头中，不能使用利用以往的平板型分束器的结构，而不得不使用制造成本高的楔型分束器。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够准确地控制从光源射出的激光的激光功率的光学头、带衍射光栅的光学元件、光盘装置以及信息处理装置。

本发明所涉及的一种光学头包括：第1光源，射出具有第1波长λ1的第1激光；第1平板型光学元件，以指定比例使所述第1激光透过及反射；第1物镜，使所述第1激光会聚到第1信息记录媒体的信息记录面上；第1光检测器，接收来自所述第1信息记录媒体的所述信息记录面的反射光，生成信息信号及/或误差信号；以及第2光检测器，接收所述第1平板型光学元件的透过光或反射光，生成用于控制所述第1光源的输出的自动功率控制信号，其中，所述第1平板型光学元件包括从所述第1光源射出的所述第1激光所射入的第1面以及与所述第1面相对的第2面，所述第1面与所述第2面彼此平行，在所述第1面上，形成有以指定比例使所述第1激光透过及反射的反射膜，在所述第2面上，形成有衍射光栅。

根据该结构，第1光源射出具有第1波长λ1的第1激光，第1平板型光学元件以指定比例使第1激光透过及反射。并且，第1物镜使第1激光会聚到第1信息记录媒体的信息记录面上，第1光检测器接收来自第1信息记录媒体的信息记录面的反射光，生成信息信号及/或误差信号。而且，第2光检测器接收第1平板型光学元件的透过光或反射光，生成用于控制第1光源的输出的自动功率控制信号。第1平板型光学元件包括从第1光源射出的第1激光所射入的第1面以及与第1面相对的第2面，第1面与第2面彼此平行。在第1面上，形成有以指定比例使第1激光透过及反射的反射膜，在第2面上，形成有衍射光栅。

根据本发明，在用于控制光源激光功率的光检测器的有效区域内能够抑制激光的干涉，从而能够准确地控制从光源射出的激光的激光功率。

本发明的目的、特征及优点可以通过以下的详细说明和附图而更加明确。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的光学头的概略结构的图。

图2是表示本发明的实施方式1的多层光盘的概略结构的图。

图3是表示本发明的实施方式1的物镜致动器的结构的模式图。

图4是表示本发明的实施方式1的准直透镜致动器的概略结构的模式图。

图5(A)是表示准直透镜位于基准位置时的射出光的图，图5(B)是表示准直透镜移动到光源一侧时的射出光的图，图5(C)是表示准直透镜移动到物镜一侧时的射出光的图。

图6是表示本发明的实施方式1的带衍射光栅镜(mirrorwitha diffraction grating)的概略结构的图。

图7是表示本发明的实施方式1的带衍射光栅镜的透过光及反射光的情况的图。

图8是表示衍射光栅的深度与透过的零次光、透过的±一次衍射光、内部反射的零次光及内部反射的±一次衍射光的各衍射效率之间的关系的图。

图9是表示本发明的实施方式1的变形例的带衍射光栅镜的概略结构的图。

图10是表示本发明的实施方式2的光学头的概略结构的图。

图11是表示本发明的实施方式3的光学头的概略结构的图。

图12是表示本发明的实施方式4的光学头的概略结构的图。

图13是表示本发明的实施方式5的光盘装置的概略结构的图。

图14是表示本发明的实施方式6的电脑的概略结构的图。

图15是表示本发明的实施方式7的光盘再生器(optical disc player)的概略结构的图。

图16是表示本发明的实施方式8的光盘记录器(optical disc recorder)的概略结构的图。

图17是表示以往的平板型分束器的透过光及反射光的情况的图。

图18是表示以往的光拾取器的概略结构的图。

图19是表示图18所示的以往的光拾取器的平板型分束器的透过光及反射光的情况的图。

图20是表示以往的光拾取器的楔型分束器的透过光及反射光的情况的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。以下的实施方式是将本发明具体化的一例，并不具有限定本发明的技术范围的性质。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1的光学头的概略结构的图。图2是表示本发明的实施方式1的多层光盘的概略结构的图。

在图1中，光学头30包括蓝紫激光光源1、中继透镜(relay lens)2、偏振分束器(polarization beam splitter)3、准直透镜4、带衍射光栅镜5、1/4波长板6、衍射透镜7、物镜8、物镜致动器9、准直透镜致动器14、检测全息(detecting hologram)21、检测透镜22、受光元件23以及前监控传感器24。

此外，如图2所示，多层光盘60具有四层信息记录面L0至L3。信息记录面L0的透光层厚度d3例如为100μm，信息记录面L1的透光层厚度d2例如为83μm，信息记录面L2的透光层厚度d1例如为69μm，信息记录面L3的透光层厚度d0例如为55μm。

另外，在本说明书中，透光层是指从信息记录面到光入射面61之间的层。因此，信息记录面的透光层厚度是指从信息记录面到光入射面61的距离。

另外，如果透光层厚度增大，则物镜的NA较大的BD等高密度光盘中，因光盘或物镜的倾斜所产生的三次彗形像差急剧增大。具体而言，三次彗形像差与NA的三次方成正比地增大。亦即，在具有多层信息记录面的光盘中，根据物镜的NA决定透光层厚度的最大值。因此，在具备三层以上信息记录面的多层化的高密度光盘中，不得不让信息记录面之间的间隔比已得到实用化的BD等还要小。

蓝紫激光光源1射出具有第1波长λ1(例如，约为405nm)的蓝紫激光。带衍射光栅镜5以指定比例使蓝紫激光透过及反射。而且，带衍射光栅镜5反射蓝紫激光，以使其实质上垂直射入多层光盘60的信息记录面。

物镜8使蓝紫激光会聚到多层光盘60的信息记录面上。受光元件23接收来自多层光盘60的信息记录面的反射光，生成信息信号及/或误差信号。前监控传感器24接收带衍射光栅镜5的透过光或反射光，生成用于控制蓝紫激光光源1的输出的自动功率控制信号。

准直透镜致动器14修正基于多层光盘60的透光层厚度所产生的球面像差。具体而言，准直透镜致动器14当对透光层厚度最大的信息记录面L0进行信息的记录或再生时，使发散光射入物镜8，而当对透光层厚度最小的信息记录面L3进行信息的记录或再生时，使会聚光射入物镜8。

接下来，说明对多层光盘60进行信息的记录或再生时的光学头30的动作。从蓝紫激光光源1射出的具有约为405nm波长的蓝紫激光通过中继透镜2转换为NA不同的发散光，并以S偏振射入偏振分束器3。被偏振分束器3反射的蓝紫激光由准直透镜4转换为大致平行的光，并且射入带衍射光栅镜5。射入带衍射光栅镜5的蓝紫激光的一部分向1/4波长板6的方向反射。射入带衍射光栅镜5的蓝紫激光的另一部分在透过带衍射光栅镜5之后射入前监控传感器24。然后，基于前监控传感器24的输出，蓝紫激光光源1的输出得以控制。

另一方面，被带衍射光栅镜5反射的蓝紫激光由1/4波长板6转换为圆偏振之后，透过衍射透镜7。透过衍射透镜7的蓝紫激光通过物镜8作为光点会聚到多层光盘60的信息记录面L0至L3中的任一面上。

被多层光盘60中指定的信息记录面反射的蓝紫激光再次透过物镜8及衍射透镜7，由1/4波长板6转换为与去路不同的直线偏振之后被带衍射光栅镜5反射。被带衍射光栅镜5反射的蓝紫激光在透过准直透镜4之后，以P偏振射入偏振分束器3。透过偏振分束器3的蓝紫激光经由检测全息21及检测透镜22被导入受光元件23。由受光元件23检测到的蓝紫激光被进行光电转换。后述的控制部对通过光电转换而生成的信号进行运算，生成用于追随多层光盘60的面晃动的聚焦误差信号(Focusing error signal)和用于追随多层光盘60的偏心的跟踪误差信号(Tracking error signal)。

另外，在本实施方式1中，蓝紫激光相当于第1激光及激光的一例，蓝紫激光光源1相当于第1光源的一例，带衍射光栅镜5相当于第1平板型光学元件及带衍射光栅的光学元件的一例，多层光盘60相当于第1信息记录媒体的一例，物镜8相当于第1物镜的一例，受光元件23相当于第1光检测器的一例，前监控传感器24相当于第2光检测器及光检测器的一例，准直透镜致动器14相当于球面像差修正部的一例。

接下来，对本实施方式1的光学头的聚焦误差信号的检测及跟踪误差信号的检测进行说明。

用于追随多层光盘60的面晃动的聚焦误差信号利用所谓的像散法(astigmatismmethod)等来检测，所述像散法是利用受光元件23内的四分割受光模式来检测被检测透镜22赋予像散性的聚光点的方法。

另一方面，利用受光元件23的指定的受光区域来检测透过检测全息21时生成的零次光和±一次衍射光，从而生成用于追随多层光盘60的偏心的跟踪误差信号。由此，能够抑制多层光盘60上形成的信息轨道槽的位置、宽度及深度存在偏差时产生的跟踪误差信号的变动以及因在信息轨道上记录信息、反射率变化而产生的跟踪误差信号的变动。而且，也能够避免在与作为记录或再生对象的信息记录面不同的信息记录面上所反射的不需要的光(stray light，杂散光)射入检测跟踪误差信号的受光区域。

另外，聚焦误差信号及跟踪误差信号的检测并不限定于这些检测方法，例如，跟踪误差信号的检测也可以利用使用由衍射光栅生成的主射束(main beam)和子射束(sub-beam)的差动推挽法(differential push pull method，DPP法)等。

接下来，对本实施方式的物镜致动器进行说明。图3是表示本发明的实施方式1的物镜致动器的结构的模式图。

物镜致动器9根据聚焦误差信号和跟踪误差信号在双轴方向上驱动物镜8，以使光点追随于旋转的多层光盘60的信息轨道。

如图3所示，通过多条悬线(suspension wire)9a支撑保持物镜8的物镜支架9b(可动部)。物镜致动器9利用聚焦误差信号和跟踪误差信号在聚焦方向FD及跟踪方向TD上驱动物镜8，以使光点追随于旋转的多层光盘60的信息轨道。

而且，物镜致动器9除了使物镜8在聚焦方向FD及跟踪方向TD上位移以外，还可以使物镜8向多层光盘60的半径方向RD倾斜。

接下来，对本实施方式1的准直透镜致动器进行说明。准直透镜4可通过准直透镜致动器14在准直透镜4的光轴方向上移动。

图4是表示本发明的实施方式1的准直透镜致动器14的概略结构的模式图。在图4中，准直透镜致动器14包括：步进马达72、螺杆轴73、主轴74、副轴75以及透镜支架76。通过驱动步进马达72使螺杆轴73旋转，使得保持准直透镜4的透镜支架76沿着主轴74及副轴75在准直透镜4的光轴方向上移动。

图5(A)是表示准直透镜处于基准位置时的射出光的图，图5(B)是表示准直透镜移动到光源一侧时的射出光的图，图5(C)是表示准直透镜移动到物镜一侧时的射出光的图。

如图5(A)所示，当准直透镜4处于基准位置时，准直透镜4的出射光成为大致平行光。而如图5(B)所示，通过使准直透镜4从基准位置移动到光源一侧，准直透镜4的出射光成为发散光，从而可修正多层光盘60的透光层变厚时产生的三次球面像差。

另一方面，如图5(C)所示，通过使准直透镜4从基准位置移动到物镜一侧，准直透镜4的射出光成为会聚光，从而可修正多层光盘60的透光层变薄时产生的球面像差。亦即，在具备多层信息记录面的多层光盘60中，可根据各信息记录面的透光层厚度使准直透镜4移动，从而修正三次球面像差。

其中，使准直透镜4在光轴方向上移动的准直透镜致动器14的结构并不限定于图4所示的利用步进马达72的结构，例如，也可以是利用磁路或压电元件驱动的致动器等任何结构。在图4所示的利用步进马达72的结构中，无须监控准直透镜4在光轴方向上的位置，能够使系统简化。另一方面，利用磁路或压电元件驱动的致动器由于驱动部分较小，因此适合于光学头的小型化。

接下来，对本实施方式1的物镜进行说明。本实施方式1的光学头30中的物镜8的设计条件如下。亦即，设计波长为405nm，设计透光层厚度为80μm，焦点距离为1.3mm，数值孔径(NA)为0.855，工作距离为0.3mm。另外，设计透光层厚度是指平行光射入物镜时的三次球面像差为最小的透光层厚度。

本实施方式1的物镜8的设计透光层厚度为80μm。因此，当在透光层厚度为100μm的信息记录面L0及透光层厚度为83μm的信息记录面L1上聚光时，通过使准直透镜4移动到光源一侧，使发散光射入物镜8。由此，因透光层厚度偏离设计透光层厚度而产生的三次球面像差得到修正。另一方面，当在透光层厚度为69μm的信息记录面L2及透光层厚度为55μm的信息记录面L3上时，通过使准直透镜4移动到物镜一侧，使会聚光射入物镜8。由此，因透光层厚度偏离设计透光层厚度而产生的三次球面像差得到修正。

不过，在信息记录面L0至L3中，透光层厚度的偏差例如为±5μm＝50mλ，物镜等光学元件的初始像差例如为±20mλ，因温度变化或光源的波长变化产生的三次球面像差例如为±20mλ。鉴于这些三次球面像差的偏差，NA＝0.855时的三次球面像差10mλ相当于透光层厚度1μm，因而在对各信息记录面L0至L3进行信息的记录或再生时，必须考虑相当于透光层厚度±9μm的三次球面像差的偏差。

因此，信息记录面L0的透光层厚度为100±9μm(91至109μm)，信息记录面L1的透光层厚度为83±9μm(74至92μm)，信息记录面L2的透光层厚度为69±9μm(60至78μm)，信息记录面L3的透光层厚度为55±9μm(46至64μm)。

如上所述，针对指定的信息记录面的准直透镜4的必要移动范围与针对邻接的信息记录面的准直透镜4的必要移动范围重叠。在此，当三次球面像差量相当于与物镜8的设计透光层厚度相等的80μm时，从准直透镜4射出的激光成为平行光。因此，在本实施方式1的光学头30中，当对信息记录面L1进行信息的记录或再生时，从准直透镜4射出的激光可能会成为平行光。

接下来，对本实施方式1的带衍射光栅镜进行说明。

如图1所示，本实施方式1的带衍射光栅镜5大致全部反射从准直透镜4射出的蓝紫激光，使反射的一部分蓝紫激光向物镜8的方向弯折。并且，带衍射光栅镜5使另一部分蓝紫激光透过，使透过的另一部分蓝紫激光射入前监控传感器24。

带衍射光栅镜5包括从蓝紫激光光源1射出的蓝紫激光所射入的第1面5a以及与第1面5a相对的第2面5b。第1面5a与第2面5b彼此平行。在第1面5a上，形成有以指定比例使蓝紫激光透过及反射的反射膜，在第2面5b上，形成有衍射光栅。

图6是表示本发明的实施方式1的带衍射光栅镜5的概略结构的图。带衍射光栅镜5为平板型镜(planar mirror)。在带衍射光栅镜5的光射入侧的面(第1面)5a上，形成有使以45度的角度射入的蓝紫激光的90％反射、使10％透过的反射膜。另一方面，在带衍射光栅镜5的光射出侧的面(第2面)5b上，形成有与以45度的角度射入的蓝紫激光的射入面平行的衍射光栅。

衍射光栅具有平行地排列与蓝紫激光的射入面平行的多条直线的凹凸模式。衍射光栅将透过第2面5b的蓝紫激光分割为零次光与±一次衍射光，并且将由第2面5b内部反射的蓝紫激光分割为零次光与±一次衍射光。而且，在第2面5b上形成有普通的AR(Anti-Reflection，抗反射)涂层，以抑制内部反射。另外，第1面5a与第2面5b彼此平行。

此种带衍射光栅镜5可以通过切割在第1面5a上形成有上述反射膜、在第2面5b上形成有上述衍射光栅和AR涂层的平行平面基板来制作。因此，与楔型镜及楔型分束器等相比较，能够廉价地制作。

在此，透过形成有衍射光栅的第2面5b的蓝紫激光与在第2面5b反射的蓝紫激光，因衍射光栅的深度d而产生的相位差不同，因此零次光及±一次衍射光的衍射效率各不相同。

图7是表示本发明的实施方式1的带衍射光栅镜的透过光及反射光的情况的图。如图7所示，以角度θ1(＝45度)射入带衍射光栅镜5的第1面5a的蓝紫激光在第1面5a上发生折射，以角度θ2(＝28.75度)射入第2面5b。当设衍射光栅的深度为d，衍射光栅的折射率为n时，如下述式(1)所示，透过衍射光栅时产生的相位差δ1为d×(1/cos(θ1))与d×(n/cos(θ2))之差。

δ1＝d×{1/cos(θ1)-n/cos(θ2)}……(1)

另一方面，衍射光栅的内部反射时产生的相位差δ2为下述式(2)。

δ2＝2d×n×cos(θ2)……(2)

图8是表示衍射光栅的深度d与透过第2面5b的零次光、透过第2面5b的±一次衍射光、在第2面5b上内部反射的零次光及在第2面5b上内部反射的±一次衍射光的各衍射效率的关系的图。另外，衍射光栅的计算条件如下。亦即，衍射光栅的设计波长λ为405nm，蓝紫激光对第1面的射入角θ1为45度，衍射光栅的折射率n为1.47。

在图8中，横轴表示衍射光栅的深度d，纵轴表示透过的零次光、透过的±一次衍射光、内部反射的零次光及内部反射的±一次衍射光的衍射效率。此外，在图8中，白圆点表示透过第2面5b的零次光，白四角点表示透过第2面5b的±一次衍射光，黑三角点表示在第2面5b上内部反射的零次光，黑四角点表示在第2面5b上内部反射的±一次衍射光。

如图8所示，当衍射光栅的深度d为0.08μm时，内部反射的零次光的衍射效率(反射率)大致为零，内部反射的±一次衍射光的衍射效率分别为41％。此时，透过的零次光的衍射效率(透过率)为97％，透过的±一次衍射光的衍射效率为1％。

如上所述，本实施方式1中，利用将带衍射光栅镜5的第2面上形成的衍射光栅的深度d设为指定值时的相位差δ1与相位差δ2之差，将衍射光栅设计成满足下述式(3)及式(4)。

透过的零次光的衍射效率＞透过的±一次衍射光的衍射效率……(3)

内部反射的零次光的衍射效率＜内部反射的±一次衍射光的衍射效率……(4)

在本实施方式1的带衍射光栅镜5中，第2面5b上形成的衍射光栅的深度d为0.08μm。因此，在带衍射光栅镜5上至少经两次以上内部反射后朝向前监控传感器24的蓝紫激光的零次光的衍射效率(反射率)实质上为零。而且，在带衍射光栅镜5上至少经两次以上内部反射后朝向前监控传感器24的蓝紫激光的±一次衍射光通过与以45度的角度射入的激光的射入面平行的衍射光栅而得到衍射。因此，即使射入带衍射光栅镜5的蓝紫激光为平行光，在带衍射光栅镜5中经内部反射后朝向前监控传感器24的蓝紫激光也不会变得与透过带衍射光栅镜5后朝向前监控传感器24的蓝紫激光平行。

如上所述，在使射入平板型的带衍射光栅镜5的蓝紫激光的一部分透过并射入前监控传感器24从而检测APC信号的光学头中，通过使用本实施方式1的带衍射光栅镜5，即使射入带衍射光栅镜5的蓝紫激光为平行光，也能够抑制前监控传感器24的有效区域内的蓝紫激光的干涉，从而能够获得与蓝紫激光光源1的射出光量准确地成正比的APC信号。

因而，在邻接的信息记录面之间的间隔小，不得不在准直透镜的可动范围内，从准直透镜射出的激光成为平行光的位置上进行信息的记录或再生的多层光盘用光学头中，也能够使用廉价的平板型反射镜。

此外，射入带衍射光栅镜5的蓝紫激光透过第2面5b，并且在第2面5b和第1面5a上经内部反射之后透过第2面5b。此时，未经内部反射而透过第2面5b的蓝紫激光与经内部反射后透过第2面5b的蓝紫激光通过衍射光栅而以各不相同的衍射效率得到衍射。

因此，即使射入带衍射光栅镜5的蓝紫激光为平行光，在带衍射光栅镜5中经内部反射后透过第2面5b的蓝紫激光的±一次衍射光也不会变得与在带衍射光栅镜5内未经内部反射而透过第2面5b的蓝紫激光平行，因此可在用于控制蓝紫激光光源1的激光功率的前监控传感器24的有效区域内抑制蓝紫激光的干涉，从而能够准确地控制从蓝紫激光光源1射出的蓝紫激光的激光功率。

另外，由于无须增大用于抑制干涉的±一次衍射光的衍射角，因此衍射光栅的间距p充分大于激光的设计波长λ，例如为10至100μm左右即可。亦即，衍射光栅的间距p满足p＞λ。

此外，根据上述式(1)及式(2)，当内部反射的零次光的衍射效率(反射率)大致为零时，射入角θ1越大，透过的零次光的衍射效率(透过率)越大。然而，应用于本实施方式1的光学头的带衍射光栅镜5用作反射从准直透镜射出的激光以使其垂直射入多层光盘的信息记录面的反射镜。此时，较为理想的是，射入角θ1为45±10(度)，更为理想的是，射入角θ1为45±3(度)。

此外，如图8所示，如果衍射光栅的深度d偏离0.08μm，则内部反射的零次光的衍射效率(反射率)偏离设计值(＝0)。例如，在衍射光栅的深度d为0.08±0.01μm的范围内时，内部反射的零次光的衍射效率(反射率)不足5％。如上所述，在带衍射光栅镜5的第2面5b上，形成有抗反射的AR涂层，内部反射率被抑制为不足2％。因而，内部反射的零次光的衍射效率(反射率)成为不足0.1％，因此能够充分抑制前监控传感器24的有效区域内的激光的干涉。

具体而言，如果是具有普通的折射率n(1.3≤n≤1.7)的玻璃材料，通过让衍射光栅的深度d相对于设计波长λ(例如λ＝405nm)满足λ/6≤d≤λ/4，就能够将实质上内部反射的零次光的衍射效率(反射率)抑制至无问题的水平。

以上，对本实施方式1的带衍射光栅镜5形成有与以45度的角度射入的蓝紫激光的射入面平行的衍射光栅的情况进行了说明，但衍射光栅并不限定于此种形状。亦即，构成内部反射的±一次光不会变得与透过带衍射光栅镜后朝向前监控传感器的激光平行的形状是本发明的主旨，例如，既可形成与以45度的角度射入的蓝紫激光的射入面成垂直的衍射光栅，也可形成环带状的衍射光栅。而且，剖面形状并不限定于图6所示的二元型衍射光栅(binary diffraction grating)，也可以是闪耀型衍射光栅(blazed diffractiongrating)。二元型衍射光栅可通过蚀刻等工艺简易地形成，因此更宜于本实施方式的带衍射光栅镜。

图9是表示本发明的实施方式1的变形例中的带衍射光栅镜的概略结构的图。图9所示的带衍射光栅镜5’是平板型镜。在带衍射光栅镜5’的光射入侧的面(第1面)5a’上，形成有使以45度的角度射入的蓝紫激光的90％反射而使10％透过的反射膜。另一方面，在带衍射光栅镜5’的光射出侧的面(第2面)5b’上，形成有具有以蓝紫激光的射入光轴为中心的环带状凹凸模式的衍射光栅。

衍射光栅将透过第2面5b’的蓝紫激光分割为零次光与±一次衍射光，并且将在第2面5b’上内部反射的蓝紫激光分割为零次光与±一次衍射光。而且，在第2面5b’上形成有普通的AR(Anti-Reflection，抗反射)涂层，以抑制内部反射。另外，第1面5a’与第2面5b’彼此平行。

此种带衍射光栅镜5’可以通过切割在第1面5a’上形成有上述反射膜、在第2面5b’上形成有上述衍射光栅和AR涂层的平行平面基板来制作。因此，与楔型镜及楔型分束器等相比较，能够廉价地制作。

另外，带衍射光栅镜5’除了衍射光栅的模式以外，具有与带衍射光栅镜5相同的功能及特性，因此省略详细说明。

另外，较为理想的是，带衍射光栅镜5选择适当的形状，以避免内部反射的±一次光被周边元件的光学面或光学头内的平坦面反射而侵入受光元件等，亦即避免内部反射的±一次光成为杂散光。

另外，信息记录面之间的间隔较大的多层光盘中，将激光会聚到指定信息记录面上时的准直透镜的必要移动范围与将激光会聚到与指定信息记录面邻接的信息记录面上时的准直透镜的必要移动范围不相重叠。此时，较为理想的是，将光学头构成为，从准直透镜射出的激光成为平行光的准直透镜的位置偏离将激光会聚到任一信息记录面上时的准直透镜的必要移动范围。

通过设为此种结构，当将激光会聚到任一信息记录面上时的准直透镜的必要移动范围内，从准直透镜射出的激光成为会聚光或发散光，因此即便使用不具备衍射光栅的平板型分束器，也能够抑制前监控传感器的有效区域内的激光的干涉。

(实施方式2)

图10是表示本发明的实施方式2的光学头的概略结构的图。在本实施方式2中，对于与实施方式1共同的结构要素标注相同的符号，以下省略其说明。

图10所示的光学头40包括蓝紫激光光源1、中继透镜2、偏振分束器3、准直透镜4、带衍射光栅镜25、1/4波长板6、衍射透镜7、物镜8、物镜致动器9、双波长激光光源11、衍射光栅12、平板型分束器13、准直透镜致动器14、平板型镜15、1/4波长板16、兼容物镜18、检测全息21、检测透镜22、受光元件23以及前监控传感器24。

此外，如图2所示，多层光盘60具有透光层厚度d0至d3分别为55μm、69μm、83μm、100μm的四层信息记录面L0至L3。

双波长激光光源11射出具有比第1波长λ1(例如，约为405nm)大的第2波长λ2(例如，约为660nm)的红色激光，并且射出具有比第2波长λ2大的第3波长λ3(例如，约为785nm)的红外激光。平板型镜15以指定比例使红色激光透过及反射，使蓝紫激光实质上透过。此外，平板型镜15以指定比例使红外激光透过及反射。

兼容物镜18使红色激光会聚到与多层光盘60不同种类的DVD70的信息记录面上。并且，兼容物镜18使红外激光会聚到与多层光盘60及DVD70不同种类的CD80的信息记录面上。

准直透镜致动器14当对DVD70或CD80的信息记录面进行信息的记录或再生时，使发散光或会聚光射入兼容物镜18。更具体而言，准直透镜致动器14当对DVD70的信息记录面进行信息的记录或再生时，使会聚光射入兼容物镜18，而在对CD80的信息记录面进行信息的记录或再生时，使发散光射入兼容物镜18。

接下来，叙述对多层光盘60进行信息的记录或再生时的光学头40的动作。从蓝紫激光光源1射出的具有约为405nm波长的蓝紫激光通过中继透镜2转换为不同NA的发散光，并以S偏振射入偏振分束器3。被偏振分束器3反射的激光由准直透镜4转换为大致平行光后，透过平板型镜15，射入带衍射光栅镜25。射入带衍射光栅镜25的蓝紫激光的一部分向1/4波长板6的方向反射。射入带衍射光栅镜25的激光的另一部分在透过带衍射光栅镜25之后，射入前监控传感器24。并且，基于前监控传感器24的输出来控制蓝紫激光光源1的输出。

另一方面，被带衍射光栅镜25反射的激光由1/4波长板6转换为圆偏振之后透过衍射透镜7。透过衍射透镜7的激光通过物镜8，作为光点会聚到多层光盘60的信息记录面L0至L3中的任一面上。

被多层光盘60的指定的信息记录面反射的蓝紫激光再次透过物镜8及衍射透镜7，由1/4波长板6转换为与去路不同的直线偏振之后被带衍射光栅镜25反射。被带衍射光栅镜25反射的激光在透过平板型镜15和准直透镜4之后，以P偏振射入偏振分束器3。透过偏振分束器3的激光经由检测全息21及检测透镜22被导入受光元件23。由受光元件23检测到的激光被进行光电转换。后述的控制部对通过光电转换而生成的信号进行运算，生成用于追随多层光盘60的面晃动的聚焦误差信号和用于追随多层光盘60的偏心的跟踪误差信号。

接下来，叙述对DVD70进行信息的记录或再生时的光学头40的动作。从双波长激光光源11射出的具有约为660nm波长的红色激光通过衍射光栅12被分离为作为零次光的主射束与作为±一次衍射光的子射束。主射束与子射束由平板型分束器13反射，并透过偏振分束器3。透过偏振分束器3的红色激光由准直透镜4转换为会聚光，并射入平板型镜15。射入平板型镜15的红色激光的一部分向1/4波长板16的方向反射。射入平板型镜15的红色激光的另一部分透过平板型镜15和带衍射光栅镜25之后射入前监控传感器24。并且，基于前监控传感器24的输出，控制双波长激光光源11的红色激光的输出。

另一方面，被平板型镜15反射的红色激光由1/4波长板16转换为圆偏振之后，通过兼容物镜18，作为光点会聚到DVD70的信息记录面上。

被DVD70的信息记录面反射的红色激光再次透过兼容物镜18，由1/4波长板16转换为与去路不同的直线偏振之后被平板型镜15反射。被平板型镜15反射的红色激光在透过准直透镜4之后，以P偏振射入偏振分束器3和平板型分束器13。透过偏振分束器3和平板型分束器13的红色激光经由检测全息21及检测透镜22被导入受光元件23。由受光元件23检测到的红色激光被进行光电转换。后述的控制部对通过光电转换而生成的信号进行运算，生成用于追随DVD70的面晃动的聚焦误差信号和用于追随DVD70的偏心的跟踪误差信号。

接下来，叙述对CD80进行信息的记录或再生时的光学头40的动作。从双波长激光光源11射出的具有约为785nm波长的红外激光通过衍射光栅12被分离为作为零次光的主射束与作为±一次衍射光的子射束。主射束与子射束由平板型分束器13反射，并透过偏振分束器3。透过偏振分束器3的红外激光由准直透镜4转换为不同NA的发散光，并射入平板型镜15。射入平板型镜15的红外激光的一部分向1/4波长板16的方向反射。射入平板型镜15的红外激光的另一部分在透过平板型镜15和带衍射光栅镜25之后射入前监控传感器24。并且，基于前监控传感器24的输出，控制双波长激光光源11的红外激光的输出。

另一方面，被平板型镜15反射的红外激光在由1/4波长板16转换为圆偏振之后，通过兼容物镜18，作为光点会聚到CD80的信息记录面上。

被CD80的信息记录面反射的红外激光再次透过兼容物镜18，由1/4波长板16转换为与去路不同的直线偏振之后被平板型镜15反射。被平板型镜15反射的红外激光在透过准直透镜4之后，以P偏振射入偏振分束器3和平板型分束器13。透过偏振分束器3和平板型分束器13的红外激光经由检测全息21及检测透镜22被导入受光元件23。由受光元件23检测到的红外激光被进行光电转换。后述的控制部对通过光电转换而生成的信号进行运算，生成用于追随CD80的面晃动的聚焦误差信号和用于追随CD80的偏心的跟踪误差信号。

另外，在本实施方式2中，蓝紫激光相当于第1激光的一例，蓝紫激光光源1相当于第1光源的一例，带衍射光栅镜25相当于第1平板型光学元件的一例，多层光盘60相当于第1信息记录媒体的一例，物镜8相当于第1物镜的一例，受光元件23相当于第1光检测器的一例，前监控传感器24相当于第2光检测器的一例，准直透镜致动器14相当于球面像差修正部的一例，红色激光相当于第2激光的一例，红外激光相当于第3激光的一例，双波长激光光源11相当于第2光源及第3光源的一例，平板型镜15相当于第2平板型光学元件的一例，DVD70相当于第2信息记录媒体的一例，兼容物镜18相当于第2物镜的一例，CD80相当于第3信息记录媒体的一例。

接下来，对本实施方式2的光学头的聚焦误差信号的检测及跟踪误差信号的检测进行说明。

用于追随DVD70及CD80的面晃动的聚焦误差信号利用所谓的像散法等来检测，所述像散法是利用受光元件23内的四分割受光模式来检测被检测透镜22赋予像散性的聚光点的方法。

另一方面，用于追随DVD70及CD80的偏心的追踪误差信号利用使用由衍射光栅12生成的主射束和子射束的所谓的三射束法或差动推挽法(DPP法)等来检测。

接下来，对本实施方式2的兼容物镜进行说明。

兼容物镜18具备利用波长之差使用于对DVD70进行信息的记录或再生的红色激光及用于对CD80进行信息的记录或再生的红外激光分别聚光为微小光点的衍射结构。

在本实施方式2中，当对DVD70进行信息的记录或再生时，通过使准直透镜4移动到物镜一侧，使指定会聚角的会聚光射入兼容物镜18。而当对CD80进行信息的记录或再生时，通过使准直透镜4移动到光源一侧，使指定发散角的发散光射入兼容物镜18。本实施方式2的兼容物镜18被设计成，相对于DVD70或CD80的透光层厚度的三次球面像差为最小。

另外，如图5(A)所示，当准直透镜4处于基准位置时，准直透镜4的射出光成为大致平行光。而如图5(B)所示，通过使准直透镜4从基准位置移动到光源一侧的指定位置，准直透镜4的射出光成为具有指定发散角的发散光。由此，可对CD80进行信息的记录或再生。另一方面，如图5(C)所示，通过使准直透镜4从基准位置移动到物镜一侧的指定位置，准直透镜4的射出光成为具有指定会聚角的会聚光。由此，可对DVD70进行信息的记录或再生。

此外，与实施方式1同样，针对具有多层信息记录面的多层光盘60，通过根据各信息记录面的透光层厚度使准直透镜4移动，可以修正三次球面像差。

另外，兼容物镜18并不限定于具有此种衍射结构的物镜，也可以是利用多个玻璃材料的波长分散特性的折射型物镜、或者是将多个衍射型及折射型透镜组合而成的组透镜。

如上所述，本实施方式2的光学头40具备兼容性，能够分别对不同种类的光盘，例如对多层光盘60，DVD70及CD80进行信息的记录或再生。

接下来，对本实施方式2的带衍射光栅镜进行说明。

如图10所示，本实施方式2的带衍射光栅镜25大致全部反射从准直透镜4射出的蓝紫激光，使反射的大部分蓝紫激光向物镜8的方向弯折。此外，带衍射光栅镜5使蓝紫激光的一部分、红色激光的大致全部以及红外激光的大致全部透过，使透过的各激光射入前监控传感器24。

带衍射光栅镜25为平板型镜。在带衍射光栅镜25的光射入侧的面(第1面)25a上形成有具有波长选择性的反射膜，该反射膜使以45度的角度射入的蓝紫激光的90％反射而使10％透过，使红色激光和红外激光大致100％透过。

另一方面，在带衍射光栅镜25的光射出侧的面(第2面)25b上，形成有与以45度的角度射入的蓝紫激光的射入面平行的衍射光栅。衍射光栅将透过第2面25b的蓝紫激光分割为零次光与±一次衍射光，并且将由第2面25b内部反射的蓝紫激光分割为零次光与±一次衍射光。此外，在第2面25b上形成有与蓝紫激光、红色激光及红外激光这三个波长对应的AR涂层，以防止内部反射。另外，第1面25a与第2面25b彼此平行。

此种带衍射光栅镜25可以通过切割在第1面25a上形成有上述具有波长选择性的反射膜、在第2面25b上形成有上述衍射光栅和AR涂层的平行平面基板来制作。因此，与楔型镜及楔型分束器等相比较，能够廉价地制作。

在本实施方式2的带衍射光栅镜25中，与实施方式1中所述的带衍射光栅镜5同样地，在第2面25b上形成的衍射光栅的深度d为0.08μm。因此，在带衍射光栅镜25中至少经两次以上内部反射后朝向前监控传感器24的蓝紫激光的零次光的衍射效率(反射率)实质上为零。并且，在带衍射光栅镜25中至少经两次以上内部反射后朝向前监控传感器24的蓝紫激光的±一次衍射光通过与以45度的角度射入的蓝紫激光的射入面平行的衍射光栅而得到衍射。因此，即使射入带衍射光栅镜25的蓝紫激光为平行光，在带衍射光栅镜25中经内部反射后朝向前监控传感器24的蓝紫激光也不会变得与透过带衍射光栅镜25后朝向前监控传感器24的蓝紫激光平行。

另一方面，透过第2面25b后朝向前监控传感器24的红色激光及红外激光的零次光的衍射效率(透过率)为98％以上。另外，蓝紫激光在衍射光栅的零次光透过率η1小于红色激光及红外激光在衍射光栅的零次光透过率η2。而且，红色激光及红外激光在第1面25a上的反射率足够小，不足5％。因此，在带衍射光栅镜25中至少经两次以上内部反射后朝向前监控传感器24的红色激光及红外激光的光量足够小。

另外，红色激光及红外激光分别以会聚光及发散光射入平板型镜15。亦即，准直透镜致动器14在对DVD70的信息记录面进行信息的记录或再生时，使会聚光射入兼容物镜18，而在对CD80的信息记录面进行信息的记录或再生时，使发散光射入兼容物镜18。因此，透过平板型镜15和带衍射光栅镜25之后朝向前监控传感器24的激光的光轴，与在平板型镜15中经两次以上内部反射后射入带衍射光栅镜25并透过带衍射光栅镜25后朝向前监控传感器24的激光的光轴不会变得彼此平行。

如上所述，在使射入平板型的带衍射光栅镜25的激光的一部分透过并射入前监控传感器24从而检测APC信号的光学头中，通过使用本实施方式2的带衍射光栅镜25，即使射入带衍射光栅镜25的激光为平行光，也能够抑制前监控传感器24的有效区域内的激光的干涉，从而能够获得与蓝紫激光光源1及双波长激光光源11的射出光量准确地成正比的APC信号。

另外，在本实施方式2中，在带衍射光栅镜25的第2面25b上，形成有与蓝紫激光、红色激光及红外激光这三个波长对应的AR涂层，但本发明并不特别限定于此。在带衍射光栅镜25的第2面25b上，也可以形成对蓝紫激光具有规定反射率及透过率的AR涂层，以防止蓝紫激光的内部反射。该AR涂层针对蓝紫激光进行了最优化，因此数个百分比的红色激光及红外激光发生内部反射。具体而言，对蓝紫激光的反射率不足1％，对红色激光及红外激光的反射率为2％以上。

亦即，AR涂层(抗反射膜)对蓝紫激光的反射率R1与AR涂层对红色激光及红外激光的反射率R2满足R1＜(R2)/2。

而且，在本实施方式2中，具备射出蓝紫激光的蓝紫激光光源1和射出红色激光及红外激光的双波长激光光源11，但本发明并不特别限定于此，也可以具备射出蓝紫激光的蓝紫激光光源1和射出红色激光或红外激光的激光光源。

(实施方式3)

图11是表示本发明的实施方式3的光学头的概略结构的图。在本实施方式3中，对于与实施方式1及实施方式2共同的结构要素标注相同的符号，以下省略其说明。

图11中的光学头41具备波长选择镜35，以取代图10中的光学头40的带衍射光栅镜25。波长选择镜35大致全部反射从准直透镜4射出的蓝紫激光，将反射的大部分蓝紫激光向物镜8的方向弯折。并且，波长选择镜35使蓝紫激光的一部分、红色激光的大致全部及红外激光的大致全部透过，使透过的各激光射入前监控传感器24。另外，在本实施方式3中，波长选择镜35相当于第1平板型光学元件的一例。

波长选择镜35是具有波长选择性的平板型镜。在波长选择镜35的光射入侧的面(第1面)35a上形成有具有波长选择性的反射膜，该反射膜使以45度的角度射入的蓝紫激光的90％反射而使10％透过，并且使红色激光和红外激光大致100％透过。

另一方面，在波长选择镜35的光射出侧的面(第2面)35b上，形成有对蓝紫激光具有规定反射率及透过率的AR涂层，以防止蓝紫激光的内部反射。该AR涂层针对蓝紫激光进行了最优化，因此数个百分比的红色激光及红外激光发生内部反射。具体而言，对蓝紫激光的反射率不足1％，对红色激光及红外激光的反射率为2％以上。另外，第1面25a与第2面25b彼此平行。

此种波长选择镜35可以通过切割在第1面25a上形成有上述具有波长选择性的反射膜、在第2面25b上形成有上述AR涂层的平行平面基板来制作。因此，与楔型镜及楔型分束器等相比较，能够非常廉价地制作。

本实施方式3的波长选择镜35在第2面35b上的蓝紫激光的反射率不足1％。亦即，AR涂层(抗反射膜)对蓝紫激光的反射率R1小于0.01。因此，在波长选择镜35内至少经两次以上内部反射后朝向前监控传感器24的蓝紫激光的光量足够小。

另一方面，红色激光及红外激光在第2面35b上的反射率为2％以上，但红色激光及红外激光在第1面35a上的反射率足够小，不足5％。因此，在波长选择镜35内至少经两次以上内部反射后朝向前监控传感器24的红色激光及红外激光的光量足够小。

如上所述，在使射入平板型的波长选择镜35的激光的一部分透过并射入前监控传感器24从而检测APC信号的光学头中，通过使用本实施方式3的波长选择镜35，即使射入波长选择镜35的激光为平行光，也能够抑制前监控传感器24的有效区域内的激光的干涉，从而能够获得与蓝紫激光光源1及双波长激光光源11的射出光量准确地成正比的APC信号。

另外，通过在实施方式1及实施方式2中所述的带衍射光栅镜5及带衍射光栅镜25上形成本实施方式3中所述的对蓝紫激光进行了最优化的AR涂层，能够进一步抑制前监控传感器24的有效区域内的激光的干涉。

(实施方式4)

图12是表示本发明的实施方式4的光学头的概略结构的图。在本实施方式4中，对于与实施方式1共同的结构要素标注相同的符号，以下省略其说明。

在图12中，光学头42包括：射出蓝紫激光的蓝紫激光光源1、准直透镜44、带衍射光栅的平板型分束器33、反射镜45、1/4波长板6、衍射透镜7、物镜8、物镜致动器9、检测透镜46、受光元件23以及前监控传感器34。

接下来，叙述对多层光盘60进行信息的记录或再生时的光学头42的动作。从蓝紫激光光源1射出的具有约为405nm波长的蓝紫激光通过准直透镜44而转换为大致平行的光，并以S偏振射入带衍射光栅的平板型分束器33。射入带衍射光栅的平板型分束器33的蓝紫激光的一部分在透过带衍射光栅的平板型分束器33之后，射入前监控传感器34。并且，基于前监控传感器34的输出来控制蓝紫激光光源1的输出。

另一方面，被带衍射光栅的平板型分束器33反射的另一部分蓝紫激光被反射镜45向1/4波长板6的方向反射。被反射镜45反射的蓝紫激光在由1/4波长板6转换为圆偏振之后透过衍射透镜7。透过衍射透镜7的蓝紫激光通过物镜8，作为光点会聚到多层光盘60的信息记录面L0至L3中的任一面上。

被多层光盘60的指定的信息记录面反射的蓝紫激光再次透过物镜8及衍射透镜7，由1/4波长板6转换为与去路不同的直线偏振之后被反射镜45反射。被反射镜45反射的蓝紫激光以P偏振射入带衍射光栅的平板型分束器33。透过带衍射光栅的平板型分束器33的蓝紫激光经由检测透镜46被导入受光元件23。由受光元件23检测到的激光被进行光电转换。后述的控制部对通过光电转换而生成的信号进行运算，生成用于追随多层光盘60的面晃动的聚焦误差信号和用于追随多层光盘60的偏心的跟踪误差信号。

另外，在本实施方式4中，蓝紫激光相当于第1激光的一例，蓝紫激光光源1相当于第1光源的一例，带衍射光栅的平板型分束器33相当于第1平板型光学元件的一例，多层光盘60相当于第1信息记录媒体的一例，物镜8相当于第1物镜的一例，受光元件23相当于第1光检测器的一例，前监控传感器34相当于第2光检测器的一例。

接下来，对本实施方式4的带衍射光栅的平板型分束器进行说明。

如图12所示，本实施方式4的带衍射光栅的平板型分束器33大致全部反射从准直透镜44射出的蓝紫激光，使反射的大部分蓝紫激光向反射镜45的方向弯折。并且，带衍射光栅的平板型分束器33使蓝紫激光的一部分透过，使透过的一部分蓝紫激光射入前监控传感器34。

在带衍射光栅的平板型分束器33的光射入侧的面(第1面)33a上，形成有使以45度的角度射入的S偏振的蓝紫激光的90％反射而使10％透过的偏光膜。

另一方面，在带衍射光栅的平板型分束器33的光射出侧的面(第2面)33b上，形成有与以45度的角度射入的蓝紫激光的射入面平行的衍射光栅。衍射光栅将透过第2面33b的蓝紫激光分割为零次光与±一次衍射光，并且将在第2面33b上内部反射的蓝紫激光分割为零次光与±一次衍射光。此外，在第2面33b上形成有普通的AR涂层，以防止内部反射。另外，第1面33a与第2面33b彼此平行。

另外，实施方式4中的带衍射光栅的平板型分束器33的第2面33b上形成的衍射光栅具有与实施方式1中的带衍射光栅镜5的第2面5b上形成的衍射光栅相同的功能及特性。

此种带衍射光栅的平板型分束器33可以通过切割在第1面33a上形成有上述偏光膜、在第2面33b上形成有上述衍射光栅和AR涂层的平行平面基板来制作。因此，与楔型镜及楔型偏振分束器等相比较，能够廉价地制作。

在本实施方式4的带衍射光栅的平板型分束器33中，与实施方式1中所述的带衍射光栅镜5同样，在第2面33b上形成的衍射光栅的深度d为0.08μm。因此，在带衍射光栅的平板型分束器33中至少经两次以上内部反射后朝向前监控传感器34的蓝紫激光的零次光的效率(反射率)实质上为零。此外，在带衍射光栅的平板型分束器33中至少经两次以上内部反射后朝向前监控传感器34的蓝紫激光的±一次衍射光通过与以45度的角度射入的激光的射入面平行的衍射光栅而得到衍射。因此，即使射入带衍射光栅的平板型分束器33的蓝紫激光为平行光，在带衍射光栅的平板型分束器33中经内部反射后朝向前监控传感器34的蓝紫激光也不会变得与透过带衍射光栅的平板型分束器33后朝向前监控传感器34的蓝紫激光彼此平行。

如上所述，在使射入带衍射光栅的平板型分束器33的蓝紫激光的一部分透过并射入前监控传感器34从而检测APC信号的光学头中，通过使用本实施方式4的带衍射光栅的平板型分束器33，即使射入带衍射光栅的平板型分束器33的蓝紫激光为平行光，也能够抑制前监控传感器34的有效区域内的蓝紫激光的干涉，从而能够获得与蓝紫激光光源1的射出光量准确地成正比的APC信号。

以上，在实施方式1至实施方式4中，说明了对具有透光层厚度d0至d3分别为55μm、69μm、83μm、100μm的四层信息记录面L0至L3的多层光盘60进行信息的记录或再生的光学头，但多层光盘60并不限于此种结构。本实施方式1至4的光学头当然可以广泛适用于具有透光层厚度各不相同的至少三层信息记录面的多层光盘，亦即与已得到实用化的BD相比，邻接的信息记录面之间的间隔更小的多层光盘。

(实施方式5)

图13是表示本发明的实施方式5的光盘装置的概略结构的图。

在图13中，光盘装置50的内部具备光盘驱动部51、控制部52以及光学头53。

光盘驱动部51驱动多层光盘60(或DVD70或CD80)旋转。光学头53是实施方式1至实施方式4中所述的任一种光学头。控制部52控制光盘驱动部51及光学头53的驱动，并且控制由光学头53进行光电转换的控制信号及信息信号的信号处理。此外，控制部52具有使信息信号在光盘装置50的外部与内部交接的功能。

控制部52接收从光学头53获得的控制信号，基于控制信号进行聚焦控制、跟踪控制、信息再生控制及光盘驱动部51的旋转控制。此外，控制部52基于信息信号进行信息的再生，并且将记录信号送往光学头53。

光盘装置50搭载了实施方式1至实施方式4中所述的任一种光学头，因此本实施方式5的光盘装置50能够对至少具备三层信息记录面的多层光盘良好地进行信息的记录或再生。

(实施方式6)

图14是表示本发明的实施方式6的电脑的概略结构的图。

在图14中，电脑500包括：实施方式5的光盘装置50；用于输入信息的键盘、鼠标或触控面板等输入装置501；基于从输入装置501输入的信息及从光盘装置50读出的信息等进行运算的中央运算装置(CPU)等运算装置502；以及显示由运算装置502运算出的结果等信息的阴极射线管或液晶显示装置或者打印信息的打印机等输出装置503。

另外，在本实施方式6中，电脑500相当于信息处理装置的一例，运算装置502相当于信息处理部的一例。

电脑500具备实施方式5的光盘装置50，因此能够对至少具备三层信息记录面的多层光盘良好地进行信息的记录或再生，从而能够适用于广泛的用途。

(实施方式7)

图15是表示本发明的实施方式7的光盘再生器的概略结构的图。

在图15中，光盘再生器600包括：实施方式5的光盘装置50；以及将从光盘装置50获得的信息信号转换为图像信号的解码器601。

另外，光盘再生器600也可以通过增加GPS(Global Position System，全球定位系统)等位置传感器及中央运算装置(CPU)来用作汽车导航系统。此外，光盘再生器600也可以具备液晶显示器等显示装置602。

此外，在本实施方式7中，光盘再生器600相当于信息处理装置的一例，解码器601相当于信息处理部的一例。

光盘再生器600具备实施方式5的光盘装置50，因此能够对至少具备三层信息记录面的多层光盘良好地进行信息的记录或再生，从而能够适用于广泛的用途。

(实施方式8)

图16是表示本发明的实施方式8的光盘记录器的概略结构的图。

在图16中，光盘记录器700包括：实施方式5的光盘装置50；以及将图像信息转换为通过光盘装置50记录到光盘中的信息信号的编码器701。较为理想的是，通过还具备将从光盘装置50获得的信息信号转换为图像信息的解码器702，也能够再生所记录的图像。另外，光盘记录器700也可以具备显示信息的阴极射线管或液晶显示装置或者打印信息的打印机等输出装置703。

另外，在本实施方式8中，光盘记录器700相当于信息处理装置的一例，编码器701及解码器702相当于信息处理部的一例。

光盘记录器700具备实施方式5的光盘装置50，因此能够对至少具备三层信息记录面的多层光盘良好地进行信息的记录或再生，从而能够适用于广泛的用途。

另外，上述具体实施方式中主要包含了具有以下结构的发明。

本发明所涉及的光学头包括：第1光源，射出具有第1波长λ1的第1激光；第1平板型光学元件，以指定比例使所述第1激光透过及反射；第1物镜，使所述第1激光会聚到第1信息记录媒体的信息记录面上；第1光检测器，接收来自所述第1信息记录媒体的所述信息记录面的反射光，生成信息信号及/或误差信号；以及第2光检测器，接收所述第1平板型光学元件的透过光或反射光，生成用于控制所述第1光源的输出的自动功率控制信号，其中，所述第1平板型光学元件包括从所述第1光源射出的所述第1激光所射入的第1面以及与所述第1面相对的第2面；所述第1面与所述第2面彼此平行；在所述第1面上，形成有以指定比例使所述第1激光透过及反射的反射膜；在所述第2面上，形成有衍射光栅。

根据该结构，第1光源射出具有第1波长λ1的第1激光，第1平板型光学元件以指定比例使第1激光透过及反射。并且，第1物镜使第1激光会聚到第1信息记录媒体的信息记录面上，第1光检测器接收来自第1信息记录媒体的信息记录面的反射光，生成信息信号及/或误差信号。而且，第2光检测器接收第1平板型光学元件的透过光或反射光，生成用于控制第1光源的输出的自动功率控制信号。第1平板型光学元件包括从第1光源射出的第1激光所射入的第1面以及与第1面相对的第2面，第1面与第2面彼此平行。在第1面上，形成有以指定比例使第1激光透过及反射的反射膜，在第2面上，形成有衍射光栅。

射入第1平板型光学元件的第1激光透过第2面，并且在第2面与第1面上经内部反射之后，透过第2面。此时，未经内部反射而透过第2面的第1激光与经内部反射后透过第2面的第1激光通过衍射光栅而以各不相同的衍射效率得到衍射。

因此，即使射入第1平板型光学元件的第1激光为平行光，在第1平板型光学元件中经内部反射后透过第2面的第1激光的±一次衍射光也不会与在第1平板型光学元件内未经内部反射而透过第2面的第1激光平行，因此在用于控制第1光源激光功率的第2光检测器的有效区域内能够抑制第1激光的干涉，从而能够准确地控制从第1光源射出的第1激光的激光功率。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述第1平板型光学元件包括平板型偏振分束器。根据该结构，可以使用平板型偏振分束器作为第1平板型光学元件。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述第1平板型光学元件包括平板型反射镜，该平板型反射镜反射所述第1激光，以使该第1激光实质上垂直射入所述第1信息记录媒体的信息记录面。根据该结构，能够反射第1激光以使其实质上垂直射入第1信息记录媒体的信息记录面。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述第1信息记录媒体具有透光层厚度各不相同的至少三层信息记录面；所述光学头还包括球面像差修正部，该球面像差修正部修正基于所述第1信息记录媒体的所述透光层厚度所产生的球面像差，其中，所述球面像差修正部当对所述透光层厚度最大的信息记录面L0进行信息的记录或再生时，使发散光射入所述第1物镜，而当对所述透光层厚度最小的信息记录面Ln进行信息的记录或再生时，使会聚光射入所述第1物镜。

根据该结构，第1信息记录媒体具有透光层厚度各不相同的至少三层信息记录面，球面像差修正部修正基于第1信息记录媒体的透光层厚度所产生的球面像差。并且，球面像差修正部当对透光层厚度最大的信息记录面L0进行信息的记录或再生时，使发散光射入第1物镜，而当对透光层厚度最小的信息记录面Ln进行信息的记录或再生时，使会聚光射入第1物镜。

因此，针对具有透光层厚度各不相同的至少三层信息记录面的第1信息记录媒体，能够根据各信息记录面的透光层厚度修正三次球面像差。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述衍射光栅的光栅深度d满足(λ1)/6≤d≤(λ1)/4。根据该结构，衍射光栅的深度d满足(λ1)/6≤d≤(λ1)/4，由此能够将实质上内部反射的零次光的衍射效率抑制至适当的水平。

此外，在上述光学头中较为理想的是还包括：第2光源，射出具有比所述第1波长λ1大的第2波长λ2的第2激光；第2平板型光学元件，以指定比例使所述第2激光透过及反射，并且使所述第1激光实质上透过；以及第2物镜，使所述第2激光会聚到与所述第1信息记录媒体不同种类的第2信息记录媒体的信息记录面上。

根据该结构，第2光源射出具有比第1波长λ1大的第2波长λ2的第2激光，第2平板型光学元件以指定比例使第2激光透过及反射，并且使第1激光实质上透过，第2物镜使第2激光会聚到与第1信息记录媒体不同种类的第2信息记录媒体的信息记录面上。

因此，不仅能够对第1信息记录媒体进行信息的记录或再生，还可以对与第1信息记录媒体不同种类的第2信息记录媒体进行信息的记录或再生。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述球面像差修正部当对所述第2信息记录媒体的信息记录面进行信息的记录或再生时，使发散光或会聚光射入所述第2物镜。

根据该结构，球面像差修正部当对第2信息记录媒体的信息记录面进行信息的记录或再生时，使发散光或会聚光射入第2物镜。因此，透过第2平板型光学元件和第1平板型光学元件后朝向第2光检测器的第2激光的光轴，不会与在第2平板型光学元件中经两次以上内部反射之后射入第1平板型光学元件并透过第1平板型光学元件后朝向第2光检测器的第2激光的光轴彼此平行，因此能够抑制第2光检测器的有效区域内的第2激光的干涉。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述第1激光在所述衍射光栅的零次光透过率η1小于所述第2激光在所述衍射光栅的零次光透过率η2。

根据该结构，第1激光在衍射光栅的零次光透过率η1小于第2激光在衍射光栅的零次光透过率η2，因此能够充分确保第2光检测器中的第2激光的检测光量。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述第2激光在所述第1面上的反射率不足5％。根据该结构，由于第2激光在第1面上的反射率不足5％，因此能够充分确保第2光检测器中的第2激光的检测光量。进而，在第1平板型光学元件中经两次以上内部反射后朝向第2光检测器的第2激光的光量变得足够小，能够抑制第2光检测器中的第2激光的干涉。

此外，在上述光学头中较为理想的是，在所述第2面上形成有对所述第1激光具有规定反射率及透过率的抗反射膜。根据该结构，由于在第2面上形成有对第1激光具有规定反射率及透过率的抗反射膜，因此能够抑制第1激光在第1平板型光学元件内发生内部反射。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述抗反射膜对所述第1激光的反射率R1与所述抗反射膜对所述第2激光的反射率R2满足R1＜(R2)/2。

根据该结构，由于抗反射膜对第1激光的反射率R1与抗反射膜对第2激光的反射率R2满足R1＜(R2)/2，因此能够抑制第1激光在第1平板型光学元件内发生内部反射。

此外，在上述光学头中较为理想的是还包括：第3光源，射出具有比所述第2波长λ2大的第3波长λ3的第3激光，其中，所述第2物镜使所述第3激光会聚到与所述第1信息记录媒体及所述第2信息记录媒体不同种类的第3信息记录媒体的信息记录面上，所述第2平板型光学元件以指定比例使所述第3激光透过及反射。

根据该结构，第3光源射出具有比第2波长λ2大的第3波长λ3的第3激光，第2物镜使第3激光会聚到与第1信息记录媒体及第2信息记录媒体不同种类的第3信息记录媒体的信息记录面上，第2平板型光学元件以指定比例使第3激光透过及反射。

因此，不仅能够对第1信息记录媒体及第2信息记录媒体进行信息的记录或再生，还可以对与第1信息记录媒体及第2信息记录媒体不同种类的第3信息记录媒体进行信息的记录或再生。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述球面像差修正部当对所述第2信息记录媒体的信息记录面进行信息的记录或再生时，使会聚光射入所述第2物镜，而当对所述第3信息记录媒体的信息记录面进行信息的记录或再生时，使发散光射入所述第2物镜。

根据该结构，球面像差修正部当对第2信息记录媒体的信息记录面进行信息的记录或再生时，使会聚光射入第2物镜，而当对第3信息记录媒体的信息记录面进行信息的记录或再生时，使发散光射入第2物镜。

因此，透过第2平板型光学元件和第1平板型光学元件后朝向第2光检测器的第2激光或第3激光的光轴，不会与在第2平板型光学元件中经两次以上内部反射后射入第1平板型光学元件并透过第1平板型光学元件后朝向第2光检测器的第2激光或第3激光的光轴彼此平行，因此能够抑制第2光检测器的有效区域内的第2激光或第3激光的干涉。

此外，在上述光学头中较为理想的是，在所述第2面上形成有对所述第1激光、所述第2激光及所述第3激光具有规定反射率及透过率的抗反射膜。

根据该结构，由于在第2面上形成有对第1激光、第2激光及第3激光具有规定反射率及透过率的抗反射膜，因此能够抑制第1激光、第2激光及第3激光在第1平板型光学元件内发生内部反射。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述衍射光栅具有平行地排列与所述第1激光的射入面平行的多条直线的凹凸模式。根据该结构，可以利用具有平行地排列与第1激光的射入面平行的多条直线的凹凸模式的衍射光栅来使第1激光衍射。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述衍射光栅具有以所述第1激光的射入光轴为中心的环带状的凹凸模式。根据该结构，可以利用具有以第1激光的射入光轴为中心的环带状凹凸模式的衍射光栅来使第1激光衍射。

此外，在上述光学头中较为理想的是，所述衍射光栅是二元型衍射光栅。根据该结构，由于可以通过蚀刻等工艺简易地形成，因此能够廉价地制作衍射光栅。

本发明所涉及的光学头包括：第1光源，射出具有第1波长λ1的第1激光；第2光源，射出具有比所述第1波长λ1大的第2波长λ2的第2激光；第1平板型光学元件，以指定比例使所述第1激光透过及反射；第2平板型光学元件，以指定比例使所述第2激光透过及反射，并且使所述第1激光实质上透过；第1物镜，使所述第1激光会聚到第1信息记录媒体的信息记录面上；第2物镜，使所述第2激光会聚到与所述第1信息记录媒体不同种类的第2信息记录媒体的信息记录面上；第1光检测器，接收来自所述第1信息记录媒体的信息记录面的反射光，生成信息信号及/或误差信号；以及第2光检测器，接收所述第1平板型光学元件的透过光或反射光，生成用于控制所述第1光源的输出的自动功率控制信号，其中，所述第1平板型光学元件包括从所述第1光源射出的所述第1激光所射入的第1面以及与所述第1面相对的第2面；所述第1面与所述第2面彼此平行；在所述第1面上，形成有以指定比例使所述第1激光透过及反射的反射膜；在所述第2面上，形成有对所述第1激光具有规定反射率及透过率的抗反射膜。

根据该结构，第1光源射出具有第1波长λ1的第1激光，第2光源射出具有比第1波长λ1大的第2波长λ2的第2激光。第1平板型光学元件以指定比例使第1激光透过及反射，第2平板型光学元件以指定比例使第2激光透过及反射，并且使第1激光实质上透过。第1物镜使第1激光会聚到第1信息记录媒体的信息记录面上，第2物镜使第2激光会聚到与第1信息记录媒体不同种类的第2信息记录媒体的信息记录面上。第1光检测器接收来自第1信息记录媒体的信息记录面的反射光，生成信息信号及/或误差信号。第2光检测器接收第1平板型光学元件的透过光或反射光，生成用于控制第1光源的输出的自动功率控制信号。第1平板型光学元件包括从第1光源射出的第1激光所射入的第1面以及与第1面相对的第2面，第1面与第2面彼此平行。在第1面上，形成有以指定比例使第1激光透过及反射的反射膜，在第2面上，形成有对第1激光具有规定反射率及透过率的抗反射膜。

射入第1平板型光学元件的第1激光透过第2面。此时，由于在第2面上形成有抗反射膜，因此第1激光的内部反射得到抑制，能够使在第1平板型光学元件中至少经两次以上内部反射后朝向第2光检测器的第1激光的光量足够小。

因此，即使射入第1平板型光学元件的第1激光为平行光，第1激光在第1平板型光学元件内实质上也未经内部反射而透过第2面，因此在用于控制第1光源激光功率的第2光检测器的有效区域内能够抑制第1激光的干涉，从而能够准确地控制从第1光源射出的第1激光的激光功率。

而且，在上述光学头中较为理想的是，所述抗反射膜对所述第1激光的反射率R1小于0.01。

根据该结构，由于抗反射膜对第1激光的反射率R1小于0.01，因此能够使在第1平板型光学元件中至少经两次以上内部反射后朝向第2光检测器的第1激光的光量足够小。

本发明所涉及的带衍射光栅的光学元件以指定比例使具有指定波长λ的激光透过及反射，并将该激光引导至生成自动功率控制信号的光检测器，该自动功率控制信号用于控制射出所述激光的光源的输出，所述带衍射光栅的光学元件的特征在于包括：所述激光所射入的第1面以及与所述第1面相对的第2面，所述第1面与所述第2面彼此平行，在所述第2面上，形成有衍射光栅，所述衍射光栅的光栅深度d满足λ/6≤d≤λ/4，所述衍射光栅的间距p满足p＞λ。

根据该结构，带衍射光栅的光学元件以指定比例使具有指定波长λ的激光透过及反射，并将激光引导至生成自动功率控制信号的光检测器，其中该自动功率控制信号用于控制射出激光的光源的输出。带衍射光栅的光学元件包括激光所射入的第1面以及与第1面相对的第2面，第1面与第2面彼此平行。在第2面上，形成有衍射光栅。衍射光栅的光栅深度d满足λ/6≤d≤λ/4，衍射光栅的间距p满足p＞λ。

射入带衍射光栅的光学元件的第1激光透过第2面，并且在第2面和第1面上经内部反射之后，透过第2面。此时，未经内部反射而透过第2面的激光与经内部反射后透过第2面的激光通过衍射光栅而以各不相同的衍射效率得到衍射。

因此，即使射入带衍射光栅的光学元件的激光为平行光，在带衍射光栅的光学元件中经内部反射后透过第2面的激光也不会与在带衍射光栅的光学元件内未经内部反射而透过第2面的激光彼此平行，因此在用于控制光源激光功率的光检测器的有效区域内能够抑制激光的干涉，从而能够准确地控制从光源射出的激光的激光功率。

此外，在上述带衍射光栅的光学元件中较为理想的是，在所述第1面上形成有以指定比例使所述激光透过及反射的反射膜。

根据该结构，由于在第1面上形成有以指定比例使激光透过及反射的反射膜，因此能够将透过光及反射光中的一方引导至信息记录媒体，而将另一方引导至光检测器。

此外，在上述带衍射光栅的光学元件中较为理想的是，射入所述第1面的所述激光的射入角θ为45±10(度)。根据该结构，由于射入第1面的激光的射入角θ为45±10(度)，因此能够在第1面上反射激光以使其垂直射入信息记录媒体的信息记录面。

本发明所涉及的光盘装置包括：上述任一项所述的光学头；马达，驱动信息记录媒体旋转；以及控制部，控制所述光学头和所述马达。根据该结构，可将上述光学头应用于光盘装置。

本发明所涉及的信息处理装置包括：如上所述的光盘装置；以及信息处理部，对在所述光盘装置中记录的信息及/或从所述光盘装置再生的信息进行处理。根据该结构，可将具备上述光学头的光盘装置应用于信息处理装置。

另外，本发明的实施方式中的具体实施方式或实施例不过是用于明确本发明的技术内容而已，不应只限定在这些具体例上并狭义地理解，在本发明的精神和权利要求书的范围内可进行各种变更来加以实施。

产业上的可利用性

本发明所涉及的光学头、光盘装置以及带衍射光栅的光学元件针对至少具有三层信息记录面的多层化的高密度光盘，能够以采用平板型光学元件的廉价结构来检测APC信号，作为对光盘等信息记录媒体进行信息的记录或再生的光学头、具备该光学头的光盘装置、以及将透过光或反射光引导至生成自动功率控制信号的光检测器中的带衍射光栅的光学元件而有用，其中所述自动功率控制信号用于控制光源输出。

进而，具备本发明所涉及的光盘装置的信息处理装置能够对至少具有三层信息记录面的多层化的高密度光盘良好地进行信息的记录或再生，能够适用于广泛的用途。

Claims (24)

1.一种光学头，其特征在于包括：

第1光源，射出具有第1波长λ1的第1激光；

第1平板型光学元件，以指定比例使所述第1激光透过及反射；

第1物镜，使所述第1激光会聚到第1信息记录媒体的信息记录面上；

第1光检测器，接收来自所述第1信息记录媒体的所述信息记录面的反射光，生成信息信号及/或误差信号；以及

第2光检测器，接收所述第1平板型光学元件的透过光或反射光，生成用于控制所述第1光源的输出的自动功率控制信号，其中，

所述第1平板型光学元件包括从所述第1光源射出的所述第1激光所射入的第1面以及与所述第1面相对的第2面，

所述第1面与所述第2面彼此平行，

在所述第1面上，形成有以指定比例使所述第1激光透过及反射的反射膜，

在所述第2面上，形成有衍射光栅。

2.根据权利要求1所述的光学头，其特征在于：所述第1平板型光学元件包括平板型偏振分束器。

3.根据权利要求1所述的光学头，其特征在于：所述第1平板型光学元件包括平板型反射镜，该平板型反射镜反射所述第1激光，以使该第1激光实质上垂直射入所述第1信息记录媒体的信息记录面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学头，其特征在于：

所述第1信息记录媒体具有透光层厚度各不相同的至少三层信息记录面，

所述光学头还包括球面像差修正部，该球面像差修正部修正基于所述第1信息记录媒体的所述透光层厚度所产生的球面像差，其中，

所述球面像差修正部，当对所述透光层厚度最大的信息记录面LO进行信息的记录或再生时，使发散光射入所述第1物镜，而当对所述透光层厚度最小的信息记录面Ln进行信息的记录或再生时，使会聚光射入所述第1物镜。

5.根据权利要求4所述的光学头，其特征在于：所述衍射光栅的光栅深度d满足(λ1)/6≤d≤(λ1)/4。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学头，其特征在于还包括：

第2光源，射出具有比所述第1波长λ1大的第2波长λ2的第2激光；

第2平板型光学元件，以指定比例使所述第2激光透过及反射，并且使所述第1激光实质上透过；以及

第2物镜，使所述第2激光会聚到与所述第1信息记录媒体不同种类的第2信息记录媒体的信息记录面上。

7.根据权利要求6所述的光学头，其特征在于：所述球面像差修正部当对所述第2信息记录媒体的信息记录面进行信息的记录或再生时，使发散光或会聚光射入所述第2物镜。

8.根据权利要求6或7所述的光学头，其特征在于：所述第1激光在所述衍射光栅的零次光透过率η1小于所述第2激光在所述衍射光栅的零次光透过率η2。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的光学头，其特征在于：所述第2激光在所述第1面上的反射率不足5％。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的光学头，其特征在于：在所述第2面上，形成有对所述第1激光具有规定反射率及透过率的抗反射膜。

11.根据权利要求10所述的光学头，其特征在于：所述抗反射膜对所述第1激光的反射率R1与所述抗反射膜对所述第2激光的反射率R2满足R1＜(R2)/2。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的光学头，其特征在于还包括：

第3光源，射出具有比所述第2波长λ2大的第3波长λ3的第3激光，其中，

所述第2物镜使所述第3激光会聚到与所述第1信息记录媒体及所述第2信息记录媒体不同种类的第3信息记录媒体的信息记录面上，

所述第2平板型光学元件以指定比例使所述第3激光透过及反射。

13.根据权利要求12所述的光学头，其特征在于：所述球面像差修正部，当对所述第2信息记录媒体的信息记录面进行信息的记录或再生时，使会聚光射入所述第2物镜，而当对所述第3信息记录媒体的信息记录面进行信息的记录或再生时，使发散光射入所述第2物镜。

14.根据权利要求12或13所述的光学头，其特征在于：在所述第2面上，形成有对所述第1激光、所述第2激光及所述第3激光具有规定反射率及透过率的抗反射膜。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的光学头，其特征在于：所述衍射光栅具有平行地排列与所述第1激光的射入面平行的多条直线的凹凸模式。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的光学头，其特征在于：所述衍射光栅具有以所述第1激光的射入光轴为中心的环带状的凹凸模式。

17.根据权利要求15或16所述的光学头，其特征在于：所述衍射光栅是二元型衍射光栅。

18.一种光学头，其特征在于包括：

第1光源，射出具有第1波长λ1的第1激光；

第2光源，射出具有比所述第1波长λ1大的第2波长λ2的第2激光；

第1平板型光学元件，以指定比例使所述第1激光透过及反射；

第2平板型光学元件，以指定比例使所述第2激光透过及反射，并且使所述第1激光实质上透过；

第1物镜，使所述第1激光会聚到第1信息记录媒体的信息记录面上；

第2物镜，使所述第2激光会聚到与所述第1信息记录媒体不同种类的第2信息记录媒体的信息记录面上；

第1光检测器，接收来自所述第1信息记录媒体的信息记录面的反射光，生成信息信号及/或误差信号；以及

第2光检测器，接收所述第1平板型光学元件的透过光或反射光，生成用于控制所述第1光源的输出的自动功率控制信号，其中，

所述第1平板型光学元件包括从所述第1光源射出的所述第1激光所射入的第1面以及与所述第1面相对的第2面，

所述第1面与所述第2面彼此平行，

在所述第1面上，形成有以指定比例使所述第1激光透过及反射的反射膜，

在所述第2面上，形成有对所述第1激光具有规定反射率及透过率的抗反射膜。

19.根据权利要求18所述的光学头，其特征在于：所述抗反射膜对所述第1激光的反射率R1小于0.01。

20.一种带衍射光栅的光学元件，以指定比例使具有指定波长λ的激光透过及反射，并将该激光引导至生成自动功率控制信号的光检测器，该自动功率控制信号用于控制射出所述激光的光源的输出，所述带衍射光栅的光学元件的特征在于包括：

所述激光所射入的第1面以及与所述第1面相对的第2面，

所述第1面与所述第2面彼此平行，

在所述第2面上，形成有衍射光栅，

所述衍射光栅的光栅深度d满足λ/6≤d≤λ/4，

所述衍射光栅的间距p满足p＞λ。

21.根据权利要求20所述的带衍射光栅的光学元件，其特征在于：在所述第1面上，形成有以指定比例使所述激光透过及反射的反射膜。

22.根据权利要求20或21所述的带衍射光栅的光学元件，其特征在于：射入所述第1面的所述激光的射入角θ为45±10度。

23.一种光盘装置，其特征在于包括：

如权利要求1至19中任一项所述的光学头；

马达，驱动信息记录媒体旋转；以及

控制部，控制所述光学头和所述马达。

24.一种信息处理装置，其特征在于包括：

如权利要求23所述的光盘装置；以及

信息处理部，对所述光盘装置上记录的信息及/或从所述光盘装置再生的信息进行处理。

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