CN102855894A - 光拾取装置以及分光元件的位置调整方法 - Google Patents
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Abstract
提供能够顺利地抑制杂散光漏入传感器且能够将分光元件配置于适当的位置的光拾取装置以及分光元件的位置调整方法。通过分光元件的左右的衍射区域得到的BD光的+1级衍射光照射到照射区域A11、A12。通过分光元件的上下的衍射区域得到的BD光的+1级衍射光照射到照射区域A13、A14。通过分光元件的中央的衍射区域得到的BD光(信号光)的+1级衍射光照射到照射区域A15。能够利用传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4获取仅基于信号光的检测信号。4分割传感器Bz配置成倾斜45度。根据4分割传感器Bz的传感器Bz1~Bz4的检测信号调整分光元件在Z轴方向上的位置和分光元件在以中心O为中心的旋转方向上的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种光拾取装置以及光拾取装置的分光元件(分光素子)的位置调整方法,特别适于在对层叠多个记录层而成的记录介质照射激光时使用。
背景技术
近年来,随着光盘的大容量化,正在推进记录层的多层化。通过使一张盘内包含多个记录层,能够显著提高盘的数据容量。在层叠记录层时,以往较为普遍的是单面双层,但是最近为了进一步推进大容量化,单面配置三层以上记录层的盘也被实用化。在此,当使记录层的层叠数增加时,能够促进盘的大容量化。但是,另一方面,记录层之间的间隔变窄,层间串扰所引起的信号劣化增大。
当使记录层多层化时,来自作为记录和再现对象的记录层(目标记录层)的反射光变微弱。因此,担心有如下问题:当无用的反射光(杂散光)从位于目标记录层上下的记录层入射到光检测器时,检测信号劣化,从而对聚焦伺服和循迹伺服产生不良影响。因而,在像这样配置多个记录层的情况下,需要适当地去除杂散光以使来自光检测器的信号稳定。
在下面的专利文献1中,示出了一种在配置了多个记录层的情况下能够适当地去除杂散光的光拾取装置的新结构。根据该结构,能够在光检测器的受光面上形成只有信号光存在的方形区域(信号光区域)。来自记录介质的反射光被照射到信号光区域的顶角附近。通过在信号光区域的顶角附近配置光检测器的传感器来能够抑制杂散光对检测信号的影响。
专利文献1:日本特开2009-211770号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述光拾取装置中,有可能发生以下情况:由于杂散光被照射到接近信号光区域的位置,因此照射到信号光区域的外侧的杂散光会漏入传感器。
另外,在上述光拾取装置中,为了将来自记录介质的反射光分离成各信号光而配置有分光元件。在这种情况下,为了将各信号光适当地引导至传感器,需要将分光元件配置于适当的位置。
本发明是鉴于这种问题而完成的,其目的在于提供一种能够顺利地抑制杂散光漏入传感器、并且能够将分光元件配置于适当的位置的光拾取装置以及分光元件的位置调整方法。
用于解决问题的方案
本发明的第一方式涉及一种光拾取装置。该方式所涉及的光拾取装置具备:激光光源;物镜,其使从上述激光光源射出的激光会聚到记录介质上;像散元件,被上述记录介质反射的上述激光入射到该像散元件,并且,该像散元件使上述激光向第一方向会聚来形成第一焦线,并且使上述激光向垂直于上述第一方向的第二方向会聚来形成第二焦线;光检测器,其接收通过了上述像散元件的上述激光;以及分光元件,被上述记录介质反射的上述激光入射到该分光元件,并且,该分光元件将入射到两个第一区域和两个第二区域的上述激光分别引导至上述光检测器的受光面上的不同的四个位置,并且将入射到第三区域的上述激光引导至上述光检测器的受光面上的与上述四个位置不同的一个位置。在此,上述光检测器具有配置于入射到上述两个第一区域和上述两个第二区域的激光被引导到的位置处的多个传感器、以及配置于入射到上述第三区域的激光被引导到的位置处的4分割传感器。另外,在使与上述第一方向和上述第二方向分别平行且相交叉的两条直线的交点位于上述激光的光轴时,上述两个第一区域被配置在由上述两条直线作出的一组对顶角所排列的方向上,上述两个第二区域被配置在另一组对顶角所排列的方向上,上述第三区域被配置于上述两条直线的上述交点的位置。另外,上述4分割传感器被配置成:上述4分割传感器的两条分割线中的一条分割线朝向被上述记录介质反射的上述激光的光轴与上述光检测器的上述受光面相交的基准点的方向。
本发明的第二方式涉及一种光拾取装置。该方式所涉及的光拾取装置具备:激光光源;物镜,其使从上述激光光源射出的激光会聚到记录介质上;像散元件,被上述记录介质反射的上述激光入射到该像散元件,并且,该像散元件使上述激光向第一方向会聚来形成第一焦线,并且使上述激光向垂直于上述第一方向的第二方向会聚来形成第二焦线;光检测器,其接收通过了上述像散元件的上述激光;以及分光元件,被上述记录介质反射的上述激光入射到该分光元件,并且,该分光元件将入射到两个第一区域和两个第二区域的上述激光分别引导至上述光检测器的受光面上的不同的四个位置,并且将入射到第三区域的上述激光引导至上述光检测器的受光面上的与上述四个位置不同的两个位置。在此,上述光检测器具有配置于入射到上述两个第一区域和上述两个第二区域的激光被引导到的位置处的多个传感器、以及分别配置于入射到上述第三区域的激光被引导到的上述两个位置处的第一4分割传感器和第二4分割传感器。另外,在使与上述第一方向和上述第二方向分别平行且相交叉的两条直线的交点位于上述激光的光轴时,上述两个第一区域被配置在由上述两条直线作出的一组对顶角所排列的方向上,上述两个第二区域被配置在另一组对顶角所排列的方向上,上述第三区域被配置于上述两条直线的上述交点的位置。另外,上述第一4分割传感器和上述第二4分割传感器分别被配置成:上述第一4分割传感器的两条分割线中的一条分割线和上述第二4分割传感器的两条分割线中的一条分割线朝向被上述记录介质反射的上述激光的光轴与上述光检测器的上述受光面相交的基准点的方向。
本发明的第三方式涉及一种上述第一方式所涉及的光拾取装置的分光元件的位置调整方法。在该方式所涉及的光拾取装置的分光元件的位置调整方法中,上述4分割传感器由四个传感器Bz1~Bz4构成,利用朝向上述基准点的方向的上述分割线将上述四个传感器Bz1~Bz4划分为上述传感器Bz1、Bz2和上述传感器Bz3、Bz4,并且利用另一条分割线将上述四个传感器Bz1~Bz4划分为上述传感器Bz1、Bz4和上述传感器Bz2、Bz3,调整上述分光元件在上述激光的光轴方向上的位置,以使下面规定的HOEz接近0,调整上述分光元件在以上述基准点为中心的旋转方向上的位置,以使下面规定的HOEθ接近0,
HOEz={(Bz1+Bz4)-(Bz2+Bz3)}
/(Bz1+Bz2+Bz3+Bz4)
HOEθ={(Bz1+Bz2)-(Bz3+Bz4)}
/(Bz1+Bz2+Bz3+Bz4)
其中,在上述两个式子中,Bz1~Bz4分别是在安装有上述记录介质的状态下从上述激光光源射出激光时从上述传感器Bz1~Bz4输出的检测信号。
本发明的第四方式涉及一种上述第二方式所涉及的光拾取装置的分光元件的位置调整方法。在该方式所涉及的光拾取装置的分光元件的位置调整方法中,上述第一4分割传感器由四个传感器C21~C24构成,上述第二4分割传感器由四个传感器C31~C34构成,利用朝向上述基准点的方向的上述第一4分割传感器的上述分割线将上述四个传感器C21~C24划分为上述传感器C21、C22和上述传感器C23、C24,并且利用上述第一4分割传感器的另一条分割线将上述四个传感器C21~C24划分为上述传感器C21、C24和上述传感器C22、C23,利用朝向上述基准点的方向的上述第二4分割传感器的上述分割线将上述四个传感器C31~C34划分为上述传感器C31、C32和上述传感器C33、C34,并且利用上述第二4分割传感器的另一条分割线将上述四个传感器C31~C34划分为上述传感器C31、C34和上述传感器C32、C33,调整上述分光元件在上述激光的光轴方向上的位置,以使下面规定的HOEz接近0,调整上述分光元件在以上述基准点为中心的旋转方向上的位置,以使下面规定的HOEθ接近0,
HOEz={{(C21+C24)-(C22+C23)}
+{(C32+C33)-(C31+C34)}}
/{(C21+C22+C23+C24)
+(C31+C32+C33+C34)}
HOEθ={{(C21+C22)-(C23+C24)}
+{(C33+C34)-(C31+C32)}}
/{(C21+C22+C23+C24)
+(C31+C32+C33+C34)}
其中,在上述两个式子中,C21~C24分别是在安装有上述记录介质的状态下从上述激光光源射出激光时从上述传感器C21~C24输出的检测信号,C31~C34分别是从上述激光光源射出激光时从上述传感器C31~C34输出的检测信号。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种能够顺利地抑制杂散光漏入传感器、并且能够将分光元件配置于适当的位置的光拾取装置以及分光元件的位置调整方法。
通过下面示出的实施方式的说明来进一步明确本发明的效果乃至意义。但是,下面的实施方式只不过是实施本发明时的一个例示,本发明不受下面的实施方式的任何限制。
附图说明
图1是说明实施方式所涉及的技术原理(激光的会聚状态)的图,(a)表示激光的会聚状态,(b)表示变形透镜的结构。
图2是说明实施方式所涉及的技术原理(光束区域的分布状态)的图,(a)表示光束分割图案,(b)表示信号光的分布状态,(c)表示杂散光1的分布状态,(d)表示杂散光2的分布状态。
图3是说明实施方式所涉及的技术原理(信号光与杂散光的分布状态)的图,(a)表示光束区域f1的各光的分布,(b)表示光束区域f2的各光的分布,(c)表示光束区域f3的各光的分布,(d)表示光束区域f4的各光的分布。
图4是说明实施方式所涉及的技术原理(只取出信号光的方法)的图,(a)表示对穿过各光束区域的激光的前进方向赋予的矢量,(b)表示面P0上的照射区域。
图5是说明实施方式所涉及的技术原理(只取出信号光的方法)的图,(a)表示对穿过各光束区域的激光的前进方向赋予的矢量,(b)表示面P0上的照射区域。
图6是说明实施方式所涉及的技术原理(只取出信号光的方法)的图,(a)表示对穿过各光束区域的激光的前进方向赋予的矢量,(b)表示面P0上的照射区域。
图7是说明基于以往的像散法的传感器和信号生成方法的图。
图8是说明基于实施方式所涉及的技术原理的传感器和信号生成方法的图。
图9是表示实施例所涉及的光拾取装置的光学系统的图。
图10是说明实施例所涉及的分光元件的结构的图。
图11是表示实施例所涉及的光检测器的传感器布局的图。
图12是表示实施例所涉及的0级衍射光、+1级衍射光、-1级衍射光的照射区域的示意图。
图13是表示变更例所涉及的分光元件的平面图和表示光检测器的传感器布局的图。
图14是表示实施例所涉及的光拾取装置的位置调整的工序的图以及表示分光元件的Zθ调整的流程图,(a)表示位置调整的工序,(b)和(c)表示分光元件的Zθ调整。
图15是表示实施例所涉及的分光元件的Zθ调整的流程图,(a)表示分光元件的Zθ调整,(b)表示分光元件的Z调整处理,(c)表示分光元件的θ调整处理。
图16是说明变更例所涉及的分光元件的结构的图。
图17是说明变更例所涉及的分光元件的结构的图。
图18是表示基于实施方式所涉及的技术原理的情况下的传感器附近的照射区域的仿真结果的图和表示透镜移位量与入射到传感器的杂散光的比例之间的关系的仿真结果的图。
图19是表示基于实施方式所涉及的技术原理的情况下的传感器附近的照射区域的仿真结果的图。
图20是表示基于实施方式所涉及的技术原理的情况下的传感器附近的照射区域的仿真结果的图。
图21是表示基于实施方式所涉及的技术原理的情况下的透镜移位量与入射到传感器的杂散光的比例之间的关系的仿真结果的图。
图22是表示变更例所涉及的分光元件的平面图和表示光检测器的中心附近的图。
图23是表示变更例所涉及的光检测器的中心附近的图。
图24是表示变更例所涉及的分光元件的平面图和表示光检测器的传感器布局的图。
附图标记说明
101:半导体激光器(激光光源);114:BD物镜(物镜);115:变形透镜(像散元件);116:光检测器;Ba1~Ba4:传感器;Bs1~Bs4:传感器;Bz:4分割传感器;Bz1~Bz4:传感器;C1:4分割传感器(其它4分割传感器、第三4分割传感器);C2:4分割传感器(第一4分割传感器);C21~C24:传感器;C3:4分割传感器(第二4分割传感器);C31~C34:传感器;H1~H5:分光元件;H11、H12:衍射区域(第一区域);H13、H14:衍射区域(第二区域);H15:衍射区域(第三区域);H21、H22:衍射区域(第一区域);H23、H24:衍射区域(第二区域);H25:衍射区域(第三区域);H31、H32:衍射区域(第一区域);H33~H36:衍射区域(第二区域);H37:衍射区域(第三区域);H41、H42:衍射区域(第一区域);H43~H46:衍射区域(第二区域);H47:衍射区域(第三区域);H51、H52:衍射区域(第一区域);H53、H54:衍射区域(第二区域);H55:衍射区域(第三区域);O:中心(基准点)。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的实施方式。
<技术原理>
首先,参照图1至图8来说明应用于本实施方式的技术原理。
图1的(a)、(b)是说明激光的会聚状态的图。图1的(a)是表示被目标记录层反射的激光(信号光)、被比目标记录层深的层反射的激光(杂散光1)、被比目标记录层浅的层反射的激光(杂散光2)的会聚状态的图。图1的(b)是表示在本原理中使用的变形透镜(Anamorphic Lense)的结构的图。
参照图1的(b),变形透镜在曲面方向和平面方向上对平行于透镜光轴入射的激光赋予会聚作用。在此,曲面方向和平面方向是相互正交的。另外,曲面方向与平面方向相比曲率半径小,使入射到变形透镜的激光会聚的效果大。
此外,在此,为了便于简单地说明变形透镜中的像散作用,表述为“曲面方向”和“平面方向”,但是实际上只要利用变形透镜产生在透镜光轴上的互不相同的位置处连接焦线的作用即可,并非将变形透镜在图1的(b)中的“平面方向”上的形状限定为平面。此外,在会聚状态下激光入射到变形透镜的情况下,变形透镜在“平面方向”上的形状会变成直线状(曲率半径=∞)。
参照图1的(a),通过变形透镜会聚的信号光通过曲面方向和平面方向的会聚而在分别不同的位置处连接焦线。通过曲面方向的会聚得到的焦线位置(P02)为比通过平面方向的会聚得到的焦线位置(P03)靠近变形透镜的位置,信号光的会聚位置(P01)为通过曲线方向和平面方向的会聚得到的焦线位置(P02)、(P03)的中间位置。信号光的光束在会聚位置(P01)处为最小弥散圆。此外,下面将会聚位置(P01)处的与入射到变形透镜的激光的光轴垂直的面称为“面P0”。
通过变形透镜会聚的杂散光1也同样地,通过曲面方向的会聚得到的焦线位置(P12)为比通过平面方向的会聚得到的焦线位置(P13)靠近变形透镜的位置。变形透镜被设计成:杂散光1的通过平面方向的会聚得到的焦线位置(P13)为比信号光的会聚位置(P01)靠近变形透镜的位置。
通过变形透镜会聚的杂散光2也同样地,通过曲面方向的会聚得到的焦线位置(P22)为比通过平面方向的会聚得到的焦线位置(P23)靠近变形透镜的位置。变形透镜被设计成:杂散光2的通过曲面方向的会聚得到的焦线位置(P22)为比信号光的会聚位置(P01)远离变形透镜的位置。
考虑以上情况来探讨面P0上的信号光和杂散光1、2的光束区域的关系。
图2的(a)是表示对入射到变形透镜的激光设定的四个光束区域f1~f4的图。在这种情况下,穿过光束区域f1~f4的信号光在面P0上如图2的(b)那样分布。另外,穿过光束区域f1~f4的杂散光1在面P0上如图2的(c)那样分布。穿过光束区域f1~f4的杂散光2在面P0上如图2的(d)那样分布。此外,在图2的(b)~(d)中,用实线示出表示信号光的光束径的大小的圆,如图2的(c)、(d)所示,杂散光1、2与信号光相比扩展得更大。
在此,当按每个光束区域取出面P0上的信号光和杂散光1、2时,各光的分布如图3的(a)~(d)。在这种情况下,穿过各光束区域的信号光与穿过同一光束区域的杂散光1和杂散光2都不重叠。因此,若构成为在使穿过各光束区域的信号光和杂散光1、2向不同的方向离散之后通过传感器只接收信号光,则只有信号光入射到对应的传感器,从而能够禁止杂散光的入射。由此,能够避免杂散光引起的检测信号的劣化。
这样,通过使穿过光束区域f1~f4的光分散来在面P0上相分离,由此能够只取出信号光。本实施方式是以该原理为基础的。
图4的(a)是表示为了使穿过光束区域f1~f4的激光(信号光和杂散光1、2)在面P0上相分离而对穿过各光束区域的激光的前进方向赋予的矢量的图。图4的(a)是在向变形透镜入射时的前进方向上观察激光的图。
分别对穿过光束区域f1~f4的激光的前进方向赋予矢量V01~V04,来改变穿过光束区域f1~f4的激光的前进方向。矢量V01~V04的方向相对于平面方向和曲面方向分别具有45度的倾斜度。矢量V01、V02的方向是相同的,矢量V03、V04的方向是相同的。另外,矢量V01、V04的大小是相同的,矢量V02、V03的大小是相同的。矢量V01~V04的大小被规定为相对于赋予这些矢量之前的激光的前进方向(向变形透镜入射时的前进方向)的角度。
当前进方向如图4的(a)所示那样变化时,穿过光束区域f1~f4的激光(信号光和杂散光1、2)如图4的(b)所示那样照射在面P0上。此外,图4的(b)中一并示出了表示前进方向发生变化之前的激光的光轴的中心O。通过调节矢量V01~V04,能够使穿过各光束区域的信号光和杂散光1、2如图4的(b)所示那样分布在面P0上。由此,能够在面P0上设定只有信号光的照射区域存在的区域。
另外,也可以代替图4的(a)而如图5的(a)所示那样对穿过光束区域f1~f4的激光的前进方向分别赋予矢量V11~V14,由此使它们发生变化。在这种情况下,矢量V11~V14的方向与图4的(a)的矢量V01~V04相同。另外,矢量V12的大小大于矢量V11的大小,矢量V13的大小大于矢量V14的大小。
当前进方向如图5的(a)所示那样变化时,穿过光束区域f1~f4的激光(信号光和杂散光1、2)如图5的(b)所示那样照射在面P0上。在这种情况下,也能够在面P0上设定只有信号光的照射区域存在的区域。
另外,也可以代替图4的(a)而如图6的(a)所示那样对穿过光束区域f1~f4的激光的前进方向分别赋予矢量V21~V24,由此使它们发生变化。在这种情况下,矢量V21~V24的方向与图4的(a)的矢量V01~V04相同。另外,矢量V21的大小大于矢量V22的大小,矢量V24的大小大于矢量V23的大小。
当前进方向如图6的(a)所示那样变化时,穿过光束区域f1~f4的激光(信号光和杂散光1、2)如图6的(b)所示那样照射在面P0上。在这种情况下,也能够在面P0上设定只有信号光的照射区域存在的区域。即,在这种情况下,穿过光束区域f1、f2的激光(信号光)的照射区域被定位于只有这两个照射区域存在的矩形(信号光区域1)的位于对角位置的顶角处,穿过光束区域f3、f4的激光(信号光)的照射区域被定位于只有这两个照射区域存在的矩形(信号光区域2)的位于对角位置的顶角处。
在此,说明基于以往的像散法的传感器和信号生成方法。
图7的(a)是表示对来自盘的反射光设定的八个光束区域a1~a8的图,图7的(b)是表示基于以往的像散法的信号光的照射区域和传感器的图。图7的(b)所示的传感器被配置于图1的(a)的结构中的面P0上,图7的(b)中示出了穿过光束区域a1~a8的信号光在面P0上分别照射出的照射区域A1~A8。
另外,在图7的(a)中,信号光通过轨道沟槽衍射得到的像(轨道像)的方向相对于平面方向和曲面方向具有45度的倾斜度,为上下方向。由此,在图7的(b)中,信号光的轨道像的方向为左右方向。在图7的(a)、(b)中,用点线来表示轨道像。
参照图7的(b),在以往的像散法中,光检测器的受光面上配置有由四个传感器Sa~Sd构成的4分割传感器。此外,在此,为了便于说明而设传感器Sa~Sd在平面方向或曲面方向上进一步被二分割。即,传感器Sa被分割成传感器S1、S2,传感器Sb被分割成传感器S3、S4,传感器Sc被分割成传感器S5、S6,传感器Sd被分割成传感器S7、S8。在这种情况下,当将传感器S1~S8的检测信号表示为S1~S8时,能够通过下面的式(1)、(2)的运算来分别获取聚焦误差信号FE和推挽信号PP。
FE=(S3+S4+S7+S8)-(S1+S2+S5+S6)…(1)
PP=(S1+S2+S3+S4)-(S5+S6+S7+S8)…(2)
接着,说明用于接收上述图4的(b)、图5的(b)、图6的(b)所示的信号光的传感器和信号生成方法。
图8的(a)~(c)是分别表示用于接收如图4的(a)、图5的(a)、图6的(a)所示那样前进方向被改变的信号光的传感器的图。在图8的(a)~(c)中,传感器S1~S8被配置在面P0上,轨道像的方向为左右方向。
当如图4的(a)所示那样前进方向被改变时,穿过图7的(a)所示的光束区域a1~a8的信号光分别被照射到图8的(a)所示的照射区域A1~A8。同样地,当如图5的(a)、图6的(a)所示那样前进方向被改变时,穿过光束区域a1~a8的信号光被照射到图8的(b)、(c)所示的照射区域A1~A8。
因而,如图8的(a)~(c)所示,如果在信号光的照射区域A1~A8的位置处配置传感器S1~S8,则与图7的(b)的情况同样地,能够通过上述的式(1)、(2)的运算来获取聚焦误差信号FE和推挽信号PP。
如上所述,根据本原理,能够通过与基于以往的像散法的情况同样的运算处理来生成抑制了杂散光的影响的聚焦误差信号和推挽信号(循迹误差信号)。
在此,如图8的(a)~(c)所示,传感器S1~S8的大小通常被设定成能够充分包含照射区域A1~A8。当这样构成传感器S1~S8时,在图8的(a)中,作为受光对象的照射区域以外的照射区域有可能会与传感器S1~S8重叠。即,担心有如下问题:在图8的(a)中,照射区域A3、A2与传感器S6、S7的下端部重叠,照射区域A6、A7与传感器S3、S2的上端部重叠,照射区域A5、A4与传感器S8、S1的左端部重叠,照射区域A8、A1与传感器S5、S4的右端部重叠。
另外,在图8的(a)中,除了信号光的照射区域A1~A8以外,如图4的(b)所示,还分布有杂散光1、2的照射区域。在这种情况下,杂散光1和杂散光2的照射区域在与传感器S1~S8相邻的大致相同位置重叠。由此,因杂散光之间的重叠所产生的干涉条纹有可能会漏入传感器S1~S8。
另一方面,在对于图5的(b)、图6的(b)所示的照射区域利用图8的(b)、(c)所示的传感器S1~S8接收信号光的照射区域A1~A8的光的情况下,与图8的(a)的情况不同,作为受光对象的照射区域以外的照射区域难以与传感器S1~S8重叠,而且因杂散光之间的重叠所产生的干涉条纹难以漏入传感器S1~S8。
即,在图5的(b)、图6的(b)中,沿上下方向排列的两个信号光的间隔和沿左右方向排列的两个信号光的间隔分别被设定得比图4的(b)的情况大。由此,受光对象以外的信号光的照射区域难以与图8的(b)、(c)的传感器S1~S8重叠。另外,如图5的(b)、图6的(b)所示,杂散光之间相重叠的区域与图4的(b)的情况相比小,并且远离信号光。由此,因杂散光之间的重叠所产生的干涉条纹难以漏入图8的(b)、(c)的传感器S1~S8。
这样,与利用图8的(a)所示的传感器S1~S8接收信号光的情况相比,在利用图8的(b)、(c)所示的传感器S1~S8接收信号光的情况下,能够得到精确度更高的检测信号。
此外,图5的(a)、图6的(a)所示的分光方法与本发明的分光方法相对应。
在下面的实施例中,示出了基于如图5的(b)或图6的(b)所示那样分布照射区域的情况下的原理的光拾取装置的具体结构例。
<实施例>
在本实施例中,半导体激光器101相当于本发明的“激光光源”。BD物镜114相当于本发明的“物镜”。变形透镜115相当于本发明的“像散元件”。平面方向和曲面方向中的某一方相当于本发明的“第一方向”,另一方相当于“第二方向”。传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4相当于本发明的“多个传感器”。4分割传感器Bz相当于本发明的“4分割传感器”。4分割传感器C1相当于本发明的“其它4分割传感器”和“第三4分割传感器”。4分割传感器C2相当于本发明的“第一4分割传感器”。4分割传感器C3相当于本发明的“第二4分割传感器”。衍射区域H11、H12和衍射区域H21、H22相当于本发明的“第一区域”。衍射区域H13、H14和衍射区域H23、H24相当于本发明的“第二区域”。衍射区域H15和衍射区域H25相当于本发明的“第三区域”。中心O相当于本发明的“基准点”。但是,上述对应关系只不过是一例,本发明并不受本实施例的限定。
本实施例中将本发明应用于能够支持BD、DVD以及CD的兼容型的光拾取装置。将上述原理仅应用于BD用的光学系统,在CD用的光学系统和DVD用的光学系统中应用了基于以往的像散法的聚焦调整技术和基于3光束方式(直线排列(in-line)方式)的循迹调整技术。
图9的(a)、(b)是表示本实施例所涉及的光拾取装置的光学系统的图。图9的(a)是省略了比转折反射镜(在去路中使激光的前进方向向盘的方向转折地进行反射)111、112更靠盘侧的结构的光学系统的平面图,图9的(b)是从侧面透视转折反射镜111、112以后的光学系统的图。
如图9的(a)、(b)所示,光拾取装置具备:半导体激光器101、半波片102、双波长激光器103、衍射光栅104、分色镜105、偏振光分束器106、前置监视器107、准直透镜108、驱动机构109、1/4波片110、转折反射镜111、112、双波长物镜113、BD物镜114、分光元件H1、变形透镜115以及光检测器116。
半导体激光器101射出波长为405nm左右的BD用激光(以下称为“BD光”)。半波片102调整BD光的偏振方向以使BD光对于偏振光分束器106的偏振方向为稍微偏离于S偏振光的方向。双波长激光器103将分别射出波长为785nm左右的CD用激光(下面称为“CD光”)和波长为660nm左右的DVD用激光(下面称为“DVD光”)的两个激光元件容纳在同一CAN内。双波长激光器103被设置成所射出的CD光和DVD光对于偏振光分束器106的偏振方向为稍微偏离于S偏振光的方向。
图9的(c)是表示双波长激光器103内的激光元件(激光光源)的配置的图。图9的(c)是从光束射出侧观察双波长激光器103时的图。从发光点103a、103b发出CD光和DVD光,在发光点103a与发光点103b之间设置有规定的间隙。此外,对CD光的发光点103a与DVD光的发光点103b之间的间隙进行设定使得如后所述那样DVD光被适当地照射到DVD光用的4分割传感器。这样,通过将两个光源容纳在同一CAN内,与多个CAN的结构相比能够简化光学系统。
返回图9的(a),衍射光栅104是2层台阶型的衍射光栅,将CD光和DVD光分别分割成主光束和两个副光束。分色镜105在内部具有分色面105a。分色面105a反射BD光,使CD光和DVD光透过。半导体激光器101、双波长激光器103以及分色镜105被配置成:被分色面105a反射的BD光的光轴与透过分色面105a的CD光的光轴相互一致。透过分色面105a的DVD光的光轴与BD光和CD光的光轴偏离了图9的(c)所示的间隙。
BD光、CD光、DVD光分别有一部分透过偏振光分束器106,而大部分被偏振光分束器106反射。将半波片102、双波长激光器103以及衍射光栅104配置成BD光、CD光、DVD光的一部分像这样透过偏振光分束器106。
此外,当像这样配置衍射光栅104时,CD光的主光束和两个副光束以及DVD光的主光束和两个副光束分别沿着CD和DVD的轨道。被CD反射的CD光的主光束和两个副光束被照射到后述的光检测器116上的CD用的4分割传感器中。被DVD反射的DVD光的主光束和两个副光束被照射到后述的光检测器116上的DVD用的4分割传感器中。
透过了偏振光分束器106的BD光、CD光、DVD光被照射到前置监视器107中。前置监视器107输出与受光光量相应的信号。来自前置监视器107的信号使用于半导体激光器101和双波长激光器103的射出功率控制中。
准直透镜108将从偏振光分束器106侧入射的BD光、CD光、DVD光转换为平行光。驱动机构109在像差校正时根据控制信号使准直透镜108在光轴方向上移动。驱动机构109具备保持准直透镜108的保持架109a以及用于在准直透镜108的光轴方向上输送保持架109a的齿轮109b,齿轮109b与马达109c的驱动轴连结。
通过准直透镜108成为平行光的BD光、CD光、DVD光入射到1/4波片110。1/4波片110将从准直透镜108侧入射的BD光、CD光、DVD光转换为圆偏振光,并且将从转折反射镜111侧入射的BD光、CD光、DVD光转换为与从准直透镜108侧入射时的偏振方向正交的直线偏振光。由此,来自盘的反射光透过偏振光分束器106。此外,透过偏振光分束器106的来自盘的反射光的光轴与图9的(a)中的Z轴一致。
转折反射镜111是分色镜,其使BD光透过,并且将CD光和DVD光反射到朝向双波长物镜113的方向。转折反射镜112将BD光反射到朝向BD物镜114的方向。
双波长物镜113构成为使CD光和DVD光分别适当地会聚到CD和DVD。另外,BD物镜114构成为使BD光适当地会聚到BD。在将双波长物镜113和BD物镜114保持于保持架121的状态下,通过物镜致动器122在聚焦方向和循迹方向上驱动该双波长物镜113和BD物镜114。
分光元件H1根据上述原理使穿过图6的(a)所示的各光束区域的激光如图6的(b)所示那样分布在面P0上。后面参照图10的(a)~(c)来说明分光元件H1的结构。
变形透镜115与图1的(a)所示的变形透镜相当,对从分光元件H1侧入射的BD光、CD光、DVD光引入像散。透过了变形透镜115的BD光、CD光、DVD光入射到光检测器116。光检测器116具有用于接收各光的多个传感器。后面参照图11来说明光检测器116上的传感器。
图10的(a)是从偏振光分束器106侧观察分光元件H1时的平面图。图10的(b)是表示将入射到分光元件H1的激光与分光元件H1的衍射区域H11~H15的边界线对应地进行划分而得到的光束区域a11~a15的图。此外,图10的(a)中一并示出了平面方向、曲面方向、轨道像的方向。
分光元件H1由正方形形状的透明板形成,在光入射面上形成有2层台阶型的衍射图案(衍射全息图)。分光元件H1的光入射面如图10的(a)所示那样被划分成五个衍射区域H11~H15。此外,将衍射区域H15设定成大至如后所述那样降低BD光的杂散光所引起的检测信号的劣化的程度,并且小至能够适当地得到基于BD光的循迹误差信号TE的程度。
衍射区域H11~H15通过衍射作用将穿过光束区域a11~a15的激光分割成0级衍射光、+1级衍射光、-1级衍射光。穿过光束区域a11~a15的激光的+1级衍射光向实线的箭头(V21~V25)的方向衍射。另外,穿过光束区域a11~a15的激光的-1级衍射光向点线的箭头(V21m~V25m)的方向衍射。穿过光束区域a11~a15的激光的0级衍射光不发生衍射而透过衍射区域H11~H15。
在图10的(a)中,用矢量V21~V25和矢量V21m~V25m来表示由衍射区域H11~H15赋予激光的衍射的方向和大小(衍射角)。通过衍射区域H11~H15产生的+1级衍射光的前进方向分别为对入射到该衍射区域H11~H15之前的激光的前进方向赋予矢量V21~V25后得到的方向。另外,通过衍射区域H11~H15产生的-1级衍射光的前进方向分别为对入射到该衍射区域H11~H15之前的激光的前进方向赋予矢量V21m~V25m后得到的方向。
与图6的(a)的情况同样地,矢量V21、V22的方向相同,矢量V23、V24的方向相同。另外,与图6的(a)的情况同样地,矢量V21的大小大于矢量V22的大小,另外,矢量V24的大小大于矢量V23的大小。矢量V21m~V25m其方向分别与矢量V21~V24的方向相反,具有与该矢量V21~V24相等的大小。
在本实施例中,与图6的(a)的情况相比,通过衍射区域H15来改变穿过光束区域a15的激光的前进方向。由衍射区域H15赋予的矢量V25、V25m的方向与平面方向平行,另外,矢量V25、V25m的大小相等。
此外,根据对各衍射区域设定的衍射图案的朝向来设定矢量V21~V25、V21m~V25m的方向,根据对各衍射区域设定的衍射图案的间距来设定矢量V21~V25、V21m~V25m的大小。
图10的(c)是表示衍射区域H11~H15的台阶高度与衍射效率之间的关系的图。
如图10的(c)所示,入射到分光元件H1的BD光、DVD光、CD光的衍射效率根据对衍射区域H11~H15设定的2层台阶型衍射图案的台阶高度而变化。本实施例的台阶高度被设定为图10的(c)中所示的“设定值”。由此,BD光的0级衍射光和+1级衍射光的衍射效率分别为约80%和10%,DVD光和CD光的0级衍射光的衍射效率为90%以上。此外,-1级衍射光的衍射效率与+1级衍射光的衍射效率大致相同。
这样,入射到分光元件H1的BD光以上述衍射效率被分割成0级衍射光、+1级衍射光、-1级衍射光。另外,入射到分光元件H1的CD光和DVD光大部分不受分光元件H1的衍射作用而透过分光元件H1。
图11是表示光检测器116的传感器布局的图。
光检测器116具有:BD用的传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4,它们接收通过衍射区域H11~H14的衍射作用而产生的BD光(信号光)的+1级衍射光;4分割传感器Bz,其接收通过衍射区域H15的衍射作用而产生的BD光(信号光和杂散光1、2)的+1级衍射光;4分割传感器C1~C3,其接收不受分光元件H1的衍射作用而透过的CD光;以及4分割传感器D1~D3,其接收不受分光元件H1的衍射作用而透过分光元件H1的DVD光。传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4分别与上述原理中示出的图8的(c)的传感器S1~S8同样地进行配置。此外,4分割传感器C1如后所述那样也兼用于接收BD光的0级衍射光。
此外,光检测器116的中心O是从偏振光分束器106沿Z轴正方向射出的BD光的光轴与光检测器116的受光面相交的点。
穿过光束区域a11~a15的BD光(信号光)的+1级衍射光被照射到照射区域A11~A15。由传感器Ba1、Ba4接收照射区域A11的光,由传感器Ba2、Ba3接收照射区域A12的光,由传感器Bs3、Bs4接收照射区域A13的光,由传感器Bs1、Bs2接收照射区域A14的光。
穿过光束区域a15的BD光(信号光和杂散光1、2)的+1级衍射光入射到相对于中心O位于右上方的4分割传感器Bz。4分割传感器Bz由传感器Bz1~Bz4构成,用于分光元件H1的位置调整。相对于上下左右的方向倾斜45度地配置4分割传感器Bz。另外,将4分割传感器Bz配置成4分割传感器的分割线与将中心O与4分割传感器Bz的中心BzO连接的点划线的直线相重合。此外,后面参照图14的(a)~(c)和图15的(a)~(c)来说明分光元件H1的位置调整。
对衍射区域H11~H14的间距进行设定使得照射区域A11~A14如图11所示那样被定位于传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4上。另外,对衍射区域H 5的间距进行设定使得穿过光束区域a15的BD光(信号光和杂散光1、2)的+1级衍射光被定位于4分割传感器Bz的中心BzO。
BD光与CD光的光轴如上所述那样通过分色面105a而一致,因此通过衍射光栅104产生的CD光的主光束(0级衍射光)和BD光的0级衍射光被照射到图11所示的中心O。4分割传感器C1被配置于中心O。4分割传感器C2、C3沿着投影到光检测器116的受光面上的CD的信号轨道的方向而与4分割传感器C 1配置在同一直线上。4分割传感器C1~C3分别由传感器C11~C14、传感器C21~C24、传感器C31~C34构成。
在本实施例中,为了实现基于直线排列方式的循迹调整技术,以使4分割传感器C2的分割线和4分割传感器C3的分割线被定位于穿过中心O的上下方向的直线上的方式配置4分割传感器C2、C3。
DVD光的光轴如上所述那样偏离于CD光的光轴,因此DVD光的主光束和两个副光束被照射到光检测器116的受光面上的偏离于CD光的主光束和两个副光束的位置。4分割传感器D1~D3分别被配置于DVD光的主光束和两个副光束的照射位置处。此外,CD光的主光束和DVD光的主光束之间的距离是由图9的(c)所示的CD光的发光点103a与DVD光的发光点103b之间的间隙来决定的。
图12是表示分布在与光检测器116的受光面相同的平面(面P0)上的BD光(信号光和杂散光1、2)的0级衍射光、+1级衍射光、-1级衍射光的照射区域的示意图。虚线表示BD光的+1级衍射光,点划线表示BD光的0级衍射光,点线表示BD光的-1级衍射光。另外,图12中一并示出了图11所示的传感器。
当如本实施例那样在分光元件H1的衍射区域H11~H15中形成2层台阶型的衍射图案时,BD光(信号光和杂散光1、2)的+1级衍射光和-1级衍射光的照射区域以中心O为点对称的中心来分布,0级衍射光的照射区域分布于中心O。此外,在本实施例中,关于BD光(信号光和杂散光1、2),只利用0级衍射光和+1级衍射光,不利用-1级衍射光。
另外,入射到分光元件H1的BD光的中央部分越至4分割传感器Bz附近,因此分布于传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4附近的BD光的杂散光(杂散光1、2)的+1级衍射光的照射区域难以落在传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4。即,分布于传感器Ba1、Ba4的上端附近的杂散光1、2的照射区域分别变成左端和右端被衍射区域H15去除后的形状。同样地,分布于传感器Ba2、Ba3的下端附近、传感器Bs1、Bs2的右端附近、传感器Bs3、Bs4的左端附近的杂散光1、2的照射区域分别变成与衍射区域H15相应地端部被去除后的形状。由此,即使BD物镜114沿BD的径向移动而BD物镜114的光轴从激光的光轴移位,BD光(杂散光1、2)的+1级衍射光也难以入射到传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4中。另外,即使传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4的位置在光检测器116的受光面上发生偏移,BD光(杂散光1、2)的+1级衍射光也难以入射到这些传感器中。
在此,说明本实施例中的信号生成方法。
如图11所示,BD光(信号光)的+1级衍射光的照射区域A11~A14被定位于传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4。在本实施例中,根据这些传感器的检测信号,生成BD用的循迹误差信号TE。当将传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4的检测信号分别表示为Ba1~Ba4、Bs1~Bs4时,能够通过下面的式(3)的运算来获取本实施例中的循迹误差信号TE。
TE={(Ba1+Ba4)-(Ba2+Ba3)}
-k×{(Bs1+Bs4)-(Bs2+Bs3)}…(3)
在此,与上述式(2)所示的推挽信号PP的运算相比,使用了乘数k。这种使用了乘数k的循迹误差信号TE的运算方法记载于本案申请人之前申请的日本特开2010-102813号公报。此外,也可以使用上述式(2)的运算方法来获取循迹误差信号TE。
另外,如图12所示,BD光(信号光和杂散光1、2)的0级衍射光的照射区域被定位于4分割传感器C1。在本实施例中,根据4分割传感器C1的传感器C11~C14(参照图11)的检测信号,生成BD用的聚焦误差信号FE和作为盘的读取信号的RF(RadioFrequency)信号。当将传感器C11~C14的检测信号分别表示为C11~C14时,能够与上述式(1)同样地通过下面的式(4)的运算来获取本实施例中的聚焦误差信号FE。另外,能够通过下面的式(5)的运算来获取本实施例中的RF信号。
FE=(C11+C13)-(C12+C14)…(4)
RF=(C11+C12+C13+C14)…(5)
此外,入射到4分割传感器C1的BD光的0级衍射光中不仅包含信号光,还包含杂散光1、2。然而,在入射到4分割传感器C1的BD光的0级衍射光中,杂散光的比率为1/10左右,因此在获取聚焦误差信号FE和RF信号时,杂散光所造成的影响并不特别成为问题。
根据4分割传感器C1~C3的检测信号来生成CD用的聚焦误差信号、循迹误差信号以及RF信号,根据4分割传感器D1~D3的检测信号来生成DVD用的聚焦误差信号、循迹误差信号以及RF信号。在生成CD和DVD用的聚焦误差信号和循迹误差信号时,使用基于以往的像散法的运算处理和基于3光束方式(直线排列方式)的运算处理。
以上,根据本实施例,只有BD光(信号光)的+1级衍射光照射到传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4。另外,入射到分光元件H1的BD光的中央部分通过衍射区域H15越至4分割传感器Bz附近,因此分布于传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4附近的BD光的杂散光(杂散光1、2)的+1级衍射光的照射区域难以落在传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4。由此,能够抑制杂散光所引起的检测信号的劣化,从而能够获取精确度高的各种检测信号(例如循迹误差信号TE)。
另外,在本实施例中,为了使BD光的照射区域如图6的(b)所示那样分布,使用了形成有2层台阶型的衍射图案的分光元件H1。当像这样形成2层台阶型的衍射图案时,如图12所示那样照射区域会分布到广范围。然而,根据本实施例,不需要包含所有的照射区域地设置光检测器上的传感器。即,在本实施例中,用于接收BD光的光检测器116上的传感器被设置成仅包含分布于中心O的信号光(0级衍射光)的照射区域、分布于中心O的上侧和右侧的信号光(+1级衍射光)的照射区域以及分布于右上方的信号光(+1级衍射光)的照射区域。由此,即使如本实施例那样使用形成有2层台阶型的衍射图案的廉价的分光元件H1,也能够将光检测器116构成为小型。
此外,为了使照射区域如图6的(b)所示那样分布,也能够使用形成有闪耀(blaze)型的衍射图案的分光元件。然而,形成有闪耀型的衍射图案的分光元件比如本实施例那样形成有2层台阶型的衍射图案的分光元件H1价格高。在本实施例中,能够通过使用形成有2层台阶型的衍射图案的廉价的分光元件H1来将光拾取装置所耗费的成本抑制得较低。
另外,根据本实施例,BD光(信号光和杂散光1、2)的0级衍射光入射到光检测器116的中心O,因此能够通过CD用的4分割传感器C1获取BD用的聚焦误差信号FE和RF信号。即,能够将CD用的4分割传感器C1~C3的一部分用于获取BD用的聚焦误差信号FE和RF信号。由此,不需要新设置传感器,从而能够将光检测器所耗费的成本抑制得较低,并且能够将光检测器构成为小型。
此外,在本实施例中,基于对图6的(b)的照射区域如图8的(c)那样配置传感器S1~S8的情况,设定了分光元件H1和光检测器116上的各传感器。然而,并不限于此,也可以基于对图5的(b)的照射区域如图8的(b)那样配置传感器S1~S8的情况,来设定分光元件H1和光检测器116上的各传感器。
图13的(a)是表示这种情况下的分光元件H2的平面图。
分光元件H2的衍射区域H21~H25构成为对+1级衍射光赋予矢量V11~V15,对-1级衍射光赋予矢量V11m~V15m。与图5的(a)的情况同样地,矢量V11、V12的方向相同,矢量V13、V14的方向相同。另外,与图5的(a)的情况同样地,矢量V12的大小大于矢量V11的大小,另外,矢量V13的大小大于矢量V14的大小。矢量V11m~V14m其方向分别与矢量V11~V14的方向相反,具有与该矢量V11~V14相等的大小。此外,矢量V15、V15m分别与图10的(a)所示的矢量V25、V25m同样。
图13的(b)是表示使用分光元件H2的情况下的光检测器116的传感器布局的图。
在这种情况下,与图8的(b)所示的传感器S1~S8的配置同样地,图11所示的传感器Ba1、Ba4被配置于传感器Ba2、Ba3的下侧,传感器Bs1、Bs2被配置于传感器Bs3、Bs4的左侧。入射到衍射区域H21~H25的BD光(信号光)的+1级衍射光被照射到照射区域A21~A25。由此,能够仅接收如图5的(b)那样分布的BD光(信号光)的+1级衍射光。
<位置调整方法>
在上述实施例中,需要在光拾取装置中对分光元件H1和光检测器116进行位置调整,以使穿过图10的(b)所示的光束区域a11~a14的BD光(信号光)的+1级衍射光适当地入射到图11所示的传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4。能够通过下面的方法来进行该调整。
图14的(a)是表示上述实施例中的光拾取装置的位置调整的工序的图。上述位置调整是在组装光拾取装置时实施的。
在位置调整的工序中,首先,将除了分光元件H1和光检测器116以外的光学元件安装在光拾取装置内(S11)。接着,将安装在保持架上的分光元件H1安装在光拾取装置内(S12),将预先在受光面上设置有图11所示的传感器的光检测器116安装在光拾取装置内(S13)。此时,光检测器116上连接有位置调整用的臂,以能够自动进行后述的位置调整。
然后,对光拾取装置进行通电(S14)。由此,半导体激光器101发光,作为位置调整用而安装的盘(例如具有一层记录层的ROM的盘)进行旋转,对该盘照射BD光。在该状态下,物镜致动器122被驱动,并且准直透镜108被定位于规定的位置。
接着,在与从偏振光分束器106侧沿Z轴正方向射出的BD光的光轴垂直的面内(图9的(a)的XY平面内),进行光检测器116的位置调整(XY调整)。光检测器116的XY调整是基于用于接收BD光的0级衍射光的CD用的传感器C11~C14的检测信号来进行的。即,当将光检测器116的X轴方向和Y轴方向的偏移量分别表示为PDx、PDy时,能够通过下面的式(6)、(7)的运算来获取PDx、PDy。
PDx={(C13+C14)-(C11+C12)}
/(C11+C12+C13+C14)…(6)
PDy={(C12+C13)-(C11+C14)}
/(C11+C12+C13+C14)…(7)
此时,首先,在能够利用上述式(6)、(7)所示的PDx、PDy进行调整的范围内对光检测器116的位置进行粗调整(S15),接着,启动对于光检测器116的XY调整自动追踪,以使上述式(6)、(7)的PDx、PDy的值为0(S16)。由此,连接在光检测器116上的臂使光检测器116在XY平面内移动,从而使BD光的0级衍射光的光轴与光检测器116的中心O一致。
接着,聚焦伺服启动(S17),通过物镜致动器122使BD物镜114在图9的(b)的Y轴方向(垂直于盘的方向)上移动,以使上述式(4)的聚焦误差信号FE的值为0。
接着,对光检测器116进行Z轴方向上的位置调整(Z调整)(S18)。在光检测器116的Z调整中,首先,使BD物镜114在盘的径向上移动以使上述式(3)的循迹误差信号TE为0。接着,参照上述式(5)的RF信号在垂直于盘的方向上移动BD物镜114。此时,随着BD物镜114的移动,落在4分割传感器C1的BD光(信号光和杂散光1、2)的焦点发生变化,随着所述焦点的变化,RF信号的振幅发生变化。对光检测器116在Z轴方向上的位置进行设定使得RF信号的振幅为规定的大小。
接着,对分光元件H1进行XY平面内的位置调整(XY调整)(S19)。分光元件H1的XY调整是基于图11所示的传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4的检测信号来进行的。即,当将分光元件H1的X轴方向和Y轴方向上的偏移量分别表示为HOEx、HOEy时,能够通过下面的式(8)、(9)的运算来获取HOEx、HOEy。
HOEx={(Bs3+Bs4)-(Bs1+Bs2)}
/(Bs1+Bs2+Bs3+Bs4)…(8)
HOEy={(Ba2+Ba3)-(Ba1+Ba4)}
/(Ba1+Ba2+Ba3+Ba4)…(9)
分光元件H1在XY平面内被定位于上述式(8)、(9)的HOEx、HOEy的值为0的位置。
接着,对分光元件H1进行Z轴方向上的位置调整(Z调整)和以中心O为中心的旋转方向上的位置调整(θ调整)(S20)。分光元件H1的Z调整和θ调整(Zθ调整)是基于用于接收BD光的+1级衍射光的4分割传感器Bz(传感器Bz1~Bz4)的检测信号来进行的。即,当将传感器Bz1~Bz4的检测信号分别表示为Bz1~Bz4并将分光元件H1在Z轴方向上的偏移量和以中心O为中心的旋转方向上的偏移量分别表示为HOEz、HOEθ时,能够通过下面的式(10)、(11)的运算来获取HOEz、HOEθ。
HOEz={(Bz1+Bz4)-(Bz2+Bz3)}
/(Bz1+Bz2+Bz3+Bz4)…(10)
HOEθ={(Bz1+Bz2)-(Bz3+Bz4)}
/(Bz1+Bz2+Bz3+Bz4)…(11)
分光元件H1在Z轴方向上被定位于上述式(10)的HOEz的值为0的位置,在以中心O为中心的旋转方向上被定位于上述式(11)的HOEθ的值为0的位置。此外,在S20的分光元件H1的Zθ调整中,如下那样交替或并行地进行分光元件H1的Z调整和θ调整。
图14的(b)是表示交替地进行分光元件H1的Z调整和θ调整的情况下的分光元件H1的Zθ调整的流程图。
在这种情况下,首先,对分光元件H1进行Z调整以使HOEz的值为0(S101),接着,对分光元件H1进行θ调整以使HOEθ的值为0(S102)。然后,若不是HOEz=0且HOEθ=0(S103:“否”),则处理返回到S101,再次进行分光元件H1的Z调整和θ调整。当HOEz=0且HOEθ=0时(S103:“是”),分光元件H1的Zθ调整结束。此外,在图14的(b)中,也可以将S101和S102的处理顺序反过来,如图14的(c)所示那样进行分光元件H1的Zθ调整。
图15的(a)是表示并行地进行分光元件H1的Z调整和θ调整的情况下的分光元件H1的Zθ调整的流程图。
在这种情况下,首先,并行开始图15的(b)所示的分光元件H1的Z调整处理和图15的(c)所示的θ调整处理(S201)。
参照图15的(b),在分光元件H1的Z调整处理中,首先,对分光元件H1进行Z调整(S211),判断是否HOEz=0(S212)。若不是HOEz=0(S212:“否”),则再次进行分光元件的Z调整(S211),当HOEz=0时(S212:“是”),判断是否HOEθ=0(S213)。接着,若不是HOEθ=0(S213:“否”),则处理返回到S212,再次判断是否HOEz=0。当HOEθ=0时(S213:“是”),分光元件的Z调整处理结束。
参照图15的(c),在分光元件H1的θ调整处理中,首先,对分光元件H1进行θ调整(S221),判断是否HOEθ=0(S222)。若不是HOEθ=0(S222:“否”),则再次进行分光元件的θ调整(S221),当HOEθ=0时(S222:“是”),判断是否HOEz=0(S223)。接着,若不是HOEz=0(S223:“否”),则处理返回到S222,再次判断是否HOEθ=0。当HOEz=0时(S223:“是”),分光元件的θ调整处理结束。
返回图15的(a),在S202中,处理进行待机直到图15的(b)所示的分光元件H1的Z调整处理和图15的(c)所示的θ调整处理这两方结束(S202)。当两方的处理结束时(S202:“是”),分光元件H1的Zθ调整结束。
此外,在图14的(b)和图14的(c)的S103、图15的(b)的S212、S213、以及图15的(c)的S222、S223中,判断HOEz或HOEθ是否为0,但是也可以判断HOEz或HOEθ是否包含于接近零的规定值的范围内、即位置偏移是否包含在所允许的规定范围内。
当如上所述那样光检测器116的XY调整和Z调整以及分光元件H1的XY调整和Zθ调整完成时,在光拾取装置内将分光元件H1和光检测器116进行粘接(S21)。在这种情况下,在分光元件H1与光检测器116的粘接部分涂敷粘接用的树脂,通过对该树脂照射紫外线来进行粘接。接着,关闭对于光检测器116的XY调整自动追踪(S22),取下原本连接在光检测器116上的XY调整用的臂(取消夹持)(S23)。
这样,使得穿过图10的(b)所示的光束区域a11~a14的BD光(信号光)的+1级衍射光适当地入射到图11所示的传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4。此外,入射到光检测器116的BD光和CD光的0级衍射光的光轴相一致,预先在光检测器116的受光面上设置CD用的4分割传感器C1~C3和DVD用的4分割传感器D1~D3。由此,只要基于BD光对分光元件H1和光检测器116进行位置调整,就可以使CD光和DVD光也适当地入射到4分割传感器C1~C3、D1~D3。
<变更例>
在下面示出的变更例中,衍射区域H31、H32、衍射区域H41、H42以及衍射区域H51、H52相当于本发明的“第一区域”。衍射区域H33~H36、衍射区域H43~H46以及衍射区域H53、H54相当于本发明的“第二区域”。衍射区域H37、衍射区域H47以及衍射区域H55相当于本发明的“第三区域”。但是,上述对应关系只不过是一例,本发明并不受变更例的限定。
在上述实施例中,为了使BD光的照射区域如图6的(b)所示那样分布,使用了分光元件H1,但是也可以使用图16的(a)所示的分光元件H3来代替上述实施例的分光元件H1。
图16的(a)是从偏振光分束器106侧观察分光元件H3时的平面图。图16的(b)是表示将入射到分光元件H3的激光与分光元件H3的衍射区域H31~H37的边界线对应地进行划分而得到的光束区域a31~a37的图。
与上述分光元件H1同样地,分光元件H3由正方形形状的透明板形成,在光入射面上形成有2层台阶型的衍射图案。分光元件H3的光入射面如图16的(a)所示那样被划分成七个衍射区域H31~H37。衍射区域H33、H34和衍射区域H35、H36分别为图10的(a)所示的分光元件H1的衍射区域H13、H14被穿过中心的上下方向的直线左右分割后的形状。衍射区域H31~H37的衍射效率和间距被设定为与上述分光元件H1的对应区域的衍射效率和间距相同。
衍射区域H31、H32、H37对穿过光束区域a31、a32、a37的激光的前进方向赋予与上述分光元件H1相同的矢量。衍射区域H33~H36分别对穿过光束区域a33~a36的激光的前进方向赋予矢量V31~V34和矢量V31m~V34m。矢量V31~V34分别是针对+1级衍射光的矢量,矢量V31m~V34m分别是针对-1级衍射光的矢量。矢量V31、V32分别是对图10的(a)的V23施加下方向和上方向的成分后得到的矢量,矢量V33、V34分别是对图10的(a)的V24施加下方向和上方向的成分后得到的矢量。此外,矢量V31m~V34m其方向分别与矢量V31~V34的方向相反,具有与矢量V31~V34相等的大小。
图16的(c)是表示被定位于图11所示的传感器Bs1~Bs4的BD光(信号光)的+1级衍射光的照射区域的示意图。此外,传感器Bs1~Bs4以外的传感器上的照射区域与图12所示的情况大致相同,因此在此省略说明。
如图16的(c)所示,穿过光束区域a33~a36的BD光(信号光)的+1级衍射光被照射到照射区域A33~A36。此时,照射区域A33、A34不与传感器Bs3和传感器Bs4的边界线重叠,照射区域A35、A36不与传感器Bs1和传感器Bs2的边界线重叠。即,通过如上所述那样使矢量V31~V34具有下方向或上方向的成分,照射区域A33与A34之间产生间隙,而且,照射区域A35与A36之间产生间隙。由此,即使由于经年劣化等而传感器Bs1~Bs4的位置在上下方向上发生偏移,也可以与上述分光元件H 1相比抑制传感器Bs1~Bs4的检测信号的精确度的劣化。
此外,关于作为上述实施例的变更例来叙述的图13的(a)所示的分光元件H2,也可以如本变更例那样将上下的衍射区域H23、H24分割成左右两个。
图17的(a)是表示这种情况下的分光元件H4的平面图。
分光元件H4的衍射区域H41~H47的边界线被设定为与图16的(a)的衍射区域H31~H37相同。穿过图17的(b)所示的光束区域a41~a47的激光分别入射到衍射区域H41~H47
衍射区域H41、H42、H47对穿过光束区域a41、a42、a47的激光的前进方向赋予与上述分光元件H2相同的矢量。衍射区域H43~H46分别对穿过光束区域a43~a46的激光的前进方向赋予矢量V41~V44和矢量V41m~V44m。矢量V41~V44分别是针对+1级衍射光的矢量,矢量V41m~V44m分别是针对-1级衍射光的矢量。矢量V41、V42分别是对图13的(a)的V 13施加下方向和上方向的成分后得到的矢量,矢量V43、V44分别是对图13的(a)的V14施加下方向和上方向的成分后得到的矢量。此外,矢量V41m~V44m其方向分别与矢量V41~V44的方向相反,具有与矢量V41~V44相等的大小。
图17的(c)是表示被定位于图13的(b)所示的传感器Bs1~Bs4的BD光(信号光)的+1级衍射光的照射区域的示意图。
如图17的(c)所示,穿过光束区域a43~a46的BD光(信号光)的+1级衍射光被照射到照射区域A43~A46。此时,与图16的(c)的情况同样地,照射区域A43与A44之间产生间隙,而且,照射区域A45与A46之间产生间隙。由此,即使由于经年劣化等而传感器Bs1~Bs4的位置在上下方向上发生偏移,也可以与上述分光元件H2相比抑制传感器Bs1~Bs4的检测信号的精确度的劣化。
<透镜移位时的杂散光的仿真>
本申请的发明人对在利用如图8的(a)~(c)所示那样配置的传感器接收BD光(信号光)的+1级衍射光的情况下对传感器引起的杂散光的影响进行仿真。
在本仿真中,假设下面三个分光元件Hs1~Hs3。
分光元件Hs1在图16的(a)所示的衍射区域H31~H36中应用了图4的(a)的矢量V01~V04。在这种情况下,衍射区域H31、H32的矢量分别与图4的(a)的矢量V01、V02相对应。另外,衍射区域H33、H34的矢量是分别对图4的(a)的矢量V03附加了下方向和上方向的成分后得到的,衍射区域H35、H36的矢量是分别对图4的(a)的矢量V04附加了下方向和上方向的成分后得到的。
分光元件Hs2在图16的(a)所示的衍射区域H31~H36中应用了图5的(a)的矢量V11~V14。在这种情况下,衍射区域H31、H32的矢量分别与图5的(a)的矢量V11、V12相对应。另外,衍射区域H33、H34的矢量是分别对图5的(a)的矢量V13附加了下方向和上方向的成分后得到的,衍射区域H35、H36的矢量是分别对图5的(a)的矢量V14附加了下方向和上方向的成分后得到的。
分光元件Hs3构成为与图16的(a)所示的分光元件H3同样的结构。即,分光元件Hs3在图16的(a)所示的衍射区域H31~H36中应用了图6的(a)的矢量V21~V24。在这种情况下,衍射区域H31、H32的矢量分别与图6的(a)的矢量V21、V22相对应。另外,衍射区域H33、H34的矢量是分别对图6的(a)的矢量V23附加了下方向和上方向的成分后得到的,衍射区域H35、H36的矢量是分别对图6的(a)的矢量V24附加了下方向和上方向的成分后得到的。
另外,在使用分光元件Hs1的情况下设定图8的(a)的传感器,在使用分光元件Hs2的情况下设定图8的(b)的传感器,在使用分光元件Hs3的情况下设定图8的(c)的传感器。
无论使用哪一个分光元件,都会如图16的(c)所示那样,位于中心O的右侧的传感器上的信号光的照射区域不与上下排列的传感器的边界线重叠。
另外,在本仿真中,BD具有四个记录层,各记录层从表面侧(光入射面侧)按照L3、L2、L1、L0的顺序排列。另外,下面,将BD用的物镜(与上述实施例的BD物镜114相当)在BD的径向上移动而BD用的物镜的光轴从激光的光轴移位的情况称为“透镜移位”。
图18的(a)、(b)是表示使用分光元件Hs1的情况下的仿真结果的图。图18的(a)、(b)中分别示出了中心O的上侧和右侧的传感器附近的信号光和杂散光的分布状态。在该仿真中,BD光被聚焦到L2层,未产生透镜移位。在图18的(a)、(b)中,“L2”是来自L2层的反射光(信号光),“L3”是来自L3层的反射光(杂散光)。
在不存在透镜移位的情况下,在上侧的传感器中,如图18的(a)所示,信号光适当地照射到各传感器上,杂散光大致未落在传感器上。另一方面,在右侧的传感器中,如图18的(b)所示,虽然信号光适当地照射到各传感器上,但是落在传感器上的杂散光的照射区域与图18的(a)相比变大。
在此,当从图18的(a)、(b)所示的状态产生了透镜移位时,无论是上侧的传感器还是右侧的传感器,杂散光都会在左右方向上移动而与传感器大面积重叠。例如,当杂散光向左方向移动时,在图18的(a)的情况下,L3层中产生的右侧的杂散光会与右上方和右下方的传感器这两方重叠。另外,在图18的(b)的情况下,L3层中产生的下侧的杂散光仅与左下方的传感器重叠,但是L3层中产生的上侧的杂散光会与左上方和右上方的传感器这两方重叠。
图18的(c)是表示使用分光元件Hs1的情况下的透镜移位量与入射到传感器的杂散光的比例之间的关系的仿真结果的图。横轴表示BD用的物镜的透镜移位量,纵轴表示入射到图18的(a)、(b)所示的八个传感器的总光量中杂散光所占的比例。这样,可知,在使用分光元件Hs1的情况下,与透镜移位量相应地较多的杂散光入射到传感器,传感器的检测信号劣化。
图19的(a)~(f)是表示使用分光元件Hs2的情况下的仿真结果的图。图19的(a)、(c)、(e)中示出了中心O的上侧的传感器附近的信号光和杂散光的分布状态。图19的(b)、(d)、(f)中示出了中心O的右侧的传感器附近的信号光和杂散光的分布状态。在该仿真中,BD光被聚焦到L2层。在图19的(a)~(f)中,“L2”是来自L2层的反射光(信号光),“L1”、“L3”分别是来自L1层、L3层的反射光(杂散光),“表面”是来自盘表面(光入射面)的反射光。
图19的(a)、(b)表示不存在透镜移位的状态,图19的(c)、(d)表示由于透镜移位而杂散光向左侧移动的状态,图19的(e)、(f)表示由于透镜移位而杂散光向右侧移动的状态。
如图19的(a)~(f)所示,无论是否存在透镜移位,信号光都适当地照射在各传感器上。
在不存在透镜移位的情况下,在上侧的传感器中,如图19的(a)所示,盘表面中产生的杂散光的照射区域与左下方和右下方的传感器这两方重叠。然而,由于所述杂散光的照射区域扩展得较大,因此可以维持来自传感器的检测信号的精确度。另外,在右侧的传感器中,也如图19的(b)所示,盘表面中产生的杂散光的照射区域与右上方和右下方的传感器这两方重叠。然而,在这种情况下,也由于所述杂散光的照射区域扩展得较大,因此可以维持来自传感器的检测信号的精确度。
在由于透镜移位而杂散光向左侧移动的情况下,在上侧的传感器中,如图19的(c)所示,L3层中产生的杂散光的照射区域与右下方的传感器重叠。然而,在这种情况下,L3层中产生的杂散光的照射区域只与右下方的传感器重叠,因此与图18的(a)所示的L3层中产生的杂散光的照射区域向左侧移动的情况相比,能够减小与传感器重叠的杂散光的照射区域。另外,在右侧的传感器中,如图19的(d)所示,虽然L3层中产生的上侧的杂散光的照射区域与左上方的传感器重叠,但是L3层中产生的下侧的杂散光的照射区域不与任何传感器重叠。此外,在图19的(c)、(d)中,盘表面中产生的杂散光也扩展得较大,因此可以维持传感器的检测信号的精确度。
在由于透镜移位而杂散光向右侧移动的情况下,也如图19的(e)、(f)所示那样与传感器重叠的杂散光的照射区域较小。此外,在这种情况下,在上侧的传感器中,如图19的(e)所示,L1层中产生的杂散光的照射区域与右下方的传感器重叠。
图21的(a)是表示使用分光元件Hs2的情况下的透镜移位量与入射到传感器的杂散光的比例之间的关系的仿真结果的图。可知,在这种情况下,与图18的(c)所示的情况相比,入射到传感器的杂散光的比例变小。即,与使用分光元件Hs1的情况相比,使用分光元件Hs2的情况下更能够减小入射到传感器的杂散光的比例。
图20的(a)~(f)是表示使用分光元件Hs3的情况下的仿真结果的图。图20的(a)~(f)中示出了中心O的上侧和右侧的传感器附近的信号光和杂散光的分布状态。在该仿真中,BD光也被聚焦到L2层。在图20的(a)~(f)中,“L2”是来自L2层的反射光(信号光),“L1”、“L3”分别是来自L1层、L3层的反射光(杂散光),“表面”是来自盘表面(光入射面)的反射光。
在不存在透镜移位的情况下,如图20的(a)、(b)所示,盘表面中产生的杂散光的照射区域与图19的(a)、(b)不同,不与传感器重叠。
在由于透镜移位而杂散光向左侧移动的情况下,如图20的(c)、(d)所示,盘表面中产生的杂散光的照射区域与传感器重叠的面积小于图19的(c)、(d)。另外,在右侧的传感器中,如图20的(d)所示,L3层中产生的上侧的杂散光的照射区域与传感器重叠的面积小于图19的(d)。
在由于透镜移位而杂散光的照射区域向右侧移动的情况下,如图20的(e)、(f)所示,盘表面中产生的杂散光的照射区域与传感器重叠的面积小于图19的(e)、(f)。另外,在上侧的传感器中,如图20的(e)所示,L1层中产生的杂散光的照射区域与图19的(e)不同,不与传感器重叠。
图21的(b)是表示使用分光元件Hs3的情况下的透镜移位量与入射到传感器的杂散光的比例之间的关系的仿真结果的图。可知,在这种情况下,与图21的(a)所示的情况相比,入射到传感器的杂散光的比例变小。即,与使用分光元件Hs2的情况相比,使用分光元件Hs3的情况下能够进一步减小入射到传感器的杂散光的比例。
以上,说明了本发明的实施例,但是本发明不受上述实施例的任何限制,另外,本发明的实施例也是除上述内容以外还可以进行各种变更。
例如,在上述实施例中,分光元件H 1被配置在变形透镜115的前级,但是也可以将分光元件H 1配置于变形透镜115的后级,或者,还可以在变形透镜115的入射面或射出面上一体地配置对激光赋予与分光元件H1同样的衍射作用的衍射图案。
此外,与将分光元件H1配置于变形透镜115的后级的情况相比,优选将分光元件H1配置于变形透镜115的前级。即,当将分光元件H1配置于变形透镜115的前级时,与配置于后级的情况相比,能够延长从分光元件H1到光检测器116的距离。因此,即使将分光元件H1的衍射角设定得较大,也能够如图11所示那样使BD光(信号光)的+1级衍射光照射到光检测器116上的远离中心O的位置。
另外,在上述实施例中,如图11所示,为了基于直线排列方式获取CD用的循迹误差信号,将4分割传感器C1~C3配置在上下方向上。在这样配置4分割传感器C1~C3的情况下,也可以将由衍射区域H15赋予的矢量的方向变更为上下方向,使得通过衍射区域H15衍射的BD光的+1级衍射光和-1级衍射光照射到4分割传感器C2、C3。
图22的(a)是表示通过衍射区域H15赋予的矢量被变更为上下方向后的分光元件H1的平面图。在这种情况下,衍射区域H15对穿过光束区域a15的激光的+1级衍射光和-1级衍射光赋予矢量V45、V45m。矢量V45、V45m的方向与轨道像的方向平行,矢量V45、V45m的大小相等。
在此,对矢量V45、V45m的大小进行调整,使得图12的4分割传感器Bz中的照射区域以及位于相对于该照射区域的中心O点对称的位置的照射区域分别被定位于4分割传感器C2、C3。在这种情况下,可以省略图12所示的4分割传感器Bz。
图22的(b)是表示这种情况下的光检测器116的中心O附近的BD光(信号光)的分布状态的图。此外,4分割传感器C2、C3与上述实施例同样地被配置于以4分割传感器C1为中心而对称的位置。
如图22的(b)所示,所有入射到衍射区域H11~H15的BD光(信号光)的0级衍射光被照射到中心O。通过衍射区域H15得到的BD光(信号光)的+1级衍射光被照射到4分割传感器C2的中心。通过衍射区域H15得到的BD光(信号光)的-1级衍射光被照射到4分割传感器C3的中心。
在这种情况下,当将传感器C21~C24、C31~C34的检测信号分别表示为C21~C24、C31~C34时,能够通过下面的式(12)、(13)的运算来获取HOEz、HOEθ,以代替上述式(10)、(11)所示的分光元件H1的Z调整和θ调整中使用的HOEz、HOEθ。
HOEz={{(C21+C24)-(C22+C23)}
+{(C32+C33)-(C31+C34)}}
/{(C21+C22+C23+C24)
+(C31+C32+C33+C34)}…(12)
HOEθ={{(C21+C22)-(C23+C24)}
+{(C33+C34)-(C31+C32)}}
/{(C21+C22+C23+C24)
+(C31+C32+C33+C34)}…(13)
分光元件H1在Z轴方向上被定位于上述式(12)的HOEz的值为0的位置,在以中心O为中心的旋转方向上被定位于上述式(13)的HOEθ的值为0的位置。即,图14的(a)的步骤S20的调整是基于上述式(12)、(13)来进行的。由此,能够适当地设定分光元件H1的Z轴方向上的位置和以中心O为中心的旋转方向上的位置。
在此,存在以下的情况:为了实现基于直线排列方式的循迹调整技术,将4分割传感器C2、C3配置于从图22的(b)所示的位置向左右稍微偏离的位置。
图23的(a)是表示这种情况下的光检测器116的中心O附近的BD光(信号光)的分布状态的图。与图22的(b)所示的情况相比,4分割传感器C2、C3分别向右侧和左侧稍微偏离,4分割传感器D2、D3分别向右侧和左侧稍微偏离。在这种情况下,在进行位置调整时,如图23的(a)所示,对衍射区域H 15的矢量进行设定,使得BD光(信号光)的+1级衍射光和-1级衍射光分别照射到4分割传感器C2、C3。
在这种情况下,4分割传感器C1~C3的分割线未被定位于穿过中心O的一条直线上。因此,当这样配置4分割传感器C1~C3时,与图22的(b)所示的情况相比,上述式(12)、(13)所示的HOEz、HOEθ中会含有少许误差。然而,只要4分割传感器C2、C3的左右方向上的偏移量小,则上述误差小,因此能够在少许误差的范围内调整分光元件H1的位置。
这样,4分割传感器C2、C3向左右方向稍微偏移的情况也包含于第二方式所记载的“上述第一4分割传感器的两条分割线中的一条分割线和上述第二4分割传感器的两条分割线中的一条分割线朝向被上述记录介质反射的上述激光的光轴与上述光检测器的上述受光面相交的基准点的方向”的特征中。即,在4分割传感器C2、C3的分割线大致朝向中心O的方向的情况下,4分割传感器C2、C3的分割线稍微倾斜于将中心O与4分割传感器C2、C3的中心连接的直线的情况也包含于上述第二方式的特征中。关于这一点,图11、图13的(b)所示的中心O与4分割传感器Bz的分割线的关系也是同样的。
此外,在光拾取装置并不构成为如上述实施例那样能够支持BD、DVD以及CD的兼容型、而构成为只能支持BD的情况下,如下那样在中心O的周围配置4分割传感器C2、C3以用于位置调整。
图23的(b)是表示4分割传感器C2、C3从图22的(b)的状态绕中心O旋转后的状态的图。在像这样4分割传感器C2、C3的分割线被定位于穿过中心O的一条直线上且4分割传感器C2、C3位于相对于中心O点对称的位置的情况下,与图22的(b)的情况同样地,能够根据HOEz、HOEθ来无误差地调整分光元件H1的位置。
另外,在上述实施例中,例示了能够支持BD、CD以及DVD的兼容型的光拾取装置,但是也能够将本发明应用于能够支持BD和DVD的光拾取装置、只能支持BD的光拾取装置等。例如,在将本发明应用于只能应用于BD的光拾取装置的情况下,从图9的(a)、(b)的光学系统中省略用于支持CD和DVD的光学系统。在这种情况下,从图11的传感器布局中省略4分割传感器C2、C3、D1~D3。
另外,在上述实施例中,分光元件H1的衍射区域H13、H14分别被分割成图16的(a)的衍射区域H33、H34和衍射区域H35、H36,分割后的各衍射区域的衍射方向被调整为稍微向下、稍微向上。与此同样地,也可以将图16的(a)的衍射区域H31、H32分割为上下,将分割后的各衍射区域的衍射方向调整为稍微向右、稍微向左,以免信号光落在传感器Ba1、Ba4的边界线和传感器Ba2、Ba3的边界线。
另外,在上述实施例中,如图10的(a)、图13的(a)所示那样设定了衍射区域中的矢量,但是也可以代之如图24的(a)所示那样设定衍射区域中的矢量。
图24的(a)是表示这种情况下的分光元件H5的平面图。
分光元件H5的衍射区域H51~H55构成为对+1级衍射光赋予矢量V51~V55,对-1级衍射光赋予矢量V51m~V55m。矢量V51~V54的方向与平面方向和曲面方向形成45度的角度,并且全部不同。矢量V51~V54的大小全部相同。矢量V51m~V55m其方向分别与矢量V51~V55的方向相反,具有与该矢量V51~V55相等的大小。此外,矢量V55、V55m的方向分别为与图10的(a)所示的矢量V25、V25m相同的方向。
图24的(b)是表示使用分光元件H5的情况下的光检测器116的传感器布局的图。
在这种情况下,传感器Ba1、Ba4和传感器Ba2、Ba3分别配置于相对于中心O的上侧和下侧,传感器Bs1、Bs2和传感器Bs3、Bs4分别配置于相对于中心O的右侧和左侧。另外,4分割传感器Bz与上述实施方式同样地被配置成将中心O与中心BzO连接的直线与4分割传感器Bz的一条分割线一致。
入射到衍射区域H51~H55的BD光(信号光)的+1级衍射光被照射到照射区域A51~A55。所有入射到衍射区域H51~H55的BD光(信号光)的0级衍射光被照射到中心O。对衍射区域H51~H55的矢量V51~V55的大小进行设定,使得照射区域如图24的(b)所示那样分布。
此外,入射到衍射区域H51~H54的BD光(杂散光1、2)的+1级衍射光和BD光(信号光和杂散光1、2)的-1级衍射光被照射到由传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4的顶角形成的信号光区域3的外侧。入射到衍射区域H55的BD光(信号光)的-1级衍射光被照射到中心O的左下方。
在这种情况下,也与上述实施例同样地,能够通过传感器Ba1~Ba4、Bs1~Bs4来仅接收BD光(信号光)的+1级衍射光。另外,与上述实施例同样地,能够根据4分割传感器Bz、C1的检测信号来对分光元件H5和光检测器116进行位置调整。
另外,在上述实施例中,如图12所示,4分割传感器Bz被配置成相对于上下左右的方向倾斜45度。然而,并不限于此,只要使4分割传感器Bz的分割线与将中心O与4分割传感器Bz的中心BzO连接的点划线的直线大致重合,就可以将4分割传感器Bz配置成相对于上下左右的方向倾斜任意角度。在这种情况下,根据4分割传感器Bz的倾斜度来设定分光元件的中央的衍射区域(例如衍射区域H15)的矢量。
此外,本发明优选在如上述实施例所示那样分光元件具有台阶型的衍射图案的情况下使用,但是也能够应用于使用具有闪耀型的衍射图案的分光元件的情况。即,本发明除了能够应用于产生+1级衍射光和-1级衍射光的情况以外,还能够应用于仅产生其中任一个衍射光的情况。
另外,通过分光元件得到的激光的衍射方向并不限定于上述实施例所示的衍射方向。在使与平面方向和曲面方向分别平行并且相交叉的两条直线的交点位于上述激光光轴时,只要处于对顶角的方向的两个光束区域的激光、处于另外的对顶角的方向的另外两个光束区域的激光以及处于交点的位置的光束区域的激光在光检测器的受光面上相分离,就可以将通过分光元件得到的激光的衍射方向设定为上述实施例所示的方向以外的方向。
除此以外,本发明的实施方式能够在权利要求书所示的技术思想的范围内适当地进行各种变更。
Claims (8)
1.一种光拾取装置,其特征在于,具备:
激光光源;
物镜,其使从上述激光光源射出的激光会聚到记录介质上;
像散元件,被上述记录介质反射的上述激光入射到该像散元件,并且,该像散元件使上述激光向第一方向会聚来形成第一焦线,并且使上述激光向垂直于上述第一方向的第二方向会聚来形成第二焦线;
光检测器,其接收通过了上述像散元件的上述激光;以及
分光元件,被上述记录介质反射的上述激光入射到该分光元件,并且,该分光元件将入射到两个第一区域和两个第二区域的上述激光分别引导至上述光检测器的受光面上的不同的四个位置,并且将入射到第三区域的上述激光引导至上述光检测器的受光面上的与上述四个位置不同的一个位置,
其中,上述光检测器具有配置于入射到上述两个第一区域和上述两个第二区域的激光被引导到的位置处的多个传感器、以及配置于入射到上述第三区域的激光被引导到的位置处的4分割传感器,
在使与上述第一方向和上述第二方向分别平行且相交叉的两条直线的交点位于上述激光的光轴时,上述两个第一区域被配置在由上述两条直线作出的一组对顶角所排列的方向上,上述两个第二区域被配置在另一组对顶角所排列的方向上,
上述第三区域被配置于上述两条直线的上述交点的位置,
上述4分割传感器被配置成:上述4分割传感器的两条分割线中的一条分割线朝向被上述记录介质反射的上述激光的光轴与上述光检测器的上述受光面相交的基准点的方向。
2.根据权利要求1所述的光拾取装置,其特征在于,
上述分光元件对分别入射到上述两个第一区域的上述激光赋予方向相同且大小互不相同的分光作用,对分别入射到上述两个第二区域的上述激光赋予方向相同且大小互不相同的分光作用。
3.根据权利要求1或2所述的光拾取装置,其特征在于,
上述分光元件具有通过衍射作用使上述激光分开的台阶型的衍射图案,
上述光检测器具有其它4分割传感器,该其它4分割传感器接收未被上述衍射图案衍射而透过上述分光元件的上述激光。
4.一种光拾取装置,其特征在于,具备:
激光光源;
物镜,其使从上述激光光源射出的激光会聚到记录介质上;
像散元件,被上述记录介质反射的上述激光入射到该像散元件,并且,该像散元件使上述激光向第一方向会聚来形成第一焦线,并且使上述激光向垂直于上述第一方向的第二方向会聚来形成第二焦线;
光检测器,其接收通过了上述像散元件的上述激光;以及
分光元件,被上述记录介质反射的上述激光入射到该分光元件,并且,该分光元件将入射到两个第一区域和两个第二区域的上述激光分别引导至上述光检测器的受光面上的不同的四个位置,并且将入射到第三区域的上述激光引导至上述光检测器的受光面上的与上述四个位置不同的两个位置,
其中,上述光检测器具有配置于入射到上述两个第一区域和上述两个第二区域的激光被引导到的位置处的多个传感器、以及分别配置于入射到上述第三区域的激光被引导到的上述两个位置处的第一4分割传感器和第二4分割传感器,
在使与上述第一方向和上述第二方向分别平行且相交叉的两条直线的交点位于上述激光的光轴时,上述两个第一区域被配置在由上述两条直线作出的一组对顶角所排列的方向上,上述两个第二区域被配置在另一组对顶角所排列的方向上,
上述第三区域被配置于上述两条直线的上述交点的位置,
上述第一4分割传感器和上述第二4分割传感器分别被配置成:上述第一4分割传感器的两条分割线中的一条分割线和上述第二4分割传感器的两条分割线中的一条分割线朝向被上述记录介质反射的上述激光的光轴与上述光检测器的上述受光面相交的基准点的方向。
5.根据权利要求4所述的光拾取装置,其特征在于,
上述分光元件对分别入射到上述两个第一区域的上述激光赋予方向相同且大小互不相同的分光作用,对分别入射到上述两个第二区域的上述激光赋予方向相同且大小互不相同的分光作用。
6.根据权利要求4或5所述的光拾取装置,其特征在于,
上述分光元件具有通过衍射作用使上述激光分开的台阶型的衍射图案,
上述光检测器具有第三4分割传感器,该第三4分割传感器接收未被上述衍射图案衍射而透过上述分光元件的上述激光。
7.一种根据权利要求1或2所述的光拾取装置的分光元件的位置调整方法,其特征在于,
上述4分割传感器由四个传感器Bz1~Bz4构成,
利用朝向上述基准点的方向的上述分割线将上述四个传感器Bz 1~Bz4划分为上述传感器Bz1、Bz2和上述传感器Bz3、Bz4,并且利用另一条分割线将上述四个传感器Bz1~Bz4划分为上述传感器Bz1、Bz4和上述传感器Bz2、Bz3,
调整上述分光元件在上述激光的光轴方向上的位置,以使下面规定的HOEz接近0,调整上述分光元件在以上述基准点为中心的旋转方向上的位置,以使下面规定的HOEθ接近0,
HOEz={(Bz1+Bz4)-(Bz2+Bz3)}
/(Bz1+Bz2+Bz3+Bz4)
HOEθ={(Bz1+Bz2)-(Bz3+Bz4)}
/(Bz1+Bz2+Bz3+Bz4)
其中,在上述两个式子中,Bz1~Bz4分别是在安装有上述记录介质的状态下从上述激光光源射出激光时从上述传感器Bz1~Bz4输出的检测信号。
8.一种根据权利要求4或5所述的光拾取装置的分光元件的位置调整方法,其特征在于,
上述第一4分割传感器由四个传感器C21~C24构成,
上述第二4分割传感器由四个传感器C31~C34构成,
利用朝向上述基准点的方向的上述第一4分割传感器的上述分割线将上述四个传感器C21~C24划分为上述传感器C21、C22和上述传感器C23、C24,并且利用上述第一4分割传感器的另一条分割线将上述四个传感器C21~C24划分为上述传感器C21、C24和上述传感器C22、C23,
利用朝向上述基准点的方向的上述第二4分割传感器的上述分割线将上述四个传感器C31~C34划分为上述传感器C31、C32和上述传感器C33、C34,并且利用上述第二4分割传感器的另一条分割线将上述四个传感器C31~C34划分为上述传感器C31、C34和上述传感器C32、C33,
调整上述分光元件在上述激光的光轴方向上的位置,以使下面规定的HOEz接近0,调整上述分光元件在以上述基准点为中心的旋转方向上的位置,以使下面规定的HOEθ接近0,
HOEz={{(C21+C4)-(C22+C23)}
+{(C32+C33)-(C31+C34)}}
/{(C21+C22+C23+C24)
+(C31+C32+C33+C34)}
HOEθ={{(C21+C22)-(C23+C24)}
+{(C33+C34)-(C31+C32)}}
/{(C21+C22+C23+C24)
+(C31+C32+C33+C34)}
其中,在上述两个式子中,C21~C24分别是在安装有上述记录介质的状态下从上述激光光源射出激光时从上述传感器C21~C24输出的检测信号,C31~C34分别是从上述激光光源射出激光时从上述传感器C31~C34输出的检测信号。
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PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130102 |