CN1637893A - 具备光源和光检测器的光集成单元、光头装置及光盘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具备光源和光检测器的光集成单元、光头装置及光盘装置。光集成单元具备为照射激光于光盘用的半导体激光器、用于利用激光形成主光束及两个子光束的衍射光栅、用于分割来自光盘的反射光的偏振光全息图(1)、以及检测反射光用的光检测器。偏振光全息图(1)包含沿着与光盘旋转时的半径方向在光学上对应的方向形成的第1分割线(51)，主光束M入射区域(45)以第1分割线(51)为边界分割，子光束A入射区域(46)及子光束B入射区域(47)避开第1分割线(51)配置。
Description
技术区域
本发明涉及对光盘等光记录媒体，或进行进行信息记录，或进行重放用的光集成单元、光头装置及光盘装置。
背景技术
向来，光盘装置的跟踪(tracking)伺服方式已知的主要方法是三光束法和推挽法。在光盘装置使用这些方式的情况下，记录和重放时、或存取时产生偏移量。又，光盘的倾斜也会产生偏移量。作为修正该偏移量的方法，DPP(差动推挽)法被提出来。近年来，在高密度地记录信息的DVD(Digital Versatile Disk)播放器等光盘装置中使用DPP法。
DPP法检测分别来自主光束(以下记为“主光束M”)及随主光束M形成的两个子光束(以下将两个子光束记为“子光束A”和“子光束B”)的各反射光的推挽信号。DPP法中，通过对这些检测出的值进行计算，能够形成跟踪误差信号。在沿着光记录媒体的表面上的光道的方向上，在主光束M的前后配置子光束A和子光束B(例如，相对于主光束M，子光束A为先行光束，子光束B为后行光束)。又，主光束M的推挽信号的相位、子光束A及子光束B的推挽信号的相位形成相互反转。DPP法是通过对由主光束M得到的推挽信号和由子光束A与子光束B两者得到的推挽信号进行计算进行控制，以消除跟踪误差信号的偏移量的方法。
使用于DVD播放器等的相变化方式的光记录媒体在已经记录的部分和未记录部分光的反射率不同。因此，例如作为先行光束的子光束A从已被记录的部分转移到未记录的部分时，有时状态为子光束A照射未记录的部分，后行光束B照射已被记录的部分的状态。在该状态下，只有子光束A产生的检测信号改变反射率的变化部分。通过在演算中利用先行光束的检测信号与后行光束的检测信号两者，能够减轻反射率变化部分导致的跟踪误差信号的偏移量消除不充分的部分。从而，在将DPP法适用于相变化方式的光记录媒体上的情况下，在光记录媒体的表面上，检测配置于主光束M的前后的子光束A及子光束B两者的信号并进行计算是有必要的。
本申请人在日本特开2001-273666号公报中，公开了具备能使用DPP法的光集成单元的光头装置的方案。图5A和图5B表示日本特开2001-273666号公报揭示的光集成单元。图5A是光集成单元的概略剖面图。光集成单元具备作为光源的半导体激光器105及对光线进行分割用的3光束衍射光栅106、分离光源发出的激光与反射光用的复合棱镜107、分割反射光用的全息图(hologram)元件109、以及光检测器110。
半导体激光器105发出的激发光119利用3光束衍射光栅106分割为主光束M及两个子光束A、B。这3束光通过形成于复合棱镜107上的PBS(偏振光电子束分裂器)面107a后，通过1/4波长板108射向未图示的准直镜头。图5中，为避免图的复杂化，未图示出激光束A、B。作为光记录媒体的光盘来的反射光120，经过1/4波长板108，由PBS面107a和反射镜107b反射，入射到全息图元件109。入射到全息图元件109的反射光120衍射后入射到光检测器110。
从半导体激光器105射出的激发光，以在图5A所示的X方向的直线偏振光(P偏振光)的状态通过PBS面107a，利用1/4波长板108变换为圆偏振光，照射到光盘上。光盘反射的光再度射入1/4波长板108，成为Y方向的偏振光(S偏振光)后，由PBS面107a反射。这样，在PBS面107a中激发光和反射光120得以分离。
图5B是从上侧透视光集成单元时看到的各位置的说明图。3光束衍射光栅106配置于光集成单元的大致中央的位置，在其侧部，配置全息图元件109。复合棱镜107覆盖着3光束衍射光栅106及全息图元件109形成。
图6是表示以已有的技术为依据的全息图元件与入射到全息图元件上的激光的位置的关系的平面图。全息图元件109包含沿着光学上对应于光盘旋转时的半径方向的X方向上形成的第1分割线51、以及沿着光学上对应于光道方向的Y方向形成的第2分割线52。全息图元件109由第1分割线51及第2分割线52分割为d区域64、e区域65及f区域66三个区域。第1分割线51对应于全息图元件109的外围的圆的直径形成，第2分割线52对应于全息图元件109的外围的圆的半径，还与第1分割线51垂直地形成。
主光束M入射到主光束M入射区域45。主光束M入射区域45，其平面形状大致为圆形，与全息图元件109的外围的圆同轴配置。子光束A入射到子光束A入射区域46。子光束A入射区域46在Y方向上偏离主光束M入射区域45配置。子光束B入射到子光束B入射区域47。子光束B入射区域47在Y方向上偏离主光束M入射区域45配置。子光束A入射区域46与子光束B入射区域47与第1分割线51及第2分割线52相交。这两个子光束的入射区域配置为在全息图元件109中含有一分割为三的各区域一部分。
图7是检测反射光用的光检测器110与计算从光检测器得到的信号用的运算部190的概略说明图。对于光检测器110，反射光入射于三列。这些光分别包含射入用箭头204所示的这一列的0次衍射光、射入用箭头205所示的这一列的+1次衍射光、以及射入用箭头206所示的这一列的-1次衍射光。光检测器110含有接收由全息图元件衍射到+1次的方向的光用的受光部121～126、以及接收衍射到-1次的方向的光用的受光部127～129。在这里，将从受光部121～129来的信号输出分别表示为S121～129。图5A中虽然未记载0次衍射光，但0次衍射光也产生了一点，图7中利用箭头204表示的一列中，记载了0次衍射光的照射部分。
图7中，附加在各激光的照射部分的符号以下面的形式为依据。激光的照射部分的符号中的第1个字符表示透射光或衍射光，对+1次衍射光记为“5”、-1次衍射光记为“6”、0次衍射光(透射光)记为“4”。第2个字符表示主光束M或子光束A、B。对于主光束记为“M”，子光束记为“A”或“B”。第3个字符表示利用偏振光全息图分割的区域。将在d区域衍射的光记为“d”，将在e区域衍射的光记为“e”，在f区域衍射的光记为“f”。例如，激光的照射部分中的“5Md”，表示+1次衍射光的主光束M内，在偏振光全息图的d区域衍射的光。0次衍射光中，没有第3个字符，如记为“4M”。
图7中，主光束M的反射光中，在全息图元件的d区域64(参照图6)中衍射的+1次衍射光，利用邻接的受光部123及受光部124的间隙部检测，-1次衍射光利用受光部128检测。又，主光束M的反射光中，全息图元件的e区域的-1次衍射光，利用受光部129接收，f区域中的-1次衍射光利用受光部17检测。
对于子光束A来说，在e区域衍射的+1次衍射光利用受光部122检测，在f区域衍射的+1次衍射光用受光部126检测。对于子光束B，在e区域衍射的+1次衍射光利用受光部121检测，在f区域中衍射的+1次衍射光用受光部125检测。这样利用全息图元件分割后再利用光检测器110检测的各个信号的处理如下所述进行。
聚焦误差信号(FES)利用公式(1)计算。
FES＝S123-S124 …(1)
对于跟踪误差信号(TES4)，可用S129及S127，依据推挽法利用以下公式(2)检测。但是根据上述理由，计算出主光束M、子光束A及子光束B的各推挽信号TES4、TES(A)、TES(B)后，如公式(3)所示，计算方法主要采用基于计算TES5的DPP法的演算方法。
TES4＝S129-S127 …(2)
TES(A)＝(S122-S126)
TES(B)＝(S121-S125)
TES5＝TES4-k(TES(A)+TES(B))
＝(S129-S127)-k{(122-S126)+(S121-S125)} …(3)
公式(3)中，常数k是用于修正主光束与子光束的强度差异的常数，例如，在计算TES5用的主光束M、子光束A及子光束B的反射光的光量的相对比为a∶b∶b的情况下，k值为k＝a/(2b)。又，当记录位信息的光盘重放时，检测S129与S127的相位差的变化，也能够检测出利用DPD(相位差)法得到的TES6。下式提供TES6供参考。
TES6＝S129-S127
记录的信息信号(RF)根据下式(4)检测。
RF＝S127+S128+S129 …(4)
图7所示的运算部190示意性表示出进行式(3)的计算用的电路。TES4利用减法器194进行计算，TES(A)或TES(B)分别由减法器191或减法器192计算。TES(A)+TES(B)由加法器193进行计算，利用放大器195乘以常数k。由DPP法得到的TES5通过减法器196计算。
如上所述，为使DPP法适用于使用相变化型光记录媒体的光头装置，在光记录媒体的光道方向上，有必要检测在主光束M的前后形成的两个子光束。而且，在以使用DPP法的已有技术为依据的光集成单元中，如图7所示，为了检测出两个子光束A、B的反射光，有必要形成作为子光束A的检测用的受光部122、126及作为子光束B的检测用的受光部121、125的合计4个受光部。因此，形成光检测器的区域的面积变大，会产生影响光集成单元小型化的问题。又有因光检测器的数量增加而使价格升高的问题。
而且，由于利用4个受光部121、122、125、126对TES(A)及TES(B)的信号进行计算，运算器的数量也增加了，存在导致电路复杂化的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种谋求小型化，同时简化运算电路的光集成单元、光头装置及光盘装置。
采用本发明的光集成单元，具备对于光记录媒体照射光的光源、从所述光形成主光束及1束以上的子光束用的子光束形成元件、分割上述光记录媒体来的反射光用的反射光分割元件、依据检测所述反射光用的光检测器。上述反射光分割元件包含沿着与上述光记录媒体旋转时的半径方向在光学上对应的方向上形成的第1分割线，形成为上述反射光以上述第1分割线为边界进行分割，上述子光束的反射光能够到达避开上述第1分割线的位置。由于采用这样的结构，能够实现小型化，且能提供计算部电路简化的光集成单元。还能提供具有稳定的跟踪伺服性能的光集成单元。
上述发明中，最好是上述反射光分割元件与上述光检测器隔开如下所述的距离配置，所述距离即所述子光束的反射光能够到达避开第1分割线的位置那样的距离。由于采用这样的结构，容易使上述子光束的反射光到达避开上述第1分割线的位置。
上述发明中，最好是上述反射光分割元件包含形成于与上述半径方向在光学上对应的方向的垂直方向上的第2分割线，形成该元件，以便能够以上述第2分割线为边界分割上述主光束的反射光及上述子光束的反射光的至少一部分。由于采用这样的结构，能够进行形成跟踪误差信号用的光分割。
上述发明中，最好是上述子光束形成元件包含炫耀衍射光栅。由于采用这样的结构，能够加大修正由物镜移动引起的偏移量用的信号的输出，进行稳定的跟踪伺服。
上述发明中，最好是具备配置在上述子光束形成元件与上述光记录媒体间，具有用于使从上述光源射向上述光记录媒体的光透过的功能、以及用于将上述反射光的至少一部分引向所述反射光分割元件的功能的光路分离元件。由于采用这样的结构，因此能够扩大可配置上述反射光分割元件及上述光检测器的范围，提高设计自由度。还能对上述光路分离元件赋予使台架旋转角度倍增的功能，能够谋求提高光磁信号的检测功能。
上述发明中，最好是使上述光路分离元件含有偏振光衍射光栅。通过采用这种结构，能够使上述光路分离元件自身变薄，能够谋求使光集成单元进一步小型化和薄型化。
上述发明中，最好是上述光路分离元件以上述第1光学媒体与第2光学媒体相接的第1面形成。通过采用这样的结构，容易以公知的材料贴合的偏振光束分离器构成上述光路分离手段。
上述发明中，最好是在上述光的通路中上述光路分离元件与上述反射光分割元件之间，含有与上述第1面平行的上述第1光学媒体与上述第2光学媒体连接的第2面。通过采用这样的结构，相对于上述反射光分割手段，能够垂直地射入反射光，使上述反射光分割元件的设计更方便。又，在上述反射光分割元件中，由于反射光不变形，分割上述反射光等处理变得更容易。
以本发明为基础的光头装置，具备上述光集成单元、以及用于在光记录媒体上聚焦从所述光集成单元射出的光的物镜。通过采用这种结构，能够提供可谋求小型化，同时运算部的电路较简单的光头装置。还能提供可进行稳定的跟踪伺服的光头装置。
上述发明中，最好是上述反射光分割元件具备：包含在与上述半径方向在光学上对应的方向的垂直方向上形成的第2分割线，对以上述第2分割线为边界分割上述主光束的反射光形成的2个分割光的检测信号进行计算，以形成第1跟踪误差信号用的运算器、对以上述第2分割线为边界分割上述子光束的反射光形成的2个分割光的检测信号进行计算，以形成第2跟踪误差信号用的运算器、以及通过使用上述第1光束跟踪误差信号和上述第2跟踪误差信号进行计算，形成第3跟踪误差信号用的运算器。由于采用这种结构，能够计算得到的各个信号，减小由于物镜所产生的偏移量的影响，提供能够进行稳定的伺服的光头装置。
以本发明为依据的光盘装置，具备上述光头装置、以及光磁记录方式的光记录媒体。由于采用这种结构，能够谋求小型化，同时还能够提供简化运算器电路的光盘装置。又能够提供具有稳定的跟踪伺服性能，稳定进行光磁记录方式的记录和重放的光盘装置。
本发明的上述目的及其他的目的、特征、发明情况及优点，从参照本发明的附图进行的下述详细说明能够更清楚地理解。
附图说明
图1A与图1B是实施形态1的光盘装置的概略剖面图。
图2是入射到实施形态1的偏振光全息图的光的说明图。
图3是实施形态1的光检测器及运算部的概略说明图。
图4是实施形态2的光盘装置的概略剖面图。
图5A与图5B是基于已有技术的光集成单元的说明图。
图6是在基于已有技术的光集成单元中，入射于偏振光全息图的光的说明图。
图7是基于已有技术的光检测器及运算部的概略说明图。
最佳实施方式
实施形态1
下面参照图1A～图3，对基于本发明的实施形态1中的光集成单元、光头装置及光盘装置进行说明。图1A是本实施形态的光盘装置的剖面图。图1B是关于图1A的IB-IB线的向视剖面图。图1A及图1B中，对于使光盘12旋转用的驱动部及磁头等，由于与本发明无关而省略图示。光盘装置35具备作为光磁记录方式的光记录媒体的光盘12及光头装置20。光头装置20含有物镜11、准直透镜10、以及光集成单元17。
光集成单元17含有作为对光记录媒体照射光用的光源的半导体激光器18。在由半导体激光器18所激发的激光的光路上，作为用于激发的激光形成主光束与1个以上子光束的子光束形成手段，配置衍射光栅3。本实施形态的衍射光栅3，剖面形状为矩形。在本实施形态中，激光通过衍射光栅3，形成主光束M40、子光束41A及子光束B42。
又，在上述光路上，形成作为对激发的激光与光盘12反射的反射光进行分离用的光路分离手段的偏振光衍射光栅2。半导体激光器18配置于外壳16的内部，衍射光栅3配置于石英基板等玻璃材料15上。玻璃材料15配置于外壳16的上表面上，在玻璃材料15的上侧配置利用石英基板等形成的玻璃材料14。偏振光衍射光栅2形成于玻璃材料14上。
玻璃材料15的上表面内，在朝光盘的激光的光路的侧方，形成作为反射光分割手段的偏振光全息图1。偏振光全息图1形成于偏振光衍射光栅2衍射的反射光的光路上。偏振光全息图1分割光盘12的反射光。在外壳16的内部，为了检测用偏振光全息图分割的激光，在分割的激光的光路上配置光检测器7。
偏振光衍射光栅2在激光的光路上配置于衍射光栅3与光盘12之间，具有使来自半导体激光器18的激光透过的功能及将光盘12的反射光引导到偏振光全息图1上的功能。也就是说，半导体激光器18激发的激光，一方面在偏振光衍射光栅2通过，另一方面，光盘12的反射光在偏振光衍射光栅2射向偏振光全息图1分离开来。
在从光集成单元17出射的激光的光路上，配置用于使激光变成平行光的准直透镜10及在光盘12上使激光聚焦用的物镜11。
本实施形态的偏振光全息图1的剖面图如图2所示。偏振光全息图1，其平面形状形成圆形。偏振光全息图1包含沿着与光盘旋转时的半径方向在光学上对应的方向(X方向)形成的第1分割线51。第1分割线51通过偏振光全息图1的平面形状、即圆的中心从一端到另一端形成。即第1分割线51形成为与偏振光全息图1的平面形状、即圆的直径相同长度。又，偏振光全息图1具有在与光盘旋转时的半径方向在光学上对应的方向的垂直方向(Y方向)上形成的第2分割线52。第2分割线52以偏振光全息图1的平面形状的圆的中心作为起点，到达偏振光全息图1的外周形成。即第2分割线52形成为与偏振光全息图1的平面形状的圆的半径相同长度。第1分割线51与第2分割线52相互垂直。
在偏振光全息图1具有：在图2中作为第1分割线51的上侧的区域的a区域61、在第1分割线5 1的下侧，利用第2分割线52分割的一部分区域即b区域62、以及作为其他区域的c区域63。这3个区域中，衍射光栅的衍射方向及衍射角度各不相同。在本实施形态中，这3个区域中的衍射效率是恒定的，但是，使衍射效率在各个区域不同也是可能的。
图1A与图1B中，偏振光全息图1的Z方向的位置配置为，使子光束的反射光避开第1分割线通过。为了构成上述配置，偏振光全息图1的Z方向的位置靠近光检测器7的一方，其构成较容易。
但是，在偏振光全息图1与光检测器7的距离近的情况下，有必要将偏振光全息图1的衍射角设计得较大，所以也有必要使偏振光全息图的光栅间隔做得更细。由于所述光栅间隔大则其制造容易，最好是衍射角设定得较小。
因而，由于上述的关系，偏振光全息图1与光检测器7的距离最好是，在子光束的反射光能够避开第1分割线51通过的范围内，同时设计在偏振光全息图1的衍射角能设定得尽可能小的位置上，包括准直透镜10、物镜11的常数等进行合适的设计。
图2中，两子光束A、B通过避开第1分割线的子光束A入射区域46及子光束B入射区域47。主光束M通过主光束入射区域45。
主光束M入射区域45配置得使主光束的中心所通过第1分割线51与第2分割线52的交点。子光束A入射区域46配置为由第2分割线52在X方向上2等分。主光束M以第1分割线51及第2分割线52为边界进行分割，子光束A由第2分割线52分割形成。子光束A是相对于主光束M先行的光束，子光束B是相对于主光束M后行的光束。
图3所示的是本实施形态的光盘装置的光检测器与用于计算由光检测器得到的信号的计算部的概要图。光检测器7含有多个受光部，由3个列形成。图3中，箭头94所示的列为偏振光全息图的0次衍射光到达的列，箭头95所示的列为+1次衍射光到达的列，箭头96所示的列为-1次衍射光所到达的列。光检测器7包含：用于接收通过偏振光全息图1衍射到+1次方向的光的受光部71～76、用于接收衍射到0次方向的衍射光的受光部70、以及用于接收衍射到-1次的方向的光的受光部77～79。在这里，将受光部71～79的信号输出分别表示为S71～S79。
运算部8用于计算来自光检测器7的信号。运算部8形成为，能够计算以第1分割线51及第2分割线52为边界，利用b区域62和c区域63分割主光束M的反射光形成的两个分割光的检测信号，以此生成第1跟踪误差信号(主光束的推挽信号)，又能够计算以第2分割线52为边界分割所述子光束的反射光形成的两个分割光的检测信号，以此生成第2跟踪误差信号(子光束的推挽信号)。
而且，运算部8还形成为，能够用第1跟踪误差信号及第2跟踪误差信号来进行计算，以此生成第3跟踪信号。运算部8具有用于减法因素的减法器21、22、23及用于将信号放大k倍的放大器24。
图1A及图1B中，半导体激光器18射出的激光为线偏振光(P偏振光)。激光入射到直线格子状的衍射光栅3。在衍射光栅3，透过使激光透过及衍射，形成作为0次衍射光(透射光)的主光束M、作为+1次衍射光的子光束A及作为-1次光的子光束B共3束光束。在本实施形态中，衍射光栅3为3光束衍射光栅。该衍射光栅，剖面为矩形的直线格子，制造更容易，作为子光束形成手段比较适合。
图1B为表示激光到达光盘位置之前的主光束及2个子光束A、B的剖面图。如图1B所示，在半导体激光器18射出激光的方向上形成主光束M40，作为±1衍射光的子光束A41和子光束B42，在Y方向上从主光束M偏移开，挟着主光束M40形成。
主光束M40、子光束A41及子光束B42入射到偏振光衍射光栅2。本实施形态中的偏振光衍射光栅2的衍射效率为，对P偏振光的0次衍射效率(透过率)为80％、对±1次衍射效率分别为8％、对S偏振光的±1次衍射效率分别为40％。半导体激光器18射出的激光的大部分在偏振光衍射光栅2中未衍射就透过。透过偏振光衍射光栅2的3束光入射到准直透镜10。通过准直透镜10，3束激光成为平行光。之后，3束光利用物镜11聚焦，照射于光盘12的信息记录面。照射到光盘12的光对应于记录的信号附加使台架旋转，在发生反射时形成偏振方向旋转的反射光。
从光盘12射出的3束反射光依序通过物镜11、准直透镜10，入射到偏振光衍射光栅2。在偏振光衍射光栅2中，在图1A中的+X方向上产生作为+1次衍射光9衍射的光。偏振光衍射光栅2中的±衍射效率，对P偏振光或S偏振光分别设定为8％和40％。偏振光衍射光栅2作为使赋予反射光的台架旋转角倍增的放大手段使用。
偏振光衍射光栅2产生的+1次衍射光9入射到偏振光全息图1上。在偏振光全息图1，产生0次衍射光4、+1次衍射光5及-1次衍射光6。这些衍射光对于主光束M及2个子光束A、B分别发生。
图2中，反射光中的主光束M到达偏振光全息图1的主表面内的主光束M入射区域45。主光束M，其中心通过第1分割线51与第2分割线52的交点。主光束M以第1分割线51及第2分割线52为边界，由a区域61、b区域62及c区域63分割。
子光束A，如子光束A区域46中所示，避开第1分割线51到达，二分割为b区域62及c区域63。子光束A到达b区域62及c区域63合并的区域内部。子光束B如子光束B入射区域47所示，避开第1分割线51，到达a区域61的内部。
利用偏振光全息图1产生的透射光或衍射光，如图3所示射向光检测器7的受光部。通常，设计成在各受光部的表面上聚焦激光，因此各光束到达受光部时的形状大致成点状，但在图3中，为了容易理解是在偏振光全息图的哪一个区域被分割的光，稍微把形状放大对分割的形状进行记录。
图3表示各激光的照射部分。附加在各激光的照射部分的符号都根据下面的形式。激光的照射部分的符号中的第1个字符，表示为透射光或衍射光，+1次衍射光记为“5”、-1次衍射光记为“6”、透射光记为“4”。第2个字符表示为主光束M或子光束A、B。主光束M记为“M”，子光束记为“A”或“B”。第3个字符表示由偏振光全息图分割的区域。将在a区域衍射的光记为a，将在b区域衍射的光记为b，将在c区域衍射的光记为c。例如，激光的照射部分中的“5Mc”，表示是主光束M的+1次衍射光中通过偏振光全息图的c区域的光。对于0次衍射光，不附加第3个字符，记为例如“4M”。
图3中用附加括号的符号表示的激光的照射部分，在本实施形态中未用于信号检测，但是这些光也可以适当作为检测信号使用。
以下对跟踪误差信号的检测进行说明。在b区域及c区域的衍射光中，含有光盘的光道反射生成的0次衍射光与±1次衍射光重叠的部分(对推挽信号产生有贡献的部分)。利用这些检测信号的差形成跟踪误差信号。
本实施形态中，利用在主光束M的b区域62及c区域63的衍射光5Mb、5Mc的输出信号即S71及S75的差，根据下述公式(5)形成主光束M的推挽信号(第1跟踪误差信号：TES1)。
TES1＝S71-S75 …(5)
对于子光束A的衍射光的照射部分5Ab及衍射光的照射部分5Ac，利用输出信号S72与输出信号S76的差，根据下述公式(6)形成子公式A的推挽信号(第2跟踪误差信号：TES2)。
TES2＝S72-S76 …(6)
主光束M和子光束A配置于光道槽，并且能够使计算出的TES1与TES2的推挽信号的相位反转。
又，由于跟踪动作时的物镜的移动引起的偏移分量在主光束M与子光束A中以相同的极性发生。因而，以仅由子光束A产生的信号的TES2作为第2跟踪误差信号使用，借助于利用下述公式(7)进行的运算，消除由物镜移动导致的偏移分量，能够形成具有利用TES1的推挽信号增强的推挽振幅的第3跟踪误差信号TES3。应用TES3能够实现稳定的跟踪伺服。
TES3＝TES1-kTES2 …(7)
公式(7)的常数k是修正主光束M与子光束A、B的强度之比的常数。在本实施形态中，利用3光束衍射光栅形成的主光束M与子光束A和子光束B的强度比为10∶1∶1。又，主光束M由第1分割线分割为二等分。从而，光检测器检测出的主光束M与子光束A的激光强度比变为主光束M∶子光束A＝10×1/2∶1×1＝5∶1。因而，在本实施形态中，为了在公式(7)的TES3中取消由物镜移动导致的偏移量，k＝5即以。
在用光磁记录方式的光盘作为光记录媒体的情况下，由于由于记录部及未记录部的反射率没有变化，因此不必如已有技术那样检测相对于主光束先行的子光束及后行的子光束。因此，可以检测子光束A和子光束B的任何一方(在本实施形态中检测子光束A。)，作为由子光束引起的第2跟踪误差信号TES2使用。
本实施形态中，作为子光束形成手段的衍射光栅，使用剖面形状为矩形的衍射光栅。其结果是，偏振光全息图中的1次衍射光形成子光束A、B，而作为第2跟踪误差信号使用的，也可以仅是子光束A的1次衍射光。从而，能够减少在光检测器上形成的受光部的数量。
下面对基于本发明的光检测器(参照图3)及基于已有技术的光检测器(参照图7)进行具体地比较加以说明。本实施形态中的光集成单元，在偏振光全息图的a区域使子光束A衍射，因此不存在与已有的激光照射部分5Ad相当的部分，能够在该照射部分5Ad上配置其他受光部。本实施形态中，在该部分上配置受光部75。这样，就能够减少受光部的数量，而且能够在光检测器的中央附近配置各受光部，作为整体能够减小光检测器的大小。
又，子光束B也避开第1分割线配置。从而，在偏振光全息图的c区域不使子光束B衍射，所以本实施形态的光集成单元不存在与照射部分5Bf相当的光，能够在照射部分5Bf的部分上配置其他受光部。本实施形态中，配置受光部76。其结果如图3所示，在已有的技术中不需要配置受光部的虚线所示的区域。
又，本实施形态的光集成单元中，由于不需要检测子光束B，因此也不需要在已有技术中的照射部分5Be的部分上配置受光部，如图3所示，不需要虚线所示的区域80。又可以形成在图3中的照射部分6Ba的部分上重叠子光束的衍射光中不用的光的照射部分6Ac的结构。其结果是，能够在光检测器的中央附近配置受光部77，而不要在虚线所示的区域82与区域83上形成的受光部。
通过这样形成反射光中的子光束能够到达避开第1分割线的位置的结构，能够减少到达光检测器的光的照射部分，而且能够减小光检测器的大小。
图3中，在光检测器7的右侧示意性地表示出运算部8。运算部8简单地表示出进行式(5)～式(7)的运算用的电路。减法器21能够计算出上述TES1。减法器22能够计算出上述TES2。放大器24能够将减法器22得到的信号放大k倍。减法器23能够计算出上述TES3。
本发明的光集成单元，由于利用2个受光部72、76计算出TES2，因此运算部8中的运算器的数量能够比已有技术的光集成单元减少。又，形成跟踪误差信号用的电路结构也变得简单。
本实施形态中，作为子光束形成手段，采用制作简单、价格低廉的剖面形状为矩形的3光束衍射光栅，但是并不特别限定于此，也可以使用例如剖面上表面连续形成山型的凹凸(形成锯齿型的)炫耀衍射光栅。通过使用炫耀衍射光栅，利用由半导体激光器射出的光，可以形成主光束M及+1次衍射光的子光束A的两束光束，能够大体上不产生在跟踪误差信号的运算中不使用的子光束B(-1次衍射光)。从而不能够降低主光束M的光量，增加子光束A的光量，还能够增大修正由物镜引起的偏移量用的第2跟踪误差信号TES2的输出。其结果是，能够提高由计算后的第3跟踪误差信号TES3产生的跟踪性能，进行稳定的跟踪。
本实施形态的光集成单元中，作为反射光分割手段的偏振光全息图1配置于子光束的反射光在偏振光全息图1的区域内能够到达避开第1分割线51的位置的位置上。采用这样的结构，能够使子光束的反射光容易到达避开第1分割线的位置。此外，不限于子光束的反射光到达避开第1分割线的位置用的结构。例如，通过使图1A及图1B中的衍射光栅3的衍射角为所规定的角度，能够使子光束的反射光到达避开第1分割线的位置。该调整可通过把衍射光栅3的间距设定为规定的间距来进行。
又，本实施形态的光集成单元，具备具有使光源射出的光透射的功能和把来自光记录媒体的反射光引向反射光分割手段的功能的光路分离手段。通过采用这样的结构，能够避开去路的光轴配置反射光分割手段，因此反射光分割手段和光检测器的配置自由度得以提高，光集成单元的设计自由度变大。还能够将台架旋转角倍增功能赋予光路分离手段使用，提高光磁信号的检测功能。光磁信号MO用下述公式得出。
MO＝S70-(S73+S78+S71+S75+S77+S79) …(8)
作为光路分离手段，最好是包含偏振光衍射光栅。通过采用这种构成，能够把光路分离手段本身做得薄，谋求光集成单元的小型化和薄型化。
基于本发明的光头装置具备上述光集成单元。又，基于本发明的光盘装置具备上述光头装置。通过采用这样的构成，能够谋求小型化，提供简化运算器电路的光头装置及光盘装置。光盘装置可适用于例如MD(微型光盘装置)、MO(光磁盘装置)等。
实施形态2
下面参照图4对基于本发明的实施形态2的光集成单元、光头装置及光盘装置进行说明。
图4是本实施形态的光盘装置的剖面图。形成对光盘12照射光用的半导体激光器18、以及形成衍射光栅3作为由激光产生主光束M及一个以上的子光束用的子光束形成手段的情况，与实施形态1的光集成单元相同。又，在外壳16的内部配置半导体激光器18及光检测器7，在外壳16的上部形成玻璃材料15的情况、在玻璃材料15上部配置偏振光全息图1的情况，也与实施形态1的光集成单元相同。
本实施形态的光路分离手段包含偏振光束分裂器31。偏振光束分裂器31利用第1光学媒体33与第2光学媒体34的界面形成。作为偏振光束分裂器31的界面，在半导体18所激发的激光的光路上，相对于激光的行进方向有45°倾斜地形成。而且形成于激发后指向光盘12的激光的光路上。与作为偏振光束分裂器31的界面平行地，形成作为第1光学媒体33与第2光学媒体34的界面的反射面32。反射面32避开激发后射向光盘12的激光的光路形成。又，反射面32配置于偏振光全息图1的正上方。
其他结构与实施形态1的构成相同，因此在这里不再重复说明。
本实施形态的光集成单元中，半导体激光器18激发产生激光，通过衍射光栅3形成至少一个子光束，照射于光盘12，这情况与实施形态1的光集成单元相同。光盘12反射的反射光被导入偏振光全息图1上，由偏振光全息图1进行分割，用光检测器7检测信号，这情况也与实施形态1的光集成单元相同。半导体激光器发出的激光，在衍射光栅3形成子光束后，通过偏振光束分裂器31。由光盘12反射的反射光射入偏振光束分裂器13并改变其方向。图4中，反射光的大部分改变光路到+X反向。而且，反射光在反射面32反射，射向偏振光全息图1。反射光从与偏振光全息图1的主面垂直的方向入射。反射光由偏振光全息图1分割，由光检测器7检测。
在本实施形态中，光路分离手段用第1光学媒体33与第2光学媒体34接合的第1面形成。采用这样的结构，能够利用将公知的玻璃材料贴合的偏振光束分裂器等简单地形成光路分离手段，有助于降低光集成单元的价格，能够提高生产效率。
又，本实施形态的光集成单元，在光路中的作为光路分离手段的偏振光光束分裂器及作为分割光手段的偏振光全息图间，包含与偏振光束分裂器的第1面平行的，第1光学媒体与第2光学媒体接合的第2面。通过采用这样的构成，更容易使反射光由垂直于偏振光全息图的方向入射，因此装置的设计也容易。又，在偏振光全息图的表面，反射光不变形，因此容易进行分割反射光等工作。还有，由于能够使偏振光全息图主表面水平地形成该偏振光全息图，因此能够简化制造工序，又能够提高制造精度。
关于本发明的其他作用和效果，由于与实施形态1的光集成单元、光头装置、以及光盘装置相同，在这里不进行重复说明。
使用本发明，能提供可谋求小型化，同时能简化运算部的电路的，光集成单元、光头装置及光盘装置。还能够提供可进行稳定的跟踪伺服的光集成单元、光头装置及光盘装置。
以上对本发明进行了详细说明，但是这只是例示，本发明并不限于此，应该理解为本发明的宗旨和范围只根据附加的权利要求范围限定。
Claims (11)
1.一种光集成单元，其特征在于，
具备
对光记录媒体照射光用的光源、
从所述光形成主光束及1束以上的子光束用的子光束形成手段、以及
分割所述光记录媒体来的反射光用的反射光分割手段、以及
检测所述反射光用的光检测器，
所述反射光分割手段包含沿着与所述光记录媒体旋转时的半径方向在光学上对应的方向上形成的第1分割线，
形成为所述主光束的反射光以所述第1分割线为边界进行分割，所述子光束的反射光能够到达避开所述第1分割线的位置。
2.根据权利要求1所述的光集成单元，其特征在于，所述反射光分割手段与所述光检测器隔开如下所述的距离配置，所述距离即所述子光束的反射光能够到达避开第1分割线的位置那样的距离。
3.根据权利要求1所述的光集成单元，其特征在于，所述反射光分割手段包含形成于与所述半径方向在光学上对应的方向的垂直方向上的第2分割线，形成该手段，使得能够以所述第2分割线为边界分割所述主光束的反射光及所述子光束的反射光的至少一部分。
4.根据权利要求1所述的光集成单元，其特征在于，所述子光束形成手段包含炫耀衍射光栅。
5.根据权利要求1所述的光集成单元，其特征在于，具备配置于所述子光束形成手段与所述光记录媒体之间，具有用于使从所述光源射向所述光记录媒体的光透过的功能、以及用于将所述反射光的至少一部分引向所述反射光分割手段的功能的光路分离手段。
6.根据权利要求5所述的光集成单元，其特征在于，所述光路分离手段含有偏振光衍射光栅。
7.根据权利要求5所述的光集成单元，其特征在于，所述光路分离手段以所述第1光学媒体与第2光学媒体相接的第1面形成。
8.根据权利要求7所述的光集成单元，其特征在于，所述光的通路中所述光路分离手段与所述反射光分割手段之间，含有与所述第1面平行的所述第1光学媒体与所述第2光学媒体连接的第2面。
9.一种光头装置，其特征在于，
具备
对光记录媒体照射光用的光源、
从所述光形成主光束及1束以上的子光束用的子光束形成手段、
分割所述光记录媒体来的反射光用的反射光分割手段、
检测所述反射光用的光检测器、以及
用于将从所述光源光射出的光聚焦于所述光记录媒体上的物镜，
所述反射光分割手段包含沿着与所述光记录媒体旋转时的半径方向在光学上对应的方向上形成的第1分割线，
形成为所述主光束的反射光以所述第1分割线为边界进行分割，所述子光束的反射光能够到达避开所述第1分割线的位置。
10.根据权利要求9所述的光头装置，其特征在于，所述反射光分割手段具备
包含在与所述半径方向在光学上对应的方向的垂直方向上形成的第2分割线，对以所述第2分割线为边界分割所述主光束的反射光形成的2个分割光的检测信号进行计算，以形成第1跟踪误差信号用的手段、
对以所述第2分割线为边界分割所述子光束的反射光形成的2个分割光的检测信号进行计算，以形成第2跟踪误差信号用的手段、以及
通过使用所述第1光束跟踪误差信号和所述第2跟踪误差信号进行计算，形成第3跟踪误差信号用的手段。
11.一种光盘装置，其特征在于，
具备
对光记录媒体照射光用的光源、
从所述光形成主光束及1束以上的子光束用的子光束形成手段、
分割所述光记录媒体来的反射光用的反射光分割手段、
检测所述反射光用的光检测器、
用于将从所述光集成单元射出的光聚焦于所述光记录媒体上的物镜、以及
光磁记录方式的光记录媒体，
所述反射光分割手段包含沿着与所述光记录媒体旋转时的半径方向在光学上对应的方向上形成的第1分割线，
形成为所述主光束的反射光以所述第1分割线为边界进行分割，所述子光束的反射光能够到达避开所述第1分割线的位置。
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