WO2006118082A1 - 光ヘッド装置および光情報処理装置 - Google Patents

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WO2006118082A1
WO2006118082A1 PCT/JP2006/308573 JP2006308573W WO2006118082A1 WO 2006118082 A1 WO2006118082 A1 WO 2006118082A1 JP 2006308573 W JP2006308573 W JP 2006308573W WO 2006118082 A1 WO2006118082 A1 WO 2006118082A1
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light
light beam
sub
signal
main
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PCT/JP2006/308573
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kousei Sano
Yoshiaki Komma
Shin-Ichi Kadowaki
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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Priority to JP2007514720A priority patent/JP4954871B2/ja
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    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
    • G—PHYSICS
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    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
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    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
    • G11B2007/0013—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers
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    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
    • G11B7/0903—Multi-beam tracking systems

Definitions

  • the present invention relates to an optical head device for optical recording and Z or reproduction of data, and an optical information processing device equipped with the optical head device.
  • DVD Digital Versatile Disc
  • FIG. 26 is a diagram showing a conventional optical head device 300. As shown in FIG.
  • the optical head device 300 is mounted on an optical information processing device (not shown) that records and reproduces information.
  • a tracking error signal is detected by irradiating the optical recording medium 21 with three light beams (see, for example, Patent Document 1).
  • light source 1 which is a semiconductor laser element or the like emits a linearly polarized divergent light beam 10 having a wavelength ⁇ force of 05 nm.
  • the diverging light beam 10 emitted from the light source 1 is converted into parallel light by a collimating lens 11 having a focal length f 1 of 15 mm and then enters the diffraction grating 12.
  • the light beam 10 incident on the diffraction grating 12 is branched into three light beams of 0th order and ⁇ 1st order diffracted light.
  • the 0th-order diffracted light is a main light beam 10a for recording and reproducing information Z.
  • the ⁇ first-order diffracted light is two sub light beams 10b and 10c used in a differential push-pull (hereinafter referred to as DPP) method for detecting a tracking error (hereinafter referred to as TE) signal.
  • DPP differential push-pull
  • TE tracking error
  • the ratio of the diffraction efficiency of the 0th-order diffracted light 10a and one 1st-order diffracted light 10b or 10c is usually 10: 1 to avoid unnecessary recording by the sub-light beam. It is set to 20: 1, here it is 20: 1.
  • the three light beams 10a ⁇ generated by the diffraction grating 12: LOc passes through the polarization beam splitter 13, passes through the quarter wave plate 14, and is circularly polarized. After being converted into light, it is converted into a convergent light beam by an objective lens 15 having a focal length f2 of 2 mm, passes through the transparent substrate 21a of the optical recording medium 21, and is condensed on the information recording layer 21c.
  • the optical recording medium 21 includes two information recording layers 21b and 21c. In FIG. 26, the light beam 10 collected by the objective lens 15 is focused on the information recording layer 21c.
  • the distance d2 from the light incident surface of the optical recording medium 21 to the information recording layer 21c is 100 ⁇ m, and the distance dl between the information recording layer 21b and the information recording layer 21c is 25 m.
  • the period tp (FIG. 27) of the tracks formed in the information recording layers 21b and 21c is 0.32 m.
  • the aperture of the objective lens 15 is limited by the aperture 16, and the numerical aperture NA is 0.85.
  • the transparent substrate 21a has a thickness of 0.1 mm and a refractive index n of 1.62.
  • the equivalent reflectivities of the information recording layers 21b and 21c are about 4 to 8%, respectively.
  • the equivalent reflectance means that the optical recording medium 21 is reflected after the light beam is reflected by the information recording layer 21b or 21c when the light amount of the light beam incident on the optical recording medium 21 is 1. It shows the amount of light beam when it is emitted again.
  • the information recording layer 21c absorbs or reflects most of the amount of incident light beam.
  • the information recording layer 21b has a light amount of about 50% of the incident light beam to reach the information recording layer 21c. And absorbs or reflects the remaining 50% of the light.
  • FIG. 27 is a diagram showing the positional relationship between the light beam on the information recording layer 21c and the track.
  • the track pitch tp of tracks Tn—l, Tn and Tn + 1 is 0.32 m.
  • the sub light beam 10b is condensed between the track Tn-1 and the track Tn
  • the sub light beam 10c is condensed between the track Tn and the track Tn + 1.
  • the distance U between the main light beam 10a and the sub light beams 10b and 10c is perpendicular to the track U.
  • Light beam 10a reflected by information recording layer 21c: LOc passes through objective lens 15 and quarter-wave plate 14 and is converted into linearly polarized light that is 90 degrees different from the forward path, and then polarized beam splits Reflected by data 13.
  • the light beams 10a to 10c reflected by the polarization beam splitter 13 pass through a condenser lens 25 having a focal distance f3 of 30 mm, are converted into convergent light, and enter a photodetector 30 through a cylindrical lens 26.
  • Astigmatism is imparted to the light beam 10a ⁇ : LOc when passing through the cylindrical lens 26.
  • the light detector 30 includes eight light receiving units 30a to 30h, the light receiving units 30a to 30d receive the light beam 10a, the light receiving units 30e to 30f force S the light beam 10b, and the light receiving units 30g to 30h receive the light beam 10c, respectively. Receive light.
  • the light receiving units 30a to 30h output electrical signals I30a to I30h (not shown) corresponding to the received light quantity.
  • a focus error (hereinafter referred to as FE) signal is obtained by an astigmatism calculation using signals I30a to I30d output from the photodetector 30.
  • the FE signal can be obtained by calculating (I 30a + I30c) one (I30b + I30d).
  • the TE signal can be obtained by calculation using the DPP method.
  • a TE signal can be obtained by calculating ⁇ (I30a + I30d) (I30b + I30c) ⁇ C ′ ⁇ (I30e + I30g) ⁇ (I30f + I30h) ⁇ .
  • C is a coefficient determined by the ratio of the diffraction efficiency between the 0th-order diffracted light of the diffraction grating 12 and one 1st-order diffracted light.
  • the FE signal and TE signal are amplified and phase-compensated to a desired level, and then supplied to the actuators 31 and 32 for moving the objective lens 15 to perform focus control and tracking control.
  • a reproduction signal (hereinafter referred to as an RF signal) indicating information recorded in the information recording layer 21c is obtained by the calculation of I30a + I30b + I30c + I30d.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 3-005927 (pages 5-8, Fig. 2)
  • the light beam is reflected by an information recording layer other than the desired information recording layer and then enters the photodetector.
  • the optical beams 40a to 40c are light beams that enter the photodetector 30 when the light beams 10a to 10c are reflected by the information recording layer 21b.
  • the light beam 40a and the light beam 10b overlap each other, and the light beam 40a and the light beam 10c overlap each other, thereby producing a light and dark distribution due to interference.
  • the distribution of brightness and darkness due to this interference varies depending on the surface blur of the optical recording medium 21 and the partial thickness unevenness of the transparent substrate 21a, and affects the TE signal.
  • FIG. 29 is a diagram showing a state when a TE signal by the DPP method obtained when the light beams 10a to 10c are scanned in a direction orthogonal to the track is observed with an oscilloscope.
  • the TE signal is detected by the conventional optical head device as described above, the amplitude and symmetry of the TE signal fluctuate greatly.
  • tracking control is performed using this TE signal, tracking control becomes unstable, and it is difficult to record and reproduce information with high reliability.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce fluctuations in TE signal amplitude and to record and reproduce information with high reliability and optical information. It is to provide a processing apparatus.
  • the optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a condensing unit that condenses the light beam on an optical recording medium having a track, and a light beam reflected by the optical recording medium. And an optical head device that receives the branched light beam and outputs a signal corresponding to the received light amount, wherein the reflected light beam is zero-order diffracted light + 1st order diffracted light and 1st order diffracted light, and the reflected light beam includes a first interference part where the 0th order diffracted light and the + 1st order diffracted light interfere, and the 0th order diffracted light and the above described light beam.
  • a second interference portion that interferes with the first-order diffracted light, and the branching portion includes a first main region that transmits the first interference portion, a second main region that transmits the second interference portion, and The ratio of transmission of the first interference portion is lower than that of the first main region, and A first sub-region and a second sub-region having a lower rate of transmission of the second interference portion than the second main region, and a longitudinal direction of the first and second interference portions of the cross section of the reflected light beam The first sub-region and the second sub-region are separated from each other by a dividing line extending to the first sub-region, and the branching portion connects the first main light beam transmitted through the first main region and the second main region.
  • the branching unit may further include an exchange unit for exchanging a part of the first sub light beam and a part of the second sub light beam.
  • the light detection unit includes a first light receiving unit, a second light receiving unit, and a third light receiving unit. And a fourth light receiving portion, wherein the first main light beam is incident on the first light receiving portion, the second main light beam is incident on the second light receiving portion, and the first sub light beam and the The part of the replaced second sub light beam is incident on the same third light receiving unit, and the part of the second sub light beam and the part of the replaced first sub light beam is the same as the fourth light receiving part. Incident on the part.
  • the dividing line passes through a position where a central portion of the cross section of the reflected light beam in the branch portion transmits.
  • the branch portion further includes a central dummy region that transmits a central portion of a cross section of the reflected light beam, and the branch portion includes a dummy that passes through the central dummy region.
  • the reflected light beam is further branched into a light beam, and the dummy light beam does not enter the first to fourth light receiving parts.
  • a pair of the replacement units is provided, wherein one of the replacement units is located between the first main region and the central dummy region, and the other of the replacement units is the It is located between the second main area and the central dummy area.
  • An optical information processing apparatus includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • An optical information processing apparatus of the present invention is an optical information processing apparatus including the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the first light receiving unit on which the first main light beam is incident outputs a first signal corresponding to the received light amount
  • the second light receiving unit on which the second main light beam is incident corresponds to the received light amount.
  • the third light receiving section that outputs the second signal and the first sub light beam and a part of the replaced second sub light beam are incident outputs a third signal corresponding to the received light quantity.
  • the fourth light receiving unit on which the second sub light beam and a part of the replaced first sub light beam are incident outputs a fourth signal corresponding to the received light amount, and the optical information processing apparatus And a generation unit that generates a tracking error signal, and the generation unit
  • a first differential operation unit that generates a first differential signal by calculating a difference between the first signal and the second signal; and a second difference by calculating a difference between the third signal and the fourth signal.
  • a second differential operation unit that generates a dynamic signal; an adjustment unit that adjusts the gain of at least one of the first differential signal and the second differential signal;
  • a third differential operation unit configured to calculate a difference between the first differential signal and the second differential signal to generate a third differential signal;
  • the optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a condensing unit that condenses the light beam on an optical recording medium having a track, and a light beam reflected by the optical recording medium. And an optical head device that receives the branched light beam and outputs a signal corresponding to the received light amount, wherein the reflected light beam is zero-order diffracted light + 1st order diffracted light and 1st order diffracted light, and the reflected light beam includes a first interference part where the 0th order diffracted light and the + 1st order diffracted light interfere, and the 0th order diffracted light and the above described light beam.
  • a second interference portion that interferes with the first-order diffracted light includes a first main region that transmits the first interference portion, a second main region that transmits the second interference portion, and The ratio of transmission of the first interference portion is lower than that of the first main region, and A first sub-region and a second sub-region having a lower rate of transmission of the second interference portion than the second main region, and a longitudinal direction of the first and second interference portions of the cross section of the reflected light beam
  • the first sub-region and the second sub-region are separated by a dividing line extending to the center, and the branch portion further includes a central dummy region through which a central portion of the cross section of the reflected light beam is transmitted.
  • the central dummy area is surrounded by the first and second main areas and the first and second sub-areas, and the branch portion is a first main light beam transmitted through the first main area.
  • the reflected light beam is branched, and the light detection unit includes a first light receiving unit, a second light receiving unit, a third light receiving unit, and a fourth light receiving unit, and the first main light beam is the first light receiving unit.
  • the second main light beam is incident on the second light receiving portion, the first sub light beam is incident on the third light receiving portion, and the second sub light beam is incident on the second light receiving portion.
  • the light beam is incident on four light receiving portions, and the dummy light beam is not incident on the first to fourth light receiving portions.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the first light receiving unit on which the first main light beam is incident is a light receiving unit.
  • the second light receiving unit that outputs the first signal according to the amount of light and the second main light beam is incident outputs the second signal according to the amount of light received, and the first sub light beam is incident.
  • the third light receiving unit outputs a third signal corresponding to the received light amount
  • the fourth light receiving unit on which the second sub light beam is incident outputs a fourth signal corresponding to the received light amount
  • the apparatus further includes a generation unit that generates a tracking error signal, and the generation unit calculates a difference between the first signal and the second signal to generate a first differential signal.
  • a computing unit a second differential computing unit that computes a difference between the third signal and the fourth signal to generate a second differential signal; and the first differential signal and the second differential signal;
  • An adjustment unit for adjusting the gain of at least one of the first differential signal and the third differential signal by calculating a difference between the first differential signal and the second differential signal That and a third differential operation unit.
  • An optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a diffraction unit that generates a plurality of diffraction light beams from the light beam, and the plurality of diffraction light beams that are collected on an optical recording medium.
  • a condensing unit a branching unit that branches a plurality of diffracted light beams reflected by the optical recording medium; and a light detection unit that receives the plurality of branched diffracted light beams and outputs a signal corresponding to the received light quantity
  • the plurality of diffracted light beams includes a main light beam that is zero-order diffracted light and first and second sub-light beams that are first-order or higher-order diffracted light
  • the optical head device is further provided with a partial light shielding unit that is provided in an optical path between the light source and the light collecting unit and shields a part of the main light beam.
  • the partial light shielding portion shields a portion including a central portion of a cross section of the main light beam.
  • the optical recording medium includes a plurality of recording layers, and a part of the main light beam shielded by the partial light shielding unit focuses the main light beam on a predetermined recording layer. Accordingly, the main light beam reflected by the recording layer other than the predetermined recording layer corresponds to a portion incident on the light receiving portion of the light detecting portion.
  • the partial light-shielding part shields two parts positioned symmetrically with respect to a central part of a cross section of the main light beam.
  • the optical recording medium includes a plurality of recording layers
  • the light detection unit includes a first light receiving unit and second and second symmetrically arranged with respect to the first light receiving unit.
  • the partial light shielding unit further includes a collimator lens provided in an optical path between the light source and the partial light shielding unit, which converts a light beam emitted from the light source into a parallel light beam. Shields part of the parallel light beam.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a diffraction unit that generates a plurality of diffraction light beams from the light beam, and the plurality of diffracted light beams that are collected on an optical recording medium.
  • a condensing unit a branching unit that branches a plurality of diffracted light beams reflected by the optical recording medium; and a light detection unit that receives the plurality of branched diffracted light beams and outputs a signal corresponding to the received light quantity
  • the plurality of diffracted light beams includes a main light beam that is zero-order diffracted light and first and second sub-light beams that are first-order or higher-order diffracted light
  • the diffracting section generates a first partial diffracting section that generates more main light beams than the first and second sub-light beams, and more first and second sub-light beams than the main light beams.
  • a second partial diffraction section to be generated, and That.
  • the pair of second partial diffractive parts includes a pair of the second partial diffractive parts, and the pair of second partial diffractive parts is symmetrically positioned with respect to a central part of a cross section of the light beam incident on the diffractive part. It is location.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a diffraction unit that generates a plurality of diffraction light beams from the light beam, and the plurality of diffracted light beams that are collected on an optical recording medium.
  • the plurality of diffracted light beams are zero-order diffracted light.
  • first and second sub light beams that are first-order or higher-order diffracted light, and the diffracting section transmits the main light beam more than the first and second sub light beams.
  • the second partial diffraction portion is not provided with a diffraction grating.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the optical head device of the present invention is an optical head device that is mounted on a device that generates a tracking error signal using a main light beam and a sub light beam, and the optical head device uses the main light beam.
  • a first light source that emits light
  • a second light source that emits the sub light beam
  • a light collecting unit that condenses the main light beam and the sub light beam onto an optical recording medium; and the light reflected by the optical recording medium.
  • a branching unit that branches the main light beam and the sub light beam; and a light detection unit that receives the branched main light beam and the sub light beam and outputs a signal corresponding to the received light amount,
  • the main light beam and the sub light beam have different wavelengths.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a diffraction unit that generates a plurality of diffraction light beams from the light beam, and the plurality of diffracted light beams that are collected on an optical recording medium.
  • a condensing unit ; a branching unit that branches a plurality of diffracted light beams reflected by the optical recording medium; and a light detection unit that receives the plurality of branched diffracted light beams and outputs a signal corresponding to the received light quantity
  • the diffraction unit has a diffraction grating, and the optical head device swings the diffraction unit in a direction perpendicular to a direction in which a groove of the diffraction grating extends. It further has a moving part.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • An optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a diffraction unit that generates a plurality of diffraction light beams from the light beam, and the plurality of diffracted light beams that are collected on an optical recording medium.
  • a condensing unit ; a branching unit that branches a plurality of diffracted light beams reflected by the optical recording medium; and a light detection unit that receives the plurality of branched diffracted light beams and outputs a signal corresponding to the received light quantity
  • the optical recording medium includes a plurality of recording layers, the coherence distance of the light beam emitted from the light source is L, and the distance between two recording layers is d, It is characterized in that 2′d′n> L, where n is the refractive index of the medium located between the two recording layers.
  • An optical information processing apparatus includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the branch portion of the optical head device includes the first main region through which the first interference portion of the light beam is transmitted, the second main region through which the second interference portion is transmitted, and the first main region.
  • the first and second sub-regions have a lower rate of transmission of the first interference portion than the second main region and a lower rate of transmission of the second interference portion than the second main region.
  • the branching unit includes a first main light beam transmitted through the first main region, a second main light beam transmitted through the second main region, a first sub light beam transmitted through the first sub region, and a second sub light beam. The light beam is split into the second sub-light beam that has passed through the region.
  • the branching unit further includes an exchange unit for exchanging a part of the first sub light beam and a part of the second sub light beam.
  • an exchange unit for exchanging a part of the first sub-light beam and a part of the second sub-light beam so as to be incident on the light detection unit.
  • the optical head device includes a partial light blocking unit that blocks a part of the main light beam.
  • a part of the main light beam corresponding to the portion incident on the light receiving portion of the light detecting portion is shielded by the partial light shielding portion.
  • [3B] A diagram showing the relationship between the photodetector and the light beam according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 A diagram showing a signal generation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 A diagram showing a TE signal according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A A diagram showing a partial light shielding plate according to Embodiment 2 of the present invention.
  • [6B] A diagram showing the relationship between the photodetector and the light beam according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A A diagram showing a partial light shielding plate according to Embodiment 3 of the present invention.
  • [7B] A diagram showing the relationship between the photodetector and the light beam according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 shows an optical head device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • [10B] A diagram showing the relationship between the photodetector and the light beam according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows an optical head device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 12 A diagram showing a relationship between a photodetector and a light beam according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 13 A diagram showing an optical head device according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 14 shows an optical head device according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 15A shows a diffraction grating according to Embodiment 8 of the present invention.
  • ⁇ 15B A diagram showing the relationship between the photodetector and the light beam according to the eighth embodiment of the present invention.
  • ⁇ 16] A diagram showing the optical head device according to the ninth embodiment of the present invention.
  • ⁇ 17 Diagram showing an optical head device according to the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 shows a hologram element according to Embodiment 10 of the present invention.
  • FIG. 19 A diagram showing a relationship between a photodetector and a light beam and a signal generation unit according to Embodiment 10 of the present invention.
  • FIG. 20 shows an example of the distribution of light incident on the hologram element according to Embodiment 10 of the present invention.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example of an offset variation of a tracking signal according to Embodiment 10 of the present invention.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example of an offset variation of a tracking signal in a conventional optical head device.
  • ⁇ 24 A diagram showing the relationship between the photodetector and the light beam according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • ⁇ ⁇ 25 A diagram showing an example of the tracking signal offset variation according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 shows a conventional optical head device.
  • FIG.29 Diagram showing the state of a conventional TE signal
  • FIGS. 1-10 A first embodiment of an optical head device and an optical information processing device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 1 is a diagram showing an optical information processing apparatus 100 of the present embodiment.
  • the optical information processing apparatus 100 is a recording / reproducing apparatus, a reproducing apparatus, a recording apparatus, an editing apparatus, or the like that optically records information on the optical recording medium 21 and Z or reproduces information from the optical recording medium 21.
  • the optical recording medium 21 is an optical disk medium.
  • the optical information processing apparatus 100 includes an optical head device 50 that irradiates the optical recording medium 21 with a light beam, a transfer controller 51 that moves the optical head device 50, and a motor 52 that rotates the optical recording medium 21.
  • the amplifier 54 that amplifies the signal
  • the demodulator 56 that demodulates the data
  • the output unit 57 that outputs the signal
  • the detector 58 that detects the address signal and the like
  • the first controller that controls the operation of the optical information processing apparatus 100 1 and second control units 53 and 55 and a system control unit 59.
  • the optical head device 50 (also referred to as an optical pickup device) irradiates the optical recording medium 21 with a light beam having a wavelength ⁇ of 405 nm, and reproduces information recorded on the optical recording medium 21.
  • the transfer controller 51 moves the optical head device 50 in the radial direction of the optical recording medium 21 in order to record or reproduce information at a desired position of the optical recording medium 21.
  • the motor 52 drives and rotates the optical recording medium 21.
  • the first control unit 53 controls the optical head device 50, the transfer controller 51, and the motor 53.
  • the amplifier 54 amplifies the output signal of the optical head device 50.
  • the second control unit 55 outputs servo signals such as a focus error (hereinafter referred to as FE) signal and a tracking error (hereinafter referred to as TE) signal necessary for recording / reproducing information to / from the optical recording medium 21 from the output of the amplifier 54. Generate from signal.
  • the second control unit 55 outputs the generated servo signal to the first control unit 53.
  • the signal input to the second control unit 55 is an analog signal.
  • the analog signal is digitized (binarized).
  • the signal generated by the second control unit 55 is output to the first control unit 53, the demodulation unit 56, the detection unit 58, and the system control unit 59.
  • the demodulator 56 analyzes the digital signal output from the second controller 55, reconstructs the original video data, music data, etc., and the reproduced signal generated by the reconstruction is also output from the output unit 57. Is output.
  • the detection unit 58 also detects an address signal or the like from the signal power output from the second control unit 55 and outputs it to the system control unit 59.
  • the system control unit 59 identifies the optical recording medium based on the physical format information read from the optical recording medium 21 and the optical recording medium manufacturing information (optical recording medium management information), and performs recording / reproduction. Decodes the conditions and controls the entire optical information processing apparatus 100.
  • the first control unit 53 drives and controls the transfer controller 51 in accordance with instructions from the system control unit 12.
  • the transfer controller 51 moves the optical head device 50 to a desired position on the information recording layer 21c, and the optical head device 50 records and reproduces information on the information recording layer of the optical recording medium 21.
  • FIG. 2 is a diagram showing the optical head device 50.
  • the optical head device 50 includes a light source 1, a collimating lens 11, a diffraction unit 61, a partial light shielding plate 62, a polarizing beam splitter 63, a quarter-wave plate 14, an objective lens 15, and an aperture. 16, actuators 31 and 32, a detection lens 64, a cylindrical lens 65, and a photodetector 30.
  • the light source 1 is a semiconductor laser element or the like, and emits a linearly polarized divergent light beam 10 having a wavelength ⁇ of about 405 nm.
  • the divergent light beam 10 emitted from the light source 1 is converted into parallel light by the collimator lens 11 having a focal length fl of 15 mm, and then enters the diffraction unit 61.
  • the light beam 10 incident on the diffraction section 61 having a diffraction grating is branched into three optical beams 10a, 10b, and 10c of 0th-order and first-order diffracted light.
  • the 0th-order diffracted light is a main light beam 10a that performs information recording Z reproduction.
  • the ⁇ first-order diffracted light is two sub-light beams 10b and 10c used in the differential push-pull (hereinafter referred to as DPP) method for detecting the TE signal.
  • the sub light beams 10b and 10c can be first-order or higher diffracted light.
  • diffraction efficiency of 0th-order diffracted light 10a and one 1st-order diffracted light 10b or 10c The ratio is normally set to 10: 1 to 20: 1 to avoid unnecessary recording by the sub light beam, and is 20: 1 here.
  • the three light beams 10a ⁇ : LOc generated by the diffraction section 61 are partially shielded when passing through the partial light shielding plate (partial light shielding section) 62 (details will be described later).
  • the optical recording medium 21 includes two information recording layers 21b and 21c. In FIG. 2, the light beam 10 collected by the objective lens 15 is focused on the information recording layer 21c. When recording / reproducing information on / from the information recording layer 2 lb, the light beam 10 is focused on the information recording layer 21b.
  • the incident surface force of light of the optical recording medium 21 is set such that the distance d2 to the information recording layer 21c is 100 m, and the distance dl between the information recording layer 21b and the information recording layer 21c is 25 m.
  • the period tp (FIG. 27) of the tracks formed in the information recording layers 21b and 21c is 0.32 m.
  • the aperture of the objective lens 15 is limited by the aperture 16, and the numerical aperture NA is 0.85.
  • the transparent substrate 21a has a thickness of 0.1 mm and a refractive index n of 1.62.
  • the equivalent reflectivities of the information recording layers 21b and 21c are about 4-8%, respectively.
  • the equivalent reflectance refers to the optical recording medium 21 again after the light beam is reflected by the information recording layer 21b or 21c when the light quantity of the light beam incident on the optical recording medium 21 is 1.
  • the light intensity of the light beam when it is emitted is shown.
  • the information recording layer 21c absorbs or reflects most of the amount of incident light beam, but the information recording layer 21b is about 50% of the incident light beam to reach the information recording layer 21c. The remaining amount of light is absorbed or reflected.
  • the light beam 10a reflected by the information recording layer 21c The LOc passes through the objective lens 15 and the quarter-wave plate 14 and is converted into linearly polarized light that differs by 90 degrees from the forward path. The light is reflected at 63 (branch). The light beams 10a to 10c reflected by the polarization beam splitter 63 are converted into convergent light by the detection lens 64 having a focal length f3 of 50 mm, and enter the photodetector 30 through the cylindrical lens 65. Astigmatism is imparted to the light beam 10a to LOc when passing through the cylindrical lens 65. The light beams 10a to 10c are applied to the information recording layer 21.
  • the light beam 10 on the photodetector 30 becomes a circle of least confusion.
  • the driving current of the light source 1 is modulated at a high frequency of 400 MHz by the high frequency superimposing element 66, and the light beam 10 emitted from the light source 1 has a plurality of wavelengths. Since the light beam 10 emitted from the light source 1 has a plurality of wavelengths, the distribution of light and darkness due to interference is reduced.
  • the photodetector 30 outputs a signal corresponding to each light quantity of the received light beams 10a to 10c.
  • FIG. 3A is a front view of the partial light shielding plate 62 that shields a part of the main light beam 10a.
  • the partial light shielding plate 62 is provided in the optical path between the light source 1 and the objective lens 15. In the example shown in FIG. 2, it is provided between the diffraction section 61 and the polarization beam splitter 63.
  • the light beam 10 emitted from the light source 1 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 11 provided in the optical path between the light source 1 and the partial light shielding plate 62 and branched by the diffraction unit 61.
  • the partial light shielding plate 62 shields a part of the main light beam 10a which is a parallel light beam. By blocking the parallel light beam, the alignment of the main light beam 10a and the partial light shielding plate 62 is facilitated.
  • a dotted line 70 shows a cross section of the main light beam 10a obtained by projecting the main light beam 10a when passing through the aperture 16 onto the partial light shielding plate 62.
  • the light shielding part 71 is located in the central part of the partial light shielding plate 62, and light is shielded by absorbing the light beam that attempts to pass through this part, that is, the part including the central part of the cross section of the main light beam 10a.
  • FIG. 3B is a diagram showing the light beams 10a to 10c incident on the photodetector 30 when the light beams 10a to 10c are focused on the desired information recording layer 21c.
  • the main light beam 10a reflected by the information recording layer 21b enters the photodetector 30 as a light beam 72a.
  • the light shielding region 73 near the center of the light beam 72a is a portion blocked by the light shielding portion 71 of the partial light shielding plate 62.
  • the light shielding region 73 is aligned with the light receiving portions 30a to 30h included in the photodetector 30.
  • a portion corresponding to a portion incident on the light receiving portions 30a to 30h (that is, the light shielding region 73) is shielded by the partial light shielding plate 62.
  • the light beams 10b and 10c focused on the light receiving section 30e-30h should not overlap with the light beam 72a. Thus, interference can be prevented. As a result, the amplitude fluctuation of the TE signal can be reduced. By detecting TE signals stably, information can be recorded and reproduced with high reliability.
  • the detection system has a magnification of 25 times.
  • the distance dl between the information recording layer 21b and the information recording layer 21c is at least 20 m
  • the refractive index of the information recording layer 21b and the transparent substrate 21a is 1.60.
  • the diameter of the light beam 72a shown in FIG. 3B is 0.8 lmm.
  • the size of the area where the light receiving portions 30a to 30h are arranged is 120 111 360 111.
  • a light-shielding region 73 having a size of about 120 X 360 m or more is formed for an optical beam having a diameter of 0.81 mm! Since the diameter of the cross section (dotted line 70) of the light beam 10a when passing through the partial light shielding plate 62 is 3.4 mm, the light shielding portion 71 may have a size of about 1.5 mm X O. 5 mm or more.
  • the photodetector 30 includes eight light receiving units 30a to 30h, and the light receiving units 30a to 30d receive the main light beam 10a.
  • the light receiving units 30e and 30f receive the sub light beam 10b, and the light receiving units 30g and 30h receive the sub light beam 10c.
  • the light receiving units 30a to 30h output electrical signals I30a to I30h (not shown) corresponding to the received light amounts.
  • An FE signal is obtained using the signals I30a to I30d output from the photodetector 30.
  • the detection method of the FE signal is an astigmatism method, and can be obtained by, for example, the calculation of (I30a + I30c)-(I30b + I30d).
  • the TE signal detection method is the DPP method, which can be obtained, for example, by calculating ⁇ (I30a + I30d) (I30b + I30c) ⁇ C ′ ⁇ (130e + I30g) (I30f + I30h) ⁇ .
  • C is a coefficient determined by the ratio of the diffraction efficiency of the 0th-order diffracted light and one 1st-order diffracted light of the diffractive portion 61.
  • the FE signal and the TE signal are amplified and phase-compensated to a desired level, and then supplied to the actuators 31 and 32 for moving the object lens 15, for focus control and tracking control. .
  • the information recorded on the information recording layer 21c is displayed.
  • the reproduction signal (hereinafter referred to as RF signal) is obtained by the calculation of I30a + I30b + I30c + I30d.
  • the TE signal When the TE signal is detected by the phase difference method, it may be generated by comparing the output timing of the signals I30a to I30d.
  • the TE signal generation method based on the phase difference method is often used when using an optical recording medium having a read-only information recording layer. To do.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a signal generation unit 55a that generates a TE signal.
  • the signal generation unit 55a can be provided in the second control unit 55.
  • the signals I30a and I30d output from the light receiving units 30a and 30d are subjected to power calculation by the adding unit 80.
  • the signals I30b and I30c output from the light receiving units 30b and 30c are calorified by the adding unit 81.
  • the signals output from the adder 80 and the adder 81 are input to the differential operation unit 82 and subjected to differential operation.
  • a signal ⁇ (I30a + I30d)-(I30b + I3Oc) ⁇ which is a differentially calculated signal is a TE signal detected by a so-called push-pull method.
  • the TE signal When the TE signal is detected by a simple push-pull method, if the objective lens 15 is made to follow the tracking according to the eccentricity of the optical recording medium 21, an offset variation corresponding to the tracking follow-up occurs in the TE signal.
  • the signals I30f and 13 Oh output from the light receiving units 30f and 30h are added by the adding unit 83, and the signals I30e and I 30g output from the light receiving units 30e and 30g are added by the adding unit 84. .
  • the signals output from the adders 83 and 84 are input to the differential calculator 85 and subjected to differential calculation.
  • the signal output from the differential operation unit 85 is input to the variable gain amplification unit 86, and is amplified or attenuated to a desired signal strength. The amplification at this time is C.
  • the signal output from the variable gain amplifying unit 86 has the same variation as the offset variation corresponding to the tracking tracking that the signal output from the differential operation unit 82 has.
  • the differential operation unit 87 receives the signal output from the differential operation unit 82 and the signal output from the variable gain amplification unit 86 and performs the differential operation, thereby outputting from the differential operation unit 82. Reduces offset fluctuation according to tracking tracking of the signal. As a result, the signal output from the differential operation unit 87 becomes a TE signal with almost no offset fluctuation even after tracking tracking. However, in this state, the reflectance of the information recording layers 21b and 21c and the optical recording medium 21 are not illuminated.
  • the output signal of the differential operation unit 87 is input to the division unit 88 to obtain a constant amplitude.
  • the signals I30a to I30d output from the light receiving units 30a to 30d are added by the adding unit 89 and then input to the dividing unit 88 as a signal for performing division.
  • the signal output from the adder 89 is a signal proportional to the reflectance of the information recording layers 21b and 21c and the intensity of the light beam applied to the optical recording medium 21. For this reason, the signal output from the division unit 88 is a TE signal having a desired constant amplitude.
  • the optical recording medium 21 includes two information recording layers 21b and 21c.
  • Light beam 10a ⁇ When information is recorded / reproduced with the LOc focused on the information recording layer 21c, the light beam is also reflected on the information recording layer 2 lb and then enters the photodetector 30.
  • the light beam 72a (FIG. 3B) is a light beam incident on the photodetector 30 when the light beam 10a is reflected by the information recording layer 21b. Since the light beams 10a to 10c are focused on the information recording layer 21c, the information recording layer 21b is largely defocused. Therefore, the light beam 72a is also largely defocused on the light detector 30.
  • the photodetector 30 receives both the main light beam 10a and the sub light beams 10b and 10c. Since the optical head device 50 includes the partial light shielding plate 62, the light beam 10b and the light beam 72a do not overlap, and the light beam 10c and the light beam 72a do not overlap. For this reason, there is no light and dark distribution due to interference caused by conventional optical head devices.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state when the TE signal obtained by the optical information processing apparatus 100 of the present embodiment is observed with an oscilloscope.
  • the TE signal amplitude TEpp and symmetry are both very stable, enabling stable tracking control.
  • the partial light shielding plate 62 is disposed in the forward path of the light beam 10a. Since the partial light shielding plate 62 shields a part of the light beam 10a, the energy of the light beam 10a is attenuated to some extent. Therefore, in order to obtain a stable reproduction signal having a high SZN ratio, the light source 1 needs to emit a high-energy light beam 10 in consideration of energy attenuation.
  • the partial light shielding plate 62 is arranged on the return path after the light beam 10a is reflected by the information recording layer.
  • the partial light shielding plate 62 is disposed in the forward path of the light beam 10a, and the laser light 10a after the energy is attenuated by the partial light shielding plate 62 is recorded in the information recording medium. The above problem does not occur because the recording layer is irradiated.
  • the power shielding unit 71 reflects or diffracts a part of the main light beam 10a as an example in which the light shielding part 71 of the partial light shielding plate 62 absorbs a part of the main light beam 10a. In this case, the same effect can be obtained.
  • FIG. 6A is a diagram showing the partial light shielding plate 91 of the present embodiment.
  • the partial light shielding plate 91 is mounted on the optical head device 50 instead of the partial light shielding plate 62 (FIG. 2).
  • the partial light shielding plate 91 no interference occurs even if the position of the light shielding region of the laser beam is shifted.
  • the difference of the partial light shielding plate 91 from the partial light shielding plate 62 is that the width of the light shielding portion 92 is increased along the direction in which the objective lens 15 moves for tracking tracking.
  • FIG. 6B is a diagram showing the light beams 10a to 10c incident on the photodetector 30 when the light beams 10a to 10c are focused on the desired information recording layer 21c.
  • the main light beam 10a reflected by the information recording layer 21b enters the photodetector 30 as a light beam 93a.
  • the light shielding region 94a near the center of the light beam 93a is a portion blocked by the light shielding portion 92 of the partial light shielding plate 91.
  • the width of the light shielding portion 92 is increased, the light receiving portions 30a to 30h are accommodated in the light shielding region 94a even if the position of the objective lens 15 is shifted due to tracking tracking. Even if the position of the objective lens 15 is shifted due to tracking tracking, the light beam 93a does not overlap with the light beams 10b and 10c, so that interference can be prevented.
  • the moving range of the objective lens 15 in which the tracking signal can be stably obtained can be set larger.
  • a force indicating a design in which the amount of movement of the objective lens 15 is assumed to be 100 ⁇ m is not limited to this.
  • the present invention is not limited to this, and the width of the light shielding portion 92 is increased. Even if it is narrowed, the same effect can be obtained.
  • FIG. 7A is a diagram showing the partial light shielding plate 101 of the present embodiment.
  • the partial light shielding plate 101 is mounted on the optical head device 50 instead of the partial light shielding plate 62 (FIG. 2).
  • the partial light shielding plate 101 differs from the partial light shielding plate 62 in that two light shielding portions 102 and 103 are provided at positions corresponding to the light receiving portions that receive the sub light beams 10b and 10c. Similarly to the light shielding part 92 (FIG. 6A), the widths of the light shielding parts 102 and 103 are increased along the direction in which the objective lens 15 moves by tracking tracking.
  • a dotted line 70 shows a cross section of the main light beam 10a obtained by projecting the main light beam 10a when passing through the aperture 16 onto the partial light shielding plate 62.
  • the light shielding parts 102 and 103 shield two parts located symmetrically with respect to the central part of the cross section of the main light beam 10a.
  • the light receiving units 30e to 30f and the light receiving units 30g to 30h are arranged symmetrically with respect to the light receiving units 30a to 30d.
  • FIG. 7B is a diagram showing the light beams 10a to 10c incident on the photodetector 30 when the light beams 10a to 10c are focused on the desired information recording layer 21c.
  • the main light beam 10a reflected by the information recording layer 21b enters the photodetector 30 as a light beam 104a.
  • the sub-light beams 10b and 10c reflected by the information recording layer 21b also enter the photodetector 30, but are omitted for the sake of simplicity.
  • the light shielding regions 105a and 106a included in the light beam 104a are portions blocked by the light shielding portions 102 and 103.
  • the light shielding areas 105a and 106a are aligned with the light receiving portions 30e to 30h.
  • portions corresponding to the portions incident on the light receiving portions 30e to 30h that is, the light shielding regions 105a and 106a
  • the light shielding regions 105a and 106a are shielded by the light shielding portions 102 and 103.
  • Interference can be prevented by making the light beams 10b and 10c focused on the light receiving portions 30e to 30h and the light beam 104a not overlap each other.
  • fluctuations in the amplitude of the TE signal can be reduced.
  • By detecting the TE signal stably, information can be recorded and reproduced with high reliability.
  • the conditions of the optical system are the same as the example described in the description of the first embodiment. Design so that the light beam 104a and the light beams 10b and 10c do not overlap even if the objective lens moves by tracking 100 m.
  • the light receiving sections 10e to 10h that receive the sub light beams 10b and 10c are located at both ends 1Z3 of the light receiving sections 10a to LOh. Therefore, the vertical width of the light-shielding portion 102 is set to 0.5 mm, the vertical width of the light-shielding portion 103 is set to 0.5 mm, and the two light-shielding portions are arranged with an interval of 0.5 mm therebetween.
  • the width in the horizontal direction of the light shielding portions 102 and 103 may be 0.9 mm shown in the description of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing the optical head device 110 of the present embodiment.
  • the optical head device 110 is mounted on the optical information processing device 100 instead of the optical head device 50 (FIG. 2).
  • the optical head device 110 includes a diffractive portion 111 instead of the diffractive portion 61 and the partial light shielding plate 62, and the other constituent elements are the same as those of the optical head device 50.
  • the diffractive portion 111 partially has a region having a high diffraction efficiency, thereby functioning as a partial light shielding portion.
  • FIG. 9 is a diagram showing the diffraction section 111.
  • the diffracting unit 111 generates the first partial diffracting unit 114 that generates the main light beam 10a more than the sub light beams 10b and 10c, and the first partial diffracting unit 114 that generates the sub light beams 10b and 10c more than the main light beam 10a.
  • Two partial diffraction sections 112 and 113 are provided.
  • the second partial diffraction portions 112 and 113 are high diffraction efficiency portions with high diffraction efficiency.
  • the diffraction gratings of the high diffraction efficiency sections 112 and 113 have deeper grooves than the other regions (first partial diffraction section 114).
  • the diffraction gratings of the 0th order diffracted light 10a and one 1st order diffracted light 10b or 10c The ratio of folding efficiency is 0: 1.
  • the ratio of the diffraction efficiency of the first partial diffraction section 114 is 20: 1 as in the first embodiment.
  • the positional relationship between the arrangement position of the pair of high diffraction efficiency sections 112 and 113 in the diffraction section 111 and the light beam 10 is the same as the arrangement position of the pair of light shielding sections 102 and 103 (Fig. 7A) and the main light beam 1 Oa. It is the same as the positional relationship with.
  • the pair of high diffraction efficiency portions 112 and 113 are positioned symmetrically with respect to the central portion of the cross section of the light beam 10 incident on the diffraction portion 111.
  • the high diffraction efficiency parts 112 and 113 have the same design as the light-shielding parts 102 and 103, with a width of 0.9 mm, a vertical width of 0.5 mm, and an interval of 0.5 mm.
  • a light shielding region similar to the light shielding regions 105a and 106a (FIG. 7B) can be formed, so that no interference occurs on the light receiving portions 30a to 30h of the photodetector 30.
  • the amplitude fluctuation of the TE signal can be reduced, and information can be recorded and reproduced with high reliability.
  • the diffractive part 111 When the diffractive part 111 is used, the light shielding part and the diffractive part can be integrated, so that the optical head 110 can be reduced in size and the number of manufacturing steps can be reduced.
  • FIGS. 10A to 10B Next, a fifth embodiment of the optical head device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 10A to 10B.
  • FIG. 10A is a diagram showing the diffraction unit 121 of the present embodiment.
  • the diffractive part 121 is a diffractive part 111.
  • the diffraction unit 121 records desired information. Interference caused by the sub-light beams 10b and 10c reflected by the information recording layer other than the layer is prevented.
  • FIG. 10A is a front view of the diffractive portion 121.
  • the diffraction unit 121 may be used in place of the force diffraction unit 61 (FIG. 2) used in place of the diffraction unit 111 (FIG. 8).
  • the ratio of the diffraction efficiency between the main light beam 10a and one sub light beam 10b or 10c in the first partial diffraction unit 125 of the diffraction unit 121 is the same as that of the diffraction unit 61 (Fig. 2). 20: 1.
  • the main light beam 10a includes a second partial diffraction section (low diffraction efficiency section) 122 having a higher ratio of generating the main light beam than the first partial diffraction section 125.
  • the diffraction grating groove is not formed in the low diffraction efficiency portion 122, and the ratio of the diffraction efficiency in this case is about 1: 0.
  • the low diffraction efficiency portion 122 is disposed at a position where the central portion of the cross section of the light beam 10 incident on the diffraction portion 121 is transmitted. All the laser light 10 incident on the low diffraction efficiency part 122 is not diffracted but outputted as a main light beam 10a which is zero-order light.
  • FIG. 10B shows the light beams 10a to 10c incident on the photodetector 30 when the light beams 10a to 10c are focused on the desired information recording layer 21c.
  • the sub light beams 10b and 10c reflected by the information recording layer 21b enter the photodetector 30 as light beams 123b and 123c.
  • the main light beam 10a reflected by the information recording layer 21b also enters the photodetector 30, but is omitted for the sake of simplicity.
  • the light shielding region 124b near the center of the light beam 123b the light is blocked because the low diffraction efficiency portion 122 has no diffraction grating groove.
  • the light shielding region 124c near the center of the light beam 123c the light is blocked because the low diffraction efficiency portion 122 has no diffraction grating groove. Since the incident positions of the light shielding regions 124b and 124c are based on the sub light beams 10b and 10c, they are shifted in the vertical direction in FIG. 10B.
  • the low diffraction efficiency portion 122 is designed so that the light receiving portions 10a to LOh are contained within the region where the light shielding regions 124b and 124c overlap (indicated by white in FIG. 10B).
  • the light shielding regions 124b and 124c are located in the range of the light receiving portions 30a to 30h even if their positions are shifted due to tracking tracking of the objective lens 15.
  • the optical beams 123b and 123c do not overlap with the light beams 10a to: LOc and do not cause interference. Thereby, the amplitude fluctuation of the TE signal can be reduced. Stable detection of TE signal By doing so, information can be recorded and reproduced with high reliability.
  • the conditions of the optical system are the same as the example described in the description of Embodiment 1.
  • the positions of the light beams 123b and 123c on the photodetector 30 are shifted by 120 / zm with respect to the main light beam reflected by the information recording layer 21b and incident on the photodetector 30. Therefore, the required length in the vertical direction of the light shielding regions 124b and 124c is 360 m + 120 ⁇ 2 and 600 m. When this is converted on the diffraction part 121, it becomes about 2.5 mm.
  • the horizontal direction is 0.9 mm so that the objective lens 15 may move 100 / z m by tracking tracking o
  • Use of the low diffraction efficiency portion 122 can prevent occurrence of interference due to the sub light beams 10b and 10c reflected by the information recording layer other than the desired information recording layer.
  • the low diffraction efficiency unit 122 can be combined with the optical head devices of the first to third embodiments, and the TE signal fluctuation due to interference can be more completely suppressed.
  • the low diffraction efficiency portion 122 may be formed with a shallow groove as a diffraction grating.
  • the low diffraction efficiency unit 122 only needs to have a lower diffraction efficiency than the first partial diffraction unit 125.
  • FIG. 11 is a diagram showing the optical head device 130 of the present embodiment.
  • the optical head device 130 In the optical head device 130, different light source forces are generated for the main light beam and the sub light beam.
  • the optical head device 130 is mounted on the optical information processing device 100 instead of the optical head device 50 (FIG. 2).
  • the optical head device 130 includes a light source 131, a diffraction unit 133, and a beam splitter 134 instead of the diffraction unit 61 and the partial light shielding plate 62, and the other components are the same as those of the optical head device 50.
  • the light source 1 emits a light beam 10 as a main light beam.
  • the light source 131 emits a light beam 132 as a sub light beam.
  • the light beam 10 and the light beam 132 have different wavelengths.
  • the light beam 132 emitted from the light source 131 is diffracted by the diffraction section 133, and two sub light beams 132b and 132c are output.
  • the light beam 10 and the two sub light beams are directed almost in the same direction by the beam splitter 134, and the collimator lens 11 and the beam splitter 63 are As described above, the light is condensed on the optical recording medium 21 by the objective lens 15.
  • the sub light beams 132b and 132c are condensed at the same positions as the sub light beams 10b and 10c shown in FIG.
  • the three light beams reflected and diffracted by the optical recording medium 21 pass through the objective lens 15 again, are reflected by the beam splitter 63, are collected by the detection lens 64, pass through the cylindrical lens 65, and enter the photodetector 30. .
  • FIG. 12 is a diagram showing the light beams 10, 132b, and 132c that enter the photodetector 30 when the light beams 10, 132b, and 132c are focused on the desired information recording layer 21c.
  • the main light beam 10 reflected by the information recording layer 21b enters the photodetector 30 as a light beam 40a.
  • the sub-light beams 132b and 132c reflected by the information recording layer 21b are also omitted for simplicity of description of the force incident on the photodetector 30.
  • the light beam 40a and the light beams 132b and 132c have overlapping forces. Since the wavelengths are different from each other, no interference occurs. Thereby, the amplitude fluctuation of the TE signal can be reduced. By stably detecting TE signals, information can be recorded and reproduced with high reliability.
  • the optical head device 130 since it is not necessary to provide a light shielding portion or the like in the light forward path, interference can be prevented without affecting signal reproduction, and a TE signal can be stably obtained. .
  • FIG. 11 is a diagram showing the optical head device 140 of the present embodiment.
  • the optical head device 140 In the optical head device 140, different light source forces are generated for the main light beam and the sub light beam.
  • the optical head device 140 is mounted on the optical information processing device 100 instead of the optical head device 50 (FIG. 2).
  • the optical head device 140 includes light sources 141 and 142 and a beam splitter 145 instead of the light source 131 and the diffraction unit 133, and other components are the optical head device 130. Is the same.
  • the light source 1 emits a light beam 10 as a main light beam.
  • the light sources 141 and 142 emit light beams 143 and 144 as sub light beams.
  • the light beam 10, the light beam 143, and the light beam 144 have different wavelengths.
  • the light beams 143 and 144 emitted from the light sources 141 and 142 are the beam splitters 14. At 5 is pointed in one direction. Further, the light beam 10, the light beam 143, and the light beam 144 are directed in substantially the same direction by the beam splitter 134. The subsequent operation of the optical head device 140 is the same as that of the optical head device 130.
  • the light beam 10 Since the light beam 10, the light beam 143, and the light beam 144 have different wavelengths, interference on the light detector 30 does not occur. As a result, the amplitude fluctuation of the TE signal can be reduced. By stably detecting TE signals, information can be recorded and reproduced with high reliability.
  • the optical head device 140 since it is not necessary to provide a light blocking portion or the like in the light forward path, interference can be prevented without affecting signal reproduction, and a TE signal can be obtained stably. .
  • FIG. 14 An eighth embodiment of the optical head device according to the present invention will be described with reference to FIG. 14, FIG. 15A and FIG. 15B.
  • FIG. 14 is a diagram showing an optical head device 150 of the present embodiment.
  • the optical head device 150 is mounted on the optical information processing device 100 instead of the optical head device 50 (FIG. 2).
  • the optical head device 150 includes a diffractive portion 151 and an actuator 152 instead of the diffractive portion 61 and the partial light shielding plate 62, and other components are the same as those of the optical head device 50.
  • the actuator 152 functions as a swinging unit that swings the diffraction unit 151 in a direction perpendicular to the direction in which the groove of the diffraction grating of the diffraction unit 151 extends. By oscillating the diffraction part 151, the interference fringes are averaged over time.
  • FIG. 15A is a front view of the diffractive portion 151, and shows the moving direction of the diffractive portion 151.
  • the grooves of the diffraction grating are formed in the horizontal direction, and the diffracted light is generated in the vertical direction.
  • the moving direction 153 is the same direction (longitudinal direction) as the direction in which the diffracted light is generated.
  • FIG. 12 is a diagram showing the light beams 10a to 10c incident on the photodetector 30 when the light beams 10a to 10c are focused on the desired information recording layer 21c.
  • the main light beam 10 reflected by the information recording layer 21b enters the photodetector 30 as a light beam 40a.
  • the sub-light beams 10b and 10c reflected by the information recording layer 21b are also incident on the photodetector 30 for the sake of simplicity.
  • the optical system conditions are the same as the example described in the description of the first embodiment.
  • the pitch of the diffraction grating of the diffraction section 151 is 162 / z m. If the tracking servo gain intersection is 5 kHz and the TE signal only needs to be averaged at 5 kHz, 81 111 should be moved by 0.2 msec in order to reverse the brightness of the interference fringes. That is, if the diffraction part 151 is swung at an average speed of 0.4 m Zsec.
  • the optical head device 150 since it is not necessary to provide a light blocking portion or the like in the light forward path, interference can be prevented without affecting signal reproduction, and a TE signal can be obtained stably. .
  • FIG. 16 is a diagram showing an optical head device 160 of the present embodiment.
  • the optical head device 160 is mounted on the optical information processing device 100 instead of the optical head device 50 (FIG. 2).
  • the optical head device 160 includes a light source 161 with low coherence instead of the light source 1 and does not include the partial light shielding plate 62.
  • Other components of the optical head device 160 are the same as those of the optical head device 50.
  • the light beam 10 emitted from the light source 161 passes through a distance that differs by a distance of 2 X dl Xn when reflected by the information recording layer 2c and when reflected by the information recording layer 21c.
  • dl is the distance between the information recording layers
  • n is the refractive index of the intermediate substance between the information recording layers.
  • the coherent distance L force of the light beam 10 emitted from the light source 161 may be reduced so that interference does not occur due to this difference in distance. That is, 2'dl'n> L is sufficient.
  • the length of the coherent distance L can be set by the element design of the light source 161.
  • the length of the coherent distance L can also be set by adjusting the harmonic current superimposed on the drive current supplied to the light source 1601. [0132] As an example, if the minimum distance of dl is 20 ⁇ m and n is 1.60, the coherent distance L may be less than 64 ⁇ m.
  • the optical head device 160 since it is not necessary to provide a light blocking portion or the like in the light forward path, interference can be prevented without affecting signal reproduction, and a TE signal can be obtained stably. .
  • FIG. 17 is a diagram showing an optical head device 170 of the present embodiment.
  • the optical head device 170 is mounted on the optical information processing device 100 instead of the optical head device 50 (FIG. 2).
  • the optical head device 170 includes a photodetector 173 instead of the photodetector 30, and further includes a hologram element 171.
  • the optical head device 170 does not include the diffraction unit 61 and the partial light shielding plate 62.
  • Other components of the optical head device 160 are the same as those of the optical head device 50.
  • the optical head device 170 employs a one-beam tracking method to stabilize the detected tracking signal.
  • the light beam 10 emitted from the light source 1 passes through the collimator lens 11 and the beam splitter 63 and is condensed on the optical recording medium 21 by the objective lens 15.
  • the light beam 10 reflected and diffracted by the optical recording medium 21 passes through the objective lens 15 again, is reflected by the beam splitter 63, and enters the hologram element (branching unit) 171.
  • the light beam 10 is divided into regions by the hologram element 171, and a part of the light beam 10 is diffracted to become diffracted light 172.
  • the light beam 10 and the diffracted light beam 172 are collected by the detection lens 64, pass through the cylindrical lens 65, and enter the light detector 173.
  • FIG. 18 is a front view of hologram element 171.
  • FIG. A cross section of the light beam 10 incident on the hologram element 171 is indicated by a dotted line 174.
  • the light beam 10 is diffracted when reflected by the track of the optical recording medium 21, and includes 0th-order diffracted light, + first-order diffracted light, and first-order diffracted light.
  • the light beam 10 includes a first interference portion 175 where the 0th-order diffracted light and the + first-order diffracted light interfere, and a second interference portion 176 where the 0th-order diffracted light and the first-order diffracted light interfere.
  • Hologram element 171 is divided into a plurality of regions.
  • the hologram element 171 includes a first main region 171A through which the first interference portion 175 passes and a second main region through which the second interference portion 176 passes.
  • the first main region 171A and the second main region 171B are arranged symmetrically with the central portion of the hologram element 171 as a reference.
  • the first sub-regions 171C and 171D include a replacement unit 171G
  • the second sub-regions 171E and 171F include a replacement unit 171H. Details of the replacement units 171G and 171H will be described later.
  • the first sub-regions 171C and 171D are arranged so as to surround the outer periphery of the first main region 171A in a C shape.
  • the second sub-regions 171E and 171F are arranged so as to surround the outer periphery of the second main region 171B in a C shape.
  • the rate of transmission of the first interference portion 175 is lower than that of the first main region 171A, and the second interference portion 176 is transparent of the second main region 171B. This is a region with a low rate.
  • the first and second interference portions 175 and 176 hardly transmit the first and second sub-regions 171C to 171F.
  • the first sub-regions 171C and 17 1D and the second sub-regions 171E and 171F are separated by a dividing line 178.
  • the dividing line 178 extends in the longitudinal direction of the first and second interference portions 175 and 176 in the cross section of the light beam 10, and the extension line of the dividing line 178 passes through the position where the central portion of the cross section of the light beam 10 is transmitted.
  • the direction in which the dividing line 178 extends is a direction substantially parallel to the track direction when the track on the optical recording medium 21 is projected onto the hologram element 171.
  • the hologram element 171 further includes a central dummy region 17II through which the central portion of the cross section of the light beam 10 is transmitted.
  • Fig. 19 is a diagram showing the photodetector 173 and a signal generation unit 55b that generates a TE signal.
  • the signal generation unit 55b can be provided in the second control unit 55 (FIG. 1).
  • hologram element 171 diffracts and splits light beam 10 into first and second main light beams 172A and 172B and first and second sub light beams 172C to 172F.
  • the first main light beam 172A is a light beam that has passed through the first main region 171A.
  • the second main light beam 172B is a light beam that has passed through the second main region 171B.
  • the first sub light beams 172C and 172D are light beams transmitted through the first sub regions 171C and 171D.
  • the second sub light beams 172E and 172F are light beams transmitted through the second sub regions 171E and 171F.
  • the light beam 10 transmitted through the central dummy area 1711 is received by the photodetector 173. ⁇ Enters I 73a to 173d.
  • Hologram element 171 includes replacement units 171G and 171H that diffract light beam 10 so that a part of first sub light beams 172C and 172D and a part of second sub light beams 172E and 172F are interchanged. Further prepare.
  • Replacement unit 171G is arranged in first sub-regions 171C and 171D.
  • the replacement unit 171H is disposed in the second sub-regions 171E and 171F.
  • the replacement unit 171G is disposed between the first main region 171A and the central dummy region 1 711, and the replacement unit 171H is disposed between the second main region 171B and the central dummy region 1 711.
  • the photodetector 173 includes a first light receiving unit 173e, a second light receiving unit 173f, a third light receiving unit 173g, and a fourth light receiving unit 173h.
  • the first main light beam 172A is incident on the first light receiving unit 173e.
  • the second main light beam 172B is incident on the second light receiving unit 173f.
  • the first sub light beams 172C and 172D and the replaced part 172H of the second sub light beam are incident on the same third light receiving unit 173g.
  • the second sub light beams 172E and 172F and the part of the replaced first sub light beam 172G are incident on the same fourth light receiving unit 173h.
  • the light beam 10, which is a dummy light beam that has passed through the central dummy region 1711, does not enter the first light receiving unit 173e to the fourth light receiving unit 173h but enters the light receiving units 173a to 173d.
  • the signals obtained by receiving the light beams 172C, 172D, and 172H were added with the same polarity, and the light beams 172E, 172F, and 172G were received. Add signals with the same polarity. In this way, a part 172G of the first sub-light beam and a part 172H of the second sub-light beam are exchanged across the dividing line 178 and light is received for calculation.
  • a cross-track signal can be obtained by differential operation 171AI-171BI of the signal corresponding to the main area.
  • the differential operation of the signal corresponding to the sub-region is (171CI + 171DI + 171HI)-(171EI + 171FI + 171GI).
  • first light receiving unit 173e outputs a first signal 173el corresponding to the received light quantity.
  • the second light receiving unit 173f outputs a second signal 173 ⁇ corresponding to the received light quantity.
  • the third light receiving unit 1 73g outputs a third signal 173gl corresponding to the received light quantity.
  • the fourth light receiving unit 173h outputs a fourth signal 173hl corresponding to the amount of received light.
  • Differential operation section 190 calculates the difference between signal 173el and signal 173 ⁇ and outputs differential signal 1901.
  • the differential signal 1901 is a signal mainly including a track crossing component.
  • the differential signal 1901 causes the objective lens 15 to follow the tracking according to the eccentricity of the optical recording medium 21, an offset fluctuation occurs according to the tracking tracking.
  • differential operation unit 191 output the differential signal 1911 by calculating the difference between the signal 173 8 1 and the signal 173,111.
  • the differential signal 1911 is input to the variable gain amplifying unit 192, and the gain of the differential signal 1911 is adjusted to amplify or attenuate to a desired signal strength.
  • the amplification degree at this time is k.
  • the signal 1921 output from the variable gain amplifying unit 192 has the same fluctuation as the offset fluctuation corresponding to the tracking of the differential signal 1901.
  • the gain adjustment may be performed on the differential signal 1901.
  • the differential calculation unit 193 reduces the offset variation of the differential signal 1901 by calculating the difference between the differential signal 1901 and the signal 1921.
  • the differential signal 1931 output from the differential operation unit 193 is a TE signal with almost no offset variation even after tracking tracking. Since the signal intensity of the differential signal 1931 changes in accordance with the reflectivity of the information recording layers 21b and 21c and the intensity of the light beam applied to the optical recording medium 21, the differential signal 1931 is input to the division unit 194. To a constant amplitude. Signals 173al to 173dl output from the light receiving units 173a to 173d are added by an adding unit 195. The addition signal 1951 output from the addition unit 195 is input to the division unit 194 as a signal for performing division.
  • the addition signal 1951 is a signal proportional to the reflectivity of the information recording layers 21b and 21c and the intensity of the light beam applied to the optical recording medium 21, and the signal 1941 output from the division unit 194 is a TE signal having a desired intensity. It becomes.
  • the intensity distribution of strength and weakness is caused by diffraction at the edge of the aperture of a processing mark of an optical element having a cylindrical surface or a toric surface (such as a beam shaper that corrects the intensity distribution of an optical beam).
  • polishing by rotational movement cannot be used for processing the element surface or mold surface, and polishing by movement using two axes is necessary, and processing traces parallel to the axis are required. Tends to remain. Since the direction in which the light passing through the processing mark is refracted is slightly shifted, an intensity distribution of vertical stripes or horizontal stripes is generated. Even when such an optical element is arranged in the optical path, the optical head apparatus can suppress the offset of the TE signal by mounting the hologram element 171, and a tracking signal can be stably obtained.
  • FIG. 21 shows an example of a change in the offset of the TE signal when the objective lens 15 is moved in the optical head device on which the hologram element 171 is mounted.
  • FIG. 22 shows an example of a change in the offset of the TE signal when the objective lens is moved in the conventional optical head apparatus.
  • signals corresponding to the light beams transmitted through the regions 171C, 171D, and 171G are added.
  • signals corresponding to the light beams transmitted through the regions 171E, 171F, and 171H are added. For this reason, when the intensity distribution of light intensity moves, the fluctuation cannot be suppressed, and the TE signal offset changes abruptly.
  • the TE signal offset changes by about 15% as the lens moves 100 ⁇ m.
  • the change is suppressed to about 5% at 100 m.
  • the light beams 10 and 172A to 172H are condensed by the detection lens 64 to receive the light receiving unit 173a.
  • the detection lens 64 receives the light receiving unit 173a.
  • FIG. 23 is a diagram showing the hologram element 200 of the present embodiment.
  • the hologram element 200 is mounted on the optical head device 170 instead of the hologram element 171 (FIG. 18).
  • FIG. 23 is a front view of hologram element 200.
  • FIG. A cross section of the light beam 10 incident on the hologram element 200 is indicated by a dotted line 174.
  • the light beam 10 includes a first interference portion 175 and a second interference portion 176.
  • the hologram element 200 (branch portion) is divided into a plurality of regions.
  • the hologram element 200 includes a first main region 200A through which the first interference portion 175 is transmitted, a second main region 200B through which the second interference portion 176 is transmitted, first subregions 200C and 200D, a second subregion 200E and With 200F.
  • the first main region 200A and the second main region 200B are arranged symmetrically with the central portion of the hologram element 200 as a reference.
  • the first sub-regions 200C and 200D are arranged along the longitudinal direction of the first and second interference portions 175 and 176 in the cross section of the light beam 10 so as to sandwich the first main region 200A.
  • the first sub-regions 200E and 200F are arranged along the longitudinal direction of the first and second interference portions 175 and 176 so as to sandwich the second main region 200B.
  • the rate of transmission of the first interference portion 175 is lower than that of the first main region 200A, and the second interference portion 176 is transparent of the second main region 200B. This is a region with a low rate.
  • the first and second interference portions 175 and 176 hardly transmit the first and second sub-regions 200C to 200F.
  • the first sub-regions 200C and 200D and the second sub-regions 200E and 200F are separated by a dividing line 203.
  • the dividing line 203 extends in the longitudinal direction of the first and second interference portions 175 and 176 in the cross section of the light beam 10, and the extended line of the dividing line 203 passes through the position where the central portion of the cross section of the light beam 10 is transmitted.
  • the direction in which the dividing line 203 extends is the optical recording medium This is a direction substantially parallel to the track direction when the track on 21 is projected onto the hologram element 200.
  • the hologram element 200 further includes a central dummy region 200G through which the central portion of the cross section of the light beam 10 passes.
  • Central dummy area 200G is surrounded by dividing lines 201 and 202 and main areas 200A and 200B. Dividing lines 201 and 202 extend across main areas 200A and 200B. The sub-regions 200C to 200F are arranged outside the dividing lines 201 and 202. The central dummy area 200G is located so as to include the central portion of the hologram element 200, and is surrounded by the sub areas 200C to 200F and the main areas 200A and 200B.
  • FIG. 24 is a diagram showing the photodetector 173.
  • hologram element 200 diffracts and splits light beam 10 into first and second main light beams 204A and 204B and first and second sub light beams 204C to 204F.
  • the first main light beam 204A is a light beam that has passed through the first main region 200A.
  • the second main light beam 204B is a light beam that has passed through the second main region 200B.
  • the first sub light beams 204C and 204D are light beams transmitted through the first sub regions 200C and 200D.
  • the second sub light beams 204E and 204F are light beams transmitted through the second sub regions 200E and 200F.
  • the light beam 10 transmitted through the central dummy region 200G enters the light receiving portions 173a to 173d.
  • the first main light beam 204A is incident on the first light receiving unit 173e.
  • the second main light beam 204B is incident on the second light receiving unit 173f.
  • the first sub light beams 204C and 204D are incident on the third light receiving unit 173g.
  • the second sub light beams 204E and 204F are incident on the fourth light receiving portion 173h.
  • the light beam 10, which is a dummy light beam transmitted through the central dummy region 200G, does not enter the first light receiving unit 173e to the fourth light receiving unit 173h but enters the light receiving units 173a to 173d.
  • each of the light receiving units 173a to 173h outputs signals 173al to 173hl corresponding to the received light quantity.
  • the calculation method of the signals 173al to 173hl is the same as the method described with reference to FIG.
  • FIG. 25 shows an example of a change in the offset of the TE signal when the objective lens 15 is moved in the optical head device on which the hologram element 200 is mounted.
  • the TE signal offset is suppressed to about 3% even when the lens of 100 m is moved.
  • the lateral length of the cross section of light beam 10 overlapping each of main regions 200A and 200B is 30% of the diameter of light beam 10.
  • the width of the laterally narrow portion of the central dummy region 200G is 40% of the light beam diameter.
  • the NA of the objective lens 15 is 0.85
  • the track pitch is 0.32 ⁇ m
  • the wavelength of the laser beam is 405 nm
  • the width of each of the interference regions 175 and 176 is about 25% of the light beam diameter.
  • the lateral length of the cross section of the light beam 10 overlapping each of the main regions 200A and 200B is the light beam It has been 30% of 10 diameters.
  • this ratio indicates the offset of the tracking signal generated at the boundary between the area where the information is recorded on the optical recording medium 21 and the area where the information is not recorded. It's also a good rate to keep down.
  • the optimal length of the cross section of the light beam 10 that overlaps each of the main areas 200A and 200B is (interference area width) +0 to 5%. 0 to 5% represents the ratio to the light beam diameter.
  • the light beams 10 and 204A to 204F are collected by the detection lens 64 and are incident on the light receiving portions 173a to 173h, thereby further suppressing interference between the regular light beam and stray light and detecting the photodetector.
  • the area of the light receiving surface 173 can be reduced.
  • the optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a condensing unit that condenses the light beam on an optical recording medium having a track, and the optical recording medium.
  • An optical head device comprising: a branching unit that branches the reflected light beam; and a light detection unit that receives the branched light beam and outputs a signal corresponding to the amount of received light.
  • the light beam includes 0th-order diffracted light, + first-order diffracted light, and first-order diffracted light
  • the reflected light beam is a first interference part where the 0th-order diffracted light and the + first-order diffracted light interfere with each other.
  • the branching part includes a first main region through which the first interference part is transmitted, and the second interference part is A second main region that transmits through, and the first interference portion is more than the first main region.
  • a first sub-region and a second sub-region having a lower transmission ratio and a lower transmission ratio of the second interference portion than the second main region, and the first and second sub-sections of the reflected light beam.
  • the first sub-region and the second sub-region are separated from each other by a dividing line extending in the longitudinal direction of the interference portion, and the branch portion includes a first main light beam transmitted through the first main region; Reflected by the second main light beam transmitted through the second main region, the first sub light beam transmitted through the first sub region, and the second sub light beam transmitted through the second sub region.
  • the light beam is further branched, and the branching unit further includes a replacement unit that replaces a part of the first sub-light beam and a part of the second sub-light beam.
  • the light detection unit includes a first light receiving unit, a second light receiving unit, and a third light receiving unit. And a fourth light receiving portion, wherein the first main light beam is incident on the first light receiving portion, the second main light beam is incident on the second light receiving portion, and the first sub light beam and the The part of the replaced second sub light beam is incident on the same third light receiving unit, and the part of the second sub light beam and the part of the replaced first sub light beam is the same as the fourth light receiving part. Incident on the part.
  • the dividing line passes through a position where a central part of a cross section of the reflected light beam in the branching portion is transmitted.
  • the branch portion further includes a central dummy region that transmits a central portion of a cross section of the reflected light beam, and the branch portion includes a dummy that passes through the central dummy region.
  • the reflected light beam is further branched into a light beam, and the dummy light beam does not enter the first to fourth light receiving parts.
  • a pair of the replacement units is provided, wherein one of the replacement units is located between the first main region and the central dummy region, and the other of the replacement units is the It is located between the second main area and the central dummy area.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • An optical information processing apparatus of the present invention is an optical information processing apparatus including the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the first light receiving unit on which the first main light beam is incident outputs a first signal corresponding to the received light amount
  • the second light receiving unit on which the second main light beam is incident corresponds to the received light amount.
  • the third light receiving section that outputs the second signal and the first sub light beam and a part of the replaced second sub light beam are incident outputs a third signal corresponding to the received light quantity.
  • the fourth light receiving unit on which the second sub light beam and a part of the replaced first sub light beam are incident outputs a fourth signal corresponding to the received light amount, and the optical information processing apparatus And a generation unit that generates a tracking error signal, and the generation unit
  • a first differential operation unit that generates a first differential signal by calculating a difference between the first signal and the second signal; and a second difference by calculating a difference between the third signal and the fourth signal.
  • a second differential operation unit that generates a dynamic signal; an adjustment unit that adjusts the gain of at least one of the first differential signal and the second differential signal;
  • a third differential operation unit configured to calculate a difference between the first differential signal and the second differential signal to generate a third differential signal;
  • the optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a condensing unit that collects the light beam on an optical recording medium having a track, and a light beam reflected by the optical recording medium. And an optical head device that receives the branched light beam and outputs a signal corresponding to the received light amount, wherein the reflected light beam is zero-order diffracted light + 1st order diffracted light and 1st order diffracted light, and the reflected light beam includes a first interference part where the 0th order diffracted light and the + 1st order diffracted light interfere, and the 0th order diffracted light and the above described light beam.
  • a second interference portion that interferes with the first-order diffracted light includes a first main region that transmits the first interference portion, a second main region that transmits the second interference portion, and The ratio of transmission of the first interference portion is lower than that of the first main region, and A first sub-region and a second sub-region having a lower rate of transmission of the second interference portion than the second main region, and a longitudinal direction of the first and second interference portions of the cross section of the reflected light beam
  • the first sub-region and the second sub-region are separated by a dividing line extending to the center, and the branch portion further includes a central dummy region through which a central portion of the cross section of the reflected light beam is transmitted.
  • the central dummy area is surrounded by the first and second main areas and the first and second sub-areas, and the branch portion is a first main light beam transmitted through the first main area.
  • the reflected light beam is branched, and the light detection unit includes a first light receiving unit, a second light receiving unit, a third light receiving unit, and a fourth light receiving unit, and the first main light beam is the first light receiving unit.
  • the second main light beam is incident on the second light receiving portion, the first sub light beam is incident on the third light receiving portion, and the second sub light beam is incident on the second light receiving portion.
  • the light beam is incident on four light receiving portions, and the dummy light beam is not incident on the first to fourth light receiving portions.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the first light receiving unit on which the first main light beam is incident is a receiver.
  • the second light receiving unit that outputs the first signal according to the amount of light and the second main light beam is incident outputs the second signal according to the amount of light received, and the first sub light beam is incident.
  • the third light receiving unit outputs a third signal corresponding to the received light amount
  • the fourth light receiving unit on which the second sub light beam is incident outputs a fourth signal corresponding to the received light amount
  • the apparatus further includes a generation unit that generates a tracking error signal, and the generation unit calculates a difference between the first signal and the second signal to generate a first differential signal.
  • a computing unit a second differential computing unit that computes a difference between the third signal and the fourth signal to generate a second differential signal; and the first differential signal and the second differential signal;
  • An adjustment unit for adjusting the gain of at least one of the first differential signal and the third differential signal by calculating a difference between the first differential signal and the second differential signal That and a third differential operation unit.
  • the optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a diffraction unit that generates a plurality of diffraction light beams from the light beam, and the plurality of diffracted light beams that are collected on an optical recording medium.
  • a condensing unit a branching unit that branches a plurality of diffracted light beams reflected by the optical recording medium; and a light detection unit that receives the plurality of branched diffracted light beams and outputs a signal corresponding to the received light quantity
  • the plurality of diffracted light beams includes a main light beam that is zero-order diffracted light and first and second sub-light beams that are first-order or higher-order diffracted light
  • the optical head device is further provided with a partial light shielding unit that is provided in an optical path between the light source and the light collecting unit and shields a part of the main light beam.
  • the partial light shielding portion shields a portion including a central portion of a cross section of the main light beam.
  • the optical recording medium includes a plurality of recording layers, and a part of the main light beam shielded by the partial light-shielding unit focuses the main light beam on a predetermined recording layer. Accordingly, the main light beam reflected by the recording layer other than the predetermined recording layer corresponds to a portion incident on the light receiving portion of the light detecting portion.
  • the partial light-shielding part shields two parts positioned symmetrically with respect to a central part of a cross section of the main light beam.
  • the optical recording medium includes a plurality of recording layers
  • the light detection unit includes a first light receiving unit and second and second symmetrically arranged with respect to the first light receiving unit.
  • the partial light shielding unit is further provided with a collimator lens provided in an optical path between the light source and the partial light shielding unit, which converts a light beam emitted from the light source into a parallel light beam. Shields part of the parallel light beam.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the optical head device includes a light source that emits a light beam, a diffraction unit that generates a plurality of diffraction light beams from the light beam, and the plurality of diffraction light beams that are collected on an optical recording medium.
  • a condensing unit a branching unit that branches a plurality of diffracted light beams reflected by the optical recording medium; and a light detection unit that receives the plurality of branched diffracted light beams and outputs a signal corresponding to the received light quantity
  • the plurality of diffracted light beams includes a main light beam that is zero-order diffracted light and first and second sub-light beams that are first-order or higher-order diffracted light
  • the diffracting section generates a first partial diffracting section that generates more main light beams than the first and second sub-light beams, and more first and second sub-light beams than the main light beams.
  • a second partial diffraction section to be generated, and That.
  • the pair of second partial diffractive parts includes a pair of second partial diffractive parts, and the pair of second partial diffractive parts are symmetrically positioned with respect to a central part of a cross section of a light beam incident on the diffractive part. It is location.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a diffraction unit that generates a plurality of diffraction light beams from the light beam, and the plurality of diffracted light beams that are collected on an optical recording medium.
  • the plurality of diffracted light beams are zero-order diffracted light.
  • first and second sub light beams that are first-order or higher-order diffracted light, and the diffracting section transmits the main light beam more than the first and second sub light beams.
  • the second partial diffraction section is not provided with a diffraction grating.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the optical head device of the present invention is an optical head device mounted on a device that generates a tracking error signal using a main light beam and a sub light beam, and the optical head device uses the main light beam.
  • a first light source that emits light
  • a second light source that emits the sub light beam
  • a light collecting unit that condenses the main light beam and the sub light beam onto an optical recording medium; and the light reflected by the optical recording medium.
  • a branching unit that branches the main light beam and the sub light beam; and a light detection unit that receives the branched main light beam and the sub light beam and outputs a signal corresponding to the received light amount,
  • the main light beam and the sub light beam have different wavelengths.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a diffraction unit that generates a plurality of diffraction light beams from the light beam, and the plurality of diffraction light beams that are collected on an optical recording medium.
  • a condensing unit ; a branching unit that branches a plurality of diffracted light beams reflected by the optical recording medium; and a light detection unit that receives the plurality of branched diffracted light beams and outputs a signal corresponding to the received light quantity
  • the diffraction unit has a diffraction grating, and the optical head device swings the diffraction unit in a direction perpendicular to a direction in which a groove of the diffraction grating extends. It further has a moving part.
  • the optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • the optical head device of the present invention includes a light source that emits a light beam, a diffraction unit that generates a plurality of diffraction light beams from the light beam, and the plurality of diffracted light beams that are collected on an optical recording medium.
  • a condensing unit ; a branching unit that branches a plurality of diffracted light beams reflected by the optical recording medium; and a light detection unit that receives the plurality of branched diffracted light beams and outputs a signal corresponding to the received light quantity
  • the optical recording medium includes a plurality of recording layers, the coherence distance of the light beam emitted from the light source is L, and the distance between two recording layers is d, It is characterized in that 2′d′n> L, where n is the refractive index of the medium located between the two recording layers.
  • An optical information processing apparatus of the present invention includes the above-described optical head device and a control unit that controls the optical head device based on a signal output from the light receiving unit.
  • optical head device and the optical information processing device of the present invention are particularly useful in the technical field of performing optical recording and Z or reproduction of data.

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Abstract

　本発明の光ヘッド装置は、光記録媒体で反射された光ビームを分岐する分岐部を備える。分岐部は、第１干渉部分が透過する第１メイン領域と、第２干渉部分が透過する第２メイン領域と、第１メイン領域よりも第１干渉部分が透過する割合が低く且つ第２メイン領域よりも第２干渉部分が透過する割合が低い第１および第２サブ領域とを備える。分岐部は、第１メイン領域を透過した第１メイン光ビームと、第２メイン領域を透過した第２メイン光ビームと、第１サブ領域を透過した第１サブ光ビームと、第２サブ領域を透過した第２サブ光ビームとに反射された光ビームを分岐する。分岐部は、第１サブ光ビームの一部と第２サブ光ビームの一部とを入れ替える入れ替え部をさらに備える。

Description

明 細 書
光ヘッド装置および光情報処理装置
技術分野
[oooi] 本発明は、データの光学的な記録および Zまたは再生を行うための光ヘッド装置、 およびその光ヘッド装置を搭載した光情報処理装置に関する。
背景技術
[0002] 高密度 *大容量の記録媒体として、近年、 DVD (Digital Versatile Disc)と称す る高密度'大容量の光ディスク媒体が実用化され、動画のような大量の情報を記録で きる情報記録媒体として広く普及している。このような情報記録媒体では、マークおよ びスペースによって情報を記録して 、る。
[0003] 図 26を参照して、従来の光ヘッド装置を説明する。図 26は、従来の光ヘッド装置 3 00を示す図である。
[0004] 光ヘッド装置 300は、情報の記録再生を行う光情報処理装置（図示せず）に搭載さ れている。この光情報処理装置では、光記録媒体 21に 3つの光ビームを照射してトラ ッキング誤差信号を検出している (例えば、特許文献 1参照)。
[0005] 図 26を参照して、半導体レーザ素子等である光源 1は、波長 λ力 05nmの直線 偏光の発散光ビーム 10を出射する。光源 1から出射された発散光ビーム 10は、焦点 距離 f 1が 15mmのコリメ一トレンズ 11で平行光に変換された後、回折格子 12に入射 する。回折格子 12に入射した光ビーム 10は、 0次および ± 1次回折光の 3つの光ビ ームに分岐される。 0次回折光は、情報の記録 Z再生を行うためのメイン光ビーム 10 aである。 ± 1次回折光は、トラッキング誤差 (以下、 TEと称する)信号の検出を行うた めのディファレンシャルプッシュプル（以下、 DPPと称する）法で用いられる 2つのサ ブ光ビーム 10bおよび 10cである。
[0006] 回折格子 12における、 0次回折光 10aと 1つの 1次回折光 10bまたは 10cの回折効 率の比は、サブ光ビームにより不要な記録がなされることを避けるために、通常 10 : 1 〜20 : 1に設定され、ここでは 20 : 1である。回折格子 12で生成された 3つの光ビーム 10a〜： LOcは、偏光ビームスプリッタ 13を透過し、 4分の 1波長板 14を透過して円偏 光に変換された後、焦点距離 f2が 2mmの対物レンズ 15で収束光ビームに変換され 、光記録媒体 21の透明基板 21aを透過し、情報記録層 21c上に集光される。光記録 媒体 21は 2つの情報記録層 21bおよび 21cを備えている。図 26では、対物レンズ 15 で集光された光ビーム 10が、情報記録層 21cで焦点を結んで 、る。
[0007] 光記録媒体 21の光の入射面から情報記録層 21cまでの距離 d2を 100 μ m、情報 記録層 21bと情報記録層 21cとの間隔 dlを 25 mとしている。また、情報記録層 21 bおよび 21cに形成されているトラックの周期 tp (図 27)は、 0. 32 mである。対物レ ンズ 15の開口はアパーチャ 16で制限され、開口数 NAを 0. 85としている。透明基板 21aの厚さは 0. lmm、屈折率 nは、 1. 62である。情報記録層 21bおよび 21cの等 価的な反射率はそれぞれ 4〜8%程度である。ここで、等価的な反射率とは、光記録 媒体 21に入射する光ビームの光量を 1としたときの、光ビームが情報記録層 21bまた は 21cで反射された後に、光記録媒体 21を再び出射する際の光ビームの光量を示 している。情報記録層 21cは、入射した光ビームの光量の大半を吸収または反射す る力 情報記録層 21bは、情報記録層 21cに光ビームを到達させるために、入射した 光ビームの約 50%の光量を透過させ、残りの 50%の光量を吸収または反射する。
[0008] 図 27は、情報記録層 21c上の光ビームとトラックとの位置関係を示す図である。情 報記録層 21bおよび 21cには、トラックとなる連続溝が形成されており、情報は溝上 に記録される。トラック Tn— l、Tnおよび Tn+ 1のトラックピッチ tpは 0. 32 mであ る。メイン光ビーム 10aがトラック Tn上に集光するとき、サブ光ビーム 10bはトラック Tn — 1とトラック Tnの間に、サブ光ビーム 10cはトラック Tnとトラック Tn+ 1の間に集光す る。メイン光ビーム 10aとサブ光ビーム 10bおよび 10cとのトラックと直交する方向の間 隔 Uま 0. である。
[0009] 情報記録層 21cで反射された光ビーム 10a〜： LOcは、対物レンズ 15、 4分の 1波長 板 14を透過して往路とは 90度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリツ タ 13で反射される。偏光ビームスプリッタ 13で反射された光ビーム 10a〜10cは、焦 点距離 f3が 30mmの集光レンズ 25を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレン ズ 26を経て、光検出器 30に入射する。光ビーム 10a〜： LOcには、シリンドリカルレン ズ 26を透過する際に非点収差が付与される。 [0010] 図 28は、光検出器 30と光ビーム 10a〜： LOcとの位置関係を示す図である。光検出 器 30は 8つの受光部 30a〜30hを備え、受光部 30a〜30dが光ビーム 10aを、受光 部 30e〜30f力 S光ビーム 10bを、受光部 30g〜30hが光ビーム 10cを、それぞれ受光 する。受光部 30a〜30hはそれぞれ、受光した光量に応じた電気信号 I30a〜I30h ( 図示せず)を出力する。フォーカス誤差 (以下 FEと称する)信号は、光検出器 30から 出力される信号 I30a〜I30dを用いた非点収差法による演算で得られる。例えば、（I 30a+I30c)一（I30b+I30d)の演算で FE信号が得られる。また、 TE信号は、 DPP 法による演算で得られる。例えば、 { (I30a+I30d) (I30b+I30c) } C' { (I30e +I30g) - (I30f+I30h) }の演算で TE信号が得られる。ここで Cは、回折格子 12の 0次回折光と 1つの 1次回折光との回折効率の比によって決まる係数である。 FE信号 および TE信号は、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、対物レンズ 15を動かすためのァクチユエータ 31および 32に供給されて、フォーカス制御および トラッキング制御が行われる。また、情報記録層 21cに記録された情報を示す再生信 号（以下、 RF信号と称する）は、 I30a+I30b+I30c+I30dの演算で得られる。 特許文献 1 :日本国特開平 3— 005927号公報 (第 5〜8頁、第 2図）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] しかしながら、情報記録層を複数備える光記録媒体を用いた場合、所望の情報記 録層以外の情報記録層でも光ビームが反射された後、光検出器に入射する。光ビー ム 40a〜40cは、光ビーム 10a〜10cが情報記録層 21bで反射されることによって、 光検出器 30に入射する光ビームである。このとき、光ビーム 40aと光ビーム 10bとが 重なり合い、また、光ビーム 40aと光ビーム 10cとが重なり合うことにより、干渉による 明暗の分布が生じる。この干渉による明暗の分布は、光記録媒体 21の面ぶれや透 明基板 21aの部分的な厚みむらによって変動し、 TE信号に影響を与える。光ビーム 10bおよび 10cはサブ光ビームであり、光ビーム 40aはメイン光ビームである。サブ光 ビーム 10bおよび 10cはメイン光ビーム 10aよりも光量が少ないため、光ビーム 40aと 光ビーム 10bとの干渉、および光ビーム 40aと光ビーム 10cとの干渉力 最も明暗の 変化が大きい干渉となる。 [0012] 図 29は、光ビーム 10a〜10cをトラックと直交する方向に走査したときに得られる D PP法による TE信号をオシロスコープで観察した時の様子を示す図である。上記のよ うな従来の光ヘッド装置で TE信号を検出する場合、 TE信号の振幅と対称性が大き く変動している。この TE信号を用いてトラッキング制御を行うと、トラッキング制御が不 安定になり、情報を信頼性高く記録および再生することが困難であるという課題があ つた o
[0013] 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、 TE信号振幅の変 動を低減し、情報を信頼性高く記録および再生することができる光ヘッド装置および 光情報処理装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0014] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、トラックを有する光記録媒体 へ前記光ビームを集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された光ビームを分岐 する分岐部と、前記分岐された光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力す る光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記反射された光ビームは、 0次回折 光、 + 1次回折光および 1次回折光を含んでおり、前記反射された光ビームは、前 記 0次回折光と前記 + 1次回折光とが干渉する第 1干渉部分と、前記 0次回折光と前 記 1次回折光とが干渉する第 2干渉部分とを含んでおり、前記分岐部は、前記第 1 干渉部分が透過する第 1メイン領域と、前記第 2干渉部分が透過する第 2メイン領域 と、前記第 1メイン領域よりも前記第 1干渉部分が透過する割合が低く且つ前記第 2メ イン領域よりも前記第 2干渉部分が透過する割合が低い第 1および第 2サブ領域とを 備え、前記反射された光ビームの断面の前記第 1および第 2干渉部分の長手方向に 延びる分割線によって、前記第 1サブ領域と前記第 2サブ領域とは分けられており、 前記分岐部は、前記第 1メイン領域を透過した第 1メイン光ビームと、前記第 2メイン 領域を透過した第 2メイン光ビームと、前記第 1サブ領域を透過した第 1サブ光ビーム と、前記第 2サブ領域を透過した第 2サブ光ビームと、に前記反射された光ビームを 分岐し、前記分岐部は、前記第 1サブ光ビームの一部と前記第 2サブ光ビームの一 部とを入れ替える入れ替え部をさらに備えることを特徴とする。
[0015] ある実施形態によれば、前記光検出部は、第 1受光部、第 2受光部、第 3受光部お よび第 4受光部を備え、前記第 1メイン光ビームは、前記第 1受光部へ入射し、前記 第 2メイン光ビームは、前記第 2受光部へ入射し、前記第 1サブ光ビームと前記入れ 替わった第 2サブ光ビームの一部とは、同じ前記第 3受光部へ入射し、前記第 2サブ 光ビームと前記入れ替わった第 1サブ光ビームの一部とは、同じ前記第 4受光部へ 入射する。
[0016] ある実施形態によれば、前記分割線は、前記分岐部のうちの前記反射された光ビ ームの断面の中心部が透過する位置を通る。
[0017] ある実施形態によれば、前記分岐部は、前記反射された光ビームの断面の中心部 が透過する中央ダミー領域をさらに備え、前記分岐部は、前記中央ダミー領域を透 過したダミー光ビームに前記反射された光ビームをさらに分岐し、前記ダミー光ビー ムは、前記第 1から第 4受光部には入射しない。
[0018] ある実施形態によれば、一対の前記入れ替え部を備え、前記入れ替え部の一方は 、前記第 1メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置し、前記入れ替え部の他方 は、前記第 2メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置する。
[0019] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0020] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える光情報処理装置であつ て、前記第 1メイン光ビームが入射する前記第 1受光部は、受けた光量に応じた第 1 信号を出力し、前記第 2メイン光ビームが入射する前記第 2受光部は、受けた光量に 応じた第 2信号を出力し、前記第 1サブ光ビームと前記入れ替わった第 2サブ光ビー ムの一部とが入射する前記第 3受光部は、受けた光量に応じた第 3信号を出力し、前 記第 2サブ光ビームと前記入れ替わった第 1サブ光ビームの一部とが入射する前記 第 4受光部は、受けた光量に応じた第 4信号を出力し、前記光情報処理装置は、トラ ッキングエラー信号を生成する生成部をさらに備え、前記生成部は、前記第 1信号と 前記第 2信号との差を演算して第 1差動信号を生成する第 1差動演算部と、前記第 3 信号と前記第 4信号との差を演算して第 2差動信号を生成する第 2差動演算部と、前 記第 1差動信号と前記第 2差動信号との少なくとも一方の利得を調整する調整部と、 前記第 1差動信号と前記第 2差動信号との差を演算して第 3差動信号を生成する第 3差動演算部とを備える。
[0021] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、トラックを有する光記録媒体 へ前記光ビームを集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された光ビームを分岐 する分岐部と、前記分岐された光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力す る光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記反射された光ビームは、 0次回折 光、 + 1次回折光および 1次回折光を含んでおり、前記反射された光ビームは、前 記 0次回折光と前記 + 1次回折光とが干渉する第 1干渉部分と、前記 0次回折光と前 記 1次回折光とが干渉する第 2干渉部分とを含んでおり、前記分岐部は、前記第 1 干渉部分が透過する第 1メイン領域と、前記第 2干渉部分が透過する第 2メイン領域 と、前記第 1メイン領域よりも前記第 1干渉部分が透過する割合が低く且つ前記第 2メ イン領域よりも前記第 2干渉部分が透過する割合が低い第 1および第 2サブ領域とを 備え、前記反射された光ビームの断面の前記第 1および第 2干渉部分の長手方向に 延びる分割線によって、前記第 1サブ領域と前記第 2サブ領域とは分けられており、 前記分岐部は、前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する中央ダミー領 域をさらに備え、前記中央ダミー領域は、前記第 1および第 2メイン領域と前記第 1お よび第 2サブ領域とに囲まれており、前記分岐部は、前記第 1メイン領域を透過した 第 1メイン光ビームと、前記第 2メイン領域を透過した第 2メイン光ビームと、前記第 1 サブ領域を透過した第 1サブ光ビームと、前記第 2サブ領域を透過した第 2サブ光ビ ームと、前記中央ダミー領域を透過したダミー光ビームとに前記反射された光ビーム を分岐し、前記光検出部は、第 1受光部、第 2受光部、第 3受光部および第 4受光部 を備え、前記第 1メイン光ビームは、前記第 1受光部へ入射し、前記第 2メイン光ビー ムは、前記第 2受光部へ入射し、前記第 1サブ光ビームは、前記第 3受光部へ入射し 、前記第 2サブ光ビームは、前記第 4受光部へ入射し、前記ダミー光ビームは、前記 第 1から第 4受光部には入射しないことを特徴とする。
[0022] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0023] ある実施形態によれば、前記第 1メイン光ビームが入射する前記第 1受光部は、受 けた光量に応じた第 1信号を出力し、前記第 2メイン光ビームが入射する前記第 2受 光部は、受けた光量に応じた第 2信号を出力し、前記第 1サブ光ビームが入射する 前記第 3受光部は、受けた光量に応じた第 3信号を出力し、前記第 2サブ光ビームが 入射する前記第 4受光部は、受けた光量に応じた第 4信号を出力し、前記装置は、ト ラッキングエラー信号を生成する生成部をさらに備え、前記生成部は、前記第 1信号 と前記第 2信号との差を演算して第 1差動信号を生成する第 1差動演算部と、前記第 3信号と前記第 4信号との差を演算して第 2差動信号を生成する第 2差動演算部と、 前記第 1差動信号と前記第 2差動信号との少なくとも一方の利得を調整する調整部と 、前記第 1差動信号と前記第 2差動信号との差を演算して第 3差動信号を生成する 第 3差動演算部とを備える。
[0024] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回 折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光す る集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と 、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する 光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、 0次回折光 であるメイン光ビームと、 1次以上の回折光である第 1および第 2サブ光ビームとを含 んでおり、前記光ヘッド装置は、前記光源と前記集光部との間の光路に設けられ、前 記メイン光ビームの一部を遮光する部分遮光部をさらに備えることを特徴とする。
[0025] ある実施形態によれば、前記部分遮光部は、前記メイン光ビームの断面の中心部 を含む部分を遮光する。
[0026] ある実施形態によれば、前記光記録媒体は複数の記録層を備え、前記部分遮光 部が遮光する前記メイン光ビームの一部は、前記メイン光ビームの焦点を所定の記 録層に合わせて 、るときに前記所定の記録層以外の記録層で反射した前記メイン光 ビームのうちの前記光検出部の受光部に入射する部分に該当する部分である。
[0027] ある実施形態によれば、前記部分遮光部は、前記メイン光ビームの断面の中心部 を基準として対称に位置する 2つの部分を遮光する。
[0028] ある実施形態によれば、前記光記録媒体は複数の記録層を備え、前記光検出部 は、第 1受光部と、前記第 1受光部を基準として対称に配置された第 2および第 3の 受光部とを備え、前記部分遮光部が遮光する前記メイン光ビームの一部は、前記メイ ン光ビームの焦点を所定の記録層に合わせて 、るときに前記所定の記録層以外の 記録層で反射した前記メイン光ビームのうちの前記第 2および第 3の受光部に入射 する部分に該当する部分である。
[0029] ある実施形態によれば、前記光源と前記部分遮光部との間の光路に設けられ、光 源が出射した光ビームを平行光ビームに変換するコリメートレンズをさらに備え、前記 部分遮光部は、前記平行光ビームの一部を遮光する。
[0030] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0031] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回 折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光す る集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と 、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する 光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、 0次回折光 であるメイン光ビームと、 1次以上の回折光である第 1および第 2サブ光ビームとを含 んでおり、前記回折部は、前記メイン光ビームを前記第 1および第 2サブ光ビームより も多く生成する第 1部分回折部と、前記第 1および第 2サブ光ビームを前記メイン光ビ ームよりも多く生成する第 2部分回折部とを備えることを特徴とする。
[0032] ある実施形態によれば、一対の前記第 2部分回折部を備え、前記一対の第 2部分 回折部は、前記回折部に入射する光ビームの断面の中心部を基準として対称に位 置している。
[0033] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0034] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回 折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光す る集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と 、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する 光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、 0次回折光 であるメイン光ビームと、 1次以上の回折光である第 1および第 2サブ光ビームとを含 んでおり、前記回折部は、前記メイン光ビームを前記第 1および第 2サブ光ビームより も多く生成する第 1部分回折部と、前記第 1部分回折部よりも前記メイン光ビームを生 成する割合が高い第 2部分回折部とを備え、前記第 2部分回折部は、前記回折部に 入射する光ビームの断面の中心部が透過する位置に配置されていることを特徴とす る。
[0035] ある実施形態によれば、前記第 2部分回折部には回折格子が設けられていない。
[0036] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0037] 本発明の光ヘッド装置は、メイン光ビームおよびサブ光ビームを用いてトラッキング エラー信号を生成する装置に搭載される光ヘッド装置であって、前記光ヘッド装置は 、前記メイン光ビームを出射する第 1光源と、前記サブ光ビームを出射する第 2光源と 、前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、 前記光記録媒体で反射された前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを分岐す る分岐部と、前記分岐された前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを受け、受 けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備え、前記メイン光ビームと前記サブ 光ビームとは互いに波長が異なることを特徴とする。
[0038] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0039] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回 折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光す る集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と 、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する 光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記回折部は回折格子を有しており、前 記光ヘッド装置は、前記回折格子の溝が延びる方向と垂直な方向に前記回折部を 揺動させる揺動部をさらに備えることを特徴とする。
[0040] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。 [0041] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回 折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光す る集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と 、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する 光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記光記録媒体は複数の記録層を備え 、前記光源が出射する光ビームの可干渉距離を Lとし、 2つの記録層の間の距離を d とし、前記 2つの記録層の間に位置する媒質の屈折率を nとしたとき、 2'd'n>Lであ ることを特徴とする。
[0042] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
発明の効果
[0043] 本発明によれば、光ヘッド装置の分岐部は、光ビームの第 1干渉部分が透過する 第 1メイン領域と、第 2干渉部分が透過する第 2メイン領域と、第 1メイン領域よりも第 1 干渉部分が透過する割合が低く且つ第 2メイン領域よりも第 2干渉部分が透過する割 合が低い第 1および第 2サブ領域とを備える。分岐部は、第 1メイン領域を透過した第 1メイン光ビームと、第 2メイン領域を透過した第 2メイン光ビームと、第 1サブ領域を透 過した第 1サブ光ビームと、第 2サブ領域を透過した第 2サブ光ビームとに光ビームを 分岐する。分岐部は、第 1サブ光ビームの一部と第 2サブ光ビームの一部とを入れ替 える入れ替え部をさらに備える。第 1サブ光ビームの一部と第 2サブ光ビームの一部 とを入れ替えて光検出部へ入射させることにより、トラッキング誤差信号の振幅変動を 低減させることができる。トラッキング誤差信号を安定して検出することで、情報を信 頼性高く記録および再生することができる。
[0044] また、本発明によれば、光ヘッド装置は、メイン光ビームの一部を遮光する部分遮 光部を備える。焦点を合わせて ヽる記録層以外の記録層で反射したメイン光ビーム のうちの光検出部の受光部に入射する部分に該当するメイン光ビームの一部が部分 遮光部によって遮光される。これにより、トラッキング誤差信号の振幅変動を低減させ ることができる。トラッキング誤差信号を安定して検出することで、情報を信頼性高く 記録および再生することができる。 図面の簡単な説明
圆 1]本発明の実施形態 1による光情報処理装置を示す図
圆 2]本発明の実施形態 1による光ヘッド装置を示す図
圆 3A]本発明の実施形態 1による部分遮光板を示す図
圆 3B]本発明の実施形態 1による光検出器と光ビームとの関係を示す図
圆 4]本発明の実施形態 1による信号生成部を示す図
圆 5]本発明の実施形態 1による TE信号の様子を示す図
圆 6A]本発明の実施形態 2による部分遮光板を示す図
圆 6B]本発明の実施形態 2による光検出器と光ビームとの関係を示す図
圆 7A]本発明の実施形態 3による部分遮光板を示す図
圆 7B]本発明の実施形態 3による光検出器と光ビームとの関係を示す図
[図 8]本発明の実施形態 4による光ヘッド装置を示す図
圆 9]本発明の実施形態 4による回折格子を示す図
圆 10A]本発明の実施形態 5による回折格子を示す図
圆 10B]本発明の実施形態 5による光検出器と光ビームとの関係を示す図
[図 11]本発明の実施形態 6による光ヘッド装置を示す図
圆 12]本発明の実施形態 6による光検出器と光ビームとの関係を示す図
圆 13]本発明の実施形態 7による光ヘッド装置を示す図
[図 14]本発明の実施形態 8による光ヘッド装置を示す図
[図 15A]本発明の実施形態 8による回折格子を示す図
圆 15B]本発明の実施形態 8による光検出器と光ビームとの関係を示す図 圆 16]本発明の実施形態 9による光ヘッド装置を示す図
圆 17]本発明の実施形態 10による光ヘッド装置を示す図
[図 18]本発明の実施形態 10によるホログラム素子を示す図
圆 19]本発明の実施形態 10による光検出器と光ビームとの関係、および信号生成部 を示す図
[図 20]本発明の実施形態 10によるホログラム素子に入射する光の分布の一例を示 す図 圆 21]本発明の実施形態 10によるトラッキング信号のオフセット変動の一例を示す図 [図 22]従来の光ヘッド装置におけるトラッキング信号のオフセット変動の一例を示す 図
圆 23]本発明の実施形態 11によるホログラム素子を示す図
圆 24]本発明の実施形態 11による光検出器と光ビームとの関係を示す図 圆 25]本発明の実施形態 11によるトラッキング信号のオフセット変動の一例を示す図
[図 26]従来の光ヘッド装置を示す図
圆 27]光記録媒体上のトラックと光ビームとの関係を示す図
圆 28]従来の光検出器と光ビームとの関係を示す図
[図 29]従来の TE信号の様子を示す図
符号の説明
1、 131、 141、 142、 161 光源
10、 10a〜： L0c、 132、 143、 144 光ビーム
11 コリメートレンズ
12、 61、 121、 133、 151 回折格子
13、 63 偏光ビームスプリッタ
14 4分の 1波長板
15 対物レンズ
16 アパーチャ
21 光記録媒体
21a 透明基板
21b、 21c 情報記録層
25、 64 検出レンズ
26、 65 シリンド、ジ为ノレレンズ
30、 173 光検出器
30a〜30h 受光部
31、 32 ァクチユエータ
40a〜40c、 72a〜72c、 93a〜93c、 104a〜104c、 123a〜123c 光ビーム 、 110、 130、 140、 160 光ヘッド装置 移送制御器
モータ
第 1制御部
増幅器
第 2制御部
復調部
出力部
検出部
システム制御部
、 91、 101 部分遮光板
高周波重畳素子
、 92、 102、 103 遮光部
、 94a, 105a, 106a, 124b, 124c 遮光領域1 回折格子
2、 113 高回折効率部
2 領域
2 ァクチユエータ
1 ホログラム素子
1A、 171B メイン領域
1B〜171H サブ領域
2 回折光
5、 176 干渉領域
8 分割線
ホログラム素子
A、 200B メイン領域
B〜200F サブ領域
G 中央領域 201、 202、 203 分割線
発明を実施するための最良の形態
[0047] 以下、図面を参照して、本発明の光ヘッド装置および光情報処理装置の実施形態 を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、同様の説明の繰り返しは 省略する。
[0048] (実施形態 1)
図 1〜図 4を参照して、本発明による光ヘッド装置および光情報処理装置の第 1の 実施形態を説明する。
[0049] まず、図 1を参照する。図 1は、本実施形態の光情報処理装置 100を示す図である 。光情報処理装置 100は、光学的に光記録媒体 21への情報の記録および Zまたは 光記録媒体 21からの情報の再生を行う、記録再生装置、再生装置、記録装置、編 集装置等である。光記録媒体 21は、光ディスク媒体である。
[0050] 光情報処理装置 100は、光ビームを光記録媒体 21に照射する光ヘッド装置 50と、 光ヘッド装置 50を移動させる移送制御器 51と、光記録媒体 21を回転させるモータ 5 2と、信号を増幅する増幅器 54と、データを復調する復調部 56と、信号出力する出 力部 57と、アドレス信号等を検出する検出部 58と、光情報処理装置 100の動作を制 御する第 1および第 2制御部 53および 55およびシステム制御部 59とを備える。
[0051] 光ヘッド装置 50 (光ピックアップ装置とも言う）は、波長 λが 405nmの光ビームを光 記録媒体 21に照射し、光記録媒体 21に記録された情報の再生を行う。移送制御器 51は、光記録媒体 21の所望の位置で情報を記録または再生するために光ヘッド装 置 50を光記録媒体 21の半径方向に移動させる。モータ 52は、光記録媒体 21を駆 動して回転させる。
[0052] 第 1制御部 53は、光ヘッド装置 50と移送制御器 51とモータ 53とを制御する。増幅 器 54は、光ヘッド装置 50の出力信号を増幅する。第 2制御部 55は、光記録媒体 21 に対する情報の記録再生時に必要なフォーカス誤差 (以下 FEと称する)信号やトラッ キング誤差 (以下、 TEと称する)信号などのサーボ信号を、増幅器 54の出力信号か ら生成する。第 2制御部 55は、生成したサーボ信号を第 1制御部 53に出力する。ま た、第 2制御部 55に入力される信号はアナログ信号である力 第 2制御部 55はこの アナログ信号をディジタルィ匕（2値化)する。第 2制御部 55が生成した信号は、第 1制 御部 53、復調部 56、検出部 58およびシステム制御部 59へ出力される。
[0053] 復調部 56は、第 2制御部 55から出力されたディジタル信号を解析して、元の映像 データや音楽データなどを再構築し、再構築により生成された再生信号は出力部 57 力も出力される。検出部 58は、第 2制御部 55から出力される信号力もアドレス信号等 を検出し、システム制御部 59に出力する。
[0054] システム制御部 59は、光記録媒体 21から読み取られた物理フォーマット情報およ び光記録媒体製造情報 (光記録媒体管理情報）に基づ!、て光記録媒体を識別し、 記録再生条件等を解読し、光情報処理装置 100全体を制御する。
[0055] 光記録媒体 21に対して情報を記録再生する場合、システム制御部 12の指示に従 つて、第 1制御部 53は移送制御器 51を駆動制御する。これにより、移送制御器 51は 情報記録層 21cの所望の位置に光ヘッド装置 50を移動させ、光ヘッド装置 50は、光 記録媒体 21の情報記録層に対して情報の記録再生を行う。
[0056] 図 2を参照して、光ヘッド装置 50を詳細に説明する。図 2は、光ヘッド装置 50を示 す図である。
[0057] 光ヘッド装置 50は、光源 1と、コリメートレンズ 11と、回折部 61と、部分遮光板 62と 、偏光ビームスプリッタ 63と、 4分の 1波長板 14と、対物レンズ 15と、アパーチャ 16と 、ァクチユエータ 31および 32と、検出レンズ 64と、シリンドリカルレンズ 65と、光検出 器 30とを備える。
[0058] 光源 1は、半導体レーザ素子等であり、波長 λが約 405nmの直線偏光の発散光ビ ーム 10を出射する。光源 1から出射された発散光ビーム 10は、焦点距離 flが 15mm のコリメートレンズ 11で平行光に変換された後、回折部 61に入射する。回折格子を 有する回折部 61に入射した光ビーム 10は、 0次および士 1次回折光の 3つの光ビー ム 10a、 10bおよび 10cに分岐される。 0次回折光は、情報の記録 Z再生を行うメイン 光ビーム 10aである。 ± 1次回折光は、 TE信号の検出を行うためのディファレンシャ ルプッシュプル（以下、 DPPと称する）法で用いられる 2つのサブ光ビーム 10bおよび 10cである。サブ光ビーム 10bおよび 10cは、 1次以上の回折光であり得る。
[0059] 回折部 61における、 0次回折光 10aと 1つの 1次回折光 10bまたは 10cの回折効率 の比は、サブ光ビームにより不要な記録がなされることを避けるために、通常 10 : 1〜 20 : 1に設定され、ここでは 20 : 1である。回折部 61で生成された 3つの光ビーム 10a 〜： LOcは、部分遮光板 (部分遮光部） 62を透過するときに光ビームの一部が遮光さ れる（詳細は後述する)。
[0060] 部分遮光板 62を透過した光ビーム 10a〜： LOcは、偏光ビームスプリッタ 63を透過し 、 4分の 1波長板 14を透過して円偏光に変換された後、焦点距離 f2が 2mmの対物 レンズ (集光部） 15で収束光ビームに変換され、光記録媒体 21の透明基板 21aを透 過し、情報記録層 21c上に集光される。光記録媒体 21は 2つの情報記録層 21bおよ び 21cを備えている。図 2では、対物レンズ 15で集光された光ビーム 10は、情報記 録層 21cで焦点を結んでいる。なお、情報記録層 2 lbに対して情報の記録再生を行 う場合は、光ビーム 10は情報記録層 21bで焦点を結ぶ。
[0061] 光記録媒体 21の光の入射面力も情報記録層 21cまでの距離 d2を 100 m、情報 記録層 21bと情報記録層 21cとの間隔 dlを 25 mとしている。また、情報記録層 21 bおよび 21cに形成されるトラックの周期 tp (図 27)は、 0. 32 mである。対物レンズ 15の開口はアパーチャ 16で制限され、開口数 NAを 0. 85としている。透明基板 21a の厚さは 0. lmm,屈折率 nは 1. 62である。情報記録層 21bおよび 21cの等価的な 反射率はそれぞれ 4〜8%程度である。ここで、等価的な反射率とは、光記録媒体 21 に入射する光ビームの光量を 1としたときの、光ビームが情報記録層 21bまたは 21c で反射された後に、光記録媒体 21を再び出射する際の光ビームの光量を示してい る。情報記録層 21cは、入射した光ビームの光量の大半を吸収または反射するが、 情報記録層 21bは、情報記録層 21cに光ビームを到達させるために、入射した光ビ 一ムの約 50%の光量を透過させ、残りの約 50%の光量を吸収または反射する。
[0062] 情報記録層 21cで反射された光ビーム 10a〜： LOcは、対物レンズ 15、 4分の 1波長 板 14を透過して往路とは 90度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリツ タ（分岐部） 63で反射される。偏光ビームスプリッタ 63で反射された光ビーム 10a〜l 0cは、焦点距離 f3が 50mmの検出レンズ 64で収束光に変換され、シリンドリカルレ ンズ 65を経て、光検出器 30に入射する。光ビーム 10a〜： LOcには、シリンドリカルレ ンズ 65を透過する際、非点収差が付与される。光ビーム 10a〜10cが情報記録層 21 bまたは 21cで焦点を結ぶとき、光検出器 30上の光ビーム 10は、最小錯乱円になる 。また、光源 1の駆動電流は、高周波重畳素子 66により周波数 400MHzの高周波 で変調され、光源 1から出射される光ビーム 10は複数の波長を有する。光源 1から出 射される光ビーム 10が複数の波長を有することで、干渉による明暗の分布を軽減し ている。光検出器 30は、受光した光ビーム 10a〜10cのそれぞれの光量に応じた信 号を出力する。
[0063] 図 3Aは、メイン光ビーム 10aの一部を遮光する部分遮光板 62の正面図である。部 分遮光板 62は、光源 1と対物レンズ 15との間の光路に設けられる。図 2に示す例で は、回折部 61と偏光ビームスプリッタ 63との間に設けられている。光源 1が出射した 光ビーム 10は、光源 1と部分遮光板 62との間の光路に設けられたコリメートレンズ 11 によって平行光ビームに変換され、回折部 61によって分岐される。部分遮光板 62は 、平行光ビームであるメイン光ビーム 10aの一部を遮光する。平行光ビームを遮光す るようにすることにより、メイン光ビーム 10aと部分遮光板 62との位置合わせが容易と なる。
[0064] 図 3Aを参照して、点線 70は、アパーチャ 16を透過するときのメイン光ビーム 10aを 部分遮光板 62に投影したメイン光ビーム 10aの断面を示す。遮光部 71は部分遮光 板 62の中央部に位置しており、この部分を透過しょうとする光線、すなわちメイン光ビ ーム 10aの断面の中心部を含む部分を吸収することにより遮光する。
[0065] 図 3Bは、光ビーム 10a〜10cの焦点を所望の情報記録層 21cに合わせているとき に光検出器 30へ入射する光ビーム 10a〜10cを示す図である。このとき、情報記録 層 21bで反射したメイン光ビーム 10aは、光ビーム 72aとして光検出器 30へ入射する 。情報記録層 2 lbで反射したサブ光ビーム 1 Obおよび 10c 光検出器 30に入射する 1S 説明を簡単にするために省略する。
[0066] 光ビーム 72aの中心付近の遮光領域 73は、部分遮光板 62の遮光部 71により遮ら れた部分である。遮光領域 73は、光検出器 30が備える受光部 30a〜30hに位置合 わせされて 、る。光ビーム 72aのうちの受光部 30a〜30hに入射する部分 (すなわち 遮光領域 73)に該当する部分が、部分遮光板 62によって遮光されている。受光部 3 0e〜30hに集光した光ビーム 10bおよび 10cと、光ビーム 72aとが重ならなくすること で、干渉を防止することができる。これにより、 TE信号の振幅変動を低減させることが できる。 TE信号を安定して検出することで、情報を信頼性高く記録および再生するこ とがでさる。
[0067] 上述のような部分遮光板 62の設計の一例を説明する。検出レンズ 64の焦点距離 f 3 = 50mm,対物レンズ 15の焦点距離 f 2 = 2mmとして、検出系の倍率は 25倍とす る。情報記録層 21bと情報記録層 21cとの間隔 dlは最小で 20 m、情報記録層 21 bおよび透明基板 21aの屈折率は 1. 60とする。このとき、情報記録層 21bで反射し た光ビーム 72aは、光検出器 30側では約 1. 5mm後方で焦点を結ぶ。対物レンズ 1 5の NAが 0. 85、焦点距離 f2 = 2mmであることから光ビーム直径は 3. 4mmである 。この直径の光ビームが検出レンズ 64から（50+ 1. 5) mmの位置で集光するとき、 検出レンズ 64から 50mmにある光検出器 30上では直径が 0. 81mmとなる。従って 、図 3Bに示す光ビーム 72aの直径は 0. 8 lmmである。受光部 30a〜30hが配置さ れた領域のサイズは、 120 111 360 111とする。このとき、直径 0. 81mmの光ビー ムに対して約 120 X 360 m以上の大きさの遮光領域 73が形成されて!、ればよ!/、。 部分遮光板 62を透過するときの光ビーム 10aの断面（点線 70)の直径は 3. 4mmで あるため、遮光部 71は、約 1. 5mm X O. 5mm以上の大きさであればよい。
[0068] 光検出器 30は 8つの受光部 30a〜30hを備え、受光部 30a〜30dはメイン光ビー ム 10aを受光する。受光部 30eおよび 30fがサブ光ビーム 10bを受光し、受光部 30g および 30hがサブ光ビーム 10cを受光する。受光部 30a〜30hは、それぞれ受光し た光量に応じた電気信号 I30a〜I30h (図示せず)を出力する。光検出器 30から出 力される信号 I30a〜I30dを用いて FE信号を得る。 FE信号の検出方式は非点収差 法であり、例えば (I30a + I30c) - (I30b + I30d)の演算で得られる。また、 TE信号 の検出方式は DPP法であり、例えば { (I30a+I30d) (I30b+I30c) } C' { (130 e+I30g) (I30f+I30h) }の演算で得られる。ここで Cは、回折部 61の 0次回折光 と 1つの 1次回折光との回折効率の比によって決まる係数である。
[0069] FE信号および TE信号は、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、対 物レンズ 15を動かすためのァクチユエータ 31および 32に供給されて、フォーカス制 御およびトラッキング制御が行われる。また、情報記録層 21cに記録された情報を示 す再生信号（以下、 RF信号と称する）は、 I30a+I30b+I30c+I30dの演算で得ら れる。
[0070] また、 TE信号を位相差法で検出する場合には、信号 I30a〜I30dの出力のタイミン グを比較することにより生成すればよい。位相差法による TE信号の生成方法につい ては、再生専用の情報記録層を備える光記録媒体を用いる場合に使用されることが 多ぐ一般的によく知られているので、ここでは説明を略する。
[0071] 図 4は、 TE信号を生成する信号生成部 55aを示す図である。信号生成部 55aは、 第 2制御部 55に設けられ得る。
[0072] 受光部 30aおよび 30dから出力される信号 I30aおよび I30dは加算部 80で力卩算さ れる。受光部 30bおよび 30cから出力される信号 I30bおよび I30cは加算部 81でカロ 算される。加算部 80と加算部 81から出力される信号は差動演算部 82に入力されて 差動演算がなされる。差動演算された信号である信号 { (I30a+I30d) - (I30b+I3 Oc) }は、いわゆるプッシュプル法により検出された TE信号である。単純なプッシュプ ル法により TE信号を検出する場合、光記録媒体 21の偏心に応じて対物レンズ 15を トラッキング追従させると、 TE信号にトラッキング追従に応じたオフセットの変動が生 じる。信号生成部 55aでは、受光部 30fおよび 30hから出力される信号 I30fおよび 13 Ohは加算部 83で加算され、受光部 30eおよび 30gから出力される信号 I30eおよび I 30gは加算部 84で加算される。加算部 83および 84から出力される信号は、差動演 算部 85へ入力されて差動演算がなされる。差動演算部 85から出力される信号は、 可変利得増幅部 86に入力され、所望の信号強度に増幅または減衰がなされる。この ときの増幅度が Cである。
[0073] 可変利得増幅部 86から出力された信号は、差動演算部 82から出力された信号が 有するトラッキング追従に応じたオフセット変動と同じ変動を有する。差動演算部 87 は、差動演算部 82から出力された信号と可変利得増幅部 86から出力された信号と を入力して差動演算を行うことで、差動演算部 82から出力される信号が有するトラッ キング追従に応じたオフセット変動を減ずる。これにより、差動演算部 87から出力さ れる信号は、トラッキング追従してもオフセット変動が殆ど無い TE信号となる。しかし ながら、その状態では、情報記録層 21bおよび 21cの反射率や、光記録媒体 21に照 射する光ビームの強度の変化に応じて信号強度が変化するので、差動演算部 87の 出力信号を除算部 88に入力して、一定の振幅にする。受光部 30a〜30dから出力さ れる信号 I30a〜I30dは加算部 89で加算された後、除算を行うための信号として除 算部 88に入力される。加算部 89から出力される信号は、情報記録層 21bおよび 21c の反射率や、光記録媒体 21に照射する光ビームの強度に比例した信号である。この ため、除算部 88から出力される信号は所望の一定振幅を有する TE信号となる。
[0074] 光記録媒体 21は、 2つの情報記録層 21bおよび 21cを備えている。光ビーム 10a 〜： LOcの焦点を情報記録層 21cに合わせて情報の記録再生を行う際、情報記録層 2 lbでも光ビームが反射された後、光検出器 30に入射する。光ビーム 72a (図 3B)は 、光ビーム 10aが情報記録層 21bで反射されることによって、光検出器 30に入射す る光ビームである。光ビーム 10a〜10cは情報記録層 21cで焦点を結んでいるので、 情報記録層 21bでは大きくデフォーカスをしている。そのため、光ビーム 72aも光検 出器 30上で大きくデフォーカスしている。光検出器 30は、メイン光ビーム 10aとサブ 光ビーム 10bおよび 10cの両方を受光する。光ヘッド装置 50が部分遮光板 62を備 えることにより、光ビーム 10bと光ビーム 72aとが重なり合うことはなぐまた、光ビーム 10cと光ビーム 72aとが重なり合うこともな 、。このため従来の光ヘッド装置で生じて V、た干渉による明暗の分布は生じな 、。
[0075] 図 5は、本実施形態の光情報処理装置 100で得られた TE信号をオシロスコープで 観察した時の様子を示す図である。 TE信号の振幅 TEppおよび対称性ともに非常に 安定しており、これにより安定したトラッキング制御を行うことができる。
[0076] また、光ヘッド装置 50では、部分遮光板 62が光ビーム 10aの往路に配置されてい る。部分遮光板 62は光ビーム 10aの一部を遮光するので、光ビーム 10aのエネルギ 一はある程度減衰する。このため、 SZN比の高い安定した再生信号を得るためには 、エネルギーの減衰を考慮して、光源 1は高いエネルギーの光ビーム 10を出射する 必要がある。ここで、仮に、光ビーム 10aが情報記録層で反射した後の復路に部分 遮光板 62を配置した場合を考える。復路に部分遮光板 62を配置した場合に、復路 に部分遮光板 62を配置しない場合と同じ SZN比の再生信号を得るためには、情報 記録層には通常よりも高 、エネルギーの光ビームを照射する必要が有り、情報記録 層に記録された情報を消去してしまう等の問題が生じる可能性がある。し力しながら、 本実施形態の光ヘッド装置 50では、部分遮光板 62が光ビーム 10aの往路に配置さ れており、部分遮光板 62によりエネルギーが減衰された後のレーザ光 10aが情報記 録層に照射されるので、上記のような問題は生じな 、。
[0077] なお、部分遮光板 62の遮光部 71がメイン光ビーム 10aの一部を吸収することにより 遮光する例を示した力 遮光部 71は、メイン光ビーム 10aの一部を反射または回折 することにより遮光してもよぐその場合も同様の効果が得られる。
[0078] (実施形態 2)
次に、図 6A〜図 6Bを参照して、本発明による光ヘッド装置の第 2の実施形態を説 明する。
[0079] 図 6Aは、本実施形態の部分遮光板 91を示す図である。部分遮光板 91は、部分遮 光板 62 (図 2)の代わりに光ヘッド装置 50に搭載される。部分遮光板 91を用いること により、レーザ光の遮光領域の位置がずれても干渉は起こらない。
[0080] 部分遮光板 91の部分遮光板 62と異なる点は、トラッキング追従のために対物レン ズ 15が移動する方向に沿って遮光部 92の幅を広げていることである。
[0081] 図 6Bは、光ビーム 10a〜10cの焦点を所望の情報記録層 21cに合わせているとき に光検出器 30へ入射する光ビーム 10a〜10cを示す図である。このとき、情報記録 層 21bで反射したメイン光ビーム 10aは、光ビーム 93aとして光検出器 30へ入射する 。情報記録層 2 lbで反射したサブ光ビーム 1 Obおよび 10c 光検出器 30に入射する 1S 説明を簡単にするために省略する。
[0082] 光ビーム 93aの中心付近の遮光領域 94aは、部分遮光板 91の遮光部 92により遮 られた部分である。上述したように遮光部 92の幅を広げているので、トラッキング追従 により対物レンズ 15の位置がずれても、遮光領域 94a内に受光部 30a〜30hが収ま る。トラッキング追従により対物レンズ 15の位置がずれても、光ビーム 93aは光ビーム 10bおよび 10cと重なることはな!/、ので、干渉を防止することができる。
[0083] 上述のような部分遮光板 91の設計の一例を説明する。光学系の条件は実施形態 1 の説明で記載した例と同じとする。対物レンズが 100 mトラッキング追従により移動 しても光ビーム 93aと光ビーム 10bおよび 10cとが重ならないように設計する。対物レ ンズが 100 m移動すると、光検出器 30上での遮光部 92の影である遮光領域 94a は、 2倍の距離を移動する。このため ± 100 /z mの範囲をカバーするためには、遮光 部 92の幅を 400 m増やせばよい。従って遮光部 92の横幅を 0. 9mmにする。縦 方向の幅は実施形態 1の説明で記載した長さと同じ 1. 5mmでよい。
[0084] 部分遮光板 91を用いることにより、トラッキング追従等によって対物レンズ 15が移 動しても光ビーム 93aと光ビーム 10bおよび 10cとが重なることはなぐ干渉は起こら ない。このため、トラッキング信号が安定に得られる対物レンズ 15の移動範囲をより 大きく設定することができる。
[0085] なお、ここでは対物レンズ 15の移動量を士 100 μ mと考えた設計を示した力 本発 明はこれに限定されるものではなぐ設計に応じて遮光部 92の幅を広くしても狭くし ても同様の効果が得られる。
[0086] (実施形態 3)
次に、図 7A〜図 7Bを参照して、本発明による光ヘッド装置の第 3の実施形態を説 明する。
[0087] 図 7Aは、本実施形態の部分遮光板 101を示す図である。部分遮光板 101は、部 分遮光板 62 (図 2)の代わりに光ヘッド装置 50に搭載される。
[0088] 部分遮光板 101の部分遮光板 62と異なる点は、サブ光ビーム 10bおよび 10cを受 光する受光部に対応する位置に 2つの遮光部 102および 103を設けていることであ る。また、遮光部 92 (図 6A)と同様に、トラッキング追従により対物レンズ 15が移動す る方向に沿って遮光部 102および 103の幅を広くしている。
[0089] 図 7Aを参照して、点線 70は、アパーチャ 16を透過するときのメイン光ビーム 10aを 部分遮光板 62に投影したメイン光ビーム 10aの断面を示す。遮光部 102および 103 は、メイン光ビーム 10aの断面の中心部を基準として対称に位置する 2つの部分を遮 光する。受光部 30e〜30fと受光部 30g〜30hとは、受光部 30a〜30dを基準として 対称に配置されている。
[0090] 図 7Bは、光ビーム 10a〜10cの焦点を所望の情報記録層 21cに合わせているとき に光検出器 30へ入射する光ビーム 10a〜10cを示す図である。このとき、情報記録 層 21bで反射したメイン光ビーム 10aは、光ビーム 104aとして光検出器 30へ入射す る。情報記録層 21bで反射したサブ光ビーム 10bおよび 10cも光検出器 30に入射す るが、説明を簡単にするために省略する。
[0091] 光ビーム 104aが含む遮光領域 105aおよび 106aは、遮光部 102および 103により 遮られた部分である。遮光領域 105aおよび 106aは、受光部 30e〜30hに位置合わ せされている。光ビーム 104aのうちの受光部 30e〜30hに入射する部分（すなわち 遮光領域 105aおよび 106a)に該当する部分が、遮光部 102および 103によって遮 光されている。受光部 30e〜30hに集光した光ビーム 10bおよび 10cと、光ビーム 10 4aとを重ならなくすることで、干渉を防止することができる。これにより、 TE信号の振 幅変動を低減させることができる。 TE信号を安定して検出することで、情報を信頼性 高く記録および再生することができる。
[0092] 上述のような部分遮光板 101の設計の一例を説明する。光学系の条件は実施形態 1の説明で記載した例と同じとする。対物レンズが 100 mトラッキング追従により移 動しても光ビーム 104aと光ビーム 10bおよび 10cとが重ならないように設計する。サ ブ光ビーム 10bおよび 10cを受光する受光部 10e〜10hは、受光部 10a〜： LOhの両 端 1Z3に位置している。従って、遮光部 102の縦幅を 0. 5mmとし、遮光部 103の 縦幅を 0. 5mmとして、それらの間に 0. 5mmの間隔をあけてこの 2つの遮光部を配 置する。遮光部 102および 103の横方向の幅は実施形態 2の説明で示した 0. 9mm でよい。
[0093] 部分遮光板 101を用いることにより遮光部の合計面積を小さくできるため、遮光によ る光量の減衰が再生信号に与える影響を小さくすることができる
[0094] (実施形態 4)
次に、図 8〜図 9を参照して、本発明による光ヘッド装置の第 4の実施形態を説明 する。
[0095] 図 8は、本実施形態の光ヘッド装置 110を示す図である。光ヘッド装置 110は、光 ヘッド装置 50 (図 2)の代わりに光情報処理装置 100に搭載される。光ヘッド装置 11 0は、回折部 61および部分遮光板 62の代わりに回折部 111を備え、それ以外の構 成要素は光ヘッド装置 50と同じである。
[0096] 回折部 111は、部分的に回折効率が高い領域を有することで、部分遮光部の機能 を有する。回折部 111は、入射した光ビーム 10を回折して光ビーム 10a、 10b、 10c を生成する。回折効率が高い一部の領域は、入射した光ビーム 10を全てサブ光ビー ム 10bおよび 10cに回折することで、メイン光ビーム 10aにとつて部分遮光部と同様の 機能を有する。
[0097] 図 9は、回折部 111を示す図である。回折部 111は、メイン光ビーム 10aをサブ光ビ ーム 10bおよび 10cよりも多く生成する第 1部分回折部 114と、サブ光ビーム 10bおよ び 10cをメイン光ビーム 10aよりも多く生成する第 2部分回折部 112および 113とを備 える。第 2部分回折部 112および 113は、回折効率が高い高回折効率部である。
[0098] 高回折効率部 112および 113が有する回折格子はそれ以外の領域 (第 1部分回折 部 114)に比べて溝が深ぐ 0次回折光 10aと 1つの 1次回折光 10bまたは 10cとの回 折効率の比を 0 : 1としている。第 1部分回折部 114の回折効率の比は、実施形態 1と 同様に、 20 : 1である。
[0099] 一対の高回折効率部 112および 113の回折部 111内の配置位置と光ビーム 10と の位置関係は、一対の遮光部 102および 103 (図 7A)の配置位置とメイン光ビーム 1 Oaとの位置関係と同様である。一対の高回折効率部 112および 113は、回折部 111 に入射する光ビーム 10の断面の中心部を基準として対称に位置している。
[0100] 高回折効率部 112および 113の大きさは、遮光部 102および 103と同じ設計で横 幅 0. 9mm、縦幅 0. 5mm、間隔 0. 5mmである。このように配置することで、遮光領 域 105aおよび 106a (図 7B)と同様の遮光領域を形成することができるので、光検出 器 30の受光部 30a〜30h上で干渉は起きない。これにより、 TE信号の振幅変動を 低減させることができ、情報を信頼性高く記録および再生することができる。
[0101] 回折部 111を用いると、遮光部と回折部とを一体ィ匕することができるため、光ヘッド 110を小型化でき、更に製造時の工程数も減らすことができる。
[0102] (実施形態 5)
次に、図 10A〜図 10Bを参照して、本発明による光ヘッド装置の第 5の実施形態を 説明する。
[0103] 図 10Aは、本実施形態の回折部 121を示す図である。回折部 121は、回折部 111
(図 8)の代わりに光ヘッド装置 110に搭載される。回折部 121は、所望の情報記録 層以外の情報記録層で反射したサブ光ビーム 10bおよび 10cに起因する干渉の発 生を防止する。
[0104] 図 10Aは、回折部 121の正面図である。回折部 121は回折部 111 (図 8)の代わり に用いられる力 回折部 61 (図 2)の代わりに用いられてもよい。
[0105] 回折部 121の第 1部分回折部 125における、メイン光ビーム 10aと 1つのサブ光ビ ーム 10bまたは 10cとの回折効率の比は、回折部 61 (図 2)と同じで、例えば 20 : 1で ある。
[0106] メイン光ビーム 10aは、第 1部分回折部 125よりもメイン光ビームを生成する割合が 高い第 2部分回折部 (低回折効率部） 122を備える。例えば、低回折効率部 122に は回折格子の溝が形成されておらず、この場合の回折効率の比は約 1 : 0である。低 回折効率部 122は、回折部 121に入射する光ビーム 10の断面の中心部が透過する 位置に配置されている。低回折効率部 122に入射したレーザ光 10は回折されずに 全て 0次光であるメイン光ビーム 10aとして出力される。
[0107] 図 10Bは、光ビーム 10a〜10cの焦点を所望の情報記録層 21cに合わせていると きに光検出器 30へ入射する光ビーム 10a〜10cを示す図である。このとき、情報記 録層 21bで反射したサブ光ビーム 10bおよび 10cは、光ビーム 123bおよび 123cとし て光検出器 30へ入射する。情報記録層 21bで反射したメイン光ビーム 10aも光検出 器 30に入射するが、説明を簡単にするために省略する。
[0108] 光ビーム 123bの中心付近の遮光領域 124bでは、低回折効率部 122に回折格子 の溝がないため光がさえぎられている。光ビーム 123cの中心付近の遮光領域 124c でも、低回折効率部 122に回折格子の溝がないため光がさえぎられている。遮光領 域 124bおよび 124cの入射位置は、サブ光ビーム 10bおよび 10cを基準としている ため、図 10B中では上下方向にずれる。このため、遮光領域 124bおよび 124cが重 なる領域内（図 10B中では白抜きで表示）に受光部 10a〜： LOhが収まるように低回折 効率部 122を設計する。遮光領域 124bおよび 124cは、対物レンズ 15のトラッキング 追従により位置がずれても、受光部 30a〜30hの範囲に位置する。このため、光ビー ム 123bおよび 123cは、光ビーム 10a〜： LOcと重なることはなぐ干渉は起こらない。 これにより、 TE信号の振幅変動を低減させることができる。 TE信号を安定して検出 することで、情報を信頼性高く記録および再生することができる。
[0109] 上述のような低回折効率部 122の設計の一例を説明する。光学系の条件は実施形 態 1の説明で記載した例と同じとする。情報記録層 21bで反射して光検出器 30へ入 射したメイン光ビームに対し、光ビーム 123bおよび 123cの光検出器 30上の位置は 120 /z mずれる。従って、遮光領域 124bおよび 124cの縦方向に必要な長さは、 36 0+ 120 X 2で 600 mとなる。これを回折部 121上に換算すると、約 2. 5mmとなる 。横方向は、対物レンズ 15がトラッキング追従により 100 /z m移動してもよいように 0. 9mmとする o
[0110] 低回折効率部 122を用いると、所望の情報記録層以外の情報記録層で反射した サブ光ビーム 10bおよび 10cに起因する干渉の発生を防止することができる。低回折 効率部 122は、実施形態 1〜3の光ヘッド装置と組み合わせることができ、干渉による TE信号の変動をより完全に抑えることができる。
[0111] なお、低回折効率部 122には回折格子として浅い溝が形成されていても良い。低 回折効率部 122は、第 1部分回折部 125よりも回折効率が低くければよい。
[0112] (実施形態 6)
次に、図 11〜図 12を参照して、本発明による光ヘッド装置の第 6の実施形態を説 明する。
[0113] 図 11は、本実施形態の光ヘッド装置 130を示す図である。光ヘッド装置 130では、 メイン光ビームとサブ光ビームとは別の光源力 生成される。光ヘッド装置 130は、光 ヘッド装置 50 (図 2)の代わりに光情報処理装置 100に搭載される。光ヘッド装置 13 0は、回折部 61および部分遮光板 62の代わりに、光源 131、回折部 133およびビー ムスプリッタ 134を備え、それ以外の構成要素は光ヘッド装置 50と同じである。
[0114] 光源 1は、メイン光ビームとして光ビーム 10を出射する。光源 131は、サブ光ビーム として光ビーム 132を出射する。光ビーム 10と光ビーム 132とは互いに波長が異なる
[0115] 光源 131から出射された光ビーム 132は回折部 133で回折され、 2つのサブ光ビー ム 132bおよび 132cが出力される。光ビーム 10と 2つのサブ光ビームとはビームスプ リツタ 134によりほぼ同一方向に向けられ、コリメータレンズ 11、ビームスプリッタ 63を 通り、対物レンズ 15により光記録媒体 21に集光される。このとき、サブ光ビーム 132b および 132cは、図 27に示すサブ光ビーム 10bおよび 10cと同じ位置に集光される。 光記録媒体 21で反射および回折された 3つの光ビームは再び対物レンズ 15を通り、 ビームスプリッタ 63で反射され、検出レンズ 64で集光されてシリンドリカルレンズ 65を 通り、光検出器 30に入射する。
[0116] 図 12は、光ビーム 10、 132bおよび 132cの焦点を所望の情報記録層 21cに合わ せているときに光検出器 30へ入射する光ビーム 10、 132bおよび 132cを示す図で ある。このとき、情報記録層 21bで反射したメイン光ビーム 10は、光ビーム 40aとして 光検出器 30へ入射する。情報記録層 21bで反射したサブ光ビーム 132bおよび 132 cも光検出器 30に入射する力 説明を簡単にするために省略する。光ビーム 40aと光 ビーム 132bおよび 132cとは重なっている力 互いに波長が異なるため、干渉は起こ らない。これにより、 TE信号の振幅変動を低減させることができる。 TE信号を安定し て検出することで、情報を信頼性高く記録および再生することができる。
[0117] 光ヘッド装置 130では、光の往路に遮光部等を設ける必要がないため、信号再生 に影響を与えることなく干渉を防止することができ、安定して TE信号を得ることができ る。
[0118] (実施形態 7)
次に、図 13を参照して、本発明による光ヘッド装置の第 7の実施形態を説明する。
[0119] 図 11は、本実施形態の光ヘッド装置 140を示す図である。光ヘッド装置 140では、 メイン光ビームとサブ光ビームとは別の光源力 生成される。光ヘッド装置 140は、光 ヘッド装置 50 (図 2)の代わりに光情報処理装置 100に搭載される。光ヘッド装置 13 0と比較して、光ヘッド装置 140は、光源 131と回折部 133の代わりに、光源 141およ び 142とビームスプリッタ 145とを備え、それ以外の構成要素は光ヘッド装置 130と 同じである。
[0120] 光源 1は、メイン光ビームとして光ビーム 10を出射する。光源 141および 142は、サ ブ光ビームとして光ビーム 143および 144を出射する。光ビーム 10と、光ビーム 143 と、光ビーム 144とは、互いに波長が異なる。
[0121] 光源 141および 142から出射された光ビーム 143および 144はビームスプリッタ 14 5で 1つの方向に向けられる。更に、光ビーム 10と光ビーム 143および光ビーム 144 とは、ビームスプリッタ 134によりほぼ同一方向に向けられる。その後の光ヘッド装置 140の動作は、光ヘッド装置 130と同様である。
[0122] 光ビーム 10と、光ビーム 143と、光ビーム 144とは、互いに波長が異なるため、光検 出器 30上での干渉は起こらない。これにより、 TE信号の振幅変動を低減させること ができる。 TE信号を安定して検出することで、情報を信頼性高く記録および再生す ることがでさる。
[0123] 光ヘッド装置 140では、光の往路に遮光部等を設ける必要がないため、信号再生 に影響を与えることなく干渉を防止することができ、安定して TE信号を得ることができ る。
[0124] (実施形態 8)
次に、図 14、図 15Aおよび図 15Bを参照して、本発明による光ヘッド装置の第 8の 実施形態を説明する。
[0125] 図 14は、本実施形態の光ヘッド装置 150を示す図である。光ヘッド装置 150は、光 ヘッド装置 50 (図 2)の代わりに光情報処理装置 100に搭載される。光ヘッド装置 15 0は、回折部 61および部分遮光板 62の代わりに、回折部 151およびァクチユエータ 152を備え、それ以外の構成要素は光ヘッド装置 50と同じである。ァクチユエータ 15 2は、回折部 151の回折格子の溝が延びる方向と垂直な方向に回折部 151を揺動さ せる揺動部として機能する。回折部 151を揺動させることにより時間的に干渉縞を平 均化する。
[0126] 図 15Aは、回折部 151の正面図であり、回折部 151の移動方向を示している。回 折格子の溝が横方向に形成されており、回折光は縦方向に生じる。移動方向 153は 回折光が生じる方向と同一方向（縦方向）である。
[0127] 図 12は、光ビーム 10a〜10cの焦点を所望の情報記録層 21cに合わせているとき に光検出器 30へ入射する光ビーム 10a〜10cを示す図である。このとき、情報記録 層 21bで反射したメイン光ビーム 10は、光ビーム 40aとして光検出器 30へ入射する。 情報記録層 21bで反射したサブ光ビーム 10bおよび 10cも光検出器 30に入射する 力 説明を簡単にするために省略する。光ビーム 40aと光ビーム 10bおよび 10cとは 重なっているが、回折格子が移動するに従い光ビーム 10bおよび 10cの位相が変化 し、干渉縞は時間とともに移動する。このため干渉縞による信号の変動は平均化され る。
[0128] 上述のような回折部 151およびァクチユエータ 152の設計の一例を説明する。光学 系の条件は実施形態 1の説明で記載した例と同じとする。光記録媒体 21上のメイン 光ビームとサブ光ビームとの間隔を 5 μ mとし、光ビーム 10の波長を 405nmとすると 、回折部 151の回折格子のピッチは 162 /z mとなる。トラッキングサーボのゲイン交点 を 5kHzとし、 TE信号は 5kHzで平均化されていれば良いとすれば、干渉縞の明暗 が反転するためには、 81 111を0. 2msecで移動すればよい。即ち平均速度 0. 4m Zsecで回折部 151を揺動させればょ 、。
[0129] 光ヘッド装置 150では、光の往路に遮光部等を設ける必要がないため、信号再生 に影響を与えることなく干渉を防止することができ、安定して TE信号を得ることができ る。
[0130] (実施形態 9)
次に、図 16を参照して、本発明による光ヘッド装置の第 9の実施形態を説明する。 図 16は、本実施形態の光ヘッド装置 160を示す図である。光ヘッド装置 160は、光 ヘッド装置 50 (図 2)の代わりに光情報処理装置 100に搭載される。光ヘッド装置 16 0は、光源 1の代わりに可干渉性の低い光源 161を備え、また、部分遮光板 62を備え ていない。光ヘッド装置 160のそれ以外の構成要素は光ヘッド装置 50と同じである。
[0131] 光源 161から出射した光ビーム 10は、情報記録層 2 lbで反射する場合と情報記録 層 21cで反射する場合とで、距離 2 X dl X nだけ異なる距離を通って光検出器 30に 到達する。ここで、 dlは情報記録層間の距離、 nは情報記録層間の中間物質の屈折 率である。光検出器 30上で干渉を起こさなくするためには、光源 161から出射した光 ビーム 10の可干渉距離 L力 この距離差によって干渉が起きない程度に短力べなる ようにすればよい。すなわち、 2 'dl 'n>Lであればよい。可干渉距離 Lの長さは、光 源 161の素子設計により設定することができる。また、可干渉距離 Lの長さは、光源 1 61へ供給する駆動電流に重畳する高調波電流を調整することによつても設定するこ とがでさる。 [0132] 一例として、 dlの最小距離を 20 μ m、 nを 1. 60とすると、可干渉距離 Lは 64 μ m 未満であればよい。
[0133] 光ヘッド装置 160では、光の往路に遮光部等を設ける必要がないため、信号再生 に影響を与えることなく干渉を防止することができ、安定して TE信号を得ることができ る。
[0134] (実施形態 10)
次に、図 17〜図 22を参照して、本発明による光ヘッド装置の第 10の実施形態を説 明する。図 17は、本実施形態の光ヘッド装置 170を示す図である。光ヘッド装置 17 0は、光ヘッド装置 50 (図 2)の代わりに光情報処理装置 100に搭載される。光ヘッド 装置 170は、光検出器 30の代わりに光検出器 173を備え、また、ホログラム素子 171 をさらに備える。光ヘッド装置 170は、回折部 61および部分遮光板 62を備えていな い。光ヘッド装置 160のそれ以外の構成要素は光ヘッド装置 50と同じである。光へッ ド装置 170は 1ビームトラッキング法を採用し、検出されるトラッキング信号を安定させ る。
[0135] 光源 1から出射された光ビーム 10は、コリメータレンズ 11、ビームスプリッタ 63を通り 、対物レンズ 15により光記録媒体 21に集光される。光記録媒体 21で反射および回 折された光ビーム 10は再び対物レンズ 15を通り、ビームスプリッタ 63で反射され、ホ ログラム素子 (分岐部） 171に入射する。光ビーム 10はホログラム素子 171により領域 分割され、光ビーム 10の一部は回折され、回折光 172となる。光ビーム 10と回折さ れた光ビーム 172は、検出レンズ 64で集光され、シリンドリカルレンズ 65を通って光 検出器 173に入射する。
[0136] 図 18は、ホログラム素子 171の正面図である。ホログラム素子 171に入射する光ビ ーム 10の断面を点線 174で示している。光ビーム 10は、光記録媒体 21のトラックで 反射するときに回折され、 0次回折光、 + 1次回折光および 1次回折光を含んでい る。光ビーム 10は、 0次回折光と + 1次回折光とが干渉している第 1干渉部分 175と、 0次回折光と 1次回折光とが干渉している第 2干渉部分 176とを含んでいる。
[0137] ホログラム素子 171は複数の領域に分けられている。ホログラム素子 171は、第 1干 渉部分 175が透過する第 1メイン領域 171Aと、第 2干渉部分 176が透過する第 2メイ ン領域 171Bと、第 1サブ領域 171Cおよび 171Dと、第 2サブ領域 171Eおよび 171 Fとを備える。
[0138] 第 1メイン領域 171Aと第 2メイン領域 171Bとは、ホログラム素子 171の中心部を基 準として対称に配置されている。第 1サブ領域 171Cおよび 171Dは入れ替え部 171 Gを含んでおり、第 2サブ領域 171Eおよび 171Fは入れ替え部 171Hを含んでいる 。入れ替え部 171Gおよび 171Hの詳細は後述する。第 1サブ領域 171Cおよび 171 Dは、第 1メイン領域 171Aの外周部を Cの字状に取り囲むように配置されている。第 2サブ領域 171Eおよび 171Fは、第 2メイン領域 171Bの外周部を Cの字状に取り囲 むように配置されている。
[0139] 第 1および第 2サブ領域 171C〜171Fは、第 1メイン領域 171Aよりも第 1干渉部分 175が透過する割合が低ぐ且つ第 2メイン領域 171Bよりも第 2干渉部分 176が透 過する割合が低い領域である。第 1および第 2干渉部分 175および 176は、第 1およ び第 2サブ領域 171C〜171Fをほとんど透過しない。第 1サブ領域 171Cおよび 17 1Dと第 2サブ領域 171Eおよび 171Fとは、分割線 178によって分けられている。分 割線 178は、光ビーム 10の断面における第 1および第 2干渉部分 175および 176の 長手方向に延び、分割線 178の延長線は光ビーム 10の断面の中心部が透過する 位置を通る。分割線 178が延びる方向は、光記録媒体 21上のトラックをホログラム素 子 171上に投影したときのトラック方向と略平行な方向である。ホログラム素子 171は 、光ビーム 10の断面の中心部が透過する中央ダミー領域 17 IIをさらに備える。
[0140] 図 19は、光検出器 173と、 TE信号を生成する信号生成部 55bとを示す図である。
信号生成部 55bは、第 2制御部 55 (図 1)に設けられ得る。図 18および図 19を参照し て、ホログラム素子 171は、第 1および第 2メイン光ビーム 172Aおよび 172Bと、第 1 および第 2サブ光ビーム 172C〜 172Fとに光ビーム 10を回折して分岐する。第 1メイ ン光ビーム 172Aは、第 1メイン領域 171Aを透過した光ビームである。第 2メイン光ビ ーム 172Bは、第 2メイン領域 171Bを透過した光ビームである。第 1サブ光ビーム 17 2Cおよび 172Dは、第 1サブ領域 171Cおよび 171Dを透過した光ビームである。第 2サブ光ビーム 172Eおよび 172Fは、第 2サブ領域 171Eおよび 171Fを透過した光 ビームである。中央ダミー領域 1711を透過した光ビーム 10は、光検出器 173の受光 咅 I 73a〜 173dへ入射する。
[0141] ホログラム素子 171は、第 1サブ光ビーム 172Cおよび 172Dの一部と第 2サブ光ビ ーム 172Eおよび 172Fの一部とが入れ替わるように光ビーム 10を回折する入れ替え 部 171Gおよび 171Hをさらに備える。入れ替え部 171Gは、第 1サブ領域 171Cおよ び 171D内に配置されている。入れ替え部 171Hは、第 2サブ領域 171Eおよび 171 F内に配置されている。入れ替え部 171Gは第 1メイン領域 171Aと中央ダミー領域 1 711との間に配置され、入れ替え部 171Hは第 2メイン領域 171Bと中央ダミー領域 1 711との間に配置されて!、る。
[0142] 光検出器 173は、第 1受光部 173e、第 2受光部 173f、第 3受光部 173gおよび第 4 受光部 173hを備える。第 1メイン光ビーム 172Aは、第 1受光部 173eへ入射する。 第 2メイン光ビーム 172Bは、第 2受光部 173fへ入射する。第 1サブ光ビーム 172C および 172Dと、入れ替わった第 2サブ光ビームの一部 172Hとは、同じ第 3受光部 1 73gへ入射する。第 2サブ光ビーム 172Eおよび 172Fと、入れ替わった第 1サブ光ビ ームの一部 172Gとは、同じ第 4受光部 173hへ入射する。中央ダミー領域 1711を透 過したダミー光ビームである光ビーム 10は、第 1受光部 173e〜第 4受光部 173hへ は入射せず、受光部 173a〜173dへ入射する。
[0143] TE信号を生成する際には、光ビーム 172C、 172D、 172Hを受光して得られた信 号を同極性で加算するとともに、光ビーム 172E、 172F、 172Gを受光して得られた 信号を同極性で加算する。このように、第 1サブ光ビームの一部 172Gと第 2サブ光ビ ームの一部 172Hとを分割線 178を越えて入れ替えて受光して演算を行う。
[0144] ここで、仮に、領域 171A〜171Iで回折されたレーザ光を光検出器 173で個別に 受光した場合に得られる信号をそれぞれ 171ΑΙ〜171Πとする。メイン領域に対応す る信号の差動演算 171AI— 171BIにより、トラック横断信号が得られる。またサブ領 域に対応する信号の差動演算を（171CI+ 171DI+ 171HI) - (171EI+ 171FI + 171GI)とする。サブ領域に対応する差動演算結果に定数 kを掛けて、メイン領域 に対応する差動演算との差を取ることにより、トラック追従によって対物レンズ 15が移 動する時に発生する TE信号のオフセットをキャンセルする。このため対物レンズ 15 が移動しても安定な TE信号を得ることができる。定数 kは対物レンズ 15が移動した 時に TE信号に現れるオフセットが最も小さくなるように決定する。
[0145] 図 19を参照して、第 1受光部 173eは受けた光量に応じた第 1信号 173elを出力す る。第 2受光部 173fは受けた光量に応じた第 2信号 173Πを出力する。第 3受光部 1 73gは受けた光量に応じた第 3信号 173glを出力する。第 4受光部 173hは受けた光 量に応じた第 4信号 173hlを出力する。
[0146] 差動演算部 190は、信号 173elと信号 173Πとの差を演算して差動信号 1901を出 力する。差動信号 1901は、トラック横断成分を主に含む信号である。差動信号 1901 は、光記録媒体 21の偏心に応じて対物レンズ 15をトラッキング追従させると、トラツキ ング追従に応じたオフセットの変動が生じる。
[0147] 差動演算部 191は、信号17381と信号173111との差を演算して差動信号1911を出 力する。差動信号 1911は、可変利得増幅部 192に入力され、差動信号 1911の利得 が調整されて、所望の信号強度に増幅または減衰がなされる。このときの増幅度が k である。可変利得増幅部 192から出力される信号 1921は、差動信号 1901のトラツキ ング追従に応じたオフセット変動と同じ変動を有する。なお、利得の調整は、差動信 号 1901に対して行われてもよい。
[0148] 差動演算部 193は、差動信号 1901と信号 1921との差を演算することで、差動信号 1901が有するオフセット変動を減ずる。差動演算部 193から出力される差動信号 19 31は、トラッキング追従してもオフセット変動が殆ど無い TE信号である。差動信号 19 31は、そのままでは、情報記録層 21bおよび 21cの反射率や、光記録媒体 21に照射 する光ビームの強度の変化に応じて信号強度が変化するので、除算部 194に入力し て、一定の振幅にする。受光部 173a〜173dから出力される信号 173al〜173dlは 加算部 195で加算される。加算部 195から出力された加算信号 1951は、除算を行う 信号として除算部 194に入力される。加算信号 1951は、情報記録層 21bおよび 21c の反射率や光記録媒体 21に照射する光ビームの強度に比例した信号であり、除算 部 194から出力される信号 1941は所望の強度を有する TE信号となる。
[0149] 上述したような特徴により、図 20に示すような縦方向に強弱のある光量分布を持つ た光がホログラム素子 171に入り、トラッキング追従により対物レンズ 15の位置が移 動した場合でも、 TE信号にオフセットが生じにくい。これは、対物レンズ 15の移動に より、光量の強弱の分布が、例えば、メイン領域 171Aからサブ領域 171Cおよび 17 1Dに移動したとしても、入れ替え部 171Gを透過した光ビームに対応する信号は逆 極性となるため、 TE信号にオフセットが発生することが抑えられるためである。なお、 このような強弱の光量分布は光学素子の加工痕ゃアパーチャのエッジの回折により 起こる。例えば、強弱の光量分布は、円柱面やトーリック面を有する光学素子 (光ビ ームの強度分布補正を行うビームシヱーパ等）の加工痕ゃアパーチャのエッジでの 回折により起こる。円柱面やトーリック面を有する光学素子の製造時では、素子表面 や金型面の加工に回転運動による研磨が使えず、 2軸を用いた運動による研磨が必 要となり、軸に平行な加工痕が残りやすい。この加工痕を通過する光の屈折される方 向は微妙にずれるため、縦縞または横縞の強度分布が生じる。そのような光学素子 が光路中に配置されている場合でも、光ヘッド装置がホログラム素子 171を搭載する ことで、 TE信号のオフセットを抑えることができ、安定してトラッキング信号を得ること ができる。
[0150] 図 21は、ホログラム素子 171を搭載した光ヘッド装置において、対物レンズ 15が移 動した時の TE信号のオフセットの変化の一例を示している。図 22は、従来の光へッ ド装置にお!、て、対物レンズが移動した時の TE信号のオフセットの変化の一例を示 している。
[0151] 従来の光ヘッド装置では、領域 171C、 171D、 171Gを透過した光ビームに対応 する信号は加算されている。また、領域 171E、 171F、 171Hを透過した光ビームに 対応する信号は加算されている。このため、光量の強弱の分布が移動したときに、そ の変動を抑制することができず、 TE信号のオフセットが急激に変化する。
[0152] 図 22に示すように、従来の光ヘッド装置では TE信号のオフセットは 100 μ mのレン ズの移動で 15%程度も変化している。一方、図 21に示すように、ホログラム素子 171 を搭載した光ヘッド装置では、 100 mで 5%程度の変化に抑えられている。
[0153] このように、光ヘッド装置がホログラム素子 171を搭載することで、 1ビームトラツキン グ法を採用した装置において生じる TE信号のオフセットを抑えることができ、安定し てトラッキング信号を得ることができる。
[0154] なお、光ビーム 10および 172A〜172Hを検出レンズ 64で集光して受光部 173a 〜173hへ入射させることにより、正規の光ビームと迷光との干渉をより抑制するととも に、光検出器 173の受光面の面積を小さくすることができる。
[0155] (実施形態 11)
次に、図 23〜図 25を参照して、本発明による光ヘッド装置の第 11の実施形態を説 明する。
[0156] 図 23は、本実施形態のホログラム素子 200を示す図である。ホログラム素子 200は 、ホログラム素子 171 (図 18)の代わりに光ヘッド装置 170に搭載される。
[0157] 図 23は、ホログラム素子 200の正面図である。ホログラム素子 200に入射する光ビ ーム 10の断面を点線 174で示している。光ビーム 10は、第 1干渉部分 175と、第 2干 渉部分 176とを含んでいる。
[0158] ホログラム素子 200 (分岐部）は複数の領域に分けられて 、る。ホログラム素子 200 は、第 1干渉部分 175が透過する第 1メイン領域 200Aと、第 2干渉部分 176が透過 する第 2メイン領域 200Bと、第 1サブ領域 200Cおよび 200Dと、第 2サブ領域 200E および 200Fとを備える。
[0159] 第 1メイン領域 200Aと第 2メイン領域 200Bとは、ホログラム素子 200の中心部を基 準として対称に配置されている。第 1サブ領域 200Cおよび 200Dは、光ビーム 10の 断面における第 1および第 2干渉部分 175および 176の長手方向に沿って、第 1メイ ン領域 200Aを間に挟むように配置されている。第 1サブ領域 200Eおよび 200Fは、 第 1および第 2干渉部分 175および 176の長手方向に沿って、第 2メイン領域 200B を間に挟むように配置されて 、る。
[0160] 第 1および第 2サブ領域 200C〜200Fは、第 1メイン領域 200Aよりも第 1干渉部分 175が透過する割合が低ぐ且つ第 2メイン領域 200Bよりも第 2干渉部分 176が透 過する割合が低い領域である。第 1および第 2干渉部分 175および 176は、第 1およ び第 2サブ領域 200C〜200Fをほとんど透過しない。
[0161] 第 1サブ領域 200Cおよび 200Dと第 2サブ領域 200Eおよび 200Fとは、分割線 2 03によって分けられている。分割線 203は、光ビーム 10の断面における第 1および 第 2干渉部分 175および 176の長手方向に延び、分割線 203の延長線は光ビーム 1 0の断面の中心部が透過する位置を通る。分割線 203が延びる方向は、光記録媒体 21上のトラックをホログラム素子 200上に投影したときのトラック方向と略平行な方向 である。ホログラム素子 200は、光ビーム 10の断面の中心部が透過する中央ダミー 領域 200Gをさらに備える。
[0162] 中央ダミー領域 200Gは、分割線 201および 202とメイン領域 200Aおよび 200B により囲まれている。分割線 201および 202は、メイン領域 200Aおよび 200Bをまた ぐように延びている。サブ領域 200C〜200Fは、分割線 201および 202よりも外側に 配置されている。中央ダミー領域 200Gは、ホログラム素子 200の中心部を含むよう に位置し、サブ領域 200C〜200Fとメイン領域 200Aおよび 200Bにより囲まれて!/、 る。
[0163] 図 24は、光検出器 173を示す図である。図 23および図 24を参照して、ホログラム 素子 200は、第 1および第 2メイン光ビーム 204Aおよび 204Bと、第 1および第 2サブ 光ビーム 204C〜204Fとに光ビーム 10を回折して分岐する。第 1メイン光ビーム 20 4Aは、第 1メイン領域 200Aを透過した光ビームである。第 2メイン光ビーム 204Bは 、第 2メイン領域 200Bを透過した光ビームである。第 1サブ光ビーム 204Cおよび 20 4Dは、第 1サブ領域 200Cおよび 200Dを透過した光ビームである。第 2サブ光ビー ム 204Eおよび 204Fは、第 2サブ領域 200Eおよび 200Fを透過した光ビームである 。中央ダミー領域 200Gを透過した光ビーム 10は、受光部 173a〜173dへ入射する
[0164] 第 1メイン光ビーム 204Aは、第 1受光部 173eへ入射する。第 2メイン光ビーム 204 Bは、第 2受光部 173fへ入射する。第 1サブ光ビーム 204Cおよび 204Dは、第 3受 光部 173gへ入射する。第 2サブ光ビーム 204Eおよび 204Fは、第 4受光部 173hへ 入射する。中央ダミー領域 200Gを透過したダミー光ビームである光ビーム 10は、第 1受光部 173e〜第 4受光部 173hへは入射せず、受光部 173a〜 173dへ入射する
[0165] 次に、トラッキング信号を生成する方法を説明する。領域 200A〜200Gで回折さ れた光を光検出器 173で個別に受光した場合に得られる信号をそれぞれ 200AI〜 200GIとする。メイン領域 200Aおよび 200Bに対応する信号の差動演算 200AI— 2 00BIにより、トラック横断信号が得られる。またサブ領域に対応する信号の差動演算 を（200CI + 200DI) - (200EI + 200FI)とする。サブ領域に対応する差動演算に 定数 k2を掛けて、メイン領域に対応する差動演算との差を取ることにより、トラック追 従によって対物レンズ 15が移動する時に発生する TE信号のオフセットをキャンセル する。このため対物レンズ 15が移動しても安定な TE信号を得ることができる。定数 k 2は対物レンズ 15が移動した時に TE信号に現れるオフセットが最も小さくなるように 決定する。
[0166] 図 19を参照して説明したように、受光部 173a〜173hのそれぞれは、受けた光量 に応じた信号 173al〜173hlを出力する。信号 173al〜173hlの演算方法は、図 19 を参照して説明した方法と同様である。
[0167] 上述したような特徴により、図 20に示すような縦方向に強弱のある光量分布を持つ た光がホログラム素子 200に入り、トラッキング追従により対物レンズ 15の位置が移 動した場合でも、 TE信号にオフセットが生じにくい。これは、対物レンズ 15の移動に より、光量の強弱の分布が、例えば、メイン領域 200Aから中央ダミー領域 200Gに 移動したとしても、中央ダミー領域 200Gを透過した光ビームは TE信号の生成に使 用しないため、トラッキング信号のオフセット発生が抑えられるためである。
[0168] 図 25は、ホログラム素子 200を搭載した光ヘッド装置において、対物レンズ 15が移 動した時の TE信号のオフセットの変化の一例を示して!/、る。ホログラム素子 200を用 いることにより、 TE信号のオフセットは、 100 mのレンズの移動に対しても 3%程度 の変化に抑えられている。
[0169] 図 23を参照して、メイン領域 200Aおよび 200Bのそれぞれと重なる光ビーム 10の 断面の横方向の長さは、光ビーム 10の直径の 30%ずつである。これにより、中央ダミ 一領域 200Gの横方向の狭い部分の幅は、光ビーム直径の 40%の長さとなる。対物 レンズ 15の NAを 0. 85、トラックピッチを 0. 32 ^ m,レーザ光の波長を 405nmとす ると、干渉領域 175および 176の各横幅は、光ビーム直径の約 25%となる。ここでは 、対物レンズ 15がトラックの偏芯に追従して移動した場合のマージンを考慮して、メイ ン領域 200Aおよび 200Bのそれぞれと重なる光ビーム 10の断面の横方向の長さは 、光ビーム 10の直径の 30%ずっとしている。また、この割合は、光記録媒体 21に情 報が記録済の領域と未記録の領域の境界部で発生するトラッキング信号のオフセット を抑えるのにちようど良い割合でもある。メイン領域 200Aおよび 200Bのそれぞれと 重なる光ビーム 10の断面の横方向の長さは、（干渉領域の幅） +0〜5%が最適であ る。 0〜5%は光ビーム直径との比を表している。
[0170] このように、光ヘッド装置がホログラム素子 200を搭載することで、 1ビームトラツキン グ法を採用した装置において生じる TE信号のオフセットを抑えることができ、安定し てトラッキング信号を得ることができる。
[0171] なお、光ビーム 10および 204A〜204Fを検出レンズ 64で集光して受光部 173a〜 173hへ入射させることにより、正規の光ビームと迷光との干渉をより抑制するとともに 、光検出器 173の受光面の面積を小さくすることができる。
[0172] 以上、説明したように、本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、トラッ クを有する光記録媒体へ前記光ビームを集光する集光部と、前記光記録媒体で反 射された光ビームを分岐する分岐部と、前記分岐された光ビームを受け、受けた光 量に応じた信号を出力する光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記反射され た光ビームは、 0次回折光、 + 1次回折光および 1次回折光を含んでおり、前記反 射された光ビームは、前記 0次回折光と前記 + 1次回折光とが干渉する第 1干渉部 分と、前記 0次回折光と前記 1次回折光とが干渉する第 2干渉部分とを含んでおり 、前記分岐部は、前記第 1干渉部分が透過する第 1メイン領域と、前記第 2干渉部分 が透過する第 2メイン領域と、前記第 1メイン領域よりも前記第 1干渉部分が透過する 割合が低く且つ前記第 2メイン領域よりも前記第 2干渉部分が透過する割合が低い 第 1および第 2サブ領域とを備え、前記反射された光ビームの断面の前記第 1および 第 2干渉部分の長手方向に延びる分割線によって、前記第 1サブ領域と前記第 2サ ブ領域とは分けられており、前記分岐部は、前記第 1メイン領域を透過した第 1メイン 光ビームと、前記第 2メイン領域を透過した第 2メイン光ビームと、前記第 1サブ領域を 透過した第 1サブ光ビームと、前記第 2サブ領域を透過した第 2サブ光ビームと、に前 記反射された光ビームを分岐し、前記分岐部は、前記第 1サブ光ビームの一部と前 記第 2サブ光ビームの一部とを入れ替える入れ替え部をさらに備えることを特徴とす る。
[0173] ある実施形態によれば、前記光検出部は、第 1受光部、第 2受光部、第 3受光部お よび第 4受光部を備え、前記第 1メイン光ビームは、前記第 1受光部へ入射し、前記 第 2メイン光ビームは、前記第 2受光部へ入射し、前記第 1サブ光ビームと前記入れ 替わった第 2サブ光ビームの一部とは、同じ前記第 3受光部へ入射し、前記第 2サブ 光ビームと前記入れ替わった第 1サブ光ビームの一部とは、同じ前記第 4受光部へ 入射する。
[0174] ある実施形態によれば、前記分割線は、前記分岐部のうちの前記反射された光ビ ームの断面の中心部が透過する位置を通る。
[0175] ある実施形態によれば、前記分岐部は、前記反射された光ビームの断面の中心部 が透過する中央ダミー領域をさらに備え、前記分岐部は、前記中央ダミー領域を透 過したダミー光ビームに前記反射された光ビームをさらに分岐し、前記ダミー光ビー ムは、前記第 1から第 4受光部には入射しない。
[0176] ある実施形態によれば、一対の前記入れ替え部を備え、前記入れ替え部の一方は 、前記第 1メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置し、前記入れ替え部の他方 は、前記第 2メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置する。
[0177] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0178] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える光情報処理装置であつ て、前記第 1メイン光ビームが入射する前記第 1受光部は、受けた光量に応じた第 1 信号を出力し、前記第 2メイン光ビームが入射する前記第 2受光部は、受けた光量に 応じた第 2信号を出力し、前記第 1サブ光ビームと前記入れ替わった第 2サブ光ビー ムの一部とが入射する前記第 3受光部は、受けた光量に応じた第 3信号を出力し、前 記第 2サブ光ビームと前記入れ替わった第 1サブ光ビームの一部とが入射する前記 第 4受光部は、受けた光量に応じた第 4信号を出力し、前記光情報処理装置は、トラ ッキングエラー信号を生成する生成部をさらに備え、前記生成部は、前記第 1信号と 前記第 2信号との差を演算して第 1差動信号を生成する第 1差動演算部と、前記第 3 信号と前記第 4信号との差を演算して第 2差動信号を生成する第 2差動演算部と、前 記第 1差動信号と前記第 2差動信号との少なくとも一方の利得を調整する調整部と、 前記第 1差動信号と前記第 2差動信号との差を演算して第 3差動信号を生成する第 3差動演算部とを備える。
[0179] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、トラックを有する光記録媒体 へ前記光ビームを集光する集光部と、前記光記録媒体で反射された光ビームを分岐 する分岐部と、前記分岐された光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力す る光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記反射された光ビームは、 0次回折 光、 + 1次回折光および 1次回折光を含んでおり、前記反射された光ビームは、前 記 0次回折光と前記 + 1次回折光とが干渉する第 1干渉部分と、前記 0次回折光と前 記 1次回折光とが干渉する第 2干渉部分とを含んでおり、前記分岐部は、前記第 1 干渉部分が透過する第 1メイン領域と、前記第 2干渉部分が透過する第 2メイン領域 と、前記第 1メイン領域よりも前記第 1干渉部分が透過する割合が低く且つ前記第 2メ イン領域よりも前記第 2干渉部分が透過する割合が低い第 1および第 2サブ領域とを 備え、前記反射された光ビームの断面の前記第 1および第 2干渉部分の長手方向に 延びる分割線によって、前記第 1サブ領域と前記第 2サブ領域とは分けられており、 前記分岐部は、前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する中央ダミー領 域をさらに備え、前記中央ダミー領域は、前記第 1および第 2メイン領域と前記第 1お よび第 2サブ領域とに囲まれており、前記分岐部は、前記第 1メイン領域を透過した 第 1メイン光ビームと、前記第 2メイン領域を透過した第 2メイン光ビームと、前記第 1 サブ領域を透過した第 1サブ光ビームと、前記第 2サブ領域を透過した第 2サブ光ビ ームと、前記中央ダミー領域を透過したダミー光ビームとに前記反射された光ビーム を分岐し、前記光検出部は、第 1受光部、第 2受光部、第 3受光部および第 4受光部 を備え、前記第 1メイン光ビームは、前記第 1受光部へ入射し、前記第 2メイン光ビー ムは、前記第 2受光部へ入射し、前記第 1サブ光ビームは、前記第 3受光部へ入射し 、前記第 2サブ光ビームは、前記第 4受光部へ入射し、前記ダミー光ビームは、前記 第 1から第 4受光部には入射しないことを特徴とする。
[0180] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0181] ある実施形態によれば、前記第 1メイン光ビームが入射する前記第 1受光部は、受 けた光量に応じた第 1信号を出力し、前記第 2メイン光ビームが入射する前記第 2受 光部は、受けた光量に応じた第 2信号を出力し、前記第 1サブ光ビームが入射する 前記第 3受光部は、受けた光量に応じた第 3信号を出力し、前記第 2サブ光ビームが 入射する前記第 4受光部は、受けた光量に応じた第 4信号を出力し、前記装置は、ト ラッキングエラー信号を生成する生成部をさらに備え、前記生成部は、前記第 1信号 と前記第 2信号との差を演算して第 1差動信号を生成する第 1差動演算部と、前記第 3信号と前記第 4信号との差を演算して第 2差動信号を生成する第 2差動演算部と、 前記第 1差動信号と前記第 2差動信号との少なくとも一方の利得を調整する調整部と 、前記第 1差動信号と前記第 2差動信号との差を演算して第 3差動信号を生成する 第 3差動演算部とを備える。
[0182] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回 折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光す る集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と 、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する 光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、 0次回折光 であるメイン光ビームと、 1次以上の回折光である第 1および第 2サブ光ビームとを含 んでおり、前記光ヘッド装置は、前記光源と前記集光部との間の光路に設けられ、前 記メイン光ビームの一部を遮光する部分遮光部をさらに備えることを特徴とする。
[0183] ある実施形態によれば、前記部分遮光部は、前記メイン光ビームの断面の中心部 を含む部分を遮光する。
[0184] ある実施形態によれば、前記光記録媒体は複数の記録層を備え、前記部分遮光 部が遮光する前記メイン光ビームの一部は、前記メイン光ビームの焦点を所定の記 録層に合わせて 、るときに前記所定の記録層以外の記録層で反射した前記メイン光 ビームのうちの前記光検出部の受光部に入射する部分に該当する部分である。
[0185] ある実施形態によれば、前記部分遮光部は、前記メイン光ビームの断面の中心部 を基準として対称に位置する 2つの部分を遮光する。
[0186] ある実施形態によれば、前記光記録媒体は複数の記録層を備え、前記光検出部 は、第 1受光部と、前記第 1受光部を基準として対称に配置された第 2および第 3の 受光部とを備え、前記部分遮光部が遮光する前記メイン光ビームの一部は、前記メイ ン光ビームの焦点を所定の記録層に合わせて 、るときに前記所定の記録層以外の 記録層で反射した前記メイン光ビームのうちの前記第 2および第 3の受光部に入射 する部分に該当する部分である。
[0187] ある実施形態によれば、前記光源と前記部分遮光部との間の光路に設けられ、光 源が出射した光ビームを平行光ビームに変換するコリメートレンズをさらに備え、前記 部分遮光部は、前記平行光ビームの一部を遮光する。
[0188] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0189] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回 折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光す る集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と 、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する 光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、 0次回折光 であるメイン光ビームと、 1次以上の回折光である第 1および第 2サブ光ビームとを含 んでおり、前記回折部は、前記メイン光ビームを前記第 1および第 2サブ光ビームより も多く生成する第 1部分回折部と、前記第 1および第 2サブ光ビームを前記メイン光ビ ームよりも多く生成する第 2部分回折部とを備えることを特徴とする。
[0190] ある実施形態によれば、一対の前記第 2部分回折部を備え、前記一対の第 2部分 回折部は、前記回折部に入射する光ビームの断面の中心部を基準として対称に位 置している。
[0191] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0192] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回 折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光す る集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と 、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する 光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記複数の回折光ビームは、 0次回折光 であるメイン光ビームと、 1次以上の回折光である第 1および第 2サブ光ビームとを含 んでおり、前記回折部は、前記メイン光ビームを前記第 1および第 2サブ光ビームより も多く生成する第 1部分回折部と、前記第 1部分回折部よりも前記メイン光ビームを生 成する割合が高い第 2部分回折部とを備え、前記第 2部分回折部は、前記回折部に 入射する光ビームの断面の中心部が透過する位置に配置されていることを特徴とす る。
[0193] ある実施形態によれば、前記第 2部分回折部には回折格子が設けられていない。
[0194] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0195] 本発明の光ヘッド装置は、メイン光ビームおよびサブ光ビームを用いてトラッキング エラー信号を生成する装置に搭載される光ヘッド装置であって、前記光ヘッド装置は 、前記メイン光ビームを出射する第 1光源と、前記サブ光ビームを出射する第 2光源と 、前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを光記録媒体へ集光する集光部と、 前記光記録媒体で反射された前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを分岐す る分岐部と、前記分岐された前記メイン光ビームおよび前記サブ光ビームを受け、受 けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを備え、前記メイン光ビームと前記サブ 光ビームとは互いに波長が異なることを特徴とする。
[0196] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
[0197] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回 折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光す る集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と 、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する 光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記回折部は回折格子を有しており、前 記光ヘッド装置は、前記回折格子の溝が延びる方向と垂直な方向に前記回折部を 揺動させる揺動部をさらに備えることを特徴とする。
[0198] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。 [0199] 本発明の光ヘッド装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームから複数の回 折光ビームを生成する回折部と、前記複数の回折光ビームを光記録媒体へ集光す る集光部と、前記光記録媒体で反射された複数の回折光ビームを分岐する分岐部と 、前記分岐された複数の回折光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する 光検出部とを備える光ヘッド装置であって、前記光記録媒体は複数の記録層を備え 、前記光源が出射する光ビームの可干渉距離を Lとし、 2つの記録層の間の距離を d とし、前記 2つの記録層の間に位置する媒質の屈折率を nとしたとき、 2'd'n>Lであ ることを特徴とする。
[0200] 本発明の光情報処理装置は、上述した光ヘッド装置と、前記受光部が出力した信 号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備える。
産業上の利用可能性
[0201] 本発明の光ヘッド装置および光情報処理装置は、データの光学的な記録および Z または再生を行う技術分野において特に有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 光ビームを出射する光源と、
トラックを有する光記録媒体へ前記光ビーム^^光する集光部と、
前記光記録媒体で反射された光ビームを分岐する分岐部と、
前記分岐された光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部と を備える光ヘッド装置であって、
前記反射された光ビームは、 0次回折光、 + 1次回折光および 1次回折光を含ん でおり、
前記反射された光ビームは、前記 0次回折光と前記 + 1次回折光とが干渉する第 1 干渉部分と、前記 0次回折光と前記 1次回折光とが干渉する第 2干渉部分とを含ん でおり、
前記分岐部は、
前記第 1干渉部分が透過する第 1メイン領域と、
前記第 2干渉部分が透過する第 2メイン領域と、
前記第 1メイン領域よりも前記第 1干渉部分が透過する割合が低く且つ前記第 2メイ ン領域よりも前記第 2干渉部分が透過する割合が低い第 1および第 2サブ領域と を備え、
前記反射された光ビームの断面の前記第 1および第 2干渉部分の長手方向に延び る分割線によって、前記第 1サブ領域と前記第 2サブ領域とは分けられており、 前記分岐部は、
前記第 1メイン領域を透過した第 1メイン光ビームと、
前記第 2メイン領域を透過した第 2メイン光ビームと、
前記第 1サブ領域を透過した第 1サブ光ビームと、
前記第 2サブ領域を透過した第 2サブ光ビームと、
に前記反射された光ビームを分岐し、
前記分岐部は、前記第 1サブ光ビームの一部と前記第 2サブ光ビームの一部とを入 れ替える入れ替え部をさらに備える、光ヘッド装置。
[2] 前記光検出部は、第 1受光部、第 2受光部、第 3受光部および第 4受光部を備え、 前記第 1メイン光ビームは、前記第 1受光部へ入射し、
前記第 2メイン光ビームは、前記第 2受光部へ入射し、
前記第 1サブ光ビームと前記入れ替わった第 2サブ光ビームの一部とは、同じ前記 第 3受光部へ入射し、
前記第 2サブ光ビームと前記入れ替わった第 1サブ光ビームの一部とは、同じ前記 第 4受光部へ入射する、請求項 1に記載の光ヘッド装置。
[3] 前記分割線は、前記分岐部のうちの前記反射された光ビームの断面の中心部が透 過する位置を通る、請求項 1に記載の光ヘッド装置。
[4] 前記分岐部は、前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する中央ダミー領 域をさらに備え、
前記分岐部は、前記中央ダミー領域を透過したダミー光ビームに前記反射された 光ビームをさらに分岐し、
前記ダミー光ビームは、前記第 1から第 4受光部には入射しない、請求項 1に記載 の光ヘッド装置。
[5] 一対の前記入れ替え部を備え、
前記入れ替え部の一方は、前記第 1メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置 し、
前記入れ替え部の他方は、前記第 2メイン領域と前記中央ダミー領域との間に位置 する、請求項 4に記載の光ヘッド装置。
[6] 請求項 1に記載の光ヘッド装置と、
前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備 える、光情報処理装置。
[7] 請求項 2に記載の光ヘッド装置と、
前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部と を備える光情報処理装置であって、
前記第 1メイン光ビームが入射する前記第 1受光部は、受けた光量に応じた第 1信 号を出力し、
前記第 2メイン光ビームが入射する前記第 2受光部は、受けた光量に応じた第 2信 号を出力し、
前記第 1サブ光ビームと前記入れ替わった第 2サブ光ビームの一部とが入射する前 記第 3受光部は、受けた光量に応じた第 3信号を出力し、
前記第 2サブ光ビームと前記入れ替わった第 1サブ光ビームの一部とが入射する前 記第 4受光部は、受けた光量に応じた第 4信号を出力し、
前記光情報処理装置は、トラッキングエラー信号を生成する生成部をさらに備え、 前記生成部は、
前記第 1信号と前記第 2信号との差を演算して第 1差動信号を生成する第 1差動演 算部と、
前記第 3信号と前記第 4信号との差を演算して第 2差動信号を生成する第 2差動演 算部と、
前記第 1差動信号と前記第 2差動信号との少なくとも一方の利得を調整する調整部 と、
前記第 1差動信号と前記第 2差動信号との差を演算して第 3差動信号を生成する 第 3差動演算部と
を備える、光情報処理装置。
光ビームを出射する光源と、
トラックを有する光記録媒体へ前記光ビーム^^光する集光部と、
前記光記録媒体で反射された光ビームを分岐する分岐部と、
前記分岐された光ビームを受け、受けた光量に応じた信号を出力する光検出部と を備える光ヘッド装置であって、
前記反射された光ビームは、 0次回折光、 + 1次回折光および 1次回折光を含ん でおり、
前記反射された光ビームは、前記 0次回折光と前記 + 1次回折光とが干渉する第 1 干渉部分と、前記 0次回折光と前記 1次回折光とが干渉する第 2干渉部分とを含ん でおり、
前記分岐部は、
前記第 1干渉部分が透過する第 1メイン領域と、 前記第 2干渉部分が透過する第 2メイン領域と、
前記第 1メイン領域よりも前記第 1干渉部分が透過する割合が低く且つ前記第 2メイ ン領域よりも前記第 2干渉部分が透過する割合が低い第 1および第 2サブ領域と を備え、
前記反射された光ビームの断面の前記第 1および第 2干渉部分の長手方向に延び る分割線によって、前記第 1サブ領域と前記第 2サブ領域とは分けられており、 前記分岐部は、前記反射された光ビームの断面の中心部が透過する中央ダミー領 域をさらに備え、
前記中央ダミー領域は、前記第 1および第 2メイン領域と前記第 1および第 2サブ領 域とに囲まれており、
前記分岐部は、
前記第 1メイン領域を透過した第 1メイン光ビームと、
前記第 2メイン領域を透過した第 2メイン光ビームと、
前記第 1サブ領域を透過した第 1サブ光ビームと、
前記第 2サブ領域を透過した第 2サブ光ビームと、
前記中央ダミー領域を透過したダミー光ビームと
に前記反射された光ビームを分岐し、
前記光検出部は、第 1受光部、第 2受光部、第 3受光部および第 4受光部を備え、 前記第 1メイン光ビームは、前記第 1受光部へ入射し、
前記第 2メイン光ビームは、前記第 2受光部へ入射し、
前記第 1サブ光ビームは、前記第 3受光部へ入射し、
前記第 2サブ光ビームは、前記第 4受光部へ入射し、
前記ダミー光ビームは、前記第 1から第 4受光部には入射しない、光ヘッド装置。
[9] 請求項 8に記載の光ヘッド装置と、
前記受光部が出力した信号に基づいて前記光ヘッド装置を制御する制御部とを備 える、光情報処理装置。
[10] 前記第 1メイン光ビームが入射する前記第 1受光部は、受けた光量に応じた第 1信 号を出力し、 前記第 2メイン光ビームが入射する前記第 2受光部は、受けた光量に応じた第 2信 号を出力し、
前記第 1サブ光ビームが入射する前記第 3受光部は、受けた光量に応じた第 3信 号を出力し、
前記第 2サブ光ビームが入射する前記第 4受光部は、受けた光量に応じた第 4信 号を出力し、
前記装置は、トラッキングエラー信号を生成する生成部をさらに備え、
前記生成部は、
前記第 1信号と前記第 2信号との差を演算して第 1差動信号を生成する第 1差動演 算部と、
前記第 3信号と前記第 4信号との差を演算して第 2差動信号を生成する第 2差動演 算部と、
前記第 1差動信号と前記第 2差動信号との少なくとも一方の利得を調整する調整部 と、
前記第 1差動信号と前記第 2差動信号との差を演算して第 3差動信号を生成する 第 3差動演算部と
を備える、請求項 9に記載の光情報処理装置。
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