專利名稱：光學頭裝置以及光盤裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及向具有多個信息記錄面的多層光盤照射激光，并檢測其 反射光的光學頭裝置以及具有該光學頭裝置的光盤裝置。
背景技術：
在CD (光盤Compact Disc)、 DVD (數(shù)字通用光盤Digital Versatile Disc)、以及BD (藍光光盤Blu-rayDisc)等的光盤10中，存在再現(xiàn)專 用型光盤和追加記錄型或可重寫型光盤，如圖1所示，再現(xiàn)專用型光盤 在信息記錄面上形成有軌道間距為TP的螺旋狀的凹坑TB的排列即記錄 軌道TR，如圖2所示，追加記錄(write-once)型或可重寫型光盤在信息 記錄面上形成有軌道間距為TP的被寫入了記錄標記TM的螺旋狀的記錄 軌道TR。
光盤裝置具有向光盤IO照射激光并檢測激光的反射光的光學頭裝 置、以及用于使會聚在光盤的信息記錄面上的會聚光斑跟蹤記錄軌道TR 的伺服電路。如圖3所示，以往的光學頭裝置的光檢測器19具有檢測 在光盤反射的0次衍射光(主光束)的主光束感光部19M、以及檢測在 光盤反射的士l次衍射光(副光束)的副光束感光部19S1、 19S2。主光束 感光部19M具有分割為4部分的分割感光元件19a、 19b、 19c、 19d，副 光束感光部19Sl具有分割為2部分的分割感光元件19e、 19f，副光束感 光部19S2具有分割為2部分的分割感光元件19g、 19h。如果假設分割感 光元件19a、 19b、 19c、 19d、 19e、 19f、 19g、 19h的檢測信號的值為A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H，則主光束的推挽信號MPP為
MPP二 (A+B) —— (C+D)， 副光束的推挽信號SPP為
SPP= (E—F) + (G—H)，差動推挽誤差信號(循軌信號)TES為 TES=MPP-k SPP
=(A+B) — (C+D) —k {(E—F) + (G—H)} (例如參照專利文獻l以及2)。這里，k為系數(shù)。 專利文獻1:日本特開昭61—94246號公報 專利文獻2:日本特開2005—346882號公報
但是，在向光盤照射主光束以及副光束的光學頭裝置中， 一般設定 為主光束與副光束的強度比是10: 1左右。當用這種設定進行雙層光盤 的記錄再現(xiàn)時，產(chǎn)生下述問題。
例如，當為了進行雙層光盤的再現(xiàn)而將激光會聚到作為訪問對象的 一個信息記錄面上時，來自作為訪問對象的信息記錄面以外的信息記錄 面的不必要的反射光(下面稱為"層間雜散光")入射到光學頭裝置的光 檢測器的分割感光元件。尤其是，對于生成差動推挽信號，產(chǎn)生下述問 題，即由于通過副光束感光部19S1、 19S2檢測到主光束的層間雜散光， 副光束檢測信號產(chǎn)生偏移，因此不能獲得適當?shù)难壵`差信號，成為伺 服性能的下降乃至伺服偏離的原因。
為了解決該問題，在專利文獻2中，使用設置在副光束感光部附近 的感光元件的信號，減輕了由層間雜散光引起的循軌誤差信號不準確的 現(xiàn)象。但是，由于為了這樣的對策而進行了感光元件以及運算電路的追 加，因此存在光學頭裝置的結構復雜化的問題。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供可減 輕層間雜散光對差動推挽信號的不良影響而且不會使結構復雜化的光學 頭裝置以及光盤裝置。
本發(fā)明的光學頭裝置向具有多個信息記錄面的多層光盤照射激光， 并檢測所述激光的反射光，該光學頭裝置的特征在于，其具有激光光 源；衍射單元，其將從所述激光光源射出的激光分離為0次衍射光、+1 次衍射光以及-1次衍射光；光檢測器；以及光學系統(tǒng)單元，其將所述0次衍射光、所述+1次衍射光以及所述-1次衍射光會聚到多個所述信息記 錄面中的作為訪問對象的信息記錄面上，并將作為訪問對象的所述信息
記錄面的所述O次衍射光的反射光、所述+1次衍射光的反射光以及所述 -1次衍射光的反射光引導至所述光檢測器；所述光學系統(tǒng)單元具有調節(jié) 單元，該調節(jié)單元使所述O次衍射光、所述+1次衍射光以及所述-1次衍 射光的會聚位置在聚焦方向和循軌方向上移動，所述光檢測器具有主 光束感光部，其配置在對作為訪問對象的所述信息記錄面的所述0次衍 射光的反射光進行感光的位置；第1副光束感光部，其配置在對作為訪 問對象的所述信息記錄面的所述+1次衍射光的反射光進行感光的位置； 以及第2副光束感光部，其配置在對作為訪問對象的所述信息記錄面的 所述-1次衍射光的反射光進行感光的位置；所述第1副光束感光部由與 所述光盤的記錄軌道的切線方向對應的所述光檢測器上的方向即x方向 的第1分割線分割，并具有在與所述x方向垂直的y方向上排列的第1 分割感光元件以及第2分割感光元件，所述第2副光束感光部由所述x 方向的第2分割線分割，并具有在所述y方向上排列的第3分割感光元 件以及第4分割感光元件，當把干涉條紋的1個周期的y方向上的長度 設為Ty，正整數(shù)設為Nn所述第1分割感光元件、所述第2分割感光元 件、所述第3分割感光元件以及所述第4分割感光元件各自的y方向上 的長度設為Uy時，滿足
其中，所述干涉條紋由作為訪問對象的所述信息記錄面以外的信息記錄 面的所述0次衍射光的反射光、作為訪問對象的所述信息記錄面以外的 信息記錄面的所述+1次衍射光的反射光、以及作為訪問對象的所述信息 記錄面以外的信息記錄面的所述-1次衍射光的反射光形成在所述光檢測 器上。
本發(fā)明的另一光學頭裝置向具有多個信息記錄面的多層的光盤照射
激光，并檢測所述激光的反射光，該光學頭裝置的特征在于，具有激 光光源；衍射單元，其將從所述激光光源射出的激光分離為O次衍射光、 +1次衍射光以及-1次衍射光；光檢測器；以及光學系統(tǒng)單元，其將所述0次衍射光、所述+1次衍射光以及所述-1次衍射光會聚到多個所述信息
記錄面中的作為訪問對象的信息記錄面上，并將作為訪問對象的所述信
息記錄面的所述0次衍射光的反射光、所述+1次衍射光的反射光以及所 述-1次衍射光的反射光引導至所述光檢測器；所述光學系統(tǒng)單元具有調 節(jié)單元，該調節(jié)單元使所述0次衍射光、所述+1次衍射光以及所述-1次 衍射光的會聚位置在聚焦方向和循軌方向上移動，所述光檢測器具有 主光束感光部，其配置在對作為訪問對象的所述信息記錄面的所述0次 衍射光的反射光進行感光的位置；第1副光束感光部，其配置在對作為 訪問對象的所述信息記錄面的所述+1次衍射光的反射光進行感光的位 置；以及第2副光束感光部，其配置在對作為訪問對象的所述信息記錄 面的所述-1次衍射光的反射光進行感光的位置；所述第1副光束感光部 由與所述光盤的記錄軌道的切線方向對應的所述光檢測器上的方向即x 方向的第1分割線分割，并具有在與所述x方向垂直的y方向上排列的 第1分割感光元件以及第2分割感光元件，所述第2副光束感光部由所 述x方向的第2分割線分割，并具有在所述y方向上排列的第3分割感 光元件以及第4分割感光元件，當把干涉條紋的1個周期的y方向上的 長度設為Ty，正整數(shù)設為N2，從所述主光束感光部的中心到所述第1分 割線的距離以及從所述主光束感光部的中心到所述第2分割線的距離設 為Vy時，滿足
Vy= (Ty/2) x{N2— (1/2) }， 其中，所述干涉條紋由作為訪問對象的所述信息記錄面以外的信息記錄 面的所述0次衍射光的反射光、作為訪問對象的所述信息記錄面以外的 信息記錄面的所述+1次衍射光的反射光、以及作為訪問對象的所述信息 記錄面以外的信息記錄面的所述-1次衍射光的反射光形成在所述光檢測 器上。
根據(jù)本發(fā)明，通過將裝置構成為，副光束感光部的分割感光元件的 y方向上的長度Uy是由來自作為訪問對象的信息記錄面以外的信息記錄 面的反射光形成在分割感光元件上的干涉條紋的1個周期的y方向上的 長度Ty的整數(shù)N2倍，由此，可減輕層間雜散光對副光束的推挽信號帶來的影響。因此，可獲得能夠提高循軌控制的可靠性而不會使裝置的結構 復雜化的效果。
另外，根據(jù)本發(fā)明，通過將裝置構成為，當從主光束感光部的中心
到副光束感光部的分割感光元件的分割線的距離設為Vy，由來自作為訪 問對象的信息記錄面以外的信息記錄面的反射光形成在分割感光元件上
的干涉條紋的l個周期的y方向上的長度設為Ty時，滿足Vy二 (T/2) x(N2— (1/2) }，由此，可減輕層間雜散光對副光束的推挽信號帶來的影
響。因此，可獲得能夠提高循軌控制的可靠性而不會使裝置的結構復雜 化的效果。


圖1是示出再現(xiàn)專用型光盤的平面形狀和記錄軌道的圖。
圖2是示出追加記錄型以及可重寫型光盤的平面形狀和記錄軌道的圖。
圖3是示出以往的光學頭裝置的分割感光元件的平面圖。 圖4是示意性地示出雙層光盤的截面形狀的圖。 圖5是示出本發(fā)明的實施方式1的光盤裝置的結構的框圖。 圖6 (a)以及圖6 (b)涉及本發(fā)明的實施方式1的光學頭裝置，圖 6 (a)是示出光盤的記錄軌道的切線方向即x方向與光盤的徑向即y方 向的圖，圖6 (b)是示意性地示出實施方式2的光學頭裝置的光學系統(tǒng) 的結構的圖。
圖7是示出實施方式1的光學頭裝置的光檢測器的分割感光元件的 配置以及形狀的平面圖。
圖8 (a)是示出第2信息記錄面是訪問對象，第l信息記錄面不是 訪問對象的情況的圖，圖8 (b)是示出來自第1信息記錄面的主光束的 層間雜散光在光檢測器上的光斑形狀的圖。
圖9 (a)是示出第1信息記錄面是訪問對象，第2信息記錄面不是 訪問對象的情況的圖，圖9 (b)是示出來自第2信息記錄面的主光束的 層間雜散光在光檢測器上的光斑形狀的圖。圖10是示出在圖8的情況下的由來自第1信息記錄面的主光束的層
間雜散光和副光束的層間雜散光引起的分割感光元件上的干涉條紋的圖。 圖ll是示出比較例的光學頭裝置的分割感光元件上的干涉條紋與第 1副光束感光部中的推挽信號的波形的圖。
圖12是示出實施方式1的光學頭裝置的分割感光元件的圖。
圖13是示出在圖8的情況下的分割感光元件上的干涉條紋與第1副 光束感光部的推挽信號的波形的圖。
圖14是示出在圖9的情況下的由來自第2信息記錄面的主光束的層 間雜散光和副光束的層間雜散光引起的分割感光元件上的干涉條紋的圖。
圖15是示出在圖9的情況下的分割感光元件上的干涉條紋與第1副 光束感光部中的推挽信號的波形的圖。
圖16是示出本發(fā)明的實施方式2的光學頭裝置的光檢測器的分割感
光元件與由層間雜散光引起的干涉條紋的y方向上的長度的平面圖。
圖17 (a)是示出比較例的分割感光元件與由層間雜散光引起的干涉
條紋的平面圖，圖17 (b)是示出其它比較例的分割感光元件與由層間雜
散光引起的干涉條紋的平面圖，圖17 (c)是示出實施方式2的分割感光
元件與由層間雜散光引起的干涉條紋的平面圖。
圖18 (a)、圖18 (b)、圖18 (c)是示出在具有圖17 (a)的光檢
測器的比較例的光學頭裝置中由層間雜散光引起的干涉條紋對副光束的 推挽信號的影響的圖。
圖19 (a)、圖19 (b)、圖19 (c)是示出在具有圖17 (b)的光檢
測器的比較例的光學頭裝置中由層間雜散光引起的干涉條紋對副光束的 推挽信號的影響的圖。
圖20 (a)、圖20 (b)、圖20 (c)是示出在實施方式2涉及的光學
頭裝置中由層間雜散光引起的干涉條紋不影響副光束的推挽信號的圖。 標號說明
1激光光源，2衍射光柵，3偏光光束分離器，4準直透鏡，5 1/4 波長板，6物鏡，7物鏡致動器，8圓柱透鏡，9光檢測器，9M主光束 感光部，9S1第1副光束感光部，9S2第2副光束感光部，9a、 9b、 9c、9d主光束感光部的分割感光元件，9e、 9f第1副光束感光部的分割感光 元件，9g、 9h第1副光束感光部的分割感光元件，IO光盤，10a基板， 10b第l信息記錄面，10c中間層，10d第2信息記錄面，10e保護層， 10f光盤表面，10g、 10h訪問對象的信息記錄面，11主軸馬達，12主軸 控制電路，21光學頭裝置，22螺旋機構，23螺旋控制電路，24矩陣電 路，25信號再現(xiàn)電路，26伺服電路，27激光控制電路，28控制器，41 主光束的檢測光，42、 43副光束的檢測光，51、 61主光束的層間雜散光， 52、 53、 62、 63副光束的層間雜散光，Ty由層間雜散光引起的干涉條紋 的1個周期的y方向上的長度，Uy第1以及第2副光束感光部的分割感 光元件的y方向上的長度，Vy從主光束感光部的中心到第1以及第2副 光束感光部的分割感光元件的邊界的y方向上的距離。
具體實施例方式
圖4是示意性地示出雙層光盤10的結構的截面圖。如圖4所示，光 盤10具有基板10a、形成在基板10a上的第1信息記錄層10b、形成 在第1信息記錄層10b上的中間層10c、形成在中間層10c上的第2信息 記錄層10d以及形成在第2信息記錄層10d上的保護層10e。具有雙層信 息記錄面的可重寫型藍光光盤的厚度是1.2mm，中間層10c的厚度是 25[,]，保護層10e的厚度是75[拜]。激光(點劃線)包括后述的0次 衍射光31 (主光束)、+1次衍射光32 (副光束)以及-1次衍射光33 (副 光束)，從光盤表面10f入射后會聚到第1信息記錄面10b或第2信息記 錄面10d。激光是波長為405nm的藍紫色激光，并由NA (數(shù)值孔徑)為 0.85的未圖示的物鏡會聚。在第1信息記錄面10b或第2信息記錄面10d 反射的激光41、 42、 43由后述的光檢測器檢測。
圖5是示意性地示出本發(fā)明的實施方式1的光盤裝置的結構的框圖。 如圖5所示，實施方式1的光盤裝置具有使放置有光盤10的轉臺(未 圖示)旋轉的主軸馬達11、向光盤IO照射激光并檢測激光的反射光的光 學頭裝置21、矩陣電路24、信號再現(xiàn)電路25、伺服電路26、主軸控制 電路12、激光控制電路27、螺旋控制電路23以及由微型計算機形成的主軸馬達11使放置有光盤10的轉臺旋轉。主軸控制電路12控制主 軸馬達ll的動作。
光學頭裝置21向具有多個信息記錄面的多層的光盤10照射激光并 檢測激光的反射光。螺旋(thread)機構22使光學頭裝置21在光盤10 的徑向上移動，能夠使光學頭裝置21讀出記錄在光盤10的徑向上的所 期望位置處的信息。螺旋控制電路23控制螺旋機構22的動作。
矩陣電路24具有矩陣運算/放大電路等，對來自光學頭裝置21的光 檢測器的多個分割感光元件的輸出信號進行矩陣運算處理，生成所需的 信號。矩陣電路24生成例如高頻信號的再現(xiàn)信號、用于伺服控制的聚焦 誤差信號以及循軌誤差信號等。從矩陣電路24輸出的再現(xiàn)信號被供給到 信號再現(xiàn)電路25，聚焦誤差信號以及循軌誤差信號被供給到伺服電路26。
信號再現(xiàn)電路25對再現(xiàn)信號進行二值化處理、再現(xiàn)時鐘生成處理 等，生成再現(xiàn)數(shù)據(jù)。經(jīng)解碼的再現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送到未圖示的主機設備。作為 主機設備，例如存在AV系統(tǒng)設備或個人計算機等。
伺服電路26根據(jù)從矩陣電路24供給的聚焦誤差信號和循軌誤差信 號，生成聚焦以及循軌的各種伺服驅動信號，使光學頭裝置21執(zhí)行伺服 動作。目卩，伺服電路26根據(jù)聚焦誤差信號以及循軌誤差信號來生成聚焦 驅動信號和循軌驅動信號，并對光學頭裝置21的聚焦線圈以及循軌線圈 進行驅動。通過這樣的結構，形成由光學頭裝置21、矩陣電路24以及伺 服電路26組成的循軌伺服循環(huán)以及聚焦伺服循環(huán)。
激光控制電路27對光學頭裝置21的激光光源射出的激光的強度進 行控制。控制器28根據(jù)來自主機設備的指令，控制伺服系統(tǒng)以及再現(xiàn)系 統(tǒng)的各種動作。
圖6 (a)以及圖6 (b)涉及本發(fā)明的實施方式1的光學頭裝置21， 圖6 (a)是示出光盤10的記錄軌道的切線方向即x方向與光盤10的徑 向即y方向的圖，圖6 (b)是示意性地示出實施方式l的光學頭裝置21 的光學系統(tǒng)的結構的圖。圖6 (a)中的光盤10上的x方向與圖6 (b) 中的光檢測器19上的x方向對應。如圖6 (b)所示，實施方式1的光學頭裝置21向具有多個信息記 錄面的多層的光盤10照射激光31、 32、 33，并檢測該激光的反射光41、 42、 43。光學頭裝置21具有激光光源(半導體激光器)1;衍射單元， 其具有將從激光光源1射出的激光30分離為0次衍射光(主光束)、+1 次衍射光32 (副光束)以及-1次衍射光33 (副光束)的衍射光柵2;偏
光光束分離器3;準直透鏡4; 1/4波長板5;物鏡6;物鏡致動器7，其 在聚焦方向和循軌方向上驅動物鏡6;圓柱透鏡8;以及光檢測器9，其
檢測光盤10的反射激光41、 42、 43。偏光光束分離器3、準直透鏡4、 1/4波長板5、物鏡6、在聚焦方向和循軌方向上驅動物鏡6的物鏡致動 器7以及圓柱透鏡8構成了光學系統(tǒng)單元，該光學系統(tǒng)單元將由衍射光 柵2所衍射的0次衍射光31、 +1次衍射光32以及-1次衍射光33會聚到 多個信息記錄面中的作為訪問對象的信息記錄面上，并將作為訪問對象 的信息記錄面的0次衍射光的反射光41、 +1次衍射光的反射光42以及 -1次衍射光的反射光43引導至光檢測器9的分割感光元件。
圖7是示出實施方式1的光學頭裝置21的光檢測器9的分割感光元 件的配置以及形狀的平面圖。如圖7所示，光檢測器9具有主光束感 光部9M，其檢測在光盤10上反射的0次衍射光41 (主光束)；副光束 感光部9S1，其檢測在光盤10上反射的+1次衍射光42 (副光束)；以及 副光束感光部9S2，其檢測在光盤10上反射的-1次衍射光43 (副光束)。 主光束感光部9M具有由x方向的分割線和y方向的分割線4等分的分 割感光元件9a、 9b、 9c、 9d，副光束感光部9S1由x方向的分割線分割 為2部分，具有在y方向上排列的2個分割感光元件9e、 9f，副光束感 光部9S2由x方向的分割線分割為2部分，具有在y方向上排列的2個 分割感光元件9g、 9h。如果分割感光元件9a、 9b、 9c、 9d、 9e、 9f、 9g、 9h的檢測信號的值設為A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H，則主光束的推挽 信號MPP為
MPP二 (A+B) — (C+D)， 副光束的推挽信號SPP為
SPP= (E—F) + (G—H)，差動推挽誤差信號(循軌信號)TES為TES=MPP-k SPP
=(A+B) — (C+D) —k{ (E—F) + (G—H) }。這里，k為系數(shù)。
如圖6 (b)所示，來自激光光源1的射出光首先通過衍射光柵2。衍射光柵2生成±1次衍射光32、 33 (副光束)，士1次衍射光32、 33與0次衍射光31 (主光束)均在偏光光束分離器3進行反射，其中，±1次衍射光32、 33形成用于生成循軌誤差信號的側光斑，0次衍射光31形成主光斑。主光束31以及副光束32、 33由準直透鏡4變?yōu)槠叫泄?，通過1/4波長板5后，由物鏡6會聚到光盤10的第1信息記錄面10b或第2信息記錄面10d。準直透鏡4通過在與激光的前進方向平行的光軸方向上改變位置的機構而改變位置，以進行因光盤10的保護層10e的厚度誤差而產(chǎn)生的球面像差的校正。另外，通過物鏡致動器7使物鏡6在聚焦方向以及循軌方向上移動。
來自光盤10的反射光通過物鏡6、 1/4波長板5以及準直透鏡4而到達偏光光束分離器3，并透過偏光光束分離器3。在實施方式1的光學頭裝置21中，聚焦誤差信號使用像散法，另外，循軌誤差信號使用差動推挽法，透過偏光光束分離器3的光穿過圓柱透鏡8后入射到伺服誤差信號以及再現(xiàn)信號檢測用的光檢測器9，實施光電轉換。根據(jù)光檢測器9的各感光部的輸出，計算聚焦誤差信號以及差動推挽方式的循軌誤差信號。
當?shù)?信息記錄面10b與第2信息記錄面10d的反射率相等時，雙層光盤10的情況下的光檢測器上的層間雜散光的強度比Tl大致由下式給出。
t1二S/tt/M2/ ( 2d'tane) 2
在該式中，S表示分割感光元件的面積，M表示檢測光學系統(tǒng)的倍
率，d表示層間距離，e表示在光盤io內光軸與聚光光束最邊緣光線之
間所成的角度。在NA (數(shù)值孔徑)為0.85的物鏡與具有折射率為1.6的保護層CL的光盤的組合中，e大約為32度，如果假設分割感光元件為具有邊長為150[^im]的邊的四邊形、光學系統(tǒng)的倍率為14倍、且層間間隔為25[pm]，則層間雜散光的強度比n可由下式計算。ti = S/tu/M2/ ( 2d . tane) 2=(150x150) /兀/142/ { (2x25) .tan (32°) } 2=22500/兀/196/ (50 0.6249} 2=22500/丌/196/976.25-0.037
因此，層間雜散光的強度"為大約3.7%。因此，當主光束的雜散光入射到主光束感光部9M的分割感光元件9a、 9b、 9c、 9d時，層間雜散光的強度比為3.7%，層間雜散光的影響較小。但是，當主光束的層間雜散光入射到副光束感光部9S1、 9S2的分割感光元件9e、 9f以及分割感光元件9g、 9h時，由于副光束的強度是主光束的1/10，因此層間雜散光的強度比為10倍即37%，無法忽視。
圖8 (a)是示出光盤10的第2信息記錄面10d是訪問對象，第1信息記錄面10b不是訪問對象的情況的圖，圖8 (b)是示出來自第1信息記錄面10b的主光束的層間雜散光在光檢測器9上的光斑形狀的圖。如圖8 (b)所示，當將光盤10的第2信息記錄面10d作為訪問對象來照射會聚光斑時，來自不是訪問對象的第1信息記錄面10b的主光束的層間雜散光51的光斑形狀幾乎是圓形。
圖9 (a)是示出光盤10的第1信息記錄面10b是訪問對象，第2信息記錄面10d不是訪問對象的情況的圖，圖9 (b)是示出來自第l信息記錄面10d的主光束的層間雜散光在光檢測器9上的光斑形狀的圖。如圖9 (b)所示，當將光盤10的第1信息記錄面10b作為訪問對象來照射會聚光斑時，來自不是訪問對象的第2信息記錄面10d的主光束的層間雜散光61的光斑形狀是橢圓形。
圖10是示出在圖8的情況下的由來自第1信息記錄面10b的主光束的層間雜散光和副光束的層間雜散光引起的分割感光元件上的干涉條紋的圖。如圖10所示，當將光盤10的第2信息記錄面10d作為訪問對象來照射會聚光斑時,對于由來自不是訪問對象的第1信息記錄面10b的主光束的層間雜散光51和副光束的層間雜散光52、 53引起的干涉條紋54而言，在光檢測器9上，在x方向上延伸的帶狀的明亮部分和暗淡部分是在y方向上交替排列的條紋狀。該干涉條紋54的l個周期的y方向的長度(幅度)是Ty[jim]。另外，與干涉條紋54平行的方向是x方向，與干涉條紋垂直的方向是y方向。當對副光束感光部9S1的分割感光元件9e、 9f所檢測的信號E、 F進行(E—F)的運算、對副光束感光部9S2的分割感光元件9g、 9h所檢測的信號G、 H進行(G—H)的運算時，信號(E—F)、信號(G—H)檢測到受到層間雜散光的干涉條紋影響的信號。
圖ll是示出比較例的光學頭裝置的光檢測器的分割感光元件上的干涉條紋與副光束感光部9S1的分割感光元件9e、 9f中的推挽信號Vef的波形的圖。當光盤10旋轉時，光盤10與物鏡6之間的相對傾斜度會輕微地變化。主光束的雜散光與副光束的雜散光導致的干涉條紋伴隨著該輕微的相對傾斜度的變化，在y方向上上下移動。圖ll示出了干涉條紋在分割感光元件9e、 9f上移動的情況、以及對分割感光元件9e、 9f所檢測的信號E、 F進行運算的信號Vef^ (E—F)。如圖11所示，信號Vef=(E—F)因干涉條紋的移動而變動。差動推挽信號因信號Vef二 (E—F)的變動而變得不準確。因此，成為伺服性能的下降乃至伺服偏離的原因。另外，對于分割感光元件9g、 9h的檢測信號G、 H，也可以說存在相同的情況，信號Vgh- (G—H)也同樣地變動。
在本發(fā)明的實施方式l中，采用了圖12所示的結構以減輕圖11所示的現(xiàn)象。圖12是示出實施方式1的光學頭裝置21的光檢測器9的分割感光元件的圖。如圖12所示，在實施方式1的光學頭裝置21中，光檢測器9被形成為，當干涉條紋的1個周期的y方向的長度(幅度)設為Ty,正整數(shù)設為Np分割感光元件9e、分割感光元件9f、分割感光元件9g以及分割感光元件9h各自的y方向的長度設為Uy時，滿足
其中，該干涉條紋由作為訪問對象的信息記錄面以外的信息記錄面的0次衍射光的反射光41、作為訪問對象的信息記錄面以外的信息記錄面的+1次衍射光的反射光42、以及作為訪問對象的信息記錄面以外的信息記錄面的-1次衍射光的反射光43形成在分割感光元件上。干涉條紋的1個周期的長度Ty可以根據(jù)構成光學頭裝置21的各光學部件的特性和位置等以及激光的特性等諸多條件，通過計算而獲得。
圖13是示出在圖8的情況下的分割感光元件9e、 9f上的干涉條紋與副光束感光部9S1的推挽信號Vef的波形的圖。在圖13中示出了使檢測副光束的分割感光元件9e、 9f的y方向上的長度Uy成為TyX^ (N，為正整數(shù))時的干涉條紋移動的情況以及對分割感光元件9e、 9f所檢測的信號E、 F進行運算的信號Vef- (E—F)。如圖13所示，當構成為滿足Uy-TyXNi的條件時，信號Vef= (E—F)為0。另外，對于分割感光元件9g、 9h的信號(G—H)，也可以說存在相同的情況。因此，在實施方式l中，層間雜散光導致的干涉條紋不影響差動推挽信號TES。
當為了進行比較而討論使副光束感光部的分割感光元件9e、 9f、 9g、9h的y方向上的長度Uy成為Ty/2x (2m+l) (m=0, 1， 2，...)的情況時，對副光束感光部的分割感光元件9e、 9f、 9g、 9h所檢測的信號E、 F、G、 H進行運算的信號(E—F)、信號(G—H)的變動為最大，對差動推挽信號TES帶來的影響最大。
圖14是示出在圖9的情況下的由來自第2信息記錄面10d的主光束
的層間雜散光和副光束的層間雜散光引起的分割感光元件上的干涉條紋的圖。在該情況下，干涉條紋在相對于x方向傾斜的傾斜方向上延伸。另外，干涉條紋的y方向上的1個周期的長度為Ty [^m]，滿足Uy-T,N,。
圖15是示出在圖9的情況下的分割感光元件上的干涉條紋與副光束感光部9S1的推挽信號的波形的圖。示出了當使檢測副光束的分割感光元件9e、 9f的y方向上的長度成為T,!^時干涉條紋移動的情況以及對分割感光元件9e、 9f所檢測的信號E、 F進行運算而得到的信號(E—F)。即使干涉條紋移動，信號(E—F)也是0，不影響差動推挽信號。另外，對于分割感光元件9g、 9h所檢測的信號(G—H)也是相同的情況。
如上所述，通過使檢測副光束的分割感光元件9e、 9f、 9g、 9h的y方向上的長度Uy成為TyXNh可減輕由于層間雜散光引起的差動推挽信號不準確的現(xiàn)象。因此，可提高循軌控制的可靠性而不會使裝置的結構復雜化。實施方式2
圖16是示出本發(fā)明的實施方式2的光學頭裝置的光檢測器的分割感 光元件與由層間雜散光引起的干涉條紋的y方向上的長度(幅度)的平 面圖。實施方式2的光學頭裝置應用了與實施方式1的情況的條件不同 的條件，作為與光檢測器19的分割感光元件的位置以及尺寸相關的條件。 因而，在實施方式2的說明中，也參照圖5以及圖6。
在實施方式2中，將副光束感光部9S1中的、分割感光元件9e和分 割感光元件9f的分割線的位置設置在干涉條紋的強度最強的位置與最弱 的位置之間的中等強度的位置，并且將副光束感光部9S2中的、分割感 光元件9g和分割感光元件9h的分割線的位置設置在干涉條紋的強度最 強的位置與最弱的位置之間的中等強度的位置，以減輕差動推挽信號不 準確的現(xiàn)象。
使用圖16進行說明，副光束感光部9S1由與光盤10的記錄軌道的 切線方向對應的光檢測器19上的方向即x方向的第1分割線9J分割， 具有在與x方向垂直的y方向上排列的分割感光元件9e以及分割感光元 件9f。另外，副光束感光部9S2由與光盤10的記錄軌道的切線方向對應 的光檢測器19上的方向即x方向的第2分割線9K分割，具有在與x方 向垂直的y方向上排列的分割感光元件9g以及分割感光元件9h。并且， 光學頭裝置被構成為，當干涉條紋的l個周期的y方向的長度設為Ty，正 整數(shù)設為N2，從主光束感光部9M的中心9L到第1分割線9J的距離以及 從主光束感光部9M的中心9L到第2分割線9K的距離都設為Vy時，滿足
Vy= (Ty/2) x{N2— (1/2) } 其中，該干涉條紋由作為訪問對象的信息記錄面以外的信息記錄面的0 次衍射光的反射光、作為訪問對象的信息記錄面以外的信息記錄面的+1 次衍射光的反射光、以及作為訪問對象的信息記錄面以外的信息記錄面 的-1次衍射光的反射光形成在光檢測器19上。
圖17 (a)是示出比較例的分割感光元件與由層間雜散光引起的干涉 條紋的平面圖，圖17 (b)是示出另一比較例的分割感光元件與由層間雜 散光引起的干涉條紋的平面圖，圖17 (c)是示出實施方式2的分割感光元件與由層間雜散光引起的干涉條紋的平面圖。在圖17 (a)中示出了將 副光束感光部的中心(分割線)設置在干涉條紋強度最強的位置的情況， 在圖17 (b)中示出了將副光束感光部的中心(分割線)設置在干涉條紋 強度最弱的位置的情況，在圖17(c)中示出了將副光束感光部的中心(分 割線)設置在干涉條紋強度中等的位置的情況。
在示出比較例的圖17 (a)中構成為，當從主光束感光部9M的中心 9L到第1分割線的距離以及從主光束感光部9M的中心9L到第2分割線 的距離都設為V^時，滿足
Vcl=TyxN2。
在示出比較例的圖17 (b)中構成為，當從主光束感光部9M的中心 9L到第1分割線的距離以及從主光束感光部9M的中心9L到第2分割線 的距離都設為Ve,時，滿足
Vc2=Tyx (N2—l/2)。
在實施方式2涉及的圖17 (c)中構成為，當從主光束感光部9M的 中心9L到第1分割線的距離以及從主光束感光部9M的中心9L到第2 分割線的距離都設為Vy時，滿足
Vy= (Ty/2) x{N2- (1/2) }。
圖18 (a)、圖18 (b)、圖18 (c)是示出在具有圖17 (a)的光檢
測器的比較例的光學頭裝置中由層間雜散光引起的干涉條紋對副光束的 推挽信號的影響的圖。在圖18 (a)、圖18 (b)、圖18 (c)中示出了當 將檢測副光束的副光束感光部的中心即分割線的位置設置在干涉條紋的 強度最強的位置時的副光束感光部的分割感光元件9e、 9f、分割感光元 件9g、 9h的干涉條紋移動的情況、以及對分割感光元件9e、 9f、 9g、 9h 所檢測的信號E、 F、 G、 H進行運算的信號Vef- (E—F)、信號Vgh= (G—H)、信號Vefgh-( (E—F) + (G—H) }。信號Vef- (E—F)、 信號Vgh= (G—H)因干涉條紋的移動而變動，而作為其和的信號Vefgh (E—F) + (G—H) }也因干涉條紋的移動而變動。 圖19 (a)、圖19 (b)、圖19 (c)是示出在具有圖17 (b)的光檢 測器的比較例的光學頭裝置中由層間雜散光引起的干涉條紋對副光束的推挽信號帶來的影響的圖。在圖19 (a)、圖19 (b)、圖19 (c)中示出 了當將檢測副光束的副光束感光部的中心即分割線的位置設置在干涉條 紋的強度最弱的位置時的副光束感光部的分割感光元件9e、 9f、分割感 光元件9g、 9h的干涉條紋移動的情況、以及對分割感光元件9e、 9f、 9g、 9h所檢測的信號E、 F、 G、 H進行運算的信號Vef- (E—F)、信號Vgh =(G—H)、信號Vefgh-( (E—F) + (G—H) }。信號Vef- (E—F)、 信號Vgh= (G—H)因干涉條紋的移動而變動，而作為其和的信號Vefgh ={ (E—F) + (G—H))也因干涉條紋的移動而變動。
圖20 (a)、圖20 (b)、圖20 (c)是示出在實施方式2涉及的光學
頭裝置中由層間雜散光引起的干涉條紋不影響副光束的推挽信號的圖。 在圖20 (a)、圖20 (b)、圖20 (c)中示出了當將副光束感光部的中心
即分割線的位置設置在干涉條紋的強度中等的位置時的副光束感光部 9e、 9f、副光束感光部9g、 9h的干涉條紋移動的情況、以及對分割感光 元件9e、 9f、 9g、 9h所檢測的信號E、 F、 G、 H進行運算的信號Vef二 (E—F)、信號Vgh: (G—H)、信號Vefgh:( (E—F) + (G—H) }。 信號Vef二 (E—F)、信號Vgh- (G—H)因干涉條紋的移動而變動，但 是由于信號Vgh- (G—H)以與信號Vef- (E—F)相差180。的相位的 方式而變動，因此作為其和的信號Vefgh={ (E—F) + (G—H) }互相 抵消，成為O。
如上所述，在實施方式2中，將副光束感光部9S1中的、分割感光 元件9e和分割感光元件9f的分割線的位置設置在干涉條紋的強度最強的 位置與最弱的位置之間的中等強度的位置，并且將副光束感光部9S2中 的、分割感光元件9g和分割感光元件9h的分割線的位置設置在干涉條 紋的強度最強的位置與最弱的位置之間的中等強度的位置。通過這樣地 進行設置，可減輕由層間雜散光引起的差動推挽信號不準確的現(xiàn)象。因 此，可提高循軌控制的可靠性，而不會使裝置的結構復雜化。
并且，作為本發(fā)明的變形例，通過并用實施方式1的方式與實施方 式2的方式，可進一步提高循軌控制的可靠性。
權利要求
1.一種光學頭裝置，其向具有多個信息記錄面的多層的光盤照射激光，并檢測所述激光的反射光，該光學頭裝置的特征在于，其具有激光光源；衍射單元，其將從所述激光光源射出的激光分離為0次衍射光、+1次衍射光以及-1次衍射光；光檢測器；以及光學系統(tǒng)單元，其將所述0次衍射光、所述+1次衍射光以及所述-1次衍射光會聚于多個所述信息記錄面中的作為訪問對象的信息記錄面，并將作為訪問對象的所述信息記錄面的所述0次衍射光的反射光、所述+1次衍射光的反射光以及所述-1次衍射光的反射光引導至所述光檢測器，所述光學系統(tǒng)單元具有調節(jié)單元，該調節(jié)單元使所述0次衍射光、所述+1次衍射光以及所述-1次衍射光的會聚位置在聚焦方向和循軌方向上移動，所述光檢測器具有主光束感光部，其配置在對作為訪問對象的所述信息記錄面的所述0次衍射光的反射光進行感光的位置；第1副光束感光部，其配置在對作為訪問對象的所述信息記錄面的所述+1次衍射光的反射光進行感光的位置；以及第2副光束感光部，其配置在對作為訪問對象的所述信息記錄面的所述-1次衍射光的反射光進行感光的位置，所述第1副光束感光部由與所述光盤的記錄軌道的切線方向對應的所述光檢測器上的方向即x方向的第1分割線分割，并具有在與所述x方向垂直的y方向上排列的第1分割感光元件以及第2分割感光元件，所述第2副光束感光部由所述x方向的第2分割線分割，并具有在所述y方向上排列的第3分割感光元件以及第4分割感光元件，當把干涉條紋的1個周期的y方向上的長度設為Ty，正整數(shù)設為N1，所述第1分割感光元件、所述第2分割感光元件、所述第3分割感光元件以及所述第4分割感光元件各自的y方向上的長度設為Uy時，滿足Uy＝Ty×N1，其中，所述干涉條紋由作為訪問對象的所述信息記錄面以外的信息記錄面的所述0次衍射光的反射光、作為訪問對象的所述信息記錄面以外的信息記錄面的所述+1次衍射光的反射光、以及作為訪問對象的所述信息記錄面以外的信息記錄面的所述-1次衍射光的反射光形成在所述光檢測器上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的光學頭裝置，其特征在于， 當把正整數(shù)設為N2，并把從所述主光束感光部的中心到所述第1分割線的距離以及從所述主光束感光部的中心到所述第2分割線的距離設 為Vy時，滿足<formula>formula see original document page 3</formula>
3. —種光學頭裝置，其向具有多個信息記錄面的多層的光盤照射激 光，并檢測所述激光的反射光，該光學頭裝置的特征在于，其具有 激光光源；衍射單元，其將從所述激光光源射出的激光分離為0次衍射光、+1 次衍射光以及-1次衍射光； 光檢測器；以及光學系統(tǒng)單元，其將所述0次衍射光、所述+1次衍射光以及所述-1 次衍射光會聚于多個所述信息記錄面中的作為訪問對象的信息記錄面，并 將作為訪問對象的所述信息記錄面的所述0次衍射光的反射光、所述+1 次衍射光的反射光、以及所述-1次衍射光的反射光引導至所述光檢測器；所述光學系統(tǒng)單元具有調節(jié)單元，該調節(jié)單元使所述0次衍射光、 所述+1次衍射光以及所述-1次衍射光的會聚位置在聚焦方向和循軌方向 上移動，所述光檢測器具有主光束感光部，其配置在對作為訪問對象的所述信息記錄面的所述0次衍射光的反射光進行感光的位置；第1副光束感光部，其配置在對作為訪問對象的所述信息記錄面的 所述+1次衍射光的反射光進行感光的位置；以及第2副光束感光部，其配置在對作為訪問對象的所述信息記錄面的 所述-1次衍射光的反射光進行感光的位置，所述第1副光束感光部由與所述光盤的記錄軌道的切線方向對應的 所述光檢測器上的方向即x方向的第1分割線分割，并具有在與所述x 方向垂直的y方向上排列的第1分割感光元件以及第2分割感光元件，所述第2副光束感光部由所述x方向的第2分割線分割，并具有在 所述y方向上排列的第3分割感光元件以及第4分割感光元件，當把干涉條紋的1個周期的y方向上的長度設為Ty，正整數(shù)設為N2， 從所述主光束感光部的中心到所述第1分割線的距離以及從所述主光束 感光部的中心到所述第2分割線的距離設為Vy時，滿足<formula>formula see original document page 4</formula>其中，所述干涉條紋由作為訪問對象的所述信息記錄面以外的信息記錄面 的所述0次衍射光的反射光、作為訪問對象的所述信息記錄面以外的信息 記錄面的所述+1次衍射光的反射光、以及作為訪問對象的所述信息記錄面 以外的信息記錄面的所述-l次衍射光的反射光形成在所述光檢測器上。
4. 根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的光學頭裝置，其特征在于， 多個所述信息記錄面是2個信息記錄面。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的光學頭裝置，其特征在于， 所述主光束感光部具有被x方向的分割線和y方向的分割線4等分的4個分割感光元件。
6. —種光盤裝置，其特征在于，該光盤裝置具有-權利要求1至5中任意一項所述的光學頭裝置；矩陣電路，其根據(jù)從所述光學頭裝置的所述光檢測器輸出的檢測信號，生成聚焦誤差信號以及循軌誤差信號；以及伺服電路，其通過使用了所述聚焦誤差信號以及循軌誤差信號的推 挽方式，對所述光學頭裝置的所述調節(jié)單元進行控制。
全文摘要
一種可減輕層間雜散光對差動推挽信號的影響而不會使結構復雜化的光學頭裝置以及光盤裝置，當把干涉條紋的1個周期的y方向上的長度設為T_y，正整數(shù)設為N₁，分割感光元件9e、9f、9g、9h各自的y方向的長度設為U_y時，滿足U_y＝T_y×N₁，其中，該干涉條紋由作為訪問對象的信息記錄面以外的信息記錄面的0次衍射光的反射光、作為訪問對象的信息記錄面以外的信息記錄面的+1次衍射光的反射光、以及作為訪問對象的信息記錄面以外的信息記錄面的-1次衍射光的反射光形成在光檢測器(9)上。另外，當正整數(shù)設為N₂，從主光束感光部(9M)的中心到分割感光元件(9e、9f)的分割線的距離以及到分割感光元件(9g、9h)的分割線的距離設為V_y時，滿足V_y＝(T_y/2)×{N₂-(1/2)}。
文檔編號G11B7/135GK101681642SQ20088001831
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月5日 優(yōu)先權日2007年5月30日
發(fā)明者中原宏勛 申請人:三菱電機株式會社