專利名稱：光學(xué)拾波裝置、光盤裝置的制作方法
光學(xué)拾波裝置、光盤裝置
JJ- Air Jj!
儀71V觀艱
本發(fā)明涉及 一 種用激光光源對(duì)光盤等光記錄媒體進(jìn)行信息的讀出、寫入及消去中的至少一個(gè)的光學(xué)拾波裝置及采用了該光學(xué)拾波裝置的光盤裝置。
圖5A是表示專利文獻(xiàn)1中記載的光學(xué)拾波裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖，圖5B是從VB — VB線來(lái)看圖5A所示的光源部分的圖。
圖5A及5B所示的光學(xué)拾波裝置12如DVD和CD那樣，用在對(duì)應(yīng)于規(guī)格不同的第1光盤6及第2光盤6'的光盤裝置中，并用以用對(duì)應(yīng)于各個(gè)規(guī)格的波長(zhǎng)的光，來(lái)分別對(duì)第1光盤6及第2光盤6'進(jìn)行信息的讀出、寫入及消去。具體而言，光學(xué)拾波裝置12包括生成與接收到的光強(qiáng)度相應(yīng)的電信號(hào)的光檢測(cè)器9、配置在光檢測(cè)器9上并射出波長(zhǎng)為U的第1激光和波長(zhǎng)為X2(其中，X2〉")的第2激光的激光光源l、配置在光檢測(cè)器9上的反射鏡10、照準(zhǔn)透鏡4、偏光性全息元件2、 1/4波長(zhǎng)板3、以及物鏡5。
在使用第1光盤6時(shí)，激光光源l從發(fā)光點(diǎn)la射出第l激光(波長(zhǎng)")。所射出的第1激光通過(guò)安裝在光檢測(cè)器9上的反射鏡10在與光檢測(cè)器9的檢測(cè)表面9a正交的方向上反射，而入射到照準(zhǔn)透鏡4。入射到照準(zhǔn)透鏡4的光在轉(zhuǎn)換為大致平行光之后，穿透偏光性全息元件2,而入射到l/4波長(zhǎng)板3。 1/4波長(zhǎng)板3將入射的直線偏振光(S波或P波)轉(zhuǎn)換為圓偏振光。從l/4波長(zhǎng)板3所射出的光通過(guò)物鏡5聚光，而在第l光盤6的信號(hào)表面6a上形成光點(diǎn)。通過(guò)信號(hào)表面6a反射的光在穿透物鏡5，并由1/4波長(zhǎng)板3再次轉(zhuǎn)換為直線偏振光(P波或S波)之后，入射到偏光性全息元件2的全息圖表面(hologram surface) 2a。
5入射到偏光性全息元件2的光被全息圖表面2a衍射，并分支為以第1激光的光軸7為對(duì)稱軸的1級(jí)衍射光8和一1級(jí)衍射光8'之后，穿透照準(zhǔn)透鏡4而入射到光檢測(cè)器9的檢測(cè)表面9a。
另一方面，在使用第2光盤6'時(shí)，激光光源l從發(fā)光點(diǎn)la'射出第2激光(波長(zhǎng)X2，其中X2〉U)。所射出的第2激光在通過(guò)安裝在光檢測(cè)器9上的反射鏡10反射之后，由照準(zhǔn)透鏡4轉(zhuǎn)換為大致平行光。從照準(zhǔn)透鏡4所射出的光在穿透偏光性全息元件2，并由l/4波長(zhǎng)板3轉(zhuǎn)換為圓偏振光之后，通過(guò)物鏡5聚光，而在第2光盤6'的信號(hào)表面6a'上形成光點(diǎn)。通過(guò)信號(hào)表面6a'反射的光在穿透物鏡5,并由1/4波長(zhǎng)板3再次轉(zhuǎn)換為直線偏振光(P波或S波)之后，入射到偏光性全息元件2的全息圖表面2a。入射到偏光性全息元件2的光在被全息圖表面2a衍射，并分支為以第2激光的光軸7'為對(duì)稱軸的l級(jí)衍射光ll和一l級(jí)衍射光ll'之后，穿透照準(zhǔn)透鏡4而入射到光檢測(cè)器9的檢測(cè)表面9a。
圖6是表示從圖5A所示的VI—Vl線來(lái)看的全息圖表面2a的概略構(gòu)成的圖。此外，在圖6中，用點(diǎn)劃線表示在使用第2激光時(shí)來(lái)自第2光盤6'的0級(jí)衍射光及土1級(jí)衍射光入射到全息圖表面2a的位置。
在全息圖表面2a形成有圓形衍射區(qū)域。該衍射區(qū)域被在光軸7所通過(guò)的點(diǎn)20正交的兩條直線(在光盤的直徑方向上延伸的x軸和在與x軸正交的方向上延伸的y軸)分割成4個(gè)區(qū)域。并且，位于xy坐標(biāo)上的各個(gè)象限的區(qū)域分別被分割成3個(gè)區(qū)域，形成有區(qū)域21a 21c(第l象限)、區(qū)域22a 22c(第2象限)、區(qū)域23a 23c(第3象限)及區(qū)域24a 24c(第4象限)。
被光盤衍射的0級(jí)衍射光及士1級(jí)衍射光入射到全息圖表面2a，但在使用第1激光時(shí)和在使用第2激光時(shí)，0級(jí)衍射光及士1級(jí)衍射光所入射的區(qū)域不同。首先，在使用第1激光(第1光盤6)時(shí)，只有通過(guò)信號(hào)表面6a上的 軌道形狀而反射且未被衍射的O級(jí)衍射光入射到區(qū)域21a、 22a、 23a、 24a、 "b、 "b、 23b及24b,而來(lái)自第1光盤6的0級(jí)衍射光和1級(jí)衍
射光(+1級(jí)衍射光或—l級(jí)衍射光中的任意一個(gè))入射到其余的區(qū)域 21c、 22c、 23c及24d。
其次，在使用第2激光(第2光盤6')時(shí)，只有通過(guò)信號(hào)表面6a' 上的軌道形狀而反射且未被衍射的O級(jí)衍射光入射到區(qū)域21a、 22a、 23a及24a，而來(lái)自第2光盤6'的0級(jí)衍射光和1級(jí)衍射光入射到其余 的區(qū)域21b、 22b、 23b、 24b、 21c、 22c、 23c及24c。此外，將區(qū)域 21b、 22b、 23b及24b的尺寸形成為相對(duì)于0級(jí)衍射光和l級(jí)衍射光所 入射的區(qū)域(點(diǎn)劃線)而增大了規(guī)定余量(margin)，以免l級(jí)衍射光因 物鏡5與偏光性全息元件2之間的位置偏差而進(jìn)入?yún)^(qū)域21a、 22a、 23a 及24a。
圖7及8是表示圖5A所示的光檢測(cè)器9上的檢測(cè)模式和檢測(cè)光分 布的圖，圖7與使用第1激光的情況相對(duì)應(yīng)，圖8與使用第2激光的 情況相對(duì)應(yīng)。
以下，為了便于說(shuō)明，如圖7及8所示，將第1激光的光軸7與檢 測(cè)表面9a的交點(diǎn)作為點(diǎn)90 ，在點(diǎn)90正交的兩條直線作為x軸及y軸， 并用xy坐標(biāo)系來(lái)表示檢測(cè)表面9a上的位置。此外，點(diǎn)9(T表示第2 激光的光軸7'與檢測(cè)表面9a的交點(diǎn)。
在檢測(cè)表面9a上的y軸的+側(cè)區(qū)域，配置有焦點(diǎn)檢測(cè)單元Fla、 Fh、 Flb、 F2b、 Flc、 F2c、 Fld及F2d。這些焦點(diǎn)檢測(cè)單元的極性 交替不同。此外，方形的跟蹤(tracking)檢測(cè)單元Slb、 Slc、 Sld、 Sle、 S2b、 S2c、 S2d及S2e在y軸的一方向上與一連串的焦點(diǎn)檢測(cè)單 元相鄰接而配置著。在使用第l光盤時(shí)，使用這些跟蹤檢測(cè)單元。 并且，在 一 連串的焦點(diǎn)檢測(cè)單元的x軸的+側(cè)及 一 側(cè)的位置配置有 脫離軌道修正檢測(cè)單元Sla、 S2a。在使用第2光盤時(shí)，使用這些脫離軌道修正檢測(cè)單元。此外，焦點(diǎn)檢測(cè)單元、跟蹤檢測(cè)單元及脫
離軌道修正檢測(cè)單元被配置成相對(duì)于y軸成為線對(duì)稱。
此外，在檢測(cè)表面9a上的y軸的一側(cè)區(qū)域，將方形的跟蹤檢測(cè) 單元3T1、 3T2、 3T3及3T4配置成相對(duì)于y軸成為線對(duì)稱。
這里，對(duì)入射到圖6所示的全息圖表面2a的各個(gè)區(qū)域的光與檢 測(cè)表面9a上的光點(diǎn)之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在使用第l激光時(shí)，從光盤6a入射到全息圖表面2a的各 個(gè)象限的光如下述那樣被衍射且聚光(參照?qǐng)D7)。
<第1象限(第1激光)>
被第l象限的區(qū)域21a、 21b及21c衍射的一級(jí)衍射光分別在檢測(cè) 單元Slb、 S2e及Slc上形成光點(diǎn)31aB、 31bB及31cB。此外，被區(qū)域 21a、 21b及21c衍射的一1級(jí)衍射光分別在檢測(cè)單元3T1上形成光點(diǎn) 31aF、 31bF及31cF。
<第2象限(第1激光)>
被第2象限的區(qū)域22a、 22b及22c衍射的1級(jí)衍射光分別在檢測(cè)單 元S2b、 Sle及S2c上形成光點(diǎn)32aB、 32bB及32cB。此外，被區(qū)域22a、 22b及22c衍射的—1級(jí)衍射光分別在檢測(cè)單元3T2上形成光點(diǎn)32aF、 32bF及32bF。
<第3象限(第1激光)>
被第3象限的區(qū)域23a衍射的l級(jí)衍射光在偏離檢測(cè)單元的位置 形成光點(diǎn)33aB,而被區(qū)域23b、23c衍射的l級(jí)衍射光在檢測(cè)單元F2a、 Flb的邊界上形成光點(diǎn)32bB、 33bB。此外，被區(qū)域23a、 23b、 23c 衍射的一l級(jí)衍射光分別在檢測(cè)單元3T3上形成光點(diǎn)33aF、 33bF及 33cF。
<第4象限(第1激光)>
被第4象限的區(qū)域24a衍射的l級(jí)衍射光在偏離檢測(cè)單元的位置 形成光點(diǎn)34aB ，而被區(qū)域24b、 24c衍射的1級(jí)衍射光在檢測(cè)單元F2c、Fld的邊界上形成光點(diǎn)34bB、 34cB。此外，被區(qū)域24a、 24b、 24c 衍射的—1級(jí)衍射光分別在檢測(cè)單元3T4上形成光點(diǎn)34aF、 34bF及 34cF。
其次，在使用第2激光時(shí)，從光盤6a'入射到全息圖表面2a的 各個(gè)象限的光如下述那樣被衍射且聚光(參照?qǐng)D8)。 <第1象限(第2激光)〉
被第1象限的區(qū)域21a衍射的1級(jí)衍射光在檢測(cè)單元Sl a上形成 光點(diǎn)41aB，而被區(qū)域21b、 21c衍射的l級(jí)衍射光在偏離檢測(cè)單元的 位置形成光點(diǎn)41bB、 41cB。此外，被區(qū)域21a、 21b、 21c衍射的一 l級(jí)衍射光分別在檢測(cè)單元3Tl上形成光點(diǎn)41aF、 41bF、 4kF。
<第2象限(第2激光)〉
被第2象限的區(qū)域22a衍射的1級(jí)衍射光在檢測(cè)單元S2a上形成 光點(diǎn)42aB,而被區(qū)域22b、 22c衍射的1級(jí)衍射光在偏離檢測(cè)單元的 位置形成光點(diǎn)42bB、 42cB。此外，被區(qū)域22a、 22b、 22c衍射的一 1級(jí)衍射光分別在檢測(cè)單元3T2上形成光點(diǎn)42aF、 42bF及42cF。
<第3象限(第2激光)>
被第3象限的區(qū)域23a衍射的1級(jí)衍射光在檢測(cè)單元S2a上形成 光點(diǎn)43aB，而被區(qū)域23b、 23c衍射的1級(jí)衍射光在檢測(cè)單元F2a、 Flb的邊界上形成光點(diǎn)43bB、 43cB。此外，被區(qū)域23a、 23b及23c 衍射的—1級(jí)衍射光分別在檢測(cè)單元3T3上形成光點(diǎn)43aF、 43bF及 43cF。
<第4象限(第2激光)>
被第4象限的區(qū)域24a衍射的1級(jí)衍射光在檢測(cè)單元Sla上形成 光點(diǎn)44aB，而被區(qū)域24b、 24c衍射的1級(jí)衍射光在檢測(cè)單元F2c、 Fld的邊界上形成光點(diǎn)44bB、 44cB。此外，被區(qū)域24a、 24b及24c 衍射的一 1級(jí)衍射光分別在檢測(cè)單元3T4上形成光點(diǎn)44aF、 44bF及 44cF。其次，對(duì)聚焦誤差檢測(cè)方法及跟蹤誤差檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明。
這樣形成全息圖表面2a上的衍射圖案l級(jí)衍射光的聚光點(diǎn)位 于光檢測(cè)器9的基板內(nèi)部側(cè)，并且一l級(jí)衍射光的聚光點(diǎn)比檢測(cè)表 面&位于光盤側(cè)。由于當(dāng)使物鏡在與光軸平行的方向上移動(dòng)，并
使物鏡的動(dòng)作距離發(fā)生變化時(shí)，l級(jí)衍射光及一l級(jí)衍射光的各個(gè)
聚光點(diǎn)也在與光軸平行的方向上移動(dòng)，所以在檢測(cè)表面9a上形成 的光點(diǎn)的大小發(fā)生變化。這樣一來(lái)，能夠根據(jù)形成在檢測(cè)表面9a 上的光點(diǎn)的大小，來(lái)檢測(cè)焦點(diǎn)信號(hào)(所謂光點(diǎn)尺寸法spot-size method)。
上述檢測(cè)單元中的幾個(gè)實(shí)現(xiàn)電連接，從而獲得以下8個(gè)信號(hào)。
Fl二在檢測(cè)單元Fla中獲得的信號(hào)+在檢測(cè)單元Flb中獲得的信 號(hào)+在檢測(cè)單元Flc中獲得的信號(hào)+在檢測(cè)單元Fld中獲得的信號(hào)
F2=在檢測(cè)單元F2a中獲得的信號(hào)+在檢測(cè)單元F2b中獲得的信 號(hào)+在檢測(cè)單元F2c中獲得的信號(hào)+在檢測(cè)單元F2d中獲得的信號(hào)
T^在檢測(cè)單元3T1中獲得的信號(hào)
T2二在檢測(cè)單元3T2中獲得的信號(hào)
T3二在檢測(cè)單元3T3中獲得的信號(hào)
T4二在檢測(cè)單元3T4中獲得的信號(hào)
Sl二在檢測(cè)單元Sla中獲得的信號(hào)+在檢測(cè)單元Slb中獲得的信 號(hào)+在檢測(cè)單元Slc中獲得的信號(hào)+在檢測(cè)單元Sld中獲得的信號(hào) +在檢測(cè)單元51￡中獲得的信號(hào)
S2=在檢測(cè)單元S2a中獲得的信號(hào)+在檢測(cè)單元S2b中獲得的信 號(hào)+在檢測(cè)單元S2c中獲得的信號(hào)+在檢測(cè)單元S2d中獲得的信號(hào) +在檢測(cè)單元52￡中獲得的信號(hào)
設(shè)置在光檢測(cè)器9上的運(yùn)算單元(未圖示)用檢測(cè)出的各個(gè)信號(hào) F1 S2來(lái)進(jìn)行下面的數(shù)式(1) (4)的運(yùn)算，從而求出焦點(diǎn)誤差信號(hào) FE、信號(hào)TE1、信號(hào)TE2及光盤信號(hào)表面的再生信號(hào)RF。FE二F1 — F2…(1)
TE1=S1 —S2…(2)
TE2 = (T2+T3)— (Tl+T4)…(3)
RF二T1十T2+T3+T4…(4)
并且，用于控制跟蹤的跟蹤誤差信號(hào)TE是用下面的數(shù)式(5)及(6) 而求出的。
TE二TE1…(5)
(在使用第l激光時(shí)) TE二TE2—aXTE1…(6) (在使用第2激光時(shí)，其中，a是常數(shù))
圖9A及9B是表示當(dāng)使用第2激光時(shí)，在物鏡5及偏向性全息圖基 板2在光盤6'的直徑方向上偏心的情況下的信號(hào)TE1、 TE2的偏移 量的變化的概念圖。圖9A與上述數(shù)式(3)所表示的信號(hào)TE2相對(duì)應(yīng)， 而圖9B與上述數(shù)式(2)所表示的信號(hào)TE1相對(duì)應(yīng)。此外，橫軸表示 以光軸為基準(zhǔn)的、物鏡5及偏光性全息圖基板(hologram substrate) 2 的直徑方向的偏心量，而縱軸表示包含在各個(gè)信號(hào)中的偏移量 (offset level) o
一般來(lái)說(shuō)，由于光強(qiáng)度以在光軸附近較強(qiáng)而隨著離開光軸變?nèi)?的方式不均勻地分布，所以在信號(hào)TE2及TE1中，隨著物鏡5的偏 心(即，對(duì)光強(qiáng)度分布的偏心)而產(chǎn)生偏移。于是，在使用第2激光 時(shí)，必須用信號(hào)TE1對(duì)包含在信號(hào)TE2中的偏移進(jìn)行電修正。具體 而言，能夠通過(guò)按照數(shù)式(6)從信號(hào)TE2減去將恰當(dāng)?shù)姆至?常數(shù)oc) 提供給信號(hào)TE1來(lái)進(jìn)行放大運(yùn)算的信號(hào)，從而消除伴隨物鏡5及偏 向性全息圖基板2的偏心的跟蹤誤差信號(hào)TE的偏移。像這樣生成跟 蹤誤差信號(hào)TE,能夠防止在控制跟蹤時(shí)因偏移量的變化而產(chǎn)生脫 離軌道。
ii上述的光強(qiáng)度分布的不均句性在使用第l激光時(shí)也同樣產(chǎn)生。具體而言，隨著物鏡5及偏光性全息圖基板2的偏心，區(qū)域21a、 21b 及21c(全息圖表面2a的第l象限)上的光分布與區(qū)域22a、 22b及 22c(全息圖表面2a的第2象限)上的光分布成為非對(duì)稱。如上述數(shù)式 (5)(數(shù)式(2))及圖7所示，由于在使用第l激光時(shí)，根據(jù)被全息圖表面 h的第l象限及第2象限衍射的l級(jí)衍射光強(qiáng)度來(lái)生成跟蹤誤差信號(hào) TE，所以第1象限及第2象限的光分布的非對(duì)稱性造成跟蹤誤差信 號(hào)TE惡化。于是，該例子所涉及的光學(xué)拾波裝置12是在使用第1激光時(shí)， 通過(guò)改善跟蹤檢測(cè)單元之間的電連接來(lái)代替利用偏移修正用的信 號(hào)，從而修正偏移。具體而言，在交替地調(diào)換由第l象限的區(qū)域21b 而產(chǎn)生的光點(diǎn)31bB、和由第2象限的區(qū)域22b而產(chǎn)生的光點(diǎn)32bB的 狀態(tài)下生成差信號(hào)。其結(jié)果是，光分布的非對(duì)稱性通過(guò)數(shù)式(2)的 運(yùn)算而被消除，跟蹤誤差信號(hào)TE的偏移減少。根據(jù)這樣的光學(xué)拾波裝置12，能夠與兩個(gè)規(guī)格的光盤相對(duì)應(yīng)， 并且，即使在物鏡5及偏光性全息圖基板2在光盤的直徑方向偏心時(shí)，也能夠進(jìn)行不產(chǎn)生脫離軌道的跟蹤控制。專利文獻(xiàn)l:國(guó)際公開第2007/072683號(hào)小冊(cè)子發(fā)明內(nèi)容然而，在上述光學(xué)拾波裝置中存在有以下問(wèn)題。 在使用第2激光時(shí)，用信號(hào)TE1修正信號(hào)TE2的偏移，該信號(hào)TE1 是基于入射到全息圖表面2a的區(qū)域21a、 22a、 23a及24a的光(來(lái)自光 盤6'的O級(jí)衍射光)來(lái)生成的。因此，偏移修正用的信號(hào)TE1的感 光度依存于入射到區(qū)域21a、 22a、 23a及24a的光強(qiáng)度。圖10A是表示在沒(méi)有光盤的偏心等，并且光強(qiáng)度分布FF的中心 L與物鏡5的光軸大致一致的狀態(tài)下入射到全息圖表面2a的入射光12的強(qiáng)度分布的圖。在圖10A中，用面積SS1表示入射到區(qū)域21a、 24a 的光強(qiáng)度，而用面積SS2表示入射到區(qū)域22a、 23b的光強(qiáng)度。此時(shí)， 由于面積SS1與SS2相等，所以用數(shù)式(2)求出的信號(hào)TE1成為零。另 一方面，圖10B是表示在物鏡5及偏光性全息元件2追隨光盤 的偏心等來(lái)一體移動(dòng)，而使光強(qiáng)度分布FF的中心L與物鏡5的光軸 錯(cuò)開這一 狀態(tài)下入射到全息圖表面2a的入射光的強(qiáng)度分布的圖。 在圖10B中，用面積SS1'表示入射到區(qū)域21a、 24a的光強(qiáng)度，而用 面積SS2'表示入射到區(qū)域22a、 23b的光強(qiáng)度。此時(shí)，面積SS1'與 SS2'不相等，兩者之間的差作為數(shù)式(2)的信號(hào)TE1被檢測(cè)出。然而，正如從圖10A及10B所知地那樣，'由于區(qū)域21a、 22a、 23a 及24a位于光強(qiáng)度分布的中心L附近，所以入射光的強(qiáng)度分布平穩(wěn)。 因此，即使物鏡5及偏光性全息元件2的位置移動(dòng)，光強(qiáng)度的不平 衡，即面積SS1'與SS2 '之間的差也只不過(guò)是發(fā)生較小的變化。于是，從盡量正確地檢測(cè)光強(qiáng)度分布的變化，并提高修正用的 信號(hào)TE1的感光度這一觀點(diǎn)出發(fā)，最好盡量使區(qū)域21a、 22a、 23a 及24a在圖10A及10B的左右方向(即，軌道的直徑方向)上擴(kuò)大，以 增大光強(qiáng)度的變化量。然而，若僅擴(kuò)大該區(qū)域?qū)挾葎t發(fā)生這樣的問(wèn)題即使物鏡5與 偏光性全息圖2之間的相對(duì)位置關(guān)系稍微有些偏差，來(lái)自光盤的l 級(jí)衍射光也會(huì)漏進(jìn)區(qū)域21a、 22a、 23a及24a,該區(qū)域21a、 22a、 23a 及24a本來(lái)是只有0級(jí)衍射光所入射的區(qū)域。此外，來(lái)自光盤的l級(jí)衍射光漏進(jìn)區(qū)域21a、 22a、 23a及24a時(shí)， 還會(huì)發(fā)生下面的問(wèn)題。圖ll(a)表示用數(shù)式(3)表示的信號(hào)TE2的波形，圖H(b)表示用數(shù) 式(2)表示的修正用的信號(hào)TE1的波形，圖ll(c)表示用數(shù)式(5)表示 的修正偏移之后的跟蹤誤差信號(hào)TE的波形。包含在圖ll(a)所示的信號(hào)TE2中的正弦波狀的波形表示橫貫 溝槽波形(groove crossing wavefomi)(所謂AC成分)，該橫貫溝槽波 形是由光盤的信號(hào)上的聚光點(diǎn)與軌道的溝槽之間的相對(duì)位置關(guān)系 的變動(dòng)造成士l級(jí)衍射光的強(qiáng)度不平衡而產(chǎn)生的。正弦波的中心與 信號(hào)TE2的電平成為零的線之間的偏差量Q2是信號(hào)TE2的偏移，即 因O級(jí)衍射光的不平衡而產(chǎn)生的偏移(所謂DC成分)。修正用的信號(hào)TEl具有圖ll(b)所示的波形。由于信號(hào)TE1本來(lái) 是僅基于來(lái)自光盤的0級(jí)衍射光而生成的信號(hào)，所以即使因光盤上 的聚光點(diǎn)與信號(hào)表面的溝槽之間的相對(duì)位置關(guān)系的變動(dòng)而引起 土l級(jí)衍射光的強(qiáng)度的不平衡，信號(hào)TE1也不受其影響，不會(huì)產(chǎn)生 所謂的橫貫溝槽波形。然而，在使圖6所示的區(qū)域21a、 22a、 23a 及24a的寬度較大時(shí)，當(dāng)物鏡5與偏光性全息元件2之間的相對(duì)位置 稍微有些偏差時(shí)，士l級(jí)衍射光的成分就會(huì)漏進(jìn)區(qū)域21a、 22a、 23a 及24a。其結(jié)果是，信號(hào)TE1具有正弦波狀的波形。此外，正弦波 的中心與信號(hào)TE1的電平成為零的線之間的偏差量Q1是因0級(jí)衍 射光的不平衡而引起的偏移(DC成分)，并且修正信號(hào)TE2時(shí)本來(lái)需 要該DC成分的值。如圖ll(a)及(b)所示，由于包含在修正用的信號(hào)TE1中的橫貫溝 槽成分(AC成分)是土1級(jí)衍射光的明暗不平衡所引起的，所以其相 位與信號(hào)TE2的AC成分的相位同相。因此，若按照上述數(shù)式(6), 進(jìn)行修正信號(hào)TE2的偏移成分的運(yùn)算，則除了DC成分之外，AC 成分的一部分也被抵消，從而引起跟蹤誤差信號(hào)TE的振幅降低(圖 ll(c))。也就是說(shuō)，在上述光學(xué)拾波裝置12中，當(dāng)增大區(qū)域21a、 22a、 23a及24a的寬度時(shí)，雖然跟蹤誤差信號(hào)TE的偏移被修正，但卻存 在有這樣的問(wèn)題因跟蹤誤差信號(hào)TE的調(diào)制度降低而造成跟蹤控 制很容易變得不穩(wěn)定。頁(yè)故而，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在不導(dǎo)致跟蹤誤差信 號(hào)的調(diào)制度下降的情況下，使跟蹤控制保持穩(wěn)定的光學(xué)拾波裝置 及釆用了該光學(xué)拾波裝置的光盤裝置。本發(fā)明涉及一種對(duì)光記錄媒體進(jìn)行信息的讀出、寫入及消去中的至少一個(gè)的光學(xué)拾波裝置。該光學(xué)拾波裝置包括光源，射出 第1波長(zhǎng)的光、和與第1波長(zhǎng)不同的第2波長(zhǎng)的光；物鏡系統(tǒng)，使從 光源所射出的光在光記錄媒體的軌道上聚光；光分支單元，具有 物鏡系統(tǒng)的中心軸所通過(guò)的第l區(qū)域、和邊界與第l區(qū)域相接的一 對(duì)第2區(qū)域，當(dāng)使用第2波長(zhǎng)的光時(shí)，在第l區(qū)域接收來(lái)自光記錄媒 體的0級(jí)衍射光，而在第2區(qū)域接收來(lái)自光記錄媒體的0級(jí)衍射光及 士1級(jí)衍射光，并將入射到第1及第2區(qū)域的光分支為多東光；光學(xué) 元件，設(shè)置在物鏡系統(tǒng)與光分支單元之間，覆蓋沿第1及第2區(qū)域 的邊界延伸的第l區(qū)域的一部分；檢測(cè)單元，在使用第2波長(zhǎng)的光 時(shí)，生成基于由第l區(qū)域所分支的光的強(qiáng)度的第l電信號(hào)，同時(shí)， 生成基于由第1及第2區(qū)域所分支的光的強(qiáng)度的第2電信號(hào)；以及運(yùn) 算單元，在使用第2波長(zhǎng)的光時(shí)，用第1電信號(hào)來(lái)對(duì)包含在第2電信 號(hào)中的偏移成分進(jìn)行電修正，并生成用以控制跟蹤的跟蹤信號(hào)誤 差。并且，光學(xué)元件使第l波長(zhǎng)的光穿透，并使第2波長(zhǎng)的光的一 部分穿透。光學(xué)元件最好使從物鏡系統(tǒng)入射的光的相位錯(cuò)開后射出。此時(shí)，穿透光學(xué)元件的光的波面的相位與穿透沒(méi)有光學(xué)元件的部分的光的波面的相位之間的相位差最好在(k;r 一 1/4兀)以上且(k兀+l/47C)以下，其中，k是奇數(shù)。此外，最好對(duì)于第2波長(zhǎng)的光的透射率在10%以上且50%以下。 此外，本發(fā)明所涉及的光盤裝置包括具有上述特征的光學(xué)拾波 裝置。(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明，即使因組裝誤差等而產(chǎn)生物鏡系統(tǒng)與光分支單元 之間的位置偏差時(shí)，也能夠在不降低跟蹤誤差信號(hào)的調(diào)制度的情 況下，謀求跟蹤控制的穩(wěn)定性。
圖1A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的光學(xué)拾波裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖。圖1B是從IB—IB線來(lái)看圖1A所示的光源部分的圖。 圖2A是表示從圖1所示的II一II線來(lái)看的、部分遮光元件及全息圖表面的概略構(gòu)成的圖。圖2B是從圖2A中的IIB—IIB線來(lái)看的圖。圖3是表示相對(duì)于物鏡5的偏光性全息元件的位置與入射到偏 光性全息元件的光之間的關(guān)系的模式圖。圖4是表示數(shù)式(3)所示的信號(hào)TE2、數(shù)式(2)所示的修正用的信 號(hào)TE1以及數(shù)式(5)所示的修正偏移之后的跟蹤誤差信號(hào)TE的波形 的圖。圖5A是表示專利文獻(xiàn)1中記載的光學(xué)拾波裝置的概略構(gòu)成的側(cè) 視圖。圖5B是從VB— VB線來(lái)看圖5A所示的光源部分的圖。 圖6是表示從圖5A所示的VI—VI線來(lái)看的全息圖表面的概略構(gòu) 成的圖。圖7是表示圖5 A所示的光檢測(cè)器上的檢測(cè)圖案和檢測(cè)光的分布的圖(在使用第l激光時(shí))。圖8是表示圖5 A所示的光檢測(cè)器上的檢測(cè)圖案和檢測(cè)光的分布的圖(在使用第2激光時(shí))。圖9A是表示當(dāng)使用第2激光時(shí)，在物鏡及偏向性全息圖基板在
光盤的直徑方向上偏心的情況下的信號(hào)T E 2的偏移量的變化的概念圖。
圖9B是表示當(dāng)使用第2激光時(shí)，在物鏡及偏向性全息圖基板在 光盤的直徑方向上偏心的情況下的信號(hào)TE1的偏移量的變化的概 念圖。
圖IOA是表示在光強(qiáng)度分布的中心與物鏡的光軸大致一致的狀 態(tài)下入射到全息圖表面的入射光的強(qiáng)度分布的圖。
圖10B是表示在光強(qiáng)度分布的中心與物鏡的光軸錯(cuò)開這一狀態(tài)
下入射到全息圖表面的入射光的強(qiáng)度分布的圖。
圖11是表示用數(shù)式(3)表示的信號(hào)TE2 、用數(shù)式(2)表示的修正用 的信號(hào)TE1、以及用數(shù)式(5)表示的修正偏移之后的跟蹤誤差信號(hào) TE的波形的圖。
(附圖標(biāo)記說(shuō)明) l光源
la、 la， 發(fā)光點(diǎn) 31/4波長(zhǎng)板 4照準(zhǔn)透鏡 5物鏡
6、 6' 光盤
6a、 6a' 信號(hào)表面
7、 7' 光軸
8、 11 l級(jí)衍射光
8， 、 11' 一l級(jí)衍射光 9光檢測(cè)器 9a檢測(cè)表面 10反射鏡
17100光學(xué)拾波裝置 110部分遮光元件 112偏光性全息元件
112a全息圖表面
具體實(shí)施例方式
圖1A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的光學(xué)拾波裝置的概略 構(gòu)成的側(cè)視圖，圖1B是從IB— IB線來(lái)看圖1A所示的光源部分的圖。
光學(xué)拾波裝置100用在對(duì)應(yīng)于規(guī)格不同的第1光盤6(例如，DVD) 和第2光盤6'(例如，CD)的光盤裝置中，并用與各個(gè)規(guī)格相對(duì)應(yīng) 的波長(zhǎng)的光，來(lái)分別對(duì)第1光盤6及第2光盤6'進(jìn)行信息的讀出、 寫入及消去。
本實(shí)施方式所涉及的光學(xué)拾波裝置100包括光檢測(cè)器9、激光 光源l、反射鏡IO、照準(zhǔn)透鏡4、偏光性全息元件112、 1/4波長(zhǎng)板3、 部分遮光元件110以及物鏡5。
激光光源l被配置在光檢測(cè)器9的檢測(cè)表面9a上，并射出具有第 l光盤6用的第l波長(zhǎng)"的第l激光、和具有第2光盤6'用的第2波長(zhǎng) "的第2激光(其中，此外，第l激光從發(fā)光點(diǎn)la射出，第2
激光從發(fā)光點(diǎn)la'射出。
反射鏡10安裝在光檢測(cè)器9的檢測(cè)表面9a上，并使從激光光源l 射出的光在大致與檢測(cè)表面9a正交的方向上反射。
照準(zhǔn)透鏡4被配置在被反射鏡10反射的光的光程上，并將從激 光光源l射出的擴(kuò)散光轉(zhuǎn)換為大致平行光。
偏光性全息元件112在配置光盤6或6'的 一 側(cè)具有全息圖表面 112a，并通過(guò)衍射來(lái)自光盤6或6'的回光，來(lái)將其分支為多束光。 此外，后面再對(duì)本實(shí)施方式所涉及的全息圖表面112a進(jìn)行詳細(xì)說(shuō) 明。
181 / 4波長(zhǎng)板3將穿透偏光性全息元件11 2之后的直線偏振光(S波
或P波)轉(zhuǎn)換為圓偏振光。此外，將從物鏡5返回的圓偏振光轉(zhuǎn)換為 直線偏振光(P波或S波)。
部分遮光元件110是設(shè)置在物鏡5與偏光性全息元件112之間， 并覆蓋全息圖表面112a的一部分的光學(xué)元件。部分遮光元件具有這 樣的特性使具有第1波長(zhǎng)X1的第1激光完全穿透，而使具有第2波 長(zhǎng)X2的第2激光的一部分穿透。此外，本實(shí)施方式所涉及的部分遮 光元件110還具有使從物鏡5入射的光的相位錯(cuò)開規(guī)定量后射出的 特性。后面再對(duì)部分遮光元件110進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
物鏡5對(duì)所入射的光進(jìn)行聚光，并在光盤6或6'的軌道上形成 光點(diǎn)。此外，物鏡5只要由1塊以上的透鏡元件構(gòu)成即可，透鏡元 件的個(gè)數(shù)并不受限制。
此外，在本實(shí)施方式中，偏光性全息元件112、 1/4波長(zhǎng)板3和 部分遮光元件110—體地形成。此外，偏光性全息元件112(l/4波長(zhǎng) 板3、部分遮光元件110)相對(duì)于物鏡5固定著，并與物鏡成為一體在 光盤6或6'的直徑方向上自由地移動(dòng)。
光檢測(cè)器9是對(duì)全息圖表面112a所分支的各個(gè)光進(jìn)行檢測(cè)的元 件。光檢測(cè)器9具備設(shè)置在其檢測(cè)表面9a上的多個(gè)檢測(cè)單元，并生 成上述數(shù)式(1) (4)所示的各個(gè)信號(hào)。此外，光檢測(cè)器9具備運(yùn)算單 元(未圖示)，該運(yùn)算單元進(jìn)行上述數(shù)式(5)及(6)所示的運(yùn)算來(lái)生成 用于控制跟蹤的跟蹤誤差信號(hào)TE。尤其是，如數(shù)式(6)所示，在使 用第2激光時(shí)，運(yùn)算單元用數(shù)式(2)所示的第1信號(hào)TE1來(lái)對(duì)包含在數(shù) 式(3)所示的第2信號(hào)TE2中的偏移(DC成分)進(jìn)行電修正。
此外，本實(shí)施方式所涉及的光檢測(cè)器9的具體構(gòu)成及功能與圖7 及8和上述說(shuō)明過(guò)的相同，在此對(duì)其說(shuō)明加以省略。
在使用第1光盤6時(shí)，激光光源l從發(fā)光點(diǎn)la射出第l激光(波長(zhǎng) ")。所射出的第1激光在通過(guò)反射鏡10反射之后，由照準(zhǔn)透鏡4轉(zhuǎn)換為大致平行光。從照準(zhǔn)透鏡4射出的平行光在穿透偏光性全息元
件112，并由l/4波長(zhǎng)板3轉(zhuǎn)換為圓偏振光之后，通過(guò)物鏡5聚光，而 在第l光盤6的信號(hào)表面6a上形成光點(diǎn)。通過(guò)信號(hào)表面6a反射的光在 穿透物鏡5，并由l/4波長(zhǎng)板3再次轉(zhuǎn)換為直線偏振光(P波或S波)之 后，入射到偏光性全息元件H2的全息圖表面112a。入射到偏光性 全息元件112的光在被全息圖表面112a衍射，并分支為以第l激光的 光軸7為對(duì)稱軸的1級(jí)衍射光8和一1級(jí)衍射光8'之后，穿透照準(zhǔn)透 鏡4而入射到光檢測(cè)器9的檢測(cè)表面9a。
另一方面，在使用第2光盤6'時(shí)，激光光源l從發(fā)光點(diǎn)la'射 出第2激光(波長(zhǎng)X2)。所射出的第2激光通過(guò)反射鏡10反射之后，由 照準(zhǔn)透鏡4轉(zhuǎn)換為大致平行光。從照準(zhǔn)透鏡4所射出的平行光在穿 透偏光性全息元件H2，并由l/4波長(zhǎng)板3轉(zhuǎn)換為圓偏振光之后，通 過(guò)物鏡5聚光，而在第2光盤6'的信號(hào)表面6a'上形成光點(diǎn)。通過(guò) 信號(hào)表面6a'反射的光在穿透物鏡5，并由l/4波長(zhǎng)板3再次轉(zhuǎn)換為 直線偏振光(P波或S波)之后，入射到偏光性全息元件112的全息圖 表面112a。入射到偏光性全息元件112的光在被全息圖表面112a衍 射，并分支為以第2激光的光軸7'為對(duì)稱軸的l級(jí)衍射光ll和一l 級(jí)衍射光ll'之后，穿透照準(zhǔn)透鏡4而入射到光檢測(cè)器9的檢測(cè)表 面9a。
這里，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的全息圖表面112a及部分遮光元件 IIO進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖2A是表示從圖1所示的II一II線來(lái)看的、部分遮光元件110及 全息圖表面112a的概略構(gòu)成的圖，圖2B是從圖2A中的IIB—IIB線來(lái) 看的圖。此外，在圖2A中，用點(diǎn)劃線來(lái)表示在使用第2激光時(shí)，來(lái) 自第2光盤6'的0級(jí)衍射光及土l級(jí)衍射光入射到全息圖表面112a 的位置。
20以下，為了便于說(shuō)明，將全息圖表面112a與激光的光軸的交點(diǎn)作為點(diǎn)120，在點(diǎn)120正交的兩條直線作為x軸及y軸，并用xy坐標(biāo)系上的各個(gè)象限來(lái)表示全息圖表面112a上的位置。
在全息圖表面112a形成有圓形衍射區(qū)域，衍射區(qū)域被分割為與第1 第4象限中的各個(gè)象限相對(duì)應(yīng)的4個(gè)區(qū)域。并且，位于各個(gè)象限的區(qū)域分別被分割為3個(gè)區(qū)域，形成有區(qū)域121a 121c(第l象限)、區(qū)域122a 122c(第2象限)、區(qū)域123a 123c(第3象限)及區(qū)域124a 124c(第4象限)。
被光盤衍射的0級(jí)衍射光及± 1級(jí)衍射光入射到全息圖表面112a，但在使用第1激光時(shí)和使用第2激光時(shí)，0級(jí)衍射光及土1級(jí)衍
射光所入射的區(qū)域不同。
在使用第1激光(第1光盤6)時(shí)，只有通過(guò)信號(hào)表面6a上的軌道形狀而反射且未被衍射的O級(jí)衍射光入射到區(qū)域121a、 122a、 123a、124a、 121b、 122b、 123b及124b，而來(lái)自第1光盤6的0級(jí)衍射光和1級(jí)衍射光(+l級(jí)衍射光或一l級(jí)衍射光中的任意一個(gè))入射到其余的區(qū)域121c、 122c、 123c及124d。
另一方面，在使用第2激光(第2光盤6')時(shí)，基本上只有通過(guò)信號(hào)表面6a'上的軌道形狀而反射且未被衍射的O級(jí)衍射光入射到區(qū)域121a、 122a、 123a及124a，而來(lái)自第2光盤6'的0級(jí)衍射光和1級(jí)衍射光入射到其余的區(qū)域121b、 122b、 123b、 124b、 121c、 122c、123c及124c。換句話說(shuō)，在使用第2激光時(shí)，區(qū)域121a、 122a、 123a及124a成為接收0級(jí)衍射光的區(qū)域(以下，稱為第l區(qū)域)，而其余的區(qū)域121b、 122b、 123b、 124b、 121c、 122c、 123c及124c則成為接收0級(jí)衍射光及1級(jí)衍射光的區(qū)域(以下，稱為第2區(qū)域)。
各個(gè)區(qū)域的布局圖案基本上與圖6所示的例子相同。不過(guò)，與圖6所示的區(qū)域21b、 22b、 23b及24b相比，通過(guò)縮小區(qū)域121b、 122b、123b及124b，來(lái)在沿x軸的方向上擴(kuò)大了區(qū)域121a、 122a、 123a及124a的寬度。特別是，區(qū)域121a、 122a、 123a及124a與區(qū)域121b、 122b、123b及124b之間的邊界和在不存在物鏡5與偏光性全息元件112之間的位置偏差時(shí)l級(jí)衍射光所入射的區(qū)域的外周大致一致。
部分遮光元件110是通過(guò)在設(shè)置在遮光性全息元件112的全息圖表面112a上的l/4波長(zhǎng)板3的表面層疊多個(gè)層而形成的。如圖2A所示，部分遮光元件110具有以點(diǎn)120為中心在x軸及y軸方向上延伸的十字形開口，并形成為覆蓋圓形的衍射區(qū)域的一部分。更詳細(xì)地說(shuō)，部分遮光元件110形成為沿著用于在使用第2激光時(shí)接收0級(jí)衍射光的第1區(qū)域與接收0級(jí)衍射光及1級(jí)衍射光的區(qū)域之間的邊界線，覆蓋從該邊界線的各個(gè)兩端部開始跨越規(guī)定范圍的第l區(qū)域的一部分。
部分遮光元件110使第1激光完全穿透，而針對(duì)第2激光具有遮光性。不過(guò)，在本實(shí)施方式中，部分遮光元件110不完全遮擋第2激光，而僅遮擋其一部分，并使其他一部分穿透。
此外，本實(shí)施方式所涉及的部分遮光元件110使所入射的光的相位錯(cuò)開后射出，以使通過(guò)了遮光區(qū)域的光的相位相對(duì)于通過(guò)了其開口的光的相位產(chǎn)生相位差S。該相位差S是用下面的數(shù)式(7)給出的。
S二(n廣1)山+ (112— l)d2+'"+(ni— l)di
這里，
n" n2，…，ni:各個(gè)層的折射率d" d2,…，di:各個(gè)層的厚度
這里，以由制造時(shí)的安裝誤差等而使物鏡5與偏光性全息元件112a之間的相對(duì)位置關(guān)系在軌道方向(即，圖2A的y方向)錯(cuò)開這一
情況為例，對(duì)部分遮光元件no的功能進(jìn)行說(shuō)明。
圖3是表示對(duì)應(yīng)于物鏡5的偏光性全息元件112a的位置與入射到偏光性全息元件112 a的光之間的關(guān)系的模式圖。
22例如，在偏光性全息元件112a的中心軸L2從物鏡5的中心軸L3向圖3中的左方向錯(cuò)開時(shí)，若沒(méi)有部分遮光元件110，則一l級(jí)衍射光漏進(jìn)位于比中心軸L2靠左側(cè)的、本來(lái)只有0級(jí)衍射光入射的區(qū)域。然而，在本實(shí)施方式中，由于從照準(zhǔn)透鏡入射到中心軸L2的右側(cè)部分的光的一部分被部分遮光元件110的一部分131除去，所以在相對(duì)于中心軸L2與該一部分131對(duì)稱的位置產(chǎn)生部分遮光元件110的影子132，實(shí)際上抑制了 一l級(jí)衍射光漏進(jìn)(圖中的虛線箭頭)。此外，在比中心軸L2靠左側(cè)位置中通過(guò)了部分遮光元件110的部分130的內(nèi)周側(cè)的光被部分遮光元件110的一部分131在與該光通過(guò)的位置對(duì)稱的位置中除去(圖中的實(shí)線箭頭)。
像這樣，即使物鏡5與偏光性全息元件112之間的位置關(guān)系錯(cuò)開時(shí)，光的一部分也在去路或歸路上被部分遮光元件110除去。其結(jié)果是，在為了生成修正用的信號(hào)TE1而擴(kuò)大僅接收0級(jí)衍射光的區(qū)域121a、 122a、 123a及124a時(shí)，即使在y軸方向(圖2A)上產(chǎn)生偏光性全息圖112相對(duì)于物鏡5的位置偏差，仍能夠抑制l級(jí)衍射光漏進(jìn)區(qū)域121a、 122a、 123a及124a。由于當(dāng)1級(jí)衍射光向這些區(qū)域的漏進(jìn)減少時(shí)，包含在偏移修正用的信號(hào)TE1中的AC成分減少，所以能夠抑制由數(shù)式(6)的減法而引起的跟蹤誤差信號(hào)T E的振幅下降。
此外，通過(guò)在區(qū)域121a、 122a、 123a及124a與區(qū)域121b、 122b、U3b及124b之間的邊界部分設(shè)置部分遮光元件IIO，來(lái)使開口的形狀不為圓形。不過(guò)，在本實(shí)施方式中，部分遮光元件iio的開口形成為相對(duì)于x軸線對(duì)稱且相對(duì)于y軸線對(duì)稱。此外，x軸方向上的開口尺寸和y軸方向上的開口尺寸都被設(shè)定為相對(duì)于穿透的光東的直徑充分大。若是這樣的部分遮光元件110的形狀，則不會(huì)成為分辨率下降、產(chǎn)生軌道間的串音等對(duì)信號(hào)質(zhì)量造成不良影響那樣的聚光狀態(tài)。如上所述，本實(shí)施方式所涉及的部分遮光元件iio具有將相位
差S提供給入射光的特性。以下，對(duì)物鏡5與偏光性全息元件112在沿光盤的軌道的方向上錯(cuò)開時(shí)，通過(guò)該特征而實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)點(diǎn)進(jìn)行
說(shuō)明。這里，為了便于簡(jiǎn)化說(shuō)明，對(duì)部分遮光元件iio使入射光的
相位錯(cuò)開相位差7l(S)之后射出的例子進(jìn)行說(shuō)明。
圖4(a)表示數(shù)式(3)所示的信號(hào)TE2的波形，圖4(b)表示數(shù)式(2)所示的修正用的信號(hào)TE1的波形，圖4(c)表示數(shù)式(5)所示的修正偏移之后的跟蹤誤差信號(hào)T E的波形。
圖4 (a)所示的信號(hào)T E 2的正弦波狀的波形表示橫貫溝槽波形(所謂A C成分)，該橫貫溝槽波形由光點(diǎn)與信號(hào)表面上的溝槽之間的相對(duì)位置關(guān)系的變動(dòng)造成士l級(jí)衍射光的強(qiáng)度不平衡而產(chǎn)生。正弦波的中心與TE2的值成為零的線之間的偏差量Q2是信號(hào)TE2的偏移，即因O級(jí)衍射光的不平衡而產(chǎn)生的偏移(所謂DC成分)。
另一方面，修正用的信號(hào)TEl具有圖4(b)所示的波形。如上所述，由于部分遮光元件110不完全遮擋第2激光，所以漏進(jìn)區(qū)域121a、U2a、 123a及124a的l級(jí)衍射光的 一部分也會(huì)穿透(圖4(b)所示的AC
成分)。不過(guò)，由于穿透了部分遮光元件iio的光的相位相對(duì)于穿透
了部分遮光元件110的開口的光的相位錯(cuò)開了 ；r，所以包含在修正用的信號(hào)TE1中的橫貫溝槽成分(AC成分)與包含在信號(hào)TE2中的橫貫溝槽成分(AC成分)反相。所以，在運(yùn)算單元進(jìn)行數(shù)式(6)的運(yùn)算時(shí)，信號(hào)TE2的偏移(DC成分)大致被消除，同時(shí)，AC成分的振幅增加。這樣一來(lái)，即使在產(chǎn)生物鏡5與偏光性全息元件112之間的位置偏差時(shí)，也能夠通過(guò)設(shè)置本實(shí)施方式所涉及的部分遮光元件110，來(lái)利用漏進(jìn)的l級(jí)衍射光，謀求提高跟蹤誤差信號(hào)TE的調(diào)制度。
為了獲得用圖4(a) 4(c)說(shuō)明過(guò)的放大效果，只要部分遮光元件110針對(duì)第2激光的透射率在10%以上且50%以下即可。當(dāng)透射率小
24于10%時(shí)，與信號(hào)TE2反相的成分減少，跟蹤誤差信號(hào)TE的放大效 果下降。此外，當(dāng)透射率超過(guò)50%時(shí)，由于會(huì)對(duì)聚光性造成影響， 因此不太理想。為了不影響聚光性，而謀求跟蹤誤差信號(hào)TE的放 大效果，最好將第2激光的透射率設(shè)定為30%左右。如上所述，能 夠通過(guò)選擇各個(gè)層的折射率及厚度，來(lái)設(shè)定部分遮光元件no的透 射率。
此外，部分遮光元件110提供給穿透光的相位差S只要在(k兀一
1 /4tI)以上且(k7l+ 1 /4tT)以下即可(其中，k是奇數(shù))。在相位差S小于(kTT —1/4Tl)時(shí)，或相位差S大于(kTC+l/47t)時(shí)，通過(guò)數(shù)式(6)的運(yùn)算不能
充分獲得跟蹤誤差信號(hào)TE的放大效果。此外，為了使跟蹤誤差信 號(hào)TE的放大效果更好，最好使相位差S在(k;r 一 1/6tt)以上且 (k7r+l/67r)。并且，相位差S為k;r是最理想的情況。此時(shí)，由于信號(hào) TE1的AC成分相對(duì)于信號(hào)TE2的AC成分反相，因此跟蹤誤差信號(hào) TE的放大效果最好。
此外，當(dāng)漏進(jìn)0級(jí)衍射光的受光區(qū)域的l級(jí)衍射光的相位錯(cuò)開兀 時(shí)，由于信號(hào)TE1的橫貫溝槽波形與信號(hào)TE2反相，所以能夠考慮
設(shè)置沒(méi)有遮光性，僅將相位差7l提供給穿透光的光學(xué)元件，來(lái)代替
部分遮光元件110。然而，此時(shí)，由于物鏡在光學(xué)系統(tǒng)的去路上對(duì)
相位僅相互錯(cuò)開了7T的光進(jìn)行聚光，所以會(huì)引起光盤上的光點(diǎn)的聚 光性惡化。因此，使用沒(méi)有遮光性，并僅將相位差7T提供給穿透光
的光學(xué)元件的構(gòu)成不太理想。
此外，光學(xué)拾波裝置也能夠構(gòu)成為設(shè)置完全遮檔第2激光的 遮光元件來(lái)代替部分遮光元件110，以使l級(jí)衍射光完全不會(huì)進(jìn)入 僅接收0級(jí)衍射光的區(qū)域。此時(shí)，必須精確地調(diào)整物鏡5、遮光元 件的開口膜圖案(opening film pattern)以及偏光性全息元件的區(qū)域 分割圖案的位置。
25如上所述，在本實(shí)施方式中，部分遮光元件iio覆蓋著用以在
全息圖表面112a上接收來(lái)自光盤的0級(jí)衍射光的區(qū)域的一部分。即 使在擴(kuò)大了0級(jí)衍射光的受光區(qū)域時(shí)，也能夠通過(guò)設(shè)置這樣的部分
遮光元件110,來(lái)遮擋因物鏡5與偏光性全息元件112之間的位置偏
差等而漏進(jìn)的、來(lái)自光盤的士l級(jí)衍射光的一部分。其結(jié)果是，能
夠降低基于被0級(jí)衍射光的受光區(qū)域衍射的光的偏移修正用信號(hào) TE1中所包含的AC成分，并抑制修正后的跟蹤誤差信號(hào)TE的調(diào)制 度的降低。
此外，在部分遮光元件110具有使第2激光的一部分穿透，并使 穿透光的相位僅錯(cuò)開規(guī)定的相位差S的特性的情況下，由于在用信 號(hào)TE1對(duì)信號(hào)TE2進(jìn)行電修正時(shí)，在DC成分抵消的同時(shí)AC成分放 大，所以能夠提高跟蹤誤差信號(hào)TE的調(diào)制度。
故而，根據(jù)本發(fā)明，即使在存在有物鏡5與偏光性全息元件112 之間的位置偏差時(shí)，也能夠在不降低跟蹤誤差信號(hào)TE的調(diào)制度的 情況下，實(shí)現(xiàn)跟蹤控制的穩(wěn)定性良好的光學(xué)拾波裝置。
此外，在上述說(shuō)明中，以光學(xué)拾波裝置的構(gòu)成及功能為中心進(jìn) 行了說(shuō)明，但不用說(shuō)本發(fā)明的概念同樣可以適用于具備光學(xué)拾波 裝置的光盤裝置。在本發(fā)明適用于光盤裝置時(shí)，除了光學(xué)拾波裝 置之外的構(gòu)成要素(例如，電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)臺(tái)，光盤固定器(disk clamper
等)并不受限制，只要是能夠利用的眾所周知的所有元件即可。
此外，本發(fā)明也能夠適用于在進(jìn)行信息的讀出、寫入及消去中 的至少l個(gè)時(shí)照射激光的所有記錄方式的裝置，如能夠重寫的相變 光盤、只讀存儲(chǔ)光盤(ROM)、光磁盤(MO)等。
此外，本發(fā)明也可以適用于對(duì)應(yīng)于多層記錄的光學(xué)拾波裝置及 光盤裝置。并且，在本實(shí)施方式中，將部分遮光元件與偏光性全息元件及 1 / 4波長(zhǎng)板 一 體地形成，但也可以將其與偏光性全息元件單獨(dú)形成。
并且，在上述說(shuō)明中確定了全息圖表面的區(qū)域圖案和光檢測(cè)器 上的檢測(cè)單元圖案，但這些圖案可以相應(yīng)于激光的波長(zhǎng)、光學(xué)系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)等，而適當(dāng)?shù)馗淖?。即使在全息圖表面和/或光檢測(cè)器的 圖案與上述例子不相同時(shí)，只要跟蹤誤差信號(hào)的生成方法與上述
例子相同的話，則能夠以覆蓋用以在全息圖表面上僅接收o級(jí)衍射
光的區(qū)域的一部分的方式設(shè)置本發(fā)明所涉及的部分遮光元件。部 分遮光元件的形狀可以相應(yīng)于全息圖表面上的區(qū)域圖案而適當(dāng)?shù)?改變。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明可以適用于用激光光源對(duì)光記錄裝置進(jìn)行信息的記錄、 再生、消去等的光學(xué)拾波裝置及釆用了該光學(xué)拾波裝置的光盤裝 置等。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)拾波裝置，對(duì)光記錄媒體進(jìn)行信息的讀出、寫入及消去中的至少1個(gè)，其特征在于該光學(xué)拾波裝置包括光源，射出第1波長(zhǎng)的光、和與上述第1波長(zhǎng)不同的第2波長(zhǎng)的光，物鏡系統(tǒng)，使從上述光源射出的光在上述光記錄媒體的軌道上聚光，光分支單元，具有上述物鏡系統(tǒng)的中心軸所通過(guò)的第1區(qū)域、和邊界與上述第1區(qū)域相接的一對(duì)第2區(qū)域，當(dāng)使用上述第2波長(zhǎng)的光時(shí)，在上述第1區(qū)域接收來(lái)自上述光記錄媒體的0級(jí)衍射光，在上述第2區(qū)域接收來(lái)自上述光記錄媒體的0級(jí)衍射光及±1級(jí)衍射光，并將入射到上述第1及第2區(qū)域的光分支為多束光，光學(xué)元件，設(shè)置在上述物鏡系統(tǒng)與上述光分支單元之間，覆蓋沿上述第1及第2區(qū)域的邊界延伸的上述第1區(qū)域的一部分，檢測(cè)單元，在使用上述第2波長(zhǎng)的光時(shí)，生成基于由上述第1區(qū)域所分支的光的強(qiáng)度的第1電信號(hào)，同時(shí)，生成基于由上述第1及第2區(qū)域所分支的光的強(qiáng)度的第2電信號(hào)，以及運(yùn)算單元，在使用上述第2波長(zhǎng)的光時(shí)，用上述第1電信號(hào)來(lái)對(duì)包含在上述第2電信號(hào)中的偏移成分進(jìn)行電修正，并生成用以控制跟蹤的跟蹤誤差信號(hào)；上述光學(xué)元件使上述第1波長(zhǎng)的光穿透，并使上述第2波長(zhǎng)的光的一部分穿透。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)拾波裝置，其特征在于上述光學(xué)元件使從上述物鏡系統(tǒng)入射的光的相位錯(cuò)開后射出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)拾波裝置，其特征在于穿透上述光學(xué)元件的光的波面的相位與穿透沒(méi)有上述光學(xué)元件的部分的光的波面的相位之間的相位差在k t: 一 1 / 4 7T以上且 k7I+l/47I以下，其中，k是奇數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)拾波裝置，其特征在于上述光學(xué)元件對(duì)于上述第2波長(zhǎng)的光的透射率在10%以上且 50%以下。
5. —種光盤裝置，包括對(duì)光記錄媒體進(jìn)行信息的讀出、寫 入及消去中的至少l個(gè)的光學(xué)拾波裝置，其特征在于上述光學(xué)拾波裝置包括光源，射出第l波長(zhǎng)的光、和與上述第1波長(zhǎng)不同的第2波長(zhǎng) 的光，物鏡系統(tǒng)，使從上述光源所射出的光在上述光記錄媒體的軌 道上聚光，光分支單元，具有上述物鏡系統(tǒng)的中心軸所通過(guò)的第l區(qū)域、 和邊界與上述第1區(qū)域相接的一對(duì)第2區(qū)域，當(dāng)使用上述第2波長(zhǎng) 的光時(shí)，在上述第l區(qū)域接收來(lái)自上述光記錄媒體的O級(jí)衍射光， 在上述第2區(qū)域接收來(lái)自上述光記錄媒體的0級(jí)衍射光及士1級(jí)衍 射光，并將入射到上述第1及第2區(qū)域的光分支為多東光，光學(xué)元件，設(shè)置在上述物鏡系統(tǒng)與上述光分支單元之間，覆 蓋沿上述第1及第2區(qū)域的邊界延伸的上述第1區(qū)域的一部分，檢測(cè)單元，在使用上述第2波長(zhǎng)的光時(shí)，生成基于由上述第l區(qū)域所分支的光的強(qiáng)度的第l電信號(hào)，同時(shí)，生成基于由上述第l 及第2區(qū)域所分支的光的強(qiáng)度的第2電信號(hào)，以及運(yùn)算單元，在使用上述第2波長(zhǎng)的光時(shí)，用上述第l電信號(hào)來(lái) 對(duì)包含在上述第2電信號(hào)中的偏移成分進(jìn)行電修正，并生成用以 控制跟蹤的跟蹤信號(hào)誤差；上述光學(xué)元件使上述第l波長(zhǎng)的光穿透，并使上述第2波長(zhǎng)的 光的一部分穿透。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用激光光源對(duì)光盤等光記錄媒體進(jìn)行信息的讀出、寫入及消去中的至少一個(gè)的光學(xué)拾波裝置及采用了該光學(xué)拾波裝置的光盤裝置。當(dāng)因物鏡與全息元件之間的位置偏差等造成1級(jí)衍射光漏進(jìn)本來(lái)僅接收來(lái)自光盤的0級(jí)衍射光的區(qū)域時(shí)，在最好僅由DC成分構(gòu)成的偏移修正用的信號(hào)中就包含了AC成分，從而降低跟蹤誤差(TE)信號(hào)的調(diào)制度。在全息圖表面112a上，將部分遮光元件110形成為沿0級(jí)衍射光的受光區(qū)域(121a)和0次及1級(jí)衍射光的受光區(qū)域(121b，121c)的邊界覆蓋0級(jí)衍射光的受光區(qū)域(121a)。并且，能夠通過(guò)部分遮光元件110使穿透光的相位錯(cuò)開π，來(lái)修正TE信號(hào)的偏移的同時(shí)，提高調(diào)制度。
文檔編號(hào)G11B7/135GK101675474SQ20088001496
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月8日
發(fā)明者百尾和雄, 西脅青兒, 麻田潤(rùn)一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社