專利名稱:光集成元件、光檢測方法、光拾取器以及光盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光集成元件、光檢測方法、光拾取器以及光盤裝置,例如適用于向光盤記錄信息并且從該光盤再現(xiàn)信息的光盤裝置。
背景技術(shù):
以往,在光盤裝置中,如下光盤裝置得到了廣泛普及從搭載于光拾取器中的激光二極管中射出光束,經(jīng)由物鏡將該光束照射到光盤,并且讀取其反射光,從而再現(xiàn)信息。
另外,在光盤裝置中,對該光盤照射光束,使該光盤的局部的反射率等變化,從而可以進(jìn)行信息的記錄。
一般,光盤裝置通過進(jìn)行物鏡的伺服控制,使光束的焦點對準(zhǔn)光盤中的期望的目標(biāo)位置。
實際上,光盤裝置根據(jù)反射光的受光結(jié)果,生成表示聚焦方向以及跟蹤方向上的光束的焦點位置與目標(biāo)位置的偏離量的聚焦錯誤信號以及跟蹤錯誤信號。另外,聚焦方向表示接近或遠(yuǎn)離光盤的方向,跟蹤方向表示光盤的半徑方向。
光盤裝置使用該聚焦錯誤信號以及跟蹤錯誤信號來進(jìn)行物鏡的伺服控制。即,在光盤裝置中,該聚焦錯誤信號、跟蹤錯誤信號等錯誤信號中的質(zhì)量左右伺服控制的精度。
特別,在光盤裝置中,知道通過向跟蹤方向的伺服控制而物鏡向跟蹤方向移動、即產(chǎn)生了所謂的透鏡移位(lens shift)的情況下,反射光的受光位置也移動,所以錯誤信號的質(zhì)量降低。
因此,在光盤裝置中,提出了如下光盤裝置故意地截斷或分離反射光的一部分并通過多個受光區(qū)域受光,從而檢測透鏡移位量,使其反映在各錯誤信號中,由此提高質(zhì)量(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本特開2007-265595號公報(圖5) 在上述光盤裝置中,可以通過使用衍射光柵來分離反射光的一部分。
但是,在光盤裝置中,由于組裝精度等問題,而有時衍射光柵的安裝位置從適合的位置偏離。
在這樣的情況下,在光盤裝置中,由于反射光相對衍射光柵的入射位置偏離,而無法正確地檢測透鏡移位量。其結(jié)果,光盤裝置存在如下問題錯誤信號的質(zhì)量降低,與其相伴而伺服控制的精度也降低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮以上點而完成的,其目的在于提供一種可以生成能夠進(jìn)行高精度的伺服控制的檢測信號的光集成元件、光檢測方法以及光拾取器以及可以進(jìn)行高精度的伺服控制的光盤裝置。
為了解決上述課題,本發(fā)明的光集成元件,具有 光源,射出光束; 分割導(dǎo)光部,將通過沿著切線方向形成了軌道的光盤反射上述光束而成的反射光束,分割為分別通過形成在該反射光束的光束截面中的上述切線方向上的兩端側(cè)且關(guān)于上述光盤的徑向方向相互成為相反側(cè)的兩個端部區(qū)域的兩個端部光束、通過連結(jié)上述端部區(qū)域彼此的連結(jié)區(qū)域的連結(jié)光束、以及通過除了上述兩個端部區(qū)域以及上述連結(jié)區(qū)域之外的殘余區(qū)域的殘余光束,并且將上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束導(dǎo)向與上述殘余光束不同的方向;以及 受光部,通過多個光檢測器來接收上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束,該多個光檢測器在上述切線方向上在照射上述連結(jié)光束的范圍中至少被分割為兩個以上的區(qū)域,并且通過在上述切線方向上以至少與照射上述兩個端部光束的部分對應(yīng)的分割寬度被分割為多個區(qū)域的多個光檢測器來接收上述殘余光束,并且按照每個上述光檢測器來輸出與受光量對應(yīng)的檢測信號。
由此,根據(jù)本發(fā)明的光集成元件,即使反射光束的光軸在切線方向上偏離,也可以在規(guī)定的信號處理部中,通過連結(jié)光束中的由與端部光束相等的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量,來校正殘余光束中的由與端部光束對應(yīng)的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量。其結(jié)果,本發(fā)明的光集成元件可以提高根據(jù)兩個端部光束的檢測結(jié)果計算的透鏡移位量的檢測精度,還可以提高所計算的各錯誤信號的精度。
另外,本發(fā)明的光檢測方法,具有 射出步驟,從規(guī)定的光源射出光束; 分割導(dǎo)光步驟,將通過沿著切線方向形成了軌道的光盤反射上述光束而成的反射光束,分割為分別通過形成在該反射光束的光束截面中的上述切線方向上的兩端側(cè)且關(guān)于上述光盤的徑向方向相互成為相反側(cè)的兩個端部區(qū)域的兩個端部光束、通過連結(jié)上述端部區(qū)域彼此的連結(jié)區(qū)域的連結(jié)光束、以及通過除了上述兩個端部區(qū)域以及上述連結(jié)區(qū)域之外的殘余區(qū)域的殘余光束,并且將上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束導(dǎo)向與上述殘余光束不同的方向;以及 受光步驟,通過多個光檢測器來接收上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束,該多個光檢測器在上述切線方向上在照射上述連結(jié)光束的范圍中至少被分割為兩個以上的區(qū)域,并且通過在上述切線方向上以至少與照射上述兩個端部光束的部分對應(yīng)的分割寬度被分割為多個區(qū)域的多個光檢測器來接收上述殘余光束,并且按照每個上述光檢測器來輸出與受光量對應(yīng)的檢測信號。
由此,根據(jù)本發(fā)明的光檢測方法,即使反射光束的光軸在切線方向上偏離,也可以在規(guī)定的信號處理部中,通過連結(jié)光束中的由與端部光束相等的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量,來校正殘余光束中的由與端部光束對應(yīng)的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量。其結(jié)果,在本發(fā)明的光檢測方法中,可以提高根據(jù)兩個端部光束的檢測結(jié)果計算的透鏡移位量的檢測精度,還可以提高所計算的各錯誤信號的精度。
進(jìn)而,本發(fā)明的光拾取器,具有 光源,射出光束; 物鏡,對沿著切線方向形成了軌道的光盤,會聚上述光束而進(jìn)行照射; 分割導(dǎo)光部,將通過上述光盤反射上述光束而成的反射光束,分割為分別通過形成在該反射光束的光束截面中的上述切線方向上的兩端側(cè)且關(guān)于上述光盤的徑向方向相互成為相反側(cè)的兩個端部區(qū)域的兩個端部光束、通過連結(jié)上述端部區(qū)域彼此的連結(jié)區(qū)域的連結(jié)光束、以及通過除了上述兩個端部區(qū)域以及上述連結(jié)區(qū)域之外的殘余區(qū)域的殘余光束,并且將上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束導(dǎo)向與上述殘余光束不同的方向;以及 受光部,通過多個光檢測器來接收上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束,該多個光檢測器在上述切線方向上在照射上述連結(jié)光束的范圍中至少被分割為兩個以上,并且通過在上述切線方向上以至少與照射上述兩個端部光束的部分對應(yīng)的分割寬度被分割為多個區(qū)域的多個光檢測器來接收上述殘余光束,并且按照每個上述光檢測器來輸出與受光量對應(yīng)的檢測信號。
由此,根據(jù)本發(fā)明的光拾取器,即使反射光束的光軸在切線方向上偏離,也可以在規(guī)定的信號處理部中,通過連結(jié)光束中的由與端部光束相等的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量,來校正殘余光束中的由與端部光束對應(yīng)的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量。其結(jié)果,本發(fā)明的光拾取器可以提高根據(jù)兩個端部光束的檢測結(jié)果計算的透鏡移位量的檢測精度,還可以提高所計算的各錯誤信號的精度。
進(jìn)而,本發(fā)明的光盤裝置,其特征在于,具有 光源,射出光束; 物鏡,對沿著切線方向形成了軌道的光盤,會聚上述光束而照射; 分割導(dǎo)光部,將通過上述光盤反射上述光束而成的反射光束,分割為分別通過形成在該反射光束的光束截面中的上述切線方向上的兩端側(cè)且關(guān)于上述光盤的徑向方向相互成為相反側(cè)的兩個端部區(qū)域的兩個端部光束、通過連結(jié)上述端部區(qū)域彼此的連結(jié)區(qū)域的連結(jié)光束、以及通過除了上述兩個端部區(qū)域以及上述連結(jié)區(qū)域的殘余區(qū)域的殘余光束,并且將上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束導(dǎo)向與上述殘余光束不同的方向;以及 受光部,通過多個光檢測器來接收上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束,該多個光檢測器在上述切線方向上在照射上述連結(jié)光束的范圍中至少被分割為兩個以上,并且通過在上述切線方向上以至少與照射上述兩個端部光束的部分對應(yīng)的分割寬度被分割為多個區(qū)域的多個光檢測器來接收上述殘余光束,并且按照每個上述光檢測器來輸出與受光量對應(yīng)的檢測信號; 信號處理部,根據(jù)上述檢測信號,生成表示上述光束的焦點與該光束的焦點應(yīng)形成的目標(biāo)位置的偏差量的錯誤信號;以及 驅(qū)動部,根據(jù)上述錯誤信號對上述物鏡進(jìn)行驅(qū)動控制。
由此,根據(jù)本發(fā)明的光盤裝置,即使反射光束的光軸在切線方向上偏離,也可以在規(guī)定的信號處理部中,通過連結(jié)光束中的由與端部光束相等的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量,來校正殘余光束中的由與端部光束對應(yīng)的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量。其結(jié)果,本發(fā)明的光盤裝置可以提高根據(jù)兩個端部光束的檢測結(jié)果計算的透鏡移位量的檢測精度,還可以提高所計算的各錯誤信號的精度。
根據(jù)本發(fā)明,即使反射光束的光軸在切線方向上偏離,也可以在規(guī)定的信號處理部中,通過連結(jié)光束中的由與端部光束相等的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量,來校正殘余光束中的由與端部光束對應(yīng)的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量。其結(jié)果,可以提高根據(jù)兩個端部光束的檢測結(jié)果計算的透鏡移位量的檢測精度,還可以提高所計算的各錯誤信號的精度。這樣,本發(fā)明可以實現(xiàn)可以生成能夠進(jìn)行高精度的伺服控制的檢測信號的光集成元件、光檢測方法以及光拾取器。
另外,根據(jù)本發(fā)明,即使反射光束的光軸在切線方向上偏離,也可以在信號處理部中,通過連結(jié)光束中的由與端部光束相等的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量,來校正殘余光束中的由與端部光束對應(yīng)的光檢測器檢測的光強(qiáng)度的信號分量。其結(jié)果,可以提高根據(jù)兩個端部光束的檢測結(jié)果計算的透鏡移位量的檢測精度,還可以提高所計算的各錯誤信號的精度。這樣,本發(fā)明可以實現(xiàn)可以進(jìn)行高精度的伺服控制的光盤裝置。
圖1是示出光盤裝置的結(jié)構(gòu)(1)的示意的立體圖。
圖2是示出光盤裝置的結(jié)構(gòu)(2)的示意圖。
圖3是示出光拾取器的結(jié)構(gòu)(1)的示意的立體圖。
圖4是示出光拾取器的結(jié)構(gòu)(2)的示意圖。
圖5是示出反射光束中的光束的截面形狀的示意圖。
圖6是示出第一實施方式中的光束分割部以及光檢測部的結(jié)構(gòu)(1)的示意圖。
圖7是用于說明第一光學(xué)系統(tǒng)的光束的分割的示意圖。
圖8是用于說明通過光束分割部實現(xiàn)的焦點位置的移動的示意圖。
圖9是用于說明SSD法中的光斑形狀的變化的示意圖。
圖10是示出透鏡移位與光斑形狀的關(guān)系(1)的示意圖。
圖11是示出透鏡移位與光斑形狀的關(guān)系(2)的示意圖。
圖12是示出透鏡移位與光斑形狀的關(guān)系(3)的示意圖。
圖13是示出形成在光檢測部中的光斑的形狀(1)的示意圖。
圖14是示出形成在光檢測部中的光斑的形狀(2)的示意圖。
圖15是示出第一實施方式中的光束分割部以及光檢測部的結(jié)構(gòu)(2)的示意圖。
圖16是示出虛擬的光學(xué)系統(tǒng)中的光束分割部以及光檢測部的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖17是示出虛擬的光學(xué)系統(tǒng)的光檢測部中形成的光斑的形狀(1)的示意圖。
圖18是示出虛擬的光學(xué)系統(tǒng)的光檢測部中形成的光斑的形狀(2)的示意圖。
圖19是示出第二實施方式的光拾取器的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖20是示出第二實施方式的光束分割部以及光檢測部的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖21是示出光束中的光強(qiáng)度特性的示意圖。
圖22是示出第二實施方式的光檢測部的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖23是示出其它實施方式的光束分割部的結(jié)構(gòu)(1)的示意圖。
圖24是示出其它實施方式的光束分割部的結(jié)構(gòu)(2)的示意圖。
圖25是示出其它實施方式的光束分割部的結(jié)構(gòu)(3)的示意圖。
圖26是示出其它實施方式的光束分割部的結(jié)構(gòu)(4)的示意圖。
標(biāo)號說明 1、101光盤裝置 6、106光拾取器 6B、106B BD光學(xué)系統(tǒng) 8致動器 9、9B物鏡 11控制部 12驅(qū)動控制部 13信號處理部 21、121光集成元件 43激光二極管 44光探測器(photo detector) 51、151光束分割部 51F1、51F2、51F3、51E1、51E2、151F1、151F2、151F3、151E1、151E2區(qū)域 52光檢測部 52A、52B光檢測器組 52K1、52K2、52L1、52L2、52M1、52M2、52N1、52N2、52W、52Z光檢測器 100光盤 L1、L2光束 L3、L4、L5、L6反射光束 T4、T4P、T4M、T4PF、T4PE、T4MF、T4ME、T14、T14P、T14M、T14PF、T14PE、T14MF、T14ME光斑
具體實施例方式 以下,參照附圖對具體實施方式
(以下設(shè)為實施方式)進(jìn)行說明。另外,按照以下順序進(jìn)行說明。
1.第一實施方式(使用了光盤裝置、光集成元件的例子) 2.第二實施方式(組合了光盤裝置、多個光學(xué)元件的例子) 3.其它實施方式 (1.第一實施方式) (1-1.光盤裝置的結(jié)構(gòu)) 圖1所示的光盤裝置1可以向光盤100記錄信息,并且從該光盤100中再現(xiàn)信息。
實際上,光盤裝置1可以應(yīng)對CD(Compact Disc,高密度盤)方式的光盤100C、DVD(Digital Versatile Disc,數(shù)字通用盤)方式的光盤100D或BD(Blu-ray Disc,注冊商標(biāo))方式的光盤100B中的任意一個。
該光盤裝置1作為整體構(gòu)成為薄型,在覆蓋外周的筐體部2的內(nèi)部,經(jīng)由未圖示的滑動機(jī)構(gòu)嵌入了托盤(tray)部3。
另外,假設(shè)將光盤裝置1搭載于例如薄型的筆記本型計算機(jī)裝置等中。在該情況下,將筐體部2固定在該筆記本型計算機(jī)裝置的筐體等中。
托盤部3在進(jìn)行光盤100的記錄或再現(xiàn)時收容在筐體部2內(nèi),在卸下該光盤100時如圖1所示向筐體部2的外部滑動而露出。
另外,在托盤部3中,設(shè)置有經(jīng)由旋轉(zhuǎn)臺4T對光盤100進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的主軸電動機(jī)4M;以及通過進(jìn)給電動機(jī)5M以及絲桿(leadscrew)5S等而在該光盤100的徑向上移動的光拾取器6。
進(jìn)而,在托盤部3的內(nèi)部,嵌入了安裝有各種電子部件的電子電路基板7。該電子電路基板7如圖2所示作為對整體進(jìn)行總體控制的控制部11、對主軸電動機(jī)4M等進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動控制部12以及進(jìn)行各種信號處理的信號處理部13等發(fā)揮功能。
控制部11對光盤裝置1進(jìn)行總體控制。該控制部11由未圖示的CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)、存儲有各種程序等的ROM(Read Only Memory,只讀存儲器)、以及用作該CPU的作業(yè)區(qū)域的RAM(Random Access Memory,隨機(jī)訪問存儲器)構(gòu)成。
實際上,控制部11通過執(zhí)行各種程序,經(jīng)由驅(qū)動控制部12對主軸電動機(jī)4M進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,使安裝在旋轉(zhuǎn)臺4T上的光盤100以期望的速度旋轉(zhuǎn)。另外,控制部11通過經(jīng)由驅(qū)動控制部12對進(jìn)給電動機(jī)5M進(jìn)行驅(qū)動,沿著絲桿5S以及滑動軌5L等使光拾取器6在朝向光盤100的內(nèi)周側(cè)或外周側(cè)的方向即跟蹤方向上大幅移動。
進(jìn)而,控制部11經(jīng)由驅(qū)動控制部12對光拾取器6的致動器8進(jìn)行驅(qū)動控制。由此,控制部11使搭載有物鏡9的透鏡保持器10在接近或遠(yuǎn)離光盤100的方向即聚焦方向上移動,并且在跟蹤方向上小幅移動,而進(jìn)行該物鏡9的位置調(diào)整。
另外,在透鏡保持器10中,設(shè)置有應(yīng)對BD方式的光盤100B的物鏡9B;以及應(yīng)對DVD方式的光盤100D以及CD方式的光盤100C這雙方的物鏡9D。為便于說明,以下將物鏡9B以及物鏡9D總稱為物鏡9。
控制部11例如在向光盤100記錄信息的情況下,通過將該信息供給給信號處理部13而實施規(guī)定的編碼處理以及調(diào)制處理等,生成與該信息對應(yīng)的激光控制信號CL,并將其供給給光拾取器6。
光拾取器6根據(jù)從信號處理部13供給的激光控制信號CL,射出光強(qiáng)度比較大的信息記錄用的光束L1。接下來,光拾取器6經(jīng)由位置調(diào)整后的物鏡9將該光束L1照射到光盤100。由此,光拾取器6可以向該光盤100記錄信息。
另外,控制部11在從光盤100再現(xiàn)信息的情況下,通過從信號處理部13向光拾取器6供給激光控制信號CL,從該光拾取器6對光盤100照射光強(qiáng)度較小的信息再現(xiàn)用的光束L1。與此同時,光拾取器6對反射該光束L1而成的反射光束L2進(jìn)行檢測,生成與該檢測結(jié)果對應(yīng)的檢測信號U并將其供給給信號處理部13。
信號處理部13通過根據(jù)檢測信號U生成再現(xiàn)RF信號SRF,并對其實施規(guī)定的解調(diào)處理、解碼處理等,可以再現(xiàn)記錄在光盤100中的信息。
進(jìn)而,信號處理部13通過根據(jù)檢測信號U生成聚焦錯誤信號SFE以及跟蹤錯誤信號STE,并將它們供給給驅(qū)動控制部12,進(jìn)行物鏡9的聚焦控制以及跟蹤控制(將再后面詳述)。
這樣,光盤裝置1在進(jìn)行了光拾取器6中的物鏡9的位置調(diào)整之后,經(jīng)由該物鏡9將光束L1照射到光盤100,從而可以進(jìn)行信息的記錄或再現(xiàn)。
(1-2.光拾取器的結(jié)構(gòu)) 如圖3所示,光拾取器6以拾取器基座20為中心而構(gòu)成。該拾取器基座20成為如下形狀,作為整體構(gòu)成為扁平的板狀,并且與由扁平的圓柱狀構(gòu)成的主軸電動機(jī)4M以及旋轉(zhuǎn)臺4T(圖1)對應(yīng)地,內(nèi)周側(cè)被切成圓弧狀。另外,拾取器基座20在其內(nèi)部設(shè)置有各種光學(xué)部件。
實際上,光拾取器6包括兩個系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)、即與BD方式的光盤100B對應(yīng)的BD光學(xué)系統(tǒng)6B、和與DVD方式的光盤100D以及CD方式的光盤100C這雙方對應(yīng)的DVD/CD光學(xué)系統(tǒng)6D。
BD光學(xué)系統(tǒng)6B如與圖3對應(yīng)的圖4的示意圖所示,由光集成元件21、1/4波長板22、準(zhǔn)直透鏡23以及上述物鏡9B構(gòu)成。
在光集成元件21中,多個光學(xué)元件等構(gòu)成為一體,射出用于向光盤100照射的光束L1,并且接收由該光盤100反射的反射光束L2,輸出與該受光結(jié)果對應(yīng)的檢測信號U。
光集成元件21以構(gòu)成為大致平板狀的保持基板41為中心而構(gòu)成。保持基板41由陶瓷等材料構(gòu)成,在其下面41A(圖4中的下側(cè)的面)經(jīng)由大致長方體狀的激光器保持器42,安裝了由所謂CAN封裝構(gòu)成的激光二極管43。
激光二極管43在其內(nèi)部具有激光芯片,可以從該激光芯片的端面作為由波長約405(nm)的發(fā)散光構(gòu)成的激光而射出光束L1。另外,在第一實施方式中,以下,設(shè)為光束L1中的光強(qiáng)度一樣而進(jìn)行說明。
另外,保持基板41設(shè)置有用于使該光束L1從下面41A側(cè)向作為其相反面的上面41B側(cè)通過的孔部41H。
另一方面,在拾取器基座20(圖3)中,設(shè)置有激光驅(qū)動器24。該激光驅(qū)動器24根據(jù)從信號處理部13供給的激光控制信號CL,生成應(yīng)供給給激光二極管43的激光驅(qū)動信號DL。
實際上,激光二極管43在從激光驅(qū)動器24接收到激光驅(qū)動信號DL的供給時,射出由與該激光驅(qū)動信號DL的電壓、電流對應(yīng)的光強(qiáng)度構(gòu)成的波長約405(nm)的光束L1。另外,調(diào)整激光二極管43的安裝角度,以使例如光束L1中的P偏振分量成為大約90%且S偏振分量成為大約10%。
光束L1通過保持基板41的孔部41H,從而朝向該保持基板41的上面41B側(cè)行進(jìn)。
在保持基板41的上面41B側(cè),依次層疊安裝有間隔件45、復(fù)合透鏡46以及層疊棱鏡47。
間隔件45通過對規(guī)定的樹脂材料進(jìn)行射出成型而作為整體成型為大致長方體狀,并且設(shè)置有在圖的上下方向上貫通的孔部45H1以及45H2。另外,將間隔件45通過規(guī)定的粘接劑粘接固定在保持基板41的上面41B。
復(fù)合透鏡46通過對透明的樹脂材料進(jìn)行射出成型而作為整體成型為大致長方體狀,并且設(shè)置有在圖的上下方向上貫通的孔部46H。
孔部46H在光束L1的通過部分形成為大致圓錐臺狀的空間,其上底面大于下底面,以使由發(fā)散光構(gòu)成的光束L1的束直徑隨著向上方行進(jìn)而擴(kuò)大。
另外,與間隔件45的情況同樣地,將復(fù)合透鏡46通過規(guī)定的粘接劑粘接固定在該間隔件45的上面。
實際上,光束L1依次通過間隔件45的孔部45H1以及復(fù)合透鏡46的孔部46H,而入射到層疊棱鏡47。
在層疊棱鏡47中,透明的樹脂材料經(jīng)由多個接合面分別接合,作為整體形成為大致長方體狀。另外,與復(fù)合透鏡46以及間隔件45的情況同樣地,將層疊棱鏡47通過規(guī)定的粘接劑粘接固定在該復(fù)合透鏡46的上面。
在層疊棱鏡47的各接合面中,形成有使光束分別以規(guī)定的透射率以及反射率透射以及反射的反射膜47A、47B以及47C。
反射膜47A成為根據(jù)光的偏振方向而反射率以及透射率不同的所謂偏振分束器,例如使光束的P偏振分量大致全部透射,另一方面使S偏振分量大致全部反射。
實際上,層疊棱鏡47在反射膜47A中使光束L1的P偏振分量透射而入射到1/4波長板22,并且使S偏振分量反射而入射到光強(qiáng)度調(diào)整用光檢測部(未圖示)。
光強(qiáng)度調(diào)整用光檢測部根據(jù)入射的光束L1的光強(qiáng)度來生成光強(qiáng)度檢測信號,將其供給給激光驅(qū)動器24。激光驅(qū)動器24根據(jù)光強(qiáng)度檢測信號來識別從激光二極管43中實際射出的光束L1的射出強(qiáng)度,對激光驅(qū)動信號DL進(jìn)行反饋控制,以使該射出強(qiáng)度與期望的光強(qiáng)度一致。
1/4波長板22使光束在直線偏振與圓偏振之間相互變換,例如對P偏振與左圓偏振進(jìn)行相互變換,并且對S偏振與右圓偏振進(jìn)行相互變換。
實際上,1/4波長板22將由P偏振構(gòu)成的光束L1變換為左圓偏振,并入射到準(zhǔn)直透鏡23。準(zhǔn)直透鏡23將由發(fā)散光構(gòu)成的光束L1變換為平行光,并入射到物鏡9B。
另外,在拾取器基座20(圖3)中,使從光集成元件21射出并依次透射1/4波長板22以及準(zhǔn)直透鏡23的光束L1向水平方向(即與光盤100的記錄面大致平行的方向)行進(jìn)。
從準(zhǔn)直透鏡23射出的光束L1被豎立反射鏡(raising mirror)25反射,而向垂直方向(即與光盤100的記錄面大致垂直的方向)行進(jìn),入射到物鏡9B(圖4)。
物鏡9B對光束L1進(jìn)行會聚,并朝向光盤100照射。此時,在光盤100的記錄面反射光束L1,而成為朝向光束L1的相反方向的反射光束L2。
另外,在光盤100的記錄面反射反射光束L2時,圓偏振光中的旋轉(zhuǎn)方向被反轉(zhuǎn),從而成為右圓偏振光。
反射光束L2在通過物鏡9B變換為平行光之后,被豎立反射鏡25(圖3)反射,從而向水平方向行進(jìn)。進(jìn)而,如圖4所示,通過準(zhǔn)直透鏡32將反射光束L2變換為會聚光,通過1/4波長板22從右圓偏振光變換為S偏振光(即直線偏振光)之后,入射到光集成元件21。
光集成元件21的層疊棱鏡47在反射膜47A中反射由S偏振構(gòu)成的反射光束L2,并照射反射膜47B。反射膜47B與所謂半透半反鏡同樣地光的透射率成為約50%,以約50%的比例反射反射光束L2而成為反射光束L3。
在層疊棱鏡47的反射膜47B中反射反射光束L3,從而向下方向行進(jìn),而入射到復(fù)合透鏡46。在復(fù)合透鏡46的上面,在入射了反射光束L3的部位,形成有由衍射光柵構(gòu)成的光束分割部51。
光束分割部51通過使反射光束L3衍射,而分割為多個光束(在后面詳述)。以下,將由光束分割部51分割的多個光束總稱為反射光束L4。
從復(fù)合透鏡46的下面朝向大致下方向射出反射光束L4,通過間隔件45的孔部45H2照射到光探測器44。
光探測器44作為整體構(gòu)成為薄板狀,安裝在保持基板41的上面41B。在光探測器44的上面,在照射了反射光束L4的部位,設(shè)置有將多個光檢測器組合而成的光檢測部52。
另外,層疊棱鏡47的反射膜47B通過使反射光束L2的大約50%透射而成為反射光束L5。反射光束L5在反射膜47C中反射而向下方向行進(jìn),入射到復(fù)合透鏡46。
在復(fù)合透鏡46的上面,在入射反射光束L5的部位、即稍微離開光束分割部51的部位,形成有由衍射光柵構(gòu)成的光束分割部53。光束分割部53通過使反射光束L5衍射,而分割為多個光束(在后面詳述)。以下,將由光束分割部53分割的多個光束總稱為反射光束L6。
從復(fù)合透鏡46的下面朝向大致下方向射出反射光束L6,通過間隔件45的孔部45H2而入射到光探測器44。
在光探測器44的上面,在照射了反射光束L6的部位、即稍微遠(yuǎn)離光檢測部52的部位,設(shè)置有將多個光檢測器組合而成的光檢測部54。
光探測器44在光檢測部52以及54的各光檢測器中,生成與分別接收的光的強(qiáng)度對應(yīng)的檢測信號U。進(jìn)而,光探測器44通過未圖示的放大電路對檢測信號U分別進(jìn)行放大,經(jīng)由設(shè)置在保持基板41的下面41A的端子組41T,將該檢測信號U供給給信號處理部13(圖2)。
與其對應(yīng)地,信號處理部13通過對多個檢測信號U實施規(guī)定的運算處理,分別生成上述聚焦錯誤信號SFE以及跟蹤錯誤信號STE。
這樣,BD光學(xué)系統(tǒng)6B從嵌入在光集成元件21中的激光二極管43射出光束L1,經(jīng)由各種光學(xué)部件,照射到BD方式的光盤100。
另外,BD光學(xué)系統(tǒng)6B經(jīng)由各種光學(xué)部件通過光集成元件21的光探測器44接收在光盤100的記錄面反射光束L1而成的反射光束L2,生成與該受光結(jié)果對應(yīng)的檢測信號U。
另外,DVD/CD光學(xué)系統(tǒng)6D(圖3)作為整體成為與BD光學(xué)系統(tǒng)6B類似的結(jié)構(gòu),具有與光集成元件21、1/4波長板22以及準(zhǔn)直透鏡23分別對應(yīng)的光集成元件31、1/4波長板32以及準(zhǔn)直透鏡33。另外,DVD/CD光學(xué)系統(tǒng)6D代替BD光學(xué)系統(tǒng)6B中的物鏡9B,而使用物鏡9D。
DVD/CD光學(xué)系統(tǒng)6D與BD光學(xué)系統(tǒng)6B同樣地,從嵌入在光集成元件31中的激光二極管射出光束,經(jīng)由各種光學(xué)部件,照射到DVD方式或CD方式的光盤100。
另外,DVD/CD光學(xué)系統(tǒng)6D與BD光學(xué)系統(tǒng)6B同樣地,經(jīng)由各種光學(xué)部件通過光集成元件31的光探測器接收在光盤100的記錄面反射光束而成的反射光束,生成與該受光結(jié)果對應(yīng)的檢測信號U。
(1-3.反射光束) 如圖5所示,上述反射光束L2中的光束的截面作為整體成為大致圓形。進(jìn)而,在該光束的徑向方向上的兩端附近、即圖的左右兩側(cè)部分,形成有作為重疊區(qū)域的推挽(push pull)區(qū)域PP1以及PP2。
在光盤100的記錄面反射光束L1時,除了單純地反射該光束L1而成的反射光以外,還重疊通過形成在該記錄面中的軌道的槽結(jié)構(gòu)衍射的反射衍射光,從而形成該推挽區(qū)域PP1以及PP2。
另外,在光束L1相對光盤100中的作為目標(biāo)的軌道的照射位置在跟蹤方向上偏離時,在推挽區(qū)域PP1以及PP2中,根據(jù)軌道的槽結(jié)構(gòu)和衍射的原理,各自的光強(qiáng)度變化。
因此,在光盤裝置1中,對推挽區(qū)域PP1以及PP2中的光強(qiáng)度分別進(jìn)行檢測(在后面詳述),根據(jù)該檢測結(jié)果來進(jìn)行上述跟蹤控制。
(1-4.通過第一光學(xué)系統(tǒng)生成檢測信號) 光集成元件21如上所述將反射光束L2的一部分通過層疊棱鏡47的反射膜47B反射而設(shè)為反射光束L3。進(jìn)而,光集成元件21將反射光束L3通過光束分割部51分割為多個而設(shè)為反射光束L4,通過光探測器44的光檢測部52進(jìn)行檢測。以下,將由反射膜47B、光束分割部51以及光檢測部52構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)稱為第一光學(xué)系統(tǒng)21A。
(1-4-1.光束分割部的結(jié)構(gòu)) 第一光學(xué)系統(tǒng)21A的光束分割部51如圖6(A)所示,在從上面觀察時整體形成為大致正方形形狀,并分割為多個區(qū)域51E1、51E2、51F1、51F2以及51F3。
區(qū)域51F1成為將光束分割部51通過虛擬的中心線51X在徑向方向上分割成兩個時的一側(cè)(圖的左側(cè))中的、包圍切線方向上的一端側(cè)(圖的上側(cè))的范圍的矩形形狀。另外,區(qū)域51F2成為以光束分割部51中的虛擬的中心點51Q為中心使區(qū)域51F1旋轉(zhuǎn)180度而得到的范圍。
實際上,區(qū)域51F1被設(shè)計成,在向光束分割部51照射了理想的反射光束L3時,該反射光束L2的切線方向上的一端部分中的徑向方向上的一側(cè)入射。
另外,區(qū)域51F2被設(shè)計成,理想的反射光束L3的切線方向上的與區(qū)域51F1相反側(cè)的端部分中的徑向方向上的相反側(cè)入射。
作為連結(jié)區(qū)域的區(qū)域51F3形成為在切線方向上連接區(qū)域51F1以及51F2并且在徑向方向上具有規(guī)定寬度的長方形形狀。
此處,為便于說明,將反射光束L3中的通過區(qū)域51F1、51F2以及51F3的部分分別稱為反射光束L3F1、L3F2以及L3F3。另外,將反射光束L3中的通過區(qū)域51E1的部分根據(jù)虛擬延長線51Y1分割而稱為反射光束L3E1以及L3E3,將通過區(qū)域51E2的部分根據(jù)虛擬延長線51Y2分割而稱為反射光束L3E2以及L3E4。另外,虛擬延長線51Y1以及51Y2是將區(qū)域51F3在切線方向上的兩端的邊界線分別延長而得到的虛擬的線。
區(qū)域51F3被設(shè)計成,其面積與區(qū)域51E1以及51E2中的反射光束L3的照射面積的合計、即反射光束L3E1以及L3E2的投影面積的合計大致相等。
區(qū)域51E1以及51E2由從光束分割部51去除區(qū)域51F1、51F2以及51F3而剩余的區(qū)域構(gòu)成,分別形成為大致L字狀。
在區(qū)域51F1、51F2和51F3(以下將它們總稱為區(qū)域51F)以及區(qū)域51E1以及51E2(以下將它們總稱為區(qū)域51E)中,分別刻上衍射光柵。
實際上,光束分割部51通過使反射光束L3在徑向方向上分別衍射,如圖7示意性地所示,大致分為由+1次光構(gòu)成的反射光束L4P以及由-1次光構(gòu)成的反射光束L4M。
另外,在區(qū)域51F(區(qū)域51F1、51F2以及51F3)中,形成有以比較細(xì)的光柵間距構(gòu)成的衍射光柵,在區(qū)域51E(區(qū)域51E1以及51E2)中,形成有以比較粗的光柵間距構(gòu)成的衍射光柵。即,在光束分割部51中,使反射光束L3衍射時的衍射角度在區(qū)域51F和區(qū)域51E中不同。
因此,在區(qū)域51F中,使反射光束L3中的照射到區(qū)域51F的部分、即反射光束L3F1、L3F2以及L3F3以比較大的衍射角度衍射。由此,區(qū)域51F生成由+1次光構(gòu)成的反射光束L4PF以及由-1次光構(gòu)成的反射光束L4MF(圖7)。
另外,反射光束L4PF由分別通過了區(qū)域51F1以及51F2的作為兩個端部光束的反射光束L4PF1、L4PF2、和通過了區(qū)域51F3的作為連結(jié)光束的反射光束L4PF3構(gòu)成。
相對于此,在區(qū)域51E中,使反射光束L3中的照射到區(qū)域51E的部分、即反射光束L3E1、L3E2、L3E3以及L3E4以比較小的衍射角度衍射。由此,區(qū)域51E生成由+1次光構(gòu)成的反射光束L4PE以及由-1次光構(gòu)成的反射光束L4ME(圖7)。
另外,作為殘余光束的反射光束L4PE由分別通過了區(qū)域51E1、51E2、51E3以及51E4的四個反射光束L4PE1、L4PE2、L4PE3以及L4PE4構(gòu)成。
(1-4-2.光檢測部的結(jié)構(gòu)) 另一方面,光檢測部52如圖6(B)所示,包括與由+1次光構(gòu)成的反射光束L4P對應(yīng)的光檢測器組52A、和與由-1次光構(gòu)成的反射光束L4M對應(yīng)的光檢測器組52B。
在作為正光檢測器組的光檢測器組52A中,從上面觀察時其整體形成為大致長方形形狀,并且該長方形在切線方向上被三分割,其中央部分成為光檢測器52W。
進(jìn)而,通過在徑向方向上分別對光檢測器組52A的切線方向上的兩端的區(qū)域進(jìn)行二分割,成為光檢測器52K1和52L2以及光檢測器52L1以及52K2。
另外,在作為負(fù)光檢測器組的光檢測器組52B中,與光檢測器組52A同樣地,其整體形成為大致長方形形狀,并且在切線方向上被三分割,其中央部分成為光檢測器52Z。
進(jìn)而,通過與光檢測器組52A同樣地在徑向方向分別對光檢測器組52A的切線方向上的兩端的區(qū)域進(jìn)行二分割,成為光檢測器52M2和52N1以及光檢測器52M1以及52N2。
另外,光束分割部51的區(qū)域51F以及51E中分別形成的衍射光柵具有與柱面透鏡同樣的光學(xué)作用,分別在徑向方向?qū)Ψ瓷涔馐鳯4PF、L4PE、L4MF以及L4ME進(jìn)行會聚。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),對光檢測器組52A的光檢測器52K1、52W以及52L1,如圖6(B)所示,照射作為殘余光束的反射光束L4PE,從而形成作為整體在徑向方向上被壓縮而在切線方向上細(xì)長的光斑T4PE。
此處,光斑T4PE包括由反射光束L4PE1、L4PE2、L4PE3以及L4PE4分別形成的光斑T4PE1、T4PE2、T4PE3以及T4PE4。
光斑T4PE3以及T4PE4形成為扇形形狀,分別形成在光檢測器52L1以及52K1內(nèi)。另外,光斑T4PE1以及T4PE2都形成為在切線方向上延長的大致半橢圓狀,都跨越光檢測器52L1、52W以及52K1,并且分別與光斑T4PE3以及T4PE4連結(jié)。
另外,通過對光檢測器組52A的光檢測器52K2、52W以及52L2照射反射光束L4PF,仍然形成作為整體在徑向方向被壓縮而在切線方向細(xì)長的光斑T4PF。
此處,光斑T4PF包括由反射光束L4PF1、L4PF2以及L4PF3分別形成的光斑T4PF1、T4PF2以及T4PF3。
光斑T4PF1以及T4PF2形成為扇形形狀,分別形成在光檢測器52L2以及52K2內(nèi)。另外,光斑T4PF3形成為長方形形狀,以在切線方向上連接光斑T4PF1以及T4PF2的形式,跨越光檢測器52L2、52W以及52K2。
進(jìn)而,通過對光檢測器組52B的光檢測器52M1、52Z以及52N1照射反射光束L4ME,同樣地形成在徑向方向被壓縮而在切線方向細(xì)長的光斑T4ME。
另外,通過對光檢測器組52B的光檢測器52M2、52Z以及52N2照射反射光束L4MF,仍然形成在徑向方向被壓縮而在切線方向細(xì)長的光斑T4MF。
另外,在第一光學(xué)系統(tǒng)21A中,適當(dāng)?shù)卦O(shè)計通過光束分割部51的區(qū)域51F以及51E中分別形成的衍射光柵實現(xiàn)的衍射角度、和光檢測器組52A以及52B的大小以及配置。
因此,光斑T4PF以及光斑T4PE(以下將它們總稱為光斑T4P)形成在光檢測器組52A內(nèi),光斑T4MF以及光斑T4ME(以下將它們總稱為光斑T4M)形成在光檢測器組52B內(nèi)。
另外,與反射光束L3的虛擬的中心即中心點L3Q(圖6(A))對應(yīng)的中心點L4PQ以及L4MQ分別位于光檢測器組52A以及52B的與切線方向相關(guān)的虛擬的中心線52Y上。
光檢測器組52A的光檢測器52K1、52L1、52K2、52L2以及52W分別接收由反射光束L4P形成的光斑T4P的一部分,分別生成與受光量對應(yīng)的檢測信號UK1、UL1、UK2、UL2以及UW。
另外,光檢測器組52B的光檢測器52M1、52N1、52M2、52N2以及52Z分別接收由反射光束L4M形成的光斑T4M的一部分,生成與各自的受光量對應(yīng)的檢測信號UM1、UN1、UM2、UN2以及UZ。
以下,將光斑T4PF、T4PE、T4MF以及T4ME總稱為光斑T4,將檢測信號UK1、UL1、UK2、UL2和UW以及檢測信號UM1、UN1、UM2、UN2和UZ總稱為檢測信號U。
光探測器44(圖4)如上所述,通過未圖示的放大電路對各檢測信號U分別進(jìn)行放大后,經(jīng)由設(shè)置在保持基板41的下面的端子組41T,將該檢測信號U送出給信號處理部13(圖2)。
(1-4-3.聚焦錯誤信號的生成) 另外,光盤裝置1根據(jù)光束L1的對焦?fàn)顟B(tài)而使光斑T4P以及T4M的切線方向上的長度變化,進(jìn)行依照SSD(Spot Size Detecting,光斑大小檢測)法的聚焦控制。
實際上,分別形成在區(qū)域51F以及51E中的衍射光柵如圖8(A)所示,通過作為柱面透鏡的作用,在光檢測器組52A的跟前側(cè)(圖的上方)形成由+1次光構(gòu)成的反射光束L4P的與切線方向相關(guān)的焦點FP。
并且,分別形成在區(qū)域51F以及51E中的衍射光柵如圖8(B)所示,通過作為柱面透鏡的作用,在光檢測器組52B的背面?zhèn)?圖的下方)形成由-1次光構(gòu)成的反射光束L4M的與切線方向相關(guān)的焦點FM。
此處,首先假設(shè)光束L1的焦點F1(圖4)合焦于光盤100的記錄面而焦點偏離量是0的情況、即對焦(on focus)的情況。此時,在光檢測部52中,如圖9(A)所示,對于形成于光檢測器組52A中的光斑T4P、和形成于光檢測器組52B中的光斑T4M,切線方向上的長度大致相等。
接下來,假設(shè)光束L1的焦點F1(圖4)與光盤100的記錄面相比合焦于遠(yuǎn)方的情況、即離焦(defocus)的情況。在該情況下,焦點FP以及FM都向遠(yuǎn)離光束分割部51的方向(即圖8中的下方向)移動。
此時,在光檢測部52中,如與圖9(A)對應(yīng)的圖9(B)所示,光斑T4P在切線方向上被縮短,另一方面光斑T4M在切線方向上延長。
進(jìn)而,假設(shè)光束L1的焦點F1(圖4)合焦于光盤100的記錄面的跟前的情況、即離焦的情況。在該情況下,焦點FP以及FM都向接近光束分割部51的方向(即圖8中的上方向)移動。
此時,在光檢測部52中,如與圖9(A)對應(yīng)的圖9(C)所示,與圖9(B)的情況相反地,光斑T4P在切線方向上延伸,另一方面光斑T4M在切線方向上被縮短。
在此,可知圖9(B)以及(C)中的光斑T4P以及光斑T4M的延長幅度以及縮短幅度分別與光束L1中的離焦量大致成比例。
因此,信號處理部13按照SSD法,通過下式(1)計算聚焦錯誤信號SFE。
式(1) SFE={UW+(UM+UN)}-{UZ+(UK+UL)} …(1) 此處,中間值UK、UL、UM以及UN分別是通過下式(2)根據(jù)檢測信號U計算的值。
式(2) UK=UK1+UK2 UL=UL1+UL2 …(2) UM=UM1+UM2 UN=UN1+UN2 這樣,信號處理部13可以計算與光束L1的焦點偏離量對應(yīng)的聚焦錯誤信號SFE。
(1-4-4.透鏡移位信號的生成) 另外,光盤裝置1按照專利文獻(xiàn)1記載的方法,計算物鏡9B的跟蹤方向上的移動量、即透鏡移位量。
首先,假設(shè)如與圖6(A)以及(B)分別對應(yīng)的圖10(A)以及(B)所示,反射光束L3的虛擬的中心點L3Q處于光束分割部51的虛擬的中心線51X上的情況、即透鏡移位量是0的情況。
另外,在圖10(B)中,為便于說明,在徑向方向上放大示出了光檢測器組52A以及光斑T4PF和T4PE。另外,對于光檢測器組52B,由于與光檢測器組52A相同,所以省略圖示以及說明。
在物鏡9B(圖4)中的透鏡移位量是0的情況下,反射光束L3中的照射到區(qū)域51F1以及51F2的面積、即反射光束L3F1以及L3F2的面積大致相等。因此,光斑T4PF中的照射到區(qū)域52K2以及52L2的部分的面積相互大致相等。因此,檢測信號UL2以及UK2也大致相等。
另外,光斑T4PE中的照射到光檢測器組52A的區(qū)域52K1以及52L1的部分的面積以及光量也相互大致相等。因此,檢測信號UL1以及UK1也大致相等。
接下來,假設(shè)如與圖10(A)以及(B)分別對應(yīng)的圖11(A)以及(B)所示,由于透鏡移位,反射光束L3被照射到沿+rad方向上偏離的位置的情況。另外,反射光束L3的虛擬的中心點L3Q從光束分割部51的虛擬的中心線51X向+rad方向移動。
在該情況下,與(圖10(A))相比,反射光束L3中的照射到區(qū)域51F2的面積、即反射光束L3F2的面積增加,照射到區(qū)域51F1的面積、即反射光束L3F1的面積減少。
因此,光斑T4PF中的光斑T4PF2的面積增加,光斑T4PF1的面積減少。因此,光檢測器52K2生成的檢測信號UK2的值增加,光檢測器52L2生成的檢測信號UL2的值減少。
另外,在該情況下,反射光束L3中的反射光束L3E4的面積增加,反射光束L3E3的面積減少。因此,光斑T4PE中的光斑T4PE4的面積增加,光斑T4PE3的面積減少。因此,光檢測器52K1生成的檢測信號UK1的值增加,光檢測器52L1生成的檢測信號UL1的值減少。
進(jìn)而,假設(shè)如與圖10(A)和(B)以及圖11(A)和(B)分別對應(yīng)的圖12(A)和(B)所示,由于透鏡移位,反射光束L3被照射到沿-rad方向上偏離的位置的情況。另外,反射光束L3的虛擬的中心點L3Q從光束分割部51的虛擬的中心線51X向-rad方向移動。
在該情況下,與(圖10(A))相比,與圖11(A)的情況相反地,反射光束L3F2的面積減少,反射光束L3F1的面積增加。因此,光斑T4PF中的光斑T4PF2的面積減少,光斑T4PF1的面積增加。因此,檢測信號UK2的值減少,光檢測器52L2生成的檢測信號UL2的值增加。
另外,在該情況下,反射光束L3中的反射光束L3E4的面積減少,反射光束L3E3的面積增加。因此,光斑T4PE中的光斑T4PE4的面積減少,光斑T4PE3的面積增加。因此,光檢測器52K1生成的檢測信號UK1的值減少,光檢測器52L1生成的檢測信號UL1的值增加。
這樣,光檢測器組52A根據(jù)透鏡移位量,使檢測信號UK1、UK2、UL1以及UL2的值變化。與其同樣地,光檢測器組52B根據(jù)透鏡移位量,使檢測信號UM1、UM2、UN1以及UN2的值變化。
因此,信號處理部13按照下式(3)以及式(4),根據(jù)檢測信號U計算透鏡移位信號SLS1以及SLS2。
式(3) SLS1=(UK1-UL1)+(UM1-UN1)…(3) 式(4) SLS2=(UK2-UL2)+(UM2-UN2)…(4) 另外,透鏡移位信號SLS1表示起因于光束分割部51的區(qū)域51E的、即根據(jù)反射光束L4PE以及L4ME得到的透鏡移位量,實質(zhì)上相當(dāng)于光斑T4PE4與光斑T4PE3的面積的差分。
另外,透鏡移位信號SLS2表示起因于光束分割部51的區(qū)域51F的、即根據(jù)反射光束L4PF以及L4MF得到的透鏡移位量,實質(zhì)上相當(dāng)于光斑T4PF2與光斑T4PF1的面積的差分。
進(jìn)而,信號處理部13通過按照下式(5),對透鏡移位信號SLS1以及SLS2進(jìn)行相加,而計算透鏡移位信號SLS。
式(5) SLS=SLS1+SLS2 …(5) 這樣,信號處理部13可以計算與物鏡9B的透鏡移位量對應(yīng)的透鏡移位信號SLS。
另外,在向上式(5)代入式(2)~式(4)并整理,得到下式(6)。
式(6) SLS={(UK1+UK2)+(UM1+UM2)}-{(UL1+UL2)+(UN1+UN2)} …(6) =(UK+UM)-(UL+UN) 即,如果按照式(2)預(yù)先計算出中間值UK、UL、UM以及UN,則信號處理部13可以在聚焦錯誤信號SFE以及透鏡移位信號SLS這雙方的計算處理中使用它們。
(1-4-5.由光學(xué)部件的安裝位置偏離引起的影響) 圖6(B)示出透鏡移位量是0、且光束L1的焦點偏離量也是0、并且沒有位置偏離地正常地安裝了各種光學(xué)部件等的、譬如理想的光學(xué)集成元件21中的光斑T4的形成狀態(tài)。
此處,作為光集成元件21(圖4)中的光探測器44從正常的安裝位置偏離的情況,例如假設(shè)如與圖6(B)對應(yīng)的圖13所示,在光檢測部52中光斑T4向+tan方向偏離而照射的情況。
此時,虛擬的中心光斑T4PQ以及T4MQ從光檢測器組52A以及52B的與切線方向相關(guān)的虛擬的中心線52Y向+tan方向偏離。
另外,該圖13示出物鏡9B的透鏡移位量是0、并且光束L1的焦點偏離量也是0(即對焦)的狀態(tài)。
在該情況下,在光檢測器52K1以及52N1中,與圖6(B)所示的理想的狀態(tài)相比,光斑T4PE以及T4ME的照射面積分別增加,所以檢測的光量也分別增加,而使檢測信號UK1以及UN1的值增加。
另外,可以例如如增加部分ΔPE1、ΔPE2、ΔME1以及ΔME2(圖13)那樣表示此時的光檢測器52K1以及52N1中的照射面積的變化量。
此處,光斑T4PE以及T4ME是大致相等的大小,增加部分ΔPE1以及ΔPE2中的面積之和與增加部分ΔME1以及ΔME2中的面積之和大致相等,所以檢測信號UK1以及UN1的增加量也大致相等。
另一方面,在光檢測器52L以及52M1中,光斑T4PE以及T4ME的照射面積減少,所以檢測的光量也減少,而使檢測信號UL1以及UM1的值減少。此時,檢測信號UL1以及UM1的減少量也大致相等。
因此,在由信號處理部13按照式(3)計算出透鏡移位信號SLS1的情況下,檢測信號UK1以及UN1的增加量彼此被抵消,并且檢測信號UL1以及UM1的減少量也彼此被抵消。
另外,在光檢測器52L2以及52M2中,與圖6(B)所示的理想的狀態(tài)相比,光斑T4PF以及T4MF的照射面積增加,所以檢測的光量也分別增加,而使檢測信號UL2以及UM2的值增加。
另外,可以例如如增加部分ΔPF以及ΔMF(圖13)那樣表示此時的光檢測器52L2以及52M2中的照射面積的變化量。
此處,光斑T4PF以及T4MF是大致相等的大小,增加部分ΔPF以及ΔMF中的面積之和大致相等,所以檢測信號UL2以及UM2的增加量也大致相等。
另一方面,在光檢測器52K2以及52N2中,光斑T4PF以及T4MF的照射面積減少,所以檢測的光量也減少,而使檢測信號UK2以及UN2減少。此時,檢測信號UK2以及UN2的減少量也大致相等。
因此,在由信號處理部13按照式(4)計算透鏡移位信號SLS2的情況下,檢測信號UL2以及UM2的增加量彼此被抵消,并且檢測信號UK2以及UN2的減少量也彼此被抵消。
因此,在信號處理部13按照式(5)計算出透鏡移位信號SLS的情況下,在式(3)以及式(4)中的任意一個中增減量都被抵消,所以可以生成與圖6(B)所示的理想的狀態(tài)相等的透鏡移位信號SLS。
即,即使設(shè)為在第一光學(xué)系統(tǒng)21A中光斑T4的形成位置從理想的狀態(tài)在切線方向上偏離,光盤裝置1也可以抵消各檢測信號U的增減量,所以可以正確地計算透鏡移位信號SLS。
接下來,假設(shè)如與圖13對應(yīng)的圖14所示,在光檢測部52中光斑T4向+tant方向偏離而照射,進(jìn)而光束L1離焦的情況。另外,該圖14示出物鏡9B的透鏡移位量是0的狀態(tài)。
此時,虛擬的中心點T4PQ以及T4MQ與圖13的情況同樣地,從光檢測器組52A以及52B的與切線方向相關(guān)的虛擬的中心線52Y向+tan方向偏離。
在該情況下,在光檢測器52K1以及52N1中,與圖6(B)所示的理想的狀態(tài)相比,由于光束L1的離焦,光斑T4PE以及T4ME的照射面積變化,所以檢測的光量也變化,而使檢測信號UK1以及UN1的值變化。
另外,可以例如如增加部分ΔPE1、ΔPE2、ΔME1以及ΔME2(圖14)那樣表示此時的光檢測器52K1以及52N1中的照射面積的變化量。
另外,光檢測器52L1以及52M1由于同樣的要因,使檢測信號UL1以及UM1的值變化。
此時,由于光斑T4PE以及T4ME的大小相互不同,所以增加部分ΔPE1以及ΔPE2中的面積之和與增加部分ΔME1以及ΔME2中的面積之和不同。
因此,從光束L1對焦的狀態(tài)(圖13)的檢測信號UK1以及UN1的變化量相互不同,檢測信號UL1以及UM1的變化量也相互不同。因此,與圖13的情況不同,信號處理部13無法通過依照式(3)的運算來抵消檢測信號UK1和UN1的變化量以及檢測信號UL1和UM1的變化量。
另外,在光檢測器52L2以及52M2中,由于光束L1的離焦,光斑T4PF以及T4MF的照射面積變化,所以檢測的光量也變化,而使檢測信號UL2以及UM2的值變化。
另外,可以例如如增加部分ΔPF以及ΔMF(圖14)那樣表示此時的光檢測器52L2以及52M2中的照射面積的變化量。
另外,光檢測器52K2以及52N2由于同樣的要因,使檢測信號UL2以及UM2的值變化。
此時,由于光斑T4PF以及T4MF的大小相互不同,所以增加部分ΔPF以及ΔMF中的面積也不同。
因此,從光束L1對焦的狀態(tài)(圖13)的檢測信號UL2以及UM2的變化量相互不同,檢測信號UK2以及UN2的變化量也相互不同。因此,信號處理部13無法通過依照式(4)的運算來抵消檢測信號UL2和UM2的變化量以及檢測信號UK2和UN2的變化量。
此處,在光束分割部51中,如上所述,將區(qū)域51F3的面積設(shè)為與區(qū)域51E1以及51E2中的反射光束L3的照射面積的合計大致相等。
這意味著,在圖14中,增加部分ΔPE1以及ΔPE2中的面積之和與增加部分ΔPF的面積大致相等,增加部分ΔME1以及ΔME2中的面積之和與增加部分ΔMF的面積大致相等。
因此,由光檢測器52K1生成的檢測信號UK1的變化量與由光檢測器52L2生成的檢測信號UL2的變化量大致相等。另外,由光檢測器52L1生成的檢測信號UL1的變化量與由光檢測器52K2生成的檢測信號UK2的變化量大致相等。
與其同樣地,由光檢測器52M1生成的檢測信號UM1的變化量與由光檢測器52N2生成的檢測信號UN2的變化量大致相等。另外,由光檢測器52N1生成的檢測信號UN1的變化量與由光檢測器52M2生成的檢測信號UM2的變化量大致相等。
另一方面,在向上式(5)代入式(3)以及式(4)并整理時,可以如下式(7)那樣表示透鏡移位信號SLS。
式(7) SLS=(UK1-UL2)+(UM1-UN2)+(UK2-UL1)+(UM2-UN1) …(7) 從該式(7)的前半部分可知,在透鏡移位信號SLS的計算過程中,檢測信號UK1的變化量與檢測信號UL2的變化量被抵消,檢測信號UK2的變化量與檢測信號UL1的變化量被抵消。
另外,從該式(7)的后半部分可知,在透鏡移位信號SLS的計算過程中,檢測信號UM1的變化量與檢測信號UN2的變化量被抵消,檢測信號UM2的變化量與檢測信號UN1的變化量被抵消。
因此,信號處理部13通過依照式(7)或與其等價的式(5)或式(6)計算透鏡移位信號SLS,可以生成與圖6(B)所示的理想的狀態(tài)相等的透鏡移位信號SLS。
即,在光盤裝置1中,即使在第一光學(xué)系統(tǒng)21A中,關(guān)于切線方向光斑T4形成在偏離的位置且光斑T4P與T4M的大小不同,也可以在信號處理部13中抵消各檢測信號U的增減量。
因此,在光盤裝置1中,即使第一光學(xué)系統(tǒng)21A中的各光學(xué)部件的安裝位置在切線方向上偏離,并且光束L1離焦,也可以高精度地計算透鏡移位信號SLS。
這樣,第一光學(xué)系統(tǒng)21A通過利用光檢測部52的各光檢測器分別部分地檢測光斑T4,可以生成可以相互抵消切線方向上的位置偏離量那樣的多個檢測信號U。與其對應(yīng)地,信號處理部13可以根據(jù)該檢測信號U,計算排除了起因于光學(xué)部件的安裝位置偏離等的影響的高精度的聚焦錯誤信號SFE以及透鏡移位信號SLS。
(1-5.基于第二光學(xué)系統(tǒng)的檢測信號的生成) 另外,光集成元件21如上所述,使反射光束L2的一部分通過層疊棱鏡47的反射膜47B透射而設(shè)為反射光束L5,并使其通過反射膜47C反射。進(jìn)而,光集成元件21將反射光束L5通過光束分割部53分割為多個而設(shè)為反射光束L6,通過光探測器44的光檢測部54進(jìn)行檢測。以下,將由反射膜47B、47C、光束分割部53以及光檢測部54構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)稱為第二光學(xué)系統(tǒng)21B。
第二光學(xué)系統(tǒng)21B的光束分割部53如圖15所示,在從上面觀察時其整體形成為大致正方形形狀,格子狀地被四分割為四個區(qū)域53A、53B、53C以及53D。另外,第二光學(xué)系統(tǒng)21B被設(shè)計成,反射光束L5的虛擬的中心點L5Q重疊于光束分割部53中的分割中心53Q。
區(qū)域53A~53D分別形成有炫耀狀的衍射光柵,通過使反射光束L5的一部分向遠(yuǎn)離分割中心53Q的方向分別衍射,而分割為四個光束L6A、L6B、L6C以及L6D。
另一方面,在光探測器44的光檢測部45中,格子狀地配置有大致正方形形狀的光檢測器54A、54B、54C以及54D,使光檢測器54A~54D與光束分割部53的區(qū)域53A~53D分別對應(yīng)。
光束L6A、L6B、L6C以及L6D隨著遠(yuǎn)離光束分割部53而相互離開,分別照射到光檢測部54的光檢測器54A、54B、54C以及54D,從而形成光斑T6A、T6B、T6C以及T6D。
光檢測器54A、54B、54C以及54D分別接收反射光束L6A、L6B、L6C以及L6D的一部分,而生成與各自的受光量對應(yīng)的檢測信號UA、UB、UC以及UD。
與第一光學(xué)系統(tǒng)21A的情況同樣地,光探測器44(圖4)通過未圖示的放大電路對各檢測信號U分別進(jìn)行放大后,經(jīng)由設(shè)置在保持基板41的下面的端子組41T,將該檢測信號U送出給信號處理部13(圖2)。
信號處理部13根據(jù)通常所說的推挽法,按照下式(8)計算跟蹤錯誤信號STE。
式(8) STE={(UA+UD)-(UB+UC)}-k{(UK+UM)-(UL+UN)}…(8) 此處,中間值UK、UL、UM以及UN是分別按照上式(2)根據(jù)檢測信號U計算的值。另外,系數(shù)K是規(guī)定的系數(shù)。
如與上式(6)對比可知,該式(8)的后半部分成為對透鏡移位信號SLS乘以系數(shù)K而得到的值。另外,式(8)的前半部分是使用了由光檢測器54A~54D檢測的檢測結(jié)果的運算,原樣地包含由物鏡9B的透鏡移位引起的影響。
即,在式(8)中,通過從包含透鏡移位分量的推挽信號中減去該透鏡移位分量,計算排除了由于透鏡移位而引起的影響的跟蹤錯誤信號STE。
另外,信號處理部13按照下式(9)計算再現(xiàn)RF信號SRF。
SRF=UA+UB+UC+UD…(9) 這樣,信號處理部13使用檢測信號UA~UD以及透鏡移位信號SLS來生成跟蹤錯誤信號STE,并且根據(jù)該檢測信號UA~UD來生成再現(xiàn)RF信號SRF。
另外,在第二光學(xué)系統(tǒng)中,如果可以分別獨立地檢測反射光束L5中的分別通過光束分割部53的區(qū)域53A、53B、53C以及53D的部分的光量,則可以分別生成檢測信號UA~UD。因此,作為第二光學(xué)系統(tǒng),還可以考慮省略光束分割部53,將反射光束L5直接照射到光檢測部54的光檢測器54A~54D的結(jié)構(gòu)。
但是,反射光束L5的光軸由于各光學(xué)部件的安裝位置偏離等,而有可能從光檢測部54的分割中心偏離。在這樣的情況下,在光檢測部54中,反射光束L5中的分別照射到光檢測器54A~54D的比例變化,所以使檢測信號UA~UD的精度降低。
特別,在光集成元件21中,光檢測部54與光檢測部52一起形成在光探測器44中,進(jìn)而光探測器44與其它部件一起相對保持基板41被固定,所以無法調(diào)整光檢測部54單體的安裝位置。因此,在使光集成元件21中的其它光學(xué)部件的安裝位置精度優(yōu)先的情況下,在第二光學(xué)系統(tǒng)中,檢測信號UA~UD的精度有可能降低。
因此,在光集成元件21中,通過利用光束分割部53預(yù)先在適合的分割位置分割反射光束L5,使分割后的反射光束L6A~L6D中的分割比例最優(yōu)化,同時使其相互離開那樣地行進(jìn)。由此,即使設(shè)為產(chǎn)生了光探測器44的安裝位置偏離等,光集成元件21也可以通過光檢測器54A~54D相互獨立地對分割后的反射光束L6A~L6D的光量進(jìn)行檢測,可以生成高精度的檢測信號UA~UD。
這樣,第二光學(xué)系統(tǒng)21B可以分別生成可以適當(dāng)?shù)赜嬎愀欏e誤信號STE以及再現(xiàn)RF信號SRF那樣的檢測信號UA~UD。
(1-6.動作以及效果) 在以上結(jié)構(gòu)中,在光盤裝置1的光拾取器6中,在光集成元件21的第一光學(xué)系統(tǒng)21A中,除了光束分割部51的區(qū)域51F1以及51F2以外,還設(shè)置了在切線方向上連接該區(qū)域51F1以及51F2的區(qū)域51F3。
另外,光束分割部51通過使反射光束L3的衍射角度在區(qū)域51F與區(qū)域51E中不同,生成反射光束L4PF、L4PE、L4MF以及L4ME,使它們向相互不同的方向行進(jìn)。
之后,反射光束L4PF、L4PE、L4MF以及L4ME在光檢測部52的光檢測器組52A以及52B中分別形成光斑T4PF、T4PE、T4MF以及T4ME。光檢測器組52A以及52B的各光檢測器分別生成與各自的受光量對應(yīng)的檢測信號U并送出給信號處理部13。
信號處理部13通過使用檢測信號U,按照式(1)生成聚焦錯誤信號SFE,并且按照式(3)~式(5)生成透鏡移位信號SLS。
此處,為了與光集成元件21的第一光學(xué)系統(tǒng)21A進(jìn)行對比,而假設(shè)虛擬的光學(xué)系統(tǒng)60A。在該光學(xué)系統(tǒng)60A中,代替第一光學(xué)系統(tǒng)21A中的光束分割部51,而如圖16(A)以及(B)所示,具有與專利文獻(xiàn)1記載的衍射光柵同樣的光束分割部61。
光束分割部61與光束分割部51相比,具有與區(qū)域51F1以及51F2同樣的區(qū)域61F1以及61F2。但是,光束分割部61沒有區(qū)分與區(qū)域51F3相當(dāng)?shù)膮^(qū)域,與其相伴而設(shè)置有將區(qū)域51E1、51E2以及51F3一體化那樣的區(qū)域61E。
區(qū)域61F1以及61F2形成有由與區(qū)域51F1~51F3同樣的光柵間距構(gòu)成的衍射光柵,使反射光束L3的一部分在徑向方向上以比較大的衍射角度衍射。由此,生成由+1次光構(gòu)成的反射光束L7PF以及由-1次光構(gòu)成的反射光束L7MF。
另外,區(qū)域61E形成有由與區(qū)域51E1以及51E2同樣的光柵間距構(gòu)成的衍射光柵,使反射光束L3的一部分在徑向方向上以比較小的衍射角度衍射。由此,生成由+1次光構(gòu)成的反射光束L7PE以及由-1次光構(gòu)成的反射光束L7ME。
與其對應(yīng)地,如圖16(B)所示,光檢測部52的光檢測器組52A通過被照射反射光束L7PF以及L7PE而形成光斑T7PF以及T7PE(以下將它們總稱為光斑T7P)。另外,光檢測器組52B通過被照射反射光束L7MF以及L7ME而形成光斑T7MF以及T7ME(以下將它們總稱為光斑T7M)。
另外,圖16(B)示出物鏡9B的透鏡移位量是0、且光束L1對焦、進(jìn)而也沒有產(chǎn)生光學(xué)部件的安裝位置偏離等的理想的狀態(tài)。
此處,在將圖16(B)與圖6(B)進(jìn)行比較時,光斑T7PF以及T7MF沒有形成與光束分割部51的區(qū)域51F3相當(dāng)?shù)牟糠?。另一方面,光斑T7PE以及T7ME通過包含與該區(qū)域51F3相當(dāng)?shù)牟糠侄蔀橐惑w的形狀。
光檢測部52的各光檢測器接收光斑T7PF、T7PE、T7MF以及T7ME(以下將它們總稱為光斑T7)的一部分,與第一光學(xué)系統(tǒng)21A的情況同樣地,生成與各自的受光量對應(yīng)的檢測信號U并送出給信號處理部13。
在該虛擬的光學(xué)系統(tǒng)60A的情況下,與第一光學(xué)系統(tǒng)21A的情況同樣地,可以在信號處理部13中根據(jù)檢測信號U,通過式(1)計算聚焦錯誤信號SFE,可以通過式(3)~式(5)計算透鏡移位信號SLS。
接下來,假設(shè)由于在光學(xué)系統(tǒng)60A中產(chǎn)生光學(xué)部件的安裝位置偏離等,而如與圖13對應(yīng)的圖17所示,在光檢測部52中光斑T7向+tan方向偏離而照射的情況。
在該情況下,在光檢測器52K1以及52N1中,由于與圖16(B)所示的理想的狀態(tài)相比,光斑T7PE以及T7ME的照射面積增加,所以使檢測信號UK1以及UN1的值增加。此時,由于光斑T7PE以及T7ME是大致相等的大小,所以檢測信號UK1以及UN1的增加量大致相等。
另一方面,在光檢測器52L1以及52M1中,由于光斑T7PE以及T7ME的照射面積減少,所以使檢測信號UL1以及UM1的值減少。此時,檢測信號UL1以及UM1的減少量也大致相等。
因此,在由信號處理部13按照式(3)計算透鏡移位信號SLS1的情況下,檢測信號UK1和UN1的增加量以及檢測信號UL1和UM1的減少量都被抵消。
另外,在光檢測器52L2以及52M2中,由于與圖16(B)所示的理想的狀態(tài)相比,光斑T7PF以及T7MF的照射面積不變化,所以使檢測信號UL2以及UM2的值不變化。同樣地,在光檢測器52K2以及52N2中,由于光斑T7PF以及T7MF的照射面積不變化,所以使檢測信號UK2以及UN2不變化。
因此,信號處理部13可以按照式(4)正確地計算透鏡移位信號SLS2。
即,信號處理部13通過使用從光學(xué)系統(tǒng)60A供給的檢測信號U,如果光束L1對焦,則即使產(chǎn)生了光學(xué)部件的安裝位置偏離等,也可以按照式(5)計算適合的透鏡移位信號SLS。
接下來,假設(shè)如與圖14對應(yīng)的圖18所示,在虛擬的光學(xué)系統(tǒng)60A中,光斑T7相對光檢測部52向+tan方向偏離而照射,進(jìn)而光束L1的焦點偏離的情況。另外,該圖18示出物鏡9B的透鏡移位量是0的狀態(tài)。
此時,虛擬的中心點T7PQ以及T7MQ與圖17的情況同樣地,從光檢測器組52A以及52B的與切線方向相關(guān)的虛擬的中心線52Y向+tan方向偏離。
在該情況下,在光檢測器52L2以及52M2中,雖然光斑T4PF以及T4MF的照射面積稍微變化,但其光量幾乎不變化,所以檢測信號UL2以及UM2的值也幾乎不變化。同樣地,在光檢測器52K2以及52N2中,檢測信號UL2以及UM2的值幾乎不變化。
因此,信號處理部13可以按照式(4)正確地計算透鏡移位信號SLS2。
另一方面,在光檢測器52K1以及52N1中,與圖16(B)所示的理想的狀態(tài)相比,光斑T7PE以及T7ME的照射面積變化,所以檢測的光量也變化,而使檢測信號UK1以及UN1的值變化。同樣地,在光檢測器52L1以及52M1中,使檢測信號UL1以及UM1的值變化。
此時,由于光斑T7PE以及T7ME的大小相互不同,所以檢測信號UK1以及UN1的變化量相互不同,檢測信號UL1以及UM1的變化量也相互不同。因此,信號處理部13無法通過式(3)來抵消檢測信號UK1和UN1的變化量以及檢測信號UL1和UM1的變化量。
因此,即使組合了式(3)以及式(4),信號處理部13也無法抵消檢測信號UK1和UN1的變化量以及檢測信號UL1和UM1的變化量,無法正確地計算透鏡移位信號SLS。
即,光學(xué)系統(tǒng)60A在有光學(xué)部件等的安裝位置偏離的狀態(tài)下光束L1離焦的情況下,無法生成在信號處理部13中可以正確地計算透鏡移位信號SLS那樣的檢測信號U。
相對于此,在第一光學(xué)系統(tǒng)21(圖4)中,在光束分割部51中設(shè)置了區(qū)域51F3,在光斑T4PF(圖6)中通過光斑T4PF3在切線方向上連接了光斑T4PF1以及光斑T4PF2之間。還可以將該光斑T4PF設(shè)為對圖16所示的光斑T7PF追加了光斑T4PF3的形狀。
在該第一光學(xué)系統(tǒng)21A中,在光檢測部52中光斑T4向+tan方向偏離而照射的情況下(圖13),檢測信號UK1以及UN1的增加量大致相等,檢測信號UL1以及UM1的減少量也大致相等。因此,信號處理部13在按照式(3)計算透鏡移位信號SLS1時,可以將該增加量以及減少量都抵消。
另外,在該情況下,檢測信號UL2以及UM2的增加量大致相等,檢測信號UK2以及UN2的減少量也大致相等。因此,信號處理部13在按照式(4)計算透鏡移位信號SLS2時,可以將該增加量以及減少量都抵消。
因此,信號處理部13通過根據(jù)由第一光學(xué)系統(tǒng)21A生成的檢測信號U,進(jìn)行依照式(5)的運算,可以計算排除了由光學(xué)部件的安裝位置偏離等而引起的影響的適合的透鏡移位信號SLS。
進(jìn)而,在第一光學(xué)系統(tǒng)21A中,將光束分割部51中的區(qū)域51F3的面積設(shè)計成與區(qū)域51E1以及51E2中的反射光束L3的照射面積的合計大致相等(圖6(A))。
因此,在第一光學(xué)系統(tǒng)21A中,在光檢測部52中光斑T4向+tan方向偏離而照射的情況下,即使進(jìn)而設(shè)為光束L1離焦(圖14),增加部分ΔPE1以及ΔPE2中的面積之和與增加部分ΔPF的面積也大致相等。因此,第一光學(xué)系統(tǒng)21A可以將檢測信號UK1以及UL2的變化量設(shè)為大致相等。由此,信號處理部13在計算透鏡移位信號SLS時,可以通過式(7)的運算處理來抵消該變化量。
與其同樣地,第一光學(xué)系統(tǒng)21A還可以將檢測信號UL1以及UK2的變化量、檢測信號UM1以及UN2的變化量、和檢測信號UN1以及UM2的變化量分別設(shè)為大致相等。由此,信號處理部13在計算透鏡移位信號SLS時,可以通過式(7)的運算處理將各變化量都抵消。
即,信號處理部13通過根據(jù)從第一光學(xué)系統(tǒng)21供給的檢測信號U進(jìn)行式(7)的運算處理,可以適當(dāng)?shù)赜嬎悴粌H排除了光學(xué)部件的安裝位置偏離等的影響而且還排除了由于光束L1的離焦而引起的影響的透鏡移位信號SLS。
換言之,光集成元件21的第一光學(xué)系統(tǒng)21A即使在有光學(xué)部件等的安裝位置偏離等且光束L1離焦的情況下,也可以生成在信號處理部13中可以正確地計算透鏡移位信號SLS那樣的檢測信號U。
此處,在第一光學(xué)系統(tǒng)21A中,作為產(chǎn)生光學(xué)部件的安裝位置偏離等的要因,可以想到光探測器44、復(fù)合透鏡46等各種光學(xué)部件從理想的位置偏離的情況。
另外,作為在光斑T4P與T4M中,切線方向的大小不同的要因,除了光束L1的離焦以外,還可以想到光束L1的球面像差等。
但是,在第一光學(xué)系統(tǒng)21A中,與該要因無關(guān)地,在關(guān)于切線方向光檢測部52中的光斑T4的形成位置偏離,并且光斑T4P以及T4M的大小不同的情況下,也可以生成可以高精度地計算透鏡移位信號SLS那樣的檢測信號U。
另外,信號處理部13也可以根據(jù)由第一光學(xué)系統(tǒng)21A生成的檢測信號U,按照式(1)適當(dāng)?shù)赜嬎憔劢瑰e誤信號SFE(圖8以及圖9)。
此時,信號處理部13無需進(jìn)行起因于在光束分割部51中設(shè)置了區(qū)域51F3的特別的運算處理,而可以通過與沒有設(shè)置該區(qū)域51F3的情況同樣的運算處理來計算聚焦錯誤信號SFE。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu),光集成元件21的第一光學(xué)系統(tǒng)21A在光束分割部51中,在切線方向上的兩端且關(guān)于切線方向相互成為相反側(cè)設(shè)置區(qū)域51F1以及51F2,通過區(qū)域51F3在切線方向上連接該區(qū)域51F1以及51F2。由此,第一光學(xué)系統(tǒng)21A即使關(guān)于切線方向,光斑T4的形成位置偏離并且光斑T4P以及T4M的大小不同,也可以將檢測信號UK1以及UL2的變化量、檢測信號UL1以及UK2的變化量、檢測信號UM1以及UN2的變化量、和檢測信號UN1以及UM2的變化量都設(shè)為大致相等。因此,信號處理部13通過根據(jù)由第一光學(xué)系統(tǒng)21A生成的各檢測信號U進(jìn)行依照式(7)的運算處理,可以計算排除了光學(xué)部件的安裝位置偏離以及光束L1的離焦的影響的高精度的透鏡移位信號SLS。
(2.第二實施方式) (2-1.光盤裝置以及光拾取器的結(jié)構(gòu)) 第二實施方式的光盤裝置101(圖1)與第一實施方式的光盤裝置1相比,不同點在于,設(shè)置有代替光拾取器6的光拾取器106。但是,光盤裝置101的其它點與光盤裝置1同樣地構(gòu)成,所以省略其說明。
光拾取器106包括與光拾取器6的BD光學(xué)系統(tǒng)6B(圖4)對應(yīng)的BD光學(xué)系統(tǒng)106B(圖19);以及與DVD/CD光學(xué)系統(tǒng)6對應(yīng)的DVD/CD光學(xué)系統(tǒng)106D(未圖示)。
BD光學(xué)系統(tǒng)106B(圖19)與BD光學(xué)系統(tǒng)6B(圖4)相比,不同點在于,代替光集成元件21而設(shè)置有多個光學(xué)部件,但對于物鏡9B等其它光學(xué)部件同樣地構(gòu)成。
即,BD光學(xué)系統(tǒng)106B從與BD光學(xué)系統(tǒng)6B同樣的激光二極管43作為由波長約405(nm)的發(fā)散光構(gòu)成的激光而射出光束L11,并將其入射到分束器147。
分束器147的反射膜147A具有與層疊棱鏡47(圖4)的反射膜47A同樣的光學(xué)特性,使光束L11的P偏振分量透射而入射到1/4波長板22。
另外,分束器147的反射膜147A反射光束L11的S偏振分量而使其入射到光強(qiáng)度調(diào)整用光檢測部(未圖示)。光盤裝置101與光盤裝置1同樣地,根據(jù)由光強(qiáng)度調(diào)整用光檢測部檢測的檢測結(jié)果,對光束L11的射出強(qiáng)度進(jìn)行反饋控制。
通過1/4波長板22將光束L11變換為左圓偏振光,通過準(zhǔn)直透鏡23從發(fā)散光變換為平行光,通過物鏡9B會聚,而照射到光盤100。此時,在該光盤100的記錄面中反射光束L11,而成為朝向與光束L11相反方向的右圓偏振光的反射光束L12。
在通過物鏡9B將反射光束L12變換為平行光之后,通過準(zhǔn)直透鏡23變換為會聚光,通過1/4波長板22從右圓偏振光變換為S偏振(即直線偏振)光后,入射到分束器147。
分束器147在反射膜147A中反射由S偏振光構(gòu)成的反射光束L12,入射到分束器148。分束器148的反射膜148A的光的透射率與層疊棱鏡47(圖4)的反射膜47B同樣地成為約50%,使反射光束L12以約50%的比例反射而設(shè)為反射光束L13,將其入射到光束分割部151。
光束分割部151作為整體構(gòu)成為薄板狀,在被光束L13照射的面中形成有與光束分割部51(圖4)對應(yīng)的多個衍射光柵(在后面詳述)。光束分割部151的各衍射光柵通過分別使反射光束L13衍射,分割為多個反射光束L14并照射到光探測器144。
光探測器144在被反射光束L14照射的面中,與第一實施方式同樣地形成有組合了多個光檢測器的光檢測部52(圖6)。
光檢測器144在光檢測部52的各光檢測器中,生成與分別受光的光強(qiáng)度對應(yīng)的檢測信號U,通過未圖示的放大電路對該檢測信號U分別進(jìn)行放大并供給給信號處理部13(圖2)。
另外,分束器148的反射膜148A通過使反射光束L12的約50%透射而設(shè)為反射光束L15。作為會聚光的反射光束L15在聚焦一次之后成為發(fā)散光,照射到光探測器149。
光探測器149在被反射光束L15照射的面中,形成有由多個光檢測器的組合構(gòu)成且與光檢測部54對應(yīng)的光檢測部154。
該光探測器149在光檢測部154的各光檢測器中,生成與分別受光的光強(qiáng)度對應(yīng)的檢測信號U,通過未圖示的放大電路對該檢測信號U分別進(jìn)行放大并供給給信號處理部13(圖2)。
即,BD光學(xué)系統(tǒng)106B代替光集成元件21,而具有激光二極管43、分束器147和148、光束分割部151以及光探測器144和149。
這樣,光拾取器106的BD光學(xué)系統(tǒng)106B從激光二極管43中射出光束L11,經(jīng)由各種光學(xué)部件照射到BD方式的光盤100。
另外,BD光學(xué)系統(tǒng)106B經(jīng)由各種光學(xué)部件通過光探測器144以及149,接收在光盤100的記錄面中反射光束L11而成的反射光束L12,而生成與其受光結(jié)果對應(yīng)的檢測信號U。
(2-2.通過第一光學(xué)系統(tǒng)的檢測信號的生成) 在第二實施方式中,將由分束器148、光束分割部151以及光檢測部52構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)稱為第一光學(xué)系統(tǒng)121A。
第一光學(xué)系統(tǒng)121A的光束分割部151如與圖6(A)對應(yīng)的圖20(A)所示,由多個區(qū)域151F1、151F2和151F3以及151E1和151E2構(gòu)成。
區(qū)域151F1以及151F2分別與光束分割部51的區(qū)域51F1以及151F2同樣地構(gòu)成。
區(qū)域151F3并非構(gòu)成為如區(qū)域53F(圖6(A))那樣的長方形形狀,而構(gòu)成為桶形形狀。即,在區(qū)域151F3中,在切線方向上的兩端的邊界線形成為直線狀,對于在徑向方向上的兩端的邊界線形成為切線方向上的中央部分向外方膨脹得最多的曲線狀。
雖然區(qū)域151E1和151E2與區(qū)域51E1和51E2(圖6(A))同樣地作為整體形成為大致L字狀,但與區(qū)域151F3的形狀對應(yīng)地,與該區(qū)域151F3之間的邊界線彎曲。
另一方面,在光檢測部52中,如與圖6(B)對應(yīng)的圖20(B)所示,形成有一部分形狀分別與光斑T4PF、T4PE、T4MF以及T4ME不同的光斑T14PF、T14PE、T14MF以及T14ME。
以下,將光斑T14PF以及T14PE總稱為光斑T14P,將光斑T14MF以及T14ME總稱為光斑T14M。進(jìn)而,將光斑T14PF、T14PE、T14MF以及T14ME總稱為光斑T14。
光檢測部52的各光檢測器分別接收光斑T14的一部分,生成與其受光量對應(yīng)的檢測信號U。
另外,在上述第一實施方式中,信號處理部13在按照式(7)計算透鏡移位信號SLS時,例如從檢測信號UK1中減去UL2。由此,盡管起因于切線方向上的位置偏離以及離焦的光斑T4的大小不同,信號處理部13也可以高精度地計算透鏡移位信號SLS。
這樣可以高精度地計算透鏡移位信號SLS的原因在于,起因于由光束L1的離焦引起的光斑T4P以及T4M的切線方向上的大小的不同的檢測信號UK1以及UL2的變化量相互相等。
但是,實際的光束L11的光強(qiáng)度由于激光二極管43的特性而不一樣,如圖21(A)所示,成為中心部分最高且其周圍逐漸變低的所謂高斯分布。因此,反射光束L13的光強(qiáng)度也成為同樣的高斯分布。
此處,在光束分割部151(圖20(A))中,關(guān)注關(guān)于切線方向具有微小的寬度的任意區(qū)間,將該區(qū)間設(shè)定為關(guān)注區(qū)間A。關(guān)注區(qū)間A中的光強(qiáng)度的特性如與圖21(A)對應(yīng)的圖21(B)所示,成為部分的高斯分布。
在該圖21(B)中,在形成有光束L13的范圍內(nèi)將與區(qū)域151E1、151F3以及151E2分別對應(yīng)的部分分別設(shè)為區(qū)間AE1、AF3以及AE2。
在圖20(B)中,光斑T14PE、T14PF、T14ME以及T14MF中的與該關(guān)注區(qū)間A對應(yīng)的部分分別成為光斑區(qū)域TAPE、TAPF、TAME以及TAMF。
通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定關(guān)注區(qū)間A,可以將光斑區(qū)域TAPE以及TAPF視為例如點T14PE以及T14PF中的照射到光檢測器52K1以及52L2的范圍根據(jù)光束L11的離焦而變化時的變化量。
即,為了使檢測信號UK1以及UL2的變化量相互相等,使任意設(shè)定了關(guān)注區(qū)間A時的光斑區(qū)域TAPE以及TAPF中的光量相互相等即可。
因此,光束分割部151針對任意設(shè)定的關(guān)注區(qū)間A,以使區(qū)間AF3中的光強(qiáng)度的累計值、與區(qū)間AE1以及區(qū)間AE2中的光強(qiáng)度的累計值相等的形式,形成了區(qū)域151F3與區(qū)域151E1以及區(qū)域151E2的邊界線。
由于反射光束L13的光強(qiáng)度成為高斯分布,所以該邊界線如圖20(B)所示,成為使切線方向上的中央部分向外方膨脹最多那樣地彎曲的曲線。
由此,光檢測器52K1以及52L2與圖14所示的情況同樣地,即使設(shè)為關(guān)于切線方向光斑T14形成于偏離的位置并且光斑T14P與T14M的大小不同,也可以將檢測信號UK1的變化量與檢測信號UL2的變化量設(shè)為大致相等。
與其同樣地,此時,檢測信號UL1的變化量與檢測信號UK2的變化量大致相等,檢測信號UM1的變化量與檢測信號UN2的變化量大致相等,檢測信號UN1的變化量與檢測信號UM2的變化量大致相等。
因此,信號處理部13通過進(jìn)行依照上式(7)或與其等價的式(5)或式(6)的運算,可以生成考慮高斯分布來抵消了各檢測信號U的增減量的高精度的透鏡移位信號SLS。
(2-3.通過第二光學(xué)系統(tǒng)的檢測信號的生成) 在第二實施方式中,沒有設(shè)置與第一實施方式中的光束分割部53相當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)部件,將透射了分束器148的反射光束L15原樣地照射到光檢測部154。以下,將由分束器148以及光檢測部154構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)稱為第二光學(xué)系統(tǒng)121B。
第二光學(xué)系統(tǒng)121B的光檢測部154如圖22所示,與光檢測部54大致同樣地構(gòu)成,整體形成為大致正方形形狀,格子狀地四分割為四個區(qū)域154A、154B、154C以及154D。
另外,第二光學(xué)系統(tǒng)121B被設(shè)計成,反射光束L5的虛擬的中心點L5Q重疊于光束分割部154中的分割中心154Q。
此處,在第二實施方式的BD光學(xué)系統(tǒng)106B中,由于各光學(xué)部件獨立,所以可以比較自由地調(diào)整各光學(xué)部件的安裝位置。即,在BD光學(xué)系統(tǒng)106B中,通過調(diào)整光探測器149的安裝位置,可以使反射光束L5的虛擬的中心點L5Q與分割中心53Q高精度地一致。
由此,區(qū)域154A、154B、154C以及154D可以與第一實施方式中的區(qū)域54A、54B、54C以及54D同樣地分別生成檢測信號UA、UB、UC以及UD。
其結(jié)果,信號處理部13可以按照式(8)計算跟蹤錯誤信號STE,并且可以按照式(9)計算再現(xiàn)RF信號SRF。
這樣,第二光學(xué)系統(tǒng)121B可以與第一實施方式同樣地分別生成可以適當(dāng)?shù)赜嬎愀欏e誤信號STE以及再現(xiàn)RF信號SRF那樣的檢測信號UA~UD。
(2-4.動作以及效果) 在以上結(jié)構(gòu)中,光盤裝置101的光拾取器106在光集成元件121的第一光學(xué)系統(tǒng)121A中,通過區(qū)域151F3在切線方向上連結(jié)了光束分割部151的區(qū)域151F1、151F2。
另外,光束分割部151通過在區(qū)域151F和區(qū)域151E中使反射光束L13的衍射角度不同,生成反射光束L14PF、L14PE、L14MF以及L14ME,使它們向相互不同的方向行進(jìn)。
之后,反射光束L14PF、L14PE、L14MF以及L14ME在光檢測部52的光檢測器組52A以及52B中分別形成光斑T14PF、T14PE、T14MF以及T14ME。光檢測器組52A以及52B的各光檢測器分別生成與各自的受光量對應(yīng)的檢測信號U并送出給信號處理部13。
信號處理部13與第一實施方式同樣地,通過使用檢測信號U,按照式(1)生成聚焦錯誤信號SFE,并且依照式(3)~式(5)來生成透鏡移位信號SLS。
特別,在光束分割部151中,根據(jù)反射光束L13中的光強(qiáng)度的高速分布,針對任意的關(guān)注區(qū)間A,以使區(qū)間AF3(圖21(B))中的光強(qiáng)度的累計值與區(qū)間AE1以及區(qū)間AE2中的光強(qiáng)度的累計值相等的形式,使區(qū)域151F3與區(qū)域151E1以及區(qū)域151E2的邊界線彎曲。
因此,在光集成元件121中,即使設(shè)為在光檢測部52中關(guān)于切線方向光斑T14偏離而照射,進(jìn)而光束L11離焦,也可以與第一實施方式同樣地,使檢測信號UK1以及UL2的變化量大致相等。
另外,在光集成元件121中,與其同樣地,此時可以使檢測信號UL1的變化量與檢測信號UK2的變化量大致相等,使檢測信號UM1的變化量與檢測信號UN2的變化量大致相等,使檢測信號UN1的變化量與檢測信號UM2的變化量大致相等。
因此,信號處理部13通過根據(jù)從光集成元件121中供給的檢測信號U進(jìn)行依照式(7)的運算,可以生成還考慮高速分布而去除了由于光學(xué)部件的安裝位置偏離等引起的影響以及由于光束L11的離焦引起的影響的高精度的透鏡移位信號SLS。
另外,光集成元件121可以起到與第一實施方式中的光集成元件21同樣的作用效果。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu),光集成元件121的第一光學(xué)系統(tǒng)121A在光束分割部151中,在關(guān)于切線方向上的兩端的在徑向方向上的相互相反側(cè)設(shè)置區(qū)域151F1以及151F2,通過區(qū)域151F3在切線方向上連接該區(qū)域151F1以及151F2。由此,即使關(guān)于切線方向,光斑T14的形成位置偏離并且光斑T14P以及T14M的大小不同,第一光學(xué)系統(tǒng)121A也可以使檢測信號UK1以及UL2的變化量、檢測信號UL1以及UK2的變化量、檢測信號UM1以及UN2的變化量、和檢測信號UN1以及UM2的變化量都大致相等。因此,信號處理部13通過進(jìn)行依照式(7)的運算處理,可以計算還考慮高速分布而排除了光學(xué)部件的安裝位置偏離以及光束L11的離焦的影響的高精度的透鏡移位信號SLS。
(3.其它實施方式) 另外,在上述第一實施方式中,敘述了將區(qū)域51E1以及51E2中的反射光束L3的照射面積的合計與區(qū)域51F3的面積設(shè)為大致相等的情況。進(jìn)而,在第二實施方式中,敘述了針對任意設(shè)定的關(guān)注區(qū)間A(圖20),以使區(qū)間AF3中的光強(qiáng)度的累計值、與區(qū)間AE1以及區(qū)間AE2中的光強(qiáng)度的累計值相等的形式形成區(qū)域151F3的情況。
本發(fā)明不限于此,只要在關(guān)于切線方向光斑T4形成于偏離的位置并且光斑T4P與T4M的大小不同時,可以在依照式(7)的運算中,例如將檢測信號UK1的變化量與檢測信號UL2的變化量抵消某種程度即可。
即,在本發(fā)明中,至少通過由任意形狀構(gòu)成的區(qū)域51F3或區(qū)域151F3,來連接區(qū)域51F1以及51F2之間或區(qū)域151F1以及151F2之間即可。在該情況下,雖然如第一實施方式或第二實施方式那樣,無法大致完全抵消檢測信號UK1的變化量和檢測信號UL2的變化量,但可以將由于光斑T4形成于偏離的位置而引起的影響校正某種程度。
另外,在反射光束L13中的光強(qiáng)度的分布寬度比較小的情況下,即使如第一實施方式那樣將區(qū)域51F3形成為大致長方形形狀,也可以良好地校正由于光斑T4形成于偏離的位置而引起的影響。
另外,在上述第一實施方式中,敘述了將區(qū)域51F3設(shè)為大致長方形形狀的情況,在第二實施方式中,敘述了將區(qū)域151F3設(shè)為大致桶形形狀的情況。本發(fā)明不限于此,例如也可以如圖23所示,在與光束分割部51對應(yīng)的光束分割部251中,將區(qū)域251F3設(shè)為大致懸鏈(catenoid)曲面型狀。
在該光束分割部251的情況下,以對應(yīng)于反射光束L3(圖5)中的推挽區(qū)域PP1以及PP2的形狀的形式,且以使區(qū)域251F3與區(qū)域251E1以及區(qū)域251E2的邊界線中的中央部分接近中心點L3Q的形式彎曲。
因此,即使當(dāng)如圖23(B)所示,由于透鏡移位等而反射光束L3在徑向方向上移動的情況下,光束分割部251也可以使推挽區(qū)域PP1以及PP2不與區(qū)域251F3重疊。由此,以不會受到由于推挽分量的變動而引起的影響的方式,可以使由光檢測部52(圖6(B))的光檢測器52K2以及52L2等檢測的檢測信號UK2以及UL2等穩(wěn)定化。
進(jìn)而,在上述第一實施方式中,敘述了將光束分割部51的區(qū)域51F1以及51F2(圖6(A))中的徑向方向上的長度設(shè)為光束分割部51整體的大約一半的情況。本發(fā)明不限于此,例如也可以使用如圖24所示,形成有與光束分割部51的區(qū)域51F1以及51F2分別對應(yīng)的區(qū)域351F1以及351F2的光束分割部351。
區(qū)域351F1以及351F2形成為,徑向方向上的長度比區(qū)域51F1以及51F2長,都跨越光束分割部351的虛擬的中心線351X。
由此,與光束分割部51的情況相比,可以擴(kuò)大由光檢測部52(圖6(B))的光檢測器52K2以及52L2等檢測的檢測信號UL2以及LK2等、與由光檢測器52K1以及52L1等檢測的檢測信號UK1以及UL1等的差分。其結(jié)果,可以在信號處理部13中擴(kuò)大按照式(7)等計算的透鏡移位信號SLS的振幅。對于第二實施方式也相同。
進(jìn)而在上述第一實施方式中,敘述了將光束分割部51的區(qū)域51F1以及51F2(圖6(A))都設(shè)為大致長方形形狀的情況。本發(fā)明不限于此,例如也可以使用如圖25所示,設(shè)置有由其它形狀構(gòu)成的區(qū)域451F1以及451F2的光束分割部451。
區(qū)域451F1與區(qū)域51F1相比,相對徑向方向傾斜,以使與區(qū)域451E1的邊界線并非與徑向方向大致平行,而使該邊界線中的中心線451X側(cè)接近中心點451Q。與其同樣地,區(qū)域451F2以中心點451Q為中心而與區(qū)域451F1旋轉(zhuǎn)對稱,且與區(qū)域451E2的邊界線同樣地傾斜。在該情況下,也可以在信號處理部13中按照式(7)等而適當(dāng)?shù)赜嬎阃哥R移位信號SLS。對于第二實施方式也相同。
進(jìn)而,在上述第一實施方式中,敘述了將光束分割部51的區(qū)域51F1以及51F2(圖6(A))都關(guān)于切線方向設(shè)置在兩端側(cè)的情況。本發(fā)明不限于此,例如也可以使用如圖26所示,在關(guān)于切線方向從兩端稍微接近中央的位置設(shè)置了區(qū)域551F1以及551F2的光束分割部551。在該情況下,也可以在信號處理部13中按照式(7)等適當(dāng)?shù)赜嬎阃哥R移位信號SLS。對于第二實施方式也相同。
進(jìn)而,在上述第一實施方式中,敘述了通過在光束分割部51的各區(qū)域設(shè)置衍射光柵,而將反射光束L3分割為多個反射光束L4的情況。本發(fā)明不限于此,也可以通過在光束分割部51的各區(qū)域中設(shè)置全息圖等光學(xué)元件,而同樣地將反射光束L3分割為多個反射光束L4。對于第二實施方式也相同。
進(jìn)而,在上述第一實施方式中,使形成在光束分割部51的各區(qū)域中的衍射光柵具有與柱面透鏡同樣的功能,使光斑T4在徑向方向上會聚的情況。本發(fā)明不限于此,也可以使形成在各區(qū)域中的衍射光柵不具有與柱面透鏡同樣的功能。在該情況下,另外設(shè)置柱面透鏡,或者在切線方向上擴(kuò)展光檢測部52即可。對于第二實施方式也相同。
進(jìn)而,在上述第一實施方式中,敘述了例如以對光檢測部52的光檢測器組52A(圖6(B))在切線方向上大致進(jìn)行三分割,并且對其兩端部分進(jìn)而在徑向方向上進(jìn)行二分割的形式構(gòu)成各光檢測器的情況。本發(fā)明不限于此,也可以任意設(shè)定分割數(shù),例如在切線方向上分割為四個以上等。在該情況下,在切線方向上分割為兩個以上,并且對其兩端部分在徑向方向上進(jìn)行二分割即可。實際上,根據(jù)計算透鏡移位信號SLS的觀點出發(fā),光檢測部52的光檢測器組52A以及52B可以至少分別獨立地檢測光斑T4PF1、T4PF2、T4PF3以及T4PF4的光量即可。
另外,如果關(guān)于切線方向,在照射了光斑T4PE以及T4PF等的范圍內(nèi)分割為三個以上,則光檢測器組52A以及52B還可以根據(jù)生成的檢測信號U計算出依照SSD法的聚焦錯誤信號SFE。對于第二實施方式也相同。
進(jìn)而,在上述第一實施方式中,敘述了在光探測器44中,通過規(guī)定的放大電路對由光檢測部52以及54的各光檢測器生成的檢測信號U分別進(jìn)行放大后供給給信號處理部13的情況。本發(fā)明不限于此,例如也可以設(shè)為在光探測器44內(nèi)進(jìn)行與上式(2)相當(dāng)?shù)募臃ㄌ幚矶芍虚g值UK、UL、UM以及UN后,對該中間值UK、UL、UM以及UN分別進(jìn)行放大后供給給信號處理部13。
由此,光探測器44可以削減用于放大各檢測信號的放大電路的數(shù)量,可以抑制由于所謂放大器噪聲的累積而引起的信號精度降低。對于其它實施方式也相同。
進(jìn)而,在上述第一實施方式中,敘述了通過在光集成元件21內(nèi)形成光束分割部51而構(gòu)成BD光學(xué)系統(tǒng)6的情況,在第二實施方式中,敘述了通過組合單體的光束分割部151而構(gòu)成BD光學(xué)系統(tǒng)106B的情況。本發(fā)明不限于此,也可以使用單體或與其它任意部件一體化的光束分割部51來構(gòu)成各種光學(xué)系統(tǒng)或光拾取器。
進(jìn)而,在上述第一實施方式中,敘述了根據(jù)由第二光學(xué)系統(tǒng)21B生成的檢測信號UA~UD,根據(jù)推挽法生成跟蹤錯誤信號STE,并且生成再現(xiàn)RF信號SRF的情況。本發(fā)明不限于此,也可以根據(jù)任意方法來生成跟蹤錯誤信號STE,或者也可以根據(jù)由第一光學(xué)系統(tǒng)21A以及第二光學(xué)系統(tǒng)21B中的某一個生成的檢測信號U來生成跟蹤錯誤信號STE??傊鶕?jù)由第一光學(xué)系統(tǒng)21A生成的檢測信號U來至少生成聚焦錯誤信號SFE以及透鏡移位信號SLS即可。對于第二實施方式也相同。
進(jìn)而,在上述第一實施方式中,敘述了在與BD方式的光盤100B對應(yīng)的BD光學(xué)系統(tǒng)6B中,在光束分割部51中設(shè)置區(qū)域51F3的情況。本發(fā)明不限于此,可以應(yīng)用于與各種方式的光盤對應(yīng)的光拾取器等,例如也可以在DVD/CD光學(xué)系統(tǒng)6D中設(shè)置與光束分割部51同樣的光束分割部?;蛘?,也可以在與DVD方式的光盤100D對應(yīng)的光束拾取器、與CD方式的光盤100C對應(yīng)的光拾取器中,設(shè)置與光束分割部51同樣的光束分割部。進(jìn)而,也可以在光拾取器6中僅設(shè)置BD光學(xué)系統(tǒng)6B。對于第二實施方式也相同。
進(jìn)而,在上述第一實施方式中,敘述了光盤裝置1可以進(jìn)行針對光盤100的信息記錄和從該光盤100的信息再現(xiàn)的情況。本發(fā)明不限于此,例如也可以應(yīng)用于僅可以進(jìn)行從光盤100的信息再現(xiàn)的所謂再現(xiàn)專用型的光盤裝置。
進(jìn)而,在上述實施方式中,敘述了由作為光源的激光二極管43、作為分割導(dǎo)光部的分割導(dǎo)光部51、以及作為受光部的光受光部52構(gòu)成作為光集成元件的光集成元件21的情況。本發(fā)明不限于此,也可以由其它種類的結(jié)構(gòu)的光源、分割導(dǎo)光部、以及受光部來構(gòu)成光集成元件。
進(jìn)而,在上述實施方式中,敘述了由作為光源的激光二極管43、作為物鏡的物鏡9B、作為分割導(dǎo)光部的分割導(dǎo)光部51、以及作為受光部的光受光部52構(gòu)成作為光拾取器的光拾取器6的情況。本發(fā)明不限于此,也可以由其它種類的結(jié)構(gòu)的光源、物鏡、分割導(dǎo)光部、以及受光部來構(gòu)成光拾取器。
進(jìn)而,在上述實施方式中,敘述了由作為光源的激光二極管43、作為物鏡的物鏡9B、作為分割導(dǎo)光部的分割導(dǎo)光部51、作為受光部的光受光部52、作為信號處理部的信號處理部13、作為驅(qū)動部的驅(qū)動控制部12以及致動器8來構(gòu)成作為光盤裝置的光盤裝置1的情況。本發(fā)明不限于此,也可以由其它種類的結(jié)構(gòu)的光源、物鏡、分割導(dǎo)光部、受光部、信號處理部、以及驅(qū)動部來構(gòu)成光盤裝置。
(產(chǎn)業(yè)上的可利用性) 本發(fā)明還可以利用于記錄并且再現(xiàn)各種信息的與各種方式對應(yīng)的光盤裝置。
權(quán)利要求
1.一種光集成元件,具有
光源,射出光束;
分割導(dǎo)光部,將通過沿著切線方向形成了軌道的光盤反射上述光束而成的反射光束,分割為分別通過形成在該反射光束的光束截面中的上述切線方向上的兩端側(cè)且關(guān)于上述光盤的徑向方向相互成為相反側(cè)的兩個端部區(qū)域的兩個端部光束、通過連結(jié)上述端部區(qū)域彼此的連結(jié)區(qū)域的連結(jié)光束、以及通過除了上述兩個端部區(qū)域以及上述連結(jié)區(qū)域之外的殘余區(qū)域的殘余光束,并且將上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束導(dǎo)向與上述殘余光束不同的方向;以及
受光部,通過多個光檢測器來接收上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束,該多個光檢測器在上述切線方向上在照射上述連結(jié)光束的范圍中至少被分割為兩個以上的區(qū)域,并且通過在上述切線方向上以至少與照射上述兩個端部光束的部分對應(yīng)的分割寬度被分割為多個區(qū)域的多個光檢測器來接收上述殘余光束,并且按照每個上述光檢測器來輸出與受光量對應(yīng)的檢測信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光集成元件,其特征在于,上述分割導(dǎo)光部在上述切線方向上的與上述連結(jié)區(qū)域?qū)?yīng)的連結(jié)范圍中,以使上述連結(jié)光束的光強(qiáng)度與上述殘余光束的光強(qiáng)度大致相等的形式,分割上述反射光束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光集成元件,其特征在于,上述光源射出光強(qiáng)度為高斯分布的上述光束,
上述分割導(dǎo)光部在上述連結(jié)范圍內(nèi)的上述切線方向上的任意區(qū)間中,以使上述連結(jié)光束的光強(qiáng)度與上述殘余光束的光強(qiáng)度大致相等的形式,分割上述反射光束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光集成元件,其特征在于,上述分割導(dǎo)光部在上述切線方向上的與上述連結(jié)區(qū)域?qū)?yīng)的連結(jié)范圍中,以使在上述反射光束的光束截面中上述連結(jié)區(qū)域的面積與上述殘余區(qū)域的面積大致相等的形式,分割上述反射光束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光集成元件,其特征在于,上述分割導(dǎo)光部以使在上述反射光束中在上述光束的反射時通過上述軌道生成的反射衍射光重疊的重疊區(qū)域不與上述連結(jié)區(qū)域疊加的形式,分割上述反射光束。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光集成元件,其特征在于,
上述分割導(dǎo)光部通過使上述反射光束在上述端部區(qū)域、上述連結(jié)區(qū)域以及上述殘余區(qū)域中分別衍射,將上述兩個端部光束、上述連結(jié)光束以及上述殘余光束分別分割為正負(fù)的衍射光,并且減小某一個衍射光的發(fā)散角,而擴(kuò)大另一個衍射光的發(fā)散角,
上述受光部具有
正光檢測器組,分別接收由正的上述衍射光構(gòu)成的上述兩個端部光束、上述連結(jié)光束以及上述殘余光束;以及
負(fù)光檢測器組,分別接收由負(fù)的上述衍射光構(gòu)成的上述兩個端部光束、上述連結(jié)光束以及上述殘余光束。
7.一種光檢測方法,具有
射出步驟,從規(guī)定的光源射出光束;
分割導(dǎo)光步驟,將通過沿著切線方向形成了軌道的光盤反射上述光束而成的反射光束,分割為分別通過形成在該反射光束的光束截面中的上述切線方向上的兩端側(cè)且關(guān)于上述光盤的徑向方向相互成為相反側(cè)的兩個端部區(qū)域的兩個端部光束、通過連結(jié)上述端部區(qū)域彼此的連結(jié)區(qū)域的連結(jié)光束、以及通過除了上述兩個端部區(qū)域以及上述連結(jié)區(qū)域之外的殘余區(qū)域的殘余光束,并且將上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束導(dǎo)向與上述殘余光束不同的方向;以及
受光步驟,通過多個光檢測器來接收上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束,該多個光檢測器在上述切線方向上在照射上述連結(jié)光束的范圍中至少被分割為兩個以上的區(qū)域,并且通過在上述切線方向上以至少與照射上述兩個端部光束的部分對應(yīng)的分割寬度被分割為多個區(qū)域的多個光檢測器來接收上述殘余光束,并且按照每個上述光檢測器來輸出與受光量對應(yīng)的檢測信號。
8.一種光拾取器,具有
光源,射出光束;
物鏡,對沿著切線方向形成了軌道的光盤,會聚上述光束而進(jìn)行照射;
分割導(dǎo)光部,將通過上述光盤反射上述光束而成的反射光束,分割為分別通過形成在該反射光束的光束截面中的上述切線方向上的兩端側(cè)且關(guān)于上述光盤的徑向方向相互成為相反側(cè)的兩個端部區(qū)域的兩個端部光束、通過連結(jié)上述端部區(qū)域彼此的連結(jié)區(qū)域的連結(jié)光束、以及通過除了上述兩個端部區(qū)域以及上述連結(jié)區(qū)域之外的殘余區(qū)域的殘余光束,并且將上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束導(dǎo)向與上述殘余光束不同的方向;以及
受光部,通過多個光檢測器來接收上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束,該多個光檢測器在上述切線方向上在照射上述連結(jié)光束的范圍中至少被分割為兩個以上,并且通過在上述切線方向上以至少與照射上述兩個端部光束的部分對應(yīng)的分割寬度被分割為多個區(qū)域的多個光檢測器來接收上述殘余光束,并且按照每個上述光檢測器來輸出與受光量對應(yīng)的檢測信號。
9.一種光盤裝置,其特征在于,具有
光源,射出光束;
物鏡,對沿著切線方向形成了軌道的光盤,會聚上述光束而照射;
分割導(dǎo)光部,將通過上述光盤反射上述光束而成的反射光束,分割為分別通過形成在該反射光束的光束截面中的上述切線方向上的兩端側(cè)且關(guān)于上述光盤的徑向方向相互成為相反側(cè)的兩個端部區(qū)域的兩個端部光束、通過連結(jié)上述端部區(qū)域彼此的連結(jié)區(qū)域的連結(jié)光束、以及通過除了上述兩個端部區(qū)域以及上述連結(jié)區(qū)域的殘余區(qū)域的殘余光束,并且將上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束導(dǎo)向與上述殘余光束不同的方向;以及
受光部,通過多個光檢測器來接收上述兩個端部光束以及上述連結(jié)光束,該多個光檢測器在上述切線方向上在照射上述連結(jié)光束的范圍中至少被分割為兩個以上,并且通過在上述切線方向上以至少與照射上述兩個端部光束的部分對應(yīng)的分割寬度被分割為多個區(qū)域的多個光檢測器來接收上述殘余光束,并且按照每個上述光檢測器來輸出與受光量對應(yīng)的檢測信號;
信號處理部,根據(jù)上述檢測信號,生成表示上述光束的焦點與該光束的焦點應(yīng)形成的目標(biāo)位置的偏差量的錯誤信號;以及
驅(qū)動部,根據(jù)上述錯誤信號對上述物鏡進(jìn)行驅(qū)動控制。
全文摘要
本發(fā)明可以生成可以進(jìn)行高精度的伺服控制的檢測信號。在光束分割部(51)的切線方向上的兩端的關(guān)于切線方向的相互相反側(cè)設(shè)置區(qū)域51F1以及51F2,通過區(qū)域51F3連接該區(qū)域51F1以及51F2,從而即使關(guān)于切線方向,光斑T4的形成位置偏離并且光斑T4P以及T4M的大小不同,也可以將檢測信號UK1以及UL2的變化量、檢測信號UL1以及UK2的變化量、檢測信號UM1以及UN2的變化量、和檢測信號UN1以及UM2的變化量都設(shè)為大致相等,所以通過在信號處理部(13)中根據(jù)檢測信號U進(jìn)行運算處理,可以計算排除了光學(xué)部件的安裝位置偏離以及光束(L1)的離焦的影響的高精度的透鏡移位信號(SLS)。
文檔編號G11B7/09GK101763865SQ20091026144
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者小林高志, 瀨尾勝弘, 金谷綠 申請人:索尼株式會社