拾取裝置的製作方法

2023-05-27 10:06:21

專利名稱：拾取裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在對例如光碟等的光學記錄介質進行記錄和再現的裝置 中使用的光學拾取裝置，更具體地涉及一種光學拾取裝置，其能夠使用
像散法(astigmatic method)來控制聚焦在具有多個層疊的記錄層的例如 光碟等的光學記錄介質的目標記錄表面上的光通量的最佳聚焦位置。
背景技術：
近些年來，光碟己被廣泛用作對例如視頻數據、音頻數據、計算機 數據等的各種數據進行記錄和再現的設備。被稱為Blu-rayTM盤(以下稱 為BD)的高密度記錄型盤己被實際應用。這種光碟標準包含其中層疊有 多個記錄層的多層光碟。在以多個記錄層交替層疊並且同時在記錄層之 間分別夾有間隔層的結構構造的多層光碟中，為了通過光學拾取裝置從 光碟的一個表面側讀取信息，需要調整光在目標層的記錄表面上的焦點 (焦點對準位置或最佳聚焦位置)並且將聚焦光點照射到目標記錄層。
例如，如圖l所示，雙層盤被構造成這樣一種結構，其中由接近其 讀取側的半透明膜形成的第一記錄層(以下稱為L0)和由例如金屬或絕 緣體的反射膜形成的第二記錄層(以下稱為L1)設置在基板Sub上，用 於將記錄層彼此分離開預定厚度的透光間隔層SP夾在L0和Ll之間，並 且設置覆蓋層CL以保護L0。
在間隔厚度較大的情況下，當從盤的覆蓋層側將焦點調整到例如作 為目標層的LO上時，聚焦在L1上的雷射L2LB散開，導致從L1反射的
光不被位調製，並且因而變為頻率非常低或類似直流的信號。為此，當 利用高通濾波器從讀取的信號中提取高頻分量時，可以僅讀取來自L0的 信號。另一方面，在間隔厚度較小的情況下，即使焦點被調整到LO，照 射到Ll的雷射也不會廣泛地散開。結果，Ll的信號在一定程度上被洩
4露。(這種洩露被稱為層間串擾。)即使在雷射L1LB被聚焦在作為目標 層的L1上的情況下，也獲得相同的結果。
為了將焦點調整到多層光碟的目標記錄層上，必須產生焦點誤差信 號並進行伺服控制(焦點拉近)。另一方面，為了避免焦點誤差噪聲，必 須從焦點誤差信號中消除例如層間串擾的影響。
然而，在另一方面，即使在對層間串擾進行限制的情況下，當將激
光聚焦在作為目標層的LO上，通過聚光透鏡將反射光(信號光)引導至 光檢測器時，因為已經穿過L0並在L1處散開的光的反射光(雜散光)
具有預定的散開，所以該雜散光的分量也入射到光檢測器上。
信號光之外的雜散光與信號光幹擾，導致發生噪聲。而且，光檢測 器的輸出信號的質量可能劣化，並且可能發生例如伺服誤差信號的偏移 的缺陷。
對於拾取裝置，更希望減少由雜散光導致的噪聲。為了避免雜散光 入射到光檢測器上並由此避免光檢測器中的雜散光和信號光之間的幹 擾，因此提出了這樣一種技術，其通過遮擋部分返回光以使來自目標記 錄層之外的層的光不直接入射到光檢測器上，來避免這種千擾(參見專 利文檔1)。
專利文檔1:日本專利申請公開第2005-63595號。

發明內容
本發明要解決的問題
在常規技術中，利用遮光帶或全息圖來避免在光檢測器中信號光和 雜散光之間交疊。然而，在常規技術中，再現所必須的部分信號光被遮 蔽，導致再現的信號質量劣化。而且，儘管通過別的光檢測器來接收遮 光區的光，光檢測器的分隔數量會增加，並且用於從光檢測器的輸出信 號中獲取期望信號的加法器的數量也增加，導致操作噪聲增加。
因此，本發明的作為示例的一個目的是提供一種能夠利用來自多層 記錄介質的信號光來保持再現信號的質量的拾取裝置。
解決問題的手段根據本發明，上述和其他目的可以通過提供一種拾取裝置來實現， 該拾取裝置包括照射光學系統，其包括用於將光聚焦在光學記錄介質 的記錄表面的軌道上以形成束點的物鏡，所述光學記錄介質具有多個層 疊的記錄層，在所述記錄層之間夾有間隔層；以及檢測光學系統，其包 括光檢測器，該光檢測器具有用於接收通過所述聚光透鏡從所述束點反 射的返回光以進行光電轉換的多個光接收部，所述拾取裝置根據從所述 光接收部的輸出計算出的電信號來控制所述物鏡的位置，其中所述拾取 裝置還包括
光學裝置，其用於對指向所述光接收部的所述返回光提供像散；以
及
分割裝置，其具有由以所述返回光的光軸為中心而在像散方向上延 伸的分割線所分割出的分割區，沿著返回光的所述光軸，按照各個分割 區而分割，將經像散的所述返回光分割為多個部分光通量，
其中，彼此相鄰的一些分割區為所述部分光通量提供光學作用，使 得在所述光接收部上不會發生所述相應的部分光通量之間的千擾。


圖1是雙層光碟的示意性截面圖。
圖2是示出了根據本發明的第一實施方式的光學拾取裝置的結構的
示意圖。
圖3是示出了根據本發明的第一實施方式的光學拾取裝置的作為像
散裝置的柱面透鏡的典型平面圖。
圖4是示出了根據本發明的第一實施方式的光學拾取裝置的作為像 散裝置的透射型全息裝置的典型平面圖。
圖5是示出了根據本發明的第一實施方式的光學拾取裝置的光檢測 器的典型平面圖。
圖6是示出了根據本發明的第一實施方式的光學拾取裝置的利用像 散法進行聚焦伺服的光學系統的主要部分的示意性立體圖。
圖7是示出了當從分割波片裝置的入射側觀看時的根據本發明的第一實施方式的光學拾取裝置的分割波片裝置的典型平面圖。
圖8是示出了根據本發明的第一實施方式的光學拾取裝置中的聚焦
狀態和非聚焦狀態的成像檢測系統的示意性立體圖。
圖9是示出了根據本發明的第一實施方式的光學拾取裝置的聚焦狀
態和非聚焦狀態的象限光檢測單元的示意性平面圖。
圖10是示出了根據本發明的第一實施方式的光學拾取裝置中的信 號光的聚焦狀態的象限光學檢測單元的示意性平面圖。
圖ll是示出了根據本發明的第二實施方式的光學拾取裝置的主要部 分的結構的示意性立體圖。
圖12是示出了當從光檢測器的光軸入射側觀看時的根據本發明的 第二實施方式的光學拾取裝置的光檢測器的典型平面圖。
圖13是示出了當從光檢測器的光軸入射側觀看時的根據本發明的
第二實施方式的光學拾取裝置的光檢測器的典型平面圖。
圖14是示出了當從光檢測器的光軸入射側觀看時的根據本發明的
第三實施方式的光學拾取裝置的光檢測器的典型平面圖。
圖15是示出了當從光檢測器的光軸入射側觀看時的根據本發明的 第三實施方式的光學拾取裝置的光檢測器的典型平面圖。
圖16是示出了當從光檢測器的光軸入射側觀看時的根據本發明的 第三實施方式的光學拾取裝置的光檢測器的典型平面圖。
圖17是示出了當從光檢測器的光軸入射側觀看時的根據本發明的 第三實施方式的光學拾取裝置的光檢測器的典型平面圖。
圖18是示出了根據本發明的第四實施方式的光學拾取裝置的主要 部分的結構的示意性立體圖。
圖19是示出了當從分割偏轉裝置的光軸入射側觀看時的根據本發 明的第四實施方式的光學拾取裝置的分割偏轉裝置的典型平面圖。
圖20是示出了根據本發明的第四實施方式的光學拾取裝置中的返 回光的聚集狀態的檢測系統的示意性立體圖。
圖21是示出了根據本發明的第四實施方式的光學拾取裝置的聚焦 狀態和非聚焦狀態的象限光檢測單元的示意性平面圖。
7圖22是示出了根據本發明的第四實施方式的光學拾取裝置中的信 號光的聚焦狀態的象限光檢測單元的示意性平面圖。
圖23是示出了根據本發明的第五實施方式的光學拾取裝置的主要
部分的結構的示意性立體圖。
圖24是示出了根據本發明的第五實施方式的光學拾取裝置的其偏 轉方向改變的分割偏轉裝置的典型平面圖。
圖25是示出了根據本發明的第五實施方式的光學拾取裝置的光檢 測器的結構的典型平面圖。
圖26是示出了根據本發明的第六實施方式的光學拾取裝置的光檢 測器的結構的典型平面圖。
圖27是示出了根據本發明的第七實施方式的光學拾取裝置的包括 作為像散裝置的示例的柱面組裝透鏡的光學系統的典型立體圖。
圖28是示出了根據本發明的第七實施方式的光學拾取裝置的包括 作為像散裝置的示例的象限全息部分的象限透射閃耀全息圖的典型立體 圖。
圖29是示出了根據本發明的第七實施方式的光學拾取裝置的主要 部分的結構的示意性立體圖。
圖30是示出了當從三等分光學檢測單元的光軸入射側觀看時的根 據本發明的第七實施方式的光學拾取裝置的三等分光檢測單元的典型平 面圖。
圖31是示出了根據本發明的第七實施方式的光學拾取裝置的分割 裝置的分割波片裝置的典型立體圖。
圖32是示出了根據本發明的第七實施方式的光學拾取裝置的分割 偏轉裝置的典型立體圖。
圖33是示出了根據本發明的第七實施方式的光學拾取裝置中的返 回光的聚集狀態的檢測系統的示意性立體圖。
圖34是示出了根據本發明的第七實施方式的光學拾取裝置的聚焦 狀態和非聚焦狀態的三等分光學檢測單元的示意性平面圖。
圖35是示出了根據本發明的第七實施方式的光學拾取裝置中的信號光的聚焦狀態的三等分光學檢測單元的示意性平面圖。
圖36是示出了根據本發明的第七實施方式的光學拾取裝置中的信
號光的聚焦狀態的三等分光學檢測單元的示意性平面圖。
圖37是示出了根據本發明的第八實施方式的光學拾取裝置的分割
偏轉裝置的典型立體圖。
圖38是示出了根據本發明的第八實施方式的光學拾取裝置中的信
號光的聚焦狀態的三等分光學檢測單元的示意性平面圖。
圖39是示出了根據本發明的第九實施方式的光學拾取裝置的分割 偏轉裝置的典型平面圖。
圖40是示出了根據本發明的第九實施方式的光學拾取裝置的光檢 測器的結構的典型平面圖。
圖41是示出了根據本發明的第十實施方式的光學拾取裝置的分割 偏轉裝置的典型平面圖。
圖42是示出了根據本發明的第十實施方式的光學拾取裝置的光檢 測器的結構的典型平面圖。
圖43是示出了根據本發明的第十一實施方式的光學拾取裝置的利 用像散法進行聚焦伺服的光學系統的主要部分的示意性立體圖。
圖44是示出了根據本發明的第十一實施方式的光學拾取裝置的分 割遮光裝置的示意性平面圖。
圖45是示出了當從光檢測器的光軸入射側觀看時的根據本發明的 第十一實施方式的光學拾取裝置的光檢測器的典型平面圖。
圖46是示出了根據本發明的第十二實施方式的光學拾取裝置的利 用像散法進行聚焦伺服的光學系統的主要部分的示意性立體圖。
圖47是示出了當從光檢測器的光軸入射側觀看時的根據本發明的 第十二實施方式的光學拾取裝置的光檢測器的典型平面圖。
附圖標記的說明
1光碟
3拾取裝置
31半導體雷射器32子光束生成衍射光柵 33偏振分束器
34準直鏡
35四分之一波片
36物鏡
37分割波片裝置
38像散裝置
40光檢測器
138柱面組裝透鏡
138H象限透射閃耀全息圖
400象限光學檢測單元
401子光學檢測單元
402子光學檢測單元
Bl、 B2、 B3、 Al、 A2、 A3、 Cl、 C2光接收部 DM透鏡驅動設備 M反射鏡
具體實施例方式
下面參照附圖詳細描述本發明的優選實施方式。 第一實施方式
圖2是示出了根據本發明的第一實施方式的光學拾取裝置3的結構 的示意圖。光學拾取裝置3包括作為光源的半導體雷射器31、偏振分束 器33、用以將發散光轉化為平行光的準直鏡34、四分之一波片35、物鏡 36、分割波片裝置37、像散裝置38、以及用以進行光電轉換的光檢測器 40。
光碟1是具有多個層疊的記錄層並且記錄層之間夾有間隔層的光學 記錄介質。光碟1放置在主軸馬達的轉盤(未示出)上，光碟1與物鏡 36隔開。
用於將光通量聚焦在光碟1的目標記錄表面上以形成束點的物鏡36
10被包括在照射光學系統中。物鏡36被可移動地支撐，使得物鏡36可以 進行聚焦伺服操作和跟蹤伺服操作。基於根據光檢測器的輸出而計算出
的電信號對物鏡36的位置進行控制。物鏡36也被包括在檢測光學系統
中，該檢測光學系統接收從束點反射並返回的光，並且經由偏振分束器
33將該返回光引導至光檢測器40。
偏振分束器33具有偏光鏡。偏振分束器33根據通過的光的偏振狀 態將通過的光的光路分入不同方向。物鏡36處聚焦在光碟1的信號表面 軌道上的光通量被反射，並隨後入射到物鏡36上。入射到物鏡36上的 返回光的光通量通過偏振分束器33與照射光學系統分離，並且同時變為 直偏振光(S偏振光)。返回光通量經由分割波片裝置37和像散裝置38 到達光檢測器40。
設置在偏振分束器33和光檢測器40之間的像散裝置38向返回光提 供像散，並利用像散(像散法)進行聚焦伺服。像散是由於透鏡光學系 統的焦距在與光軸OAX垂直的兩個截面具有不同的值所導致的像差。當 點圖像耦合在具有像散的光學系統中時，耦合圖像根據其在所述兩個截 面之間的位置而變為具有相對較大垂直長度的形狀、圓形、或具有相對 較大水平長度的形狀。另選地，分割波片裝置37和像散裝置38可以按 逆序設置，使得返回光被衍射，隨後被提供像散。
圖3是示出了作為像散裝置38的示例的柱面透鏡的典型平面圖。像 散裝置38的柱面透鏡向指向光檢測器40的返回光RLB提供像散。如圖 所示，將柱面透鏡設置為與返回光的光軸OAX垂直，使得在與返回光的 光軸OAX垂直的平面上，該平面的中心軸RL (柱面透鏡的稜線或形成 透鏡表面的柱形曲面的旋轉對稱軸)與光碟1的徑向RAD相垂直的方向 以與切線方向TAN，即，軌道延伸方向(以下簡稱為切線方向)呈45° 的角度e延伸。像散裝置38的柱面透鏡的中心軸RL的延伸方向是像散 方向。
圖4是示出了作為像散裝置38的透射型全息裝置的典型平面圖。該 透射型全息裝置是被設計為用作柱面透鏡的透鏡表面的衍射光學裝置。 按照與柱面透鏡相同的方式，透射型全息裝置的像散裝置38具有將成為像散方向的中心軸RL，並且該中心軸變為相應的柱面透鏡的稜線或形成 透鏡表面的柱形曲面的旋轉對稱軸。將透射型全息裝置的像散裝置38設
置為與返回光的光軸OAX垂直，使得在與返回光RLB的光軸OAX垂直 的平面上，該平面的中心軸RL以與光碟的切線方向TAN呈45°的角度0 延伸。
圖5是示出了光檢測器40的示例的典型平面圖(返回光RLB處於 聚焦狀態)。如圖所示，光檢測器40包括位於與返回光的光軸OAX垂直 的平面上的象限光學檢測單元400。象限光學檢測單元400包括具有相同 面積的四個光接收部，即，第一到第四象限光接收部B1、 B2、 B3禾口B4， 所述四個光接收部彼此相鄰設置，同時通過作為邊界線的兩條垂直分割 線400L和400M而彼此分開。分割線400L平行於切線方向TAN，並且 分割線400L和400M之間的交點被設置為與返回光RLB的光軸OAX相 交。各光接收部連接到預定電路(未示出)。對來自各光接收部的光電轉 換輸出進行計算以生成焦點誤差信號。
圖6是示出了利用像散法進行聚焦伺服的光學系i充的主要部分的示
意性立體圖(光源、偏振分束器等被省去以清楚地描述檢測系統)。在像 散法中，對包括物鏡36、像散裝置38、光檢測器40的整個光學系統進 行設定，使得當雷射聚焦在光碟的軌道TRK上形成光點時，返回光RLB 的束點(最小散射圈C，後面將對其進行描述)形成在象限光學檢測單 元400的中心周圍。在以與光學檢測單元400 (圖5)的分割線400L和 400M呈約45。的角度e延伸的方向上提供像散。因此，當光碟l的焦點 狀態從聚焦狀態偏移時，光檢測器上的聚光點的形狀變為具有以與分割 線呈約45。的角度延伸的長軸的橢圓形。根據圖6所示的結構，像散裝置 38對被包括物鏡36的光學系統限制的返回光提供像散，以基於光碟和物 鏡36之間的距離來形成線圖像M和最小散射圈C。因此，在光通量的聚 焦狀態下，檢測光學系統將最小散射圈C照射到如圖6 (a)所示的象限 光學檢測單元400上。另一方面，在散焦狀態下，檢測光學系統將在光 接收部的對角線的方向上延伸的線圖像(或橢圓環)的光點照射到圖6 (b)或圖6 (c)所示的象限光學檢測單元400上。聚集的返回光的線圖
12像M之間的距離，即，像散距離ASD，與所謂的S形特性曲線的焦點誤 差信號的捕獲範圍相對應。
圖7是示出了當從分割波片裝置的入射側觀看時的作為在本實施方 式中使用的分割裝置的示例的分割波片裝置37的典型平面圖。分割波片 裝置37被構造成這樣一種結構，其中在與返回光的光軸OAX垂直的平 面上，通過將返回光RLB的光通量截面以光軸為中心以扇狀均勻地四等 分而獲得的半波片區WR和透明區TW交替地設置在光軸周圍。半波片 區WR和透明區TW進行偏振操作，使得在相鄰區域透射的返回光的光 通量的偏振光分量彼此相差90。的角度。也就是說，分割波片裝置37被 分割線37M和37L分為四份，使得分割波片裝置37包括四個透光區， 偏振狀態在相鄰區域中彼此不同，並且在四個區域中位於補角位置的部 分光通量的偏振狀態彼此相差90。的角度，由此避免其間的幹擾。如圖7 所示，在分割波片裝置37中，分割線37L以與光碟的切線方向呈45。的 角度e延伸，並且與返回光的光軸相交，使得半波片區WR在切線方向 上並排設置，並且透明區TW在徑向上並排設置。因此，分割波片裝置 37具有被分割線37M和37L (分割線37M和37L以返回光的光軸為中 心在像散方向上延伸)分割出的分割區，並且具有像散的返回光沿著光 軸被各分割區分割，以形成在其相鄰區域中彼此不同的多個部分光通量。
圖8是示出了將分割波片裝置37應用於利用像散法的聚焦伺服控制 的實施方式中的聚焦狀態和非聚焦狀態的拾取檢測系統的示意性立體圖 (光源、偏振分束器等被省去以清楚地描述檢測系統)。圖9是示出了光 學拾取裝置400的聚焦狀態和非聚焦狀態的象限光學檢測單元400的示 意性平面圖。圖IO是示出了特別是在光學拾取裝置中的信號光的聚焦狀 態的象限光學檢測單元400的示意性平面圖。在像散法中，分割波片裝 置37的分割線37L和像散裝置38的柱面透鏡的稜線RL (像散方向)彼 此平行，並且同時，分割波片裝置37的半波片區WR和透明區TW以及 第一到第四象限光接收部B1、 B2、 B3和B4中的每一個都圍繞公共光軸 旋轉了45。的角度。
如圖8所示，當入射到包括物鏡36的光學系統的分割波片裝置37上的S偏振光的返回光通量穿過彼此相鄰的半波片區WR和透明區TW 時，其偏振光分量變為彼此相差90。的角度。在偏振狀態下被分割的部分
光通量RLB透射通過像散裝置38，使得在45。的角方向上提供像散，並 且所述部分光通量RLB通過具有45°的角度的線圖像M，使得在象限光 學檢測單元400上形成最小散射圈C。
當分割波片裝置37的分割線37L和像散裝置38的柱面透鏡的稜線 RL彼此平行時，聚焦位置(最小散射圈C的光軸位置)處的偏振方向 從線圖像M位置起變為與光碟處的偏振方向相差90。的角度。例如，穿 過圖8的分割波片裝置37的半波片區WR並由此變為P偏振光的部分光 通量P以線圖像M (子午線圖像)的位置為界限移動到相對於線圖像M 對稱的一側，即，與包括分割波片裝置37的分割線37L、像散裝置38 的柱面透鏡的稜線RL、以及光軸的平面相對的一側。當從像散距離的範 圍偏離到下一線圖像M (弧線圖像)時，P偏振的部分光通量P以線圖 像M (弧線圖像)的位置為界移動到相對於線圖像M對稱的一側，艮口， 與包括分割波片裝置37的分割線37M和光軸的平面相對的一側。部分 光通量的這種移動對於穿過分割波片裝置3的透明區TW的S偏振的部 分光通量也是適用的。
因此，如圖9 (a)所示，在聚焦狀態下，返回光RLB以最小散射圈 C的形狀聚集在象限光檢測單元400上。當光碟變得比在聚焦狀態下更 接近物鏡36時，如圖9 (b)所示，返回光以線圖像M的形狀聚集在象 限光學檢測單元400的對角線上。另一方面，當光碟變得比在聚焦狀態 下更遠離物鏡36時，如圖9 (c)所示，返回光以線圖像M的形狀聚集 在象限光學檢測單元400的另一條對角線上。
此外，當光碟和物鏡之間的距離進一步減少和增加時，如圖9 (d) 和9 (e)所示，返回光以擴展橢圓的形狀在象限光學檢測單元400上散 開。同時，照射有P偏振和S偏振的部分光通量的象限光學檢測單元400 上的光點部分P和S在像散距離(圖9 (a)至9 (c))的範圍之內變化， 以及在像散距離(圖9 (d)和9 (e))的範圍之外變化。在像散法中， 沿光軸分割的光的狀態在像散距離的範圍之外和之內變化。
14從圖8和圖9中可以看出，當多層光碟被記錄和再現時，在像散法
中，從要被再現的目標記錄層之外的記錄層反射的光(雜散光STRAY) 沿著上述相同的光路入射到象限光學檢測單元400上，但該光在像散距 離(通常，比在線圖像狀態下更遠)的範圍之外處於散焦狀態下被反射。
因此，如圖10所示，在聚焦狀態下，反射的雜散光STRAY的光通 量處於與物鏡36的焦點不同的位置，導致最小散射圈C不形成在象限光 學檢測單元400上，而是被顯著地散焦照射。也就是說，雜散光與最小 散射圈C的光點部分P和S交疊。然而，在來自要被再現的記錄層的光 通量(最小散射圈C)中，即使在象限光學檢測單元400上被交疊，其 在每個交疊區域的光點部分P和S中的偏振方向與雜散光的偏振方向也 會相差90°，因此不會發生其間的幹擾。
結果，在根據該實施方式的拾取裝置中，不會產生由於信號光和雜 散光之間的幹擾而導致的噪聲，因此，可以獲得良好的伺服誤差信號和 良好的再現信號。例如，利用象限光學檢測單元400的各個光接收部Bl、 B2、 B3禾BB4的輸出信號B1、 B2、 B3和B4，可以獲得以下等式的焦點 誤差信號FE: FE=(B1+B3)-(B2+B4)，可以獲得以下等式的推挽跟蹤誤差 信號PP: PP=(B1+B4)-(B2+B3)，並獲得以下等式的RF信號RF: RF=B1+B3+B2+B4。
第二實施方式
圖ll是示出了根據本發明的第二實施方式的光學拾取裝置的主要部 分的結構的示意性立體圖。
光學拾取裝置3包括作為光源的半導體雷射器3K子光束生成衍射 光柵32、偏振分束器33、準直鏡34、四分之一波片35、啟動反射鏡M、 物鏡36、分割波片裝置37、作為透射全息裝置的像散裝置38、以及光檢 測器40。光碟1放置在主軸馬達的轉盤(未示出)上的中心CODK處， 在與盤表面垂直的方向(光軸方向)上，光碟1與物鏡36隔開。而且， 圖11的分割波片裝置37被形成為與偏振分束器33的邊緣相對應。然而， 這僅改變了分割波片裝置37的外觀，而該分割波片裝置37與圖7所示 的分割波片裝置37具有相同的功能。除了子光束生成衍射光柵32、啟動反射鏡M、像散裝置38和光檢
測器40之外，本實施方式在構造上幾乎與第一實施方式相同。因此，以
下將僅描述上述部件的操作。
如圖11所示，從半導體雷射器31發出的光束LB經由子光束生成 衍射光柵32入射到偏振分束器33上。入射到偏振分束器33上的光通量 穿過偏振分束器33，並隨後穿過準直鏡34。光通量的光路通過反射鏡M 以直角改變。之後，光通量穿過四分之一波片35，並隨後通過物鏡36照 射到光碟1的信息記錄表面。子光束生成衍射光柵32將從半導體雷射器 31發出的光通量分為三束光通量，所述三束光通量包括0次衍射光通量
(主光束)、+1次衍射光通量(子光束)、以及1次衍射光通量(子光束)， 它們都透射通過物鏡36。而且，三束光通量在圖中被示為一束光通量。 在照射光學系統中，物鏡36將光通量聚焦在以螺旋或同心圓的形狀形成 在光碟1上的位陣列或軌道TRK上，以在光碟1的記錄表面上形成光點
(未示出)。進行照射，使得軌道被置於軌道上的兩個子光束的束點之間 而位於主光束的束點之外，並且軌道被掃描並同時被掛起。
而且，透鏡驅動設備DM安裝在拾取裝置3中，使得可以根據從光 檢測器40的輸出計算出的電信號由透鏡驅動設備DM對物鏡36的位置 進行控制，該透鏡36被可移動地支撐以進行聚焦伺服和跟蹤伺服操作。 從位於光碟的目標記錄表面上的光點反射的返回光經由光學系統
(即，透鏡36、反射鏡M、四分之一波片35和準直鏡34)的光軸OAX 再次入射到偏振分束器33上，並且經由分割波片裝置37和像散裝置38 而引入到光檢測器中。透射通過像散裝置38的三束返回光被給予像散， 並同時被衍射。隨後，返回光入射到光檢測器40的用於主光束的象限光 學檢測單元400以及用於三條光束的子光檢測單元401和402，作為衍射 光。
圖12是示出了當從光檢測器的光軸入射側觀看時的光檢測器40的 典型平面圖。光檢測器40包括用於三條光束的子光檢測單元401和402， 其在徑向上被並排設置在象限光學檢測單元400的相對兩側以利用三束 法進行跟蹤伺服。按照與第一實施方式相同的方式，象限光學檢測單元
16400包括具有相同面積的四個光接收部B1、 B2、 B3禾口B4，所述四個光 接收部彼此相鄰設置，同時通過作為邊界線的兩條垂直分割線400L和 400M而彼此分離。分割線中的一條平行於切線方向TAN。用於三條光束 的子光學檢測單元401、 402包括彼此相鄰設置的兩個分離的光接收部 Al和A2、 Cl和C2，同時大致平行於切線方向而延伸的分割區401a、 402a設置在兩個光接收部Al和A2、 Cl和C2之間。相對於象限光學檢 測單元400的中心(分割線之間的交點)以點對稱方式形成並設置光接 收部。也就是說，光接收部對稱於在切線方向TAN和徑向RAD上從其 中心延伸的直線。
而且，如圖13 (a)所示，光檢測器40被設置為使得當光通量聚焦 在光碟上時，0次衍射光變為位於象限光學檢測單元400的中心處的最小 散射圈的主束點MB，並且與子束點SB1和SB2相對應的返回光通量(子 光束)分別入射到子光學檢測單元401和402。
子光學檢測單元401和402在推挽方向(徑向RAD)上被分割，使 得子光學檢測單元401和402在其中間具有分割區401a和402a。分割區 401a和402a的寬度被設定為大於照射有P或S偏振分量光通量的子束點 SB1和SB2的光點部分P或S的寬度。這是因為其偏振狀態與雜散光 STRAY的光點部分P或S相同，並且因此不需要接收相應的部分。
如上所述，在各光束產生雜散光STRAY;然而，位於子光束的雜散 光的偏振按照與主光束相同的方式改變了90。的角度，並且因此，按照與 第一實施方式相同的方式而不會發生幹擾。如圖13 (b)所示，在主光束 的雜散光STRAY和子光束的信號光之間發生幹擾(在圖中在S偏振光之 間發生幹擾)。然而，偏振方向在軌道的主衍射圈處彼此不同，並且因此 不發生幹擾(在圖中在S偏振光和P偏振光之間不發生幹擾)。子光學檢 測單元401和402的光接收部僅設置在不發生幹擾的區域中，並且因此 未檢測到由於幹擾的噪聲。
而且，子光學檢測單元401和402的光接收部具有足以檢測子光束 的推挽信號的區域，並且因此可以採用例如公知的差分推挽(DPP)法的 跟蹤誤差生成法。在這種情況下，例如，利用象限光學檢測單元400的各個光接收部B1、 B2、 B3和B4的輸出信號B1、 B2、 B3禾n B4以及子 光學檢測單元401和402的各個光接收部Al、 A2和Cl、 C2的輸出信號 Al、 A2和Cl、 C2，可以獲得以下等式的焦點誤差信號FE: FE=(B1+B3)-(B2+B4)、以下等式的差分推挽跟蹤誤差信號DPP: DPP=((Bl+B4)-(B2+B3))-Gx((Al+Ci)-(A2+C2))、以及以下等式的RF信 號RF: RF=B1+B3+B2+B4。在等式中，"G"表示差分係數。
根據具有上述構造的本實施方式，在多個部分光通量被分割以檢測 焦點誤差的系統中，可以通過改變部分光通量的偏振方向以使部分光通 量的偏振方向彼此不同來避免在兩個部分光通量之間發生幹擾，並且因 此，可以將光接收部之間的距離設定得較小。S卩，不會發生從目標記錄 層反射的光與從其他記錄層反射的光(雜散光)之間的幹擾，並且因此， 可以穩定地進行聚焦伺服而不受噪聲影響。而且，不需要考慮光檢測器 的尺寸和光檢測器的各部件之間的距離，並且因此，可以減小光檢測器 的尺寸。由於減小了光檢測器的尺寸，可以實現寬帶。當然，由於用於 再現多層光碟的光檢測器的尺寸，可以抑制再現信號的層間串擾，使得 層間串擾很小。
在常規技術中，信號光和雜散光在使用遮光帶的光檢測器上彼此交 疊。然而，在本實施方式中，利用偏振光而避免了幹擾。而且，常規技 術被構造為使得雜散光不會入射到光檢測器上。然而，在本實施方式中， 儘管雜散光入射到光檢測器上，在彼此相鄰的各分割區處的光學操作因 具有沿像散的稜線形成的分割線的分割裝置而在返回光的截面中彼此不 同，導致光量的減少很小。因此，再現信號的質量未被劣化。
第三實施方式
圖14示出了根據本發明的第三實施方式的拾取裝置的光檢測器40， 該光檢測器40除了子光學檢測單元401和402的光接收部的形狀變化之 外，在構造上與第二實施方式相同。光檢測器40被構造為使得大量跟蹤 誤差信號(推挽信號)可由子光學檢測單元401和402的光接收部檢測。
如圖14和15所示，子光學檢測單元401和402的光接收部的形狀 被構造為使得光接收部以扇狀擴展，即，光接收部在分割裝置的分割波
18片裝置37的分割線37M和37L處和與在焦點對準時圖像形成的子束點 SB1和SB2上的分割線37M和37L (扇狀)之間的交點大致重合的輪廓 CTL處，朝向分割區401a和402a突出。
如圖15所示，子光學檢測單元401和402的光接收部的形狀與分割 波片裝置37的分割線37M和37L (焦點對準時)大致重合，並且因此， 跟蹤誤差信號的S/N比增加。
而且，優選地，在子光學檢測單元401和402的光接收部的輪廓上形 成減少部分(圖15所示的部分PR)，使得子光學檢測單元401和402的 光接收部的輪廓不超過主光束的分割線37M和37L的圖像形成延伸線。 結果，如圖16和17所示，當減少了減少部分PR的面積，並且子光學檢 測單元401和402的光接收部的面積被均勻設計時，在子光學檢測單元 401和402的光接收部上不會發生子光束的雜散光STRAY和主光束的雜 散光STRAY之間的幹擾，並且因此進一步減少由於幹擾導致的噪聲產 生。
儘管用以接收子光束的光接收部被形成為如上述實施方式中的具體 形狀，但是可在光接收部上形成遮光掩模以實現與上述實施方式相同的 光接收狀態。
第四實施方式
在根據前面實施方式的拾取裝置中，分割裝置(分割波片裝置37) 具有由分割線分割出的多個分割區，該分割線以返回光的光軸為中心在 像散方向上延伸，利用所述多個分割區，沿著返回光的光軸，按照各分 割區進行分割，將具有像散的返回光分割成多個部分光通量。而且，彼 此相鄰的分割區對這些部分光通量提供光學作用，使得這些部分光通量 在光檢測器40的光接收部上不會彼此幹擾。在根據本實施方式的拾取裝 置中，該光學作用將光檢測器40上的部分光通量之間不同的偏振作用提 供到包括半波片區WR和透明區TW的分割波片裝置。然而，分割裝置 不受限於分割波片裝置37，而是可以包括使光檢測器40上的部分光通量 從光軸偏離併到達其他位置的分割裝置的光學作用和偏振作用。以下將 描述這種示例，以作為本發明的另一實施方式。除了增加了分割偏轉裝置377並且改變了光檢測器40的結構之外，
圖18所示的根據本發明的第四實施方式的拾取裝置與第二實施方式(圖 11)相同。圖18是示出了根據本發明的第四實施方式的光學拾取裝置的
主要部分的結構的示意性立體圖。
在該實施方式中，除了作為分割裝置的分割波片裝置37之外，分割 偏轉裝置377被同軸地設置在分割波片裝置37和像散裝置38之間。分 割偏轉裝置377主要在大致包括徑向和光軸方向的平面內對來自光碟1 的穿過分割波片裝置37的三束返回光通量(反射光通量)進行衍射並從 像散裝置38入射到光檢測器40上。而且，在圖中三束光通量被示為一 束光通量。
圖19是示出了使用在本發明的第四實施方式中的作為分割裝置的 示例的分割偏轉裝置377的典型平面圖。分割偏轉裝置377被構造成這 樣一種結構，其中將通過將光通量部分以光軸為中心大致均勻地四等分 為扇狀而獲得的四個區域Ha、 TWb、 Hc和TWd在與返回光RLB的光 軸OAX垂直的平面上順序地設置在光軸周圍。如圖19所示，分割偏轉 裝置377的分割線377L和377M以與光碟的切線方向呈45°的角度(像 散方向)延伸，並且分割偏轉裝置377的分割線377L和377M在返回光 的光軸OAX處彼此相交，使得全息圖區Ha和Hc位於切線方向並且透 光區TWb和TWd位於徑向。
位於分割偏轉裝置377的一對對頂角位置的兩個透光區TWb和TWd 被形成為從分割線377L和377M之間的交點(光軸)開始逐漸加寬的透 光平行板。而且，位於分割偏轉裝置377的另一對對頂角位置的兩個全 息圖區Ha和Hc被形成在全息案中，並且基於離光檢測器40的象限 光學檢測單元400的中點(分割線400L和400M之間的交點(圖5))的 徑向上相同點位置而被設計。全息圖區Ha和Hc被形成在閃耀全息圖 (blazedhologram)中，並且被設計為使得在徑向上相反地引導透射光， 即，透射光在透射光彼此分離的方向上被偏轉。
全息圖區Ha和Hc用於使P偏振光偏轉，並且透光區TWb和TWd 用於原樣透射返回光(S偏振光)。也就是說，由兩條分割線377M和377L進行四等分的四個區域Ha、 TWb、 Hc和TWd當中的位於補角位置的部 分光通量由於提供了分割偏轉裝置377而不會彼此幹擾。
圖20是示出了圖18所示的拾取裝置中的返回光RLB的聚集狀態(聚 焦狀態和非聚焦狀態)的檢測系統的示意性立體圖(如圖6那樣，光源、 偏振分束器和除了象限光學檢測單元400之外的光檢測器被省去以清楚 地描述的檢測系統)。圖21 (a)至21 (e)是示出了用於說明拾取裝置 的聚焦狀態和非聚焦狀態的象限光學檢測單元400的各種狀態的示意性 平面圖。圖22是示出了特別是在拾取裝置中的信號光的聚焦狀態的象限 光學檢測單元400的示意性平面圖。
穿過包括圖20所示的物鏡36的光學系統的分割波片裝置37的返回 光RLB被分割為偏振光分量彼此相差90。的角度的多個部分光通量。根 據偏振狀態而分割的部分光通量被分割偏轉裝置377進一步空間分割。 穿過分割波片裝置37的半波片區WR的P偏振的部分光通量P被分割偏 轉裝置377的全息圖區Ha和Hc衍射，而穿過分割波片裝置37的透明區 TW的S偏振的部分光通量透射通過分割偏轉裝置377的透光區TWb和 TWd而未被衍射。因此，各個部分光通量穿過像散裝置38，通過該像散 裝置38，各個部分光通量被給予具有45。的角方向的像散，並且在最小 散射圈被分割的狀態下的返回光RLB的扇狀束點通過具有45°的角度的 線圖像M而形成在象限光學檢測單元400上。例如，當從像散距離的範 圍偏離到下一線圖像M (弧線圖像)時，P偏振的部分光通量P移動到 以線圖像為界相對於線圖像M對稱的一側。P偏振的部分光通量的移動 與前面的實施方式相同。而且，穿過分割波片裝置37的透明區TW (S 偏振)的S偏振的部分光通量按相同方式在光軸周圍移動。
也就是說，當主光束聚焦在圖20的光碟1的軌道TRK時(在焦點 對準時)，如圖20 (a)和21 (a)所示，圖22的聚集束點Ta關於遠離分 割線400M上的中心點的點以扇狀擴展，以成為置於光接收部B2和B3 之間的四分之一圓，圖22的聚集束點Tc關於分割線400M上的中心的對 稱點以扇狀擴展，以成為置於光接收部B1和B4之間的四分之一圓，圖 22的聚集束點Tb遠離中心點以扇狀擴展，以成為置於光接收部Bl和
21B2之間的四分之一圓，並且圖22的聚集束點Td遠離中心點以扇狀擴展，
以成為置於光接收部B3和B4之間的四分之一圓。按這種方式，在聚焦 狀態下，返回光聚集為象限光學檢測單元400上的分割的最小散射圈。 當光碟1變得比聚焦狀態更接近於物鏡36時，如圖20 (b)和21 (b)所示，返回光以平行於對角線的三個線圖像M的形狀聚集在象限 光學檢測單元400的對角線上。另一方面，當光碟1變得比聚焦狀態更 遠離物鏡36時，如圖20 (c)和21 (c)所示，返回光以平行於對角線 的三個線圖像M的形狀聚集在象限光學檢測單元400的另一條對角線 上。
此外，當光碟和物鏡之間的距離進一步減少和增加時，如圖21 (d) 和21 (e)所示，返回光以擴展並分割的橢圓形狀散開在象限光學檢測單 元400上。同時，照射有P偏振和S偏振的部分光通量的象限光學檢測 單元400上的光點部分P和S在像散距離(圖21 (a)至21 (c))的範 圍之內變化，以及在像散距離(圖21 (d)和21 (e))的範圍之外變化。 在像散法中，沿光軸分割的光的狀態在像散距離的範圍之外和之內變化。
也就是說，如圖22所示，在聚焦狀態下，在圖19所示的分割偏轉 裝置377的全息圖區Ha和Hc處衍射的P偏振的部分光通量聚集在象限 光學檢測單元400的徑向上彼此遠離的位置(即，相反移置的位置)上， 以分別作為聚集束點Ta和Tc。另一方面，透射通過透光區TWb和TWd 的S偏振的部分光通量聚集在關於象限光學檢測單元400的中心點而彼 此相對的位置上，以分別作為聚集束點Tb和Td。而且，如圖22所示， 在圖19所示的分割偏轉裝置377的象限全息圖表面區域Ha、 TWb、 Hc 和TWd處分割的子光束中的一條聚集在子光學檢測單元401上，以分別 作為聚集束點Qa、 Qb、 Qc和Qd。在區域Ha、 TWb、 Hc和TWd處衍 射的另一條子光束聚集在子光學檢測單元402上，以分別作為聚集束點 Ra、 Rb、 Rc和Rd。然而，S偏振光的子光束聚集在作為非敏感帶的分割 區401a和402a上，以作為聚集束點Qb、 Qd、 Rb和Rd。
從圖20至圖22可以看出，當多層光碟被記錄和再現時，在像散法 中，從要被再現的目標記錄層之外的記錄層反射的光(雜散光STRAY)沿著上述相同的光路入射到象限光學檢測單元400上，但該光被在像散 距離(通常，比在線圖像狀態下更遠)的範圍之外在散焦狀態下被反射。
因此，如圖22所示，在聚焦狀態下，反射的雜散光STRAY的光通 量處於與物鏡36的焦點不同的位置，導致分割的最小散射圈不形成在象 限光學檢測單元400上，而是被顯著地散焦、分割和照射。也就是說， 雜散光不與分割的最小散射圈的光點部分P和S交疊。而且，在從要被 再現的記錄層返回的光通量中，即使其在象限光學檢測單元400上交疊， 其在每個交疊區域的光點部分P和S中的偏振方向與雜散光的偏振方向 也會相差90。，因此不會發生其間的幹擾。而且，在本實施方式中，分割 波片裝置37的分割線被設定為平行於像散裝置38的像散方向(與切線 方向呈45。的角度)，並且半波片區WR並排設置在切線方向上而透明區 TW並排設置在徑向上。按相同的方式，分割偏轉裝置377的分割線被設 定為彼此平行，並且分割偏轉裝置377的全息圖區Ha和Hc位於切線方 向上，而透光區TWb和TWd位於徑向上。然而，即使當分割線被設定 為不與像散裝置38的像散方向平行，而是在切線方向上關於其中心(光 軸)對稱，使得各區域按對稱的方式形成在切線方向上和徑向上，也可 以有一定自由度地設置光檢測器的各個光學檢測單元，並且因此可以避 免雜散光和信號光之間的幹擾。
在本實施方式中，如在前面的實施方式中，與焦點狀態相對應的像 散被給予到在分割偏轉裝置377處偏轉並從中透射通過的返回光通量， 並且因此可以通過計算來自光檢測器的象限光學檢測單元400以及子光 學檢測單元401和402的各個光接收部的輸出信號，來檢測光碟1的焦 點狀態。結果，在根據本實施方式的拾取裝置中，由信號光和雜散光之 間的幹擾而導致的噪聲不會產生，並且因此，可以獲得良好的伺服誤差 信號和良好的再現信號。按照與前面的實施方式相同的方式，如圖22所 示，利用光學檢測單元的各個光接收部Bl、 B2、 B3、 B4、 B5和B6的 輸出信號B1、 B2、 B3和B4以及子光學檢測單元的各個光接收部Al 、 A2和C1、 C2的輸出信號A1、 A2和C1、 C2，可以獲得以下等式的焦點 誤差信號FE: FE=(B1+B3)-(B2+B4)，獲得以下等式的差分推挽跟蹤誤差信號DPP: DPP=((BI+B4HB2+B3))-Gx((Al+Cl)-(A2+C2))，並獲得以下 等式的RF信號RF: RF=B1+B3+B2+B4。在等式中，"G"表示差分係數。
根據本實施方式，返回光的偏振光通量的偏振方向和非偏振光通量 的偏振方向由於分割偏轉裝置377而彼此不同，並且因此不會發生其間 的幹擾。可以在未將子光學檢測單元401和402形成為具體形狀的情況 下排除S偏振分量。
第五實施方式
除了改變了分割偏轉裝置的偏轉方向並且改變了光檢測器40的結 構之外，根據本發明的第五實施方式的拾取裝置在構造上與第四實施方 式(圖1S)相同。在圖23中示出了第四實施方式的變型例的主要部分。 根據該變型例，偏振光通量的偏振方向與非偏振光通量的偏振方向彼此 不同，並且因此，不會發生其間的幹擾。結果，可以設置用以接收偏振 光通量的光接收部，使得光接收部彼此相鄰，並且因此可以減小光接收 部的尺寸。
圖23是示出了返回光RLB的聚集狀態(聚焦狀態和非聚焦狀態) 的檢測系統的示意性立體圖(光源、偏振分束器、以及除了象限光學檢 測單元400之外的光檢測器被省去以清楚地描述檢測系統)。
圖24是示出了其偏轉方向改變的分割偏轉裝置377a的典型平面圖。 除了通過在與返回光的光軸OAX垂直的平面上以扇狀將返回光RLB的 光通量部分關於光軸均勻地四等分而獲得的四個區域的設置與第四實施 方式不同之外，該分割偏轉裝置377a與第四實施方式(圖19)相同。
在被圖24的分割線377L和377M四等分的區域中，被形成為透光 平行板的透光區TWa和TWc並排設置在切線方向上同時光軸置於透光 區TWa和TWc之間，並且全息圖區Hb和Hd並排設置在徑向上同時光 軸置於全息圖區Hb和Hd之間。透光區TWa和TWc的功能與前面的實 施方式相同。也就是說，透光區TWa和TWc用於原樣透射返回光RLB (S偏振光)。全息圖區Hb和Hd被設計為使得聚集束點在切線方向上被 雙向衍射，由此使得從象限光學檢測單元400的中心點將聚集束點沿切 線方向偏轉預定距離。另選地，全息圖區Hb和Hd可以形成在閃耀全息
24圖中，使得在切線方向上不是沿雙向而是沿一個方向實現衍射。
圖25是示出了光檢測器40的結構的典型平面圖。光檢測器40包括
設置在其中部以利用像散法進行聚焦伺服的象限光學檢測單元400，以及 在徑向上並排設置在象限光學檢測單元400的相對兩側以利用三束法進 行跟蹤伺服的用於三束光的子光學檢測單元401和402。子光學檢測單元 401、 402包括兩個分離的光接收部Al和A2、 Cl和C2。然而，未提供 具有大寬度並與子光學檢測單元的切線方向大致平行地延伸的分割區 401a、 402a。在光檢測器40中，具有相同面積並接收從透光區TWa和 TWc到全息圖區Hb和Hd進行衍射和偏轉的S偏振的部分光通量的切線 方向子光學檢測單元B5和B6設置在關於象限光學檢測單元400的中心 點對稱的位置處(位於切線方向上的分割線的延長線上)。
穿過包括圖23所示的物鏡36的光學系統的分割波片裝置37的返回 光RLB被分割為其偏振光分量彼此相差90。的角度的多個部分光通量。 根據偏振狀態而分割的部分光通量被分割偏轉裝置377進一步空間分割。 穿過分割波片裝置37的半波片區WR的P偏振的部分光通量P被分割偏 轉裝置377a的全息圖區Hb和Hd衍射，而穿過分割波片裝置37的透明 區TW的S偏振的部分光通量透射通過分割偏轉裝置377a的透光區TWa 和TWc而未被衍射。因此，各個部分光通量穿過像散裝置38，通過該像 散裝置38各個部分光通量被給予具有45。的角方向的像散，並且在最小 散射圈被分割的狀態下的返回光RLB的扇狀束點通過具有45。的角度的 線圖像M而形成在象限光學檢測單元400上。例如，當從像散距離的範 圍偏離到下一線圖像M (弧線圖像)時，P偏振的部分光通量P移動到 以線圖像M為界而相對於線圖像M對稱的一側。P偏振的部分光通量的 移動與前面的實施方式相同。而且，穿過分割波片裝置37的透明區TW 的S偏振的部分光通量按相同方式在光軸周圍移動。
也就是說，當主光束聚焦在圖20的光碟1上時(在焦點對準時)， 例如，如圖25所示，返回光RLB聚集為象限光學檢測單元400上的分
割的最小散射圈的扇狀。
在本實施方式中，如在前面的實施方式中一樣，與焦點狀態相對應的像散被給予到在分割偏轉裝置377a處偏轉並從中透射通過的返回光通 量，並且因此可以通過計算來自光檢測靜的象限光學檢測單元400以及 子光學檢測單元401和402的各個光接收部的輸出信號，來檢測光碟1 的焦點狀態。結果，在根據本實施方式的拾取裝置中，由信號光和雜散 光之間的幹擾而導致的噪聲不會產生，並且因此，可以獲得良好的伺服 誤差信號和良好的再現信號。按照與前面的實施方式相同的方式，如圖 25所示，利用象限光學檢測單元400的各個光接收部B1、 B2、 B3和B4 的輸出信號B1、 B2、 B3禾口B4以及子光學檢測單元401和402的各個光 接收部A1、 A2和C1、 C2的輸出信號A1、 A2和C1、 C2，可以獲得以 下等式的焦點誤差信號FE: FE=(B1+B3)-(B2+B4)，獲得以下等式的差分 推挽跟蹤誤差信號DPP: DPP=((Bl+B4)-(B2+B3》-Gx((Al+ClHA2+C2))， 並獲得以下等式的RF信號RF: RF=B1+B3+B2+B4+B5+B6。在等式中， "G"表示差分係數。 第六實施方式
圖26示出了在第五實施方式中被分割為用於焦點誤差檢測的光檢 測器和用於跟蹤誤差信號檢測的光檢測器的光檢測器40的第六實施方 式。除了光檢測器40的結構變化之外，第六實施方式與第五實施方式相 同。這裡，利用跟蹤誤差信號分量較小的區域的光通量來進行焦點誤差 檢測，而利用跟蹤誤差信號分量較大的區域的光通量來進行跟蹤誤差信 號檢測。由於軌道交叉分量在信號本身中很小，所以軌道交叉在焦點誤 差檢測中很少混合為噪聲。
與圖25的光檢測器不同，圖26的光檢測器40在切線方向上移動， 而不是以象限光學檢測單元400為中心移動，並且在切線方向上分割以 用於推挽的子光學檢測單元404 (光接收部B5和B6)設置在光檢測器 40的中部。而且，光檢測器40包括被移動以接收從透光區TWa和TWc (圖23和圖24)到全息圖區Hb和Hd進行衍射和偏轉的S偏振的部分 光通量的象限光學檢測單元400，以及設置在關於子光學檢測單元404的 中心點而對稱的位置(位於切線方向上的分割線的延長線上)處的切線 方向子光學檢測單元B7。
26而且，在本實施方式中，由信號光和雜散光之間的幹擾而導致的噪 聲不會產生，並且因此，可以獲得良好的伺服誤差信號和良好的再現信 號。按照與前面的實施方式相同的方式，如圖26所示，利用光學檢測單
元的各個光接收部B1、 B2、 B3、 B4、 B5、 B6和B7的輸出信號B1、 B2、 B3和B4以及子光學檢測單元的各個光接收部Al、 A2和Cl、 C2的輸出 信號Al、 A2和Cl、 C2，可以獲得以下等式的焦點誤差信號FE: FE=(B1+B3)-(B2+B4)，獲得以下等式的差分推挽跟蹤誤差信號DPP: DPP=(B5-B6)-Gx((Al+Cl)-(A2+C2》，並獲得以下等式的RF信號RF: RF=B1+B3+B2+B4+B5+B6+B7。在等式中，"G"表示差分係數。 第七實施方式
根據本實施方式的焦點誤差檢測是利用這樣一種光學裝置來執行 的，該光學裝置提供在瞳孔上以扇狀四等分同時彼此相鄰的四個區域中 相差90。的角度的像散並提供在相鄰區域中不同的偏轉動作。由於像散方 向對於各個區域不同，所以線圖像的方向也彼此不同。焦點誤差通過利 用這方面的束點尺寸法來進行檢測。
圖27是示出了包括作為像散裝置的示例的柱面組裝透鏡138的光學 系統的典型立體圖。柱面組裝透鏡138設置在與返回光RLB的光軸OAX 垂直的平面上，並且將方向彼此垂直的兩個像散提供到沿光軸從物鏡36 引導至光檢測器40的返回光RLB。柱面組裝透鏡138被構造成這樣一種 結構，其中例如具有相同曲率的兩個柱面透鏡部481、 483和482、 484 被設置，同時與返回光RLB的光軸OAX相交，使得柱面透鏡部481、 483和482、484的中心軸RL1和RL2處於徑向和切線方向上並且垂直於 光軸。柱面透鏡部481、 483和482、 484的中心軸RL1和RL2的延伸方 向變為像散方向。透鏡部481到484的對頂角位置481、 483和482、 484 的對屬於相同的柱面透鏡。
柱面透鏡部481到484提供像散，像散方向相對於穿過位於相對於 分割線L1 (切線方向)或分割線L2 (徑向)的相同側並相鄰的象限區的 返回光旋轉了90。的角度，並且同時，針對各個象限區將返回光四等分。 設置在一對對頂角位置的第一和第三透鏡部481和483具有延伸到分割
27線L2的相對側的公共柱面透鏡表面。設置在另一對對頂角位置的第二和
第四透鏡部482和484具有延伸到相對側的公共柱面透鏡表面。位於一 對對頂角位置的透鏡部的曲率中心軸從位於另一對對頂角位置的透鏡部 的曲率中心軸關於中心軸旋轉了90。的角度。利用這種構造，將其方向旋 轉了90。的角度的像散提供到穿過位於對頂角位置的象限的返回光部分。
如圖27所示，從物鏡36穿過位於返回光的光軸OAX的周圍的第一 透鏡部481的位於第一象限區的返回光RLB的部分光通量xl穿過第一 象限區到達第一線圖像M，在穿過第一線圖像M之後移動到第二象限區， 並且在穿過下一線圖像M之後移動到第三象限區。因此，經由像散距離 內的扇狀束點，沿分割線L2形成在第二象限區中的線圖像束點改變到沿 以90。的角度傾斜的分割線Ll形成的線圖像束點。
按相同的方式，穿過第二透鏡部482的位於第二象限區的返回光的 部分光通量穿過第二象限區到達第一線圖像，在穿過第一線圖像之後移 動到第三象限區，並且在穿過下一線圖像之後移動到第四象限區。因此， 經由像散距離內的扇狀束點，沿分割線L1形成在第三象限區中的線圖像 束點變為沿以90。的角度傾斜的分割線L2形成的線圖像束點。
按相同的方式，穿過位於對頂角位置的第三透鏡部483的位於第三 象限區的部分光通量穿過第三象限區到達第一線圖像，在穿過第一線圖 像之後移動到第四象限區，並且在穿過下一線圖像之後移動到第一象限 區。因此，經由像散距離內的扇狀束點，沿分割線L2形成在第四象限區 中的線圖像束點變為沿以90。的角度傾斜的分割線Ll形成的線圖像束 點。
按相同的方式，穿過第四透鏡部484的位於第四象限區的部分光通 量穿過第四象限區到達第一線圖像，在穿過第一線圖像之後移動到第一 象限區，並且在穿過下一線圖像之後移動到第二象限區。因此，經由像 散距離內的扇狀束點，沿分割線L1形成在第一象限區中的線圖像束點變 為沿以90。的角度傾斜的分割線L2形成的線圖像束點。
以這種方式，在像散距離的情況下，十字形線圖像束點出現在光軸 上，並且看起來好像各個部分光通量像風車一樣關於光軸旋轉。利用包括第一到第四透鏡部481到484的柱面組裝透鏡138，可以將穿過各個象
限區的透鏡部的返回的部分光通量進行空間分割，同時可以通過提供像
散合併地使用三束法和PDP法。
圖28是示出了包括作為像散裝置的示例的象限全息部分的象限透 射閃耀全息圖138H的典型立體圖。象限透射閃耀全息圖138H是被設計 為用作柱面組裝透鏡138的透鏡表面的衍射光學裝置。利用雙光波幹擾 法，第一到第四象限全息部分481H、 482H、 483H和484H被形成為用 作柱面透鏡表面。象限透射閃耀全息圖138H用作如第一到第四透鏡部 481到484的柱面透鏡表面。與柱面組裝透鏡138 —樣，象限透射閃耀全 息圖138H具有作為像散方向的中心軸RL1禾卩RL2。中心軸RL1和RL2 是相應的柱面透鏡部的稜線，或形成透鏡表面的柱形曲面的旋轉對稱軸。 象限透射閃耀全息圖138H被設置，同時與返回光軸相交，使得象限透射 閃耀全息圖138H的中心軸RL1和RL2 (或分割線Ll和L2)在與返回 光的光軸垂直的平面上與光碟的切線方向和徑向平行地延伸。象限透射 閃耀全息圖138H將穿過各個象限區的第一到第四象限全息部分481H、 482H、 483H和484H的返回的部分光通量進行空間分割，並且同時，利 用第一到第四象限全息部分481H、 482H、 483H和484H將像散提供到 返回的部分光通量。
圖29是示出了使用了圖28所示的象限透射閃耀全息圖138H的根據 本發明的第七實施方式的拾取裝置的主要部分的結構的示意性立體圖。 除了改變了分割裝置(分割波片裝置37、象限透射閃耀全息圖138H、和 分割偏轉裝置377b)和改變了光檢測器40的結構之外，該拾取裝置與第 二實施方式(圖11)相同。光檢測器40包括兩個三等分光學檢測單元 500以及用於三條光束的子光學檢測單元501和502，所述兩個三等分光 學檢測單元500設置在光檢測器40的中部以利用像散法在與返回光的光 軸垂直的平面上進行聚焦伺服，所述子光學檢測單元501和502沿徑向 並排設置在兩個三等分光學檢測單元500的相對側，以利用三束法進行 跟蹤伺服。
在本實施方式中，作為分割裝置的分割波片裝置37和分割偏轉裝置
29377b同軸地設置在分割波片裝置37和作為像散裝置的象限透射閃耀全息
圖138H之間。分割偏轉裝置377b對來自光碟1並穿過分割波片裝置37 的三束光通量(反射光通量)進行衍射。光通量從象限透射閃耀全息圖 138H入射到光檢測器40上。而且，在圖中三束光通量被示為一束光通 量°
圖30是示出了當從三等分光學檢測單元的光軸入射側觀看時的圖 29所示的光檢測器40的三等分光檢測單元500的典型平面圖。光檢測器 40的兩個三等分光學檢測單元500在結構上相同，並且並排設置，在切 線方向上彼此隔開預定距離。各個三等分光學檢測單元500包括具有相 同面積的三個光接收部B1、 B2、 B3禾卩B4、 B5、 B6，這些光接收部以在 切線方向上彼此平行的兩條分割線500L和500M為界，彼此分離並且彼 此相鄰。各個三等分光學檢測單元500被設置為使得沿直線在切線方向 上並排設置的三等分光學檢測單元500之一的中間光接收部B5的中心與 返回光RLB的光軸OAX相交。光接收部連接到預定電路(未示出)，並 且對來自各個光接收部的光電轉換輸出進行計算以生成焦點誤差信號。
圖31是示出了本實施方式中使用的分割裝置的分割波片裝置37的 典型立體圖。該分割波片裝置37與圖7所示的分割波片裝置37具有相 同的功能。分割波片裝置37被構造成這樣一種結構，其中在與返回光 RLB的光軸OAX垂直的平面上，通過將光通量部分以光軸為中心以扇狀 均勻地四等分而獲得的半波片區WR和透明區TW交替地設置在光軸周 圍。在分割波片裝置37中，如圖所示， 一條分割線37L和另一條分割線 37M之間的交點與返回光的光軸OAX相交，使得分割線37L沿徑向延 伸，並且分割線37M沿切線方向延伸。半波片區WR和透明區TW提供 相位差，使得位於其相鄰區域的透射返回光(S偏振光)的光通量的偏振 光分量彼此相差90。的角度。
圖32是示出了在第七實施方式中使用的分割裝置的分割偏轉裝置 377b的典型立體圖。分割偏轉裝置377b被構造成這樣一種結構，其中在 與返回光RLB的光軸OAX垂直的平面上，通過將光通量部分以光軸為 中心以扇狀均勻地四等分而獲得的四個區域TWa、 Hb、 TWc和Hd順序地設置在光軸周圍。在分割偏轉裝置377b中，如圖所示，一條分割線377L 和另一條分割線377M之間的交點與返回光的光軸OAX相交，使得分割 線377L沿徑向延伸，並且分割線377M沿切線方向延伸。在由分割線377L 和分割線377M四等分的區域中，透光區TWa和TWc被形成為透光平行 板，並且用於照原樣透射返回光(S偏振光)。全息圖區Hb和Hd形成在 閃耀全息圖中，使得全息圖區Hb和Hd在切線方向上沿相同方向被衍射， 由此使得全息圖區Hb和Hd從三等分光學檢測單元500之一的中間光接 收部B5的中心的中心點沿切線方向偏轉預定距離(另一個三等分光學檢 測單元500的中間光接收部B2的中心的中心點)。
由於分割偏轉裝置377b的全息圖區Hb和Hd與分割波片裝置37的 半波片區WR相對應，所以分割偏轉裝置377b的全息圖區Hb和Hd用 於偏轉P偏振光。而且，由於分割偏轉裝置377b的透光區TWa和TWc 與分割波片裝置37的透明區TW相對應，所以分割偏轉裝置377b的透 光區TWa和TWc用於照原樣透射返回光(S偏振光)。也就是說，分割 偏轉裝置377b被構造為使得由兩條分割線377M和377L進行了四等分 的四個區域TWa、 Hb、 TWc和Hd當中的位於補角位置的部分光通量不 會彼此空間幹擾。
圖33是示出了圖29所示的拾取裝置中的返回光RLB的聚集狀態(聚
焦狀態和非聚焦狀態)的檢測系統的示意性立體圖(光源、偏振分束器 和除了三等分光學檢測單元500之外的光檢測器被省去以清楚地描述檢 測系統)。
圖34是示出了拾取裝置的聚焦狀態和非聚焦狀態的三等分光學檢 測單元500的示意性平面圖。圖35是示出了特別是在拾取裝置中的信號 光的聚焦狀態的三等分光學檢測單元500的示意性平面圖。當主光束聚 焦在光碟l時(焦點對準時)，如圖33 (a)、 34 (a)和35所示，聚集束 點Ta、 Tb、 Tc和Td從各個三等分光學檢測單元500的中間光接收部B5 和B2的中心點以扇狀擴展，以成為分別置於光接收部B4-B5之間和光接 收部B1-B3之間的一對四分之一圓(與切線方向呈45。的角度傾斜的相對 方向)。當光碟1變得比聚焦狀態更接近於物鏡36時，如圖33 (b)和34 (b)所示，返回光RLB以沿與各個三等分光學檢測單元500垂直的方 向延伸的線圖像束點M的形狀聚集。另一方面，當光碟1變得比聚焦狀 態更遠離物鏡36時，如圖33 (c)和34 (c)所示，返回光以沿與各個 三等分光學檢測單元500相反地垂直的方向延伸的線圖像束點M的形狀聚集。
此外，當光碟和物鏡之間的距離進一步減少和增加時，如圖33所示， 返回光RLB以擴展並分割的橢圓形狀散開在三等分光學檢測單元500 上。同時，照射有P偏振和S偏振的部分光通量的三等分光學檢測單元 500上的光點部分P和S在像散距離(圖33以及圖34 (a)至34 (c)) 的範圍之內和在像散距離的範圍之外變化。在像散法中，沿光軸分割的 光的狀態在像散距離的範圍之外和之內變化。
在第七實施方式中，沿檢測光學系統的光軸具有相同的分割區域的 分割波片裝置37、分割偏轉裝置377b和像散裝置138H被組裝，從而原 則上不會發生雜散光和聚集束點Ta、 Tb、 Tc和Td之間的交疊(見圖35)， 並且此外，不必將兩個光接收部彼此分離以利用兩個柱面透鏡(全息圖) 部分481H、 483H和482H、 484H來避免兩個返回光通量RLB之間的幹 擾。可以按相鄰的方式來設置光檢測器，以改變兩個光通量的偏振。
在本實施方式中，主要描述了在兩個三等分光學檢測單元500聚焦 以獲得焦點誤差信號。然而，如圖36所示，可以僅使用在使用三條光束
的時候不會彼此幹擾的光通量來生成跟蹤誤差信號(推挽信號)，使得可 以對跟蹤誤差信號進行檢測。
在如圖32所示的分割偏轉裝置377b的四個區域TWa、 Hb、 TWc 和Hd處分割的子光束中的一條聚集在光檢測器的子光學檢測單元501上 (光接收部A1和A2)上，以分別作為聚集束點Qa、 Qb、 Qc和Qd，並 且聚集在子光學檢測單元502 (光接收部Cl和C2)上，以分別作為聚集 束點Ra、 Rb、 Rc和Rd，如圖36所示。然而，子光學檢測單元501 (光 接收部Al和A2)和子光學檢測單元502 (光接收部Cl和C2)彼此平 行地並排設置，同時在兩個三等分光學檢測單元500被並排設置的方向
32(切線方向)的相對側沿徑向彼此隔開，並且光接收部Al和A2以及光
接收部Cl和C2沿徑向以對稱的方式設置，使得S偏振和P偏振的子光
束不與雜散光幹擾。
在本實施方式中，與前面的實施方式中的一樣，與焦點狀態相對應
的像散被給予在分割偏轉裝置377b處偏轉並從中透射通過的返回光通 量，並且因此可以通過計算來自光檢測器的三等分光學檢測單元500以 及子光學檢測單元501和502的各個光接收部的輸出信號，來檢測光碟1 的焦點狀態。結果，在根據本實施方式的拾取裝置中，由於信號光和雜 散光之間的幹擾而導致的噪聲不會產生，並且因此，可以獲得良好的伺 服誤差信號和良好的再現信號。按照與前面的實施方式相同的方式，如 圖36所示，利用三等分光學檢測單元500的各個光接收部B1、 B2、 B3、 B4、 B5和B6的輸出信號B1、 B2、 B3 、 B4、 B5和B6以及子光學檢測 單元501和502的各個光接收部A1、 A2和C1、 C2的輸出信號A1、 A2 和Cl 、 C2 ，可以獲得以下等式的焦點誤差信號FE : FE=(B1+B3+B5)-(B2+B4+B6)，獲得以下等式的差分推挽跟蹤誤差信號 DPP: DPP=((Bl+B3)-(B4+B6))-Gx((Al+A2)-(Cl+C2))，並獲得以下等式 的RF信號RF: RF=B1+B3+B2+B4+B5+B6。在等式中，"G"表示差分系 數。
第八實施方式
第八實施方式是除了改變了光檢測器40的光接收部的形狀和設置 以及分割裝置的分割偏轉裝置377b之外，在構造上與第七實施方式(圖 29)相同的拾取裝置。在本實施方式中，去除了三等分光學檢測單元500 中的一個，並且增加了子光學檢測單元500PP，以檢測大量跟蹤誤差信號 (推挽信號)。
圖37示出了在第八實施方式中使用的分割裝置的分割偏轉裝置 377c。除了圖32所示的分割偏轉裝置377b的全息圖區Hd的P偏振光的 偏振方向被設定為相反之外，該分割偏轉裝置377c在構造上與圖32所 示的分割偏轉裝置377b相同。也就是說，全息圖區Hb和Hd形成在閃 耀全息圖中，使得P偏振的部分光通量在切線方向上沿反向進行衍射和偏轉。
在圖37所示的分割偏轉裝置377c的全息圖區Hb和Hd處衍射的P 偏振的部分光通量在聚焦狀態下，聚集在兩個子光學檢測單元500PP的 切線方向上彼此遠離的位置上，即，沿反向移置的位置上，以分別作為 聚集束點Tb和Td，如圖38所示。三等分光學檢測單元500包括具有相 同面積的三個光接收部B3、 B4、 B5，所述三個光接收部以在切線方向上 彼此平行的兩條分割線500L和500M為界而彼此分離同時彼此相鄰。而 且，各個三等分光學檢測單元500被設置，使得在切線方向上以直線設 置的三等分光學檢測單元500的中間光接收部B5的中心與返回光RLB 的光軸OAX相交。因此，兩個子光學檢測單元500PP以光軸為中心以點 對稱方式被設置，同時與三等分光學檢測單元500分離。而且，兩個子 光學檢測單元500PP包括由分割線500L和500M分割的光接收部Bl、 B2和B6、 B7。因此，聚集束點Tb和Td被聚集，使得聚集束點Tb和 Td超過光接收部Bl、 B2和B6、 B7的分割線。
另一方面，透射通過分割偏轉裝置377c的透光區TWa和TWc的S 偏振的部分光通量被聚集，使得聚集束點Ta和Tc從三等分光學檢測單 元500的中間光接收部B4的中心點以扇狀擴展，以成為置於光接收部 B3-B5之間的一對四分之一圓(以與切線方向呈45。的角度傾斜的相反方 向)。
而且，在圖37所示的分割偏轉裝置377的四個區域TWa、 Hb、 TWc 和Hd處分割的子光束中的一條聚集在光檢測器的子光學檢測單元501 (光接收部A1和A2)上，以分別作為聚集束點Qd和Qc，並且聚集在 子光學檢測單元502 (光接收部C1和C2)上，以分別作為聚集束點Rc 和Ra，如圖38所示。然而，子光學檢測單元501 (光接收部A1和A2) 和子光學檢測單元502 (光接收部Cl和C2)在光軸上的三等分光學檢測 單元500的相對側的徑向上彼此平行地並排設置同時彼此隔幵，並且光 接收部Al和A2以及光接收部Cl和C2以光軸為中心以點對稱方式被設 置，使得S偏振和P偏振的子光束不與雜散光幹擾。
按照與前面的實施方式相同的方式，如圖38所示，利用三等分光學檢測單元500的各個光接收部B3、 B4和B5的輸出信號B1、 B2、 B3、 B4禾nB5，子光學檢測單元500PP的各個光接收部B1、 B2、 B6禾n B7的 輸出信號B1、 B2、 B6和B7，以及子光學檢測單元501和502的各個光 接收部A1、 A2和C1、 C2的輸出信號AK A2和C1、 C2，可以獲得以 下等式的焦點誤差信號FE: FE-(B1+B4+B7)-(B2+B3+B5+B6),獲得以下 等式的差分推挽跟蹤誤差信號DPP: DPP=((B5+B3)-(B5+B7))-Gx((Al十 A2)-(C1+C2》，並獲得以下等式的 RF 信號 RF: RF=B1+B3+B2+B4+B5+B6+B7。在等式中，"G"表示差分係數。 第九實施方式
第九實施方式是除了改變了光檢測器40的光接收部的形狀和設置 以及分割裝置的分割偏轉裝置377之外，在構造上與第四實施方式(圖 18)相同的拾取裝置。在本實施方式中，在第四實施方式之外，利用分 割偏轉裝置的一些區域對與S偏振光或P偏振光相對應的區域的部分光 通量進行輕微的偏移，使得在返回光通量當中的用於偏轉裝置衍射的光 的光檢測器的形狀被簡化，並且同時，也避免了在RF信號檢測時的SN 劣化。
具體地，圖39示出了在第九實施方式中使用的分割裝置的分割偏轉 裝置377d。除了 P偏振的部分光通量所穿過的分割偏轉裝置377a的透光 區TWa和TWc變為全息圖區Ha和Hc之夕卜，該分割偏轉裝置377d在構 造上與圖24所示的分割偏轉裝置377a相同。也就是說，形成了全息圖 區Ha和Hc，使得P偏振的部分光通量也在切線方向上進行衍射和偏轉。
圖40是示出了光檢測器40的結構的典型平面圖。光檢測器40包括 設置在其中部以利用像散法進行聚焦伺服的象限光學檢測單元703以及 在徑向上並排設置在象限光學檢測單元703的相對兩側以利用三束法進 行跟蹤伺服的子光學檢測單元704和705。此外，光檢測器40還包括用 於+1次衍射S偏振光的象限光學檢測單元702和用於+1次衍射P偏振光 的半光學檢測單元701。
此外，在子光學檢測單元704和705的切線方向上的分割線上發生 雜散光和信號光之間的千擾，並且為此，設置了具有不受幹擾影響的寬
35度的不透明遮光條紋BS。按相同的方式，O次光的P偏振區的雜散光和 + 1次衍射P偏振光區域的雜散光之間的幹擾發生在+1次衍射S偏振光的 象限光學檢測單元702的徑向上的分割線上，並且為此，設置了具有不
受幹擾影響的寬度的不透明遮光條紋BS。按相同的方式，具有不受幹擾 影響的寬度的不透明遮光條紋BS設置在半光學檢測單元701的切線方向 上的分割線上。結果，可以避免對於推挽跟蹤誤差檢測不必要的DC分 量的檢測。
在通過圖39的分割偏轉裝置377d的分割線377L和377M進行四等 分的區域中，全息圖區Ha和Hc在切線方向上並排設置，光軸置於全息 圖區Ha和Hc之間，並且全息圖區Hb和Hd在徑向上並排設置，光軸置 於全息圖區Hb和Hd之間。按與全息圖區Hb和Hd相同的方式，全息 圖區Ha和Hc被設計為使得聚集束點在切線方向上被雙向衍射，由此使 得聚集束點從象限光學檢測單元703的中心點沿切線方向被偏轉了預定 距離dd2。而且，全息圖區Ha和Hc被形成為使得在切線方向上實現了 雙向衍射，由此使得預定距離dd2大於被全息圖區Hb和Hd聚集的束點 的切線方向上的預定距離ddl 。
在圖39所示的分割偏轉裝置377d的全息圖區Ha處衍射的P偏振的 部分光通量中，0次衍射聚集束點Ta在徑向上的分割線上以光軸為中心 以扇狀擴展，以成為置於象限光學檢測單元703的光接收部B8和B9之 間的四分之一圓，如圖40所示。在全息圖區Hc處衍射的P偏振的部分 光通量中，0次衍射聚集束點Tc在徑向上的分割線上以光軸為中心以反 向指向的扇狀擴展，以成為置於象限光學檢測單元703的光接收部B7和 B10之間的四分之一圓。同時，分割偏轉裝置377d的全息圖區Ha處衍 射的P偏振的部分光通量的+1次衍射聚集束點Ta從象限光學檢測單元 703的切線方向上的分割線的延長線在徑向上以扇狀擴展，以成為半光學 檢測單元701的光接收部B2上的四分之一圓，並且P偏振的部分光通量 的+1次衍射聚集束點丁c以反向的扇狀擴展，以成為置於半光學檢測單元 701的光接收部B1上的四分之一圓。
在分割偏轉裝置377d的全息圖區Hb處衍射的S偏振的部分光通量
36中，0次衍射聚集束點Tb以切線方向上的分割線上的交點為中心以扇狀
擴展，以成為置於象限光學檢測單元702的光接收部B3和B4之間的四 分之一圓，如圖40所示。在全息圖區Hd處衍射的P偏振的部分光通量 中，0次衍射聚集束點Td以切線方向上的分割線上的交點為中心以反向 指向的扇狀擴展，以成為置於象限光學檢測單元702的光接收部B5和 B6之間的四分之一圓。
在圖39所示的分割偏轉裝置377d的四個區域TWa、 Hb、 TWc和 Hd處分割的子光束中的一條部分聚集在光檢測器的子光學檢測單元704 (光接收部A1和A2)上，以分別作為P偏振的部分光通量的O次衍射 聚集束點Qc和Qa，並且聚集在子光學檢測單元705 (光接收部Cl和 C2)上，以分別作為聚集束點Rd和Ra，如圖40所示。
按照與前面的實施方式相同的方式，如圖40所示，利用象限光學檢 測單元703、子光學檢測單元704和705、象限光學檢測單元702、以及 半光學檢測單元701的各個光接收部B1、 B2、 B3、 B4、 B5、 B6、 B7、 B8、 B9、 BIO、 Al、 A2、 Cl和C2的輸出信號Bl 、 B2、 B3、 B4、 B5、 B6、 B7、 B8、 B9、 BIO、 Al、 A2、 Cl禾n C2，可以獲得以下等式的焦點 誤差信號FE: FE-(B3+B5)-(B4+B6)，獲得以下等式的差分推挽跟蹤誤差 信號DPP: DPP=(Bl-B2)-Gx((Al+Cl)-(A2+C2))，並獲得以下等式的RF 信號RF: RF=B7+B8+B9+B10。在等式中，"G"表示差分係數。而且，除 了利用三條光束的普通DPP之外，可以利用單條光束進行推挽跟蹤誤差 檢測。在這種情況下，不使用檢測器A1、 A2、 C1和C2。可以獲得單條 光束跟蹤誤差信號PP-(Bl-B2)-Gx((B3+B6)-(B4+B5))。在等式中，"G"表 示差分係數。
第十實施方式
第十實施方式是除了去除了子光束生成衍射光柵32、改變了光檢測 器40的光接收部的形狀和設置以及分割裝置的分割偏轉裝置377之外， 在構造上與第四實施方式(圖18)相同的拾取裝置。在本實施方式中， 從第四實施方式中去除了子光束生成衍射光柵32，並且分割偏轉裝置被 進一步分割，從而利用分割偏轉裝置的分割區域對S偏振光和P偏振光的部分光通量進行輕微的偏移，並且因此用於返回光通量當中的被偏轉 裝置衍射的光的光檢測器的形狀和設置被簡化，並且同時，也避免了在 RF信號檢測時的SN劣化。
具體地，圖41示出了在第十實施方式中使用的分割裝置的分割偏轉
裝置377e。圖41是示出了光檢測器40的結構的典型平面圖。分割偏轉 裝置377e被構造為將返回光RLB分割為七塊。也就是說，分割偏轉裝 置377e包括包含返回光RLB的光軸OAX的中央全息圖區He以及設置 在全息圖區He周圍的周圍六分全息圖區Ha、 Hbl、 Hb2、 Hc、 Hdl和 Hd2。
如圖42所示，光檢測器40包括設置在其中部以利用像散法進行聚 焦伺服的用於0次衍射光的象限光學檢測單元400,以及在切線方向上並 排設置在象限光學檢測單元400的相對側的子光學檢測單元401和402。 子光學檢測單元401是用於+1次衍射S偏振光的半光學檢測單元，並且 子光學檢測單元402是用於1次衍射S偏振光的象限光學檢測單元。子 光學檢測單元401包括並排設置在切線方向上同時沿徑向分割的兩個光 接收部Al和A2。子光學檢測單元402包括並排設置在切線方向上同時 沿徑向分割的兩個象限光學檢測部Cl、 C2、 Cl、 C2和Cl、 C2、 Cl、 C2。子光學檢測單元402的一個象限光學檢測部相對於返回光的光軸與 子光學檢測單元401的光接收部Al對稱地設置，並且子光學檢測單元 402的另一個象限光學檢測部在相對於返回光的光軸與子光學檢測單元 401的光接收部A1對稱的位置上，設置在用於O次衍射光的象限光學檢 測單元400的切線方向上的分割線的延長線上。並排設置在子光學檢測 單元402的切線方向上的象限光學檢測部Cl以與切線方向呈45°的角方 向並排設置，並且同時，象限光學檢測部C2以與切線方向呈45。的角方 向並排設置。
在圖41所示的分割偏轉裝置377e的全息圖區He周圍的返回光通量 中，返回光的0次衍射聚集束點成為使象限光學檢測單元400的光軸作 為其中心的圓(O次光)，如圖42所示。
圖41的全息圖區He被設置為儘可能使得返回光的中部不照射到子
38光學檢測單元401和子光學檢測單元402，並且全息圖區He被形成為使得透射光以例如與圖42的切線方向呈45。的角方向衍射。0次光由用於0次衍射光的象限光學檢測單元400接收，而不受全息圖區He的影響。而且，全息圖區He可以被形成為由吸收材料製成的遮光區。在這種情況下，O次光的中部被遮蔽；然而，當該區域被構造為較小時，在再現RF信號時不會有麻煩。如圖42所示，在分割偏轉裝置377e的全息圖區He處衍射的+1次衍射光的部分光通量(He+1次光)和在全息圖區He處衍射的1次衍射光的部分光通量(He-1次光)形成聚集束點，同時與象限光學檢測單元400分離。
圖41所示的全息圖區Ha和Hc是相同的圖案，並且並排設置在切線方向上，同時全息圖區He置於全息圖區Ha和Hc之間。而且，全息圖區Ha和Hc被形成為對來自徑向上的分割波片裝置37的P偏振的部分光通量進行衍射和偏轉。在返回光的全息圖區Ha和Hc處衍射的P偏振的部分光通量在象限光學檢測單元400的徑向上的分割線上以光軸為中心以反向衍射，以成為以變形的扇狀形成的一對聚集束點(HaHc+l次光和HaHcll次光)。這些包含推挽信號分離的變形的扇狀束點不被用於誤差檢測。
圖41的全息圖區對HM、 Hb2和Hdl、 Hd2並排設置在徑向上，同時全息圖區He置於全息圖區對HM、 Hb2和Hdl、 Hd2之間。而且，全息圖區對Hbl、 Hb2和Hdl、 Hd2被形成為對來自切線方向上的分割波片裝置37的S偏振的部分光通量進行衍射和偏轉。全息圖區Hbl和Hb2之間的分割線從返回光的光軸沿徑向延伸，並且全息圖區Hdl和Hd2之間的分割線從返回光的光軸與徑向平行地延伸。全息圖區Hbl和Hdl是相同的圖案，並且被設計為使得聚集束點在切線方向上被雙向衍射，由此使得聚集束點從象限光學檢測單元400的中心點在切線方向上偏轉了預定距離dd2。全息圖區Hb2和Hd2是相同的圖案，並且被形成為使得聚集束點以小於切線方向上的預定距離dd2的預定距離ddl而在切線方向上被雙向衍射。
因此，在圖41所示的分割偏轉裝置377e的全息圖區Hbl和Hdl處衍射的+ 1次衍射光的S偏振的部分光通量(HblHdl + l次光)變為在子
光學檢測單元401的光接收部Al上的兩個變形的1/4圓。在分割偏轉裝置377e的全息圖區HM和Hdl處衍射的-1次衍射光的S偏振的部分光通量(HblHdl-l次光)變為在子光學檢測單元402的象限光學檢測部Cl和C2上的兩個變形的l/4圓。此外，在分割偏轉裝置377e的全息圖區Hb2和Hd2處衍射的+1次衍射光的S偏振的部分光通量(Hb2Hd2+l次光)變為在子光學檢測單元401的光接收部A2上的兩個變形的1/4圓。在分割偏轉裝置377e的全息圖區Hb2和Hd2處衍射的-1次衍射光的S偏振的部分光通量(Hb2Hd2-l次光)變為在子光學檢測單元402的象限光學檢測部Cl和C2上的兩個變形的1/4圓。
利用上述構造，包括返回光的光軸的中央全息圖區He的衍射光通量移動到不具有光接收部的區域，並且因此，避免了全息圖區Hbl、 Hb2、Hdl和Hd2的±1次光的雜散光入射到子光學檢測單元上，導致對於誤差檢測不必要的偏移不會發生。此外，可以將子光學檢測單元設置在0次光的雜散光內。子光學檢測單元上的雜散光和士l次光之間的幹擾由於分割波片裝置37而不會發生。可以將子光學檢測單元401和402設置在用於0次衍射光的象限光學檢測單元400的附近。
可以通過接收在子光學檢測單元401的兩個光接收部Al和A2的沒有推挽信號的區域(即，全息圖區Hbl和Hdl)處衍射的+l次衍射光的S偏振的部分光通量(HblHdl+l次光)來檢測透鏡移動量，並且同時，可以通過從位於用於0次衍射光的象限光學檢測單元400的主光束(O次光)的推挽信號中進行提取來校正推挽信號的偏移。
僅僅子光學檢測單元402的兩個象限光學檢測部Cl、 C2、 Cl、 C2和C1、 C2、 Cl、 C2的沒有推挽信號的-l次光被用亍焦點檢測，並且因此，推挽信號未被混合到焦點誤差信號中作為噪聲。
按照與前面的實施方式相同的方式，如圖42所示，利用用於O次衍射光的象限光學檢測單元400以及子光學檢測單元401和402的各個光接收部B1、 B2、 B3、 B4、 Al、 A2、 Cl和C2的輸出信號Bl、 B2、 B3、B4、A1、A2、C1和C2，可以獲得以下等式的焦點誤差信號FE:FE-C1-C2，
40獲得以下等式的推挽跟蹤誤差信號PP : PP=((B1+B4)-
(B2+B3))-Gx(A2-Al)，並獲得以下等式的RF信號RF:RF-Bl+B2+B3+B4。在等式中，"G"表示差分係數。第十一實施方式
第十一實施方式是除了改變了光檢測器40的光接收部的形狀和設置並且提供了分割遮光裝置377e以取代分割裝置的分割偏轉裝置377之外，在構造上與第二實施方式(圖ll)相同的拾取裝置。
圖43是示出了根據本發明的第十一實施方式的利用像散法進行聚焦伺服的光學系統的主要部分的示意性立體圖(光源、偏振分束器等被省去以清楚地描述檢測系統)。
如圖44所示，分割遮光裝置377e被構造成這樣一種結構，其中不透明遮光區BR和透明區TW交替地設置在光軸周圍。也就是說，分割遮光裝置377e與返回光RLB的光軸OAX相交，使得分割線37L以與光碟的切線方向呈45。的角度衍射，並且使得透明區TW並排設置在切線方向上同時光軸置於透明區TW之間，並且遮光區BR並排設置在徑向上同時光軸置於遮光區BR之間。
圖45是示出了當從光檢測器的光軸入射側觀看時的光檢測器40的典型平面圖。光檢測器40包括設置在其中部以利用像散法進行聚焦伺服的象限光學檢測單元400，以及並排設置在徑向上的象限光學檢測單元400的相對側以利用三束法進行跟蹤伺服的用於三條光束的子光學檢測單元401和402。按與第二實施方式相同的方式，象限光學檢測單元400包括具有相同面積的四個光接收部B1、 B2、 B3和B4，所述四個光接收部彼此相鄰地設置，以兩條垂直的分割線400L和400M作為邊界線而彼此分離。分割線中的一條與切線方向平行。用於三條光束的子光學檢測單元401、 402包括彼此相鄰設置、邊界線大致與切線方向平行延伸的兩個分離的光接收部Al和A2、 Cl和C2。在此，未設置寬度大的分割區401a、 402a。光接收部相對於象限光檢測單元400的中心(分割線之間的交點)以點對稱方式形成和設置。也就是說，光接收部與在切線方向和徑向上從其中心延伸的直線對稱。分割遮光裝置377e包括由兩條分割線400L和400M進行四等分的四個透光區，使得相鄰透光區的透射狀態和非透射狀態彼此不同。如圖45所示，在四個區域當中的位於補角位置的部分光通量不與雜散光幹擾，並且因此，相鄰的部分光通量的狀態彼此不同。因此，甚至通過簡單結構的拾取裝置，就可以避免再現信號的SN劣化。
根據本實施方式，利用象限光學檢測單元400的各個光接收部Bl、B2、 B3和B4的輸出信號Bl、 B2、 B3和B4以及子光學檢測單元401和402的各個光接收部A1、 A2和C1、 C2的輸出信號A1、 A2和C1、C2，可以獲得以下等式的焦點誤差信號FE: FE= (B1+B3)-(B2+B4)，獲得以下等式的差分推挽跟蹤誤差信號DPP : DPP=((BI+B4)-(B2+B3))-Gx((Al+Cl)-(A2+C2))，並獲得以下等式的RF信號RF.'RJF=B1+B3+B2+B4。在等式中，"G"表示差分係數。
第十二實施方式
第十二實施方式是除了改變了光檢測器40的光接收部的形狀和設置以及僅提供了分割裝置的分割偏轉裝置377a (圖24)並去除了分割波片裝置37之外，在構造上與第五實施方式(圖23)相同的拾取裝置。
圖46是示出了根據第十二實施方式的利用像散法進行聚焦伺服的光學系統的主要部分的示意性立體圖(光源、偏振分束器等被省去以清楚地描述檢測系統)。
圖47是示出了當從光檢測器的光軸入射側觀看時的光檢測器40的典型平面圖。除了在切線方向上設置的具有相同面積的光學檢測部B5和B6被設置為使得光學檢測部B5和B6在相對於象限光學檢測單元400的中心點而對稱的位置(位於切線方向上的分割線的延長線上)上，比圖25隔開更遠之外，根據第十二實施方式的光檢測器40與圖25的光檢測器40相同。在圖25的第五實施方式中，光軸周圍的偏振方向彼此不同，避免了雜散光和信號光之間的千擾。另一方面，在第十二實施方式中，由於光接收部之間的分離而避免了這種幹擾，並且因此，即使通過簡單結構的拾取裝置也可以實現再現。
4權利要求
1、一種拾取裝置，該拾取裝置包括照射光學系統以及檢測光學系統，所述照射光學系統包括用於將光通量聚焦在光學記錄介質的記錄表面的軌道上以形成束點的物鏡，所述光學記錄介質具有多個層疊的記錄層，在所述記錄層之間夾有間隔層；所述檢測光學系統包括具有用於接收通過所述物鏡從所述記錄層反射的返回光以進行光電轉換的多個光接收部的光檢測器，所述拾取裝置根據從所述光接收部的輸出計算出的電信號來控制所述物鏡的位置，其中所述拾取裝置還包括像散裝置，其用於將像散提供到指向所述光接收部的所述返回光；以及分割裝置，其具有被以所述返回光的光軸為中心在像散方向上延伸的分割線分割出的分割區，按照所述各個分割區進行分割，而沿著返回光的所述光軸，將具有所述像散的所述返回光分割為多個部分光通量，其中，彼此相鄰的一些分割區為所述部分光通量提供光學作用，使得在所述光接收部上不會發生所述相應的部分光通量之間的幹擾。
2、 根據權利要求1所述的拾取裝置，其中所述光檢測器的所述光接 收部由以所述返回光的所述光軸為中心在所述像散方向上延伸的分割線 以及與所述分割線垂直的像散分割線四等分。
3、 根據權利要求2所述的拾取裝置，其中所述像散裝置提供的所述 像散方向被設定為以與所述軌道的延伸方向呈45。的角度傾斜。
4、 根據權利要求2所述的拾取裝置，其中所述像散裝置提供的所述 像散方向被設定為與所述軌道的延伸方向平行。
5、 根據權利要求1至4中的任意一項所述的拾取裝置，其中所述分 割裝置包括用於進行作為所述光學作用的偏轉作用的分割偏轉裝置，通 過所述偏轉作用，使所述各個部分光通量到達所述光接收部上的不同位 置，並且所述分割裝置由所述分割線和與所述分割線垂直的第二分割線 分割。
6、 根據權利要求1至5中的任意一項所述的拾取裝置，其中所述分割裝置包括用於進行作為光學作用的偏振作用的分割偏轉裝置，通過所 述偏振作用，使所述各個部分光通量在所述光接收部上被不同地偏振， 並且所述分割裝置由所述分割線和與所述分割線垂直的第二分割線分 割。
7、 根據權利要求6所述的拾取裝置，其中位於所述分割偏轉裝置的 一對對頂角位置的兩個區域處衍射的所述返回光聚集的束點形成在以所 述光檢測器的所述分割線之間的交點為中心而在所述第二分割線上分別 設置在相對側同時彼此相鄰的光接收部上，並且位於所述分割偏轉裝置 的另一對對頂角位置的兩個區域處衍射的所述返回光聚集的束點形成在 以所述光檢測器的所述分割線之間的交點為中心而在所述分割線上分別 設置在相對側同時彼此隔開的光接收部上。
8、 根據權利要求7所述的拾取裝置，其中所述分割偏轉裝置的所述 四個區域被形成為以所述分割線之間的交點為公共原點，位於所述分割 偏轉裝置的一對對頂角位置的所述兩個區域具有基於所述光檢測器的所 述分割線之間的交點而設定的全息案，並且位於所述分割偏轉裝置 的另一對對頂角位置的所述兩個區域具有基於與所述光檢測器的所述分 割線之間的交點隔開的所述分割線上的兩點而設定的全息案。
9、 根據權利要求1至8中的任意一項所述的拾取裝置，其中在所述 光檢測器的所述光接收部之間設置不透明遮光區。
10、 根據權利要求3所述的拾取裝置，其中所述分割裝置包括用於 遮蔽光以作為光學作用的不透明分割遮光裝置，並且所述分割裝置由所 述分割線和與所述分割線垂直的第二分割線分割。
全文摘要
一種拾取裝置包括照射光學系統以及檢測光學系統，該照射光學系統包括用於將光通量聚焦在光學記錄介質的記錄表面的軌道上以形成束點的物鏡，該光學記錄介質具有多個層疊的記錄層，在記錄層之間夾有間隔層；該檢測光學系統包括具有用於接收通過物鏡從記錄層反射的返回光以進行光電轉換的多個光接收部的光檢測器，該拾取裝置根據從光接收部的輸出計算出的電信號來控制所述物鏡的位置。該拾取裝置還包括像散裝置，其用於將像散提供到指向光接收部的返回光；以及分割裝置，其具有被以返回光的光軸為中心在像散方向上延伸的分割線分割出的分割區，按照各個分割區進行分割，而沿著返回光的光軸，將具有像散的返回光分割為多個部分光通量。彼此相鄰的分割區為所述部分光通量提供光學作用，使得在光接收部上不會發生相應的部分光通量之間的幹擾。
文檔編號G11B7/135GK101490757SQ20078002625
公開日2009年7月22日 申請日期2007年7月13日 優先權日2006年7月13日
發明者小池克宏, 小笠原昌和, 柳澤琢磨 申請人:先鋒株式會社