專利名稱：光學(xué)拾取頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)減少層間串?dāng)_的技術(shù)，該層間串?dāng)_產(chǎn)生自單面多層光盤(pán)。
背景技術(shù)：
設(shè)置有多個(gè)信息記錄層的單面多層光盤(pán)己被開(kāi)發(fā)以實(shí)現(xiàn)光盤(pán)的大容量。在信息記錄層 中，將用來(lái)記錄或播放信息的層認(rèn)為是目標(biāo)層，而將其他層認(rèn)為是非目標(biāo)層。通過(guò)將光束 會(huì)聚在目標(biāo)層上并接收來(lái)自目標(biāo)層的反射光束。用于單面多層光盤(pán)的光學(xué)拾取頭裝置在 信息記錄層中的目標(biāo)層記錄信息以及從目標(biāo)層播放信息，該光束從作為光源的半導(dǎo)體激光 器輸出。光束傳輸穿過(guò)偏振光束分光器，由反射鏡偏轉(zhuǎn)使光束在法線方向入射在光盤(pán)上， 傳輸穿過(guò)偏振元件，并且由物鏡會(huì)聚在目標(biāo)層上。該光束從目標(biāo)層反射，并且該反射光束 再次傳輸穿過(guò)偏振元件，因此反射光束的偏振轉(zhuǎn)變?yōu)榇笾麓怪庇谌肷涔馐钠穹较蚓€偏 振。該光束然后在分光器反射，并且穿過(guò)檢測(cè)透鏡會(huì)聚在光檢測(cè)單元的光接收元件上。
對(duì)單面多層光盤(pán)，將數(shù)據(jù)記錄在信息記錄層和將數(shù)據(jù)從信息記錄層播放可以通過(guò)光盤(pán)
的一面實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槌穗x激光束入射的光盤(pán)表面的最遠(yuǎn)的信息記錄層以外，其它信息記錄 層是半透明的。因此，當(dāng)反射光束照射在光檢測(cè)單元的光接收元件上時(shí)，來(lái)自非目標(biāo)層的 反射光束大部分是散焦的，其引起層間串?dāng)_。因?yàn)閬?lái)自非目標(biāo)層的反射光束引起雜散光 束，光檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)質(zhì)量降低。
3為減少層間串?dāng)_，例如，JP-A 2004-281026 (日本專利公開(kāi)公報(bào))披露了一項(xiàng)技術(shù)， 其通過(guò)從檢測(cè)用來(lái)產(chǎn)生推挽信號(hào)的光束面積中排除反射光束光軸附近的面積來(lái)從推挽信 號(hào)中除去雜散光束。
然而，因?yàn)閭鹘y(tǒng)技術(shù)只是用來(lái)限制從非目標(biāo)層反射的反射光束的光軸附近的面積，使 該面積不被用于推挽信號(hào)，產(chǎn)生推挽信號(hào)所需的一級(jí)衍射束不能完全去除。換句話說(shuō)，因 為從兩個(gè)相鄰信息記錄層反射的反射光束中的一級(jí)衍射光束在中心部分附近重合，難以僅 通過(guò)去除反射光束的光軸附近面積的光束來(lái)完全去除推挽信號(hào)中的雜散光并去除層間串 擾。

發(fā)明內(nèi)容
一種光學(xué)拾取頭裝置，其對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的一個(gè)方面，用于包括多個(gè)信息記錄層的光存 儲(chǔ)介質(zhì)，該光學(xué)拾取頭裝置包括輸出光束的光源；將該光束會(huì)聚至第一信息記錄層的會(huì) 聚單元；檢測(cè)從該光存儲(chǔ)介質(zhì)反射的反射光束的光檢測(cè)單元，包括接收用于聚焦誤差信號(hào)
的反射光束的第一光接收單元以及接收l(shuí)級(jí)衍射光束的第二光接收單元；以及限制元件，
衍射通過(guò)遠(yuǎn)離所述光檢測(cè)單元的特定區(qū)域的光束，所述特定區(qū)域包括從非目標(biāo)層反射的 O級(jí)衍射光束通過(guò)的光軸附近的區(qū)域，以及用于推挽信號(hào)的反射的l級(jí)衍射光束通過(guò)的和從
所述非目標(biāo)層反射的l級(jí)衍射光束通過(guò)的兩個(gè)區(qū)域的中心區(qū)域。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光存儲(chǔ)介質(zhì)播放設(shè)備中的光學(xué)系統(tǒng)的原理圖2是用來(lái)說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施例的單面雙層光盤(pán)中光束會(huì)聚在信息記錄層上的示意
圖3是根據(jù)第一實(shí)施例說(shuō)明光檢測(cè)單元上的光束照射狀態(tài)的示意圖，在該狀態(tài)光強(qiáng)限
制在包括從目標(biāo)層反射的光束的光軸的預(yù)定面積中；
圖4是根據(jù)第一實(shí)施例說(shuō)明光檢測(cè)單元上的光束照射狀態(tài)的示意圖，在該狀態(tài)光強(qiáng)限
制在包括從非目標(biāo)層反射的光束的光軸的預(yù)定面積中；
圖5是根據(jù)第一實(shí)施例說(shuō)明投射在光檢測(cè)單元上的反射光束的分布示意圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光存儲(chǔ)介質(zhì)播放設(shè)備中的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖； 圖7是根據(jù)第二實(shí)施例說(shuō)明反射的零級(jí)衍射光束的反射的示意4圖8是根據(jù)第二實(shí)施例說(shuō)明反射的一級(jí)衍射光束的反射的示意圖； 圖9是根據(jù)第二實(shí)施例說(shuō)明如何確定推挽面積的中心部分的示意圖； 圖10是根據(jù)第二實(shí)施例說(shuō)明如何確定兩塊面積的各中心部分的示意圖，其中反射的 一級(jí)衍射光束穿過(guò)該面積；
圖11是根據(jù)第二實(shí)施例的偏振元件的開(kāi)口分割的示意圖12是根據(jù)第二實(shí)施例的光接收單元的結(jié)構(gòu)和光接收單元上反射光束的分布的示意
圖13是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的偏振元件的開(kāi)口分割的示意圖14是根據(jù)第三實(shí)施例的光接收單元的結(jié)構(gòu)和光接收單元上反射光束的分布的示意
圖15是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的偏振元件的開(kāi)口分割的示意圖；以及
圖16是根據(jù)第四實(shí)施例的光接收單元和光接收單元上反射光束的分布的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的示例實(shí)施例。本發(fā)明不限于以下說(shuō)明的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光存儲(chǔ)介質(zhì)播放設(shè)備用于播放記錄在單面雙層光盤(pán)上的信 息，其包括轉(zhuǎn)動(dòng)光盤(pán)的主軸電動(dòng)機(jī)，讀取記錄在光盤(pán)上的信息的光學(xué)拾取頭裝置，以及其 上安裝光學(xué)拾取頭裝置的支架。假定該單面雙層光盤(pán)包括用來(lái)記錄或播放信息目標(biāo)層，以 及除目標(biāo)層之外的非目標(biāo)層。
如圖1所示，根據(jù)第一實(shí)施例的光存儲(chǔ)器介質(zhì)播放設(shè)備作為光學(xué)拾取頭裝置的光學(xué)系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)，包括，半導(dǎo)體激光器100，準(zhǔn)直透鏡101，衍射光學(xué)元件113，偏振分光器102，反射 鏡103，偏振元件104,物鏡105，限制元件114，檢測(cè)透鏡109，以及光檢測(cè)單元IIO。
半導(dǎo)體激光器100輸出激光(束)，且準(zhǔn)直透鏡101將從半導(dǎo)體激光器100輸入的發(fā)散光 束轉(zhuǎn)換成平行光束。衍射光學(xué)元件113將入射光束衍射成零級(jí)衍射光束和一級(jí)衍射光束(兩 個(gè)一級(jí)衍射光束)。偏振分光器102透過(guò)在預(yù)定方向振動(dòng)的線偏振光，并反射在垂直于該預(yù) 定方向的方向振動(dòng)的其他線偏振光。換句話說(shuō)，偏振分光器102透過(guò)從半導(dǎo)體激光器100輸 出并朝光盤(pán)115傳送的光束，并反射從光盤(pán)115反射由偏振元件偏振的光束。
反射鏡103在法線方向反射入射光束，以將該光束輸入至光盤(pán)115。偏振元件104是，例 如，1/4波片，其將進(jìn)入的線偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光，并將進(jìn)入的圓偏振光轉(zhuǎn)換為線偏振光。 物鏡105將入射光束會(huì)聚至光盤(pán)115的信息記錄層上。檢測(cè)透鏡109將入射光束會(huì)聚至光檢測(cè)單元110上。光檢測(cè)單元110將光束的能量轉(zhuǎn)換 為電信號(hào)，并包括接收光束的光接收單元lll。
限制元件114 (限制單元)限制從非目標(biāo)層反射的入射光束輸入到光檢測(cè)單元110的光
接收單元lll。
本實(shí)施例所對(duì)應(yīng)的光盤(pán)115是，例如，單面雙層光存儲(chǔ)介質(zhì)，其包括兩個(gè)層疊的信息記 錄層作為播放和記錄層。為了說(shuō)明，假定目標(biāo)層10用來(lái)記錄和播放信息，而非目標(biāo)層107 不是用來(lái)記錄和播放信息。光盤(pán)表面一側(cè)上層疊的目標(biāo)層106的反射膜由半透明材料制成， 使信息能通過(guò)光盤(pán)l 15的一側(cè)被從目標(biāo)層106和非目標(biāo)層107播放或記錄至目標(biāo)層106和非目 標(biāo)層107。根據(jù)本實(shí)施例，光盤(pán)115是，例如，可寫(xiě)數(shù)字多功能光盤(pán)(DVD-R)或可再寫(xiě)數(shù) 字多功能光盤(pán)(DVD-RW)，其各有岸/槽結(jié)構(gòu)。
從半導(dǎo)體激光器100的輸出光束由準(zhǔn)直透鏡101轉(zhuǎn)換為平行光束，并由衍射光學(xué)元件113 衍射成為作為主光束的零級(jí)衍射光束和作為次光束的正/負(fù)一級(jí)衍射光束。衍射光束作為線 偏振光輸入偏振分光器102,并且大致100%地透過(guò)偏振分光器102。透過(guò)偏振分光器102的 零級(jí)衍射束和一級(jí)衍射束由反射鏡103反射，以在法線方向輸入光盤(pán)I15。其后，零級(jí)衍射 束和一級(jí)衍射束由偏振元件104轉(zhuǎn)換為圓偏振光，并穿過(guò)物鏡105會(huì)聚在光盤(pán)115的信息記錄 層上。根據(jù)圖l，只顯示輸入進(jìn)入光盤(pán)115的零級(jí)衍射光束，從目標(biāo)層106反射的零級(jí)衍射光 束的反射光束108，以及從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射光束的反射光束112。
根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)播放設(shè)備，還包括轉(zhuǎn)動(dòng)光盤(pán)115的主軸電動(dòng)機(jī)123，在 光學(xué)拾取頭裝置內(nèi)部還包括在光盤(pán)的徑向和在垂直于徑向的法向移動(dòng)物鏡105的致動(dòng)器 122和控制單元121。 —
控制單元121根據(jù)光檢測(cè)單元110的光接收單元111輸出的信號(hào)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器122，用來(lái)執(zhí) 行聚焦伺服和跟蹤伺服。根據(jù)第一實(shí)施例，聚焦伺服用刀刃法執(zhí)行，跟蹤伺服用微分推挽 (DPP)法執(zhí)行。此外，控制單元121控制主軸電動(dòng)機(jī)123的轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖2中顯示會(huì)聚在單面雙層光盤(pán)115的目標(biāo)層106上的光束。圖2僅顯示輸入光盤(pán)115的零 級(jí)衍射束，和從目標(biāo)層106和非目標(biāo)層107反射的反射零級(jí)衍射束。如圖2所示，入射光束 201會(huì)聚目標(biāo)層106并在目標(biāo)層106上垂直反射。另一方面，因?yàn)槟繕?biāo)層106的反射膜是半透 明的，入射光束201到達(dá)非目標(biāo)層107,并從非目標(biāo)層107產(chǎn)生反射光束202。
從光盤(pán)115的目標(biāo)層106和非目標(biāo)層107反射的各反射光束，輸入偏振分光器102，且輸 入光束的大致100%被反射。其后，從非目標(biāo)層107反射的反射光束112到光接收單元111的 輸入由限制元件114限制，而來(lái)自目標(biāo)層106的反射光束108被會(huì)聚并由光接收單元111接收。通過(guò)將光束的光強(qiáng)限制在預(yù)定面積中，限制元件114限制來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束 112照射到光接收單元111上，該面積包括照射光檢測(cè)單元110的光接收單元111的反射光束 108和112的光軸。限制元件114是，例如，開(kāi)口限制元件和部分衰減濾光器。此外，限制 元件114可以是液晶元件，其電學(xué)地調(diào)整限制圖形或限制水平。
如圖3和4所示，從非目標(biāo)層107反射的光束與光檢測(cè)單元110的光接收單元111不共軛， 導(dǎo)致大量散焦地照射在光檢測(cè)單元110上。所以，如果在包括反射光束的光軸的預(yù)定面積內(nèi) 的光束的光強(qiáng)被限制，該光束的光強(qiáng)被限制的區(qū)域中的光強(qiáng)分布，將被投射在光檢測(cè)單元 IIO上。因此，反射光束的照射被限制在對(duì)應(yīng)于光束的光強(qiáng)被限制的面積的區(qū)域中。
另一方面，從目標(biāo)層106反射的反射光束與光檢測(cè)單元U0的光接收單元111共軛，因此， 即使當(dāng)光束的光強(qiáng)被限制在包括光軸的預(yù)定面積中，仍在光接收單元lll上會(huì)聚，形成光斑。
因此，必須確定限制元件114的尺寸，使光檢測(cè)單元110上的反射光束的照射被限制的 面積的尺寸大于光接收單元lll的尺寸。
在圖5中，在零級(jí)衍射束從目標(biāo)層106反射時(shí)產(chǎn)生的反射光束108，以及在零級(jí)衍射束從 非目標(biāo)層107反射時(shí)產(chǎn)生的反射光束112，照射在光檢測(cè)單元110上。
用參考標(biāo)號(hào)315表示光點(diǎn)，該光點(diǎn)在來(lái)自目標(biāo)層106的反射光束108照射在光檢測(cè)單元 IIO上時(shí)形成。參考標(biāo)號(hào)316表示，來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束112散焦在光檢測(cè)單元110 上的區(qū)域。反射光束112的照射被限制在用參考標(biāo)號(hào)316表示的面積的中心部分。
如圖5所示，確定限制元件114的尺寸使反射光束112的照射在其中被限制的面積的尺寸
可以大于光接收單元lll的尺寸。
根據(jù)第一實(shí)施例，將光束限制在包括光軸的預(yù)定區(qū)域中的限制元件114，安裝在偏振
分光器102和檢測(cè)透鏡109之間。此外，限制元件114的尺寸被確定使來(lái)自非目標(biāo)層107的反
射光束112照射的區(qū)域大于光接收單元111的尺寸，來(lái)自目標(biāo)層106的反射光束108在該光接
收單元lll上會(huì)聚形成光點(diǎn)。因此，可以分離來(lái)自目標(biāo)層106的反射光束108和來(lái)自非目標(biāo)
層107的反射光束112，并且可以減少層間串?dāng)_。
根據(jù)第一實(shí)施例，雖然限制元件114安裝在偏—振分光器102和檢測(cè)透鏡109之間，結(jié)構(gòu)并 不因此被限制，限制元件114也可以安裝在光檢測(cè)單元110和檢測(cè)透鏡109之間。此外，根 據(jù)第一實(shí)施例，雖然限制元件114限制來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束的光強(qiáng)，限制元件114 可以配置為遮擋來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束。
根據(jù)第一實(shí)施例，配置為使安裝在偏振分光器102和檢測(cè)透鏡109之間的限制元件114， 限制來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束。另一方面，對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例的光學(xué)拾取頭裝置，配置為使安裝在物鏡105和反射鏡103之間的偏振元件，限制來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束。
對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例的光存儲(chǔ)介質(zhì)播放設(shè)備，包括，如第一實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)光 盤(pán)115的主軸電動(dòng)機(jī)123，讀取記錄在光盤(pán)115上的信息的光學(xué)拾取頭裝置，以及其上安裝 光學(xué)拾取頭裝置的支架。如圖6所示，對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例的光存儲(chǔ)器介質(zhì)播放設(shè)備，包括， 如第二實(shí)施例所對(duì)應(yīng)的光學(xué)拾取頭裝置中的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體激光器IOO，準(zhǔn)直透纟竟 101，偏振分光器102，反射鏡103，偏振元件1004 (限制單元)，物鏡105，檢測(cè)透鏡109， 以及光檢測(cè)單元IIO。
半導(dǎo)體激光器IOO，準(zhǔn)直透鏡IOI，偏振分光器102，反射鏡103，物鏡105，以及檢測(cè)透 鏡109都包括如第一實(shí)施例中所述的相同功能。此外，對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例的光存儲(chǔ)介質(zhì)播 放設(shè)備，還包括，如第一實(shí)施例的相同結(jié)構(gòu)，主軸電動(dòng)機(jī)123，以及在光學(xué)拾取頭裝置內(nèi) 部的致動(dòng)器122和控制單元121 。
用同第二實(shí)施例所對(duì)應(yīng)的光存儲(chǔ)介質(zhì)播放設(shè)備中的控制單元121，用刀刃法執(zhí)行聚焦伺 服，并且用推挽法執(zhí)行跟蹤伺服。刀刃法
對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例的光學(xué)拾取頭裝置，與第一實(shí)施例的光學(xué)拾取頭裝置的差別在于偏 振元件1004衍射來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束，使反射光束到光檢測(cè)單元110的光接收單元 lll上的照射被限制。
在圖7中，實(shí)線表示從目標(biāo)層106反射的反射光束的光路，而虛線表示從非目標(biāo)層107 反射的反射光束的光路。在圖7中，兩個(gè)反射的零級(jí)衍射光束完全重疊于在光軸方向上傳 播的光束中。
在圖8中，實(shí)線表示從目標(biāo)層106反射的反射光束的光路，而虛線表示從非目標(biāo)層107 反射的反射光束的光路。在圖8中，兩個(gè)反射的一級(jí)衍射光束完全重疊為通過(guò)一個(gè)區(qū)域(以 下，"推挽區(qū)域")中心位置的光束801,用于推挽信號(hào)的反射的一級(jí)衍射光束穿過(guò)該區(qū)域。 如前所述，從兩個(gè)相鄰信息記錄層反射的一級(jí)衍射光束重疊在推挽區(qū)域的中心部分。所以， 只通過(guò)限制光軸附近的反射光束不能限制雜散束且層間串?dāng)_也不能減少。
因此，如果從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射光束在光軸附近的區(qū)域衍射，并且如果從非 目標(biāo)層107反射的一級(jí)衍射光束在推挽區(qū)域的中心部分衍射，從非目標(biāo)層107到光接收單元 lll的反射光束的輸入可以被限制。
如圖9所示，反射一級(jí)衍射束的重疊光束的反射角可以表示為
sin9pp-X7 (2a) (1) 其中0pp是離開(kāi)光軸的角度，"A/'是激光的波長(zhǎng)，且"a"是光盤(pán)的槽距。
8如圖10所示，用等式(1)確定反射的一級(jí)衍射光束穿過(guò)的兩個(gè)區(qū)域各自的中心部分，。 因此，要求偏振元件1004分成多個(gè)區(qū)域使從非目標(biāo)層107反射的反射光束可以被衍射，并
且到光接收單元lll上的照射可以受到限制。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，偏振元件1004配置為使用偏振全息圖(hologram),使反射 光束可以被衍射并且限制向光接收單元lll上的照射。如圖ll所示，根據(jù)第二實(shí)施例的偏 振元件1004的開(kāi)口分割有對(duì)應(yīng)于光接收單元1011的配置，光接收單元1011通過(guò)從目標(biāo)層 106反射的反射光束，用刀刃法執(zhí)行聚焦伺服，用推挽法執(zhí)行跟蹤伺服。
偏振元件1004的開(kāi)口1117分成六個(gè)區(qū)域1118ab， 1118c, 1118d， 1118e， 1118f，以及 1118g。來(lái)自目標(biāo)層106的反射光束穿過(guò)該六個(gè)區(qū)域中的五個(gè)區(qū)域1118ab， 1118c， l腦， 1118e，和1118f，并且在各相應(yīng)的光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d， 1011e，和 1011f檢測(cè)到來(lái)自各區(qū)域的各光束。區(qū)域1118c和1118d配置為對(duì)應(yīng)于從目標(biāo)層106反射的 一級(jí)衍射光束穿過(guò)的區(qū)域。全息圖并不在區(qū)域1118ab中形成，并且用于聚焦誤差信號(hào)的來(lái) 自目標(biāo)層106的反射光束，被從區(qū)域1118ab輸出并輸入光接收單元1011a和1011b。
區(qū)域1118g形成為包括從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射光束穿過(guò)的光軸附近的部分，以 及從非目標(biāo)層107反射的一級(jí)衍射光束穿過(guò)的推挽區(qū)域的中心部分，。因此，從非目標(biāo)層107
反射的零級(jí)衍射光束和一級(jí)衍射光束可以被衍射。
根據(jù)第二實(shí)施例，光檢測(cè)單元110的光接收單元101i分成六個(gè)對(duì)應(yīng)于偏振元件1004的開(kāi) 口分割的區(qū)域。在圖12中，假定圖6中所示的目標(biāo)層106和非目標(biāo)層107的排列順序顛倒。 即，目標(biāo)層106設(shè)置在光束輸入表面的遠(yuǎn)側(cè)，而非目標(biāo)層107排列在光束輸入表面的近側(cè)。 此外，在圖12中顯示從非目標(biāo)層107反射的反射光束被散焦的狀態(tài)。
光接收單元1011分成六個(gè)光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d， 1011e，以及1011f， 如圖12所示。根據(jù)從光接收單元1011a和1011b產(chǎn)生的信號(hào)之間的差信號(hào)，用刀刃法產(chǎn)生聚 焦誤差信號(hào)刀刃法。根據(jù)從光接收單元1011c和1011d產(chǎn)生的信號(hào)之間的差信號(hào)，產(chǎn)生作為 跟蹤誤差信號(hào)的推挽信號(hào)。用從光接收單元1011e和1011f產(chǎn)生的信號(hào)，可以調(diào)整由物鏡105
的移動(dòng)引起的推挽信號(hào)的偏移量。
如圖11和12所示，來(lái)自目標(biāo)層106的反射光束由各區(qū)域1118c， 1U8d， 1118e，和1118f 衍射，以大約100%的效率，照射各光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d， 1011e和1011f。
偏振元件1004中的區(qū)域1118g衍射來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束，以限制從目標(biāo)層107 到光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d， 1011e，和1011f的照射。具體來(lái)說(shuō)，偏振 元件1004中的區(qū)域1118g在不同于朝向光接收單元1011a， 1011b， 1011c，皿ld， 1011e，和1011f方向的方向上，衍射從非目標(biāo)層107反射的反射光束。
在圖12中，各區(qū)域1215ab， 1215c， 1215d， 1215e， 1215f， 1220c，以及1220d是來(lái)自 目標(biāo)層106的反射光束會(huì)聚在各自對(duì)應(yīng)的光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d， 1011e， 和1011f上的光點(diǎn)。區(qū)域1216ab， 1216c， 1216d， 1216e，和1216f描繪從非目標(biāo)層107反射 的零級(jí)衍射光束的照射。區(qū)域1221c和1221d描繪從非目標(biāo)層107反射的一級(jí)衍射光束的照 射。
偏振元件1004的區(qū)域1118ab的端部省略，以防止當(dāng)來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束被散焦 時(shí)，反射光束1216ab的端部照射到光接收單元1011e和1011f上。
根據(jù)第二實(shí)施例，從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射光束和一級(jí)衍射光束可以由偏振元科: 1004衍射，使到光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d， 1011e，和1011f上的照射可以 被限制。另一方面，從目標(biāo)層106反射的反射光束會(huì)聚在各光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d， 1011e，以及1011f，以產(chǎn)生光斑。因此，可以分離來(lái)自目標(biāo)層106的反射光束和來(lái) 自非目標(biāo)層107的反射光束112，從而減少層間串?dāng)_。
根據(jù)第三實(shí)施例，光檢測(cè)單元的光接收單元配置為接收反射光束，以用雙重刀刃法執(zhí) 行聚焦控制，并用推挽法執(zhí)行跟蹤控制，使來(lái)自非目標(biāo)層的反射光束可以被限制。
對(duì)應(yīng)于第三實(shí)施例的光存儲(chǔ)介質(zhì)播放設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和光學(xué)拾取頭裝置，與參 照?qǐng)D6在第二實(shí)施例中說(shuō)明的相同。根據(jù)對(duì)應(yīng)于第三實(shí)施例的光學(xué)拾取頭裝置，偏振元4牛 1004的開(kāi)口分割不同于在第二實(shí)施例中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)。此外，對(duì)應(yīng)于第三實(shí)施例的光學(xué)拾取 頭裝置中的控制單元121，用雙重刀刃法執(zhí)行聚焦伺服，并且用推挽法執(zhí)行跟蹤伺服。
如圖13所示，對(duì)應(yīng)于第三實(shí)施例的偏振元件1004的開(kāi)口分割，有對(duì)應(yīng)于光接收單元1011 的配置，光接收單元1011通過(guò)從目標(biāo)層106反射的反射光束用雙重刀刃法執(zhí)行聚焦伺服，
用推挽法執(zhí)行跟蹤伺服。
偏振元件1004的開(kāi)口1317分成七個(gè)區(qū)域1318ab，兩個(gè)1318c，兩個(gè)1318d， 1318g，以及 1318hi。從目標(biāo)層106反射的反射光束穿過(guò)該七個(gè)區(qū)域中的區(qū)域1318ab，兩個(gè)1318c，兩個(gè) 1138d，和1318hi，并且在各相應(yīng)的光接收單元1011a， 1011b， 1011c' 1011d, 1011h，和 1011i檢測(cè)到來(lái)自各區(qū)域的各光束。區(qū)域1318c和1318d設(shè)置在反射自目標(biāo)層106的一級(jí)衍射 束穿透的區(qū)域中。
區(qū)域1318g形成為從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射光束從中通過(guò)的包括光軸附近的部 分，以及從非目標(biāo)層107反射的一級(jí)衍射光束從中通過(guò)的推挽區(qū)域的中心部分。因此，從 非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射光束和一級(jí)衍射光束可以被衍射。單元110的光接收單元1011分成六個(gè)區(qū)域。在圖14中，假定圖 6中所示的目標(biāo)層106和非目標(biāo)層107的排列順序顛倒。g卩，目標(biāo)層106排列在光束輸入表面 的遠(yuǎn)側(cè)，而非目標(biāo)層107排列在光束輸入表面的近側(cè)。此外，在圖14中顯示從非目標(biāo)層107 反射的反射光束被散焦的狀態(tài)。
光接收單元1011分成六個(gè)光接收區(qū)域1011a， 1011b, 1011c， 1011d， 1011h，以及1011i， 如圖14所示。用于雙重刀刃法的聚焦誤差信號(hào)根據(jù)和信號(hào)產(chǎn)生，該和信號(hào)通過(guò)將從光接收 單元1011a和1011b產(chǎn)生的信號(hào)之間的差信號(hào)與從光接收單元1011h和1011i產(chǎn)生的信號(hào)之 間的差信號(hào)相加產(chǎn)生刀刃法。根據(jù)從光接收單元1011c和1011d產(chǎn)生的信號(hào)之間的差信號(hào)， 產(chǎn)生作為跟蹤誤差信號(hào)的推挽信號(hào)。
如圖13和14所示，各區(qū)域1318ab， 1318c, 1318d，和1318hi，以大約100%的效率，衍 射從目標(biāo)層106的反射的反射光束，以照射各光接收單元1011a, 1011b， 1011c， 1011d， 1011h，和1011i。
偏振元件1004中的區(qū)域1318g衍射來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束，以限制從非目標(biāo)層107 到光接收單元1011a, 1011b， 1011c， 1011d， 1011h和1011i的照射。具體來(lái)說(shuō)，偏振元件 1004中的區(qū)域1318g在不同于朝向光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d， 1011h，和1011i 方向的方向上，衍射來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束。
在圖14中，各區(qū)域1415ab， 1415c， 1415d， 1415hi， 1420c，以及1420d是來(lái)自目標(biāo)層 106的反射光束會(huì)聚在各光接收單元1011a, 1011b， 1011c， 1011h，和1011i上的光點(diǎn)。區(qū) 域1416ab， 1416c， 1416d， 1416h，和1416i描繪從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射光束的照 射。區(qū)域1421c和1421d描繪從非目標(biāo)層107反射的一級(jí)衍射光束的照射。
根據(jù)第三實(shí)施例，從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射光束和一級(jí)衍射光束可以由偏振元件 1004衍射，使到光接收單元1011a, 1011b， 1011c， 1011d， 1011h，和1011i的照射可以被 限制。另一方面，從目標(biāo)層106反射的反射光束會(huì)聚在各光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d， 1011h，和1011i,以產(chǎn)生光點(diǎn)。此外，包括可以進(jìn)行用于聚焦控制的雙重刀刃法 的光接收單元。因此，可以分離來(lái)自目標(biāo)層106的反射光束和來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束 從而可以減少層間串?dāng)_實(shí)現(xiàn)高度精確的聚焦控制。
根據(jù)第四實(shí)施例，偏振元件1004的分割配置為衍射從非目標(biāo)層107反射的反射光束的區(qū) 域設(shè)置在光軸附近的區(qū)域和一級(jí)衍射光束穿透的區(qū)域(推挽區(qū)域的中心部分)中。
第四實(shí)施例的光存儲(chǔ)介質(zhì)播放設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以及光學(xué)拾取頭裝置，與參照 圖6在第三實(shí)施例中說(shuō)明的相同。根據(jù)第四實(shí)施例，偏振元件1004的開(kāi)口分割不同于在第
11二實(shí)施例和第三實(shí)施例中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)。
如圖15所示，第四實(shí)施例的偏振元件1004的開(kāi)口的分割與第三實(shí)施例一樣，對(duì)應(yīng)于光 接收單元1011,該光接收單元1011通過(guò)從目標(biāo)層106反射的反射光束可用雙重刀刃法執(zhí)行 聚焦伺服，用推挽法執(zhí)行跟蹤伺服。
偏振元件1004的開(kāi)口1517分成七個(gè)區(qū)域1518ab, 1518c， 1518d，三個(gè)1518g,以及1518hi。 來(lái)自目標(biāo)層106的反射光束穿過(guò)該七個(gè)區(qū)域中的區(qū)域1518c， 1518d， 1518ab，和1518hi， 并且在各對(duì)應(yīng)的光接收單元1011c， 1011d， 1011a， 1011b， 1011h，和1011i檢測(cè)到來(lái)自各 區(qū)域的各光束。區(qū)域1518c和1518d設(shè)置在反射自目標(biāo)層106的一級(jí)衍射光束穿透的區(qū)域。
三個(gè)區(qū)域1518g各自形成得包括從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射光束從中通過(guò)的光軸附 近的部分，和從非目標(biāo)層反射107的一級(jí)衍射光束從中通過(guò)的推挽區(qū)域的中心部分。從而 從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射光束和一級(jí)衍射光束可以被衍射。
根據(jù)第四實(shí)施例，與第二實(shí)施例相同，光檢測(cè)單元110的光接收單元1011分成六個(gè)區(qū)域。 在圖16中，假定圖6中所示的目標(biāo)層106和非目標(biāo)層107的排列順序顛倒。g卩，目標(biāo)層106排 列在光束輸入表面的遠(yuǎn)側(cè)，而非目標(biāo)層107排列在光束輸入表面的近側(cè)。此外，在圖16中 顯示從非目標(biāo)層107反射的反射光束被散焦的狀態(tài)。
光接收單元1011分成六個(gè)光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d， 1011h，以及1011i, 如圖16所示。用于雙重刀刃法的聚焦誤差信號(hào)根據(jù)和信號(hào)產(chǎn)生，該和信號(hào)通過(guò)將從光接收 單元1011a和1011b產(chǎn)生的信號(hào)之間的差信號(hào)和從光接收單元1011h和1011i產(chǎn)生的信號(hào)之 間的差信號(hào)相加而產(chǎn)生刀刃法。根據(jù)從光接收單元1011c和1011d產(chǎn)生的信號(hào)之間的差信 號(hào)，產(chǎn)生作為跟蹤誤差信號(hào)的推挽信號(hào)。 .
如圖15和16所示，各區(qū)域1518ab, 1318c， 1318d,和1518hi，以大約100%的效率，衍 射從目標(biāo)層106反射的反射光束以照射各光接收單元1011a， 1011b， 1011c, 1011d， 1011h， 和1011i。
偏振元件1004中的三個(gè)區(qū)域1518g各自衍射來(lái)自非目標(biāo)層107的反射光束，以限制從非 目標(biāo)層107反射的反射光束照射到光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d, 1011h和1011i。 具體來(lái)說(shuō)，偏振元件1004中的區(qū)域1518g在不同于朝向光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d, 1011h，和1011i方向的方向上，衍射從非目標(biāo)層107反射的反射光束。
在圖16中，各區(qū)域1615ab， 1615c， 1615d， 1615hi， 1620c，以及1620d是從目標(biāo)層106 反射的反射光束會(huì)聚在各對(duì)應(yīng)的光接收單元1011a， 1011b， 1011c, 1011h,和1011i上的 光點(diǎn)。區(qū)域1616ab， 1616c， 1616d， 1616h，禾B1616i描繪從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射
12光束的照射。區(qū)域1621c和1621d描繪從非目標(biāo)層107反射的一級(jí)衍射光束的照射。
根據(jù)第四實(shí)施例，從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射束和一級(jí)衍射束可以由偏振元件1004 衍射，使到光接收單元1011a, 1011b， 1011c， 1011d， 1011h'和1011i的照射可以被限制。 另一方面，從目標(biāo)層106反射的反射光束會(huì)聚在各光接收單元1011a， 1011b， 1011c， 1011d， 1011h，以及1011i,以產(chǎn)生光點(diǎn)。此外，包括可以對(duì)聚焦控制執(zhí)行雙重刀刃法的光接收單 元。因此，可以分離從目標(biāo)層106反射的反射光束和從非目標(biāo)層107反射的反射光束從而減 少層間串?dāng)_實(shí)現(xiàn)高度精確的聚焦控制。
根據(jù)第四實(shí)施例，偏振元件1004的區(qū)域1518g形成在光軸附近，從非目標(biāo)層107反射的 零級(jí)衍射光束穿透該區(qū)域，以及推挽區(qū)域的中心部分，從非目標(biāo)層107反射的一級(jí)衍射光 束穿透該區(qū)域，使從非目標(biāo)層107反射的零級(jí)衍射光束和一級(jí)衍射光束可以被衍射。因此，
可以改善光利用效率。
對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第二至第四實(shí)施例的光學(xué)拾取頭裝置中的偏振元件1004的開(kāi)口分割結(jié)
構(gòu)和光接收單元結(jié)構(gòu)，不限于說(shuō)明的情況。可以應(yīng)用其他可衍射從不用于記錄和播放的非 目標(biāo)層107反射的反射光束，以限制到光接收單元上的照射的配置。
根據(jù)第一至第四實(shí)施例，光檢測(cè)單元110的接收部分配置為檢測(cè)從目標(biāo)層106反射的反 射光束。因?yàn)闋奚朔瓷涔馐睦眯?，上述結(jié)構(gòu)難以完全分離從目標(biāo)層106反射的反 射光束。由于物理因素或涉及調(diào)整的精度要求因素，光接收單元的尺寸的減小也有其極限。 然而，對(duì)于光接收單元尺寸的物理限制，可以通過(guò)例如附加一個(gè)封口，通過(guò)封口在大的光 接收單元上形成有小的開(kāi)口部分來(lái)遮蓋所述光接收單元的一部分以限制光接收區(qū)域。對(duì)于 光利用效率，可能通過(guò)使用，例如，部分衰減濾光器或微開(kāi)口限制以減少其它信息記錄層 的干擾從而對(duì)層間串?dāng)_實(shí)現(xiàn)與用傳統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的效果相同或更好的效果。此外，為改進(jìn)使 用單面單層光盤(pán)時(shí)的光利用效率，要求使用電子控制器，例如液晶元件，進(jìn)行開(kāi)口限制。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)其它優(yōu)點(diǎn)和修改，本發(fā)明在其更廣大領(lǐng)域不限制與本文顯 示和說(shuō)明的細(xì)節(jié)和典型實(shí)施例。因此，可以進(jìn)行諸多修改而不背離總體發(fā)明構(gòu)思的精神 或范圍，該總體發(fā)明構(gòu)思由附加的權(quán)利要求及其等價(jià)物定義。
1權(quán)利要求
1. 一種光學(xué)拾取頭裝置，用于包括多個(gè)信息記錄層的光存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，該光學(xué)拾取頭裝置包括輸出光束的光源；將所述光束會(huì)聚至第一信息記錄層的會(huì)聚單元；檢測(cè)從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)反射的反射光束的光檢測(cè)單元，包括接收用于聚焦誤差信號(hào)的反射光束的第一光接收單元以及接收1級(jí)衍射光束的第二光接收單元；以及限制元件，衍射通過(guò)遠(yuǎn)離所述光檢測(cè)單元的特定區(qū)域的光束，所述特定區(qū)域包括從非目標(biāo)層反射的0級(jí)衍射光束通過(guò)的光軸附近的區(qū)域，以及用于推挽信號(hào)的反射的1級(jí)衍射光束通過(guò)的和從所述非目標(biāo)層反射的1級(jí)衍射光束通過(guò)的兩個(gè)區(qū)域的中心區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特作在于，所述限制元件不衍射通過(guò)所述特定區(qū)域的朝向所述光檢測(cè)單元的光束，所述特定區(qū)域 包括從非目標(biāo)層反射的O級(jí)衍射光束通過(guò)的光軸附近的區(qū)域，以及用于推挽信號(hào)的反射的l級(jí)衍射光束通過(guò)的和從所述非目標(biāo)層反射的l級(jí)衍射光束通過(guò)的兩個(gè)區(qū)域的中心區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)拾取頭裝置，用于包括多個(gè)信息記錄層的光存儲(chǔ)介質(zhì)，該光學(xué)拾取頭裝置包括輸出光束的光源；將該光束會(huì)聚至第一信息記錄層的會(huì)聚單元；檢測(cè)從該光存儲(chǔ)介質(zhì)反射的反射光束的光檢測(cè)單元，包括接收用于聚焦誤差信號(hào)的反射光束的第一光接收單元以及接收1級(jí)衍射光束的第二光接收單元；以及限制元件，衍射通過(guò)遠(yuǎn)離所述光檢測(cè)單元的特定區(qū)域的光束，所述特定區(qū)域包括從非目標(biāo)層反射的0級(jí)衍射光束通過(guò)的光軸附近的區(qū)域，以及用于推挽信號(hào)的反射的1級(jí)衍射光束通過(guò)的和從所述非目標(biāo)層反射的1級(jí)衍射光束通過(guò)的兩個(gè)區(qū)域的中心區(qū)域。
文檔編號(hào)G11B7/09GK101499294SQ20091000772
公開(kāi)日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2007年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者廣野方敏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝