专利名称：光学记录/再现设备、光学拾波器和跟踪误差检测方法
技术领域：
本发明涉及一种光学记录/再现设备、光学拾波器和跟踪误差检测方法，其用于所谓的近场光学记录/再现，其中来自光源的光作为近场的光由具有1或更大的数字孔径的聚光透镜辐射到光记录介质，以由此执行记录和/或再现。
背景技术：
光记录媒体(包括磁光记录媒体)，诸如压缩盘(CD)、迷你盘(MD)、数字通用盘(DVD)广泛地用作为音乐信息、视频信息、数据、程序等等的存储媒体。但是，对于这些信息，为了达到对更高的音质、更高的图像质量、更长的记录持续时间、和更大的记录容量，期望有具有更大记录容量的光记录介质和用于对这种光记录介质执行记录/和从这种光记录介质执行再现的光学记录/再现设备(包括磁光记录/再现设备)。
对于光学记录/再现设备，为了满足上面所提的要求，对降低其光源诸如半导体激光器的波长、增加聚光透镜的数值孔径和降低由聚光透镜会聚的光的光点直径作出努力。
光记录介质上的光点直径大致由λ/NA给出(其中λ是辐射光的波长，并且NA是数值孔径)，并且分辨率也与这个值成比例。这里，下面的表达对于数值孔径NA成立NA＝n×sinθ(其中n是介质的折射系数，并且θ是物镜边缘射线的角度)如果介质是空气，那么数值孔径NA不能超过1。
作为克服了这个限制的技术，使用SIL(固体浸没透镜)的近场光的光学记录/再现系统的光学拾波器已经被提出(参看I.Ichimura et.al，″Near-Field Phase-Change Optical Recording of 1.36 Numerical Aperture，″Jpn.J.Appl.Phys.Vol.39，962-967(2000))。
即使在SIL等按上述那样使用的情况下，为了通过旋转具有盘状等的光记录介质来执行记录/再现，间隙(所谓的空气间隙；此后简单地称为间隙)必须存在于光记录介质和SIL之间。为了在光记录介质和SIL之间通过使用隐失波，即远离界面而呈指数衰减的光来实现大于1的NA并因此减小记录/再现区域的大小，需要使该间隙极其小，上述在光记录介质和SIL界面之间的间隙期望不大于用于记录/再现的光的波长的十分之一(例如参看K.Saito et.al，″A Simulation ofMagneto-Optical Signals in Near-Field Recording，″Jpn.J.Appl.Phys.Vol.38，6743-6749(1999))。
此外，已经提出了使用在其表面形成有多层薄膜的相位变化记录/再现盘或在其表面具有不规则凹坑的只再现盘的再现(例如参看M.Shinoda et.al，″High Density Near-Field Optical Disc Recording，″Jpn.J.Appl.Phys.Vol.44，2005，pp3537，and M.Furuki et.al，″Progress in Electron BeamMastering of 100Gb/inch2 Density Disc，″Jpn.J.Appl.Phys.Vol.43，5044-5046(2004))。
顺便地，如在有关领域中对光盘等执行记录/和从光盘等执行再现的情况下，上述的近场光记录/再现还要求以良好的精确度来检测跟踪误差。
首先，简要介绍通常在相关领域中应用的光点定位方法。
在光记录介质例如是盘状介质时，在光盘的记录表面上形成螺旋或同心轨道。通过会聚已经穿过物镜的激光来执行信号的记录/再现，所述物镜内置在记录表面上的光头中，由此形成微小的光点。
当光盘旋转时，记录表面在盘旋转轴方向的振动(此后称为表面振动)和轨道在盘径向的振动(此后称为离心率)出现。在没有误差的情况下执行信号的记录/再现是困难的，除非光点相对于生成的表面振动从记录表面起的焦点偏移以及光点相对于生成的离心率从轨道起的位置偏移落入在特定误差范围内。由此，为了将光点正确辐射到轨道，则要求通过移动物镜来执行高精度定位。物镜由致动器在两个方向上驱动，包括光盘的旋转轴方向和径向。
在检测系统中，利用从光盘反射的光来检测光点的焦点偏移，并且输出焦点误差信号。此外，利用从光盘反射的光，检测系统检测光点从轨道中心的偏移并输出跟踪误差信号。刀刃方法、象散方法等通常用于检测焦点偏移。例如，推挽式方法等通常用于检测从轨道中心的偏移。
如图12A所示，在推挽式方法中，由光盘上的凹槽3或所谓导向槽衍射的±1阶的光L(+1)和L(-1)以及0阶的光由检测器4通过物镜开口1来检测。检测器4在与凹槽3的伸展方向对应的方向上分路，相应分路区域的和信号由放大器6作为RF再现信号输出，并且覆盖±1阶的光的推挽式部件由实线D1和D2的每一个表示，即是其差信号作为跟踪误差信号TE由放大器5输出。
另一方面，当物镜随着盘的离心率在跟踪操作期间移动时，如图12B所示，在检测器4上的光分布按箭头f的指示从由实线S表示的光轴C对齐的位置偏移到由虚线S表示的位置中。此时，由放大器5检测的信号TS除了原始想要的跟踪误差外还包含由于光分布的偏移而生成的偏移量。
当如前述执行近场光学记录/再现时，该偏移量还成了问题。
但是，由于已经提出也在利用SIL的光学记录/再现的情况下利用上述的推挽式方法来跟踪，当物镜随着盘的离心率在跟踪操作期间移动时，检测器上的光分布移动，使得除了原始想要的跟踪误差外还生成由分布的偏移所引起的偏移量，这导致了在记录时的离轨(de-tracking)和再现时的信号恶化。
发明内容
作为一种利用SIL等在上述近场光学记录/再现期间检测聚光透镜和光学记录介质之间间隙的方法，本发明人已经提出了一种方法，根据该方法，从偏振成分的光量变化中读取所记录的标记信息，所述偏振成分具有与入射到光记录介质上光相同的偏振，并且与入射到光记录介质上的光的偏振正交的偏振成分的光量被用作为间隙误差信号，以便控制透镜表面与光记录介质表面之间的间隔(参看US2004/0013077A1)。
此外，本申请人还在US2004/0145995A1中提出一种借助更简单的光学系统利用偏振分量来检测该间隙误差信号的结构。
但是，目前，还没有考虑上述在跟踪方向上校正聚光透镜的偏移量的方法。
由于上述的问题，存在在执行近场光学记录/再现时借助相对简单的光学系统结构来获得偏移量校正的跟踪信号的需要。
根据本发明的一个实施例，提供了一种光学记录/再现设备，包括光学拾波器和控制部分，光学拾波器包括检测部分；光学系统，其通过具有1或更大的数字孔径的聚光透镜将来自光源的光辐射到光记录介质上作为近场光，并且将由光记录介质反射的光朝检测部分引导；和驱动聚光透镜的驱动部分，光学记录/再现设备被配置为根据光学拾波器的检测部分检测的光学输出来执行控制以便在光记录介质上进行记录和/或从光记录介质进行再现。光学系统包括分束器，其将来自光记录介质的反射光的P偏振成分和S偏振成分都进行反射，和分离部分，其分离由分束器反射的P偏振成分和S偏振成分，并且检测部分各自检测由分离部分分离的P偏振成分和S偏振成分。此外，检测部分包括至少第一检测部分，其检测具有与入射在光记录介质上光的偏振相同的偏振成分，和第二检测部分，其检测与入射在光记录介质上光的偏振正交的偏振成分。第一和第二检测部分都包括两个或更多的光接收区域，这些区域至少在与光记录介质的记录轨道伸展方向对应的方向上分路。此外，利用第一差信号和第二差信号，通过计算而获得校正了聚光透镜偏移量的跟踪控制信号，第一差信号是第一检测部分的光接收区域的差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路，第二差信号是第二检测部分的光接收区域的差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路。控制部分根据跟踪控制信号来控制驱动部分。
此外，根据本发明的一个实施例，在上述的光学记录/再现设备中，沃拉斯顿棱镜、格兰·汤普森棱镜、或偏振分路光栅可用作为各自分离P偏振成分和S偏振成分的分离部分。
当使用偏振分路光栅时，由第一检测部分检测要衍射的0阶光，并且由第二检测部分检测+1阶光或-1阶光。
此外，根据本发明的一个实施例的光学拾波器在根据本发明的上述实施例的光学记录/再现设备中使用。即是，提供了一种光学拾波器，包括检测部分；光学系统，其通过具有1或更大的数字孔径的聚光透镜将来自光源的光辐射到光记录介质上作为近场光，并且将由光记录介质反射的光朝检测部分引导；和驱动部分，其根据检测部分检测的光学输出来驱动聚光透镜。光学系统包括分束器，其将来自光记录介质的反射光的P偏振成分和S偏振成分都进行反射，和分离部分，其分离由分束器反射的P偏振成分和S偏振成分，并且检测部分各自检测由分离部分分离的P偏振成分和S偏振成分。检测部分包括至少第一检测部分，其检测具有与入射在光记录介质上光的偏振相同的偏振成分，和第二检测部分，其检测与入射在光记录介质上光的偏振正交的偏振成分。第一和第二检测部分都包括两个或更多的光接收区域，这些区域至少在与光记录介质的记录轨道伸展方向对应的方向上分路。此外，向外部输出第一检测部分的光接收区域的差信号作为第一差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路，和向外部输出第二检测部分的光接收区域的差信号作为第二差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路。根据第一差信号和第二差信号在外部计算校正了聚光透镜偏移量的跟踪控制信号。
此外，根据本发明的一个实施例的跟踪误差信号检测方法是供根据上述实施例的光学拾波器和光学记录/再现设备使用的方法。即是，提供了一种跟踪误差信号校正方法，其中通过具有1或更大的数字孔径的聚光透镜将来自光源的光辐射到光记录介质上作为近场光，由光记录介质反射的光被作为光学输出来检测，并且根据检测的光学输出来获得光记录介质记录轨道上用于驱动聚光透镜的控制信号，包括步骤通过检测部分来各自检测来自光记录介质的反射光的P偏振成分和S偏振成分；为检测部分提供至少第一检测部分和第二检测部分，第一检测部分检测具有与入射在光记录介质上光的偏振相同的偏振成分，第二检测部分检测与入射在光记录介质上光的偏振正交的偏振成分；向第一和第二检测部分的每一个提供两个或更多的光接收区域，这些区域至少在与光记录介质的记录轨道伸展方向对应的方向上分路；作为第一差信号输出第一检测部分的光接收区域的差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路；作为第二差信号输出第二检测部分的光接收区域的差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路；并通过利用第一差信号和第二差信号执行计算，以获得校正了聚光透镜偏移量的跟踪控制信号。
根据本发明，使用将P偏振成分和S偏振成分都进行反射的分束器，由分束器反射的P偏振成分和S偏振成分被分离，并且在所分离的偏振成分中，检测与入射在光记录介质上光的偏振正交的偏振成分的光强度，由此使得可能借助简单且有效的结构来检测与诸如SIL的近场光辐射部分和光记录介质之间的距离对应的信号。
在实践中，通过利用沃拉斯顿棱镜、格兰·汤普森棱镜、或偏振分路光栅作为分离部分，可能借助简单的光学系统来构建光学拾波器或光学记录/再现设备。
此外，当在检测与入射在光记录介质上光的偏振正交的偏振成分的检测部分中提供至少在与光记录介质的记录轨道伸展方向对应的方向上分路的光接收区域，并且获得光接收区域的差信号(即第二差信号)时，所得的差信号包括与聚光棱镜的位置偏移引起的偏移量有关的信息。
由此，通过将该第二差信号与适当的系数相乘，并从根据与入射在光记录介质上光的偏振相同的偏振成分检测的差信号(第一差信号)减去相乘结果，即推挽式信号，来获得偏移量校正的跟踪误差信号。
如上所述，根据本发明，当执行近场光学记录/再现时，可能借助相对简单的光学系统结构来获得偏移量校正的跟踪信号。
图1A和1B是示出根据本发明的第一实施例的光学记录/再现设备的主要部分的例子的示意图，其中图1A是光学拾波器的示意侧视图，并且图1B是包括检测部分平面结构的示意图；图2A和2B是示出应用于根据本发明的第一实施例的光学拾波器的沃拉斯顿棱镜的说明图，其中图2A是沃拉斯顿棱镜的示意透视图，并且图2B是示出每个棱镜中偏振方向的平面图；图3A是示出在根据本发明的第一实施例的光学拾波器中的第一检测部分上光分布的模拟结果的图表，并且图3B是示出在根据本发明的第一实施例的光学拾波器中的第二检测部分上光分布的模拟结果的图表；图4A和4B是示出在根据本发明的第一实施例的光学拾波器中没有出现聚光透镜偏移量的情况下信号电平的图表，其中图4A示出RF检测信号，并且图4B示出间隙检测信号；图5A和5B是示出在根据本发明的第一实施例的光学拾波器中出现聚光透镜偏移量的情况下信号电平的图表，其中图5A示出RF检测信号，并且图5B示出间隙检测信号；图6是示出在根据本发明的第一实施例的光学拾波器中跟踪误差检测信号的信号电平的图表；图7A和7B是示出根据本发明的第二实施例的光学记录/再现设备的主要部分的例子的示意图，其中图7A是光学拾波器的示意侧视图，并且图7B是包括检测部分平面结构的示意图；图8A和8B是示出应用于根据本发明的第二实施例的光学拾波器的格兰·汤普森棱镜的说明图，其中图8A是棱镜的示意透视图，并且图8B是示出每个棱镜中偏振方向的平面图；图9A和9B是示出根据本发明的第三实施例的光学记录/再现设备的主要部分的例子的示意图，其中图9A是光学拾波器的示意侧视图，并且图9B是包括检测部分平面结构的示意图；图10A到10C是应用于根据本发明的第三实施例的光学拾波器的偏振分路光栅的说明图，其中图10A是偏振分路光栅的示意透视图，图10B是偏振分路光栅的平面图，并且图10C是偏振分路光栅的示意横截图；图11A和11B是示出根据本发明的第四实施例的光学记录/再现设备的主要部分的例子的示意图，其中图11A是光学拾波器的示意侧视图，并且图11B是包括检测部分平面结构的示意图；和图12A是示出根据相关领域的跟踪误差检测方法的说明图，并且图12B是说明当出现偏移量时光分布偏移的说明图。
具体实施例方式
尽管下面将描述本发明的实施例，在描述本发明的详细结构之前，在以下描述中使用的术语定义按如下提供。在本说明书中使用的术语“光学记录/再现设备”不仅指用于在光记录介质上进行记录和从光记录介质进行再现的光学记录和再现设备，还指仅在光记录介质上进行记录的记录设备或仅从光记录介质进行再现的再现设备。此外，在这里使用的术语“光记录介质”包括只读、可写、和读写光记录介质，以及用于执行比如相位变化记录、染色(dye)记录和磁光记录的记录/再现的不规则凹坑和各种光记录介质。
图1A和1B是根据本发明的第一实施例的光学记录/再现设备的示意图。图1A是根据本发明的第一实施例的光学拾波器的例子的示意侧视图，并且图1B是根据本发明的第一实施例的光学记录/再现设备的例子的主要部分的示意图，包括图1A所示光学拾波器的检测部分平面结构。
如图1A中双点划线指示的，光学拾波器100包括诸如半导体激光器的光源101、光学系统300，该光学系统300借助具有1或更大的数字孔径的聚光透镜104向光记录介质90辐射来自光源101的光作为近场光，并且将由光记录介质90反射的光朝检测部分120引导，并且还包括驱动聚光透镜104的驱动部分107，其由两轴或三轴致动器等形成。
在光学系统300中，透射来自光源101的光并对来自光记录介质90的反射光的P偏振成分和S偏振成分都进行反射的分束器102，和λ/4片(1/4波片)103以这个顺序布置在光源101和聚光透镜104之间。此外，沃拉斯顿棱镜110被提供作为分离部分，用于分离由分束器102反射的P偏振成分和S偏振成分。在沃拉斯顿棱镜110的凸起侧上提供用于各自检测由沃拉斯顿棱镜110分离的P偏振成分和S偏振成分的检测部分120。
在该情况下，光学透镜105和诸如SIL的近场光辐射部分106被提供作为聚光透镜104。如上所述，SIL是布置得非常靠近光记录介质90表面的棱镜，即大概用于记录和再现的光的十分之一波长的量级的间隙，比如大约50nm。SIL形成作为所谓的半球面透镜，其在靠近光记录介质90那侧的表面例如是平面，并且其靠近物镜那侧的表面是球面，透镜的厚度等于球面的半径。可替换地，SIL可形成为超半球面透镜，其厚度设置为大于形成透镜的球面的半径。此外，靠近光记录介质那侧的表面如此形成，使得只有其有激光束穿过的中心部分是平的，并且在圆锥形或梯状中切除这部分周线中的部分。尽管在下面的描述中将靠近光记录介质90那侧的表面被简单地称为前端表面，但该表面可弯曲到非常有限的程度并至少是指有激光束穿过的区域的表面。
通过以这种方式由光学透镜105和近场光辐射部分106形成聚光透镜104，聚光透镜的数值孔径(NA)变为1或更大，由此使得可能以近场光记录/再现模式来执行记录或再现。应当理解，SIM(固体浸没透镜)等例如也可用作为近场光辐射部分106。
在上述配置的光学拾波器100中，从光源101发出的光穿过分束器102以入射到1/4波片。引起从半导体激光器101入射的光束直接穿过分束器102以入射到λ/4片103。λ/4片103将其晶轴相对于入射偏振方向倾斜45°来放置，并且使入射光作为循环偏振光而出射。聚光透镜104使该出射光入射到光记录介质90的信号记录表面作为近场光。
由光记录介质90的表面反射的光再次经由近场光辐射部分106和光学透镜105入射到λ/4片103，并且当其穿过λ/4片103时从循环偏振光变化为线性偏振光。透射穿过λ/4片103的光束的S偏振成分和P偏振成分都由分束器102横向地反射。分束器102例如将50％的从光学透镜105入射的光横向反射到其反射表面。
由分束器102横向反射的返回光入射到分离部分，以便分离S偏振成分和P偏振成分。沃拉斯顿棱镜110被用作为该例子中的分离部分。沃拉斯顿棱镜110将光分离成S偏振成分和P偏振成分。在如此分离的S偏振成分和P偏振成分中，具有与入射到光记录介质90的光相同偏振的光成分入射到检测部分120的第一检测部分121上，并且具有与入射到光记录介质90的光不同偏振的光成分入射到检测部分120的第二检测部分122上。
如图2A所示，沃拉斯顿棱镜110通过将两个棱镜，第一棱镜111和第二棱镜112结合在一起而形成。两个棱镜111和112结合在一起使得它们的晶体的C轴彼此相差90°，如图2B中的箭头C1和C2所示。如图2A所示，相对于光传输方向由箭头x1表示，并且入射平面内的水平和垂直方向分别由箭头y1和z1来表示的入射平面，两个棱镜111和112的结合表面113在由箭头x1表示的光传输方向上倾斜。由于结合表面113处的折射，入射光L1依据偏振如箭头L2和L3表示那样被分离。即是，在与第一棱镜111的C轴方向相同方向上偏振的光成分在结合表面113上具有出射角θO1，其满足下面的关系n1×sinθi1＝n2×sinθO1其中θi1是入射角。此外，如图2B所示，n1是C轴方向的折射系数，并且n2是C轴方向相反方向上的折射系数。此外，偏振方向与第一棱镜111的C轴方向相反的光在结合表面113上具有出射角θO2，其满足下面的关系n2×sinθi1＝n1×sinθO2。
由此，通过将检测部分120放置在透射过沃拉斯顿棱镜110的光的出射位置，检测部分120具有在同一平面上彼此邻近设置的第一和第二检测部分121和122，与入射在光记录介质90上光的偏振相同的偏振成分可入射到检测部分120的第一检测部分121，并且另一偏振成分，即与入射在光记录介质90上光的偏振正交的偏振成分可入射到检测部分120的第二检测部分122。
在该情况下，利用分束器102和一个分离部分即沃拉斯顿棱镜110，可借助简单结构来各自检测从光记录介质90反射的光的S偏振成分和P偏振成分。由此，与如相关领域中使用多个分束器或偏振分束器的情况相比，光学拾波器的结构可被简化，这还有助于减小光学拾波器的尺寸。
此外，由于从沃拉斯顿棱镜110出射的两个偏振成分彼此接近，有可能使用小尺寸的检测部分120，其将光接收部分设置在同一基底上的两个邻近位置，比如在相同的半导体衬底等上。与如相关领域中在不同位置布置多个光检测器的情况相比，光检测器的结构可被简化。此外，当安装到光学记录/再现设备时，根据本实施例的光学拾波器还有助于简化结构和减小记录/再现设备的尺寸。
接着，参考图1B，将描述检测由检测部分120输出的信号的方法。
根据本发明，如图1B所示，第一和第二检测部分121和122分别具有两个光接收区域A1和B1以及A2和B2，它们至少在与光记录介质90的记录轨道伸展方向对应的方向上分路。
应当注意，在图1A中，当光记录介质90例如具有盘状时，将径向作为x轴，记录轨道伸展方向(所谓切线方向)作为y轴，并且与光记录介质90表面垂直的方向(基本上对应于光学系统300的光轴)作为z轴。在图1B中，对应于这些方向的方向分别作为x轴、y轴和z轴。在所示的例子中，第一和第二检测部分121和122都沿着分隔线分路为2，分隔线沿着y轴方向伸展。
第一检测部分121各自的光接收区域A1和B1的和信号由加法器128计算，并且作为RF再现信号输出。这被定义为第一和信号。此外，光接收区域A1和B1的差信号由减法器129计算，并且作为第一差信号输出。
第二检测部分122的光接收区域A2和B2的和信号由加法器124计算，并且作为间隙误差信号GE输出。这被定义为第二和信号。此外，光接收区域A2和B2的差信号由减法器125计算并输出。这被定义为第二差信号。
如在后面所述的，第二差信号是包括与聚光透镜的偏移量有关的信息的信号。通过减法器127从第一差分信号PP1中减去信号PP2，可获得偏移量校正的跟踪控制信号TE，信号PP2是通过乘法器126将第二差信号与用于调整输出值的系数k相乘而获得的。
如此获得的跟踪误差信号TE和上述间隙误差信号GE被输入到控制部分200。控制部分200将命令发送到伺服电路201，以便将从检测部分120获得的跟踪误差信号和间隙误差信号的光强度保持在预定强度，并且以适当的方式输出用于驱动驱动部分107的信号Sa，由此将聚光透镜104放置在光记录介质90的预定记录轨道上，并将光记录介质90的表面和诸如SIL的近场光辐射部分106的前端部分之间的间隔保持到固定距离。在该例子中，诸如SIL的近场光辐射部分106在其位置上与光学透镜105由驱动部分107整体控制。以这种方式，可能执行近场光辐射到光记录介质90的记录和/或再现。
应当注意，从第一和信号获得的RF信号变为与光记录介质90上的凹坑或记录标志的不规则性对应的信号，因此使得能够再现在光记录介质90上记录的信息。第二和信号变为光强度根据光记录介质90的表面和诸如SIL的近场光辐射部分106的前端表面之间的距离而变化的间隙误差信号GE。
该第二和信号变为由相同原理引起的间隙误差信号，如在上面提到的本发明的申请人提交的US2004/0013077A1中描述的。即是，在从诸如半导体激光器的光源发射之后而从光记录介质反射的反射光(返回光)中，在光记录介质的表面和SIL等的前端表面之间的距离为0时，检测此时偏振状态与反射光的偏振状态正交的成分，由此获得与光记录介质的表面和SIL的前端表面之间的距离对应的间隙误差信号。
接着，描述关于与上述聚光片的偏移量有关的信息的第二差信号的内容。
当具有按如上配置的光学拾波器300的光学记录/再现设备从光记录介质90执行再现时，对返回光通量的分布执行模拟。该模拟的结果在图3A和3B中示出。在该例子中，聚光透镜104的数值孔径NA被设置为1.84，并将SIL用作为近场光辐射部分106，其折射系数被设置为2.075。图3A示出第一检测部分121上的光分布，并且图3B示出第二检测部分122上的光分布。如从图3A和3B所理解的，第二检测部分122侧上的分布展示了中心处低的光通量，并且假设所得的再现特性与普通的再现特性不同。
图4A和4B都示出当记录轨道的轨道间距是0.16μm并且深度为20nm的凹槽交叉时的信号。在图4A中，实线a1表示从第一检测部分121获得的第一和信号，即RF信号，并且实线a2表示从第一检测部分121获得的第一差信号，即推挽式信号PP1。此外在图4B中，实线b1表示从第二检测部分122获得的第二和信号，即间隙误差信号，并且实线b2表示从第二检测部分122获得的第二差信号PP2。图4A和4B之间的比较揭示了从第二检测部分122获得的第二差信号PP2相对于第一差信号PP1来说极其得小。
图5A和5B示出了在聚光透镜在与轨道伸展方向垂直的方向上相对于具有相同记录轨道结构的光记录介质偏移0.1mm的情况下各自的信号。在图5A中，实线c1表示从第一检测部分121获得的第一和信号，即RF信号，并且实线c2表示从第一检测部分121获得的第一差信号，即推挽式信号PP1。此外在图5B中，实线d1表示从第二检测部分122获得的第二和信号，即间隙误差信号，并且实线d2表示从第二检测部分122获得的第二差信号。
在每种情况下，位置0处的信号电平从没有偏移量的状态下的位置起偏移，这指示由于检测部分上光分布的偏移而包括了推挽式信号的偏移量。但是清楚的是，与第一检测部分121侧上的推挽式信号的(偏移量)/(幅度)的值进行比较，第二检测部分122侧上的(偏移量)/(幅度)的值极其小。即是，在第二检测部分122侧上检测的信号的分辨率较差，并且原始的跟踪误差信号电平在凹槽交叉时相对于由检测部分上光分布偏移引起的偏移量来说较小。
由此，可通过获得利用下面的计算而重新得到的跟踪误差信号TE来消除偏移量TE＝PP1-k×PP2如图6中所示，由实线e2表示的信号是通过从由实线e1表示的PP1中减去k×PP2来获得，该信号变为偏移量校正的跟踪误差信号。
应当注意在本例子中，由于由图5A中的实线c2表示的信号PP1的平均值ar是0.0171，并且由图5 B中的实线d2表示的信号PP2的平均值ag是-0.073，因此在图6所示的例子中，系数k被按如下设置k＝(-0.0171)/(-0.0073)≈2.3系数k的值根据这种其它的因素而变化，其它因素诸如光记录介质的记录轨道中的凹槽结构，即轨道间距和深度，以及聚光透镜的数值孔径等等。所期望的是，根据目标光记录介质和使用该光记录介质的光学记录/再现设备的光学系统的条件来适当地选择系数k的值。
如上所述，在从中获得间隙误差信号的第二检测部分122中，光接收部分的差信号包含与聚光透镜的偏移量有关的信息并几乎不包含跟踪误差信号成分，这些光接收部分在与光记录介质90的记录轨道伸展方向对应的方向上分路。由此将会理解，通过执行与前面参考图1B所述的结构有关的计算处理，获得以满意方式校正了偏移量的跟踪误差信号。
接下来，参考图7A和7B描述本发明的第二实施例。在图7A和7B中，与参考第一实施例描述的图1A和1B对应的部分用相同的参考数字表示。
尽管在前述第一实施例中，沃拉斯顿棱镜110被用作为分离部分，用于分离P偏振成分和S偏振成分，在该实施例中，如图7A所示，格兰·汤普森棱镜130被用作为分离部分。其它方面，光学系统的结构与第一实施例描述的光学拾波器100的结构相同。
图7A和7B是示出根据本发明的第二实施例的光学记录/再现设备的示意图。图7A是根据本发明的实施例的光学拾波器的示意侧视图，并且图7B是根据本发明的实施例的光学记录/再现设备的主要部分的示意图，包括图7A所示的光学拾波器的检测部分平面结构。
如图7A中双点划线指示的，光学拾波器100包括诸如半导体激光器的光源101、光学系统300，该光学系统300借助具有1或更大的数字孔径的聚光透镜104向光记录介质90辐射来自光源101的光作为近场光，并且将由光记录介质90反射的光朝检测部分140引导，并且还包括驱动聚光透镜104的驱动部分107，其由两轴或三轴致动器等形成。
在光学系统300中，透射来自光源101的光并对来自光记录介质90的反射光的P偏振成分和S偏振成分都进行反射的分束器102，和λ/4片103以这个顺序布置在光源101和聚光透镜104之间。此外，格兰·汤普森棱镜130被提供作为分离部分，用于分离由分束器102反射的P偏振成分和S偏振成分。在格兰·汤普森棱镜130的凸起侧上提供用于各自检测由格兰·汤普森棱镜130分离的P偏振成分和S偏振成分的检测部分140。
也在该情况下，光学透镜105和诸如SIL的近场光辐射部分106被提供作为聚光透镜104。因为所用的SIL与上述参考第一实施例描述的相同，其描述被省略。
在按上述配置的光学拾波器100中，从光源101发出的光穿过分束器102以入射到1/4波片103。λ/4片103将其晶轴相对于入射偏振方向倾斜45°来放置，并且使入射光作为循环偏振光而出射。聚光透镜104使该出射光入射到光记录介质90的信号记录表面作为近场光。
由光记录介质90的表面反射的光再次经由近场光辐射部分106和光学透镜105入射到λ/4片103，并且当其穿过λ/4片103时从循环偏振光变化为线性偏振光。透射穿过λ/4片103的光束的S偏振成分和P偏振成分都由分束器102横向地反射。分束器102例如将50％的从光学透镜105入射的光横向反射到其反射表面。
由分束器102横向反射的返回光入射到分离部分，以便分离S偏振成分和P偏振成分。格兰·汤普森棱镜130被用作为该例子中的分离部分。格兰·汤普森棱镜130将光分离成S偏振成分和P偏振成分。在S偏振成分和P偏振成分中，具有与入射到光记录介质90的光相同偏振的光成分入射到检测部分140的第一检测部分141上，并且具有与入射到光记录介质90的光不同偏振的光成分入射到检测部分140的第二检测部分142上。
如图8A所示，格兰·汤普森棱镜130通过在结合表面133上将玻璃131和棱镜132结合在一起而形成。当光的传输方向，以及入射平面内的水平和垂直方向由箭头x2、y2和z2分别来表示时，结合表面113相对于入射平面在由箭头x2表示的光传输方向上倾斜。对于与棱镜132的C轴方向相同方向上偏振的光，由于结合表面113处的折射，入射光L4依据偏振如箭头L5和L6表示的那样在结合平面133上被分离。即是，在与棱镜132的C轴方向相同方向上偏振的光成分在结合表面133上具有出射角θO3，其满足下面的关系nG×sinθi2＝n3×sinθO3。
其中θi2是入射角。此外，如图8B所示，nG是玻璃的折射系数，并且n3是由箭头c3表示的棱镜132的C轴方向的折射系数。此外，在与棱镜132的C轴方向相反方向上偏振的光在结合表面133上具有出射角θO4，其满足下面的关系nG×sinθi2＝n4×sinθO4其中n4是在相反方向上的棱镜132的折射系数。
由此，通过将检测部分140放置在透射过格兰·汤普森棱镜130的光的出射位置，检测部分140具有在同一平面上彼此邻近设置的第一和第二检测部分141和142，与入射在光记录介质90上光的偏振相同的偏振成分可入射到检测部分140的第一检测部分141，并且另一偏振成分，即与入射在光记录介质90上光的偏振正交的偏振成分可入射到检测部分140的第二检测部分142。
在该情况下，利用分束器102和一个分离部分即格兰·汤普森棱镜130，可借助简单结构来各自检测从光记录介质90反射的光的S偏振成分和P偏振成分。由此，与如相关领域中使用多个分束器或偏振分束器的情况相比，光学拾波器的结构可被简化，这还有助于减小光学拾波器的尺寸。
此外，由于从格兰·汤普森棱镜130出射的两个偏振成分彼此接近，有可能使用小尺寸的检测部分140，其将光接收部分设置在同一基底上的两个邻近位置，比如在相同的半导体衬底等上。与如相关领域中在不同位置布置多个光检测器的情况相比，光检测器的结构可被简化。此外，当安装到光学记录/再现设备时，根据本实施例的光学拾波器还有助于简化结构和减小记录/再现设备的尺寸。
应当注意，由于在上述第一实施例中描述的沃拉斯顿棱镜110和格兰·汤普森棱镜130关于两个偏振成分的出射角彼此不同，因此需要将本实施例中使用的检测部分140的排列位置，包括第一和第二检测部分141和142之间的间隔，设置为与第一实施例中描述的检测部件120的位置有稍微的不同。
此外，还在本实施例中，如图7B所示，第一和第二检测部分141和142分别具有两个光接收区域A3和B3以及A4和B4，它们至少在与光记录介质90的记录轨道伸展方向对应的方向上分路。
应当注意，在图7A中，当光记录介质90例如具有盘状时，将径向作为x轴，记录轨道伸展方向(所谓切线方向)作为y轴，并且与光记录介质90表面垂直的方向(基本上对应于光学系统300的光轴)作为z轴。在图7B中，对应于这些方向的方向分别作为x轴、y轴和z轴。也在这种情况下，在说明的例子中，第一和第二检测部分141和142都沿着分隔线分路为2，分隔线沿着y轴方向伸展。
第一检测部分141各自的光接收区域A3和B3的和信号由加法器128计算，并且作为RF再现信号输出。这被定义为第一和信号。此外，光接收区域A3和B3的差信号由减法器129计算，并且作为第一差信号输出。
第二检测部分142的光接收区域A4和B4的和信号由加法器124计算，并且作为间隙误差信号GE输出。这被定义为第二和信号。此外，光接收区域A4和B4的差信号由减法器125计算并且输出。这被定义为第二差信号。
如在前面参考第一实施例所述的，第二差信号是包括与聚光透镜的偏移量有关的信息并几乎不包括跟踪信息的信号。由此，通过减法器127从第一差分信号PP1中减去信号PP2，在该情况下也可获得偏移量校正的跟踪控制信号TE，信号PP2是通过乘法器126将第二差信号与用于调整输出值的系数k相乘而获得的。
如此获得的跟踪误差信号TE和上述间隙误差信号GE被输入到控制部分200。控制部分200将命令发送到伺服电路201，以便将从检测部分140获得的跟踪误差信号和间隙误差信号的光强度保持在预定强度，并且以适当的方式输出用于驱动驱动部分107的信号Sa，由此将聚光透镜104放置在光记录介质90的预定记录轨道上，并将光记录介质90的表面和诸如SIL的近场光辐射部分106的前端部分之间的间隔保持到固定距离。以这种方式，可能执行近场光辐射到光记录介质90的记录和/或再现。
也在该情况下，从第一和信号获得的RF信号变为与光记录介质90上的凹坑或记录标志的不规则性对应的信号，因此使得能够再现在光记录介质90上记录的信息。第二和信号变为光强度根据光记录介质90的表面和诸如SIL的近场光辐射部分106的前端表面之间的距离而变化的间隙误差信号GE。由此，与上面参考第一实施例所述的光学拾波器和光学记录/再现设备相同，也在本实施例，光学拾波器的结构可被简化且尺寸可被减小，这还有助于简化光学记录/再现设备的结构和减小其尺寸。
接下来，参考图9A和9B描述根据本发明的第三实施例。在图9A和9B中，与第一和第二实施例中描述的图1A和1B以及图7A和7B对应的部分用相同的参考数字表示。
尽管在前述第一和第二实施例中，沃拉斯顿棱镜或格兰·汤普森棱镜被用作为分离部分，用于分离P偏振成分和S偏振成分，但在本实施例中，偏振分路光栅被用作为分离部分。其它方面，光学系统的结构与第一和第二实施例的每一个描述的光学拾波器100的结构相同。
图9A和9B是示出根据本发明的第三实施例的光学记录/再现设备的示意图。其中图9A是根据本发明的实施例的光学拾波器的示意侧视图，并且图9B是根据本发明的实施例的光学记录/再现设备的主要部分的示意图，包括图9A所示的光学拾波器的检测部分平面结构。
如图9A中双点划线指示的，光学拾波器100包括诸如半导体激光器的光源101、光学系统300，该光学系统300借助具有1或更大的数字孔径的聚光透镜104向光记录介质90辐射来自光源101的光作为近场光，并且将由光记录介质90反射的光朝检测部分160引导，并且还包括驱动聚光透镜104的驱动部分107，其由两轴或三轴致动器等形成。
在光学系统300中，透射来自光源101的光并对来自光记录介质90的反射光的P偏振成分和S偏振成分都进行反射的分束器102，和λ/4片103以这个顺序布置在光源101和聚光透镜104之间。此外，偏振分路光栅150被提供作为分离部分，用于分离由分束器102反射的P偏振成分和S偏振成分。在偏振分路光栅150的凸起侧上提供用于各自检测由偏振分路光栅150分离的P偏振成分和S偏振成分的检测部分160。
也在该情况下，光学透镜105和诸如SIL的近场光辐射部分106被提供作为聚光透镜104。因为所用的SIL与上述参考第一实施例描述的相同，其描述被省略。
在按上述配置的光学拾波器100中，从光源101发出的光穿过分束器102以入射到1/4波片103。λ/4片103将其晶轴相对于入射偏振方向倾斜45°来放置，并且使入射光作为循环偏振光而出射。聚光透镜104使该出射光入射到光记录介质90的信号记录表面作为近场光。
由光记录介质90的表面反射的光再次经由近场光辐射部分106和光学透镜105入射到λ/4片103，并且当其穿过λ/4片103时从循环偏振光变化为线性偏振光。透射穿过λ/4片103的光束的S偏振成分和P偏振成分都由分束器102横向地反射。分束器102例如将50％的从光学透镜105入射的光横向反射到其反射表面。
由分束器102横向反射的返回光入射到分离部分，以便分离S偏振成分和P偏振成分。偏振分路光栅150被用作为该例子中的分离部分。偏振分路光栅150将光分离成S偏振成分和P偏振成分。在S偏振成分和P偏振成分中，具有与入射到光记录介质90的光相同偏振的光成分入射到检测部分160的第一检测部分161上，并且具有与入射到光记录介质90的光不同偏振的光成分入射到检测部分160的第二检测部分162上。
偏振分路光栅150具有由诸如LiNbO3的晶体形成的衬底和在衬底的表面上以光栅形状形成的折射系数调制区域151。折射系数调制区域151由氢置换区域形成，其中用氢(H)来置换锂(Li)。如图10A所示，当光的传输方向，以及入射平面内的水平和垂直方向分别由箭头x3、y3和z3来表示时，构成光栅的折射系数调制区域151以条的形状形成，所述条在由箭头y3表示方向上伸展并在箭头z3表示的方向上具有周期结构。当光如箭头L7表示的那样入射到偏振分路光栅150，光如箭头L8表示的光和箭头L9和L10表示的光那样出射。
这里如图10B所示，由箭头c4指示的C轴方向上的折射系数由n5来表示，并且相反方向上的折射系数由n6来表示。如图10B所示，在由箭头y3表示的入射平面的水平方向上选择诸如LiNb3的晶体的C轴。
如图10C所示，当置换的折射系数调制区域151的厚度为T时，相对于C轴方向上的偏振成分，在折射系数调制区域151和其它区域之间生成2π(n5-n6)T/λ的相位差，因此能够作为光栅操作。即是，使光作为±1阶的衍射光而出射。另一方面，对于与C轴方向相反的方向上的偏振成分，由于在置换区域和其它区域之间不存在折射系数差，因此允许光本身穿过并作为0阶光出射。当光栅的间距为P时，C轴方向上衍射的偏振成分的角度θ由λ/P＝sinθ给出。
由此，如图9B所示，通过将检测部分160放置在透射过偏振分路光栅150的光的出射位置，检测部分160具有在同一平面上彼此邻近设置的第一和第二检测部分161和162，与入射在光记录介质90上光的偏振相同的偏振成分可入射到检测部分160的第一检测部分161，并且另一偏振成分，即与入射在光记录介质90上光的偏振正交的偏振成分可入射到检测部分160的第二检测部分162。本实施例所指的情况是，在该情况中仅仅由偏振分路光栅150衍射的±1阶衍射光和0阶衍射光分别入射到第一和第二检测部分161和162以供使用。
也在该情况下，利用分束器102和一个分离部分即偏振分路光栅150，可借助简单结构来各自检测从光记录介质90反射的光的S偏振成分和P偏振成分。由此，与如相关领域中使用多个分束器或偏振分束器的情况相比，光学拾波器的结构可被简化，这还有助于减小光学拾波器的尺寸。
此外，由于从偏振分路光栅150出射的两个偏振成分彼此接近，有可能使用小尺寸的检测部分160，其将光接收部分设置在同一基底上的两个邻近位置，比如在相同的半导体衬底等上。与如相关领域中在不同位置布置多个光检测器的情况相比，光检测器的结构可被简化。此外，当安装到光学记录/再现设备时，根据本实施例的光学拾波器还有助于简化结构和减小记录/再现设备的尺寸。
应当注意，由于在上述第一和第二实施例中描述的沃拉斯顿棱镜110和格兰·汤普森棱镜130关于两个偏振成分的出射角彼此不同，因此需要将本实施例中使用的检测部分160的排列位置，包括第一和第二检测部分161和162之间的间隔，设置为与第一和第二实施例中描述的检测部件120和140的位置有稍微的不同。
此外，还在本实施例中，如图9B所示，第一和第二检测部分161和142分别具有两个光接收区域A5和B5以及A6和B6，它们至少在与光记录介质90的记录轨道伸展方向对应的方向上分路。
也在本实施例中，在图9A中，当光记录介质90例如具有盘状时，将径向作为x轴，记录轨道伸展方向(所谓切线方向)作为y轴，并且与光记录介质90表面垂直的方向(基本上对应于光学系统300的光轴)作为z轴。在图9B中，对应于这些方向的方向分别作为x轴、y轴和z轴。也在这种情况下，在所说明的例子中，第一和第二检测部分161和162都沿着分隔线分路为2，分隔线沿着y轴方向伸展。
第一检测部分161各自的光接收区域A5和B5的和信号由加法器128计算，并且作为RF再现信号输出。这被定义为第一和信号。此外，光接收区域A5和B5的差信号由减法器129计算，并且作为第一差信号输出。
第二检测部分162的光接收区域A6和B6的和信号由加法器124计算，并且作为间隙误差信号GE输出。这被定义为第二和信号。此外，光接收区域A6和B6的差信号由减法器125计算并且输出。这被定义为第二差信号。
如在前面参考第一实施例所述的，第二差信号是包括与聚光透镜的偏移量有关的信息并几乎不包括跟踪信息的信号。由此，通过减法器127从第一差分信号PP1中减去信号PP2，在该情况下也可获得偏移量校正的跟踪控制信号TE，信号PP2是通过乘法器126将第二差信号与用于调整输出值的系数k相乘而获得的。
如此获得的跟踪误差信号TE和上述间隙误差信号GE被输入到控制部分200。控制部分200将命令发送到伺服电路201，以便将从检测部分160获得的跟踪误差信号和间隙误差信号的光强度保持在预定强度，并且以适当的方式输出用于驱动驱动部分107的信号Sa，由此将聚光透镜104放置在光记录介质90的预定记录轨道上，并将光记录介质90的表面和诸如SIL的近场光辐射部分106的前端部分之间的间隔保持到固定距离。以这种方式，可能执行近场光辐射到光记录介质90的记录和/或再现。
也在该情况下，从第一和信号获得的RF信号变为与光记录介质90上的凹坑或记录标志的不规则性对应的信号，因此使得能够再现在光记录介质90上记录的信息。第二和信号变为光强度根据光记录介质90的表面和诸如SIL的近场光辐射部分106的前端表面之间的距离而变化的间隙误差信号GE。由此，与上面参考第一实施例所述的光学拾波器和光学记录/再现设备相同，也在本实施例，光学拾波器的结构可被简化且尺寸可被减小，这还有助于简化记录/再现设备的结构和减小其尺寸。
接下来，将描述这样的情况，尽管在上述第三实施例中，偏振分路光栅被用作为用于分离偏振成分的分离部分，但是所分离的0阶光和±1阶衍射光被检测并用于计算跟踪误差信号。
图11A和11B是示出根据本发明的第四实施例的光学记录/再现设备的示意图。图11A是根据本发明的实施例的光学拾波器的示意侧视图，并且图11B是根据本发明的实施例的光学记录/再现设备的主要部分的示意图，包括图11A所示的光学拾波器的检测部分平面结构。
应当注意，除了检测部分及其用于执行计算的部分之外，根据本实施例的光学拾波器和光学记录/再现设备与上述的第三实施例的结构相同。由此在图11A和11B中，用相同参考数字表示与图9A和9B对应的部分，并省略其详细描述。
在本实施例中，偏振分路光栅150被提供作为分离部件，并且检测部分180具有在同一平面上彼此邻近设置的第一到第三检测部分181到183，并被设置在来自偏振分路光栅150的光的出射部分。如图11B所示，在第一到第三检测部分181到183中，第一检测部分181设置在中心，并且第二和第三检测部分182和183设置在第一检测部分181的两侧。
此外，在第一检测部分181中，由偏振分路光栅150分离的与输入到光记录介质90的光有相同偏振的偏振成分可入射到检测部分180的第一检测部分181。此外，另一偏振成分，即与入射在光记录介质90上光的偏振正交的偏振成分可入射到检测部分180的第二和第三检测部分182和183。
也在该情况下，在上述第三实施例中，利用分束器102和一个分离部分即偏振分路光栅150，可借助简单结构来各自检测从光记录介质90反射的光的S偏振成分和P偏振成分。由此，与如相关领域中使用多个分束器或偏振分束器的情况相比，光学拾波器的结构可被简化，这还有助于减小光学拾波器的尺寸。
此外，由于从偏振分路光栅150出射的两个偏振成分彼此接近，有可能使用小尺寸的检测部分180，其将光接收部分设置在同一基底上的三个邻近位置，比如在相同的半导体衬底等上。与如相关领域中在不同位置布置多个光检测器的情况相比，光检测器的结构可被简化。此外，当安装到光学记录/再现设备时，根据本实施例的光学拾波器还有助于简化结构和减小光学记录/再现设备的尺寸。
此外在本实施例中，如图11B所示，第一到第三检测部分181到183分别具有两个光接收区域A7和B7、A8和B8以及A9和B9，它们至少在与光记录介质90的记录轨道伸展方向对应的方向上分路。
第一检测部分181各自的光接收区域A7和B7的和信号由加法器128计算，并且作为RF再现信号输出。这被定义为第一和信号。此外，光接收区域A7和B7的差信号由减法器129计算，并且作为第一差信号输出。
在该情况中，第二和第三检测部分182和183同一侧上的光接收区域A8和A9以及B9和B9首先受到加法器170和171的加法。接着，分别相加的区域A8和A9以及B9和B9的和信号由加法器124计算，并且作为间隙误差信号GE输出。这被定义为第二和信号。此外，光接收区域A8和B9的和与光接收区域A9和B8的和之间的差信号由减法器125计算并输出。这被定义为第二差信号。
如在前面参考第一实施例所述的，第二差信号是包括与聚光透镜的偏移量有关的信息并几乎不包括跟踪信息的信号。由此，通过减法器127从第一差分信号PP1中减去信号PP2，在该情况下也可获得偏移量校正的跟踪控制信号TE，信号PP2是通过乘法器126将第二差信号与用于调整输出值的系数k相乘而获得的。
如此获得的跟踪误差信号TE的优点在于，当偏振分路光栅的伸展方向相对于光记录介质90的记录轨道伸展方向对应的方向位移，即沿着图11A中的y轴方向位移时，可通过利用±1阶衍射光的和信号执行计算来消除这个位移。
如此获得的跟踪误差信号TE和上述间隙误差信号GE被输入到控制部分200。如上述的第三实施例中，控制部分200将命令发送到伺服电路201并且以适当的方式输出用于驱动驱动部分107的信号Sa，由此将聚光透镜104放置在光记录介质90的预定记录轨道上，并将光记录介质90的表面和诸如SIL的近场光辐射部分106的前端部分之间的间隔保持到固定距离。以这种方式，也在该实施例中，可能执行近场光辐射到光记录介质90的记录和/或再现。
也在该情况下，从第一和信号获得的RF信号变为与光记录介质90上的凹坑或记录标志的不规则性对应的信号，因此使得能够再现在光记录介质90上记录的信息。第二和信号变为间隙误差信号GE。由此，与前面参考第一实施例所述的光学拾波器和光学记录/再现设备相同，也在本实施例，光学拾波器的结构可被简化且尺寸可被减小，这还有助于简化记录/再现设备的结构和减小其尺寸。
应当注意，在每个上述的实施例中，尽管没有示出，通过将检测部分获得RF信号的输出提供给用于再现处理的再现模块，记录在光记录介质90上的信息可被再现。此外，当在光记录介质90上记录信息时，可借助已经在记录方框中经过记录处理的信号，通过生成用于诸如半导体激光器的光源101的驱动信号(在记录介质使用凹坑或相位变化的情况下)或用于磁场调制线圈的驱动信号(在磁光盘的情况下)来执行记录处理。此外，用于执行伺服控制的控制部分也适用于执行主轴电动机(未示出)的伺服控制，以便旋转驱动光记录介质90。
如上所示，根据本发明，利用一个分束器和一个分离部分，可借助相对简单的结构来获得间隙误差和RF再现信号。此外，用于检测间隙误差信号的检测部分的光接收区域被至少分路为两个区域，并且确定两个区域的差信号，由此可能容易地获得具有聚光透镜的校正偏移量的跟踪误差信号。
本发明不限于上述实施例，而可应用各种其它结构而不会偏离本发明的主旨。例如，作为用于分离P偏振和S偏振波的装置，可使用除了参考第一到第四实施例而描述的沃拉斯顿棱镜、格兰·汤普森棱镜、或偏振分路光栅之外的分离部分。即使当使用偏振分路光栅时，可使用除了参考前述实施例描述之外的晶体结构的偏振分路光栅。此外，显然的是伺服机构可以是具有图1、7、9和11每个中所示的之外的机构，并驱动SIL等。
此外，尽管在前述实施例中，针对检测部分的第一和第二检测部分或第一到第三检测部分都分为2的例子进行描述，检测部分可如此形成以便具有多于2，例如4个分路光接收区域。此外，显然的是可对检测部分、计算电路等的结构进行各种修改和替换。
权利要求
1.一种光学记录/再现设备，包括光学拾波器和控制部分，光学拾波器包括检测部分；光学系统，其通过具有1或更大的数字孔径的聚光透镜将来自光源的光辐射到光记录介质上作为近场光，并且将由光记录介质反射的光朝检测部分引导；和驱动聚光透镜的驱动部分，光学记录/再现设备被配置为根据光学拾波器的检测部分检测的光学输出来执行控制以便在光记录介质上进行记录和/或从光记录介质进行再现，其中光学系统包括分束器，其将来自光记录介质的反射光的P偏振成分和S偏振成分都进行反射，和分离部分，其分离由分束器反射的P偏振成分和S偏振成分，其中检测部分各自检测由分离部分分离的P偏振成分和S偏振成分，其中检测部分包括至少第一检测部分，其检测具有与入射在光记录介质上光的偏振相同的偏振成分，和第二检测部分，其检测与入射在光记录介质上光的偏振正交的偏振成分，其中第一和第二检测部分都包括两个或更多的光接收区域，这些区域至少在与光记录介质的记录轨道伸展方向对应的方向上分路，其中利用第一差信号和第二差信号，通过计算而获得校正了聚光透镜偏移量的跟踪控制信号，第一差信号是第一检测部分的光接收区域的差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路，第二差信号是第二检测部分的光接收区域的差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路，并且其中控制部分根据跟踪控制信号来控制驱动部分。
2.根据权利要求1的光学记录/再现设备，其中沃拉斯顿棱镜用作为分离部分。
3.根据权利要求1的光学记录/再现设备，其中格兰·汤普森棱镜用作为分离部分。
4.根据权利要求1的光学记录/再现设备，其中偏振分路光栅用作为分离部分；由第一检测部分检测来自偏振分路光栅的0阶光；并且由第二检测部分检测来自偏振分路光栅的+1阶光或-1阶光。
5.根据权利要求1的光学记录/再现设备，其中在相同的基底上提供第一和第二检测部分。
6.根据权利要求1的光学记录/再现设备，其中根据第一检测部分的光接收区域的和信号来生成和输出光记录介质的再现信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路；并且根据第二检测部分的光接收区域的和信号来生成和输出用于控制聚光透镜和光记录介质之间间隙的间隙误差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路。
7.根据权利要求4的光学记录/再现设备，其中除了第一和第二检测部分之外，检测部分还包括第三检测部分，其检测与入射在光记录介质上光的偏振正交的偏振成分；第三检测部分具有两个或更多光接收区域，这些区域至少在与光记录介质的记录轨道伸展方向对应的方向上分路；来自分离部分的偏振分路光栅的+1阶光和-1阶光中的一个由第二检测部分检测，并且另一个由第三检测部分检测；并且利用第一差信号和第二差信号，通过计算而获得跟踪控制信号，第一差信号是第一检测部分的光接收区域的差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路，第二差信号是第二和第三光检测部分中的一个光接收部分的信号和与另一个光接收部分的信号和之间的差信号，这些光接收部分在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路。
8.一种光学拾波器，包括检测部分；光学系统，其通过具有1或更大的数字孔径的聚光透镜将来自光源的光辐射到光记录介质上作为近场光，并且将由光记录介质反射的光朝检测部分引导；和驱动部分，其根据检测部分检测的光学输出来驱动聚光透镜，其中光学系统包括分束器，其将来自光记录介质的反射光的P偏振成分和S偏振成分都进行反射，和分离部分，其分离由分束器反射的P偏振成分和S偏振成分，其中检测部分各自检测由分离部分分离的P偏振成分和S偏振成分，其中检测部分包括至少第一检测部分，其检测具有与入射在光记录介质上光的偏振相同的偏振成分，和第二检测部分，其检测与入射在光记录介质上光的偏振正交的偏振成分，其中第一和第二检测部分都包括两个或更多的光接收区域，这些区域至少在与光记录介质的记录轨道伸展方向对应的方向上分路，其中向外部输出第一检测部分的光接收区域的差信号作为第一差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路，其中向外部输出第二检测部分的光接收区域的差信号作为第二差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路，并且根据第一差信号和第二差信号在外部计算校正了聚光透镜偏移量的跟踪控制信号。
9.根据权利要求8的光学拾波器，其中沃拉斯顿棱镜用作为分离部分。
10.根据权利要求8的光学拾波器，其中格兰·汤普森棱镜用作为分离部分。
11.根据权利要求8的光学拾波器，其中偏振分路光栅用作为分离部分；由第一检测部分检测来自偏振分路光栅的0阶光；并且由第二检测部分检测来自偏振分路光栅的+1阶光或-1阶光。
12.根据权利要求8的光学拾波器，其中在相同的基底上提供第一和第二检测部分。
13.根据权利要求8的光学拾波器，其中根据第一检测部分的光接收区域的和信号来生成和输出光记录介质的再现信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路；并且根据第二检测部分的光接收区域的和信号来生成和输出用于控制聚光透镜和光记录介质之间间隙的间隙误差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路。
14.一种跟踪误差信号校正方法，其中通过具有1或更大的数字孔径的聚光透镜将来自光源的光辐射到光记录介质上作为近场光，由光记录介质反射的光被作为光学输出来检测，并且根据检测的光学输出来获得光记录介质记录轨道上用于驱动聚光透镜的控制信号，包括步骤通过检测部分来各自检测来自光记录介质的反射光的P偏振成分和S偏振成分；为检测部分提供至少第一检测部分和第二检测部分，第一检测部分检测具有与入射在光记录介质上光的偏振相同的偏振成分，第二检测部分检测与入射在光记录介质上光的偏振正交的偏振成分；向第一和第二检测部分的每一个提供两个或更多的光接收区域，这些区域至少在与光记录介质的记录轨道伸展方向对应的方向上分路；作为第一差信号输出第一检测部分的光接收区域的差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路；作为第二差信号输出第二检测部分的光接收区域的差信号，这些光接收区域在与记录轨道伸展方向对应的方向上分路；并且通过利用第一差信号和第二差信号执行计算，来获得校正了聚光透镜偏移量的跟踪控制信号。
全文摘要
一种光学记录/再现设备包括光学拾波器和控制部分。光学拾波器包括检测部分；光学系统，其通过具有1或更大的数字孔径的聚光透镜将来自光源的光辐射到光记录介质上作为近场光，并且将由光记录介质反射的光朝检测部分引导；和驱动聚光透镜的驱动部分。光学记录/再现设备在光学拾波器的检测部分检测的光学输出的基础上执行控制以便在光记录介质上进行记录和/或从光记录介质进行再现。光学系统包括分束器，其将来自光记录介质的反射光的P偏振成分和S偏振成分都进行反射，和分离部分，其分离由分束器反射的P偏振成分和S偏振成分。检测部分各自检测由分离部分分离的P偏振成分和S偏振成分。
文档编号G11B7/09GK101017677SQ20071000403
公开日2007年8月15日 申请日期2007年1月19日 优先权日2006年1月19日
发明者齐藤公博, 高木胜治, 石本努 申请人:索尼株式会社