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CN1196550A - 光读出装置及使用该装置的光学记录媒体驱动装置 - Google Patents

光读出装置及使用该装置的光学记录媒体驱动装置 Download PDF

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CN1196550A CN98105372A CN98105372A CN1196550A CN 1196550 A CN1196550 A CN 1196550A CN 98105372 A CN98105372 A CN 98105372A CN 98105372 A CN98105372 A CN 98105372A CN 1196550 A CN1196550 A CN 1196550A
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Abstract

本发明揭示一种不使频率特性劣化而能使来自光学记录媒体的检测信号的输出增加的光读出装置及使用该装置的光学记录媒体驱动装置。在底座上面配置第1和第2光电二极管,由第1光电二极管接收通过透过型全息元件+1次衍射的返回光束,由第2光电二极管接收－1次衍射的返回光束。第1光电二极管具有多个受光区域,分别输出基于返回光束的复现信号、聚焦误差信号和循迹误差信号。另一方面,第2光电二极管具有单一的受光区域,输出基于返回光束的复现信号。

Description

光读出装置及使用该装置的 光学记录媒体驱动装置
本发明涉及光读出装置及使用该装置的光学记录媒体驱动装置。
近年来一直在研究开发采用全息元件作为光束分离手段的光读出装置。图11是现有的光读出装置的构成图。该光读出装置是一种除信息检测动作外还进行根据像散法的聚焦伺服和根据3波束法的循迹伺服的装置，例如由特开平3-76035号公报所揭示的那种装置。
如图11所示，光读出装置包括：垂直向上射出激光的半导体激光元件102，将激光分割成3束光束的3分割用衍射光栅103，透过所分割的3束光束、且衍射来自光盘100的返回光束的全息元件104，将透过全息元件104的3束光束聚光在光盘100的记录面上作为3个光点的聚焦透镜105，以及检测由全息元件104衍射的返回光束的检测器106。
上述的光读出装置中，半导体激光元件102射出的激光由3分割用衍射光栅103分割成0次和±1的3束衍射光后，入射到全息元件104。3束衍射光透过全息元件104，依靠聚焦透镜105的聚光作用作为主光点和2个副光点聚焦在光盘100的记录面上。
被聚焦于光盘100上的3束激光被反射作为包含具有由光盘100记录信息的信息信号的3束返回光束。返回光束通过聚焦透镜105入射到全息元件104。全息元件104将3束返回光束作为+1次和-1次衍射光加以透过。而且+1次衍射光入射到检测器106的受光面上。根据所接收的返回光束(+1次衍射光)，光检测器106输出再现信号、用像散法得到的聚焦误差信号和用3波束法得到的循迹误差信号。
上述的现有技术光读出装置中，在全息元件104上由+1次衍射和-1次衍射透过的返回光束中，仅将一方的返回光束例如+1次衍射光导向光检测器106，而并未利用另一方的返回光束例如-1次衍射光。由此，对应于从半导体激光元件102射出的激光，从光检测器106输出的检测电流小。因此，为了提高来自光盘100的信息检测信号的输出，有必要或者使半导体激光元件102的输出增加，或者放大光检测器106输出的输出信号。
然而，使半导体激光元件102的输出增加的方法会造成对半导体激光元件102的负荷过大的情况。而用放大来自光检测器106的检测信号的方法，会产生随着放大率的增大检测信号的频带变窄、频率特性变差的问题。
本发明的目的在于提供不使频率特性变差而能使来自光学记录媒体的检测信号的输出增加的光读出装置以及使用该装置的光学记录媒体驱动装置。
本发明的对光学记录媒体照射光束、检测来自光学记录媒体的返回光束的光读出装置，包括：射出光束的光源；透过从光源射出的光束并导向光学记录媒体，同时将自光学记录媒体的返回光束至少在第1和第2方向上衍射的第1衍射元件；接收为检测由第1衍射元件在第1方向上衍射的返回光束中光学记录媒体上的光束状态用的检测用光束的第1受光元件；及接收为复现由第1衍射元件在第2方向上衍射的返回光束中光记录媒体所记录的信息用的复现用光束的第2受光元件。
本发明的光读出装置包括第1和第2受光元件。第1受光元件被配置得使接收由第1衍射元件衍射到第1方向上的返回光束，接收返回光束中复现用光束并输出复现用信号。第2受光元件被配置得使接收由第1衍射元件衍射到第2方向上的返回光束，接收返回光束中检测用光束并输出检测信号。这样，在复现光学记录媒体上所记录的信息的同时，复现时可能进行使用检测信号的各种控制动作，提高对光学记录媒体的复现动作的控制性能。
也可以进一步包括将光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件，光束状态是光学记录媒体上的循迹状态；复现用光束是主光束，检测用光束是检测循迹状态的副光束，第1受光元件具有接收副光束的受光部，第2受光元件具有接收主光束的受光部。
这种场合，用根据第2受光元件接收的主光束的输出信号能够进行光学记录媒体来的信息复现，用根据第1受光元件接收的副光束的检测信号能够进行光学记录媒体上的循迹误差的检测。而且在接收主光束的第2受光元件方面，主光束只要入射到受光部的区域就行，主光束与受光部的位置不要求高精度对准。因此，第2受光元件的位置调整变得容易。
也可以进一步包括将光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件，光束状态是光学记录媒体上的聚焦状态，复现用光束和检测用光束是公共的主光束，第1受光元件具有接收主光束的受光部，第2受光元件具有接收主光束的受光部。
这种场合，用根据第2受光元件接收的主光束的输出信号能够进行光学记录媒体来的信息复现，用根据第1受光元件接收的主光束的检测信号能够进行光学记录媒体上的聚焦状态的检测。因此，光学记录媒体上的聚焦状态得以高精度地维持，能够得到复现精度高的光读出装置。而且在接收主光束的第2受光元件方面，主光束只要入射到受光部的区域内就可，主光束与受光部的位置不要求高精度对准。因此第2受光元件的位置调整变得容易。
也可以进一步包括将光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件，光束状态是光学记录媒体上的循迹状态和聚焦状态，检测用光束是检测循迹状态的副光束，复现用光束和检测用光束是主光束，第1受光元件具有接收主光束的受光部和接收副光束的受光部，第2受光元件具有接收主光束的受光部。
这种场合，能够用根据第2受光元件接收的主光束的输出信号进行光学记录媒体来的信息复现，能够用根据第1受光元件接收的主光束的检测信号进行光学记录媒体上的聚焦状态的检测，能够用根据副光束的检测信号进行光学记录媒体上的循迹误差的检测。因此，能得到可从光学记录媒体进行高精度信息复现的光读出装置。还有，在接收主光束的第2受光元件方面，主光束只要入射到受光部的区域内就行，主光束与受光部的位置不要求高精度对准。因此第2受光元件的位置调整变得容易。
也可以第1受光元件还接收为复现由第1衍射元件在第1方向上所衍射的返回光束中光学记录媒体上记录的信息用的复现用光束。
由此，能够不仅第2受光元件而且第1受光元件也接收复现用的光束，输出复现用的信号。因此，与仅用一个受光元件接收复现用的光束的现有光读出装置相比，复现用的光束的受光量几乎加倍，由此，不必增大光源的输出就能增大第1和第2受光元件来的复现信号的输出。
也可以进一步包括将光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件，光束状态是光学记录媒体上的循迹状态，复现用光束是主光束，检测用光束是检测循迹状态的副光束，第1受光元件具有接收主光束的主光束用受光部和接收副光束的副光束用受光部，第2受光元件具有接受主光束的主光束用受光部。
由此，能够用根据第1和第2受光元件接收的主光束的输出信号进行光学记录媒体来的信息复现，能够用根据第1受光元件接收的副光束的检测信号进行光学记录媒体上的循迹误差的检测。因此，能得到增大复现信号的输出且循迹精度高的光读出装置。而且，在接收主光束的第2受光元件方面，主光束只要入射到受光部的区域内就行，主光束与受光部的位置不要求高精度对准。因此第2受光元件的位置调整变得容易。
也可以副光束含有位于主光束两侧的2个副光束，第1受光元件的副光束用受光部含有配置于主光束用受光部的两侧且接收两个副光束的2个受光区域，第2受光元件的主光束用受光部含有单一的受光区域。
这种场合，能够根据入射到2个受光区域的副光束的光量差异检测光学记录媒体上的循迹状态。由此，能容易地进行循迹动作。
也可以进一步包括将光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件，光束状态是光学记录媒体上的聚焦状态，复现用光束和检测用光束是公共的主光束，第1受光元件具有接收主光束的主光束用受光部，第2受光元件具有接收主光束的主光束用受光部。
由此，能够用根据第1和第2受光元件接收的主光束的输出信号进行光学记录媒体来的信号复现，能够用根据第1受光元件接收的主光束的检测信号进行光学记录媒体上的聚焦状态的检测。因此，能得到增大复现信号的输出、且复现精度高的光读出装置。而且，在接收主光束的第2受光元件方面，主光束只要入射到主光束用受光部的区域内就行，主光束与主光束用受光部的位置不要求高精度对准。因此第2受光元件的位置调整变得容易。
最好是，第1衍射元件具有由大致沿光学记录媒体的半径方向延伸的第1分割线和与第1分割线垂直的第2分割线所分割的4个区域，第1受光元件的主光束用受光部有第1受光部和第2受部光，第1受光部接收由第1衍射元件的4个区域中一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束，第2受光部接收由第1衍射元件的4个区域中另一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束，第1和第2受光部的每一个具有的长度都大于因光源的波长变动引起衍射的返回光束的聚光点移动方向上的聚光点的移动距离，第2受光元件的主光束用受光部含有单一的受光区域。
这种场合，由第1衍射元件的4个区域中的一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束由第1受光部所接收，且由第1衍射元件的4个区域中的另一方对对角线位置的2个区域所衍射的返回光束由第2受光部所接收。因此，通过比较第1受光部上的返回光束的受光面积与第2受光部上的返回光束的受光面积的差异，能够获得聚焦误差信号。
而且，第1衍射元件具有由大致沿光学记录媒体的半径方向延伸的第1分割线和与第1分割线成正交的第2分割线所分割的4个区域。因此，即使在第1衍射元件上的返回光束的入射位置变化的场合，对第1衍射元件的一方对角线位置的2个区域的返回光束的入射面积与对第1衍射元件的另一对角线位置的2个区域的返回光束的入射面积也大致没有改变。由此，即使对第1衍射元件的返回光束的入射位置产生变化时，也能够抑制聚焦误差信号的劣化。
而且，由于检测聚焦状态的第1和第2受光部每一个具有大于衍射的返回光束的聚光点在因光源的波长变动引起移动的方向上聚光点的移动距离的长度(即受光部具有聚光点即便移动它仍位于受光部内的长度)，因此即使光源的波长发生变动，由第1受光元件的各受光部检测的返回光束的光量也不改变。因而，抑制了因光源波长变动引起的聚焦误差信号的劣化。
也可以分别对各返回光束分配对应于聚焦状态的空间变化，使得第1衍射元件的一方对角线位置的2个区域与另一方对角线位置的2个区域，通过比较由一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束与由另一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束，可检测聚焦状态。
这种场合，对由第1衍射元件的4个区域中的一方对角线的2个区域所衍射的返回光束分配对应于聚焦状态的空间变动，并由第1受光元件的第1受光部检测，并且对由另一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束分配对应于聚焦状态的空间变动，并由第1受光元件的第2受光部检测。
由此，即使在对于第1衍射元件返回光束的入射位置变化时，也不使入射至第1衍射元件的一方对角线位置的2个区域上的返回光束的合计面积和入射至另一对角线位置的2个区域上的返回光束的合计面积发生变化，第1受光部上的受光量的合计和第2受光部上的受光量的合计也不变化。因而，能正确检测光学记录媒体上的聚焦状态。
也可以第1和第2受光部的每一个都含有由大致沿因光源的波长变动引起的衍射的返回光束的聚光点移动方向的假想的分割线所分割的多个受光区域。
特别是多个受光区域也可以含有第1受光区域和配置于第1受光区域的两侧且比第1受光区域宽度更大的第2受光区域。
这种场合，能比较容易地设定光学系统，使得由第1衍射元件的对角线位置的2个区域所衍射的返回光束的2个聚光点的对向点位于宽度较窄的受光区域内。对于第1和第2受光部每一个中，自两侧的宽度较大的受光区域得到的输出信号互相相加，根据相加的结果的差，能比较由一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束的受光面积与由另一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束的受光面积的差异。
而且，可以在获得复现信号时利用得自各宽度较窄的受光区域的输出信号。即，通过对第1和第2受光部的宽度窄的受光区域的输出信号与其两侧的受光区域的输出信号求和，复现的信号强度变大。结果得到良好的复现信号。
也可以是，第1受光元件的主光束用受光部含有多个受光区域，第2受光元件的主光束用受光部含有单一的受光区域。特别，多个受光区域也可以是由互相垂直的分割线所分割的4个受光区域。
也可以进一步包括将光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件，光束状态是光学记录媒体上的循迹状态和聚焦状态，检测用光束是检测循迹状态的副光束，复现用光束和检测用光束是公共的主光束，第1受光元件具有接收主光束的主光束用受光部和接收副光束的副光束用受光部，第2受光元件具有接收主光束的主光束用受光部。
这种场合，能够用根据第1和第2受光元件接收的主光束的输出信号进行光学记录媒体来的信息复现，与采用1个受光元件的现有光读出装置相比能增大复现信号的输出。
而且，能够用根据第1受光元件的主光束用受光部接收的主光束的检测信号进行光学记录媒体上的聚焦状态的检测，同时，能够用根据副光束用受光部接收的副光束的检测信号进行光学记录媒体上的循迹状态的检测。由此，能够进行正确的循迹控制，获得复现精度高的光读出装置。
也可以是，副光束含有位于主光束两侧的2个副光束，第1衍射元件具有由大致沿光学记录媒体的半径方向延伸的第1分割线和与第1分割线相垂直的第2分割线所分割的4个区域，第1受光元件的主光束用受光部具有第1受光部和第2受光部，第1受光部接收由第1衍射元件的4个区域中的一方对角线位置上的2个区域所衍射的返回光束，第2受光部接收由第1衍射元件的4个区域中的另一方对角线位置上的2个区域所衍射的返回光束，第1和第2受光部每一个的长度都大于因光源的波长变动引起的衍射的返回光束的聚光点在移动方向上的聚光点的移动距离，第1受光元件的副光束用受光部含有配置在主光束受光部的两侧且接收2个副光束的2个受光区域，第2受光元件的主光束用受光部含有单一的受光区域。这种场合，能够抑制伴随第1衍射元件的返回光束的入射位置的变化而引起的聚焦误差信号的劣化。
也可以是，副光束含有位于主光束两侧的2个副光束，第1受光元件的主光束用受光部含有多个受光区域，第1受光元件的副光束用受光部含有配置于主光束用受光部两侧且接收2个副光束的2个受光区域，第2受光元件的受光部含有单一的受光区域。
也可以进一步包括将光源射出的光束照射光学记录媒体的聚焦透镜。
还包括具有主面的基台，第1和第2受光元件在基台的主面上配置于关于光源射出光束互相对称的位置上为好。
在这种场合，与根据第1衍射元件所衍射的返回光束的行进方向相对准，配置第1和第2受光元件时的位置调整就变得容易。
光源在对于基台的主面大致垂直的方向上射出光束为好。
按照本发明的另一方面，驱动光学记录媒体的光学记录媒体驱动装置包括：转动光学记录媒体的转动驱动机构，将光束照射在光学记录媒体上的光读出装置，使光读出装置在光学记录媒体的半径方向上移动的读出驱动机构，及处理从光读出装置输出的信号的信号处理电路；光读出装置包括：射出光束的光源，透过光源射出的光束并导向光学记录媒体、同时使光学记录媒体来的返回光束至少在第1和第2方向上衍射的第1衍射元件，接收为检测由第1衍射元件在第1方向上衍射的返回光束中光学记录媒体上的光束状态用的检测用光束的第1受光元件，及接收为复现由第1衍射元件在第2方向上衍射的返回光束中光学记录媒体上记录的信息用的复现用光束的第2受光元件。
而且，光读出装置的第1受光元件还接收为复现由第1衍射元件在第1方向上衍射的返回光束中光学记录媒体上记录的信息用的复现用光束。
这一光学记录媒体驱动装置中，复现信号的输出得以增大，且能以高精度进行聚焦控制和循迹控制。
图1为本发明实施例的光读出装置的正面剖面图。
图2示出在光盘记录面上的聚光状态的模式图。
图3示出图1的光读出装置的透过型全息元件的全息面形状的平面模式图。
图4为图1的光读出装置的第1光电二极管的受光面平面图。
图5为第2光电二极管的受光面平面图。
图6为示出第1光电二极管的受光状态的平面模式图。
图7为示出第2光电二极管的受光状态的平面模式图。
图8为另一实施例的第1光电二极管的受光面平面图。
图9为另一实施例的第2光电二极管的受光面平面图。
图10为示出光学记录媒体驱动装置构成的框图。
图11为示出现有技术的光读出装置构成的主视图。
以下结合附图说明本发明的实施例。
图1为本发明一实施例的光读出装置的主视剖面图。光读出装置包括半导体激光元件3，3分割用衍射光栅4，透过型全息元件6，聚焦透镜7，第1光电二极管8和第2光电二极管9，除聚焦透镜以外的部分由底座1和支架10组成一体。
半导体激光元件3被安装于配置在底座1上面的散热器2的侧面上，使激光的射出方向垂直向上。
3分割用衍射光栅4在半导体激光元件3的一侧的表面上具有由等间距凹凸组成的衍射光栅面，通过有规定厚度的衬垫5固定于支架10的内表面上。3分割用衍射光栅4和半导体激光元件3之间的间隔通过衬垫5的厚度加以调整。3分割用衍射光栅4的衍射面将半导体激光元件3射出的激光3分割成0次衍射光(主光束)与±1次衍射光(副光束)并透过之。
透过型全息元件6配置在3分割用衍射光栅4的上方，固定于支架10的上表面开口部上。透过型全息元件6的3分割衍射光栅4一侧的表面上形成有全息面。透过型全息元件6的全息面透过由3分割用衍射光栅4射出的3束激光，同时将来自光盘100的3束返回光束分别作4分割，并以+1次和-1次衍射各返回光束使得对各返回光束分配与光盘100的记录面的聚焦状态相对应的像散。
聚焦透镜7对透过透过型全息元件6的3束光束聚焦，聚焦在光盘100的记录面上作为主光点和2个副光点。图2示出在光盘的记录面上的聚光状态的模式图。由3分割用衍射光栅4所分割的3束激光，分别按光盘100的光道面TR的延伸方向加以分割。因此，一旦聚焦透镜7聚焦到光盘100的记录面上，就沿光道面TR形成3个光点，主光点S聚焦在光道面TR上，2个副光点X1、X2被聚焦跨过一条光道面TR。在光盘100的记录面上，光道面TR与光道面以外的面对激光的反射率是不同的。因而在副光点X1、X2偏离光道面TR的场合，来自副光点X1、X2的反射光强度会产生差异。检测这一光强度差异能进行循迹控制。
聚焦在光盘100的记录面上的3束激光由记录面的表面反射，作为3束返回光束M(主光束)、S1(副光束)、S2(副光束)通过聚焦透镜7，再次入射到透过型全息元件6。
而且，为了循迹伺服，聚焦透镜7被支持成可以在光盘100的半径方向上移动，并且为了聚焦伺服，它也支持成可以在上下方向(与光盘100的主面相垂直的方向)移动。
图3示出透过型全息元件的全息面形状的模式图。图3中，全息面由与光盘100的光道面TR的延伸方向大致一致的假想分割线6l、和与之垂直的假想分割线6m分割成等面积的4个区域6a、6b、6c、6d。而且对于入射到各区域的返回光束M、S1、S2以分配空间变动例如像散的方式进行衍射。全息面的区域6a和区域6c、区域6b和区域6d对返回光束M、S1、S2分配互逆关系的像散。
第1光电二极管8接收通过透过型全息元件6以+1次衍射透过的3束返回光束M、S1、S2，输出光盘100的复现信号、聚焦误差信号和循迹误差信号。图4示出第1光电二极管的受光面的平面模式图。第1光电二极管8的受光面具有在沿透过型全息元件6的假想分割线6m方向上配置的聚焦伺服用的一对光检测部8a、8b，与配置在该聚焦伺服用的光检测部8a、8b的两侧的循迹伺服用的一对光检测部8c、8d。
聚焦伺服用的光检测部8a由宽度窄的受光区域80b与配置其两侧的宽度宽的受光区域80a、80c所组成。同样地，光检测部8b由宽度窄的受光区域80e与配置其两侧的宽度宽的受光区域80d、80f所组成。
在该第1光电二极管8的受光面方面，调整光学系统，使得通过透过型全息元件6的全息面的区域6a和区域6c以+1次衍射的返回光束M入射到光检测部8a上，入射到全息面的区域6b和区域6d的返回光束M入射到光检测部8b上。
通过上述的透过型全息元件6和第1光电二极管8的构成，在聚焦透镜7的循迹动作时返回光束入射到透过型全息元件6的位置即使沿假想分割线6m移动的场合，在第1光电二极管8的光检测部8a、8b上各自入射的光束的光通量也相等，结果防止了后述的由于聚焦透镜7的循迹动作使聚焦误差信号变劣的问题。
而且，调整光学系统，使得由全息面的区域6a、6c和区域6b、6d中+1次衍射的返回光束S1分别分割并入射到光检测部8c，而且在区域6a、6c和区域6b、6d中+1次衍射的返回光束S2入射到光检测部8d上。
聚焦伺服用的光检测部8a、8b和循迹伺服用的光检测部8c、8d，其长度被设定得比因半导体激光元件3的振动波长变动由透过型全息元件6衍射的返回光束的各聚光点移动方向上各光点的移动距离还要长。
第1光电二极管8输出分别来自光检测部8a的各受光区域80a～80c的输出信号Sa～Sc，并输出来自光检测部8b的各受光区域80d～80f的输出信号Sd～Sf。在信号处理部(未图示)中，利用光检测部8a、8b的输出信号Sa～Sf算出聚焦误差信号FES＝(Sa+Sc+Se)-(Sb+Sd+Sf)。
而且，求得复现信号RF1作为光检测部8a、8b的输出信号Sa～Sf的总和。即是说，光检测部8a、8b接收对于在光盘100的光道面TR上聚焦的主光束S的+1次衍射的返回光束M，输出聚焦误差信号FES和复现信号RF1。
第1光电二极管8还输出来自光检测部8c的输出信号SA，和来自光检测部8d的输出信号SB。然后通过求出光检测部8c、8d来的输出信号SA和SB的差，即TES＝(SA-SB)，求得循迹误差信号TES。
第2光电二极管9只接收透过型全息元件6以-1次衍射透过的3束返回光束M、S1、S2中的返回光束M，输出光盘100的复现信号。图5示出第2光电二极管受光面的平面模式图。第2光电二极管9具有单一的光检测部9a。该光检测部9a被形成得只能入射经衍射透过透过型全息元件6的全息面的返回光束M，并不检测返回光束S1、S2。光检测部9a输出的检测信号被用作光盘100的复现信号RF2加到从第1光电二极管8输出的复现信号RF1上。
第1和第2光电二极管8、9配置在底座上表面关于光轴ZO(参看图1)相对称的位置上。
多个引线端子11、12穿过底座1，其一端而外突出，另一端通过接合线电连接于第1光电二极管8和第2光电二极管9的端子上。另外，电连接到半导体激光元件3上的引线端子(未图示)也同样地构成。
本实施例中，半导体激光元件3相当于光源，透过型全息元件6相当于第1衍射元件，3分别用衍射光栅4相当于第2衍射元件，第1光电二极管8相当于第1受光元件，第2光电二极管9相当于第2受光元件。
下面说明具有上述结构的光读出装置的动作。半导体激光元件3垂直向上射出的激光由3分割用衍射光栅4分割成0次、+1次和-1次的3束衍射光并透过。3束衍射光再透过透过型全息元件6，入射到聚焦透镜7。聚焦透镜7将3束衍射光作为如图2所示的主光点S和2个副光点X1、X2聚焦在光盘100的记录面上。光盘100的记录面反射的与主光点S和2个副光点X1、X2对应的3束返回光束M、S1、S2再次通过聚焦透镜7垂直向下地行进，入射到透过型全息元件6。
透过型全息元件6使3束返回光束衍射，将+1次衍射的返回光束M、S1、S2导向第1光电二极管8，-1次衍射的返回光束M、S1、S2导向第二光电二极管9。
图6示出第1光电二极管的受光状态的平面模式图。图6中，在通过如图3的透过型全息元件6衍射的返回光束M的场合，透过全息面区域6a、6c的光束分别作为分割光束Pa、Pc入射到光检测部8a，透过区域6b、6d的光束分别作为分割光束Pb、Pd入射到光检测部8b。而且，对应于副光点X1的返回光束S1的场合，透过区域6a、6c的光束分别作为分割光束Qa、Qc，而透过区域6b、6d的光束分别作为分割光束Qb、Qd，入射到光检测部8c上。而且对应于副光点X2的返回光束S2，通过区域6a、6c的光束作为分割光束Ra、Rc，而透过区域6b、6d的光束作为分割光束Rb、Rd，入射到光检测部8d上。
在第1光电二极管8中，分割成光检测部8a和光检测部8b，将入射的返回光束M变换成电信号，输出复现信号检测用和聚焦伺服用的输出信号Sa～Sf。另外，将入射到光检测部8c的返回光束S1和入射到光检测部8d的返回光束S2分别变换为电信号，输出循迹用的输出信号SA、SB。
图7示出第2光电二极管光状态的平面模式图。如图所示，第2光电二极管9只检测由透过型全息元件6-1次衍射、导向光检测部9a的返回光束M(Pa-Pd)，并变换成电信号，输出复现信号检测用的输出信号SS。
由此，根据第1光电二极管8的输出信号SA、SB的循迹伺服动作、根据第1和第2光电二极管8、9的输出信号Sa～Sf、SS的信息复现动作以及根据第1光电二极管8的输出信号Sa～Sf的聚焦伺服动作就成为可能。
按照本实施例的光读出装置中，由第1光电二极管8与第2光电二极管9分别接收通过透过型全息元件6分割成+1次衍射光和-1次衍射光的返回光束，按照接收的光量输出检测信号。由此，与由受光元件只接收通过全息元件在2个方向上衍射的返回光束的一方的现有光读出装置相比，第1和第2光电二极管8、9输出的复现用检测电流几乎增加一倍。
另一方面，第2光电二极管9中，只要将对应于光盘100上的主光点S的返回光束M入射在光检测部9a内就行。因此，没有必要正确地调整返回光束M的入射位置，第2光电二极管9的位置调整就变得容易。
而且，第1和第2光电二极管8、9各自独立地配置在底座1上。因此可以各别地作位置调整，能够对应于各自的要求调整有必要作正确位置调整的第1光电二极管8和没有必要作相对高精度位置调整的第2光电二极管9。
图8和图9示出本发明的光读出装置的第1和第2光电二极管的另一实施例，图8是对应于图6的第1光电二极管8的俯视图，图9是对应于图7的第2光电二极管9的俯视图。
图8所示的第1光电二极管8具有采用4分割光检测部8e～8h输出聚焦误差信号的结构。还有，在采用这种第1光电二极管8的场合，透过型全息元件6的全息面不必如图3所示的作4分割，而用单一的全息面构成。
由入射到4分割光检测部8e～8h的+1次衍射产生的返回光束M在各光检测部8e-8h上变换成电信号，输出用作聚焦误差信号和复现信号。另外，入射到光检测部8i的返回光束S1和入射到光检测部8j的返回光束S2输出作为循迹误差信号。
另一方面，第2光电二极管9的光检测部9b由单一区域形成，接收通过透过型全息元件-1次衍射的返回光束M。然后输出根据接收的光量的检测信号作为复现用信号。
采用具有上述受光面结构的第1和第2光电二极管8、9的场合，也能得到与采用具有如图4和图5所示的受光面的第1和第2光电二极管8、9的场合相同的效果。
还有，对第1和第2光电二极管8、9而言，如一方可能检测聚焦误差信号和循迹误差信号，另一方可能检测复现用信号，则不限于上述的光电二极管，具有其他形状和结构的受光面的光电二极管也可适用。特别是，第1和第2光电二极管8、9的一方只检测聚焦误差信号和循迹误差信号，另一方只检测复现用信号也可以。
图10示出采用本实施例的光读出装置的光学记录媒体驱动装置结构的方块图。光学记录媒体驱动装置30具有使光盘100旋转驱动的电机27和控制电机27旋转动作的转动控制系统26。在光盘100的下面一侧配置光读出装置20。光读出装置20依靠进给电机22将信息等的检测位置在光盘100的半径方向上移动。进给电机22的动作由进给电机控制系统23控制。而且，光读出装置20的动作受读出控制系统24控制，光读出装置20输出的检测信号由信号处理系统25处理。光学记录媒体驱动装置30的各处理系统的动作由驱动控制器28控制。
本实施例中，电机27和转动控制系统26相当于转动驱动机构，进给电机22和进给电机控制系统23相当于读出驱动机构，信号处理系统25相当于信号处理电路。
这一光学记录媒体驱动装置30，通过驱动接口29连接到记录复现装置上，能进行根据检测信号的信息复现处理等。
如上所述的光学记录媒体驱动装置30通过采用本实施例的光读出装置20，就能进行增大信息检测信号输出的高精度的信息复现动作。
再者，至于上述实施例的光读出装置和光学记录媒体驱动装置，虽然采用透过型全息元件6作为衍射元件，但也可以采用反射型的全息元件。
上述实施例中，虽然采用透过型的3分割用衍射光栅4，但也可以采用反射型的3分割用衍射光栅。
而且也可以采用将3分割用衍射光栅4与透过型全息元件6做成一体的光学元件。也可以采用上述3波束以外的方法作为循迹伺服方法。

Claims (22)

1.一种对光学记录媒体照射光束、检测来自所述光学记录媒体的返回光束的光读出装置，其特征在于包括：
射出光束的光源；
透过从所述光源射出的光束并导向所述光学记录媒体、同时将来自所述光学记录媒体的返回光束至少在第1和第2方向上衍射的第1衍射元件；
接收为检测由所述第1衍射元件在所述第1方向上衍射的返回光束中所述光学记录媒体上的光束状态用的检测用光束的第1受光元件；及
接收为复现由所述第1衍射元件在所述第2方向上衍射的返回光束中所述光记录媒体上所记录的信息用的复现用光束的第2受光元件。
2.如权利要求1所述的光读出装置，其特征在于，
进一步包括将所述光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件；
所述光束状态是所述光学记录媒体上的循迹状态；
所述复现用光束是所述主光束，所述检测用光束是检测所述循迹状态的副光束；
所述第1受光元件具有接收所述副光束的受光部；
所述第2受光元件具有接收所述主光束的受光部。
3.如权利要求1所述的光读出装置，其特征在于，
进一步包括将所述光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件；
所述光束状态是所述光学记录媒体上的聚焦状态；
所述复现用光束和所述检测用光束是公共的所述主光束；
所述第1受光元件具有接收所述主光束的受光部；
所述第2受光元件具有接收所述主光束的受光部。
4.如权利要求1所述的光读出装置，其特征在于，
进一步包括将所述光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件；
所述光束状态是所述光学记录媒体上的循迹状态和聚焦状态；
所述检测用光束是检测所述循迹状态的副光束；
所述复现用光束和所述检测用光束是所述主光束；
所述第1受光元件具有接收所述主光束的受光部和接收所述副光束的受光部；
所述第2受光元件具有接收所述主光束的受光部。
5.如权利要求1所述的光读出装置，其特征在于，
所述第1受光元件还接收为复现由所述第1衍射元件在所述第1方向上所衍射的返回光束中所述光学记录媒体上记录的信息用的复现用光束。
6.如权利要求5所述的光读出装置，其特征在于，
进一步包括将所述光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件；
所述光束状态是所述光学记录媒体上的循迹状态；
所述复现用光束是所述主光束，所述检测用光束是检测所述循迹状态的副光束；
所述第1受光元件具有接收所述主光束的主光束用受光部和接收所述副光束的副光束用受光部；
所述第2受光元件具有接受所述主光束的主光束用受光部。
7.如权利要求6所述的光读出装置，其特征在于，
所述副光束含有位于所述主光束两侧的2个副光束；
所述第1受光元件的所述副光束用受光部含有配置于所述主光束用受光部的两侧且接收所述两个副光束的2个受光区域；
所述第2受光元件的所述主光束用受光部含有单一的受光区域。
8.如权利要求5所述的光读出装置，其特征在于，
进一步包括将所述光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件；
所述光束状态是所述光学记录媒体上的聚焦状态；
所述复现用光束和所述检测用光束是公共的所述主光束；
所述第1受光元件具有接收所述主光束的主光束用受光部；
所述第2受光元件具有接收所述主光束的主光束用受光部。
9.如权利要求8所述的光读出装置，其特征在于，
所述第1衍射元件具有由大致沿所述光学记录媒体的半径方向延伸的第1分割线和与所述第1分割线垂直的第2分割线所分割的4个区域；
所述第1受光元件的所述主光束用受光部有第1受光部和第2受部光，所述第1受光部接收由所述第1衍射元件的所述4个区域中一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束，所述第2受光部接收由所述第1衍射元件的所述4个区域中所述另一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束，所述第1和第2受光部的每一个具有的长度都大于因所述光源的波长变动引起所述衍射的返回光束的聚光点移动方向上的所述聚光点的移动距离；
所述第2受光元件的所述主光束用受光部含有单一的受光区域。
10.如权利要求9所述的光读出装置，其特征在于，所述第1衍射元件的所述一方对角线位置的2个区域与所述另一方对角线位置的2个区域，分别对各返回光束分配对应于聚焦状态的空间变动，使通过比较由所述一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束与由所述另一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束，使聚焦状态的检测成为可能。
11.如权利要求9所述的光读出装置，其特征在于，
所述第1和第2受光部的每一个都含有由大致沿因所述光源的波长变动引起所述衍射的返回光束的聚光点移动方向的假想的分割线所分割的多个受光区域。
12.如权利要求11所述的光读出装置，其特征在于，
所述多个受光区域含有第1受光区域和配置于所述第1受光区域的两侧且比所述第1受光区域宽度更大的第2受光区域。
13.如权利要求8所述的光读出装置，其特征在于，
所述第1受光元件的所述主光束用受光部含有多个受光区域；
所述第2受光元件的所述主光束用受光部含有单一的受光区域。
14.如权利要求13所述的光读出装置，其特征在于，所述多个受光区域是由互相垂直的分割线所分割的4个受光区域。
15.如权利要求5所述的光读出装置，其特征在于，
进一步包括将所述光源射出的光束分割成主光束和副光束的第2衍射元件；
所述光束状态是所述光学记录媒体上的循迹状态和聚焦状态；
所述检测用光束是检测所述循迹状态的副光束；
所述复现用光束和所述检测用光束是公共的所述主光束；
所述第1受光元件具有接收所述主光束的主光束用受光部和接收所述副光束的副光束用受光部；
所述第2受光元件具有接收所述主光束的主光束用受光部。
16.如权利要求15所述的光读出装置，其特征在于，
所述副光束含有位于所述主光束两侧的2个副光束；
所述第1衍射元件具有由大致沿所述光学记录媒体的半径方向延伸的第1分割线和与所述第1分割线相垂直的第2分割线所分割的4个区域；所述第1受光元件的所述主光束用受光部具有第1受光部和第2受光部，所述第1受光部接收由所述第1衍射元件的所述4个区域中的一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束，所述第2受光部接收由所述第1衍射元件的所述4个区域中的另一方对角线位置的2个区域所衍射的返回光束，所述第1和第2受光部每一个的长度都大于因所述光源的波长变动引起所述衍射的返回光束的聚光点移动方向上的所述聚光点的移动距离；
所述第1受光元件的所述副光束用受光部含有配置在所述主光束用受光部的两侧且接收所述2个副光束的2个受光区域；
所述第2受光元件的所述主光束用受光部含有单一的受光区域。
17.如权利要求15所述的光读出装置，其特征在于，
所述副光束含有位于所述主光束两侧的2个副光束；
所述第1受光元件的所述主光束用受光部含有多个受光区域；
所述第1受光元件的所述副光束用受光部含有配置于所述主光束用受光部两侧且接收所述2个副光束的2个受光区域；
所述第2受光元件的所述受光部含有单一的受光区域。
18.如权利要求15所述的光读出装置，其特征在于，还包括将所述光源射出的光束照射所述光学记录媒体的聚焦透镜。
19.如权利要求18所述的光读出装置，其特征在于，
还包括具有主面的基台；
所述第1和第2受光元件在所述基台的主面上配置于关于所述光源射出光束互相对称的位置上。
20.如权利要求19所述的光读出装置，其特征在于，所述光源在对于所述基台的主面大致垂直的方向上射出光束。
21.一种驱动光学记录媒体的光学记录媒体驱动装置，其特征在于，包括：
转动所述光学记录媒体的转动驱动机构；
将光束照射在所述光学记录媒体上的光读出装置；
使所述光读出装置在所述光学记录媒体的半径方向上移动的读出驱动机构；及
处理从所述光读出装置输出的信号的信号处理电路；
所述光读出装置包括：
射出光束的光源；
透过所述光源射出的光束并导向所述光学记录媒体、同时使所述光学记录媒体来的返回光束至少在第1和第2方向上衍射的第1衍射元件；
接收为检测由所述第1衍射元件在所述第1方向上衍射的返回光束中所述光学记录媒体上的光束状态用的检测用光束的第1受光元件；及
接收为复现由所述第1衍射元件在所述第2方向上衍射的返回光束中所述光学记录媒体上记录的信息用的复现用光束的第2受光元件。
22.如权利要求21所述的光学记录媒体驱动装置，其特征在于，所述光读出装置的所述第1受光元件还接收为复现由所述第1衍射元件在所述第1方向上衍射的返回光束中所述光学记录媒体上记录的信息用的复现用光束。
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