专利名称：光学拾取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学拾取装置，设置在光盘记录/复制装置中，用于实现关于光盘如压缩光盘(CD)和数字化通用光盘(DVD)信息的记录和/或复制，以及更具体地，涉及光学拾取装置中光学系统的构成。
背景技术：
图11为图示第一常规光学拾取装置中光学系统构成的示意图。这种光学拾取装置的光学系统包括双波长混合型激光二极管91、双波长双面衍射元件92、偏振光束分离器93、光轴校正元件94、光电检测器95、四分之一波长板96、高位镜97等等。
双波长混合型激光二极管91使用两个半导体芯片，其安装在未示出的安装基座上，并适合于从各个半导体芯片分别发射CD用激光束a和DVD用激光束b。因为双波长混合型激光二极管91安装在安装基座上，半导体芯片之间的位置精度被严格设定，但是，其中如果发生位置偏移，则可能会发生光轴改变的情况。
从双波长混合型激光二极管91发射的激光束(CD用激光束a或DVD用激光束b)，通过双波长双面衍射元件92、偏振光束分离器93、和四分之一波长板96。然后激光束通过高位镜97向上投射，通过未示出的物镜，并施加于光盘上的轨迹上。然后，所施加的激光束从所述光盘反射，通过高位镜97和四分之一波长板96，入射到偏振光束分离器93上并被反射，通过光轴校正元件94，并入射到光电检测器95上。
光轴校正元件94，对来自偏振光束分离器93的沿虚线L1所示方向的反射光束的光轴进行校正，使得反射光束的光轴设定在实线L2所示方向。需要这种光轴校正元件94的原因在于因为双波长混合型激光二极管91使用两个半导体芯片，如果安装基座上的两个半导体芯片之间的距离由于误差而变化时，需要对这种变化进行校正。如果使用该光轴校正元件94，就有可能使用通常可得到的一般的光电检测器作为光电检测器95。然而，对于所述光学系统，需要这种光轴校正元件94，并使光学系统需要一个额外的元件，导致成本较高。光电检测器95的光接收表面的形状成为如图12中所示。在图12中，标号101表示用于接受主光束反射光的光接收部分，标号102和103表示用于接受副光束反射光的光接收部分。
另外，如果采用了具有上述构成的光学系统，主光束111的光点和副光束112和113的光点成为椭圆形，如图13中所示。为了保证主光束111不偏离光盘上的轨道，光学拾取装置设置有用于提供控制的循迹伺服装置(未示出)，通过在光盘径向移动光学拾取装置的物镜，使得主光束111达到轨道的中心。设置副光束112和113，用于检测主光束111是否达到轨道中心。
主光束111的光点或副光束112和113各自的光点的椭圆形的长轴方向为循迹方向。然而，在实际情况中，仅存在有微量的光，就会出现从相邻轨道或附近轨道拾取信号的情况，使得信号复制精度变差。
图16为示意性说明第二常规光学拾取装置中的光学系统的构成图。
这种光学拾取装置的光学系统包括CD用激光二极管141、CD用衍射元件142、DVD用激光二极管143、DVD用衍射元件144、光束分离器145、光束分离器146、四分之一波长板147、高位镜148、光电检测器149等。具有这种光学系统的光学拾取装置称为大体积型(bulk-type)光学拾取装置。光电检测器149的光接收表面的形状成为如图17中所示。在图17中，标号151表示用于接收主光束反射光的光接收部分，标号152和153表示用于接收副光束反射光的光接收部分。
在这种光学拾取装置的光学系统中，由于分开提供CD用激光二极管141和DVD用激光二极管143，可以通过光束分离器145将从激光二极管分别发射出的激光束的光轴合并。因此，从光束分离器145开始的光路，能够为CD和DVD所共用。因此，在这种光学拾取装置的光学系统中，上述的光轴校正元件成为非必要的。
在这种构成的光学系统中，来自CD用激光二极管141或DVD用激光二极管143的激光束，相对于循迹方向是倾斜入射的。因此，主光束161和副光束162和163的光点呈现为椭圆形，其长轴相对于循迹方向的倾斜角为θ，如图18中所示。如果提供这样一种构成，可以减少混合来自相邻轨迹或附近轨迹的信号的情况，从而有可降低复制信号的噪声成分。
虽然可以通过具有这种构成的光学拾取装置改善性能，但由于分开提供CD用激光二极管141和DVD用激光二极管143，使得光学元件的数目与上述第一常规光学拾取装置的光学系统相比有所增加。因此，有相应增加成本的趋势。
如上所述，在例如图11中所示的第一常规光学拾取装置的光学系统的构成中，因为双波长混合型激光二极管91使用两个半导体芯片，需要光轴校正元件94校正由于误差引起的在安装基座上的半导体芯片之间的距离变化。因此，相应有需要较高成本的问题。另外，主光束111的光点或副光束112和113各自的光点的椭圆形的长轴方向就是循迹方向，如图13中所示。然而，实际上存在有微小的光，就会出现从相邻轨迹或附近轨迹拾取信号的情况，因此有信号复制精度变差的问题。
另外，在例如图16中所示的第二常规光学拾取装置的光学系统的构成中，由于分开提供CD用激光二极管141和DVD用激光二极管143，与上述第一常规光学拾取装置的光学系统相比，光学元件的数目有所增加。因此，有相应地增加成本的问题。
需要指出的是，在JP-A-9-326127中的常规技术中，其特征性的基本结构包括光学单元，用于通过物镜，将激光束施加到具有不同复制状态的光盘记录面上，以及用于引导由记录面所反射的激光束；偏振面转换单元，用于根据复制状态，将激光束的偏振方向选择性地改变为特定方向；以及，偏振选择单元，在该单元上透射通过偏振面转换单元的光入射到偏振选择单元上，并使该光沿特定方向偏振，以遮蔽掉该激光束的外周侧。另外，对于光学构成提供了使用例如上述的双波长混合型激光二极管的光学拾取装置、一体型光学拾取装置，或如随后说明的使用双波长单片激光二极管的光学拾取装置。
然而，由于物镜的孔径受液晶元件限制，偏振方向为垂直。此外，通过调整激光二极管的转动，只能将偏振方向调整到水平方向或垂直方向。由于没有使激光束相对于循迹方向倾斜地入射，不形成倾斜的椭圆形光点。结果是，存在混合来自相邻轨迹或附近轨迹的信号的情况，使得在复制信号上附加有噪声成分。
在JP-A-2001-216677的常规技术中，使用了多半导体激光器(multiple semiconductor laser)(单片激光二极管)。然而，由于分开提供CD用光栅(单面光栅)和DVD用光栅(单面光栅)，所以，与使用上述双波长双面衍射元件情况的构成一样，需要使用光轴校正元件，使得光学系统的元件数目增加。另外，虽然使用单面光栅，但是光电检测器具有与使用光轴校正元件的情况一致的光接收表面。
需要指出的是，JP-A-9-326127和JP-A-2001-216677的常规技术都没有公开通过使用双波长单面衍射元件，且不使用光学校正元件，在使激光束相对于循迹方向倾斜入射的情况下，光学构成中所采用的光电检测器光接收表面的形状。
发明内容
为了克服上述问题而提出了本发明，以及本发明的目的是，提供一种光学拾取装置，通过使用双波长单片激光二极管，使其能够改善激光束功率的降低，实现令人满意的记录和复制，并获得光学系统成本降低。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种光学拾取装置，用于在光盘上光学记录信息，以及光学读取记录在光盘上的信息，其包括双波长单片激光二极管，用于发射具有彼此不同波长的CD用激光束和DVD用激光束；双波长单面衍射元件，用于将从双波长单片激光二极管发射的CD用激光束和DVD用激光束分光(或光束分裂(spectrally separating))；偏振光束分离器，用于使得通过双波长单面衍射元件的激光束导向到光盘侧，以及用于反射来自光盘的反射光，并将反射光导向到光电检测器侧；柱面透镜，用于将像散赋予由偏振光束分离器反射的反射光；以及，光电检测器，在其中，在光接收表面上将CD用光接收部分设置为与DVD用光接收部分相偏离，使得能够接收通过柱面透镜的会聚光，其中，光学系统构成为，使得在光盘上所显示光点的椭圆长轴方向相对于循迹方向成为倾斜，以及，在光接收表面上，将光电检测器的光接收部分布置为与光学系统相匹配。
在这种构成中，当从双波长单片激光二极管发射出CD用激光束，并入射到双波长单面衍射元件上时，通过分光成为CD用主光束和两个副光束，将CD用激光束从双波长单面衍射元件射出，然后，该激光束通过偏振光束分离器，并通过预定的光学元件施加于光盘的记录面上。布置该光学系统使得显示在光盘上的CD用主光束和两个副光束的各光点的椭圆的长轴方向，相对于循迹方向成为倾斜。此外，来自光盘的CD用主光束和两个副光束的各反射光，通过预定的光学元件，入射到偏振光束分离器上并被反射，其进一步入射到柱面透镜上，并像散方式会聚。在CD的记录/复制时，使用这种像散进行聚焦误差检测。会聚的光入射到光电检测器光接收表面上的CD用光接收部分，并转换为电信号作为CD用的复制信号。
另外，当从双波长单片激光二极管发射出DVD用激光束，并入射到双波长单面衍射元件上时，通过分光成为DVD用主光束和两个副光束，将DVD用激光束从双波长单面衍射元件射出，然后，该激光束透过偏振光束分离器，并通过预定的光学元件施加于光盘的记录面上。对这一光学系统的布置使得出现在光盘上DVD用主光束和两个副光束的各光点的椭圆的长轴方向，相对于循迹方向成为倾斜。此外，来自光盘的DVD用主光束和两个副光束的各反射光，通过预定的光学元件，入射到偏振光束分离器上并被反射，其进一步入射到柱面透镜上，并像散地会聚。在DVD的记录/复制时，这种像散用于聚焦误差检测。会聚光入射到光电检测器光接收表面上的DVD用光接收部分，并将其转换为电信号，作为DVD用的复制信号。
根据这种构成，通过使用双波长单片激光二极管，使得光轴校正元件变为不必要，从而有可能相应地实现成本降低。另外，由于主光束和副光束相对于光盘的循迹方向倾斜入射，可实现记录/复制精度的改善。另外，由于使用了双波长单面衍射元件，所以激光束没有透射通过不必要的光栅。因此，可避免不期望的分光，并提高透射率，从而有可能增强激光束的功率，并实现记录/复制精度的提高。
根据本发明的第二方面，提供一种光学拾取装置，用于在光盘光学记录信息和光学读取记录在光盘上的信息，其包括单片激光发射单元，用于发射出具有彼此不同波长的第一激光束和第二激光束；单面分光单元，用于将从单片激光发射单元发射出的第一激光束和第二激光束分光；偏振单元，用于使得通过单面分光单元的激光束导向到光盘侧，以及用于反射来自光盘的反射光，并将反射光导向到光电检测单元侧；像散单元，用于将像散赋予由偏振单元反射的反射光；以及，光电检测单元，在其中，在光接收表面上将第一激光反射光接收部分设置为与第二激光反射光接收部分相偏离，使得能够接收通过所述像散单元的会聚光，其中，光学系统构成为，使得在光盘上所显示光点的椭圆长轴方向相对于循迹方向成为倾斜，以及，在光接收表面上，将光电检测器的光接收部分布置为与光学系统相匹配。
在这种构成中，当从单片激光发射单元发射出第一激光束或第二激光束，并入射到单面分光单元上时，通过分光成为主光束和两个副光束，将第一激光束或第二激光束从单面分光单元射出，然后，该激光束通过偏振单元，并通过预定的光学元件施加于光盘的记录面上。这一光学系统的布置使得出现在光盘上主光束和两个副光束的各光点的椭圆的长轴方向，相对于循迹方向成为倾斜。此外，来自光盘的主光束和两个副光束的各反射光，通过预定的光学元件，入射到偏振单元上并反射，其进一步入射到像散单元上，并像散方式会聚。在光盘记录/复制时，使用这种像散进行聚焦误差检测。会聚的光入射到光电检测单元光接收表面上的光接收部分，并被转换为电信号，作为光盘的复制信号。
根据这种结构，通过使用单片激光发射单元，光轴校正元件成为不必要，从而有可能相应地实现成本降低。另外，由于主光束和副光束相对于光盘的循迹方向倾斜入射，可实现记录/复制精度的改善。另外，由于使用单面分光单元，激光束没有透射通过不必要的光栅。因此，可降低不期望的分光，并改善透射率，从而有可能提高激光束的功率并实现记录/复制精度的改善。
根据本发明的第三方面，在根据本发明第二方面的光学拾取装置中，第一激光束为CD用激光束，以及第二激光束为DVD用激光束。因此，本发明适合用于实现CD和DVD记录/复制的光学拾取装置。
根据本发明的第四方面，在根据本发明第二方面的光学拾取装置中，单片激光发射单元为双波长单片激光二极管。因此，双波长单片激光二极管1不是将两个半导体芯片安装在安装基座上，也不需要对激光二极管的位置进行调整，使得第一激光束和第二激光之间的位置精度显著改善。因此，有可能除去例如用于常规光学拾取装置的光学系统中的光轴校正元件。
根据本发明的第五方面，在根据本发明第二方面的光学拾取装置中，单面分光单元为双波长单面衍射元件。因此，激光没有透射通过不必要的光栅，使得有可减少不期望的分光，并改善透射率。
根据本发明的第六方面，在根据本发明第二方面的光学拾取装置中，偏振单元为偏振光束分离器。因此，射向光盘的激光束可以透射通过，而来自光盘的反射光可以被反射。
根据本发明的第七方面，在根据本发明第二方面的光学拾取装置中，像散单元为柱面透镜。因此，通过柱面透镜的表面弯曲可以使第一和第二激光束的反射光光轴倾斜，从而可以使反射光入射到光电检测单元的预定光接收部分上。另外，由于给反射光赋予了像散，进行聚焦误差检测成为可能。
如上所述，根据本发明，用于在光盘上光学记录信息和光学读取记录在光盘上的信息的光学拾取装置，包括双波长单片激光二极管，用于发射出具有彼此不同波长的CD用激光束和DVD用激光束；双波长单面衍射元件，用于分光从双波长单片激光二极管发射出的CD用激光束和DVD用激光束；偏振光束分离器，用于将透过双波长单面衍射元件的激光束导向到光盘侧，以及用于反射来自光盘的反射光，并将反射光导向到光电检测器侧；柱面透镜，用于将像散赋予由偏振光束分离器反射的反射光；以及光电检测器，在其中，在光接收表面上将CD用光接收部分设置为与DVD用光接收部分相偏离，以便能够接受透过柱面透镜的会聚光，其中，光学系统构成为，使得在所述光盘上所显示光点的椭圆长轴方向相对于循迹方向成为倾斜，并且在光接收表面上，将光电检测器的光接收部分布置为与光学系统相匹配。
因此，通过使用双波长单片激光二极管，光轴校正元件成为不必要，从而有可能相应地实现成本降低。另外，由于主光束和副光束相对于光盘的循迹方向倾斜入射，可实现记录/复制精度的改善。另外，由于使用双波长单面衍射元件，所以激光束没有透射通过不必要的光栅。因此，可降低不期望的分光，并改善透射率，从而有可能增强激光束的功率并实现记录/复制精度的改善。
另外，根据本发明，用于在光盘上光学记录信息和光学读取记录在光盘上的信息的光学拾取装置，包括单片激光发射单元，用于发射出具有彼此不同波长的第一激光束和第二激光束；单面分光单元，用于分光从单片激光发射单元发射出的第一激光束和第二激光束；偏振单元，用于使得透过单面分光单元的激光束导向到光盘侧，以及用于反射来自光盘的反射光，并将反射光导向到光电检测器侧；像散单元，用于将像散赋予由偏振单元反射的反射光；以及光电检测单元，在其中，在光接收表面上将第一激光反射光光接收部分，布置为使其偏离第二激光反射光光接收部分，使得能够接收透过像散单元的会聚光，其中，光学系统构成为，使得在光盘上显示的光点的椭圆的长轴方向，相对于循迹方向成为倾斜，以及，在光接收表面上，将光电检测器的光接收部分布置为与光学系统相匹配。
因此，通过使用单片激光发射单元，光轴校正元件成为不必要，从而相应地实现成本降低成为可能。另外，由于主光束和副光束相对于光盘的循迹方向倾斜入射，可实现记录/复制精度的改善。另外，由于使用了单面分光单元，激光束没有透射通过不必要的光栅。因此，可减少不期望的分光，并改善透射率，从而可增强激光束的功率并实现记录/复制精度的改善。
根据以下参考附图进行的详细说明，可以使本发明的这些和其它目的和优点变得更为明了，其中图1示意性图示说明根据本发明实施方式的光学拾取装置中的光学系统构成；图2图示说明根据本实施方式的光学拾取装置中光电检测器的光接收表面的形状；图3图示说明图2中在DVD侧主光束反射光的光接收部分，与CD侧副光束反射光的光接收部分之间的位置关系；图4为与图2对应的图，说明DVD侧主光束反射光的光接收部分，与CD侧副光束反射光的光接收部分之间的详细位置关系；图5为位置关系图，说明图4中DVD侧主光束反射光的光接收部分，与CD侧副光束反射光的光接收部分之间的位置关系；图6图示说明在该实施方式中，其中主光束和副光束相对于循迹方向倾斜地入射到光盘的记录面上；图7为图示说明在本实施方式中，双波长单面衍射元件的CD-DVD用光栅的间距、DVD用主光束和副光束之间的夹角，以及光束的波长之间的关系；图8为图示说明本实施方式中的双波长单面衍射元件的结构；图9图示说明本实施方式中在光电检测器的光接收表面上，副光束反射光的光接收部分偏离主光束反射光的光接收部分；图10A到图10C为解释本实施方式中柱面透镜的形状的图；图11为示意性地图示说明第一常规光学拾取装置中光学系统的构成；图12图示说明第一常规光学拾取装置中光电检测器的光接收表面的形状；图13为图示说明第一常规光学拾取装置中，相对于循迹方向，主光束和副光束入射到光盘的记录面上的状态；图14为图示说明第一常规光学拾取装置中双波长双面衍射元件的构成；
图15为图示说明第二常规光学拾取装置中，光电检测器的光接收表面形状；图16为示意性地图示说明第二常规光学拾取装置中光学系统的构成；图17为图示说明第二常规光学拾取装置中光电检测器的光接收表面形状；以及图18为图示说明第二常规光学拾取装置中，相对于循迹方向，主光束和副光束倾斜入射到光盘的记录面上的状态。
具体实施例方式
以下参照
本发明的实施方式。图1为示意性地图示说明根据本发明实施方式的光学拾取装置中光学系统的构成。
光学拾取装置的光学系统包括双波长单片激光二极管1、双波长单面衍射元件2、偏振光束分离器3、柱面透镜4、光电检测器5、四分之一波长板6、高位镜7等。需要指出的是，没有示出物镜。用于这一光学系统中的双波长单片激光二极管1为单片激光二极管，其中的半导体芯片由单个芯片构成，安装在未示出的安装基座上，并发射出CD用激光束a和DVD用激光束b。该双波长单片激光二极管1没有在安装基座上安装两个半导体芯片，也不用对激光二极管的位置进行调整，使得CD用激光束a和DVD用激光束b之间的位置精度得到显著改善。因此，有可能除去常规光学拾取装置的光学系统中使用的光轴校正元件。
双波长单片激光二极管1安装在未示出的安装基座上，其中在单个半导体芯片中容纳有两个激光二极管，并使其适合于分开发射出CD用激光束a和DVD用激光束b。由于双波长单片激光二极管1安装在安装基座上，使激光二极管之间的位置精度高并且精确，但是，其中如果发生位置偏移，可能会发生光轴改变的情况。
顺便提及，在上述图11中所示的常规光学拾取装置的光学系统中，从双波长混合型激光二极管91发射的激光束(CD用激光束a或DVD用激光束b)通过双波长双面衍射元件92、偏振光束分离器93、和四分之一波长板96，通过高位镜97向上投射，通过未示出的物镜，并施加于光盘的轨道上。然后，所施加的激光束从光盘反射，通过高位镜97和四分之一波长板96，入射到偏振光束分离器93上被并反射，通过光轴校正元件94，以及入射到光电检测器95上。
在图11中所示的光学拾取装置的光学系统中，在除去其中的光轴校正元件94的情况下，DVD用激光束b的反射光通过虚线L1所示的光路入射到光电检测器95上。因此，即使在光电检测器95上设置光接收表面，以对其进行调整，但是，在双波长混合型激光二极管91的CD用半导体芯片，和DVD用半导体芯片之间的位置调整的精度较差。因此，即使形成如图2所示的光接收表面形状，至今仍不能适当地接收激光束的反射光。
因此，在本实施方式中，使用双波长单片激光二极管代替双波长混合型激光二极管，以除去光轴校正元件。另外，在本实施方式中，如图6所示，进行了通过使主光束M和副光束S1和S2倾斜地入射到光盘的记录面上以改善复制精度的尝试。
在本实施方式中，光电检测器5的光接收表面具有如图2中所示的形状。在图2中，标号21表示DVD侧的主光束反射光接收部分；22和23表示DVD侧的副光束反射光接收部分；24表示CD侧的主光束反射光接收部分；以及，25和26表示CD侧的副光束反射光接收部分。DVD侧的主光束反射光接收部分21，和副光束反射光接收部分22或23之间的间距为，例如150μm，而CD侧的主光束反射光接收部分24，和副光束反射光接收部分25或26之间的间距为，例如180μm。
更具体地，如图4所示，在DVD侧，主光束反射光接收部分21的纵向和横向长度为110μm，以及副光束反射光记录部分22和23的纵向和横向长度分别为120μm和115μm。在CD侧，主光束反射光接收部分24的纵向和横向长度为90μm，副光束反射光记录部分25和26的纵向和横向长度分别为100μm和90μm。
另外，如图3所示，CD侧主光束反射光接收部分24位于沿X轴方向移动α·cosθ+β·cos45°，沿Y轴方向移动α·sinθ+β·sin45°的位置。在这里，α表示DVD侧发光点和CD侧发光点之间的间隔，β表示由于折返光路中的柱面透镜4所产生的光轴错位，以及θ表示相对于循迹方向，光盘上光点的椭圆形方向(椭圆的长轴方向)的倾斜角(参见图6)。
如图10C所示，柱面透镜4为其中圆筒的一部分被切掉的形状。图10A表示从图10C中所示的截面线X看到的柱面透镜4的形状。图10B表示从图10C中所示的截面线Y看到的柱面透镜4的形状。此柱面透镜4赋予来自光盘的反射光像散，以进行聚焦误差检测。如图10A所示，通过凹面4d赋予像散，并且对光线进行折射，使得在与柱面透镜的母线(generating lines)垂直的方向上，会聚光线的光轴彼此分开。另外，在柱面透镜4中，在表面4e上形成未示出的光栅，如图10A所示，使其构造成为具有作为光轴校正元件的作用。
通过使用这种柱面透镜4，在轴线上改变了聚焦位置。图10A表示的状态为其中在截面线X(X轴)上的激光束被聚焦到在图中所示比光接收表面的位置更低的位置。图10B表示的状态为其中在截面线Y(Y轴)上的激光束被聚焦到在图中所示比光接收表面的位置更高的位置。
上述常规光学拾取装置中所使用的双波长双面衍射元件120，具有图14中所示的构成。在图14中，在双波长双面衍射元件120中，在一个侧面形成CD用光栅121，而在另一个侧面形成DVD用光栅122。通过CD用光栅121，将CD用激光束a分光为三个光束，包括主光束a1以及副光束a2和a3，而通过DVD用光栅122，将DVD用激光束b分光为三个光束，包括主光束b1以及副光束b2和b3。当具有DVD使用的波长的激光束入射时，DVD用光栅122将激光束b分光为三个光束，包括主光束b1以及副光束b2和b3。因此，当具有不同于DVD使用的波长的激光束(CD用激光束)入射时，如果DVD用光栅122能透射所有的激光束a，理论上它就可以满足需要。但实际上，仍有少量的光组分以虚线所示的方式分光。
另一方面，当具有CD使用的波长的激光束入射时，CD用光栅121将激光束a分光为三个光束，包括主光束a1以及副光束a2和a3。因此，当具有不同于CD使用的波长的激光束(DVD用激光束)入射时，如果CD用光栅121能透射所有的激光束b，它就可以满足需要。但实际上，仍有少量的光组分被以虚线所示的方式分光。
在双波长双面衍射元件120中，通过光栅间距，以及CD用光栅和DVD用光栅之间的间隔，对光电检测器光接收表面上的副光束的位置可以进行控制。此外，可以分别地设置用于CD和DVD的分光比。然而，因为激光束通过两个光栅透射，如虚线所示激光束被不必要地分光，使得总体上来说透射率降低。
如果使用图8中所示的双波长单面衍射元件2以改善这种情况，由于通过CD-DVD用光栅201，进行CD用激光束a的分光或DVD用激光束b的分光，该光栅201为同一个光栅，由于各波长激光束中原光的角度差，使得在CD侧和DVD侧之间的副光束，在光电检测器的光接收表面上的位置不同。另外，由于使用同一个光栅，如果一旦设定DVD用分光比，则CD用分光比被自动确定，并且不会发生不必要的分光，使得透射率改善。
透射率改善的原因在于，如果假定DVD用激光束b的波长λ为660nm，而CD-DVD使用的光栅201的间距为d，以及DVD用激光束b的主光束b1与各副光束b2和b3之间的角为α，则关系式d·sinα＝λ成立。另外，可以设定主光束b1与副光束b2和b3之间的比例。例如，通过改变光栅的深度f，可以提供这样的设定，使得副光束的光强度∶主光束的光强度∶副光束的光强度＝1∶10∶1，或使得副光束的光强度∶主光束的光强度∶副光束的光强度＝1∶20∶1。理论上，(理想地)，如果副光束的光强度∶主光束的光强度∶副光束的光强度＝1∶∞∶1，就能满足需要，但这很难实现。
另一方面，在参照图14所述的双波长双面衍射元件120中，通过CD用光栅121提供这样的设置，例如使得副光束的光强度∶主光束的光强度∶副光束的光强度＝1∶7∶1。此外，通过DVD用光栅122提供这样的设定，例如使得副光束的光强度∶主光束的光强度∶副光束的光强度＝1∶20∶1。如果提供了这样的设定，由于双波长双面衍射元件120使用了两个光栅，所以激光束透射通过不必要光栅，使得透射率下降。
相比之下，在双波长单面衍射元件2的情况下，由于不必要的光栅不进行光透射，对于CD用和DVD用的两个激光束，在双波长双面衍射元件120中，将光栅的间距d和深度f设定为基本满足上述的光强度比例。因此，在双波长单面衍射元件2中，光不通过不必要的光栅进行透射，从而透射率得到改善。
应当注意，常规光学拾取装置使用双波长双面衍射元件而不使用双波长单面衍射元件的原因如下在光电检测器光接收表面上，设置有用于DVD侧的主光束反射光的光接收部分131，和用于DVD侧的副光束反射光的光接收部分132和133，以及用于CD侧的主光束反射光的光接收部分134，和用于CD侧的副光束反射光的光接收部分135和136，例如，如图15所示布置这些光接收部分。通过双波长双面衍射元件，可以分别地设置CD用激光束的衍射角和DVD用激光束的衍射角，因此，如此布置的光接收部分，可以接受各光束的反射光。同时，由于双波长单面衍射元件使用一个光栅，如果在DVD侧一旦确定了光栅的间距，则分光的角度自动确定，并且CD用激光束反射光不能达到预定的光接收部分。为此，在常规光学拾取装置中使用双波长双面衍射元件120。
相应地，由于透射率变差，光传输效率差。在使用这种光学拾取装置将信息记录在DVD上的情况中，已知其中可以作用为4×速度或8×速度记录。然而，这种装置与一个双倍速度的装置相类似，以及来自物镜的光量为成比例的。因而，如果双波长双面衍射元件120的透射率差，则激光束的功率下降，直到从激光二极管发射的激光束达到物镜。因此，就有必要增加激光二极管的光输出，这导致较高的成本。为此，如果试图减少激光二极管的光输出，而又要增加来自物镜的光输出，就不可避免地必须增加双波长双面衍射元件的透射率。因此，在本实施方式中使用双波长单面衍射元件2。
应当注意，双波长单面衍射元件2的CD-DVD用光栅，与双波长双面衍射元件的DVD用光栅部分相类似，但是光栅的深度与其不同。在双波长双面衍射元件上，DVD用光栅适合于透射几乎100％的CD用激光束。然而，在双波长单面衍射元件的CD-DVD用光栅中，当CD用激光束入射时，激光束必须以接近于上述的比例进行衍射。因此，适当地选择光栅的深度，使得可以提供接近于该比例的设定。
图9为图示说明本实施方式中光电检测器的光接收表面。标号71表示DVD侧的主光束反射光接收部分；72和73表示DVD侧的副光束反射光接收部分；74表示CD侧的主光束反射光光接收部分；75和76表示CD侧的副光束反射光接收部分。DVD侧的主光束反射光接收部分71和副光束反射光接收部分72或73之间的间隔为，例如150μm，而CD侧的主光束反射光接收部分74和副光束反射光光接收部分75或76之间的间隔为，例如180μm。使CD侧副光束反射光接收部分75和76偏离DVD侧副光束反射光接收部分72和73的布置的原因是使得可以使用柱面透镜。
由于通过图8中所示的双波长单面衍射元件2实现CD用激光束a的分光或DVD用激光束b的分光，在CD侧和DVD侧之间，由于各波长的激光束中原光的角度差异，导致副光束反射光用的光接收部分的位置，相对于主光束反射光光接收部分的位置不相同，如参照图9中所示。因此，在本实施方式中，如图1所示，这样构造光学系统，使用双波长单面衍射元件2，并且使用双波长单片激光二极管1。此外，除去了常规的光轴校正元件，并且选择性地使用柱面透镜4，使得椭圆的长轴方向在光盘上成为倾斜。与这种光学系统相匹配的光电检测器5的光接收部分，布置成如图9中所示。
如上所述，根据本实施方式，通过使用双波长单片激光二极管1，光轴校正元件成为不必要，从而可以相应地实现成本降低。另外，由于主光束和副光束相对于光盘的循迹方向倾斜地入射，可实现记录/复制精度的改善。另外，由于使用双波长单面衍射元件2，激光束没有透射通过不必要的光栅。因此有可降低不期望的分光并改善透射率，从而有可能提高激光束的功率，并实现记录/复制精度的改善。
虽然本发明根据其特定的具体实施式加以描述，但是对于本领域技术人员来说，可以容易地对上述实施方式进行多种修改和改进，或应用于其它领域，而不偏离本发明的目的、精神和范围。所有这些改动均在本发明权利要求范围内。
附图标记一览表1 双波长单片激光二极管2 双波长单面衍射元件3 偏振光束分离器4 柱面透镜5 光电检测器6 四分之一波长板7 高位镜21 DVD侧的主光束反射光的光接收部分22/23 DVD侧的副光束反射光的光接收部分24 CD侧的主光束反射光接收部分25/26 CD侧的副光束反射光接收部分
权利要求
1.一种光学拾取装置，用于在光盘上光学记录信息，以及光学读取记录在所述光盘上的所述信息，其包括双波长单片激光二极管，用于发射具有彼此不同波长的CD用激光束和DVD用激光束；双波长单面衍射元件，用于将从所述双波长单片激光二极管发射的所述CD用激光束和所述DVD用激光束分光；偏振光束分离器，用于使得通过所述双波长单面衍射元件的所述激光束导向到光盘侧，以及用于反射来自所述光盘的反射光，并将所述反射光导向到光电检测器侧；柱面透镜，用于将像散赋予由所述偏振光束分离器反射的所述反射光；以及光电检测器，在其中，在光接收表面上将CD用光接收部分设置为与DVD用光接收部分相偏离，使得能够接收通过所述柱面透镜的会聚光，其中，光学系统构成为，使得在所述光盘上所显示光点的椭圆长轴方向相对于循迹方向成为倾斜，以及，在所述光接收表面上，将所述光电检测器的所述光接收部分布置为与所述光学系统相匹配。
2.一种光学拾取装置，用于在光盘上光学记录信息，以及光学读取记录在所述光盘上的所述信息，其包括单片激光发射单元，用于发射具有彼此不同波长的第一激光束和第二激光束；单面分光单元，用于将从所述单片激光发射单元发射出的所述第一激光束和所述第二激光束分光；偏振单元，用于使得通过所述单面分光单元的所述激光束导向到光盘侧，以及用于反射来自所述光盘的反射光，并将所述反射光导向到光电检测器侧；像散单元，用于将像散赋予由所述偏振单元反射的所述反射光；以及光电检测单元，在其中，在光接收表面上将第一激光反射光接收部分设置为与第二激光反射光接收部分相偏离，使得能够接收通过所述像散单元的会聚光，其中，光学系统构成为，使得在所述光盘上所显示光点的椭圆长轴方向相对于循迹方向成为倾斜，以及，在所述光接收表面上，将所述光电检测器的所述光接收部分布置为与所述光学系统相匹配。
3.根据权利要求1所述的光学拾取装置，其中所述第一激光束为CD用激光束，所述第二激光束为DVD用激光束。
4.根据权利要求2所述的光学拾取装置，其中所述单片激光发射单元为双波长单片激光二极管。
5.根据权利要求2所述的光学拾取装置，其中所述单面分光单元为双波长单面衍射元件。
6.根据权利要求2所述的光学拾取装置，其中所述偏振单元为偏振光束分离器。
7.根据权利要求2所述的光学拾取装置，其中所述像散单元为柱面透镜。
全文摘要
本发明公开了一种光学拾取装置，包括单片激光发射单元，用于发射出具有彼此不同波长的第一激光束和第二激光束；单面分光单元，用于分光该第一激光束和第二激光束；偏振单元，用于使得通过单面分光单元的激光束导向到光盘侧，并用于反射来自光盘的反射光；像散单元，用于赋予反射光像散；以及光电检测单元，在该光电检测单元中，布置第一激光反射光接收部分，使其偏离第二激光反射光接收部分，其中，构造一种光学系统，使得光盘上所显示光点的椭圆的长轴方向，相对于循迹方向成为倾斜。
文档编号G11B7/125GK1725321SQ20051007994
公开日2006年1月25日 申请日期2005年6月27日 优先权日2004年6月25日
发明者中村洋喜 申请人:船井电机株式会社