光拾取装置和光盘装置的制作方法

专利名称：光拾取装置和光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可对多种光记录介质进行信息的记录再现等的光拾取装 置和具有该光拾取装置的光盘装置，更详细地说，涉及使用公共的光检测器接收不同的3种波长的光的光拾取装置和光盘装置。
技术背景以往，为了对DVD (Digital Versatile Disc:数字通用光盘)禾P CD (COMPACT DISC:小型盘)进行信息的记录、再现或者其双方，使用 了具有输出波长约650nm的DVD用激光输出器和输出波长约780nm的 CD用激光输出器的2光源型光拾取装置。而且，为了实现各光源的小型 化，为单一封装件且可输出2种波长的2波长一体型激光输出器也得到 实用化。作为2波长一体型激光输出器，公知的是在单片型半导体基板 上形成有2个激光二极管的单片型激光输出器、以及将分别形成有激光 二极管的2个半导体基板贴合起来的混合型激光输出器等。在2波长一体型激光输出器的情况下，2个激光二极管(DVD用、 CD用)的各射出位置稍微分离，该距离一般是llO)Lim左右。因此，当 使一个激光二极管的光轴与通过光拾取装置的物镜或准直透镜的中心的 系统光轴一致时，从另一个激光二极管射出的激光的光轴偏离系统光轴。 在该状态下，不能使用公共的光检测器来接收从DVD用、CD用的激光 二极管射出并由光记录介质反射的各返回光。因此，提出了通过使DVD 用、CD用的激光二极管的射出光的返回光的一方或双方由衍射光栅等衍 射，来将双方的返回光引导到公共的光检测器的方案(例如，参照专利 文献l、 2)。并且，近年来，要求光记录介质的大容量化，具有DVD或CD的数 倍容量的蓝紫色激光对应的光记录盘等光记录介质得到实用化。伴随于此，从装置的小型化和低成本化的观点看，要求使用1个光拾取装置来对DVD、 CD和蓝紫色激光对应等的光记录介质进行信息的记录再现等。 因此，除了DVD用、CD用的激光二极管以外，还正在进行具有蓝紫色 激光二极管的3光源型光拾取装置的开发。作为3光源型光拾取装置的例子，提出了以下结构。使用与各波长 对应的棱镜来使输出波长不同的3种波长的光的光轴与光拾取装置的系 统光轴一致，将各波长的光引导到光记录介质。由光记录介质反射的3 种波长的返回光透射过各棱镜而被引导到公共的光检测器，由该光检测 器检测(例如，参照非专利文献l)。专利文献l:日本特开2001 — 143312公报专利文献2:日本特开2001—256670公报非专利文献1:"才，y夕、、PHILIPS社、CD i DVD， BLU-ray DISC C記録再生可能&光八、乂 K^r開発"、[ONLINE]、 2004年7月16日、日 経BP社、[2005年2月20日7夕ir只]、吖y夕一氺、;/卜然而，在上述第1结构(非专利文献1)中，尽管可使用公共的光 检测器接收由光记录介质反射的返回光，然而需要很多用于使各激光输 出器的光轴与光拾取装置的系统光轴一致的棱镜等。并且，还需要用于 将各激光输出器安装在光拾取装置上的构件等。其结果，光拾取装置的 构成部件增多，具有难以实现装置的小型化和低成本化的问题。这里，在2光源型光拾取装置中，通过利用2波长一体型激光输出 器和相位差型衍射光栅等来实现小型化和低成本化(专利文献l、 2)，因 而在3光源型光拾取装置中也同样要求利用2波长一体型激光输出器和 相位差型衍射光栅来实现小型化和低成本化。在该情况下，考虑为，将 从2波长一体型激光输出器输出的不同的2种波长的光和从1波长型激 光输出器输出的1种波长的光利用棱镜等引导到同一光路，并使用公共 的光检测器将其接收。然而，在相位差型衍射光栅中，在入射光的波长人、入射光的入射角e、入射侧的介质的折射率n、射出光的射出角eb、射出侧的介质的折射率nb、衍射光的阶数m、以及衍射光栅间距p之间，nsine—nbsineb=mA7p的关系成立，因而并行入射到衍射光栅的3种不同波长 的光的1阶以上的衍射光的衍射角均不同，因此，具有难以将3波长的 返回光引导到公共的光检测器的问题。发明内容本发明是为了解决上述课题而作成的，本发明的目的是为了对所使 用的光的波长不同的多种光记录介质(例如，DVD、 CD、蓝紫色激光对 应光盘)进行信息的记录再现等，可使用公共的光检测器检测由光记录 介质反射的3种返回光。并且，本发明的目的是提供一种构成为具有上述那样的光拾取装置 的光盘装置。本发明所涉及的光拾取装置是可对光记录介质进行信息的记录或再 现的光拾取装置，该光拾取装置具有第1发光部，其输出具有第1波长的第1光； 第2发光部，其输出具有第2波长的第2光； 第3发光部，其输出具有第3波长的第3光；光轴调节元件，其可调节从所述发光部输出且由所述光记录介质反射的返回光的光轴；以及一个光检测器，其接收通过了所述光轴调节元件的所述返回光， 所述第1发光部和所述第3发光部分别配置成使所述第1光的光轴和所述第3光的光轴大致一致，所述光轴调节元件调节所述第2光的返回光的光轴， 所述一个光检测器接收所述第1光的返回光、所述第2光的返回光以及所述第3光的返回光。在本发明所涉及的光拾取装置中，由于可采用简单结构且容易的调节方法，使用公共的光检测器检测由光记录介质反射的3种返回光，因而可实现光拾取装置和使用该光拾取装置的光盘装置的小型化和低成本化。


图1是示出本发明的实施方式1中的光拾取装置的光学系统的图。图2是示出本发明的实施方式1中的发光部和系统光轴之间的关系 的图。图3是示出本发明的实施方式1中的光拾取装置的光轴调节元件和 各波长的光路之间的关系的图。图4是用于说明本发明的实施方式1中的光拾取装置的光轴调节元 件内的衍射的图。图5是本发明的实施方式1中的二元闪耀型衍射光栅(binary-blazed diffraction grating )的说明图。图6是示出本发明的实施方式1中的级数2的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和一1阶衍射效率的曲线图。图7是示出本发明的实施方式1中的级数3的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和一1阶衍射效率的曲线图。图8是示出本发明的实施方式1中的级数4的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和一1阶衍射效率的曲线图。图9是示出本发明的实施方式1中的级数5的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和一1阶衍射效率的曲线图。图10是示出本发明的实施方式1中的级数6的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和一1阶衍射效率的曲线图。图11是示出本发明的实施方式1中的级数7的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和一1阶衍射效率的曲线图。图12是示出本发明的实施方式1中的级数8的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和一 1阶衍射效率的曲线图。图13是示出本发明的实施方式1中的级数3的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和+1阶衍射效率的曲线图。图14是示出本发明的实施方式1中的级数4的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和+ l阶衍射效率的曲线图。图15是示出本发明的实施方式1中的级数5的二元闪耀型衍射光栅的0阶和+l阶衍射效率的曲线图。图16是示出本发明的实施方式1中的级数6的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和+ l阶衍射效率的曲线图。图17是示出本发明的实施方式1中的级数7的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和+ l阶衍射效率的曲线图。图18是示出本发明的实施方式1中的级数8的二元闪耀型衍射光栅 的0阶和+ l阶衍射效率的曲线图。图19是示出本发明的实施方式1中的各级数时的波长X2的1阶衍射效率的曲线图。图20是示出本发明的实施方式2中的发光部和系统光轴之间的关系 的图。图21是示出本发明的实施方式2中的发光部和系统光轴之间的关系 的另一例的图。图22是示出本发明的实施方式2中的发光部和系统光轴之间的关系 的又一例的图。图23是示出本发明的实施方式5中的光盘装置的基本结构的图。 标号说明1， 2， la， 2a， lb， 2b， lc， 2c:激光输出器；3， 4:光栅；5， 5a， 5b， 5C:分光镜；6:偏振光棱镜；7:朝上反射镜；8:准直透镜；9: 波长板；10:物镜；11:光盘；12:传感镜头；13:光轴调节元件；14: 光检测器；15， 16， 17:发光部；18， 19， 20:半导体基板；21:衍射 光栅；21a: 二元闪耀型衍射光栅；21b: 二元闪耀型衍射光栅的入射面； 100:光拾取装置；101:控制机构；102:旋转驱动机构；103:进给机 构；104:解调电路。
具体实施方式
实施方式l图1是示出本发明的实施方式1所涉及的光拾取装置的光学系统的 图。该实施方式1所涉及的光拾取装置是除了对现有的光记录介质即DVD、 CD以外，还对具有它们的数倍容量的蓝紫色激光对应的光盘进行 信息记录、再现或者其双方的装置。图2是示出本发明的实施方式1所 涉及的光拾取装置使用的激光输出器的内部的各发光部的光轴与系统光 轴之间的关系的图。这里，示出了各发光部与光轴之间的关系，未描绘 激光输出器的外观和光栅。图3是示出本发明的实施方式1中的光拾取 装置的光轴调节元件和各波长的光路之间的关系的图。
作为光拾取装置的光学系统，具有作为光源的激光输出器1和激光 输出器2，在激光输出器l内含有形成有射出波长X1 (约405nm)的光的 发光部15的半导体基板18，在激光输出器2内含有形成有射出波长入2 (约650nm)的光的发光部16的半导体基板19,以及形成有射出波长入3 (约780nm)的光的发光部17的半导体基板20,形成在半导体基板上的 各发光部15、 16、 17通过分别被施加电压来射出X1、人2、 的波长的 光。在图2中，半导体基板19和半导体基板20是单独的半导体基板， 然而也可以是在一体的制造工序中形成的所谓的单片型半导体基板。另 外，这里半导体基板也指当制造工序中流动的半导体基板包含多个激光 二极管的情况下，通过小片切割等切断该半导体基板后的芯片基板。以 下也一样。
在激光输出器1中，射出人l波长的光的发光部15的光轴，在光拾 取装置内配置成与通过准直透镜8和物镜10的中心的光轴(光拾取装置 的系统光轴A) —致。
并且，在激光输出器2中，在其内部并列配置有射出人2波长的半导 体基板19和射出人3波长的半导体基板20，这里，由于空间制约，射出 波长"的光的发光部16和射出波长X3的光的发光部17配置在稍微分开 的位置。发光部16和发光部17之间的距离例如是110pn。这里，激光 输出器2在光拾取装置内配置成使射出波长A3的光的发光部17与光拾取 装置的系统光轴A —致，从射出波长入2的光的发光部16按照稍微离开 系统光轴A且与系统光轴A并行的方式射出入2的光。
从激光输出器1射出的人l的光在光拾取装置的系统光轴A上通过， 并通过光栅3。光栅3用于形成在光拾取装置中一般进行的跟踪误差(tracking error)信号检测(3光束法、差分推挽法(push-pull)等)所 需要的子光束。从激光输出器2射出的人3的光在光拾取装置的系统光轴 A上通过，并通过光栅4。关于X2的光，在稍微离开光拾取装置的系统 光轴A的位置，与系统光轴A并行前进，并通过光栅4。通过了光栅3的X1的光入射到分光镜5。分光镜5根据入射光的波 长切换反射和透射。在实施方式1中，分光镜5的镜面被设定成使X1的 波长的光大致透射，人2和入3的波长的光被大致反射，这里，人l的波长 的光的大部分透射分光镜5。通过了光栅4的入3的光由分光镜5的镜面 反射。由分光镜5反射的人3的波长的光与X1的波长的光一样，在光拾取 装置的系统光轴A上通过。通过了光栅4的入2的光由分光镜5的镜面反 射。由分光镜5反射的入2的波长的光在稍微离开光拾取装置的系统光轴 A的位置，与系统光轴A并行前进。透射过分光镜5的X1的波长的光或者由分光镜5反射的人2或人3的 波长的光入射到偏振光棱镜6。偏振光棱镜6发挥根据入射光的偏振光方 向而切换反射和透射的偏振光分束器的作用。偏振光棱镜6的晶轴方向(偏振光方向)被设定成使具有通过了分光镜5的直线偏振光的:u、入2、人3的波长的光透射。光拾取装置还具有对通过了棱镜6的光进行反射的反射镜7，由 反射镜7反射的光入射的准直透镜8，以及通过了准直透镜8的光入射的 波长板9。准直透镜8将入射光转换成平行光。波长板9是具有将直线偏 振光转换成圆偏振光的作用的所谓的1/4人波长板。通过了波长板9的光 成为圆偏振光，入射到物镜IO，并会聚在光盘ll (DVD、 CD或蓝紫色 激光用光盘)的信号记录面上。会聚在各光盘11的信号记录面上的光根据记录在该信号记录面上的 信息信号而被调制，并反射而成为返回光，透射过物镜10后再次成为平 行光入射到波长板9。透射波长板9后的光虽然从圆偏振光成为直线偏振 光，但是此时的直线偏振光方向成为与前进路径相差约90度的直线偏振 光方向。透射过波长板9的返回光透射准直透镜8而成为会聚光束，由 反射镜7反射后入射到偏振光棱镜6。如图3所示，在偏振光棱镜6处，根据其偏振光依赖性，使偏振光
方向与前进路径相差约90度的返回光反射，从而使返回光偏转卯度， 并引导到传感镜头12。传感镜头12用于向返回光提供在光拾取装置中一 般进行的聚焦误差信号检测所需要的像散。透射过传感镜头12的返回光 入射到光轴调节元件13。
光轴调节元件13具有使不同的3种波长X1、 X2、入3的返回光中的 至少一个波长的返回光的光轴方向改变的作用。具体地说，利用设置在 光轴调节元件13上的衍射光栅的衍射作用而使波长X2的返回光的光轴 方向改变，从而使波长M、 X2、 的返回光由公共的光检测器接收。
波长人l和波长A3的返回光的各自的光轴以与通过准直透镜8或物镜 10的中心的光拾取装置的系统光轴A大致一致的方式行进，通过光轴调 节元件13后，入射到光检测器14。另一方面，由于射出波长X2的光的 半导体基板19的发光部16配置在稍微离开波长人3的光的发光部17的位 置，因而波长人2的返回光在其光轴偏离系统光轴A的状态下入射到光轴 调节元件13，通过设置在光轴调节元件13上的二元闪耀型衍射光栅衍射， 之后入射到光检测器14。 g卩，波长人l、 X2、人3的返回光中的任一方都能 由光检测器14接收，进行各自的光的信号检测。
下面，对光轴调节元件的二元闪耀型衍射光栅的作用和结构进行说 明。图4是用于对设置在实施方式1所涉及的光拾取装置的光轴调节元 件13上的二元闪耀型衍射光栅21的作用进行说明的图。图5是示出二 元闪耀型衍射光栅21的结构的图。
如图5所示，二元闪耀型衍射光栅21是形成在射出面侧的闪耀光栅 面呈阶梯状的衍射光栅。这里，阶梯状的光栅面21a形成为5级(光栅 底面、第2级、第3级、第4级和第5级)。把衍射光栅21的每一级的 高度(深度)称为级差d。并且，把衍射光栅21的阶梯状的级数(包含 光栅底面)称为级数P。在图5中，P=5。而且，把从形成光栅底面的光 栅面到形成最上级(由标号P表示)的光栅面的距离称为槽深h。
如图4所示，波长X1、人3的返回光通过彼此大致相同的光路，从二 元闪耀型衍射光栅21的入射面21b入射，0阶衍射光从衍射光栅21的光栅面21a射出。波长 d、 X3的返回光的0阶衍射光垂直地、且在彼此相 同的位置入射到光检测器14的检测面。
另一方面，波长人2的返回光通过从波长X1、人3的返回光的光轴偏离 的光路，以一定的入射角入射到衍射光栅21的入射面21b， 1阶衍射光 从衍射光栅21的光栅面21a射出。波长人2的返回光的1阶衍射光以一定 的入射角(与朝衍射光栅21入射的入射角不同的角)入射到光检测器14。
由于按这样来构成光轴调节元件13等，因而通过使光轴调节元件 13或光检测器14沿入射光的光轴方向(波长人l、 的返回光的光轴方 向)移动，可调节光检测器14的检测面内(与入射光的光轴正交的面内) 的波长入2的返回光的受光位置。关于波长;U、 X3的返回光，由于利用了 0阶衍射光，因而即使使光轴调节元件13和光检测器14沿光轴方向移动， 在光检测器14上的受光位置也不会变化。其结果，可使波长入2的返回光 的受光位置与波长人l、 的返回光在光检测器14上的受光位置一致。
这里，当把形成衍射光栅21的材料对波长入3的折射率设定为n3， 并把m设定为大于等于1的整数时，图5所示的衍射光栅21的级差d 由下式即
d"mA3/ (n3 — l) … (1) 来表示。若把波长人3设定为780nm，把阶数m设定为l，并根据相当于 作为一般的玻璃材料的BK7的折射率数据来确定衍射光栅21的折射率， 则级差d根据式(1)为约1.53pm。据此，在本实施方式中，衍射光栅 21的级差d被设定为1.53,。式(1)的条件是使波长人3的光的0阶衍 射光最强的条件。
在二元闪耀型衍射光栅21中，当其级差d是X/ (n—l)的整数倍 时，基于级差d的光路长度差是波长入的整数倍，因而可获得最大的O阶 衍射效率。当把波长X1设定为405nm，并把波长X3设定为780nm时， 波长的比是约1.92，大致接近2。因此，当把级差d设定成使光路长度差 是波长X3的整数倍时，在假定nl-n3的情况下，即使对于波长X1也为 大致整数倍的值，在波长X1、 的任一方时都能获得高的0阶衍射效率。
并且， 一般说来，玻璃或塑料那样的材料的折射率随着波长变短而稍增大。例如，在作为一般的玻璃材料的BK7的情况下，对于波长405nm， n=1.53，而对于波长780nm， n=1.51。作为衍射光栅21的材料，在使 用相当于作为一般的玻璃材料的BK7的折射率数据来计算的情况下，入3 / (n3 —1)与入1/ (nl —1)的比值是1.99，与假定nl 二n3的情况相比， 更接近整数倍。因此，当把衍射光栅21的级差d设定为X3 / (n3 — l)
的整数倍以便能获得波长A3的最大o阶衍射效率时，可获得波长;u的最
大O阶衍射效率的级差，即入1/ (nl — l)也接近整数倍。其结果，对于 波长九l、 X3的任一方，都能获得高的0阶衍射效率。
在使用相当于作为一般的玻璃材料的BK7的折射率数据，把级数P 设定为结构最简单的P=2的情况下，当把衍射光栅21的级差d设定为 变量(在级数2的情况下，d=h)来计算各返回光的衍射效率时，各返 回光的衍射效率在d二 1.53pm时，对于波长入l、人3都能获得大致最大的 0阶衍射效率。
如上所述，衍射光栅21的级数P是指衍射光栅21的阶梯状的级数 (也包含光栅底面)，在图5所示的例中是P^5。在衍射光栅21中，在 获得最大的0阶衍射效率的级差d时，获得的最大的1阶衍射效率因级 数P而异。
并且，如图5所示，1阶衍射光朝两个方向射出。在级数P-2时， 朝两个方向射出的1阶衍射光是相同值，而在级数P大于等于3时，朝 两个方向射出的1阶衍射光的值不同。这里，当把级数P设定为大于等 于3的一定值来使h从0开始变化时，把先获得最大值即在浅的槽深时 获得最大值的1阶衍射光定义为一l阶光，把在深的槽深时获得最大值的 l阶衍射光定义为+ l阶光。在本实施例中，在图5中，沿阶梯状射出的 l阶光是一l阶光。
图6 图12示出在使衍射光栅21的级数P按2、 3、 4、 5、 6、 7、 8 这7种情况变化时的槽深h与各返回光的各阶数的衍射效率r!的计算值之 间的关系。关于l阶衍射光，示出一l阶衍射光的值。在计算中，作为折 射率数据，使用作为一般的玻璃材料的BK7的折射率数据。并且，关于 + 1阶衍射光的值，图13 图18示出级数P为3、 4、 5、 6、 7、 8这6种情况。在把级数P设定为2的情况下，+1阶衍射光和一l阶衍射光的
衍射效率相同，均如图6所示。
如图6所示，在级数P-2的情况下，当槽深h是约1.5,时，波长 入l、 的0阶衍射光为大致最大值。此时波长A2的1阶衍射效率T!是， 一l阶光的衍射效率Tl = 0.154， +1阶光的衍射效率ri-0.154。
如图7和图13所示，在级数P二3的情况下，当槽深h是约3.05pm 时，波长M、 的0阶衍射光为大致最大值。此时波长X2的1阶衍射效 率ri是，一l阶光的衍射效率11=0.439， +1阶光的衍射效率11 = 0.067。
如图8和图14所示，在级数P:4的情况下，当槽深h是约4.58jmi 时，波长X1、人3的0阶衍射光为大致最大值。此时波长X2的1阶衍射效 率71是，一l阶光的衍射效率"=0.744， +1阶光的衍射效率r)-0.013。
如图9和图15所示，在级数P二5的情况下，当槽深h是约6.10pm 时，波长人l、人3的0阶衍射光为大致最大值。此时波长人2的1阶衍射效 率ri是，一1阶光的衍射效率ri=0.872， +1阶光的衍射效率11=0。
如图10和图16所示，在级数P二6的情况下，当槽深h是约7.63pm 时，波长人l、 A3的0阶衍射光为大致最大值。此时波长人2的1阶衍射效 率t1是，一l阶光的衍射效率71=0.746， +1阶光的衍射效率71=0.015。
如图11和图17所示，在级数P=7的情况下，当槽深h是约9.16pm 时，波长X1、 A3的0阶衍射光为大致最大值。此时波长人2的1阶衍射效 率ti是，一l阶光的衍射效率t]-0.448， +1阶光的衍射效率ri-0.024。
如图12和图18所示，在级数P二8的情况下，当槽深h是约10.68pm 时，波长入l、 的0阶衍射光为大致最大值。此时波长X2的1阶衍射效 率T1是，一1阶光的衍射效率71=0.172， +1阶光的衍射效率71=0.015。
图19是示出级数P与波长M、 的0阶衍射光为大致最大时的波 长人2的1阶衍射效率之间的关系的曲线图。
一般情况下，由光检测器14接收的光量越多，信号检测就越容易。 在本实施方式中，通过把级数P设定为5，当波长X1、人3的0阶衍射效 率为最大时的槽深h时，针对波长X2，获得大的l阶衍射效率。因此， 不仅对于波长:U、 的返回光，而且对于波长X2的返回光，强度也增大，可进行良好的信号检测。
如以上说明那样，在本实施方式中，通过使用光轴调节元件13来调 节由光记录介质反射的波长M、 X2、 A3的返回光中的至少一个波长的返 回光的光轴，可使用公共的光检测器14检测各波长的返回光。由此，可 实现光拾取装置和使用了该光拾取装置的光盘装置的小型化和低成本 化。
并且，在本实施方式中，由于将波长X1、 X3的返回光的0阶衍射光 引导到光检测器14，因而在不使波长入1、入3的返回光在光检测器14上 的受光位置变化的情况下，可通过衍射光栅13或光检测器14沿光轴的 位置调节，使波长X2的返回光的受光位置与波长入l、 的返回光在光检 测器14上的受光位置一致。由此，可使用简单的调节方法进行用于将波 长X1、 X2、人3的返回光引导到公共的光检测器14的光轴调节。
而且，在本实施方式中，利用了波长人1和波长X3的0阶衍射光，然 而如图6至图18所示，即使衍射光栅的槽深h形成得不太深，也能高效 率地获得波长X1、 X3的0阶衍射效率。因此，可容易制作能高效率地获 得波长人l、 A3的0阶衍射效率的衍射光栅。
并且，在二元闪耀型衍射光栅中，当级差d是X/ (n—l)的整数倍 时，基于级差d的光路长度差是波长入的整数倍，可获得最大的O阶衍射 效率。在本实施方式中，衍射光栅的级差d被设定为d"m人3/ (n3 — l)， 在波长X3时可获得最大的0阶衍射效率。当把波长X1设定为405nm，并 把波长X3设定为780nm时，波长的比"1.92，大致接近2。因此，当把
级差d设定成使光路长度差为波长人3的整数倍时，即使对于波长;u也为
大致整数倍的值，在波长M、 A3的任一方时都能获得高的0阶衍射效率。 其结果，可进行波长X1、 的返回光的良好的信号检测。 实施方式2
图20是示出从本发明的实施方式2所涉及的激光输出器的内部的各 发光部射出的光的光轴与系统光轴A之间的关系的图。这里，示出了各 发光部与光轴之间的关系，未描绘激光输出器的外观和光栅。在本实施 方式中，各激光输出器内含有的半导体基板的结构与上述的实施方式1不同。本实施方式所涉及的光拾取装置的在棱镜6以后的构成要素与上 述实施方式l构成相同。
作为本实施方式中的激光输出器的结构，在激光输出器la内含有形 成有射出波长人3 (约780nm)的光的发光部17的半导体基板20,在激光 输出器2a内含有形成有射出波长X1 (约405nm)的光的发光部15的 半导体基板18，以及形成有射出波长X2 (约650nm)的光的发光部16 的半导体基板19，形成在半导体基板上的各发光部15、 16、 17通过分别 被施加电压来射出入l、 X2、 A3的波长的光。在图20中，半导体基板18 和半导体基板19是单独的半导体基板，然而也可以是一体形成的所谓的 单片型半导体基板。
在本实施方式中，波长人l的发光部15配置成使光轴与光拾取装置 的系统光轴A —致。波长入2的发光部16由于空间制约而配置在稍微离 开波长X1的发光部15的位置。波长X3的发光部17配置成使光轴与光拾 取装置的系统光轴A—致。这里，波长X1和波长X2在分光镜5a的镜面 上反射后被使用，波长X3在分光镜5a的镜面上透射后被使用。
图21是示出本发明的实施方式2所涉及的激光输出器的内部的各发 光部的光轴与系统光轴A之间的关系的另一例的图。这里，示出了各发 光部与光轴之间的关系，未描绘激光输出器的外观和光栅。在本实施方 式中，各激光输出器内含有的半导体基板的结构与上述实施方式1不同。 本实施方式所涉及的光拾取装置的棱镜6以后的构成要素与上述实施方 式1构成相同。
作为本实施方式中的激光输出器的结构，在激光输出器lb内含有 形成有射出波长X1 (约405nm)的光的发光部15的半导体基板18，以及 形成有射出波长入2 (约650nm)的光的发光部16的半导体基板19，在激 光输出器2b内含有形成有射出波长人3 (约780nm)的光的发光部17的 半导体基板20，形成在半导体基板上的各发光部15、 16、 17通过分别被 施加电压来射出人l、人2、 A3的波长的光。在图21中，半导体基板18和 半导体基板19是单独的半导体基板，然而也可以是一体形成的所谓的单 片型半导体基板。在本实施方式中，波长X1的发光部15配置成使光轴与光拾取装置
的系统光轴A —致。波长X2的发光部16由于空间制约而配置在稍微离 开波长X3的发光部15的位置。波长X3的发光部17配置成使光轴与光拾 取装置的系统光轴A—致。这里，波长X1和波长人2在分光镜5b的镜面 上透射后被使用，波长X3在分光镜5b的镜面上反射后被使用。
图22是示出本发明的实施方式2所涉及的激光输出器的内部的各发 光部的光轴与系统光轴A之间的关系的另一例的图。这里，示出了各发 光部与光轴之间的关系，未描绘激光输出器的外观和光栅。在本实施方 式中，各激光输出器内含有的半导体基板的结构与上述实施方式1不同。 本实施方式所涉及的光拾取装置的棱镜6以后的构成要素与上述实施方 式1构成相同。
作为本实施方式中的激光输出器的结构，在激光输出器lc内含有 形成有射出波长"(约650nm)的光的发光部16的半导体基板19，以及 形成有射出波长X3 (约780nm)的光的发光部17的半导体基板20，在激 光输出器2c内含有形成有射出波长入l (约405nm)的光的发光部15的 半导体基板18，形成在半导体基板上的各发光部15、 16、 17通过分别被 施加电压来射出X1、人2、 X3的波长的光。在图22中，半导体基板16和 半导体基板17是单独的半导体基板，然而也可以是一体形成的所谓的单 片型半导体基板。
在本实施方式中，波长X1的发光部15配置成使光轴与光拾取装置 的系统光轴A —致。波长X3的发光部17配置成使光轴与光拾取装置的 系统光轴A —致，波长X2的发光部16由于空间制约而配置在稍微离开 波长X3的发光部17的位置。这里，波长入2和波长X3在分光镜5c的镜面 上透射后被使用，波长M在分光镜5c的镜面上反射后被使用。
在本实施方式(图20、图21、图22)中，在各激光输出器内，激 光输出器配置成使从波长X1的发光部15射出的光的光轴与从波长入3的 发光部17射出的光的光轴一致，因而可取得与上述实施方式1相同的效 果。
实施方式3在上述实施方式1中，光轴调节元件的衍射光栅21的级数P被设定
为5，而在本实施方式中，把衍射光栅21的级数P设定为4 6的范围。 本实施方式所涉及的光拾取装置的其他结构与上述实施方式1构成相同。
上述图5所示的衍射光栅21的结构相当于在本实施方式中把级数P 设定为5的情况的结构。在级数P是2 8的衍射光栅中使槽深h变化的 情况下，各波长的0阶衍射效率和1阶衍射效率如图6 图18所示变化。 并且，在级数P与波长 d、 X3的0阶衍射光为大致最大时的槽深h时的 波长入2的1阶衍射效率之间具有图19所示的关系。另外，如在实施方式 1中说明的那样，衍射光栅21的折射率是使用相当于作为一般的玻璃材 料的BK7的折射率数据来计算的。
如图19所示，当衍射光栅21的级数P在4 6的范围内时，当波长 入l、 的0阶衍射效率为最大时的槽深h时的波长X2的1阶衍射效率大 于等于0.7，可获得高的l阶衍射效率。 一般情况下，由光检测器接收的 光量越多，信号检测就越容易，因而当衍射光栅的级数P是4 6时，可 在光检测器中进行良好的信号检测。
如以上说明那样，在本实施方式中，通过使用级数P是4 6的二元 闪耀型衍射光栅，除了波长入l和入3的返回光以外，对于波长X2的波长 的返回光也能获得高的衍射效率，由此可在光检测器14中进行良好的信 号检测。
特别是，在把级数P设定为4的情况下，与把级数P设定为5、 6 的情况相比级数少，结构简单，因而还具有容易制作衍射光栅21的优点。 实施方式4
在上述实施方式1中，使光轴调节元件13的衍射光栅21的折射率 相当于作为一般的玻璃材料的BK7的折射率，而在本实施方式中，作为 衍射光栅21的材料，选择具有满足以下条件的折射率的材料。本实施方 式所涉及的光拾取装置的其他结构与上述实施方式1构成相同。
在本实施方式中，光轴调节元件13的衍射光栅21的材料是在把该 材料对波长入l的折射率设定为nl，并把该材料对波长人3的折射率设定为 n3时，从满足下式，艮P:<formula>formula see original document page 19</formula>(2)
的材料中来选择的。
在上述实施方式1中，把波长X1设定为约405nm并把波长X3设定 为约780nm作了说明，然而一般情况下，蓝紫色的半导体激光输出器和 CD用的激光输出器的输出波长具有人1=405±8腦，X3 = 780±15nm的 程度的范围，参差不一，不一定是人l二405nm， A3 = 780nm。
如在实施方式1中所说明的那样，当衍射光栅21的级差d是人/ (n
一i)的整数倍时，可获得最大的o阶衍射效率，因而对于波长;u的最佳
级差d是人l/ (nl — l)的整数倍，对于波长X3的最佳级差d是人3 / (n3 一l)的整数倍。人3/Xl的值为约2，然而考虑到折射率nl、 n3的不同， 当下式， 即
<formula>formula see original document page 19</formula> (3) 成立时，针对波长:u、人3可同时获得最大的0阶衍射效率。对上式(3) 进行变形，则得到以下的式(4)。
<formula>formula see original document page 19</formula>… (4)
当把上述的输出波长范围应用于式(4)时，得到上述的式(2)。当 使用满足式(2)的材料来形成衍射光栅21时，可使用相同级差d针对 波长人l、 X3获得最大的0阶衍射效率。这样，通过根据使用的激光输出
器的输出波长选择适当的衍射光栅21的材料，可针对波长:u、人3同时获
得高的O阶衍射效率。
如以上说明那样，在本实施方式中，即使在使用输出波长具有一定 范围的激光输出器的情况下，由于二元闪耀型衍射光栅21从满足1.0《 (nl —1) / (n3 — l)《1.08的材料中选择适合激光输出器的输出波长 的材料，因而也能在波长:u、 的两波长时获得髙的0阶衍射效率，可 在光检测器14中进行良好的信号检测。
实施方式5
图23是示出本发明的实施方式5所涉及的光盘装置的基本结构的 图。本实施方式所涉及的光盘装置具有光拾取装置100，作为该光拾取装 置100，可以使用实施方式1 4中的任一光拾取装置。本实施方式所涉及的光盘装置具有旋转驱动机构102，该旋转驱动 机构102保持DVD、 CD或者可具有它们的数倍容量的蓝紫色激光用光 盘并对它们进行旋转驱动。该旋转驱动机构102以设置在光盘11的中心 部的卡孔lla为基准来对光盘11进行定位，并对该光盘11进行旋转驱动。
光拾取装置100配置成使物镜面对由旋转驱动机构102进行旋转驱 动的光盘11的信号记录面的状态，并借助进给机构103沿光盘11的半 径方向移动。光拾取装置100、旋转驱动机构102以及进给机构103由控 制电路101控制。光拾取装置100使用激光输出器可射出的3种波长X1、 入2、人3中的根据光盘种类所选择的波长的光，来进行对光盘11的信息记 录、再现或者其双方。光拾取装置100从光盘读出的信号由解调电路104 解调。
根据本实施方式，通过使用在实施方式1 4中所说明的光拾取装 置，可实现光盘装置的小型化和低成本化。
另外，在上述各实施方式中，把波长X1、:U、;U分别设定为约405nm、 约650nm、约780nm，然而还可以根据要使用的光记录介质的种类，使 用其他波长的组合。例如，在3种波长X1、 X2、人3中的一种波长是其他 两种波长中的一种波长的大致整数倍的情况下，使用与实施方式1至4 相同的光学系统的结构，可取得相同效果。
而且，对于可切换4种波长人1、 X2、人3、人4的光拾取装置，例如在 (入l/人2)和(人1/A3)均为大致自然数的情况下，只要能使X1、 A2和 人3的所有光轴与系统光轴A—致，就能使用与本发明的各实施方式相同 的光学系统的结构取得相同效果。使人l、"和入3的所有光轴与系统光轴 A —致，可采用使用2个分光镜等的方法来实现。
并且，在上述各实施方式中，使用了二元闪耀型衍射光栅21，然而 不限于二元闪耀型衍射光栅，只要是能调节至少一个波长的返回光的光 轴，以使波长入l、人2、人3的返回光能由公共的光检测器14接收的光轴 调节元件即可。
权利要求
1.一种光拾取装置，其是可对光记录介质进行信息的记录或再现的光拾取装置，其特征在于，该光拾取装置具有第1发光部，其输出具有第1波长的第1光；第2发光部，其输出具有第2波长的第2光；第3发光部，其输出具有第3波长的第3光；光轴调节元件，其可调节从所述发光部输出且由所述光记录介质反射的返回光的光轴；以及一个光检测器，其接收通过了所述光轴调节元件的所述返回光，所述第1发光部和所述第3发光部分别配置成使所述第1光的光轴和所述第3光的光轴大致一致，所述光轴调节元件调节所述第2光的返回光的光轴，所述一个光检测器接收所述第1光的返回光、所述第2光的返回光以及所述第3光的返回光。
2. 根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，所述光轴调节 元件是相位差型衍射光栅。
3. 根据权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于， 所述第1波长是约405nm，所述第2波长是约650nm， 所述第3波长是约780rmi。
4. 根据权利要求3所述的光拾取装置，其特征在于，所述第2发光部设置成与所述第1发光部或所述第3发光部的任一 个发光部邻接，从所述第2发光部输出的光和从与所述第2发光部邻接的发光部输 出的光是大致平行的。
5. 根据权利要求2至4中的任一项所述的光拾取装置，其特征在于， 所述一个光检测器接收的所述第1光的返回光和所述第3光的返回光分 别是0阶衍射。
6. 根据权利要求2所述的光拾取装置，其特征在于，所述光轴调节元件是二元闪耀型衍射光栅。
7. 根据权利要求6所述的光拾取装置，其特征在于，当把所述第3 光的波长设定为人3，把所述衍射光栅对所述第3光的折射率设定为n3， 并把m设定为大于等于1的整数时，所述二元闪耀型衍射光栅的级差d 成为d&m人3/ (n3 —1)。
8. 根据权利要求7所述的光拾取装置，其特征在于，所述二元闪耀 型衍射光栅的级数大于等于4且小于等于6。
9. 根据权利要求2所述的光拾取装置，其特征在于，当把所述第l 光的波长设定为W，把所述衍射光栅对所述第1光的折射率设定为nl， 把所述第3光的波长设定为A3，并把所述衍射光栅对所述第3光的折射 率设定为n3时，1.0《(nl — l) / (n3 —1)《1.08成立。
10. —种光盘装置，其特征在于，该光盘装置具有-旋转驱动机构，其对作为光记录介质的光盘进行旋转驱动；以及 权利要求1所述的光拾取装置，其针对由所述旋转驱动机构进行旋转驱动的所述光盘进行信息的记录和再现中的任一方或者其双方。
全文摘要
本发明构成为，为了对可使用多种波长的光的光介质进行记录和再现，可使用公共的光检测器检测由光介质反射的多个反射光。该光拾取装置具有第1发光部，其输出具有第1波长的第1光；第2发光部，其输出具有第2波长的第2光；第3发光部，其输出具有第3波长的第3光；光轴调节元件，其可调节从发光部输出且由光记录介质反射的返回光的光轴；以及一个光检测器，其接收通过了光轴调节元件的返回光，第1发光部和第3发光部分别配置成使第1光的光轴和第3光的光轴大致一致，光轴调节元件调节第2光的返回光的光轴，一个光检测器接收第1光的返回光、第2光的返回光以及第3光的返回光。
文档编号G11B7/135GK101297362SQ20068004036
公开日2008年10月29日 申请日期2006年9月19日 优先权日2005年11月1日
发明者松原大介, 篠田昌久 申请人:三菱电机株式会社