光拾取装置的制作方法

文档序号:6770705阅读:116来源:国知局
专利名称:光拾取装置的制作方法
技术领域
本发明涉及能够针对不同种类的光盘可互换地进行信息的记录和/或再生的光拾取装置。
背景技术
近年来,能够使用波长为400nm左右的蓝紫色半导体激光器来进行信息的记录和/或再生(以下,将“记录和/或再生”记载为“记录/再生”)的高密度光盘系统的研究、开发得到了急速发展。作为ー个例子,在以NA为O. 85、光源波长为405nm的规格进行信息记录/再生的光盘、所谓的Blu — ray Disc (以下,称为BD)中,对于与DVD (NA为O. 6、光源波长为650nm、存储容量为4. 7GB)相同大小的直径为12cm的光盘,能够在每层中记录25GB的信息。另外,只是对于上述类型的高密度光盘能够适合地进行信息的记录/再生,这作为光盘播放器/记录器(光信息记录再生装置)的产品的价值并不充分。当前,如果考虑正在销售着记录了多种多样的信息的DVD、CD (高密度盘)的现实,对于高密度光盘只是能够进行信息的记录/再生这还不够,例如对于用户所持有的DVD、CD也能够同样地适合地进行信息的记录/再生这才利于提高作为高密度光盘用的光盘播放器/记录器的商品价值。根据这样的背景,高密度光盘用的光盘播放器/记录器中搭载的光拾取装置优选具有如下性能对于高密度光盘、DVD、甚至CD中的任意ー个,都能够维持互换性的同时适合地记录/再生信息。作为对于高密度光盘、DVD、甚至⑶中的任意ー个都能够维持互换性的同时适合地记录/再生信息的方法,考虑根据对信息进行记录/再生的光盘的记录密度来选择性地切换高密度光盘用的光学系统和DVD、CD用的光学系统的方法,但由于需要多个光学系统,所以不利于小型化,另外成本増加。因此,为了简化光拾取装置的结构并实现低成本化,在具有互換性的光拾取装置中,也优选使高密度光盘用的光学系统和DVD、CD用的光学系统共同化,尽量减少构成光拾取装置的光学部件件数。并且,使与光盘相向地配置的对物光学元件尽可能共同化,这最有利于光拾取装置的结构的小型化、低成本化。在专利文献1、2中,记载了如下光拾取装置为了实现小型化、低成本化,使用将能够射出相互不同的3个波长的光束的半导体激光器收容于I个封装内的光源以及共同的光检测器,对于高密度光盘和现有的DVD以及CD可互换地进行信息的记录和/或再生。专利文献I :日本特开2005 — 327403号公报专利文献2 日本特开2006 — 99941号公报专利文献3 日本特开2006 — 269987号公报

发明内容
另ー方面,在专利文献3中,公开了将3个半导体激光器收容于I个封装内的3波长光源。根据专利文献3,射出405nm左右的光束的所谓蓝紫色半导体激光器(第I半导体激光器)形成于GaN基板,但射出655nm左右的光束的所谓红色半导体激光器(第2半导体激光器)和射出785nm左右的光束的所谓红外半导体激光器(第3半导体激光器)形成于GaAs基板。在这种结构的3波长光源中,单片构造的第2、第3半导体激光器的发光点间隔被高精度地形成,与此相対,由于剩余的第I半导体激光器设置于与第2、第3半导体激光器不同的芯片上,所以难以相对于第2、第3半导体激光器的发光点位置,高精度地设置第I半导体激光器的发光点位置。如果第I半导体激光器的发光点位置相对于第2、第3半导体激光器的发光点位置在光轴方向(设为ζ方向)上产生了差异,则在受光部中,关于光轴方向,波长λ I的光束的聚光位置与λ 2、λ 3的光束的聚光位置不同。其结果,在光拾取装置中物镜的射出光成像于各光盘时,无法以能够良好地检测出焦点误差等的方式使从各光盘反射的所有的3个光束同样地聚光到光检测器的受光面上。即,具有如下问题虽然针对 某个波长的光能够得到良好的焦点检测信号来实施良好的聚焦伺服,但对于其他波长的光束,在焦点检测信号中产生偏移量(offset),由此难以适合地实施聚焦伺服。而且,第I半导体激光器以与第2、第3半导体激光器独立的形式设置在共同的支承基板平面上、或者夹着共同的平板状支承基板而设置,由此,这些半导体激光器的发光点位置不仅在光轴方向上,而且在与光轴垂直的方向且与相对支承基板的半导体激光器接合面平行的方向(还称为X方向)上有时也产生制造上的偏移。与此相对,第2、第3半导体激光器是设置于同一芯片上的单片构造,所以与ζ方向同样地,关于X方向,也几乎没有2个波长之间的发光点位置的偏移。在这样的情况下,产生如下问题对于设置于同一受光元件内的用于分别接收波长为λ I、λ 2、λ 3的光束的受光部,如果调整3个波长光源以使关于波长为λ 2、λ 3的光束在X方向上使来自光盘的反射光聚光到适合的受光部位置,则关于波长λ 1,难以聚光到适合的位置,相反地,如果调整3个波长光源以使关于波长为λ I的光束使来自光盘的反射光聚光到适合的受光部位置,则关于波长为λ 2、λ 3的光束,难以聚光到适合的位置。与此相对,如果独立地设置光检测器,则虽然解决了上述问题,但会产生如下新的问题由于设置多个光检测器从而使到达至光检测器为止的光路变得复杂,部件件数也増加,导致成本变高。本发明是考虑上述问题而完成的,其目的在于提供一种实现小型化且抑制成本,并且针对不同的3种光盘能够适合地进行信息的记录/再生的光拾取装置。技术方案I记载的光拾取装置具有単一的光源、对物光学系统、光检测器以及光束分离元件,其中,该单ー的光源具备第I发光部,射出波长为λ I的第I光束;第2发光部,射出波长为λ2(其中λ 1〈 λ 2)的第2光束;以及第3发光部,射出波长为λ3( λ2〈λ3)的第3光束,在该光拾取装置中,使来自所述第I发光部的光束经由所述光束分离元件并通过所述对物光学系统在第I光盘的信息记录面上聚光从而形成光点,将其反射光由所述光束分离元件分离后由所述光检测器接收,井根据来自所述光检测器的信号,对所述第I光盘进行信息的记录和/或再生,使来自所述第2发光部的光束经由所述光束分离元件并通过所述对物光学系统在第2光盘的信息记录面上聚光从而形成光点,将其反射光由所述光束分离元件分离后由所述光检测器接收,井根据来自所述光检测器的信号,对所述第2光盘进行信息的记录和/或再生,使来自所述第3发光部的光束经由所述光束分离元件并通过所述对物光学系统在第3光盘的信息记录面上聚光从而形成光点,将其反射光由所述光束分离元件分离后由所述光检测器接收,井根据来自所述光检测器的信号,对所述第3光盘进行信息的记录和/或再生,所述光拾取装置的特征在于,在所述光源中,所述第2发光部和所述第3发光部形成在同一芯片上而安装干支承基板,所述第I发光部形成在与所述第2发光部以及所述第3发光部不同的芯片上而安装于所述支承基板,所述光检测器具有接收所述第I光束的第I受光部、接收所述第2光束的第2受光部、以及接收所述第3光束的第3受光部,在所述光源与所述光检测器之间的光路中,在光轴方向上能够调整位置地配置有所述第I光束、所述第2光束以及所述第3光束共同地穿过的衍射元件,所述衍射元件具有衍射构造,在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用的情况下,所述第I受光部具备至少ー个仅具有在与所述支承基板和所述第I发光部的接合面平行的方向(X方向)所对应的方向(X’方向)上延伸的分割线的受光面,通过比较夹着所述分割线而从所述第I受光部中的相邻的区域输出的信号,检测针对所述第I光盘的聚光位置误差信号,或者,在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用的情况下,所述第2受光部以及所述第3受光部分别具备至少ー个仅具有在与所述支承基板和所述第2发光部及所述第3发光部的接合面平行的方向(X方向)所对应的方向(X’方向)上延伸的分割线的受光面,通过比较夹着所述分割线而从所述第2发光部以及所述第3发光部中的相邻的区域输出的信号,检测针对所述第2光盘以及所述第3光盘的聚光位置误差信号。另外,在本说明书中,受光部当然也可以ー并具有如下功能除了用于焦点误差检测的信号以外,还输出用于对聚光光点相对光盘轨道的跟踪误差进行检测的信号,或读取光盘中记录的标志。另外,分割线是指将单ー的受光部(面)分成不同区域的线,如果由分割线分割了的区域接收到光束,则分别独立地输出对应的信号。而且,“在与接合面平行的方 向(X方向)所对应的方向(X’方向)上延伸”是指,如果使发光部在X方向上移动则光点在X’方向上移动这样的情況。受光部具有分割线是指,在I个受光部具有被分割的多个受光面的情况下,既可以是全部的受光面具有分割线,也可以是仅一部分的受光面具有分割线。另外,“提供聚光作用”是指,减小发散角或者增大聚束角,“提供发散作用”是指,增大发散角或者减小聚束角。
在本发明中,有以下的两个观点。首先,作为I个观点,在以所述第2以及所述第3半导体激光器为基准而使所述光检测器的位置对准了的情况下,所述第I半导体激光器的发光点的偏移成为问题。在上述情况下,接收所述波长λ I的光束的所述第I受光部具有在与所述支承基板和所述第I发光部的接合面平行的方向(X方向)所对应的方向(X’方向)上延伸的分割线,所以能够使用来自以该分割线为边界而相邻的区域的输出差来检测聚光位置误差信号(例如FE信号或者TE信号)。相对于所述第2以及所述第3半导体激光器的发光点,所述第I半导体激光器的发光点位置在X方向上产生偏差,所以在以往的用十字形地交叉的分割线进行了 4分割的第I受光部等中,会输出不适合的信号。与此相对,根据本发明,所述第I受光部仅具有在X方向上延伸的分割线,所以即使所述第I半导体激光器的发光点位置在X’方向上产生偏差,从所分割的区域输出的信号也不会变,因此不管所述第I半导体激光器的发光点位置的偏差如何,都能够检测合适的聚光位置误差信号。而且,作为本发明的另ー观点,在以所述第I半导体激光器为基准而使所述光检测器的位置对准了的情况下,所述第2以及所述第3半导体激光器的发光点的偏移成为问 题。在上述情况下,接收所述波长λ 2、λ 3的光束的所述第2受光部以及所述第3受光部具有在与所述支承基板和所述第2发光部以及所述第3发光部的接合面平行的方向(X方向)所对应的方向(X’方向)上延伸的分割线,所以能够使用来自以该分割线为边界而相邻的区域的输出差来检测聚光位置误差信号(例如FE信号或者TE信号)。相对于所述第I半导体激光器的发光点,所述第2以及所述第3半导体激光器的发光点位置在X方向上产生偏差,所以在以往的用十字形地交叉的分割线进行了 4分割的第2受光部以及第3受光部等中,会输出不适合的信号。与此相对,根据本发明,所述第2受光部以及所述第3受光部仅具有在X方向上延伸的分割线,所述即使所述第2以及所述第3半导体激光器的发光点位置在X’方向上产生偏差,从所分割的区域输出的信号也不会变,因此不管所述第2以及所述第3半导体激光器的发光点位置的偏差如何,都能够检测合适的聚光位置误差信号。技术方案2记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案I记载的发明中,所述聚光位置误差信号是焦点误差信号。作为对焦点误差信号进行检测的方法,有波束尺寸法、刀刃法。对它们进行具体说明。图I是示出使用波束尺寸法来进行第I光束的焦点检测的3互換光拾取装置的一个例子的概要图。图2是与光点SP—起示出光检测器ro的第I受光部中的受光面的图。在图I中,利用光检测器ro对第2光束以及第3光束进行的焦点检测与以往相同,所以省略了第2、第3半导体激光器。射出第I光束的第I半导体激光器LDl与未图示的第2、第3半导体激光器一起接合到支承基板HP,将其接合面的方向设为X方向(在图中是上下方向)。另外,将光轴方向设为ζ方向。此时,在光检测器F1D上,将与X方向对应的方向设为X’方向。即,如果第I半导体激光器LDl在X方向上偏移,贝U聚光到光检测器F1D的光点在X’方向上偏移。光检测器ro为了接收第I光束而具有単一的第I受光部。第I受光部如图2所示,具有在X’方向上延伸的2条分割线DL,由此受光面被分割为3个区域(Al、A2、A3),将所输出的信号分别设为Al信号、A2信号、A3信号。具有衍射构造DS的衍射元件DE在波长入2、λ 3的光束入射了时,作为衍射效率最高的衍射光,产生O次衍射光,但在波长为λ I的光束入射了时,作为衍射效率最高的衍射光,产生N次衍射光(N是O以外的整数)。S卩,穿过了衍射元件DE的波长为λ I的光束的聚束角被变更从第I半导体激光器LDl射出的波长为λ I的光束由偏振光分束器PBS反射,穿过λ /4波片QWP,并由对物光学系统OBJ聚光到BD的信息记录面。从BD的信息记录面反射的光束穿过λ /4波片QWP、偏振光分束器,进而穿过衍射元件DE而产生N次衍射光,在光检测器ro上形成光点SP。此时,能够使用从光检测器ro输出的信号来形成焦点误差信号(FE信号)。更具体而言,关于在光检测器H)上形成的光点SP,在远侧散焦时(图2的(a))、对焦时(图2的(b))、近侧散焦时(图2的(c)),光点直径渐渐变化。即,根据散焦状态,从区域(A1、A2、A3)输出的信号比发生变化,所以如果作为FE信号而计算FE= (Al + A3)-A2,pJ能够在它成为规定值(例如O)时判断为是对焦吋。此处,设为在组装光拾取装置时,相对于未图示的第2、第3半导体激光器,高精度地定位光检测器H)。在上述情况下,第I半导体激光器LDl的发光点位置有时在Z方向以及X方向上会产生偏差。关于Z方向的偏差,通过使衍射兀件DE在光轴方向上移动,从而对于波长为λ I的光束,能够使合适的直径的光点SP聚光到光检测器ro上。此时,关于波长为λ 2、λ 3的光束,作为O次衍射光,透过衍射元件DE,所以光检测器ro上的光点聚光位置不会由于衍射元件DE的光轴方向移位而变化。另ー方面,关于X方向的偏差,由于光检测器F1D的第I受光部仅具有在X’方向上延伸的分割线DL,所以在图2的(b)中如虚线所示,即使由于第I半导体激光器LDl的发光点位置在X方向上产生偏差而使光点位置在X’方向上偏移,从所分割的区域输出的信号也不会变,因此不管第I半导体激光器LDl的发光点位置的偏差如何,都能够检测合适的聚光位置误差信号。另外,同样地,对于调换了第I半导体激光器与第2、第3半导体激光器的情况也成立,但此处省略说明。图3是使用波束尺寸法来进行第I光束的焦点检测的3互換光拾取装置的另一例子的概要图。图4是与光点SP—起示出光检测器ro的第I受光部中的受光面的图。在图3中,利用光检测器ro对第2光束以及第3光束进行的焦点检测与以往相同,所以省略了第2、第3半导体激光器。射出第I光束的第I半导体激光器LDl与未图示的第2、第3半导体激光器一起接合到支承基板HP,将其接合面的方向设为X方向(在图中是上下方向)。另夕卜,将光轴方向设为ζ方向。此时,在光检测器F1D上,将与X方向对应的方向设为X’方向。即,如果第I半导体激光器LDl在X方向上偏移,则聚光到光检测器F1D的光点在X’方向上偏移。光检测器H)为了接收第I光束而具有2个第I受光部(A、B)。各第I受光部如图4所示,具有在X’方向上延伸的2条分割线DL,由此受光面分别被分割为3个区域(Af A3、Bl、3),将所输出的信号分别设为Al信号、A2信号、A3信号、BI信号、B2信号、B3信号。具有衍射构造DS的衍射元件DE在波长为λ 2、λ 3的光束入射了吋,作为衍射效率最高的衍射光,产生O次衍射光,但在波长为λ I的光束入射了时,作为衍射效率最高的衍射光,以在X’方向上分割的方式产生+N次衍射光以及ー M次衍射光(Ν、Μ是O以外的自然数)。+N次衍射光在光检测器H)的受光面的跟前聚光,即提供聚光作用,一 M次衍射光在光检测器H)的受光面的里侧聚光,即提供发散作用。这样的衍射构造DS公开在例如日本特开2005 —174503号公报中。
此处,在从侧方观察时,朝向光检测器H)的聚束光通过衍射元件DE的衍射构造DS被2分割为ハ字形,而且2个聚束光各自的焦点的位置在光轴方向上也不同。具体而言,聚光到受光部A的聚束光的焦点位于其跟前,聚光到受光部B的聚束光的焦点位于其里侧。在通过对物光学系统聚光到BD的信息记录面的波长为λ I的光束处于对焦状态时,如图4的(b)所示,对受光部A、B中的两个光点尺寸进行调节配置以使在同一状态下对准各自的3分割受光区域的中心。此时,以使来自两个受光部A、B的输出都成为零、即成为两侧的区域的信号=中心的信号的方式,设定了光点尺寸和分割线DL的位置。这在波束未被2分割的图I的例子中也相同,但也可以以成为(两侧的信号一中心的信号一 k)=0的方式注入电气偏移量k。在本例子的情况下,如图4的(C)所示,例如在对物光学系统OBJ远离BD时,光点尺寸在受光部A上变大,在受光部B上变小,所以来自2个受光部A、B的信号分别成为大小大致相同且极性相反的输出,所以能够将它们的差动信号设为最終的FE信号。另外,如图的(a)所示,在对物光学系统OBJ接近BD时,光点尺寸在受光部A上变小,在受光部B上变大,与图4的(c)的情况同样地,来自2个受光部A、B的信号分别成为大小大致相同且极性相反的输出,所以能够将它们的差动信号设为最終的FE信号。由此,能够消除焦点误差以外的光学性、电气性噪声。另外,此处还具有如下优点在ζ方向的正负上都能够对第I半导体激光器的发光点位置偏移进行对应调整。在图3中,从第I半导体激光器LDl射出的波长为λ I的光束由偏振光分束器PBS反射,穿过λ /4波片QWP,并由对物光学系统OBJ聚光到BD的信息记录面。从BD的信息记录面反射的光束穿过λ /4波片QWP、偏振光分束器,进而穿过衍射元件DE而产生+ N次衍射光以及ー M次衍射光,在光检测器H)的2个区域A、B上分別形成光点SP。此时,能够使用从光检测器H)输出的信号来形成焦点误差信号(FE信号)。更具体而言,关于光检测器H)上形成的光点SP,在近侧散焦时(图4的(a))、对焦时(图4的(b))、远侧散焦时(图4的(C)),在受光部A、B中光点直径朝相反方向渐渐变化。即,根据散焦状态,从3分割区域(Af A3、ΒΓΒ3)输出的信号比发生变化,所以如果作为FE信号而计算FE= (Al + A3 + B2) — (BI + B3 + A2),则能够在它成为规定值(例如O)时判断为是对焦吋。此处,设为在组装光拾取装置时,相对于未图示的第2、第3半导体激光器,高精度地定位光检测器H)。在上述情况下,第I半导体激光器LDl的发光点位置有时在Z方向以及X方向上产生偏差。关于Z方向的偏差,通过使衍射兀件DE在光轴方向上移动,从而对于波长为λ I的光束,能够使合适的直径的光点SP聚光到光检测器ro的受光部A、B上。此时,关于波长为λ 2、λ 3的光束,作为O次衍射光,透过衍射兀件DE,所以光检测器F1D上的光点聚光位置不会由于衍射元件DE的光轴方向移位而变化。另ー方面,关于X方向的偏差,光检测器H)的受光部A、B仅具有在X’方向上延伸的分割线,所以在图4的(b)中如虚线所示,即使由于第I半导体激光器LDl的发光点位置在X方向上产生偏差而使光点位置在X’方向上偏移,从所分割的区域输出的信号也不会变,因此不管第I半导体激光器LDl的发光点位置的偏差如何,都能够检测合适的聚光位置误差信号。另外,同样地,关于调换了第I半导体激光器与第2、第3半导体激光器的情况也成立,但此处省略说明。接下来,说明刀刃法。图5的(a)是示出使用刀刃法来进行第I光束的焦点检测的3互換光拾取装置的一个例子的概要图,图5的(b)是在箭头VB方向上观察了衍射元件DE和光检测器ro的图。图6是与光点SP —起示出光检测器ro的第I受光部中的受光面的图。在图I中,利用光检测器ro对第2光束以及第3光束进行的焦点检测与以往相同,所以省略了第2、第3半导体激光器。射出第I光束的第I半导体激光器LDl与未图示的第2、第3半导体激光器一起接合到支承基板HP,将其接合面的方向设为X方向(在图中是上下方向)。另外,将光轴方向设为ζ方向。此时,在光检测器F1D上,将与X方向对应的方向设为X’方向。即,如果第I半导体激光器LDl在X方向上偏移,则聚光到光检测器F1D的光点在X’方向上偏移。光检测器ro为了接收第I光束而具有単一的第I受光部。第I受光部如图6所示,具有在X’方向上延伸的I条分割线DL,由此受光面被分割为2个区域(A1、A2),将所输出的信号分别设为Al信号、A2信号。具有衍射构造DS的衍射元件DE在波长为λ 2、入3 的光束入射了时,作为衍射效率最高的衍射光,产生O次衍射光,但在波长为λ I的光束入射了时,作为衍射效率最高的衍射光,产生N次衍射光(N是O以外的整数)。S卩,穿过了衍射元件DE的波长为λ I的光束的聚束角被变更。使来自BD的反射光聚光到具有由分割线DL进行了 2分割的区域的第I受光部的上下方向上心(即分割线DL上)。关于该聚光光点SP,例如通过未图示的全息元件(Holographic element),如图5的(b)所示光束被限制一半,在焦点接近BD的情况下,成为与由分割线DL进行了分割的一方的区域(Al)相应的半圆(图6的(a)),相反地在焦点远离时,在另一方的区域(A2)形成半圆(图6的(C))。另外,在对焦时在分割线DL上成为微小尺寸的光点而聚光(图6的(b))。从第I半导体激光器LDl射出的波长为λ I的光束由偏振光分束器PBS反射,穿过λ /4波片QWP,由对物光学系统OBJ聚光到BD的信息记录面。从BD的信息记录面反射的光束穿过λ /4波片QWP、偏振光分束器,进而穿过衍射元件DE而产生N次衍射光,在光检测器ro上形成光点SP。此时,能够使用从光检测器ro输出的信号来形成焦点误差信号(FE信号)。在本例子中,即根据散焦状态,从区域(Al、A2)输出的信号比发生变化,所以如果作为FE信号而计算FE= (Al 一 A2),则在它成为规定值(例如O)时能够判断为是对焦吋。此处,设为在组装光拾取装置时,相对于未图示的第2、第3半导体激光器,高精度地定位光检测器H)。在上述情况下,第I半导体激光器LDl的发光点位置有时在Z方向以及X方向上产生偏差。关于Z方向的偏差,通过使衍射兀件DE在光轴方向上移动,从而对于波长为λ I的光束,能够使合适的直径的光点SP在光检测器F1D上聚光。此时,关于波长为λ 2、λ 3的光束,作为O次衍射光,透过衍射元件DE,所以光检测器H)上的光点聚光位置不会由于衍射元件DE的光轴方向移位而变化。另ー方面,关于X方向的偏差,光检测器ro的第I受光部仅具有在X’方向上延伸的分割线,所以即使由于第I半导体激光器LDl的发光点位置在X方向上产生偏差而使光点位置沿着分割线DL上在X’方向上偏移,从所分割的区域输出的信号也不会变,因此不管第I半导体激光器LDl的发光点位置的偏差如何,都能够检测合适的聚光位置误差信号。另夕卜,同样地,关于调换了第I半导体激光器与第2、第3半导体激光器的情况也成立,但此处省略说明。图7的(a)是示出使用刀刃法来进行第I光束的焦点检测的3互換光拾取装置的另一例子的概要图,图7的(b)是在箭头VIB方向上观察了衍射元件DE和光检测器H)的图。图8是与光点SP—起示出光检测器ro的第I受光部中的受光面的图。在图7中,利用光检测器ro对第2光束以及第3光束进行的焦点检测与以往相同,所以省略了第2、第3半导体激光器。射出第I光束的第I半导体激光器LDl与未图示的第2、第3半导体激光器一起接合到支承基板HP,将其接合面的方向设为X方向(在图中是上下方向)。另外,将光轴方向设为ζ方向。此时,在光检测器ro上,将与X方向对应的方向设为X’方向。S卩,如果第I半导体激光器LDl在X方向上偏移,贝U聚光到光检测器F1D的光点会在X’方向上偏移。光检测器H)为了接收第I光束,具有包括排列在X’方向上的2个受光面(A、B)的第I受光部。各第I受光部如图8所示,具有在X’方向上延伸的I条分割线DL,由此受光面被分别分割为2个区域(Al、A2、BI、B2),将所输出的信号分别设为Al信号、A2信号、BI信号、B2信号。具有衍射构造DS的衍射元件DE在波长为λ 2、λ 3的光束入射了吋,作为衍射效率最高的衍射光,产生O次衍射光,但在波长为λ I的光束入射了时,作为衍射效率最高的衍射光,产生土N次衍射光(N是O以外的整数)。此处,在从侧方观察时,朝向光检测器H)的聚束光通过衍射元件DE的衍射构造DS被2分割为ハ字形,而且2个聚束光穿过未图示的全息元件等中的极性不同的区域而使形成半圆的ー侧成为相逆。但是,与波束尺寸法不同,设朝向受光部A、B的2个聚束光的焦点位置相互关于光轴正交方向而处于同一面内。在本例子的情况下,例如在对物光学系统OBJ接近BD时,在受光部A的区域Al侧和受光部B的区域B2侧产生光点SP,来自2个受光部Al、B2的信号分别成为大小大致相同的输出,相反地,在从对物光学系统远离时,在受光部A的区域A2侧和受光部B的区域BI侧产生光点SP,来自2个受光部A2、BI的信号分别成为大小大致相同的输出,所以能够将它们的差动信号设为最終的FE信号。由此,能够消除焦点误差以外的光学性、电气性噪声。另外,此处还具有如下优点在ζ方向的正负上都能够对第I半导体激光器的发光点位置偏移进行对应调整。在图8中,从第I半导体激光器LDl射出的波长为λ I的光束由偏振光分束器PBS反射,穿过λ /4波片QWP,由对物光学系统OBJ聚光到BD的信息记录面。从BD的信息记录面反射的光束穿过λ/4波片QWP、偏振光分束器,进而穿过衍射元件DE而产生土N次衍射光,在光检测器H)的2个区域A、B上分別形成光点SP。此时,能够使用从光检测器H)输出的信号来形成焦点误差信号(FE信号)。更具体而言,关于在光检测器ro上形成的半圆形的光点SP,在远侧散焦时(图8的(a))、对焦时(图8的(b))、近侧散焦时(图8的(c)),在受光部A、B中光点直径渐渐变化。即,根据散焦状态,分别从2分割区域(Al、A2、B1、B2)输出的信号比发生变化,所以如果作为FE信号而计算FE= (Al + B2) 一 (A2 + BI ),则能够在它成为规定值(例如O)时判断为是对焦时。
此处,设为在组装光拾取装置时,相对于未图示的第2、第3半导体激光器,高精度地定位光检测器H)。在上述情况下,第I半导体激光器LDl的发光点位置有时会在ζ方向以及X方向上产生偏差 。关于Z方向的偏差,通过使衍射兀件DE在光轴方向上移动,从而对于波长为λ I的光束,能够使合适的直径的光点SP在光检测器ro的受光部A、B上聚光。此时,关于波长为λ 2、λ 3的光束,作为O次衍射光,透过衍射兀件DE,所以光检测器F1D上的光点聚光位置不会由于衍射元件DE的光轴方向移位而变化。另ー方面,关于X方向的偏差,光检测器ro的第I受光部仅具有在X’方向上延伸的分割线,所以即使由于第I半导体激光器LDl的发光点位置在X方向上产生偏差而使光点位置沿着分割线DL上在X’方向上偏移,从所分割的区域输出的信号也不会变,因此不管第I半导体激光器LDl的发光点位置的偏差如何,都能够检测合适的聚光位置误差信号。另夕卜,同样地,关于调换了第I半导体激光器与第2、第3半导体激光器的情况也成立,但此处省略说明。技术方案3记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案I或者技术方案2记载的发明中,所述衍射元件在所述第I光束、或者所述第2光束以及所述第3光束入射了时,射出射出方向不同的ー对光束,所述第I受光部具有分别接收一对所述第I光束的一对所述受光面、或者所述第2受光部以及所述第3受光部分别具有分别接收一对所述第2光束以及所述第3光束的ー对所述受光面。技术方案4记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案f 3中的任意一个记载的发明中,所述第I受光部、或者所述第2受光部以及所述第3受光部具有2条所述分割线。由此,能够通过波束尺寸法来检测焦点误差信号。技术方案5记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案广3中的任意一个记载的发明中,所述第I受光部、或者所述第2受光部以及所述第3受光部具有I条所述分割线。由此,能够通过刀刃法来检测焦点误差信号。技术方案6记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案广5中的任意一个记载的发明中,在通过所述光检测器检测跟踪误差信号的情况下,所述第I受光部具有接收所述第I光束的第Ia受光面、第Ib受光面以及第Ic受光面,所述第2受光部具有接收所述第2光束的第2a受光面、第2b受光面以及第2c受光面,所述第3受光部具有接收所述第3光束的第3a受光面、第3b受光面以及第3c受光面,在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用的情况下,所述第Ia受光面、所述第Ib受光面以及所述第Ic受光面中的至少ー个仅具有在与所述支承基板和所述第I发光部的接合面平行的方向(X方向)所对应的方向(X’方向)上延伸的分割线,使用从所述第Ia受光面、所述第Ib受光面以及所述第Ic受光面中的某2个以上的受光面输出的信号,检测针对所述第I光盘至第3光盘的跟踪误差信号,或者,在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用的情况下,所述第2a受光面、所述第2b受光面和所述第2c受光面中的至少ー个以及所述第3a受光面、所述第3b受光面和所述第3c受光面中的至少ー个仅具有在与所述支承基板和所述第2发光部及所述第3发光部的接合面平行的方向(X方向)所对应的方向(X’方向)上延伸的分割线,使用从所述第2a受光面、所述第2b受光面和所述第2c受光面中的某2个以上以及所述第3a受光面、所述第3b受光面和所述第3c受光面中的某2个以上的受光面输出的信号,检测针对所述第I光盘至第3光盘的跟踪误差信号。作为跟踪误差检测方法,例如有DPP法。技术方案7记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案6记载的发明中,仅使用从所述第Ib受光面、 所述第2b受光面以及所述第3b受光面输出的信号,检测所述焦点误差信号。技术方案8记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案6或者7记载的发明中,所述第Ia受光面以及所述第Ic受光面分别具有I条分割线,并且所述第Ib受光面具有3条分割线、或者所述第2a受光面、所述第2c受光面、所述第3a受光面以及所述第3c受光面分别具有I条分割线,并且所述第2b受光面以及所述第3b受光面具有3条分割线。技术方案9记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案6或者7记载的发明中,所述第Ia受光面以及所述第Ic受光面不具有分割线,并且所述第Ib受光面具有2条分割线、或者所述第2a受光面、所述第2c受光面、所述第3a受光面以及所述第3c受光面不具有分割线,并且所述第2b受光面以及所述第3b受光面具有2条分割线。技术方案10记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案I、中的任意一个记载的发明中,所述第η受光部(η是1、2、3中的某ー个)接收所述第m光束(m是1、2、3中的某一个),针对所述第L光盘(L是1、2、3中的某ー个)输出用于检测所述聚光位置误差信号的信号。技术方案11记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案I、中的任意一个记载的发明中,所述第I受光部、所述第2受光部以及所述第3受光部中的至少2个是共同的。技术方案12记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案f 11中的任意一个记载的发明中,在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用的情况下,在所述第I光束入射到所述衍射构造时所产生的衍射光中的被所述第I受光部接收的光束的衍射效率最高。 技术方案13记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案12记载的发明中,在所述第I光束入射了时从所述衍射构造射出的所述衍射效率最高的衍射光是2条,为了分别接收所述2条衍射光而设置有2个所述第I受光部。关于“衍射效率最高的衍射光有2条”,2条是指次数不同的衍射光有ニ个,除了双方的衍射光的衍射效率相等的情况以外,还包括一方的衍射效率最高、另一方的衍射效率其次高的情況。技术方案14记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案13记载的发明中,所述第I受光部相对于所述第2受光部以及所述第3受光部在排列方向上移动。技术方案15记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案If 14中的任意一个记载的发明中,在所述第2光束以及所述第3光束入射到所述衍射构造时所产生的O次衍射光被所述第2受光部以及所述第3受光部接收。技术方案16记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案f 10中的任意一个记载的发明中,在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用的情况下,在所述第2光束以及所述第3光束入射到所述衍射构造时所产生的衍射光中的被所述第2受光部以及所述第3受光部接收的光束的衍射效率最闻。技术方案17 记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案16记载的发明中,在所述第2光束以及所述第3光束入射了时从所述衍射构造射出的所述衍射效率最高的衍射光是2条,为了分别接收所述2条衍射光而分别设置有2个所述第2受光部以及所述第3受光部。技术方案18记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案17记载的发明中,所述第I受光部相对于所述第2受光部以及所述第3受光部在排列方向上移动。技术方案19记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案16 18中的任意一个记载的发明中,在所述第I光束入射到所述衍射构造时所产生的O次衍射光被所述第I受光部接收。技术方案20记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案f 19中的任意一个记载的发明中,所述衍射元件配置在从所述光源到所述对物光学系统为止的光路中。技术方案21记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案广20中的任意一个记载的发明中,配置在所述光束分离元件与所述光检测器之间。技术方案22记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案f 21中的任意一个记载的发明中,满足以下的式,395 (nm) ^ λ I ^ 415 (nm) (I);630 (nm) く λ 2 ^ 700 (nm) (2);750 (nm) く λ 3 ^ 850 (nm) (3)。另外,在本说明书中所称的衍射构造是指,具有阶梯且具有通过衍射而使光束聚束或者发散的作用的构造的总称。例如,包括如下构造通过排列多个单位形状来构成,光束入射到各个单位形状,透射了的光的波面针对相邻的每个环带,产生大致整数波长或者整数波长量的偏移,形成新的波面,从而使光汇聚。衍射构造优选具有多个阶梯,阶梯既可以在光轴垂直方向上隔着周期性的间隔而配置,也可以在光轴垂直方向上隔着非周期性的间隔而配置。另外,衍射构造优选具有沿着与光轴正交的面而直线地延伸的槽。而且,衍射构造能够采用各种截面形状(包含光轴的面中的截面形状),包含光轴的截面形状大致分为炫耀(blaze)型构造和台阶型构造。另外,衍射构造优选某个单位形状周期性地重复的构造。此处所称的“単位形状周期性地重复”当然包括同一形状以同一周期重复的形状。而且,成为周期的I个单位的単位形状具有规则性,周期逐渐变长或者逐渐变短的形状也包含于“单位形状周期性地重复”的结构。根据本发明,能够提供实现小型化并抑制成本,而且可针对不同的3种光盘适合地进行信息的记录/再生的光拾取装置。


图I是使用波束尺寸法来进行第I光束的焦点检测的3互換光拾取装置的ー个例子的概要图。图2是与光点SP —起示出光检测器ro的第I受光部中的受光面的图,远方侧散焦时是(a),对焦时是(b),近侧散焦时是(C)。图3是使用波束尺寸法来进行第I光束的焦点检测的3互換光拾取装置的另一例子的概要图。图4是与光点SP —起示出光检测器ro的第I受光部中的受光面的图,近方侧散焦时是(a),对焦时是(b),远侧散焦时是(C)。图5的(a)是示出使用刀刃法来进行第I光束的焦点检测的3互換光拾取装置的一个例子的概要图,图5的(b)是在箭头VB方向上观察了衍射元件DE和光检测器H)的图。 图6是与光点SP —起示出光检测器ro的第I受光部中的受光面的图,远方侧散焦时是(a),对焦时是(b),近侧散焦时是(C)。图7的(a)是示出使用刀刃法来进行第I光束的焦点检测的3互換光拾取装置的另一例子的概要图,图7的(b)是在箭头VIB方向上观察了衍射元件DE和光检测器H)的图。图8是与光点SP —起示出光检测器ro的第I受光部中的受光面的图,远方侧散焦时是(a),对焦时是(b),近侧散焦时是(C)。图9是概要地示出能够对于作为不同的光盘的BD、DVD以及⑶适合地进行信息的记录和/或再生的本实施方式的光拾取装置PUl的结构的图。图10是将图9所示的光拾取装置的一部分进行放大而示出的图。图11是概要地示出光检测器H)的受光面的图,远方侧散焦时是(a),对焦时是(b),近侧散焦时是(C)。图12是变形例的光拾取装置的与图10同样的图。图13是概要地示出光检测器H)的受光面的图,远方侧散焦时是(a),对焦时是(b),近侧散焦时是(C)。图14是变形例的光源单元LDP的立体图。图15是概要地示出变形例的光检测器H)的受光面的图,远方侧散焦时是(a),对焦时是(b),近侧散焦时是(C)。图16是第2实施方式的光拾取装置的与图10同样的图。图17是概要地示出光检测器H)的受光面的图,远方侧散焦时是(a),对焦时是(b),近侧散焦时是(C)。图18是概要地示出另一光检测器ro的受光面的图。图19是第3实施方式的光拾取装置的与图10同样的图。图20是概要地示出光检测器ro的受光面的图,示出各光束处于对焦状态的情形。图21是第3实施方式的变形例的光拾取装置的与图19同样的图。图22是概要地示出光检测器H)的受光面的图,示出各光束处于对焦状态的情形。图23是示出直(Straight)的4阶的台阶状衍射构造的例子的图。
附图标记说明COL :准直透镜;DE :衍射元件;GRT :光栅;HP :支承基板;LD1 :第I半导体激光器;LD2 :第2半导体激光器;LD3 :第3半导体激光器;LDP :光源单元;0BJ :物镜;PBS :偏振光分束器;PD :光检测器;PU1 :光拾取装置;QWP λ /4波片。
具体实施例方式以下,參照附图,说明本发明的实施方式。图9是概要地示出能够针对作为不同的光盘的BD、DVD以及⑶适合地进行信息的记录和/或再生的本实施方式的光拾取装置PUl的结构的图。上述光拾取装置PUl能够搭载到光信息记录再生装置。图10是将图9所示的光拾取装置的一部分进行放大而示出的图,图11是概要地示出光检测器ro的受光面的图,用阴影线示出了聚光光点。此处,设第I光盘为BD,设第2光盘为DVD,设第3光盘为CD。另外,本发明不限于本实施方式。光拾取装置PUl具有作为对物光学系统的单一的物镜OBJ、λ /4波片QWP、准直透镜C0L、作为光束分离元件的偏振光分束器PBS、光源単元LDP、将入射光束进行3分割而射出的光栅GRT、具有衍射构造的衍射元件DE、光检测器H)等,其中,所述光源単元LDP是将第I半导体激光器LDl (第I发光部)、第2半导体激光器LD2 (第2发光部)以及第3半导体激光器LD3 (第3发光部)进行一体化并收容于I个封装而成的,其中,所述第I半导体激光器LDl在对BD进行信息的记录/再生的情况下发光井射出波长λ l=405nm的激光光束(第I光束),所述第2半导体激光器LD2在对DVD进行信息的记录/再生的情况下发光井射出波长λ 2=655nm的激光光束(第2光束),所述第3半导体激光器LD3在对CD进行信息的记录/再生的情况下发光井射出波长λ 3=785nm的激光光束(第3光束)。另外,第2半导体激光器LD2以及第3半导体激光器LD3形成于Ga类半导体基板的同一芯片(单片结构),第I半导体激光器LDl形成干与其不同的氮化物类半导体基板的芯片(混合结构),它们被固定干支承基板HP。这样的光源的例子公开在日本特开2004 — 319915号公报中。此处,在被固定干支承基板HP的半导体激光器LD1、LD2、LD3的接合面中,将半导体激光器LD1、LD2、LD3的排列成一列的发光点的排列方向设为X方向,将激光射出方向(光轴方向)设为ζ方向。衍射元件DE如图10所示,在表面形成了衍射构造DS。上述衍射构造DS在第I光束入射了时,作为光量最高的衍射光,以在X’方向上分割的方式产生+ I次衍射光以及ー 2次衍射光,但该+ I次衍射光在光检测器ro的受光面的跟前处聚光,一 2次衍射光在光检测器ro的受光面的里侧聚光。而且,衍射构造DS在第2光束以及第3光束入射了时,作为光量最高的衍射光,产生O次衍射光。另外,沿着未图示的导轨在光轴方向上可移动地保持了衍射元件DE。偏振光分束器PBS在本实施方式中是平行平板状,且相对于光拾取装置的光轴倾斜地配置,由此对所穿过的光束提供像散。另外,光栅GRT为了对应3个波长,也可以设为 多片的结构并在各面中设置与各波长对应的衍射光栅。关于柱面透镜CL,以使光检测器F1D上的光束的光点旋转90度的方式,以光轴为中心旋转地设定了其柱面的棱线。为了消除对在偏振光分束器PBS中射出的光束赋予的慧形像差,柱面透镜CL相对于偏振光分束器PBS被配置为,、字状。在慧形像差小到在光拾取装置的性能上不会成为问题的情况下,无需将柱面透镜CL配置为)、字状,例如也可以配置成使柱面透镜CL的光学面相对于光束成为垂直。另外,为了使光检测器ro上的光束的光点旋转90度,也可以不使用柱面透镜而设置衍射元件。例如,也可以对衍射元件DE的衍射构造DS赋予柱面透镜的功能。也可以与衍射元件DE独立地设置使光检测器H)上的光束的光点旋转90度的衍射元件。另外,为了实现衍射功能,也可以使用衍射元件以外的部件。此处,将图11中的上下方向设为与轨道槽对应的方向(y’方向),将图11中的左右方向设为与盘半径对应的方向(X’方向),但X’方向还对应于沿着被固定于支承基板HP的半导体激光器LD1、LD2、LD3的接合面的、半导体激光器LD1、LD2、LD3的发光点的排列方向即X方向。如图11所示,光检测器H)在与光轴大致正交的受光面侧,具有排列为4行3列的受光部11R 34R。受光部11R 13R以及41R 43R是接收来自BD的反射光的第I受光部,受光部21IT23R是接收来自DVD的反射光的第2受光部,受光部31IT33R是接收来自⑶的反射光的第3受光部。另外,受光部11R、21R、31R、41R是Ia受光面(子波束受光面),受光 部12R、22R、32R、42R是Ib受光面(主波束受光面),受光部13R、23R、33R、43R是Ic受光面(子波束受光面)。受光部11R、41R分别通过在X’方向上延伸的分割线DL而被均等地2分割,将与所分割的各区域中的受光量对应的信号分别设为11A、11B、以及12A、12B。受光部12R、42R分别通过在X’方向上延伸的3条分割线DL而被4分割,被4分割后的区域相对于正中间的分割线DL而被对称地配置,并且内侧的区域比外侧的区域窄,将与所分割的各区域中的受光量对应的信号分别设为11E、11F、11G、11H、以及12E、12F、12G、12H。受光部13R、43R分别通过在X’方向上延伸的分割线DL而被均等地2分割,将与所分割的各区域中的受光量对应的信号分别设为11C、11D、以及12CU2DB。另外,由受光部11R、41R夹着的受光部21R、31R分别通过在X’方向上延伸的分割线DL而被均等地2分割,将与所分割的各区域中的受光量对应的信号分别设为2A、2B、以及3A、3B。由受光部12R、42R夹着的受光部22R、32R分别在X’方向以及y方向上被均等地4分割,将其受光量分别设为2E、2F、2G、2H、以及3E、3F、3G、3H。由受光部13R、43R夹着的受光部23R、33R分别通过在X’方向上延伸的分割线DL而被均等地2分割,将与所分割的各区域中的受光量对应的信号分别设为2C、2D、以及3C、3D。接下来,说明光拾取装置I3Ul的动作。从第I半导体激光器LDl射出的第I光束(λ l=405nm)的发散光束如实线所示,在穿过光栅GRT被3分割之后,由偏振光分束器PBS反射,穿过准直透镜C0L,并通过λ /4波片QWP从直线偏振光变换为圆偏振光,利用未图示的光圈来限制其光束直径,进而由物镜OBJ聚光,该聚光的光束经由厚度为O. Imm的保护基板,成为形成在BD的信息记录面上的光点。在BD的信息记录面上利用信息凹坑进行了调制的反射光束在再次透射了物镜OBJ、未图示的光圈之后,通过λ /4波片QWP从圆偏振光变换为直线偏振光,通过准直透镜COL成为收敛光束,穿过偏振光分束器PBS以及衍射元件DE而成为+ I次衍射光以及一 2次衍射光,被3分割的+ I次衍射光分别在光检测器ro的受光部11IT13R上聚束,-2次衍射光在受光部41IT43R上聚束。并且,使用光检测器H)的输出信号,利用未图示的物镜用致动器使物镜OBJ聚焦、跟踪,从而能够读取BD中记录的信息。更具体而言,观察针对BD进行了聚焦伺服的状态的聚焦错误(FE)信号、跟踪错误(TE)信号以及记录标志再生信号(RF)。作为例子,在聚焦伺服中使用波束尺寸法,FE信号是通过(11E + IlH + 12F + 12G) - (11F + IlG + 12E + 12H)而得到的信号,以使其接近零的方式通过物镜用致动器使物镜OBJ聚焦另一方面,设在跟踪伺服中使用DPP法。在DPP法中,TE信号是通过(IlA + 12A +lie + 12C + IlG + 12G + IlH + 12H) —(11B + 12B + IlD + 12D + IlE + 12E + IlF +12F)而得到的信号,以使其接近零的方式通过物镜用致动器使物镜OBJ进行跟踪。另外,RF信号是各受光光量的总和,用(IlA + 12A + IlB + 12B + IlC + 12C + IlD + 12D +IlF + 12F + IlG + 12G + IlH + 12H)来表示。如果物镜OBJ比对焦位置远离BD,则如图11的(a)所示,受光部11IT13R被照射大的椭圆形形状的光点,与此相对,受光部41R 43R被照射小的圆形形状的光点。相对于此,如果物镜OBJ比对焦位置接近BD,则如图11的(c)所示,受光部11IT13R被照射小的圆形形状的光点,与此相对,受光部41IT43R被照射大的椭圆形形状的光点。在物镜OBJ处于对焦位置时,如图11的(b)所示,受光部11IT13R以及受光部41IT43R被照射相等的椭圆形形状(但是长径方向存在90度差异)的光点,所以根据光检测器H)的信号可知是对焦位置。接下来,从第2半导体激光器LD2射出的第2光束(λ 2=655ηπι)的发散光束如单点划线所示,在穿过光栅GRT而被3分割之后,由偏振光分束器PBS反射,穿过准直透镜C0L,经λ /4波片QWP从直线偏振光变换为圆偏振光,并利用未图示的光圈来限制其光束直径,进而由物镜OBJ聚光,该聚光的光束经由厚度为O. 6mm的保护基板,成为形成在DVD的信息记录面上的光点。在DVD的信息记录面上利用信息凹坑进行了调制的反射光束在再次透射了物镜OBJ、未图示的光圈之后,通过λ /4波片QWP从圆偏振光变换为直线偏振光,通过准直透镜COL成为收敛光束,穿过偏振光分束器PBS以及衍射元件DE而成为O次衍射光,被3分割的光束分别在光检测器ro的受光部21IT23R上聚束。并且,使用光检测器ro的输出信号,利用未图示的物镜用致动器使物镜OBJ聚焦、跟踪,从而能够读取DVD中记录的信息。更具体而言,观察针对DVD进行了聚焦伺服的状态的聚焦错误(FE)信号、跟踪错误(TE)信号以及记录标志再生信号(RF)。作为例子,在聚焦伺服中使用像散法,FE信号是通过(2E + 2H) - (2F + 2G)而得到的信号,以使其接近零的方式通过物镜用致动器使物镜OBJ聚焦。另一方面,设在跟踪伺服中使用DPP法。在DPP法中,TE信号是通过(2A + 2C +2G + 2H) - (2B + 2D + 2E + 2F)而得到的信号,以使其接近零的方式通过物镜用致动器使物镜OBJ进行跟踪。另外,RF信号是各受光光量的总和,用(2A + 2B + 2C + 2D + 2E +2F + 2G + 2H)来表示。如果物镜OBJ比对焦位置远离BD,则如图11的(a)所示,受光部21IT23R被照射椭圆形形状的光点。与此相对,如果物镜OBJ比对焦位置接近BD,则如图11的(c)所示,受光部21IT23R被照射相比于远离时长径方向存在90度的差异的椭圆形形状的光点。在物镜OBJ处于对焦位置时,如图11的(b)所示,受光部21IT23R被照射圆形形状的光点,所以根据光检测器ro的信号可知是对焦位置。接下来,从第3半导体激光器LD3射出的第3光束(λ 3=785ηπι)的发散光束如虚线所示,在穿过光栅GRT被3分割之后,由偏振光分束器PBS反射,穿过准直透镜C0L,经λ /4波片QWP从直线偏振光变换为圆偏振光,并利用未图示的光圈来限制其光束直径,进而由物镜OBJ聚光,该聚光的光束经由厚度为I. 2mm的保护基板,成为形成在CD的信息记录面上的光点。
在CD的信息记录面上利用信息凹坑进行了调制的反射光束在再次透射了物镜OBJ、未图示的光圈之后,通过λ /4波片QWP从圆偏振光变换为直线偏振光,通过准直透镜COL成为收敛光束,穿过偏振光分束器PBS以及衍射元件DE而成为O次衍射光,被3分割的光束分别在光检测器ro的受光部31IT33R上聚束。并且,使用光检测器ro的输出信号,利用未图示的物镜用致动器使物镜OBJ聚焦、跟踪,从而能够读取CD中记录的信息。更具体而言,观察针对CD进行了聚焦伺服的状态的聚焦错误(FE)信号、跟踪错误(TE)信号以及记录标志再生信号(RF)。作为例子,在聚焦伺服中使用像散法,FE信号是通过(3E + 3H) - (3F + 3G)而得到的信号,以使其接近零的方式通过物镜用致动器使物镜OBJ聚焦。另一方面,设在跟踪伺服中使用DPP法。在DPP法中,TE信号是通过(3A + 3C +3G + 3H) - (3B + 3D + 3E + 3F)而得到的信号,以使其接近零的方式通过物镜用致动器使物镜OBJ进行跟踪。另外,RF信号是各受光光量的总和,用(3A + 3B + 3C + 3D + 3E +3F + 3G + 3H)来表示。如果物镜OBJ比对焦位置远离BD,则如图11的(a)所示,受光部31IT33R被照射椭圆形形状的光点。与此相对,如果物镜OBJ比对焦位置接近BD,则如图11的(c)所示,受光部31IT33R被照射相比于远离时长径方向存在90度的差异的椭圆形形状的光点。在物镜OBJ处于对焦位置时,如图11的(b)所示,受光部31IT33R被照射圆形形状的光点,所以根据光检测器H)的信号可知是对焦位置。在表I中汇总示出以上的信号的关系、即各信号运算式。[表 I]
权利要求
1.一种光拾取装置,具有单一的光源、对物光学系统、光检测器以及光束分离元件,其中,该单一的光源具备第I发光部,射出波长为λ I的第I光束;第2发光部,射出波长为λ 2的第2光束,其中λ 1〈 λ 2 ;以及第3发光部,射出波长为λ 3的第3光束,其中λ2〈λ3, 在该光拾取装置中, 使来自所述第I发光部的光束经由所述光束分离元件并通过所述对物光学系统在第I光盘的信息记录面上聚光从而形成光点,将其反射光由所述光束分离元件分离后由所述光检测器接收,并根据来自所述光检测器的信号,对所述第I光盘进行信息的记录和/或再生, 使来自所述第2发光部的光束经由所述光束分离元件并通过所述对物光学系统在第2光盘的信息记录面上聚光从而形成光点,将其反射光由所述光束分离元件分离后由所述光检测器接收,并根据来自所述光检测器的信号,对所述第2光盘进行信息的记录和/或再生, 使来自所述第3发光部的光束经由所述光束分离元件并通过所述对物光学系统在第3光盘的信息记录面上聚光从而形成光点,将其反射光由所述光束分离元件分离后由所述光检测器接收,并根据来自所述光检测器的信号,对所述第3光盘进行信息的记录和/或再生, 所述光拾取装置的特征在于, 在所述光源中,所述第2发光部和所述第3发光部形成在同一芯片上而安装于支承基板,所述第I发光部形成在与所述第2发光部以及所述第3发光部不同的芯片上而安装于所述支承基板, 所述光检测器具有接收所述第I光束的第I受光部、接收所述第2光束的第2受光部、以及接收所述第3光束的第3受光部, 在所述光源与所述光检测器之间的光路中,在光轴方向上能够调整位置地配置有所述第I光束、所述第2光束以及所述第3光束共同地穿过的衍射元件, 所述衍射元件具有衍射构造,在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用的情况下,所述第I受光部具备至少一个仅具有在与所述支承基板和所述第I发光部的接合面平行的方向即X方向所对应的方向即X’方向上延伸的分割线的受光面,通过比较夹着所述分割线而从所述第I受光部中的相邻的区域输出的信号,检测针对所述第I光盘的聚光位置误差信号, 或者,在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用的情况下,所述第2受光部以及所述第3受光部分别具备至少一个仅具有在与所述支承基板和所述第2发光部及所述第3发光部的接合面平行的方向即X方向所对应的方向即X’方向上延伸的分割线的受光面,通过比较夹着所述分割线而从所述第2发光部以及所述第3发光部中的相邻的区域输出的信号,检测针对所述第2光盘以及所述第3光盘的聚光位置误差信号。
2.根据权利要求I所述的光拾取装置,其特征在干, 所述聚光位置误差信号是焦点误差信号。
3.根据权利要求2所述的光拾取装置,其特征在干, 所述衍射元件在所述第I光束、或者所述第2光束以及所述第3光束入射了时,射出射出方向不同的ー对光束,所述第I受光部具有分别接收一对所述第I光束的ー对所述受光面、或者所述第2受光部以及所述第3受光部分别具有分别接收一对所述第2光束以及所述第3光束的ー对所述受光面。
4.根据权利要求广3中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在干, 所述第I受光部、或者所述第2受光部以及所述第3受光部具有2条所述分割线。
5.根据权利要求广3中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在干, 所述第I受光部、或者所述第2受光部以及所述第3受光部具有I条所述分割线。
6.根据权利要求1飞中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在干, 在通过所述光检测器检测跟踪误差信号的情况下,所述第I受光部具有接收所述第I光束的第Ia受光面、第Ib受光面以及第Ic受光面,所述第2受光部具有接收所述第2光束的第2a受光面、第2b受光面以及第2c受光面,所述第3受光部具有接收所述第3光束的第3a受光面、第3b受光面以及第3c受光面, 在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用的情况下,所述第Ia受光面、所述第Ib受光面以及所述第Ic受光面中的至少ー个仅具有在与所述支承基板和所述第I发光部的接合面平行的方向即X方向所对应的方向即X’方向上延伸的分割线,使用从所述第Ia受光面、所述第Ib受光面以及所述第Ic受光面中的某2个以上的受光面输出的信号,检测针对所述第I光盘至第3光盘的跟踪误差信号, 或者,在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用的情况下,所述第2a受光面、所述第2b受光面和所述第2c受光面中的至少ー个以及所述第3a受光面、所述第3b受光面和所述第3c受光面中的至少ー个仅具有在与所述支承基板和所述第2发光部及所述第3发光部的接合面平行的方向即X方向所对应的方向即X’方向上延伸的分割线,使用从所述第2a受光面、所述第2b受光面和所述第2c受光面中的某2个以上以及所述第3a受光面、所述第3b受光面和所述第3c受光面中的某2个以上的受光面输出的信号,检测针对所述第I光盘至第3光盘的跟踪误差ィ目号。
7.根据权利要求6所述的光拾取装置,其特征在干, 仅使用从所述第Ib受光面、所述第2b受光面以及所述第3b受光面输出的信号,检测所述焦点误差信号。
8.根据权利要求6或者7所述的光拾取装置,其特征在干, 所述第Ia受光面以及所述第Ic受光面分别具有I条分割线,并且所述第Ib受光面具有3条分割线、或者所述第2a受光面、所述第2c受光面、所述第3a受光面以及所述第3c受光面分别具有I条分割线,并且所述第2b受光面以及所述第3b受光面具有3条分割线。
9.根据权利要求6或者7所述的光拾取装置,其特征在于, 所述第Ia受光面以及所述第Ic受光面不具有分割线,并且所述第Ib受光面具有2条分割线、或者所述第2a受光面、所述第2c受光面、所述第3a受光面以及所述第 3c受光面不具有分割线,并且所述第2b受光面以及所述第3b受光面具有2条分割线。
10.根据权利要求I、中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在于, 所述第η受光部接收所述第m光束,针对所述第L光盘输出用于检测所述聚光位置误差信号的信号,其中,η是1、2、3中的某一个,m是1、2、3中的某一个,L是1、2、3中的某一个。
11.根据权利要求I、中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在于, 所述第I受光部、所述第2受光部以及所述第3受光部中的至少2个是共同的。
12.根据权利要求f11中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在于, 在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用的情况下,在所述第I光束入射到所述衍射构造时所产生的衍射光中的被所述第I受光部接收的光束的衍射效率最高。
13.根据权利要求12所述的光拾取装置,其特征在于, 在所述第I光束入射了时从所述衍射构造射出的所述衍射效率最高的衍射光是2条,为了分别接收所述2条衍射光而设置有2个所述第I受光部。
14.根据权利要求13所述的光拾取装置,其特征在于, 所述第I受光部相对于所述第2受光部以及所述第3受光部在排列方向上移动。
15.根据权利要求If14中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在于, 在所述第2光束以及所述第3光束入射到所述衍射构造时所产生的O次衍射光被所述第2受光部以及所述第3受光部接收。
16.根据权利要求f10中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在于, 在所述第I光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第I受光部的方式射出的射出光不提供聚光作用和/或发散作用、而在所述第2光束以及所述第3光束入射了时所述衍射构造对于以导入到所述第2受光部以及所述第3受光部的方式射出的射出光提供聚光作用和/或发散作用的情况下,在所述第2光束以及所述第3光束入射到所述衍射构造时所产生的衍射光中的被所述第2受光部以及所述第3受光部接收的光束的衍射效率最高。
17.根据权利要求16所述的光拾取装置,其特征在于, 在所述第2光束以及所述第3光束入射了时从所述衍射构造射出的所述衍射效率最高的衍射光是2条,为了分别接收所述2条衍射光而分别设置有2个所述第2受光部以及所述第3受光部。
18.根据权利要求17所述的光拾取装置,其特征在于, 所述第I受光部相对于所述第2受光部以及所述第3受光部在排列方向上移动。
19.根据权利要求16 18中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在于,在所述第I光束入射到所述衍射构造时所产生的O次衍射光被所述第I受光部接收。
20.根据权利要求f19中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在干,所述衍射元件配置在从所述光源到所述对物光学系统为止的光路中。
21.根据权利要求f19中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在干,配置在所述光束分离元件与所述光检测器之间。22.根据权利要求广21中的任意一项所述的光拾取装置,其特征在干,
满足以下的式,·395 (nm) ≤ λ 1 ≤ 415 (nm) (1);·630 (nm)≤ λ 2 ≤700 (nm) (2);·750 (nm)≤ λ 3 ≤850 (nm) (3)。
全文摘要
本发明提供一种光拾取装置,实现小型化并抑制成本,而且能够针对不同的3种光盘适合地进行信息的记录/再生。第1受光部仅具有在x方向上延伸的分割线,所以即使第1半导体激光器的发光点位置在x方向上产生偏差,从所分割的区域输出的信号也不会变,因此不管第1半导体激光器的发光点位置的偏差如何,都能够检测合适的聚光位置误差信号。
文档编号G11B7/135GK102640217SQ20108005172
公开日2012年8月15日 申请日期2010年11月4日 优先权日2009年11月10日
发明者黑釜龙司 申请人:柯尼卡美能达先进多层薄膜株式会社
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