專利名稱：光頭設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及進行光信息記錄媒體的記錄和再現(xiàn)的光頭設備。
一般說來，可重寫型光盤必須監(jiān)視至光盤記錄表面的入射光量，從而確保以高的準確度記錄信號的質(zhì)量。由于這個原因，使用只再現(xiàn)光頭中用的激光器芯片的后端面的光輸出來監(jiān)視光量的系統(tǒng)的準確度不高，因此必須使用從激光芯片的前端面輻射的光(下面稱為“前光”(anterior light))來監(jiān)視光量。
另一方面，雖然光盤作為大容量信息存儲器引人注目，光頭設備需要顧及高速記錄或再現(xiàn)的要求。為滿足這一要求，必須提高半導體激光器光源的調(diào)制速度，與此同時改進上述前光監(jiān)視的響應性(responsivity)。
下面將結(jié)合


傳統(tǒng)的光拾取。圖14示出傳統(tǒng)的光頭設備的概略結(jié)構(gòu)的一例。從半導體激光器光源801輻射出的發(fā)散光束802通過平行板803(它放置得與光軸斜交)，并且由準直透鏡804變?yōu)槠叫泄馐?05。
此準直光束805被偏振分束器806部分地反射，并進入光電探測器809。光束810(準直光束805的主要部分)通過偏振分束器806，并且由1/4波片811轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏振光束，然后通過安裝在操作機構(gòu)812上的物鏡813會聚入光盤814。
被光盤814反射的光束通過物鏡813，并且被1/4波片811轉(zhuǎn)變?yōu)榫€偏振光束(該光束與半導體激光器光源801的輸出輻射光束的偏振面正交)，并進入偏振分束器806。
因為進入偏振分束器806的入射光束的偏振面與光路的開頭的一半是正交的，因此入射光束被偏振分束器806反射，被全息元件815衍射，分支為正1級衍射光817和負1級衍射光818，以入射光的光軸作為對稱軸，然后由檢測透鏡816會聚，分別進入信號檢測器820和821，以檢測諸如聚焦和跟蹤信號的控制信號，以及RF(射頻)信號。
另一方面，光電檢測器809(它檢測被偏振分束器806反射的光)起著半導體激光器光源801的輸出光量監(jiān)視器的作用。
這里，將說明把平行板803放置在半導體激光器光源801和準直透鏡804之間，并與入射光束的光軸斜交的原因。一般，就用作光頭設備的光源的半導體激光器而言，從光學特性的觀點來看，半導體激光器元件901的振蕩光束的模式腰部(mode waist)在半導體結(jié)合面(composition plane)(X-Z平面)和與其正交的面(Y-Z平面)之間是不同的，如圖15所示。
即，雖然模式腰部是這樣一點，它在垂直面(Y-Z平面)內(nèi)與鏡面902一致，但它是在本地激光器元件901的活性層903內(nèi)的一點，即，在結(jié)合面(X-Z平面)內(nèi)從鏡面902算起進入諧振器內(nèi)一定深度的一點。
因此，振蕩光束的收斂點(converging point)在結(jié)合面(X-Z平面)和與其正交的面(Y-Z平面)之間是不同的，因此產(chǎn)生了在光學上所謂的“像散差”(astigmatic difference)。
當產(chǎn)生像散差時，光束的光點畸變?yōu)橐粋€平坦的沿垂直方向或水平方向拉長的光點。因此，光束的光點覆蓋了光盤的相鄰的記錄光道，造成信號特性劣化的問題。
由于這個原因，在圖14中，沿反方向以預定的角度放置平行板803，以校正從半導體激光器801輻射的光束的像散。
此外，校正光束的像散的另一種建議的方法是，通過在激光光束的相同光路中插入柱面透鏡來抵消像散。
上述傳統(tǒng)的光頭設備存在下列問題一般，當在可重寫型光盤上記錄信號時，必需確保在光盤上有足夠的光功率，因此必須保證光頭的光利用效能。
然而，上述傳統(tǒng)的例子的結(jié)構(gòu)不進行光束整形，因此，由于涉及物鏡設計的緣故，在外部區(qū)域舍棄了一部分的光，這意味著光量的損耗。
此外，在有效孔徑內(nèi)的光束的一部分被反射，并且被光電檢測器809用來監(jiān)視光量，這格外增加了損耗。為避免這一點，降低要被引至光量檢測器的光量和提高在有效孔徑內(nèi)的光量將使監(jiān)視信號的信噪比(S/N ratio)變壞。
此外，提高激光器調(diào)制的速度要求改進前光監(jiān)視器本身的響應性。由于這個原因，最好減小光電檢測器的受光面積，并且輸入會聚光束，以提高光檢測的響應頻率特性。
然而，光電檢測器對過度會聚的光束曝光將增加檢測器的單位面積的光強，增大在檢測器的受光面上的載流子密度(它然后變?yōu)轱柡?使載流子的移動速度降低。即，在檢測器上會聚光束可以造成光檢測的響應頻率特性變壞的問題。
此外，校正由半導體激光器元件之間的像散差產(chǎn)生的光束像散的所有的上述方法必須單獨提供特殊的部件，諸如透明的平行板和柱面透鏡，于是將造成不可避免地增加部件數(shù)目，因而提高成本的這樣一個額外的問題。
此外，因為除了用于激光器光量監(jiān)視的光電檢測器之外，還設置用于RF信號、聚焦或跟蹤控制信號的光電檢測器，這將增加部件的數(shù)目，并且使光學系統(tǒng)復雜化，使得難于縮小光頭的尺寸。
計及傳統(tǒng)的光頭設備的這些問題而實現(xiàn)了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有光的高度利用效能的光頭設備。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種小型的光頭設備。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種對于光檢測的頻率特性有極好響應的光頭設備。
本發(fā)明的第一發(fā)明(相應于權(quán)利要求1)是一種光頭設備，包括半導體激光器光源；光電檢測器，它接收來自所述半導體激光器光源的至少一部分的光；光反射元件107，它具有周邊部分203和中心部分202，周邊部分203用于反射來自所述半導體激光器光源的光的周邊光，并且把周邊光會聚入所述光電檢測器，而中心部分202透射來自所述半導體激光器光源的光的中心光；以及會聚透鏡，它把通過所述光反射元件的光會聚在光盤上，其中所述光反射元件的中心部分的每個表面具有平坦的形狀；以及所述光反射元件的周邊部分的至少一個表面具有球面或非球面形狀。
本發(fā)明的第二發(fā)明(相應于權(quán)利要求11)是一種光頭設備，包括半導體激光器光源；光電檢測器，它接收來自所述半導體激光器光源的至少一部分的光；光反射元件，它具備這樣兩個功能，其一是反射來自所述半導體激光器光源的光的周邊光，并且把所述周邊光會聚入所述光電檢測器，其二是透射來自所述半導體激光器光源的光的中心光；以及會聚透鏡，它把通過所述光反射元件的光會聚在光盤上，其中
把所述半導體激光器光源和所述光電檢測器做在一個封裝里。
本發(fā)明的第三發(fā)明(相應于權(quán)利要求12)是一種光頭設備，包括半導體激光器光源；多個光電檢測器，它們放置得靠近所述半導體激光器光源；反射型全息元件，它具有周邊部分和中心部分，周邊部分用于反射和衍射來自所述半導體激光器光源的光的周邊光，并且把周邊光會聚入所述多個光電檢測器中的一個光電檢測器，而中心部分透射來自所述半導體激光器光源的光的中心光；以及會聚透鏡，它把通過所述反射型全息元件的中心部分的光會聚在光盤上，其中相對于所述半導體激光器光源，接收所述反射和衍射光的所述光電檢測器放置得靠近它，其方向沿橢圓的長軸而不是短軸，所述橢圓來自所述半導體激光器光源的輸出光的橢圓形的遠場圖樣；以及相對于所述半導體激光器光源，接收來自所述光盤的信號光的光電檢測器放置得靠近它，其方向沿橢圓的短軸而不是長軸，所述橢圓來自所述半導體激光器光源的輸出光的橢圓形的遠場圖樣。
圖1是按照本發(fā)明的一個實施例的光頭的大致結(jié)構(gòu)；圖2是示出在本發(fā)明的上述實施例中使用的元件的結(jié)構(gòu)的圖；圖3是本發(fā)明的上述實施例的光點形狀的示意圖；圖4是按照本發(fā)明的另一個實施例的光頭的大致結(jié)構(gòu)；圖5是本發(fā)明的上述實施例的光點形狀的示意圖；圖6是按照本發(fā)明的另一個實施例的光頭的大致結(jié)構(gòu)；圖7是示出在本發(fā)明的上述實施例中使用的元件的結(jié)構(gòu)的圖；圖8是本發(fā)明的另一個實施例的光頭設備的結(jié)構(gòu)圖；圖9是按照本發(fā)明的另一個實施例的反射型全息元件的平面圖；圖10是按照本發(fā)明的另一個實施例的反射型全息元件、激光器光源和光電檢測器的示意圖；圖11是按照本發(fā)明的另一個實施例的光頭的結(jié)構(gòu)圖；圖12是按照本發(fā)明的另一個實施例的反射型全息元件、激光器光源和光電檢測器的示意圖；圖13是按照本發(fā)明的另一個實施例的反射型全息元件和光電檢測器的示意圖；圖14是示出傳統(tǒng)的光頭設備的圖；以及圖15是示出半導體激光器的像散差的示意圖。
下面參看圖1至圖7來說明本發(fā)明的一些實施例。與傳統(tǒng)的例子中的部件具有相同功能的那些部件的詳細說明將省略。
圖1示出本發(fā)明的一個實施例的光頭設備的大致結(jié)構(gòu)，而圖2示出用作光頭設備的部件的光反射元件、激光器和光電檢測器的結(jié)構(gòu)。用于圖1結(jié)構(gòu)中的光反射元件107是由玻璃做的，其中心部分具有平坦的透光面202(相應于本發(fā)明中的中心部分)，激光器光軸201在其中心，其環(huán)形區(qū)域圍繞所述透光面202，具有非球面形狀的蒸鋁面203(相應于本發(fā)明的周邊部分)，如圖2所示。
在從圖1的激光器光源101輻射的光束中間，周邊光束部分被光反射元件107反射和會聚，并且會聚入光電檢測器103，用于前光(在半導體激光器光源101附近形成)的監(jiān)視。為了減小尺寸和重量，把半導體激光器光源101和用于前光監(jiān)視的光電檢測器103集成為一個光集成模塊109。
另一方面，在中心部分的光束由準直透鏡104準直為平行光束，通過偏振分束器106，并且由安裝在操作機構(gòu)112上的物鏡113會聚在光盤114的表面上。
由光盤114反射的光束通過物鏡113，由1/4波片111轉(zhuǎn)變?yōu)榕c半導體激光器輸出輻射光束的偏振面正交的線偏振光，并且進入偏振分束器106。
因為進入偏振分束器106的入射光束的偏振面與在光路的開頭一半中的偏振面正交，因此入射光束被偏振分束器106反射，并且被全息元件115衍射。衍射光束以入射光的光軸作為對稱軸，被分支為正1級衍射光117和負1級衍射光118，然后由檢測透鏡116會聚，分別進入信號檢測器119和120，并且用作控制信號(諸如聚焦和跟蹤)和RF信號。
通過使光反射元件107傾斜一個預定的角度，補償從半導體激光器101輻射的光束的像散。
此外，如圖1所示，由于光反射元件107的傾斜，使得反射光108的光軸相對于來自半導體激光器光源的光的光軸傾斜。沿反射光108的方向設置光電檢測器103。這里，當制造時，必需進行調(diào)整，從而使反射光108進入光電檢測器103。為了這個目的，必需調(diào)整光反射元件108的反射球面，其做法是使中心軸沿圖1的箭頭指出的方向作適當?shù)钠揭?。與不傾斜的情形相比，上述光電檢測器的傾斜減小了平移量。
減小為調(diào)整而作的平移量的能力能夠減小光反射元件107的中心平坦部分的面積，形成周邊部分的更寬的光反射表面，從而能夠收集更多的反射光。這是由于為調(diào)整而作的較大的平移量要求事先以較大的容差設計光反射元件107的中心平坦部分。
此外，因為可以設計反射球面的較小的反射角，因此光反射元件107的反射面變?yōu)榫哂休^小曲率的球面，使得反射面的加工成型比較容易。
此外，如果把光反射元件107的周邊部分做成變形的非球面的形狀，如圖2所示，則在圖2中的x-z平面和y-z平面之間的焦點(由光反射元件107在其上反射和會聚光)不同。即，在光電檢測器103的表面上的焦點具有像散差，如圖3所示。即使由于在安裝光學零件等等時的誤差而產(chǎn)生散焦，像散差卻能增加光電檢測器的表面的單位面積的光強，因而防止了由于載流子濃度造成的頻率響應性的劣化。
圖4示出一個實施例，其中使用其反射和衍射光具有球差的光反射元件407，而不是使用其反射和衍射光具有圖1實施例中的像散差的光反射元件107。在此情形中，在光電檢測器的面上聚焦的光點具有如圖5所示的球差。由于這一點，與沒有球差的光點相比，即使由于在安裝光學部件時出現(xiàn)了散焦，也可以保持光電檢測器的面上的每單位面積有較低的光強，因而防止了由于載流子濃度造成的頻率響應性的劣化。
圖6示出本發(fā)明的另一個實施例的示意圖。用于圖6的結(jié)構(gòu)中的反射型全息元件607具有反射全息面703，它在周邊部分的環(huán)形區(qū)域中形成(相應于本發(fā)明的周邊部分)，以激光器光軸701作為中心位置，如圖7所示，并且該全息元件有一個圓形的透光區(qū)域702(相應于本發(fā)明中的中心部分)，它在激光器光軸701的附近。
在從圖6的半導體激光器光源101輻射的光束中間，由反射型全息元件607反射和衍射周邊光束部分。這種反射型全息元件的間距和槽的取向隨入射光和激光器光束的入射位置而不同，并且把反射/衍射光束608會聚入設置在半導體光源101附近的光電檢測器103。
此外，因為構(gòu)造這種反射型全息元件607以具有像散差，如在上述光反射元件107的情形中那樣，因此點光束不是形成焦點而是形成焦線。由于這個緣故，即使由于安裝光學零件等等的誤差產(chǎn)生散焦，與沒有像散差的光點相比，也可以保持光電檢測器的表面的每單位面積的較低的光強，因而防止了由于載流子濃度造成的頻率響應性的劣化。
此外，為了作制造調(diào)整，必需使來自反射型全息元件607的反射/會聚光進入光電檢測器，其做法是使反射型全息元件607沿圖6中的箭頭指出的方向平移。在此情形中，如圖6所示，把光電檢測器103沿光被傾斜的反射型全息元件607反射的方向設置，能夠減小調(diào)整反射型全息元件607的平移量。
與反射型全息元件607不傾斜的情形相比，這樣做能夠減小反射型全息元件607的衍射角，因而允許以較寬的間距設計反射型全息元件407，確保在全息元件精心制作間距方面有好處。
這里，在圖6的實施例中，顯然，不使用其反射/衍射光具有像散差的光反射元件607，而使用其反射/衍射光具有球差的光反射元件，也將得到與圖4的實施例中的效果類似的效果。
圖8(a)示出按照本發(fā)明的另一個實施例的光頭設備的大致構(gòu)造，而圖8(b)示出用作其部件的反射型全息元件、激光器和光電檢測器的示意圖。
用于圖8(a)結(jié)構(gòu)中的反射型全息元件2包括反射型全息部分10和圓形透光區(qū)域11，反射型全息部分在外周界的環(huán)狀區(qū)域中形成，以激光器光軸15作為中心位置，而圓形透光區(qū)域11在激光器光軸15附近，如圖8(b)所示。
對于從圖8(a)的半導體激光器光源1輻射的光束，由反射型全息部分10反射和衍射周邊光束部分22。這種反射型全息部分的間距和槽的取向隨入射光和激光器光束的入射位置而不同，并且把反射/衍射光束23會聚入用于前光監(jiān)視的光電檢測器6，它設置在半導體光源1的附近。
另一方面，在從半導體激光器光源輻射的光束中間，內(nèi)部光束部分通過具有限定的孔徑的反射型全息元件2、偏振全息元件5和1/4波片20，并且由準直透鏡3轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄馐?，然后通過安裝在操作機構(gòu)9上的物鏡4會聚入光盤8。
由光盤8反射的光束由物鏡4、準直透鏡3、1/4波片20和偏振全息元件5衍射，并且進入在半導體激光器光源1附近形成的信號檢測光電檢測器7，用于檢測信號，諸如RF信號、聚焦和跟蹤控制信號。
采用這樣一種結(jié)構(gòu)(它使用外部周邊光部分，而原先對于前光監(jiān)視是不用這部分光的)，本實施例能夠提高光頭的光利用效能，并且把所有的半導體激光器光源1、信號檢測器7、用于前光監(jiān)視的檢測器6集成為單個裝置，于是減小了光頭設備的零件數(shù)目。
此外，反射型全息部分10具有會聚功能，允許不用另外的會聚裝置(諸如透鏡)即可把光束會聚入具有小面積的光電檢測器，這就簡化了光頭設備，縮小了其尺寸，同時確保了前光監(jiān)視的高速響應性。
這里，如圖8(b)所示，構(gòu)造半導體激光器光源1、前光監(jiān)視光電檢測器6和信號檢測光電檢測器7如下。
即，對于圖8(b)的虛線所示的激光器輸出輻射遠區(qū)圖樣12，前光監(jiān)視光電檢測器6沿靠近橢圓的長軸的方向13的方向設置，而用于檢測來自光盤的信號的信號檢測光電檢測器7沿靠近橢圓的短軸的方向的方向14設置。
即，相對于來自半導體激光器光源的光的光軸，前光監(jiān)視光電檢測器6設置得靠近橢圓長軸的方向，而不是靠近橢圓短軸的方向。另一方面，用于信號檢測的光電檢測器7設置得靠近橢圓短軸的方向。例如，最好把它們分別沿橢圓的長軸和短軸設置。
即，這樣一種結(jié)構(gòu)具有下述效果。反射全息部分10產(chǎn)生帶有衍射級的朝前光監(jiān)視光電檢測器6衍射的光束、帶有衍射級的朝相反方向衍射的光束以及0級衍射光束，但是由于除了帶有衍射級的朝前光監(jiān)視光電檢測器衍射的光束之外的不需要的光束沿遠場圖形的橢圓的長軸方向傳播，作為雜散光這些光束不進入檢測來自光盤的信號的光電檢測器7。
此外，由于每個光電檢測器能夠設置的靠近激光器芯片，反射全息部分10和偏振全息元件5只需要小的衍射角，因此可以具有大的全息圖間距，因而確保全息圖精心制作間距限制有足夠的容差。
圖9示出按照本發(fā)明的另一個實施例的反射型全息元件2的平面圖，它設置激光器光源的擴展角、全息區(qū)域以及光源與全息圖之間的相對距離，從而沿輸出輻射遠場圖形的橢圓的長軸有更多的光被反射和衍射。
一般，由于溫度變化引起半導體激光器的密度分布變化，沿短軸方向的變化比沿長軸方向的變化大。這一變化影響前光監(jiān)視的光量的線性以及通過反射型全息元件2的光量。因此，如在本實施例中的情形那樣，對于需要以很高的準確度控制光量的系統(tǒng)，最好只用沿長軸方向的光作為用于前光監(jiān)視的光。即，相對于上述半導體激光器的橢圓遠場圖形的軸的中心，反射型全息元件2的全息圖10形成區(qū)域沿橢圓的長軸方向形成得更寬。
圖10示出在本發(fā)明的另一個實施例中的反射型全息部分的平面圖和光電檢測器的位置。在本實施例中，相對于在激光器光軸15上的中心點，反射型全息部分10的區(qū)域形成得不對稱。即，如果激光束被偏離激光器光軸15的前光監(jiān)視光電檢測器6反射/衍射，全息圖間距隨激光束的入射角和位置而順序地改變。然而，因為這個間距也具有精工細作限制，因此區(qū)域受這些限制。
然而，某些方向允許從光軸至間距精工細作限制由較大的距離，因此可以對于前光監(jiān)視增加反射/衍射光的光量，其做法是形成反射型全息部分，直至精工細作間距限制(它由相對于圖10所示的一點的不對稱的區(qū)域指出)的邊界。
圖11(a)示出本發(fā)明的另一個實施例中的光頭設備，而圖11(b)示出用于其構(gòu)造的反射型全息元件的平面圖。
如圖11(b)所示，反射型全息元件2在中心具有卵形或長圓孔形的透光區(qū)域11。在圖11(a)中，用于衍射從光盤反射的光，并且把它引導至檢測信號(諸如聚焦和跟蹤信號)的光電檢測器7的偏振全息元件5和1/4波片20與物鏡4一起安裝在物鏡操作機構(gòu)9的可動部分上。
因此，當物鏡4沿與光道正交的方向移動，以跟蹤由于光盤的偏心率而產(chǎn)生的跟蹤誤差時，被偏振全息元件5衍射的光25也一起移動(實線箭頭25→虛線箭頭25’)。
按照圖11(b)中的反射型全息元件2，反射全息部分10的透光區(qū)域沿此移動方向大大擴展，因此可以實現(xiàn)這樣一種結(jié)構(gòu)，它防止遮擋信號檢測光，使得用于前光監(jiān)視的反射/衍射光的光量減少減至最小。圖11(a)和圖11(b)描繪了跟蹤操作方向，兩者的垂直和水平方向顛倒。
圖12示出本發(fā)明的另一個實施例的光頭設備的一部分。在圖12中，用偏振全息層26和夾在兩塊玻璃板之間的1/4波長膜19形成偏振全息元件。此外，在玻璃基板的另一側(cè)，形成反射型全息圖10。
這允許把元件集成因而簡化光頭的結(jié)構(gòu)，并且當反射型全息圖10的反射/衍射光點落在監(jiān)視光電檢測器上時，同時允許信號檢測全息圖定位，可以簡化光頭制造過程中的調(diào)整。
圖13示出按照本發(fā)明的另一個實施例的光頭設備的反射型全息元件2、前光監(jiān)視光電檢測器6和由反射型全息圖衍射的光束。
如圖13所示，由反射型全息元件2反射和衍射的光束的會聚點在光電檢測器6之前和之后散焦，這是因為溫度的改變造成激光器光源的波長的波動等。
為了防止光束由于這種散焦而越出前光監(jiān)視光電檢測器6的邊緣，最好這樣來設計，從而會聚點與光電檢測器的平面在中點32處匹配，該中點在光頭的工作溫度范圍的最低溫度下的焦點31和在最高溫度下的焦點30之間。即使激光器波長有變化，這也能減小監(jiān)視光量的變化，允許在產(chǎn)品保證的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定地控制光量。
如上所述，本發(fā)明的光頭設備能夠以高速響應性實現(xiàn)前光監(jiān)視，其做法是在光電檢測器上會聚光束至預定的尺寸，使用光反射元件來校正半導體激光器的像散差，并且把半導體激光器和光電檢測器集成在一個裝置中，于是可以簡化光頭和縮小其尺寸。
此外，按照本發(fā)明的構(gòu)造，通過有效地使用孔徑外的光束來監(jiān)視激光器輻射光束的光量，通過優(yōu)化反射/衍射光柵的面積和位置可以減少光量的損失，增加監(jiān)視光量，于是提供了高信噪比的監(jiān)視信號。
此外，由于反射型全息元件本身提供了高水平的會聚，因此不僅可以縮小在光電檢測器上的光點尺寸，也能縮小光檢測面積，可以高速響應性實現(xiàn)前光監(jiān)視，并且穩(wěn)定記錄型光頭(諸如DVD-RAM)的記錄質(zhì)量。
此外，本發(fā)明通過把前光監(jiān)視光電檢測器、激光器芯片和信號檢測光電檢測器等等集成在單個裝置中而能夠簡化光頭和縮小其尺寸。
權(quán)利要求
1.一種光頭設備，包括半導體激光器光源；光電檢測器，它接收來自所述半導體激光器光源的至少一部分的光；光反射元件，它具有周邊部分和中心部分，所述周邊部分反射來自所述半導體激光器光源的光的周邊光，并將它會聚入所述光電檢測器，而所述中心部分透射來自所述半導體激光器光源的中心光；以及會聚透鏡，它把通過所述光反射元件的光會聚在光盤上，其特征在于所述光反射元件的中心部分的每個表面具有平坦形狀；以及所述光反射元件的周邊部分的至少一個表面具有球面或非球面形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的光頭設備，其特征在于，所述光反射元件的周邊部分的會聚功能具有像散差。
3.如權(quán)利要求1所述的光頭設備，其特征在于，所述光反射元件的周邊部分的會聚功能具有球差。
4.如權(quán)利要求2所述的光頭設備，其特征在于，所述光反射元件的周邊部分的會聚功能具有球差。
5.如權(quán)利要求1所述的光頭設備，其特征在于所述光反射元件的中心部分的兩個表面平行，并且相對于這樣一個方向傾斜預定的角度，該方向垂直于來自所述半導體激光器光源的光的光軸；而由所述光反射元件的中心部分的傾斜放置產(chǎn)生的像散補償了所述半導體激光器光源的像散差。
6.如權(quán)利要求2所述的光頭設備，其特征在于所述光反射元件的中心部分的兩個表面平行，并且相對于這樣一個方向傾斜預定的角度，該方向垂直于來自所述半導體激光器光源的光的光軸；而由所述光反射元件的中心部分的傾斜放置產(chǎn)生的像散補償了所述半導體激光器光源的像散差。
7.如權(quán)利要求1所述的光頭設備，其特征在于，所述光反射元件的中心部分的一個表面與另一個表面不平行。
8.如權(quán)利要求2所述的光頭設備，其特征在于，所述光反射元件的中心部分的一個表面與另一個表面不平行。
9.如權(quán)利要求1所述的光頭設備，其特征在于，來自所述光反射元件的周邊部分的反射光的光軸相對于來自所述半導體激光器光源的光的光軸傾斜。
10.如權(quán)利要求2所述的光頭設備，其特征在于，來自所述光反射元件的周邊部分的反射光的光軸相對于來自所述半導體激光器光源的光的光軸傾斜。
11.一種光頭設備，包括半導體激光器光源；光電檢測器，它接收來自所述半導體激光器光源的至少一部分的光；光反射元件，它具有周邊部分和中心部分，所述周邊部分反射來自所述半導體激光器光源的光的周邊光，并將它會聚入所述光電檢測器，而所述中心部分透射來自所述半導體激光器光源的中心光；以及會聚透鏡，它把通過所述光反射元件的光會聚在光盤上，其特征在于，把所述半導體激光器光源和所述光電檢測器做在一個封裝內(nèi)。
12.一種光頭設備，包括半導體激光器光源；多個光電檢測器，把它們放置得靠近所述半導體激光器光源；反射型全息元件，它具有周邊部分和中心部分，所述周邊部分反射和衍射來自所述半導體激光器光源的光的周邊光，并且把它會聚入所述多個光電檢測器之一，所述中心部分透射來自所述半導體激光器光源的光的中心光；以及會聚透鏡，它把通過所述反射型全息元件的中心部分的光會聚在光盤上，其特征在于相對于所述半導體激光器光源，接收所述反射和衍射光的所述光電檢測器放置得靠近它，其方向沿橢圓的長軸而不是短軸，所述橢圓來自所述半導體激光器光源的輸出光的橢圓形的遠場圖樣；以及相對于所述半導體激光器光源，接收來自所述光盤的信號光的光電檢測器放置得靠近它，其方向沿橢圓的短軸而不是長軸，所述橢圓來自所述半導體激光器光源的輸出光的橢圓形的遠場圖樣。
13.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，其特征在于，所述反射型全息元件沿橢圓的長軸方向比沿橢圓的短軸方向反射和衍射更多的光，所述橢圓來自所述半導體激光器光源的輸出光的橢圓形的遠場圖樣。
14.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，其特征在于，相對于所述半導體激光器的橢圓形遠場圖形的軸的中心，所述反射型全息元件的全息形成區(qū)域沿橢圓的長軸方向形成得更寬。
15.如權(quán)利要求13所述的光頭設備，其特征在于，相對于所述半導體激光器的橢圓形遠場圖形的軸的中心，所述反射型全息元件的全息形成區(qū)域沿橢圓的長軸方向形成得更寬。
16.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，其特征在于，所述反射型全息元件的周邊部分的會聚功能具有像散差。
17.如權(quán)利要求13所述的光頭設備，其特征在于，所述反射型全息元件的周邊部分的會聚功能具有像散差。
18.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，其特征在于，所述反射型全息元件的周邊部分的會聚功能具有球差。
19.如權(quán)利要求13所述的光頭設備，其特征在于，所述反射型全息元件的周邊部分的會聚功能具有球差。
20.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，其特征在于所述反射型全息元件的中心部分的兩個表面是平行的；相對于與來自所述半導體激光器光源的光的光軸垂直的方向，這些表面以預定的角度傾斜；以及由所述反射型傾斜元件的中心部分的傾斜放置產(chǎn)生的像散補償了所述半導體激光器光源的像散差。
21.如權(quán)利要求13所述的光頭設備，其特征在于所述反射型全息元件的中心部分的兩個表面是平行的；相對于與來自所述半導體激光器光源的光的光軸垂直的方向，這些表面以預定的角度傾斜；以及由所述反射型傾斜元件的中心部分的傾斜放置產(chǎn)生的像散補償了所述半導體激光器光源的像散差。
22.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，其特征在于，所述反射型全息元件的中心部分的一個面不平行于另一個面。
23.如權(quán)利要求13所述的光頭設備，其特征在于，所述反射型全息元件的中心部分的一個面不平行于另一個面。
24.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，其特征在于，來自所述反射型全息元件的周邊部分的反射和衍射光的光軸相對于來自所述半導體激光器的光的光軸傾斜。
25.如權(quán)利要求13所述的光頭設備，其特征在于，來自所述反射型全息元件的周邊部分的反射和衍射光的光軸相對于來自所述半導體激光器的光的光軸傾斜。
26.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，其特征在于，把所述半導體激光器光源和設置得與其鄰近的多個光電檢測器做在一個封裝內(nèi)。
27.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，所述光頭設備還包括偏振全息元件，它允許來自所述激光器光源的光穿透，而衍射由所述光盤反射的光，其特征在于把所述偏振全息元件連同物鏡安裝在物鏡操作機構(gòu)的可動部件上；以及所述反射型全息元件的中心部分的透光區(qū)域具有準橢圓形狀，其長軸沿所述物鏡操作機構(gòu)的跟蹤操作方向。
28.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，所述光頭設備還包括偏振全息元件，它允許來自所述激光器光源的光穿透，而衍射由所述光盤反射的光，其特征在于，把所述偏振全息元件與所述反射型全息元件加以合并。
29.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，其特征在于由所述反射型全息元件會聚的光會聚點在室溫下離開所述光電檢測器的受光元件的平面；由于溫度變化，光會聚點因波長的波動而移動；以及在所述光頭設備的工作溫度范圍的中點附近，所述光會聚點與所述受光元件的平面對齊。
30.如權(quán)利要求12所述的光頭設備，其特征在于，相對于居中在來自所述半導體激光器光源的光的光軸上的點，不對稱地形成所述反射型全息元件的全息形成區(qū)域。
全文摘要
用少量部件的簡單構(gòu)造來實現(xiàn)具有高頻響應性的光量控制和校正半導體激光器的像散差。從半導體激光器101輸出的光束通過光反射元件107,使其周邊光束進入前光監(jiān)視光電檢測器103。把光反射元件的反射面做成變形非球面,以提供高頻響應性。把光反射元件放置得傾斜一預定角度,以補償半導體激光器的像散差。此外,把光電檢測器沿這樣的方向放置,從而使反射光108被彎折,減小了調(diào)整光反射元件時它的平移量。
文檔編號G11B7/135GK1271931SQ0010698
公開日2000年11月1日 申請日期2000年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月23日
發(fā)明者麻田潤一, 西脅表見, 高橋雄一, 長島賢治, 松宮寬昭, 齊藤陽一, 百尾和雄 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社