專利名稱：光學(xué)元件和光拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括多個(gè)棱鏡且它們的折射率不同的光學(xué)元件，并涉及一種包括該光學(xué)元件的光拾取裝置。


圖1是相關(guān)技術(shù)的光拾取裝置的例子的示意圖。
這個(gè)光拾取裝置56包括半導(dǎo)體激光器4、準(zhǔn)直透鏡5、光束整形棱鏡(變形棱鏡)9、分束器3、物鏡2和未示出的光檢測器。
半導(dǎo)體激光器4向準(zhǔn)直透鏡5發(fā)射線性偏振的激光束。
準(zhǔn)直透鏡5使來自半導(dǎo)體激光器4的激光束準(zhǔn)直，以使其成為發(fā)射到光束整形棱鏡9的平行光束。
光束整形棱鏡9將來自準(zhǔn)直透鏡5的激光束整形并將其發(fā)射到分束器3。
分束器3傳送來自光束整形棱鏡9的激光束并將它發(fā)射到物鏡2。
物鏡2會(huì)聚來自分束器3的激光束并將其發(fā)射到光盤80以在光盤80的記錄面上形成光束點(diǎn)。另外，物鏡2把光盤80反射的激光束(反射激光束)返送回分束器3。
來自物鏡2的激光束投射到分束器3上，分束器3由內(nèi)部反射鏡反射入射的激光束并把它發(fā)射到光檢測器。
光檢測器在接收單元接收來自分束器3的激光束并產(chǎn)生輸出信號(hào)。
半導(dǎo)體激光器4的輸出激光束在垂直方向和水平方向上具有不同的擴(kuò)展角，因此輸出激光束的截面形狀是橢圓形或近似橢圓形。
光束整形棱鏡9把來自半導(dǎo)體激光器4的激光束形狀從橢圓形變?yōu)閳A形，從而使光束直徑在長軸方向上和短軸方向上相等或基本相等。以此方式，光束整形棱鏡9輸出在一個(gè)方向上擴(kuò)展的入射光束。
圖2所示為相關(guān)技術(shù)的光拾取裝置的另一個(gè)例子的配置示意圖。
這個(gè)光拾取裝置57包括半導(dǎo)體激光器4、準(zhǔn)直透鏡5、光束整形棱鏡39、物鏡2和未示出的光檢測器。
半導(dǎo)體激光器4向準(zhǔn)直透鏡5發(fā)射線性偏振的激光束。
準(zhǔn)直透鏡5使來自半導(dǎo)體激光器4的激光束準(zhǔn)直，以使其成為發(fā)射到光束整形棱鏡39的平行光束。
光束整形棱鏡39把來自準(zhǔn)直透鏡5的激光束整形并將其發(fā)射到物鏡2。
物鏡2會(huì)聚來自光束整形棱鏡39的激光束并將其發(fā)射到光盤80，以在光盤80的記錄面上形成光束點(diǎn)。另外，物鏡2把光盤80反射的激光束(反射激光束)返送回光束整形棱鏡39。
來自物鏡2的激光束投射到光束整形棱鏡39，光束整形棱鏡39反射入射的激光束并把它發(fā)射到光檢測器。
光檢測器在接收單元接收來自光束整形棱鏡39的激光束并產(chǎn)生輸出信號(hào)。
半導(dǎo)體激光器4的輸出激光束在垂直方向和水平方向上具有不同的擴(kuò)展角，因此輸出激光束的截面形狀是橢圓形或近似橢圓形。
光束整形棱鏡39把來自半導(dǎo)體激光器4的激光束的截面形狀從橢圓變?yōu)閳A形，從而使光束直徑在長軸方向和短軸方向上相等或基本相等。以此方式，光束整形棱鏡39輸出在一個(gè)方向上擴(kuò)展的激光束。
另外，光束整形棱鏡39還具有分束器的功能，它反射來自物鏡2的激光束并將其發(fā)射到光檢測器。
需要指出，日本未審查的專利公開(Kokai)No.9-80212公開了一種光束整形棱鏡和一種使用該光束整形棱鏡的光頭的發(fā)明。
此公開通過具有第一棱鏡和第二棱鏡的光束整形棱鏡可以使入射光束的方向基本垂直于發(fā)射光束的方向。
另外，它公開了一種光頭，它通過使用光束整形棱鏡改變來自半導(dǎo)體激光器的激光束(入射激光束)的方向，把該激光束發(fā)射到光盤，偏振膜在與入射激光束相同的方向上反射由光盤反射的激光束，并將其發(fā)射到光檢測器。
圖1的光拾取裝置56包括分束器3和光束整形棱鏡9，因此部件數(shù)增多。這易導(dǎo)致不希望的更高成本、更大尺寸和更復(fù)雜的生產(chǎn)過程。
另外一個(gè)缺點(diǎn)是，如果光束整形棱鏡和/或分束器傾斜，則光束整形棱鏡和/或分束器的這種傾斜會(huì)大大改變發(fā)射到光檢測器的激光束的光軸。
與圖1的光拾取裝置56相比，圖2的光拾取裝置57具有分束器3與光束整形棱鏡9形成一體的光束整形棱鏡39，所以可減少部件數(shù)。
還有一個(gè)缺點(diǎn)是，當(dāng)光束整形棱鏡傾斜時(shí)，發(fā)射到光檢測器的激光束的光軸的變化甚至大于光束整形棱鏡的傾斜。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種光拾取裝置，它能夠在光束整形棱鏡傾斜時(shí)減小發(fā)射到光檢測器的光束的光軸變化。第二個(gè)目的是提供一種能夠在上述光拾取裝置中使用的光學(xué)元件。
根據(jù)本發(fā)明的第一光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面和與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面以及面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第二折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面和面向第二入射面的第二發(fā)射面；第三棱鏡，具有第二折射率且包括與第二發(fā)射面接觸的第三入射面和與第三入射面形成第四角度的第一入射-發(fā)射面以及與第三入射面形成第五角度的第三發(fā)射面；薄膜，位于第二發(fā)射面和第三入射面之間且與第二發(fā)射面和第三入射面合作以從第二發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為通過第一入射-發(fā)射面的第一發(fā)射光束，并且從第一入射-發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為通過第三發(fā)射面的第二發(fā)射光束。第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因入射光束的波長變化引起的光軸變化。
在本發(fā)明的光學(xué)元件中，第一入射光束和第一發(fā)射光束最好處于同一個(gè)平面。
由第一入射光束的方向和第一發(fā)射光束的方向定義的平面最好基本垂直相交于第一棱鏡的第一入射面、第一反射面和第一發(fā)射面及第二棱鏡的第二入射面和第二發(fā)射面，以及第三棱鏡的第三入射面、第一入射-發(fā)射面和第三發(fā)射面。
在本發(fā)明的光學(xué)元件中，入射角、第一和第二折射率、由第一入射面和第一發(fā)射面形成的第一角度、由第一反射面和第一發(fā)射面形成的第二角度、由第三入射面和第一發(fā)射面形成的第四角度被限定成用以使第一入射光束的方向基本上與第二發(fā)射光束的方向相反且平行，并且第一入射光束的方向基本垂直于第一發(fā)射光束的方向。
在本發(fā)明的光學(xué)元件中，在由入射光束方向與發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率最好約為1.5至2.2。第二棱鏡可包括第二入射面直接與第二發(fā)射面相交的三角形棱鏡，或者可包括第二入射面和發(fā)射面彼此分開的四邊形棱鏡。
薄膜可包括半透明膜或偏振膜。
根據(jù)本發(fā)明的第二光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面和與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面以及與第一入射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第二反射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面和與第二入射面形成第四角度的第二發(fā)射面；薄膜，位于第一發(fā)射面和第二入射面之間且與第一發(fā)射面和第二入射面合作以從第一發(fā)射面發(fā)射投射到第二入射面的光束以作為通過第一入射-發(fā)射面的第一發(fā)射光束，并且從第一入射-發(fā)射面發(fā)射投射到第二入射面的第二入射光束以作為通過第二發(fā)射面的第二發(fā)射光束。第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因入射光束的波長變化引起的光軸變化。
在本發(fā)明的光學(xué)元件中，第一入射光束和第一發(fā)射光束最好處于同一個(gè)平面。
由第一入射光束的方向和第一發(fā)射光束的方向定義的平面最好基本垂直相交于第一棱鏡的第一入射面、第一反射面和第一發(fā)射面以及第二棱鏡的第二入射面、第一入射-發(fā)射面和第二發(fā)射面。
在本發(fā)明的光學(xué)元件中，第一入射光的入射角、第一和第二折射率、由第一入射面和第一發(fā)射面形成的第一角度、由第一反射面和第一入射面形成的第二角度、由第二入射面和第二發(fā)射面形成的第三角度，以及由第二入射面和第一入射-發(fā)射面形成的第四角度被限定成用以使第一入射光束的方向基本與第二發(fā)射光束的方向相反且平行，并且第一入射光束的方向基本垂直于第一發(fā)射光束的方向。
由入射光束的方向和發(fā)射光束的方向定義的平面中的光束放大率最好約為1.5至2.2。
薄膜可包括半透明膜或偏振膜。
根據(jù)本發(fā)明的第三光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面和與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面以及面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第一折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面和面向第二入射面且與第二入射面形成第三角度的第二發(fā)射面；第三棱鏡，具有第二折射率且包括與第二發(fā)射面接觸的第三入射面和面向第三入射面且與第三入射面形成第四角度的第三發(fā)射面；薄膜，附在第三棱鏡的第三發(fā)射面上且與第三發(fā)射面合作以從第二發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為第一發(fā)射光束，并且反射投射到第三發(fā)射面的第二入射光束并把它作為第二發(fā)射光束發(fā)射。第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，第二發(fā)射面和第三入射面被限定成用以消除因入射光束的波長變化引起的光軸變化。
在本發(fā)明的光學(xué)元件中，第一入射光束和第一發(fā)射光束最好處于同一個(gè)平面。
由第一入射光束的方向和第一發(fā)射光束的方向定義的平面最好大體垂直相交于第一棱鏡的第一入射面、第一反射面和第一發(fā)射面，第二棱鏡的第二入射面和第二發(fā)射面，以及第三棱鏡的第三入射面和第三發(fā)射面。
在本發(fā)明的光學(xué)元件中，第一入射光束的入射角、第一和第二折射率、由第一入射面和第一發(fā)射面形成的第一角度、由第一反射面和第一發(fā)射面形成的第二角度、由第二入射面和第二發(fā)射面形成的第三角度、由第三入射面和第三發(fā)射面形成的第四角度被限定成用以使第一入射光束的方向基本上與第二發(fā)射光束的方向相反且平行，并且第一入射光束的方向大體垂直于第一發(fā)射光束的方向。
在此光學(xué)元件中，在入射光束方向和發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率最好是約1.5至2.2。
薄膜可包括半透明膜或偏振膜。
根據(jù)本發(fā)明的第四光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面和與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面以及面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第一折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面和面向第二入射面且與第二入射面形成第三角度的第二發(fā)射面；和薄膜，附在第二棱鏡的第二發(fā)射面上且與第二發(fā)射面合作以從第一發(fā)射面發(fā)射投射到第二發(fā)射面的光束以作為第一發(fā)射光束，并且反射投射到第二發(fā)射面的第二入射光束并將其發(fā)射以作為第二發(fā)射光束。第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因入射光束的波長變化引起的光軸變化。
在此光學(xué)元件中，第一入射光束和第一發(fā)射光束最好處于同一個(gè)平面。
由第一入射光束的方向和第一發(fā)射光束的方向定義的平面最好基本垂直相交于第一棱鏡的第一入射面、第一反射面和第一發(fā)射面及第二棱鏡的第二入射面和第二發(fā)射面。
在此光學(xué)元件中，第一入射光束的入射角、第一和第二折射率、由第一入射面和第一發(fā)射面形成的第一角度、由第一反射面和第一發(fā)射面形成的第二角度、由第二入射面和第二發(fā)射面形成的第三角度被限定成用以使第一入射光束的方向基本上與第二發(fā)射光束的方向相反且平行，并且第一入射光束的方向基本垂直于第一發(fā)射光束的方向。
在入射光束方向和發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率最好是約1.5至2.2。
薄膜可包括半透明膜或偏振膜。
根據(jù)本發(fā)明的第一光拾取裝置包括光學(xué)元件、用于產(chǎn)生光束以投射到光學(xué)元件的光源、用于會(huì)聚從光學(xué)元件發(fā)射的光束的物鏡、和用于檢測來自光學(xué)元件的發(fā)射光束的光檢測器。光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面和與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面以及面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第二折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面和面向第二入射面的第二發(fā)射面；第三棱鏡，具有第二折射率且包括與第二發(fā)射面接觸的第三入射面和與第三入射面形成第四角度的第一入射-發(fā)射面以及與第三入射面形成第五角度的第三發(fā)射面；薄膜，位于第二發(fā)射面和第三入射面之間且與第二發(fā)射面和第三入射面合作以從第二發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為通過第一入射-發(fā)射面的第一發(fā)射光束，并且從第一入射-發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為通過第三發(fā)射面的第二發(fā)射光束。
第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面。
第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因入射光束的波長變化引起的光軸變化。
光學(xué)元件的形成要使第一入射光束和第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面，并且由第一入射光束的方向和第一發(fā)射光束的方向定義的平面基本垂直相交于第一棱鏡的第一入射面、第一反射面和第一發(fā)射面及第二棱鏡的第二入射面和第二發(fā)射面，以及第三棱鏡的第三入射面、第一入射-發(fā)射面和第三發(fā)射面，并且第一入射光束的方向基本上與第二發(fā)射光束的方向相反且平行，并且第一入射光束的方向基本垂直于第一發(fā)射光束的方向。
光源位于第一棱鏡的第一入射面之前，物鏡位于第三棱鏡的第一入射-發(fā)射面之前，光檢測器位于第三棱鏡的第三發(fā)射面之前。
在這種光拾取裝置中，光源是產(chǎn)生第一入射光束的半導(dǎo)體激光器，并且在由入射光束方向與發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率約為1.9至2.1。
第一棱鏡把以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束大體整形為具有圓形截面形狀的光束。
薄膜可包括半透明膜或偏振膜。
根據(jù)本發(fā)明的第二光拾取裝置包括光學(xué)元件、用于產(chǎn)生光束以投射到光學(xué)元件的光源、用于會(huì)聚從光學(xué)元件發(fā)射的光束的物鏡、和用于檢測來自光學(xué)元件的發(fā)射光束的光檢測器。光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面和與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面以及與第一入射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第二反射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面和與第二入射面形成第四角度的第二發(fā)射面；薄膜，位于第一發(fā)射面和第二入射面之間且與第一發(fā)射面和第二入射面合作以從第一發(fā)射面發(fā)射投射到第二入射面的光束以作為通過第一入射-發(fā)射面的第一發(fā)射光束，并且從第一入射-發(fā)射面發(fā)射投射到第二入射面的第二入射光束以作為通過第二發(fā)射面的第二發(fā)射光束。
第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面。
第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因入射光束的波長變化引起的光軸變化。
在該光學(xué)元件中，第一入射光束和第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面。
由第一入射光束的方向和第一發(fā)射光束的方向定義的平面最好基本垂直相交于第一棱鏡的第一入射面、第一反射面和第一發(fā)射面以及第二棱鏡的第二入射面、第二入射-發(fā)射面和第二發(fā)射面。
第一入射光束的方向基本與第二發(fā)射光束的方向相反且平行，并且第一入射光束的方向基本垂直于第一發(fā)射光束的方向。
光源位于第一棱鏡的第一入射面之前，物鏡位于第二棱鏡的第一入射-發(fā)射面之前，光檢測器位于第二棱鏡的第二發(fā)射面之前。
光源是產(chǎn)生第一入射光束的半導(dǎo)體激光器，并且在由入射光束方向與發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率約為1.9至2.1。
第一棱鏡把以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束基本整形為圓形光束。
薄膜可包括半透明膜或偏振膜。
根據(jù)本發(fā)明的第三光拾取裝置包括光學(xué)元件、用于產(chǎn)生光束以投射到光學(xué)元件的光源、用于會(huì)聚從光學(xué)元件發(fā)射的光束的物鏡、和用于檢測來自光學(xué)元件的發(fā)射光束的光檢測器。光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面和與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面以及面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第一折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面和面向第二入射面且與第二入射面形成第三角度的第二發(fā)射面；第三棱鏡，具有第二折射率且包括與第二發(fā)射面接觸的第三入射面和面向第三入射面且與第三入射面形成第四角度的第三發(fā)射面；薄膜，附在第三棱鏡的第三發(fā)射面上且與第三發(fā)射面合作以從第二發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為第一發(fā)射光束，并且反射投射到第三發(fā)射面的第二入射光束并把它作為第二發(fā)射光束發(fā)射。
第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面。
第二發(fā)射面和第三入射面被限定成用以消除因入射光束的波長變化引起的光軸變化。
光學(xué)元件的形成要使第一入射光束和第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面，并且由第一入射光束的方向和第一發(fā)射光束的方向定義的平面大體垂直相交于第一棱鏡的第一入射面、第一反射面和第一發(fā)射面，第二棱鏡的第二入射面和第二發(fā)射面，以及第三棱鏡的第三入射面和第三發(fā)射面，并且第一入射光束的方向基本上與第二發(fā)射光束的方向相反且平行，并且第一入射光束的方向大體垂直于第一發(fā)射光束的方向。
光源位于第一棱鏡的第一入射面之前，物鏡位于第三棱鏡的第一入射-發(fā)射面之前，光檢測器位于第三棱鏡的第三發(fā)射面之前。
光源是產(chǎn)生第一入射光束的半導(dǎo)體激光器，并且在由入射光束方向與發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率約為1.9至2.1。
第一棱鏡把以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束基本整形為圓形光束。
薄膜可以是半透明膜或偏振膜。
根據(jù)本發(fā)明的第四光拾取裝置包括光學(xué)元件、用于產(chǎn)生光束以投射到光學(xué)元件的光源、用于會(huì)聚從光學(xué)元件發(fā)射的光束的物鏡、和用于檢測來自光學(xué)元件的發(fā)射光束的光檢測器。光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面和與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面以及面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第一折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面和面向第二入射面且與第二入射面形成第三角度的第二發(fā)射面；和薄膜，附在第二棱鏡的第二發(fā)射面上且與第二發(fā)射面合作以從第一發(fā)射面發(fā)射投射到第二發(fā)射面的光束以作為第一發(fā)射光束，并且反射投射到第二發(fā)射面的第二入射光束并將其發(fā)射以作為第二發(fā)射光束。第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因入射光束的波長變化引起的光軸變化。
光學(xué)元件的形成要使第一入射光束和第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面，并且由第一入射光束的方向和第一發(fā)射光束的方向定義的平面基本垂直相交于第一棱鏡的第一入射面、第一反射面和第一發(fā)射面及第二棱鏡的第二入射面和第二發(fā)射面，并且第一入射光束的方向基本上與第二發(fā)射光束的方向相反且平行，并且第一入射光束的方向基本垂直于第一發(fā)射光束的方向光源位于第一棱鏡的第一入射面之前，物鏡位于沿著第一發(fā)射光束方向的第二棱鏡的第二發(fā)射面之前，光檢測器位于沿著第二發(fā)射光束方向的第二棱鏡的第二發(fā)射面之前。
在此光拾取裝置中，光源是產(chǎn)生第一入射光束的半導(dǎo)體激光器，并且在由入射光束方向與發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率約為1.9至2.1。
第一棱鏡把以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的入射光束基本整形為圓形光束。
薄膜可以是半透明膜或偏振膜。
通過參考附圖給出的最佳實(shí)施例的下列描述，本發(fā)明的這些及其它目的和特征將會(huì)變得更加清晰。
圖1是光拾取裝置的相關(guān)技術(shù)實(shí)例的配置示意圖；圖2是光拾取裝置的相關(guān)技術(shù)的另一個(gè)例子的配置示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的光拾取裝置的第一實(shí)施例的配置示意圖；圖4是具有圖3所示光束整形棱鏡的四個(gè)功能中的光束整形功能的棱鏡的配置示意圖；圖5是具有圖3所示光束整形棱鏡的四個(gè)功能中的光束整形和消色差校正功能的棱鏡的配置示意圖；圖6是具有圖3所示光束整形棱鏡的四個(gè)功能中的光束整形、消色差校正和分光束功能的棱鏡的配置示意圖；圖7是圖3所示光束整形棱鏡的配置示意圖；圖8是圖7所示光束整形棱鏡的改進(jìn)的配置示意圖；圖9是用于解釋當(dāng)圖6所示棱鏡傾斜時(shí)的光軸變化的圖；圖10是用于解釋當(dāng)圖7所示棱鏡傾斜時(shí)的光軸變化的圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的光拾取裝置的第二實(shí)施例的配置示意圖；圖12是包括圖11所示棱鏡的光拾取裝置的配置示意圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的光拾取裝置的第三實(shí)施例的配置示意圖；圖14是包括圖13所示棱鏡的光拾取裝置的配置示意圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的光拾取裝置的第四實(shí)施例的配置示意圖；以及圖16是包括圖15所示棱鏡的光拾取裝置的配置示意圖。
下面參考附圖將描述最佳實(shí)施例。
下面參考附圖將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
第一實(shí)施例圖3是根據(jù)本發(fā)明的光拾取裝置的第一實(shí)施例的配置示意圖。
光拾取裝置51包括半導(dǎo)體激光器4、準(zhǔn)直透鏡5、一個(gè)光學(xué)元件，也就是，光束整形棱鏡140、物鏡2、聚光鏡6、圓柱形透鏡7、光檢測器8、聚焦致動(dòng)器2F、循跡致動(dòng)器2T和透鏡支架2H。
半導(dǎo)體激光器4向準(zhǔn)直透鏡5發(fā)射線性偏振的激光束。
準(zhǔn)直透鏡5使來自半導(dǎo)體激光器4的激光束準(zhǔn)直，以使其成為發(fā)射到光束整形棱鏡140的平行光束。
光束整形棱鏡140將來自準(zhǔn)直透鏡5的激光束整形并將其發(fā)射到物鏡2。
物鏡2會(huì)聚來自光束整形棱鏡140的激光束并將其發(fā)射到光盤80，以在光盤80的記錄面上形成光束點(diǎn)。另外，物鏡2把光盤80反射的激光束(反射激光束)返送回光束整形棱鏡140。
來自物鏡2的激光束投射到光束整形棱鏡140上，薄膜134將其反射并把它發(fā)射到聚光鏡6。
聚光鏡6會(huì)聚來自光束整形棱鏡140的光束并將其發(fā)射到圓柱形透鏡7。
圓柱形透鏡7傳送來自聚光鏡6的光束并將其發(fā)射到光檢測器8。
光檢測器8在接收單元接收來自光束整形棱鏡140的激光束并產(chǎn)生輸出信號(hào)。
舉例來說，光檢測器8由通過以兩條垂直分割線等分接收單元形成的四部分分離的光檢測器構(gòu)成。兩條垂直分割線和圓柱形透鏡7的母線的排列要使它們形成約45°或135°角。正因如此的排列，才可以通過象散法控制聚焦(或者可以檢測聚焦誤差)。
物鏡2由透鏡支架2H支撐。
根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sfe，聚焦致動(dòng)器2F使透鏡支架2H在垂直于光盤80的記錄面的聚焦方向上移動(dòng)，從而使物鏡2在聚焦方向上移動(dòng)。
根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ste，循跡致動(dòng)器2T使透鏡支架2H在光盤80的徑向移動(dòng)，從而使透鏡2在光盤80的徑向移動(dòng)。
舉例來說，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sfe可通過補(bǔ)償(相位補(bǔ)償和/或頻率補(bǔ)償)和放大根據(jù)光檢測器8的輸出信號(hào)產(chǎn)生的聚焦誤差信號(hào)來獲得。
舉例來說，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ste可通過補(bǔ)償(相位補(bǔ)償和/或頻率補(bǔ)償)和放大根據(jù)光檢測器8的輸出信號(hào)產(chǎn)生的循跡誤差信號(hào)來獲得。
來自半導(dǎo)體激光器4的激光束在垂直方向和水平方向上具有不同的擴(kuò)展角度，因而輸出激光束的截面形狀是橢圓形或近似橢圓形。
光束整形棱鏡140在入射面141a把來自半導(dǎo)體激光器4的激光束的截面形狀從橢圓形變?yōu)閳A形，并使光束直徑在長軸方向和短軸方向上相等或基本相等。以此方式，光束整形棱鏡140在一個(gè)方向上擴(kuò)展入射光束。
而且，光束整形棱鏡140還起到分束器的作用。它在反射面141b反射經(jīng)過入射面141a的光束，使其通過薄膜134和入射-發(fā)射面133a，并將其發(fā)射到物鏡2。同時(shí)，光盤80反射的光束經(jīng)物鏡2返回。此光束在薄膜134上反射并發(fā)射到光檢測器8。由于在前向通路中配備了反射面141b，所以可減小因光束整形棱鏡的傾斜而引起的光束整形棱鏡140的發(fā)射光束的光軸變化。
而且，通過使第三棱鏡133的第三表面133c發(fā)射的光束的光軸與入射光束的方向相反，半導(dǎo)體激光器4和準(zhǔn)直透鏡5和光檢測器8和聚光鏡6可以在光盤旋轉(zhuǎn)軸的方向上排成一條線并且可以使光拾取裝置51變小。
光束整形棱鏡140包括具有第一折射率的第一透鏡141及具有第二折射率的第二透鏡142和第三透鏡133。由于光束整形棱鏡140包括結(jié)合在一起的第一透鏡141和第二透鏡142，所以即使半導(dǎo)體激光器4發(fā)射的光束波長λ發(fā)生變化，因該波長變化而引起的光軸變化也會(huì)減小。
如上所述，光束整形棱鏡140具有四個(gè)功能(1)光束整形，(2)抑制因波長變化而引起的光軸變化(消色差校正)，(3)分光束，和(4)減小因光束整形棱鏡140的傾斜而引起的該分束器發(fā)射的光束的光軸變化。
圖4是具有光束整形棱鏡140四個(gè)功能中的光束整形功能的棱鏡的配置示意圖。
這個(gè)棱鏡110構(gòu)成光束整形棱鏡的一部分，并具有第一表面110a和第二表面110b，第一表面110a和第二表面110b之間的角度是α。
當(dāng)以入射角θ投射到棱鏡110的第一表面110a的光束從第二表面110b發(fā)射時(shí)，光束直徑在入射光束和發(fā)射光束的方向定義的平面上增大β倍。也就是說，光束的放大率(光束整形)是β。
因?yàn)槔忡R110的折射率根據(jù)波長而定，且因此折射率會(huì)因?yàn)槿肷涔馐牟ㄩL變化而變化，所以發(fā)射光束的光軸會(huì)變化。
相應(yīng)地，利用圖5所示的棱鏡120，通過以預(yù)定角α1、α2把具有不同折射率(色散)的至少兩種棱鏡粘在一起，可以消除因波長變化而引起的光軸變化并可提供消色差校正功能。
圖5是用于解釋具有光束整形棱鏡140的四個(gè)功能中的光束整形和消色差校正功能的棱鏡示意圖。
這個(gè)棱鏡120包括具有第一折射率的第一棱鏡121和具有第二折射率的第二棱鏡122。
第一棱鏡121包括第一表面121a和第二表面121b。第一表面121a和第二表面121b之間的角是α1。
第二棱鏡122包括第一表面122a和第二表面122b。第一表面122a和第二表面122b之間的角是α2。
第一棱鏡121的第二表面121b和第二棱鏡122的第一表面122a結(jié)合在一起。
光束從第一棱鏡121的第一表面121a投射到棱鏡120上并由棱鏡120整形，在第一棱鏡121和第二棱鏡122的結(jié)合面折射在第一棱鏡121的第一表面121a折射的光束以進(jìn)行消色差校正，并且在第二棱鏡122的第二表面122b折射在結(jié)合面折射的光束。消色差棱鏡以這種方式形成。
圖6是用于解釋具有光束整形棱鏡140四種功能中的光束整形、消色差校正和分光束功能的棱鏡的示意圖。
這個(gè)棱鏡130包括具有第一折射率的第一棱鏡131、具有第二折射率的第二棱鏡132和第三棱鏡133，以及薄膜134。
第一棱鏡131包括第一表面131a和第二表面131b。
第二棱鏡132包括第一表面132a和第二表面132b。
第三棱鏡133包括第一表面133a、第二表面132b和第三表面133c。
第一棱鏡131的第二表面131b與第二棱鏡132的第一表面132a結(jié)合。
第二棱鏡132的第二表面132b與第三棱鏡133的第二表面133b結(jié)合并且在它們之間具有薄膜134。薄膜134可以是諸如偏振膜或半透明膜。
入射光束從第一棱鏡131的第一表面131a投射到棱鏡130并由棱鏡130整形，在第一棱鏡131和第二棱鏡132的第一結(jié)合面折射在第一棱鏡131的第一表面131a折射的光束以進(jìn)行消色差校正，使第一結(jié)合面折射的光束通過第二棱鏡132和第三棱鏡133的第二結(jié)合面，并且在第三棱鏡133的第一表面133a折射通過第二結(jié)合面的光束，以形成發(fā)射到諸如光盤的發(fā)射光束。
第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的上述光束的相反方向上的光束投射到棱鏡130，折射在第三棱鏡133的第一表面133a折射的光束，并且在第三棱鏡133的第三表面133c折射和發(fā)射薄膜134反射的光束。從第三棱鏡133發(fā)射的光束發(fā)射到諸如光檢測器。
如果棱鏡130傾斜，則從第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的光束的光軸變化小，但薄膜134反射且從第三表面133c發(fā)射的光束的光軸變化大。這種情況下會(huì)出現(xiàn)發(fā)射到光檢測器的光束的位置偏差，因而在光檢測器的輸出信號(hào)中包含有誤差。
圖7是用于解釋圖3的光束整形棱鏡140的圖。需要指出，相同的參考數(shù)字表示與圖6的棱鏡130相同的元件，并且將適當(dāng)省略對(duì)這些相同元件的解釋。
此棱鏡140包括具有第一折射率的第一棱鏡141、具有第二折射率的第二棱鏡142和第三棱鏡133，以及薄膜134。
第一棱鏡141包括第一表面141a、第二表面141b和第三表面141c。
第二棱鏡142包括第一表面142a和第二表面142b。
第三棱鏡133包括第一表面133a、第二表面133b和第三表面133c。
第一棱鏡141的第三表面141c與第二棱鏡142的第一表面142a結(jié)合在一起。
第二棱鏡142的第二表面142b與第三棱鏡133的第二表面133b結(jié)合在一起并且在它們之間具有薄膜134。
入射光從第一棱鏡141的第一表面141a投射到棱鏡140并由棱鏡140整形，在第一棱鏡141的第二表面141b反射在第一棱鏡141的第一表面141a折射的光束，在第一棱鏡141和第二棱鏡142的第一結(jié)合面折射在第一棱鏡141的第二表面141b折射的光束以進(jìn)行消色差校正，使在第一結(jié)合面折射的光束通過第二棱鏡142和第三棱鏡143的第二結(jié)合面，并由第三棱鏡143的第一表面143a折射通過第二結(jié)合面的光束以形成發(fā)射光束。
第一棱鏡141、第二棱鏡142和第三棱鏡133的形成要使入射光束的方向與發(fā)射光束的方向垂直相交或基本垂直相交。
沿從第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的上述光束的相反方向的光束投射在棱鏡140，薄膜134反射在第三棱鏡133的第一表面133a折射的光束，在第三棱鏡133的第三表面133c折射在薄膜134反射的光束，并且在與入射光束基本上相反且平行的方向上將其發(fā)射。
通過在棱鏡140的前向通路中配備反射面141b可以使因棱鏡140的傾斜而引起的第三棱鏡133的第三表面133c發(fā)射的光束的光軸變化變小。
但是，第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的光束的光軸變化變大。
因此，在必須使第三棱鏡的第三表面133c發(fā)射的光束的光軸變化小而非第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的光束的光軸變化小的系統(tǒng)中，棱鏡140是有用的。
圖8所示為圖7棱鏡140的改進(jìn)的配置示意圖。圖7的棱鏡140的第二棱鏡142在前向縮短。需要指出，相同的參考數(shù)字表示與圖7的棱鏡140相同的元件，并且對(duì)這些相同元件的解釋被適當(dāng)省略。
這個(gè)棱鏡150包括具有第一折射率n1的第一棱鏡141、具有第二折射率n2的第二棱鏡132和第三棱鏡133、以及薄膜134。
第一棱鏡141包括第一表面141a、第二表面141b和第三表面141c。
第二棱鏡132包括第一表面132a和第二表面132b。
第三棱鏡133包括第一表面133a、第二表面133b和第三表面133c。
第一棱鏡141的第三表面141c與第二棱鏡132的第一表面132a結(jié)合在一起。
第二棱鏡132的第二表面132b與第三棱鏡133的第二表面133b結(jié)合在一起，它們之間具有薄膜134。
入射光束從第一棱鏡141的第一表面141a投射到棱鏡150且棱鏡150將其整形，在第一棱鏡141的第二表面141b反射在第一棱鏡141的第一表面141a折射的光束，在第一棱鏡141和第二棱鏡132的第一結(jié)合面折射在第一棱鏡141的第二表面141b反射的光束以進(jìn)行消色差校正，使在第一結(jié)合面折射的光束通過第二棱鏡132和第三棱鏡133結(jié)合在一起的第二結(jié)合面，并且在第三棱鏡133的第一表面133a折射通過第二結(jié)合面的光束以形成發(fā)射光束。
第一棱鏡141、第二棱鏡132和第三棱鏡133的形成要使入射光束的方向與發(fā)射光束的方向在同一個(gè)平面內(nèi)垂直相交或基本垂直相交。
沿從第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的上述光束的相反方向的光束投射在棱鏡150，在薄膜134反射在第三棱鏡133的第一表面133a折射的光束，在第三棱鏡133的第三表面133c折射在薄膜134反射的光束，并且在平行于或基本平行于入射光束的方向上且在與入射光束相反或基本相反的方向上將其發(fā)射。
通過在棱鏡150的前向通路中配備反射面141b可以使因棱鏡150的傾斜而引起的第三棱鏡133的第三表面133c發(fā)射的光束的光軸變化小。
但是，第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的光束的光軸變化變大。
因此，在必須使第三棱鏡的第三表面133c發(fā)射的光束的光軸變化小而非第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的光束的光軸變化小的系統(tǒng)中，棱鏡150是有用的。
另外，如棱鏡150和140所示，投射到第一表面141a的光束的光軸與第三表面133c發(fā)射的光束的光軸之間的距離可通過第二棱鏡132和142的前向長度來調(diào)節(jié)。
依照?qǐng)D8的配置，第一棱鏡141的第一表面141a的入射光束的入射角是θ1，而折射角是θ1’。
投射到使第一棱鏡141和第二棱鏡132結(jié)合在一起的第一結(jié)合面的光束的入射角是θ2，而折射角是θ2’。
第一棱鏡141的第一表面141a和第三表面141c形成角α12。
第一棱鏡141的第二表面141b和第三表面141c形成角α11。
從第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的光束的入射角是θ3，而折射角是θ3’。
使第一棱鏡141和第二棱鏡142結(jié)合在一起的第一結(jié)合面與第三棱鏡133的第一表面133a形成角α2。
當(dāng)將棱鏡150投影在入射光束和發(fā)射光束定義的平面上且在第二表面141b向后折起第一棱鏡141時(shí)，第一平面141a的入射光束的光軸與入射到第一表面141a的投影線141a’上的光束的光軸形成角δ。
上述角θ1至θ3和θ1’至θ3’滿足方程組1中的方程(1)至(5)。
另外，光束放大率β滿足方程組2中的方程(6)和(7)。
θ1’=sin-1(sinθ1/n1) (1)θ2=θ1’-α1 (2)θ2’=sin-1(n1×sinθ2/n2) (3)θ3=θ2’+α2 (4)θ3’=sin-1(n2×sinθ3)(5)[方程組2]β=(cosθ1’×cosθ2’×cosθ3’)/γ(6)γ=cosθ1×cosθ2×cosθ3 (7)表1和表2表示圖8所示棱鏡150中的折射率n1、n2，入射角θ1至θ3，折射率θ1’至θ3’，光束放大率β等值。
表1
表2
當(dāng)入射光的波長入約為395nm時(shí)，折射率n1約為1.53153，第二折射率n2約為1.59307，角α1約為79.08°，且角α2約為41.21°。另外，入射角θ1約為65.619°，折射角θ1’約為36.492°，入射角θ2約為42.587°，折射角θ2’約為40.585°，入射角θ3約為0.628°，且折射角θ3’約為1.00°。光束放大率β約為2.009。
當(dāng)入射光的波長入約為405nm時(shí)，第一折射率n1約為1.53020，第二折射率n2約為1.59059，角α1約為79.08°，并且角α2約為41.21°。另外，入射角θ1約為65.619°，折射角θ1’約為36.529°，入射角θ2約為42.550°，折射角θ2’約為40.584°，入射角θ3約為0.629°，折射角θ3’約為1.00°。光束放大率β約為2.007。
當(dāng)入射光的波長入約為415nm時(shí)，第一折射率n1約為1.52897，第二折射率n2約為1.58832，角α1約為79.08°，并且角α2約為41.21°。另外，入射角θ1約為65.619°，折射角θ1’約為36.563°，入射角θ2約為42.516°，折射角θ2’約為40.583°，入射角θ3約為0.628°，折射角θ3’約為1.00°。光束放大率β約為2.005。
角δ約為63.25°，角α11約為71.84°，角α12約為115.41°。
當(dāng)波長λ在405nm±10nm內(nèi)變化時(shí)，通過把折射率、入射角和折射角設(shè)置為圖9所示的值可以防止發(fā)射光束的折射角θ3’在棱鏡150和140中變化。
第一棱鏡141通過反射面141b改變前向通路中的光軸方向。由反射面141b和第三表面141c形成的角α11滿足下面的方程(8)。
角α11與通過在反射面141b反射之前的光軸和反射之后的光軸所形成的角密切相關(guān)。如果在提供反射面141b的情況下的光軸和不提供反射面141b的情況下的光軸之間的角度是δ，則下面的方程(9)可以得到滿足。α12=α1-2×α11+180° (8)α11=90°-θ1+α1-δ2 (9)圖9和圖10用于解釋棱鏡傾斜時(shí)的光軸變化。應(yīng)當(dāng)指出，圖9和圖10的棱鏡130和140的光束放大率β是2或近似為2。
在圖9的棱鏡130中，如果棱鏡130恰好傾斜角θp，則從第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的光束的光軸正好傾斜0.52θp。
另一方面，與發(fā)射光束方向相反的光束由薄膜134反射并且從第三棱鏡133的第三表面133c發(fā)射。這個(gè)發(fā)射光束的光軸變化恰好為1.48θp。
換言之，當(dāng)前向通路中沒有配備反射面時(shí)，第三表面133c發(fā)射的光束的光軸變化是第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的光束的光軸變化的三倍。
在圖10的棱鏡140中，如果棱鏡140恰好傾斜角θp，則從第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的光束的光軸變化正好為1.48θp。
另一方面，與發(fā)射光束方向相反的光束由薄膜134反射并從第三棱鏡133的第三表面133c發(fā)射。這個(gè)發(fā)射光束的光軸恰好變化0.52θp。
換言之，當(dāng)在前向通路上配備反射面141b時(shí)，從第三表面133c發(fā)射的光束的光軸變化約為從第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的光束的光軸變化的三分之一。
從第三棱鏡133的第三表面133c發(fā)射的光束的光軸偏差引起光檢測器接收面上的光束的位置偏差，并在光檢測器的輸出信號(hào)中產(chǎn)生不希望的誤差。如果在光檢測器的輸出信號(hào)中出現(xiàn)誤差，則在聚焦誤差信號(hào)、循跡誤差信號(hào)、重放信號(hào)等中有出現(xiàn)誤差的可能性。
因此，在棱鏡140中，即使棱鏡140傾斜，發(fā)射到光檢測器的光束的光軸偏差也會(huì)較小并且光檢測器的輸出信號(hào)的誤差少。
應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)棱鏡140不傾斜并且投射到棱鏡140的光束的光軸恰好變化角θi時(shí)，從第三棱鏡133的第一表面133a發(fā)射的光束的光軸正好變化0.48θi。
而且，與發(fā)射光束方向相反的光束由薄膜134反射并從第三棱鏡133的第三表面133c發(fā)射，這個(gè)發(fā)射光束的光軸恰好變化0.48θi。
光束放大率β越小，從第三棱鏡133的第三表面133c發(fā)射的光束的光軸偏差越小。
例如，在光束放大率β為1時(shí)，在所謂的普通“組合鏡”型的棱鏡中，當(dāng)棱鏡傾斜時(shí)，從第三棱鏡133的第三表面133c發(fā)射的光束的光軸變化為0或接近0。
第二實(shí)施例圖11所示為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件的第二實(shí)施例的配置示意圖。
這個(gè)棱鏡160包括具有第一折射率的第一棱鏡161、具有第二折射率的第二棱鏡162和薄膜164。
第一棱鏡161包括第一表面161a、第二表面161b和第三表面161c。
第二棱鏡162包括第一表面162a、第二表面162b和第三表面162c。
第一棱鏡161的第三表面161c與第二棱鏡162的第二表面162b結(jié)合在一起，并且它們之間是薄膜164。薄膜164可以是諸如偏振膜或半透明膜。
入射光束從第一棱鏡161的第一表面161a投射到棱鏡160并且由棱鏡160整形，在第一棱鏡161的第二表面161b反射在第一棱鏡161的第一表面161a折射的光束，在第一棱鏡161和第二棱鏡162的結(jié)合面折射在第一棱鏡161的第二表面161b反射的光束以進(jìn)行消色差校正，并且在第二棱鏡162的第一表面162a折射在結(jié)合面折射的光束以形成發(fā)射光束。在這種方式下，棱鏡160具有光束整形和消色差校正的功能。
第一棱鏡161和第二棱鏡162的形成要使入射光束的方向與發(fā)射光束的方向在同一個(gè)平面內(nèi)垂直或基本垂直相交。
與從第二棱鏡162的第一表面162a發(fā)射的上述光束的相反方向的光束投射到棱鏡160，在薄膜164反射在第二棱鏡162的第一表面162a折射的光束，在第二棱鏡162的第三表面162c折射在薄膜164反射的光束，并且在平行或基本平行于入射光束的方向上以及在與入射光束相反或基本相反的方向上將其發(fā)射。
在此方式下，棱鏡160具有分光束功能。另外，通過在前向通路中配備反射面161b，則假若棱鏡160傾斜，那么從棱鏡160的第三表面發(fā)射的光束的光軸變化小。
另外，角θ和α21至α24的設(shè)置要能夠獲得棱鏡160的上述特性。
在棱鏡160中，通過入射光束的方向和發(fā)射光束的方向定義的平面垂直或基本垂直相交于第一棱鏡161的第一表面161a、第二表面161b和第三表面161c及第二棱鏡162的第一表面162a、第二表面162b和第三表面162c。
舉例來說，入射光束由來自半導(dǎo)體激光器的激光束構(gòu)成，并且在由入射光束的方向和發(fā)射光束的方向定義的平面上的光束放大率約為1.5至2.2。
最好是，半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生第一入射激光束，并且在由入射光束方向和發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率約為1.9至2.1。
圖12所示為包括圖11的棱鏡160的光拾取裝置的配置示意圖。應(yīng)當(dāng)指出，相同的參考數(shù)字表示與圖3所示光拾取裝置相同的元件，并且適當(dāng)省略了對(duì)這些相同元件的解釋。
光拾取裝置52包括半導(dǎo)體激光器4、準(zhǔn)直透鏡5、一個(gè)光學(xué)元件，也就是，光束整形棱鏡160、物鏡2、聚光鏡6、圓柱形透鏡7、光檢測器8、聚焦致動(dòng)器2F、循跡致動(dòng)器2T和透鏡支架2H。
半導(dǎo)體激光器4向準(zhǔn)直透鏡5發(fā)射線性偏振的激光束。
準(zhǔn)直透鏡5使來自半導(dǎo)體激光器4的激光束準(zhǔn)直，以使其成為平行光束并將其發(fā)射到光束整形棱鏡160。
光束整形棱鏡160把來自準(zhǔn)直透鏡5的激光束整形并將其發(fā)射到物鏡2。
物鏡2會(huì)聚來自光束整形棱鏡160的激光束并將其發(fā)射到光盤80，以在光盤80的記錄面上形成光束點(diǎn)。
另外，物鏡2把光盤80反射的激光束(反射激光束)傳送回光束整形棱鏡160。
來自物鏡2的激光束投射到光束整形棱鏡160上，薄膜164將其反射并把它發(fā)射到聚光鏡6。
聚光鏡6會(huì)聚來自光束整形棱鏡160的光束并將其發(fā)射到圓柱形透鏡7。
圓柱形透鏡7傳送來自聚光鏡6的光束并將其發(fā)射到光檢測器8。
光檢測器8在接收單元接收來自光束整形棱鏡160的激光束并產(chǎn)生輸出信號(hào)。
半導(dǎo)體激光器4的激光束在垂直方向上和在水平方向上具有不同的擴(kuò)展角度，因此輸出激光束的截面形狀是橢圓形或近似橢圓形。
光束整形棱鏡160在入射面161a把來自半導(dǎo)體激光器4的激光束的截面形狀從橢圓形變成圓形，從而使長軸方向和短軸方向上的光束直徑相等或基本相等。光束整形棱鏡160以此方式在一個(gè)方向上擴(kuò)展入射光束。
而且，光束整形棱鏡160具有分光束的功能。它在反射面161b反射通過入射面161a的光束，使其通過薄膜164和入射-發(fā)射面162a，并將其發(fā)射到透鏡2。另外，光盤80反射的光束從透鏡2發(fā)射。薄膜164反射此光束并將其發(fā)射到光檢測器8。
光束整形棱鏡160包括具有第一折射率的第一棱鏡161及具有第二折射率的第二棱鏡162。由于光束整形棱鏡160包括結(jié)合在一起的第一棱鏡161和第二棱鏡162，所以即使從半導(dǎo)體激光器4輸出的光束波長λ發(fā)生變化，也會(huì)抑制因該波長變化而引起的光軸變化，也就是說具有消色差校正功能。
而且，當(dāng)棱鏡160傾斜時(shí)，通過在前向通路中配備反射面161b，光束整形棱鏡160可以使從第三表面162c發(fā)射的光束的光軸的變化小，并且使光檢測器8的接收面上的光束的位置偏移小。
而且，通過使從第二棱鏡162的第三表面162c發(fā)射的光束的光軸的方向與入射光束的方向相反，半導(dǎo)體激光器4和準(zhǔn)直透鏡5和光檢測器8和聚光鏡6可以在光盤旋轉(zhuǎn)軸的方向上排成一條線，并且可以使光拾取裝置52更小。
第三實(shí)施例圖13所示為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件的第三實(shí)施例的配置示意圖。
這個(gè)棱鏡170包括具有第一折射率的第一棱鏡171和第二棱鏡172、具有第二折射率的第三棱鏡173和薄膜174。
第一棱鏡171包括第一表面171a、第二表面171b和第三表面171c。
第二棱鏡172包括第一表面172a和第二表面172b。
第三棱鏡173包括具有薄膜174的第一表面173a和第二表面173b。
第一棱鏡171的第三表面171c與第二棱鏡172的第一表面172a結(jié)合在一起。
第三棱鏡173的第二表面173b與第二棱鏡172的第二表面172b結(jié)合在一起。
薄膜174可以是偏振膜或半透明膜。
入射光從第一棱鏡171的第一表面171a投射到棱鏡170并由棱鏡170整形，在第一棱鏡171的第二表面171b反射在第一棱鏡171的第一表面171a折射的光束，使在第一棱鏡171的第二表面171b反射的光束通過第一棱鏡171和第二棱鏡172的第一結(jié)合面，在第二棱鏡172和第三棱鏡173結(jié)合的第二結(jié)合面折射通過第一結(jié)合面的光束以進(jìn)行消色差校正，并且使在第二結(jié)合面折射的光束通過第三棱鏡173的第一表面173a和薄膜174以形成發(fā)射光束。
在這種方式下，棱鏡170具有光束整形和消色差校正的功能。
第一棱鏡171、第二棱鏡172和第三棱鏡173的形成要使入射光束的方向與發(fā)射光束的方向在同一個(gè)平面內(nèi)垂直或基本垂直相交。
薄膜174把來自上述發(fā)射光束方向上的光束反射到與入射光束平行或基本平行的方向以及與入射光束相反或基本相反的方向上。
以此方式，棱鏡170具有分光束的功能。另外，通過在前向通路中配備反射面171b，則在棱鏡170傾斜時(shí)可以使薄膜174反射的光束的光軸變化小。
另外，角θ和α31至α34的設(shè)置要能夠獲得棱鏡170的上述特性。
而且，在棱鏡170中，通過調(diào)節(jié)第二棱鏡172在前向通路方向上的長度可以調(diào)節(jié)薄膜174反射的光束的光軸和入射光束的光軸之間的距離。
由入射光束方向和發(fā)射光束方向定義的平面垂直或基本垂直相交于第一棱鏡171的第一表面171a、第二表面171b和第三表面171c以及第二棱鏡172的第一表面172a和第二表面172b及第三棱鏡173的第一表面173a和第二表面173b。
舉例來說，入射光束由來自半導(dǎo)體激光器的激光束構(gòu)成，并且在由入射光束的方向和發(fā)射光束的方向定義的平面上的光束放大率約為1.5至2.2。
最好是，半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生第一入射激光束，并且在由入射光束方向和發(fā)射光束方向定義的平面中的光束放大率約為1.9至2.1。
圖14所示為包括圖13的棱鏡170的光拾取裝置的配置示意圖。應(yīng)當(dāng)指出，相同的參考數(shù)字表示與圖3所示光拾取裝置相同的元件，并且將適當(dāng)省略對(duì)這些相同元件的解釋。
光拾取裝置53包括半導(dǎo)體激光器4、準(zhǔn)直透鏡5、一個(gè)光學(xué)元件，也就是，光束整形棱鏡170、物鏡2、聚光鏡6、圓柱形透鏡7、光檢測器8、聚焦致動(dòng)器2F、循跡致動(dòng)器2T和透鏡支架2H。
半導(dǎo)體激光器4向準(zhǔn)直透鏡5輸出線性偏振的激光束。
準(zhǔn)直透鏡5使來自半導(dǎo)體激光器4的激光束準(zhǔn)直，以使其成為平行光束并將其發(fā)射到光束整形棱鏡170。
光束整形棱鏡170把來自準(zhǔn)直透鏡5的激光束整形并將其發(fā)射到物鏡2。
物鏡2會(huì)聚來自光束整形棱鏡170的激光束并將其發(fā)射到光盤80，以在光盤80的記錄面上形成光束點(diǎn)。
另外，物鏡2把光盤80反射的激光束(反射激光束)傳送回光束整形棱鏡170。
來自物鏡2的激光束投射到光束整形棱鏡170上，薄膜174反射入射光束并把它發(fā)射到聚光鏡6。
聚光鏡6會(huì)聚來自光束整形棱鏡170的光束并將其發(fā)射到圓柱形透鏡7。
圓柱形透鏡7傳送來自聚光鏡6的光束并將其發(fā)射到光檢測器8。
光檢測器8在接收單元接收來自光束整形棱鏡170的激光束并產(chǎn)生輸出信號(hào)。
半導(dǎo)體激光器4的激光束在垂直方向上和在水平方向上具有不同的擴(kuò)展角度，因此輸出激光束的截面形狀是橢圓形或近似橢圓形。
光束整形棱鏡170在入射面171a把來自半導(dǎo)體激光器4的激光束的截面形狀從橢圓形變成圓形，從而使長軸方向和短軸方向上的光束直徑相等或基本相等。光束整形棱鏡170以此方式在一個(gè)方向上擴(kuò)展入射光束。
另外，光束整形棱鏡170還具有分光束的功能。它在反射面171b反射通過入射面171a的光束，使其通過第二棱鏡172、第三棱鏡173和薄膜174，并將其發(fā)射到透鏡2。同時(shí)，光盤80反射的光束從透鏡2發(fā)射。棱鏡在薄膜174反射此光束并將其發(fā)射到光檢測器8。
光束整形棱鏡170包括具有第一折射率的第一棱鏡171及具有第二折射率的第二棱鏡172。由于光束整形棱鏡170包括結(jié)合在一起的第二棱鏡172和第三棱鏡173，所以即使從半導(dǎo)體激光器4輸出的光束波長λ發(fā)生變化，也會(huì)抑制因該波長變化而引起的光軸變化，也就是說具有所謂的消色差校正功能。
而且，當(dāng)棱鏡170傾斜時(shí)，通過在前向通路中配備反射面171b，光束整形棱鏡170可以使在薄膜174反射的光束的光軸變化小，并且使光檢測器8的接收面上的光束的位置偏移小。
而且，通過使薄膜174反射的光束的光軸方向與入射光束的方向相反，半導(dǎo)體激光器4和準(zhǔn)直透鏡5和光檢測器8和聚光鏡6可以沿著光盤旋轉(zhuǎn)軸的方向排成一條線，并且可以使光拾取裝置53更小。
第四實(shí)施例圖15所示為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件的第四實(shí)施例的配置示意圖。棱鏡180是圖13的棱鏡170和圖7的棱鏡140的改進(jìn)。
這個(gè)棱鏡180包括具有第一折射率的第一棱鏡181、具有第二折射率的第二棱鏡182和薄膜184。
第一棱鏡181包括第一表面181a、第二表面181b和第三表面181c。
第二棱鏡182包括第一表面182a和具有薄膜184的第二表面182b。
第一棱鏡181的第三表面181c與第二棱鏡182的第一表面182a結(jié)合在一起。
薄膜184可以是偏振膜或半透明膜。
入射光從第一棱鏡181的第一表面181a投射到棱鏡180并由棱鏡180整形，在第一棱鏡181的第二表面181b反射在第一棱鏡181的第一表面181a折射的光束，在第一棱鏡181和第二棱鏡182的結(jié)合面折射在第一棱鏡181的第二表面181b反射的光束以進(jìn)行消色差校正，并且使在結(jié)合面折射的光束通過第二棱鏡182的第二表面182b和薄膜184以形成發(fā)射光束。
第一棱鏡181和第二棱鏡182的形成要使入射光束的方向與發(fā)射光束的方向在同一個(gè)平面內(nèi)垂直或基本垂直相交。
薄膜184把來自上述發(fā)射光束方向上的光束反射到與入射光束平行或基本平行的方向以及與入射光束相反或基本相反的方向上。
由入射光束方向和發(fā)射光束方向定義的平面垂直或基本垂直相交于第一棱鏡181的第一表面181a、第二表面181b和第三表面181c以及第二棱鏡182的第一表面182a和第二表面182b。
舉例來說，入射光束由來自半導(dǎo)體激光器的激光束構(gòu)成，并且在由入射光束的方向和發(fā)射光束的方向定義的平面上的光束放大率約為1.5至2.2。
最好是，半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生第一入射激光束，并且在由入射光束方向和發(fā)射光束方向定義的平面中的光束放大率約為1.9至2.1。
圖16所示為包括圖15的棱鏡180的光拾取裝置的配置示意圖。應(yīng)當(dāng)指出，相同的參考數(shù)字表示與圖3所示光拾取裝置相同的元件，并且將適當(dāng)省略對(duì)這些相同元件的解釋。
光拾取裝置54包括半導(dǎo)體激光器4、準(zhǔn)直透鏡5、一個(gè)光學(xué)元件，也就是，光束整形棱鏡180、物鏡2、聚光鏡6、圓柱形透鏡7、光檢測器8、聚焦致動(dòng)器2F、循跡致動(dòng)器2T和透鏡支架2H。
半導(dǎo)體激光器4向準(zhǔn)直透鏡5發(fā)射線性偏振的激光束。
準(zhǔn)直透鏡5使來自半導(dǎo)體激光器4的激光束準(zhǔn)直，以使其成為平行光束并將其發(fā)射到光束整形棱鏡180。
光束整形棱鏡180把來自準(zhǔn)直透鏡5的激光束整形并將其發(fā)射到物鏡2。
物鏡2會(huì)聚來自光束整形棱鏡180的激光束并將其發(fā)射到光盤80，以在光盤80的記錄面上形成光束點(diǎn)。
另外，物鏡2把由光盤80反射的激光束構(gòu)成的光束(反射激光束)傳送回光束整形棱鏡180。
來自物鏡2的光束投射到光束整形棱鏡180上，薄膜184反射入射光束并把它發(fā)射到聚光鏡6。
聚光鏡6會(huì)聚來自光束整形棱鏡180的光束并將其發(fā)射到圓柱形透鏡7。
圓柱形透鏡7傳送來自聚光鏡6的光束并將其發(fā)射到光檢測器8。
光檢測器8在接收單元接收來自光束整形棱鏡180的激光束并產(chǎn)生輸出信號(hào)。
來自半導(dǎo)體激光器4的激光束在垂直方向上和在水平方向上具有不同的擴(kuò)展角度，因此輸出激光束的截面形狀是橢圓形或近似橢圓形。
光束整形棱鏡180在入射面181a把來自半導(dǎo)體激光器4的激光束的截面形狀從橢圓形變成圓形，從而使長軸方向和短軸方向上的光束直徑相等或基本相等。光束整形棱鏡180以此方式在一個(gè)方向上擴(kuò)展入射光束。
另外，光束整形棱鏡180具有分光束的功能。它在反射面181b反射通過入射面181a的光束，使其通過第二棱鏡182和薄膜184，并將其發(fā)射到透鏡2。同時(shí)，光盤80反射的光束從物鏡2發(fā)射。棱鏡在薄膜184反射此光束并將其發(fā)射到光檢測器8。
光束整形棱鏡180包括具有第一折射率的第一棱鏡181及具有第二折射率的第二棱鏡182。由于光束整形棱鏡180包括結(jié)合在一起的第一棱鏡181和第二棱鏡182，所以即使從半導(dǎo)體激光器4輸出的光束波長λ發(fā)生變化，也會(huì)抑制因該波長變化而引起的光軸變化，也就是具有所謂的消色差校正功能。
而且，當(dāng)棱鏡180傾斜時(shí)，通過在前向通路中配備反射面181b，光束整形棱鏡180可以使在薄膜184反射的光束的光軸變化小，并且使光檢測器8的接收面上的光束的位置偏移小。
而且，通過使薄膜184反射的光束的光軸方向與入射光束的方向相反，半導(dǎo)體激光器4和準(zhǔn)直透鏡5和光檢測器8和聚光鏡6可以沿著光盤旋轉(zhuǎn)軸的方向排成一條線，并且可以使光拾取裝置54更小。
需要指出，上述實(shí)施例是本發(fā)明的例子。本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種能夠使發(fā)射到光檢測器的光束的光軸變化小的光拾取裝置和一種能夠在該光拾取裝置中使用的光學(xué)元件。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的光拾取裝置中，因?yàn)楣鈱W(xué)元件把光束自發(fā)射光束反射到與入射光束相反的方向上，所以激光器和光檢測器可置于該光學(xué)元件的同一側(cè)，因此與把激光器和光檢測器放在該光學(xué)元件不同側(cè)的情況相比可以減小光拾取裝置。
需要指出，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例并且包括權(quán)利要求范圍內(nèi)的改進(jìn)。
權(quán)利要求
1．一種光學(xué)元件，包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面、與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面、和面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第二折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面、和面向第二入射面的第二發(fā)射面；第三棱鏡，具有第二折射率且包括與第二發(fā)射面接觸的第三入射面、與第三入射面形成第四角度的第一入射-發(fā)射面、和與第三入射面形成第五角度的第三發(fā)射面；薄膜，位于第二發(fā)射面和第三入射面之間且與第二發(fā)射面和第三入射面合作以從第二發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為通過第一入射-發(fā)射面的第一發(fā)射光束，并且從第一入射-發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為通過第三發(fā)射面的第二發(fā)射光束；并且其中第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，并且其中第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因光束的波長變化引起的光軸變化。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其中所述第一入射光束和所述第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面中。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)元件，其中由所述第一入射光束的方向和所述第一發(fā)射光束的方向定義的平面基本垂直相交于所述第一棱鏡的所述第一入射面、所述第一反射面和所述第一發(fā)射面及所述第二棱鏡的所述第二入射面和所述第二發(fā)射面，以及所述第三棱鏡的所述第三入射面、所述第一入射-發(fā)射面和所述第三發(fā)射面。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)元件，其中所述入射角、所述第一和第二折射率、由所述第一入射面和所述第一發(fā)射面形成的所述第一角度、由所述第一反射面和所述第一發(fā)射面形成的所述第二角度、由所述第三入射面和所述第一發(fā)射面形成的所述第四角度被限定成用以使所述第一入射光束的方向基本上與所述第二發(fā)射光束的方向相反且平行；并且所述第一入射光束的方向基本垂直于所述第一發(fā)射光束的方向。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)元件，其中在由第一入射光束的方向與所述第一發(fā)射光束的方向定義的平面上的光束放大率約為1.5至2.2。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)元件，其中所述第二棱鏡包括所述第二入射面直接與所述第二發(fā)射面相交的三角形棱鏡。
7．根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)元件，其中所述第二棱鏡包括所述第二入射面與所述第二發(fā)射面彼此分開的四邊形棱鏡。
8．根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)元件，其中所述薄膜包括半透明膜或偏振膜。
9．一種光拾取裝置包括光學(xué)元件，用于產(chǎn)生光束以投射到光學(xué)元件的光源，用于會(huì)聚從光學(xué)元件發(fā)射的光束的物鏡，和用于檢測來自光學(xué)元件的發(fā)射光束的光檢測器，其中光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面、與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面、和面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第二折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面、和面向第二入射面的第二發(fā)射面；第三棱鏡，具有第二折射率且包括與第二發(fā)射面接觸的第三入射面、與第三入射面形成第四角度的第一入射-發(fā)射面、和與第三入射面形成第五角度的第三發(fā)射面；薄膜，位于第二發(fā)射面和第三入射面之間且與第二發(fā)射面和第三入射面合作以從第二發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為通過第一入射-發(fā)射面的第一發(fā)射光束，并且從第一入射-發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為通過第三發(fā)射面的第二發(fā)射光束；其中第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因光束的波長變化引起的光軸變化，并且其中光學(xué)元件的形成要使第一入射光束和第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面；并且由所述第一入射光束的方向和所述第一發(fā)射光束的方向定義的平面基本垂直相交于第一棱鏡的第一入射面、第一反射面和第一發(fā)射面及第二棱鏡的第二入射面和第二發(fā)射面，以及第三棱鏡的第三入射面、第一入射-發(fā)射面和第三發(fā)射面；第一入射光束的方向基本上與第二發(fā)射光束的方向相反且平行；并且第一入射光束的方向基本垂直于第一發(fā)射光束的方向；并且其中光源位于第一棱鏡的第一入射面之前，物鏡位于第三棱鏡的第一入射-發(fā)射面之前，并且光檢測器位于第三棱鏡的第三發(fā)射面之前。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的光拾取裝置，其中所述光源包括產(chǎn)生所述第一入射光束的半導(dǎo)體激光器；在由第一入射光束的方向與所述第一發(fā)射光束的方向定義的平面上的光束放大率約為1.9至2.1；并且所述第一棱鏡把以一個(gè)入射角投射到所述第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束大體整形為圓形光束。
11．根據(jù)權(quán)利要求9所述的光拾取裝置，其中所述薄膜包括半透明膜或偏振膜。
12．一種光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面、與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面、和與第一入射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第二反射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面、和與第二入射面形成第四角度的第二發(fā)射面；薄膜，位于第一發(fā)射面和第二入射面之間且與第一發(fā)射面和第二入射面合作以從第一發(fā)射面發(fā)射投射到第二入射面的光束以作為通過第一入射-發(fā)射面的第一發(fā)射光束，并且從第一入射-發(fā)射面發(fā)射投射到第二入射面的第二入射光束以作為通過第二發(fā)射面的第二發(fā)射光束，并且其中第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，并且第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因光束的波長變化引起的光軸變化。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)元件，其中所述第一入射光束和所述第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)元件，其中由所述第一入射光束的方向和所述第一發(fā)射光束的方向定義的平面基本垂直相交于所述第一棱鏡的所述第一入射面、所述第一反射面和所述第一發(fā)射面以及所述第二棱鏡的所述第二入射面、所述第一入射-發(fā)射面和所述第二發(fā)射面。
15．根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)元件，其中所述第一入射光的所述入射角、所述第一和第二折射率、由所述第一入射面和所述第一發(fā)射面形成的所述第一角度、由所述第一反射面和所述第一入射面形成的所述第二角度、由所述第二入射面和所述第二發(fā)射面形成的所述第三角度、和由所述第二入射面和所述第一入射-發(fā)射面形成的第四角度被限定成用以使所述第一入射光束的方向基本與所述第二發(fā)射光束的方向相反且平行；并且所述第一入射光束的方向基本垂直于所述第一發(fā)射光束的方向。
16．根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)元件，其中在由第一入射光束的方向和所述第一發(fā)射光束的方向上定義的平面中的光束放大率約為1.5至2.2。
17．根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)元件，其中所述薄膜包括半透明膜或偏振膜。
18．一種光拾取裝置包括光學(xué)元件；用于產(chǎn)生光束以投射到光學(xué)元件的光源；用于會(huì)聚從光學(xué)元件發(fā)射的光束的物鏡；和用于檢測來自光學(xué)元件的發(fā)射光束的光檢測器，其中光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面、與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面、和與第一入射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第二反射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面、和與第二入射面形成第四角度的第二發(fā)射面；薄膜，位于第一發(fā)射面和第二入射面之間且與第一發(fā)射面和第二入射面合作以從第一發(fā)射面發(fā)射投射到第二入射面的光束以作為通過第一入射-發(fā)射面的第一發(fā)射光束，并且從第一入射-發(fā)射面發(fā)射投射到第二入射面的第二入射光束以作為通過第二發(fā)射面的第二發(fā)射光束；其中第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面；第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因光束的波長變化引起的光軸變化，并且其中光學(xué)元件的形成要使第一入射光束和第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面；由第一入射光束的方向和第一發(fā)射光束的方向定義的平面基本垂直相交于第一棱鏡的第一入射面、第一反射面和第一發(fā)射面以及第二棱鏡的第二入射面、第二入射-發(fā)射面和第二發(fā)射面；并且第一入射光束的方向基本與所述第二發(fā)射光束的方向相反且平行，并且第一入射光束的方向基本垂直于第一發(fā)射光束的方向；并且其中光源位于第一棱鏡的第一入射面之前，物鏡位于第二棱鏡的第一入射-發(fā)射面之前，光檢測器位于第二棱鏡的第二發(fā)射面之前。
19．根據(jù)權(quán)利要求18所述的光拾取裝置，其中所述光源是產(chǎn)生所述第一入射光束的半導(dǎo)體激光器；在由第一入射光束方向與所述第一發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率約為1.9至2.1；并且所述第一棱鏡把以一個(gè)入射角投射到所述第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束基本整形為圓形光束。
20．根據(jù)權(quán)利要求19所述的光拾取裝置，其中所述薄膜包括半透明膜或偏振膜。
21．一種光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面、與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面、以及面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第一折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面、和面向第二入射面且與第二入射面形成第三角度的第二發(fā)射面；第三棱鏡，具有第二折射率且包括與第二發(fā)射面接觸的第三入射面、面向第三入射面且與第三入射面形成第四角度的第三發(fā)射面；薄膜，附在第三棱鏡的第三發(fā)射面上且與第三發(fā)射面合作以從第二發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為第一發(fā)射光束，并且反射投射到第三發(fā)射面的第二入射光束并把它作為第二發(fā)射光束發(fā)射；其中第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，并且第二發(fā)射面和第三入射面被限定成用以消除因光束的波長變化引起的光軸變化。
22．根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)元件，其中所述第一入射光束和所述第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面。
23．根據(jù)權(quán)利要求22所述的光學(xué)元件，其中由所述第一入射光束的方向和所述第一發(fā)射光束的方向定義的平面大體垂直相交于所述第一棱鏡的所述第一入射面、所述第一反射面和所述第一發(fā)射面，所述第二棱鏡的所述第二入射面和所述第二發(fā)射面，以及所述第三棱鏡的所述第三入射面和所述第三發(fā)射面。
24．根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)元件，其中所述第一入射光束的所述入射角、所述第一和第二折射率、由所述第一入射面和所述第一發(fā)射面形成的所述第一角度、由所述第一反射面和所述第一發(fā)射面形成的所述第二角度、由所述第二入射面和所述第二發(fā)射面形成的所述第三角度、由所述第三入射面和所述第三發(fā)射面形成的所述第四角度被限定成用以使所述第一入射光束的方向基本上與所述第二發(fā)射光束的方向相反且平行，并且所述第一入射光束的方向大體垂直于所述第一發(fā)射光束的方向。
25．根據(jù)權(quán)利要求24所述的光學(xué)元件，其中在第一入射光束方向和所述第一發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率是約1.5至2.2。
26．根據(jù)權(quán)利要求25的光學(xué)元件，其中所述薄膜包括半透明膜或偏振膜。
27．一種光拾取裝置，包括光學(xué)元件；用于產(chǎn)生光束以投射到光學(xué)元件的光源；用于會(huì)聚從光學(xué)元件發(fā)射的光束的物鏡；和用于檢測來自光學(xué)元件的發(fā)射光束的光檢測器，其中光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面和與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面以及面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第一折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面和面向第二入射面且與第二入射面形成第三角度的第二發(fā)射面；第三棱鏡，具有第二折射率且包括與第二發(fā)射面接觸的第三入射面和面向第三入射面且與第三入射面形成第四角度的第三發(fā)射面；薄膜，附在第三棱鏡的第三發(fā)射面上且與第三發(fā)射面合作以從第二發(fā)射面發(fā)射投射到第三入射面的光束以作為第一發(fā)射光束，并且反射投射到第三發(fā)射面的第二入射光束并把它作為第二發(fā)射光束發(fā)射；其中第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，第二發(fā)射面和第三入射面被限定成用以消除因光束的波長變化引起的光軸變化，并且其中光學(xué)元件的形成要使第一入射光束和第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面；并且由所述第一入射光束的方向和所述第一發(fā)射光束的方向定義的平面大體垂直相交于所述第一棱鏡的所述第一入射面、所述第一反射面和所述第一發(fā)射面，所述第二棱鏡的所述第二入射面和所述第二發(fā)射面，以及所述第三棱鏡的所述第三入射面和所述第三發(fā)射面；第一入射光束的方向基本上與所述第二發(fā)射光束的方向相反且平行；并且所述第一入射光束的方向大體垂直于所述第一發(fā)射光束的方向，并且其中光源位于第一棱鏡的第一入射面之前，物鏡位于第三棱鏡的第一入射-發(fā)射面之前，光檢測器位于第三棱鏡的第三發(fā)射面之前。
28．根據(jù)權(quán)利要求27所述的光拾取裝置，其中所述光源是產(chǎn)生所述第一入射光束的半導(dǎo)體激光器，在由第一入射光束方向與所述第一發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率約為1.9至2.1，并且所述第一棱鏡把以一個(gè)入射角投射到所述第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束基本整形為圓形光束。
29．根據(jù)權(quán)利要求28所述的光拾取裝置，其中所述薄膜包括半透明膜或偏振膜。
30．一種光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面、與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面、以及面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面，第二棱鏡，具有第一折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面、和面向第二入射面且與第二入射面形成第三角度的第二發(fā)射面，薄膜，附在第二棱鏡的第二發(fā)射面上且與第二發(fā)射面合作以從第一發(fā)射面發(fā)射投射到第二發(fā)射面的光束以作為第一發(fā)射光束，并且反射投射到第二發(fā)射面的第二入射光束并將其發(fā)射以作為第二發(fā)射光束；并且其中第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到所述第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因光束的波長變化引起的光軸變化。
31．根據(jù)權(quán)利要求30所述的光學(xué)元件，其中所述第一入射光束和所述第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面。
32．根據(jù)權(quán)利要求31所述的光學(xué)元件，其中由所述第一入射光束的方向和所述第一發(fā)射光束的方向定義的平面基本垂直相交于所述第一棱鏡的所述第一入射面、所述第一反射面和所述第一發(fā)射面及所述第二棱鏡的所述第二入射面和所述第二發(fā)射面。
33．根據(jù)權(quán)利要求32所述的光學(xué)元件，其中所述第一入射光束的所述入射角、所述第一和第二折射率、由所述第一入射面和所述第一發(fā)射面形成的所述第一角度、由所述第一反射面和所述第一發(fā)射面形成的所述第二角度、由所述第二入射面和所述第二發(fā)射面形成的所述第三角度被限定成用以使所述第一入射光束的方向基本上與所述第二發(fā)射光束的方向相反且平行，并且所述第一入射光束的方向基本垂直于所述第一發(fā)射光束的方向。
34．根據(jù)權(quán)利要求33所述的光學(xué)元件，其中在第一入射光束方向和所述第一發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率是約1.5至2.2。
35．根據(jù)權(quán)利要求34所述的光學(xué)元件，其中所述薄膜包括半透明膜或偏振膜。
36．一種光拾取裝置，包括光學(xué)元件；用于產(chǎn)生光束以投射到光學(xué)元件的光源；用于會(huì)聚從光學(xué)元件發(fā)射的光束的物鏡；和用于檢測來自光學(xué)元件的發(fā)射光束的光檢測器，其中光學(xué)元件包括第一棱鏡，具有第一折射率且包括第一入射面、與第一入射面形成第一角度的第一發(fā)射面、以及面向第一入射面且與第一發(fā)射面形成第二角度的第一反射面；第二棱鏡，具有第一折射率且包括與第一發(fā)射面接觸的第二入射面、和面向第二入射面且與第二入射面形成第三角度的第二發(fā)射面；和薄膜，附在第二棱鏡的第二發(fā)射面上且與第二發(fā)射面合作以從第一發(fā)射面發(fā)射投射到第二發(fā)射面的光束以作為第一發(fā)射光束，并且反射投射到第二發(fā)射面的第二入射光束并將其發(fā)射以作為第二發(fā)射光束；其中第一棱鏡對(duì)以一個(gè)入射角投射到第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束進(jìn)行整形，并且使第一反射面反射的光束與第二棱鏡的光軸平行并投射到第二入射面，第一發(fā)射面和第二入射面被限定成用以消除因光束的波長變化引起的光軸變化，并且其中光學(xué)元件的形成要使第一入射光束和第一發(fā)射光束處于同一個(gè)平面；由第一入射光束的方向和第一發(fā)射光束的方向定義的平面基本垂直相交于第一棱鏡的第一入射面、第一反射面和第一發(fā)射面及第二棱鏡的第二入射面和第二發(fā)射面；第一入射光束的方向基本上與第二發(fā)射光束的方向相反且平行；并且第一入射光束的方向基本垂直于第一發(fā)射光束的方向；并且其中光源位于第一棱鏡的第一入射面之前；物鏡位于沿著第一發(fā)射光束方向的第二棱鏡的第二發(fā)射面之前；并且光檢測器位于沿著第二發(fā)射光束方向的第二棱鏡的第二發(fā)射面之前。
37．根據(jù)權(quán)利要求36所述的光拾取裝置，其中所述光源是產(chǎn)生所述第一入射光束的半導(dǎo)體激光器；在由第一入射光束方向與所述第一發(fā)射光束方向定義的平面上的光束放大率約為1.9至2.1；并且所述第一棱鏡把以一個(gè)入射角投射到所述第一入射面的具有一個(gè)波長的第一入射光束基本整形為圓形光束。
38．根據(jù)權(quán)利要求37所述的光拾取裝置，其中所述薄膜包括半透明膜或偏振膜。
全文摘要
一種光拾取裝置能夠在光學(xué)元件傾斜時(shí)減小發(fā)射到光檢測器的光束的光軸變化。入射光束從第一棱鏡的第一表面投射到光拾取裝置中的光學(xué)元件上,在第二表面受到反射,在第一棱鏡和第二棱鏡的結(jié)合面受到折射,然后在第二棱鏡的第一表面折射以形成發(fā)射光束。入射光束的方向和發(fā)射光束的方向在同一個(gè)平面內(nèi)垂直相交。投射到第二棱鏡第一表面的光束,被薄膜反射,被第三表面折射,然后發(fā)射到光檢測器。
文檔編號(hào)G11B7/135GK1309304SQ0111198
公開日2001年8月22日 申請(qǐng)日期2001年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月21日
發(fā)明者安藤伸彥 申請(qǐng)人:索尼公司