專利名稱：光拾取裝置和半導(dǎo)體激光器裝置的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種在如CD(小型盤)，DVD(數(shù)字多用盤)等的光記錄介質(zhì)中讀取信息，并且在光記錄介質(zhì)中記錄信息的光拾取裝置，以及還涉及一種用于光拾取裝置的能夠更易于實(shí)現(xiàn)的半導(dǎo)體激光器裝置。
相關(guān)技術(shù)的描述圖28是表示傳統(tǒng)光拾取裝置1的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的示意圖，及圖29是表示從第一和第二半導(dǎo)體激光器元件12和13發(fā)射的激光光束R和r分別透過光柵3后發(fā)生的衍射光的示意圖。另外，在圖29中，所劃虛線分別表示當(dāng)從第一半導(dǎo)體激光器元件12發(fā)射的激光光束R在入射到光柵3上而產(chǎn)生光譜分離時(shí)產(chǎn)生的第一級(jí)衍射光束R1和第一級(jí)衍射光束R1’，實(shí)線分別表示當(dāng)從第二半導(dǎo)體激光器元件13發(fā)射的激光光束r在入射到光柵3上而產(chǎn)生光譜分離時(shí)所發(fā)生的第一級(jí)衍射光束r1和第一級(jí)衍射光束r1’。
光拾取裝置1包括半導(dǎo)體激光器單元2，光柵3(可是，在下面的描述中光柵被稱作衍射光柵)，準(zhǔn)直透鏡4，分光器5，物鏡6，分離元件7，光接收元件8，驅(qū)動(dòng)部9，信號(hào)處理部10和控制部11。該光拾取裝置1用于光學(xué)地讀取在光記錄介質(zhì)17的信息記錄表面上記錄的信息，和用于在該信息記錄表面中光學(xué)地記錄信息。
半導(dǎo)體激光器單元2包括發(fā)射紅波長(zhǎng)其振蕩波長(zhǎng)例如是654nm激光光束的第一半導(dǎo)體激光器元件12，發(fā)射振蕩波長(zhǎng)例如是784nm的紅外激光的第二半導(dǎo)體元件13，一個(gè)管座14，引銷15和一個(gè)管帽16。第一半導(dǎo)體激光器元件12在讀取例如DVD(數(shù)字多用盤)中的信息時(shí)使用，第二半導(dǎo)體激光器元件13在讀取例如CD(小型盤)中的信息時(shí)使用。
在下面的描述中，第一半導(dǎo)體激光器元件被稱作用于DVD的激光器元件，第二半導(dǎo)體激光器元件被稱作用于CD的激光器元件。
在光拾取裝置1中，當(dāng)從用于DVD的激光器元件發(fā)射的激光光束R入射在光柵3上時(shí)，激光光束R被光譜地分成包含透過光柵3而沒有衍射的零級(jí)衍射光束R0，被衍射的第一級(jí)衍射光束R1和被衍射的第一級(jí)衍射光束R1’等三束激光光束。當(dāng)從用于CD的激光器元件13發(fā)射的激光光束r入射在光柵3上時(shí)，激光光束r被光譜地分成包含透過光柵3而沒有衍射的零級(jí)衍射光束r0，衍射的第一級(jí)衍射光束r1和衍射的第一級(jí)衍射光束r1’的三束激光光束。如上所述，當(dāng)分別從用于DVD的激光器元件12和用于CD的激光器元件13發(fā)射的激光光束R和激光光束r入射在光柵3上時(shí)，衍射角和衍射效率是不同的，分別取決于兩個(gè)激光光束R和r之間的波長(zhǎng)差，但是兩個(gè)激光光束R和r同時(shí)被光柵3相互光譜地分離。
當(dāng)激光光束R1和r1分別被光柵3光譜地分成三束激光光束后，分開的光束通過準(zhǔn)直透鏡4，分光器5和物鏡6，并會(huì)聚在光記錄介質(zhì)17上?；旧弦话氲墓馐煞止馄?反射，反射的光束未被使用。由光記錄介質(zhì)17反射的激光光束通過物鏡6，并且然后基本上一半的反射激光光束由分光器5反射，該反射的光束通過分離元件7入射在預(yù)設(shè)的光接收元件8上。
分光器5由共光軸布置的紅外分色光束分離器和紅分色光束分離器具體構(gòu)成。紅外分色光束分離器對(duì)于用于CD的激光器元件13具有百分之50的反射率，并對(duì)于用于DVD的激光器元件12使百分之百的入射光透過紅外分色光束分離器。另外，紅分色光束分離器對(duì)于用于DVD的激光器元件12具有百分之50的反射率，并且對(duì)于用于CD的激光器元件13使百分之百的入射光透過紅外分色光束分離器。
關(guān)于分離元件7，分離信號(hào)光束，以便得到信息、聚焦錯(cuò)誤信號(hào)(下面縮寫為FES)和跟蹤在光記錄介質(zhì)17上記錄的錯(cuò)誤信號(hào)(下面縮寫為TES)。
當(dāng)檢測(cè)DVD的FES時(shí)，使用DPP(差動(dòng)推挽)方法。在這種情況下，從用于DVD的激光器元件12發(fā)射的激光光束被分成包括通過分離元件7的光軸的三部分是足夠的，并且接收該三部分。這里，關(guān)于從用于DVD的激光器元件12發(fā)射的激光光束，垂直于光軸的部分是圓的。另外，當(dāng)檢測(cè)DVD的FES時(shí)，從用于DVD的激光器元件12發(fā)射的激光光束被分成包括光軸的第一半圓形和第二半圓形，且第二半圓形另外被分成兩個(gè)包括光軸的四分之一圓，并具有相等面積，因此在刀邊法中能夠檢測(cè)FES。
另一方面，當(dāng)檢測(cè)CD的TES時(shí)，利用從用于CD的激光器元件13發(fā)射并被光柵3光譜分離的三束激光光束的三束法被使用。另外，當(dāng)檢測(cè)CD的FES時(shí)，在光柵3上的零級(jí)衍射光束由分離元件7分成包括光軸的兩部分，因此在刀邊法中能夠檢測(cè)FES。
入射到光接收元件8上的激光光束被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。在該電信號(hào)的基礎(chǔ)上，完成讀取記錄在如CD和DVD等光記錄介質(zhì)17的信息記錄表面上的信息信號(hào)，并且完成FES和TES的檢測(cè)。
這里，F(xiàn)ES用于進(jìn)行控制，以調(diào)節(jié)聚焦以使焦點(diǎn)能夠通過跟隨光記錄介質(zhì)17的表面振蕩總是形成在信息記錄表面上。TES用于進(jìn)行控制，以校正從會(huì)聚在光記錄介質(zhì)17的信息記錄表面上的激光光束的軌跡中心到為使激光光束精確地跟隨軌道進(jìn)行控制的間隙。
如另一現(xiàn)有技術(shù)所述，光學(xué)頭設(shè)有兩個(gè)具有不同振蕩波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器元件、并利用不同信號(hào)讀出波長(zhǎng)讀出光記錄介質(zhì)上的信號(hào)。該光學(xué)頭設(shè)有一個(gè)偏振全息圖，該偏振全息圖的入射激光光束透射為零級(jí)衍射光束，或者在全息圖上激光光束被衍射為±第一級(jí)衍射光束，其取決于激光光束的振蕩方向的差。
關(guān)于光學(xué)頭，從兩個(gè)半導(dǎo)體激光器元件發(fā)射的具有不同振蕩波長(zhǎng)的兩個(gè)激光光束同時(shí)穿過偏振全息圖而已成為零級(jí)衍射光束，并且通過準(zhǔn)直透鏡，四分之一波長(zhǎng)板和物鏡，且會(huì)聚在光記錄介質(zhì)上。由光記錄介質(zhì)反射的激光光束沿相同光路作為進(jìn)入路徑，并通過物鏡，四分之一波長(zhǎng)板和準(zhǔn)直透鏡，入射到偏振全息圖上。入射到偏振全息圖上的激光光束被衍射成為±第一級(jí)衍射光束，并入射到設(shè)置在激光光束的衍射方向的相應(yīng)位置上的光電探測(cè)器上(例如，見日本未決專利公開JP11-174226)。
如上所述，在如CD和DVD等的光記錄介質(zhì)中讀取和記錄信息的光拾取裝置由例如使用全息激光方法的半導(dǎo)體激光器裝置構(gòu)成。下面解釋全息激光方法。在半導(dǎo)體激光器裝置中，用于檢測(cè)信號(hào)的半導(dǎo)體激光器元件，全息元件和光接收元件合并成一個(gè)組件，激光光束從半導(dǎo)體激光器元件發(fā)射，被起光記錄介質(zhì)作用的光盤反射的信號(hào)光束通過全息元件在不同于半導(dǎo)體激光器元件傳輸方向的方向上衍射，該信號(hào)光束被引導(dǎo)到光接收元件上用于檢測(cè)信號(hào)。
如后面的圖30A，30B和31到35所示的半導(dǎo)體激光器裝置100是公知的使用全息激光方法的傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器裝置。圖30A是表示傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器裝置100的簡(jiǎn)化的透視圖。圖30B是表示省略了全息元件106的半導(dǎo)體激光器裝置的透視圖。圖31是表示半導(dǎo)體激光器裝置100的正視圖。圖32是表示半導(dǎo)體激光器裝置100的右側(cè)視圖。圖33是圖31沿A-A線橫剖的橫剖面視圖。圖34是圖31中沿B-B線橫剖的橫剖面視圖。圖35是圖31中沿C-C線橫剖的橫剖面視圖。這里，在這些圖中表示的X軸，Y軸和Z軸是三維正交坐標(biāo)軸。X軸，Y軸和Z軸的方向分別相當(dāng)于半導(dǎo)體激光器裝置100的長(zhǎng)度方向、寬度方向和厚度方向。
該半導(dǎo)體激光器100包括一個(gè)半導(dǎo)體激光器元件101、一個(gè)副座102、一個(gè)光軸轉(zhuǎn)換反射鏡103、全息元件106、用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件107、絕緣架108、引銷109。全息元件106包括用于產(chǎn)生三束光的光柵104和全息圖案105。副座102安裝在絕緣部111上。
在使用導(dǎo)體激光器裝置100的光拾取裝置中，為了用下面的兩種光記錄介質(zhì)進(jìn)行讀取和記錄信息需要具有不同振蕩波長(zhǎng)的多個(gè)光源。一種光記錄介質(zhì)稱作CD類，其僅使用光束進(jìn)行信息的讀取和記錄，另一種光記錄介質(zhì)稱作DVD類，其使用光和磁進(jìn)行信息的讀取和記錄。在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器裝置100中，作為光源，應(yīng)用半導(dǎo)體激光器元件101，該半導(dǎo)體激光器元件101包括發(fā)射為CD類光記錄介質(zhì)進(jìn)行讀取和記錄的激光光束的第一振蕩點(diǎn)，和發(fā)射用于DVD類光記錄介質(zhì)進(jìn)行讀取和記錄的激光光束的第二振蕩點(diǎn)。
在傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器100中，分別從半導(dǎo)體激光器元件1的第一和第二振蕩點(diǎn)發(fā)射的激光光束110a和110b由光軸轉(zhuǎn)換反射鏡103反射，如圖33所示，并將激光光束110a和110b的傳輸方向改變成垂直方向。由光軸轉(zhuǎn)換反射鏡103改變傳輸方向的激光光束110a和110b入射在用于產(chǎn)生三束光的光柵104上。當(dāng)激光光束110a和110b入射在用于產(chǎn)生三束光的光柵104上時(shí)，激光光束110a和110b被分成沒有衍射的透射的零級(jí)衍射光和被衍射的±第一級(jí)衍射光。在由用于產(chǎn)生三束光的光柵104分成三束激光光束后，三束激光光束會(huì)聚在為在圖中顯示的光記錄介質(zhì)上。如圖35所示，從半導(dǎo)體激光器元件101發(fā)射并由光記錄介質(zhì)反射的激光光束110a和110b由全息圖案105衍射，并入射到預(yù)設(shè)的用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件107的接收部。
當(dāng)檢測(cè)到在CD類光記錄介質(zhì)中的跟蹤錯(cuò)誤信號(hào)(下面縮寫為TES)時(shí)，應(yīng)用三束光方法，其中副光束與主光束相反沿光記錄介質(zhì)軌道的延長(zhǎng)方向繼續(xù)前進(jìn)，并且跟著使用另一副光束。另外，當(dāng)檢測(cè)到在DVD類光記錄介質(zhì)中的TES時(shí)，應(yīng)用用于分離主光束的信號(hào)之間相位差的相位差方法。
在另一傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器裝置中，半導(dǎo)體激光器芯片安裝在芯片安裝部上，繞芯片安裝部設(shè)置的外引銷上的連接點(diǎn)與半導(dǎo)體激光器芯片的電極連接，由絕緣材料制成的框架體繞芯片安裝部和外引銷上的連接點(diǎn)設(shè)置。包括用于產(chǎn)生三束光的光柵圖案和用于光束分離器的全息圖案的全息光學(xué)元件安裝在框架體上。從半導(dǎo)體激光器芯片發(fā)射的激光光束由用于產(chǎn)生三束光的光柵圖案分成三束激光光束，然后會(huì)聚在光盤上。由光盤反射的激光光束通過用于光束分離器的全息圖案衍射，并且入射到光束檢測(cè)電路上(例如，參見日本未審專利公開JP 6-203403，JP-A2000-196176，JP-A2000-196177，和JP-A2001-111159)。
另外，在其它現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光器裝置中，半導(dǎo)體激光器芯片安裝在引銷框架上，且引銷框架密封在樹脂殼體中。在樹脂殼體上，安裝包括光柵和全息圖的全息元件。從半導(dǎo)體激光器芯片發(fā)射的激光光束由微反射鏡反射，并入射到光柵上，被分成三束激光光束，然后會(huì)聚在光盤上。由光盤反射的激光光束通過全息圖衍射，入射到光電探測(cè)器(例如，參見日本未審專利JP-A11-25465)上。
在上述傳統(tǒng)的光拾取裝置1中，當(dāng)檢測(cè)CD的TES時(shí)，例如，應(yīng)用三束光方法。在三束光方法中，TES由使用的三束激光光束r0、r1、和r1’檢測(cè)，其中從用于CD的激光器元件13發(fā)射的具有紅外波長(zhǎng)的激光光束r由光柵3光譜地分離。在該光拾取裝置1中，當(dāng)檢測(cè)DVD的TES時(shí)，例如，應(yīng)用DPD(微分相位檢測(cè))方法。在DPD方法中，TES由分離的光束R0檢測(cè)，該光束R0是通過從用于DVD的激光器元件12發(fā)射的具有紅光波長(zhǎng)的激光光束R作為零級(jí)衍射光束透射的激光光束。
如上所述，DVD的TES能夠通過僅使用一個(gè)激光光束R0來檢測(cè)，并且不需要將從用于DVD的激光器元件12發(fā)射的激光光束R由光柵3分成三束激光光束R0，R1和R1’。換言之，當(dāng)檢測(cè)DVD的TES時(shí)，不需要光柵3?？墒牵谠O(shè)有具有不同振蕩波長(zhǎng)的用于DVD的激光器元件12和用于CD的激光器元件13的半導(dǎo)體激光器單元2的光拾取裝置1中，安排用于DVD的激光器元件12和用于CD的激光器元件13的位置使它們相互靠近，因此對(duì)于光拾取裝置1僅使從一個(gè)激光器元件發(fā)射的激光光束入射到光柵3上，并不使從另一個(gè)激光器元件發(fā)射的激光光束入射到光柵3上是困難的。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的光拾取裝置1不能阻止從用于DVD的激光器元件12發(fā)射的激光光束R由光柵3分離成三束激光光束R0，R1和R1’。
因此，當(dāng)檢測(cè)DVD的TES時(shí)，在由光柵3光譜地分離激光光束R0，R1和R1’中，使用不被衍射的且作為零級(jí)衍射光透射的激光光束R0，不使用光譜地分離的兩個(gè)激光光束R1和R1’。因此，存在對(duì)于從用于DVD的激光器元件12發(fā)射的激光光束R的光利用效率降低的問題。另外，由于光利用率低，存在從用于DVD的激光器元件12發(fā)射的激光光束R的量增加而增加電流消耗的問題。
如日本未審專利公開JP-A11-174226中的光學(xué)頭，兩個(gè)光電探測(cè)器應(yīng)布置在夾在半導(dǎo)體激光器元件和該光電探測(cè)器之間的預(yù)定位置上，因此存在難于配置和調(diào)節(jié)光電探測(cè)器的問題。
在使用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器裝置100的光拾取裝置中，檢測(cè)CD類光記錄介質(zhì)的TES的情況下，使用三束光法。在三束光法中，TES通過使用用于產(chǎn)生三光束的光柵104分離的三束激光光束檢測(cè)。
另外，在使用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器裝置100的光拾取裝置中，檢測(cè)DVD類光記錄介質(zhì)的TES的情況下，例如使用相位差法。在相位差法中，在由光柵104分離的三束激光光束中一束激光光束作為零級(jí)衍射光透射，并因此檢測(cè)TES。
如上所述，當(dāng)檢測(cè)VD類光記錄介質(zhì)的TES時(shí)，在由光柵104分離的三束激光光束中，使用不被衍射的且作為零級(jí)衍射光透射的一激光光束，不使用剩下的兩束激光光束。因此，存在最初會(huì)聚在光記錄介質(zhì)上的激光光束的光量減小的問題，并因此增加光量損失和降低從半導(dǎo)體激光器元件1發(fā)射的激光光束的光利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠抑制從半導(dǎo)體激光器元件發(fā)射的激光光束的光利用率降低的光拾取裝置和半導(dǎo)體激光器裝置。
本發(fā)明提供一種光拾取裝置包括一個(gè)用于在兩個(gè)波段發(fā)射激光光束的光源；一個(gè)用于接收從光源發(fā)射的和由光記錄介質(zhì)反射的激光光束的光接收元件；和一個(gè)在光源和光記錄介質(zhì)之間具有偏振特性的光柵，借助該光柵，當(dāng)激光光束的偏振方向等于預(yù)定的第一方向時(shí)從光源發(fā)射并入射的激光光束被透射而無衍射，同時(shí)當(dāng)激光光束的偏振方向等于預(yù)定的第二偏振方向時(shí)從光源發(fā)射并入射的激光光束被衍射，該光拾取裝置至少進(jìn)行讀取光記錄介質(zhì)的信息和在光記錄介質(zhì)上通過由從光源發(fā)射的激光光束照射光記錄介質(zhì)、而在光記錄介質(zhì)上記錄信息中的一個(gè)處理，和兩波段中激光光束的偏振方向在激光光束入射到衍射光柵的位置上相互垂直。
依照本發(fā)明，關(guān)于一個(gè)波段的激光光束，其從光源發(fā)射并入射到光柵上，例如振蕩波長(zhǎng)是654nm的紅波長(zhǎng)激光光束，當(dāng)激光光束的偏振方向垂直于預(yù)定的第一偏振方向例如衍射光柵凹槽的方向時(shí)，作為衍射光柵衍射的作用無效，且激光光束能夠被透射而沒有激光光束的衍射。另外，關(guān)于另一個(gè)波段的激光光束，其從光源發(fā)射并入射到衍射光柵上，例如振蕩波長(zhǎng)是784nm的紅外波長(zhǎng)激光光束，當(dāng)激光光束的偏振方向平行于預(yù)定的第二偏振方向例如衍射光柵凹槽的方向時(shí)，作為衍射光柵衍射的作用是有效的，且激光光束能夠被透射并且被光譜地分成作為零級(jí)衍射光的透射激光光束和作為±第一級(jí)衍射光束的激光光束。
當(dāng)例如DVD的光記錄介質(zhì)上的信息通過使用紅波長(zhǎng)的激光光束讀取時(shí)，所述激光光束從光源發(fā)射并且其偏振方向是第一偏振方向，從光源發(fā)射的激光光束入射到衍射光柵上，然而衍射光柵的衍射作用無效，衍射光柵透射該激光光束，而沒有激光光束的衍射。因此，從光源發(fā)射的所有激光光束能夠用于讀取DVD的信息。當(dāng)使用這些激光光束讀取DVD的信息時(shí)，光拾取裝置能夠抑制通過與傳統(tǒng)光拾取裝置類似的衍射光柵衍射激光光束的衍射產(chǎn)生的光利用率的降低。另外，因?yàn)楣馐叭⊙b置能夠抑制光利用率的降低，所以不需要增加從光源發(fā)射的激光光束的光量，并且能夠避免隨著增加激光光束的光量而增加的電流消耗，因此能夠再現(xiàn)例如DVD的且便攜式的光盤再現(xiàn)器能夠比使用傳統(tǒng)光拾取裝置的光盤裝置長(zhǎng)時(shí)間再現(xiàn)光盤。
另外，在本發(fā)明中，光源發(fā)射第一和第二偏振方向的激光光束，其相互平行是優(yōu)選的，且一個(gè)半波長(zhǎng)板設(shè)置在衍射光柵和光源之間，以使其在第二偏振方向上對(duì)第二偏振方向的激光光束無效，而對(duì)第一偏振方向的激光光束改變偏振方向。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)從光源發(fā)射的第二偏振方向的激光光束入射到半波長(zhǎng)板上時(shí)，半波長(zhǎng)板對(duì)具有第二偏振方向波長(zhǎng)的激光光束的偏振方向不產(chǎn)生影響，當(dāng)從光源發(fā)射的第一偏振方向的激光光束入射到半波長(zhǎng)板上時(shí)，激光光束的偏振方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)90度角。因此從光源發(fā)射的第一和第二偏振方向的激光光束的偏振方向在激光光束入射到衍射光柵上的位置處相互垂直，因此只有第二偏振方向的激光光束能夠由衍射光柵衍射。
另外，在本發(fā)明中光拾取裝置進(jìn)一步包括第一光學(xué)組件，包括，第一光學(xué)元件，布置在光源和光記錄介質(zhì)之間，設(shè)有全息圖用于在第一表面部衍射入射光束，并光譜地分離入射光束形成多束光，并在第二表面部設(shè)有衍射光柵，和具有光源和光接收元件的光源單元。
根據(jù)本發(fā)明，在光拾取裝置中由包括第一光學(xué)元件的第一光學(xué)組件和光源單元組成，第一光學(xué)元件和光源單元統(tǒng)一成第一光學(xué)組件，因此，在生產(chǎn)光拾取裝置時(shí)減少光學(xué)部件的數(shù)量和裝配步驟的數(shù)量，且簡(jiǎn)化如調(diào)節(jié)光軸的光學(xué)調(diào)節(jié)的操作，改善光拾取裝置的生產(chǎn)率。另外，光學(xué)部件的數(shù)量的減少能夠使光拾取裝置最小化和重量輕及能夠降低光拾取裝置的成本。
另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，第一光學(xué)元件的全息圖是一個(gè)具有偏振特性的偏振全息圖，從光源發(fā)射的并入射到全息圖上的激光光束不被所述全息圖衍射而是透射。
根據(jù)本發(fā)明，從光源發(fā)射的并由衍射光柵透射的激光光束入射到第一光學(xué)元件的偏振全息圖上。入射到偏振全息圖上的激光光束由于偏振全息圖的偏振特性不被衍射，且所有的激光光束作為零級(jí)衍射光透射。偏振全息圖的使用能使在使用無偏振特性的全息圖時(shí)產(chǎn)生的不必要的光束出現(xiàn)，并衍射這些光束，且不會(huì)聚在光記錄介質(zhì)的信息記錄表面以便除去，還能夠使從光源發(fā)射的所有激光光束會(huì)聚在光記錄介質(zhì)的信息記錄表面上。因此，與設(shè)有無偏振特性的全息圖的光拾取裝置比較，能夠改進(jìn)從光源發(fā)射的激光光束的光利用率。
另外，在本發(fā)明中優(yōu)選光拾取裝置進(jìn)一步包括第二光學(xué)組件，包括，第二光學(xué)元件，設(shè)在光源和光記錄介質(zhì)之間，設(shè)有全息圖用于在第一表面部上衍射入射光束，且將入射光束光譜地分離成多個(gè)光束，并在第二表面部上設(shè)有衍射光柵，和具有光源和光接收元件的光源單元。
根據(jù)本發(fā)明，由衍射光柵透射的激光光束入射到設(shè)在衍射光柵和第一光學(xué)元件的全息圖之間的半波長(zhǎng)板上。當(dāng)由衍射光柵透射的第二偏振方向的激光光束入射到半波長(zhǎng)板上時(shí)，在偏振方向上對(duì)于具有第二偏振方向波長(zhǎng)的激光光束無效，并當(dāng)由衍射光柵透射的第一偏振方向的激光光束入射到半波長(zhǎng)板上時(shí)，對(duì)于具有第一偏振方向波長(zhǎng)的激光光束，其偏振方向被旋轉(zhuǎn)90度角。由半波長(zhǎng)板透射的激光光束入射到全息圖上。入射到全息圖上的激光光束不受衍射作用的影響，且所有激光光束由全息圖透射并會(huì)聚在光記錄介質(zhì)上。如上所述，在衍射光柵和第一光學(xué)元件之間布置半波長(zhǎng)板能夠使入射在全息圖上的激光光束不受全息圖的衍射作用的影響。這能啟動(dòng)由全息圖的衍射作用產(chǎn)生的不必要的光束，并不將其會(huì)聚在光記錄介質(zhì)上以便除去，并能夠使從光源發(fā)射的激光光束的光利用率得到改進(jìn)。
另外，在光拾取裝置中由包括第二光學(xué)元件和光源單元的第二光學(xué)組件組成，所述第二光學(xué)元件和光源單元被用作第二光學(xué)組件，因此在生產(chǎn)光拾取裝置時(shí)、光學(xué)部件的數(shù)量和裝配處理的步驟被減少，諸如光軸調(diào)整的光學(xué)調(diào)節(jié)操作被簡(jiǎn)化，并且改進(jìn)了光拾取裝置的生產(chǎn)率。另外，光學(xué)部件數(shù)量的減少能夠使光拾取裝置最小化并且成為重量輕的及能夠降低光拾取裝置的成本。
另外，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體激光器裝置包括用于在多個(gè)波段發(fā)射激光光束且被安裝使得其發(fā)射的多個(gè)激光光束的偏振方向相互平行的光源；用于改變從光源發(fā)射的激光光束的傳輸方向并設(shè)有用于對(duì)其中一個(gè)波段的激光光束改變偏振方向的半波長(zhǎng)板的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡；用于接收從光源發(fā)射的和在一個(gè)方向透射的激光光束的反射光的光接收元件。
根據(jù)本發(fā)明，光軸轉(zhuǎn)換反射鏡設(shè)有一個(gè)用于對(duì)其中一個(gè)波段的激光光束改變偏振方向的半波長(zhǎng)板。因此，當(dāng)例如在從光源發(fā)射的并具有多個(gè)波段的激光光束中，紅外波長(zhǎng)的激光光束入射到設(shè)有半波長(zhǎng)板的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡上時(shí)，紅外激光光束由光軸轉(zhuǎn)換反射鏡反射，并改變紅外激光光束的傳輸方向。另外，當(dāng)例如在從光源發(fā)射的并具有多個(gè)波段的激光光束中，紅波長(zhǎng)激光光束入射到設(shè)有半波長(zhǎng)板的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡上時(shí)，紅激光光束由光軸轉(zhuǎn)換反射鏡反射，并改變紅激光光束的傳輸方向并且紅激光光束的偏振方向被旋轉(zhuǎn)90度角。
當(dāng)包括光軸轉(zhuǎn)換反射鏡的設(shè)有光源和半波長(zhǎng)板的半導(dǎo)體激光器裝置用于例如光拾取裝置，和由光軸轉(zhuǎn)換反射鏡反射的激光光束入射到依照激光光束的偏振方向改變衍射功能的偏振衍射光柵上時(shí)，紅激光光束的偏振方向由于半波長(zhǎng)板的作用旋轉(zhuǎn)90度角，紅波長(zhǎng)激光光束不受衍射作用的影響并且由偏振衍射光柵透射，紅外波長(zhǎng)激光光束的偏振方向不改變，紅外波長(zhǎng)的激光光束受衍射作用的影響并被衍射成多束激光光束。
因此，由于使用紅波長(zhǎng)激光光束例如用于讀取DVD的信息和使用紅外波長(zhǎng)激光光束例如用于讀取CD的信息，所以與現(xiàn)有技術(shù)不同從光源發(fā)射的并且在讀取DVD信息的情況下使用的激光光束不被衍射光柵衍射。這能夠抑制隨著初始轉(zhuǎn)換的激光光束量的降低而引起的光量的損失帶來的光利用率的降低。
另外，在本發(fā)明中優(yōu)選地半波長(zhǎng)板是雙折射晶體薄板。
根據(jù)本發(fā)明，如晶體的雙折射晶體薄板用作半波長(zhǎng)板。如上所述，由于使用雙折射晶體薄板作為半波長(zhǎng)板，能夠精確控制半波長(zhǎng)板的相移量。這能夠根據(jù)設(shè)計(jì)的衍射效率差，設(shè)置入射到偏振全息圖上的多束激光光束的衍射效率差。
另外，在本發(fā)明中優(yōu)選地半波長(zhǎng)板是各向異性樹脂薄膜。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)楦飨虍愋詷渲∧け入p折射晶體薄板相對(duì)便宜，所以使用各向異性樹脂薄膜例如ARTON等作為半波長(zhǎng)板，能夠降低半導(dǎo)體激光器裝置的產(chǎn)生成本。
另外，在本發(fā)明中優(yōu)選地光源和光接收元件安裝在設(shè)有引銷的樹脂基底上。
根據(jù)本發(fā)明，光源和光接收元件安裝在設(shè)有引銷的樹脂基底上。如上所述，因?yàn)楣庠春凸饨邮赵惭b在同一基底上，能夠易于進(jìn)行芯片(die)的粘合和導(dǎo)線的粘合。另外，因?yàn)槟軌蛉菀椎剡M(jìn)行芯片(die)的粘合和導(dǎo)線的粘合，所以能夠在相對(duì)短的時(shí)間里進(jìn)行半導(dǎo)體激光器裝置的裝配工作。
另外，在本發(fā)明中優(yōu)選地光源和光接收元件安裝在金屬基座上，引銷保持與基座電絕緣的條件下與基座連接，布置引銷使其在平行于由光軸轉(zhuǎn)換反射鏡轉(zhuǎn)換的光軸的方向上延伸。
根據(jù)本發(fā)明，光源和光接收元件安裝在金屬管座上。引銷保持與管座電絕緣的條件下與管座連接，布置引銷使其在平行于由光軸轉(zhuǎn)換反射鏡轉(zhuǎn)換的光軸的方向上延伸。這些裝置能夠使半導(dǎo)體激光器裝置變薄。另外，因?yàn)楣庠春凸饨邮赵惭b在金屬管座上，所以在生產(chǎn)半導(dǎo)體激光器裝置當(dāng)中不需要移動(dòng)半導(dǎo)體激光器裝置的方向。因此，能夠容易地生產(chǎn)半導(dǎo)體激光器裝置，例如能夠容易地測(cè)量從半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光光束的特性。
另外，在本發(fā)明中優(yōu)選地光源和光接收元件安裝在硅襯底上。
根據(jù)本發(fā)明，光源和光接收元件安裝在硅襯底上。如上所述，因?yàn)楣庠春凸饨邮赵惭b在硅襯底上，所以能夠精確調(diào)節(jié)光源和光接收元件的位置，并能夠容易地調(diào)節(jié)全息圖。另外，能夠容易地進(jìn)行芯片(die)的粘合和導(dǎo)線的粘合。另外，因?yàn)槟軌蛉菀椎剡M(jìn)行芯片(die)的粘合和導(dǎo)線的粘合，所以能夠在相對(duì)短的時(shí)間里進(jìn)行半導(dǎo)體激光器裝置的裝配工作。
另外，在本發(fā)明中優(yōu)選地光軸轉(zhuǎn)換反射鏡由硅襯底加工形成。
根據(jù)本發(fā)明，光軸轉(zhuǎn)換反射鏡由硅襯底以預(yù)定的形狀加工形成。例如，具有截棱錐形狀的凸出部應(yīng)用蝕刻技術(shù)形成。應(yīng)用蝕刻技術(shù)形成的具有截棱錐形狀的凸出部的一側(cè)是硅襯底的晶體表面，并且該晶體表面起光軸轉(zhuǎn)換反射鏡的作用。如上所述，硅襯底的形狀應(yīng)用蝕刻技術(shù)等加工，因此，能夠在具有截棱錐形狀的凸出部的一側(cè)形成反射表面，該起光軸轉(zhuǎn)換反射鏡作用的反射表面具有的光學(xué)特性等于和大于那些以玻璃棱鏡形狀形成的反射表面。另外，能夠用硅襯底表面方向的適當(dāng)部分和蝕刻溶液容易地以預(yù)定角度形成反射表面的角度。
另外，在本發(fā)明中優(yōu)選地半導(dǎo)體激光器裝置進(jìn)一步包括一個(gè)具有偏振特性的偏振衍射光柵，其對(duì)于在預(yù)定第一偏振方向的激光光束的衍射效率大于在垂直于第一偏振方向的第二偏振方向的激光光束的衍射效率。
根據(jù)本發(fā)明，偏振衍射光柵具有偏振特性，其對(duì)于在預(yù)定第一偏振方向的激光光束的衍射效率大于在垂直于第一偏振方向的第二偏振方向的激光光束。因此，當(dāng)?shù)谝黄穹较虻募す夤馐肷涞狡裱苌涔鈻派蠒r(shí)，第一偏振方向的激光光束被衍射，并被分離成作為零級(jí)衍射光束透射的激光光束和作為±第一級(jí)衍射光束的衍射激光光束。另外，當(dāng)?shù)诙穹较虻募す夤馐肷涞狡裱苌涔鈻派蠒r(shí)，第二偏振方向的激光光束不被分離，并且作為零級(jí)衍射光束透射。
因此，偏振方向是激光光束在入射到偏振衍射光柵上時(shí)，例如用于讀取CD的信息時(shí)的第一偏振方向，以及偏振方向是激光光束在入射到偏振衍射光柵上時(shí)，例如用于讀取DVD的信息時(shí)的第二偏振方向，因此，與現(xiàn)有技術(shù)不同，從光源發(fā)射的激光光束在用于讀取DVD信息的情況下不被衍射光柵衍射。這可以抑制由在光記錄介質(zhì)上轉(zhuǎn)換激光光束的量的減少而引起的光量損失帶來的光利用率的降低。
另外，在本發(fā)明中優(yōu)選的半導(dǎo)體激光器進(jìn)一步包括用于衍射在光接收元件的方向中的一方向上透射的激光光束的反射光的全息圖。
具有偏振特性的全息圖對(duì)于在預(yù)定第一偏振方向的激光光束的衍射效率大于在垂直于第一偏振方向的第二偏振方向的激光光束的衍射效率。
根據(jù)本發(fā)明，用于衍射在光接收元件的方向中的一方向上透射的激光光束的反射光的全息圖具有偏振特性，其對(duì)于在預(yù)定第一偏振方向的激光光束的衍射效率大于在垂直于第一偏振方向的第二偏振方向的激光光束。使用具有上述偏振特性的全息圖能夠使從光源反射的激光光束的光利用率得到改進(jìn)。這能夠使在光源處的激光光束的振蕩輸出減少，并因此能夠相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間使用光源。


本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的目的、作用、和優(yōu)點(diǎn)將在下面參照附圖的詳細(xì)描述中變得更為清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例光拾取裝置的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是表示安裝在副座38上的并且具有不同波段的第一和第二半導(dǎo)體激光器元件的平面示意圖；圖3是表示從用于DVD的激光器元件發(fā)射的紅波長(zhǎng)激光光束A由偏振光柵透射后產(chǎn)生的衍射光束的示意圖；圖4是表示從用于CD的激光器元件發(fā)射的紅外波長(zhǎng)激光光束B由偏振光柵透射后產(chǎn)生的衍射光束的示意圖；圖5是表示四分之一波長(zhǎng)板布置在偏振光束分離器和物鏡26之間的光拾取裝置的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是表示全息元件的透視圖；圖7是表示集成激光器單元的全息元件的透視圖；圖8是表示集成全息元件的λ/2板的透視圖；圖9是集成全息激光器單元的λ/2板的透視圖；圖10A是表示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器裝置的簡(jiǎn)化透視圖；圖10B是表示省略全息元件的半導(dǎo)體激光器裝置的透視圖；圖11是表示半導(dǎo)體激光器裝置的正視圖；圖12是表示半導(dǎo)體激光器裝置的右側(cè)視圖；圖13是圖11的沿DD截面線的橫截面視圖；圖14是圖11的沿E-E截面線的橫截面視圖；圖15是圖11的沿F-F截面線的橫截面視圖；
圖16是使用半導(dǎo)體激光器裝置的光拾取裝置的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖；圖17是表示用于光拾取裝置和半導(dǎo)體激光器裝置機(jī)殼外形的透視圖；圖18是表示省略全息元件的半導(dǎo)體激光器裝置的前視圖；圖19是沿圖18中剖面線P-P的剖視圖；圖20是沿圖18中剖面線Q-Q的剖視圖；圖21是沿圖18中剖面線R-R的剖視圖；圖22是表示半導(dǎo)體激光器的引銷和島部的前視圖；圖23是表示半導(dǎo)體激光器的引銷和島部另一實(shí)施例的前視圖；圖24是沿圖22中剖面線S-S的剖視圖；圖25是表示根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器裝置的簡(jiǎn)化的透視圖；圖26是表示根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器裝置的簡(jiǎn)化的透視圖；圖27A是表示根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器裝置的簡(jiǎn)化的透視圖；圖27B是表示從半導(dǎo)體激光器選出某個(gè)部分的透視圖。
圖28是傳統(tǒng)光拾取裝置的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的示意圖；圖29是表示從第一和第二半導(dǎo)體激光器元件發(fā)射的激光光束分別透過光柵后發(fā)生的衍射光的示意圖。
圖30A是表示傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器裝置的簡(jiǎn)化的透視圖；圖30B是表示省略全息元件的半導(dǎo)體激光器的透視圖；圖31是半導(dǎo)體激光器裝置的前視圖；圖32是表示半導(dǎo)體激光器裝置的右側(cè)視圖；圖33是沿圖31中的剖面線A-A的剖視圖；圖34是沿圖31中的剖面線B-B的剖視圖；圖35是沿圖31中的剖面線C-C的剖視圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例光拾取裝置21的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是表示安裝在副座38上的并且具有不同波段的第一和第二半導(dǎo)體激光器元件32和33的平面示意圖。光拾取裝置21包括一個(gè)半導(dǎo)體激光器單元22，一個(gè)板波長(zhǎng)板51，一個(gè)偏振光柵23，一個(gè)準(zhǔn)直透鏡24，一個(gè)分光器25，一個(gè)物鏡26，一個(gè)分支元件27，一個(gè)光接收元件28，一個(gè)驅(qū)動(dòng)部29，一個(gè)信號(hào)處理部30和一個(gè)控制部31。
作為副座38，通常使用硅(Si)半導(dǎo)體集成一個(gè)用于監(jiān)控的光電二極管，但是在大的光輸出的情況下，可以使用如碳化硅(SiC)、氮化鋁(AlN)和藍(lán)寶石的介電材料。
光拾取裝置21是一個(gè)能夠用光學(xué)的方法讀取在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上所記錄信息的裝置，或者用光學(xué)的方法讀取在記錄表面上所記錄信息的裝置。光記錄介質(zhì)37例如是CD(小型盤)CD-R/RW(可記錄/可重寫的小型盤)，DVD(數(shù)字多用盤)等。
半導(dǎo)體激光器單元22包括第一半導(dǎo)體激光器元件32、第二半導(dǎo)體激光器元件33、管座34，引銷35和管帽36。
第一半導(dǎo)體激光器元件32和第二半導(dǎo)體激光器元件33在光拾取裝置21中相當(dāng)于光源。第一半導(dǎo)體激光器元件32發(fā)射紅波長(zhǎng)激光光束，其振蕩波長(zhǎng)例如是654nm。第一半導(dǎo)體激光器元件32在讀取在例如DVD的信息記錄表面上記錄的信息的時(shí)候被使用。第二半導(dǎo)體激光器元件33發(fā)射紅外激光光束，其振蕩波長(zhǎng)例如是784nm。第二半導(dǎo)體激光器元件33在讀取在例如CD或者CD-R/RW的信息記錄表面上記錄的信息的時(shí)候被使用。在下面的描述中，第一半導(dǎo)體激光器元件32表示為用于DVD的激光器元件32，第二半導(dǎo)體激光器元件33表示為用于CD的激光器元件33。
用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33布置在管座34的一側(cè)。引銷35以管座34的另一端凸出的狀態(tài)設(shè)置并且與用于DVD的激光器元件32、用于CD的激光器元件33和驅(qū)動(dòng)部29電連接。
管帽36是一個(gè)密封部件，它用于密封用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33，以避免用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33與外部裝置物理接觸，并且固定在管座34的一側(cè)上。這就制成了由管座34和管帽36密封的用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33。
用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33平行地安裝在公共的副座38上，如圖2所示。例如，在有源層和襯底之間具有不同的光柵常數(shù)的量子阱激光器的應(yīng)變的大光柵型用作用于DVD的激光器元件32。該量子阱激光器的應(yīng)變的超大光柵型的偏振方向具有取決于應(yīng)變的絕對(duì)值的90度的角度差。在用于DVD的激光器元件32，如其振蕩波長(zhǎng)例如是約654nm的用于DVD的激光器元件32，象本實(shí)施例中的用于DVD的激光器元件32的情況下，使平行于安裝表面發(fā)射的激光光束的偏振方向能夠獲得良好的振蕩閾值和可靠性的特性。從用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束通常平行于安裝表面?？紤]到上述內(nèi)容定義本實(shí)施例的形式，以使從用于DVD的激光器元件32的振蕩點(diǎn)39發(fā)射的紅波長(zhǎng)的激光光束的偏振方向，和從用于CD的激光器元件33的振蕩點(diǎn)39發(fā)射的紅外波長(zhǎng)的激光光束的偏振方向能夠相互平行。當(dāng)用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33粘接在副座38上時(shí)，使用硬焊材料。作為硬焊材料例如使用錫化金(AuSn)，硅化金(AuSi)等。
當(dāng)從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束入射到半波長(zhǎng)板(下面，半波長(zhǎng)板表示為λ/2板)51上時(shí)，激光光束作為線性偏振激光光束發(fā)射，其偏振方向被旋轉(zhuǎn)90度角。另一方面，當(dāng)用于CD的激光器元件33入射在半波長(zhǎng)板51上時(shí)，激光光束作為線性偏振激光光束發(fā)射，其偏振方向不變。該λ/2板51能夠通過調(diào)節(jié)用于λ/2板51的雙折射材料的厚度實(shí)現(xiàn)。
偏振光柵23是一個(gè)由雙折射材料制成的衍射光柵，該光柵上形成有基本上為長(zhǎng)方形截面的凹槽。另外，偏振光柵23也可以是一個(gè)形成有其中填充雙折射材料凹槽的衍射光柵。偏振光柵23具有當(dāng)入射的激光光束的偏振方向垂直于凹槽的方向時(shí)，激光光束不能夠被衍射，衍射光柵的衍射作用無效、而當(dāng)入射的激光光束的偏振方向平行于凹槽的方向時(shí)、激光光束能夠被衍射、衍射光柵的衍射作用有效的衍射特性。通過凹槽深度的調(diào)節(jié)能夠控制零級(jí)衍射光束與±第一級(jí)衍射光束的比值。
如上所述，從用于DVD的激光器元件32和用于CD激光器元件3發(fā)射的激光光束的偏振方向相互平行，但是，用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束的偏振方向因?yàn)橥ㄟ^λ/2板51而旋轉(zhuǎn)90度角。因此，從用于DVD的激光器元件32和用于CD激光器元件3發(fā)射的激光光束的偏振方向在激光光束入射在偏振光柵23的位置處相互垂直。準(zhǔn)直透鏡24使入射光束相互平行。分光器25包括兩個(gè)未示出的分光器，它們分別用于CD激光器的分光器和用于DVD激光器的分光器。在用于CD激光器的分光器中，對(duì)于從用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束具有百分之50反射率和百分之50透射率、而對(duì)于從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束還具有百分之100透射率的反射膜在相對(duì)光軸傾斜45度角的斜面上形成。用于CD激光器的分光器透射百分之50的從用于CD的激光器元件33發(fā)射后入射的入射激光光束，并且以直角反射百分之50的入射光。
在用于DVD激光器的分光器中，對(duì)于從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束具有百分之50反射率和百分之50透射率并且對(duì)于從用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束還具有百分之100透射率的反射膜在相對(duì)光軸傾斜45度角的斜面上形成。用于DVD激光器的分光器透射百分之50的從用于DVD的激光器元件32發(fā)射后入射的入射激光光束，并且以直角反射百分之50的入射光。
物鏡26將入射光束會(huì)聚在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上。分光元件27將由分光器25反射的激光光束分離成許多區(qū)，并使分離的光束入射到光接收元件28的預(yù)定的接收部上，用于讀取記錄在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上的信息信號(hào)，和檢測(cè)FES和TES。光接收元件28例如由光電二極管實(shí)現(xiàn)并將入射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
驅(qū)動(dòng)部29提供由用于DVD的激光器元件32執(zhí)行的、紅波長(zhǎng)激光光束的發(fā)射所需要的預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流給半導(dǎo)體激光器單元22，和還提供由用于CD的激光器元件33執(zhí)行的、紅外波長(zhǎng)激光光束的發(fā)射所需要的預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流給半導(dǎo)體激光器單元22。
信號(hào)處理部30用于如放大電信號(hào)的信號(hào)處理，以處理由光接收元件28光電地轉(zhuǎn)換的電信號(hào)，然后發(fā)送給施加信號(hào)處理的控制部31。
控制部31在物鏡26上進(jìn)行聚焦位置的控制，以使從用于DVD的激光器元件32或者用于CD激光器元件33發(fā)射的激光光束能夠通過物鏡26聚焦在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上，并且在從信號(hào)處理部30發(fā)送的電信號(hào)的基礎(chǔ)上還執(zhí)行用于使激光光束精確跟隨光記錄介質(zhì)37軌跡的控制。當(dāng)執(zhí)行這些控制時(shí)，構(gòu)成信號(hào)處理部30和控制部31以便通過時(shí)間序列的連接操作。
圖3是表示從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的紅波長(zhǎng)激光光束A由偏振光柵23透射后產(chǎn)生的衍射光束的示意圖。圖4是表示從用于CD的激光器元件33發(fā)射的紅外波長(zhǎng)激光光束B由偏振光柵23透射后產(chǎn)生的衍射光束的示意?？墒牵趫D3和4中，省略了布置在半導(dǎo)體激光器單元22和偏振光柵23之間的半波長(zhǎng)板51。
在圖3中，當(dāng)從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的紅波長(zhǎng)的激光光束A入射到偏振光柵23上時(shí)，只有零級(jí)衍射光束A0被透射。在圖4中，當(dāng)從用于CD的激光器元件33發(fā)射的紅外波長(zhǎng)激光光束B入射到偏振光柵23上時(shí)，該入射激光光束被分離成包括零級(jí)衍射光束B0，±第一級(jí)衍射光束B1和B1’的3束光束。在圖3中，零級(jí)衍射光束A0用實(shí)線表示，且未產(chǎn)生的±第一級(jí)衍射光束A1和A1’用虛線表示。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流通過布置在管座34上的引銷35提供給用于DVD的激光器元件32時(shí)，從用于DVD的激光器元件32發(fā)射紅波長(zhǎng)的激光光束A。例如，當(dāng)偏振方向垂直于偏振光柵23凹槽方向的激光光束A入射到偏振光柵23上時(shí)，偏振光柵23的衍射作用是無效的。換言之，不產(chǎn)生如圖3所示的±第一級(jí)衍射光束A1和A1’，且激光光束A通過偏振光柵23透射A0作為零級(jí)衍射光束A0。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流通過布置在管座34上的引銷35提供給用于CD的激光器元件33時(shí)，從用于CD的激光器元件33發(fā)射紅外波長(zhǎng)的激光光束B。例如，當(dāng)偏振方向平行于偏振光柵23凹槽方向的激光光束B入射到偏振光柵23上時(shí)，偏振光柵23的衍射作用有效。因此，激光光束B被衍射，該衍射的激光光束被分離成包括零級(jí)衍射光束B0，±第一級(jí)衍射光B1和B1’的3束光束，如圖4所示。由偏振光柵23透射的作為零級(jí)衍射光束A0的激光光束和由偏振光柵23透射的激光光束B0、B1、B1’入射到準(zhǔn)直透鏡24上。入射到準(zhǔn)直透鏡24上的激光光束變成平行光束，并通過分光器25和物鏡26而會(huì)聚在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上。由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束通過物鏡26且入射到分光器25上。
由信息記錄表面反射的激光光束通過分光器25以90度角向分離元件27的方向反射，并且入射到分離元件27上。入射到分離元件27上的激光光束以預(yù)定方向反射，并且入射到光接收元件28上。未表示用于從用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束(下面，分別表示為“用于CD激光器的分離元件”和“用于CD激光器的光接收元件”)的分離元件和光接收元件的組合，和用于從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束(下面，分別表示為“用于DVD激光器的分離元件”和“用于DVD激光器的光接收元件”)分離元件和光接收元件的組合。入射到光接收元件28上的激光光束被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。在該電信號(hào)的基礎(chǔ)上，執(zhí)行用于信息信號(hào)、聚焦錯(cuò)誤信號(hào)(下面簡(jiǎn)略為FES)和軌跡錯(cuò)誤信號(hào)(下面簡(jiǎn)略為TES)的檢測(cè)，這些信號(hào)被記錄在如CD、DVD等光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上。這里，F(xiàn)ES用于執(zhí)行調(diào)節(jié)聚焦的控制，以通過跟隨光記錄介質(zhì)37的表面振蕩使焦點(diǎn)總是形成在信息記錄表面上。TES用于執(zhí)行從會(huì)聚在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上的激光光束的軌跡中心到為使激光光束精確地跟隨軌道進(jìn)行控制的間隙的校正。
偏振光柵23具有以下特性當(dāng)入射的激光光束的偏振方向垂直于凹槽的方向時(shí)，激光光束不能夠被衍射，使衍射光柵的衍射作用無效，并且當(dāng)入射的激光光束的偏振方向平行于凹槽的方向時(shí)，激光光束能夠被衍射，衍射光柵的衍射作用有效。當(dāng)激光光束A入射在偏振光柵23上時(shí)，偏振光柵23能夠透射激光光束A作為零給衍射光束A0而沒有衍射激光光束A。
因此，從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的所有激光光束A能夠用于讀取DVD的信息信號(hào)并檢測(cè)FES和TES。這使光拾取裝置21能夠抑制在傳統(tǒng)光拾取裝置1中用于檢測(cè)CD的TES時(shí)、由衍射光柵的衍射作用產(chǎn)生的從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束的光利用率的降低。
另外，因?yàn)楣馐叭⊙b置21能夠抑制光利用率的降低，所以不需要增加從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束A的光量，并且能夠避免隨著激光光束A的光量增加而增加的電流消耗，因此能夠重放的光盤裝置例如DVD的和便攜式的光盤重放裝置能夠比使用傳統(tǒng)光拾取裝置1的光盤裝置長(zhǎng)時(shí)間重放光盤。
圖5是表示四分之一波長(zhǎng)板布置在偏振光束分離器25A和物鏡26之間的光拾取裝置21的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖。另外，在下面的描述中四分之一波長(zhǎng)板表示為λ/4板。在圖5中，偏振光束分離器25A用于代替圖1中所示的偏振光束分離器25。
偏振光束分離器25A包括兩個(gè)未示出的偏振光束分離器，它們分別是用于CD激光器的偏振光束分離器和用于DVD激光器的偏振光束分離器。用于CD激光器的偏振光束分離器在第一偏振方向，對(duì)于從用于CD的激光器元件33和用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束具有百分之零的反射率和百分之百的透射率。另外，用于CD激光器的偏振光束分離器在第二偏振方向，對(duì)于從用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束具有百分之百的反射率和百分之零的透射率，且對(duì)于從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束具有百分之百的透射率。
用于DVD激光器的分光器在第一偏振方向，對(duì)于從用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束具有百分之零的反射率和百分之百的透射率。另外，用于DVD激光器的分光器在第二偏振方向，對(duì)于從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束具有百分之百的反射率和百分之零的透射率，且對(duì)于從用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束具有百分之百的透射率。
當(dāng)線性偏振光束入射到λ/4板41上時(shí)，λ/4板41將入射光束轉(zhuǎn)換成圓偏振光束，并發(fā)射所轉(zhuǎn)換的光束，當(dāng)圓偏振光束入射到λ/4板41上時(shí)，λ/4板41將入射光束轉(zhuǎn)換成線性光束，并發(fā)射所轉(zhuǎn)換的光束。從用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束是線性偏振光束。當(dāng)這些線性光束入射到λ/4板41上時(shí)，入射光束被轉(zhuǎn)換成圓偏振光束。所述圓偏振光束通過物鏡26并被會(huì)聚在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上。從信息記錄表面上反射的激光光束由λ/4板41再一次透射，因此被轉(zhuǎn)換成線性偏振光束，其偏振方向取向于激光光束最初的方向，并且百分之百的轉(zhuǎn)換光束由偏振光束分離器25A反射，然后所反射的激光光束通過分離元件27入射到光接收元件28上。另外，用于CD激光器的分離元件和用于CD激光器的光接收元件的組合可用于從用于CD的激光器元件33發(fā)射的和由信息記錄表面反射的激光光束，和用于DVD激光器的分離元件和用于DVD激光器的光接收元件的組合可用于從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的和由信息記錄表面反射的激光光束，該組合未示出，但是被分別制備的。
在光拾取裝置21的分光器25中，具有百分之50反射率的反射膜在相對(duì)物鏡26的光軸傾斜45度角的斜面上形成。當(dāng)從用于DVD的激光器元件32或用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束入射到分光器25上時(shí)，百分之50的入射光被透射且入射到物鏡26上，百分之50的入射光以與分支元件27的方向相反方向被反射。因此，從用于DVD的激光器元件32或用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束的百分之50不能用于讀取光記錄介質(zhì)37的信息信號(hào)和檢測(cè)FES和TES。因?yàn)樵摴馐蔀樗^的不必要光束，所以對(duì)于激光光束的光利用率降低。
在圖5所示的光拾取裝置21中，使用上述偏振光束分離器25A使偏振光束分離器25A的反射表面上的反射率為百分之零。這使不產(chǎn)生不必要的光束。因此，從用于DVD的激光器元件32或用于CD的激光器元件33發(fā)射的并入射到偏振光束分離器25A上的所有激光光束能夠會(huì)聚在光記錄介質(zhì)37上，并且能夠改進(jìn)相同激光光束的光利用率。
圖6是表示全息元件42的透視圖。全息元件42是具有兩個(gè)長(zhǎng)方形的且相互平行的表面的第一光學(xué)元件，在其表面上分別布置偏振光柵23和全息圖43。圖6表示具有基本上為長(zhǎng)方形平行六面體形狀的全息元件42，但是，全息元件42的形狀不限于該基本上為長(zhǎng)方形的平行六面體。橫截面基本上是長(zhǎng)方形的凹槽在全息圖43上形成。全息圖43通過衍射光譜地將從用于DVD的激光器元件32或用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束分離成多個(gè)激光光束，并還通過衍射將通過全息圖43并由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束光譜地分離成多個(gè)激光光束。
全息元件42的偏振光柵23和全息圖43被設(shè)置，以使偏振光柵23和形成在全息圖43上的凹槽的方向能夠相互取向于如圖6所示的方向。
圖7是表示全息集成激光器單元45的透視圖。全息集成激光器單元(下面表示為全息激光器單元)45是第一光學(xué)組件，其中，設(shè)有全息元件42的偏振光柵23的表面固定在激光器單元的管帽36的上表面上，所述激光器單元在半導(dǎo)體激光器元件的一側(cè)上具有裝入的光接收/發(fā)射元件(下面表示為光接收/發(fā)射元件單元)44并且該表面被集成。光接收/發(fā)射元件單元44是一個(gè)包括半導(dǎo)體激光器單元22和如圖1所示的光接收元件28的光源單元。
下面描述給出使用全息激光器單元45代替如圖1所示的半導(dǎo)體激光器單元22的光拾取裝置的第二實(shí)施例。在本實(shí)施例中，省略與第一實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)的描述，并且相同參考標(biāo)記表示相同的部分。
在本實(shí)施例中，使用用于DVD的激光器元件32發(fā)射紅激光光束，其振蕩波長(zhǎng)例如為635nm，用于CD的激光器元件33發(fā)射紅外激光光束，其振蕩波長(zhǎng)例如為784nm。用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33平行地安裝在公共副座38上，如圖2所示。在用于DVD的激光器元件32發(fā)射紅激光光束、其振蕩波長(zhǎng)像本實(shí)施例中的用于DVD的激光器元件32例如約為635nm的情況下，如振蕩的優(yōu)選閾值和可靠性等特性由垂直于安裝表面發(fā)射的激光光束的偏振指示給定。從用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束的偏振指示通常平行于安裝表面。給出的本實(shí)施例以使從用于DVD的激光器元件32的振蕩點(diǎn)39發(fā)射的紅波長(zhǎng)激光光束的偏振方向和從用于CD的激光器元件33的振蕩點(diǎn)39發(fā)射的紅外波長(zhǎng)激光光束的偏振方向相互垂直。
在本實(shí)施例中，裝入的光接收元件28是一個(gè)用于CD激光器的光接收元件，它用于接收從CD激光器元件33所發(fā)射的激光光束和由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束，并設(shè)置在光接收/發(fā)射元件單元44之內(nèi)。另外，布置在光接收元件單元44外側(cè)的光接收元件28是一個(gè)用于DVD激光器的光接收元件，以用于接收從DVD的激光器元件32所發(fā)射的并被光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束。另外，在本實(shí)施例中的光拾取裝置未在作為光源的用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33于偏振光柵23之間設(shè)置λ/2板。
在圖7中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流通過光接收/發(fā)射元件單元44中的引銷35提供給用于DVD的激光器元件32中時(shí)，發(fā)射偏振方向垂直于光柵23凹槽方向的激光光束。當(dāng)從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束入射到布置在全息元件42上的偏振光柵23上時(shí)，該激光光束不被衍射并作為零級(jí)衍射光束透射。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流通過光接收/發(fā)射元件單元44中的引銷35提供給用于CD的激光器元件33中時(shí)，發(fā)射偏振方向平行于光柵23凹槽方向的激光光束。當(dāng)從用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束入射到布置在全息元件42上的偏振光柵23上時(shí)，該激光光束被衍射并被光譜地分離成三束光。
當(dāng)已通過偏振光柵23的一束激光光束或者三束激光光束入射到全息元件42的全息圖43上時(shí)，一束激光光束或者三束激光光束由于全息圖43的衍射作用而被衍射，并被光譜地分成多束激光光束。在分離的激光光束中作為零級(jí)透射的激光光束會(huì)聚在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上。
作為從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的和由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束，對(duì)于DVD激光器激光光束由偏振光束分離器以相對(duì)光軸成直角地反射，并入射到光接收元件28上與第一實(shí)施例類似。作為從用于CD的激光器元件33發(fā)射的和由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束，激光光束跟穿過與進(jìn)入路徑相同的路徑，并入射到全息元件42的全息圖43上。入射到全息圖43上的激光光束由于全息圖的衍射作用而被衍射，并且被光譜地分成多束激光光束。在分離的激光光束中作為第一級(jí)衍射光束透射的激光光束入射到布置在與衍射方向相應(yīng)的位置上的光接收元件28上。
因此，在本實(shí)施例的光拾取裝置中，對(duì)于由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面以直角反射、并被引導(dǎo)到光接收元件28的激光光束只有一個(gè)偏振光束分離器是足夠的。該偏振光束分離器是具體的用于DVD激光器的偏振光束分離器，以引導(dǎo)從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束和由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束到用于DVD的光接收元件。
因?yàn)檫@樣制成光拾取裝置的全息元件42和光接收/發(fā)射元件單元44在本實(shí)施例中統(tǒng)一為全息激光器單元45，所以在生產(chǎn)光拾取裝置時(shí)可以減少光學(xué)部件的數(shù)量和裝配步驟的數(shù)量，并且簡(jiǎn)化如光軸調(diào)節(jié)的光學(xué)地調(diào)節(jié)操作和改進(jìn)光拾取裝置的生產(chǎn)效率。另外，光學(xué)部件的減少能夠使光拾取裝置最小化、變得較輕、并能夠降低光拾取裝置的成本。
在本實(shí)施例中，作為從用于DVD的激光器元件32發(fā)射和用于CD的激光器元件33發(fā)射的、并通過偏振光柵23和入射到全息圖43的激光光束，全息圖43的衍射作用使該激光光束被衍射、并光譜地分成多束激光光束。只有在光譜地分離的激光光束中作為零級(jí)衍射光束的透射的激光光束會(huì)聚在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上，并且例如作為±第一級(jí)衍射光束的衍射的激光光束不會(huì)聚在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上，且成為不必要光束。對(duì)于從用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束，該不必要光束成為降低光利用率的因素。
然后考慮抑制光利用率的降低。下面描述給出的關(guān)于使用設(shè)有偏振全息圖的全息元件42的光拾取裝置的第三實(shí)施例，其中偏振全息圖是具有預(yù)定偏振特性的代替本實(shí)施例光拾取裝置的全息元件42上的全息圖43的偏振全息圖。
因?yàn)槌嗽诘诙?shí)施例中的全息圖43，在第三實(shí)施例中的光拾取裝置具有與第二實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)，所以，省略關(guān)于與第二實(shí)施例相同的描述，并且相同的參考標(biāo)記表示相同的部分。
當(dāng)布置偏振光柵23和偏振全息圖、以使形成在偏振光柵23上的凹槽的方向和形成在偏振全息圖上的凹槽的方向能夠相互取向時(shí)，給出偏振全息圖與偏振的23具有相同的偏振特性。根據(jù)有關(guān)偏振特性的詳細(xì)描述，當(dāng)入射到偏振全息圖上的激光光束的偏振方向垂直于全息圖凹槽的偏振方向時(shí)，激光光束不被衍射，并當(dāng)入射到偏振全息圖上的激光光束的偏振方向平行于全息圖凹槽的偏振方向時(shí)，激光光束被衍射。另外，當(dāng)布置偏振光柵23和偏振全息圖，以使形成在偏振光柵23上的凹槽的方向和形成在偏振全息圖上的凹槽的方向相互平行，偏振光柵23的取向的偏振特性給予偏振全息圖。根據(jù)有關(guān)取向的偏振特性的詳細(xì)描述，當(dāng)入射到偏振全息圖上的激光光束的偏振方向垂直于偏振全息圖的凹槽的方向時(shí)，激光光束被衍射，并當(dāng)入射到偏振全息圖上的激光光束的偏振方向平行于偏振全息圖的凹槽的方向時(shí)，激光光束不被衍射。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流通過布置在光接收/發(fā)射元件單元44上的引銷35提供給用于DVD的激光器元件32時(shí)，從用于DVD的激光器元件32中發(fā)射偏振方向垂直于偏振光柵23的凹槽方向的激光光束。當(dāng)從用于DVD的激光器元件32中發(fā)射的激光光束入射在布置在全息元件42上的偏振光柵23上時(shí)，激光光束不被衍射，并且作為零級(jí)衍射光束透射。另外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流通過布置在光接收/發(fā)射元件單元44上的引銷35提供給用于CD的激光器元件33時(shí)，從用于CD的激光器元件33中發(fā)射偏振方向平行于偏振光柵23的凹槽方向的激光光束。
從用于CD的激光器元件33中發(fā)射的激光光束入射在布置在全息元件42上的偏振光柵23上時(shí)，激光光束被衍射，并且光譜地分成三束激光光束。已通過偏振光柵23的一束激光光束或者三束激光光束入射在布置在全息元件42上的偏振全息圖上。
作為從用于CD的激光器元件33中發(fā)射并入射到偏振全息圖上的激光光束，由于偏振全息圖的特性激光光束不被衍射，所以每一激光光束作為零級(jí)衍射光束透射。通過按照?qǐng)D5所示的光拾取裝置21的類似方式在全息元件42和物鏡之間布置的λ/4板。由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束的偏振方向和激光光束最初的偏振方向能夠相互取向垂直。因此，作為從用于CD的激光器元件33中發(fā)射并由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束，每一激光光束由偏振全息圖衍射并且入射到布置在與衍射方向相應(yīng)位置上的光接收元件28上。
另一方面，作為從用于DVD的激光器元件32中發(fā)射并入射到偏振全息圖上的激光光束，偏振全息圖的特性激光光束被衍射、被光譜地分離。可是，從用于DVD的激光器元件32中發(fā)射的激光光束由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射，然后百分之百的激光光束由偏振光束分離器25A反射并且不通過偏振全息圖，因此，通過具有深度的偏振全息圖形成的凹槽，幾乎不可能產(chǎn)生±第一級(jí)衍射光束，能夠足夠地降低光損失。
因此，因?yàn)樵诘诙?shí)施例中通過使用偏振全息圖的光拾取裝置由全息圖43光譜地分離激光光束，并且能夠?qū)挠糜贑D的激光器元件33中發(fā)射的所有激光光束會(huì)聚在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上，所以在本實(shí)施例中的光拾取裝置能夠消除已產(chǎn)生的不必要的光束。這使用于DVD的激光器元件32和用于CD的激光器元件33中發(fā)射的激光光束的光利用率能夠比第二實(shí)施例中的光拾取裝置得到改進(jìn)。
圖8是表示集成全息元件46的λ/2板的透視圖。集成有全息元件(下面表示為λ/2板全息元件)46的λ/2板是設(shè)置有λ/2板51的第二光學(xué)元件，λ/2板51位于圖6所示的偏振光柵23與全息元件42的全息圖43之間。圖9是集成全息激光器單元47的λ/2板的透視圖。集成全息激光器單元47(下面表示為λ/2板全息激光器單元)的λ/2板是第二光學(xué)組件，其中設(shè)有如圖8所示的λ/2板全息元件46的偏振光柵23的表面固定在半導(dǎo)體激光器元件一側(cè)上的如圖7所示的光接收/發(fā)射元件單元44中的管帽36的上表面上，并且該表面被集成。
下面描述給出有關(guān)使用λ/2板全息激光器單元47代替在第二實(shí)施例的光拾取裝置中的全息激光器單元45的光拾取裝置的第四實(shí)施例。
因?yàn)槌巳⒃?2，在第四實(shí)施例中的光拾取裝置具有與第二實(shí)施例的光拾取裝置相同的結(jié)構(gòu)，所以，省略有關(guān)與第二實(shí)施例相同的描述，并且相同的參考標(biāo)記表示相同的部分。在圖9中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流通過布置在光接收/發(fā)射元件單元44上的引銷35提供給用于DVD的激光器元件32時(shí)，從用于DVD的激光器元件32中發(fā)射偏振方向垂直于偏振光柵23的凹槽方向的激光光束。當(dāng)從用于DVD的激光器元件32中發(fā)射的激光光束入射在布置在λ/2板全息元件46上的偏振光柵23上時(shí)，激光光束不被衍射，并且作為零級(jí)衍射光束透射。
另外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流通過布置在光接收/發(fā)射元件單元44上的引銷35提供給用于CD的激光器元件33時(shí)，從用于CD的激光器元件33中發(fā)射偏振方向平行于偏振光柵23的凹槽方向的激光光束。當(dāng)從用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束入射到布置在λ/2板全息元件46上的偏振光柵23上時(shí)，該激光光束被衍射并被光譜地分離成三束光。
已通過偏振光柵23的一束激光光束或者三束激光光束通過入射到λ/2板51，從第一偏振方向的線性偏振轉(zhuǎn)換成與第一偏振方向垂直的第二偏振的線性偏振方向。第二偏振方向的線性偏振激光光束入射到布置在λ/2板全息元件46上的全息圖43上。入射到全息圖43上的第二偏振方向的線性偏振激光光束不受全息圖43的衍射作用的影響，并且作為零級(jí)衍射光束透射，并被會(huì)聚在光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面上。因此，在本實(shí)施例中，布置在偏振光柵23和全息圖43之間的λ/2板51使入射到全息圖43上的第二偏振方向的線性偏振激光光束能夠不受全息圖43的衍射作用的影響。
作為從用于CD的激光器元件33發(fā)射的和由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束，激光光束以相同的路線作為進(jìn)入路線，并入射到λ/2板全息元件46的全息圖43上。但是，激光光束的偏振方向也因激光光束兩次通過λ/4板41而旋轉(zhuǎn)90度角。因?yàn)槿D43的衍射作用，這導(dǎo)致由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束的衍射入射到全息圖43上。該衍射的激光光束被入射到布置在衍射方向的相應(yīng)位置上的光接收元件28上。如上所述，因?yàn)橥ㄟ^全息圖43的衍射作用，沒有不必要的衍射光束產(chǎn)生，所以，能夠使對(duì)于用于CD的激光器元件33發(fā)射的激光光束的光利用率達(dá)到最大值。
作為從用于DVD的激光器元件32發(fā)射的激光光束，激光光束的偏振方向也因激光光束兩次通過λ/4板41而旋轉(zhuǎn)90度角。當(dāng)由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束入射到全息圖43上時(shí)，這導(dǎo)致不必要的衍射光束的產(chǎn)生，但是，由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束由偏振光束分離器25A以直角反射。因此，由于沒有衍射由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面反射的激光光束的必要，所以，全息圖43的凹槽是足夠的，所以具有這種凹槽的深度使衍射率成為盡可能地小。
另外，在本實(shí)施例的光拾取裝置中，設(shè)有由光接收/發(fā)射元件44和λ/2板全息元件46構(gòu)成的λ/2板全息激光器單元47，對(duì)于由光記錄介質(zhì)37的信息記錄表面以直角反射的反射激光光束只有一個(gè)偏振光束分離器是足夠的，并且將所反射的激光光束引導(dǎo)到光接收元件28上。這使本實(shí)施例的光拾取裝置中的λ/2板全息元件46和光接收/發(fā)射元件44能夠用作λ/2板全息激光器單元47，因此能夠在光拾取裝置的生產(chǎn)時(shí)降低光學(xué)部件的數(shù)量和裝配過程的數(shù)量，并且簡(jiǎn)化如光軸調(diào)節(jié)的光學(xué)調(diào)節(jié)操作，及改進(jìn)光拾取裝置的生產(chǎn)率。另外，光學(xué)部件數(shù)量的減少使光拾取裝置能夠最小化并能減輕重量和降低光拾取裝置的成本。
圖10A是表示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器裝置200的簡(jiǎn)化透視圖。圖10B是表示省略全息元件208的半導(dǎo)體激光器裝置200的透視圖。圖11是表示半導(dǎo)體激光器裝置200的正視圖。圖12是表示半導(dǎo)體激光器裝置200的右側(cè)視圖。圖13是圖11的沿D-D截面線的橫截面視圖。圖14是圖11的沿E-E截面線的橫截面視圖。圖15是圖11的沿F-F截面線的橫截面視圖，這里，在這些附圖中表示的X軸，Y軸和Z軸是三維正交坐標(biāo)系。X軸，Y軸和Z軸的方向分別與半導(dǎo)體激光器裝置200的長(zhǎng)度方向、寬度方向和厚度方向?qū)?yīng)。
半導(dǎo)體激光器裝置200包括半導(dǎo)體激光器元件201、用于監(jiān)控的光接收元件202、光軸轉(zhuǎn)換反射鏡安裝部203、光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204、半波長(zhǎng)板205、全息元件208、用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件安裝部209、用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件210、絕緣架211、和引銷218。全息元件208包括用于產(chǎn)生三束光束206的光柵和用于分開信號(hào)光束207的全息圖案。
絕緣架211是一個(gè)由如聚苯硫(縮寫為PPS)和液晶聚合物等的具有高的可成形性和極好的熱阻的樹脂材料形成的基底。絕緣架211具有一個(gè)底部212和一個(gè)框架圓周部213。底部212具有基本上為長(zhǎng)方形的平行六面體的形狀?？蚣軋A周部213被形成以使框架圓周部213與底部212連接，且能夠在z軸方向從底部的上表面214伸出。
在Y軸方向形成相互面對(duì)的框架圓周部213的兩個(gè)外圓周部，以使這些外圓周部能夠平行于X軸方向。在X軸方向相互面對(duì)的框架圓周部213的兩個(gè)外圓周部形成圓弧形狀的彎曲，以使當(dāng)這些外圓周部在Y軸方向向兩端方向前進(jìn)時(shí)，這些外圓周部能夠接近X軸的一方向或者另一方向。根據(jù)進(jìn)一步的詳細(xì)描述，在X軸方向相互面對(duì)的框架圓周部213的兩個(gè)外圓周部的側(cè)面形成具有相同曲率半徑的圓柱形面的形狀。另外，絕緣架211的形成使具有相同曲率半徑的圓柱形面的中心能夠與半導(dǎo)體激光器元件201的光軸相重合。
在絕緣架211中形成在z軸的一個(gè)方向開口的框架凹部215。另外，絕緣架211有一個(gè)島部216。這里從島部216到框架圓周部的上表面217的厚度尺寸比底部上表面214到框架圓周部上表面217的厚度尺寸大。
多個(gè)引銷(在本實(shí)施例中為6個(gè)引銷)218布置面對(duì)底部212的X軸方向一側(cè)的側(cè)部，以使引銷218能夠從底部212的X軸方向的一側(cè)伸出到另一側(cè)。引銷218例如由銅合金等形成。該銅合金例如由包括含量比為0.3重量份％的鈷(Co)和0.08重量份％的磷(P)的稱作DK-10的銅合金實(shí)現(xiàn)。
島部216由含有錫(Sn)的銅板形成。形成用于監(jiān)控的光接收元件202的硅(Si)副座由粘合劑固定，并且安裝在島部216上。半導(dǎo)體激光器元件201由如銀(Ag)糊的粘合劑固定，并且安裝在硅副座上。
半導(dǎo)體激光器元件201是半導(dǎo)體激光器裝置200的光源。根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器元件201包括分別發(fā)射兩個(gè)不同波長(zhǎng)的激光光束的第一和第二振蕩點(diǎn)。第一和第二振蕩點(diǎn)在芯片上形成。半導(dǎo)體激光器元件201安裝在硅副座上，以使從第一和第二振蕩點(diǎn)發(fā)射的兩個(gè)激光光束的偏振方向相互平行。另外，在半導(dǎo)體激光器裝置200中，如果調(diào)節(jié)半導(dǎo)體元件201的絕緣架211的底部上表面214和振蕩點(diǎn)之間的在Z軸方向的距離，則可使該距離與預(yù)定距離相符合。
在本實(shí)施例中，第一振蕩點(diǎn)發(fā)射例如發(fā)射紅外波長(zhǎng)的激光光束，第二振蕩點(diǎn)發(fā)射例如紅波長(zhǎng)的激光光束。紅外波長(zhǎng)的激光光束用于執(zhí)行稱作CD類的光記錄介質(zhì)的信息的讀取和記錄。紅波長(zhǎng)的激光光束用于執(zhí)行稱作DVD類的光記錄介質(zhì)的信息的讀取和記錄。這里，CD類是僅使用光束進(jìn)行信息的讀取和記錄的光記錄介質(zhì)，而DVD類是使用光和磁進(jìn)行信息的讀取和記錄的光記錄介質(zhì)且與CD類相比是較大的光記錄介質(zhì)。
用于監(jiān)控的光接收元件202例如由光電二極管實(shí)現(xiàn)。用于監(jiān)控的光接收元件202接收來自半導(dǎo)體激光器裝置201發(fā)射的激光光束。半導(dǎo)體激光器裝置200通過從半導(dǎo)體激光器裝置201發(fā)射的激光光束的輸出控制，使會(huì)聚在光記錄介質(zhì)上的激光光束具有恒定量，以便由用于監(jiān)控的光接收元件202接收的激光光束的光量能夠成為恒量。
具有相對(duì)島部216傾斜45度角的傾斜部的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡安裝部203在島部216的2軸方向一側(cè)上的硅副座的Y軸方向形成。光軸轉(zhuǎn)換反射鏡安裝部203由如聚苯硫(縮寫為PPS)和液晶聚合物等的具有高的可成形性和極好的熱阻的樹脂材料形成。光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204通過粘合劑固定在光軸轉(zhuǎn)換反射鏡安裝部203上。光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204改變從半導(dǎo)體激光器元件201發(fā)射的激光光束的傳輸方向。
半波長(zhǎng)板(下面存在將半波長(zhǎng)板表示為λ/2板的情況)205安裝在光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204上。根據(jù)本實(shí)施例的1/2板205具有將從兩個(gè)不同波段之一的半導(dǎo)體激光器元件201發(fā)射的激光光束的偏振方向改變90度角的偏振特性。1/2板205由具有適當(dāng)厚度的板實(shí)現(xiàn)，所述板由例如云母，鈮酸鋰切割的雙折射晶體薄板制成并且晶體用作板波長(zhǎng)板。
另外，1/2板205由具有熱阻和光透射樹脂的各向異性的薄膜如ARTON等實(shí)現(xiàn)。各向異性的薄膜比雙折射晶體相對(duì)便宜，但是，各向異性的薄膜難于獨(dú)立地安裝在光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204的表面上，并因此對(duì)于安裝在光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204上的1/2板205在夾在玻璃板等之間的條件下是足夠的。
作為雙折射元件的1/2板205，當(dāng)激光光束入射的入射表面的面積大時(shí)，對(duì)于1/2板205得到好的光學(xué)特性是困難的，但是在半導(dǎo)體激光器裝置200中，設(shè)有1/2板205的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204布置在靠近半導(dǎo)體激光器元件201的位置上，并因此盡管1/2板205的入射表面面積相對(duì)小，1/2板205能夠獲得好的光學(xué)特性。當(dāng)從半導(dǎo)體激光器元件201的每一振蕩點(diǎn)到設(shè)有1/2板205的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204之間的距離定義為L(zhǎng)，且從半導(dǎo)體激光器元件201的每一振蕩點(diǎn)發(fā)射的激光光束的光軸的擴(kuò)散角定義為30度時(shí)，光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204的一邊的長(zhǎng)度尺寸約為0.82×L是足夠的?？墒?，擴(kuò)散角是垂直于半導(dǎo)體激光器元件201安裝表面的激光光束的方向和光軸之間的角度。半導(dǎo)體激光器元件201和光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204如上述布置，距離L約為1到5mm。
作為從半導(dǎo)體激光器元件201發(fā)射的激光光束，相對(duì)垂直于半導(dǎo)體激光器元件201安裝表面的激光光束方向的擴(kuò)散角大。相對(duì)平行于半導(dǎo)體激光器元件201安裝表面的激光光束方向的擴(kuò)散角小，并且約是垂直于半導(dǎo)體激光器元件201安裝表面的激光光束方向的擴(kuò)散角的2分之1到3分之1。
因此，當(dāng)半導(dǎo)體激光器裝置200應(yīng)用于光拾取裝置，并使用多個(gè)半導(dǎo)體激光器元件201時(shí)，使半導(dǎo)體激光器元件201的振蕩點(diǎn)之間的間隔被設(shè)定為例如等于或小于200μm并使由振蕩點(diǎn)豎直方向位移產(chǎn)生的球差的作用盡可能小，并且為了使用一個(gè)聚光透鏡，半導(dǎo)體激光器元件201布置在從半導(dǎo)體激光器元件201發(fā)射的激光光束的小擴(kuò)散角的方向，對(duì)于的長(zhǎng)度尺寸，設(shè)定大于上述的長(zhǎng)度尺寸是不必要的。
用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件安裝部209(下面存在將用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件安裝部簡(jiǎn)單表示為光接收元件安裝部的情況)在半導(dǎo)體激光器元件201和光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204的X軸的一個(gè)方向的島部216的Z軸方向形成。光接收元件安裝部209由如聚苯硫(縮寫為PPS)和液晶聚合物等的具有高的可成形性和極好的熱阻的樹脂材料形成。用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件210(下面存在將用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件簡(jiǎn)單表示為光接收元件的情況)由粘合劑固定在光接收元件安裝部209上。光接收元件210由例如光電二極管實(shí)現(xiàn)并將入射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。一個(gè)電極與每一引銷218通過金(Au)線電連接。
根據(jù)底部的上表面214和絕緣架211的框架圓周部213，半導(dǎo)體激光器裝置200插入后面描述的光拾取裝置中，并因此從半導(dǎo)體激光器元件201發(fā)射的激光光束能夠高精度地被引導(dǎo)到光記錄介質(zhì)上，并且由光記錄介質(zhì)反射的激光光束能夠被引導(dǎo)到光接收元件210上。
如上所述，包括半導(dǎo)體激光器元件201、形成用于監(jiān)控的光接收元件202的硅副座、光軸轉(zhuǎn)換反射鏡安裝部203、光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204、半波長(zhǎng)板205、用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件安裝部209和用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件210的每一光學(xué)元件安裝在島部216后，由絕緣樹脂等密封平行于島部216并且包括框架圓周部的上表面217的整個(gè)表面，以避免光學(xué)元件與外界物理接觸。這使光學(xué)元件密封。
全息元件208由粘合劑粘接地固定在面對(duì)絕緣架211的框架圓周部213的Z軸的一個(gè)方向的表面上。用于產(chǎn)生三束光束(下面存在將用于產(chǎn)生三束光束的光柵簡(jiǎn)單表示為光柵或者衍射光柵的情況)的光柵206在粘接地固定在框架圓周部213上的全息元件208的表面上形成。另外，用于分支信號(hào)光束(下面存在將用于分支信號(hào)光束的全息圖案簡(jiǎn)單表示為全息圖案的情況)的全息圖案207在一個(gè)表面上形成，該表面面對(duì)形成全息元件208的光柵206的表面。
光柵206是一個(gè)具有偏振特性的偏振光柵，對(duì)于在預(yù)定的第一偏振方向的激光光束±第一級(jí)衍射光束的衍射效率大于在垂直于第一偏振方向的第二偏振方向的激光光束±第一級(jí)衍射光束的衍射效率。全息圖案207用于衍射由光記錄介質(zhì)反射的激光光束并使反射的光束入射在光接收元件210的預(yù)定的光接收部上，當(dāng)由光記錄介質(zhì)反射的激光光束入射在全息圖案207上時(shí)，激光光束被分離成零級(jí)衍射光束、+第一級(jí)衍射光束和-第一級(jí)衍射光束。在本實(shí)施例中，只使用+第一級(jí)衍射光束而不使用零級(jí)衍射光束或-第一級(jí)衍射光束。可是，因?yàn)榱慵?jí)衍射光束向半導(dǎo)體激光器元件201的方向前進(jìn)，并成為在半導(dǎo)體激光器裝置200上引起噪聲出現(xiàn)的原因，在全息圖案207上零級(jí)衍射光束的衍射效率應(yīng)盡可能低。另外，作為零級(jí)衍射光束包括從半導(dǎo)體激光器元件201發(fā)射的和入射到全息圖案207上的和在會(huì)聚在光記錄介質(zhì)上之前被衍射的激光光束，零級(jí)衍射光束成為用于讀取信號(hào)的光束，因此在全息圖案207上零級(jí)衍射光束的衍射效率應(yīng)盡可能高。因此，在本實(shí)施例中，作為對(duì)于在會(huì)聚在光記錄介質(zhì)上之前入射到全息圖案207上的激光光束和也對(duì)于由光記錄介質(zhì)反射的并入射在全息圖案207上的激光光束的衍射效率，該衍射效率被優(yōu)化以便符合上述需要。
作為從半導(dǎo)體激光器元件201的第一振蕩點(diǎn)發(fā)射的、且對(duì)于稱作CD類的光記錄介質(zhì)用于進(jìn)行讀取和記錄信息的紅外波長(zhǎng)的激光光束220a，紅外波長(zhǎng)的激光光束220a入射到設(shè)有1/2板205的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204上，然后被反射，改變激光光束220a的傳輸方向，其方向垂直于入射方向，如圖13中虛線所示。其傳輸方向由光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204改變的激光光束220a入射到光柵206上。當(dāng)激光光束220a入射到光柵206上時(shí)，激光光束220a被分離成不被衍射而透射的零級(jí)衍射光束和被衍射的+第一級(jí)衍射光束和-第一級(jí)衍射光束。在激光光束220a由光柵206分離成三束激光光束后，激光光束220a由全息圖案207透射并會(huì)聚在未示出的光記錄介質(zhì)上。
作為從半導(dǎo)體激光器元件201的第二振蕩點(diǎn)發(fā)射的，且對(duì)于稱作DVD類的光記錄介質(zhì)用于進(jìn)行讀取和記錄信息的紅波長(zhǎng)的激光光束220b，紅波長(zhǎng)的激光光束220b入射到設(shè)有1/2板205的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204上，然后被反射，改變激光光束220b的傳輸方向，紅波長(zhǎng)的激光光束220b的偏振方向被旋轉(zhuǎn)90度角，如圖13中實(shí)線所示。其傳輸方向由光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204改變的并且由1/2板205改變偏振方向的激光光束220b入射到光柵206上。當(dāng)激光光束220b入射到光柵206上時(shí)，激光光束220b不被分離而作為零級(jí)衍射光束透射，并且通過全息圖案207，且會(huì)聚在未示出的光記錄介質(zhì)上。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，作為從半導(dǎo)體激光器元件201的第二振蕩點(diǎn)發(fā)射的，且對(duì)于在分別從半導(dǎo)體激光器201的第一振蕩點(diǎn)和第二振蕩點(diǎn)發(fā)射的激光光束220a和220b中稱作DVD類的光記錄介質(zhì)用于進(jìn)行讀取和記錄信息的紅波長(zhǎng)的激光光束220b，紅波長(zhǎng)激光光束220b使用1/2板205旋轉(zhuǎn)90度角。當(dāng)激光光束220b入射到光柵206上時(shí)，激光光束220b不受衍射作用的影響并且由光束206透射。
如上所述，作為從半導(dǎo)體激光器元件101的第二振蕩點(diǎn)發(fā)射的激光光束、并在用于讀取DVD等信息的的情況下，該激光光束與現(xiàn)有技術(shù)不同不被光柵206衍射。因此，使用半導(dǎo)體激光器裝置200的光拾取裝置能夠抑制隨著由于最初會(huì)聚的激光光束的量的減少引起的光量的損失的光利用率的降低。
圖16是表示使用半導(dǎo)體激光器裝置200的光拾取裝置230的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的示意圖。圖17是表示用于光拾取裝置231和半導(dǎo)體激光器裝置200機(jī)殼外形的透視圖。光拾取裝置231配置有半導(dǎo)體裝置200、用于光拾取裝置231機(jī)殼、準(zhǔn)直透鏡234、直立反射鏡235和物鏡236。因?yàn)閳D16和17中所示的半導(dǎo)體激光器裝置200的結(jié)構(gòu)和功能與圖10A和圖10B到圖15所示的半導(dǎo)體激光器裝置200的結(jié)構(gòu)和功能相同，所以相同的參考標(biāo)記表示相同的部分并省略其描述。
準(zhǔn)直透鏡234將入射光轉(zhuǎn)換成平行光。直立反射鏡235使從半導(dǎo)體激光器元件201發(fā)射并通過全息元件208的激光光束的光路彎曲90度角，直立反射鏡235將激光光束引導(dǎo)到物鏡236上。物鏡236將由直立反射鏡235彎曲的激光光束會(huì)聚在光記錄介質(zhì)237上。光拾取裝置的機(jī)殼(下面存在將光拾取裝置的機(jī)殼簡(jiǎn)單表示為機(jī)殼的情況)231具有基本上為長(zhǎng)方形平行六面體的形狀。在機(jī)殼231的Z軸方向一端的第一壁部231a上形成圓形通孔233，以使由直立反射鏡235彎曲的激光光束能夠通過圓形通孔233被透射到物鏡236上。
在機(jī)殼231的Z軸方向的另一端且Z軸方向另一側(cè)表面上的第二壁部231b上形成圓形連接孔232，以使半導(dǎo)體激光器裝置200連接在圓形通孔232上。準(zhǔn)直透鏡234和直立反射鏡235布置在機(jī)殼231中，以使機(jī)殼231連接孔232的中心與光軸高精度地重合。
作為光拾取裝置230的裝配，首先，半導(dǎo)體激光器裝置200插入機(jī)殼231的連接孔232中。半導(dǎo)體激光器裝置200底部的上表面214緊靠著形成機(jī)殼231連接孔232的表面，因此可調(diào)節(jié)與Z軸方向平行的半導(dǎo)體激光器裝置200的光軸。
接著，對(duì)半導(dǎo)體激光器裝置200的整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，以使在光記錄介質(zhì)237上由全息元件208的光柵206產(chǎn)生的一個(gè)主光束和兩個(gè)副光束在光記錄介質(zhì)237的跟蹤方向能夠在這些光束之間具有這種適當(dāng)?shù)奈恢藐P(guān)系，例如在主光束位于軌跡的中心的情況下，副光束距離軌跡的位置只具有位移距離的一半，然后半導(dǎo)體激光器裝置200的整體粘接在機(jī)殼231上。這制成完整的光拾取裝置230。沿機(jī)殼231連接孔232的圓周面旋轉(zhuǎn)絕緣架211的框架圓周部213能夠?qū)Π雽?dǎo)體激光器裝置200的整體在沒有光軸238位移下進(jìn)行精確地旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。
從半導(dǎo)體激光器裝置200發(fā)射的激光光束220a和220b由準(zhǔn)直透鏡234轉(zhuǎn)換成平行光束，并由直立反射鏡235彎曲90度角，且由物鏡236會(huì)聚在光記錄介質(zhì)237上如圖16所示。在光拾取裝置230中，具有足夠大的激光光束入射的入射表面面積的直立反射鏡235用于反射由準(zhǔn)直透鏡234透射的所有激光光束。因?yàn)闇?zhǔn)直透鏡234的有效直徑約為5mm，所以需要具有一邊長(zhǎng)度尺寸大于7mm的直立反射鏡235。
由光記錄介質(zhì)237反射的激光光束成為包含在光記錄介質(zhì)237上記錄信息的信號(hào)光束。信號(hào)光束以從半導(dǎo)體激光器裝置200到光記錄介質(zhì)237前進(jìn)方向時(shí)的次序，沿與激光光束通過物鏡236、直立反射鏡235和準(zhǔn)直透鏡234的相同路徑返回半導(dǎo)體激光器裝置200。返回半導(dǎo)體激光器裝置200的信號(hào)光束由半導(dǎo)體激光器裝置200中的全息元件208的全息圖案207衍射，并入射到光接收元件210的預(yù)定的光接收部。在從光接收元件210的接收部獲得的信號(hào)的基礎(chǔ)上，能夠獲得在光記錄介質(zhì)中記錄的信息和如聚焦錯(cuò)誤及跟蹤錯(cuò)誤信號(hào)的控制信號(hào)。
全息圖案207被分成多個(gè)區(qū)域以形成在上述光記錄介質(zhì)上記錄的信息和如聚焦錯(cuò)誤及跟蹤錯(cuò)誤信號(hào)的控制信號(hào)。另外，在本實(shí)施例中，不同全息圖案可以分別用于多個(gè)不同的波長(zhǎng)。在這種情況下，提前由波長(zhǎng)分離光束是足夠的。
圖18是省略全息元件的半導(dǎo)體激光器裝置的前視圖。圖19是沿圖18中剖面線P-P的剖視圖。圖20是沿圖18中剖面線Q-Q的剖視圖。圖21是沿圖18中剖面線R-R的剖視圖。
光軸轉(zhuǎn)換反射鏡安裝部203和光接收元件安裝部209在X軸方向相互間隔地安裝在島部216上，如圖18到21所示。光軸轉(zhuǎn)換反射鏡安裝部203沿著從絕緣架211的Y軸方向的一端到Y(jié)軸方向間隔地形成在島部216上，如圖19所示。光接收元件安裝部209沿著從絕緣架211的Y軸方向的一端到Y(jié)軸方向間隔地形成在島部216上，如圖20所示。
根據(jù)詳細(xì)描述，在Z軸方向貫通的第一通孔221在靠近X軸方向的中心部的位置上形成，并且島部216Y軸方向的一端和絕緣架211和光軸轉(zhuǎn)換反射鏡安裝部203集成在一起，并且通過使用相同樹脂材料形成，因此，絕緣架211的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡安裝部203的粘接強(qiáng)度被實(shí)現(xiàn)。另外，在Z軸方向貫通的第一通孔221在靠近X軸方向的中心部的位置上形成，并且島部216Y軸方向的一端和絕緣架211和光接收元件安裝部209集成在一起，并且通過使用相同樹脂材料形成，因此可實(shí)現(xiàn)絕緣架211的光接收元件安裝部209的粘接強(qiáng)度。
另外，在Z軸方向貫通的用于輻射的通孔223形成在靠近島部216Z軸方向的另一端上的絕緣架211的Y軸方向的另一端的位置上，用于輻射的成形通孔223在半導(dǎo)體激光器裝置200中使熱能夠通過其自身從半導(dǎo)體激光器元件201中輻射出去，以通過安裝半導(dǎo)體201的硅副座和安裝硅副座的島部216輻射到大氣中，使半導(dǎo)體激光器元件201的熱應(yīng)力能夠減小。
圖22是表示半導(dǎo)體激光器200的引銷218和島部216的前視圖。圖23是表示半導(dǎo)體激光器200的引銷218和島部216另一實(shí)施例的前視圖。圖24是沿圖22中剖面線S-S的剖視圖。
如圖22所示，分別貫穿島部216的第三通孔241、第四通孔242、第五通孔243、第六通孔244、第七通孔245和第八通孔246在Z軸方向形成。第三通孔241在X軸方向島部216的一端部和在Y軸方向島部216的一端部附近形成。第四通孔242在X軸方向島部216的中部和在Y軸方向島部216的一端部形成。第五通孔243在X軸方向島部216的另一端部和在Y軸方向島部216的一端部附近形成。第三通孔241和第四通孔242在X軸方向島部216上間隔地形成。第四通孔242和第五通孔243在島部216的X軸方向相互間隔地形成。
第六通孔244在X軸方向島部216的一端部和在Y軸方向島部216的另一端部附近形成。第七通孔245在X軸方向島部216的中部和在Y軸方向島部216的另一端部形成。第八通孔246在X軸方向島部216的另一端部和在Y軸方向島部216的另一端部附近形成。第六通孔244和第七通孔245在島部216的X軸方向相互間隔地形成。另外，第七通孔245和第八通孔246在島部216的X軸方向相互間隔地形成。
如上所述，甚至當(dāng)在Y軸方向相互面對(duì)的絕緣架211的框架圓周部213的寬度尺寸相對(duì)小于圖22所示的岸時(shí)，在島部216上形成的第三通孔241到第八通孔246能夠增加全息元件粘接到絕緣架上的強(qiáng)度穩(wěn)定性。另外，因?yàn)槟軌蛟黾尤⒃辰拥浇^緣架211上的強(qiáng)度穩(wěn)定性，所以能夠增加光位置的穩(wěn)定性。
另外，圖23中島部216的面積小于圖22中島部216的面積，并且島部216在Y軸方向到框架圓周部213形成有間隔。如上所述，使島部216的面積相對(duì)引銷小，并使在Y軸方向相互面對(duì)的絕緣架211的框架圓周部213的寬度尺寸相對(duì)大。這能夠增加全息元件粘接到絕緣架上的強(qiáng)度穩(wěn)定性。另外，能夠增加光學(xué)位置的穩(wěn)定性。另外，因?yàn)槟軌蛟黾尤⒃辰拥浇^緣架211上的強(qiáng)度穩(wěn)定性，所以能夠給出光位置的穩(wěn)定性。
如圖24所示，伸出部229在布置在絕緣架211的基部212面對(duì)X軸方向一側(cè)的引銷218的X軸方向的另一端形成，并且伸出部229還在布置在絕緣架211的基部212面對(duì)X軸方向一側(cè)的引銷218的X軸方向的一端形成。伸出部229由引銷218的一端的彎折形成。如上所述，當(dāng)X軸方向的外力施加在引銷218上時(shí)，在引銷218上形成的伸出部229能夠防止引銷218從絕緣架211中脫出。
圖25是表示根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器裝置300的簡(jiǎn)化的透視圖。半導(dǎo)體激光器裝置300由第一半導(dǎo)體激光器元件301、第二半導(dǎo)體激光器元件302、硅副座303、微棱鏡304、半波長(zhǎng)板305、用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件306、全息元件307和硅襯底310構(gòu)成。全息元件307包括用于產(chǎn)生三束光束的光柵308(下面存在將用于產(chǎn)生三束光束的光柵簡(jiǎn)單表示為光柵的情況)和全息圖岸309。用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件306(下面存在將用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件簡(jiǎn)單表示為光接收元件的情況)包括光接收部306a、306b、306c和306d。
第一和第二半導(dǎo)體激光器元件301和302是半導(dǎo)體激光器裝置300的光源。第一半導(dǎo)體激光器元件301發(fā)射具有例如650nm振蕩波長(zhǎng)的紅波長(zhǎng)的激光光束。第一半導(dǎo)體激光器元件301用于例如用于DVD的進(jìn)行讀取和記錄信息。第二半導(dǎo)體激光器元件302發(fā)射具有例如780nm振蕩波長(zhǎng)的紅外波長(zhǎng)的激光光束。第二半導(dǎo)體激光器元件302用于例如用于CD的進(jìn)行讀取和記錄信息。
微棱鏡304具有如半導(dǎo)體激光器裝置200中的光轉(zhuǎn)換反射鏡204的類似功能。半波長(zhǎng)板305、光接收元件306、全息元件307、光柵308和全息圖案309具有如半波長(zhǎng)板205、光接收元件210、全息元件208、光柵206和全息圖案207的類似功能，并因此省略這些元件304到309的描述。
第一和第二半導(dǎo)體激光器元件301和302安裝在硅副座302上。該硅副座302安裝在硅襯底310的長(zhǎng)度方向的中心位置和寬度方向的中心位置上。半波長(zhǎng)板(下面存在將半波長(zhǎng)板表示為λ/2板的情況)305安裝在微棱鏡304上。光接收元件306被集成并且通過使用半導(dǎo)體加工技術(shù)例如化學(xué)氣相沉積(縮寫為CVD)法等形成在硅襯底310上。
另外，多個(gè)光接收部306在本實(shí)施例中如為4個(gè)光接收部306a、306b、306c和306d。全息元件307安裝在硅襯底310上的微棱鏡304和在硅襯底310上形成的接收元件306的上部位置上。在本實(shí)施例中，在全息元件307表面上形成的全息圖案309是圓形并且全息圖案309的衍射區(qū)域分成兩個(gè)區(qū)域。
當(dāng)如上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的半導(dǎo)體激光器裝置300用于光拾取裝置時(shí)，從第一半導(dǎo)體激光器元件301發(fā)射的激光光束L1和從半導(dǎo)體激光器元件302發(fā)射的第二激光光束L2入射到設(shè)有λ/2板305的微棱鏡304上。因此，從第一半導(dǎo)體激光器元件301發(fā)射的激光光束L1的傳輸方向被彎折，并且激光光束L1的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度角。從半導(dǎo)體激光器元件302發(fā)射的第二激光光束L2的傳輸方向被彎折。
由微棱鏡304彎折的激光光束L1和L2入射到光柵308上。當(dāng)從第一半導(dǎo)體激光器元件301發(fā)射的激光光束L1入射到光柵308上時(shí)，激光光束L1不受衍射作用的影響，并且由光柵308透射。當(dāng)從半導(dǎo)體激光器元件302發(fā)射的第二激光光束L2入射到光柵308上時(shí)，激光光束L2被衍射，并且被分成2豎激光光束。通過光柵308的激光光束通過全息圖案309，并且會(huì)聚在未示處的光記錄介質(zhì)上。
如上所述，作為從第一半導(dǎo)體激光器元件301發(fā)射的激光光束L1用于讀取DVD等信息的情況，與現(xiàn)有技術(shù)不同激光光束L1不被形成在全息元件上的光柵308衍射。因此，使用該半導(dǎo)體激光器裝置300的光拾取裝置能夠抑制由在光記錄介質(zhì)上轉(zhuǎn)換激光光束的量的減少而引起的光量損失帶來的光利用率的降低。
另外，根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)槠渖习惭b有第一和第二半導(dǎo)體激光器元件301和302及用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件306的硅副座303安裝在硅襯底310的平面上，連接的芯片(die)和連接的導(dǎo)線以相同方向進(jìn)行連接。對(duì)于半導(dǎo)體激光器裝置300這能夠使裝配工作容易地進(jìn)行。
圖26是表示根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器裝置400的簡(jiǎn)化的透視圖。半導(dǎo)體激光器裝置400由第一半導(dǎo)體激光器元件401、第二半導(dǎo)體激光器元件402、用于監(jiān)控的第一光接收元件403、用于監(jiān)控的第二光接收元件404、第一反射鏡表面405、第二反射鏡表面406、用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件407、硅襯底408、第一投射部409、第二透射部410、第三投射部411和半波長(zhǎng)板412構(gòu)成。另外，如圖26所示在半導(dǎo)體激光器裝置400中省略全息元件。這里，在圖26中所示的X軸、Y軸和Z軸是三維正交坐標(biāo)系軸。X軸、Y軸和Z軸的方向分別與半導(dǎo)體激光器裝置400中硅襯底408的長(zhǎng)度方向、寬度方向和厚度方向相應(yīng)。
第一和第二半導(dǎo)體激光器元件401和402是半導(dǎo)體激光器裝置400的光源。第一半導(dǎo)體激光器元件401發(fā)射具有例如780nm振蕩波長(zhǎng)的紅外波長(zhǎng)的激光光束。第一半導(dǎo)體激光器元件401用于進(jìn)行例如CD的讀取和記錄信息。第二半導(dǎo)體激光器元件402發(fā)射具有例如650nm振蕩波長(zhǎng)的紅波長(zhǎng)的激光光束。第二半導(dǎo)體激光器元件402用于進(jìn)行例如DVD的讀取和記錄信息。
用于監(jiān)控的第一和第二光接收元件403和404具有與半導(dǎo)體激光器裝置200中的用于監(jiān)控的光接收元件202類似的功能。第一和第二反射鏡表面405和406具有與半導(dǎo)體激光器裝置200中的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204類似的功能。用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件407(下面存在將半波長(zhǎng)板簡(jiǎn)化為的光接收元件情況)具有與半導(dǎo)體激光器裝置200中的光接收元件210類似的功能。
硅襯底408基本上是一個(gè)平板。襯底凹部413在Z軸方向的一側(cè)開口并且基本上是長(zhǎng)方形的形成在硅襯底408上。第一伸出部409、第二透射部410和第三投射部411也在形成襯底凹部413的過程中通過從襯底凹部413的底表面到Z軸方向的一側(cè)的伸出而形成在硅襯底408上。另外，硅襯底408在硅襯底408的Y軸方向具有第一壁部408a和第二壁部408b。
第一壁部408a是硅襯底408和襯底凹部413的X軸方向的一端，并且傾斜，以使當(dāng)?shù)谝槐诓?08a向硅襯底408在X方向的另一端前進(jìn)時(shí)，第一壁部408a接近襯底凹部413的底部。第二壁部408b是硅襯底408和襯底凹部413的X軸方向的另一端，并且傾斜，以使當(dāng)?shù)诙诓?08b向硅襯底408在X方向的另一端前進(jìn)時(shí)，第二壁部408b接近襯底凹部413的底部。第一反射鏡表面405形成在第一壁部408a的中部。用于監(jiān)控的第二光接收元件404形成在第二壁部408b的中部。
第一伸出部409以截棱錐形狀在襯底凹部413的底部上且在X方向的中心部和Y軸方向的中心部上形成。第二伸出部410以比第一伸出部小的截棱錐形狀，在第一伸出部409的X方向的一側(cè)與第一伸出部409間隔地形成。第三伸出部411以比第一伸出部小的截棱錐形狀，在第一伸出部409的X方向的另一側(cè)與第一伸出部409間隔地形成。第二和第三伸出部410和411具有相同尺寸。
光接收元件407面對(duì)Z軸方向的一側(cè)布置在第一伸出部409的表面上。用于監(jiān)控的第一光接收元件403面對(duì)第一伸出部409的X軸方向一側(cè)的側(cè)面形成。第二反射鏡表面406在面對(duì)第一伸出部409的X軸方向另一側(cè)的側(cè)面形成。另外，半波長(zhǎng)板(下面存在將半波長(zhǎng)板表示為λ/2板的情況)412附著在第二反射鏡表面406上。第一半導(dǎo)體激光器元件401通過粘接固定并安裝在面對(duì)第二伸出部410的Z軸方向一側(cè)的表面上。第二半導(dǎo)體激光器元件402通過粘接固定并安裝在面對(duì)第三伸出部411的Z軸方向一側(cè)的表面上。
在半導(dǎo)體激光器裝置400中，只有第二反射鏡表面406用于彎折在第一伸出部409上形成的從第二半導(dǎo)體激光器元件402發(fā)射的激光光束L2的傳輸方向，并且第一反射鏡表面405不在第一伸出部409上形成。這是因?yàn)楫?dāng)面對(duì)第一伸出部409 X軸方向一側(cè)表面的傾斜角度被定義為預(yù)定值時(shí)，面對(duì)第一伸出部409 X軸方向一側(cè)表面的傾斜角度使用現(xiàn)有技術(shù)不能設(shè)定為預(yù)定的角度。
作為從第一半導(dǎo)體激光器元件401發(fā)射到在X軸方向的一側(cè)的激光光束L1，激光光束L1在第一反射鏡表面405上傾斜。這里，第一反射鏡表面405是硅襯底408的一個(gè)晶體表面，并具有與上述半導(dǎo)體激光器裝置200的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204類似的功能，其光學(xué)特性等于或大于那些用玻璃等棱鏡的形狀形成的反射表面。通過適當(dāng)?shù)倪x擇硅襯底408的表面方向和蝕刻液，第一反射鏡表面405的傾斜角度能夠設(shè)定為預(yù)定的傾斜角度。入射到第一反射鏡表面405的激光光束L1被反射并且被衍射，由在全息元件上形成的光柵分離成三束激光光束，所述全息元件布置在硅襯底408Z軸方向的一側(cè)且未示處。然后三束激光光束通過形成在全息元件上的全息圖案并且會(huì)聚在光記錄介質(zhì)上。從第一半導(dǎo)體激光器元件401發(fā)射的和由光記錄介質(zhì)反射的激光光束L1’由全息元件的全息圖案衍射，并入射到光接收元件407的預(yù)定光接收部上。另外，從第一半導(dǎo)體激光器元件401發(fā)射到X軸方向另一側(cè)的激光光束L1”入射到第一光接收元件403上用于監(jiān)控。
作為從第二半導(dǎo)體激光器元件402發(fā)射到在X軸方向的一側(cè)的激光光束L2，激光光束L2入射到其上布置有λ/2板412的第二反射鏡表面406上。作為入射到其上布置有λ/2板412的第二反射鏡表面406上的激光光束L2，偏振方向被旋轉(zhuǎn)90度角，并且同時(shí)反射激光光束L2，并通過光柵和形成在未示處的全息元件上的全息圖案、會(huì)聚在光記錄介質(zhì)上。作為從第二半導(dǎo)體激光器元件402發(fā)射和由光記錄介質(zhì)反射的激光光束L2’，激光光束L2’由形成在未示處的全息元件上的全息圖案衍射、并入射到光接收元件407的預(yù)定光接收部上。另外，從第二半導(dǎo)體激光器元件402發(fā)射在X軸方向另一側(cè)的激光光束L2”入射到第二光接收元件404上用于監(jiān)控。
如上所述，作為用于讀取DVD等信息的情況并從第二半導(dǎo)體激光器元件402發(fā)射的激光光束L2，與現(xiàn)有技術(shù)不同，激光光束L2不被在全息元件上形成的光柵衍射。因此，使用該半導(dǎo)體激光器裝置300的光拾取裝置能夠抑制由自然會(huì)聚在光記錄介質(zhì)上激光光束的量的減少而引起的光量損失帶來的光利用率的降低。
另外，根據(jù)本實(shí)施例，作為安裝有用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件407的第一伸出部409和安裝有第一和第二半導(dǎo)體激光器元件401和402的第二和第三伸出部410和411，這些伸出部409、410和411安裝在襯底408的襯底凹部413的底部，因此，連接的芯片(die)和連接的導(dǎo)線以相同方向容易地進(jìn)行連接。容易地進(jìn)行半導(dǎo)體激光器裝置400的裝配工作。
另外，在半導(dǎo)體激光器裝置400的另一實(shí)施例中，兩個(gè)半導(dǎo)體激光器401和402平行地布置并且在一芯片上形成包括兩個(gè)振蕩點(diǎn)的半導(dǎo)體激光器元件。
圖27A是表示根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器裝置500的簡(jiǎn)化的透視圖。圖27B是表示從半導(dǎo)體激光器500選出某些部分的透視圖。
半導(dǎo)體激光器裝置500由第一半導(dǎo)體激光器元件501、第二半導(dǎo)體激光器元件502、副座503、用于監(jiān)控的第一光接收元件503a、激光光束直立反射鏡504、半波長(zhǎng)板505、用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件506、全息元件507、支座508、管帽509、絕緣架510、基座510、管座512作為金屬基座和引銷513構(gòu)成。這里，X軸、Y軸和Z軸是三維正交坐標(biāo)系軸。X軸、Y軸和Z軸的方向分別與半導(dǎo)體激光器裝置500中絕緣架510的長(zhǎng)度方向、寬度方向和厚度方向相應(yīng)。
第一和第二半導(dǎo)體激光器元件501和502是半導(dǎo)體激光器裝置500的光源。第一半導(dǎo)體激光器元件50 1發(fā)射具有例如780nm振蕩波長(zhǎng)的紅外波長(zhǎng)的激光光束。第一半導(dǎo)體激光器元件501用于進(jìn)行例如CD的讀取和記錄信息。第二半導(dǎo)體激光器元件502發(fā)射具有例如650nm振蕩波長(zhǎng)的紅波長(zhǎng)的激光光束。第二半導(dǎo)體激光器元件402用于進(jìn)行例如DVD的讀取和記錄信息。
在半導(dǎo)體激光器裝置500中的副座503、用于監(jiān)控的第一光接收元件503a、激光光束直立反射鏡504、半波長(zhǎng)板505、用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件506、全息元件507、絕緣架510、基座510和引銷513具有如上所述半導(dǎo)體激光器裝置200中的硅副座、用于監(jiān)控的第一光接收元件202、光軸轉(zhuǎn)換反射鏡204、半波長(zhǎng)板205、光接收元件216、全息元件208、絕緣架211和引銷518類似的功能，省略其解釋。
多個(gè)引銷(本實(shí)施例中為12個(gè)引銷)513在面對(duì)管座512的Z軸方向的另一側(cè)的表面上形成，以使引銷513能夠從該表面伸出到Z軸方向的另一側(cè)。即，保持在電連接的條件下與管座512絕緣的引銷513附著在管座513上。絕緣架510由粘合劑固定，并且安裝在面對(duì)管座512Z軸方向一側(cè)的表面上。在Z軸方向開口的并且基本上是長(zhǎng)方形的框架凹部511形成在絕緣架510的中部。支座部508布置在框架凹部511的底部。
副座503、激光光束直立反射鏡504和用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件506(下面存在將用于檢測(cè)信號(hào)的光接收元件表示為光接收元件的情況)安裝在面對(duì)支座部508的Z軸方向一側(cè)的表面上。副座503安裝在支座部508的X軸方向的另一端和Y軸方向的另一端。激光光束直立反射鏡(下面存在將激光光束直立反射鏡表示為直立反射鏡的情況)504安裝在支座部508的X軸方向的另一端和Y軸方向的一端。半波長(zhǎng)板505(下面存在將半波長(zhǎng)板表示為λ/2板的情況)布置在激光光束直立反射鏡504上。光接收元件506安裝在副座503和支座部508的激光光束直立反射鏡504的X軸的一側(cè)。
第一和第二半導(dǎo)體激光器元件501和502在X軸方向平行地安裝在副座503的Y軸方向的一端。用于監(jiān)控的第一光接收元件503a形成在副座503上的第一和第二半導(dǎo)體激光器元件501和502的Y軸方向的另一側(cè)。
覆蓋具有管帽509的絕緣架510的Z軸方向的一側(cè)，使框架凹部511密封，以避免在支座部508的光學(xué)元件如第一和第二半導(dǎo)體激光器元件501和502、直立反射鏡504和光接收元件506與外界的物理接觸。
另外，向管座512的X軸方向一側(cè)凹陷的缺口部514在管座512的X軸方向的另一端上形成。當(dāng)從管座512的Z軸方向一側(cè)觀看時(shí)，缺口部514基本上為V形。在實(shí)際安裝半導(dǎo)體激光器裝置500時(shí)，在缺口部514上使用適合的夾具，在管座512形成的缺口部514使半導(dǎo)體激光器裝置500的位置調(diào)節(jié)和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)能夠任意地進(jìn)行。
在Y軸方向一側(cè)從第一半導(dǎo)體激光器元件501發(fā)射的激光光束入射到其上布置有λ/2板505的直立反射鏡504上。作為從第一半導(dǎo)體激光器元件501發(fā)射和入射到其上布置有λ/2板505的直立反射鏡504上的激光光束，該激光光束被反射并被入射到全息元件507的用于產(chǎn)生三束光束的偏振光柵上。入射到用于產(chǎn)生三束光束的偏振光柵上的激光光束被衍射，并且被分離成三束激光光束。這些激光光束通過全息元件507的全息圖案，并且會(huì)聚在未示處的光記錄介質(zhì)上。由光記錄介質(zhì)反射的激光光束通過全息元件507的全息圖案衍射，并且入射到光接收元件506的預(yù)定的光接收部。
在Y軸方向一側(cè)從第二半導(dǎo)體激光器元件502發(fā)射的激光光束入射到其上布置有λ/2板505的直立反射鏡504上。作為從第二半導(dǎo)體激光器元件502發(fā)射和入射到其上布置有λ/2板505的直立反射鏡504上的激光光束，該激光光束的偏振方向被旋轉(zhuǎn)90度，并且被反射，以及入射到全息元件507的用于產(chǎn)生三束光束的偏振光柵上。入射到用于產(chǎn)生三束光束的偏振光柵上的激光光束不被衍射，并且被投射，并通過全息元件507的全息圖案，以及會(huì)聚在未示處的光記錄介質(zhì)上。由光記錄介質(zhì)反射的激光光束通過全息元件507的全息圖案衍射，并且入射到光接收元件506的預(yù)定的光接收部。
如上所述，作為用于讀取DVD等信息的情況并從第二半導(dǎo)體激光器元件502發(fā)射的激光光束，與現(xiàn)有技術(shù)不同激光光束L2不被在全息元件上形成的光柵衍射。因此，使用該半導(dǎo)體激光器裝置500的光拾取裝置能夠抑制由自然會(huì)聚在光記錄介質(zhì)上激光光束的量的減少而引起的光量損失帶來的光利用率的降低。
在上述的實(shí)施例中，描述了根據(jù)本發(fā)明有關(guān)設(shè)有半導(dǎo)體激光器裝置的光拾取裝置，但是本發(fā)明不限于這種光拾取裝置。允許其它的使用半導(dǎo)體激光器裝置的光拾取裝置。
另外，在半導(dǎo)體激光器裝置的上述實(shí)施例中，描述了有關(guān)由集成有絕緣架或者硅襯底的全息元件構(gòu)成的半導(dǎo)體激光器裝置，但是，在半導(dǎo)體激光器裝置的其它實(shí)施例中，半導(dǎo)體激光器裝置可以不由集成有絕緣架或者硅襯底的全息元件構(gòu)成。在這種情況下，因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器裝置的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)變成不必要的，所以不需要在圓弧形框架圓周部的長(zhǎng)度方向相互面對(duì)形成的兩個(gè)外圓周部。
另外，在根據(jù)本發(fā)明設(shè)有半導(dǎo)體激光器裝置的光拾取裝置的上述實(shí)施例，包括兩個(gè)振蕩點(diǎn)的一半導(dǎo)體激光器元件形成在一芯片上作為光源，并且使用分別振蕩有不同振蕩波長(zhǎng)的兩個(gè)激光光束，或者分別包括一個(gè)振蕩點(diǎn)的兩個(gè)半導(dǎo)體激光器元件形成在分離的芯片上，但是，可以使用這些半導(dǎo)體激光器元件的組合，而不限于使用上述的這些半導(dǎo)體激光器元件。
本發(fā)明在沒有脫離其構(gòu)思和實(shí)質(zhì)性特征的情況下可以以其它具體的方式實(shí)施。本實(shí)施例因此考慮了所有關(guān)系作為說明而不是限定，本發(fā)明的范圍由附屬的權(quán)利要求指出，而不是前面的說明，并且所有變化將包含在權(quán)利要求的等效范圍和意思中。
權(quán)利要求
1.一種光拾取裝置包括一個(gè)用于在兩個(gè)波段發(fā)射激光光束的光源(32，33)；一個(gè)用于接收從光源(32，33)發(fā)射的和由光記錄介質(zhì)(37)反射的激光光束的光接收元件(28)；和一個(gè)在光源(32，33)和光記錄介質(zhì)(37)之間具有偏振特性的光柵(23)，當(dāng)激光光束的偏振方向等于預(yù)定的第一方向時(shí)，從光源(32，33)發(fā)射的并被入射的激光光束被透射而無衍射，同時(shí)當(dāng)激光光束的偏振方向等于預(yù)定的第二偏振方向時(shí)，從光源(32，33)發(fā)射并被入射的激光光束被衍射，該光拾取裝置至少進(jìn)行讀取光記錄介質(zhì)的信息和在光記錄介質(zhì)(37)上通過由從光源(32，33)發(fā)射的激光光束照射光記錄介質(zhì)(37)，從而在光記錄介質(zhì)(37)上記錄信息中的一個(gè)步驟。兩波段中激光光束的偏振方向在激光光束入射到衍射光柵(23)的位置上相互垂直。
2.如權(quán)利要求1的光拾取裝置，其中，光源發(fā)射第一和第二偏振方向的激光光束，該第一和第二偏振方向的激光光束其相互平行，一個(gè)半波長(zhǎng)板(51)布置在衍射光柵(23)和光源(32，33)之間、以使其在第二偏振方向上對(duì)第二偏振方向的激光光束無效、而對(duì)第一偏振方向的激光光束改變偏振方向。
3.如權(quán)利要求1的光拾取裝置，進(jìn)一步包括第一光學(xué)組件(45)，該第一光學(xué)組件(45)包括，第一光學(xué)元件(42)，布置在光源(32，33)和光記錄介質(zhì)(37)之間，設(shè)有全息圖(43)用于在第一表面部衍射入射光束，并光譜地分離入射光束形成多束光，并在第二表面部設(shè)有衍射光柵(23)，和具有光源(32，33)和光接收元件(28)的光源單元(44)。
4.如權(quán)利要求3的光拾取裝置，其中，第一光學(xué)元件(42)的全息圖(43)是一個(gè)具有偏振特性的偏振全息圖，從光源(32，33)發(fā)射的并入射到該全息圖上的激光光束不被衍射而被透射。
5.如權(quán)利要求1的光拾取裝置，進(jìn)一步包括第二光學(xué)組件(47)，該第二光學(xué)組件(47)包括，第二光學(xué)元件(46)，設(shè)在光源(32，33)和光記錄介質(zhì)(37)之間，設(shè)有全息圖(43)用于在第一表面部上衍射入射光束，且將入射光束光譜地分離成多個(gè)光束，并在第二表面部上設(shè)有衍射光柵(23)，和具有光源(32，33)和光接收元件(28)的光源單元(44)。
6.一種半導(dǎo)體激光器裝置，包括用于在多個(gè)波段發(fā)射激光光束且被安裝使得其發(fā)射的多個(gè)激光光束的偏振方向相互平行的光源(201、301、401、501、502)；用于改變從光源(201、301、401、501、502)發(fā)射的激光光束的傳輸方向并設(shè)有用于對(duì)其中一個(gè)波段的激光光束改變偏振方向的半波長(zhǎng)板(205、305、412、505)的光軸轉(zhuǎn)換反射鏡(204、304、405、406、504)；用于接收從光源(201、301、401、501、502)發(fā)射的和在一個(gè)方向透射的激光光束的反射光的光接收元件(210、306、407、506)。
7.如權(quán)利要求6的半導(dǎo)體激光器裝置，其中，半波長(zhǎng)板(205、305、412、505)是雙折射晶體薄板。
8.如權(quán)利要求6的半導(dǎo)體激光器裝置，其中，半波長(zhǎng)板(205、305、412、505)是各向異性樹脂薄膜。
9.如權(quán)利要求6的半導(dǎo)體激光器裝置，其中，光源(201、501、502)和光接收元件(210、506)安裝在設(shè)有引銷(218、513)的樹脂基底(211、510)上。
10.如權(quán)利要求6的半導(dǎo)體激光器裝置，其中，光源(501、502)和光接收元件(506)安裝在金屬管座(512)上，引銷(513)保持與管座(512)電絕緣的條件下與管座(512)連接，布置引銷(513)使其在平行于由光軸轉(zhuǎn)換反射鏡(504)轉(zhuǎn)換的光軸的方向上延伸。
11.如權(quán)利要求6的半導(dǎo)體激光器裝置，其中，光源(301、302、401、402)和光接收元件(306、407)安裝在硅襯底(310、408)上。
12.如權(quán)利要求11的半導(dǎo)體激光器裝置，其中，光軸轉(zhuǎn)換反射鏡(405、406)由硅襯底(408)加工形成。
13.如權(quán)利要求6的半導(dǎo)體激光器裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)具有偏振特性的偏振衍射光柵(206、308)，其對(duì)于在預(yù)定第一偏振方向的激光光束的衍射效率大于在垂直于第一偏振方向的第二偏振方向的激光光束的衍射效率。
14.如權(quán)利要求6的半導(dǎo)體激光器裝置，進(jìn)一步包括用于衍射在光接收元件的方向中的一方向上透射的激光光束的反射光的全息圖(207、309)。具有偏振特性的全息圖(207、309)對(duì)于在預(yù)定第一偏振方向的激光光束的衍射效率大于在垂直于第一偏振方向的第二偏振方向的激光光束的衍射效率。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種能夠抑制從半導(dǎo)體激光器元件發(fā)射的激光光束的光利用率降低的光拾取裝置和半導(dǎo)體激光器裝置。當(dāng)從用于DVD(32)的激光器元件發(fā)射的，其偏振方向是垂直與偏振光柵(23)的凹槽方向的激光光束(A)入射到偏振光柵(23)上時(shí)，偏振光柵(23)不衍射激光光束(A)并作為零基衍射光束(A0)透射激光光束(A)。因此，從用于DVD(32)的激光器元件發(fā)射的所有激光光束(A)能夠用于讀取DVD的信息信號(hào)并檢測(cè)FES和TES。這能夠抑制在傳統(tǒng)光拾取裝置1中用于檢測(cè)CD的TES時(shí)由衍光柵的衍射作用產(chǎn)生的光利用率的降低。
文檔編號(hào)G11B7/135GK1519827SQ20031012374
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2003年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月27日
發(fā)明者山田茂博, 伊藤隆, 金子延容, 松原和德, 容, 德 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社