專利名稱：光拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對光盤、光卡等、光記錄媒體和光磁記錄媒體等光信息記錄媒體進(jìn)行信息的記錄、再現(xiàn)或者刪除的光拾取裝置。
背景技術(shù)：
作為高密度、大容量的記錄媒體，使用具有凹坑狀圖案的光信息記錄媒體的光存儲器技術(shù)，其應(yīng)用范圍正逐步向數(shù)字式音頻光盤、視頻光盤、文字文件記錄光盤、乃至數(shù)字文件等擴(kuò)大。光存儲器技術(shù)中，利用收縮為微小直徑的光束，以高精度和高可靠性對光信息記錄媒體進(jìn)行信息的記錄、再現(xiàn)或刪除。這種錄放等動作依賴于光學(xué)系統(tǒng)。
以光學(xué)系統(tǒng)為主要部件的光盤裝置的基本功能，大體上分為形成衍射極限程度的微小圓點的聚焦、光學(xué)系統(tǒng)的焦點控制和跟蹤控制、以及凹坑信號的檢測。這些功能根據(jù)其目的和用途，通過各種光學(xué)系統(tǒng)和光電變換檢測方式的組合實現(xiàn)。近年來，為了使光拾取裝置小型化、薄型化，采用衍射元件(全息)(參考例如日本特開2001-176119號公報)。
圖5表示這種光拾取裝置。專利文獻(xiàn)1中采用兩個波長，但這里示出使用3個波長的裝置，說明其動作。
光源101A是射出第1波長的光的光源，光源102B是射出比第1波長長的第2波長的光和比第2波長長的第3波長的光的光源。
由光源101A射出的光，由光路耦合構(gòu)件104反射，由聚焦構(gòu)件105聚焦，照射在光信息記錄媒體106上，由光信息記錄媒體106反射的反射光被聚焦構(gòu)件105聚焦，透過光路耦合構(gòu)件104，射入衍射元件103，受其衍射，有選擇地射入預(yù)定的光檢測器102(102A～102D)。
由光源101B射出的光，由聚焦構(gòu)件105進(jìn)行聚焦，照射在光信息記錄媒體106上，由光信息記錄媒體106反射的反射光被聚焦構(gòu)件105聚焦，射入衍射元件103，衍射成有選擇地射入預(yù)定的光檢測器102(102A～102D)。
也就是說，若將被衍射元件103衍射到圖中的右側(cè)的光定義為-(負(fù))，將衍射到左側(cè)的光定義為+(正)，則第1到第3波長的光的衍射光中，+1級衍射光射入相同的光檢測器102A，對于-1級衍射光，第1波長光的衍射光射入光檢測器102B，第2波長光的衍射光射入光檢測器102C，第3波長光的衍射光射入光檢測器102D。于是，從光檢測器102A～102D輸出與受光量相應(yīng)的電信號。
利用+1級衍射光和-1級衍射光獲得光信息記錄媒體的信號的已有的光拾取裝置中，如上述那樣，+1級衍射光可以共用光檢測器，而-1級衍射光則必須根據(jù)從光源射出的光的波長，分別設(shè)置專用的光檢測器。也就是在采用第1到第3的波長光的情況下，需要光檢測器102A、102B、102C、102D至少4個光檢測器。
若要在一個受光元件上形成光檢測器，則光檢測器的需要數(shù)越多，受光元件越多。有的受光元件中安裝了對來自光檢測器的信號進(jìn)行運算的運算單元(例如集成電路)，但若光檢測器的數(shù)量增加，則必須將運算單元配置在不同于以往的位置，在這種情況下，受光元件通常進(jìn)一步變大。這樣，若受光元件的零件尺寸擴(kuò)大，則導(dǎo)致整個光拾取裝置變大。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于，使采用3個波長的光拾取裝置小型化。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的光拾取裝置，具有發(fā)出第1、第2、第3波長的光的光源、使所述第1到第3波長的光的前進(jìn)方向共同化的光路耦合構(gòu)件、使來自所述光路耦合構(gòu)件的光聚焦在光信息記錄媒體上的聚焦構(gòu)件、使來自所述光信息記錄媒體的反射光衍射的衍射元件、以及接收來自所述衍射元件的衍射光的多個光檢測器，在這種光拾取裝置中，所述光路耦合構(gòu)件使最短波長的第1波長光和最長波長的第3波長光的向聚焦構(gòu)件方向的光軸一致，所述衍射元件將第1波長光的±2級衍射光、以及第2波長光和第3波長光的±1級衍射光作為來自所述光信息記錄媒體的信號光，使第1波長光的+2級衍射光、以及第2波長光和第3波長光的+1級衍射光聚焦于第1光檢測器，使第1波長光的-2級衍射光和第3波長光的-1級衍射光聚焦于第2光檢測器。
從對設(shè)置空間的考慮出發(fā)，最好是使第2波長和第3波長的光的光源與光檢測器合為一體。
衍射元件的截面形狀適合使用鋸齒狀或方波狀。也可以是第1波長為405nm，第2波長為650nm，第3波長為780nm。


圖1是示出本發(fā)明的光拾取裝置的概略構(gòu)成的圖。
圖2是對于圖1的光拾取裝置中使用的衍射光的光柵間距與衍射角的關(guān)系圖。
圖3A、圖3B分別是圖1的光拾取裝置中使用的衍射元件的光柵深度與衍射效率的關(guān)系圖。
圖4A是圖1的光拾取裝置中使用的，光源與光檢測器合為一體的集成單元的立體圖，圖4B為上述集成單元的平面圖。
圖5是示出已有光拾取裝置的概略構(gòu)成的圖。
具體實施例方式
圖1中所示的光拾取裝置中，光源101A是射出第1波長光的光源，光源101B是射出比第1波長長的第2波長的光和比第2波長長的第3波長的光的光源。第1波長使用例如BD(Blu-ray Disc)或HD-DVD(高清晰度數(shù)字多功能光盤)用的405nm，第1波長使用例如DVD用的650nm，第3波長使用例如CD用的780nm。這些光源101A、101B中使用半導(dǎo)體激光。
在光源101B與設(shè)置光信息記錄媒體106的位置之間，從光源101B一側(cè)開始依序配置衍射元件103、光路耦合構(gòu)件104、以及聚焦構(gòu)件105。與光路耦合構(gòu)件104背離的衍射元件103的一側(cè)，配置輸出與受光量相應(yīng)的電信號的多個光檢測器102(102A，102C，102BD)。
將半導(dǎo)體(Si)襯底上形成的光檢測二極管用作光檢測器102，將全息元件用作衍射元件103，將偏振光束分離器用作光路耦合構(gòu)件104，將安裝了準(zhǔn)直透鏡、物鏡的調(diào)節(jié)器(actuator)用作聚焦構(gòu)件，但不局限于這些。
由于這種配置，由光源101A射出的光被光路耦合構(gòu)件104反射，由聚焦構(gòu)件105進(jìn)行聚焦，照射在光信息記錄媒體106上，由光信息記錄媒體106反射的反射光被聚焦構(gòu)件105聚焦，透過光路耦合構(gòu)件104，射入衍射元件103，被衍射后有選擇地射入某一個光檢測器102。
又，由光源101B射出的光，透過衍射元件103和光路耦合構(gòu)件104，由聚焦構(gòu)件105聚焦，照射在光信息記錄媒體106上，由光信息記錄媒體106反射的反射光被聚焦構(gòu)件105聚焦，透過光路耦合構(gòu)件104射入衍射元件103，被衍射后有選擇地射入某一個光檢測器102。
在這里，該光拾取裝置與前面用附圖5說明的已有光拾取不同之處在于，光路耦合構(gòu)件104使第1波長光與第3波長光的光軸實質(zhì)上一致。
將光檢測器102配置成將被衍射元件103衍射到圖中的右側(cè)的光定義為-(負(fù))、將衍射到左側(cè)的光定義為+(正)時，使第1波長光的+2級衍射光、以及第2波長光和第3波長光的各自+1級衍射光射入光檢測器102A，使第1波長光的-2級衍射光、以及第3波長光的-1級衍射光射入光檢測器102BD，第2波長光的-1級衍射光射入光檢測器102C。
這樣，能夠用單一的光檢測器102BD檢測第1波長光(-2級衍射光)和第3波長光(-1級衍射光)，從而與用附圖5說明的已有裝置相比，減少了光檢測器102的數(shù)量。因此，可以使整個光拾取裝置比已有的光拾取更小型化。
作為光路耦合構(gòu)件104，可以使用上述偏振光束分離器等，但如果具有根據(jù)第1波長(405nm)的光的偏振方向使其反射或透過的功能，則可以提高光的利用效率，因此更合適。
對各波長的光檢測正、負(fù)2種衍射光進(jìn)行檢測，也可以用上述已有裝置進(jìn)行。這是為了生成對光信息記錄媒體106的上下方向的變動施加能夠使兩個光檢測器上的兩個光點的尺寸為一定尺寸的聚焦伺服用的信號。為此，使衍射元件103具有曲率，以便一衍射光的焦點位置在單一的光檢測器(這里是光檢測器102A)的下側(cè)，另一個衍射光的焦點位置在多個光檢測器(這里是光檢測器102C、102BD)的上側(cè)。最好是光檢測器102使用例如表面形成對波長405nm、650nm、780nm的光線的反射防止膜的檢測器。
圖2示出第1波長光(波長405nm)的2級衍射光和第3波長光(波長780nm)的1級衍射光各自的光柵間距與衍射角之間的關(guān)系。該圖中，第1波長光的2級衍射光和第3波長光的1級衍射光形成對于光柵間距的各個值實質(zhì)上相同的衍射角。利用這一性質(zhì)，如上所述用單一的光檢測器102BD檢測第1波長光的-2級衍射光和第3波長光的-1級衍射光。通常只要使〔第1波長光的第2級衍射角〕-〔第3波長光的第1級衍射角〕的值在2度以內(nèi)即可。
圖3A、圖3B對使用于衍射元件的2種光柵形狀，分別示出光柵深度與衍射效率之間的關(guān)系。衍射元件將折射率設(shè)定為1.52，將光柵間隔設(shè)定為2.5μm。
如圖3A所示，衍射光柵的截面形狀是方波狀的情況下，第1波長光(波長405nm)的2級衍射效率的峰值、與第2波長光(波長650nm)和第3波長光(波長780nm)的1級衍射效率的峰值出現(xiàn)在光柵深度錯開的位置上。
與此相反，如圖3B所示，衍射光柵的截面形狀是鋸齒狀的情況下，第1波長光(波長405nm)的2級衍射效率的峰值、與第2波長光(波長650nm)和第3波長光(波長780nm)的1級衍射效率的峰值出現(xiàn)在光柵深度實質(zhì)上相同的位置上。
因此，利用來自衍射元件的衍射光的本發(fā)明的光拾取裝置中，圖3B所示的鋸齒狀的衍射元件更理想。
再者，圖1中所示的光拾取裝置中，將衍射元件103配置在光源101B與光路耦合構(gòu)件104之間，但即使是配置在光路耦合構(gòu)件104與聚焦構(gòu)件105之間、或者聚焦構(gòu)件105的內(nèi)部、或者聚焦構(gòu)件105與光信息記錄媒體106之間，也可以獲得同樣的效果。
又，雖然分開配置光源101B和光檢測器102，但即便采用使它們合為一體的集成單元，也可以獲得同樣的效果。圖4A、圖4B中所示的集成單元中，在形成光檢測器102(102A、102C、102BD)的襯底107(相當(dāng)于上述的受光元件)上也安裝光源101B。從光源101B射出的光被微型反射鏡(micro mirror)108垂直向上反射。
如上所述，本發(fā)明的光拾取裝置，利用光路耦合構(gòu)件，使最短波長的第1波長光和最長波長的第3波長光的向聚焦構(gòu)件方向的光軸一致，照射在光信息記錄媒體上。而且，利用衍射元件，將第1波長光的±2級衍射光、以及第2波長光和第3波長光的±1級衍射光作為來自所述光信息記錄媒體的信號光，使第1波長光的+2級衍射光、以及第2波長光和第3波長光的+1級衍射光聚焦于第1光檢測器，使第1波長光的-2級衍射光和第3波長光的-1級衍射光聚焦于第2光檢測器，使剩余的第2波長光的-1級衍射光聚焦于光檢測器102C。比以往增加了采用3個波長時的光檢測器的共用數(shù)，減少了總數(shù)，從而可以使整個裝置小型化。對BD(或HD-DVD)、DVD、CD，作為記錄、再現(xiàn)或刪除信息的小型的互換裝置等是有用的。
權(quán)利要求
1.一種光拾取裝置，具有發(fā)出第1、第2、第3波長的光的光源、使所述第1到第3波長的光的前進(jìn)方向共同化的光路耦合構(gòu)件、使來自所述光路耦合構(gòu)件的光聚焦在光信息記錄媒體上的聚焦構(gòu)件、使來自所述光信息記錄媒體的反射光衍射的衍射元件、以及接收來自所述衍射元件的衍射光的多個光檢測器，其特征在于，所述光路耦合構(gòu)件使最短波長的第1波長光和最長波長的第3波長光的向聚焦構(gòu)件方向的光軸一致，所述衍射元件將第1波長光的±2級衍射光、以及第2波長光和第3波長光的±1級衍射光作為來自所述光信息記錄媒體的信號光，使第1波長光的+2級衍射光、以及第2波長光和第3波長光的+1級衍射光聚焦于第1光檢測器，使第1波長光的-2級衍射光和第3波長光的-1級衍射光聚焦于第2光檢測器。
2.如權(quán)利要求1所述的光拾取裝置，其特征在于，使發(fā)出第2和第3波長的光的光源與光檢測器合為一體。
3.如權(quán)利要求1所述的光拾取裝置，其特征在于，衍射元件的截面形狀是鋸齒狀或方波狀。
4.如權(quán)利要求1所述的光拾取裝置，其特征在于，第1波長是405nm，第2波長是650nm，第3波長是780nm。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種光拾取裝置，光路耦合構(gòu)件(104)使最短波長的第1波長光和最長波長的第3波長光的向聚焦構(gòu)件(105)方向的光軸一致，衍射元件(103)將第1波長光的±2級衍射光、以及第2波長光和第3波長光的±1級衍射光作為來自光信息記錄媒體(106)的信號光，使第1波長光的+2級衍射光、以及第2波長光和第3波長光的+1級衍射光聚焦于第1光檢測器(102A)，使第1波長光的－2級衍射光和第3波長光的－1級衍射光聚焦于第2光檢測器(102BD)，使余下的第2波長光的－1級衍射光聚焦于光檢測器(102C)。這樣使整個裝置小型化。
文檔編號G11B7/135GK1855254SQ20061007370
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月25日
發(fā)明者濱口真一, 中西直樹, 中森達(dá)哉, 島田直人 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社