專利名稱：光拾波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對光記錄媒體進(jìn)行光照射并檢出返回光的光拾波裝置。
背景技術(shù)：
在讀出記錄在光盤等光記錄媒體上的信號時(shí)，使用把激光照射到該光記錄媒體上以后檢出其返回光的光拾波裝置。
下面，說明光拾波裝置的一般構(gòu)成。

圖1所示的光拾波裝置是例如使小型化磁盤那樣的光盤6再生時(shí)使用的光拾波裝置。在從光源即激光二極管1射出的激光例如為P偏振光(即，其電矢量的方向平行于圖1紙面的線性偏振光)的情況下，該激光穿過偏振光分光鏡(下面，稱為PBS)2入射到準(zhǔn)直透鏡3上。該準(zhǔn)直透鏡3使上述激光變成為大于物鏡5入射光瞳的平行光束。借助于1/4波長板4，把已利用準(zhǔn)直透鏡3變成為平行光束的激光變成為圓偏振光，入射到物鏡5上。物鏡5把上述圓偏振光的激光聚焦到光盤6的信號記錄面上。在光盤6信號記錄面上反射的返回光借助于物鏡5再次變成為平行光束并入射到1/4波長板4上。1/4波長板4把入射的返回光變成為S偏振光(即，其電矢量的方向垂直于圖1紙面的線性偏振光)。該已變成為S偏振光的激光通過準(zhǔn)直透鏡3入射到PBS2上。PBS2把入射的S偏振光激光照射到成為光檢出器的光電探測器7的光聚焦面上。光電探測器7輸出對應(yīng)于光聚焦面上照射光量的電信號。
其次，圖2所示的光拾波裝置是例如從磁光盤讀出再生信號時(shí)使用的光拾波裝置。從光源即激光二極管11射出的激光光束通過光柵12分成為3條光束，通過準(zhǔn)直透鏡13變成為平行光束，此后，入射到分光鏡14上。分光鏡14使上述激光光束穿過。利用立起來的反射鏡15使穿過該分光鏡14的上述平行激光光束折彎90°到達(dá)物鏡16。物鏡16使上述平行激光光束聚焦以后，照射到盤上的信號記錄面上。
由盤上信號記錄面反射的返回光，由物鏡16再次變成為平行光束，由分光鏡14反射，通過渥拉斯頓棱鏡17、準(zhǔn)直透鏡18、多透鏡19，入射到作為光檢出器的光電探測器20。
渥拉斯頓棱鏡17對上述返回光進(jìn)行角度分離，成為線性偏振光，即P偏振光和S偏振光。準(zhǔn)直透鏡18把角度分離了的返回光變成為平行光束。而且，該返回光借助于多透鏡19分離成兩個(gè)光點(diǎn)以后聚焦到光電探測器20上。在這里，上述返回光在空間分離成P偏振光和S偏振光。該P(yáng)偏振光與S偏振光之差的信號為磁光信號的射頻(RF)信號。還有，該P(yáng)偏振光與S偏振光之和信號作為CO等的浮雕RF信號及伺服信號使用。
可是，在信息增多的今天，光盤作為計(jì)算機(jī)記錄裝置、小型化磁盤、電視唱片等音樂和圖象信息的組合媒體雖然在廣闊范圍內(nèi)正在普及，但是，因?yàn)榻窈蟊厝灰獢U(kuò)大普及，所以，希望有更小型、更廉價(jià)的光拾波裝置。但是，如上述那樣地，在先有的光拾波裝置中，零件的件數(shù)多，光檢出器有調(diào)整的必要，不能得到穩(wěn)定的伺服信號，因而，不能實(shí)現(xiàn)小型化和廉價(jià)化。
本發(fā)明的目的在于提供減少零件件數(shù)、光檢出器不需要調(diào)整、而且可以得到穩(wěn)定的伺服信號、能夠?qū)崿F(xiàn)更小型化和廉價(jià)化的光學(xué)拾波裝置。
發(fā)明的公開與本發(fā)明有關(guān)的光拾波裝置具備在光源與物鏡之間光束的射出光程中，具有產(chǎn)生把上述光束與通過上述物鏡入射的光束分離開來的離散效應(yīng)的雙折射性的光學(xué)單元。
在這里，在上述物鏡與具有上述雙折射性的光學(xué)單元之間，設(shè)置1/4波長板。
還有，在上述光學(xué)單元從通過上述物鏡入射的光束產(chǎn)生第一光束和具有對上述第一光束的光軸呈給定角度光軸的第二光束時(shí)，上述裝置進(jìn)而具備分別接受上述第一和第二光束的第一和第二受光裝置。
還有，與本發(fā)明有關(guān)的光拾波裝置具備在光源與物鏡之間把通過上述物鏡入射的光束與從上述光源射出的光束分離開來的、同時(shí)在與通過上述物鏡入射的光束的共焦點(diǎn)不同的位置上形成焦點(diǎn)的光學(xué)單元；和接收從上述光學(xué)單元射出的光束的受光單元。
在這里，把上述光源和上述受光單元一體化地安裝在一個(gè)基本構(gòu)件上。
還有，該裝置在上述光學(xué)單元與上述物鏡之間具備1/4波長板。
還有，與本發(fā)明有關(guān)的光拾波裝置具備設(shè)置在光源與物鏡之間的光學(xué)單元和對從上述光學(xué)單元射出的光束進(jìn)行聚焦的受光單元。在上述光學(xué)單元上，把通過光記錄媒體反射并通過上述物鏡入射的光束與從上述光源射出的光束分離開來，同時(shí)，使得通過光記錄媒體反射并通過上述物鏡入射的光束在上述受光單元上的光束形狀根據(jù)光記錄媒體的記錄面的朝垂直方向的位移而變化。
在這里，該裝置在上述光學(xué)單元與上述物鏡之間，還具備1/4波長板。
還有，與本發(fā)明有關(guān)的光拾波裝置具備在光源與物鏡之間從上述光源射出光束的射出光程中把從上述光源射出光束的光程折彎90°，同時(shí)，具有產(chǎn)生把從上述光源射出的光束與通過上述物鏡入射的光束分離開來的離散效應(yīng)的雙折射性光學(xué)單元；和接受從上述光學(xué)單元射出光束的受光單元。
附圖的簡單說明圖1為光盤再生中用的先有的一般光拾波裝置的概略構(gòu)成圖；圖2為磁光盤再生中用的先有的一般光拾波裝置的概略構(gòu)成圖；圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的光拾波裝置的概略構(gòu)成圖；圖4用來說明在圖3所示概略構(gòu)成的光拾波裝置中用的、基于具有雙折射性光學(xué)單元的離散效應(yīng)的橫向偏移的模式圖；圖5為示出像散差與切出角關(guān)系的特性圖；圖6為示出基于離散效應(yīng)的橫向偏移量與切出角關(guān)系的特性圖；圖7為用來說明基于像散差的焦點(diǎn)誤差檢出的特性圖；圖8為用來說明像散差的模式圖；圖9為在上述第一實(shí)施例的變形例中能夠高精度地產(chǎn)生發(fā)光點(diǎn)與受光位置的位置關(guān)系的光拾波裝置的概略構(gòu)成圖；圖10為本發(fā)明第二實(shí)施例的光拾波裝置的概略構(gòu)成圖；圖11為用來說明把具有雙折射性的光學(xué)單元的平行平板傾斜地插入到聚束光程中的狀態(tài)的模式圖；圖12為用來說明基于像散差的焦點(diǎn)誤差檢出的模式圖；圖13為上述第二實(shí)施例第一具體例的光拾波裝置的概略構(gòu)成圖；圖14為從盤側(cè)觀察上述第一具體例的模式圖；圖15為上述第一具體例的側(cè)視圖；圖16為上述第二實(shí)施例第二具體例的光拾波裝置的概略構(gòu)成圖；圖17為從盤側(cè)觀察上述第二具體例的模式圖；圖18為上述第二具體例的側(cè)視圖；圖19為本發(fā)明第二實(shí)施例變形例的光拾波裝置的概略構(gòu)成圖。
用來實(shí)施本發(fā)明的最佳形態(tài)下面，參照附圖，說明與本發(fā)明有關(guān)的光拾波裝置的有關(guān)幾個(gè)實(shí)施例。
首先，如圖3所示，第一實(shí)施例雖然是把從光源即激光二極管21射出的激光光束通過物鏡24聚焦到例如小型化磁盤那樣的盤25的信號記錄面上并利用光檢出裝置即光電探測器26檢出來自該信號記錄面的返回光得到伺服信號和射頻(RF)信號的光拾波裝置，但是，在上述激光二極管21與上述物鏡24之間配置了具有進(jìn)行單軸性雙折射的雙折射性的光學(xué)單元22。
即，該光拾波裝置使從與光電探測器26配置在同一基板27上但處在不同位置上的激光二極管21射出的激光光束通過具有上述雙折射性的光學(xué)單元22和1/4波長板23入射到物鏡24上，借助于該物鏡24聚焦以后照射到盤25的信號記錄面上。而且，來自盤25信號記錄面的返回光通過1/4波長板23入射到具有雙折射性的光學(xué)單元22上，借助于該具有雙折射性的光學(xué)單元22照射到配置在與激光二極管21的射出口在不同位置上的光電探測器26上的光聚焦面上。
具有雙折射性的光學(xué)單元22利用把從激光二極管21射出的激光光束與來自盤25的返回光分離開來的離散效應(yīng)。作為具有這種雙折射性的光學(xué)單元22，有例如單軸性雙折射性晶體單元。將該雙折射性晶體單元形成為具有一對互相平行的面的一種板狀，它是只有一條光軸的晶體單元，電主軸之一與晶軸之一一致，光軸和光線軸與上述電主軸也一致。作為這種雙折射性晶體單元，有鈮酸鋰(LiNbO3)、釩酸釔(YVO4)和氧化碲(TeO2)。還有，作為其它具有雙折射性的光學(xué)單元22使用基于聚合物的光學(xué)單元也可以。
在該第一實(shí)施例中，如圖3所示，具有雙折射性的光學(xué)單元22的光線軸(下面，稱為C軸)平行于紙面。據(jù)V.G.Dmitriev、G.G.Gurzadyan、D.N.Nikogoayan等人在“Handbook ofNonlinear Optical Crystal(非線性光學(xué)晶體手冊)”(Springer-Verlag公司社刊，1990年10月)中所作的說明，作為該C軸的光線軸為光線在光學(xué)單元中傳播最快的軸。即，在單軸晶體中，存在著稱為光線軸的特殊方向。具有垂直于包括該軸和光波波動(dòng)矢量的平面的偏振光的光束為尋常光，具有與該平面平行的偏振光的光束為非常光。
還有，假定，從激光二極管21射出激光光束的偏振光為電矢量的方向垂直于圖3紙面的線性偏振光。還有，把配置在該具有雙折射性光學(xué)單元22與物鏡24之間的1/4波長板23的晶體方位軸設(shè)定于與入射偏振光方向呈45°的方向上。特別是，在該第一實(shí)施例中，把1/4波長板23安裝到具有雙折射性的光學(xué)單元22的從物鏡24那一邊入射的返回光的入射面那一邊上。
假定，從激光二極管21射出的激光光束為S偏振光，即，其電矢量方向垂直于圖3紙面的線性偏振光。這時(shí)，對于具有雙折射性的光學(xué)單元22來說，因?yàn)樯鲜黾す夤馐鵀閷こ９?，所以，光程不改變。入射?/4波長板23上的上述激光光束由于該1/4波長板23變成為圓偏振光以后，入射到物鏡24上。物鏡24把上述圓偏振光的激光光束聚焦到盤25的信號記錄面上。在盤25信號記錄面上反射的激光光束通過物鏡24再次入射到1/4波長板23上。1/4波長板23把入射的返回光變成為P偏振光，即，其電矢量方向平行于圖1紙面的線性偏振光。該P(yáng)偏振光的返回光入射到具有雙折射性的光學(xué)單元22上。在這里，對于具有雙折射性的光學(xué)單元22來說，該返回光為非常光。因此，上述返回光的光程根據(jù)離散角而改變，不返回到激光二極管21上，而是返回到光電探測器26的光聚焦面上。即，1/4波長板23把上述返回光作為非常光使具有雙折射性光學(xué)單元22中的離散效應(yīng)充分發(fā)揮出來，準(zhǔn)備使上述返回光不返回到激光二極管21那一邊。
圖4示出具有雙折射性的光學(xué)單元22使上述返回光的光程改變的情況。在這里，具有厚度t的雙折射性光學(xué)單元22的C軸和a軸平行于紙面。還有，具有雙折射性的光學(xué)單元22對于C軸以角度θC切出。
在入射的返回光LR對具有雙折射性的光學(xué)單元22來說為尋常光，即其電矢量的方向垂直于紙面的情況下，該返回光只受到基于該具有雙折射性光學(xué)單元22的浮起的影響。圖中以虛線表示的透射光L1為未配置具有雙折射性光學(xué)單元22時(shí)的光束，上述尋常光從該透射光L1沿著垂直于紙面的方向浮起。
但是，如圖4所示，在入射的返回光LR對具有雙折射性的光學(xué)單元22來說為非常光，即其電矢量的方向平行于紙面的情況下，在該返回光中也產(chǎn)生基于離散的橫向偏移，使透射光變成為L2。此外，在上述透射光L2中還產(chǎn)生了像散差，產(chǎn)生垂直于紙面的焦線和平行于紙面的焦線。在這里，在透射光L1和透射光L2中，產(chǎn)生了縱向偏移Δ和橫向偏移d。在這里，假定對入射光的折射率為n時(shí)，縱向偏移Δ可表示為Δ＝(1-1/n)t圖5示出，作為具有雙折射性的光學(xué)單元2使用釩酸釔時(shí)波長為780mm的情況下每1mm厚度像散差的變化。在圖5中，縱軸表示像散差，橫軸表示切出角θC。在圖5中，厚度t越厚，特性曲線越向上側(cè)移動(dòng)。切出角θC為90°時(shí)，像散差最大。
圖6表示，作為具有雙折射性的光學(xué)單元22使用釩酸釔時(shí)波長為780mm的情況下每1mm厚度橫向偏移量的變化。在圖6中，縱軸表示橫向偏移量，橫軸表示上述切出角θC。厚度t越厚，特性曲線越向上側(cè)移動(dòng)。在這里，在上述像散差量最大的切向角θC為90°時(shí)，橫向偏移量為零。還有，切出角θC為0°時(shí)，橫向偏移量也變?yōu)榱?。切出角θC為45°時(shí)，橫向偏移量最大。因而，顯然，能夠很好地利用具有雙折射性的光學(xué)單元22使入射光的光程改變的離散效應(yīng)的范圍是切出角θC不是0°也不是90°的范圍。特別是，在考慮橫向偏移量的情況下，令人滿意的范圍大致是大于20°而不足90°的范圍。
利用基于具有這種雙折射性的光學(xué)單元的22離散效應(yīng)的像散差，可以檢出盤25的焦點(diǎn)誤差信號。
在這里，參照圖7預(yù)先說明應(yīng)用于本實(shí)施例上的像散差法原理。在聚束光束中如配置具有雙折射性的光學(xué)單元22的話，就如圖7所示對非常光產(chǎn)生像散差，出現(xiàn)兩條垂直的焦線F1和F2。在大體為這兩條焦線F1和F2的中間點(diǎn)上，出現(xiàn)最小彌散圓F0。在該最小彌散圓F0上配置具有4等分光聚焦面26a的光電探測器26。在這里，最小彌散圓F0使用在盤上將光點(diǎn)在焦點(diǎn)位置上聚焦時(shí)的最小彌散圓。
在最小彌散圓F0上的光電探測器26的光聚焦面26a上，如圖8(a)所示那樣，返回光形成的光點(diǎn)如變成為縱長橢圓的話，就判明盤25上的光點(diǎn)為前聚焦。還有，如圖8(b)那樣上述返回光形成的光點(diǎn)如變成為橫長橢圓的話，就判明盤25上的光點(diǎn)為后聚焦。而且，如圖8(c)所示那樣，返回光形成的光點(diǎn)如變成為正圓的話，就判明盤25上的點(diǎn)共焦。因而，在光電探測器26的光聚焦面26a上，借助于進(jìn)行(A+C)-(B+D)的運(yùn)算，可以檢出焦點(diǎn)誤差信號。
這樣，第一實(shí)施例的光拾波裝置在激光二極管21與上述物鏡24之間配置具有雙折射性的光學(xué)單元22，使來自盤25的信號記錄面的返回光通過1/4波長板23入射到具有雙折射性的光學(xué)單元22上，借助于該具有雙折射性的光學(xué)單元22照射到配置在與激光光束射出口即激光二極管21不同的位置上的光電探測器26上的4等分光聚焦面26a上，檢出焦點(diǎn)誤差信號。因而，本實(shí)施例的光拾波裝置以少量的零件件數(shù)使返回光能夠離開光源的射出位置照射到光檢出器上。還有，不需要用于光檢出的調(diào)整，故可以得到穩(wěn)定的伺服信號。
還有，與本發(fā)明有關(guān)的光拾波裝置并不局限于上述第一實(shí)施例，例如也可以是如圖9所示的概略構(gòu)成的光拾波裝置。即，變成為本第一實(shí)施例變形例的光拾波裝置把激光二極管21和光電探測器26安裝在同一基板27上，在激光二極管21發(fā)光部分最近的地方形成立起來的反射鏡28。從激光二極管21射出的激光光束為S偏振光的線性偏振光。利用立起來的反射鏡28折彎90°的激光光束LS穿過具有雙折射性的光學(xué)單元22，借助于1/4波長板23變成為圓偏振光入射到物鏡24上。物鏡24使上述圓偏振光的激光光束LS聚焦到盤25的信號記錄面上。在盤25的信號記錄面上反射的激光光束LR通過物鏡24，再次入射到1/4波長板23上，1/4波長板23把入射的激光光束LR變成為P偏振光的線性偏振光。該P(yáng)偏振光的激光光束LR對具有雙折射性的光學(xué)單元2來說為非常光。因此，上述激光光束LR的光程根據(jù)離散角而改變，因此不返回到立起來的反射鏡28上，而是返回到光電探測器26的光聚焦面26a上。
本第一實(shí)施例的變形例也以少量的零件件數(shù)使返回光能夠離開光源的射出位置照射到光檢出器上。還有，不需要光檢出的調(diào)整即可得到穩(wěn)定的伺服信號。特別是，其它實(shí)施例借助于設(shè)置立起來的反射鏡28能夠高精度地產(chǎn)生激光光束發(fā)光點(diǎn)與光電探測器26光聚焦面的位置關(guān)系。
再者，在上述第一實(shí)施例及其變形例中，使光檢出裝置即光電探測器與具有雙折射性的光學(xué)單元形成一體化也可以。還有，使物鏡、1/4波長板與具有雙折射性的光學(xué)單元形成一體化也可以。當(dāng)然，如果使物鏡、1/4波長板與具有雙折射性的光學(xué)單元的位置關(guān)系保持原狀而形成一體化也可以。還有，作為物鏡使用無限倍率的物鏡也可以。
進(jìn)而，作為具有雙折射性的光學(xué)單元，除了上述那樣地使用鈮酸鋰、釩酸釔、氧化碲等雙折射性結(jié)晶單元以外，使用基于聚合物等的光學(xué)單元也可以。例如，能夠應(yīng)用據(jù)Dirk J.Broer，RifatA.M.Hikmet，Ger Challa等人在“In-situ photopolymerization oforiented liquid-crystallaline acrylates，4.Influeuce of a lateralmethyl substituent on monomer and oriented polymer networkproperities of a mesogenic diacrylate(定向液晶丙烯酸鹽的原有光致聚合作用，4橫向甲烷取代基對中基因二重丙烯酸鹽的單體及定向聚合物網(wǎng)狀組織特性的影響)”〔Makromol Chem.190，3201-3215(1989)〕中作了說明的聚合物。這種聚合物是在1，4-二苯撐{4-(6-(含氧丙烯酰)含氧己基)苯甲酸鹽}及其中心苯撐基上具有甲烷取代基的衍生物。
還有，使激光二極管那樣的光源與檢出返回光的MPD(微棱鏡檢出器)形成一體化也可以。
還有，上面雖然說明了借助于通過光電探測器獲得的信號進(jìn)行聚焦控制的情況，但是，這種光拾波裝置當(dāng)然能夠借助于通過上述光電探測器獲得的信號進(jìn)行跟蹤控制，同時(shí)還能夠進(jìn)行RF(射頻)信號再生。
其次，如圖10所示，第二實(shí)施例是把來自光源即激光二極管31的激光光束通過物鏡33聚焦到例如磁光盤那樣的盤34的信號記錄面上，利用光檢出裝置即光電探測器35檢出來自該信號記錄面的返回光從而獲得伺服信號和RF信號的光拾波裝置，是一種省掉了準(zhǔn)直透鏡的有限倍率的簡單構(gòu)成。特別是，這種光拾波裝置在上述物鏡33與上述光電探測器35之間傾斜地配置了具有單軸性雙折射的光學(xué)單元32。
而且，光拾波裝置利用傾斜地配置在物鏡33與光電探測器35之間的具有單軸性雙折射的光學(xué)單元32的表面反射從激光二極管31射出的一部分激光光束，使之入射到物鏡33上。物鏡33把上述激光聚焦，照射到盤34的信號記錄面上。
還有，在盤34上的信號記錄面上反射的返回光通過物鏡33再次到達(dá)具有單軸性雙折射的光學(xué)單元32上。在這里，具有單軸性雙折射的光學(xué)單元32使一部分上述返回光穿透，入射到光電探測器35上的返回光借助于雙折射在空間分離成電矢量的方向垂直于紙面的尋常光(即S偏振光分量)和電矢量的方向平行于紙面的非常光(即P偏振光分量)。P偏振光與S偏振光之差信號作為磁光盤的射頻信號使用。還有，可將P偏振光與S偏振光之和信號在從浮雕坑取得射頻信號和伺服信號時(shí)使用。在具有單軸性雙折射的光學(xué)單元32表面上涂復(fù)偏光膜，該偏光膜例如可使P偏振光的70％反射，例如30％穿透，與此同時(shí)例如使S偏振光100％穿透。
其次，說明有關(guān)傾斜地配置在物鏡33與光電探測器35之間的、具有單軸性雙折射的光學(xué)單元32。
具有單軸性雙折射的光學(xué)單元32利用把從激光二極管31射出的激光光束與來自盤34的返回光分離開來的離散效應(yīng)。作為具有這種單軸性雙折射的光學(xué)單元32，有例如雙折射性晶體單元。將該雙折射晶體單元形成為具有互相平行的一對平面的板狀。作為這種雙折射性晶體單元，有鈮酸鋰(LiNbO3)、釩酸釔(YVO4)和氧化碲(TeO2)。還有，作為其它具有單軸性雙折射的光學(xué)單元32，使用基于聚合物的光學(xué)單元也可以。
首先，參照圖11，說明有關(guān)把上述單軸性雙折射性晶體單元32傾斜地插入到聚束光中的情況。在聚束光中如傾斜地插入上述雙折射性晶體單元32的話，光軸Z就產(chǎn)生橫向偏移(圖中，示為光軸Z′)，故產(chǎn)生像散差。假定，上述雙折射性晶體單元32的厚度為t，折射率為N，雙折射性晶體單元32的法線與光軸Z形成的角度為θ，則所產(chǎn)生的像散差ΔZ為Δz=-t(N2-1)sin2θ(N2-sin2θ)3/2---(1)]]>(1)式并非基于聚焦透鏡的數(shù)值孔徑才成立的，在雙折射性晶體單元32的法線H和光軸Z形成的平面內(nèi)，聚束點(diǎn)產(chǎn)生于與該平面垂直的平面內(nèi)聚束點(diǎn)的后方。
還有，光軸Z的橫向偏移量D(從光軸Z向著光軸Z′的橫向偏移量)為D=tsinθ(1-1-sin2θN2-sin2θ)----(2)]]>因而，把雙折射性晶體單元32一插入到聚束光束中，就產(chǎn)生像散差和橫向偏移量隨尋常光和非常光折射率之差而不同的兩條光束。這稱為傾斜板效應(yīng)。
在這里，尋常光像散差ΔZ0與非常光像散差ΔZCO之差(ΔZC-ΔZCO)，表示為Δz0-ΔzCO=t(N02-1)sin2θ(N02-sin2θ)3/2-t(NCO2-1)sin2θ(NCO2-sin2θ)3/2---(3)]]>還有，尋常光橫向偏移量D0與非常光橫向偏移量DCO之差(D0-DCO)，表示為D0-DCO=tsinθ(1-1-sin2θN02-sin2θ)-tsinθ(1-1-sin2θNCO2-sin2θ)---(4)]]>試計(jì)算，在把雙折射性晶體單元32作為例如YVO4情況下的像散差之差和橫向偏移量之差?？紤]厚度t為1mm，單元32的法線H與光軸Z形成的角度θ為45°，尋常光的折射率N0為1.9734，非常光的折射率NCO為2.18936的情況。
尋常光和非常光的像散差ΔZ0和ΔZCO為231μm和213μm，像散差之差(ΔZ0-ΔZCO)為18μm。還有，尋常光和非常光的橫向偏移量D0和DCO為436μm和466μm，橫向偏移量之差(D0-DCO)為30μm。
因?yàn)榫凼釲R入射到這樣的雙折射性晶體單元32上時(shí)的原理與利用上述圖4所作的說明相同，所以，在這里省略其說明。
作為該雙折射性結(jié)晶單元32使用YVO4時(shí)，波長為780nm的每1mm厚度像散差的變化也與上述圖5相同。還有，作為雙折射性晶體單元32使用YVO4時(shí)，波長為780nm的每1mm厚度橫向偏移量的變化也與上述圖6相同。
即，上述雙折射晶體單元32的C軸方向與上述返回光的偏振光方向形成的角度，在與上述返回光的光軸垂直的平面上除了0°和90°以外的角度均可。特別是，這個(gè)角度為45°時(shí)更令人滿意。
例如，切出角θC為45°時(shí)，非常光的像散差為40μm，橫向偏移量為100μm。
借助于上述傾斜板效應(yīng)和離散效應(yīng)的組合，可以把尋常光和非常光像散差之差控制到20μm左右，把尋常光和非常光橫向偏移之差增大到130μm范圍內(nèi)。因而，可以確保尋常光和非常光像散差之值高達(dá)230μm左右。
在這里，參照圖12，預(yù)先說明應(yīng)用于第二實(shí)施例上的像散差法原理。在聚束光束中，如傾斜地配置雙折射性結(jié)晶單元32的話，就借助于上述傾斜板效應(yīng)和離散效應(yīng)、把聚束光束分離成為尋常光LS和非常光LP這兩種已橫向偏移了的光束。如圖12所示，使分離開來的各個(gè)光束LS和LP產(chǎn)生像散差，出現(xiàn)兩條垂直的焦線。借助于在尋常光LS上產(chǎn)生的像散差而出現(xiàn)的是焦線FS1和FS2；在非常光LP上出現(xiàn)的是焦線FP1和FP2。在大體為這分別兩條焦線的中點(diǎn)上，出現(xiàn)最小彌散圓FS0和FP0。在該最小彌散圓FS0和FP0上，配置例如4等分的探測器35和35′。該最小彌散圓FS0和FP0使用盤34上的光點(diǎn)在焦點(diǎn)位置上聚焦時(shí)的最小彌散圓。
例如，在最小彌散圓FS0上的光電探測器35的光聚焦面上，如上述圖8(a)那樣，返回光形成 的點(diǎn)一變成為縱長橢圓，就判明盤上的點(diǎn)為前聚焦。還有，如圖8(b)那樣地，上述返回光形成的點(diǎn)一變成為橫長橢圓，就判明盤上的點(diǎn)為后聚焦。而且，如圖8(c)那樣，返回光形成的點(diǎn)一變成為正圓，就判明盤上的點(diǎn)共焦。因而，在光電探測器的光聚焦面上，借助于進(jìn)行(A+C)-(B+D)的運(yùn)算，可以檢出焦點(diǎn)誤差信號。
進(jìn)而，分別在尋常光和非尋常光中，進(jìn)行(A+C)-(B+D)和(A′+C′)-(B′+D′)的運(yùn)算，之后將其相加。即進(jìn)行(A+C)-(B+D)+(A′+C′)-(B′+D′)的運(yùn)算。可以將其作為焦點(diǎn)誤差使用。因?yàn)樵摻裹c(diǎn)誤差信號是尋常光和非常光相加的信號，所以，借助于盤基板的雙軸雙折射性可以消除已偏振檢波的光在空間偏振的影響，從而，能夠獲得穩(wěn)定的焦點(diǎn)誤差信號。再者，應(yīng)用推挽法，可以在(A+C)-(B+D)的運(yùn)算中實(shí)現(xiàn)跟蹤。還有，在以三點(diǎn)法進(jìn)行的情況下，如果在激光二極管11的上部設(shè)置光柵即可。
其次，參照圖13～圖19，注明上述第二實(shí)施例即光拾波裝置的有關(guān)幾個(gè)具體例。各具體例借助于C軸方向與激光的偏振光方向(電矢量的方向)的位置關(guān)系不同而加以區(qū)別。
首先，第一具體例中，雙折射性晶體單元32中C軸的方向與激光偏振光方向的位置關(guān)系(電矢量方向，圖中以E示出)如圖13所示。在雙折射性晶體單元32表面上涂復(fù)偏光膜，該偏光膜例如使P偏振光的70％反射，例如30％穿透，同時(shí)，例如使S偏振光100％穿透。圖14示出從盤側(cè)觀察的圖，圖15示出側(cè)視圖。特別是，圖14示出，在對于向著盤的入射光軸垂直的平面上投影的位置關(guān)系。即，在該第一具體例中，激光的偏振光方向平行于向著盤34的入射光軸。雙折射性晶體單元32的C軸方向在對于向著盤34入射的光軸垂直的平面上的投影與在盤34上反射的光的偏振光方向形成45°角。
其次，第二具體例中，單軸性雙折射晶體單元中C軸的方向與激光偏振光方向(電矢量方向，圖中以E示出)的位置關(guān)系如圖16所示。各個(gè)光學(xué)單元的配置與上述圖13相同。圖17示出從盤側(cè)觀察的圖，圖18示出側(cè)視圖。特別是，圖17示出，在對于向著盤入射的光軸垂直的平面上投影的位置關(guān)系。即，在該第二具體例中，激光的偏振光方向與向著盤的入射光軸呈45°關(guān)系。
根據(jù)上述，第二實(shí)施例光拾波裝置以只在物鏡與光檢出器之間配置具有雙折射性的光學(xué)單元的簡單構(gòu)成就能夠檢出磁光信號。即，該實(shí)施例的光學(xué)拾波裝置因?yàn)橐陨倭康牧慵?shù)使返回光能夠離開光源的射出位置照射到光檢出器上，所以可以達(dá)到廉價(jià)化和小型化。還有，不需要對光檢出進(jìn)行調(diào)整，可以得到穩(wěn)定的焦點(diǎn)誤差檢出信號。
其次，說明有關(guān)第二實(shí)施例的變形例。如圖19所示，該第二實(shí)施例的變形例利用了以側(cè)面作為傾斜面40a的雙折射性晶體單元40。即，該雙折射性晶體單元40呈楔形。雙折射性晶體單元40利用該傾斜面40a把來自激光二極管31的激光沿90°方向反射出去而引入盤。在盤上反射的光通過傾斜面引入光電探測器35。這時(shí)，利用楔形效應(yīng)和離散效應(yīng)分離成尋常光LS和非常光LP這兩種光束。將其差信號作為磁光的射頻信號使用。還有，將其和信號作為來自浮雕坑的射頻信號和檢出伺服信號使用。
根據(jù)上述，該第二實(shí)施例的變形例因?yàn)橐惨陨倭康牧慵?shù)使返回光能夠離開光源的射出位置照射到光檢出器上，所以可以達(dá)到廉價(jià)化和小型化。還有，不需要對光檢出進(jìn)行調(diào)整，可以得到穩(wěn)定的焦點(diǎn)誤差檢出信號。
再者，上述光檢出器即光電探測器的結(jié)構(gòu)，不用說是四等分的結(jié)構(gòu)，三等分的結(jié)構(gòu)也可以。還有，使上述光電探測器與光源形成一體化也可以。還有，使光電探測器與具有雙折射性的光學(xué)單元形成一體化也可以。
進(jìn)而，作為具有折射性的光學(xué)單元，除了使用鈮酸鋰、釩酸釔、氧化碲等雙折射性晶體單元以外，使用基于上述那樣的聚合物等的光學(xué)單元也可以。
還有，使光源與檢出返回光的MPD(微棱鏡檢出器)形成一體化也可以。
還有，作為物鏡使用無限倍率的物鏡也可以。
權(quán)利要求
1.一種光拾波裝置，其特征是具備一個(gè)光源；把從上述光源射出的光束聚焦到光軸上一個(gè)點(diǎn)上的一個(gè)物鏡；配置在該光源與該物鏡之間的一個(gè)光學(xué)單元，該光學(xué)單元具有雙折射性從而可透過從該光源射出的光束和從該光學(xué)記錄媒質(zhì)的一個(gè)返回光，并將該返回光與從該光源射出的光束分離開來及根據(jù)該光學(xué)記錄媒質(zhì)的信號記錄面上的一種聚焦?fàn)顟B(tài)在待分離的光束中產(chǎn)生像散；以及一個(gè)用于接收從該光學(xué)記錄媒質(zhì)反射并透過該光學(xué)元件的返回光的受光單元。
2.如權(quán)利要求1中所述的光拾波裝置，其特征是上述裝置進(jìn)而具備設(shè)置上述光源和上述受光單元的基本構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求1中所述的光拾波裝置，其特征是將該光源和該受光元件以相互靠近的方式在該基本構(gòu)件上形成一個(gè)整體。
4.如權(quán)利要求1中所述的光拾波裝置，其特征是上述光學(xué)單元由單軸性雙折射性晶體單元構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4中所述的光拾波裝置，其特征是上述雙折射性晶體單元的配置方式使上述雙折射性晶體單元的晶軸與從上述光源射出光束的偏光面一致。
6.如權(quán)利要求4中所述的光拾波裝置，其特征是把上述光學(xué)單元形成為具有互相平行的一對平面的板狀。
7.如權(quán)利要求6中所述的光拾波裝置，其特征是以平行于該光學(xué)記錄媒質(zhì)表面的方式配置該光學(xué)元件。
8.如權(quán)利要求1中所述的光拾波裝置，其特征是上述裝置進(jìn)而具備配置在上述光學(xué)單元與上述物鏡之間的1/4波長板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的光拾波裝置，其特征是把上述1/4波長板安裝到上述光學(xué)單元的上述物鏡一側(cè)。
10.一種光拾波裝置，其特征是具備一個(gè)光源；把從上述光源射出的光束聚焦到光軸上一個(gè)點(diǎn)上的一個(gè)物鏡；配置在該光源與該物鏡之間的一個(gè)光學(xué)單元，該光學(xué)單元具有雙折射性從而可反射從該光源射出的朝向該物鏡的光束及透過從該光學(xué)記錄媒質(zhì)發(fā)出的一個(gè)返回光并將該返回光分離成一個(gè)尋常光束和一個(gè)非常光束，并在透過來自該光記錄媒質(zhì)的返回光時(shí)根據(jù)在該光學(xué)記錄媒質(zhì)的信號記錄面上的一種聚焦?fàn)顟B(tài)產(chǎn)生像散；以及第一和第二受光裝置，該裝置用于接收已分離的尋常光和反常光，其方式是使該光束分別透過該光學(xué)單元。
11.如權(quán)利要求10中所述的光拾波裝置，其特征是上述光學(xué)單元由單軸性雙折射性晶體單元構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求11中所述的光拾波裝置，其特征是上述光學(xué)單元的配置方式是使上述光線軸與從上述光源射出光束的偏振光方向呈45°。
13.如權(quán)利要求11中所述的光拾波裝置，其特征是將該光學(xué)單元形成為具有一對相互平行的表面的一種板狀，該板狀的狀態(tài)是傾斜于該物鏡的光軸，從而使從該光源射出的光束的光程改變90°
14.如權(quán)利要求11中所述的光拾波裝置，其特征是把上述第一和第二受光裝置配置在同一平面內(nèi)。
15.如權(quán)利要求11中所述的光拾波裝置，其特征是第一和第二受光裝置各具有其四等分的受光表面。
全文摘要
因?yàn)閷τ诰哂须p折射性的光學(xué)單元來說，從激光二極管射出的S偏振光的激光光束為尋常光，所以入射到1/4波長板上的這種激光光束的光程不改變。該1/4波長板把激光光束變成為圓偏振光。物鏡使圓偏振光聚焦到盤的信號記錄面上。在盤的信號記錄面上反射的返回光通過物鏡再次入射到1/4波長板上。1/4波長板把入射的返回光改變成為P偏振光。對于具有雙折射性的光學(xué)單元來說，P偏振光的激光光束為非常光。具有雙折射性的光學(xué)單元改變P偏振光激光光束的光程。為此，來自盤的返回光不返回到激光二極管上，而是返回到光電探測器的光聚焦面上。
文檔編號G11B7/135GK1135802SQ95190879
公開日1996年11月13日 申請日期1995年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月29日
發(fā)明者江口直哉, W·懷曼 申請人:索尼公司