專利名稱：光頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及組裝入光盤裝置等的光頭裝置。更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及將一個光源來的光束用一個物鏡聚焦于兩個地方的雙焦點光頭裝置。
像數(shù)字記錄媒體CD及DVD(數(shù)字視頻光盤)那樣，在將厚度和記錄密度等不同的多種光盤進(jìn)行重放的光盤裝置中，為了重放各種光盤，有必要將激光的焦點位置和光點的大小等變換得和各光盤相對應(yīng)。為此而使用的已有的光頭裝置中，例如日本專利特公昭54-19329號和特開平5-303766號所示，用于修正由一種光盤重放用的物鏡重放另一種光盤時產(chǎn)生的像差的光學(xué)元件可以放入從光源到光盤的光學(xué)系統(tǒng)的光路中或取出。
而且，有一種可以替換安裝兩個焦點不同的物鏡的光頭裝置也已問世。該光頭裝置對應(yīng)重放的光盤替換使用各個物鏡。
還研制出在物鏡的光源一側(cè)的表面設(shè)置聚焦在與物鏡的焦點位置不同的位置上的全息透鏡(hologram)的光頭裝置。又研制出在物鏡的光源一側(cè)的近旁配設(shè)具有使透過物鏡的光束在與該物鏡的焦點位置不同的位置上聚焦的功能的全息元件板的光盤裝置。在這些光頭裝置中，被全息透鏡衍射的衍射光和未被衍射的非衍射光分別聚焦，在同一光軸上形成兩個焦點。從而，使各光束的聚焦位置位于對應(yīng)種類的光盤的記錄面上，就可以對該光盤進(jìn)行重放。
但是，光學(xué)系統(tǒng)的光路中像差修正用的光學(xué)元件可以放入、取出的光頭裝置中，除了光頭裝置本來所必需的最低限度的光學(xué)元件外，還必須設(shè)置光學(xué)元件和將該光學(xué)元件放入、取出的機(jī)構(gòu)。而且，在物鏡支架上有兩個物鏡的光頭裝置必須設(shè)置第2物鏡及各物鏡的替換機(jī)構(gòu)。再者，在物鏡的近旁配設(shè)全息元件板的光頭裝置，有必要配設(shè)全息元件板。因此，這些光頭裝置的零件數(shù)目增加了，從而導(dǎo)致光頭裝置的制造費用增大和大型化。而且，光學(xué)元件的放入、取出裝置和物鏡替換裝置也有動作不穩(wěn)定的情況。
而且，由于必須對新增加的像差修正用的光學(xué)元件和第2物鏡、全息元件板進(jìn)行位置調(diào)整和光軸調(diào)整，組裝工作變得煩雜。因此，制造成本更加增大，同時還有組裝、調(diào)整費時間的問題。
另一方面，在物鏡表面整體形成全息透鏡的情況下，由于物鏡的光源一側(cè)的表面曲率大，存在加工難、精度不高等問題。
而且，在物鏡的近旁配設(shè)全息元件板的光頭裝置中，光盤反射的光束再度透過全息透鏡。因此，反射的光束的一部份被衍射，離開光路，不能射入受光元件。因此產(chǎn)生了光束利用效率低下的問題。
本發(fā)明的目的在于提供容易加工、容易取得高精度、又不增加制造費用、不會造成裝置大型化，而且不需要特別的組裝手續(xù)的雙焦點光頭裝置。
本發(fā)明的目的又在于提供不降低光束的利用效率，并且容易加工、容易取得高精度的雙焦點光頭裝置。


圖1是表示本發(fā)明的光頭裝置的第1實施例的光學(xué)系統(tǒng)的概念圖。
圖2是表示本發(fā)明的光頭裝置設(shè)置的全息透鏡的半剖面立體圖，(a)是具有凹透鏡功能的全息透鏡，(b)是具有凸透鏡功能的全息透鏡，(c)是具有凹透鏡和凸透鏡的功能的全息透鏡。
圖3是表示本發(fā)明的光頭裝置的第2實施例的光學(xué)系統(tǒng)的概念圖。
圖4是表示本發(fā)明的光頭裝置的第3實施例的光學(xué)系統(tǒng)的概念圖。
圖5是表示本發(fā)明的光頭裝置的第4實施例的光學(xué)系統(tǒng)的概念圖。
圖6是表示本發(fā)明的光頭裝置的第5實施例的光學(xué)系統(tǒng)的概念圖。
圖7是表示本發(fā)明的光頭裝置的第6實施例的光學(xué)系統(tǒng)的概念圖。
圖8是表示本發(fā)明的光頭裝置的第7實施例的光學(xué)系統(tǒng)的概念圖。
圖9是表示本發(fā)明的光頭裝置的第8實施例的光學(xué)系統(tǒng)的概念圖。
圖10是表示本發(fā)明的光頭裝置的第9實施例中的光柵的概念圖。
圖11是表示本發(fā)明的光頭裝置的第10實施例中的光源和玻璃蓋板附近的概念圖。
下面根據(jù)附圖所示的實施例對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
第1實施例如圖1所示，本發(fā)明第1實施例的光頭裝置1具備物鏡2、由例如激光二極管構(gòu)成的光源3和其他光學(xué)元件5、41。準(zhǔn)直透鏡5是表面形狀為比物鏡2的表面平緩的曲面的光學(xué)元件。全息透鏡41具有使透過該物鏡2的光束聚焦于與物鏡2的焦點的位置F不同的位置F-上的功能。該全息透鏡41形成于準(zhǔn)直透鏡5朝光源53一側(cè)的表面。
在本實施例中，物鏡2及光源3以外的光學(xué)元件有配置于物鏡2和光源3之間的準(zhǔn)直透鏡5、設(shè)置于該準(zhǔn)直透鏡5表面的全息透鏡41、配置于光源3和準(zhǔn)直透鏡5之間的、未圖示出的半透半反鏡、接收該半透半反鏡反射的光束的、未圖示的受光元件。而半透半反鏡即使是配置在準(zhǔn)直透鏡5和物鏡2之間也沒有關(guān)系。還有，光源3使用激光二極管，但是并不限于此，也可以使用其他發(fā)光元件。
準(zhǔn)直透鏡5的形狀采取，朝光源3一側(cè)的表面曲率做得比朝物鏡2一側(cè)的表面曲率小的形狀。朝光源3一側(cè)的表面形狀是平面也可以。在該光源3一側(cè)的表面上具有凹透鏡功能的全息透鏡41與準(zhǔn)直透鏡5一起整體成形做成。該準(zhǔn)直透鏡5用例如塑料或玻璃等的以鑄型成形。這里，全息透鏡41形成于曲率小的曲面上，因此鑄型用的金屬模具容易制造成高精度。還有，全息透鏡41也可以不與準(zhǔn)直透鏡5整體成形。例如，在用玻璃等做成準(zhǔn)直透鏡5后，在該準(zhǔn)直透鏡5的表面貼上塑料制造的全息透鏡41也行。
全息透鏡41如圖2(a)所示，具備剖面為鋸齒狀的多個同心圓格子41a，各格子41a的結(jié)構(gòu)是，各外周面形成平行于光軸S的圓周面41b，同時，內(nèi)圓周面形成離開全息透鏡41的中心越遠(yuǎn)越陡峭的環(huán)狀傾斜面41c。借助于這樣的結(jié)構(gòu)，全息透鏡41具備凹透鏡的功能，被全息透鏡41衍射的光束的+1級衍射光與-1級衍射光中，可以只使一邊發(fā)散一邊射入物鏡2的-1級衍射光產(chǎn)生。亦即，透過全息透鏡41的光束，在被衍射的情況下成為-1級衍射光擴(kuò)散，在不被衍射的情況下成為0級光原封不動地通過。因此，可以抑制不要的+1級光發(fā)生，提高光束的利用效率。
又，全息透鏡41的各格子是越離開準(zhǔn)直透鏡5的中央部格子周期越小的周期調(diào)制型，因此，可以使被全息透鏡41衍射的光束在光盤6、6′的記錄面上的像差減小。還可以借助于變更全息透鏡41的平均格子周期來改變光束擴(kuò)散的角度。因此，-1級衍射光被物鏡2聚焦的位置被改變。而變更全息透鏡41的格子的高度就可以變更-1級衍射光和未被衍射的0級光的光量的平衡。
光源3產(chǎn)生的光束透過未圖示出的半反半透鏡，由準(zhǔn)直透鏡5屈折成為平行光束。這里，透過全息透鏡41的光束中，0級光也成為平行光束。該平行光束射入物鏡2，經(jīng)過聚光，在該物鏡2的焦點的位置F聚焦。與此同時，光源3產(chǎn)生的光束的一部分由全息透鏡41衍射成為-1級衍射光。該-1級衍射光由于準(zhǔn)直透鏡5的作用成了比平行光擴(kuò)散開一些的光束。該光束經(jīng)過物鏡2會聚，在比物鏡2的焦點位置F只遠(yuǎn)規(guī)定距離的位置F-聚焦。
在用所述光頭裝置1對光盤6、6′重放時，對重放的光盤6、6′的厚度進(jìn)行檢測后，使光頭裝置1靠近光盤6、6′。在全息透鏡41衍射的光束的對焦位置F-位于記錄面時，測出第1對焦點。這里，如果光盤6′是厚的，光頭裝置1就停止移動，這就是可以重放音像的狀態(tài)。如果光盤是薄的，就使光頭裝置1更進(jìn)一步接近光盤6。而未經(jīng)全息透鏡41衍射的光束對焦的透鏡2的焦點位置F處于記錄面時，測出第2對焦點。在這里，光頭裝置1的移動停止，這就是可以重放音像的狀態(tài)。
將本實施例的光頭裝置1，安裝在可以重放例如CD和DVD的光盤裝置時，結(jié)果如下。CD厚度為1.2毫米，光源的波長為780毫微米，物鏡NA(數(shù)值孔徑)為0.45。DVD厚度為0.6毫米，光源的波長為650毫微米，物鏡NA為0.60。這里，如果為了用于DVD，將本實施例的光源3的波長設(shè)定為大約650毫微米，則在進(jìn)行CD的讀出時，對應(yīng)于波長偏短的量，可以將物鏡NA縮短為0.38。因此，不必在準(zhǔn)直透鏡5的整個有效孔徑(圖中實線的光束范圍)上形成全息透鏡41，而只有在中央附近的、相當(dāng)于NA＝0.38的范圍形成全息透鏡即可。而對于其他種類光盤的重放，則根據(jù)NA值改變相對于準(zhǔn)直透鏡5的有效孔徑的全息透鏡41的大小。例如，對于需要比DVD更大的NA的光盤的重放，也可能有在準(zhǔn)直透鏡5的整個有效孔徑上形成全息透鏡41的情況。
采用本實施例，擴(kuò)散的光束屈折變成平行光束的準(zhǔn)直透鏡5上設(shè)置全息透鏡41，因此，不配置全息元件板那樣的只有全息透鏡的功能的光學(xué)元件。所以能夠減少零件數(shù)目，也降低了制造費用。而且，借助于調(diào)整準(zhǔn)直透鏡5的位置，可以同時調(diào)整全息透鏡41的位置。因此，不需要進(jìn)行全息透鏡41的位置調(diào)整工作，光頭裝置1的組裝可以迅速進(jìn)行。
上述實施例是本發(fā)明的最佳實施例之一，但本發(fā)明不限于此，而是在不超出本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)有各種變形實施的可能性。例如，將全息透鏡41做成具有凸透鏡功能的全息透鏡，或是做成既具有凹透鏡功能又具有凸透鏡功能的全息透鏡也行。也可以將全息透鏡41設(shè)置于準(zhǔn)直透鏡5以外的光學(xué)元件上。下面說明變更全息透鏡41的形狀和安裝位置得到的其他實施例。但是，當(dāng)然不限定于這些實施例。還有，在下面的實施例的說明中，具有相同的功能的零部件使用相同的符號，省略其詳細(xì)說明。
第2實施例如圖3所示，具有凸透鏡功能的全息透鏡42形成于準(zhǔn)直透鏡5的一個面上。該全息透鏡42，如圖2(b)所示，具備剖面為鋸齒狀的多個同心圓格子42a，各格子42a的結(jié)構(gòu)是，各內(nèi)圓周面形成平行于光軸S的圓周面42c，外圓周面形成離開全息透鏡42的中心越遠(yuǎn)越陡峭的環(huán)狀傾斜面42b。而在全息透鏡42的中心，形成環(huán)狀傾斜面42b略微鼓起的圓錐部42d。該全息透鏡42在被該全息透鏡衍射的光束的+1級衍射光和-1級衍射中只讓一邊收束一邊射入物鏡2的+1級衍射光產(chǎn)生。因此，射入全息透鏡42的光束在衍射的情況下被集光。該衍射光在比物鏡2的焦點位置F更接近該物鏡2的位置F+對焦。采用第2實施例，使未被全息透鏡42衍射的光束對焦的焦點位置落在厚光盤6的記錄面上，而使被衍射的光束對焦的位置F+落在薄光盤6′的記錄面上，以進(jìn)行各光盤6、6′的重放。
還有，將上述第1實施例中具有凹透鏡功能的全息透鏡41，在第2實施例中，是將具有凸透鏡功能的全息透鏡42形成于準(zhǔn)直透鏡5的一個面上的形態(tài)，但是也可以在光學(xué)元件的表面形成同時具有凹透鏡功能和凸透鏡功能的全息透鏡43。該全息透鏡43，如圖2(c)所示，具備剖面為矩形的多個同心圓格子43a。各格子43a，其各自的外圓周面43b和內(nèi)圓周面43c形成作為與光軸S平行的圓周面，其徑向的寬度和格子43a之間的間距，離全息透鏡43的中心越遠(yuǎn)就越小。而在全息透鏡43的中心形成圓柱部43d。該全息透鏡43產(chǎn)生被該全息透鏡43衍射的光束的+1級衍射光和-1級衍射光兩種。從而，這些衍射光被物鏡2聚集，-1級衍射光在比物鏡2的焦點位置F只遠(yuǎn)規(guī)定距離的位置F-對焦，+1級衍射光在比物鏡2的焦點位置F還接近該物鏡2的位置F+對焦。這樣使厚度不同的光盤對應(yīng)于不同的各個焦點位置F、F-、F+，使得多種光盤可以使用一種共同的裝置重放。
第3實施例在第3實施例中，如圖4所示，具有凹透鏡功能的全息透鏡41被設(shè)置于準(zhǔn)直透鏡5的物鏡2的向物鏡2一側(cè)的表面。也可以設(shè)置具有凸透鏡功能的全息透鏡42或具有凹透鏡及凸透鏡功能的全息透鏡43代替全息透鏡41。采用本實施例，使準(zhǔn)直透鏡5支持于未圖示的透鏡支架時，即使安裝朝光源3一側(cè)的表面曲率小的一側(cè)，全息透鏡41也不會影響透鏡支架，安裝工作容易進(jìn)行。
實施例4在第4實施例中，如圖5所示，配置在物鏡2和準(zhǔn)直透鏡5之間的光路分岔手段立方體的光束分離器(beam splitter)7朝物鏡2的一側(cè)表面上設(shè)置具有凹透鏡功能的全息透鏡41。該立方體的光束分離器7內(nèi)部具備部分反射光束的反射面7a，具有和半反半透鏡相同的功能。還有，也可以設(shè)置具有凸透鏡功能的全息透鏡42或具有凹透鏡及凸透鏡功能的全息透鏡43來替代全息透鏡41。而且，即使在光束分離器7朝光源3的一側(cè)表面設(shè)置全息透鏡41也可以。采用這一實施例，由于光束分離器7的表面為平面，全息透鏡41容易形成。
第5實施例在第5實施例中，如圖6所示，在準(zhǔn)直透鏡5和物鏡2之間配置偏振光束分離器8和1/4波長板9。然后在1/4波長板9的朝物鏡2的一側(cè)設(shè)置具有凹透鏡功能的全息透鏡41。也可以設(shè)置具有凸透鏡功能的全息透鏡42或具有凹透鏡及凸透鏡功能的全息透鏡43代替全息透鏡41。還可以將全息透鏡41設(shè)置于偏振光束分離器8的光軸S的表面上。
在本實施例中，透過準(zhǔn)直透鏡5的直線性偏振光光束的幾乎全部都透過偏振光束分離器8。該光束透過1/4波長板9時變成圓偏振光。而一部分光束被全息透鏡41衍射。還有，光束被物鏡2集光對焦，在光盤6、6′反射，再度透過物鏡2。該反射光束在透過1/4波長板9后變成直線性偏振光。因此，在偏振光束分離器8的內(nèi)部，入射光束和反射光束相位相差90度。反射光束幾乎全部被偏振光束分離器8反射，射入未圖示的檢測用的發(fā)光二極管。本實施例由于光束的利用效率高，適合使用于可寫型光盤和DVD。又由于偏振光束分離器8和1/4波長板9的表面是平面，容易形成全息透鏡41。
實施例6在實施例6，如圖7所示，使光源3及準(zhǔn)直透鏡5的光軸S與物鏡2的光軸S正交，在各光軸S的交點上配置與各光軸S成45度傾斜的全反射鏡構(gòu)成的向上反射鏡10。然后，在向上反射鏡10的反射面上設(shè)置具有凹透鏡功能的全息透鏡41。也可以設(shè)置具有凸透鏡功能的全息透鏡42或具有凹透鏡及凸透鏡功能的全息透鏡43代替全息透鏡41。又在準(zhǔn)直透鏡5和向上反射鏡10之間配設(shè)未圖示的半反半透鏡。
采用這一實施例，從光源3到光盤6、6′的光軸成直角曲折，因此，可以使垂直于光盤6、6′的方向上光頭裝置1的厚度減小。因此，可以謀求光頭裝置的小型化。又由于向上反射鏡10的表面是平面，所以全息透鏡41容易形成。還可以把本實施例的全息透鏡41設(shè)置于平板型的半反半透鏡或偏振光束分離器的鏡面上。
以上所述的第2到第6實施例的光頭裝置1也能夠減少零件數(shù)目，又不需要調(diào)整全息透鏡41(42、43)的位置，而且由于將全息透鏡41(42、43)設(shè)置于平面或平緩的曲面上，可以減少制造費用，加快組裝速度。
實施例7本發(fā)明第7實施例的光頭裝置1，如圖8所示，具備物鏡2、光源3和內(nèi)部具有反射面7a的例如立方體的光束分離器7，具有將透過物鏡2的光束對焦于與該物鏡2的焦點F不同的位置F-的功能的全息透鏡41被設(shè)置于位于光束分離器7和光源3之間的，光學(xué)元件光束分離器7朝光源3一側(cè)的表面。
本實施例的光束分離器7可以用，一方面使光源3來的光束部分透過，另一方面以反射面7a部分反射來自光盤6回折光，將其引向受光元件的半反半透鏡，也可以用，使平行于入射面的成分(P成分)原封不動地透過，而以反射面7a反射垂直成分(S成分)的偏振光束分離器。而在光源3和光束分離器7之間配設(shè)保護(hù)光源3的玻璃蓋板(保護(hù)用透明板)12。在光束分離器7和物鏡2之間配置使光源3發(fā)出的發(fā)散光束屈折成為平行光束的準(zhǔn)直透鏡5。在光束分離器7的朝光源3的一側(cè)的表面，與光束分離器7一起整體成型形成具有凹透鏡功能的全息透鏡41。該光束分離器7用例如塑料或玻璃等模鑄形成。這里，由于全息透鏡41形成于平面上，模鑄使用的金屬模具可以做成高精度。而全息透鏡41也可以不與光束分離器7整體成型。例如，也可以用玻璃等做成光束分離器7后再將塑料制造的全息透鏡41粘貼在該光束分離器7的表面上。
全息透鏡41的各格子41a的形狀，與已經(jīng)說明的實施例相同，具有圖2(a)所示的形狀，但是也可以做成圖2(b)(c)所示結(jié)構(gòu)的全息透鏡42、43取代全息透鏡41。各格子41a是在光束分離器11表面上格子的周期離光軸S越遠(yuǎn)越小的周期調(diào)制型。因此，全息透鏡41衍射的光束在光盤6的記錄面上的光點的像差可以降低。還借助于改變?nèi)⑼哥R41的平均格子周期來改變光束擴(kuò)散的角度。因而，-1級衍射光經(jīng)物鏡2聚集的位置被改變。又借助于改變?nèi)⑼哥R41的格子41a的高度，可以改變-1級衍射光和未衍射的0級光之間的光量平衡。
由光源3產(chǎn)生的光束一邊擴(kuò)散一邊透過玻璃蓋板12。該擴(kuò)散光束中未透過全息透鏡41的光束和透過但未衍射的0級光束一邊散開一邊射入光束分離器7。在光束分離器7，光束的大部分透過反射面7a射入準(zhǔn)直透鏡5。該光束在準(zhǔn)直透鏡5屈折變成平行光束。該平行光束射入物鏡2被聚光，在該物鏡2的焦點位置F聚集。
另一方面，透過全息透鏡41的一部分光束被衍射變成-1級衍射光。該-1級衍射光一邊擴(kuò)散一邊透過光束分離器11，經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡5屈折，成為比平行光略微散開的光束。該光束經(jīng)過物鏡2聚焦，在比物鏡2的焦點位置F只遠(yuǎn)規(guī)定距離的遠(yuǎn)處的位置F-聚焦。
在位置F聚焦的光束被薄的光盤6反射，在位置F-聚焦的光束被厚的光盤6′反射。這些反射光束透過物鏡2和準(zhǔn)直透鏡5，一邊聚光一邊射入光束分離器7。入射光束的一部分被反射面7a反射，經(jīng)過聚光射入受光元件13。
采用該第7實施例，光盤6、6′反射的光束經(jīng)過物鏡2、準(zhǔn)直透鏡5和光束分離器7射入受光元件13。因此，反射光束沒有透過全息透鏡41，所以沒有發(fā)生不必要的衍射。從而，光源3發(fā)生的光束中，到達(dá)受光元件13的光束的光量增加，所以能夠提高光束的利用效率。
而且在將光束分路的光束分離器7上設(shè)置著全息透鏡41，因此，沒有必要另外設(shè)置像全息透鏡元件板那樣的只有全息透鏡功能的光學(xué)元件，僅此就能夠減少零件數(shù)目，也降低制造費用。還有，在對光束分離器7的位置進(jìn)行調(diào)整時，全息透鏡41的位置也同時得到調(diào)整。因此，不需要對全息透鏡41的位置進(jìn)行調(diào)整，光頭裝置1的組裝可以迅速進(jìn)行。第7實施例是本發(fā)明的最佳實施例之一，但本發(fā)明不限于此，而是在不超出本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)有各種變形實施的可能性。例如，將全息透鏡41換成具有凸透鏡功能的全息透鏡42，或是既具有凸透鏡功能又具有凹透鏡功能的全息透鏡43也行。又可以將全息透鏡41(42、43)設(shè)置于光束分離器7以外的光學(xué)元件上。下面說明變更全息透鏡41的形狀和安裝位置得到的其他實施例。但是，當(dāng)然不限定于這些實施例。
實施例8第8實施例，如圖9所示，在光束分離器7朝光源3的一側(cè)表面形成具有凸透鏡功能的全息透鏡42。該全息透鏡42在由該全息透鏡42衍射的光束的+1級衍射光和-1級衍射光中，只使一邊收束一邊射入物鏡2的+1級衍射光產(chǎn)生。因此，射入全息透鏡42的光束在衍射時被集光。該衍射光在比物鏡2的焦點位置F更接近物鏡2的位置F+聚集。采用第8實施例，使沒有被全息透鏡衍射的光束聚焦的焦點位置F落在厚光盤6的記錄面上，衍射光束聚焦的焦點位置F+落在薄光盤6′的記錄面上，以此可以重放各光盤6、6′。
實施例9第9實施例，如圖10所示，在與作為衍射光柵的光柵14的格子面相反一側(cè)的表面設(shè)置具有凹透鏡功能的全息透鏡41。也可以設(shè)置具有凸透鏡功能的全息透鏡42或具有凹透鏡及凸透鏡功能的全息透鏡43代替全息透鏡41。光柵14設(shè)置于玻璃蓋板12和光束分離器11之間，以有衍射光柵的格子面為朝光盤6、6′的一側(cè)。又，光柵14的格子面和具備全息透鏡41的面也可以反向配置。還有，光束分離器7也不限于立方體型，也可以是板狀的。
光柵14形成位于物鏡2形成的光點的徑跡方向的前后的副光點。亦即光柵14將光源3發(fā)出的光束按有否衍射或衍射角度分割為3束。然后，用中央的光束形成重放用的光點，用其他兩束副光束形成副光點。使用這3束光束形成的光點，可以借助于已有的手段進(jìn)行跟蹤控制。
采用本實施例，由于可以將全息透鏡41配置于接近光源3的光束直徑小的位置上，可以使全息透鏡41小型化。
第10實施例第10實施例，如圖11所示，在光源3的周圍設(shè)置光路上有透明窗15a的保護(hù)盒15。透明窗15a上設(shè)有玻璃蓋板12。而在玻璃蓋板12的內(nèi)側(cè)表面上設(shè)置具有凹透鏡功能的全息透鏡41。也可以設(shè)置具有凸透鏡功能的全息透鏡42或具有凹透鏡及凸透鏡功能的全息透鏡43代替全息透鏡41。采用本實施例，由于全息透鏡41處于保護(hù)盒15的內(nèi)部，保護(hù)盒15外部的塵埃等不會附著在全息透鏡上。因此，通過全息透鏡41的光束的光量不會由于塵埃而減少。全息透鏡41也可以設(shè)置在玻璃蓋板12的外側(cè)表面。
采用將全息透鏡41設(shè)置于玻璃蓋板12內(nèi)外的任何一側(cè)的實施例，可以在更接近光源3的光束直徑極小的位置上配置全息透鏡41，因此，可以謀求全息透鏡的小型化。
即使是上述第8～第10實施例的光頭裝置1，由于光盤6反射的光束沒有透過全息透鏡41(42、43)，沒有產(chǎn)生不必要的衍射。因此，光源3產(chǎn)生的光束中，到達(dá)受光元件13的光束的光量增加，因而能夠提高光束的利用效率。
從上述說明可以清楚了解到，采用本發(fā)明的光頭裝置，由于該光頭裝置在必要的光學(xué)元件上設(shè)置全息透鏡，不必另外設(shè)置全息元件板那樣的只具有全息功能的光學(xué)元件，可以減少這一部分的零件數(shù)目、降低制造費用。又由于將設(shè)置全息透鏡的光學(xué)元件的表面形狀做成平面或比物鏡的朝光源一側(cè)的曲率大的表面相對平緩的曲面，與形成于物鏡的朝光源一側(cè)的表面的情況相比，全息透鏡的形狀變得簡單、容易加工。例如，將光學(xué)元件和全息透鏡整體模鑄成形的金屬模具容易達(dá)到高精度。因此可以降低金屬模具的制造費用，光頭裝置的制造費用也可以降低。又可以提高形成的全息透鏡的精度。
還有，在調(diào)整設(shè)置全息透鏡的光學(xué)元件的位置時，對該光學(xué)元件的固有功能進(jìn)行調(diào)整，也就使全息透鏡的功能得到調(diào)整。因此，不必要對全息透鏡的位置進(jìn)行調(diào)整，光頭裝置的組裝工作可以更快。
又由于將全息透鏡設(shè)置于在光束分離器和光源之間配置的光學(xué)元件上，光盤反射的光束不透過全息透鏡而射入受光元件。因此，被反射的光束沒有受到全息透鏡的衍射，光源產(chǎn)生的光束中到達(dá)受光元件的光束的光量增加，因而能夠提高光束的利用率。
權(quán)利要求
1.一種光頭裝置，其特征在于，具備物鏡、光源、表面形狀為比所述物鏡的朝光源一側(cè)的表面平緩的曲面或平面的光學(xué)元件、以及形成于該光學(xué)元件表面，具有在與所述物鏡的焦點位置不同的位置上使透過所述物鏡的光束聚焦的功能的全息透鏡(hologram)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光頭裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件為準(zhǔn)直透鏡(Collimator lens)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光頭裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件是使光路分岔的光學(xué)手段，其朝著物鏡的一側(cè)表面形成有所述全息透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光頭裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件由偏振光束分離器和1/4波長板構(gòu)成，在所述1/4波長板表面或所述偏振光束分離器表面形成所述全息透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光頭裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件，在反射來自所述光源的光束的向上反射鏡的表面形成所述全息透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光頭裝置，其特征在于，所述全息透鏡具有凹透鏡功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光頭裝置，其特征在于，所述全息透鏡具有凸透鏡功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光頭裝置，其特征在于，具備配設(shè)于所述物鏡和所述光源之間的光束分離器；所述全息透鏡設(shè)置于，包含配設(shè)在該光束分離器和所述光源之間的所述光束分離器的光學(xué)元件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光頭裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件是立方體形狀的光束分離器，其朝著光源一側(cè)的表面形成有所述全息透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光頭裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件是衍射光柵元件，與該光柵有格子的面相反一側(cè)的表面上形成所述全息透鏡。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光頭裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件是安裝在設(shè)置于所述光源周圍的保護(hù)盒的透明窗上的保護(hù)用透明板，其表面形成所述全息透鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光頭裝置，其特征在于，在所述保護(hù)用透明板的朝所述保護(hù)盒內(nèi)側(cè)的表面形成所述全息透鏡。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光頭裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件是所述全息(hologram)元件板，其表面形成所述全息透鏡。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光頭裝置，其特征在于，所述全息透鏡具有凹透鏡的功能。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光頭裝置，其特征在于，所述全息透鏡具有凸透鏡的功能。
全文摘要
本發(fā)明的光頭裝置便于高精度加工，又不增加制造費用，不使裝置變大，不降低光束利用效率，又不需要特別的組裝手續(xù)。該裝置具備物鏡2、例如激光二極管構(gòu)成的光源3和其他光學(xué)元件4、5。具有在與物鏡2的焦點位置F不同的位置F′使透過該物鏡2的光束聚焦的功能的全息透鏡4設(shè)置于表面形狀為比物鏡2的表面平緩的曲面，同時具有固有的功能的光學(xué)元件，例如準(zhǔn)直透鏡5等的表面。
文檔編號G11B7/12GK1157455SQ96122858
公開日1997年8月20日 申請日期1996年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月17日
發(fā)明者武田正, 磯部尚夫 申請人:株式會社三協(xié)精機(jī)制作所