光學拾取裝置的制作方法

專利名稱：光學拾取裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光學拾取裝置，設置在光盤記錄/復制裝置中，用于實現關于光盤如壓縮光盤(CD)和數字化通用光盤(DVD)信息的記錄和/或復制，以及更具體地，涉及光學拾取裝置中光學系統的構成。
背景技術：
圖11為圖示第一常規光學拾取裝置中光學系統構成的示意圖。這種光學拾取裝置的光學系統包括雙波長混合型激光二極管91、雙波長雙面衍射元件92、偏振光束分離器93、光軸校正元件94、光電檢測器95、四分之一波長板96、高位鏡97等等。
雙波長混合型激光二極管91使用兩個半導體芯片，其安裝在未示出的安裝基座上，并適合于從各個半導體芯片分別發射CD用激光束a和DVD用激光束b。因為雙波長混合型激光二極管91安裝在安裝基座上，半導體芯片之間的位置精度被嚴格設定，但是，其中如果發生位置偏移，則可能會發生光軸改變的情況。
從雙波長混合型激光二極管91發射的激光束(CD用激光束a或DVD用激光束b)，通過雙波長雙面衍射元件92、偏振光束分離器93、和四分之一波長板96。然后激光束通過高位鏡97向上投射，通過未示出的物鏡，并施加于光盤上的軌跡上。然后，所施加的激光束從所述光盤反射，通過高位鏡97和四分之一波長板96，入射到偏振光束分離器93上并被反射，通過光軸校正元件94，并入射到光電檢測器95上。
光軸校正元件94，對來自偏振光束分離器93的沿虛線L1所示方向的反射光束的光軸進行校正，使得反射光束的光軸設定在實線L2所示方向。需要這種光軸校正元件94的原因在于因為雙波長混合型激光二極管91使用兩個半導體芯片，如果安裝基座上的兩個半導體芯片之間的距離由于誤差而變化時，需要對這種變化進行校正。如果使用該光軸校正元件94，就有可能使用通常可得到的一般的光電檢測器作為光電檢測器95。然而，對于所述光學系統，需要這種光軸校正元件94，并使光學系統需要一個額外的元件，導致成本較高。光電檢測器95的光接收表面的形狀成為如圖12中所示。在圖12中，標號101表示用于接受主光束反射光的光接收部分，標號102和103表示用于接受副光束反射光的光接收部分。
另外，如果采用了具有上述構成的光學系統，主光束111的光點和副光束112和113的光點成為橢圓形，如圖13中所示。為了保證主光束111不偏離光盤上的軌道，光學拾取裝置設置有用于提供控制的循跡伺服裝置(未示出)，通過在光盤徑向移動光學拾取裝置的物鏡，使得主光束111達到軌道的中心。設置副光束112和113，用于檢測主光束111是否達到軌道中心。
主光束111的光點或副光束112和113各自的光點的橢圓形的長軸方向為循跡方向。然而，在實際情況中，僅存在有微量的光，就會出現從相鄰軌道或附近軌道拾取信號的情況，使得信號復制精度變差。
圖16為示意性說明第二常規光學拾取裝置中的光學系統的構成圖。
這種光學拾取裝置的光學系統包括CD用激光二極管141、CD用衍射元件142、DVD用激光二極管143、DVD用衍射元件144、光束分離器145、光束分離器146、四分之一波長板147、高位鏡148、光電檢測器149等。具有這種光學系統的光學拾取裝置稱為大體積型(bulk-type)光學拾取裝置。光電檢測器149的光接收表面的形狀成為如圖17中所示。在圖17中，標號151表示用于接收主光束反射光的光接收部分，標號152和153表示用于接收副光束反射光的光接收部分。
在這種光學拾取裝置的光學系統中，由于分開提供CD用激光二極管141和DVD用激光二極管143，可以通過光束分離器145將從激光二極管分別發射出的激光束的光軸合并。因此，從光束分離器145開始的光路，能夠為CD和DVD所共用。因此，在這種光學拾取裝置的光學系統中，上述的光軸校正元件成為非必要的。
在這種構成的光學系統中，來自CD用激光二極管141或DVD用激光二極管143的激光束，相對于循跡方向是傾斜入射的。因此，主光束161和副光束162和163的光點呈現為橢圓形，其長軸相對于循跡方向的傾斜角為θ，如圖18中所示。如果提供這樣一種構成，可以減少混合來自相鄰軌跡或附近軌跡的信號的情況，從而有可降低復制信號的噪聲成分。
雖然可以通過具有這種構成的光學拾取裝置改善性能，但由于分開提供CD用激光二極管141和DVD用激光二極管143，使得光學元件的數目與上述第一常規光學拾取裝置的光學系統相比有所增加。因此，有相應增加成本的趨勢。
如上所述，在例如圖11中所示的第一常規光學拾取裝置的光學系統的構成中，因為雙波長混合型激光二極管91使用兩個半導體芯片，需要光軸校正元件94校正由于誤差引起的在安裝基座上的半導體芯片之間的距離變化。因此，相應有需要較高成本的問題。另外，主光束111的光點或副光束112和113各自的光點的橢圓形的長軸方向就是循跡方向，如圖13中所示。然而，實際上存在有微小的光，就會出現從相鄰軌跡或附近軌跡拾取信號的情況，因此有信號復制精度變差的問題。
另外，在例如圖16中所示的第二常規光學拾取裝置的光學系統的構成中，由于分開提供CD用激光二極管141和DVD用激光二極管143，與上述第一常規光學拾取裝置的光學系統相比，光學元件的數目有所增加。因此，有相應地增加成本的問題。
需要指出的是，在JP-A-9-326127中的常規技術中，其特征性的基本結構包括光學單元，用于通過物鏡，將激光束施加到具有不同復制狀態的光盤記錄面上，以及用于引導由記錄面所反射的激光束；偏振面轉換單元，用于根據復制狀態，將激光束的偏振方向選擇性地改變為特定方向；以及，偏振選擇單元，在該單元上透射通過偏振面轉換單元的光入射到偏振選擇單元上，并使該光沿特定方向偏振，以遮蔽掉該激光束的外周側。另外，對于光學構成提供了使用例如上述的雙波長混合型激光二極管的光學拾取裝置、一體型光學拾取裝置，或如隨后說明的使用雙波長單片激光二極管的光學拾取裝置。
然而，由于物鏡的孔徑受液晶元件限制，偏振方向為垂直。此外，通過調整激光二極管的轉動，只能將偏振方向調整到水平方向或垂直方向。由于沒有使激光束相對于循跡方向傾斜地入射，不形成傾斜的橢圓形光點。結果是，存在混合來自相鄰軌跡或附近軌跡的信號的情況，使得在復制信號上附加有噪聲成分。
在JP-A-2001-216677的常規技術中，使用了多半導體激光器(multiple semiconductor laser)(單片激光二極管)。然而，由于分開提供CD用光柵(單面光柵)和DVD用光柵(單面光柵)，所以，與使用上述雙波長雙面衍射元件情況的構成一樣，需要使用光軸校正元件，使得光學系統的元件數目增加。另外，雖然使用單面光柵，但是光電檢測器具有與使用光軸校正元件的情況一致的光接收表面。
需要指出的是，JP-A-9-326127和JP-A-2001-216677的常規技術都沒有公開通過使用雙波長單面衍射元件，且不使用光學校正元件，在使激光束相對于循跡方向傾斜入射的情況下，光學構成中所采用的光電檢測器光接收表面的形狀。

發明內容
為了克服上述問題而提出了本發明，以及本發明的目的是，提供一種光學拾取裝置，通過使用雙波長單片激光二極管，使其能夠改善激光束功率的降低，實現令人滿意的記錄和復制，并獲得光學系統成本降低。
為了實現上述目的，根據本發明的第一方面，提供一種光學拾取裝置，用于在光盤上光學記錄信息，以及光學讀取記錄在光盤上的信息，其包括雙波長單片激光二極管，用于發射具有彼此不同波長的CD用激光束和DVD用激光束；雙波長單面衍射元件，用于將從雙波長單片激光二極管發射的CD用激光束和DVD用激光束分光(或光束分裂(spectrally separating))；偏振光束分離器，用于使得通過雙波長單面衍射元件的激光束導向到光盤側，以及用于反射來自光盤的反射光，并將反射光導向到光電檢測器側；柱面透鏡，用于將像散賦予由偏振光束分離器反射的反射光；以及，光電檢測器，在其中，在光接收表面上將CD用光接收部分設置為與DVD用光接收部分相偏離，使得能夠接收通過柱面透鏡的會聚光，其中，光學系統構成為，使得在光盤上所顯示光點的橢圓長軸方向相對于循跡方向成為傾斜，以及，在光接收表面上，將光電檢測器的光接收部分布置為與光學系統相匹配。
在這種構成中，當從雙波長單片激光二極管發射出CD用激光束，并入射到雙波長單面衍射元件上時，通過分光成為CD用主光束和兩個副光束，將CD用激光束從雙波長單面衍射元件射出，然后，該激光束通過偏振光束分離器，并通過預定的光學元件施加于光盤的記錄面上。布置該光學系統使得顯示在光盤上的CD用主光束和兩個副光束的各光點的橢圓的長軸方向，相對于循跡方向成為傾斜。此外，來自光盤的CD用主光束和兩個副光束的各反射光，通過預定的光學元件，入射到偏振光束分離器上并被反射，其進一步入射到柱面透鏡上，并像散方式會聚。在CD的記錄/復制時，使用這種像散進行聚焦誤差檢測。會聚的光入射到光電檢測器光接收表面上的CD用光接收部分，并轉換為電信號作為CD用的復制信號。
另外，當從雙波長單片激光二極管發射出DVD用激光束，并入射到雙波長單面衍射元件上時，通過分光成為DVD用主光束和兩個副光束，將DVD用激光束從雙波長單面衍射元件射出，然后，該激光束透過偏振光束分離器，并通過預定的光學元件施加于光盤的記錄面上。對這一光學系統的布置使得出現在光盤上DVD用主光束和兩個副光束的各光點的橢圓的長軸方向，相對于循跡方向成為傾斜。此外，來自光盤的DVD用主光束和兩個副光束的各反射光，通過預定的光學元件，入射到偏振光束分離器上并被反射，其進一步入射到柱面透鏡上，并像散地會聚。在DVD的記錄/復制時，這種像散用于聚焦誤差檢測。會聚光入射到光電檢測器光接收表面上的DVD用光接收部分，并將其轉換為電信號，作為DVD用的復制信號。
根據這種構成，通過使用雙波長單片激光二極管，使得光軸校正元件變為不必要，從而有可能相應地實現成本降低。另外，由于主光束和副光束相對于光盤的循跡方向傾斜入射，可實現記錄/復制精度的改善。另外，由于使用了雙波長單面衍射元件，所以激光束沒有透射通過不必要的光柵。因此，可避免不期望的分光，并提高透射率，從而有可能增強激光束的功率，并實現記錄/復制精度的提高。
根據本發明的第二方面，提供一種光學拾取裝置，用于在光盤光學記錄信息和光學讀取記錄在光盤上的信息，其包括單片激光發射單元，用于發射出具有彼此不同波長的第一激光束和第二激光束；單面分光單元，用于將從單片激光發射單元發射出的第一激光束和第二激光束分光；偏振單元，用于使得通過單面分光單元的激光束導向到光盤側，以及用于反射來自光盤的反射光，并將反射光導向到光電檢測單元側；像散單元，用于將像散賦予由偏振單元反射的反射光；以及，光電檢測單元，在其中，在光接收表面上將第一激光反射光接收部分設置為與第二激光反射光接收部分相偏離，使得能夠接收通過所述像散單元的會聚光，其中，光學系統構成為，使得在光盤上所顯示光點的橢圓長軸方向相對于循跡方向成為傾斜，以及，在光接收表面上，將光電檢測器的光接收部分布置為與光學系統相匹配。
在這種構成中，當從單片激光發射單元發射出第一激光束或第二激光束，并入射到單面分光單元上時，通過分光成為主光束和兩個副光束，將第一激光束或第二激光束從單面分光單元射出，然后，該激光束通過偏振單元，并通過預定的光學元件施加于光盤的記錄面上。這一光學系統的布置使得出現在光盤上主光束和兩個副光束的各光點的橢圓的長軸方向，相對于循跡方向成為傾斜。此外，來自光盤的主光束和兩個副光束的各反射光，通過預定的光學元件，入射到偏振單元上并反射，其進一步入射到像散單元上，并像散方式會聚。在光盤記錄/復制時，使用這種像散進行聚焦誤差檢測。會聚的光入射到光電檢測單元光接收表面上的光接收部分，并被轉換為電信號，作為光盤的復制信號。
根據這種結構，通過使用單片激光發射單元，光軸校正元件成為不必要，從而有可能相應地實現成本降低。另外，由于主光束和副光束相對于光盤的循跡方向傾斜入射，可實現記錄/復制精度的改善。另外，由于使用單面分光單元，激光束沒有透射通過不必要的光柵。因此，可降低不期望的分光，并改善透射率，從而有可能提高激光束的功率并實現記錄/復制精度的改善。
根據本發明的第三方面，在根據本發明第二方面的光學拾取裝置中，第一激光束為CD用激光束，以及第二激光束為DVD用激光束。因此，本發明適合用于實現CD和DVD記錄/復制的光學拾取裝置。
根據本發明的第四方面，在根據本發明第二方面的光學拾取裝置中，單片激光發射單元為雙波長單片激光二極管。因此，雙波長單片激光二極管1不是將兩個半導體芯片安裝在安裝基座上，也不需要對激光二極管的位置進行調整，使得第一激光束和第二激光之間的位置精度顯著改善。因此，有可能除去例如用于常規光學拾取裝置的光學系統中的光軸校正元件。
根據本發明的第五方面，在根據本發明第二方面的光學拾取裝置中，單面分光單元為雙波長單面衍射元件。因此，激光沒有透射通過不必要的光柵，使得有可減少不期望的分光，并改善透射率。
根據本發明的第六方面，在根據本發明第二方面的光學拾取裝置中，偏振單元為偏振光束分離器。因此，射向光盤的激光束可以透射通過，而來自光盤的反射光可以被反射。
根據本發明的第七方面，在根據本發明第二方面的光學拾取裝置中，像散單元為柱面透鏡。因此，通過柱面透鏡的表面彎曲可以使第一和第二激光束的反射光光軸傾斜，從而可以使反射光入射到光電檢測單元的預定光接收部分上。另外，由于給反射光賦予了像散，進行聚焦誤差檢測成為可能。
如上所述，根據本發明，用于在光盤上光學記錄信息和光學讀取記錄在光盤上的信息的光學拾取裝置，包括雙波長單片激光二極管，用于發射出具有彼此不同波長的CD用激光束和DVD用激光束；雙波長單面衍射元件，用于分光從雙波長單片激光二極管發射出的CD用激光束和DVD用激光束；偏振光束分離器，用于將透過雙波長單面衍射元件的激光束導向到光盤側，以及用于反射來自光盤的反射光，并將反射光導向到光電檢測器側；柱面透鏡，用于將像散賦予由偏振光束分離器反射的反射光；以及光電檢測器，在其中，在光接收表面上將CD用光接收部分設置為與DVD用光接收部分相偏離，以便能夠接受透過柱面透鏡的會聚光，其中，光學系統構成為，使得在所述光盤上所顯示光點的橢圓長軸方向相對于循跡方向成為傾斜，并且在光接收表面上，將光電檢測器的光接收部分布置為與光學系統相匹配。
因此，通過使用雙波長單片激光二極管，光軸校正元件成為不必要，從而有可能相應地實現成本降低。另外，由于主光束和副光束相對于光盤的循跡方向傾斜入射，可實現記錄/復制精度的改善。另外，由于使用雙波長單面衍射元件，所以激光束沒有透射通過不必要的光柵。因此，可降低不期望的分光，并改善透射率，從而有可能增強激光束的功率并實現記錄/復制精度的改善。
另外，根據本發明，用于在光盤上光學記錄信息和光學讀取記錄在光盤上的信息的光學拾取裝置，包括單片激光發射單元，用于發射出具有彼此不同波長的第一激光束和第二激光束；單面分光單元，用于分光從單片激光發射單元發射出的第一激光束和第二激光束；偏振單元，用于使得透過單面分光單元的激光束導向到光盤側，以及用于反射來自光盤的反射光，并將反射光導向到光電檢測器側；像散單元，用于將像散賦予由偏振單元反射的反射光；以及光電檢測單元，在其中，在光接收表面上將第一激光反射光光接收部分，布置為使其偏離第二激光反射光光接收部分，使得能夠接收透過像散單元的會聚光，其中，光學系統構成為，使得在光盤上顯示的光點的橢圓的長軸方向，相對于循跡方向成為傾斜，以及，在光接收表面上，將光電檢測器的光接收部分布置為與光學系統相匹配。
因此，通過使用單片激光發射單元，光軸校正元件成為不必要，從而相應地實現成本降低成為可能。另外，由于主光束和副光束相對于光盤的循跡方向傾斜入射，可實現記錄/復制精度的改善。另外，由于使用了單面分光單元，激光束沒有透射通過不必要的光柵。因此，可減少不期望的分光，并改善透射率，從而可增強激光束的功率并實現記錄/復制精度的改善。


根據以下參考附圖進行的詳細說明，可以使本發明的這些和其它目的和優點變得更為明了，其中圖1示意性圖示說明根據本發明實施方式的光學拾取裝置中的光學系統構成；圖2圖示說明根據本實施方式的光學拾取裝置中光電檢測器的光接收表面的形狀；圖3圖示說明圖2中在DVD側主光束反射光的光接收部分，與CD側副光束反射光的光接收部分之間的位置關系；圖4為與圖2對應的圖，說明DVD側主光束反射光的光接收部分，與CD側副光束反射光的光接收部分之間的詳細位置關系；圖5為位置關系圖，說明圖4中DVD側主光束反射光的光接收部分，與CD側副光束反射光的光接收部分之間的位置關系；圖6圖示說明在該實施方式中，其中主光束和副光束相對于循跡方向傾斜地入射到光盤的記錄面上；圖7為圖示說明在本實施方式中，雙波長單面衍射元件的CD-DVD用光柵的間距、DVD用主光束和副光束之間的夾角，以及光束的波長之間的關系；圖8為圖示說明本實施方式中的雙波長單面衍射元件的結構；圖9圖示說明本實施方式中在光電檢測器的光接收表面上，副光束反射光的光接收部分偏離主光束反射光的光接收部分；圖10A到圖10C為解釋本實施方式中柱面透鏡的形狀的圖；圖11為示意性地圖示說明第一常規光學拾取裝置中光學系統的構成；圖12圖示說明第一常規光學拾取裝置中光電檢測器的光接收表面的形狀；圖13為圖示說明第一常規光學拾取裝置中，相對于循跡方向，主光束和副光束入射到光盤的記錄面上的狀態；圖14為圖示說明第一常規光學拾取裝置中雙波長雙面衍射元件的構成；
圖15為圖示說明第二常規光學拾取裝置中，光電檢測器的光接收表面形狀；圖16為示意性地圖示說明第二常規光學拾取裝置中光學系統的構成；圖17為圖示說明第二常規光學拾取裝置中光電檢測器的光接收表面形狀；以及圖18為圖示說明第二常規光學拾取裝置中，相對于循跡方向，主光束和副光束傾斜入射到光盤的記錄面上的狀態。
具體實施例方式
以下參照

本發明的實施方式。圖1為示意性地圖示說明根據本發明實施方式的光學拾取裝置中光學系統的構成。
光學拾取裝置的光學系統包括雙波長單片激光二極管1、雙波長單面衍射元件2、偏振光束分離器3、柱面透鏡4、光電檢測器5、四分之一波長板6、高位鏡7等。需要指出的是，沒有示出物鏡。用于這一光學系統中的雙波長單片激光二極管1為單片激光二極管，其中的半導體芯片由單個芯片構成，安裝在未示出的安裝基座上，并發射出CD用激光束a和DVD用激光束b。該雙波長單片激光二極管1沒有在安裝基座上安裝兩個半導體芯片，也不用對激光二極管的位置進行調整，使得CD用激光束a和DVD用激光束b之間的位置精度得到顯著改善。因此，有可能除去常規光學拾取裝置的光學系統中使用的光軸校正元件。
雙波長單片激光二極管1安裝在未示出的安裝基座上，其中在單個半導體芯片中容納有兩個激光二極管，并使其適合于分開發射出CD用激光束a和DVD用激光束b。由于雙波長單片激光二極管1安裝在安裝基座上，使激光二極管之間的位置精度高并且精確，但是，其中如果發生位置偏移，可能會發生光軸改變的情況。
順便提及，在上述圖11中所示的常規光學拾取裝置的光學系統中，從雙波長混合型激光二極管91發射的激光束(CD用激光束a或DVD用激光束b)通過雙波長雙面衍射元件92、偏振光束分離器93、和四分之一波長板96，通過高位鏡97向上投射，通過未示出的物鏡，并施加于光盤的軌道上。然后，所施加的激光束從光盤反射，通過高位鏡97和四分之一波長板96，入射到偏振光束分離器93上被并反射，通過光軸校正元件94，以及入射到光電檢測器95上。
在圖11中所示的光學拾取裝置的光學系統中，在除去其中的光軸校正元件94的情況下，DVD用激光束b的反射光通過虛線L1所示的光路入射到光電檢測器95上。因此，即使在光電檢測器95上設置光接收表面，以對其進行調整，但是，在雙波長混合型激光二極管91的CD用半導體芯片，和DVD用半導體芯片之間的位置調整的精度較差。因此，即使形成如圖2所示的光接收表面形狀，至今仍不能適當地接收激光束的反射光。
因此，在本實施方式中，使用雙波長單片激光二極管代替雙波長混合型激光二極管，以除去光軸校正元件。另外，在本實施方式中，如圖6所示，進行了通過使主光束M和副光束S1和S2傾斜地入射到光盤的記錄面上以改善復制精度的嘗試。
在本實施方式中，光電檢測器5的光接收表面具有如圖2中所示的形狀。在圖2中，標號21表示DVD側的主光束反射光接收部分；22和23表示DVD側的副光束反射光接收部分；24表示CD側的主光束反射光接收部分；以及，25和26表示CD側的副光束反射光接收部分。DVD側的主光束反射光接收部分21，和副光束反射光接收部分22或23之間的間距為，例如150μm，而CD側的主光束反射光接收部分24，和副光束反射光接收部分25或26之間的間距為，例如180μm。
更具體地，如圖4所示，在DVD側，主光束反射光接收部分21的縱向和橫向長度為110μm，以及副光束反射光記錄部分22和23的縱向和橫向長度分別為120μm和115μm。在CD側，主光束反射光接收部分24的縱向和橫向長度為90μm，副光束反射光記錄部分25和26的縱向和橫向長度分別為100μm和90μm。
另外，如圖3所示，CD側主光束反射光接收部分24位于沿X軸方向移動α·cosθ+β·cos45°，沿Y軸方向移動α·sinθ+β·sin45°的位置。在這里，α表示DVD側發光點和CD側發光點之間的間隔，β表示由于折返光路中的柱面透鏡4所產生的光軸錯位，以及θ表示相對于循跡方向，光盤上光點的橢圓形方向(橢圓的長軸方向)的傾斜角(參見圖6)。
如圖10C所示，柱面透鏡4為其中圓筒的一部分被切掉的形狀。圖10A表示從圖10C中所示的截面線X看到的柱面透鏡4的形狀。圖10B表示從圖10C中所示的截面線Y看到的柱面透鏡4的形狀。此柱面透鏡4賦予來自光盤的反射光像散，以進行聚焦誤差檢測。如圖10A所示，通過凹面4d賦予像散，并且對光線進行折射，使得在與柱面透鏡的母線(generating lines)垂直的方向上，會聚光線的光軸彼此分開。另外，在柱面透鏡4中，在表面4e上形成未示出的光柵，如圖10A所示，使其構造成為具有作為光軸校正元件的作用。
通過使用這種柱面透鏡4，在軸線上改變了聚焦位置。圖10A表示的狀態為其中在截面線X(X軸)上的激光束被聚焦到在圖中所示比光接收表面的位置更低的位置。圖10B表示的狀態為其中在截面線Y(Y軸)上的激光束被聚焦到在圖中所示比光接收表面的位置更高的位置。
上述常規光學拾取裝置中所使用的雙波長雙面衍射元件120，具有圖14中所示的構成。在圖14中，在雙波長雙面衍射元件120中，在一個側面形成CD用光柵121，而在另一個側面形成DVD用光柵122。通過CD用光柵121，將CD用激光束a分光為三個光束，包括主光束a1以及副光束a2和a3，而通過DVD用光柵122，將DVD用激光束b分光為三個光束，包括主光束b1以及副光束b2和b3。當具有DVD使用的波長的激光束入射時，DVD用光柵122將激光束b分光為三個光束，包括主光束b1以及副光束b2和b3。因此，當具有不同于DVD使用的波長的激光束(CD用激光束)入射時，如果DVD用光柵122能透射所有的激光束a，理論上它就可以滿足需要。但實際上，仍有少量的光組分以虛線所示的方式分光。
另一方面，當具有CD使用的波長的激光束入射時，CD用光柵121將激光束a分光為三個光束，包括主光束a1以及副光束a2和a3。因此，當具有不同于CD使用的波長的激光束(DVD用激光束)入射時，如果CD用光柵121能透射所有的激光束b，它就可以滿足需要。但實際上，仍有少量的光組分被以虛線所示的方式分光。
在雙波長雙面衍射元件120中，通過光柵間距，以及CD用光柵和DVD用光柵之間的間隔，對光電檢測器光接收表面上的副光束的位置可以進行控制。此外，可以分別地設置用于CD和DVD的分光比。然而，因為激光束通過兩個光柵透射，如虛線所示激光束被不必要地分光，使得總體上來說透射率降低。
如果使用圖8中所示的雙波長單面衍射元件2以改善這種情況，由于通過CD-DVD用光柵201，進行CD用激光束a的分光或DVD用激光束b的分光，該光柵201為同一個光柵，由于各波長激光束中原光的角度差，使得在CD側和DVD側之間的副光束，在光電檢測器的光接收表面上的位置不同。另外，由于使用同一個光柵，如果一旦設定DVD用分光比，則CD用分光比被自動確定，并且不會發生不必要的分光，使得透射率改善。
透射率改善的原因在于，如果假定DVD用激光束b的波長λ為660nm，而CD-DVD使用的光柵201的間距為d，以及DVD用激光束b的主光束b1與各副光束b2和b3之間的角為α，則關系式d·sinα＝λ成立。另外，可以設定主光束b1與副光束b2和b3之間的比例。例如，通過改變光柵的深度f，可以提供這樣的設定，使得副光束的光強度∶主光束的光強度∶副光束的光強度＝1∶10∶1，或使得副光束的光強度∶主光束的光強度∶副光束的光強度＝1∶20∶1。理論上，(理想地)，如果副光束的光強度∶主光束的光強度∶副光束的光強度＝1∶∞∶1，就能滿足需要，但這很難實現。
另一方面，在參照圖14所述的雙波長雙面衍射元件120中，通過CD用光柵121提供這樣的設置，例如使得副光束的光強度∶主光束的光強度∶副光束的光強度＝1∶7∶1。此外，通過DVD用光柵122提供這樣的設定，例如使得副光束的光強度∶主光束的光強度∶副光束的光強度＝1∶20∶1。如果提供了這樣的設定，由于雙波長雙面衍射元件120使用了兩個光柵，所以激光束透射通過不必要光柵，使得透射率下降。
相比之下，在雙波長單面衍射元件2的情況下，由于不必要的光柵不進行光透射，對于CD用和DVD用的兩個激光束，在雙波長雙面衍射元件120中，將光柵的間距d和深度f設定為基本滿足上述的光強度比例。因此，在雙波長單面衍射元件2中，光不通過不必要的光柵進行透射，從而透射率得到改善。
應當注意，常規光學拾取裝置使用雙波長雙面衍射元件而不使用雙波長單面衍射元件的原因如下在光電檢測器光接收表面上，設置有用于DVD側的主光束反射光的光接收部分131，和用于DVD側的副光束反射光的光接收部分132和133，以及用于CD側的主光束反射光的光接收部分134，和用于CD側的副光束反射光的光接收部分135和136，例如，如圖15所示布置這些光接收部分。通過雙波長雙面衍射元件，可以分別地設置CD用激光束的衍射角和DVD用激光束的衍射角，因此，如此布置的光接收部分，可以接受各光束的反射光。同時，由于雙波長單面衍射元件使用一個光柵，如果在DVD側一旦確定了光柵的間距，則分光的角度自動確定，并且CD用激光束反射光不能達到預定的光接收部分。為此，在常規光學拾取裝置中使用雙波長雙面衍射元件120。
相應地，由于透射率變差，光傳輸效率差。在使用這種光學拾取裝置將信息記錄在DVD上的情況中，已知其中可以作用為4×速度或8×速度記錄。然而，這種裝置與一個雙倍速度的裝置相類似，以及來自物鏡的光量為成比例的。因而，如果雙波長雙面衍射元件120的透射率差，則激光束的功率下降，直到從激光二極管發射的激光束達到物鏡。因此，就有必要增加激光二極管的光輸出，這導致較高的成本。為此，如果試圖減少激光二極管的光輸出，而又要增加來自物鏡的光輸出，就不可避免地必須增加雙波長雙面衍射元件的透射率。因此，在本實施方式中使用雙波長單面衍射元件2。
應當注意，雙波長單面衍射元件2的CD-DVD用光柵，與雙波長雙面衍射元件的DVD用光柵部分相類似，但是光柵的深度與其不同。在雙波長雙面衍射元件上，DVD用光柵適合于透射幾乎100％的CD用激光束。然而，在雙波長單面衍射元件的CD-DVD用光柵中，當CD用激光束入射時，激光束必須以接近于上述的比例進行衍射。因此，適當地選擇光柵的深度，使得可以提供接近于該比例的設定。
圖9為圖示說明本實施方式中光電檢測器的光接收表面。標號71表示DVD側的主光束反射光接收部分；72和73表示DVD側的副光束反射光接收部分；74表示CD側的主光束反射光光接收部分；75和76表示CD側的副光束反射光接收部分。DVD側的主光束反射光接收部分71和副光束反射光接收部分72或73之間的間隔為，例如150μm，而CD側的主光束反射光接收部分74和副光束反射光光接收部分75或76之間的間隔為，例如180μm。使CD側副光束反射光接收部分75和76偏離DVD側副光束反射光接收部分72和73的布置的原因是使得可以使用柱面透鏡。
由于通過圖8中所示的雙波長單面衍射元件2實現CD用激光束a的分光或DVD用激光束b的分光，在CD側和DVD側之間，由于各波長的激光束中原光的角度差異，導致副光束反射光用的光接收部分的位置，相對于主光束反射光光接收部分的位置不相同，如參照圖9中所示。因此，在本實施方式中，如圖1所示，這樣構造光學系統，使用雙波長單面衍射元件2，并且使用雙波長單片激光二極管1。此外，除去了常規的光軸校正元件，并且選擇性地使用柱面透鏡4，使得橢圓的長軸方向在光盤上成為傾斜。與這種光學系統相匹配的光電檢測器5的光接收部分，布置成如圖9中所示。
如上所述，根據本實施方式，通過使用雙波長單片激光二極管1，光軸校正元件成為不必要，從而可以相應地實現成本降低。另外，由于主光束和副光束相對于光盤的循跡方向傾斜地入射，可實現記錄/復制精度的改善。另外，由于使用雙波長單面衍射元件2，激光束沒有透射通過不必要的光柵。因此有可降低不期望的分光并改善透射率，從而有可能提高激光束的功率，并實現記錄/復制精度的改善。
雖然本發明根據其特定的具體實施式加以描述，但是對于本領域技術人員來說，可以容易地對上述實施方式進行多種修改和改進，或應用于其它領域，而不偏離本發明的目的、精神和范圍。所有這些改動均在本發明權利要求范圍內。
附圖標記一覽表1 雙波長單片激光二極管2 雙波長單面衍射元件3 偏振光束分離器4 柱面透鏡5 光電檢測器6 四分之一波長板7 高位鏡21 DVD側的主光束反射光的光接收部分22/23 DVD側的副光束反射光的光接收部分24 CD側的主光束反射光接收部分25/26 CD側的副光束反射光接收部分
權利要求
1.一種光學拾取裝置，用于在光盤上光學記錄信息，以及光學讀取記錄在所述光盤上的所述信息，其包括雙波長單片激光二極管，用于發射具有彼此不同波長的CD用激光束和DVD用激光束；雙波長單面衍射元件，用于將從所述雙波長單片激光二極管發射的所述CD用激光束和所述DVD用激光束分光；偏振光束分離器，用于使得通過所述雙波長單面衍射元件的所述激光束導向到光盤側，以及用于反射來自所述光盤的反射光，并將所述反射光導向到光電檢測器側；柱面透鏡，用于將像散賦予由所述偏振光束分離器反射的所述反射光；以及光電檢測器，在其中，在光接收表面上將CD用光接收部分設置為與DVD用光接收部分相偏離，使得能夠接收通過所述柱面透鏡的會聚光，其中，光學系統構成為，使得在所述光盤上所顯示光點的橢圓長軸方向相對于循跡方向成為傾斜，以及，在所述光接收表面上，將所述光電檢測器的所述光接收部分布置為與所述光學系統相匹配。
2.一種光學拾取裝置，用于在光盤上光學記錄信息，以及光學讀取記錄在所述光盤上的所述信息，其包括單片激光發射單元，用于發射具有彼此不同波長的第一激光束和第二激光束；單面分光單元，用于將從所述單片激光發射單元發射出的所述第一激光束和所述第二激光束分光；偏振單元，用于使得通過所述單面分光單元的所述激光束導向到光盤側，以及用于反射來自所述光盤的反射光，并將所述反射光導向到光電檢測器側；像散單元，用于將像散賦予由所述偏振單元反射的所述反射光；以及光電檢測單元，在其中，在光接收表面上將第一激光反射光接收部分設置為與第二激光反射光接收部分相偏離，使得能夠接收通過所述像散單元的會聚光，其中，光學系統構成為，使得在所述光盤上所顯示光點的橢圓長軸方向相對于循跡方向成為傾斜，以及，在所述光接收表面上，將所述光電檢測器的所述光接收部分布置為與所述光學系統相匹配。
3.根據權利要求1所述的光學拾取裝置，其中所述第一激光束為CD用激光束，所述第二激光束為DVD用激光束。
4.根據權利要求2所述的光學拾取裝置，其中所述單片激光發射單元為雙波長單片激光二極管。
5.根據權利要求2所述的光學拾取裝置，其中所述單面分光單元為雙波長單面衍射元件。
6.根據權利要求2所述的光學拾取裝置，其中所述偏振單元為偏振光束分離器。
7.根據權利要求2所述的光學拾取裝置，其中所述像散單元為柱面透鏡。
全文摘要
本發明公開了一種光學拾取裝置，包括單片激光發射單元，用于發射出具有彼此不同波長的第一激光束和第二激光束；單面分光單元，用于分光該第一激光束和第二激光束；偏振單元，用于使得通過單面分光單元的激光束導向到光盤側，并用于反射來自光盤的反射光；像散單元，用于賦予反射光像散；以及光電檢測單元，在該光電檢測單元中，布置第一激光反射光接收部分，使其偏離第二激光反射光接收部分，其中，構造一種光學系統，使得光盤上所顯示光點的橢圓的長軸方向，相對于循跡方向成為傾斜。
文檔編號G11B7/125GK1725321SQ20051007994
公開日2006年1月25日 申請日期2005年6月27日 優先權日2004年6月25日
發明者中村洋喜 申請人:船井電機株式會社