專利名稱：光學拾取器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于使多波長的激光束照射到記錄介質上的光學拾取器。
背景技術：
諸如光盤這樣的CD和DVD已為大家所熟知，并且可從這兩者讀取信息并將信息寫入到這兩者上的信息記錄和重放裝置(驅動器裝置)已普及。用于記錄和重放的激光束的波長在CD與DVD之間是不同的。因此，作為上述驅動器裝置，大家所熟知的一個是使用其裝備有下述兩波長激光的兩波長兼容型光學拾取器，所述兩波長激光可發射具有用于CD的激光束波長(基本上是780nm，在下文中還被稱為″紅外波長″)和用于DVD的激光束波長(基本上是660nm，在下文中還被稱為″紅色波長″)的激光束。通常，兩波長激光是裝備有兩個波長激光束二極管(LD)的組件。
在使用兩個波長(即紅色波長和紅外波長)的激光束的光學拾取器上，光學拾取器上的每個波長的LD的物理位置是不同的。因此，在上述光學拾取器上，使用用于對兩個LD之間的間隔進行校正的光學元件以便單個光檢測元件接收從光盤返回的光。光學元件是由衍射元件(全息元件)組成的，并且具有可使兩個波長激光束的光軸彼此重合的功能。
例如，專利參考文獻1和2中公開了這樣的光學拾取器，該光學拾取器使用兩波長激光并且具有用于在光檢測器上對從光盤所返回的光的光軸進行調節的功能。專利參考文獻2公開了這樣的元件，該元件在兩波長激光用作光源時用于對在從光源直至記錄介質的激光束發送通路中所產生的色差以及激光束發射點的位移進行校正。
然而，近來提出了一種所謂的藍光盤片(BD)以作為使用更短激光束(基本上是405nm，在下文中還被稱為″藍色波長″)的光盤。因此，為了實現可從除了CD和DVD之外的BD讀取信息并將信息寫入到BD上的兼容驅動器裝置，則不能使用上述兩波長兼容型的光學拾取器。也就是說，必需三波長兼容型的光學拾取器。
此外，因為BD的數值孔徑(NA)大于CD和DVD的數值孔徑，因此由于盤片覆蓋層的厚度誤差而有問題地產生了很大的球面像差。因此，在對BD進行重放的過程中，必需在光學拾取器上提供球面像差檢測功能以便對球面像差進行檢測及校正。專利參考文獻3中公開了具有球面像差檢測功能的光學拾取器的示例。
專利參考文獻1日本專利申請未決公開NO.2003-177226專利參考文獻2日本專利申請未決公開NO.2002-237081專利參考文獻3日本專利申請未決公開NO.2003-45048發明內容為了解決上述問題而實現了本發明。本發明的一個目的是在使用兩個波長激光束的三個波長兼容型光學拾取器中提供一種可根據需求增加而對激光束的光軸進行適當調節并且對BD的球面像差進行檢測的光學拾取器。
根據本發明的一個方面，提供了這樣一種光學拾取器，該光學拾取器包括光源，用于發射第一波長的光；兩波長光源，用于發射第二和第三波長的光；光照射單元，用于使第一至第三波長的光照射到記錄介質上；單個光檢測元件，用于接收記錄介質對第一至第三波長的光的反射光；以及全息元件，該全息元件排列在光照射單元與光檢測元件之間并且對第一至第三波長的每個光具有不同的光學效應。
例如，上述光學拾取器加載在具有與BD、DVD、以及CD的兼容性的驅動器裝置上。第一波長可以是用于BD的藍色波長，第二波長可以是用于DVD的紅色波長，并且第三波長可以是用于CD的紅外波長。與受到記錄和重放的一類記錄介質一致，光學拾取器使第一至第三波長的激光束照射到記錄介質上，并且通過光檢測元件來接收來自記錄介質的反射光。為了使光學拾取器小型化，由單個兩波長光源產生第二和第三波長的光，并且由單個光檢測元件接收所有波長的反射光。通過使對各個波長的光具有不同光學效應的全息元件排列在光照射單元與接收元件之間，可通過利用各個波長的光對信息進行適當地記錄和重放。
按照上述光學拾取器的方式，兩波長光源可從不同發射點發射第二和第三波長的光；并且全息元件可將第一和第二波長的光的0階光引入到光檢測元件的中心并且可將第三波長的光的衍射光引入到光檢測元件的中心。
因為兩波長光源使用在物理上獨立的兩個發光二極管(例如LD)，因此兩波長光源所發射的兩個波長的光的光軸移動了。此后，通過使用全息元件，將這兩個光引入到單個光檢測元件的中心。具體地說，將第二波長光的0階光和第三波長光的衍射光引入到光檢測元件的中心。此外，對發射第一波長光的光源和兩波長光源進行排列以便使第一波長光和第二波長光照射到光檢測元件的中心。因此，單個光檢測元件可對三個波長光進行檢測。
按照上述光學拾取器的方式，全息元件使第二波長的光衍射并且可將其光強度比照射到全息元件上的光強度要小的0階光引入到光檢測元件。例如，當記錄介質是DVD時，記錄功率很大，記錄介質的反射率很高，并且光檢測元件的靈敏度很高。因此，可使光檢測元件的輸出飽和(saturated)。此后，如果照射到光檢測元件上的第二波長光的光強度通過全息元件而降低了，那么這可防止光檢測元件的輸出飽和。
在上述拾取器的另一方式中，全息元件使第三波長的光衍射并且將其光強度小于照射到全息元件上的光強度的1階光引入到光檢測元件。當記錄介質例如是CD時，因為記錄功率很大，記錄介質的反射率很高，并且光檢測元件的靈敏度很高，因此可使光檢測元件的輸出飽和。如果照射到光檢測元件上的第三波長光的光強度通過全息元件而降低了，那么這可防止光檢測元件的輸出飽和。
在上述光學拾取器的另一方式中，全息元件對第一波長的光進行透射并且將其光強度與照射到全息元件上的光強度相等的0階光引入到光檢測元件。例如，當記錄介質是BD時，與DVD和CD的情況相比，該記錄介質的反射率較低，并且光檢測元件的靈敏度也較低。因此，將全息元件配置成使第一波長光照射到光檢測元件上而無需使其消弱。因此，可確保第一波長光的S/N。
在上述光學拾取器的另一方式中，全息元件包括形成于圓周之內的內區域以及在內區域的外圓周中的與內區域形成了同心圓的外區域，并且將照射到全息圖上的光分成穿過內區域的光以及穿過外區域的光。
在BD的情況下，因為數值孔徑(NA)很大，因此由于記錄介質的覆蓋層的厚度誤差而出現了很大的球面像差。因此，必須對球面像差進行檢測和校正。此后，在全息元件上可形成形成于同心圓之中的內區域和外區域并且通過利用在內區域透射的光來對球面像差進行檢測。在優選示例中，內區域的半徑基本上是在第一至第三波長的最短波長的光照射到全息元件上的情況下所形成的光通量直徑的70％。
在另一方式中，上述光學拾取器進一步包括球面像差檢測光檢測元件，該球面像差檢測光檢測元件與光檢測元件相分離地提供，其中全息元件的內區域使第一至第三波長的最短波長的光衍射并且將衍射光引入到球面像差校正光檢測元件。因此，可對最短波長的光的球面像差進行檢測。
在優選示例中，全息元件的內區域和外區域是由具有相同深度和不同間距的光柵形成的。
在上述光學拾取器的另一方式中，全息元件具有對第二波長的光的透鏡效應和偏轉效應，并且可產生第二波長的光的±1階光并且可降低第二波長的光的0階光的光強度。此外，全息元件可對照射到光檢測元件上的第一和第二波長的光與第三波長的光之間的光軸移動進行校正，并且可對就第三波長所產生的色差進行校正。因此，通過降低照射到光檢測元件上的第二波長光的光強度，可防止光檢測元件的輸出飽和。此外，當使用第二波長的激光束時，通過全息元件的透鏡效應，差分光點大小方法通過使用±1階光可執行聚焦誤差檢測。此外，當使用第三波長的激光束時，通過全息元件的透鏡效應可對色差進行校正。
在優選示例中，全息元件是形成于圓弧形多個同心圓之中的衍射光柵的一部分，并且是由就同心圓的中心而言偏移了與光軸移動的校正量相對應的量的部分形成的。
此外，第一波長比第二波長要短，并且第二波長比第三波長要短。
圖1給出了根據本發明實施例的光學拾取器的結構的示意性方框圖；圖2給出了根據第一實施例的全息元件的平面視圖；圖3A給出了通過第一實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖3B給出了通過第一實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖3C給出了通過第一實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖4A給出了根據第一實施例的全息元件的局部剖視圖；圖4B給出了根據第一實施例的全息元件的光柵深度與衍射效率之間的關系的圖示；圖5給出了球面像差的檢測原理的示意圖；圖6給出了用于對球面像差進行檢測的全息元件的平面視圖；圖7給出了用于對球面像差進行檢測的檢測器的示例的平面視圖；圖8給出了藍色波長激光束的球面像差的檢測結果的圖示；圖9給出了根據第二實施例的全息元件的平面視圖；圖10A給出了通過第二實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖10B給出了通過第二實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖10C給出了通過第二實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖11給出了根據第二實施例的全息元件的局部剖視圖；圖12A給出了根據第二實施例的全息元件的光柵深度與衍射效率之間的關系的圖示；圖12B給出了根據第二實施例的全息元件的光柵深度與衍射效率之間的關系的圖示；圖13A給出了通過第三實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖13B給出了通過第三實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖13C給出了通過第三實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；
圖14給出了根據第三實施例的全息元件的局部剖視圖；圖15A給出了根據第三實施例的全息元件的光柵深度與衍射效率之間的關系的圖示；圖15B給出了根據第三實施例的全息元件的光柵深度與衍射效率之間的關系的圖示；圖16A給出了通過第四實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖16B給出了通過第四實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖16C給出了通過第四實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖17給出了根據第四實施例的全息元件的局部剖視圖；圖18A給出了根據第四實施例的全息元件的光柵深度與衍射效率之間的關系的圖示；圖18B給出了根據第四實施例的全息元件的光柵深度與衍射效率之間的關系的圖示；圖19A給出了根據第五實施例的全息元件的平面視圖；圖19B給出了根據第五實施例的全息元件的平面視圖；圖20A給出了通過第五實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖20B給出了通過第五實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；圖20C給出了通過第五實施例的全息元件而使每個波長的激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態的示意圖；以及圖21給出了根據第五實施例的全息元件的局部剖視圖。
附圖標記的簡要說明1光盤10光學拾取器11和12激光束源
17液晶面板20物鏡21聚光鏡22檢測器22a RF信號檢測器22b球面像差檢測器22d用于差分光點大小方法的檢測器30全息元件具體實施方式
現在參考附圖對本發明的優選實施例進行描述。
圖1示意性給出了根據本發明實施例的光學拾取器的結構。在圖1中，光學拾取器10是具有三個波長的可使用于BD、DVD、以及CD的激光束照射到光盤上的兼容型光學拾取器。光學拾取器10包括作為光源的藍色LD(激光束二極管)11和兩波長(紅/紅外)LD 12，該藍色LD 11發射用于BD的激光束，該兩波長LD 12發射用于DVD和CD的激光束。
藍色LD 11所發射的波長為405nm的激光束穿過偏振射束分裂器(PBS)13和分色鏡/PBS棱鏡14以通過準直透鏡15而形成平行光。光通過反射鏡16而導向盤片1的方向。此后，用作光照射單元的物鏡20使激光束通過球面像差校正液晶面板17、與三個波長相對應的1/4波長板18、以及相容元件19而照射到盤片1的記錄面上。液晶面板17通過外部所提供的偏壓和校正電壓而向激光束施予適當的相差。1/4波長板18將從液晶面板17所接收到的激光束從線偏振光轉換到圓偏振光。相容元件19對數值孔徑進行調節并且對與BD、DVD、以及CD的激光束波長的差值和BD、DVD、以及CD的相應盤片的厚度差值相應的像差進行校正。相容元件19例如是由全息透鏡組成的。
此外，通過分色鏡/PBS棱形14使兩波長激光12所發出的DVD或CD的激光束反射到準直透鏡15的方向以使其按照與BD的激光束相同的路徑而照射到光盤1上。
同時，光盤1所反射的激光束穿過相容元件19、1/4波長板18、以及液晶面板17，并且激光束的方向通過反射鏡16而變化。在穿過準直透鏡15和分色鏡/PBS棱鏡14之后，激光束通過PBS 13而導向檢測器22的方向。全息圖30對從PBS 13所接收到的激光束的光軸進行調節，并且激光通過聚光透鏡21而聚集到檢測器22上。照射到檢測器22上的光以光電方式被轉換成電信號，從該電信號中可產生重放信號和伺服誤差信號。本發明具有全息元件30的構造和其功能這樣的特性。
在本發明中，在作為光源的使用三個不同波長的光學拾取器中，通過利用一個光檢測元件來接收來自每個記錄介質的反射光，并且對每個波長具有不同光學效應的全息圖30排列在物鏡與光檢測元件之間。如圖1所示，三波長激光束中的兩個是由兩個激光束源裝配在一個組件中的所謂的兩波長激光發射的。兩波長激光的發射點的位置通常不同。在DVD/CD的兩波長激光的情況下，在其發射點之間存在基本上為110μm的間隔。
在本發明中，波長大約為405nm的半導體激光束用于BD的光源，并且包括有波長大約為660nm的半導體激光束和波長大約為780nm的半導體激光束的兩波長激光用于DVD和CD的光源。
接下來，對根據本發明的三波長型光學拾取器的要求進行說明。在三波長型光學拾取器中，BD的藍色波長激光束、DVD的紅色波長激光束、以及CD的紅外波長激光束均必需準確地照射在盤片上。同時，必須使從盤片所返回的光準確地聚集在檢測器的光接收表面上。因此，必須考慮到BD、DVD、以及CD的各個特性的不同來設計全息元件30，這將在下面進行描述。
如上所述，作為所使用的激光束波長，基本上為405nm的藍色波長(還被稱為″第一波長″)λ1用于BD，基本上為660nm的紅色波長(還被稱為″第二波長″)λ2用于DVD。類似地，基本上為780nm的紅外波長(還被稱為″第三波長″)λ3用于CD。也就是說，激光束波長之間存在如下的關系。
λ1(BD)＜λ2(DVD)＜λ3(CD)接下來，作為盤片的數值孔徑NA，BD的數值孔徑NA1基本上是0.85，DVD的數值孔徑NA2基本上是0.65，并且CD的數值孔徑NA3基本上是0.45。也就是說，數值孔徑之間存在如下的關系。
NA1(BD)＞NA2(DVD)＞NA3(CD)此外，當光檢測元件(檢測器)接收到從盤片所返回的光時，檢測器上的各個激光束的孔徑如下所示。規定將BD、DVD、以及CD的孔徑分別表示為r1、r2、和r3。
r1＞r2＞r3考慮到激光束的各個特性，對全息元件30的設計要求如下。
(要求-1)為了使整個光學拾取器小型化，必須使用通過將用于使紅色波長λ2振動的半導體激光束和用于使紅外波長λ3振動的半導體激光束整體地裝配在一起所獲得的兩波長激光。如果使用兩波長激光，那么因為兩波長的激光束的發射點彼此遠離，因此必需對檢測器上的每個激光束的光軸的移動進行校正。
(要求-2)在使用藍色波長λ1的激光束的BD中，盤片的反射比低于DVD和CD的反射比，并且檢測器的靈敏度也較小。因此，希望照射到檢測器上的光強度盡可能的大。
(要求-3)在使用紅色波長λ2的激光束的DVD中，記錄功率很大并且盤片的反射比也很高。此外，因為檢測器的靈敏度很高，因此檢測器的輸出有時會飽和。因此，希望照射到檢測器上的光強度降低到一定程度。
(要求-4)在使用紅外波長λ3的激光束的CD中，記錄功率很大并且盤片的反射比也很高。此外，因為檢測器的靈敏度很高，因此檢測器的輸出會大量飽和。因此，希望降低照射到檢測器上的光強度。
(要求-5)在使用藍色波長λ1的激光束的BD中，因為數值孔徑NA1很大，并且由于盤片覆蓋層的厚度誤差而產生了很大的球面像差。因此，必須對球面像差進行檢測和校正。
對滿足該要求的全息元件的實施例進行說明。
圖2給出了根據第一實施例的三波長全息元件30a的平面視圖，并且圖4A給出了沿著圖2所示線X1-X2的全息元件30a的剖視圖。圖4A所示的全息元件30a是具有兩級的兩級全息圖。在圖4A中，將全息元件30a的光柵的間距p確定為用于對檢測器22上的藍色波長和紅色波長的激光束與紅外波長的激光束之間的光軸移動進行校正的大小。此外，對光柵深度d進行確定以便不會在藍色波長中產生衍射光(即僅產生0階光)、可使紅色波長中的0階光的效率降低、并且可使紅外波長中的1階光的效率增加。
參考圖3A至3C對每個波長中的全息元件30a的操作進行說明。
(1)當對使用藍色波長λ1(BD，405nm)的介質進行記錄和重放時圖3A給出了通過第一實施例的全息元件30a而使藍色波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。如所示的，藍色波長激光束穿過全息元件30a而通過聚光鏡21而聚集到檢測器22上。如圖3A的左側所示，將檢測器22的光接收表面分成四個部分，并且在其基本上的中心形成了藍色波長激光束的光點。檢測器22是用于對RF信號和伺服信號進行檢測的檢測器(在下文中簡單地稱為″RF信號的檢測器″)。
就藍色波長而言，因為在理論上檢測器的靈敏度很低，因此必需考慮S/N是很重要的。因此，必須提高檢測系統的效率并且使照射到檢測器上的光強度盡可能的大。因此，就藍色波長激光束而言，形成了全息元件30a以便它不會進行操作或者以便可盡可能的抑制衍射光的出現。
(2)當對使用紅色波長A2(DVD，660nm)的介質進行記錄和重放時圖3B給出了通過第一實施例的全息元件30a使紅色波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。如所示的，全息元件30a產生了紅色波長激光束的±1階光。在紅色波長中，檢測器的靈敏度很高，并且記錄和重放時的光強度也很大。因此，必須降低檢測系統的效率并且使照射到檢測器上的光強度減少以免檢測器22的光檢測元件飽和。因此，通過全息元件30a產生了±1階光并且照射到檢測器22上的0階光的光強度減少了±1階光的強度。
(3)當對使用紅外波長A3(CD，780nm)的介質進行記錄和重放圖3C給出了通過第一實施例的全息元件30a而使紅外波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。如所示的，全息元件30a僅產生了紅外波長激光束的±1階光并且使+1階光或-1階光照射到檢測器22上。從而，可對使用兩波長激光情況下的光軸移動進行校正。
圖4A給出了用于實現上述功能的全息元件30a的結構示例。全息元件30a是具有單個光柵深度d的兩級全息圖。圖4B給出了全息元件30a的光柵深度d與衍射效率之間的關系。在圖4B中，通過將光柵深度d設置為1970nm可實現上述功能。圖3A至3C以及圖4A給出了在光柵深度d＝1970nm時就每個波長的激光束而言的全息元件30a的衍射效率以及就每個波長的激光束而言的光柵深度D(對其進行轉換以表示光柵深度d與多大波長相對應)。通過以下公式可獲得就每個波長的激光束而言的光柵深度D。
D＝光柵深度(d)×(折射指數(n)-1)/激光束的波長例如，在藍色波長激光束的情況下，光柵深度D如下。
D＝1970(nm)×(1.619-1)/405(nm)＝基本上為3λ如圖4B所示，就藍色波長激光束而言，全息元件30a的光柵深度d(＝1970nm)與三個波長(3λ)相對應。因此，在藍色波長激光束中不產生±1階光(衍射光)，并且0階光是100％。因此，照射到檢測器22上的藍色波長激光束最大。從而，滿足要求2。
就紅色波長激光束而言，全息元件30a的光柵深度d與1.89波長相對應，并且產生了基本上為41％的0階光和基本上為26％的±1階光。因此，照射到檢測器22上的紅色波長激光束降低為41％并且可防止檢測器飽和。從而，滿足要求3。
就紅外波長激光束而言，全息元件30a的光柵深度d與1.60波長相對應，并且產生了3％的0階光和41％的±1階光。也就是說，基本上僅產生了±1階光并且使其照射到檢測器22。從而，可對由于使用兩波長激光而造成的紅外波長激光束的光軸位移進行校正，并且滿足要求1。此外，可使照射到檢測器22上的光強度降低了，并且滿足要求4。
接下來，對根據第二實施例的全息元件進行說明。第二實施例中的光學拾取器本身的結構與圖1所示相似。
第二實施例滿足與球面像差的檢測有關的上述要求5。首先，對球面像差的檢測原理進行說明。
由于盤片的覆蓋層的厚度誤差，光盤上出現了球面像差。如圖5所示，球面像差的波前像差分布形狀形成于″M″形狀之內。相對于下述帶狀像差而言位于內側上的光束聚集在相對于原始聚光位置而言的內側上，所述帶狀像差具有穿過孔徑的光束的最大像差。外側上的光束聚集在相對于原始聚光位置而言的外側上。根據盤片的覆蓋層是厚于還是薄于物鏡的設置值，光束的特性是相反的。
為了通過檢測器對該現象進行檢測，相對于帶狀像差的位置而言透射過內側的光束和透射過外測的光束是分離的并且對其進行檢測。例如，通過使用全息元件，可改變位于外側中的光束的偏振態以及位于內側上的光束的偏振態以使其照射到不同檢測器。圖6給出了可對球面像差進行檢測的全息元件的結構示例的平面視圖。通過形成于同心圓形狀之內的兩個區域來配置全息圖，也就是說通過位于內側上的全息區域B和位于外側上的全息區域A來配置全息圖。將全息區域A和B的分離半徑設置成基本上是透射光束的光通量直徑的70％(帶狀像差的位置)。
可使用用于伺服誤差的正常檢測光學系統。例如，在象散方法中，通過組合柱面透鏡和聚光透鏡并且使用四倍檢測器，可獲得伺服誤差。圖7給出了可對球面像差進行檢測的檢測器的結構示例。作為該檢測器，配備有用于進行球面像差檢測的檢測器22b(在下文中還被稱為″球面像差檢測器″)以及用于對RF信號進行重放并且產生聚焦和跟蹤誤差的檢測器22a(在下文中還被稱為″RF信號檢測器″)。對各類誤差信號的操作如圖7示出的每個公式所示。
圖8給出了盤片覆蓋層的厚度與球面像差誤差之間的關系的示例。在圖8所示的圖示中，使球面像差誤差的峰值標準化為″1″。如圖8所示，當盤片覆蓋層的厚度變大時，球面像差誤差也變大。
在圖7中，沒有提供這樣的檢測器，該檢測器用于接收相對于全息區域A與B之間的邊界而言的外圍部分的光束，其目的是為了簡單化。因此，可提供這種檢測器。通過對全息圖的衍射效率進行操作可對用于球面像差檢測的光束的光強度進行控制。如果將未用于球面像差檢測的0階衍射光的光強度(未受到衍射效應的光，以下簡稱為″0階光″)設置成很大，那么照射到檢測器22a上的用于獲得RF信號的光強度變得很大。因此，可確保重放信號的S/N。通常，因為盤片覆蓋層的厚度誤差是低頻元件，因此球面像差校正的伺服頻帶很低。因此，因為檢測器中的放大倍數可以很大，因此微小光強度的球面像差檢測信號是足以的。
接下來，對第二實施例中所使用的全息元件30b的結構進行說明。圖9給出了根據第二實施例的全息元件30b的平面視圖，并且圖11給出了沿著圖9所示的線Y1-Y2的全息元件30b的局部剖視圖。
如圖9所示，全息元件30b包括形成于同心圓形狀之內的兩個區域，即位于內側上的全息區域B和位于外側上的全息區域A。全息元件30b具有這樣的功能，即使透射到其形成于內側上的圓形之內的全息區域B中的光通量與透射到其形成于外側上的環形之內的全息區域A的光通量相分離。將同心圓的半徑設置成使用于光學拾取器的藍色波長λ1(用于BD的藍色波長，基本上為405nm)基本上是在用于透射全息元件30b的位置上的光通量直徑的70％。全息元件30b的全息區域A和B均具有如圖11所示的截面結構。然而，全息區域A與B之間的間距p是不同的。
接下來，參考圖10A至10C，對每個波長中的全息元件30b的操作進行說明。
(1)對使用藍色波長λ1(BD，405nm)的介質進行記錄和重放圖10A給出了通過第二實施例的全息元件30b而使藍色波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。檢測器包括RF信號檢測器22a和球面像差檢測器22b。通過全息元件30b將來自盤片的反射光分成三個光通量。它們是透射全息區域A的1階衍射光(還被稱為″1階光″)、透射全息區域B的1階衍射光、以及透射所有區域的0階衍射光。對照射到全息元件30b上的光束的全息區域A和B進行透射的1階衍射光分別通過全息元件30b而偏轉。對全息元件的光柵深度d進行設置以便藍色波長激光束的1階衍射光和0階衍射光分別是5％和90％。使對全息區域B進行透射的且通過偏轉效應而偏轉的1階衍射光照射到球面像差檢測器22b上。同時，使對全息圖塊區域A進行透射的且通過偏轉效應而偏轉的1階衍射光不照射到任何檢測器上。使不通過偏轉效應而偏轉的0階光照射到RF信號檢測器22a上。
當盤片覆蓋層具有厚度誤差并且出現了球面像差時，球面像差檢測器22b所接收到的激光束變形了。通過根據圖7所示的公式進行操作，可獲得球面像差誤差。按照這種方式，可滿足上述要求-5。
此外，因為將藍色波長λ1中的全息元件30b的衍射效率設置成較低的比率，即基本上為5％，因此入射到用于對RF信號進行重放的檢測器22a上的照射光強度的0階衍射光變大了，即基本上為90％。從而，滿足要求-2，并且可確保重放信號的S/N。
(2)當對使用紅色波長λ2(DVD，660nm)的介質進行記錄和重放時圖10B給出了給出了通過第二實施例的全息元件30b使紅色波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。當對使用紅色波長λ2的DVD進行記錄和重放時，對光柵深度d進行設置以便全息元件30b根本不對來自盤片的反射光進行操作。通過預先對半導體激光束的位置進行調節，可使紅色波長激光束的光軸與藍色波長激光束的光軸重合。
在全息元件30b中，因為將紅色波長激光束的衍射效率設置為基本上是0，因此紅色波長的激光束不會受到全息元件30b的衍射效應的影響以使其照射到RF信號檢測器22a上。當使用兩波長激光時，對兩波長激光的位置進行調節以便紅色波長激光束的光軸與檢測器22a的中心重合。因此，不存在就紅色波長激光束而言的光軸移動這樣的問題。
(3)當對使用紅外波長λ3(CD，780nm)的介質進行記錄和重放時圖10C給出了通過第二實施例的全息元件30b而使紅外波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。當對使用紅外波長的CD進行記錄和重放時，在全息元件30b所存在的位置上，來自盤片的反射光的光通量位于全息區域B的內側。這是因為用于CD的紅外波長基本上是BD的孔徑的53％。這處于這樣一種情況，即BD的數值孔徑NA1是0.85并且CD的數值孔徑NA3是0.45。
對全息區域B中的全息元件的光柵深度d進行設置以便紅外波長中的1階衍射光變得很大。因此，對全息區域B進行透射的紅外波長的光通量(所有紅外波長的光通量)受到偏轉效應的影響。由于兩波長激光，使紅色波長激光束和紅外波長激光束的光軸最初移動了光發射點之間的間隔。然而，可通過全息元件30b的偏轉效應對光軸移動進行校正，并且使紅外波長激光束的1階光照射到RF信號檢測器22a。從而，滿足要求-1。此外，在紅外波長激光束中，僅使照射到全息元件30b上的激光束的1階光照射到RF信號檢測器22a。因此，可降低照射到檢測器上的光強度，并且滿足要求-4。
接下來，對根據第二實施例的全息元件30b的具體設計示例進行說明。對全息區域A中的光柵間距p進行設置以便藍色波長激光束不照射到檢測器22a和22b上。對全息區域B中的凹槽的間距p進行設置以便在紅外波長中對紅色波長與紅外波長之間的光軸移動進行校正并且使這兩個波長的激光束聚集到單個RF檢測器22a上并且因此使藍色波長的0階光和1階激光束分別聚集到RF檢測器22a和球面像差檢測器22b上。在該點中，可對RF信號檢測器22a與球面像差檢測器22b之間的間隔進行調節。
就每個波長中的1階衍射光的效率而言，對全息元件30b的光柵深度d進行設置以便藍色波長的效率基本上為5％，紅色波長的效率基本上為0％、并且紅外波長的效率變為62％。假定將每個波長中的全息材料的折射指數設置如下。
藍色波長n405＝1.619紅色波長n660＝1.580紅外波長n780＝1.574(公式1)
圖12A給出了對于每個波長的光而言光柵深度d與全息元件的衍射效率之間的關系的圖示，并且圖12B給出了其局部放大圖。如圖12A和12B所示，通過計算衍射效率，可清楚的得知最好使用下述三級全息元件，在該三級全息元件中將全息元件30b的光柵深度d設置成在基本上9180nm至9340nm的范圍之內，最好是設置成9250nm。
如在圖10A至10C中所理解的，存在可抑制使不必要的衍射光照射到檢測器上這樣的優點，因為不照射到任何檢測器上的衍射光在第二實施例的全息元件中很少。
就第二實施例的全息元件而言，使紅色波長激光的大部分0階光照射到RF信號檢測器上。通過使用僅可降低紅色波長激光束的濾光器，還可滿足要求-3。
接下來，對根據第三實施例的全息元件進行說明。第三實施例除了可對兩波長激光的光軸進行調節之外還可對藍色波長激光束的球面像差進行檢測。在第三實施例中，光學拾取器本身的結構也與圖1所示的結構相同。此外，雖然第三實施例的全息元件30c的基本平面結構與圖9所示的第二實施例的全息元件30b的平面結構相類似，但是第三實施例的全息元件30c的截面結構與圖14所示的第二實施例的全息元件30b的截面結構不同。通過沿著圖9所示的線Y1-Y2對下述全息元件30c進行切割可獲得圖14所示的截面結構，所述全息元件30c具有與圖9所示的全息元件30b的平面結構基本相同的平面結構。檢測器22包括RF信號檢測器22a和球面像差檢測器22b。
參考圖13A至13C對每個波長中的全息元件30c的操作進行說明。
(1)當對使用藍色波長λ1(BD，405nm)的介質進行記錄和重放時圖13A給出了通過第三實施例的全息元件30c而使藍色波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。通過全息元件30c將來自盤片的反射光分成五個光通量。其中兩個是對全息區域A進行透射的1階衍射光，其中兩個是對全息區域B進行透射的1階衍射光，并且其中一個是對所有區域進行透射的0階衍射光。對全息元件30c進行透射的光束當中的對全息區域A和B進行透射的光束分別相對于光軸而對稱地偏轉。對全息元件的光柵深度d進行設置以便±1階衍射光成為10％并且0階衍射光變為80％。使對全息區域B進行透射的且受到偏轉效應響應的+1階光照射到球面像差檢測器22b。當因此不提供球面像差檢測器時，使對全息區域B進行透射的且受到偏轉效應響應的-1階光不照射到任何檢測器。可提供用于-1階光的檢測器。使對全息區域A進行透射的且受到偏轉效應影響的±1階光不照射到任何檢測器。使不受到偏轉效應影響的0階光照射到RF信號檢測器22a。
在第三實施例中，與第二實施例相類似，通過使用球面像差檢測器22a也可對球面像差進行檢測。因此，滿足上述要求-5。然而，如圖14所示，在第三實施例中，因為全息圖處于兩級，因此還可產生-1階光。因此，可使球面像差檢測器排列在-1階光的一側。此外，因為將藍色波長λ1中的全息元件30c的衍射效率設置為較低值，因此照射到RF信號檢測器22a上的0階衍射光的光強度變大了(80％)。因此，可確保重放信號的S/N。從而，滿足要求-2。
(2)當對使用紅色波長λ2(DVD，660nm)的介質進行記錄和重放時當對使用紅色波長的介質進行記錄和重放時，對全息元件30c的光柵深度d進行設置以便來自盤片的反射光不受到任何效應。通過預先對半導體激光束的位置進行調節，可使紅色波長的激光束與藍色波長激光束的光軸重合。這與第二實施例的情況相同。
因為在全息元件30c中將紅色波長λ2的衍射效率設置成基本上是0，因此紅色波長的激光束不受到衍射效應的影響以使其照射到RF信號檢測器22a上。即使當使用兩波長激光時，對半導體激光束的位置進行調節以便紅色波長激光束的光軸位于RF信號檢測器22a的中心。因此，紅色波長激光束不會出現光軸移動這樣的問題。(3)當對使用紅外波長λ3(CD，780nm)的介質進行記錄和重放時當對使用紅外波長λ3的介質進行記錄和重放時，與第二實施例相類似，在全息元件30c所處的位置上來自盤片的反射光的光通量位于全息區域B的內側上。對全息區域B的光柵深度d進行設置以便紅外波長中的±1階衍射光變大。因此，對全息區域B進行透射的紅外波長的光通量(紅外波長的所有光通量)受到偏轉效應的影響。因為使用兩波長激光，因此紅色波長激光束和紅外波長激光束的光軸最初移動了光發射點之間的間隔。因此，可通過全息元件30c的偏轉效應對+1階衍射光的光軸移動進行校正并且可使+1階衍射光照射到RF信號檢測器22a上。使-1階衍射光不照射到任何檢測器上。然而，可提供用于-1階光的檢測器。
對兩波長激光的排列進行調節以便紅色波長激光束聚集在檢測器22a的中心。從而，紅外波長的激光束的光軸移動了。全息元件30c具有使紅外波長激光束的光軸聚集到RF信號檢測器22a上這樣的操作。聚集到檢測器22a上的激光束是+1階光，并且光強度是如圖13C所示的整個光強度的41％。因此，可降低聚集到RF信號檢測器22a上的光強度。從而，滿足要求-4。
接下來，對根據第三實施例的全息元件30c的具體設計示例進行說明。將全息區域A和B中的凹槽的間距p設置成與第二實施例相類似。
對全息元件的光柵深度d進行設置以便就每個波長中的±1階衍射光的效率而言藍色波長λ1、紅色波長λ2、以及紅外波長λ3的±1階衍射光的效率分別基本上變成10％、0％、以及41％。假定將每個波長中的全息材料的折射指數設置成如公式1所示。圖15A給出了全息元件30c的光柵深度d與每個波長光的衍射光之間的關系的圖示，并且圖15B給出了其局部放大圖。如圖15A和15B所示，通過計算衍射效率，可清楚的得知最好使用下述兩級全息圖，在該兩級全息圖中將全息元件30c的光柵深度d設置成在基本上3280至3400nm的范圍之內，最好是設置成3380nm。
在第三實施例的全息元件中，與第二實施例相比，藍色波長激光束的衍射光變大。然而，從全息元件可以是兩級(在第二實施例中是三級)并且光柵深度可以是很淺的3380nm(在第二實施例中是9250nm)這點來看，優點在于全息元件的制造很容易。
在第三實施例的全息元件中，使紅色波長激光束的大部分0階光照射到RF信號檢測器。通過使用僅可降低紅色波長激光束的濾光器，還可滿足要求-3。
接下來，對根據第四實施例的全息元件進行說明。第四實施例除了可對兩波長激光的光軸進行調節之外還可對藍色波長激光束的球面像差進行檢測。在第四實施例中，光學拾取器本身的結構與圖1所示的結構相同。此外，根據第四實施例的全息元件30d的基本平面結構和截面結構與圖14所示的第三實施例的全息元件30c相類似。通過沿著圖9所示的線Y1-Y2對下述全息元件30d進行切割可獲得圖17所示的截面結構，所述全息元件30d具有與圖9所示的全息元件30b基本相同的平面結構。檢測器22包括RF信號檢測器22a和球面像差檢測器22b。
接下來，參考圖16A至16C對每個波長中的全息元件30c的操作進行說明。
(1)當對使用藍色波長λ1(BD，405nm)的介質進行記錄和重放時圖16A給出了通過第四實施例的全息元件30d而使藍色波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。就全息元件的操作而言，第四實施例的全息元件30d與第三實施例的全息元件30c相類似。然而，對第四實施例的全息元件30d的光柵深度d進行設置以便±1階衍射光和0階光分別是整個光強度的5％和84％。RF信號檢測器22a和球面像差檢測器22b的結構與第三實施例相類似。
在第四實施例中，與第二實施例相類似還可對球面像差進行檢測。因此，滿足上述要求-5。在第四實施例中，因為全息圖具有圖17所示的二級，因此還產生了-1階光。因此，檢測器可排列在-1階光的一側。另外，因為將藍色波長λ1中的全息元件30c的衍射效率設置為較低值，因此照射到RF信號檢測器22a上的0階衍射光的光強度變大了(84％)，并且可確保重放信號的S/N。從而，滿足要求-2。
(2)當對使用紅色波長λ2(DVD，660nm)的介質進行記錄和重放時圖16B給出了通過第四實施例的全息元件30d而使紅色波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。通過全息元件30d將來自盤片的反射光分成五個光通量。其中兩個是對全息區域A進行透射的1階衍射光，其中另兩個是對全息區域B進行透射的1階衍射光，并且最后一個是對整個區域進行透射的光束。對全息元件30d進行透射的光束當中的對全息區域A和B進行透射的光束分別相對于光軸而對稱地偏轉。對全息元件的光柵深度d進行設置以便±1階衍射光是33％并且0階衍射光是21％。使對全息區域B進行透射的且受到偏轉效應的+1階光照射到球面像差檢測器22b的附近。然而，因為在紅色波長激光束中未檢測到球面像差，因此不特定的使用光束。當不提供球面像差檢測器時，使對全息區域B進行透射的且受到偏轉效應的-1階光不照射到任何檢測器。使對全息區域A進行透射的且受到偏轉效應的±1階光不照射到任何檢測器。使不受到偏轉效應的0階光照射到RF信號檢測器22a。當使用紅色波長λ2時，可降低照射到RF信號檢測器22a的光強度。
就該實施例的全息元件30d而言，因為將紅色波長λ2中的衍射效率設置成很大，因此0階光的光強度降低為21％。其結果是，可降低聚集到RF信號檢測器22a上的光強度。從而，可防止RF信號檢測器上的紅色波長激光束飽和，并且滿足要求-3。即使當使用兩波長激光時，也可對半導體激光束的位置進行調節以便紅色波長激光束的光軸位于RF信號檢測器22a的中心。因此，就紅色波長激光束而言不會出現光軸移動這樣的問題。
(3)當對使用紅外波長λ3(CD，780nm)的介質進行記錄和重放時圖16C給出了通過第四實施例的全息元件30d而使紅外波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。這種情況下的全息元件30d的操作與第三實施例相類似。
在排列兩波長激光的過程中，因為對就紅色波長λ2而言的光軸進行調節，因此紅外波長λ3的光軸移動了。全息元件30d具有紅外波長λ3的光軸聚集到RF信號檢測器22a上這樣的偏轉效應。聚集到RF信號檢測器上的光束是+1階光。照射到RF信號檢測器22a上的光強度是整個光強度的41％。按照這種方式，因為可降低聚集到RF信號檢測器22a上的光強度，因此滿足要求-4。
接下來，對根據第四實施例的全息元件30d的具體設計示例進行描述。將全息區域A和B中的凹槽的間距p設置成與第二實施例相似。
對全息圖深度d進行設置以便就每個波長中的±1階衍射光的效率而言藍色波長λ1、紅色波長λ2、以及紅外波長λ3的±1階衍射光的效率分別基本上是5％.33％、以及41％。假定將每個波長中的全息材料的折射指數設置成如公式1所示的值。圖18A給出了每個波長光的全息元件30d的光柵深度d與衍射效率之間的關系的圖示，并且圖18b給出了其局部放大圖。如圖18A和18B所示，通過計算衍射效率，可清楚的得知最好使用下述兩級全息圖，在該兩級全息圖中將全息元件的光柵深度d設置成在基本上680至800nm的范圍之內，最好是設置成750nm。
在第四實施例的全息元件中，無需使用專用濾光器即可降低紅色波長激光。此外，與第二和第三實施例相比，因為全息元件的光柵深度非常淺(750nm)，因此優點在于制造相當容易。
接下來，對根據第五實施例的全息元件進行描述。根據第五實施例的全息元件具有這樣的功能，即可對在使用紅外波長時在檢測光學系統中所產生的色差進行校正。此外，全息元件具有這樣的功能，即對檢測器22上的藍色波長和紅色波長的激光束的光軸與紅外波長的激光束的光軸之間的光軸移動進行校正。此外，在使用紅色波長激光束時全息元件通過差分光點大小方法可進行聚焦誤差檢測。
圖19A給出了根據第五實施例的全息元件30e的平面視圖，并且圖21給出了沿著圖19A所示的線Z1-Z2的全息元件30e的局部剖視圖。
如圖19A所示，全息元件30e具有多個圓弧衍射光柵形狀。圓弧衍射光柵形狀是形成于如圖19B所示的圓弧形的多個同心圓之內的衍射光柵91的一部分，并且是通過相對于同心圓的中心91c偏心了預定偏心量L的部分偏心圓形成的。按照這種方式，通過使用形成于多個圓弧形之內的衍射光柵形狀的一部分，全息元件30e具有透鏡效應(投影透鏡效應和凹透鏡效應)，通過此可對在使用紅外波長λ3時在檢測光學系統中所產生的色差進行校正。另外，偏心量L與檢測器22上的藍色波長λ1和紅色波長λ2的激光束光軸與紅外波長λ3的激光束光軸之間的光移動量相對應。
將圖21所示的全息元件30e的間距確定為用于對檢測器22上的藍色波長λ1和紅色波長λ2的激光束與紅外波長λ3的激光束之間的光軸移動進行校正的大小。此外，對光柵深度d進行確定以便在藍色波長λ1不會產生衍射光(即僅產生0階光)，并且可降低0階光的效率且使紅色波長λ2的±1階光照射到用于光點大小方法的檢測器，這將在隨后進行描述，并且紅外波長λ3的±1階光的效率變得很高。
現在，參考圖20A至20C，對每個波長中的全息元件30e的操作進行描述。
(1)當對使用藍色波長λ1(BD，405nm)的介質進行記錄和重放時圖20A給出了通過第五實施例的全息元件30e而使藍色波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。如圖20A所示，藍色波長激光束穿過全息元件30e而通過聚光鏡21聚集到檢測器22上。如圖20A的左側所示，將RF信號檢測器22的光接收面分成四個部分，并且在其基本上的中心形成了藍色波長激光束的光點。
就藍色波長而言，因為檢測器的靈敏度在理論上很高，因此很重要的是必須考慮S/N。因此，必須提高檢測系統的效率并且盡可能的提高照射到檢測器的光強度。此后，形成了全息元件30e以使其對藍色波長激光束沒有影響或者以盡可能的抑制衍射光的產生。
就藍色波長而言，使用檢測器22，并且通過像散方法根據圖20A所示的運算公式可獲得聚焦誤差信號。
(2)當對使用紅色波形λ2(DVD，660nm)的介質進行記錄和重放時圖20B給出了通過第五實施例的全息元件30e而使紅色波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。如圖20B所示，全息元件30e產生了紅色波長激光束的±1階光。在紅色波長中，因為檢測器的靈敏度很高并且記錄和重放時的光強度也很大，因此必須降低檢測系統的效率并且降低照射到檢測器22上的光強度以免檢測器22的光檢測元件飽和。因此，通過全息元件30e產生了±1階光，并且照射到檢測器22上的0階光的光強度減少了±1階光的強度。
此外，在第五實施例中，通過使用紅色波長激光束的±1階光來執行通過差分光點大小方法進行聚焦誤差檢測。差分光點大小方法是這樣的聚焦誤差檢測系統，該聚焦誤差檢測系統可消除來自混合到聚焦誤差信號中的軌道的衍射光的效應(軌道交叉噪聲)。在具有岸臺/凹槽記錄結構的盤片上顯著地產生了軌道交叉噪聲。采用岸臺/凹槽記錄結構的盤片的一示例是DVD-RAM。因此，當對DVD-RAM進行重放時，極其有效的是使用差分光點大小方法作為聚焦錯誤檢測系統。第五實施例使其成為可能。
如圖20A至20C所示，在差分光點大小方法中使用一對三倍檢測器22d-1和22d-2。紅色波長激光束的+1階光通過全息元件30e的投影透鏡效應而聚集到0階光的聚焦位置近側的位置上，并且光軸由于全息元件30e的偏心而偏轉。此外，紅色波長激光束的-1階光通過全息元件30e的凹透鏡效應而聚集到0階光的聚焦位置遠側上的位置上，并且光軸由于全息元件30e的偏心而偏轉。因此，可按照差分光點大小方法使紅色波長激光束的±1階光分別照射到檢測器22d-1和22d-2上。如圖20A所示，規定檢測器22d-1和22d-2的光接收面分別是A1至A3以及C1至C3。此后，通過圖20B所示的運算公式可獲得通過差分光點大小方法的聚焦誤差信號。RF信號檢測器22a用于產生RF信號和跟蹤誤差信號。
(3)當對使用紅外波長λ3(CD，780nm)的介質進行記錄和重放時圖20C給出了通過第五實施例的全息元件30e而使紅色波長激光束聚集到檢測器上這樣一種狀態。如圖20C所示，全息元件30e僅產生紅外波長激光束的±1階光并且使+1階光或-1階光光照射到檢測器22上。因此，當使用兩波長激光時，可對光軸移動進行校正。
當使用用于發射紅色波長和紅外波長的激光束的兩波長激光時，通常就紅色波長而言執行對光學拾取器的光學系統進行調節。因為紅外波長的激光束穿過就紅色波長而言所調節的光學系統，因此在檢測光學系統中產生了色差。根據第五實施例的全息元件30e作為用于對色差進行校正的投影透鏡或凹透鏡進行操作。具體地說，全息元件30e對紅外波長激光束的±1階光的-個進行操作以作為投影透鏡或凹透鏡，并且對色差進行校正以使所校正的1階光照射到檢測器22上。按照這種方式，對色差進行校正。相反地，通過全息元件30e將色差添加到其他1階光上并且色差在就原始光軸而言的對稱方向上偏轉。然而，不使用光束。
圖21給出了用于實現上述功能的全息元件30e的結構示例。該示例是具有單個光柵深度d的兩級全息圖，并且具有與圖4A所示的第一實施例的全息元件30a相同的結構。
如圖21所示，全息元件30e的光柵深度d(1970nm)與藍色波長激光束的三個波長(λ3)的量相對應。因此，在藍色波長激光束中不產生±1階光(衍射光)，并且0階光變為100％。因此，照射到檢測器22上的藍色波長激光束最大。從而，滿足要求-2。
全息元件30e的光柵深度d與就紅色波長激光束而言的1.89波長的量相對應，并且產生了基本上為41％的0階光和基本上26％的±1階光。因此，可使照射到檢測器22上的紅色波長激光束降低41％，并且可防止檢測器飽和。從而，滿足要求-3。
全息元件30e的光柵深度d與就紅外波長激光束而言的1.60波長的量相對應，并且產生了3％的0階光和41％的±1階光。也就是說，基本上僅產生了±1階光并且使其照射到檢測器22。從而，可對由于兩波長激光所引起的紅外波長激光束的光軸移動進行校正，并且滿足要求-1。此外，可降低照射到檢測器22上光強度，并且滿足要求-4。
此外，如上所述，在第五實施例中，全息元件30e具有可對紅外波長的激光束中所產生的色差進行校正這樣的功能。特別地，因為將該實施例的全息元件30e插入到檢測光學系統(在從盤片的返回光的路徑中，即返回路徑)中，可對檢測光學系統中產生的色差進行校正。就此點而言，在上述參考文獻3中，因為具有色差校正功能的光學元件排列在激光束的發送通路(即從激光束源至盤片的路徑)上，因此無法對檢測光學系統(即返回通路中)中所產生的色差進行校正。通過根據第五實施例的全息元件30e，可對在紅外波長(CD)的檢測光學系統中的色差進行校正。因此，在激光束聚集于盤片表面上的狀態下檢測器上的激光光點形成于理想形狀(圓圈)之中。因此，不必施予電聚焦偏移，并且有利的是不會對通過推挽方法的跟蹤誤差檢測產生反作用。
此外，如圖20B所示，第五實施例的全息元件30e同時可實現可使以紅色波長而照射到RF信號檢測器22上的光強度降低這樣的功能以及用于對紅色波長的光通量進行劃分以便實現衍射光點大小方法這樣的功能。因此，可實現下述穩定的聚焦伺服，該聚焦伺服不會受到諸如DVD-RAM這樣的用于執行岸臺/凹槽記錄的盤片上的任何交叉軌道噪聲的影響。
工業實用性本發明用于可將信息記錄到記錄介質上和/或通過使激光束照射而從記錄介質中重放出信息的信息記錄裝置、信息重放裝置、以及信息記錄和重放裝置。
權利要求
1.一種光學拾取器，包括光源，用于發射第一波長的光；兩波長光源，用于發射第二和第三波長的光；光照射單元，用于使第一至第三波長的光照射到記錄介質上；單個光檢測元件，用于接收記錄介質對第一至第三波長的光的反射光；以及全息元件，該全息元件排列在光照射單元與光檢測元件之間并且對第一至第三波長的光的每個具有不同的光學效應。
2.根據權利要求1的光學拾取器，其中兩波長光源從不同發射點發射第二和第三波長的光；并且其中全息元件將第一和第二波長的光的0階光引入到光檢測元件的中心并且將第三波長的光的衍射光引入到光檢測元件的中心。
3.根據權利要求2的光學拾取器，其中全息元件使第二波長的光衍射并且將光強度比照射到全息元件上的光強度小的0階光引入到光檢測元件。
4.根據權利要求2的光學拾取器，其中全息元件使第三波長的光衍射并且將光強度小于照射到全息元件上的光強度的1階光引入到光檢測元件。
5.根據權利要求2的光學拾取器，其中全息元件對第一波長的光進行透射并且將光強度與照射到全息元件上的光強度相等的0階光引入到光檢測元件。
6.根據權利要求1的光學拾取器，其中全息元件包括形成于圓周之內的內區域以及在內區域的外圓周中的與內區域形成了同心圓的外區域，并且將照射到全息圖上的光分成穿過內區域的光以及穿過外區域的光。
7.根據權利要求6的光學拾取器，其中內區域的半徑基本上是在第一至第三波長的最短波長的光照射到全息元件上的情況下形成的光通量直徑的70％。
8.根據權利要求6的光學拾取器，進一步包括與光檢測元件相分離地提供的球面像差檢測光檢測元件，其中全息元件的內區域使第一至第三波長的最短波長的光衍射并且將衍射光引入到球面像差校正光檢測元件。
9.根據權利要求6的光學拾取器，其中全息元件的內區域和外區域是由具有相同深度和不同間距的光柵形成的。
10.根據權利要求2的光學拾取器，其中全息元件具有對第二波長的光的透鏡效應和偏轉效應，并且產生第二波長的光的±1階光并且降低第二波長的光的0階光的光強度。
11.根據權利要求2的光學拾取器，其中全息元件對照射到光檢測元件上的第一和第二波長的光與第三波長的光之間的光軸移動進行校正，并且對第三波長的光中產生的色差進行校正。
12.根據權利要求11的光學拾取器，其中全息元件是形成于圓弧形多個同心圓之中的衍射光柵的一部分，并且是由就同心圓的中心而言偏移了與光軸移動的校正量相對應的量的部分形成的。
13.根據權利要求1的光學拾取器，其中第一波長比第二波長短，并且第二波長比第三波長短。
全文摘要
響應于執行記錄和重放的對象的記錄介質的類型，光學拾取器投射具有第一至第三波長的激光束，并且通過光檢測元件接收從記錄介質反射的光。為了降低光學拾取器的大小，第二和第三波長的光由單一兩波長光源產生，并且所有波長的反射光由單個光檢測元件接收。對每個波長的光具有不同光學效應的全息元件排列在光照射單元與光檢測元件之間。因此，通過使用每個波長的光，可以執行正確的信息記錄和重放。
文檔編號G11B7/1392GK1934629SQ20058000879
公開日2007年3月21日 申請日期2005年3月17日 優先權日2004年3月25日
發明者小笠原昌和, 佐藤充, 菊池育也 申請人:日本先鋒公司