專利名稱：光學(xué)部件和含有它的光學(xué)單元及含有該單元的光拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為合適的受光發(fā)光一體型光學(xué)元件的復(fù)合光學(xué)單元，用于為了進(jìn)行光盤的記錄或者重放而把光束照射在光盤上來接受來自光盤的返回光的光拾取器等光學(xué)裝置。
作為復(fù)合光學(xué)單元，具有這樣的作為受光發(fā)光一體型光學(xué)元件的復(fù)合光學(xué)單元的例子為了記錄或者重放光盤，把激光照射到光盤上或者接受來自光盤的激光。
為了在CD(唱盤)、CD-R(追記型CD)、DVD(數(shù)字通用盤或者數(shù)字視盤)等光盤上記錄信息或者重放光盤的信息記錄面的信息，而使用光拾取器，在該光拾取器中裝載光學(xué)單元。
近年來，記錄·重放作為記錄密度比CD高的光盤的DVD的DVD裝置已經(jīng)產(chǎn)品化了。在DVD裝置中，要求與CD(包含CD-R)的兼容性。因此，需要配置DVD用的短波長(zhǎng)激光光源(650nm帶)和用于記錄或者重放不能用650nm帶的激光光源進(jìn)行重放的CD-R的長(zhǎng)波長(zhǎng)激光光源(780nm帶)的波長(zhǎng)不同的兩個(gè)激光光源。


圖18是表示現(xiàn)有的裝載光學(xué)單元4、8的光拾取器20的平面圖。光拾取器20主要由以下部件構(gòu)成作為高密度光盤的DVD(17)用的光學(xué)單元4、作為低密度光盤的CD(18)用的光學(xué)單元8、沿同一光軸傳導(dǎo)從光學(xué)單元4、8所射出的波長(zhǎng)不同的激光的分光鏡10、起到根據(jù)激光的波長(zhǎng)來限制激光的光束直徑的光圈的作用的波長(zhǎng)濾光鏡15、物鏡16、用于把上述各部件配置到預(yù)定位置上的托架20。而能夠重放DVD17和CD18。
下面對(duì)上述各部件進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，光學(xué)單元4包括發(fā)射DVD用的激光(波長(zhǎng)650nm帶)的光源2、作為接受由DVD17所反射的激光的受光部件的受光元件3、具有光源2和受光元件3的基板部4a、安裝固定在基板部4a上以包含光源2和受光元件3的側(cè)壁部4b、作為側(cè)壁部4b的開口窗的射出部4d、接合成覆蓋射出部4d的玻璃等的透光性的光學(xué)部件5。光源2固定在基板部4a上以與光學(xué)部件5相對(duì)，受光元件3接近于光源2而形成在基板部4a的表面上。并且，通過形成在光學(xué)部件5上的衍射光柵5a把從光源2射出的并且被DVD17所反射的激光(返回光)傳導(dǎo)到受光元件3的預(yù)定位置上。光學(xué)部件5被進(jìn)行位置調(diào)整，以便于通過預(yù)定的基準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)把由該衍射光柵5a所產(chǎn)生的衍射光傳導(dǎo)到受光元件3的預(yù)定位置上，然后，光學(xué)部件5被固定在射出部4d上。
光學(xué)單元8包括發(fā)射CD用的激光(波長(zhǎng)780nm帶)的光源6、作為接受由CD18所反射的激光的受光部件的受光元件7、具有光源6和受光元件7的基板部8a、安裝固定在基板部3a上以包含光源6和受光元件7的側(cè)壁部8b、作為側(cè)壁部8b的開口窗的射出部8d、接合成覆蓋射出部8d的玻璃等的透光性的光學(xué)部件9。光源6固定在基板部8a上以與光學(xué)部件9相對(duì)，受光元件7接近于光源6而形成在基板部8a的表面上。并且，通過形成在光學(xué)部件9上的衍射光柵9a把從光源6射出的并且被CD所反射的激光(返回光)傳導(dǎo)到受光元件7的預(yù)定位置上。并且，為了進(jìn)行由3束法所進(jìn)行的跟蹤控制，在光學(xué)部件9中設(shè)置作為衍射光柵的光束形成部9b。光學(xué)部件9被進(jìn)行位置調(diào)整，以便于通過預(yù)定的基準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)把由該衍射光柵9a所產(chǎn)生的衍射光傳導(dǎo)到受光元件7的預(yù)定位置上，然后，光學(xué)部件9被固定在射出部8d上。
并且，分光鏡10把來自光源2和光源6的激光雙方沿光盤17(18)方向進(jìn)行傳導(dǎo)來進(jìn)行工作。分光鏡10具有把兩個(gè)三角柱狀的棱鏡粘合起來的正方體的形狀，在粘合表面上涂敷具有波長(zhǎng)選擇功能的光學(xué)膜(分色膜)。該分色膜形成為透過CD用的激光并反射DVD用的激光，因此，能夠有效地設(shè)定光源2和光源6的激光的利用效率。
波長(zhǎng)濾光鏡15構(gòu)成為透過從光源2射出的激光，另一方面，反射或者吸收從光源6所射出的激光，由此，來限制從光源2和光源6所射出的激光的光束直徑。這樣，當(dāng)通過物鏡16把匯聚了從光源2、光源6所射出的激光的聚光點(diǎn)分別照射到DVD17或者CD18上時(shí)，象差變小。
下面對(duì)光學(xué)單元4、8的配置和光盤即DVD17、CD18的重放動(dòng)作進(jìn)行說明。
光學(xué)單元4和光學(xué)單元8把分光鏡10作為起點(diǎn)而配置成大致90度的角度，在與從波長(zhǎng)濾光鏡15到物鏡16的光的光軸大致平行的方向配置光學(xué)單元8，在與從波長(zhǎng)濾光鏡15到物鏡16的光的光軸大致垂直的方向配置光學(xué)單元4。
在這樣的構(gòu)成中，當(dāng)重放DVD17時(shí)，從光源2以振蕩波長(zhǎng)635～650nm的波長(zhǎng)所射出的激光通過光學(xué)單元4的射出部4d和衍射光柵5a而入射到分光鏡10中。接著，入射到分光鏡10中的激光被反射，使其光軸彎折約90度而從分光鏡10射出，入射到與分光鏡10相鄰設(shè)置的波長(zhǎng)濾光鏡15中。來自作為DVD用的激光的光源2的激光其光束的直徑幾乎未受限制地透過。接著，透過波長(zhǎng)濾光鏡15的激光入射到物鏡16中。接著，通過物鏡16的聚光作用，而在DVD17的信息記錄面上成像。
然后，由DVD17所反射的激光再次透過物鏡16和波長(zhǎng)濾光鏡15，然后，被分光鏡10所反射，其光軸被彎折到光學(xué)單元4的方向上，而入射到衍射光柵5a中。通過衍射光柵5a，激光被衍射，而入射到形成在受光元件3中的受光部中。此時(shí)，通過把入射到上述受光部中的激光進(jìn)行光電變換，而形成把對(duì)應(yīng)于DVD17的信息記錄面的信號(hào)的電流輸出變換為電壓信號(hào)的重放信號(hào)，從光學(xué)單元4的外部端子4c被輸出。并且，入射到上述受光部中的激光的一部分被用于聚焦和跟蹤控制。
另一方面，當(dāng)重放CD18時(shí)，從光源6以振蕩波長(zhǎng)770～790nm的波長(zhǎng)所射出的激光通過光學(xué)單元8的射出部8d、光束形成部9b和衍射光柵9a。此時(shí)，在光束形成部9b中形成3束的激光被射入分光鏡10。接著，入射到分光鏡10中的激光透過分光鏡10而原封不動(dòng)地從分光鏡10射出，入射到與分光鏡10相鄰設(shè)置的波長(zhǎng)濾光鏡15中。來自作為CD用的激光的光源6的激光被形成在波長(zhǎng)濾光鏡15的外周部分的環(huán)帶所反射，上述激光在未形成環(huán)帶的部分中透過。由此，波長(zhǎng)濾光鏡15相對(duì)于CD用的激光起到光圈的作用，而限制了射入物鏡16的激光的直徑。接著，透過波長(zhǎng)濾光鏡15的激光入射到物鏡16中。接著，通過物鏡16的聚光作用，而在CD18的信息記錄面上成像。
然后，由CD18所反射的激光再次透過物鏡16和波長(zhǎng)濾光鏡15，然后，透過分光鏡10，而入射到衍射光柵9a中。通過衍射光柵9a，激光被衍射，而入射到與光束形成部9b無關(guān)而形成在受光元件7中的受光部中。此時(shí)，通過把入射到上述受光部中的激光進(jìn)行光電變換，而形成把對(duì)應(yīng)于CD18的信息記錄面的信號(hào)的電流輸出變換為電壓信號(hào)的重放信號(hào)，從光學(xué)單元8的外部端子8c被輸出。并且，入射到上述受光部中的激光的一部分被用于聚焦和通過3束法進(jìn)行跟蹤控制。
但是，在現(xiàn)有的光學(xué)單元中，例如，在裝入作為使用波長(zhǎng)不同的2個(gè)波長(zhǎng)的光源的光學(xué)裝置的光拾取器中時(shí)，必須使用分別與兩個(gè)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)光學(xué)單元4、8，而且，必須有用于把從光學(xué)單元4、8的各自的光源2、6所射出的激光沿同一光軸進(jìn)行傳導(dǎo)的分光鏡10，因此，使光拾取器的部件數(shù)量增加，同時(shí)，使構(gòu)造復(fù)雜化。
因此，考慮這樣的方案在現(xiàn)有的光學(xué)單元4中僅追加CD用的光源6來包括兩波長(zhǎng)光源，來對(duì)應(yīng)兩波長(zhǎng)。但是，由在設(shè)在光學(xué)單元4中的光學(xué)部件5中形成的衍射光柵5a所衍射的激光其波長(zhǎng)的較長(zhǎng)距離衍射角度變大，因此，CD用的激光與DVD用的激光相比，衍射角度變大。因此，在為了接受DVD用的激光的衍射光而定位形成的受光元件3中，不能接受到CD用的激光的衍射光，僅追加光源6還不能構(gòu)成適合于兩波長(zhǎng)的光學(xué)單元。
為了解決上述問題，考慮這樣的方案在光學(xué)單元4內(nèi)，分別形成DVD用的受光元件和接受CD用的激光的衍射光的受光元件。但是，在此情況下，調(diào)整光學(xué)部件5以使對(duì)應(yīng)于CD用和DVD用的受光元件各自的受光位置的衍射光被受光，由于CD用和DVD用的各個(gè)受光元件間的距離偏差發(fā)生，而變得非常困難。
在形成各個(gè)受光元件以盡量減小上述各個(gè)受光元件間的距離偏差，在此基礎(chǔ)上，通過精密地調(diào)整光學(xué)單元4的安裝位置，能夠構(gòu)成適合于兩波長(zhǎng)的光學(xué)單元，即使這樣，由于追加了受光元件，而因部件數(shù)量增加，構(gòu)造變得復(fù)雜，部件成本增大。由于受光元件的形成工序的高精度化所引起的成本高和光學(xué)單元4的更精密的調(diào)整工序所引起的工序費(fèi)用的成本高，則光學(xué)單元是非常昂貴的，是不現(xiàn)實(shí)的方法。
本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合光學(xué)單元，能夠用一個(gè)復(fù)合光學(xué)單元來對(duì)應(yīng)于使用波長(zhǎng)不同的多個(gè)光源的光學(xué)裝置，受光元件可以只有一個(gè)，不會(huì)使構(gòu)造復(fù)雜化，能夠降低成本，能夠適合于光拾取器。
作為用于解決上述問題的第一解決裝置，其特征在于，具有安裝在光學(xué)裝置上的外殼，在該外殼上安裝固定發(fā)光部件、受光部件和復(fù)合光學(xué)部件，上述發(fā)光部件具有射出波長(zhǎng)不同的光的多個(gè)發(fā)光元件，在上述復(fù)合光學(xué)部件中設(shè)有從上述發(fā)光部件射出的光入射的入射面和出射的出射面；設(shè)在該出射面上的使來自上述光學(xué)裝置的返回光發(fā)生衍射的衍射裝置；把由該衍射裝置所衍射的光反射到上述受光部件中的反射面；同時(shí)，在該反射面上還設(shè)有使波長(zhǎng)不同的光在上述受光部件的相同位置上成像的校正裝置。
作為第二解決裝置，其特征在于，上述發(fā)光部件由包含上述發(fā)光元件的第一組件和設(shè)在該第一組件上的外部連接端子所構(gòu)成，上述受光部件由包含上述受光元件的第二組件和設(shè)在該第二組件上的外部連接端子所構(gòu)成。
作為第三解決裝置，其特征在于，上述校正裝置是衍射光柵。
作為第四解決裝置，其特征在于，上述衍射光柵是直接形成在上述反射面上的凹凸部。
作為第五解決裝置，其特征在于，上述入射面和上述出射面配置成大致平行，上述發(fā)光部件配置在上述外殼中，以使來自上述發(fā)光元件的出射光的光軸與上述出射面大致正交，同時(shí)，上述反射面作為與上述出射面相傾斜的傾斜面，上述受光部件配置成與上述發(fā)光部件呈約90度的角度。
作為第六解決裝置，其特征在于，設(shè)有上述衍射裝置和上述校正裝置的上述復(fù)合光學(xué)部件是樹脂的，通過成型而整體形成。
作為第七解決裝置，其特征在于，上述光學(xué)裝置是裝載著物鏡并進(jìn)行光盤的記錄或者重放的光拾取器，同時(shí)，使經(jīng)過上述物鏡而從上述發(fā)光部件射出的光照射到上述光盤上，由上述受光部件接受來自上述光盤的返回光。
作為第八解決裝置，其特征在于，包括波長(zhǎng)不同并且光軸相互平行的激光入射的入射面；入射到該入射面上的上述各個(gè)激光所出射的出射面；從該出射面所出射的各激光的各返回光所入射的返回光入射面；入射到該返回光入射面上的上述各返回光所出射的返回光出射面；把入射到上述返回光入射面上的上述各返回光進(jìn)行反射而傳導(dǎo)到上述返回光出射面上的返回光反射面，在上述返回光入射面上設(shè)有衍射上述各返回光而傳導(dǎo)到上述返回光反射面的相同位置上的第一衍射裝置，在上述返回光反射面上設(shè)有校正傳導(dǎo)到該返回光反射面上的上述各返回光的上述返回光反射面所對(duì)應(yīng)的入射角之差，使反射后的上述各返回光的光軸相一致而傳導(dǎo)到上述返回光出射面上的第二衍射裝置，使光軸一致的上述各返回光從上述出射面射出。
作為第九解決裝置，其特征在于，在外殼上安裝固定發(fā)光部件、受光部件和上述復(fù)合光學(xué)部件，上述發(fā)光部件具有射出上述激光的多個(gè)光源，上述受光部件具有接受從上述返回光出射面射出的上述各返回光的受光元件，在上述外殼上設(shè)有射出從上述出射面所射出的上述各激光以及入射上述各返回光的入射出射口。
作為第十解決裝置，其特征在于，上述發(fā)光部件容納在一個(gè)組件中。
作為第十一解決裝置，其特征在于，上述第一和第二衍射裝置是由分別直接形成在上述返回光入射面和上述返回光反射面上的凹凸部構(gòu)成的衍射光柵。
作為第十二解決裝置，其特征在于，上述發(fā)光部件具有分別射出780nm帶和650nm帶的激光的兩個(gè)光源。
作為第十三解決裝置，其特征在于，在上述入射面上設(shè)有3束用衍射光柵，把上述各激光變換為3束而從上述出射面射出，由上述受光元件接受來自上述光盤的上述各返回光，對(duì)于上述780nm帶的激光，進(jìn)行由3束法所進(jìn)行的跟蹤控制，對(duì)于上述650nm帶的激光，進(jìn)行DPP(差動(dòng)推挽)法和DPD法(相位差法)兩方的跟蹤控制。
作為第十四解決裝置，其特征在于，設(shè)有上述第一和第二衍射裝置以及3束用衍射光柵的上述復(fù)合光學(xué)部件是樹脂的，通過成型而整體形成。
作為第十五解決裝置，其特征在于，包括復(fù)合光學(xué)部件；具有射出波長(zhǎng)不同并且光軸以預(yù)定間隔相互平行的激光的多個(gè)光源的發(fā)光部件；具有接受從上述返回光出射面射出的上述各返回光的受光元件的受光部件；用于把從上述出射面所射出的上述各激光聚光到光盤上的物鏡。
作為第十六解決裝置，其特征在于，包括復(fù)合光學(xué)單元；用于把從上述出射面所射出的上述各激光聚光到光盤上的物鏡。
本發(fā)明的這些和其它的目的、優(yōu)點(diǎn)及特征將通過結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的描述而得到進(jìn)一步說明。在這些附圖中圖1是表示包含本發(fā)明的復(fù)合光學(xué)單元的第一實(shí)施例的局部斷面?zhèn)让鎴D；圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)單元有關(guān)的圖1中的半導(dǎo)體激光器52的局部斷面透視圖；3是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的一部分的斷面平面圖4是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的一部分的斷面?zhèn)让鎴D；圖5是與本發(fā)明的第二實(shí)施例的光拾取裝置100相關(guān)的兩波長(zhǎng)激光二極管102的一部分的斷面?zhèn)让鎴D；圖6是與本發(fā)明的第二實(shí)施例的光拾取裝置100相關(guān)的從圖1中的受光元件104a的方向4所看到的一部分的平面圖；圖7A是涉及本發(fā)明的第二實(shí)施例的光拾取裝置100的復(fù)合光學(xué)部件105的平面圖，圖7B是從復(fù)合光學(xué)部件105的入射面105a所看到的側(cè)面圖，圖7C是用于說明第二衍射光柵105g和3束用衍射光柵105h部分的局部放大圖，圖7D是從復(fù)合光學(xué)部件105的出射面105b側(cè)所看到的側(cè)面圖，圖7E是復(fù)合光學(xué)部件105的正面圖；圖8A是涉及本發(fā)明的第二實(shí)施例的光拾取裝置100的復(fù)合光學(xué)部件105的平面圖，圖8B是第一衍射光柵105f的局部放大圖，圖8C是第二衍射光柵105g的局部放大圖，圖8D是3束用衍射光柵105h的局部放大圖；圖9涉及本發(fā)明的實(shí)施例的光拾取裝置100，是用于說明第一衍射光柵105f的分支效率的曲線圖；圖10涉及本發(fā)明的第二實(shí)施例的光拾取裝置100，是用于說明3束用衍射光柵105h的分支效率的曲線圖；圖11涉及本發(fā)明的第二實(shí)施例的光拾取裝置100，是用于說明復(fù)合光學(xué)單元101的示意圖；圖12涉及本發(fā)明的第二實(shí)施例的光拾取裝置100，是表示變換為3束的激光103a’(103b’)聚光照射到光盤的信息記錄面上的狀態(tài)的模式圖13涉及本發(fā)明的實(shí)施例的光拾取裝置100，是形成在CD上的凹坑PIT1列的局部放大圖；圖14涉及本發(fā)明的實(shí)施例的光拾取裝置100，是形成在DVD上的凹坑PIT2列的局部放大圖；圖15涉及本發(fā)明的實(shí)施例的光拾取裝置100，是形成在DVD-RAM(存儲(chǔ)容量2．6GB或者4．7GB)上的凹坑PIT3列的局部放大圖；圖16涉及本發(fā)明的實(shí)施例的光拾取裝置100，是用于說明CD的聚焦和跟蹤控制的示意圖；圖17涉及本發(fā)明的實(shí)施例的光拾取裝置100，是用于說明DVD和DVD-RAM的聚焦和跟蹤控制的示意圖；圖18是現(xiàn)有的裝載光學(xué)單元的光拾取器的平面圖。
發(fā)明的實(shí)施例下面使用圖1和圖2來對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例的復(fù)合光學(xué)單元進(jìn)行說明。
圖1是表示包含本發(fā)明的復(fù)合光學(xué)單元50的實(shí)施例的光學(xué)裝置即光拾取裝置100的局部斷面?zhèn)让鎴D。復(fù)合光學(xué)單元50被配置固定在光拾取裝置100上。該復(fù)合光學(xué)單元50是受光發(fā)光一體型光學(xué)元件，用于通過激光來重放記錄在光盤D1(D2)上的信息，或者，向光盤D1(D2)記錄信息。
光拾取裝置100被配置成與光盤D1(D2)相對(duì)面，具有在作為與光盤D1(D2)表面正交的方向的聚焦(F)方向和作為光盤D1(D2)的徑向的跟蹤(T)方向上被可動(dòng)支承的物鏡101。
在本實(shí)施例中，光盤D1是作為高密度光盤的DVD，光盤D2是作為低密度光盤的CD(包含CD-R)。
復(fù)合光學(xué)單元50主要由發(fā)光部件即半導(dǎo)體激光器52、受光部件54、復(fù)合光學(xué)部件55、安裝固定這些部件的外殼51組成。
半導(dǎo)體激光器52，如圖2的局部斷面透視圖所示的那樣，由下列部分構(gòu)成圓板狀的基板部52a；從基板部52a一方的平面部52a’突出設(shè)置的正方體狀的基臺(tái)52b；在基臺(tái)52b的側(cè)壁面上定位固定的激光器芯片53；由安裝固定在基板部52a一方的平面部52a’上以包含基臺(tái)52b的筒狀主體部52c和形成開口部52d’的天井板52d組成的帽部52e；固定開口部52d’以從帽部52e內(nèi)側(cè)堵塞的透明的圓板狀的玻璃板52f。在由基板部52a、帽部52e和玻璃板52f所構(gòu)成的組件內(nèi)被密閉的空間中配置激光器芯片53。
在激光器芯片53中形成發(fā)射DVD用的短波長(zhǎng)激光(波長(zhǎng)650nm帶)的發(fā)光元件即激光二極管53a、發(fā)射CD用的長(zhǎng)波長(zhǎng)激光的(波長(zhǎng)780nm帶)的發(fā)光元件即激光二極管53b。并且，從激光二極管53a、53b分別射出的激光53a’、53b’在與基板部52a一方的平面部52a’正交的方向上透過玻璃板52f。如圖1所示的那樣，從與基板部52a一方的平面部52a’相對(duì)一側(cè)的另一方的平面部突出設(shè)置外部連接端子52g，通過該外部連接端子52g來進(jìn)行向激光二極管53a、53b的驅(qū)動(dòng)電流的供給。
另一方面，受光部件54由從內(nèi)置了由PIN光電二極管構(gòu)成的受光元件(未圖示)的組件54a和從組件54a突出設(shè)置在兩側(cè)的外部連接端子54b所構(gòu)成。通過外部連接端子54b，能夠提供受光元件用的電源電壓，或者，把由受光元件進(jìn)行了光電變換的輸出信號(hào)輸出到外部。
復(fù)合光學(xué)部件55由具有高透過性的樹脂構(gòu)成，由下列部分構(gòu)成具有平行配置的入射面55a和出射面55b的正方體形部分55c、整體形成以同入射面55a聯(lián)結(jié)的傾斜面55d、從正方體形部分55c的側(cè)壁部突出設(shè)置的突出部55e。在出射面55b上以預(yù)定的間距形成衍射裝置即衍射光柵55f。在傾斜面55d的表面上，通過涂敷未圖示的光學(xué)膜，在傾斜面55d的內(nèi)壁表面上形成反射面55d’。而且，在反射面55d’上以預(yù)定間距形成校正裝置即反射型的衍射光柵55g。在本實(shí)施例中，復(fù)合光學(xué)部件55通過使用成型模的整體成型與衍射光柵55f、55g一起形成。并且，雖然使用樹脂作為復(fù)合光學(xué)部件55的材料，但并不僅限于此，也可以使用玻璃材料。下面對(duì)形成在反射面55d’上的衍射光柵55g進(jìn)行詳細(xì)說明。
外殼51由金屬制的盒子構(gòu)成，在其下部側(cè)形成半導(dǎo)體激光器52的安裝用的安裝孔51a，在下端面形成用于定位安裝半導(dǎo)體激光器52的安裝孔51b。在外殼51的上部設(shè)置復(fù)合光學(xué)部件55的安裝用的安裝孔51c，以便于同安裝孔51a聯(lián)結(jié)。在安裝孔51c的上部和側(cè)部分別形成用于安裝復(fù)合光學(xué)部件55的接觸面51c’、51c”。接著，在安裝孔51c的接觸面51c”側(cè)，在外殼51的高度方向的中央部形成通孔51d。在覆蓋通孔51d的外壁表面上形成用于定位安裝受光部件54的安裝面51e。另一方面，在安裝孔51c的接觸面51c’上形成向上方開口的開口部51f，以使設(shè)在復(fù)合光學(xué)部件55中的衍射光柵55f露出。上述金屬制的盒子可以使用圓柱狀、正方體狀、或者其它多邊形的柱狀等。而且，可以由樹脂制的盒子來構(gòu)成外殼51。
下面參照?qǐng)D1來對(duì)半導(dǎo)體激光器52、受光部件54和復(fù)合光學(xué)部件55向外殼51的裝配狀態(tài)進(jìn)行說明。
首先，復(fù)合光學(xué)部件55其正方體狀部分55c被插入外殼51的安裝孔51c中，其突出部55e與外殼51的通孔51d相嵌合，同時(shí)，成為正方體形部分55c的上表面的出射面55b與形成在外殼51的安裝孔51c上的接觸面51c’相接觸，正方體形部分55c的側(cè)壁表面與形成在安裝孔51c中接觸面51c”相接觸并壓緊波形的板簧56，由此，定位在外殼51上，并由粘接劑所固定。
接著，半導(dǎo)體激光器52，帽部52e側(cè)被插入外殼51的安裝孔51a內(nèi)，同時(shí)，基板部52a一方的平面部52a’側(cè)的外緣部與形成在外殼51上的安裝孔51b相嵌合，由此，定位在外殼51上，并由粘接劑所固定。
受光部件54被定位在以預(yù)定位置形成在外殼51上的安裝面51e上并用粘接劑等固定，以使其受光元件與外殼51的通孔51d相對(duì)面。受光部件54相對(duì)于半導(dǎo)體激光器52成90度的角度。而且，當(dāng)從激光二極管53a、53b射出的激光53a’、53b’的返回光由衍射光柵55f和55g被衍射時(shí)，預(yù)先通過預(yù)定基準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整受光部件54，以使該返回光傳導(dǎo)到受光部件54的預(yù)定位置P，然后，把受光部件54固定在安裝面51e上。
下面對(duì)DVD(D1)和CD(D2)的重放動(dòng)作進(jìn)行說明。
在上述構(gòu)成中，當(dāng)重放DVD(D1)時(shí)，從半導(dǎo)體激光器52的激光二極管53a射出的激光53a’透過復(fù)合光學(xué)部件55的入射面55a，然后，透過衍射光柵55f，從出射面55b射出。接著，該激光53a’射入物鏡200。通過物鏡200的聚光作用，成像在DVD(D1)的信息記錄面上。
然后，由DVD(D1)所反射的激光53a’再次透過物鏡200，然后，射入衍射光柵55f，成為衍射成預(yù)定的衍射角度的激光53a’-2。激光53a’-2接著被形成在復(fù)合光學(xué)部件55上的反射面55d所反射，而入射到受光部件54的受光元件中的受光位置P上。此時(shí)，射入上述受光元件的激光被進(jìn)行光電變換，而形成把與DVD(D1)的信息記錄面的信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電流輸出變換為電壓信號(hào)的重放信號(hào)，從受光部件54的外部連接端子54b被輸出。而且，入射到上述受光部件54中的激光的一部分被用于聚焦和跟蹤控制。
另一方面，當(dāng)重放CD(D2)時(shí)，從半導(dǎo)體激光器52的激光二極管53b射出的激光53b’透過復(fù)合光學(xué)部件55的入射面55a之后，透過衍射光柵55f，從出射面55b射出。接著，該激光53b’射入物鏡200，通過物鏡200的聚光作用，成像在CD(D2)的信息記錄面上。
然后，由CD(D2)所反射的激光53b’再次透過物鏡200，然后，射入衍射光柵55f，成為衍射成預(yù)定的衍射角度的激光53b’-2。激光53b’-2接著被形成在復(fù)合光學(xué)部件55上的反射面55d所反射，而入射到受光部件54的受光元件中的受光位置P上。此時(shí)，射入上述受光元件的激光被進(jìn)行光電變換，而形成把與CD(D2)的信息記錄面的信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電流輸出變換為電壓信號(hào)的重放信號(hào)，從受光部件54的外部連接端子54b被輸出。而且，入射到上述受光部件54中的激光的一部分被用于聚焦和跟蹤控制。
根據(jù)需要，在光拾取裝置100中，可以設(shè)置使從出射面55b射出的激光53a’、53b’成為平行光的平行光管透鏡和限制光束直徑的波長(zhǎng)濾光鏡等。
下面參照?qǐng)D1來對(duì)在復(fù)合光學(xué)部件55的反射面55d’上形成的衍射光柵55g進(jìn)行說明。
如上述那樣，由DVD(D1)和CD(D2)所反射的激光53a’、53b’成為分別由復(fù)合光學(xué)部件55的衍射光柵55f所衍射的激光53a’-2和53b’-2。此時(shí)，由于CD(D2)用的激光比DVD(D1)用的激光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)，則所衍射的CD(D2)用的激光53b’-2的衍射角度如圖1所示的那樣大于DVD(D1)用的激光53a’-2的衍射角度。
因此，在復(fù)合光學(xué)部件55的反射面55d’上，各自只反射激光53a’-2和53b’-2，不能使兩個(gè)激光一致地到達(dá)受光部件54的受光位置P上。為了校正其，在反射面55d’上設(shè)置校正裝置即衍射光柵55g。
衍射光柵55g按以下設(shè)計(jì)方法構(gòu)成。即，當(dāng)假設(shè)DVD(D1)用的激光和CD(D2)用的激光從受光部件54的受光位置P向衍射光柵55g射出時(shí)，通過衍射光柵的特性，波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光由衍射光柵所衍射的反射光擴(kuò)展到外側(cè)(衍射角越大)，因此，為了使作為該衍射角較大的光的CD(D2)用的激光的光軸與由復(fù)合光學(xué)部件55的衍射光柵55f所衍射的激光53b’-2的光軸相一致，并且，使作為該衍射角較小的光的DVD(D1)用的激光的光軸與由復(fù)合光學(xué)部件55的衍射光柵55f所衍射的激光53a’-2的光軸相一致，可以在復(fù)合光學(xué)部件55上配置衍射光柵55g。
這樣，能夠把由衍射光柵55f分別衍射的激光53a’-2和53b’-2校正為都接受在受光部件54的受光位置P上。
如上述那樣，根據(jù)本實(shí)施例，如圖1所示的那樣，具有安裝在光拾取裝置100上的外殼51，在外殼51中安裝半導(dǎo)體激光器52、受光部件54和復(fù)合光學(xué)部件55，半導(dǎo)體激光器52具有射出DVD用的短波長(zhǎng)激光的激光二極管53a和射出CD用的長(zhǎng)波長(zhǎng)激光的激光二極管53b，復(fù)合光學(xué)部件55設(shè)有從半導(dǎo)體激光器52射出的光入射的入射面55a和出射的出射面55b、把由設(shè)在出射面55b上的光盤D1(D2)反射的返回光進(jìn)行衍射的衍射光柵55f、把由衍射光柵55f所衍射的光反射到受光部件54上的反射面55d’，同時(shí)，在反射面55d’上設(shè)有使波長(zhǎng)不同的光都成像在受光部件54的受光位置P上的衍射光柵55g，因此，能夠用一個(gè)復(fù)合光學(xué)單元50適應(yīng)于使用不同的兩個(gè)波長(zhǎng)的光拾取裝置100。而且，受光部件54可以是一個(gè)，可以僅調(diào)整該受光部件54來進(jìn)行位置配合，因此，不會(huì)使調(diào)整工序中的成本增加。
而且，半導(dǎo)體激光器52由基板部52a、由帽部52e和玻璃板52f構(gòu)成的組件、從基板部52a突出設(shè)置的外部連接端子52g所構(gòu)成，受光部件54是由內(nèi)置了受光元件的組件54a和設(shè)在該組件54a上的外部連接端子54b所構(gòu)成的所謂分立部件，使用分別以單體廉價(jià)制造的部件來構(gòu)成復(fù)合光學(xué)單元50，因此，各部件的處理變得容易，并且，向外殼51的裝配作業(yè)變得容易，能夠降低部件成本和加工費(fèi)。
而且，使用衍射光柵55g作為校正裝置，由于衍射光柵55g通過整體成型形成在作為樹脂的復(fù)合光學(xué)部件55的反射面55d’上，則能夠通過使用作為構(gòu)成簡(jiǎn)單的光學(xué)元件的衍射光柵，而簡(jiǎn)單地構(gòu)成校正裝置的構(gòu)造，并且，向復(fù)合光學(xué)部件55的衍射光柵55g的形成變得容易，而能夠進(jìn)一步降低復(fù)合光學(xué)部件55的部件成本。
而且，入射面55a和出射面55b配置成大致平行，半導(dǎo)體激光器52配置在外殼51上，以使從半導(dǎo)體激光器52所射出的激光53a’、53b’的光軸與出射面55b大致正交，同時(shí)，用于把由光盤D1(D2)反射的激光通過衍射光柵55f衍射后的激光傳導(dǎo)到受光部件54的受光元件上的反射面55d’，作為形成在與出射面55b相傾斜的傾斜面部55d上的傾斜面55d’，受光部件54被配置成與半導(dǎo)體激光器52大致呈90度的角度，因此，即使不是相對(duì)于外殼51，使半導(dǎo)體激光器52和受光部件54并列設(shè)置，而采用較大配置面積的構(gòu)成，也能把半導(dǎo)體激光器52和受光部件54緊湊地配置在外殼51中，而具有能夠使復(fù)合光學(xué)單元50成為實(shí)用的大小的效果。
而且，復(fù)合光學(xué)單元50使用作為廉價(jià)的處理的樹脂，并且，在復(fù)合光學(xué)單元50成型時(shí)同時(shí)一體形成衍射光柵55f，55g，因此，能夠縮短成型時(shí)間，能夠進(jìn)一步降低復(fù)合光學(xué)部件55。
在本實(shí)施例中，如所述的那樣，本發(fā)明的復(fù)合光學(xué)單元能夠用于裝載了物鏡200來進(jìn)行光盤D1(D2)的記錄或者重放的光拾取裝置100。
本發(fā)明，如圖18所示的光學(xué)單元4那樣，由基板部4a、側(cè)壁部4b和接合在作為側(cè)壁部4b的開口部的射出部4d上的光學(xué)部件5組成，在基板部4a上設(shè)有光源(發(fā)光部件)和受光元件(受光部件)，能夠用于用側(cè)壁部包含光源和受光元件的這種類型的復(fù)合光學(xué)單元。在這樣的實(shí)施例中，使用激光二極管芯片作為受光部件，使用在基板部的表面上通過半導(dǎo)體處理等形成的受光元件來作為受光部件，在復(fù)合光學(xué)部件(光學(xué)部件)上形成作為校正裝置的衍射光柵，由此，具有能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)合光學(xué)單元的小型化的效果。
在本實(shí)施例中，如圖2所示的那樣，使用具有波長(zhǎng)不同的兩個(gè)激光二極管53a、53b的半導(dǎo)體激光器52，但是，在使用具有三個(gè)以上的波長(zhǎng)的不同光源的發(fā)光部件的復(fù)合光學(xué)單元的情況下，也能夠使用本發(fā)明。
本發(fā)明的復(fù)合光學(xué)單元并不僅限于用于光拾取器，也可以用于使用波長(zhǎng)不同的多個(gè)光源的光學(xué)裝置。
下面使用附圖來對(duì)作為本發(fā)明的第二實(shí)施例的光拾取裝置100進(jìn)行說明。
圖3是作為本發(fā)明的實(shí)施例的光拾取裝置100的局部斷面平面圖，圖4是光拾取裝置100的局部斷面?zhèn)让鎴D，圖3是兩波長(zhǎng)激光二極管102的局部斷面透視圖。
如圖3、圖4所示的那樣，光拾取裝置100主要由以下部分構(gòu)成載架500、設(shè)置在該載架500內(nèi)的復(fù)合光學(xué)單元101、平板狀的反射鏡300、平行光管透鏡400、物鏡200。而且，光拾取裝置100被配置成與光盤即CD61或者DVD62相對(duì)面，具有在作為與CD61(DVD62)表面正交的方向的聚焦(F)方向和作為CD61(DVD62)的徑向的跟蹤(T)方向上被可動(dòng)支承的物鏡200。物鏡200構(gòu)成為能夠適合于CD61和DVD62兩者。CD61包含CD-R／RW等，DVD62包含DVD-R／RW／ROM／RAM等。
上述復(fù)合光學(xué)單元101是受光發(fā)光一體型光學(xué)元件，通過在光盤上照射激光，接受來自光盤的反射光(返回光)，來用于重放記錄在光盤上的信息，或者向光盤上記錄信息。
下面詳細(xì)說明復(fù)合光學(xué)單元101。
復(fù)合光學(xué)單元101如圖3所示的那樣主要由發(fā)光部件即半導(dǎo)體激光器兩波長(zhǎng)激光二極管102、內(nèi)置了受光元件104a的受光部件104、復(fù)合光學(xué)部件105、安裝固定這些部件的外殼106組成。
兩波長(zhǎng)激光二極管102，如圖5所示的那樣，由下列部分構(gòu)成圓板狀的基板部102a；從基板部102a一方的平面部102a’突出設(shè)置的正方體狀的基臺(tái)102b；在基臺(tái)102b的側(cè)壁面上定位固定的激光器芯片103；由安裝固定在平面部102a’上以包含基臺(tái)102b的筒狀主體部102c和形成開口部102d’的天井板102d組成的帽部102e；固定開口部102d’以從帽部102e內(nèi)側(cè)堵塞的透明的圓板狀的玻璃板102f。在由基板部102a、帽部102e和玻璃板102f所構(gòu)成的組件內(nèi)被密閉的空間中配置激光器芯片103。
在激光器芯片103中以間隔D接近形成發(fā)射DVD用的短波長(zhǎng)(波長(zhǎng)650nm帶)激光103a’的光源103a、發(fā)射CD用的長(zhǎng)波長(zhǎng)(波長(zhǎng)780nm帶)激光103b’的光源103b。并且，在本實(shí)施例中，D設(shè)定為120μm。并且，DVD用的650nm帶具體地說采用635nm或者650nm作為DVD標(biāo)準(zhǔn)。
并且，從光源103a、103b分別射出的激光103a’、103b’在與基板部102a一方的平面部102a’正交的方向上從玻璃板102f射出而成為相互平行的。而且，激光103a’、103b’的出射位置處于激光芯片103的頂端面103’(配置成與平面部102a’相平行)的同一平面上。并且，從與基板部102a一方的平面部102a’相對(duì)一側(cè)的另一方的平面部突出設(shè)置外部連接端子102g(參照?qǐng)D3)，通過該外部連接端子102g來進(jìn)行向激光芯片103的驅(qū)動(dòng)電流的供給等。
在制作兩波長(zhǎng)激光二極管102的工序中，具有兩個(gè)光源103a、103b的激光芯片103通過半導(dǎo)體處理類似的處理被加工在預(yù)定的基板上，因此，各光源103a、103b間的間隔D能夠容易地以高精度均勻地形成在預(yù)定的值上。而且，由于，能夠作為分立部件大量生產(chǎn)，因此，兩波長(zhǎng)激光二極管102的成本是廉價(jià)的。
受光部件104，如圖3所示的那樣，由從內(nèi)置了受光元件104a的組件104b和從組件104b突出設(shè)置在兩側(cè)的外部連接端子104c所構(gòu)成。通過外部連接端子104c，能夠提供受光元件104a用的電源電壓，或者，把由受光元件104a進(jìn)行了光電變換的輸出信號(hào)輸出到外部。
圖6是從圖3中的受光元件104a的方向4所見到的局部平面圖。受光元件104a具有由配置在中央部并上下左右對(duì)稱排列4個(gè)方形光電二極管A、B、C、D的四等分光電二極管104d和分別配置在該四等分光電二極管104d兩側(cè)的四等分光電二極管104e、104f所構(gòu)成的受光圖形P。四等分光電二極管104e是上下對(duì)稱配置較小方形的光電二極管E1和E4以及較大方形的光電二極管E2和E3的圖形，同樣，四等分光電二極管104f是上下對(duì)稱配置較小方形的光電二極管F2和F3以及較大方形的光電二極管F1和F4的圖形。雖然可以使用光電二極管作為受光元件104a，但并不僅限于此，也可以是其它的受光元件。
圖3所示的復(fù)合光學(xué)部件105由具有高透過性的樹脂構(gòu)成，由下列部分構(gòu)成在兩端面具有平行配置的入射面105a和出射面(返回光入射面)105b的柱狀部分105c、具有整體形成的傾斜面部105d’以便于從入射面105a突出的臺(tái)形的突出部105d。
而且，在出射面105b上形成第一衍射裝置即第一衍射光柵105f。在傾斜面部105d’的表面上，通過涂敷未圖示的光學(xué)膜，在傾斜面部105d’的內(nèi)壁面上形成返回光反射面105d”。而且，在返回光反射面105d”上形成第二衍射裝置基反射型的第二衍射光柵105g，在入射面105a上形成3束用衍射光柵105h。而且，在與突出部105d的返回光反射面105d相對(duì)一側(cè)的表面上形成用于作為聚焦控制方式的象散性法的圓柱面105i，圓柱面105i的圖中下部側(cè)面為返回光出射面105p。在本實(shí)施例中，復(fù)合光學(xué)部件105通過使用成型模的整體成型與第一和第二衍射光柵105f、105g以及3束用衍射光柵105h、圓柱面105i一起形成。
雖然使用樹脂作為復(fù)合光學(xué)部件105的材料，但并不僅限于此，也可以使用玻璃材料。在本實(shí)施例中，使出射面105b和返回光入射面處于同一面上，但是，也可以分別設(shè)置出射面和返回光入射面，在該返回光入射面上形成第一衍射光柵。下面對(duì)復(fù)合光學(xué)部件105的形狀的細(xì)節(jié)和第一和第二衍射光柵105f、105g以及3束用衍射光柵105h的細(xì)節(jié)進(jìn)行說明。
圖3所示的外殼106由金屬制的筒狀盒子構(gòu)成，在圖中左方端部側(cè)形成用于插入2波長(zhǎng)激光二極管102的插入孔106a，在左端面形成用于定位安裝兩波長(zhǎng)激光二極管102的安裝孔106b。在外殼106的右方端部側(cè)設(shè)置用于插入復(fù)合光學(xué)部件105的插入孔106c，以便于同插入孔106a聯(lián)結(jié)。在插入孔106c的右側(cè)端部形成用于定位復(fù)合光學(xué)部件105的接觸面106c’。接著，在插入孔106a的圖中下方側(cè)的側(cè)壁部形成通孔106d。在覆蓋通孔106d的外壁表面上形成用于配置安裝受光部件104的安裝面106e。另一方面，在插入孔106c的接觸面106c’上形成向右方開口的入射出射口即開口部106f，以使設(shè)在復(fù)合光學(xué)部件105中的第一衍射光柵105f露出。
而且，用于外殼106的盒子可以由鋁模鑄件、鋅模鑄件、鎂合金或者其它金屬等構(gòu)成，而且，形狀可以使用圓柱狀、正方體狀、其它多邊形的柱狀或者具有預(yù)定形狀的斷面的柱狀等。而且，使外殼106不是金屬制的，可以由樹脂制的盒子來構(gòu)成。
下面參照?qǐng)D3來對(duì)兩波長(zhǎng)激光二極管102、受光部件104和復(fù)合光學(xué)部件105向外殼106的裝配狀態(tài)進(jìn)行說明。
首先，復(fù)合光學(xué)部件105通過預(yù)定的夾具(未圖示)把其柱狀部分105c插入外殼106的插入孔106c中，出射面105b的邊緣部與形成在外殼106的插入孔106c上的接觸面106c’相接觸，由此，在定位保持在外殼106的狀態(tài)下，該柱狀部分105c的外周面通過粘接劑等固定在插入孔106c的內(nèi)壁表面等預(yù)定的位置上(粘接劑和粘接狀態(tài)未圖示)。
接著，兩波長(zhǎng)激光二極管102的帽部102e(參照?qǐng)D5)側(cè)被插入外殼106的插入孔106a內(nèi)，同時(shí)，基板部102a一方的平面部102a’側(cè)的外緣部與形成在外殼106上的安裝孔106b相嵌合，由此，定位在外殼106上，并由粘接劑所固定(粘接劑和粘接狀態(tài)未圖示)。
受光部件104被定位在以預(yù)定位置形成在外殼106上的安裝面106e上并用粘接劑等固定(粘接劑和粘接狀態(tài)未圖示)，以使該受光元件104a與外殼106的通孔106d相對(duì)面。受光部件104相對(duì)于兩波長(zhǎng)激光二極管102以復(fù)合光學(xué)部件105為起點(diǎn)而配置成90度的角度。而且，當(dāng)從激光二極管103a、103b射出的激光103a’、103b’的來自光盤的返回光由第一和第二衍射光柵105f和105g被衍射時(shí)，預(yù)先通過預(yù)定基準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整受光部件104，以適當(dāng)?shù)貍鲗?dǎo)到受光元件104a的預(yù)定圖形P上，然后，把受光部件104固定在安裝面106e上。
下面對(duì)DVD62和CD61的重放動(dòng)作進(jìn)行說明。
在上述構(gòu)成中，當(dāng)重放DVD62時(shí)，如圖3所示的那樣，從兩波長(zhǎng)激光二極管102的光源103a射出的激光103a’透過形成在復(fù)合光學(xué)部件105的入射面105a上的3束用衍射光柵105h而變換為3束，然后，透過第一衍射光柵105f，從出射面105b射出。接著，如圖4所示的那樣，該激光103a’通過配置成與激光103a’的行進(jìn)方向成45度的反射鏡300而使其角度偏向90度，并射入配置在反射鏡300的上方的平行光管透鏡400中。接著，通過該平行光管透鏡400而成為大致平行光的激光103a’射入物鏡200。通過物鏡200的聚光作用，成像在DVD62的信息記錄面上。
然后，由DVD62所反射的激光(返回光)103a’再次透過物鏡200，并透過平行光管透鏡400，由反射鏡300所反射，然后，射入形成在圖3所示的返回光入射面即出射面105b上的第一衍射光柵105f，成為衍射成預(yù)定的衍射角度的一次衍射光的返回光103a’-2。返回光103a’-2接著被形成在復(fù)合光學(xué)部件105上的返回光反射面105d”所反射，而入射到受光部件104的受光元件104a中的受光圖形P上。此時(shí)，由受光元件104a所接受的返回光103a’-2被進(jìn)行光電變換，由此，通過把與DVD62的信息記錄面的信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電流輸出變換為電壓信號(hào)而生成重放信號(hào)，從受光部件104的外部連接端子104b被輸出。而且，由受光元件104a所接受的返回光103a’-2的一部分被用于聚焦和跟蹤控制。
另一方面，當(dāng)重放CD61時(shí)，從兩波長(zhǎng)激光二極管102的光源103b射出的激光103b’，如圖3所示的那樣，透過形成在復(fù)合光學(xué)部件105的入射面105a上的3束用衍射光柵105h而變換為3束，然后，透過第一衍射光柵105f，從出射面105b射出。接著，該激光103b’與DVD62時(shí)相同被傳導(dǎo)到物鏡200，通過物鏡200的聚光作用，成像在CD61的信息記錄面上。
然后，由CD61所反射的返回光103b’再次透過物鏡200、平行光管透鏡400，并由反射鏡300所反射，然后，射入第一衍射光柵105f，成為衍射成預(yù)定的衍射角度的一次衍射光的返回光103b’-2。返回光103b’-2接著被形成在復(fù)合光學(xué)部件105上的返回光反射面105d”所反射，而由受光部件104的受光元件104a中的受光圖形P所接受。此時(shí)，由受光元件104a所接受的返回光103b’-2被進(jìn)行光電變換，由此，通過把與CD61的信息記錄面的信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電流輸出變換為電壓信號(hào)，而形成重放信號(hào)，從受光部件104的外部連接端子104b被輸出。而且，由受光元件104a所接受的返回光103b’-2的一部分被用于聚焦和跟蹤控制。
根據(jù)需要，在光拾取裝置100中，可以在出射面105b與物鏡200之間設(shè)置限制從出射面105b射出的激光103a’、103b’的光束的直徑的波長(zhǎng)濾光鏡等。
下面參照?qǐng)D7A～圖7E來對(duì)復(fù)合光學(xué)部件105的形狀以及在該復(fù)合光學(xué)部件105上形成的第一、第二衍射光柵105f、105g和3束用衍射光柵105h的細(xì)節(jié)以及復(fù)合光學(xué)部件105的功能進(jìn)行說明。
圖7A是復(fù)合光學(xué)部件105的平面圖，7B是從復(fù)合光學(xué)部件105的入射面105a所看到的側(cè)面圖，7C是用于說明第二衍射光柵105g和3束用衍射光柵105h部分的局部放大圖，7D是從復(fù)合光學(xué)部件105的出射面105b側(cè)所看到的側(cè)面圖，7E是復(fù)合光學(xué)部件105的正面圖。
首先，如圖7A，圖7D所示的那樣，復(fù)合光學(xué)部件105為這樣的形狀在直徑為4mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)L(=4．7mm，在圖中表示到公差。以下相同)的圓柱狀樹脂(中心線為N)的外周面中，把4面105j、k、m、n每隔90度切成面105j和k以及面105m和n相互具有3．5mm的間隔并成為平行的，而且，切開與出射面105b相對(duì)一側(cè)的端部，以形成入射面105a和突出部105d。并且，入射面105a和出射面105b的距離為4．0mm。并且，如圖5A所示的那樣，形成在突出部105d上的傾斜面部105d’的傾斜從處于距入射面105a中的中心線NO．3mm的面105j側(cè)的位置開始，其傾斜角度相對(duì)于中心線N為45度。
如圖7E所示的那樣，從面105j的突出部105d側(cè)的端部，沿著與中心線N成35度角度的基準(zhǔn)線N’，形成半徑R為1．0mm的圓柱面105i的R溝。沿著該圓柱面105i的基準(zhǔn)線N’的長(zhǎng)度是在距出射面105b有4．32mm的位置上，距離與中心線N相交的點(diǎn)Q有0．7mm(省略為minimum、min。以下相同)。圖3所示的返回光103a’-2(103b’-2)從該點(diǎn)Q向著受光圖形P射出，圓柱面105i的R溝為返回光出射面105p。
另一方面，如圖7D所示的那樣，形成在出射面105b上的第一衍射光柵105f是1．5mm(min)角的正方形，第一衍射光柵105f的中心配置成位于xy中心，而且，衍射光柵的節(jié)距配置成與y軸方向并列。而且，如圖7C所示的那樣，形成在反射面105d”上的第二衍射光柵105g是0．8mm(min)×0．84mm(min)的長(zhǎng)方形，衍射光柵的節(jié)距配置成與y軸方向并列。而且，形成在入射面105a上的3束用衍射光柵105h是0．8mm(min)×0．64mm(min)的長(zhǎng)方形，衍射光柵的節(jié)距配置成與x軸方向并列。
如圖7B所示的那樣，3束用衍射光柵105h的光柵的形成方向(與衍射光柵的節(jié)距正交的方向)與x軸逆時(shí)針傾斜1．19度，形成3束用衍射光柵105h，以使所變換的3束在光盤的信息記錄面上成為最佳配置。而且，如圖7B所示的那樣，第二衍射光柵105g和3束用衍射光柵105h都配置成其長(zhǎng)方形的0．8mm的一邊距xy中心沿x+、x-方向分別分開0．4mm。
下面使用圖8A～圖8D和圖10對(duì)第一、第二衍射光柵105f、105g和3束用衍射光柵105h進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖8A是復(fù)合光學(xué)部件105的平面圖，8B是第一衍射光柵105f的局部放大圖，8C是第二衍射光柵105g的局部放大圖，8D是3束用衍射光柵105h的局部放大圖。圖9是用于說明第一衍射光柵105f的分支效率的曲線圖。圖10是用于說明3束用衍射光柵105h的分支效率的曲線圖。圖11是用于說明復(fù)合光學(xué)單元101的示意圖。
首先，如圖8B所示的那樣，第一衍射光柵105f以鋸齒刃狀(閃光型)一樣的凹凸部所形成，刃與刃(凸與凸)的間距p1被設(shè)定為3．08μm，刃的高度被設(shè)定為0．61μm(中心值，以下相同)。而且，圖9是用于說明第一衍射光柵105f的分支效率特性的曲線圖。即，用效率(％)來表示來自從圖8A所示的出射面105b所射出的激光103a’(103b’)(參照?qǐng)D3)的光盤的返回光對(duì)作為由該第一衍射光柵105f所衍射的一次衍射光的返回光103a’-2(103b’-2)的比例。復(fù)合光學(xué)部件105中的0次光(未被第一衍射光柵105f所衍射而直接通過的激光)用圖8A中的103a’-0(103b’-0)表示，作為在重放信號(hào)和聚焦及跟蹤控制信號(hào)的生成中不使用的激光。在圖9中，通過第一衍射光柵105f的刃的高度h1=610nm(=0．61μm)(中心值)，對(duì)DVD62的返回光103a’-2的效率為約40％，對(duì)CD61的返回光103b’-2的效率為約28％，用于重放信號(hào)和聚焦及跟蹤控制信號(hào)的生成，為足夠的值。
如圖8C所示的那樣，第二衍射光柵105g由使上述鋸齒刃變形的變形閃光型的凹凸部所形成，刃與刃的間距p2被設(shè)定為4．76μm，刃的高度h2被設(shè)定為0．33μm。并且，一個(gè)刃由長(zhǎng)度分別各自不同的兩邊LL1、LL2所構(gòu)成，其一邊LL1形成為與入射面105a平行的直線H的角度θ2為53度。
如圖8D所示的那樣，3束用衍射光柵105h由一個(gè)刃是二等邊的三角形的凹凸部所形成，刃與刃的間距p3被設(shè)定為11．09μm，刃的高度h3被設(shè)定為0．32μm。在該3束用衍射光柵105h中，按圖8A所示的那樣，使從光源103a(103b)射出的激光103a’(103b’)(參照?qǐng)D5)分支為作為0次光的主光束103a’MAIN(103b’MAIN)和作為一次衍射光的兩個(gè)副光束103a’SUB(103b’SUB)，而形成3束。
圖10用于說明3束用衍射光柵105h的分支效率的曲線圖。即，把上述激光103a’(103b’)對(duì)主光束103a’MAIN(103b’MAIN)的比例作為0次效率(％)，對(duì)副光束103a’SUB(103b’SUB)的比例作為一次效率(％)來表示。在圖10中，通過3束用衍射光柵105h的刃的高度h3=320nm(=0．32μm)(中心值)，對(duì)DVD62的主光束103a’MAIN的0次效率為約78％，副光束103a’SUB的一次效率為約10％，對(duì)DVD61的主光束103b’MAIN的0次效率為約85％，副光束103b’SUB的一次效率為約7．2％，用于重放信號(hào)和聚焦及跟蹤控制信號(hào)的生成，為足夠的值。
這樣構(gòu)成的復(fù)合光學(xué)部件105，如圖11所示的那樣，在外殼106內(nèi)，內(nèi)置在兩波長(zhǎng)激光二極管102中的激光芯片103的頂端面103’和復(fù)合光學(xué)部件105的入射面105a配置成平行的，并且它們的距離為1．93mm，并進(jìn)行固定。此時(shí)，復(fù)合光學(xué)部件105的中心線N構(gòu)成為與從光源103a(參照?qǐng)D4)射出的的激光103a’的光軸相一致。
下面對(duì)復(fù)合光學(xué)部件105的功能進(jìn)行說明。
如圖11所示的那樣，與從復(fù)合光學(xué)部件105的出射面105b射出的激光103a’、103b’相對(duì)應(yīng)的分別來自DVD62和CD61的返回光分別由形成在出射面105b上的第一衍射光柵105f所衍射，而成為返回光103a’-2和返回光103b’-2。此時(shí)，由于對(duì)應(yīng)于CD61的返回光103b’-2的波長(zhǎng)長(zhǎng)于對(duì)應(yīng)于DVD62的返回光103a’-2的波長(zhǎng)，因此，返回光103b’-2的衍射角度，如圖11所示的那樣，大于返回光103a’-2的衍射角度(利用這樣的原理在衍射光柵中，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射角度越大)。而且，利用該衍射角度的差，使在被衍射之前激光103a’、103b’各自的光軸間距離為D的狀態(tài)，當(dāng)返回光103a’-2、返回光103b’-2到達(dá)反射面105d”時(shí)，兩者的到達(dá)位置相一致。
但是，在復(fù)合光學(xué)部件105的反射面105d”中，把返回光103a’-2、返回光103b’-2簡(jiǎn)單地反射，由于雙方的激光的入射角不同，就不能使兩個(gè)返回光103a’-2、返回光103b’-2相一致地向著受光元件104a的受光圖形P。為了校正其，在反射面105d”上設(shè)置第二衍射光柵105g。即，利用入射到第二衍射光柵105g中的返回光103a’-2和返回光103b’-2再次由波長(zhǎng)不同所產(chǎn)生的衍射角度的差，來使由反射面105d”反射的返回光103a’-2和返回光103b’-2雙方的光軸相一致。
這樣，能夠把由第一衍射光柵105f分別所衍射的返回光103a’-2和返回光103b’-2校正為都由受光元件104a的受光圖形P所接受，即使使用2波長(zhǎng)的光源103a、103b，也能用具有一個(gè)受光元件104a的受光部件104來接受雙方的激光。
下面對(duì)受光部件104的受光元件104a中的聚焦及跟蹤控制信號(hào)的生成方法進(jìn)行說明。
圖12是表示變換為3束的激光103a’和103b’聚光照射到光盤的信息記錄面上的狀態(tài)的模式圖。
最初，通過圖12來說明由形成在復(fù)合光學(xué)部件105的入射面105a上的3束用衍射光柵105h(參照?qǐng)D8A)變換為3束后的激光103a’(103b’)被聚光照射到光盤即DVD62(CD61)的信息記錄面上的狀態(tài)。
在光盤的信息記錄面(在記錄型的光盤中，是寫入信息后的)上形成信息道TRK。信息道TRK相互的間隔被稱為信息道間距TP，被設(shè)定為預(yù)定的值。而且，在信息道TRK中連續(xù)形成被稱為凹坑PIT的分別具有預(yù)定的長(zhǎng)度并形成在信息道TRK中的長(zhǎng)圓形的槽(或者與之相當(dāng)?shù)?。通過變換為3束的激光103a’(103b’)中的作為0次光的主光束103a’MAIN(103b’MAIN)，來掃描信息道TRK上，通過讀取凹坑PIT列的信息，來進(jìn)行光盤的重放。
而且，激光103a’(103b’)中的作為一次光的兩個(gè)副光束103a’SUB(103b’SUB)被配置成通過在沿著信息道TRK的方向和正交的方向夾住主光束103a’MAIN(103b’MAIN)并且它們的間隔分別為L(zhǎng)和δ，而用于后述的跟蹤控制。在記錄型的光盤(CD-R、DVD-RAM等)的情況下，預(yù)先在光盤的一部分或者整個(gè)表面上形成用于記錄凹坑PIT的槽，以便于在該槽中記錄凹坑PIT。而且，凹坑PIT所寫入的槽等效于重放專用的CD或者DVD中的信息道TRK。在記錄時(shí)，利用該槽來進(jìn)行跟蹤控制。
下面使用圖13至圖17來依次說明在CD、DVD、DVD-RAM各種光盤上具體地采用本實(shí)施例的伺服控制方式的聚焦及跟蹤控制方法。
圖13是形成在CD上的凹坑PIT1列的局部放大圖，圖14形成在DVD上的凹坑PIT2列的局部放大圖，圖15是形成在DVD-RAM(存儲(chǔ)容量2．6GB或者4．7GB)上的凹坑PIT3列的局部放大圖，圖16是用于說明CD的聚焦和跟蹤控制的示意圖，圖17是用于說明DVD和DVD-RAM的聚焦和跟蹤控制的示意圖。
首先，在CD(包含CD-R／RW等)中，使用象散性法作為聚焦控制，使用3束法作為跟蹤控制。如圖13所示的那樣，在CD標(biāo)準(zhǔn)中，信息道間距TP1為1．6μm(中心值，以下相同)。而且，CD用的激光103b’的兩個(gè)副光束103b’SUB之間的距離δ1設(shè)定為作為3束法的跟蹤控制中最佳值的信息道間距TP1的1／2即0．8μm。
另一方面，圖16表示出這樣的狀態(tài)由受光元件104a的受光圖形P接受上述CD用激光103b’的主光束103b’MAIN和兩個(gè)副光束103b’SUB相對(duì)應(yīng)的返回光103b’-2的主光束103b’-2MAIN和兩個(gè)副光束103b’-2SUB。
使主光束103b’-2MAIN透過用于象散性法的圓柱面105i(參照?qǐng)D11)，由此，當(dāng)向CD61聚光的主光束103b’MAIN正好聚焦時(shí)，在四等分光電二極管104d的4個(gè)光電二極管A、B、C、D上分別均等地接受光量，而且，當(dāng)從正好聚焦位置上前后偏離時(shí)，在A和C或者B和D上不均等地接受光量，因此，進(jìn)行聚焦控制以使在光電二極管A、B、C、D上分別均等地接受光量。因此，聚焦控制信號(hào)FE1能夠通過FE1=(VA+VC)-(VB+VD)(其中，VA～VD表示由光電二極管A、B、C、D所光電變換后的各個(gè)輸出電壓)而生成。并且，重放信號(hào)能夠通過光電二極管A、B、C、D的總和即A+B+C+D所生成。這在DVD或者DVD-RAM中是相同的，以下將省略其說明。
設(shè)計(jì)副光束103b’-2SUB間的距離L1’，以使兩個(gè)副光束103b’-2SUB分別由四等分光電二極管104e、f的光電二極管E2、E3及F1、F4進(jìn)行受光。而且，進(jìn)行跟蹤控制，以使由光電二極管E2、E3所接受的光量與由光電二極管F1、F4所接受的光量成為等量的。因此，跟蹤控制信號(hào)TE1通過TE1=(VF1+VF4)-(VE2+VE3)(其中，VF1、VF4、VE2、VE3表示由光電二極管F1、F4、E2、E3所光電變換后的各個(gè)輸出電壓)而生成。
下面，在DVD(包含DVD-R／RW／ROM等)中，使用象散性法作為聚焦控制，使用DPD法(相位差法)作為跟蹤控制。如圖14所示的那樣，在DVD的標(biāo)準(zhǔn)中，信息道間距TP2為0．8μm。而且，DVD用激光103a’的兩個(gè)副光束103a’SUB間的距離δ2取決于波長(zhǎng)，由于把CD用的兩個(gè)副光束103b’SUB間的距離δ1設(shè)定為0．8μm，則距離δ2成為δ2=(650nm／780nm)δ1=0．67μm。而且，副光束103a’SUB間的信息道方向的距離L2同樣為L(zhǎng)2=(650nm／780nm)L1，而短于L1。
另一方面，圖17表示了這樣的狀態(tài)由受光元件104a的受光圖形P接受上述DVD用激光103a’的主光束103a’MAIN和兩個(gè)副光束103a’SUB相對(duì)應(yīng)的返回光103a’-2的主光束103a’-2MAIN和兩個(gè)副光束103a’-2SUB。
使主光束103a’-2MAIN透過用于象散性法的圓柱面105i，由此，與CD盤時(shí)相同，聚焦控制信號(hào)FE2能夠通過FE2=(VA+VC)-(VB+VD)而生成。
設(shè)計(jì)副光束103a’-2SUB間的距離L2’((650nm／780nm)L1’)，以使兩個(gè)副光束103a’-2SUB分別由四等分光電二極管104e、f的光電二極管E1～E4及F1～F4進(jìn)行受光，但在DVD中的跟蹤控制中，不使用來自四等分光電二極管104e、f的輸出信號(hào)，而使用來自四等分光電二極管104d的輸出信號(hào)。即，通過TE2=PHASE((VA+VC)-(VB+VD))即(VA+VC)與(VB+VD)的相位差來生成跟蹤控制信號(hào)。
下面，在DVD-RAM中，使用象散性法作為聚焦控制，使用DPP(差動(dòng)推挽)法作為跟蹤控制。在DVD-RAM的標(biāo)準(zhǔn)中，盤容量被標(biāo)準(zhǔn)化為2．6GB和4．7GB(都是單面容量)，如圖15所示的那樣，容量為2．6GB時(shí)的信息道間距TP3為0．74μm，容量為4．7GB時(shí)的信息道間距TP3為0．59μm。而且，跟蹤控制的DPP法在兩個(gè)副光束103a’SUB間的距離δ2等于信息道間距TP3時(shí)為最佳的設(shè)定。在本實(shí)施例中，δ2=0．67μm，該值設(shè)定為等于2．6GB和4．7GB容量時(shí)的各個(gè)信息道間距0．74μm和0．59μm的平均值，因此，在容量為2．6GB和4．7GB的兩者的DVD-RAM盤中，都能實(shí)現(xiàn)由DPP法所進(jìn)行的跟蹤控制。
另一方面，圖17表示了這樣的狀態(tài)由受光元件104a的受光圖形P接受上述DVD用激光103a’的主光束103a’MAIN和兩個(gè)副光束103a’SUB相對(duì)應(yīng)的從DVD-RAM發(fā)出的返回光103a’-2的主光束103a’-2MAIN和兩個(gè)副光束103a’-2SUB。(與DVD時(shí)相同)使主光束103a’-2MAIN透過用于象散性法的圓柱面105i，由此，與DVD盤時(shí)相同，聚焦控制信號(hào)FE3能夠通過FE3=(VA+VC)-(VB+VD)而生成。
設(shè)計(jì)副光束103a’-2SUB間的距離L2’((650nm／780nm)L1’)，以使兩個(gè)副光束103a’-2SUB分別由四等分光電二極管104e、f的光電二極管E1～E4及F1～F4進(jìn)行均勻受光，在DPP中的跟蹤控制中，使用來自這些四等分光電二極管104e、f的輸出信號(hào)。即，跟蹤控制信號(hào)TE3通過TE3=(VA+VD)+(VB+VC)-k1((VEF1+VEF4)-(VEF2+VEF3))(其中，VEF1～VEF4分別表示合計(jì)了光電二極管E1和F1、E2和F2、E3和F3、E4和F4的電壓。并且，k1是預(yù)定的系數(shù))而生成。
如以上那樣，即使在CD、DVD、DVD-RAM的光盤中，也可以使用具有一個(gè)受光元件104a的受光部件104來生成重放信號(hào)和聚焦及跟蹤控制信號(hào)。
如上述那樣，根據(jù)本實(shí)施例，如圖3、4所示的那樣，構(gòu)成光拾取裝置100，在外殼106中在載架500上包括復(fù)合光學(xué)部件105；分別射出相互平行的DVD用的激光103a’(波長(zhǎng)650nm帶)和CD用的激光103a’(波長(zhǎng)780nm帶)103b’的發(fā)光部件102；安裝固定具有接受返回光103a’-2、103b’-2的受光元件104a的受光部件104的復(fù)合光學(xué)單元101；以及物鏡200、反射鏡300、平行光管透鏡400，能夠通過復(fù)合光學(xué)部件105使各個(gè)返回光103a’-2、103b’-2的光軸相一致而從返回光出射面105p射向受光部件104，因此，能夠用一個(gè)受光元件104a來接受該返回光103a’-2、103b’-2，能夠使用包括了一般廣泛地作為受光部件104所使用的一個(gè)受光元件的受光部件，因此，作為使用兩波長(zhǎng)的光學(xué)系統(tǒng)，能夠簡(jiǎn)化為與例如CD專用的一波長(zhǎng)光學(xué)系統(tǒng)相等。而且，受光部件104可以使用現(xiàn)有的，因此能夠降低成本，因而能夠降低光拾取裝置100的成本。
復(fù)合光學(xué)單元101是把發(fā)光部件102、受光部件104和復(fù)合光學(xué)部件105安裝固定在外殼106內(nèi)而實(shí)現(xiàn)單元化，因此，光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)整能夠?qū)γ總€(gè)復(fù)合光學(xué)單元101來進(jìn)行其位置調(diào)整，由于此時(shí)發(fā)光部件102的發(fā)光位置與受光部件104的受光位置的相對(duì)關(guān)系不變化，因此，復(fù)合光學(xué)單元101的位置調(diào)整的允許范圍變大，而沒有必要進(jìn)行精密的調(diào)整，而能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化調(diào)整工序。
如圖5所示的那樣，發(fā)光部件102容納在一個(gè)組件中，由此，具有光源103a、103b的激光芯片103能夠通過半導(dǎo)體處理類似的處理加工在預(yù)定的基板表面上，因此，發(fā)光部件102能夠作為分立部件而大量生產(chǎn)，能夠使發(fā)光部件102的成本便宜。因此，能夠降低光拾取裝置100的成本。
而且，復(fù)合光學(xué)部件105是樹脂，在復(fù)合光學(xué)部件105的成型模具所進(jìn)行的成型時(shí)，分別在出射面105b、返回光反射面105d”和入射面105a上同時(shí)直接形成第一和第二衍射光柵105f、105g和3束用衍射光柵105h，因此，不需要與復(fù)合光學(xué)部件105另外設(shè)置各個(gè)衍射光柵，而能夠進(jìn)一步降低復(fù)合光學(xué)部件105的成本。而且，由于用樹脂形成復(fù)合光學(xué)部件105，與用玻璃形成的情況相比，材料的成本便宜，而得到成型變得容易的優(yōu)點(diǎn)。
在CD61和DVD62的各個(gè)光盤上最好采用作為跟蹤控制的3束法和DPP法，能夠由受光部件104生成這些跟蹤控制信號(hào)，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有可靠性的光拾取裝置。
本發(fā)明的復(fù)合光學(xué)部件和復(fù)合光學(xué)單元并不僅限于光拾取裝置，能夠用于使用波長(zhǎng)不同的多個(gè)光源的光學(xué)裝置。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，具有安裝在光學(xué)裝置上的外殼，在該外殼上安裝固定發(fā)光部件、受光部件和復(fù)合光學(xué)部件，上述發(fā)光部件具有射出波長(zhǎng)不同的光的多個(gè)發(fā)光元件，在上述復(fù)合光學(xué)部件中設(shè)有從上述發(fā)光部件射出的光入射的入射面和出射的出射面；設(shè)在該出射面上的使來自上述光學(xué)裝置的返回光發(fā)生衍射的衍射裝置；把由該衍射裝置所衍射的光反射到上述受光部件中的反射面；同時(shí)，在該反射面上還設(shè)有使波長(zhǎng)不同的光在上述受光部件的相同位置上成像的校正裝置，由此，能夠用一個(gè)復(fù)合光學(xué)單元適應(yīng)于使用多個(gè)波長(zhǎng)的光學(xué)裝置，并且，由于具有校正裝置，則受光部件可以是一個(gè)，并且，僅調(diào)整受光部件就能實(shí)現(xiàn)位置配合，因此，不會(huì)使調(diào)整工序中的成本增加。
而且，發(fā)光部件由包含發(fā)光元件的第一組件和設(shè)在該第一組件上的外部連接端子所構(gòu)成，上述受光部件由包含受光元件的第二組件和設(shè)在該第二組件上的外部連接端子所構(gòu)成，由此，使用分別以單體廉價(jià)制造的所謂分立部件作為發(fā)光部件和受光部件，來構(gòu)成復(fù)合光學(xué)單元，因此，各部件的處理變得容易，并且，向外殼中的裝配作業(yè)變得容易，能夠降低部件成本和加工費(fèi)。
而且，由于校正裝置是衍射光柵，一般能夠通過構(gòu)成簡(jiǎn)單的光學(xué)元件來構(gòu)成校正裝置，而能夠簡(jiǎn)化構(gòu)造。
而且，由于衍射光柵是直接形成在反射面上的凹凸部，而能夠與復(fù)合光學(xué)部件一體地形成，不需要另外設(shè)置衍射光柵，而能夠進(jìn)一步降低復(fù)合光學(xué)部件的成本。
而且，入射面和出射面配置成大致平行，發(fā)光部件配置在外殼中，以使來自發(fā)光元件的出射光的光軸與上述出射面大致正交，同時(shí)，上述反射面作為與上述出射面相傾斜的傾斜面，受光部件配置成與上述發(fā)光部件呈約90度的角度，由此，相對(duì)于外殼同時(shí)設(shè)置發(fā)光部件和受光部件，而不必成為加大配置面積的構(gòu)成，能夠相對(duì)于外殼緊湊地配置發(fā)光部件和受光部件，能夠使光學(xué)單元成為實(shí)用的大小。
而且，設(shè)有衍射裝置和校正裝置的復(fù)合光學(xué)部件是樹脂的，通過成型而整體形成，由此，與用玻璃形成復(fù)合光學(xué)部件的情況相比，材料的成本便宜，成型變得容易，而且，通過在復(fù)合光學(xué)部件成型時(shí)同時(shí)形成衍射裝置和校正裝置，能夠縮短成型時(shí)間，而能夠進(jìn)一步降低復(fù)合光學(xué)部件的成本。
而且，光學(xué)裝置是裝載著物鏡并進(jìn)行光盤的記錄或者重放的光拾取器，同時(shí)，使經(jīng)過上述物鏡而從發(fā)光部件射出的光照射到光盤上，由受光部件接受來自上述光盤的返回光，由此，本發(fā)明能夠用于光拾取器。
根據(jù)本發(fā)明，包括波長(zhǎng)不同并且光軸相互平行的激光入射的入射面；入射到該入射面上的上述各個(gè)激光所出射的出射面；從該出射面所出射的各激光的各返回光所入射的返回光入射面；入射到該返回光入射面上的上述各返回光所出射的返回光出射面；把入射到上述返回光入射面上的上述各返回光進(jìn)行反射而傳導(dǎo)到上述返回光出射面上的返回光反射面，在上述返回光入射面上設(shè)有衍射上述各返回光而傳導(dǎo)到上述返回光反射面的相同位置上的第一衍射裝置，在上述返回光反射面上設(shè)有校正傳導(dǎo)到該返回光反射面上的上述各返回光的上述返回光反射面所對(duì)應(yīng)的入射角之差，使反射后的上述各返回光的光軸相一致而傳導(dǎo)到上述返回光出射面上的第二衍射裝置，使光軸一致的上述各返回光從上述出射面射出，例如當(dāng)具有多個(gè)光源的光學(xué)裝置的光學(xué)系統(tǒng)適用于本發(fā)明的復(fù)合光學(xué)部件的場(chǎng)合，通過復(fù)合光學(xué)部件使各激光光軸相一致地從返回光出射面上射出，由此，能夠用一個(gè)受光元件接受該返回光，能夠使用具有一般廣泛使用的一個(gè)受光元件的受光部件來作為受光部件，因此，即使是使用多個(gè)波長(zhǎng)的光學(xué)系統(tǒng)，也能簡(jiǎn)化為與僅使用一個(gè)波長(zhǎng)的光學(xué)系統(tǒng)等效。而且，由于受光部件使用現(xiàn)有的，則能夠降低成本。而且，由于在光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)整中能夠僅進(jìn)行受光部件的位置調(diào)整，而使調(diào)整工序變得簡(jiǎn)單。
而且，在外殼上安裝固定發(fā)光部件、受光部件和復(fù)合光學(xué)部件，上述發(fā)光部件具有射出上述激光的多個(gè)光源，上述受光部件具有接受從上述返回光出射面射出的上述各返回光的受光元件，在上述外殼上設(shè)有射出從上述出射面所射出的上述各激光以及入射上述各返回光的入射出射口，由此，由于各部件被單元化，當(dāng)在使用多個(gè)光源的光學(xué)裝置的光學(xué)系統(tǒng)中使用本發(fā)明的復(fù)合光學(xué)單元時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)重要使用該模塊化的復(fù)合光學(xué)單元，由此，能夠簡(jiǎn)化構(gòu)成。而且，光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)整可以對(duì)每個(gè)復(fù)合光學(xué)單元進(jìn)行其位置調(diào)整，此時(shí)，由于發(fā)光部件的發(fā)光位置和受光部件的受光位置的相對(duì)關(guān)系沒有變化，則復(fù)合光學(xué)單元的位置調(diào)整的允許范圍變大，不需要進(jìn)行精密的調(diào)整，能夠使調(diào)整工序更簡(jiǎn)單。
而且，通過使發(fā)光部件容納在一個(gè)組件中，各光源能夠通過半導(dǎo)體處理類似的處理來在預(yù)定的基板表面上進(jìn)行加工，因此，受光部件能夠作為分立部件大量生產(chǎn)，可以使受光部件的成本變得便宜。因此，能夠降低復(fù)合光學(xué)單元的成本。
而且，第一和第二衍射裝置是由分別直接形成在上述返回光入射面和上述返回光反射面上的凹凸部構(gòu)成的衍射光柵，由此，能夠與復(fù)合光學(xué)部件一體形成，因此，不需要另外設(shè)置衍射光柵，能夠進(jìn)一步降低復(fù)合光學(xué)部件的成本，能夠降低復(fù)合光學(xué)單元的成本。
而且，發(fā)光部件具有分別射出780nm帶和650nm帶的激光的兩個(gè)光源，由此，能夠用于配置用于記錄或者重放DVD和CD的2波長(zhǎng)激光的DVD用光拾取裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)廉價(jià)的光拾取裝置。
而且，在入射面上設(shè)有3束用衍射光柵，把各激光變換為3束而從出射面射出，由受光元件接受來自光盤的各返回光，對(duì)于780nm帶的激光，進(jìn)行由3束法所進(jìn)行的跟蹤控制，對(duì)于650nm帶的激光，進(jìn)行DPP(差動(dòng)推挽)法和DPD法(相位差法)兩方的跟蹤控制，由此，即使是用一個(gè)受光元件來接受各返回光的受光部件，也能對(duì)使用780nm帶的激光的CD(CD-R)和使用650nm帶的激光的DVD分別采用作為合適的跟蹤控制的3束法和DPP法，能夠?qū)崿F(xiàn)具有可靠性的光拾取裝置。
而且，設(shè)有第一和第二衍射裝置以及3束用衍射光柵的復(fù)合光學(xué)部件是樹脂的，通過成型而整體形成，由此，與用玻璃形成復(fù)合光學(xué)部件的情況相比，材料的成本便宜，成型變得容易，而且，通過在復(fù)合光學(xué)部件成型時(shí)同時(shí)形成第一和第二衍射裝置以及3束用衍射光柵，能夠縮短成型時(shí)間，而能夠進(jìn)一步降低復(fù)合光學(xué)部件的成本，因此，能夠降低光學(xué)單元的成本。
而且，根據(jù)本發(fā)明，包括復(fù)合光學(xué)部件；具有射出波長(zhǎng)不同并且光軸以預(yù)定間隔相互平行的激光的多個(gè)光源的發(fā)光部件；具有接受從返回光出射面射出的各返回光的受光元件的受光部件；用于把從上述出射面所射出的上述各激光聚光到光盤上的物鏡，由此，即使在具有多個(gè)光源的光拾取裝置的光學(xué)系統(tǒng)中，能夠通過復(fù)合光學(xué)部件使各返回光的光軸一致而從返回光出射面射出，因此，能夠用一個(gè)受光元件接受該返回光，能夠使用具有一般廣泛使用的一個(gè)受光元件的受光部件來作為受光部件，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有簡(jiǎn)化為與例如CD專用的一個(gè)波長(zhǎng)光學(xué)系統(tǒng)同等的光學(xué)系統(tǒng)的光拾取裝置。而且，由于受光部件使用現(xiàn)有的，則能夠降低成本。而且，由于在光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)整中能夠僅進(jìn)行受光部件的位置調(diào)整，而使調(diào)整工序變得簡(jiǎn)單。
而且，根據(jù)本發(fā)明，包括復(fù)合光學(xué)單元；用于把從上述出射面所射出的上述各激光聚光到光盤上的物鏡，由此，復(fù)合光學(xué)單元的各部件單元化構(gòu)成，因此，即使是具有多個(gè)光源的光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)可以主要使用該復(fù)合光學(xué)單元和物鏡，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)成簡(jiǎn)單的光拾取裝置。而且，光拾取裝置的光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)整能夠?qū)γ總€(gè)復(fù)合光學(xué)單元進(jìn)行其位置調(diào)整，此時(shí)，由于發(fā)光部件的發(fā)光位置和受光部件的受光位置的相對(duì)關(guān)系沒有變化，則復(fù)合光學(xué)單元的位置調(diào)整的允許范圍變大，能夠使調(diào)整工序更簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求
1．一種復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，具有安裝在光學(xué)裝置上的外殼，在該外殼上安裝固定發(fā)光部件、受光部件和復(fù)合光學(xué)部件，上述發(fā)光部件具有射出波長(zhǎng)不同的光的多個(gè)發(fā)光元件，在上述復(fù)合光學(xué)部件中設(shè)有從上述發(fā)光部件射出的光入射的入射面和出射的出射面；設(shè)在該出射面上的使來自上述光學(xué)裝置的返回光發(fā)生衍射的衍射裝置；把由該衍射裝置所衍射的光反射到上述受光部件中的反射面；同時(shí)，在該反射面上還設(shè)有使波長(zhǎng)不同的光在上述受光部件的相同位置上成像的校正裝置。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，上述發(fā)光部件由包含上述多個(gè)發(fā)光元件的第一組件和設(shè)在該第一組件上的外部連接端子所構(gòu)成，上述受光部件由包含上述受光元件的第二組件和設(shè)在該第二組件上的外部連接端子所構(gòu)成。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，上述校正裝置是衍射光柵。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，上述衍射光柵是直接形成在上述反射面上的凹凸部。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，上述入射面和上述出射面配置成大致平行，上述發(fā)光部件配置在上述外殼中，以使來自上述發(fā)光元件的出射光的光軸與上述出射面大致正交，同時(shí)，上述反射面作為與上述出射面相傾斜的傾斜面，上述受光部件配置成與上述發(fā)光部件呈約90度的角度。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光學(xué)單元，其的，通過成型而整體形成。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，上述光學(xué)裝置是裝載著物鏡并進(jìn)行光盤的記錄或者重放的光拾取器，同時(shí)，使經(jīng)過上述物鏡而從上述發(fā)光部件射出的光照射到上述光盤上，由上述受光部件接受來自上述光盤的返回光。
8．一種復(fù)合光學(xué)部件，其特征在于，包括波長(zhǎng)不同并且光軸相互平行的激光入射的入射面；入射到該入射面上的上述各個(gè)激光所出射的出射面；從該出射面所出射的各激光的各返回光所入射的返回光入射面；入射到該返回光入射面上的上述各返回光所出射的返回光出射面；把入射到上述返回光入射面上的上述各返回光進(jìn)行反射而傳導(dǎo)到上述返回光出射面上的返回光反射面，在上述返回光入射面上設(shè)有衍射上述各返回光而傳導(dǎo)到上述返回光反射面的相同位置上的第一衍射裝置，在上述返回光反射面上設(shè)有校正傳導(dǎo)到該返回光反射面上的上述各返回光的上述返回光反射面所對(duì)應(yīng)的入射角之差，使反射后的上述各返回光的光軸相一致而傳導(dǎo)到上述返回光出射面上的第二衍射裝置，使光軸一致的上述各返回光從上述出射面射出。
9．一種復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，在外殼上安裝固定發(fā)光部件、受光部件和權(quán)利要求8所述的復(fù)合光學(xué)部件，上述發(fā)光部件具有射出上述激光的多個(gè)光源，上述受光部件具有接受從上述返回光出射面射出的上述各返回光的受光元件，在上述外殼上設(shè)有射出從上述出射面所射出的上述各激光以及入射上述各返回光的入射出射口。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，上述發(fā)光部件容納在一個(gè)組件中。
11．根據(jù)權(quán)利要求9所述的復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，上述第一和第二衍射裝置是由分別直接形成在上述返回光入射面和上述返回光反射面上的凹凸部構(gòu)成的衍射光柵。
12．根據(jù)權(quán)利要求9所述的復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，上述發(fā)光部件具有分別射出780nm帶和650nm帶的激光的兩個(gè)光源。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，在上述入射面上設(shè)有3束用衍射光柵，把上述各激光變換為3束而從上述出射面射出，由上述受光元件接受來自上述光盤的上述各返回光，對(duì)于上述780nm帶的激光，進(jìn)行由3束法所進(jìn)行的跟蹤控制，對(duì)于上述650nm帶的激光，進(jìn)行DPP(差動(dòng)推挽)法和DPD法(相位差法)兩方的跟蹤控制。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的復(fù)合光學(xué)單元，其特征在于，設(shè)有上述第一和第二衍射裝置以及3束用衍射光柵的上述復(fù)合光學(xué)部件是樹脂的，通過成型而整體形成。
15．一種光拾取裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的復(fù)合光學(xué)部件；具有射出波長(zhǎng)不同并且光軸以預(yù)定間隔相互平行的激光的多個(gè)光源的發(fā)光部件；具有接受從上述返回光出射面射出的上述各返回光的受光元件的受光部件；用于把從上述出射面所射出的上述各激光聚光到光盤上的物鏡。
16．一種光拾取裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的復(fù)合光學(xué)單元；用于把從上述出射面所射出的上述各激光聚光到光盤上的物鏡。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合光學(xué)單元,可用于光拾取器。本發(fā)明具有安裝在光拾取裝置上的外殼,在外殼中安裝固定半導(dǎo)體激光器、受光部件和復(fù)合光學(xué)部件,半導(dǎo)體激光器具有射出DVD用的短波長(zhǎng)激光的激光二極管和射出CD用的長(zhǎng)波長(zhǎng)激光的激光二極管,在復(fù)合光學(xué)部件中設(shè)有:從半導(dǎo)體激光器射出的光入射的入射面和出射的出射面。
文檔編號(hào)G11B7/125GK1290930SQ00124958
公開日2001年4月11日 申請(qǐng)日期2000年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月1日
發(fā)明者京谷升一, 山下龍磨 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社