專利名稱：光集成單元和拾光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光集成單元和拾光裝置；詳細(xì)而言，涉及實現(xiàn)對光盤等光信息記錄媒體等記錄或再現(xiàn)信息時用的拾光器的小型化用的光集成單元和使用該光集成單元的拾光裝置。
背景技術(shù)：
近年來，為了記錄大容量的消息，強(qiáng)烈希望使光盤等光信息記錄媒體的信息記錄容量高密度化、大容量化，而且使拾光裝置小型軽量化，以便用于移動用途。
因此，針對小型軽量化的要求提出各種集成化拾光器。這種集成化拾光器多數(shù)將半導(dǎo)體激光器用作光源。然而，在拾光裝置中，從半導(dǎo)體激光器光源出射的激光的強(qiáng)度分布，一般為高斯型分布。因此，從半導(dǎo)體激光器光源出射的激光的光束相對于中心部的光強(qiáng)度，越往外側(cè)，光強(qiáng)度越低。
所以，微小的光斑不集中到光盤上，成為使再現(xiàn)信號分辨率、S/N比降低的一個原因。為了解決該問題，例如專利文獻(xiàn)1(日本國專利公開2001-134972號公報，平成2001年5月18日公開)中提出使用直線衍射光柵或全息衍射光柵的半導(dǎo)體激光器模件和使用該模件的光信息再現(xiàn)裝置。根據(jù)圖15和圖16，說明這種半導(dǎo)體激光器模件和使用該模件的光信息再現(xiàn)裝置的原理。
圖15是該拾光器的組成圖。如圖15所示，來自裝載在光集成單元106的半導(dǎo)體激光器光源101的出射光110入射到3光束產(chǎn)生用衍射光柵114。這時，將出射光110分成主光束(0次衍射光)和子光束(±1次衍射光)，形成3光束出射光111。為了避免附圖繁雜，未圖示子光束(±1次衍射光)。
然后，該3光束出射光111從透明元件103透射，并入射到丘部和槽部組成的直線衍射光柵和全息衍射光柵104。這時，將3光束出射光111分別分成0次光和±1次光，從而分成共9條光線。這時，3光束出射光111分別相對于中心部的光強(qiáng)度，通過外緣部的光束的光強(qiáng)度降低。針對這點，設(shè)定成在直線衍射光柵或全息衍射光柵104的中心部，0次衍射光弱，在外緣部則0次衍射光的光強(qiáng)度強(qiáng)。因此，3光束出射光111通過直線衍射光柵或全息衍射光柵104時，3光束出射光111的0次衍射光的光強(qiáng)度分布接近較平坦的狀態(tài)。即，直線衍射光柵或全息衍射光柵104中，通過使衍射效率隨部位變化，使0次衍射光的光強(qiáng)度分布接近較平坦的狀態(tài)。
這樣，在分成共9條的光線中，強(qiáng)度分布平坦的3條0次衍射光111a被準(zhǔn)直透鏡107變成平行光后通過物鏡108匯聚到光盤109上。然后，從光盤109反射的返回光112再次通過物鏡108、準(zhǔn)直透鏡107在直線衍射光柵或全息衍射光柵104上透射。這里，對返回光112進(jìn)行劃分，形成劃分返回光113，將其引導(dǎo)到多劃分光檢測器105。通過運算該多劃分光檢測器105的輸出取得規(guī)定的信息信號。為了避免附圖復(fù)雜，對返回光112僅示出光軸中心的光線。
圖16是說明一例該直線衍射光柵或全息衍射光柵104的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。如圖16所示，設(shè)定直線衍射光柵或全息衍射光柵104的柵格槽寬、柵格周期、柵格槽深，使直線衍射光柵或全息衍射光柵104的中心部0次衍射光柵的光強(qiáng)度弱，外緣部則0次衍射光柵的光強(qiáng)度強(qiáng)。即，對刻有柵格的方向垂直的方向上，中央部的柵格槽115的柵格槽寬遠(yuǎn)離柵格周期之半的長度。
這樣，為了使出射光的光強(qiáng)度分布為平坦?fàn)顟B(tài)，出射光需要通過直線衍射光柵或全息衍射光柵104的中央部。而且，為了出射光通過直線衍射光柵或全息衍射光柵104的中央部，必須對透明構(gòu)件103進(jìn)行位置調(diào)整。還要求調(diào)整來自光盤109的返回光112，使其通過直線衍射光柵或全息衍射光柵104的規(guī)定位置，并引導(dǎo)到多劃分光檢測器105。
然而，在上述已有技術(shù)所示的光集成單元中，將來自所述光源的出射光入射到3光束產(chǎn)生用衍射光柵114，分成0次光和±1次光的3光束，這時由于光衍射現(xiàn)象，3束出射光的光強(qiáng)度降低，產(chǎn)生光量損失。接著，3束出射光入射到直線衍射光柵或全息衍射光柵104時，產(chǎn)生校正強(qiáng)度分布的0次光和±1次光，共產(chǎn)生9條光線，但其中用于記錄再現(xiàn)的僅為3束出射光的0次光，共3條，剩下的6條光線沒有得到使用。這里，也判明產(chǎn)生大幅度光量損失，成為光利用效率降低的一個原因。
再者，返回光112穿透直線衍射光柵或全息衍射光柵104時，也產(chǎn)生光量損失，導(dǎo)致光利用效率進(jìn)一步降低。
考慮該光利用效率降低，在進(jìn)行拾光裝置設(shè)計時，為了實現(xiàn)穩(wěn)定的記錄再現(xiàn)性能，需要進(jìn)一步加大來自光源的輸出。然而，半導(dǎo)體激光器加大輸出時，存在工作壽命變短的問題。
上述光利用效率降低的問題，不限于專利文獻(xiàn)1記載的具有光強(qiáng)度分布校正功能的直線衍射光柵或全息衍射光柵的拾光器，在包含無光強(qiáng)度分布校正功能的3光束產(chǎn)生用衍射光柵的拾光器中，也適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，提供一種通過又進(jìn)行光源強(qiáng)度校正、又使光利用效率降低最小實現(xiàn)較穩(wěn)定的記錄再現(xiàn)性能的光集成單元和拾光裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明的光集成單元，具有往光信息記錄媒體出射光束的光源、以及接收所述光信息記錄媒體反射的所述光束的返回光的感光元件，其中，所述光束具有第1偏振分量的光，并且該單元包含將所述第1偏振分量的光往所述光信息記錄媒體衍射成光強(qiáng)度的降低率隨著從光軸附近往外緣部變小的衍射單元；以及配置在所述返回光入射到所述衍射單元前的光路中，將該返回光變換成與所述第1偏振分量不同的第2偏振分量的光的偏振分量變換單元，所述衍射單元還將所述第2偏振分量的光往所述感光元件衍射。
根據(jù)上述組成，則從光源出射的光束具有第1偏振分量的光，并且衍射單元使該第1偏振分量的光往光信息記錄媒體衍射，因而從衍射單元出射到光信息記錄媒體的光束具有第1偏振分量。
而且，根據(jù)上述組成，則在光信息記錄媒體反射的返回光入射到衍射單元前的光路中配置偏振分量變換單元，并且偏振分量變換單元將返回光變換成與所述第1偏振分量不同的第2偏振分量的光。因此，從所述衍射單元出射的光束被所述光信息記錄媒體反射，變成返回光，通過偏振分量變換單元，成為第2偏振分量的光，入射到所述衍射單元。而且，根據(jù)上述組成，由于所述衍射單元使所述第2偏振分量的光往所述感光元件衍射，入射到衍射單元的第2偏振分量的返回光全部往感光元件衍射。于是，感光元件對該返回光進(jìn)行感光。
即，根據(jù)上述組成，則使用偏振的組成包含使第1偏振分量的光往光信息記錄媒體衍射，并使與第1偏振分量不同的第2偏振分量往感光元件衍射的所述衍射單元；以及將返回光變換成第2偏振分量的光的所述偏振分量變換單元，因而能使感光元件高效率接收光信息記錄媒體反射的返回光。所以，根據(jù)上述組成，能將衍射單元往光信息記錄媒體衍射的光束全部用于信號檢測，光利用效率極高。
因此，根據(jù)上述組成，則在例如將半導(dǎo)體激光器用作光源的情況下，不需要使用輸出大的半導(dǎo)體激光器，從而能提供廉價且具有穩(wěn)定的記錄再現(xiàn)性能的拾光裝置。
又，上述衍射單元使所述第1偏振分量的光往所述光信息記錄媒體衍射成光強(qiáng)度降低率隨著從光軸附近往外緣部變小。因此，將該衍射單元往光信息記錄媒體衍射的第1偏振分量的光校正成光強(qiáng)度分布較平坦的狀態(tài)后，匯聚到所述光信息記錄媒體。由此，在光信息記錄媒體上，能將該光束集中成微小的光斑，使再現(xiàn)信號的時間軸方向分辨率提高，并能提高再現(xiàn)信號的S/N比。
綜上所述，根據(jù)上述組成，能提供一種又進(jìn)行光源強(qiáng)度校正又使光利用效率降低最小的拾光裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明的拾光裝置，具有上述光集成單元。
因此，本發(fā)明的拾光裝置通過使光利用效率的降低最小，能實現(xiàn)較穩(wěn)定的記錄再現(xiàn)性能。
由下文所述的技術(shù)會充分理解本發(fā)明另外的目的、特征和優(yōu)點。在下面參照附圖的說明中會明白本發(fā)明的好處。


圖1(a)是示出本發(fā)明實施方式1的光集成單元的概略組成的側(cè)視圖。
圖1(b)是圖1(a)所示的光集成單元中從窗部17d方看的俯視圖。
圖2是示出使用圖1的光集成單元的拾光裝置的組成的概略圖。
圖3(a)是從光軸方向看用于圖1的光集成單元的第1偏振光衍射元件的全息圖案的組成的俯視圖。
圖3(b)是用于圖1的光集成單元的第1偏振光衍射元件的全息圖案的組成的A-A’剖視圖。
圖4是示出用于圖1的光集成單元的第2偏振光衍射元件的全息圖案的組成圖。
圖5(a)是用于本發(fā)明的光集成單元的感光元件的感光部圖案，是示出所述感光部圖案中在不產(chǎn)生球面像差時的光束感光狀態(tài)的說明圖。
圖5(b)是示出物鏡從圖5(a)的狀態(tài)靠近光盤時的光束感光狀態(tài)的圖。
圖6(a)是模式圖，示出第2偏振光衍射元件上，光盤反射的返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部偏往x方向時的第2偏振光衍射元件的狀態(tài)，并示出該返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部偏往+x方向的情況。
圖6(b)是模式圖，示出第2偏振光衍射元件上，光盤反射的返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部偏往x方向時的第2偏振光衍射元件的狀態(tài)，并示出該返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部偏往-x方向的情況。
圖7(a)是模式圖，示出第2偏振光衍射元件上，光盤反射的返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部偏往y方向時的第2偏振光衍射元件的狀態(tài)，并示出該返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部偏往+y方向的情況。
圖7(b)是模式圖，示出第2偏振光衍射元件上，光盤反射的返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部偏往y方向時的第2偏振光衍射元件的狀態(tài)，并示出該返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部偏往-y方向的情況。
圖8(a)是示出本發(fā)明實施方式2的光集成單元的概略組成的側(cè)視圖。
圖8(b)是圖8(a)所示的光集成單元中從窗部17d方看的俯視圖。
圖9(a)示出用于圖8的光集成單元的第1偏振光衍射元件的全息圖案的組成，是從光軸方向看的俯視圖。
圖9(b)是用于圖8的光集成單元的第1偏振光衍射元件的全息圖案的組成的B-B’剖視圖。
圖10是示出本發(fā)明實施方式3的光集成單元的概略組成的側(cè)視圖。
圖11是示出本發(fā)明實施方式4的光集成單元的概略組成的側(cè)視圖。
圖12是為了說明本發(fā)明實施方式5的光集成單元的第1偏振光衍射元件的全息區(qū)而示出該全息區(qū)中衍射的光束、從半導(dǎo)體激光器出射的光束的光束直徑和匯聚到光盤的光束的光束之間的關(guān)系的模式圖。
圖13是示出本發(fā)明拾光裝置的另一組成的概略圖。
圖14是示出本發(fā)明拾光裝置的又一組成的概略圖。
圖15是示出已有拾光裝置的組成的概略圖。
圖16(a)示出一例圖15的拾光裝置的直線衍射光柵或全息衍射光柵的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，是從光軸方向看的俯視圖。
圖16(b)是圖16(a)所示的衍射元件的A-A’剖視圖。
具體實施例方式
實施方式1根據(jù)圖1(a)、圖1(b)～圖7(a)、圖7(b)說明本發(fā)明一實施方式如下。
在本實施方式中，對將本發(fā)明的光集成單元用于對光盤(光信息記錄媒體)以光學(xué)方式進(jìn)行信息的記錄和再現(xiàn)的光信息記錄再現(xiàn)裝置中包含的拾光裝置的情況進(jìn)行說明。
圖2是示出使用本實施方式的光集成單元的拾光裝置40的組成的概略圖。
如圖2所示，拾光裝置40具有光集成單元1、準(zhǔn)直透鏡2、以及物鏡3。
圖2中，從裝載在光集成單元1的光源出射的光束被準(zhǔn)直透鏡2變成平行光后，通過物鏡3匯聚到光盤4。然后，來自光盤4的反射光(下文稱為返回光)再次通過物鏡3和準(zhǔn)直透鏡2，匯聚到裝載在光集成單元1的感光元件上。
光盤4包含襯底4a、使光束透射的保護(hù)層4b、以及記錄層4c。在襯底4a與保護(hù)層4b的邊界形成記錄層4c。而且，由物鏡驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未圖示)將物鏡3驅(qū)動到聚焦方向(z方向)和紋道跟蹤方向(x方向)，即使存在光盤4的盤面擺動和偏心，匯聚光斑也跟蹤記錄層4c的規(guī)定位置。
在本實施方式中，說明光集成單元1具有波長405nm左右的短波長光源，并且裝載NA0.85左右的高NA物鏡的情況。然而，本發(fā)明不限于此。通過這樣具有短波長光源和高NA物鏡，可作高密度的記錄再現(xiàn)。
即，這樣采用短波長光源，并采用高NA物鏡作為物鏡3時，由于光盤4的保護(hù)層4b的厚度誤差，產(chǎn)生大球面像差。因此，拾光裝置40中，為了校正因保護(hù)層4b的厚度誤差而產(chǎn)生的球面像差，由準(zhǔn)直透鏡驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未圖示)往光軸方向調(diào)整準(zhǔn)直透鏡2，或者由光束擴(kuò)展器驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未圖示)對配置在準(zhǔn)直透鏡2與物鏡3之間的用2個透鏡群構(gòu)成的光束擴(kuò)展器(未圖示)進(jìn)行間隔調(diào)整。
接著，用圖1(a)和圖1(b)說明圖2中示出的光集成單元1的結(jié)構(gòu)。圖1(a)、圖1(b)示出光集成單元1的概略組成，圖1(a)是從圖中所示的光軸方向(y方向)看的側(cè)視圖。
如圖1(a)所示，光集成單元1具有半導(dǎo)體激光器(光源)11、感光元件12、1/2波長片13、偏振分束鏡(導(dǎo)光單元)14、透明元件(衍射元件)15、1/4波長片(偏振分量變換單元)16、以及封裝件17。
封裝件17，包含支座17a、底座17b和蓋17c。在蓋17c上形成使光通過用的窗部17d。而且，在封裝件17內(nèi)裝載半導(dǎo)體激光器11和感光元件12。具體而言，支座17a上裝載半導(dǎo)體激光器11和感光元件12。光集成單元1中，相對于蓋窗部17d的面積，以足夠大的尺寸制作偏振分束鏡14，并且通過將偏振分束鏡14粘接固定在蓋17c上，將封裝件17密封。結(jié)果，半導(dǎo)體激光器11和感光元件12不暴露于外部空氣，不容易產(chǎn)生特性劣化。
圖1(b)是為了說明封裝件17內(nèi)的半導(dǎo)體激光器11和感光元件12的配置關(guān)系而從圖1(a)所示的光軸方向(z方向)(即從蓋17c的窗部17d方)看封裝件17的俯視圖。為了避免附圖復(fù)雜，省略1/2波長片13、偏振分束鏡14、透明元件15和1/4波長片16。
如圖1(b)所示，在支座17a上裝載感光元件12，在支座17a的側(cè)部設(shè)置半導(dǎo)體激光器11。光集成單元1中，將半導(dǎo)體激光器11的光束出射部和感光元件12的感光部配置成包含在蓋17c的窗部17d的區(qū)域中，以確保半導(dǎo)體激光器11出射的光束的光路和受感光元件12感光的返回光的光路。
接著，根據(jù)圖1(a)，說明光集成單元1的各種構(gòu)件的配置。下文說明中，為了說明方便，將偏振分束鏡14的入射從半導(dǎo)體激光器11出射的光束20的面當(dāng)作偏振分束鏡14的光束入射面，將偏振分束鏡14的入射返回光的面當(dāng)作偏振分束鏡14的返回光入射面。將透明元件15的入射從半導(dǎo)體激光器11出射的光束20的面當(dāng)作透明元件15的光束入射面，將透明元件15的入射返回光的面當(dāng)作透明元件15的返回光入射面。
如圖1(a)所示，將偏振分束鏡14配置在封裝件17上。而且，將偏振分束鏡14的光束入射面配置在封裝件17上，使其覆蓋窗部17d。
又，配置透明元件15，使其光束入射面與偏振分束鏡14的返回光入射面對置，而且位于從半導(dǎo)體激光器11出射的光束20的光軸上。
在光集成單元1中，在半導(dǎo)體激光器11與偏振分束鏡14之間設(shè)置1/2波長片13。即，將1/2波長片13設(shè)置在偏振分束鏡14的光束入射面，而且配置在從半導(dǎo)體激光器11出射的光束20的光軸上。
又，將1/4波長片16設(shè)置在透明元件15的返回光入射面，并且配置在從半導(dǎo)體激光器11出射的光束20的光軸上。
接著，說明光集成單元1內(nèi)部的光束通過路徑。
如上文所述，半導(dǎo)體激光器11使用出射波長λ＝405nm的光束20的激光器。而且，半導(dǎo)體激光器11出射光束20，作為偏振方向為y方向的線偏振光(S偏振)。即，半導(dǎo)體激光器11出射的光束20是對圖中所示的光軸方向(z方向)具有y方向的偏振方向的線偏振光(S偏振)。
半導(dǎo)體激光器11出射的光束20，入射到12波長片13。1/2波長片13，具有將半導(dǎo)體激光器11出射的具有S偏振的光束20變換成對圖中所示光軸方向(z方向)具有x方向的偏振方向的線偏振光(P偏振)的特性。
將1/2波長片13上變換成P偏振的光束(第1偏振分量的光)20，入射到偏振分束鏡14。偏振分束鏡14具有分束鏡(PBS)面14a和反射鏡面14b。
偏振分束鏡14的PBS面14a具有的特性為對圖中所示的光軸方向(z方向)具有x方向的偏振方向的線偏振光(P偏振)透射，而使具有對該偏振方向垂直的偏振方向(即對所示光軸方向(z方向)具有y方向的偏振方向)的線偏振光(第2偏振分量的光)(S偏振)反射。換句話說，PBS面14a上，可根據(jù)入射的光束的偏振方向(即根據(jù)S偏振或P偏振)選擇進(jìn)行透射或進(jìn)行反射。下面，說明適應(yīng)偏振分束鏡14的PBS面14a的偏振方向的選擇性。
通常，P偏振與S偏振的反射特性不同。S偏振具有的反射特性為隨著對入射面(PBS面14a)的入射角度變大，其反射率增加。反之，P偏振具有的反射特性為對入射面(PBS面14a)的入射角度等于布儒斯特角時不反射，使其原樣穿透入射面(PBS面14a)。即，存在S偏振光反射而P偏振光透射的狀態(tài)。P偏振分束鏡14使用的薄膜利用上述P偏振與S偏振的反射特性不同。即，形成PBS面14a，使半導(dǎo)體激光器11出射的光束20進(jìn)行入射的入射角度等于布儒斯特角。
又，將PBS面14a配置在1/2波長片13上變換成P偏振的光束20的光軸上，使該光束20透射。而且，將反射鏡面14b配置成對PBS面14a平行。
作為偏振分束鏡14的大小，構(gòu)成半導(dǎo)體激光器11出射的光束20能透射并且由光信息記錄媒體反射的返回光在PBS面14a被反射后又在反射鏡面14b被反射并在感光元件12上得到感光即可，無特殊限定。然而，偏振分束鏡14的大小尺寸最好相對于所示封裝件17的蓋17c上形成的窗部17d的面積足夠大。偏振分束鏡14的大小相對于蓋17c的窗部17d的面積足夠大時，可將偏振分束鏡14粘接并固定在蓋17c上。因此，能密封該封裝件17，使半導(dǎo)體激光器11和感光元件12不暴露在外部空氣中，它們不容易產(chǎn)生特性劣化。
入射到PBS面14a的所述光束20(P偏振)原樣穿透PBS面14a，成為P偏振的光束21。然后，穿透PBS面14a的P偏振光束21入射到透明元件15。
如上文所述，光集成單元1在半導(dǎo)體激光器11與偏振分束鏡14之間的光路中，配置1/2波長片13。不配置1/2波長片13的組成中，從半導(dǎo)體激光器11出射的光束20以偏振方向為y方向的線偏振(S偏振)的狀態(tài)入射到偏振分束鏡14。因此，光束20在偏振分束鏡(PBS)面14a上受到大致全反射，產(chǎn)生光量損失。因此，本實施方式在半導(dǎo)體激光器11與偏振分束鏡14之間的光路中配置1/2波長片13，將光束20的偏振方向變換成x方向的線偏振(P偏振)，從而可全部穿透偏振分束鏡14的PBS面14a。
接著，詳細(xì)說明透明元件15。在透明元件15的相互對置的面分別形成具有第1全息區(qū)的第1偏振光衍射元件31和具有第2全息區(qū)的第2偏振光衍射元件32。
將第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32配置在光束20的光軸上，并且構(gòu)成將第2偏振光衍射元件32配置得比第1偏振光衍射元件31靠近半導(dǎo)體激光器11方。
第1偏振光衍射元件31，具有使P偏振光衍射并使S偏振光透射的第1全息區(qū)。第2偏振光衍射元件32，具有使S偏振光衍射并使P偏振光透射的第2全息區(qū)。利用各偏振光衍射元件的全息區(qū)上形成的槽結(jié)構(gòu)(柵格)進(jìn)行這些偏振光衍射，由所述槽結(jié)構(gòu)(柵格)的間距(下文稱為柵格間距)規(guī)定衍射角度。后面闡述第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32中的全息區(qū)的詳細(xì)全息圖案。
因此，穿透PBS面14a的偏振光束21原樣穿透第2偏振光衍射元件32，入射到第1偏振光衍射元件31。在第1偏振光衍射元件31形成檢測出跟蹤誤差信號(TES)用的用于產(chǎn)生3光束的全息圖案。作為使用3光束的TES檢測方法，采用3光束法、差動推挽(DPP)法。
第1偏振光衍射元件31使入射的光束中的P偏振光衍射，S偏振光則原樣透射。具體而言，第1偏振光衍射元件31使入射的P偏振光衍射成0次衍射光(非衍射光)和±1次衍射光衍射光)。
即，從第2偏振光衍射元件32出射的P偏振光束21入射到第1偏振光衍射元件31，衍射成0次衍射光(主光束)和±1次衍射光(子光束)，并從該第1偏振光衍射元件31出射。
然后，第1偏振光衍射元件31衍射的P偏振光束21入射到1/4波長片16。1/4波長片16入射線偏振光，并且能將其變換成圓偏振光。因此，入射到1/4波長片16的P偏振光束21(線偏振)被變換成圓偏振光束，從光集成單元1出射。
如圖2所示，從光集成單元1出射的圓偏振光束被準(zhǔn)直透鏡2變成平行光后，通過物鏡3匯聚到光盤4。然后，光盤4反射的光束(即返回光)再次通過物鏡3和準(zhǔn)直透鏡2入射到光集成單元1的1/4波長片16。
入射到光集成單元1的1/4波長片16的返回光是圓偏振光，由1/4波長片16變換成對所示光軸方向具有y方向的偏振方向的線偏振光(S偏振)。然后，S偏振的返回光入射到第1偏振光衍射元件31。
如上文所述，入射第1偏振光衍射元件31的S偏振返回光，原樣穿透后入射到第2偏振光衍射元件32。然后，入射到第2偏振光衍射元件32時，S偏振返回光受到衍射，分離成0次衍射光(非衍射光)22和±1次衍射光(衍射光)23，入射到偏振分束鏡14。然后，0次衍射光22和±1次衍射光23(S偏振)受到PBS面14a反射后，又受到反射鏡面14b反射，并從偏振分束鏡14出射。從偏振分束鏡14出射的0次衍射光22和±1次衍射光23(S偏振)在感光元件12受到感光。后面闡述感光元件12的感光部圖案。
如上文所述，在透明元件15中，第1偏振光衍射元件31使P偏振光衍射并使S偏振光透射，而第2偏振光衍射元件32使S偏振光衍射并使P偏振光透射。即，第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32可根據(jù)入射到光束的偏振方向(即根據(jù)S偏振或P偏振)選擇進(jìn)行透射或進(jìn)行衍射。下面說明第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32適應(yīng)偏振方向的選擇性的原理。例如日本國專利公開平10-68820中記述偏振光衍射元件適應(yīng)偏振方向的選擇性的原理。
在本實施方式的光集成單元中，在第1偏振光衍射元件31與第2偏振光衍射元件32之間封入液晶。而且，第1偏振光衍射元件31中，設(shè)計成該第偏振光衍射元件31的凸部(即衍射光柵)的折射率與所述液晶的異常光折射率一致。另一方面，第2偏振光衍射元件32中，設(shè)計成該第偏振光衍射元件32的凸部(即衍射光柵)的折射率與所述液晶的正常光折射率一致。而且，所述液晶分子呈現(xiàn)光各向異性。即，對P偏振光呈現(xiàn)正常光折射率，而對S偏振光呈現(xiàn)異常光折射率。
對具有這種組成的第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32，首先說明往程光(即從半導(dǎo)體激光器11出射的具有P偏振的光束20)的適應(yīng)偏振方向的選擇性。從半導(dǎo)體激光器11出射的光束20入射到第2偏振光衍射元件32時，液晶分子對P偏振光呈現(xiàn)正常光折射率，因而該光束20原樣穿透第2偏振光衍射元件32，入射到第1偏振光衍射元件31。第1偏振光衍射元件31的凸部(衍射光柵)的折射率與液晶的異常光折射率一致。另一方面，液晶分子對P偏振光呈現(xiàn)正常光折射率。因此，在液晶分子和第1偏振光衍射元件31中產(chǎn)生對P偏振光的折射率差異。這樣，使光束20入射到第1偏振光衍射元件31時，第1偏振光衍射元件31作為衍射光柵起作用，將光束20衍射成0次衍射光(非衍射光)和±1次衍射光衍射光)。
接著，說明回程光(即具有S偏振的返回光)的適應(yīng)偏振方向的選擇性。光盤4反射的具有S偏振的返回光入射到第1偏振光衍射元件31時，由于液晶分子對S偏振光呈現(xiàn)異常光折射率，該返回光原樣穿透第1偏振光衍射元件31，入射到第2偏振光衍射元件32。第2偏振光衍射元件32的凸部(衍射光柵)的折射率與液晶的正常光折射率一致。另一方面，液晶分子對S偏振光呈現(xiàn)異常光折射率。因此，在液晶分子和第2偏振光衍射元件32中產(chǎn)生對S偏振光的折射率差異。這樣，使返回光入射到第2偏振光衍射元件32時，第2偏振光衍射元件32作為衍射光柵起作用，將返回光衍射成0次衍射光(非衍射光)22和±1次衍射光(衍射光)23。
接著，用圖3說明第1偏振光衍射元件31中形成的全息圖案。
這里，說明入射到普通直線衍射光柵的光束的光強(qiáng)度。入射到直線衍射光柵的光束被分離成0次衍射光(主光束)和±1次衍射光(子光束)的3光束。直線衍射光柵為具有矩形柵格槽截面的衍射光柵時，即衍射光柵的柵格槽寬度定義為w，柵格周期定義為p，柵格槽深度定義為h，具有第1偏振光衍射元件31的透明元件15的折射率定義為n，從半導(dǎo)體激光器出射的光束的波長定義為λ，0次衍射光的光強(qiáng)度定義為I0，±1次衍射光(下文僅稱為1次衍射光)的光強(qiáng)度定義為I1，入射光的光強(qiáng)度定義為1時，下面的公式(1)成立。
I0＝1+2β(β-1)(1-cosα)I1=2π2sin2(πβ)(1-cosα)]]>α=2πλ(n-1)h]]>β=wp]]>…(1)從上述公式(1)判明，0次衍射光的光強(qiáng)度I0、1次衍射光的光強(qiáng)度I1較大程度上取決于柵格槽寬度w、柵格周期p、柵格槽深度h。而且，判明由于取β值的范圍為0＜β＜1，β值越接近0.5，換句話說，柵格槽寬度w越接近柵格周期p之半的長度，則0次衍射光的光強(qiáng)度越弱，而1次衍射光的光強(qiáng)度越強(qiáng)。
這里，光的衍射方向僅取決于柵格周期p，因而可改變柵格槽寬度w、柵格槽深度h。因此，通過使柵格槽寬度w和柵格槽深度h隨部位變化，可控制衍射光的光強(qiáng)度。
即，圖1所示的第1偏振光衍射元件31中，將從半導(dǎo)體激光器出射的光束20的中心部附近的光束通過的區(qū)域取為第1區(qū)，將外緣部附近的光束通過的區(qū)域取為第2區(qū)，則所述第1區(qū)和所述第2區(qū)中，通過使柵格槽寬度w和柵格槽深度h變化，可控制衍射光的光強(qiáng)度。具體而言，圖2所示的y軸方向上，第1區(qū)中，使第1偏振光衍射元件31的柵格槽寬度接近柵格周期之半的長度，而第2區(qū)中，使第1偏振光衍射元件31的柵格槽寬度遠(yuǎn)離柵格槽周期之半的長度。
通過這樣設(shè)置，0次衍射光(主光束)在第1區(qū)(即光束20的中心部附近)方相對于第2區(qū)(即光束20的外緣部附近)，光強(qiáng)度降低率小(即光強(qiáng)度降低率隨著從光軸附近往外緣部變小)。結(jié)果，0次衍射光的光強(qiáng)度分布接近較平坦的狀態(tài)。因此，能在光盤上將入射到物鏡的光束集中成微小的光斑。
這里，說明從半導(dǎo)體激光器11出射的光束。從半導(dǎo)體激光器11出射的光束擴(kuò)大成橢圓狀。該橢圓的短軸方向的光強(qiáng)度分布，與長軸方向的光軸方向光強(qiáng)度分布相比，并非平坦?fàn)顟B(tài)。因此，由于將短軸方向的光強(qiáng)度分布取為平坦?fàn)顟B(tài)，需要在該短軸方向進(jìn)行光強(qiáng)度分布校正。例如，本實施方式中，從半導(dǎo)體激光器11出射長軸為x方向、短軸為y方向的橢圓狀光束。因此，第1偏振光衍射元件31在作為短軸方向的y軸方向上，校正光強(qiáng)度分布。具體而言，必須將第1偏振光衍射元件31配置成在圖2所示的y軸方向上，柵格槽寬度w變化。這樣，使從半導(dǎo)體激光器11出射的光束在作為短軸方向的y軸方向的光強(qiáng)度分布為平坦?fàn)顟B(tài)。
圖3(a)、圖3(b)示出一例形成在透明元件15的面上的第1偏振光衍射元件31的全息圖案，圖3(a)是俯視圖，圖3(b)是A-A’剖視圖。
如圖3(a)所示，在第1偏振光衍射元件31上制作柵格槽55。該柵格槽55在第1偏振光衍射元件31中央部的柵格槽寬度接近柵格周期之半的長度，在第1偏振光衍射元件31周邊部的柵格槽寬度遠(yuǎn)離柵格周期之半的長度。將第1偏振光衍射元件31的柵格周期p設(shè)計成使衍射的3光束(主光束和子光束)在感光元件12上充分隔開。
接著，用圖4說明第2偏振光衍射元件32中形成的全息圖案。圖4是示出第2偏振光衍射元件32的全息圖案的模式圖。
如圖4所示，第2偏振光衍射元件32的全息圖案包含3個區(qū)32a、32b、32c。具體而言，它們是由與跟蹤方向?qū)?yīng)的x方向的邊界線32x對分而成的一個半圓區(qū)32c、以及又由圓弧狀邊界線劃分另一個半圓區(qū)而成的內(nèi)周區(qū)32a和外周區(qū)32b。圖中的虛線表示的區(qū)域35a示出照射返回光的區(qū)域。
第2偏振光衍射元件32的各區(qū)中的柵格間距在區(qū)域32b最小(衍射角最大)，區(qū)域32c最大(衍射角最小)，區(qū)域32a為它們的中間數(shù)值。可用來自區(qū)域32a和區(qū)域32b的±1次衍射光中的至少一個，檢測出用于校正球面像差的球面像差誤差信號(SAES)?？山柚褂脕碜詤^(qū)域32c的+1次衍射光的單刀刃法或使用來自區(qū)域32a、區(qū)域32b和區(qū)域32c的+1次衍射光的雙刀刃法檢測出用于校正焦點位置偏差的焦點誤差信號(FES)。
接著，用圖5(a)和圖5(b)說明第1偏振光衍射元件32的劃分圖案與感光元件12的感光部圖案的關(guān)系。
圖5(a)示出將準(zhǔn)直透鏡2的光軸方向位置調(diào)整得物鏡3的匯聚光束對圖2的光盤4的保護(hù)層4b的厚度不產(chǎn)生球面像差的狀態(tài)下，在記錄層4c上匯聚成對焦?fàn)顟B(tài)時的感光元件12上的光束。還示出圖2中說明的第2偏振光衍射元件32的3個區(qū)域32a～32c與1次衍射光行進(jìn)方向的關(guān)系。實際上將第2偏振光衍射元件32的中心位置設(shè)置在與感光部12a～12d的中心位置對應(yīng)的位置上，但為了說明，圖中示出相對于光軸方向(z方向)往y方向偏移。
如圖5a所示，感光元件12包含12a～12n的14個感光部。往程光學(xué)系統(tǒng)中由第1偏振光衍射元件31形成的3條光束21在光盤4上反射后，在回程光學(xué)系統(tǒng)中，由第2偏振光衍射元件32分離成非衍射光(0次衍射光)22和衍射光(+1次衍射光)23。于是，感光元件12設(shè)置用于對這些光束22、23中需要檢測出RF信號和伺服信號的光束進(jìn)行感光用的感光部。
具體而言，形成第2偏振光衍射元件32的3條非衍射光(0次衍射光)22和9條+1次衍射光23，共計12條衍射光。設(shè)計成具有某種程度的規(guī)模的光束，使其中的非衍射光(0次衍射光)能作基于推挽法的TES檢測。本實施方式中，將感光元件12設(shè)在相對于非衍射光22的匯聚點往內(nèi)側(cè)偏移若干的位置。本發(fā)明不限于此，也可將感光元件12配置在相對于非衍射光22往前方偏移若干的位置。
這樣，將具有某種規(guī)模的光束匯聚到感光部12a～12d的邊界部，因而通過將這4個感光部的輸出調(diào)制成相等，可進(jìn)行非衍射光40和感光元件12的位置調(diào)整，能配置作為光學(xué)元件分離單元的偏振分束鏡14。
圖5(b)示出物鏡3從圖5(a)的狀態(tài)靠近光盤4時的感光元件12上的光束。由于物鏡3靠近光盤4，光束的直徑變大。然而，來自感光部的光束不發(fā)生溢出。
接著，用圖4和圖5(a)、(b)說明產(chǎn)生伺服信號的運作。這里，將感光部12a～12n的輸出信號表示為Sa～Sn。
用非衍射光檢測出RF信號(RF)。即，由下面的公式給出RF信號(RF)。
RF＝Sa+Sb+Sc+Sd通過進(jìn)行Sa～Sd的相位比較，檢測出DPD法的跟蹤誤差信號(TES1)。具體而言，在Sa與Sd的相位比較結(jié)果A和Sb與Sc的相位比較結(jié)果B中，用下面的運算式檢測出TES1。
TES1＝A+B
具體而言，DPD法的跟蹤誤差信號(TES1)利用下面的原理。即，由物鏡3匯聚的光束掃描光盤4的記錄層4c上形成的二進(jìn)制位串時，反射光束的強(qiáng)度分布因位串與光束的位置關(guān)系而變化。因此，檢測出Sa+Sc和Sb+Sd時，在光束掃描位串的中央的情況下，相位相同，而在光束掃描偏離中央的位置的情況下，產(chǎn)生因偏離方向而反向的相位差。因此，通過檢測出Sa+Sc與Sb+Sd的相位差，獲得跟蹤誤差信號。
用下面的運算式，檢測出DPP法的跟蹤誤差信號(TES2)。
TES2＝{(Sa+Sc)-(Sb+Sd)}-α{(Se+Sf)+(Sg+Sh)}這里，將α設(shè)定成用于抵消物鏡偏移和光盤傾斜造成的偏置的最佳系數(shù)。
用雙刀刃法檢測出聚焦誤差信號(FES)。即，下面的公式給出聚焦誤差信號(FES)。
FES＝(Sm-Sn)-{(Sk+Si)-(Sl+Sj)}用來自內(nèi)外周上分離的光束的檢測信號檢測出球面像差誤差信號(SAES)。即，下面的公式給出球面像差誤差信號(SAES)。
SAEA＝(Sk-Sl)-β(Si-Sj)這里，將β設(shè)定成用于抵消SAES的偏置的最佳系數(shù)。
接著，用圖6(a)、(b)說明感光元件12、偏振分束鏡14、以及透明元件15的位置調(diào)整方法。
在所述位置調(diào)整方法中，首先，在將感光部12a～12n的輸出信號表示為Sa～Sn時，用非衍射光調(diào)整偏振分束鏡14的位置，使入射到感光部12a～12d的光量相等，即輸出信號Sa、Sb、Sc、Sd相等。其次，對透明元件15進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，使感光部12i～12l中出現(xiàn)輸出信號，作為Si～Sj。由此，完成透明元件15的粗調(diào)。接著，進(jìn)行透明元件15的位置的微調(diào)。
下面，根據(jù)圖6(a)、(b)闡述透明元件15的位置微調(diào)方法。
圖6(a)、圖6(b)是示出第2偏振光衍射元件32上由光盤4反射的返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部往x方向偏移時的第2偏振光衍射元件32的狀態(tài)的模式圖，圖6(a)示出該返回光相對于光軸方向(z方向)比第2偏振光衍射元件32的中央部往+x方向偏移的情況，圖6(b)示出該返回光相對于光軸方向(z方向)比第2偏振光衍射元件32的中央部往-x方向偏移的情況。圖6(a)和圖6(b)中的虛線所示的區(qū)域(區(qū)域35c)示出返回光照射到第2偏振光衍射元件32的區(qū)域。
圖7(a)、圖7(b)是示出第2偏振光衍射元件32上由光盤4反射的返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部往y方向偏移時的第2偏振光衍射元件32的狀態(tài)的模式圖，圖7(a)示出該返回光相對于光軸方向(z方向)比第2偏振光衍射元件32的中央部往+y方向偏移的情況，圖7(b)示出該返回光相對于光軸方向(z方向)比第2偏振光衍射元件32的中央部往-y方向偏移的情況。圖7(a)和圖7(b)中的虛線所示的區(qū)域(區(qū)域35d)示出返回光照射到第2偏振光衍射元件32的區(qū)域。
首先，在圖6(a)的狀態(tài)下，即在第2偏振光衍射元件32上，由光盤4反射的返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部往+x方向偏移的情況下，下面的公式成立。
(Si+Sj)-(Sk+Sl)＜0另一方面，在圖6(b)的狀態(tài)下，即在第2偏振光衍射元件32上，由光盤4反射的返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部往-x方向偏移的情況下，下面的公式成立。
(Si+Sj)-(Sk+Sl)＞0因此，通過調(diào)整透明元件15的位置，使x方向的透明元件15的位置偏移滿足下面的公式，能在第2偏振光衍射元件32的中央部入射返回光，抵消透明元件15的x方向位置偏移，從而調(diào)整x方向的透明元件15的位置偏移。
(Si+Sj)-(Sk+S1)＝0又，在圖7(a)的狀態(tài)下，即第2偏振光衍射元件32上，由光盤4反射的返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部往+y方向偏移的情況下，下面的公式成立。
(Si+Sj)+(Sk+S1)＜(Sm+Sn)另一方面，在圖7(b)的狀態(tài)下，即第2偏振光衍射元件32上，由光盤4反射的返回光相對于光軸方向(z方向)比中央部往-y方向偏移的情況下，下面的公式成立。
(Si+Sj)+(Sk+Sl)＞(Sm+Sn)因此，通過調(diào)整透明元件15的位置，使x方向的透明元件15的位置偏移滿足下面的公式，能在第2偏振光衍射元件32的中央部入射返回光，抵消透明元件15的y方向位置偏移，從而調(diào)整y方向的透明元件15的位置偏移。
(Si+Sj)+(Sk+Sl)-(Sm+Sn)＝0這樣，抵消x方向和y方向的透明元件15的位置偏差，從而完成透明元件15的位置微調(diào)。
又，可在具有相互平行的2個面的結(jié)構(gòu)的透明元件15上，以掩模精度準(zhǔn)確定位，合為一體地制作第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32。因此，在進(jìn)行第2偏振光衍射元件32的位置調(diào)整以取得規(guī)定的伺服信號的同時，完成第1偏振光衍射元件31的位置調(diào)整。即，光集成單元1的組裝調(diào)整方便，同時還能提高調(diào)整精度。
根據(jù)本實施方式，則通過實施上述位置調(diào)整方法，能簡化組裝工序，可提供廉價的拾光裝置。
在本實施方式中，利用第1偏振光衍射元件31，使從半導(dǎo)體激光器11出射的光束20的光強(qiáng)度分布形成平坦?fàn)顟B(tài)。
因此，能在光盤4上集中微小的光斑，使拾光裝置的再現(xiàn)信號在時間軸方向的分辨率提高，從而能使再現(xiàn)信號的S/N比提高。
再者，光集成單元1的組成是使用偏振的組成，其中包含1/2波長片13、1/4波長片16和偏振光衍射元件(第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32)。因此，光的利用效率高，可不提高半導(dǎo)體激光器的輸出而實現(xiàn)穩(wěn)定的記錄再現(xiàn)性能。
在本實施方式中，還使用具有相互平行的2個反射面偏振分束鏡4。
因此，能將第2偏振光衍射元件32配置在與半導(dǎo)體激光器11和感光元件11對置的一方。于是，能加長半導(dǎo)體激光器11至衍射元件(第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32)的光路長度。又能加長感光元件12至衍射元件(第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32)的光路長度。
其結(jié)果，在將衍射元件(第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32)的衍射角度設(shè)定得小的情況下，也能使感光元件12上的衍射的光(返回光)的分離良好。這樣，能以小衍射角度分離感光元件12上的0次光和+1次光，因而能檢測出非衍射光和衍射光兩者，并且用非衍射光檢測出高速信號，諸如RF信號和DPD法的TES信號。
再者，通過使用密封的半導(dǎo)體組件，使半導(dǎo)體激光器不暴露在外部空氣中，不容易產(chǎn)生特性劣化。
實施方式2根據(jù)圖8(a)和圖8(b)說明本發(fā)明另一實施方式如下。本實施方式中，說明與實施方式1的不同點，因而為了說明方便，對具有與實施方式1中說明的構(gòu)件相同的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的標(biāo)號，省略其說明。
圖8(a)、圖8(b)是示出本發(fā)明實施方式2的光集成單元的組成的組成圖。圖8(a)是相對于所示的光軸方向(z方向)從y方向看的側(cè)視圖，圖8(b)是為了說明封裝件17內(nèi)的半導(dǎo)體激光器11與感光元件12的配置關(guān)系而從圖8(a)所示的光軸方向(z方向)(即從蓋17c的窗部17d方)看封裝件17的俯視圖。
本實施方式的光集成單元中，實施方式1的光集成單元的半導(dǎo)體激光器11(光源)的安裝方向不同。本實施方式的光集成單元的組成去除1/2波長片13。而且，本實施方式的光集成單元中，圖8(a)所示的第1偏振光衍射元件34的全息圖案與實施方式1的不同。
即，上述實施方式1中，圖1所示的半導(dǎo)體激光器11出射相對于所示的光軸方向(z方向)具有y方向的偏振方向的線偏振光(S偏振)。與此相反，本實施方式中，圖8所示的半導(dǎo)體激光器11’出射相對于所示的光軸方向(z方向)具有x方向的偏振方向的線偏振光(P偏振)。
因此，如圖8(a)所示，從半導(dǎo)體激光器11’出射的P偏振光束20’入射到偏振分束鏡14時，在PBS面14a不受到反射。所以，本實施方式的光集成單元11’與上述實施方式1的光集成單元相比，其組成不必配置1/2波長片13。
而且，從半導(dǎo)體激光器11’出射的光束20’是長軸為y方向、短軸為x方向的橢圓狀光束。如上述實施方式1所說明，此橢圓狀光束的短軸方向的光強(qiáng)度分布與長軸方向的光強(qiáng)度分布相比，不是平坦?fàn)顟B(tài)。因此，為了使短軸方向的光強(qiáng)度分布為平坦?fàn)顟B(tài)，需要在該短軸方向進(jìn)行光強(qiáng)度分布校正。
即，圖8(a)、圖8(b)所示的第1偏振光衍射元件34在作為短軸方向的x方向校正光強(qiáng)度分布。具體而言，必須將第1偏振光衍射元件34配置成在圖8(a)、圖8(b)所示的y軸方向上，柵格槽寬度w變化。這樣，使從半導(dǎo)體激光器11’出射的光束在作為短軸方向的x軸方向的光強(qiáng)度分布為平坦?fàn)顟B(tài)。
下面，根據(jù)圖9(a)、圖9(b)，說明一例第1偏振光衍射元件34的全息圖案，圖9(a)、圖9(b)示出一例透明元件15’的面上形成的第1偏振光衍射元件34的全息圖案，圖9(a)是俯視圖，圖9(b)是B-B’剖視圖。
如圖9(a)所示，在第1偏振光衍射元件34上形成柵格槽56。該柵格槽56在x方向上，第1偏振光衍射元件34中央部的柵格槽寬度接近柵格周期之半的長度，而第1偏振光衍射元件34周邊部的柵格槽寬度遠(yuǎn)離柵格周期之半的長度。因此，x方向上，入射的激光束的光強(qiáng)度分布接近平坦。
此外，本實施方式的光集成單元11’，也同樣在第1偏振光衍射元件34與第2偏振光衍射元件32之間封入液晶，實現(xiàn)適應(yīng)偏振方向的選擇性。
在本實施方式中，與上述實施方式1的光集成單元中的第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32相同，第1偏振光衍射元件34也設(shè)計成該第1偏振光衍射元件34的凸部(即衍射光柵)的折射率與所述液晶的折射率一致。因此，與上述實施方式1相同，取得適應(yīng)偏振方向的選擇性。
綜上所述，本實施方式的光集成單元由于半導(dǎo)體激光器11’出射P偏振光束20’，能去除1/2波長片。因此，與上述實施方式1相比，能減少部件數(shù)量，而且具有可提供小型、價廉的拾光裝置的效果。
再者，本實施方式中，用第1偏振光衍射元件34使從半導(dǎo)體激光器11’出射的光束20’的光強(qiáng)度分布為平坦?fàn)顟B(tài)。因此，能在光盤上集中微小的光斑，同時還使拾光裝置的再現(xiàn)信號的時間軸方向的分辨率提高，從而能使再現(xiàn)信號的S/N比提高。
實施方式3根據(jù)圖10說明本發(fā)明另一實施方式如下。本實施方式中，說明與實施方式1的不同點，因而為了說明方便，對具有與實施方式1中說明的構(gòu)件相同的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的標(biāo)號，省略其說明。
圖10是示出本發(fā)明實施方式3的光集成單元的組成的相對于光軸方向(z方向)從y方向看的側(cè)視圖。本實施方式的光集成單元中，實施方式1的光集成單元中的半導(dǎo)體激光器11和感光元件12的組成不同。
即，上述實施方式1中，將半導(dǎo)體激光器11和感光元件12原樣配置在封裝件17內(nèi)。與此相反，如圖10所示，本實施方式的光集成單元1”中，將半導(dǎo)體激光器11和感光元件12分別收裝在獨立的封裝件18、19。即，如圖10所示，將本實施方式的半導(dǎo)體激光器11和感光元件12分別收裝在獨立的封裝件18、19，并且在收裝到封裝件18、19的狀態(tài)下，與上述實施方式1相同地集成化為封裝件17。
這樣，由于能可靠地密封半導(dǎo)體激光器和感光元件12，具有能可靠地抑制特性劣化的效果。
又，由于封裝件17不必密封，偏振分束鏡14的大小可以不完全覆蓋窗部17d，部件形狀能小型化，從而具有可實現(xiàn)光集成單元的小型軽量化和低成本化的效果。
此外，由于半導(dǎo)體激光器11和感光元件12的處理方便，不容易發(fā)生處理差錯造成的故障，同時還在半導(dǎo)體激光器11和感光元件12有故障時便于修理。
再者，由于半導(dǎo)體激光器11可相對于偏振分束鏡14和感光元件12調(diào)整位置，具有能吸收組裝誤差并使返回光可靠地入射到感光元件的效果。
實施方式4根據(jù)圖11說明本發(fā)明另一實施方式如下。本實施方式中，說明與上述實施方式的不同點，因而為了說明方便，對具有與上述實施方式中說明的構(gòu)件相同的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的標(biāo)號，省略其說明。
圖11是示出本發(fā)明實施方式4的光集成單元1的組成的相對于光軸方向(z方向)從y方向看的側(cè)視圖。本實施方式的光集成單元中，上述實施方式3的光集成單元的半導(dǎo)體激光器11(光源)的安裝方向不同。
本實施方式的光集成單元1出射P偏振光束20’，因而其組成去除1/2波長片13。所以，能減少部件數(shù)量，而且具有可提供小型、廉價的拾光裝置的效果。
本實施方式的光集成單元的圖11所示的第1偏振光衍射元件34的全息圖案與實施方式1的不同，而與上述實施方式2的相同。
因此，如圖11所示，本實施方式的光集成單元1中，第1偏振光衍射元件43上使從半導(dǎo)體激光器11’出射的光束20’在所示x軸方向的光強(qiáng)度分布為平坦?fàn)顟B(tài)。因此，與實施方式2相同，能在光盤上集中微小的光斑，同時還使拾光裝置的再現(xiàn)信號的時間軸方向的分辨率提高，從而具有能使再現(xiàn)信號的S/N提高的效果。
本實施方式1的光集成單元1與上述實施方式3相同，將半導(dǎo)體激光器11和感光元件12分別收裝在封裝件18、19。即，如圖10所示，將本實施方式的半導(dǎo)體激光器11和感光元件12分別收裝在獨立的封裝件18、19，進(jìn)而在收裝到封裝件18、19的狀態(tài)下，集成化為與上述實施方式1相同的封裝件17。
綜上所述，本實施方式的光集成單元1除上述實施方式3的效果外，還通過減少部件數(shù)量，可提供小型且價廉的拾光裝置。
實施方式5根據(jù)圖12說明本發(fā)明另一實施方式如下。本實施方式中，說明與實施方式1的不同點，因而為了說明方便，對具有與實施方式1中說明的構(gòu)件相同的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的標(biāo)號，省略其說明。
本實施方式的光集成單元對上述實施方式1～4的光集成單元中的第1偏振光衍射元件而言，其特征為該第1偏振光衍射元件的全息區(qū)小于半導(dǎo)體激光器出射的光束的光束的直徑，而且小于匯聚到光盤4的光束直徑。
下面，根據(jù)圖12，說明本實施方式的光集成單元中的第1偏振光衍射元件的全息區(qū)。圖12是模式圖，為了說明本實施方式的光集成單元中的第1偏振光衍射元件的全息區(qū)，示出該全息區(qū)衍射的光束、從半導(dǎo)體激光器出射的光束的直徑與匯聚到光盤的光束的直徑的關(guān)系。
圖12所示的區(qū)域50示出從半導(dǎo)體激光器11出射的光束穿透圖2所示的準(zhǔn)直透鏡后的光束。這里，如上述圖2所示，從半導(dǎo)體激光器11出射的光束通過透明元件15入射到準(zhǔn)直透鏡2。而且，從半導(dǎo)體激光器11出射的光束通過透明元件15時被第1偏振光衍射元件31衍射。
從半導(dǎo)體激光器出射的光束，在第1偏振光衍射元件31入射到構(gòu)成柵格槽的區(qū)域和不構(gòu)成該槽的區(qū)域。因此，在構(gòu)成柵格槽的區(qū)域與不構(gòu)成該槽的區(qū)域，透射光(從第1偏振光衍射元件31透射的光束)的光強(qiáng)度變化。于是，如圖12所示，對從半導(dǎo)體激光器11出射的光束而言，出現(xiàn)第1偏振光衍射元件31衍射的區(qū)域51。
如上述圖2所示，從準(zhǔn)直透鏡2出射的光束通過物鏡3匯聚在光盤4上。這里，圖12所示的區(qū)域52示出由物鏡匯聚到光盤并且用于信息記錄再現(xiàn)的光束。
在拾光裝置中，為了跟蹤控制，通常物鏡往徑向(x方向)移位，因而將區(qū)域52設(shè)定成大于物鏡的有效直徑。又，調(diào)整透明元件15的位置，使第1偏振光衍射元件31衍射的區(qū)域51配置在作為出射光的光束的區(qū)域50的中央，從而完成透明元件15的粗調(diào)。然后，通過再進(jìn)行上述實施方式1中所述的透明元件15的位置微調(diào)方法，使透明元件15的位置調(diào)整方便。
因此，需要將第1偏振光衍射元件制作成第1偏振光衍射元件的面上的出射光的區(qū)域50較小，而且用于信息的記錄再現(xiàn)的區(qū)域52的直徑較大。
在上述實施方式1～5中，說明了由第1偏振光衍射元件產(chǎn)生3光束的組成。然而，本發(fā)明不限于此，本發(fā)明的光集成單元中的第1偏振光衍射元件也可用于產(chǎn)生TES中不用3光束的1光束用的光集成單元。
再者，如圖13所示，作為本發(fā)明的拾光裝置，也可構(gòu)成裝載去除1/4波長片16的光集成單元30，并且與外裝的1/4波長片5組合。
本發(fā)明的拾光裝置，還可構(gòu)成在圖13的組成中改變半導(dǎo)體激光器11(光源)的安裝方向，將第1偏振光衍射元件的全息圖案更改成圖9所示的第1偏振光衍射元件34的全息圖案，而且去除1/2波長片13；也就是說，可以是圖14所示的組成。
此外，在上述實施方式1的光集成單元1中，構(gòu)成第2偏振光衍射元件32比第1偏振光衍射元件31更配置在靠近半導(dǎo)體激光器11方，但本發(fā)明的光集成單元不限于此，也可構(gòu)成第1偏振光衍射元件31和第2偏振光衍射元件32的配置相反。即，可構(gòu)成第1偏振光衍射元件31比第2偏振光衍射元件32更配置在靠近半導(dǎo)體激光器11方。
又，上述實施方式2的光集成單元1’中，構(gòu)成第2偏振光衍射元件32比第1偏振光衍射元件34更配置在靠近半導(dǎo)體激光器11方(參考圖8)，但本發(fā)明的光集成單元不限于此，也可構(gòu)成第1偏振光衍射元件34和第2偏振光衍射元件32的配置相反。即，可構(gòu)成圖8所示的第1偏振光衍射元件34比第2偏振光衍射元件32更配置在靠近半導(dǎo)體激光器11方。
可以說，本發(fā)明的光集成單元，具有光源；使來自所述光源的出射光衍射的第1偏振光衍射元件；設(shè)置成劃分來自光信息記錄媒體的返回光光束的中心部附近的光束和所述返回光光束的外緣部附近的光束的第2偏振光衍射元件；將所述返回光引導(dǎo)到感光元件的光分離單元；以及檢測出所述返回光的感光元件，其中，所述第1偏振光衍射元件至少所述出射光光束中心部附近的光束通過的區(qū)域的柵格寬度或柵格深度與所述出射光束外緣部附近的光束的柵格寬度或柵格深度相互不同，并且使所述第1偏振光衍射元件和所述第2偏振光衍射元件對置地形成在透明元件的面上。
即，換句話說，本發(fā)明的光集成單元，具有光源；使來自所述光源的出射光衍射的第1偏振光衍射元件；設(shè)置成劃分來自光信息記錄媒體的返回光光束的中心部附近的光束和所述返回光光束的外緣部附近的光束的第2偏振光衍射元件、將所述返回光引導(dǎo)到感光元件的光分離單元；以及檢測出所述返回光的感光元件，其中，所述第1偏振光衍射元件至少所述出射光光束中心部附近的光束通過的區(qū)域的柵格槽寬度或柵格槽深度與所述出射光束外緣部附近的光束的柵格槽寬度或柵格槽深度相互不同，并具有將來自所述光源的出射光至少劃分成3光束的第1全息區(qū)，所述第2偏振光衍射元件具有將來自所述光信息記錄媒體的返回光分離成非衍射光和衍射光的第2全息區(qū)，而且在所述第1偏振光衍射元件的與所述光源對置的一方還具有1/4波長片。
于是，該組成中，所述光分離單元，最好是至少具有相互平行的2個平行面的偏振分束鏡。
根據(jù)該組成，則通過使用具有光強(qiáng)度分布校正功能的第1偏振光衍射元件和劃分返回光的第2偏振光衍射元件，使出射光的光強(qiáng)度分布為平坦?fàn)顟B(tài)，能在光盤上集中微小的光斑，使拾光裝置的再現(xiàn)信號的時間軸方向分辨率提高，進(jìn)而使再現(xiàn)信號的S/N比提高。而且，由于使用偏振的組成包含1/2波長片、1/4波長片、偏振性衍射元件，來自光源的出射光僅在第1偏振光衍射元件衍射，第2偏振光衍射元件上不衍射。來自光信息記錄媒體的返回光僅在第2偏振光衍射元件衍射，在第1偏振光衍射元件上不衍射，因而光利用效率高。又由于第1偏振光衍射元件產(chǎn)生的3光束全部用于TES檢測方法，光利用效率高。因此，可提供光源中不必使用輸出大的半導(dǎo)體激光器而且價廉、具有穩(wěn)定的特性的拾光裝置。
此外，通過使用具有相互平行的2個反射面的偏振分束鏡，可將第2偏振光衍射元件配置在與光源和感光元件對置的一方，可加長光源至衍射元件的光路長度。結(jié)果，即使減小衍射元件的衍射角也能在感光元件上分離光束。由于能這樣用小的衍射角分離感光元件上的0次衍射光和+1次衍射光，可檢測出非衍射光和衍射光兩者，并且用非衍射光檢測出諸如RF信號和DPD法的TES信號那樣的高速信號，還能用衍射光檢測出伺服信號。再者，通過使用密封的半導(dǎo)體組件，使半導(dǎo)體激光器不暴露在外部空氣中，不容易產(chǎn)生特性劣化。
還可在具有相互平行的2個面的結(jié)構(gòu)的透明元件上，以掩模精度準(zhǔn)確定位，合為一體地制作第1偏振光衍射元件和第2偏振光衍射元件。因此，在進(jìn)行第2偏振光衍射元件的位置調(diào)整以獲得規(guī)定的伺服信號的同時，完成第1偏振光衍射元件的位置調(diào)整。因此，光集成單元的組裝調(diào)整方便，同時還能提高調(diào)整精度。又，可對感光元件和光分離單元調(diào)整位置，并通過實施所述調(diào)整方法，能使組裝工序簡化。因此，能提供廉價的拾光裝置。
通過將第1偏振光衍射元件形成得輻射光在第1偏振光衍射元件上的光束直徑較小而且匯聚到所述光信息記錄媒體的光束直徑較大，能進(jìn)一步簡化組裝工序，可提供廉價的拾光裝置。
本發(fā)明不限于上述實施方式，組合權(quán)利要求書所示范圍中適當(dāng)改變的技術(shù)的方法而得的實施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
綜上所述，本發(fā)明的光集成單元，包含將光束中的第1偏振分量的光往所述光信息記錄媒體衍射而使所述返回光中的第2偏振分量的光往所述感光元件衍射成光強(qiáng)度的降低率隨著從光軸附近往外緣部變小的衍射單元；以及設(shè)在所述返回光入射到所述衍射單元位置，并將該返回光變換成第2偏振分量的光的偏振分量變換單元。
這樣使用偏振的組成包含使第1偏振分量的光往光信息記錄媒體衍射而使第2偏振分量的光往感光元件衍射的所述衍射單元和將返回光變換成第2偏振分量的光的所述偏振分量變換單元，因而能使光信息記錄媒體反射的返回光效率良好地在感光元件感光。所以，能將第1偏振光衍射元件衍射的光束全部用于信號檢測，使光利用效率極高。
因此，在例如將半導(dǎo)體激光器用作光源的情況下，不需要使用輸出大的半導(dǎo)體激光器，從而能提供廉價且具有穩(wěn)定的記錄再現(xiàn)性能的拾光裝置。
又，上述衍射單元使所述第1偏振分量的光往所述光信息記錄媒體衍射成光強(qiáng)度降低率隨著從光軸附近往外緣部變小，因而能在光信息記錄媒體上將該光束集中成微小的光斑，使再現(xiàn)信號的時間軸方向分辨率提高，并能提高再現(xiàn)信號的S/N比。
綜上所述，本發(fā)明的拾光裝置由于具有所述光集成單元，使光利用效率的降低最小，能實現(xiàn)較穩(wěn)定的記錄再現(xiàn)性能。
再者，上述“第1偏振分量的光”和“第2偏振分量的光”分別具有能實現(xiàn)上述“使用偏振”的組成的偏振分量，則無專門限定，但尤其以線偏振為佳。這些光為線偏振時，最好第1偏振分量與第2偏振分量相互垂直。即，“第1偏振分量的光”為具有規(guī)定偏振方向的線偏振光時，最好“第2偏振分量的光”是具有與該規(guī)定的偏振方向垂直的偏振方向的線偏振光。
本發(fā)明的光集成單元中，所述偏振分量變換單元最好是1/4波長片。
所述“第1偏振分量的光”和“第2偏振分量的光”分別是線偏振光時，根據(jù)上述組成，衍射單元僅將具有規(guī)定偏振方向的線偏振光往光信息記錄媒體衍射，使其入射到1/4波長片。然后，該線偏振光穿透1/4波長片，從而作為圓偏振光照射在光信息記錄媒體上。因此，例如產(chǎn)生RF信號時，不容易受光信息記錄媒體的襯底的雙折射影響。
又，本發(fā)明的光集成單元中，最好所述衍射單元包含使所述光束中的第1偏振分量的光衍射而使所述返回光中的第2偏振分量的光透射的第1偏振光衍射元件和使所述返回光中的第2偏振分量的光衍射而使所述光束中的第1偏振分量的光透射的第2偏振光衍射元件。
根據(jù)上述組成，則從光源出射的光束中的第1偏振分量的光在所述第1偏振光衍射元件上往光信息記錄媒體衍射，而原樣穿透所述第2偏振光衍射元件。
然后，從所述第1偏振光衍射元件和第2偏振光衍射元件出射的光束被所述光信息記錄媒體反射，成為返回光，通過偏振分量變換單元后，變成第2偏振分量的光，入射到所述衍射單元。這時，具有第2偏振分量的返回光原樣穿透所述第1偏振光衍射元件后，在所述第2偏振光衍射元件衍射到感光元件。
因此，利用具有第1偏振光衍射元件和第2偏振光衍射元件的組成，能使從光源產(chǎn)生的光束中的第1偏振分量的光往所述光信息記錄媒體衍射，而該光信息記錄媒體反射的該光束(返回光)中的第2偏振分量的光則往所述感光元件衍射。
最好所述第1偏振光衍射元件將所述光束分成3光束。
“分成3光束”含義為，將從光源出射的光束劃分成0次光束(主光束)和±1次光束(子光束)。由此，可檢測出基于3光束法的跟蹤誤差信號。
最好所述第2偏振光衍射元件將所述返回光分成非衍射光和衍射光。具體而言，所述第2偏振光衍射元件具有劃分成所述返回光的中心部附近的光束和所述返回光的外緣部附近的光束的衍射光的第2全息區(qū)。
在本發(fā)明的光集成單元中，最好所述第1偏振光衍射元件具有至少在所述光束中的中心部附近的光通過的區(qū)域上的柵格槽寬度或柵格槽深度與在所述光束的外緣部附近的光通過的區(qū)域上的柵格槽寬度或柵格槽深度相互不同的第1全息區(qū)。
根據(jù)上述組成，則在第1全息區(qū)中，至少在所述光束中的中心部附近的光通過的區(qū)域上的柵格槽寬度或柵格槽深度與在所述光束的外緣部附近的光通過的區(qū)域上的柵格槽寬度或柵格槽深度相互不同，因而可將穿透所述第1全息區(qū)的光的強(qiáng)度分布校正成較平坦的狀態(tài)。
因此，根據(jù)上述組成，則能使從光源出射的光束的光強(qiáng)度分布以較平坦的狀態(tài)匯聚到所述光信息記錄媒體。所以，利用上述組成，能在光信息記錄媒體上將該光束集中成較微細(xì)的光斑，使再現(xiàn)信號的時間軸方向分辨率提高，從而可提高再現(xiàn)信號的S/N比。利用上述組成，還能提供又進(jìn)行光源強(qiáng)度校正又使光利用效率降低最小的拾光裝置。
尤其，在第1偏振光衍射元件將光束分成3光束的情況下，所述第1全息區(qū)使所述3光束中的0次衍射光(主光束)的光強(qiáng)度分布為較平坦的狀態(tài)。
又，最好所述第1全息區(qū)是直線衍射光柵時，所述光束中的中心部附近的光通過的區(qū)域上，使柵格槽寬度接近柵格周期之半的長度，而所述光束的外緣部附近的光通過的區(qū)域上，使柵格槽寬度遠(yuǎn)離柵格槽周期之半的長度。這時，0次衍射光在中心部附近的光通過的區(qū)域相對于外緣部附近的光通過的區(qū)域，光強(qiáng)度降低率小(即光強(qiáng)度降低率隨著從光軸附近往外緣部變小)，能使0次衍射光的光強(qiáng)度分布接近較平坦的狀態(tài)，因而有利。
又，在本發(fā)明的光集成單元中，最好所述第1偏振光衍射元件和所述第2偏振光衍射元件相互平行地對置，而且配置在所述光束的光軸上。
根據(jù)上述組成，則由于所述第1偏振光衍射元件和所述第2偏振光衍射元件相互平行地對置，而且配置在所述光束的光軸上，通過進(jìn)行第2偏振光衍射元件的位置調(diào)整，使第2偏振光衍射元件衍射的光入射到感光元件，能同時完成第1偏振光衍射元件的位置調(diào)整。所以，能使光集成單元的組裝工序中的第1偏振光衍射元件和第2偏振光衍射元件的位置調(diào)整方便，同時還能提高調(diào)整精度。
尤其，在所述第1偏振光衍射元件具有至少在所述光束中的中心部附近的光通過的區(qū)域上的柵格槽寬度或柵格槽深度與在所述光束的外緣部附近的光通過的區(qū)域上的柵格槽寬度或柵格槽深度相互不同的第1全息區(qū)的情況下，即第1偏振光衍射元件中具有使光強(qiáng)度分布為較平坦的狀態(tài)的光強(qiáng)度校正功能的情況下，將第1偏振光衍射元件配置在第1全息區(qū)的中心與所述光束的光軸錯開的位置時，由于光強(qiáng)度分布不能準(zhǔn)確校正，應(yīng)用上述組成尤其有效。
又，在本發(fā)明的光集成單元中，最好還包含具有使所述光束透射并使所述返回光反射的功能面，并將該返回光引導(dǎo)到所述感光元件的導(dǎo)光單元。
根據(jù)上述組成，則從所述光源出射的光束穿透所述導(dǎo)光單元的功能面后，入射到所述衍射單元。因此，能加長從所述光源出射并入射到所述衍射單元前的光束的光路長度。
在所述感光元件上，對受所述衍射單元衍射后通過所述導(dǎo)光單元的返回光進(jìn)行感光。即，在穿透所述衍射單元后入射到所述感光元件前的期間通過所述所述導(dǎo)光單元。因此，能加長受所述感光元件感光前的被衍射的返回光的光路長度。
這樣，將所述衍射單元的衍射角度設(shè)定得小時，也能使所述感光元件上的被衍射的光(返回光)的分離良好。
尤其，在所述第2偏振光衍射元件將所述返回光劃分成非衍射光和衍射光的情況下，有時難以使衍射光和非衍射光充分分離，以在感光元件上感光。此情況下，利用上述組成，在通過長的光路的期間，衍射光與非衍射光的間隔大，能在所述感光元件上良好地分離衍射光和非衍射光。
在本發(fā)明的光集成單元中，最好所述功能面使所述光束中的第1偏振分量的光透射，并使所述返回光中的第2偏振分量的光反射。
這樣，所述導(dǎo)光單元能在所述功能面使光信息記錄媒體反射的具有第2偏振分量的返回光全部反射，并效率良好地引導(dǎo)到感光元件。所以，利用上述組成，可進(jìn)一步提高返回光的利用效率。
又，在本發(fā)明的光集成單元中，最好所述導(dǎo)光單元具有對所述功能面反射的返回光進(jìn)行反射的反射面。
這樣，能使第2偏振光衍射元件衍射的返回光反射到希望的方向，同時還能進(jìn)一步加長光路長度。
而且，所述功能面與所述反射面相互平行更好。這樣，光入射到功能面的什么部分(例如功能面的外周面)，都能使導(dǎo)光單元內(nèi)的光路長度不變，而效率良好地將功能面反射的返回光引導(dǎo)到感光元件。因此，具有光集成單元中的導(dǎo)光單元的位置調(diào)整方便的效果。
所述功能面最好是偏振分束鏡面。
又，本發(fā)明的光集成單元中，最好還在入射到所述功能面前的所述光束的光軸上具有1/2波長片。
這樣，就具有增加光源的部件布局自由度的效果。
例如，所述功能面使所述光束中的第1偏振分量的光透射，并使所述返回光中的第2偏振分量的光反射時，光源的布局受到限制，使其出射第1偏振分量的光。因此，通過在入射到所述功能面前的所述光束的光軸上設(shè)置1/2波長片，光源即使出射所述第1偏振分量以外的第2偏振分量的光束，也能應(yīng)用，而不降低光利用效率。即，具有使光源布局自由度增加的效果。
又，在本發(fā)明的光集成單元中，最好所述感光元件具有對所述衍射光進(jìn)行感光的感光部和對所述非衍射光進(jìn)行感光的感光部。
根據(jù)上述組成，則由于所述感光元件具有對所述非衍射光進(jìn)行感光的感光部，能將該非衍射光用于高速信號的檢測。
具體而言，能將所述非衍射光用于RF信號和基于DPD法的TES信號等高速信號的檢測。又能將所述衍射光用于伺服信號的檢測。
這樣，例如用衍射光進(jìn)行所述高速信號的檢測時，由于受到波長變動和公差的影響，需要考慮感光元件上聚光位置變動，預(yù)先將感光部設(shè)計得大些，這樣約束感光部面積，成為限制RF信號高速再現(xiàn)的原因，但本發(fā)明的光集成單元中，使用非衍射光，因而與使用衍射光時相比，感光部的面積不受約束。因此，能實現(xiàn)良好的RF信號的高速再現(xiàn)。
又，在本發(fā)明的光集成單元中，最好所述光源是設(shè)置在密封的封裝件的半導(dǎo)體激光器。
這樣，使光源不暴露在外部空氣中，不容易發(fā)生特性劣化。
又，在本發(fā)明的光集成單元中，最好所述光源能相對于所述感光元件和所述導(dǎo)光單元進(jìn)行位置調(diào)整。
這樣，由于使光源和感光元件準(zhǔn)確對位，即使光源采用收裝在封裝件的半導(dǎo)體激光器時，也能使返回光可靠地入射到感光元件。因此，能使對非衍射光進(jìn)行感光的感光部的面積最小，可良好地進(jìn)行高速信號的檢測。
又，在本發(fā)明的光集成單元中，最好通過將所述第2偏振光衍射光柵衍射的光入射到所述感光元件，對所述第1偏振光衍射元件進(jìn)行位置調(diào)整。
根據(jù)上述組成，則通過進(jìn)行第2偏振光衍射元件的位置調(diào)整，使第2偏振光衍射元件衍射的光入射到感光元件，同時完成第1偏振光衍射元件的位置調(diào)整。因此，光集成單元組裝工序中的第1偏振光衍射元件和第2偏振光衍射元件的位置調(diào)整方便，同時還能提高調(diào)整精度。
又，在本發(fā)明的光集成單元中，最好所述第1偏振光衍射元件具有小于從所述光源出射的光束在所述第1偏振光衍射元件上的照射區(qū)域而且大于該光束匯聚到所述光信息記錄媒體的匯聚區(qū)域的第1全息區(qū)。
這樣，通過調(diào)整衍射單元的位置，使第1全息區(qū)配置在所述照射區(qū)域的中央，完成衍射單元的位置粗調(diào)。因此，光集成單元組成工序中的衍射單元位置粗調(diào)方便。
又，在本發(fā)明的光集成單元中，最好所述衍射單元還具有透明元件，并且在所述透明元件的相互對置的面上，分別形成所述第1偏振光衍射元件和所述第2偏振光衍射元件。
根據(jù)上述組成，則由于在透明元件的相互對置的面上分別形成所述第1偏振光衍射元件和所述第2偏振光衍射元件，可合為一體地制作第1偏振光衍射元件和第2偏振光衍射元件，從而能減少部件數(shù)量。
綜上所述，本發(fā)明提供光利用效率極高、而且具有穩(wěn)定的記錄再現(xiàn)性能的光集成單元、以及包含該單元的拾光裝置，因而主要可用于光信息記錄產(chǎn)業(yè)。
“發(fā)明詳細(xì)說明(具體實施方式
)”中完成的具體實施方式
或?qū)嵤├K究是闡明本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的，不應(yīng)僅限于該具體例作狹義解釋，在本發(fā)明的精神和接著記述的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)可作各種變換并付諸實施。
權(quán)利要求
1.一種光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，具有往光信息記錄媒體(4)出射光束(20)的光源(11、11’)；以及接收所述光信息記錄媒體反射的所述光束的返回光的感光元件(12)，所述光束具有第1偏振分量的光，并且該光集成單元包含將所述第1偏振分量的光往所述光信息記錄媒體衍射成光強(qiáng)度的降低率隨著從光軸附近往外緣部變小的衍射單元(15、15’)；以及配置在所述返回光入射到所述衍射單元前的光路中，將該返回光變換成與所述第1偏振分量不同的第2偏振分量的光的偏振分量變換單元(16)，所述衍射單元還將所述第2偏振分量的光往所述感光元件衍射。
2.如權(quán)利要求1中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述第1偏振分量的光和所述第2偏振分量的光，是具有相互正交的偏振方向的線偏振光。
3.如權(quán)利要求1中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述偏振分量變換單元(16)是1/4波長片。
4.如權(quán)利要求1中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述衍射單元(15、15’)具有使所述第1偏振分量的光衍射而使所述第2偏振分量的光透射的第1偏振光衍射元件(31、34)；以及使所述第2偏振分量的光衍射而使所述第1偏振分量的光透射的第2偏振光衍射元件(32)。
5.如權(quán)利要求4中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述第1偏振光衍射元件(31、34)將所述光束分成3光束。
6.如權(quán)利要求4中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述第2偏振光衍射元件(32)將所述返回光分成非衍射光(22)和衍射光(23)。
7.如權(quán)利要求4中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述第1偏振光衍射元件(31、34)，具有至少在所述光束中的中心部附近的光通過的區(qū)域上的柵格槽寬度或柵格槽深度與在所述光束的外緣部附近的光通過的區(qū)域上的柵格槽寬度或柵格槽深度相互不同的第1全息區(qū)。
8.如權(quán)利要求4中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述第2偏振光衍射元件(32)，具有分成所述返回光的中心部附近的光束和所述返回光的外緣部附近的光束的第2全息區(qū)。
9.如權(quán)利要求4中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述第1偏振光衍射元件(31、34)和所述第2偏振光衍射元件(32)相互平行地對置，而且被配置在所述光束的光軸上。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，還包含具有使所述光束透射并使所述返回光反射的功能面(14a)，并將該返回光引導(dǎo)到所述感光元件(12)的導(dǎo)光單元(14)。
11.如權(quán)利要求10中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述功能面(14a)使所述光束中的第1偏振分量的光透射，并使所述返回光中的第2偏振分量的光反射。
12.如權(quán)利要求10中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述導(dǎo)光單元(14)，具有對所述功能面(14a)反射的返回光進(jìn)行反射的反射面(14b)。
13.如權(quán)利要求10中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述功能面(14a)是偏振分束鏡面。
14.如權(quán)利要求10至13中任一項所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，還在入射到所述功能面(14a)前的所述光軸上，設(shè)置1/2波長片。
15.如權(quán)利要求6至9中任一項所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述感光元件，具有對所述衍射光進(jìn)行感光的感光部和對所述非衍射光(22)進(jìn)行感光的感光部。
16.如權(quán)利要求15中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，將所述非衍射光(22)用于高速信號的檢測。
17.如權(quán)利要求16中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述高速信號是RF信號和基于DPD法的TES信號。
18.如權(quán)利要求15中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，將所述衍射光(23)用于伺服信號的檢測。
19.如權(quán)利要求1中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述光源(11、11’)是收裝在密封組件中的半導(dǎo)體激光器。
20.如權(quán)利要求19中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述光源(11、11’)，可相對于所述感光元件(12)和所述導(dǎo)光單元(14)調(diào)整位置。
21.如權(quán)利要求4中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，通過將所述第2偏振光衍射光柵(32)衍射的光入射到所述感光元件(12)，對所述第1偏振光衍射元件(31、34)進(jìn)行位置調(diào)整。
22.如權(quán)利要求4中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述第1偏振光衍射元件(31、34)具有小于所述光源(11、11’)出射的光束在所述第1偏振光衍射元件上的照射區(qū)，而且大于該光束匯聚到所述光信息記錄媒體(4)的聚光區(qū)的第1全息區(qū)。
23.如權(quán)利要求4中所述的光集成單元(1、1’、30)，其特征在于，所述衍射單元還具有透明元件，在所述透明元件的相互對置的面上，分別形成所述第1偏振光衍射元件(31、34)和所述第2偏振光衍射元件。
24.一種拾光裝置(40)，其特征在于，所包含的光集成單元(1、1’、30)，具有往光信息記錄媒體(4)出射光束(20)的光源(11、11’)、以及接收所述光信息記錄媒體反射的所述光束的返回光的感光元件(12)，其中所述光束具有第1偏振分量的光，并且該光集成單元包含將所述第1偏振分量的光往所述光信息記錄媒體衍射成光強(qiáng)度的降低率隨著從光軸附近往外緣部變小的衍射單元(15、15’)；以及配置在所述返回光入射到所述衍射單元前的光路中，將該返回光變換成與所述第1偏振分量不同的第2偏振分量的光的偏振分量變換單元(16)，所述衍射單元還將所述第2偏振分量的光往所述感光元件衍射。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種光集成單元和拾光裝置。為了通過使光利用效率的降低為最小，實現(xiàn)較穩(wěn)定的記錄再現(xiàn)性能，本發(fā)明的光集成單元(1)，具有將光束(20)出射到光盤(4)的半導(dǎo)體激光器(11)；接收從光盤(4)反射的光束(20)的返回光的感光元件(12)；使光束(20)中具有P偏振的光衍射到光盤(4)而使返回光中具有S偏振的光衍射到感光元件(12)的透明元件(15)；以及設(shè)在返回光入射到透明元件(15)的位置，并將返回光變換成具有S偏振的光的1/4波長片(16)。
文檔編號G11B7/135GK1855257SQ20061007941
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月27日
發(fā)明者金澤泰德, 堀山真 申請人:夏普株式會社