CN100369133C - 光学拾取装置与光盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光拾取装置与光盘装置，该装置包含：光发射部件，用于发出波长为λ1的第一激光束和不同于λ1的波长为λ2的第二激光束；表面凹凸型第一衍射光栅，具有由第一和第二相栅而产生两个台阶的相高，该第二相栅设置在第一相栅的相对一侧，该第一衍射光栅适于将波长为λ1的激光束分成三束光束、并透射几乎所有波长为λ2的激光束；表面凹凸型第二衍射光栅，具有由第一和第二相栅而产生两个台阶的相高，该第二相栅设置在第一相栅的相对一侧，该第二衍射光栅适于将波长为λ2的激光束分成三束光束、并透射几乎所有波长为λ1的激光束；物镜，用于将从光发射部件发出的激光束会聚到光盘上；光学元件，用于分支被光盘反射的返回光的光路；以及光接收部件，用于接收被光学元件分支的返回光。

Description

光学拾取装置与光盘装置
相关申请的交叉引用
本发明包含了2004年6月24日于日本专利局提交的日本专利申请JP2004-184134的技术主题，在此基全部内容作为参考并入本文。
技术领域
本发明涉及一种向光盘记录信息信号和/或从光盘重现信息信号的光学拾取装置，更具体地说，本发明涉及一种光学拾取装置和一种光盘装置，其适配成根据多种不同类型的光盘发射两种不同波长的激光束，并通过三光束法检测跟踪误差。
背景技术
公知的装配于光盘装置中的光学拾取装置包括二波长光学拾取装置，其包含一个播放DVD(数字多功能盘)的660nm波段的激光二极管和一个在CD-R(可记录光盘)上记录或从中重现信号的785nm波段的激光二极管。
在这种二波长光学拾取装置中，如图1所示，为了缩小尺寸和减轻重量，其中的两组激光束光学系统共用了许多光学元件。
参见图1，所示的二波长光学拾取装置100包含一个二波长半导体激光元件103，该二波长半导体激光元件103依次包含一个适配成发射660nm波段的激光束的第一半导体激光器103a和一个适配成发射785nm波段的激光束的第二半导体激光器103b。在从第一与第二半导体激光器103a，103b发出的激光束的光路上配置一个衍射光栅102，用于将每个激光束分裂成三个光束。通过将副光束分别设置于检测信息信号的主光束的前方与后方、并通过一个副光检测器来检测副光束，该光学拾取装置100进行跟踪控制操作。
该衍射光栅102将从第一与第二半导体激光器103a，103b发出的每个激光束分裂成三个光束。随后，在它们进入物镜106之前，这三个光束由分光器104的半反射镜面104a反射，且由一个准直透镜105准直。
接着，出射光束由物镜106会聚于光盘107的信号记录表面上，并被信号记录表面反射而沿相同光路返回。返回的光束又一次通过物镜106而成为一个准直光束，并通过准直透镜105和分光器104的作用而使这三个光束会聚于光检测器108的主光检测器和副光检测器。
这样，通过公知的像散方法或差分推挽方法来检测会聚于光检测器108的返回光束，该二波长光学拾取装置100进行聚焦控制和跟踪控制操作。
与此同时，在该二波长光学拾取装置100中，配置这两个衍射光栅102以分别将从第一与第二半导体激光器103a，103b发出的这两个不同波长的光束衍射成三个光束。然而，当这两个半导体激光器103a，103b作为单个部件包含于该二波长光学拾取装置100中时，两个半导体激光器103a，103b的光出射点的位置彼此非常接近，并且这两个光束以公用光路的方式引导至光盘107。其结果是，这两个光束不可避免地通过两个衍射光栅，由此带来了下面列出的问题。
首先，每个激光束经历了两次衍射效应而由此产生了不必要的衍射光。于是，需用作检测跟踪误差的三个光束的强度减小了，以致很难准确地检测跟踪误差。可以使用一种使每个衍射光栅的相栅长度等于波长的整数倍、而与三个激光束的分离无关的技术来解决此问题。例如，可使相栅呈现一个高度，当透射660nm波长的激光束时，该高度致使产生一个等于2π或一个波长的光程差。在这种配置下，该衍射光栅使得进入其的660nm波长的激光束直接前行，而只衍射785nm波长的激光束。
此时，未分成三束的660nm波长的激光束不被衍射地透射，但是对于分成三束的785nm波长的激光束，则唯一地确定了第0级与第1级衍射光强度比或光量比。在必须改变衍射光栅的间距来调整衍射光的强度比的时候，除了0级与±1级衍射光之外的更高级数的衍射光也出现了。其结果是，不可能在记录信息信号时要求高功率电平来提高0级衍射光的效率，同时抑制更高级衍射光的产生。
发明内容
因此，迫切需要提供一种包含两个激光二极管的二波长光学拾取装置和光盘装置，所述两个激光二极管用于发射不同波长的激光束。这种装置适合于提高装置中激光的利用效率，其通过0级光束与±1级光束的强度比来精确检测跟踪误差，并能同时抑制除0级与±1级光束之外的更高级数的衍射光的产生，其中所述的0级与±1光束是通过将某波长的激光束分裂成三束而产生的。
根据本发明，提供一种光学拾取装置和一种光盘装置，其包含：光发射部件，用于发出一个波长为λ1的第一激光束和一个波长不同于λ1的波长为λ2的第二激光束；组合光学元件，包括：表面凹凸型第一衍射光栅，其具有通过配备第一相栅和第二相栅而产生的两个台阶的相高，其中该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，该第一衍射光栅适于将波长为λ1的激光束分成三束光束、并透射几乎所有波长为λ2的激光束；表面凹凸型第二衍射光栅，其具有通过配备第一相栅和第二相栅而产生的两个台阶的相高，其中该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，该第二衍射光栅适于将波长为λ2的激光束分成三束光束、并透射几乎所有波长为λ1的激光束；物镜，用于将从光发射部件发出的激光束会聚到光盘上；分光器，用于分支波光盘反射的返回光的光路；以及光接收部件，用于接收被光学元件分支的返回光，其中，组合光学元件配置在光发射部件和分光器之间。
从根据本发明并具有上述配置的一个光学拾取装置或一个光盘装置发出的激光束不产生任何±1级光，因此，在通过三光束法检测跟踪误差信号时，能够提高进行了三光束分离的那种波长的激光束的0级衍射光与1级衍射光的强度比。此外，它们实际上不产生任何更高级数的衍射光，并因此可能提高装置中激光的利用率，并通过三光束法精确地检测跟踪误差。
附图说明
图1是示出公知的二波长光学拾取装置的配置的示意图；
图2是示出本发明的光学拾取装置的一个实施例的配置的示意图；
图3是一组合光学元件的第一衍射光栅的侧面示意图；
图4是该组合光学元件的第二衍射光栅的侧面示意图；
图5是照射到一个光盘的信号记录面的激光束形成的激光光束点的平面示意图；
图6是光检测器的平面示意图，在其中的每一个上面都照射两种不同波长的光束而形成各自的光束点。
图7是组合光学元件的另一实施例的第一衍射光栅的侧面示意图；
图8是图7的组合光学元件的实施例的第二衍射光栅的侧面示意图；
图9是组合光学元件的又一实施例的第一衍射光栅的侧面示意图；
图10是图9的组合光学元件的实施例的第二衍射光栅的侧面示意图；
图11是组合光学元件的再一实施例的第一衍射光栅的侧面示意图；
图12是图11的组合光学元件的实施例的第二衍射光栅的侧面示意图；
具体实施方式
现在将参照附图来更加详细地说明本发明，附图中展示了根据本发明且适于装配在光盘装置中的光学拾取装置1的优选实施例。
本实施例的光学拾取装置1包含一个播放DVD的660nm波段的激光二极管和一个在CD或CD-R上记录或从中重现信号的785nm波段的激光二极管，这两个二极管作为一个单个部件。图2是示出光学拾取装置1的实施例的配置的示意图。参见图2，该光学拾取装置1包含一个二波长半导体激光元件3、一个组合光学元件4、一个分光器5、一个准直透镜6、一个用于两个波长的物镜7、一个盘形光学元件9和一个用于检测信号的光检测器10。其中所述二波长半导体激光元件3包括一个660nm波段的激光二极管和一个785nm波段的激光二极管，所述组合光学元件4具有一个衍射光栅，用于透射从该二波长半导体激光元件3射出的激光束或将它们分成三个光束，所述分光器5用于反射或透射由该组合光学元件4分裂或由光盘8反射的激光束，所述盘形光学元件9上形成有一个衍射光栅，用于校准从光盘8反射的660nm波段的激光束和785nm波段的激光束，该光检测器10作为一个公用的光接收元件，用于接收660nm波段和785nm波段的激光束。
二波长半导体激光元件3具有一个发出用于CD的785nm波段激光束的CD光发射部件和一个发出用于DVD的660nm波段激光束的DVD光发射部件。该CD光发射部件与DVD光发射部件相互间隔100至300μm，并配置成能够在相同方向上发射各自的激光束。
组合光学元件4配置在二波长半导体激光元件3与分光器5之间。分别设置在该二波长半导体激光元件3侧和该分光器5侧的第一与第二衍射光栅4a，4b是一种表面凹凸型衍射光栅，它适配成将从二波长半导体激光元件3发射的各个激光束分裂成三个光束。组合光学元件4的设置在二波长半导体激光元件3侧的第一衍射光栅4a衍射用于CD的785nm波段的激光束以产生三个光束，并透射用于DVD的660nm波段的激光束，同时，组合光学元件4的设置在分光器5侧的第二衍射光栅4b衍射用于DVD的660nm波段的激光束以产生三个光束，并透射用于CD的785nm波段的激光束。
更具体地说，当从该二波长半导体激光元件3的CD光发射部件发出的785nm波段的激光束进入组合光学元件4，它被第一衍射光栅4a衍射而产生三个光束，包括一个0级光束(下文中也称之为主光束)和两个±1级光束(下文中也称之为副光束)，接着它们基本上透射过第二衍射光栅4b并射向分光器5。类似地，当从该二波长半导体激光元件3的DVD光发射部件发出的660nm波段的激光束进入组合光学元件4，它基本上透射过第一衍射光栅4a并被第二衍射光栅4b衍射而产生三个光束，包括一个主光束和两个副光束，它们接着射向分光器5。
第一衍射光栅4a是通过重复地形成如图3所示的微小栅格图案来实现的。每个栅格11显示出一个基本呈台阶状的截面，并包括一个宽度为W1的第一相栅11a和第二相栅11b，该第二相栅11b形成在第一相栅11a的对边，就像两个对向设置的台阶，且每个台阶具有W2的宽度。第一与第二相栅11a，11b满足关系0.61×P1＜(W1+2×W2)＜0.85×P1，其中P1是栅格11的栅格间距。如果用于DVD的660nm波段的激光束的波长为λd，且相栅11a在波长为λd的激光束入射时的折射率为Nd，则第一相栅11a的相高H1不小于λd/(Nd-1)的0.89倍且不大于它的1.13倍，并且第二相栅11b的相高H2不小于λd/(Nd-1)的0.72倍且不大于它的1.31倍。
例如，如果第一衍射光栅4a的栅格图案的间距P1是1.0，则第一相栅11a的宽度W1和相高H1分别为0.395和1.02×λd/(Nd-1)。类似地，如果第一衍射光栅4a的栅格图案的间距P1是1.0，则第二相栅11b的宽度W2和相高H2分别为0.18和1.05×λd/(Nd-1)。
包括第一和第二相栅11a，11b的第一衍射光栅4a基本透射用于DVD的660nm波段的激光束，并衍射用于CD的785nm波段的激光束，以产生一个主光束和两个副光束。换句话说，对于波长为660nm的入射激光束，第一衍射光栅4a对于0级光束呈现了最高的衍射效率，其等于98.08％。对于波长为785nm的入射激光束，它呈现出0级光束(主光束)的86.71％的衍射效率和±1光束(副光束)的4.69％的衍射效率。衍射的主光束(0级光束)与衍射的副光束(±1级光束)的强度比，或0级光束/±1级光束，等于18.48。
这样，当第一衍射光栅4a衍射用于CD的785nm波段的激光束而产生三个光束时，衍射光栅4a对于0级光束呈现了高的衍射效率，并时于0级光束和±1级光束的总和而言，确保了96％的衍射效率。换句话说，它抑制了除0级光束和±1级光束之外的任何更高级数的衍射光束的产生。该第一衍射光栅4a能够透射几乎所有的用于DVD的660nm波段的激光束，或者它的98％，并能抑制包括±1级在内的任何更高级数衍射光束的产生。
第二衍射光栅4b是通过重复地形成如图4所示的微小栅格图案来实现的。每个栅格12显示出一个基本呈台阶状的截面，并包括一个宽度为W3的第一相栅12a和第二相栅12b，该第二相栅12b形成在第一相栅12a的对边，就像两个对向设置的台阶，且每个台阶具有W4的宽度。第一相栅12a的宽度W3不小于栅格图案的间距P2的11％，而不大于它的33％。如果用于CD的785nm波段的激光束的波长为λc，且在波长为λc的激光束入射时的折射率为Nc，则第一相栅12a的相高H3不小于λc/(Nc-1)的0.94倍且不大于它的1.1倍。像两个相对设置的台阶一样设置在第一相栅12a的对边的第二相栅12b的宽度W4不大于栅格图案间距P2的37％，且第二相栅12b的相高H4不大于λc/(Nc-1)的0.22倍。
例如，如果第二衍射光栅4b的栅格图案的间距P2是1.0，则第一相栅12a的宽度W3和相高H3分别为0.20和0.98×λc/(Nc-1)。类似地，如果第二衍射光栅4b的栅格图案的间距P2是1.0，则第二相栅12b的宽度W4和相高H4分别为0.20和0.03×λc/(Nc-1)。
包括第一和第二相栅12a，12b的第二衍射光栅4b基本透射用于CD的785nm波段的激光束，并衍射用于DVD的660nm波段的激光束，以产生一个主光束和两个副光束。换句话说，对于波长为785nm的入射激光束，第二衍射光栅4b对于0级光束呈现了最高的衍射效率，其等于98.01％。对于波长为660nm的入射激光束，它呈现出0级光束(主光束)的85.96％的衍射效率和±1级光束(副光束)的4.70％的衍射效率。衍射的主光束(0级光束)与衍射的副光束(±1级光束)的强度比，或0级光束/±1级光束，等于18.29。
这样，当第二衍射光栅4b衍射用于DVD的660nm波段的激光束而产生三个光束时，衍射光栅4b对于0级光束呈现了高的衍射效率，并对于0级光束和±1级光束的总和而言，确保了95％的衍射效率。换句话说，它抑制了除0级光束和±1级光束之外的任何更高级数的衍射光束的产生。该第二衍射光栅4b能够透射几乎所有的用于CD的785nm波段的激光束，或者它的98％，并能抑制包括±1级在内的任何更高级数衍射光束的产生。
利用具有上述配置的组合光学元件4，当通过三光束法检测跟踪误差时，具有透射过第一衍射光栅4a或第二衍射光栅4b的波长的激光束几乎不会带来±1级光束的增加，这使得0级衍射光束与±1级衍射光束的强度比的提高成为可能。此外，几乎完全不会产生更高级衍射光束，因而提高了光学拾取装置1的激光束的利用效率，以便能够通过三光束法精确检测跟踪误差。
通过组合光学元件4的方式，采用三光束差分推挽(DPP)技术来检测跟踪误差信号。如图5所示，组合光学元件4将主光束的主光束点会聚于光盘8的信号记录面的一个轨道上，会聚的副光束的两个副光束点设置在主光束点的径向对边处，并离开主光束点半个轨道间距。于是，光检测器10检测主光束点与相对设置的副光束点的推挽信号，这将在下文中更加详细地说明，并且如果光盘8存在由径向倾斜引起的偏离，则通过确定该推挽信号的差分来补偿物镜7的偏移。
光检测器10是一个接收660nm波段的激光束和785nm波段的激光束的光接收元件。下文中将更加详细地说明，它具有一个由主光束照射的第一光接收面15和分别由副光束照射的第二和第三光接收面16，17，该第二和第三光接收面16，17与第一光接收面15相对地设置，使第一光接收面15介于它们之间(参见图6)。
对于能够检测差分推挽信号的具有上述配置的光检测器10，第一衍射光栅4a的第一与第二相栅11a，11b和第二衍射光栅4b的第一与第二相栅12a，12b的排列方向相互分开一个预定的角度。更具体地说，对于包含作为一个单个部件的660nm波段的激光二极管和785nm波段的激光二极管的二波长光学拾取装置1来说，该光检测器10是一个接收660nm波段的激光束和785nm波段的激光束公共光接收元件、其每个光接收面接收两个波长的任一个的主光束或副光束是必要的。因此，分离具有两波长之一的激光束的主光束点和副光束点的间隔(t)需要等于分离另一个波长的激光束的主光束点和副光束点的间隔(t)。
然而，DVD的轨道间距是0.74μm，而CD的轨道间距是1.6μm。换句话说，轨道间距根据光盘8的类型而变化。因此，对于作为公用光接收元件的光检测器10的光接收面，为了分别在它的中央接收660nm波长的激光束的785nm波长的激光束的主光束点和副光束点，第一和第二衍射光栅4a，4b相对于各个轨道的角度θ1和θ2必须以这样一种方式偏移，即光点阵列在光盘8的记录轨道上呈现一个DPP排列，并因此使得0级束照射在凹坑部分，而±1级束分别照射在槽脊部分。
例如，如果对于波长为660nm的激光束和波长为785nm的激光束来说，分离主光束点与副光束点的间隔(t)都是25μm，那么，由于DVD和CD之间的轨道间距之差，激光束的光点阵列相对于DVD轨道的斜度与激光束的光点阵列相对于CD的轨道斜度之间必然会相差1度左右。因此，必须将第一衍射光栅4a的栅格11和第二衍射光栅4b的栅格12设计为呈1度左右的倾斜。
接着，相对于第一衍射光栅4a的相栅11a，11b的轨道的角度θ1和相对于第二衍射光栅4b的相栅12a，12b的轨道的角度θ2之间的夹角定义为1度，并且以这样一种方式定义第一衍射光栅4a的栅格间距P1，以使得分离用于CD的785nm波段的激光束的主光束点副光束点的间隔(t)等于25μm，而以这样一种方式定义第二衍射光栅4b的栅格间距P2，以使得分离用于DVD的660nm波段的激光束的主光束点副光束点的间隔(t)也等于25μm。当具有这种配置时，光检测器10的光接收面能够分别接收660nm波段的激光束及785nm波段的激光束的主光束点与副光束点。
通过分光器5、准直透镜6和用于两个波长的公用物镜7，每个被分成三束并从该组合光学元件4发出的激光束接着照射到光盘8的信号记录面上，通过盘形光学元件9，光检测器10检测由信号记录面反射的激光束。
分光器5通过一个半反射镜5a将已被组合光学元件4分成三束的激光束向光盘9反射。另外，该分光器5透射由光盘8反射的返回激光束，以使它射向盘形光学元件9。
准直透镜6将由分光器5反射的激光束准直成为一个准直光束。两波长的公用物镜7分别将660nm和785nm两个波长的光束分别会聚到DVD的信号记录面和CD的信号记录面上，其中这两个光束都已被分裂成三个光束。
盘形光学元件9包含一个衍射光栅，它使已被光盘8反射并透射过分光器5的660nm和785nm波长的返回激光束进入光检测器10的光接收面。该盘形光学元件9适配成以这样一种方式衍射已由光盘8反射的660nm和785nm波长的激光束，即使得它们的光轴与光检测器10的各个光接收面对准。
如图6所示，光检测器10是一个用于660nm和785nm的返回激光束的公用光接收元件，它适配成以这样一种方式接收两个不同波长的激光束，即使得它们的光轴与光检测器10的各个光接收面对准。它具有一个用于接收两个波长的主光束的第一光接收面15，以及用于接收两个波长的副光束的第二和第三光接收面16，17，其中第二和第三光接收面16，17相互对向设置，第一光接收面15介于它们之间。第一光接收面15分成四个光接收部分A、B、C、D，为了产生数字信号的目的，它适配成检测聚焦误差信号来产生RF信号和聚焦伺服信号。第二光接收面16分成两个光接收部分E、F，且第三光接收面17分成两个光接收部分G、H。它们用于检测跟踪误差信号来产生跟踪伺服信号。
以这样一种方式配置光检测器10，以使得它分别相对于上述组合光学元件4的第一与第二衍射光栅的栅格11，12产生预定的角度，并且如此选择栅格间距，以便于产生相等的间隔(t)来分离两个波长激光束的主光束和副光束。当拥有这种配置时，该光检测器10作为一个公用光接收元件，它的光接收面既接收660nm波段的激光束，又接收785nm波段的激光束。
如果第一至第三光接收面15至17的光接收面A至H的输出分别是SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG和SH，那么当关系式TE＝((SA+SB)-(SC+SD))-k((SE-SF)+(SG-SH))成立时，具有上述配置的光检测器10可以检测跟踪误差信号TE，其中选择k来消除该跟踪误差信号的任何偏移。
现在，将在下文中说明光学拾取装置1的操作。例如，当装入一个作为光盘的DVD时，光学拾取装置1从二波长半导体激光器3发出660nm波段波长的激光束。该660nm波长的激光束入射到组合光学元件4的设置在该二波长半导体激光元件3侧的第一衍射光栅4a。由于，对于660nm波长的激光束，第一衍射光栅4a的衍射效率被设置成对于0级是最高的，所以660nm波长的入射光基本上100％地透射，而没有削弱地进入到第二衍射光栅4b。另一方面，第二衍射光栅4b衍射660nm波长的激光束，以产生0级和±1级的三束光束。此时，第二衍射光栅4b确保了0级光束和±1级光束的总和的95％的衍射效率，且抑制了除了那些光束之外的任何更高级数衍射光束的产生。
另一方面，当装入一个作为光盘8的CD或CD-R时，光学拾取装置1从二波长半导体激光器3发出785nm波段波长的激光束。该785nm波长的激光束入射到组合光学元件4，它首先进入组合光学元件4的设置在该二波长半导体激光元件3侧的第一衍射光栅4a。第一衍射光栅4a衍射785nm波长的激光束，产生0级和±1级的三束光束，它们进入第二衍射光栅4b。此时，第一衍射光栅4a确保了0级光束和±1级光束的总和的96％的衍射效率，且抑制了除了那些光束之外的任何更高级数衍射光束的产生。另一方面，由于对于785nm波长的激光束来说，第二衍射光栅4b的衍射效率被设置成对于0级是最高的，所以785nm波长的入射光基本上100％地透射，而没有被削弱。
随着从组合光学元件4发出的激光束照射到分光器5的半反射面5a，它被传送到光盘8的一侧并由准直透镜6准直。于是，物镜7把激光束会聚到光盘8的信号记录面上而在其上产生光点，包括一个主光束的光点和两个副光束的光点。
在一个轨道上形成0级主光束的光点、或主光点，而在径向地偏移半个轨道间距的各个位置处形成±1级副光束的光点、或副光点。将分离主光点和副光点的间隔(t)设置为等于一个常值，而不管该激光束具有660nm的波长还是785nm的波长，且该常值还等于分离光检测器10的第一光接收面15和第二、第三光接收面16，17的间隔。由于不考虑轨道间距的差别来设置该光点间隔(5)为一个常值，第一与第二衍射光栅4a，4b相对于轨道的夹角发生偏移，因此660nm波长的激光光束点阵列和785nm波长的激光光束点阵列以栅格11与栅格12的夹角倾斜。
由光盘8反射的激光束透射过分光器5并进入盘型光学元件9。接着，以
这样一种方式衍射该激光束：使主光束会聚到第一光接收面15上，同时副光束分别会聚到第二与第三光接收面16，17。此时，盘型光学元件9将它们以此种方式衍射：660nm波长的激光束的光轴与785nm波长的激光束一致。
其结果是，对于返回的激光束，不管是660nm还是785nm的波长，主光束都照射到光检测器10的第一光接收面15上，而副光束分别照射在光检测器10的第二与第三光接收面16，17上。由于第一衍射光栅4a的相栅11a，11b和第二衍射光栅4b的相栅12a，12b是相互倾斜的，因此会聚到光检测器10的激光光束点的阵列也以同样的夹角相互倾斜。
通过检测照射到光检测器10的第一至第三光接收面15至17的光点，光拾取装置1检测用于记录或再现信息信号的RF信号以及用于跟踪控制的跟踪误差信号。由于光学拾取装置1的第一衍射光栅4a设计成对于660nm的0级光束表现最高的衍射效率，并对于785nm的0级光束与±1级光束的总和则确保了96％的衍射效率，同时光学拾取装置1的第二衍射光栅4b设计成对于785nm的0级光束表现最高的衍射效率，并对于660nm的0级光束与±1级光束的总和则确保了95％的衍射效率，因此，能够保证0级光的总量来呈现一个记录信息所需要的高功率电平，并能通过三光束法精确检测跟踪误差信号。
在本发明的一个光学拾取装置中，组合光学元件可以按下述方式实施。在下面的描述中，与那些上文中描述过的光学拾取装置1的部件相同的部件分别采用了相同的附图标记来表示，并不再进行进一步的说明。
组合光学元件20装配在二波长半导体激光元件3和分光器5之间。分别设置在该二波长半导体激光元件3侧和该分光器5侧的第一与第二衍射光栅20a，20b是一种表面凹凸型衍射光栅，它适配成将从二波长半导体激光元件3发射的各个激光束分裂成三个光束。组合光学元件20的设置在二波长半导体激光元件3侧的第一衍射光栅20a衍射用于CD的785nm波段的激光束以产生0级和±1级三个光束，而基本上透射所有用于DVD的660nm波段的激光束，同时，组合光学元件20的设置在分光器5侧的第二衍射光栅20b衍射用于DVD的660nm波段的激光束以产生0级和±1级三个光束，而基本上透射所有用于CD的785nm波段的激光束。
如图7所示，通过重复形成一个微小光栅图案来实现第一衍射光栅20a。每个栅格21显示出一个基本呈台阶状的截面，并包括一个宽度为W5的第一相栅21a和第二相栅21b，该第二相栅21b形成在第一相栅21a的对边，就像两个对向设置的台阶，且每个台阶具有W6的宽度。第一相栅21a的宽度W5定义为不小于栅格图案的间距P3的62％且不大于它的75％。如果用于DVD的660nm波段的激光束的波长为λd，且第二相栅21a在波长为λd的激光束入射时的折射率为Nd，则第一相栅21a的相高H5不小于λd/(Nd-1)的1.01倍且不大于它的1.24倍，另一方面，像两个对向设置的台阶一样设置第一相栅21a的对边的第二相栅21b的宽度W6定义成不大于栅格图案的间距P3的19％。第二相栅21b的相高H6不大于λd/(Nd-1)的0.34倍。
例如，如果第一衍射光栅20a的栅格图案的间距P3是1.0，则第一相栅21a的宽度W5和相高H5分别为0.69和1.05×λd/(Nd-1)。类似地，如果第一衍射光栅20a的栅格图案的间距P3是1.0，则第二相栅21b的宽度W6和相高H6分别为0.12和0.03×λd/(Nd-1)。
包括第一和第二相栅21a，21b的第一衍射光栅20a基本透射用于DVD的660nm波段的激光束，并衍射用于CD的785nm波段的激光束，以产生一个主光束和两个副光束。换句话说，对于波长为660nm的入射激光束，第一衍射光栅20a对于0级光束呈现了最高的衍射效率，其等于99.19％。对于波长为785nm的入射激光束，它呈现出0级光束(主光束)的83.99％的衍射效率和±1光束(副光束)的5.07％的衍射效率。衍射的主光束(0级光束)与衍射的副光束(±1级光束)的强度比，或0级光束/±1级光束，等于16.56。
这样，当第一衍射光栅20a衍射了用于CD的785nm波段的激光束而产生三个光束时，衍射光栅20a对于0级光束呈现了高的衍射效率，并对于0级光束和±1级光束的总和而言，确保了94％的衍射效率。换句话说，它抑制了除0级光束和±1级光束之外的任何更高级数的衍射光束的产生。该第一衍射光栅20a能够透射几乎所有的用于DVD的660nm波段的激光束，或者它的99％，并能抑制包括±1级在内的任何更高级数衍射光束的产生，其约为0.2％。
第二衍射光栅20b通过重复地形成如图8所示的微小栅格图案来实现的。每个栅格22显示出一个基本呈台阶状的截面，并包括一个拥有宽度为W7的第一相栅22a和第二相栅22b，该第二相栅22b形成在第一相栅22a的对边，就像两个对向设置的台阶，且每个台阶具有W8的宽度。第一与第二相栅22a，22b满足关系0.67×P4＜(W7+2×W8)＜0.89×P4，其中P4是栅格22的栅格间距。如果用于CD的785nm波段的激光束的波长为λc，且在波长为λc的激光束入射时第一相栅22a的折射率为Nc，则第一相栅22a的相高H7不小于λc/(Nc-1)的0.93倍且不大于它的1.06倍。且第二相栅22b的相高H8不小于λc/(Nc-1)的0.74倍而不大于它的1.06倍。
例如，如果第二衍射光栅20b的栅格图案的间距P4是1.0，则第一相栅22a的宽度W7和相高H7分别为0.40和0.98×λc/(Nc-1)。类似地，如果第二衍射光栅20b的栅格图案的间距P4是1.0，则第二相栅22b的宽度W8和相高H8分别为0.20和0.94×λc/(Nc-1)。
包括第一和第二相栅22a，22b的第二衍射光栅20b基本透射用于CD的785nm波段的激光束，并衍射用于DVD的660nm波段的激光束，以产生一个主光束和两个副光束。换句话说，对于波长为785nm的入射激光束，第二衍射光栅20b对0级光束呈现了最高的衍射效率，其等于98.01％。对于波长为660nm的入射激光束，它呈现出0级光束(主光束)的85.96％的衍射效率和±1级光束(副光束)的4.70％的衍射效率。衍射的主光束(0级光束)与衍射的副光束(±1级光束)的强度比，或0级光束/±1级光束，等于18.29。
这样，当第二衍射光栅20b衍射用于DVD的660nm波段的激光束而产生三个光束时，衍射光栅20b对于0级光束呈现了高的衍射效率，并对于0级光束和±1纵光束的总和而言，确保了95％的衍射效率。换句话说，它抑制了除0级光束和±1级光束之外的任何更高级数的衍射光束的产生。该第二衍射光栅20b能够透射几乎所有的用于CD的785nm波段激光束的0级光束，或者它的98％，并能抑制包括±1级在内的任何更高级数衍射光束的产生。
在本发明的一个光学拾取装置中，组合光学元件可以按下述方式实施。在下面的描述中，与那些上文中描述过的光学拾取装置1的部件相同的部件分别采用了相同的附图标记来表示，并不再进行进一步的说明。
组合光学元件30装配在二波长半导体激光元件3和分光器5之间。分别设置在该二波长半导体激光元件3侧和该分光器5侧的第一与第二衍射光栅30a，30b是一种表面凹凸型衍射光栅，它适配成将从二波长半导体激光元件3发射的各个激光束分裂成三个光束。组合光学元件30的设置在二波长半导体激光元件3侧的第一衍射光栅30a衍射用于CD的785nm波段的激光束以产生0级和±1级三个光束，而基本上透射所有用于DVD的660nm波段的激光束，同时，组合光学元件30的设置在分光器5侧的第二衍射光栅30b衍射用于DVD的660nm波段的激光束以产生0级和±1级三个光束，而基本上透射所有用于CD的785nm波段的激光束。
如图9所示，通过重复形成一个微小栅格图案来实现第一衍射光栅30a。每个栅格31显示出一个基本呈台阶状的截面，并包括一个宽度为W9的第一相栅31a和第二相栅31b，该第二相栅31b形成在第一相栅31a的对边，就像两个对向设置的台阶，且每个台阶具有W10的宽度。第一相栅31a的宽度W9定义为不小于栅格图案的间距P5的26％且不大于它的39％。如果用于DVD的660nm波段的激光束的波长为λd，且第一相栅31a在波长为λd的激光束入射时的折射率为Nd，则第一相栅31a的相高H9不小于λd/(Nd-1)的1.01倍且不大于它的1.19倍。另一方面，像两个对向设置的台阶一样设置第一相栅31a的对边的第二相栅31b的宽度W10定义成不大于栅格图案的间距P5的37％。第二相栅31b的相高H10不大于λd/(Nd-1)的031倍。
例如，如果第一衍射光栅30a的栅格图案的间距P5是1.0，则第一相栅31a的宽度W9和相高H9分别为0.27和1.02×λd/(Nd-1)。类似地，如果第一衍射光栅30a的栅格图案的间距P5是1.0，则第二相栅31b的宽度W10和相高H10分别为0.04和0.01×λd/(Nd-1)。
包括第一和第二相栅31a，31b的第一衍射光栅30a基本透射用于DVD的660nm波段的激光束，并衍射用于CD的785nm波段的激光束，以产生一个主光束和两个副光束。换句话说，对于波长为660纳米的入射激光束，第一衍射光栅30a对于0级光束呈现了最高的衍射效率，其等于99.77％。对于波长为785nm的入射激光束，它呈现出0级光束(主光束)的83.54％的衍射效率和±1光束(副光束)的4.61％的衍射效率。衍射的主光束(0级光束)与衍射的副光束(±1级光束)的强度比，或0级光束/±1级光束，等于18.11。
这样，当第一衍射光栅30a衍射了用于CD的785nm波段的激光束而产生三个光束时，衍射光栅30a对于0级光束呈现了高的衍射效率，并对于0级光束和±1级光束的总和而言，确保了92.7％的衍射效率。换句话说，它抑制了除0级光束和±1级光束之外的任何更高级数的衍射光束的产生。该第一衍射光栅30a能够透射几乎所有的用于DVD的660nm波段的激光束的0级光束，或者它的99％，并能抑制包括±1级在内的任何更高级数衍射光束的产生，其约为0.1％。
第二衍射光栅30b是通过重复地形成如图10所示的微小栅格图案来实现的。每个栅格32显示出一个基本呈台阶状的截面，并包括一个宽度为W11的第一相栅32a和第二相栅32b，该第二相栅32b形成在第一相栅32a的对边，就像两个对向设置的台阶，且每个台阶具有W12的宽度。第一相栅32a的宽度W11不小于栅格图案的间距P6的67％，且不大于它的75％。如果用于CD的785nm波段的激光束的波长为λc，且在波长为λc的激光束入射时的折射率为Nc，则第一相栅32a的相高H11不小于λc/(Nc-1)的0.95倍且不大于它的1.07倍。像两个对向设置的台阶一样设置第一相栅32a的对边的第二相栅32b的宽度W12不大于栅格图案的间距P6的15％，且第二相栅32b的相高H12不大于λc/(Nc-1)的0.18倍。
例如，如果第二衍射光栅30b的栅格图案的间距P6是1.0，则第一相栅32a的宽度W11和相高H11分别为0.685和0.99×λc/(Nc-1)。类似地，如果第二衍射光栅30b的栅格图案的间距P6是1.0，则第二相栅32b的宽度W12和相高H12分别为0.105和0.06×λc/(Nc-1)。
包括第一和第二相栅32a，32b的第二衍射光栅30b基本透射用于CD的785nm波段的激光束，而衍射用于DVD的660nm波段的激光束，以产生一个主光束和两个副光束。换句话说，对于波长为785nm的入射激光束，第二衍射光栅30b对0级光束(主光束)呈现了最高的衍射效率，其等于96.95％。对于波长为660nm的入射激光束，它呈现出0级光束的83.91％的衍射效率和±1级光束(副光束)的5.07％的衍射效率。衍射的主光束(0级光束)与衍射的副光束(±1级光束)的强度比，或0级光束/±1级光束，等于16.54。
这样，当第二衍射光栅30b衍射了用于DVD的660nm波段的激光束而产生三个光束时，衍射光栅30b对于0级光束呈现了高的衍射效率，并对于0级光束和±1级光束的总和而言，确保了94％的衍射效率。换句话说，它抑制了除0级光束和±1级光束之外的任何更高级数的衍射光束的产生。该第二衍射光栅30b能够透射几乎所有的用于CD的785nm波段的激光束，或者它的97％，并能抑制包括±1级在内的任何更高级数衍射光束的产生。
在本发明的光学拾取装置中，组合光学元件可以按下述方式实施。在下面的描述中，与那些上文中描述过的光学拾取装置1的部件相同的部件分别采用了相同的附图标记来表示，并不再进行进一步的说明。
组合光学元件40装配在二波长半导体激光件3和分光器5之间。分别设置在该二波长半导体激光元件3侧和该分光器5侧的第一与第二衍射光栅40a，40b是一种表面凹凸型衍射光栅，它适配成将从二波长半导体激光元件3发射的各个激光束分裂成三个光束。组合光学元件40的设置在二波长半导体激光元件3侧的第一衍射光栅40a衍射用于CD的785nm波段的激光束以产生0级和±1级三个光束，并基本上透射所有用于DVD的660nm波段的激光束，同时，组合光学元件40的设置在分光器5侧的第二衍射光栅40b衍射用于DVD的660nm波段的激光束以产生0级和±1级三个光束，并基本上透射所有用于CD的785nm波段的激光束。
如图11所示，通过重复形成一个微小栅图案来实现第一衍射光栅40a。每个栅格41显示出一个基本呈台阶状的截面，并包括一个宽度为W13的第一相栅41a和第二相栅41b，该第二相栅41b形成在第一相栅41a的对边，就像两个对向设置的台阶，且每个台阶具有W14的宽度。第一与第二相栅41a，41b满足关系0.25×P7＜(W13+2×W14)＜0.39×P7，其中P7是栅格41的栅格间距。如果用于DVD的660nm波段的激光束的波长为λd，且第一相栅41a在波长为λd的激光束入射时的折射率为Nd，则第一相栅41a的相高H13不小于λd/(Nd-1)的0.89倍且不大于它的1.13倍，且第二相栅41b的相高H14不小于λd/(Nd-1)的0.72倍而不大于它的1.31倍。
例如，如果第一衍射光栅40a的栅格图案的间距P7是1.0，则第一相栅41a的宽度W13和相高H13分别为0.28和1.05×λd/(Nd-1)。类似地，如果第一衍射光栅40a的栅格图案的间距P7是1.0，则第二相栅31b的宽度W14和相高H14分别为0.02和0.9×λd/(Nd-1)。
包括第一和第二相栅41a，41b的第一衍射光栅40a基本透射用于DVD的660nm波段的激光束，并衍射用于CD的785nm波段的激光束，以产生一个主光束和两个副光束。换句话说，对于波长为660nm的入射激光束，第一衍射光栅40a对于0级光束呈现了最高的衍射效率，其等于96.4％。对于波长为785nm的入射激光束，它呈现出0级光束(主光束)的82.77％的衍射效率和±1光束(副光束)的4.80％的衍射效率。衍射的主光束(0级光束)与衍射的副光束(±1级光束)的强度比，或0级光束/±1级光束，等于17.26。
这样，当第一衍射光栅40a衍射用于CD的785nm波段的激光束而产生三个光束时，衍射光栅40a对于0级光束呈现了高的衍射效率，并对于0级光束和±1级光束的总和而言，确保了92％的衍射效率。换句话说，它抑制了除0级光束和±1级光束之外的任何更高级数的衍射光束的产生。该第一衍射光栅40a能够透射几乎所有的用于DVD的660nm波段的激光束的0级光束，或者它的96％，并能抑制包括±1级在内的任何更高级数衍射光束的产生。
第二衍射光栅40b是通过重复地形成如图12所示的微小栅格图案来实现的。每个栅格42显示出一个基本呈台阶状的截面，并包括一个宽度为W15的第一相栅42a和第二相栅42b，该第二相栅42b形成在第一相栅42a的对边，就像两个对向设置的台阶，且每个台阶具有W16的宽度。第一与第二相栅42a，42b满足关系0.25×P8＜(W15+2×W16)＞0.33×P8，其中P8是栅格42的栅格间距。如果用于CD的785nm波段的激光束的波长为λc，且在波长为λc的激光束入射时相栅42a的折射率为Nc，则第一相栅42a的相高H15不小于λc/(Nc-1)的0.93倍且不大于它的1.03倍，且第二相栅42b的相高H16不小于λc/(Nc-1)的0.78倍而不大于它的1.06倍。
例如，如果第二衍射光栅40b的栅格图案的间距P8是1.0，则第一相栅42a的宽度W15和相高H15分别为0.215和0.97×λc/(Nc-1)。类似地，如果第二衍射光栅40b的栅格图案的间距P8是1.0，则第二相栅42b的宽度W16和相高H16分别为0.035和0.89×λc/(Nc-1)。
包括第一和第二相栅42a，42b的第二衍射光栅40b基本透射用于CD的785nm波段的激光束，并衍射用于DVD的660nm波段的激光束，以产生一个主光束和两个副光束。换句话说，对于波长为785nm的入射激光束，第二衍射光栅40b对0级光束(主光束)呈现了最高的衍射效率，其等于96.80％。对于波长为660nm的入射激光束，它呈现出0级光束的84.23％的衍射效率和±1级光束(副光束)的4.49％的衍射效率。衍射的主光束(0级光束)与衍射的副光束(±1级光束)的强度比，或0级光束/±1级光束，等于18.75。
这样，当第二衍射光栅40b衍射用于DVD的660nm波段的激光束而产生三个光束时，衍射光栅40b对于0级光束呈现了高的衍射效率，并对于0级光束和±1级光束的总和而言，确保了93％的衍射效率。换句话说，它抑制了除0级光束和±1级光束之外的任何更高级数的衍射光束的产生。该第二衍射光栅40b能够透射几乎所有的用于CD的785nm波段的激光束的0级光束，或者它的97％，并能抑制包括±1级在内的任何更高级数衍射光束的产生。
在上述任一种组合光学元件20，30，40中，适配成透射过第一衍射光栅20a，30a，40a或第二衍射光栅20b，30b，40b的某一波长的激光束在检测跟踪误差信号时不会增强任何一个±1级激光束，并因此能够增加衍射的主光束与衍射的副光束的强度比、或0级光束/±1级光束，其中这些光束是作为衍射结果产生的三个光束。此外，由于实际上根本不会产生更高级数的衍射光，因此可能提高光学拾取装置1中激光的利用效率，并通过三光束法精确地检测跟踪误差。
在根据本发明的光学拾取装置和光盘装置中，二波长半导体激光元件能够射出波长不同的各种激光束，根据该装置使用的光盘8的类型，可以选择性地使用它们。换句话说，二波长半导体激光元件能够射出的激光束并不限于那些波长为660nm和785nm的激光束。例如，该二波长半导体激光元件可以适配成射出比用于DVD的660nm波长更短的约400nm的短波长激光束。在这种情况下，形成在组合光学元件4中的第一和第二衍射光栅则设计成具有这样的占空比和相高，以能够透射波长约400nm的激光束并将其分成三束光束，并且衍射的主光束与衍射的副光束的强度比、或0级光束/±1级光束表现为在一个预定的范围内。
本领域技术人员应当了解，只要在所附的权利要求或其等同物的范围之内，取决于设计要求和其它因素，可以进行各种更改、组合、部分组合或替换。

Claims (13)

1.一种光学拾取装置，包含：
光发射部件，用于发出一个波长为λ1的第一激光束和一个波长不同于λ1的波长为λ2的第二激光束；
组合光学元件，包括：表面凹凸型第一衍射光栅，其具有通过配备第一相栅和第二相栅而产生的两个台阶的相高，其中该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，该第一衍射光栅适于将波长为λ1的激光束分成三束光束、并透射几乎所有波长为λ2的激光束；表面凹凸型第二衍射光栅，其具有通过配备第一相栅和第二相栅而产生的两个台阶的相高，其中该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，该第二衍射光栅适于将波长为λ2的激光束分成三束光束、并透射几乎所有波长为λ1的激光束；
物镜，用于将从光发射部件发出的激光束会聚到光盘上；
分光器，用于分支被光盘反射的返回光的光路；以及
光接收部件，用于接收被分光器分支的返回光，
其中，组合光学元件配置在光发射部件和分光器之间。
2.如权利要求1所述的装置，其中
所述光发射部件发射具有约660nm波长λ1的第一激光束；并且
所述第二衍射光栅包括第一相栅和第二相栅，该第一相栅具有不小于衍射光栅的间距的26％且不大于它的39％的宽度、且具有不小于λ1/(N1-1)的1.01倍且不大于它的1.19倍的相高，该第二相栅对称地设置在所述第一相栅的两侧，具有不大于衍射光栅的间距的37％的宽度、且具有不大于λ1/(N1-1)的0.31倍的相高，其中N1是波长为λ1的激光束进入该衍射光栅时的折射率。
3.如权利要求1所述的装置，其中
所述光发射部件发射具有约660nm波长λ1的第一激光束；并且
所述第二衍射光栅包括第一相栅和第二相栅，该第一相栅具有不小于衍射光栅的间距的62％且不大于它的75％的宽度、且具有不小于λ1/(N1-1)的1.01倍且不大于它的1.24倍的相高，该第二相栅对称地设置在所述第一相栅的两侧，具有不大于衍射光栅的间距的19％的宽度、且具有不大于λ1/(N1-1)的0.34倍的相高，其中N1是波长为λ1的激光束进入该衍射光栅时的折射率。
4.如权利要求1所述的装置，其中
所述光发射部件发射具有约660nm波长λ1的第一激光束；并且
所述第二衍射光栅包括第一相栅和第二相栅，该第一相栅具有宽度W1，该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，具有宽度W2，这些宽度满足关系式0.25×P＜(W1+2×W2)＜0.39×P，其中P是该衍射光栅的间距，第一相栅和第二相栅具有的相高分别不小于λ1/(N1-1)的0.89倍且不大于它的1.13倍、不小于λ1/(N1-1)的0.72倍且不大于它的1.31倍，其中N1是波长为λ1的激光束进入该衍射光栅时的折射率。
5.如权利要求1所述的装置，其中
所述光发射部件发射具有约660nm波长λ1的第一激光束；并且
所述第二衍射光栅包括第一相栅和第二相栅，该第一相栅具有宽度W1，该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，具有宽度W2，这些宽度满足关系式0.61×P＜(W1+2×W2)＜0.85×P，其中P是该衍射光栅的间距，第一相栅和第二相栅具有的相高分别不小于λ1/(N1-1)的0.89倍且不大于它的1.13倍、不小于λ1/(N1-1)的0.72倍且不大于它的1.31倍，其中N1是波长为λ1的激光束进入该衍射光栅时的折射率。
6.如权利要求1所述的装置，其中
所述光发射部件发射具有约785nm波长λ2的第二激光束；并且
所述第一衍射光栅包括第一相栅和第二相栅，该第一相栅具有不小于衍射光栅的间距的11％且不大于它的33％的宽度、且具有不小于λ2/(N2-1)的0.94倍且不大于它的1.1倍的相高，该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，具有不大于衍射光栅的间距的37％的宽度、且具有不大于λ2/(N2-1)的0.22倍的相高，其中N2是波长为λ2的激光束进入该衍射光栅时的折射率。
7.如权利要求1所述的装置，其中
所述光发射部件发射具有约785nm波长λ2的第二激光束；并且
所术第一射光栅包括第一相栅和第二相栅，该第一相栅具有不小于衍射光栅的间距的67％且不大于它的75％的宽度、且具有不小于λ2/(N2-1)的0.95倍且不大于它的1.07倍的相高，该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，具有不大于衍射光栅的间距的15％的宽度、且具有不大于λ2/(N2-1)的0.18倍的相高，其中N2是波长为λ2的激光束进入该衍射光栅时的折射率。
8.如权利要求1所述的装置，其中
所述光发射部件发射具有约785nm波长λ2的第二激光束；并且
所述第一衍射光栅包括第一相栅和第二相栅，该第一相栅具有宽度W1，该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，具有宽度W2，这些宽度满足关系式0.25×P＜(W1+2×W2)＜0.33×P，其中P是该衍射光栅的间距，第一相栅和第二相栅具有的相高分别不小于λ2/(N2-1)的0.93倍且不大于它的1.03倍、不小于λ2/(N2-1)的0.78倍且不大于它的1.06倍，其中N2是波长为λ2的激光束进入该衍射光栅时的折射率。
9.如权利要求1所述的装置，其中
所述光发射部件发射具有约785nm波长λ2的第二激光束；并且
所述第一衍射光栅包括第一相栅和第二相栅，该第一相栅具有宽度W1，该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，具有宽度W2，这些宽度满足关系式0.67×P＜(W1+2×W2)＜0.89×P，其中P是该衍射光栅的间距，第一相栅和第二相栅具有的相高分别不小于λ2/(N2-1)的0.93倍且不大于它的1.06倍、不小于λ2/(N2-1)的0.74倍且不大于它的1.06倍，其中N2是波长为λ2的激光束进入该衍射光栅时的折射率。
10.如权利要求1所述的装置，其中第一衍射光栅形成在组合光学元件的一个侧面，而第二衍射光栅形成在该组合光学元件的相对侧面上，第一衍射光栅和第二衍射光栅作为一个单片元件形成。
11.如权利要求1所述的装置，其中以这样一种方式设计第一衍射光栅的栅格间距和第二衍射光栅的栅格间距：通过第一衍射光栅分裂波长为λ1的激光束而产生的三个光束在光盘上形成的光点的间距等于通过第二衍射光栅分裂波长为λ2的激光束而产生的三个光束在光盘上形成的光点的间距。
12.如权利要求1所述的装置，其中第一衍射光栅和第二衍射光栅的栅格方向成一个预定的夹角，以便于通过第一衍射光栅分裂波长为λ1的激光束而产生的三个光束形成在光盘上的光点阵列排列成DPP排列，其中0级激光束照射到凹坑部分上且±1级激光束照射在槽脊部分上，同时，通过第二衍射光栅分裂波长为λ2的激光束而产生的三个光束形成在光盘上的光点阵列排列成DPP排列，其中0级激光束照射到凹坑部分上且±1级激光束照射在槽脊部分上。
13.一种光盘装置，包含：
光发射部件，用于发出一个波长为λ1的第一激光束和一个波长不同于λ1的波长为λ2的第二激光束；
组合光学元件，包括：表面凹凸型第一衍射光栅，其具有通过配备第一相栅和第二相栅而产生的两个台阶的相高，其中该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，该第一衍射光栅适于将波长为λ1的激光束分成三束光束、并透射几乎所有波长为λ2的激光束；表面凹凸型第二衍射光栅，其具有通过配备第一相栅和第二相栅而产生的两个台阶的相高，其中该第二相栅对称地设置在第一相栅的两侧，该第二衍射光栅适于将波长为λ2的激光束分成三束光束、并透射几乎所有波长为λ1的激光束；
物镜，用于将从光发射部件发出的激光束会聚到光盘上；
分光器，用于分支被光盘反射的返回光的光路；以及
光接收部件，用于接收被分光器分支的返回光，
其中，组合光学元件设置在光发射部件和分光器之间。
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