CN101185131B - 光拾取装置和光盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供光拾取装置和光盘装置。激光输出器(9)具有：射出波长λ1(约405nm)的光的发光部(4)，射出波长λ2(约650nm)的光的发光部(5)，以及射出波长λ3(约780nm)的光的发光部(6)。发光部(4)的光的射出位置和发光部(6)的光的射出位置形成在从激光输出器(9)的射出光的光轴方向看大致相同的位置处。具有光轴调整元件(18)，该光轴调整元件调整波长(λ1、λ2、λ3)的返回光中的至少一个波长的返回光的光轴，以使得从激光输出器(9)的发光部(4、5、6)射出并由光记录介质(16)反射的各返回光被共同的光检测器(20)接收。

Description

光拾取装置和光盘装置
技术领域
本发明涉及可对多种光记录介质进行信息的记录再现等的光拾取装置和具有该光拾取装置的光盘装置，更详细地说，涉及由共同的光检测器接收从3波长一体型的激光输出器射出的波长不同的光的光拾取装置和光盘装置。
背景技术
以往，为了对DVD(数字通用光盘)和CD(小型盘)进行信息的记录再现等(记录、再现或者其双方)，使用了具有输出波长约650nm的DVD用激光输出器和输出波长约780nm的CD用激光输出器的2光源型光拾取装置。而且，为了实现各光源的小型化，为单一封装件且可输出2种波长的2波长一体型的激光输出器也得到实用化。作为2波长一体型的激光输出器，已知的是在单片型半导体基板上形成有2个激光二极管的单片型激光输出器、将分别形成有激光二极管的2个半导体基板贴合的混合型激光输出器等。
在2波长一体型的激光输出器的情况下，2个激光二极管(DVD用、CD用)各自的射出位置稍分离，该距离一般是110μm左右。因此，当使一个激光二极管的光轴与通过光拾取装置的物镜或准直透镜的中心的系统光轴一致时，从另一个激光二极管射出的激光的光轴偏离系统光轴。在该状态下，不能由共同的光检测器来接收从DVD用、CD用的激光二极管射出并由光记录介质反射的各返回光。因此，提出了使DVD用、CD用的激光二极管的射出光的返回光中的一方或双方通过衍射光栅等衍射，来将双方的返回光引导到共同的光检测器的方案(例如，参照专利文献1、2)。
并且近年，要求光记录介质的大容量化，具有DVD或CD的数倍容量的蓝紫色激光用光盘等光记录介质得到实用化。伴随于此，从装置的小型化和低成本化的观点看，要求使用1个光拾取装置来对DVD、CD和蓝紫色激光用等的光记录介质进行信息的记录再现等。因此，除了DVD用、CD用的激光二极管以外，还正在进行具有蓝紫色激光二极管的3光源型光拾取装置的开发。
作为3光源型光拾取装置的例子，提出了以下的第1和第2结构。在第1结构中，设置有输出波长不同的3个激光输出器，使用与各波长对应的棱镜来使从各激光输出器射出的3种波长的光的光轴与光拾取装置的系统光轴一致，将各波长的光引导到光记录介质。由光记录介质反射的3种波长的返回光透射过各棱镜而被引导到共同的光检测器，由该光检测器检测(例如，参照非专利文献1)。
并且在第2结构中，使用将分别射出不同波长λ1、λ2、λ3的光的3个半导体基板收纳在1个封装件内的3波长一体型的激光输出器。波长λ1(405nm)的光的射出位置和波长λ2(660nm)的光的射出位置配置在从激光输出器的射出光光轴方向看大致相同的位置上，波长λ3(785nm)的光的射出位置配置在距波长λ1、λ2的光的各射出位置约110μm处。从3波长一体型的激光输出器射出并由光记录介质反射的返回光中的波长λ2、λ3的返回光由共同的光检测器检测，波长λ1的返回光被棱镜分离并由别的光检测器检测(例如，参照非专利文献2)。
专利文献1：日本特开2001-143312公报
专利文献2：日本特开2001-256670公报
非专利文献1：“オランダPhilips社、CD と DVD，Blu-ray Disc に記録再生可能な光ヘツドを開発”、[online]、2004年7月16日、日経BP社、[2005年2月20日アクセス]、インタ一ネツト<http://techon.nikkeibp.co.jp/members/NEWS/20040716/104521/>
非专利文献2：“ブル一レイデイスク·DVD·CD に対応する3波長記録再生用光学ヘツドを開発”、[online]、2004年5月17日、ソニ一株式会社、[2005年2月20日アクセス]、インタ一ネツト<http://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/200405/04-026/>
然而，在上述的第1结构(非专利文献1)中，尽管由光记录介质反射的返回光可被共同的光检测器接收，然而需要很多用于使各激光输出器的光轴与光拾取装置的系统光轴一致的光学部件(棱镜等)，结果，光拾取装置的构成部件增多，具有难以实现装置的小型化和低成本化的问题。
并且，在上述的第2结构(非专利文献2)中，需要用于从被光记录介质的信号记录面反射的各返回光中分离出波长λ1的返回光的棱镜、以及用于检测该波长λ1的返回光的专用光检测器，并且需要某种光轴调整元件，用于使波长λ2、λ3的返回光由被共同的光检测器接收，因此具有难以实现装置的小型化和低成本化的问题。
这里，在2光源型光拾取装置中，通过利用相位差型衍射光栅等来实现小型化和低成本化(专利文献1、2)，因而在3光源型光拾取装置中也同样考虑利用相位差型衍射光栅。然而，在相位差型衍射光栅中，在入射光的波长λ、入射侧的入射角θ、介质的折射率n、射出光的射出角θ’、介质的折射率n’、衍射光的衍射阶数m、以及衍射光栅间距p之间，nsinθ-n’sinθ’＝mλ/p的关系成立，因而并行入射到衍射光栅的3波长的光的1阶以上的衍射光的衍射角均不同，因此，具有难以将3波长的返回光引导到共同的光检测器的问题。
并且，还考虑了把相位差型衍射光栅(专利文献1、2)应用于上述的使用3波长一体型的激光输出器的光拾取装置的结构(非专利文献1、2)中，把波长λ1(405nm)、波长λ2(660nm)的光的0阶衍射光和波长λ3(785nm)的光的1阶以上的衍射光引导到共同的光检测器。然而，在该情况下，当要制作能高效率地获得波长λ1、λ2的光的0阶衍射光的衍射光栅时，衍射光栅的槽变深，具有难以制作的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而作成的，本发明的目的是为了能对所使用的光的波长不同的多种光记录介质(例如，DVD、CD、蓝紫色激光用光盘)进行信息的记录再现等，而能使用共同的光检测器来检测由光记录介质反射的3种返回光。
并且，本发明的目的是提供一种构成为具有上述那样的光拾取装置的光盘装置。
本发明的光拾取装置构成为具有：激光输出器，其具有：射出第1波长的光的第1发光部，射出第2波长的光的第2发光部，以及射出第3波长的光的第3发光部，该激光输出器构成为，从射出光的光轴方向看，上述第1发光部的光的射出位置和上述第3发光部的光的射出位置在大致相同位置处；光检测器；以及光轴调整元件，其调整上述第1、第2和第3波长的返回光中的至少一个波长的返回光的光轴，以使得从上述激光输出器的上述第1、第2和第3发光部射出并由光记录介质反射的各返回光被上述光检测器接收。
在本发明的光拾取装置中，从第1和第3发光部射出的第1和第3波长的光经由大致相同的光路被引导到光记录介质，从第2发光部射出的第2波长的光通过与第1和第3波长的光的光路隔开少许距离的光路被引导到光记录介质。由光记录介质反射的第1、第2和第3波长的返回光中的至少一个波长的返回光的光轴被光轴调整元件调整，各返回光被共同的光检测器接收。由于由光记录介质反射的3种返回光可被共同的光检测器检测，因而可实现光拾取装置(和使用该光拾取装置的光盘装置)的小型化和低成本化。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1中的激光输出器的立体图。
图2是示出本发明的实施方式1中的光拾取装置的光路系统的图。
图3是示出本发明的实施方式1中的光拾取装置的激光输出器和光检测器部分的放大图。
图4是用于对本发明的实施方式1中的光轴调整元件内的衍射进行说明的图。
图5是本发明的实施方式1中的二元闪耀型衍射光栅(binary-blazeddiffraction grating)的说明图。
图6是示出本发明的实施方式1中的级数2的二元闪耀型衍射光栅的衍射效率的曲线图。
图7是示出本发明的实施方式1中的级数3的二元闪耀型衍射光栅的衍射效率的曲线图。
图8是示出本发明的实施方式1中的级数4的二元闪耀型衍射光栅的衍射效率的曲线图。
图9是示出本发明的实施方式1中的级数5的二元闪耀型衍射光栅的衍射效率的曲线图。
图10是示出本发明的实施方式1中的级数6的二元闪耀型衍射光栅的衍射效率的曲线图。
图11是示出本发明的实施方式1中的级数7的二元闪耀型衍射光栅的衍射效率的曲线图。    
图12是示出本发明的实施方式1中的级数8的二元闪耀型衍射光栅的衍射效率的曲线图。
图13是示出本发明的实施方式1中的各级数时的波长λ2的1阶衍射效率的曲线图。
图14是示出本发明的第2实施方式中的激光输出器的立体图。
图15是示出本发明的第2实施方式中的激光输出器的另一例的立体图。
图16是示出本发明的第5实施方式中的光盘装置的基本结构的立体图。
标号说明
1，2，3，7，8：半导体基板；4，5，6：发光部；9：激光输出器；10：光栅；11：棱镜；12：反射镜；13：准直透镜；14：波长板；15：物镜；16：光盘；17：传感镜头；18：光轴调整元件；19：衍射光栅；19a：衍射光栅的光栅面；20：光检测器；100：光拾取装置；101：控制电路。
具体实施方式
实施方式1
图1是将本发明的实施方式1的光拾取装置的3波长一体型的激光输出器9放大示出的立体图。该实施方式1的光拾取装置是除了对现有的光记录介质即DVD、CD以外，还对具有它们的数倍容量的蓝紫色激光用的光盘进行信息的记录再现等(记录、再现或者其双方)的装置。
光拾取装置具有图1所示的3波长一体型的激光输出器9(以下简称为激光输出器9)作为光源。该激光输出器9将3个半导体基板1、2、3组合而形成为一个封装件。在各半导体基板1、2、3上分别形成有由激光二极管构成的发光部4、5、6。发光部4、5、6分别根据施加电压来射出波长λ1(约405nm)、波长λ2(约650nm)、波长λ3(约780nm)的光。激光输出器9通过向发光部4、5、6中的任一方施加电压，射出3种波长λ1、λ2、λ3中任一波长的光。
具体地说，激光输出器9构成为将射出波长λ2的光的半导体基板2和射出波长λ3的光的半导体基板3并行粘贴在射出波长λ1的光的半导体基板1上。半导体基板2、3的粘贴位置被决定成，使射出波长λ1的光的发光部4和射出波长λ3的光的发光部6从激光输出器9的射出光光轴(由符号X表示)的方向看大致相同位置处。另一方面，由于空间的制约(由于存在半导体基板3)，因而射出波长λ2的光的发光部5配置在稍离开射出波长λ1、λ3的光的发光部4、6的位置上。从发光部4、6到发光部5的距离例如是110μm。
图2是示出实施方式1的光拾取装置的光学系统的图。图3是将实施方式1的光拾取装置的光学系统的一部分放大示出的图。在图2和图3中，从激光输出器9射出的各波长的光的光路用符号L表示。如图2所示，光拾取装置具有从激光输出器9射出的光入射的光栅透镜10。光栅透镜10用于形成在光拾取装置中一般进行的循迹误差(tracking error)信号检测(3光束法、差分推挽法(push-pull)等)所需要的子光束。
光拾取装置还具有透射过光栅透镜10的光所入射的棱镜11。棱镜11具有根据入射光的偏光方向来切换反射和透射的偏光束分离器的作用。该棱镜11使从激光输出器9射出并透射过光栅透镜10的光(即前进路径的光)透射。
光拾取装置还具有：对透射过棱镜11的光进行反射的反射镜12，由反射镜12反射的光所入射的准直透镜13，以及透射过准直透镜13的光所入射的波长板14。准直透镜13将入射光转换成平行光。波长板14是具有将线性偏振光转换成圆偏振光的作用的所谓的1/4λ波长板。透过了波长板14的光入射到物镜15，并会聚在光盘16(DVD、CD或蓝紫色激光用光盘)的信号记录面上。
会聚在各光盘16的信号记录面上的光根据记录在该信号记录面上的信息信号而被调制，并反射而成为返回光，透射过物镜15而再次成为平行光入射到波长板14。在波长板14处，从圆偏振光被转换成线性偏振光，而此时的偏振光方向成为与前进路径相差90度的方向。通过了波长板14的返回光透射过准直透镜13而成为会聚光束，由反射镜12反射并入射到棱镜11。
如图3所示，在棱镜11处，根据其偏振光依赖性，使偏光方向与前进路径相差90度的返回光反射(偏向90度)，并引导到传感镜头17。传感镜头17用于对返回光提供在光拾取装置中一般进行的聚焦误差信号检测所需要的像散。通过了传感镜头17的返回光入射到光轴调整元件18。
光轴调整元件18具有使不同的3种波长λ1、λ2、λ3的返回光中的至少一个波长的返回光的光轴方向改变的作用。具体地说，利用设置在光轴调整元件18上的衍射光栅19的衍射作用而使波长λ2的返回光的光轴方向改变，从而使波长λ1、λ2、λ3的返回光被共同的光检测器20接收。
波长λ1和波长λ3的返回光按照各自的光轴与通过准直透镜13或物镜15的中心的光轴(光拾取装置的系统光轴：用图2、3的符号A表示)大致一致的方式行进，该返回光通过光轴调整元件18并入射到光检测器20。另一方面，由于射出波长λ2的光的半导体基板2的发光部5(图1)配置在稍离开波长λ1、λ3的发光部4、6(图1)的位置上，因而波长λ2的返回光在其光轴偏离系统光轴A的状态下入射到光轴调整元件18，通过设置在光轴调整元件18上的二元闪耀型衍射光栅19衍射，之后入射到光检测器20。即，波长λ1、λ2、λ3的返回光中的任一方都能被光检测器20接收，进行信号检测。
下面，对光轴调整元件18的二元闪耀型衍射光栅19的作用和结构进行说明。图4是用于对设置在实施方式1的光拾取装置的光轴调整元件18上的二元闪耀型衍射光栅19的作用进行说明的图。图5是示出二元闪耀型衍射光栅19的结构的图。在图4中，入射到光检测器20的各波长的光的光路用符号L表示。
如图5所示，二元闪耀型衍射光栅19是形成在其入射面或射出面(这里是射出面)上的闪耀光栅面呈阶梯状的衍射光栅。这里，阶梯状的光栅面19a形成为由光栅底面(由符号B表示)、第2级(P＝2)、第3级(P＝3)、第4级(P＝4)和第5级(P＝5)构成的5级。把衍射光栅19的每一级的高度(深度)称为级差d。并且，把衍射光栅19的阶梯状的级数(也包含光栅底面)称为级数P。而且，从成为光栅底面B的光栅面到形成最上级(这里是P＝5)的光栅面的距离称为槽深h。
如图4所示，波长λ1、λ3的返回光通过彼此大致相同的光路，垂直入射到二元闪耀型衍射光栅19(以下简称为衍射光栅19)的入射面19b(图5)，0阶衍射光(衍射角是0度)从衍射光栅19的光栅面19a(图5)射出。波长λ1、λ3的返回光的0阶衍射光垂直入射到光检测器20的检测面且彼此入射到相同位置。
另一方面，波长λ2的返回光通过偏离波长λ1、λ3的返回光的光轴的光路，以一定的入射角入射到衍射光栅19的入射面19b(图5)，1阶衍射光从衍射光栅19的光栅面19a(图5)射出。波长λ2的返回光的1阶衍射光以一定的入射角(与朝衍射光栅19的入射角不同)入射到光检测器20。
由于按这样来构成，因而通过使光轴调整元件18和光检测器20如图4的箭头分别所示沿入射光的光轴方向(波长λ1、λ3的返回光的光轴A的方向)移动，可调整光检测器20的检测面内(与入射光的光轴垂直的面内)的波长λ2的返回光的受光位置。关于波长λ1、λ3的返回光，由于利用了0阶衍射光，因而即使使光轴调整元件18和光检测器20沿光轴方向移动，在光检测器20上的受光位置也不会变化。结果，可使波长λ2的返回光的受光位置与波长λ1、λ3的返回光在光检测器20上的受光位置一致。
这里，当把形成衍射光栅19的材料对波长λ3的折射率设定为n3，并把m设定为大于等于1的整数时，图5所示的衍射光栅19的级差d由下式即：
d
Figure 2006800182145_1
mλ3/(n3-1)  …  (1)
来表示。把波长λ1设定为405nm，把波长λ3设定为780nm，把阶数m设定为1，而且根据作为一般的玻璃材料的BK7相当的折射率数据来决定衍射光栅19的折射率，则级差d根据式(1)为约1.53μm。据此，在本实施方式中，衍射光栅19的级差d被设定为1.53μm。
在二元闪耀型衍射光栅19中，当其级差d是λ/(n-1)的整数倍时，基于级差d的光路长度差是波长λ的整数倍，因而可获得最大的0阶衍射效率。当把波长λ1设定为405nm，并把波长λ3设定为780nm时，波长的比是约1.92，大致接近2。因此，当把级差d设定成使光路长度差是波长λ3的整数倍时，即使是波长λ1也为大致整数倍的值，在波长λ1、λ3的任一方时都能获得高的0阶衍射效率。
并且一般，玻璃或塑料那样的材料的折射率随着波长缩变短而稍增大。例如，在一般的玻璃材料即BK7的情况下，对于波长405nm，n＝1.53，而对于波长780nm，n＝1.51。作为衍射光栅19的材料，在使用一般的玻璃材料即BK7相当的折射率数据来计算的情况下，λ3/(n3-1)与λ1/(n1-1)的比值是1.99。因此，当把衍射光栅19的级差d设定为能获得波长λ3的最大0阶衍射效率的λ3/(n3-1)的整数倍时，该级差接近可获得波长λ1的最大0阶衍射效率的级差，即接近λ1/(n1-1)的整数倍。结果，关于波长λ1、λ3的任一方，都能获得高的0阶衍射效率。
当使用一般的玻璃材料即BK7相当的折射率数据，把级数P设定为结构最简单的P＝2，把衍射光栅19的级差d设定为变量(在级数2的情况下，d＝h)，来计算各返回光的衍射效率时，各返回光的衍射效率在描绘正弦波曲线的同时发生变化，在d＝1.53μm时，对于波长λ1、λ3都能获得大致最大的0阶衍射效率。
如上所述，衍射光栅19的级数P是指衍射光栅19的阶梯状的级数(也包含光栅底面)，在图5所示的例中是P＝5。在衍射光栅19中，可获得的最大的衍射效率根据级数P而不同。
图6～图12示出在使衍射光栅19的级数P按2、3、4、5、6、7、8这7种情况变化时的槽深h与各返回光的衍射效率的计算值之间的关系。在计算中，作为折射率数据，使用一般的玻璃材料即BK7的折射率数据。
如图6所示，在级数P＝2的情况下，当槽深h是约1.5μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光大致为最大的值。此时(h＝1.5μm)的波长λ2的1阶衍射效率η是η＝0.15。
如图7所示，在级数P＝3的情况下，当槽深h是约3.1μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光大致为最大的值。此时(h＝3.1μm)的波长λ2的1阶衍射效率η是η＝0.44。
如图8所示，在级数P＝4的情况下，当槽深h是约4.6μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光大致为最大的值。此时(h＝4.6μm)的波长λ2的1阶衍射效率η是η＝0.74。
如图9所示，在级数P＝5的情况下，当槽深h是约6.1μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光大致为最大的值。此时(h＝6.1μm)的波长λ2的1阶衍射效率η是η＝0.87。
如图10所示，在级数P＝6的情况下，当槽深h是约7.6μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光大致为最大的值。此时(h＝7.6μm)的波长λ2的1阶衍射效率η是η＝0.75。
如图11所示，在级数P＝7的情况下，当槽深h是约9.2μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光大致为最大的值。此时(h＝9.2μm)的波长λ2的1阶衍射效率η是η＝0.45。
如图12所示，在级数P＝8的情况下，当槽深h是约10.7μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光大致为最大的值。此时(h＝10.7μm)的波长λ2的1阶衍射效率η是η＝0.17。
图13是示出级数P与波长λ1、λ3的0阶衍射光大致为最大时的波长λ2的1阶衍射效率之间的关系的曲线图。
一般，由光检测器20接收的光量越多，信号检测就越容易。在本实施方式中，通过把级数P设定为5，可获得(当波长λ1、λ3的0阶衍射效率为最大时的)波长λ2的高的1阶衍射效率。因此，不仅对于波长λ1、λ3的返回光，而且对于波长λ2的返回光，也能进行良好的信号检测。
如以上说明那样，在本实施方式中，通过使用光轴调整元件18来调整由光记录介质反射的波长λ1、λ2、λ3的返回光中的至少一个波长(这里是波长λ2)的返回光的光轴，可使用共同的光检测器20检测各波长的返回光。由此，可实现光拾取装置(和使用该光拾取装置的光盘装置)的小型化和低成本化。
并且，在本实施方式中，由于将波长λ1、λ3的返回光的0阶衍射光引导到光检测器20，因而不使波长λ1、λ3的返回光在光检测器20上的受光位置变化，而可使衍射光栅19和光检测器20沿入射光的光轴方向移动。因此，通过调节衍射光栅19和光检测器20的移动，可使波长λ2的返回光的受光位置与波长λ1、λ3的返回光在光检测器20上的受光位置一致。由此，可使用简单方法进行用于将波长λ1、λ2、λ3的返回光引导到共同的光检测器20的光轴调整。
而且，在本实施方式中，利用了波长λ1(约405nm)和波长λ3(约780nm)的0阶衍射光，然而如图6～图12所示，即使衍射光栅19的槽深h形成得不太深，也能高效率地获得波长λ1、λ3的0阶衍射光。因此，可简单地制作能高效率地获得波长λ1、λ3的0阶衍射光的衍射光栅19。
并且，在二元闪耀型衍射光栅中，当级差d是λ/(n-1)的整数倍时，基于级差d的光路长度差是波长λ的整数倍，可获得最大的0阶衍射效率。在本实施方式中，衍射光栅19的级差d被设定为d
Figure 2006800182145_2
mλ3/(n3-1)(n3是衍射光栅对波长λ3的折射率，m是大于等于1的整数)，在波长λ3时可获得最大的0阶衍射效率。当把波长λ1设定为405nm，并把波长λ3设定为780nm时，波长的比是约1.92，大致接近2。因此，当把级差d设定成使光路长度差为波长λ3的整数倍时，即使对于波长λ1也为大致整数倍的值，在波长λ1、λ3的任一方时都能获得高的0阶衍射效率。结果，可进行波长λ1、λ3的返回光的良好的信号检测。
实施方式2
图14是示出本发明的实施方式2的3波长一体型的激光输出器9(以下简称为激光输出器9)的结构的立体图。在本实施方式中，激光输出器9的结构与上述的实施方式1不同。本实施方式的光拾取装置的除激光输出器9以外的构成要素与上述实施方式1构成相同。
本实施方式中的激光输出器9将形成有发光部(激光二极管)5、6的单片型半导体基板7贴合在形成有发光部(激光二极管)4的半导体基板1上来形成为1个封装件。形成在半导体基板1上的发光部4和形成在半导体基板7上的发光部5、6分别根据施加电压来射出波长λ1(约405nm)、波长λ2(约650nm)、波长λ3(约780nm)的光。并且，半导体基板1、7被粘贴成，使发光部4的光射出位置与发光部6的光射出位置从激光输出器9的射出光光轴方向看大致相同。单片型半导体基板7的发光部5形成为其光射出位置离开发光部4、6的光射出位置例如110μm。
图15是示出实施方式2的激光输出器9的另一结构例的立体图。图15所示的激光输出器9将形成有发光部(激光二极管)6的半导体基板3贴合在形成有发光部(激光二极管)4、5的单片型半导体基板8上来形成为1个封装件。形成在半导体基板8上的发光部4、5和形成在半导体基板3上的发光部6分别通过施加电压来射出波长λ1(约405nm)、波长λ2(约650nm)、波长λ3(约780nm)的光。这里，半导体基板8、3被粘贴成，使发光部4的光射出位置与发光部6的光射出位置从激光输出器9的射出光光轴方向看大致相同。单片型半导体基板8的发光部5形成为其光射出位置离开发光部4、6的光射出位置例如110μm。
在本实施方式(图14、图15)中，在激光输出器9中，波长λ1的光射出位置和波长λ3的光射出位置形成在从激光输出器9的射出光光轴方向看大致相同的位置上，因而可取得与上述的实施方式1相同的效果。
实施方式3
在上述的实施方式1中，光轴调整元件18的衍射光栅19的级数P被设定为5，而在本实施方式中，把衍射光栅19的级数P设定为4～6的范围。本实施方式的光拾取装置的其他结构与上述的实施方式1的构成相同。
上述的图5所示的衍射光栅19的结构相当于在本实施方式中把级数P设定为5的情况的结构。在级数P是2～8的衍射光栅19中使槽深h变化的情况下，各波长时的0阶衍射效率和1阶衍射效率如图6～图12所示变化。并且，在级数P与波长λ1、λ3的0阶衍射光大致为最大时的波长λ2的1阶衍射效率之间具有图1 3所示的关系。另外，如在实施方式1中说明的那样，衍射光栅19的折射率是使用一般的玻璃材料即BK7相当的折射率数据来计算的。
如图13所示，当衍射光栅19的级数P在4～6的范围内时，(当波长λ1、λ3的0阶衍射效率为最大时的)波长λ2的1阶衍射效率大于等于0.7，可获得高的1阶衍射效率。一般，由光检测器20接收的光量越多，信号检测就越容易，因而当衍射光栅19的级数P是4～6时，可在光检测器20中进行良好的信号检测。
如以上说明那样，在本实施方式中，通过使用级数P是4～6的二元闪耀型衍射光栅19，除了波长λ1、λ3的返回光以外，对于波长λ2的波长的返回光也能获得高的衍射效率，由此可在光检测器20中进行良好的信号检测。
特别是，在把级数P设定为4的情况下，与把级数P设定为5、6的情况相比级数少，结构简单，因而还具有衍射光栅19的制作变得容易的优点。
实施方式4
在上述的实施方式1中，使光轴调整元件18的衍射光栅19的折射率相当于一般的玻璃材料即BK7的折射率，而在本实施方式3中，作为衍射光栅19的材料，选择具有满足以下条件的折射率的材料。本实施方式的光拾取装置的其他结构与上述的实施方式1的构成相同。
在本实施方式中，光轴调整元件18的衍射光栅19的材料是在把该材料对波长λ1的折射率设定为n1，并把该材料对波长λ3的折射率设定为n3时，从满足下式，即：
1.0≤(n1-1)/(n3-1)≤1.08…  (2)
的材料中来选择的。
在上述的实施方式1中，把波长λ1设定为约405nm、并把波长λ3设定为约780nm而作了说明，然而一般，蓝紫色用的半导体激光输出器或CD用的半导体激光输出器的输出波长具有一定的范围，即λ1＝405±8nm，λ3＝780±15nm，不一定是λ1＝405nm，λ3＝780nm。
如在实施方式1中所说明的那样，当衍射光栅19的级差d是λ/(n-1)的整数倍时，可获得最大的0阶衍射效率，因而对于波长λ1的最佳级差d是λ1/(n1-1)的整数倍，对于波长λ3的最佳级差d是λ3/(n3-1)的整数倍。λ3/λ1的值约为2，然而考虑到折射率n1、n3的不同，当下式，即：
2λ1/(n1-1)＝λ3/(n3-1)    …  (3)
成立时，针对波长λ1、λ3可获得最大的0阶衍射效率。对上式(3)进行变形，则获得以下的式(4)。
(n1-1)/(n3-1)＝2λ1/λ3  …  (4)
当把上述的输出波长的范围(λ1＝405±8nm，λ3＝780±15nm)应用于式(4)时，获得上述的式(2)。当使用满足式(2)的材料来形成衍射光栅19时，可使用相同的级差d针对波长λ1、λ3获得最大的0阶衍射效率。这样，通过根据激光输出器9的输出波长选择适当的衍射光栅19的材料，可针对波长λ1、λ3获得高的衍射效率。
如以上说明那样，在本实施方式中，二元闪耀型衍射光栅19是使用满足1.0≤(n1-1)/(n3-1)≤1.08的材料来形成的，因而即使在使用输出波长具有一定范围的激光输出器的情况下，也能在波长λ1、λ3的两波长时获得高的0阶衍射效率，可在光检测器20中进行良好的信号检测。
实施方式5
图16是示出本发明的实施方式5的光盘装置的基本结构的图。本实施方式的光盘装置具有光拾取装置100，作为该光拾取装置100，可以使用实施方式1～4中的任一光拾取装置。
本实施方式的光盘装置具有旋转驱动机构102，该旋转驱动机构102保持DVD、CD或者具有它们的数倍容量的蓝紫色激光用光盘(称为光盘16)并对它们进行旋转驱动。该旋转驱动机构102以设置在光盘16的中心部的卡孔16a为基准来对光盘16定位，并对该光盘16进行旋转驱动。
光拾取装置100配置成使物镜面对由旋转驱动机构102进行旋转驱动的光盘16的信号记录面的状态，并借助进给机构103沿光盘16的半径方向移动。光拾取装置100、旋转驱动机构102以及进给机构103由控制电路101控制。光拾取装置100使用激光输出器9(图1)可射出的3种波长λ1、λ2、λ3中的根据光盘16的种类(DVD、CD或者蓝紫色激光用光盘)所选择的波长的光，来进行对光盘16的信息写入、读出、或者写入读出双方。由光拾取装置100从光盘16读出的信号由解调电路105解调。
根据本实施方式，通过使用在实施方式1～4中所说明的光拾取装置来构成光盘装置，可实现光盘装置的小型化和低成本化。
另外，在上述的各实施方式中，把波长λ1、λ2、λ3分别设定为约405nm、约650nm、约780nm，然而还可以根据要使用的光记录介质的种类，使用其他波长的组合。
并且，在上述的各实施方式中，使用了二元闪耀型衍射光栅19，然而不限于二元闪耀型衍射光栅，只要是能调整至少一个波长的返回光的光轴，以使波长λ1、λ2、λ3的返回光能被共同的光检测器20接收的光轴调整元件即可。

Claims (16)

1.一种光拾取装置，其特征在于，该光拾取装置具有：
激光输出器，其具有：射出第1波长的光的第1发光部，射出第2波长的光的第2发光部，以及射出第3波长的光的第3发光部，该激光输出器构成为，从射出光的光轴方向看，上述第1发光部的光的射出位置和上述第3发光部的光的射出位置在大致相同位置处；
光检测器；以及
光轴调整元件，其调整上述第1、第2和第3波长的返回光中的至少一个波长的返回光的光轴，以使得从上述激光输出器的上述第1、第2和第3发光部射出并由光记录介质反射的各返回光被上述光检测器接收。
2.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，上述光轴调整元件具有相位差型衍射光栅，利用上述衍射光栅的衍射作用来调整上述返回光的光轴。
3.根据权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于，上述第3波长是上述第1波长的大致2倍。
4.根据权利要求3所述的光拾取装置，其特征在于，上述第1波长与405nm大致相同，上述第2波长与650nm大致相同，上述第3波长与780nm大致相同。
5.根据权利要求4所述的光拾取装置，其特征在于，通过上述衍射光栅衍射并被上述光检测器接收的返回光中的第1波长和第3波长的返回光的0阶衍射光被引导到上述光检测器上，进行信号检测。
6.根据权利要求5所述的光拾取装置，其特征在于，通过上述光轴调整元件来调整上述第2波长的返回光的光轴。
7.根据权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于，上述光轴调整元件是二元闪耀型的衍射光栅。
8.根据权利要求7所述的光拾取装置，其特征在于，当把衍射光栅对上述第3波长λ3的光的折射率设定为n3，并把m设定为大于等于1的整数时，上述二元闪耀型衍射光栅的级差d利用下式：
Figure F200680018214501C00021
来表示。
9.根据权利要求7所述的光拾取装置，其特征在于，上述二元闪耀型衍射光栅的级数大于等于4且小于等于6。
10.根据权利要求4或5所述的光拾取装置，其特征在于，当把上述衍射光栅对上述第1波长λ1的光的折射率设定为n1，并把上述衍射光栅对上述第3波长λ3的光的折射率设定为n3时，下式：
1.0≤(n1-1)/(n3-1)≤1.08
成立。
11.根据权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于，上述第1发光部和上述第3发光部以彼此相对的方式形成在相贴合的2个半导体基板上。
12.根据权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于，上述第2发光部与上述第1发光部或上述第3发光部形成在共同的单片型半导体基板上。
13.一种光盘装置，其特征在于，该光盘装置具有：
旋转驱动机构，其旋转驱动作为光记录介质的光盘；以及
权利要求1或2所述的光拾取装置，其针对由上述旋转驱动机构进行旋转驱动的上述光盘进行信息的记录、再现或者记录再现这双方。
14.一种激光输出器，其特征在于，该激光输出器具有：射出第1波长的光的第1发光部，射出第2波长的光的第2发光部，以及射出第3波长的光的第3发光部，该激光输出器构成为，从射出光的光轴方向看，上述第1发光部的光的射出位置和上述第3发光部的光的射出位置在大致相同位置处，
上述第3波长是上述第1波长的大致2倍；
上述第1发光部和上述第3发光部分别形成在不同的半导体基板上；
各半导体基板配置成使上述第1发光部和上述第3发光部在大致相同位置处。
15.根据权利要求14所述的激光输出器，其特征在于，上述第1发光部和上述第3发光部以彼此相对的方式形成在相贴合的2个半导体基板上。
16.根据权利要求14或15所述的激光输出器，其特征在于，上述第2发光部与上述第1发光部或上述第3发光部形成在共同的单片型半导体基板上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8018799B2 (en) 2005-11-01 2011-09-13 Mitsubishi Electric Corporation Optical pickup device and optical disc device
JP5178339B2 (ja) * 2008-06-20 2013-04-10 三洋電機株式会社 光ピックアップ装置
JP2017188596A (ja) * 2016-04-07 2017-10-12 三菱電機株式会社 光モジュール

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5113387A (en) 1989-12-12 1992-05-12 Optex Corporation Three laser optical disk drive system
US5402436A (en) * 1993-12-29 1995-03-28 Xerox Corporation Nonmonolithic array structure of multiple beam diode lasers
JPH11134702A (ja) * 1997-10-30 1999-05-21 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップ装置
JP2001143312A (ja) 1999-11-16 2001-05-25 Sony Corp 光学ピックアップ装置及び光ディスク装置
JP4167370B2 (ja) * 1999-12-22 2008-10-15 パイオニア株式会社 光ピックアップ装置
JP3603002B2 (ja) 2000-03-10 2004-12-15 株式会社三協精機製作所 光ピックアップ装置およびその受光方法
JP2001256670A (ja) 2000-03-10 2001-09-21 Sony Corp 光学ピックアップ装置及び光ディスク装置
JP3662519B2 (ja) 2000-07-13 2005-06-22 シャープ株式会社 光ピックアップ
US7170681B2 (en) 2002-01-17 2007-01-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device
JP4260062B2 (ja) 2004-05-14 2009-04-30 三洋電機株式会社 光ピックアップ装置
JP2006209939A (ja) 2004-12-28 2006-08-10 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップ装置
JP2006278576A (ja) 2005-03-28 2006-10-12 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レーザ装置、半導体レーザ装置の製造方法および光ピックアップ装置

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