CN101297362B - 光拾取装置和光盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明构成为，为了对可使用多种波长的光的光介质进行记录和再现，可使用公共的光检测器检测由光介质反射的多个反射光。该光拾取装置具有：第1发光部，其输出具有第1波长的第1光；第2发光部，其输出具有第2波长的第2光；第3发光部，其输出具有第3波长的第3光；光轴调节元件，其可调节从发光部输出且由光记录介质反射的返回光的光轴；以及一个光检测器，其接收通过了光轴调节元件的返回光，第1发光部和第3发光部分别配置成使第1光的光轴和第3光的光轴大致一致，光轴调节元件调节第2光的返回光的光轴，一个光检测器接收第1光的返回光、第2光的返回光以及第3光的返回光。

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，涉及使用公共的光检测器接收不同的3种波长的光的光拾取装置和光盘装置。 
背景技术
以往，为了对DVD(Digital Versatile Disc：数字通用光盘)和CD(COMPACT DISC：小型盘)进行信息的记录、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波长一体型激光输出器也得到实用化。作为2波长一体型激光输出器，公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、以及将分别形成有激光二极管的2个半导体基板贴合起来的混合型激光输出器等。 
在2波长一体型激光输出器的情况下，2个激光二极管(DVD用、CD用)的各射出位置稍微分离，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，不能使用公共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，提出了通过使DVD用、CD用的激光二极管的射出光的返回光的一方或双方由衍射光栅等衍射，来将双方的返回光引导到公共的光检测器的方案(例如，参照专利文献1、2)。 
并且，近年来，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对应的光记录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和蓝紫色激光对应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，提出了以下结构。使用与各波长对应的棱镜来使输出波长不同的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公共的光检测器，由该光检测器检测(例如，参照非专利文献1)。 
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/> 
然而，在上述第1结构(非专利文献1)中，尽管可使用公共的光检测器接收由光记录介质反射的返回光，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棱镜等。并且，还需要用于将各激光输出器安装在光拾取装置上的构件等。其结果，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。 
这里，在2光源型光拾取装置中，通过利用2波长一体型激光输出器和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要求利用2波长一体型激光输出器和相位差型衍射光栅来实现小型化和低成本化。在该情况下，考虑为，将从2波长一体型激光输出器输出的不同的2种波长的光和从1波长型激光输出器输出的1种波长的光利用棱镜等引导到同一光路，并使用公共的光检测器将其接收。然而，在相位差型衍射光栅中，在入射光的波长λ、入射光的入射角θ、入射侧的介质的折射率n、射出光的射出角θb、射出侧的介质的折射率nb、衍射光的阶数m、以及衍射光栅间距p之间，nsinθ -nbsinθb＝mλ/p的关系成立，因而并行入射到衍射光栅的3种不同波长的光的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公共的光检测器的问题。 
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、蓝紫色激光对应光盘)进行信息的记录再现等，可使用公共的光检测器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。 
本发明所涉及的光拾取装置是可对光记录介质进行信息的记录或再现的光拾取装置，该光拾取装置具有： 
第1发光部，其输出具有第1波长的第1光； 
第2发光部，其输出具有第2波长的第2光； 
衍射光栅，其被入射由所述光记录介质反射的所述第2光的返回光；以及 
一个光检测器，其接收通过了所述衍射光栅的所述返回光， 
所述光拾取装置的特征在于， 
具有第3发光部，其输出具有第3波长的第3光，使该第3光的光轴配置在与所述第1光的光轴一致的位置， 
由所述光记录介质反射的所述第1光和所述第3光的返回光入射到所述衍射光栅，该衍射光栅的0阶衍射光被所述一个光检测器接收， 
所述第2光的返回光入射到所述衍射光栅，由该衍射光栅衍射而光轴发生变化的光被所述一个光检测器接收。 
在本发明所涉及的光拾取装置中，由于可采用简单结构且容易的调节方法，使用公共的光检测器检测由光记录介质反射的3种返回光，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中的光拾取装置的光学系统的图。 
图2是示出本发明的实施方式1中的发光部和系统光轴之间的关系的图。 
图3是示出本发明的实施方式1中的光拾取装置的光轴调节元件和各波长的光路之间的关系的图。 
图4是用于说明本发明的实施方式1中的光拾取装置的光轴调节元件内的衍射的图。 
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0阶和-1阶衍射效率的曲线图。 
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0阶和-1阶衍射效率的曲线图。 
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0阶和-1阶衍射效率的曲线图。 
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0阶和-1阶衍射效率的曲线图。 
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0阶和-1阶衍射效率的曲线图。 
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0阶和-1阶衍射效率的曲线图。 
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0阶和-1阶衍射效率的曲线图。 
图13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0阶和+1阶衍射效率的曲线图。 
图14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0阶和+1阶衍射效率的曲线图。 
图15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0阶和+1阶衍射效率的曲线图。 
图16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0阶和+1阶衍射效率的曲线图。 
图17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0阶和+1阶衍射效率的曲线图。 
图18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0阶和+1阶衍射效率的曲线图。 
图19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20是示出本发明的实施方式2中的发光部和系统光轴之间的关系的图。 
图21是示出本发明的实施方式2中的发光部和系统光轴之间的关系的另一例的图。 
图22是示出本发明的实施方式2中的发光部和系统光轴之间的关系的又一例的图。 
图23是示出本发明的实施方式5中的光盘装置的基本结构的图。 
标号说明 
1，2，1a，2a，1b，2b，1c，2c：激光输出器；3，4：光栅；5，5a，5b，5c：分光镜；6：偏振光棱镜；7：朝上反射镜；8：准直透镜；9：波长板；10：物镜；11：光盘；12：传感镜头；13：光轴调节元件14：光检测器；15，16，17：发光部；18，19，20：半导体基板；21：衍射光栅；21a：二元闪耀型衍射光栅；21b：二元闪耀型衍射光栅的入射面；100：光拾取装置101：控制机构102：旋转驱动机构；103：进给机构；104：解调电路。 
具体实施方式
实施方式1 
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的光拾取装置的光学系统的图。该实施方式1所涉及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对应的光盘进行信息记录、再现或者其双方的装置。图2是示出本发明的实施方式1所涉及的光拾取装置使用的激光输出器的内部的各发光部的光轴与系统光轴之间的关系的图。这里，示出了各发光部与光轴之间的关系，未描绘激光输出器的外观和光栅。图3是示出本发明的实施方式1中的光拾取装置的光轴调节元件和各波长的光路之间的关系的图。 
作为光拾取装置的光学系统，具有作为光源的激光输出器1和激光输出器2，在激光输出器1内含有形成有射出波长λ1(约405nm)的光的发光部15的半导体基板18，在激光输出器2内含有：形成有射出波长λ2(约650nm)的光的发光部16的半导体基板19，以及形成有射出波长λ3(约780nm)的光的发光部17的半导体基板20，形成在半导体基板上的各发光部15、16、17通过分别被施加电压来射出λ1、λ2、λ3的波长的光。在图2中，半导体基板19和半导体基板20是单独的半导体基板，然而也可以是在一体的制造工序中形成的所谓的单片型半导体基板。另外，这里半导体基板也指当制造工序中流动的半导体基板包含多个激光二极管的情况下，通过小片切割等切断该半导体基板后的芯片基板。以下也一样。 
在激光输出器1中，射出λ1波长的光的发光部15的光轴，在光拾取装置内配置成与通过准直透镜8和物镜10的中心的光轴(光拾取装置的系统光轴A)一致。 
并且，在激光输出器2中，在其内部并列配置有射出λ2波长的半导体基板19和射出λ3波长的半导体基板20，这里，由于空间制约，射出波长λ2的光的发光部16和射出波长λ3的光的发光部17配置在稍微分开的位置。发光部16和发光部17之间的距离例如是110μm。这里，激光输出器2在光拾取装置内配置成使射出波长λ3的光的发光部17与光拾取装置的系统光轴A一致，从射出波长λ2的光的发光部16按照稍微离开系统光轴A且与系统光轴A并行的方式射出λ2的光。 
从激光输出器1射出的λ1的光在光拾取装置的系统光轴A上通过，并通过光栅3。光栅3用于形成在光拾取装置中一般进行的跟踪误差 (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。从激光输出器2射出的λ3的光在光拾取装置的系统光轴A上通过，并通过光栅4。关于λ2的光，在稍微离开光拾取装置的系统光轴A的位置，与系统光轴A并行前进，并通过光栅4。 
通过了光栅3的λ1的光入射到分光镜5。分光镜5根据入射光的波长切换反射和透射。在实施方式1中，分光镜5的镜面被设定成使λ1的波长的光大致透射，λ2和λ3的波长的光被大致反射，这里，λ1的波长的光的大部分透射分光镜5。通过了光栅4的λ3的光由分光镜5的镜面反射。由分光镜5反射的λ3的波长的光与λ1的波长的光一样，在光拾取装置的系统光轴A上通过。通过了光栅4的λ2的光由分光镜5的镜面反射。由分光镜5反射的λ2的波长的光在稍微离开光拾取装置的系统光轴A的位置，与系统光轴A并行前进。 
透射过分光镜5的λ1的波长的光或者由分光镜5反射的λ2或λ3的波长的光入射到偏振光棱镜6。偏振光棱镜6发挥根据入射光的偏振光方向而切换反射和透射的偏振光分束器的作用。偏振光棱镜6的晶轴方向(偏振光方向)被设定成使具有通过了分光镜5的直线偏振光的λ1、λ2、λ3的波长的光透射。 
光拾取装置还具有：对通过了棱镜6的光进行反射的反射镜7，由反射镜7反射的光入射的准直透镜8，以及通过了准直透镜8的光入射的波长板9。准直透镜8将入射光转换成平行光。波长板9是具有将直线偏振光转换成圆偏振光的作用的所谓的1/4λ波长板。通过了波长板9的光成为圆偏振光，入射到物镜10，并会聚在光盘11(DVD、CD或蓝紫色激光用光盘)的信号记录面上。 
会聚在各光盘11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10后再次成为平行光入射到波长板9。透射波长板9后的光虽然从圆偏振光成为直线偏振光，但是此时的直线偏振光方向成为与前进路径相差约90度的直线偏振光方向。透射过波长板9的返回光透射准直透镜8而成为会聚光束，由反射镜7反射后入射到偏振光棱镜6。 
如图3所示，在偏振光棱镜6处，根据其偏振光依赖性，使偏振光方向与前进路径相差约90度的返回光反射，从而使返回光偏转90度，并引导到传感镜头12。传感镜头12用于向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。透射过传感镜头12的返回光入射到光轴调节元件13。 
光轴调节元件13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，利用设置在光轴调节元件13上的衍射光栅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的返回光由公共的光检测器接收。 
波长λ1和波长λ3的返回光的各自的光轴以与通过准直透镜8或物镜10的中心的光拾取装置的系统光轴A大致一致的方式行进，通过光轴调节元件13后，入射到光检测器14。另一方面，由于射出波长λ2的光的半导体基板19的发光部16配置在稍微离开波长λ3的光的发光部17的位置，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节元件13，通过设置在光轴调节元件13上的二元闪耀型衍射光栅衍射，之后入射到光检测器14。即，波长λ1、λ2、λ3的返回光中的任一方都能由光检测器14接收，进行各自的光的信号检测。 
下面，对光轴调节元件的二元闪耀型衍射光栅的作用和结构进行说明。图4是用于对设置在实施方式1所涉及的光拾取装置的光轴调节元件13上的二元闪耀型衍射光栅21的作用进行说明的图。图5是示出二元闪耀型衍射光栅21的结构的图。 
如图5所示，二元闪耀型衍射光栅21是形成在射出面侧的闪耀光栅面呈阶梯状的衍射光栅。这里，阶梯状的光栅面21a形成为5级(光栅底面、第2级、第3级、第4级和第5级)。把衍射光栅21的每一级的高度(深度)称为级差d。并且，把衍射光栅21的阶梯状的级数(包含光栅底面)称为级数P。在图5中，P＝5。而且，把从形成光栅底面的光栅面到形成最上级(由标号P表示)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，从二元闪耀型衍射光栅21的入射面21b入射，0阶衍射光从衍射光栅21的光 栅面21a射出。波长λ1、λ3的返回光的0阶衍射光垂直地、且在彼此相同的位置入射到光检测器14的检测面。 
另一方面，波长λ2的返回光通过从波长λ1、λ3的返回光的光轴偏离的光路，以一定的入射角入射到衍射光栅21的入射面21b，1阶衍射光从衍射光栅21的光栅面21a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21入射的入射角不同的角)入射到光检测器14。 
由于按这样来构成光轴调节元件13等，因而通过使光轴调节元件13或光检测器14沿入射光的光轴方向(波长λ1、λ3的返回光的光轴方向)移动，可调节光检测器14的检测面内(与入射光的光轴正交的面内)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，因而即使使光轴调节元件13和光检测器14沿光轴方向移动，在光检测器14上的受光位置也不会变化。其结果，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14上的受光位置一致。 
这里，当把形成衍射光栅21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21的级差d由下式即： 
d≈mλ3/(n3-1)…(1)来表示。若把波长λ3设定为780nm，把阶数m设定为1，并根据相当于作为一般的玻璃材料的BK7的折射率数据来确定衍射光栅21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21的级差d被设定为1.53μm。式(1)的条件是使波长λ3的光的0阶衍射光最强的条件。 
在二元闪耀型衍射光栅21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，在假定n1＝n3的情况下，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。 
并且，一般说来，玻璃或塑料那样的材料的折射率随着波长变短而 稍增大。例如，在作为一般的玻璃材料的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21的材料，在使用相当于作为一般的玻璃材料的BK7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，与假定n1＝n3的情况相比，更接近整数倍。因此，当把衍射光栅21的级差d设定为λ3/(n3-1)的整数倍以便能获得波长λ3的最大0阶衍射效率时，可获得波长λ1的最大0阶衍射效率的级差，即λ1/(n1-1)也接近整数倍。其结果，对于波长λ1、λ3的任一方，都能获得高的0阶衍射效率。 
在使用相当于作为一般的玻璃材料的BK7的折射率数据，把级数P设定为结构最简单的P＝2的情况下，当把衍射光栅21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21的级数P是指衍射光栅21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21中，在获得最大的0阶衍射效率的级差d时，获得的最大的1阶衍射效率因级数P而异。 
并且，如图5所示，1阶衍射光朝两个方向射出。在级数P＝2时，朝两个方向射出的1阶衍射光是相同值，而在级数P大于等于3时，朝两个方向射出的1阶衍射光的值不同。这里，当把级数P设定为大于等于3的一定值来使h从0开始变化时，把先获得最大值即在浅的槽深时获得最大值的1阶衍射光定义为-1阶光，把在深的槽深时获得最大值的1阶衍射光定义为+1阶光。在本实施例中，在图5中，沿阶梯状射出的1阶光是-1阶光。 
图6～图12示出在使衍射光栅21的级数P按2、3、4、5、6、7、8这7种情况变化时的槽深h与各返回光的各阶数的衍射效率η的计算值之间的关系。关于1阶衍射光，示出-1阶衍射光的值。在计算中，作为折射率数据，使用作为一般的玻璃材料的BK7的折射率数据。并且，关于+1阶衍射光的值，图13～图18示出级数P为3、4、5、6、7、8这6 种情况。在把级数P设定为2的情况下，+1阶衍射光和-1阶衍射光的衍射效率相同，均如图6所示。 
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阶衍射光为大致最大值。此时波长λ2的1阶衍射效率η是，-1阶光的衍射效率η＝0.154，+1阶光的衍射效率η＝0.154。 
如图7和图13所示，在级数P＝3的情况下，当槽深h是约3.05μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光为大致最大值。此时波长λ2的1阶衍射效率η是，-1阶光的衍射效率η＝0.439，+1阶光的衍射效率η＝0.067。 
如图8和图14所示，在级数P＝4的情况下，当槽深h是约4.58μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光为大致最大值。此时波长λ2的1阶衍射效率η是，-1阶光的衍射效率η＝0.744，+1阶光的衍射效率η＝0.013。 
如图9和图15所示，在级数P＝5的情况下，当槽深h是约6.10μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光为大致最大值。此时波长λ2的1阶衍射效率η是，-1阶光的衍射效率η＝0.872，+1阶光的衍射效率η＝0。 
如图10和图16所示，在级数P＝6的情况下，当槽深h是约7.63μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光为大致最大值。此时波长λ2的1阶衍射效率η是，-1阶光的衍射效率η＝0.746，+1阶光的衍射效率η＝0.015。 
如图11和图17所示，在级数P＝7的情况下，当槽深h是约9.16μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光为大致最大值。此时波长λ2的1阶衍射效率η是，-1阶光的衍射效率η＝0.448，+1阶光的衍射效率η＝0.024。 
如图12和图18所示，在级数P＝8的情况下，当槽深h是约10.68μm时，波长λ1、λ3的0阶衍射光为大致最大值。此时波长λ2的1阶衍射效率η是，-1阶光的衍射效率η＝0.172，+1阶光的衍射效率η＝0.015。 
图19是示出级数P与波长λ1、λ3的0阶衍射光为大致最大时的波长λ2的1阶衍射效率之间的关系的曲线图。 
一般情况下，由光检测器14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，当波长λ1、λ3的0阶衍射效率为最大时的槽深h时，针对波长λ2，获得大的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，强度也增大， 可进行良好的信号检测。 
如以上说明那样，在本实施方式中，通过使用光轴调节元件13来调节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的返回光的光轴，可使用公共的光检测器14检测各波长的返回光。由此，可实现光拾取装置和使用了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14，因而在不使波长λ1、λ3的返回光在光检测器14上的受光位置变化的情况下，可通过衍射光栅13或光检测器14沿光轴的位置调节，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14上的受光位置一致。由此，可使用简单的调节方法进行用于将波长λ1、λ2、λ3的返回光引导到公共的光检测器14的光轴调节。 
而且，在本实施方式中，利用了波长λ1和波长λ3的0阶衍射光，然而如图6至图18所示，即使衍射光栅的槽深h形成得不太深，也能高效率地获得波长λ1、λ3的0阶衍射效率。因此，可容易制作能高效率地获得波长λ1、λ3的0阶衍射效率的衍射光栅。 
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，衍射光栅的级差d被设定为d≈mλ3/(n3-1)，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≈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。其结果，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20是示出从本发明的实施方式2所涉及的激光输出器的内部的各发光部射出的光的光轴与系统光轴A之间的关系的图。这里，示出了各发光部与光轴之间的关系，未描绘激光输出器的外观和光栅。在本实施方式中，各激光输出器内含有的半导体基板的结构与上述的实施方式1 不同。本实施方式所涉及的光拾取装置的在棱镜6以后的构成要素与上述实施方式1构成相同。 
作为本实施方式中的激光输出器的结构，在激光输出器1a内含有形成有射出波长λ3(约780nm)的光的发光部17的半导体基板20，在激光输出器2a内含有：形成有射出波长λ1(约405nm)的光的发光部15的半导体基板18，以及形成有射出波长λ2(约650nm)的光的发光部16的半导体基板19，形成在半导体基板上的各发光部15、16、17通过分别被施加电压来射出λ1、λ2、λ3的波长的光。在图20中，半导体基板18和半导体基板19是单独的半导体基板，然而也可以是一体形成的所谓的单片型半导体基板。 
在本实施方式中，波长λ1的发光部15配置成使光轴与光拾取装置的系统光轴A一致。波长λ2的发光部16由于空间制约而配置在稍微离开波长λ1的发光部15的位置。波长λ3的发光部17配置成使光轴与光拾取装置的系统光轴A一致。这里，波长λ1和波长λ2在分光镜5a的镜面上反射后被使用，波长λ3在分光镜5a的镜面上透射后被使用。 
图21是示出本发明的实施方式2所涉及的激光输出器的内部的各发光部的光轴与系统光轴A之间的关系的另一例的图。这里，示出了各发光部与光轴之间的关系，未描绘激光输出器的外观和光栅。在本实施方式中，各激光输出器内含有的半导体基板的结构与上述实施方式1不同。本实施方式所涉及的光拾取装置的棱镜6以后的构成要素与上述实施方式1构成相同。 
作为本实施方式中的激光输出器的结构，在激光输出器1b内含有：形成有射出波长λ1(约405nm)的光的发光部15的半导体基板18，以及形成有射出波长λ2(约650nm)的光的发光部16的半导体基板19，在激光输出器2b内含有形成有射出波长λ3(约780nm)的光的发光部17的半导体基板20，形成在半导体基板上的各发光部15、16、17通过分别被施加电压来射出λ1、λ2、λ3的波长的光。在图21中，半导体基板18和半导体基板19是单独的半导体基板，然而也可以是一体形成的所谓的单片型半导体基板。 
在本实施方式中，波长λ1的发光部15配置成使光轴与光拾取装置的系统光轴A一致。波长λ2的发光部16由于空间制约而配置在稍微离开波长λ3的发光部15的位置。波长λ3的发光部17配置成使光轴与光拾取装置的系统光轴A一致。这里，波长λ1和波长λ2在分光镜5b的镜面上透射后被使用，波长λ3在分光镜5b的镜面上反射后被使用。 
图22是示出本发明的实施方式2所涉及的激光输出器的内部的各发光部的光轴与系统光轴A之间的关系的另一例的图。这里，示出了各发光部与光轴之间的关系，未描绘激光输出器的外观和光栅。在本实施方式中，各激光输出器内含有的半导体基板的结构与上述实施方式1不同。本实施方式所涉及的光拾取装置的棱镜6以后的构成要素与上述实施方式1构成相同。 
作为本实施方式中的激光输出器的结构，在激光输出器1c内含有：形成有射出波长λ2(约650nm)的光的发光部16的半导体基板19，以及形成有射出波长λ3(约780nm)的光的发光部17的半导体基板20，在激光输出器2c内含有形成有射出波长λ1(约405nm)的光的发光部15的半导体基板18，形成在半导体基板上的各发光部15、16、17通过分别被施加电压来射出λ1、λ2、λ3的波长的光。在图22中，半导体基板16和半导体基板17是单独的半导体基板，然而也可以是一体形成的所谓的单片型半导体基板。 
在本实施方式中，波长λ1的发光部15配置成使光轴与光拾取装置的系统光轴A一致。波长λ3的发光部17配置成使光轴与光拾取装置的系统光轴A一致，波长λ2的发光部16由于空间制约而配置在稍微离开波长λ3的发光部17的位置。这里，波长λ2和波长λ3在分光镜5c的镜面上透射后被使用，波长λ1在分光镜5c的镜面上反射后被使用。 
在本实施方式(图20、图21、图22)中，在各激光输出器内，激光输出器配置成使从波长λ1的发光部15射出的光的光轴与从波长λ3的发光部17射出的光的光轴一致，因而可取得与上述实施方式1相同的效果。 
实施方式3 
在上述实施方式1中，光轴调节元件的衍射光栅21的级数P被设定为5，而在本实施方式中，把衍射光栅21的级数P设定为4～6的范围。本实施方式所涉及的光拾取装置的其他结构与上述实施方式1构成相同。 
上述图5所示的衍射光栅21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的衍射光栅中使槽深h变化的情况下，各波长的0阶衍射效率和1阶衍射效率如图6～图18所示变化。并且，在级数P与波长λ1、λ3的0阶衍射光为大致最大时的槽深h时的波长λ2的1阶衍射效率之间具有图19所示的关系。另外，如在实施方式1中说明的那样，衍射光栅21的折射率是使用相当于作为一般的玻璃材料的BK7的折射率数据来计算的。 
如图19所示，当衍射光栅21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槽深h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。一般情况下，由光检测器接收的光量越多，信号检测就越容易，因而当衍射光栅的级数P是4～6时，可在光检测器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，除了波长λ1和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14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，因而还具有容易制作衍射光栅21的优点。 
实施方式4 
在上述实施方式1中，使光轴调节元件13的衍射光栅21的折射率相当于作为一般的玻璃材料的BK7的折射率，而在本实施方式中，作为衍射光栅21的材料，选择具有满足以下条件的折射率的材料。本实施方式所涉及的光拾取装置的其他结构与上述实施方式1构成相同。 
在本实施方式中，光轴调节元件13的衍射光栅21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作了说明，然而一般情况下，蓝紫色的半导体激光输出器和CD用的激光输出器的输出波长具有λ1＝405±8nm，λ3＝780±15nm的程度的范围，参差不一，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21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的值为约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可同时获得最大的0阶衍射效率。对上式(3)进行变形，则得到以下的式(4)。 
(n1-1)/(n3-1)＝2λ1/λ3…(4) 
当把上述的输出波长范围应用于式(4)时，得到上述的式(2)。当使用满足式(2)的材料来形成衍射光栅21时，可使用相同级差d针对波长λ1、λ3获得最大的0阶衍射效率。这样，通过根据使用的激光输出器的输出波长选择适当的衍射光栅21的材料，可针对波长λ1、λ3同时获得高的0阶衍射效率。 
如以上说明那样，在本实施方式中，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，由于二元闪耀型衍射光栅21从满足1.0≤(n1-1)/(n3-1)≤1.08的材料中选择适合激光输出器的输出波长的材料，因而也能在波长λ1、λ3的两波长时获得高的0阶衍射效率，可在光检测器14中进行良好的信号检测。 
实施方式5 
图23是示出本发明的实施方式5所涉及的光盘装置的基本结构的图。本实施方式所涉及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。 
本实施方式所涉及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或者可具有它们的数倍容量的蓝紫色激光用光盘并对它们进行旋转驱动。该旋转驱动机构102以设置在光盘11的中心部的卡孔11a为基准来对光盘11进行定位，并对该光盘11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11的信号记录面的状态，并借助进给机构103沿光盘11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使用激光输出器可射出的3种波长λ1、λ2、λ3中的根据光盘种类所选择的波长的光，来进行对光盘11的信息记录、再现或者其双方。光拾取装置100从光盘读出的信号由解调电路104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，可实现光盘装置的小型化和低成本化。 
另外，在上述各实施方式中，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。例如，在3种波长λ1、λ2、λ3中的一种波长是其他两种波长中的一种波长的大致整数倍的情况下，使用与实施方式1至4相同的光学系统的结构，可取得相同效果。 
而且，对于可切换4种波长λ1、λ2、λ3、λ4的光拾取装置，例如在(λ1/λ2)和(λ1/λ3)均为大致自然数的情况下，只要能使λ1、λ2和λ3的所有光轴与系统光轴A一致，就能使用与本发明的各实施方式相同的光学系统的结构取得相同效果。使λ1、λ2和λ3的所有光轴与系统光轴A一致，可采用使用2个分光镜等的方法来实现。 
并且，在上述各实施方式中，使用了二元闪耀型衍射光栅21，然而不限于二元闪耀型衍射光栅，只要是能调节至少一个波长的返回光的光轴，以使波长λ1、λ2、λ3的返回光能由公共的光检测器14接收的光轴调节元件即可。 

Claims (9)

1.一种光拾取装置，其是能够对光记录介质进行信息的记录或再现的光拾取装置，该光拾取装置具有：
第1发光部，其输出具有第1波长的第1光；
第2发光部，其输出具有第2波长的第2光；
衍射光栅，其被入射由所述光记录介质反射的所述第2光的返回光；以及
一个光检测器，其接收通过了所述衍射光栅的所述返回光，
所述光拾取装置的特征在于，
具有第3发光部，其输出具有第3波长的第3光，使该第3光的光轴配置在与所述第1光的光轴一致的位置，
由所述光记录介质反射的所述第1光和所述第3光的返回光入射到所述衍射光栅，该衍射光栅的0阶衍射光被所述一个光检测器接收，
所述第2光的返回光入射到所述衍射光栅，由该衍射光栅衍射而光轴发生变化的光被所述一个光检测器接收。
2.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，所述衍射光栅是相位差型衍射光栅。
3.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，
所述第1波长是约405nm，
所述第2波长是约650nm，
所述第3波长是约780nm。
4.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，
所述第2发光部设置成与所述第1发光部或所述第3发光部的任一个发光部邻接，
从所述第2发光部输出的光和从与所述第2发光部邻接的发光部输出的光是平行的。
5.根据权利要求2所述的光拾取装置，其特征在于，所述衍射光栅是二元闪耀型衍射光栅。
6.根据权利要求5所述的光拾取装置，其特征在于，当把所述第3光的波长设定为λ3，把所述衍射光栅对所述第3光的折射率设定为n3，并把m设定为大于等于1的整数时，所述二元闪耀型衍射光栅的级差d成为d≈mλ3/(n3-1)。
7.根据权利要求6所述的光拾取装置，其特征在于，所述二元闪耀型衍射光栅的级数大于等于4且小于等于6。
8.根据权利要求2所述的光拾取装置，其特征在于，当把所述第1光的波长设定为λ1，把所述衍射光栅对所述第1光的折射率设定为n1，把所述第3光的波长设定为λ3，并把所述衍射光栅对所述第3光的折射率设定为n3时，1.0≤(n1-1)/(n3-1)≤1.08成立。
9.一种光盘装置，其特征在于，该光盘装置具有：
旋转驱动机构，其对作为光记录介质的光盘进行旋转驱动；以及
权利要求1所述的光拾取装置，其针对由所述旋转驱动机构进行旋转驱动的所述光盘进行信息的记录和再现中的任一方或者其双方。
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