CN101399059A - 光盘驱动装置、光拾取器及其中应用的光学部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光盘驱动装置、光拾取器及其中应用的光学部件。提供了可防止或减少制造时的光学部件的安装误差或温度变化等造成的偏移或不平衡的发生的光拾取器和该光拾取器中使用的光学部件。该光拾取器具有：激光器；用于切换从所述激光器射出的激光的偏振光方向的偏振光切换元件；用于根据所述偏振光方向，将所述激光分成多个光路的光束分割元件；将所述激光聚光在光盘的记录层上的多个物镜；直立镜；和分别配置在到所述多个物镜的所述多个光路途中的多个结合透镜。直立镜配置在至多个物镜的多个光路途中，分别与多个光路的光束共用。多个结合透镜连接保持在相同的可动部上。

Description

光盘驱动装置、光拾取器及其中应用的光学部件
优先权主张
本发明主张2007年9月28日提出的日本在先专利申请JP2007-253036的优先权。在本申请中引入其内容以供参考。
技术领域
本发明涉及光盘装置的光拾取器(光ピツクアツプ)和在其中使用的光学部件。更详细地说，涉及在光学信息记录装置的光拾取器中，与二种以上的规格互换对应的互换光拾取器。
背景技术
随着光盘规格的多样化，使用三波长以上的光源(红外光，红色光，蓝色光)，而且与更多的光盘规格对应的互换光拾取器的市场要求也在提高。在对应的波长/光盘规格数方面，光学系统变复杂，光拾取器的尺寸变大，小型化变难。
作为改善的对策，提出了通过共用作为光源的半导体激光器，降低成本的方法。如在日立特开平9-223327号公报中所述那样，作为与使用红外光的二种光盘规格对应的互换拾取器结构，提出了共用光源，使用偏振光切换的二规格互换拾取器。
然而，当作为光源的激光波长变短(红外→红色→蓝色)时，光盘规格的多样化使得仅仅二种变得不足，要求与更多规格对应的拾取器。
另一方面，因为必须要维持良好的伺服控制性能，放置在一个可动部上的物镜的数目有限制，目前的主流是，能够搭载在一个可动部上的物镜为2个左右。在这种情况下，由于必需利用一个物镜与多个波长对应，必需使用多个作为光源的半导体激光器，在途中分割/合成光路。可是，当分割/合成光路时，在多个光轴之间光轴角度容易产生偏移(相对倾角)，这成为拾取器非对称(不平衡)的抖动特性或产生误差的原因(特别是倾斜依存性)。另外，这种多波长互换拾取器的光学系统复杂，难以收容在小的尺寸中。
另外，在使用蓝色光源等的高密度的光盘中，光学部件的稍微一点安装误差，会使得特性出现显著的不平衡，并且随时向变化/温度变化等容易使特性变差，这样的问题是很明显的。
这样，在互换光拾取器中，由于有多个光轴，当光轴彼此的中心位置/角度的一致精度不高时，容易产生光轴相对倾斜偏移或拾取器特性不均等(不平衡，非对称性)。
发明内容
本发明是考滤上述问题而提出的，其目的是要提供能够防止或降低基于制造时的光学部件的安装误差或温度变化等产生偏差或不平衡的光拾取器和其中应用的光学部件。
上述目的可利用权利要求书中所述的发明实现。
下面，简单地说明在本发明中有代表性的内容的概要。
本发明的光拾取器具有：激光器；用于切换从所述激光器射出的激光的偏振光方向的偏振光切换元件；用于根据所述偏振光方向，将所述激光分成多个光路的光束分割元件；将所述激光聚光在光盘的记录层上的多个物镜；直立镜；和分别配置在到所述多个物镜的所述多个光路途中的多个结合透镜。直立镜配置在至多个物镜的多个光路途中，分别与多个光路的光束共用。多个结合透镜连接保持在相同的可动部上。
本发明的光盘驱动装置，包括：用于使光盘旋转的电动机；用于控制所述电动机的旋转速度的旋转伺服电路；和将激光照射在光盘上，检测来自该光盘的反射激光的权利要求1的光拾取器。
本发明另一方式的光拾取器，包括：第一激光光源；射出与所述第一激光光源的激光波长不同的激光的第二激光光源；光学部件，其具有平行地形成有分色镜膜和PBS镜膜的光学元件、1/4波长板和无偏振光镜；用于将从所述激光光源射出的激光聚光在光盘上的物镜，其中，使所述光学元件的分色镜膜和PBS镜膜相对所述无偏振光镜的镜面成45°角度，从所述第一和第二激光光源射出的激光入射在所述光学部件上，从该光学部件射出的激光入射在所述物镜上。
本发明涉及的光学部件，包括：按以下顺序配置的分色镜膜、PBS镜膜、λ/4板和无偏振光镜膜，并且，所述光学部件配置为，所述分色镜膜和所述PBS镜膜平行地形成在一体的光学元件上或光学元件的内部，所述分色镜膜和所述PBS镜膜相对所述无偏振光镜膜成45°角度。
采用本发明，能够提供防止或减少光轴的相对倾斜偏移的发生，特性一致的光拾取器。
基于本发明的光拾取器，形成尽可能地防止零件安装误差(位置·角度)引起的光轴的相对倾角或象差的发生的结构，而且能够实现与多个光学系统的零件共用。
本发明的其他目的，特点和优点从以下结合附图对本发明的实施例的说明中将会得到清楚理解。
附图说明
图1表示本发明的光学系统的构成例子；
图2表示用于说明本发明的原理的比较构成例子；
图3表示本发明的光学系统的构成例子；
图4A，4B为光学部件例子及其特性的说明图；
图5A，5B为本发明中使用的光学部件例子及其特性说明图；
图6A，6B为本发明中使用的光学部件例子及其特性说明图；
图7表示本发明的光学系统的构成例子；
图8表示用于说明本发明的原理的比较构成例子；
图9表示本发明的光学系统的配置构成例子；
图10A、10B、10C表示本发明的光学部件的组合构成例子；
图11表示本发明的光信息再现装置的全体构成例子；
图12表示本发明的光学系统构成例子。
具体实施方式
利用图1～图12，在以下实施例1～3中说明本发明的实施例。为了容易理解，在各图中，表示相同作用的部分，用相同的符号说明。
(实施例1)
(二光轴共用光学系统)
利用图1～图6，图12说明本发明的通过偏振光切换，对于多个物镜切换光束进行供给的光拾取器的构成例子。
首先，在图2中表示比较构成例子。这个比较构成例子一部分模仿先前结构，为了容易理解与本发明结构的差异，只是一部分吸取先前结构，在这个结构中，在利用偏振光切换元件42，将从作为光源的半导体激光器41射出的光的偏振光方向切换后，利用偏振光束分离器43，将光束分割为两个光路。作为偏振光的切换元件42的具体的例子，在电极间夹住液晶，利用所加电压切换透过光的偏振光。通过偏振光束分离器后的光，由三角棱镜44反射，通过准直透镜45a，通过λ/4板46，由直立镜47a反射，由物镜48a聚光，照射在光盘上。另一方面，由偏振光束分离器反射的光通过准直透镜45b，通过λ/4板46，由直立镜47b反射，由物镜48b聚光，照射在光盘上。作成对于一部分蓝色光盘等必需基板厚度误差校正的光盘的光路，只驱动必需准直透镜45a或45b中的单方校正的结构。
但是，在这种结构中，偏振光束分离器43或三角棱镜44或直立镜47a、47b的安装角度误差或准直透镜45a、45b哪一个的驱动机构的安装误差(横向偏移)，会使从物镜48a、48b射出的光轴的角度从正确的垂直方向偏移，产生向着互不相同的方向的所谓相对倾角的误差。当产生相对倾角时，产生拾取器的非对称(不平衡)的抖动特性或倾斜依存性，光盘的再现信号特性变差。另外，这种拾取器有随时间变化/温度变化等容易引起特性劣化的问题。
在本发明中为图1的结构。下面说明这个结构。
在这个结构中，将先前分离的偏振光束分离器和三角棱镜作成一体，成为梯形偏振光束分离器6；将直立镜47a、47b作成一体，成为直立镜47c，利用透镜驱动机构可动部49a连接两个准直透镜45a、45b，成为可一起动的结构。另外，通过作为光束分割元件的梯形偏振光束分离器6后的(至两个物镜)射出方向，与两个光轴一起，与从作为光源的激光器发出的光束的入射方向平行(同方向)地配置。与此相应，引导从光盘反射的信号光的检测透镜50和受光元件51配置在与上述入射方向垂直(90°)的方向上。在检测透镜50和受光元件51之间插入半反射镜52，利用再现信号专用受光元件53也能够检测再现信号。利用以下的图4～图5说明这个效果。
图4A、4B为说明先前构成例子的问题点的图。在使用图4A的正方形光束分离器4作为光束分割元件的情况下，当入射光1照射时，平行射出光2的轴中心位置稍微偏移，光轴方向必然与入射光平行，即使光束分离器4因安装误差稍微旋转，也成为完全相同的方向。但是，由反射面反射，90°路径弯曲的垂直射出光3因为光束分离器4的旋转，行进方向从90°偏移。由于这样，分离后的两个光束的角度变化，物镜射出后的光束行进方向只是单方变化，产生相对倾角。如图4B那样，在使用三角棱镜5的情况下，这样的问题也同样产生。即，在图2的偏振光束分离器43或三角棱镜44二者中，有由安装误差产生相对倾角的可能性。
在本结构中，如图5A，5B那样，使用一体化的梯形偏振光束分离器6。如图5A那样，当使用本结构时，光束分割后的射出光的二光束一起成为与入射光1平行的平行射出光2a、2b，即使梯形偏振光束分离器6因安装误差旋转，也不产生相对倾角。如图5B那样，这与入射光1a和射出光的方向垂直的情况比较，能够很大地缓和安装允许误差。另外，在图5A中，与图5B相比，射出光2b的轴中心位置的偏移变少。通过抑制轴中心位置的偏移，可抑制产生从物镜射出的光束的象差。这样，在图5A中，一致精度与从物镜射出的光束的相对倾角和强度分布一起改善，象差特性也改善。这种效果，不但平行(0°)，而且反平行(180°)的配置也可得到。
又如图1那样，利用相同的透镜驱动机构可动部49连接准直透镜45a、45b，作为可一起动的结构。利用以下的图6A、6B说明这个效果。
图6A为对光束分割后的二光轴二者进行球面象差校正用的准直透镜驱动的情况，图6B为对任一单侧进行的情况。为了校正作为记录介质的光盘的基板厚度误差(覆盖层厚度误差)，球面象差校正是必要的。由于这样，在只在一侧使用透镜驱动机构的图6B的构成的情况下，当有透镜驱动机构的安装角度误差和安装位置误差时，由于透镜驱动机构可动部49如图那样偏移，准直透镜45a的中心相对入射光1b的中心偏移，光轴倾斜，在通过的二光轴间产生相对倾角。在固定准直透镜45a，只使准直透镜45b可动的情况下也相同。另一方面，在图6A的情况下，由于两个准直透镜45a，45b机械式地连接，两个准直透镜的间隔保持一定。即使有透镜驱动机构的安装角度误差和安装位置误差，如果光学系统的倍数大约相同，由于在通过后两个光轴与入射光1b，1c同样偏移，可防止相对倾角的产生。即使在二光轴间光学系统的倍数有20-30％不同的情况下，与图6B相比，可以抑制为几分之一。这样，在二光轴二者中为多层对应的情况下，可以抑制相对倾角的产生。另外，在球面象差的校正中，无论驱动准直透镜或结合透镜的哪一个，都有校正效果，与透镜的名称没有关系。
通过使直立镜47a、47b成为一体(→47c)，可以在保持二光轴的角度的状态下从物镜射出。
即，通过抑制这4个项目的零件的相对倾角的产生，可得到主要的相对倾角产生的全部原因的对策，将最终的(物镜射出时的)相对倾角大约抑制为接近零。这样，在防止基于每个零件的旋转偏移引起的产生相对倾角的结构中，对于温度变化或随时间变化是稳定的，可靠性高。
即，在本结构中，在具有多个物镜的光拾取器中，在利用偏振光切换，将同一激光器的射出光向多个物镜切换供给的结构中，共用与多个去路光束一体的直立镜(共同的一个反射镜)，而且在光束的途中分别插入的多个透镜(结合透镜或准直透镜)，连接保持在相同的可动部上。这样，在保持结合透镜的全体可动部被位置偏移固定的情况下，在二光轴间不产生相对倾角。由于两个结合透镜的间隔保持一定，又由于二光轴的偏移量保持为大致相同的值，能够使射出光轴角度在二轴间一致。另外，由于相对于光束分割元件或直立镜的旋转不产生相对倾角或象差，能够缓和装配时的旋转调整精度，降低成本。又由于能够将光轴中心偏移抑制至最小限度，可使倾斜特性的中心一致，能够以高的成品率制造特性良好的拾取器。
另外，为了提高光轴的一致精度，再现信号专用受光元件53上的受光面上的聚光点变小，能够减小受光面的尺寸。由于减少受光面尺寸时，可减少焦点模糊的另一层的杂散光的影响，能够降低多层记录介质(多层光盘)中，特别是再现信号的噪声。为了不同于伺服用信号地检测再现信号，降低噪声，可以在受光元件上作出与三点法对应的受光面，通过使三点用的衍射光栅与偏振光切换元件42成为一体，能够在跟踪检测中使用三点法。
另外，在本结构中，为了提高光轴的一致精度，对于使用二种物镜再现的多种记录介质的二者，校正与多层记录介质对应的较大球面象差。这样，即使在宽的范围内使透镜可动，也能够防止伴随透镜移动的相对倾角的产生。一般，在N层的介质中，必需(N-1)层间隔的球面象差校正范围。在三层以上的多层介质中，与先前的对应二层的比较，成倍以上的球面象差校正范围是必须的。例如，在使用波长405nm左右的蓝色光的情况下，数值孔径(NA)为0.65左右，层间隔为50μm左右，在先前仅是两层而不需要校正驱动机构的情况下，由于在三层以上中，产生接近±0.1λrms的球面象差，必需球面象差校正驱动。在三层以上的多层介质中，结合透镜的可动范围大，当可动范围宽时，光轴倾斜使得容易发生轴中心位置偏移。在有相对倾角的情况下，在结合透镜可动机构(球面象差校正驱动机构)驱动时，不是能够使光轴同时相对两轴的倾斜为零的配置，容易产生误差。在本发明中，由于可防止相对倾角或光轴中心位置偏移的产生，能够调整结合透镜可动机构，相对两轴同时消除光轴倾斜。在本构成例子中，可以确保与三层以上介质对应的可动范围。该可动范围基于对应的光盘规格，典型地驱动的透镜的焦距f＝20mm，可动范围为3mm以上。
在本发明的结构中，在具有多个物镜的光拾取器中，在利用偏振光切换，将相同的激光器的射出光向多个物镜切换供给的结构中，利用光束分割元件使对于从光源发出的光束的入射方向，至多个物镜的多个去路光束的射出方向都与上述入射方向平行(0°或180°)，而且至受光元件的回路光束的射出方向与上述入射方向垂直(90°)。在入射/射出为相同方向的配置中，由于能够使射出光轴角度在二轴间一致，这样，在往路中两个光轴间不产生相对倾角或象差，能够使射出光轴角度在二轴间一致。能够缓和光束分割元件的旋转调整精度，而且将轴中心偏移抑制至最小限度。这样，即使在倾斜偏移(チルトずれ)的允许误差严格的高密度光盘中，由于倾斜特性的中心一致，成品率提高。能够构成倾斜特性的中心一致，在多个规格的光盘的再现中，特性一致的拾取器。由于即使是光束分割元件的旋转，也能够将光轴中心的偏移抑制至最小限度，也能够较小地抑制象差的发生。另外，在回路中，通过取图5(b)的逆向光路，由于可在平行地保持两个光轴的角度的状态下，只平行移动二光轴的中心位置，因此能够利用光束分割元件的旋转角度调整二光轴的OEIC上的聚光点的定位。由于即使光束分割元件旋转，在往路系统中几乎不产生象差(回路系统多少有点象差，但特性没有大的劣化)，可利用作为光束分割元件的梯形偏振光束分离器6的旋转角度，一致地调整由零件的安装误差产生的二光轴间隔的误差。利用梯形棱镜的旋转能够在一定范围内调整二光轴间的相对的强度分布偏移。这样，能够以二光轴的特性两者最好的中间为目标进行调整，可使受光元件共用，提高成品率。
另外，在本结构中，由于使用液晶的偏振光切换元件，不需要机械的切换可动部，光学部件的位置没有伴随切换的变化，因此可以与上述结构结合，降低光轴的振动。
图1的结构中，在光束分割元件不是偏振光束分离器，在具有半反射镜的反射面的通常的光束分离器的情况下也适用。这时的优点为，与偏振光相关的部分以外共通。能够使射出光轴角度在二轴间一致，相对于光束分割元件或直立镜的旋转还不产生相对倾角或象差，可以缓和装配时的旋转调整精度，倾斜特性的中心一致等优点，在具有这种半反射镜的反射面的光束分离器的情况下也同样。
作成图3所示的结构代替图1所示的结构也可以。即如图3所示，不设置图1所示的半反射镜52和再现信号专用受光元件3，也能够构成光拾取器。
在光束分割元件为偏振光束分离器的情况下，例如，在具有基于凹坑(ピツト)的地址标记的光盘记录介质再现时，使用以下图12那样的结构的情况下，产生一些特有的优点。
图12调换图1结构的半导体激光器41和受光元件51的配置。通过光束分割元件至物镜的去路光束的射出方向，与二光轴一起都与入射方向垂直(90°)。在回路光束中，向着受光元件的射出方向为与从物镜返回的光束的入射方向平行(0°或180°)的方向。在使用偏振光光学系统的情况下，当光束在棱镜的内面上反射时，对于不同的偏振光方向容易产生不同的相位差，偏振光紊乱，由此存在再现信号失真的情况。在二光轴间共用相同的零件的情况下，当不抵消哪一个光轴的相位差而残留下来时，从物镜射出的光的偏振光旋转，成为椭圆偏振光，因此产生再现时的伺服信号紊乱的问题。例如，在具有基于凹坑产生的地址标记的光盘记录介质再现时，紊乱的偏振光使伺服信号或再现信号产生紊乱的问题。另外，容易产生大的相位差，使棱镜内的反射次数一致很重要。
在使去路光束的射出方向与入射方向垂直(90°)地配置的情况下，容易防止这种现象。具体地是，当光从激光器向着物镜，由光束分割元件的内面反射时，在光束分割元件内，光的反射次数，在入射/射出方向平行的图1配置的情况下为0次和2次，是不同的，而在入射/射出方向垂直的图12的配置的情况下，光向着二光轴的哪一个行进的情况下，反射次数都为1次；在二光轴之间次数相同。通过使反射次数为相同的次数，可在二光轴间使相位差的发生量大致一致，成为接近的值。通过使相位差一致，即使在二光轴间共用零件，也能够双方同时将从物镜射出的光调整成清晰的正圆偏振光，能够通过零件的设计达到。由于偏振光特性一致，能够较小地抑制由光盘结构产生的光学信号上的不均匀。
即，在本结构中，在具有多个物镜的光拾取器中，光束分割元件兼作偏振光束分离器，在利用偏振光切换将相同激光器的射出光切换供给多个物镜的结构中，可以按照使通过光束分割元件至多个物镜的多个去路光束的射出方向都与从光源发出的光束的入射方向垂直(90°)的方式进行配置。这样，可在二光轴间使光束分割元件的光反射次数一致，使反射时的相位差发生量在二光轴间大致一致。即使使用共用零件，由于二光轴间偏振光特性一致，也能够较小地抑制由光盘结构产生的伺服信号或再现信号的紊乱。
(实施例2)
(与红色光学系统的组合)
其次，利用图7-10说明本发明的多规格互换的光拾取器的光学系统的实施方式的一个例子。
首先，利用图8-10说明本发明的结构的特征。首先，图8中表示比较构成例子。这个比较构成例子部分模仿先前结构，为了容易理解与本发明的结构的差异，只一部分取入先前的结构。利用一个光拾取器，能够对再现时使用蓝色光的二种记录介质(光盘)和利用红色光和红外光的记录介质双方进行再现。以后将蓝色光用的光学系统称为蓝色光学系统，将红色光和红外光用的光学系统称为红色光学系统。
如图8那样，在比较结构中，通过夹住物镜60，蓝色光学系统61和红色光学系统62配置在相反侧。如图8那样，在使用梯形棱镜63，光束分割蓝色光学系统和红色光学系统的情况下，为二层结构，拾取器高度64a，拾取器整体变厚。
又如图9那样，利用反射镜和波长板的组合结构65代替梯形棱镜63。现利用图10A、10B、10C更详细地说明这种反射镜和波长板的组合结构65的结构。
图10A、10B、10C分别为反射镜和波长板组合结构的中部的具体的构成例子。
首先，图10A为复合反射镜和带反射面的λ/4板的组合结构。复合反射镜在玻璃板80的一个面上形成有分色镜膜81，在另一面上形成有PBS镜膜82。带反射面的λ/4板，在λ/4板83的背面形成有无偏振光镜膜84。如图10A所示，复合反射镜和带反射面的λ/4板成45°配置。当从蓝色光学系统61发出的蓝色光入射在这样构成的反射镜和波长板的组合结构上时，由分色镜膜81反射，引导至物镜60侧。由记录介质反射，通过物镜60的蓝色光由分色镜膜81反射，立即引导至左侧的蓝色光学系统61。
另一方面，从红色光学系统62发出的光由PBS镜膜82反射。调整偏振光方向，使得红色光学系统62的光由PBS镜膜82反射。由PBS镜膜82反射的红色光学系统62的光透过λ/4板83，由无偏振光镜膜84反射，再通过λ/4板83。在这个时刻，由于从红色光学系统62发出的光的偏振光方向旋转90°，通过PBS镜膜82，也通过分色镜膜81，通过物镜60引导至记录介质上。由记录介质反射，通过物镜60的返回光，通过分色镜膜81，也通过PBS镜膜82，通过λ/4板83，由无偏振光镜膜84反射，在通过λ/4板83的时刻，偏振光再次旋转90°，这次由PBS镜膜82向右侧反射，导入红色系统62中。
图10B将图10A的复合反射镜作为棱镜，利用棱镜的玻璃件85夹住代替玻璃板80。分色镜膜81和PBS镜膜间的玻璃板80非常薄，或者可省去。由于没有倾斜插入的玻璃板80，即使插入收束和发散的光中，也具有不发生像散或彗形象差的优点。
图10C表示将图10B棱镜和带反射面的λ/4板作成一体。由于保持棱镜和λ/4板上的无偏振光镜膜84的平行度，可以防止向着蓝色光学系统61的光轴和向着红色光学系统62的光轴的角度偏移。
通过使用上述图10A、10B、10C的反射镜和波长板的组合结构，如图9那样，可将蓝色光学系统61和红色光学系统62配置在大致相同的高度上。这样，可以降低拾取器高度64b，可得到紧凑的光拾取器。
再回到图7来说明。在图7中使用与图10A相当的反射镜和波长板的组合结构。使用复合反射镜54和带反射面的λ/4板55，分离为左半的蓝色光学系统和右半的红色光学系统。
首先说明蓝色光学系统。从半导体激光器41射出的光通过偏振光切换元件42，向作为光束分割元件的梯形偏振光束分离器6入射。在梯形偏振光束分离器6内，根据偏振光方向决定45°反射面的透过/反射。透过梯形偏振光束分离器6内的45°反射面的光仍向着准直透镜45b。另一方面，由梯形偏振光束分离器6内的45°反射面反射的光向着准直透镜45a。
准直透镜45a、45b连接保持在透镜驱动机构可动部49上。该可动部利用步进电动机可在光轴方向移动。通过准直透镜45a、45b的光分别通过λ/4板46，由复合反射镜54反射，通过结合透镜56a、56b，从物镜48a、48b射出。
由记录介质反射的再现信号光再次通过物镜48a、48b，通过结合透镜56a、56b，由复合反射镜54反射，通过λ/4板46。通过准直透镜45a、45b，入射在梯形偏振光束分离器6上。这时，由于各光束两次通过λ/4板46，使偏振光旋转90°，这次，通过准直透镜45a的光在梯形偏振光束分离器6透过。通过准直透镜45b的光由梯形偏振光束分离器6反射，一起向着检测透镜50。
通过检测透镜50的光由受光元件51上的检测面检测，变换为电气信号。另外，在蓝色光中，由于再现信号的信号/噪声比(S/N比)不足，由设在检测透镜50和受光元件51间的半反射镜52分割一部分光，利用专用的再现信号检测器53检测，能够用高的信号/噪声比检测。
其次，说明红色光学系统。分别从半导体激光器71a、71b射出的光通过辅助透镜72a、72b，通过三点法用的衍射光栅73a、73b，通过光束分离器74a、74b，通过准直透镜75a、75b照射在复合放射镜54上。这时，照射的光束不是完全的平行光，可调整成为若干收束的发散光。照射的光束由复合反射镜54一旦反射，再由带反射面的λ/4板55反射，在偏振光旋转90°后，透过复合反射镜54，通过结合透镜56a、56b，从物镜48a、48b射出。由记录介质反射的再现信号光再次通过物镜48a、48b，通过结合透镜56a、56b，先透过复合反射镜54，由带反射面的λ/4板55反射，在偏振光再次旋转90°后，利用复合反射镜54反射，通过准直透镜75a、75b，由光束分离器74a、74b反射，通过检测透镜76a、76b，由受光元件77a、77b检测。
这样，利用两个物镜48a、48b和蓝色光，红色光，红外光，可以用一个光拾取器，与四种以上规格的光盘对应。
在本结构中，可使蓝色光学系统和红色光学系统的高度在大致相同的高度上一致，与图8的二层结构比较，可以将拾取器的高度抑制得低，可得到紧凑的光拾取器。另外，在图7的本构成例子中，特别是由于可利用复合反射镜54独立地调节蓝色光学系统的全体角度，利用带反射面的λ/4板55独立地调节红色光学系统的全体角度，加工调整的自由度增加。
即，在本结构中使用的结构为，将分色镜膜，PBS镜膜，λ/4板和无偏振光镜膜依次配置在一直线上，上述分色镜膜和上述PBS镜膜与一体的光学元件平行地形成，而且上述分色镜膜和上述PBS镜膜相对上述无偏振光镜膜成45°角度配置的反射镜和波长板组合的结构。这样，通过使用本结构，在本组合结构夹住光束，将不同波长用的两个光学系统分割在互相相反侧，而且可以减少两个光学系统的台价差，作为全体可以紧凑地构成。
另外，在本结构中，分色镜膜，PBS镜膜，λ/4板和无偏振光镜膜采用在一体的光学元件上形成的，反射镜和波长板的组合结构。通过使用本结构，可以防止基于分色镜膜和PBS镜膜相对无偏振光镜膜偏移45°产生的光轴的角度误差。另外，通过使反射镜形成一体，还能够降低拾取器高度，可将拾取器作得小而薄。
在本结构中，反射镜和波长板的组合结构作成沿着物镜配置，并在多个物镜之间共用的光拾取器的结构。通过使用本结构，可以同时使光轴的角度相对入射在多个物镜上的全光轴一致，能够同时低成本地制造与全规格的存储介质(光盘)特性(倾斜特性)匹配的拾取器。
在本结构中，在反射镜和波长板的组合结构中，构成光拾取器，使通过上述波长板的光束成为收敛发散光。在引起多重反射的情况下，多重反射光由于光路长度不同，入射在物镜上，因此收敛发散光的焦距不同。通过使用本结构，在利用焦距不同，在零件间多次反射的不要光向受光元件返回时，能够降低返回光的影响。
即，在本结构中，使用在一体的光学元件上平行地形成分色镜膜和PBS镜膜，与λ/4板和无偏振光反射膜成45°角度，配置在物镜下的反射镜和波长板的组合结构，形成合成向着蓝色光学系统和红色光学系统的光束的光拾取器。
通过使用本结构，不取二层结构，能够分离蓝色用光路和红色用光学系统(与物镜相反的方向)。能够夹住物镜向互相相反侧分割光束，并且减小台价差。利用一层结构能够将拾取器作小、作薄。
(实施例3)
(信息再现装置的全体结构)
其次，利用图11说明本发明的信息再现装置的全体结构的实施方式的一个例子。
作为记录介质的光盘7安装在由旋转伺服电路8控制旋转速度的电动机9上。从由激光驱动电路10驱动的半导体激光器11a、11b、11c射出的光照射在该介质上。半导体激光器11a、11b、11c分别为波长不同的半导体激光器。11a使用红外光半导体激光器，11b使用红色光半导体激光器，11c使用蓝色光半导体激光器。
红外和红色的半导体激光器11a、11b的光分别通过三点法用的衍射光栅12a、12b，通过准直透镜15a、15b，通过光束分离器17a、17b，通过λ/4板18a、18b，由光束分离器19a，19b反射，由物镜20a、20b聚光，照射在作为记录介质的光盘7上。
物镜20a、20b安装在致动器21上，分别利用焦点伺服电路22的信号，在焦点深度方向(聚焦方向)，利用跟踪伺服电路23的信号，在磁道方向驱动焦点位置。在图11所示的例子中，物镜20a为CD和HD DVD的互换透镜，物镜20b为DVD和BD的互换透镜。
照射时一部分光由光盘7反射，再通过物镜20a、20b，由光束分离器19反射，通过λ/4板18a、18b，由光束分离器17a、17b反射，这次通过检测透镜24a、24b，由受光元件25a、25b上的检测面检测，变换为电气信号。在图11上，光束分离器19a、19b分为两个零件，但实际上如图7的复合反射镜54和带反射面的λ/4板55那样，为一体的光学部件。
蓝色的半导体激光器11c的光通过三点法用的衍射光栅12c，通过控制偏振光方向的偏振光切换元件13，射入作为光束分割元件的梯形偏振光束分离器14。在偏振光束分离器14内，根据偏振光方向，决定45°反射面的透过/反射。透过偏振光束分离器14内的45°反射面的光，仍向着准直透镜15c。另一方面，由偏振光束分离器14内的45°反射面反射的光，向着准直透镜15d。准直透镜15c、15d连接保持在透镜驱动机构的可动部上。该可动部构成为可利用步进电动机16在与光轴平行的方向上移动。
通过准直透镜15c、15d后的光分别通过λ/4板18c、通过光束分离器19b、19a，由物镜20b、20a聚光，照射在作为记录介质的光盘7上。照射中的一部分光由光盘7反射，再通过物镜20b、20a，通过光束分离器19b、19a，通过λ/4板18c，通过准直透镜15c、15d，入射在梯形的偏振光束分离器14上。这时，由于各光束两次通过λ/4板18c，偏振光旋转90°，通过准直透镜15c后的光在偏振光束分离器14中透过。通过准直透镜15d后的光由偏振光束分离器14反射，一起向着检测透镜24c。通过检测透镜24c后的光由受光元件25c上的检测面检测，变换为电气信号。另外，由于在蓝色光中，再现信号的信号/噪声比(S/N比)不足，在检测透镜24c和受光元件25c之间插入半反射镜26，合并设置高S/N的再现信号检测器27。
在这些受光元件25a、25b、25c上变换的电气信号分别由各受光元件内的光电流放大器放大，以该信号为基础相加相减，在聚焦误差信号生成电路22中生成聚焦误差信号，在跟踪误差信号生成电路23中生成跟踪误差信号，在加法器28中生成再现信号(RF信号)。作为受光元件25上的受光面，在本例子中使用四分割光检测器，利用像散法检测聚焦误差。另外，为了与此对应，作为检测透镜24a、24b，使用凹透镜和圆柱透镜的复合透镜。
上述再现信号经过等价电路31，电平检测电路32，同步时钟生成电路33，变换为由译码电路34记录的原来的数字信号。另外，同步时钟生成电路33同时直接检测合成的再现信号，生成同步信号，供给译码电路34。这些一系列电路由主控制电路35统括地控制。
非易失性存储器元件36搭载在拾取器(可动部)上，利用数据读出线37与主控制电路35连接。上述非易失性存储器元件36存储有与各规格的光盘对应的步进电动机16的初期位置、或半导体激光器41的驱动条件、或各光轴的倾角、或受光元件25与再现信号检测器27的灵敏度比、或在聚焦误差信号生成电路22和跟踪误差信号生成电路23中使用的信号混合比(k值)等的拾取器固有的信息。这样，能够缩短信息再现装置(光盘驱动装置)的初始化时的调整(学习)所需要的时间，能够使信息再现装置的起动高速化。
全体光学系统具有相对于电动机9保持的光盘7调整安装角度的调整机构。这样，在拾取器光学系统中，即使残留光轴的垂直射出误差，如果光束射出方向在全部光轴上以相同的角度一致(如果相对倾角为0°)，则通过使全体拾取器在驱动装置倾斜安装，可以抵消最后残留的光轴的垂直射出误差，可以抵消至大约0°。
即，在本结构中，通过将实施例1所述的光拾取器与相对驱动装置倾斜调整安装的机构合并使用，几乎能够完全抵消最终残留的光拾取器的光轴的垂直射出误差。这样，作为全体驱动装置(信息再现装置)，能够消除倾斜特性的不平衡，得到良好的再现特性和记录特性，作为整体的成品率提高。
另外，在本结构中，特别是，不仅在使用单一波长光源的装置中，而且，在使用多个波长的光源的光拾取器和驱动装置(信息再现装置)中，通过使用应用实施例2所述的反射镜与波长板的组合结构的光拾取器，由于能够使全体驱动装置减薄，减少零件构件，而且能够抑制发生相对倾角，所以在多个规格互换的驱动装置中，能够使信息的记录再现的可靠性提高，而且成品率提高，成本降低。
此外，设置有再现信号切换装置30，以便能够选择受光元件25c的RF信号，和再现信号检测器28的信号(专用RF信号)作为蓝色光的再现信号。再现信号检测器28为用于接受RF信号的专用的单一受光面的受光器。由于将进行RF信号放大的初级光电流放大器的数量缩小为1个，能够得到噪声发生少，高S/N比良好的再现信号，另外，由于与伺服系统的受光元件独立，能够使用噪声小的交流放大器(AC放大器)或化合物半导体晶体管放大器。这样，即使高倍速下也可以进行可靠高的稳定的译码。又由于与伺服用的受光元件25c独立，利用专用的受光面接收不受像散影响的光束，能够减小受光面上的光点。又由于在多层介质的再现中能够极力减少从另一层来的杂散光，从而接收光，特别是在同时产生前后二层来的杂散光的情况产生的三层以上多层介质的再现时，可得到S/N比高的再现信号。
即，在本结构中，在通过偏振光切换来切换多个光路和多个物镜进行使用的多规格互换驱动装置中，在相对于同一光源波长不同的两个规格的介质上必需同时有高S/N比的再现信号的情况下，不受像散的影响，由接收RF信号的专用的受光面抑制从另一层来的杂散光的混入，具有在多层介质再现时可得到高S/N比的再现信号的优点。
以上，说明了本发明的光拾取器和光盘装置的实施方式，但本发明不是限于上述实施方式，在不偏离本发明的主旨的范围内可进行各种改良或变形。

Claims (14)

1、一种光拾取器，其特征在于，包括：
激光器；
用于切换从所述激光器射出的激光的偏振光方向的偏振光切换元件；
用于根据所述偏振光方向，将所述激光分成多个光路的光束分割元件；
将所述激光聚光在光盘的记录层上的多个物镜；
配置在到所述多个物镜的多个光路途中，被所述多个光路的各个光束共用的直立镜；和
分别配置在到所述多个物镜的所述多个光路途中并连接保持在相同的可动部上的多个结合透镜。
2、根据权利要求1所述的光拾取器，其特征在于：
所述多个结合透镜具有与具备三层以上的记录层的介质对应的可动范围。
3、根据权利要求1所述的光拾取器，其特征在于：
所述光束分割元件配置为，使得到多个物镜的多个去路光束的射出方向都相对从所述激光器射出的激光的入射方向平行，并且，到受光元件的回路光束的射出方向相对所述入射方向垂直。
4、根据权利要求1所述的光拾取器，其特征在于：
所述光束分割元件兼作偏振光束分离器，并且配置为相对从所述激光器射出的激光的入射方向，使得到多个物镜的多个去路光束的射出方向都相对所述入射方向垂直。
5、一种光盘驱动装置，其特征在于，包括：
用于使光盘旋转的电动机；
用于控制所述电动机的旋转速度的旋转伺服电路；和
将激光照射在光盘上，检测来自该光盘的反射激光的权利要求1的光拾取器。
6、一种光拾取器，其特征在于，包括：
第一激光光源；
射出与所述第一激光光源的激光波长不同的激光的第二激光光源；
光学部件，其具有平行地形成有分色镜膜和PBS镜膜的光学元件、1/4波长板和无偏振光镜；
用于将从所述激光光源射出的激光聚光在光盘上的物镜，其中，
使所述光学元件的分色镜膜和PBS镜膜相对所述无偏振光镜的镜面成45°角度，从所述第一和第二激光光源射出的激光入射在所述光学部件上，从该光学部件射出的激光入射在所述物镜上。
7、根据权利要求6所述的光拾取器，其特征在于：
从所述第一激光光源射出的激光向所述光学部件的入射方向与从所述第二激光光源射出的激光向所述光学部件的入射方向相差180°。
8、根据权利要求7所述的光拾取器，其特征在于：
所述光学部件构成为，使得所述第一激光光源的激光由所述分色镜膜反射，入射在所述物镜上；所述第二激光光源的激光由所述PBS镜膜反射，透过所述1/4波长板，由所述无偏振光镜膜反射后，透过所述1/4波长板、所述PBS镜膜和所述分色镜膜。
9、根据权利要求6～8中任一项所述的光拾取器，其特征在于：
所述无偏振光镜膜形成在所述1/4波长板的表面。
10、一种光学部件，其特征在于，包括：
按以下顺序配置的分色镜膜、PBS镜膜、λ/4板和无偏振光镜膜，并且，所述光学部件配置为，
所述分色镜膜和所述PBS镜膜平行地形成在一体的光学元件上或光学元件的内部，所述分色镜膜和所述PBS镜膜相对所述无偏振光镜膜成45°角度。
11、根据权利要求10所述的光学部件，其特征在于：
所述分色镜膜、PBS镜膜、λ/4板和无偏振光镜膜形成在所述一体的光学元件。
12、一种光拾取器，其特征在于，包括：
射出第一波长的激光的第一激光光源；
射出与所述第一波长不同的第二波长的激光的第二激光光源；
射出与所述第一波长和第二波长不同的第三波长的激光的第三激光光源；
使所述第一波长的激光分支在第一光路和第二光路上的分支模块；
用于将所述第一光路的所述第一波长的激光和所述第二波长的激光聚光在光盘上的第一物镜；
用于将所述第二光路的所述第一波长的激光和所述第三波长的激光聚光在光盘上的第二物镜；和
光学部件，其用于将所述第一光路的所述第一波长的激光和从相对该第一光路的激光相差180°的方向入射的所述第二波长的激光向所述第一物镜的方向引导；将所述第二光路的所述第一波长的激光和从相对该第二光路的激光相差180°的方向入射的所述第三波长的激光向所述第二物镜的方向引导，该光学部件包括按以下顺序配置的分色镜膜、PBS镜膜、和无偏振光镜膜，并且，所述光学部件配置为，所述分色镜膜和所述PBS镜膜平行地形成在一体的光学元件上或光学元件的内部，所述分色镜膜和所述PBS镜膜相对所述无偏振光镜膜成45°角度。
13、根据权利要求9所述的光拾取器，其特征在于：
通过所述1/4波长板的光束为收敛发散光。
14、一种光盘驱动装置，其特征在于，包括：
用于使光盘旋转的电动机；
用于控制所述电动机的旋转速度的旋转伺服电路；和
将激光照射在所述光盘上，检测来自所述光盘的反射激光的光拾取器，其中，
所述光拾取器包括：
射出第一波长的激光的第一激光光源；
射出与所述第一波长不同的第二波长的激光的第二激光光源；
射出与所述第一波长和第二波长不同的第三波长的激光的第三激光光源；
使所述第一波长的激光分支在第一光路和第二光路上的分支模块；
用于将所述第一光路的所述第一波长的激光和所述第二波长的激光聚光在光盘上的第一物镜；
用于将所述第二光路的所述第一波长的激光和所述第三波长的激光聚光在光盘上的第二物镜；和
光学部件，其用于将所述第一光路的所述第一波长的激光和从相对该第一光路的激光相差180°的方向入射的所述第二波长的激光向所述第一物镜的方向引导；将所述第二光路的所述第一波长的激光和从相对该第二光路的激光相差180°的方向入射的所述第三波长的激光向所述第二物镜的方向引导，该光学部件包括按以下顺序配置的分色镜膜、PBS镜膜、和无偏振光镜膜，并且，所述光学部件配置为，所述分色镜膜和所述PBS镜膜平行地形成在一体的光学元件上或光学元件的内部，所述分色镜膜和所述PBS镜膜相对所述无偏振光镜膜成45°角度。
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