CN1120484C - 光拾取头 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种从激光光源到感光元件基板间的光利用效率不会恶化，且结构小型化的光拾取头和光学装置。在该装置中包括具有780nm和650nm波长的第一和第二激光光源。它们靠近设置，第一和第二激光光源的射出光通过同一光轴射出，从信息记录介质反射的反射光通过上述光轴返回。与上述光轴垂直依次配置第一、第二衍射光栅及感光元件基板。第一衍射光栅使780nm波长透过，而对650nm波长起衍射作用；而第二衍射光栅则相反。

Description

光拾取头

技术领域

本发明涉及光盘等的信息记录介质的重放装置所采用的光拾取头及光学装置，特别是涉及适合于DVD(Digital Versatile Disc，数字万用盘)和CD-R(Compact Disc-Writeonce，只写一次的光盘)的互换重放系统的装置。

背景技术

对于一般普及的民用光盘系统的CD(Compact Disc，光盘)，已经提出更高密度的DVD系统方案，并且已经商品化，正在开始普及。在该重放装置的DVD重放机中，为了避免装置的重复及使用上的繁杂，除了必须的CD互换重放外，对在CD重放机可以重放的CD-R也同样要求有互换重放功能，开发重放这样各种规格的盘的技术，进一步实现这一技术的构成简单化及降低成本是一个课题。

尤其是在上述的CD-R中，信息记录介质的反射率具有很大的波长依赖性，所以必须有与DVD用的650nm光带不同的780nm光带的激光光源，需要有内装该2波长光源的光拾取头。

图8是这种光拾取头现有技术例子的概要构成图。在图8中，在第一感光元件基板50的上面固定第一激光光源51，该第一激光光源51射出650nm波长的光。第一激光光源51的射出光通过第一全息摄影器件52，透过半反射镜53的光由物镜54聚束，照射在信息记录介质的盘55上。由盘55反射的光再经过物镜54、半反射镜53导入到第一全息摄影器件52，在此接受衍射·分支作用，±1次衍射光照射在第一感光元件基板50上。另外，在第二感光元件基板56上固定第二激光光源57，该第二激光光源57射出780nm波长的光。第二激光光源57的射出光通过第二全息摄影器件58，由半反射镜53反射的光由物镜54聚束，照射在信息记录介质的盘55上。由盘55反射的光再经过物镜54、半反射镜53导入到第二全息摄影器件58。在此接受衍射·分支作用，±1次衍射光照射到第二感光元件基板57上。

图9是上述光拾取头的另一个现有技术例子的概要构成图。在图9中第一激光光源60和第二激光光源61靠近设置，第一激光光源60射出650nm波长的光，第二激光光源61射出780nm波长的光。第一激光光源60和第二激光光源61的各射出光在射出时具有大致同一光轴，各射出光由半反射镜62反射，该反射光由物镜63聚束，照射在信息记录介质的盘64上。由盘64反射的光再通过物镜63，透过半反射镜62的光照射在感光元件基板65上。

但是，在前者的现有技术例子中，对各波长来说由于从激光光源51、57到半反射镜53的路径不同，所以配置第一激光光源51和第一感光元件基板50与第二激光光源57和感光元件基板56的位置处于分别离开的位置，这样就不能使光拾取头小型化。

而在后者的现有技术例子中，虽然第一激光光源60与第二激光光源61靠近设置，对各波长是相同的路径，但是由于向盘64的入射光的路径和从盘64反射的反射光的路径不同，所以配置第一和第二激光光源60、61与感光元件基板65的位置处于各自分离开的位置，这样与前者同样不能使光拾取头小型化。

在此，虽然可考虑构成使各波长的光在同一路径上，而且使向盘的入射光路径与从盘反射的反射光路径也一致，但是在共有的光轴上必须具有将不同波长的光分别进行衍射·分光的装置。只是如果配置这样的装置，从激光光源经盘到感光元件的光利用效率就变得非常差，因而缺乏实用性。

另一方面，对于前一现有技术例子的光拾取头，在制造光学装置时，如图8所示，将第一激光光源51、第一感光元件基板50及第一全息摄影器件52在箱体内固定为一体的光学装置70及将第二激光光源57、第二感光元件基板56及第二全息摄影器件58在箱体内固定为一体的光学装置71分别可以小型化构成，但是却不能将它们集中起来制作小型的单一光学装置。

对于后者现有技术例子的光拾取头，在制造光学装置时，如图9所示，将第一激光光源60和第一感光元件基板61在箱体内固定为一体的光学装置73可以小型化构成，但是除第一及第二激光光源60、61之外，却不能将感光元件基板65等也集中一起制作小型的单一光学装置。

发明内容

因此，本发明是为解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种从激光光源到达感光元件基板的光利用效率与现有技术的相比几乎没有变差、而且可以小型化构成的光拾取头及光学装置。

根据本发明第一方面，提供一种光拾取头，其使光照射在信息记录介质上，利用该信息记录介质反射的反射光读取信息，其特征在于：

在该光拾取头中包括：

具有第一波长的第一激光光源；

具有第二波长的第二激光光源；

第一衍射光栅；

在与该第一衍射光栅不同的面上设置的第二衍射光栅；及

在同一平面内具有各个感光区域的感光元件基板；

上述第一激光光源和上述第二激光光源靠近设置，上述第一激光光源和上述第二激光光源的射出光基本通过同一光轴，射出到上述信息记录介质上，而且从上述信息记录介质反射的反射光通过上述光轴返回；

与上述光轴大体垂直依次配置上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅、上述感光元件基板；

上述第一衍射光栅的构成中，使第一波长和第二波长中的一个波长基本透过，而对另一个波长起衍射作用；

上述第二衍射光栅的构成中，使上述另一个波长基本透过，而对上述一个波长起衍射作用。

根据本发明第二方面，提供了一种光拾取头，其使光照射在信息记录介质上，利用该信息记录介质反射的光读取信息，其特征在于：

在该光拾取头中包括：

第一激光光源，其可发出具有第一波长的直线偏振光；

第二激光光源，其可发出具有第二波长且与上述第一激光光源的偏振光大体垂直的直线偏振光；

第一衍射光栅；

在与该第一衍射光栅不同面上设置的第二衍射光栅；及

在同一平面内具有多个感光区域的感光元件基板；

上述第一激光光源和上述第二激光光源靠近设置，上述第一激光光源和上述第二激光光源反射的射出光基本通过同一光轴，射出到上述信息记录介质上，而且从上述信息记录介质的反射光通过上述光轴返回；

与上述光轴大体垂直依次配置：上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅、上述感光元件基板；

上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅中的一个使上述第一激光光源和上述第二激光光源中之一的直线偏振光基本透过，而对另一个的直线偏振光起衍射作用；

上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅中的另一个使上述第一、第二激光光源中波长受上述第一衍射光栅起衍射作用的光基本透过，而对上述第一、第二激光光源中波长被上述第一衍射光栅大体透过的光起衍射作用。

根据本发明第三方面，提供了一种光拾取头，其使光照射在信息记录介质上，利用从该信息记录介质反射的反射光读取信息，其特征在于：

在该光拾取头中包括：

第一激光光源，其可发出具有第一波长的直线偏振光；

第二激光光源，其可发出具有第二波长且与上述第一激光光源的偏振光大体同一直线的偏振光；

波长板；

第一衍射光栅；

在与第一衍射光栅不同的面上设置的第二衍射光栅；

在同一平面上具有多个感光区域的感光元件基板；

上述第一激光光源和上述第二激光光源靠近设置，上述第一激光光源和上述第二激光光源的射出光基本通过同一光轴，射出到上述信息记录介质上，而且从上述信息记录介质反射的反射光通过上述光轴返回；

与上述光轴大体垂直，从上述信息记录介质侧依次配置：上述波长板、上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅、上述感光元件基板；

上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅中的一个使上述第一激光光源和上述第二激光光源的射出光的直线偏振光基本透过，而对这些大体垂直的直线偏振光起衍射作用；

上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅中的另一个使上述第一、第二激光光源中波长受上述第一衍射光栅起衍射作用的光基本透过，而对上述第一、第二激光光源中波长被上述第一衍射光栅基本透过的光起衍射作用；

上述波长板使波长受上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅之一衍射作用的射出光基本透过，而且对上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅之一大体透过的射出光的波长产生1/4波长的相位差。

根据本发明第四方面，提供了在根据本发明第一方面的光拾取头，其特征在于：

将上述第一激光光源、上述第二激光光源、上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅及上述感光元件基板在同一箱体内固定为一体。

根据本发明第五方面，提供了在根据本发明第二方面的光拾取头，其特征在于：

将上述第一激光光源、上述第二激光光源、上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅及上述感光元件基板在同一箱体内固定为一体。

根据本发明第六方面，提供了在根据本发明第三方面的光拾取头，其特征在于：

将上述第一激光光源、上述第二激光光源、上述波长板、上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅及上述感光元件基板在同一箱体内固定为一体。

附图的简要说明

本发明的这些和其他目的、优点及特征将通过结合附图对本发明的实施例的描述而得到进一步说明。在这些附图中：

图1是涉及本发明的第一实施例的光拾取头的概要透视图。

图2是涉及本发明的第一实施例

(A)表示第一激光光源的射出光在感光元件基板上的照射位置图。

(B)表示第二激光光源的射出光在感光元件基板上的照射位置图。

图3是涉及本发明的第一实施例

(A)表示第一激光光源的射出光被第一和第二衍射光栅衍射·透过的状态图。

(B)表示第二激光光源的射出光被第一和第二衍射光栅衍射·透过的状态图。

图4是表示波长795nm和659nm时衍射光栅的深度依赖性的特性线图。

图5是表示波长795nm和659nm时的衍射光栅的深度依赖性的综合效率(0次衍射光及0次衍射光×±1次衍射光的往复效率)的特性线图。

图6表示本发明的第二实施例，其中

(A)表示第一激光光源的射出光被第一和第二衍射光栅13、14的衍射·透过的状态图。

(B)表示第二激光光源的射出光被第一和第二衍射光栅13、14的衍射·透过的状态图。

图7表示本发明的第三实施例，其中

(A)表示第一激光光源的射出光被第一和第二衍射光栅13、14的衍射·透过的状态图。

(B)表示第二激光光源的射出光被第一和第二衍射光栅13、14的衍射·透过的状态图。

图8是现有技术例子的光拾取头的概要构成图

图9是另一现有技术例子的光拾取头的概要构成图

优选实施方式

下面参照附图说明本发明的实施例。

图1一图5表示本发明的第一实施例。图1为光拾取头的简化斜视图；图2(A)是表示第一激光光源的射出光在感光元件基板上的照射位置；图2(B)是表示第二激光光源的射出光在感光元件基板上的照射位置；图3(A)表示第一激光光源的射出光被第一和第二衍射光栅的衍射·透过的状态图；图3(B)表示第二激光光源的射出光被第一和第二衍射光栅的衍射·透过的状态图。

在图1-图3中，感光元件基板2固定在布线基板1上，在该感光元件基板2上在一条直线上设置4个感光区域3a、3b、4a、4b。该4个感光区域3a、3b、4a、4b设置在同一平面上，以通过光轴C的点为中心，由一对内侧感光区域3a、3b和一对外侧感光区域4a、4b构成。

另外，在感光元件基板2上，在对配置为直线状的4个感光区域3a、3b、4a、4b旋转90度的位置上，固定激光光源器件5和微型反射镜6。激光光源器件5通过固定在感光元件基板2上的子座部件7进行固定，该激光光源器件具有第一激光光源8(如图2所示)和第二激光光源9(如图2所示)。该第一实施例中，第一激光光源8和第二激光光源9都是半导体激光，在同一芯片上形成单片电路。第一激光光源8和第二激光光源9靠近设置，各射出光在水平方向且基本沿同一光轴射出。第一激光光源8射出波长为780nm的第一波长的光，而第二激光光源9射出波长为650nm的第二波长的光。

微型反射镜6与激光光源器件5相对的面由镜面(未特别加标号)构成，该镜面相对于水平面垂直的方向成45度倾斜。也就是说，第一激光光源8和第二激光光源9的各射出光通过微型反射镜6反射后，方向变为与垂直方向具有大体相同光轴C的光，通过该垂直方向大体相同的光轴C，第一激光光源8和第二激光光源9的各射出光照射在作为信息记录介质的盘10上，而且从盘10的反射光也沿此光轴C返回。大体相同的光轴C在本说明书中含有完全相同的概念。

在该垂直方向的上述光轴C上，从盘10侧向下配置有物镜11、透明板状构件12。物镜11通过透明板状构件12从第一和第二激光光源8、9导入的光聚束在盘10的信息记录层(图中未画出)上。

透明板状构件12在其上面构成第一衍射光栅13，而其下面构成第二衍射光栅14。即，第二衍射光栅14与第一衍射光栅13在不同面上构成。

而且，上述的第一衍射光栅13、第二衍射光栅14及感光元件基板2分别相对于上述光轴C基本位于各器件的中心的状态，而且相对上述光轴C大致垂直设置。大致垂直在本说明书中也包含完全垂直的概念。

第一衍射光栅13只通过表面凹凸的深度提供波长选择性，该结构对于780nm波长的光可大体透过，而对于650nm波长的光起衍射作用。而且，对于盘10反射的反射光，由该衍射作用产生的±1次衍射光的衍射角和上述感光元件基板2的位置关系设定为±1次衍射光照射在一对外侧感光区域4a、4b。照射在一对外侧感光区域4a、4b的光进行光电变换，用于使用650nm波长的重放装置上的信息读取、聚焦错误检测、跟踪错误检测等。

第二衍射光栅14与上述第一衍射光栅13相同，通过表面凸凹的深度提供波长选择性。但是其构成与上述第一衍射光栅13不同的是对780nm波长的光起衍射作用，而对650nm波长的光可基本透过。而且，对盘10反射的反射光，由该衍射作用产生的±1次衍射光的衍射角和上述感光元件基板2的位置关系设定为±1次衍射光照射在一对内侧感光区域3a、3b。对照射在一对内侧感光区域3a、3b的光进行光电变换，用于使用780nm波长的重放装置上的信息读取、聚焦错误检测、跟踪错误检测等。

另外，构成光拾取头的光学系统的上述物镜11、上述透明板状构件12、上述激光光源器件5、感光元件基板2及布线基板1在同一箱体15内固定为一体。即光拾取头的光学系统的光学装置16可以构成小型集成化很好的装置。

下面说明上述构成的作用。当从第一激光光源8或第二激光光源9射出780nm波长的光或650nm波长的光时，该射出的入射光由微型反射镜反射后具有垂直方向的光轴C，作为对盘10的入射光。以该光轴C作为光轴的入射光经第二衍射光栅14、第一衍射光栅13接受下述的衍射·透过作用，通过透明板状构件12由物镜聚束，以聚束光照射在盘10上。从盘10发出的反射光与入射光一样，以上述光轴C作为光轴导入物镜11及透明板状构件12上，但是经第一衍射光栅13、第二衍射光栅14接受下述的衍射·透过作用，通过透明板状构件12照射在感光元件基板2上。

下面参照图3说明上述第一和第二衍射光栅13、14的衍射·透过作用。如图3(A)所示，从第一激光光源8发出的入射光是780nm波长的光，该入射光经第二衍射光栅14接受衍射作用，该0次透过光基本透过第一衍射光栅13，照射在盘10上。从盘10反射的反射光，基本透过第一衍射光栅13，该透过光经第二衍射光栅14接受衍射·分支作用。由该衍射产生的±1次衍射光照射在感光元件基板2的一对内侧感光区域3a、3b上。

如图3(B)所示，从第二激光光源9发出的入射光是650nm波长的光，该入射光基本透过第二衍射光栅14，该透过光经第一衍射光栅13接受衍射作用，由该衍射产生的±1次衍射光照射在盘10上。从盘10反射的反射光在第一衍射光栅13接受衍射·分支作用，由该衍射产生的±1次衍射光基本透过第二衍射光栅14，照射在感光元件基板2的一对外侧感光区域4a、4b上。

也就是说，具有780nm波长的光基本透过第一衍射光栅13，只有通过第二衍射光栅14时接受衍射作用，而具有650nm波长的光基本通过第二衍射光栅，只有通过第一衍射光栅13时接受衍射作用，因此对各波长来说，从第一和第二激光光源8、9到达感光元件基板2的光作用效率与现有技术相比较可达到基本相同程度。

在结构上，第一激光光源8和第二激光光源9靠近设置，而且第一激光光源8和第二激光光源9的射出光基本通过同一光轴C，照射在盘10上，该反射光同样通过上述光轴C返回，因此第一激光光源8和第二激光光源9与感光元件基板2可以靠近设置，可以使光拾取头小型化构成。另外，根据同样的理由，可以使光拾取头的光学系统作为小型单一的光学装置16构成。

图4是表示波长为795nm和659nm时的衍射光栅的深度依赖性的特性线图，通过改变衍射光栅的深度，衍射效率将周期性变化。与第一实施例中用的波长数多少有些不同，但是780nm和650nm的波长具有近似的对衍射光栅深度的依赖性。

在图4中，衍射光栅的深度在1400nm附近时，对于659nm的光，0次衍射光的效率大致为1.0，即基本为透过的状态；对于795nm的光，±1次衍射光的效率大致变为0.2的状态。当衍射光栅的深度在1700nm附近时，对于795nm的光，0次衍射光的效率大致为1.0，即基本是透过状态；对于659nm的光，±1次衍射光的效率大致变为0.3。这样，根据衍射光栅的深度就能够得到波长选择性。

图5表示波长为795nm和659nm时的衍射光栅的深度依赖性的综合效率的特性线图，光往复通过第一和第二衍射光栅13、14，而且由于利用的衍射光是0次衍射光和±1次衍射光，因此为使0次衍射光和±1次衍射光之积所表示的往复效率高，必须设定衍射光栅的深度。在图5中，当衍射光栅的深度在1400nm附近时，对波长为795nm的光可得到0.17左右的往复效率，而当衍射光栅的深度在1700nm附近时，对波长为659nm的光可得到0.1左右的往复效率。

这里，衍射光栅的深度在1400nm附近和1700nm附近，应透过波长的透过率大致为1.0表示最大值，但是处于偏离上述往复效率最大值的位置。但是设定衍射光栅深度要考虑应透过波长的透过率及应利用波长的上述往复效率。

在第一实施例中，对第一衍射光栅13和第二衍射光栅14的波长依赖性的特性也可以相反构成。即第一衍射光栅13根据表面凹凸的深度具有波长选择性，对波长为780的光起衍射作用，而对波长650nm的光则基本透过；第二衍射光栅14也可以根据表面凹凸的深度具有波长选择性，对波长为780nm的光基本透过，而对波长为650nm的光则起衍射作用。根据这样的构成反过来可以设定各波长的光所照射的感光区域3a、3b、4a、4b的位置。

图6表示本发明的第二实施例，图6(A)表示第一和第二衍射光栅13、14对第一激光光源射出光的衍射·透过的状态图；图6(B)表示对第二激光光源射出光的第一和第二衍射光栅13、14的衍射·透过的状态图。对该图第二实施例与上述第一实施例相同构成部分省去重复说明，只说明不同的构成。

也就是说，第一激光光源射出波长为780nm且TE方式的直线偏振光。第二激光光源射出波长为635nm且与第一激光光源的偏振光大体垂直的TM方式的直线偏振光。

另外，配置了光学各向异性材料构件20代替第一实施例的透明板状构件12。如图6(A)、(B)所示，在光学各向异性材料构件20的上面构成第一衍射光栅13，其下面构成第二衍射光栅14。第一衍射光栅13的构成中通过对光学各向异性材料构件的区域选择折射率变化形成，而具有偏振光依赖性，对TE方式的直线偏振光基本透过，而对TM方式的直线偏振光则起衍射作用。例如，可以在铌酸锂晶体的表面进行质子交换而形成。第二衍射光栅14的构成与第一实施例一样，只根据表面凹凸的深度具有波长选择性，对波长为780nm的光起衍射作用，而使波长为635nm的光基本透过。

如图1所示，构成光拾取头光学系统的物镜、光学各向异性材料构件20、激光光源器件5、感光元件基板2和布线基板1在同一箱体内固定为一体。也就是说，按照构成光拾取头光学系统的光学装置来构成。

下面说明上述构成的作用。从第一和第二激光光源射出光的光路与上述第一实施例相同，只是往复通过光学各向异性材料构件20时的作用不同，即，在图6(A)中，从第一激光光源8射出具有780nm波长和TE方式的直线偏振光，在第二衍射光栅14上接受衍射作用。该0次衍射光基本透过第一衍射光栅13，导入信息记录介质盘10。从盘反射的反射光基本透过第一衍射光栅13，该光在第二衍射光栅14上接受衍射作用，该±1次衍射光照射在感光元件基板2上。

在图6(B)中。从第二激光光源9射出具有635nm波长和TM方式的直线偏振光，透过第二衍射光栅14，该透过光在第一衍射光栅13上接受衍射作用，该0次衍射光导入盘10，从盘10反射的反射光在第一衍射光栅13上接受衍射作用，该±1次衍射光基本透过第二衍射光栅14，照射在感光元件基板2上。

从而，无论具有780nm波长的光，还是具有650nm波长的光通过第一和第二衍射光栅13、14中的一个时都基本透过，而只有通过另一个时才接受衍射作用，因此对各波长来说，从第一和第二激光光源8、9到达感光元件基板2的光作用效率与现有装置相比较可得到基本相当的程度。

另外，与上述第一实施例一样，构成中第一激光光源8和第二激光光源9靠近设置，而且第一激光光源8和第二激光光源9射出的光基本通过同一光轴C，照射在信息记录介质的盘10上，该反射光基本通过相同的上述光轴C返回。因此，可以将第一激光光源8和第二激光光源9及感光元件板2靠近设置，能使光拾取头小型化构成。根据同样的理由，光拾取头光学系统的光学装置可以小型集成化。

在第二实施例中是使第一衍射光栅13具有偏振光依赖性、使第二衍射光栅14具有波长依赖性，但也可以相反构成。即，第一衍射光栅13的构成与第一实施例一样，只通过表面凹凸深度不同而具有波长选择性，对波长为780nm的光起衍射作用，而对波长为635nm的光基本可透过。第二衍射光栅14的构成也可以通过区域选择折射率变化形成具有偏振光依赖性，对TE方式的直线偏振光基本透过，而对TM方式的直线偏振光起衍射作用。

图7表示本发明的第三实施例。图7(A)是表示对第一激光光源的射出光经第一和第二衍射光栅13、14的衍射·透过的状态图；图7(B)是表示第二激光光源的射出光经第二衍射光栅13、14的衍射·透过的状态图。对该第三实施例与上述第一实施例相同的构成部分不再重复说明，只说明不同的构成部分。

也就是说，第一激光光源8构成为射出波长为780nm，而且是TE方式的直线偏振光。第二激光光源9构成为射出波长为650nm，而且是与第一激光光源8的偏振光方向相同的TE方式的直线偏振光。

另外，在第一实施例的透明板状构件12的位置上，配置有波长板21和光学各向异性材料构件20。如图7(A)、(B)所示，波长板21的构成具有波长依赖性，对780nm波长的光基本透过，而对650nm波长的光产生1/4波长的相位差。波长板21与上述光轴C大体垂直地配置。

在光学各向异性材料构件20的上面构成第一衍射光栅13，而在其下面构成第二衍射光栅14。由于该第一衍射光栅13和第二衍射光栅14的构成与第二实施例相同，故其说明予以省略。

另外，构成光拾取头的光学系统的物镜11、波长板21、光学各向异性材料构件20、激光光源器件5、感光元件基板2及布线基板1在同一箱体内构成一体。即将光拾取头的光学系统构成为一种光学装置。

下面说明上述构成的作用。从第一和第二激光光源8、9射出光的光路与上述第一实施例相同，只是往复通过光学各向异性材料构件20及波长板21时的作用不同，即，在图7(A)中，从第一激光光源8射出具有780nm波长和TE方式的直线偏振光，在第二衍射光栅14上接受衍射作用。该0次衍射光基本透过第一衍射光栅13，再基本透过波长板，导入作为信息记录介质的盘10中。从盘反射的反射光基本透过波长板21和第一衍射光栅13，该光在第二衍射光栅14上接受衍射作用，该±1次衍射光照射在感光元件基板2上。

在图7(B)中，从第二激光光源9射出具有650nm的波长和TE方式的直线偏振光，共同地基本透过第二衍射光栅14和第一衍射光栅13，该透过光由波长板21产生1/4波长的相位差，变为右旋的圆偏振光，该右旋的圆偏振光导入盘10中。由于从盘10反射的反射光通过反射后相位逆转，所以变成左旋的圆偏振光，该左旋的圆偏振光由波长板21产生1/4波长的相位差，变成以半导体激光为基准的TM方式的直线偏振光。为了将该TM方式的直线偏振光入射到第一衍射光栅13中而接受衍射作用，该±1次衍射光基本透过第二衍射光栅14，照射在感光元件基板2上。

从而，第一激光光源8的射出光通过第一衍射光栅13时基本透过，只有通过第二衍射光栅14时才接受衍射作用，因此从第一激光光源到达感光元件基板的光利用效率与现有技术相比较可基本相同。而第二激光光源的射出光在导入信息记录介质的盘之前，在通过第一和第二衍射光栅13、14的任一个时也基本透过，由信息记录介质的盘反射后返回感光元件时，才开始经第一衍射光栅13接受衍射作用，所以从第二激光光源到达感光元件基板的光利用效率与现有技术相比较要优越得多。

另外，与上述第一实施例一样，第一激光光源8和第二激光光源9靠近设置，而且第一激光光源8和第二激光光源9的射出光大体通过同一光轴，射出到信息记录介质的盘10上，该反射光基本通过同一光轴返回，因此可以将第一激光光源8、第二激光光源9和感光元件基板2靠近设置，使光拾取头小型化构成。根据同样的理由，光拾取头的光学系统的光学装置可以构成为小型集成化的装置。

在第三实施例中说明了第一和第二激光光源8、9都是TE方式的直线偏振光的情况，但是在TM方式的直线偏振光时，根据同样的思想也可以适用。即只要使第一和第二衍射光栅13、14中一个的构成对TE方式的直线偏振光起衍射作用即可。

在第三实施例中，第一衍射光栅13的构成与第一实施例一样，也可以只根据表面凹凸的深度变化具有波长选择性，对波长为780nm波长的光起衍射作用，而对波长为650nm的光基本透过；第二衍射光栅14的构成也可以通过区域选择折线率变化形成，具有偏振光依赖性，对TE方式的直线偏振光基本透过，而对TE方式的直线偏振光起衍射作用。这样构成的第一和第二的衍射光栅13、14时，波长板21也与上述同样地构成。

在第三实施例中，波长板21的构成是对780nm波长的光基本透过，而对650nm波长的光产生1/4波长的相位差，但是也可以使波长受第一衍射光栅13和第二衍射光栅14之一衍射作用的射出光基本透过，而对第一衍射光栅13和第二衍射光栅14中的一个基本透过的射出光波长产生1/4波长的相位差。

在上述各实施例中，由于CD系统及CD-R系统使用了780nm波长且TE方式的直线偏振光的光源，DVD系统使用了650nm波长且TM方式的直线偏振光的光源，DVD-R系统使用了635nm波长且TE方式的直线偏振光的光源，所以第一实施例和第三实施例的光拾取头及光学装置可以用于CD系统和CD-R系统与DVD系统间的互换重放，第二实施例的光拾取头及光学装置可以用于CD系统和CD-R系统与DVD-R系统间的互换重放。

在上述的各实施例中说明了第一和第二衍射光栅13、14没有透镜放大倍数器件的情况，但是当然也可以由具有衍射和透镜放大倍数的全息摄影器件构成。

根据上述各实施例，第一激光光源8和第二激光光源9是在同一芯片上形成单片电路而构成的，但是也可以构成混合电路。不过，像实施例那样形成单片电路结构能使两个光轴十分接近是最好的。

根据上述各实施例，第一和第二衍射光栅13、14具有波长的依赖性时只通过表面凹凸的深度进行，但是只要能够具有波长依赖性，用其他装置构成也可以。不过像上述各实施例那样只通过表面凹凸的深度使其具有波长依赖性，在制造上很容易。

根据上述各实施例，使第一和第二衍射光栅13、14具有偏振光依赖性时，是通过对光学各向异性材料的区域选择折射率变化形成的，但是只要能够达到使其具有偏振光依赖性，通过其他装置构成也可以。

根据上述各实施例，使第一衍射光栅13和第二衍射光栅14在透明板状构件12和光学各向异性材料构件20的上下面构成，即在同一构件的相对的两面，这样构成安装比较容易。也可以将第一衍射光栅13和第二衍射光栅14在不同构件上构成，定位后粘接起来，这种构成的优点是用简单的制造机械就可以制作。

如以上的说明，根据根据本发明第一方面和第四方面，从第一激光光源射出的具有第一波长的光经第二衍射光栅接受例如衍射作用，该0次衍射光例如基本透过第一衍射光栅，被引导到信息记录介质，从信息记录介质反射的反射光，例如基本透过第一衍射光栅，该光接受第二衍射光栅的例如衍射作用，该±1次衍射光照射在感光元件基板上；另外，从第二激光光源射出的具有第二波长的光例如透过第二衍射光栅，该透过光接受第一衍射光栅的例如衍射作用，该0次衍射光被引导到信息记录介质，从信息记录介质反射的反射光接受第一衍射光栅的例如衍射作用，该±1次衍射光基本透过第二衍射光栅照射在感光元件基板上。因此具有第一波长的光和具有第二波长的光均在通过第一和第二衍射光栅中的一个时基本透过，而只在通过另一个时接受衍射作用，从而从第一和第二激光光源到达感光元件的光利用率与现有技术相比较基本可达到同等程度。另外，第一激光光源和第二激光光源靠近设置，而且第一激光光源和第二激光光源的射出光大体通过同一光轴，照射在信息记录介质上，该反射光大体通过相同的上述光轴返回。因此可以使第一激光光源、第二激光光源和感光元件基板靠近设置，可以使光拾取头小型化。

根据根据本发明第二和第五方面，从第一激光光源射出的具有第一波长和直线偏振光接受第二衍射光栅的例如衍射作用，该0次衍射光例如基本透过第一衍射光栅，被引导到信息记录介质，从信息记录介质反射的反射光，例如基本透过第一衍射光栅，该光接受第二衍射光栅的例如衍射作用，该±1次衍射光照射在感光元件基板上；另外，从第二激光光源射出的具有第二波长和与上述第一激光光源相垂直的直线偏振光例如透过第二衍射光栅，该透过光在第一衍射光栅例如在偏振光状态接受衍射作用，该0次衍射光被引导到信息记录介质，从信息记录介质反射的反射光，在第一衍射光栅例如在偏振光状态接受衍射作用，该±1次衍射光基本透过第二衍射光栅照射在感光元件基板上。因此具有第一波长的光和具有第二波长的光均在通过第一和第二衍射光栅中的一个时基本透过，而只在通过另一个时接受衍射作用，从而从第一和第二激光光源到达感光元件的光利用率与现有技术相比较基本可达到同等程度。另外，第一激光光源和第二激光光源靠近设置，而且第一激光光源和第二激光光源的射出光大体通过同一光轴，照射在信息记录介质上，该反射光大体通过相同的上述光轴返回。因此可以使第一激光光源、第二激光光源和感光元件基板靠近设置，可以使光拾取头小型化构成。

根据根据本发明第三和第六方面，从第一激光光源射出的含有第一波长光和直线偏振光的光在第二衍射光栅例如接受衍射作用，该0次衍射光例如基本透过第一衍射光栅，并大体透过波长板，被引导到信息记录介质侧，从信息记录介质反射的反射光，大体透过波长板，再例如基本透过第一衍射光栅，该光在第二衍射光栅例如接受衍射作用，该±1次衍射光照射在感光元件基板上；另外，从第二激光光源射出的具有第二波长的光和上述第一激光光源在同一方向的直线偏振光例如透过第二衍射光栅，该透过光例如也透过第一衍射光栅，该透过光由波长板产生1/4相位差，该相位变更的光被引导到信息记录介质，从信息记录介质反射的反射光由波长板再产生1/4相位差，变更为与入射时垂直的直线偏振光。该光经第一衍射光栅例如在偏振光状态接受衍射作用，该±1次衍射光基本透过第二衍射光栅照射在感光元件基板上，因此第一激光光源和第二激光光源中的一个的射出光在通过第一和第二衍射光栅中的一个时基本透过，而只在通过另一个时接受衍射作用。从而从第一和第二激光光源的一个到感光元件的各处的光利用率与现有技术相比较基本可达到同等程度，第一激光光源和第二激光光源中的另一个的射出光在被引导到信息记录介质之前通过第一和第二衍射光栅中的一个时也基本透过，在由信息记录介质反射返回到感光元件基板时，才开始接受第一和第二衍射光栅中的一个的衍射作用，所以从第一和第二激光光源中的另一个到感光元件基板的光利用效率比现有技术优越得多。另外第一激光光源和第二激光光源靠近设置，而且第一激光光源和第二激光光源的射出光大体通过同一光轴照射在信息记录介质上，该反射光大体通过相同光轴返回，因此可以使第一激光光源、第二激光光源和感光元件基板靠近设置，可以使光拾取头的光学系统的光学装置小型集成化构成。

Claims (6)

1.光拾取头，当使光照射在信息记录介质上时，其利用信息记录介质反射的反射光读取信息，其特征在于，在该光拾取头中包括：

具有第一波长的第一激光光源；

具有第二波长的第二激光光源；

第一衍射光栅；

在与该第一衍射光栅不同的面上设置的第二衍射光栅；及

在同一平面内具有各个感光区域的感光元件基板；

上述第一激光光源和上述第二激光光源靠近设置，上述第一激光光源和上述第二激光光源的射出光通过同一光轴，射出到上述信息记录介质上，而且从上述信息记录介质反射的反射光通过上述光轴返回；

与上述光轴垂直地依次配置上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅、上述感光元件基板；

上述第一衍射光栅的构成中，使第一波长和第二波长中的一个波长透过，而对另一个波长起衍射作用；

上述第二衍射光栅的构成中，使上述另一个波长透过，而且对上述一个波长起衍射作用。

2.光拾取头，当使光照射在信息记录介质上时，其利用信息记录介质反射的反射光读取信息，其特征在于，在该光拾取头中包括：

第一激光光源，其可发出具有第一波长的直线偏振光；

第二激光光源，其可发出具有第二波长且与上述第一激光光源的偏振光垂直的直线偏振光；

第一衍射光栅；

在与该第一衍射光栅不同面上设置的第二衍射光栅；及

在同一平面内具有多个感光区域的感光元件基板；

上述第一激光光源和上述第二激光光源靠近设置，上述第一激光光源和上述第二激光光源的射出光通过同一光轴，射出到上述信息记录介质上，而且从上述信息记录介质反射的反射光通过上述光轴返回；

与上述光轴垂直地依次配置上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅、上述感光元件基板；

上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅中的一个使上述第一激光光源和上述第二激光光源中之一的直线偏振光透过，而对另一个的直线偏振光起衍射作用；

上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅中的另一个对上述第一、第二激光光源中波长受上述第一衍射光栅衍射作用的光透过，而对上述第一、第二激光光源中波长被上述第一衍射光栅透过的光起衍射作用。

3.光拾取头，当使光照射在信息记录介质上，利用从该信息记录介质反射的反射光读取信息，其特征在于，在该光拾取头中包括：

第一激光光源，其可发出具有第一波长的直线偏振光；

第二激光光源，其可发出具有第二波长且与上述第一激光光源的偏振光相同的直线偏振光；

波长板；

第一衍射光栅；

在与第一衍射光栅不同的面上设置的第二衍射光栅；

在同一平面上具有多个感光区域的感光元件基板；

上述第一激光光源和上述第二激光光源靠近设置，上述第一激光光源和上述第二激光光源的射出光通过同一光轴，射出到上述信息记录介质上，而且从上述信息记录介质反射的反射光通过上述光轴返回；

与上述光轴垂直，从上述信息记录介质侧依次配置：上述波长板、上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅、上述感光元件基板；

上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅中的一个使上述第一激光光源和上述第二激光光源的射出光的直线偏振光透过，而对那些垂直的直线偏振光起衍射作用；

上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅中的另一个使上述第一、第二激光光源中波长受上述第一衍射光栅衍射作用的射出光透过，而对上述第一、第二激光光源中波长被上述第一衍射光栅透过的光起衍射作用；

上述波长板使波长受上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅之一衍射作用的射出光透过，而且对上述第一衍射光栅和上述第二衍射光栅之一透过的射出光的波长产生1/4波长的相位差。

4.权利要求1所记载的光拾取头，其特征在于：

将上述第一激光光源、上述第二激光光源、上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅及上述感光元件基板在同一箱体内固定为一体。

5.权利要求2所记载的光拾取头，其特征在于：

将上述第一激光光源、上述第二激光光源、上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅及上述感光元件基板在同一箱体内固定为一体。

6.权利要求3所记载的光拾取头，其特征在于：

将上述第一激光光源、上述第二激光光源、上述波长板、上述第一衍射光栅、上述第二衍射光栅及上述感光元件基板在同一箱体内固定为一体。

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