CN1538417A - 激光头装置、衍射元件及衍射元件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是，提供具备即使是成批生产能够分别使波长不同的第1和第2激光衍射的第1衍射光栅和第2衍射光栅的情况下也能够高精度形成的衍射元件的激光头装置、衍射元件及衍射元件的制造方法。本发明的激光头装置中，将衍射元件6配置在不同波长的激光(L1、L2)通过的共同光学路径上，该衍射元件(6)，透明基板(61)的出射面(63)被分割为第1衍射光栅形成区域(64)和第2衍射光栅形成区域(65)。在第1衍射光栅形成区域(64)形成使第1激光(L1)衍射，并使第2激光(L2)保持原状透过的第1衍射光栅(66)，在第2衍射光栅形成区域(65)形成使第1激光(L1)保持原状透过，并使第2激光(L2)衍射的第2衍射光栅(67)。

Description

激光头装置、衍射元件及衍射元件的制造方法
技术领域
本发明，涉及用于DVD及CD等的光记录媒体的重放、记录的激光头装置、衍射元件和衍射元件的制造方法。
背景技术
作为激光头装置，已知有具有DVD-R重放、记录用的650nm频带的激光二极管和CD-R重放、记录用的780nm频带的激光二极管的所谓2波长激光头装置。
例如，如图9所示，2波长激光头装置100，具有：射出DVD-R重放、记录用的650nm频带的第1激光L1的第1激光光源101；射出CD-R重放、记录用的780nm频带的第2激光L2的第2激光光源102；将第1激光L1和第2激光L2向光记录媒体103引导的共同光学系统104。
共同光学系统104，具有：向光记录媒体103反射第1激光L1的第1光束分离器141；透射由第1光束分离器141反射的第1激光L1、并向光记录媒体103反射第2激光L2的第2光束分离器142；将来自第2光束分离器142的第1激光L1和第2激光L2作成平行光的准直透镜143；将来自准直透镜143的平行光在光记录媒体103上聚光的物镜144。共同光学系统104还具有：将由光记录媒体103反射，透过第2光束分离器142和第1光束分离器141的第1和第2的激光的返回光聚光的中心透镜145；接受通过该中心透镜145来的第1和第2激光L1、L2的返回光的共同的受光元件146。
又，在第1激光光源101与共同光学系统104之间配置有第1衍射元件105，在第2激光光源102与共同光学系统104之间配置有衍射元件106，通过用第1衍射元件105所获得的第1激光L1的衍射光和用第2衍射元件106所获得的第2激光的衍射光，在激光头装置100中，利用差动推挽法(DPP法)等进行跟踪误差检测。
这里，第1和第2的衍射元件105、106，分别设定有与第1和第2的激光L1、L2的波长相应的衍射光栅的阶梯高度。例如，若激光头装置100是重放专用的，则将第1和第2的衍射元件105、106的阶梯的高度作成0.1μm～0.5μm左右。又，若将激光头装置100作成对重放、记录都能使用时，则从能量效率方面考虑将1次/0次分波比减小，并设定多个0次光的比例，因此阶梯的高度采用0.1μm～0.2μm左右。
但是，在使用这样的第1和第2的衍射元件105、106的激光头装置100中，存在以下的问题：
首先，由于使用第1和第2的衍射元件105、106两个衍射元件，零件个数多且需要分别对第1和第2衍射元件105、106进行位置调整，因此激光头装置的组装需花费很大的工夫。
又，如上所述，在激光头装置100为重放专用的情况下，第1和第2的衍射元件105、106的阶梯的高度采用约成0.1μm～0.5μm左右，设计自由度高，而在激光头装置对重放、记录都能进行的情况下，阶梯的高度采用0.1μm～0.2μm左右受到更多制约。
又，由于将第1和第2的衍射元件105、106配置在第1和第2的激光光源101、102的附近，故光栅的级距(pitch)细小。因此，在用成膜技术及光刻技术等这样的半导体加工方法形成光栅的情况下，就必须使用分档器(日文：ステツパ)等高价的暴光装置，另一方面，在用切削加工形成光栅的情况下，必须使用宽度窄的车刀等，用这样的任一种方法进行制造都难以大量生产。
又，在将第1和第2的激光光源101、102内藏在1个组件中的双激光器型的激光光源用于激光头装置中的情况下，对于双激光器型的激光光源，将与各激光对应的第1和第2的衍射元件105、106沿装置光轴排列着配置。因此，在任何1个激光都通过与另一方的激光对应的一侧的衍射元件时，成为较多地发生不需要的光、效率降低、噪音的原因。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作成的，其目的在于，提供在大量生产中也能精度良好地形成分别衍射波长不同的第1和第2的激光的第1衍射光栅和第2衍射光栅的衍射元件的激光头装置、衍射元件和衍射元件的制造方法。
为了解决上述问题，在本发明中的激光头装置，具有：射出第1激光的第1光源；射出与所述第1激光波长不同的第2激光的第2光源；将从这些光源所射出的第1激光和第2激光向光记录媒体引导的共同光学路径，其特点在于，将衍射元件配置在所述共同光学路径上，所述衍射元件，具有部分地形成于入射面或射出面上的第1衍射光栅和第2衍射光栅，所述第1衍射光栅，构成为使所述第1激光衍射，同时使所述第2激光不衍射地保持原状透过的状态，所述第2衍射光栅，构成为使所述第2激光衍射、并使所述第1激光按照原状地透过的状态。
在本发明中，所述衍射元件，一侧的平面至少具有被分割成型成所述第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域和形成有所述第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域的透光性基板。采用这样的结构，由于在透光性基板的一侧的平面上，部分地形成有第1衍射光栅和第2衍射光栅，故能在衍射元件的射出面或入射面上部分地形成有第1衍射光栅和第2衍射光栅。又，由于将第1衍射光栅和第2衍射光栅形成在相同的平面上，故能使光栅方向高度一致。
又，在本发明中，所述衍射元件，具有有所述第1衍射光栅的第1平面与有所述第2衍射光栅的第2平面相对的透光性基板，所述第1平面被分割成型成所述第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域和不使所述第1激光衍射的区域，所述第2平面被分割成型成所述第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域和至少不使所述第2激光衍射的区域。采用这样的结构，能在衍射元件的射出面和入射面上部分地形成第1衍射光栅和第2衍射光栅。又，与在入射面和射出面的整个面上形成衍射光栅的情况相比，能提高衍射元件的表里面上的衍射光栅的形状精度。
在本发明中，最好是，所述第1衍射光栅和所述第2衍射光栅，都由规定的高度的多个阶梯所形成。通过将阶梯的高度根据第1衍射光栅和第2衍射光栅分别进行设定，就能分别对第1衍射光栅和第2衍射光栅的衍射效率进行设定。
在本发明中，最好是，在将所述第1激光的波长设为λ1；将所述第2激光的波长设为λ2；将所述透光性基板的折射率设为n；将1以上的整数设为a、b时，将所述第1衍射光栅的阶梯的高度设定成满足aλ2/(n-1)，并将所述第2衍射光栅的阶梯设定为满足bλ1/(n-1)。当将阶梯的高度进行这样的设定时，能利用a、b的值对所需的衍射效率进行设定。
在本发明中，最好是，使在所述第1衍射光栅中衍射的第1激光的光成分的相位与透过所述第2衍射光栅的第1激光的光成分的相位一致。采用这样的结构，能使第1激光的透过率提高，使光点直径减小。
在本发明中，最好是，在构成衍射元件的透光性基板的一侧的平面被分割成第1衍射光栅形成区域和第2衍射光栅形成区域的情况下，所述透光性基板的所述一侧的平面，例如，被条状地分割成所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。若这样简单排列地形成第1衍射光栅形成区域和第2衍射光栅形成区域，则具有容易制造且不发生因区域分割引起的衍射光的优点。这里，在将第1衍射光栅形成区域和第2衍射光栅形成区域分割成条状的情况下，只要将各区域的宽度作成波长的100倍左右，就能抑制因区域分割引起的衍射光的发生、能良好地进行记录、重放。
在本发明中，最好是，所述透光性基板的所述同一平面，被同心圆状地分割成所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。采用这样的结构，能获得良好的跟踪误差检测用信号，并能获得重放后信号、记录用信号。
在本发明中，最好是，所述透光性基板的所述同一平面，分别被同心圆状交替地地分割成多个环状区域的所述第1射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。采用这样的结构，对于0次光和衍射光的任1个、都能使光束形状与入射光大致同等，就能进行良好的记录、重放。
在本发明中，最好是，所述透光性基板的所述同一平面，被矩阵状地分割成所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。采用这样的结构，对于0次光和衍射光的任一个，都能使光束形状与入射光大致相同，就能进行良好的记录、重放。
在本发明中，最好是，在构成衍射元件的透光性基板的第1平面上有第1衍射光栅形成区域、在第2平面上有第2衍射光栅形成区域的情况下，在所述透光性基板的所述第1平面和所述第2平面上，同心圆状地形成有所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。采用这样的结构，能使第1激光和第2激光的光束形状与入射光大致同等，就能进行良好的记录、重放。
在这种情况下，最好是，所述衍射元件的所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域比通过该区域的激光的有效直径大。采用这样的结构，在将衍射元件搭载在激光头装置上时的调整中，由于在光轴方向和与光轴正交的方向的位置调整、使衍射元件围绕光轴进行旋转而对光栅方向进行调整的旋转调整中，在位置调整的范围具有余量，故容易对衍射元件的旋转进行调整。
在本发明中，最好是，在所述第1激光的波长比所述第2激光的波长短的情况下，所述衍射元件，在包含光轴的中央区域，构成为具有不使所述第1激光衍射的区域。采用这样的结构，在包含光轴的中央区域中，由于第1激光不衍射，故在使用第1激光在光记录媒体上记录信息时，能使用中央部的效率高的状态的光束点。该情况下，只要在包含上述光轴的中央区域的外周侧上形成第1激光的衍射光栅，也能获得所需的衍射光。
在本发明中，最好是，所述衍射元件，在所述共同光学路径中，仅通过朝光记录媒体的所述第1和所述第2的激光，并被配置在不通过由光记录媒体反射的所述第1和第2的激光的返回光的部分。采用这样的结构，由于衍射元件不会衍射由光记录媒体反射的返回光，故能防止因返回光的衍射引发噪音。
在本发明中的衍射元件，入射第1激光和与该第1激光波长不同的第2激光，其特点在于，透光性基板的同一平面至少被分割成：形成衍射所述第1激光，同时使所述第2激光不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域；形成衍射所述第2激光，同时使所述第1激光不衍射地保持原状透过的第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域。
在本发明的衍射元件的制造方法中，对于使所述衍射元件成型用的模具，利用切削加工，形成构成所述第1衍射光栅的第1槽和构成所述第2衍射光栅的第2槽，然后，用所述模具形成所述衍射元件。
如上所述，本发明的衍射元件，由于能配置在共同的光路中，故能使衍射元件远离第1和第2激光光源地进行配置。因此，由于能使第1和第2的衍射光栅中的光栅的级距增大，能利用由刀宽较大的车刀进行的切削加工在模具上形成槽。又，由于将第1和第2衍射光栅形成在相同侧的平面上，故在组装模具时，也不需要以高精度使表里面一致成制造已有的衍射元件的情况。又，由于第1衍射光栅与第2衍射光栅的阶梯高度不同，故用切削加工形成槽的方法，与用半导体加工方法形成光栅的情况相比是容易的，且设备费用也便宜。
在本发明中，最好是，在构成所述模具的可动侧的模具构件和固定侧的模具构件中，对于该固定侧的模具构件形成所述第1槽和所述第2槽。当用这样结构的模具形成衍射元件时，与对于可动侧的模具构件形成第1槽和第2槽的情况相比，能形成槽的尺寸精度高的衍射元件。
在本发明的衍射元件的另一制造方法中，对于所述基板，利用切削加工，形成构成所述第1衍射光栅用的第1槽和构成所述第2衍射光栅用的第2槽。
如上所述，本发明的衍射元件，由于能配置在共同的光路中，故能使衍射元件远离第1和第2激光光源地进行配置。因此，由于能使第1和第2的衍射光栅中的光栅的级距增大，能利用由刀宽较大的车刀进行的切削加工在基板上形成槽。又，由于第1衍射光栅与第2衍射光栅的阶梯高度不同，故用切削加工形成槽的方法，与用半导体加工方法形成光栅的情况相比是容易的，且设备费用也便宜。
接着，本发明的衍射元件，入射第1激光和与该第1激光波长不同的第2激光，其特点在于，在透光性基板的相对的平面中，一个平面，至少被分割成：形成衍射所述第1激光，同时使所述第2激光不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域；不衍射所述第1激光的区域，另一个平面，至少被分割成：形成衍射所述第2激光，同时使所述第1激光不衍射地保持原状透过的第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域；不衍射所述第2激光的区域。
在本发明的衍射元件的制造方法中，对于使所述衍射元件成型用的模具，利用切削加工，形成构成所述第1衍射光栅的第1槽和构成所述第2衍射光栅的第2槽，然后，用所述模具形成所述衍射元件。
如上所述，本发明的衍射元件，由于能配置在共同的光路中，故能使衍射元件远离第1和第2激光光源地进行配置。因此，能使第1和第2的衍射光栅中的光栅的级距增大，能利用由刀宽较大的车刀进行的切削加工在模具上形成槽。又，由于将第1和第2衍射光栅部分地形成在衍射元件的表里面上，故与在表背的整个面上形成衍射光栅的情况相比，能高精度地形成。在组装模具时，与在表背的整个面上形成衍射光栅的情况相比，能使光栅方向高精度一致。又，由于第1衍射光栅与第2衍射光栅的阶梯高度不同，故用切削加工形成槽的方法，与用半导体加工方法形成光栅的情况相比是容易的，且设备费用也便宜。
在本发明的衍射元件的另一制造方法中，对于所述透光性基板，利用切削加工，形成构成所述第1衍射光栅用的第1槽和构成所述第2衍射光栅用的第2槽。
如上所述，本发明的衍射元件，由于能配置在共同的光路中，故能使衍射元件远离第1和第2激光光源地进行配置。因此，能使第1和第2的衍射光栅中的光栅的级距增大，能利用由刀宽较大的车刀进行的切削加工在基板上形成槽。又，由于第1衍射光栅与第2衍射光栅的阶梯高度不同，故用切削加工形成槽的方法，与用半导体加工方法形成光栅的情况相比是容易的，且设备费用也便宜。
又，本发明的衍射元件，分别入射波长不同的第1激光、第2激光和第3激光，其特点在于，在透光性基板的相对的平面中，一个平面，至少被分割成：形成以规定的衍射效率使所述第1激光衍射的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域和不使所述的第2激光和第3激光衍射的区域，另一个平面，至少被分割成：形成以规定的衍射效率使所述第2激光衍射、并使所述第3激光不衍射地保持原状通过的第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域；形成以规定的衍射效率使所述第3激光衍射、并使所述第2激光不衍射地保持原状通过的第3衍射光栅的第3衍射光栅形成区域；不使所述第1激光衍射的区域。
发明效果
在用于本发明的激光头装置的衍射元件中，将使第1激光衍射并使第2激光不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅和使第2激光衍射、且不使第1激光衍射地保持原状透过的第2衍射光栅部分地形成于衍射元件的入射面或射出面上。在该1个衍射元件中，能获得第1激光和第2激光的0次光和衍射光，能对2种光记录媒体生成重放用信号、记录用信号和跟踪误差检测用信号。
又，在通常的衍射光栅中，对阶梯高度、由负载引起的0次光与1次衍射光的分波比进行调整，本元件的情况，通过对第1衍射光栅形成区域与第2衍射光栅形成区域的面积进行调整，由于也能容易地对0次光与1次衍射光的分波比进行调整，故设计的自由度变得非常大、能获得对第1和第2激光的两方最佳的高效率的结构。又，还能与将第1和第2激光光源搭载在相同组件上的双激光器相对应。
而且，采用本发明，由于能将衍射元件配置在共同的光路中，并远离第1和第2的激光地进行配置，故能使第1和第2衍射光栅中的光栅的级距增大。因此，在大量生产中，也能容易地形成第1和第2衍射光栅。又，通过在衍射元件的同一面上形成第1和第2衍射光栅，故在制造衍射元件的情况下，与在表里面制造形成第1和第2衍射光栅的已有的衍射元件的情况相比，在模具成型和半导体加工方法的任一个中，本发明的方法都能适合于大量生产。也就是说，在模具成型的情况下，由于能用复制性良好的固定侧的模具来形成第1和第2的衍射光栅，故能形成良好的精度。又，在组装模具时，也不需要象制作已有的衍射元件时那样使表背的条状的方向高精度一致。另一方面，在以光刻技术等那样的半导体加工方法制作的情况下，由于只要在基板的同一面上形成第1和第2衍射光栅就可以，故与在表里面上形成光栅的情况相比，生产率高。
又，在本发明中，由于在衍射元件的表里面上形成第1和第2的衍射光栅的场合、部分地形成第1和第2衍射光栅，故与在制作第1和第2的衍射光栅形成于表背的整个面上的已有的衍射元件的情况相比，在模具成型的情况下，本发明的方法也能适合于大量生产。也就是说，在模具成型的情况下，由于用模具在表背的面上部分地形成第1和第2的衍射光栅，故对于在复制性差的可动侧的模具上所形成的一侧的衍射光栅，与在整个面上形成衍射光栅的情况相比，也能形成良好的精度。又，在组装模具时，若与在表背整个面上形成衍射光栅的情况相比时，也能使表里的条的方向高精度一致。
附图说明
图1是本发明实施形态1的激光头装置的光学系统的概略结构图。
图2(A)～(E)是本发明实施形态1的衍射元件的俯视图、右侧视图、示意地表示光栅形成的横剖视图、表示由衍射元件产生的第1激光的衍射状态的说明图、表示由衍射元件产生的第2激光的衍射状态的说明图。
图3(A)、(B)是本发明实施形态3的衍射元件的俯视图和侧视图。
图4(A)、(B)是本发明实施形态4的衍射元件的俯视图和侧视图。
图5(A)、(B)是本发明实施形态5的衍射元件的俯视图和侧视图。
图6(A)～(E)是表示本发明实施形态7的衍射元件的俯视图、侧视图、后视图、表示由衍射元件产生的第1激光的衍射状态的说明图、表示由衍射元件产生的第2激光的衍射状态的说明图。
图7是本发明的激光头装置中的衍射元件的另一配置位置的说明图。
图8是具有射出第1激光和第2激光的双激光器的激光头装置中的衍射元件的配置位置的说明图。
图9是表示已有的激光头装置的光学系统的概略结构图。
符号说明
1-激光头装置；2-第1激光二极管；3-第2激光二极管；4-共同的光学系统；5-光记录媒体；6-衍射元件；41-第1光束分离器；42-第2光束分离器；43-准直透镜；44-物镜；45-中心透镜；46-受光元件；61-透光性基板；62-入射面；63-射出面；64-第1衍射光栅形成区域；65-第2衍射光栅形成区域；66-第1衍射光栅；66a-阶梯；67-第2衍射光栅；67a-阶梯；L1-第1激光；L1A-第1激光的0次光；L1B、L1C-第1激光的±1次衍射光；L2-第2激光；L2A-第2激光的0次光；L2B、L2C-第2激光的±1次衍射光
具体实施方式
以下参照附图对应用本发明的激光头装置的一例进行说明。
实施形态1
<总体结构>
图1是本例的激光头装置的光学系统的概略结构图。本例的激光头装置1，是对DVD-R、CD-R等的基板厚度及记录密度不同的多种光记录媒体5进行信息的重放、记录等的装置，具有：射出波长为650nm频带的第1激光L1的第1激光二极管2、射出波长为780nm频带的第2激光L2的第2激光二极管3、共同光学系统4。
共同光学系统4，具有：向光记录媒体5反射第1激光L1的第1光束分离器41；透过由第1光束分离器41反射的第1激光L1、并向光记录媒体5反射第2激光L2的第2光束分离器42；将来自第2光束分离器42的第1激光L1和第2激光L2作成平行光的准直透镜43；使来自准直透镜43的平行光在光记录媒体5上进行聚光的物镜44。
共同光学系统4具有：将由光记录媒体5进行反射，并透过第2和第1的光束分离器42、41的第1和第2的激光L1、L2的返回光进行聚光的中心透镜45；接受来自中心透镜45的第1和第2的激光L1、L2的返回光的受光元件46。
又，在本实施形态中，共同光学系统4在第2光束分离器42与准直透镜43之间具有射出第1和第2的激光L1、L2的0次光和±1次衍射光的衍射元件6。
关于该衍射元件6的详细结构将在后面详细说明，在激光头装置1中，在作为光记录媒体5进行DVD-R的信息重放、信息记录时，从第1激光光源2射出波长为650nm的第1激光L1。该第1激光L1被导向共同光学系统4，并利用物镜44在DVD-R的记录面上会聚成光点，由DVD-R的记录面进行反射的第1激光L1的返回光在受光元件46上聚光。利用由受光元件46检测出的信号进行DVD-R的信息重放、信息记录。
用从衍射元件6输出的0次光进行这样的DVD-R的信息重放、信息记录，并利用从衍射元件6射出的±1次衍射光进行使用差动推挽法(DPP法)的跟踪误差检测。
与此相对，在作为光记录媒体5进行CD-R的信息重放、信息记录时，从第2激光光源3射出波长为780nm的第2激光L2。该第2激光L2被导向共同光学系统4，并利用物镜44在CD-R的记录面上会聚成光点，由CD-R的记录面进行反射的第2激光L2的返回光在受光元件46上聚光。利用由受光元件46检测出的信号进行CD-R的信息重放、信息记录。
用从衍射元件6输出的0次光进行这样的CD-R的信息重放、信息记录，并利用从衍射元件6射出的±1次衍射光进行使用差动推挽法(DPP法)的跟踪误差检测。
<衍射元件的结构>
图2(A)～(E)是本发明实施形态1的衍射元件6的俯视图、右侧视图、模式地表示光栅形成的横剖视图、表示由衍射元件6产生的第1激光L1的衍射状态的说明图、表示由衍射元件6产生的第2激L2的衍射状态的说明图。
如这些图所示，衍射元件6具有由透光性材料形成的矩形的透光性基板61，该透光性基板61，一个平面成为第1和第2激光L1、L2的入射面62；另一个平面成为射出面63。在图2(D)中，第1激光L1表示其光束直径，在图2(E)中，第2激光L2表示其光束直径。因此，第1激光L1、第2激光L2分别在大约整个入射面62入射。
在本实施形态的衍射光栅6中，透光性基板61的射出面63，条状地2分割成第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65，各自的区域以衍射光栅不同的形态来形成。
首先，在第1衍射光栅形成区域64中，使波长650nm的第1激光L1以规定的一次衍射效率衍射、并形成不使波长780nm的第2激光L2衍射而保持原状透过的第1衍射光栅66。因此，该第1衍射光栅形成区域64，对于第2激光L2，成为不衍射而保持原状透过的透过区域。第1衍射光栅66，由形成为条状的多个阶梯66a构成。
阶梯66a的高度d1，在波长780nm的第2激光L2透过时被设定成为2π的整数倍、即发生1个波长的整数倍的光程差的尺寸。该高度d1，在将第2激光L2的波长设为λ2、将透光性基板61的折射率设为n、将1以上的整数设为a时，可利用数式d1＝aλ2/(n-1)求出。由阶梯66a引起的第1激光L1的衍射效率，被a的值所规定，由于a的值越小衍射效率越高，故a的值例如被设定为1。
各阶梯66a的级距被设定成将第1激光L1作成规定的1次衍射角度的状态。
与此相对，在第2衍射光栅形成区域65中，不使波长650nm的第1激光L1衍射而保持原状透过、并形成使波长780nm的第2激光L2以规定的一次衍射效率衍射的第2衍射光栅67。因此，该第2衍射光栅形成区域65，对于第1激光L1，成为不衍射而保持原状透过的透过区域。第2衍射光栅67，由形成为条状的多个阶梯67a构成。又，第2衍射光栅的阶梯67a的条纹方向与第1衍射光栅66的阶梯66a的条纹方向不一致，分别成为规定的角度方向。
阶梯67a的高度d2，在波长650nm的第1激光L1透过后被设定成发生为2π的整数倍、即1波长的整数倍的光程差的尺寸。该高度d2，在将第1激光L1的波长设为λ1、将透光性基板61的折射率设为n、将1以上的整数设为b时，利用数式d2＝bλ1/(n-1)可求出。由阶梯67a引起的第2激光L2的衍射效率由b的值规定，由于b的值越小衍射效率越高，故b的值例如被设定为1。
各阶梯67a的级距被设定为使第2激光L2有规定的1次衍射角度的状态。
在具有这样结构的衍射元件6的激光头装置1中，在作为光记录媒体5进行DVD-R的重放、记录时，如图2(D)所示，第1激光L1从入射面62向衍射元件6进行入射。衍射元件6对第1激光L1中通过第1衍射光栅66的光束部分将其衍射为0次光L1A、±1次衍射光L1B、L1C后射出。并且，利用±1次衍射光L1B、L1C，进行DVD-R的重放、记录时的跟踪误差检测。又，第1激光L1中通过第2衍射光栅67的光束部分，由于不衍射地以0次光L1A的状态进行射出，故能形成0次光L1A相对±1次衍射光L1B、L1C的比率增大的状态。从第2衍射光栅67射出的0次光L1A和从第1衍射光栅66射出的0次光L1A，用于DVD-R的重放、记录等。
与此相对，在作为光记录媒体5进行CD-R的重放、记录时，如图2(E)所示，第2激光L2从入射面62向衍射元件6入射。衍射元件6将第2激光L2中通过第2衍射光栅67的光束部分衍射为0次光L2A、±1次衍射光L2B、L2C后射出。并且，利用±1次衍射光L2B、L2C，进行CD-R的重放、记录时的跟踪误差检测。又，第2激光L2中通过第1衍射光栅66的光束部分，不衍射地全部以0次光L2A的状态射出，故能使0次光L2A相对±1次衍射光L2B、L2C的比率增大，利用从第1衍射光栅66射出的0次光L2A和从第2衍射光栅67射出的0次光L2A，进行CD-R的重放、记录等。
<本实施形态的效果>
这样，本例的激光头装置中的衍射元件6，使第1激光L1衍射，并使透过第2激光L2的第1衍射光栅66和透过第1激光L1且使第2激光L2衍射的第2衍射光栅67形成在透光性基板61的同一平面63上，并被配置在通过第1激光L1和第2激光L2的共同光路上。因此，仅以1个衍射元件6就能对DVD-R、CD-R的双方产生重放用信号、记录用信号和跟踪误差检测用信号。
又，第1衍射光栅形成区域64成为对第2激光L2不衍射而使其保持原状透过的透过区域、即0次光区域，第2衍射光栅形成区域65成为使第1激光L1不衍射而保持原状透过的透过区域、即0次光区域，因此通过对第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65的面积进行调整，任意对第1激光L1、第2激光L2调整0次光与1次衍射光的分波比，故能以高功率获得记录所需要的0次光。又，第1和第2的激光光源2、3还能与搭载在相同的组件上的双激光器相对应。
而且，将衍射元件6配置在共同光路上，并将衍射元件6配置成远离第1和第2的激光光源2、3，因此能扩大第1和第2的衍射光栅66、67中的光栅的级距。因此，即使在大量生产中，也容易形成第1和第2的衍射光栅66、67。
又，由于在衍射元件6的同一面上形成第1和第2的衍射光栅66、67，故在制作衍射元件6的情况下，与在制作第1和第2的衍射光栅66、67形成于表里面上已有的衍射元件的情况相比，即使在模具成型和半导体加工方法的任一方法中都适合于大量生产。
也就是说，在模具成型的情况下，由于能用复制性良好的固定侧的模具来形成第1和第2的衍射光栅66、67，故能得到良好的精度。又，在组装模具时，也不需要像制作已有的衍射元件时那样使表里的条纹的方向高精度一致。
另一方面，在以光刻技术等那样的半导体加工方法制作的情况下，只要在基板的同一面上形成第1和第2衍射光栅就可以，因此与在表里面上形成光栅的情况相比，生产率高。
又，在本实施形态的衍射元件6中，由于将第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65配置成条状，故具有制造容易、且不会发生因将射出面63进行区域分割而形成衍射光的优点。
实施形态2
上述的衍射元件6，将射出面63条状地2分割成第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65，但是也可以在射出面63上条状地将第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65交互排列地分割成多个。该情况下，由于将条纹的宽度作成例如波长的约100倍，故能抑制因区域分割而引起衍射光的发生，并能进行良好的记录、重放。
实施形态3
图3(A)、(B)是本发明实施形态3的衍射元件的俯视图和侧视图。
如图3(A)、(B)所示，本实施形态的衍射元件6A具有圆形的透光性基板61。透光性基板61一个面是第1和第2的激光L1、L2的入射面62，另一面为射出面63。
在本实施形态中，射出面63同心圆状地被2分割成在外周侧的第1衍射光栅形成区域64和内周侧的第2衍射光栅形成区域65。
这里，在第1衍射光栅形成区域64中，形成有以规定的1次衍射效率使第1激光L1衍射，使第2激光L2不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅66。又，在第2衍射光栅形成区域65中，形成有使第1激光L1不衍射地保持原状透过，并以规定的1次衍射效率使第2激光L2衍射的第2衍射光栅67。
在这样的衍射元件6A中，利用第1衍射光栅66和第2衍射光栅67也能从第1和第2的激光L1、L2获得跟踪检测用信号，并能获得重放信号、记录用信号。
实施形态4
图4(A)、(B)是本发明实施形态4的衍射元件的俯视图和侧视图。
如图4(A)、(B)所示，本实施形态的衍射元件6B具有圆形的透光性基板61。透光性基板61一个面是第1和第2的激光L1、L2的入射面62，另一个面为射出面63。
在本实施形态中，射出面63被同心圆状地交替排列地分割成多个第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65。例如，在图4的示例中，射出面63被同心圆状地从外周侧以4个交替排列地分割成第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65。
在第1衍射光栅形成区域64中，形成有以规定的1次衍射效率使第1激光L1衍射，使第2激光L2不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅66。又，在第2衍射光栅形成区域65中，形成有使第1激光L1不衍射地保持原状透过，并以规定的1次衍射效率使第2激光L2衍射的第2衍射光栅67。
在该衍射元件6B中，利用第1衍射光栅66和第2衍射光栅67能从第1和第2的激光L1、L2获得跟踪检测用信号，并能获得重放信号、记录用信号。又，由于将透光性基板61的表面以交替排列多个地进行分割成第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65，故能使衍射光的光束形状与入射光大致同等，能良好地进行记录、重放。
实施形态5
图5(A)、(B)是本发明实施形态5的衍射元件的俯视图和侧视图。
如图5(A)、(B)所示，本实施形态的衍射元件6C，具有矩形的透光性基板61。透光性基板61一个面是第1和第2的激光L1、L2的入射面62，另一个面为射出面63。
在本实施形态中，射出面63在第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65中被分割成条状。例如，在图5的示例中，射出面63被以纵4列、横4列交替排列地分割成棋盘的目状的第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65。
在第1衍射光栅形成区域64中，形成有以规定的1次衍射效率使第1激光L1衍射、使第2激光L2不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅66。又，在第2衍射光栅形成区域65中，形成有使第1激光L1不衍射地保持原状透过、并以规定的1次衍射效率使第2激光L2衍射的第2衍射光栅67。
在该衍射元件6C中，利用第1衍射光栅66和第2衍射光栅67从第1和第2的激光L1、L2获得跟踪检测用信号，并能获得重放信号、记录用信号。又，由于将透光性基板61的射出面以交替排列多个地进行分割成第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65，故能使衍射光的光束形状与入射光大致同等，能良好地进行记录、重放。
制造方法1
本发明实施形态1～5的衍射元件，除了能用成膜技术或光刻技术等半导体加工方法制造以外，还能通过使用进行切削加工的模具的成型来制造，在以成型方法进行制造的情况下，由于容易改变第1衍射光栅与第2衍射光栅的阶梯高度，故还具有生产率高的优点。又，在使用进行切削加工的模具的成型中，还具有设备费用便宜的优点。
为了用这样的成型法制造衍射元件，利用车刀的切削加工，对模具形成构成第1衍射光栅的第1槽(阶梯)和构成第1衍射光栅的第2槽(阶梯)，然后，用该模具对树脂材料或玻璃材料进行冲压成型而形成衍射元件。
这时，在构成模具的可动侧的模具构件和固定侧的模具构件中，对于固定侧的模具构件，形成有第1槽和第2槽。当用这样结构的模具形成衍射元件时，与对于可动侧的模具构件形成有第1槽和第2槽的场合进行比较，能形成槽的尺寸精度高的衍射元件。
制造方法2
本发明的上述的衍射元件，除了能通过使用进行切削加工的模具的成型来制造以外，对于透光性材料，直接利用车刀的切削加工，也可以形成构成第1衍射光栅用的第1槽(阶梯)和构成第2衍射光栅的第2槽(阶梯)。在这样的方法中，与用半导体加工方法形成光栅的场合进行比较，由于容易改变第1衍射光栅与第2衍射光栅的阶梯高度，故生产率也高。还有设备费用便宜的优点。
实施形态7
在上述的衍射元件6、6A、6B、6C中，通过将射出面63分割成第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65，对于射出面63部分地形成第1衍射光栅66和第2衍射光栅67，而在入射面62和射出面63中，由于在一方部分地形成第1衍射光栅66、在另一方部分地形成第2衍射光栅67，故对于入射面62和射出面63，也可以部分地形成第1衍射光栅66和第2衍射光栅67。
图6(A)～(E)是表示本发明实施形态7的衍射元件的俯视图、侧视图、后视图、表示由衍射元件产生的第1激光的衍射状态的说明图、表示由衍射元件产生的第2激光的衍射状态的说明图。
如这些图所示，本实施形态的衍射元件6D具有圆形的透光性基板61。透光性基板61一个面是第1和第2的激光L1、L2的入射面62，另一个面为射出面63。
在本实施形态中，在入射面62上部分地形成有第1衍射光栅66，在射出面63上部分地形成有第2衍射光栅67。
入射面62被2分割成同心圆状的外周侧的第1衍射光栅形成区域64和用第1衍射光栅形成区域64围住的内周侧区域640。
在第1衍射光栅形成区域64中，形成有以规定的1次衍射效率使第1激光L1衍射，使第2激光L2不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅66。又，内周侧区域640，是不形成第1衍射光栅66的平坦的面，使第1激光L1、第2激光L2保持原状透过。因此，第1衍射光栅形成区域64，成为对第2激光L2不衍射地保持原状透过的透过区域、即0次光区域，内周侧区域640，成为使第1激光L1不衍射地保持原状透过的透过区域、即0次光区域。
又，射出面63被2分割成同心圆状的内周侧的第2衍射光栅形成区域65和围住第2衍射光栅形成区域65的外周侧区域650。
在第2衍射光栅形成区域65中，形成有以规定的1次衍射效率使第2激光L2衍射，使第1激光L1不衍射地保持原状透过的第2衍射光栅67。又，外周侧区域650，是不形成第2衍射光栅67的平坦的面，使第1激光L1和第2激光L2保持原状透过。因此，第2衍射光栅形成区域65，成为相对第1激光L1不衍射地保持原状透过的透过区域、即0次光区域，外周侧区域650，成为对第2激光L2不衍射地保持原状透过的透过区域、即0次光区域。
在具有这样结构的衍射元件6D的图1所示的激光头装置1中，在作为光记录媒体5进行DVD-R的重放、记录时，如图6(D)所示，第1激光L1从入射面62向衍射元件6D的大致整体进行入射。衍射元件6使第1激光L1中通过入射面62上的第1衍射光栅66的光束部分衍射成0次光L1A、±1次衍射光L1B、L1C，并从射出面63的外周侧区域650射出。并且，利用±1次衍射光L1B、L1C，进行DVD-R的重放、记录时的跟踪误差检测。又，对于第1激光L1，通过入射面62上的内周侧区域640的光束部分，由于在射出面63的第2衍射光栅67中不衍射地以0次光L1A的状态进行射出，故利用从第2衍射光栅67射出的0次光L1A和通过第1衍射光栅66射出的0次光L1A能进行DVD-R的重放、记录等。
与此相对，在作为光记录媒体5进行CD-R的重放、记录时，如图6(E)所示，第2激光L2从入射面62向衍射元件6的大致整体入射。衍射元件6对第2激光L2中通过入射面62上的内周侧区域640的光束部分，用射出面63的第2衍射光栅67使其衍射成0次光L2A、±1次衍射光L2B、L2C后射出。并且利用±1次衍射光L2B、L2C进行CD-R的重放、记录时的跟踪误差检测。又，在第2激光L2中，通过入射面62上的第1衍射光栅66的光束部分，在第1衍射光栅66中不衍射地以0次光L2A的状态从射出面63的外周部分650射出，因此可利用通过第1衍射光栅66射出的0次光L2A和从第2衍射光栅67射出的0次光L2A进行CD-R的重放、记录等。
这样，在衍射元件6D中，通过在入射面62或射出面63上部分地形成的第1衍射光栅66和第2衍射光栅67，能从第1和第2的激光L1、L2获得跟踪检测用信号，并能获得重放信号、记录用信号。
又，通过对第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65的面积进行调整，容易进行0次光与1次衍射光的分波比的调整，故能以高功率获得记录所需要的0次光。又，第1和第2的激光光源2、3还能与搭载在相同的组件上的双激光器相对应。
而且，由于将衍射元件6配置在共同光路上，并将衍射元件6配置成远离第1和第2的激光光源2、3，能扩大第1和第2的衍射光栅66、67中的光栅的级距。因此，即使在大量生产中，也能容易地形成第1和第2的衍射光栅66、67。
又，由于在衍射元件6的表里面上形成第1和第2的衍射光栅66、67，故要用半导体加工方法来形成光栅是困难的，而对于模具成型或透光性材料，在直接利用车刀的切削加工进行制作的情况下，在衍射元件的表里面上部分地形成第1和第2的衍射光栅66、67，故与在制作第1和第2的衍射光栅66、67形成于表背的整个面上的衍射元件的情况相比，能适合于大量生产。
也就是说，在模具成型的情况下，由于部分地形成第1和第2的衍射光栅66、67，故对于复制性差的可动侧的模具，与在整个面上形成衍射光栅的情况相比，也能形成良好的精度。又，在组装模具时，若与在表背整个面上形成衍射元件的情况相比时，也能使条形的方向高精度一致。
另一方面，对于透光性材料，在直接用车刀的切削加工进行制造的情况下，由于容易改变第1衍射光栅66和第2衍射光栅67的阶梯高度，故生产率高。
又，在本实施形态的衍射元件6D中，由于将第1衍射光栅形成区域64和第2衍射光栅形成区域65配置成同心圆状，故能使第1激光和第2激光的光束形状与入射光大致同等，具有能进行良好的记录、重放的优点。
又，如第1衍射光栅66那样，当在围住用透光性基板61的平坦面所形成的内周侧部分640的状态下配置有第1衍射光栅形成区域64时，能将0次光的光束形状作成尖锐状。
又，当使配置在外周侧的第1衍射光栅66的形成区域(第1衍射光栅形成区域65)比第1和第2的激光的有效直径较大地形成时，在将衍射元件6D搭载在激光头装置1上时的调整中，由于在光轴方向和与光轴正交的方向的位置调整、使衍射元件6D围绕光轴进行旋转而对光栅方向进行调整的旋转调整中、在位置调整的范围具有余量，故容易对衍射元件6D的旋转进行调整。
激光头装置中衍射元件的配置例
图7是本发明的激光头装置中的衍射元件的另一配置位置的说明图。图8是具有射出第1激光和第2激光的双激光器的激光头装置中的衍射元件的配置位置的说明图。
在上述激光头装置1中，将衍射元件6配置在共同光学系统4中的第2光束分离器42与准直透镜43之间。该位置，成为朝向光记录媒体5的第1和第2的激光L1、L2和由光记录媒体5反射的第1和第2的激光L1、L2的返回光都通过的位置。因此，由于发生返回光用衍射元件6衍射的噪音，而有可能对光记录媒体5的记录、重放产生不良影响。为了防止这样的噪音，仅通过朝向光记录媒体5的第1和第2的激光L1、L2，只要将衍射元件6配置在不通过由光记录媒体5反射的返回光的位置就可以。
如图7所示，激光头装置1A，具有：射出DVD-R重放、记录用的第1激光L1的第1激光二极管2；射出CD-R重放、记录用的第2激光的第2激光二极管3；共同光学系统4A。
共同光学系统4A具有：向光记录媒体5透过第1激光L1、并向光记录媒体5反射第2激光L2的第1光束分离器41；透过来自第1光束分离器41的第1和第2的激光的第2光束分离器42；将来自第2光束分离器42的第1激光L1和第2激光L2作成平行光的准直透镜43；以及将来自准直透镜43的平行光在光记录媒体5上进行聚光的物镜44。
共同光学系统4A还具有：将由光记录媒体5进行反射、通过物镜44、准直透镜43而用第2光束分离器42进行反射的第1和第2激光L1、L2的返回光进行聚光的中心透镜45；以及接受来自中心透镜45的第1和第2激光L1、L2的返回光的受光元件46。
又，在本实施形态中，共同光学系统4A在第1光束分离器41与第2光束分离器42之间具有射出第1和第2的激光L1、L2的0次光和±1次衍射光的衍射元件6。
在这样结构的激光头装置1A中，仅朝向光记录媒体5的第1和第2的激光L1、L2通过衍射元件6，用光记录媒体5反射的返回光不通过衍射元件6。因此能防止因返回光衍射而发生的噪音，能良好地进行光记录媒体5的重放、记录等。
又，图8所示的激光头装置1B，具备代替第1和第2的激光二极管2、3的，以1个半导体元件射出第1和第2的激光L1、L2的双激光器20，以及共同光学系统4B。共同光学系统4B由向光记录媒体透过第1激光和第2激光、并向受光元件46反射来自光记录媒体5的返回光的光束分离器42；准直透镜43；中心透镜45；受光元件46；以及衍射元件6构成。
在该共同光学系统4B中，衍射元件6，被配置在双激光器20与光束分离器42之间，仅通过朝向光记录媒体5的第1和第2的激光L1、L2，并成为由光记录媒体5反射的返回光不通过衍射元件6的状态。
在这样结构的激光头装置1B中，光记录媒体5反射第1和第2的激光L1、L2的返回光不被衍射元件6衍射，故能防止因返回光衍射而发生的噪音，能良好地进行光记录媒体5的重放、记录等。
其他实施形态
又，上述的激光头装置1、1A、1B，除了在作为基板厚度及记录密度不同的多种的光记录媒体5对DVD-R与CD-R进行的组合以外，也可以是用比DVD-R记录密度高、保护记录面的基板厚度薄的BRD(Blu-ray Disc)与DVD-R的组合；或BRD与CD-R的组合来进行记录、重放的结构。
又，分别使用波长不同的3个激光、在用于进行基板厚度及记录密度不同的3种光记录媒体的记录、重放的激光头装置中的情况下，在图6所示的衍射元件D中的第1衍射光栅66和第2衍射光栅67中，只要将一方的衍射光栅进一步分割成2个而构成具有3种衍射光栅的衍射元件就可以。
该情况下，在透光性基板的相对的平面中，一个平面，至少被分割成：形成以规定的衍射效率使所述第1激光衍射的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域和不使所述的第2激光和第3激光衍射的区域，另一个平面，至少被分割成：形成以规定的衍射效率使所述第2激光衍射，并使所述第3激光不衍射地保持原状通过的第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域；形成以规定的衍射效率使所述第3激光衍射，并使所述第2激光不衍射地保持原状通过的第3衍射光栅的第3衍射光栅形成区域；不使所述第1激光衍射的区域。
又，作为另一个平面中的第2衍射光栅形成区域和第3衍射光栅形成区域的分割形态，如图2～图4所示，能应用条状的分割、同心圆状地分割成2个、同心圆状地分割成多个、矩阵状地分割等的形态。
在这样结构的衍射元件中，在入射面和射出面中，利用在一个面上形成的第1衍射光栅能获得第1激光的0次光和1次光。又，在另一个面上，由于形成有第2衍射光栅和第3衍射光栅，故能利用第2衍射光栅获得第2激光的0次光和1次光、并能利用第3衍射光栅获得第3激光的0次光和1次光。因各衍射光栅引起的衍射效率，能利用衍射光栅形成区域的面积容易地对0次光与1次衍射光的分波比进行调整。
产业上的可利用性
如上所述，在应用本发明的衍射元件和使用该衍射元件的激光头装置中，将使第1激光衍射并使第2激光不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅和使第2激光衍射，且使第1激光不衍射地保持原状透过的第2衍射光栅部分地形成于衍射元件的入射面或射出面上。在该1个衍射元件中，能获得第1激光和第2激光的0次光和衍射光，能对2种光记录媒体生成重放用信号、记录用信号和跟踪误差检测用信号。又，在通常的衍射光栅中，对阶梯高度、由负载引起的0次光与1次衍射光的分波比进行调整，在本元件的情况下，通过对第1衍射光栅形成区域与第2衍射光栅形成区域的面积进行调整，由于也容易对0次光与1次衍射光的分波比进行调整，故设计的自由度变得非常大，能获得对第1和第2激光两方最佳的高效率的结构。还能与将第1和第2激光光源搭载在相同组件上的双激光器相对应。

Claims (22)

1.一种激光头装置，具有
射出第1激光的第1光源；射出与所述第1激光波长不同的第2激光的第2光源；将从这些光源所射出的第1激光和第2激光导向光记录媒体的共同光学路径，其特征在于，
将衍射元件配置在所述共同光学路径上，
所述衍射元件具有部分形成于入射面或射出面上的第1衍射光栅和第2衍射光栅，
所述第1衍射光栅形成能够使所述第1激光衍射，另一方面使所述第2激光不衍射地保持原状透过的结构，
所述第2衍射光栅形成能够使所述第2激光衍射，另一方面使所述第1激光保持原状透过的结构。
2.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，所述衍射元件，具有同一平面至少被分割成型成所述第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域和形成所述第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域的透光性基板。
3.如权利要求2所述的激光头装置，其特征在于，所述透光性基板的所述同一平面，被条状地分割成所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。
4.如权利要求2所述的激光头装置，其特征在于，所述透光性基板的所述同一平面，被同心圆状地分割成所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。
5.如权利要求2所述的激光头装置，其特征在于，所述透光性基板的所述同一平面，分别同心圆状交替地被分割成多个环状区域的所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。
6.如权利要求2所述的激光头装置，其特征在于，所述透光性基板的所述同一平面，被矩阵状地分割成所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。
7.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，所述衍射元件，具有有所述第1衍射光栅的第1平面与有所述第2衍射光栅的第2平面相对的透光性基板，
所述第1平面，被分割成型成所述第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域和不使所述第1激光衍射的区域，
所述第2平面，被分割成型成所述第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域和至少不使所述第2激光衍射的区域。
8.如权利要求7所述的激光头装置，其特征在于，在所述透光性基板的所述第1平面和所述第2平面上，同心圆状地形成有所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。
9.如权利要求8所述的激光头装置，其特征在于，所述衍射元件的所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域比通过该区域的激光的有效直径大。
10.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，所述第1衍射光栅和所述第2衍射光栅，都由规定高度的多个阶梯形成。
11.如权利要求10所述的激光头装置，其特征在于，在将所述第1激光的波长记为λ1；将所述第2激光的波长记为λ2；将所述透光性基板的折射率记为n；将1以上的整数记为a、b时，将所述第1衍射光栅的阶梯的高度设定成满足aλ2/(n-1)，并将所述第2衍射光栅的阶梯设定成满足bλ1/(n-1)。
12.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，使在所述第1衍射光栅中衍射的第1激光的光成分的相位与透过所述第2衍射光栅的第1激光的光成分的相位一致。
13.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，
所述第1激光的波长比所述第2激光的波长短，
所述衍射元件，在包含光轴的中央区域具有至少不使所述第1激光衍射的区域。
14.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，所述衍射元件，在所述共同光学路径中，仅通过朝向光记录媒体的所述第1和所述第2激光，并被配置在不通过由光记录媒体反射的所述第1和第2激光的返回光的部分。
15.一种衍射元件，入射第1激光和与该第1激光波长不同的第2激光，其特征在于，
透光性基板的一侧的平面，至少被分割成：形成衍射所述第1激光，同时使所述第2激光不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域；以及形成衍射所述第2激光，同时使所述第1激光不衍射地保持原状透过的第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域。
16.一种衍射元件，入射第1激光和与该第1激光波长不同的第2激光，其特征在于，
在透光性基板的相对的平面中，
一侧的平面至少被分割成：形成衍射所述第1激光，同时使所述第2激光不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域；以及不衍射所述第1激光的区域，
另一侧的平面至少被分割成：形成衍射所述第2激光，同时使所述第1激光不衍射地保持原状透过的第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域；以及不衍射所述第2激光的区域。
17.一种衍射元件，分别入射波长不同的第1激光、第2激光和第3激光，其特征在于，
在透光性基板的相对的平面中，
一侧的平面至少被分割成：形成以规定的衍射效率使所述第1激光衍射的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域；以及不使所述的第2激光和第3激光衍射的区域，
另一侧的平面至少被分割成：形成以规定的衍射效率使所述第2激光衍射，同时使所述第3激光不衍射地保持原状通过的第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域；形成以规定的衍射效率使所述第3激光衍射，同时使所述第2激光不衍射地保持原状通过的第3衍射光栅的第3衍射光栅形成区域；以及不使所述第1激光衍射的区域。
18.一种衍射元件的制造方法，入射第1激光和与该第1激光波长不同的第2激光，其特征在于，
所述衍射元件，透光性基板的一侧的平面至少被分割成：形成衍射所述第1激光，使所述第2激光不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域；形成衍射所述第2激光，同时使所述第1激光不衍射地保持原状透过的第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域，
对于使所述衍射元件成型用的模具，利用切削加工，形成构成所述第1衍射光栅的第1槽和构成所述第2衍射光栅的第2槽，
然后，用所述模具形成所述衍射元件。
19.如权利要求18所述的衍射元件的制造方法，其特征在于，在构成所述模具的可动侧的模具构件和固定侧的模具构件中，对于该固定侧的模具构件形成所述第1槽和所述第2槽。
20.一种衍射元件的制造方法，所述方法是入射第1激光和与该第1激光波长不同的第2激光的衍射元件的制造方法，其特征在于，
所述衍射元件，透光性基板的一侧的平面至少被分割成：形成衍射所述第1激光，同时使所述第2激光不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域；形成衍射所述第2激光，同时使所述第1激光不衍射地保持原状透过的第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域，
对于所述透光性基板，利用切削加工，形成构成所述第1衍射光栅用的第1槽和构成所述第2衍射光栅用的第2槽。
21.一种衍射元件的制造方法，所述方法是入射第1激光和与该第1激光波长不同的第2激光的衍射元件的制造方法，其特征在于，
在透光性基板的相对的平面中，一个平面至少被分割成：形成衍射所述第1激光，同时使所述第2激光不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域；以及不衍射所述第1激光的区域，另一个平面至少被分割成：形成衍射所述第2激光，同时使所述第1激光不衍射地保持原状透过的第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域；以及不衍射所述第2激光的区域，
对于使所述衍射元件成型用的模具，利用切削加工，形成构成所述第1衍射光栅的第1槽和构成所述第2衍射光栅的第2槽，
然后，用所述模具形成所述衍射元件。
22.一种衍射元件的制造方法，所述方法是入射第1激光和与该第1激光波长不同的第2激光的衍射元件的制造方法，其特征在于，
在透光性基板的相对的平面中，一个平面至少被分割成：形成衍射所述第1激光，同时使所述第2激光不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域；以及不衍射所述第1激光的区域，另一个平面至少被分割成：形成衍射所述第2激光，同时使所述第1激光不衍射地保持原状透过的第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域；以及不衍射所述第2激光的区域，
对于所述透光性基板，利用切削加工，形成构成所述第1衍射光栅用的第1槽和构成所述第2衍射光栅用的第2槽。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7672201B2 (en) 2005-02-02 2010-03-02 Tdk Corporation Diffraction grating, light-receiving element, and optical head and optical recording/reproducing apparatus utilizing them

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6728034B1 (en) * 1999-06-16 2004-04-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Diffractive optical element that polarizes light and an optical pickup using the same
JP4016395B2 (ja) 2003-05-28 2007-12-05 船井電機株式会社 複数波長用回折格子および複数波長用回折格子を用いた光ピックアップ装置ならびに光ディスク装置
KR100754517B1 (ko) * 2005-01-20 2007-09-03 삼성전자주식회사 회절소자 및 이를 포함하는 광픽업장치
KR100659293B1 (ko) * 2005-01-20 2006-12-20 삼성전자주식회사 회절소자 및 이를 포함하는 광픽업장치
JP4645894B2 (ja) * 2005-04-21 2011-03-09 株式会社ケンウッド 光ピックアップ装置
JP2007122801A (ja) * 2005-10-27 2007-05-17 Nidec Sankyo Corp 光記録ディスク装置
JP2007200476A (ja) 2006-01-27 2007-08-09 Funai Electric Co Ltd 光ヘッド
JP2007213650A (ja) 2006-02-07 2007-08-23 Funai Electric Co Ltd 光ピックアップ装置
JP4857796B2 (ja) * 2006-02-07 2012-01-18 船井電機株式会社 光ピックアップ装置
US20080031118A1 (en) * 2006-08-01 2008-02-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Combined hologram optical element, compatible optical pickup and optical information storage medium system employing the same
JP2008287807A (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 光ピックアップ及び光ディスク装置
JP5190325B2 (ja) * 2008-10-17 2013-04-24 シャープ株式会社 光ピックアップ装置
JP6365299B2 (ja) * 2012-09-03 2018-08-01 コニカミノルタ株式会社 回折格子および回折格子の製造方法、格子ユニットならびにｘ線撮像装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW582549U (en) * 1997-09-24 2004-04-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Calculating apparatus of diffraction efficiency of diffraction lens, lens with optical grating device and reading optical system
JP3511913B2 (ja) * 1998-10-19 2004-03-29 日本ビクター株式会社 光ピックアップ及び光デバイス
KR100604788B1 (ko) * 1998-10-23 2006-07-26 삼성전자주식회사 호환형 광픽업장치
JP3662751B2 (ja) * 1998-11-18 2005-06-22 日本電気株式会社 光ヘッド装置
KR20000066666A (ko) * 1999-04-20 2000-11-15 윤종용 디브이디-램의 재생이 가능한 디브이디-롬 광학계
JP3652182B2 (ja) * 1999-09-24 2005-05-25 キヤノン株式会社 回折格子の加工方法及び加工装置
EP1320851A1 (en) * 2000-09-04 2003-06-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device
JP4345256B2 (ja) * 2001-02-14 2009-10-14 旭硝子株式会社 波長選択性回折素子および光ヘッド装置
JP3835997B2 (ja) * 2001-05-18 2006-10-18 アルプス電気株式会社 回折格子部材

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7672201B2 (en) 2005-02-02 2010-03-02 Tdk Corporation Diffraction grating, light-receiving element, and optical head and optical recording/reproducing apparatus utilizing them

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