CN1811936A - 光拾取装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种在光盘(500)上进行信息的记录、再现或擦除的光拾取装置，包括：半导体激光元件(100)，集成有至少2个光源；以及全息光学元件(200)，具有对从半导体激光元件(100)射出的各光在光盘(500)上的反射光进行分割的多个射出区域。上述全息光学元件(200)在与上述反射光的光轴交叉的位置具有分割射出区域的分割线(201～203)。该光拾取装置，在上述多个光源的任一个工作时，都检测出与大致均等地被二分割的光束对应的信号。

Description

光拾取装置
技术领域
本发明涉及对光盘或光卡等光媒体或光磁媒体进行信息的记录及再现、或擦除的光拾取装置。
背景技术
光盘作为高密度且大容量的记录媒体，不仅用于音乐、还用于图像和各种数据的保存和发布，活用在各种领域，其市场需求也在急剧扩大。
在这样的光盘装置中，承担从光盘读取信息或向光盘记录信息的功能的部分是光拾取装置。该光拾取装置一般包括：作为光源的半导体激光元件，将来自半导体激光元件的光束聚光到光盘上的聚光光学系统，将在光盘上反射并透过光学聚光系统后返回的一部分光束进行分支的分支光学系统，以及进行被分支的光束的光检测的感光元件。
对于近年来正在快速普及的DVD而言，该装置的功能包括再现并记录DVD和CD，因此，作为半导体激光元件搭载着红色半导体激光元件和红外半导体激光案件。
近年来，在该半导体激光元件中使用将2个激光元件集成在一个封装(单片或混合)中的双波长激光元件(例如，单片集成的例子参照专利文献1)，正在成为光拾取装置今后的技术趋势。
专利文献1：日本特开平11-186651号公报
而且，对于现在作为更高密度的光盘开发的、使用蓝色光源进行记录及再现的下一代光盘装置，这样的技术趋势也是同样的。即，下一代光盘装置中搭载的光拾取装置需要进行现有的DVD和CD的再现及记录，因此不仅需要蓝色光源，还需要红色及红外线的光源，进一步，将来需要实现将这些光源都集成在一个器件中的光源和使用了该光源的光拾取装置。
集成了具有多个波长的光源的半导体激光元件中，这些光源隔着一定距离存在，因此各光源的光轴不同。再者，光拾取装置为了进行光盘信息的读取及写入，需要检测出用于施加其物镜的跟踪伺服的伺服信号、或者用于检测地址信号的地址信号等。
为了得到这些信号，一般使用如下方法，即，将由物镜聚光到光盘上、反射后再次取入到物镜中的光束，相对于光盘的轨道列二分割于其左右，并检测出二分割的每个光束后取差动。
但是，这些多个光源配置在进行二分割的方向上、即与光盘的轨道列垂直的方向上，因此如图1所示，从多个光源射出的光束和反射光的光轴，随各个光源而在光学系统中是不同的，因此，用单纯的二分割光学元件难以得到理想的二分割信号。只有在多个反射光光轴的相交点处分割，才能实现理想的分割，但是，存在该相交点位于透镜中的情况、或者物镜的利用聚焦伺服实施的追踪动作使相交点移动的情况，所以在物理上无法实现稳定地实施二分割的机构。
发明内容
因此，本发明鉴于上述问题点而做出，其目的在于提供将从多个光源射出的光束理想地进行二分割的光拾取装置。
为了解决上述问题，本发明的光拾取装置是在光学媒体上进行信息的记录、再现或擦除的光拾取装置，其具有：发光单元，集成有至少2个光源；以及光学单元，其具有将从上述发光单元射出的光在上述光媒体上的反射光分割的多个射出区域；上述光学单元在与上述反射光的各光轴交叉的位置具有分割射出区域的分割线。
这样，在上述本发明的光拾取装置中，在与反射光的光轴交叉的位置分割光学单元的射出区域。由此，也能够分割从任意光源射出的光束在光媒体上的反射光。
这里，上述光学单元可以是全息光学元件。
根据该结构，可利用全息光学元件来构成光学单元。
这里，上述光学单元也可以具有按照与上述发光单元内的光源间隔大致相同的间隔分割射出区域的分割线。
根据该结构，光学单元具有按照与发光单元内的光源间隔大致相同的间隔分割射出区域的分割线。因此，从发光单元内的任意光源来的光束在光记录磁体上的反射光，也能被光学单元二分割。
这里，上述光拾取装置还可以具有将来自上述发光单元的光束聚光的聚光单元；上述光学单元存在于上述发光单元和上述聚光单元之间。
根据该结构，可以把上述光学单元设在发光单元和聚光单元之间。
这里，上述光学单元也可以存在于在上述发光单元的光轴方向上距离上述发光单元3mm以内的位置。
根据该结构，光学单元设置在发光单元的光轴方向3mm以内。由此，可提高由感光单元接收的信号的精度。
这里，上述光拾取装置还可以具有：感光元件，检测上述光学单元的射出光；以及折射单元，将从上述发光单元射出的各光在上述光学媒体上的反射光折射后，聚光在上述感光单元上；上述光学单元在与由上述折射单元折射的上述反射光的各光轴交叉的位置，具有分割射出区域的分割线。
根据该结构，光学单元在与由折射单元折射的、光束在光媒体上的反射光的各光轴交叉的位置，具有分割射出区域的分割线。因此，可通过光学单元将从任意发光单元来的光束在光媒体上的反射光。
这里，上述光学单元可以存在于上述感光单元和上述折射单元之间。
根据该结构，可以在感光单元和折射单元之间设置光学单元。
这里，上述光学单元可以存在于在上述感光单元的感光光轴方向上距离上述感单元3mm以内的位置。
根据该结构，在感光单元的感光光轴方向3mm以内设置光学单元。由此，可提高由感光单元接收的信号精度。
发明效果
本发明可以对从任意光源来的光束检测出期望的二分割信号。因此，可提供这样一种光拾取装置，即在任意光源工作时，都可以检测出稳定的伺服信号、地址信号及其他各种信号。
附图说明
图1是表示现有的光拾取装置的结构图。
图2A是表示本发明第一实施方式的光拾取装置的结构图。
图2B是表示本发明第一实施方式的光拾取装置的结构图。
图2C是表示本发明第一实施方式的光拾取装置的结构图。
图3A是表示本发明第二实施方式的光拾取装置的结构图。
图3B是表示本发明第二实施方式的光拾取装置的结构图。
图3C是表示本发明第二实施方式的光拾取装置的结构图。
图4A是表示本发明第三实施方式的光拾取装置的结构图。
图4B是表示本发明第三实施方式的光拾取装置的结构图。
图4C是表示本发明第三实施方式的光拾取装置的结构图。
图5是表示本发明第三实施方式的光拾取装置和集成单元装置的结构图。
具体实施方式
(第一实施方式)
首先，说明本发明第一实施方式的光拾取装置。
图2A、图2B、图2C是表示本发明第一实施方式的光拾取装置的结构图、和其全息元件附近的放大图。光拾取装置包括具有3个光源的半导体激光元件100、全息光学元件200、感光元件400、光盘500、准指透镜501、以及物镜502，承担从光盘500取出信息或向光盘记录信息的作用等。全息光学元件200在来自各激光元件101、102、103的光束的、与从光盘500反射来的各反射光的光轴相交叉的位置，具有分隔线210、202、203。
图2A、图2B、图2C中，表示从具有3个光源101、102、103的半导体激光元件100射出的光束，通过由准直透镜501、物镜501构成的聚光光学系统而与光盘结合的状态。光学系统将光轴与半导体激光元件100的3个光源中的中央光源102重合。
图2A中，是光源102在发光的情况，在光盘上结合及反射的光束通过相同的路径到达全息光学元件200。可以看出，此时以在全息光学元件200上的分割线202的左右大致均等的二分割状态被分割。
此状态下，投射到由3个分割线分割的全息区域301～304的各区域上的光束，衍射或聚光到感光元件400上的各检测区域401～404的各区域上，由此，能够将各区域的光信号作为电信号检测出来，并且可以用下式运算并检测。
差动信号＝(401+402)-(403+404)
图2B中，表示光源103在发光时的状态。与光源103相对应地，在全息元件面上存在分割线203。从光源103射出的光束在图面上的路径中往复，通过本构成，由分割线203大致均等地二分割。
如图2B所示，在全息元件面上光束投射到区域302、303、304，通过各区域的全息图形引导到感光元件402、403、404。
此时，可用下式检测出差动信号。
差动信号＝(402+403)-(404)
图2C表示光源101的发光状态，但其与图2B左右相反，因此省略其说明。
根据这样的本发明，在配置着多个光源的光拾取装置中，在不论哪个光源工作的状态下，都能检测出均等的二分割信号，能够稳定地检测出跟踪信号和地址信号等必要的信号。
并且，可以想到发光点为2个或4个以上的情况、或者光学系统的中心被设定在中央以外的光源上的结构，但不言而喻，可同样获得上述效果。在以下实施例中也一样。
此外，本结构是在半导体激光器的光源存在多个的情况下可得到稳定信号的构成，在多个半导体激光器的波长不同的情况下、光输出功率不同的情况下、或者在相同的激光器中，只要是发光点不同的结构，都具有相同的效果。本特征在以下实施例中也相同。
此外，全息图形的各区域是为了对投射来的光束提供期望的像差而设置，此时，在各区域内可能进一步被分割，但是，本实施方式中，只要是按照与发光点的间隔大致相等的间隔存在分割线的结构，就可以得到同样的效果，即使具有更多的分割也能得到同样的效果，这是不言而喻的。在以下的实施例中也相同。
(第二实施方式)
接着，说明本发明第二实施方式的光拾取装置。
图3A、图3B、图3C是本发明第二实施方式的光拾取装置的结构图、和其全息元件附近的放大图。
第二实施方式的光拾取装置同第一实施方式的光拾取装置相比，追加了分光器503和检测透镜504。对于与第一实施方式相同的结构赋予相同的符号，并省略说明。
全息光学元件200在与通过分光器503将来自各激光元件101、102、103的光束在光盘500上反射的各反射光折射的光的光轴相交叉的位置，具有分割线210、202、203。
在图3A、图3B、图3C中，表示从具有三个光源101、102、103的半导体激光元件100射出的光束，通过由准直透镜501、物镜502构成的聚光光学系统与光盘结合的状态。作为一例，光学系统将光轴与半导体激光元件100的3个光源中的中央光源102重合。
在图3A中，是光源102在发光的情况，但在光盘上结合及反射的光束通过相同的路径，由分光器503分支后，进一步由检测透镜504聚光，在其路径中到达全息光学元件200。可以知道，此时以在全息光学元件200上的分割线203左右大致均等的二分割状态被分割。
此状态下，投射到由3个分割线分割的全息区域310～304的各区域中的光束，被衍射或聚光到感光元件400上的检测区域401～404的各区域，从而，各区域中的光信号可作为电信号检测，并且，能够用下式进行运算及检测。
差动信号＝(401+402)-(403+404)
在图3B中，表示光源103在发光时的状态。此时，从多个光源射出的光束通过检测透镜被聚光到感光元件400时的间隔、和全息元件面上的分割线的间隔大致相同，由此，在从光源103射出的光束投射到全息元件时的全息元件面上存在分割线203，通过本构成，由分割线203可大致均等地二分割。
具体地说，如图3B所示，在全息元件面上，光束被投射到区域302、303、304，通过各区域的全息图形引导到感光元件402、403、404。
此时，可用下式检测差动信号。
差动信号＝(402+403)-(404)
图3C表示光源101的发光状态，但其是与图3B左右相反的结构，在此省略说明。
根据这样的实施方式，在排列有多个光源的光拾取装置中，不论在哪个光源工作的状态下，都能检测出均等的二分割信号，能够稳定地检测出跟踪信号和地址信号等必要的信号。
(第三实施方式)
接着，说明本发明第三实施方式的光拾取装置。
图4A、图4B、4C是本发明第三实施方式的光拾取装置的结构图、和其全息元件附近的放大图。本实施方式的构件与第一实施方式的光拾取装置相同，赋予相同符号，并省略说明。
在图4A、图4B、4C中，表示从具有3个光源101、102、103的半导体激光元件100射出的光束，通过由准直透镜501、物镜502构成的聚光光学系统与光盘结合的状态。作为一例，光学系统将光轴与半导体激光元件100的3个光源中的中央光源102重合。
在本实施方式中，全息光学元件200存在于发光点附近3mm以内，在多个光束进入聚光光学系统的路径不重合的区域配置全息光学元件，由此，能够相对于全息元件的分割线将来自光盘的反射光纯粹地进行二分割，不会被全息元件的各区域的特性偏差所左右，从而能够检测出更高精度的信号。
在图4A中表示光源102在发光的情况，在光盘上结合及反射的光束通过相同的路径后，到达全息光学元件200。可以了解到，此时全息光学元件200存在于发光点附近3mm以内，以比图2A所示状态更小的光点投射到全息元件面上，并且以在分割线202的左右大致均等的二分割状态被分割。
因此，光束只在分割线202被分割，在全息区域302、303的各区域投射着半光点。该投射的光束被衍射或聚光到感光元件400上的检测区域402、403的各区域，由此，能够将各区域中的光信号作为电信号检测，可以用运算量少的下式来运算并检测。
差动信号＝402-403
此时，不仅对电路误差的影响小，还由于光点照到的全息元件的分割数自身也小而导致对光学噪声的影响也小，能够检测出更高精度的信号。
在图4B中，表示光源103在发光时的状态。与光源103相对应地，在全息元件面上存在分割线203。从光源103射出的光束在图面上的路径中往复，通过本结构，由分割线203大致均等地被分割。
如图4B所示，在全息面上光束只投射在区域303、304，通过各区域的全息图形被引导到感光元件403、404。此时，可用下式检测差动信号。
差动信号＝403-404
能够与上述同样地检测出运算量少、且光学噪声小的高精度信号。
图4C表示光源101的发光状态，但其是与图4B左右相反的结构，在此省略说明。
根据这样的实施方式，在排列有多个光源的光拾取装置中，不论在哪个光源工作的状态下，都能检测出均等的二分割信号，同时，能够稳定地检测出更高精度的跟踪信号和地址信号等必要的信号。
而且，通过在具有第二实施方式这样结构的光拾取装置中使全息光学元件200存在于感光元件400的附近3mm以内，也能够检测出高精度的信号。
此外，如图5所示，通过将本结构的全息光学元件200和半导体激光器芯片104、感光元件芯片405集成在一个封装内，能得到光学性能更稳定的光拾取装置，并且，能够得到可适用于各种光拾取装置中的集成单元700。
本发明涉及的光拾取装置中，在具有多个光源的情况下，不论在哪个光源工作时都能检测出期望的二分割信号，并检测出稳定的伺服信号和地址信号及其它等各种信号。由此，作为进行CD、DVD、下一代高密度光盘等多种光盘的记录及再现的光拾取装置，是有效的。

Claims (8)

1.一种光拾取装置，在光学媒体上进行信息的记录、再现或擦除，其特征在于，具有：
发光单元，集成有至少2个光源；
以及光学单元，其通过与从上述各光源射出的光在上述光学媒体上反射的反射光光轴交叉的多个分割线被分割为多个射出区域，上述多个射出区域分割与上述各光源有关的反射光。
2.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，
上述光学单元是全息光学元件。
3.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，
上述多个分割线按照与上述发光单元内的光源间隔大致相同的间隔分离着。
4.如权利要求3所述的光拾取装置，其特征在于，
还具有聚光单元，将来自上述发光单元的光束聚光；
上述光学单元存在于上述发光单元和上述聚光单元之间。
5.如权利要求3所述的光拾取装置，其特征在于，
上述光学单元存在于在上述发光单元的光轴方向上距离上述发光单元3mm以内的位置。
6.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，还具有：
感光元件，检测上述光学单元的射出光；
以及折射单元，将从上述各光源射出的光在上述光学媒体上的反射光折射后，聚光在上述感光单元上；
上述多个分割线与由上述折射单元折射的各反射光的光轴交叉。
7.如权利要求6所述的光拾取装置，其特征在于，
上述光学单元存在于上述感光单元和上述折射单元之间。
8.如权利要求6所述的光拾取装置，其特征在于，还具有：
上述光学单元存在于在上述感光单元的感光光轴方向上距离上述感光单元3mm以内的位置。
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