TWI327316B - Diffraction grating, light-receiving element, and optical head and optical recording/reproducing apparatus utilizing them - Google Patents

Description

九、發明說明： 發明領域 本發明係有關於一種繞射光柵、受光元件及使用該等 元件之光讀寫頭以及光記錄再生裝置。

L先前技術:J 發明背景 光記錄再生裝置具有光讀寫頭，該光讀寫頭係將資訊 記錄於沿圓板狀光記錄媒體周方向形成且於光記錄媒 體之半徑方向形成複數之軌跡預定區域，或使記錄於該執 跡預定H域之f訊再生者。光讀寫财僅詩對光記錄媒 體記錄資訊之記錄專用型、僅用於再生資訊之再生專用型

及記錄再生兩者皆可之記錄再生型。因而，搭載該等之I 置便为別成為光記錄裝置、光再生裝置及光記錄再生裝 置’在本巾請案中，該等皆包含在内而總稱為光記錄再生 裝置。 用於光記料生裝置之光讀寫财，為職零件數， 達成低成本化，乃廣泛使用搭載將產生波長不同之光之複 數光源收容於同—封包内之光源的光讀寫頭。在此種光讀 寫頭中’用於在光記錄媒體之資訊記錄面上將光束分割成 複數=繞射光柵必須餅波長不同之光的光程中。因此， :光《寫頭之光學系統必須確保用以插入繞射光栅之空 而必須將光讀寫頭之光學系統的光程長度設計成 相當長，而難以使光學頭小型化。 為解決此問題，在專利文獻1所揭示之方法中，藉將具 不同光柵常數之2種繞射光栅形成於同一元件之表裡面而 使該等一體化，而可達成光讀寫頭之小型化。又，於專利 文獻1亦揭示設計成該2種繞射光柵呈不平行之預定角度， 以使繞射光柵之角度調整簡單化之方法。

【專利文獻1】曰本專利公開公報2004-39109號 L 明内 J 發明之揭示 發明欲解決之問題 10 然而’專利文獻1所揭示之繞射光柵必須設計成對未使 用側之波長之光為全光量透過，即不將光繞射。當不使用 侧之波長之光繞射時，該繞射光便成為雜散光而入射至光 記錄媒體。由於在光記錄媒體反射之雜散光入射至受光元 件，故妨礙正確信號之檢測》設計繞射光柵而使雜散光不 15 致產生於對光之波長為2種時是可行的。舉例言之，當令2 種光之波長分別為650nm及780nm時，繞射光柵之溝之深度 為1200〜1600nm左右。習知之設計例為光讀寫頭為再生專 用，若0階光（主光束)與1階光（副光束)之繞射光量比為6 : 1 左右’即可製作可使不使用側之波長之繞射光大幅減弱之 20 繞射光柵》 然而，在兼具記錄之光讀寫頭中，當分割光束時，若i 階光之強度過強時，有因記錄動作中之1階光之熱而消除寫 入完成之記錄資料之虞。為避免此問題，必須將〇階光與1 階光之繞射光量比設定為18 : 1左右。然而，當將0階光與i 6 1327316 發射適合CD系光記錄媒體之記錄再生之前述第2光之第2 發光部。 在上述本發明之光讀寫頭中，相對於物理軌距長度為 P1之前述DVD系光記錄媒體（第1光記錄媒體）或前述物理 5 軌距長度為P2(P2>P1)之前述DVD系光記錄媒體（第2光記 錄媒體），繞射前述第1波長之光之前述±1階光之光點與繞 射前述第1波長之光之〇階光之光點相關、對稱且配置在前 述第1或第2光記錄媒體半徑方向上大約Ρ1χ(η+1/2)(其中n 為0以上之整數）之位置處，又，相對於物理軌距長度為Ρ3 10 之前述CD系光記錄媒體（第3光記錄媒體），繞射前述第2波 長之光之前述±1階光之光點與繞射前述第2波長之光之〇階 光之光點相關、對稱且配置於前述第3光記錄媒體半徑方向 上大約Ρ3χ(η+1/4)(其中η為0以上之整數)之位置處。 在上述本發明之光讀寫頭中，前述DVD系光記錄媒體 15 之追蹤伺服信號使用差動推挽方式檢測，前述CD系光記錄 媒體之追蹤伺服信號使用三光束方式檢測。 又’上述目的可藉其特徵在於具有上述本發明之光讀 寫頭之光記錄再生裝置達成。 發明之效果 20 根據本發明，可實現可檢測出高品質之信號之繞射光 栅、受光元件及使用該等元件之光讀取頭以及光記錄再生 裝置。

I：實施方式;J 用以實施發明之最佳形態 10 1327316 [第1實施形態] 使用第1圖至第11圖，就本發明第1實施形態之繞射光 栅、受光元件及使用該等元件之光讀寫頭以及光記錄再生 裝置作說明。在本申請案中，含括具有直線狀光柵形狀之 5 繞射元件及曲線狀光柵形狀之繞射元件而總稱為繞射光 柵。第1圖顯示本實施形態光讀寫頭10之概略結構。光讀寫 頭10可對應第1光記錄媒體la及第2光記錄媒體lb(DVD系 光記錄媒體）以及第3光記錄媒體lc(CD系光記錄媒體）。光 讀寫頭10具有雙波長半導體雷射（光源）11、相位差板12、相 10 位調變型繞射光柵13、光束分離器14、準直透鏡15、省略 圖式之立鏡及功率監視器用光電二極體、物鏡16、感測透 鏡17及受光元件18。 雙波長半導體雷射11具有將發射第1波長之第1雷射光 (第1光)25之第1發光部11a及發射第2波長（第1波長<第2波 15長）之第2雷射光（第2光)25’之第2發光部ub組裝於1個封包 之結構。第1波長之第1雷射光25為適合DVD系光記錄媒體 之記錄再生之波長650nm之光。第2波長之第2雷射光25’為 適合CD系光記錄媒體之記錄再生之波長78〇nm之光。從雙 波長半導體雷射11射ώ之第1或第2雷射光25、25，以圖中未 2〇示之功率監視器用光電二極體感測光輪出i，以反饋控制 供給至第1或第2發光部lla、ub之電力，藉此，可自動控 制雙波長半導體雷射11之光輸出量。 相位差板12為1/4波長板。第丨及第2雷射光25、25，藉相 位差板12從直線偏光轉換成圓偏光。在本實施形態中，相 11 1327316 位差板12具有於薄玻璃板貼合機能性薄膜之結構。相位差 板12設置成其光學轴成相對直線偏光之光之偏光面傾斜45 度。 繞射光栅13配置於第1及第2雷射光25、25’之光程中， 5 而可充份包含第1及第2雷射光25、25,》繞射光柵具有將第 1及第2雷射光25、25’繞射而以預定光量比生成分離之〇階 光（主光束27)及未圖式之±1階光(±1階副光束），並僅形成於 光射出面的繞射區域21。繞射區域21亦可僅形成於光入射 面。繞射光柵13分離成第1或第2雷射光25、25’至少一者之 10 雷射光繞射之±1階副光束各光量在主光束光量之10分之1 以下。舉例言之，繞射光柵13將第1或第2雷射光25、25’繞 射分離成主束光27與±1階副光束之光量比為18(主光束 27): 1(+1階副光束）’主光束27’與±1階光之光量比為28(主 光束27’）： 1(+1階副光束）：1(-1階副光束）。 光束分離器14具有所謂半反射鏡之功能，即從雙波長 半導體雷射11將第1或第2雷射光25、25’反射至第1光記錄 媒體至第3光記錄媒體la' lb、lc方向，且，使第1至第3光 記錄媒體la、lb、lc之反射光透過受光元件18。在第1圖中， 例示立方體形之光束分離器14 » 2〇 準直透鏡15設置成將來自雙波長半導體雷射u之發散 光線束轉換成平行光線束後，將之引導至物鏡16,同時， 將來自物鏡16之平行光線束轉換成收束光線束後，將之弓丨 導至受光元件18。 物鏡16設置成將來自準直透鏡15之平行光線束丨於第i 12 1327316 至第3光記錄媒體la、lb、lc之資訊記錄面聚光而形成讀取 光點’同時’將來自第1至第3光記錄媒體ia、ib、lc之反 射光轉換成平行光線束後，將之引導至準直透鏡15。 物鏡16以於焦點方向（聚焦方向）及追蹤方向（光記錄媒 5體之半徑方向）移動自如之狀態保持於未圖示之引動器組 合（引動器總成）上。藉聚焦伺服控制及追蹤伺服控制，控制 物鏡16之位置，而可使主光束之光點追隨第丨至第3光記錄 媒體la、lb、lc之讀取光點。 省略圖式之立鏡將來自準直透鏡15之平行線光束反射 10 至物鏡16之方向，且，將來自物鏡16之平行光線束反射至 準直透鏡15 ^ 從準直透鏡15觀看’於光束分離器14之光透過側依序 配置感測透鏡17及受光元件18。感測透鏡π具有作為用以 光學調整在第1至第3光記錄媒體la' lb、lc反射之主光束 15 及±1階副光束之對焦位置之反射光對焦位置調整部的功 能》又，感測透鏡17使在光記錄媒體反射之主光束及±1階 副光束以預定之光學倍率擴大後，分別於受光元件18上成 像。 受光元件18具有分別接收依在第1及第2光記錄媒體 2〇 h、lb反射之第1雷射光25之主光束27及±1階副光束的第1 受光區域18a、分別接收依在第3光記錄媒體ic反射之第2雷 射光25’之主光束27及±1階副光束的第2受光區域18b。第1 及第2受光區域18a、18b依第1及第2發光部lla、Ub之間隔 LA，於第1至第3光記錄媒體la、lb、lc之軌跡切線方向距 13 1327316 形成220nm。凹凸部23之截面形成矩形。凹凸部23之1間距 之長度P形成22μιη。凸部23a之寬度w形成17.6μιη。凸部23a 之寬度w對凹凸部23之1間距長度p之比率為0.2至0.8之範圍 内。 5 繞射光栅13以折射率1.52之玻璃材料形成。凸部23a之 折射率與以空氣充滿之凹部23b之折射率不同。在入射至繞 射光柵13之雷射光25中透過凸部23a而射出之雷射光25a的 相位與透過凹部23b而射出之雷射光25b之相位不同。因 此，射出至繞射區域21之雷射光25a、25b相互干擾而繞射， 10 而生成主光束27(0階光)及土副光束29a、29b(±l階光）。 又，當改變凸部23a之寬度w對凹凸部23之1間距之長度 p的比率（凹凸部23之負載比）時，透過繞射區域21之雷射光 25a、25b之光量便產生變化。因此，藉改變凹凸部23之負 載比’可將射出至繞射區域21之主光束27(0階光)及土副光束 15 29a、29b(±l階光）之光量比設定為預定之值。 如此，藉將凹部23b之深度d或凹凸部23之負載比設定 適當，可生成主光束27及以預定角度Θ1繞射之±1階副光束 29a、29b或主光束27’及以預定角度Θ2繞射之±1階副光束 29a’、29b’或者將主光束27及士 1階副光束29a、29b之光量比 20 或主光束27’及±1階副光束29a’、29b’之光量比設定為預定 值0 第3圖例示顯示主光束27及士1階副光束29a、29b於第1 及第2光記錄媒體la、lb之資訊記錄面聚光之狀態及主光束 27’及±1階副光束29a’、29b’於第3光記錄媒體ic之資訊記錄 15 1327316 面聚光之狀態。第3(a)圖顯示作為第1光記錄媒體丨3之 DVD-RW之資訊記錄面。第3(1?)圖顯示作為第2光記錄媒體 lb之DVD-RAM之資訊記錄面。第3(c)圖顯示作為第3光記 錄媒體lc之CD-R之資訊記錄面。第3(a)圖至第3(c)圖圖中之 5左右方向之箭頭顯示第1至第3光記錄媒體la、lb、lc之半 徑（放射）方向R，上下方向之箭頭顯示第丨至第3光記錄媒體 la、lb、lc之執跡之切線方向τ。 如第3(a)圖及第3(b)圖所示，在第1及第2光記錄媒體 la、lb中，於半徑方向R觀看之主光束27及±1階副光束2如、 10 29b之光點間隔SP1調整為〇.39μηι。即，+1階副光束29a之光 點相對於主光束27之光點，於半徑方向R(圖中左方向）距離 +〇·39μπι而配置。_1階副光束29b之光點相對於主光束27之 光點，於半徑方向R(圖中右方向）距離_〇 39μιη而配置。 然而’由於第1光記錄媒體la之物理軌距卩丨為〇 74μιη， 15 故±?1><(11+1/2)= ±〇.74χ(〇+ΐ/2)= ±〇.37μιη(η=0) 。如此，±1 階田1j光束29a、29b調整為位於相對於主光束27之光點於半 徑方向僅偏離第1光記錄媒體la之物理軌距P1之1/2之位 置。 由於從第2發光部lib射出之雷射光27,之波長較從第1 20發光部lla射出之雷射光27之波長長，故繞射光柵13之繞射 角增大。因此’將主光束27及±1階副光束29a、29b之光點 間隔SP1調整為0.39μπι時，主光束27’及±1階副光束29a，、 29b’之光點間隔SP2依雷射光27、27’之波長比決定。如第 3(C)圖所示’在第3光記錄媒體lc中，於半徑方向觀看之主 16 1327316 光束27’及±1階副光束29a，、29b，之光點間隔SP2為 0·468μηι(-0·39μιηχ780ηιη/650ηΓη)。 然而’由於第3光記錄媒體lc之物理軌距”為丨印爪， 故士Ρ3χ(η+1/4)= ±1.6χ(〇+ΐ/4)= ±〇.4μιη(η=0)。如此，±1 階副 5光束29a’、29b’調整為位於相對於主光束27’之光點於半徑 方向僅偏離第3光記錄媒體ic之物理軌距p3之1/4之位置。 第4圖係以一覽表顯示±1階副光束29a、29b、29a，、29b’ 相對於主光束27、27’之各調整位置。在第4圖中，「主_副光 束最適間隔」之攔顯示主光束與副光束之光點間隔之最適 10當值，「主·副光束調整位置」之欄顯示光點間隔SP1、SP2。 「與物理軌距之比」顯示物理軌距PI、P2、P3對光點間隔 SP1、SP2之比。 如上述，光記錄媒體之半徑方向之主光束與副光束之 光點間隔在第1光記錄媒體la(DVD土R/RW)中，設定為 15 0.39Km。光點間隔SP1為比較接近差動推挽方式之主光束及 副光束之光點間隔最適當值0.37μπι之值。如第4圖所示，在 第1光記錄媒體la(DVD土R/RW)中，與物理軌距之比為 0.53 ’與最適值0,50幾乎相等。因此，第1光記錄媒體 la(DVD±R/RW)之信號生成可適用差動推挽方式。 2〇 光點間隔SPl=0.39pm與第2光記錄媒體lb(DVD-RAM) 之最適值〇.615μπι不同。然而，如第2光記錄媒體 lb(DVD-RAM)般，溝槽記錄方式之光記錄媒體相較於其他 記錄方式之光記錄媒體，物鏡橫貫光記錄媒體產生之軌跡 橫貫信號之對比（振幅）增大。因此，在第2光記錄媒體 17 1327316 lb(DVD-RAM)中，即使光點間隔SP1偏離最適值，亦可獲 得比較大之振幅之執跡橫貫信號。因而，在第2光記錄媒體 lb(DVD-RAM)中，追蹤伺服信號之生成亦可適用差動推挽 方式。 5 於第3光記錄媒體1 c(CD-R/RW)之資訊記錄面聚光之 主光束27’及±1階副光束29a’、29b’之光點間隔SP2為 0·468μτη。光點間隔SP2為比較接近三光束方式之主光束及 副光束之光點間隔之最適值〇·4μιη。因此，第3光記錄媒體 lc(CD-R/RW)之信號生成可適用三光束方式。 10 第5圖顯示從光入射面觀看本實施形態之受光元件ι8 之受光面之狀態。第5圖之圖中左右方向之箭頭顯示光記錄 媒體之軌跡之接線方向，上下方向之箭頭顯示光記錄媒體 之半徑(放射）方向R。如第5圖所示，受光元件18具有依第1 雷射光25之波長配置，以接收在第1或第2光記錄媒體la、 15 lb(在第5圖中未圖示）反射之主光束27及±1階副光束29a、 29b之第1受光區域18a及依第2雷射光25’之波長配置，以接 收在第3光記錄媒體lc(在第5圖中未圖示）反射之主光束27’ 及土 1階副光束29a’、29b’之第2受光區域18b。 第1受光區域18a具有接收主光束27之主光束用受光區 20 域(〇階光用受光區域）18al及分別接收±1階副光束29a、29b 之副光束用受光區域（1階光用受光區域）18a2、18a3。同樣 地，第2受光區域18b具有接收主光束27’之主光束用受光區 域（0階光用受光區域）18bl及分別接收±1階副光束29a’、 29b’之副光束用受光區域（1階光用受光區域)18b2、18b3。 18 主 10 光束用受光區域咖具有一邊長度形成約叫m之 謂。主光束用受光區域腕具有於第i或第2光記錄媒 體b此軌跡切線方向τ之方向延伸之分割線叫盘分判 線11幾乎垂直相交並於半徑方向R延伸之分割線W光束 用受光區域舰具有為分割線u、12所分割而相鄰且配置 成矩陣狀之4個正方形受光部a、b、c、d。受光部a b C、D之各-邊長度約形成5()μιη。*光部a藉由分割H 受光部D相鄰，藉由分割線12與受光_相鄰，位於與受^ 部C呈對角之位置而配置。受光部c藉由分割線丨丨與受光部 B相鄰，藉由分割線12與受光部D相鄰而配置。受光部A、B、 C、D藉分割線11、12電性獨立。 接收+1階副光束29a之副光束用受光區域18a2具有一 邊長度形成約ΙΟΟμιη之正方形。副光束用受光區域i8a2具 有於第1或第2光記錄媒體ia、比之軌跡切線方向τ之方向延 15伸之分割線11及與分割線11幾乎垂直相交並於半徑方向R 延伸之分割線12。副光束用受光區域18a2具有為分割線 11、12所分割而相鄰且配置成矩陣狀之4個正方形受光部 El、FI、Gl、m。受光部El、FI、G卜H1之各一邊長度 約形成50μιη。受光部E1藉由分割線π與受光部111相鄰，藉 20由分割線12與受光部F1相鄰，位於與受光部G1呈對角之位 置而配置。受光部G1藉由分割線11與受光部!^相鄰，藉由 分割線12與受光部Η1相鄰而配置。受光部El、FI、Gl、Η1 藉分割線11、12電性獨立。 同樣地，接收-1階副光束29b之副光束用受光區域I8a3 19 1327316 具有一邊長度形成約ι〇〇μπι之正方形。副光束用受光區域 18a3具有於第1或第2光記錄媒體1&、11}之軌跡切線方向τ之 方向延伸之分割線11及與分割線11幾乎垂直相交並於半徑 方向R延伸之分割線12。副光束用受光區域18a3具有為分割 5線U、12所分割而相鄰且配置成矩陣狀之4個正方形受光部 E2、F2、G2、H2。受光部E2、F2、G2、H2之各一邊長度 約形成50μπι。受光部E2藉由分割線11與受光部H2相鄰，夢 由分割線12與受光部F2相鄰’位於與受光部G2呈對角之位 置而配置。受光部G2藉由分割線11與受光部打相鄰，藉由 10 分割線12與受光部Η2相鄰而配置。受光部Ε2、F2、G2、 藉分割線11、12電性獨立。 副光束用受光區域18a2、18a3於第1或第2光記錄媒體 la、lb之半徑方向R之方向隔著主光束用受光區域18&1並列 配置。主光束用受光區域18al與副光束用受光區域18a2、 15 18a3於第1或第2光記錄媒體la、lb之半徑方向R之方向設置 約50μπι之間隙而配置。主光束用受光區域18al之中心與副 光束用受光區域18a2、18a3之各中心之距離L1約為150μηι。 由於第2受光區域18b之主光束用受光區域18bl形成與 第1受光區域18a之主光束用受光區域18al相同之結構及形 20 狀，故省略說明。第2受光區域18b之副光束用受光區域I8b2 具有一邊長度形成約ΙΟΟμπι之正方形。副光束用受光區域 18b2具有於軌跡切線方向τ之方向延伸之分割線11。副光束 用受光區域18b2具有為分割線11所分割而相鄰且配置成矩 陣狀之長方形受光部II、J1 ^受光部II、J1形成在第3光記 20 1327316 錄媒體lc之軌跡之接線方向τ之方向長度約ι〇〇μιη，半徑方 向R之方向之長度約5〇pmi長方形。受光部η、”藉分割線 11、 12電性獨立》 同樣地，副光束用受光區域18b3具有一邊長度形成約 5 之正方形。副光束用受光區域18b3具有於軌跡切線 方向τ之方向延伸之分割線11β副光束用受光區域18b3具有 為分割線11所分割而相鄰且配置成矩陣狀之長方形受光部 12、 J2。受光部12、J2形成在第3光記錄媒體ic之軌跡之接 線方向T之方向長度約i〇(^m，半徑方向r之方向之長度約 10 50μιη之長方形。受光部π、J2藉分割線11、12電性獨立。 副光束用受光區域18b2、18b3於第3光記錄媒體lc之半 徑方向R之方向隔著主光束用受光區域18bl並列配置。第1 受光區域18a之主光束用受光區域i8al及副光束用受光區 域18a2、18a3之中心間之距離L1與第2受光區域18b之主光 15 束用受光區域18M及副光束用受光區域18b2、18b3之中心 間之距離L2之比幾乎與第1雷射光25之波長及第2雷射光 25’之波長之比相等。因而，主光束用受光區域I8bl之中心 與副光束用受光區域18b2、18b3之各中心之距離L2係當令 第1及第2雷射光25、25’之波長為λΐ及λ2時，依 20 L2=(X2Al)xLl之關係來決定，而為180/im(=(780nm/650nm) xl50/im)。 第1及第2受光區域18a、18b並列配置成相對於第1至第 3光記錄媒體la、lb、lc之軌跡接線方向，主光束用受光區 域18al、18bl之各分割線11幾乎在一直線上。主光束用受 21 光區域18al之中心與主光束用受光區域18Μ之中心之間隔 LB依第1及第2發光部lla、llb(在第5圖中未圖示)之間隔[八 決定’主光東用受光區域18al、18bl配置成LB=ll〇/wn。 接著，使用第6圖至第1〇圖，說明繞射光栅13之設計方 5法。第6圖例示顯示具有習知2種光柵常數之繞射光束的主 光束、副光束及散射光之光量比。第6(a)圖顯示使DVD側光 源之雷射光DL透過時之光量比。第6(1?)圖顯示使CD側光源 之雷射光CL透過時之光量比。第6(a)圖及第6(b)圖中所示之 數值表示令雷射光DL、CL之入射光量為100%時之各透過 10 光量(％)。 如第6(a)圖所示，從DVD側光源射出之雷射光DL依序 透過CD用繞射光柵31及DVD用繞射光柵33。CD用繞射光 栅設計成不將雷射光DL繞射即可使其透過。又，DVD用繞 射光柵33使雷射光繞射分離成主光束DL1之光量與±1階副 15 光束DLa、DLb之各光量比為18 : 1。然而，實際上，雷射 光DL由於僅在CD用繞射光柵31稍微繞射，故生成〇階光及 ±1階光。該±1階光成為散射光DSLa、DSLb。0階光DL0之 光量約相當於雷射光DL之光量之96%，散射光DSLa、DSLb 之各光量約相當於雷射光DL之光之0.5%。此外，雷射光剩 20 餘之約3%之光量成為±2階光、±3階等光量，或為CD用繞射 光栅31所吸收。 0階光DL0在DVD用繞射光柵33繞射而分離成主光束 DL1及±1階副光束DLa、DLb。主光束DL1之光量約相當於 雷射光DL光量之85% ’ ±1階之副光束IDLa、DLb之各光量 22 1327316 約相當於雷射光DL光量之4.5% »主光束DL1及±1階副光束 DLa、DLb之光量約18 : 1。又，散射光DSLa、DSLb亦在 DVD用繞射光柵33繞射而分離成主光束及±1階副光束。由 於士 1階副光束微小，故在第6(a)圖中省略。透過DVD用繞 5射光柵33之散射光DSLa、DSLb之光量約相當於±1階副光束 之光量之0.4%。又，散射光DSLa、DSLb之光量約相當於±1 階副光束DLa、DLb之光量之10%。如此，散射光DSLa、 DSLb相對於±1階副光束DLa、DLb為較大之光量。因而， 當散射光DSLa、DSLb入射至±1階副光束DLa、DLb用之高 10靈敏度受光區域時，再生信號之品質便惡化。 另一方面’如第6(b)圖所示，從CD側光源射出之雷射 光CL在CD用繞射光柵31繞射而分離成主光束CL1及±1階 副光束CLa、CLb。主光束CL1之光量約相當於雷射光CL光 量之88%，士1階副光束CLa、CLb之各光量約相當於雷射光 15 DL光量之4.6%。主光束CL1之光量及±1階副光束CLa、CLb 設計成在DVD用繞射光栅33不被繞射。然而，實際上，主 光束CL1及±1階副光束CLa、CLb在DVD用繞射光柵33繞 射。主光束CL1在DVD用繞射光栅33繞射，而生成〇階光(主 光束CL1)及±1階光。該±1階光成為散射光CSL1、CSL2。 2〇 透過繞射DVD用繞射光栅33之主光束CL1之光量約相當於 雷射光CL光量之85%，散射光CSL1、CSL2之各光量約相當 於雷射光CL光量之0.4%。 又，土1階副光束CLa、CLb亦在DVD用繞射光柵33繞射 而分離成主光束及土1階副光束。由於該土1階副光束微小， 23 1327316 故在第6(b)圖省略。透過DVD用光柵33之±1階副光束CLa、 CLb之光量約相當於雷射光dl之光量之4.5%。主光束CL1 及±1階副光束CLa、CLb之光量約為18 : 1。又，散射光 CSL1、CSL2之光量約相當於±ι階副光束CLa、CLb光量之 5 10%。如此’散射光CSL1、CSL2相對於±1階副光束CLa、 CLb為較大之光量。因而，當散射光csLl、CSL2入射至±1 階副光束CLa、CLb用之高靈敏度受光區域時，再生信號之 品質便惡化。 第7圖顯示截面呈矩形之繞射光柵之光柵深度及丨階光 10之光強度對0階光之光強度之比率的關係。第7(a)圖顯示光 柵深度與1階光之光強度對〇階光之光強度之比率的關係。 第7(b)圖係將在第7(a)圖中，1階光對〇階光之光強度比擴大 0至1之範圍來顯示。在第7(a)圖及第7(b)圖中，橫軸表示光 柵深度(nm) ’縱軸表示1階光對〇階光之光強度比（1階光對〇 15階光強度比）。圖中連結♦記號之曲線表示波長650nm之雷 射光(DVD用雷射光）之特性，圖中連結記號之曲線表示 波長780nm之雷射光(CD用雷射光）之特性。 第7圖所示之特性係假設於光入射面或光射出面其中 任一者具有具凹凸部之繞射區域，且以折射率152之破螭 20材料形成之繞射光柵而算出。〇階光與1階光之光強度比為 令該凹凸部之1間距之長度為22μηι，令凸部長度對1間距之 長度之比（凹凸部之負載比）為5〇〇/0，使用純量繞射理論之模 擬而算出。此外，第7圖之橫軸之光栅深度相當於凹部之深 度。 24 如第7(a)圖所示，存在相對1階光之光強度’ 0階光之光 強度非常小，且1階光對〇階光之光強度比為最大之光柵深 度。該深度依透過繞射光柵之雷射光之波長而異’在光柵 深度為0至200nm之範圍内，波長650nm之雷射光在光栅深 度約650nm中光強度比最大，而波長780nm之雷射光在光栅 深度約780nm及1850nm中光強度比最大。 然而，在具有習知2種光柵常數之繞射光柵中，例如CD 用雷射光宜全部透過DVD用繞射光柵，即1階光對0階光之 比率宜為0。如第7(b)圖所示，當將繞射光柵之光柵深度設 定為1500nm時，CD用雷射光之1階光即為〇。另一方面， DVD用雷射光之1階光對〇階光之光強度比約〇.2(約2〇%)。 若固定光柵深度，而欲變更1階光對〇階光之光強度時，如 稍後所說明，變更繞射光柵之凹凸部之負載比即可。 第8圖係顯示令繞射光柵之凹凸部之負載比為2〇0/〇 時，繞射光柵之光栅深度與1階光之光強度對〇階光之光強 度之比率的關係。第8(a)圖顯示光柵深度與1階光之光強度 對〇階光之光強度之比率的關係。第8(b)圖係將在第8(a)圖 中，1階光對0階光之光強度比擴大〇至〇丨之範圍來顯示。 在第8(a)圖及第8(b)圖中，橫軸表示光柵深度㈣，縱轴表 不1階光對0階光之光強纽⑽光.階光強度比y圖中連 、⑺♦.己號之曲線表不波長65〇nm之雷射光(DVD肖雷射光） 之特性，㈣連結_記號之曲線表示波長·咖之雷射光 (⑶用雷射光)之特性。第8圖所示之特性除了凹凸部之負載 比不同外’其餘皆與以第7圖所示之特性相同之條件算出。 第8圖之特性為令凹部之寬度較凸部之寬度大時（寬槽）之算 出結果’相反地令凸部之寬度較大時（凹凸部之負載比為 80%)時亦可獲得相同之算出結果。 當繞射光栅之凹凸部之負載比變小而越接近〇%時或 凹凸部之負載比增大而越接收100%時，凹凸部便越平坦。 因此’繞射光柵之繞射作用降低而0階光之光強度增大。因 而’如第8(a)圖所示，當令凹凸部之負載比為2〇〇/0時，相較 於50%時，i階光對〇階光之光強度縮小。在波長為65〇11111及 780nm之雷射光中，1階光對〇階光之光強度比之最大值約 〇.6(約 60%)。 如第8(b)圖所示，當將光栅深度設定為15〇〇nm而使cd 用雷射光之1階光為〇時，DVD用雷射光之1階光對〇階光之 光強度比約0.08(約8%)。當使凹凸部之負載比從50%變化至 80%時，此期間之光強度比連續變化而不具極值。即，藉 使負載比從50%變化至80%，可使1階光對〇階光之光強度比 從20%單純減少至8。/。而予以控制。令凹凸部之負載比從 50%變化至20°/。時亦同樣地’可使1階光對〇階光之光強度比 從20%單純減少至8 Q/。而予以控制。 然而，為不致因記錄動作中之1階光之熱，消除寫入完 成之記錄資料’而欲將〇階光之光量與1階光之光量的光量 比設定為18 : 1時，必須將1階光對〇階光之光強度比設定為 5.56%。當僅以凹凸部之負載比控制光強度比5 56%時，需 將凹凸部之負載比設定為較80%大或較2〇%小。即，相對於 凹部之寬度，凸部之寬度為極大之設計或極小之設計。在 1327316 此種設計上，由於繞射光柵之加工困難，且凹凸部之誤差 亦大，故不實用。舉例言之，當令凸部之寬度極大時，凹 部有埋沒之可能性。如此，形成於光入射面或光射出面之 繞射區域無法形成一定形狀，而使繞射光柵之繞射能力惡 5 化。又’若令凸部之寬度極短時，繞射光栅之平均厚度變 薄。因此，導致繞射光柵之機械強度降低。 為使凹凸部之負載比在20%至80%之間，且DVD用雷射 光之1階光對0階光之光強度比為5.56%，如第8(b)圖中之連 結♦記號之曲線所示’必須將光柵深度設計為較15〇〇nm淺 10 之約1450nm。如此進行’繞射光柵無法為CD用雷射光之〇 階光所有光量透過，相當微小，且產生1階光《舉例言之， 當令光柵深度約1450nm時’如第8(b)圖中連結記號之曲 線所示，1階光對0階光之光強度比約〇.〇〇25(約0.25%)，而 產生1階光。該1階光便成為具有2種光柵常數之繞射光栅之 15散射光。如此’因凹凸部之加工上之限制等，具有2種光柵 常數之繞射光柵不易使散射光完全消除。 主光束與土1階副光束之光量比在DVD用雷射光及CD 用雷射光上宜為相同值。是故，在本實施形態中，如第8(b) 圖所示，著重於1階光對0階光之光強度比在DVD雷射光及 20 CD用雷射光較相等且光柵深度相對較淺之範圍’而設計繞 射光柵13之繞射區域21。如使用第2(b)圖所說明，繞射光栅 13以折射率為1.52之玻璃材料形成❶繞射光栅13之凹凸部 23之1間距之長度p形成約2/im，凸部23a之寬度w形成約 17.6/χπι，凹部23b之深度d形成約220nm。凹凸部23之負載 27 1327316 比形成約80%。當波長650nm之第1雷射光25透過繞射光柵 13時，如第8(b)圖所示，±1階副光束29a、29b(l階光）對主 光束27(0階光）之光強度比約5.56%。如此，繞射光柵13可 將第1雷射光25繞射分離，而生成光量比為18: 1之主光束 5 27及土1階副光束29a、29b。 另一方面，當波長780nm之第2雷射光25’透過繞射光柵 13時，±1階副光束29a’、29b’(l階光）對主光束27’(0階光） 之光強度比約3.5%。如此，繞射光柵13可將第2雷射光25’ 繞射分離，而生成光量比為28 : 1之主光束27’及±1階副光 10 束 29a，、29b，。 然而，如使用第2圖所說明，繞射光柵13之凹凸部23 之凹部23b之深度d形成在400nm以下，例如形成220nm。如 第8圖所示，若凹部23b之深度d為400nm時，由於波長650nm 之第1雷射光25之±1階副光束29a、29b(±l階光）對主光束 15 27(0階光)之光強度比率可設定為25%以下（主光束27 : +1階 副光束29a : -1階光束29b=4 : 1 : 1)，故較佳。再者，如本 實施形態之繞射光柵13般，若凹部23b之深度d為250nm以下 時，由於波長650nm之第1雷射光25之土 1階副光束29a、29b(l 階光）對主光束27(0階光）之光強度比率可設定為10%以下 20 (主光束27 : +1階副光束29a : -1階光東29b=10 : 1 : 1)，故 更佳。 又，波長650nm之雷射光及780nm之雷射光之±1階副光 束29a、29b(±l階光）對主光束(0階光）之光強度比之差較少 者為佳。光柵深度（凹部23b之深度d)為400nm以下時’兩雷 28 射光之該光強度比之差減小。光栅深度在1400nm左右時， 兩雷射光之該光強度比亦小。然而，光柵深度1400nm左右， 即使光柵深度僅稍微改變，±1階副光束對主光束之光強度 比亦大幅變化。再者’在1400nm時，由於光柵深度過深而 5 不易加工，故繞射光柵13難以實用化。 第9圖顯示繞射光栅13之繞射光之分離位置及光強度 之測定結果。第9(a)圖顯示DVD用雷射光（波長650nm)之測 定結果。第9(b)圖顯示CD用雷射光（波長780nm)之測定結 果。第9(a)圖及第9(b)圖之橫轴表示稍後說明之螢幕39之X 10 軸座標(mm)，縱軸表示繞射光之光強度(任意單位）。 第10圖例示顯示用於第9圖所示之繞射光之分離位置 及光強度之測定之測定系統。如第10圖所示，於從光源射 出之雷射光之行進方向之z軸上依序配置配置成光入射面 與z軸幾乎垂直相交之繞射光柵13及螢幕39。繞射光柵13使 15 光軸與z軸一致而配置。照射繞射光柵13之繞射光之螢幕39 使繞射光之照射面内之xy垂直相交座標系之原點與z軸一 致而配置。從光源37射出之雷射光之波長為650nm或 780nm。光源37與繞射光柵13之距離R0及繞射光柵35與螢 幕39之距離ri皆設定成3mm。 20 如第9(a)圖所示，在繞射光柵13繞射之雷射光（波長 650nm)相互干擾而加強產生之繞射光光強度在xy垂直相交 座標系之原點為最大，隨著從原點遠離+x軸方向而逐漸變 小。在第9(a)圖中，繞射光之光強度之各峰值繞射階數從圖 中左邊依序為0階、+1階、+2階及+3階。又，-1階、_2階及 29 由於繞射光栅13僅於光入射面或光射出面其中一面具有繞 射區域21，故不致產生因不使用之雷射光造成之散射光。 藉此，光讀寫頭10可檢測良好之再生信號或信號。 接著，使用第1圖及第3圖至第5圖’說明光讀寫頭10 5 之動作及追縱伺服信號之檢測方法。在以下之說明中’以 第1雷射光25為例作說明，光讀寫頭10對第2雷射光25’亦同 樣地進行運作。如第1圖所示，從雙波長半導體雷射光11射 出之直線偏光之第1雷射光25在相位差板12轉換成圓偏光 後，入射至繞射光柵13，而繞射分離為主光束27及±1階副 10 光束（圖中未示 > 主光束27及土 1階副光束入射至光束分離器 14。入射至光束分離器14之主光束27及±1階副光束各約一 半之光量之光在光束分離器14反射後，行進方向便彎曲90 度而射出至準直透鏡15。入射至準直透鏡15之主光束27及 ±1階副光束1為發散光線束。 15 準直透鏡15將從光束分離器14入射之主光束27及±1階 副光束轉換成平行光線束。從準直透鏡15射出之主光束27 及±1階副光束藉省略圖式之立鏡，將主光束27及±1階副光 束之行進方向變更為與第1或第2光記錄媒體ia、ib幾乎垂 直相交之方向後，入射至物鏡16 ’而在物鏡丨6成為收束光 20 線束’照射至第1或第2光記錄媒體la、lb之資訊記錄面作 為聚光燈。 此時，如第3圖及第4圖所示，第1或第2光記錄媒體la、 lb之半徑方向之主光束27與±1階副光束、29b之光點間 隔SP1約0.39/mi。光點間隔SP1藉使繞射光柵13之繞射區域 31 1327316 21環繞繞射光柵13之光軸旋轉而予以調整。 又，當第2雷射光25’透過如此調整之繞射光柵13時， 第3光記錄媒體lc之半徑方向之繞射光柵13繞射分離之主 光束27’及土1階副光束29a’、29b’之光點間隔SP約 5 0.468/xm(參照第3圖及第4圖）。 來自第1或第2光記錄媒體la、lb之反射光依物鏡16、 圖中未示之立鏡、準直透鏡15之順序到達光束分離器14， 約一半光量之光透過光束分離器14。透過光束分離器14之 光藉由感測透鏡17分別聚光於形成於受光元件18之第1受 10 光區域18a上。 如第5圖所示，主光東27入射至主光束用受光區域 18al。±1階副光束29a、29b分別入射至副光束用受光區域 18a2、18a3。若主光束27及±1階副光束29a、29b可正確追 隨第1或第2光記錄媒體la、lb之軌跡時，主光束27為受光 15部A、B、C、D以幾乎相同之光強度接收，+1階副光束29a 為受光部El、FI、Gl、HI以幾乎相同之強度接收，_丨階副 光束2%為受光部£2彳2、02、112以幾乎相同之強度接收。 相對於此，當主光束27及副光束29a、29b偏離至第1或 第2光記錄媒體ia、ib之預定軌跡之一邊時，主光束π之受 2〇光部A、B之光強度增高，相對於此，受光部c、D之光強度 減低，±1階副光束29a、29b之受光部£1、F1、E2、F2之光 強度分別減低，相對於此’受光部G1、H1、G2、H2之光 強度分別增高。又，當主光束27及副光束2知、m偏離至 第1或第2光記錄媒體la、lb之預定軌跡之另一邊時，主光 32 1327316 束27之受光部A、B之光強度減低，相對於此，受光部c、D 之光強度則增高，±1階副光束29a、29b之受光部El、FI、 E2、F2之光強度分別增高，相對於此，受光部g卜in、G2、 H2之光強度則分別減低。 5 因而’當令在各受光部A、B、C、D、El、FI、G1、 HI、E2、F2、G2、H2經光電轉換而得之檢測電壓為VA、 VB、VC、VD、VE1、VF1、VG1、VH1、VE2、VF2、VG2、 VH2，令預定係數為kl時，追蹤伺服信號TS為 TS={(VA+VB)-(VC+VD)}-klx{(El+E2+Fl+F2)-(Gl+G2+Hl 10 +H2)}而求出。係數kl設定為從TS去除因物鏡16在第1或第2 光記錄媒體la、lb之半徑方向之位移而產生之直流偏移成 份。如此，在第1及第2光記錄媒體la、lb(DVD系光記錄媒 體）中，追蹤伺服信號使用差動推挽方式求出。又，再生信號 RF 為 RF=VA+VB+VC+VD+E1+F1+G1+H1+E2+F2+G2+H2 15 而求出。 另一方面，第2雷射光25’之主光束27,及土 1階副光束 29a’、29b’分別於形成於受光元件18之第2受光區域18b上聚 光。如第5圖所示，主光束27’入射至主光束用受光區域 18M。±1階副光束29a’、29b’分別入射至副光束用受光區域 2〇 18b2、18b3。若主光束27及±1階副光束29a、29b可正確追 隨第3光記錄媒體lc之軌跡時，主光束27,為受光部A、B、 C、D以幾乎相同之光強度接收。如第2(c)圖所示，±1階副 光束29a’、29b’之中心與第3光記錄媒體lc之軌跡之邊緣部 幾乎一致而配置。 33 ί?' 1327316 因此，土1階副光束29a，、29b，為副光束用受光區域腕 之受光部η及副光束用受光區域刪之受光部如幾乎相 同之強度分別接收，為副光束較統域耐之受光仙 及副光束用受光區域18b3之受光部12(受光部u、J2之光強 5度<文光部12、J1之光強度）分別接收。因而，若主光束27, 及±1階副光束29a，、29b，正確追蹤第3光記錄媒體&之軌跡 時，為副光束用受光區域18b2接收之光強度及為副光束用 受光區域18b3接收之光強度幾乎相等。 相對於此，當主光束27,及±1階副光束29a，、29b，偏離 10至第3光s己錄媒體lc預定軌跡之一邊時，主光束27,之受光 部A、B之光強度增尚，相對於此，受光部匸、〇之光強度減 低。此時’相較士1階副光束29a’、29b正確追隨第3光記錄 媒體lc之軌跡時’ +1階副光束29a’之受光部u、；^之光強度 減低，相對於此，-1階副光束29b’之受光部12、J2之光強度 15增高。又，當主光束27’及±1階副光束29a，、29b，偏離至第3 光s己錄媒體lc之預定軌跡之另一邊時，例如主光束27’之受 光部A、B之光強度減低，相對於此，受光部c、d之光強度 則增高。此時，相較±1階副光束29a’、29b正確追隨第3光 記錄媒體lc之軌跡時，+1階副光束29a，之受光部II、J1之光 20 強度增高，相對於此，-1階副光束29b’之受光部12、J2之光 強度減低。 因而，當令在各受光部II、J1、12、J2經光電轉換 而得之檢測電壓為VII、VJ1、VI2、VJ2時，追蹤伺服 信號TS為TS=(VI1+VJ1)-(VI2+VJ2)而求出。如此，在第 34 3光記錄媒體ic(CD系光記錄媒體）中，追蹤伺服信號使 用三光束方式求出。又，再生信號RF為 RF=VA+VB+VC+VD+VI1+VJ1+VI2+VJ2而求出。 如以上所說明’根據本實施形態，形成繞射光栅13之 繞射區域21，而當將主光束27與土1階副光束29a、29b之光 點間隔調整為第1光記錄媒體la之物理軌距P1之約1/2時， 使主光束27,與±1階副光束29a’、29b’之光點間隔SP2為第3 光記錄媒體lc之物理軌距P3之約1/4。藉此’光讀寫頭10在 第1及第2光記錄媒體la、lb(DVD系光記錄媒體)可使用差動 推挽方式，檢測追蹤伺服信號。又，光讀寫頭10在第3光記 錄媒體lc(CD系光記錄媒體）可使用三光束方式，檢測追蹤 伺服信號。再者’由於在繞射光柵中，不產生散射光，故 光讀寫頭10可檢測良好之再生信號及追蹤伺服信號。 接著，就本實施形態之光記錄再生裝置作說明。第U 圖顯示搭載本實施形態之光讀寫頭10之光記錄再生裝置 150之概略結構。如第11圖所示，光記錄再生裝置150具有 使第1至第3光記錄媒體la、lb、lc旋轉之轉軸馬達152、將 雷射光束照射至第1至第3光記錄媒體la、lb、lc，同時， 接收其反射光之光讀寫頭1、控制轉軸馬達152及光讀寫頭 10之動作之控制器154、將雷射驅動信號供給光讀寫頭1〇之 雷射驅動電路155、將透鏡驅動信號供給光讀寫頭1〇之透鏡 驅動電路156。 控制器154具有聚焦伺服追隨電路157、追蹤伺服追隨 電路158及雷射控制電路159。當聚焦伺服追隨電路157作動 時’呈於旋轉之第1至第3光記錄媒體la、lb、1(1之資訊纪 錄面聚焦之狀態，追蹤伺服追隨電路158作動時，對第1至 第3光記錄媒體ia、ib、lc偏心之信號軌跡，呈自動追隨雷 射光束之光點的狀態。聚焦伺服追隨電路157及追縱词服追 5隨電路丨58分別具有自動調整聚焦增益之自動増益控制功 能及自動調整追隨增益之自動增益控制功能。又，雷射控 制電路159為藉雷射驅動電路155產生供給之雷射驅動信號 之電路，依記錄於第1至第3光記錄媒體ia、lb、lc之記錄 條件設定資訊，進行適切之雷射驅動信號。 有關該等聚焦飼服追隨電路157、追縱飼服追隨電路 158及雷射控制電路159不需為組裝入控制器154内之電 路，為與控制器154分開之零件亦可。再者，該等不需為物 理性電路’亦可為在控制器154内執行之軟體。 [第2實施形態] 15 使用第丨2圖及第13圖’說明本發明第2實施形態之繞射 光柵、受光元件及使用該等元件之光讀寫頭以及光記錄再 生裝置。在上述實施形態中’繞射光柵13具有於法線方向 觀看光入射面而呈直線狀之繞射區域21。相對於此，本實 施形態之繞射光栅4〇之特徵在於具有於法線方向觀看光入 20 射面而呈波浪形之繞射區域41 »又，由於本實施形態之光 讀寫頭及光記錄再生裝置之結構與上述實施形態相同，故 省略說明。又，本實施形態之追縱伺服信號之檢測方法與 上述實施形態相同，故省略說明。 第12圖顯示從光射出面側觀看本實施形態之繞射光柵 36 由於±1階副光束29a、29b之光學傳達係數之遮斷頻率位移 至低頻域，故可去除空間頻率（軌距之倒數）高之執跡橫貫信 號成份。因此，當以副光束用受光元件18a2、18a3接收在 第2光記錄媒體lb反射之±1階副光束29a、29b，使用從副光 5 束用受光元件18a2、18a3輸出之電信號時，可檢測已減低 軌跡橫貫信號之聚焦伺服信號。又，在第1及第3光記錄媒 體la、lc中亦可獲得相同之效果。 如以上所說明，根據本實施形態，光讀寫頭可檢測已 減低軌跡橫貫信號之混入之聚焦伺服信號。 10 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明第1實施形態之光讀寫頭之概略結 構者。 第2(a)圖〜第2(b)圖係顯示本發明第1實施形態之繞射 光栅13之概略結構者。 15 第3(a)圖〜第3(c)圖係本發明第1實施形態之光讀寫頭 1〇，其係例示顯示於第1至第3光記錄媒體la、lb、lc聚光 之主光束27、27’及±1階副光束29a、29b、29a’、29b，。 第4圖係本發明第1實施形態之光讀寫頭l〇，其係顯示 ±1階副光束29a、29b、29a’、29b，相對於主光束27、27,之 20 各調整位置等。 第5圖係顯示從光入射面觀看本發明第1實施形態之受 光元件18者。 第6(a)圖〜第6(b)圖係用以說明本發明第1實施形態之 繞射光柵13者，其係例示顯示具有習知2種光栅常數之繞射 38 1327316 光柵之主光束、副光束及散射光之光量比者。 第7(a)圖〜第7(b)圖係用以說明本發明第1實施形態之 繞射光柵13者，其係顯示截面呈矩形之繞射光柵之光柵深 度與1階光之光強度對〇階光之光強度之比率的關係者。 5 第8(a)圖〜第8(b)圖係用以說明本發明第1實施形態之 繞射光栅13者，其係顯示截面呈矩形之繞射光柵之光栅深 度與1階光之光強度對〇階光之光強度之比率的關係者。 第9(a)圖〜第9(b)圖係顯示在本發明第1實施形態之繞 射光柵13繞射之繞射光之分離位置及光強度之測定結果 10 者。 第10圖係例示顯示用於本發明第1實施形態之繞射光 柵13之繞射光之分離位置及光強度測定之測定系統者。 第11圖係顯示本發明第1實施形態之光記錄再生裝置 150之概略結構者。 15 第12圖係顯示本發明第2實施形態之繞射光柵13之概 略結構者。 第13圖係本發明第2實施形態之光讀寫頭，其係例示顯 示於第2光記錄媒體lb之資訊記錄面聚光之主光束27及土 1 階副光束29a、29b者》 20 【主要元件符號說明】 la. ..第1光記錄媒體 lb. ..第2光記錄媒體 lc. ..第3光記錄媒體 10...光讀寫頭 11.. .雙波長半導體雷射 11a...第1發光部 lib...第2發光部 12.. .相位差板 39 1327316

13.. .繞射光柵 14.. .光束分離器 15.. .準直透鏡 16.. .物鏡 17.. .感測透鏡 18.. .受光元件 18a...第1受光區域 18b...第2受光區域 18al...主光束用受光區域 18a2...副光束用受光區域 18a3...副光束用受光區域 18bl...主光束用受光區域 18b2...副光束用受光區域 18b3...副光束用受光區域 21.. .繞射區域 23.. .凹凸部 23a...凸部 23b...凹部 25.. .第1雷射光 25’...第2雷射光 25a...雷射光 25b...雷射光 27.. .主光束 27’..·主光束 29a...副光束 29a’...副光束 29b...副光束 29b’...副光束 31.. .CD用繞射光栅 33.. .DVD用繞射光柵 37.. .光源 39.. .螢幕 40.. .繞射光柵 41.. .繞射區域 43.. .凹凸部 43a...凸部 43b...凹部 150.. .光記錄再生裝置 152.. .轉軸馬達 154.. .控制器 155.. .雷射驅動電路 156.. .透鏡驅動電路 157.. .聚焦伺服追隨電路 158.. .追蹤伺服追隨電路 159.. .雷射控制電路 40

Claims (1)

1327316 第95103688號申請案申請專利^^正;^ " 十 、申請專利範圍： —~~ -~~~ L 〜^一、，一 .* t ·· · 4n ·*· * 1. 一種繞射光柵，係具有繞射區域者，且該繞射區域係配 置於第1波長之第1光及第2波長之第2光之光程中，以生 成分別將前述第1及第2光繞射分離之〇階光及±1階光， 並僅形成於光入射面或光射出面其中一者， 又，前述繞射區域具有凹部之深度形成在4〇〇nm以 下且反覆連續之凹凸部。

2.如申請專利範圍第1項之繞射光柵，其中前述繞射區域 具有截面呈矩形之前述凹凸部，且凸部之長度對前述凹 凸部之1間距之比率為0.2至〇.8。 3_如申請專利範圍第1或2項之繞射光柵，其中前述第1光 及第2光至少一者繞射之前述±1階光之各光量係在前述 其中一者之光繞射之前述〇階光之光量的10分之丨以下。 4.如申請專利範圍第1項之繞射光栅，其中前述第1光適合 DVD系光記錄媒體之記錄再生，且前述第2光適合cd系 光記錄媒體之記錄再生。

5·如申請專利範圍第4項之繞射光柵，其中前述繞射區域 可產生像差，而使於前述DVD系光記錄媒體或前述CD 系光記錄媒體半徑方向上，前述DVD系光記錄媒體或前 述CD系光記錄媒體之資訊記錄面成像之前述土1階光的 各光點徑長度較同方向之前述〇階光的光點徑長度長。 6. —種受光元件，係分別將從光源射出之第1波長之第1光 及第2波長之第2光繞射而分離成〇階光及±1階光，而於 光記錄媒體聚光後，接收在前述光記錄媒體反射之前述 41 1327316 〇階光及前述±ι階光者，並包含有： 第1受光區域，係依前述第1波長配置，並具有接收 前述第1光繞射之前述0階光之0階光用受光區域及分別 接收前述第1光繞射之前述士1階光之1階光用受光區 域；及 第2受光區域，係依前述第2波長配置，並具有接收 前述第2光繞射之前述0階光之0階光用受光區域及分別 接收前述第2光繞射之前述±1階光之1階光用受光區域。

7. 如申請專利範圍第6項之受光元件，其中前述第1受光區 域之前述0階光用受光區域及前述1階光用受光區域之 中心間之距離L1與前述第2受光區域之前述0階光用受 光區域及前述1階光用受光區域之中心間之距離L2之 比，係與前述第1波長及前述第2波長之比大致相等。

8. 如申請專利範圍第6或7項之受光元件，其中前述第1受 光區域之前述0階光用受光區域及前述1階光用受光區 域具有朝前述DVD系光記錄媒體之軌跡之切線方向延 伸的分割線。 9. 如申請專利範圍第6或7項之受光元件，其中前述0階光 用受光區域及前述1階光用受光區域於前述光記錄媒體 之半徑方向上並列配置。 10. 如申請專利範圍第6或7項之受光元件，其中前述第1及 第2受光區域於前述光記錄媒體之轨跡之切線方向上並 列配置。 11. 一種光讀寫頭，係包含有： 42 1327316 t98〇5%22),. -r . ./ : ,- 光源，係射出第1波長之第1光及第2波長~之第 者； 繞射光柵，係具有繞射區域，而該繞射區域可生成 分別將前述第1及第2光繞射分離之0階光及士 1階光，且 僅形成於光入射面或光射出面其中一者；及 受光元件，包含第1受光區域及第2受光區域者，且 該第1受光區域係依前述第1波長配置，並具有接收前述 第1光繞射之前述〇階光之〇階光用受光區域、及分別接 • 收前述第1光繞射之前述±1階光之1階光用受光區域 者；該第2受光區域係依前述第2波長配置，並具有接收 _ 前述第2光繞射之前述0階光之0階光用受光區域及分別 接收前述第2光繞射之前述± 1階光之1階光用受光區域 者， 又，前述繞射區域具有凹部之深度形成在400nm以 下且反覆連續之凹凸部。 12. 如申請專利範圍第11項之光讀寫頭，其中前述繞射光栅 ® 係申請專利範圍第1項之繞射光柵。 13. 如申請專利範圍第11項之光讀寫頭，其中前述受光元件 係申請專利範圍第7項之受光元件。 14. 如申請專利範圍第11項之光讀寫頭，其中前述光源具有 發射適合DVD系光記錄媒體之記錄再生之前述第1光的 第1發光部，及發射適合CD系光記錄媒體之記錄再生之 前述第2光的第2發光部。 15. 如申請專利範圍第14項之光讀寫頭，其中相對於物理執 43 1327316 **?-· ' (98〇5«?2)., ’<Jc 距長度為PI之前述DVD系光記錄媒體（第1光記錄媒體） 或前述物理執距長度為P2(P2>P1)之前述DVD系光記錄 媒體（第2光記錄媒體），繞射前述第1波長之光之前述±1 階光之光點與繞射前述第1波長之光之0階光之光點相 關、對稱且配置在前述第1或第2光記錄媒體半徑方向上 大約Ρ1χ(η+1/2)(其中η為0以上之整數）之位置處，又， 相對於物理軌距長度為Ρ3 (Ρ3>Ρ2)之前述CD系光記 錄媒體（第3光記錄媒體），繞射前述第2波長之光之前述 Φ 士 1階光之光點與繞射前述第2波長之光之0階光之光點 相關、對稱且配置於前述第3光記錄媒體半徑方向上大 約P3x(n+l/4)(其中η為0以上之整數)之位置處。 16. 如申請專利範圍第14或15項之光讀寫頭，其中前述DVD 系光記錄媒體之追蹤伺服信號使用差動推挽方式檢 測，且前述CD系光記錄媒體之追蹤伺服信號使用三光 束方式檢測。 17. —種光記錄再生裝置，係具有申請專利範圍第11至16項 ® 巾任-項之光讀寫頭者。 44