專利名稱：光學器件及光拾波器裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于對光盤等信息記錄媒體進行記錄和重放的光拾波器裝置的光學器件，還涉及使用這樣的光學器件構成的光拾波器裝置。
背景技術：
以往，作為信息記錄媒體提出了各種光盤的方案。作為這樣的光盤，具有“CD”(compact disc)標準的光盤的約7倍記錄容量的“DVD”(數(shù)字多用光盤)標準的光盤，近年來迅速普及。在該“DVD”中記錄了視頻信號的“DVD-Video”可大量復制，并將取代“VHS”(商標名)等錄像帶媒體而作為在電影等內(nèi)容的發(fā)行和出租中所使用的媒體。
再有，所謂的“DVD-RAM”，“DVD-R”，“DVD-RW”，“+R”，“+RW”等用戶可記錄信息信號的光盤的標準也作為個人計算機(PC)用記錄媒體和錄像機用記錄媒體正在迅速普及。
另一方面，即使對于“CD”，所謂的“CD-R”等用戶可記錄信息信號的光盤的標準也廣泛普及。
這樣，在光盤記錄裝置中，即使對于使用作為“DVD”標準的650nm頻段光源的光盤和使用作為“CD”標準的780nm頻段光源的光盤的任一種，用戶都要求可記錄信息信號的功能。特別地，作為“DVD”標準的光盤，存在上述多種標準，對于所有這些各種標準的光盤，要求記錄及重放的互換性，因而提出了滿足這樣的要求的光拾波器裝置。
可對這樣的各種標準的光盤進行記錄及重放的光拾波器裝置，其功能及構造極為復雜，因而制造困難。另一方面，在這樣的光拾波器裝置中，特別是在民用的光拾波器裝置中，在保持多功能的同時還要求裝置結(jié)構的簡化、體積小及重量輕、易于制造、價格低廉，并對這些的要求越來越高。
根據(jù)這樣的要求，作為可對“CD”及“DVD”兩種標準的光盤進行重放或者可進行記錄和重放的光拾波器裝置，提出了多種實現(xiàn)小型化、輕量化的方案。
例如，如圖1所示，本申請的發(fā)明人提出的光拾波器裝置具備發(fā)射第一波長的激光的第一激光光源101和內(nèi)裝發(fā)射第二波長的激光的第二激光光源的光學器件102。在該光拾波器裝置中，如圖2所示，將光學器件102做成具備第二激光光源103、全息元件104和受光元件105的整體結(jié)構。如圖3所示，受光元件105具有分別分割為多個受光面的多個受光部106、106。
在該光拾波器裝置中，如圖1所示，就各波長的激光而言產(chǎn)生三束光束，并對光盤201的記錄軌道進行照射。如圖2所示，來自該光盤201的反射光在分割為兩個區(qū)域的全息元件104的各區(qū)域被衍射后，由受光元件105的預定的多個受光面接收。這時，互不相同的第一及第二波長的反射光將由同一受光面接收。
而且，在該光拾波器裝置中，根據(jù)由受光元件105的各受光面獨立輸出的光檢測輸出，可得到來自光盤的信息的讀取信號和各種誤差信號。
但是，在上述光拾波器裝置中存在下述問題。
即，由對“CD”標準的光盤和“DVD”標準的光盤雙方所使用的物鏡會聚的激光在這些光盤上除會聚到一點上的成分以外，還包含由物鏡的衍射所產(chǎn)生的“雜散光”成分。該“雜散光”成分由光盤反射并對光盤的受光元件進行擴散照射。這樣的“雜散光”成分的反射光將作為對來自光盤的信息的讀取信號和各種誤差信號進行相加的直流成分而被檢測，并成為信號調(diào)制度的惡化及誤差信號的偏差的原因。
再有，在重放記錄層為兩層所形成的“DVD”標準的光盤的情況下，照射到光盤上的激光即使在成為重放對象之一的記錄層以外的其它記錄層被反射，也會作為不需要的反射光返回受光元件。這樣，由不是重放對象的記錄層反射的反射光以焦點偏移較大且擴散的狀態(tài)返回受光元件，并具有與來自作為重放對象的記錄層的反射光同等的總光量。因此，這樣的不需要的反射光將作為對來自光盤的信息的讀取信號和各種誤差信號進行相加的直流成分而被檢測，并成為信號調(diào)制度的惡化及誤差信號的偏差的原因。
此外，在用于將信息信號記錄在光盤上的光拾波器裝置中，在生成用于所謂“三光束法”和“DPP法”的三束光束時，為確保記錄光的功率，需要將主光束和輔助光束的光量比增大到例如15∶1乃至20∶1的程度。而且，在接收三束光束的反射光的相互鄰接的受光區(qū)域中，如上所述，主光束的反射光中所包含的擴散光有可能擴展到接收側(cè)光束的受光區(qū)域。這時，由于主光束的光量是輔助光束的15倍乃至20倍左右，所以主光束的反射光中所包含的擴散光的光量將在檢測微弱的輔助光束的反射光的受光區(qū)域中產(chǎn)生不可忽視的影響。因此，這樣的主光束的反射光中所包含的擴散光將作為對來自光盤的信息的讀取信號和各種誤差信號進行相加的直流成分被檢測出來，并成為信號調(diào)制度的惡化及誤差信號的偏差的原因，將難以確保運算電路的動態(tài)范圍。
而且，如上所述，在使用了全息元件的光學器件中，當用同一個全息元件來衍射“CD”標準的光盤用和“DVD”標準的光盤用的波長互不相同的反射光時，這些反射光將因衍射角的波長依存性而使受光元件的到達位置互不相同。因此，當對這些不同波長的反射光要在同一受光區(qū)域進行接收時，需要擴大受光區(qū)域的面積。但是，當擴大受光區(qū)域的面積時，接收上述不需要的反射光的量與面積的擴大大體成比例地增大，其結(jié)果，產(chǎn)生信號調(diào)制度的惡化及誤差信號的偏差，且難以確保運算電路的動態(tài)范圍。
這里，為避免該問題，考慮了將受光區(qū)域分離為各波長專用，但僅靠分離受光區(qū)域，雖然能使不需要的光成分減半，但存在不能完全除去的問題。
此外，例如，在如日本特開平11-73658號公報中所記載的，具備消除偏移用的受光部的光拾波器裝置中，僅為了所謂的消除偏移，就需要增加全息元件的區(qū)域分割和受光區(qū)域及使用專用的運算電路，從而存在因構造復雜、制造困難導致的成本上升的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明就是鑒于上述現(xiàn)狀提出的，其目的是提供一種光學器件，并提供一種使用了這樣的光學器件而構成的光拾波器裝置；上述的光學器件如“DVD”標準的光盤和“CD”標準的光盤那樣，在對于使用的光源的波長不同的光盤進行信息信號的重放或記錄和重放時，可避免來自光盤的不需要的反射光所產(chǎn)生的影響的同時，可避免對輸出信號進行復雜的運算。
為解決上述問題，本發(fā)明的一種光學器件，其結(jié)構至少具備受光元件和全息元件，在全息元件中使多個波長互不相同的入射光進行衍射，并在受光元件上的受光區(qū)域接收該衍射光，其特征是，受光元件具有與全息元件的衍射角不同的各波長的入射光對應、并分別用于接收一個波長的入射光的多個受光區(qū)域；具備根據(jù)來自多個受光區(qū)域的各輸出信號進行運算的運算器；當對一個波長的入射光而在一個受光區(qū)域接收時，運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號來進行運算，并檢測不需要的光成分。
在該光學器件中，當對一個波長的入射光而在一個受光區(qū)域接收時，由于運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號進行運算，以檢測不需要的光成分，因而能避免不需要的光成分的影響。
此外，在上述光學器件中，本發(fā)明使多個受光區(qū)域各自的受光面積實質(zhì)上大體相等。
在該光學器件中，由于用于檢測不需要的光成分的多個受光區(qū)域的受光面積實質(zhì)上大體相等，所以能容易地進行不需要的光成分的檢測。
再有，在本發(fā)明的上述光學器件中，在入射光波長為第一波長及第二波長的任一個的情況下，當對第一波長的入射光在第一受光區(qū)域接收時，運算器根據(jù)來自該第一受光區(qū)域的輸出信號S1和來在第二受光區(qū)域的輸出信號S2，通過(S1-S2)的運算，檢測不需要的光成分；當對第二波長的入射光在第二受光區(qū)域接收時，運算器根據(jù)來自該第二受光區(qū)域的輸出信號S2和來在第一受光區(qū)域的輸出信號S1，通過(S2-S1)的運算，檢測不需要的光成分。
在該光學器件中，在對第一波長的入射光在第一受光區(qū)域接收時，和在對第二波長的入射光在第二受光區(qū)域接收時，通過使用于檢測不需要的光成分的運算的極性反轉(zhuǎn)，即使在接收任一波長的入射光的情況下，也可以很容易地檢測不需要的光成分。
此外，在本發(fā)明的上述光學器件中，在入射光波長為第一波長及第二波長的任一個的情況下，具備判斷入射光的波長是否為第一波長及第二波長的任一個的波長判斷構件，以及根據(jù)波長判斷構件的判斷結(jié)果，使來自運算器的輸出信號的極性反轉(zhuǎn)的極性切換構件；運算器根據(jù)來自接收第一波長的入射光的第一受光區(qū)域的輸出信號S1和來自接收第二波長的入射光的第二受光區(qū)域的輸出信號S2，進行(S1-S2)的運算；極性切換構件在入射光的波長為第一波長的情況下，不使來自運算器的輸出信號的極性反轉(zhuǎn)，而將(S1-S2)的運算結(jié)果作為不需要的光成分的檢測信號；在入射光的波長為第二波長的情況下，使來自運算器的輸出信號的極性反轉(zhuǎn)，并將(-1)(S1-S2)的運算結(jié)果作為不需要的光成分的檢測信號。
在該光學器件中，在對第一波長的入射光在第一受光區(qū)域接收時，和在對第二波長的入射光在第二受光區(qū)域接收時，通過使來自運算器的輸出信號的極性反轉(zhuǎn)，即使在接收任一波長的入射光的情況下，也能很容易地檢測不需要的光成分。
此外，在本發(fā)明的上述光學器件中，運算器、波長判斷構件及極性切換構件的至少一部分與受光元件一體形成于同一基片上。
在該光學器件中，通過使運算器、波長判斷構件及極性切換構件的至少一部分與受光元件一體形成于同一基片上，從而能根據(jù)對運算結(jié)果的波長判斷很容易地進行極性切換。
另外，在本發(fā)明的上述光學器件中，為了從信息記錄媒體讀取主要的信息而照射到該信息記錄媒體上的主光束由該信息記錄媒體反射所產(chǎn)生的反射光以及因?qū)π畔⒂涗浢襟w的記錄軌道的跟蹤動作而照射到該信息記錄媒體上的兩束輔助光束由該信息記錄媒體反射所產(chǎn)生的反射光作為入射光而入射；受光元件具有用于接收主光束的反射光的受光區(qū)域和用于接收兩束輔助光束的反射光的受光區(qū)域，對于這些用于接收主光束的反射光的受光區(qū)域和用于接收輔助光束的反射光的受光區(qū)域中的各個，具有與全息元件的衍射角不同的各波長的入射光對應的，并用于分別接收一個波長的入射光的多個受光區(qū)域；對于用于接收主光束的反射光的受光區(qū)域，當對一個波長的入射光在一個受光區(qū)域中接收時，運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號進行運算；同時，對于用于接收輔助光束的反射光的受光區(qū)域，當對一個波長的入射光在一個受光區(qū)域中接收時，運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號進行運算，以檢測不需要的光成分。
在該光學器件中，即使對于來自信息記錄媒體的主光束的反射光和來自信息記錄媒體的輔助光束的反射光中的任一個，都能避免不需要的光的影響。
另外，在本發(fā)明的上述光學器件中，為了從信息記錄媒體讀取主要的信息而照射到該信息記錄媒體上的主光束由該信息記錄媒體反射所產(chǎn)生的反射光以及因?qū)λ鲂畔⒂涗浢襟w的記錄軌道的跟蹤動作而照射到該信息記錄媒體上的兩束輔助光束由該信息記錄媒體反射所產(chǎn)生的反射光作為入射光而入射；受光元件具有用于接收主光束的反射光的受光區(qū)域和用于接收兩束輔助光束的反射光的受光區(qū)域，對于用于接收主光束的反射光的受光區(qū)域，與入射光波長無關地在共同的受光區(qū)域接收；對于用于接收輔助光束的反射光的受光區(qū)域，具有與全息元件的衍射角不同的各波長的入射光對應的，并用于分別接收一個波長的入射光的多個受光區(qū)域；對于用于接收輔助光束的反射光的受光區(qū)域，當對一個波長的入射光在一個受光區(qū)域中接收時，運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號進行運算，以檢測不需要的光成分。
再有，在本發(fā)明的上述光學器件中，全息元件借助于直線的分割線被分割為兩個區(qū)域；在為從信息記錄媒體讀取信息而照射到該信息記錄媒體上的光束由該信息記錄媒體反射所產(chǎn)生的反射光作為入射光入射的情況下，將全息元件分割為兩個區(qū)域的分割線光學映射地配置在與信息記錄媒體的記錄軌道平行的方向上，該全息元件使反射光衍射，并將該反射光在與記錄軌道正交的方向上光學映射地分割為兩部分。
在該光學器件中，通過僅對不需要的光的影響大的輔助光束的反射光避免不需要的光的影響，可避免運算電路的大型化。
此外，在本發(fā)明的上述光學器件中，入射光波長為以790nm頻段附近為第一波長，而以660nm頻段附近為第二波長。
在該光學器件中，對于“DVD”(數(shù)字多用光盤)標準的各種光盤和“CD”(compact disc)標準的各種光盤，均可使用。
再有，在本發(fā)明的上述光學器件中，將發(fā)射入射光波長中的第一波長的光的光源及發(fā)射第二波長的光的光源中的至少任一個與受光元件一體配備于同一基片上。
在該光學器件中，通過將各光源中的至少一個與受光元件一體配備于同一基片上，可很容易地進行發(fā)光波長的判斷。
而且，本發(fā)明的光拾波器裝置，其特征是，具備上述的光學器件和發(fā)射入射光的波長中的第一波長的光的光源及發(fā)射第二波長的光的光源，將從各光源發(fā)射的光束照射到信息記錄媒體上，將來自該信息記錄媒體的反射光作為對光學器件的入射光，對來自該信息記錄媒體的信息進行讀取。
在該光拾波器裝置中，由于當對一個波長的入射光在一個受光區(qū)域中接收時，由于運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號進行運算，以檢測不需要的光成分，所以能避免不需要的光成分的影響。
此外，本發(fā)明的光拾波器裝置，其特征是，具備上述的光學器件，發(fā)射第一波長的激光的第一激光光源，將從第一激光光源發(fā)射的第一波長的激光分割為主光束及兩束輔助光束的第一衍射光柵，設于光學器件內(nèi)并發(fā)射第二波長的激光的第二激光光源，以及設于光學器件內(nèi)并將從第二激光光源發(fā)射的第二波長的激光分割為主光束及兩束輔助光束的第二衍射光柵；將從各激光光源發(fā)射的激光照射到信息記錄媒體上，將來自該信息記錄媒體的反射光作為對光學器件的入射光，利用主光束的來自信息記錄媒體的反射光從信息記錄媒體上讀取主要信息的同時，利用各輔助光束的來自信息記錄媒體的反射光從信息記錄媒體上讀取跟蹤誤差信號。
在該光拾波器裝置中，當對一個波長的入射光在一個受光區(qū)域中接收時，由于運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號進行運算，以檢測不需要的光成分，所以能避免不需要的光成分的影響。
再有，本發(fā)明的光拾波器裝置，其特征是，具備上述的光學器件，設置在光學器件內(nèi)并發(fā)射第一波長的激光的第一激光光源，設置在光學器件內(nèi)并將從第一激光光源發(fā)射的第一波長的激光分割為主光束及兩束輔助光束的第一衍射光柵，發(fā)射第二波長的激光的第二激光光源，以及將從第二激光光源發(fā)射的第二波長的激光分割為主光束及兩束輔助光束的第二衍射光柵；將從各激光光源發(fā)射的激光照射到信息記錄媒體上，將來自該信息記錄媒體的反射光作為對光學器件的入射光，利用主光束的來自所述信息記錄媒體的反射光從信息記錄媒體讀取主要信息的同時，利用各輔助光束的來自信息記錄媒體的反射光從信息記錄媒體讀取跟蹤誤差信號。
在該光拾波器裝置中，當對一個波長的入射光在一個受光區(qū)域中接收時，由于運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號進行運算，以檢測不需要的光成分，所以能避免不需要的光成分的影響。
在本發(fā)明的光學器件及光拾波器裝置中，在對如“DVD”標準的光盤和“CD”標準的光盤那樣使用的光源波長不同的光盤進行信息信號的重放或者記錄和重放時，可防止產(chǎn)生信號調(diào)制度的惡化及誤差信號的偏差，并易于確保運算電路的動態(tài)范圍；再有，由于沒有增加信號輸出的通道數(shù)，所以不會增大運算電路的規(guī)模；由于沒有增加布線的引腳數(shù)，因而易于小型化。
即，根據(jù)本發(fā)明，可對例如“DVD”標準的各種光盤(所謂的“DVD-RAM”、“DVD-R”、“DVD-RW”、“+R”、“+RW”等使用650nm頻段的激光的記錄型光盤)和“CD”標準的各種光盤(所謂的“CD-R”、“CD-RW”等使用780nm頻段的激光的記錄型光盤)那樣使用的光源的波長不同的信息記錄媒體提供具有互換性的光學器件。
而且，在該光學器件中，可減小在由物鏡會聚的光束中，作為在光盤上不會聚到一點的成分的反射光的“雜散光”成分擴展并照射到受光元件上的影響，并減小信號調(diào)制度的惡化及誤差信號的偏差的產(chǎn)生。
再有，在該光學器件中，在重放記錄層為兩層所形成的“DVD”標準的光盤的情況下，可以減小來自不是重放對象的記錄層的反射光擴展并照射到受光元件上的影響，并減小信號調(diào)制度的惡化及誤差信號的偏差的產(chǎn)生。
此外，在該光盤中，在用于實行“三光束法”和“DPP法”的三束光束中，為確保記錄光的功率，即使在主光束的光量大于輔助光束的光量的情況下，也可以減小來自主光束的擴散光照射到輔助光束的受光區(qū)域上的影響，并減小信號調(diào)制度的惡化及誤差信號的偏差的產(chǎn)生，并易于確保運算電路的動態(tài)范圍。
還有，在該光學器件中，在使用全息元件來使波長互不相同的入射光衍射的情況下，不必增大與輔助光束相關的受光區(qū)域的面積，可以減小不需要的反射光的影響，可減小信號調(diào)制度的惡化及誤差信號的偏差的產(chǎn)生，并易于確保運算電路的動態(tài)范圍。
即，本發(fā)明在對如“DVD”標準的光盤和“CD”標準光盤那樣使用光源波長不同的光盤進行信息信號的重放或者記錄和重放時，可提供能避免來自光盤的不需要的反射光所產(chǎn)生的影響，可避免對輸出信號進行復雜運算的光學器件，另外，可提供使用了這樣的光學器件構成的光拾波器裝置。


圖1是表示現(xiàn)有的光拾波器裝置的結(jié)構的立體圖。
圖2是表示現(xiàn)有的光學器件的結(jié)構的立體圖。
圖3是表示上述現(xiàn)有的光學器件的受光元件的俯視圖。
圖4是表示本發(fā)明的光拾波器裝置的結(jié)構的立體圖。
圖5是表示本發(fā)明的光學器件的結(jié)構的立體圖。
圖6是表示上述光學器件的全息元件和受光元件的各受光區(qū)域的位置關系的平面圖。
圖7(a)是表示在上述光學器件中使用第一種光盤的情況下的受光元件上的反射光狀態(tài)的平面圖，圖7(b)是表示在上述光學器件中使用第二種光盤的情況下的受光元件上的反射光狀態(tài)的平面圖。
圖8(a)是表示在上述光學器件中使用第一種光盤的情況下的跟蹤誤差信號TE的運算電路的平面圖，圖8(b)是表示在上述光學器件中使用第二種光盤的情況下的跟蹤誤差信號TE的運算電路的平面圖。
圖9(a)是表示在上述光學器件中接收第一波長的輔助光束的反射光的狀態(tài)的俯視圖，圖9(b)是表示在上述光學器件中接收第二波長的輔助光束的反射光的狀態(tài)的俯視圖。
圖10(a)及圖10(b)是分別表示在上述光學器件中在受光元件上照射不需要的光的狀況的立體圖及俯視圖，圖10(c)是表示檢測信號的波形圖。
圖11(a)及圖11(b)是分別表示對上述光學器件的不需要的光所采用的對策的原理(使用第一種光盤時)的俯視圖及波形圖。
圖12(a)及圖12(b)是分別表示對上述光學器件的不需要的光所采用的對策的原理(使用第二種光盤時)的俯視圖及波形圖。
圖13(a)及圖13(b)是分別表示為實現(xiàn)對上述光學器件的不需要的光所采用的對策的結(jié)構的俯視圖及波形圖。
圖14(a)及圖14(b)是分別表示為實現(xiàn)對上述光學器件的不需要的光所采用的對策的另一結(jié)構的俯視圖及波形圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的光學器件及光拾波器裝置的實施方式。
下面，首先說明光拾波器裝置的結(jié)構。
圖4是表示本發(fā)明的光拾波器裝置的結(jié)構的立體圖。
如圖4所示，該光拾波器裝置具有發(fā)出第一波長(例如650nm頻段)激光的第一激光光源1。從該第一激光光源1發(fā)出的第一波長的激光通過平行光管透鏡2而成為平行光束，并經(jīng)第一光柵3而被分割為0次光及±1次光三束光束，然后入射到具有光束成形功能的分束棱鏡4。第一光柵3的0次光成為用于對光盤進行信息信號的記錄和重放的主光束，±1次光成為用于檢測跟蹤誤差信號的第一及第二輔助光束。
在分束棱鏡4中，第一波長的激光通過對入射面4a傾斜入射進行光束成形，并入射到該分束棱鏡4內(nèi)。
再有，在分束棱鏡4的入射面4a上，反射了第一波長的激光的一部分，并由檢測激光功率用的第一監(jiān)控光電二極管5接收。
入射到分束棱鏡4內(nèi)的第一波長的激光透過用于分離光束的反射膜4b而從該分束棱鏡4出射，并透過λ/4(四分之一波長)板6而成為圓偏振光。
該第一波長的激光由反射鏡7反射而使光程彎折并入射到物鏡8。該物鏡8將已入射的第一波長的激光會聚在作為適用于該第二波長的激光的信息記錄媒體的第一種光盤例如，“DVD”標準的光盤201的信號記錄面上。
而且，該光拾波器裝置具備本發(fā)明的光學器件9。在該光學器件9中，如后文所述，內(nèi)裝有發(fā)出第二波長(例如，780nm頻段)激光的第二激光光源。從該第二激光光源發(fā)出的第二波長的激光由光學器件9出射，并通過平行光管透鏡10成為平行光束，且入射到分束棱鏡4中。
在該分束棱鏡4中，第二波長的激光由反射膜4b反射，從該分束棱鏡4出射后透過λ/4(四分之一波長)板6。
該第二波長的激光由反射鏡7反射而使光程彎折并入射到物鏡8。該物鏡8將已入射的第二波長的激光會聚到作為適用于該第一波長的激光的信息記錄媒體的第二種光盤例如，“CD”標準的光盤201的信號記錄面上。
在該光拾波器裝置中，在第一種光盤(“DVD”標準的光盤)201的信號記錄面上會聚并由該信號記錄面反射的第一波長的反射光，及在第二種光盤(“CD”標準的光盤)201的信號記錄面上會聚并由該信號記錄面反射的第二波長的反射光，經(jīng)物鏡8、反射鏡7而返回到分束棱鏡4。這些第一及第二波長的反射光在分束棱鏡4由反射膜4b反射并從該分束棱鏡4向光學器件9出射。
該反射光入射到光學器件9內(nèi)并由裝于該光學器件9內(nèi)的受光元件接收。而且，根據(jù)來自該受光元件的光檢測輸出可進行來自光學器件的信息讀取信號和各種誤差信號的檢測。
接著，說明光學器件的結(jié)構。
圖5是表示本發(fā)明的光學器件的結(jié)構的立體圖。
如圖5所示，本發(fā)明的光學器件的結(jié)構具有發(fā)出第二波長的激光的第二激光光源11和接收來自光盤201的反射光的受光元件12。
第二激光光源11通過輔助基座13及受光元件基片14支撐于箱體(框體)15上。將該第二激光光源11設置成使第二波長的激光向與受光元件基片14的表面部平行的方向上出射。
該第二激光光源11在受光元件基片14上的位置的確定，使得來自第一波長的激光及第二波長的激光的光盤201的反射光向光學器件9的相同位置會聚并返回。即，該第二激光光源11的設定，使得第一及第二波長的激光的反射光在受光元件12上的光軸相互一致。該第二激光光源11設定為，使第一波長的激光的發(fā)光點的共軛點和第二波長的激光的發(fā)光點一致或位于同一光軸上。再有，這里，所謂共軛點是指，包含分束棱鏡4等的光學系統(tǒng)所產(chǎn)生的第一波長的激光的發(fā)光點的成像點。
而且，受光元件12形成于被支撐在箱體15上的受光元件基片14上。該受光元件12形成為在受光元件基片14的表面部上具有多個受光面，并在該表面部接收入射的光束。
此外，該光學器件9具有將從第二激光光源11向與受光元件基片14的表面部平行的方向(圖5中的Y’軸方向)出射的第二波長的激光向與該受光元件基片14的表面部垂直的方向(圖5中的Z’軸方向)反射的微型反射鏡16。該微型反射鏡16是一個端面為45。傾斜面的棱鏡，且在該傾斜面上反射第二波長的激光。該微型反射鏡16在受光元件基片14上使傾斜面朝向第二激光光源11設置。
而且，在受光元件基片14上的設有微型反射鏡16的位置上，設有用于檢測第二波長的激光的激光功率的第二監(jiān)控光電二極管17。入射到微型反射鏡16的傾斜面上的第二波長的激光，在該傾斜面上反射了一部分，剩余的部分透過該傾斜面后入射到微型反射鏡16內(nèi)并由第二監(jiān)控光電二極管17接收。
由微型反射鏡16所反射的第二波長的激光透過第二光柵18，被分割為0次光及±1次光的三束光束。該第一光柵18的0次光成為用于對光盤進行信息信號的記錄或重放的主光束，±1次光成為用于檢測跟蹤誤差信號的第一及第二輔助光束。
經(jīng)過了第二光柵18的第二波長的激光透過全息元件19而從該光學器件9出射。雖然該全息元件19對從光學器件9出射的光束(往路光)也起到衍射作用，但不使用往路的衍射光成分。
來自第一波長的激光的第一種光盤(“DVD”標準的光盤)的反射光(返路光)以及來自第二波長的激光的第二種光盤(“CD”標準的光盤)的反射光(返路光)一同入射到該光學器件9中。這些反射光透過全息元件19向受光元件基片14入射。該全息元件19是具有在透明基片上形成由透光性材料所形成的微細凹凸周期構造的結(jié)構的光學元件。
該全息元件19被分割為第一及第二區(qū)域19L、19R，且分別具有不同的特性。全息元件19作為整體形成為圓形，第一及第二區(qū)域19L、19R分別形成為將全息元件19分為兩半的半圓形狀。
將該全息元件19分割成第一及第二區(qū)域19L、19R的分割線，通過該全息元件19的中心即光軸，并光學映射地處于與光盤201的記錄軌道201a的切線方向平行的方向上。即，來自光盤201的反射光在全息元件19的分割線上光學映射地在光盤201的徑向上分成兩部分，一部分透過第一區(qū)域19L，另一部分透過第二區(qū)域19R。
該全息元件19在第一及第二區(qū)域19L、19R的各個內(nèi)使第一波長的反射光及第二波長的反射光衍射并作為±1次衍射光透過，并可對來自這些反射光的跟蹤誤差信號及聚焦誤差信號進行檢測。
在第一區(qū)域19L中，第一波長的反射光及第二波長的反射光在圖5中以箭頭A所示的方向上衍射并成為±1次衍射光。此外，在第二區(qū)域19R中，第一波長的反射光及第二波長的反射光在圖5中以箭頭B所示的方向上衍射并成為±1次衍射光。這些第一區(qū)域19L的衍射方向和第二區(qū)域19R的衍射方向成為互不相同的方向。
圖6是表示該光學器件9的全息元件19和受光元件12的各受光面的位置關系的平面圖。
如圖6所示，全息元件19光學映射地在光盤201的徑向被分為第一及第二區(qū)域19L、19R兩部分，且各區(qū)域19L、19R的衍射軸形成相互傾斜。
主光束從光盤201反射的反射光，在透過全息元件19的第一區(qū)域19L的部分ML和透過全息元件19的第二區(qū)域19R的部分MR互不相同的方向上進行衍射，并分別在受光元件12中由不同的受光面接收。
即，在受光元件12中，一對第一受光面20A、20B接收經(jīng)過了全息元件19的第一區(qū)域19L的第一及第二波長的主光束的反射光(ML(凸)、ML(凹))。此外，在該受光元件12中，一對第二受光面21A、21B接收經(jīng)過了全息元件19的第二區(qū)域19R的第一及第二波長的主光束的反射光(MR(凸)、MR(凹))。
這些第一受光面20A、20B及第二受光面21A、21B再分別平行地被分成四部分。分割這些第一及第二受光面20A、20B、21A、21B的方向成為與將全息元件19分割為各區(qū)域19L、19R的方向大體正交的方向，即，光學映射地成為光盤201的記錄軌道的切線方向。這些第一及第二受光面20A、20B、21A、21B的已分割的各部分各自獨立地輸出光檢測信號。
在這些第一及第二受光面20A、20B、21A、21B中，根據(jù)來自己分割的各部分的光檢測輸出信號，可檢測來自光盤的信息的讀取信號、聚焦誤差信號、顫動信號等。
即，通過合計來自這些第一及第二受光面20A、20B、21A、21B的總輸出，可從光盤得到讀取信號。
此外，通過使這些第一及第二受光面20A、20B的輸出總和與21A、21B的輸出總和之間的輸出差通過帶通濾波器，便可得到顫動信號。
而且，通過將這些第一及第二受光面20A、21A中心側(cè)的兩部分(20Ab、20Ac、21Ab、21Ac)的輸出與受光面20B、21B兩側(cè)的兩部分(20Ba、20Bd、21Ba、21Bd)的輸出進行合計，并將受光面20B、21B中心側(cè)的兩部分(20Bb、20Bc、21Bb、21Bc)的輸出與受光面20A、21A兩側(cè)的兩部分(20Aa、20Ad、21Aa、21Ad)的輸出進行合計，求出這兩個合計輸出間的差，便可利用所謂的SSD(光斑大小)法得到聚焦誤差信號。
即，全息元件19的第一區(qū)域19L對+1次衍射光具有凸透鏡的透鏡放大率，對-1次衍射光具有凹透鏡的透鏡放大率。另一方面，全息元件19的第二區(qū)域19R對+1次衍射光具有凹透鏡的透鏡放大率，對-1次衍射光具有凸透鏡的透鏡放大率。因此，可根據(jù)來自第一及第二受光面20A、20B、21A、21B的已分割的各部分的輸出信號生成聚焦誤差信號。在將來自各第一受光面20A、20B的已分割的各部分的輸出信號設為V20Aa、V20Ab、V20Ac、V20Ad、V20Ba、V20Bb、V20Bc、V20Bd，將來自各第二受光面21A、21B的已分割的各部分的輸出信號設為V21Aa、V21Ab、V21Ac、V21Ad、V21Ba、V21Bb、V21Bc、V21Bd時，該聚焦誤差信號FE可按下式求得。
FE＝{(V20Ab+V20Ac+V20Ba+V20Bd)+(V21Ab+V21Ac+V21Ba+V21Bd)}-{(V20Aa+V20Ad+V20Bb+V20Bc)+(V21Aa+V21Ad+V21Bb+V21Bc)}再有，接收主光束的來自光盤201的反射光的第一及第二受光面20A、20B、21A、21B，既可以將如上所述被分割的各部分中的中心側(cè)的兩個部分形成為一個受光面，也可以將它們的各部分形成為平行地分割的三部分。
該情況下，在將來自各第一受光面20A、20B的已分割的各部分的輸出信號設為V20Aa、V20Ae(＝V20Ab+V20Ac)、V20Ad、V20Ba、V20Be(＝V20Bb+V20Bc)、V20Bd，將來自各第二受光面21A、21B的己分割的各部分的輸出信號設為V21Aa、V21Ae(＝V21Ab+V21Ac)、V21Ad、V21Ba、V21Be(＝V21Bb+V21Bc)、V21Bd時，該聚焦誤差信號FE可按下式求得。
FE＝{(V20Ae+V20Ba+V20Bd)+(V21Aa+V21Ad+V21Be)}-{(V20Aa+V20Ad+V20Be)+(V21Ae+V21Ba+V21Bd)}而且，第一及第二輔助光束的從光盤201反射的反射光，透過全息元件19的第一區(qū)域19L的部分S1L、S2L和透過全息元件19的第二區(qū)域19R透射的部分S1R、S2R在互不相同的方向上衍射，并分別由在受光元件12中不同的受光面接收。
即，第一及第二輔助光束由第一或第二衍射光柵3、18而光學映射地在光盤的切線方向上，與主光束在相互相反的方向上隔著相等角度對光盤進行照射。這些輔助光束在光盤的信號記錄面上，相對于記錄軌道就第一波長的激光(“DVD”標準的光盤用)和第二波長的激光(“CD”標準的光盤用)而言，分別照射在徑向上偏離1/2軌距和1/4軌距的位置。而且，這些輔助光束在光盤的信號記錄面上反射并入射到光學器件9中。
這些輔助光束在光學器件9中透過全息元件19時，相對于主光束處于在空間上大體重復的狀態(tài)，與主光束同樣地受到由該全息元件19引起的衍射作用。而且，在這些輔助光束到達了受光元件基片14的表面時，各光束直徑達到數(shù)十μm左右，并成為相互間隔的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，各輔助光束由對應的受光區(qū)域接收。
受光元件12中，第三受光面22接收經(jīng)過了全息元件19的第一區(qū)域19L的第一波長的第一輔助光束的反射光S1L。
此外，在受光元件12中，第四受光面23接收經(jīng)過了全息元件19的第一區(qū)域19L的第一波長的第二輔助光束的反射光S2L。
在受光元件12中，第五受光面24接收經(jīng)過了全息元件19的第一區(qū)域19L的第二波長的第一輔助光束的反射光S1L。
在受光元件12中，第六受光面25接收經(jīng)過了全息元件19的第一區(qū)域19L的第二波長的第二輔助光束的反射光S2L。
在受光元件12中，第七受光面26接收經(jīng)過了全息元件19的第二區(qū)域19R的第一波長的第一輔助光束的反射光S1R。
在受光元件12中，第八受光面27接收經(jīng)過了全息元件19的第二區(qū)域19R的第一波長的第二輔助光束的反射光S2R。
在受光元件12中，第九受光面28接收經(jīng)過了全息元件19的第二區(qū)域19R的第二波長的第一輔助光束的反射光S1R。
在受光元件12中，第十受光面29接收經(jīng)過了全息元件19的第二區(qū)域19R的第二波長的第二輔助光束的反射光S2R。
這里，第三受光面22、第四受光面23、第七受光面26及第八受光面27成為本發(fā)明的光學器件9的第一受光區(qū)域，第五受光面24、第六受光面25、第九受光面28及第十受光面29成為本發(fā)明的光學器件9的第二受光區(qū)域。
而且，關于各輔助光束對光盤的記錄軌道的相對前進方向，將先行光束表示為第一輔助光束S1，將后行光束表示為第二輔助光束S2，并將它們的反射光由全息元件19的第一及第二區(qū)域19L、19R衍射的成分表示為反射光S1L、S1R、S2L、S2R；這時，如圖6所示，這些輔助光束的反射光保持相對于主光束的反射光的位置關系的原狀，并由對應的受光區(qū)域接收。
這里，主光束的反射光的受光面20A、20B、21A、21B為檢測聚焦誤差信號而平行地分割為四部分，與此相對，各輔助光束的反射光的受光面由于可一起檢測各輔助光束的每個反射光的積分光量，所以不用將一個受光面再進行分割。
在全息元件19中，根據(jù)衍射現(xiàn)象的原理，如果透射光束的波長不同，則衍射角也不同。因此，在全息元件19中，作為波長比第一波長更長的的第二波長的輔助光束(790nm頻段)比第一波長的輔助光束(650nm頻段)具有較大的衍射，如圖6所示，第一波長的輔助光束在內(nèi)側(cè)(靠近光軸側(cè))接收，第二波長的輔助光束在外側(cè)(遠離光軸側(cè))接收。各輔助光束用的受光面根據(jù)這些輔助光束的到達位置而形成稍微傾斜的長方形。
再有，在該光學器件9中，就在全息元件19中對各輔助光束生成±1次共計兩束衍射光雙方而言，做成僅使用一束輔助光束的結(jié)構。受光面20A和受光面21A間，受光面20B和受光面21B間表示了在本實施方式中未使用的輔助光束的光斑50。
圖7是表示使用第一種光盤(“DVD”標準的光盤)的情況下的受光元件上的反射光的狀態(tài)(圖7(a))以及使用第二種光盤(“CD”標準的光盤)的情況下的受光元件上的反射光的狀態(tài)(圖7(b))的平面圖。
在該光拾波器裝置中，在對第一種光盤(“DVD”標準的光盤)使用第一波長的光源進行記錄或重放的情況下，在光學器件9中，如圖7(a)所示，由第一至第四受光面20A、20B、21A、21B接收主光束的反射光，由第三及第七受光面22、26接收第一輔助光束的反射光，由第四及第八受光面23、27接收第二輔助光束的反射光。
此外，在該光拾波器裝置中，在對第二種光盤(“CD”標準的光盤)使用第二波長的光源進行記錄或重放的情況下，在光學器件9中，如圖7(b)所示，由第一至第四受光面20A、20B、21A、21B接收主光束的反射光，由第五及第九受光面24、28接收第一輔助光束的反射光，由第六及第十受光面25、29接收第二輔助光束的反射光。
但是，在該光學器件9中，在光拾波器裝置的物鏡8中產(chǎn)生的雜散光和來自在光盤的記錄層為兩層的情況下不是重放對象的記錄層的反射光等不需要的光，擴展并照射在受光元件基片14的大致整個面上。在光檢測輸出中由這樣的不需要的光生成的直流(DC)成分，與對于與各受光面對應地接收的光斑的受光量完全獨立，并與其受光面的面積大體成比例地產(chǎn)生。
而且，在該光學器件9中，即使透過全息元件19的同一區(qū)域，第一波長的輔助光束的反射光和第二波長的輔助光束的反射光也由不同的受光面接收。因此，在該光學器件9中，可將接收各輔助光束的受光面的面積作為所需最小限度的小面積，并可抑制不需要的光的影響。
圖8是表示使用第一種光盤(“DVD”標準的光盤)的情況下的跟蹤誤差信號TE的運算電路(圖8(a))以及使用第二種光盤(“CD”標準的光盤)的情況下的跟蹤誤差信號TE的運算電路(圖8(b))平面圖。
在該光學器件中，跟蹤誤差信號的生成，如下所述，可根據(jù)光盤種類用不同方法進行。
對于使用第一種光盤(“DVD”標準的光盤)的情況，如圖8(a)所示，用所謂的推挽法(PP“Push-Pull”法)來求推挽信號信號(輔PP)的同時，求出為避免不需要的光的影響的消除信號(CS)。
在該光學器件9中，對第一輔助光束及第二輔助光束各自分別求推挽信號(輔PP)，通過該推挽信號和消除信號的運算來生成跟蹤誤差信號TE(OC-輔PP)。
對各輔助光束的推挽信號(輔PP)是與透過了全息元件19的第一區(qū)域19L的輔助光束的反射光的光量和透過了全息元件19的第二區(qū)域19R的輔助光束的反射光的光量之差對應的信號，并可如下求出。這里，將來自第三受光面22的檢測輸出設為S1L，將來自第四受光面23的檢測輸出設為S2L，將來自第七受光面26的檢測輸出設為S1R，將來自第八受光面27的檢測輸出設為S2R。
則輔PP＝(S1R+S2R)-(S1L+S2L)再有，在該光學器件9中，由于將來自第三受光面22及第四受光面23的檢測輸出作為共同輸出進行結(jié)合，并將來自第七受光面26及第八受光面27的檢測輸出作為共同輸出進行結(jié)合，所以對(S1R+S2R)及(S1L+S2L)不需要運算，對各輔助光束的推挽信號(輔PP)，如圖8(a)所示，可僅由作為運算器的一個第一減法器30求出。
而且，在該光學器件9中，在使用第一種光盤(“DVD”標準的光盤)的情況下的消除信號(CS)可如下求出。這里，將來自第五受光面24的檢測輸出設為S1L’，將來自第六受光面25的檢測輸出設為S2L’，將來自第九受光面28的檢測輸出設為S1R’，將來自第十受光面29的檢測輸出設為S2R’。
則CS＝(S1R’+S2R’)-(S1L’+S2L’)在該光學器件9中，由于將來自第五受光面24及第六受光面25的檢測輸出作為共同輸出進行結(jié)合，并將來自第九受光面28及第十受光面29的檢測輸出作為共同輸出進行結(jié)合，所以對(S1R’+S2R’)及(S1L’+S2L’)不需要運算，如圖8(b)所示，消除信號(CS)可僅由成為運算器的一個第二減法器31求出。
而且，通過用作為運算器的第三減法器32來求出作為來自第一減法器30的輸出的推挽信號(輔PP)和作為來自第二減法器31的輸出的消除信號(CS)之間的信號差，而求得跟蹤誤差信號TE(OC-輔PP)。
再有，這些作為運算器的各減法器30、31、32可設在受光元件基片14上。
而且，即使在使用第二種光盤(“CD”標準的光盤)的情況下，如圖8(b)所示，通過所謂的推挽法(PP(Push-Pull)法)，在求出推挽信號信號(輔PP)的同時，求出為避免不需要的光的影響的消除信號(CS)。
在該光學器件9中，求出對于第一輔助光束及第二輔助光束各自的推挽信號(輔PP)，通過該推挽信號和消除信號的運算，生成跟蹤誤差信號TE(OC-輔PP)。
對各輔助光束的推挽信號(輔PP)是與透過了全息元件19的第一區(qū)域19L的輔助光束的反射光的光量和透過了全息元件19的第二區(qū)域19R的輔助光束的反射光的光量之差對應的信號，可如下求出。這里，將來自第五受光面24的檢測輸出設為S1L，將來自第六受光面25的檢測輸出設為S2L，將來自第九受光面28的檢測輸出設為S1R，將來自第十受光面29的檢測輸出設為S2R。
則輔PP＝(S1R+S2R)-(S1L+S2L)再有，在該光學器件9中，由于將來自第五受光面24及第六受光面25的檢測輸出作為共同輸出進行結(jié)合，并將來自第九受光面28及第十受光面29的檢測輸出作為共同輸出進行結(jié)合，所以對(S1R+S2R)及(S1L+S2L)不需要運算，對各輔助光束的推挽信號(輔PP)，如圖8(a)所示，可僅由一個第二減法器31求出。
而且，在該光學器件9中，在使用第二種光盤(“CD”標準的光盤)的情況下的消除信號(CS)可如下求出。這里，將來自第三受光面22的檢測輸出設為S1L’，將來自第四受光面23的檢測輸出設為S2L’，將來自第七受光面26的檢測輸出設為S1R’，將來自第八受光面27的檢測輸出設為S2R’。
則CS＝(S1R’+S2R’)-(S1L’+S2L’)在該光學器件9中，由于將來自第三受光面22及第四受光面23的檢測輸出作為共同輸出進行結(jié)合，并將來自第七受光面26及第八受光面27的檢測輸出作為共同輸出進行結(jié)合，所以對(S1R’+S2R’)及(S1L’+S2L’)不需要運算，如圖8(b)所示，消除信號(CS)可僅由一個第一減法器30求出。
而且，通過用第三減法器32來求出作為來自第二減法器31的輸出的推挽信號(輔PP)和作為來自第一減法器30的輸出的消除信號(CS)之間的信號差，而求得跟蹤誤差信號TE(OC-輔PP)。
即，在該光學器件9中，在使用第一種光盤(“DVD”標準的光盤)的情況下和使用第二種光盤(“CD”標準的光盤)的情況下，將第三減法器32的極性相反地使用。
再有，在上述實施方式中，雖然將第二激光光源裝于光學器件9中，將第一激光光源設于光學器件9的外部，但是，該光拾波器裝置的結(jié)構也可以做成將第一激光光源裝于光學器件9中，而將第二激光光源設于光學器件9的外部。
這里，對在該光學器件9中避免對不需要的光的跟蹤誤差信號的影響的原理進行說明。
圖9是表示在上述光學器件9中，接收第一波長的輔助光束的反射光的狀態(tài)(圖9(a))以及接收第二波長的輔助光束的反射光的狀態(tài)(圖9(b))的立體圖。
在該光學器件9中，由全息元件19衍射的衍射光如上所述，照射到受光元件12上的受光面上，并進行光電轉(zhuǎn)換后作為電流輸出。這里，在如全息元件19之類的衍射光學元件中，如果在同一區(qū)域中入射波長不同，根據(jù)物理定律其衍射角也不同。因此，第一種光盤(“DVD”標準的光盤)所使用的第一波長的輔助光束(波長650nm頻段)的反射光如圖9(a)所示，以比第二種光盤(“CD”標準的光盤)所使用的第二波長的輔助光束(波長780nm頻段)的反射光小的衍射角，照射到靠近0次透射光的位置。另一方面，第二波長的輔助光束的反射光如圖9(b)所示，以比第一波長的輔助光束的反射光大的衍射角，照射到遠離0次透射光的位置。
而且，在該光學器件9中，考慮到衍射角的波長依存性，第一波長的輔助光束的反射光和第二波長的輔助光束的反射光由不同的受光區(qū)域接收。
這里，對不需要的光所產(chǎn)生的問題進行說明。
圖10是表示不需要的光照射到受光元件12上的狀況的立體圖(圖10(a))、俯視圖(圖10(b))及表示檢測信號的波形圖(圖10(c))。
如上所述，在使用對兩層盤或第一種及第二種光盤具有互換性的衍射型物鏡的情況等，在原理上不需要的光與重放正規(guī)的光盤用的反射光一同產(chǎn)生。這里，由于不需要的光在光盤面上不會聚于一點，所以在被反射并到達受光元件12時，如圖10(a)及圖10(b)所示，大大地擴展并照射到受光元件12上的大致整個區(qū)域。
這時，除正規(guī)的反射光所產(chǎn)生的檢測信號外，如圖10(c)所示，不需要的光成分也進行光電轉(zhuǎn)換，并疊加在同一信號路徑中。而且，不需要的光因上述理由而未受到光盤凹坑等所進行的信息調(diào)制，所以大體作為一定的直流成分而被檢測到。
再有，雖然不需要的光成分受光盤的傾斜、記錄時及重放時的出射光量的變化或光束分束情況下的強度分布、透鏡移位等所產(chǎn)生的變動的影響，但其相對于正規(guī)的反射光的比例大體為一定。因此，為避免不需要的光的影響，以減去電學上的一定值來消除是不完全的，需要采取與光量變化或分布變化等相適應的對策。
圖11是分別表示對上述光學器件9的不需要的光所采取的對策的原理(使用第一種光盤時)的俯視圖(圖11(a))及波形圖(圖11(b))。
這里，鑒于不需要的光的照射狀態(tài)，如圖11(a)所示可知，對于具有相同面積的第一受光區(qū)域A及第二受光區(qū)域B，即使考慮光量分布，如果兩者緊鄰，則接收相同光量。
因此，在使用一個波長的激光進行重放的情況下，如果利用未使用的另一波長用的受光區(qū)域的輸出，從以其為主的檢測輸出中利用作為運算器的減法器34減去，則如圖11(b)所示，可將不需要的光成分從檢測信號中大體完全地除去。
在該光學器件9中，在使用第一種光盤時，如圖11所示，為除去不需要的光成分，可由減法器34得到運算輸出(A-B)。這里，將從接收第一波長的輔助光束的反射光的受光區(qū)域A輸出的檢測輸出設為A，將從接收第二波長的輔助光束的反射光的受光區(qū)域B輸出的檢測輸出設為B。
圖12是分別表示對上述光學器件9的不需要的光所采用的對策的原理(使用第二種光盤時)的俯視圖(圖12(a))及波形圖(圖12(b))。
另一方面，在使用第二種光盤時，如圖12所示，為除去不需要的光成分，可由減法器34得到運算輸出(B-A)。
即，我們知道，僅靠簡單地使減法器34的運算輸出的極性反轉(zhuǎn)，便可避免在第一種光盤及第二種光盤兩方的重放中不需要的光的影響。
再有，這里，第一受光區(qū)域A及第二二受光區(qū)域B，如上述實施方式所述，不限定于接收輔助光束的反射光的受光區(qū)域，也可根據(jù)使用波長來分割接收主光束的反射光的受光區(qū)域。即，在光學器件9中，不僅對輔助光束的反射光，即使是對主光束的反射光，也可進行避免不需要的光的影響的運算。
另外，這里，接收第一波長的反射光的第一受光區(qū)域和接收第二波長的反射光的第二受光區(qū)域，各自的受光面積實質(zhì)上大體相等。所謂實質(zhì)上相等是指，考慮到各波長的入射光的光強度的不同，使不需要的光的受光強度成為對各波長為相等的面積。此外，即使受光面的形狀不同，考慮到各波長入射光的光強度的不同，這些各受光區(qū)域各自的受光面積也可以實質(zhì)上大體相等。
圖13是表示為實現(xiàn)上述光學器件9的對不需要的光所采取的對策的結(jié)構的平面圖(圖13(a))及波形圖(圖13(b))。
因此，如圖13所示，通過使用光盤種類判斷構件35作為判斷入射光波長是第一波長或第二波長中的哪一個的波長判斷構件，借助于使減法器34的運算輸出的極性自動反轉(zhuǎn)，便可避免不需要的光的影響。這里，由于入射光波長和光盤種類相對應，因而，無論判斷入射光的波長，還是判斷光盤種類，都可得到相同的結(jié)果。該光盤種類判斷構件35也可以設置在受光元件基片14上。
再有，即使通過比較被分割為第一波長用及第二波長用的受光區(qū)域A、B的光強度，也能判斷所使用的是哪一種波長。此外，在第一及第二激光光源的驅(qū)動電路設置在與受光元件相同的受光元件基片14上的情況下，即使通過參照任一激光光源的驅(qū)動電壓是否增高，也能判斷所使用的是哪一種波長。
而且，通過根據(jù)光盤種類判斷構件35的判斷來產(chǎn)生極性切換信號，并與該極性切換信號相應地切換減法器34的極性，不用進行外部控制，即使對于任一種類的光盤，也可得到避免不需要的光的影響的正規(guī)的檢測輸出。即，在該結(jié)構中，減法器34具備極性切換構件，并根據(jù)從光盤種類判斷構件35供給的極性切換信號來使運算輸出的極性反轉(zhuǎn)。
圖14是分別表示為實現(xiàn)上述光學器件9的對不需要的光所采取的對策的另一結(jié)構的平面圖(圖14(a))及波形圖(圖14(b))。
但是，對于上述各光盤，也如上所述使用生成三光束，并分別使用主光束及輔助光束的反射光來生成跟蹤誤差信號的所謂DPP(差動推挽)法。
這里，第二種光盤中的記錄型光盤(所謂的“記錄型DVD”)中，從確保記錄光的功率的觀點來看，為確保主光束的光量，輔助光束和主光束的光量比通常設定為1∶10至1∶20的較大的值。再有，作為代表值，設為1∶16。
在此類光學系統(tǒng)中，即使在無視作為主光束的反射光的不需要的光的情況下，由于例如源于主光束的雜散光也照射到接收輔助光束的反射光的受光區(qū)域，所以，對輔助光束的反射光而言，將產(chǎn)生10倍乃至20倍的影響。
因此，可以想到，對于主光束的反射光的檢測輸出，為簡化電路系統(tǒng)，不進行如上所述的消除信號的生成，僅僅對不能無視不需要的光的影響的輔助光束的反射光，才生成并使用上述那樣的消除信號。
即，如圖14(a)所示，僅對于接收輔助光束的反射光的受光區(qū)域A、B，形成相鄰的互相之間面積相等的受光區(qū)域，并根據(jù)來自這些受光區(qū)域的檢測輸出的差，便可避免不需要的光的影響。而且，如圖14(b)所示，如果通過將來自減法器34的運算輸出S1’、S2’放大常數(shù)k倍來求得運算輸出kS1’、kS2’，則可得到具有足夠振幅的信號輸出。
如上所述，在該光學器件9中，在不增大運算電路的規(guī)模的同時，還可抑制不需要的光對光量少的輔助光束的反射光的影響，并可實現(xiàn)偏差的降低。
此外，在本發(fā)明的光學器件中，為得到跟蹤誤差信號TE及聚焦誤差信號(FE)的全息元件19及受光元件12不限定于上述結(jié)構，也可替換為至今公知的各種結(jié)構使用。
即，在該光學器件9中，如上所述，可將接收主光束的反射光的第一受光面20A、20B及第二受光面21A、21B分別平行地分割為三部分，在對光盤進行記錄的情況下，在求推挽信號(輔PP)，或即使對于主光束也求推挽信號并利用差動推挽法求跟蹤誤差信號(TE(PP))信號的情況下，可以分割成三部分。但是，在進行重放光盤時所使用的所謂相位差法(DPD法)的情況下，有必要將接收主光束的反射光的第一受光面20A、20B及第二受光面21A、21B分別平行地分割為四部分。
此外，還可將接收主光束的反射光的第一受光面20A、20B及第二受光面21A、21B分割為接收第一波長的主光束的反射光的區(qū)域和接收第二波長的主光束的反射光的區(qū)域。在該情況下，各受光面20A、20B、21A、21B將被分別分割為六面或八面的受光區(qū)域。
權利要求
1.一種光學器件，其結(jié)構至少具備受光元件和全息元件，在所述全息元件中使多個波長互不相同的入射光進行衍射，并在所述受光元件上的受光區(qū)域接收該衍射光，其特征在于所述受光元件具有與所述全息元件的衍射角不同的所述各波長的入射光對應、并分別用于接收一個波長的入射光的多個受光區(qū)域；具備根據(jù)來自所述多個受光區(qū)域的各輸出信號進行運算的運算器；當對一個波長的入射光而在一個受光區(qū)域接收時，所述運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號來進行運算，并檢測不需要的光成分。
2.根據(jù)權利要求1所述的光學器件，其特征在于所述多個受光區(qū)域各自的受光面積實質(zhì)上大體相等。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的光學器件，其特征在于在入射光波長為第一波長及第二波長的任一個的情況下，當對第一波長的入射光而在第一受光區(qū)域接收時，所述運算器根據(jù)來自該第一受光區(qū)域的輸出信號S1和來在第二受光區(qū)域的輸出信號S2，通過(S1-S2)的運算，檢測不需要的光成分；當對第二波長的入射光而在第二受光區(qū)域接收時，所述運算器根據(jù)來自該第二受光區(qū)域的輸出信號S2和來在第一受光區(qū)域的輸出信號S1，通過(S2-S1)的運算，檢測不需要的光成分。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的光學器件，其特征在于在入射光波長為第一波長及第二波長的任一個的情況下，具備判斷入射光的波長是否為所述第一波長及第二波長的任一個的波長判斷構件，以及根據(jù)波長判斷構件的判斷結(jié)果，使來自所述運算器的輸出信號的極性反轉(zhuǎn)的極性切換構件；所述運算器根據(jù)來自接收第一波長的入射光的第一受光區(qū)域的輸出信號S1和來自接收第二波長的入射光的第二受光區(qū)域的輸出信號S2，進行(S1-S2)的運算；所述極性切換構件在入射光的波長為所述第一波長的情況下，不使來自所述運算器的輸出信號的極性反轉(zhuǎn)，而將(S1-S2)的運算結(jié)果作為不需要的光成分的檢測信號；在入射光的波長為所述第二波長的情況下，使來自所述運算器的輸出信號的極性反轉(zhuǎn)，并將(-1)(S1-S2)的運算結(jié)果作為不需要的光成分的檢測信號。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的光學器件，其特征在于所述運算器、波長判斷構件及所述極性切換構件的至少一部分與所述受光元件一體形成于同一基片上。
6.根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的光學器件，其特征在于為了從信息記錄媒體讀取主要的信息而照射到該信息記錄媒體上的主光束由該信息記錄媒體反射所產(chǎn)生的反射光以及因?qū)λ鲂畔⒂涗浢襟w的記錄軌道的跟蹤動作而照射到該信息記錄媒體上的兩束輔助光束由該信息記錄媒體反射所產(chǎn)生的反射光作為入射光而入射；所述受光元件具有用于接收所述主光束的反射光的受光區(qū)域和用于接收所述兩束輔助光束的反射光的受光區(qū)域，對于這些用于接收主光束的反射光的受光區(qū)域和用于接收輔助光束的反射光的受光區(qū)域中的各個，具有與所述全息元件的衍射角不同的所述各波長的入射光對應，并用于分別接收一個波長的入射光的多個受光區(qū)域；對于用于接收所述主光束的反射光的受光區(qū)域，當對一個波長的入射光在一個受光區(qū)域中接收時，所述運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號進行運算；同時，對于用于接收所述輔助光束的反射光的受光區(qū)域，當對一個波長的入射光在一個受光區(qū)域中接收時，所述運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號進行運算，以檢測不需要的光成分。
7.根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的光學器件，其特征在于為了從信息記錄媒體讀取主要的信息而照射到該信息記錄媒體上的主光束由該信息記錄媒體反射所產(chǎn)生的反射光以及因?qū)λ鲂畔⒂涗浢襟w的記錄軌道的跟蹤動作而照射到該信息記錄媒體上的兩束輔助光束由該信息記錄媒體反射所產(chǎn)生的反射光作為入射光而入射；所述受光元件具有用于接收所述主光束的反射光的受光區(qū)域和用于接收所述兩束輔助光束的反射光的受光區(qū)域，對于用于接收主光束的反射光的受光區(qū)域，與入射光波長無關地在共同的受光區(qū)域接收；對于用于接收輔助光束的反射光的受光區(qū)域，具有與所述全息元件的衍射角不同的所述各波長的入射光對應，并用于分別接收一個波長的入射光的多個受光區(qū)域；對于用于接收所述輔助光束的反射光的受光區(qū)域，當對一個波長的入射光在一個受光區(qū)域中接收時，所述運算器根據(jù)來自該一個受光區(qū)域的輸出信號和來自另一個受光區(qū)域的輸出信號進行運算，以檢測不需要的光成分。
8.根據(jù)權利要求1到7中任一項所述的光學器件，其特征在于所述全息元件借助于直線的分割線被分割為兩個區(qū)域；在為從信息記錄媒體讀取信息而照射到該信息記錄媒體上的光束由該信息記錄媒體反射所產(chǎn)生的反射光作為所述入射光入射的情況下，將所述全息元件分割為兩個區(qū)域的分割線光學映射地配置在與所述信息記錄媒體的記錄軌道平行的方向上，該全息元件使反射光衍射，并將該反射光在與所述記錄軌道正交的方向上光學映射地分割為兩部分。
9.根據(jù)權利要求1到8中任一項所述的光學器件，其特征在于所述入射光波長為以790nm頻段附近為第一波長，而以660nm頻段附近為第二波長。
10.根據(jù)權利要求1到9中任一項所述的光學器件，其特征在于將發(fā)射所述入射光的波長中的第一波長的光的光源及發(fā)射第二波長的光的光源中的至少任一個與所述受光元件一體配備于同一基片上。
11.一種光拾波器裝置，其特征在于具備權利要求1到10中任一項所述的光學器件和發(fā)射所述入射光的波長中的第一波長的光的光源及發(fā)射第二波長的光的光源，將從所述各光源發(fā)射的光束照射到信息記錄媒體上，將來自該信息記錄媒體的反射光作為對所述光學器件的入射光，對來自該信息記錄媒體的信息進行讀取。
12.一種光拾波器裝置，其特征在于具備權利要求1到10中任一項所述的光學器件，發(fā)射第一波長的激光的第一激光光源，將從所述第一激光光源發(fā)射的第一波長的激光分割為主光束及兩束輔助光束的第一衍射光柵，設于所述光學器件內(nèi)并發(fā)射第二波長的激光的第二激光光源，以及設于所述光學器件內(nèi)并將從所述第二激光光源發(fā)射的第二波長的激光分割為主光束及兩束輔助光束的第二衍射光柵；將從所述各激光光源發(fā)射的激光照射到信息記錄媒體上，將來自該信息記錄媒體的反射光作為對所述光學器件的入射光，利用所述主光束的來自所述信息記錄媒體的反射光從信息記錄媒體讀取主要信息的同時，利用所述各輔助光束的來自所述信息記錄媒體的反射光從信息記錄媒體讀取跟蹤誤差信號。
13.一種光拾波器裝置，其特征在于具備權利要求1到10中任一項所述的光學器件，設置在所述光學器件內(nèi)并發(fā)射第一波長的激光的第一激光光源，設置在所述光學器件內(nèi)并將從所述第一激光光源發(fā)射的第一波長的激光分割為主光束及兩束輔助光束的第一衍射光柵，發(fā)射第二波長的激光的第二激光光源，以及將從所述第二激光光源發(fā)射的第二波長的激光分割為主光束及兩束輔助光束的第二衍射光柵；將從所述各激光光源發(fā)射的激光照射到信息記錄媒體上，將來自該信息記錄媒體的反射光作為對所述光學器件的入射光，利用所述主光束的來自所述信息記錄媒體的反射光從信息記錄媒體讀取主要信息的同時，利用所述各輔助光束的來自所述信息記錄媒體的反射光從信息記錄媒體讀取跟蹤誤差信號。
全文摘要
一種光學器件，其由全息元件使入射光衍射并在受光元件上的受光面(20A)～(29)上進行接收，根據(jù)波長而在不同的受光面上接收跟蹤動作所使用的輔助光束的反射光，當對一個波長的入射光而在一個受光面(22)、(23)、(26)、(27)上接收時，通過根據(jù)來自該一個受光面的輸出信號和來自其它的受光面(24)、(25)、(28)、(29)的輸出信號進行運算，并檢測不需要的光成分，對如“DVD”及“CD”那樣所使用的光源的波長不同的光盤，進行信息信號的記錄和/或重放時，可以避免來自光盤的不需要的反射光所產(chǎn)生的影響，并可避免對輸出信號的復雜的運算。
文檔編號G11B7/09GK1922671SQ200580005380
公開日2007年2月28日 申請日期2005年1月25日 優(yōu)先權日2004年2月20日
發(fā)明者大山實 申請人:日本勝利株式會社