專利名稱：集成光學(xué)元件、光學(xué)傳感器及光盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在用于對(duì)例如磁光式光盤等光學(xué)式盤(以下稱為光盤)進(jìn)行信號(hào)的記錄和(或)再生的光學(xué)傳感器中采用的集成光學(xué)元件、采用了該集成光學(xué)元件的光學(xué)傳感器及備有該光學(xué)傳感器的光盤裝置。
背景技術(shù)：
迄今，作為用于光磁式光盤的光學(xué)傳感器，例如，已有按

圖1所示結(jié)構(gòu)實(shí)用化的型式。
該圖1中示出的光學(xué)傳感器1，例如按用于小型光盤(MD)的光學(xué)傳感器構(gòu)成，該光學(xué)傳感器1，備有依次配置在從用作光源的半導(dǎo)體激光元件2發(fā)射并射向光盤D的光束的光路中的象散校正板3a、光柵3b、光束分離器4、準(zhǔn)直透鏡5、向上反射鏡6及物鏡7、以及依次配置在由光束分離器4的分離膜4a分離后從光盤D返回的光的光路中的沃拉斯頓棱鏡8a、多重透鏡8b及光檢測(cè)器9，上述各光學(xué)部件，分別獨(dú)立安裝。
在結(jié)構(gòu)如上所述的光學(xué)傳感器1中，從半導(dǎo)體激光元件2發(fā)射的光束，在由象散校正板3a對(duì)象散進(jìn)行校正后，由光柵3b分割為3個(gè)光束、即主光束和2個(gè)副光束，并分別入射到光束分離器4。
入射到光束分離器4的光束的一部分，透過(guò)該光束分離器4的分離膜4a并由準(zhǔn)直透鏡5變換成平行光后，由向上反射鏡6將向上并由物鏡7聚焦，從而照射在光盤D的信號(hào)記錄面上。這時(shí)，由光柵3b分割為3個(gè)后的各個(gè)光束，在光盤D的信號(hào)記錄面上形成3個(gè)光點(diǎn)。
當(dāng)照射在光盤D的信號(hào)記錄面上的上述光束由該光盤D的信號(hào)記錄面反射時(shí)，根據(jù)克爾磁效應(yīng)，其偏振面根據(jù)該信號(hào)記錄面上受該光束照射部位的磁化狀態(tài)(記錄狀態(tài))而旋轉(zhuǎn)。
由光盤D的信號(hào)記錄面反射后的返回光束，再次通過(guò)物鏡7、向上反射鏡6、準(zhǔn)直透鏡5入射到光束分離器4。
入射到光束分離器4的返回光束的一部分，由光束分離器4的分離膜4a反射后，入射到沃拉斯頓棱鏡8a。
沃拉斯頓棱鏡8a，是將兩個(gè)單軸晶體粘合后構(gòu)成的棱鏡，根據(jù)兩個(gè)單軸晶體在兩晶體的粘合面上的光學(xué)軸方位的不同，將所入射的光分割為各自的折射角不同的p偏振光、s偏振光、p+s偏振光(與光束分離器4的分離膜4a對(duì)應(yīng)的偏振方向)的3種光線。入射到沃拉斯頓棱鏡8a的返回光，由沃拉斯頓棱鏡8a分割為3種光線后，由多重透鏡8b提供象散且將光路長(zhǎng)度延伸，并由光檢測(cè)器9的光接收面接收，從而進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。
這里，磁光信號(hào)的檢測(cè)，根據(jù)由光檢測(cè)器9的光接收面接收的返回光中由沃拉斯頓棱鏡8a分割后的p偏振光及s偏振光進(jìn)行。即，通過(guò)由光檢測(cè)器9的光接收面接收由光盤D的信號(hào)記錄面反射且使其偏振面旋轉(zhuǎn)并由沃拉斯頓棱鏡8a分割為p偏振光及s偏振光的返回光束，可以將光盤D的信號(hào)記錄面的磁化狀態(tài)(記錄狀態(tài))作為光的強(qiáng)度變化進(jìn)行檢測(cè)。
另外，根據(jù)由光檢測(cè)器9的光接收面接收的返回光中由沃拉斯頓棱鏡8a分割并由多重透鏡8b提供象散的p+s偏振光，用所謂的象散法檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)。進(jìn)一步，根據(jù)由光檢測(cè)器9的光接收面接收的返回光中由上述光柵3b分割后的2個(gè)副光束，用所謂的三光點(diǎn)法檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)。
并且，在該光學(xué)傳感器1中，為使來(lái)自半導(dǎo)體激光元件2的光束在光盤D的信號(hào)記錄面的正確位置上形成光點(diǎn)從而進(jìn)行精確的記錄信號(hào)再生，使上述物鏡7根據(jù)規(guī)定的伺服信號(hào)進(jìn)行微動(dòng)，以便檢測(cè)出精確的磁光信號(hào)。
即，根據(jù)上述跟蹤誤差信號(hào)進(jìn)行使物鏡7沿光盤D徑向微動(dòng)的所謂跟蹤伺服，以使光束的光點(diǎn)跟蹤光盤D的記錄光道，同時(shí)，根據(jù)上述聚焦誤差信號(hào)進(jìn)行使物鏡7沿著光軸在接近或離開光盤D的信號(hào)記錄面的方向上微動(dòng)的所謂聚焦伺服，以使光束在光盤D的信號(hào)記錄面上形成適當(dāng)?shù)墓恻c(diǎn)。
可是，在結(jié)構(gòu)如上所述的光學(xué)傳感器1中，要由分別獨(dú)立安裝的多個(gè)光學(xué)部件讀取在光盤D上寫入的記錄信息，因而很難實(shí)現(xiàn)小型化，同時(shí)，由于部件的件數(shù)多，所以存在著使各部件的制造工序、光學(xué)傳感器的組裝工序及光學(xué)調(diào)整工序變得復(fù)雜從而導(dǎo)致成本增加的問(wèn)題。
與此不同，在用于從再生專用光盤、例如壓縮光盤(CD)等讀取記錄信息的再生專用光學(xué)傳感器中，通過(guò)采用將用作光源的半導(dǎo)體激光元件與光檢測(cè)器等整體構(gòu)成的集成光學(xué)元件，可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)傳感器的小型化及將其組裝在內(nèi)的光盤裝置的總體小型化。
可是，在以往使用著的集成光學(xué)元件中，由于采用無(wú)偏振光學(xué)系統(tǒng)作為光學(xué)系統(tǒng)，所以當(dāng)應(yīng)用于再生專用光學(xué)傳感器時(shí)是非常有效的，但當(dāng)要將其應(yīng)用于對(duì)光磁式光盤進(jìn)行記錄再生的光學(xué)傳感器時(shí)，將產(chǎn)生如下的問(wèn)題。
即，在將這種集成光學(xué)元件應(yīng)用于對(duì)光磁式光盤進(jìn)行記錄再生的光學(xué)傳感器時(shí)，該集成光學(xué)元件的光接收元件只檢測(cè)與偏振方向無(wú)關(guān)的聚焦誤差信號(hào)，依賴于偏振方向的磁光信號(hào)及跟蹤誤差信號(hào)，則必須利用與上述集成光學(xué)元件分別設(shè)置的光檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。因此，在該光學(xué)傳感器中，除了不能充分地實(shí)現(xiàn)部件數(shù)的減少外，由于必須從上述集成光學(xué)元件及上述光檢測(cè)器兩個(gè)光學(xué)部件分別輸出檢測(cè)信號(hào)，所以用于取出信號(hào)的導(dǎo)線增多，組裝作業(yè)也變得復(fù)雜，因而存在著使組裝成本增加的問(wèn)題。
另外，對(duì)于上述光檢測(cè)器，為從來(lái)自光盤的返回光中檢測(cè)磁光信號(hào)，由于需要沃拉斯頓棱鏡等偏振光分割裝置或用于檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)的圓筒形透鏡等象散提供裝置，所以外加的部件數(shù)增多，因而存在著部件成本及組裝成本提高、同時(shí)對(duì)小型化及可靠性不利的問(wèn)題。
發(fā)明的公開本發(fā)明，是鑒于如上所述的現(xiàn)有實(shí)際狀況而提出的，其目的是提供一種在有效地實(shí)現(xiàn)光學(xué)傳感器小型化的同時(shí)可以減低制造成本并進(jìn)一步能使可靠性提高的集成光學(xué)元件、采用了該集成光學(xué)元件的光學(xué)傳感器及備有該光學(xué)傳感器的光盤裝置。
即，本發(fā)明的集成光學(xué)元件，應(yīng)用于通過(guò)對(duì)光盤的信號(hào)記錄面照射光束而進(jìn)行信號(hào)的記錄和(或)再生的光學(xué)傳感器，該集成光學(xué)元件的特征在于，備有光源，用于發(fā)射對(duì)光盤的信號(hào)記錄面進(jìn)行照射的光束；光檢測(cè)器，用于接收由光盤的信號(hào)記錄面反射后的返回光束；封裝構(gòu)件，在一個(gè)主面部上具有開口部，并將上述光源和光檢測(cè)器分別容納在內(nèi)部；光學(xué)構(gòu)件，設(shè)在該封裝構(gòu)件的具有開口部的主面部上，并使從上述光源發(fā)射的光束透過(guò)，同時(shí)使射向上述光檢測(cè)器的返回光束透過(guò)；及光分離裝置，與上述光學(xué)構(gòu)件整體設(shè)置，用于將從上述光源發(fā)射的光束與射向上述光檢測(cè)器的返回光束分離；在上述光學(xué)構(gòu)件上，整體形成著位于由上述光分離裝置分離后射向上述光檢測(cè)器的返回光束的光路上并用于生成聚焦誤差信號(hào)的聚焦誤差信號(hào)生成裝置。
在該集成光學(xué)元件中，從光源發(fā)射的光束，通過(guò)封裝構(gòu)件的開口部入射到光學(xué)構(gòu)件，并在透過(guò)光學(xué)構(gòu)件后入射到光分離裝置。然后，使透過(guò)光分離裝置的光束照射在光盤的信號(hào)記錄面上。
由光盤的信號(hào)記錄面反射后的返回光束，入射到光分離裝置，并由該光分離裝置將其與射向光盤的光束分離。由該光分離裝置分離后的返回光束，入射到光學(xué)構(gòu)件，并透過(guò)該光學(xué)構(gòu)件。這時(shí)，返回光束，通過(guò)與光學(xué)構(gòu)件整體形成的聚焦誤差信號(hào)裝置。該聚焦誤差信號(hào)生成裝置，用于生成聚焦誤差信號(hào)，例如，由圓筒形透鏡或傅科棱鏡等構(gòu)成。
通過(guò)聚焦誤差信號(hào)裝置并透過(guò)光學(xué)構(gòu)件后的返回光束，通過(guò)開口部入射到封裝構(gòu)件內(nèi)，并由光檢測(cè)器接收。然后，根據(jù)來(lái)自該光檢測(cè)器的光接收部的檢測(cè)信號(hào)，生成再生信號(hào)或聚焦誤差信號(hào)等。
在該集成光學(xué)元件中，如上所述，將各光學(xué)元件集成為一個(gè)整體，同時(shí)將聚焦誤差信號(hào)生成裝置與光學(xué)構(gòu)件整體形成，所以，可以在實(shí)現(xiàn)總體小型化的同時(shí)減少部件數(shù)。
另外，在該集成光學(xué)元件中，通過(guò)將光源與光檢測(cè)器整體構(gòu)成、例如設(shè)置在一個(gè)襯底上，可以減少用于取出信號(hào)的導(dǎo)線數(shù)并使組裝作業(yè)簡(jiǎn)單化，從而可以減低組裝成本，同時(shí)，也不需要進(jìn)行光源與光檢測(cè)器相互之間的定位。
在本發(fā)明的集成光學(xué)元件中，在光學(xué)構(gòu)件上，最好是整體形成著位于從光源發(fā)射后射向光分離裝置的光束的光路上并用于將從光源發(fā)射的光束分割為多個(gè)光束的光分割裝置。
光分割裝置，例如，由將從光源發(fā)射的光束至少分割為0次光的主光束和正負(fù)1次光的2個(gè)副光束的衍射光柵構(gòu)成，由該光分割裝置分割后的2個(gè)副光束，用于生成跟蹤誤差信號(hào)。
在該集成光學(xué)元件中，如上所述，使光分割裝置與光學(xué)構(gòu)件整體形成，因而可以進(jìn)一步減少部件數(shù)。
另外，在本發(fā)明的集成光學(xué)元件中，光分離裝置，最好具有將從光源發(fā)射的光束與射向光檢測(cè)器的返回光束分離的第1分離膜、及對(duì)由該第1分離膜分離后的返回光束進(jìn)行反射的反射膜，作為射向上述第1分離膜的光束的光路的第一光路與作為由上述反射面反射后的返回光束的光路的第二光路，相互間最好大致平行。
集成光學(xué)元件，如上所述，使第一光路與第二光路相互間大致平行，因此可以將上述光源與光檢測(cè)器配置在彼此靠近的位置，從而能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的小型化。
另外，在本發(fā)明的集成光學(xué)元件中，上述光分離裝置的第1分離膜，最好由透射率隨入射光的偏振方向而不同的部分偏振分離型分離膜構(gòu)成。
集成光學(xué)元件，如上所述，通過(guò)使光分離裝置的第1分離膜由透射率隨入射光的偏振方向而不同的部分偏振分離型分離膜構(gòu)成，可以具有使入射到光分離裝置的返回光束的偏振面旋轉(zhuǎn)角增大的所謂克爾旋轉(zhuǎn)角增大效果。
另外，在本發(fā)明的集成光學(xué)元件中，上述光分離裝置，在上述第1分離膜與反射面之間，最好具有對(duì)由上述第1分離膜分離后的從光盤的信號(hào)記錄面返回的光束進(jìn)行偏振分割的偏振分割裝置。
集成光學(xué)元件，如上所述，光分離裝置具有對(duì)返回光束進(jìn)行偏振分割的偏振分割裝置，并由上述光檢測(cè)器分別接收由上述偏振分割裝置進(jìn)行偏振分割后的多個(gè)返回光束，因而能適當(dāng)?shù)貦z出磁光信號(hào)作為再生信號(hào)。
另外，在本發(fā)明的集成光學(xué)元件中，最好將上述第1分離膜、上述偏振分割裝置、及具有上述反射面的構(gòu)件整體構(gòu)成。
集成光學(xué)元件，如上所述，通過(guò)將光分割裝置所具有的第1分離膜、偏振分割裝置、及具有反射面的構(gòu)件整體構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的小型化，并使部件數(shù)進(jìn)一步減少，從而能進(jìn)一步減低部件成本及組裝成本。
另外，在本發(fā)明的集成光學(xué)元件中，在光學(xué)構(gòu)件上，最好整體形成著位于從上述光源發(fā)射后射向上述光分離裝置的光束的光路上并用于對(duì)從上述光源發(fā)射的光束的發(fā)散角進(jìn)行變換的光束調(diào)整裝置。
該集成光學(xué)元件，如上所述，具有對(duì)從光源發(fā)射的光束的發(fā)散角進(jìn)行變換的光束調(diào)整裝置，并使從光源發(fā)射的光束通過(guò)光束調(diào)整裝置從而會(huì)聚到一定程度，然后導(dǎo)向光學(xué)傳感器的光聚焦裝置，從而可以將例如有限倍率的物鏡用作光聚焦裝置。因此，光學(xué)傳感器，由于采用該集成光學(xué)元件，所以，不需要準(zhǔn)直透鏡等將光束變換成平行光的光學(xué)元件，因而可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的小型化，并使部件數(shù)進(jìn)一步減少，從而能進(jìn)一步減低部件成本及組裝成本。
另外，該集成光學(xué)元件，將如上所述的光束調(diào)整裝置與光學(xué)構(gòu)件整體形成，因而可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的小型化，并使部件數(shù)進(jìn)一步減少，從而能進(jìn)一步減低部件成本及組裝成本。
另外，在本發(fā)明的集成光學(xué)元件中，如上所述的光束調(diào)整裝置，其變換倍率在切線方向和徑向上最好不同。
集成光學(xué)元件，如上所述，使光束調(diào)整裝置的變換倍率在切線方向和徑向上不同，所以能使光束調(diào)整裝置具有對(duì)從光源發(fā)射后照射在光盤上的光束的象散進(jìn)行校正的功能。因此，在該集成光學(xué)元件中，不需要另外設(shè)置象散校正板，因而可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的小型化，并使部件數(shù)進(jìn)一步減少，從而能進(jìn)一步減低部件成本及組裝成本。
另外，本發(fā)明的光學(xué)傳感器，通過(guò)對(duì)光盤的信號(hào)記錄面照射光束而進(jìn)行信號(hào)的記錄和(或)再生，該光學(xué)傳感器的特征在于備有集成光學(xué)元件、及使上述光束聚焦后照射在上述光盤的信號(hào)記錄面上的光聚焦裝置。并且，在該光學(xué)傳感器中，集成光學(xué)元件，備有光源，用于發(fā)射對(duì)光盤的信號(hào)記錄面進(jìn)行照射的光束；光檢測(cè)器，用于接收由光盤的信號(hào)記錄面反射后的返回光束；封裝構(gòu)件，在一個(gè)主面部上具有開口部，并將上述光源和光檢測(cè)器分別容納在內(nèi)部；光學(xué)構(gòu)件，設(shè)在該封裝構(gòu)件的具有開口部的主面部上，并使從上述光源發(fā)射的光束透過(guò)，同時(shí)使射向上述光檢測(cè)器的返回光束透過(guò)；及光分離裝置，與上述光學(xué)構(gòu)件整體設(shè)置，用于將從上述光源發(fā)射的光束與射向上述光檢測(cè)器的返回光束分離；在上述光學(xué)構(gòu)件上，整體形成著位于由上述光分離裝置分離后射向上述光檢測(cè)器的返回光束的光路上并用于生成聚焦誤差信號(hào)的聚焦誤差信號(hào)生成裝置。
在該光學(xué)傳感器中，從集成光學(xué)元件的光源發(fā)射的光束，通過(guò)封裝構(gòu)件的開口部入射到光學(xué)構(gòu)件，并在透過(guò)光學(xué)構(gòu)件后入射到光分離裝置。然后，使透過(guò)光分離裝置的光束從集成光學(xué)元件射出。
從集成光學(xué)元件射出的光束，由光聚焦裝置聚焦后，照射在光盤的信號(hào)記錄面上。
由光盤的信號(hào)記錄面反射后的返回光束，再次通過(guò)光聚焦裝置，然后入射到集成光學(xué)元件的光分離裝置。入射到光分離裝置后的返回光束，由該光分離裝置將其與射向光盤的光束分離。由該光分離裝置分離后的返回光束，入射到光學(xué)構(gòu)件，并透過(guò)該光學(xué)構(gòu)件。這時(shí)，返回光束，通過(guò)與光學(xué)構(gòu)件整體形成的聚焦誤差信號(hào)裝置。該聚焦誤差信號(hào)生成裝置，用于生成聚焦誤差信號(hào)，例如，由圓筒形透鏡或傅科棱鏡等構(gòu)成。
通過(guò)聚焦誤差信號(hào)生成裝置并透過(guò)光學(xué)構(gòu)件后的返回光束，通過(guò)開口部入射到封裝構(gòu)件內(nèi)，并由光檢測(cè)器接收。然后，根據(jù)來(lái)自該光檢測(cè)器的光接收部的檢測(cè)信號(hào)，生成再生信號(hào)或聚焦誤差信號(hào)等。
在該光學(xué)傳感器中，如上所述，集成光學(xué)元件，將各光學(xué)元件集成為一個(gè)整體，同時(shí)將聚焦誤差信號(hào)生成裝置與光學(xué)構(gòu)件整體形成，所以，可以實(shí)現(xiàn)總體小型化并減少部件數(shù)。
另外，在該光學(xué)傳感器中，通過(guò)將集成光學(xué)元件的光源與光檢測(cè)器整體構(gòu)成、例如設(shè)置在一個(gè)襯底上，可以減少用于取出信號(hào)的導(dǎo)線數(shù)并使組裝作業(yè)簡(jiǎn)單化，從而可以減低組裝成本，同時(shí)，也不需要進(jìn)行光源與光檢測(cè)器相互之間的定位。
另外，在本發(fā)明的光學(xué)傳感器中，在上述集成光學(xué)元件與上述光聚焦裝置之間，最好設(shè)置反射構(gòu)件，用于反射來(lái)自上述集成光學(xué)元件的光束并使其射向上述光聚焦裝置，同時(shí)反射透過(guò)上述光聚焦裝置后的返回光并使其射向上述集成光學(xué)元件。
光學(xué)傳感器，備有如上所述的反射構(gòu)件，所以能使從集成光學(xué)元件到該反射構(gòu)件的光束的光路與光盤的信號(hào)記錄面大致平行，因而在實(shí)現(xiàn)薄型化上非常有利。
另外，本發(fā)明的光盤裝置，備有光學(xué)傳感器，對(duì)光盤的信號(hào)記錄面照射光束，并對(duì)從該光盤的信號(hào)記錄面返回的光進(jìn)行檢測(cè)；雙軸傳動(dòng)裝置，以可沿雙軸方向移動(dòng)的方式支承該光學(xué)傳感器所備有的光聚焦裝置；信號(hào)處理電路，根據(jù)來(lái)自上述光學(xué)傳感器所備有的光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，生成再生信號(hào)；及伺服裝置，根據(jù)來(lái)自上述光學(xué)傳感器所備有的光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，使上述光學(xué)傳感器所備有的光聚焦裝置沿雙軸方向移動(dòng)。并且，上述光盤裝置的特征在于光學(xué)傳感器備有集成光學(xué)元件、及使上述光束聚焦后照射在上述光盤的信號(hào)記錄面上的光聚焦裝置，集成光學(xué)元件備有光源，用于發(fā)射對(duì)光盤的信號(hào)記錄面進(jìn)行照射的光束；光檢測(cè)器，用于接收由光盤的信號(hào)記錄面反射后的返回光束；封裝構(gòu)件，在一個(gè)主面部上具有開口部，并將上述光源和光檢測(cè)器分別容納在內(nèi)部；光學(xué)構(gòu)件，設(shè)在該封裝構(gòu)件的具有開口部的主面部上，并使從上述光源發(fā)射的光束透過(guò)，同時(shí)使射向上述光檢測(cè)器的返回光束透過(guò)；及光分離裝置，與上述光學(xué)構(gòu)件整體設(shè)置，用于將從上述光源發(fā)射的光束與射向上述光檢測(cè)器的返回光束分離；在上述光學(xué)構(gòu)件上，整體形成著位于由上述光分離裝置分離后射向上述光檢測(cè)器的返回光束的光路上并用于生成聚焦誤差信號(hào)的聚焦誤差信號(hào)生成裝置。
在該光盤裝置中，從集成光學(xué)元件的光源發(fā)射的光束，通過(guò)封裝構(gòu)件的開口部入射到光學(xué)構(gòu)件，并在透過(guò)光學(xué)構(gòu)件后入射到光分離裝置。然后，使透過(guò)光分離裝置的光束從集成光學(xué)元件射出。
從集成光學(xué)元件射出的光束，由光聚焦裝置聚焦后，照射在光盤的信號(hào)記錄面上。
由光盤的信號(hào)記錄面反射后的返回光束，再次通過(guò)光聚焦裝置，然后入射到集成光學(xué)元件的光分離裝置。入射到光分離裝置后的返回光束，由該光分離裝置將其與射向光盤的光束分離。由該光分離裝置分離后的返回光束，入射到光學(xué)構(gòu)件，并透過(guò)該光學(xué)構(gòu)件。這時(shí)，返回光束，通過(guò)與光學(xué)構(gòu)件整體形成的聚焦誤差信號(hào)裝置。該聚焦誤差信號(hào)生成裝置，用于生成聚焦誤差信號(hào)，例如，由圓筒形透鏡或傅科棱鏡等構(gòu)成。
通過(guò)聚焦誤差信號(hào)生成裝置并透過(guò)光學(xué)構(gòu)件后的返回光束，通過(guò)開口部入射到封裝構(gòu)件內(nèi)，并由光檢測(cè)器接收。
然后，在該光盤裝置中，由信號(hào)處理電路根據(jù)來(lái)自該集成光學(xué)元件的光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)生成再生信號(hào)。
另外，在該光盤裝置中，根據(jù)來(lái)自集成光學(xué)元件的光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，生成聚焦誤差信號(hào)及跟蹤誤差信號(hào)，并由伺服裝置根據(jù)上述聚焦誤差信號(hào)及跟蹤誤差信號(hào)驅(qū)動(dòng)雙軸傳動(dòng)裝置，以使光學(xué)傳感器所備有的光聚焦裝置在雙軸方向、即沿著光盤的徑向的方向及接近或離開光盤的信號(hào)記錄面的方向上移動(dòng)操作，從而進(jìn)行聚焦伺服和跟蹤伺服。
在該光盤裝置中，如上所述，集成光學(xué)元件，將各光學(xué)元件集成為一個(gè)整體，同時(shí)將聚焦誤差信號(hào)生成裝置與光學(xué)構(gòu)件整體形成，因而可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)傳感器及該光盤裝置的小型化，同時(shí)能減少部件數(shù)。
另外，在該光盤裝置中，通過(guò)將集成光學(xué)元件的光源與光檢測(cè)器整體構(gòu)成、例如設(shè)置在一個(gè)襯底上，可以減少用于取出信號(hào)的導(dǎo)線數(shù)并使組裝作業(yè)簡(jiǎn)單化，從而可以減低組裝成本，同時(shí)，也不需要進(jìn)行光源與光檢測(cè)器的相互間的配準(zhǔn)定位。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是示意地表示現(xiàn)有的光學(xué)傳感器一構(gòu)成例的平面圖。
圖2是表示本發(fā)明的光盤裝置一構(gòu)成例的框圖。
圖3是示意地表示上述光盤裝置所備有的光學(xué)傳感器的一構(gòu)成例的斜視圖。
圖4是表示上述光學(xué)傳感器所備有的集成光學(xué)元件一例的示意圖。
圖5是示意地表示上述集成光學(xué)元件所備有的光檢測(cè)IC的平面圖。
圖6是表示集成光學(xué)元件的另一例的示意圖。
圖7是表示集成光學(xué)元件的又一例的示意圖。
圖8是說(shuō)明上述集成光學(xué)元件所備有的半導(dǎo)體激光元件、三角棱鏡、及光檢測(cè)IC之間的位置關(guān)系的圖。
圖9是表示上述集成光學(xué)元件所備有的組合棱鏡的分解側(cè)視圖。
圖10是說(shuō)明上述組合棱鏡的第3構(gòu)件(半波偏振片)的光學(xué)軸方位的圖。
圖11是示意地表示上述集成光學(xué)元件所備有的光檢測(cè)IC的平面圖。
用于實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳形態(tài)。
第1實(shí)施形態(tài)采用了本發(fā)明的光盤裝置的一例的總體結(jié)構(gòu)，示于圖2。該光盤裝置10，如圖2所示，備有主軸電動(dòng)機(jī)12，用作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁光式光盤等光學(xué)式盤(以下，稱光盤11)的驅(qū)動(dòng)裝置；光學(xué)傳感器20，使光束照射在由主軸電動(dòng)機(jī)12旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的光盤11的信號(hào)記錄面上，并接收從該光盤11的信號(hào)記錄面反射后的返回光束，從而讀取記錄在光盤11的信號(hào)記錄面上的記錄信號(hào)；及控制部13，用于控制上述主軸電動(dòng)機(jī)12及光學(xué)傳感器20。
控制部13，備有光盤控制器14、信號(hào)解調(diào)器15、糾錯(cuò)電路16、接口17、光學(xué)頭存取控制部18、伺服控制部19。
光盤控制器14，以規(guī)定的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)控制主軸電動(dòng)機(jī)12，同時(shí)對(duì)控制部13內(nèi)的各部的動(dòng)作進(jìn)行控制。
信號(hào)解調(diào)器15及糾錯(cuò)電路16，對(duì)由光學(xué)傳感器20從光盤11讀取到的記錄信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和糾錯(cuò)，并通過(guò)接口17發(fā)送到外部計(jì)算機(jī)等。因此，外部計(jì)算機(jī)等，可以接收記錄在光盤11上的記錄信號(hào)作為再生信號(hào)。
光學(xué)頭存取控制部18，在光盤控制器14的控制下，例如通過(guò)光道跳轉(zhuǎn)等將光學(xué)傳感器20移動(dòng)到光盤11的信號(hào)記錄面上的規(guī)定記錄光道。
伺服控制部19，在光盤控制器14的控制下，在該所移動(dòng)到的規(guī)定位置將由光學(xué)傳感器20的雙軸傳動(dòng)裝置保持著的物鏡沿著雙軸方向、即接近或離開光盤11的信號(hào)記錄面的方向(聚焦)及沿光盤11的徑向的方向(跟蹤方向)移動(dòng)進(jìn)行聚焦伺服和跟蹤伺服。
光學(xué)傳感器20，如圖3所示，備有集成光學(xué)元件30，將包括光源或光檢測(cè)器的多個(gè)光學(xué)元件集成在一起；物鏡21，用作對(duì)從該集成光學(xué)元件30射出的光束進(jìn)行聚焦并按使其照射在光盤11的信號(hào)記錄面上的聚焦裝置；及向上反射鏡22，使從集成光學(xué)元件30射出的光束的光路折曲并導(dǎo)向物鏡21，同時(shí)使由光盤11的信號(hào)記錄面反射的返回光束的光路折曲并導(dǎo)向集成光學(xué)元件30。
集成光學(xué)元件30，如圖4所示，備有用作光源的半導(dǎo)體激光元件31；三角棱鏡32，具有使從該半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射的光束的光路折曲的功能；光學(xué)構(gòu)件33，由使光路被三角棱鏡32折曲后的激光透過(guò)、同時(shí)使由光盤11的信號(hào)記錄面反射后的返回光束透過(guò)的透明材料構(gòu)成；組合棱鏡34，用作具有將射向光盤11的光束與由光盤11的信號(hào)記錄面反射后的返回光束分離的功能的光分離裝置；及光檢測(cè)IC35，用作接收返回光束的光檢測(cè)器。
這里，半導(dǎo)體激光元件31、三角棱鏡32及光檢測(cè)IC35，分別設(shè)在配置于樹脂封裝組件36內(nèi)的襯底37上。此外，樹脂封裝組件36，在其一個(gè)主面部上設(shè)有開口部36a，并用粘接劑等將光學(xué)構(gòu)件33粘合在設(shè)有該開口部36a的樹脂封裝組件36的主面部上，使其將開口部36a封閉。進(jìn)一步，用粘接劑等將組合棱鏡34粘合在光學(xué)構(gòu)件33上。即，集成光學(xué)元件30，將上述各構(gòu)件集成在一起，構(gòu)成一個(gè)整體的元件。然后，將該集成光學(xué)元件30固定和保持在以可在光盤11的半徑方向上沿著圖中未示出的導(dǎo)向軸移動(dòng)的方式支承的光學(xué)基座上。
半導(dǎo)體激光元件31，是利用半導(dǎo)體的復(fù)合發(fā)光特性的發(fā)光元件，用于發(fā)射對(duì)光盤11的信號(hào)記錄面進(jìn)行照射的激光(光束)。
三角棱鏡32，具有以大約45度的傾斜角相對(duì)于襯底37傾斜的傾斜面(反射面32a)，并由該反射面32a反射從半導(dǎo)體激光元件31沿著與襯底37大致平行的方向發(fā)射的光束，并使其光路折曲大約90度。
光學(xué)構(gòu)件33，例如，將透明塑料材料或玻璃等按平行平板成形后構(gòu)成。而且，在該光學(xué)構(gòu)件33上，整體形成著位于由三角棱鏡32反射后射向組合棱鏡34的光束的光路(以下，稱第一光路L1)上并用作光分割裝置的光柵38。此外，在該光學(xué)構(gòu)件33上，還整體形成著位于由組合棱鏡34分離后射向光檢測(cè)IC35的返回光束的光路(以下，稱第二光路L2)上并用作聚焦誤差信號(hào)生成裝置的圓筒形透鏡39。
在光學(xué)傳感器20中，如上所述，在集成光學(xué)元件30的光學(xué)構(gòu)件33上，整體形成著用作光分割裝置的光柵38及用作聚焦誤差信號(hào)生成裝置的圓筒形透鏡39，所以，不需要將光分割裝置及聚焦誤差信號(hào)生成裝置作為單個(gè)的光學(xué)元件另外設(shè)置，因此，在該光學(xué)傳感器20中，由于沒(méi)有將光分割裝置及聚焦誤差信號(hào)生成裝置設(shè)置為單個(gè)的光學(xué)元件，所以也就相應(yīng)地減少了部件數(shù)，此外，還能實(shí)現(xiàn)裝置總體的小型化。進(jìn)一步，在組裝該光學(xué)傳感器20時(shí)，由于不需要單獨(dú)地對(duì)光分割裝置或聚焦誤差信號(hào)生成裝置進(jìn)行定位，所以，可以使組裝作業(yè)得到簡(jiǎn)化。
光柵38，是使入射的光發(fā)生衍射的衍射光柵，例如，可鑲嵌在光學(xué)構(gòu)件33的上表面33a(與組合棱鏡34粘合的面)的光束通過(guò)部位即第一光路L1上。該光柵38，將沿第一光路L1透過(guò)光學(xué)構(gòu)件33的光束至少分割為3個(gè)光束、即由0次衍射光構(gòu)成的主光束和由正負(fù)1次衍射光構(gòu)成的2個(gè)副光束。光學(xué)傳感器20，由于備有該光柵38并通過(guò)將光束至少分割為3個(gè)光束，因此可以用三光點(diǎn)法檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)。
該用作光分割裝置的光柵38，也可以鑲嵌在光學(xué)構(gòu)件33的下表面33b(與樹脂封裝組件36粘合的面)上。
另外，作為光分割裝置，只要具有將從光源發(fā)射的光束分割為主光束和2個(gè)副光束的至少3個(gè)光束的功能即可，例如，也可以由在光學(xué)構(gòu)件33的表面上形成的全息器件構(gòu)成。
圓筒形透鏡39，對(duì)入射的光提供象散，此外，還用于調(diào)整光路長(zhǎng)度，例如，可以鑲嵌在光學(xué)構(gòu)件33的上表面33a的返回光束透過(guò)部位即第二光路L2等上。該圓筒形透鏡39，對(duì)由組合棱鏡34分離后沿第二光路L2透過(guò)光學(xué)構(gòu)件33的返回光束提供象散，以便能夠用所謂的象散法檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)。
該用作聚焦誤差信號(hào)生成裝置的圓筒形透鏡39，也可以鑲嵌在光學(xué)構(gòu)件33的下表面33b上。
另外，作為聚焦誤差信號(hào)生成裝置，只要能夠生成返回光束的聚焦誤差信號(hào)即可，并不限于上述圓筒形透鏡39，例如，可以由鑲嵌在光學(xué)構(gòu)件33的表面上的在相互正交的兩個(gè)方向上曲率不同的復(fù)曲面透鏡構(gòu)成，此外，也可以由鑲嵌在光學(xué)構(gòu)件33的表面上的傅科棱鏡構(gòu)成。當(dāng)由傅科棱鏡構(gòu)成聚焦誤差信號(hào)生成裝置時(shí)，可以用所謂的傅科法檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)。此外，聚焦誤差信號(hào)生成裝置，也可以由在光學(xué)構(gòu)件33的表面上形成的全息器件構(gòu)成。
組合棱鏡34，備有光束分離器40，具有光束分離膜40a，用作將從透過(guò)光學(xué)構(gòu)件33后射向光盤11的光束與由光盤11的信號(hào)記錄面反射后的返回光束分離的第1分離膜；沃拉斯頓棱鏡41，用作對(duì)由光束分離膜40a分離后的返回光束進(jìn)行偏振分割的偏振分割裝置；及反射棱鏡42，具有對(duì)由沃拉斯頓棱鏡41偏振分割后的返回光束進(jìn)行反射的反射面42a；上述各構(gòu)件，粘合成一個(gè)整體。
在光學(xué)傳感器20中，如上所述，將具有用作第1分離膜的光束分離膜40a的光束分離器40、用作偏振分割裝置的沃拉斯頓棱鏡41、具有反射面42a的反射棱鏡42粘合成一個(gè)整體，從而構(gòu)成組合棱鏡，所以，可以實(shí)現(xiàn)裝置總體的進(jìn)一步小型化，并使部件數(shù)進(jìn)一步減少，從而能進(jìn)一步減低部件成本及組裝成本。
光束分離器40，例如，可按部分偏振型光束分離器構(gòu)成。該部分偏振型光束分離器40，將2個(gè)三角棱鏡以其各自的傾斜面為對(duì)接面相互對(duì)接粘合，并在兩個(gè)對(duì)接面之間形成由電介質(zhì)多層膜構(gòu)成的光束分離膜40a。光束分離膜40a，配置在設(shè)有光柵38的光學(xué)構(gòu)件33的上表面33a上，使其以大約45度的傾斜角相對(duì)于配置在樹脂封裝組件36內(nèi)的襯底37傾斜。
該部分偏振型光束分離器40，具有基本上使射向光盤11的光束的一部分透過(guò)并對(duì)從光盤11返回的光束的一部分進(jìn)行反射從而將射向光盤11的光束與從光盤11返回的光束分離的功能，但通過(guò)利用光束分離膜40a的多重干涉效應(yīng)而使其透射率隨入射光的偏振方向而不同，可以具有使返回光束的偏振面旋轉(zhuǎn)角增大的所謂克爾旋轉(zhuǎn)角增大效果。
但是，當(dāng)由部分偏振型光束分離器構(gòu)成光束分離器40時(shí)，雖然可以具有克爾旋轉(zhuǎn)角增大效果，但從相反的一面看，光盤11的雙折射等則有可能對(duì)聚焦伺服造成不利影響。因此，當(dāng)特別重視聚焦伺服時(shí)，有效的方式是，設(shè)置減小光盤11的雙折射等的裝置、或構(gòu)成光束分離器40作為不管入射光的偏振方向如何反射率都一樣的無(wú)偏振分離型光束分離器。
沃拉斯頓棱鏡41，將由人造晶體形成的2個(gè)單軸性晶體粘合在一起而構(gòu)成，具有根據(jù)2個(gè)單軸性晶體粘合面上的兩晶體的光學(xué)軸方位的不同將所入射的光分離為各自的折射角不同的p偏振光、s偏振光、p+s偏振光(與光束分離膜40a對(duì)應(yīng)的偏振方向)的3種光線的功能。該沃拉斯頓棱鏡41，位于光學(xué)構(gòu)件33的上表面33a上，在返回光束的光路中配置在光束分離器40的后面。
由光盤11的信號(hào)記錄面反射并由光束分離器40的光束分離膜40a分離后的返回光束，透過(guò)該沃拉斯頓棱鏡41，從而在與由光柵38分割后的方向大致正交的方向上被分割為3個(gè)光束，因此至少被分割為9個(gè)返回光束。
光學(xué)傳感器20，如上所述，備有用作偏振分割裝置的沃拉斯頓棱鏡41，由該沃拉斯頓棱鏡41對(duì)從光盤11返回的光束進(jìn)行偏振分割，并由后文所述的光檢測(cè)IC35的不同的光接收部接收分離后的各光束，因而能適當(dāng)?shù)刈x取磁光信號(hào)作為再生信號(hào)。
反射棱鏡42，是具有對(duì)由沃拉斯頓棱鏡41偏振分割后的返回光束進(jìn)行反射的反射面42a的棱鏡，反射面42a，位于設(shè)有圓筒形透鏡39的光學(xué)構(gòu)件33的上表面33a上，在返回光束的光路中配置在沃拉斯頓棱鏡41后面，并使其與光束分離器40的光束分離膜40a大致平行，即，使其以大約45度的傾斜角相對(duì)于配置在樹脂封裝組件36內(nèi)的襯底37傾斜。
由沃拉斯頓棱鏡41進(jìn)行偏振分割后的返回光束，由反射棱鏡42的反射面42a反射，從而使其光路折彎大約90度。接著，由反射棱鏡42的反射面42a反射后的返回光束，沿第二光路L2透過(guò)光學(xué)構(gòu)件33后，到達(dá)光檢測(cè)IC35。
這時(shí)，由三角棱鏡32的反射面32a反射并透過(guò)光學(xué)構(gòu)件33后射向組合棱鏡34的光束的光路即第一光路L1與由反射棱鏡42的反射面42a反射并透過(guò)光學(xué)構(gòu)件33后射向光檢測(cè)IC35的光束的返回光束的光路即第二光路L2，相互間大致平行。
在光學(xué)傳感器20中，如上所述，由于使透過(guò)光學(xué)構(gòu)件33后射向組合棱鏡34的光束的光路即第一光路L1與透過(guò)光學(xué)構(gòu)件33后射向光檢測(cè)IC35的光束的光路即第二光路L2相互間大致平行，所以，可以將半導(dǎo)體激光元件31與光檢測(cè)IC35配置在位于樹脂封裝組件36內(nèi)的襯底37上的彼此靠近的位置上，因此，可以實(shí)現(xiàn)裝置總體的進(jìn)一步小型化。
光檢測(cè)IC35，具有接收由光盤11的信號(hào)記錄面反射后透過(guò)組合棱鏡34和光學(xué)構(gòu)件33的返回光束的光檢測(cè)部、及將來(lái)自該光檢測(cè)部的電流變換為電壓的電壓變換電路，該光檢測(cè)部及電壓變換電路作為整體的元件構(gòu)成。
光檢測(cè)IC35的光檢測(cè)部，如圖5所示，具有與光盤11的徑向及與其正交的方向?qū)?yīng)配置的5個(gè)光接收部A～E。在這些光接收部A～E中，中央的光接收部A，進(jìn)一步由縱橫垂直交叉的2條分割線分成4個(gè)光接收部A1、A2、A3、A4。
光檢測(cè)部，由這些光接收部分別接受在由光柵38分割后的狀態(tài)下照射在光盤11的信號(hào)記錄面上并由該光盤11的信號(hào)記錄面反射后進(jìn)一步由沃拉斯頓棱鏡41進(jìn)行偏振分割的各返回光束。然后，由電壓變換電路將與光檢測(cè)部的各光接收部接收到的返回光的光量對(duì)應(yīng)的電流值變換為電壓值，并作為接收信號(hào)供給例如上述光盤裝置10的信號(hào)解調(diào)器15。
這里，如假定與由光檢測(cè)IC35的光檢測(cè)部的各光接收部A1、A2、A3、A4、B、C、D、E接收到的光對(duì)應(yīng)的接收光信號(hào)分別為SA1、SA2、SA3、SA4、SB、SC、SD、SE，則磁光信號(hào)MO、凹坑再生信號(hào)Pit、聚焦誤差信號(hào)FE及跟蹤誤差信號(hào)TE分別按以下的運(yùn)算式求得。
MO＝SD-SE…式1Pit＝SD+SE …式2FE＝(SA1+SA3)-(SA2+SA4) …式3TE＝SB-SC…式4集成光學(xué)元件30，如上所述，將除光學(xué)傳感器20的物鏡21及向上反射鏡22之外的各構(gòu)件集成在一起，構(gòu)成一個(gè)整體的元件。因此，采用了該集成光學(xué)元件30的光學(xué)傳感器20，在組裝時(shí)，只需一邊對(duì)該集成光學(xué)元件30、物鏡21、向上反射鏡22進(jìn)行定位、一邊進(jìn)行組裝即可，因而能使組裝作業(yè)得到簡(jiǎn)化，從而能減低組裝成本。
物鏡21，配置在與由主軸電動(dòng)機(jī)12旋轉(zhuǎn)操作的光盤11的信號(hào)記錄面相對(duì)的位置，用于對(duì)來(lái)自集成光學(xué)元件30的光束進(jìn)行聚焦并使其照射在光盤11的信號(hào)記錄面的所需記錄光道上。
該物鏡21，由圖中未示出的雙軸傳動(dòng)裝置以可在雙軸方向、即聚焦方向及跟蹤方向上移動(dòng)的方式支承。而且，物鏡21，通過(guò)由雙軸傳動(dòng)裝置根據(jù)聚焦誤差信號(hào)及跟蹤誤差信號(hào)驅(qū)動(dòng)，可以在沿著光盤的徑向的方向及接近或離開光盤的信號(hào)記錄面的方向上移動(dòng)操作。由此，即可進(jìn)行用于使由物鏡21聚焦后的光束在光盤11的信號(hào)記錄面上形成適當(dāng)光點(diǎn)的聚焦伺服、及用于使光束的光點(diǎn)跟蹤光盤11的信號(hào)記錄面的所需記錄光道的跟蹤伺服。
向上反射鏡22，具有以大約45度的傾斜角相對(duì)于從集成光學(xué)元件30射出的光束的射出方向傾斜的傾斜面(反射面22a)，并配置在集成光學(xué)元件30與物鏡21之間。該向上反射鏡22，由反射面22a反射從集成光學(xué)元件射出的光束，并將其光路折曲約90度后導(dǎo)向物鏡21。
在光學(xué)傳感器20中，如上所述，將向上反射鏡22配置在集成光學(xué)元件30與物鏡21之間，并由向上反射鏡22將來(lái)自集成光學(xué)元件30的光束的光路折曲后導(dǎo)向物鏡21，從而可以使從集成光學(xué)元件30到向上反射鏡22的光束的光路與光盤11的信號(hào)記錄面大致平行。由此，即可在保持光束所需要光路長(zhǎng)度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)光盤裝置10的薄型化。
這里，說(shuō)明由按如上方式構(gòu)成的光盤裝置1對(duì)記錄在光盤11上的記錄信號(hào)進(jìn)行再生的動(dòng)作。
當(dāng)由該光盤裝置1對(duì)記錄在光盤11上的記錄信號(hào)進(jìn)行再生時(shí)，首先，將光盤11安裝在主軸電動(dòng)機(jī)12上。然后，在光盤控制器14的控制下使主軸電動(dòng)機(jī)12以規(guī)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，從而使光盤11旋轉(zhuǎn)操作。
接著，在光盤控制器14的控制下驅(qū)動(dòng)光學(xué)頭存取控制部18，以便對(duì)光學(xué)傳感器20進(jìn)行操作并將其移動(dòng)到光盤11的信號(hào)記錄面上的規(guī)定記錄光道。
同時(shí)，在光學(xué)傳感器20中，從集成光學(xué)元件30的半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射光束。
從半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射的光束，由三角棱鏡32的反射面32a反射后，通過(guò)樹脂封裝組件36的開口部36a入射到光學(xué)構(gòu)件33。入射到光學(xué)構(gòu)件33的光束，沿第一光路L1透過(guò)光學(xué)構(gòu)件33，并由在光學(xué)構(gòu)件33上設(shè)有的光柵38分割為包含主光束及2個(gè)副光束的多個(gè)光束后，入射到組合棱鏡34的光束分離器40。
入射到光束分離器40的光束，其一部分透過(guò)光束分離抹40a并從集成光學(xué)元件30射出。
從集成光學(xué)元件30射出的光束，由向上反射鏡22的反射面22a反射后，入射到物鏡21。入射到物鏡21的光束，由該物鏡21聚焦后，照射在光盤11的信號(hào)記錄面上的規(guī)定記錄光道上。這時(shí)，可以利用由光柵38分割的主光束及2個(gè)副光束，在光盤11的信號(hào)記錄面上形成3個(gè)光點(diǎn)。
當(dāng)照射在光盤11的信號(hào)記錄面的規(guī)定記錄光道上的光束由該光盤11的信號(hào)記錄面反射時(shí)，根據(jù)克爾磁效應(yīng)，其偏振面根據(jù)記錄光道上所記錄的信號(hào)、即根據(jù)受該光束照射的部位的磁化狀態(tài)而旋轉(zhuǎn)。
由光盤11的信號(hào)記錄面反射后的返回光束，再次通過(guò)物鏡21后，由向上反射鏡22的反射面22a反射，并入射到集成光學(xué)元件30的組合棱鏡34的光束分離器40。
入射到光束分離器40的返回光束，其一部分由光束分離膜40a反射后，入射到組合棱鏡34的沃拉斯頓棱鏡41。入射到沃拉斯頓棱鏡41的返回光束，由該沃拉斯頓棱鏡41進(jìn)行偏振分割，并在與由光柵38分割后的方向大致正交的方向上被分割為3個(gè)光束，從而至少被分割為9個(gè)返回光束。
由沃拉斯頓棱鏡41偏振分割后的返回光束，入射到組合棱鏡34的反射棱鏡42，由該反射棱鏡42的反射面42a反射后，再次入射到光學(xué)構(gòu)件33。
入射到光學(xué)構(gòu)件33的返回光束，沿第二光路L2透過(guò)該光學(xué)構(gòu)件。這時(shí)，返回光，通過(guò)光學(xué)構(gòu)件33上所設(shè)有的圓筒形透鏡39，從而對(duì)其提供象散。
透過(guò)光學(xué)構(gòu)件33的返回光，通過(guò)樹脂封裝組件36的開口部36a入射到樹脂封裝組件36內(nèi)，并到達(dá)光檢測(cè)IC35，并由該光檢測(cè)IC35的光接收部A1、A2、A3、A4、B、C、D、E分別進(jìn)行光接收。然后，由該光檢測(cè)IC35對(duì)由光檢測(cè)IC35的光接收部接收到的返回光進(jìn)行光電變換，并作為接收信號(hào)供給信號(hào)解調(diào)器15。
這里，作為再生信號(hào)的磁光信號(hào)(MO)或凹坑再生信號(hào)(Pit)，由信號(hào)解調(diào)器15根據(jù)由光檢測(cè)IC35的光接收部A1、A2、A3、A4、B、C、D、E接收的返回光束中的由沃拉斯頓棱鏡41進(jìn)行偏振分割后由光接收部D和光接收部E接收的光生成。
另外，聚焦誤差信號(hào)(FE)，根據(jù)象散由信號(hào)解調(diào)器15根據(jù)由光檢測(cè)IC35的光接收部A1、A2、A3、A4、B、C、D、E接收的返回光束中的由沃拉斯頓棱鏡41分割后由圓筒形透鏡39提供象散后由光接收部A1、A2、A3、A4接收的光生成。
此外，跟蹤誤差信號(hào)(TE)，用三點(diǎn)法由信號(hào)解調(diào)器15根據(jù)由光檢測(cè)IC35的光接收部A1、A2、A3、A4、B、C、D、E接收的返回光束中的由光柵38分割后由光接收部B和光接收部C接收的光生成。
由信號(hào)解調(diào)器15生成的磁光信號(hào)(MO)或凹坑再生信號(hào)(Pit)，在糾錯(cuò)電路16中進(jìn)行糾錯(cuò)處理后，通過(guò)接口17發(fā)送到外部計(jì)算機(jī)等。由此，外部計(jì)算機(jī)等，即可將光盤11所記錄的信號(hào)作為再生信號(hào)接收。
另外，由信號(hào)解調(diào)器15生成的聚焦誤差信號(hào)(FE)及跟蹤誤差信號(hào)(TE)，通過(guò)光盤控制器14供給伺服控制部19。伺服控制部19，在光盤控制器14的控制下，根據(jù)聚焦誤差信號(hào)(FE)及跟蹤誤差信號(hào)(TE)驅(qū)動(dòng)用于保持光學(xué)傳感器20的物鏡21的雙軸傳動(dòng)裝置，并進(jìn)行聚焦伺服及跟蹤伺服。
第2實(shí)施形態(tài)以下，對(duì)采用了本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器進(jìn)行說(shuō)明。該第2實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器，由于使其基本結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器相同，并使集成光學(xué)元件的光學(xué)構(gòu)件采用與第1實(shí)施形態(tài)有若干不同的結(jié)構(gòu)，所以，對(duì)與第1實(shí)施形態(tài)相同的部分標(biāo)以相同的符號(hào)而將其詳細(xì)說(shuō)明省略，并只對(duì)與第1實(shí)施形態(tài)不同的部分進(jìn)行說(shuō)明。
第2實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器，備有如圖6所示的集成光學(xué)元件50。該圖6所示的集成光學(xué)元件50，除了備有光學(xué)構(gòu)件51用以代替第1實(shí)施形態(tài)的集成光學(xué)元件30的光學(xué)構(gòu)件33之外，具有與第1實(shí)施形態(tài)的集成光學(xué)元件30相同的結(jié)構(gòu)。
光學(xué)構(gòu)件51，例如，將透明塑料材料或玻璃等按平行平板成形后構(gòu)成。并且，在該光學(xué)構(gòu)件51上整體形成著位于第一光路L1上并用作光分割裝置的光柵38及用作光束調(diào)整裝置的耦合透鏡52。
耦合透鏡52，用于對(duì)從半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射的光束的發(fā)散角進(jìn)行變換，例如，可以作為凸透鏡鑲嵌在光學(xué)構(gòu)件51的下表面51b(與樹脂封裝組件36粘合的面)的光束透過(guò)部位即第一光路L1上。
光學(xué)傳感器，通過(guò)在從半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射的光束的光路即第一光路L1上配置用于對(duì)光束的發(fā)散角進(jìn)行變換的耦合透鏡52，可以將作為從半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射的發(fā)散光的光束會(huì)聚到一定程度后導(dǎo)向物鏡21。因此，光學(xué)傳感器，通過(guò)采用耦合透鏡52，即可在確保記錄所需的激光強(qiáng)度的同時(shí)使用有限倍率的物鏡作為物鏡21。由于光學(xué)傳感器使用有限倍率的物鏡作為物鏡21，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的小型化。同時(shí)，由于不需要像準(zhǔn)直透鏡那樣的將發(fā)散光變換成平行光的器件，因而可以減少部件數(shù)。
耦合透鏡52，當(dāng)其變換倍率范圍為1-2.5時(shí)，可以對(duì)從半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射的光束進(jìn)行最有效且最佳的調(diào)整后將其導(dǎo)向物鏡21。
另外，當(dāng)使耦合透鏡52的變換倍率在切線方向和徑向上不同時(shí)，可以使耦合透鏡52具有對(duì)從半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射并照射在光盤11的信號(hào)記錄面上的光束的象散進(jìn)行校正的功能。因此，在這種情況下，就不需要再另外單獨(dú)設(shè)置象散校正板，因而能減少部件數(shù)，并減低部件成本及組裝成本。
此外，在光學(xué)構(gòu)件51上，形成著位于第二光路L2上并用作聚焦誤差信號(hào)生成裝置的全息器件53。該全息器件53，與在第1實(shí)施例所備有的光學(xué)構(gòu)件33上整體形成的圓筒形透鏡39一樣，可以通過(guò)對(duì)返回光束提供象散而采用象散法檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)，例如，可以在光學(xué)構(gòu)件51的上表面51a(與組合棱鏡34粘合的面)的返回光束透過(guò)部位即第二光路L2上形成。
該光學(xué)構(gòu)件51，與第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)構(gòu)件33一樣，用粘接劑等粘合在容納了半導(dǎo)體激光元件31、三角棱鏡32、及光檢測(cè)IC35等的樹脂封裝組件36上，進(jìn)一步，用粘接劑等將組合棱鏡34粘合在該光學(xué)構(gòu)件51上，從而構(gòu)成集成光學(xué)元件50。該集成光學(xué)元件50，固定和保持在以可在光盤11的半徑方向上沿著圖中未示出的導(dǎo)向軸移動(dòng)的方式支承的光學(xué)基座上。
備有結(jié)構(gòu)如上所述的集成光學(xué)元件50的光學(xué)傳感器，具有與第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器20相同的作用效果。即，在該光學(xué)傳感器中，也在該光學(xué)構(gòu)件51上整體形成著用作光束調(diào)整裝置的耦合透鏡52、用作光分割裝置的光柵38、用作聚焦誤差信號(hào)生成裝置的全息器件53，所以，不需要按單個(gè)的光學(xué)元件另外設(shè)置光分離裝置、光束調(diào)整裝置、或聚焦誤差信號(hào)生成裝置。因此，在該光學(xué)傳感器中，由于沒(méi)有將光束調(diào)整裝置、光分離裝置、或聚焦誤差信號(hào)生成裝置設(shè)置為單個(gè)的光學(xué)元件，所以，也就相應(yīng)地減少了部件數(shù)，此外，還能實(shí)現(xiàn)裝置總體的小型化。進(jìn)一步，在組裝該光學(xué)傳感器時(shí)，由于不需要單獨(dú)地對(duì)光束調(diào)整裝置、光分離裝置、或聚焦誤差信號(hào)生成裝置進(jìn)行定位，所以可使組裝作業(yè)得到的簡(jiǎn)化。
另外，在該光學(xué)傳感器中，與第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器20一樣，將除物鏡21及向上反射鏡22之外的各構(gòu)件集成在一起，構(gòu)成整體的集成光學(xué)元件50，所以，在組裝時(shí)，只需一邊對(duì)該集成光學(xué)元件50、物鏡21、向上反射鏡22進(jìn)行定位、一邊進(jìn)行組裝即可，因而使組裝作業(yè)得到簡(jiǎn)化，從而能減低組裝成本。
第3實(shí)施形態(tài)以下，對(duì)采用了本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器進(jìn)行說(shuō)明。該第3實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器，由于也使其基本結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器20相同，并使集成光學(xué)元件的光學(xué)構(gòu)件及組合棱鏡采用與第1實(shí)施形態(tài)不同的結(jié)構(gòu)，所以，對(duì)與第1實(shí)施形態(tài)相同的部分標(biāo)以相同的符號(hào)而將其詳細(xì)說(shuō)明省略，并只對(duì)與第1實(shí)施形態(tài)不同的部分進(jìn)行說(shuō)明。
第3實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器，備有如圖7所示的集成光學(xué)元件60。該圖7所示的集成光學(xué)元件60，備有光學(xué)構(gòu)件61，用以代替第1實(shí)施形態(tài)的集成光學(xué)元件30的光學(xué)構(gòu)件33，同時(shí)備有組合棱鏡70，用以代替第1實(shí)施形態(tài)的集成光學(xué)元件30的組合棱鏡34。另外，該集成光學(xué)元件60，還備有光檢測(cè)IC62，用以代替第1實(shí)施形態(tài)的集成光學(xué)元件30的光檢測(cè)IC35。并且，該集成光學(xué)元件60，用粘接劑等將光學(xué)構(gòu)件61粘合在樹脂封裝組件36上，進(jìn)一步，用粘接劑等將組合棱鏡70粘合在光學(xué)構(gòu)件51上，從而構(gòu)成一個(gè)整體的元件。
另外，在該集成光學(xué)元件60中，如圖8所示，半導(dǎo)體激光元件31、三角棱鏡32及光檢測(cè)IC62，以與第1實(shí)施形態(tài)的集成光學(xué)元件30不同的配置方式設(shè)置在配置于樹脂封裝組件36內(nèi)的襯底37上，但上述各元件的功能與第1實(shí)施形態(tài)相同。
組合棱鏡70，如圖9所示，用粘接劑等將第1至第5的5個(gè)構(gòu)件71、72、73、74、75粘合成一個(gè)整體后，粘合在光學(xué)構(gòu)件61上。
第1構(gòu)件71，由具有以大約45度的傾斜角相對(duì)于配置在樹脂封裝組件36內(nèi)的襯底37傾斜的傾斜面71a的三角棱鏡構(gòu)成。并且，在第1構(gòu)件71上，以該傾斜面71a為粘合面，通過(guò)粘接劑等與第2構(gòu)件72粘合。
第2構(gòu)件72，由具有以大約45度的傾斜角相對(duì)于配置在樹脂封裝組件36內(nèi)的襯底37傾斜的一對(duì)傾斜面72a、72b且斷面為平行四邊形的棱鏡構(gòu)成。并且，在該第2構(gòu)件72的一個(gè)傾斜面72a上，形成第1光束分離膜76，在另一個(gè)傾斜面72b上，形成著第2光束分離膜77。該第1光束分離膜76和第2光束分離膜77，均由電介質(zhì)多層膜構(gòu)成。而且，第1光束分離膜76，與第1實(shí)施形態(tài)的光束分離器40一樣，按部分偏振型光束分離器構(gòu)成，第2光束分離膜77，按無(wú)偏振分離型光束分離器構(gòu)成。
第1光束分離膜76，與第1實(shí)施形態(tài)的光束分離膜40a一樣，具有使射向光盤11的光束的一部分透過(guò)并對(duì)從光盤11返回的光束的一部分進(jìn)行反射從而將射向光盤11的光束與從光盤11返回的光束分離的功能。此外，由于該第1光束分離膜76按部分偏振型光束分離器構(gòu)成，其透射率隨入射光的偏振方向而不同，所以，與第1實(shí)施形態(tài)的光束分離器40一樣，可以發(fā)揮使返回光束的偏振面旋轉(zhuǎn)角增大的所謂克爾旋轉(zhuǎn)角增大效果。
第2光束分離膜77，具有使透過(guò)第1光束分離膜76并通過(guò)第2構(gòu)件72的返回光束的一部分透過(guò)并對(duì)另一部分進(jìn)行反射從而將返回光束分離的功能。
在一對(duì)傾斜面72a、72b上分別形成了第1和第2光束分離膜76、77的第2構(gòu)件72，以形成有第1光束分離膜76的一個(gè)傾斜面72a為對(duì)第1構(gòu)件71的粘合面，通過(guò)粘接劑與第1構(gòu)件71的傾斜面71a粘合。此外，在該第2構(gòu)件72上，還以形成有第2光束分離膜77的另一個(gè)傾斜面72b為粘合面，通過(guò)粘接劑與第3構(gòu)件73粘合。
第3構(gòu)件73，由將人造晶體等成形為具有以大約45度的傾斜角相對(duì)于配置在樹脂封裝組件36內(nèi)的襯底37傾斜的一對(duì)傾斜面73a、73b且斷面為平行四邊形的半波偏振片構(gòu)成。該由半波偏振片構(gòu)成的第3構(gòu)件73，如圖10所示，其光學(xué)軸方位，最好設(shè)定為使面內(nèi)轉(zhuǎn)角φ約為20°、且使一個(gè)傾斜面73a與光學(xué)軸所成的角度θ約為13.8°。這樣，如果將由半波偏振片構(gòu)成的第3構(gòu)件73的光學(xué)軸方位設(shè)定為使面內(nèi)轉(zhuǎn)角φ約為20°、且使一個(gè)傾斜面73a與光學(xué)軸所成的角度θ約為13.8°，則可以對(duì)與傾斜地入射到該第3構(gòu)件73的返回光束的各部入射位置的不同對(duì)應(yīng)的折射率差所引起的相位差進(jìn)行校正。
該由半波偏振片構(gòu)成的第3構(gòu)件73，具有使由光盤11的信號(hào)記錄面反射后透過(guò)第1和第2光束分離膜76、77的返回光束的偏振面旋轉(zhuǎn)45°的功能。
該由半波偏振片構(gòu)成的第3構(gòu)件73，以一個(gè)傾斜面73a為對(duì)第2構(gòu)件72的粘合面，通過(guò)粘接劑粘合到形成了第2構(gòu)件72的第2光束分離膜77的另一個(gè)傾斜面72b上。此外，該由半波偏振片構(gòu)成的第3構(gòu)件73，還以另一個(gè)傾斜面73b為粘合面，通過(guò)粘接劑與第4構(gòu)件74粘合。
第4構(gòu)件74，由具有以大約45度的傾斜角相對(duì)于配置在樹脂封裝組件36內(nèi)的襯底37傾斜的一對(duì)傾斜面74a、74b且斷面為平行四邊形的棱鏡構(gòu)成。并且，在該第4構(gòu)件74的另一個(gè)傾斜面74b上，形成著偏振光束分離膜78。
偏振光束分離膜78，由電介質(zhì)多層膜構(gòu)成，借助于其多重干涉效應(yīng)，將入射的光按其偏振方向完全分離，即，該偏振光束分離膜78，設(shè)計(jì)成使大約100％的與入射面平行的P偏振光分量透過(guò)，并對(duì)與入射面垂直的S偏振光分量進(jìn)行大約100％的反射。
因透過(guò)由半波偏振片構(gòu)成的第3構(gòu)件73而使偏振面旋轉(zhuǎn)了45°的返回光束，通過(guò)第4構(gòu)件74入射到該偏振光束分離膜78。在組合棱鏡70中，如上所述，使由第3構(gòu)件73將其偏振面旋轉(zhuǎn)了45°的返回光束入射到該偏振光束分離膜78并進(jìn)行偏振分離，從而可以通過(guò)所謂的45°MO差動(dòng)檢波對(duì)磁光信號(hào)(MO)進(jìn)行檢測(cè)。
在另一個(gè)傾斜面74b上形成了偏振光束分離膜78的第4構(gòu)件74，以一個(gè)傾斜面74a為對(duì)第3構(gòu)件73的粘合面，通過(guò)粘接劑與第3構(gòu)件73的另一個(gè)傾斜面73b粘合。此外，在該第4構(gòu)件74上，還以形成有偏振光束分離膜78的另一個(gè)傾斜面74b為粘合面，通過(guò)粘接劑與第5構(gòu)件75粘合。
第5構(gòu)件75，由具有以大約45度的傾斜角相對(duì)于配置在樹脂封裝組件36內(nèi)的襯底37傾斜的一對(duì)傾斜面75a、75b且斷面為平行四邊形的棱鏡構(gòu)成。并且，該第5構(gòu)件75的另一個(gè)傾斜面75b，用作對(duì)透過(guò)偏振光束分離膜78的返回光束進(jìn)行反射的反射面。
該第5構(gòu)件75，以一個(gè)傾斜面75a為對(duì)第4構(gòu)件74的粘合面，通過(guò)粘接劑與第4構(gòu)件74的形成了偏振光束分離膜78的另一個(gè)傾斜面74b粘合。
在結(jié)構(gòu)如上所述的組合棱鏡70中，在第2構(gòu)件72的一個(gè)傾斜面72a上形成的第1光束分離膜76，與第1實(shí)施形態(tài)的組合棱鏡34中的光束分離膜40a相當(dāng)，具有將射向光盤11的光束與從光盤11返回的光束分離的功能。
另外，在該組合棱鏡70中，在第2構(gòu)件72的另一個(gè)傾斜面72b上形成的第2光束分離膜77、由半波偏振片構(gòu)成的第3構(gòu)件73、在第4構(gòu)件74的另一個(gè)傾斜面74b上形成的偏振光束分離膜78，與第1實(shí)施形態(tài)的組合棱鏡34中的沃拉斯頓棱鏡41相當(dāng)，具有對(duì)由光束分離膜40a分離后的返回光束進(jìn)行偏振分割的功能。
進(jìn)一步，在該組合棱鏡70中，第5構(gòu)件75的另一個(gè)傾斜面75b，與第1實(shí)施形態(tài)的組合棱鏡34中的反射面42a相當(dāng)，具有對(duì)透過(guò)偏振光束分離膜78后的返回光進(jìn)行反射的功能。
組合棱鏡70，將具有以上功能的各部粘合成一個(gè)整體，所以，與第1實(shí)施形態(tài)的組合棱鏡34一樣，有助于光學(xué)傳感器的小型化，同時(shí)能減少部件數(shù)，因而能減低部件成本及組裝成本。
另外，結(jié)構(gòu)如上所述的組合棱鏡70，可以通過(guò)將平板狀的第1至第5構(gòu)件71、72、73、74、75依次重疊并將這些構(gòu)件的重疊后的層疊體斜著切斷后對(duì)其進(jìn)行研磨而獲得，因此非常容易制造。
此外，在該組合棱鏡70中，第1光束分離膜76和第2光束分離膜77均在一個(gè)單一的構(gòu)件即第2構(gòu)件的傾斜面72a、72b上形成，所以，可以精確地控制第1光束分離膜76與第2光束分離膜77之間的距離，而不會(huì)受到例如粘接劑的厚度等不確定的因素的影響。因此，在采用了該組合棱鏡70的光學(xué)傳感器中，能夠使從半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射并透過(guò)第1光束分離膜76的光束的光路長(zhǎng)度與由第1光束分離膜76反射后再由第2光束分離膜77反射并由光檢測(cè)IC62的光接收部接收的返回光的光路長(zhǎng)度精確地保持一致，因而能正確地檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)(FE)。
光學(xué)構(gòu)件61，例如，將透明塑料材料或玻璃等按平行平板成形后構(gòu)成。而且，在該光學(xué)構(gòu)件61上，整體形成著位于由三角棱鏡32反射后射向組合棱鏡70的光束的光路即第一光路L1上并用作光分割裝置的光柵63及用作光束調(diào)整裝置的耦合透鏡64。
另外，在該光學(xué)構(gòu)件61上，還整體形成著用作聚焦誤差信號(hào)生成裝置的圓筒形透鏡65，并使該圓筒形透鏡65位于由組合棱鏡70分離后射向光檢測(cè)IC62的返回光束的光路即第二光路L2中的由組合棱鏡70的第2光束分離膜77反射后的返回光束的光路(以下，稱第三光路L3)上。
進(jìn)一步，在該光學(xué)構(gòu)件61上，還整體形成著用作光束直徑調(diào)整裝置的凹透鏡66，并使該凹透鏡66位于第二光路L2中的由組合棱鏡70的偏振光束分離膜78反射后的返回光束的光路(以下，稱第四光路L4)上及由組合棱鏡70的第5構(gòu)件75的傾斜面75b反射后的返回光束的光路(以下，稱第五光路L5)上。
光柵63，與第1實(shí)施形態(tài)的在光學(xué)構(gòu)件33上整體形成的光柵38一樣，是使入射的光發(fā)生衍射的衍射光柵，例如，可鑲嵌在光學(xué)構(gòu)件61的下表面61b(與樹脂封裝組件36粘合的面)的光束通過(guò)部位即第一光路L1上。
耦合透鏡64，用于對(duì)從半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射的光束的發(fā)散角進(jìn)行變換，例如，可以鑲嵌在光學(xué)構(gòu)件61的上表面561a(與組合棱鏡70粘合的面)的光束透過(guò)部位即第一光路L1上作為凸透鏡。
光學(xué)傳感器，通過(guò)在從半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射的光束的光路即第一光路L1上配置用于對(duì)光束的發(fā)散角進(jìn)行變換的耦合透鏡64，可以將作為從半導(dǎo)體激光元件31發(fā)射的發(fā)散光的光束會(huì)聚到一定程度后導(dǎo)向物鏡21。因此，光學(xué)傳感器，通過(guò)采用耦合透鏡64，即可在確保記錄所需的激光強(qiáng)度的同時(shí)使用有限倍率的物鏡作為物鏡21。由于光學(xué)傳感器使用有限倍率的物鏡作為物鏡21，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的小型化。同時(shí)，由于不需要像準(zhǔn)直透鏡那樣的將發(fā)散光變換成平行光的器件，因而可以減少部件數(shù)。
圓筒形透鏡65，與第1實(shí)施形態(tài)的在光學(xué)構(gòu)件33上整體形成的圓筒形透鏡39一樣，對(duì)入射的光提供象散，此外，還用于調(diào)整光路長(zhǎng)度，例如，可以鑲嵌在光學(xué)構(gòu)件61的上表面61a的由第2光束分離膜77反射后的返回光束透過(guò)的部位、即第三光路L3上。該圓筒形透鏡65，對(duì)由第2光束分離膜77反射后的返回光束提供象散，以便能夠用所謂的象散法檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)。
凹透鏡66，用于對(duì)以下各光路長(zhǎng)度、即由組合棱鏡70的第2光束分離膜77反射后沿第三光路L3透過(guò)光學(xué)構(gòu)件61并由光檢測(cè)IC62的光接收部接收的返回光束的光路長(zhǎng)度、由組合棱鏡70的偏振光束分離膜78反射后沿第四光路L4透過(guò)光學(xué)構(gòu)件61并由光檢測(cè)IC62的光接收部接收的返回光束的光路長(zhǎng)度、及由組合棱鏡70的第5構(gòu)件75的傾斜面75b反射后沿第五光路L5透過(guò)光學(xué)構(gòu)件61并由光檢測(cè)IC62的光接收部接收的返回光束的光路長(zhǎng)度之間的偏差進(jìn)行調(diào)整，并使各返回光束在光檢測(cè)IC62的光接收部上形成適當(dāng)?shù)墓恻c(diǎn)。
該凹透鏡66，可整體地鑲嵌在光學(xué)構(gòu)件61的上表面61a上，使其橫跨在由偏振光束分離膜78反射后的返回光束透過(guò)的部位即第四光路L4上及由第5構(gòu)件75的傾斜面75b反射后的返回光束透過(guò)的部位即第五光路L5上。
由組合棱鏡70的偏振光束分離膜78反射后的返回光束、及由組合棱鏡70的第5構(gòu)件75的傾斜面75b反射后的返回光束，分別通過(guò)該凹透鏡66而被散射。因此，可以調(diào)整由光檢測(cè)IC62的光接收部接收的各返回光束的光路長(zhǎng)度，從而能夠在光檢測(cè)IC62的光接收部上形成各返回光束的適當(dāng)光點(diǎn)。
光檢測(cè)IC62，具有用于分別接收由組合棱鏡70的第2光束分離膜77反射后的返回光束、透過(guò)第2光束分離膜77并由偏振光束分離膜78反射后的返回光束、透過(guò)偏振光束分離膜78并由第5構(gòu)件75的傾斜面75b反射后的返回光束的光檢測(cè)部及將來(lái)自該光檢測(cè)部的電流變換為為電壓的電壓變換電路，該光檢測(cè)部及電壓變換電路作為整體的元件構(gòu)成。
光檢測(cè)IC62的光檢測(cè)部，如圖11所示，具有5個(gè)光接收部F～J。這些光接收部F～J中的一個(gè)光接收部F，進(jìn)一步由縱橫垂直交叉的2條分割線分成4個(gè)光接收部F1、F2、F3、F4。
光檢測(cè)部，由這些光接收部分別接收在由光柵63分割后的狀態(tài)下照射在光盤11的信號(hào)記錄面上并由該光盤11的信號(hào)記錄面反射后進(jìn)一步由組合棱鏡70進(jìn)行偏振分割的各返回光束。即，分別由光檢測(cè)部的光接收部F、G、H接收通過(guò)第三光路L3到達(dá)光檢測(cè)IC62的返回光束，由光檢測(cè)部的光接收部I接收通過(guò)第四光路L4到達(dá)光檢測(cè)IC62的返回光束，由光檢測(cè)部的光接收部J接收通過(guò)第五光路L5到達(dá)光檢測(cè)IC62的返回光束。
然后，由電壓變換電路將與光檢測(cè)部的各光接收部接收到的返回光的光量對(duì)應(yīng)的電流值變換為電壓值，并作為接收信號(hào)供給例如上述光盤裝置的信號(hào)解調(diào)器15。
這里，如假定與由光檢測(cè)IC62的光檢測(cè)部的各光接收部F1、F2、F3、F4、G、H、I、J接收到的光對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)分別為SF1、SF2、SF3、SF4、SG、SH、SI、SJ，則磁光信號(hào)MO、凹坑再生信號(hào)Pit、聚焦誤差信號(hào)FE及跟蹤誤差信號(hào)TE分別按以下的運(yùn)算式求得。
MO＝SI-SJ…式5Pit＝SI+SJ …式6FE＝(SF1+SF3)-(SF2+SF4) …式7TE＝SG-SH…式8備有結(jié)構(gòu)如上所述的集成光學(xué)元件60的光學(xué)傳感器，具有與第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器20相同的作用效果。即，在該光學(xué)傳感器中，在光學(xué)構(gòu)件61上，整體形成著用作光分割裝置的光柵63、用作光束調(diào)整裝置的耦合透鏡64、用作聚焦誤差信號(hào)生成裝置的全息器件65、用作光束直徑調(diào)整裝置的凹透鏡66，所以，不需要按單個(gè)的光學(xué)元件另外設(shè)置這些部件。因此，在該光學(xué)傳感器中，由于沒(méi)有將這些部件設(shè)置為單個(gè)的光學(xué)元件，所以，也就相應(yīng)地減少了部件數(shù)，此外，還能實(shí)現(xiàn)裝置總體的小型化。進(jìn)一步，在組裝該光學(xué)傳感器時(shí)，由于不需要單獨(dú)地對(duì)光分離裝置、光束調(diào)整裝置、聚焦誤差信號(hào)生成裝置、或光束直徑調(diào)整裝置進(jìn)行定位，所以可實(shí)現(xiàn)組裝作業(yè)的簡(jiǎn)單化。
另外，在該光學(xué)傳感器中，與第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)傳感器20一樣，將除物鏡21及向上反射鏡22之外的各構(gòu)件集成在一起，構(gòu)成整體的集成光學(xué)元件60，所以，在組裝時(shí)，只需一邊對(duì)該集成光學(xué)元件60、物鏡21、向上反射鏡22進(jìn)行定位、一邊進(jìn)行組裝即可，因而使組裝作業(yè)得到簡(jiǎn)化，從而能減低組裝成本。
產(chǎn)業(yè)上的可應(yīng)用性在本發(fā)明的集成光學(xué)元件中，由于將各光學(xué)元件集成而構(gòu)成一個(gè)整體，同時(shí)在光學(xué)構(gòu)件上整體形成著聚焦誤差信號(hào)生成裝置，所以能實(shí)現(xiàn)總體的小型化，并可以減少部件數(shù)。
另外，在本發(fā)明的集成光學(xué)元件中，通過(guò)將光源與光檢測(cè)器整體構(gòu)成、例如設(shè)置在一個(gè)襯底上，可以減少用于取出信號(hào)的導(dǎo)線數(shù)并使組裝作業(yè)簡(jiǎn)單化，從而可以減低組裝成本，同時(shí)，也不需要進(jìn)行光源與光檢測(cè)器相互之間的定位。
另外，在光學(xué)傳感器中，由于集成光學(xué)元件將各光學(xué)元件集成而構(gòu)成一個(gè)整體，同時(shí)在光學(xué)構(gòu)件上整體形成著聚焦誤差信號(hào)生成裝置，所以能實(shí)現(xiàn)總體的小型化，并可以減少部件數(shù)。
另外，在本發(fā)明的光學(xué)傳感器中，通過(guò)將集成光學(xué)元件的光源與光檢測(cè)器整體構(gòu)成、例如設(shè)置在一個(gè)襯底上，可以減少用于取出信號(hào)的導(dǎo)線數(shù)并使組裝作業(yè)簡(jiǎn)單化，從而可以減低組裝成本，同時(shí)，也不需要進(jìn)行光源與光檢測(cè)器相互之間的定位。
另外，在本發(fā)明的光盤裝置中，由于集成光學(xué)元件將各光學(xué)元件集成而構(gòu)成一個(gè)整體，同時(shí)在光學(xué)構(gòu)件上整體形成著聚焦誤差信號(hào)生成裝置，所以能實(shí)現(xiàn)光學(xué)傳感器及該光盤裝置的小型化，并可以減少部件數(shù)。
另外，在本發(fā)明的光盤裝置中，通過(guò)將集成光學(xué)元件的光源與光檢測(cè)器整體構(gòu)成、例如設(shè)置在一個(gè)襯底上，可以減少用于取出信號(hào)的導(dǎo)線數(shù)并使組裝作業(yè)簡(jiǎn)單化，從而可以減低組裝成本，同時(shí)，也不需要進(jìn)行光源與光檢測(cè)器相互之間的定位。
權(quán)利要求
1.一種集成光學(xué)元件，應(yīng)用于通過(guò)對(duì)光盤的信號(hào)記錄面照射光束而進(jìn)行信號(hào)的記錄和(或)再生的光學(xué)傳感器，該集成光學(xué)元件的特征在于，備有光源，用于發(fā)射對(duì)上述光盤的信號(hào)記錄面進(jìn)行照射的光束；光檢測(cè)器，用于接收由上述光盤的信號(hào)記錄面反射后的返回光束；封裝構(gòu)件，在一個(gè)主面部上具有開口部，并將上述光源和上述光檢測(cè)器分別容納在內(nèi)部；光學(xué)構(gòu)件，設(shè)在上述封裝構(gòu)件的具有開口部的主面部上，并使從上述光源發(fā)射的光束透過(guò)，同時(shí)使射向上述光檢測(cè)器的返回光束透過(guò)；及光分離裝置，與上述光學(xué)構(gòu)件整體設(shè)置，用于將從上述光源發(fā)射的光束與射向上述光檢測(cè)器的返回光束分離；在上述光學(xué)構(gòu)件上，整體形成著位于由上述光分離裝置分離后射向上述光檢測(cè)器的返回光束的光路上并用于生成聚焦誤差信號(hào)的聚焦誤差信號(hào)生成裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述聚焦誤差信號(hào)生成裝置，由鑲嵌在上述光學(xué)構(gòu)件的表面上的圓筒形透鏡或復(fù)曲面透鏡構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述聚焦誤差信號(hào)生成裝置，由鑲嵌在上述光學(xué)構(gòu)件的表面上的傅科棱鏡構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述聚焦誤差信號(hào)生成裝置，由在上述光學(xué)構(gòu)件的表面上形成的全息器件構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成光學(xué)元件，其特征在于在光學(xué)構(gòu)件上，整體形成著位于從上述光源發(fā)射后射向上述光分離裝置的光束的光路上并用于將從上述光源發(fā)射的光束分割為多個(gè)光束的光分割裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述光分割裝置，是將從上述光源發(fā)射的光束至少分割為0次光及正1次光和負(fù)1次光的3個(gè)光束的衍射光柵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述光分離裝置，具有將從上述光源發(fā)射的光束與射向上述光檢測(cè)器的返回光束分離的第1分離膜、及對(duì)由該第1分離膜分離后的返回光束進(jìn)行反射的反射面，作為射向上述第1分離膜的光束的光路的第一光路與作為由上述反射面反射后的返回光束的光路的第二光路，相互間大致平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述第1分離膜，是透射率隨入射光的偏振方向而不同的部分偏振分離型分離膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述光分離裝置，在上述第1分離膜與反射面之間，具有對(duì)由上述第1分離膜分離后的返回光束進(jìn)行偏振分割的偏振分割裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述偏振分割裝置，是沃拉斯頓棱鏡。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述偏振分割裝置，包括將由上述第1分離膜分離后的返回光束進(jìn)一步分離的第2分離膜、與該第2分離膜平行配置的半波偏振片、及對(duì)透過(guò)該半波偏振片后的返回光束進(jìn)行偏振分離的偏振光分離膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述第2分離膜，是不管入射光的偏振方向如何反射率都一樣的無(wú)偏振分離型的分離膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成光學(xué)元件，其特征在于將上述第2分離膜、上述半波偏振片、及上述偏振光分離膜整體構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成光學(xué)元件，其特征在于在上述光學(xué)構(gòu)件上，整體形成著位于由上述偏振光分離膜反射后的返回光束的光路上及由上述光分離裝置的反射面反射后的返回光束的光路上并用于調(diào)整上述返回光束的光束直徑的光束直徑調(diào)整裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述光束直徑調(diào)整裝置，是鑲嵌在上述光學(xué)構(gòu)件的表面上的凹透鏡。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集成光學(xué)元件，其特征在于將上述第1分離膜、上述偏振分割裝置、及具有上述反射面的構(gòu)件整體形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成光學(xué)元件，其特征在于在上述光學(xué)構(gòu)件上，整體形成著位于從上述光源發(fā)射后射向上述光分離裝置的光束的光路上并用于對(duì)從上述光源發(fā)射的光束的發(fā)散角進(jìn)行變換的光束調(diào)整裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述光束調(diào)整裝置，是鑲嵌在上述光學(xué)構(gòu)件的表面上的凸透鏡。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述光束調(diào)整裝置，其變換倍率在1～2.5的范圍內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成光學(xué)元件，其特征在于上述光束調(diào)整裝置，其變換倍率在切線方向和徑向方向上不同。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成光學(xué)元件，其特征在于在上述封裝構(gòu)件內(nèi)，容納著對(duì)從上述光源發(fā)射的光束進(jìn)行反射并使其射向上述開口部的反射構(gòu)件。
22.一種光學(xué)傳感器，通過(guò)對(duì)光盤的信號(hào)記錄面照射光束而進(jìn)行信號(hào)的記錄和(或)再生，該光學(xué)傳感器的特征在于備有集成光學(xué)元件、及使上述光束聚焦后照射在上述光盤的信號(hào)記錄面上的光聚焦裝置，上述集成光學(xué)元件，備有光源，用于發(fā)射對(duì)上述光盤的信號(hào)記錄面進(jìn)行照射的光束；光檢測(cè)器，用于接收由上述光盤的信號(hào)記錄面反射后的返回光束；封裝構(gòu)件，在一個(gè)主面部上具有開口部，并將上述光源和上述光檢測(cè)器分別容納在內(nèi)部；光學(xué)構(gòu)件，設(shè)在上述封裝構(gòu)件的具有開口部的主面部上，并使從上述光源發(fā)射的光束透過(guò)，同時(shí)使射向上述光檢測(cè)器的返回光束透過(guò)；及光分離裝置，與上述光學(xué)構(gòu)件整體設(shè)置，用于將從上述光源發(fā)射的光束與射向上述光檢測(cè)器的返回光束分離；在上述光學(xué)構(gòu)件上，整體形成著位于由上述光分離裝置分離后射向上述光檢測(cè)器的返回光束的光路上并用于生成聚焦誤差信號(hào)的聚焦誤差信號(hào)生成裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光學(xué)傳感器，其特征在于在上述集成光學(xué)元件與上述光聚焦裝置之間，設(shè)置著反射構(gòu)件，用于反射來(lái)自上述集成光學(xué)元件的光束并使其射向上述光聚焦裝置，同時(shí)反射透過(guò)上述光聚焦裝置后的返回光并使其射向上述集成光學(xué)元件。
24.一種光盤裝置，其特征在于，備有光學(xué)傳感器，對(duì)光盤的信號(hào)記錄面照射光束，并對(duì)從該光盤的信號(hào)記錄面返回的光進(jìn)行檢測(cè)；雙軸傳動(dòng)裝置，以可沿雙軸方向移動(dòng)的方式支承上述光學(xué)傳感器所備有的光聚焦裝置；信號(hào)處理電路，根據(jù)來(lái)自上述光學(xué)傳感器所備有的光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，生成再生信號(hào)；及伺服裝置，根據(jù)來(lái)自上述光學(xué)傳感器所備有的光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，使上述光學(xué)傳感器所備有的光聚焦裝置沿雙軸方向移動(dòng)；上述光學(xué)傳感器，備有集成光學(xué)元件、及使上述光束聚焦后照射在上述光盤的信號(hào)記錄面上的光聚焦裝置，上述集成光學(xué)元件，備有光源，用于發(fā)射對(duì)上述光盤的信號(hào)記錄面進(jìn)行照射的光束；光檢測(cè)器，用于接收由上述光盤的信號(hào)記錄面反射后的返回光束；封裝構(gòu)件，在一個(gè)主面部上具有開口部，并將上述光源和上述光檢測(cè)器分別容納在內(nèi)部；光學(xué)構(gòu)件，設(shè)在上述封裝構(gòu)件的具有開口部的主面部上，并使從上述光源發(fā)射的光束透過(guò)，同時(shí)使射向上述光檢測(cè)器的返回光束透過(guò)；及光分離裝置，與上述光學(xué)構(gòu)件整體設(shè)置，用于將從上述光源發(fā)射的光束與射向上述光檢測(cè)器的返回光束分離；在上述光學(xué)構(gòu)件上，整體形成著位于由上述光分離裝置分離后射向上述光檢測(cè)器的返回光束的光路上并用于生成聚焦誤差信號(hào)的聚焦誤差信號(hào)生成裝置。
全文摘要
在由透明材料構(gòu)成的光學(xué)構(gòu)件33的位于返回光束的光路即第二光路L2上的部位,整體形成用于生成聚焦誤差信號(hào)的圓筒形透鏡39。按照以上結(jié)構(gòu),即可在實(shí)現(xiàn)小型化的同時(shí)減低制造成本,而且能提高可靠性。
文檔編號(hào)G11B7/135GK1277711SQ9980156
公開日2000年12月20日 申請(qǐng)日期1999年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月9日
發(fā)明者游馬嘉人, 豐田清, 西紀(jì)彰 申請(qǐng)人:索尼公司