一种光学元件，该光学元件可透过波长为λ１的光和有比λ１长的波长为λ２的光，其特征在于，该光学元件包括： 利用两片玻璃基板夹置由双折射性材料构成的衍射格栅、和Ｎ为任意自然数时光学厚度为（Ｎ＋１／５）λ１的波长膜的偏光性全息照相元件部分；和 设置在其中一片该玻璃基板上，相对于穿过元件的两个波长λ１和λ２（λ１＜λ２）的光，分别具有不同开口面积的薄膜结构。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在光盘上进行光学信息记录、重放的光信息处理装置和用于光拾取器中的光学元件。
技术介绍
下面，用图18说明作为以往光信息处理装置之一的光头的动作。由作为光源一例的半导体激光器18发射的光在穿过作为分离元件的全息照相元件18-5后，由物镜18-3聚焦在作为信息记录介质一例的光盘18-2上。被光盘反射的光穿过物镜后被全息照相元件衍射，入射到第一光检测器18-4-1、18-4-2上。由物镜支架18-6决定入射到光盘上的来路光的开口，一般大多采用圆形开口。开口NA与入射到物镜上的光直径对应，如果物镜的焦点距离为f，那么直径D满足D＝2×f×NA的关系。由于焦点距离f一定，所以NA的大小与直径D的大小对应。从光盘反射的回路光的开口同样也由物镜支架18-6决定，在来路、回路上有相同的开口。下面，说明各种信号的检测例。在全息照相元件由菲涅耳透镜(Fresnel lens)的一部分构成的情况下，如图18所示，可以这样构成，以便单侧的衍射光在光检测器18-4-1的前面连接焦点，其它衍射光在光检测器18-4-2后方连接焦点。如图18的A方向箭头图所示，光检测器18-4-1、18-4-2分别按三等分构成时，根据各光检测器输出的运算结果，可以检测出SSD(点尺寸探测)方式的聚焦误差信号FE。FE可以由FE＝(18-4-1b)-(18-4-2b) ...(1)FE＝((18-4-1a)+(18-4-1c)+(18-4-2b))-((18-4-1b)+(18-4-2a)+(18-4-2c)) ...(2)的其中之一得出。在光盘的信迹(track)方向为图18的信迹方向时，由于信迹产生的衍射图形的远场象在光检测器上的点上如A方向箭头图所示那样生成，所以寻迹误差信号TE可由TE＝(18-4-1a)-(18-4-1c) ...(3)TE＝(18-4-2a)-(18-4-2c) ...(4)TE＝((18-4-1a)+(18-4-2c))-((18-4-1c)+(18-4-2a))...(5)的其中之一得到。光盘的数据信息信号RF可由光检测器18-4-1的所有输出、相同的18-4-2的所有输出或18-4-1与18-4-2的相加输出得到。图19表示采用波长相互不同的两个激光源的其它以往例的光盘装置的结构。在该光盘装置中，有波长相互不同的两个激光源19-1(波长λ1)、激光源19-2(波长λ2)。从波长λ1(在DVD等情况下，λ1＝660nm)的半导体激光源19-1发射的激光19-21通过偏光性全息照相元件19-3。作为该偏光性全息照相元件，在铌酸锂等各向异性材料的基板上形成深度为d的格栅，在其沟部填充各向同性的物质(折射率n1)。一般来说，如果通过沟部和沟部之间的光的相位差为φ，那么可用cos2(φ/2)来表示透过率。相对于格栅沟中平行、垂直的偏振光来说，如果基板的折射率分别为n1、n2，那么对于格栅沟中平行的偏振光，由于φ＝0，所以透过率为1。另一方面，对于格栅沟中垂直的偏振光，由于φ＝2π(n1-n2)d/λ，所以如果按φ＝π那样设定深度d，那么透过率为零，即被完全衍射。因此，考虑到从激光源19-1发射的光19-21的偏振光方向与偏光性全息照相元件19-3的槽方位，在激光19-21通过偏光性全息照相元件19-3的情况下，可以使光不被衍射地透过。用四分之一波长板19-4将透过的光19-22从直线偏振光(S波)转换成圆偏振光的光19-23，用棱镜19-5表面进行反射，然后用准直透镜19-6变为平行光19-24，经上升镜19-7入射到装载在调节器可移动端19-14上的物镜19-8上，入射到光盘的信号面19-9上。在信号面上进行记录的情况下，通过提高激光源19-1的发射功率，产生与记录信号对应的调制，在信号面19-9上记录所需的信号。从信号面19-9反射的光19-25沿与来路相反的方向行进，被四分之一波长板19-4转换成直线偏振光(P波)的光19-26，透过偏光性全息照相元件19-3，但此时利用偏振光全息照相元件19-3的偏振光依赖性，将光分支为以入射光轴为对称轴的+1次衍射光19-27、-1次衍射光19-28，入射到邻接光源1设置的光检测器19-10上的检测面上，得到控制信号和重放信号，重放信息。另一方面，从另一个波长λ2(在CD等情况下，790nm)的半导体激光器光源19-2发射的激光19-29经全息照相元件19-11衍射分支成三个光束(+1次衍射光、-1次衍射光、0次)，被设置在棱镜19-5的光入射面上的孔19-12进行开口限制，透过棱镜19-5，利用准直透镜19-6变成聚束性的光19-30，经上升镜19-7，通过物镜19-8，入射到有与使用上述光源19-1情况不同的基体材料厚度的光盘的信号面19-15。其中，由上述全息照相元件19-11产生的衍射光以三个点配置在各个信号面上，按照所谓的三束寻迹法用于寻迹控制信号和重放信号检测。从信号面19-15反射的光19-31穿过镜19-7、准直透镜19-6、棱镜19-5，利用全息照相元件19-11衍射，通过入射到检测器19-16的检测面进行信号检测来重放信息。将物镜19-8进行这样的形状设计，相对于波长λ1的光基体材料厚度为0.6mm的光盘，相对于波长λ2的光基体材料厚度为1.2mm的光盘，通过设计最佳的各自的开口和光学系统，以便像差最小。就是说，对于波长λ2的光来说，利用调节孔19-12进行最佳开口限制。
技术实现思路
在光盘装置中，伴随着数据信息的高密度化，要求以上的记录重放能力提高。一般来说，为了记录和重放更高密度的信号，要使光盘上的聚焦点更小，即考虑缩短光源的波长，或增大物镜的NA。但是，一般在办公和家庭中使用的普通光盘装置中，可以使用的短波长的光源在目前为红色的660nm的半导体激光器，与此相比，短波长的半导体激光器缺乏可靠性，目前难以在记录中使用。此外，如果将物镜进行高NA化(增大物镜支架的开口)，那么尽管使记录重放特性的一部分得以改善，但存在相对于倾斜和散焦的裕量损失大的课题。相对于高密度化发展的光盘，本专利技术的第一目的在于提供可以进行良好记录重放，同时不损失裕量的光盘装置。另一方面，在用图19所示的两个激光光源的以往的光盘装置中存在以下三个问题。第一，在透镜移向光盘的信迹方向时，由于透镜与孔的相对位置偏移产生开口的非对称性，所以象差(主要为球面象差、慧形象差)增大，信号品质显著劣化。第二，同样在透镜移动时，因透镜与全息照相元件的相对位置偏移，经全息照相元件的分割，分配给光检测器的光的光量平衡被破坏，信号中DC成分重叠，发生偏置，所以寻迹控制不好。第三，一般来说，因物镜和准直透镜的折射率分散，激光光源的波长在记录和重放的功率调制的模式变化时产生瞬间的轴上象差(即色象差)。因此，产生透镜与信号面的相对位置误差(散焦)。为了防止该误差，就必须有若干色象差校正元件。图20(a)、(b)表示以往提出的色象差校正元件20-160(详细内容参照申请号为特开平6-82725的专利申请)的剖面结构图和平面图。色象差校正板20-160在折射率为n的玻璃板上形成同心圆状阶梯结构20-150。在图中，透过阶梯高度t为t＝λ/(n-1)的同心圆状阶梯结构部分的波长为λ的光在相本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤阳一，麻田润一，高桥雄一，西胁青児，长岛贤治，百尾和雄，长冈淳二，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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