利用全息图形的光学拾取装置和全息图形产生方法制造方法及图纸

在一种类型的光学拾取装置中抑制象散和彗形象差，这种类型的光学拾取装置用一个全息图模块（１３）衍射和并分割来自一个单一实激光源（１１）的光，成为多个光点，将多个光点聚焦在一个光盘的多个轨道上以同时读取轨道上的数据。适当地确定全息图模块（１３）的非衍射全息图形（１４）和衍射全息图形（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ），使得能够给全息图模块衍射的光施加在从实激光源（１１）到光盘的光路中由光学元件造成的象差的反向象差。另一个全息图形（１４）提供光学元件形成的一个均匀强度的激光光点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及本专利技术涉及一种用于从光盘和卡之类的记录介质读取数据和对其写入数据的光学拾取装置，更具体地讲，涉及一种能够同时在记录介质的多个轨道上形成光点的多束光学拾取装置。2．相关技术的描述在一种同时读取记录在光盘之类的记录介质的多个轨道上的数据的方法中，从一个光学拾取装置发射出光，并聚焦在记录介质的对应的轨道上，用对应的光检测器检测从轨道反射的光。图7和8中所示的形成多个光点的方法是已知的。现在参考图7和8说明这些方法的基础，图7和8中的与后面将要说明的实施例中相同的元件用相同的标号表示。在图7中所示的方法中，使用了一个具有与需要光点相同数量的半导体激光器的半导体激光器阵60从半导体激光器的光源61a，61b，61c和61d发射光。在图8所示的方法中，使用了一个单一半导体激光器10。从半导体激光器10的一个实激光源11(使用“实”以便与后面说明的的“虚”激光源12a，12b和12c区别)发射的光被衍射光栅64分成多个光束，这些光束具有与图7中所示半导体激光器阵60的光源61a，61b，61c和61d发出的光束相同的作用。但是，图7中所示的利用半导体阵60的方法存在以下问题(a)由于把多个半导体激光器组装在一个封装或芯片中，这限制了减小半导体激光器阵的尺寸；(b)增加了连接端的数量；(c)由于需要较大的表面积来散发热量，所以难于使激光器阵小型化和(d)由于需要使用多个具有统一特性的半导体激光器，所以生产率和成本不理想。虽然利用衍射光栅64可以仅使用一个单一的半导体激光器，并且可以降低成本，但是为了使光学拾取装置微型化，必须把衍射光栅安装在尽可能靠近半导体激光器的位置。在这种情况下，如图9中所示，衍射光栅安装得越靠近半导体激光器，从实激光源11入射到衍射光栅64上的光束与从衍射光栅64发射的衍射光束之间的角度θ越大(θ1＞θ2)。因此，光点的象散和彗形象差变大，这使光点25a，25b和25c的直径更大，并且增大了再生信号的抖动。本专利技术的光学拾取装置包括(a)一个单一实激光源；(b)一个用于衍射从实激光源发射的光以形成至少一个虚激光源的全息图部件；和(c)一个用于接收来自全息图部件的光并在记录介质的轨道上形成多个光点的光点形成光学元件。在光学拾取装置中，适当地确定全息图部件的全息图形，使得能够给衍射光施加一个在从实激光源到记录介质的光路中由光学元件造成的象差的反象差。光点形成光学元件不仅包括一个在中心区和周围区具有不同厚度的透镜之类的光学元件，而且包括一个具有均匀厚度的平板型菲涅尔体之类的光学元件。记录介质包括光盘，以及可以进行数据读取／写入的卡。象差包括象散和彗形象差。其上形成多个光点的记录介质轨道可以是离散轨道或一个连续轨道。即，记录介质的轨道可以是由多个同心园轨道构成，或是一个螺旋轨道。光学元件在从实激光源到记录介质的光路中造成的象差可以是由全部或一些光学元件造成的象差。确定全息图部件的全息图形，从而给衍射光施加一个由光学元件在从实激光源到记录介质的光路中造成的象差的反象差。并不总是需要全息图形来完全消除光学元件造成的象差，但是存在适于数据读取的光点具有某种象差的情况。在这种情况下，适当地设计全息图形，从而能够正向地保留预定量的固有象差而不全部消除，或有意地形成预定量的具有固有象差的反向象差的象差。显然，对于给予衍射光由全部光学元件在从实激光源至记录介质的光路中造成反向象差的全息图部件的全息图形，减小记录介质上光点的象差的效果要大于给予由一些光学元件造成的反向象差的全息图形。全息图形可以是具有明暗干涉条纹的幅度全息图形，或带有二元形(阶梯形横截面)或突发形(锯齿形横截面)槽的相位全息图形。全息图部件产生至少一个虚激光源。可以在实激光源的一侧或两侧产生所有多个虚激光源。尽管形成在记录介质轨道上的光点一般用于通过检测反射光读取轨道上的数据，但是也可以用于写入数据。全息图部件的全息图形部分或全部地消除了从实激光源到记录介质之间的光路中的光学元件造成的象差(尽管最好是完全消除，但实际上部分消除也是可用的)。因此，能够在记录介质的轨道上形成光点，其光源具有减小的象差或没有象差。本专利技术的光学拾取装置的全息图部件的全息图形的纵列方向最好与实激光源的远场图形的长轴方向对准。远场图形是椭球形的，并表示在与半导体激光器发射点间隔大约10至20cm位置的光通量的横截面强度分布。光的扩展角度在长轴方向上比在短轴方向上大，因而在长轴方向上可以获得比短轴方向上强度更均匀的光输出。利用与远场图形的长轴方向对准的全息图形的纵列方向，可以使光以大致相同的强度照射到全息图部件末端的全息图形和其它全息图形。因此，可以形成具有与实激光源大致相同强度的虚激光源，并减小施加到各全息图形的光的强度差。由于可以把具有小强度差的多个光点施加到光盘上，因而可以抑制从光盘读取的和光电转换的数据信号中的变化。因此，可以防止数据信号质量下降。由于在能够接收均匀强度的光的状态下，全息图部件设置在相对远离实激光源的位置，可以使参考图9描述的角度θ比较小，因而可以减小光点的象散和彗形象差。本专利技术的光学拾取装置的全息图部件可以是一个相位全息图部件。适当地确定用于对应于每个虚激光源的衍射光的全息图形，从而可以减少不形成光点的衍射光量，并把减去的光量用作光点形成衍射光。不形成光点的衍射光与光点形成衍射光有相反的概念。在衍射光中，向光点形成光学元件传播的光成为光点形成衍射光，而传播到光点形成光学元件之外的光成为不形成光点衍射光。相位全息图部件可以减少在一特定方向上传播的光量，并把减去的光量引导到不同的方向。因此，通过减少不形成光点的衍射光量并把减去的光量用作光点形成衍射光，可以形成具有高光强度的光点。在本专利技术的光学拾取装置中，将记录介质上的一个由来自实激光源的非衍射光形成的光点用作伺服操作。全息图部件具有一个在整个光点区提供均匀光强度的伺服光点的全息图形。伺服操作一般是跟踪伺服，并包括聚焦伺服之类的其它操作。记录介质上的由来自实激光源的非衍射光形成的光点不仅用作专门的伺服操作，而且用作与数据读取等组合操作，后者是普遍使用的。伺服光点即使在它具有跟踪偏移等时，也需要具有小的光强度变化。但是，记录介质上的光点一般在光点中心区具有高的光强度，并且在光点周边区局域低的光强度。这样的光点不能用作伺服光点。来自对应于伺服光源的实激光源的光通过全息图部件而不发生衍射。如果这个光通过全息图形，全息图形减少在中心光点区的光强度，并在记录介质上的整个光点区中提供了均匀光强度的光点，那么可以形成一个适用于伺服操作的光点。本专利技术的光学拾取装置包括(a)一个单一实激光源；和(b)一个用于经过全息图部件接收来自实激光源的光，并在记录介质上形成一个伺服光点的光点形成光学元件。全息图部件具有一个在整个伺服光点区中提供均匀光强度的伺服光点的全息图形。附图说明图1是显示一个光学拾取装置20的构造的示意图，图2是图1中所示光学拾取装置20的从半导体激光器10到全息图模块13部分的放大视图。光学拾取装置20具有一个从半导体激光器10到物镜19范围的光路。半导体激光器10具有一个单一激光器芯片。来自半导体激光器10的一个单一实激光源11(“实”用于与“虚”激光源12a，12b和12c区别)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学拾取装置（２０）包括： 一个单一实激光源（１１）； 一个用于衍射从所述实激光源（１１）发射的光以形成至少一个虚激光源的全息图部件（１３）；和 一个用于接收来自所述全息图部件（１３）的光并在记录介质（２３）的轨道上形成多个光点（２４，２５ａ－２５ｃ）的光点形成光学元件（１９）， 其中适当地确定所述全息图部件（１３）的全息图形（１５ａ－１５ｃ），使得能够给衍射光施加一个在从所述实激光源（１１）到记录介质（２３）的光路中由光学元件（１３，１８，１９）造成的象差的反向象差。

【技术特征摘要】
JP 1998-2-19 52657/981．一种光学拾取装置(20)包括一个单一实激光源(11)；一个用于衍射从所述实激光源(11)发射的光以形成至少一个虚激光源的全息图部件(13)；和一个用于接收来自所述全息图部件(13)的光并在记录介质(23)的轨道上形成多个光点(24，25a-25c)的光点形成光学元件(19)，其中适当地确定所述全息图部件(13)的全息图形(15a-15c)，使得能够给衍射光施加一个在从所述实激光源(11)到记录介质(23)的光路中由光学元件(13，18，19)造成的象差的反向象差。2．根据权利要求1所述的光学拾取装置，其中所述全息图部件(13)的全息图形(15a-15c)的纵列方向与所述实激光源(11)的远场图形的长轴方向对准。3．根据权利要求1或2所述的光学拾取装置，其中所述全息图部件(13)是一个相位全息图部件，并且适当地确定用于对应于每个虚激光源(12a-12c)的衍射的全息图形(15a-15c)，使得能够减小没有用于形成光点的衍射光的强度，并把减少的光量用作光点形成的衍射光。4．根据权利要求1至3中任何一个所述的光学拾取装置，其中把由来自所述实激光源(11)的非衍射光形成的记录介质(23)上的光点(24)用于伺服操作，并且所述全息图部件(13)具有一个在整个光点区提供均匀强度的伺服光点(24)的全息图形(14)。5．一种光学拾取装置包括一个单一实激光源(11)；和一个用于经过一个全息图部件(13)接收来自所述实激光源(11)的光，并且在记录介质(23)上形成一个伺服光点的光点形成光学元件(19)，其中全息图部件(13)具有一个在整个伺服光点区提供均匀强度的伺服光点的全息图形(14)。6．根据权利要求1所述的光学拾取装置，其中全息图形是一个带有明暗干涉条纹的幅度全息图形，或一个带有二元形或突发形槽的相位全息图形。7．根据权利要求1所述的光学拾取装置，其中全息图形记录在朝向所述实激光源一侧的全息图部件上。8．根据权利要求1所述的光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：平贺孝喜，宫泽宽，新造徹，
申请(专利权)人：株式会社建伍，
类型：发明
国别省市：JP[日本]