专利名称：光拾取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及选择地输出两种波长的激光而对多种光信息记录介质记录及再生信息的光拾取装置，特别是涉及一种根据某一波长的激光也能稳定地获得高精度的跟踪误差信号的技术。
背景技术：
现在，光信息记录介质中，对形成最大市场的CD(Compact Disc)而言，其记录/再生使用780nm～820nm波段的近红外半导体激光器。另一方面，对快速普及的以更高密度进行信息记录的DVD(Digital Versatile Disc)而言，其记录/再生中由于光斑较少而使用635nm～680nm更短波段的红色半导体激光器。
要求用一台驱动装置可进行这些规格不同的两种光信息记录介质的再生，为了适应这样的市场的要求，以往考虑图1所示的再生专用的光拾取装置(例如，参照专利文献1)。以下，对现有的光拾取装置的动作原理进行介绍。
如图1所示，光拾取装置2具备光源3、4；全息元件7、受光元件基板14及反射镜15，由此从光信息记录介质1读取信息。光源3依据DVD规格射出650nm波长的激光，光源4依据CD规格射出780nm波长的激光。
反射镜15将光源3、4所射出的激光导向光信息介质1。全息元件7由衍射区域5、6衍射光信息记录介质1所反射的激光。受光元件基板14具有受光元件8～13，接收全息元件7所产生的衍射光。
光源3射出的激光入射到受光元件8～11。根据该受光元件8～11的输出信号，基于光斑尺寸检测(SSDSpot Size Detection)法可检测出聚焦误差信号、基于相位差检测(DPDDifferential Phase Detection)法可检测出跟踪误差信号乃至再生信号。
光源4射出的激光入射到受光元件8、9、12、13。根据该受光元件8、9、12、13的输出信号，基于光斑尺寸检测法可检测出聚焦误差信号、和基于三光束法或推挽(PPPush Pull)法可检测出跟踪误差信号乃至再生信号。
还有，利用光源3也能够再生追记型CD(CD-R)。
专利文献1日本国特许第3518457号公报但是，根据光拾取装置2，只有光源3、4任一方所输出的光束的主光线通过全息元件7的中心。对于主光线不能通过全息元件7的中心的光束，即使不存在跟踪误差，也在全息元件7所引起的衍射光之间产生光量的失衡。
为此，在由光信息记录介质1所反射的反射光的光量的失衡而检测出跟踪误差的推挽法中，用于正确地检测出跟踪误差的处理变得非常繁杂。另外，在根据衍射光间的相位差来检测出跟踪误差的相位差检测法中，稳定地检测出跟踪误差变得困难。
另外，在将信息记录到光信息记录介质的情况下，例如，需要基于差动推挽(DPPDifferential Push Pull)法的跟踪控制。在差动推挽中，根据全息元件7所产生的0级次衍射光和±1级次衍射光之间的光量的失衡来检测出跟踪误差。光拾取装置2不具备用于进行该差动推挽法的结构。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的目的在于，提供一种选择地输出两种波长的激光，对多种光信息记录介质记录及再生信息的光拾取装置，尤其是提供一种根据某一波长的激光也能稳定地获得高精度的跟踪误差信号的光拾取装置。
为了解决上述问题，本发明的光拾取装置，根据光信息记录介质的类别，用不同波长的光来对信息进行记录、再生，该光拾取装置具备半导体激光元件，选择地输出波长不同的两种光束；全息元件，使光信息记录介质所反射的光束衍射；六个受光元件，对全息元件所衍射的光束进行接收并且进行光电变换；和输出电路，根据受光元件的输出信号而生成且输出跟踪误差信号。光信息记录介质所反射的光束，按每个波长在全息元件上的不同位置具有强度中心点，全息元件，由连结两个强度中心点的直线、和在强度中心点上与该直线垂直的两条直线，划分为六个区域，全息元件的不同区域所衍射的光束由不同的受光元件接收。
发明效果根据该结构，在跟踪的基准状态下，划分全息元件的三条直线中、由用于连结两个强度中心点的直线和通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的四个区域，从光信息记录介质的类别所对应的波长的光束的反射光中接收均等的光量。
因而，按照划分全息元件的三条直线中、由连结两个强度中心点的直线和通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的每四个区域将接收了衍射光束的受光元件的信号相加后的信号，成为在基准状态下取得平衡的跟踪误差信号。
这样，根据本发明，由于全息元件的特征形状，所以由划分全息元件的三条直线中的、由与连结两个强度中心点的直线垂直的两条直线所夹持的区域相关的信号，同来自激光光束所对应的适当的受光元件的信号进行相加，就能够简单地稳定地获得取得平衡的高精度的跟踪误差信号。
另外，还具备衍射光栅，在从半导体激光元件至光信息记录介质为止的光路上将光束衍射为0级次衍射光和±1级次衍射光；和三个跟踪用受光元件，对光信息记录介质所反射的±1级次衍射光的由全息元件所产生的衍射光进行接收并且进行光电变换。在全息元件上由与连结两个强度中心点的直线在强度中心点上垂直的两条直线所划分的三个区域所衍射的±1级次衍射光，也可入射到不同的三个跟踪用受光元件。
另外，衍射光栅，由大致平行的两条直线划分为中央部分和其外侧部分，0级次衍射光的衍射效率，与外侧部分相比在中央部分较高，形成在外侧部分的光栅也可以与作为边界的两条直线斜交。
根据该构成，不管是何种光束，也可根据0级次衍射光和±1级次衍射光获得跟踪误差信号，由此利用跟踪误差信号能够进行基于上述的差动推挽法的跟踪控制。
尤其，对各主光线而言，如果将衍射光栅的中央部分的衍射效率形成得比外侧部分的衍射效率大，则能够提高各主光线的强度，从而提高信息的记录及再生的效率。
另外，输出电路，也可以根据按照划分全息元件的三条直线中、由连结两个强度中心点的直线和通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的每四个区域将接收了衍射光束的受光元件的信号相加后的信号，输出跟踪误差信号。
另外，输出电路，也可以根据按照划分全息元件的三条直线中、由连结两个强度中心点的直线和通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的每四个区域将接收了衍射光束的受光元件的信号相加后的信号，和按照划分全息元件的三条直线中的、由与连结两个强度中心点的直线垂直并且通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的每两个区域将来自跟踪用受光元件的信号相加后的信号，生成并且输出跟踪误差信号。
根据该结构，不管是何种光束，能够获得由输出电路进行适当的加法运算后的信号，从而不需在外部电路中进行该加法运算处理。
另外，还具备聚焦用受光元件，对光束由衍射光栅产生的0级次衍射光的、再由全息元件产生的-1级次衍射光进行接收并且进行光电变换，输出电路，也可根据聚焦用受光元件所输出的信号来生成并且输出聚焦误差信号。
另外，全息元件上的六个区域分别由衍射角不同的两种部分区域构成，两种部分区域，形成相对半导体激光元件的发光点而相互点对称的光束斑，聚焦用受光元件，也可在六个受光元件上形成的光束斑位置，接收相对半导体激光元件的发光点而点对称的光束斑。
根据该结构，能够利用从全息元件所获得的衍射光中的跟踪控制所不用的衍射光来进行聚焦控制。
尤其，如果由聚焦用受光元件接收到相对半导体激光元件的发光点而与受光元件所接收的像点对称的像，则能够提高光斑形状的对称性。因而，在使用光斑尺寸检测法时，能够减轻光斑形状的非对称性所引起的检测误差。
另外，也可以具备切换电路，其用于按照划分全息元件的三条直线中、由连结两个强度中心点的直线和通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的每四个区域、将来自接收了衍射光束的受光元件的信号进行加法运算，并且按照划分全息元件的三条直线中、与连结两个强度中心点的直线垂直且通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的每两个区域、将来自跟踪用受光元件的信号进行加法运算。
根据该结构，也可获得上述的效果。
另外，划分全息元件的三条直线中、由与连结两个强度中心点的直线垂直并且通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所夹持的区域所衍射的光束的受光元件及跟踪用受光元件，按照光信息记录介质的类别，分为互相不同的部分。
由此，在全息元件上与用于连结两个强度中心点的直线垂直的两直线所夹持的区域相关的受光元件，分别按照根据光信息记录介质的类别而分离的方式配置，从而能够分别获得与各自的激光光束相关的信号。因而，在根据光信息记录介质的类别进行信号加法运算时不需要切换电路，而使电路结构简单化。另外，对任一光信息记录介质也可获得适当的跟踪误差信号。
另外，也可以具备使光束平行化的准直透镜，准直透镜的光轴，可以通过光信息记录介质所反射的光束在全息元件上具有的强度中心点的任一个。
根据该结构，由于使一方的光束的主光线与准直透镜的光轴一致，从而能够使本光拾取装置和准直透镜之间的光轴调整作业在某程度上简单化。
另外，也可将受光元件和半导体激光元件配置在集成电路基板上。
另外，半导体激光元件也可是单片式二波长半导体激光器，在集成电路基板上通过半导体工艺形成。
根据该结构，将半导体激光元件和受光元件设置在同一集成电路基板上，从而能够向利用者提供两者高精度地准直后的光拾取装置。
尤其，根据将半导体激光元件和受光元件一并通过半导体工艺形成的结构，能够对两者的准直乃至光束的射出间隔利用半导体工艺的尺寸精度来进行极高精度的管理。
另外，集成电路基板、全息元件及衍射光栅也可被搭载在一个封装中。
根据该结构，能够向利用者提供进一步使全息元件及衍射光栅以高精度准直后的光拾取装置。另外，通过将多个光线零件以一个封装的方式进行提供，减少利用者应当进行准直管理的光学零件数，从而能够有助于组装成本的减少。
图1是表示现有的光拾取装置的示意图。
图2是表示光拾取装置的整体结构的示意图，(a)表示往程(outward)的光束，(b)表示回程(homeward)的光束。
图3是衍射光栅的立体图。
图4是全息元件的平面图。
图5是表示集成电路基板上所投射的光斑位置的平面图。
图6(a)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束102由衍射光栅107产生的0级次衍射光102m再经全息元件108的区域116～121所产生的，图6(b)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束102由衍射光栅107产生的±1级次衍射光102s1、102s2再经全息元件108的区域116～121所产生的。
图7(a)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束105由衍射光栅107产生的0级次衍射光105m再经全息元件108的区域116～121所产生的，图7(b)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束105由衍射光栅107产生的±1级次衍射光105s1、105s2再经全息元件108的区域116～121所产生的。
图8是表示受光元件组在集成电路基板上的配置的平面图。
图9是输出电路的等效电路图。
图10是输出电路的变形例相关的等效电路图。
图11是表示光拾取装置的整体结构的示意图，(a)表示往程的光束，(b)表示回程的光束。
图12是全息元件的平面图。
图13是表示集成电路基板上所投射的光斑位置的平面图。
图14(a)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束202由衍射光栅207产生的0级次衍射光202m再经全息元件208的区域219～224所产生的，图14(b)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束202由衍射光栅207产生的±1级次衍射光202s1、202s2再经全息元件208的区域116～121所产生的。
图15(a)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束205由衍射光栅207产生的0级次衍射光205m再经全息元件208的区域219～224所产生的，图15(b)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束205由衍射光栅207产生的±1级次衍射光205s1、205s2再经全息元件208的区域116～121所产生的。
图16是表示受光元件组在集成电路基板上的配置的平面图。
图17是输出电路的等效电路。
图18是表示利用单片式二波长半导体激光器的光拾取装置的整体结构的示意图。
图19是表示主要的光学部件搭载在一个封装上的光拾取装置的整体结构的示意图。
图中100-光拾取装置，101、104-光信息记录介质，102、105-光束，103、106-半导体激光器，107-衍射光栅，108-全息元件，109～112-受光元件组，109a～109d、110a～110d、111a～111d、112a～112e-受光元件，113-集成电路基板，114-准直透镜，115-物镜，102m、105m-0级次衍射光，102s1、105s1-+1级次衍射光，102s2、105s2--1级次衍射光，116～121-区域，116a～121a-正区域，116b～121b-反区域，501-衍射光栅107的中央部分，502-衍射光栅107的外侧部分，601～611-电流电压放大变换电路，701～703-切换电路，具体实施方式
参照附图，对本发明的第一实施方式相关的光拾取装置进行详细的说明。
(1)整体结构图2是示意地表示本发明的实施方式1中的光拾取装置的整体结构的图。
如图2所示，光拾取装置100具备半导体激光器103、106、衍射光栅107、全息元件108、受光元件组109～112、集成电路基板113、准直透镜114级物镜115。
半导体激光器103射出光信息记录介质101的记录/再生所对应的波长的光束102。半导体激光器106射出光信息记录介质104的记录/再生所对应的波长的光束105。另外，光束102波长比光束103短。
衍射光栅107将光束102、105衍射为0级次衍射光(主光线)和±1级次衍射光(副光线)。全息元件108对光信息记录介质101、104所反射的光束102、105进行衍射。受光元件组109～112对光束102、105由全息元件108所产生的衍射光进行接收，并进行光电变换。
在集成电路113上除半导体激光器103、106、衍射光栅107、全息元件108及受光元件组109～112外，搭载有未图示的输出电路。准直透镜114使光束102、105平行化，而物镜115将光束102、105分别聚焦到光信息记录介质101、104上。
另外，光拾取装置100具备未图示的光信息记录介质判断机构，并且通过使用它来对光信息记录介质的类别进行判断，从而决定要驱动半导体激光器103、106的哪一个。
还有，图2(a)表示光束102、105从半导体激光器103、106至光信息记录介质101、104的光路，图2(b)表示光束102、105从光信息记录介质101、104至受光元件组109～112的光路。
并且，图中XYZ轴分别表示光拾取装置2使用时的光信息记录介质101、104的径向方向、切向方向、垂直于记录面的方向。以下，当言及XYZ轴时，假设表示该方向。
(2)衍射光栅图3是表示衍射光栅107的结构的外观立体图。衍射光栅107是平板矩形的等透光性部件，以大致平行的两条直线为边界被划分为中央部分501、外侧部分502。中央部分501和外侧部分502，衍射效率不同。
中央部分501将光束102、105分别衍射为0级次衍射光(主光线)102m、105m。
外侧部分502将光束102衍射为+1级次衍射光(副光束)102s1和-1级次衍射光(副光束)102s2，并且将光束105衍射为+1级次衍射光(副光束)105s1和-1级次衍射光(副光束)105s2。
为了将针对光信息记录介质的信息的记录/再生的效率提高而需要提高主光束的强度。为了提高主光线的强度，最优选将中央部分501的0级次衍射光的衍射效率形成为100％。例如，如果在中央部分501上不形成光栅而使其形成为无光栅区域，则从中央部分501不产生±1级次衍射光，由此能够使0级次衍射光的强度最大。
另外，在外侧部分502上形成有光束102、105的±1级次衍射光102s1、102s2、105s1、105s2的衍射效率成为最大的深度的光栅。由此，能够使基于外侧部分502的±1级次衍射光的强度最大。
这样，如果将0次衍射光及±1级次衍射光的强度最大化，则能够使光拾取装置2的光利用效率最大限地提高。
另外，外侧部分502的光栅也可以形成得相对于带状的中央部分501倾斜规定角度。
(1)全息元件图4是表示全息元件108的结构的平面图。在跟踪的基准状态即没有跟踪误差的状态下，光信息记录介质所反射的光束102入射到以全息元件108上的点132为强度中心的区域(图中，用实线表示)，而光束105入射到以点135为强度中心的区域(图中，用虚线表示)。
通过用于连结点132、135的直线140、和在点132、135上与直线140分别垂直的两直线142、145，全息元件108被划分为六个区域116～121。区域116～121分别将入射光沿不同的方向衍射。
根据这样的结构，光束102由直线140、142分别四等分，而光束105由直线140、145分别四等分。
也就是，光束102被划分为四个区域，即区域116、区域117、区域118、120两个合并的区域、及区域119、121两个合并的区域。另外，光束105被划分为四个区域，即区域120、区域121、区域116、118两个合并的区域、及区域117、119两个合并的区域。
区域116～121由与直线142、145平行的直线，按照均为平行的直线中细长状的正区域和反区域这两种区域交替地配置的方式进行划分。在该正区域和反区域上设置有将相互点对称的像向共同的位置投射的光栅。区域116～121上分别设置有正区域116a～121a及反区域116b～121b。
还有，在配置光学部件之际，也可以使半导体激光器103所射出的光束102的主光线和准直透镜114的光轴一致。另外，全息元件108的区域118、119的X轴方向的宽度根据物镜115和准直透镜114之间的距离来决定。
(2)集成电路基板113上的光束斑图5是表示光束102、105在集成电路基板113上形成的光束斑的平面图。图5中，分别将光束102所形成的光束斑以涂白方式表示，将光束105所形成的光束斑以涂黑方式表示。另外，矩形的虚线表示受光元件组109～112的位置。
光点标志L1、L2分别表示半导体激光器103、106的发光点。另外，如图1所示，在集成电路基板113上设置反射镜来将光束导向光信息记录介质时，光点标志L1、L2就表示反射镜上的反射点。
(a)光束102所形成的光束斑对光束102在集成电路基板113上形成的光束斑进行说明。
图6(a)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束102由衍射光栅107产生的0级次衍射光102m再经全息元件108的区域116～121所产生的，图6(b)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束102由衍射光栅107产生的±1级次衍射光102s1、102s2再经全息元件108的区域116～121所产生的。
图5中，光束斑L101c、L106d、L101d、L106c、L102c、L105d、L102d、L105c、L103c、L104d、L103d、L104c分别由±1级次衍射光形成，该±1级次衍射光是光束102由衍射光栅107产生的0级次衍射光102m的再由全息元件108的区域116～121所形成的(图6(a))。
另外，光束斑L101a、L101e、L106b、L106f、L101b、L101f、L106a、L106e、L102a、L102e、L105b、L105f、L102b、L102f、L105a、L105e、L103a、L103e、L104b、L104f、L103b、L103f、L104a、L104e分别由±1级次衍射光形成，该±1级次衍射光是光束102由衍射光栅107产生的±1级次衍射光102s1、102s2的再由全息元件108的区域116～121所形成的(图6(b))。
(b)光束105所形成的光束斑对光束102在集成电路基板113上形成的光束斑进行说明。
图7(a)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束105由衍射光栅107产生的0级次衍射光105m再经全息元件108的区域116～121所产生的，图7(b)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束105由衍射光栅107产生的±1级次衍射光105s1、105s2再经全息元件108的区域116～121所产生的。
图5中，光束斑L201c、L206d、L201d、L206c、L202c、L205d、L202d、L205c、L203c、L204d、L203d、L204c分别由±1级次衍射光形成，该±1级次衍射光是光束105由衍射光栅107产生的0级次衍射光105m的再由全息元件108的区域116～121所产生的(图7(a))。
另外，光束斑L201a、L201e、L206b、L206f、L201b、L201f、L206a、L206e、L202a、L202e、L205b、L205f、L202b、L202f、L205a、L205e、L203a、L203e、L204b、L204f、L203b、L203f、L204a、L204e分别由±1级次衍射光形成，该±1级次衍射光是光束105由衍射光栅107产生的±1级次衍射光105s1、105s2的再由全息元件108的区域116～121所形成的(图7(b))。
这样，即使是光束102、105的任一个，由全息元件108上的相同区域所产生的衍射光入射到集成电路基板113上的接近的位置，由此在相同受光元件上形成光束斑。
(3)关于受光元件接着，对光拾取准直100具备的受光元件进行说明。
图8是表示集成电路基板113上的受光元件组109～112的配置的平面图。当然，图8中的受光元件组109～112的配置与图5中由虚线所表示的受光元件组109～112的配置一致。
如图8所示，受光元件组109～112均由沿Y轴方向排列成一列的多个受光元件构成。受光元件组109～111分别由四个受光元件109a～109d、110a～110d、111a～111d构成，受光元件组112由五个受光元件112a～112e构成。
受光元件组109～111用于跟踪误差信号的检测、受光元件组112用于聚焦误差信号的检测。
(输出电路)接着，对集成电路基板113上配置的输出电路进行说明。
图9是表示输出电路的等效电路的电路图。如图9所示，输出电路具备11个电流电压放大变换电路(以下，简单称为“放大电路”)601～611。
放大电路601～611分别对受光元件109b、110b、111b、109c、110c及111c所输出的电流信号进行变换放大后输出信号T1、T3、T5、T2、T4及T6。
放大电路607～610分别对受光元件109a与109d、110a与110d、111a与111d、111b与111d的电流信号之和进行变换放大后输出信号T7～T9及F1。
放大电路611对受光元件111a、111c及111e的电流信号之和进行变换放大后输出信号F2。
这样，如果将受光元件所输出的电流信号变换为电压信号，则能够降低噪音的影响，从而能够提高记录/再生速度。
(5)聚焦误差信号及跟踪误差信号的检测接着，对用于检测聚焦误差信号及跟踪误差信号的方法进行说明。
(a)聚焦误差信号的检测光拾取装置100，对光束102、105的任一个均使用光斑尺寸检测法而根据信号F1、F2来检测出聚焦误差信号FE。也就是，FE1＝F1-F2…(式1)(b)跟踪误差信号的基于相位差检测法的检测光拾取装置100使用相位差检测法来检测出光束102、105相关的跟踪误差信号TE(DVD)、TE(CD)。也就是，TE(DVD)＝(T1与(T3+T5)的相位比较)+(T2与(T4+T6)的相位比较)…(式2)TE(CD)＝((T1+T3)与T5的相位比较)+((T2+T4)与T6的相位比较)…(式3)
(c)跟踪误差信号的基于差动推挽法的检测光拾取装置100使用差动推挽法来检测出光束102、105相关的跟踪误差信号TE(DVD)、TE(CD)。也就是，TE(DVD)＝(T1+T2)-(T3+T4+T5+T6)-k[T7-(T8+T9)]…(式4)TE(CD)＝(T1+T2+T3+T4)-(T5+T6)-k[(T7+T8)-T9]…(式5)其中，k是在没有跟踪误差的状态下使跟踪误差信号TE(DVD)、TE(CD)成为0的常数。
根据式2～6，如果将信号T3、T4及T8分别与信号T5、T6及T9相加，则不管是相位差检测法还是差动推挽法，均能够检测出DVD用的跟踪误差信号。另外，如果将信号T3、T4及T8分别与信号T1、T2及T7相加，则不管是相位差检测法还是差动推挽法，均能够检测出CD用的跟踪误差信号。
(6)输出电路的变形例接着，对本实施方式相关的输出电路的变形例进行说明。
图10是表示本变形例相关的输出电路的等效电路的电路图。如图10所示，本变形例相关的输出电路与图9所示的输出电路在增加切换电路701～703这一方面是不同的。
切换电路701在DVD的记录再生时按照将放大电路602的输出(相当于图9的T3)与放大电路603的输出(相当于T5)相加的方式进行切换。也就是，输出T1a成为T1和T3相加后的信号。另外，在CD的记录再生时按照将放大电路602的输出与放大电路601的输出(相当于T1)相加的方式进行切换。也就是，输出T5a成为T5和T3相加后的信号。
切换电路702在DVD的记录再生时按照将放大电路605的输出(相当于T4)与放大电路606的输出(相当于T6)相加的方式进行切换。也就是，输出T6a成为T4和T6相加后的信号。另外，在CD的记录再生时按照将放大电路605的输出与放大电路604的输出(相当于T2)相加的方式进行切换。也就是，输出T2a成为T2和T4相加后的信号。
切换电路703在DVD的记录再生时按照将放大电路608的输出(相当于T8)与放大电路609的输出(相当于T9)相加的方式进行切换。也就是，输出T9a成为T8和T9相加后的信号。另外，在CD的记录再生时按照将放大电路608的输出与放大电路607的输出(相当于T7)相加的方式进行切换。也就是，输出T7a成为T7和T8相加后的信号。
如果使用这样的切换电路701～703，则DVD、CD一并能够根据下式获得基于相位差检测法的跟踪误差信号TE(DPD)。
TE(DPD)＝(T1a与T5a的相位比较)+(T2a与T6a的相位比较)…(式9)另外，DVD、CD也一并能够根据下式获得基于差动推挽法的跟踪误差信号TE(DPP)。
TE(DPP)＝(T1a+T2a)-(T5a+T6a)-k(T7a-T9a)…(式10)其中，k是在跟踪的基准状态下使TE(DPP)成为0的常数。
由此，与图9的输出电路相比能够减少输出信号数。另外，不要用于加法运算的外部回路。
(7)总结综上所述，根据本实施方式，对于DVD和CD这两种光信息记录介质，均能够检测出用于实现稳定的记录、再生的聚焦/跟踪误差信号。
另外，不仅能够将用于检测出聚焦误差信号的信号电路与用于检测出跟踪误差信号的信号电路完全地分离，并且能够在DVD和CD上共用聚焦误差信号和跟踪误差信号的各自的信号电路。因而，可以使信号处理电路简单化。
第二实施方式接着，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式相关的光拾取装置具有与第一实施方式相关的光拾取装置大概相同的结构，另一方面在受光元件的结构上不同。以下，专门针对不同点进行说明。
(1)整体结构图11是示意地表示本实施方式相关的光拾取装置的整体结构的剖视图。
图11(a)表示从半导体激光器203、206至光信息记录介质201、204为止的光束202、205的光路，图11(b)表示光信息记录介质201、204所反射的光束202、205至受光元件组209～215为止的光路。另外，XYZ轴与图2相同。
如图11所示，光拾取装置200具备半导体激光器203、206、衍射光栅207、全息元件208、受光元件组209～215、集成电路基板216、准直透镜217和物镜218。
半导体激光器203、205分别射出光信息记录介质201、204的规格所对应的波长的光束202、205。另外，光束202与光束205相比是短波长。
光拾取装置200具备未图示的光信息记录介质判断机构，其对作为记录/再生的对象的光信息记录介质是光信息记录介质201、204的哪一个进行判断。根据该判断结果，仅驱动半导体激光器203、205中的某一方。
衍射光栅207在从半导体激光器203、205至全息元件208为止的光路上将光束202、205衍射为0级次衍射光(主光线)和±1级次衍射光(副光线，省略图示)。衍射光栅207的结构与第一实施方式相关的衍射光栅107等同(参照图3)。
全息元件208对光信息记录介质201、204所反射的光束202、205进行衍射。受光元件组209～215对光束202、505由全息元件208所产生的衍射光进行接收，并进行光电变换。另外，通过光电变换将受光元件组209～215所生成的信号经由未图示的输出电路而输出。
半导体激光器203、206、受光元件组209～215及输出电路均安装在集成电路基板216上。
在从全息元件208朝向光信息记录介质201、204的光路上配置有准直透镜217及物镜218。另外，优选使半导体激光器203的光束202的主光线和准直透镜217的光轴中心一致。
(2)全息元件208的结构接着，对全息元件208的结构进行说明。图12是表示全息元件208的结构的平面图。
在图12中，点232、235分别表示在跟踪的基准状态例如在没有跟踪误差的状态下，光信息记录介质201、204所反射的光束202、205的强度中心。
以用于连结点232、235的直线208、和与直线208分别在点232、235上垂直的两直线241、242为边界，全息元件208的主面被划分为六个区域219～224。区域219～224将光束202、205沿不同的方向衍射。
如果将全息元件208的主面如此划分，则在跟踪的基准状态下，从光信息记录介质201所反射的光束202的反射光中，区域219、区域220、合并区域221与223的区域、及合并区域222与224的区域这四个区域接收到均等的光量。
同样，区域219、区域220、合并区域221与223的区域、及合并区域222与224的区域这四个区域从光束205由光信息记录介质204所反射的反射光中接收到均等的光量。
另外，区域219～224均按照长方形状的正区域和反区域这两种区域沿X方向交替出现的方式被划分为条纹状。也就是，在区域219～224上分别设置有正区域219a～224a和反区域219b～224b。在正区域和反区域上形成有使相互点对称的像在共同的受光元件上成像的衍射光栅。
光束202、205的光路随着准直透镜217和物镜218之间的距离而变化，而点232、235的位置随着准直透镜217、物镜218及全息元件208的位置关系而不同。为此，根据这些位置关系决定全息元件208主面中的区域。
(3)集成电路基板216上的光束斑图13是表示基础电路基板216上光束202、205所形成的光束斑(以下简称为(光斑))的平面图。另外，图中，将光束202所形成的光斑以涂白方式表示，将光束205所形成的光斑以涂黑方式表示。另外，矩形的虚线表示受光元件组209～215的位置。
光点标志L1、L2分别表示半导体激光器203、206的发光点。另外，如图1所示，在集成电路基板216上设置反射镜来将光束导向光信息记录介质时，光点标志L1、L2就表示反射镜上的反射点。
(a)光束202所形成的光束斑对光束202在集成电路基板216上形成的光束斑进行说明。
图14(a)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束202由衍射光栅207产生的0级次衍射光202m再经全息元件208的区域219～224所产生的，图14(b)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束202由衍射光栅207产生的±1级次衍射光202s1、202s2再经全息元件108的区域116～121所产生的。
图13中，光束斑L1101c、L1106d、L1101d、L1106c、L1102c、L1105d、L1102d、L1105c、L1103c、L1104d、L1103d、L1104c由±1级次衍射光形成，该±1级次衍射光是衍射光栅207所产生的0级次衍射光202m的再由全息元件208的区域219～224所产生的(图14(a))。
另外，光束斑L1101a、L1101e、L1106b、L1106f、L1101b、L1101f、L1106a、L1106e、L1102a、L1102e、L1105b、L1105f、L1102b、L1102f、L1105a、L1105e、L1103a、L1103e、L1104b、L1104f、L1103b、L1103f、L1104a、L1104e由±1级次衍射光形成，该±1级次衍射光是衍射光栅207所产生的±1级次衍射光202s1、202s2的再由全息元件208的区域219～224所产生的(图14(b))。
(b)光束205所形成的光束斑对光束205在集成电路基板216上形成的光束斑进行说明。
图15(a)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束205由衍射光栅207产生的0级次衍射光205m再经全息元件208的区域219～224所产生的，图15(b)是表示±1级次衍射光所形成的光斑的表格，该±1级次衍射光是光束205由衍射光栅207产生的±1级次衍射光205s1、205s2再经全息元件208的区域116～121所产生的。
图13中，光束斑L1201c、L1206d、L1201d、L1206c、L1202c、L1205d、L1202d、L1205c、L1203c、L1204d、L1203d、L1204c分别由±1级次衍射光形成，该±1级次衍射光是衍射光栅207所产生的0级次衍射光205m的再由全息元件208的区域219～224所产生的(图15(a))。
另外，光束斑L1201a、L1201e、L1206b、L1206f、L1201b、L1201f、L1206a、L1206e、L1202a、L1202e、L1205b、L1205f、L1202b、L1202f、L1205a、L1205e、L1203a、L1203e、L1204b、L1204f、L1203b、L1203f、L1204a、L1204e分别由±1级次衍射光形成，该±1级次衍射光是衍射光栅207所产生的±1级次衍射光205s1、205s2的再由全息元件108的区域116～121所形成的(图15(b))。
这样，区域219、220、222及223分别按照使基于光束202、205的光斑入射到共同的受光元件的方式进行衍射。另外，区域220、221分别按照使基于光束202、205的光斑入射到不同的受光元件的方式进行衍射。
(4)受光元件组209～215接着，对受光元件组209～215进行说明。
图16是表示集成电路基板216上的受光元件组209～215的配置的平面图。
如图16所示，受光元件组209～215均由沿Y轴方向排列的多个受光元件构成。受光元件组209、210、212及214分别由四个受光元件209a～209d、210a～210d、212a～212d、214a～214d构成，另外，受光元件组211、213及215由五个受光元件211a～211e、213a～213e、215a～215e构成。
受光元件组212接收全息元件208的区域220、221所产生的光束202的衍射光，并且输出受光量所对应的信号。受光元件组214接收全息元件208的区域220、221所产生的光束205的衍射光，并且输出受光量所对应的信号。
在第一实施方式中，利用受光元件组110接收光束102经衍射光栅107所产生的0级次衍射光102m的再经全息元件108的区域118、119所产生的+1级次衍射光，而没有使用-1级次衍射光。
相对于此，本实施方式中，利用受光元件组212接收光束202经衍射光栅207所产生的0级次衍射光202m的再经全息元件208的区域211、212所产生的-1级次衍射光，而没有使用+1级次衍射光。
(5)输出电路图17是集成电路基板216上设置的输出电路的等效电路图。
如图17所示，放大电路701输出将来自受光元件209b、214c的电流信号之和变换放大后的信号T11。放大电路702输出将来自受光元件209c、214b的电流信号之和变换放大后的信号T12。放大电路703输出将来自受光元件210b、212c的电流信号之和变换放大后的信号T13。放大电路704输出将来自受光元件210c、212b的电流信号之和变换放大后的信号T14。
放大电路705输出将来自受光元件209a、209d、214a及214d的电流信号之和变换放大后的信号T15。放大电路706输出将来自受光元件210a、210d、212a及212d的电流信号之和变换放大后的信号T16。放大电路707输出将来自受光元件211b、211d、213b、213d、215b及215d的电流信号之和变换放大后的信号F11。
放大电路708输出将来自受光元件211a、211c、211e、213a、213c、213e、215a、215c及215e的电流信号之和变换放大后的信号F12。
放大电路701～708的输出信号均为电压信号，由此与电流信号相比抗噪音强、从而能够提高记录/再生速度。
(6)聚焦误差信号及跟踪误差信号的检测接着，对用于检测出光束202、205相关的聚焦误差信号及跟踪误差信号的方法进行说明。
(a)聚焦误差信号的检测光拾取装置200，也对光束202、205的任一个均使用光斑尺寸检测法而根据信号F1、F2来检测出聚焦误差信号FE。也就是，FE1＝F11-F12…(式11)(b)跟踪误差信号的基于相位差检测法的检测光拾取装置200，对光束202、205的任一个，也使用相位差检测法而根据信号T11～T14来检测出跟踪误差信号TE。也就是，TE＝(T11与T13的相位比较)+(T12与T14的相位比较)…(式12)。
(c)跟踪误差信号的基于差动推挽法的检测光拾取装置200，对光束202、205的任一个，也使用差动推挽法而根据信号T11～T16来检测出跟踪误差信号TE。也就是，TE＝(T11+T12)-(T13+T14)-k(T15+T16)…(式13)其中，k是在没有跟踪误差的状态下使跟踪误差信号TE成为0的常数。
(7)总结综上所述，根据本实施方式，使用射出不同波长的光束202、205的半导体激光器203、206，由此针对依据不同规格的光信息记录介质201、204的双方，能够高精度地进行信息的记录及再生。另外，与上述第一实施方式同样，能够稳定地检测出聚焦误差信号/跟踪误差信号。
即使根据本实施方式的结构，也能够使用于检测出聚焦误差信号的信号系统和用于检测出跟踪误差信号的信号系统完全地分离。另外，与上述第一实施方式不同，由于不需要用于进行选择的加法运算的切换电路，从而能够使信号处理系统简单化。
变形例以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但是本发明当然不限定于上述的实施方式，并且以下的变形例能够实施。
(1)在上述实施方式中，根据光信息记录介质的不同的规格而分别设置单波长半导体激光器，但是本发明当然不限定于此，取代它而使用单片式二波长半导体激光器也可。
图18是示意地表示本变形例相关的光拾取装置的整体结构的剖视图。如图18所示，本变形例相关的光拾取装置300具备单片式二波长半导体激光器321，取代半导体激光器104、106。
光束射出间隔的精度，在半导体激光器103、106中依赖于组装精度，但在单片式二波长半导体激光器321中依赖于扩散(diffusion)精度。因而，根据本变形例，能够提高光束射出间隔的精度。另外，在第二实施方式中，取代半导体激光器203、206而使用单片式二波长半导体激光器，也能够获得同样的效果。
另外，采用本变形例相关的结构，上述实施例相关的效果也不变。
(2)在上述实施方式中，仅对半导体激光器和受光元件配置在集成电路基板上的情况进行了阐述，但是除此之外，也可将集成电路基板等的零件搭载于一个封装。
图19是示意地表示本变形例相关的光拾取装置的主要结构的剖视图。如图19所示，光拾取装置400具备半导体激光器403、406、受光元件组409～412、集成电路基板413、准直透镜414、物镜415、单板421及封装422。
半导体激光器403、406及受光元件组409～412配置在集成电路基板413上。在单板421与半导体激光器403、406对置的面上形成有衍射光栅407，在与准直透镜414对向的面上形成有全息元件408。
封装422由平板的底部和用于支撑单板421的支撑部构成。在封装422的底部载置有集成电路基板413的状态下，或单板421由封装422的支撑部支撑的状态下，分别被固定。
由此，将半导体激光器和受光元件以一体化方式形成在一个封装中，由此能够使光拾取装置小型化，进而能够使装入了光拾取装置的记录再生装置整体小型化。另外，在组装相关的记录再生装置之际，能够减少作为组装精度的管理对象的零件件数。因而，不仅能够提高组装精度，并且能够使记录再生装置简单化，从而减低成本。
还有，采用本变形例相关的结构，当然可获得上述实施方式相关的效果。
(3)在上述实施方式中，虽然没有特别地进行详细阐述，但是DVD也可以为DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW等的任一个，CD也可以为CD-ROM、CD-R、CD-RW等的任一个。
产业上的可利用性本发明相关的光拾取装置，可利用在使光信息记录介质进行信息的记录、再生、擦去等的处理的光学式信息处理装置。
权利要求
1.一种光拾取装置，根据光信息记录介质的类别，用不同波长的光对信息进行记录、再生，具备半导体激光元件，其选择地输出波长不同的两种光束；全息元件，其使光信息记录介质所反射的光束衍射；六个受光元件，其接收全息元件所衍射的光束，并且进行光电变换；和输出电路，其根据受光元件的输出信号生成并输出跟踪误差信号，由光信息记录介质所反射的光束，按每个波长在全息元件上的不同位置具有强度中心点，由连结两个强度中心点的直线、和在强度中心点与该直线垂直的两条直线，将全息元件划分为六个区域，在全息元件的不同区域所衍射的光束由不同的受光元件接收。
2.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，输出电路，按照划分全息元件的三条直线中、由连结两个强度中心点的直线和通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的每四个区域，将接收了衍射光束的受光元件的信号相加，根据该相加后的信号生成并且输出跟踪误差信号。
3.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，还具备衍射光栅，其在从半导体激光元件至光信息记录介质的光路上，将光束衍射为0级次衍射光和±1级次衍射光；和三个跟踪用受光元件，其接收光信息记录介质所反射的±1级次衍射光的由全息元件所产生的衍射光，并进行光电变换，在全息元件上，由在强度中心点与连结两个强度中心点的直线垂直的两条直线所划分的三个区域所衍射的±1级次衍射光，入射到不同的三个跟踪用受光元件。
4.根据权利要求3所述的光拾取装置，其特征在于，输出电路，根据按照划分全息元件的三条直线中、由连结两个强度中心点的直线和通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的每四个区域将接收了衍射光束的受光元件的信号相加后的信号，和按照划分全息元件的三条直线中的、由与连结两个强度中心点的直线垂直并且通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的每两个区域将来自跟踪用受光元件的信号相加后的信号，生成并且输出跟踪误差信号。
5.根据权利要求3所述的光拾取装置，其特征在于，衍射光栅，由大致平行的两条直线划分为中央部分和其外侧部分，
0级次衍射光的衍射效率，中央部分比外侧部分高，形成在外侧部分的光栅与边界的两条直线斜交。
6.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，还具备聚焦用受光元件，接收光束由衍射光栅产生的0级次衍射光的再由全息元件产生的-1级次衍射光，并且进行光电变换，输出电路，根据聚焦用受光元件所输出的信号来生成并且输出聚焦误差信号。
7.根据权利要求6所述的光拾取装置，其特征在于，全息元件上的六个区域分别由衍射角不同的两种部分区域构成，两种部分区域，形成相对半导体激光元件的发光点而相互点对称的光束斑，聚焦用受光元件，接收在六个受光元件上形成的光束斑中，相对半导体激光元件的发光点为点对称的光束斑。
8.根据权利要求4所述的光拾取装置，其特征在于，还具备切换电路，其用于按照划分全息元件的三条直线中、由连结两个强度中心点的直线和通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的每四个区域、将来自接收了衍射光束的受光元件的信号进行加法运算，并且按照划分全息元件的三条直线中、与连结两个强度中心点的直线垂直且通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所划分的每两个区域、将来自跟踪用受光元件的信号进行加法运算。
9.根据权利要求4所述的光拾取装置，其特征在于，对划分全息元件的三条直线中、由与连结两个强度中心点的直线垂直并且通过与光信息记录介质的类别相对应的波长的光束的强度中心点的直线所夹持的区域所衍射的光束进行接收的受光元件及跟踪用受光元件，按照光信息记录介质的类别，分离为互相不同的部分。
10.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，还具备使所述两束光束平行化的准直透镜，准直透镜的光轴，与通过光信息记录介质所反射的所述两束光束的任一方的强度中心轴一致。
11.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，将受光元件和半导体激光元件配置在集成电路基板上。
12.根据权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于，半导体激光元件是单片式二波长半导体激光器，在集成电路基板上通过半导体工艺形成。
13.根据权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于，集成电路基板、全息元件及衍射光栅被搭载在一个封装体中。
全文摘要
光拾取装置所使用的全息元件，由具有各自不同的衍射方向，在跟踪的基准状态下，通过全息元件上的两束光束的强度中心点的直线、和在这些点上与该直线垂直的直线，划分为六个区域。如果对由分别通过强度中心点的平行线夹持的区域所接收的光量、和其两侧的区域中的对应于光束的一方所接收的光量进行相加，则对任一种光束均可获得取得平衡的跟踪误差信号。
文档编号G11B7/135GK101061538SQ20058003919
公开日2007年10月24日 申请日期2005年9月16日 优先权日2004年11月16日
发明者西本雅彦, 河内泰之, 井岛新一, 奥田拓也, 小野将之 申请人:松下电器产业株式会社