激光头装置、衍射元件及衍射元件的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的课题是，提供具备即使是成批生产能够分别使波长不同的第１和第２激光衍射的第１衍射光栅和第２衍射光栅的情况下也能够高精度形成的衍射元件的激光头装置、衍射元件及衍射元件的制造方法。本发明专利技术的激光头装置中，将衍射元件６配置在不同波长的激光（Ｌ１、Ｌ２）通过的共同光学路径上，该衍射元件（６），透明基板（６１）的出射面（６３）被分割为第１衍射光栅形成区域（６４）和第２衍射光栅形成区域（６５）。在第１衍射光栅形成区域（６４）形成使第１激光（Ｌ１）衍射，并使第２激光（Ｌ２）保持原状透过的第１衍射光栅（６６），在第２衍射光栅形成区域（６５）形成使第１激光（Ｌ１）保持原状透过，并使第２激光（Ｌ２）衍射的第２衍射光栅（６７）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术，涉及用于DVD及CD等的光记录媒体的重放、记录的激光头装置、衍射元件和衍射元件的制造方法。
技术介绍
作为激光头装置，已知有具有DVD-R重放、记录用的650nm频带的激光二极管和CD-R重放、记录用的780nm频带的激光二极管的所谓2波长激光头装置。例如，如图9所示，2波长激光头装置100，具有射出DVD-R重放、记录用的650nm频带的第1激光L1的第1激光光源101；射出CD-R重放、记录用的780nm频带的第2激光L2的第2激光光源102；将第1激光L1和第2激光L2向光记录媒体103引导的共同光学系统104。共同光学系统104，具有向光记录媒体103反射第1激光L1的第1光束分离器141；透射由第1光束分离器141反射的第1激光L1、并向光记录媒体103反射第2激光L2的第2光束分离器142；将来自第2光束分离器142的第1激光L1和第2激光L2作成平行光的准直透镜143；将来自准直透镜143的平行光在光记录媒体103上聚光的物镜144。共同光学系统104还具有将由光记录媒体103反射，透过第2光束分离器142和第1光束分离器141的第1和第2的激光的返回光聚光的中心透镜145；接受通过该中心透镜145来的第1和第2激光L1、L2的返回光的共同的受光元件146。又，在第1激光光源101与共同光学系统104之间配置有第1衍射元件105，在第2激光光源102与共同光学系统104之间配置有衍射元件106，通过用第1衍射元件105所获得的第1激光L1的衍射光和用第2衍射元件106所获得的第2激光的衍射光，在激光头装置100中，利用差动推挽法(DPP法)等进行跟踪误差检测。这里，第1和第2的衍射元件105、106，分别设定有与第1和第2的激光L1、L2的波长相应的衍射光栅的阶梯高度。例如，若激光头装置100是重放专用的，则将第1和第2的衍射元件105、106的阶梯的高度作成0.1μm～0.5μm左右。又，若将激光头装置100作成对重放、记录都能使用时，则从能量效率方面考虑将1次/0次分波比减小，并设定多个0次光的比例，因此阶梯的高度采用0.1μm～0.2μm左右。但是，在使用这样的第1和第2的衍射元件105、106的激光头装置100中，存在以下的问题首先，由于使用第1和第2的衍射元件105、106两个衍射元件，零件个数多且需要分别对第1和第2衍射元件105、106进行位置调整，因此激光头装置的组装需花费很大的工夫。又，如上所述，在激光头装置100为重放专用的情况下，第1和第2的衍射元件105、106的阶梯的高度采用约成0.1μm～0.5μm左右，设计自由度高，而在激光头装置对重放、记录都能进行的情况下，阶梯的高度采用0.1μm～0.2μm左右受到更多制约。又，由于将第1和第2的衍射元件105、106配置在第1和第2的激光光源101、102的附近，故光栅的级距(pitch)细小。因此，在用成膜技术及光刻技术等这样的半导体加工方法形成光栅的情况下，就必须使用分档器(日文ステツパ)等高价的暴光装置，另一方面，在用切削加工形成光栅的情况下，必须使用宽度窄的车刀等，用这样的任一种方法进行制造都难以大量生产。又，在将第1和第2的激光光源101、102内藏在1个组件中的双激光器型的激光光源用于激光头装置中的情况下，对于双激光器型的激光光源，将与各激光对应的第1和第2的衍射元件105、106沿装置光轴排列着配置。因此，在任何1个激光都通过与另一方的激光对应的一侧的衍射元件时，成为较多地发生不需要的光、效率降低、噪音的原因。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而作成的，其目的在于，提供在大量生产中也能精度良好地形成分别衍射波长不同的第1和第2的激光的第1衍射光栅和第2衍射光栅的衍射元件的激光头装置、衍射元件和衍射元件的制造方法。为了解决上述问题，在本专利技术中的激光头装置，具有射出第1激光的第1光源；射出与所述第1激光波长不同的第2激光的第2光源；将从这些光源所射出的第1激光和第2激光向光记录媒体引导的共同光学路径，其特点在于，将衍射元件配置在所述共同光学路径上，所述衍射元件，具有部分地形成于入射面或射出面上的第1衍射光栅和第2衍射光栅，所述第1衍射光栅，构成为使所述第1激光衍射，同时使所述第2激光不衍射地保持原状透过的状态，所述第2衍射光栅，构成为使所述第2激光衍射、并使所述第1激光按照原状地透过的状态。在本专利技术中，所述衍射元件，一侧的平面至少具有被分割成型成所述第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域和形成有所述第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域的透光性基板。采用这样的结构，由于在透光性基板的一侧的平面上，部分地形成有第1衍射光栅和第2衍射光栅，故能在衍射元件的射出面或入射面上部分地形成有第1衍射光栅和第2衍射光栅。又，由于将第1衍射光栅和第2衍射光栅形成在相同的平面上，故能使光栅方向高度一致。又，在本专利技术中，所述衍射元件，具有有所述第1衍射光栅的第1平面与有所述第2衍射光栅的第2平面相对的透光性基板，所述第1平面被分割成型成所述第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域和不使所述第1激光衍射的区域，所述第2平面被分割成型成所述第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域和至少不使所述第2激光衍射的区域。采用这样的结构，能在衍射元件的射出面和入射面上部分地形成第1衍射光栅和第2衍射光栅。又，与在入射面和射出面的整个面上形成衍射光栅的情况相比，能提高衍射元件的表里面上的衍射光栅的形状精度。在本专利技术中，最好是，所述第1衍射光栅和所述第2衍射光栅，都由规定的高度的多个阶梯所形成。通过将阶梯的高度根据第1衍射光栅和第2衍射光栅分别进行设定，就能分别对第1衍射光栅和第2衍射光栅的衍射效率进行设定。在本专利技术中，最好是，在将所述第1激光的波长设为λ1；将所述第2激光的波长设为λ2；将所述透光性基板的折射率设为n；将1以上的整数设为a、b时，将所述第1衍射光栅的阶梯的高度设定成满足aλ2/(n-1)，并将所述第2衍射光栅的阶梯设定为满足bλ1/(n-1)。当将阶梯的高度进行这样的设定时，能利用a、b的值对所需的衍射效率进行设定。在本专利技术中，最好是，使在所述第1衍射光栅中衍射的第1激光的光成分的相位与透过所述第2衍射光栅的第1激光的光成分的相位一致。采用这样的结构，能使第1激光的透过率提高，使光点直径减小。在本专利技术中，最好是，在构成衍射元件的透光性基板的一侧的平面被分割成第1衍射光栅形成区域和第2衍射光栅形成区域的情况下，所述透光性基板的所述一侧的平面，例如，被条状地分割成所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。若这样简单排列地形成第1衍射光栅形成区域和第2衍射光栅形成区域，则具有容易制造且不发生因区域分割引起的衍射光的优点。这里，在将第1衍射光栅形成区域和第2衍射光栅形成区域分割成条状的情况下，只要将各区域的宽度作成波长的100倍左右，就能抑制因区域分割引起的衍射光的发生、能良好地进行记录、重放。在本专利技术中，最好是，所述透光性基板的所述同一平面，被同心圆状地分割成所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。采用这样的结构，能获得良好的跟踪误差检测用信号，并能获得重放后信号、记录用信号。在本专利技术中，最好是，所述透光性基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光头装置，具有射出第１激光的第１光源；射出与所述第１激光波长不同的第２激光的第２光源；将从这些光源所射出的第１激光和第２激光导向光记录媒体的共同光学路径，其特征在于，将衍射元件配置在所述共同光学路径上，所述衍射元件具有部分形成于入射面或射出面上的第１衍射光栅和第２衍射光栅，所述第１衍射光栅形成能够使所述第１激光衍射，另一方面使所述第２激光不衍射地保持原状透过的结构，所述第２衍射光栅形成能够使所述第２激光衍射，另一方面使所述第１激光保持原状透过的结构。

【技术特征摘要】
JP 2003-4-11 2003-108204;JP 2003-11-25 2003-3941791.一种激光头装置，具有射出第1激光的第1光源；射出与所述第1激光波长不同的第2激光的第2光源；将从这些光源所射出的第1激光和第2激光导向光记录媒体的共同光学路径，其特征在于，将衍射元件配置在所述共同光学路径上，所述衍射元件具有部分形成于入射面或射出面上的第1衍射光栅和第2衍射光栅，所述第1衍射光栅形成能够使所述第1激光衍射，另一方面使所述第2激光不衍射地保持原状透过的结构，所述第2衍射光栅形成能够使所述第2激光衍射，另一方面使所述第1激光保持原状透过的结构。2.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，所述衍射元件，具有同一平面至少被分割成型成所述第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域和形成所述第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域的透光性基板。3.如权利要求2所述的激光头装置，其特征在于，所述透光性基板的所述同一平面，被条状地分割成所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。4.如权利要求2所述的激光头装置，其特征在于，所述透光性基板的所述同一平面，被同心圆状地分割成所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。5.如权利要求2所述的激光头装置，其特征在于，所述透光性基板的所述同一平面，分别同心圆状交替地被分割成多个环状区域的所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。6.如权利要求2所述的激光头装置，其特征在于，所述透光性基板的所述同一平面，被矩阵状地分割成所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。7.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，所述衍射元件，具有有所述第1衍射光栅的第1平面与有所述第2衍射光栅的第2平面相对的透光性基板，所述第1平面，被分割成型成所述第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域和不使所述第1激光衍射的区域，所述第2平面，被分割成型成所述第2衍射光栅的第2衍射光栅形成区域和至少不使所述第2激光衍射的区域。8.如权利要求7所述的激光头装置，其特征在于，在所述透光性基板的所述第1平面和所述第2平面上，同心圆状地形成有所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域。9.如权利要求8所述的激光头装置，其特征在于，所述衍射元件的所述第1衍射光栅形成区域和所述第2衍射光栅形成区域比通过该区域的激光的有效直径大。10.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，所述第1衍射光栅和所述第2衍射光栅，都由规定高度的多个阶梯形成。11.如权利要求10所述的激光头装置，其特征在于，在将所述第1激光的波长记为λ1；将所述第2激光的波长记为λ2；将所述透光性基板的折射率记为n；将1以上的整数记为a、b时，将所述第1衍射光栅的阶梯的高度设定成满足aλ2/(n-1)，并将所述第2衍射光栅的阶梯设定成满足bλ1/(n-1)。12.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，使在所述第1衍射光栅中衍射的第1激光的光成分的相位与透过所述第2衍射光栅的第1激光的光成分的相位一致。13.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，所述第1激光的波长比所述第2激光的波长短，所述衍射元件，在包含光轴的中央区域具有至少不使所述第1激光衍射的区域。14.如权利要求1所述的激光头装置，其特征在于，所述衍射元件，在所述共同光学路径中，仅通过朝向光记录媒体的所述第1和所述第2激光，并被配置在不通过由光记录媒体反射的所述第1和第2激光的返回光的部分。15.一种衍射元件，入射第1激光和与该第1激光波长不同的第2激光，其特征在于，透光性基板的一侧的平面，至少被分割成形成衍射所述第1激光，同时使所述第2激光不衍射地保持原状透过的第1衍射光栅的第1衍射光栅形成区域；以及形成衍射所述第2激光，同时使所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：林贤一，
申请(专利权)人：日本电产三协株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]