CN1208844C - 光电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种防止由杂散光引起的信噪比的下降、能获得品质良好的再生信号而且能进行稳定地伺服控制的光电子装置，备有将光束照射在信息记录媒体(105)上的半导体激光元件(101)；有绕射光栅区域(108)，配置在半导体激光元件(101)和信息记录媒体(105)之间的全息光学元件(102)；以及接受来自信息记录媒体(105)的返回光束中在全息光学元件(102)的绕射光栅区域(108)上绕射的光的受光元件(106)，在全息光学元件(102)的绕射光栅区域(108)附近有防止由上述绕射光栅区域(108)产生的绕射光以外的杂散光入射到受光元件(106)上用的绕射光栅区域(107)。

Description

光电子装置
技术领域
本发明涉及作为用光进行信息的记录、再生、擦除的光学方式信息处理装置的骨干部件的光头装置中使用的光电子装置，特别是涉及利用光束分支装置将来自光源的出射光束分支成多条光束，利用上述分支光进行再生信号及各种伺服信号的检测的光电子装置。
背景技术
以下，用图17、图18及图19说明现有的光电子装置的结构及工作。
图17是表示现有的光电子装置的光学***及信息记录媒体的剖面图。在图17中，虚线表示来自半导体激光器1的出射光及信息记录媒体5中反射的反射光的传播情况。另外，为了容易理解光路，在图17及图18中省略了剖面上的阴影线。
来自作为光源的半导体激光器1的出射光束入射到图18所示的具有绕射光栅区域8的全息光学元件2上，其0次绕射光利用准直透镜3及物镜4会聚到信息记录媒体5上后被反射。在信息记录媒体5中被反射的反射光利用物镜4及准直透镜3，被导入全息光学元件2的绕射光栅区域8中，因此再次绕射，其±1次绕射光入射到受光元件6中。通过对被导入受光元件6中的反射光束进行检测·运算，检测再生信号及各种伺服信号。
另外，在图17中，单点点划线表示来自半导体激光器1的出射光的光轴10。另外，图18中示出了通过绕射光栅区域8的出射光的有效光束9。
在上述现有的光电子装置中，只利用来自半导体激光器1的出射光中透过全息光学元件2的0次绕射光，检测各种信号。
可是，入射到全息光学元件2中的出射光中的一部分经过±1次绕射后，混入到0次绕射光中。即，如图19所示，上述±1次绕射光的一部分会聚到信息记录媒体5上后被反射，而返回全息光学元件2上的未形成绕射光栅区域8的区域上，透过全息光学元件2入射到受光元件6上。另外，为了简单，在图19中只示出了在绕射光栅区域8中发生的+1次绕射光中被取入受光元件6中的光线。
即，由于正规的信号光(来自半导体激光器1的出射光的0次绕射光)以外的光成为杂散光20，入射到受光元件6中，所以信息记录媒体5再生时信噪比(S/N)下降，存在导致再生信号的品质变坏及各种伺服控制的不稳定性的问题。
鉴于上述课题，本发明的目的在于通过设置防止杂散光引起的信噪比的下降的装置，提供一种能获得品质良好的再生信号、而且能进行稳定的伺服控制的光电子装置。
发明内容
为了达到上述目的，根据本发明的一种光电子装置，其特征在于：备有将光束照射在反射媒体上的发光元件；有第一绕射光栅区域和与所述第一绕射光栅区域无间隙地连续而配置的第二绕射光栅区域，并配置在所述发光元件和所述反射媒体之间的光束分支元件；以及接受在所述反射媒体上反射的返回光束中被所述光束分支元件所绕射的光的受光元件；在被所述反射媒体反射而返回的光束中，入射到所述光束分支元件的所述第一绕射光栅区域的光被入射到所述受光元件；所述第二绕射光栅区域防止被所述反射媒体反射而返回的光束入射到所述受光元件。
如果采用该结构，则由于在光束分支元件中在绕射光栅区域附近设有杂散光除去区域，所以能防止出射光透过绕射光栅区域时发生的±1次绕射光(杂散光)通过光束分支元件中的绕射光栅区域以外的区域入射到受光元件中。因此，能防止信噪比的下降，能提供一种可获得品质良好的再生信号而且能进行稳定的伺服控制的光电子装置。
在上述的结构中，上述光束分支元件的杂散光除去区域最好是遮光区域。
如果采用该结构，则入射到光束分支元件的绕射光栅区域以外的杂散光被该遮光区域遮挡，不会入射到受光元件中。
另外，在该结构中，上述遮光区域最好由吸收上述返回光束的材料形成。
或者，在该结构中，上述遮光区域最好由反射上述返回光束的材料形成。
另外，上述遮光区域的材料最好是金属。
在上述结构中，上述杂散光除去区域最好由上述返回光束的0次绕射效率在5％以下的绕射光栅形成。
如果采用该结构，则入射到光束分支元件的绕射光栅区域以外的杂散光几乎不透过该杂散光除去区域的绕射光栅而被绕射，不会入射到受光元件中。
在上述结构中，形成上述杂散光除去区域的绕射光栅的凸部和凹部中的光程差最好为上述反射光的波长的m/2倍(m是奇数)。
因此，能将杂散光除去区域的绕射光栅的0次绕射效率抑制得非常低。
在上述的结构中，备有多个所述受光元件，将所述多个受光元件之中的另一受光元件配置在由相对于所述多个受光元件之中的各受光元件位于所述返回光束的光轴方向的第二绕射光栅区域的绕射光栅产生的、所述返回光束的m次绕射光的光点和(m+1)次绕射光的光点之间，其中m是整数。
如果采用该结构，则能防止杂散光除去区域的绕射光栅产生的高次绕射光(0次以外的绕射光)入射到受光元件中，更能有效地抑制信噪比的下降。
在上述的结构中，在与上述光束分支元件中的上述发光元件相反的一侧有透镜，最好这样设置上述杂散光除去区域，即假设从上述发光元件的发光点到形成了上述光束分支元件中的上述绕射光栅区域及上述杂散光除去区域的面为止的空气换算距离为d、上述透镜的上述光束分支元件一侧的开口数为NA、从来自上述发光元件的光束的光轴与上述光束分支元件中的上述杂散光除去区域一侧的面的交点到上述杂散光除去区域上的任意的点P为止的距离为r时，满足
           r＞d·tan(sin-1(NA))
通过这样构成，来自发光元件的光束中入射到透镜上的部分不会覆盖在杂散光除去区域，所以能有效地利用来自发光元件的光束，能使光束有效地照射到反射媒体上。
在上述的结构中，在使上述杂散光除去区域沿上述返回光束的光轴投影的区域中，最好存在上述受光元件的至少一部分。
如果采用上述的结构，则上述绕射光栅区域和上述杂散光除去区域无间隙地相邻，这是很理想的。
利用该结构，能有效地除去从光束分支元件中的绕射光栅区域以外的区域入射到受光元件上的杂散光。
在上述的结构中，在上述发光元件和上述光束分支元件之间的光路中最好设置三光束生成用绕射光栅。
通过这样构成，能用三光束法检测跟踪伺服信号。因此，能提供一种有稳定的伺服控制功能的光电子装置。
在上述的结构中，最好将上述发光元件、上述受光元件、以及上述光束分支元件集中在一个封装中。
如果采用该结构，则能使光电子装置小型·薄型化，另外，能谋求低成本化。
另外，在上述的结构中，最好将上述发光元件及上述受光元件集中在一个基板上，将上述基板配置在上述封装内部，利用配置了上述光束分支元件的构件密封上述封装。
通过这样构成，能保护发光元件及受光元件不受气温·湿度的变化及尘埃污染等外界的影响，能提高光电子装置的可靠性。
在上述的结构中，上述发光元件是端面发光型的元件，上述基板有在其底面上配置上述发光元件的凹部，上述凹部的侧面最好相对于上述底面倾斜大约45°，是反射从上述发光元件射出的光束的反射镜面。
如果采用该结构，则能将比面发光型的发光元件廉价的端面发光型的元件作为发光元件使用，能谋求低成本化。
在上述的结构中，最好备有监测元件，用来接受从上述发光元件出射到上述反射镜面的相反一侧的光束，进行上述发光元件的输出功率调整。
如果采用该结构，则能进行发光元件的输出功率调整，能减少无功功耗。
在上述的结构中，最好将处理来自上述受光元件的电信号的集成电路安装在上述基板。
利用上述的结构，与将处理电信号的电路没置在基板以外再用布线连接的情况相比，能降低使布线迂回所引入的噪声，所以还能实现信噪比良好的光电子装置。
在上述的结构中，上述三光束生成用绕射光栅和上述光束分支元件最好集成在一个光学构件中。
如果采用该结构，则能使光电子装置小型·薄型化，另外，能谋求低成本化。
在上述的结构中，最好备有：使由上述反射媒体引起的反射光的一部分进行分支的偏振性光束分支装置；反射由上述偏振性光束分支装置分支的光的反射体；分离由上述反射体反射的光的偏振光分离装置；以及检测由上述偏振光分离装置分离的光的偏振光信号检测用受光元件。
利用该结构，能适应光磁信号的检测。
在上述的结构中，上述偏振性光束分支装置、上述反射体、以及上述偏振光分离装置最好作为一个光学构件呈一体地形成。
利用该结构，更能使光电子装置小型·薄型化，另外，能谋求低成本化。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施形态的光电子装置的结构的剖面图。
图2是表示上述光电子装置备有的全息光学元件的结构的平面图。
图3是表示上述全息光学元件的结构的一例的剖面图。
图4是表示上述光电子装置中的全息光学元件和受光元件的位置关系的斜视图。
图5是表示上述全息光学元件和受光元件的位置关系的说明图。
图6是表示上述全息光学元件中使用的绕射光栅的绕射效率特性的曲线图。
图7是表示上述全息光学元件的另一结构例的剖面图。
图8是表示上述全息光学元件的再一结构例的剖面图。
图9是表示上述全息光学元件的再一结构例的剖面图。
图10是表示上述全息光学元件的再一结构例的剖面图。
图11是表示本发明的第二实施形态的光电子装置的结构的剖面图。
图12是表示第二实施形态的光电子装置中的全息光学元件和受光元件的位置关系的斜视图。
图13是表示本发明的第三实施形态的光电子装置的结构的剖面图。
图14是表示第三实施形态的光电子装置备有的集成基板的结构的平面图。
图15是表示本发明的第四实施形态的光电子装置的结构的剖面图。
图16是表示第四实施形态的光电子装置备有的集成基板的结构的平面图。
图17是表示现有的光电子装置的结构的剖面图。
图18是表示上述现有的光电子装置备有的全息光学元件的结构的平面图。
图19是表示上述现有的光电子装置中杂散光混入到受光元件中的形态的模式图。
具体实施方式
以下，用附图说明本发明的实施形态。另外，在以下的说明中所使用的附图中，为了容易理解光路，省略了剖面图中的阴影线。
(第一实施形态)
如图1及图2所示，本发明的第一实施形态的光电子装置备有：作为光源的半导体激光元件101；有绕射光栅区域107及绕射光栅区域108的全息光学元件102；准直透镜103；物镜104；以及受光元件106。
来自半导体激光元件101的出射光束入射到全息光学元件102的绕射光栅区域108上，其0次绕射光由作为聚光装置的准直透镜103及物镜104会聚在信息记录媒体105上，其反射光再次由上述聚光装置导向全息光学元件102的绕射光栅区域108。
这里，将全息光学元件102的剖面放大示出，如图3所示。即，绕射光栅区域107及绕射光栅区域108由深度及/或周期互不相同的绕射光栅形成。
绕射光栅区域108由具有透镜作用的单一或多个绕射光栅图形构成。来自信息记录媒体105的反射光由绕射光栅区域108分支成±1次绕射光，并会聚在受光元件106上。另外，通过对被导向上述受光元件106的反射光束进行运算、检测，检测再生信号及各种伺服信号。
另一方面，通过将绕射光栅区域107的绕射光栅的深度设定为半导体激光元件101发生的激光波长的1/{2(n-1)}倍(n为全息光学元件的折射率)，以便入射到该绕射光栅区域107的光几乎不透过。实际上，绕射光栅区域107的0次绕射效率在5％以下。
另外，在图2中，109表示透过绕射光栅区域108的有效光束的光点。该有效光束是来自半导体激光元件101的出射光中透过了全息光学元件102的0次绕射光从信息记录媒体105的反射光。
这样，绕射光栅区域107被设置在有效光束入射的绕射光栅区域108的附近，具有作为将来自信息记录媒体105的反射光中除去上述有效光束以外的杂散光的杂散光除去区域的功能。
另外，绕射光栅区域107这样形成：在连接半导体激光元件101的发光点和信息记录媒体105上的聚光点的光轴110上，假设从半导体激光元件101的发光点到形成了全息光学元件102的绕射光栅区域107/108的面为止的空气换算距离为d、准直透镜3在全息光学元件102一侧的开口数为NA、光轴110和形成了全息光学元件102的绕射光栅区域107/108面的交点与绕射光栅区域107上的任意的点P的距离为r时，满足
       r＞d·tan(sin-1(NA))                 (式1)
另外，在光束在折射率为n、厚度为t的媒体中传播的情况下，传播上述光束的空气换算距离d用下式表示
           d＝t/n
另外，如图4所示，在绕射光栅区域107沿光轴110的方向投影到包含受光元件106的面内的情况下，受光元件106的至少一部分、最好全部配置在该投影区域内。另外，图4所示的120是受光元件。
利用该结构，在绕射光栅区域108的附近形成构成杂散光除去区域的绕射光栅区域107，所以能防止出射光中在绕射光栅区域108内发生的±1次绕射光混入0次绕射光中而成为杂散光入射到受光元件106中。其结果是，在信息记录媒体105再生时，更能抑制信噪比的下降，能实现具有品质良好的再生信号及稳定的伺服控制功能的光电子装置。
另外，如本实施形态所示，在有多个受光元件106的情况下，最好是来自设置在另一受光元件106的上方的绕射光栅区域107的高次绕射光(0次以外的绕射光)不会混入到各受光元件106中。为此，如图5所示，各绕射光栅区域107的绕射光栅方向及周期这样设定：其高次绕射光不入射到配置在另一绕射光栅区域107的下方的受光元件106上。换句话说，可这样决定绕射光栅区域107的绕射光栅方向及周期，使得受光元件106位于对来自信息记录媒体105的反射光的m次绕射光的光点和(m+1)次绕射光的光点之间。
因此，即使对于在绕射光栅区域107中发生的高次绕射光来说，也能防止该光变成杂散光入射到受光元件106上。其结果是，在信息记录媒体105的再生时更能抑制信噪比的下降，能实现具有品质良好的再生信号及稳定的伺服控制功能的光电子装置。
特别是由于受光元件106配置在绕射光栅区域107的半导体激光元件101一侧的下部，所以能防止反射光的一部分变成杂散光入射到受光元件106上。
另外，特别是由于在使绕射光栅区域107沿上述出射光的光轴投影的区域中，受光元件106的至少一部分被覆盖，所以能防止反射光的一部分变成杂散光入射到受光元件106上。
另外，特别是由于来自半导体激光元件101的光束中入射到准直透镜103上的部分不会被绕射光栅区域107覆盖，所以能有效地利用来自半导体激光元件101的光束，能有效地使光束照射信息记录媒体105。
另外，由于绕射光栅的凸部和凹部的光程差与绕射效率的关系如图6所示，所以绕射光栅区域107所具有的绕射光栅的凸部和凹部的光程差为上述光束的波长的m/2倍(m为奇数)即可。如果这样做，则能将绕射光栅区域107上的0次光的透射率减少到5％以下，因此能防止反射光的一部分变成杂散光入射到受光元件106上。
另外，在本实施形态中，虽然说明了具有配备了准直透镜103及物镜104的无限***型的光学***的光电子装置，但即使使用只配备物镜104的有限***型的光学***，也能获得同样的效果。
另外，本发明的杂散光除去区域不限定于上述的绕射光栅区域107，也可以是利用具有遮光性的材料形成的遮光区域。例如，如图7所示，也可以用金属等使光反射的材料形成遮光区域122，代替绕射光栅区域107。或者，如图8所示，也可以用吸收光的材料形成遮光区域123。
另外，如图9及图10中的例子所示，如果配置绕射光栅区域108，使其包含有效光束109，在该绕射光栅区域108附近、或者以与该绕射光栅区域108无间隙地相邻的状态，配置绕射光栅区域107，则从有效光束109的光轴方向看到的绕射光栅区域107/108的形状是任意的。
(第二实施形态)
本发明的第二实施形态的光电子装置如图11所示，将三光束生成用绕射光栅元件111配置在半导体激光元件101和全息光学元件102之间的光路中，利用一个受光元件106，按照三光束法检测跟踪伺服信号，这一点与在第一实施形态中说明的光电子装置不同。
另外，如图12所示，由于本实施形态的光电子装置的受光元件106为一个，所以全息光学元件102的绕射光栅区域107只与绕射光栅区域108的一侧相邻地设置。另外，受光元件106的至少一部分、最好全部配置在将绕射光栅区域107沿光轴110投影了的区域内。
利用该结构，与第一实施形态相同，在信息记录媒体105的再生时能抑制信噪比的下降，能实现品质良好的再生信号，由于采用三光束法，所以能实现具有比第一实施形态更稳定的伺服控制功能的光电子装置。
另外，在本实施形态的结构中，全息光学元件102内的杂散光除去区域不限于绕射光栅区域107，如实施形态1中图7或图8所示，也可以采用以金属等使光反射的材料形成的遮光区域122，或者，采用以吸收光的材料形成的遮光区域123来形成。
(第三实施形态)
本发明的第三实施形态的光电子装置如图13及图14所示，将半导体激光元件101和受光元件106集成安装在同一基板(基板113)上，配置在封装112内，同时利用将三光束生成用绕射光栅元件111和全息光学元件102集成化了的光学部件124，将封装112密封。
用半导体微细加工技术，在基板113上形成凹部，将半导体激光元件101以芯片形式键合在该凹部的底面上。另外，作为半导体激光元件101一般使用端面发光型的元件，但在此情况下，有必要使从半导体激光元件101的端面出射的光的传播方向朝向信息记录媒体105。因此，相对于底面形成大约倾斜45°的面作为上述凹部的侧面，通过在该面上蒸镀金属或电介质膜等，形成微反射镜114。
另外，在半导体激光元件101是端面发光型的情况下，最好备有监测用受光元件115，用来接受朝向与微反射镜114一侧相反一侧出射的光，进行上述半导体激光元件101的输出功率调整。因此，总是能将半导体激光元件101的光输出功率调整到最佳状态，能抑制由于光输出功率过大引起的无功功率。
在该结构中，也如在第一或第二实施形态中所说明的那样，这样来配置绕射光栅区域107/108、三光束生成用绕射光栅元件111、以及受光元件106，以便在出射光中在绕射光栅区域108内发生的±1次绕射光不会混入0次绕射光中成为杂散光而入射到受光元件106上。
其结果是，在信息记录媒体105的再生时能抑制信噪比的下降，能实现具有品质良好的再生信号及稳定的伺服控制功能的光电子装置。
另外，由于将半导体激光元件101和受光元件106配置在同一个封装112中，利用将三光束生成用绕射光栅元件111和全息光学元件102集成化而且一体化了的光学部件124，将封装112密封，所以能大幅度提高光电子装置的可靠性。
特别是由于将半导体激光元件101和受光元件106集成在一片基板113上而一体化，所以能使光电子装置小型·薄型化。
另外，如图14所示，也可以用半导体微细加工技术，将对来自受光元件106的电信号进行电流电压变换并进行运算的集成电路121集成在基板113上。
利用该结构，与将对电信号进行电流电压变换并进行运算的电路设置在基板113以外再用布线连接的情况相比，能降低使布线迂回所引入的噪声，所以还能实现信噪比良好的光电子装置。
另外，也可以在硅衬底上采用半导体微细加工技术形成了全部受光元件106后，通过对半导体激光元件101以芯片形式进行键合，构成混合电路的方法以实现该集成化。另外，也可以采用向半导体进行异质外延技术，在硅衬底上将化合物半导体层形成单片电路，在硅衬底或化合物半导体层上形成半导体激光元件101及全部受光元件106。或者，也可以不用硅衬底，只用化合物半导体层，呈一体地集成化以形成半导体激光元件101及全部受光元件106。
另外，在将半导体激光元件101及全部受光元件106混合集成的情况下，也可以采用从元件的上表面射出光的面发光型的半导体激光器作为半导体激光元件101。在此情况下，只要使发光面朝向上部对半导体激光元件101以芯片形式进行键合即可，不需要微反射镜114。
另外，在本实施形态的结构中，全息光学元件102内的杂散光除去区域也不限于绕射光栅区域107，如第一实施形态中图7或图8所示，也可以采用以金属等使光反射的材料形成的遮光区域122，或者，采用利用吸收光的材料形成的遮光区域123来形成。
(第四实施形态)
本发明的第四实施形态的光电子装置如图15及图16所示，除了上述第三实施形态的结构以外，还备有：偏振性光束分支装置116、反射体117、偏振光分离装置118、以及偏振光信号检测用受光元件119。
偏振性光束分支装置116、反射体117、以及偏振光分离装置118作为一个光学构件126呈一体地形成。另外，能用偏振光束分离器等作为偏振性光束分支装置116，用反射镜等作为反射体117，用渥拉斯顿棱镜等作为偏振光分离装置118。
另外，半导体激光元件101、受光元件106、以及偏振光信号检测用受光元件119被集成在基板113上。基板113被配置在封装112内。利用将三光束生成用绕射光栅元件111和全息光学元件102集成化了的光学部件125密封上述封装112。另外，将使上述的偏振性光束分支装置116等一体化了的光学构件126安装在该光学部件125上。
由于利用该结构，配置偏振性光束分支装置116、反射体117、偏振光分离装置118、以及偏振光信号检测用受光元件119，所以能检测光磁信号。
另外，由于(1)将半导体激光元件101、受光元件106、以及偏振光信号检测用受光元件119集成在一片基板113上、(2)将三光束生成用绕射光栅元件111和全息光学元件102集成在一个光学部件125上、(3)将偏振性光束分支装置116、反射体117、偏振光分离装置118一体化在一个光学构件126上，所以能使光电子装置小型化·薄型化，另外，能谋求低成本化。
另外，通过用光学部件125密封将基板113配置在内部的封装112，能保护半导体激光元件101和受光元件106等精密部件不受湿度和气温的变化及尘埃污染的影响。因此，能大幅度地提高光电子装置的可靠性。
在该光电子装置中，如下进行光磁信号的检测。即，来自入射到偏振性光束分支装置116的信息记录媒体105的反射光束被朝向全息光学元件102的方向及反射体117的方向分支。
如上所述，被朝向全息光学元件102的方向分支的反射光束借助于上述全息光学元件102的绕射光栅区域108朝向受光元件106绕射·会聚，运算·检测伺服信号。另一方面，由偏振性光束分支装置116分支后的返回光中朝向反射体117的方向分支的光在反射体117上反射后，在偏振光分离装置118中被分离成P偏振光和S偏振光，被导向偏振光信号检测用受光元件119，运算并检测再生信号。
另外，如图16所示，也可以用半导体微细加工技术，将对来自受光元件106的电信号进行电流电压变换并进行运算的集成电路121集成化在基板113上。
另外，在本实施形态的结构中，全息光学元件102内的杂散光除去区域也不限于绕射光栅区域107，如第一实施形态中图7或图8所示，也可以采用以金属等使光反射的材料形成的遮光区域122，或者，采用利用吸收光的材料形成的遮光区域123来形成。
另外，在本实施形态中，作为半导体激光元件101虽然例示了采用端面发光型的半导体激光器的结构，但如在上述第三实施形态中所述，也可以使用面发光型的半导体激光元件。在此情况下，不言而喻，只要使发光面朝向上部对半导体激光元件101以芯片形式进行键合即可，不需要微反射镜114。
在上述的各实施形态中，虽然主要例示了检测来自信息记录媒体的光信号的用途，但不言而喻，有时也能应用于光通信等其他光信息处理***。
产业上利用的可能性
如上所述，如果采用本发明，则由于能防止杂散光引起的信噪比的下降，所以能作为具有品质良好的再生信号和稳定的伺服控制功能的光电子装置而被利用。

Claims (16)

1.一种光电子装置，其特征在于：
备有将光束照射在反射媒体上的发光元件；有第一绕射光栅区域和与所述第一绕射光栅区域无间隙地连续而配置的第二绕射光栅区域，并配置在所述发光元件和所述反射媒体之间的光束分支元件；以及接受在所述反射媒体上反射的返回光束中被所述光束分支元件所绕射的光的受光元件，
在被所述反射媒体反射而返回的光束中，入射到所述光束分支元件的所述第一绕射光栅区域的光被入射到所述受光元件；
所述第二绕射光栅区域防止被所述反射媒体反射而返回的光束入射到所述受光元件。
2.如权利要求1所述的光电子装置，其特征在于：
所述第二绕射光栅区域由所述反射媒体产生的反射光的0次绕射效率在5％以下的绕射光栅形成。
3.如权利要求2所述的光电子装置，其特征在于：
形成所述第二绕射光栅区域的绕射光栅的凸部和凹部中的光程差为所述反射光的波长的m/2倍，其中m是奇数。
4.如权利要求1所述的光电子装置，其特征在于：
备有多个所述受光元件，将所述多个受光元件之中的另一受光元件配置在由相对于所述多个受光元件之中的各受光元件位于所述返回光束的光轴方向的第二绕射光栅区域的绕射光栅产生的、所述返回光束的m次绕射光的光点和m+1次绕射光的光点之间，其中m是整数。
5.如权利要求1所述的光电子装置，其特征在于：
在所述反射媒体和所述光束分支元件之间配置透镜，
这样设置所述第二绕射光栅区域，即假设从所述发光元件的发光点到形成了所述光束分支元件中的所述第一绕射光栅区域及所述第二绕射光栅区域的面为止的空气换算距离为d、所述透镜的所述光束分支元件一侧的数值孔径为NA、从来自所述发光元件的光束的光轴和所述光束分支元件中的所述第二绕射光栅区域一侧的面的交点到所述第二绕射光栅区域上的任意的点(P)为止的距离为r时，满足
   r＞d·tan(sin-1(NA))
6.如权利要求1所述的光电子装置，其特征在于：
在使所述第二绕射光栅区域沿所述返回光束的光轴投影的区域中，存在所述受光元件的至少一部分。
7.如权利要求1所述的光电子装置，其特征在于：
所述第一绕射光栅区域和所述第二绕射光栅区域无间隙地相邻。
8.如权利要求1所述的光电子装置，其特征在于：
在所述发光元件和所述光束分支元件之间的光路中设置了三光束生成用绕射光栅。
9.如权利要求1所述的光电子装置，其特征在于：
所述发光元件、所述受光元件、以及所述光束分支元件被集中在一个封装中。
10.如权利要求9所述的光电子装置，其特征在于：
所述发光元件及所述受光元件被集成在一片基板上，所述基板被配置在所述封装内部，利用配置了所述光束分支元件的构件密封所述封装。
11.如权利要求10所述的光电子装置，其特征在于：
所述发光元件是端面发光型的元件，所述基板有将所述发光元件配置在其底面上的凹部，所述凹部的侧面相对于所述底面倾斜大约45°，是反射从所述发光元件射出的光束的反射镜面。
12.如权利要求11所述的光电子装置，其特征在于：
备有监测元件，用来接受从所述发光元件出射到所述反射镜面的相反一侧的光束，进行所述发光元件的输出功率调整。
13.如权利要求10所述的光电子装置，其特征在于：
将处理来自所述受光元件的电信号的集成电路安装在所述基板上。
14.如权利要求8所述的光电子装置，其特征在于：
所述三光束生成用绕射光栅和所述光束分支元件被集成在一个光学部件中。
15.如权利要求8所述的光电子装置，其特征在于，备有：
使由所述反射媒体引起的反射光的一部分进行分支的偏振性光束分支装置；反射由所述偏振性光束分支装置分支的光的反射体；分离由所述反射体反射的光的偏振光分离装置；以及检测由所述偏振光分离装置分离的光的偏振光信号检测用受光元件。
16.如权利要求15所述的光电子装置，其特征在于：
所述偏振性光束分支装置、所述反射体、以及所述偏振光分离装置作为一个光学构件呈一体地形成。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100498945C (zh) * 2005-03-08 2009-06-10 松下电器产业株式会社 光拾取器以及光盘装置
JP2007004900A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光半導体装置及びその製造方法
JP2007272980A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップ装置
KR100825640B1 (ko) * 2006-09-25 2008-04-25 주식회사 대우일렉트로닉스 광정보 재생장치와 재생방법
US20070242575A1 (en) * 2006-04-17 2007-10-18 Toshiteru Nakamura Optical Pickup and Optical Disc Apparatus
JP4871631B2 (ja) * 2006-04-17 2012-02-08 株式会社日立メディアエレクトロニクス 光ピックアップ、光学的情報記録装置および光学的情報再生装置
KR20070103198A (ko) * 2006-04-18 2007-10-23 엘지전자 주식회사 광픽업 장치
KR101450934B1 (ko) * 2007-04-06 2014-10-14 아사히 가라스 가부시키가이샤 광헤드 장치
JP5392031B2 (ja) * 2009-11-30 2014-01-22 株式会社Ｊｖｃケンウッド 光ピックアップ装置
US20120224263A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-06 Omnivision Technologies, Inc. Optical Systems Utilizing Diffraction Gratings To Remove Undesirable Light From A Field Of View
TWI678558B (zh) * 2019-01-03 2019-12-01 宏星技術股份有限公司 擴增實境裝置、筆記型電腦及智慧型眼鏡

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3855936T2 (de) 1987-08-24 1998-01-02 Sharp Kk Optische Abtastvorrichtung
JP2596812B2 (ja) * 1988-09-16 1997-04-02 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 光ピックアップにおける再生信号検出方法
JPH02193333A (ja) * 1989-01-23 1990-07-31 Hitachi Ltd 光ピックアップ
JPH0495233A (ja) * 1990-08-10 1992-03-27 Sharp Corp 光学式ピックアップ装置
JP3140085B2 (ja) * 1991-05-28 2001-03-05 松下電子工業株式会社 半導体レーザ装置
JPH05226676A (ja) * 1992-02-14 1993-09-03 Sharp Corp 半導体装置
US5615200A (en) * 1992-09-10 1997-03-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Light beam shaping device to change an anisotropic beam to an isotropic beam for reducing the size of an optical head
JPH06243502A (ja) * 1993-02-18 1994-09-02 Seiko Epson Corp ホログラム光ヘッド
US5517479A (en) * 1993-03-26 1996-05-14 Matsushita Electronics Corporation Optical head including a semiconductor laser having a non-scatter incident area
EP0627733B1 (en) * 1993-06-02 2001-02-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical head device and optical information apparatus
DE4435928A1 (de) 1993-10-07 1995-04-20 Hitachi Ltd Optische Sende- und Empfangsbaugruppe und optisches Kommunikationssystem, welches diese verwendet
JPH07261054A (ja) * 1994-03-17 1995-10-13 Hitachi Ltd 光伝送モジュールおよびそれを用いた光伝送装置
JP3322075B2 (ja) 1995-06-02 2002-09-09 松下電器産業株式会社 光磁気ピックアップ
JP3233837B2 (ja) 1995-10-05 2001-12-04 松下電器産業株式会社 半導体レーザ装置及び光ピックアップ装置
DE69722951T2 (de) * 1996-10-31 2004-05-19 Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi Optische abtastvorrichtung
JPH10208275A (ja) 1997-01-27 1998-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップ
JPH10255309A (ja) * 1997-03-07 1998-09-25 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップ装置
US6327110B1 (en) * 1997-03-21 2001-12-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical system, position detecting apparatus, magnetic recording apparatus, and lens with aperture
JPH10300913A (ja) * 1997-04-30 1998-11-13 Canon Inc 回折光学素子及びそれを用いた光学系
CN1130708C (zh) * 1997-10-01 2003-12-10 松下电器产业株式会社 半导体激光装置
JPH11110782A (ja) * 1997-10-01 1999-04-23 Matsushita Electron Corp 半導体レーザ装置
JPH11174218A (ja) 1997-12-16 1999-07-02 Fuji Photo Optical Co Ltd 回折型フィルタ
JP3638210B2 (ja) * 1998-06-15 2005-04-13 シャープ株式会社 ホログラムレーザユニット及びそれを使用した光ピックアップ装置

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Publication number Publication date
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