專利名稱：光學(xué)拾取器和光盤驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光盤驅(qū)動(dòng)器，更具體地，涉及適用于向和/或從諸如小型盤(CD)、數(shù)字視盤或數(shù)字多功能盤(DVD)等格式上互不相同的任何光盤寫(xiě)入數(shù)據(jù)和/或讀出數(shù)據(jù)的光盤驅(qū)動(dòng)器。根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)光源在這種光盤的徑向相互分開(kāi)地設(shè)置，激光從所選擇的其中一個(gè)光源發(fā)射，該光源是根據(jù)安裝在對(duì)著光盤的光盤驅(qū)動(dòng)器上的光盤而選擇的，并且激光通過(guò)用于不同類型的光盤的通用光學(xué)系統(tǒng)而聚焦。因此，單個(gè)光學(xué)拾取器能夠通用于這樣的多個(gè)光盤而不損害光學(xué)特性。
傳統(tǒng)光盤驅(qū)動(dòng)器或者CD播放機(jī)適用于將來(lái)自光學(xué)拾取器的激光發(fā)射到CD的信息記錄表面上并且處理來(lái)自CD表面的返回光的檢測(cè)結(jié)果，以讀出或再現(xiàn)記錄在CD中的各種數(shù)據(jù)。
傳統(tǒng)的光學(xué)拾取器包括一種光源和光學(xué)檢測(cè)器在其中是分開(kāi)地設(shè)置的類型，以及一種使用由光源和光學(xué)檢測(cè)器集成地構(gòu)成的光學(xué)集成器件的類型。美國(guó)專利No.4,873,429和No.4,733,067公開(kāi)了后一種類型的光學(xué)拾取器結(jié)構(gòu)的例子。這種類型的光學(xué)拾取器可設(shè)計(jì)得更緊湊并具有較高的可靠性。
可以認(rèn)為，使用這種光學(xué)集成器件制造例如所謂DVD播放機(jī)的DVD光盤驅(qū)動(dòng)器中的光學(xué)拾取器時(shí)，DVD播放機(jī)可設(shè)計(jì)得緊湊且簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)為從CD上寫(xiě)入數(shù)據(jù)和/或讀出數(shù)據(jù)的DVD播放機(jī)將是非常便于使用的。
在這種情況下，通過(guò)將用于DVD的光源和光學(xué)檢測(cè)器和用于CD的光源和光學(xué)檢測(cè)器集成為一個(gè)光學(xué)集成器件，能夠提供可以在CD和DVD兩者進(jìn)行寫(xiě)入數(shù)據(jù)和/或讀出數(shù)據(jù)的光盤播放機(jī)。
當(dāng)光學(xué)集成器件按上述構(gòu)成且采用DVD和CD通用的物鏡時(shí)，用于DVD的光源或用于CD的光源的任何一個(gè)將偏離物鏡光軸設(shè)置。從如此偏離光軸設(shè)置的光源發(fā)射出的激光束將傾斜地入射在物鏡上。結(jié)果，傾斜入射的激光束將有增加的象差并因此破壞光學(xué)特性。
正如在標(biāo)準(zhǔn)中定義的，小型盤(CD)中的坑深度是發(fā)射到CD的激光束波長(zhǎng)λ的八分之一(λ/8)，而DVD中的坑深度是發(fā)射到DVD的激光束波長(zhǎng)λ的四分之一(λ/4)。因此，在DVD播放機(jī)中，采用類似于用于CD的方法來(lái)檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)是困難的。即，舉例來(lái)說(shuō)，跟蹤誤差信號(hào)不得不用所謂的差分相位檢測(cè)(DPD)法來(lái)產(chǎn)生。在此DPD方法中，作為光源的激光二極管必須設(shè)置得使激光束的偏轉(zhuǎn)平面平行于或垂直于激光束的掃描方向。
為了有效利用光學(xué)集成器件的內(nèi)部空間，激光二極管應(yīng)理想地按這種方式設(shè)置，即使得激光束的偏轉(zhuǎn)平面平行于或垂直于激光束的光路方向。
但是，當(dāng)激光束偏轉(zhuǎn)平面指向上述方向時(shí)，來(lái)自光盤的讀出信號(hào)的光學(xué)特性將受到損壞。
因此，本發(fā)明的目的是，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種簡(jiǎn)單構(gòu)成的光學(xué)拾取器，它具有多個(gè)可選用的光源以向和/或從一個(gè)光學(xué)記錄介質(zhì)寫(xiě)入數(shù)據(jù)和/或讀出數(shù)據(jù)而不損壞光學(xué)特性，以及一種采用此光學(xué)拾取器的光盤驅(qū)動(dòng)器。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種光盤驅(qū)動(dòng)器，它適用于從光盤讀出信息，其過(guò)程是使在所述光盤徑向相互分開(kāi)地設(shè)置的多個(gè)光源中選擇的其中一個(gè)光源發(fā)射激光束并將所述激光束聚焦在所述光盤、檢測(cè)從所述光盤反射的返回光并處理所述返回光的檢測(cè)結(jié)果，所述光盤驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)通用光學(xué)系統(tǒng)，用于將從所述多個(gè)光源中選擇的所述其中一個(gè)光源發(fā)射的激光束射到所述光盤上；和一個(gè)移動(dòng)裝置，它響應(yīng)于所選擇的光源輸出的激光束而操作，以在光盤上徑向地移動(dòng)所有的或一部分的所述光學(xué)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種光學(xué)拾取器，它適用于將激光束射到一個(gè)光學(xué)記錄介質(zhì)上、檢測(cè)從所述光學(xué)記錄介質(zhì)的返回光并提供所述返回光的檢測(cè)結(jié)果，所述光學(xué)拾取器包括第一和第二光源，分別發(fā)射不同波長(zhǎng)的激光束；一個(gè)光學(xué)檢測(cè)器，檢測(cè)來(lái)自所述光學(xué)記錄介質(zhì)的返回光；和一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，將從所述第一和第二光源中選擇的其中一個(gè)光源發(fā)射的激光束會(huì)聚并將來(lái)自所述光學(xué)記錄介質(zhì)的返回光引導(dǎo)至所述光學(xué)檢測(cè)器；所述第一和第二光源設(shè)置得從所述光源發(fā)射的激光束的剖面形狀的由象散引起的畸變的方向?qū)⒔咏谙嗷ヒ恢拢徊⑶宜龉鈱W(xué)系統(tǒng)適用于通用于所述第一和第二光源發(fā)射的激光束，并且包括一個(gè)象散校正裝置，它通用于從所述第一和第二光源發(fā)射的激光束。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種光盤驅(qū)動(dòng)器，它適用于從光盤讀出信息，其過(guò)程是使在所述光盤徑向相互分開(kāi)地設(shè)置的多個(gè)光源中選擇的其中一個(gè)光源發(fā)射激光束并將所述激光束聚焦在所述光盤、檢測(cè)從所述光盤反射的返回光并處理所述返回光的檢測(cè)結(jié)果，所述光盤驅(qū)動(dòng)器包括第一和第二光源，分別發(fā)射不同波長(zhǎng)的激光束；一個(gè)光學(xué)檢測(cè)器，檢測(cè)來(lái)自所述光學(xué)記錄介質(zhì)的返回光；和一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，將從所述第一和第二光源中選擇的其中一個(gè)光源發(fā)射的激光束會(huì)聚并將來(lái)自所述光學(xué)記錄介質(zhì)的返回光引導(dǎo)至所述光學(xué)檢測(cè)器；所述第一和第二光源設(shè)置得從所述光源發(fā)射的激光束的剖面形狀的由象散引起的畸變的方向?qū)⒔咏谙嗷ヒ恢拢徊⑶宜龉鈱W(xué)系統(tǒng)適用于通用于所述第一和第二光源發(fā)射的激光束，并且包括一個(gè)象散校正裝置，它通用于從所述第一和第二光源發(fā)射的激光束。
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例進(jìn)行以下述詳細(xì)的說(shuō)明，使本發(fā)明的上述目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)變得更清楚。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的光盤驅(qū)動(dòng)器的示意圖；圖2是圖1的光學(xué)拾取器的孔徑的平面圖；圖3A和圖3B是包括在圖2中的光學(xué)拾取器中的光學(xué)集成器件的平面圖和剖面圖；圖4是圖3的光學(xué)集成器件的光入射表面的放大的平面圖；和圖5是解釋圖4所示的光入射表面如何處理光檢測(cè)結(jié)果的示意圖。
(1)一個(gè)實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)現(xiàn)參見(jiàn)圖1，它示意地表示出根據(jù)本發(fā)明的光盤驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)實(shí)施例。光盤驅(qū)動(dòng)器通常用標(biāo)記1表示。圖1中，示出了第一和第二種類型的光盤。第一光盤是用標(biāo)記2A表示的DVD，第二光盤是用標(biāo)記2B表示的CD。光盤驅(qū)動(dòng)器1讀出記錄在DVD 2A上的數(shù)據(jù)和記錄在CD 2B上的數(shù)據(jù)。為了方便解釋和說(shuō)明光盤驅(qū)動(dòng)器1，光盤2A和2B在圖1中一起示出。
CD 2B是這樣的光盤，其中，發(fā)射激光束使其穿過(guò)1.2mm厚的透明基片而到達(dá)光盤信息記錄表面并處理從該信息記錄表面的返回光就能夠讀出所記錄的數(shù)據(jù)。DVD 2A是這樣的光盤其中記錄有比CD 2B高n倍密度的信息，發(fā)射激光束使其穿過(guò)O.6mm厚的透明基片而到大光盤記錄表面并處理從該信息記錄表面的返回光就能夠讀出所記錄的數(shù)據(jù)。
在此光盤驅(qū)動(dòng)器1中，通過(guò)一個(gè)預(yù)定的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)使光學(xué)拾取器3設(shè)置得可在光盤上徑向移動(dòng)。如圖1中所示，光學(xué)拾取器3由一個(gè)象散校正板50、一個(gè)準(zhǔn)直透鏡5、孔6和一個(gè)物鏡7組成。從光學(xué)集成器件4發(fā)射的激光束經(jīng)象散校正板50、準(zhǔn)直透鏡5、孔6和物鏡7射到光盤2A或2B。相反地，來(lái)自光盤2A或2B的返回光經(jīng)過(guò)物鏡7、孔6、準(zhǔn)直透鏡5和象散校正板50入射到光學(xué)集成器件4。
光盤驅(qū)動(dòng)器1處理通過(guò)光學(xué)集成器件4的返回光的檢測(cè)結(jié)果以產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)，聚焦誤差信號(hào)和讀出信號(hào)。光盤驅(qū)動(dòng)器1根據(jù)跟蹤誤差信號(hào)和聚焦誤差信號(hào)來(lái)移動(dòng)物鏡7以控制跟蹤和聚焦，并且處理讀出信號(hào)以再現(xiàn)記錄在光盤2A或2B中的數(shù)據(jù)。
光學(xué)集成器件4由用于CD的一個(gè)光源和光學(xué)檢測(cè)器及用于DVD的一個(gè)光源和光學(xué)檢測(cè)器所組成，兩者集成地設(shè)置在一個(gè)封裝盒中。光學(xué)集成器件4具有分別用于光源的兩個(gè)半導(dǎo)體激光二極管芯片，徑向地設(shè)置在光盤2A或2B的彼此相距100μm處。根據(jù)當(dāng)前使用的光盤2A或2B，在系統(tǒng)控制器(未示出)的控制下有選擇地驅(qū)動(dòng)這些半導(dǎo)體激光二極管芯片。因此，光學(xué)集成器件4選擇性地向光盤2A或2B發(fā)射目應(yīng)于光盤2A或2B的波長(zhǎng)的激光束，來(lái)自光盤2A或2B的返回光由相應(yīng)的光學(xué)檢測(cè)器檢測(cè)。
象散校正板50是一個(gè)透明的平行平板，它相對(duì)于激光束的光軸傾斜地設(shè)置在激光束的光路中。象散校正板50在象散時(shí)對(duì)激光束是相等的。選擇其梯度、厚度等以提供能消除激光象散的象散，因此，象散校正板50校正了波長(zhǎng)彼此不同的每個(gè)激光束的象散。
準(zhǔn)直透鏡5將從光學(xué)集成器件4發(fā)射的和已經(jīng)通過(guò)象散校正板50的激光束變換成接近于平行的光束。注意，相對(duì)于光學(xué)集成器件4而使準(zhǔn)直透鏡5設(shè)置得使其光軸與DVD激光束的光軸對(duì)準(zhǔn)。因此，準(zhǔn)直透鏡5的光軸與CD激光束的光軸并不對(duì)準(zhǔn)。
如圖2所示，孔6是一個(gè)其上具有蒸發(fā)而成的介質(zhì)層的透明板，并且在其中心有一個(gè)圓形開(kāi)口。也就是說(shuō)，孔6具有圍繞其中的中心開(kāi)口的介質(zhì)層。介質(zhì)層用作濾光器，以選擇性地截?cái)嘤糜贑D的780nm波長(zhǎng)的激光束，同時(shí)允許用于DVD的650nm波長(zhǎng)的激光束穿過(guò)。因此，孔6將用于CD的入射激光束成形為具有取決于開(kāi)口直徑的直徑的光束，同時(shí)允許用于DVD的激光束穿過(guò)孔6，其形狀一點(diǎn)也不改變。注意，孔6的設(shè)置要使得在其中形成的開(kāi)口的中心與CD激光束的光軸接近于一致。
物鏡7是一個(gè)由一種透明樹(shù)脂通過(guò)注模形成的非球面塑料透鏡。通過(guò)選擇透明樹(shù)脂的適當(dāng)?shù)恼凵渎屎屯哥R表面的形狀，所形成的物鏡7將用于DVD或CD的入射平行激光束聚焦在光盤2A或2B的信息記錄表面上。因此，物鏡7被形成為一個(gè)所謂的雙焦點(diǎn)透鏡，分別用于DVD和CD的激光束。
而且，通過(guò)由光盤2A或2B徑向上的聲音線圈電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的一個(gè)跟蹤控制調(diào)節(jié)器8可以移動(dòng)物鏡7，使得通過(guò)相應(yīng)于跟蹤誤差信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器8而進(jìn)行跟蹤控制。
而且，通過(guò)一個(gè)聚焦控制調(diào)節(jié)器(未示出)，物鏡7沿著激光束光軸是可移動(dòng)的，使得通通過(guò)目應(yīng)于聚焦誤差信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)聚焦控制調(diào)節(jié)器而進(jìn)行聚焦控制。
當(dāng)不受到跟蹤控制調(diào)節(jié)器8的作用時(shí)，可移動(dòng)的物鏡7將定位在與DVD激光束光軸對(duì)準(zhǔn)的光軸上，同時(shí)物鏡7的光軸不與CD激光束的光軸對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)讀CD 2B時(shí)，通過(guò)跟蹤控制調(diào)節(jié)器8使物鏡7相應(yīng)于光學(xué)集成器件4中光源之間的空間而在CD 2B的徑向移動(dòng)，由此防止在讀出CD 2B時(shí)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性受到破壞。
光盤驅(qū)動(dòng)器1還包括如圖1所示的一個(gè)矩陣計(jì)算電路9。矩陣計(jì)算電路9提供一個(gè)對(duì)于從光學(xué)集成器件4輸出的光檢測(cè)結(jié)果的矩陣計(jì)算，以產(chǎn)生其電平隨跟蹤誤差幅值而變化的跟蹤誤差信號(hào)TE、其電平隨聚焦誤差幅值而變化的聚焦誤差信號(hào)以及其電平隨坑串(pit train)而變化的讀出信號(hào)。矩陣計(jì)算電路9為每個(gè)DVD和CD產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)、聚焦誤差信號(hào)和讀出信號(hào)。
為了跟蹤控制，光盤驅(qū)動(dòng)器1還包括一個(gè)伺服電路10和驅(qū)動(dòng)電路11。伺服電路10產(chǎn)生用于使跟蹤誤差信號(hào)TE達(dá)到預(yù)定的電平的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而驅(qū)動(dòng)電路11根據(jù)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器8。
如圖1所示，光盤驅(qū)動(dòng)器1還包括一個(gè)開(kāi)關(guān)電路12。為了讀出CD 2B，開(kāi)關(guān)電路12在系統(tǒng)控制器的控制下將閉合以向驅(qū)動(dòng)電路11提供一個(gè)預(yù)定的補(bǔ)償電壓，驅(qū)動(dòng)電路依次將補(bǔ)償電壓加到由伺服電路10提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)上，并因此驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器8。在此光盤驅(qū)動(dòng)器1中，跟蹤控制是利用在CD 2B徑向移動(dòng)的物鏡7進(jìn)行的。
(2)光學(xué)集成器件4的結(jié)構(gòu)圖3A是光學(xué)集成器件4的從激光發(fā)射方向看的平面圖，圖3B是光學(xué)集成器件4的沿與光盤2A或2B圓周的正切方向的剖面圖。設(shè)置棱鏡14和在半導(dǎo)體基片17上的半導(dǎo)體激光二極管芯片15A和15B以形成一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)16，將該光學(xué)系統(tǒng)16放入封裝盒18并接線，并且用透明玻璃密封該封裝盒18，就構(gòu)成了光學(xué)集成器件4。
半導(dǎo)體激光二極管芯片15A和15B在光盤2A或2B的徑向彼此相距大約100μm設(shè)置，并且向棱鏡14分別發(fā)射對(duì)DVD為650nm波長(zhǎng)的激光束和對(duì)CD為780nm波長(zhǎng)的激光束。而且，半導(dǎo)體激光二極管芯片15A和15B設(shè)置的使反射平面平行于或垂直于光盤2A或2B光入射表面中的激光的掃描方向。另外，配對(duì)的半導(dǎo)體激光二極管芯片15A和15B在象散上彼此接近于相等。它們?cè)O(shè)置得使激光束的剖面在相同的方向上因象散而畸變。因此，在光盤驅(qū)動(dòng)器1中，單個(gè)的象散校正板50可校正來(lái)自二個(gè)光源發(fā)射的各激光束的象散。當(dāng)讀出DVD時(shí)，跟蹤誤差信號(hào)由DPD(差分相位檢測(cè))法檢測(cè)。
棱鏡14用于將激光束和返回光彼此分開(kāi)。它形成為具有一個(gè)通常為在其一個(gè)橫側(cè)面上具有斜面的矩形形狀。因此，從半導(dǎo)體激光二極管芯片15A或15B發(fā)射的激光束在朝著準(zhǔn)直透鏡5的棱鏡14的斜面受到反射，沿著該激光束光路反向傳播的并入射在棱鏡14上的返回光是向內(nèi)地導(dǎo)向該斜面。
在棱鏡14，入射在該斜面上的返回光將入射到棱鏡14的底部。大約50％的返回光穿過(guò)棱鏡底部，而其余部分向棱鏡14的頂部反射。入射在棱鏡14頂部的返回光在那里朝著棱鏡底部以接近100％的反射，并且使得通過(guò)棱鏡底部。
對(duì)于返回光的上述反射，棱鏡14具有在其頂部由蒸發(fā)而形成的鏡像表面。而且棱鏡14具有在其斜側(cè)面(以下稱為“前側(cè)面”)的一部分底部上形成的分光表面和在其遠(yuǎn)離斜面的側(cè)面(以下稱為“后側(cè)面”)的一部分底部上形成的光透射表面，使得在允許穿過(guò)前側(cè)面部分的棱鏡底部的返回光和允許穿過(guò)后側(cè)面部分的棱鏡底部的返回光之間的量的比率接近于1∶1。分光表面和光透射表面是由類似于形成鏡像表面的蒸發(fā)而形成的。
半導(dǎo)體基片17具有在各部分上形成的分別用于DVD的光入射表面25A和26A及用于CD的光入射表面25B和26B，用于DVD的激光束返回部分和用于CD的激光束返回部分從棱鏡14入射到該處。
光入射表面25A和25B設(shè)置得對(duì)應(yīng)于棱鏡14的前側(cè)面部分，而光入射表面26A和26B設(shè)置得對(duì)應(yīng)于后側(cè)面部分。
圖4是分別用于CD和DVD的由光學(xué)集成器件4的上述表面構(gòu)成的光檢測(cè)系統(tǒng)的部分放大的平面圖。對(duì)于光集成器件4來(lái)說(shuō)，半導(dǎo)體激光二極管芯片15A和15B的方向和棱鏡14的大小的選擇要使得當(dāng)激光束恰好聚焦時(shí)由通過(guò)棱鏡14的返回光在半導(dǎo)體基片17上形成限定的光點(diǎn)，該光點(diǎn)在后側(cè)面部分為如同一聚焦線(focal line)，而在前側(cè)面部分則如同一橢圓，該橢圓的主軸垂直于在后側(cè)面部分上聚焦線的延長(zhǎng)方向。
用于CD的光入射表面25B和26B與CD圓周并排地相切以形成普通的矩形形狀，每個(gè)都在CD徑向由與CD圓周正切的伸展的接合線分開(kāi)。因此，當(dāng)光學(xué)頭恰好在CD上預(yù)定軌道時(shí)，光入射表面25B和26B的任可一個(gè)能夠檢測(cè)在CD上限定的并且是徑向四等分的光點(diǎn)。即，每個(gè)四等分光入射表面的光檢測(cè)結(jié)果作為輸出而提供。圖4中，在前側(cè)面部分的外部光入射表面部分分別用標(biāo)記m和p表示，而內(nèi)部光入射表面部分分別用標(biāo)記n和o表示。在后側(cè)面部分的外部光入射表面部分分別用標(biāo)記q和t表示，而內(nèi)部光入射表面部分分別用標(biāo)記r和s表示。
用于DVD的光入射表面25A和26A以類似于光入射表面25B和26B的方式對(duì)光盤2A圓周并排地相切以形成普通的矩形形狀。在后側(cè)面部分的光入射表面26A以類似于在CD后側(cè)面部分的光入射表面26B的方式構(gòu)成。
在前側(cè)面部分的光入射表面25A的構(gòu)成與CD前側(cè)面部分的光入射表面25B相類似，并且其還正切地相對(duì)于光盤圓周被一分為二。因此，半導(dǎo)體基片17能夠由所謂的差分相位檢測(cè)(DPD)法產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)。如圖4所示，在前側(cè)面部分的DVD的外部和斜面上的光入射表面部分分別用標(biāo)記a和d表示，在前側(cè)面部分的內(nèi)部和斜面下的光入射表面部分分別用標(biāo)記b和c表示。而且，在前側(cè)面部分的外部和離開(kāi)斜面的光入射表面部分分別用標(biāo)記e和h表示，在前側(cè)面部分的內(nèi)部和離開(kāi)斜面的光入射表面部分分別用標(biāo)記f和g表示。另外，在后側(cè)面部分的外部光入射表面部分分別用標(biāo)記i和l表示，并且在后側(cè)面部分的內(nèi)部光入射表面部分分別用標(biāo)記j和k表示。
半導(dǎo)體基片17將來(lái)自光入射表面部分a到t的光檢測(cè)結(jié)果從電流變換到電壓，然后計(jì)算所變換的信號(hào)并將計(jì)算結(jié)果提供給矩陣計(jì)算電路9，在這里將進(jìn)一步計(jì)算所計(jì)算信號(hào)以產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)、聚焦誤差信號(hào)和讀出信號(hào)。
當(dāng)讀出CD時(shí)，光檢測(cè)結(jié)果按下述進(jìn)行處理。在每個(gè)前和后側(cè)面光入射表面25B和26B的內(nèi)部和外部光入射表面部分之間檢測(cè)光檢測(cè)的差值，然后在前和后側(cè)面光表面25B和26B之間進(jìn)行差值之間的減法，以產(chǎn)生一個(gè)由(m+p+r+s)-(n+o+q+t)表示的聚焦誤差信號(hào)。在每個(gè)前和后側(cè)面光入射表面25B和26B的內(nèi)部和外部圓周光入射表面部分之間檢測(cè)光檢測(cè)的差值，然后在前和后側(cè)面光表面25B和26B之間進(jìn)行差值之間的減法以產(chǎn)生一個(gè)由(m+n+s+t)-(o+p+q+r)表達(dá)的跟蹤誤差信號(hào)。然后，將在前和后側(cè)面光入射表面25B和26B上所有的光檢測(cè)結(jié)果加在一起以產(chǎn)生由(m+n+o+p+q+r+s+t)表達(dá)的一個(gè)讀出信號(hào)。
當(dāng)讀DVD時(shí)，按照與上述讀CD的相同方法處理光檢測(cè)結(jié)果，以產(chǎn)生一個(gè)由(a+b+e+h+j+k)-(b+c+f+g+i+l)表達(dá)的聚焦誤差信號(hào)和一個(gè)由(a+b+c+d+e+f+g+h+i+j+k+l)表達(dá)的讀信號(hào)。另一方面，為了產(chǎn)生用于DVD的跟蹤誤差信號(hào)TE，按下述處理光檢測(cè)結(jié)果。如圖5中所示，對(duì)于在并列設(shè)置的光入射表面25A和26A方向上定義的每組光入射表面部分，來(lái)自對(duì)應(yīng)于光盤2A內(nèi)部和外部周邊的兩個(gè)光入射表面的光檢測(cè)結(jié)果由加法電路42A到42D在一起。為每組確定在內(nèi)部和外部周邊側(cè)光入射表面部分的光入射的量。對(duì)于任何一組，在內(nèi)部和外部圓周邊側(cè)光入射表面部分的組之間由相位比較電路43A和43B進(jìn)行同相比較光檢測(cè)的結(jié)果，然后由加法電路44加在一起以產(chǎn)生一個(gè)跟蹤誤差信號(hào)TE。
(3)實(shí)施例的操作在按照上述參考圖1描述而構(gòu)造的光盤驅(qū)動(dòng)器1中，光學(xué)拾取器3發(fā)射激光束到光盤2A或3B并檢測(cè)來(lái)自光盤的返回光，所選擇的一個(gè)信號(hào)處理電路處理返回光的檢測(cè)結(jié)果，由此從光盤2A或2B讀出信息。
更具體地，激光束從組合在光盤驅(qū)動(dòng)器1中的光學(xué)拾取器3的光學(xué)集成器件4中發(fā)射，由準(zhǔn)直透鏡5變換成近似平行的光束，穿過(guò)孔6，并且被引導(dǎo)至將激光束聚焦在光盤2A或2B信息記錄表面上的物鏡7。在信息記錄表面上由激光束反射產(chǎn)生的返回光穿過(guò)物鏡7并入射在將返回光檢測(cè)結(jié)果作為輸出提供的光學(xué)集成器件4上。
在光盤驅(qū)動(dòng)器1中，跟蹤誤差信號(hào)TE是由上述處理返回光檢測(cè)結(jié)果而產(chǎn)生的，物鏡7由伺服電路10在光盤2A或2B的徑向移動(dòng)直到跟蹤誤差信號(hào)TE到達(dá)一個(gè)預(yù)定的信號(hào)電平為止即，進(jìn)行跟蹤控制。類似地，產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)，并且物鏡7上下移動(dòng)直到聚焦誤差信號(hào)具有一個(gè)預(yù)定的電平。這就是根據(jù)本發(fā)明的聚焦控制。
當(dāng)裝載在光盤驅(qū)動(dòng)器1中的光盤(2A或2B)是DVD(即2A)時(shí)，選擇并列設(shè)置在光學(xué)集成器件4中的在光盤2A或2B徑向的半導(dǎo)體激光二極管芯片15A和15B(見(jiàn)圖3)的其中之一即半導(dǎo)體激光二極管芯片15A向DVD 2A發(fā)射激光束，并且由用于DVD的光入射表面25A和26A經(jīng)過(guò)棱鏡14檢測(cè)來(lái)自DVD 2A的返回光。
由于光學(xué)拾取器3設(shè)置得使物鏡7和準(zhǔn)直透鏡5的光軸一般與DVD激光束光軸對(duì)準(zhǔn)，因此能夠有效地防止光學(xué)特性的破壞。
相反，當(dāng)裝載在光盤驅(qū)動(dòng)器1中的光盤是CD(即2B)時(shí)，選擇半導(dǎo)體激光二極管芯片15B(見(jiàn)圖3)向CD 2B發(fā)射激光束，由用于CD的光入射表面25B和26B經(jīng)過(guò)棱鏡14檢測(cè)來(lái)自CD 2B的返回光。
在光盤驅(qū)動(dòng)器1中，閉合開(kāi)關(guān)電路12，使得補(bǔ)償電壓加到由伺服電路10提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于在CD 2B徑向?qū)⑽镧R7移動(dòng)一個(gè)預(yù)定的距離(跟蹤控制)。因此，在光盤驅(qū)動(dòng)器1中，能夠減小在讀CD 2B期間產(chǎn)生的象差以防止光學(xué)特性破壞。
采用由矩陣計(jì)算電路9產(chǎn)生的各種信號(hào)可實(shí)際地觀察到光學(xué)特性的破壞。觀察的結(jié)果顯示出當(dāng)物鏡7完全不移動(dòng)時(shí)，在跟蹤誤差信號(hào)TE中發(fā)生從用于恰好跟蹤的一個(gè)位置上的S-特性的偏移。當(dāng)準(zhǔn)直透鏡5具有23mm的焦距并且準(zhǔn)直透鏡5和物鏡7之間的距離為6.176mm時(shí)，通過(guò)將物鏡7朝向用于CD的半導(dǎo)體激光二極管芯片移動(dòng)可以防止從恰好跟蹤位置的S-特征的偏移。
物鏡7的移動(dòng)距離正比于準(zhǔn)直透鏡5焦距和準(zhǔn)直鏡5與物鏡7之間的距離之間的比率而變化。通過(guò)增加相對(duì)于準(zhǔn)直透鏡5焦距的準(zhǔn)直透鏡5與物鏡7之間的距離，物鏡7能夠從用于CD的半導(dǎo)體激光二極管芯片移開(kāi)，使得能夠防止從恰好跟蹤位置的S-特征的偏移。另外，當(dāng)準(zhǔn)直透鏡5的焦距設(shè)置成等于準(zhǔn)直透鏡5與物鏡7之間的距離時(shí)，在不需要移動(dòng)物鏡7的情況下，有可能防止從恰好跟蹤位置的S-特征的偏移。然而，在這種情況下，作為雙焦點(diǎn)透鏡的物鏡7的設(shè)計(jì)將很復(fù)雜。
(4)實(shí)施例的效果為了防止移動(dòng)物鏡7造成的光學(xué)特性的破壞，本發(fā)明中的半導(dǎo)體激光二極管芯片15A和15B并列地設(shè)置在光盤2A或2B的徑向。使得能夠使用跟蹤控制調(diào)節(jié)器來(lái)容易地移動(dòng)物鏡7。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，可以簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)光學(xué)拾取器3以用于移動(dòng)物鏡7來(lái)防止光學(xué)特性的破壞。光學(xué)拾取器3可以與用于小型盤的構(gòu)造近似相同。
注意，用于CD的激光束以在其上受到限制的直徑以及由于孔6而減小的數(shù)值孔徑而被聚焦在小型盤2B上。
由發(fā)射在光盤上的激光的反射產(chǎn)生的返回光入射在用于DVD的光入射表面25A和26A及用于CD的25B和26B上(如圖4所示)，并且來(lái)自光入射表面25A和26B的光檢測(cè)結(jié)果的處理取決于所播放的光盤是2A或2B，由此讀出DVD或CD。
在上述光盤驅(qū)動(dòng)器1中，選擇在光盤徑向上相互分開(kāi)地設(shè)置的半導(dǎo)體激光二極管芯片15A和15B的其中之一以發(fā)射激光束，并且通過(guò)通用光學(xué)系統(tǒng)(包括元件5、6和7)聚焦在光盤2A或2B上。此時(shí)，構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的一部分的物鏡7在光盤上徑向移動(dòng)，以便與從所選擇的光源所發(fā)射的激光束對(duì)準(zhǔn)。因此，當(dāng)單個(gè)光學(xué)拾取器3與多個(gè)光盤通用時(shí)，有可能防止光學(xué)特性的變壞。
在前述內(nèi)容中，已對(duì)本發(fā)明就實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明。然而，本發(fā)明并不局限于此實(shí)施例，而是整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)都適用于可移動(dòng)的。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的光盤驅(qū)動(dòng)器1中，用透明的平行平面平板做成的象散校正板50傾斜地設(shè)置在激光束的光路中，以校正在讀出光盤2A或2B時(shí)從所選擇的其中一個(gè)光源所發(fā)射的激光束的象散。
為了象散校正，在光盤驅(qū)動(dòng)器1中設(shè)置有一對(duì)在象散上彼此接近相等的半導(dǎo)體激光二極管芯片15A和15B，設(shè)置方式是使光盤表面上的反射平面與激光束掃描方向平行或垂直，并且激光束的截面由于象散在接近相同的方向上變形。因此，單個(gè)象散校正板50能夠通用于兩個(gè)激光束以校正各激光束的象散。因此，光盤驅(qū)動(dòng)器1的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)改善了光學(xué)特性。
如上所述，半導(dǎo)體激光二極管芯片15A和15B能夠設(shè)置在光盤驅(qū)動(dòng)器1中，以使激光束偏轉(zhuǎn)面平行或垂直于激光束的掃描方向，并且用于DVD的跟蹤誤差信號(hào)能夠由DPP法產(chǎn)生。而且，由于光學(xué)集成器件4的內(nèi)部空間能夠有效地利用，使得能夠緊湊地設(shè)計(jì)該光學(xué)集成器件4。
由于光盤驅(qū)動(dòng)器1的上述結(jié)構(gòu)，激光束能夠從在光盤徑向上相互分開(kāi)地設(shè)置的所選擇的其中一個(gè)半導(dǎo)體激光二極管芯片發(fā)射，并且經(jīng)過(guò)通用光學(xué)系統(tǒng)聚焦在光盤上。在這種光的產(chǎn)生和引導(dǎo)中，能夠使用單個(gè)象散校正裝置以校正激光束的偏移。因此，光盤驅(qū)動(dòng)器1的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)將導(dǎo)致光學(xué)特性的改善。
已對(duì)于本發(fā)明就前述實(shí)施例進(jìn)行了描述，其中，透明的平行平板用作象散校正裝置。然而，本發(fā)明并不局限于該實(shí)施例，象散可以由圓柱透鏡、全息圖、Fresnel透鏡等形成。當(dāng)使用耦合透鏡時(shí)，象散校正裝置可以形成在該耦合透鏡上。
(5)其它可能的實(shí)施例前述內(nèi)容中，已對(duì)本發(fā)明就實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，其中，在用于每種類型光盤的光學(xué)系統(tǒng)中構(gòu)成光入射表面。然而，本發(fā)明并不局限于該實(shí)施例，而是所有的或一部分光學(xué)系統(tǒng)都可以構(gòu)造成為通用于不同類型的光盤。
已對(duì)本發(fā)明就適合于與CD和DVD兼容的實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明。然而，本發(fā)明并不局限于該實(shí)例，而是能夠適用于與CD和諸如CD-R可記錄小型盤兼容。
已對(duì)本發(fā)明就其中兩個(gè)不同類型的由單個(gè)光學(xué)拾取器讀出的光盤的實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明。然而，本發(fā)明并不局限于該實(shí)例，而是能夠適用于讀出超過(guò)二種類型的光盤。
以對(duì)本發(fā)明就其中光學(xué)拾取器是由光源和光學(xué)檢測(cè)器集成地構(gòu)成的光學(xué)集成器件構(gòu)成的實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明。然而，本發(fā)明并不局限于該實(shí)例，而是能夠適用于使得光源和光學(xué)檢測(cè)器相互分開(kāi)地設(shè)置。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明的光盤驅(qū)動(dòng)器適用于使得當(dāng)激光束從在光盤徑向上相互分開(kāi)地設(shè)置的多個(gè)光源中所選擇的其中一個(gè)發(fā)射時(shí)且經(jīng)過(guò)通用光學(xué)系統(tǒng)而聚焦在光盤上時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)在光盤徑向上相對(duì)于所選擇的光源移動(dòng)，由此使得當(dāng)一個(gè)光學(xué)拾取器通用于多個(gè)光盤時(shí)可防止光學(xué)特性的破壞。
再有，根據(jù)本發(fā)明，使用單個(gè)象散校正裝置校正超過(guò)一個(gè)激光束的偏移，使得當(dāng)采用該多個(gè)光源的其中之一來(lái)讀出該多個(gè)光學(xué)記錄介質(zhì)的其中之一時(shí)，光盤驅(qū)動(dòng)器的簡(jiǎn)單構(gòu)造可確保改善了的光學(xué)特性。
權(quán)利要求
1.一種光盤驅(qū)動(dòng)器，它適用于從光盤讀出信息，其過(guò)程是使在所述光盤徑向相互分開(kāi)地設(shè)置的多個(gè)光源中選擇的其中一個(gè)光源發(fā)射激光束并將所述激光束聚焦在所述光盤、檢測(cè)從所述光盤反射的返回光并處理所述返回光的檢測(cè)結(jié)果，所述光盤驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)通用光學(xué)系統(tǒng)，用于將從所述多個(gè)光源中選擇的所述其中一個(gè)光源發(fā)射的激光束射到所述光盤和一個(gè)移動(dòng)裝置，它響應(yīng)于所選擇的光源輸出的激光束而操作，以在光盤上徑向地移動(dòng)所有的或一部分的所述光學(xué)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)包括一個(gè)物鏡，用于將所述激光束聚焦在所述光盤的一個(gè)信息記錄表面；所述移動(dòng)裝置是一個(gè)跟蹤控制裝置，用于通過(guò)使所述物鏡在所述光盤上徑向地移動(dòng)來(lái)控制所述跟蹤；并且所述物鏡響應(yīng)于從所選擇的光源輸出的激光束而在光盤上徑向地移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述多個(gè)光源和用于所述返回光的所述光學(xué)檢測(cè)器相互集成地構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述多個(gè)光源包括一個(gè)發(fā)射第一波長(zhǎng)的激光束的第一光源和一個(gè)發(fā)射第二波長(zhǎng)的激光束的第二光源；并且所述移動(dòng)裝置以這樣的方式移動(dòng)所有的或一部分的所述光學(xué)系統(tǒng)，即當(dāng)所述第一光源發(fā)射激光束時(shí)，所述光學(xué)系統(tǒng)的光軸與所述第一波長(zhǎng)的激光束的光路一致，當(dāng)所述第二光源發(fā)射激光束時(shí)，所述光學(xué)系統(tǒng)的光軸與所述第二波長(zhǎng)的激光束的光路一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述第一和第二光源相互靠近地設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)從所選擇的發(fā)射激光束的光源被移開(kāi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，它還包括一個(gè)通用于從所述第一和第二光源發(fā)射的激光束的象散校正裝置。
8.一種光學(xué)拾取器，它適用于將激光束射到一個(gè)光學(xué)記錄介質(zhì)上、檢測(cè)從所述光學(xué)記錄介質(zhì)的返回光并提供所述返回光的檢測(cè)結(jié)果，所述光學(xué)拾取器包括第一和第二光源，分別發(fā)射不同波長(zhǎng)的激光束；一個(gè)光學(xué)檢測(cè)器，檢測(cè)來(lái)自所述光學(xué)記錄介質(zhì)的返回光；和一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，將從所述第一和第二光源中選擇的其中一個(gè)光源發(fā)射的激光束會(huì)聚并將來(lái)自所述光學(xué)記錄介質(zhì)的返回光引導(dǎo)至所述光學(xué)檢測(cè)器；所述第一和第二光源設(shè)置得從所述光源發(fā)射的激光束的剖面形狀的由象散引起的畸變的方向?qū)⒔咏谙嗷ヒ恢拢徊⑶宜龉鈱W(xué)系統(tǒng)適用于通用于所述第一和第二光源發(fā)射的激光束，并且包括一個(gè)象散校正裝置，它通用于從所述第一和第二光源發(fā)射的激光束。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)拾取器，其特征在于，所述象散校正裝置是一個(gè)透明的平行平面平板。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)拾取器，其特征在于，所述第一和第二光源在象散上彼此接近相等。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)拾取器，其特征在于，所述第一和第二光源與所述光學(xué)檢測(cè)器集成地處于一個(gè)封裝盒中。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)拾取器，其特征在于，來(lái)自所述第一和第二光源的激光束在波長(zhǎng)上彼此不同。
13.一種光盤驅(qū)動(dòng)器，它適用于從光盤讀出信息，其過(guò)程是使在所述光盤徑向相互分開(kāi)地設(shè)置的多個(gè)光源中選擇的其中一個(gè)光源發(fā)射激光束并將所述激光束聚焦在所述光盤、檢測(cè)從所述光盤反射的返回光并處理所述返回光的檢測(cè)結(jié)果，所述光盤驅(qū)動(dòng)器包括第一和第二光源，分別發(fā)射不同波長(zhǎng)的激光束；一個(gè)光學(xué)檢測(cè)器，檢測(cè)來(lái)自所述光學(xué)記錄介質(zhì)的返回光。和一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，將從所述第一和第二光源中選擇的其中一個(gè)光源發(fā)射的激光束會(huì)聚并將來(lái)自所述光學(xué)記錄介質(zhì)的返回光引導(dǎo)至所述光學(xué)檢測(cè)器；所述第一和第二光源設(shè)置得從所述光源發(fā)射的激光束的剖面形狀的由象散引起的畸變的方向?qū)⒔咏谙嗷ヒ恢拢徊⑶宜龉鈱W(xué)系統(tǒng)適用于通用于所述第一和第二光源發(fā)射的激光束，并且包括一個(gè)象散校正裝置，它通用于從所述第一和第二光源發(fā)射的激光束。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述象散校正裝置是一個(gè)透明的平行平面平板。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述第一和第二光源在象散上彼此接近相等。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述第一和第二光源與所述光學(xué)檢測(cè)器集成地處于一個(gè)封裝盒中。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述光學(xué)檢測(cè)器具有光入射表面，其在相應(yīng)于所述激光束的掃描方向的一個(gè)第一方向上和在垂直于所述第一方向的一個(gè)第二方向上被分開(kāi)，并因此從這些光入射表面部分提供光檢測(cè)的結(jié)果。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述第一和第二光源具有設(shè)置為平行于所述激光束的掃描方向或垂直于掃描方向的偏轉(zhuǎn)表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，來(lái)自所述第一和第二光源的激光束在波長(zhǎng)上彼此不同。
全文摘要
提供了一種與例如不同類型的光盤兼容的光盤驅(qū)動(dòng)器。為了通過(guò)與不同類型的光盤通用的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)聚焦,從在光盤徑向相互分開(kāi)地設(shè)置的多個(gè)光源的所選擇的其中一個(gè)發(fā)射激光束,光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)于所選擇的用于發(fā)射激光的光源在光盤上徑向移動(dòng)。即,當(dāng)單個(gè)光學(xué)拾取器通用于這些不同類型的光盤時(shí),有可能防止光學(xué)特性的損壞。
文檔編號(hào)G11B7/135GK1271160SQ0010889
公開(kāi)日2000年10月25日 申請(qǐng)日期2000年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月25日
發(fā)明者橋本稔, 馬場(chǎng)友彥 申請(qǐng)人:索尼公司