專利名稱：光學(xué)拾取裝置和光盤驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)射和/或接收光束以便從光學(xué)記錄介質(zhì)讀出信號和/或在光學(xué)記錄介質(zhì)上記錄信號的光學(xué)拾取裝置，以及用于在從光學(xué)記錄盤讀出信號和/或在光學(xué)記錄盤上記錄信號時驅(qū)動光學(xué)記錄盤的光盤驅(qū)動器。
如JP-A-10-154344所公開的現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)拾取裝置含有兩個分別產(chǎn)生彼此不同波長的光束的光束源。
按照本發(fā)明，一種光學(xué)拾取裝置，其用于發(fā)射至少兩個波長彼此不同以適用于各自的光學(xué)記錄介質(zhì)的激光束，所述光學(xué)記錄介質(zhì)中的任一個可選擇地在一個光盤驅(qū)動器上工作，使信號從所選擇的一個光學(xué)記錄介質(zhì)讀出和/或記錄在所選擇的一個光學(xué)記錄介質(zhì)上，所述光學(xué)拾取裝置包括一個用于產(chǎn)生激光束的光束源，一個物鏡透鏡，其用于在光學(xué)記錄介質(zhì)的各記錄表面上使激光束聚焦，一條上游共用光路，使激光束從光束源沿其一共用光軸線經(jīng)過，一條下游共用光路，使激光束沿其一共用光軸線射向物鏡透鏡，一對在上游和下游共用光路之間的發(fā)散點和匯合點，在所述發(fā)散點上，激光束從上游共用光路彼此發(fā)散，在所述匯合點上，激光束匯合入下游共用光路，以及一個沿一個激光束布置在發(fā)散點和匯合點之間的變形系統(tǒng)，將所述一個激光束的橫截面形狀從橢圓形變向圓形。
由于在來自光束源的激光束的上游共用光路和向著物鏡透鏡的下游共用光路之間設(shè)置有一個變形系統(tǒng)(anamorphic system)，用于沿一個激光束在發(fā)散點和匯合點之間將一個激光束的橫截面形狀從橢圓變成圓形，在所述發(fā)散點，來自上游共用光路的激光束彼此發(fā)散，在所述匯合點，激光束匯合入下游共用光路，一個激光束(沿垂直于激光束光軸線的假想平面的)橫截面形狀被調(diào)節(jié)得更適于極高記錄密度記錄介質(zhì)，同時另一激光束的光能被防止由變形系統(tǒng)吸收。
如果發(fā)散點和匯合點被防止彼此分開，從而使一個激光束從分散點行進(jìn)至匯合點，以便形成一個閉環(huán)，變形系統(tǒng)布置在該閉環(huán)上，那么，另一激光束的光能被防止在分散點和匯合點之間被吸收。如果發(fā)散點和匯合點被彼此分開，使一個激光束和另一激光束從發(fā)散點至匯合點平行地行進(jìn)，那么，上游和下游共用光路之間的角度關(guān)系就可以自由設(shè)定。為了有效地利用所述另一個激光束的光能，改變所述一個激光束的橫截面形狀的變形系統(tǒng)最好被防止改變所述另一個激光束的橫截面形狀。
如果發(fā)散點包括一個波長選擇件，其用于在激光束之間的波長差的基礎(chǔ)上使激光束彼此分開，那么，在發(fā)散點和匯合點之間使激光束彼此分開時的光能損失被最大限度地減小。該波長選擇件最好是波長選擇鏡。如果波長選擇鏡使所述一個激光束可通過波長選擇鏡傳遞，使所述一個激光束被引至變形系統(tǒng)，那么，在經(jīng)過變形系統(tǒng)后的所述一個激光束可通過在發(fā)散點上的波光選擇鏡傳遞，以便在匯合點匯合入與所述另一激光束的下游共用光路，因此，在單一波長選擇鏡用作發(fā)散點和匯合點，以便使激光束彼此分開及使激光束匯合入下游共用光路時，所述一個激光束和所述另一個激光束在被防止彼此分開的分散點和匯合點的相同點上彼此分散和彼此匯合。
光學(xué)拾取裝置還可以包括在上游共用光路上的平行光管，以便將每個激光束的非平行光線轉(zhuǎn)換成平行光線。
匯合點可包括一個光波選擇鏡，其用于使激光束可被引入下游共用光路，因而使在將激光束匯合成下游共用光路時的光能損失被最大限度地減小。波長選擇鏡可以使所述一個激光束通過波長選擇鏡傳遞，因而使來自變形系統(tǒng)的激光束被引至下游共用光路。
所述光學(xué)拾取裝置可以包括一個整體光學(xué)元件，所述一對發(fā)散點和匯合點及變形系統(tǒng)形成在該整體光學(xué)元件上，因而所述一個激光束被防止穿過發(fā)散點和匯合點之間的氣氛。裝置可包括一個整體光學(xué)元件，分散點和匯合點在該整體光學(xué)元件上形成在相同位置上，因而所述另一個激光束被防止穿過發(fā)散點和匯合點之間的氣氛，因此可以防止在分散點和匯合點之間所述另一個激光束的光能損失和橫截面形狀變化。
如果裝置包括一個單一的可用作發(fā)散點和匯合點的波長選擇鏡，那么，在分散點和匯合點之間激光束的光能損失可以受到限制。
發(fā)散點可以暴露于激光束達(dá)到發(fā)散點而穿過的氣氛。一個光學(xué)透明元件可以覆蓋發(fā)散點，使激光束可以穿過該光學(xué)透明元件達(dá)到發(fā)散點。如果該透明元件的用于接受朝向發(fā)散點的表面被防止垂直于從光束源傳入透明元件的激光束延伸，那么，激光束被限制被發(fā)散點及朝向平行光管和光束源的透明元件表面反射。
當(dāng)裝置具有一個變形元件，變形系統(tǒng)形成在該變形元件上時，為了形成變形系統(tǒng)，變形元件的用于接受所述一個激光束以形成變形系統(tǒng)的表面最好暴露于氣氛，使所述一個激光束穿過氣氛達(dá)到變形元件的表面。如果進(jìn)入變形元件的所述一個激光束和垂直于變形元件表面的方向之間的角度大于返回到變形元件表面的所述一個激光束和垂直于變形元件表面的方向之間的角度，那么，在被變形系統(tǒng)調(diào)節(jié)后的所述一個激光束的橫截面形狀被限制在所述一個激光束傳出變形元件時變劣。當(dāng)所述一個激光束穿過變形系統(tǒng)和發(fā)散點和匯合點中的每一個之間的氣氛傳遞時，變形系統(tǒng)、發(fā)散點和匯合點之間的位置關(guān)系容易受到調(diào)節(jié)。
圖2是表示本發(fā)明的光學(xué)拾取裝置的示意圖。
圖3是表示本發(fā)明另一光盤驅(qū)動器的一部分的示意圖。
圖4是表示本發(fā)明另一光學(xué)拾取裝置的示意圖。
圖5是表示本發(fā)明另一光盤驅(qū)動器的一部分的示意圖。
圖6是表示本發(fā)明另一光學(xué)拾取裝置的示意圖。
一個準(zhǔn)直透鏡4將光學(xué)裝置2產(chǎn)生的光束A或B的非平行光線轉(zhuǎn)變成作用在光學(xué)記錄盤1上的平行光線。準(zhǔn)直透鏡4最好布置得盡可能靠近光學(xué)裝置2，使光學(xué)裝置產(chǎn)生的激光束有效地被準(zhǔn)直透鏡4接受。一個組合棱鏡5接受光束A和B的非平行光線。一個孔徑過濾器6具有一個激光束A的0.6的數(shù)值孔徑(NA)，使全部光流穿過孔徑過濾器6；以及一個激光束B的0.45的數(shù)值孔徑(NA)，使光流中央部分穿過孔徑過濾器6，其周邊部分被孔徑過濾器6反射或吸收。
物鏡透鏡7是一個特殊的透鏡，具有沿激光束A和B彼此不同的焦距，因而當(dāng)DVD和CD被裝在光盤驅(qū)動器上時激光束A和B被聚焦在各自的位置彼此不同的記錄表面上。物鏡透鏡7固定在透鏡架8上，該透鏡架裝在線15的端部上，而線15的另一端固定在一個懸架14上，因而透鏡架8在垂直于DVD和CD厚度方向的聚焦方向和平行于DVD和CD的徑向的跟蹤方向上是可移動的。透鏡架8具有一個圓孔，物鏡透鏡7借助粘合劑安裝在該圓孔中；以及矩形開口，一個距焦線圈16和一個跟蹤線圈17粘附在矩形開口內(nèi)，聚焦線圈16用于產(chǎn)生一個在聚焦方向上推動透鏡架8的力，跟蹤線圈17用于產(chǎn)生一個在跟蹤方向上推動透鏡架8的力。一個磁架18和懸架14固定在一個滑架10上，一磁鐵19安裝在磁架18上，通過接通聚焦線圈16和/或跟蹤線圈17，使物鏡透鏡7在聚焦和/或跟蹤方向上協(xié)調(diào)地在磁鐵19和聚焦和/或跟蹤線圈之間定位。當(dāng)物鏡透鏡7主要在DVD和CD的徑向上移動時，滑架10在一支承軸11和一導(dǎo)向軸12上滑動。
組合棱鏡5具有一個第一光學(xué)導(dǎo)向件21和一個第二光學(xué)導(dǎo)向構(gòu)件22，兩者是用高透光樹脂或玻璃，例如，高折射率的SFL-1。BK-7或類似物(最好是BK-7-1-1.5)制成的。
第一光學(xué)導(dǎo)向件21是五角形的，具有第一分離表面23，用作稱為發(fā)射點的波長選擇鏡，從而使基本全部的激光束A穿過第一分離表面23，并使基本全部的激光束B被第一分離表面23反射。穿過第一分離表面23的激光束A的(沿垂直于激光束光軸線的假想平面的)橫截面形狀或遠(yuǎn)場模式(Far Fiela Pattern)被光束成形比率從橢圓形變向圓形，所述光束成形比率是由激光束A進(jìn)入第一光學(xué)導(dǎo)向件21的方向和垂直于第一分離表面23的方向之間的角度和激光束A在第一分離表面23上的折射角度確定的，這是由于根據(jù)在DVD上的很小的記錄凹部，激光束A的焦點面積應(yīng)是小的且有精細(xì)的形狀。因此，第一光學(xué)導(dǎo)向件21用作激光束A的變形棱鏡。被反射的激光束進(jìn)入第二光學(xué)導(dǎo)向件22。光束A被一個反射表面24反射，從用作波長選擇鏡的第一光學(xué)導(dǎo)向件21的第一出口表面25射出，因而基本全部的激光束A穿過第一出口表面25，并且基本全部的激光束B被第一出口表面25反射。激光束A進(jìn)入第一光學(xué)導(dǎo)向件21的方向和垂直于第一分離表面23的方向之間角度最好盡可能地大，從而使激光束A和B被有效地彼此分開。
第二光學(xué)導(dǎo)向件22是四角形的，具有一個第二入口表面，激光束B通過該表面進(jìn)入第二光學(xué)導(dǎo)向件22；一個第二反射表面27，激光束B通過該表面向第二反射表面28反射，第二反射表面28用作稱為匯合點的波長選擇鏡，使基本全部激光束A穿過第二反射表面25，并使基本全部激光束B被第二反射表面25反射，并從第二出口表面29沿一條與激光束A的共用軸線從第二光學(xué)導(dǎo)向件22射出。波長選擇鏡可以在彼此附著的第一出口表面25和第二反射表面28中的任一個上形成。光線平行的激光束A和B從第二出口表面29沿一共用光軸線射向物鏡透鏡7，而激光束A的橫截面形狀基本上是圓形的。激光束A和B被一個物鏡透鏡7和孔徑過濾器6之間的鏡(未畫出)垂直地偏轉(zhuǎn)，以便射向物鏡透鏡7。(第二實施例)如圖3和4所示，激光束A受到準(zhǔn)直透鏡4和物鏡透鏡7之間一個光學(xué)系統(tǒng)30的處理。光學(xué)系統(tǒng)30具有一個第一光學(xué)元件31，該元件包括平行表面，平行表面之一是第一分離表面32，用作稱為發(fā)散點的波長選擇鏡，因而使基本全部的激光束A穿過第一分離表面32，并使基本全部的激光束B被第一分離表面32反射，另一個平行表面是第一出口表面33，激光束A通過該出口表面射向第二光學(xué)元件35，第二光學(xué)元件包括一個將激光束A射向第三光學(xué)元件36的反射表面35。第三光學(xué)元件36基本上是三角形的，具有一個折射表面37，在該折射表面上，激光束A的橫截面形狀或遠(yuǎn)場模式被光束成形比率從橢圓形變向圓形，所述光束成形比率是由激光束A射入折射表面37的方向和垂直于折射表面37的方向之間的角度B和激光束A在折射表面37上的折射角度確定的。因此，第三光學(xué)元件36用作激光束A的變形棱鏡。
圓形橫截面的激光束A被一個第三反射表面38反射至折射表面37。由于激光束A返回折射表面37的方向和垂直于折射表面37的方向之間的角度A小，因而當(dāng)激光束A射入第一光學(xué)元件31時，激光束A的圓形橫截面形狀得以保持。激光束A從第一分離表面32沿與激光束B的一條共用軸線從第一光學(xué)元件31射出，第一分離表面32作用稱為匯合點的波長選擇鏡，因而基本全部的激光束A穿過第一分離表面32，并且基本全部的激光束B被第一分離表面32反射。光線平行的激光束A和B沿一共用光軸線射向物鏡透鏡7，而激光束A的橫截面形狀基本上是圓形的。激光束A和B被物鏡透鏡7和孔徑過濾器6之間的一個鏡(未畫出)垂直地偏轉(zhuǎn)，以便射向物鏡透鏡7。(第三實施例)如圖5和6所示，激光束A和B在準(zhǔn)直透鏡4和物鏡透鏡7之間的一個光學(xué)系統(tǒng)40中受到處理。光學(xué)系統(tǒng)40具有一個四角形的第一光學(xué)元件41，該第一光學(xué)元件包括一個第一分離表面42，第一分離表面用作稱為發(fā)散點的波長選擇鏡，因而基本全部的激光束A穿過第一分離表面42，并且基本全部的激光束B被第一分離表面42反射；以及一個第一進(jìn)口和出口表面43，激光束A通過該表面從準(zhǔn)直透鏡4射向第二光學(xué)元件44，該第二光學(xué)元件包括一個將激光束A反射向第三光學(xué)元件46的反射表面45。第三光學(xué)元件46基本是三角形的，具有一個折射表面47，在該折射表面上激光束A的橫截面形狀或遠(yuǎn)場模式被光束變形比率從橢圓形變向圓形，所述光束成形比率是由激光束A進(jìn)入折射表面47的方向和垂直于折射表面47的方向之間的角度和激光束A在折射表面47上的折射角確定的。因此，第三光學(xué)元件46用作激光束A的變形棱鏡。
圓形橫截面的激光束A被第三反射表面48反射至折射表面47。由于激光束A返回折射表面47的方向和垂直于折射表面47的方向之間的角度A小，因而當(dāng)激光束A進(jìn)入第一光學(xué)元件41時，激光束A的圓形橫截面形狀得以保持。激光束A沿與第一分離表面42共用的軸線從第一光學(xué)元件41射出，第一分離表面用作稱為匯合點的波長選擇鏡，因而基本全部的激光束A穿過第一分離表面42，且基本全部激光束B被第一分離表面42反射。光線平行的激光束A和B沿一條共用的光軸線射向物鏡透鏡7，而激光束A的橫截面形狀基本是圓形的。激光束A和B被物鏡透鏡7和孔徑過濾器6之間的一個鏡(未畫出)垂直地偏轉(zhuǎn)，以便射向物鏡透鏡7。
面對準(zhǔn)直透鏡4的第一進(jìn)口表面43被防止垂直于激光束A和B地延伸，因而被第一進(jìn)口表面43反射的激光束A或B的一部分被限制返回光學(xué)裝置2。因此，第一光學(xué)元件41無需具有在第一進(jìn)口表面43上的無反射或光束吸收層。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)拾取裝置，其用于發(fā)射至少兩個波長彼此不同以適用于各自的光學(xué)記錄介質(zhì)的激光束，所述光學(xué)記錄介質(zhì)中的任一個可選擇地在一個光盤驅(qū)動器上工作，使信號從所選擇的一個光學(xué)記錄介質(zhì)讀出和/或記錄在所選擇的一個光學(xué)記錄介質(zhì)上，所述光學(xué)拾取裝置包括一個用于產(chǎn)生激光束的光束源，一個物鏡透鏡，其用于在光學(xué)記錄介質(zhì)的各記錄表面上使激光束聚焦，一條上游共用光路，使激光束從光束源沿其一共用光軸線經(jīng)過，一條下游共用光路，使激光束沿其一共用光軸線射向物鏡透鏡，一對在上游和下游共用光路之間的發(fā)散點和匯合點，在所述發(fā)散點上，激光束從上游共用光路彼此發(fā)散，在所述匯合點上，激光束匯合入下游共用光路，以及一個沿一個激光束布置在發(fā)散點和匯合點之間的變形系統(tǒng)，將所述一個激光束的橫截面形狀從橢圓形變向圓形。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述發(fā)散點和匯合點被防止彼此分離，從而使所述一個激光束從所述發(fā)散點行進(jìn)至所述匯合點以形成一個閉環(huán)，所述變形系統(tǒng)布置在所述閉環(huán)上。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述發(fā)散點和匯合點彼此分離，使所述一個激光束和另一個激光束從所述發(fā)散點至所述匯合點平行地行進(jìn)。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于用于改變所述一個激光束的橫截面形狀的所述變形系統(tǒng)與被防止改變所述另一個激光束的橫截面形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述發(fā)散點包括一個波長選擇件，其用于在所述激光束之間的波長差為基礎(chǔ)分離激光束。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述波長選擇件是波光選擇鏡。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述波長選擇鏡使所述一個激光束可穿過波長選擇鏡，從而使所述一個激光束被引至所述變形系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于還包括一個在所述上游共用光路上的準(zhǔn)直透鏡，以便將每個激光束的非平行光線轉(zhuǎn)變成平行光線。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述匯合點包括一個波長選擇鏡，以便使激光束被引至下游共用光路。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述波長選擇鏡使所述一個激光束穿過波長選擇鏡，從而使所述一個激光束從變形系統(tǒng)引至下游共用光路。
11.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述光學(xué)拾取裝置包括一個整體光學(xué)元件，所述一對發(fā)散點和匯合點及變形系統(tǒng)形成在所述整體光學(xué)元件上，從而使所述一個激光束被防止穿過發(fā)散點和匯合點之間的氣氛。
12.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述光學(xué)拾取裝置包括一個整體光學(xué)元件，所述發(fā)散點和匯合點在所述整體光學(xué)元件上形成在相同位置上，因而使所述另一個激光束被防止穿過發(fā)散點和匯合點之間的氣氛。
13.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述光學(xué)拾取裝置包括一個單一的可用作發(fā)散點和匯合點的波長選擇鏡。
14.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述發(fā)散點暴露于激光束到達(dá)發(fā)散點所穿過的氣氛。
15.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于還包括一個覆蓋發(fā)散點的光學(xué)透明件，使激光束可穿過所述光學(xué)透明件到達(dá)發(fā)散點。
16.如權(quán)利要求15所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述光學(xué)透明件的用于接受朝向發(fā)散點的激光束的表面被防止垂直于從光束源進(jìn)入所述光學(xué)透明件的激光束地延伸。
17.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于包括一個在其上形成變形系統(tǒng)的變形元件，其中變形元件的用于接受所述一個激光束以形成變形系統(tǒng)的表面暴露于氣氛，從而使所述一個激光束穿過所述氣氛達(dá)到變形元件的所述表面。
18.如權(quán)利要求17所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于在進(jìn)入所述變形元件的所述一個激光束和垂直于變形元件的表面的方向之間的角度大于返回所述變形元件表面的所述一個激光束和垂直于所述變形元件表面的方向之間的角度。
19.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取裝置，其特征在于所述一個激光束通過所述變形系統(tǒng)和所述發(fā)散點和匯合點中的每一個之間的氣氛行進(jìn)。
20.一種光學(xué)拾取裝置，其用于從選擇的一個光學(xué)記錄介質(zhì)讀出信號和/或在選擇的一個光學(xué)記錄介質(zhì)上記錄信號，分別向光學(xué)記錄介質(zhì)發(fā)射分別適于光學(xué)記錄介質(zhì)的彼此不同的激光束，所述光學(xué)拾取裝置包括一個用于分別產(chǎn)生激光束的光束源，一個物鏡透鏡，其用于使激光束在光學(xué)記錄介質(zhì)的各自表面上聚焦，一條上游共用光路，使激光束從光束源沿其一條共用光軸線經(jīng)過，一條下游共用光路，使朝向物鏡透鏡的激光束沿其一條共用光軸線經(jīng)過，在上游和下游共用光路之間的一對發(fā)散點和匯合點，在所述發(fā)散點上，來自上游共用光路的激光束彼此發(fā)散，在所述匯合點，激光束匯合入下游共用光路，以及一個沿一個激光束布置在所述發(fā)散點和匯合點之間的變形系統(tǒng)，將所述一個激光束的橫截面形狀從橢圓形變向圓形。
全文摘要
一種光學(xué)拾取裝置,用于發(fā)射至少兩個適于各自的光學(xué)記錄介質(zhì)的激光束,光學(xué)記錄介質(zhì)可選擇地在光盤驅(qū)動器上工作,使信號從選擇的一個光學(xué)記錄介質(zhì)上讀出和/或記錄在其上,在這種光學(xué)拾取裝置中,在來自光束源的激光束的上游共用光路和朝向物鏡透鏡的激光束的下游共用光路之間設(shè)有一個變形系統(tǒng),以便將一個激光束的橫截面形狀沿所述一個激光束在一個發(fā)散點和一個匯合點之間從橢圓形變向圓形,在所述發(fā)散點上,來自上游共用光路的激光束彼此發(fā)散,在所述匯合點上,激光束匯合入下游共用光路。
文檔編號G11B7/135GK1351335SQ0113753
公開日2002年5月29日 申請日期2001年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月27日
發(fā)明者堀之內(nèi)昇吾, 后藤博志, 古川文信 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社