專利名稱：鏡角度控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光盤裝置、光通信系統(tǒng)等中的鏡角度控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，使用鏡角度控制系統(tǒng)用于光盤裝置中的跟蹤控制、光通信系統(tǒng)中的光信號開關(guān)控制等。
例如，日本專利申請JP-A-2004-212205公開了一種具有形成在可旋轉(zhuǎn)盤形構(gòu)件上的偏轉(zhuǎn)鏡面和檢測反射面的旋轉(zhuǎn)鏡。從光源發(fā)出的激光照射在檢測反射面上，并且由光接收器接收從檢測反射面反射的光。接著，根據(jù)由此在光接收器的光接收面上形成的光點(diǎn)的位置，對檢測反射面的傾角進(jìn)行檢測。然后，將由此檢測到的傾角轉(zhuǎn)換成使鏡面偏轉(zhuǎn)的等值偏轉(zhuǎn)角。之后，根據(jù)這個實際計算的偏轉(zhuǎn)角與目標(biāo)偏轉(zhuǎn)角之差，由調(diào)節(jié)器基于反饋而控制旋轉(zhuǎn)鏡。
另外，日本專利申請JP-A-2003-77154公開了一種構(gòu)造為可動構(gòu)件的線圈折疊器(coil folder)，其觀察面和背面上安裝有偏轉(zhuǎn)鏡和檢測鏡。從光源發(fā)出的激光照射在檢測鏡上，并且由光接收器接收從檢測反射面反射的光。接著，根據(jù)由此在光接收器的光接收面上形成的光點(diǎn)的位置，檢測到檢測鏡的傾角，因此獲得偏轉(zhuǎn)鏡的傾角。然后，根據(jù)由此檢測到的角度，調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)鏡的傾角。
但是上述專利公開文獻(xiàn)中所揭示的鏡角度控制系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)鏡角度控制系統(tǒng)均需要與偏轉(zhuǎn)鏡分離設(shè)置的檢測鏡，并且取決于這些鏡彼此之間安裝位置的精度，在控制偏轉(zhuǎn)鏡的傾角時可能還會存在誤差。結(jié)果，在包括這些控制系統(tǒng)之一的任何產(chǎn)品中，都可能例如在光盤裝置中的跟蹤控制或者在光通信系統(tǒng)中的光開關(guān)控制中出現(xiàn)故障。
此外，還存在如下缺點(diǎn)這些控制系統(tǒng)除了需要用于將激光照射在偏轉(zhuǎn)鏡上的光源之外，還需要與該光源分離的用于將激光照射在檢測鏡上的另一種光源。這樣難以使包括控制系統(tǒng)的產(chǎn)品小型化，并且還導(dǎo)致電能耗的增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鏡角度控制系統(tǒng)，其有助于提高包括該系統(tǒng)的產(chǎn)品的控制精度、小型化以及減少電能耗。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種鏡角度控制系統(tǒng)，包括光源；鏡，其反射從所述光源發(fā)出的光；驅(qū)動器，其驅(qū)動所述鏡旋轉(zhuǎn)；光接收器；聚光器，其將由所述鏡反射的一部分光聚集在所述光接收器上；控制/計算電路，其基于電信號和目標(biāo)信號產(chǎn)生控制信號，所述電信號由所述光接收器輸出，并與所述鏡的傾角相對應(yīng)；以及驅(qū)動電路，其基于所述控制信號產(chǎn)生驅(qū)動信號，然后將所述驅(qū)動信號饋送至所述驅(qū)動器。
利用這種結(jié)構(gòu)，無需檢測鏡。這樣有助于提高包括控制系統(tǒng)的產(chǎn)品的控制精度。并且，也無需用于將光照射在檢測鏡上的光源。這樣有助于包括控制系統(tǒng)的產(chǎn)品的小型化以及減少電能耗。
根據(jù)本發(fā)明的鏡角度控制系統(tǒng)可以包括MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))鏡，該MEMS鏡的鏡部分是上述鏡，并且其驅(qū)動部分是上述鏡驅(qū)動器。
利用這種結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的鏡角度控制系統(tǒng)適于諸如光盤裝置中跟蹤控制之類的要求高精度、高速定位的控制。
在根據(jù)本發(fā)明的鏡角度控制系統(tǒng)中，MEMS鏡、光接收器、控制/計算電路和驅(qū)動電路可形成在同一基板上。這樣有助于小型化以及提高安裝精度。
在根據(jù)本發(fā)明的鏡角度控制系統(tǒng)中，聚光器可以是反射全息攝影裝置。這樣有助于減少聚光器所需的元件數(shù)量，并且由此有助于包括控制系統(tǒng)的產(chǎn)品的小型化。


圖1是光盤裝置的跟蹤控制系統(tǒng)的框圖；
圖2是示出拾取器內(nèi)部的光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是鏡角度控制中涉及到的拾取器內(nèi)部部件的外視圖；圖4是MEMS鏡的外視圖；以及圖5是示出反射全息攝影裝置的側(cè)剖面圖，其中示出該反射全息攝影裝置如何反射入射光以將其聚集。
具體實施例方式
下面，通過處理光盤裝置中跟蹤控制的實施例來說明本發(fā)明。圖1是光盤裝置中跟蹤控制系統(tǒng)的框圖。
跟蹤控制系統(tǒng)包括光盤1、拾取器(pickup)2、跟蹤誤差信號生成電路9和目標(biāo)角度計算電路10。拾取器2設(shè)置有光源6、MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))鏡7、光接收器5、光接收器8、控制/計算電路3和MEMS驅(qū)動電路4。
光源6發(fā)出激光，然后該激光反射在MEMS鏡7的鏡部分上(下文將說明)。之后反射光射在光盤1的記錄面上，并且光接收器8接收從光盤1反射的光。容納在拾取器2內(nèi)部的上述光系統(tǒng)在圖2中詳細(xì)示出。
從光源6發(fā)出的激光首先透過偏振光束分光器(PBS)11，然后在MEMS鏡7的鏡部分反射。接著，準(zhǔn)直透鏡12使MEMS鏡7的鏡部分反射的激光形成為平行光束，然后光束透過四分之一波長板13，之后物鏡14將光束聚集在光盤1的記錄面上。從光盤1反射的激光依次透過物鏡14、四分之一波長板13和準(zhǔn)直透鏡12，然后在MEMS鏡7的鏡部分反射。這時的反射光已經(jīng)透過四分之一波長板13兩次，所以，此時在偏振光束分光器11反射，然后聚集在光接收器8上。這里，MEMS鏡7的鏡部分是可旋轉(zhuǎn)的，如圖2的箭頭所示，因此，隨著鏡部分傾角的變化，激光反射的角度也變化，相應(yīng)地在光盤1的記錄面上的光點(diǎn)在光盤半徑的范圍內(nèi)移動。
光接收器8是一種具有分割感測區(qū)域的光檢測器。光接收器8的光接收面上聚集的激光轉(zhuǎn)換成電信號，然后該信號饋送至跟蹤誤差信號生成電路9(圖1)。根據(jù)饋送到的電信號，跟蹤誤差信號生成電路9產(chǎn)生跟蹤誤差信號，并將其饋送至目標(biāo)角度計算電路10?；陴佀偷降母櫿`差信號，目標(biāo)角度計算電路10產(chǎn)生與MEMS鏡7的鏡部分的目標(biāo)傾角相對應(yīng)的目標(biāo)角度電平信號(target angle level signal)，預(yù)期該目標(biāo)傾角能夠消除跟蹤誤差，然后將該目標(biāo)角度電平信號饋送至控制/計算電路3。
下面將說明如何控制MEMS鏡7的鏡部分的傾角。
圖3是鏡角度控制中涉及到的拾取器2內(nèi)部部件的外視圖。如圖3所示，MEMS鏡7、光接收器5、控制/計算電路3和MEMS驅(qū)動電路4形成在同一硅基板15上。在硅基板15的上方，設(shè)置反射全息攝影裝置(reflectivehologram)16。反射全息攝影裝置16固定在容納硅基板15的樹脂封裝上。
圖4詳細(xì)示出MEMS鏡7的外視圖。MEMS鏡7形成在硅基板15上，由此硅基板15作為MEMS鏡7的基底。MEMS鏡7設(shè)置有鏡部分7a、四個驅(qū)動部分7b至7e以及旋轉(zhuǎn)軸部分7f。通過CVD工藝沉積Al膜而形成鏡部分7a。通過沉積和圖案化下電極、PZT薄膜以及上電極來形成四個驅(qū)動部分7b至7e，其中下電極、PZT薄膜以及上電極在四個驅(qū)動部分7b至7e中具有相同的極化方向。當(dāng)在驅(qū)動部分7b與7c的PZT薄膜之間以及在驅(qū)動部分7d與7e的PZT薄膜之間施加極性相反的電壓時，PZT薄膜在壓電效應(yīng)下彎曲，由此引起的應(yīng)變產(chǎn)生扭矩，該扭矩使鏡部分7a繞旋轉(zhuǎn)軸部分7f旋轉(zhuǎn)(如圖4中的箭頭所示)。
從光源6發(fā)出的激光透過偏振光束分光器11，然后在MEMS鏡7的鏡部分反射，接著，進(jìn)入準(zhǔn)直透鏡12(圖2)。這里，入射到準(zhǔn)直透鏡12的一部分光射到反射全息攝影裝置16上。如圖5所示，反射全息攝影裝置16具有鋸齒狀橫截面形狀的槽。反射全息攝影裝置16由此反射入射激光以將其聚集。
從入射到準(zhǔn)直透鏡12的激光中分出來然后又被反射全息攝影裝置16反射的那部分激光由此聚集在形成于硅基板15上的光接收器5的光接收面上。光接收器5可以是具有分割感測區(qū)域的光檢測器，或者是具有整塊感測區(qū)域的PSD(位置敏感檢測器)。當(dāng)MEMS鏡7的鏡部分7a在如圖3中箭頭所示的方向上旋轉(zhuǎn)時，光接收器5的光接收面上的光點(diǎn)在如圖3中箭頭所示的方向上一維移動。因此，光接收器5輸出與MEMS鏡7鏡部分7a的傾角相對應(yīng)的電信號。
從光接收器5輸出的電信號饋送至控制/計算電路3。接著，基于該電信號，控制/計算電路3產(chǎn)生與MEMS鏡7的鏡部分7a的傾角相對應(yīng)的角度檢測電平信號。然后，控制/計算電路3計算該角度檢測電平信號與前述從目標(biāo)角度計算電路10饋送的目標(biāo)角度電平信號之差。之后，控制/計算電路3對計算得到的差值進(jìn)行增幅、微分、積分以及其它處理以產(chǎn)生控制信號，然后將其輸出至MEMS驅(qū)動電路4。
基于上述控制信號，MEMS驅(qū)動電路4產(chǎn)生驅(qū)動信號，然后將其饋送至MEMS鏡7的驅(qū)動部分7b至7e。根據(jù)驅(qū)動信號，MEMS鏡7的驅(qū)動部分7b至7e旋轉(zhuǎn)，由此使光盤1的記錄面上聚集的光點(diǎn)在光盤半徑的范圍內(nèi)移動。
通過上述步驟，基于反饋來控制MEMS鏡7的鏡部分7a的傾角，使其保持為消除跟蹤誤差的目標(biāo)角度。這就使得光盤1的記錄面上聚集的光點(diǎn)能夠在光盤1上按照期望的軌跡移動，由此實現(xiàn)跟蹤控制。
在上文中通過處理光盤裝置中的跟蹤控制的實施例已對本發(fā)明進(jìn)行了說明。但是，應(yīng)理解的是，本發(fā)明的鏡角度控制系統(tǒng)能夠使用于諸如光通信系統(tǒng)中的光信號開關(guān)控制等的其它目的。
權(quán)利要求
1.一種鏡角度控制系統(tǒng)，包括光源；鏡，其反射從所述光源發(fā)出的光；驅(qū)動器，其驅(qū)動所述鏡旋轉(zhuǎn)；光接收器；聚光器，其將由所述鏡反射的一部分光聚集在所述光接收器上；控制/計算電路，其基于電信號和目標(biāo)信號產(chǎn)生控制信號，所述電信號由所述光接收器輸出，并與所述鏡的傾角相對應(yīng)；以及驅(qū)動電路，其基于所述控制信號產(chǎn)生驅(qū)動信號，并將所述驅(qū)動信號饋送至所述驅(qū)動器。
2.如權(quán)利要求1所述的鏡角度控制系統(tǒng)，其中，所述鏡角度控制系統(tǒng)包括微機(jī)電系統(tǒng)鏡，所述微機(jī)電系統(tǒng)鏡的鏡部分和驅(qū)動部分分別是所述鏡和所述驅(qū)動器。
3.如權(quán)利要求2所述的鏡角度控制系統(tǒng)，其中，所述微機(jī)電系統(tǒng)鏡、光接收器、控制/計算電路和驅(qū)動電路形成在同一基板上。
4.如權(quán)利要求1所述的鏡角度控制系統(tǒng)，其中，所述聚光器是反射全息攝影裝置。
5.如權(quán)利要求2所述的鏡角度控制系統(tǒng)，其中，所述聚光器是反射全息攝影裝置。
6.如權(quán)利要求3所述的鏡角度控制系統(tǒng)，其中，所述聚光器是反射全息攝影裝置。
7.一種包括鏡角度控制系統(tǒng)的光盤裝置，其中，所述鏡角度控制系統(tǒng)包括光源；鏡，其反射從所述光源發(fā)出的光；驅(qū)動器，其驅(qū)動所述鏡旋轉(zhuǎn)；光接收器；聚光器，其將由所述鏡反射的一部分光聚集在所述光接收器上；控制/計算電路，其基于電信號和目標(biāo)信號產(chǎn)生控制信號，所述電信號由所述光接收器輸出，并與所述鏡的傾角相對應(yīng)；以及驅(qū)動電路，其基于所述控制信號產(chǎn)生驅(qū)動信號，并將所述驅(qū)動信號饋送至所述驅(qū)動器。
8.如權(quán)利要求7所述的光盤裝置，其中，所述鏡角度控制系統(tǒng)包括微機(jī)電系統(tǒng)鏡，所述微機(jī)電系統(tǒng)鏡的鏡部分和驅(qū)動部分分別是所述鏡和所述驅(qū)動器。
9.如權(quán)利要求8所述的光盤裝置，其中，所述微機(jī)電系統(tǒng)鏡、光接收器、控制/計算電路和驅(qū)動電路形成在同一基板上。
10.如權(quán)利要求7所述的光盤裝置，其中，所述聚光器是反射全息攝影裝置。
11.如權(quán)利要求8所述的光盤裝置，其中，所述聚光器是反射全息攝影裝置。
12.如權(quán)利要求9所述的光盤裝置，其中，所述聚光器是反射全息攝影裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及鏡角度控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)鏡角度控制系統(tǒng)需要與偏轉(zhuǎn)鏡分離設(shè)置的檢測鏡，并且取決于這些鏡彼此之間安裝位置的精度，可能導(dǎo)致在包括這種控制系統(tǒng)的產(chǎn)品中控制精度下降。此外，需要用于將激光照射在檢測鏡上的分離光源。這樣難以使包括這些控制系統(tǒng)的產(chǎn)品小型化，并且還導(dǎo)致電能耗的增大。為了克服這些缺點(diǎn)，在本發(fā)明的鏡角度控制系統(tǒng)中，從光源發(fā)出的光照射在鏡上，并且利用反射全息攝影裝置將由鏡反射的一部分光聚集在光接收器上。然后，基于光接收器輸出的并且與所述鏡的傾角相對應(yīng)電信號以及目標(biāo)信號，將驅(qū)動信號饋送至驅(qū)動鏡旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動器。
文檔編號G11B7/00GK1885090SQ200610094010
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者竹本誠二 申請人:船井電機(jī)株式會社