專利名稱：用于防止象散差的光拾取器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于防止象散差的光拾取器裝置。
用于從諸如CD或DVD的光盤取回數(shù)據(jù)和在其上記錄數(shù)據(jù)的光拾取器裝置使用光束分離器來把激光二極管發(fā)射出的激光束與光盤反射的光束分開或把用于CD的光路與用于DVD的光路分開。最普遍使用的光束分離器是棱柱型光束分離器和平板型光束分離器。


圖1A和1B顯示一種包括彼此接合在一起的兩個形狀相同的棱柱的棱柱型光束分離器。棱柱的接合面被設(shè)置為相對于光軸以例如45度的預(yù)定角度傾斜，并且依據(jù)其偏振化來選擇性地透射或反射照射的光束。在圖1A中從不同的角度入射到表面上的兩個不同偏振化的光束B1和B2被組合成光束B3，而在圖1B中入射光束B1被分割為兩個不同偏振化的光束B2和B3。
圖2A和2B顯示相對于光軸成預(yù)定角度傾斜放置的平板型光束分離器。與棱柱型光束分離器類似，平板型光束分離器的表面依據(jù)其偏振化來選擇性地透射或反射照射的光束。因此，平板型光束分離器以與棱柱型光束分離器基本相同的方式發(fā)生作用，如圖2A和2B所示。但是，如圖3中所示由于平板型光束分離器與入射光束錯位，而使平板型光束分離器引起象散差。
為從/向光盤取回/記錄數(shù)據(jù)，激光二極管發(fā)射出的激光束應(yīng)被聚焦到光盤的單獨(dú)一個點(diǎn)處。平板型光束分離器因此不適合于這一目的，并且從而大部分光拾取器在從激光二極管到光盤的光入射路徑中使用棱柱型光束分離器。平板型光束分離器有時被用于故意誘發(fā)從光盤到光檢測器的光路中的象散差。
圖4表示在從激光二極管到光盤的光入射路徑中使用平板型光束分離器的光拾取器的光學(xué)特性。圖4A顯示對于光軸傾斜的波前誤差(WFE)特性，圖4B顯示干涉圖。對于光拾取器的正常的操作，只要傾斜角保持在±2°范圍內(nèi)，WFE應(yīng)保持在0.07λ的范圍內(nèi)。在圖4A和4B中容易看到WFE超出了要求的極限，并且干涉圖明顯被扭曲，這說明了平板型光束分離器在光軸拾取器的入射路徑中不適用的原因。
同時，圖5A和5B表示在光入射路徑中使用棱柱型光束分離器的光拾取器的光學(xué)特性。不象前面的示例那樣，可以看到切向和徑向的WFE曲線幾乎彼此相同，WFE滿足要求的條件并且干涉圖幾乎未顯示扭曲。
但是，棱柱型光束分離器增加生產(chǎn)成本，因為它比平板型光束分離器更貴。而且，棱柱型光束分離器通過把兩個棱柱接合在一起來構(gòu)成，而兩個棱柱的這種接合工作在制造過程中是困難的，并且這樣接合的兩側(cè)有時會降低棱柱型光束分離器的性能。
本發(fā)明的一個主要目的是提供一種光拾取器裝置，其通過在光入射路徑中使用楔形光束分離器而不引起象散差。
根據(jù)本發(fā)明的光拾取器裝置包括一個或多個光源和被放置在從光源開始的光入射路徑中的并且可選擇地反射或透射光源發(fā)射的光束的光束分離裝置，光束分離裝置的光入射側(cè)不平行于光束分離裝置的光出射側(cè)。光束分離裝置是楔形板，相對于光軸其光入射側(cè)比光出射側(cè)傾斜更多。
根據(jù)本發(fā)明的另一個光拾取器裝置包括一個或多個光源和用于糾正在光源到光盤之間的光路中出現(xiàn)的象散差的楔形光束分離裝置。楔形光束分離裝置被放置在光源和光盤之間，將來自光源的入射光束投射到光盤上，并且把由光盤反射的光束投射到光檢測裝置上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個光拾取器裝置包括多個光源和用于把光源發(fā)射的入射光束折射向不同方向的楔形光束分離裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個光拾取器裝置包括放置在不同位置的多個光源，被放置在光源發(fā)射的光束的交叉點(diǎn)處的并把光源發(fā)射的入射光束折射向不同方向的楔形光束分離裝置，和用于把通過楔形光束分離裝置的光束聚焦到光盤上的光束聚焦裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個光拾取器裝置包括放置在不同位置的光發(fā)射裝置和光接收裝置，用于把光發(fā)射裝置發(fā)射的入射光束和光盤反射的光束折射向不同方向的第一楔形光束分離裝置，放置在與光發(fā)射裝置不同位置處的另一光源，放置在光源發(fā)射的光束與通過第一楔形光束分離裝置的光束的交叉點(diǎn)的并把光源發(fā)射的光束和通過第一楔形光束分離裝置的光束折射向不同方向的第二楔形光束分離裝置，以及用于把通過第二楔形光束分離裝置的光束聚焦到光盤上的光束聚焦裝置。
所包括的用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解的附圖顯示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1A和1B表示棱柱型光束分離器的原理；圖2A和2B表示平板型光束分離器的原理；圖3表示平板型光束分離器改變的光路；圖4A和4B表示平板型光束分離器獲得的光學(xué)特性；圖5A和5B表示棱柱型光束分離器獲得的光學(xué)特性；圖6A和6B表示根據(jù)本發(fā)明的楔形板和模擬的結(jié)果；圖7A和7B表示根據(jù)本發(fā)明的楔形板獲得的光學(xué)特性；圖8表示根據(jù)本發(fā)明的用于防止象散差的光拾取器的一個實施例；及圖9表示根據(jù)本發(fā)明的用于防止象散差的光拾取器的另一個實施例。
為更充分理解本發(fā)明，其優(yōu)選實施例將參考附圖進(jìn)行描述。
圖6A和6B表示根據(jù)本發(fā)明的楔形光束分離器的形狀和用于找到楔形光束分離器的最佳角度的模擬結(jié)果。配置楔形光束分離器以使得相對于光軸激光二極管發(fā)射的激光束被入射到其上的表面比相對的表面還要傾斜θ角，如圖6A所示。對于光拾取器的最佳角度θ通過考慮板寬(t)和入射角(φ)的模擬來確定。
圖7A和7B表示在其角度θ由模擬來找到的楔形光束分離器被放置在激光二極管與光盤之間的光束入射路徑中時得到的波前誤差和干涉圖?？煽吹焦鈱W(xué)特性非常類似于圖5A所示的特性。
圖8和9表示使用根據(jù)本發(fā)明的楔形光束分離器的光拾取器的實施例。圖8中所示的拾取器裝置包括包含用于CD的激光二極管和光電二極管的全息拾取模塊(HPM)10，相對于光束分離器與HPM10成直角放置的用于DVD的另一個全息拾取模塊(HPM)11，用于分割或合并從HPM10和HPM11發(fā)射的激光束的楔形光束分離器12，用于把從楔形光束分離器12接收到的發(fā)散光束轉(zhuǎn)換為平行光束的準(zhǔn)直透鏡13和用于把平行光束聚焦到光盤1的記錄層上的單點(diǎn)的物鏡14。
假設(shè)楔形光束分離器具有通過考慮板寬(t)和入射角(φ)的模擬而得到的1.3°的最佳角度θ。從用于CD的HPM10發(fā)射的激光束通過楔形光束分離器12，然后進(jìn)入準(zhǔn)直透鏡13。在這種情況下，激光束的象散差通過帶有角度θ的楔形光束分離器12被有效抑制。
準(zhǔn)直的激光束被物鏡14聚焦到光盤1的記錄層上。激光束被光盤1反射并且移向楔形光束分離器12。在通過楔形光束分離器12后，反射的激光束被HPM10中的光電二極管匯集。光電二極管把匯集的激光束轉(zhuǎn)換為電信號。
另一方面，從用于DVD的HPM11發(fā)射的激光束被楔形光束分離器反射90度進(jìn)入準(zhǔn)直透鏡13。準(zhǔn)直的激光束被物鏡14聚焦到光盤1的記錄層上。激光束被光盤1反射并且移向楔形光束分離器12。
光盤1反射的激光束被楔形光束分離器12再次反射90度并到達(dá)HPM11。HPM11的光電二極管把匯集的激光束轉(zhuǎn)換為電信號。
總之，最小化象散差的最佳角度θ可通過考慮板寬(t)和入射角(φ)的模擬來確定，并且?guī)в薪嵌圈鹊男ㄐ喂馐蛛x器可有效地被用在用于記錄/取回光盤上的數(shù)據(jù)的光拾取器中。
在上面解釋的實施例中，可從1.2°～1.5°的范圍內(nèi)選擇除1.3°之外的角度θ，或可以是對于前者優(yōu)選的1.25°～1.45°的更小范圍。
使用兩個楔形光束分離器的光拾取器的另一實施例在圖9中表示，其中用于CD的HPM10用CD用的激光二極管、光電二極管替代，并且楔形光束分離器被放置在光路的交叉點(diǎn)。類似地，用根據(jù)本發(fā)明的楔形光束分離器可獲得幾個不同的配置。
使用根據(jù)本發(fā)明的楔形光束分離器的光拾取器在光盤上產(chǎn)生幾乎沒有象散的光斑。由于它采用平板型光束分離器而不是棱柱型光束分離器，因此明顯降低制造成本。根據(jù)本發(fā)明的楔形光束分離器可有用地被應(yīng)用于DVD用光拾取器中，其目前使用一個以上的棱柱型光束分離器。
本發(fā)明在不脫離其精神和實質(zhì)的情況下可以其它特定形式體現(xiàn)。應(yīng)理解本實施例是為例示目的而非進(jìn)行限制，本發(fā)明的范圍由后附權(quán)利要求所表示，而不是由前述的描述表示，在權(quán)利要求的意義和等同范圍內(nèi)的所有變化因此都被包括在其中。
權(quán)利要求
1．一種用于防止象散差的光拾取器裝置，包括一個或多個光源；被放置在從所述光源開始的光入射路徑中的光束分離裝置，其可選擇地反射或透射所述光源發(fā)射的光束，所述光束分離裝置的光入射側(cè)不平行于所述光束分離裝置的光出射側(cè)。
2．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述光束分離裝置是楔形板，相對于光軸所述光入射側(cè)比所述光出射側(cè)被更多地傾斜。
3．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述光束分離裝置相對于光軸在所述光入射側(cè)與所述光出射側(cè)之間具有1.2°～1.5°的角度差。
4．如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述光束分離裝置具有1.25°～1.45°的角度差。
5．一種用于防止象散差的光拾取器裝置，包括一個或多個光源；和用于糾正在所述光源和光盤之間的光路中出現(xiàn)的象散差的楔形光束分離裝置。
6．如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述楔形光束分離裝置被放置在所述光源和所述光盤之間，把來自所述光源的入射光束投射到所述光盤上，并且把由所述光盤反射的光束投射到光檢測裝置上。
7．如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述楔形光束分離裝置相對于光軸在其光入射側(cè)與光出射側(cè)之間具有1.2°～1.5°的角度差。
8．如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述楔形光束分離裝置具有1.25°～1.45°的角度差。
9．一種用于防止象散差的光拾取器裝置，包括多個光源；和具有由從所述光源之一發(fā)射的光束的入射方向確定的不同的折射角的楔形光束分離裝置。
10．如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述楔形光束分離裝置相對于入射光束的軸在其光入射側(cè)與光出射側(cè)之間具有1.2°～1.5°的角度差。
11．如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述楔形光束分離裝置具有1.25°～1.45°的角度差。
12．一種用于防止象散差的光拾取器裝置，包括分開放置的多個光源；被放置在所述光源發(fā)射的光束的交叉點(diǎn)處的并把所述光源發(fā)射的入射光束折射向不同方向的楔形光束分離裝置；和用于把通過所述楔形光束分離裝置的光束聚焦到光盤上的光束聚焦裝置。
13．如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于所述楔形光束分離裝置相對于入射光束的軸在其光入射側(cè)與光出射側(cè)之間具有1.2°～1.5°的角度差。
14．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于所述楔形光束分離裝置具有1.25°～1.45°的角度差。
15．一種用于防止象散差的光拾取器裝置，包括分開放置的光發(fā)射裝置和光接收裝置；對于從所述光發(fā)射裝置發(fā)射的入射光束和從光盤反射的光束具有不同折射角的第一楔形光束分離裝置；放置在與所述光發(fā)射裝置不同位置處的另一光源；放置在所述光源發(fā)射的光束與通過所述第一楔形光束分離裝置的光束的交叉點(diǎn)的并對于從所述光源發(fā)射的光束和通過所述第一楔形光束分離裝置的光束具有不同的折射角的第二楔形光束分離裝置；用于把通過所述第二楔形光束分離裝置的光束聚焦到所述光盤上的光束聚焦裝置。
16．如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述第一和第二楔形光束分離裝置相對于入射光束的軸在它們的光入射側(cè)與光出射側(cè)之間具有1.2°～1.5°的角度差。
17．如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于所述第一和第二楔形光束分離裝置具有1.25°～1.45°的角度差。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠防止象散差的光拾取器裝置。根據(jù)本發(fā)明的光拾取器裝置包括一個或多個光源和被放置在從光源開始的光入射路徑中的并且可選擇地反射或透射光源發(fā)射的光束的光束分離裝置,光束分離裝置的光入射側(cè)不平行于光束分離裝置的光出射側(cè)。光束分離裝置是楔形平板,相對于光軸光束入射側(cè)比光束出射側(cè)更多地傾斜。使用楔形光束分離裝置的光拾取器在光盤上產(chǎn)生幾乎沒有象差的光斑。而且,可明顯降低制造成本。
文檔編號G11B7/135GK1287354SQ00109319
公開日2001年3月14日 申請日期2000年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月3日
發(fā)明者李炯宰 申請人:Lg電子株式會社