專利名稱：物鏡裝置、光學(xué)拾取裝置以及光盤驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)拾取裝置，其可在光學(xué)記錄介質(zhì)上光學(xué)地記錄信號(hào)和/或再現(xiàn)其上的信號(hào)。本發(fā)明還涉及一種安裝在光學(xué)拾取裝置中的物鏡裝置。本發(fā)明還涉及一種安裝了光學(xué)拾取裝置的光盤驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
與安裝在現(xiàn)有的適用于三種格式例如BD(藍(lán)光光盤，商標(biāo))、DVD(數(shù)字通用盤)、CD(壓縮盤)等的光學(xué)拾取器中的物鏡一樣，已知以下物鏡(例如，分別稱為專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2的日本專利申請(qǐng)公開2005-302163和2005-293770)。
在專利文獻(xiàn)1公開的光學(xué)拾取器中，可移動(dòng)基塊12支撐第一物鏡24和第二物鏡25，其中第一物鏡將400-410nm波長(zhǎng)的激光聚焦到BD 100c上，第二物鏡將650-780nm波長(zhǎng)的激光聚焦到CD 100b或DVD 100a上。在專利文獻(xiàn)1中，為了減小拾取器的厚度，例如圖7所示，考慮到每個(gè)盤100的工作距離(即從每個(gè)盤的前表面到每個(gè)物鏡的距離)，在可移動(dòng)基塊12的聚焦方向上設(shè)置了中立位置(neutral position)。換句話說，將雙波長(zhǎng)兼容物鏡用于CD和DVD，因?yàn)閮烧叩慕咕鄮缀跸嗟?。由于使用兼容物鏡，因此兩者的焦距是相等。雖然它們的焦距相等，但是由于激光所進(jìn)入的CD的覆蓋層的厚度不同于激光所進(jìn)入的DVD的覆蓋層的厚度，因此必須考慮工作距離。因此，CD的聚焦移動(dòng)行程的中立位置(即距離每個(gè)盤一定工作距離的位置)不同于DVD的。因而，形成總移動(dòng)行程。
在這種情況中，“移動(dòng)行程(stroke)”是通過致動(dòng)器移動(dòng)物鏡的范圍。在專利文獻(xiàn)1中，為了適用于包括BD的三種格式，設(shè)計(jì)物鏡，使BD對(duì)應(yīng)的物鏡的中立位置位于CD對(duì)應(yīng)的物鏡的中立位置和DVD對(duì)應(yīng)的物鏡的中立位置的中間。因此，減小了光學(xué)拾取器的聚焦方向上的厚度。
另一方面，在專利文獻(xiàn)2中，采用了適用于上述三種格式的三波長(zhǎng)兼容物鏡。
雖然減小了專利文獻(xiàn)1中的光學(xué)拾取器的厚度，但是由于CD對(duì)應(yīng)的物鏡的中立位置不同于DVD對(duì)應(yīng)的物鏡的中立位置，因此兩者的工作距離將出現(xiàn)差距(ΔWD)。因此，工作距離的不同將增大光學(xué)拾取器的物鏡在光軸方向上的厚度。
在專利文獻(xiàn)2中，與激光所進(jìn)入的BD、DVD和CD的覆蓋層的差(Δ覆蓋層厚/覆蓋層的折射率)對(duì)應(yīng)的空氣中的光程差成為三波長(zhǎng)兼容透鏡的沿聚焦方向的致動(dòng)器移動(dòng)行程的中心位置的差(中立位置的差)。因而，在該結(jié)構(gòu)中，移動(dòng)行程量將變大，因此阻止了光學(xué)拾取器厚度的減小。
在專利文獻(xiàn)1中，如上所述，雙波長(zhǎng)兼容物鏡的焦距是恒定的。然而，DVD對(duì)應(yīng)的激光所使用的雙波長(zhǎng)兼容物鏡的NA(數(shù)值孔徑)與CD對(duì)應(yīng)的不同。當(dāng)DVD對(duì)應(yīng)的NA大于CD對(duì)應(yīng)的NA時(shí)，DVD對(duì)應(yīng)的激光束的直徑將不必要地增大。換句話說，當(dāng)雙波長(zhǎng)兼容物鏡透射激光時(shí)，CD對(duì)應(yīng)的激光的有效直徑將不同于DVD對(duì)應(yīng)的激光的有效直徑。特別地，在專利文獻(xiàn)2中，當(dāng)使用三波長(zhǎng)兼容物鏡時(shí)，由于BD對(duì)應(yīng)的NA最大，因此BD對(duì)應(yīng)的射束直徑將比DVD對(duì)應(yīng)的大。因而，在這種情況下，物鏡將變大。
考慮到上述內(nèi)容，理想的是提供一種物鏡裝置、一種光學(xué)拾取裝置和一種光盤驅(qū)動(dòng)裝置，其對(duì)具有三種不同類型的格式的記錄介質(zhì)進(jìn)行處理，并可減小裝置的厚度。

發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種物鏡裝置，其包括第一物鏡、第二物鏡、第三物鏡和透鏡支架。第一物鏡具有第一數(shù)值孔徑，并可將激光聚焦在盤形狀的具有具有第一厚度的第一覆蓋層的第一光學(xué)記錄介質(zhì)上。第二物鏡具有第二數(shù)值孔徑，并可將激光聚焦在盤形狀的具有具有第二厚度的第二覆蓋層的第二光學(xué)記錄介質(zhì)上，其中第二厚度大于第一厚度，第二數(shù)值孔徑小于第一數(shù)值孔徑。第三物鏡具有第三數(shù)值孔徑，并可將激光聚焦在盤形狀的具有具有第三厚度的第三覆蓋層的第三光學(xué)記錄介質(zhì)上，其中第三厚度大于第二厚度，第三數(shù)值孔徑小于第二數(shù)值孔徑。透鏡支架整體地支撐第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡。
在這個(gè)實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于第一、第二和第三光學(xué)記錄介質(zhì)分別設(shè)置第一、第二和第三物鏡。因而，可根據(jù)這些物鏡的工作距離而相對(duì)改變這些物鏡的在聚焦方向上的位置，并且這些物鏡可以由透鏡支架支撐。當(dāng)這些物鏡被固定在它們的沿聚焦方向最適宜的位置上時(shí)，將獲得具有較現(xiàn)有技術(shù)的厚度更小的厚度的物鏡裝置。
另外，由于設(shè)置了第一、第二和第三物鏡，將可以解決現(xiàn)有技術(shù)的例如兼容物鏡等透鏡變大的問題。因此，這個(gè)實(shí)施例有助于減小物鏡裝置的厚度。
“能夠聚焦”包括信號(hào)能夠被記錄或能夠被再現(xiàn)的狀態(tài)。
在這個(gè)實(shí)施例中，第一物鏡具有第一焦距和第一透鏡主點(diǎn)(principalpoint)。第二物鏡具有第二焦距和第二透鏡主點(diǎn)。第三物鏡具有第三焦距和第三透鏡主點(diǎn)。透鏡支架支撐第二物鏡，使得第二透鏡主點(diǎn)位于在聚焦方向上距離第一物鏡的第一透鏡主點(diǎn)一距離的位置上，該距離是第一焦距和第二焦距之差與對(duì)應(yīng)于第一厚度和第二厚度之差的空氣中的光程之和；透鏡支架支撐第三物鏡，使得第三透鏡主點(diǎn)位于在聚焦方向上距離第一透鏡主點(diǎn)一距離的位置上，該距離是第一焦距和第三焦距之差與對(duì)應(yīng)于第一厚度與第三厚度之差的空氣中的光程之和。因而，由支架來固定物鏡的聚焦方向上的初始位置(下文中，這些初始位置被稱為“初始聚焦位置”或“移動(dòng)行程的中心位置(center position)”)。換句話說，在專利文獻(xiàn)1和2中描述的物鏡的中立位置變成恒定的。因而，各中立位置之間的差變成零。并因此可減小物鏡裝置的厚度。
在這個(gè)實(shí)施例中，激光進(jìn)入的第一覆蓋層、第二覆蓋層和第三覆蓋層中的任意兩個(gè)的厚度之差將被空氣中的光程長(zhǎng)度取代，并且物鏡的初始聚焦位置將隨這些光程長(zhǎng)度而偏離。因而，這些差將被轉(zhuǎn)換成以及被稱為“空氣中的光程長(zhǎng)度”。
“聚焦方向”是物鏡裝置靠近或者遠(yuǎn)離第一至第三記錄介質(zhì)中的一個(gè)的前表面的方向。在這個(gè)實(shí)施例中，很顯然，具有較大數(shù)值孔徑的物鏡位于更接近光學(xué)記錄介質(zhì)的位置上。
本實(shí)施例與這樣的實(shí)施例基本相同其中，透鏡支架支撐第一物鏡，使得第一透鏡主點(diǎn)位于沿聚焦方向距離第二物鏡的第二透鏡主點(diǎn)一距離的位置上，該距離是第一焦距和第二焦距之差與對(duì)應(yīng)于第二厚度和第一厚度之差的空氣中的光程長(zhǎng)度之和；透鏡支架支撐第三物鏡，使得第三透鏡主點(diǎn)位于沿聚焦方向距離第二透鏡主點(diǎn)一距離的位置上，該距離是第二焦距和第三焦距之差與對(duì)應(yīng)于第二厚度和第三厚度之差的空氣中的光程長(zhǎng)度之和。換句話說，在該實(shí)施例中，將第二物鏡的第二透鏡主點(diǎn)設(shè)定為基準(zhǔn)位置。
這可應(yīng)用于將第三物鏡的第三透鏡主點(diǎn)設(shè)定為基準(zhǔn)位置的情況。在這種情況中，透鏡支架支撐第一物鏡，使得第一透鏡主點(diǎn)位于沿聚焦方向距離第三物鏡的第三透鏡主點(diǎn)一定距離的位置上，該距離是第三焦距和第一焦距之差與對(duì)應(yīng)于第三厚度和第一厚度之差的空氣中的光程長(zhǎng)度之和；透鏡支架支撐第二物鏡，使得第二透鏡主點(diǎn)位于在聚焦方向上距離第三透鏡主點(diǎn)一定距離的位置上，該距離是第三焦距和第二焦距之差與對(duì)應(yīng)于第三厚度和第二厚度之差的空氣中的光程長(zhǎng)度之和。
在這個(gè)實(shí)施例中，第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡中的至少兩個(gè)是整體鑄造的。因而，可以減小至少兩個(gè)物鏡間的距離。因此，可以減小物鏡裝置的尺寸。因而，當(dāng)制造物鏡裝置時(shí)，由于物鏡是整體鑄造的，因此提高了至少兩個(gè)物鏡的安裝位置的精度和傾斜精度。
在這個(gè)實(shí)施例中，第一數(shù)值孔徑在0.8-0.9的范圍內(nèi)，第二數(shù)值孔徑在0.6-0.7的范圍內(nèi)，以及第三數(shù)值孔徑在0.45-0.55的范圍內(nèi)。換句話說，這個(gè)實(shí)施例描述了第一光學(xué)介質(zhì)是BD，第二光學(xué)記錄介質(zhì)是DVD或HD(高清晰)DVD，以及第三光學(xué)記錄介質(zhì)是CD。這些數(shù)值孔徑的數(shù)值范圍代表了第一至第三光學(xué)記錄介質(zhì)的制造公差或者第一至第三物鏡的制造公差。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種光學(xué)拾取裝置，其包括光源、第一物鏡、第二物鏡、第三物鏡、透鏡支架以及致動(dòng)器。光源發(fā)出具有第一波長(zhǎng)的第一激光、具有較第一波長(zhǎng)更大的第二波長(zhǎng)的第二激光以及具有較第二波長(zhǎng)更大的第三波長(zhǎng)的第三激光。第一物鏡具有第一數(shù)值孔徑，并能將第一激光聚焦在具有具有第一厚度的第一覆蓋層的盤形狀的第一光學(xué)記錄介質(zhì)上。第二物鏡具有第二數(shù)值孔徑，并能將第二激光聚焦在具有具有第二厚度的第二覆蓋層的盤形狀的第二光學(xué)記錄介質(zhì)上，其中第二厚度比第一厚度大，第二數(shù)值孔徑比第一數(shù)值孔徑小。第三物鏡具有第三數(shù)值孔徑，并能夠?qū)⒌谌す饩劢乖诰哂芯哂械谌穸鹊牡谌采w層的盤形狀的第三光學(xué)覆蓋層上，其中第三厚度比第二厚度大，第三數(shù)值孔徑比第二數(shù)值孔徑小。透鏡支架支撐第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡。致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)透鏡支架。
在這個(gè)實(shí)施例中，“光源”可以是發(fā)出激光的多個(gè)光源。相反，“光源”也可以是由一個(gè)物理結(jié)構(gòu)構(gòu)成的一個(gè)光源?！暗谝徊ㄩL(zhǎng)”例如在400-410nm的范圍內(nèi)，“第二波長(zhǎng)”例如在650-660nm的范圍內(nèi)，以及“第三波長(zhǎng)”例如在770-830nm的范圍內(nèi)。然而，它們并不限于這些范圍。
“致動(dòng)器”是至少沿循軌方向和聚焦方向?qū)χ蚊總€(gè)物鏡的透鏡支架進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以記錄或再現(xiàn)信號(hào)的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。致動(dòng)器可以是例如電磁、靜電或壓電驅(qū)動(dòng)，任意類型，只要其能夠被驅(qū)動(dòng)。
在這個(gè)實(shí)施例中，透鏡支架支撐第一物鏡和第二物鏡，以便滿足ΔST1＜L1，其中ΔST1是致動(dòng)器的第一物鏡的移動(dòng)行程的中間位置和第二物鏡的移動(dòng)行程的中間位置沿聚焦方向的差，而L1是與第一厚度和第二厚度之差對(duì)應(yīng)的空氣中的光程長(zhǎng)度。換而言之，在這個(gè)實(shí)施例中，透鏡支架支撐第二物鏡和第三物鏡，以便滿足ΔST2＜L2，其中ΔST2是致動(dòng)器的第二物鏡的移動(dòng)行程的中間位置和第三物鏡的移動(dòng)行程的中間位置沿聚焦方向的差，以及L2是與第二厚度和第三厚度之差對(duì)應(yīng)的空氣中的光程長(zhǎng)度。換而言之，在這個(gè)實(shí)施例中，透鏡支架支撐第三物鏡和第一物鏡，以便滿足ΔST3＜L3，其中ΔST3是致動(dòng)器的第三物鏡的移動(dòng)行程的中間位置和第一物鏡的移動(dòng)行程的中間位置沿聚焦方向的差，以及L3是與第三厚度和第一厚度之差對(duì)應(yīng)的空氣中的光程長(zhǎng)度。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種光盤驅(qū)動(dòng)裝置，包括旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一物鏡、第二物鏡、第三物鏡、透鏡支架、致動(dòng)器和記錄/再現(xiàn)處理部分。旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)具有具有第一厚度的第一覆蓋層的盤形狀的第一光學(xué)記錄介質(zhì)、具有具有較第一厚度更大的第二厚度的第二覆蓋層的盤形狀的第二光學(xué)記錄介質(zhì)或具有具有較第二厚度更大的第三厚度的第三覆蓋層的盤形狀的第三光學(xué)記錄介質(zhì)。第一物鏡具有第一數(shù)值孔徑，并可將激光聚焦在第一光學(xué)記錄介質(zhì)上。第二物鏡具有比第一數(shù)值孔徑小的第二數(shù)值孔徑，并可將激光聚焦在第二光學(xué)記錄介質(zhì)上。第三物鏡具有比第二數(shù)值孔徑小的第三數(shù)值孔徑，并可將激光聚焦在第三光學(xué)記錄介質(zhì)上。透鏡支架整體地支撐第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡。致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)透鏡支架。記錄/再現(xiàn)處理部分將信號(hào)記錄在通過旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)的第一光學(xué)記錄介質(zhì)、第二光學(xué)記錄介質(zhì)或第三光學(xué)記錄介質(zhì)上，或者通過第一物鏡、第二物鏡或第三物鏡再現(xiàn)其上的信號(hào)?！坝涗?再現(xiàn)處理部分”指的是記錄或再現(xiàn)信號(hào)所需的部件、功能、處理電路等。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種驅(qū)動(dòng)物鏡的方法。使具有第一數(shù)值孔徑的第一物鏡將激光聚焦在具有具有第一厚度的第一覆蓋層的盤形狀的第一光學(xué)記錄介質(zhì)上。使具有比第一數(shù)值孔徑小的第二數(shù)值孔徑的第二物鏡將激光聚焦在具有具有比第一厚度大的第二厚度的第二覆蓋層的盤形狀的第二光學(xué)記錄介質(zhì)上。使具有比第二數(shù)值孔徑小的第三數(shù)值孔徑的第三物鏡將激光聚焦在具有具有比第二厚度大的第三厚度的第三覆蓋層的盤形狀的第三光學(xué)記錄介質(zhì)上。驅(qū)動(dòng)整體地支撐第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡的透鏡支架，以便記錄或再現(xiàn)信號(hào)。
如上所述，依據(jù)這些實(shí)施例，將可適用于三種格式的記錄介質(zhì)，并可減小裝置的厚度。
如附圖所示，根據(jù)下文的最佳實(shí)施方式的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。


從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中可以完全理解本發(fā)明，其中相同的參考標(biāo)記代表了相同的元件，附圖是圖1是示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光盤驅(qū)動(dòng)裝置的分解透視圖；圖2是示意性示出安裝在圖1示出的光盤驅(qū)動(dòng)裝置中的光學(xué)拾取裝置的平面圖；圖3是示出圖1示出的光盤驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖4是示出容納在圖2示出的光學(xué)拾取裝置的光學(xué)系統(tǒng)中的集光裝置的側(cè)視圖；圖5是示出激光耦合器的透視圖；圖6是列舉了CD、DVD和BD對(duì)應(yīng)的物鏡各自的φ(有效直徑)、f(焦距)和NA的表；圖7是列舉了CD、DVD和BD的覆蓋層的厚度的表；圖8是示出依據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)拾取裝置的平面圖；圖9是示出圖8示出的光學(xué)拾取裝置的集光裝置的外圍部分的側(cè)視圖；圖10是示出依據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)拾取裝置的平面圖；圖11A是沿著圖10的線A-A的剖面圖；圖11B是沿著圖10的線B-B的剖面圖；以及圖12是示出依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的集光裝置的側(cè)視圖，BD對(duì)應(yīng)的物鏡設(shè)置在集光裝置的中間。
具體實(shí)施例方式
接下來，參看附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是示意性示出依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光盤驅(qū)動(dòng)裝置50的分解透視圖。圖2是示意性示出安裝在圖1示出的光盤驅(qū)動(dòng)裝置50中的光學(xué)拾取裝置的平面圖。
光盤驅(qū)動(dòng)裝置50是一種在作為光學(xué)記錄介質(zhì)的光盤(DVD±R/RW，CD-R/RW或BD)1上記錄信息以及再現(xiàn)光盤1上的信息的裝置。光盤1可具有單個(gè)信號(hào)記錄層或多個(gè)信號(hào)記錄層。在以下描述中，光盤1可稱為“BD100”、“DVD200”或“CD300”。這三種光盤或者包括HD DVD的四種光盤均可稱為“光盤1”。
光盤驅(qū)動(dòng)裝置50具有例如盤托3、光學(xué)拾取裝置6以及外殼7，其中盤托3裝載光盤1，光學(xué)拾取裝置6中安裝了光學(xué)系統(tǒng)等(以下將要描述)，外殼7容納了光盤1和光學(xué)拾取裝置6。
盤托3具有夾具機(jī)構(gòu)，光盤1通過該機(jī)構(gòu)裝載在盤托3上。夾具機(jī)構(gòu)使得光盤1可以裝載在盤托3上并可在盤托3上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
光學(xué)拾取裝置6具有一可移動(dòng)基座4、安裝在可移動(dòng)基座4上的光學(xué)系統(tǒng)30以及驅(qū)動(dòng)集光裝置(物鏡裝置)20的致動(dòng)器8。可移動(dòng)基座4連接至螺紋電機(jī)(thread motor)(未示出)的旋轉(zhuǎn)軸，并且可在光盤1的徑向上沿著設(shè)置在光學(xué)拾取裝置6兩端上的引導(dǎo)軸5滑動(dòng)。致動(dòng)器8是一種雙軸致動(dòng)器，其可驅(qū)動(dòng)和控制例如可在聚焦方向和循軌方向上移動(dòng)集光裝置20的聚焦伺服和循軌伺服機(jī)構(gòu)。除了雙軸致動(dòng)器，致動(dòng)器8也可以是一種三軸致動(dòng)器，除了聚焦方向和循軌方向，其能夠沿著一相對(duì)于光盤1的傾角方向移動(dòng)集光裝置20。
圖3是示出圖1示出的光盤驅(qū)動(dòng)裝置50的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖2所示，除了具有光學(xué)拾取裝置6之外，光盤驅(qū)動(dòng)裝置50還具有主軸電機(jī)9、進(jìn)給電機(jī)10、系統(tǒng)控制器11、伺服控制電路12、前置放大器13、信號(hào)調(diào)制器/解調(diào)器/ECC(糾錯(cuò)編碼)部分14、接口15、D/A和A/D轉(zhuǎn)換器16、視聽處理部分17、視聽信號(hào)輸入/輸出部分18和激光控制部分19。
主軸電機(jī)9是一種旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)光盤1的電機(jī)。盤托3和主軸電機(jī)9構(gòu)成旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
進(jìn)給電機(jī)10是一種在光盤1的徑向上移動(dòng)圖1示出的可移動(dòng)基座4的電機(jī)。因而，進(jìn)給電機(jī)10在光盤1的徑向上移動(dòng)光學(xué)拾取裝置6。
設(shè)置系統(tǒng)控制器11來控制整個(gè)光盤驅(qū)動(dòng)裝置50以及獨(dú)立地進(jìn)行信號(hào)處理并且控制伺服機(jī)構(gòu)。
伺服控制電路12基于從前置放大器13獲得的信號(hào)(聚焦誤差信號(hào)和循軌誤差信號(hào))產(chǎn)生聚焦伺服信號(hào)和循軌伺服信號(hào)，并將這些信號(hào)供給光學(xué)拾取裝置6和進(jìn)給電機(jī)10。
前置放大器13利用從光學(xué)拾取裝置6獲得的信號(hào)產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)、循軌誤差信號(hào)和RF信號(hào)。
信號(hào)調(diào)制器/解調(diào)器/ECC(糾錯(cuò)編碼)部分14解調(diào)RF信號(hào)，獲得記錄信號(hào)，并對(duì)記錄信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理。例如，信號(hào)調(diào)制器/解調(diào)器/ECC部分14將ECC加入記錄信號(hào)中，并校正再現(xiàn)信號(hào)(RF信號(hào))的誤差。
接口15與外部電腦27進(jìn)行信號(hào)交換。
D/A和A/D轉(zhuǎn)換器16將作為數(shù)字信號(hào)的再現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，以及將作為模擬信號(hào)的記錄信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
視聽處理部分17和視聽信號(hào)輸入/輸出部分18與外部裝置進(jìn)行音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的交換。
激光控制部分19依據(jù)記錄模式、再現(xiàn)模式、光盤1的類型等來控制安裝在光學(xué)拾取裝置6中的半導(dǎo)體激光器的輸出和波長(zhǎng)。
光盤驅(qū)動(dòng)裝置50驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)9來旋轉(zhuǎn)光盤1，并且利用從伺服控制電路12供給的控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)和控制進(jìn)給電機(jī)10。通過將光學(xué)拾取裝置6移動(dòng)到對(duì)應(yīng)于光盤1的選定信號(hào)記錄層的所需記錄軌道的位置上，光盤驅(qū)動(dòng)裝置50在選定的信號(hào)記錄層上記錄信息和再現(xiàn)其上的信息。
參看圖2，光學(xué)系統(tǒng)30具有單波長(zhǎng)激光二極管90、激光耦合器92、光電檢測(cè)器93、第一調(diào)整透鏡99、二分之一波片96、第一偏振分束器94、第二偏振分束器95、第二調(diào)整透鏡97、反射鏡98、光柵24、準(zhǔn)直透鏡84和集光裝置20。
單波長(zhǎng)激光二極管90發(fā)出與BD100相對(duì)應(yīng)的400-410nm波長(zhǎng)的激光(下文中這種激光稱為第一激光)。激光耦合器92具有光接收和發(fā)射裝置，其發(fā)出與DVD200相對(duì)應(yīng)的650-660nm波長(zhǎng)的激光(這種激光稱為第二激光)，以及與CD300相對(duì)應(yīng)的770-830nm波長(zhǎng)的激光(下文中這種激光稱為第三激光)，并接收從光盤反射的第二和第三激光的回光。
光電檢測(cè)器93檢測(cè)從光盤1反射回的第一激光的回光。第二調(diào)整透鏡97調(diào)整射束直徑，由此光電檢測(cè)器93適當(dāng)?shù)貦z測(cè)回光。反射鏡98將從第二調(diào)整透鏡97發(fā)出的第一激光引導(dǎo)至光電檢測(cè)器93。
準(zhǔn)直透鏡84準(zhǔn)直由第一偏振分束器94透射或反射的各個(gè)波長(zhǎng)的激光。準(zhǔn)直透鏡84由透鏡支架51支撐。另外，透鏡支架51的兩端由在光軸方向上延伸的一對(duì)引導(dǎo)軸52所支撐。另外，由于透鏡支架51與驅(qū)動(dòng)電機(jī)54的絲桿55相適配，透鏡支架51可在光軸方向上移動(dòng)。對(duì)應(yīng)于光盤1的格式，旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)54的絲桿55。如此，可在光軸方向上移動(dòng)透鏡支架51。因而，可補(bǔ)償準(zhǔn)直透鏡84的球面像差，該像差是因?yàn)榧す馑M(jìn)入的各個(gè)格式的光盤1中前表面上的覆蓋層厚度的不同所引起的。
圖4是示出容納在圖2示出的光學(xué)拾取裝置6的光學(xué)系統(tǒng)30中的集光裝置的外圍部分的側(cè)視圖。光學(xué)系統(tǒng)30同樣具有棱鏡86、反射鏡83、第一四分之一波片87和第二四分之一波片85。
棱鏡86透射由準(zhǔn)直透鏡84透射的第一激光并反射由準(zhǔn)直透鏡84透射的第二或第三激光至光盤1一側(cè)。反射鏡83反射由準(zhǔn)直透鏡84和棱鏡86透射的第一激光至光盤1一側(cè)。第一四分之一波片87轉(zhuǎn)換由棱鏡86反射的第二或第三激光的線性偏振光成為圓偏振光。第二四分之一波片85轉(zhuǎn)換由棱鏡86透射的第一激光的線性偏振光成為圓偏振光。
棱鏡86具有分光膜86a和86b，其具有波長(zhǎng)依賴性，以及依賴于對(duì)應(yīng)的物鏡的次序的反射和透射膜特性。然而，如下文將描述的，當(dāng)DVD物鏡22用作HD DVD物鏡時(shí)，由于BD對(duì)應(yīng)的激光的波長(zhǎng)與HD DVD對(duì)應(yīng)的激光的波長(zhǎng)相同，因此必須最優(yōu)化地設(shè)置棱鏡86的分光膜86a和86b的反射和透射比例。
單波長(zhǎng)激光二極管90的發(fā)光部分發(fā)出第一激光至第一偏振分束器94。從單波長(zhǎng)激光二極管90發(fā)出的激光被光柵24旋轉(zhuǎn)，該光柵對(duì)于第一激光具有二分之一波片功能，使得第一激光的S偏振光進(jìn)入第一偏振分束器94。另外，光柵24將第一激光分成三束，以根據(jù)差動(dòng)推挽方法產(chǎn)生循軌誤差信號(hào)。此后，三束光進(jìn)入第一偏振分束器94。
圖5是示出激光耦合器92的透視圖。在圖5中，未示出覆蓋激光耦合器92的例如殼體等元件。在激光耦合器92的表面區(qū)域上具有硅芯片103。硅芯片103具有光電檢測(cè)器101和102，分別檢測(cè)第二和第三激光的回光。光電二極管芯片109安裝在硅芯片103上。雙波長(zhǎng)激光二極管104安裝在光電二極管芯片109上。雙波長(zhǎng)激光二極管104通過表面區(qū)域上具有PIN光電二極管108的光電二極管芯片109安裝在硅芯片103上。安裝在光電二極管芯片109上的PIN光電二極管108監(jiān)控從雙波長(zhǎng)激光二極管104的背面發(fā)出的激光，以控制雙波長(zhǎng)激光二極管104的輸出。
具有傾斜面105a的棱鏡105安裝在硅芯片103上，該傾斜面以近似直角反射從雙波長(zhǎng)激光二極管104發(fā)出的第二或第三激光。在傾斜面105a上反射的激光到達(dá)第二偏振分束器95。另一方面，在光盤1的信號(hào)記錄表面上反射的回光通過棱鏡105的傾斜面105a。因此，光電檢測(cè)器101或102檢測(cè)到回光。
參看圖2，第一和第二偏振分束器94和95均具有波長(zhǎng)選擇功能。換句話說，第一和第二偏振分束器94和95是依據(jù)入射光的波長(zhǎng)透射或反射入射光的裝置。第一和第二偏振分束器94和95由形成在棱鏡的接合平面94a和95a上的具有預(yù)定結(jié)構(gòu)的光學(xué)薄膜構(gòu)成。因而，第一偏振分束器94透射第二和第三激光且無論兩者的偏振狀態(tài)如何。相反的，第一偏振分束器94根據(jù)激光的偏振狀態(tài)來透射或反射第一激光。同樣的，第二偏振分束器95透射第二和第三激光且無論兩者的偏振狀態(tài)如何。相反，第二偏振分束器95根據(jù)激光的偏振狀態(tài)來透射或反射第一激光。
更具體地，當(dāng)單波長(zhǎng)激光二極管90發(fā)出第一激光，并且作為由光柵24產(chǎn)生的S偏振光的第一激光的入射角是設(shè)計(jì)好的中間值時(shí)，第一偏振分束器94通過接合平面94a將第一激光完全反射到達(dá)準(zhǔn)直透鏡84一側(cè)。另一方面，當(dāng)?shù)谝患す庠诠獗P1的信號(hào)記錄表面反射，并且作為由第二四分之一波片85產(chǎn)生的P偏振光的第一激光的回光的入射角是設(shè)計(jì)好的中間角度時(shí)，第一偏振分束器94完全反射第一激光到達(dá)第二偏振分束器95一側(cè)。
二分之一波片96設(shè)置在第一偏振分束器94和第二偏振分束器95之間。二分之一波片96將第一偏振分束器94透射的作為P偏振光的第一激光的回光改變?yōu)镾偏振光。S偏振光進(jìn)入第二偏振分束器95。與第一偏振分束器94類似地，當(dāng)作為S偏振光的第一激光的入射角是設(shè)計(jì)好的中間值時(shí)，第二偏振分束器95通過接合平面95a完全反射第一激光。在接合平面95a上反射的回光通過第二調(diào)整透鏡97和反射鏡98進(jìn)入光電檢測(cè)器93的光接收平面。
集光裝置20具有BD物鏡21、DVD物鏡22、CD物鏡23和透鏡支架26，其中BD物鏡21將第一激光聚焦在光盤1的信號(hào)記錄表面上，DVD物鏡將第二激光聚焦在光盤1的信號(hào)記錄表面上，CD物鏡23將第三激光聚焦在光盤1的信號(hào)記錄表面上，透鏡支架26整體地支撐BD、DVD和CD物鏡21、22和23。透鏡支架26通常由樹脂制成。可替換的，透鏡支架26可由輕金屬例如鋁制成?；蛘咄哥R支架26可由其他材料制成。
由于對(duì)應(yīng)于三種格式的BD、DVD和CD物鏡21、22和23是獨(dú)立設(shè)置的，它們可由透鏡支架26支撐，使得物鏡21、22和23的在聚焦方向上的位置根據(jù)它們的工作距離進(jìn)行相對(duì)的改變。當(dāng)物鏡21、22和23固定在它們沿聚焦方向的最優(yōu)的位置上時(shí)，可以獲得具有比現(xiàn)有技術(shù)的厚度更小厚度的物鏡裝置。支撐物鏡21、22和23的最優(yōu)位置將在后面描述。
另外，當(dāng)分別設(shè)置BD、DVD和CD物鏡21、22和23時(shí)，將可以解決例如現(xiàn)有技術(shù)的兼容物鏡的很大的問題。因而，這種結(jié)構(gòu)有助于減小物鏡裝置的厚度。這點(diǎn)將在下文中詳細(xì)描述。
在光學(xué)系統(tǒng)30中，從單波長(zhǎng)激光二極管90發(fā)出的第一激光通過光柵24轉(zhuǎn)變?yōu)镾偏振光。因而，作為S偏振光的第一激光在第一偏振分束器94的接合平面94a上被完全反射。被完全反射的第一激光通過準(zhǔn)直透鏡84、物鏡21和BD100的覆蓋層100a聚焦在信號(hào)記錄表面100b上，其中為準(zhǔn)直透鏡設(shè)定預(yù)定的焦距使得可以消除BD100的球面像差。另一方面，在BD100的信號(hào)記錄表面上反射的激光回光通過第二四分之一波片85轉(zhuǎn)變?yōu)镻偏振光。因此，作為P偏振光的激光被第一偏振分束器94完全透射。完全透射的第一激光回光通過緊接著在第二偏振分束器95前設(shè)置的二分之一波片96轉(zhuǎn)變?yōu)镾偏振光。因此，作為S偏振光的第一激光在第二偏振分束器95的接合表面95a上被完全反射，然后聚焦在光電檢測(cè)器93的光接收表面上。
另外，從激光耦合器92發(fā)出的第二或第三激光被設(shè)置在覆蓋激光耦合器的殼體的上部的光柵(未示)分成三束，然后被第二偏振分束器95、二分之一波片96和第一偏振分束器94完全透射。被完全透射的第二或第三激光通過準(zhǔn)直透鏡84和DVD物鏡22或CD物鏡以及DVD200或CD300的覆蓋層200a和300a而聚焦在信號(hào)記錄表面200b或300b上，其中為準(zhǔn)直透鏡設(shè)定預(yù)定的焦距使得可以消除DVD200或CD300的球面像差。另一方面，在DVD200或CD300的信號(hào)記錄表面200b或300b上反射的第二或第三激光的回光通過與去程路徑相同的光學(xué)路徑進(jìn)入激光耦合器92。第二或第三激光的回光在棱鏡105的傾斜面105a上透射，然后聚焦在光電檢測(cè)器101或102上。
在這個(gè)實(shí)施例中，作為循軌伺服方法，舉例說明了三光束方法?；蛘呖梢圆捎萌魏我阎难壦欧椒?。在光學(xué)系統(tǒng)30中，僅選擇性透射或反射第一激光?；蛘呤褂玫谝缓偷诙穹质?4和95的偏振光分光膜(接合平面94a和95a)，僅選擇性地透射或反射第二激光。
圖6是列舉了依據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例的CD物鏡23、DVD物鏡22和BD物鏡21各自的φ(有效直徑)(mm)、f(焦距)(mm)和NA的表。圖7是列舉了CD300、DVD200和BD100的覆蓋層300a、200a和100a各自的t(厚度)(mm)的表。對(duì)于φ和f，表中的這些值均是例子。這些值依賴于物鏡的設(shè)計(jì)尺寸。對(duì)于NA，表中的值可以具有一定的范圍。特別地，CD物鏡23的NA具有0.45-0.55的范圍。對(duì)于t，表中的值在一定誤差范圍內(nèi)變化。在下文中，BD的覆蓋層的厚度由t1代表，DVD的覆蓋層的厚度由t2代表，以及CD的覆蓋層的厚度由t3代表(參見圖4)。
如圖4所示，BD、DVD和CD物鏡21、22和23的透鏡主點(diǎn)分別稱為第一透鏡主點(diǎn)21a、第二透鏡主點(diǎn)22a和第三透鏡主點(diǎn)23a。透鏡主點(diǎn)是透鏡的光學(xué)中心，也是用于確定焦距f的中心點(diǎn)。BD、DVD和CD物鏡21、22和23分別具有第一焦距f1、第二焦距f2和第三焦距f3。
在這個(gè)實(shí)施例中，第一焦距f1和第二焦距f2之差由Δfa代表，第二焦距f2和第三焦距f3之差由Δfb代表，以及第三焦距f3和第一焦距f1之差由Δfc代表。另外，激光進(jìn)入的BD100和DVD200的覆蓋層100a和200a的厚度之差由Δta(＝t2-t1)代表，激光進(jìn)入的DVD200和CD300的覆蓋層200a和300a的厚度之差由Δtb(＝t3-t2)代表，以及激光進(jìn)入的CD300和BD100的覆蓋層300a和100a的厚度之間的距離由Δtc(＝t3-t1)代表。
圖6示出的例子表示Δfa＝0.385，Δfb＝0.380，Δfc＝0.765，Δta＝0.5，Δtb＝0.6以及Δtc＝1.1。
對(duì)應(yīng)于Δta的在空氣中激光的光程長(zhǎng)度L1，對(duì)應(yīng)于Δtb的在空氣中激光的光程長(zhǎng)度L2，以及對(duì)應(yīng)于Δtc的在空氣中激光的光程長(zhǎng)度L3可由下式表示L1＝Δta/覆蓋層的折射率 (1)
L2＝Δtb/覆蓋層的折射率 (2)L3＝Δtc/覆蓋層的折射率 (3)當(dāng)激光進(jìn)入的BD100、DVD200和CD300的覆蓋層由例如聚碳酸酯樹脂制成時(shí)，由于它的折射率是1.6，在圖6示出的實(shí)施例中，光學(xué)路徑將如下所示L1＝0.5/1.6≈0.31(4)L2＝0.6/1.6≈0.38(5)L3＝1.1/1.6≈0.69(6)當(dāng)BD、DVD和CD物鏡21、22和23的覆蓋層由除了聚碳酸酯樹脂之外的其他物質(zhì)制成時(shí)，由于它的折射率將不再是1.6，光學(xué)路徑L1、L2和L3將與上述的值不同。
在本實(shí)施例中，激光進(jìn)入的覆蓋層100a、200a和300a的厚度的差被空氣中的光程長(zhǎng)度取代，物鏡21、22和23的初始聚焦位置將因光程長(zhǎng)度而偏離。初始聚焦位置成為致動(dòng)器8驅(qū)動(dòng)透鏡支架26移動(dòng)的距離的中心位置。在這個(gè)實(shí)施例中，可以將BD、DVD和CD物鏡21、22和23的移動(dòng)行程的中心位置的差設(shè)定為零。
可以認(rèn)為，公式(1)、(2)和(3)代表了采用現(xiàn)有技術(shù)中的雙波長(zhǎng)兼容物鏡的光學(xué)拾取器的移動(dòng)行程的中心位置的差。
(a)在公式(1)的情況中，假定采用BD/DVD兼容物鏡和獨(dú)立的CD物鏡。在這種情況中，BD/DVD兼容物鏡和CD物鏡的移動(dòng)行程的中心位置之差是L1。
(b)在公式(2)的情況中，假定采用DVD/CD兼容物鏡和獨(dú)立的BD物鏡。在這種情況中，DVD/CD兼容物鏡和BD物鏡的移動(dòng)行程的中心位置之差是L2。
(c)在公式(3)的情況中，假定采用BD/CD兼容物鏡和獨(dú)立的DVD物鏡。在這種情況中，BD/CD兼容物鏡和DVD物鏡的移動(dòng)行程的中心位置之差是L3。
正如下文將描述的，在本實(shí)施例中，物鏡21、22和23的移動(dòng)行程差比現(xiàn)有技術(shù)的(a)至(c)中任一個(gè)都要小。具體地，BD、DVD和CD物鏡21、22和23均由透鏡支架26支撐在以下位置上。
透鏡支架26將BD物鏡21支撐在沿其聚焦方向的預(yù)定位置上。雖然這個(gè)預(yù)定位置并沒有限制，但它將成為基準(zhǔn)位置。透鏡支架26支撐DVD物鏡22，使第二透鏡主點(diǎn)22a位于在聚焦方向上與作為基準(zhǔn)位置的第一透鏡主點(diǎn)21a相距Δfa+L1的位置上。因?yàn)锽D物鏡21、DVD物鏡22和CD物鏡23是獨(dú)立設(shè)置的并且它們的焦距是彼此不同的，因此還需要考慮焦距。
當(dāng)然，在這種情況中，如圖4所示，必須在聚焦方向上對(duì)準(zhǔn)物鏡21、22和23，使DVD物鏡22的移動(dòng)行程和BD物鏡21的移動(dòng)行程包含在CD物鏡23的移動(dòng)行程中。換句話說，BD物鏡21、DVD物鏡22和CD物鏡23在靠近光盤1一側(cè)依次對(duì)準(zhǔn)。
另外，透鏡支架26支撐CD物鏡23，使第三透鏡主點(diǎn)23a位于沿聚焦方向與作為基準(zhǔn)位置的第一透鏡主點(diǎn)21a相距Δfc+L3的位置上。
因而，由于透鏡支架允許物鏡21、22和23的移動(dòng)行程的中心位置的差的最大值(ΔST)可以為零，因此，可以減小集光裝置20的厚度。因此，可以減小光學(xué)拾取裝置6和光盤驅(qū)動(dòng)裝置50的厚度。
“最大值”指的是BD物鏡21和DVD物鏡22的移動(dòng)行程的中心位置之差、DVD物鏡22和CD物鏡23的移動(dòng)行程的中心位置之差以及CD物鏡23和BD物鏡21的移動(dòng)行程的中心位置之差的最大值。
在這種情況中，物鏡21、22和23的有效直徑是幾乎相等的。有效直徑φ、NA以及焦距f的關(guān)系如下所示φ＝2×NA×f因而，如專利文獻(xiàn)1和2中公開的，當(dāng)采用兼容物鏡時(shí)，由于f是固定的，因此有效直徑與NA成比例地增大。然而，當(dāng)在這個(gè)實(shí)施例中不采用兼容物鏡時(shí)，BD和DVD的有效直徑不會(huì)不必要地變大。因此，不會(huì)對(duì)減小光學(xué)拾取器厚度和尺寸不利。這是因?yàn)樵谶@個(gè)實(shí)施例中，三個(gè)物鏡21、22和23是獨(dú)立設(shè)置的，并且它們的焦距是可選擇的。
在這個(gè)實(shí)施例中，將不再需要日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2005-100513的圖2示出的特殊棱鏡31，這可以減小光學(xué)拾取裝置6的厚度。
在這個(gè)實(shí)施例中，由于三個(gè)物鏡21、22和23是獨(dú)立設(shè)置的，雖然集光裝置20變重了，但三個(gè)物鏡21、22和23的總重量與例如現(xiàn)有技術(shù)的三波長(zhǎng)兼容物鏡這樣的大的透鏡的重量幾乎相等。
在這個(gè)實(shí)施例中，由于消除了移動(dòng)行程的中心位置的差，并且移動(dòng)行程變短，因此可以很容易設(shè)計(jì)致動(dòng)器8。換句話說，可以抑制致動(dòng)器8的伺服操作的DC增益和頻帶。另外，由于移動(dòng)行程變短，可以高速度地記錄和再現(xiàn)信號(hào)。
如上所述，物鏡21、22和23的移動(dòng)行程的中心位置的差的最大值ΔST最優(yōu)選為零。然而，這個(gè)最大值Δ并不一定必需為零。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)BD物鏡21和DVD物鏡22的移動(dòng)行程的中心位置的差由ΔST1代表時(shí)，優(yōu)選的是，透鏡支架26支撐BD物鏡21和DVD物鏡22，以滿足以下關(guān)系ΔST1＜L1(7)可替換的，當(dāng)DVD物鏡22和CD物鏡23的移動(dòng)行程的中心位置之差由ΔST2代表時(shí)，優(yōu)選的是，透鏡支架26支撐DVD物鏡22和CD物鏡23，以滿足以下關(guān)系ΔST2＜L2(8)可替換的，當(dāng)CD物鏡23和BD物鏡21的移動(dòng)行程的中心位置之差由ΔST3代表時(shí)，優(yōu)選的是，透鏡支架26支撐CD物鏡23和BD物鏡21，以滿足以下關(guān)系ΔST3＜L3(9)當(dāng)將式(7)、(8)和(9)應(yīng)用于圖6和7示出的實(shí)施例時(shí)，L1≈0.31的值是最小值。因而，優(yōu)選滿足式(7)。
當(dāng)BD物鏡21和DVD物鏡22的移動(dòng)行程的中心位置與CD物鏡23的移動(dòng)行程的中心位置偏離例如大約0.1mm時(shí)，致動(dòng)器8的性能以及減小致動(dòng)器8的厚度的效應(yīng)與ΔST是零的情況相同。換句話說，BD和DVD的預(yù)定翹曲值將小于CD的預(yù)定翹曲值。由此，BD和DVD的每一個(gè)的表面起伏的量小于CD的表面起伏的量。BD和DVD的最大預(yù)定翹曲值是±0.3mm，而CD的最大預(yù)定翹曲值是±0.4mm。換句話說，雖然BD物鏡21或DVD物鏡22偏離了CD物鏡23的移動(dòng)行程的中心位置0.1mm，但是BD物鏡21或DVD物鏡22的移動(dòng)行程的中心位置位于表面波動(dòng)量最大的CD的移動(dòng)行程范圍中。
圖8是示出依據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)拾取裝置106的平面圖。圖9是示出光學(xué)拾取裝置106的集光裝置35的外圍部分的側(cè)視圖。這里將簡(jiǎn)化或忽略與圖2和圖4示出的光學(xué)拾取裝置6相似的光學(xué)拾取裝置106的元件和功能的描述。而僅僅描述光學(xué)拾取裝置106不同于與光學(xué)拾取裝置6的元件和功能。
在光學(xué)拾取裝置106的集光裝置35中，DVD物鏡32和CD物鏡33整體鑄造成DVD/CD物鏡單元34。在這種情況中，物鏡32和33可由樹脂或玻璃制成。DVD/CD物鏡單元34和BD物鏡21是獨(dú)立的元件。這些物鏡由透鏡支架36整體支撐。在這種結(jié)構(gòu)中，可以縮短兩個(gè)物鏡32和33之間的距離。因此，可以減小集光裝置35和光學(xué)拾取裝置106的尺寸。另外，由于它們是整體鑄成的，當(dāng)制造集光裝置35時(shí)，也提高了兩個(gè)物鏡32和33的安裝位置精度和傾斜精度。
因而，不僅僅是DVD物鏡32和CD物鏡33可以整體鑄成，全部BD、DVD和CD物鏡也可以整體鑄成?；蛘撸珺D和CD物鏡可整體鑄成，而DVD物鏡可以獨(dú)立設(shè)置。
圖10是示出依據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)拾取裝置206的平面圖。圖11A是沿著圖10的線A-A的剖面圖。圖11B是沿著圖10的線B-B的剖面圖。在光學(xué)拾取裝置206的集光裝置40中，BD物鏡21和CD物鏡22在光盤1的徑向上對(duì)準(zhǔn)。另外，CD物鏡23和DVD物鏡22在光盤1的切線方向上對(duì)準(zhǔn)。BD、DVD和CD物鏡21、22和23由透鏡支架46整體支撐。
在光學(xué)拾取裝置206中，由于物鏡21、22和23的位置，單波長(zhǎng)激光二極管90和激光耦合器92的位置相對(duì)于圖2示出的位置是反向的。另外，在光學(xué)拾取裝置206中，設(shè)置了集光透鏡41、反射鏡42等。
在這個(gè)實(shí)施例中，依據(jù)諸如構(gòu)成集光裝置40的各部分的結(jié)構(gòu)、配置等的設(shè)計(jì)條件或安裝光學(xué)拾取裝置206的光盤驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)條件，布置集光裝置40的物鏡21、22和23的位置。例如，在圖10中，可以反向BD物鏡21和CD物鏡23的位置。同樣地，也可以反向CD物鏡23和DVD物鏡22的位置。同樣地，還可以反向BD物鏡21和DVD物鏡22的位置?；蛘?，還可在與徑向成一定角度的方向上對(duì)準(zhǔn)物鏡21、22和23。
圖12是示出依據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的集光裝置的側(cè)視圖。在集光裝置中，BD物鏡設(shè)置在各個(gè)物鏡的中間。在這個(gè)實(shí)施例中，CD物鏡23、BD物鏡21和DVD物鏡22均由透鏡支架26支撐，使得它們?cè)诳拷庠?未示)一側(cè)上依次對(duì)準(zhǔn)。在這種情況中，如圖4所示，可以設(shè)置棱鏡86和反射鏡83。在圖12中，可以設(shè)置一個(gè)棱鏡75。在棱鏡75和物鏡21、22和23中任一個(gè)之間設(shè)置四分之一波片76。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，依據(jù)設(shè)計(jì)需求和其他因素可以產(chǎn)生多種改進(jìn)、組合、次組合和轉(zhuǎn)換，并且這些均是落入權(quán)利要求及其同等物的范圍內(nèi)的。
在圖2和圖4所示的光學(xué)系統(tǒng)30中，第一、第二和第三激光的光學(xué)路徑是部分共享的。或者，光學(xué)系統(tǒng)30還可以具有使第一、第二和第三激光的光學(xué)路徑彼此獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。
圖4示出的集光裝置20的DVD物鏡22可用作HD DVD物鏡。換句話說，光學(xué)拾取裝置6可以借助三個(gè)物鏡21、22和23適用于與四種格式對(duì)應(yīng)的光盤。作為對(duì)于DVD物鏡來說很重要的設(shè)計(jì)條件的覆蓋層的厚度和NA與HD DVD物鏡的這些值幾乎相同。因而，當(dāng)采用波長(zhǎng)選擇性全息圖時(shí)，DVD物鏡22可以和HD DVD物鏡一樣使用。
本發(fā)明包含2006年5月9日在日本專利局申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)JP2006-130108的主題，該文獻(xiàn)在此全文引入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種物鏡裝置，其能夠?qū)⒓す饩劢乖诟髯跃鶠楸P形的第一光學(xué)記錄介質(zhì)、第二光學(xué)記錄介質(zhì)和第三光學(xué)記錄介質(zhì)上；第一光學(xué)記錄介質(zhì)具有具有第一厚度的第一覆蓋層，第二光學(xué)記錄介質(zhì)具有具有第二厚度的第二覆蓋層，該第二厚度比第一厚度大，第三光學(xué)記錄介質(zhì)具有具有第三厚度的第三覆蓋層，該第三厚度比第二厚度大，激光進(jìn)入這些覆蓋層中的每一個(gè)，所述裝置包括第一物鏡，其具有第一數(shù)值孔徑，并能將激光聚焦在第一光學(xué)記錄介質(zhì)上；第二物鏡，其具有比第一數(shù)值孔徑小的第二數(shù)值孔徑，并能將激光聚焦在第二光學(xué)記錄介質(zhì)上；第三物鏡，其具有比第二數(shù)值孔徑小的第三數(shù)值孔徑，并能將激光聚焦在第三光學(xué)記錄介質(zhì)上；以及透鏡支架，其支撐第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的物鏡裝置，其中第一物鏡具有第一焦距和第一透鏡主點(diǎn)，其中第二物鏡具有第二焦距和第二透鏡主點(diǎn)，其中第三物鏡具有第三焦距和第三透鏡主點(diǎn)，并且其中透鏡支架支撐第二物鏡，使第二透鏡主點(diǎn)位于沿聚焦方向與第一物鏡的第一透鏡主點(diǎn)相距一距離的位置處，所相距的距離是第一焦距和第二焦距之差與對(duì)應(yīng)于第一厚度和第二厚度之差的空氣中的光程長(zhǎng)度兩者之和，透鏡支架支撐第三物鏡，使第三透鏡主點(diǎn)位于沿聚焦方向與第一透鏡主點(diǎn)相距一距離的位置處，所相距的距離是第一焦距和第三焦距之差與對(duì)應(yīng)于第一厚度和第三厚度之差的空氣中的光程長(zhǎng)度兩者之和。
3.如權(quán)利要求1所述的物鏡裝置，其中第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡中的至少兩個(gè)是整體鑄成的。
4.如權(quán)利要求1所述的物鏡裝置，其中第一數(shù)值孔徑在0.8-0.9的范圍內(nèi)，其中第二數(shù)值孔徑在0.6-0.7的范圍內(nèi)，其中第三數(shù)值孔徑在0.45-0.55的范圍內(nèi)。
5.一種光學(xué)拾取裝置，其能夠用激光照射各自均為盤形的第一光學(xué)記錄介質(zhì)、第二光學(xué)記錄介質(zhì)和第三光學(xué)記錄介質(zhì)，第一光學(xué)記錄介質(zhì)具有具有第一厚度的第一覆蓋層，第二光學(xué)記錄介質(zhì)具有具有第二厚度的第二覆蓋層，該第二厚度比第一厚度大，第三光學(xué)記錄介質(zhì)具有具有第三厚度的第三覆蓋層，該第三厚度比第二厚度大，激光進(jìn)入這些覆蓋層中的每一個(gè)，所述裝置包括光源，其發(fā)出具有第一波長(zhǎng)的第一激光、具有比第一波長(zhǎng)更大的第二波長(zhǎng)的第二激光以及具有比第二波長(zhǎng)更大的第三波長(zhǎng)的第三激光；第一物鏡，其具有第一數(shù)值孔徑，并能將第一激光聚焦在第一光學(xué)記錄介質(zhì)上；第二物鏡，其具有比第一數(shù)值孔徑小的第二數(shù)值孔徑，并能將第二激光聚焦在第二光學(xué)記錄介質(zhì)上；第三物鏡，其具有比第二數(shù)值孔徑小的第三數(shù)值孔徑，并能將第三激光聚焦在第三光學(xué)記錄介質(zhì)上；透鏡支架，其支撐第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡；以及致動(dòng)器，其驅(qū)動(dòng)透鏡支架。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)拾取裝置，其中透鏡支架支撐第一物鏡和第二物鏡，以滿足ΔST1＜L1，其中ΔST1是由致動(dòng)器控制的第一物鏡的移動(dòng)行程的中心位置與第二物鏡的移動(dòng)行程的中心位置沿聚焦方向的差，而L1是與第一厚度和第二厚度之差對(duì)應(yīng)的空氣中的光程長(zhǎng)度。
7.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)拾取裝置，其中透鏡支架支撐第二物鏡和第三物鏡，以滿足ΔST2＜L2，其中ΔST2是由致動(dòng)器控制的第二物鏡的移動(dòng)行程的中心位置與第三物鏡的移動(dòng)行程的中心位置沿聚焦方向的差，而L2是與第二厚度和第三厚度之差對(duì)應(yīng)的空氣中的光程長(zhǎng)度。
8.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)拾取裝置，其中透鏡支架支撐第三物鏡和第一物鏡，以滿足ΔST3＜L3，其中ΔST3是由致動(dòng)器控制的第三物鏡的移動(dòng)行程的中心位置與第一物鏡的移動(dòng)行程的中心位置沿聚焦方向的差，而L3是與第三厚度和第一厚度之差對(duì)應(yīng)的空氣中的光程長(zhǎng)度。
9.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)拾取裝置，其中第一物鏡具有第一焦距和第一透鏡主點(diǎn)，其中第二物鏡具有第二焦距和第二透鏡主點(diǎn)，其中第三物鏡具有第三焦距和第三透鏡主點(diǎn)，以及其中透鏡支架支撐第二物鏡，使第二透鏡主點(diǎn)位于沿聚焦方向與第一物鏡的第一透鏡主點(diǎn)相距一距離的位置處，所相距的距離是第一焦距和第二焦距之差與對(duì)應(yīng)于第一厚度和第二厚度之差的空氣中的光程長(zhǎng)度兩者之和，透鏡支架支撐第三物鏡，使第三透鏡主點(diǎn)位于沿聚焦方向與第一透鏡主點(diǎn)相距一距離的位置處，所相距的距離是第一焦距和第三焦距之差與對(duì)應(yīng)于第一厚度和第三厚度之差的空氣中的光程長(zhǎng)度兩者之和。
10.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)拾取裝置，其中第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡中的至少兩個(gè)是整體鑄成的。
11.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)拾取裝置，其中第一數(shù)值孔徑在0.8-0.9的范圍內(nèi)，其中第二數(shù)值孔徑在0.6-0.7的范圍內(nèi)，其中第三數(shù)值孔徑在0.45-0.55的范圍內(nèi)。
12.一種光盤驅(qū)動(dòng)裝置，其在每個(gè)均為盤形狀的第一光學(xué)記錄介質(zhì)、第二光學(xué)記錄介質(zhì)和第三光學(xué)記錄介質(zhì)上記錄信號(hào)或者再現(xiàn)其上的信號(hào)，第一光學(xué)記錄介質(zhì)具有具有第一厚度的第一覆蓋層，第二光學(xué)記錄介質(zhì)具有具有比第一厚度大的第二厚度的第二覆蓋層，第三光學(xué)記錄介質(zhì)具有具有比第二厚度大的第三厚度的第三覆蓋層，激光進(jìn)入這些覆蓋層中的每一個(gè)，所述裝置包括旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)第一光學(xué)記錄介質(zhì)、第二光學(xué)記錄介質(zhì)或第三光學(xué)記錄介質(zhì)；第一物鏡，其具有第一數(shù)值孔徑，并能將激光聚焦在第一光學(xué)記錄介質(zhì)上；第二物鏡，其具有比第一數(shù)值孔徑小的第二數(shù)值孔徑，并能將激光聚焦在第二光學(xué)記錄介質(zhì)上；第三物鏡，其具有比第二數(shù)值孔徑小的第三數(shù)值孔徑，并能將激光聚焦在第三光學(xué)記錄介質(zhì)上；透鏡支架，其支撐第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡；致動(dòng)器，其驅(qū)動(dòng)透鏡支架；以及記錄/再現(xiàn)處理部分，其在由旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)的第一光學(xué)記錄介質(zhì)、第二光學(xué)記錄介質(zhì)或第三光學(xué)記錄介質(zhì)上記錄信號(hào)或者用第一物鏡、第二物鏡或第三物鏡再現(xiàn)其上的信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的光盤驅(qū)動(dòng)裝置，其中透鏡支架支撐第一物鏡和第二物鏡，以滿足ΔST1＜L1，其中ΔST1是由致動(dòng)器控制的第一物鏡的移動(dòng)行程的中心位置與第二物鏡的移動(dòng)行程的中心位置沿聚焦方向的差，而L1是與第一厚度和第二厚度之差對(duì)應(yīng)的空氣中的光程長(zhǎng)度。
14.如權(quán)利要求12所述的光盤驅(qū)動(dòng)裝置，其中透鏡支架支撐第二物鏡和第三物鏡，以滿足ΔST2＜L2，其中ΔST2是由致動(dòng)器控制的第二物鏡的移動(dòng)行程的中心位置與第三物鏡的移動(dòng)行程的中心位置沿聚焦方向的差，而L2是與第二厚度和第三厚度之差對(duì)應(yīng)的空氣中的光程長(zhǎng)度。
15.如權(quán)利要求12所述的光盤驅(qū)動(dòng)裝置，其中透鏡支架支撐第三物鏡和第一物鏡，以滿足ΔST3＜L3，其中ΔST3是由致動(dòng)器控制的第三物鏡的移動(dòng)行程的中心位置與第一物鏡的移動(dòng)行程的中心位置沿聚焦方向的差，而L3是與第三厚度和第一厚度之差對(duì)應(yīng)的空氣中的光程長(zhǎng)度。
16.如權(quán)利要求12所述的光盤驅(qū)動(dòng)裝置，其中第一物鏡具有第一焦距和第一透鏡主點(diǎn)，其中第二物鏡具有第二焦距和第二透鏡主點(diǎn)，其中第三物鏡具有第三焦距和第三透鏡主點(diǎn)，以及其中透鏡支架支撐第二物鏡，使第二透鏡主點(diǎn)位于沿聚焦方向與第一物鏡的第一透鏡主點(diǎn)相距一距離的位置處，所相距的距離是第一焦距和第二焦距之差與對(duì)應(yīng)于第一厚度和第二厚度之差的空氣中的光程長(zhǎng)度兩者之和，透鏡支架支撐第三物鏡，使第三透鏡主點(diǎn)位于沿聚焦方向與第一透鏡主點(diǎn)相距一距離的位置處，所相距的距離是第一焦距和第三焦距之差與對(duì)應(yīng)于第一厚度和第三厚度之差的空氣中的光程長(zhǎng)度兩者之和。
17.如權(quán)利要求12所述的光盤驅(qū)動(dòng)裝置，其中第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡中的至少兩個(gè)是整體鑄成的。
18.如權(quán)利要求12所述的光盤驅(qū)動(dòng)裝置，其中第一數(shù)值孔徑在0.8-0.9的范圍內(nèi)，其中第二數(shù)值孔徑在0.6-0.7的范圍內(nèi)，其中第三數(shù)值孔徑在0.45-0.55的范圍內(nèi)。
全文摘要
公開了一種物鏡裝置。該裝置包括具有第一數(shù)值孔徑的第一物鏡，其能將激光聚焦在具有具有第一厚度的第一覆蓋層的第一光學(xué)記錄介質(zhì)上；具有比第一數(shù)值孔徑小的第二數(shù)值孔徑的第二物鏡，其能將激光聚焦在具有具有比第一厚度大的第二厚度的第二覆蓋層的第二光學(xué)記錄介質(zhì)上；具有比第二數(shù)值孔徑小的第三數(shù)值孔徑的第三物鏡，其能將激光聚焦在具有具有比第二厚度大的第三厚度的第三覆蓋層的第三光學(xué)記錄介質(zhì)上；以及透鏡支架，其支撐第一物鏡、第二物鏡和第三物鏡。
文檔編號(hào)G11B7/135GK101071590SQ200710109790
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者山本健二, 西紀(jì)彰 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社