專利名稱：光學傳感器及光盤播放機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于涉及對如光盤或磁性光盤之類的圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的寫入和讀出的光學傳感器及在結構上備有該光學傳感器并對該圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的記錄和再生的光盤播放機的技術領域。
背景技術：
迄今為止，作為信息信號記錄媒體，已經(jīng)提出了象光盤或磁性光盤之類的圓盤狀光學記錄媒體，此外，還提出了對這種圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的寫入和讀出的光學傳感器，進一步，還提出在結構上備有該光學傳感器并對該圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的記錄和再生的光盤播放機。
這種圓盤狀光學記錄媒體，在結構上具有由象聚碳酸酯之類的透明材料構成的透明基片及在該透明基片的一個主表面上粘結形成的信號記錄層。上述光學傳感器，在結構上具有作為光源的半導體激光器、使從該半導體激光器發(fā)出的光束入射的物鏡、及光檢測器。
入射到上述物鏡的光束由該物鏡聚焦并照射在上述圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄面上。這時，該光束從上述圓盤狀光學記錄媒體的透明基片側對該圓盤狀光學記錄媒體進行照射，并在透過該透明基片后會聚在上述信號記錄層的表面部即上述信號記錄面上。該物鏡由雙軸驅(qū)動器支承并進行移動操作，從而使上述光束始終能會聚在記錄上述信號記錄面上的信息信號的部位、即記錄光道上。該記錄光道，在上述圓盤狀光學記錄媒體的主表面部上按螺旋狀形成。
在上述圓盤狀光學記錄媒體中，通過使光束由上述物鏡聚焦并照射，在該光束所照射的部位上進行信息信號的寫入或讀出。
照射在上述信號記錄面上的光束，根據(jù)在該信號記錄面上記錄的信息信號對其光量或偏振方向進行調(diào)制，并由該信號記錄面反射后返回上述物鏡。
由上述信號記錄面反射后的反射光束，在通過上述物鏡后由上述光檢測器接收。該光檢測器是象光電二極管之類的光接收元件，用于接收通過上述物鏡后的反射光束，并將其變換為電信號。根據(jù)從該光電二極管輸出的電信號，對在上述圓盤狀光學記錄媒體記錄的信息信號進行再生。
另外，根據(jù)從上述光電二極管輸出的電信號生成表示上述物鏡的上述光束的聚焦點與上述信號記錄面之間在該物鏡的光軸方向上的距離的聚焦誤差信號、及表示該聚焦點與該信號記錄面上的記錄光道之間在該圓盤狀光學記錄媒體的徑向上的距離的跟蹤誤差信號。根據(jù)該聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號控制上述雙軸驅(qū)動器，對上述物鏡進行移動操作，使該各誤差收斂到0。
在此期間，這種圓盤狀光學記錄媒體，由于用作計算機用輔助存儲裝置還用作聲音和圖象信號的記錄媒體，因此正向信息信號記錄密度的高密度化發(fā)展著。
為了對這種使記錄密度高密度化的圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的寫入和讀出，必須使上述物鏡具有更大的數(shù)值孔徑(NA)，同時使上述光源的發(fā)射波長更短，以便使由上述光束在該圓盤狀光學記錄媒體上聚焦而形成的射束點減小。
但是，當上述物鏡的數(shù)值孔徑加大時，對上述圓盤狀光學記錄媒體的傾斜、該圓盤狀光學記錄媒體的透明基片的厚度不均、及上述光束在該圓盤狀光學記錄媒體上的散焦(焦點偏差)的容許度減小，因而對該圓盤狀光學記錄媒體的信息信號的寫入和讀出將變得很困難。
例如，當上述圓盤狀光學記錄媒體相對于上述物鏡光軸發(fā)生傾斜(偏斜)時，在會聚在上述信號記錄面上的光束中將產(chǎn)生波面象差，并對由上述光檢測器輸出的電信號(RF輸出)產(chǎn)生影響。
在該波面象差中起支配作用的是與上述物鏡的數(shù)值孔徑的3次方及上述圓盤狀光學記錄媒體的傾斜角(斜交角)的近似1次方成比例地產(chǎn)生的第三級彗形象差。因此，對上述圓盤狀光學記錄媒體傾斜的容許值與上述物鏡的數(shù)值孔徑的3次方成反比、即如果數(shù)值孔徑加大，則傾斜的容許值變小。
在目前一般廣泛采用著的具有由厚1.2mm、直徑80mm或120mm的圓盤狀聚碳酸酯形成的透明基片的光盤(如所謂的「壓縮光盤」)中，有時產(chǎn)生±0.5°乃至±1°的傾斜。
當對這種光盤加大物鏡的數(shù)值孔徑(NA)時，在照射在該光盤上的光束中將產(chǎn)生如上所述的波面象差，使該光盤上的射束點變成非對稱形狀，并發(fā)生顯著的代碼間干擾，因而很難進行正確的信號再生。
上述第三級彗形象差值與光盤透明基片的厚度成比例。因此，通過使上述透明基片的厚度變薄(例如使其為0.6mm)，可以將第三級彗形象差減小一半。假定以這種方式減小彗形象差時，作為上述光盤，將可能混合使用透明基片厚度為1.2mm的光盤和該透明基片厚度為0.6mm的光盤。
另外，當在由上述物鏡聚焦的聚束光束的光路中插入厚度為t的平行平面板時，將產(chǎn)生與該厚度t及該物鏡的數(shù)值孔徑NA有關并與t×(NA)4成比例的球面象差。
上述物鏡設計成能對該球面象差進行校正。即，如上述透明基片的厚度不同，則產(chǎn)生的球面象差的量不同，所以上述物鏡應按適合于規(guī)定的透明基片厚度的物鏡進行設計。
并且，當例如采用按適合于具有0.6mm厚度透明基片的光盤設計的物鏡對具有1.2mm厚度透明基片的光盤(例如，「壓縮光盤」、一次寫入型光盤、磁性光盤)進行信息信號的記錄和再生時，這兩種透明基片的厚度差(0.6mm)可能會大幅度地超出上述光學傳感器所能適應的透明基片的厚度誤差容許范圍。在這種情況下，上述物鏡不能對由上述透明基片的厚度差而產(chǎn)生的球面象差進行校正，因而不能進行良好的信息信號的記錄和再生。
因此，如在以往的特愿平7-354198號中所公開的，提出了一種備有2個物鏡的光學傳感器。如圖29所示，該光學傳感器的結構是在雙軸驅(qū)動器103的一個透鏡架104上安裝有第1物鏡105和第2物鏡106。在該光學傳感器中，從光源107發(fā)出的光束，通過準直透鏡111及反射鏡112，入射在第1和第2物鏡105、106的任何一個上。上述第1和第2物鏡105、106的數(shù)值孔徑彼此不同。而且，上述雙軸驅(qū)動器103配置在內(nèi)部裝有上述光源107的光學系統(tǒng)單元1708上。
在結構上備有該光學傳感器的光盤播放機中，上述透明基片厚度例如為0.6mm的第1類光盤101或該透明基片厚度例如為1.2mm的第2類光盤102，由中心部分安裝在圖中未示出的主軸電機的驅(qū)動軸上的光盤基臺保持，并進行旋轉操作。而且，上述光學傳感器由導向軸109支承，使其可以沿著如圖29中箭頭S所示的該導向軸109的軸向移動操作。該光學傳感器還可以沿保持在上述光盤基臺上的光盤101、102的徑向移動操作。
當在上述光盤基臺上裝有上述第1類光盤101時，在該光學傳感器中，點亮上述光源107并通過上述第1物鏡105對該第1類光盤101進行信息信號的寫入和讀出，當在該光盤基臺上裝有上述第2類光盤102時，該光源107點亮并通過上述第2物鏡106對該第2類光盤102進行信息信號的寫入和讀出。在從光源107發(fā)出的光束的光路上的第1和第2物鏡105、106的切換，通過使透鏡架104圍繞支承該透鏡架104的支軸110轉動進行。
并且，通過使上述雙軸驅(qū)動器103的透鏡架104圍繞支軸110轉動操作，可以使上述各物鏡105、106沿著如圖29中箭頭T所示的與上述導向軸109的軸向大致平行的方向即跟蹤方向移動操作，從而使該物鏡105、106跟蹤上述光盤101、102上的記錄光道。
但是，在具有1.2mm厚度透明基片的一次寫入型光盤(所謂的「CD-R」)中，在讀出信息信號時對波長的依賴性很大，因此在采用為使信息信號的記錄密度高密度化而使發(fā)射波長變短的光源的情況下，不能進行信息信號的讀出。即，所謂的「CD-R」的信號記錄層，由有機染料類材料形成，由于這種材料吸收短波長光束、例如波長為635nm至650nm的光束，使反射率降低，所以，利用這種短波長的光束就不能進行信息信號的讀出。
因此，本發(fā)明是鑒于上述實際情況而提出的，其目的是提供一種具有2個物鏡的光學傳感器，使其能對透明基片厚度不同的圓盤狀光學記錄媒體進行良好的信息信號的寫入和讀出，該光學傳感器，即使在采用其中任何一個物鏡的情況下，都能進行良好的信息信號檢測，而且，對于在讀出信息信號時對波長依賴性很大的圓盤狀光學記錄媒體也能使用。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種光盤播放機，它備有上述本發(fā)明的光學傳感器、并能對透明基片厚度不同的圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的記錄和再生、而且也能使用在讀出信息信號時對波長依賴性很大的圓盤狀光學記錄媒體。
發(fā)明的公開為解決上述課題，本發(fā)明的光學傳感器備有雙軸驅(qū)動器，將第1和第2物鏡以使該兩個物鏡的光軸相互平行的狀態(tài)支承在同一個可動部上，同時，通過對該可動部進行移動操作，使該各物鏡沿著該各物鏡的光軸方向及與該光軸正交的方向移動；第1光源，使光束通過第1光路對上述第1物鏡入射；及第2光源，使光束通過第2光路對上述第2物鏡入射；該光學傳感器的特征在于由上述第1物鏡將從上述第1光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，或者由上述第2物鏡將從上述第2光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，從而對該圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的寫入或讀出。
即，在本發(fā)明的光學傳感器中，由雙軸驅(qū)動器支承在同一可動部上的第1和第2物鏡，使從第1和第2光源發(fā)出的光束對應地入射，以便將該各光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，從而對該圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的寫入或讀出。
也就是說，本發(fā)明可以提供一種光學傳感器，能夠?qū)ν该骰暮穸炔煌膱A盤狀光學記錄媒體進行良好的信息信號的記錄和再生，而不會導致裝置結構的復雜化、大型化。
另外，本發(fā)明的光學傳感器備有可動部，具有使圓柱狀的支軸穿過的軸承孔，并通過將該支軸穿過該軸承孔而由該支軸支承，從而使其可以沿該支軸的軸向及圍繞該支軸的方向移動，同時，安裝有驅(qū)動線圈并使該驅(qū)動線圈位于磁路形成的磁場中，通過對該驅(qū)動線圈供給驅(qū)動電流而進行移動操作；第1和第2物鏡，以使光軸相互平行的狀態(tài)支承在上述可動部上，同時，通過對該可動部進行移動操作而使其沿光軸方向及與該光軸正交的方向移動；第1光源，使光束通過第1光路對上述第1物鏡入射；及第2光源，使波長與從上述第1光源發(fā)出的光束不同的光束通過第2光路對上述第2物鏡入射；該光學傳感器的特征在于第1和第2物鏡在上述可動部上配置成以上述支軸為中心的大致對稱位置，并使其保持在以上述支軸為中心的大致對稱的位置上，使從對應的光源發(fā)出的光束分別對其入射，由上述第1物鏡將從上述第1光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，或者由上述第2物鏡將從上述第2光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，從而對該圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的寫入或讀出。
而且，本發(fā)明，在上述各光學傳感器中，第1光源和第2光源是發(fā)射波長彼此不同的光源。在這種情況下，本發(fā)明的特征在于第1光源的發(fā)射波長為635nm至650nm，第2光源的發(fā)射波長為780nm。
另外，本發(fā)明，在上述各光學傳感器中，第1物鏡的數(shù)值孔徑大于第2物鏡的數(shù)值孔徑。在這種情況下，本發(fā)明的特征在于第1物鏡的數(shù)值孔徑為0.6，第2物鏡的數(shù)值孔徑為0.45以下。
再有，本發(fā)明的特征在于第1和第2物鏡配置在圓盤狀光學記錄媒體的圓周方向，并以隔著通過該圓盤狀光學記錄媒體的中心的一條直線的狀態(tài)靠近配置。
另外，本發(fā)明的特征在于當使支承雙軸驅(qū)動器的光學系統(tǒng)單元在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上進行相對移動操作時，第1和第2物鏡中的任何一個，以與通過圓盤狀光學記錄媒體的中心并與光學系統(tǒng)單元和圓盤狀光學記錄媒體的相對移動方向平行的直線相對的狀態(tài)移動。在這種情況下，本發(fā)明的特征在于當使光學系統(tǒng)單元在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上進行相對移動操作時，以與通過該圓盤狀光學記錄媒體的中心并與光學系統(tǒng)單元和圓盤狀光學記錄媒體的相對移動方向平行的直線相對的狀態(tài)移動的第1和第2物鏡中的任何一個，其數(shù)值孔徑比其它物鏡大。
另外，本發(fā)明的特征在于當使支承雙軸驅(qū)動器的光學系統(tǒng)單元在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上進行相對移動操作時，第1和第2物鏡，以與通過圓盤狀光學記錄媒體的中心并與光學系統(tǒng)單元和圓盤狀光學記錄媒體的相對移動方向平行的直線相對的狀態(tài)移動。在這種情況下，本發(fā)明的特征在于與第1和第2物鏡中的一個物鏡相比，位于圓盤狀光學記錄媒體外周側的其它物鏡其數(shù)值孔徑比該一個物鏡小。
并且，本發(fā)明的特征在于雙軸驅(qū)動器的可動部，具有使圓柱狀的支軸穿過的軸承孔，并通過將該支軸穿過該軸承孔而由該支軸支承，從而使其可以沿該支軸的軸向及圍繞該支軸的方向移動，同時，安裝有驅(qū)動線圈，并使該驅(qū)動線圈位于磁路形成的磁場中，通過對該驅(qū)動線圈供給驅(qū)動電流而進行移動操作，第1和第2物鏡，在上述可動部上配置成以上述支軸為中心的大致對稱位置，并使其保持在以上述支軸為中心的大致對稱的位置上，使從對應的光源發(fā)出的光束分別對其入射。
另外，本發(fā)明的特征在于雙軸驅(qū)動器的可動部，由片簧支承，可以通過該片簧的位移進行移動，同時，安裝有驅(qū)動線圈，并使該驅(qū)動線圈位于磁路形成的磁場中，通過對該驅(qū)動線圈供給驅(qū)動電流而進行移動操作。
并且，本發(fā)明的特征在于安裝在可動部上的驅(qū)動線圈至少由一對線圈構成，這兩個線圈中的一個及磁路，將使各物鏡沿光軸方向移動的方向上的驅(qū)動力施加在該可動部上，這兩個線圈中的另一個及磁路，將使各物鏡沿著與光軸正交的方向移動的方向上的驅(qū)動力施加在該可動部上。在這種情況下，本發(fā)明的特征在于將一對線圈安裝于在可動部上形成的與各物鏡的光軸平行的面上，磁路至少備有一對磁鐵。
另外，本發(fā)明的特征在于當支承著用于支承可動部的支軸的光學系統(tǒng)單元在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上進行相對移動操作時，第1物鏡以與通過圓盤狀光學記錄媒體的中心并與光學系統(tǒng)單元和圓盤狀光學記錄媒體的相對移動方向平行的直線相對的狀態(tài)移動。
另外，本發(fā)明的光盤播放機的特征在于，備有記錄媒體保持機構，用于保持具有透明基片和信號記錄層的圓盤狀光學記錄媒體；雙軸驅(qū)動器，將第1和第2物鏡以使該兩個物鏡的光軸相互平行的狀態(tài)支承在同一個可動部上，并使兩個物鏡與由上述記錄媒體保持機構保持的圓盤狀光學記錄媒體相對設置，同時，通過移動操作該可動部使該各物鏡沿著該各物鏡的光軸方向及與該光軸正交的方向移動；第1光源，使光束通過第1光路對上述第1物鏡入射；第2光源，使光束通過第2光路對上述第2物鏡入射；基片厚度檢測裝置，用于檢測由上述記錄媒體保持機構保持的圓盤狀光學記錄媒體的透明基片的厚度；及控制裝置，根據(jù)上述基片厚度檢測裝置對上述透明基片厚度的檢測結果，選擇是否使上述第1和第2光源中的任一個發(fā)射光束；從而當由上述記錄媒體保持機構保持的圓盤狀光學記錄媒體的透明基片厚度適合于上述第1物鏡時，由上述第1物鏡將從上述第1光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，當由該記錄媒體保持機構保持的圓盤狀光學記錄媒體的透明基片厚度適合于上述第2物鏡時，由上述第2物鏡將從上述第2光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在該圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，從而對該圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的寫入或讀出。
并且，本發(fā)明的特征在于在上述光盤播放機中，設有支承雙軸驅(qū)動器并可在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上相對于該圓盤狀光導記錄媒體進行相對移動的光學系統(tǒng)單元，從而當上述光學系統(tǒng)單元在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上進行相對移動操作時，第1物鏡以與通過圓盤狀光學記錄媒體的中心并與光學系統(tǒng)單元和圓盤狀光學記錄媒體的相對移動方向平行的直線相對的狀態(tài)移動，在第1光路上設有使入射的光束分路為0次光和至少±1次光的光衍射元件，根據(jù)上述±1次光從上述圓盤狀光學記錄媒體反射的光束的光量差，求得用來表示上述第1物鏡的上述0次光的聚焦點與該圓盤狀光學記錄媒體上的記錄光道在該圓盤狀光學記錄媒體的徑向上的偏差值的跟蹤誤差信號。
另外，本發(fā)明的特征在于在上述光盤播放機中，第1光源的發(fā)射波長為635nm至650nm，第2光源的發(fā)射波長為780nm。本發(fā)明的特征還在于在上述光盤播放機中，第1物鏡的數(shù)值孔徑為0.6，第2物鏡的數(shù)值孔徑為0.45以下。
附圖的簡單說明

圖1是表示本發(fā)明的光學傳感器結構的斜視圖。
圖2是表示上述光學傳感器結構的縱斷面圖。
圖3是表示上述光學傳感器結構的俯視圖。
圖4是表示上述光學傳感器的光學系統(tǒng)結構的斜視圖。
圖5是表示在上述光學傳感器中采用的激光耦合器(光發(fā)射接收復合元件)結構的縱斷面圖。
圖6是表示作為上述光學傳感器主要部件的雙軸驅(qū)動器結構的斜視圖。
圖7是表示作為上述光學傳感器主要部件的雙軸驅(qū)動器結構的分解斜視圖。
圖8是表示本發(fā)明的光盤播放機結構的框圖。
圖9是表示上述雙軸驅(qū)動器結構的另一例的斜視圖。
圖10是表示上述圖9所示雙軸驅(qū)動器結構的分解斜視圖。
圖11是表示上述圖9所示雙軸驅(qū)動器結構的俯視圖。
圖12是表示上述圖9所示雙軸驅(qū)動器結構的側視圖。
圖13是表示本發(fā)明的光學傳感器結構的另一例的斜視圖。
圖14是表示上述圖13所示的雙軸驅(qū)動器結構的分解斜視圖。
圖15是表示本發(fā)明的光學傳感器結構的另外一例的斜視圖。
圖16是表示上述圖15所示光學傳感器結構的縱斷面圖。
圖17是表示作為上述圖15所示光學傳感器主要部件的雙軸驅(qū)動器結構的斜視圖。
圖18是表示作為上述圖15所示雙軸驅(qū)動器的主要部件的可動部結構的斜視圖。
圖19是表示上述圖15所示雙軸驅(qū)動器結構的俯視圖。
圖20是將其一部分去掉后簡略地表示上述光學傳感器的內(nèi)部結構的側視圖。
圖21是表示上述圖20所示光學傳感器結構的俯視圖。
圖22是表示本發(fā)明的光盤播放機結構的框圖。
圖23是表示上述光盤播放機中的上述光學傳感器與圓盤狀光學記錄媒體之間的位置關系且其一個物鏡位于圓盤狀光學記錄媒體的半徑線上的狀態(tài)的俯視圖。
圖24是表示上述光盤播放機中的上述光學傳感器與圓盤狀光學記錄媒體之間的位置關系且其另一個物鏡位于圓盤狀光學記錄媒體的半徑線上的狀態(tài)的俯視圖。
圖25是表示上述光盤播放機中的上述光學傳感器與圓盤狀光學記錄媒體之間的位置關系且其各物鏡都位于圓盤狀光學記錄媒體的半徑線上的狀態(tài)的俯視圖。
圖26是簡略地表示上述光學傳感器結構的另一例的斜視圖。
圖27是表示上述圖26所示光學傳感器結構的縱斷面圖。
圖28是簡略地表示上述光學傳感器結構的另外一例的俯視圖。
圖29是表示現(xiàn)有的光學傳感器結構的斜視圖。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)以下，參照附圖按如下順序說明用于實施本發(fā)明的最佳形態(tài)。
(1)圓盤狀光學記錄媒體的種類(2)光學傳感器的結構概述(3)雙軸驅(qū)動器的結構(4)光學系統(tǒng)單元的結構(5)光盤播放機的結構(6)雙軸驅(qū)動器結構的其他形態(tài)(1)(7)雙軸驅(qū)動器結構的其他形態(tài)(2)(8)雙軸驅(qū)動器結構的其他形態(tài)(3)(1)圓盤狀光學記錄媒體的種類這里示出的用于實施本發(fā)明的形態(tài)，是將本發(fā)明的光學傳感器和光盤播放機按這樣的裝置構成，即如圖2所示，使激光束對透明基片厚度為0.6mm的圓盤狀光學記錄媒體即第1類光盤101及透明基片102a的厚度為1.2mm的圓盤狀光學記錄媒體即第2類光盤102兩者進行照射，從而進行信息信號的寫入和讀出。
另外，本發(fā)明的光學傳感器并不限定采用如上所述的圓盤狀光學記錄媒體即光盤作為光學記錄媒體，也可以采用象所謂的光帶或光學卡片之類的記錄媒體構成光學傳感器。
上述第1類光盤101，在結構上具有由厚0.6mm、直徑120mm的圓盤狀聚碳酸酯形成的透明基片及在該透明基片的一個主表面上形成的信號記錄層。該第1類光盤101，由兩張第1類光盤101a、101b以其上述信號記錄層側彼此粘合而構成厚1，2mm的圓盤體、即兩面型光盤。
該第1類光盤101，在結構上由第1波長即波長635nm(或650nm)的激光束通過數(shù)值孔徑(NA)為0.6的物鏡進行信息信號的寫入和讀出。在上述信號記錄層上，信息信號沿著按螺旋狀形成的記錄光道進行記錄。
作為與這種第1類光盤101相當?shù)墓獗P，例如，提出了所謂的「數(shù)字視頻光盤(DVD)」(商標名)。
上述第2類光盤102，在結構上具有由厚1.2mm、直徑80mm或120mm的圓盤狀聚碳酸酯形成的透明基片102a及在該透明基片102a的一個主表面上形成的信號記錄層102b。
該第2類光盤102，在結構上由第2波長即波長780nm的激光束通過數(shù)值孔徑為0.45物鏡進行信息信號的寫入和讀出。在上述信號記錄層上，信息信號沿著構成近似同心圓狀并按螺旋狀形成的記錄光道進行記錄。
作為與這種第2類光盤102相當?shù)墓獗P，例如，提出了所謂的「壓縮光盤(CD)」(商標名)、及所謂的「CD-ROM」、「CD-R」。
另外，在具有1.2mm厚度的透明基片的一次寫入型光盤、即所謂的「CD-R」中，在讀出信息信號時對波長的依賴性很大，因此在采用為使信息信號的記錄密度高密度化而使發(fā)射波長變短的光源的情況下，不能進行信息信號的讀出。即，所謂的「CD-R」的信號記錄層，由有機染料類材料形成，由于這種材料吸收短波長光束、例如波長為635nm至650nm的光束，使反射率降低，所以，利用這種短波長的光束就不能進行信息信號的讀出。
該第1類或第2類光盤101、102，在結構上備有本發(fā)明的光學傳感器的光盤播放機中，如圖3和圖8所示，由安裝在底座28上的主軸電機27旋轉操作。在上述主軸電機27的驅(qū)動軸27a上，安裝著作為記錄媒體保持機構的光盤基臺25。該光盤基臺25按大致的圓盤狀形成，在上表面的中央具有近似圓錐臺狀的凸起26。該光盤基臺25的結構是，當上述各光盤101、102的中心部分放置在其上時，使上述凸起26嵌合于設在該光盤101、102的中央部分的夾緊孔內(nèi)，從而將該光盤101、102的中心部分保持住。即，將上述光盤101、102保持在上述光盤基臺25上，由上述主軸電機27使其與光盤基臺25一起旋轉操作。
(2)光學傳感器的結構概述本發(fā)明的光學傳感器，如圖3和圖8所示，在結構上具有配置在上述底座28上的由導向軸23及支承軸24以可移動的方式支承的光學系統(tǒng)單元17。上述導向軸23及上述支承軸24配置成彼此平行，且與上述光盤基臺25的上表面部平行。
上述光學系統(tǒng)單元17，如圖1和圖2所示，具有使上述導向軸23穿過的導向孔20、20及使上述支承軸24插入的支承槽21。該光學系統(tǒng)單元17沿著上述導向軸23及上述支承軸24移動操作，從而在使其上表面部與裝在上述光盤基臺25上的光盤101、102的主表面部相對的狀態(tài)下，在接近或離開上述主軸電機27的方向、即該光盤101、102的徑向上移動。如圖8所示，該光學系統(tǒng)單元17由配置在上述底座28上的螺紋傳動電機30通過齒條29移動操作。
另外，上述光學系統(tǒng)單元17與上述主軸電機27的位置關系、即該光學系統(tǒng)單元17與上述光盤101、102的位置關系，可以通過將主軸電機27固定而使光學系統(tǒng)單元17移動操作來改變，相反，也可以通過將光學系統(tǒng)單元17固定而使主軸電機27移動操作來改變，進一步，還可以通過使該光學系統(tǒng)單元17和主軸電機27雙方分別進行移動操作來改變。
(3)雙軸驅(qū)動器的結構另外，上述光盤101、102的透明基片雖按平板狀形成，但有時會有微小的歪斜，因此，當將其中央部分保持在上述光盤基臺25上并旋轉操作時，會發(fā)生所謂的振擺。即，當保持該光盤101、102的中央部分并旋轉操作時，上述光盤101、102的信號記錄層將在接近和離開上述光學傳感器的方向上周期地移動。而上述光盤101、102的記錄光道，在形成時雖使其曲率中心與上述透明基片的中心一致，但有時會有稍許的偏心，因此，當保持該透明基片的中央部分并旋轉操作時，上述記錄光道將沿上述光盤101、102的徑向周期移動。
為了使對上述光盤101、102進行信息信號的寫入和讀出用的激光束跟蹤該光盤101、102的振擺或因偏心而引起的上述記錄光道的移動，如圖1和圖2所示，本發(fā)明的光學傳感器備有雙軸驅(qū)動器19。該雙軸驅(qū)動器19安裝在上述光學系統(tǒng)單元17的上表面部。
該雙軸驅(qū)動器19支承著第1和第2物鏡7a、7b，使其可以在該各物鏡7a、7b的光軸方向、即以圖2中箭頭F指示的聚焦方向及與該光軸正交的方向、即以圖3中箭頭T指示的跟蹤方向上移動。該物鏡7a、7b與裝在上述光盤基臺25上的光盤101、102的信號記錄層相對，同時，通過使上述光學系統(tǒng)單元17沿上述導向軸23及上述支承軸24移動操作，如圖3中箭頭S所示，使該物鏡7a、7b在該光盤101、101的內(nèi)周和外周之間移動操作。上述第1和第2物鏡7a、7b，沿著與上述導向軸23的長度方向大致正交的方向、即沿著裝在上述光盤基臺25上的光盤101、102的圓周方向排列。
如圖6和圖7所示，該雙軸驅(qū)動器19具有一個大致垂直地豎立設置在基板16上的圓柱狀支軸15。并且，該雙軸驅(qū)動器19還具有一個用于安裝上述各物鏡7a、7b的可動部即大致成圓盤狀的透鏡架8。該透鏡架8，在中央部有一個軸承孔37，通過使上述支軸15穿過該軸承孔37，可以由該支軸15支承，并能沿該支軸15的軸向滑動和圍繞該支軸15轉動。上述各物鏡7a、7b的光軸應與上述支軸15平行。另外，上述各物鏡7a、7b，在與上述軸承孔37相隔一定距離的位置上，以該軸承孔37為中心按大致對稱的位置配置。因此，當上述透鏡架8相對于上述支軸15移動操作時，可以使上述各物鏡7a、7b在以圖2中箭頭F指示的該各物鏡7a、7b的光軸方向、即聚焦方向及與該物鏡7a、7b的光軸及上述記錄光道的切線正交的方向、即以圖3中箭頭T指示的跟蹤方向上移動。
另外，在上述透鏡架8上還分別安裝著作為驅(qū)動線圈的聚焦驅(qū)動線圈12、12及跟蹤驅(qū)動線圈13、13。上述聚焦驅(qū)動線圈12、12以卷繞方向作為上述透鏡架8的徑向，并以一對的形式安裝在上述透鏡架8兩側的側面部分。該一對聚焦驅(qū)動線圈12、12以上述支軸15為中心配置在相互對稱的位置。而該跟蹤驅(qū)動線圈13、13，也是以卷繞方向作為上述透鏡架8的徑向，并以一對的形式安裝在上述透鏡架8兩側的側面部分。該一對跟蹤驅(qū)動線圈13、13，以上述支軸15為中心配置在相互對稱的位置。一個聚焦驅(qū)動線圈12和一個跟蹤驅(qū)動線圈13，在上述線圈架8的側面部彼此鄰接設置。而另一個聚焦驅(qū)動線圈12和另一個跟蹤驅(qū)動線圈13，在上述線圈架8的側面部彼此鄰接設置。
在上述透鏡架8的側面部，在上述聚焦驅(qū)動線圈12、12的大致中心部位置，安裝著聚焦用中點保持接觸片22a。該聚焦用中點保持接觸片22a用磁性材料形成。另外，在上述透鏡架8的側面部，在上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13的大致中心部位置，安裝著跟蹤用中點保持接觸片22b。該跟蹤用中點保持接觸片22b用磁性材料形成。
另外，該雙軸驅(qū)動器19具有使上述各驅(qū)動線圈12、12及13、13位于磁場中的磁路。該磁路包括分別豎立設置在上述基板16上的一對聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a和一對跟蹤驅(qū)動用軛鐵9b、9b、及與該軛鐵9a、9a、9b、9b對應安裝的兩對磁鐵10、10、11、11。上述各軛鐵9a、9a、9b、9b，通過將由磁性材料構成的上述基板16的周邊部分向上方彎曲，與該基板16整體形成。該軛鐵9a、9a、9b、9b，分別使其朝向上述基板16中央側的主表面部與上述透鏡架8的外周側的側面部位置相對。
上述各磁鐵10、10、11、11，與上述各軛鐵9a、9a、9b、9b的朝向上述基板16中央側的主表面部對應地安裝。該磁鐵10、10、11、11分別在其一側的表面上進行雙極磁化，并使各磁極的位置與上述聚焦驅(qū)動線圈12、12及上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13對應地相對，因此使該聚焦驅(qū)動線圈12、12及該跟蹤驅(qū)動線圈13、13位于由該磁極產(chǎn)生的磁場中。
安裝在上述各聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a上的聚焦驅(qū)動用磁鐵10、10形成的磁場，是分布在從該聚焦驅(qū)動用磁鐵10、10的上端到下端的環(huán)形磁場。而安裝在上述各跟蹤驅(qū)動用軛鐵9b、9b上的跟蹤驅(qū)動用磁鐵11、11形成的磁場，是分布在從該跟蹤驅(qū)動用磁鐵11、11的一端到另一端的環(huán)形磁場。
在該雙軸驅(qū)動器中，當對上述聚焦驅(qū)動線圈12、12供給驅(qū)動電流時，上述透鏡架8，在上述磁路形成的磁場的作用下，如圖1中箭頭F所示，沿上述支軸15的軸向、即聚焦方向(上述物鏡7a、7b的光軸方向)移動操作。另外，在該雙軸驅(qū)動器19中，當對上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13供給驅(qū)動電流時，上述透鏡架8，在上述磁路形成的磁場的作用下，如圖3中箭頭T所示，圍繞上述支軸15轉動，使上述物鏡7a、7b在跟蹤方向(與該物鏡7a、7b的光軸正交的方向)移動操作。
即，該雙軸驅(qū)動器19根據(jù)后文所述的聚焦誤差信號對上述聚焦驅(qū)動線圈12、12供給聚焦驅(qū)動電流，使上述物鏡7a、7b進行移動操作，以跟蹤上述光盤101、102的振擺。另外，該雙軸驅(qū)動器19根據(jù)后文所述的跟蹤誤差信號對上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13供給跟蹤驅(qū)動電流，使上述物鏡7a、7b進行移動操作，以跟蹤上述光盤101、102的記錄光道的偏心。
另外，在該雙軸驅(qū)動器19中，通過將上述聚焦用中點保持接觸片22a吸引到上述聚焦驅(qū)動用磁鐵10形成的磁場中磁通密度最大的位置，可將上述線圈架8保持在上述聚焦方向上的中點。并且，在該雙軸驅(qū)動器19中，通過將上述跟蹤用中點保持接觸片22b吸引到上述跟蹤驅(qū)動用磁鐵11形成的磁場中磁通密度最大的位置，可將上述線圈架8保持在上述跟蹤方向上的中點。
(4)光學系統(tǒng)單元的結構在上述光學系統(tǒng)單元17的內(nèi)部，如圖2所示，安裝著作為第1光源的半導體激光器1和具有作為第2光源的半導體激光器片42的激光耦合器(光發(fā)射接收復合元件)6。上述半導體激光器1和半導體激光器片42，分別發(fā)射直線偏振光的相干光即第1和第2激光束。該激光束為發(fā)散光束。上述半導體激光器1發(fā)射的第1激光束的波長，為上述第1波長即635nm或650nm。上述半導體激光器片42發(fā)射的第2激光束的波長，為上述第2波長即780nm。
從上述半導體激光器1發(fā)射的第1激光束，如圖4所示，通過作為光衍射元件的光柵(衍射光柵)2，入射到平板狀的光束分離器3。上述光柵2將上述第1激光束分成0次光及±1次光的3條激光束。上述光束分離器3被配置成使其主表面部與上述第1激光束的光軸成45°角。該光束分離器3使上述第1激光束的一部分透過，但將其余部分反射。從該光束分離器3反射的第1激光束，入射到準直透鏡4，并由該準直透鏡4變成第1平行激光束。
通過該準直透鏡4的第1平行激光束，通過設在上述光學系統(tǒng)單元17的外殼部的第1通孔，向該光學系統(tǒng)單元17的外部射出。然后，上述第1平行激光束入射到上述第1物鏡7a。該第1物鏡7a將上述第1平行激光束會聚在上述第1類光盤101的信號記錄層上。
如圖5所示，上述激光耦合器6是將上述半導體激光器片42及第1、第2光檢測器45、46配置在同一半導體基板40上構成的。上述半導體激光器片42隔著散熱器41配置在上述半導體基板40上。上述各光檢測器45、46，分別以分割成多個光接收面的狀態(tài)在上述半導體基板部40上形成。
另外，在該激光耦合器6中，在上述各光檢測器45、46的位置上配置著光束分離棱鏡43。該光束分離棱鏡43，相對上述半導體基板部40的上表面部并使具有規(guī)定傾斜角的斜面部即光束分離面44朝向上述半導體激光器片42一側。
在該激光耦合器6中，上述半導體激光器片42向上述光束分離面44發(fā)射上述第2激光束。從上述半導體激光器片42發(fā)射的上述第2激光束，由上述光束分離面44反射，并向與上述半導體基板部40垂直的上方射出。
從上述激光耦合器6射出的上述第2激光束，通過設在上述光學系統(tǒng)單元17的外殼部的第2通孔，向該光學系統(tǒng)單元17的外部射出。然后，上述第2平行激光束入射到上述第2物鏡7b。入射到上述第2物鏡7b的上述第2激光束，由該第2物鏡7b透射過上述第2類光盤102的透明基片102a后會聚在上述第2類光盤102的信號記錄層102b的表面部上。另外，上述第1通孔和第2通孔，以上述支軸15為中心按相互對稱的位置形成。
在上述光學系統(tǒng)單元17的上表面部，還安裝著一個兼作基片厚度檢測裝置的偏斜傳感器18。該偏斜傳感器18在結構上具有象LED之類的發(fā)光元件及象光電二極管之類的多個光接收元件。該偏斜傳感器18將上述光發(fā)射元件發(fā)出的光照射在裝在上述光盤基臺25上的光盤上，并用上述光接收元件檢測該光從該光盤反射的光的位置(強度分布)，從而可以檢測該光盤的傾斜(偏斜)及該光盤的透明基片厚度。
如圖20所示，在上述光學系統(tǒng)單元17內(nèi)部，也可以安設作為第1光源的第1半導體激光器1和作為第2光源的第2半導體激光器1a。上述半導體激光器1、1a，分別發(fā)射直線偏振光的相干光即第1和第2激光束。這些激光束為發(fā)散光束。上述第1半導體激光器1發(fā)射的第1激光束的波長，為上述第1波長即635nm或650nm。上述第2半導體激光器1a發(fā)射的第2激光束的波長，為上述第2波長即780nm。
從上述第1半導體激光器1發(fā)射的第1激光束，通過圖中未示出的光柵，入射到平板狀的光束分離器3。上述光柵將上述第1激光束分成0次光及±1次光的3條光束。上述光束分離器3被配置成使其主表面部與上述第1激光束的光軸成45°角。該光束分離器3使上述第1激光束的一部分透過，將其余部分反射。從該光束分離器3反射的第1激光束，通過設在上述光學傳感器17的上表面部的通孔，向該光學傳感器17的外部射出。然后，上述第1激光束入射到由上述雙軸驅(qū)動器19支承的第1物鏡7a。該第1物鏡7a將上述第1激光束會聚在上述第1類光盤101的信號記錄層上。
在上述第1類光盤101的信號記錄層的表面上反射的第1激光束，透過第1物鏡7a及光束分離器3，并由第1光檢測器5接收。
而從上述第2半導體激光器1a發(fā)射的第2激光束，入射到平板狀的光束分離器3a。該光束分離器3a被配置成使其主表面部與上述第2激光束的光軸成45°角。該光束分離器3a使上述第2激光束的一部分透過，但將其余部分反射。從該光束分離器3a反射的第2激光束，通過設在上述光學系統(tǒng)單元17的上表面部的通孔，向該光學系統(tǒng)單元17的外部射出。然后，上述第2激光束入射到由上述雙軸驅(qū)動器19支承的第2物鏡7b。該第2物鏡7b將上述第2激光束會聚在上述第2類光盤102的信號記錄層上。
在上述第2類光盤102的信號記錄層的表面上反射的第2激光束，透過第2物鏡7b及光束分離器3a，并由第2光檢測器5a接收。
另外，如圖26所示，該光學傳感器，在上述光學系統(tǒng)單元17內(nèi)，也可以使從第1半導體激光器1到第1物鏡7a的第1光路與從第2半導體激光器1a到第2物鏡7b的第2光路在交叉點X處相互交叉。該交點X，在上述第1光路上位于上述光束分離器3與第1反射鏡36a之間。第1反射鏡36a，如圖27所示，用于使第1激光束偏轉，并入射到第1物鏡7a。另外，該交點X，在上述第2光路上位于上述光束分離器3a與第2反射鏡36b之間。第2反射鏡36b，如圖27所示，用于使第2激光束偏轉，并入射到第2物鏡7b。
在該光學傳感器中，通過使上述各光路相互交叉，可以將這些光路所占體積的總和減小到相當于使該各光路重合的程度。因此，在該光學傳感器中，可以使圖26中箭頭W所示的上述光學系統(tǒng)單元17的上述各物鏡7a、7b的排列方向的尺寸減小。
另外，如圖28所示，對于在上述光學系統(tǒng)單元17內(nèi)的第1和第2光束，在這些光路中的一個光路上也可以不設上述反射鏡。即，從上述第1半導體激光器1發(fā)射的第1激光束，入射到平板狀的光束分離器3。該光束分離器3被配置成使其主表面部與上述第1激光束的光軸成45°角。該光束分離器3使上述第1激光束的一部分透過，將其余部分反射。從該光束分離器3反射的第1激光束，由反射鏡36a反射后，通過設在上述光學系統(tǒng)單元17的上表面部的通孔，向該光學系統(tǒng)單元17的外部射出。然后，上述第1激光束入射到上述第1物鏡7a。該第1物鏡7a將上述第1激光束會聚在上述第1類光盤101的信號記錄層上。
在上述光學系統(tǒng)單元17內(nèi)，從上述第2半導體激光器1a發(fā)射的第2激光束，入射到平板狀的光束分離器3a。該光束分離器3a被配置成使其主表面部與上述第2激光束的光軸成45°角。該光束分離器3a使上述第2激光束的一部分透過，將其余部分反射。從該光束分離器3a反射的第2激光束，通過設在上述光學系統(tǒng)單元17的上表面部的通孔，向該光學系統(tǒng)單元17的外部射出。然后，上述第2激光束入射到上述第2物鏡7b。該第2物鏡7b將上述第2激光束會聚在上述第2類光盤102的信號記錄層上。
這里，從上述第1半導體激光器1到上述第1物鏡7a的第1光路與從上述第2半導體激光器1a到上述第2物鏡7b的第2光路，在交叉點X處使其光軸相互交叉。該交點X，在上述第1光路上位于上述光束分離器3與上述反射鏡36a之間。另外，該交點X，在上述第2光路上位于上述光束分離器3a與上述第2物鏡7b之間。
在這種光學傳感器中，通過使上述各光路相互交叉，也可以將這些光路所占體積的總和減小到相當于使該各光路重合的程度。因此，在該光學傳感器中，也可以使上述光學系統(tǒng)單元17的尺寸減小。
(5)光盤播放機的結構本發(fā)明的光盤播放機，如圖22所示，備有判別裝置(判別電路)52，用于判別裝在光盤基臺25上的圓盤狀光學記錄媒體的類別；CPU(中央運算處理裝置)32，用作控制電路；及控制器53，根據(jù)由該CPU32輸出的信號進行各種控制。
當在光盤基臺25上裝有第1類光盤101時，由判別裝置52根據(jù)對該第1類光盤101的識別標記、即所謂的ID的讀取結果判定所裝入的圓盤狀光學記錄媒體是第1類光盤101，并通過CPU32向控制器53發(fā)送判別信號。
控制器53根據(jù)發(fā)送到的判別信號分別向激光器驅(qū)動電路54及雙軸驅(qū)動器驅(qū)動電路55發(fā)送驅(qū)動信號，用來驅(qū)動第1半導體激光器1及雙軸驅(qū)動器19。由第1半導體激光器1發(fā)射出第1激光束，通過第1光檢測器5對第1類光盤101進行信息信號的讀取。
當在光盤基臺25上裝有第2類光盤102時，由判別裝置52根據(jù)對該第2類光盤102的識別標記、即所謂的ID的讀取結果判定所裝入的圓盤狀光學記錄媒體是第2類光盤102，并通過CPU32向控制器53發(fā)送判別信號。
控制器53根據(jù)發(fā)送到的判別信號分別向激光器驅(qū)動電路56及雙軸驅(qū)動器驅(qū)動電路55發(fā)送驅(qū)動信號，用來驅(qū)動第2半導體激光器1a及雙軸驅(qū)動器19。由第2半導體激光器1a發(fā)射出第2激光束，通過第2光檢測器5a對第2類光盤102進行的信息信號的讀取。
另外，在光盤基臺25上裝有光盤101、102中的任何一個的情況下，也是將來自光檢測器5、5a的輸出信號發(fā)送到聚焦誤差信號檢測電路57a及跟蹤誤差信號檢測電路57b。來自光檢測器5、5a的輸出信號，除讀取的信號外還包含著聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號。上述各誤差信號檢測電路57a、57b，根據(jù)所發(fā)送到的信號，檢測聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號。該聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號由誤差信號檢測電路57傳送到雙軸驅(qū)動器驅(qū)動電路55。根據(jù)聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號驅(qū)動上述雙軸驅(qū)動器19。
另外，在上述光盤播放機中，如圖8所示，將由上述偏斜傳感器18取得的檢測輸出發(fā)送到作為控制裝置的控制電路(CPU)32。此外，從上述光學傳感器輸出的信號及來自檢測該光學傳感器位于與上述主軸電機27最接近的位置的內(nèi)周傳感器開關31的信號，也發(fā)送到該控制器32。該控制電路32，根據(jù)所發(fā)來的各種信號，對包含上述驅(qū)動器驅(qū)動電路55的傳感器驅(qū)動器34、主軸電機驅(qū)動器35及螺紋傳動電機驅(qū)動器33進行控制。上述傳感器驅(qū)動器34控制上述光學傳感器的上述雙軸驅(qū)動器19的驅(qū)動、上述半導體激光器1及上述半導體激光器片42的光的發(fā)射和熄滅。上述主軸電機驅(qū)動器35控制上述主軸電機27的旋轉驅(qū)動。而上述螺紋傳動電機驅(qū)動器33控制上述螺紋傳動電機30的旋轉驅(qū)動。
另外，當根據(jù)由上述偏斜傳感器18發(fā)送的檢測輸出判定在光盤基臺25上安放著的是上述第1類光盤101時，上述控制電路32使上述半導體激光器1發(fā)光，而使上述半導體激光器片42或第2半導體激光器1a熄滅。這時，通過上述第1物鏡7a的第1激光束，從上述第1類光盤101的透明基片側對該第1類光盤101進行照射，并透過該透明基片，會聚在上述信號記錄層上。由上述雙軸驅(qū)動器19使上述第1物鏡7a在該第1物鏡7a的光軸方向及與該光軸正交的方向上移動操作。通過由上述雙軸驅(qū)動器19使該第1物鏡7a移動操作，以跟蹤上述第1類光盤101在該第1物鏡7a的光軸方向上的位移(即所謂的振擺)，從而使上述激光束的聚焦點始終位于上述信號記錄層上。另外，通過由上述雙軸驅(qū)動器19使該第1物鏡7a移動操作，以跟蹤上述第1類光盤101的記錄光道在與該第1物鏡7a的光軸正交的方向上的位移，從而使上述第1激光束的聚焦點始終位于該記錄光道上。
該光學傳感器，通過將上述第1激光束聚焦后照射在上述第1類光盤101的信號記錄層上，對該信號記錄層進行信息信號的寫入和讀出。在該信息信號的寫入操作中，當上述第1類光盤101是磁性光盤時，在使上述第1激光束對該磁性光盤101進行照射的同時，還要在該第1激光束的照射位置施加外部磁場。根據(jù)記錄的信息信號對上述第1激光束的光輸出或上述外部磁場強度中的任何一個進行調(diào)制，從而對上述磁性光盤進行信息信號的寫入。而當上述第1類光盤101是相變型光盤時，根據(jù)記錄的信息信號對上述第1激光束的光輸出進行調(diào)制，從而對該相變型光盤進行信息信號的寫入。
在該光學傳感器中，通過將上述第1激光束聚焦后照射在上述第1類光盤101的信號記錄層上并檢測該激光束在該信號記錄層上的反射光束，進行從該信號記錄層的信息信號的讀出。
在該信息信號的讀出操作中，當上述第1類光盤101是磁性光盤時，通過檢測上述反射光束的偏振方向的變化，進行從上述磁性光盤的信息信號的讀出。而當上述第1類光盤101是相變型光盤、或所謂的凹坑光盤時，通過檢測上述反射光束的反射光量的變化來進行信息信號的讀出。
即，會聚在上述信號記錄層上的上述第1激光束，由該信號記錄層反射，作為反射光束返回上述第1物鏡7a。返回該第1物鏡7a的反射光束，由該第1物鏡7a變成平行光束，通過上述準直透鏡4后返回上述光束分離器3。返回該光束分離器3的反射光束，透過該光束分離器3，相對于返回上述半導體激光器1的光路而被分路到光檢測器5。
由于上述光束分離器3是與上述第1反射光束的光軸具有45°角的傾斜的平行平面板，所以，在該反射光束中將發(fā)生象散現(xiàn)象。此外，當上述第1類光盤101是磁性光盤時，通過上述光束分離器3的上述反射光束，經(jīng)過渥拉斯頓棱鏡后，入射到上述光檢測器5。上述渥拉斯頓棱鏡將上述反射光束分成3條光束，即該反射光束偏振方向的第1偏振光分量、與該反射光束偏振方向成+45°角的的方向的第2偏振光分量、及與該反射光束偏振方向成-45°角的的方向的第3偏振光分量。
上述光檢測器5，在結構上具有與通過上述光柵2和上述渥拉斯頓棱鏡分路的多條光束對應的多個光電二極管，并由與之分別對應的光電二極管接收該各光束。通過對來自該光檢測器5的各個光電二極管的光檢測輸出進行運算處理，生成記錄在上述磁性光盤上的信息信號的讀出信號、聚焦誤差信號及跟蹤誤差信號。上述聚焦誤差信號是表示上述第1物鏡7a的上述第1激光束的聚焦點與上述第1類光盤101的信號記錄層表面部之間在該第1物鏡7a的光軸方向上的位置偏差量和方向的信號。上述跟蹤誤差信號是表示上述第1物鏡7a的上述第1激光束的聚焦點與上述第1類光盤101的記錄光道之間在與該第1物鏡7a的光軸正交方向上的位置偏差量和方向的信號。根據(jù)該聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號驅(qū)動上述雙軸驅(qū)動器19。
在上述光檢測器5中，用于接收上述第1激光束的0次光從上述信號記錄層反射的光束的光電二極管，在結構上具有以該反射光束的光軸為中心成輻射狀排列的4個光接收面部。并且，上述反射光束在該4個光電二極管的光接收面上形成的射束點，是以長徑方向作為與由上述光束分離器3產(chǎn)生的象散方向?qū)姆较虻臋E圓射束點。這里，如假定來自上述4個光接收面部的光檢測輸出分別為a、b、c、d，則表示上述反射光束的象散方向和量的信號為Fe＝(a+c)-(b+d)該Fe是聚焦誤差信號，并且是表示上述第1物鏡7a的上述第1激光束的聚焦點與上述第1類光盤101的信號記錄面之間的距離和方向的信號。
根據(jù)上述聚焦誤差信號Fe驅(qū)動上述雙軸驅(qū)動器19，對上述第1物鏡7a進行移動操作，從而執(zhí)行使該第1物鏡7a的上述第1激光束的聚焦點始終位于上述信號記錄面上的聚焦伺服動作。
另外，在上述光檢測器5中，用于接收上述第1激光束的±1次光從上述信號記錄層反射的光束的光電二極管，在結構上具有互相獨立的2個光接收面部。并且，當上述第1激光束的0次光的上述第1物鏡7a的聚焦點位于上述記錄光道上時，上述±1次光的反射光量彼此相等。這里，如上述2個光接收面部的光檢測輸出分別為e、f，則表示上述±1次光的反射光束的光量差的信號為Te＝e-f該Te是跟蹤誤差信號，并且是表示上述第1物鏡7a的上述第1激光束的0次光的聚焦點與上述第1類光盤101的記錄光道之間的距離和方向的信號。
根據(jù)上述跟蹤誤差信號Te驅(qū)動上述雙軸驅(qū)動器19，對上述第1物鏡7a進行移動操作，從而執(zhí)行使該第1物鏡7a的上述第1激光束的0次光的聚焦點始終位于上述記錄光道上的跟蹤伺服動作。
另外，通過使該光學傳感器沿著上述導向軸23和支承軸24移動操作，對上述第1物鏡7a進行移動操作，使其位置與上述第1類光盤101的信號記錄區(qū)域的整個范圍相對，從而能在該信號記錄區(qū)域的整個范圍上進行信息信號的寫入和讀出。即，在使該光學傳感器在上述第1類光盤101的內(nèi)周和外周之間移動操作的同時，使該第1類光盤101旋轉操作，從而可以在該第1類光盤101的的信號記錄區(qū)域的整個范圍上進行信息信號的寫入和讀出。
同時，在該光學傳感器中，對上述第1類光盤101的上述跟蹤誤差信號的檢測，如上所述，采用所謂的3光束法進行。因此，在該光學傳感器中，如圖3所示上述第1物鏡7a，以與通過上述第1類光盤101的中心、即上述光盤基臺25的中心的直線相對的狀態(tài)、也就是使其光軸與通過上述第1類光盤101的中心的直線交叉的狀態(tài)，在第1類光盤101的內(nèi)周和外周之間移動操作。
另外，當根據(jù)由上述偏斜傳感器18發(fā)送的檢測輸出判定在光盤基臺25上安放著的是上述第2類光盤102時，上述控制電路32使上述半導體激光器片42或第2半導體激光器1a發(fā)射光束，而使上述半導體激光器1熄滅。這時，通過上述第2物鏡7b的第2激光束，從上述第2類光盤102的透明基片側對該第2類光盤102進行照射，并透過該透明基片102a，會聚在上述信號記錄層102b上。由上述雙軸驅(qū)動器19使上述第2物鏡7b在該第2物鏡7b的光軸方向及與該光軸正交的方向上移動操作。通過由上述雙軸驅(qū)動器19使該第2物鏡7b移動操作，以跟蹤上述第2類光盤102在該第2物鏡7b的光軸方向上的位移(即所謂的振擺)，從而使上述第2激光束的聚焦點始終位于上述信號記錄層102b上。另外，通過由上述雙軸驅(qū)動器19使該第2物鏡7b移動操作，以跟蹤上述第2類光盤102的記錄光道在與該第2物鏡7b的光軸正交的方向上的位移，從而使上述第2激光束的聚焦點始終位于上述記錄光道上。
該光學傳感器，通過將上述第2激光束聚焦后照射在上述第2類光盤102的信號記錄層102b上，進行從該信號記錄層102b的信息信號的讀出。即，在該光學傳感器中，通過將上述第2激光束聚焦后照射在上述第2類光盤102的信號記錄層102b上，并檢測該第2激光束在該信號記錄層102b上的反射光束，進行從該信號記錄層102b的信息信號的讀出。該信息信號的讀出，通過檢測上述反射光束的反射光量變化進行。
即，會聚在上述信號記錄層102b表面部上的第2激光束，由該信號記錄層102b反射后，返回上述第2物鏡7b?；氐缴鲜龅?物鏡7b的反射光束，返回上述光束分離面44。
返回該光束分離面44的反射光束，透過該光束分離面44后入射到上述光束分離棱鏡43內(nèi)，從而從返回上述半導體激光器片42的光路分路，并由上述第1光檢測器45接收。此外，該反射光束由上述第1光檢測器45的表面部及上述光束分離棱鏡43的內(nèi)表面部47反射后，再由上述第2光檢測器46接收。
根據(jù)從上述各光檢測器45、46輸出的光檢測輸出，計算記錄在上述第2類光盤102上的信息信號的讀出信號(RF信號)、表示上述第2物鏡7b的上述第2激光束的聚焦點與上述信號記錄層102b的表面部之間在光軸方向上的偏差(聚焦誤差)的聚焦誤差信號Fe、及表示該聚焦點與在該信號記錄層102b的表面部上形成的的記錄光道之間在與該光軸和該記錄光道正交方向上的偏差(跟蹤誤差)的跟蹤誤差信號Te。
即，上述讀出信號(RF信號)，作為上述各光檢測器45、46的各光檢測輸出之和求得。而上述聚焦誤差信號Fe，作為上述各光檢測器45、46的各光檢測輸出之差求得。
另外，上述跟蹤誤差信號Te，作為來自上述第1光檢測器45一側的光接收面的光檢測輸出(A)及來自上述第2光檢測器45的另一側光接收面的光檢測輸出(D)之和與來自該第1光檢測器45的另一側光接收面的光檢測輸出(B)及來自上述第2光檢測器45的一側光接收面的光檢測輸出(C)之和的差值((A+D)-(B+C))而求得。
即，在該光學傳感器中，對上述第2類光盤102，上述跟蹤誤差信號的檢測采用所謂單光束方式的所謂推挽法進行。
另外，在上述各光檢測器45、46中，一側光接收面與另一側光接收面的分割線，與上述第2類光盤102的記錄光道的切線方向成45°角。
上述第1光檢測器45，其一側的光接收面被分成第1及第3光接收部A1、A3(光檢測輸出A1、A3)，另一側的光接收面被分成第2及第4光接收部A2、A4(光檢測輸出A2、A4)，共分成4個光接收部。而上述第2光檢測器46，一側的光接收面被分成第1及第3光接收部B1、B3(光檢測輸出B1、B3)，另一側的光接收面被分成第2及第4光接收部B2、B4(光檢測輸出B2、B4)，共分成4個光接收部。因此，上述跟蹤誤差信號Te，可根據(jù)各光接收部的光檢測輸出由下式求得。
(A2+A4+B1+B3)-(A1+A3+B2+B4)另外，通過使該光學傳感器沿著上述導向軸23和支承軸24移動操作，對上述第2物鏡7b進行移動操作，使其位置與上述第2類光盤102的信號記錄層的整個范圍相對，從而能在該信號記錄區(qū)域的整個范圍上進行信息信號的寫入和讀出。即，在使該光學傳感器在上述第2類光盤102的內(nèi)周和外周之間移動操作的同時，使該第2類光盤102旋轉操作，從而可以在該第2類光盤102的的信號記錄區(qū)域的整個范圍上進行信息信號的讀出。
在本發(fā)明的光盤播放機中，上述基片厚度檢測裝置并不限定以與如上所述的偏斜傳感器18兼用的方式采用的傳感器，也可以采用由上述控制電路32根據(jù)從圓盤狀光學記錄媒體讀出的RF信號的振幅進行判斷的形式。即，當在上述光盤基臺25上裝有上述第1類和第2類光盤101、102中的任何一種時，使上述第1和第2光源中預定的任何一個發(fā)射光束。這時，如果只進行聚焦伺服動作，則可以檢測上述RF信號的振幅，并可以根據(jù)正在發(fā)射光束的是上述第1和第2光源中的哪一個及所測得的RF信號的振幅，判斷在上述光盤基臺25上安裝著的是上述第1類和第2類光盤101、102中哪一個。
(6)雙軸驅(qū)動器結構的其他形態(tài)(1)在本發(fā)明的光學傳感器中，如圖9至圖12所示，上述雙軸驅(qū)動器19在結構上也可備有卷繞在上述線圈架8的外周面上的聚焦線圈12。
這種雙軸驅(qū)動器19，與上述雙軸驅(qū)動器一樣，支承上述第1和第2物鏡7a、7b，使其可以在該各物鏡7a、7b的光軸方向、即以圖9中箭頭F指示的聚焦方向及與該光軸正交的方向、即以圖9中箭頭T指示的跟蹤方向上移動操作。通過將該光學傳感器19安裝在上述光學系統(tǒng)單元17上，使該物鏡7a、7b的位置與裝在上述光盤基臺25上的光盤101、102的信號記錄層相對，同時，通過使上述光學系統(tǒng)單元17沿上述導向軸23及上述支承軸24移動操作，使該物鏡7a、7b在該光盤101、101的內(nèi)周和外周之間移操作動。上述第1和第2物鏡7a、7b，沿著與上述導向軸23的長度方向大致正交的方向、即沿著裝在上述光盤基臺25上的光盤101、102的圓周方向排列。
如圖9和圖10所示，該雙軸驅(qū)動器19具有一個大致垂直地豎立設置在基板16上的圓柱狀支軸15。并且，該雙軸驅(qū)動器19還具有一個用于安裝上述各物鏡7a、7b的可動部即大致成圓盤狀的透鏡架8。該透鏡架8，在中央部有一個軸承孔37，通過使上述支軸15穿過該軸承孔37，可以由該支軸15支承，并能沿該支軸15的軸向滑動和圍繞該支軸15轉動。上述各物鏡7a、7b的光軸應與上述支軸15平行。另外，上述各物鏡7a、7b，在與上述軸承孔37相隔一定距離的位置上，以該軸承孔37為中心按大致對稱的位置配置。因此，當上述透鏡架8相對于上述支軸15移動操作時，可以使上述各物鏡7a、7b在以圖9中箭頭F指示的該各物鏡7a、7b的光軸方向、即聚焦方向及圖9中箭頭T指示的與該物鏡7a、7b的光軸及上述記錄光道的切線正交的方向、即跟蹤方向上移動操作。
另外，在上述透鏡架8上還分別安裝著作為驅(qū)動線圈的聚焦驅(qū)動線圈12及跟蹤驅(qū)動線圈13、13。上述聚焦驅(qū)動線圈12以卷繞方向作為上述支軸15的軸向，卷繞和配置在上述透鏡架8的外周面上。而該跟蹤驅(qū)動線圈13、13，以卷繞方向作為上述透鏡架8的徑向，以一對的形式安裝在上述透鏡架8兩側的側面部分。該跟蹤驅(qū)動線圈13、13，以上述支軸15為中心配置在相互對稱的位置。
如圖12所示，在上述透鏡架8的側面部，在上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13的大致中心部位置，安裝著跟蹤用中點保持接觸片22b。該跟蹤用中點保持接觸片22b用磁性材料形成。
另外，該雙軸驅(qū)動器19具有使上述各驅(qū)動線圈12及13、13位于磁場中的磁路。該磁路在結構上包括分別豎立設置在上述基板16上的一對內(nèi)側聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a、外側聚焦驅(qū)動用軛鐵9c、9c和一對跟蹤驅(qū)動用軛鐵9b、9b、及與該內(nèi)側聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a和跟蹤驅(qū)動用軛鐵9b、9b對應安裝的兩對磁鐵10、10、11、11。上述各軛鐵9a、9a、9c、9c、9b、9b，通過將由磁性材料構成的上述基板16的一部分向上方彎曲，而與該基板16整體形成。一對內(nèi)側聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a，配置在相對于上述透鏡架8的外周壁的內(nèi)側。即，如圖11所示，上述內(nèi)側聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a，配置成從上述透鏡架8的下側進入上述聚焦驅(qū)動用線圈12的內(nèi)部。該內(nèi)側聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a形成與上述透鏡架8的外周側面部相對應的圓弧狀(其形狀為圓筒的一部分)。而一對外側聚焦驅(qū)動用軛鐵9c、9c，配置在相對于上述透鏡架8的外周壁的外側。并且，該一對內(nèi)側聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a與一對外側聚焦驅(qū)動用軛鐵9c、9c，彼此相對設置。此外，上述跟蹤驅(qū)動用軛鐵9b、9b，分別位于上述透鏡架8的外側，使其朝向上述基板16中央側的主表面部與上述透鏡架8的外周側的側面部相對。
上述聚焦驅(qū)動用磁鐵10、10，安裝于上述各內(nèi)側聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a外側的側面部。而上述跟蹤驅(qū)動用磁鐵11、11，與上述跟蹤驅(qū)動用軛鐵9b、9b的朝向上述基板16中央側的主表面部對應安裝。聚焦驅(qū)動用磁鐵10、10分別在其一側表面上進行單極磁化，跟蹤驅(qū)動用磁鐵11、11分別在其一側表面上進行雙極磁化。使該磁鐵10、10、11、11的各磁極與上述聚焦驅(qū)動線圈12及上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13對應著相面對，從而使該聚焦驅(qū)動線圈12及該跟蹤驅(qū)動線圈13、13位于由該磁極產(chǎn)生的磁場中。
安裝在上述各內(nèi)側聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a上的聚焦驅(qū)動用磁鐵10、10形成的磁場，是沿上述透鏡架8的徑向橫穿上述聚焦驅(qū)動線圈12并延伸到外側聚焦驅(qū)動用軛鐵9c、9c的輻射狀磁場。而安裝在上述各跟蹤驅(qū)動用軛鐵9b、9b上的跟蹤驅(qū)動用磁鐵11、11形成的磁場，是分布在從該跟蹤驅(qū)動用磁鐵11、11的一端到另一端的環(huán)形磁場。
在該雙軸驅(qū)動器19中，當對上述聚焦驅(qū)動線圈12供給驅(qū)動電流時，上述透鏡架8，在上述磁路形成的磁場的作用下，如圖9中箭頭F所示，沿上述支軸15的軸向、即聚焦方向、亦即上述物鏡7a、7b的光軸方向移動操作。另外，在該雙軸驅(qū)動器中，當對上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13供給驅(qū)動電流時，上述透鏡架8，在上述磁路形成的磁場的作用下，如圖9中箭頭T所示，圍繞上述支軸15轉動，使上述物鏡7a、7b在跟蹤方向、即與該物鏡7a、7b的光軸正交的方向移動操作。
即，該雙軸驅(qū)動器19根據(jù)上述聚焦誤差信號對上述聚焦驅(qū)動線圈12、12供給聚焦驅(qū)動電流，使上述各物鏡7a、7b進行移動操作，以跟蹤上述光盤101、102的振擺。另外，該雙軸驅(qū)動器19還根據(jù)上述跟蹤誤差信號對上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13供給跟蹤驅(qū)動電流，使上述物鏡7a、7b進行移動操作，以跟蹤上述光盤101、102的記錄光道的偏心。
另外，在該雙軸驅(qū)動器19中，通過將上述跟蹤用中點保持接觸片22b吸引到上述跟蹤驅(qū)動用磁鐵11形成的磁場中磁通密度最大的位置，可將上述線圈架8保持在上述跟蹤方向上的中點。
(7)雙軸驅(qū)動器結構的其他形態(tài)(2)在本發(fā)明的光學傳感器中，如圖13和圖14所示，上述雙軸驅(qū)動器19在結構上也可備有卷繞在上述線圈架8的下部的聚焦線圈12。
這種雙軸驅(qū)動器19，也與上述雙軸驅(qū)動器一樣，支承上述第1和第2物鏡7a、7b，使其可以在該各物鏡7a、7b的光軸方向、即以圖13中箭頭F指示的聚焦方向及與該光軸正交的方向、亦即以圖13中箭頭T指示的跟蹤方向上移動操作。通過將該光學傳感器19安裝在上述光學系統(tǒng)單元17上，使該物鏡7a、7b與裝在上述光盤基臺25上的光盤101、102的信號記錄層相對，同時，通過使上述光學系統(tǒng)單元17沿上述導向軸23及上述支承軸24移動操作，使該物鏡7a、7b在該光盤101、101的內(nèi)周和外周之間移操作動。上述第1和第2物鏡7a、7b，沿著與上述導向軸23的長度方向大致正交的方向、即沿著裝在上述光盤基臺25上的光盤101、102的圓周方向排列。
如圖13和圖14所示，該雙軸驅(qū)動器19具有一個大致垂直地豎立設置在基板16上的圓柱狀支軸15。并且，該雙軸驅(qū)動器19還具有一個用于安裝上述各物鏡7a、7b的可動部即大致呈圓盤狀的透鏡架8。該透鏡架8，在中央部有一個軸承孔37，通過使上述支軸15穿過該軸承孔37，可以由該支軸15支承，并能沿該支軸15的軸向滑動和圍繞該支軸15轉動。上述各物鏡7a、7b的光軸與上述支軸15平行。另外，上述各物鏡7a、7b，在與上述軸承孔37相隔一定距離的位置上，以該軸承孔37為中心按大致對稱的位置配置。因此，當上述透鏡架8相對于上述支軸15移動操作時，可以使上述各物鏡7a、7b在以圖13中箭頭F指示的該各物鏡7a、7b的光軸方向、即聚焦方向及圖13中箭頭T指示的與該物鏡7a、7b的光軸及上述記錄光道的切線正交的方向、即跟蹤方向上移動操作。
另外，在上述透鏡架8上還分別安裝著作為驅(qū)動線圈的聚焦驅(qū)動線圈12及跟蹤驅(qū)動線圈13、13。上述聚焦驅(qū)動線圈12以卷繞方向作為上述支軸15的軸向，卷繞和配置在上述透鏡架8的外周面上。而上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13，以卷繞方向作為上述透鏡架8的徑向，以一對的形式安裝在上述透鏡架8兩側的側面部分。該跟蹤驅(qū)動線圈13、13，以上述支軸15為中心配置在相互對稱的位置。
另外，該雙軸驅(qū)動器19具有使上述各驅(qū)動線圈12及13、13位于磁場中的磁路。該磁路在結構上包括分別豎立設置在上述基板16上的一對聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a和一對跟蹤驅(qū)動用軛鐵9b、9b、及與該軛鐵9a、9a和9b、9b對應安裝的兩對磁鐵10、10、11、11。上述各軛鐵9a、9a、9b、9b，通過分別將由磁性材料構成的上述基板16的一部分向上方彎曲，而與該基板16整體形成。上述聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a，配置成從上述透鏡架8的下側環(huán)繞上述聚焦驅(qū)動用線圈12的外側。該聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a形成與上述透鏡架8的外周側面部相對應的圓弧狀(其形狀為圓筒的一部分)。而上述跟蹤驅(qū)動用軛鐵9b、9b，分別位于上述透鏡架8的外側，使其朝向上述基板16中央側的主表面部與上述透鏡架8的外周側的側面部相對。
上述聚焦驅(qū)動用磁鐵10、10，安裝于上述各聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a內(nèi)側的側面部。而上述跟蹤驅(qū)動用磁鐵11、11，與上述跟蹤驅(qū)動用軛鐵9b、9b的朝向上述基板16中央側的主表面部對應安裝。聚焦驅(qū)動用磁鐵10、10分別在其一側表面上進行單極磁化，跟蹤驅(qū)動用磁鐵11、11分別在其一側表面上進行雙極磁化。使該磁鐵10、10、11、11的磁極位置與上述聚焦驅(qū)動線圈12及上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13對應地相面對，從而使該聚焦驅(qū)動線圈12及該跟蹤驅(qū)動線圈13、13位于由該磁極產(chǎn)生的磁場中。
安裝在上述聚焦驅(qū)動用軛鐵9a、9a上的聚焦驅(qū)動用磁鐵10、10形成的磁場，是沿上述透鏡架8的徑向橫穿上述聚焦驅(qū)動線圈12的輻射狀磁場。而安裝在上述各跟蹤驅(qū)動用軛鐵9b、9b上的跟蹤驅(qū)動用磁鐵11、11形成的磁場，是分布在從該跟蹤驅(qū)動用磁鐵11、11的一端到另一端的環(huán)形磁場。
在該雙軸驅(qū)動器19中，當對上述聚焦驅(qū)動線圈12供給驅(qū)動電流時，上述透鏡架8，在上述磁路形成的磁場的作用下，如圖13中箭頭F所示，沿上述支軸15的軸向、即聚焦方向、(上述物鏡7a、7b的光軸方向)移動操作。另外，在該雙軸驅(qū)動器中，當對上述跟蹤驅(qū)動線圈13、3供給驅(qū)動電流時，上述透鏡架8，在上述磁路形成的磁場的作用下，如圖13中箭頭T所示，圍繞上述支軸15轉動，使上述物鏡7a、7b在跟蹤方向(與該物鏡7a、7b的光軸正交的方向)移動操作。
即，該雙軸驅(qū)動器19根據(jù)上述聚焦誤差信號對上述聚焦驅(qū)動線圈12供給聚焦驅(qū)動電流，使上述各物鏡7a、7b進行移動操作，以跟蹤上述光盤101、102的振擺。另外，該雙軸驅(qū)動器19還根據(jù)上述跟蹤誤差信號對上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13供給跟蹤驅(qū)動電流，使上述物鏡7a、7b進行移動操作，以跟蹤上述光盤101、102的記錄光道的偏心。
(8)雙軸驅(qū)動器結構的其他形態(tài)(3)在本發(fā)明的光學傳感器中，如圖15至圖19所示，上述雙軸驅(qū)動器19的結構是，其透鏡架8也可以由片簧49以可移動的方式支承。
這種雙軸驅(qū)動器19，也與上述雙軸驅(qū)動器一樣，支承上述第1和第2物鏡7a、7b，使其可以在該各物鏡7a、7b的光軸方向、即以圖16中箭頭F指示的聚焦方向及與該光軸正交的方向、即以圖19中箭頭T指示的跟蹤方向上移動操作。如圖15和16所示，通過將該光學傳感器安裝在上述光學系統(tǒng)單元17上，使該物鏡7a、7b與裝在上述光盤基臺25上的光盤101、102的信號記錄層相對，同時，通過使上述光學系統(tǒng)單元17沿上述導向軸23及上述支承軸24移動操作，使該物鏡7a、7b在該光盤101、101的內(nèi)周和外周之間移操作動。上述第1和第2物鏡7a、7b，沿著與上述導向軸23的長度方向大致正交的方向、即沿著裝在上述光盤基臺25上的光盤101、102的圓周方向排列。
如圖17和圖18所示，該雙軸驅(qū)動器19具有一個用于安裝上述各物鏡7a、7b的可動部即大致呈矩形的透鏡架8。上述各物鏡7a、7b的光軸相互平行。該透鏡架8，相對于配置成位于該透鏡架8后側的固定塊50，以可在上述聚焦方向及上述跟蹤方向上移動的方式，由彼此平行的4個片簧49、49、49、49安裝在上述基板16上。即，上述各片簧49的基端側分別安裝在上述固定塊50上，其每兩個的前端側與設在上述透鏡部8兩側的彈簧安裝部51、51對應地安裝。通過使上述各片簧49分別進行彎曲位移，可以使上述透鏡架8無傾斜地在圖16中箭頭F指示的聚焦方向及圖19中箭頭T指示的跟蹤方向上移動。
另外，在上述透鏡架8上還分別安裝著作為驅(qū)動線圈的聚焦驅(qū)動線圈12及跟蹤驅(qū)動線圈13、13。上述聚焦驅(qū)動線圈12以卷繞方向作為上述各物鏡7a、7b的光軸方向，卷繞和配置在上述透鏡架8的外周面上。而上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13，則使其卷繞方向互相平行，同時作為與上述各物鏡7a、7b的光軸正交的方向，并在上述透鏡架8的前端面及后端面各安裝一對。
另外，該雙軸驅(qū)動器19具有使上述各驅(qū)動線圈12及13、13位于磁場中的磁路。該磁路在結構上包括分別豎立設置在上述基板16上并分別位于上述透鏡架8的前后位置的一對軛鐵9、9及與該軛鐵9、9對應安裝的一對磁鐵10a、10a。上述各軛鐵9、9，通過分別將由磁性材料構成的上述基板16的一部分向上方彎曲，而與該基板16整體形成，并使其朝向上述基板16中央側的主表面部與上述透鏡架8的前端面及后端面相對。
上述磁鐵10a、10a，安裝于上述各軛鐵9、9內(nèi)側的側面部。并且，該磁鐵10a、10a分別在其一側表面上進行單極磁化，使一個磁極的位置與上述聚焦驅(qū)動線圈12的前部和后部及上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13對應地相面對，從而使該聚焦驅(qū)動線圈12及該跟蹤驅(qū)動線圈13、13位于由該磁極產(chǎn)生的磁場中。
安裝在上述各軛鐵9、9上的磁鐵10a、10a形成的磁場，是在上述透鏡架8的前后方向上橫穿上述聚焦驅(qū)動線圈12及上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13的直線狀磁場。
在該雙軸驅(qū)動器19中，當對上述聚焦驅(qū)動線圈12供給驅(qū)動電流時，上述透鏡架8，在上述磁路形成的磁場的作用下，如圖16中箭頭F所示，沿上述聚焦方向、即上述物鏡7a、7b的光軸方向移動操作。另外，在該雙軸驅(qū)動器中，當對上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13供給驅(qū)動電流時，上述透鏡架8，在上述磁路形成的磁場的作用下，如圖19中箭頭T所示，沿上述跟蹤方向、即與上述物鏡7a、7b的光軸正交的方向移動操作。
即，該雙軸驅(qū)動器19根據(jù)上述聚焦誤差信號對上述聚焦驅(qū)動線圈12、12供給聚焦驅(qū)動電流，使上述各物鏡7a、7b進行移動操作，以跟蹤上述光盤101、102的振擺。另外，該雙軸驅(qū)動器19根據(jù)上述跟蹤誤差信號對上述跟蹤驅(qū)動線圈13、13供給跟蹤驅(qū)動電流，使上述物鏡7a、7b進行移動操作，以跟蹤上述光盤101、102的記錄光道的偏心。
另外，該光學傳感器也可以這樣構成，即在由第1和第2物鏡7a、7b中的一個的跟蹤方向與在該物鏡面對著的位置上的記錄光道的法線所成角度的裕量小的情況下，即在該跟蹤方向與該法線之間的角度變大因而不能正確地檢測跟蹤誤差信號的情況下，當使上述光學系統(tǒng)單元17進行移動操作時，可使該一個物鏡在通過上述光盤101、102的中心的直線上移動，而使另一個物鏡沿著與該光盤101、102的中心相隔一定距離的直線移動。
所謂由跟蹤方向與在物鏡面對著的位置上的記錄光道的法線所成角度的裕量小的情況，指的是例如用所謂3光束法不能檢測跟蹤誤差信號的情況。而所謂由跟蹤方向與在物鏡面對著的位置上的記錄光道的法線所成的角度有裕量的情況，指的是例如可用所謂3光束法檢測跟蹤誤差信號的情況。
例如，在由第1物鏡7a的跟蹤方向與在該第1物鏡面7a面對著的位置上的記錄光道的法線所成的角度有裕量的情況下，如圖23所示，該光學傳感器可以使上述第2物鏡7b在對通過上述光盤101、102的中心且與上述光學系統(tǒng)單元17的移動方向平行的直線R保持相對的狀態(tài)下移動操作，而使上述第1物鏡7a在對與該光盤101、102的中心相隔一定距離的直線保持相對的狀態(tài)下與上述第2物鏡7b平行地移動操作。
在這種情況下，在上述雙軸驅(qū)動器19中，上述第1物鏡7a的移動操作方向即第1跟蹤方向與在該第1物鏡面7a面對著的位置上的上述記錄光道的切線所成的角度不等于90°。即，在該雙軸驅(qū)動器19中，在上述第1跟蹤方向與在上述第1物鏡面7a面對著的位置上的上述記錄光道的法線之間將形成角度。
另外，在由第2物鏡7b的第2跟蹤方向與在該第2物鏡面7b面對著的位置上的記錄光道的法線所成的角度有裕量的情況下，如圖24所示，可以使上述第1物鏡7a在對通過上述光盤101、102的中心且與上述光學系統(tǒng)單元17的移動方向平行的直線R保持相對的狀態(tài)下移動操作，而使上述第2物鏡7b在對與該光盤101、102的中心相隔一定距離的直線保持相對的狀態(tài)下與上述第1物鏡7a平行地移動操作。
在這種情況下，在上述雙軸驅(qū)動器19中，上述第2物鏡7b的移動操作方向即第2跟蹤方向與在該第2物鏡面7b面對著的位置上的上述記錄光道的切線所成的角度不等于90°。即，在該雙軸驅(qū)動器19中，在上述第2跟蹤方向與在上述第2物鏡面7b面對著的位置上的上述記錄光道的法線之間將形成角度。
另外，在由第1跟蹤方向與在第1物鏡面7a面對著的位置上的記錄光道的法線所成的角度及在由第2跟蹤方向與在第2物鏡面7b面對著的位置上的記錄光道的法線所成的角度具有同等程度的裕量的情況下，如圖21所示，該光學傳感器在結構上可以將上述第1和第2物鏡7a、7b排列在光盤101、102的圓周方向，同時使通過上述光盤101、102的中心且與上述光學系統(tǒng)單元17的移動方向平行的直線R在該各物鏡7a、7b之間通過。
在這種情況下，在上述雙軸驅(qū)動器19中，上述第1跟蹤方向與在第1物鏡面7a面對著的位置上的上述記錄光道的切線所成的角度及上述第2跟蹤方向與在第2物鏡面7b面對著的位置上的上述記錄光道的切線所成的角度，都不等于90°。即，在該雙軸驅(qū)動器19中，上述第1和第2跟蹤方向與在上述第1和第2物鏡面7a、7b面對著的位置上的上述記錄光道的法線之間將分別形成角度。
另外，在由第1跟蹤方向與在第1物鏡面7a面對著的位置上的記錄光道的法線所成的角度及在由第2跟蹤方向與在第2物鏡面7b面對著的位置上的記錄光道的法線所成的角度都沒有裕量的情況下，如圖25所示，該光學傳感器在結構上可以將上述第1和第2物鏡7a、7b排列在光盤101、102的徑向，同時使該各物鏡7a、7b在對通過上述光盤101、102的中心且與上述光學系統(tǒng)單元17的移動方向平行的直線R保持相對的狀態(tài)下移動操作。
在這種情況下，在上述雙軸驅(qū)動器19中，上述第1跟蹤方向與在第1物鏡面7a面對著的位置上的上述記錄光道的切線所成的角度及上述第2跟蹤方向與在第2物鏡面7b面對著的位置上的上述記錄光道的切線所成的角度，都等于90°。即，在該雙軸驅(qū)動器19中，上述第1和第2跟蹤方向與在上述第1和第2物鏡面7a、7b面對著的位置上的上述記錄光道的法線之間將分別保持一致。
權利要求
1.一種光學傳感器，它備有雙軸驅(qū)動器，將第1和第2物鏡以使該兩個物鏡的光軸相互平行的狀態(tài)支承在同一個可動部上，同時，通過對該可動部進行移動操作，使該各物鏡沿著該各物鏡的光軸方向及與該光軸正交的方向移動；第1光源，使光束通過第1光路對上述第1物鏡入射；及第2光源，使光束通過第2光路對上述第2物鏡入射；該光學傳感器的特征在于由上述第1物鏡將從上述第1光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，或者由上述第2物鏡將從上述第2光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，從而對該圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的寫入或讀出。
2.根據(jù)權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于第1光源和第2光源是發(fā)射波長彼此不同的光源。
3.根據(jù)權利要求2所述的光學傳感器，其特征在于第1光源的發(fā)射波長為635nm至650nm，第2光源的發(fā)射波長為780nm。
4.根據(jù)權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于第1物鏡的數(shù)值孔徑大于第2物鏡的數(shù)值孔徑。
5.根據(jù)權利要求4所述的光學傳感器，其特征在于第1物鏡的數(shù)值孔徑為0.6，第2物鏡的數(shù)值孔徑為0.45以下。
6.根據(jù)權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于第1和第2物鏡配置在圓盤狀光學記錄媒體的圓周方向，并以隔著通過該圓盤狀光學記錄媒體的中心的一條直線的狀態(tài)靠近配置。
7.根據(jù)權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于當使支承雙軸驅(qū)動器的光學系統(tǒng)單元在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上進行相對移動操作時，第1和第2物鏡中的任何一個，以與通過圓盤狀光學記錄媒體的中心并與光學系統(tǒng)單元和圓盤狀光學記錄媒體的相對移動方向平行的直線相對的狀態(tài)移動。
8.根據(jù)權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于當使支承雙軸驅(qū)動器的光學系統(tǒng)單元在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上進行相對移動操作時，第1和第2物鏡，以與通過圓盤狀光學記錄媒體的中心并與光學系統(tǒng)單元和圓盤狀光學記錄媒體的相對移動方向平行的直線相對的狀態(tài)移動。
9.根據(jù)權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于雙軸驅(qū)動器的可動部，具有使圓柱狀的支軸穿過的軸承孔，并通過將該支軸穿過該軸承孔而由該支軸支承，從而使其可以沿該支軸的軸向及圍繞該支軸的方向移動，同時，安裝有驅(qū)動線圈，并使該驅(qū)動線圈位于磁路形成的磁場中，通過對該驅(qū)動線圈供給驅(qū)動電流而進行移動操作，第1和第2物鏡在上述可動部上配置成以上述支軸為中心的大致對稱位置，并在其保持以上述支軸為中心的大致對稱的位置上，使從對應的光源發(fā)出的光束分別對其入射。
10.根據(jù)權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于雙軸驅(qū)動器的可動部，由片簧支承，可以通過該片簧的位移進行移動，同時，安裝有驅(qū)動線圈，并使該驅(qū)動線圈位于磁路形成的磁場中，通過對該驅(qū)動線圈供給驅(qū)動電流而進行移動操作。
11.根據(jù)權利要求7述的光學傳感器，其特征在于當使光學系統(tǒng)單元在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上進行相對移動操作時，以與通過圓盤狀光學記錄媒體的中心并與光學系統(tǒng)單元和圓盤狀光學記錄媒體的相對移動方向平行的直線相對的狀態(tài)移動的第1和第2物鏡中的任何一個，其數(shù)值孔徑比其它物鏡大。
12.根據(jù)權利要求8述的光學傳感器，其特征在于與第1和第2物鏡中的一個物鏡相比，位于圓盤狀光學記錄媒體外周側的另一個物鏡，其數(shù)值孔徑比該一個物鏡小。
13.一種光學傳感器，它備有可動部，具有使圓柱狀的支軸穿過的軸承孔，并通過將該支軸穿過該軸承孔而由該支軸支承，從而使其可以沿該支軸的軸向及圍繞該支軸的方向移動，同時，安裝有驅(qū)動線圈并使該驅(qū)動線圈位于磁路形成的磁場中，通過對該驅(qū)動線圈供給驅(qū)動電流而進行移動操作；第1和第2物鏡，以使光軸相互平行的狀態(tài)支承在上述可動部上，同時，通過對該可動部進行移動操作而使其沿光軸方向及與該光軸正交的方向移動；第1光源，使光束通過第1光路對上述第1物鏡入射；及第2光源，使波長與從上述第1光源發(fā)出的光束不同的光束通過第2光路對上述第2物鏡入射；該光學傳感器的特征在于第1和第2物鏡，在上述可動部上配置成以上述軸承孔為中心的大致對稱位置，并在其保持以上述支軸為中心的大致對稱的位置上，使從對應的光源發(fā)出的光束分別對其入射，由上述第1物鏡將從上述第1光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，或者由上述第2物鏡將從上述第2光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，從而對該圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的寫入或讀出。
14.根據(jù)權利要求13所述的光學傳感器，其特征在于第1光源的發(fā)射波長為635nm至650nm，第2光源的發(fā)射波長為780nm。
15.根據(jù)權利要求13所述的光學傳感器，其特征在于第1物鏡的數(shù)值孔徑為0.6，第2物鏡的數(shù)值孔徑為0.45以下。
16.根據(jù)權利要求13所述的光學傳感器，其特征在于安裝在可動部上的驅(qū)動線圈至少由一對線圈構成，這兩個線圈中的一個及磁路，將使各物鏡沿光軸方向移動的方向上的驅(qū)動力施加在該可動部上，這兩個線圈中的另一個及磁路，將使各物鏡沿著與光軸正交的方向移動的方向上的驅(qū)動力施加在該可動部上。
17.根據(jù)權利要求16所述的光學傳感器，其特征在于將一對線圈安裝于在可動部上形成的與各物鏡的光軸平行的面上，磁路至少備有一對磁鐵。
18.根據(jù)權利要求13所述的光學傳感器，其特征在于當支承著用于支承可動部的支軸的光學系統(tǒng)單元在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上進行相對移動操作時，第1物鏡以與通過圓盤狀光學記錄媒體的中心并與光學系統(tǒng)單元和圓盤狀光學記錄媒體的相對移動方向平行的直線相對的狀態(tài)移動。
19.一種光盤播放機，備有記錄媒體保持機構，用于保持具有透明基片和信號記錄層的圓盤狀光學記錄媒體；雙軸驅(qū)動器，將第1和第2物鏡以使該兩個物鏡的光軸相互平行的狀態(tài)支承在同一個可動部上，并使兩個物鏡與由上述記錄媒體保持機構保持的圓盤狀光學記錄媒體相對設置，同時，通過對該可動部進行移動操作，使該各物鏡沿著該各物鏡的光軸方向及與該光軸正交的方向移動；第1光源，使光束通過第1光路對上述第1物鏡入射；及第2光源，使光束通過第2光路對上述第2物鏡入射；基片厚度檢測裝置，用于檢測由上述記錄媒體保持機構保持的圓盤狀光學記錄媒體的透明基片厚度；及控制裝置，根據(jù)上述基片厚度檢測裝置對上述透明基片厚度的檢測結果，選擇是否使上述第1和第2光源中的任何一個發(fā)射光束；該光盤播放機的特征在于當由上述記錄媒體保持機構保持的圓盤狀光學記錄媒體的透明基片厚度適合于上述第1物鏡時，由上述第1物鏡將從上述第1光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，當由該記錄媒體保持機構保持的圓盤狀光學記錄媒體的透明基片厚度適合于上述第2物鏡時，由上述第2物鏡將從上述第2光源發(fā)出的光束大致垂直地照射在圓盤狀光學記錄媒體的信號記錄層上并在該信號記錄層上聚焦，從而對該圓盤狀光學記錄媒體進行信息信號的寫入或讀出。
20.根據(jù)權利要求19所述的光盤播放機，其特征在于備有支承雙軸驅(qū)動器并可在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上相對于該圓盤狀光學記錄媒體進行相對移動的光學系統(tǒng)單元，從而當上述光學系統(tǒng)單元在接近或離開圓盤狀光學記錄媒體的中心部分的方向上進行相對移動操作時，第1物鏡以與通過圓盤狀光學記錄媒體的中心并與光學系統(tǒng)單元和圓盤狀光學記錄媒體的相對移動方向平行的直線相對的狀態(tài)移動，在第1光路上設有使入射的光束分路為0次光和至少±1次光的光衍射元件，根據(jù)上述±1次光從上述圓盤狀光學記錄媒體反射的光束的光量差，求得用來表示上述第1物鏡的上述0次光的聚焦點與該圓盤狀光學記錄媒體上的記錄光道在該圓盤狀光學記錄媒體的徑向上的偏差值的跟蹤誤差信號。
21.根據(jù)權利要求19所述的光盤播放機，其特征在于第1光源的發(fā)射波長為635nm至650nm，第2光源的發(fā)射波長為780nm。
22.根據(jù)權利要求19所述的光盤播放機，其特征在于第1物鏡的數(shù)值孔徑為0.6，第2物鏡的數(shù)值孔徑的數(shù)值孔徑為0.45以下。
全文摘要
為了提供一種對透明基片厚度彼此不同的多種光盤進行信息信號的寫入和讀出且結構簡單的光學傳感器,在同一透鏡架8上設有使從第1光源1發(fā)出的光束會聚在第1類光盤101上的第1物鏡7a及使從第2光源6發(fā)出的光束會聚在第2類光盤102上的第1物鏡7b。透鏡架8由圓柱狀支軸以可移動的方式支承,并由磁路進行移動操作。
文檔編號G11B7/125GK1196816SQ9719080
公開日1998年10月21日 申請日期1997年5月9日 優(yōu)先權日1996年5月9日
發(fā)明者望月勉, 菅原豐 申請人:索尼公司