專(zhuān)利名稱(chēng)：拾光器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在或從例如光盤(pán)、磁光盤(pán)或相變光盤(pán)的盤(pán)狀記錄媒介上記錄和/或重放信息信號(hào)的光盤(pán)裝置和拾光器裝置。
從如光盤(pán)重放信息信號(hào)的拾光器裝置已為人所知。如

圖1所示，此類(lèi)型拾光器裝置具有聚焦激光光束在光盤(pán)51的信息記錄表面上的物鏡53。如圖1所示，物鏡53固定在基本圓柱形的透鏡夾持器54上。正對(duì)物鏡光入射表面的開(kāi)口部分55形成透鏡夾持器54的內(nèi)緣，開(kāi)口部分55用于調(diào)節(jié)入射在物鏡53的激光。
隨著近來(lái)對(duì)更高級(jí)信息的向往，需要光盤(pán)51的高信息信號(hào)容量。為完成光盤(pán)51的高表面密度，須減少激光的光點(diǎn)直徑。為減少光點(diǎn)直徑，不僅須縮短激光波長(zhǎng)，還須提高物鏡數(shù)值孔徑NA。
對(duì)單鏡型物鏡而言，如試圖提高數(shù)值孔徑NA，由于單鏡的大折射能力一直難于通過(guò)非球型系數(shù)完成預(yù)定的非球型表面。因此，具有光軸相互重合的雙鏡的雙鏡型物鏡在USP5125750中已有涉及。另一方面，有關(guān)雙鏡型物鏡裝置56的技術(shù)也已在日本特許公開(kāi)H-9-251645(US No.08/811727)和日本特許公開(kāi)H-9-251662(US No.08/813364)中得到論述。
試圖提高數(shù)值孔徑NA的雙鏡型物鏡裝置56可通過(guò)參考附圖來(lái)解釋。雙鏡型物鏡裝置56具有正對(duì)光盤(pán)52安裝的第一透鏡57(前鏡)和與第一透鏡57同軸安置的第二透鏡(后鏡)，如圖2所示。
雙鏡型物鏡裝置56也包括用于固定前鏡57和后鏡58的基本圓柱形的透鏡夾持器59和安置在透鏡夾持器59內(nèi)緣的用于調(diào)節(jié)入射在后鏡58的激光的開(kāi)口60，如圖2所示。
同時(shí)，具有提高的記錄容量的雙鏡型物鏡裝置具有更靠近前鏡57的信息記錄表面52b，透明基底52a插入其間。該光盤(pán)52缺陷在于隨著透明基底52a厚度的誤差易產(chǎn)生球面象差。
因此，為降低光盤(pán)52透明基底52a厚度引起的球面象差而調(diào)節(jié)前鏡和后鏡之間的光軸(圖2中X所示)的偏離，也已提出提供一個(gè)未示出的電磁激勵(lì)器。
然而，雙鏡型物鏡裝置的電磁激勵(lì)器包括提供磁路的磁鐵、線圈或偏轉(zhuǎn)線圈(yoke)，從而結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，結(jié)果整個(gè)拾光器裝置體積增大。
此外，為保持前鏡和后鏡之間的距離，上述拾光器裝置需一直施加電壓給電磁激勵(lì)器。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種拾光器裝置，其中用于調(diào)節(jié)前鏡和后鏡之間的光軸距離的調(diào)節(jié)裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，降低了整個(gè)裝置的體積和重量，而且可降低調(diào)節(jié)前鏡和后鏡之間的光軸距離所需的能量消耗。
一方面，本發(fā)明提供用于在或從光記錄媒介通過(guò)在其上照射激光記錄和/或重放信息的記錄/重放裝置，其中裝置包括發(fā)射激光的光源，用于聚焦從光源發(fā)射的激光的第一透鏡，安裝在第一透鏡和光記錄媒介之間的第二透鏡，用于檢測(cè)記錄媒介種類(lèi)的檢測(cè)裝置和用于在第一透鏡和第二透鏡之間引起相對(duì)運(yùn)動(dòng)而改變光軸之間的偏離的運(yùn)動(dòng)裝置。運(yùn)動(dòng)裝置為沿壓電元件光軸方向的層狀結(jié)構(gòu)，壓電元件安置在光軸方向上。該層狀結(jié)構(gòu)根據(jù)檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。
另一方面，本發(fā)明提供用于在或從光記錄媒介通過(guò)在其上照射激光記錄和/或重放信息的記錄/重放裝置，其中裝置包括發(fā)射激光的光源，用于聚焦從光源發(fā)射的激光的第一透鏡，安裝在第一透鏡和光記錄媒介之間的第二透鏡，支撐第一透鏡和第二透鏡的透鏡夾持器，安裝在透鏡夾持器上的線圈用于在沿從光源發(fā)射的光的光軸方向和垂直光軸的方向上引起透鏡夾持器運(yùn)動(dòng)的磁路，用于引起第二透鏡在沿光軸方向上相對(duì)第一透鏡運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置。運(yùn)動(dòng)裝置為沿光軸方向的壓電元件層狀結(jié)構(gòu)。壓電元件安置在沿光軸方向上，而層狀結(jié)構(gòu)根據(jù)檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在其它另一方面，本發(fā)明提供用于在或從光記錄媒介通過(guò)在其上照射激光記錄和/或重放信息的拾光器裝置，該拾光器裝置包括發(fā)射激光的光源，用于聚焦從光源發(fā)射的激光的第一透鏡，安裝在第一透鏡和光記錄媒介之間的第二透鏡，支撐第一透鏡和第二透鏡的透鏡夾持器。透鏡夾持器支撐在沿光軸方向運(yùn)動(dòng)的第二透鏡。拾光器裝置還包括裝在透鏡夾持器上的線圈，用于在沿從光源發(fā)射的光的光軸方向和垂直光軸的方向上引起透鏡夾持器運(yùn)動(dòng)的磁路，和用于引起第二透鏡在沿光軸方向上相對(duì)第一透鏡運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置。運(yùn)動(dòng)裝置為沿光軸方向的壓電元件層狀結(jié)構(gòu)。壓電元件安置在沿光軸方向上。
按本發(fā)明的拾光器裝置，用于調(diào)節(jié)第一透鏡和第二透鏡之間的偏離的調(diào)節(jié)裝置可降低厚度和尺寸，從而使裝置在厚度和尺寸上降低。同時(shí)，本拾光器裝置可降低保持第一透鏡和第二透鏡的偏離所需的能量消耗。
圖1是說(shuō)明傳統(tǒng)拾光器裝置的物鏡的縱剖面圖。
圖2是說(shuō)明傳統(tǒng)拾光器裝置的雙鏡型物鏡裝置的縱剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明拾光器裝置的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。
圖4是圖1所示的拾光器裝置的雙軸激勵(lì)器的透視圖。
圖5是圖1所示的拾光器裝置的雙鏡型物鏡裝置的透視圖。
圖6是說(shuō)明傳統(tǒng)拾光器裝置的物鏡的透視圖。
參考附圖，詳細(xì)解釋本發(fā)明拾光器裝置的優(yōu)選實(shí)施例。信息信號(hào)通過(guò)拾光器裝置從光盤(pán)重放，光盤(pán)為高記錄密度。光盤(pán)的結(jié)構(gòu)使得信息讀出側(cè)止的光盤(pán)外表面與信息記錄表面的偏離為0.1mm的規(guī)格，也就是說(shuō)信息讀出側(cè)的外表面與信息記錄層之間的透明基底的厚度為0.1mm的規(guī)格。
參考附圖3，在光徑上的光線進(jìn)程方向觀察，拾光器裝置1的光學(xué)系統(tǒng)有輻射515-650nm規(guī)格的短波長(zhǎng)的激光的光源6，準(zhǔn)直從光源6輻射的激光的準(zhǔn)直透鏡7，用于衍射激光并分成三束光束的衍射格柵8，整形激光的合成棱鏡9，用于產(chǎn)生在激光的P-偏振光和S-偏振光之間的光程差的半波板10，轉(zhuǎn)換線性偏振光成圓偏振光的四分之一波長(zhǎng)板11和聚焦激光在光盤(pán)2信息記錄表面上的雙鏡型物鏡裝置12。
參考圖3，拾光器裝置1具有偏振光分束器13，它用于反射從合成棱鏡9輸出的激光使之照在四分之一波長(zhǎng)板11上并經(jīng)那里傳送光盤(pán)2的返回光束。拾光器裝置1也具有用于收集經(jīng)偏振光分束器13傳送的返回光束的準(zhǔn)直透鏡14和多個(gè)透鏡15，以及用于接收光盤(pán)2的信息記錄表面的返回光束的光檢測(cè)器16。多個(gè)透鏡15除收集返回光束的功能外，還有產(chǎn)生象散象差的功能。由多個(gè)透鏡15產(chǎn)生的象散象差被光檢測(cè)器16接收，檢測(cè)聚焦誤差。由衍射格柵8分成的三束光也被光檢測(cè)器檢測(cè)，檢測(cè)跟蹤誤差。
參考圖3，拾光器裝置1包括光收集透鏡17，收集合成棱鏡9反射的光線；輸出調(diào)節(jié)光檢測(cè)器18，用于接收光收集透鏡17輻射的激光并根據(jù)接收光的數(shù)量調(diào)節(jié)從光源6輻射的激光輸出。
參考圖4，拾光器裝置1包括所謂的轉(zhuǎn)軸型雙軸激勵(lì)器20，由支撐雙鏡型物鏡裝置12的線圈架21構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)支撐線圈架21的轉(zhuǎn)軸22和設(shè)置在線圈架21上的平衡塊23。
線圈架21基本為盤(pán)形，其中心支撐在轉(zhuǎn)軸22的遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸22在底板上向上設(shè)置，未示出。平衡塊23為所謂的反重物，根據(jù)轉(zhuǎn)軸22對(duì)稱(chēng)設(shè)置到雙鏡型物鏡裝置12上。選擇平衡塊23的重量基本等于雙鏡型物鏡裝置12。
拾光器裝置1也包括雙軸激勵(lì)器20，用于在平行光軸的聚焦方向和垂直光軸的跟蹤方向上驅(qū)動(dòng)雙鏡型物鏡裝置12。參考圖4，在雙軸激勵(lì)器20線圈架21的邊緣安置徑向相互對(duì)立的聚焦線圈24、24，用于使線圈架21在沿轉(zhuǎn)軸22的由圖4箭頭a和b所指的聚焦方向上運(yùn)動(dòng)。在雙軸激勵(lì)器20線圈架21的邊緣也安置徑向相互對(duì)立的跟蹤線圈25、25，用于使線圈架21相對(duì)作為旋轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)軸22在由圖4箭頭c和d所指的跟蹤方向上運(yùn)動(dòng)。
參考圖5和圖6，作為本發(fā)明拾光器裝置1的必要組成，雙鏡型物鏡裝置12包括正對(duì)光盤(pán)2安裝的第一透鏡31(前鏡31)，其光軸與前鏡31光軸重合安置的第二透鏡32(后鏡32)，夾持前鏡31的前透鏡夾持器33和夾持后鏡32的后透鏡夾持器34。
再參考圖5和圖6，雙鏡型物鏡裝置12還包括調(diào)節(jié)元件36，用于互連前透鏡夾持器33和后透鏡夾持器34在沿圖6箭頭e和f所指光軸方向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并調(diào)節(jié)沿前鏡31和后鏡32之間的光軸上的軸向距離。
前鏡31和后鏡32為增大的0.7-0.9規(guī)格數(shù)值孔徑NA。前透鏡夾持器33為盤(pán)形，其中心孔33a夾持前鏡31。后透鏡夾持器34基本為圓柱形，在正對(duì)前鏡31的末端部分夾持后鏡32。后透鏡夾持器34固定在線圈架21上。
在后透鏡夾持器34的內(nèi)緣形成用于調(diào)節(jié)照射在后鏡32的激光的開(kāi)口部分37，如圖6所示。在后透鏡夾持器34的相對(duì)末端外緣完整形成調(diào)節(jié)元件36一端附著其上的安裝部分38。
調(diào)節(jié)元件36由多個(gè)基本環(huán)形壓電元件39如壓電陶瓷構(gòu)成，在對(duì)應(yīng)圖3箭頭e和f所指的光軸方向的聚焦方向上以圓柱形式一起層疊。每一壓電元件39與未示出的施加電壓裝置相連，經(jīng)歷100V規(guī)格電壓作用的體積變化和在聚焦方向厚度上的必然變化。
在調(diào)節(jié)元件36的內(nèi)緣插入后透鏡夾持器34，調(diào)節(jié)元件36的一端和另一端固定在后透鏡夾持器34的安裝部分38和前透鏡夾持器33表面外緣。
應(yīng)注意到拾光器裝置1的雙軸激勵(lì)器本不限定轉(zhuǎn)軸型，可以是如所謂的四線型，其中后透鏡夾持器通過(guò)四個(gè)彈性支撐元件適當(dāng)支撐線圈架21。
上述拾光器裝置1的雙鏡型物鏡裝置12調(diào)節(jié)元件36的操作是調(diào)節(jié)在沿光軸方向上前鏡31和后鏡32之間的偏離。當(dāng)光盤(pán)2裝在具有拾光器裝置1的盤(pán)播放器中，然后讀出記錄在內(nèi)容表區(qū)域(TOC區(qū)域)的信息信號(hào)，內(nèi)容表區(qū)域適合檢查記錄在光盤(pán)2數(shù)據(jù)區(qū)域的信息信號(hào)，拾光器裝置1通過(guò)未示出的檢測(cè)裝置檢測(cè)已裝光盤(pán)2的透明基底2a的厚度。
預(yù)定電壓作用給調(diào)節(jié)元件36，調(diào)節(jié)元件36在沿聚焦方向的厚度變化，從而前透鏡夾持器33在沿圖6箭頭e和f所指光軸方向上與后透鏡夾持器34相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
調(diào)節(jié)元件36的結(jié)構(gòu)使得預(yù)定電壓一作用，在層壓方向上壓電元件39厚度以約1/1000變化，從而前鏡31和后鏡32之間的偏離可通過(guò)約10μm的改變來(lái)調(diào)節(jié)。
本拾光器裝置1可通過(guò)調(diào)節(jié)元件36調(diào)節(jié)前鏡31和后鏡32之間的偏離降低由光盤(pán)2透明基底2a厚度誤差引起的象散象差。
由于拾光器裝置1裝有層狀壓電元件形成的調(diào)節(jié)元件36，無(wú)需提供大體積的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)如電磁激勵(lì)器，因此降低了雙鏡型物鏡裝置12的厚度和體積。拾光器裝置1的整個(gè)裝置的厚度和體積降低。
同時(shí)，由于拾光器裝置1低能量消耗運(yùn)轉(zhuǎn)，可降低保持前鏡31和后鏡32之間的偏離所需的能量消耗。
盡管本發(fā)明的拾光器裝置使用跟蹤誤差檢測(cè)的三光束方法，任何合適檢測(cè)方法如一光束方法可用來(lái)代替三光束方法。
權(quán)利要求
1.在或從光學(xué)記錄媒介上通過(guò)在其上輻射激光記錄和/或重放信息的記錄和/或重放裝置，包括發(fā)射激光的光源；用于聚焦從光源發(fā)射的激光的第一透鏡；安裝在第一透鏡和光記錄媒介之間的第二透鏡；用于檢測(cè)記錄媒介種類(lèi)的檢測(cè)裝置；和用于在第一透鏡和第二透鏡之間引起相對(duì)運(yùn)動(dòng)而改變光軸之間的偏離的運(yùn)動(dòng)裝置；所述運(yùn)動(dòng)裝置為沿壓電元件光軸方向的層狀結(jié)構(gòu)，壓電元件安置在光軸方向上，所述層狀結(jié)構(gòu)根據(jù)所述檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.按權(quán)利要求1的記錄/重放裝置，其中所述運(yùn)動(dòng)裝置為在沿光軸方向環(huán)形壓電元件層壓的基本管形層狀結(jié)構(gòu)。
3.按權(quán)利要求1的記錄/重放裝置，其中所述第一透鏡和第二透鏡被可在沿從光源發(fā)射的激光光軸方向和在垂直光軸方向上移動(dòng)的線圈架所支撐。
4.按權(quán)利要求1的記錄/重放裝置，還包括激勵(lì)器，用于驅(qū)動(dòng)支撐第一透鏡和第二透鏡在沿從光源發(fā)射的激光光軸方向和在垂直光軸方向上移動(dòng)的線圈架。
5.按權(quán)利要求2的記錄/重放裝置，其中支撐所述第二透鏡相對(duì)所述線圈架在沿光軸方向上運(yùn)動(dòng)。
6.按權(quán)利要求2的記錄/重放裝置，其中所述第二透鏡具有正對(duì)所述記錄媒介的基本平面表面和正對(duì)所述第一透鏡的預(yù)定彎曲表面。
7.按權(quán)利要求1的記錄/重放裝置，其中所述第一透鏡和第二透鏡的數(shù)值孔徑NA是0.7或更高。
8.按權(quán)利要求1的記錄/重放裝置，其中覆蓋光學(xué)記錄媒介的記錄表面的透明基底厚度約等于0.1mm。
9.在或從光學(xué)記錄媒介上通過(guò)在其上輻射激光記錄和/或重放信息的記錄和/或重放裝置，包括發(fā)射激光的光源；用于聚焦從光源發(fā)射的激光的第一透鏡；安裝在第一透鏡和光記錄媒介之間的第二透鏡；支撐所述第一透鏡和第二透鏡的透鏡夾持器；安裝在所述透鏡夾持器上的線圈；用于在沿從光源發(fā)射的光的光軸方向和垂直光軸的方向上引起透鏡夾持器運(yùn)動(dòng)的磁路；用于引起所述第二透鏡在沿光軸方向上相對(duì)所述第一透鏡運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置；所述運(yùn)動(dòng)裝置為沿光軸方向的壓電元件層狀結(jié)構(gòu)，所述壓電元件安置在沿光軸方向上，而所述層狀結(jié)構(gòu)根據(jù)所述檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。
10.按權(quán)利要求9的記錄/重放裝置，其中所述運(yùn)動(dòng)裝置為在沿光軸方向環(huán)形壓電元件層壓的基本管形層狀結(jié)構(gòu)。
11.按權(quán)利要求9的記錄/重放裝置，其中所述第二透鏡具有正對(duì)所述記錄媒介的基本平面表面和正對(duì)所述第一透鏡的預(yù)定彎曲表面。
12.按權(quán)利要求9的記錄/重放裝置，其中所述第一透鏡和第二透鏡的數(shù)值孔徑NA是0.7或更高。
13.按權(quán)利要求9的記錄/重放裝置，其中覆蓋光學(xué)記錄媒介的記錄表面的透明基底厚度約等于0.1mm。
14.在或從光學(xué)記錄媒介上通過(guò)在其上輻射激光記錄和/或重放信息的拾光器裝置裝置，包括發(fā)射激光的光源；用于聚焦從光源發(fā)射的激光的第一透鏡；安裝在第一透鏡和光記錄媒介之間的第二透鏡；支撐所述第一透鏡和第二透鏡的透鏡夾持器，所述透鏡夾持器支撐在沿光軸方向運(yùn)動(dòng)的所述第二透鏡；裝在所述透鏡夾持器上的線圈；磁路，用于使透鏡夾持器在沿從光源發(fā)射的激光的光軸的方向和在垂直光軸的方向運(yùn)動(dòng)；和用于引起所述第二透鏡在沿光軸方向上相對(duì)所述第一透鏡運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置；所述運(yùn)動(dòng)裝置為沿光軸方向的壓電元件層狀結(jié)構(gòu)，所述壓電元件安置在沿光軸方向上。
15.按權(quán)利要求14的拾光器裝置，其中所述運(yùn)動(dòng)裝置為在沿光軸方向環(huán)形壓電元件層壓的基本管形層狀結(jié)構(gòu)。
16.按權(quán)利要求14的拾光器裝置，其中所述第二透鏡具有正對(duì)所述記錄媒介的基本平面表面和正對(duì)所述第一透鏡的預(yù)定彎曲表面。
17.按權(quán)利要求14的拾光器裝置，其中所述第一透鏡和第二透鏡的數(shù)值孔徑NA是0.7或更高。
18.按權(quán)利要求14的拾光器裝置，其中覆蓋光學(xué)記錄媒介的記錄表面的透明基底厚度約等于0.1mm。
全文摘要
在或從光記錄媒介通過(guò)在其上照射激光記錄和/或重放信息的記錄/重放裝置,利用至少由第一透鏡和第二透鏡組成的雙鏡型物鏡裝置。該裝置包括發(fā)射激光的光源,用于聚焦從光源發(fā)射的激光的第一透鏡,安裝在第一透鏡和光記錄媒介之間的第二透鏡,用于檢測(cè)記錄媒介種類(lèi)的檢測(cè)裝置和引起第一透鏡和第二透鏡之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)改變?cè)谘毓廨S方向二個(gè)透鏡之間距離的壓電元件。更具體地,第二透鏡通過(guò)運(yùn)動(dòng)裝置對(duì)應(yīng)檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果改變第一透鏡和第二透鏡之間的偏離來(lái)移動(dòng)。這提高了數(shù)值孔徑NA本降低了偏差影響,使得信息信號(hào)高密度記錄和/或重放。
文檔編號(hào)G11B7/135GK1220448SQ98120649
公開(kāi)日1999年6月23日 申請(qǐng)日期1998年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月30日
發(fā)明者川村洋 申請(qǐng)人:索尼公司