專利名稱：具有讀取光學(xué)載體中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)寫入光學(xué)載體中的光頭的裝置及該裝置涉 ...的制作方法
光學(xué)載體中的光頭的裝置及該裝置涉及的方法本發(fā)明涉及一種包括用于讀取圓形光學(xué)載體中數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)寫入到圓形光學(xué)載體中的光頭的裝置，該光學(xué)載體包括圍繞載體中心盤繞的軌道，這種裝置包括-構(gòu)成所述光頭的用于在載體上提供光點(diǎn)的光學(xué)組件，其具有由第一激光設(shè)備和/或反射鏡設(shè)備所發(fā)射的光的方向所限定的主光路方向，以及出射光瞳，-用于在垂直于軌道的移動(dòng)方向上移動(dòng)所述光頭的移動(dòng)部件，該光路的方向和移動(dòng)方向所形成的角度在所述出射光瞳處可獲得足夠的光強(qiáng)度。
這種裝置具有許多用途，值得注意的是用于由光盤構(gòu)成的數(shù)據(jù)載體。為了獲得對(duì)數(shù)據(jù)的良好處理，通常要求必須精確限定由激光器生成的光點(diǎn)。
專利文獻(xiàn)WO02/089126公開了這樣一種裝置。盡管這種裝置令人滿意，但是仍認(rèn)為希望改進(jìn)它，從而在不使用額外材料的情況下滿足對(duì)規(guī)定光點(diǎn)的要求。
本發(fā)明提出了一種上述的裝置，其中提供了輕易獲得適當(dāng)光點(diǎn)的方法。而且，該裝置的優(yōu)點(diǎn)在于光頭保持緊湊的形狀，而沒有浪費(fèi)不必要的空間。
為此，所述裝置包括用于在圓形光學(xué)載體中讀取和/或?qū)懭霐?shù)據(jù)的光頭，該光學(xué)載體包括圍繞載體中心盤繞的軌道，并且所述裝置包括-構(gòu)成所述光頭的用于在載體上提供光點(diǎn)的光學(xué)組件，其具有由第一激光設(shè)備和/或反射鏡設(shè)備所發(fā)射的光的方向所限定的主光路方向，以及出射光瞳，和-用于在垂直于軌道的移動(dòng)方向上移動(dòng)所述光頭的移動(dòng)部分，該光路方向和移動(dòng)方向形成的角度在所述出射光瞳處可獲得足夠的光強(qiáng)度。
本發(fā)明還提出了用于讀取和/或?qū)懭牍鈱W(xué)數(shù)據(jù)載體的方法，包括以下步驟
-在光頭的主光路方向與配置在數(shù)據(jù)載體中的軌道之間提供夾角，從而滿足讀取和/或?qū)懭朐摴鈱W(xué)數(shù)據(jù)載體的要求。
必須考慮到當(dāng)使用光束整形器時(shí)，這個(gè)夾角幾乎不能對(duì)讀取或?qū)懭牍恻c(diǎn)產(chǎn)生任何影響，這是因?yàn)槠涫拱雽?dǎo)體激光器的非對(duì)稱光束或多或少地圓對(duì)稱了。
參照下文中描述的實(shí)施例，通過非限定性實(shí)例的方式描述本發(fā)明的這些以及其它方面，使之顯而易見。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置。
圖2示出了包含在根據(jù)本發(fā)明的所述裝置中的光頭。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的光頭的第一實(shí)施例。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提出的夾角。
圖5是表示作為該夾角的函數(shù)的用于DVD的光強(qiáng)度的圖表。
圖6是表示作為該夾角的函數(shù)的用于CD的光強(qiáng)度的圖表。
圖7示出了其上安裝了光頭的結(jié)構(gòu)。
圖8示出了在相對(duì)于軌道上光點(diǎn)的出射光瞳高度的光強(qiáng)度。
圖9示出了適于本發(fā)明的光束整形器的定義。
圖1示出了其中放置了數(shù)據(jù)載體1，特別是光盤的裝置。以橫截面圖示出該數(shù)據(jù)載體。包括透鏡12的光頭10將激光光束14聚焦到該載體上，電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)該載體做圓周運(yùn)動(dòng)。將該光頭10置于使用用于大位移的滑座16和使用用于小位移的致動(dòng)器(圖中未示出)的移動(dòng)部件中。利用電動(dòng)機(jī)17移動(dòng)該滑座16。在箭頭28表示的方向上進(jìn)行這些位移。將單元16的輸出端處的信號(hào)OPT施加到信號(hào)分配器27，該分配器為顯示單元30提供信號(hào)，使得可以將該盤的內(nèi)容以及一些其它的有用信息顯示給該裝置的用戶。該分配器還為該裝置的操作提供其它信號(hào)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的光頭10。該光頭包括第一二極管激光器50。光束整形器52將該激光器50提供的光束變?yōu)閳A形，該整形器可以是二色偏振類型的。該光束穿過三光點(diǎn)光柵54，向二色分束器56傳播。有利的是，該分束器具有立方體形狀。在該分束器56的輸出端，通過準(zhǔn)直透鏡58使該光束平行，并且由折疊反射鏡60反射該光束，由此通過λ/4片62使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)了90°，并且變?yōu)閳A偏振。邊緣63限定了出射光瞳。最終，通過物鏡12聚焦該光束。必須注意，必須將元件60、62和12當(dāng)成旋轉(zhuǎn)90°到垂直于該圖的平面中。
在盤1上的反射之后，通過片62將光束的偏振態(tài)相對(duì)于初始狀態(tài)旋轉(zhuǎn)了90°。然后，通過反射鏡60、透鏡58、立方體56、另一二色分束器67和伺服透鏡69將光束引導(dǎo)到檢測(cè)器65，該伺服透鏡用于在該裝置工作過程中結(jié)合機(jī)電子系統(tǒng)在盤上聚焦光點(diǎn)。該伺服透鏡具有用于為像散聚焦方法生成額外像散的圓柱表面和用于聚焦調(diào)整的負(fù)球面透鏡。這種透鏡可以為由平行板67生成的彗差提供一些校正?？梢韵薅ㄟ@種光頭的光軸，例如傳播到檢測(cè)器65的光。在本圖中表示為XX’。該軸垂直于激光器50和90發(fā)射的光路。
有利的是，該分束器56具有立方形狀。由于這種形狀，在透射CD光束中沒有生成不希望的像差，并且偏振優(yōu)于其它分束器提供的偏振。
在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提出了在同一光頭10中結(jié)合另一激光器90。該激光器90發(fā)出的光穿過用于將足夠的功率耦合到盤1中的預(yù)準(zhǔn)直透鏡92，以及穿過用于按照如所公開的激光器50的相同方式形成三個(gè)光點(diǎn)的光柵94，并且通過分束器67將該光引導(dǎo)到立方體分束器56。該光路與另一激光器50到檢測(cè)器65的光路相同。
如果沒有使用額外的偏振旋轉(zhuǎn)組件，例如λ/4片，則由于激光器和分束器的偏振特性耦合了光點(diǎn)和光路方向。這種組件增加了光學(xué)拾取器的成本。
圖3是其中具有已經(jīng)提到的光學(xué)元件的光頭10的剖面圖。該圖利于更好地理解本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的特征，如圖4所示，軸XX’與光頭的移動(dòng)方向YY’構(gòu)成了夾角。YY’方向垂直于軌道，如對(duì)于給定的軌道100所示的。該軸可以與箭頭28限定的方向相交。通過考慮以下方面來確定XX’與YY’所成的夾角φ。
在圖5和6中，出射光瞳63處的邊緣光強(qiáng)度R(φ)取決于夾角φ。所示的曲線是針對(duì)高斯激光束給出的。在與適于處理DVD盤的激光器50有關(guān)的圖5中，當(dāng)使用光束整形器52時(shí)，強(qiáng)度變化非常小。由于關(guān)于DVD+RW的技術(shù)要求需要邊緣強(qiáng)度為45-50°，參見該圖中的箭頭105，因此夾角φ的數(shù)量級(jí)也是45°。因此，當(dāng)光點(diǎn)相對(duì)于盤上的軌道定向?yàn)?5°時(shí)，典型的出射光瞳和形成在該盤上的光點(diǎn)必須與該盤標(biāo)準(zhǔn)中的DVD+RW光點(diǎn)一致。在與適于處理CDR(W)的激光器90的邊緣強(qiáng)度有關(guān)的圖6中，該強(qiáng)度的變化更強(qiáng)。
圖7示出了其上安裝了光頭10的結(jié)構(gòu)的透視圖。附圖標(biāo)記200表示軸的軸承。這些軸承設(shè)置在YY’方向上，該圖中所示的光頭的一些元件不可見，因?yàn)樗鼈兎胖迷诹嗽摻Y(jié)構(gòu)之后。傳播到檢測(cè)器65的光的路徑確定了軸XX’。
圖8表示了在出射光瞳63的邊緣處的光強(qiáng)度以及在盤1上軌道100處光點(diǎn)110的形狀。應(yīng)當(dāng)注意，光點(diǎn)為讀取/寫入CDR(W)所需的DOS類型(對(duì)角線橢圓光點(diǎn))。
應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充，寫入DVD可記錄盤所需的是圓形光點(diǎn)，因此光束整形器是優(yōu)選的。因此，相對(duì)于軌道的光點(diǎn)方向是任意的。
本實(shí)例的值是
DVD+RW標(biāo)準(zhǔn)需要整形光束，因此需要幾乎圓形的光點(diǎn)(圖5)。具體講，在DVD+RW標(biāo)準(zhǔn)中，在光瞳邊緣處的光強(qiáng)度為徑向上的最大強(qiáng)度的35-50％，為切向上的最大強(qiáng)度的45-60％。利用形如DOS的光束也可以滿足這些限制，參見圖5中的黑點(diǎn)。由于激光器和二色或偏振分束器的偏振特性，可以耦合光點(diǎn)與光路方向。記錄特性對(duì)于光點(diǎn)形狀和方向非常敏感。
對(duì)于CDR(W)，該標(biāo)準(zhǔn)是形如DOS的光束，其邊緣強(qiáng)度限定為最大強(qiáng)度的57±5％和最小強(qiáng)度的17±5％中的最小值。光點(diǎn)的形狀為橢圓形的，方向?yàn)?5°。如圖6所示。
通過本發(fā)明的方法獲得的優(yōu)點(diǎn)如下1-平面平行板的像散適合兩個(gè)需要的方向聚焦和推拉方向。該板和圓柱透鏡像散可以具有相同的方向，或者不需要圓柱透鏡。2-對(duì)于CDR(W)，光點(diǎn)在盤上的方向可以是DOS(對(duì)角線橢圓光點(diǎn))。這與CDR(W)橙皮書高速標(biāo)準(zhǔn)中描述的相同。如果該板是非偏振的，那么另一種方向也是可以的。
3-更有效地利用了光學(xué)元件的足印(空間)。
4-更有效地制造CDR(W)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備并且將兩個(gè)激光器結(jié)合在一個(gè)光頭中。
5-不需要額外的偏振定值組件，例如λ/4片。這種組件會(huì)提高光學(xué)拾取器的成本。
圖9示出了適于本發(fā)明的光束整形器52的定義。在x和y方向上，光束整形器的放大率分別為Mx和MyMx=NAoutNAinx]]>和My=NAoutNAiny]]>NAout、NAinx和NAiny是輸出光束和輸入光束的數(shù)值孔徑。該圖9示出了光束整形器的橫截面。z軸是光軸。在該圖中，x軸平行于X-X’軸。y軸垂直于x和z軸。利用分束器立方體56和反射鏡60可以使X和Y軸相對(duì)于盤上的軌道成45°投影(參見圖3)。
權(quán)利要求
1.一種包括用于讀取圓形光學(xué)載體中的數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)寫入到圓形光學(xué)載體中的光頭的裝置，該光學(xué)載體包括圍繞載體中心盤繞的軌道，這種裝置包括-構(gòu)成所述光頭的用于在載體上提供光點(diǎn)的光學(xué)組件，其具有由第一激光設(shè)備和/或反射鏡設(shè)備所發(fā)射的光的方向所限定的主光路方向，以及出射光瞳，-用于在垂直于軌道的移動(dòng)方向上移動(dòng)所述光頭的移動(dòng)部件，該光路方向和移動(dòng)方向形成的角度在所述出射光瞳處可以獲得足夠的光強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述夾角的數(shù)量級(jí)為45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，所述夾角的大小為45°±1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中考慮到處理所述載體上的數(shù)據(jù)所需的對(duì)角線橢圓光點(diǎn)，所述夾角可通過所述出射光瞳的正確照射來給定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4所述的裝置，其適于DVD可記錄類型的光學(xué)載體，其中該光點(diǎn)是相對(duì)于軌道方向呈45°定向的對(duì)角線光點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的裝置，其中在激光器的光路中提供光束整形器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的裝置，其中提供了第二激光器設(shè)備。
8.一種用于讀取和/或?qū)懭牍鈱W(xué)數(shù)據(jù)載體的方法，包括以下步驟-在光頭的主光路方向與配置在數(shù)據(jù)載體中的軌道之間提供夾角，從而滿足讀取和/或?qū)懭朐摴鈱W(xué)數(shù)據(jù)載體的要求。
9.一種適用于根據(jù)權(quán)利要求1到7所述的裝置的光頭。
全文摘要
本裝置包括用于讀取存儲(chǔ)在圓形光學(xué)載體(1)中的數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)到圓形光學(xué)載體(1)中的光頭(10)，該光學(xué)載體包括圍繞載體中心盤繞的軌道(100)。這種裝置具體包括構(gòu)成所述光頭的光學(xué)組件，其具有由第一激光設(shè)備和/或反射鏡設(shè)備所發(fā)射的光的方向所限定的主光路方向(XX’)，以及出射光瞳(63)，光頭包括光束整形器(52)，用于在垂直于軌道(100)的移動(dòng)方向(YY1)上移動(dòng)所述光頭的移動(dòng)部件(16)，該光路方向和移動(dòng)方向形成的角度(y)在所述出射光瞳處可獲得足夠的光強(qiáng)度。這種裝置非常適于讀取和/或?qū)懭隒DRW和DVD。
文檔編號(hào)G11B7/125GK1726542SQ200380106186
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2003年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
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