專利名稱：光學(xué)頭、用于裝配透鏡的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)頭和用于組合透鏡的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備中，使用通過利用物鏡會聚激光獲得的光點，來將任意信息記錄在光學(xué)信息存儲介質(zhì)上和/或再現(xiàn)記錄在光學(xué)信息存儲介質(zhì)上的信息，這種光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的記錄容量由通過物鏡會聚的光點的大小來確定。會聚的光點大小S利用采用的激光的波長λ和物鏡的數(shù)值孔徑(NA)由公式1給定。
S∝λ/NA(1)因此，對于高密度的光學(xué)信息存儲介質(zhì)，為了減少聚焦到光學(xué)信息存儲介質(zhì)上的光點的大小，對光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的研究，正在沿著采用如藍光激光等短波長的光源和NA不大于0.6的物鏡的方向進行。
由于小型盤(CD)的引進，已經(jīng)開展了通過增加記錄密度來增加信息存儲容量的集中研究，在所述的CD中，使用波長為780nm的光和NA為0.45或0.5的物鏡來執(zhí)行信息的記錄和/或再現(xiàn)。作為研究的結(jié)果，已經(jīng)開發(fā)了使用波長為650nm的光和NA為0.6或0.65的物鏡執(zhí)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的數(shù)字多功能盤(DVD)。
目前，一直在研究一種高密度光學(xué)信息存儲介質(zhì)，所述的高密度光學(xué)信息存儲介質(zhì)使用藍波長即波長405nm的光，其記錄容量超過20GB。
正在積極開展高密度光學(xué)信息存儲介質(zhì)的標準化，標準的一部分使用藍波長即405nm的波長的光，其開發(fā)已接近完成?；谶@一點，用于高密度光學(xué)信息存儲介質(zhì)的物鏡的NA是0.65或0.85，如下面所述。
CD的厚度為1.2mm。對于DVD厚度已經(jīng)被減小到0.6mm的原因是，NA已經(jīng)從CD的0.45增加到DVD的0.6，因此應(yīng)該保證光學(xué)信息存儲介質(zhì)的傾斜容限。
此外，如果在高密度光學(xué)信息存儲介質(zhì)具有比DVD更大的容量的情況下，高密度光學(xué)信息存儲介質(zhì)的物鏡的NA增加到0.85，則高密度光學(xué)信息存儲介質(zhì)的厚度必須減少到約0.1mm。
對于這種物鏡的NA增加以及光學(xué)信息存儲介質(zhì)的厚度變薄的介質(zhì)，存在藍光光盤(下面稱作BD)。在BD標準中，光源的波長是405nm，物鏡的NA是0.85，光學(xué)信息存儲介質(zhì)的厚度大約是0.1mm。
對于當前正在開發(fā)中的高密度光學(xué)信息存儲介質(zhì)，除了BD外，還有高清晰數(shù)字多功能盤(HD DVD)。HD DVD標準是這樣的一種標準基片厚度與DVD相同、物鏡的NA與DVD相同，但是光源波長是藍波長即405nm，與BD標準相同。
在新標準的光盤的開發(fā)過程中的問題是與傳統(tǒng)光盤的兼容性。
為了以兼容的方式使用具有不同記錄密度的光盤執(zhí)行記錄/再現(xiàn)，將光點聚焦到光盤的物鏡的工作距離(WD)應(yīng)該不同，從而需要提供至少兩種物鏡。
用于光學(xué)頭的致動器包括磁路，能夠沿著聚焦和循道兩個方向操作。磁路在聚焦方向上將光盤和物鏡之間的間隔維持為常量，而在循道方向上將物鏡移動到期望的循道位置(循道中心)。
能夠使采用具有不同記錄密度的多個光盤的兼容的光學(xué)頭需要分別與記錄密度不同的多個光盤相應(yīng)的物鏡。
因此，在單個鏡頭座中要將至少兩個物鏡布置在光盤的徑向上，以確保兼容性。
在僅一個物鏡被安裝在致動器的運動單元的鏡頭座中的光學(xué)頭的情況下，物鏡被裝配到鏡頭座上，然后通過使用由鏡頭座模型支撐的致動器傾斜件(actuator skew)來精確地獲得物鏡和光軸之間的對直。在將兩個物鏡安裝在鏡頭座中的情況下，由于通過使用致動器歪輪只能獲得兩個物鏡之一與光軸之間的對齊并且應(yīng)該嚴格限制兩個物鏡之間的傾斜容限角度，所以可能不能確保光學(xué)頭的性能。
日本專利公開第10-11765號披露了一種光盤設(shè)備，其具有用于調(diào)整物鏡的傾斜度從而使兩個物鏡的中心軸可以平行的調(diào)整裝置。在該日本專利公開中，將被調(diào)整的物鏡被安裝在單獨的鏡頭架中，并且鏡頭架相對于鏡頭座進行傾斜調(diào)整，從而可執(zhí)行兩個物鏡之間的傾斜調(diào)整。
然而，根據(jù)該日本專利公開由于要安裝單獨的鏡頭架，所以需要鏡頭座結(jié)構(gòu)在用于調(diào)整的空間上沒有限制，并且鏡頭架部件應(yīng)該被單獨添加到傳統(tǒng)的鏡頭座部件上。此外，裝配步驟數(shù)增加，并且裝配部件數(shù)增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供一種光學(xué)頭，透鏡對齊方法和用于調(diào)整多個物鏡的相對傾斜度而不增加部件的數(shù)量或單獨裝配的過程的數(shù)量的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，光學(xué)頭包括多個物鏡；鏡頭座，具有用于容納多個物鏡的多個安裝孔，并且安裝孔的至少一個的安放面形成為曲面，從而可對安裝在曲面安放面中的物鏡執(zhí)行傾斜度調(diào)整。
安放面可以形成為球面。
安放面的內(nèi)徑可以比安放面的中部位置小至少0.05mm，或安放面的外徑可以比安放面的中部位置大至少0.05mm。
安放面的外徑可以比物鏡的外徑大至少0.05mm。
多個物鏡可包括適合于BD的第一物鏡和適合于HD DVD、DVD或CD的第二物鏡。
此外，多個物鏡可包括適合于BD和HD DVD中的至少一種的第一物鏡和適合于DVD和CD中的至少一種的第二物鏡。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于將多個物鏡裝配到上述光學(xué)頭的鏡頭座的多個安裝孔種，從而使物鏡的中心軸相互平行的物鏡裝配設(shè)備包括安裝架，具有鏡頭座安置在其上的安放部件，在所述的鏡頭座中，物鏡分別插入多個安裝孔中；多個透鏡夾，按壓分別安裝在安裝孔中的多個物鏡；傾斜度調(diào)整裝置，用于使用透鏡夾調(diào)整物鏡的傾斜度，所述的物鏡插入在具有曲面安放面的安裝孔中；激光發(fā)光單元，用于設(shè)置基準點，并照射激光，用于將物鏡的中心軸相對于基準點對齊；底座，安裝架、多個透鏡夾、傾斜度調(diào)整裝置安裝在其上。
形成在鏡頭座上的安裝孔中的一個可以形成有非曲面安放面，可通過使用照射到插入在具有非曲面的安裝孔中的物鏡上的激光來設(shè)置基準點，剩余的物鏡的中心軸與基準點對齊。
所有的多個安裝孔可形成有曲面安放面，可通過使用照射到鏡頭座的預(yù)定位置上的激光來設(shè)置基準點，安裝在多個安裝孔中的多個物鏡的中心軸可以與基準點對齊。
還可以提供改變激光照射的位置的線性移動裝置。
線性移動裝置可被安裝在底座上，從而通過移動安裝架來改變激光照射到的位置。
物鏡裝配設(shè)備還可包括X-臺架、Y-臺架或X-Y臺架中的至少一種，用于在調(diào)整多個物鏡之間的相對傾斜度之后，通過相對于鏡頭座的安裝孔的中心移動物鏡，將至少一個物鏡的中心與鏡頭座中的每個開口的中心匹配。
傾斜度調(diào)整裝置可包括測角臺。
按壓物鏡的透鏡夾的前端可形成為將物鏡的外周的一部分暴露出來，從而從激光發(fā)光單元照射到物鏡的光被物鏡的外周的一部分反射。
透鏡夾的前端可形成為將物鏡的外周的至少三個區(qū)域暴露出來。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種裝配物鏡的方法，用于將多個物鏡裝配到光學(xué)頭的鏡頭座的多個安裝孔中。所述的方法包括將鏡頭座構(gòu)造為多個安裝孔中的至少一個的安放面形成為曲面，以調(diào)整安裝在具有曲面安放面的安裝孔中的物鏡的傾斜度，而另外的安裝孔具有非曲面安放面；將物鏡分別插入多個安裝孔中的鏡頭座安裝在安裝架上；使用一個透鏡夾按壓并固定基準物鏡，所述的基準物鏡插入在具有非曲面安放面的安裝孔中；將激光照射到基準物鏡上，以在靶上設(shè)置基準點；將激光照射到插入在具有曲面安放面的安裝孔中的物鏡上，并使用另一個透鏡夾按壓；比較插入在曲面安放面的安裝孔中的物鏡的反射的光的光路和靶上的基準點；使用傾斜度調(diào)整裝置調(diào)整插入在曲座中的物鏡的傾斜度，使得基準物鏡的中心軸和插入在曲座中的物鏡的中心軸平行。
該方法還包括在多個物鏡之間的相對傾斜度調(diào)整之后，通過相對于鏡頭座的各個安裝孔的中心移動物鏡，來將至少一個物鏡的中心與鏡頭座的安裝孔的中心匹配。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種裝配物鏡的方法，用于將多個物鏡安裝在光學(xué)頭的鏡頭座的多個安裝孔中，從而使得物鏡的中心軸相互平行。所述的方法包括將鏡頭構(gòu)造為多個安裝孔的每個的安放面形成為曲面，以調(diào)整安裝在各個安裝孔中的物鏡的傾斜度；將鏡頭座安置在安裝架的安放部件上，使用透鏡夾將各個物鏡按壓到各個安裝孔中；將激光照射到鏡頭座的預(yù)定位置上，以在靶上設(shè)置基準點；將激光照射到各個物鏡上；比較由物鏡反射的光的光路和靶上的基準點；使用傾斜度調(diào)整裝置來調(diào)整每個物鏡的傾斜度，使得各個物鏡的中心軸對齊。
該方法還包括在多個物鏡之間的相對傾斜度調(diào)整之后，通過相對于鏡頭座的安裝孔的中心移動物鏡，來將至少一個物鏡的中心與鏡頭座的安裝孔的中心匹配。
將在下面的描述中部分地闡述本發(fā)明的另外的方面和/或優(yōu)點，另外的部分，通過描述將是清楚的，或者通過實施本發(fā)明來了解。


通過下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明的上述和/或其他特性和優(yōu)點將會變得清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一方面的光學(xué)頭的構(gòu)造的示意性示圖；圖2A是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖1的鏡頭座的示圖；圖2B是圖2A的局部放大示圖；圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖1的鏡頭座的示圖；圖3B是圖3A的局部放大示圖；圖3C是圖3A的另一局部放大示圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的光學(xué)頭的光學(xué)構(gòu)造的示圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的透鏡裝配設(shè)備的整個系統(tǒng)的示意圖；圖6是圖5的部件的放大的示圖；圖7是圖5的透鏡固定夾和透鏡調(diào)整夾的放大的示圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的透鏡裝配設(shè)備的整個系統(tǒng)的示意圖；圖9是應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的一方面的光學(xué)頭的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的構(gòu)造的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將詳細描述本發(fā)明的實施例，其例子在附圖中示出，其中相同的標號始終表示相同的部件。下面參照附圖描述實施例以解釋本發(fā)明。
參照圖1，根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)頭可包括光學(xué)單元5，用于將光照射到光盤1上并接收由光盤1反射的光，以檢測信息信號和/或誤差信號；多個物鏡，例如，第一和第二物鏡45和41，物鏡被安裝在單個鏡頭座50上，并會聚入射光以使得入射光在光盤1的記錄表面上聚焦為光點；致動器40，沿著聚焦方向、循道方向和/或傾斜方向驅(qū)動運動單元，所述的運動單元具有安裝第一和第二物鏡45和41的鏡頭座50。鏡頭座50具有多個安裝孔并且至少一個安裝孔具有曲面安放面，從而調(diào)整插入其中的物鏡的傾斜度。
第一和第二物鏡45和41具有不同的規(guī)格。例如，第一物鏡45可被形成為針對BD(藍光光盤)的高NA例如約0.85，并最適合于使用具有藍光波長區(qū)域例如405nm波長的光來記錄和/或再現(xiàn)厚度約0.1mm的BD。第二物鏡41可最適于記錄和/或再現(xiàn)HD DVD、DVD和CD中的至少一種。
這里，對于HD DVD，第二物鏡41可形成為具有約0.65的NA并最適合于使用波長為405nm的光來記錄和/或再現(xiàn)厚度約0.6mm的HD DVD。
此外，第一物鏡45可形成為適合記錄和/或再現(xiàn)HD DVD或BD和HDDVD，第二物鏡41可形成為適合于以兼容的方式記錄和/或再現(xiàn)DVD和CD中的至少一種。
圖2A和2B是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1的鏡頭座的示圖。參照圖2，鏡頭座50包括第一和第二安裝孔55和57，第一和第二物鏡45和41分別安裝在其中。第一和第二安裝孔55和57布置在光盤1的徑向上，從而，第一和第二物鏡45和41可被布置在光盤1的徑向上。與第二安裝孔57和第二物鏡41相比，第一安裝孔55和第一物鏡45可位于外周。另一方面，與第二安裝孔57和第二物鏡41相比，第一安裝孔55和第一物鏡45可位于內(nèi)圓周。
第一和第二安裝孔55和57中的至少一個安裝孔的安放面可形成為曲面，例如，球面，從而可調(diào)整安裝在其中的物鏡的傾斜度。
圖2示出第一安裝孔55的安放面55a形成為曲面而第二安裝孔57的安放面57a形成為平表面的例子。用于高密度光盤的第一物鏡45安裝在所述的第一安裝孔55中，用于相對低密度的光盤的第二物鏡41安裝在所述的第二安裝孔57中。
在安放面55a形成為球面的情況下，第一安裝孔55的安放面55a的球面的中部位置與第一物鏡45的外周上的底部(基準平面)的外邊緣線接觸。根據(jù)第一物鏡45的傾斜度調(diào)整，線接觸位置可稍微偏離球面的中部位置。安放面55a的內(nèi)徑可比球面的中部位置小至少0.05mm，或者外徑可以比球面的中部位置大至少0.05mm。
此外，安放面55a的外徑可與支撐第一物鏡45外周的鏡頭座50的第一安裝孔55的外徑一致，或者比第一物鏡45的外徑大至少0.05mm。
在鏡頭座50形成為如圖2A和2B中所示時，第一和第二物鏡45和41可以以下述方式被安裝在鏡頭座50中，從而使第一和第二物鏡45和41的相對傾斜度最小。
通過將第一和第二物鏡45和41分別插入并安置在第一和第二安裝孔55和57中，第二物鏡41被固定。此后，以第二物鏡41為基準，調(diào)整第一物鏡45的傾斜度，使第一物鏡45的中心軸與第二物鏡41的中心軸平行。由于第一安裝孔55的安放面55a是曲面，所以如果按壓第一物鏡45使施加到第一物鏡45的外周的至少一個點上的力與施加到其他點上的力不同，則第一物鏡45沿著曲面稍微滑動，從而調(diào)整傾斜度。在調(diào)整的過程中，當?shù)谝晃镧R45的中心軸與第二物鏡41的中心軸平行時，則將第一物鏡45固定。
作為另一種方案，第一安裝孔55的安放面55a可形成為平面，而第二安裝孔57的安放面57a形成為曲面，從而相對于第一物鏡45來說，第二物鏡41的相對傾斜度是可調(diào)整的，從而使得兩物鏡的中心軸平行。
此外，參照圖3A-3C，鏡頭座50-1可構(gòu)造為第一和第二安裝孔55和57的安放面55a和57a-1均形成為曲面，并且可分別調(diào)整第一和第二物鏡45和41的傾斜度，從而，使得兩物鏡的中心軸平行。在底座被構(gòu)造為如圖3A-3C所示時，使用鏡頭座50-1的預(yù)定位置作為基準來調(diào)整第一和第二物鏡45和41的傾斜度。
如上所述，由于在根據(jù)本發(fā)明的一方面的光學(xué)頭的鏡頭座50或50-1中，里面插有第一和第二物鏡45和41的第一和第二安裝孔55和57中的至少一個安裝孔的安放面形成為曲面，從而第一物鏡和第二物鏡45和41被裝配到鏡頭座50或50-1中，而在裝配的鏡頭45和41的中心軸之間不產(chǎn)生相對傾斜。
可通過使用下面描述的透鏡裝配設(shè)備，在上述光學(xué)頭中，將第一和第二物鏡45和41裝配到鏡頭座50或50-1中，而在透鏡45和41的中心軸之間沒有相對傾斜。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明一方面的光學(xué)頭包括安裝在單個鏡頭座中的多個物鏡，在所述的鏡頭座中，曲面安放面形成在至少一個安裝孔中以執(zhí)行傾斜調(diào)整。其他光學(xué)構(gòu)造和致動器的構(gòu)造可以以各種方式來修改。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的光學(xué)頭的構(gòu)造的示圖。
參照圖4，光學(xué)頭可被構(gòu)造為具有針對高密度的光學(xué)系統(tǒng)和針對低密度的光學(xué)系統(tǒng)，并共用致動器40。其中，所述的高密度光學(xué)系統(tǒng)用于其記錄密度大于DVD的高密度光盤，所述的低密度光學(xué)系統(tǒng)用于DVD和/或CD。這里，高密度光盤可以是BD和HD DVD中的至少一種。
在圖4示出的示例性構(gòu)造中，光學(xué)頭允許從光學(xué)單元5發(fā)射的光的光路通過反射鏡37和35被改變方向，并且分別入射到第一和第二物鏡45和41上。當然，也可使用這樣的構(gòu)造取消反射鏡37和35，從光學(xué)單元5發(fā)射的光直接入射到第一和第二物鏡45和41上。
光學(xué)單元5，例如可包括第一和第二光學(xué)單元10和20，分別發(fā)射波長適合于高密度光盤和DVD的第一光11a和第二光21a，并接收被光盤1(圖1)反射后而返回的第一光11a和第二光21a，以檢測信息再現(xiàn)信號和/或誤差信號；第一光路改變器25，布置在第二光學(xué)單元20和第二物鏡41之間；第一準直透鏡18，布置在第一光學(xué)單元10和反射鏡37之間，用于高密度光盤；第二準直透鏡23，布置在第二光學(xué)單元20和第一光路改變器25之間。在運行時，盤1通過心軸電機19旋轉(zhuǎn)。
通過上述構(gòu)造，根據(jù)本發(fā)明一方面的光學(xué)頭可以以兼容的方式采用高密度光盤和DVD。
光學(xué)單元5還可包括第三光學(xué)單元30，發(fā)射波長適合于CD的第三光31a，并接收被光盤1(圖1)反射之后返回的第三光31a，以檢測信息再現(xiàn)信號和/或誤差信號；第三準直透鏡33，布置在第三光學(xué)單元30和第一光路改變器25之間。
通過上述構(gòu)造，光學(xué)頭兼容地采用CD、高密度光盤和DVD。
參照圖4，第一光學(xué)單元10可包括藍光光源11，發(fā)射適合于高密度光盤的藍光波長例如405nm的波長的第一光11a；偏振分光器13，根據(jù)入射的第一光11a的偏振狀態(tài)透射或反射入射的第一光11a；針對第一光11a的波長的四分之一波片15，用于改變第一光11a的偏振；光電探測器17，接收由光盤1(圖1)反射之后返回的第一光11a，以檢測信息再現(xiàn)信號和/或誤差信號；檢測透鏡16，布置在偏振分光器13和光電探測器17之間。
檢測透鏡16可以是像散透鏡，對入射的第一光11a產(chǎn)生像散，以通過像散方法檢測聚焦誤差信號。
為了控制藍光光源11的光功率，光學(xué)單元10還可包括監(jiān)控光電探測器26，用于檢測從第一光源11發(fā)射并由偏振分光器13部分地反射的第一光11a。此外，第一光學(xué)單元10還可包括會聚透鏡14，用于會聚由偏振分光器13反射的第一光11a，以使得被偏振分光器13反射的第一光11a被適當?shù)鼐奂奖O(jiān)控光電探測器26。
對于第二光學(xué)單元20，可提供針對適合于DVD的紅光波長例如650nm的波長的全息光學(xué)模塊。
此外，對于第三光學(xué)單元30，可提供針對適合于CD的近紅外波長例如780nm的波長的全息光學(xué)模塊。
典型的全息光學(xué)模塊包括光源，發(fā)射預(yù)定波長例如650nm或780nm波長的光；光電探測器，布置在光源的一側(cè)，以接收被光盤1反射之后返回的光，并檢測信息信號和/或誤差信號；全息光學(xué)元件，直接透射從光源入射的大部分光，并將被光盤1反射而返回的光衍射+1度或-1度，以將衍射的光引導(dǎo)向光電探測器。全息光學(xué)模塊還可包括產(chǎn)生次光束的光柵，從而使用例如差動推挽方法檢測循道誤差信號。
在提供光柵的情況下，全息光學(xué)模塊的光電探測器具有用于使用差動推挽方法檢測循道誤差信號的結(jié)構(gòu)。
像第一光學(xué)單元10的情況，第二和第三光學(xué)單元20和30可具有光源和光電探測器分開的光學(xué)構(gòu)造，而是全息光學(xué)模塊的構(gòu)造。
此外，第一光源10可具有針對高密度光盤的藍光波長例如405nm的波長的全息光學(xué)模塊。
第一光路改變器25被布置在第二和第三光學(xué)單元20和30和第二物鏡41之間，以將從第二和第三光學(xué)單元20和30入射的第二和第三光21a和31a導(dǎo)向第二物鏡41，并允許由光盤1反射后返回的第二和第三光21a和31a返回到第二和第三光學(xué)單元20和30。第一光路改變器25可以是具有透射第二光21a并全反射第三光31a的鏡面的板型分光器。
第一準直透鏡18布置在第一光學(xué)單元10和第一物鏡45之間，用于將從第一光學(xué)單元10以發(fā)散光的形式入射的第一光11a改變?yōu)槠叫泄猓⑹乖撈叫泄馊肷涞降谝晃镧R45上。
在按如上所述提供將第一光11a改變?yōu)槠叫泄獾牡谝粶手蓖哥R18的情況下，第一物鏡45被設(shè)計為最適合于作為平行光的第一光11a。
第二準直透鏡23布置在第二光學(xué)單元20和第一光路改變器25之間。第二準直透鏡23將從第二光學(xué)單元20以發(fā)散光的形式入射的第二光21a改變?yōu)槠叫泄狻?br> 第三準直透鏡33布置在第三光學(xué)單元30和第一光路改變器25之間。第三準直透鏡33將從第三光學(xué)單元30以發(fā)散光的形式入射的第三光31a改變?yōu)槠叫泄狻?br> 上面，雖然已經(jīng)對光學(xué)頭具有第一至第三準直透鏡18、23和33以使得平行光入射到第一和第二物鏡45和41的情況進行了描述，但是本光學(xué)頭不是必須具有第一至第三準直透鏡18、23和33中的至少一個，而是允許稍微會聚的或稍微發(fā)散的光入射到第一和/或第二物鏡45和41上，以使用于高密度光盤、DVD和CD中的至少一種的光學(xué)系統(tǒng)為有限光學(xué)系統(tǒng)。
光學(xué)單元5還可包括監(jiān)控光電探測器27，位于光路改變器25的一側(cè)用于監(jiān)控第二和/或第三光學(xué)單元20和30的光學(xué)輸出質(zhì)量。
圖4只是示出根據(jù)本發(fā)明的方面的光學(xué)單元5的光學(xué)構(gòu)造的一個例子，因此光學(xué)單元5不限于圖4的光學(xué)構(gòu)造。即，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以多種方式對光學(xué)頭的光學(xué)單元5的詳細的光學(xué)構(gòu)造作出修改。
第一物鏡45可被形成為產(chǎn)生用于記錄和/或再現(xiàn)高密度光盤、DVD和CD中的密度最高的高密度光盤的最佳光點。
例如，在第一光源11發(fā)射藍紫色波長例如405nm的波長的第一光11a以及高密度光盤的厚度為0.1mm即光盤是BD的情況下，第一物鏡45的NA可以高達0.85。這里，高密度光盤是HD DVD，第一物鏡45的NA可以是0.65。
第二物鏡41可以形成為產(chǎn)生適合于記錄和/或再現(xiàn)低密度光盤即DVD和/或CD的最佳光點。
即，在如圖4所示光學(xué)頭兼容地采用CD以及高密度光盤和DVD的情況下，第二物鏡41可最適合于DVD并被形成為以兼容的方式采用CD。
此外，在光學(xué)頭是用于高密度光盤并且是可兼容DVD的類型時，第二物鏡41可最適合于DVD。
此外，在光學(xué)頭是可兼容BD和HD DVD的類型時，第一物鏡45可最適合于BD，第二物鏡可最適合于HD DVD。
致動器40可以是用于將第一和第二物鏡45和41安裝到單個鏡頭座50或50-1中的單個致動器結(jié)構(gòu)。
致動器40可包括底座(未顯示)，支撐器(未顯示)固定地安裝在底座上；單個鏡頭座50或50-1，第一和第二物鏡45和41安裝在其中；多個懸架(未顯示)，其一端固定地結(jié)合到鏡頭座50或50-1，另一端固定地結(jié)合到支撐器(未顯示)，并可移動地支撐鏡頭座50或50-1；磁路(未顯示)，將鏡頭座50或50-1操作到聚焦方向上、循道和/或傾斜方向上。
除了第一和第二物鏡45和41之外，剩余的光學(xué)部件布置在底座上。此外，磁路的部件，例如，線圈安裝在鏡頭座50或50-1中，剩余的磁部件即磁體和軛布置在底座上。鏡頭座50或50-1、第一和第二物鏡45和41、以及安裝在鏡頭座50或50-1中的磁路的部件構(gòu)成光學(xué)頭組件的運動單元。
下面，將詳細描述物鏡裝配設(shè)備以及用于該設(shè)備的方法的詳細實施例，其將多個物鏡45和41裝配到光學(xué)頭的鏡頭座50或50-1中，而在物鏡45和41之間沒有相對傾斜。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的透鏡裝配設(shè)備的系統(tǒng)的示意性示圖，圖6是圖5的局部放大的示圖，圖7是圖5的透鏡固定夾210和透鏡調(diào)整夾200的放大的示圖。在圖5、圖6和圖7示出的實施例中，物鏡裝配設(shè)備被構(gòu)造為適合于下面所述的情況，圖2的鏡頭座50的第一安裝孔具有曲面安放面55a并且第二安裝孔具有非曲面安放面例如平面安放面57a。
參照圖5至圖7，物鏡裝配設(shè)備包括底座100；安裝架150，包括安放部件151，用于將鏡頭座50安置在上表面；透鏡固定夾210和透鏡調(diào)整夾200；傾斜調(diào)整裝置140，用于使用透鏡調(diào)整夾200調(diào)整第一物鏡45的傾斜度；激光照明單元，用于照射激光，例如激光光源230。物鏡裝配設(shè)備還可包括線性移動裝置110，用于將位置改變到被激光照亮的地方。此外，物鏡裝配設(shè)備還可包括X臺架120和/或Y臺架130，用于在第一物鏡45的傾斜調(diào)整之后，相對于鏡頭座50的開口的中心移動第一物鏡45。
除了激光照明單元，即透鏡固定夾210、透鏡調(diào)整夾200、傾斜調(diào)整裝置140、安裝架150之外，剩余的元件全部安裝到底座100上。當然，激光照明單元也可被安裝在底座100上。
如參照圖2所述，鏡頭座50具有其中形成有曲面安放面55a的第一安裝孔55。
現(xiàn)在，參照圖6和圖7，透鏡固定夾210的前端211通過彈簧力按壓插入在鏡頭座50的第二安裝孔57中的第二物鏡41，以將第二物鏡41維持為固定狀態(tài)。第二安裝孔57具有形成為非曲面例如平面的安放面57a。
在透鏡的裝配過程中，第二物鏡41的外周部分的底部緊密地固定在第二安裝孔57的安放面57a上，并維持固定狀態(tài)。
構(gòu)造透鏡夾200，使透鏡夾的一端結(jié)合到傾斜調(diào)整裝置140上，使透鏡架200前端201通過彈力對插入鏡頭座50的第一安裝孔55中的第一物鏡45施壓。所述的第一安裝孔55具有形成為曲面的安放面55a。
通過傾斜調(diào)整裝置140來調(diào)整透鏡調(diào)整夾200，從而改變按壓第一物鏡45的不同部分的力，使得第一物鏡45沿著曲面安放面55a滑動，以調(diào)整第一物鏡45的傾斜度。
按壓第一和第二物鏡45和41的透鏡調(diào)整夾200的前端201和透鏡固定夾210的前端211可以形成為將第一和第二物鏡45和41的外周區(qū)域(45a、41a)暴露出來，如圖7所示，從而從激光照明單元照射到第一和第二物鏡45和41上的光可被透鏡45和41的外圍部分反射。
透鏡調(diào)整夾200的前端201和透鏡固定夾210的前端211可以形成為將第一和第二物鏡45和41的至少三個外周區(qū)域(41a、45a)暴露出來，從而前端201和211能夠使用相對均勻的力來按壓第一和第二物鏡45和41。圖7示出的例子中，透鏡調(diào)整夾200的前端201和透鏡固定夾210的前端211形成為將第一和第二物鏡45和41的三個外周區(qū)域(41a、45a)暴露出來。激光束通過外周區(qū)域41a和45a被反射。
對于傾斜調(diào)整裝置140，可以提供測角臺。傾斜度調(diào)整裝置140被這樣構(gòu)造透鏡調(diào)整夾200在預(yù)定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，以使由透鏡調(diào)整夾200施加到第一物鏡45的壓力可以根據(jù)位置而改變，相應(yīng)地，第一物鏡45沿著第一安裝孔55的曲面安放面55a稍微滑動，從而可調(diào)整第一物鏡45的傾斜度。
激光照明單元包括激光光源230，發(fā)射激光；反射鏡裝置240，將從激光光源230發(fā)射的激光反射到下方向以將激光引導(dǎo)向安裝在安裝架150上的鏡頭座50。
從激光光源230發(fā)射的激光通過反射鏡裝置240方向被改變90度，并傳播到位于下方向的鏡頭座50。激光被照射到鏡頭座50、第一物鏡45和第二物鏡41中的一個上，被它們中的一個反射的光再次被反射鏡裝置240反射，并返回激光光源230。
靶245如方格紙可以放置在激光光源230的前面，以檢驗返回到激光光源230的光的位置。靶245用于設(shè)置透鏡傾斜度調(diào)整之前的基準點。如果調(diào)整透鏡的傾斜度使由將被調(diào)整的透鏡(在本實施例中為第一透鏡45)反射的光的路徑與靶245上的基準點一致，則可以使得第一和第二物鏡45和41的中心軸彼此平行。
在本實施例中，激光被照射到第二物鏡41上，由第二物鏡41反射的激光穿過靶245。激光在靶上穿過的位置被用作基準點。此后，由激光所照射到的位置被水平地移動，激光照射到第一物鏡45上，并且確認由第一物鏡45反射的激光是否穿過靶上的基準點。如果激光不穿過基準點，則使用傾斜度調(diào)整裝置140通過旋轉(zhuǎn)透鏡調(diào)整夾200來調(diào)整第一物鏡45的傾斜度，直到激光穿過靶245上基準點。當激光穿過靶245上的基準點時，第一物鏡45的中心軸變得與第二物鏡41的中心軸平行。
物鏡裝配設(shè)備還可包括線性移動裝置110，即能線性地移動到激光照亮的位置的線性臺。
圖5和圖6示出線性移動裝置110被安裝在底座100上從而通過移動安裝架150將位置移動到激光照亮的位置的例子。
如圖5和圖6所示，透鏡固定夾210、透鏡調(diào)整夾200、安裝架150和傾斜度調(diào)整裝置140全部被安裝在線性移動裝置110上。此外，X臺架120和/或Y臺架130安裝在線性移動裝置110上。
物鏡裝配設(shè)備還可包括X臺架120和/或Y臺架130，用于在多個物鏡之間的傾斜度調(diào)整之后，通過相對于鏡頭座50的第一安裝孔55的開口的中心移動第一物鏡45，來執(zhí)行使第一物鏡45的中心與透鏡座50的開口的中心匹配的操作。在圖5和圖6中，可以提供單獨的X臺架120和Y臺架130。作為可選方案，可以提供X臺架120和Y臺架130之一，或者提供一體式的X、Y臺架。
物鏡裝配設(shè)備還可包括安裝透鏡固定夾210的X和/或Y臺架，從而執(zhí)行將第二物鏡41的中心軸和第二安裝孔57的開口的中心匹配的操作。在這種情況下，X和/或Y臺架安裝在線性移動裝置110上，透鏡固定夾210安裝在X和/或Y臺架上。由于這種布置完全能夠從上述參照圖5和圖6的描述中推斷出，所以將省略其描述。
下面，將描述使用根據(jù)上述本發(fā)明的一方面的物鏡裝配設(shè)備來將第一和第二物鏡45和41裝配到鏡頭座中的過程。
首先，鏡頭座50被安置在安裝架150的安放部件151上。將第二物鏡41插入具有非曲面安放面57a的第二安裝孔57中并用透鏡固定夾210按壓，從而將第二物鏡41維持在固定狀態(tài)。將第一物鏡45插入具有曲面安放面55a的第一安裝孔55中，并使用透鏡調(diào)整夾200按壓。
激光照射到第二物鏡41上來設(shè)置靶245上的基準點。
操作線性移動裝置110，使得激光照射到第一物鏡45上，并比較由第一物鏡45發(fā)射的光的路徑和靶245上的基準點。如果比較的結(jié)果是從第一物鏡反射的光的路徑與靶245上的基準點不同，則通過使用傾斜度調(diào)整裝置140逐漸增加的旋轉(zhuǎn)來調(diào)整第一物鏡45的傾斜度，直到由第一物鏡45反射的光的路徑與靶245上的基準點一致。通過上述操作，可使第一物鏡45的中心軸與第二物鏡41的中心軸平行。
在調(diào)整第一和第二物鏡45和41之間的相對傾斜度之后，調(diào)整X臺架120和/或Y臺架130，從而在水平平面內(nèi)移動物鏡調(diào)整夾200。通過上述操作，將由透鏡調(diào)整夾200按壓的第一物鏡45相對于第一安裝孔55的中心移動。通過X和/或臺架執(zhí)行調(diào)整，直到第一物鏡45的中心與第一安裝孔55的中心一致。
在提供安裝透鏡安裝夾210的X和/或Y臺架的情況下，通過X和/或臺架的調(diào)整，可使第二物鏡41的中心和第二安裝孔57的中心匹配。
在上述描述中，盡管在作為例子進行描述和說明的物鏡裝配設(shè)備中，根據(jù)本發(fā)明一方面的光學(xué)頭的鏡頭座50具有圖2所示的構(gòu)造，但是根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)頭的物鏡裝配設(shè)備也可具有其他的結(jié)構(gòu)，其中，第一和第二物鏡45和41各自的裝配和傾斜度調(diào)整可以在具有如圖8所示的曲面55a和57a-1(圖3的結(jié)構(gòu))的第一和第二安裝孔55和57中執(zhí)行。
參照圖8，根據(jù)本發(fā)明另一實施例的物鏡裝配設(shè)備具有兩個透鏡調(diào)整夾200，而不是如圖5至圖7所示的一個透鏡固定夾210和一個透鏡調(diào)整夾200，從而可以以與第一物鏡45相似的方式執(zhí)行第二物鏡41的傾斜度調(diào)整，另外，可以執(zhí)行使第二物鏡41的中心軸和第二安裝孔57的開口的中心匹配的調(diào)整。在圖8中，由相同的標號表示執(zhí)行與圖5至圖7中基本相同功能的元件，將不在重復(fù)其詳細描述。
參照圖8，在將物鏡裝配設(shè)備構(gòu)造為可對第一和第二物鏡45和41執(zhí)行傾斜度調(diào)整并且鏡頭座50-1的第一和第二安裝孔55和57具有曲面安放面55a和57a-1的情況下，物鏡裝配方法執(zhí)行如下。
將鏡頭座50-1安置在安裝架150的安放部件151上。將第一和第二物鏡45和41分別插入并使用透鏡調(diào)整夾200施壓。
此后，將激光照射到鏡頭座50-1的預(yù)定位置，以設(shè)置靶245上的基準點。
接下來，操作線性移動裝置110，從而將激光照射第二物鏡41上，并調(diào)整第二物鏡41的傾斜度，直到由第二物鏡41反射的光的路徑與靶245上的基準點一致。
然后，操作線性移動裝置110，使得激光照射到第一物鏡45上，并調(diào)整第一物鏡45的傾斜度，直到由第一物鏡45反射的光的路徑與靶245上的基準點一致。通過上述操作，第一物鏡45的中心軸變得與第二物鏡41的中心軸平行。
此外，在調(diào)整第一和第二物鏡45和41的相對傾斜度之后，相對于鏡頭座50-1的第一和第二安裝孔55和57的各個的中心移動第一和第二物鏡45和41，從而第一物鏡45和第二物鏡41的中心分別與第一安裝孔55和第二安裝孔57匹配。
圖9是應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的一方面的光學(xué)頭的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的構(gòu)造的示意性示圖。
參照圖9，光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備包括心軸電機312，用于旋轉(zhuǎn)光盤1；光學(xué)頭300，可移動地安裝在光盤1的徑向方向上，并再現(xiàn)記錄在光盤1上的信息和/或?qū)⑿畔⒂涗浽诠獗P1上；驅(qū)動單元307，驅(qū)動心軸電機312和光學(xué)頭300；控制器309，控制光學(xué)頭300的伺服的聚焦伺服，循道和/或傾斜伺服。通過轉(zhuǎn)盤352和卡盤夾353來支撐和旋轉(zhuǎn)盤1。
光學(xué)頭300包括光學(xué)系統(tǒng)，具有第一和第二物鏡45和41，用于將從光源發(fā)射的光會聚到光盤上；光學(xué)頭致動器，用于驅(qū)動第一和第二物鏡45和41。對于光學(xué)頭，提供了上述光學(xué)頭。
由光盤1反射的光由設(shè)置在光學(xué)頭300中的光電探測器檢測，并被光電轉(zhuǎn)換為電信號。通過驅(qū)動單元307，電信號輸入到控制器309。驅(qū)動單元307控制心軸電機312的旋轉(zhuǎn)速度，放大輸入的信號，并驅(qū)動光學(xué)頭300?？刂破?09將基于從驅(qū)動單元307輸入的信號而進行控制的聚焦和循道伺服命令，發(fā)送回到驅(qū)動單元307，以使實現(xiàn)聚焦和循道伺服操作。
根據(jù)本發(fā)明的一方面的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，由于第一和第二物鏡45和41安裝在單個鏡頭座中，使兩物鏡之間的中心軸彼此平行，并且通過僅使用調(diào)整致動器自身的傾斜度的致動器傾斜件可調(diào)整第一和第二物鏡45和41與光軸之間的對齊，從而可確保光學(xué)頭的性能。這里，如果對致動器提供具有傾斜操作的致動器，則可執(zhí)行致動器的傾斜度的調(diào)整。
根據(jù)裝配光學(xué)頭的多個物鏡的技術(shù)，多個物鏡之間的傾斜度可在5分鐘內(nèi)完成，從而可防止與各個物鏡相應(yīng)的光盤的再現(xiàn)或記錄性能的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，由于形成在鏡頭座中的多個安裝孔的至少一個安裝孔的安放面形成為曲面，從而可適當?shù)貓?zhí)行傾斜度調(diào)整，可以執(zhí)行多個物鏡之間的傾斜度調(diào)整，而不增加部件的數(shù)量或者增加裝配過程的步驟。
盡管已經(jīng)表示和描述了本發(fā)明的一些實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行改變。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)頭，包括；多個物鏡；鏡頭座，具有多個安裝孔，每個安裝孔具有容納多個物鏡之一的安放面，其中，安裝孔中的至少一個形成為曲面，使容納在其中的物鏡的中心軸的傾斜度是可調(diào)整的。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其中，所述的安放面形成為球面。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其中，所述的安放面的內(nèi)徑比安放面的中部位置至少小0.05mm，或者安放面的外徑比安放面的中部位置至少大0.05mm。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其中，安放面的外徑比物鏡的外徑至少大0.05mm。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其中，所述的多個物鏡包括第一物鏡，適合于藍光光盤；第二物鏡，適合于高密度DVD、DVD和CD中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其中所述的多個物鏡包括第一物鏡，適合于高密度DVD或者適合于藍光光盤和高密度DVD；第二物鏡，適合于DVD和CD中的至少一種。
7.一種裝配物鏡的設(shè)備，用于將多個物鏡裝配到如權(quán)利要求1至6中任一項所述的光學(xué)頭的鏡頭座的多個安裝孔中，從而使所述多個物鏡的中心軸平行，其中，每個安裝孔具有容納多個物鏡之一的安放面，安裝孔中的至少一個形成為曲面，所述的設(shè)備包括安裝架，具有用于安置鏡頭座的安放部件；多個鏡頭夾，用于按壓分別安裝在安裝孔中的所述的多個物鏡；傾斜度調(diào)整裝置，通過使用透鏡夾來調(diào)整插入在具有曲面安放面的所述的至少一個安裝孔中的物鏡的傾斜度；激光發(fā)光單元，用于設(shè)置基準點，并發(fā)射用于將物鏡的中心軸相對于基準點對齊的激光；底座，用于安裝安裝架、多個透鏡夾和傾斜調(diào)整裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，形成在鏡頭座上的安裝孔之一形成有非曲面安放面，通過使用照射到插入在具有非曲面安放面的安裝孔中的物鏡上的激光來設(shè)置基準點，使所述的多個物鏡的每個的中心軸與基準點對齊。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，多個安裝孔的每個形成有曲面安放面，通過使用照射到鏡頭座上的預(yù)定位置上的激光來設(shè)置基準點，使安裝在所述多個安裝孔中的多個物鏡的中心軸與基準點對齊。
10.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，還包括用于改變激光照射的位置的線性移動裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述的線性移動裝置安裝在底座上，用于通過移動所述的安裝架來改變激光照射的位置。
12.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，還包括X-臺架、Y-臺架、或者X-Y臺架中的至少一個，用于在多個物鏡之間的相對傾斜度調(diào)整之后，通過相對于鏡頭座的安裝孔的中心移動物鏡，來將至少一個物鏡的中心與鏡頭座的安裝孔的中心匹配。
13.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，傾斜度調(diào)整裝置包括測角臺。
14.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，按壓物鏡的透鏡夾的前端形成為將物鏡的外周的一部分暴露出來，從而從激光照射單元照射到物鏡的光被所述的物鏡的暴露部分反射。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，透鏡夾的前端形成為將物鏡的外周的至少三個區(qū)域暴露出來。
16.一種裝配物鏡的方法，用于將多個物鏡裝配到如權(quán)利要求1至6中任一項所述的光學(xué)頭的鏡頭座的多個安裝孔中，從而使所述多個物鏡的中心軸平行，所述的方法包括將鏡頭座構(gòu)造為多個安裝孔中的至少一個形成有曲面安放面，以調(diào)整安裝在其上的物鏡的傾斜度，而多個安裝孔中的其他安裝孔形成有非曲面安放面；將鏡頭座安置在安裝架的安放部件上；按壓插入在具有非曲面安放面的安裝孔中的第一物鏡，并將其固定作為基準；將激光照射到第一物鏡上以在靶上設(shè)置基準點；將激光照射到插入在具有曲面安放面的安裝孔中的第二物鏡上，并按壓第二物鏡；比較由第二物鏡反射光的光路和靶上的基準點；調(diào)整第二物鏡的傾斜度，使第一和第二物鏡的中心軸平行。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括在多個物鏡之間進行傾斜度調(diào)整之后，通過相對于安裝孔的中心移動物鏡，來將第二物鏡的中心與鏡頭座的安裝孔的中心匹配。
18.一種安裝物鏡的方法，用于將多個物鏡安裝在如權(quán)利要求1至6任一項所述的光學(xué)頭的鏡頭座的多個安裝孔中，從而使物鏡的中心軸平行，所述的方法包括將鏡頭座構(gòu)造為多個安裝孔的每個的安放面形成為曲面安放面，以調(diào)整安裝在其中的物鏡的傾斜度；將在多個安裝孔中分別插入有物鏡的鏡頭座安置在安裝架的安放部件上，并將每個物鏡按壓到每個安放面上；將激光照射到鏡頭座的預(yù)定位置上，以在靶上設(shè)置基準點；將激光照射到各個物鏡上；比較由每個物鏡反射的光的光路和靶上的基準點；調(diào)整每個物鏡的傾斜度，使各個物鏡的中心軸對齊。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括在多個物鏡之間進行相對傾斜度調(diào)整之后，通過相對于各個安裝孔的中心移動物鏡，來將物鏡的中心與鏡頭座的各個安裝孔的中心匹配。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光學(xué)頭和鏡頭裝配設(shè)備及其方法。所述的光學(xué)頭包括多個物鏡和鏡頭座。鏡頭座具有多個安裝孔，多個物鏡插入在所述安裝孔中。在鏡頭座中，安裝孔中的至少一個的安放面形成為曲面，從而可對安裝在其中的物鏡的傾斜度進行調(diào)整。由于設(shè)置在鏡頭座上的安裝孔中的至少一個的安放面形成為曲面，從而可調(diào)整透鏡的傾斜度，因此，可執(zhí)行多個物鏡的傾斜度調(diào)整，而不增加部件的數(shù)量或裝配的步驟數(shù)。
文檔編號G11B7/22GK1725322SQ20051008009
公開日2006年1月25日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者金石中, 裴楨國, 安榮萬, 鄭鐘三, 金泰敬 申請人:三星電子株式會社