專利名稱：光學拾取器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠采用具有不同格式的盤式記錄媒體的光學拾取器，更具體地說，涉及一種兼容式光學拾取器，用于致密盤(CD)族類媒體和數字多用盤只讀存儲器(DVD-ROM)的一個部件，并且能夠再現數字多用盤隨機存取存儲器(DVD-RAM)上的信息。
近年來，日益需要一種能夠以高密度對DVD-ROM記錄和/或再現信息的光學拾取器，并且能夠兼容CD族類媒體，例如CD、可記錄CD(CD-R)、可重寫CD(CD-RW)，交互式CD(CD-I)以及附加圖片的CD(CD+G)。
已有CD族類媒體的標準厚度為1.2mm，而考慮到光盤傾斜角以及物鏡數值孔徑(NA)的容許誤差，將DVD的標準厚度確定為0.6mm。相應地，當采用用于DVD的光學拾取器對CD進行記錄或再現信息時，由于其間的厚度差異會導致球差的產生。這種球差不能提供足以記錄信息(射頻)信號的光強，或者會損害由CD再現的信號。而且，DVD和CD族類媒體采用不同的光波長用于再現CD采用約780nm的波長作為再現光源，而DVD采用約650nm的波長作為其光源。因此為了與CD兼容，需要一種采用能夠發出不同波長光束光源的光學拾取器，以及一種能夠將光斑形成在不同焦點位置的結構。
參照
圖1，傳統的兼容式光學拾取器具有一個用于發射約650nm波長光束的第一光源21和一個用于發射約780nm波長光束的第二光源31。第一光源21適用于較薄的DVD 10a，第二光源31適用于較厚的CD 10b。第一和第二光源21和31根據所用光盤的類型DVD或CD而選擇性地驅動。
從第一光源21發出的光束由第一準直透鏡23加以會聚，平行入射在第一偏振分束器(PBS)25上，然后由第一PBS 25向DVD 10a反射。在由DVD 10a反射之后，反射光透過第一PBS 25，然后由第一光電探測器27接收。此處，在第一PBS 25與光盤10之間的光路上還設有一個用以改變從第一和第二光源21和31所發出光束光路的干涉濾光片41，一個用于延遲入射其上光束的相位以改變其偏振特性的1/4波片43，一個可變光闌45，和一個用于會聚入射其上光束的物鏡47。
從第二光源31發出的光束由第二準直透鏡33加以會聚，平行入射在第二PBS 35上，透過會聚透鏡37，然后入射在干涉濾光片41上。該光束經干涉濾光片41反射，依次透過1/4波片43、可變光闌45和物鏡47，在CD 10b上形成一光斑。
由CD 10b反射的光束通過物鏡47、可變光闌45和1/4波片43，入射在干涉濾光片41上，然后由干涉濾光片41向第二光電探測器39反射。
干涉濾光片41為根據入射光波長將入射光加以透射或反射的光學元件，它透過來自第一光源21的光束而反射來自第二光源31的光束。
參照圖2，可變光闌45包括一個尺寸可變的第一區域45a和一個圍繞該第一區域45a的第二區域45b，它選擇性地透過入射在物鏡27的NA為0.6或更小區域的光束。第一區域45a對應于物鏡47的NA為0.45或更小的區域，完全透過由第一和第二光源21和31發出的光束。第二區域45b，對應于物鏡的NA為0.45至0.6的區域，完全透過波長650nm的光束并且完全反射波長780nm的光束。
傳統的兼容式光學拾取器采用這種具有第一和第二區域的可變光闌，其制作工藝復雜而且昂貴，從而使得此種光學拾取器的組裝復雜，并增加了其制造成本。
盡管這種傳統的光學拾取器兼容于CD族類媒體，但是它不能與高密度記錄和再現媒體DVD-RAM相比，因為其缺少用于DVD-RAM的光學結構。在DVD-RAM中，由于記錄或存取操作或者光學記錄媒體的傾斜，會使光學信號存在固有漂移。然而，在用于DVD-RAM再現的傳統裝置中，尋跡伺服采用的差動相位檢測方法不能消除該漂移問題，從而導致對DVD-RAM的異常再現。
本發明的目的在于提供一種除了能夠兼容于致密盤(CD)族類媒體和數字多用盤只讀存儲器(DVD-ROM)，還能夠從數字多用盤隨機存取存儲器(DVD-RAM)再現信息的兼容式光學拾取器。
為了實現上述目的，本發明提供了一種兼容式光學拾取器，包括一個第一光源，用于發射具有既定波長的第一光束；一個第二光源，用于發射具有相對于第一光束較長波長的第二光束；一個光路改變裝置，用于改變入射光束的傳播路徑；一個第一光柵，位于所述第一光源與光路改變裝置之間的光路上，該第一光柵用于衍射并透射入射其上的光束；一個第二光柵，位于所述第二光源與光路改變裝置之間的光路上，該第二光柵用于衍射并透射入射其上的光束；一個物鏡，用于分別將所述第一光束和第二光束會聚到具有不同厚度的光盤上；和一個光電探測器，用于從所述光盤反射并通過光路改變裝置的第一光束和第二光束檢測信息信號和誤差信號，該光電探測器包括一個具有四個分割區域的第一光電探測器、一個具有兩個分割區域的第二光電探測器和一個具有兩個分割區域的第三光電探測器，第二和第三光電探測器位于第一光電探測器的兩側，其中對于不同厚度光盤的尋跡誤差信號采用差動推挽(DPP)方法加以檢測。
本發明的上述目的和優點將通過參照附圖對優選實施例進行的詳細描述變得更加清楚，其中圖1為傳統兼容式光學拾取器的光學結構示意圖；圖2表示圖1的可變光闌；圖3為根據本發明優選實施例的一種用于DVD-RAM再現的兼容式光學拾取器的光學結構示意圖；圖4為圖3的光電探測器結構的平面圖。
參見圖3，根據本發明優選實施例的兼容式光學拾取器，包括用于發射不同波長光束的第一光源111和第二光源121，一個用于改變入射光束光路的光路改變裝置，一個用于會聚入射光以便在光盤100上形成光斑的物鏡131，和一個用于從由光盤100反射并通過光路改變裝置的入射光檢測信息(射頻)信號和誤差信號的光電探測器141。
第一光源111發射波長大約為650nm的第一光束I。所發射的第一光束I用于從一相對較薄的盤100a例如數字多用盤只讀存儲器(DVD-ROM)和數字多用盤隨機存取存儲器(DVD-RAM)上再現信息。而且，第二光源121發射波長大約為780nm的第二光束II，所發射的第二光束II用于對一相對較厚的光盤100b例如致密盤(CD)族類記錄或再現信息。
用于衍射并透射入射光的第一光柵113位于第一光源111與光路改變裝置之間的光路上。第一光柵113通過差動推挽方法(DPP)使得可以進行尋跡伺服。另外，用于通過三光束方法檢測尋跡誤差信號的第二光柵123位于第二光源121與光路改變裝置之間的光路上。第一和第二光柵113和123分別將由第一和第二光源111和121發出的光束衍射并透射成至少第0級和第±1級光束。
光路改變裝置包括一個第一分束器115，用于改變第一光源111所發射的第一光束I的傳播路徑，和一個第二分束器133，位于第一分束器115和物鏡131之間，用于改變入射其上的光束的傳播路徑。
第一分束器115使從第一光源111入射的第一光束I射向光盤100，并且使經光盤100反射的第一光束I和第二光束II射向光電探測器140。
第二分束器133通過部分透射或反射入射其上的第一光束I和第二光束II來改變入射其上光束的傳播路徑。在具有如圖3所示光學結構的情況下，第二分束器133反射從第二光源121發出的第二光束II的一部分以使其射向光盤100，并透射第二光束II的其余部分。此外，第二分束器133透射從第一光源111發出的第一光束I的一部分以使其射向光盤100，并反射第一光束I的其余部分。第二分束器133透射一部分由光盤100反射的光束，以使其射向光電探測器140。
物鏡131具有一個適于DVD格式的NA，例如0.6的NA，并會聚第一光束I和第二光束II以便分別在光盤100a和100b上形成光斑。為了把第一光束I和第二光束II會聚到具有不同厚度的光盤100a和100b的各記錄表面上，可采用環狀遮光透鏡作為物鏡131，或還可包括有輔助光控制裝置。這種環狀遮光透鏡和光控制裝置在本申請人的美國專利No.5,665,957、No.5,822,135、No.5,909,424和No.5,987,924中公開，并在此引入這些專利作為參考。
光電探測器140經物鏡131、第二分束器133和第一分束器115、以及光接收透鏡137接收由光盤100a或100b所反射的光束。位于第一分束器115和光電探測器140之間的光接收透鏡137產生象散，從而可以通過象散方法檢測聚焦誤差。光電探測器140從接收光束中檢測誤差信號和RF信號。光電探測器140的光學結構如圖4所示。
參見圖4，光電探測器140包括第一光電探測器141、及位于第一光電探測器141兩側的第二和第三光電探測器143和145。第一電探測器141包括四個分割區域A、B、C和D，第二電探測器143包括兩個分割區域E1和E2，第三光電探測器145包括兩個分割區域F1和F2。光電探測器140的這一結構用于通過差動推挽(DPP)方法檢測誤差信號。
對于兩個光盤100a和100b，光電探測器140通過DPP方法檢測尋跡誤差信號，通過象散方法檢測聚焦誤差信號。通過DPP方法檢測尋跡誤差信號可以防止由于光分布和反射率的差別而導致的可能的尋跡偏移。此處，光分布的差別由光盤傾斜和物鏡131移動所引起，而在寫入操作過程中當來自第二光柵123的±1級衍射光束之一聚焦在數據記錄區上而另一聚焦在非數據記錄區時會產生反射率的差別。如前所述，由于通過DPP方法可以檢測即使是較薄光盤100a即DVD-RAM的尋跡誤差信號，所以可以對DVD-RAM進行尋跡伺服。因而通過本發明的光學拾取器可以從DVD-RAM再現信息。
根據本發明的兼容式光學拾取器還可以包括一個準直透鏡135。準直透鏡135位于第二分束器133與物鏡131之間的光路上，并會聚入射其上的光束。
根據本發明具有上述結構的用于DVD-RAM再現的兼容式光學拾取器，在第一光源與第一分束器之間的光路上采用了第一光柵，并且采用了分成八個區域的光電探測器，從而可以通過DPP方法從DVD-RAM檢測尋跡誤差信號。因而，可以消除在存取過程中產生的或者由光學記錄媒體傾斜所引起的光學信號漂移，從而可以從DVD-RAM再現信息。
雖然本發明是參照其優選實施例加以說明和具體表示的，但是本領域技術人員應當理解，在不脫離由所附權利要求限定的本發明精神和范圍的情況下可以對其進行形式和細節上的改變。
權利要求
1.一種兼容式光學拾取器包括一個第一光源，用于發射具有既定波長的第一光束；一個第二光源，用于發射具有相對于第一波長較長波長的第二光束；一個光路改變裝置，用于改變入射光束的傳播路徑；一個第一光柵，位于所述第一光源與光路改變裝置之間的光路上，該第一光柵用于衍射并透射入射其上的光束；一個第二光柵，位于所述第二光源與光路改變裝置之間的光路上，該第二光柵用于衍射并透射入射其上的光束；一個物鏡，用于分別將所述第一光束和第二光束會聚到具有不同厚度的光盤上；和一個光電探測器，用于從所述光盤反射并通過光路改變裝置的第一和第二光束檢測信息信號和誤差信號，該光電探測器包括一個具有四個分割區域的第一光電探測器、一個具有兩個分割區域的第二光電探測器、和一個具有兩個分割區域的第三光電探測器，第二和第三光電探測器位于第一光電探測器的兩側，其中對于不同厚度光盤的尋跡誤差信號采用差動推挽(DPP)方法加以檢測。
2.如權利要求1的兼容式光學拾取器，其中所述光路改變裝置包括一個平面第一分束器，位于所述第一光柵和物鏡之間的光路上，用于改變來自所述第一光源的第一光束的傳播路徑；和一個平面第二分束器，位于所述第一分束器和物鏡之間的光路上，用于改變第一和第二光束的傳播路徑。
3.如權利要求1的兼容式光學拾取器，還包括一個準直透鏡，位于所述光路改變裝置與物鏡之間的光路上，用于會聚并透射入射光束。
4.一種用于數字多用盤隨機存取存儲器(DVD-RAM)再現的兼容式光學拾取器，包括一個第一光源，用于發射具有約650nm波長的第一光束；一個第二光源，用于發射具有約780nm波長的第二光束；一個物鏡，用于將所述第一光束會聚到包括各具有約0.6mm厚度的數字多用盤只讀存儲器(DVD-ROM)和DVD-RAM的光學數字多用盤上，并將所述第二光束會聚到具有約1.2mm厚度的光學致密盤(CD)族類媒體上；一個第一平面分束器，位于所述第一光源和物鏡之間的光路上，用于改變來自所述第一光源的第一光束的傳播路徑；一個第二分束器，位于所述第一分束器和物鏡之間的光路上，用于改變第一和第二光束的傳播路徑；一個第一光柵，位于所述第一光源與第一分束器之間的光路上，用于將入射光束衍射并透射成至少三束光束；一個第二光柵，位于所述第二光源與第二分束器之間的光路上，用于將入射光束衍射并透射成至少三束光束；和一個光電探測器，用于從所述光盤反射并通過第一和第二分束器的第一和第二光束檢測信息信號和誤差信號，該光電探測器包括一個具有四個分割區域A、B、C和D的第一光電探測器、一個具有兩個分割區域E1和E2的第二光電探測器，和一個具有兩個分割區域F1和F2的第三光電探測器，第二和第三光電探測器位于第一光電探測器的兩側，各個分割區域用于接收并光電轉換所接收的光信號，其中第一光束衍射成至少三束光束，并由所述光電探測器的多個分割區域接收，以通過差動推挽方法檢測尋跡誤差信號。
5.如權利要求4的兼容式光學拾取器，還包括一個準直透鏡，位于所述第二分束器與物鏡之間的光路上，用于會聚并透射入射其上的光束。
全文摘要
一種除了能夠兼容于致密盤(CD)族類媒體和數字多用盤只讀存儲器(DVD－ROM),還能夠從數字多用盤隨機存取存儲器(DVD－RAM)再現信息的光學拾取器。該兼容式光學拾取器包括:第一光源;第二光源;光路改變部分;第一光柵;第二光柵;物鏡;和光電探測器其中對于不同厚度光盤的尋跡誤差信號采用差動推挽(DPP)方法加以檢測。
文檔編號G11B7/135GK1273414SQ00117868
公開日2000年11月15日 申請日期2000年4月20日 優先權日1999年4月20日
發明者金鍵洙 申請人:三星電子株式會社