專利名稱：光學拾取裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及采用全息圖光學元件的光學裝置，更具體地說，本發(fā)明涉及具有引線框封裝和檢測單元的光學拾取裝置，該引線框封裝具有輔助支架和激光二極管，并且檢測單元包括基底和光電二極管，在相對于引線框封裝，將該檢測單元調(diào)節(jié)到接收激光二極管發(fā)出并被光存儲介質(zhì)反射的光束的精確位置后，將該檢測單元固定到引線框封裝。
傳統(tǒng)光學拾取裝置設置有激光二極管(LD)、光電二極管(PD)以及分光器(BS)。如

圖1所示，光學拾取裝置包括LD 11，用于發(fā)出激光束；衍射光柵元件12，用于將激光束至少分成3個光束，例如零級光束、正一級光束以及負一級光束；BS 13，用于向光存儲介質(zhì)反射光束；物鏡31，設置在BS與光盤之間以將光束聚焦到光存儲介質(zhì)上的特定軌道；凹透鏡14，用于接收通過物鏡31從光存儲介質(zhì)發(fā)出的反射光束并發(fā)出像散反射光束；以及PD 15，用于檢測像散反射光束。通過衍射光柵元件12、BS 13以及物鏡31，LD 11發(fā)出的光束入射到光存儲介質(zhì)。通過物鏡31、BS1 3以及凹透鏡14，PD 15檢測從光存儲介質(zhì)反射的光束。
然而，此傳統(tǒng)光學拾取裝置需要包括BS在內(nèi)的大量部件，并且缺陷在于，結(jié)構(gòu)復雜、各復雜部件的組裝過程復雜并且傳統(tǒng)光學拾取裝置的制造成本高。
因此，在試圖減小傳統(tǒng)光學拾取裝置的尺寸的過程中，將利用全息圖的光學拾取裝置引入光學讀寫設備內(nèi)。全息圖光學拾取裝置省略了BS和凹透鏡，代之以利用全息圖來減少復雜部件的數(shù)量。利用全息圖衍射光存儲介質(zhì)反射的光束，PD檢測衍射光束。
圖2示出了利用全息圖的傳統(tǒng)光學拾取裝置。全息圖光學拾取裝置包括LD，用于發(fā)射激光束；衍射光柵元件22，將光束分成3個光束；全息圖光學元件(HOE)26，用于接收光存儲介質(zhì)反射的3個光束并對反射光束進行衍射；PD，用于接收被HOE 26聚焦、定向的光束。通過管心焊接將LD 21和PD 25固定到一個公共基底上。衍射光柵元件22、HOE 26以及安裝在一個公共基底上的LD 21和PD 25被集成在一個封裝中。
在此傳統(tǒng)全息圖光學拾取裝置中，衍射光柵元件22將激光束分成3個光束，物鏡31將3個光束聚焦到光存儲介質(zhì)表面。聚焦到光存儲介質(zhì)表面的光束被反射，并且在被HOE 26衍射后，PD 25檢測反射光束。
由于HOE 26衍射的光束被PD 25檢測，所以省略了BS和凹透鏡。因此，減少了光學部件的數(shù)量。此外，還降低了制造成本，并且因為LD 21、PD 25、衍射光柵元件22以及HOE被集成在一個封裝中，簡化了光學拾取裝置的結(jié)構(gòu)。
然而，為了精確檢測被HOE 26衍射的光束，在LD 21安裝到一個公共基底上后，此全息圖光學拾取裝置需要在一個公共基底上的相當精確的位置上設置LD 21和PD 25。因為LD 21與PD 25的位置之間的公差會影響全息圖光學拾取裝置中PD 25檢測LD發(fā)出的光束的性能。因為LD 21和PD 25被安裝在一個公共基底上，所以，設置LD21和PD 25需要高精度、高成本裝置。
應該精確調(diào)節(jié)LD 21與PD 25之間的相對位置，因為全息圖光學拾取裝置的性能依賴于LD與PD之間的公差，還因為LD 21和PD 25以及HOE 26被集成在一個封裝中的一個公共基底上，制造過程復雜。此外，還要求進行非常高精度的管心焊接以將LD 21和PD 25安裝到一個公共基底上。然而，管心焊接設備非常昂貴以致增加了，在一個公共基底上的相對位置安裝LD 21和PD 25的制造成本。由于LD 21發(fā)出并被PD 25檢測的光束并不用于對LD 21和PD 25進行管心焊接的制造過程，所以在將LD 21和PD管心焊接到全息圖光學拾取裝置的一個公共基底上后，不能對PD 25與LD 21的相對位置進行調(diào)節(jié)。即使PD 25相對于LD 21的位置不精確，PD 25的位置也不能被調(diào)節(jié)。
如上所述，傳統(tǒng)全息圖光學拾取裝置的缺陷在于，調(diào)節(jié)LD 21和PD 25的制造成本高并且需要將LD 21和PD 25集成到一個公共基底的晶片處理工藝復雜。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可以對光電二極管設置獨立基底的全息圖光學拾取裝置。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種全息圖光學拾取裝置，在組裝引線框封裝和檢測單元期間，通過利用并監(jiān)視從光電二極管獲得的輸出信號，相對于引線框封裝，對檢測單元的位置進行調(diào)節(jié)之后，可以將具有光電二極管的檢測單元固定到具有激光二極管的引線框封裝。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種全息圖光學拾取裝置，可以將具有激光二極管的第一封裝和具有光電二極管的獨立封裝組裝在一起。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種光學拾取裝置，可以分別降低具有激光二極管的第一封裝和具有光電二極管的第二封裝的制造成本。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種光學拾取裝置，可以利用簡單工藝而不犧牲激光二極管和光電二極管的精度和公差，將具有激光二極管的引線框封裝與具有光電二極管的檢測單元組裝在一起。
通過以下步驟提供改進型全息圖光學拾取裝置利用并監(jiān)視光電二極管檢測的光束，可以相對于激光二極管調(diào)節(jié)光電二極管的位置、將激光二極管管心焊接到輔助支架上、將光電二極管管心焊接到獨立基底上、將基底固定到引線框封裝上，可以實現(xiàn)本發(fā)明的這些以及其它目的。
該光學拾取裝置包括引線框封裝和檢測單元，引線框封裝具有輔助支架；光源，安裝在輔助支架上，發(fā)出光束；反射元件，例如反射鏡，這樣進行設置，以使光束對準光存儲介質(zhì)；傳輸式衍射光柵元件，將光束分成3個光束，例如一個主光束和兩個子光束；以及全息圖光學元件，用于衍射光存儲介質(zhì)反射的光束。引線框封裝具有開口，例如形成在引線框封裝底部或形成在引線框封裝下部與引線框封裝壁之間并形成插孔形狀的穿孔，檢測單元具有基底并被設置在引線框封裝的開口內(nèi)待被調(diào)節(jié)到準確接收全息圖光學元件反射的光束的位置。在利用從檢測單元的光電二極管獲得的信號，相對于引線框封裝，對檢測單元的位置進行調(diào)節(jié)后，將檢測單元固定到引線框封裝。開口由引線框封裝的底部、全息圖光學元件以及引線框封裝的壁確定。
在另一個實施例中，全息圖光學拾取裝置包括引線框封裝和具有獨立基底的檢測單元，引線框封裝具有光源，用于發(fā)出光束；衍射光柵元件，用于將光束分成對準光存儲介質(zhì)的3個光束；以及全息圖光學元件，用于接收光存儲介質(zhì)反射的光束并將反射光束衍射。引線框封裝單元具有開口，檢測單元被設置在開口內(nèi)，并且在通過利用并監(jiān)視檢測單元的光電二極管檢測的衍射光束，相對于引線框封裝，調(diào)節(jié)檢測單元的位置之后，將檢測單元固定到引線框封裝。
組裝具有激光二極管的引線框封裝和具有光電二極管的檢測單元的工藝包括步驟將檢測單元放置到引線框封裝的開口內(nèi)；相對于引線框封裝移動檢測單元；在相對于引線框封裝移動檢測單元期間，監(jiān)視從檢測單元的光電二極管獲得的信號；以及當信號在預定范圍內(nèi)時，將檢測單元固定到引線框封裝。
具體實施例方式
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)建的全息圖光學拾取裝置，圖4和圖5分別示出了該全息圖光學拾取裝置的正視圖和俯視圖。
該光學拾取裝置包括輔助支架；光源，安裝在輔助支架上，用于發(fā)出激光束；以及反射元件，向著光存儲介質(zhì)反射激光束來讀寫光存儲介質(zhì)。衍射光柵元件將反射元件反射的光束分成主光束和兩個子光束。物鏡將通過衍射光柵元件傳輸?shù)墓馐鴷鄣焦獯鎯橘|(zhì)表面。全息圖光學元件(HOE)衍射光存儲介質(zhì)反射的光束并將衍射光束聚焦到光電二極管。
輔助支架、安裝在輔助支架上的光源、衍射光柵元件以及HOE被集成到一個引線框封裝中。
引線框封裝包括設置在引線框封裝的輔助支架附近的開口。開口由HOE、引線框封裝的底部以及引線框封裝的側(cè)壁確定。開口與引線框封裝的外部連通。
分離地并且獨立于引線框封裝形成檢測單元，并將檢測單元設置在開口內(nèi)以在水平方向和垂直方向移動并以順時針方向和逆時針方向轉(zhuǎn)動。為了準確接收光束，在將檢測單元固定到引線框封裝之前，檢測單元在平行于或垂直于HOE或引線框封裝的底部的方向移動并繞著HOE衍射的衍射光束轉(zhuǎn)動。檢測單元使用將芯片直接組裝在基板上(COB)式光電二極管封裝或倒裝芯片式封裝。
當光源發(fā)出并被光存儲介質(zhì)反射的激光束通過各種光學部件沿光通路傳輸時，會發(fā)生偏差。因為光束未照射到檢測單元的光電二極管的準確位置，所以產(chǎn)生誤差。
通過移動并繞著引線框封裝轉(zhuǎn)動檢測單元，來調(diào)節(jié)檢測單元。因此，光束被精確照射到檢測單元的準確位置，而不會由于偏差引起誤差。
根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)建的光學拾取裝置用于光學讀寫存儲介質(zhì)和設備，例如DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、CD-ROM、CD-RW等。
在圖3至圖5中，LD 101被安裝到輔助支架119上，反射鏡103使LD 101發(fā)出的激光束對準光存儲介質(zhì)32。最好與LD 101發(fā)出的激光束的光軸成45度角，設置反射鏡103，以使激光束對準光存儲介質(zhì)32。
傳輸式衍射光柵元件102被設置在反射鏡103的上方以將光束至少分成包括零級光束、正一級光束和負一級光束的3個光束，全息圖光學元件(HOE)106被設置在衍射光柵元件102的上方以向光存儲介質(zhì)32發(fā)送光束。HOE 106向光存儲介質(zhì)32發(fā)送光束而不對光束產(chǎn)生影響。
引線框封裝120包括與引線框封裝120的輔助支架119相鄰設置的開口300。開口300由HOE 106、引線框封裝120的底部以及引線框封裝120的側(cè)壁確定。開口300與HOE 106和引線框封裝120的外部連通。
如上所述，輔助支架、安裝在輔助支架119上的LD 101、反射鏡103、衍射光柵元件102、HOE 106被安裝到一個獨立引線框封裝120中。
物鏡31將通過HOE 106傳輸?shù)?個光束會聚到光存儲介質(zhì)32的表面。通過物鏡31，照射到光存儲介質(zhì)的3個光束被反射并入射到HOE 106。HOE 106衍射被光存儲介質(zhì)32反射的光束。相對于LD 101發(fā)出的光束，各個衍射光束的光軸具有預定角度。使衍射光束對準檢測單元110，例如具有光電二極管集成電路(PDIC)105的COB PD封裝，上述光電二極管集成電路具有安裝在與引線框封裝120分離的基底121上的光電二極管。
分離地并且獨立于引線框封裝120形成檢測單元110，并將檢測單元設置在開口300內(nèi)以在水平方向和垂直方向移動并以順時針方向和逆時針方向轉(zhuǎn)動。
為了將PDIC 105調(diào)節(jié)到精確接收和檢測衍射光束的準確位置，通過利用或監(jiān)視與外部控制器(未示出)相連的PDIC 105的光電二極管檢測到衍射光束獲得的信號，檢測單元110在W、N、E、S、U或D方向移動或者在A或B方向轉(zhuǎn)動。光存儲介質(zhì)32被放置在HOE106的上方以提供3個光束作為用于檢測PDIC 105的光電二極管的準確位置的基準光束。在相對于引線框封裝120的HOE 106，調(diào)節(jié)到準確位置后，利用連接部件(例如接合部件、焊接部件、螺絲等)，將檢測單元110固定到引線框封裝120。
在圖6中，由于LD 101發(fā)出的激光束對準光存儲介質(zhì)32，所以引線框封裝120省略了圖3至圖5所示的反射鏡103。安裝在輔助支架119上的LD 101、衍射光柵元件102以及全息圖光學元件106被安裝在一個引線框封裝120中。在檢測單元110在形成在引線框封裝120上的開口300內(nèi)移動期間，當通過利用并監(jiān)視被PDIC 105檢測到的衍射光束，檢測單元110相對于HOE 106移動或繞著衍射光束轉(zhuǎn)動時，PDIC 105準確檢測到被光存儲介質(zhì)32反射并被HOE 106衍射的光束。當所設置的PDIC 105的光電二極管準確檢測到衍射光束時，將檢測單元110固定組裝到引線框封裝120。
在圖7中，反射鏡103被安裝在引線框封裝120上以將安裝在輔助支架119上的LD 101發(fā)出的光束反射到光存儲介質(zhì)32。如圖7所示，不將激光束分成幾個光束，因為引線框封裝120內(nèi)不包括傳輸式衍射光柵元件102。通過HOE 106和物鏡31，LD 101發(fā)出并被反射鏡103反射的光束入射到光存儲介質(zhì)32。安裝在輔助支架119上的LD101、反射鏡103以及HOE 106被集成到一個引線框封裝120中。被光存儲介質(zhì)32反射并被HOE 106衍射的光束對準安裝在檢測單元110的基底上的PDIC 105。
如上所述，在圖3至圖5中，當檢測單元110相對于光存儲介質(zhì)32和引線框封裝120的HOE 106移動和轉(zhuǎn)動時，通過PDIC 105檢測到的衍射光束獲得的信號被與PDIC 105相連的外部控制器監(jiān)視。當衍射光束被PDIC準確檢測到時，檢測單元110就停止移動和轉(zhuǎn)動，并將檢測單元110固定組裝到引線框封裝120中。因此，當衍射光束精確照射到檢測單元的光電二極管時，光學拾取裝置獲得衍射光束的準確信號。反射式衍射光柵元件可以用作反射鏡103。替代反射鏡103的反射式衍射光柵元件既可以實現(xiàn)反射功能又可以實現(xiàn)衍射光柵功能。因此，LD 101發(fā)出的光束被反射到光存儲介質(zhì)，并同時被分成多個光束。
如圖8所示，從引線框封裝120中省略了反射鏡103和衍射光柵元件102。該光學拾取裝置包括引線框封裝120和檢測單元110。引線框封裝120包括輔助支架119、安裝在輔助支架119上的LD 101以及HOE 106。所設置的檢測單元110可以移動或繞著引線框封裝120轉(zhuǎn)動并被固定到引線框封裝120上。通過HOE 106，LD 101發(fā)出的光束入射到光存儲介質(zhì)32。光存儲介質(zhì)32反射的光束照射到檢測單元110的PDIC 105的光電二極管。
在圖9中，示出了將檢測單元110與引線框封裝120組裝到一起的組裝過程。在步驟901，將檢測單元110設置到所述引線框封裝的所述開口內(nèi)。在步驟902，移動與外部設備相連的PDIC 105以在步驟903檢測到PDIC 105產(chǎn)生的信號。在步驟904確定信號是否在基準范圍內(nèi)。相對于引線框封裝120移動檢測單元110，直到從檢測單元110的PDIC 105的光電二極管獲得的信號在基準范圍以內(nèi)。在步驟905，根據(jù)確定結(jié)果，檢測單元110停止移動。在步驟906，將檢測單元110固定到引線框封裝120。
如上所述，由于在組裝過程中，通過利用并監(jiān)視入射到光電二極管的光束并通過在預定方向相對于引線框封裝移動檢測單元，對引線框封裝的激光二極管與檢測單元的光電二極管之間的相對位置進行精確調(diào)節(jié)，所以可以提高光學拾取裝置的性能，并且組裝過程精確、簡單。
減少了組裝光學拾取裝置的部件的數(shù)量。此外，因為PD被形成在分離的、獨立的基底上，所以降低了制造成本。與具有通過管心焊接安裝到一個基底上的LD和PD的傳統(tǒng)光學拾取裝置比較，不需要用于將LD和PD管心焊接到一個基底上的昂貴設備。
盡管為了說明問題，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了說明，但是，本領域的技術人員明白，在所附權(quán)利要求所述的本發(fā)明實質(zhì)范圍內(nèi)，可以進行各種調(diào)整、附加和替換。
權(quán)利要求
1.一種光學拾取裝置，包括引線框封裝，具有輔助支架；激光源，安裝在所述輔助支架上，用于發(fā)出激光束；反射元件，用于反射所述光束；傳輸式折射光柵，將所述光束分成多個光束，上述多個光束包括入射到光存儲介質(zhì)的一個主光束和兩個子光束；以及全息圖光學元件，用于衍射光存儲介質(zhì)反射的光束，所述引線框封裝具有與所述引線框封裝的外部連通的開口；以及檢測單元，具有基底和安裝在所述基底上的光電檢測器，所述檢測單元與所述引線框封裝是分立的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述檢測單元設置在所述引線框封裝的所述開口內(nèi)，在移動到可以接收到所述全息圖光學元件衍射的所述光束的位置后，將所述檢測單元固定到所述引線框封裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述檢測單元是COB式光電二極管封裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述檢測單元是倒裝芯片式封裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述反射元件是反射鏡。
6.一種光學拾取裝置，包括引線框封裝，具有輔助支架；光源，安裝在所述輔助支架上，用于發(fā)出激光束；傳輸式衍射光柵元件，用于將所述光束分成入射到光存儲介質(zhì)的主光束和兩個子光束；以及全息圖光學元件，用于衍射所述光存儲介質(zhì)反射的所述光束，所述引線框封裝具有與所述引線框封裝的外部連通的開口；以及檢測單元，具有基底和安裝在所述基底上的光電檢測器，所述檢測單元與所述引線框封裝是分立的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，所述檢測單元設置在所述引線框封裝的所述開口內(nèi)，在所述開口內(nèi)移動到可以接收到所述全息圖光學元件衍射的所述光束的位置后，所述檢測單元被固定到所述引線框封裝。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，所述檢測單元是COB式光電二極管封裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，所述檢測單元是倒裝芯片式封裝。
10.一種光學拾取裝置，包括引線框封裝，具有輔助支架；光源，安裝在輔助支架上，用于發(fā)出激光束；反射元件，用于使所述光束對準所述光存儲介質(zhì)；以及全息圖光學元件，用于衍射所述光存儲介質(zhì)反射的所述光束，所述引線框封裝具有與所述引線框封裝的外部連通的開口；以及檢測單元，具有基底和安裝在所述基底上的光電檢測器，所述檢測單元與所述引線框封裝是分立的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，所述檢測單元設置在所述引線框封裝的所述開口內(nèi)，在所述開口內(nèi)移動到可以接收到所述全息圖光學元件衍射的所述光束的位置后，所述檢測單元被固定到所述引線框封裝。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，所述反射元件是反射式衍射光柵元件，用于將所述光源發(fā)出的光束分成包括反射到所述光存儲介質(zhì)的主光束和兩個子光束的多個光束。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，所述檢測單元是COB式光電二極管封裝。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，所述檢測單元是倒裝芯片式封裝。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，所述反射元件是反射鏡。
16.一種光學拾取裝置，包括引線框封裝，具有輔助支架；光源，安裝在所述輔助支架上，用于發(fā)出入射到光存儲介質(zhì)并被光存儲介質(zhì)反射的激光束；以及全息圖光學元件，用于衍射所述光存儲介質(zhì)反射的所述光束，所述引線框封裝具有與所述全息圖光學元件和所述引線框封裝的外部連通的開口；以及檢測單元，具有基底和安裝在所述基底上的光電檢測器，所述檢測單元與所述引線框封裝是分立的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，所述檢測單元設置在所述引線框封裝的所述開口內(nèi)，在所述開口內(nèi)將檢測單元移動到可以接收到所述全息圖光學元件衍射的所述光束的位置后，所述檢測單元被固定到所述引線框封裝。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，所述檢測單元是COB式光電二極管封裝。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，所述檢測單元是倒裝芯片式封裝。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，在被固定到所述引線框封裝之前，所述檢測單元在平行于或垂直于所述引線框封裝的方向移動并繞著所述全息圖光學元件轉(zhuǎn)動。
21.一種光學拾取裝置的制造方法，包括以下步驟提供引線框封裝，該引線框封裝具有輔助支架；光源，安裝在所述輔助支架，用于發(fā)出入射到光存儲介質(zhì)并被光存儲介質(zhì)反射的激光束；以及全息圖光學元件，用于衍射所述光存儲介質(zhì)反射的所述光束，所述引線框封裝具有與所述全息圖光學元件和所述引線框封裝的外部連通的開口；提供檢測單元，該檢測單元具有基底和安裝在所述基底上的光電檢測器，所述檢測單元與所述引線框封裝是分立的；將所述檢測單元放置到所述引線框封裝的所述開口內(nèi)；相對于所述引線框封裝移動所述檢測單元；以及將所述檢測單元固定到所述引線框封裝。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，進一步包括以下步驟在相對于所述引線框封裝移動所述檢測單元期間，監(jiān)視所述光電檢測器獲得的信號；以及當信號在預定范圍內(nèi)時，將所述檢測單元固定到所述引線框封裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種設有引線框封裝和檢測單元的光學拾取裝置。該引線框封裝包括輔助支架；光源，安裝在支架上，用于發(fā)出光束；反射元件，這樣設置反射元件，使得光束對準光存儲介質(zhì)；傳輸式衍射光柵元件，用于將光束分成3個光束；以及全息圖光學元件，用于衍射光存儲介質(zhì)反射的光束，引線框封裝具有由全息圖光學元件、引線框封裝的底部以及引線框封裝的側(cè)壁確定的開口。檢測單元具有基底和安裝在基底上的光電二極管，將檢測單元設置在引線框封裝的開口內(nèi)。在相對于引線框封裝，將檢測單元調(diào)節(jié)到準確接收全息圖光學元件發(fā)出的反射光束的位置后，將檢測單元固定到引線框封裝。
文檔編號G11B7/12GK1402229SQ0114447
公開日2003年3月12日 申請日期2001年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月17日
發(fā)明者鄭鎬燮, 慶阡秀, 吳承晚 申請人:三星電機株式會社