專利名稱：具有監(jiān)視器光電檢測器的光學拾取器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光學拾取器，更具體地說，涉及一種具有控制從光源輸出的光能的監(jiān)視器光電檢測器的光學拾取器。
背景技術：
用于CD家族光盤(以后稱為CDs)或DVD家族光盤(以后稱為DVDs)的記錄裝置，為了將數(shù)據(jù)記錄在光盤上，利用物鏡，將從作為光學拾取器的光源的激光二極管發(fā)出的激光光束聚焦在光盤上。為了精確地記錄，這種記錄裝置必需保持適當?shù)墓饽?，并將光源的輸出調整至作為記錄算法的寫策略上。
在光學拾取器中，用于控制光源輸出的一種零件為監(jiān)視器光電檢測器(也稱為前端光電檢測器)。
一般，光學拾取器利用光束分離器，分離射在物鏡上的光束，使分離的光束入射在監(jiān)視器光電檢測器上，并利用入射在監(jiān)視器光電檢測器上的光強，控制從用于CD或DVD的光源發(fā)出的光能。
光電檢測器與一個放大電路連接，使與通過光電轉換和輸出所接收到的光強成比例地產(chǎn)生的電流信號被放大一個預先確定的增益。換句話說，光電檢測器可以設定具有一個特定的增益。
因此，在利用一個監(jiān)視器光電檢測器控制從光學拾取器的多個光源輸出的光能的情況下，可以降低制造光學拾取器的制造成本，和可以容易地將光學拾取器放置在一個小的空間中。然而，由于下列原因，很難利用一個監(jiān)視器光電檢測器，同時控制從用于CD的光源和用于DVD的光源輸出的光能。
由于CD的光能與DVD的光能有很大的不同，因此當設定監(jiān)視器光電檢測器具有恒定的增益時，很難完全保證可以檢測到從用于CD的光源發(fā)出的光的光強，和以用于DVD的光源發(fā)出的光的光強的動態(tài)范圍。例如，由于CD的記錄光能與DVD的記錄光能有很大的不同，因此當在CD上記錄數(shù)據(jù)時，入射在監(jiān)視器光電檢測器上的光強，與當在DVD上記錄數(shù)據(jù)時，入射在監(jiān)視器光電檢測器上的光強有很大的不同。這樣，CD的光能和DVD的光能中的一個光能，可能超出監(jiān)視器光電檢測器的可檢測范圍之外。結果，難以控制光能來得到CD和DVD的記錄光能。
另外，速度因子越高，記錄裝置需要的記錄光能越大。因此，當調節(jié)入射在物鏡上的光強，以滿足高速記錄的光能需要時，與監(jiān)視器光電檢測器的增益比較，入射在監(jiān)視器光電檢測器上的光強可能較小或較大。
另外，由于從光源(即半導體激光)發(fā)出的，和向著監(jiān)視器光電檢測器前進的光束具有高斯光束的輪廓；而且監(jiān)視器光電檢測器的有效的光接收區(qū)域的尺寸，比由監(jiān)視器光電檢測器上形成的光束的尺寸小，因此，在控制高速記錄過程中，光學零件，特別是光源的偏移或傾斜，對入射在監(jiān)視器光電檢測器上的光強有很大影響。結果，難以適當?shù)乜刂乒饽?。換句話說，由于監(jiān)視器光電檢測器的有效的光接收區(qū)域的尺寸，比入射光束的尺寸小，因此，由于入射光束的傾斜，可使檢測信號可以大大地改變。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種可以適當?shù)乜刂茝墓庠摧敵龅墓饽艿墓鈱W拾取器。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種利用物鏡使從光源發(fā)出的光聚焦，在記錄介質的記錄表面上形成一個光點，和利用光進行記錄和/或再現(xiàn)工作的光學拾取器，該光學拾取器包括一個光學元件；它安裝在用于接收和檢測從光源發(fā)出的光的一部分的監(jiān)視器光電檢測器的前面，以控制從光源輸出的光能和調節(jié)光強、光束輪廓和入射在監(jiān)視器光電檢測器上的光的前進方向中的至少一種因素。
最好，該光學元件為一個全息元件。
該光學元件用于減小入射光的光強。該光源包括多個發(fā)射不同波長的光束的光源，并且該光學元件的透射率根據(jù)入射光的波長而變化。
該光學元件調節(jié)入射光的發(fā)散和匯合。
該光學元件可確定入射光的形狀。該光學元件可調節(jié)+第一級或-第一級光束的方向。
最好，從光源發(fā)出的光的一部分被光學通路改變裝置分離，然后向著監(jiān)視器光電檢測器前進。
光學通路改變裝置為立方體式光束分離器，平板式光束分離器或楔形光束分離器中的一種。
該光學元件與光學通路改變裝置形成一體，或與光學通路改變裝置分開。
最好，記錄介質為CD家族光盤和DVD家族光盤。


通過參照附圖對示例性實施例的詳細說明，將可以更了解本發(fā)明的上述和其他特點和優(yōu)點。其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器的一個實施例的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的，使用一個平板式光束分離器作為光學通路改變裝置的光學拾取器的一個實施例的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的、使用一個楔形光束分離器作為光學通路改變裝置的光學拾取器的另一個實施例的示意圖；圖4為作為發(fā)散或匯合入射光束的透鏡的一個全息元件的全息形的示意性平面圖；圖5為可以決定入射光束形狀的一個全息元件的全息形的平面圖；知圖6為可以調節(jié)+第一級或-第一級光束的方向的一個全息元件的全息形的平面圖。
具體實施例方式
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光學拾取器的光學結構。參見圖1可看出，該光學拾取器包括一個光源10，一個物鏡35，一個光學通路改變裝置20，一個主光電檢測器39，一個監(jiān)視器光電檢測器45和一個光學元件40。物鏡35使從光源10發(fā)出的光束聚焦，在記錄介質1的記錄表面1a上形成一個光點。光學通路改變裝置20改變入射光束的前進通路。主光電檢測器39接收從記錄介質1的記錄表面1a反射出來的光束，以檢測數(shù)據(jù)信號和/或誤差信號。監(jiān)視器光電檢測器45控制從光源10輸出的光能。光學元件40安裝在監(jiān)視器光電檢測器45的前面。
光源10可以為單一一個光源或發(fā)射不同波長的光束的一個光源。
例如，根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器可以使用發(fā)射波長為650nm的光束的單一一個光源作為光源10，使該光學拾取器只用于DVD，或與DVD和CD兼容；即利用該光學拾取器將數(shù)據(jù)記錄在DVD上和/或從DVD上再現(xiàn)數(shù)據(jù)，與從CD上再現(xiàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器還可使用發(fā)射波長為780nm的光束的單一一個光源作為光源10，使該光學拾取器可以用來將數(shù)據(jù)記錄在CD上，和/或從CD上再現(xiàn)數(shù)據(jù)。另一種方案是，該光學拾取器可以包括發(fā)射波長為780nm，適用于CD的光束，與發(fā)射波長為650nm，適用于DVD的光束的兩個光源；使得可以利用該光學拾取器從DVD上再現(xiàn)數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)記錄在CD上，和/或從CD上再現(xiàn)數(shù)據(jù)；或者將數(shù)據(jù)記錄在DVD和CD上，和/或從DVD與CD上再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
在光源10為兩個的情況下，最好該光學拾取器包括具有外殼的一個光源組件(稱為TWIN-LD)，在該組件中，分別發(fā)射波長為650nm，適用于DVD的光束，和發(fā)射波長為780nm，適用于CD的光束的兩個光源形成一個體。然而，光源10可以為兩個單獨的光源。在這種情況下，最好該光學拾取器還包括一個光學通路改變裝置(沒有示出)。該光學通路改變裝置可將從兩個光源發(fā)出的任何光束入射在光學通路改變裝置20上。
光學通路改變裝置20使從光源10發(fā)出的光束向著記錄介質1前進，改變從記錄介質1反射出來的光束的光學通路，使反射的光束向著主光電檢測器39前進，并將從光源10發(fā)出的一部分光束分離，使分離的光束向著監(jiān)視器光電檢測器45前進。
例如，如圖1所示，光學通路改變裝置20向著記錄介質1反射從光源10發(fā)出的光束，使從記錄介質1反射出來的光束透過，向著主光電檢測器39前進；并使從光源10發(fā)出的光束的一部分透過，向著安裝在光學通路改變裝置20一側的監(jiān)視器光電檢測器45前進。
如圖1所示，光學通路改變裝置20可以為一個立方體式光束分離器21。另外，如圖2和圖3所示，光學通路改變裝置20可以為平板式光束分離器25或楔形光束分離器27。
參見圖3可看出，當使用楔形光束分離器27作為光學通路改變裝置20時，最好，該光學拾取器包括一個全息光學組件15，光源和主光電檢測器在該組件中形成一個模塊。換句話說，如圖1所示，最好包括一個650nm波長的全息光學組件和/或一個780nm波長的全息光學組件以代替分開的光源10和主光電檢測器39。全息光學組件15是技術上眾所周知的，因此這里不作說明。
監(jiān)視器光電檢測器45放置在光學通路改變裝置20的一側，使該監(jiān)視器光檢測器45接收和檢測從光源10發(fā)出的一部分光束。監(jiān)視器光電檢測器45的檢測信號反饋至驅動光源10的驅動器，并用來控制光源10的光能。
最好，光學元件40調節(jié)光強，光束輪廓、和入射在監(jiān)視器光電檢測器45上的光束前進方向的至少一種因素。該光學元件40可以為一個全息元件。
在根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器中，光學元件40可以與光學通路改變裝置20形成一體，或可以與光學通路改變裝置20分開。
在圖1中，標號31表示將從光源10發(fā)出的發(fā)散的光束改變成平行光束的準直透鏡；而標號37表示將在主光電檢測器39上形成的光點尺寸放大的一個檢測透鏡。在根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器，按照散光方法檢測聚焦誤差信號的情況下，檢測透鏡37可以作為散光透鏡工作。
下面將說明光學元件40的各種實施例。
例如，在根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器包括發(fā)射不同波長的光束的兩個光源(即用于DVD的光源和用于CD的光源)作為光源10的情況下，最好，光學元件40的透射率對于CD所使用的光束和用于DVD的光束不相同。
在這種情況下，即使當監(jiān)視器光電檢測器45的增益為常數(shù)時，也可以適當?shù)乜刂艭D和DVD所必需的光能。換句話說，在根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器用于將數(shù)據(jù)記錄在CD和DVD上，和/或從CD與DVD再現(xiàn)數(shù)據(jù)的情況下，用于DVD的記錄光能比用于CD的記錄光能大。這樣，如果光學元件40對于DVD所使用的光束的透射率低，而對于CD所使用的光束的透射率較高，則監(jiān)視器光電檢測器45所接收的CD和DVD所用的光束的光強可以處在可檢測的范圍內。因此，可以適當?shù)乜刂艱VD和CD的光源的記錄光能。
如上所述，在包括發(fā)射不同波長的光束的兩個光源，和根據(jù)波長，光學元件40具有對光束不同的透射率，使監(jiān)視器光電檢測器45可以適當?shù)乜刂茝膬蓚€光源輸出的光能的情況下，根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器可以在密度較低的記錄介質(即CD)上記錄數(shù)據(jù)，和在密度較高的記錄介質(即DVD)上記錄數(shù)據(jù)。
通過形成全息元件的臺階式全息形，同時適當設計臺階圖形的高度，可以根據(jù)入射光束的波長調節(jié)透射率。在全息元件的技術領域中眾所周知，全息元件的光透射率取決于臺階式全息形的臺階高度和臺階數(shù)目；并且全息元件的透射率取決于入射光的波長。因此，這種技術的詳細情況不在這里說明和表示。
不論光源10為單一光源或兩個光源，如果監(jiān)視器光電檢測器45只在一個時間控制從一個光源輸出的光能，并且光學元件40調節(jié)向著監(jiān)視器光電檢測器45前進的光的光強；則在高速記錄過程中，可以不需改變光學通路改變裝置20的技術特性，即可以適當?shù)乜刂茝墓庠?0輸出的光能。
換句話說，由于用作光學通路改變裝置20的光束分離器21或25具有相當高的透射率，能夠將從光源10發(fā)出的光向著記錄介質1反射，并可使從記錄介質1上反射出來的光透過，向著主光電檢測器39前進；因此，通過光學通路改變裝置20向著監(jiān)視器光電檢測器45前進的光的光強非常大。
因此，如果設定監(jiān)視器光電檢測器45的增益，使得可以在低速記錄過程中檢測從光源10輸出的光能，則可以增加用于高速記錄的、從光源10輸出的光能。然后，光強在可檢測范圍以外的光入射在監(jiān)視器光電檢測器45上，因此，很難正確地檢測從光源10輸出的光能。
然而，如在本發(fā)明中一樣，當為了調節(jié)(最后是減少)向著監(jiān)視器光電檢測器45前進的光強，而將光學元件40安裝在光學通路改變裝置20和監(jiān)視器光電檢測器45之間時，可以在高速記錄過程中，不需改變光學通路改變裝置20的技術特性、即可以適當?shù)乜刂茝墓庠?0輸出的光能。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器中，光學元件40可以調節(jié)光束輪廓和入射光的前進方向。
圖4～圖6為在根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器中，可以用作光學元件40的一個全息元件的全息形的實施例圖。圖4示意性地表示可以作為能使入射光透過或匯合的透鏡的一個全息元件的全息形。圖5示意性地表示可使入射光束成形的一個全息元件的全息形。圖6示意性地表示可以調節(jié)+第一級或-第一級光束的方向的一個全息元件的全息形。
當使用一個具有如圖4所示的全息形和能作為透鏡工作的全息元件作為光學元件40時，與先前技術比較，可以減小向著監(jiān)視器光電檢測器45前進的光束的尺寸，使監(jiān)視器光電檢測器45可以接收具有足夠光強的光。圖1表示利用光學元件40減小光束尺寸的一個例子。
如上所述，向著監(jiān)視器光電檢測器45前進的光束尺寸減小時，即使在控制高速記錄過程中，光學零件(特別是光源10)偏移或傾斜被監(jiān)視器光電檢測器45接收的光的光強幾乎沒有變化。這樣，可以正確地控制從光源10輸出的光能。
如圖5所示，當使用具有能夠使光束成形的全息形的全息元件作為光學元件40時，該全息元件可以使被監(jiān)視器光電檢測器45接收的光形成規(guī)定的形狀，并因此可形成使光強分布幾乎均勻的光束輪廓。這樣，由于在控制高速記錄過程中，光學零件(特別是光源10)的偏離或傾斜，不會對監(jiān)視器光電檢測器45接收的光強有大的影響，因此，可以正確地控制從光源10輸出的光能。
還可以使用具有圖4和圖5所示的全息形混合的全息形的全息元件作為光學元件40。
如參照圖4和圖5所述那樣，當包括通過調節(jié)入射光的發(fā)散和匯合和使光束成形來調節(jié)光束的輪廓的光學元件40時，在控制高速記錄的過程中，光學零件(特別是光源10)的偏離或傾斜，不會對監(jiān)視器光電檢測器45接收的光強有大的影響。因此，可以正確控制光源10輸出的光能。
如圖6所示，當使用具有能使衍射光束前進方向傾斜的全息形的全息元件作為光學元件40時，與限制相適應，該監(jiān)視器光電檢測器45可以放置在一個細長的空間中，這對于形成一個細長的光學拾取器結構是有利的。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器中使用的光學元件40，可以實行針對圖4～圖6所述的調節(jié)入射光的光強的功能，和調節(jié)光束輪廓與光的前進方向的功能中的至少一個功能。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器使用必要時能實行適當?shù)墓δ艿墓鈱W元件40的情況下，可以利用監(jiān)視器光電檢測器45，正確地控制從光源10輸出的光能。
由于根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器包括一個安裝在監(jiān)視器光電檢測器前面的，并可調節(jié)光強，光束輪廓和入射光前進方向中至少一個因素的光學元件，因此，可以根據(jù)光源的條件，利用監(jiān)視器光電檢測器控制從光源輸出的光能。
特別是，當光學元件的透射率根據(jù)入射光的波長變化時，可以使用一個監(jiān)視器光電檢測器控制CD的光能和DVD的光能。
另外，在光學元件用以減小入射光的光強的情況下，當為了高速記錄而增加記錄光能時，也可以利用監(jiān)視器光電檢測器正確控制從光源輸出的光能。
另外，如果調節(jié)光束輪廓，則在控制高速記錄的過程中，監(jiān)視器光電檢測器所接收的光強不會受到光學零件(特別是光源)偏離或傾斜的很大影響。因此，可以正確地控制光源輸出的光能。
可以利用根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器，將數(shù)據(jù)記錄在CD家族光盤和/或DVD家族光盤上，和/或從上述二種光盤上再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器不是僅限于上述的實施例。在不偏離由下述權利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以作各種改進。例如，根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器可以包括一個用于調節(jié)在監(jiān)視器光電檢測器前面的光的光學元件，利用各種方法改進整個光學結構。因此，本發(fā)明的真正的技術范圍由所附權利要求書確定。
權利要求
1.一種利用物鏡使從光源發(fā)出的光聚焦，在記錄介質的記錄表面上形成一個光點，和利用光進行記錄和/或再現(xiàn)工作的光學拾取器，該光學拾取器包括一個光學元件；它安裝在用于接收和檢測從光源發(fā)出的光的一部分的監(jiān)視器光電檢測器的前面，以控制從光源輸出的光能和調節(jié)光強、光束輪廓和入射在監(jiān)視器光電檢測器上的光的前進方向中的至少一種因素。
2.如權利要求1所述的光學拾取器，其特征為，該光學元件為一個全息元件。
3.如權利要求2所述的光學拾取器，其特征為，該光學元件用于減小入射光的光強。
4.如權利要求2或3所述的光學拾取器，其特征為，該光源包括多個發(fā)射不同波長的光束的光源，并且該光學元件的透射率根據(jù)入射光的波長而變化。
5.如權利要求2或3所述的光學拾取器，其特征為，該光學元件調節(jié)入射光的發(fā)散和匯合。
6.如權利要求2、3或5所述的光學拾取器，其特征為，該光學元件確定入射光的形狀。
7.如權利要求2或3所述的光學拾取器，其特征為，該光學元件可調節(jié)+第一級或-第一級光束的方向。
8.如權利要求1～3中任何一條所述的光學拾取器，其特征為，從光源發(fā)出的光的一部分被光學通路改變裝置分離，然后向著監(jiān)視器光電檢測器前進。
9.如權利要求8所述的光學拾取器，其特征為，光學通路改變裝置為立方體式光束分離器，平板式光束分離器和楔形光束分離器中的一種。
10.如權利要求8所述的光學拾取器，其特征為，該光學元件與光學通路改變裝置形成一體，或與光學通路改變裝置分開。
11.如權利要求1～3中任何一條所述的光學拾取器，其特征為，記錄介質為CD家族光盤和DVD家族光盤。
全文摘要
一利用物鏡使從光源發(fā)出的光聚焦，在記錄介質的記錄表面上形成一個光點，和利用光進行記錄和/或再現(xiàn)工作的光學拾取器，該光學拾取器包括一個光學元件；它安裝在用于接收和檢測從光源發(fā)出的光的一部分的監(jiān)視器光電檢測器的前面，以控制從光源輸出的光能和調節(jié)光強、光束輪廓和入射在監(jiān)視器光電檢測器上的光的前進方向中的至少一種因素。因此，由于該光學拾取器包括一個安裝在監(jiān)視器光電檢測器前面，并可調節(jié)光強，光束輪廓和入射光的前進方向中的至少一個因素的光學元件，因此，可以根據(jù)光源的條件，利用監(jiān)視器光電檢測器正確地控制從光源輸出的光能。
文檔編號G11B7/00GK1467714SQ03123619
公開日2004年1月14日 申請日期2003年5月13日 優(yōu)先權日2002年6月20日
發(fā)明者李東烈, 曹溶晙, 成平庸, 尹寧國, 金建洙, 樸宣默 申請人:三星電子株式會社