專利名稱:光學頭及光信息介質驅動裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種適用于將光點投影在盤狀記錄介質上、通過光學方式記錄和讀取信息的光信息介質驅動裝置的光學頭和光信息介質驅動裝置。
背景技術:
近年來,光盤刻錄再生裝置的用途日益多樣化,出現(xiàn)了CD-ROM、CD-R、MD、DVD-RAM、藍光光盤等不同標準的產品,同時不斷追求產品的高密度、高性能、高品質、高附加值化,并且大幅推進小型化和低成本化。特別是便攜式可刻錄光盤記錄再生裝置的需求呈上升趨勢,對小巧、輕薄、高性能的要求也日益提高。
此前,日本專利公報特開2000-048374號等眾多文獻中也對光盤刻錄再生裝置的光學頭的相關技術進行了介紹。
以下參照附圖,對作為以往的光學頭的一個示例的磁光盤用光盤刻錄再生裝置的光學頭進行說明。圖13、圖14、圖15以及圖16中顯示了以往的光學頭的概要結構和工作原理。如圖15所示,硅基板1上固定有半導體激光器2,并且在硅基板1上還形成有經IC處理的多分割光檢測器3。另外,散熱片4以通過銀膏傳熱的狀態(tài)配置于硅基板1上。此外通過引線接合等方法在上述多分割光檢測器3上連接端子5。而且,上述硅基板1、散熱片4以及端子5均由樹脂捆包層6來固定。在樹脂捆包層6上,固定有全息圖元件(衍射格子)7。該全息圖元件7由樹脂材料成型。其上固定有復合元件8。該復合元件8由分光鏡8a、折射鏡(folding mirror)8b以及偏振分光元件8c構成。集成單元9是由上述硅基板1、半導體激光器2、多分割光檢測器3、散熱片4、端子5、樹脂捆包層6、全息圖元件7以及復合元件8一體構成。在該集成單元9的前方配設有反射鏡10。反射鏡10固定在光學臺19上。另外,上述集成單元9,在端子5與柔性電路35焊接后,被插入光學臺19的內側。光學臺19與上述樹脂捆包層6被粘著固定。
經上述反射鏡10反射的光,穿過物鏡11聚光在磁光記錄介質13上,形成光點32。磁光記錄介質13具有磁光效應。
如圖13所示,物鏡11被物鏡移動機構14沿磁光記錄介質13的焦點方向及半徑方向驅動。
物鏡移動機構14由物鏡11、物鏡支架12、基座15、懸吊系統(tǒng)16、磁性電路17、線圈18a、18b等各部件構成。物鏡移動機構14,通過向線圈18a通電,可驅動物鏡11沿焦點方向移動,通過向線圈18b通電,可驅動物鏡11沿半徑方向移動。此外,上述基座15通過粘合劑34被粘著固定在上述光學臺19上。
柔性電路35中,設有用于監(jiān)測激光器的受光元件36和根據受光元件36受光量控制激光器2的發(fā)光量的演算電路(圖中省略)。受光元件36被焊接在柔性電路35的端部,并與上述演算電路電連接。此外,如圖15(a)所示,受光元件36被配置在遠離復合元件8的位置,由復合元件8的分光鏡8a分離的光束可以射入其中。柔性電路35上蓋有蓋板33,同時被固定在光學臺19上。如圖16所示,多分割光檢測器3上形成有聚焦誤差信號受光區(qū)域24、追蹤誤差信號受光區(qū)域25、26以及信息信號受光區(qū)域27。在聚焦誤差信號受光區(qū)域24中,形成用于檢測聚焦誤差信號的光點20,在追蹤誤差信號受光區(qū)域25、26中形成用于檢測追蹤誤差信號的光點21,在信息信號受光區(qū)域27中形成主光束(P偏振光)的光點22和主光束(S偏振光)的光點23。此外,關于光學臺19的尺寸,應確保聚焦誤差信號受光區(qū)域24位于接近多分割光檢測器3的Z軸方向(光軸方向)上的光點20、20的兩焦點30、31間的中心的位置。各受光區(qū)域24、25、26、27分別與減法器28和加法器29相連接。
以下參照圖14及圖15對采用如上結構的以往的光學頭的工作狀況進行說明。
半導體激光器2發(fā)出的光被全息圖元件7分離為各不相同的數條光束。該數條光束射入復合元件8的分光鏡8a。該光束的一部分穿過分光鏡8a并經反射鏡10反射后通過物鏡11,在磁光記錄介質13上聚光為直徑約1微米的光點32。另一方面,上述光束的殘余部分被分光鏡8a反射。該被反射的光束射入用于監(jiān)測激光器的受光元件36,并根據受光量控制半導體激光器2的驅動電流。
來自磁光記錄介質13的反射光,沿著相反的路徑射入復合元件8的分光鏡8a,并被分離為數個光束。而且該入射光的一部分被分光鏡8a反射,然后經折射鏡8b射入偏振分光元件8c。該入射光被偏振分光元件8c分離為相互垂直的兩個不同偏振光性質的光束,并射入信息信號受光區(qū)域27。
另一方面,來自磁光記錄介質13的反射光中穿過分光鏡8a的光束,被全息圖元件7分離為數個光束,并分別集光在聚焦誤差信號受光區(qū)域24和追蹤誤差信號受光區(qū)域25、26上。
通過演算由P偏振光構成的主光束22和由S偏振光構成的主光束23的差,采用差動檢測法可測得磁光盤信息信號。再通過取其和,即可測得預制凹坑信號(pre-pit signal)。此外,采用所謂的SSD法進行聚焦伺服,采用所謂的推挽法進行追蹤伺服。
采用以上結構的光學頭中,為從磁光記錄介質13的反射光中得到期望的檢測信號,組裝時須調整半導體激光器2和物鏡11以及多分割光檢測器3的相互位置關系。位置關系調整過程中,多分割光檢測器3的Z軸方向(光軸方向)上的聚焦誤差信號的初始位置被設定成應確保聚焦誤差信號受光區(qū)域24位于接近用于檢測聚焦誤差信號的光點的兩個焦點30、31的中間的位置。為了確保能夠實現(xiàn)以上位置設定,光學臺19和集成單元9的樹脂捆包層6的尺寸是有規(guī)定的。
另外,追蹤誤差信號的調整方法如下。使用外部夾具(圖中未顯示)固定住基座15,然后通過在Y方向及X方向上移動物鏡移動機構14的方法調整追蹤誤差信號,使兩個追蹤誤差信號受光區(qū)域25、26的輸出接近均衡。該調整使物鏡11的中心將與半導體激光器2的發(fā)光軸中心對齊。
另外,如圖14(a)、(b)所示,磁光記錄介質13與物鏡11的相對傾斜的調整方法如下。使用外部夾具(圖中未顯示)固定住基座15,然后通過半徑方向(Y軸周圍)的傾斜調整θR及切線方向(X軸周圍)的傾斜調整θT,實現(xiàn)磁光記錄介質13與物鏡11的相對傾斜的調整。調整完成后,使用粘合劑34將基座15粘著固定在光學臺19上。以上步驟均完成后,即實現(xiàn)了聚焦誤差信號、追蹤誤差信號以及傾斜的調整,完成了光學頭的設置。
采用上述結構的以往的光學頭中,由于受光元件36與演算電路是電連接的,從而受光元件36也就設在了柔性電路35內。為此,受光元件36也就被設置在遠離復合元件8的位置上,從而出現(xiàn)了受光元件36與復合元件8發(fā)生位置偏差的隱患。于是就帶來了無法確保受光元件36的檢測精度的問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明即為解決上述以往的問題,在追求光學頭的大幅小型化的同時,實現(xiàn)更高精度和靈敏度的光量調整。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所提供的光學頭,包括光源、分離上述光源發(fā)射出的光束并至少發(fā)射出第1光束和第2光束的光束分離元件、射入有上述第1光束并將該光束聚光到光信息記錄介質上的物鏡、射入有上述第2光束的受光元件,根據射入上述受光元件的光量調整上述光源的發(fā)射光量的演算電路、射入有上述光信息介質的反射光的光檢測器,其中,發(fā)射上述第2光束的上述光束分離元件的出射面與射入有上述第2光束的上述受光元件的入射面被接合在一起。
在本結構中,由于是將受光元件直接與光束分離元件相接合,因而可減小受光元件相對于光軸或光束分離元件的位置偏差。另外,由于通過縮短光束分離元件與受光元件間的距離從而減小兩者的相對位置偏差,因此可以減少到達離開受光元件的受光面的位置的光量。因而即可以增大射入受光元件的光量,又可以減小上述位置偏差的影響,從而可以抑制檢測靈敏度的摻插不齊(誤差)。其結果,即可實現(xiàn)高靈敏度的光量檢測,進而使高精度的光源光量調整成為可能。
而且,發(fā)射上述第2光束的上述光束分離元件的出射面與射入有上述第2光束的上述受光元件的入射面以通過粘合劑層接合為宜。
將上述光束分離元件的出射面與上述受光元件的入射面接合后,由于兩者之間的距離被縮短,因此上述受光元件的監(jiān)測面受光量得以增大,而且該受光元件的監(jiān)測面與捆包層表面反射的光量也會隨之增大。因此該反射光可能會形成雜散光而對光檢測器的檢測精度造成負面影響。但通過在上述出射面與上述入射面間插入上述粘合劑層,可對上述受光元件受光量、受光元件反射后射入光檢測器的雜散光的光量以及像差進行調整。這樣則可以在維持上述受光元件的入射光量保持一定的情況下降低由雜散光引起的檢測誤差。
上述粘合劑層的透射率以95%或95%以下為宜,而在40%至95%之間則為更佳。
上述粘合劑層的透射率在95%或95%以下時,即便采用將受光元件與光束分離元件接合的結構,光檢測器上出現(xiàn)的由受光元件的雜散光引起的檢測偏移量也能夠被降低到不超過標準值的程度。而且,上述透射率在40%或40%以上時,還可以確保受光元件進行檢測所需的光量。
上述粘合劑層的透射率如在60%至80%之間則更為理想。透射率在該范圍內的情況下,可以穩(wěn)定光信息記錄介質的記錄再生性能,從而能夠作為光信息記錄介質的記錄再生裝置的理想光學頭。
此外,上述粘合劑層的透射波前像差以20mλ或20mλ以上為宜,而在20mλ至300mλ之間則為更佳。
上述粘合劑層的透射波前像差在20mλ或20mλ以上時,即可通過給射入受光元件的和受光元件反射后射入光檢測器的光束這兩支光束附加上適度的像差,使射入光檢測器的光束變得模糊或散亂,還可以減緩射入光檢測器時的偏差,因此光檢測器中的檢測偏移量可以切實地不超過標準值。另外,上述透射波前像差在300mλ或300mλ以下時,還可以確保受光元件進行檢測所需的光量。
上述粘合劑層的透射波前像差如在60mλ至200mλ之間則更為理想。透射波前像差在該范圍內時,可以穩(wěn)定光信息記錄介質的記錄再生性能,從而可作為光信息記錄介質的記錄再生裝置的理想光學頭。
上述粘合劑層以由紫外線硬化型粘合劑構成為佳。通過UV粘著等方式將受光元件光學粘合在光束分離元件上時,由于能夠較容易地將像差及光透射率控制在規(guī)定的范圍內,從而可實現(xiàn)高精度的粘著。
當本發(fā)明所提供的光學頭還具有用于在焦點方向及追蹤方向上移動上述物鏡的物鏡移動機構時,該物鏡移動機構還可以包含能夠支撐上述物鏡在焦點方向及追蹤方向上移動的支架以及支撐該支架的基座,而上述光束分離元件則以被配置成可插入上述基座的內側為宜。
該結構下,由于光束分離元件的一部分插入物鏡移動機構的基座的內側,并留有一定的調整余量,從而可以縮短光學頭的光路長度,大幅實現(xiàn)光學頭的小型化和薄型化。
此外,上述受光元件也可和上述光束分離元件一樣置于上述基座的內側。
該結構下,由于受光元件的一部分是在留有一定的調整余量的狀態(tài)下被插入物鏡移動機構的基座的內側,這樣可減小光學頭的投影面積,實現(xiàn)小型化。同時也將有助于光盤刻錄再生裝置的小型化。
而且,本發(fā)明還提供一種光信息介質驅動裝置,其包括本發(fā)明的上述光學頭、依據從上述光學頭得到的聚焦誤差信號控制上述光學頭的聚焦控制電路、依據從上述光學頭得到的追蹤誤差信號控制上述光學頭的追蹤控制電路。
圖1是本發(fā)明實施例的光學頭分解部件斜視圖。
圖2(a)及圖2(b)分別是本發(fā)明實施例的光學頭的光路概略示意圖。
圖3(a)及圖3(b)是本發(fā)明實施例的光學頭位置調整以及傾斜調整方法說明圖。
圖4是本發(fā)明實施例的光學頭中設置的多分割光檢測器的概略示意圖。
圖5(a)及圖5(b)分別為本發(fā)明實施例的光學頭中的基座與復合元件及受光元件配置關系概略示意圖。
圖6(a)是示意無偏移量時聚焦誤差信號的波形的特性圖,圖6(b)是示意出現(xiàn)偏移量時的聚焦誤差信號的波形的特性圖。
圖7(a)是示意無偏移量時追蹤誤差信號的波形的特性圖,圖7(b)是示意出現(xiàn)偏移量時追蹤誤差信號的波形的特性圖。
圖8是示意粘合劑層的透射率與伺服信號偏移量的關系的特性圖。
圖9是示意粘合劑層的透射率與受光元件所需光量的關系的特性圖。
圖10是示意粘合劑層的透射波前像差與伺服信號偏移量的關系的特性圖。
圖11是示意粘合劑層的透射波前像差與受光元件所需光量的關系的特性圖。
圖12是適用本發(fā)明實施例的光學頭的光盤驅動裝置的主要部件概略示意圖。
圖13是示意以往的光學頭的分解部件的斜視圖。
圖14(a)及圖14(b)是以往的光學頭的位置調整及傾斜調整方法說明圖。
圖15(a)及圖15(b)是以往的光學頭的光路概略示意圖。
圖16是以往的光學頭中設置的多分割光檢測器的概略示意圖。
本發(fā)明的最佳實施方式以下,參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
圖1是本發(fā)明實施例的光學頭的分解斜視圖,圖2是本發(fā)明實施例的光學頭的光路概略圖。圖3是本發(fā)明實施例的光學頭的調整方法示意圖,圖4是本發(fā)明實施例的光學頭的光檢測器的概略圖。
如圖2所示,硅基板1上固定有半導體激光器2,并且在硅基板1上還形成有經IC處理的多分割光檢測器3。另外,散熱片4以通過銀膏傳熱的狀態(tài)配置于硅基板1上。此外通過引線接合等方法在上述多分割光檢測器3上連接端子5。另外,上述硅基板1、散熱片4以及端子5均由樹脂捆包層6固定。樹脂捆包層6上固定有全息圖元件(hologram element、衍射格子)7。該全息圖元件7由樹脂材料成型。其上固定有復合元件8。該復合元件8由分光鏡8a、折射鏡(folding mirror)8b以及偏振分光元件8c構成。
集成單元9是由上述硅基板1、半導體激光器2、多分割光檢測器3、散熱片4、端子5、樹脂捆包層6、全息圖元件7以及復合元件8一體構成。在該集成單元9的前方配設有反射鏡10。反射鏡10固定在光學臺19上。另外,上述集成單元9,在端子5焊接到柔性電路35上后,被插入光學臺19的內側。且光學臺19與上述樹脂捆包層6被粘著固定。
經上述反射鏡10反射的光,穿過物鏡11聚光在磁光記錄介質13上,形成光點32。磁光記錄介質13具有磁光效應。
如圖1所示,物鏡11在物鏡移動機構14的驅動下沿著磁光記錄介質13的焦點方向或半徑方向移動。
物鏡移動機構14包括物鏡11、物鏡支架12、基座15、懸吊系統(tǒng)16、磁性電路17、線圈18a、18b等各部件。物鏡移動機構14,通過向線圈18a通電,可以驅動物鏡11沿焦點方向移動,通過向線圈18b通電可驅動物鏡11沿半徑方向移動。此外,上述基座15通過粘合劑34被粘著固定在光學臺19上。
上述物鏡11被可移動地支持在上述物鏡支架12上。物鏡支架12被上述基座15支撐。該基座15為框架形,它包括一對夾持部件15a和15a,以及連接兩夾持部件15a和15a的拱形連接部件15b。上述物鏡支架12配置成被兩夾持部件15a和15a以及連接部件15b包圍。
基座15通過粘合劑34被粘著固定在光學臺19上。上述柔性電路35上蓋有蓋板33,該蓋板與光學臺19相連。
如圖4所示,多分割光檢測器3上形成有一對聚焦誤差信號受光區(qū)域24、24、一對追蹤誤差信號受光區(qū)域25、26以及一對信息信號受光區(qū)域27、27。聚焦誤差信號受光區(qū)域24、24相對半導體激光器2對稱配置。此外追蹤誤差信號受光區(qū)域25和26也相對于半導體激光器2對稱配置。各聚焦誤差信號受光區(qū)域24和24中分別形成有用于檢測聚焦誤差信號的光點20,各追蹤誤差信號受光區(qū)域25、26中分別形成有用于檢測追蹤誤差信號的光點21,各信息信號受光區(qū)域27和27中分別形成主光束(P偏振光)的光點22和主光束(S偏振光)的光點23。此外,關于光學臺19的尺寸,應確保聚焦誤差信號受光區(qū)域24位于接近多分割光檢測器3的Z軸方向(光軸方向)上的光點20、20的兩焦點30、31間的中心的位置。
兩聚焦誤差信號受光區(qū)域24、24與減法器28相連。兩追蹤誤差信號受光區(qū)域25、26也與減法器28相連。兩信息信號受光區(qū)域27、27分別與減法器28和加法器29相連。
如圖2(a)所示,上述復合元件8的分光鏡8a具有一與半導體激光器2及反射鏡10間的光軸呈約45度的傾斜角的傾斜面。而且由半導體激光器2射出且射向復合元件8的光束經分光鏡8a被分離成數個光束。
上述復合元件8擁有8d、8e等數個出射面,分別發(fā)射出由分光鏡8a分離的各條光束。例如,在復合元件8中設置有用于射出從該復合元件8指向物鏡11的第1光束41的主出射面8d,射出從該主光束中分離出的第2光束42的副出射面8e。主出射面8d與上述半導體激光器2以及反射鏡10間的光軸垂直。另一方面,副出射面8e位于分光鏡8a的側面,與主出射面8d大致垂直。
用于監(jiān)測激光器的受光元件36與上述副出射面8e相連。受光元件36上具有樹脂捆包層,其內部設有包含監(jiān)測面的光檢測器36a。受光元件36,利用上述光檢測器36a接收從半導體激光器2的光束中分離出的第2光束42,并根據該接收光量產生相應的電流。另外,在捆包層的表面,雖然進行了抑制入射光的反射的防反射覆膜處理,但受光元件36也會利用捆包層的表面將入射的光束中的幾%~幾十%不等的光進行反射。
受光元件36被焊接在彎曲柔性電路35的頂端所形成的彎曲部35a的里面(內側)。柔性電路35中設有根據電流值計算出半導體激光器2的發(fā)光量、并將半導體激光器2的光量控制在規(guī)定值的演算電路38(參看圖1)。
此外,如圖5所示,復合元件8以及受光元件36各自的一部分均在保留一定的調整余量的狀態(tài)下被插入上述基座15的內側。具體而言,基座15中設置有如前所述的拱形連接部件15b,復合元件8以及受光元件36穿過該連接部件15b的內側被插入基座15內,并且其中的一部分被收容于基座15的內部。此外,如圖5(a)及(b)所示,連接部件15b、復合元件8以及受光元件36之間存在一定的調整余量,以保證能夠進行物鏡移動機構14的位置調整和傾斜調整。
上述受光元件36中,其捆包層的某個面,即射入第2光束42的入射面36b通過粘合劑層40與復合元件8粘著固定。粘合劑層40例如可由紫外線硬化型粘合劑構成,這種粘著是所謂的光學粘著。作為上述粘合劑,具體而言例如可以采用ThreeBond公司(Three Bond Co.,Ltd)的TB3087B等產品。上述粘合劑層40提供適度的透射波前像差(transmission wave aberration),以確保讓與入射光量相對應的一定比率的光量穿過。換言之,由于上述粘合劑層40的介入,即可以調整受光元件36的入射光量,又可調整多分割光檢測器3的入射光量及像差。以下就該點進行詳細說明。
受光元件36與復合元件8之間的距離縮短后,射入受光元件36的監(jiān)測面的光量也就相應地增大,那么經受光元件36反射回到多分割光檢測器3的雜散光(stray light)的光量也會增大。
多分割光檢測器3的兩聚焦誤差信號受光區(qū)域24、24,如前所述與減法器28相連,在兩受光區(qū)域24、24中的雜散光受光量相等的情況下,如圖6(a)所示,聚焦誤差信號呈現(xiàn)出不相對于GND偏移(offset)的波形。與此相對,在雜散光量不等的情況下,如圖6(b)所示,聚焦誤差信號呈現(xiàn)出相對于GND偏移(offset)的波形。
另一方面,兩追蹤誤差信號受光區(qū)域25、26,也如前所述與減法器28相連,在兩受光區(qū)域25、26中的雜散光受光量相等的情況下,如圖7(a)所示,追蹤誤差信號呈現(xiàn)出不相對于GND偏移的波形。與此相對,在雜散光量不等的情況下,如圖7(b)所示,追蹤誤差信號呈現(xiàn)出相對于GND偏移的波形。
因此,通過規(guī)定上述粘合劑層40的光透射率(light transmittance)以及透射波前像差(transmission wave aberration),可以去除因將受光元件36與復合元件8相接合而產生的不良影響。
具體而言,粘合劑層40的光透射率以40%至95%之間為宜,而在60%至80%之間則為更佳。如圖8所示,上述粘合劑層40的光透射率在95%以上時,即便采用了將受光元件36與光束分離元件8相接合的結構,因來自受光元件36的散光而在多分割光檢測器3的各受光區(qū)域24、24、25、26中產生的伺服信號的偏移量也可以被降低至不超過標準值的程度。而且,如圖9所示,上述透射率在40%以上時,還可確保受光元件36進行檢測所需的光量。另外,上述透射率在60%至80%之間的情況下,還可以穩(wěn)定磁光記錄介質13的記錄再生性能,從而能夠作為磁光記錄介質13的記錄再生裝置的理想光學頭。
此外,上述粘合劑層40的透射波前像差(transmission waveaberration)以20mλ至300mλ之間為宜,而在60mλ至200mλ之間則為更佳。如圖10所示,上述透射波前像差在20mλ以上時,可以通過給射入受光元件36的第2光束42及經受光元件36反射后射入多分割光檢測器3的光束這兩支光束附加適度的像差,使射入光檢測器3的入射光束變得模糊或散亂,而且還可以緩解向各受光區(qū)域24、24、25、26的入射的偏倚,因此能夠切實地保證伺服信號的偏移量不超過標準值。如圖11所示,上述透射波前像差在300mλ以下時,還可確保受光元件36進行檢測所需的光量。
以下參照圖2及圖3對采用如上結構的本實施例的光學頭的工作狀況進行說明。半導體激光器2發(fā)出的光被全息圖元件7分離為各不相同的數條光束。該數條光束射入復合元件8的分光鏡8a。而且,第1光束41穿過分光鏡8a,并經反射鏡10反射后通過固定在物鏡支架12上的物鏡11,在磁光記錄介質13上聚光為直徑約1微米左右的光點32。另一方面,第2光束42被分光鏡8a反射。該光束42射入用于監(jiān)測激光器的受光元件36,而演算電路38則根據受光元件36受光量來控制半導體激光器2的驅動電流。
而來自磁光記錄介質13的反射光,則沿著相反的路徑射入復合元件8的分光鏡8a,并被分離為數個光束。而且該入射光的一部分被分光鏡8a反射,然后經折射鏡8b射入偏振分光元件(polarization separationelement)8c。設置半導體激光器2時,應保證圖2(a)中偏振光的方向與紙面平行,入射光被偏振分光元件8c分離為相互垂直的兩個偏振光成分的光束,并射入信息信號受光區(qū)域27。
另一方面,來自磁光記錄介質13的反射光中穿過分光鏡8a的光束,被全息圖元件7分離為數個光束,并分別集光在聚焦誤差信號受光區(qū)域24和追蹤誤差信號受光區(qū)域25、26中。
然后,通過演算由P偏振光構成的主光束22和由S偏振光構成的主光束23的差,即可通過差動檢測法檢測出磁光盤信息信號。再通過取他們的和即可檢測出預制凹坑信號(pre-pit signal)。
此外,采用所謂的SSD法進行聚焦伺服,采用所謂的推挽法進行追蹤伺服。
采用以上結構的光學頭中,為從磁光記錄介質13的反射光中得到期望的檢測信號,組裝時須調整半導體激光器2和物鏡11以及多分割光電探測器3的相互位置關系。位置關系調整過程中,設定聚焦誤差信號的初始位置時,應確保聚焦誤差信號受光區(qū)域24位于接近多分割光檢測器3的Z軸方向(光軸方向)上的用于檢測聚焦誤差信號的光點的兩個焦點30、31的中間的位置。為了確保能夠實現(xiàn)以上的位置設定,光學臺19和集成單元9的樹脂捆包層6的尺寸是有規(guī)定的。
另外,追蹤誤差信號的調整方法如下。即,使用外部夾具(未圖示)固定住基座15,然后通過在Y方向及X方向上移動物鏡移動機構14來調整追蹤誤差信號,使兩個追蹤誤差信號受光區(qū)域25、26的輸出接近均衡。如圖2所示,調整后,物鏡11的中心將與半導體激光器2的發(fā)光軸中心對齊。
另外,如圖3(a)、(b)所示,磁光記錄介質13與物鏡11的相對傾斜的調整方法如下。即,使用外部夾具(未圖示)固定住基座15,然后通過進行半徑方向(Y軸周圍)的傾斜調整θR及切線方向(X軸周圍)的傾斜調整θT,實現(xiàn)磁光記錄介質13與物鏡11的相對傾斜的調整。調整完成后,使用粘合劑34將基座15粘著固定在光學臺19上。以上步驟均完成后,即實現(xiàn)了聚焦誤差信號、追蹤誤差信號以及傾斜的調整,完成了光學頭的設置。此時,關于圖5(a)及(b)所示的3處的調整余量的大小,應在充分考慮物鏡移動機構14的XY平面調整、半徑方向(Y軸周圍)的傾斜調整θR及切線方向(X軸周圍)的傾斜調整θT的需要的基礎上而定。
如上所示的本實施例,因為是將受光元件36與讓副光束穿過的復合元件8的光束透射部相接合,所以可以減小受光元件36相對于光軸或復合元件8的位置偏差。另外,由于縮短了復合元件8與受光元件36間的距離,從而兩者之間的相對位置偏差就會減小,于是即可以減少到達偏離開受光元件36的光檢測器36a的位置的光量。因此,即可以增大射入受光元件36的光量又可以減小上述位置偏差的影響,抑制檢測靈敏度的誤差,從而可穩(wěn)定地測得半導體激光器2的光量。因此,可以實現(xiàn)高靈敏度的光量檢測,半導體激光器2的高精度光量調整也就成為可能。此外,還可以降低零部件的累積公差的影響。
并且,本實施例中,由于復合元件8的副出射面8e與受光元件36的入射面36b通過粘合劑層40接合,因此可以利用該粘合劑層40調整受光元件36的入射光量、受光元件36反射后射入多分割光檢測器3的雜散光的光量以及像差。因此,通過將受光元件36接近復合元件8后,即可以維持住受光元件36的入射光量又可以降低由于射入各受光區(qū)域24、24、25、26的雜散光而引起的檢測誤差,因而可以得到高精度的光學頭。
此外,由于可以在接近半導體激光器2的位置檢測其光量,通過接收功率分布較大的光束,檢測光量變大,因而可以實現(xiàn)高靈敏度、高精度的光源的光量調整。
而且由于受光元件36和復合元件8是采用UV粘著方式等光學粘合,因此能較容易地將像差及光透射率控制在規(guī)定的范圍內,從而能夠實現(xiàn)高精度的粘合。
此外由于復合元件8的一部分是在留有一定的調整余量的狀態(tài)下插入物鏡移動機構14的基座的內側的,這就有助于實現(xiàn)光學頭的小型化和薄型化。另外還可以縮短光學頭內的光路長度。
另外,由于受光元件36的一部分也是在留有一定的調整余量的狀態(tài)下插入物鏡移動機構14的基座的內側的,這樣即可減小光學頭在XY平面上的投影面積,進一步實現(xiàn)小型化,也將有助于實現(xiàn)光盤刻錄再生裝置的小型化。這樣,我們就能夠開發(fā)出小巧輕薄、而且性能優(yōu)異的光盤刻錄再生裝置。
另外,在本實施例中,盡管是采用讓復合元件8及受光元件36插入物鏡移動機構14的基座15的內側的結構,但根據物鏡移動機構14的結構的不同,也可將復合元件8以及受光元件36設置于物鏡移動機構14的其它構成部件內。
以下對本實施例的光學頭50所適用的光盤驅動裝置55進行說明。如圖12所示,光盤驅動裝置55包含,轉動磁光記錄介質13的旋轉驅動機構56、上述光學頭50、聚焦控制電路57以及追蹤控制電路58。聚焦控制電路57,根據聚焦誤差信號受光區(qū)域24的受光信號演算聚焦誤差信號,再根據該聚焦誤差信號控制物鏡11的位置。追蹤控制電路58,根據追蹤誤差信號受光區(qū)域25、26的受光信號演算追蹤誤差信號,再根據該追蹤誤差信號控制物鏡11的位置。然后,驅動物鏡11使其在與磁光記錄介質13垂直的方向以及磁光記錄介質13的半徑方向上移動,讓聚光的光點32追蹤磁光記錄介質13上的指定的信息軌道,以刻錄和讀取信息。
采用該結構,即可實現(xiàn)光盤驅動裝置的小型化和高精度化,又可實現(xiàn)高精度的刻錄、讀取性能。
產業(yè)上的利用可能性由上述說明可知,本發(fā)明可應用于調整光源發(fā)出的光量的光學頭上,此外還適用于使用本光學頭測得的信號進行期望的處理以輸出必要的信號的計算機、光盤刻錄再生裝置、汽車導航系統(tǒng)等信息處理裝置。
權利要求
1.一種光學頭,其特征在于包括光源;分離上述光源發(fā)射出的光束并至少發(fā)射出第1光束和第2光束的光束分離元件;射入有上述第1光束并將該光束聚光到光信息記錄介質上的物鏡;射入有上述第2光束的受光元件;根據射入至上述受光元件的光量來調整上述光源的發(fā)射光量的演算電;射入有來自上述光信息介質的反射光的光檢測器,其中,發(fā)射上述第2光束的上述光束分離元件的出射面與射入有上述第2光束的上述受光元件的入射面被接合在一起。
2.根據權利要求1所述的光學頭,其特征在于發(fā)射上述第2光束的上述光束分離元件的出射面與射入有上述第2光束的上述受光元件的入射面,通過粘合劑層接合。
3.根據權利要求2所述的光學頭,其特征在于上述粘合劑層的光透射率在95%或95%以下。
4.根據權利要求3所述的光學頭,其特征在于上述粘合劑層的光透射率在40%或40%以上。
5.根據權利要求3或4所述的光學頭,其特征在于上述粘合劑層的光透射率在80%或80%以下。
6.根據權利要求5所述的光學頭,其特征在于上述粘合劑層的光透射率在60%或60%以上。
7.根據權利要求2至6中任一項所述的光學頭,其特征在于上述粘合劑層的透射波前像差在20mλ或20mλ以上。
8.根據權利要求7所述的光學頭,其特征在于上述粘合劑層的透射波前像差在300mλ或300mλ以下。
9.根據權利要求7或8所述的光學頭,其特征在于上述粘合劑層的透射波前像差在60mλ或60mλ以上。
10.根據權利要求9所述的光學頭,其特征在于上述粘合劑層的透射波前像差在200mλ或200mλ以下。
11.根據權利要求2至10中任一項所述的光學頭,其特征在于上述粘合劑層由紫外線硬化型粘合劑構成。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的光學頭,其特征在于還包括,用于在焦點方向及追蹤方向上移動上述物鏡的物鏡移動機構,其中,上述物鏡移動機構設有,支撐上述物鏡在焦點方向及追蹤方向上移動的支架以及支撐該支架的基座,上述光束分離元件,被配置成插入上述基座的內側。
13.根據權利要求12所述的光學頭,其特征在于上述受光元件與上述光束分離元件一并插入上述基座的內側。
14.一種光信息介質驅動裝置,其特征在于包括基于權利要求1至13中任一項所述的光學頭;和根據從上述光學頭得到的聚焦誤差信號,控制上述光學頭的聚焦控制電路;以及根據從上述光學頭得到的追蹤誤差信號,控制上述光學頭的追蹤控制電路。
全文摘要
本發(fā)明所提供的光學頭,包括半導體激光器(2)、分離半導體激光器(2)發(fā)射出的光束并發(fā)射出第1光束和第2光束的光束分離元件(8)、接收上述光束分離元件(8)發(fā)出的第1光束并將其聚光到光信息記錄介質的物鏡、接收上述光束分離元件(8)發(fā)出的第2光束的受光元件(36),根據射入上述受光元件(36)的光量調整上述光源的發(fā)射光量的演算電路。其中,發(fā)射上述第2光束的上述光束分離元件(8)的出射面與接收上述第2光束的受光元件(36)的入射面由粘合劑(40)粘合。這樣,在追求光學頭的大幅小型化的同時,還可以實現(xiàn)更高精度和靈敏度的光量調整。
文檔編號G11B7/125GK1784723SQ20048001199
公開日2006年6月7日 申請日期2004年10月22日 優(yōu)先權日2003年10月23日
發(fā)明者中田秀輝, 富田浩稔, 太田武志 申請人:松下電器產業(yè)株式會社