專(zhuān)利名稱(chēng)：具有光程長(zhǎng)度校正功能的光拾取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光拾取器，其配置成利用從單個(gè)激光光源發(fā)射出的 激光束來(lái)讀取在符合多種標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)上記錄的信號(hào)。
背景技術(shù)：
迄今為止，通過(guò)將從光拾取器發(fā)射出的激光束照射到光盤(pán)內(nèi)所設(shè)置 的信號(hào)記錄層上，從而進(jìn)行信號(hào)記錄或復(fù)現(xiàn)操作的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器是廣為人
知的。特別地，使用被稱(chēng)作是符合CD標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)(以下稱(chēng)作"CD標(biāo)準(zhǔn) 光盤(pán)")和被稱(chēng)作是符合DVD標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)(以下稱(chēng)作"DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)") 的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器在普通公眾中己經(jīng)普及起來(lái)。
在光盤(pán)內(nèi)，用來(lái)保護(hù)信號(hào)記錄層以避免裂紋、灰塵等的透明保護(hù)層 夾在記錄信號(hào)的信號(hào)記錄層與激光束進(jìn)入的入射平面(以下稱(chēng)作"入射 面")之間。CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)的這種保護(hù)層的厚度被設(shè)定為1.2 mm。 DVD 標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)的這種保護(hù)層的厚度被設(shè)定為0.6 mm。
在能夠使用前述結(jié)構(gòu)的光盤(pán)的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)設(shè)置有光拾取器，在該 光拾取器內(nèi)結(jié)合有發(fā)射激光束的半導(dǎo)體激光器。紅外光被用作對(duì)前述CD 標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)內(nèi)記錄的信號(hào)進(jìn)行復(fù)現(xiàn)時(shí)所使用的激光束，紅光被用作對(duì)前述 DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)內(nèi)記錄的信號(hào)進(jìn)行復(fù)現(xiàn)時(shí)所使用的激光束。
能夠使用符合多種標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)即既能夠使用DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)又能夠 使用CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器采用的是這樣一種光拾取器，其能夠復(fù) 現(xiàn)在符合兩種標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)內(nèi)記錄的信號(hào)。在這種光拾取器內(nèi)通常結(jié)合有 兩個(gè)半導(dǎo)體激光器，其中一個(gè)發(fā)射紅外光激光束，另一個(gè)發(fā)射紅光激光 束。
帶有兩個(gè)內(nèi)置半導(dǎo)體激光器的光拾取器存在的問(wèn)題是光學(xué)系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，該光學(xué)系統(tǒng)是由用于將從每個(gè)半導(dǎo)體激光器發(fā)射出來(lái)的激光束 導(dǎo)引向光盤(pán)的信號(hào)記錄層的光路和用于將從信號(hào)記錄層反射回來(lái)的激光
束導(dǎo)引向光電探測(cè)器的光路組成的。此外，這種光拾取器還存在著由于 使用兩個(gè)半導(dǎo)體激光器而導(dǎo)致制造成本增大的問(wèn)題。
作為解決這些問(wèn)題的方法，日本特開(kāi)平7-98431A號(hào)公報(bào)和特開(kāi)平 10-208276A號(hào)公報(bào)描述了一種光拾取器，其通過(guò)使用單個(gè)半導(dǎo)體激光器 就能夠復(fù)現(xiàn)在不同標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)內(nèi)記錄的信號(hào)。
根據(jù)這些現(xiàn)有技術(shù)，當(dāng)借助于衍射透鏡元件、全息元件或其他類(lèi)似 元件使用DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)時(shí)，光拾取器被配置成使用中心衍射區(qū)內(nèi)的零級(jí) 衍射光和在周?chē)苌鋮^(qū)之外傳播的光束。當(dāng)使用CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)時(shí)，光拾 取器被配置成使用中心衍射區(qū)內(nèi)的一級(jí)衍射光。
然而，根據(jù)這樣的配置，無(wú)論什么時(shí)候，中心衍射區(qū)內(nèi)的光束都被 劃分為零級(jí)衍射光和一級(jí)衍射光。為此，當(dāng)使用DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)時(shí)， 一級(jí) 衍射光沒(méi)有被使用。相反，當(dāng)使用CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)時(shí)，零級(jí)衍射光沒(méi)有被 使用。因而，對(duì)光束而言，就會(huì)出現(xiàn)不能獲得充足光量的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的光拾取器包括半導(dǎo)體激光器，其發(fā)射出單波長(zhǎng)激光束； 物鏡，其用于將從所述半導(dǎo)體激光器發(fā)射出來(lái)的激光束聚集到在每個(gè)第
一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)和第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)內(nèi)設(shè)置的信號(hào)記錄層上，所述第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán) 和所述第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)的保護(hù)層在厚度上彼此不同；以及光程長(zhǎng)度校正元 件，其設(shè)置在所述半導(dǎo)體激光器與所述物鏡之間的光路上，并且在所述 光程長(zhǎng)度校正元件內(nèi)形成有光程長(zhǎng)度校正部，所述光程長(zhǎng)度校正部用于 校正一定范圍內(nèi)的光程長(zhǎng)度，所述范圍小于穿過(guò)所述物鏡的光束的直徑。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述光程長(zhǎng)度校正部將正在傳播的光束 的光程長(zhǎng)度在一定范圍內(nèi)進(jìn)行校正，所述范圍是基于光束中心部分的光 程長(zhǎng)度，減去四分之一波長(zhǎng)以上與增加四分之一波長(zhǎng)以下之間的范圍。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述光程長(zhǎng)度校正部形成在所述物鏡 的透鏡面上。
通過(guò)結(jié)合下面給出的實(shí)施例，能夠更清楚地理解本發(fā)明。但是，本 發(fā)明的范圍不限于下面給出的實(shí)施例。


下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。附圖中
圖1是示出本發(fā)明光拾取器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖2是構(gòu)成本發(fā)明光拾取器的光程長(zhǎng)度校正元件的剖面圖3是構(gòu)成本發(fā)明光拾取器的光程長(zhǎng)度校正元件的俯視圖4是示出本發(fā)明光拾取器的另一實(shí)施例的示意圖5是構(gòu)成本發(fā)明光拾取器的光程長(zhǎng)度校正元件的剖面圖6是用于描述構(gòu)成本發(fā)明光拾取器的光程長(zhǎng)度校正元件的剖面形 狀的視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了光拾取器的結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。在圖1中，半導(dǎo)體激光
器1發(fā)射出單波長(zhǎng)激光束。在偏振分束器2上形成有反射涂層，從半導(dǎo) 體激光器1發(fā)射出來(lái)的激光束入射到該反射涂層上，并被該反射涂層反 射。偏振分束器2具有向從光盤(pán)反射回來(lái)的激光束賦予像散并使被賦予 像散的激光束不變地透射出去的功能。這種結(jié)構(gòu)的偏振分束器2是眾所 周知的。
準(zhǔn)直透鏡3放置在適當(dāng)位置處，從偏振分束器2上所形成的反射涂 層反射的激光束入射到準(zhǔn)直透鏡3上；并且準(zhǔn)直透鏡3具有將發(fā)散的入 射激光束準(zhǔn)直的功能。由準(zhǔn)直透鏡3準(zhǔn)直過(guò)的激光束進(jìn)入四分之一波片 4，四分之一波片4將激光束從平面偏振光轉(zhuǎn)換成圓偏振光。
物鏡5將穿過(guò)四分之一波片4后進(jìn)入該物鏡的激光束聚集到光盤(pán)內(nèi) 所設(shè)置的信號(hào)記錄層上。物鏡5固定在透鏡架上，該透鏡架設(shè)置成可以 沿垂直于光盤(pán)信號(hào)記錄面的聚焦方向以及對(duì)應(yīng)于光盤(pán)徑向的循軌 (tracking)方向移動(dòng)。在透鏡架上安裝有聚焦線圈和循軌線圈。由聚焦 出錯(cuò)信號(hào)所產(chǎn)生的焦點(diǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被提供給聚焦線圈，而由循軌出錯(cuò)信號(hào) 所產(chǎn)生的循軌驅(qū)動(dòng)信號(hào)被提供給循軌線圈。在由固定安裝到固定基板上 的磁體所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的協(xié)同作用下，將透鏡架配置成可沿聚焦方向和循 軌方向驅(qū)動(dòng)和位移。
在附圖中用虛線示出的附圖標(biāo)記Dl表示的是符合第一標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)
(以下稱(chēng)作"第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)")，例如CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)，這種光盤(pán)的保護(hù) 層的厚度為1.2 mm。在圖中用實(shí)線示出的附圖標(biāo)記D2表示的是符合第 二標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)(以下稱(chēng)作"第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)")，例如DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)，這 種光盤(pán)的保護(hù)層的厚度為0.6 mm。用虛線示出的激光束軌跡L1表示用 于產(chǎn)生對(duì)在第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)Dl上記錄的信號(hào)進(jìn)行復(fù)現(xiàn)時(shí)所用到的光點(diǎn)的 激光束。用實(shí)線示出的激光束軌跡L2表示用于產(chǎn)生對(duì)在第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán) D2上記錄的信號(hào)進(jìn)行復(fù)現(xiàn)操作的光點(diǎn)的激光束。
從附圖可以看出，第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)Dl的光入射平面(以下稱(chēng)作"光 入射面")安置得比第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)D2的光入射面更靠近物鏡5。為了方 便起見(jiàn)，該圖描繪出的是從光盤(pán)D1的光入射面到物鏡5的距離與從光盤(pán) D2的光入射面到物鏡5的距離之間的距離差，即工作距離之差。然而， 在實(shí)際的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)，光盤(pán)D1的光入射面和光盤(pán)D2的光入射面安置 在相同的位置。當(dāng)使用第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)D1時(shí)，借助于將驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給聚 焦線圈，來(lái)促使物鏡5與使用第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)D2的情況相比更接近光盤(pán) Dl。
光程長(zhǎng)度校正元件6設(shè)置在半導(dǎo)體激光器1與物鏡5之間的光路上， 有關(guān)該校正元件的詳細(xì)內(nèi)容將會(huì)稍后予以說(shuō)明。光電探測(cè)器7設(shè)置在適 當(dāng)位置處，使得由光盤(pán)D1或D2反射并穿過(guò)偏振分束器2的激光束照射 到該光電探測(cè)器上。光電探測(cè)器7由公知的四等分傳感器(quarter sensor)形成。
照射到構(gòu)成光電探測(cè)器7的四等分傳感器上的激光束被偏振分束器 2賦予像散。因而，就可以進(jìn)行根據(jù)像散技術(shù)產(chǎn)生聚焦出錯(cuò)信號(hào)的操作。 具體地，如眾所周知的那樣，將從構(gòu)成四等分傳感器的四個(gè)傳感器部分 中對(duì)角相對(duì)的傳感器部分所獲取的信號(hào)加在一起，然后確定這樣得到的 兩個(gè)信號(hào)之間的差，由此就可以產(chǎn)生聚焦出錯(cuò)信號(hào)。
另外，將從構(gòu)成光電探測(cè)器7的四等分傳感器的所有傳感器部分獲 取的所有信號(hào)加在一起，由此就可以得到從光盤(pán)D1或D2內(nèi)所記錄的信 號(hào)衍生出的高頻信號(hào)。通過(guò)解調(diào)這個(gè)信號(hào)，就可以進(jìn)行將記錄在光盤(pán)D1 或D2上的數(shù)據(jù)信號(hào)復(fù)現(xiàn)的操作。
在復(fù)現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，從半導(dǎo)體激光器1發(fā)射出來(lái)的激光束進(jìn)入偏振分束 器2，隨后在偏振分束器2上所設(shè)置的反射涂層上經(jīng)歷反射，然后進(jìn)入準(zhǔn)
直透鏡3。這樣，以此方式進(jìn)入準(zhǔn)直透鏡3的激光束是發(fā)散光，但是它被 準(zhǔn)直透鏡3轉(zhuǎn)換成準(zhǔn)直光。
由準(zhǔn)直透鏡3準(zhǔn)直過(guò)的激光束被四分之一波片4從平面偏振光轉(zhuǎn)換 成圓偏振光，隨后經(jīng)由光程長(zhǎng)度校正元件6進(jìn)入物鏡5。這樣進(jìn)入物鏡5 的激光束通過(guò)物鏡5的聚光作用照射到光盤(pán)Dl或D2上所設(shè)置的信號(hào)記 錄層上，由此產(chǎn)生形狀適合于進(jìn)行復(fù)現(xiàn)操作等的光點(diǎn)。
照射到信號(hào)記錄層上的激光束根據(jù)光盤(pán)信號(hào)記錄面上所形成的凹坑 發(fā)生干涉，并被反射為返回光，該返回光進(jìn)入物鏡5。這樣進(jìn)入物鏡5 的激光束經(jīng)由光程長(zhǎng)度校正元件6進(jìn)入四分之一波片4。進(jìn)入四分之一波 片4的激光束被四分之一波片4從圓偏振光轉(zhuǎn)換成平面偏振光。經(jīng)過(guò)這 樣轉(zhuǎn)換的激光束的平面偏振光的偏振方向不同于從準(zhǔn)直透鏡3進(jìn)入該四 分之一波片的激光束的偏振方向。
因此，這種不同偏振方向的平面偏振光激光束經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡3進(jìn)入 偏振分束器2。但是，由于該激光束的偏振方向已經(jīng)發(fā)生變化，因此該激 光束在偏振分束器2上所設(shè)置的反射涂層上不經(jīng)歷反射，而是直接穿過(guò) 該反射涂層。
在準(zhǔn)直透鏡3的聚光作用下，穿過(guò)偏振分束器2的激光束照射到光 電探測(cè)器7內(nèi)所設(shè)置的四等分傳感器上。如前所述，照射到光電探測(cè)器7 內(nèi)所設(shè)置的四等分傳感器部分上的激光束被偏振分束器2賦予像散。因 此，就可以進(jìn)行產(chǎn)生聚焦出錯(cuò)信號(hào)的操作和獲取高頻信號(hào)的操作。
本發(fā)明的光拾取器的信號(hào)復(fù)現(xiàn)操作如上述那樣進(jìn)行。下面描述光程 長(zhǎng)度校正元件6。
如圖2所示，光程長(zhǎng)度校正元件6具有光程長(zhǎng)度校正部6A，它用于 校正透射激光束的光程長(zhǎng)度。
從圖1所示的激光束的軌跡L1和L2可以明顯看出，當(dāng)對(duì)記錄在第 一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)Dl內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行復(fù)現(xiàn)操作時(shí)所得到的物鏡的數(shù)值孔徑，小于 當(dāng)對(duì)記錄在第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)D2內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行復(fù)現(xiàn)操作時(shí)所得到的物鏡的
數(shù)值孔徑。設(shè)在光程長(zhǎng)度校正元件6內(nèi)的光程長(zhǎng)度校正部6A安置在一定 范圍內(nèi)，該范圍小于從較大數(shù)值孔徑的物鏡出來(lái)的光束的直徑。
光程長(zhǎng)度校正部6A包括基本設(shè)置在光程長(zhǎng)度校正元件6中心的 中心圓形部"a";形成在中心圓形部"a"外側(cè)從而圍繞中心圓形部"a" 的環(huán)枕部(toric section) "b";夾在中心圓形部"a"與環(huán)枕部"b"之 間的內(nèi)傾斜部"c"或錐形部"c";以及外傾斜部"d"或錐形部"d"， 它夾在環(huán)枕部"b"與光程長(zhǎng)度校正元件6上沒(méi)有形成光程長(zhǎng)度校正部6A 的平板部6B之間。如圖3中的俯視圖所示，中心圓形部"a"、內(nèi)傾斜 部"c"、環(huán)枕部"b"以及外傾斜部"d"形成為同心形狀。中心圓形部 "a"形成得相對(duì)于光程長(zhǎng)度校正元件6的平板部6B突出來(lái)，而環(huán)枕部 "b"形成得比中心圓形部"a"突出更多。光程長(zhǎng)度校正部6A的立體形 狀可以看作是中空截頭圓錐體的形狀或凹陷(crater)的形狀。
在圖2中，尺寸R1是光程長(zhǎng)度校正部6A的直徑。尺寸R1的值設(shè) 定為等于用來(lái)產(chǎn)生如下光點(diǎn)的光束的有效直徑該光點(diǎn)被用來(lái)復(fù)現(xiàn)在第 一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)D1上記錄的信號(hào)。尺寸R2表示用于產(chǎn)生如下光點(diǎn)的光束的 有效直徑該光點(diǎn)被用來(lái)復(fù)現(xiàn)在第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)D2上記錄的信號(hào)；并且尺 寸R2還作為物鏡5使用部分的直徑。從這些描述顯然可以看出，光程長(zhǎng) 度校正部6A的直徑小于用來(lái)產(chǎn)生用以復(fù)現(xiàn)在第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)D2上所記錄 的信號(hào)的光點(diǎn)的光束的有效直徑。
在這種結(jié)構(gòu)中，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直并穿過(guò)四分之一波片4的激光束，穿過(guò)光 程長(zhǎng)度校正元件6之后，在尺寸R2所示的范圍內(nèi)進(jìn)入物鏡5。此時(shí)，光 程長(zhǎng)度被光程長(zhǎng)度校正元件6改變。雖然激光束的光程長(zhǎng)度是借助于在 光程長(zhǎng)度校正元件6內(nèi)所設(shè)置的光程長(zhǎng)度校正部6A而改變的，但是改變 的光程長(zhǎng)度是借助于如下兩個(gè)長(zhǎng)度來(lái)設(shè)定的 一個(gè)是從中心圓形部"a" 到環(huán)枕部"b"的相對(duì)長(zhǎng)度，即圖2中用尺寸A所示的長(zhǎng)度；另一個(gè)是從 中心圓形部"a"到平板部6B的相對(duì)長(zhǎng)度，即尺寸B所示的長(zhǎng)度。
假設(shè)激光束的波長(zhǎng)為人，用變更了的光程長(zhǎng)度除以波長(zhǎng)人得到的值為 AX，光程長(zhǎng)度校正元件6的折射率為"n"，用于改變光程長(zhǎng)度的光程長(zhǎng) 度校正部6A的長(zhǎng)度為Ad，那么該長(zhǎng)度就表達(dá)為Ad二AhX/(n-l)。因此， 長(zhǎng)度A和B可以根據(jù)該等式以如下方式設(shè)定，g卩，通過(guò)物鏡5的聚光操
作，將落入直徑R1所表示的范圍內(nèi)的激光束轉(zhuǎn)換成適宜于在第一標(biāo)準(zhǔn)光 盤(pán)Dl的信號(hào)記錄層上進(jìn)行復(fù)現(xiàn)操作的光點(diǎn)。同樣，長(zhǎng)度A和B還以如 下方式設(shè)定，即，通過(guò)物鏡5的聚光操作，將落入直徑R2所表示的范圍 內(nèi)的激光束轉(zhuǎn)換成能夠確保在第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)D2的信號(hào)記錄層上進(jìn)行復(fù) 現(xiàn)操作的充分實(shí)施的光點(diǎn)。
長(zhǎng)度A和B在使用長(zhǎng)波長(zhǎng)激光束作為半導(dǎo)體激光器1的情況與使用 短波長(zhǎng)激光束的情況之間改變，其中長(zhǎng)波長(zhǎng)激光束專(zhuān)門(mén)用于符合第一標(biāo) 準(zhǔn)的第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)D1，短波長(zhǎng)激光束專(zhuān)門(mén)用于符合第二標(biāo)準(zhǔn)的第二標(biāo)準(zhǔn) 光盤(pán)D2。
下面給出能夠復(fù)現(xiàn)在不同標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)D1和D2上所記錄的信號(hào)的具 體數(shù)值示例。
現(xiàn)在描述如下的一種情況，其中CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)用作第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán) Dl; DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)用作第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)；發(fā)射出波長(zhǎng)為785 nm、用以復(fù) 現(xiàn)CD光盤(pán)內(nèi)的信號(hào)的激光束的半導(dǎo)體激光器用作半導(dǎo)體激光器1;針對(duì) 波長(zhǎng)785 nm其折射率為1.57的材料即聚碳酸酯光彈性材料用作光程長(zhǎng) 度校正元件6。
在這種情況下，A的值就是前述等式中的Ad值，期望改變或校正的 光程長(zhǎng)度值與波長(zhǎng)的比值為AL當(dāng)根據(jù)假設(shè)A入i.25來(lái)確定Ad時(shí)，就得 到Ad二0.25x785nm/(1.57-l)，艮卩0.344 (im。如上所述，從光程長(zhǎng)度校正部 6A的中心圓形部"a"到環(huán)枕部"b"的距離A就設(shè)定為0.344 (im。
同樣，假設(shè)B的值是Ad值，且有A人KU5，那么Ad就確定為 △d=0.15x785nm/(1.57-l)，艮卩0.207 pm。這樣，從光程長(zhǎng)度校正部6A的 中心圓形部"a"到平板部6B的距離B就設(shè)定為0.207 ^m。
假設(shè)光程長(zhǎng)度校正部6A的直徑為2.42 mm，光束的有效直徑R2的 值為4.06mm，中心圓形部"a"的直徑R3的值為0.28 mm，環(huán)枕部"b" 的內(nèi)直徑R4的值設(shè)定為1.34 mm，環(huán)枕部"b"的外直徑R5的值取為 1.78 mm，這樣，光程長(zhǎng)度校正部6A形成在光程長(zhǎng)度校正元件6內(nèi)，由 此可以對(duì)記錄在CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)和DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)上的信號(hào)進(jìn)行復(fù)現(xiàn)操作。
光程長(zhǎng)度校正部6A的上述值A(chǔ)和上述值B是針對(duì)將發(fā)射出波長(zhǎng)為
785 nm、用以復(fù)現(xiàn)CD光盤(pán)內(nèi)信號(hào)的激光束的半導(dǎo)體激光器用作半導(dǎo)體 激光器1的情況?，F(xiàn)在，描述將發(fā)射出波長(zhǎng)為660 nm、用以復(fù)現(xiàn)DVD 光盤(pán)內(nèi)信號(hào)的激光束的半導(dǎo)體激光器用作半導(dǎo)體激光器1的情況。在這 種情況下，針對(duì)波長(zhǎng)的變化，光程長(zhǎng)度校正元件6的折射率的值為1.58。
在這種情況下，A的值就是前述等式中的Ad值，期望改變或校正的 光程長(zhǎng)度值與波長(zhǎng)的比值為A人。當(dāng)根據(jù)假設(shè)A人-0.151來(lái)確定Ad時(shí)，就得 到Ad二0.151x660nm/(1.58-l)，艮卩0.172 (Am。如上所述，從光程長(zhǎng)度校正 部6A的中心圓形部"a"到環(huán)枕部"b"的距離A就設(shè)定為0.172ium。
同樣，假設(shè)B的值是Ad值，且有A人^0.08，那么Ad就確定為 Ad=0.08x660nm/(1,58-1)，即0.091 ,。這樣，從光程長(zhǎng)度校正部6A的 中心圓形部"a"到平板部6B的距離B就設(shè)定為0.091 pm。
假設(shè)光程長(zhǎng)度校正部6A的直徑為2.42 mm，光束的有效直徑R2的 值為4.06mm，中心圓形部"a"的直徑R3的值為0.28 mm，環(huán)枕部"b" 的內(nèi)直徑R4的值設(shè)定為1.34 mm，環(huán)枕部"b"的外直徑R5的值取為 1.78 mm，這樣，光程長(zhǎng)度校正部6A形成在光程長(zhǎng)度校正元件6內(nèi)，由 此可以對(duì)記錄在CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)和DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)上的信號(hào)進(jìn)行復(fù)現(xiàn)操作。
如前所述，構(gòu)成光程長(zhǎng)度校正元件6內(nèi)的光程長(zhǎng)度校正部6A的中 心圓形部"a"和環(huán)枕部"b"形成為平面形狀。穿過(guò)這些部分的激光束 進(jìn)入物鏡5，其進(jìn)入方向與從四分之一波片4方向進(jìn)入光程長(zhǎng)度校正元件 6的激光束平行，即激光束在照射方向保持不變的同時(shí)進(jìn)入物鏡5。
另一方面，構(gòu)成光程長(zhǎng)度校正元件6內(nèi)的光程長(zhǎng)度校正部6A的內(nèi) 傾斜部"c"和外傾斜部"d"是傾斜的。因而，穿過(guò)這些部分的激光束 的照射方向通過(guò)從四分之一波片4方向進(jìn)入長(zhǎng)度校正元件6的激光束的 折射行為而改變。被內(nèi)傾斜部"c"和外傾斜部"d"折射的激光束進(jìn)入 物鏡5。然而，照射方向因折射行為而改變的激光束在物鏡5的聚光作用 下，仍然照射到在CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)上設(shè)置的信號(hào)記錄層上，或照射到在DVD 標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)上設(shè)置的信號(hào)記錄層上，由此產(chǎn)生所需的光點(diǎn)。
如上所述，光程長(zhǎng)度校正元件6的設(shè)置使得能制造出這樣的光拾取 器，該光拾取器能借助于從發(fā)射單波長(zhǎng)激光束的半導(dǎo)體激光器所發(fā)射出
來(lái)的激光束，復(fù)現(xiàn)在諸如CD標(biāo)準(zhǔn)和DVD標(biāo)準(zhǔn)等不同標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)上所記 錄的信號(hào)。在本實(shí)施例中，當(dāng)對(duì)CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)和DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)的信號(hào)進(jìn) 行復(fù)現(xiàn)操作時(shí)，不必將光程長(zhǎng)度校正元件6插入激光束光路中或從激光 束光路中移出，而是在光路中一直存在光程長(zhǎng)度校正元件時(shí)也可以進(jìn)行 復(fù)現(xiàn)操作。
在本實(shí)施例中，由在光程長(zhǎng)度校正元件6內(nèi)所形成的光程長(zhǎng)度校正 部6A引入的光程長(zhǎng)度變化發(fā)揮作用，從而校正與CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)情況下保 護(hù)層厚的光盤(pán)有關(guān)的像差。此外，這種光程長(zhǎng)度變化還發(fā)揮了另一作用， 即，惡化了與DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)情況下保護(hù)層薄的光盤(pán)有關(guān)的像差。然而， 已經(jīng)確定的是，只要這種光程長(zhǎng)度變化處于增加或減少四分之一波長(zhǎng)的 范圍內(nèi)，那么這種光程長(zhǎng)度變化就不會(huì)影響對(duì)保護(hù)層薄的光盤(pán)的信號(hào)進(jìn) 行復(fù)現(xiàn)的操作。
在前面的實(shí)施例中，獨(dú)立的光程長(zhǎng)度校正元件6插入在半導(dǎo)體激光 器1與物鏡5之間。但是，如圖4所示，通過(guò)在物鏡5內(nèi)形成光程校正 部5A，也可以進(jìn)行類(lèi)似的操作。即使在這種情形下，借助于類(lèi)似的光程 長(zhǎng)度校正操作，也可以用從發(fā)射單波長(zhǎng)激光束的半導(dǎo)體激光器所發(fā)射出 來(lái)的激光束，對(duì)記錄在諸如CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)和DVD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)等不同標(biāo)準(zhǔn)光 盤(pán)內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行復(fù)現(xiàn)操作。
在前面的實(shí)施例中，在光程長(zhǎng)度校正元件6內(nèi)形成的光程長(zhǎng)度校正 部6A由中心圓形部"a"、環(huán)枕部"b"、內(nèi)傾斜部"c"以及外傾斜部 "d"形成。然而，下面將參照?qǐng)D5和圖6來(lái)描述適宜于更好地進(jìn)行光程 長(zhǎng)度校正操作的形狀。
圖5是光程長(zhǎng)度校正元件6的剖面圖。光程長(zhǎng)度校正部6A的形狀 設(shè)定為曲面狀。該光程長(zhǎng)度校正部具有中心圓形部和突出成同心圍繞中 心圓形部的環(huán)枕部。然而，該中心圓形部相對(duì)于光程長(zhǎng)度校正元件6的 表面是凹陷的，并且在環(huán)枕部外側(cè)還形成有同心地圍繞著環(huán)枕部的缺口 或凹槽。下面參照?qǐng)D6來(lái)說(shuō)明這種光程長(zhǎng)度校正部6A的曲面形狀。
在圖6中，假設(shè)高為H，半徑為R，那么表示適宜于校正光程長(zhǎng)度 的光程長(zhǎng)度校正部6A的曲面形狀的關(guān)系式可以表達(dá)為H=axR2+(3XR4。
而且，最大值為H二+A、在R-Ro處取得H--A時(shí)，則a的值和(3的值被確 定為a=2x(l +)xA/Rq2和B=-(3+2 Vi)xA/R04 。
現(xiàn)在，如前所述，由Ad二A;ba/(n-l)確定A的值。然而，下面要描述 的是這樣的情況，其中CD標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)用作第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)D1; DVD標(biāo)準(zhǔn) 光盤(pán)用作第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)；發(fā)射出波長(zhǎng)為785 nm、用以復(fù)現(xiàn)CD光盤(pán)內(nèi)信 號(hào)的激光束的半導(dǎo)體激光器用作半導(dǎo)體激光器1;針對(duì)波長(zhǎng)785 nm其折 射率為1.4855的材料即PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)光彈性材料用作光 程長(zhǎng)度校正元件6。
在這種情況下，A的值就是前述等式中的Ad值，而期望改變或校正 的光程長(zhǎng)度值與波長(zhǎng)的比值為A入。當(dāng)根據(jù)假設(shè)A人-0.25來(lái)確定Ad時(shí)，就 得到AcK).25x785nm/(1.4855-l)，艮卩0.404 (im。同樣，假設(shè)B的值是前述 等式中的Ad值。當(dāng)根據(jù)假設(shè)入=0.15來(lái)確定Ad時(shí)，就得到 △d=0.15x785nm/(1.4855-l)，即0.243 pm。
因而，將A的值設(shè)定為0.404 pm，光程長(zhǎng)度校正部6A的直徑Rl 的值假設(shè)為2.42mm，那么半徑RQ的值就為1.21 mm。因此，將這些值 代入o^2x(l + V^)xA/R 中，就得到a的值為1.332x10—3。同樣，將這些值 代入P(3+2V^)xA/Rq4中，就得到(5的值為-1.098xl(T3。
因此，在這種情況下獲得的光程長(zhǎng)度校正部6A的曲面形狀就根據(jù) 關(guān)系式H二1.332x10—3xR2-1.098x10-3xR4來(lái)形成。
當(dāng)發(fā)射出波長(zhǎng)為785 mm、用以復(fù)現(xiàn)CD光盤(pán)內(nèi)信號(hào)的激光束的半導(dǎo) 體激光器被用作半導(dǎo)體激光器1時(shí)，所獲得的光程長(zhǎng)度校正部6A的曲面 形狀就按照前述關(guān)系式那樣進(jìn)行設(shè)定。下面，描述當(dāng)發(fā)射出波長(zhǎng)為660 mm、用以復(fù)現(xiàn)DVD光盤(pán)內(nèi)信號(hào)的激光束的半導(dǎo)體激光器被用作半導(dǎo)體 激光器1時(shí)的情況，并且在該情況下，針對(duì)波長(zhǎng)660 nm其折射率為1.4884 的材料即PMMA光彈性材料用作光程長(zhǎng)度校正元件6。
在這種情況下，A的值就是前述等式中的Ad值，而期望改變或校正 的光程長(zhǎng)度值與波長(zhǎng)的比值為AX。當(dāng)根據(jù)假設(shè)AX^.151來(lái)確定Ad時(shí)，就 得到AcK).151x660nm/(1.4884-l)，艮卩0.204 |am。同樣，假設(shè)B的值是前 述等式中的Ad值。當(dāng)根據(jù)假設(shè)A入-0.08來(lái)確定Ad時(shí)，就得到
△d=0.08x660nm/(1.4884-l)，即0.108 (im。
因而，將A的值設(shè)定為0.204 pm。另外，光程長(zhǎng)度校正部6A的直 徑R的值假設(shè)為2.42 mm，那么半徑RQ的值就為1.21 mm。因此，通過(guò) 將各值代入(^2x(l + V^)xA/R 中，就得到a的值為6.728xl0—4。同樣，通 過(guò)將這些值代入P^(3+2々)xA/R(/中，就得到p的值為-5.547xl(T4。
因此，在這種情況下獲得的光程長(zhǎng)度校正部6A的曲面形狀就根據(jù) 關(guān)系式1^6.728xl0-4xR2-5.547xl0-4xR4來(lái)形成。
到現(xiàn)在為止，已經(jīng)描述了本發(fā)明的實(shí)施例。但是，本發(fā)明不限于這 個(gè)實(shí)施例，而是可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)作出任意變化。例如，在本實(shí)施 例中，偏振分束器2上設(shè)置有用于賦予像散的部件。然而，這種部件也 可以放置在偏振分束器2與光電探測(cè)器7之間的光路上。
在本實(shí)施例中，光程長(zhǎng)度校正部6A形成在光程長(zhǎng)度校正元件6面 對(duì)著物鏡5的表面上。然而，光程長(zhǎng)度校正部6A也可以形成在光程長(zhǎng)度 校正元件6面對(duì)著四分之一波片4的表面上。
此外，本實(shí)施例的光程長(zhǎng)度校正元件6除了可以放置在四分之一波 片4與物鏡5之間的光路上之外，還可以插入在準(zhǔn)直透鏡3與四分之一 波片4之間。光程長(zhǎng)度校正元件6可以放置在半導(dǎo)體激光器1與物鏡5 之間的任意光路上。
雖然在本實(shí)施例中將光程長(zhǎng)度校正元件6描述成單個(gè)元件，但是該 光程長(zhǎng)度校正元件也可以由多個(gè)部件組合而成。
在本實(shí)施例中，CD被例舉成第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)，DVD被例舉成第二標(biāo) 準(zhǔn)光盤(pán)。然而，DVD也可以作為第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)，而藍(lán)光盤(pán)(BD)可以作 為第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)。在這種情況下，采用與BD相符的紫光波長(zhǎng)激光束以 及數(shù)值孔徑與BD相符的物鏡，并且將光程長(zhǎng)度校正部6A形成得與符合 DVD的物鏡的數(shù)值孔徑一致。因而，借助于單波長(zhǎng)激光束，就可以讀取 在符合BD標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)上記錄的信號(hào)和在符合DVD標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)上記錄的 信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種光拾取器，包括半導(dǎo)體激光器，其發(fā)射出單波長(zhǎng)激光束；物鏡，其用于將從所述半導(dǎo)體激光器發(fā)射出來(lái)的激光束聚集到在每個(gè)第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)和第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)內(nèi)設(shè)置的信號(hào)記錄層上，所述第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)和所述第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)的保護(hù)層在厚度上彼此不同；以及光程長(zhǎng)度校正元件，其設(shè)置在所述半導(dǎo)體激光器與所述物鏡之間的光路上，并且在所述光程長(zhǎng)度校正元件內(nèi)形成有光程長(zhǎng)度校正部，所述光程長(zhǎng)度校正部用于校正一定范圍內(nèi)的光程長(zhǎng)度，所述范圍小于穿過(guò)所述物鏡的光束的直徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光拾取器，其中，所述光程長(zhǎng)度校正部將正在傳播的光束的光程長(zhǎng)度在一定范圍內(nèi)進(jìn)行校正，所述范圍是基于光 束中心部分的光程長(zhǎng)度，減去四分之一波長(zhǎng)以上與增加四分之一波長(zhǎng)以 下之間的范圍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光拾取器，其中，所述光程長(zhǎng)度校正部由折射面形成，所述折射面的連續(xù)剖面輪廓由直線或連續(xù)曲線形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光拾取器，其中，所述光程長(zhǎng)度校正部形成在所述物鏡的透鏡面上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光拾取器，其中，所述第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)是符合CD標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)，所述第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)是符合DVD標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)，且所述半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)與CD標(biāo)準(zhǔn)相符。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光拾取器，其中，所述第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)是符合CD標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)，所述第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)是符合DVD標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)，且所述半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)與DVD標(biāo)準(zhǔn)相符。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的光拾取器，其中，所述光程長(zhǎng)度校正元件中形成有所述光程長(zhǎng)度校正部的范圍，等于用以復(fù)現(xiàn)在所述第一標(biāo) 準(zhǔn)光盤(pán)上記錄的信號(hào)的光束的直徑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光拾取器，其中，所述光程長(zhǎng)度校正部包括中心圓形部，其形成為從所述光程長(zhǎng)度校正元件的表面突出；和 環(huán)枕部，其形成為從所述光程長(zhǎng)度校正元件的表面突出，從而環(huán)狀 地圍繞所述中心圓形部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光拾取器，其中，所述中心圓形部的突出 量和所述環(huán)枕部的突出量是依據(jù)所述半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)而設(shè)定的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光拾取器，其中，所述光程長(zhǎng)度校正部包括中心圓形部，其形成為凹陷于所述光程長(zhǎng)度校正元件的表面之下； 環(huán)枕部，其形成為從所述光程長(zhǎng)度校正元件的表面突出，從而環(huán)狀地圍繞所述中心圓形部；以及凹槽部，其形成為同心地圍繞所述環(huán)枕部，并且凹陷于所述光程長(zhǎng)度校正元件的表面之下。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的光拾取器，其中，所述中心圓形部的凹 陷量、所述環(huán)枕部的突出量和所述凹槽部的凹陷量是依據(jù)所述半導(dǎo)體激 光器的波長(zhǎng)而設(shè)定的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種光拾取器，其配置成利用單激光束而復(fù)現(xiàn)在多種標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)內(nèi)記錄的信號(hào)。該光拾取器具有物鏡，該物鏡用于將從半導(dǎo)體激光器發(fā)射出來(lái)的激光束聚集到在每個(gè)第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)和第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)內(nèi)設(shè)置的信號(hào)記錄層上，其中半導(dǎo)體激光器發(fā)射出單波長(zhǎng)激光束，第一標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)和第二標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)在厚度上彼此不同。第一標(biāo)準(zhǔn)例如是CD，第二標(biāo)準(zhǔn)例如是DVD。在半導(dǎo)體激光器與物鏡之間的光路上設(shè)置有光程長(zhǎng)度校正元件，該光程長(zhǎng)度校正元件中形成有光程長(zhǎng)度校正部，該光程長(zhǎng)度校正部用于對(duì)落入一定范圍內(nèi)的光程長(zhǎng)度進(jìn)行校正，上述范圍小于穿過(guò)物鏡的光束的直徑。該光程長(zhǎng)度校正部也可以形成在物鏡面對(duì)著半導(dǎo)體激光器的透鏡面上。
文檔編號(hào)G11B7/135GK101206889SQ20071019486
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者中村滋, 山本剛, 川崎良一 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社;三洋光學(xué)設(shè)計(jì)株式會(huì)社