專利名稱:光學(xué)頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)頭裝置，更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有引入架、模片接合在引入架上的激光二極管以及安裝在引入架上的光電檢測(cè)器的光學(xué)頭裝置。
背景技術(shù)：
光學(xué)頭裝置用于產(chǎn)生激光束以將信息存儲(chǔ)到諸如光盤的光學(xué)介質(zhì)內(nèi)，并用于檢測(cè)光學(xué)介質(zhì)反射的激光束以讀取存儲(chǔ)在光學(xué)介質(zhì)內(nèi)的信息。
如圖1所示，傳統(tǒng)光學(xué)頭裝置包括激光二極管(LD)11，用于產(chǎn)生激光束；衍射光柵元件12，由激光束產(chǎn)生包括0級(jí)光束以及正一級(jí)光束和負(fù)一級(jí)光束的三束光；分束器13，將三束光反射到光學(xué)介質(zhì)32，并將光學(xué)介質(zhì)32反射的三束光傳輸?shù)焦怆姸O管(PD)15；物鏡31，設(shè)置在分束器13與光學(xué)介質(zhì)32之間，用于將這三束光聚焦到光學(xué)介質(zhì)32上；以及凹透鏡14，設(shè)置在分束器13與光電二極管15之間以根據(jù)光學(xué)介質(zhì)32反射的光束產(chǎn)生像散現(xiàn)象。
通過衍射光柵元件12、分束器13以及物鏡31，LD11發(fā)出的激光束入射到光學(xué)介質(zhì)32。通過物鏡31、分束器13以及凹透鏡14，PD15檢測(cè)光學(xué)介質(zhì)32反射的光束。
然而，此傳統(tǒng)光學(xué)頭裝置的缺陷在于，該光學(xué)頭裝置不能變薄和細(xì)長化，因?yàn)闃?gòu)成光學(xué)頭裝置需要大量部件。此外，該光學(xué)頭裝置的制造成本高也是一個(gè)缺陷，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)復(fù)雜。
在努力減少設(shè)置在光路上的光學(xué)頭裝置部件數(shù)量過程中，在傳統(tǒng)光學(xué)裝置中引入了采用全息照相方法的全息照相光學(xué)頭裝置。從全息照相光學(xué)頭裝置中刪除了傳統(tǒng)光學(xué)頭裝置使用的復(fù)雜部件，因?yàn)樵谌⒄障喙鈱W(xué)頭裝置中不需要分束器和凹透鏡。如圖2所示，全息照相底片衍射光學(xué)介質(zhì)反射的反射光后，光電二極管對(duì)所述反射光進(jìn)行檢測(cè)。
全息照相光學(xué)頭裝置包括激光二極管(LD)21，用于發(fā)出激光束；全息照相光學(xué)元件(HOE)20，設(shè)置在LD 21與光學(xué)介質(zhì)32之間；衍射光柵元件22，形成在HOE 20的下表面以由激光束產(chǎn)生多個(gè)跟蹤光束；全息照相底片26，形成在HOE 20的上表面，用于衍射反射光；以及光電二極管(PD)25，用于檢測(cè)衍射光束。將LD 21和PD 25模片接合在一個(gè)公共襯底上。將設(shè)置在光路上的LD 21、PD 25、全息照相底片26以及衍射光柵元件22集成在一個(gè)封裝內(nèi)。
在此全息照相光學(xué)頭裝置中，衍射光柵元件22將LD 21發(fā)出的激光束分離為3束光，并通過物鏡31將分離光聚焦到光學(xué)介質(zhì)32上。光學(xué)介質(zhì)32反射聚焦光束，并且在全息照相底片26衍射該反射光束后，PD 25對(duì)反射光束進(jìn)行檢測(cè)。由于PD 25檢測(cè)衍射光，所以可以從該光學(xué)頭裝置中刪除分束器和凹透鏡。因此，與傳統(tǒng)光學(xué)頭裝置相比，可以減少全息照相光學(xué)頭裝置的光學(xué)部件數(shù)量。此外，還可以簡化光學(xué)頭裝置的結(jié)構(gòu)，并且可以降低其制造成本，因?yàn)閷D 21、PD25、全息照相底片26以及衍射光柵元件22形成在一個(gè)封裝內(nèi)。
然而，全息照相光學(xué)頭裝置需要在此單個(gè)封裝內(nèi)精確設(shè)置LD 21和PD 25，以使PD 25準(zhǔn)確檢測(cè)衍射光，因?yàn)樵趯D 21模片接合到公共襯底上后，才相對(duì)于LD 21，將PD 25安裝到適當(dāng)位置。因?yàn)闄z測(cè)衍射光的PD 25的性能受LD 21與PD 25之間相對(duì)位置的公差的影響，所以需要高精度制造設(shè)備將LD 21和PD 25設(shè)置到公共襯底上的相對(duì)精確位置。
由于全息照相光學(xué)頭裝置的性能依賴于部件的公差，所以利用制造設(shè)備進(jìn)行制造的過程復(fù)雜。然而，為了準(zhǔn)確檢測(cè)衍射光，必須精確調(diào)節(jié)LD 21與PD 25的相對(duì)位置。
即使在制造過程中，將PD 25模片接合到公共襯底上的精確位置，仍不能確定PD 25是否被設(shè)置在此單個(gè)公共襯底的要求位置上，因?yàn)樵谥圃爝^程中并不使用全息照相底片26和LD 21實(shí)際產(chǎn)生的衍射光。一旦將PD 25模片接合到單個(gè)公共襯底上，如果在測(cè)試或使用全息照相光學(xué)頭裝置時(shí)，PD 25不能準(zhǔn)確檢測(cè)衍射光，也不能調(diào)節(jié)PD 25的位置。
由于利用復(fù)雜制造過程將全息照相光學(xué)頭裝置集成到一個(gè)封裝內(nèi)，所以其缺陷還在于，其成本太高以致不能使用制造設(shè)備將LD 21和PD 25模片接合到單個(gè)公共襯底的精確位置上。
如上所述，它的缺陷在于，其成本太高以致不能使用制造設(shè)備模片接合LD 21和PD 25，并且不能對(duì)LD 21和PD 25的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，其缺陷還在于，因?yàn)槔镁幚磉^程將LD 21和PD 25集成在單個(gè)公共襯底上，所以制造過程變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種通過監(jiān)測(cè)并使用引入架上的激光二極管產(chǎn)生的光束可以將光電二極管安裝到引入架上的要求位置的改進(jìn)型光學(xué)頭裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可以刪除全息照相光學(xué)元件的光學(xué)頭裝置。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種可以減少具有激光二極管和光電二極管的組件的制造成本和制造時(shí)間的光學(xué)頭裝置。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種利用形成在設(shè)置在光電二極管與光學(xué)介質(zhì)之間的光學(xué)元件側(cè)面上的凹面可以產(chǎn)生像散現(xiàn)象的光學(xué)頭裝置。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種利用形成在對(duì)著光電二極管并設(shè)置在光盤與光電二極管之間的光學(xué)元件側(cè)面的刃形元件，可以避免光盤反射的一半反射光照射光電二極管并使另一半反射光照射光電二極管的光學(xué)頭裝置。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種可以減少設(shè)置在激光二極管發(fā)射的激光束光路上的光學(xué)部件數(shù)量的光學(xué)頭裝置。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種可以減小光學(xué)頭裝置的大小和體積的光學(xué)頭裝置。
通過提供具有引入架和安裝在引入架上的光電二極管的光學(xué)頭裝置，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些以及其它目的。通過監(jiān)測(cè)并使用模片接合到引入架上的激光二極管發(fā)射的激光束，可以相對(duì)于引入架移動(dòng)安裝光電二極管的板，直到使安裝在該板上的光電二極管位于引入架上的要求位置，從而準(zhǔn)確接收激光束。
引入架包括分別形成在引入架的上側(cè)和下側(cè)的上開口和下開口。在引入架內(nèi)形成光學(xué)元件安裝空間，并由上側(cè)壁和光學(xué)元件支撐限定此光學(xué)元件安裝空間。在光學(xué)元件支撐的中心位置形成通孔，該通孔與光學(xué)元件安裝空間和光電二極管安裝空間連通，光電二極管安裝空間由光學(xué)元件支撐的下部和引入架的下側(cè)壁限定。光電二極管安裝空間與光學(xué)元件支撐的下開口和通孔連通。公共軸線分別通過上開口、光學(xué)元件安裝空間、光學(xué)元件支撐的通孔、光電二極管安裝空間以及下開口的中心。
將發(fā)射激光束的激光二極管安裝在激光二極管支撐上，該激光二極管支撐形成在上側(cè)壁上，或者形成在光學(xué)元件安裝空間內(nèi)的光學(xué)元件支撐上。將激光二極管模片接合到所述引入架上。將光學(xué)元件安裝在光學(xué)元件支撐上，并將它設(shè)置在光學(xué)元件安裝空間內(nèi)以使激光二極管發(fā)射的激光束通過上開口照射到光學(xué)介質(zhì)上。
六面體形的光學(xué)元件包括第一側(cè)、第二側(cè)以及第三側(cè)。第一側(cè)設(shè)置在第二側(cè)和第三側(cè)之間并垂直于第二側(cè)和第三側(cè)，同時(shí)第二側(cè)與第三側(cè)互相平行。該光學(xué)元件的第一側(cè)面對(duì)著激光二極管以接收激光束。第二側(cè)面對(duì)著光學(xué)介質(zhì)以通過引入架的上開口傳送激光束并接收光學(xué)介質(zhì)發(fā)射的光束。該光學(xué)元件的第三側(cè)面對(duì)著光電二極管。在一個(gè)主體內(nèi)制造該光學(xué)元件。
衍射光柵與該光學(xué)元件的第一側(cè)集成在一起，并且該衍射光柵將激光束分離為包括0級(jí)光束以及負(fù)一級(jí)光束和正一級(jí)光束在內(nèi)的3束光。激光二極管發(fā)射的激光束通過衍射光柵并被轉(zhuǎn)換為3束通過光學(xué)元件的第二側(cè)照射光學(xué)介質(zhì)的光。
光學(xué)元件的第三側(cè)由誤差光束生成元件構(gòu)成，與刃形元件或凹面相同，誤差光束生成元件根據(jù)光學(xué)介質(zhì)反射的光束產(chǎn)生誤差光束。例如，光學(xué)元件第三側(cè)的刃形元件將第三側(cè)分割為兩部分，以避免一半反射光通過這兩部分中的一部分，同時(shí)通過光電二極管安裝空間，使通過這兩部分中的另一部分的另一半反射光照射下開口。由于另一半反射光通過光學(xué)元件第三側(cè)的另一半，所以可以確定照射到光學(xué)介質(zhì)上的光點(diǎn)是否聚焦。光學(xué)元件第三側(cè)的凹面產(chǎn)生像散現(xiàn)象，利用這種像散現(xiàn)象，光由二極管檢測(cè)光路上產(chǎn)生的誤差信號(hào)。將誤差光束生成元件與光學(xué)元件集成在一個(gè)主體內(nèi)。
透明蓋安裝到引入架的上表面上以覆蓋光學(xué)元件的上開口并防止外來物質(zhì)通過上開口進(jìn)入光學(xué)元件安裝空間。將光電二極管設(shè)置在光電二極管安裝空間內(nèi)以接收通過光學(xué)元件第三側(cè)的反射光。光電二極管將光束轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。



通過參考結(jié)合附圖所做的以下說明，可以更好地理解本發(fā)明，所以，可以更全面地理解本發(fā)明，并且本發(fā)明的許多優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯，附圖中類似的參考符號(hào)表示相同或相似的部件，附圖包括圖1示出傳統(tǒng)光學(xué)頭裝置的部分透視圖；圖2示出傳統(tǒng)全息照相光學(xué)頭裝置的部分透視圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的光學(xué)頭裝置的正視圖；圖4示出圖3所示光學(xué)元件的透視圖；圖5示出為用于圖3所示的光學(xué)元件而采用的刀刃方法的原理圖；圖6A和圖6B示出說明光學(xué)元件第二實(shí)施例的透視圖；以及圖7A、7B和7C示出說明為用于圖6A和6B所示光學(xué)元件而采用的像散方法的原理圖。
具體實(shí)施方式
圖3和圖4示出包括諸如激光二極管110和光學(xué)元件120的光學(xué)部件的組件，激光二極管110和光學(xué)元件120被設(shè)置在引入架100內(nèi)。光電二極管150與引入架100相連。在引入架100的上側(cè)壁107和下側(cè)壁109上分別形成上開口91和下開口92。在引入架100內(nèi)形成光學(xué)元件安裝空間102，并由上側(cè)壁107和光學(xué)元件支撐108限定光學(xué)元件安裝空間102。在光學(xué)元件支撐108的中心位置形成孔93，孔93與光學(xué)元件安裝空間102和光電二極管安裝空間104連通，光學(xué)元件支撐108和引入架100的下側(cè)壁109限定光電二極管安裝空間104。公共軸線分別通過上開口91、安裝空間102、光學(xué)元件支撐108的孔93、光電二極管安裝空間104以及下開口92的中心。
將發(fā)射激光束的激光二極管110安裝在激光二極管支撐118上，與光學(xué)元件安裝空間102內(nèi)的光學(xué)元件支撐108相鄰地形成激光二極管支撐118。將激光二極管110模片接合到所述引入架100上。將安裝在光學(xué)元件支撐108上的光學(xué)元件120設(shè)置在光學(xué)元件安裝空間102內(nèi)以引導(dǎo)激光二極管110發(fā)射的激光束通過上開口91照射光學(xué)介質(zhì)32。
六面體形的光學(xué)元件120包括第一側(cè)191、第二側(cè)192以及第三側(cè)193。第一側(cè)191設(shè)置在第二側(cè)192與第三側(cè)193之間并垂直于第二側(cè)192和第三側(cè)193，同時(shí)第二側(cè)192與第三側(cè)193互相平行。光學(xué)元件120的第一側(cè)191面對(duì)著激光二極管110。通過引入架100上側(cè)上的上開口91，第二側(cè)192面對(duì)著光學(xué)介質(zhì)。第三側(cè)193面對(duì)著光電二極管150。在一個(gè)主體內(nèi)制造光學(xué)元件120。
衍射光柵130與光學(xué)元件120的第一側(cè)191集成在一起，衍射光柵130將激光束分離為包括0級(jí)光束以及負(fù)一級(jí)光束和正一級(jí)光束的3束光。激光二極管110發(fā)射的激光束通過衍射光柵130并被轉(zhuǎn)變?yōu)?束光，這3束光通過光學(xué)元件120的第二側(cè)192照射光學(xué)介質(zhì)。
將刃形元件122設(shè)置在光學(xué)元件120的第三側(cè)193上以阻擋一半反射光通過光學(xué)元件120的第三側(cè)193。刃形元件122將形成在第三側(cè)193上的光學(xué)表面分割為兩個(gè)半部分。光學(xué)表面的第一半部分使反射光通過下開口92，而光學(xué)表面的第二半部分避免反射光通過光電二極管安裝空間104通過下開口92。光學(xué)表面即光學(xué)介質(zhì)32反射的反射光通過的、形成在光學(xué)元件120的第三側(cè)上的區(qū)域。不將刃形元件122設(shè)置在該光學(xué)表面的第二半部分。因此，由于光通過該光學(xué)表面的第一半部分，所以可以確定照射在光學(xué)介質(zhì)32上的光點(diǎn)是否聚焦。
將透明蓋116安裝到引入架100的上表面105上以覆蓋光學(xué)元件120的上開口91并防止外來物質(zhì)通過上開口91進(jìn)入光學(xué)元件安裝空間102內(nèi)。將光電二極管PD 150設(shè)置在光電二極管安裝空間104內(nèi)以接收通過光學(xué)元件120第三側(cè)的反射光。根據(jù)光束的形狀和光強(qiáng)，PD 150將光束轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
在通過光學(xué)元件120的第三側(cè)的光束被安裝在光束檢測(cè)板140上的光電二極管150準(zhǔn)確接收后，將光束檢測(cè)板140安裝到引入架100的下表面106上。在安裝到引入架100的下表面106上之前，光束檢測(cè)板140相對(duì)于引入架100和光學(xué)元件120移動(dòng)。在制造過程中，利用光學(xué)介質(zhì)32反射的并通過光學(xué)元件120的第三側(cè)的光束，可以確定光束檢測(cè)板140的光電二極管150相對(duì)于光學(xué)元件120和引入架100的精確位置。在將光束檢測(cè)板140安裝到精確位置并且在光電二極管150準(zhǔn)確接收通過光學(xué)元件120的第三側(cè)193和光電二極管安裝空間104的光束時(shí)，將光束檢測(cè)板140安裝到引入架100的下表面106上。安裝在光束檢測(cè)板140上表面上的光電二極管150面對(duì)著光學(xué)元件120的第三側(cè)以從光學(xué)元件120接收光束。光束檢測(cè)板140可以由板上芯片制成。
將物鏡31設(shè)置在光學(xué)介質(zhì)32與光學(xué)元件的第二側(cè)之間以使激光二極管110發(fā)出的激光束沿著平行于公共軸線的光軸聚焦到光學(xué)介質(zhì)32上。激光二極管110與光學(xué)元件120之間的光軸垂直于公共軸線。
以下將說明根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的光學(xué)頭裝置的運(yùn)行過程。將激光二極管110發(fā)出的激光束分離為0級(jí)光束以及正一級(jí)光束和負(fù)一級(jí)光束，在它們被光學(xué)元件120反射之后，通過物鏡31將它們聚焦到光學(xué)介質(zhì)32上。聚焦到光學(xué)介質(zhì)32光道上的光束被沿著光軸反射，并在通過光學(xué)元件120后照射到光電二極管150上。光電二極管150將反射光的光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為用于進(jìn)行跟蹤、聚焦和讀取數(shù)據(jù)的電信號(hào)。
由于光學(xué)頭裝置的每個(gè)部件均存在公差，所以激光二極管110發(fā)出的激光束通過光學(xué)元件120、物鏡31、光學(xué)介質(zhì)32以及光電二極管150時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差。在通過監(jiān)測(cè)激光二極管110產(chǎn)生的、在利用連接部件(例如黏合劑或螺絲)將光束檢測(cè)板140安裝到引入架100上之前照射到光電二極管150上的激光束，相對(duì)于引入架100和光學(xué)元件120調(diào)節(jié)具有光電二極管150的光束檢測(cè)板140時(shí)，可以對(duì)誤差進(jìn)行校正。
此外，因?yàn)樵诠鈱W(xué)頭裝置的制造過程中使用激光二極管110發(fā)出的、通過光學(xué)元件120傳輸?shù)募す馐?，所以相?duì)于引入架100精確調(diào)節(jié)光束檢測(cè)板140的位置。這樣，激光束可以準(zhǔn)確投射到光電二極管150上的要求位置，而不會(huì)因?yàn)楣町a(chǎn)生誤差。因此，光電二極管150可以獲得準(zhǔn)確形狀的光束，并且因?yàn)榧す舛O管110發(fā)出的激光束沿光軸通過衍射光柵130、光學(xué)元件120、物鏡31以及光學(xué)介質(zhì)32之后，精確投射到光束檢測(cè)板140的光電二極管150上，所以還可以根據(jù)光束的形狀和光強(qiáng)，獲得聚焦誤差、跟蹤誤差以及RF信號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)聚焦而檢測(cè)信號(hào)的方法根據(jù)光學(xué)元件120結(jié)構(gòu)和形狀的不同而不同。在光電檢測(cè)器150檢測(cè)光束時(shí)，根據(jù)衍射光柵130分離的光束獲得跟蹤誤差信號(hào)。
圖4示出使光電二極管150可檢測(cè)誤差信號(hào)的刃形元件122。刃形元件將第三側(cè)193分割為兩個(gè)平面。刃形元件122覆蓋光學(xué)元件120第三側(cè)193的第一部分，而刃形元件122不覆蓋光學(xué)元件120第三側(cè)193的第二部分。與光軸和公共軸線相鄰地設(shè)置刃形元件122的邊緣以將第三側(cè)193大致分割為兩個(gè)半平面區(qū)域。
如圖5所示，有一半光束不能通過刃形元件122，而另一半光束照射到光束檢測(cè)板140的光電二極管150上，因?yàn)楣鈱W(xué)元件120的第三側(cè)193約有一半平面區(qū)域未被刃形元件122覆蓋。
在物鏡31將光束聚焦到光學(xué)介質(zhì)32上時(shí)，投射到光電二極管150上的光束的形狀為所示的B，并且光電二極管150的輸出為0。如果光束未聚焦到遠(yuǎn)離物鏡31的光學(xué)介質(zhì)32上，則投射到光電二極管150上的光束的形狀為所示的A，并且光電二極管150的輸出為正。如果光束未聚焦到非常靠近物鏡31的光學(xué)介質(zhì)32上，則投射到光電二極管150上的光束的形狀為所示的C，并且光電二極管150的輸出為負(fù)。
以下是光電二極管150產(chǎn)生輸出的公式1。
F1＝a-b，其中F1是光電二極管150的輸出信號(hào)，a和b是圖5所示光電二極管150的兩個(gè)分割檢測(cè)器檢測(cè)的檢測(cè)信號(hào)。
如上所述，其優(yōu)勢(shì)在于，使用了具有刃形元件122的光學(xué)元件120，因?yàn)闊o需使用傳統(tǒng)光學(xué)頭裝置使用的全息照相光學(xué)元件就可以檢測(cè)誤差信號(hào)。因此，就不需要全息照相光學(xué)元件設(shè)計(jì)方面的制造成本和時(shí)間。
由于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)頭裝置不使用全息照相底片，所以不再需要用于安裝激光二極管和光電二極管的高成本設(shè)備。此外，由于利用激光二極管110發(fā)出的、照射到光電二極管150上的激光束可以調(diào)節(jié)光電二極管150的位置，所以光學(xué)頭裝置組件的制造過程變得簡單了，并且提高了組裝和制造光學(xué)頭裝置組件的效率。不僅如此，還可以使光學(xué)頭裝置組件的體積比以前變得細(xì)長和小巧，因?yàn)榭梢詫⒃O(shè)置在光路上的光學(xué)頭裝置的多個(gè)光學(xué)部件集成在單個(gè)組件內(nèi)。
圖6A和圖6B示出為用于根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的光學(xué)頭裝置而采用的光學(xué)元件120的第二實(shí)施例。光學(xué)元件200的第三側(cè)196具有與傳統(tǒng)圓柱形透鏡相同的凹面202，而由衍射光柵130構(gòu)成第一側(cè)194，并且第二側(cè)195面對(duì)著光學(xué)介質(zhì)32。
形成在光學(xué)元件200的第三側(cè)196之上的凹面202的作用類似于圓柱形透鏡或像散生成元件。利用光學(xué)元件200第三側(cè)196的凹面202的像散方法，光電二極管150檢測(cè)誤差信號(hào)。凹面202的主平面垂直于第一側(cè)和光學(xué)元件200的衍射光柵元件130，從而形成光路和光軸。
圖7A、7B以及7C采用像散方法的焦點(diǎn)誤差檢測(cè)方法。因?yàn)楣鈱W(xué)元件200的第三側(cè)196具有凹面202，所以根據(jù)光學(xué)介質(zhì)32與物鏡31之間的距離，通過光學(xué)元件200的凹面202的光束，在其光點(diǎn)形成在光電二極管150上時(shí)，顯示各種類型的光點(diǎn)之一。
在光束通過物鏡31聚焦到光學(xué)介質(zhì)32上時(shí)，光束形成在光電二極管150上的形狀如圖7B所示，并且光電二極管150的4個(gè)分割檢測(cè)器c、d、e、f產(chǎn)生的輸出為0，因?yàn)?個(gè)分割檢測(cè)器的光強(qiáng)分布幾乎均等。在光束不聚焦到遠(yuǎn)離物鏡31的光學(xué)介質(zhì)32上時(shí)，光束形成在光電二極管150上的形狀如圖7A所示，并且光電二極管150的4個(gè)分割檢測(cè)器c、d、e、f產(chǎn)生的輸出為正。如果光束不聚焦到距離物鏡31非常近的光學(xué)介質(zhì)32上，則光束照射到光電二極管150上的形狀如圖7C所示，并且光電二極管150的4個(gè)分割檢測(cè)器c、d、e、f產(chǎn)生的輸出為負(fù)。根據(jù)光電二極管150的4個(gè)分割檢測(cè)器c、d、e、f輸出的4個(gè)信號(hào)獲得跟蹤誤差信號(hào)。
如下是光電二極管150產(chǎn)生輸出的公式2。
F2＝(c+d)-(e+f)，其中F2是光電二極管150的輸出信號(hào)，圖7A、7B和7C所示的c、d、e和f是光電二極管150的4個(gè)分割部分檢測(cè)的信號(hào)。
在光束通過光學(xué)元件120、200的相應(yīng)第三側(cè)193和196之前，在光束沿光路行進(jìn)時(shí)，具有圖6A和6B所示光學(xué)元件200凹面202的光學(xué)頭裝置的運(yùn)行過程與具有圖3和圖4所示光學(xué)元件120的光學(xué)頭裝置的運(yùn)行過程相同。
為用于DVD-ROM、DVD-RAM、CD-ROM、DVD-RW、CD-RW等，可以采用根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的光學(xué)頭裝置。
如上所述，因?yàn)樵谥圃爝^程中將少量光學(xué)元件集成到組件內(nèi)，所以簡化了制造過程，并且可以使光學(xué)頭裝置的大小變得細(xì)長。由于無需使用傳統(tǒng)全息照相光學(xué)元件，利用圖4和圖6所示的光學(xué)元件可以檢測(cè)誤差信號(hào)，所以可以顯著降低制造成本和制造時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)頭裝置，該光學(xué)頭裝置包括引入架，具有上開口、下開口、形成在所述上開口與所述下開口之間的安裝空間；激光源，設(shè)置在所述安裝空間內(nèi)，用于發(fā)出激光束；光學(xué)元件，設(shè)置在所述安裝空間內(nèi)，用于接收所述激光束，引導(dǎo)所述激光束通過所述上開口照射到設(shè)置在所述引入架之上的光學(xué)介質(zhì)上，通過所述光學(xué)元件的下側(cè)傳輸所述光學(xué)介質(zhì)反射的所述光束，該光學(xué)元件還具有形成在所述光學(xué)元件的部分表面上的刃形元件，該刃形元件用于阻擋所述光學(xué)介質(zhì)反射的部分所述光束；以及光束檢測(cè)板，由板和安裝在所述板上的光電檢測(cè)器組成，所述板與所述下開口相鄰設(shè)置并與所述引入架的下表面相連，所述光電檢測(cè)器面對(duì)著所述光學(xué)元件以接收通過所述光學(xué)元件和所述下開口的所述光束，檢測(cè)所述光束以產(chǎn)生電信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，所述刃形元件將所述光學(xué)元件的所述表面分割為兩部分，使所述光束通過所述兩部分中的一部分，而避免所述光束通過所述兩部分中的另一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括衍射光柵，該衍射光柵形成在所述光學(xué)元件上并面對(duì)著所述激光二極管設(shè)置以將所述光束分離為三束光。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括透明蓋，該透明蓋安裝在所述光學(xué)元件的上表面上，用于覆蓋所述上開口，從而防止外來物質(zhì)進(jìn)入所述安裝空間。
5.一種光學(xué)頭裝置，該光學(xué)頭裝置包括引入架，具有上開口、下開口、形成在所述上開口與所述下開口之間的安裝空間；激光源，設(shè)置在部分所述安裝空間內(nèi)，用于發(fā)出激光束；光學(xué)元件，設(shè)置在所述安裝空間內(nèi)，用于接收所述激光束，引導(dǎo)所述激光束通過所述上開口照射到設(shè)置在所述引入架之上的光學(xué)介質(zhì)上，通過所述光學(xué)元件的下側(cè)傳輸所述光學(xué)介質(zhì)反射的所述光束，該光學(xué)元件還具有形成在所述光學(xué)元件的所述下側(cè)的凹面，該凹面根據(jù)所述凹面的曲率產(chǎn)生不同焦距；以及光束檢測(cè)板，由板和安裝在所述板上的光電檢測(cè)器組成，所述板與所述下開口相鄰設(shè)置并與所述引入架的下表面相連，所述光電檢測(cè)器面對(duì)著所述光學(xué)元件以接收通過所述光學(xué)元件和所述下開口的所述光束，檢測(cè)所述光束以產(chǎn)生電信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括衍射光柵，該衍射光柵形成在所述光學(xué)元件上并面對(duì)著所述激光二極管設(shè)置以將所述光束分離為三束光。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括透明蓋，該透明蓋安裝在所述引入架的上表面上，用于覆蓋所述上開口，從而防止外來物質(zhì)進(jìn)入所述安裝空間。
8.一種光學(xué)頭裝置，該光學(xué)頭裝置包括引入架，具有上開口、下開口、形成在所述上開口與所述下開口之間的安裝空間；激光二極管，設(shè)置在所述安裝空間內(nèi)，安裝在所述引入架上，用于發(fā)射激光束；光學(xué)元件，設(shè)置在所述安裝空間內(nèi)，具有第一側(cè)、第二側(cè)以及第三側(cè)，用于接收通過所述第一側(cè)的所述激光束，引導(dǎo)所述激光束通過所述第二側(cè)和所述上開口照射到光學(xué)介質(zhì)上，通過所述第二側(cè)和所述第三側(cè)傳輸所述光學(xué)介質(zhì)反射的所述光束；光束檢測(cè)板，由板和在其上安裝的光電二極管組成，與所述下開口相鄰設(shè)置以面對(duì)著所述光學(xué)元件的所述第三側(cè)，與所述引入架相連以接收通過所述光學(xué)元件傳輸?shù)乃龉馐?br>9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括形成在所述引入架的所述安裝空間內(nèi)的光學(xué)元件支撐，該光學(xué)元件支撐將所述安裝空間分割為分別由所述引入架的上側(cè)壁和下側(cè)壁限定的上部空間和下部空間，它具有形成在所述光學(xué)元件支撐上并與所述上部空間和所述下部空間連通的通孔，所述光學(xué)元件安裝在所述光學(xué)元件支撐上。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的裝置，通過所述通孔，所述光學(xué)元件的所述第三側(cè)面對(duì)著所述下開口。
11.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的裝置，在一個(gè)主體內(nèi)制造所述光學(xué)元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的裝置，所述光學(xué)元件的形狀為六面體形的。
13.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的裝置，所述激光二極管模片接合到所述引入架上。
14.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括衍射光柵，該衍射光柵形成在所述光學(xué)元件的所述第一側(cè)上，將所述激光二極管發(fā)出的所述激光束分離為三個(gè)子光束。
15.根據(jù)權(quán)利要求
14所述的裝置，將所述衍射光柵與所述光學(xué)元件集成在一個(gè)主體內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括誤差光束生成元件，該誤差光束生成元件形成在所述光學(xué)元件的所述第三側(cè)上，根據(jù)所述光學(xué)介質(zhì)反射的、通過所述光學(xué)元件的所述第二側(cè)和所述第三側(cè)傳輸?shù)乃龉馐a(chǎn)生誤差光束。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16所述的裝置，將所述誤差光束生成元件與所述光學(xué)元件集成在一個(gè)主體內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求
16所述的裝置，所述誤差光束生成元件是刃形方式的，它將所述第三側(cè)分割為兩部分，所述第一部分使一半所述光束通過所述光學(xué)元件以入射到所述光電二極管。
19.根據(jù)權(quán)利要求
18所述的裝置，所述第二部分防止另一半部分所述光束入射到所述光電二極管。
20.根據(jù)權(quán)利要求
16所述的裝置，所述誤差光束生成元件是形成在所述光學(xué)元件的所述第三側(cè)上的凹面，它根據(jù)通過所述凹面的光束產(chǎn)生像散現(xiàn)象。
21.根據(jù)權(quán)利要求
20所述的裝置，將所述凹面與所述光學(xué)元件集成在一個(gè)主體內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括衍射光柵，形成在所述光學(xué)元件的所述第一側(cè)上，將所述激光二極管發(fā)出的所述光束分離為三個(gè)子光束；以及誤差光束生成元件，形成在所述光學(xué)元件的所述第三側(cè)上，根據(jù)所述光學(xué)介質(zhì)反射的、通過所述光學(xué)元件的第二側(cè)和所述第三側(cè)傳輸?shù)乃龉馐a(chǎn)生誤差光束。
23.根據(jù)權(quán)利要求
22所述的裝置，其中將所述衍射光柵、所述誤差光束生成元件以及所述光學(xué)元件集成在一個(gè)主體內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求
22所述的裝置，所述誤差光束生成元件是刃形元件。
25.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括衍射光柵，形成在所述光學(xué)元件的所述第一側(cè)上，將所述激光二極管發(fā)出的所述光束分離為三個(gè)子光束；以及凹面，形成在所述光學(xué)元件的所述第三側(cè)上，根據(jù)通過所述凹面的光束產(chǎn)生像散現(xiàn)象。
26.根據(jù)權(quán)利要求
25所述的裝置，其中將所述衍射光柵、所述凹面以及所述光學(xué)元件集成在一個(gè)主體內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的裝置，所述光束檢測(cè)板設(shè)置在所述引入架的外部、安裝在所述引入架的外表面上，通過所述下開口與所述引入架的所述安裝空間連通。
專利摘要
一種光學(xué)頭裝置，該光學(xué)頭裝置包括引入架，具有上開口和下開口以及其間的安裝空間；激光源，設(shè)置在該安裝空間內(nèi)，用于發(fā)出激光束；光學(xué)元件，位于所述安裝空間內(nèi)，用于接收激光束，引導(dǎo)該激光束通過上開口照射到位于引入架之上的光學(xué)介質(zhì)上，通過光學(xué)元件的下側(cè)傳輸該光學(xué)介質(zhì)反射的所述光束，該光學(xué)元件還具有形成在其部分表面上的刃形元件，該刃形元件用于阻擋所述光學(xué)介質(zhì)反射的部分所述光束；以及光束檢測(cè)板，由板和安裝在所述板上的光電檢測(cè)器組成，所述板與所述下開口相鄰設(shè)置并與所述引入架的下表面相連，所述光電檢測(cè)器面對(duì)著所述光學(xué)元件以接收通過所述光學(xué)元件和所述下開口的所述光束，檢測(cè)所述光束以產(chǎn)生電信號(hào)。
文檔編號(hào)G11B7/12GKCN1237527SQ02126552
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2002年7月23日
發(fā)明者慶阡秀, 吳承晚 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan