CN1271160A - 光学拾取器和光盘驱动器 - Google Patents

光学拾取器和光盘驱动器 Download PDF

Info

Publication number
CN1271160A
CN1271160A CN00108891A CN00108891A CN1271160A CN 1271160 A CN1271160 A CN 1271160A CN 00108891 A CN00108891 A CN 00108891A CN 00108891 A CN00108891 A CN 00108891A CN 1271160 A CN1271160 A CN 1271160A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser beam
light
optical
light sources
optical system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN00108891A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1199161C (zh
Inventor
桥本稔
马场友彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP04742299A external-priority patent/JP4013013B2/ja
Priority claimed from JP05541099A external-priority patent/JP4126799B2/ja
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN1271160A publication Critical patent/CN1271160A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1199161C publication Critical patent/CN1199161C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/127Lasers; Multiple laser arrays
    • G11B7/1275Two or more lasers having different wavelengths
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925Electromechanical actuators for lens positioning
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/123Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13Optical detectors therefor
    • G11B7/131Arrangement of detectors in a multiple array
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1365Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/139Numerical aperture control means
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13922Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Abstract

提供了一种与例如不同类型的光盘兼容的光盘驱动器。为了通过与不同类型的光盘通用的光学系统来聚焦,从在光盘径向相互分开地设置的多个光源的所选择的其中一个发射激光束,光学系统相对于所选择的用于发射激光的光源在光盘上径向移动。即,当单个光学拾取器通用于这些不同类型的光盘时,有可能防止光学特性的损坏。

Description

光学拾取器和光盘驱动器
本发明涉及一种光盘驱动器,更具体地,涉及适用于向和/或从诸如小型盘(CD)、数字视盘或数字多功能盘(DVD)等格式上互不相同的任何光盘写入数据和/或读出数据的光盘驱动器。根据本发明,多个光源在这种光盘的径向相互分开地设置,激光从所选择的其中一个光源发射,该光源是根据安装在对着光盘的光盘驱动器上的光盘而选择的,并且激光通过用于不同类型的光盘的通用光学系统而聚焦。因此,单个光学拾取器能够通用于这样的多个光盘而不损害光学特性。
传统光盘驱动器或者CD播放机适用于将来自光学拾取器的激光发射到CD的信息记录表面上并且处理来自CD表面的返回光的检测结果,以读出或再现记录在CD中的各种数据。
传统的光学拾取器包括一种光源和光学检测器在其中是分开地设置的类型,以及一种使用由光源和光学检测器集成地构成的光学集成器件的类型。美国专利No.4,873,429和No.4,733,067公开了后一种类型的光学拾取器结构的例子。这种类型的光学拾取器可设计得更紧凑并具有较高的可靠性。
可以认为,使用这种光学集成器件制造例如所谓DVD播放机的DVD光盘驱动器中的光学拾取器时,DVD播放机可设计得紧凑且简单。设计为从CD上写入数据和/或读出数据的DVD播放机将是非常便于使用的。
在这种情况下,通过将用于DVD的光源和光学检测器和用于CD的光源和光学检测器集成为一个光学集成器件,能够提供可以在CD和DVD两者进行写入数据和/或读出数据的光盘播放机。
当光学集成器件按上述构成且采用DVD和CD通用的物镜时,用于DVD的光源或用于CD的光源的任何一个将偏离物镜光轴设置。从如此偏离光轴设置的光源发射出的激光束将倾斜地入射在物镜上。结果,倾斜入射的激光束将有增加的象差并因此破坏光学特性。
正如在标准中定义的,小型盘(CD)中的坑深度是发射到CD的激光束波长λ的八分之一(λ/8),而DVD中的坑深度是发射到DVD的激光束波长λ的四分之一(λ/4)。因此,在DVD播放机中,采用类似于用于CD的方法来检测跟踪误差信号是困难的。即,举例来说,跟踪误差信号不得不用所谓的差分相位检测(DPD)法来产生。在此DPD方法中,作为光源的激光二极管必须设置得使激光束的偏转平面平行于或垂直于激光束的扫描方向。
为了有效利用光学集成器件的内部空间,激光二极管应理想地按这种方式设置,即使得激光束的偏转平面平行于或垂直于激光束的光路方向。
但是,当激光束偏转平面指向上述方向时,来自光盘的读出信号的光学特性将受到损坏。
因此,本发明的目的是,为了克服现有技术的上述缺点,提供一种简单构成的光学拾取器,它具有多个可选用的光源以向和/或从一个光学记录介质写入数据和/或读出数据而不损坏光学特性,以及一种采用此光学拾取器的光盘驱动器。
根据本发明,提供一种光盘驱动器,它适用于从光盘读出信息,其过程是使在所述光盘径向相互分开地设置的多个光源中选择的其中一个光源发射激光束并将所述激光束聚焦在所述光盘、检测从所述光盘反射的返回光并处理所述返回光的检测结果,所述光盘驱动器包括:
一个通用光学系统,用于将从所述多个光源中选择的所述其中一个光源发射的激光束射到所述光盘上;和
一个移动装置,它响应于所选择的光源输出的激光束而操作,以在光盘上径向地移动所有的或一部分的所述光学系统。
根据本发明,还提供一种光学拾取器,它适用于将激光束射到一个光学记录介质上、检测从所述光学记录介质的返回光并提供所述返回光的检测结果,所述光学拾取器包括:
第一和第二光源,分别发射不同波长的激光束;
一个光学检测器,检测来自所述光学记录介质的返回光;和
一个光学系统,将从所述第一和第二光源中选择的其中一个光源发射的激光束会聚并将来自所述光学记录介质的返回光引导至所述光学检测器;
所述第一和第二光源设置得从所述光源发射的激光束的剖面形状的由象散引起的畸变的方向将接近于相互一致;并且
所述光学系统适用于通用于所述第一和第二光源发射的激光束,并且包括一个象散校正装置,它通用于从所述第一和第二光源发射的激光束。
根据本发明,还提供一种光盘驱动器,它适用于从光盘读出信息,其过程是使在所述光盘径向相互分开地设置的多个光源中选择的其中一个光源发射激光束并将所述激光束聚焦在所述光盘、检测从所述光盘反射的返回光并处理所述返回光的检测结果,所述光盘驱动器包括:
第一和第二光源,分别发射不同波长的激光束;
一个光学检测器,检测来自所述光学记录介质的返回光;和
一个光学系统,将从所述第一和第二光源中选择的其中一个光源发射的激光束会聚并将来自所述光学记录介质的返回光引导至所述光学检测器;
所述第一和第二光源设置得从所述光源发射的激光束的剖面形状的由象散引起的畸变的方向将接近于相互一致;并且
所述光学系统适用于通用于所述第一和第二光源发射的激光束,并且包括一个象散校正装置,它通用于从所述第一和第二光源发射的激光束。
结合附图对本发明的优选实例进行以下述详细的说明,使本发明的上述目的、特点和优点变得更清楚。
图1是根据本发明的光盘驱动器的示意图;
图2是图1的光学拾取器的孔径的平面图;
图3A和图3B是包括在图2中的光学拾取器中的光学集成器件的平面图和剖面图;
图4是图3的光学集成器件的光入射表面的放大的平面图;和
图5是解释图4所示的光入射表面如何处理光检测结果的示意图。
(1)一个实施例的总体结构
现参见图1,它示意地表示出根据本发明的光盘驱动器的一个实施例。光盘驱动器通常用标记1表示。图1中,示出了第一和第二种类型的光盘。第一光盘是用标记2A表示的DVD,第二光盘是用标记2B表示的CD。光盘驱动器1读出记录在DVD 2A上的数据和记录在CD 2B上的数据。为了方便解释和说明光盘驱动器1,光盘2A和2B在图1中一起示出。
CD 2B是这样的光盘,其中,发射激光束使其穿过1.2mm厚的透明基片而到达光盘信息记录表面并处理从该信息记录表面的返回光就能够读出所记录的数据。DVD 2A是这样的光盘其中记录有比CD 2B高n倍密度的信息,发射激光束使其穿过O.6mm厚的透明基片而到大光盘记录表面并处理从该信息记录表面的返回光就能够读出所记录的数据。
在此光盘驱动器1中,通过一个预定的滑动机构使光学拾取器3设置得可在光盘上径向移动。如图1中所示,光学拾取器3由一个象散校正板50、一个准直透镜5、孔6和一个物镜7组成。从光学集成器件4发射的激光束经象散校正板50、准直透镜5、孔6和物镜7射到光盘2A或2B。相反地,来自光盘2A或2B的返回光经过物镜7、孔6、准直透镜5和象散校正板50入射到光学集成器件4。
光盘驱动器1处理通过光学集成器件4的返回光的检测结果以产生跟踪误差信号,聚焦误差信号和读出信号。光盘驱动器1根据跟踪误差信号和聚焦误差信号来移动物镜7以控制跟踪和聚焦,并且处理读出信号以再现记录在光盘2A或2B中的数据。
光学集成器件4由用于CD的一个光源和光学检测器及用于DVD的一个光源和光学检测器所组成,两者集成地设置在一个封装盒中。光学集成器件4具有分别用于光源的两个半导体激光二极管芯片,径向地设置在光盘2A或2B的彼此相距100μm处。根据当前使用的光盘2A或2B,在系统控制器(未示出)的控制下有选择地驱动这些半导体激光二极管芯片。因此,光学集成器件4选择性地向光盘2A或2B发射目应于光盘2A或2B的波长的激光束,来自光盘2A或2B的返回光由相应的光学检测器检测。
象散校正板50是一个透明的平行平板,它相对于激光束的光轴倾斜地设置在激光束的光路中。象散校正板50在象散时对激光束是相等的。选择其梯度、厚度等以提供能消除激光象散的象散,因此,象散校正板50校正了波长彼此不同的每个激光束的象散。
准直透镜5将从光学集成器件4发射的和已经通过象散校正板50的激光束变换成接近于平行的光束。注意,相对于光学集成器件4而使准直透镜5设置得使其光轴与DVD激光束的光轴对准。因此,准直透镜5的光轴与CD激光束的光轴并不对准。
如图2所示,孔6是一个其上具有蒸发而成的介质层的透明板,并且在其中心有一个圆形开口。也就是说,孔6具有围绕其中的中心开口的介质层。介质层用作滤光器,以选择性地截断用于CD的780nm波长的激光束,同时允许用于DVD的650nm波长的激光束穿过。因此,孔6将用于CD的入射激光束成形为具有取决于开口直径的直径的光束,同时允许用于DVD的激光束穿过孔6,其形状一点也不改变。注意,孔6的设置要使得在其中形成的开口的中心与CD激光束的光轴接近于一致。
物镜7是一个由一种透明树脂通过注模形成的非球面塑料透镜。通过选择透明树脂的适当的折射率和透镜表面的形状,所形成的物镜7将用于DVD或CD的入射平行激光束聚焦在光盘2A或2B的信息记录表面上。因此,物镜7被形成为一个所谓的双焦点透镜,分别用于DVD和CD的激光束。
而且,通过由光盘2A或2B径向上的声音线圈电动机构成的一个跟踪控制调节器8可以移动物镜7,使得通过相应于跟踪误差信号来驱动调节器8而进行跟踪控制。
而且,通过一个聚焦控制调节器(未示出),物镜7沿着激光束光轴是可移动的,使得通通过目应于聚焦误差信号来驱动聚焦控制调节器而进行聚焦控制。
当不受到跟踪控制调节器8的作用时,可移动的物镜7将定位在与DVD激光束光轴对准的光轴上,同时物镜7的光轴不与CD激光束的光轴对准。当读CD 2B时,通过跟踪控制调节器8使物镜7相应于光学集成器件4中光源之间的空间而在CD 2B的径向移动,由此防止在读出CD 2B时光学系统的光学特性受到破坏。
光盘驱动器1还包括如图1所示的一个矩阵计算电路9。矩阵计算电路9提供一个对于从光学集成器件4输出的光检测结果的矩阵计算,以产生其电平随跟踪误差幅值而变化的跟踪误差信号TE、其电平随聚焦误差幅值而变化的聚焦误差信号以及其电平随坑串(pit train)而变化的读出信号。矩阵计算电路9为每个DVD和CD产生跟踪误差信号、聚焦误差信号和读出信号。
为了跟踪控制,光盘驱动器1还包括一个伺服电路10和驱动电路11。伺服电路10产生用于使跟踪误差信号TE达到预定的电平的驱动信号,而驱动电路11根据该驱动信号来驱动调节器8。
如图1所示,光盘驱动器1还包括一个开关电路12。为了读出CD 2B,开关电路12在系统控制器的控制下将闭合以向驱动电路11提供一个预定的补偿电压,驱动电路依次将补偿电压加到由伺服电路10提供的驱动信号上,并因此驱动调节器8。在此光盘驱动器1中,跟踪控制是利用在CD 2B径向移动的物镜7进行的。
(2)光学集成器件4的结构
图3A是光学集成器件4的从激光发射方向看的平面图,图3B是光学集成器件4的沿与光盘2A或2B圆周的正切方向的剖面图。设置棱镜14和在半导体基片17上的半导体激光二极管芯片15A和15B以形成一个光学系统16,将该光学系统16放入封装盒18并接线,并且用透明玻璃密封该封装盒18,就构成了光学集成器件4。
半导体激光二极管芯片15A和15B在光盘2A或2B的径向彼此相距大约100μm设置,并且向棱镜14分别发射对DVD为650nm波长的激光束和对CD为780nm波长的激光束。而且,半导体激光二极管芯片15A和15B设置的使反射平面平行于或垂直于光盘2A或2B光入射表面中的激光的扫描方向。另外,配对的半导体激光二极管芯片15A和15B在象散上彼此接近于相等。它们设置得使激光束的剖面在相同的方向上因象散而畸变。因此,在光盘驱动器1中,单个的象散校正板50可校正来自二个光源发射的各激光束的象散。当读出DVD时,跟踪误差信号由DPD(差分相位检测)法检测。
棱镜14用于将激光束和返回光彼此分开。它形成为具有一个通常为在其一个横侧面上具有斜面的矩形形状。因此,从半导体激光二极管芯片15A或15B发射的激光束在朝着准直透镜5的棱镜14的斜面受到反射,沿着该激光束光路反向传播的并入射在棱镜14上的返回光是向内地导向该斜面。
在棱镜14,入射在该斜面上的返回光将入射到棱镜14的底部。大约50%的返回光穿过棱镜底部,而其余部分向棱镜14的顶部反射。入射在棱镜14顶部的返回光在那里朝着棱镜底部以接近100%的反射,并且使得通过棱镜底部。
对于返回光的上述反射,棱镜14具有在其顶部由蒸发而形成的镜像表面。而且棱镜14具有在其斜侧面(以下称为“前侧面”)的一部分底部上形成的分光表面和在其远离斜面的侧面(以下称为“后侧面”)的一部分底部上形成的光透射表面,使得在允许穿过前侧面部分的棱镜底部的返回光和允许穿过后侧面部分的棱镜底部的返回光之间的量的比率接近于1∶1。分光表面和光透射表面是由类似于形成镜像表面的蒸发而形成的。
半导体基片17具有在各部分上形成的分别用于DVD的光入射表面25A和26A及用于CD的光入射表面25B和26B,用于DVD的激光束返回部分和用于CD的激光束返回部分从棱镜14入射到该处。
光入射表面25A和25B设置得对应于棱镜14的前侧面部分,而光入射表面26A和26B设置得对应于后侧面部分。
图4是分别用于CD和DVD的由光学集成器件4的上述表面构成的光检测系统的部分放大的平面图。对于光集成器件4来说,半导体激光二极管芯片15A和15B的方向和棱镜14的大小的选择要使得当激光束恰好聚焦时由通过棱镜14的返回光在半导体基片17上形成限定的光点,该光点在后侧面部分为如同一聚焦线(focal line),而在前侧面部分则如同一椭圆,该椭圆的主轴垂直于在后侧面部分上聚焦线的延长方向。
用于CD的光入射表面25B和26B与CD圆周并排地相切以形成普通的矩形形状,每个都在CD径向由与CD圆周正切的伸展的接合线分开。因此,当光学头恰好在CD上预定轨道时,光入射表面25B和26B的任可一个能够检测在CD上限定的并且是径向四等分的光点。即,每个四等分光入射表面的光检测结果作为输出而提供。图4中,在前侧面部分的外部光入射表面部分分别用标记m和p表示,而内部光入射表面部分分别用标记n和o表示。在后侧面部分的外部光入射表面部分分别用标记q和t表示,而内部光入射表面部分分别用标记r和s表示。
用于DVD的光入射表面25A和26A以类似于光入射表面25B和26B的方式对光盘2A圆周并排地相切以形成普通的矩形形状。在后侧面部分的光入射表面26A以类似于在CD后侧面部分的光入射表面26B的方式构成。
在前侧面部分的光入射表面25A的构成与CD前侧面部分的光入射表面25B相类似,并且其还正切地相对于光盘圆周被一分为二。因此,半导体基片17能够由所谓的差分相位检测(DPD)法产生跟踪误差信号。如图4所示,在前侧面部分的DVD的外部和斜面上的光入射表面部分分别用标记a和d表示,在前侧面部分的内部和斜面下的光入射表面部分分别用标记b和c表示。而且,在前侧面部分的外部和离开斜面的光入射表面部分分别用标记e和h表示,在前侧面部分的内部和离开斜面的光入射表面部分分别用标记f和g表示。另外,在后侧面部分的外部光入射表面部分分别用标记i和l表示,并且在后侧面部分的内部光入射表面部分分别用标记j和k表示。
半导体基片17将来自光入射表面部分a到t的光检测结果从电流变换到电压,然后计算所变换的信号并将计算结果提供给矩阵计算电路9,在这里将进一步计算所计算信号以产生跟踪误差信号、聚焦误差信号和读出信号。
当读出CD时,光检测结果按下述进行处理。在每个前和后侧面光入射表面25B和26B的内部和外部光入射表面部分之间检测光检测的差值,然后在前和后侧面光表面25B和26B之间进行差值之间的减法,以产生一个由(m+p+r+s)-(n+o+q+t)表示的聚焦误差信号。在每个前和后侧面光入射表面25B和26B的内部和外部圆周光入射表面部分之间检测光检测的差值,然后在前和后侧面光表面25B和26B之间进行差值之间的减法以产生一个由(m+n+s+t)-(o+p+q+r)表达的跟踪误差信号。然后,将在前和后侧面光入射表面25B和26B上所有的光检测结果加在一起以产生由(m+n+o+p+q+r+s+t)表达的一个读出信号。
当读DVD时,按照与上述读CD的相同方法处理光检测结果,以产生一个由(a+b+e+h+j+k)-(b+c+f+g+i+l)表达的聚焦误差信号和一个由(a+b+c+d+e+f+g+h+i+j+k+l)表达的读信号。另一方面,为了产生用于DVD的跟踪误差信号TE,按下述处理光检测结果。如图5中所示,对于在并列设置的光入射表面25A和26A方向上定义的每组光入射表面部分,来自对应于光盘2A内部和外部周边的两个光入射表面的光检测结果由加法电路42A到42D在一起。为每组确定在内部和外部周边侧光入射表面部分的光入射的量。对于任何一组,在内部和外部圆周边侧光入射表面部分的组之间由相位比较电路43A和43B进行同相比较光检测的结果,然后由加法电路44加在一起以产生一个跟踪误差信号TE。
(3)实施例的操作
在按照上述参考图1描述而构造的光盘驱动器1中,光学拾取器3发射激光束到光盘2A或3B并检测来自光盘的返回光,所选择的一个信号处理电路处理返回光的检测结果,由此从光盘2A或2B读出信息。
更具体地,激光束从组合在光盘驱动器1中的光学拾取器3的光学集成器件4中发射,由准直透镜5变换成近似平行的光束,穿过孔6,并且被引导至将激光束聚焦在光盘2A或2B信息记录表面上的物镜7。在信息记录表面上由激光束反射产生的返回光穿过物镜7并入射在将返回光检测结果作为输出提供的光学集成器件4上。
在光盘驱动器1中,跟踪误差信号TE是由上述处理返回光检测结果而产生的,物镜7由伺服电路10在光盘2A或2B的径向移动直到跟踪误差信号TE到达一个预定的信号电平为止即,进行跟踪控制。类似地,产生聚焦误差信号,并且物镜7上下移动直到聚焦误差信号具有一个预定的电平。这就是根据本发明的聚焦控制。
当装载在光盘驱动器1中的光盘(2A或2B)是DVD(即2A)时,选择并列设置在光学集成器件4中的在光盘2A或2B径向的半导体激光二极管芯片15A和15B(见图3)的其中之一即半导体激光二极管芯片15A向DVD 2A发射激光束,并且由用于DVD的光入射表面25A和26A经过棱镜14检测来自DVD 2A的返回光。
由于光学拾取器3设置得使物镜7和准直透镜5的光轴一般与DVD激光束光轴对准,因此能够有效地防止光学特性的破坏。
相反,当装载在光盘驱动器1中的光盘是CD(即2B)时,选择半导体激光二极管芯片15B(见图3)向CD 2B发射激光束,由用于CD的光入射表面25B和26B经过棱镜14检测来自CD 2B的返回光。
在光盘驱动器1中,闭合开关电路12,使得补偿电压加到由伺服电路10提供的驱动信号,用于在CD 2B径向将物镜7移动一个预定的距离(跟踪控制)。因此,在光盘驱动器1中,能够减小在读CD 2B期间产生的象差以防止光学特性破坏。
采用由矩阵计算电路9产生的各种信号可实际地观察到光学特性的破坏。观察的结果显示出当物镜7完全不移动时,在跟踪误差信号TE中发生从用于恰好跟踪的一个位置上的S-特性的偏移。当准直透镜5具有23mm的焦距并且准直透镜5和物镜7之间的距离为6.176mm时,通过将物镜7朝向用于CD的半导体激光二极管芯片移动可以防止从恰好跟踪位置的S-特征的偏移。
物镜7的移动距离正比于准直透镜5焦距和准直镜5与物镜7之间的距离之间的比率而变化。通过增加相对于准直透镜5焦距的准直透镜5与物镜7之间的距离,物镜7能够从用于CD的半导体激光二极管芯片移开,使得能够防止从恰好跟踪位置的S-特征的偏移。另外,当准直透镜5的焦距设置成等于准直透镜5与物镜7之间的距离时,在不需要移动物镜7的情况下,有可能防止从恰好跟踪位置的S-特征的偏移。然而,在这种情况下,作为双焦点透镜的物镜7的设计将很复杂。
(4)实施例的效果
为了防止移动物镜7造成的光学特性的破坏,本发明中的半导体激光二极管芯片15A和15B并列地设置在光盘2A或2B的径向。使得能够使用跟踪控制调节器来容易地移动物镜7。也就是说,根据本发明,可以简单地设计光学拾取器3以用于移动物镜7来防止光学特性的破坏。光学拾取器3可以与用于小型盘的构造近似相同。
注意,用于CD的激光束以在其上受到限制的直径以及由于孔6而减小的数值孔径而被聚焦在小型盘2B上。
由发射在光盘上的激光的反射产生的返回光入射在用于DVD的光入射表面25A和26A及用于CD的25B和26B上(如图4所示),并且来自光入射表面25A和26B的光检测结果的处理取决于所播放的光盘是2A或2B,由此读出DVD或CD。
在上述光盘驱动器1中,选择在光盘径向上相互分开地设置的半导体激光二极管芯片15A和15B的其中之一以发射激光束,并且通过通用光学系统(包括元件5、6和7)聚焦在光盘2A或2B上。此时,构成光学系统的一部分的物镜7在光盘上径向移动,以便与从所选择的光源所发射的激光束对准。因此,当单个光学拾取器3与多个光盘通用时,有可能防止光学特性的变坏。
在前述内容中,已对本发明就实施例进行了说明。然而,本发明并不局限于此实施例,而是整个光学系统都适用于可移动的。
另外,在根据本发明的光盘驱动器1中,用透明的平行平面平板做成的象散校正板50倾斜地设置在激光束的光路中,以校正在读出光盘2A或2B时从所选择的其中一个光源所发射的激光束的象散。
为了象散校正,在光盘驱动器1中设置有一对在象散上彼此接近相等的半导体激光二极管芯片15A和15B,设置方式是使光盘表面上的反射平面与激光束扫描方向平行或垂直,并且激光束的截面由于象散在接近相同的方向上变形。因此,单个象散校正板50能够通用于两个激光束以校正各激光束的象散。因此,光盘驱动器1的简单设计改善了光学特性。
如上所述,半导体激光二极管芯片15A和15B能够设置在光盘驱动器1中,以使激光束偏转面平行或垂直于激光束的扫描方向,并且用于DVD的跟踪误差信号能够由DPP法产生。而且,由于光学集成器件4的内部空间能够有效地利用,使得能够紧凑地设计该光学集成器件4。
由于光盘驱动器1的上述结构,激光束能够从在光盘径向上相互分开地设置的所选择的其中一个半导体激光二极管芯片发射,并且经过通用光学系统聚焦在光盘上。在这种光的产生和引导中,能够使用单个象散校正装置以校正激光束的偏移。因此,光盘驱动器1的简单设计将导致光学特性的改善。
已对于本发明就前述实施例进行了描述,其中,透明的平行平板用作象散校正装置。然而,本发明并不局限于该实施例,象散可以由圆柱透镜、全息图、Fresnel透镜等形成。当使用耦合透镜时,象散校正装置可以形成在该耦合透镜上。
(5)其它可能的实施例
前述内容中,已对本发明就实施例进行了说明,其中,在用于每种类型光盘的光学系统中构成光入射表面。然而,本发明并不局限于该实施例,而是所有的或一部分光学系统都可以构造成为通用于不同类型的光盘。
已对本发明就适合于与CD和DVD兼容的实施例进行了说明。然而,本发明并不局限于该实例,而是能够适用于与CD和诸如CD-R可记录小型盘兼容。
已对本发明就其中两个不同类型的由单个光学拾取器读出的光盘的实施例进行了说明。然而,本发明并不局限于该实例,而是能够适用于读出超过二种类型的光盘。
以对本发明就其中光学拾取器是由光源和光学检测器集成地构成的光学集成器件构成的实施例进行了说明。然而,本发明并不局限于该实例,而是能够适用于使得光源和光学检测器相互分开地设置。
如前所述,根据本发明的光盘驱动器适用于使得当激光束从在光盘径向上相互分开地设置的多个光源中所选择的其中一个发射时且经过通用光学系统而聚焦在光盘上时,光学系统在光盘径向上相对于所选择的光源移动,由此使得当一个光学拾取器通用于多个光盘时可防止光学特性的破坏。
再有,根据本发明,使用单个象散校正装置校正超过一个激光束的偏移,使得当采用该多个光源的其中之一来读出该多个光学记录介质的其中之一时,光盘驱动器的简单构造可确保改善了的光学特性。

Claims (19)

1.一种光盘驱动器,它适用于从光盘读出信息,其过程是使在所述光盘径向相互分开地设置的多个光源中选择的其中一个光源发射激光束并将所述激光束聚焦在所述光盘、检测从所述光盘反射的返回光并处理所述返回光的检测结果,所述光盘驱动器包括:
一个通用光学系统,用于将从所述多个光源中选择的所述其中一个光源发射的激光束射到所述光盘和
一个移动装置,它响应于所选择的光源输出的激光束而操作,以在光盘上径向地移动所有的或一部分的所述光学系统。
2.根据权利要求1所述的光盘驱动器,其特征在于,
所述光学系统包括一个物镜,用于将所述激光束聚焦在所述光盘的一个信息记录表面;
所述移动装置是一个跟踪控制装置,用于通过使所述物镜在所述光盘上径向地移动来控制所述跟踪;并且
所述物镜响应于从所选择的光源输出的激光束而在光盘上径向地移动。
3.根据权利要求1所述的光盘驱动器,其特征在于,所述多个光源和用于所述返回光的所述光学检测器相互集成地构成。
4.根据权利要求1所述的光盘驱动器,其特征在于,
所述多个光源包括一个发射第一波长的激光束的第一光源和一个发射第二波长的激光束的第二光源;并且
所述移动装置以这样的方式移动所有的或一部分的所述光学系统,即当所述第一光源发射激光束时,所述光学系统的光轴与所述第一波长的激光束的光路一致,当所述第二光源发射激光束时,所述光学系统的光轴与所述第二波长的激光束的光路一致。
5.根据权利要求4所述的光盘驱动器,其特征在于,所述第一和第二光源相互靠近地设置。
6.根据权利要求1所述的光盘驱动器,其特征在于,所述光学系统从所选择的发射激光束的光源被移开。
7.根据权利要求4所述的光盘驱动器,其特征在于,它还包括一个通用于从所述第一和第二光源发射的激光束的象散校正装置。
8.一种光学拾取器,它适用于将激光束射到一个光学记录介质上、检测从所述光学记录介质的返回光并提供所述返回光的检测结果,所述光学拾取器包括:
第一和第二光源,分别发射不同波长的激光束;
一个光学检测器,检测来自所述光学记录介质的返回光;和
一个光学系统,将从所述第一和第二光源中选择的其中一个光源发射的激光束会聚并将来自所述光学记录介质的返回光引导至所述光学检测器;
所述第一和第二光源设置得从所述光源发射的激光束的剖面形状的由象散引起的畸变的方向将接近于相互一致;并且
所述光学系统适用于通用于所述第一和第二光源发射的激光束,并且包括一个象散校正装置,它通用于从所述第一和第二光源发射的激光束。
9.根据权利要求8所述的光学拾取器,其特征在于,所述象散校正装置是一个透明的平行平面平板。
10.根据权利要求8所述的光学拾取器,其特征在于,所述第一和第二光源在象散上彼此接近相等。
11.根据权利要求8所述的光学拾取器,其特征在于,所述第一和第二光源与所述光学检测器集成地处于一个封装盒中。
12.根据权利要求8所述的光学拾取器,其特征在于,来自所述第一和第二光源的激光束在波长上彼此不同。
13.一种光盘驱动器,它适用于从光盘读出信息,其过程是使在所述光盘径向相互分开地设置的多个光源中选择的其中一个光源发射激光束并将所述激光束聚焦在所述光盘、检测从所述光盘反射的返回光并处理所述返回光的检测结果,所述光盘驱动器包括:
第一和第二光源,分别发射不同波长的激光束;
一个光学检测器,检测来自所述光学记录介质的返回光。和
一个光学系统,将从所述第一和第二光源中选择的其中一个光源发射的激光束会聚并将来自所述光学记录介质的返回光引导至所述光学检测器;
所述第一和第二光源设置得从所述光源发射的激光束的剖面形状的由象散引起的畸变的方向将接近于相互一致;并且
所述光学系统适用于通用于所述第一和第二光源发射的激光束,并且包括一个象散校正装置,它通用于从所述第一和第二光源发射的激光束。
14.根据权利要求13所述的光盘驱动器,其特征在于,所述象散校正装置是一个透明的平行平面平板。
15.根据权利要求13所述的光盘驱动器,其特征在于,所述第一和第二光源在象散上彼此接近相等。
16.根据权利要求13所述的光盘驱动器,其特征在于,所述第一和第二光源与所述光学检测器集成地处于一个封装盒中。
17.根据权利要求13所述的光盘驱动器,其特征在于,所述光学检测器具有光入射表面,其在相应于所述激光束的扫描方向的一个第一方向上和在垂直于所述第一方向的一个第二方向上被分开,并因此从这些光入射表面部分提供光检测的结果。
18.根据权利要求13所述的光盘驱动器,其特征在于,所述第一和第二光源具有设置为平行于所述激光束的扫描方向或垂直于扫描方向的偏转表面。
19.根据权利要求13所述的光盘驱动器,其特征在于,来自所述第一和第二光源的激光束在波长上彼此不同。
CNB001088912A 1999-02-25 2000-02-25 光学拾取器和光盘驱动器 Expired - Fee Related CN1199161C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP47422/1999 1999-02-25
JP04742299A JP4013013B2 (ja) 1999-02-25 1999-02-25 光ディスク装置
JP05541099A JP4126799B2 (ja) 1999-03-03 1999-03-03 光ディスク装置
JP55410/1999 1999-03-03

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2003101207203A Division CN100347770C (zh) 1999-02-25 2000-02-25 光学拾取器和光盘驱动器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1271160A true CN1271160A (zh) 2000-10-25
CN1199161C CN1199161C (zh) 2005-04-27

Family

ID=26387579

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB001088912A Expired - Fee Related CN1199161C (zh) 1999-02-25 2000-02-25 光学拾取器和光盘驱动器
CNB2003101207203A Expired - Fee Related CN100347770C (zh) 1999-02-25 2000-02-25 光学拾取器和光盘驱动器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2003101207203A Expired - Fee Related CN100347770C (zh) 1999-02-25 2000-02-25 光学拾取器和光盘驱动器

Country Status (3)

Country Link
US (2) US6657931B1 (zh)
KR (1) KR100700118B1 (zh)
CN (2) CN1199161C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104655028A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 睿励科学仪器(上海)有限公司 用于半导体基片测量的聚焦系统与聚焦方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW526339B (en) * 2000-07-22 2003-04-01 Samsung Electronics Co Ltd Compatible optical pickup
KR100438274B1 (ko) * 2001-09-12 2004-07-02 엘지전자 주식회사 Hd/dvd 호환 광픽업 장치
JP3546877B2 (ja) * 2002-05-28 2004-07-28 三菱電機株式会社 半導体レーザ装置及び光ヘッド装置
JP4349179B2 (ja) * 2004-03-29 2009-10-21 コニカミノルタオプト株式会社 光学素子及び該光学素子を備えた光ピックアップ装置
JP2007128579A (ja) * 2005-11-01 2007-05-24 Sharp Corp 光ピックアップ装置
WO2008032270A2 (en) * 2006-09-13 2008-03-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Determining the orientation of an object

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3752559A (en) * 1971-10-29 1973-08-14 J Fletcher Ritchey-chretien telescope
CA1258909A (en) * 1985-03-29 1989-08-29 Hideki Hosoya Optical information recording medium and method for recording information on said medium and reproducing information therefrom
CA1258906A (en) 1985-04-22 1989-08-29 Hiroshi Oinoue Semiconductor laser apparatus for optical head
JP2508478B2 (ja) 1987-02-06 1996-06-19 ソニー株式会社 光学ヘツド
CA1316597C (en) * 1988-07-20 1993-04-20 Takeshi Yamaguchi Magneto-optical memory apparatus and optical memory apparatus
US5289313A (en) * 1988-09-28 1994-02-22 Canon Kabushiki Kaisha Optical head using semiconductor laser array as light source
JPH0296618U (zh) * 1989-01-17 1990-08-01
EP0602732A3 (en) * 1992-12-17 1995-09-27 Philips Electronics Nv Optical system with astigmatism compensation.
KR100332852B1 (ko) * 1994-05-06 2002-10-31 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 두색상선택반사기를구비하는광장치와그장치로제공된색상투영장치
JPH0855357A (ja) * 1994-08-17 1996-02-27 Sony Corp 半導体レーザ装置
KR0170675B1 (ko) * 1995-06-30 1999-04-15 김광호 수직공진기 면발광 레이저 다이오드를 이용한 광픽엎
JP2927228B2 (ja) * 1996-01-17 1999-07-28 富士ゼロックス株式会社 画像記録装置における光ビーム用光源の位置ずれ補正装置
US5986996A (en) * 1996-03-11 1999-11-16 Seiko Epson Corporation Optical pick-up and optical recording system
US6081798A (en) * 1996-04-24 2000-06-27 International Business Machines Corp. Object oriented case-based reasoning framework mechanism
JPH1021579A (ja) * 1996-07-05 1998-01-23 Sony Corp 光学ピックアップ
US6181666B1 (en) * 1996-10-21 2001-01-30 Olympus Optical Company, Ltd. Optical pickup
US6163409A (en) * 1996-10-30 2000-12-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical head, optical component for use therein, method of manufacturing the same, and optical disk apparatus
KR20000015991A (ko) * 1996-10-31 2000-03-25 다카노 야스아키 광 픽업 장치
US6088170A (en) * 1997-01-28 2000-07-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical system for shaping light beams and an optical pickup employing the same
KR100238077B1 (ko) * 1997-01-28 2000-01-15 윤종용 평판을 사용하여 cd-r디스크에 호환하는 dvd디스크의 광픽업
JP3718941B2 (ja) * 1997-02-26 2005-11-24 ソニー株式会社 光ディスク装置
JPH10289468A (ja) * 1997-04-10 1998-10-27 Konica Corp 光ピックアップ装置及びその光源ユニット
JP3687939B2 (ja) * 1997-05-22 2005-08-24 パイオニア株式会社 光ピックアップ装置
JP3304053B2 (ja) * 1997-05-30 2002-07-22 松下電器産業株式会社 光ヘッドおよび光ディスク装置
JP3552143B2 (ja) * 1997-07-15 2004-08-11 パイオニア株式会社 多層ディスク用キャリッジ制御装置
TW444201B (en) * 1998-02-16 2001-07-01 Hitachi Ltd Optical head
US6085005A (en) * 1998-02-26 2000-07-04 Lucent Technologies, Inc. Optical assembly with a coated component
US6151154A (en) * 1998-03-12 2000-11-21 Pioneer Electronic Corporation Optical pickup, aberration correction unit and astigmatism measurement method
JP2000011417A (ja) * 1998-06-26 2000-01-14 Toshiba Corp 半導体レーザアレイ及びその製造方法、光集積ユニット、光ピックアップ並びに光ディスク駆動装置
KR20000009844A (ko) * 1998-07-29 2000-02-15 사까이 히로시 광픽업
US6072579A (en) * 1998-08-27 2000-06-06 Ricoh Company, Ltd. Optical pickup apparatus having improved holographic optical element and photodetector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104655028A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 睿励科学仪器(上海)有限公司 用于半导体基片测量的聚焦系统与聚焦方法
CN104655028B (zh) * 2013-11-22 2017-08-22 睿励科学仪器(上海)有限公司 用于半导体基片测量的聚焦系统与聚焦方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1199161C (zh) 2005-04-27
KR20000058180A (ko) 2000-09-25
CN1516138A (zh) 2004-07-28
US7035174B2 (en) 2006-04-25
CN100347770C (zh) 2007-11-07
US6657931B1 (en) 2003-12-02
KR100700118B1 (ko) 2007-03-28
US20040052172A1 (en) 2004-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1811940A (zh) 与多种类型的介质兼容的光学拾取设备
CN1194343C (zh) 用于高密度记录/再现的兼容的光学头
CN100382172C (zh) 光盘设备,光学拾取器的控制方法和光盘的判别方法
CN1199161C (zh) 光学拾取器和光盘驱动器
KR20100076784A (ko) 비구면 렌즈 및 이를 대물렌즈로 채용한 광픽업
CN1203474C (zh) 光拾取器以及使用该光拾取器的光记录/重放设备
CN1801356A (zh) 光拾取器和光盘装置
CN1201230A (zh) 物镜、再现装置及再现方法
CN1925035A (zh) 兼容的光学拾取器以及光学记录和/或再现设备
CN1297970C (zh) 光学读写头
CN1607402A (zh) 用于dvd/cd兼容的光学拾取器的物镜
CN1093975C (zh) 光学头
JPH09318873A (ja) 色収差補正光学系および光ピックアップ
CN1811933A (zh) 光学拾取装置
CN1162848C (zh) 光拾取器和光盘驱动器
CN100382169C (zh) 光学拾取器和光盘装置
CN1841531A (zh) 光学拾取器、光学记录再现设备及循轨误差信号检测方法
CN1177319C (zh) 采用单一光源的兼容光拾取装置
CN1967677A (zh) 光学拾波器
CN100354958C (zh) 光头和光盘装置
CN1193360C (zh) 槽脊/槽识别方法和采用该方法的光记录/再现装置
JP4126799B2 (ja) 光ディスク装置
JP4013013B2 (ja) 光ディスク装置
US7826328B2 (en) Optical pickup device and optical disk apparatus using the same
JP2000251311A (ja) 光ピックアップ及び光ディスク装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050427

Termination date: 20140225