CN1220448A - 拾光器装置 - Google Patents
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Abstract
在或从光记录媒介通过在其上照射激光记录和/或重放信息的记录/重放装置,利用至少由第一透镜和第二透镜组成的双镜型物镜装置。该装置包括发射激光的光源,用于聚焦从光源发射的激光的第一透镜,安装在第一透镜和光记录媒介之间的第二透镜,用于检测记录媒介种类的检测装置和引起第一透镜和第二透镜之间相对运动改变在沿光轴方向二个透镜之间距离的压电元件。更具体地,第二透镜通过运动装置对应检测装置的检测结果改变第一透镜和第二透镜之间的偏离来移动。这提高了数值孔径NA本降低了偏差影响,使得信息信号高密度记录和/或重放。
Description
本发明涉及在或从例如光盘、磁光盘或相变光盘的盘状记录媒介上记录和/或重放信息信号的光盘装置和拾光器装置。
从如光盘重放信息信号的拾光器装置已为人所知。如图1所示，此类型拾光器装置具有聚焦激光光束在光盘51的信息记录表面上的物镜53。如图1所示，物镜53固定在基本圆柱形的透镜夹持器54上。正对物镜光入射表面的开口部分55形成透镜夹持器54的内缘，开口部分55用于调节入射在物镜53的激光。
随着近来对更高级信息的向往，需要光盘51的高信息信号容量。为完成光盘51的高表面密度，须减少激光的光点直径。为减少光点直径，不仅须缩短激光波长，还须提高物镜数值孔径NA。
对单镜型物镜而言，如试图提高数值孔径NA，由于单镜的大折射能力一直难于通过非球型系数完成预定的非球型表面。因此，具有光轴相互重合的双镜的双镜型物镜在USP5125750中已有涉及。另一方面，有关双镜型物镜装置56的技术也已在日本特许公开H-9-251645(US No.08/811727)和日本特许公开H-9-251662(US No.08/813364)中得到论述。
试图提高数值孔径NA的双镜型物镜装置56可通过参考附图来解释。双镜型物镜装置56具有正对光盘52安装的第一透镜57(前镜)和与第一透镜57同轴安置的第二透镜(后镜)，如图2所示。
双镜型物镜装置56也包括用于固定前镜57和后镜58的基本圆柱形的透镜夹持器59和安置在透镜夹持器59内缘的用于调节入射在后镜58的激光的开口60，如图2所示。
同时，具有提高的记录容量的双镜型物镜装置具有更靠近前镜57的信息记录表面52b，透明基底52a插入其间。该光盘52缺陷在于：随着透明基底52a厚度的误差易产生球面象差。
因此，为降低光盘52透明基底52a厚度引起的球面象差而调节前镜和后镜之间的光轴(图2中X所示)的偏离，也已提出提供一个未示出的电磁激励器。
然而，双镜型物镜装置的电磁激励器包括提供磁路的磁铁、线圈或偏转线圈(yoke)，从而结构较复杂，结果整个拾光器装置体积增大。
此外，为保持前镜和后镜之间的距离，上述拾光器装置需一直施加电压给电磁激励器。
因此，本发明的目的是提供一种拾光器装置，其中用于调节前镜和后镜之间的光轴距离的调节装置机构简化，降低了整个装置的体积和重量，而且可降低调节前镜和后镜之间的光轴距离所需的能量消耗。
一方面，本发明提供用于在或从光记录媒介通过在其上照射激光记录和/或重放信息的记录/重放装置，其中装置包括：发射激光的光源，用于聚焦从光源发射的激光的第一透镜，安装在第一透镜和光记录媒介之间的第二透镜，用于检测记录媒介种类的检测装置和用于在第一透镜和第二透镜之间引起相对运动而改变光轴之间的偏离的运动装置。运动装置为沿压电元件光轴方向的层状结构，压电元件安置在光轴方向上。该层状结构根据检测装置的检测结果来运转。
另一方面，本发明提供用于在或从光记录媒介通过在其上照射激光记录和/或重放信息的记录/重放装置，其中装置包括：发射激光的光源，用于聚焦从光源发射的激光的第一透镜，安装在第一透镜和光记录媒介之间的第二透镜，支撑第一透镜和第二透镜的透镜夹持器，安装在透镜夹持器上的线圈用于在沿从光源发射的光的光轴方向和垂直光轴的方向上引起透镜夹持器运动的磁路，用于引起第二透镜在沿光轴方向上相对第一透镜运动的运动装置。运动装置为沿光轴方向的压电元件层状结构。压电元件安置在沿光轴方向上，而层状结构根据检测装置的检测结果来运转。
在其它另一方面，本发明提供用于在或从光记录媒介通过在其上照射激光记录和/或重放信息的拾光器装置，该拾光器装置包括：发射激光的光源，用于聚焦从光源发射的激光的第一透镜，安装在第一透镜和光记录媒介之间的第二透镜，支撑第一透镜和第二透镜的透镜夹持器。透镜夹持器支撑在沿光轴方向运动的第二透镜。拾光器装置还包括：装在透镜夹持器上的线圈，用于在沿从光源发射的光的光轴方向和垂直光轴的方向上引起透镜夹持器运动的磁路，和用于引起第二透镜在沿光轴方向上相对第一透镜运动的运动装置。运动装置为沿光轴方向的压电元件层状结构。压电元件安置在沿光轴方向上。
按本发明的拾光器装置，用于调节第一透镜和第二透镜之间的偏离的调节装置可降低厚度和尺寸，从而使装置在厚度和尺寸上降低。同时，本拾光器装置可降低保持第一透镜和第二透镜的偏离所需的能量消耗。
图1是说明传统拾光器装置的物镜的纵剖面图。
图2是说明传统拾光器装置的双镜型物镜装置的纵剖面图。
图3是表示本发明拾光器装置的光学系统的示意图。
图4是图1所示的拾光器装置的双轴激励器的透视图。
图5是图1所示的拾光器装置的双镜型物镜装置的透视图。
图6是说明传统拾光器装置的物镜的透视图。
参考附图，详细解释本发明拾光器装置的优选实施例。信息信号通过拾光器装置从光盘重放，光盘为高记录密度。光盘的结构使得信息读出侧止的光盘外表面与信息记录表面的偏离为0.1mm的规格，也就是说信息读出侧的外表面与信息记录层之间的透明基底的厚度为0.1mm的规格。
参考附图3，在光径上的光线进程方向观察，拾光器装置1的光学系统有：辐射515-650nm规格的短波长的激光的光源6，准直从光源6辐射的激光的准直透镜7，用于衍射激光并分成三束光束的衍射格栅8，整形激光的合成棱镜9，用于产生在激光的P-偏振光和S-偏振光之间的光程差的半波板10，转换线性偏振光成圆偏振光的四分之一波长板11和聚焦激光在光盘2信息记录表面上的双镜型物镜装置12。
参考图3，拾光器装置1具有偏振光分束器13，它用于反射从合成棱镜9输出的激光使之照在四分之一波长板11上并经那里传送光盘2的返回光束。拾光器装置1也具有用于收集经偏振光分束器13传送的返回光束的准直透镜14和多个透镜15，以及用于接收光盘2的信息记录表面的返回光束的光检测器16。多个透镜15除收集返回光束的功能外，还有产生象散象差的功能。由多个透镜15产生的象散象差被光检测器16接收，检测聚焦误差。由衍射格栅8分成的三束光也被光检测器检测，检测跟踪误差。
参考图3，拾光器装置1包括：光收集透镜17，收集合成棱镜9反射的光线；输出调节光检测器18，用于接收光收集透镜17辐射的激光并根据接收光的数量调节从光源6辐射的激光输出。
参考图4，拾光器装置1包括：所谓的转轴型双轴激励器20，由支撑双镜型物镜装置12的线圈架21构成；旋转支撑线圈架21的转轴22和设置在线圈架21上的平衡块23。
线圈架21基本为盘形，其中心支撑在转轴22的远端旋转，转轴22在底板上向上设置，未示出。平衡块23为所谓的反重物，根据转轴22对称设置到双镜型物镜装置12上。选择平衡块23的重量基本等于双镜型物镜装置12。
拾光器装置1也包括双轴激励器20，用于在平行光轴的聚焦方向和垂直光轴的跟踪方向上驱动双镜型物镜装置12。参考图4，在双轴激励器20线圈架21的边缘安置径向相互对立的聚焦线圈24、24，用于使线圈架21在沿转轴22的由图4箭头a和b所指的聚焦方向上运动。在双轴激励器20线圈架21的边缘也安置径向相互对立的跟踪线圈25、25，用于使线圈架21相对作为旋转中心的转轴22在由图4箭头c和d所指的跟踪方向上运动。
参考图5和图6，作为本发明拾光器装置1的必要组成，双镜型物镜装置12包括：正对光盘2安装的第一透镜31(前镜31)，其光轴与前镜31光轴重合安置的第二透镜32(后镜32)，夹持前镜31的前透镜夹持器33和夹持后镜32的后透镜夹持器34。
再参考图5和图6，双镜型物镜装置12还包括调节元件36，用于互连前透镜夹持器33和后透镜夹持器34在沿图6箭头e和f所指光轴方向上相对运动，并调节沿前镜31和后镜32之间的光轴上的轴向距离。
前镜31和后镜32为增大的0.7-0.9规格数值孔径NA。前透镜夹持器33为盘形，其中心孔33a夹持前镜31。后透镜夹持器34基本为圆柱形，在正对前镜31的末端部分夹持后镜32。后透镜夹持器34固定在线圈架21上。
在后透镜夹持器34的内缘形成用于调节照射在后镜32的激光的开口部分37，如图6所示。在后透镜夹持器34的相对末端外缘完整形成调节元件36一端附着其上的安装部分38。
调节元件36由多个基本环形压电元件39如压电陶瓷构成，在对应图3箭头e和f所指的光轴方向的聚焦方向上以圆柱形式一起层叠。每一压电元件39与未示出的施加电压装置相连，经历100V规格电压作用的体积变化和在聚焦方向厚度上的必然变化。
在调节元件36的内缘插入后透镜夹持器34，调节元件36的一端和另一端固定在后透镜夹持器34的安装部分38和前透镜夹持器33表面外缘。
应注意到拾光器装置1的双轴激励器本不限定转轴型，可以是如所谓的四线型，其中后透镜夹持器通过四个弹性支撑元件适当支撑线圈架21。
上述拾光器装置1的双镜型物镜装置12调节元件36的操作是调节在沿光轴方向上前镜31和后镜32之间的偏离。当光盘2装在具有拾光器装置1的盘播放器中，然后读出记录在内容表区域(TOC区域)的信息信号，内容表区域适合检查记录在光盘2数据区域的信息信号，拾光器装置1通过未示出的检测装置检测已装光盘2的透明基底2a的厚度。
预定电压作用给调节元件36，调节元件36在沿聚焦方向的厚度变化，从而前透镜夹持器33在沿图6箭头e和f所指光轴方向上与后透镜夹持器34相对运动。
调节元件36的结构使得预定电压一作用，在层压方向上压电元件39厚度以约1/1000变化，从而前镜31和后镜32之间的偏离可通过约10μm的改变来调节。
本拾光器装置1可通过调节元件36调节前镜31和后镜32之间的偏离降低由光盘2透明基底2a厚度误差引起的象散象差。
由于拾光器装置1装有层状压电元件形成的调节元件36，无需提供大体积的调节机构如电磁激励器，因此降低了双镜型物镜装置12的厚度和体积。拾光器装置1的整个装置的厚度和体积降低。
同时，由于拾光器装置1低能量消耗运转，可降低保持前镜31和后镜32之间的偏离所需的能量消耗。
尽管本发明的拾光器装置使用跟踪误差检测的三光束方法，任何合适检测方法如一光束方法可用来代替三光束方法。
Claims (18)
1、在或从光学记录媒介上通过在其上辐射激光记录和/或重放信息的记录和/或重放装置，包括：
发射激光的光源；
用于聚焦从光源发射的激光的第一透镜；
安装在第一透镜和光记录媒介之间的第二透镜；
用于检测记录媒介种类的检测装置；和
用于在第一透镜和第二透镜之间引起相对运动而改变光轴之间的偏离的运动装置；
所述运动装置为沿压电元件光轴方向的层状结构，压电元件安置在光轴方向上，所述层状结构根据所述检测装置的检测结果来运转。
2、按权利要求1的记录/重放装置，其中所述运动装置为在沿光轴方向环形压电元件层压的基本管形层状结构。
3、按权利要求1的记录/重放装置，其中所述第一透镜和第二透镜被可在沿从光源发射的激光光轴方向和在垂直光轴方向上移动的线圈架所支撑。
4、按权利要求1的记录/重放装置，还包括：
激励器，用于驱动支撑第一透镜和第二透镜在沿从光源发射的激光光轴方向和在垂直光轴方向上移动的线圈架。
5、按权利要求2的记录/重放装置，其中支撑所述第二透镜相对所述线圈架在沿光轴方向上运动。
6、按权利要求2的记录/重放装置，其中所述第二透镜具有正对所述记录媒介的基本平面表面和正对所述第一透镜的预定弯曲表面。
7、按权利要求1的记录/重放装置，其中所述第一透镜和第二透镜的数值孔径NA是0.7或更高。
8、按权利要求1的记录/重放装置，其中覆盖光学记录媒介的记录表面的透明基底厚度约等于0.1mm。
9、在或从光学记录媒介上通过在其上辐射激光记录和/或重放信息的记录和/或重放装置，包括：
发射激光的光源；
用于聚焦从光源发射的激光的第一透镜；
安装在第一透镜和光记录媒介之间的第二透镜；
支撑所述第一透镜和第二透镜的透镜夹持器；
安装在所述透镜夹持器上的线圈；
用于在沿从光源发射的光的光轴方向和垂直光轴的方向上引起透镜夹持器运动的磁路；
用于引起所述第二透镜在沿光轴方向上相对所述第一透镜运动的运动装置；
所述运动装置为沿光轴方向的压电元件层状结构，所述压电元件安置在沿光轴方向上，而所述层状结构根据所述检测装置的检测结果来运转。
10、按权利要求9的记录/重放装置，其中所述运动装置为在沿光轴方向环形压电元件层压的基本管形层状结构。
11、按权利要求9的记录/重放装置，其中所述第二透镜具有正对所述记录媒介的基本平面表面和正对所述第一透镜的预定弯曲表面。
12、按权利要求9的记录/重放装置，其中所述第一透镜和第二透镜的数值孔径NA是0.7或更高。
13、按权利要求9的记录/重放装置，其中覆盖光学记录媒介的记录表面的透明基底厚度约等于0.1mm。
14、在或从光学记录媒介上通过在其上辐射激光记录和/或重放信息的拾光器装置装置，包括：
发射激光的光源；
用于聚焦从光源发射的激光的第一透镜；
安装在第一透镜和光记录媒介之间的第二透镜；
支撑所述第一透镜和第二透镜的透镜夹持器，所述透镜夹持器支撑在沿光轴方向运动的所述第二透镜；
装在所述透镜夹持器上的线圈；
磁路，用于使透镜夹持器在沿从光源发射的激光的光轴的方向和在垂直光轴的方向运动；和
用于引起所述第二透镜在沿光轴方向上相对所述第一透镜运动的运动装置；
所述运动装置为沿光轴方向的压电元件层状结构，所述压电元件安置在沿光轴方向上。
15、按权利要求14的拾光器装置，其中所述运动装置为在沿光轴方向环形压电元件层压的基本管形层状结构。
16、按权利要求14的拾光器装置，其中所述第二透镜具有正对所述记录媒介的基本平面表面和正对所述第一透镜的预定弯曲表面。
17、按权利要求14的拾光器装置，其中所述第一透镜和第二透镜的数值孔径NA是0.7或更高。
18、按权利要求14的拾光器装置，其中覆盖光学记录媒介的记录表面的透明基底厚度约等于0.1mm。
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