专利名称：用于多种光盘的光源模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可适用于多种光盘的光源模组，尤其是指一种采用光波导耦合技术的光源模组。
背景技术：
近年来随着光信息的发展，出现CD(Compact Disc)、VCD(Video-CD)、DVD(Digital Versatile Disc)、HD-DVD(High Definition-DVD)和Blu-ray Disc等各种规格的光盘。由于这些光盘的读取/记录光束的波长各不相同，故需要能产生不同波长的光源，因此如一光驱的光学读取头能将产生不同波长的多光源整合，使此光驱能用于多种不同规格的光盘读取/记录，将是非常便利的设计。
光学读取头是光驱的关键部件，其使用激光束将信息写入光盘或读取已写入光盘中的信息。为实现可以用一光驱读取/记录多种不同规格光盘的目的，通常此光驱的光学读取头将能产生不同波长的多光源整合。在此基础上，为减小光学读取头的体积，通常光学读取头的光源模组部分采用多光源耦合技术，即将从多光源产生不同波长的光束耦合，其波长对应于所要读取/记录的光盘，使不同波长的光束从光源模组出射后能在同一光路中传输，最后光束通过同一个数值孔径可调的物镜读取/记录多种规格的光盘。目前光学读取头的光源模组部分通常采用两种多光源耦合技术其一，采用棱镜耦合技术实现多种光盘的读取/记录。如美国专利第6,324,150号专利，请参看图1，揭示一光源模组包括多光源40、50、80和一五角棱镜101。多光源40、50、80对应于不同规格的光盘产生不同波长的光束，每束光束通过五角棱镜101的折射和反射后，均能从其出射面104的同一光路出射。
但是，上述采用五角棱镜耦合的光源模组存在以下问题其一，由于各光源独立分开布置，且五角棱镜本身体积较大，故光源模组体积较大，使得光学读取头体积较大；其二，光束在五角棱镜内多次反射和折射，使得光损耗较大，从而影响读取/记录光盘的性能。
其二，采用光波导耦合技术实现多种光盘的读取/记录。如美国专利第5,195,152号专利，请参考图2，揭示一光源模组包括一光源组22和一光耦合元件10。光源组22由线性排布的三个光源组成，每个光源对应于不同规格的光盘产生不同波长的光束；带有三个光波导管的光耦合元件10置于光源22和准直透镜14之间，光耦合元件10的三个光波导管的入射端分别对应于光源22的每个光源，为使各波长的光束通过光耦合元件10后能在同一光路中传输，光耦合元件10上的三个光波导管的出射端之间设有一较小间距。
但是，上述光源模组存在以下问题其一，三个光波导管的出射端之间设有一较小间距，使得制造困难；其二，每个光波导管均具有一光出射端，使得各不同波长的光束出射后的光路稍有偏差，旁支光波导管的出射光的损耗较大，从而影响读取/记录光盘的性能。
因此，提供一种光损耗较小的可适用于多种光盘的光源模组实为重要。
发明内容本发明所要解决之技术问题在于提供一种光损耗较小且可适用于多种光盘的光源模组。
本发明的技术方案为光源模组主要包括至少三光源及一光耦合元件，其中该等光源对应于不同规格的光盘可产生不同波长的光束；该光耦合元件包括一基板及形成于基板中的光波导管，该光波导管进一步包括至少三入射部分和一出射部分，每一入射部分具有与上述光源分别对应的入射端，出射部分具有出射端。上述光源产生的光束均可从其所对应的入射端进入，并从上述出射部分出射。其中，上述光波导管的每两部分可耦合并形成一输出部分，该两部分的任一部分与该输出部分的夹角大于90度。
与现有技术相比，由于本发明光源模组的任一光源产生的光束只能从同一出射部分的出射端出射得以光损耗较小；耦合是每两部分耦合后形成一输出部分，得以光耦合率高使得光损耗较少；且每两部分的任一部分与该两部分耦合后所形成的输出部分的夹角大于90度，得以光耦合率高使得光损耗较小。所以在保持光源模组体积较小的基础上，不仅光损耗较小，且由于上述结构易于制造。
图1为现有技术中采用棱镜耦合技术的光源模组结构示意图。
图2为现有技术中采用光波导耦合技术的光源模组结构示意图。
图3为本发明第一实施方式的光源模组结构示意图。
图4为本发明第二实施方式的光源模组结构示意图。
图5为本发明第三实施方式的光源模组结构示意图。
具体实施方式请参看图3，其为本发明光源模组的第一实施方式，该光源模组包括三光源10a、10b、10c和一光耦合元件4，各光源产生的光束通过光耦合元件4进入准直透镜7。
三光源10a、10b、10c线性排布，其分别对应于CD、DVD、Blu-ray Disc产生波长分别为780nm、650nm、405nm的光束(图未示)。
光耦合元件4包括基板43和形成于基板43中的光波导管44，基板43可用于将各光源产生不同波长的光束耦合，光波导管44用于引导这些光束的传输。
形成光波导管44的波导材料可以是聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲脂或环烯烃聚合物等透明塑料材料；为提高耦合率，光波导管44的管壁(图未示)可以镀有一层高反射膜(图未示)，其反射膜可以是金属铝、银等材料或是利用多层镀膜所设计的介电质高反射膜。
光波导管44由三入射部分40a、40b、40c，一链接部分41及一出射部分42组成，光波导管44的所有部分处于同一层且两部分耦合并形成一输出部分作为链接部分，该两部分的任一部分与该链接部分的夹角大于90度，即两入射部分40a与40b耦合，耦合后与链接部分41相连；链接部分41再与入射部分40c耦合，耦合后与出射部分42相连，其中，入射部分40a或40b与链接部分41的夹角大于90度，及入射部分40c或链接部分41与出射部分42的夹角大于90度。
为使光束进入入射部分后被准直，各入射部分40a、40b、40c的入射端(图未示)可以是球面或非球面，和为使光束出射后光束被会聚，出射部分42的出射端(图未示)可以是球面或非球面。
入射部分40a、40b、40c的各入射端分别与光源10a、10b、10c分别对应，另，光波导管可以是平面光波导技术所设计而成，相对应的各光源可以是利用表面黏着技术，将光源10a、10b、10c分别对应黏附于上述技术所设计而成的入射部分40a、40b、40c的入射端以减少光损耗。
出射部分42的出射端对应于准直透镜7，这样任何一上述光源产生的光束最后均能从出射部分42的出射端出射，出射的光束被准直透镜7校正。
当读取/记录CD规格的光盘时，光源10a产生780nm的光束(图未示)，该光束进入入射部分40a，然后通过耦合进入链接部分41，再通过耦合进入出射部分42，最后从出射部分42的出射端出射。出射后该光束进入准直透镜7，被该准直透镜校正以便进入其后的共同光路。
当读取/记录DVD规格的光盘时，光源10b产生650nm的光束(图未示)，该光束进入入射部分40b，然后通过耦合进入链接部分41，再通过耦合进入出射部分42，最后从出射部分42的出射端出射。出射后该光束进入准直透镜7，被该准直透镜校正以便进入其后的共同光路。
当读取/记录Blu-ray Disc规格的光盘时，光源10c产生405nm的光束，该光束进入入射部分40c，然后通过耦合进入出射部分42，最后从出射部分42的出射端出射。出射后该光束进入准直透镜7，被该准直透镜校正以便进入其后的共同光路。
本实施方式可实现CD、DVD和Blu-ray Disc三种光盘使用共用光路进行读取/记录，即用一光驱可读取/记录上述三种光盘。且本实施方式中，各光源产生的光束，该光束进入其所对应的入射部分时，被其所对应的入射部分的入射端准直，可达到减少光损耗的目的；各光束在光波导管中传输时，部分非平行光束可被管壁的高反射膜反射，也可达到减少光损耗的目的；各光束从出射部分的出射端出射时，被其出射端会聚，同样可达到减少光损耗的目的；光波导管的所有部分处于同一层且两部分耦合后与第三部分以一大于90度的夹角相连，则光束被耦合时耦合率高，可达到减少光损耗和易于制造的目的；多端输入单端输出，使得光束出射时无偏差光损耗且易于制造。
为实现四种光盘的读取/记录，光源模组可有第一、第二两种不同的结构，第二和第三实施方式均可用于四种光盘的读取/记录。
请参看图4，其为本发明光源模组第二实施方式，该第一结构的光源模组包括四光源可用于兼容CD、DVD、Blu-ray Disc和HD-DVD四种光盘。
本实施方式的光源模组结构基本上与第一种实施方式中用于CD、DVD、Blu-ray Disc三种光盘的光源模组结构相似，其不同之处有三处第一，沿第一实施方式中三光源的线性排布方向另设置一光源20d，其可产生用于HD-DVD的430nm的光束。第二，对应于上述光源20d，光波导管54部分另设置一入射部分50d以及相应的链接部分51b。第三，光波导管54组成部分的耦合方式，入射部分50a与50b耦合，耦合后与链接部分51a相连；链接部分51a再与入射部分50c耦合，耦合后与链接部分51b相连；最后链接部分51b与入射部分50d耦合，耦合后与出射部分52相连。出射部分52的出射端与准直透镜7相对应，这样任何一光源产生的光束最后均能从出射部分52的出射端(图未示)出射，出射的光束被准直透镜7校正。
当读取/记录CD规格的光盘时，光源20a产生780nm的光束(图未示)，该光束进入入射部分50a，然后通过耦合进入链接部分51a，再通过耦合进入链接部分51b，再通过耦合进入出射部分52，最后从出射部分52的出射端出射。出射后该光束进入准直透镜7，被该准直透镜校正以便进入其后的共同光路。
当读取/记录DVD规格的光盘时，光源20b产生650nm的光束(图未示)，该光束进入入射部分50b，然后通过耦合进入链接部分51a，再通过耦合进入链接部分51b，再通过耦合进入出射部分52，最后从出射部分52的出射端出射。出射后该光束进入准直透镜7，被该准直透镜校正以便进入其后的共同光路。
当读取/记录Blu-ray Disc规格的光盘时，光源20c产生405nm的光束(图未示)，该光束进入入射部分50c，然后通过耦合进入链接部分51b，再通过耦合进入出射部分52，最后从出射部分52的出射端出射。出射后该光束进入准直透镜7，被该准直透镜校正以便进入其后的共同光路。
当读取/记录HD-DVD规格的光盘时，光源20d产生430nm的光束(图未示)，该光束进入入射部分50d，然后通过耦合进入出射部分52，最后从出射部分52的出射端出射。出射后该光束进入准直透镜7，被该准直透镜校正以便进入其后的共同光路。
本实施方式可实现CD、DVD、Blu-ray Disc和HD-DVD四种光盘使用共用光路进行读取/记录，即用一光驱可读取/记录上述四种光盘。
为读取/记录CD、DVD、Blu-ray Disc和HD-DVD四种光盘，光源模组可以有另一种结构。
请参看图5，其为本发明光源模组的第三实施方式，该第二结构的光源模组包括四光源可用于兼容CD、DVD、Blu-ray Disc和HD-DVD四种光盘。
本实施方式的光源模组结构与第二实施方式的光源模组结构相比对，除光波导管64部分的结构与耦合方式不同外，其它部分均相同。不同之处在于入射部分60a与60b耦合，耦合后与链接部分61a相连；入射部分60c与60d耦合，耦合后与链接部分61b相连；链接部分61a与61b再耦合，耦合后与出射部分62相连。出射部分52的出射端(图未示)与准直透镜7相对应，这样任何一光源产生的束光最后均能从出射部分62的出射端出射，出射的光束被准直透镜7校正。
当读取/记录CD规格的光盘时，光源30a产生780nm的光束(图未示)，该光束进入入射部分60a，然后通过耦合进入链接部分61a，再通过耦合进入出射部分62，最后从出射部分62的出射端出射。出射后该光束进入准直透镜7，被该准直透镜校正以便进入其后的共同光路。
当读取/记录DVD规格的光盘时，光源30b产生650nm的光束(图未示)，该光束进入入射部分60b，然后通过耦合进入链接部分61a，再通过耦合进入出射部分62，最后从出射部分62的出射端出射。出射后该光束进入准直透镜7，被该准直透镜校正以便进入其后的共同光路。
当读取/记录Blu-ray Disc规格的光盘时，光源30c产生405nm的光束(图未示)，该光束进入入射部分60c，然后通过耦合进入链接部分61b，再通过耦合进入出射部分62，最后从出射部分62的出射端出射。出射后该光束进入准直透镜7，被该准直透镜校正以便进入其后的共同光路。
当读取/记录HD-DVD规格的光盘时，光源30d产生430nm的光束(图未示)，该光束进入入射部分60d，然后通过耦合进入链接部分61b，再通过耦合进入出射部分62，最后从出射部分62的出射端出射。出射后该光束进入准直透镜7，被该准直透镜校正以便进入其后的共同光路。
本实施方式的光源模组的结构及耦合方式同样可实现CD、DVD、Blu-rayDisc和HD-DVD四种光盘使用共用光路进行读取/记录，即用一光驱可读取/记录上述四种光盘。
本发明并不局限于用于三种和四种光盘的读取/记录，可根据需要用于任意多种光盘的读取/记录。
权利要求
1.一种用于多种光盘的光源模组，主要包括至少三光源及一光耦合元件，其中该等光源对应于不同规格的光盘可产生不同波长的光束；该光耦合元件包括一基板及形成于基板中的光波导管，该光波导管进一步包括至少三入射部分和一出射部分，每一入射部分具有与上述光源分别对应的入射端，出射部分具有出射端；上述光源产生的光束均可从其所对应的入射端进入，并从上述出射部分出射；其特征在于上述光波导管的每两部分可耦合并形成一输出部分，该两部分的任一部分与该输出部分的夹角大于90度。
2.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于该输出部分为二入射部分耦合后所形成。
3.如权利要求2所述的光源模组，其特征在于该输出部分与另一入射部分耦合。
4.如权利要求3所述的光源模组，其特征在于该输出部分与另一入射部分耦合后所形成的输出部分为出射部分。
5.如权利要求3所述的光源模组，其特征在于该输出部分与另一入射部分耦合后所形成的输出部分与另一入射部分耦合，其形成的输出部分为出射部分。
6.如权利要求2所述的光源模组，其特征在于该输出部分至少有两个，分别由二入射部分耦合而成，该二输出部分相耦合，其耦合所形成的输出部分为出射部分。
7.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于二该入射部分的入射端与出射部分的出射端至少其中一者为球面。
8.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于该入射部分的入射端与出射部分的出射端至少其中一者为非球面。
9.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于该光波导管的管壁镀有一层高反射膜。
全文摘要
本发明涉及一种可适用于多种光盘的光源模组，主要包括至少三光源及一光耦合元件，其中该等光源对应于不同规格的光盘可产生不同波长的光束；该光耦合元件包括一基板及形成于基板中的光波导管，该光波导管进一步包括至少三入射部分和一出射部分，每一入射部分具有与上述光源分别对应的入射端，出射部分具有出射端。上述光源产生的光束均可从其所对应的入射端进入，并从上述出射部分出射。上述光波导管的每两部分可耦合并形成一输出部分，该两部分的任一部分与该输出部分的夹角大于90度。本发明具有光损耗小，易于制造的优点。
文档编号G11B7/125GK1787090SQ20041007745
公开日2006年6月14日 申请日期2004年12月11日 优先权日2004年12月11日
发明者张仁淙 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司