专利名称：能够有选择地读取多个光盘的光拾取系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光拾取系统，更具体地涉及一种能读取装在盘架上的多个光盘的改进的光拾取系统。
在
图1中，示出了一种用于再生存储在交替地装在盘架上的薄厚光盘上的信息信号的光学头100，其中每个光盘具有一相应的记录表面，这在一悬而未决的共有申请(美国申请号08/706305，题为“多焦点光拾取系统”)中作了公开，它在此作为参考。光学头100包括用于生成一光束的光源116、带有一表面的分束器106、一准直透镜108、具有第一部分111和第二部分113的光学装置110、一柱面透镜104和一带有多个光电单元的检测器102。
在系统100中，当具有厚度例如为0.6mm的薄型光盘115被装在盘架上时，经过光学装置110的第二部分113的光用于从该薄型光盘115的记录表面112再生信息信号。在此情况下，从光源116(例如一激光二极管)发出的光束在经过分束器106的表面被部分反射以后，经准直透镜108准直，然后进入到光学装置110。在这种情况下，光学装置110的第二部分113的作用为一个物镜，即把准直过的平行光束聚焦到薄型光盘115的记录表面112上。从记录表面112反射的光束首先透射通过光学装置110再通过准直透镜108，然后部分地透过分束器106，以聚焦到检测器102上，其中分束器106位于准直透镜108与检测器102之间。分光106的表面能够部分地反射及部分地透射照射到其上的光束。透过分束器106的光束在经过柱面透镜104之后变成象散的，由此使得检测器102能用象散方法从薄型光盘115的记录表面读取信息信号，例如聚焦误差信号。柱面透镜104位于分束器106与检测器102之间。
或者，当厚度为例如1.2mm的厚型光盘117装到盘架上时，经过光学装置110的第一部分111的光用于从厚型光盘117的记录表面114上再生信息信号，其中信息信号在从记录表面114反射及透射经过光学装置110的第一部分111、准直透镜108、分束器106及柱面透镜104之后在检测器102处被读取。在此情况下，光学装置的第一部分111象薄型光盘装置的第二部分113一样，起物镜的作用，即将经过其的平行光束聚焦到厚型光盘117的记录表面114上。
上述光学头100的缺点之一为其尺寸大，这是由于使用了光学装置110，这又要求准直透镜108将来自分束器106的光束变为平行的，由此使光学头100体积庞大、结构复杂。
另外，已有的光学装置110的复杂结构使得它的制造工艺复杂。
因此，本发明的的主要目的是提供一种改进的光拾取系统，其结构简单，但仍然能够读取多个具有不同厚度的光盘。
根据本发明，提供了一种光拾取系统，能有选择地读取装在盘架上的N个光盘之一，其中每个光盘具有一记录表面，并且与其它光盘厚度不同，N是一正整数，该光拾取系统包括用于生成多个光束的光源，其中各光束用于与其相对应的预定厚度的装载的光盘；光学装置，包括多个部分，其中该光学装置的一个部分部分地反射相应的光束到装载的光盘的记录表面上，而该光学装置的其余部分则完全地透射照射到其上的光束；一个物镜，用于将光学装置的相应部分反射的光束聚焦到装载的光盘的记录表面上；一柱面透镜，用于将光束变为象散的，其中的光束从装入的光盘的记录表面上通过物镜和光学装置反射的，且经过该柱面透镜；及一个检测器，用来检测入射到其上的光束的强度，由此使得该光拾取系统能从装入的光盘的记录表面读取信息信号。
本发明的上述及其它目的和优点当结合附图从下面的优选实施例的说明中的将变得更为清楚，其中图1表示已有技术的光学头的示意性侧视图2示出利用本发明的分束器的一个光拾取系统的侧视图；图3表示当薄型光盘装入盘架上时，图2所示的分束器和物镜的详细结构图；图4A-4C举例说明当薄型光盘装入到盘架上时，在检测器的接收表面上形成的光束点；图5提供了当厚型光盘装入到盘架上时，图2所示的分束器和物镜的详细结构图；及图6A-6C描述了当厚型光盘装入到盘架上时，在检测器的接收表面上形成的光束点。
在图2-6中说明了根据本发明的优选实施例的光拾取系统及在检测表面上形成的光束点的多种视图。
如图2所示，根据本发明的光拾取系统200包括一个光源202，例如一个波长可调的半导体激光器，用于有选择地生成第一或第二光束，这二个光束具有相互不同的波长，第一光束波长为λ1，第二光束波长为λ2；还包括一分束器220、一物镜230、一柱面透镜250和带有多个接收表面的检测器240。
在系统200中，若光盘215、217之一被选择装到盘架上，光源202就根据所选的光盘的厚度生成第一或第二光束。从光源202发出的所选的光束在从分束器202的表面反射以后进入物镜230，该分束器220部分地反射及部分地透射照射到其上的光束，其中分束器220的表面设置得相对于由检测器240的中点和物镜230的焦点所形成的光轴倾斜一预定的角度。最好该预定的角度是45°。检测器240放置在相对于物镜230来说在所选择的光盘的对面。物镜230将由分束器220反射的光束聚焦到所选择的光盘的记录表面上，并且使所选择的光盘所反射的光束首先部分地透过分束器220再透过柱面透镜250之后，将所选择的光束聚焦到检测器240上。由选择的光盘反射的选择的光束，在经过物镜230和分束器220之后，通过柱面透镜250而变为象散的，由此使检测器240通过象散方法可读取选择的光盘的记录表面上的信息信号。
在图3中，示出了当将薄型光盘(例如厚度为0.6mm)215装入到盘架上时，图2所示的分束器220和物镜230的详细结构。
在再生记录在薄型光盘215的记录表面212上的信息信号时，光源202生成具有第一波长λ1的第一光束。在图3中，实线代表照射到分束器220的第一部分222的第一光束的光路，点划线则代表照射到分束器220的第二部分224上的第二光束的光路。在此情况下，分束器220包括一个对于光源202发出的光束透明的基底225、第一和第二部分222、224，其中第一部分222的形状为环形盘，包绕着盘型的第二部分224。第一部分222的反射表面涂覆有能只部分地反射由光源202发出的第一光束的第一介质膜，而第二部分224的反射表面涂覆有能够只部分地反射具有第二波长λ2的第二光束的第二介质膜，而完全地透射照射到其上的其它光束。应当注意的是，每个介质膜均可以由多层构成，其中多层介质膜可通过将高折射率层和低折射率层交替放置并且每层的厚度为波长的1/4来构成。第一部分222部分地将只有第一波长λ1的第一光束反射到物镜230，并将具有不同波长的其它的全部光束透射出去。物镜230包括第一部分232和第二部分234，其中第一部分232的数值孔径比第二部分234的大。另外，物镜230的第一部分232设计用于将入射到其上的光束聚焦到薄型光盘215的记录表面212上。由第一部分222反射的第一光束通过物镜230的第一部分232聚焦到光盘215的记录表面212上。由于照射到分束器220的第二部分224的第一光束全部从其透射，因此不能用于读取薄型光盘215的记录表面212上的信息信号。物镜230的第一部分232将记录表面212反射的光束聚焦到检测器240，其中该光束在透射通过物镜230之后，进一步透过分束器220的第一部分222和柱面透镜250，二者以该顺序都位于物镜230和检测器240之间，然后光束聚焦到检测器240上。
在图4A-4C中，举例示出了当薄型光盘215装入到盘架上时在检测器240的接收表面241、242、243、244上形成的光束点。
当薄型光盘215从物镜230的第一部分232的焦点向物镜230移动时，圆环形状的第一光束以如图4A所示的垂直伸长形状照射到各四分之一接收表面241、242、243、244上，其中光束点245的尺寸代表照射到其上的第一光束的强度。因而，在接收表面241和243上的光束强度变大，而接收表面242和244上的光束强度变小。通过从接收表面242和244上的强度之和减去接收表面241和243上的强度之和就可得到聚焦误差信号，由此使一信号检测单元(未示出)生成一得聚焦误差信号，该信号幅值为代表上述减法结果的一个正值。当薄型光盘215准确地定位到物镜230的第一部分232的焦点处时，第一光束如图4B所示的那样以圆环形状照射到各四分之一接收表面241、242、243和244上。四分之一接收表面241、242、243、244上的光束强度互相相等，信号检测单元(未示出)产生幅值为0的聚焦误差信号。当薄型光盘215从物镜230的焦点处进一步移动而远离物镜230的第一部分232时，圆环形的第一光束如图4C所示那样以水平伸长形状照射到四分之一接收表面241、242、243、244上。接收表面241和243上的光束强度比接收表面242和244上的光束强度小，信号检测单元产生幅度为负值的聚焦误差信号，该负幅度值代表从接收表面242和244上的光束强度之和减去收表面241和243上的光束强度之和而得到的结果。
另一方面，在再生记录在厚型光盘217(例如厚度为1.2mm)的记录表面214上的信息信号时，光源202产生具有第二波长λ2的第二光束。在图5中，实线表示照射到分束器220的第二部分224上的第二光束的光路，而点划线则表示照射到分束器220的第一部分222上的第二光束。在此情况下，分束器220的第二部分224的反射表面部分地将具有第二波长λ2的第二光束反射到物镜230的第二部分234上，而透过照射到其上的具有其它波长的全部光束，其中照射到第一部分222的反射表面上的第二光束不用于读取厚型光盘217的记录表面214上的信息信号，因为照射到第一部分222的反射表面上的第二光束无反射地全部通过它。从分束器220的第二部分224反射的第二光束照射到物镜230的第二部分234上，物镜230用于将照射到其上的光束聚焦到厚型光盘217的记录表面214上。物镜230的第二部分234将厚型光盘217的记录表面214反射的第二光束聚焦到检测器240，其中第二光束在透过物镜230之后，在照射到检测器240上之前进一步透过分束器220的第二部分224及柱面透镜250。
在图6A-6C中，举例示出了当厚型光盘217装入到盘架上时在检测器240的接收表面214、242、243、244上形成的光束点。
当厚型光盘217从物镜230的第二部分234的焦点向物镜230移动时，第二光束以如图6A所示的垂直伸长形状照射到四分之一接收表面241、242、243、244上，其中光束点245的尺寸代表照射到其上的第二光束的强度。接收表面241和243上的光束强度变得比接收表面242和244上的光束强度要大。通过从接收表面242和244上的强度之和中减去接收表面241和243上的强度之和就可得到聚焦误差信号，信号检测单元(未示出)产生一聚焦误差信号，该信号的幅值为正值，代表上述减法的结果。当厚型光盘217被准确地定位到物镜230的第二部分234的焦点处时，第二光束如图6B所示那样以圆盘形状照射到四分之一接收表面241、242、243、244上。四分之一表面241、242、243、244上的光束强度相互相等，信号检测单元(未示出)生成0幅度的聚焦误差信号。当厚型光盘217从物镜230的焦点进一步移动远离物镜230的第二部分234时，第二光束以如图6C所示的水平伸长形状照射到四分之一接收表面241、242、243、244上。接收表面241和243上的光束强度比接收表面242和244上的光束强度要小，信号检测单元生成幅度为负值的聚焦误差信息，该幅值表示从接收表面242和244上的光束强度之和减去接收表面241和243上的光束强度之和的减法结果。
与已有技术的光学头100相比，本发明的光拾取系统200结构简单，其尺寸显著减小，具有更少的元件，减去了已有技术的光学头100中的光学装置110。
虽然本发明已就具有能够有选择地生成两种光束中一种的光源的光拾取系统做了说明，其中每个光束具有相互不同的波长，因此能够选择性地读取记录在或薄或厚的光盘上的信息，上述的想法还可以扩展到用于薄、厚型光盘的一光拾取系统，其使用例如能有选择地生成P和S偏振的光源。
尽管本发明已参考实施例做了说明，在不脱离本发明的精神和范围的条件下还可以作出各种修改和变化，如后权利要求中所限定的范围。
权利要求
1.一种光拾取系统，能有选择地读取装载在盘架上的N个光盘之一，其中每个光盘具有一记录表面，并且与其它光盘厚度不同，N是正整数，该光拾取系统包括用于生成多个光束的装置，其中各光束之一用于与其相对应的预定厚度的装载的光盘；及光学装置，包括多个部分，其中该光学装置的一个部分部分地反射相应的光束到装载的光盘的记录表面上，而该光学装置的其余部分完全地透射照射到其上的光束。
2.根据权利要求1的光拾取系统，还包括将光学装置的相应部分所反射的光束聚焦到装载的光盘的记录表面上的装置。
3.根据权利要求2的光拾取系统，还包括用于检测入射到其上的光束的强度的装置。
4.根据权利要求3的光拾取系统，其中的光学装置设置得与相对于由检测装置的中点和聚焦装置的焦点形成的光轴呈预定的角度倾斜。
5.根据权利要求4的光拾取系统，其中该预定的角度为45°。
6.根据权利要求4的光拾取系统，还包括用于将通过的光束变为象散光的柱面透镜。
7.根据权利要求3的光拾取系统，其中所述的检测装置具有一组四分之一的接收表面。
8.根据权利要求3的光拾取系统，其中从装载的光盘的记录表面反射的光束通过光学装置的相应部分到达检测装置以由此使该光拾取系统能从装载的光盘的记录表面读取信息信号。
9.根据权利要求3的光拾取系统，其中该光学装置位于物镜和检测装置之间。
10.根据权利要求2的光拾取系统，其中所述的N为2。
11.根据权利要求10的光拾取系统，其中聚焦装置包括第一和第二部分。
12.根据权利要求11的光拾取系统，其中若装载的光盘的厚度为0.6mm，则光学装置的相应部分是环形盘。
13.根据权利要求12的光拾取系统，其中经过光学装置的相应部分的光束照射到聚焦装置的第一部分上。
14.根据权利要求13的光拾取系统，其中聚焦装置的第一部分将照射到其上的光束聚焦到装载的0.6mm的光盘上。
全文摘要
一种光拾取系统,用于从装载在盘架上的一对光盘中有选择地检测信息信号,各光盘可能具有不同的厚度。该光拾取系统包括用来产生第一和第二光束的光源,其中第一、第二光束具有相互不同的波长λ
文档编号G11B7/00GK1173703SQ9711507
公开日1998年2月18日 申请日期1997年7月31日 优先权日1996年7月31日
发明者崔良吾 申请人:大宇电子株式会社