专利名称：具有监视器光电检测器的光学拾取器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学拾取器，更具体地说，涉及一种具有控制从光源输出的光能的监视器光电检测器的光学拾取器。
背景技术：
用于CD家族光盘(以后称为CDs)或DVD家族光盘(以后称为DVDs)的记录装置，为了将数据记录在光盘上，利用物镜，将从作为光学拾取器的光源的激光二极管发出的激光光束聚焦在光盘上。为了精确地记录，这种记录装置必需保持适当的光能，并将光源的输出调整至作为记录算法的写策略上。
在光学拾取器中，用于控制光源输出的一种零件为监视器光电检测器(也称为前端光电检测器)。
一般，光学拾取器利用光束分离器，分离射在物镜上的光束，使分离的光束入射在监视器光电检测器上，并利用入射在监视器光电检测器上的光强，控制从用于CD或DVD的光源发出的光能。
光电检测器与一个放大电路连接，使与通过光电转换和输出所接收到的光强成比例地产生的电流信号被放大一个预先确定的增益。换句话说，光电检测器可以设定具有一个特定的增益。
因此，在利用一个监视器光电检测器控制从光学拾取器的多个光源输出的光能的情况下，可以降低制造光学拾取器的制造成本，和可以容易地将光学拾取器放置在一个小的空间中。然而，由于下列原因，很难利用一个监视器光电检测器，同时控制从用于CD的光源和用于DVD的光源输出的光能。
由于CD的光能与DVD的光能有很大的不同，因此当设定监视器光电检测器具有恒定的增益时，很难完全保证可以检测到从用于CD的光源发出的光的光强，和以用于DVD的光源发出的光的光强的动态范围。例如，由于CD的记录光能与DVD的记录光能有很大的不同，因此当在CD上记录数据时，入射在监视器光电检测器上的光强，与当在DVD上记录数据时，入射在监视器光电检测器上的光强有很大的不同。这样，CD的光能和DVD的光能中的一个光能，可能超出监视器光电检测器的可检测范围之外。结果，难以控制光能来得到CD和DVD的记录光能。
另外，速度因子越高，记录装置需要的记录光能越大。因此，当调节入射在物镜上的光强，以满足高速记录的光能需要时，与监视器光电检测器的增益比较，入射在监视器光电检测器上的光强可能较小或较大。
另外，由于从光源(即半导体激光)发出的，和向着监视器光电检测器前进的光束具有高斯光束的轮廓；而且监视器光电检测器的有效的光接收区域的尺寸，比由监视器光电检测器上形成的光束的尺寸小，因此，在控制高速记录过程中，光学零件，特别是光源的偏移或倾斜，对入射在监视器光电检测器上的光强有很大影响。结果，难以适当地控制光能。换句话说，由于监视器光电检测器的有效的光接收区域的尺寸，比入射光束的尺寸小，因此，由于入射光束的倾斜，可使检测信号可以大大地改变。
发明内容
本发明提供了一种可以适当地控制从光源输出的光能的光学拾取器。
根据本发明的一个方面，提供了一种利用物镜使从光源发出的光聚焦，在记录介质的记录表面上形成一个光点，和利用光进行记录和/或再现工作的光学拾取器，该光学拾取器包括一个光学元件；它安装在用于接收和检测从光源发出的光的一部分的监视器光电检测器的前面，以控制从光源输出的光能和调节光强、光束轮廓和入射在监视器光电检测器上的光的前进方向中的至少一种因素。
最好，该光学元件为一个全息元件。
该光学元件用于减小入射光的光强。该光源包括多个发射不同波长的光束的光源，并且该光学元件的透射率根据入射光的波长而变化。
该光学元件调节入射光的发散和汇合。
该光学元件可确定入射光的形状。该光学元件可调节+第一级或-第一级光束的方向。
最好，从光源发出的光的一部分被光学通路改变装置分离，然后向着监视器光电检测器前进。
光学通路改变装置为立方体式光束分离器，平板式光束分离器或楔形光束分离器中的一种。
该光学元件与光学通路改变装置形成一体，或与光学通路改变装置分开。
最好，记录介质为CD家族光盘和DVD家族光盘。
通过参照附图对示例性实施例的详细说明，将可以更了解本发明的上述和其他特点和优点。其中图1为根据本发明的光学拾取器的一个实施例的示意图；图2为根据本发明的，使用一个平板式光束分离器作为光学通路改变装置的光学拾取器的一个实施例的示意图；图3为根据本发明的、使用一个楔形光束分离器作为光学通路改变装置的光学拾取器的另一个实施例的示意图；图4为作为发散或汇合入射光束的透镜的一个全息元件的全息形的示意性平面图；图5为可以决定入射光束形状的一个全息元件的全息形的平面图；知图6为可以调节+第一级或-第一级光束的方向的一个全息元件的全息形的平面图。
具体实施例方式
图1表示根据本发明的一个实施例的光学拾取器的光学结构。参见图1可看出，该光学拾取器包括一个光源10，一个物镜35，一个光学通路改变装置20，一个主光电检测器39，一个监视器光电检测器45和一个光学元件40。物镜35使从光源10发出的光束聚焦，在记录介质1的记录表面1a上形成一个光点。光学通路改变装置20改变入射光束的前进通路。主光电检测器39接收从记录介质1的记录表面1a反射出来的光束，以检测数据信号和/或误差信号。监视器光电检测器45控制从光源10输出的光能。光学元件40安装在监视器光电检测器45的前面。
光源10可以为单一一个光源或发射不同波长的光束的一个光源。
例如，根据本发明的光学拾取器可以使用发射波长为650nm的光束的单一一个光源作为光源10，使该光学拾取器只用于DVD，或与DVD和CD兼容；即利用该光学拾取器将数据记录在DVD上和/或从DVD上再现数据，与从CD上再现数据。根据本发明的光学拾取器还可使用发射波长为780nm的光束的单一一个光源作为光源10，使该光学拾取器可以用来将数据记录在CD上，和/或从CD上再现数据。另一种方案是，该光学拾取器可以包括发射波长为780nm，适用于CD的光束，与发射波长为650nm，适用于DVD的光束的两个光源；使得可以利用该光学拾取器从DVD上再现数据和将数据记录在CD上，和/或从CD上再现数据；或者将数据记录在DVD和CD上，和/或从DVD与CD上再现数据。
在光源10为两个的情况下，最好该光学拾取器包括具有外壳的一个光源组件(称为TWIN-LD)，在该组件中，分别发射波长为650nm，适用于DVD的光束，和发射波长为780nm，适用于CD的光束的两个光源形成一个体。然而，光源10可以为两个单独的光源。在这种情况下，最好该光学拾取器还包括一个光学通路改变装置(没有示出)。该光学通路改变装置可将从两个光源发出的任何光束入射在光学通路改变装置20上。
光学通路改变装置20使从光源10发出的光束向着记录介质1前进，改变从记录介质1反射出来的光束的光学通路，使反射的光束向着主光电检测器39前进，并将从光源10发出的一部分光束分离，使分离的光束向着监视器光电检测器45前进。
例如，如图1所示，光学通路改变装置20向着记录介质1反射从光源10发出的光束，使从记录介质1反射出来的光束透过，向着主光电检测器39前进；并使从光源10发出的光束的一部分透过，向着安装在光学通路改变装置20一侧的监视器光电检测器45前进。
如图1所示，光学通路改变装置20可以为一个立方体式光束分离器21。另外，如图2和图3所示，光学通路改变装置20可以为平板式光束分离器25或楔形光束分离器27。
参见图3可看出，当使用楔形光束分离器27作为光学通路改变装置20时，最好，该光学拾取器包括一个全息光学组件15，光源和主光电检测器在该组件中形成一个模块。换句话说，如图1所示，最好包括一个650nm波长的全息光学组件和/或一个780nm波长的全息光学组件以代替分开的光源10和主光电检测器39。全息光学组件15是技术上众所周知的，因此这里不作说明。
监视器光电检测器45放置在光学通路改变装置20的一侧，使该监视器光检测器45接收和检测从光源10发出的一部分光束。监视器光电检测器45的检测信号反馈至驱动光源10的驱动器，并用来控制光源10的光能。
最好，光学元件40调节光强，光束轮廓、和入射在监视器光电检测器45上的光束前进方向的至少一种因素。该光学元件40可以为一个全息元件。
在根据本发明的光学拾取器中，光学元件40可以与光学通路改变装置20形成一体，或可以与光学通路改变装置20分开。
在图1中，标号31表示将从光源10发出的发散的光束改变成平行光束的准直透镜；而标号37表示将在主光电检测器39上形成的光点尺寸放大的一个检测透镜。在根据本发明的光学拾取器，按照散光方法检测聚焦误差信号的情况下，检测透镜37可以作为散光透镜工作。
下面将说明光学元件40的各种实施例。
例如，在根据本发明的光学拾取器包括发射不同波长的光束的两个光源(即用于DVD的光源和用于CD的光源)作为光源10的情况下，最好，光学元件40的透射率对于CD所使用的光束和用于DVD的光束不相同。
在这种情况下，即使当监视器光电检测器45的增益为常数时，也可以适当地控制CD和DVD所必需的光能。换句话说，在根据本发明的光学拾取器用于将数据记录在CD和DVD上，和/或从CD与DVD再现数据的情况下，用于DVD的记录光能比用于CD的记录光能大。这样，如果光学元件40对于DVD所使用的光束的透射率低，而对于CD所使用的光束的透射率较高，则监视器光电检测器45所接收的CD和DVD所用的光束的光强可以处在可检测的范围内。因此，可以适当地控制DVD和CD的光源的记录光能。
如上所述，在包括发射不同波长的光束的两个光源，和根据波长，光学元件40具有对光束不同的透射率，使监视器光电检测器45可以适当地控制从两个光源输出的光能的情况下，根据本发明的光学拾取器可以在密度较低的记录介质(即CD)上记录数据，和在密度较高的记录介质(即DVD)上记录数据。
通过形成全息元件的台阶式全息形，同时适当设计台阶图形的高度，可以根据入射光束的波长调节透射率。在全息元件的技术领域中众所周知，全息元件的光透射率取决于台阶式全息形的台阶高度和台阶数目；并且全息元件的透射率取决于入射光的波长。因此，这种技术的详细情况不在这里说明和表示。
不论光源10为单一光源或两个光源，如果监视器光电检测器45只在一个时间控制从一个光源输出的光能，并且光学元件40调节向着监视器光电检测器45前进的光的光强；则在高速记录过程中，可以不需改变光学通路改变装置20的技术特性，即可以适当地控制从光源10输出的光能。
换句话说，由于用作光学通路改变装置20的光束分离器21或25具有相当高的透射率，能够将从光源10发出的光向着记录介质1反射，并可使从记录介质1上反射出来的光透过，向着主光电检测器39前进；因此，通过光学通路改变装置20向着监视器光电检测器45前进的光的光强非常大。
因此，如果设定监视器光电检测器45的增益，使得可以在低速记录过程中检测从光源10输出的光能，则可以增加用于高速记录的、从光源10输出的光能。然后，光强在可检测范围以外的光入射在监视器光电检测器45上，因此，很难正确地检测从光源10输出的光能。
然而，如在本发明中一样，当为了调节(最后是减少)向着监视器光电检测器45前进的光强，而将光学元件40安装在光学通路改变装置20和监视器光电检测器45之间时，可以在高速记录过程中，不需改变光学通路改变装置20的技术特性、即可以适当地控制从光源10输出的光能。
如上所述，在根据本发明的光学拾取器中，光学元件40可以调节光束轮廓和入射光的前进方向。
图4～图6为在根据本发明的光学拾取器中，可以用作光学元件40的一个全息元件的全息形的实施例图。图4示意性地表示可以作为能使入射光透过或汇合的透镜的一个全息元件的全息形。图5示意性地表示可使入射光束成形的一个全息元件的全息形。图6示意性地表示可以调节+第一级或-第一级光束的方向的一个全息元件的全息形。
当使用一个具有如图4所示的全息形和能作为透镜工作的全息元件作为光学元件40时，与先前技术比较，可以减小向着监视器光电检测器45前进的光束的尺寸，使监视器光电检测器45可以接收具有足够光强的光。图1表示利用光学元件40减小光束尺寸的一个例子。
如上所述，向着监视器光电检测器45前进的光束尺寸减小时，即使在控制高速记录过程中，光学零件(特别是光源10)偏移或倾斜被监视器光电检测器45接收的光的光强几乎没有变化。这样，可以正确地控制从光源10输出的光能。
如图5所示，当使用具有能够使光束成形的全息形的全息元件作为光学元件40时，该全息元件可以使被监视器光电检测器45接收的光形成规定的形状，并因此可形成使光强分布几乎均匀的光束轮廓。这样，由于在控制高速记录过程中，光学零件(特别是光源10)的偏离或倾斜，不会对监视器光电检测器45接收的光强有大的影响，因此，可以正确地控制从光源10输出的光能。
还可以使用具有图4和图5所示的全息形混合的全息形的全息元件作为光学元件40。
如参照图4和图5所述那样，当包括通过调节入射光的发散和汇合和使光束成形来调节光束的轮廓的光学元件40时，在控制高速记录的过程中，光学零件(特别是光源10)的偏离或倾斜，不会对监视器光电检测器45接收的光强有大的影响。因此，可以正确控制光源10输出的光能。
如图6所示，当使用具有能使衍射光束前进方向倾斜的全息形的全息元件作为光学元件40时，与限制相适应，该监视器光电检测器45可以放置在一个细长的空间中，这对于形成一个细长的光学拾取器结构是有利的。
如上所述，在根据本发明的光学拾取器中使用的光学元件40，可以实行针对图4～图6所述的调节入射光的光强的功能，和调节光束轮廓与光的前进方向的功能中的至少一个功能。
因此，在根据本发明的光学拾取器使用必要时能实行适当的功能的光学元件40的情况下，可以利用监视器光电检测器45，正确地控制从光源10输出的光能。
由于根据本发明的光学拾取器包括一个安装在监视器光电检测器前面的，并可调节光强，光束轮廓和入射光前进方向中至少一个因素的光学元件，因此，可以根据光源的条件，利用监视器光电检测器控制从光源输出的光能。
特别是，当光学元件的透射率根据入射光的波长变化时，可以使用一个监视器光电检测器控制CD的光能和DVD的光能。
另外，在光学元件用以减小入射光的光强的情况下，当为了高速记录而增加记录光能时，也可以利用监视器光电检测器正确控制从光源输出的光能。
另外，如果调节光束轮廓，则在控制高速记录的过程中，监视器光电检测器所接收的光强不会受到光学零件(特别是光源)偏离或倾斜的很大影响。因此，可以正确地控制光源输出的光能。
可以利用根据本发明的光学拾取器，将数据记录在CD家族光盘和/或DVD家族光盘上，和/或从上述二种光盘上再现数据。
根据本发明的光学拾取器不是仅限于上述的实施例。在不偏离由下述权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，可以作各种改进。例如，根据本发明的光学拾取器可以包括一个用于调节在监视器光电检测器前面的光的光学元件，利用各种方法改进整个光学结构。因此，本发明的真正的技术范围由所附权利要求书确定。
权利要求
1.一种利用物镜使从光源发出的光聚焦，在记录介质的记录表面上形成一个光点，和利用光进行记录和/或再现工作的光学拾取器，该光学拾取器包括一个光学元件；它安装在用于接收和检测从光源发出的光的一部分的监视器光电检测器的前面，以控制从光源输出的光能和调节光强、光束轮廓和入射在监视器光电检测器上的光的前进方向中的至少一种因素。
2.如权利要求1所述的光学拾取器，其特征为，该光学元件为一个全息元件。
3.如权利要求2所述的光学拾取器，其特征为，该光学元件用于减小入射光的光强。
4.如权利要求2或3所述的光学拾取器，其特征为，该光源包括多个发射不同波长的光束的光源，并且该光学元件的透射率根据入射光的波长而变化。
5.如权利要求2或3所述的光学拾取器，其特征为，该光学元件调节入射光的发散和汇合。
6.如权利要求2、3或5所述的光学拾取器，其特征为，该光学元件确定入射光的形状。
7.如权利要求2或3所述的光学拾取器，其特征为，该光学元件可调节+第一级或-第一级光束的方向。
8.如权利要求1～3中任何一条所述的光学拾取器，其特征为，从光源发出的光的一部分被光学通路改变装置分离，然后向着监视器光电检测器前进。
9.如权利要求8所述的光学拾取器，其特征为，光学通路改变装置为立方体式光束分离器，平板式光束分离器和楔形光束分离器中的一种。
10.如权利要求8所述的光学拾取器，其特征为，该光学元件与光学通路改变装置形成一体，或与光学通路改变装置分开。
11.如权利要求1～3中任何一条所述的光学拾取器，其特征为，记录介质为CD家族光盘和DVD家族光盘。
全文摘要
一利用物镜使从光源发出的光聚焦，在记录介质的记录表面上形成一个光点，和利用光进行记录和/或再现工作的光学拾取器，该光学拾取器包括一个光学元件；它安装在用于接收和检测从光源发出的光的一部分的监视器光电检测器的前面，以控制从光源输出的光能和调节光强、光束轮廓和入射在监视器光电检测器上的光的前进方向中的至少一种因素。因此，由于该光学拾取器包括一个安装在监视器光电检测器前面，并可调节光强，光束轮廓和入射光的前进方向中的至少一个因素的光学元件，因此，可以根据光源的条件，利用监视器光电检测器正确地控制从光源输出的光能。
文档编号G11B7/00GK1467714SQ03123619
公开日2004年1月14日 申请日期2003年5月13日 优先权日2002年6月20日
发明者李东烈, 曹溶晙, 成平庸, 尹宁国, 金建洙, 朴宣默 申请人:三星电子株式会社