专利名称：使用两个波长光源组件的光学拾取器和校正位置差的方法
技术领域：
本发明涉及一种光学拾取器，更具体地说，涉及使用两个波长光源组件的一种光学拾取器，在该组件中，发射不同波长的光的两个光源组合成一个单一的部件；另外还涉及一种校正不同光束之间的光学位置差的方法。
背景技术：
一般，DVD-CD兼容的光学拾取器设计成具有两个分开的DVD和CD光源。这样产生的问题是，光学系统的结构更复杂，并且由于需要组成能最好地适应DVD和CD特性的光学透镜和安装两个光源，因此安装空间受到限制。
近年来开发了一种称为TWIN-LD的光源组件，它是将作为两个半导体激光芯片(LDs)的，用于发射供DVD和CD使用的不同波长的光的两个光源组合成单一一个部件而构成的。然而，由于这种光源组件在光源之间的位置差较大，因此它只能在供再现用的光学拾取器的一部分中使用，而不能在供记录用的光学拾取器部分中使用。
发明内容
本发明提供了一种具有两个波长光源组件的光学拾取器，该拾取器通过构成一个可以校正光源组件中两个光源之间的位置差的光学系统，而可用于记录以及再现；另外，还提供了一种校正该位置差的方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种光学拾取器，它包括一个光源组件；其中，用于发射不同波长的第一和第二个光束的第一和第二个光源组合成一个部件；一个物镜；它可使第一和第二个光束聚焦，在记录介质的记录表面上形成一个光点；一个光通路改变器；它改变第一和第二个光束沿着它传播的通路；一个光电检测器；它接收通过物镜和光通路改变器进入的第一和第二个光束，并检测信息信号和/或误差信号；和第一个光学元件；它放置在第一和第二个光束沿着它传播的通路上，只作为第一和第二个光束中的一个光束的透镜，用以校正在第一和第二个光源之间，沿着光传播方向的位置差。
该光学拾取器还包括放置在第一和第二个光束沿着它传播的通路上的第二个光学元件，用于使第一和第二个光束的传播光学轴线一致。
第二个光学元件只相对于第一和第二个光束中的一个光束，起到与第一个光学元件互补的透镜的作用。
第二个光学元件放置在光源组件和光通路改变器之间，或光通路改变器和光电检测器之间。
第二个光学元件还可作为光源组件的覆盖玻璃。
另外，第一个光学元件也可使第一和第二个光束的传播光学轴线一致。
最好，第一个光学元件放置在光源组件和光通路改变器之间，或光通路改变器和光电检测器之间。
第一个光学元件也可作为光源组件的覆盖玻璃。
第一个光学元件放置在光通路改变器和物镜之间，并由透射式的偏振光全息图构成。
最好，该光学拾取器还包括第一个光栅，该光栅通过衍射，将第一和第二个光束中的一个光束分裂为至少三个光束，同时可使另一个光束直接透过。
最好，该光学拾取器还包括第二个光栅，该光栅将直接透过第一个光栅的波长的光束分裂为至少三个光束，同时使被第一个光栅衍射和分裂的波长的光束直接透过。
最好，第一个光栅与第二个光栅作成一个整体。
第一和第二个光学元件中至少一个光学元件可与第一个光栅作成一个整体。
光源组件和光电检测器放置成使由光源组件发出的第一和第二个光束透过光通路改变器，并向着记录介质传播；而从记录介质反射出来的第一和第二个光束再被光通路改变器反射，向着光电检测器传播。
另外一种方案是，光源组件和光电检测器放置成使由光源组件发出的第一和第二个光束，被光通路改变器反射，向着记录介质传播；而被记录介质反射出来的第一和第二光束透过光通路改变器，向着光电检测器传播。
最好，该光通路改变器为平板式光束分离器。
平板式光束分离器放置方向应使第一和第二个光束的反射角为45°或更小。
光学拾取器还可包括一个调整透镜，用于调准向着光电检测器传播的第一和第二个光束中的一个光束的散焦。
最好，该调整透镜可起散光透镜作用。
最好，该调整透镜可作为检测透镜。
该光学拾取器还包括一个准直透镜，该透镜放置在光源组件和物镜之间，用于平行校正由光源组件发散地发出的第一和/或第二个光束。
根据本发明的另一个方面提供了在包括发射不同波长的第一和第二个光束的第一和第二个光源组合为单一一个部件的光源组件的光学拾取器中，用于校正第一和第二个光源之间的位置差的方法，该方法包括构成光学拾取器的光学系统，使得可以调准第一个光源发出的第一个光束的散焦；和当由第一和第二个光源发出的光束的传播方向轴线为Z-轴时，通过调整只作为第二个光束的透镜的光学拾取器的第一个光学元件沿着Z-轴的位置，和调准第二个光束的散焦，可校正第一和第二个光源之间沿着Z-轴的第一个位置差。
该方法还包括调整光电检测器的位置，使由第一和第二个光源发出和被光盘反射的第一和第二个光束中的一个光束的光点，可以被接收在光学拾取器的光电检测器的中心上；和为了校正第一和第二个光源之间的第二个位置差，使由第一和第二个光源发出的第一和第二个光束的传播光学轴线互相重合；可调整直接使第一和第二个光束中的一个光束透过，和使另一个光束至少在回转方向和/或Z-轴方向折射二次的第二个光学元件的位置，使另一个光束的光点可以接收在光电检测器的中心上。
该光学拾取器使该光学拾取器使DVD家族的光盘和CD家族的光盘之间有兼容性，并且第一和第二个光束中的一个光束的波长在适合于DVD家族的光盘的红光波长区域内，而另一个光束的波长在适合于CD家族的光盘的接近红外线波长区域内。
通过参照附图对本发明的优选实施例的详细说明，将可以更了解本发明的上述目的和优点。其中
图1示意性地表示采用根据本发明的第一个优选实施例的两个波长光源组件的光学拾取器的光学结构；图2表示沿着代表光束沿其传播的方向的一个轴线(Z-轴)的、图1所示的光源组件中的第一和第二个光源之间的位置差；图3表示在图1所示的光源组件中的第一和第二个光源之间，在x-y平面内的位置差；图4表示当图1所示的第二个光学元件放置在一个光接收器(即在光通路改变器和光电检测器之间)上时，第一和第二个光束的传播；图5表示当图1所示的第二个光学元件放置在透光部分(即在光源组件和光通路改变器之间)上时，第一和第二个光束的传播；图6为图1所示的光栅的第一个实施例；图7为图1所示的光栅的第二个实施例；图8表示在散焦调准以前，在光电检测器中心上所接收到的第一个光束的形状；图9表示在散焦调准后，光电接收器所接收到的第一个光束的形状；图10表示在第一和第二个光源之间在x-y平面内的位置差(dx，dy)校正以前，在光电检测器所处的平面内的第二个光束的位置；图11表示在第一和第二个光源之间，在x-y平面内的位置差(dx，dy)校正后，从光电检测器中心接收到的第二个光束；图12为在散焦调准后，由光电检测器接收到的第二个光束的形状；图13表示根据本发明的第二个优选实施例的光学拾取器的光学结构；图14表示根据本发明的第三个优选实施例的光学拾取器的光学结构；图15表示根据本发明的第四个优选实施例的光学拾取器的光学结构；和图16表示根据本发明的第五个优选实施例的光学拾取器的光学结构。
具体实施例方式
参见图1可看出，根据本发明的第一个实施例的光学拾取器包括一个光源组件10，一个物镜35，一个光通路改变器，一个光电检测器39，和第一个光学元件50。该光源组件中的用于发射第一和第二个光束11a和13a的第一和第二个光源11和13组合成单一一个部件。物镜35用于使第一和第二个光束11a和13a聚焦，在光盘1的记录表面上形成一个光点。光通路改变器用于改变第一和第二个光束11a和13a的行进通路。光电检测器39用于接收被光盘反射出来，和通过物镜35与光通路改变器进入的第一和第二个光束11a与13a；并用于检测信息信号和/或误差信号。第一个光学元件50相对于第一和第二个光束11a和13a中的任何一个光束起透镜的作用，以便可以校正第一和第二个光源11与13之间，沿着光束传播方向的位置差。
另外，当光的传播方向为Z-轴时，根据本发明的光学拾取器最好包括第二个光学元件70。该第二个光学元件可使第一和第二个光束11a和13a沿着同一条光学轴线传播，因此可以补偿由于第一和第二个光源11和13之间在x、y平面内的位置差(dx，dy)造成的第一和第二个光束11a与13a对光学轴线的偏移。
例如，如果根据本发明的光学拾取器在DVD家族(以后称为DVD)中的光盘1a，和CD家族(以后称为CD)中的光盘1b之间有兼容性，则光源组件10可使其第一个光源11发射红色波长区域(例如650纳米(nm))的第一个光束11a，而使第二个光源13发射接近红外线波长区域(例如780nm)的第二个光束13a。即使用DVD的半导体激光芯片作为第一个光源11，而使用CD的半导体激光芯片作为第二个光源13。
如果如图2所示，沿着传播方向的轴为Z-轴，则在光源组件10内的第一和第二个光源11与13之间，沿着Z-轴有一个位置差dZ。
另外，如图3所示，在光源组件10中的第一和第二个光源11与13之间，在x-y平面内存在一个位置差(dx，dy)。在图3中，P1和P2分别表示第一和第二个光源11与13的发光位置。
在图2和图3中，L表示第一和第二个光源11与13之间的距离。在由DVD半导体激光芯片和CD半导体激光芯片组成的TWIN-LD情况下，距离L约为110±10微米(μm)。
同时，图1表示光源组件10和光电检测器39配置成使光源组件10发射的第一和第二个光束11a与13a，透过光通路改变器发射至光盘1；而从光盘1反射出来的第一和第二个光束11a与13a，则由光通路改变器反射至光电检测器39的一个例子。
作为光通路改变器可以使用一个平板式光束分离器33，它以预先确定的比例透射和反射第一和第二个光束11a和13a。最好，将平板式光束分离器33放置成使第一和第二个光束11a和13a的反射角小于45°(例如，为30°)。根据本发明的光学拾取器的其余的光学零件的结构取决于平板式光束分离器33是如何放置的。
平板式光束分离器33的入射/反射角，可以参考其光学特性(例如透射率/反射率)和对光学零件(大部分为细长形式)的放置限制来确定。
在记录装置的情况下，透射率与反射率之比最好为90∶10或10∶90。另外，如果考虑二次光折射，则希望作为P-和S-偏振光束的两个垂直的线性偏振光束的透射率尽可能相同。根据平板式光束分离器的反光表面的涂层特性，当入射角较小时，较容易满足所希望的光谱特性。
这样，当如同根据本发明的平板式光束分离器33一样，将光束分离器放置成使其反射角小于45°时，则在处理细长形式的光学零件的放置限制时，更容易设计平板式光束分离器的涂层。这时，平板式光束分离器33不是必需要放置成使其反射角小于45°。即，可将平板式光束分离器3放置成使其反射角为45°。
另一种方案是，可以使用立方体式光束分离器代替平板式光束分离器33作为光通路改变器。另外，如果如在后述的实施例中那样，第一个光学元件50为透光式的偏振光全息图，则作为光通路改变器，可以使用平板式或立方体式偏振光束分离器，该分离器的镜面可以按预先确定的比例，有选择地透射或反射沿着传播方向的轴线的位置差必需根据偏振状态校正的光束，和透射或反射其余的光束。
第一个光学元件50可以放置在第一和第二个光束11a和13a沿着它行进的通路上，并由一个全息元件构成。该全息元件可使一个光束透过，而其相应的光强可作为另一个光束的透镜。
例如，如果在根据本发明的第一个实施例的可兼容的光学拾取器的整个光学系统上，调准第一个光源11发出的第一个光束11a的散焦，特别是在光接收部分上的散焦，则第一个光学元件50可以校正沿着光束传播轴线的第二个光源13的位置差(相对于传播轴线的第二个光源13对第一个光源11的位置偏移)。
当根据本发明的光学拾取器，利用散光的方法检测焦点误差信号时，相对于第一个光束11a调准散焦意味着，当相对于第一个光束11a，物镜35和光盘1的记录表面之间的距离处在焦点上状态下时，光学拾取器的整个光学系统可使被光电检测器39接收到的第一个光束11a的形状为圆形。
相反，当在根据本发明的光学拾取器中，相对于第二个光束13a的散焦被调准时，则第一个光学元件50可以校正沿着传播轴线的第一个光源11的位置差。
这样设置的第一个光学元件50可沿着传播的光学轴线(即在Z-轴方向上)微调，以校正沿着传播的光学轴线，光源组件10的位置差。
虽然在图1中，第一个光学元件50放置在光通路改变器和光电检测器39之间，但它也可以放置在光源组件10和光通路改变器之间。
第二个光学元件70放置在第一和第二个光束11a和13a沿着它行进的通路上，使放置在偏离根据本发明的光学拾取器的光学系统的中心光学轴线Cm处的光源11和13中的一个光源发出的光束，可以在与沿着该中心光学轴线Cm放置的另一个光源发出的光束相同的光学轴线上传播。图1表示第二个光学元件70放置在光通路改变器和光电检测器39之间的一个例子。第二个光学元件70也可以放置在光源组件10和光通路改变器之间。
可以利用一个全息元件作为第二个光学元件70。该全息元件可使第一和第二个光束11a与13a中的任何一个光束透过，并将另一个光束衍射成正的第一序列或负的第一序列，使第一和第二个光束11a与13a沿着同一个光学轴线传播。在这种情况下，形成第二个光学元件70的该全息元件没有光放大率，而只有一个位置折算率。
图1表示第一个光源11放置在中心光学轴线Cm上，而第二个光源13相对于第一个光源11，在x-y平面内有一个位置差的一个例子。在这种情况下，如图4和图5所示，第二个光学元件70可使波长为λ1的第一个光束11a透过；同时它作为全息元件，可将波长为λ2的第二个光束13a衍射成正或负的第一序列，以折射第二个光束13a，使它沿着与第一个光束11a相同的光学轴线传播。
图4表示当第二个光学元件70放置在光接收部分上(即放置在光通路改变器和光电检测器39之间)时，第一和第二个光束11a与13a的传播。
图5表示当第二个光学元件70放置在透光部分上(即放置在光源组件10和光通路改变器之间)时，第一和第二个光束11a与13a的传播。如在下面的实施例中所述那样，如果第二个光学元件70放置在透光部分上，则它可以与光栅20作成一个整体，或用作光源组件10的覆盖玻璃。在将第二个光学元件作为光源组件10的覆盖玻璃使用的情况下，应在制造光源组件10的过程中，事先在回转方向和Z-轴方向进行调整，使从第一个光源11发出的第一个光束11a的传播光学轴线，与从第二个光源13发出的第二个光束13a的传播光学轴线相同。
除了这个功能以外，第二个光学元件70还可以作为相对于第一和第二个光束11a与13a中的任何一个光束，与第一个光学元件50互补的透镜。例如，如果第一个光学元件50作为具有正的放大倍数的透镜，则第二个光学元件70可作为具有负的放大倍数的透镜。在这种情况下，第一和第二个光学元件50和70都可以校正在第一和第二个光源11与13之间，沿着传播光学轴线的位置差。这里，具有正的放大倍数意味着可起凸透镜的作用，而具有负的放大倍数意味着起凹透镜的作用。
根据本发明的光学拾取器还可包括光栅20，它将由光源组件10发出的第一和第二个光束11a与13a中的至少一个光束，分裂成三个或更多个光束，这样，可以利用3光束方法跟踪误差信号的检测。例如，如图6所示，如果根据本发明的光学拾取器，利用3光束方法检测只相对于第一个光束11a的跟踪误差信号，则光栅20可使第二个光束13a透过，而将第一个光束11a分裂成至少三个光束。
相反，如果根据本发明的光学拾取器利用3光束方法，检测只相对于第二个光束13a的跟踪误差信号，则光栅20可使第一个光束11a透过，而将第二个光束13a分裂成至少三个光束。
如果第一和第二个光学元件50与70中至少有一个光学元件放置在光源组件10和光通路改变器之间，则第一和第二个光学元件50与70中至少有一个光学元件可与光栅20组合成一个整体。由于这点从参照附图所述的根据本发明的实施例的光学拾取器的光学结构中可以看出，因此其详细说明从略。
如果根据本发明的光学拾取器可以利用3光束方法跟踪相对于第一和第二个光束11a与13a的误差信号检测，则光栅20由第一个光栅21和第二个光栅23构成。第一个光栅21将第一个光束11a分裂成三个光束，并使第二个光束13a透过；而第二个光栅23可使第一个光束11a透过，并将第二个光束13a分裂成三个光束。虽然如图7所示，第一和第二个光栅21与23在一个透明件的两个表面上形成一个整体结构，但第一和第二个光栅21与23也可以彼此隔开。
如果第一和第二个光学元件50与70中至少有一个光学元件放置在光源组件10和光通路改变器之间，则第一和第二个光学元件50与70中至少有一个光学元件可与第一和第二个光栅21与23中的至少一个光栅作成一个整体，由于这点可从参照附图所述的根据本发明的实施例的光学拾取器的光学结构中看出，因此其详细说明从略。
最好，根据本发明第一个实施例的光学拾取器还包括一个调整透镜37，用于调准第一和第二个光束11a与13a中的任何一个光束的散焦。调整透镜37可以用作检测透镜，使由光电检测器39接收的光点达到适当的尺寸。另外，调整透镜37可以起散光透镜的作用，使根据本发明的光学拾取器可以利用散光方法检测焦点误差信号。即调整透镜37可以起检测透镜和散光透镜的作用。
例如，用于校正沿着光传播轴线的位置差的物体为第二个光源13，则可以利用调整透镜37调准第一个光束11a的散焦。即如果根据本发明的光学拾取器与DVD和CD盘兼容，则调整透镜37可以用于调整相对于DVD盘的散焦，而第一个光学元件50可用于调整相对于CD盘的散焦。
同时，根据本发明第一个实施例的光学拾取器还可包括一个在光源组件10和物镜35之间的准直透镜31，用于平行校正从光源组件10发出的发散的第一和第二个光束11a与13a。虽然，如图1所示，准直透镜31放置在光源组件10和光通路改变器之间，但它也可以放置在光通路改变器和物镜35之间。如果如图1所示那样，准直透镜31放置在光源组件10和光通路改变器之间，则最好在光接收部分还包括一个聚光透镜36，使入射的平行的第一和第二个光束11a和13a聚光。图1中的标号34表示反光镜。
现在来说明，在具有根据本发明的第一个实施例的上述结构的光学拾取器中，校正第一和第二个光源11与13之间的位置差的方法。
如果第一个光学元件50只是作为第二个光束13a的透镜，并且代表由第一和第二个光源11与13发出的光束11a和13a的传播方向的轴为Z-轴，则可校准根据本发明第一个实施例的光学拾取器的光学系统，以调准从第一个光源11发出的第一个光束11a的散焦。然后，使只作为第二个光束13a的透镜的第一个光学元件50沿着Z-轴运动，调准第二个光束13a的散焦，则可校正第一和第二个光源11和13之间沿着Z-轴的位置差。
如果第一个光学元件50作为第一个光束11a的透镜，则首先校准根据本发明第一个实施例的光学拾取器的光学系统，以调准第二个光束13a的散焦；然后利用第一个光学元件50，调准第一个光束11a的散焦。
现在来说明，当根据本发明第一个实施例的光学拾取器包括用于校正偏离中心光学轴线Cm的光源的位置差的光学元件(例如，第二个光学元件70)时，校正第一和第二个光源11与13之间在x-y平面内的位置差(dx，dy)的方法。
首先，调整光电检测器39的位置，使分别从第一和第二个光源11与13发出，并从光盘1反射回来的、作为位于中心光学轴线Cm上的光源发出的一个光点的第一和第二个光束11a与13a中的一个光束，在光电检测器39的中心上被接收。然后，在回转方向和/或Z-轴方向上调整第二个光学元件70，使另一个光点在光电检测器39的中心上被接收，这样可校正第一和第二个光源11与13之间的位置差，使第一个光束11a的传播轴线与第二个光束13a的传播轴线一致。在这种情况下，第二个光学元件70使前一个光束透过，并使后一个光束至少折射二次。
现在参照图8～12，更详细地来说明在具有根据本发明的第一个实施例的上述结构的光学拾取器中，校正第一和第二个光源11与13之间沿着传播方向(Z-轴)的位置差dZ、和两个光源之间在x-y平面内的位置差(dx，dy)的过程。
假设第一个光源11放置在中心光学轴线Cm上，而第二个光源13相对于第一个光源11，具有沿着传播方向(Z-轴)的位置差dZ。图8表示当光源组件10的第一个光源11发出第一个光束11a时，在散焦调准以前，由光电检测器39接收第一个光束11a(以后称为第一个光点11a′)的形状。图8表示在x轴和y轴方向调整光电检测器39的位置，使第一个光点11a′的中心与光轴检测器39的中心一致的状态。
如果如图8所示那样，当第一个光点11a′与光电检测器39的中心一致时，沿着Z-轴方向使调整透镜37运动，则可调准第一个光束11a的散焦，这样，在光电检测器39上形成近似为圆形的第一个光点11a′，如图9所示那样。图8和图9表示根据本发明的光学拾取器包括调整透镜37的例子。如果根据本发明的光学拾取器不包括调整透镜37，和在装配过程中，校准光学系统，使第一个光束11a的散焦调准，则如图9所示，在光电检测器39的中心形成近似为圆形的第一个光点11a′。
当断开第一个光源11和接通第二个光源13，同时调准第一个光束11a的散焦时，则由于第一和第二个光源11和13之间在x-y平面有位置差(dx，dy)，使第一和第二个光束11a和13a的传播轴线不重合，照射在放置光电检测器39的平面上的第二个光束13a(以后称为第二个光点13a′)的形状，偏离光电检测顺39的中心。另外，由于在第一和第二个光源11与13之间沿着传播轴线方向的位置差dZ的影响，第二个光点13a′有散焦。图10表示用于校正在x-y平面内的位置差(dx，dy)的第二个光学元件70，和用于校正沿着传播轴线方向的位置差dZ的第一个光学元件50没有插入光学拾取器的光学系统中的状态。
然而，由于根据本发明第一个实施例的光学拾取器由第一和第二个光学元件50与70组成，因此，如图11所示，第二个光点13a′由第二个光学元件70的作用，在光电检测器39的中心上形成，而如图12所示，通过第一个光学元件50的作用，散焦被调准了。这样，在光电检测器39的中心上形成近似为圆形的第二个光点13a′。
如图11和图12所示，可在装配光学拾取器的光学系统过程中，调整第二个光点13a′的位置和散焦情况。由于不能精确地知道第二个光源13在什么方向和在多大程度上，在x-y平面内偏离第一个光源11，因此在装配工序过程中，在与x-y平面平行的平面内，使第二个光学元件70转动(沿着θ轴)，并沿着Z-轴调整第二个光学元件70的位置，直至第二个光点13a′精确地运动至光电检测器39的中心为止。如果用这种方法使第二个光点13a′运动至光电检测器39的中心，则可以确定第二个光学元件70的位置。
另外，由于第二个光源13沿着传播轴线方向(Z-轴)，相对于第一个光源11的位置差dZ的大小不知道，因此可在装配过程中，沿着传播轴线(Z-轴)使第一个光学元件50运动，直至第二个光点13a′的散焦被校正为止。如果用这种方法使第二个光点13a′的散焦调准，则可确定第一个光学元件50的位置。
根据本发明的光学拾取器可以只包括用于校正第一和第二个光源11与13之间沿着传播轴线的位置差dZ的一个光学元件。在这种情况下，可以考虑第一和第二个光源11与13在x-y平面内的位置差来制造光电检测器39，以接收和检测第一和第二个光束11a与13a。
参见图8～12可看出，利用根据本发明的光学拾取器可以校正在两个波长的光源组件10中的两个光源11和13之间的位置差。虽然在图8～12中表示，光电检测器39被分割成四个部分，但光电检测器39也可由一些小的光电检测器构成。如果如图6和7所示那样，光学拾取器包括光栅20，则该光电拾取器39也可接收所有剩余的分离的光束。
虽然，为了说明可以利用根据本发明的光学拾取器校正两个波长的光源组件10中的两个光源11和13之间的位置差，表示和说明，散焦没有调准的光点为椭圆形，而散热调准的光点为圆形；但这只是一个例子，光点可以为不同的形状。
现在来说明根据本发明的其他实施例的光学拾取器。早先所述的校正位置差的方法也适用于这些光学拾取器。
图13表示根据本发明第二个实施例的光学拾取器的光学结构。特点是作为光源组件的覆盖玻璃的第二个光学元件170，放置在光源组件10和光通路改变器之间。这里，与图1中的零件功能基本上相同的零件用相同的标号表示，因此其说明省略。
当如图13所示，第二个光学元件170作为光源组件10的覆盖玻璃时，应在制造光源组件10的过程中，事先沿着θ或Z轴方向，调整第二个光学元件170的位置，使第一和第二个光束11a和13a的光学传播轴线一致。
虽然，图13表示第二个光学元件170作为光源组件10的覆盖玻璃的一个例子，但第一个光学元件50也可代替第二个光学元件170作为光源组件10的覆盖玻璃。
图14表示只带有一个光学元件150的、根据本发明的第三个实施例的光学拾取器的光学结构。这里，功能与图1中的零件基本上相同的零件用相同的标号表示，其说明从略。
光学元件150用于校正第一和第二个光源11与13之间沿着光学传播轴线的位置差。最好是，光学元件150还可使第一和第二个光束11a与13a的传播光学轴线一致。光学元件150可以放置在光通路改变器和光电检测器39之间，如图14所示那样；或放置在光源组件10和光通路改变器之间。
如果光学元件150放置在光源组件10和光通路改变器之间，则如在早先的实施例中所述那样，光学元件150可以作为光源组件10的覆盖玻璃。
由于在本发明的第三个实施例中所用的光学元件150与其他早先实施例中所用的光学元件非常相似，因此其详细说明从略。
图15表示根据本发明的第4个实施例的光学拾取器的光学结构。这个实施例的特点是，第一个光学元件250放置在光通路改变器和物镜35之间。这里，功能早先所述实施例的零件基本上相同或相似的零件用相同的标号表示，其说明从略。
当如同在图15所示的本发明的第4个实施例中一样，第一个光学元件250放置在光通路改变器和物镜35之间时，第一个光学元件250可由透光式的偏振光全息图构成。该全息图只作用在两个光束11a和13a中的任何一个光束上，以校正沿着光学传播轴线的位置差。
例如，如果用于校正沿着传播光学轴线的位置差的光束为第二个光束13a，并且第一个光学元件250只作用在第二个光束13a上，则第一个光学元件250可由偏振全息图251和波形平板253组成。该偏振光全息图251可使第一个光束11a透过，并只作为第二个光束13a的一个偏振光分量的透镜。波形平板253可改变入射光的偏振，最好该波形平板为相对于第二个光束13a的波长的1/4的波形平板。
考虑到使用半导体激光芯片作为第一和第二个光源11与13；并且半导体激光发射点支配地位的偏振为S-或P-偏振的激光束；则第一个光学元件250只作为由光源组件1发射或从光盘1反射出来后，在一个方向传播的第二个光束13a的透镜。
例如，如果S-偏振的第二个光束13a主要由光源组件10发射，并且第一个光学元件250的全息图只作为S-偏振的第二个光束13a的透镜；则从光源组件10发出的第一个光束11a透过第一个光学元件50。相反，第一个光学元件250的偏振光全息图251使S-偏振的第二个光束13a汇合或发散，并且该第二个光束13a通过波形平板253，转换为一个圆形的偏振光束。第二个光束13a由光盘1反射出来，并由圆形的偏振光束改变为与其垂直的另一个圆形偏振光束。作为另一个圆形偏振光束的第二个光束13a，通过波形平板253，转换为P-偏振的光束，并透过第二个光学元件70的偏振光全息图251。
虽然利用波形平板253来改变第一个光束11a的偏振，但由于第一个光学元件250的偏振光全息图251只作为波长与第二个光束13a相同的S-偏振光束的透镜，因此利用波形平板253来改变第一个光束11a的偏振没有问题。如果第一个光束11a用于校正沿着传播的光学轴线的位置差，则第一个光学元件250只作用在第一个光束11a上。
同时，如图16所示，根据本发明的光学拾取器可使由光源组件10发出的第一和第二个光束11a与13a被光通路改变器反射，并向着光盘1传播。如果光学拾取器具有这种光学结构，并且光通路改变器为平板式光束分离器33，则调整透镜37可以放置在与平板式光束分离器33的倾斜方向相反的方向上，以便校正从光盘1反射回来，并透过平板式光束分离器33的第一和第二个光束11a与13a的彗形象差。
图16表示用于平行校正从光源组件10入射的第一和第二个发射的光束11a和13a的准直透镜31′放置在光通路改变器和物镜35之间的一个例子。在这个结构中，可以不包括在早先的实施例中所示的聚光透镜36。
关于表示由光源组件10发出的第一和第二个光束11a和13a由光通路改变器反射，并向着光盘1传播的光学结构的实施例，不是仅限于图16所示的结构，可以对上述实施例作各种改变。
上述根据本发明的光学拾取器包括一个光学元件，它只作为从光源组件发出的，具有不同波长的两个光束中的一个光束的透镜。
另外，在该光学拾取器中，光学元件可使光的传播轴线一致，或可以设置完成同样功能的一个单独的光学元件。
这样，根据本发明的光学拾取器可以校正在一个光源组件内，两个光源之间沿着光传播轴线的位置差，同时可使光源组件发出的两个光束的传播轴线一致，因此，可利用该光学拾取器进行记录以及再现。
虽然，已参照优选实施例说明了本发明，但本领域技术人员知道，在不偏离由所附权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，可对该拾取器的形式和详细结构作各种改变。
权利要求
1.一种光学拾取器，它包括一个光源组件；其中，用于发射不同波长的第一和第二个光束的第一和第二个光源组合成一个部件；一个物镜；它使第一和第二个光束聚焦，在记录介质的记录表面上形成一个光点；一个光通路改变器；它改变第一和第二个光束沿着它传播的通路；一个光电检测器；它接收通过物镜和光通路改变器进入的第一和第二个光束，并检测信息信号和/或误差信号；和第一个光学元件；它放置在第一和第二个光束沿着它传播的通路上，只作为第一和第二个光束中的一个光束的透镜，用以校正在第一和第二个光源之间，沿着光传播方向的位置差。
2.如权利要求1所述的光学拾取器，其特征为，它还包括放置在第一和第二个光束沿着它传播的通路上的第二个光学元件，用于使第一和第二个光束的传播光学轴线一致。
3.如权利要求2所述的光学拾取器，其特征为，第二个光学元件只相对于第一和第二个光束中的一个光束，起到与第一个光学元件互补的透镜的作用。
4.如权利要求2或3所述的光学拾取器，其特征为，第二个光学元件放置在光源组件和光通路改变器之间，或光通路改变器和光电检测器之间。
5.如权利要求2或3所述的光学拾取器，其特征为，第二个光学元件还可作为光源组件的覆盖玻璃。
6.如权利要求1所述的光学拾取器，其特征为，第一个光学元件也使第一和第二个光束的传播光学轴线一致。
7.如权利要求1～3和6中任何一条所述的光学拾取器，其特征为，第一个光学元件放置在光源组件和光通路改变器之间，或光通路改变器和光电检测器之间。
8.如权利要求1～3和6中任何一条所述的光学拾取器，其特征为，第一个光学元件也可作为光源组件的覆盖玻璃。
9.如权利要求1～3中任何一条所述的光学拾取器，其特征为，第一个光学元件放置在光通路改变器和物镜之间，并由透射式的偏振光全息图构成。
10.如权利要求1～3和6中任何一条所述的光学拾取器，其特征为，它还包括第一个光栅，该光栅通过衍射，将第一和第二个光束中的一个光束分裂为至少三个光束，同时可使另一个光束直接透过。
11.如权利要求10所述的光学拾取器，其特征为，它还包括第二个光栅，该光栅将直接透过第一个光栅的波长的光束分裂为至少三个光束，同时使被第一个光栅衍射和分裂的波长的光束直接透过。
12.如权利要求11所述的光学拾取器，其特征为，第一个光栅与第二个光栅作成一个整体。
13.如权利要求11所述的光学拾取器，其特征为，第一和第二个光学元件中至少一个光学元件，与第一和第二个光栅中的至少一个光栅作成一个整体。
14.如权利要求10所述的光学拾取器，其特征为，第一和第二个光学元件中至少一个光学元件与第一个光栅作成一个整体。
15.如权利要求1所述的光学拾取器，其特征为，光源组件和光电检测器放置成使由光源组件发出的第一和第二个光束透过光通路改变器，并向着记录介质传播；而从记录介质反射出来的第一和第二个光束再被光通路改变器反射，向着光电检测器传播。
16.如权利要求1所述的光学拾取器，其特征为，光源组件和光电检测器放置成使由光源组件发出的第一和第二个光束，被光通路改变器反射，向着记录介质传播；而被记录介质反射出来的第一和第二光束透过光通路改变器，向着光电检测器传播。
17.如权利要求15或16所述的光学拾取器，其特征为，光通路改变器为一个平板式光束分离器。
18.如权利要求17所述的光学拾取器，其特征为，平板式光束分离器放置方向应使第一和第二个光束的反射角为45°或更小。
19.如权利要求1～3，6，15和16中任何一条所述的光学拾取器，其特征为，它还包括一个调整透镜，用于调准向着光电检测器传播的第一和第二个光束中的一个光束的散焦。
20.如权利要求19所述的光学拾取器，其特征为，该调整透镜可起散光透镜作用。
21.如权利要求19所述的光学拾取器，其特征为，该调整透镜可作为检测透镜。
22.如权利要求1～3，6，15和16中任何一条所述的光学拾取器，其特征为，它还包括一个准直透镜，该透镜放置在光源组件和物镜之间，用于平行校正由光源组件发散地发出的第一和/或第二个光束。
23.如权利要求1～3，6，15和16中任何一条所述的光学拾取器，其特征为，第一和第二个光束中的一个光束的波长在红光波长区域内，而另一个光束的波长接近红外线波长区域；这样使通用数字盘(DVD)家族的光盘与密纹盘(CD)家族的光盘之间具有兼容性。
24.在包括发射不同波长的第一和第二个光束的第一和第二个光源组合为单一一个部件的光源组件的光学拾取器中，用于校正第一和第二个光源之间的位置差的方法，该方法包括构成光学拾取器的光学系统，使得可以调准第一个光源发出的第一个光束的散焦；和当由第一和第二个光源发出的光束的传播方向轴线为Z-轴时，通过调整只作为第二个光束的透镜的光学拾取器的第一个光学元件沿着Z-轴的位置，和调准第二个光束的散焦，可校正第一和第二个光源之间沿着Z-轴的第一个位置差。
25.如权利要求24所述的方法，其特征为，它还包括调整光电检测器的位置，使由第一和第二个光源发出和被光盘反射的第一和第二个光束中的一个光束的光点，可以被接收在光学拾取器的光电检测器的中心上；和为了校正第一和第二个光源之间的第二个位置差，使由第一和第二个光源发出的第一和第二个光束的传播光学轴线互相重合；可调整直接使第一和第二个光束中的一个光束透过，和使另一个光束至少在回转方向和/或Z-轴方向折射二次的第二个光学元件的位置，使另一个光束的光点可以接收在光电检测器的中心上。
26.如权利要求24或25所述的方法，其特征为，该光学拾取器使DVD家族的光盘和CD家族的光盘之间有兼容性，并且第一和第二个光束中的一个光束的波长在适合于DVD家族的光盘的红光波长区域内，而另一个光束的波长在适合于CD家族的光盘的接近红外线波长区域内。
全文摘要
光学拾取器包括光源组件，物镜，光通路改变器，光电检测器，和第一个光学元件。该光源组件中的第一和第二个光源组合成一个部件。物镜使第一和第二个光束聚焦，在记录介质的记录表面上形成一个光点。光通路改变器改变第一和第二个光束的通路。光电检测器接收通过物镜和光通路改变器进入的光束，并检测信息信号和/或误差信号。第一个光学元件放置在第一和第二个光束的通路上，只作为第一和第二个光束中的一个光束的透镜，用以校正在第一和第二个光源之间沿着光传播方向的位置差。该光学拾取器可以校正在光源组件中两个光源之间沿着光传播轴线的位置差。
文档编号G11B7/135GK1467715SQ0313117
公开日2004年1月14日 申请日期2003年5月16日 优先权日2002年6月11日
发明者金建洙, 李周炯, 成平庸, 朴宣默 申请人:三星电子株式会社