专利名称：致动器和使用该致动器的光学头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种致动器和使用该致动器的光学头，特别涉及适于高密度和/或高速度的光记录和/或再现设备的致动器，它检测作为光记录介质的光盘和物镜之间的相对倾斜，并且涉及使用该致动器的光学头。
背景技术：
通常，光学头安装在光记录和/或再现设备中，以便当它沿光盘的径向移动而不与光盘接触的时候在光盘上记录和/或从光盘上再现信息。
最新趋势是，要求记录和/或再现设备小型化和轻量化，需要高密度和高速度的光盘。
对于高密度光盘，如果用在光学头中的物镜的数值孔径(NA)增加，并且光源的波长减小，则光盘的倾斜余量减小。
因此，高密度和/或高速度的最新光记录和/或再现设备必需包括具有致动器的光学头，它校正光盘和物镜之间的相对倾向，和倾斜伺服系统。
为了使用致动器在倾斜方向上移动物镜来校正光盘和物镜之间的相对倾斜，必须检测光盘的倾斜和/或物镜的倾斜量和倾斜方向。
因此，如图1所示，一般光记录和/或再现设备除了致动器3以外还要包括一个倾斜检测传感器5。
倾斜检测传感器5包括一个光源，它朝向光盘1发射光，和一个光电探测器(未示出)，它接收从光盘1反射来的反射光。光电探测器接收的光的光量取决于光盘1的倾斜大小。
但是在除了上述致动器3还提供传感器5的情况下，当物镜4相对于记录和/或再现光的中心光轴倾斜的时候，难于检测物镜4的倾斜。
发明内容
本发明提供了一种适用于高密度和/或高速度的光记录和/或再现设备的致动器，它能够检测物镜的倾斜和光盘的倾斜，并提供一种使用该致动器的光学头。
按照本发明的一个方面，是提供一个在循道方向、聚焦方向、倾斜方向移动物镜的光检测头致动器。光检测头致动器具有一个透镜架，物镜安装在该透镜架上；和一个倾斜光电探测器，它安装在透镜支架中，按照物镜和记录介质之间的相对倾斜接收用于记录信息在记录介质上和/或从记录介质上再现信息的光的一部分，由此检测物镜和记录介质之间的相对倾斜。
按照本发明的一个方面，倾斜光电探测器安装在物镜的下部。
按照本发明的一个方面，透镜支架具有一个台阶部分和台阶状通孔，倾斜光电探测器设置在台阶状通孔的台阶部分上，从面倾斜光电探测器安装在物镜的下部。
按照本发明的一个方面，所说的倾斜光电探测器具有至少两个倾斜光电探测器，它们设置在记录介质的径向上，以便检测记录介质和物镜之间的相对径向倾斜；和/或至少两个倾斜光电探测器，它们设置在记录介质的切向上，以便检测记录介质和物镜之间的相对切向倾斜。
按照本发明的一个方面，各倾斜光电探测器沿记录介质的径向和/或切向设置在物镜下部的相对侧，以便检测径向倾斜方向和/或切线倾斜方向。
按照本发明的一个方面，提供一种光检测头。光检测头具有一个光单元，它发射光以记录信息到记录介质上和/或从记录介质上再现信息，并检测从记录介质反射来的光，从而信息信号和/或误差信号被检测；一个物镜，它聚焦光单元发射的光并定位一个光斑在记录介质的记录表面上；和一个光检测头致动器，它在循道方向，聚焦方向，和倾斜方向上移动物镜，并检测物镜和记录介质之间的相对倾斜，其中光检测头包括一个透镜支架，在它上面安装物镜，和一个倾斜光电探测器，它安装在透镜支架中并根据物镜和记录介质之间的相对倾斜接收光的一部分。
本发明的其它方面和优点将部分地在下面的描述中叙述，部分地从描述中变得显而易见，或从本发明的实践中可以被了解。
从下面结合附图对实施例的描述中，本发明的其它方面和优点将变得显而易见和更容易理解，其中图1原理性地表示传统的倾斜检测传感器；图2原理性地表示使用本发明实施例的致动器的光学头；图3表示图2的光学头致动器的主要部分；图4是图2的光学头致动器的倾斜光电探测器的设置的第一例；图5是图2的光学头致动器的倾斜光电探测器的设置的第二例；图6是当物镜和光盘不倾斜的时候光盘反射光的光路；图7是当物镜不倾斜而光盘倾斜的时候从光盘来的反射光的光路；和图8是当光盘不倾斜而物镜倾斜时候光盘反射光的光路。
具体实施例方式
现在详细参考本发明的实施例，它的例子在附图中做了解释，其中相同的参考标号表示相同的元件。下面参考附图描述实施例以解释本发明。
光学头致动器在循道方向上、聚焦方向和/或倾斜方向上移动物镜，利用光源发射的光，把一个光斑定位在光盘的精确位置上。循道方向移动表明在光盘的径向调节物镜以便在光盘的磁道的中心定位光斑。
图2原理性地解释利用本发明的实施例的致动器30的光学头，图3解释图2的光学头致动器30的主要部分。
参考图2和3，光学检测器具有光单元20；物镜50，它对光单元20发射的光21进行聚焦，并在光盘10的记录表面定位一个光斑；和一个致动器30。
光单元20发射光以便把信息记录到光盘10上和/或从光盘10再现信息，并检测从光盘10反射然后朝向光单元20传播的光，由此检测信息信号和/或误差信号。
包括光单元20的光源的光学头的组成部分的光学结构可以修改以满足光学头在其中应用的光记录和/或再现设备的要求，例如，按照本发明的一个方面，当光学头用于把信息记录在至少CD(压缩盘)族的某些光盘上和/或至少DVD(数字通用光盘)族的某些光盘上和/或从其中再现信息的时候，光单元20是单一光源，发射适合于DVD的红色波长的光。按照本发明的另一方面，光单元20具有两个光源，从两个光源之一发射适合于DVD的红色波长的光，从两个光源剩下的一个发射适合于CD的红外波长的光。
参考图3，光学头致动器30具有一个透镜支架31，物镜50安装在该支架上；一个倾斜光电探测器40，它安装在透镜支架31上，利用光21检测倾斜，光21用于把信息记录在光盘10上和/或从光盘10上再现信息。光学头致动器30在循道方向、聚焦方向和倾斜方向上移动物镜50。
按照本发明的一个方面，倾斜光电探测器40安装在物镜50的下部上，用于检测物镜50和光盘10之间的相对倾斜。
如图3所示，通过在透镜支架31中定位一个台阶状通孔33，并把倾斜光电探测器40安装在台阶状通孔33的台阶部分35中，而将倾斜光电探测器40安装在物镜50的下部上。
本发明的光学头致动器30具有至少两个倾斜光电探测器。
图4是光学头致动器30中倾斜光电探测器的设置的第一个例子。
如图4所示，光学头致动器30的结构是，两个倾斜光电探测器41和43沿着光盘10的径向设置。
按照本发明的一个方面，倾斜光电探测器41和43相对于光学头的中心光轴C对称设置，即，沿光盘10的径向设置在物镜50的下部的右边和左边。如果倾斜光电探测器41和43如上述设置，就可以判定是否发生了径向倾斜。进而，可以确定径向倾斜的方向。
光学头致动器30具有一个磁路37以便在循道方向、聚焦方向和倾斜方向上移动物镜50。
按照本发明的一个方面，当倾斜光电探测器41和43沿光盘10的径向设置以检测径向倾斜的时候，如图4所示，磁路37包括三个轴向移动。三个轴向移动包括聚焦方向移动、循道方向移动和径向倾斜方向移动。
如前所述，按照本发明的一个方面，倾斜光电探测器41和43沿光盘10的径向设置，如图4所示。但是，在第一例中，按照本发明的另一个方面，倾斜光电探测器41和43设置在光盘10的切向上，以便检测切向倾斜。磁路37这样构成，使物镜50在循道方向、聚焦方向，和切线倾斜方向移动。
图5是光学头致动器中倾斜光电探测器的设置的第二个例子。
如图5所示，两个倾斜光电探测器41和43沿光盘10的径向设置，两个倾斜光电探测器45和47沿光盘10的切向设置，由此检测径向倾斜和切向倾斜。
按照本发明的一个方面，倾斜光电探测器41和43检测径向倾斜，它们沿光盘10的径向相对于光学头的中心光轴C对称设置。还有，倾斜光电探测器45和47检测切向倾斜，它们沿光盘10的切向相对于光学头的中心光轴C对称设置。
当按上述设置倾斜光电探测器41和43来检测径向倾斜，设置倾斜光电探测器45和47以检测切向倾斜的时候，就能够判定是否发生径向倾斜和切向倾斜。进而，可以确定径向倾斜和切向倾斜的方向。
当按照本发明的一个方面，如图5所示，4个倾斜光电探测器41、43、45和47沿光盘10的径向和切向设置以检测径向倾斜和切向倾斜的时候，磁路37包括4轴向运动。4轴向移动包括聚焦方向移动、循道方向移动、径向倾斜方向移动、和切向移动。
光学头致动器30是否包括三轴向或4轴向移动，取决于磁路37的结构。因此，包括一个检测径向倾斜的倾斜光电探测器或一个检测切向倾斜的倾斜光电探测器的光学头致动器30具有三轴向移动。而具有一个检测径向倾斜的倾斜光电探测器和一个检测切向倾斜的光电探测器的光学头致动器30具有4轴向移动。
由于三轴向移动和四轴向移动对于普通技术人员是公知的，它们的描述被省略。
光学头致动器30具有一个支持件(或悬架)，它支持透镜架31，使透镜架31在基座(未示出)上移动。进一部，光学头致动器30这样构成，使得在其上设置有物镜50(或移动单元)的透镜支架31，和安装在透镜支架31中的磁路37的一部分在基座上沿聚焦方向、循道方向和倾斜方向移动。因为光学头致动器30的一般结构对于普通技术人员是公知的，它的描述被省略。
下面，确定光盘10或物镜50的倾斜的方法将参照图6-8进行描述。两个倾斜光电探测器40a和40b沿光盘10的径向和/或切向相对于光学头的中心光轴C、即光21的中心光轴对称设置。光21从光单元20发射，然后朝物镜50传播。
如图6所示，当光学头致动器30，或更精确地说，物镜50和光盘10两者都不倾斜的时候，由光单元20发射的并通过物镜50聚焦的光21被入射到光盘10上，由光盘10反射，并沿原路径返回光单元20，从而没有光信号被倾斜光电探测器40a和40b检出。
不过，如图7所示，当物镜50不倾斜，而光盘10倾斜的时候，从光盘10反射的光21的一部分因为光盘10是倾斜的而朝光电探测器40b行进，所以光信号在倾斜光电探测器40b中被检出。当光盘10在图7所示的倾斜方向相反的方向上倾斜的时候，光信号在倾斜光电探测器40a中被检出。
光盘10的倾斜大小由倾斜光电探测器40a和40b中检出的光信号的幅度来确定，光盘10的倾斜方向由倾斜光电探测器40a和40b中检出的光信号的幅度差确定。因此，利用各检出光信号的幅度，和各检出光信号的幅度之间的差，倾斜方向的驱动信号被加到致动器30的磁路37上，从而物镜50在对应于图7所示的光盘10的倾斜的倾斜方向上移动。因此，通过消除光盘10和物镜50之间的相对倾斜的方式，补偿了光盘10的倾斜。
如图8所示，当光盘10不倾斜而物镜50倾斜的时候，由于物镜的倾斜光盘10的反射光21的一部分朝着倾斜光电探测器40a行进，一个光信号在倾斜光电探测器40a中被检出。当物镜50在图8所示倾斜方向的相反方向上倾斜的时候，光信号被倾斜光电探测器40b检出。
类似于光盘10的倾斜，物镜50的倾斜量由倾斜光电探测器40a和40b检出的光信号的幅度确定，物镜50的倾斜方向由倾斜光电探测器40a和40b检出的光信号的幅度差确定。因此，利用各检出光信号的幅度和各检出光信号的幅度之间的差，倾斜方向的驱动信号就加到致动器30的磁路37上，从而物镜50在图8所示倾斜方向的相反的倾斜方向被移动，通过消除光盘10和物镜50之间的相对倾斜，补偿了物镜50的倾斜。这里，物镜50的倾斜补偿可以通过调节光学头的整个斜度来进行。
图7和8放大地示出了光盘10的反射光的光路以便分别解释光盘10和物镜50各自的倾斜。事实上，光盘10和物镜50的各自的倾斜比图7和8所示的那些要小得多，只有一部分光盘10的反射光被倾斜光电探测器40a和40b接收。
从图6至8可以看出，在致动器30和使用该致动器的光学头中，光盘10的倾斜和物镜50的倾斜被确定。即，光盘10和物镜50之间的相对倾斜被确定。
如图4所示，在倾斜光电检测器41和43用于检测径向倾斜和径向倾斜方向、磁路37执行包括径向倾斜方向移动的三轴向移动的情况下，致动器30和使用该致动器的光学头校正光盘10和物镜50之间的相对径向倾斜。
在倾斜光电探测器41和43用于检测切向倾斜和切向倾斜方向、磁路37执行包括切向倾斜方向移动的三轴向移动的时候，致动器30和使用该致动器的光学头校正光盘10和物镜50之间的相对切向倾斜。
如图5所示，在倾斜光电探测器41、43、45和47被用于检测径向倾斜、径向倾斜方向、切向倾斜、切向倾斜方向以及磁路37执行包括径向倾斜方向移动和切向倾斜方向移动的4轴向移动的时候，致动器30和使用该致动器的光学头校正光盘10和物镜50之间的相对径向倾斜和/或相对切向倾斜。
按照本发明，光盘10的倾斜和物镜50的倾斜(即，致动器30的倾斜)，是通过单一倾斜检测系统检出的。同时，光盘10和物镜50之间的相对径向倾斜和/或相对切向倾斜利用单一倾斜检测系统校正。
因此，如果本发明应用于高密度和/或高的多速光记录和/或再现设备，例如，记录和/或再现包括DVD-RAM的几个光盘的光记录和/或再现设备，就可以实现一个倾斜伺服系统。
如上所述，因为通过使用安装在致动器的透镜支架中的倾斜检测光电探测器，本发明的实施例的致动器和使用该致动器的光学头可以检测光盘和物镜之间的相对倾斜，即光盘的倾斜和物镜的倾斜，所以本发明的实施例的光学头可以应用于高密度和/或高速度的光记录和/或再现设备。
再有，因为光盘和物镜之间的相对倾斜可以利用记录和/或再现光进行检测，用于倾斜检测的附加光源就不需要了，光学头的制造成本可以减少。
虽然已经公开和描述本发明的几个实施例，但是，本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变。本发明的范围由权利要求书及其等同物来限定。
本发明引用韩国专利申请第2002-55637的内容，作为参考。
权利要求
1.一种光学头致动器，能够在循道方向、聚焦方向和倾斜方向上移动物镜，该光学头致动器包括一个透镜支架，在其上安装有物镜；和一个倾斜光电探测器，它安装在透镜支架中，按照物镜和记录介质之间的相对倾斜接收用于在记录介质上记录信息和/或从记录介质上再现信息的光的一部分，由此检测物镜和记录介质之间的相对倾斜。
2.权利要求1的光学头致动器，其中倾斜光电探测器安装在物镜的下部上。
3.权利要求1的光学头致动器，其中透镜支架具有一个台阶状通孔，其中有一个台阶部分；倾斜光电探测器安装在台阶状通孔的台阶部分上，从而倾斜光电探测器安装在物镜的下部上。
4.权利要求1至3的任何一个光学头致动器，其中倾斜光电探测器包括至少两个倾斜光电探测器，它们沿着记录介质的径向设置，用于检测记录介质和物镜之间的相对径向倾斜；和/或至少两个倾斜光电探测器，它们沿着记录介质的切向设置，用于检测记录介质和物镜之间的相对切向倾斜。
5.权利要求4的光学头致动器，其中倾斜光电探测器沿记录介质的径向和/或切向设置在物镜下部的相对侧面上，用于检测径向倾斜方向和/或切向倾斜方向。
6.一种光学头，包括一个光单元，它发射光从而把信息记录在记录介质上和/或从记录介质上再现信息，并检测从记录介质反射的光，从而信息信号和/或误差信号被检测；一个物镜，它聚焦光单元发射的光并在记录介质的记录表面定位一个光斑；和一个光学头致动器，它在循道方向、聚焦方向和倾斜方向上移动物镜，并检测物镜和记录介质之间的相对倾斜，其中光学头包括一个透镜支架，物镜安装在它上面；和一个倾斜光电探测器，它安装在透镜支架中，按照物镜和记录介质之间的相对倾斜接收一部分光。
7.权利要求6的光学头，其中倾斜光电探测器安装在物镜的下部上。
8.权利要求7的光学头，其中透镜支架具有一个台阶状通孔，其中有一个台阶部分；和倾斜光电探测器安装在台阶状通孔的台阶部分上，从而倾斜光电探测器安装在物镜的下部上。
9.权利要求6至8的任何一项的光学头，其中倾斜光电探测器包括至少两个倾斜光电探测器，它们沿着记录介质的径向设置，用于检测记录介质和物镜之间的相对径向倾斜；和/或至少两个倾斜光电探测器，它们沿着记录介质的切向设置，用于检测记录介质和物镜之间的相对切向倾斜。
10.权利要求9的光学头，其中倾斜光电探测器沿记录介质的径向和/或切向设置在物镜的下部的相对侧上，用于检测径向倾斜方向和切向倾斜方向。
11.一种光学头，包括一个光单元，它发射光，在光盘的记录表面上记录信息和/或从该记录表面读出信息；一个物镜，把光聚焦在记录表面；和一个致动器，它利用记录表面的反射光确定透镜和记录表面之间的相对倾斜。
12.权利要求11的光学头，其中光单元包括一个单一光源，其中所发射的光是适合于DVD的红色波长的光。
13.权利要求11的光学头，其中光单元包括两个光源，其中两个光源之一发射的光是适合于DVD的红色波长的光，两个光源的另一个发射的光是适合于CD的红外波长的光。
14.权利要求11的光学头，其中致动器包括一个支托透镜的透镜支架；和一个安装在透镜支架上的光电探测器，它利用记录表面的反射光来确定透镜和记录表面之间的相对倾斜。
15.权利要求14的光学头，其中光学探测器安装在透镜的下部上。
16.权利要求15的光学头，其中透镜支架具有一个台阶状通孔，其中有一个台阶部分；和光电探测器安装在台阶部分上。
17.权利要求14的光学头，其中致动器包括至少两个光电探测器。
18.权利要求17的光学头，其中至少两个光电探测头相对于光学头的中心光轴对称地设置。
19.权利要求18的光学头，其中透镜和记录表面之间的相对倾斜是通过至少两个光电探测器接收的光的幅度来确定的；和透镜和记录表面之间的相对倾斜的方向是通过至少两个光电探测器中的每一个接收的光的幅度差来确定的。
20.权利要求19的光学头，其中至少两个光电探测器沿第一方向设置。
21.权利要求14的光学头，其中致动器包括一个第一对光电探测器，它沿第一方向相对于光学头的中心光轴对称地设置；一个第二对光电探测器，它沿一第二方向相对于光学头的中心光轴对称地设置；透镜和记录表面之间的相对倾斜是通过第一对和第二对光电探测器接收的光的幅度来确定的，和透镜和记录表面之间的相对倾斜的方向是通过第一和第二对光电探测器的每个光电探测器接收的光的幅度差来确定的。
22.权利要求21的光学头，其中第一方向和第二方向近似互相垂直。
23.权利要求11的光学头，其中致动器还包括一个磁路，用于移动透镜并校正透镜和记录表面之间的相对倾斜。
24.权利要求19的光学头，其中致动器还包括一个磁路，用于移动透镜并校正透镜和记录表面之间的相对倾斜；和磁路包括三轴向移动。
25.权利要求21的光学头，其中致动器还包括一个磁路，它用于移动透镜并校正透镜和记录表面之间的相对倾斜；和磁路包括四轴向移动。
26.一种能够移动物镜的光学头致动器，包括一个透镜支架，它支托物镜；一个安装在透镜支架上的光电探测器，它检测光盘记录表面的反射光，确定物镜和记录表面之间的相对倾斜；和一个磁路，用于移动透镜，校正透镜和记录表面之间的相对倾斜。其中光电探测器检测到的光用于把信息写入记录表面和/或从记录表面读出信息。
27.一种校正透镜和记录表面之间相对倾斜的设备，包括一个致动器，它接收从记录表面反射的、用于把信息写入记录表面和/或从记录表面读出信息的光，以便确定透镜和记录表面之间的相对倾斜；和一个磁路，用于移动透镜，校正透镜和记录表面之间的相对倾斜。
28.一种检测透镜和记录表面之间相对倾斜的设备，包括一个透镜支架，透镜安装在它上面；一个光电探测器，它安装在透镜支架上，利用用于把信息记录到记录表面和/或从记录表面再现信息的光确定相对倾斜。
29.一种确定透镜和记录表面之间相对倾斜的方法，包括从光单元发射光，把信息写入记录表面和/或从记录表面读出信息；利用透镜把光聚焦在记录表面上；在光从记录表面反射以后在光电探测器中接收光，和利用光电探测器接收的光的幅度，来确定透镜和记录表面之间的相对倾斜。
30.一种减少光学头的制造成本的方法，包括利用用于把信息记录到记录表面和从记录表面再现信息的光，来确定透镜和记录表面之间的相对倾斜。
全文摘要
一种光学头致动器和使用该致动器的光学头，其中光学头致动器具有一个透镜支架，物镜安装在支架上；一个倾斜光电探测器，它安装在透镜支架中，它根据物镜和记录介质之间的相对倾斜接收用于把信息记录在记录介质上和/或从记录介质上再现信息的光的一部分。光学头致动器在循道方向、聚焦方向和倾斜方向上移动物镜。光学头致动器利用倾斜光电探测器，能够检测到记录介质的倾斜和物镜的倾斜，从而该光学头可以用于高密度和/或高速度的光记录和/或再现设备。
文档编号G11B7/13GK1495726SQ03164870
公开日2004年5月12日 申请日期2003年9月13日 优先权日2002年9月13日
发明者朴敬义, 柳炳烈, 成平庸, 赵明哲, 金义烈 申请人:三星电子株式会社