专利名称：光盘拾取器的集成基础光学系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于光盘拾取器系统的拾取器光学系统，尤其是关于通过将现有的由多个分离的部件构成的拾取器光学系统层积并集成一体，以扩大可生产性并实现超薄化的层积型集成拾取器光学系统的一种光盘拾取器的集成基础光学系统。
(2)背景技术在光盘播放装置领域中，从CD到使用DVD及蓝色激光视盘(BLUE LD)的高密度存储方式，记录容量随之不断增加。这种记录容量的增加主要是依靠提高数字光圈(NAnumerical aperture)及波长等光学特性来实现的，但是这种光学特性的提高很有可能碰到技术上的限制，所以最近正在许多方面讨论用于超越这种光学特性的技术上的限制的技术。在这种技术中，其中之一就是磁光记录方式，其使用磁性超解晰技术，将记录密度提高到光学限制以上。
图1是揭示现有的磁光光盘用拾取器系统的构成的概念图。
如图所示，现有的光拾取系统包括以下构成照射光的发光元件10，使发光元件的光平行折射的准直透镜(collimate lens)20，使通过准直透镜20的光向物镜80折射的光束分离器30，使通过光束分离器30的光照射在光盘90上的物镜80，如果从光盘90上反射的光依靠反射面折射，则将对以折射光的S波、P波和将S波与P波混合的3束光入射的光束进行分离的渥拉斯顿(Wollaston)棱镜40，使通过渥拉斯顿棱镜40的光成像的成像透镜50及凹透镜60，从通过凹透镜60的光束中测出信号的受光元件70。
上述受光元件70由透镜二极管构成。
上述渥拉斯顿棱镜40由水晶等双折射物质构成，将具有45度的偏光按S波和P波50∶50的比率进行分离并改变路径。
以下就现有的光拾取系统的动作进行陈述。
在光盘上记录数据的动作为如果从发光元件10中向光盘90上照射强光束，在光束照射在光盘90上的点(spot)上则温度上升，达到比使光盘90上所涂的磁性物质失去磁性的居里温度高的温度；此时，与光盘90相邻设置的外部磁头上带有强磁场，以改变磁性方向并进行记录。
播放光盘上的数据的动作为如果从发光元件中发出光束，光束则经由准直透镜20、光束分离器30及物镜80照射在光盘90上；此时，在经由光束分离器30的同时被直线偏光的光束，依照传射在光盘上的磁场方向来改变偏光方向。
照射在光盘90上的光被反射，再经由物镜80和光束分离器30通过渥拉斯顿棱镜40。在经由光束分离器30的同时，光束在被分离成S平光波和P平光波后，在通过成像透镜50和凹透镜60后照射在受光元件上70。受光元件70对S平光波和P平光波的比率进行对比并感知信号。
为了顺利实现这种记录和播放动作，必须有在光盘90上正确地聚焦并跟踪轨迹的伺服(servo)动作。因而，作为用于执行这种伺服动作的误差检测方法，跟踪误差检测有推挽(push-pull)法、3光束法和微分相位检测DPD(Differential Phase Detection)法等方法，聚焦误差检测方法则有非点数差法和光点直径检测SSD(Spot Size Detection)法等。为了进行这种误差检测，需要多个受光元件70，专利申请1994-0003608(韩国)中详细地记述有一个例子。
如前所述，现有的光盘拾取器系统是由多个分离的部件组装、调整并形成拾取器系统的，因此组装、调整很复杂，精密组装很困难，其性能及可生产性降低了；由于使用多个部件，所以必须有用于装配部件的准备空间及用于调整的空间，因而对拾取器系统的小型化、轻型化不利。特别是，对用于应用于便携式装置的超小型化而言，具有根本不适合的构造。
(3)发明内容本发明的目的是为解决上述问题，提供如下一种具有层积型集成拾取器光学系统的光盘拾取器的集成基础光学系统通过将现有的分离设置的多个部件集成(integrated)一体，增加可生产性，使大小达到小型化、轻型化，从而可以适用于便携式装置。
本发明为实现上述目的，提供具有如下特征的光盘拾取器的集成基础光学系统由包括设有多个受光元件的光元件构成层，设有准直透镜并在光元件构成层的上面层积所形成的准直器层，在准直器层的上面层积并形成全息图的全息图层，在从全息图中衍射的+1次光所经过的位置上所设的第1偏光板和在从全息图中衍射的-1次光所经过的位置上所设的第2偏光板所构成；第1偏光板和第2偏光板被设置成偏光方向相互直交，受光元件被设置在按照准直器的各个分割区域所形成的衍射光被聚集在光元件构成层上的位置上。
在此，上述的第1偏光板及第2偏光板理想的是设置在准直器层的下面。
并且，在光元件构成层上固定有发光元件，以能够向全息图层照射光，这样才是有效的。
本发明的效果本发明提供了具有以下效果的的光盘拾取器的集成基础光学系统不仅同样发挥现有技术所具有的功能，而且将现有技术的由多个分离的部件构成的基础光学系统集成(integrate)并层积，藉此可易于大量生产；并且，使其大小实现小型化、轻型化，以适用于便携式装置。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1是揭示现有的磁光光盘用拾取器系统的构成的概念图。
图2～图6是表示本发明的一个实施例的构造的示意图图2是拾取器系统的侧面图；图3是图2中的基础光学系统的侧面图；图4是图3中的全息图层的底面图；图5a是图3中的准直器层的侧面图；图5b是图3中的准直器层的底面图；图6是图3中的光元件构成层的斜视图。
图7是揭示本发明的一个实施例的拾取器光学系统的动作的动作概念图。
图8～图9(c)所示的是焦点控制方法图8是全息图和受光元件的侧面图；图9(a)～图9(c)是图8中的受光元件的平面图。
图10(a)及图10(b)所示的是生产本发明的一个实施例的基础光学系统的方法图10(a)是基础光学系统的各层分离的状态的斜视图；图10(b)各层结合的状态的斜视图。
附图中主要部分的符号说明101光导波轴 110全息图层113全息图 111第1全息案112第2全息案120准直器层121第1偏光板122第2偏光板123准直透镜 150光元件构成层152隔板 153发光元件155配电线 158a第1受光元件158b第2受光元件 159a第3受光元件159b第4受光元件(5)具体实施方式
以下，参照附图，就本发明的光盘拾取器的集成基础光学系统实施例予以详细说明。
只是，就对本发明进行的说明而言，为使其不妨碍本发明的宗旨，决定将对于众所周知的功能或构成的具体说明省略。
并且，对于与前述的构成相同及相当相同的一部分，则赋予相同的参照符号并将对其进行的详细说明省略。
图2～图6所示是的本发明的一个实施例的构造，图2是拾取器系统的侧面图，图3是图2中的基础光学系统的侧面图，图4是图3中的全息图层的底面图，图5a是图3中的准直器层的侧面图，图5b是图3中的准直器层的底面图，图6是图3中的光元件构成层的斜视图。
如上述附图所示，使用本发明的一个实施例的层积型基础光学系统包括以下构成摇臂200，在摇臂200上由悬浮件210支撑的滑动器250，在滑动器250上根据激励器240而设置的物镜230，在摇臂200上设置的基础光学系统100，使基础光学系统100的和物镜230之间的光束折射传播的反射棱镜220，在基础光学系统100中接收聚焦控制信号及跟踪信号并对激励器240进行控制的控制单元260。
拾取器光学系统100包括以下构成设有多个受光元件(第1受光元件158a、第2受光元件158b、第3受光元件159a、第4受光元件159b)的光元件构成层150，设有准直透镜123并在光元件构成层150的上面层积所形成的准直器层120，在准直器层120的上面层积并形成的全息图层110。
在全息图层110上，全息图113设置在下面。全息图113被分割成2个区域，形成第1全息案111和第2全息案112，同时执行伺服全息图和光束分离器全息图的作用。第1全息案111和第2全息案112使光栅(grating)的间隔相异，以使衍射光的焦点的距离不同；并且使光栅的样式相异，以使衍射光聚焦的位置相异。在本发明的一个实施例中，将全息案111/112分成2个并以曲线来设置各个全息案111/112的花纹；但是，在此之外，可以分割成多个，并且全息案的花纹可以按直线设置。
在准直器层120的上面设有准直透镜123，下面设有第1偏光板121和第2偏光板122。准直透镜123可以利用微加工技术进行设置，第1偏光板121及第2偏光板122被设置成偏光方向相互直交。并且，第1偏光板121被设置于在伺服及光束分离器全息图113中被衍射的+1次光所经过的位置上，第2偏光板122被设置于在伺服及光束分离器全息图113中被衍射的-1次光所经过的位置上。偏光板121/122由扇形偏光元件或能够进行偏光分离的偏光性光栅(grating)之类的偏光性元件构成。准直透镜123是经过在将圆盘玻璃分成许多层并进行蚀刻后进行加热的重熔(reflow)流程而形成的。
光元件构成层150的上面设有发光元件153，在发光元件153的发光单元上设有使所发出的光折射以使其沿着光导波轴101前进的反射体154。而且，在光元件构成层150的上面设有多个受光元件(158a-159b)，并且为将受光元件(158a-159b)的信号传送至控制单元260，而在光元件构成层150的上面设有配电线155和接线片156。发光元件153使用激光二极管。受光元件(158a-159b)由用于焦点控制的第1受光元件158a、第2受光元件158b、第3受光元件159a和第4受光元件159b构成。受光元件(158a、b，159a、159b)被设置在根据全息图的各个分割区域而形成的衍射光聚焦在光元件构成层150上的位置上。
第1受光元件158a被设置在根据第1全息图111衍射所形成的+1次衍射光聚焦在光元件构成层150上的位置上。第2受光元件158b被设置在根据第2全息图112衍射所形成的+1次衍射光聚焦在光元件构成层150上的位置上。
而且，第3受光元件159a被设置在根据第1全息图111衍射所形成的-1次衍射光聚焦在光元件构成层150的位置上，第4受光元件159b被设置在根据第2全息图112衍射所形成的-1次衍射光聚焦在光元件构成层150上的位置上。
在光元件构成层150上还包括隔板152。
以下，就本发明的一个实施例的动作进行陈述。
图7是揭示本发明的一个实施例的拾取器光学系统的动作概念图。
在光盘上进行记录的动作与现有的拾取器系统相同，观察一下播放过程，如果从发光元件153中发出光，所发出的光则沿着光导波轴前进，通过反射棱镜220和物镜230照射在光盘90上。照射在光盘90上的光在根据记录在光盘90上的磁光物质上的信号，依据kerr Rotation(克尔旋光)现象改变偏光方向后被反射，再通过物镜230和反射棱镜220入射基础光学系统100b。
入射基础光学系统100b的光在通过伺服及光束分离器全息图113的同时，凭借衍射而被分割成许多束光。在被分割的光中，+1次衍射光102a/103a通过第1偏光板121，-1次衍射光102b/103b通过第2偏光板122，其具有相互直交的偏光性。
在通过偏光板121/122的光中，根据第1全息图111衍射所形成的+1次衍射光102a入射第1受光元件158a，-1次衍射光102b入射第3受光元件159a；根据第2全息图112衍射所形成的+1次衍射光103a入射第2受光元件158b，-1次衍射光103b入射第4受光元件159b。
磁信号检测方法为如果将偏光板121/122按偏光方向相互垂直进行设置，分别测出通过偏光板121/122的光并求出其比值，则可以根据光盘上所记录的信号测出所照射的光的偏光方向旋转了多少。因而，可以对在第1受光元件158a及第2受光元件158b上所测出信号的总和在第3受光元件159a及第4受光元件159b上所测出信号的总和进行计算，并播放光盘上所记录的信号。
焦点控制方法是使用光点直径检测SSD(spot size detection)方法，跟踪控制方法是使用推挽(push-pull)法。但是，此外也可以使用其它方法进行聚焦及跟踪控制，这也是属于本发明的权利范围的。
图8～图9(c)所示的是聚焦控制方法。图8是全息图和受光元件的侧面图。图9(a)～图9(c)是图8中的受光元件的平面图。
如前所述，第1全息图111和第2全息图112被设置成使衍射光的焦点的距离相异。即，第1全息图111间隔被设置得很宽，因而焦点F1的距离很长；第2全息图112间隔被设置得很紧密，因而焦点F2的距离很狭小。受光元件(158a-159b)在正常状态下被设置在焦点F1和焦点F2的中间点上则是比较理想的。
在物镜230和光盘90间的焦点精确相对的情况下，如图9(a)所示，光被聚焦在受光元件(158a、158b、159a、159b)上。因而，如同以下数学公式1，所定义的Fe值为0。此时，对聚焦进行控制的动作是不必须的。
数字公式1Fe＝{(A1+A3+B2)-(A2+B1+B3)}+{(C1+C3+D2)-(C2+D1+D3)}但是，在物镜230和光盘90间的间隔变远时，如图9(b)所示，光被聚焦，则Fe值变得比0大。此时，启动激励器240并控制物镜230靠近光盘。
而且，在物镜230和光盘90间的间隔变近时，如图9(c)所示，光被聚焦，则Fe值变得比0小。此时，启动激励器240并控制物镜230远离光盘。
跟踪控制方法为如果聚焦在光盘上的点向光盘上的凹坑的一个侧面偏移，通过第1全息图111和第2全息图的光量则相异；因此，通过进行控制，以使照射在第1受光元件158a及第3受光元件159a上的光量的总和和照射在第2受光元件158b及第4受光元件159b上的光量的总和相同，则可以调节跟踪误差。
图10(a)及图10(b)所示的是生产本发明的一个实施例的基础光学系统的方法。图10(a)是基础光学系统的各层分离的状态的斜视图。图10(b)各层结合的状态的斜视图。
如图所示，在各层110/120/150上以栅格设置多个部件组成以后，在对各层110/120/150进行排列、层积和接合后，沿着截线300a将其切割，藉此可以生产多个基础光学系统。
如上所述，在本发明的一个实施例中，不仅同样发挥现有技术所具有的功能，而且将现有的由多个分离的部件构成的基础光学系统集成(integrate)并层积，藉此可易于大量生产；并且，使其大小实现小型化、轻型化，藉此可以适用于便携式装置。
并且，通过一个全息图来分割用于进行现有的聚焦控制和跟踪控制的伺服控制的光和检测磁信号的光，藉此可以进一步减小基础光学系统的大小。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种光盘拾取器的集成基础光学系统，具特征在于包括设有多个受光元件的光元件构成层；设有准直透镜并在所述的光元件构成层的上面层积所形成的准直器层；在所述的准直器层的上面层积并形成全息图的全息图层；从所述的全息图中衍射的+1次光所经过的位置上所设的第1偏光板和从所述的全息图中衍射的-1次光所经过的位置上所设的第2偏光板所构成；所述的第1偏光板和第2偏光板被设置成偏光方向相互直交，所述的受光元件被设置在按照准直器的各个分割区域所形成的衍射光被聚集在光元件构成层上的位置上。
2.如权利要求1所述的光盘拾取器的集成基础光学系统，具特征在于所述的第1偏光板及第2偏光板设置在所述的准直器层的下面。
3.如权利要求1所述的光盘拾取器的集成基础光学系统，具特征在于所述的光元件构成层上固定发光元件，以能够向所述的全息图层照射光。
全文摘要
本发明涉及一种光盘拾取器的集成基础光学系统，包括由包括设有多个受光元件的光元件构成层，设有准直透镜并在光元件构成层的上面层积所形成的准直器层，在准直器层的上面层积并形成全息图的全息图层，在从全息图中衍射的+1次光所经过的位置上所设的第1偏光板和在从全息图中衍射的－1次光所经过的位置上所设的第2偏光板所构成；第1偏光板和第2偏光板被设置成偏光方向相互直交，受光元件被设置在按照准直器的各个分割区域所形成的衍射光被聚集在光元件构成层上的位置上。本发明的层积型集成拾取器光学系统，易于实现大量生产，其大小也实现了小型化、轻型化，可以适用于便携式装置。
文档编号G11B7/1353GK1779816SQ20041008423
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月17日 优先权日2004年11月17日
发明者金英植 申请人:上海乐金广电电子有限公司