光拾取系统的制作方法

专利名称：：光拾取系统的制作方法
技术领域：
：本发明是关于光拾取装置的，特别是关于在光程上设置球面像差补偿调节器，并依靠电磁力进行启动的能够进行球面像差补偿的光拾取系统的。
背景技术：
：由于消费者的喜好随着光储存装置的配属及储存密度的增加而变得高级化，随着对能够进行高画质动影像处理的需求的增加，光储存盘的数据储存量也向大容量方面发展。为了顺应这种要求，有人提出了蓝激光二极管级光学系统。这种光学系统使用的是高开口数(例如NA＝0.85)、短波长(例如405nm)的激光。图1是蓝激光级光拾取系统的构成概略图。参照图1，该系统由以下几个部分构成①发生蓝激光光束的蓝激光二极管101；②反射或透射光束的分光镜102；③将射入上述分光镜102中的光束以平等光束方式射出的准直透镜103；④将射入上述准直透镜103的光束集中到光盘105上，并将反射回来的光束传送到上述准直透镜的物镜104；⑤将上述分光镜102反射的光束以电信号形式进行检波的光检波器106。具有上述构成的蓝激光级光拾取系统与图1所示相同。如图1所示，从蓝激光二级管(BD)101发出的激光光束穿透过分光镜102，透射出的光束在准直透镜103中以平等光束方式射入物镜104。准直透镜104将射入的光束集中到光盘105上的一点进行信息的记录和再生，光盘105对集中起来的光束进行反射，被反射的光束透过物镜104和准直透镜103，然后由分光镜102反射到光检波器106。光检波器将反射输入的信息变换成电信号。这里，蓝激光级光学系统在数据高集成化和大容量化的光盘中有2层，由于目前使用的光源波长较短，因而会出现由于光盘覆盖层的偏差引起的球面像差超出了光学像差允许值或者在为了增加储存密度而使用双层盘的同时由于各层的偏差而引起球面像差的情况。为了补偿在使用双层盘进行记录/再生时由于各盘层的偏差而引起的球面像差，应该在光程上调整光学元件的偏移度。为了对这种球面像差进行补偿，要求设置能够移动光轴上光学元件的1轴驱动伺服系统。现有用于球面像差补偿的1轴调节器与图2所示相同，用于球面像差补偿的调节器在透镜座的中心部支撑着准直透镜112，它由以下几个部分组成用于启动透镜座111的发动机113、设置在透镜座111的一侧在上述发动机的作用下旋转并启动透镜座111的导螺杆114、设置在透镜座111的另一侧引导透镜座移动的轴115。即，为了依靠准直透镜112进行球面像差补偿，应该将透镜座向光轴方向移动，如果此时驱动发动机113，则与发动机轴相连的导螺杆114应该开始旋转并在前后方向上移动透镜座111。并且通过透镜座另一侧的轴115来引导透镜座移动，对球面像差进行补偿。但是，由于发动机113的轴(既导螺杆)114被设置在透镜座的一侧，所以启动透镜座的力量集中在一个方向上，而且在利用导螺杆时，还需要设置其他的马达螺杆系统等，存在着价格及装配性能方面的缺点。并且，能够将球面像差最小化的1轴调节器在特性上要求有高精密度的驱动，所以为了确保数十奈米以下的驱动精密度和光学元件的倾斜边缘，应该将驱动过程中的角度偏差最小化。此外，在驱动其他伺服仪器时，有必要适时地反馈位置信息并增加电路系统的构成。
发明内容本发明就是为了解决上述问题而被创造出来的，为了对光拾取系统上的盘覆盖层偏差引起的球面像差进行补偿，在光轴上设置了用电力驱动的调节器，它可以在光轴方向上移动准直透镜。本发明的目的就是提供这样的光拾取系统。本发明的另一个目的是，提供一种即使不用高价的发动机也能建成的光拾取系统，该系统是通过在球面像差补偿调节器的透镜座上设置准直透镜、在其左右侧增加设置能够在光轴方向上产生启动力的磁电路和在光轴方向上引导启动的引导设备来构成的。本发明的再一个目的是，设置线圈和磁铁来构成启动透镜座的磁电路，在透镜座的左右侧设置磁铁，在与磁铁磁场相对的位置上设置线圈和磁性铁片，提供一种能够变换感应度和解像度的光拾取系统。本发明的再一个目的是，在透镜座的左右侧设置多个多极充磁磁铁，并设置与其内部相对的线圈，提供一种将轴利用为轭的光拾取系统。为了实现上述目的，本发明的光拾取系统由以下几个部分组成①设置在光轴上、支撑并且能够在光轴方向上启动球面像差补偿透镜的透镜座。②由安装在上述透镜座两侧的磁铁和与之相对固定的线圈组成、并能够依据二者之间产生的电磁力在光轴方向上启动上述透镜座的电路。③引导上述透镜启动的引导设备。④支持线圈的线圈支持部。⑤支持上述引导设备和线圈支持部的底座。其中，上述引导设备最好由以下几个部分构成①设置在透镜座左右侧的轴引导槽；②插入上述轴引导槽并在光轴方向上引导透镜座的轴；③在支撑上述轴两端的底座两侧设置的轴固定槽。上述磁铁最好被按照光轴方向附着安装在上述透镜座两侧表面上；上述线圈最好被附着安装在与上述磁铁磁场中心相对的线圈支持部的内侧表面上。在上述线圈支持部的内侧表面上最好还设置与上述磁铁磁场相对的磁性铁片。上述磁铁最好在透镜座的左右侧被设置成相对的多个多极磁铁。上述线圈最好附着并固定在直立于上述磁铁之间的线圈支持部的内面。上述轴最好能附着在透镜座左右侧面磁铁的内侧并起到轴的作用。以本发明的另一实施例为依据的光拾取系统由以下几个部分构成①发出激光光束的激光二极管；②球面像差补偿调节器，它支撑着将射入中心部的光束变成平行光束的准直透镜，并依靠线圈和磁铁之间的电磁力启动磁铁在光轴方向上移动；③按照射入光束的偏光方向有选择性地对光束进行透射或反射的分光镜；④将上述透射后的光束集中到光盘上的一点，并且将光盘上反射出来的光束传送到上述分光镜的物镜；⑤对上述光盘反射出来的光束进行检波处理的光检波器。上述构成中最好还包括利用上述光检波器检波出来的抖动信号来控制上述球面像差补偿调节器启动的球面像差补偿伺服器。上述球面像差补偿调节器最好设置在分光镜的前端或后端。综上所述，本项发明的光学拾取系统的效果在于为补偿蓝色激光级光学系统可能产生的球面像差，利用电磁和磁性的原理在光轴上设置球面像差补偿调节器，从而无需追加使用高价的引擎，节省了资金。另外，通过固定住接收电源供给的线圈并启动磁铁，来防止在线圈启动时可能发生的由于基板和电源线引起的调节器的驱动解像度和线性的下降。图1是BD级光拾取装置的构成图。图2是原有适用于图1中球面像差补偿调节器的构造。图3是以本发明具体实施例为依据的BD级光拾取装置的球面像差补偿调节器的构造示意图。图4是图3的分解斜视图。图5是本发明的球面像差补偿调节器的磁电路构成图。图6是本发明中另一具体实施例的球面像差补偿调节器的斜视图。图7是图6中磁电路的侧面图。图8是应用本发明中球面像差补偿调节器的光拾取装置利用集光部的抖动信号进行伺服的光拾取系统构成图。图9是应用本发明中球面像差补偿调节器的光拾取装置利用集光部的抖动信号进行伺服的光拾取系统构成图。具体实施方式下面将参照附图进行详细说明。图3是以本发明为依据的球面像差补偿调节器的斜视图。图4是图3的分解斜视图。参照图3和图4，该球面像差补偿调节器由以下几个部分构成①支撑并在光轴方向上启动用来使光束平行的准直透镜211的物镜210；②设置在上述物镜210左右侧的磁铁212以及与磁铁相对的线圈222；③在光轴方向上引导上述透镜座210启动的轴引导槽223和轴224；④支持上述轴224两端的底座220以及支持上述线圈222的线圈支持部221。这里，上述轴224是由能够提高磁密度的强磁性体制成并具有内部轭的功能。下面将依据本发明的实施例并参照附图对具有上述构成的蓝激光级光学系统进行详细地说明。首先，蓝激光级光学系统由于所用光源的波长短而引起的覆盖层偏差会导致超出球面像差允许值的情况，或者在使用双层盘以增加储存密度时由于各层偏差导致发生球面像差的情况。为了补偿这种球面像差，要求具备能够移动光轴上光学元件的1轴驱动伺服系统。为此，如图3和图4所示，设置在光轴上的球面像差补偿调节器200作为1轴调节器在光轴方向上做直线运动。它由物镜210和磁电路、轴224、底座220构成。上述透镜座210通过在中心部形成的通光孔210a来安装准直透镜211，为启动左右侧透镜座210而设置了磁电路，负责引导启动的轴224沿光轴方向被卡入。上述磁电路由线圈222和磁铁212构成，产生沿光轴方向启动透镜座210的驱动力，为此，在上述透镜座210的左右侧面设置了磁铁212，在与之相对的位置上设置并固定有线圈222。这里，上述磁铁的两极被设置在轴方向上，可以设置2个多极性磁铁或1个磁铁的两极，并且，磁铁212的磁场与线圈222的中心相对。这种线圈222及磁铁212之间发生的力将洛伦茨力的方向作为光轴方向来驱动透镜座210和准直透镜211。并且，上述磁铁212是启动和固定线圈222的构成部分，所以，上述线圈222附着在U字形线圈支持部221上突出的线圈支持板221a的内侧面。在产生磁复原力的线圈支持板221a上的磁铁212的磁场位置设置了磁性铁片。即，通过设置移动磁铁，能够通过电源电线(例如FPCB)向用于启动透镜座210而固定的线圈222提供电源，是解决启动时电源提供问题的构造。而且，底座是为了支持和固定整个调节器而支撑着轴224和线圈支持部221的，为此，上述底座220后面内侧的突出固定突起226被卡入线圈支持部221背面形成的固定槽221a中，另外，还在内部设置了防止滑动部227以防止被卡住的线圈支持部221上下滑动。这里，线圈支持部221可以是与底座220成一体的。并且，2个轴224被设置在透镜座的两侧、高度与透镜高度的中心一致并且在水平方向上以透镜为中心对称的位置上。由于轴被设置在磁铁212的后方，并且是用能够提高磁通量密度的强磁性体制成的，因而能够起到内部轭的作用。上述轴224的中心插入透镜座210左右两侧设置在轴方向上的轴引导槽223内，轴224的两端用底座220前后侧设置的轴固定槽225来固定，在依靠磁电路启动上述透镜座210时，轴224在前后方向(光轴方向)上进行引导。进一步说明就是，球面像差补偿调节器200在光轴上支撑准直透镜211，并通过在光轴方向上的移动来发挥球面像差补偿或光路变换调节器的功能。电流如果被这种调节器200的线圈222认可，就会在线圈222和与之相对的磁铁212之间产生电磁力，此时，设置在磁铁212后方的轴224起内部轭的作用，能够提高磁通量密度。上述发生的电磁力能够使磁铁212和透镜座210在光轴方向上移动。此时，透镜座210带着中心部的准直透镜211随着轴224和轴引导槽223在光轴方向上移动，它可以沿着被线圈222认可的电流方向向前或向后移动。并且，如图5所示，线圈支持部221为U字形，在其左右侧直立的线圈支持板221a的内侧面上附着并固定着线圈222和磁性铁片218。这里，随着磁铁极性之间最高磁密度的形成，上述磁性铁片213是以位于极性之间的潜在能量的稳定点特性(stablepointofpotentialenergy磁弹簧)为依据的，如果磁性铁片从极性之间脱离出来，磁性铁片218就会产生恢复原状的复原力。据此，磁性铁片218位于线圈支持板221a的两侧中心位置上，与磁铁212的磁场相对，所以能起到将磁铁212恢复到原位置的弹簧作用。这种磁性铁片218在不附带任何其他夹具的情况下被插入铁片固定槽(未图示)，单纯依靠粘着就可以将其固定住。并且，铁片的固定槽具有规定的深度，在调节磁弹簧的刚性值时无需调整透镜座210，只能变换磁性铁片218的厚度。因此，依靠线圈和磁铁产生的电磁力和磁复原力之间的差，就可以将透镜座210固定到指定地点。即，调节磁性铁片218的厚度和大小及其与磁铁212之间的距离，就可以变换感应度和解像度。另一方面，实施例中设置在透镜座210左右两侧用于插装轴224的轴引导槽223(223a、223b)可以是互不相同的形状。即，设置在透镜座210一侧的引导槽223a为四角形，可以在上下/左右的两个方向上进行引导；设置在另一侧的引导槽223b被处理成圆形或长孔形，可以在左右方向上进行引导。据此，即使驱动过程中透镜座210发生倾斜而造成轴224和透镜座210间的磨擦力上升，也能解除自由度(活动限制)，保持自由驱动。另外，作为轴引导槽223的另一个实施例，可以将一侧的引导槽制成菱角形状，将另一侧的引导槽制成长孔形。另外，图5和图6是本发明另一实施例的示意图。如图5和图6所示，本发明由以下几个部分组成①支撑使光束平行的准直透镜251并在光轴方向上启动准直透镜的透镜座250；②设置在上述透镜座250左右两侧的多个磁铁252及与之相对的线圈262；③引导上述透镜座250在光轴方向上启动的轴引导槽263和轴264；④支持轴两端264和线圈262的线圈支持部261。这里，上述多个磁铁252分别被固定在∏字形槽253的内侧左右两边。上述磁铁212和相对的线圈262被设置在直立于字形线圈持部261上的线圈固定板261a的一侧。而且，上述轴264是由能够提高磁密度的强磁性体制成并具有内部轭的功能。下面将参照图5和图6对具有上述构成的本发明的另一实施例进行说明。首先，透镜座250通过在中心部形成的通光孔250a来安装准直透镜251，为了左右侧透镜座250的启动而设置了磁电路，而负责引导启动的轴264沿光轴方向卡入。上述磁电路由设置在透镜座左右两侧的多个(内/外侧)2极磁铁252和与之相对的线圈262构成，产生沿光轴方向启动透镜座250的驱动力，为此，在上述透镜座250左右侧面的∏字形线圈插入槽262的两侧设置了磁铁252，线圈262被设置在上述线圈支持部261上突出的线圈支持板261a的里面，其内侧与磁铁相对。这里，上述多个磁铁252在轴方向上设置了2极(SN)，它可以设置为2个单极性磁铁或1个2极性磁铁。并且，多个磁铁252的磁场与线圈262的中心相对。这种线圈262和多个磁铁252将洛伦茨力的方向作为光轴的方向，利用两者之间产生的力来驱动透镜座250和准直透镜251。并且，上述多个磁铁252是启动和固定线圈262的构成部分，所以，上述线圈262附着在字形线圈支持部261左右两侧直立设置的线圈支持板261a的内侧面，与上述内侧磁铁252相对。即，通过在线圈262上连接电源线来向透镜座提供启动电源，这种构造解决了启动时的电源提供问题。而且，引导透镜座250在光轴方向上移动的两个轴264被设置在高度与透镜高度的中心一致并且在水平方向上以透镜为中心对称的位置上。由于轴264被设置在磁铁252的后方，并且是用能够提高磁通量密度的强磁性体材料制成的，因而能够起到内部轭的作用。上述轴264的中心插入透镜座250左右两侧在轴方向上设置的轴引导槽263内，轴264的两端用线圈支持部261前/后侧设置的轴固定槽265来固定，在依靠磁电路启动上述透镜座250时，轴264在前/后方向(光轴方向)上进行引导。对第2实施例做进一步说明就是，球面像差补偿调节器240在光轴上支撑准直透镜251，并通过在光轴方向上的移动来发挥球面像差补偿或光路变换调节器的功能。电流如果被这种调节器240的线圈262认可，就会在线圈262和与之相对的磁铁252之间产生电磁力，此时，设置在磁铁252后方的轴264起内部轭的作用，能够提高磁通量密度。上述发生的电磁力能够使磁铁252和透镜座250在光轴方向上移动。此时，透镜座250带着中心部的准直透镜251随着轴264和轴引导槽263在光轴方向上移动，它可以沿着被线圈262认可的电流方向向前或向后移动。同样，由于球面像差补偿调节器被提供的电流为固定形线圈构造，因而能够防止在可动型线圈构造中可能发生的由于易弯曲基板(FPCB)的刚性、扭曲性和有效长度的不确定等原因引起的调节器的驱动解像度和线性性的下降。上述球面像差补偿调节器适用的光拾取系统如图8和图9所示相同。如图8所示，从蓝激光二极管301发出的激光束通过设置在球面像差补偿调节器302的中心部的准直透镜302a转变成平行光束，然后射入分光镜303，被射入的光束透过分光镜303，然后通过拾取调节器304的物镜304b集中到光盘305上的某一点。在这里，物镜304b的前端光轴上设置有HOE(全息光学元件)304a，HOE304a作为全息光学元件(HolographicOpticalEmements)，通过再生或变化光息图上所记录的波形来取得所要的波形。而且，上述光盘305对所聚集的激光光束进行反射，反射的光束通过物镜304b在分光镜303中被反射，反射后的光束依靠集光透镜集光在光检波器307上。此时，光检波器307将反射光束转换成电信号，传递给光学拾取伺服器308，光学拾取伺服器308控制光学拾取调节器304的运转。另外，从光检波器307中转换的电信号被输入到球面像差补偿伺服器309内。而且，球面像差伺服器309以在上述光检波器转换的电信号为基准，为补偿球面像差，将伺服信号输出到调节器302上。因此，可控制位于光程上的调节器302及支撑它的准直镜向前/后方向移动，以补偿聚集在光盘上的光束的球面像差。另外，球面像差补偿伺服器309利用从光检波器检波的信号来分析抖动(jitter)值，在扫描(SWEEP)球面像差补偿调节器302的总运转范围的同时，寻找信号性能最佳点进行存储记忆。即可利用球面像差补偿伺服器309的运转特性和光盘上所聚集的光束特性变化分析抖动值，在此基础上以球面像差补偿调节器302的运转范围为基准，寻找信号性能的最佳点予以存储，从而以此为基准进行反复对照。在这里，为了能对照信号性能的最佳点，在指定基准值后，通过向球面像差补偿调节器施加电压来进行移动来寻找最佳点，如果在经过基准点后光学特性变坏，则通过反复更换移动方向来记忆最佳点。同时，如图9所示，球面像差补偿调节器313设置在分光镜312和物镜314b之间。因此，通过分光镜312透过的激光光束经球面像差补偿调节器313上支撑的准直镜后变成了平行光束，入射到物镜314b上，然后集光到光盘315上的一个点上。而且，如果光盘315上所聚集的光束被反射，则通过物镜314b和准直镜314a，经分光镜反射，然后经集光透镜集中在光检波器317上，转换成电信号。经上述光检波器317检波的抖动信号传递给感知部(传感部)318，再输入到球面像差补偿伺服器319内。于是，球面像差补偿伺服器319可利用抖动信号及球面像差信号伺服球面像差补偿调节器313。即，集中反射光后通过球面像差信号来伺服球面像差补偿调节器。在这里，图8所示的球面像差补偿伺服器以从物镜中得到的信号为基础来控制伺服器。图9的球面像差补偿伺服器对通过物镜后再次通过了球面像差补偿透镜时的光学信号进行分析，来达到控制伺服器的目的。这种球面像差补偿调节器的运转方法是，初期粗略地(coarse)进行驱动，然后进行精密伺服，以便在最大性能产生的位置实施精密控制。为此，接通DC(直流电)电压，在第一次伺服后，可利用AC(交流电)信号确保位移和伺服。综上所述，本项发明的BD级光学拾取系统在光程上配置有1轴调节器，并利用电磁性及磁性的原理，以补偿该调节器可能产生的非线性性及驱动过程中的倾斜角歪扭，从而能够以简单的结构形式构成调节器。通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利范围来确定其技术性范围。权利要求1.光拾取系统，由以下几个部分组成设置在光轴上的支撑并且能够在光轴方向上启动球面像差补偿透镜的透镜座；由安装在上述透镜座两侧的磁铁和与之相对固定的线圈组成，并能够依据二者之间产生的电磁力在光轴方向上启动透镜座的电路；引导上述透镜启动的引导设备；支持线圈的线圈支持部；支持上述引导设备和线圈支持部的底座。2.如权利要求项1所述的光拾取系统，其特征在于，上述引导设备最好由以下几个部分构成设置在透镜座左右侧的轴引导槽；插入上述轴引导槽并在光轴方向上引导透镜座的轴；设置在支撑上述轴两端的底座两侧的轴固定槽。3.如权利要求项1所述的光拾取系统，其特征在于，上述磁铁最好以单极方式按照光轴方向附着安装在上述透镜座两侧表面上；上述线圈最好附着安装在与上述磁铁磁场中心相对的线圈支持部的内侧表面上。4.如权利要求项1所述的光拾取系统，其特征在于，在上述线圈支持部的内侧表面上最好还设置与上述磁铁磁场相对的磁性铁片。5.如权利要求项1所述的光拾取系统，其特征在于，上述磁铁最好在透镜座的左右侧被设置成相对的多个多极磁铁；上述线圈最好附着并固定在上述磁铁之间直立的线圈支持部的里面。6.如权利要求项2所述的光拾取系统，其特征在于，上述轴最好能附着在透镜座左右侧面磁铁的内侧并起到轴的作用。7.光拾取系统，由以下几个部分组成发出激光光束的激光二极管；球面像差补偿调节器，它支撑着将射入中心部的光束变成平行光束的准直透镜，并依靠线圈和磁铁之间的电磁力启动磁铁在光轴方向上移动；按照射入光束的偏光方向有选择性地对光束进行透射或反射的分光镜；将上述透射后的光束集中到光盘上的一点，并且将光盘上反射出来的光束传送到上述分光镜的物镜；对上述光盘反射出来的光束进行检波处理的光检波器。8.如权利要求项7所述的光拾取系统，其特征在于所述系统还包括利用上述光检波器检波出来的抖动信号来控制上述球面像差补偿调节器启动的球面像差补偿伺服器。9.如权利要求项7所述的光拾取系统，其特征在于上述球面像差补偿调节器最好设置在分光镜的前端或后端。全文摘要本发明是关于光拾取装置的，特别是关于在光程上设置球面像差补偿调节器，依据电磁力来补偿球面像差的光拾取系统的。以本发明为依据的光拾取系统包括以下几个组成部分①设置在光轴上、支撑并且能够在光轴方向上启动球面像差补偿透镜的透镜座。②由安装在上述透镜座两侧的磁铁和与之相对固定的线圈组成、并能够依据二者之间产生的电磁力在光轴方向上启动透镜座的电路。③引导上述透镜启动的引导设备。④支持线圈的线圈支持部。⑤支持上述引导设备和线圈支持部的底座。文档编号G11B7/1398GK1783252SQ200410089109公开日2006年6月7日申请日期2004年12月3日优先权日2004年12月3日发明者金珍阿,李星薰申请人:上海乐金广电电子有限公司