专利名称：光学头、用于装配透镜的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种光学头和用于组合透镜的设备和方法。
背景技术：
在光学记录和/或再现设备中，使用通过利用物镜会聚激光获得的光点，来将任意信息记录在光学信息存储介质上和/或再现记录在光学信息存储介质上的信息，这种光学记录和/或再现设备的记录容量由通过物镜会聚的光点的大小来确定。会聚的光点大小S利用采用的激光的波长λ和物镜的数值孔径(NA)由公式1给定。
S∝λ/NA(1)因此，对于高密度的光学信息存储介质，为了减少聚焦到光学信息存储介质上的光点的大小，对光学记录和/或再现设备的研究，正在沿着采用如蓝光激光等短波长的光源和NA不大于0.6的物镜的方向进行。
由于小型盘(CD)的引进，已经开展了通过增加记录密度来增加信息存储容量的集中研究，在所述的CD中，使用波长为780nm的光和NA为0.45或0.5的物镜来执行信息的记录和/或再现。作为研究的结果，已经开发了使用波长为650nm的光和NA为0.6或0.65的物镜执行信息的记录和/或再现的数字多功能盘(DVD)。
目前，一直在研究一种高密度光学信息存储介质，所述的高密度光学信息存储介质使用蓝波长即波长405nm的光，其记录容量超过20GB。
正在积极开展高密度光学信息存储介质的标准化，标准的一部分使用蓝波长即405nm的波长的光，其开发已接近完成。基于这一点，用于高密度光学信息存储介质的物镜的NA是0.65或0.85，如下面所述。
CD的厚度为1.2mm。对于DVD厚度已经被减小到0.6mm的原因是，NA已经从CD的0.45增加到DVD的0.6，因此应该保证光学信息存储介质的倾斜容限。
此外，如果在高密度光学信息存储介质具有比DVD更大的容量的情况下，高密度光学信息存储介质的物镜的NA增加到0.85，则高密度光学信息存储介质的厚度必须减少到约0.1mm。
对于这种物镜的NA增加以及光学信息存储介质的厚度变薄的介质，存在蓝光光盘(下面称作BD)。在BD标准中，光源的波长是405nm，物镜的NA是0.85，光学信息存储介质的厚度大约是0.1mm。
对于当前正在开发中的高密度光学信息存储介质，除了BD外，还有高清晰数字多功能盘(HD DVD)。HD DVD标准是这样的一种标准基片厚度与DVD相同、物镜的NA与DVD相同，但是光源波长是蓝波长即405nm，与BD标准相同。
在新标准的光盘的开发过程中的问题是与传统光盘的兼容性。
为了以兼容的方式使用具有不同记录密度的光盘执行记录/再现，将光点聚焦到光盘的物镜的工作距离(WD)应该不同，从而需要提供至少两种物镜。
用于光学头的致动器包括磁路，能够沿着聚焦和循道两个方向操作。磁路在聚焦方向上将光盘和物镜之间的间隔维持为常量，而在循道方向上将物镜移动到期望的循道位置(循道中心)。
能够使采用具有不同记录密度的多个光盘的兼容的光学头需要分别与记录密度不同的多个光盘相应的物镜。
因此，在单个镜头座中要将至少两个物镜布置在光盘的径向上，以确保兼容性。
在仅一个物镜被安装在致动器的运动单元的镜头座中的光学头的情况下，物镜被装配到镜头座上，然后通过使用由镜头座模型支撑的致动器倾斜件(actuator skew)来精确地获得物镜和光轴之间的对直。在将两个物镜安装在镜头座中的情况下，由于通过使用致动器歪轮只能获得两个物镜之一与光轴之间的对齐并且应该严格限制两个物镜之间的倾斜容限角度，所以可能不能确保光学头的性能。
日本专利公开第10-11765号披露了一种光盘设备，其具有用于调整物镜的倾斜度从而使两个物镜的中心轴可以平行的调整装置。在该日本专利公开中，将被调整的物镜被安装在单独的镜头架中，并且镜头架相对于镜头座进行倾斜调整，从而可执行两个物镜之间的倾斜调整。
然而，根据该日本专利公开由于要安装单独的镜头架，所以需要镜头座结构在用于调整的空间上没有限制，并且镜头架部件应该被单独添加到传统的镜头座部件上。此外，装配步骤数增加，并且装配部件数增加。
发明内容
本发明的一方面提供一种光学头，透镜对齐方法和用于调整多个物镜的相对倾斜度而不增加部件的数量或单独装配的过程的数量的设备。
根据本发明的一方面，光学头包括多个物镜；镜头座，具有用于容纳多个物镜的多个安装孔，并且安装孔的至少一个的安放面形成为曲面，从而可对安装在曲面安放面中的物镜执行倾斜度调整。
安放面可以形成为球面。
安放面的内径可以比安放面的中部位置小至少0.05mm，或安放面的外径可以比安放面的中部位置大至少0.05mm。
安放面的外径可以比物镜的外径大至少0.05mm。
多个物镜可包括适合于BD的第一物镜和适合于HD DVD、DVD或CD的第二物镜。
此外，多个物镜可包括适合于BD和HD DVD中的至少一种的第一物镜和适合于DVD和CD中的至少一种的第二物镜。
根据本发明的另一方面，用于将多个物镜装配到上述光学头的镜头座的多个安装孔种，从而使物镜的中心轴相互平行的物镜装配设备包括安装架，具有镜头座安置在其上的安放部件，在所述的镜头座中，物镜分别插入多个安装孔中；多个透镜夹，按压分别安装在安装孔中的多个物镜；倾斜度调整装置，用于使用透镜夹调整物镜的倾斜度，所述的物镜插入在具有曲面安放面的安装孔中；激光发光单元，用于设置基准点，并照射激光，用于将物镜的中心轴相对于基准点对齐；底座，安装架、多个透镜夹、倾斜度调整装置安装在其上。
形成在镜头座上的安装孔中的一个可以形成有非曲面安放面，可通过使用照射到插入在具有非曲面的安装孔中的物镜上的激光来设置基准点，剩余的物镜的中心轴与基准点对齐。
所有的多个安装孔可形成有曲面安放面，可通过使用照射到镜头座的预定位置上的激光来设置基准点，安装在多个安装孔中的多个物镜的中心轴可以与基准点对齐。
还可以提供改变激光照射的位置的线性移动装置。
线性移动装置可被安装在底座上，从而通过移动安装架来改变激光照射到的位置。
物镜装配设备还可包括X-台架、Y-台架或X-Y台架中的至少一种，用于在调整多个物镜之间的相对倾斜度之后，通过相对于镜头座的安装孔的中心移动物镜，将至少一个物镜的中心与镜头座中的每个开口的中心匹配。
倾斜度调整装置可包括测角台。
按压物镜的透镜夹的前端可形成为将物镜的外周的一部分暴露出来，从而从激光发光单元照射到物镜的光被物镜的外周的一部分反射。
透镜夹的前端可形成为将物镜的外周的至少三个区域暴露出来。
根据本发明的另一方面，提供了一种装配物镜的方法，用于将多个物镜装配到光学头的镜头座的多个安装孔中。所述的方法包括将镜头座构造为多个安装孔中的至少一个的安放面形成为曲面，以调整安装在具有曲面安放面的安装孔中的物镜的倾斜度，而另外的安装孔具有非曲面安放面；将物镜分别插入多个安装孔中的镜头座安装在安装架上；使用一个透镜夹按压并固定基准物镜，所述的基准物镜插入在具有非曲面安放面的安装孔中；将激光照射到基准物镜上，以在靶上设置基准点；将激光照射到插入在具有曲面安放面的安装孔中的物镜上，并使用另一个透镜夹按压；比较插入在曲面安放面的安装孔中的物镜的反射的光的光路和靶上的基准点；使用倾斜度调整装置调整插入在曲座中的物镜的倾斜度，使得基准物镜的中心轴和插入在曲座中的物镜的中心轴平行。
该方法还包括在多个物镜之间的相对倾斜度调整之后，通过相对于镜头座的各个安装孔的中心移动物镜，来将至少一个物镜的中心与镜头座的安装孔的中心匹配。
根据本发明的另一方面，提供了一种装配物镜的方法，用于将多个物镜安装在光学头的镜头座的多个安装孔中，从而使得物镜的中心轴相互平行。所述的方法包括将镜头构造为多个安装孔的每个的安放面形成为曲面，以调整安装在各个安装孔中的物镜的倾斜度；将镜头座安置在安装架的安放部件上，使用透镜夹将各个物镜按压到各个安装孔中；将激光照射到镜头座的预定位置上，以在靶上设置基准点；将激光照射到各个物镜上；比较由物镜反射的光的光路和靶上的基准点；使用倾斜度调整装置来调整每个物镜的倾斜度，使得各个物镜的中心轴对齐。
该方法还包括在多个物镜之间的相对倾斜度调整之后，通过相对于镜头座的安装孔的中心移动物镜，来将至少一个物镜的中心与镜头座的安装孔的中心匹配。
将在下面的描述中部分地阐述本发明的另外的方面和/或优点，另外的部分，通过描述将是清楚的，或者通过实施本发明来了解。
通过下面结合附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和/或其他特性和优点将会变得清楚，其中图1是根据本发明的一方面的光学头的构造的示意性示图；图2A是示出根据本发明的实施例的图1的镜头座的示图；图2B是图2A的局部放大示图；图3A是示出根据本发明的另一实施例的图1的镜头座的示图；图3B是图3A的局部放大示图；图3C是图3A的另一局部放大示图；图4是根据本发明的实施例的光学头的光学构造的示图；图5是根据本发明的实施例的透镜装配设备的整个系统的示意图；图6是图5的部件的放大的示图；图7是图5的透镜固定夹和透镜调整夹的放大的示图；图8是根据本发明的另一实施例的透镜装配设备的整个系统的示意图；图9是应用根据本发明的一方面的光学头的光学记录和/或再现设备的构造的示意图。
具体实施例方式
现在，将详细描述本发明的实施例，其例子在附图中示出，其中相同的标号始终表示相同的部件。下面参照附图描述实施例以解释本发明。
参照图1，根据本发明实施例的光学头可包括光学单元5，用于将光照射到光盘1上并接收由光盘1反射的光，以检测信息信号和/或误差信号；多个物镜，例如，第一和第二物镜45和41，物镜被安装在单个镜头座50上，并会聚入射光以使得入射光在光盘1的记录表面上聚焦为光点；致动器40，沿着聚焦方向、循道方向和/或倾斜方向驱动运动单元，所述的运动单元具有安装第一和第二物镜45和41的镜头座50。镜头座50具有多个安装孔并且至少一个安装孔具有曲面安放面，从而调整插入其中的物镜的倾斜度。
第一和第二物镜45和41具有不同的规格。例如，第一物镜45可被形成为针对BD(蓝光光盘)的高NA例如约0.85，并最适合于使用具有蓝光波长区域例如405nm波长的光来记录和/或再现厚度约0.1mm的BD。第二物镜41可最适于记录和/或再现HD DVD、DVD和CD中的至少一种。
这里，对于HD DVD，第二物镜41可形成为具有约0.65的NA并最适合于使用波长为405nm的光来记录和/或再现厚度约0.6mm的HD DVD。
此外，第一物镜45可形成为适合记录和/或再现HD DVD或BD和HDDVD，第二物镜41可形成为适合于以兼容的方式记录和/或再现DVD和CD中的至少一种。
图2A和2B是示出根据本发明实施例的图1的镜头座的示图。参照图2，镜头座50包括第一和第二安装孔55和57，第一和第二物镜45和41分别安装在其中。第一和第二安装孔55和57布置在光盘1的径向上，从而，第一和第二物镜45和41可被布置在光盘1的径向上。与第二安装孔57和第二物镜41相比，第一安装孔55和第一物镜45可位于外周。另一方面，与第二安装孔57和第二物镜41相比，第一安装孔55和第一物镜45可位于内圆周。
第一和第二安装孔55和57中的至少一个安装孔的安放面可形成为曲面，例如，球面，从而可调整安装在其中的物镜的倾斜度。
图2示出第一安装孔55的安放面55a形成为曲面而第二安装孔57的安放面57a形成为平表面的例子。用于高密度光盘的第一物镜45安装在所述的第一安装孔55中，用于相对低密度的光盘的第二物镜41安装在所述的第二安装孔57中。
在安放面55a形成为球面的情况下，第一安装孔55的安放面55a的球面的中部位置与第一物镜45的外周上的底部(基准平面)的外边缘线接触。根据第一物镜45的倾斜度调整，线接触位置可稍微偏离球面的中部位置。安放面55a的内径可比球面的中部位置小至少0.05mm，或者外径可以比球面的中部位置大至少0.05mm。
此外，安放面55a的外径可与支撑第一物镜45外周的镜头座50的第一安装孔55的外径一致，或者比第一物镜45的外径大至少0.05mm。
在镜头座50形成为如图2A和2B中所示时，第一和第二物镜45和41可以以下述方式被安装在镜头座50中，从而使第一和第二物镜45和41的相对倾斜度最小。
通过将第一和第二物镜45和41分别插入并安置在第一和第二安装孔55和57中，第二物镜41被固定。此后，以第二物镜41为基准，调整第一物镜45的倾斜度，使第一物镜45的中心轴与第二物镜41的中心轴平行。由于第一安装孔55的安放面55a是曲面，所以如果按压第一物镜45使施加到第一物镜45的外周的至少一个点上的力与施加到其他点上的力不同，则第一物镜45沿着曲面稍微滑动，从而调整倾斜度。在调整的过程中，当第一物镜45的中心轴与第二物镜41的中心轴平行时，则将第一物镜45固定。
作为另一种方案，第一安装孔55的安放面55a可形成为平面，而第二安装孔57的安放面57a形成为曲面，从而相对于第一物镜45来说，第二物镜41的相对倾斜度是可调整的，从而使得两物镜的中心轴平行。
此外，参照图3A-3C，镜头座50-1可构造为第一和第二安装孔55和57的安放面55a和57a-1均形成为曲面，并且可分别调整第一和第二物镜45和41的倾斜度，从而，使得两物镜的中心轴平行。在底座被构造为如图3A-3C所示时，使用镜头座50-1的预定位置作为基准来调整第一和第二物镜45和41的倾斜度。
如上所述，由于在根据本发明的一方面的光学头的镜头座50或50-1中，里面插有第一和第二物镜45和41的第一和第二安装孔55和57中的至少一个安装孔的安放面形成为曲面，从而第一物镜和第二物镜45和41被装配到镜头座50或50-1中，而在装配的镜头45和41的中心轴之间不产生相对倾斜。
可通过使用下面描述的透镜装配设备，在上述光学头中，将第一和第二物镜45和41装配到镜头座50或50-1中，而在透镜45和41的中心轴之间没有相对倾斜。
如上所述，根据本发明一方面的光学头包括安装在单个镜头座中的多个物镜，在所述的镜头座中，曲面安放面形成在至少一个安装孔中以执行倾斜调整。其他光学构造和致动器的构造可以以各种方式来修改。
图4是示出根据本发明的实施例的光学头的构造的示图。
参照图4，光学头可被构造为具有针对高密度的光学系统和针对低密度的光学系统，并共用致动器40。其中，所述的高密度光学系统用于其记录密度大于DVD的高密度光盘，所述的低密度光学系统用于DVD和/或CD。这里，高密度光盘可以是BD和HD DVD中的至少一种。
在图4示出的示例性构造中，光学头允许从光学单元5发射的光的光路通过反射镜37和35被改变方向，并且分别入射到第一和第二物镜45和41上。当然，也可使用这样的构造取消反射镜37和35，从光学单元5发射的光直接入射到第一和第二物镜45和41上。
光学单元5，例如可包括第一和第二光学单元10和20，分别发射波长适合于高密度光盘和DVD的第一光11a和第二光21a，并接收被光盘1(图1)反射后而返回的第一光11a和第二光21a，以检测信息再现信号和/或误差信号；第一光路改变器25，布置在第二光学单元20和第二物镜41之间；第一准直透镜18，布置在第一光学单元10和反射镜37之间，用于高密度光盘；第二准直透镜23，布置在第二光学单元20和第一光路改变器25之间。在运行时，盘1通过心轴电机19旋转。
通过上述构造，根据本发明一方面的光学头可以以兼容的方式采用高密度光盘和DVD。
光学单元5还可包括第三光学单元30，发射波长适合于CD的第三光31a，并接收被光盘1(图1)反射之后返回的第三光31a，以检测信息再现信号和/或误差信号；第三准直透镜33，布置在第三光学单元30和第一光路改变器25之间。
通过上述构造，光学头兼容地采用CD、高密度光盘和DVD。
参照图4，第一光学单元10可包括蓝光光源11，发射适合于高密度光盘的蓝光波长例如405nm的波长的第一光11a；偏振分光器13，根据入射的第一光11a的偏振状态透射或反射入射的第一光11a；针对第一光11a的波长的四分之一波片15，用于改变第一光11a的偏振；光电探测器17，接收由光盘1(图1)反射之后返回的第一光11a，以检测信息再现信号和/或误差信号；检测透镜16，布置在偏振分光器13和光电探测器17之间。
检测透镜16可以是像散透镜，对入射的第一光11a产生像散，以通过像散方法检测聚焦误差信号。
为了控制蓝光光源11的光功率，光学单元10还可包括监控光电探测器26，用于检测从第一光源11发射并由偏振分光器13部分地反射的第一光11a。此外，第一光学单元10还可包括会聚透镜14，用于会聚由偏振分光器13反射的第一光11a，以使得被偏振分光器13反射的第一光11a被适当地聚集到监控光电探测器26。
对于第二光学单元20，可提供针对适合于DVD的红光波长例如650nm的波长的全息光学模块。
此外，对于第三光学单元30，可提供针对适合于CD的近红外波长例如780nm的波长的全息光学模块。
典型的全息光学模块包括光源，发射预定波长例如650nm或780nm波长的光；光电探测器，布置在光源的一侧，以接收被光盘1反射之后返回的光，并检测信息信号和/或误差信号；全息光学元件，直接透射从光源入射的大部分光，并将被光盘1反射而返回的光衍射+1度或-1度，以将衍射的光引导向光电探测器。全息光学模块还可包括产生次光束的光栅，从而使用例如差动推挽方法检测循道误差信号。
在提供光栅的情况下，全息光学模块的光电探测器具有用于使用差动推挽方法检测循道误差信号的结构。
像第一光学单元10的情况，第二和第三光学单元20和30可具有光源和光电探测器分开的光学构造，而是全息光学模块的构造。
此外，第一光源10可具有针对高密度光盘的蓝光波长例如405nm的波长的全息光学模块。
第一光路改变器25被布置在第二和第三光学单元20和30和第二物镜41之间，以将从第二和第三光学单元20和30入射的第二和第三光21a和31a导向第二物镜41，并允许由光盘1反射后返回的第二和第三光21a和31a返回到第二和第三光学单元20和30。第一光路改变器25可以是具有透射第二光21a并全反射第三光31a的镜面的板型分光器。
第一准直透镜18布置在第一光学单元10和第一物镜45之间，用于将从第一光学单元10以发散光的形式入射的第一光11a改变为平行光，并使该平行光入射到第一物镜45上。
在按如上所述提供将第一光11a改变为平行光的第一准直透镜18的情况下，第一物镜45被设计为最适合于作为平行光的第一光11a。
第二准直透镜23布置在第二光学单元20和第一光路改变器25之间。第二准直透镜23将从第二光学单元20以发散光的形式入射的第二光21a改变为平行光。
第三准直透镜33布置在第三光学单元30和第一光路改变器25之间。第三准直透镜33将从第三光学单元30以发散光的形式入射的第三光31a改变为平行光。
上面，虽然已经对光学头具有第一至第三准直透镜18、23和33以使得平行光入射到第一和第二物镜45和41的情况进行了描述，但是本光学头不是必须具有第一至第三准直透镜18、23和33中的至少一个，而是允许稍微会聚的或稍微发散的光入射到第一和/或第二物镜45和41上，以使用于高密度光盘、DVD和CD中的至少一种的光学系统为有限光学系统。
光学单元5还可包括监控光电探测器27，位于光路改变器25的一侧用于监控第二和/或第三光学单元20和30的光学输出质量。
图4只是示出根据本发明的方面的光学单元5的光学构造的一个例子，因此光学单元5不限于图4的光学构造。即，在本发明的精神和范围内，可以多种方式对光学头的光学单元5的详细的光学构造作出修改。
第一物镜45可被形成为产生用于记录和/或再现高密度光盘、DVD和CD中的密度最高的高密度光盘的最佳光点。
例如，在第一光源11发射蓝紫色波长例如405nm的波长的第一光11a以及高密度光盘的厚度为0.1mm即光盘是BD的情况下，第一物镜45的NA可以高达0.85。这里，高密度光盘是HD DVD，第一物镜45的NA可以是0.65。
第二物镜41可以形成为产生适合于记录和/或再现低密度光盘即DVD和/或CD的最佳光点。
即，在如图4所示光学头兼容地采用CD以及高密度光盘和DVD的情况下，第二物镜41可最适合于DVD并被形成为以兼容的方式采用CD。
此外，在光学头是用于高密度光盘并且是可兼容DVD的类型时，第二物镜41可最适合于DVD。
此外，在光学头是可兼容BD和HD DVD的类型时，第一物镜45可最适合于BD，第二物镜可最适合于HD DVD。
致动器40可以是用于将第一和第二物镜45和41安装到单个镜头座50或50-1中的单个致动器结构。
致动器40可包括底座(未显示)，支撑器(未显示)固定地安装在底座上；单个镜头座50或50-1，第一和第二物镜45和41安装在其中；多个悬架(未显示)，其一端固定地结合到镜头座50或50-1，另一端固定地结合到支撑器(未显示)，并可移动地支撑镜头座50或50-1；磁路(未显示)，将镜头座50或50-1操作到聚焦方向上、循道和/或倾斜方向上。
除了第一和第二物镜45和41之外，剩余的光学部件布置在底座上。此外，磁路的部件，例如，线圈安装在镜头座50或50-1中，剩余的磁部件即磁体和轭布置在底座上。镜头座50或50-1、第一和第二物镜45和41、以及安装在镜头座50或50-1中的磁路的部件构成光学头组件的运动单元。
下面，将详细描述物镜装配设备以及用于该设备的方法的详细实施例，其将多个物镜45和41装配到光学头的镜头座50或50-1中，而在物镜45和41之间没有相对倾斜。
图5是根据本发明的实施例的透镜装配设备的系统的示意性示图，图6是图5的局部放大的示图，图7是图5的透镜固定夹210和透镜调整夹200的放大的示图。在图5、图6和图7示出的实施例中，物镜装配设备被构造为适合于下面所述的情况，图2的镜头座50的第一安装孔具有曲面安放面55a并且第二安装孔具有非曲面安放面例如平面安放面57a。
参照图5至图7，物镜装配设备包括底座100；安装架150，包括安放部件151，用于将镜头座50安置在上表面；透镜固定夹210和透镜调整夹200；倾斜调整装置140，用于使用透镜调整夹200调整第一物镜45的倾斜度；激光照明单元，用于照射激光，例如激光光源230。物镜装配设备还可包括线性移动装置110，用于将位置改变到被激光照亮的地方。此外，物镜装配设备还可包括X台架120和/或Y台架130，用于在第一物镜45的倾斜调整之后，相对于镜头座50的开口的中心移动第一物镜45。
除了激光照明单元，即透镜固定夹210、透镜调整夹200、倾斜调整装置140、安装架150之外，剩余的元件全部安装到底座100上。当然，激光照明单元也可被安装在底座100上。
如参照图2所述，镜头座50具有其中形成有曲面安放面55a的第一安装孔55。
现在，参照图6和图7，透镜固定夹210的前端211通过弹簧力按压插入在镜头座50的第二安装孔57中的第二物镜41，以将第二物镜41维持为固定状态。第二安装孔57具有形成为非曲面例如平面的安放面57a。
在透镜的装配过程中，第二物镜41的外周部分的底部紧密地固定在第二安装孔57的安放面57a上，并维持固定状态。
构造透镜夹200，使透镜夹的一端结合到倾斜调整装置140上，使透镜架200前端201通过弹力对插入镜头座50的第一安装孔55中的第一物镜45施压。所述的第一安装孔55具有形成为曲面的安放面55a。
通过倾斜调整装置140来调整透镜调整夹200，从而改变按压第一物镜45的不同部分的力，使得第一物镜45沿着曲面安放面55a滑动，以调整第一物镜45的倾斜度。
按压第一和第二物镜45和41的透镜调整夹200的前端201和透镜固定夹210的前端211可以形成为将第一和第二物镜45和41的外周区域(45a、41a)暴露出来，如图7所示，从而从激光照明单元照射到第一和第二物镜45和41上的光可被透镜45和41的外围部分反射。
透镜调整夹200的前端201和透镜固定夹210的前端211可以形成为将第一和第二物镜45和41的至少三个外周区域(41a、45a)暴露出来，从而前端201和211能够使用相对均匀的力来按压第一和第二物镜45和41。图7示出的例子中，透镜调整夹200的前端201和透镜固定夹210的前端211形成为将第一和第二物镜45和41的三个外周区域(41a、45a)暴露出来。激光束通过外周区域41a和45a被反射。
对于倾斜调整装置140，可以提供测角台。倾斜度调整装置140被这样构造透镜调整夹200在预定角度内转动，以使由透镜调整夹200施加到第一物镜45的压力可以根据位置而改变，相应地，第一物镜45沿着第一安装孔55的曲面安放面55a稍微滑动，从而可调整第一物镜45的倾斜度。
激光照明单元包括激光光源230，发射激光；反射镜装置240，将从激光光源230发射的激光反射到下方向以将激光引导向安装在安装架150上的镜头座50。
从激光光源230发射的激光通过反射镜装置240方向被改变90度，并传播到位于下方向的镜头座50。激光被照射到镜头座50、第一物镜45和第二物镜41中的一个上，被它们中的一个反射的光再次被反射镜装置240反射，并返回激光光源230。
靶245如方格纸可以放置在激光光源230的前面，以检验返回到激光光源230的光的位置。靶245用于设置透镜倾斜度调整之前的基准点。如果调整透镜的倾斜度使由将被调整的透镜(在本实施例中为第一透镜45)反射的光的路径与靶245上的基准点一致，则可以使得第一和第二物镜45和41的中心轴彼此平行。
在本实施例中，激光被照射到第二物镜41上，由第二物镜41反射的激光穿过靶245。激光在靶上穿过的位置被用作基准点。此后，由激光所照射到的位置被水平地移动，激光照射到第一物镜45上，并且确认由第一物镜45反射的激光是否穿过靶上的基准点。如果激光不穿过基准点，则使用倾斜度调整装置140通过旋转透镜调整夹200来调整第一物镜45的倾斜度，直到激光穿过靶245上基准点。当激光穿过靶245上的基准点时，第一物镜45的中心轴变得与第二物镜41的中心轴平行。
物镜装配设备还可包括线性移动装置110，即能线性地移动到激光照亮的位置的线性台。
图5和图6示出线性移动装置110被安装在底座100上从而通过移动安装架150将位置移动到激光照亮的位置的例子。
如图5和图6所示，透镜固定夹210、透镜调整夹200、安装架150和倾斜度调整装置140全部被安装在线性移动装置110上。此外，X台架120和/或Y台架130安装在线性移动装置110上。
物镜装配设备还可包括X台架120和/或Y台架130，用于在多个物镜之间的倾斜度调整之后，通过相对于镜头座50的第一安装孔55的开口的中心移动第一物镜45，来执行使第一物镜45的中心与透镜座50的开口的中心匹配的操作。在图5和图6中，可以提供单独的X台架120和Y台架130。作为可选方案，可以提供X台架120和Y台架130之一，或者提供一体式的X、Y台架。
物镜装配设备还可包括安装透镜固定夹210的X和/或Y台架，从而执行将第二物镜41的中心轴和第二安装孔57的开口的中心匹配的操作。在这种情况下，X和/或Y台架安装在线性移动装置110上，透镜固定夹210安装在X和/或Y台架上。由于这种布置完全能够从上述参照图5和图6的描述中推断出，所以将省略其描述。
下面，将描述使用根据上述本发明的一方面的物镜装配设备来将第一和第二物镜45和41装配到镜头座中的过程。
首先，镜头座50被安置在安装架150的安放部件151上。将第二物镜41插入具有非曲面安放面57a的第二安装孔57中并用透镜固定夹210按压，从而将第二物镜41维持在固定状态。将第一物镜45插入具有曲面安放面55a的第一安装孔55中，并使用透镜调整夹200按压。
激光照射到第二物镜41上来设置靶245上的基准点。
操作线性移动装置110，使得激光照射到第一物镜45上，并比较由第一物镜45发射的光的路径和靶245上的基准点。如果比较的结果是从第一物镜反射的光的路径与靶245上的基准点不同，则通过使用倾斜度调整装置140逐渐增加的旋转来调整第一物镜45的倾斜度，直到由第一物镜45反射的光的路径与靶245上的基准点一致。通过上述操作，可使第一物镜45的中心轴与第二物镜41的中心轴平行。
在调整第一和第二物镜45和41之间的相对倾斜度之后，调整X台架120和/或Y台架130，从而在水平平面内移动物镜调整夹200。通过上述操作，将由透镜调整夹200按压的第一物镜45相对于第一安装孔55的中心移动。通过X和/或台架执行调整，直到第一物镜45的中心与第一安装孔55的中心一致。
在提供安装透镜安装夹210的X和/或Y台架的情况下，通过X和/或台架的调整，可使第二物镜41的中心和第二安装孔57的中心匹配。
在上述描述中，尽管在作为例子进行描述和说明的物镜装配设备中，根据本发明一方面的光学头的镜头座50具有图2所示的构造，但是根据本发明的光学头的物镜装配设备也可具有其他的结构，其中，第一和第二物镜45和41各自的装配和倾斜度调整可以在具有如图8所示的曲面55a和57a-1(图3的结构)的第一和第二安装孔55和57中执行。
参照图8，根据本发明另一实施例的物镜装配设备具有两个透镜调整夹200，而不是如图5至图7所示的一个透镜固定夹210和一个透镜调整夹200，从而可以以与第一物镜45相似的方式执行第二物镜41的倾斜度调整，另外，可以执行使第二物镜41的中心轴和第二安装孔57的开口的中心匹配的调整。在图8中，由相同的标号表示执行与图5至图7中基本相同功能的元件，将不在重复其详细描述。
参照图8，在将物镜装配设备构造为可对第一和第二物镜45和41执行倾斜度调整并且镜头座50-1的第一和第二安装孔55和57具有曲面安放面55a和57a-1的情况下，物镜装配方法执行如下。
将镜头座50-1安置在安装架150的安放部件151上。将第一和第二物镜45和41分别插入并使用透镜调整夹200施压。
此后，将激光照射到镜头座50-1的预定位置，以设置靶245上的基准点。
接下来，操作线性移动装置110，从而将激光照射第二物镜41上，并调整第二物镜41的倾斜度，直到由第二物镜41反射的光的路径与靶245上的基准点一致。
然后，操作线性移动装置110，使得激光照射到第一物镜45上，并调整第一物镜45的倾斜度，直到由第一物镜45反射的光的路径与靶245上的基准点一致。通过上述操作，第一物镜45的中心轴变得与第二物镜41的中心轴平行。
此外，在调整第一和第二物镜45和41的相对倾斜度之后，相对于镜头座50-1的第一和第二安装孔55和57的各个的中心移动第一和第二物镜45和41，从而第一物镜45和第二物镜41的中心分别与第一安装孔55和第二安装孔57匹配。
图9是应用根据本发明的一方面的光学头的光学记录和/或再现设备的构造的示意性示图。
参照图9，光学记录和/或再现设备包括心轴电机312，用于旋转光盘1；光学头300，可移动地安装在光盘1的径向方向上，并再现记录在光盘1上的信息和/或将信息记录在光盘1上；驱动单元307，驱动心轴电机312和光学头300；控制器309，控制光学头300的伺服的聚焦伺服，循道和/或倾斜伺服。通过转盘352和卡盘夹353来支撑和旋转盘1。
光学头300包括光学系统，具有第一和第二物镜45和41，用于将从光源发射的光会聚到光盘上；光学头致动器，用于驱动第一和第二物镜45和41。对于光学头，提供了上述光学头。
由光盘1反射的光由设置在光学头300中的光电探测器检测，并被光电转换为电信号。通过驱动单元307，电信号输入到控制器309。驱动单元307控制心轴电机312的旋转速度，放大输入的信号，并驱动光学头300。控制器309将基于从驱动单元307输入的信号而进行控制的聚焦和循道伺服命令，发送回到驱动单元307，以使实现聚焦和循道伺服操作。
根据本发明的一方面的光学记录和/或再现设备，由于第一和第二物镜45和41安装在单个镜头座中，使两物镜之间的中心轴彼此平行，并且通过仅使用调整致动器自身的倾斜度的致动器倾斜件可调整第一和第二物镜45和41与光轴之间的对齐，从而可确保光学头的性能。这里，如果对致动器提供具有倾斜操作的致动器，则可执行致动器的倾斜度的调整。
根据装配光学头的多个物镜的技术，多个物镜之间的倾斜度可在5分钟内完成，从而可防止与各个物镜相应的光盘的再现或记录性能的恶化。
根据本发明的一方面，由于形成在镜头座中的多个安装孔的至少一个安装孔的安放面形成为曲面，从而可适当地执行倾斜度调整，可以执行多个物镜之间的倾斜度调整，而不增加部件的数量或者增加装配过程的步骤。
尽管已经表示和描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定范围的本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变。
权利要求
1.一种光学头，包括；多个物镜；镜头座，具有多个安装孔，每个安装孔具有容纳多个物镜之一的安放面，其中，安装孔中的至少一个形成为曲面，使容纳在其中的物镜的中心轴的倾斜度是可调整的。
2.如权利要求1所述的光学头，其中，所述的安放面形成为球面。
3.如权利要求1所述的光学头，其中，所述的安放面的内径比安放面的中部位置至少小0.05mm，或者安放面的外径比安放面的中部位置至少大0.05mm。
4.如权利要求1所述的光学头，其中，安放面的外径比物镜的外径至少大0.05mm。
5.如权利要求1所述的光学头，其中，所述的多个物镜包括第一物镜，适合于蓝光光盘；第二物镜，适合于高密度DVD、DVD和CD中的至少一种。
6.如权利要求1所述的光学头，其中所述的多个物镜包括第一物镜，适合于高密度DVD或者适合于蓝光光盘和高密度DVD；第二物镜，适合于DVD和CD中的至少一种。
7.一种装配物镜的设备，用于将多个物镜装配到如权利要求1至6中任一项所述的光学头的镜头座的多个安装孔中，从而使所述多个物镜的中心轴平行，其中，每个安装孔具有容纳多个物镜之一的安放面，安装孔中的至少一个形成为曲面，所述的设备包括安装架，具有用于安置镜头座的安放部件；多个镜头夹，用于按压分别安装在安装孔中的所述的多个物镜；倾斜度调整装置，通过使用透镜夹来调整插入在具有曲面安放面的所述的至少一个安装孔中的物镜的倾斜度；激光发光单元，用于设置基准点，并发射用于将物镜的中心轴相对于基准点对齐的激光；底座，用于安装安装架、多个透镜夹和倾斜调整装置。
8.如权利要求7所述的设备，其中，形成在镜头座上的安装孔之一形成有非曲面安放面，通过使用照射到插入在具有非曲面安放面的安装孔中的物镜上的激光来设置基准点，使所述的多个物镜的每个的中心轴与基准点对齐。
9.如权利要求7所述的设备，其中，多个安装孔的每个形成有曲面安放面，通过使用照射到镜头座上的预定位置上的激光来设置基准点，使安装在所述多个安装孔中的多个物镜的中心轴与基准点对齐。
10.如权利要求7所述的设备，还包括用于改变激光照射的位置的线性移动装置。
11.如权利要求10所述的设备，其中，所述的线性移动装置安装在底座上，用于通过移动所述的安装架来改变激光照射的位置。
12.如权利要求7所述的设备，还包括X-台架、Y-台架、或者X-Y台架中的至少一个，用于在多个物镜之间的相对倾斜度调整之后，通过相对于镜头座的安装孔的中心移动物镜，来将至少一个物镜的中心与镜头座的安装孔的中心匹配。
13.如权利要求7所述的设备，其中，倾斜度调整装置包括测角台。
14.如权利要求7所述的设备，其中，按压物镜的透镜夹的前端形成为将物镜的外周的一部分暴露出来，从而从激光照射单元照射到物镜的光被所述的物镜的暴露部分反射。
15.如权利要求14所述的设备，其中，透镜夹的前端形成为将物镜的外周的至少三个区域暴露出来。
16.一种装配物镜的方法，用于将多个物镜装配到如权利要求1至6中任一项所述的光学头的镜头座的多个安装孔中，从而使所述多个物镜的中心轴平行，所述的方法包括将镜头座构造为多个安装孔中的至少一个形成有曲面安放面，以调整安装在其上的物镜的倾斜度，而多个安装孔中的其他安装孔形成有非曲面安放面；将镜头座安置在安装架的安放部件上；按压插入在具有非曲面安放面的安装孔中的第一物镜，并将其固定作为基准；将激光照射到第一物镜上以在靶上设置基准点；将激光照射到插入在具有曲面安放面的安装孔中的第二物镜上，并按压第二物镜；比较由第二物镜反射光的光路和靶上的基准点；调整第二物镜的倾斜度，使第一和第二物镜的中心轴平行。
17.如权利要求16所述的方法，还包括在多个物镜之间进行倾斜度调整之后，通过相对于安装孔的中心移动物镜，来将第二物镜的中心与镜头座的安装孔的中心匹配。
18.一种安装物镜的方法，用于将多个物镜安装在如权利要求1至6任一项所述的光学头的镜头座的多个安装孔中，从而使物镜的中心轴平行，所述的方法包括将镜头座构造为多个安装孔的每个的安放面形成为曲面安放面，以调整安装在其中的物镜的倾斜度；将在多个安装孔中分别插入有物镜的镜头座安置在安装架的安放部件上，并将每个物镜按压到每个安放面上；将激光照射到镜头座的预定位置上，以在靶上设置基准点；将激光照射到各个物镜上；比较由每个物镜反射的光的光路和靶上的基准点；调整每个物镜的倾斜度，使各个物镜的中心轴对齐。
19.如权利要求18所述的方法，还包括在多个物镜之间进行相对倾斜度调整之后，通过相对于各个安装孔的中心移动物镜，来将物镜的中心与镜头座的各个安装孔的中心匹配。
全文摘要
本发明提供了一种光学头和镜头装配设备及其方法。所述的光学头包括多个物镜和镜头座。镜头座具有多个安装孔，多个物镜插入在所述安装孔中。在镜头座中，安装孔中的至少一个的安放面形成为曲面，从而可对安装在其中的物镜的倾斜度进行调整。由于设置在镜头座上的安装孔中的至少一个的安放面形成为曲面，从而可调整透镜的倾斜度，因此，可执行多个物镜的倾斜度调整，而不增加部件的数量或装配的步骤数。
文档编号G11B7/22GK1725322SQ20051008009
公开日2006年1月25日 申请日期2005年6月29日 优先权日2004年6月29日
发明者金石中, 裴桢国, 安荣万, 郑钟三, 金泰敬 申请人:三星电子株式会社