专利名称：光盘驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于通过使用不同波长的多种光束从不同种类的光盘读取信息的光盘驱动器。更具体而言，本发明涉及用于例如安装在机动车中的车载光盘驱动器。
背景技术：
能够读取光盘上记录的信息的光盘驱动器广泛地用于声音视频设备，人们可以通过其欣赏音乐和电影。近年来，许多光盘驱动器被设计为与包括CD、DVD和BD(蓝光盘)的不同种类的光盘兼容。图5示出了这样的光盘驱动器(见JP-A-2004-134056公报)。该图所示的光盘驱动器X能够从三种类型的光盘(即CD、DVD和BD)读取信息，并包括在光盘径向上可移动的机架，安装在机架上的红光单元91A、红外单元91B、蓝光单元91C和物镜光学系统92。
红光单元91A和红外单元91B是全息单元，它们分别能够发射和接收用于读取DVD的红光束和用于读取CD的红外光束。蓝光单元91C能够发射和接收用于读取BD的蓝光束，并包括蓝光LD 91Ca、光接收元件91Cb、监视光接收元件91Cc和分束器91Cd。物镜光学系统92是面对光盘的记录表面的光学系统，并包括布置于在光盘的径向上延伸的直线上的两个物镜92a、92b，其中该光盘由心轴Sp支撑并旋转。
从红光单元91A和红外单元91B发射的红光束和红外光束分别经过准直透镜93A和93B以成为平行光，并经过分束器94并到达物镜92a。随后，红光束和红外光束通过物镜92a汇聚在光盘的记录表面上。接着，红光束和红外光束通过光盘的记录表面反射，并接着沿着被分束器94适当改变的光路传播，接着分别被红光单元91A和红外单元91B接收。监视光接收元件95监视来自红光单元91A和红外单元91B的输出。
从蓝光LD 91Ca发射的蓝光束经过分束器91Cd，接着通过准直透镜93C以成为平行光，然后行进到物镜92b。随后，蓝光束通过物镜92b汇聚在光盘的记录表面上。反射光束接着通过分束器91Ce导向到光接收元件91Cb和监视光接收元件91Cc。如上清楚可见，根据光盘驱动器X，可以用一种装置读取三种光盘，即CD、DVD和BD。
但是，光盘驱动器X在其结合在机动车中时具有以下问题光盘驱动器X具有布置于在光盘的径向上延伸的直线上的两个物镜92a、92b。此外，红外单元91B布置在光盘的径向靠外处。为此，机架必须在光盘的径向上相对较大。为了读取光盘的记录表面中记录的信息，要求两个物镜92a、92b的每个都可以面对光盘上的记录表面的从径向最内区域到径向最外区域的任何区域。当读取记录表面的径向最外区域时，机架在盘的径向向外移动，并因此其不可避免使得机架的一部分相当显著地移到光盘的外侧。因此，光盘驱动器X不得不在尺寸上较大，而存在为了安装在机动车上而进一步减小尺寸的需求。
发明内容
在上述情况下提出了本发明。因此，本发明的目的是提供一种紧凑的光盘驱动器，其能够读取不同种类的光盘。
根据本发明，提供了一种光盘驱动器，包括光源和用于将来自光源的光线汇聚到光盘的记录表面上的物镜光学系统。在光盘的径向上可移动的机架支撑光源和物镜光学系统两者。光源包括红光/红外单元以及蓝光LD，其中红光/红外单元包括红光/红外LD。红光/红外LD产生红光束和红外光束两者。蓝光LD产生蓝光束。物镜光学系统包括焦距不同的第一和第二物镜。第一和第二物镜布置在光盘的周线上。该光盘驱动器还包括竖直光学系统，其布置为比所述物镜光学系统更远离所述光盘，以使得以相对方向沿着周线传播的两种光束分别朝向第一和第二物镜导向。在红光/红外单元与第一物镜之间设置有第一光路。第一光路包括沿周线延伸到竖直光学系统的部分，和从竖直光学系统延伸到第一物镜的部分。在蓝光LD与第二物镜之间设置有第二光路。第二光路包括在与述第一光路相对的方向上沿着周线向着竖直光学系统延伸的部分，和从竖直光学系统延伸到第二物镜的部分。
如上所述的布置使得可以减小光盘驱动器的尺寸。首先，通过采用能够发射和接收红光束和红外光束两者的红光/红外单元，与为红光束和红外光束的每个设置发光LD和光接收元件的情况相比，可以建立紧凑的光源。此外，由于第一和第二物镜在周向上并排布置，所以现在减小了径向上的尺寸。此外，第一光路和第二光路在周向上互相相对，并通过其间的竖直镜互相间隔。此布置用于减小径向上的尺寸。由以上原因，可以减小光盘驱动器的尺寸。
优选地，第二光路还包括与延伸到竖直光学系统的部分平行的部分和在延伸到竖直光学系统的部分与平行于其延伸的所述部分之间提供连接的部分。即使光路较长，这样的布置也适于防止周向上的尺寸变得过大。
优选地，该光盘驱动器还包括布置在第二光路的延伸到竖直光学系统的部分上的准直透镜。该准直透镜在周线上可移动。当光盘具有两层记录表面时，如上的布置是有利的，这是因为现在可以将光正确地汇聚在记录表面的每个上。
优选地，该光盘驱动器还包括布置在第二光路中用于使得来自光盘的反射光束向着布置有物镜那侧偏转的光学偏转器，和布置在物镜所布置的那侧上的光检测器。
优选地，该光盘驱动器还包括布置在光学偏转器和光检测器之间的用于产生散光的光学元件，其布置为使得散光轴相对于由盘的半径中部区域的反射图案所表示的周向成基本45度角。
优选地，第一物镜与第二物镜相比更靠近光盘的从光盘的旋转中心引出并在机架移动的方向上延伸的半径。这样的布置允许旋转设计，例如，第一物镜将用于读取在读取精度上需要更高标准的光盘。
优选地，第一物镜位于所述光盘的从光盘的旋转中心引出并在机架移动的方向上延伸的半径上。第二物镜偏离该半径。这样的布置适于提高第一物镜的读取精度。
优选地，第二物镜具有比第一物镜更短的焦距。这样的布置用于减小第二物镜的偏心量。
优选地，竖直光学系统是包括第一反射表面和第二反射表面的反射镜，所述第一反射表面用于将沿着第一光路行进的光朝向第一物镜反射，所述第二反射表面用于将沿着第二光路行进的光朝向第二物镜反射。根据如上的这种布置，来自第一和第二光路的光束的每个都可以被适当地导向为向上方向。
优选地，该光盘驱动器是用于安装在例如载人机动车的车载光盘驱动器。这样的布置使得可以将该光盘驱动器安装载机动车中可获得的有限空间中。
优选地，振动减小减震器在光盘的径向向外方向上布置在机架中。即使光盘驱动器受到来自移动的机动车的振动时，这样的布置也可以确保正确的读取操作。此外，该布置有助于光盘驱动器的尺寸减小。
从参考附图进行的以下详细说明，本发明的其他特征和优点将变得清楚。
图1是示出根据本发明的光盘驱动器的主要部分的俯视图。
图2是示出根据本发明的光盘驱动器的主要部分的立体图。
图3是示出根据本发明的光盘驱动器的主要部分的俯视图。
图4是沿着图3中的线IV-IV所取的主要部分的剖视图。
图5是传统光盘驱动器的总体示意图。
具体实施例方式
此后，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
图1示出了根据本发明的光盘驱动器。所示光盘驱动器A包括壳体H、心轴Sp、拾取器P和减震器Dp。光盘驱动器A能够读取光盘D中记录的信息。光盘驱动器A是适于安装在例如机动车中的车载式，并构造为与三种光盘，即CD、DVD和BD兼容。
壳体H是由例如竖直支撑的扁平盒体，它容纳心轴Sp、拾取器P和减震器Dp，并能够容纳光盘D。由于光盘驱动器A是车载式，所以壳体H制造得较薄，但制造得足够刚性以抵抗损伤。
心轴Sp将光盘D夹持在预定位置，并使光盘D绕点O旋转。心轴Sp具有装配到光盘D的中心孔中的转轴。转轴通过未图示的电机旋转。
减震器Dp减小壳体H中光盘D和拾取器P的振动。减震器Dp相对于拾取器P布置在光盘的在径向R上的靠外侧，即，布置在图中壳体H的右下角。减震器Dp优选地是振动减小油减震器。壳体H容纳了在其他位置处的另外三个未图示的减震器。虽然未图示，但是四个减震器的每个可以在一端处连接到壳体H，并在另一端处连接到心轴Sp、拾取器P等安装于其上的支撑板。
拾取器P用于读取光盘D中记录的信息以用于回放。拾取器P由进给螺杆Sc和导杆G支撑。进给螺杆Sc与电机M连接。通过电机M的旋转，拾取器P可沿着径向R往复移动。
如图2和图3所示，拾取器P包括机架1，光源2，物镜光学系统3，光竖直镜4，准直透镜51、52，和反射镜71、72、73。这些光学部件提供了第一和第二光路L1、L2。
机架1支撑光源2、物镜光学系统3、竖直镜4、准直透镜51、52和反射镜71、72、73，并由诸如铝之类的金属制成。机架1具有两端，每端形成有面对径向R的孔；一个孔被进给螺杆穿透，而另一个孔被导杆G穿透。
光源2包括红光/红外单元21和蓝光LD 22，并能够发射三种波长的激光束以用于读取光盘D中记录的信息。
红光/红外单元21是所谓双波长全息单元，其能够发射和接收两种光，即红光束和红外光束。波长为约660nm的红光束用于读取DVD。波长为约785nm的红外光束用于读取CD。术语“全息单元”表示这样一种具有例如较小塑料封装的单元，用于发光的LD、用于信号处理的光接收元件，和分束器通过利用全息元件而集成在其中。红光/红外单元21包括能够产生红光束和红外光束的LD，和能够接收红光束和红外光束的光接收元件。如图3所示，红光/红外单元21布置在图中的右上区域中，并能够向图中的右下方向发射红光束和红外光束，并从图中的右下方向接收红光束和红外光束。
蓝光LD 22用于发射蓝光束，并包括安装在例如设置有杆的散热器上的激光芯片。波长为约405nm的蓝光束用于读取BD。如图3所示，蓝光LD 22布置在图中机架1的中心下方区域处，并能够向图中的左方发射蓝光束。为了接收在光盘D的记录表面上反射之后返回的蓝光束，设置有分束器62，和蓝光检测器或光电集成电路63。分束器62允许直接来自蓝光LD 22的蓝光束通过，而将从光盘D反射之后返回的蓝光束朝向图中的上方反射。如图2所示，布置在图中分束器62上方的光电集成电路63接收来自分束器62的蓝光束，并能够根据所接收的光量输出电信号。
将来自光源2的光汇聚到光盘D的记录表面上并将来自记录表面的反射光返回导光源2的物镜光学系统3包括第一和第二物镜31、32。如图4所示，第一物镜31将来自红光/红外单元21的红光束和红外光束汇聚到作为DVD或CD提供的光盘D的记录表面Rc1。在另一方面，第二物镜32将来自蓝光LD的蓝光束汇聚到作为BD提供的光盘D的记录表面Rc2a、Rc2b上。如图2所示，第一和第二物镜31、32布置在图中机架1的上方，并面对光盘D的记录表面。而且，如图3所示，第一和第二物镜31、32并排布置在光盘D的周向C上。在本实施例中，第一物镜31布置在盘的经过点O并在拾取器P的移动方向上延伸的半径上。在另一方面，第二物镜32偏离此半径。第二物镜32具有比第一物镜31短的焦距。该差别是由于用于CD和DVD的工业标准与用于BD的工业标准之间的差别，以及由于物镜的尺寸引起的实际设计因素。
采取例如图2所示的具有三角形横截面的棱镜的形状的竖直镜4具有如图4所示的第一和第二反射表面4a、4b。例如，竖直镜4由树脂基体制成，该树脂基体具有镀有金属的表面。第一反射表面4a将来自图4中右方的红光束和红外光束朝向图中的上方反射以传播到第一物镜31。第二反射表面4b将来自图4中左方的蓝光束朝向图中的上方反射以传播到第二物镜32。
准直透镜51、52分别将从红光/红外单元21传播的红光及红外光和从蓝光LD 22传播的蓝光转换为平行光。如图3所示，准直透镜52在图中的左右方向上可往复移动，以将蓝光束汇聚到如图4所示具有双层结构以构成BD的光盘D的两个记录表面Rc2a、Rc2b的任一个上。如图3所示，准直透镜52由准直透镜驱动器53驱动。准直透镜驱动器53是例如电致动器并设置有轴53a和安装在其上的支架53b，轴53a可前后移动。支架53b支撑准直透镜52。
反射镜71、72、73将来自红光/红外单元21的红光束及红外光束和来自蓝光单元22的蓝光束分别朝向第一和第二物镜31、32导向。布置在红光/红外单元21的前方偏右，即图中红光/红外单元下方偏右的反射镜71将来自红光/红外单元21的红光束和红外光束反射到图中的右方，并将已经在光盘D的记录表面上反射的红光束和红外光束反射到红光/红外单元21。反射镜72、73布置在图中机架1的左侧上。在蓝光LD 22的左侧(即，前侧)的反射镜72将来自蓝光LD 22的蓝光束朝向反射镜73反射。反射镜73将反射镜72反射的蓝光束朝向准直透镜52反射。
如图2和图3所示，到目前为止所描述的光学部件提供了拾取器P中的第一和第二光路L1、L2。第一光路L1是这样的光路，红光束和红外光束沿着该光路从红光/红外单元21行进，并接着到达如图4所示的光盘D的记录表面Rc1，然后返回到红光/红外单元21。第一光路L1包括竖直部分L1a、相对部分L1b和发射部分L1c。竖直部分L1a从如图4所示的竖直镜4的第一反射表面4a通过第一物镜31延伸到光盘D的记录表面Rc1。相对部分L1b从竖直镜4的第一反射表面4a通过准直透镜51沿着周向延伸到反射镜71。发射部分L1c从红光/红外单元21到反射镜71的支路。
第二光路L2是这样的光路，蓝光束沿着该光路从蓝光LD 22行进，并接着到达图4所示的光盘D的记录表面Rc2a、Rc2b，然后返回到光电集成电路63。第二光路L2包括直立部分L2a、相对部分L2b、转向部分L2c、分支部分L2d和发射部分L2e。直立部分L2a从如图4所示的竖直镜4的第二反射表面4b通过第二物镜32延伸到光盘D的记录表面Rc2a、Rc2b。相对部分L2b从竖直镜4的第二反射表面通过准直透镜51在周向C上延伸到反射镜73。相对部分L2b基本位于与第一光路L1的相对部分L1b相同的直线上，并且在各个光路上向光盘D行进的光束在互相相对的方向上行进。作为夹在两个反射镜72、73之间的支路的转向部分L2c将相对部分L1b与发射部分L1e相连接。发射部分L2e从蓝光LD 22通过分束器62延伸到反射镜72，其通常平行于相对部分L2b。分支部分L2d是支路，由分束器62在图2中的向上方向反射的蓝光沿着该支路经过未图示的散光产生元件到达光电集成电路63。
接下来，将在以下描述光盘驱动器A的优点。
根据本实施例，可以减小光盘驱动器A的尺寸。首先，通过采用能够发射和接收红光束和红外光束两者的红光/红外单元21，与为红光束和红外光束每个设置发光LD和光接收元件的情况相比，可以建立紧凑的光源2。此外，由于第一和第二物镜31、32并排布置在周向C上，所以物镜光学系统3具有在径向R上更短的缩减的尺寸。由于第一和第二物镜布置在径向R上基本相同位置上，所以与例如第一和第二物镜31、32布置在径向R上的情况相比，可以减小拾取器P在径向R上移动的行进距离。拾取器P在径向上的突出量变得更小，这有利于减小壳体H的尺寸。此外，第一光路L1和第二光路L2在周向C上彼此相对，通过其间的竖直镜4互相分离。此布置使得拾取器P在径向R上的尺寸减小。由上所述，根据本实施例，通过拾取器P的尺寸缩减、拾取器P的行进路径的距离减小等，可以减小光盘驱动器A的尺寸。该装置适于安装在机动车中较小的受限空间中。
因为第二光路通过诸如蓝光LD 22、可往复移动的准直透镜52、分束器62和光电集成电路63之类的许多部件而设置，所以它相对较长。但是，根据本实施例，第二光路L2是包括转向部分L2c的折叠光路。此布置适于防止拾取器P在周向C上变得过大。
由于准直透镜52可以前后移动，所以可以将光束汇聚在如图4所示的两层记录表面Rc2a、Rc2b上。此外，准直透镜52布置在第二光路L2的相对部分L2b上，其在减小拾取器P的尺寸方面起了有利作用。
由于第一物镜31位于经过点O并在拾取器P移动方向上延伸的半径上，所以可以提高拾取器P在径向R上移动时的读取精度。第一物镜31具有比第二物镜32更长的焦距。根据本实施例，具有更高NA的第二物镜32具有比第一物镜31短的焦距，并因此可以使得第二物镜32的偏心量相对较小。
散光产生元件通过接合到分束器62的圆柱透镜来提供。圆柱透镜相对于由来自盘的半径中部区域的反射图案所表示的周向倾斜45度角，并布置为使得光电集成电路63的分隔线将与由反射图案表示的周向一致。此布置防止由于第二物镜32的偏心引起的读取精度的劣化(虽然第一物镜31的偏心更边际(marginal))。
如图1所示，减震器Dp布置在拾取器P的径向向外。拾取器P较小并且拾取器P在径向R上的突出量也较小。于是，可以为将减震器Dp布置在壳体H中得到空间。减震器Dp可以即使在光盘驱动器A受到来自移动的机动车的振动时也确保光盘的正确读取。
根据本发明的光盘驱动器不限于上述实施例。在根据本发明的光盘驱动器中包括的每个部件的具体设计和布置可以以许多方式进行变化。
本发明中使用的竖直光学系统不限于上述竖直镜，而可以由能够在所需方向上反射红光束、红外光束和蓝光束中的每个的分光器来提供。此外，本发明不限于其中第一物镜位于光盘的在拾取器的移动方向上延伸的半径上的布置。例如，第一物镜可以比第二物镜更靠近上述半径。
权利要求
1.一种光盘驱动器，包括光源，其包括红光/红外单元和蓝光LD，所述红光/红外单元构造为产生红光束和红外光束两者，蓝光LD构造为产生蓝光束；物镜光学系统，其用于将来自所述光源的光汇聚到光盘的记录表面上，所述物镜光学系统包括具有不同焦距且并排布置在所述盘的周向上的第一和第二物镜；机架，其可在所述光盘的径向上移动并支撑所述光源和所述物镜光学系统两者；竖直光学系统，其布置为比所述物镜光学系统更远离所述光盘，以使得以相对方向在所述盘的周向上传播的两条光束分别朝向所述第一和第二物镜导向；设置在所述红光/红外单元与所述第一物镜之间的第一光路，所述第一光路包括沿所述盘的周向延伸到所述竖直光学系统的第一部分，和从所述竖直光学系统延伸到所述第一物镜的第二部分；和设置在所述蓝光LD与所述第二物镜之间的第二光路，所述第二光路包括在与所述第一光路的所述第一部分相对的方向上延伸到所述竖直光学系统的第三部分，和从所述竖直光学系统延伸到所述第二物镜的第四部分。
2.根据权利要求1所述的光盘驱动器，其中所述第二光路还包括第五部分和第六部分，所述第五部分平行于所述第三部分延伸，所述第六部分将所述第三部分和所述第五部分互相连接。
3.根据权利要求1所述的光盘驱动器，还包括布置在所述第二光路的所述第三部分上并在所述盘的周向上可移动的准直透镜。
4.根据权利要求1所述的光盘驱动器，还包括用于第二光路的分束器和光检测元件，其中所述分束器将沿着所述第二光路传播的、在被所述光盘反射之后的反射光的一部分朝向所述光盘导向，所述光检测元件构造为检测所述朝向所述光盘导向的该部分的反射光。
5.根据权利要求4所述的光盘驱动器，还包括布置在所述分束器和所述光检测元件之间的散光产生元件，其中所述散光产生元件布置为使得散光轴相对于由所述盘的半径中部区域产生的反射图案所表示的周向成基本45度角，其中所述光检测元件的分隔线将与由所述反射图案表示的所述周向一致。
6.根据权利要求1所述的光盘驱动器，其中所述第一物镜与所述第二物镜相比更靠近所述光盘的从所述光盘的旋转中心引出并在所述机架移动的方向上延伸的半径。
7.根据权利要求1所述的光盘驱动器，其中所述第一物镜位于所述光盘的从所述光盘的旋转中心引出并在所述机架移动的方向上延伸的半径上，所述第二物镜偏离所述半径。
8.根据权利要求6所述的光盘驱动器，其中所述第二物镜具有比所述第一物镜的焦距更短的焦距。
9.根据权利要求1所述的光盘驱动器，其中所述竖直光学系统是包括第一反射表面和第二反射表面的反射镜，所述第一反射表面构造为使得沿着所述第一光路行进的光朝向所述第一物镜导向，所述第二反射表面构造为使得沿着所述第二光路行进的光朝向所述第二物镜导向。
10.根据权利要求1所述的光盘驱动器，还包括在所述光盘的径向向外方向上远离所述机架的振动减小减震器。
全文摘要
本发明公开了一种光盘驱动器，包括光源和用于将来自光源的光汇聚到光盘的记录表面上的物镜光学系统。在光盘的径向上可移动的机架支撑光源和物镜光学系统两者。光源包括具有红光/红外LD的红光/红外单元以及蓝光LD。红光/红外LD产生红光束和红外光束两者。蓝光LD产生蓝光束。物镜光学系统包括焦距不同的第一和第二物镜。第一和第二物镜布置在光盘的周线上。
文档编号G11B7/09GK1917056SQ20061011150
公开日2007年2月21日 申请日期2006年8月17日 优先权日2005年8月18日
发明者只木恭子, 下川聪, 手塚耕一 申请人:富士通株式会社