光学拾取装置的制作方法

专利名称：光学拾取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学拾取装置的光学系统结构，这种光学拾取装置配备 有多种类型的物镜。
背景技术：
已知设置有对应于BD (蓝光光盘，注册商标)、DVD (数字通用光盘) 以及CD (压縮光盘)等各种光盘的多种类型物镜的光学拾取装置(例如参 见下述的现有技术文献)。这种光学拾取装置从光源发射出与光盘类型对应 的光束(beamlight)，用与光盘类型对应的物镜收集光盘上的光束，对关于 光盘的信息进行再现和记录。在轴向滑动型(axial slide type)的光学拾取装 置中，多个物镜绕轴旋转，以在这些物镜间进行切换，允许各光束进入。在 导线悬挂型(wire suspension type)或者板簧支撑型(plate spring supporting type)的光学拾取装置中，用光学元件分离各光束的光路，以使光束进入对 应的物镜。在日本未审査专利公开No. 09-212905中，将偏振光分束器和镜子 (mirror)设置在两种类型的物镜的下侧，光束的S偏振成分经偏振光分束 器反射进入一个物镜，而P偏振成分透射通过偏振光分束器后经镜子反射进 入另一个物镜。在日本专利No. 3031220中，在光盘的切线方向上设置两种 类型的物镜，在这些物镜的下侧设置带分束器(其是偏振光通量分离元件) 的棱镜以及光路转换元件，并在光盘的切线方向上和厚度方向上设置其它光 学元件，光束的一部分透射通过带分束器的棱镜的偏振表面，进入一个物镜， 光束的另一部分被带分束器的棱镜的偏振表面和反射表面反射，进入另一个 物镜。在日本未审查专利公开No. 2005-327338中，在光盘的切线方向上设置 两种类型的物镜，在这些物镜的下侧设置包括有光分束器和镜子的光通量分 离/上升部分，并在光盘的切线方向上和厚度方向上设置其它光学元件，具有不同波长的光束的其中一束被光分束器反射，进入一个物镜，另一光束透射通过光分束器后被镜子反射，进入另一个物镜。在日本未审査专利公开No. 2006-24351中，在光盘的径向上设置两种类型的物镜，在这些物镜的下侧设 置包括液晶元件或者偏振光分束器和镜子的光路切换单元，在光盘的径向上 还设置其它光学元件， 一个光束被液晶元件或者偏振光分束器反射，进入一 个物镜，另一光束透射通过液晶元件或者偏振光分束器后被镜子反射，进入 另一个物镜。在日本未审査专利公开No. 2004-295983中，在光盘的切线方向上设置 两种类型的物镜，在各物镜的下侧以不同的高度设置镜子，两个独立的光学 系统台(block)设置为在光盘的切线方向上沿着各镜子排列，具有不同波长 的光束中从对应的光学系统台射出来的一束被一个镜子反射，进入一个物 镜，另一光束被另一个镜子反射，进入另一个物镜。此外，在该专利公开中， 在物镜的下侧设置作为光分束器的镜子和另一镜子，具有不同波长的光束中 从对应的光学系统台射出来的一束被作为光分束器的镜子反射，进入一个物 镜，另一光束透射通过作为光分束器的镜子后被另一个镜子反射，进入另一 个物镜。但是，由于在轴向滑动型光学拾取装置中旋转物镜需要复杂的机构，并 且要求其旋转精度必须高，所以成本加大。当如同日本专利Na 3031220、 日本未审査专利公开No. 2005-327338 、日本未审査专利公开No. 2004-295983那样将两种类型的物镜设置在光盘的切线方向上时，即使采用 原理简单、稳定性高的三光束方法来检测循迹误差信号，由于对各个物镜来 说，主光束和从光束(sub-beam)的光点的排列方向(lining direction)相对 于光盘轨道的角度不同，所以不能以至少一个物镜将主光束和从光束都发射 到同一圆环的轨道上，因此不能准确地检测循迹误差信号。另外，当如同上 述所有现有技术文献那样将大量光学元件设置在光盘的切线方向、径向或者 厚度方向上排成一列时，光学拾取装置在设置方向上尺寸变大。另外，当如 同日本未审査专利公开No. 2004-295983那样将多个独立的光学系统按照光 盘的类型来设置时，元件数目很大，成本加大，并且光学拾取装置变大。发明内容本发明的目的是解决上述问题并提供一种配备有多种类型的物镜的光 学拾取装置，在这种光学拾取装置中，可通过三光束方法准确地检测循迹误 差信号，从而实现低成本、小型化。本发明提供的一种光学拾取装置包括光源，用于发射与不同类型的光 盘相应的光束；第一物镜，用于将与一种光盘相应的光束收集在相应的光盘 上；以及第二物镜，用于将与另一种光盘相应的光束收集在相应的光盘上， 所述光学拾取装置利用相应的光束，对各光盘上的信息进行再现和记录中的 至少一种操作，所述光学拾取装置还包括光通量反射/透射部件，设置有用 于反射所述光束的第一光学膜和第三光学膜以及用于反射或透射所述光束 的第二光学膜，其中所述第一物镜和所述第二物镜设置在所述光盘的径向 上，所述光通量反射/透射部件设置在所述第一物镜和所述第二物镜的与所述 光盘相对的一侧，所述光源发出的光束沿着所述光盘的切线方向进入所述光 通量反射/透射部件。所述光通量反射/透射部件用所述第一光学膜将进入的 光束反射变向为沿着所述光盘的径向，用所述第二光学膜将其中 一个光束反 射使其进入所述第一物镜，使另一光束透射通过所述第二光学膜并用所述第 三光学膜将所述另一光束反射使其进入所述第二物镜。或者，所述光通量反 射/透射部件用所述第一光学膜将进入的光束反射变向为沿着所述光盘的厚 度方向，使其中一个光束透射通过所述第二光学膜以使其进入所述第一物 镜，用所述第二光学膜将另一光束反射变向为沿着所述光盘的径向，用所述 第三光学膜将所述另一光束反射以使其进入所述第二物镜。据此，光源发出的各光束的光路分离，同时被光通量反射/透射部件从光 盘的切线方向改变为径向和厚度方向，并且各光束可根据光盘的类型进入相 应的物镜。这样就可以采用结构较简单、容易制造的导线悬挂型或板簧支撑 型用于物镜的可移动结构，而其它光学元件对于各物镜来说可共用，因此能 够降低光学拾取装置的成本。此外，由于光通量反射/透射部件的第一光学膜 和第三光学膜仅仅反射光束，所以能够减少光学膜的配置数目，便于设计和 制造，从而实现低成本。由于将两种类型的物镜设置在光盘的径向上，所以 即使在检测循迹误差信号的方法中采用原理简单、稳定性高的三光束方法， 对于两个物镜来说，主光束和从光束的光点的排列方向相对于光盘轨道的角 度相同，因此能够用两个物镜将主光束和从光束都发射到同一圆环的轨道上，从而能够准确地检测循迹误差信号。此外，将各物镜设置在光盘的径向 上，各物镜和光通量反射/透射部件设置在光盘的厚度方向上，而其它光学元 件设置在光盘的切线方向上，以允许光束沿着光盘的切线方向进入光通量反 射/透射部件，因此减少了要设置在径向、厚度方向和切线方向上的元件数目， 从而能够实现光学拾取装置的小型化。在光通量反射/透射部件用第一光学膜 将各光束的光路从切线方向改变为径向的情形下，减少了厚度方向上所占据 的空间，从而能够进一步将光学拾取装置小型化。根据本发明，在光学拾取装置中，光通量反射/透射部件可包括一个整体 地设置有所述第一光学膜、所述第二光学膜和所述第三光学膜的复合棱镜。 因此，能够提高装配光通量反射/透射部件的精度和效率，同时减少各光学膜 在相对位置和相对角度上的误差。根据本发明，在光学拾取装置中，光通量反射/透射部件可包括一个整体 地设置有所述第一光学膜的镜子以及一个整体地设置有所述第二光学膜和 所述第三光学膜的复合棱镜。因此，利用已有的镜子可进一步降低成本。此 外，能够独立地调节镜子、复合棱镜的连接位置和角度。因此能够提高装配 光通量反射/透射部件的精度和效率，同时抑制第二光学膜和第三光学膜在相 对位置和相对角度上的误差。根据本发明，在光学拾取装置中，光通量反射/透射部件可包括三个分别 整体地设置有所述第一光学膜、所述第二光学膜和所述第三光学膜的镜子。 因此，利用已有的镜子可进一步降低成本。此外，能够独立地调节各镜子的 连接位置和角度。根据本发明，在光学拾取装置中，光通量反射/透射部件的第二光学膜可 包括波长选择膜，用于根据波长有选择性地反射或透射各光束。如果像曰本未审查专利公开No. 09-212905、日本专利No. 3031220以及日本未审査专利 公开No. 2006-24351那样通过偏振来分离光束的光路，则偏振光分束器等部 件的偏振表面处的膜的配置数目增加，使得波前像差变大，膜的设计和制造 变难，因此成本增加。另一方面，根据上述配置，由于是通过第二光学膜根 据波长来分离各光束的光路，光学膜的配置数目减少，使得波前像差变小， 有利于设计和制造，从而进一步降低成本。根据本发明，在光学拾取装置中，光源可发射具有第一波长的第一光束、具有第二波长的第二光束以及具有第三波长的第三光束，其中所述第二波长 大于所述第一波长，所述第三波长大于所述第二波长。所述光通量反射/透射 部件的所述第二光学膜可反射所述第一光束并透射所述第二光束和所述第 三光束。或者，所述光通量反射/透射部件的所述第二光学膜可透射所述第一 光束并反射所述第二光束和所述第三光束。据此，第一光束、第二光束以及 第三光束通过第二光学膜根据波长被分为反射光束和透射光束，并分别进入 相应的物镜。当在光通量反射/透射部件中将用于反射第一光束的光学膜而不 是将用于透射短波长的第一光束的光学膜设置作为第二光学膜时，第二光学 膜的数目减少，波前像差变小，有利于设计和制造，从而进一步降低成本。 根据本发明的典型实施例，光学拾取装置包括光源，用于发射与BD相应的第一光束、与DVD相应的第二光束以及与CD相应的第三光束；第一物镜，用于将所述第一光束收集在所述BD上；第二物镜，用于将所述第二光束或所述第三光束收集在所述DVD或所述CD上，所述光学拾取装置 利用相应的光束，对各光盘上的信息进行再现和记录中的至少一种操作，所述光学拾取装置还包括光通量反射/透射部件，包括一个整体地设置有第一光学膜、第二光学膜以及第三光学膜的复合棱镜，其中所述第一光学膜和所 述第三光学膜包括全反射膜，用于反射所述光束，所述第二光学膜包括二向 膜，用于根据波长选择性地反射或透射所述光束，所述第一物镜和所述第二 物镜设置在所述光盘的径向上，所述光通量反射/透射部件设置在所述第 一物 镜和所述第二物镜的与所述光盘相对的一侧，所述光源发出的光束沿着所述 光盘的切线方向进入所述光通量反射/透射部件。所述光通量反射/透射部件 用所述第一光学膜将进入的光束反射变向为沿着所述光盘的径向，用所述第 二光学膜将所述第一光束反射使其进入所述第一物镜，使所述第二光束或所 述第三光束透射通过所述第二光学膜并用所述第三光学膜将所述第二光束 或所述第三光束反射使其进入所述第二物镜。或者，光通量反射/透射部件可 包括一个整体地设置有第一光学膜的镜子和一个整体地设置有第二光学膜 以及第三光学膜的复合棱镜，光通量反射/透射部件用所述第一光学膜将进入 的光束反射变向为沿着所述光盘的厚度方向，用所述第二光学膜使所述第二 光束或所述第三光束透射以使其进入所述第二物镜，用所述第二光学膜将所 述第一光束反射变向为沿着所述光盘的径向，用所述第三光学膜将所述第一光束反射以使其进入所述第一物镜。据此，能够用各物镜通过三光束方法准确地检测循迹误差信号，降低成 本，实现光学拾取装置的小型化。此外，通过使用包括一个复合棱镜的光通 量反射/透射部件，能够提高其装配精度和效率。通过使用包括一个镜子和一 个复合棱镜的光通量反射/透射部件，能够利用已有的镜子以进一步降低成 本，独立地调节镜子和复合棱镜的连接位置和角度，提高光通量反射/透射部 件的装配精度和效率。此外，由于光通量反射/透射部件的第一光学膜和第三 光学膜包括全反射膜，第二光学膜包括二向膜用于反射短波长的第一光束， 所以各光学膜的配置数目减少，波前像差变小，设计和制造变容易，从而进 一步降低成本。根据本发明，在配备有多种类型的物镜的光学拾取装置中，可通过三光 束方法准确地检测循迹误差信号，降低成本，实现小型化。


图1为示出光学拾取装置的示意图；图2为示出光学拾取装置的光学系统的示意图；图3A和图3B为示出光通量反射/透射部件的示意图；图4A和图4B为示出另一光通量反射/透射部件的示意图；图5A和图5B为示出又一光通量反射/透射部件的示意图；图6为示出光通量反射/透射部件的膜的特性的示意图；图7为示出另一光学拾取装置的光学系统的示意图；图8A和图8B为示出另一光通量反射/透射部件的示意图；图9为示出另一光通量反射/透射部件的膜的特性的示意图；图IOA和图10B为示出又一光通量反射/透射部件的示意图；图IIA和图11B为示出又一光通量反射/透射部件的示意图；图12A和图12B为示出又一光通量反射/透射部件的示意图；图13为示出又一光通量反射/透射部件的膜的特性的示意图；图14A和图14B为示出又一光通量反射/透射部件的示意图；以及 图15为示出又一光通量反射/透射部件的膜的特性的示意图。
具体实施方式
图1为示出根据本发明实施例的光学拾取装置10的示意图。光学拾取 装置10利用相应的光束对各光盘30 (BD、 DVD或CD)上的信息进行再现 或记录。光盘30设置在光学拾取装置10上。光盘30具有外周边缘30a、内 周边缘30b以及中心30c。馈进板(feeding board) 21由导螺杆(lead screw) 41和导轴42支撑。导螺杆41和导轴42在光盘30的径向Ra上平行。固定 单元22安装在馈进板21上。由导线(wire)或板簧构成的弹性部件24连接 到与光盘30的切线方向Ta平行的固定单元22。弹性部件24以悬臂方式支 撑可移动单元23。为方便起见，在附图中用箭头指出光盘30的切线方向Ta 和径向Ra的一侧。两种类型的物镜ll、 12连接到可移动单元23。在静止状态下物镜ll、 12的光轴与光盘30的厚度方向平行。BD物镜11将对应于BD的BD光束 收集在BD上。DVD/CD物镜12将对应于DVD的DVD光束或者对应于CD 的CD光束收集在DVD或CD上。物镜11、 12设置在光盘30的径向Ra上。磁体25连接到可移动单元23的两个侧表面。聚焦线圈26和循迹线圈 27连接到馈进板21，以朝向磁体25。磁体25与聚焦线圈26的磁力使得可 移动单元23和物镜11、 12在聚焦方向(光盘30的厚度方向)上精微地往 复运动。磁体25与循迹线圈27的磁力使得可移动单元23和物镜11、 12在 循迹方向(光盘30的径向Ra)上精微地往复运动。也就是说，光学拾取装 置10的物镜11、 12的可移动结构为导线悬挂型或者板簧支撑型。当馈进板 21被包括导螺杆41、导轴42、电机以及齿轮组(未示出)的馈进机构进行 馈进时，光学拾取装置10在光盘30的径向Ra上往复运动。图2为示出光学拾取装置10的光学系统的示意图。光盘30设置在物镜 11、 12的上面，不过没有示出。DVD/CD物镜12设置为比BD物镜11更靠 近光盘30的内周侧。BD激光二极管1、 BD衍射光栅2、 BDA/2板3、 二向 棱镜7以及前向散射光检测器15设置在光盘30的径向Ra上。DVD/CD激 光二极管4、 DVD/CD衍射光栅5、 DVD/CD义/2板6、 二向棱镜7、偏振光 分束器8、 A/4板9、准直透镜17以及光通量反射/透射部件16设置在光盘 30的切线方向Ta上。光通量反射/透射部件16以及各物镜11、 12设置在光 盘30的厚度方向Th上。偏振光分束器8、柱面透镜13以及光电检测器14设置在光盘30的径向Ra上。
BD激光二极管1是发射对应于BD的BD光束的光源。DVD/CD激光 二极管4是发射对应于DVD的DVD光束以及对应于CD的CD光束的光源。 BD光束是波长为405 nm的蓝光。DVD光束是波长为650 nm的红光。CD 光束是波长为780 nm的近红外光。也就是说，波长的次序从最短一侧开始 依次为BD光束、DVD光束、CD光束。设置在光学拾取装置10中的控制 单元(未示出)使激光二极管l、 4按照所安装的光盘30的类型发射其中的 一种光束。
如链式短划线所示，从BD激光二极管1发出的沿着径向Ra的BD光束 透射通过BD衍射光栅2、 BD义/2板3以及二向棱镜7后进入偏振光分束器 8。在这种情况下，BD光束被BD衍射光栅2分为主光束和从光束(±1阶 衍射光)，并且其偏振方向被BDA/2板3旋转90度，其光路被二向棱镜7 改变到切线方向Ta。 BD光束的散射光被前向散射光检测器15接收。前向 散射光检测器15将接收的散射光转换为电信号，检测指示光量的信号，将 该信号输出到光学拾取装置10的控制单元。光学拾取装置10的控制单元基 于前向散射光检测器15输出的光量信号来控制BD激光二极管1的驱动，将 发射BD光束的功率保持恒定。
如链式双短划线所示，从DVD/CD激光二极管4发出的沿着切线方向 Ta的DVD/CD光束(DVD光束或CD光束)透射通过DVD/CD衍射光栅5、 DVD/CD;i/2板6以及二向棱镜7后进入偏振光分束器8。在这种情况下， DVD/CD光束被DVD/CD衍射光栅5分为主光束和从光束，并且其偏振方向 被DVD/CDA/2板6旋转90度。BD激光二极管1发出的BD光束的光路与 DVD/CD激光二极管4发出的DVD/CD光束的光路在二向棱镜7中相一致 (coincide)。
从二向棱镜7进入偏振光分束器8的BD/DVD/CD光束(BD光束、DVD 光束或CD光束)透射通过偏振光分束器8后，透射通过A/4板9使其偏振 方向旋转45度，再透射通过准直透镜17转换为平行光，然后沿着切线方向 Ta进入光通量反射/透射部件16。光通量反射/透射部件16包括一个复合棱 镜16a。进入光通量反射/透射部件16的BD/DVD/CD光束的光路被分离， 同时被光通量反射/透射部件16从切线方向Ta改变为径向Ra和厚度方向Th，如下所述。之后BD光束从光通量反射/透射部件16进入BD物镜11 ， 被BD物镜11收集在BD光盘30上。DVD/CD光束从光通量反射/透射部件 16进入DVD/CD物镜12,被DVD/CD物镜12收集在DVD或CD光盘30上。
当BD/DVD/CD光束被光盘30的记录层反射时，当被光通量反射/透射 部件16从厚度方向Th改变为径向Ra和切线方向Ta时，反射光具有一致的 光路，透射通过准直透镜17和A/4板9，进入偏振光分束器8。光路被偏振 光分束器8从切线方向Ta改变为径向Ra的反射光透射通过柱面透镜13，被 光电检测器14接收。光电检测器14将接收的反射光转换为电信号，检测聚 焦误差信号、循迹误差信号、再现信号以及其它与像差、光量有关的信号， 将这些信号输出到光学拾取装置10的控制单元。通过散光方法检测聚焦误 差信号。通过三光束方法检测循迹误差信号。当基于光电检测器14输出的 各种信号进行聚焦或循迹伺服时，光学拾取装置10的控制单元对各光盘30 上的信息进行再现或记录。
图3A和图3B为示出光通量反射/透射部件16的示意图。具体地，图3A 为光通量反射/透射部件16的俯视图(从物镜ll、 12侧观察)。图3B为光 通量反射/透射部件16的侧视图(从准直透镜17侧观察)。图3A和图3B 中，BD/DVD/CD光束的光轴用实线表示，BD光束的光轴用链式短划线表示， DVD/CD光束的光轴用链式双短划线表示。这与上述的图2相同，也与后面 的图4A至图5B、图7至图8B、图10A至图12B、图14A和图14B相同。
三个光学膜Fl至F3整体地设置在构成光通量反射/透射部件16的复合 棱镜16a上。第一光学膜F1和第三光学膜F3为全反射膜，用于反射所有的 BD/DVD/CD光束。第二光学膜F2为波长选择膜，用于根据波长选择地反射 或透射BD/DVD/CD光束。具体而言，第二光学膜F2为二向膜，这是波长 选择膜的一个实例，能够反射短波长的BD光束，而透射长波长的DVD/CD 光束。第一光学膜Fl设置为相对于光盘30的切线方向Ta和径向Ra倾斜 45度角，以朝向准直透镜17 (图2)和光学膜F2、 F3。第二光学膜F2和第 三光学膜F3设置为相对于光盘30的径向Ra和厚度方向Th倾斜45度角， 以朝向第一光学膜F1和各物镜11、 12 (图2)。光学膜F1至F3的设置次 序为在光盘30的径向Ra上从外周边缘30a到内周边缘30b，依次是第一光学膜F1、第二光学膜F2和第三光学膜F3。
从准直透镜17出来的BD/DVD/CD光束沿着切线方向Ta进入复合棱镜 16a，如图3A的实线所示，被第一光学膜F1反射变向90度，沿着径向Ra 进入第二光学膜F2，如图3B所示。BD光束被第二光学膜F2反射变向90 度，沿着厚度方向Th，如图3B中链式短划线所示，进入BD物镜11。DVD/CD 光束透射通过第二光学膜F2，如图3A和图3B中链式双短划线所示，被第 三光学膜F3反射变向90度，沿着厚度方向Th进入DVD/CD物镜12。 BD/DVD/CD光束从光盘30反射的光以相反的次序进入准直透镜17。图6 为光学膜F1至F3的特性列表。
在上述实施例中，使用包括一个复合棱镜16a的光通量反射/透射部件 16，但是可替代地，也可以使用包括一个镜子16b和一个复合棱镜16c的光 通量反射/透射部件16，如图4A和图4B所示。第一光学膜Fl整体地设置 在镜子16b上。第二光学膜F2和第三光学膜F3整体地设置在复合棱镜16c 上。这里光学膜F1至F3的结构、功能以及设置状态与上述的光学膜相同， 因此省略多余的描述。从准直透镜17出来的BD/DVD/CD光束沿着切线方 向Ta进入镜子16b上的第一光学膜Fl，如图4A中的实线所示，沿着径向 Ra被第一光学膜Fl反射变向90度，进入复合棱镜16c和第二光学膜F2， 如图4A和图4B所示。BD光束被第二光学膜F2反射变向90度，沿着厚度 方向Th，如图4B中链式短划线所示，进入BD物镜ll。 DVD/CD光束透射 通过第二光学膜F2，如图4A和图4B中链式双短划线所示，被第三光学膜 F3反射变向90度，沿着厚度方向Th进入DVD/CD物镜12。 BD/DVD/CD 光束从光盘30反射的反射光以相反的次序进入准直透镜17。光学膜Fl至 F3的特性如图6所示。
也可以使用包括三个镜子16d至16f的光逋量反射/透射部件16，如图 5A和图5B所示。第一光学膜Fl、第二光学膜F2和第三光学膜F3分别整 体地设置在镜子16d至16f上。这里光学膜F1至F3的结构、功能以及设置 状态与上述的光学膜相同，因此省略多余的描述。从准直透镜17出来的 BD/DVD/CD光束沿着切线方向Ta进入镜子16d上的第一光学膜Fl，如图 5A中的实线所示，被第一光学膜F1反射变向90度，沿着径向Ra进入镜子 16e上的第二光学膜F2，如图5A和图5B所示。BD光束被第二光学膜F2反射变向90度，沿着厚度方向Th，如图5B中链式短划线所示，进入BD 物镜ll。 DVD/CD光束透射通过第二光学膜F2，如图5A和图5B中链式双 短划线所示，被镜子16f上的第三光学膜F3反射变向90度，沿着厚度方向 Th进入DVD/CD物镜12。 BD/DVD/CD光束从光盘30反射的反射光以相反 的次序进入准直透镜17。光学膜Fl至F3的特性如图6所示。
另外，也可以使用包括一个镜子16g和一个复合棱镜16h的光通量反射 /透射部件16，如图7、图8A和图8B所示。镜子16g、前述的光学元件4 至9以及17设置在光盘30的切线方向Ta上。镜子16g、复合棱镜16h以及 物镜11、 12设置在光盘30的厚度方向Th上。第一光学膜Fl设置在镜子 16g上。第二光学膜F2和第三光学膜F3设置在复合棱镜16h上。第一光学 膜Fl设置为相对于光盘30的切线方向Ta和厚度方向Th倾斜45度角，以 朝向准直透镜17和第二光学膜F2。第二光学膜F2设置为相对于光盘30的 径向Ra和厚度方向Th倾斜45度角，以朝向第一光学膜Fl和第三光学膜 F3。第三光学膜F3设置为比第二光学膜F2更靠近光盘30的内周侧，从而 与第二光学膜F2平行并朝向第二光学膜F2。这里光学膜F1至F3的结构、 功能以及设置状态与上述的光学膜相同，因此省略多余的描述。
在上述情况下，如图7所示，DVD/CD透镜12设置在复合棱镜16h的 第二光学膜F2上(光盘30侧)，BD物镜ll设置在第三光学膜F3上。也 就是说，物镜ll、 12设置在光盘30的径向Ra上，使得BD物镜11位于光 盘30上比DVD/CD物镜12更靠近内周侧的位置。因此，从准直透镜17出 来的BD/DVD/CD光束沿着切线方向Ta进入镜子16g上的第一光学膜Fl， 如图8A和图8B中的实线和虚线所示，被第一光学膜Fl反射变向90度， 沿着厚度方向Th进入复合棱镜16h的第二光学膜F2，如图8B所示。DVD/CD 光束透射通过第二光学膜F2，如图8B中链式双短划线所示，进入DVD/CD 物镜12。 BD光束被第二光学膜F2反射变向90度，沿着径向Ra，如图8A 和图8B中链式短划线所示，然后被复合棱镜16h的第三光学膜F3反射变向 90度，沿着厚度方向Th进入BD物镜11 。 BD/DVD/CD光束从光盘30反射 的反射光以相反的次序进入准直透镜17。图9为光学膜F1至F3的特性列表。
在以上描述中，将用于反射短波长的BD光束并透射长波长的DVD/CD 光束的第二光学膜F2设置在光通量反射/透射部件16上，但是也可以将用于透射短波长的BD光束并反射长波长的DVD/CD光束的第二光学膜F2a设置 在光通量反射/透射部件16中，如图10A至图15所示。第二光学膜F2a为 二向膜。
当如图IOA和图IOB所示，将第二光学膜F2a设置在复合棱镜16a上， 或者当如图IIA和图IIB所示，将第二光学膜F2a设置在复合棱镜16c上， 或者当如图12A和图12B所示，将第二光学膜F2a设置在镜子16e上时，将 物镜11、 12如图7所示设置，S卩，将DVD/CD物镜12设置在第二光学膜 F2a上，将BD物镜11设置在第三光学膜F3上。这样，从准直透镜17出来 的BD/DVD/CD光束沿着切线方向Ta进入第一光学膜Fl，如图IOA、图11A 和图12A中的实线所示，被第一光学膜F1及射变向90度，沿着径向Ra进 入第二光学膜F2a，如图10A至图12B所示。DVD/CD光束被第二光学膜 F2a反射，如图IOB、图IIB和图12B中链式双短划线所示，变向90度， 沿着厚度方向Th进入DVD/CD物镜12。 BD光束透射通过第二光学膜F2a， 如图10A至图12B中链式短划线所示，然后被第三光学膜F3反射变向90 度，沿着厚度方向Th进入BD物镜ll。 BD/DVD/CD光束从光盘30反射的 反射光以相反的次序进入准直透镜17。图13为光学膜F1、 F2a和F3的特性 列表。
当如图14A和图14B所示，将第二光学膜F2a设置在复合棱镜16h上时， 将物镜ll、 12如图2所示设置，g卩，将BD物镜ll设置在第二光学膜F2a 上，将DVD/CD物镜12设置在第三光学膜F3上。这样，从准直透镜17出 来的BD/DVD/CD光束沿着切线方向Ta进入第一光学膜Fl ，如图14A和图 14B中的实线和虚线所示，被第一光学膜F1反射变向90度，沿着厚度方向 Th进入第二光学膜F2a，如图14B所示。BD光束透射通过第二光学膜F2a， 如图14B中链式短划线所示，然后进入BD物镜11。 DVD/CD光束被第二光 学膜F2a反射，如图14A和图14B中链式双短划线所示，变向90,度沿着 径向Ra，然后被第三光学膜F3反射变向90度，沿着厚度方向Th进入 DVD/CD物镜12。 BD/DVD/CD光束从光盘30反射的反射光以相反的次序 进入准直透镜17。图15为光学膜F1、 F2a和F3的特性列表。
根据上述实施例，从激光二极管1、 4发射出来的BD/DVD/CD光束的 光路可被分离，同时被光通量反射/透射部件16从光盘30的切线方向Ta改变为径向Ra和厚度方向Th,根据光盘30的类型，各光束能够进入相应的 物镜ll、 12。这样就可以采用结构较简单、容易制造的导线悬挂型或板簧支 撑型用于物镜ll、 12的可移动结构，而其它光学元件7至9、 13、 14、 16、 17等等对于各物镜11、 12来说可共用，因此能够降低光学拾取装置10的成 本。此外，由于光通量反射/透射部件16的第一光学膜Fl和第三光学膜F3 仅仅反射光束，所以能够减少光学膜F1、 F3的配置数目，便于设计和制造， 从而实现低成本。由于将两种类型的物镜11、 12设置在光盘30的径向Ra上，所以即使 在检测循迹误差信号的方法中采用原理简单、稳定性高的三光束方法，对于 物镜ll、 12来说，主光束和从光束的光点的排列方向相对于光盘30的轨道 的角度相同，因此能够用两个物镜11、 12将主光束和从光束都发射到同一 圆环的轨道上，从而能够准确地检测循迹误差信号。将物镜ll、 12设置在光盘30的径向Ra上，物镜ll、 12和光通量反射 /透射部件16设置在光盘30的厚度方向Th上，而其它光学元件4至9、 17 等等设置在光盘30的切线方向Ta上，以允许光束沿着光盘30的切线方向 Ta进入光通量反射/透射部件16，因此减少了要设置在径向Ra、厚度方向 Th和切线方向Ta上的元件数目，从而能够实现光学拾取装置10的小型化。 在光通量反射/透射部件16如图3A至图5B以及图10A至图12B所示用第 一光学膜Fl将各光束的光路从切线方向Ta改变为径向Ra的情形下，减少 了厚度方向Th上所占据的空间，从而能够进一步将光学拾取装置10小型化。利用如图3A、图3B、图IOA和图IOB所示、包括一个整体地设置有所 有三个光学膜F1至F3的复合棱镜16a的光通量反射/透射部件16，能够提 高装配光通量反射/透射部件16的精度和效率，同时减少各光学膜Fl至F3 在相对位置和相对角度上的误差。利用如图4A、图4B、图8A、图8B、图IIA、图IIB、图14A和图14B 所示、包括一个整体地设置有第一光学膜F1的镜子16b/16g和一个整体地设 置有第二光学膜F2/F2a以及第三光学膜F3的复合棱镜16c/16h的光通量反 射/透射部件16，能够将己有的镜子用作镜子16b/16g，实现低成本。此外， 能够独立地调节镜子16b/16g、复合棱镜16c/16h的连接位置和角度。因此能 够提高装配光通量反射/透射部件16的精度和效率，同时减少第二光学膜F2/F2a和第三光学膜F3在相对位置和相对角度上的误差。此夕卜，利用如图5A、图5B、图12A和图12B所示、包括三个分别整体 地设置有对应的三个光学膜F1至F3的镜子16d至16f的光通量反射/透射部 件16，能够将己有的镜子用作镜子16d至16f，进一步降低成本。此外，能 够独立地调节各镜子16d至16f的连接位置和角度。在像日本未审查专利公开No. 09-212905、日本专利No. 3031220以及日 本未审査专利公开No. 2006-24351那样透射通过偏振来分离光束的光路的情 形下，偏振光分束器等部件的偏振表面处膜的配置数目增加，使得波前像差 变大，膜的设计和制造变难，因此成本增加。另一方面，当如上所述，通过 光通量反射/透射部件16的第二光学膜F2/F2a，根据波长来分离各光束的光 路，则光学膜F2/F2a的配置数目减少，使得波前像差变小，有利于设计和制 造，从而进一步降低成本。特别地，通过以二向膜来构成第二光学膜F2/F2a， 能够进一步减少光学膜F2/F2a的配置数目，使得波前像差变小，有利于设计 和制造，从而进一步降低成本。通过如图3A至图5B、图8A和图8B所示，设置用于反射BD光束的光 学膜F2，而不是如图IOA至图12B、图14A和图14B所示，设置用于透射 短波长的BD光束的光学膜F2a，来作为光通量反射/透射部件16上的第二 光学膜，第二光学膜的数目减少，波前像差变小，设计和制造简单，从而进 一步降低成本。除了上述实施例之外，本发明可采用各种模式。例如，在上述实施例中 描述了将光通量反射/透射部件配置为具有一个复合棱镜、或者具有一个镜子 和一个复合棱镜、或者具有三个镜子的实例，但是本发明不限于此。例如， 光通量反射/透射部件可配置为具有两个镜子和一个棱镜、或者具有两个棱镜 和一个镜子、或者具有三个棱镜。或者，光通量反射/透射部件可配置为除了 镜子和棱镜之外的其它光学元件。在上述实施例中描述了用一个发射BD激光的激光二极管1以及一个发 射DVD激光和CD激光的激光二极管4作为光源的实例，但是本发明不限 于此。例如也可以使用能够发射所有的BD激光、DVD激光和CD激光的一 个激光二极管等器件作为光源。此外，可以使用由一个或多个激光二极管等 器件形成的光源来发射与两种、四种或更多种光盘相应的两种、四种或更多种激光。在上述实施例中描述了将本发明应用于能够对三种类型的光盘(BD、DVD和CD)进行信息的再现和记录的光学拾取装置的实例，但是本发明也 可以应用于能够对BD、 DVD和CD以及其它类型的光盘中的至少两种或以 上类型的光盘进行信息的再现和记录的光学拾取装置。
权利要求
1、一种光学拾取装置，包括光源，用于发射与不同类型的光盘相应的光束；第一物镜，用于将与一种光盘相应的光束收集在相应的光盘上；以及第二物镜，用于将与另一种光盘相应的光束收集在相应的光盘上，所述光学拾取装置利用相应的光束，对各光盘上的信息进行再现和记录中的至少一种操作，所述光学拾取装置还包括光通量反射/透射部件，设置有用于反射所述光束的第一光学膜和第三光学膜以及用于反射或透射所述光束的第二光学膜，其中所述第一物镜和所述第二物镜设置在所述光盘的径向上；所述光通量反射/透射部件设置在所述第一物镜和所述第二物镜的与所述光盘相对的一侧；所述光源发出的光束沿着所述光盘的切线方向进入所述光通量反射/透射部件；以及所述光通量反射/透射部件用所述第一光学膜将进入的光束反射变向为沿着所述光盘的径向，用所述第二光学膜将其中一个光束反射使其进入所述第一物镜，使另一光束透射通过所述第二光学膜并用所述第三光学膜将所述另一光束反射使其进入所述第二物镜。
2、 如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，所述光通量反射/透射部 件包括一个整体地设置有所述第一光学膜、所述第二光学膜和所述第三光学 膜的复合棱镜。
3、 如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，所述光通量反射/透射部 件包括一个整体地设置有所述第一光学膜的镜子以及一个整体地设置有所 述第二光学膜和所述第三光学膜的复合棱镜。
4、 如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，所述光通量反射/透射部 件包括三个分别整体地设置有所述第一光学膜、所述第二光学膜和所述第三 光学膜的镜子。
5、 一种光学拾取装置，包括光源，用于发射与不同类型的光盘相应的光束；第一物镜，用于将与一种光盘相应的光束收集在相应的光盘上；以及第二物镜，用于将与另一种光盘相应的光束收集在相应的光盘上，所述 光学拾取装置利用相应的光束，对各光盘上的信息进行再现和记录中的至少 一种操作，所述光学拾取装置还包括光通量反射/透射部件，设置有用于反射所述光束的第一光学膜和第三光 学膜以及用于反射或透射所述光束的第二光学膜，其中所述第一物镜和所述第二物镜设置在所述光盘的径向上；所述光通量反射/透射部件设置在所述第一物镜和所述第二物镜的与所述光盘相对的一侧；所述光源发出的光束沿着所述光盘的切线方向进入所述光通量反射/透 射部件；以及所述光通量反射/透射部件用所述第一光学膜将进入的光束反射变向为 沿着所述光盘的厚度方向，使其中一个光束透射通过所述第二光学膜以使其 进入所述第一物镜，用所述第二光学膜将另一光束反射变向为沿着所述光盘 的径向，用所述第三光学膜将所述另一光束反射以使其进入所述第二物镜。
6、 如权利要求5所述的光学拾取装置，其中，所述光通量反射/透射部 件包括一个整体地设置有所述第一光学膜的镜子以及一个整体地设置有所 述第二光学膜和所述第三光学膜的复合棱镜。
7、 如权利要求1至6中任一项所述的光学拾取装置，其中 所述光通量反射/透射部件的所述第二光学膜包括波长选择膜，用于根据波长选择性地反射或透射各光束。
8、 如权利要求7所述的光学拾取装置，其中所述光源发射具有第一波长的第一光束、具有第二波长的第二光束以及 具有第三波长的第三光束，其中所述第二波长大于所述第一波长，所述第三 波长大于所述第二波长，以及所述光通量反射/透射部件的所述第二光学膜反射所述第一光束并透射 所述第二光束和所述第三光束。
9、 如权利要求7所述的光学拾取装置，其中所述光源发射具有第一波长的第一光束、具有第二波长的第二光束以及 具有第三波长的第三光束，其中所述第二波长大于所述第一波长，所述第三 波长大于所述第二波长，以及所述光通量反射/透射部件的所述第二光学膜透射所述第一光束并反射 所述第二光束和所述第三光束。
10、 一种光学拾取装置，包括光源，用于发射与BD相应的第一光束、与DVD相应的第二光束以及 与CD相应的第三光束；第一物镜，用于将所述第一光束收集在所述BD上；第二物镜，用于将所述第二光束或所述第三光束收集在所述DVD或所 述CD上，所述光学拾取装置利用相应的光束，对各光盘上的信息进行再现 和记录中的至少一种操作，所述光学拾取装置还包括-光通量反射/透射部件，包括一个整体地设置有第一光学膜、第二光学膜 以及第三光学膜的复合棱镜，其中所述第一光学膜和所述第三光学膜包括全反射膜，用于反射所述光束；所述第二光学膜包括二向膜，用于根据波长选择性地反射或透射所述光束；所述第一物镜和所述第二物镜设置在所述光盘的径向上； 所述光通量反射/透射部件设置在所述第一物镜和所述第二物镜的与所述光盘相对的一侧；所述光源发出的光束沿着所述光盘的切线方向进入所述光通量反射/透射部件；以及所述光通量反射/透射部件用所述第一光学膜将进入的光束反射变向为 沿着所述光盘的径向，用所述第二光学膜将所述第一光束反射使其进入所述 第一物镜，使所述第二光束或所述第三光束透射通过所述第二光学膜并用所 述第三光学膜将所述第二光束或所述第三光束反射使其进入所述第二物镜。
11、 一种光学拾取装置，包括光源，用于发射与BD相应的第一光束、与DVD相应的第二光束以及 与CD相应的第三光束；第一物镜，用于将所述第一光束收集在所述BD上；第二物镜，用于将所述第二光束或所述第三光束收集在所述DVD或所 述CD上，所述光学拾取装置利用相应的光束，对各光盘上的信息进行再现 和记录中的至少一种操作，所述光学拾取装置还包括光通量反射/透射部件，包括一个整体地设置有第一光学膜的镜子和一个 整体地设置有第二光学膜以及第三光学膜的复合棱镜，其中所述第一光学膜和所述第三光学膜包括全反射膜，用于反射所述光束； 所述第二光学膜包括二向膜，用于根据波长选择性地反射或透射所述光束；所述第一物镜和所述第二物镜设置在所述光盘的径向上； 所述光通量反射/透射部件设置在所述第一物镜和所述第二物镜的与所述光盘相对的一侧；所述光源发出的光束沿着所述光盘的切线方向进入所述光通量反射/透射部件；以及所述光通量反射/透射部件用所述第一光学膜将进入的光束反射变向为 沿着所述光盘的厚度方向，用所述第二光学膜使所述第二光束或所述第三光 束透射以使其进入所述第二物镜，用所述第二光学膜将所述第一光束反射变 向为沿着所述光盘的径向，再用所述第三光学膜将所述第一光束反射以使其 进入所述第一物镜。
全文摘要
本发明提供一种光学拾取装置，其中，两种类型的物镜设置在光盘的径向上，设置有用于反射光束的第一光学膜和第三光学膜以及用于反射或透射光束的第二光学膜的光通量反射/透射部件设置在物镜与光盘相对的一侧。激光二极管发出的光束沿着光盘的切线方向进入光通量反射/透射部件。进入光通量反射/透射部件的光束被第一光学膜反射变向为沿着径向，BD光束被第二光学膜反射以进入BD物镜，DVD/CD光束透射通过第二光学膜，被第三光学膜反射以进入DVD/CD物镜。根据本发明，在配备有多种类型的物镜的光学拾取装置中，可通过三光束方法准确地检测循迹误差信号，降低成本，实现小型化。
文档编号G11B7/135GK101231855SQ20081000325
公开日2008年7月30日 申请日期2008年1月28日 优先权日2007年1月26日
发明者池田笃史, 田边稚宝 申请人:船井电机株式会社