光拾取器及光盘驱动器的制作方法

专利名称：光拾取器及光盘驱动器的制作方法
技术领域：
本发明是涉及光拾取器及光盘驱动器。
背景技术：
作为本技术领域的背景技术，在日本专利2003-281758号公报(以下称为文献1) 中记载了在光盘的半径方向上搭载有2个物镜的促动器。在日本专利2006-172610号公报 (以下称为文献2)中记载了使搭载于光拾取器的2个物镜小型化的方法。在Optical Data Storage 2006Topical Meeting Conference Proceedings WPD3 (第 33 页，图 2)(以下称为 文献3)中记载了在光盘的半径方向上搭载有2个物镜的光拾取器。

发明内容
近年来有⑶(光盘)、DVD (数字化视频光盘)、BD等光盘。在⑶、DVD、BD等各自的光 盘驱动器中，照射的激光光源的波长、光盘的覆盖层厚度、物镜的NA(数值孔径Numerical Aperture)等都不同。在对应于⑶、DVD的光拾取器中，一般是仅使用1个物镜。这是由于 通过使用衍射型的物镜，能够对各自的波长、NA、覆盖层厚度进行补偿。然而，在对应于⑶、DVD、BD的光拾取器中，仅使用一个物镜虽然不是不可能实现， 但在性能上仍存在有很多问题。在为了对各自的波长、NA、覆盖层厚度进行补偿而使物镜 为衍射型的情况下，必须使用深槽结构的物镜，物镜的透过效率会大幅度下降。特别是CD 的恶化更为显著，由于物镜的透过效率下降到仅有以往的效率的一半，所以必须使用功率 为以往的物镜的2倍以上的激光发光源。这样，由高功率的激光发光源进行发光，不仅会 使激光光源的寿命缩短，而且还会增大光盘驱动器的发热量，所以必须强化冷却结构，对小 型化十分不利。进而，不能透过物镜的光束成为不需要的光，入射到PD(光检测器=Photo Detector)，还会发生再现性能及伺服信号性能恶化等问题。因此，在对应于⑶、DVD、BD的光拾取器中，考虑了使用2个物镜。S卩，上述对应于 CD、DVD的光拾取器中使用的衍射型物镜，与搭载有BD专用物镜的光拾取器。但是，特别是在笔记本电脑等中搭载的薄型光盘驱动器中，由于光学元件的安装 空间小，所以搭载有2个物镜的光拾取器的光学元件的安装就十分困难。而且，在文献1中，没有给出2个物镜与促动器以外的光学部件的实施例。在文献2中，从与光盘半径方向相当的方向向在光盘的切线方向上并列配置的物 镜独立地入射光束，但是，在薄型光盘驱动器中，由于在半径方向上受到较大的限制，所以 在专利文献2的结构中，被认为不可能搭载于薄型光盘驱动器上。而且，在光盘切线方向排 列物镜的结构中，由于必然有一个物镜处于偏离轨道的状态，所以会发生不能使用跟踪误 差信号(以下称TES =Tracking Error Signal)的检测方式中最一般的差动推挽式(以下称 DPP differential Push Pull)的限制。在文献3中，在薄型光盘驱动器中，记载了在光盘的切线方向上并列配置2个物镜 的光拾取器的结构，但是，由于临时对BD、DVD、CD的光路进行合成，并在物镜的正下方再次 分支的结构，所以需要2个分支元件。存在如下问题，即对于CD、DVD、BD的各波长的分支元 件，难以实现所希望的透过反射率特性，为了通过共用光路的光学轴偏离减弱。而且，光学 部件的防反射膜与入射光束的波长有关。因此，还存在有配置于约2倍波长不同的BD与CD 的共用光路中的光学元件的透过率恶化的问题。进而，由于在切线方向上并列配置物镜，所 以还存在不能使用DPP的限制。本发明，其目的在于提供一种能够与BD、DVD、CD等3种介质相对应的薄型光拾取 器及光盘驱动器。上述目的，作为一例可以通过权利要求范围内记述的结构而实现。根据本发明，能够提供可与BD、DVD、⑶等3种介质相对应的薄型光拾取器及光盘 驱动器。本发明的这些和其它特征、目的和优点从结合附图的以下说明可以得到更好的理解。


图1是说明实施例1中的光拾取器001的结构的概略图。图2是说明实施例1中使BD与DVD的光束行进方向倾斜的效果的概略图。图3是说明实施例1中必须使2个物镜靠近的理由的概略图。图4是说明实施例1中R方向入射与T方向入射的不同的概略图。图5是说明实施例2中的光拾取器200的结构的概略图。图6是说明实施例3中的光拾取器300的结构的概略图。图7是说明实施例4中的光盘驱动器400的结构的概略图。
具体实施例方式在本发明的各实施例中，对假定BD、DVD、CD的3个介质的例进行说明。但是，本 发明的各实施例并不仅限于BD、DVD、CD的3个介质，当然也可以适用于其它的光盘，例如 HD-DVD等光盘。而且，以下基于图示的实施例进行详细的说明，也不构成对本发明的限制。实施例1使用附图对本发明的实施例1进行详细的说明。这里，对搭载在对应于BD、DVD的 薄型光盘驱动器中的光拾取器进行说明。图1是说明实施例1中的光拾取器001的结构的概略图。首先对BD的光学系统 进行说明。从BD激光源002作为发散光而出射光束。为了在BD上进行信息的记录或信息的 再现，一般是使用波长为395nm到415nm频带的半导体激光，设从BD激光源002出射波长 为大致405nm的光束。而且，半导体激光一般是出射直线偏振光的光束，设BD激光源002 也出射直线偏振光的光束。而且，在图示中，从BD激光源002出射的BD光束的行进路径由 实线003表示。另外，关于实线003呈轴对称的点画线表示扩展的最外周。
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从BD激光源002出射的光束入射到BD衍射晶格004。由BD衍射晶格004将光束 分支为1条主光束与2条子光束(子光束的行进路径未图示)。该2条子光束用于由DPP 生成的TES，和由差动非点像差方式(以下称DAD differential Astigmatic Detection) 生成聚焦误差信号(以下称FES)。而且，由于DPP与DAD是共知的技术，其说明予以省略。透过BD衍射晶格004的光束在透过偏振光分束器005之后，由反射镜006所反射， 入射到辅助透镜007。透过辅助透镜007的光束由BD准直透镜008变换为大致平行的光 束。BD准直透镜008搭载于透镜架009。该透镜架009通过转轴010与BD准直透镜驱动 装置011相连接。这里，在图中，设BD准直透镜驱动装置011使用一般的步进式电机。通 过以该步进式电机的旋转为动力，驱动转轴010、透镜架009，能够在与入射到驱动BD准直 透镜的光束相平行的方向上驱动BD准直透镜008。经过BD准直透镜008的光束入射到色像差校正元件013，色像差校正元件013是 校正由BD激光源002的波长波动与光拾取器001的温度变化所引起的色像差的元件。一般 地，在色像差校正元件中，使用组合透镜的方式和一个衍射型的透镜，但使用衍射型的透镜 能够得到小型化的效果。通过将例如进行色像差校正的衍射槽设置于例如准直透镜等中， 由此使BD准直透镜008与色像差校正元件013 —体化，这样能够通过减少部件的数目而进 一步实现小型化。而且，也可以形成上述结构。经过色像差校正元件013的光束入射到BD1/4波长板014，变换为圆偏振光。经过 BD1/4波长板014的光束由BD竖立反射镜015向ζ方向反射，入射到BD物镜016，汇聚照 射于BD的数据层(数据层未图示)。BD物镜016搭载于促动器017上，能够向图中的y方 向及ζ方向驱动。而且，y方向是用于由TES的控制，及透镜移动(lens shift)时的驱动， ζ方向是用于由FES的控制。而且，在BD物镜016中，在图中由阴影线表示透镜的有效孔径内的区域。由数据层反射的光束，通过BD物镜016、BD竖立反射镜015、色像差校正元件 013,BD准直透镜008、辅助透镜007、反射镜006、偏振光分束器005、BD检测透镜018，到达 BDPDO19。BD检测透镜018是由柱状透镜与球面透镜所构成，在透过BD检测透镜018时，在 约45度的方向上对光束赋予规定的非点像差，用于FES的检测。BD检测透镜018具有使 非点像差的方向在任意方向上旋转，同时决定在BDPD019上汇聚光点的大小的作用。导向 到BDPD019的光束，是用于检测记录在BD的数据层中的信息信号，和TES及FES等照射在 光盘上的光点的位置控制信号的检测。而且，将从BD激光源002到BD的数据层的光路称为去路，从数据层到BDPD019的 光路称为返回路。BD与DVD相比具有5倍左右的记忆容量，BD的数据层的信息点(pit)要 比DVD小。因此，为了对其再现，与DVD相比，对于BD必须使用小的光点。该光点不仅强烈 依存于物镜的NA与激光源的波长，而且还依存于去路的倍率(辅助透镜007与准直透镜 008的合成焦距+物镜的焦距)。该去路倍率增大时能够减小汇聚光点。因此，与DVD相 比，在BD光学系统中，必须取得较大的去路倍率。在使用一般的半导体激光，不对该出射的 激光进行整形的情况下，在DVD中使去路倍率为5 7倍左右，在BD中使去路倍率为10 14倍左右即可。而且，设在BD的光学系统中不使用辅助透镜007，则必须使倍率高的BD准直透镜 008的焦距增大，BD激光源002就不能设置在光拾取器的外形内。因此，通过使用辅助透镜007，就能够在维持实效的去路的状态下，得到减小全体结构的效果。另外，如果是在维持去路倍率的状态下，使全体结构过小，则光拾取器内尤其是作 为大的部件的激光源002和BDPD019就会因距离过近而接触，不能配置。因此，在维持去路 倍率的状态下，设定辅助透镜007与BD准直透镜008的焦距，使激光源002与BDPD019不 相互接触即可。另外，经过多种考虑来配置反射镜006，以使BD激光源002与BDPD019在外形上不 露出，而且，不与后面叙述的DVD光学系统相接触。这样，在BD中为了减小在数据层上汇聚的光点，使用大NA(0.85)的物镜。然而， 由覆盖层厚度的误差所产生的球面像差是与NA的4次方成比例地增大。因此在BD中由该 覆盖层厚度的误差所产生的球面像差不能忽视，所以必须有校正机构。为了校正球面像差， 一般是采用使入射到物镜的光束从平行设置为弱发散、弱收缩的方法，在本实施例中作为 使入射到BD物镜016的光束从平行设置为弱发散、弱收缩的方法，是配置BD准直透镜驱动 装置011，而使BD准直透镜008在光轴方向上的移动。可知，球面像差的校正中的动态范围及校正感度与BD准直透镜008的焦距相关。 就是说，焦距短时，动态范围小、校正感度高；反之，焦距长时，动态范围大、校正感度低。BD 的覆盖层厚度误差是由规格所决定，例如2层的BD的覆盖层厚度在70 μ m到105 μ m的范 围变化。由于将BD准直透镜008的焦距设定得较长时，用于对由该覆盖层厚度误差所产生 的球面像差进行校正的动态范围增大，所以对小型化不利。因此，优选将BD准直透镜008 设定在9 12mm的范围。接着对DVD的光学系统进行说明。从DVD激光源050作为发散光而出射光束。为了在DVD上进行信息的记录或信息 的再现，一般使用波长为660nm频带的半导体激光，设从DVD激光源050出射波长为大致 660nm的光束。而且，设DVD激光源050也出射直线偏振光的光束。而且，在图中从DVD激 光源050出射的DVD的光束的行进路径由实线051所示。另外，关于实线051呈轴对称的 点画线表示扩展的最外周。 从DVD激光源050出射的光束入射到1/2 λ波长板052，变换为规定方向的直线偏 振光。接着入射到DVD衍射晶格053。由DVD衍射晶格053将光束分支为1条主光束和2 条子光束(子光束的行进路径未图示)。该2条子光束与BD同样，用于由DPP生成的TES， 由DAD生成的FES。通过DVD衍射晶格053的光束由分束器054所反射后，由DVD准直透镜055变换 为大致平行的光束。经过DVD准直透镜055的光束入射到液晶像差校正元件056。液晶像差校正元件 056具有对规定方向的慧形像差(coma aberration)进行校正的功能。在后面进行详细叙 述。经过液晶像差校正元件056的光束入射到DVD1/4波长板057，变换为圆偏振光。而且，虽然搭载了 DVD与BD的2个物镜，但实际上在制作光拾取器001时，存在 DVD物镜059与BD物镜016的与光盘半径方向的切线方向的各自最佳倾斜角度不同的情 况。为了校正该组佳倾斜角度的偏差，而搭载液晶像差校正元件056。由于倾斜角度的偏差 相当于慧形像差，所以搭载液晶像差校正元件056以能够校正光盘半径方向和切线方向的 慧形像差。
经过DVD1/4波长板057的光束由DVD竖立反射镜058向ζ方向反射，入射到DVD 物镜059，汇聚照射在DVD的数据层(数据层未图示)上。DVD物镜059也搭载于促动器 017，能够在图中y方向和ζ方向驱动。而且，DVD物镜059在图中由阴影线表示透镜的有效孔径内的区域。由数据层反射的光束，经过DVD物镜059、DVD竖立反射镜058、分束器054、DVD检 测透镜060，到达DVDPD061。透过分束器054时对光束赋予非点像差，用于FES检测。DVD 检测透镜060具有使非点像差的方向在任意方向上转动，同时决定DVDPD061上汇聚点的大 小的作用。导向到DVDPD061的光束，是用于检测记录在DVD的记录层中的信息信号，和TES 及FES等照射在DVD的数据层的汇聚光点的位置控制信号的检测。另外，χ方向的虚线070与光盘的半径方向和光拾取器的寻道方向相一致。另外， 如图中所述，图中的上侧相当于光盘的外周方向，下侧相当于光盘的内周方向。接着，如图1所示，对BD与DVD的光束比物镜的有效孔径大的情况加以说明。在 由光盘驱动器在规定的轨道上记录信息，或再现规定的轨道的信息的情况下，使光拾取器 不仅在光盘的半径方向上寻道并访问，而且驱动搭载有物镜的促动器，由此，使其在光盘的 半径方向上移动而使用。通过驱动促动器而使物镜在该光盘的半径方向上移动称为透镜移 动，一般是有士 0.3mm左右的透镜移动。就是说，入射到物镜的光束，与光盘半径方向上物 镜的有效孔径相比，至少要大士0. 3mm左右。在图1中，表示根据上述理由，使BD与DVD的光束比物镜的有效孔径大的情况。那么，如图1所示，使入射到各BD竖立反射镜015与DVD竖立反射镜058的光束 的行进方向倾斜了角度θ。该措施是为了避免BD与DVD的光学部件发生冲突而做的努力。图2是表示在光拾取器001中，如图1所示，入射到各BD竖立反射镜015与DVD竖 立反射镜058的光束的行进方向变更为相同的角度，S卩θ =0的情况的图。由图2可知， 存在BD准直透镜008，色像差校正元件013，1/4 λ波长板与DVD的光束交迭的区域。另外， 当在入射的光轴方向上驱动BD准直透镜008的情况下，BD准直透镜008与透镜架009的 可动范围，由图中点阴影的区域012所示。如图所示，在驱动BD准直透镜008时，在相当的 范围内与DVD的光束交迭。因此，在BD与DVD的光束之间就不能设置完全的壁，存在光拾 取器的强度不足的问题。根据这样的理由，如图1所示，使入射于各BD竖立反射镜015与DVD竖立反射镜 058的光束的行进方向倾斜角度θ。而且，由于如果将DVD准直透镜055配置于DVD竖立反射镜058的正下方，则不能 避免与BD光学部件的交迭区域，所以如图所示，使DVD准直透镜055在图中χ方向上远离 BD准直透镜008而配置。由此能够避开DVD与BD的各光学部件交迭的区域。而且，例如，考虑如果将BD物镜016和DVD物镜059在光盘半径方向上间隔配置， 从而能够使上述角度θ为0度，但并非如此。使BD物镜016与DVD物镜059在光盘半径 方向上的间隔尽量窄，具有能够提高促动器性能的优点。另外，BD物镜016与DVD物镜059 在光盘半径方向上的间隔较宽时，有可能在光盘的最内周与最外周不能进行信息的再现或 记录。图3是表示搭载了光拾取器001的笔记本电脑用途的薄型光盘驱动器101的图。 图3Α是光拾取器001配置在最外周的情况，图3Β是光拾取器001配置在最内周的情况。
那么，在光盘驱动器101中其结构是，在用于使光盘080旋转的主轴071上固定有 光盘080。另外，光拾取器001利用2根导向杆072而在光盘半径方向上进行访问。在对DVD最外周进行再现的情况下，从光拾取器001照射的光束，必须照射在光盘 080的最外周的轨道。因此，如图3A所示，必须使光拾取器001访问光盘080的最外周，以 使光拾取器001的DVD物镜059位于与光盘080的最外周的轨道一致的位置。这样，在使光拾取器001访问最外周时，如果DVD物镜059不能与光盘080的最外 周的轨道相一致，则不能再现最外周的信息。另外，在对BD最内周进行再现的情况下，从光拾取器001照射的光束，必须照射在 光盘080的最内周的轨道。因此，如图3B所示，必须使光拾取器001访问光盘080的最内 周，使光拾取器001的BD物镜016位于与光盘080的最内周的轨道一致的位置。这样，在使光拾取器001访问最内周时，如果BD物镜016不能与光盘080的最内 周的轨道相一致，则不能再现最内周的信息。如上所述，在2个物镜在光盘的半径方向上并列配置的情况下，必须使2个物镜的 间隔尽量地小，以使最内周与最外周的信息能够由任意的物镜再现。这样，在配置2个物镜 的间隔的情况下，如图2所示，如果入射到各BD竖立反射镜015与DVD竖立反射镜058的 光束的行进方向的角度θ为0度，即设为平行时，则会有BD光学部件与DVD光学部件的干 涉的问题。因此，如图1所示，为使入射到各BD竖立反射镜015与DVD竖立反射镜058的 光束的行进方向的角度θ倾斜。另外，光拾取器001 —般构成为，在对光盘驱动器101的图中45度方向的半径方 向上进行访问的结构，如图所示，通过附加与半径方向的若干角度，可以得到增大光拾取器 的光学安装空间的效果。那么，2个物镜并列配置于光盘的半径方向的情况下，如图1所示，也可以考虑不 从同一方向入射2个物镜，例如使BD的光束从光盘的半径方向入射的结构。图4是说明从光盘的半径方向入射光束的情况下的问题的图。图4Α是表示光拾 取器的物镜与入射的光束的方向的图，图4Β是从光盘的切线方向入射的情况下(Τ方向入 射)的竖立反射镜与物镜的截面图，图4C是从光盘的半径方向入射的情况下(R方向入射) 的竖立反射镜与物镜的截面图。在光拾取器110中，如图4Α所示，有2个物镜111与112，在与光盘半径方向一致 的虚线070上并列配置。从光盘的切线方向(箭头113所示的方向)入射到物镜111的情 况为T方向入射，从光盘的半径方向(箭头114所示的方向)入射到物镜112的情况为R 方向入射。在图4Β、图4C中，虚线115是表示光拾取器的高度上限，虚线116是表示光拾取 器的高度下限，虚线117是表示物镜111、112的高度方向的驱动上限，虚线118是表示物镜 111、112的高度方向的驱动下限。在图4Β的T方向入射的情况下，物镜111的透镜移动方向，即光盘的半径方向，与 垂直于纸面的方向(图中Y方向)相一致。因此，在T方向入射的情况下，由透镜移动引起 的光束的界限是没有必要的。与此相比，在图4C的R方向入射的情况下，物镜112的透镜移动方向，即光盘的半 径方向，与纸面的左右方向(图中Y方向)一致。因此，由透镜移动引起的光束的界限是必
9要的。其理由在于，与图4B所示的光束的有效孔径相比，图4C所示的光束的有效孔径大。就是说，关于光拾取器的高度方向，如图4B所示，T方向入射是有利的，即具有可 使光拾取器的高度薄型化的优点。而且，T方向入射具有有效孔径小，使物镜的驱动范围宽的优点。当R方向入射时，由于光拾取器的高度方向的部件外形增大，光拾取器的批量生 产时的外形不良增大，所以是批量生产性下降的原因。就是说，T方向入射具有高度方向的 界限宽，批量生产性好等优点。那么，如以上的说明，在本发明的光拾取器001中，设置有出射第1波长光束的第1 激光源、即DVD激光源050，出射比第1波长短的第2波长的光束的第2激光源、即BD激光 源001，将从该DVD激光源050出射的光束变换为大致平行光束的第1准直透镜、即DVD准 直透镜055，将从BD激光源001出射的光束变换为大致平行光束的第2准直透镜、即BD准 直透镜008，将由DVD准直透镜055变换为大致平行的光束汇聚于光盘的第1物镜、即DVD 物镜059，将由BD准直透镜008变换为大致平行的光束汇聚于光盘的第2物镜、即BD物镜 016 ；其中，DVD准直透镜055与BD物镜016在与光盘的半径方向，即虚线070 —致的方向 上并列配置，与DVD物镜059相比，BD物镜016配置于光盘装置的外周方向一侧。另外，由于在从DVD物镜059看BD物镜016的情况下，DVD准直透镜055配置于 左侧，所以从BD物镜016看DVD物镜059的情况下，BD准直透镜008配置于右侧。另外，DVD准直透镜055与DVD物镜059的间隔，大于BD准直透镜008与BD物镜 016的间隔而配置。进而，入射到DVD准直透镜055的光束的行进方向，与入射到BD准直透镜008的 光束的行进方向，配置在0度以上15度以下的范围。另外，配置有用于在平行于入射到BD准直透镜008的光束的行进方向的方向上驱 动BD准直透镜008的准直透镜驱动装置，即BD准直透镜驱动装置011，BD准直透镜驱动装 置011与BD物镜016相比，向光盘的外周侧侧。通过如上所述配置光拾取器的光学部件，能够提供搭载于薄型光盘驱动器的光拾 取器。另外，通过在光盘半径方向上配置2个物镜，能够在任意的光学系统中使用以往 一般的DPP也是本发明的光拾取器的优点。另外，通过使BD与DVD的光学系统为完全独立的部件，不使用共用的光学部件，能 够得到提高光学部件的透过效率的效果。冷却，在实施例1中，在FES的检测中设为非点像差方式，在TES的检测中设为 DPP，但也可以是其它方式，例如可以在FES的检测中使用光点直径(spot size)法，在TES 的检测中使用DPP的组合等。在访问光盘的规定半径位置信息时，为了使光拾取器在光盘半径方向上移动，在 BD准直透镜中产生与光拾取器的移动方向相反方向上的惯性力。就是说，如果在BD准直透 镜的可动方向上有光盘半径方向的成分时，光盘访问时BD准直透镜会因惯性力而在光盘 半径方向移动。这样，如果在访问时BD准直透镜移动，就必须在光盘驱动器的访问时进行 球面非点像差的校正，这成为光盘驱动器的记录或再现时间延长的原因。为了避免由该惯性力引起的BD准直透镜在半径方向上的移动，可以是使BD准直
10透镜的可动方向与光盘的半径方向垂直地配置而进行限制，从而即使施加力也不会在光盘 的半径方向上发生移动。根据这样的理由，在图1中，使行进于BD准直透镜008与BD物镜016之间的光束 的行进方向，与垂直于光盘半径的方向相一致，使行进于DVD准直透镜055与DVD物镜059 之间的光束的行进方向，与垂直于光盘半径的方向倾斜角度θ。而且，DVD的光学系统不具有如BD准直透镜008那样的驱动的光学部件，而由粘 合剂等固定，所以不会因惯性力而引起光学部件的移动。实施例2使用附图对本发明的实施例2进行详细的说明。这里，对与BD、DVD、⑶对应的薄 型光盘驱动器中的光拾取器进行说明。图5是说明实施例2中的光拾取器200的结构的概略图。实施例2的光拾取器 200，由于其BD光学系统与实施例1中光拾取器001相同，所以其说明予以省略。实施例2 的光拾取器200与实施例1中光拾取器001的不同之处在于，为了与CD相对应，取代DVD 激光源050，搭载有2波长多激光光源201。2波长多激光是将出射不同波长的光束的激光芯片搭载于其框体内的2个激光 源。一般地，在对DVD进行信息的记录或信息的再现时，使用波长660nm频带的半导体激光， 在对CD进行信息的记录或信息的再现时，使用波长780nm频带的半导体激光。因此，在2 波长多激光光源201中，搭载有出射波长约为660nm的光束的DVD激光芯片202，与出射波 长约为780nm的光束的⑶激光芯片203。下面对DVD光学系统进行说明。从2波长多激光光源201的DVD激光芯片202作为发散光出射DVD光束。而且， 设DVD激光芯片202也出射偏振光的光束。而且，从DVD激光芯片202出射的DVD光束的 行进路径由实线204表示。而且，关于实线204呈轴对称的点画线表示扩展的最外周。从DVD激光芯片202出射的光束入射到宽频带1/2 λ波长板205，变换为规定方 向的直线偏振光。而且，宽频带1/2 λ波长板205是，在射入波长约为660nm与波长约为 780nm的光束的情况下，对任何一种波长都具有作为1/2 λ波长板的功能的元件，是现在的 DVD/⑶互换光拾取器中一般的光学元件。光束接着射入到波长选择性衍射晶格206。波长选择性衍射晶格206是，在入射波 长约为660nm的光束时，以衍射角度θ DVD分支光束，在入射波长约为780nm的光束时，以 不同于衍射角度θ DVD的衍射角度θ CD分支光束的光学元件。这样的波长选择性衍射晶 格，能够通过对衍射晶格的槽深和折射率进行研究而制作，并且使用于近年的搭载有2波 长多激光光源的光拾取器。那么，由波长选择性衍射晶格206将光束分支为1条主光束和 2条子光束(子光束的行进路径未图示)，该2条子光束用于由DPP、DAD的信号生成。通过了波长选择性衍射晶格206的光束由分束器207反射，之后由准直透镜208 变换为大致平行的光束。经过准直透镜208的光束入射到液晶像差校正元件209。液晶像差校正元件209 对于DVD的光束具有对规定方向的慧形像差进行校正的功能。另外，虽然对于⑶的光束的 校正量也不同，但可以通过对模式进行设计，以使得能够进行与DVD同样的慧形像差。经过液晶像差校正元件209的光束入射到宽频带1/4波长板210，变换为圆偏振光。宽频带1/4 λ波长板210也是对于DVD与CD的光束的两者发挥1/4 λ波长功能的元 件。经过宽频带1/4 λ波长板210的光束，由竖立反射镜211向ζ方向反射，入射到 DVD/⑶互换物镜212，汇聚照射于DVD的数据层(数据层未图示)。DVD/⑶互换物镜212 搭载于促动器017，能够在图中y方向及ζ方向驱动。而且，DVD/⑶互换物镜212在图中也是由阴影线表示透镜的有效孔径内的区域。 而且，如上所述，通过使物镜为衍射型，DVD/⑶互换物镜能够补偿DVD与⑶的波长、NA、覆
盖层厚度。由数据层反射的光束，经过DVD/⑶互换物镜212、竖立反射镜211、宽频带1/4 λ 波长板210、液晶像差校正元件209、准直透镜208、分束器207、检测透镜213，到达PD214。 光束在透过检测透镜213时赋予非点像差，用于FES的检测。检测透镜213具有能够使非 点像差的方向在任意方向上转动，同时决定在PD214上汇聚点的大小的作用。导向到PD213 的光束，用于记录在DVD的记录层中的信息信号的检测，和TES及FES等汇聚照射于DVD的 数据层的汇聚点的位置控制信号的检测。而且，χ方向的虚线070与光盘的半径方向、光拾取器的寻道方向相一致。另外， 如图所示，图中上侧相当于光盘的外周方向，下侧相当于光盘的内周方向。而且，虽然搭载了 DVD/⑶互换物镜212与BD的2个物镜，但实际上在制作光拾取 器200时，存在DVD/CD互换物镜059与BD物镜016的光盘半径方向与切线方向的各个最 佳倾斜角度不同的情况。为了校正该组佳倾斜角度的偏差，而搭载液晶像差校正元件056。 由于倾斜角度的偏差相当于慧形像差，所以搭载液晶非点像差校正元件056，以能够校正光 盘半径方向和切线方向的慧形像差。接着对⑶光学系统进行说明。从2波长多激光光源201的⑶激光芯片203作为发散光出射⑶的光束。而且， 设⑶激光芯片203也出射直线偏振光的光束。而且，由于从⑶激光芯片203出射的⑶光 束的行进路径也与DVD大致一致，所以实线204也与CD的行进路径一致，CD自身的光路予 以省略。从⑶激光芯片203出射的光束入射到宽频带1/2 λ波长板205，变换为规定方向 的直线偏振光。光束接着入射到波长选择性衍射晶格206，以不同于衍射角度θ DVD的衍射角度 θ CD分支为1条主光束与2条子光束(子光束的行进路径未图示)。该2条子光束用于用 于由DPP、DAD的信号生成。通过了波长选择性衍射晶格206的光束由分束器207反射，之后由准直透镜208 变换为大致平行的光束。经过准直透镜208的光束入射到液晶像差校正元件209。液晶像差校正元件209 具有对于CD的光束校正规定方向的慧形像差的功能。经过液晶非点像差校正元件209的光束入射到宽频带1/4波长板210，变换为圆偏 振光。经过宽频带1/4波长板210的光束，由竖立反射镜211向ζ方向反射，入射到DVD/ CD互换物镜212，汇聚照射于CD的数据层(数据层未图示)。
由数据层反射的光束，经过DVD/⑶互换物镜212、竖立反射镜211、宽频带1/4 λ 波长板210、液晶像差校正元件209、准直透镜208、分束器207、检测透镜213，到达PD214。 光束在透过检测透镜213时赋予与DVD同样的像差，用于FES的检测。与DVD的光束相同， 检测透镜213具有能够使CD光束的非点像差的方向在任意方向上转动，同时决定在PD214 上汇聚点的大小的作用。导向到PD213的光束，用于记录在CD的记录层中的信息信号的检 测，和TES及FES等汇聚照射于CD的数据层的汇聚点的位置控制信号的检测。如上所述，从实施例1的光拾取器001使DVD光学系统如光拾取器200那样使用 2波长多激光，并搭载上述光学部件，由此，能够简单地提供与BD、DVD、CD的3种介质相对 应的薄型光拾取器。另外，通过使2倍波长不同的BD与CD的光学系统为完全独立的部件，不使用共用 的光学部件，也能够得到提高光学部件的透过效率的效果。实施例3使用附图对本发明的实施例3进行详细说明。这里是对实施例2的变形例进行说 明。图6是表示与BD、DVD、⑶对应的薄型光盘驱动器中的光拾取器300的概略结构的图。在实施例1、2的光拾取器001、200中，对BD的TES及FES的检测方式中DPP与 DAP的组合的情况进行的说明，在实施例3中，作为变形例，在TES的检测中使用PP方式，在 FES的检测中使用刀口法(knife-edge theorem)的情况进行说明。光拾取器300与光拾取器200的不同点在于，删除了光拾取器200中有的BD衍射 晶格003、检测透镜005和BD1/4X波长板014，搭载有多功能元件301、PD内的受光区域模 式与PD019不同的PD302，另外，将准直透镜驱动装置011替换为由压电元件构成的BD准直 透镜驱动元件312。而且，由于DVD与CD的光学系统没有特别的变化，所以其说明予以省 略。注目上述变更点，对BD的光学系统进行说明。从BD激光源002作为直线偏振光的发散光，出射405nm频带的光束。从BD激光 源002出射的光束，经过偏振光分束器005、反射镜006、辅助透镜007，由BD准直透镜008 变换为大致平行的光束。BD准直透镜008搭载于透镜架310。该透镜架310与BD准直透 镜驱动装置312相连接。这里BD准直透镜驱动装置011是使用压电元件的结构。该BD准直透镜驱动元件314搭载有压电元件314，该压电元件314具有利用附加 电压而在图中χ方向上伸缩的功能，利用该压电元件的伸缩而驱动透镜架313，从而，可以 在与入射到BD准直透镜008的光束相平行的方向上驱动BD准直透镜008。而且，透镜架固 定于轴313，由轴312所支撑，可以实现BD准直透镜的稳定动作。由于一般地，使用压电元 件的结构与使用步进电机相比，有利于小型化，所以当在准直透镜驱动装置中使用压电元 件时，具有使光拾取器小型化的优点。经过BD准直透镜008的光束，经由色像差校正元件013而入射到多功能元件301。 多功能元件301是使偏振光衍射晶格与1/4 λ波长板相贴合而小型化的元件。偏振光衍射 晶格具有衍射规定方向的直线偏振光的光束，并使与该方向垂直的方向的直线偏振光的光 束透过的功能。因此，搭载有偏振光衍射晶格与1/4 λ波长板的多功能元件301，可以使从纸面右向左行进的光束透过，可以使从纸面左向右行进的光束衍射。就是说，从色像差校正 元件行进过来的光束通过多功能元件301的偏振光衍射晶格的区域，并由1/4 λ波长板变 换为圆偏振光。由多功能元件301还原为圆偏振光的光束，由BD竖立反射镜015向ζ方向 反射并入射到BD物镜016，汇聚照射于BD的数据层(数据层未图示)。由数据层反射的光束，经过BD物镜016、BD竖立反射镜015，入射到多功能元件 301。入射到多功能元件301的光束，在1/4 λ波长板的区域变换为与来自圆偏振光的去路 相垂直的方向的直线偏振光，在偏振光衍射晶格的区域分支为多条光束。偏振光衍射晶格 的晶格槽模式作为FES检测方式可以是刃口(knife edge)，在TES的检测方式中使用PP方 式的模式等任何一种模式。另外，刃口及PP方式都是一般的检测方式，其说明予以省略。由多功能元件301分支为多条的光束，经过色像差校正元件013、BD准直透镜008、 辅助透镜007、反射镜006、偏振光分束器005，到达BDPD302。导向到BDPD302的光束，用于 记录在BD的数据层中的信息信号的检测，和TES及FES等汇聚照射在光盘上的汇聚点的位 置控制信号的检测等。另外，由于设定的检测方式与光拾取器001及200不同，所以受光区 域模式与BDPD019不同。但是，如果是能够使用上述方式的受光区域模式，则无论怎样的受 光区域模式都可以。如上所述通过使用本发明，也可以如光拾取器300所示，得到与光拾取器100不同 的检测方式，能够实现各种变更的光拾取器。而且，在上述中，对刃口及PP方式组合的方式进行了说明，但是，例如本发明也能 够适用于通过将光点直径法与PP方式的组合而对光学部件进行变更的情况。实施例4在实施例4中，对搭载有在上述实施例中说明的与CD、DVD、BD的3个介质相对应 的光拾取器的光盘驱动器400进行说明。图7是表示搭载有光拾取器403的光盘驱动器400与光盘驱动器400的概略电路 结构的方框图。在光盘驱动器400内，光盘405固定于主轴401，主轴401具有使光盘405旋转的 功能。而且，在光盘驱动器400内有导向杆402，光拾取器403能够沿着该导向杆402而 访问光盘400的规定半径位置。主机425是指，例如个人计算机等使用光盘驱动器的信息家电装置。从主机425 向光盘驱动器400内的控制电路412输入再现光盘405的信息的指示时，控制电路驱动主 轴电机驱动电路419，并驱动轴杆401，从而开始光盘405的旋转。接着，控制电路412驱动激光光源切换电路，驱动光拾取器402内的DVD激光光 源，控制电路412接着驱动激光光源控制电路418，利用再现功率使DVD激光光源点亮。接着，控制电路412驱动促动器驱动电路415，在高度方向驱动光拾取器402内的 促动器。将从光拾取器403的PD检测的信号发送到伺服信号生成电路410，从该检测信号 生成FES。控制电路412驱动光盘种类判别电路413，从该FES判断光盘405为何种介质。 BD、DVD与⑶中，各自的覆盖层的厚度不同。因此，通过由FES检测光盘405中数据层与表 面的间隔，即覆盖层的厚度，就能够判断是何种介质。这里最初使DVD激光光源点亮的理由是，由于DVD的覆盖层的厚度是介于⑶与BD的覆盖层的厚度之间，所以如果光盘405是CD或BD时，能够得到将由球面像差引起的FES 的振幅恶化抑制到最小的效果。例如，在再现BD的条件下，从CD检测的FES的振幅因球面 非点像差的影响而变得非常小，就难以进行CD的数据层的检测。控制电路417驱动激光切换电路417，驱动与光盘种类判别电路413所判断的光盘 相对应的激光光源，接着，控制电路412驱动激光光源控制电路418，利用再现功率使该激 光光源点亮。接着，控制电路412驱动促动器驱动电路415，再次在高度方向上驱动光拾取器 402内的促动器。将从光拾取器403的PD检测的信号再次发送到伺服信号生成电路410， 生成FES与TES的伺服信号。将生成的伺服信号对应于控制电路412的需要，发送到促动 器驱动电路415，驱动光拾取器403内的促动器，进行物镜位置的控制，将光束向规定的数 据层汇聚照射。而且，控制电路412具有，驱动访问控制电路414，使光拾取器403沿着导向 杆402移动到规定的半径位置上的功能。那么，在向光盘405的数据层汇聚照射之后，从光拾取器403内的PD检测出的检 测信号，发送到信息信号再现电路413，由该信息信号再现电路413从前述检测信号对记录 于光盘405中的信息信号进行再现，并将该信号输出到主机425。例如，在光盘405是BD的情况下，控制电路412驱动BD准直透镜驱动电路416， 以使从前述信息信号再现电路413生成的信息信号的再现性能(例如跳动及检测信号的振 幅)达到最佳，并具有进行球面像差校正的功能。如上所述，通过驱动光盘驱动器400的电路，可以使主机425获得所希望的信息。而且，从主机425向控制电路412输入对光盘405进行信息的记录的指示时，进行 与上述再现时同样的动作，使与光盘405的介质相对应的激光光源点亮，使光束向光盘405 汇聚照射。接着，从主机425向记录信息信号变换电路420输入记录的信息，由记录信息信号 变换电路420变换为与规定的介质相适应的记录信号。将该记录信号发送到控制电路412。 控制电路412驱动激光光源控制电路418，进行激光光源的功率控制，将记录信号记录于光 盘405。而且，此时，控制电路412驱动访问控制电路414与主轴电机控制电路419，对应于 记录信号进行光拾取器402的访问控制，及光盘401的旋转控制。如上所述，通过驱动光盘驱动器400的电路，能够将从主机接受的记录信息记录 于光盘405。如上所述，对光盘驱动器400的实施例进行说明，如果至少搭载有BD准直透镜驱 动电路416和激光切换电路417，也并不限定于此。在这里描述了根据本发明的若干实施例。应该理解，这些公开的实施例在不背离 本发明的范围的情况下是可以有变化和修改的。因此，本发明不受细节的和上述说明的限 制而是包含在权利要求书的范围内的所有的这样的变化和修改。
权利要求
一种薄型(slim)光拾取器，其特征在于以光束为介质与光盘进行信息交换；该薄型光拾取器具有，出射第1波长光束的第1激光源；出射比第1波长短的第2波长的光束的第2激光源；调整从所述第1激光源出射的光束的第1准直透镜；调整从所述第2激光源出射的光束的第2准直透镜；使来自所述第1准直透镜的光束竖立的第1竖立反射镜；使来自所述第2准直透镜的光束竖立的第2竖立反射镜；使来自所述第1激光源的光束在光盘上汇聚的第1物镜；使来自所述第2激光源的光束在光盘上汇聚的第2物镜；其中，所述第1物镜与所述第2物镜并列配置在光盘的半径方向上，所述第1竖立反射镜与所述第2竖立反射镜并列配置在光盘的半径方向上；各个构成部件被配置为，使来自所述第1准直透镜的光束与来自所述第2准直透镜的光束，相对于通过所述第1物镜、所述第2物镜、所述第1竖立反射镜、所述第2竖立反射镜的面，从单侧出射。
2.如权利要求1所述的薄型光拾取器，其特征在于来自所述第1准直透镜的光束的光轴与来自所述第2准直透镜的光束的光轴不并行。
3.一种薄型光拾取器，其特征在于以光束为介质与光盘进行信息交换的薄型光拾取器；该薄型光拾取器具有，出射第1波长光束的第1激光源；出射比第1激光源的波长短的第2波长的光束的第2激光源； 调整从所述第1激光源出射的光束的第1准直透镜； 调整从所述第2激光源出射的光束的第2准直透镜； 使来自所述第1准直透镜的光束在光盘上汇聚的第1物镜； 使来自所述第2准直透镜的光束在光盘上汇聚的第2物镜； 其中，所述第1物镜与所述第2物镜并列配置在光盘的半径方向上； 与所述第1物镜相比，向光盘的外周方向侧配置所述第2物镜。
4.如权利要求3所述的薄型光拾取器，其特征在于在从所述第1物镜观看所述第2物镜的情况下，向右侧配置所述第1准直透镜， 在从所述第2物镜观看所述第1物镜的情况下，向左侧配置所述第2准直透镜； 或者是，在从所述第1物镜观看所述第2物镜的情况下，向左侧配置所述第1准直透镜， 在从所述第2物镜观看所述第1物镜的情况下，向右侧配置所述第2准直透镜。
5.如权利要求4所述的薄型光拾取器，其特征在于所述第1准直透镜与所述第1物镜的间隔，比所述第2准直透镜与所述第2物镜的间 隔大。
6.如权利要求5所述的薄型光拾取器，其特征在于来自所述第1准直透镜的光束的光轴与来自所述第2准直透镜的光束的光轴相互倾斜。
7.如权利要求6所述的薄型光拾取器，其特征在于在与入射到第2准直透镜的光束的行进方向平行的方向上，配置驱动所述第2准直透 镜的准直透镜驱动装置，与所述第2物镜相比，向光盘的外周方向侧配置所述准直透镜驱动装置。
8.—种薄型光盘驱动器，其特征在于 搭载有权利要求6所述的薄型光拾取器， 并且搭载有，用于切换所述第1激光源和所述第2激光源的激光源切换电路，和 用于通过所述准直透镜驱动装置进行所述第2准直透镜的位置控制的准直透镜驱动 电路。
全文摘要
本发明的光拾取器，设置有出射第1波长光束的第1激光源；出射比第1波长短的第2波长的光束的第2激光源；调整从第1激光源出射的光束的第1准直透镜；调整从第2激光源出射的光束的第2准直透镜；使来自第1准直透镜的光束竖立的第1竖立反射镜；使来自第2准直透镜的光束竖立的第2竖立反射镜；使来自第1激光源的光束在光盘上汇聚的第1物镜；使来自第2激光源的光束在光盘上汇聚的第2物镜；其中，第1物镜与第2物镜并列配置在光盘的半径方向上，由此提供能够与BD、DVD、CD等3种介质相对应的光盘驱动器以及搭载于该光盘驱动器的薄型光拾取器。
文档编号G11B7/09GK101950569SQ20101050252
公开日2011年1月19日 申请日期2007年2月15日 优先权日2006年10月18日
发明者北田保夫, 小西义郎, 川村友人, 神定利昌 申请人:日立视听媒介电子股份有限公司