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，更具体地说，涉及一种用来把信息记录到在CD播放机、激光视盘播放机等上的光盘上，或者从光盘重放信息的光学拾取装置。
通常，光学拾取装置通过把光束会聚于光盘上而把信息记录到光盘上和从光盘上重放信息。
当光学拾取装置要把信息记录到一光盘上时，一从半导体激光器发射出的光束以束点的形状聚焦在光盘的信息记录面上，并升高记录面的温度，直至居里点。然后，信息记录面失去矫顽力并被磁化，以便与给定的外部磁场相对应。此后，将光束的照射停止并将外部磁场维持现状，并且，将信息记录面的温度降低。当该温度降至居里点以下时，即便外部磁场改变，磁化了的信息记录面也能维持现状，因此，信息记录工作完成。
当光学拾取装置要从光盘上重放(再现)信息时，半导体激光器在低于居里点的温度下将一光束发射到光盘的信息记录面上。然后，信息记录面在聚焦了的光束下具有克尔效应(Kerr effect)或者磁光效应，因此，光束的偏振平面(polarizing plane)根据信息记录面的磁化状态而转动一角度。光学拾取装置就是通过依据偏振面的转动角度而检测信息记录面的磁化状态来再现光盘上的信息的。
在一光盘上，以同心圆或螺旋形式制有信息轨道，轨道间隔约1.6微米。光学拾取装置借助于该信息轨道把数据记录到光盘的预定位置和从光盘的预定位置重放数据。因此，光学拾取装置进行聚焦伺服和跟踪伺服，以便把数据精确地记录到光盘上和精确地重放光盘上的数据。也就是说，光学拾取装置控制将光束聚焦于信息轨道，并精确地跟踪它。因此，光学拾取装置检测包括聚焦误差信号和跟踪误差信号在内的伺服误差信号，一物镜驱动器根据该检测的伺服误差信号而沿聚焦和跟踪方向调整物镜。
图1是用于上述光盘播放机的常规的光学拾取装置10的结构示意图。
如图1所示，一通常使用的光盘播放机的光学拾取装置10包括一此有预定形状和尺寸的第一半导体基片4。一第二半导体基片4a布置在第一半导体基片4的上部，在第二半导体基片4a的上表面的中间安放了一个发射激光束的半导体激光器1。
另外，在第一半导体基片4的上部另一处，与半导体激光器1相隔预定距离，布置了一个多边形棱镜2。在棱镜2的底面和第一半导体基片4的上表面之间的界面上布置了光检测器3和3a，它们改变被光盘调制和反射的激光束的强度。
另外，在和棱镜2的倾斜面7相隔预定距离的位置处布置了一个物镜5。
在具有上述结构的现有光学拾取装置中，半导体激光器1发射具有780nm±20nm的振动波长的激光束。该由半导体激光器1发射的激光束以一预定的角度被棱镜2的倾斜面反射，透过物镜5朝向光盘6，然后聚焦在光盘6的约1μm的区域上。
聚焦在光盘6的信息记录面上的激光束，在其强度根据记录有信息的凹槽6a的尺寸而调制之后，由光盘6反射并穿过物镜5返回棱镜2。当被光盘6反射回来的激光束被棱镜2的倾斜面7折射并被传向第一光检测器3时，激光束中的一部分被第一光检测器3接收，而剩余的激光束则向棱镜2的上表面反射。该反射到棱镜2的上表面的激光束又反射向第二光检测器3a，并最终为第二光检测器3a所接收。第一和第二光检测器3和3a根据它们所接收的激光束的强度，把光信息转换成电信号。另外，第一和第二光检测器3和3a检测聚焦和跟踪误差，并随后将它们传输给伺服系统(未示出)，以便进行聚焦和跟踪控制。
由于根据上述现有技术的光盘播放机的光学拾取装置10包括两个光检测器3和3a，所以，两个光检测器增加了光盘播放机的成本。再者，还有一缺陷是，为了把被光盘6反射回来的激光束分成两个激光束，该激光束要棱镜2反射好几次。因此，激光束的损耗增加、光效降低。
为了解决上述问题，已经做了各种偿试，来提供一种包含有棱镜的、能够容易制造和有效地利用激光束强度的光学拾取装置。
颁发给Satoshi Sugiura的美国专利第5,164,930号公开了一种包含有棱镜的、能够易于制造和有效地利用激光束强度的光学拾取装置。Satoshi Sugiura的光学拾取装置包括一半导体基片、一发光装置、一光束分离装置和一光衍射装置，并且，能够通过缩短由半导体激光器发射的光束的传播路径而有效地利用激光束的强度。然而，就Satoshi Sugiura的光学拾取装置而言，把都布置在半导体基片上的两个光检测器和一个用以将衍射光束导向第二光检测器的光波导向件装配在一起是困难的。
本发明旨在克服现有技术的上述缺点，因此，本发明的目的是提供一种能够容易生产且能够有效地利用激光束强度的光学拾取装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种用以读取记录在光盘上的信息的光盘播放机的光学拾取装置；其包括一第一半导体基片；一布置在第一半导体基片的上部、用以发射激光束的激光源；定向装置，用以使激光源发射的激光束在朝着光盘的第一方向定向、使被光盘反射的并在第二方向入射传播的反射激光束定向，以及，在反射激光束中产生象散；和光检测器，用以检测通过光盘提供的、读取了光盘的信息的反射激光束，并产生数据以便进行跟踪伺服和聚焦伺服。
最好是，本发明的光学拾取装置进一步包括一分光装置，用以将从激光源发射的激光束分成一主光束和两个副光束，其包括一布置在激光源和定向装置之间的衍射光栅。
根据本发明的一个实施例，所说的定向装置包括一个多边形棱镜，用以将激光源发射的激光束反射到光盘、把被光盘反射回来的反射激光束折射并为反射光束提供一传播路径；和一个菲涅尔透镜，用以在反射的激光束中产生像散，把反射的激光束会聚并反射到光检测器。
根据本发明的另一个实施例，所说的定向装置包括一光束分离器，用以使激光源发射的激光束中的一部分透过，而把其余的激光束反射到光盘，并且，在被光盘反射回来的反射激光束中产生像散；一个多边形棱镜，用以折射通过了光束分离器的反射光束并为该反射光束提供一传播路径；和一个反射器，用以把折射的光束会聚并把折射的光束反射到光检测器。
多边形棱镜包括一上表面、一倾斜面和一底面，其中，光检测器埋植于上表面部分。倾斜面布置在与激光源相对的位置。底面通过粘结剂附着在第一半导体基片上，一菲涅尔透镜布置在底面和第了半导体基片之间。
菲涅尔透镜为一具有一平的表面的椭圆形，而从横截面上看带有锯齿形的椭圆环同心地安排在另一面。菲涅尔透镜这样布置在第一半导体基片上，即制有椭圆环的那部分埋植于第一半导体基片的上表面部分，而其平表面则与第一半导体基片的上表面对齐。多边形棱镜用粘结剂粘附在由第一半导体基片的上表面和菲涅尔透镜的平表面共同构成的平面上。
多边形棱镜包括一上表面、一倾斜面和一底面，其中，光检测器埋植于上表面部分内。在倾斜面上布置了一个光束分离器，其与激光源相对。所说底面粘附在第一半导体基片上，反射器布置在所说底面和第一半导体基片之间。
在根据上述的本发明的光学拾取装置中，抵达定向装置的激光束被倾斜面反射，然后穿过物镜射向光盘。然后，被光盘反射并随后透过物镜的反射激光束透过倾斜面，并随后射向定向装置的底面。此后，该激光束在定向装置的底面被再次反射，并被光检测器检测。因此，光学拾取装置把信息记录到光盘上和从光盘重放信息，并根据光检测器检测的反射激光束的强度而进行物镜的聚焦伺服和跟踪伺服。
通过结合附图对本发明优选实施例的详细描述，本发明的上述目的和其它特点及优点将更加明显，其中图1是常规的光学拾取装置的透视示意图；图2是根据本发明的第一实施例的光学拾取装置的剖视示意图；以及图3是根据本发明的第二实施例的光学拾取装置的剖视示意图。
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述。实施例1图2是根据本实施例的光学拾取装置的剖视示意图。参见图2，本实施例的光学拾取装置20包括一个第一半导体基片24。一作为支承件的第二半导体基片24a设置在第一半导体基片24的一部分上，并且，一作为激光源的半导体激光器21安装在第二半导体基片24a的上表面上。另一方面，一定向装置A布置在第一半导体基片24的另一部分上。定向装置A包括一多边形棱镜22和一菲涅尔(Fresnel)透镜28。
如图2所示，多边形棱镜22包括一上表面、一倾斜面和一底面。一光检测器23埋植于多边形棱镜22的上表面。所说倾斜面与激光源21对置。多边形棱镜22的底面粘附在第一半导体基片24上，并且，菲涅尔透镜28布置在所说底面和第一半导体基片24之间。
多边形棱镜22把从半导体激光器21发射的激光束向光盘26反射，并折射被光盘26反射回来的激光束，以便为激光束提供传播路径。
菲涅尔透镜28为一具有一平表面的椭圆形，一从横截面看具有锯齿形的椭圆环同心地安排在另一表面。菲涅尔透镜28这样布置在第一半导体基片24上，即具有椭圆环的那部分埋植于第一半导体基片24的上表面部分，而其平面则与第一半导体基片24的上表面对齐。多边形棱镜22粘附在由第一半导体基片24的上表面和菲涅尔透镜28的平面部分构成的平面上。
菲涅尔透镜28在被多边形棱镜22衍射的激光束中产生像散，然后把该激光束会聚并发射(传播)给光检测器23。
多边形棱镜22以这样的方式与半导体激光器21和物镜25对置，即，多边形棱镜22的一个表面相对于一条与第一半导体基片24的上表面平行并横切半导体激光器21和多边形棱镜22的假想线倾斜，还相对于物镜25的中心轴线倾斜。
一衍射光栅27布置在多边形棱镜22的倾斜面22a和半导体激光器21之间，并将半导体激光器21发射的激光束分解成三束，例如一主光束和两个副光束。
此外，本实施例的光学拾取装置20包括物镜25，其把由棱镜22反射的激光束会聚在光盘26的信息记录面上，然后，把被光盘26的信息记录面反射回来的反射激光束引向多边形棱镜22。
如上所述，在根据本实施例的光学拾取装置20中，当伺服系统(未示出)给光学拾取装置提供一控制信号时，半导体激光器21启动，发射激光束。当传播至布置在半导体激光器21和多边形棱镜22之间的衍射光栅27时，该从半导体激光器21发射的激光束被分成三束，例如一主光束和两条副光束，然后，光束被多边形棱镜22反射，并随后导向物镜25。被多边形棱镜22反射的激光束被物镜25聚焦在光盘26上。已经聚焦于光盘的激光束被光盘上的凹槽26a调制并反射，然后穿过物镜25通向多边形棱镜22。
抵达倾斜面22a并携有信息的激光束在倾斜面22a处折射，随后被导向布置在多边形棱镜22的底面下方的菲涅尔透镜28。当携有信息的激光束被菲涅尔透镜28反射时，在激光束中产生像散。最后，激光束为光检测器23所接收。
接收携有信息的激光束的光检测器23通过使用三个光束和像散为伺服系统(未示出)提供跟踪和聚焦误差信号，因此，伺服系统能够进行跟踪和聚焦控制。实施例2图3是本实施例的光学拾取装置的剖视示意图。参见图3，本实施例的光学拾取装置30包括一第一半导体基片34。一作为支承件的第二半导体基片34a布置在第一半导体基片34的一部分上，并且，一作为激光源的半导体激光器31安装在第二半导体基片34a的上表面上。另一方面，一定向装置B和半导体激光器31相隔预定距离布置在第一半导体基片34的另一部分上。定向装置B包括一多边形棱镜32、一光束分离器38和一反射器39。
如图3所示，多边形棱镜32包括一上表面、一倾斜面和一底面，一光检测器33埋植于多边形棱镜32的上表面内。在倾斜面上，与半导体激光器31相对地设置了光束分离器38。多边形棱镜32的底面附着在第一半导体基片34上，并且，反射器39布置在第一半导体基片34和多边形棱镜32的底面之间。反射器39包括一反射薄膜。
光束分离器38使得半导体激光器31发射的激光束中的一部分透过，而把其余的激光束反射到光盘36，并在被光盘36反射回来的反射激光束中产生像散。
已经穿过光束分离器38的激光束被多边形棱镜32的倾斜面折射，并向多边形棱镜32的底面传播。然后，该激光束被布置在多边形棱镜32的底面的反射器39会聚和反射，并随后为光检测器33所接收。
一衍射光栅37布置在附着于多边形棱镜32的倾斜面上的光束分离器38和半导体激光器31之间，其把从半导体激光器31发出的激光束分成三束，例如一束主光束和两束副光束。
另外，本实施例的光学拾取装置30包括一物镜35，该物镜35把由光束分离器38反射的激光束聚焦在光盘36的信息记录面上，并随后将被光盘6的信息记录面反射回来的反射激光束导向光束分离器38。
如上所述，在根据本实施例的光学拾取装置30中，当伺服系统(未示出)给光学拾取装置提供一控制信号时，半导体激光器31启动，发射激光束。在透射布置在半导体激光器31和棱镜32之间的衍射光栅37的过程中，该从半导体激光器31发射的激光束分成三束，例如一主光束和两副光束，并随后被附着在多边棱镜32的倾斜面上的光束分离器38反射，然后导向物镜35。该由光束分离器38反射的激光束被物镜35聚焦在光盘36上。聚焦于光盘36上的激光束被光盘36上的凹槽36a调制并反射，随后透过物镜35传至光束分离器38。
抵达光束分离器38的倾斜面32a的、携有信息的激光束中的一部分在该倾斜面32a反射，而其余的激光束则折射，并随后传进棱镜32。携有信息的激光束在光束分离器38的倾斜面32a处折射，并穿过光束分离器38而传播，同时，由于激光束经过的光路长度的差异，导致在激光束中产生像散。
携有信息的、穿过光束分离器38入射进多边形棱镜32的激光束被导向至布置在多边形棱镜32的底面和第一半导体基片34之间的反射器39，反射器39这样布置，即它的上、下表面分别附着到多边形棱镜32的底面和第一半导体基片34的上表面上。
大部分携有信息的激光束被反射器39反射，并最终为光检测器33所接收。
接收携有信息的激光束的光检测器33向伺服系统(未示出)提供跟踪和聚焦误差信号，因此，伺服系统能够进行跟踪和聚焦控制。
如上所述，根据本发明第一和第二实施例的光学拾取装置所具有的优点是，通过使用一菲涅尔透镜和一反射器来缩短进入棱镜的激光束的传播路径，能够有效地利用激光束的强度，并且，通过减少光检测器的数量，能够简化光学拾取装置的结构。
虽然已经结合具体实施例对本发明进行了特别的表示和叙述，然而，应当明白，对于本领域的技术人员来说，在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以作出各种各样的变型和细节方面的改变。
权利要求
1.一种用以读取记录在光盘上的信息的光盘播放机的光学拾取装置，该光学拾取装置包括第一半导体基片；一设置在第一半导体基片的上部，用以发射激光束的激光源；定向装置，用以使激光源发射的激光束在朝着光盘的第一方向定向；用以使在被光盘反射之后而入射的反射激光束定向，以便在第二方向传播反射的激光束；以及用以在反射的激光束中产生像散；和光检测器，用以检测来自所说定向装置的反射光束，以便读取光盘的信息，并提供数据，以进行跟踪和聚焦伺服控制。
2.如权利要求1所述的光学拾取装置，进一步包括用以将激光束分成一主光束和两副光束并把该主光束和两副光束导向定向装置的分光装置。
3.如权利要求2所述的光学拾取装置，其中，上述分光装置包括一布置在激光源和定向装置之间的衍射光栅。
4.如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，定向装置包括一个多边形棱镜，用以将由激光源发射的激光束反射到光盘、把被光盘反射的反射激光束折射并为反射的激光束提供一传播路径；和一个菲涅尔透镜，用以在反射的激光束中产生像散并把反射的激光束会聚和反射到光检测器。
5.如权利要求4所述的光学拾取装置，其中，多边形棱镜包括一上表面、一倾斜面和一底面，光检测器埋植在多边形棱镜的上表面内，倾斜面与激光源相对布置，该底面附着在第一半导体基片上，而菲涅尔透镜则布置在上述底面和第一半导体基片之间。
6.如权利要求4所述的光学拾取装置，其中，菲涅尔透镜为一具有一平表面的椭圆形，一从横截面看带有锯齿形的椭圆环同心地安排在另一表面。
7.如权利要求6所述的光学拾取装置，其中菲涅尔透镜这样布置在第一半导体基片上，即具有椭圆环的那部分埋植于第一半导体基片的上表面部分内，而其平表面与第一半导体基片的上表面对应，并且，多边形棱镜附着在由第一半导体基片的上表面和菲涅尔透镜的平表面共同构成的平面上。
8.如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，定向装置包括一个光束分离器，用以让从激光源发射的激光束中的一部分透过，而把其余的激光束反射到光盘，并在被光盘反射回来的反射激光束中产生像散；一个多边形棱镜，用以使反射的激光束折射；和一个反射器，用以会聚折射的激光束并将该折射的激光束反射到光检测器。
9.如权利要求8所述的光学拾取装置，其中，多边形棱镜包括一上表面、一倾斜面和一底面，光检测器埋植于多边形棱镜的上表面内，光束分离器布置成与激光源相对，所说的底面附着在第一半导体基片上，并且，反射器布置在所说的底面和第一半导体基片之间。
10.如权利要求9所述的光学拾取装置，其中，反射器包括一反射膜。
11.如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，还包括一物镜，用以把被定向装置反射的反射激光束会聚到信息记录面上，并把被光盘的信息记录面反射回来的反射激光束定向。
12.如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，还包括一设置在第一半导体基片和激光源之间的、用以支承激光源的支承件。
13.一种用以读取记录在光盘上的信息的光盘播放机的光学拾取装置，该光学拾取装置包括第一半导体基片；一设置在第一半导体基片的上部的、用以发射激光束的激光源；用以把激光源发射的激光束分成一主光束和两副光束的分光装置；定向装置，其包括一多边形棱镜，用以把激光源发射的激光束沿第一方向反射到光盘、把被光盘反射回来的反射激光束在第二方向折射并为反射的激光束提供一传播路径；和一个菲涅尔透镜，用以在反射的激光束中产生像散并把反射的激光束沿第二方向会聚和反射；一物镜，用以把被定向装置反射的反射激光束聚焦在信息记录面上，并把被光盘的信息记录面反射回来的反射激光束定向；以及一光检测器，用以检测通过定向装置而产生的反射激光束，读取光盘上的信息并提供数据，以便进行跟踪伺服和聚焦伺服。
14.如权利要求13所述的光学拾取装置，其中，分光装置包括一设置在激光源和定向装置之间的衍射光栅，多边形棱镜包括一上表面、一倾斜面和一底面，光检测器埋植在多边形棱镜的上表面内，倾斜面与激光源相对布置，该底面附着在第一半导体基片上，而菲涅尔透镜则布置在上述底面和第一半导体基片之间。
15.如权利要求14所述的光学拾取装置，其中，菲涅尔透镜呈具有一平表面的椭圆形，而在横截面上看带有一锯齿形的椭圆环同心地安排在另一表面，并且，该菲涅尔透镜这样布置在第一半导体基片上，即具有椭圆环的那部分埋植于第一半导体基片的上表面部分，而其平面则与第一半导体基片的上表面对应，并且，上述棱镜附着在由第一半导体基片的上表面和菲涅尔透镜的平表面共同构成的平面内。
16.如权利要求13所述的光学拾取装置，其中，还包括一布置在第一半导体基片和激光源之间的、用以支承激光源的支承件。
17.一种用以读取记录在光盘上的信息的光盘播放机的光学拾取装置，该光学拾取装置包括第一半导体基片；一布置在第一半导体基片的上部的、用以发射激光束的激光源；用以把激光源发射的激光束分成一主光束和两副光束的分光装置；定向装置，其包括一个光束分离器，用以让激光源发射的激光束中的一部分透过，而把其余的激光束沿第一方向反射到光盘，并在被光盘反射回来的反射激光束中产生像散；一个多边形棱镜，用以折射反射回来的激光束；和一个反射器，用以会聚折射的光束并沿第二方向反射折射的光束；一物镜，用以把被定向装置反射的反射激光束会聚到光盘的信息记录面上并给被光盘的信息记录面反射回来的反射激光束定向；以及一光检测器，用以检测由定向装置提供的反射光束，读取光盘上的信息，并为跟踪伺服和聚焦伺服提供数据。
18.如权利要求17所述的光学拾取装置，其中，分光装置包括一布置在激光源和定向装置之间的衍射光栅，多边形棱镜包括一上表面、一倾斜面和一底面，光检测器埋植在多边形棱镜的上表面内，光束分离器布置成与激光源相对，所说底面附着在第一半导体基片上，以及，反射器布置在所说底面和第一半导体基片之间。
19.如权利要求18所述的光学拾取装置，其中，反射器包括一反射薄膜。
20.如权利要求17所述的光学拾取装置，其中，还包括一布置在第一半导体基片和激光源之间的、用以支承激光源的支承件。
全文摘要
一种容易制造且能有效利用激光束的强度的光学拾取装置包括一具有上表面、倾斜面和底面的多边形棱镜。从激光源发射的激光束由多边形棱镜的倾斜面反射并被会聚到光盘上。然后，被光盘反射回来的反射激光束透射进棱镜的倾斜面，被布置在棱镜底面的一个菲涅尔透射反射，并最终被聚焦在光检测器上。该光学拾取装置把信息记录到光盘上和从光盘再现信息以及通过利用由光测器接收的反射回来的信息光束的数据进行物镜的聚焦和跟踪伺服。
文档编号G11B7/09GK1146593SQ96108468
公开日1997年4月2日 申请日期1996年5月31日 优先权日1995年5月31日
发明者崔良吾 申请人:大宇电子株式会社