專利名稱：可兼容的光學(xué)頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可兼容的光學(xué)頭裝置，尤其是涉及這樣一種可兼容的光學(xué)頭裝置，它通過使光盤受雙折射以及從光盤反射回來的光影響最小，從而獲取更可靠的重放信號(hào)。
背景技術(shù)：
理論上，一張以聚碳酸酯為基底的光盤具有各向同性的結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)能夠保證在所有方向具有相同的折射率。然而，如果光盤在制造過程中受到應(yīng)力并且不能保證各向同性的情況下，因?yàn)椴煌较虍a(chǎn)生的不同折射率，它會(huì)導(dǎo)致對(duì)入射光雙折射。也就是說，光盤的基底是用一種注模方式生產(chǎn)的。當(dāng)高溫樹脂在注模階段被噴射到模子里并且固化時(shí)，光盤在延展或壓縮壓力下，出現(xiàn)了雙折射。
如果光盤發(fā)生了雙折射，光學(xué)頭裝置中的光學(xué)元件的偏振特性改變了信號(hào)電平，導(dǎo)致重放信號(hào)的惡化。
參見圖1，傳統(tǒng)的可兼容光學(xué)頭裝置包括被放置在不同地點(diǎn)的第一光源10和第二光源20。第一光源10發(fā)射出大約650nm波長(zhǎng)的光，而這第二光源20發(fā)射出大約780nm波長(zhǎng)的光。第一光源被用于薄盤50如DVD，而第二光源20被用于厚盤52如CD。
由第一光源10發(fā)射的光入射到第一分束器15上，被第一分束器15反射后，朝向光盤50傳播。然后，光被薄盤50反射，接著透過第一分束器15并被光探測(cè)器60接收。在第一分束器15和光盤50之間的一條光路中，有一面反射鏡35、一面準(zhǔn)直透鏡40和一面物鏡45。反射鏡35改變了從第一光源10和第二光源20輻射來的光的路徑。準(zhǔn)直透鏡40使得光線平行。物鏡45將入射光會(huì)聚到盤上。
另外，從第二光源20輻射來的光穿過光柵25并被第二分束器30反射。然后，光在穿過反射鏡35、準(zhǔn)直透鏡40和物鏡45后聚焦在厚盤52上。被厚盤52反射的光穿過物鏡45、反射鏡35、第一分束器15和第二分束器30，并被光探測(cè)器60接收。一個(gè)會(huì)聚透鏡55可以放置在第一分束器15和光探測(cè)器60之間。
第一光源10和第二光源20輻射一種橫向電場(chǎng)(TE)模式的光，這是種偏振模式的光。在TE模式中，P偏振分量沿著構(gòu)成第一光源10、第二光源20的半導(dǎo)體材料層層疊在一起的方向振動(dòng)，而S偏振沿著水平方向振動(dòng)。
光穿過準(zhǔn)直透鏡40和物鏡45，并到達(dá)光盤50和52上。如上所述，如果光盤50和52的各向同性在生產(chǎn)過程被打破，它們會(huì)導(dǎo)致光的雙折射并產(chǎn)生與光偏振狀態(tài)有關(guān)的不同折射率。
下面參考圖2描述第二分束器30的透射率(T)特性。對(duì)于650nm的波長(zhǎng)，保持有幾乎相同的透射率而不管偏振類型如何。然而，對(duì)于780nm的波長(zhǎng)，按照S偏振和P偏振獲得的透射率有很大的差距。Ts和Tp各自表示S偏振和P偏振的透射率。
入射在光盤50和52上的光的偏振狀態(tài)和雙折射方向改變了光量大小，并因而改變了光探測(cè)器60接收的信號(hào)的電平。因?yàn)榉瓷湫头质鲗?duì)不同的偏振狀態(tài)顯示的透射率有很大的差距，所以，現(xiàn)有的可兼容的光學(xué)頭裝置的光探測(cè)器所接收的信號(hào)電平會(huì)由于光盤的雙折射而改變。因此，正常地重放信息是困難的。
780nm波長(zhǎng)的光被厚盤52反射在第二分束器30上有一個(gè)低的透射率，如同圖2所示。因此，大部分的光被反射并傳向第二光源20。一部分反射光影響了那些由第二光源20發(fā)射的光，因此，回響噪音(backtalk)發(fā)生了并且抖動(dòng)特征加劇。光盤的操作速度越快，抖動(dòng)特征越惡化。也就是說，抖動(dòng)特征不會(huì)嚴(yán)重影響通常的光記錄介質(zhì)的重放運(yùn)行。然而，因?yàn)槎秳?dòng)特征的影響對(duì)于高速光記錄介質(zhì)是很嚴(yán)重的，所以，為了保持光記錄介質(zhì)的高速度，需要改進(jìn)抖動(dòng)特征。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述難題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有改進(jìn)的重放能力的光學(xué)頭裝置，它使光盤受雙折射的影響最小，并且不會(huì)產(chǎn)生可能由從光盤反射來的光引起的回響噪聲。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種光學(xué)頭裝置，包括輻射第一光束的第一光源；輻射波長(zhǎng)與第一光束波長(zhǎng)不同的第二光束的第二光源；反射由第一光源輻射來的第一光束并改變光路的第一光路轉(zhuǎn)換器；反射由第一光路轉(zhuǎn)換器、透射由第二光源輻射來的第二光束并改變光路的第二光路轉(zhuǎn)換器；朝向光記錄介質(zhì)會(huì)聚由第一光路轉(zhuǎn)換器透射或由第二光路轉(zhuǎn)換器反射來的光的物鏡；以及接收由光記錄介質(zhì)反射并穿過第一光路轉(zhuǎn)換器和第二光路轉(zhuǎn)換器的入射光的光探測(cè)器。
第一光路轉(zhuǎn)換器最好是一種透射型分束器。而且，第一光路轉(zhuǎn)換器最好是一種立方體型分束器。可兼容的光學(xué)頭裝置可進(jìn)一步包括在第一光源和第一光路轉(zhuǎn)換器之間的或者在第二光源和第二光路之間的光柵。
而且，可兼容的光學(xué)頭裝置可進(jìn)一步包括在第二光源和第二光路轉(zhuǎn)換器之間光路中的1/4波長(zhǎng)板。


通過參考下列附圖對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯。

如下圖1顯示了一種現(xiàn)有的可兼容的光學(xué)頭裝置。
圖2是一張曲線圖，它表示現(xiàn)有的可兼容的光學(xué)頭裝置的第二分束器按照P偏振和S偏振的透射率。
圖3顯示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)頭裝置。
圖4顯示按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)頭裝置。
圖5是一張曲線圖，顯示按照本發(fā)明的可兼容的光學(xué)頭裝置的第二光路轉(zhuǎn)換器按照P偏振和S偏振的透射率。
具體實(shí)施例方式
參考圖3，按照本發(fā)明的可兼容的光學(xué)頭裝置包括輻射第一光束的第一光源110，輻射波長(zhǎng)比第一光束的波長(zhǎng)短的第二光束的第二光源120，透射第一光束的第一光路轉(zhuǎn)換器115，反射第二光束的第二光路轉(zhuǎn)換器125，以及使由第一光路轉(zhuǎn)換器115透射的或由第二光路轉(zhuǎn)換器125反射的光線分別對(duì)準(zhǔn)光記錄介質(zhì)131和132的物鏡130。
按照本發(fā)明光學(xué)頭裝置，包括錄制/重放第一光盤131的第一光源110，和錄制/重放第二光盤132的第二光源120，以便能夠兼容地采用不同格式的光盤131和132。
從第一光源110和第二光源120輻射來的第一光束I和第二光束II有不同的波長(zhǎng)。例如，光記錄介質(zhì)131和132是不同厚度的光盤。比較薄的光盤是一張DVD131，而比較厚的光盤是一張CD132。在這種情況下，第一光束(I)有650nm的波長(zhǎng)而第二光束有780nm的波長(zhǎng)。
第一光束(I)被第一光路轉(zhuǎn)換器115反射，并經(jīng)由第二光路轉(zhuǎn)換器125傳向物鏡130。最好是，物鏡130按照第一光束(I)的波長(zhǎng)和較薄的光盤的厚度進(jìn)行優(yōu)化。還可以設(shè)置一面反射鏡128和第一準(zhǔn)直透鏡129。反射鏡128反射第一光束，以便第一光束(I)能傳向物鏡130，而第一準(zhǔn)直透鏡129使得光線平行。
另外，可取的是本發(fā)明進(jìn)一步包括一臺(tái)監(jiān)測(cè)從第一光源110和第二光源120輻射來的光輸出的外部光探測(cè)器145。
第二光束(II)被第二光路轉(zhuǎn)換器125透射并傳向反射鏡128，并在穿過第一準(zhǔn)直透鏡129和物鏡130后被聚焦在較厚的光盤132上。
如上所述，第一光束和第二光束在穿過每一個(gè)相應(yīng)的光路后被物鏡130分別聚焦在第一光盤131和第二光盤132。
然后，第一光束和第二光束通過第一光盤131和第二光盤132反射，在穿過物鏡130、反射鏡128、第二光路轉(zhuǎn)換器125和第一光路轉(zhuǎn)換器115后被光探測(cè)器140接收。因此，伺服信號(hào)如重放信號(hào)、聚焦誤差和循道誤差可被檢測(cè)出來。
第二光路轉(zhuǎn)換器125可以是一種透射型的分束器，它透射從第二光源120輻射來的大部分第二光束并反射從第一光源110輻射來的第一光束。尤其是，第二光路轉(zhuǎn)換器125可取的是一種透射型的立方體分束器。
另外，本發(fā)明可以在第二光源120和第二光路轉(zhuǎn)換器125之間的光路中設(shè)置光柵123。光柵123通過將入射光衍射成3束光用3光束法來檢測(cè)循道誤差信號(hào)。在光柵123和第二光通道125之間還有第二準(zhǔn)直透鏡124，它能增強(qiáng)第二光束(II)的光效率。而且，本發(fā)明能進(jìn)一步包括調(diào)整透鏡135，當(dāng)?shù)谝还馐?I)和第二光束(II)在從光記錄裝置131和132反射后射向光探測(cè)器140時(shí)，通過調(diào)整它們之間的像散，調(diào)整透鏡135就能檢測(cè)出聚焦誤差信號(hào)。
另外，如同圖4所示，按照本發(fā)明的另一實(shí)施例的光學(xué)頭裝置，包括輻射第一光束(I)和具有與第一光束不同波長(zhǎng)的第二光束(II)的第一光源110和第二光源120、分別反射第一光束和透射第二光束的第一光路轉(zhuǎn)換器115和第二光路轉(zhuǎn)換器125、將由第一光路轉(zhuǎn)換器115反射或者由第二光路轉(zhuǎn)換器125透射的光會(huì)聚到對(duì)應(yīng)的光記錄介質(zhì)131和132上的物鏡130、以及轉(zhuǎn)換光的偏振狀態(tài)的1/4波長(zhǎng)板150。
其中，第一光源110、第二光源120、光路轉(zhuǎn)換器115、第二光路轉(zhuǎn)換器125和物鏡130與上述實(shí)施例具有相同標(biāo)號(hào)和相同的功能。因此，其詳細(xì)說明將被省略。
1/4波長(zhǎng)板150能放置在第二光源120和第一光路轉(zhuǎn)換器125之間的光路中。1/4波長(zhǎng)板150能被放置在反射鏡128和光記錄介質(zhì)131和132之間的光路中。
這里，光柵123可以被提供在第二光源120和第二光路轉(zhuǎn)換器125之間的光路中。光柵123能將入射光衍射成為三束光。如果1/4波長(zhǎng)板150被放置在第二光源120和第二光路轉(zhuǎn)換器125之間，1/4波長(zhǎng)板150和光柵123就能分別安置或者整體構(gòu)成。
按照本發(fā)明的光學(xué)頭裝置的操作描述如下。
從第二光源120輻射來的第二光束(II)透射過第二光路轉(zhuǎn)換器125并傳向反射鏡128。從第一光源110輻射來的第一光束(I)先被第一光路轉(zhuǎn)換器115然后被第二光路轉(zhuǎn)換器125反射而射向反射鏡128。在這種情況下，第二光路轉(zhuǎn)換器125為透射型。第一光束(I)和第二光束(II)在第二光路轉(zhuǎn)換器125中的透射率T顯示在圖5中。
例如，第二光路轉(zhuǎn)換器125透射波長(zhǎng)為780nm的第二光束(II)的90％，同時(shí)透射波長(zhǎng)為650nm的第一光束(I)的10％。因此，只有大約10％的第一光束(I)被第二光路轉(zhuǎn)換器125透射而大部分的第一光束(I)被反射并傳向反射鏡128。大部分的第二光束(II)被透射并傳向反射鏡118。
如上所述，從光源輻射來的第一光束(I)和第二光束(II)在穿過物鏡130后被分別聚焦在光記錄介質(zhì)131和132上然后被反射回來。返回的光經(jīng)由物鏡130和反射鏡128后到達(dá)第二光路轉(zhuǎn)換器125。這時(shí)，大部分的第一光束被反射，而大部分的第二光束被透射，剩下的光被反射并傳向光探測(cè)器140。第一光束波長(zhǎng)短并被用于錄制/重放DVD，它是較薄的光盤131。第二光束波長(zhǎng)長(zhǎng)并被用于錄制/重放CD，它是較厚的光盤132。
用于較厚的光盤132的第二光束(II)比用于較薄的光盤131的第一光束(I)要求更少量的光。因此，即使第二光路轉(zhuǎn)換器125是一種反射少量第二光束(II)的透射型，重放也不會(huì)受較大的影響。另外，可調(diào)整輻射光的量以保證獲得重放所需的光量。也就是說，如果重放較厚的光盤需要的光越多，第二光源120輸出的能量就更高。
如同圖5所示，因?yàn)榈谝还馐?I)的透射率Tp與第二光束(II)透射率Ts的差異不大，光記錄介質(zhì)131和132受雙折射的影響可以達(dá)到最小。因此，當(dāng)用第二光束(II)進(jìn)行重放時(shí)，射頻(RF)信號(hào)被均勻地輸出并且可獲得優(yōu)質(zhì)的重放信號(hào)。
下面，將描述倘若1/4波長(zhǎng)板150和150′被放置在第二光源120和第二光路轉(zhuǎn)換器125之間的光路中，或者在光記錄介質(zhì)131和132和反射鏡128之間的光路中時(shí)，光是怎樣傳輸?shù)摹?br> 第一，倘若1/4波長(zhǎng)板150被放置在第二光源120和第二光路轉(zhuǎn)換器125之間的光路中，那么，被第二光盤132反射的大部分第二光束(II)被透射回到第二光源120，因?yàn)楫?dāng)?shù)诙馐┻^反射鏡128和第二光路轉(zhuǎn)換器125時(shí)透射率高。當(dāng)返回的第二光束(II′)穿過1/4波長(zhǎng)板50時(shí)，光的偏振態(tài)被改變。也即，返回第二光束(II′)的偏振與第二光源120輻射的第二光束(II)的偏振是相反的。因此，由于第二光源120輻射的第二光束(II)不會(huì)受到從第二光盤132返回的第二光束(II′)的干擾，回響噪音不會(huì)出現(xiàn)。光記錄介質(zhì)速度越快，回響噪音就越嚴(yán)重?；仨懺胍粼谥胤判阅芊矫嬗泻軌牡挠绊?。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。
表一

這里，3T，L和P分別表示最小標(biāo)志長(zhǎng)度(mark length)，臺(tái)面(land)和凹坑(pit)。如表一所示，無論是否設(shè)置1/4波長(zhǎng)板50，光記錄介質(zhì)的速度越快，平均抖動(dòng)值的差別就越大。因此，如果本發(fā)明包括1/4波長(zhǎng)板150，回響噪音可能減少而抖動(dòng)特征可以增強(qiáng)。
如果1/4波長(zhǎng)板和光柵123是整體形成的，則可以實(shí)現(xiàn)緊湊的光學(xué)頭裝置并且提高生產(chǎn)率。更進(jìn)一步，1/4波長(zhǎng)板150′可被放置在物鏡130和反射鏡128之間的光路中。
如上所述，因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的可兼容的光學(xué)頭裝置通過采用透射型光路轉(zhuǎn)換器減少了依賴于入射光偏振狀態(tài)的透射率之間的差異，所以，光學(xué)記錄介質(zhì)收雙折射的影響最小。于是，能夠獲得優(yōu)質(zhì)的重放信號(hào)。
另外，1/4波長(zhǎng)板改變了光偏振的狀態(tài)，并阻止了由光記錄介質(zhì)返回光源的光和光源輻射的光發(fā)生干擾。結(jié)果，減小了回響噪音。
權(quán)利要求
1.一種可兼容的光學(xué)頭裝置，包括輻射第一光束的第一光源，和輻射第二光束的第二光源，第二光束的波長(zhǎng)與第一光束的波長(zhǎng)不同；反射第一光源輻射的第一光束并改變光路的第一光路轉(zhuǎn)換器，以及反射第一光路轉(zhuǎn)換器輻射來的第一光束、透射第二光源輻射的第二光束并改變光路的第二光路轉(zhuǎn)換器；向光記錄介質(zhì)會(huì)聚由第一光路轉(zhuǎn)換器透射或者被第二光路轉(zhuǎn)換器反射的光的物鏡；和光探測(cè)器，用于接收由光記錄介質(zhì)反射并穿過第一光路轉(zhuǎn)換器和第二光路轉(zhuǎn)換器的入射光。
2.按照權(quán)利要求1的可兼容的光學(xué)頭裝置，其中，第一光路轉(zhuǎn)換器是透射型分束器。
3.按照權(quán)利要求2的可兼容的光學(xué)頭裝置，其中，第一光路轉(zhuǎn)換器是立方體型分束器。
4.按照權(quán)利要求1至3的任何一項(xiàng)權(quán)利要求中的可兼容的光學(xué)頭裝置，進(jìn)一步包括在第一光源和第一光路轉(zhuǎn)換器之間，或者在第二光源和第二光路轉(zhuǎn)換器之間的光路中的光柵。
5.按照權(quán)利要求4的可兼容的光學(xué)頭裝置，進(jìn)一步包括在第二光源和第二光路轉(zhuǎn)換器之間的光路中的1/4波長(zhǎng)板。
6.按照權(quán)利要求5的可兼容的光學(xué)頭裝置，其中，光柵和1/4波長(zhǎng)板是整體形成的。
7.按照權(quán)利要求1至3的任何一項(xiàng)權(quán)利要求中的可兼容的光拾取裝置，進(jìn)一步包括在第二光路轉(zhuǎn)換器和光記錄介質(zhì)之間的光路中的1/4波長(zhǎng)板。
8.按照權(quán)利要求4的可兼容的光學(xué)頭裝置，進(jìn)一步包括在第二光路轉(zhuǎn)換器和光記錄介質(zhì)之間的光路中的1/4波長(zhǎng)板。
9.按照權(quán)利要求1，2，3或5的光學(xué)頭裝置，其中，第一光束和第二光束其中之一具有650nm的波長(zhǎng)，而另一個(gè)具有780nm的波長(zhǎng)。
全文摘要
一種可兼容的光學(xué)頭裝置,通過使光盤受雙折射和從光盤反射回來的光的影響最小來獲得更可靠的重放信號(hào),其包括:輻射第一光束的第一光源;輻射與第一光束的波長(zhǎng)不同的第二光束的第二光源;反射第一光源輻射的第一光束并改變光路的第一光路轉(zhuǎn)換器;反射第一光路轉(zhuǎn)換器輻射的第一光束、透射第二光源輻射的第二光束并改變光路的第二光路轉(zhuǎn)換器;向光記錄介質(zhì)會(huì)聚由第一光路轉(zhuǎn)換器透射或被第二光路轉(zhuǎn)換器反射的光的物鏡;接收由光記錄介質(zhì)反射并穿過第一光路轉(zhuǎn)換器和第二光路轉(zhuǎn)換器的光的光探測(cè)器。因?yàn)橥ㄟ^采用透射型光路轉(zhuǎn)換器,減少了由于入射光的偏振狀態(tài)而引起的透射率之間的差別,所以,光記錄介質(zhì)受雙折射的影響最小。
文檔編號(hào)G11B7/125GK1388524SQ0212467
公開日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2002年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月13日
發(fā)明者成平庸, 李周炯, 郭魯俊, 金建洙, 金鐘烈 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社