CN1132389A - 用于记录/重放双面盘的光拾取器 - Google Patents

Abstract

为了记录/重放双面盘，在光拾取器中，从第一和第二激光源发射互相间隔的第一和第二激光束朝向正方形柱形棱镜。从正方柱形棱镜的纵向方向的两个相邻面分别反射两个激光束，两个激光束朝向互相相对方向。被反射的光束分别进到在中心与正方柱形棱镜互相相对设置的双面盘的记录面上。从双面盘的记录面反射的光束返回到棱镜。在第一和第二光检测器上接收返回的光束，而且由此，完成信息的记录/重放和完成跟踪和聚焦的检测。

Description

用于记录/重放双面 盘的光拾取器

本发明涉及用于记录/重放双面盘的光拾取器，特别是涉及用于记录/重放双面盘的光拾取器，能够容易地记录/重放在记录信号的两个面上的双面盘。

使用光盘，如激光盘或小型盘的信息记录/重放系统在近来得到了发展。想要高的数据密度有很多原因，如包括能使小型盘更小以及能够记录兼容视频盘的高清晰度电视(HDTV)。

考虑在光数据介质中获得高数据密度可能的一个方法是把读激光聚焦到更细的光束直径，但是实际上最大的限定是物镜的数字孔径(NA)，其聚焦激光大概是0.6。也有可能缩短激光的波长来获得类似的结果，但是半导体激光器的波长在目前是受到限制的。

获得高密度的第二个方法是在光盘中使用V沟槽，例如在美国专利号4,569,038由Nagashima等人公开的(1986.2.4)。

使用普通技术在光盘上可记录数据的容量是可确定的。对装在3.5英寸盒体中的光盘来说， 盘直径是大概86mm，提供半径为25mm到41mm的数据存储区域。假设670nm波长激光用于0.55NA物镜。具有0.8μm轨迹间距(1.6μm V-沟槽间距)和0.47μm比特长度，无格式的单面容量是1.1千兆位。使用标准CD格式，就能获得和12cm CD一样的550兆位容量的单面格式。

如果一般地提供为录印材料的信息将来被提供在CD-ROM或其它的光数据介质上，如果用户在介质上写入记录符号能像现在用纸介质进行的话，代替的仅是能够读出的信息，这将是需要的和便利的。使这种把盘分成读/可写区域可能的一种方法，其中记录层形成在盘的里面部分，而只读数据区域包括在盘的外面部分的金属反射层。然而，这种方法减少了只读数据区域，并且由此限制了在单面盘上信息分布的总量。

于是如所述的，包括光盘和卡片的小的，高容量光数据介质是所要求的。

在两个面上具有记录层的双面光盘和具有多个信息存储层的光盘已经发展了，以改进存储在盘的每单元面积上的信息密度。此外，已经发展了用于记录/重放双面光盘或具有多个信息存储层的光盘的光拾取器。

同时，用于记录/重放这样的光盘的常规的光拾取器在美国专利号4,797,866中已公知了。

以下参考图1将详细描述常规用于记录/重放光盘的光拾取器。

图1是常规的光拾取器的示意图。光源是激光二极管10，用于产生把信息记录在光盘D上并从光盘D上重放信息的激光束。从激光二极管10发出的激光束经过平行光透镜11转变成平行光线。光束由平行光透镜11变换成平行光线顺序地通过分光器12和物镜14，被入射到光盘D的表面，具有大约1μm直径的光束点。

在此，分光器12是以两个直角棱镜沿各自45°倾斜面相互相对安装的方式设置的，并且沿棱镜的接触部分形成涂层13，这样保证入射光束是直线光路，同时使一些入射光束透过，而另一些入射光束以相对入射光束成直角被反射。

在经过分光器12直线透过的激光束被聚焦在光盘D的数据记录面上之后，从光盘D反射的光束经过物镜14返回到分光器12。返回的光束被分光器12弯曲90°反射。当经过沿反射光的光路安装的聚焦透镜15时，被分光器12以直角反射的激光束聚焦，并且被聚焦透镜15聚焦的光束的下半部分被刀口形边缘16切断。此后，仅是光束的上半部分被光接收二极管17接收。该光接收二极管17是两个、四个或六个分光接收二极管。利用光束被接收进光接收二极管17形成的图象，位置的精确度，即相对于光盘D的光拾取器的聚焦误差和跟踪误差被检测。

根据由光盘D的凹痕确定的反射光的总量来完成信息的聚焦和跟踪和重放。

当使用上述的光拾取器完成在双面光盘上的信息记录和重放时，在盘的一面重放完成之后，就必需在转盘上转动光盘或把光拾取器转到光盘的上和下面，以便重放另一个记录面。就是说，无论是把光盘转到光拾取器的上和下面的装置或把光拾取器转到光盘的上和下面的装置都是需要的。

例如，美国专利号4,839,881(1989.6.13)由Takahara等人提出的建议，具有两面记录层的双面光盘和具有U形导向部件的拾取器传送设备的光盘重放器，具有U形导向部件的拾取器传送设备，由导向拾取器沿着双面盘的上和下表面完成光盘的记录和/或重放信息。

然而，根据具有U形导向部件的光盘重放器，由于在光拾取器的传送期间，光盘容易受到震动和碰撞，因此经常发生重放误差，由此，重放精度急剧降低，并且设备受到损伤。

此外，具有U形导向部件的光盘重放器在结构上变得复杂，由此产品的小型化变得困难和产品的成本将增加。

本发明的目的是提供用于记录/重放双面盘的光拾取器能够容易地记录/重放在记录信号的两个面的双面盘。

为达到上述的目的，用于记录/重放双面盘的光拾取器包含：

第一和第二激光源，用于分别产生第一和第二激光束，以便在双面盘的两个面上记录/重放记录的信息；

分光装置配置在第一和第二激光束的光路上，其中在从第一和第二激光二极管发射的第一和第二激光束被分光装置反射之后，光束分别进到在与分光装置中心互相对置的双面盘的记录面上，分别被双面盘的记录面反射的第一和第二激光束被分光装置反向反射；

第一和第二聚焦装置配置在第一和第二激光束的光路上，用于分别在双面盘的记录面上聚焦；和

第一和第二接收装置，用于接收经过双面盘由分光装置反射的第一和第二光束，以便记录/重放信息和检测跟踪误差和聚焦误差。

此外，第一和第二激光源是互相隔开，分光装置包含正方形柱形棱镜。正方形柱形棱镜是这样配置的，以致棱镜的纵向方向垂直于从第一和第二激光源发射的第一和第二激光束的方向。

正方形柱形棱镜是这样配置的，使得双面盘的记录面平行于正方形柱形棱镜的纵向方向，从第一和第二激光源发射的第一和第二激光束以45°分别入射到正方形柱形棱镜的纵向方向的两个相邻的面上，并分别从两个面反射，因此，反射的第一和第二激光束进到互相相反的方向。

同时，每个正方形柱形棱镜的面是全反射面。

此外，在第一和第二激光源之间的间隔是这样确定的，以使得入射到正方形柱形棱镜的第一和第二激光束以45°度分别入射到正方形柱形棱镜的纵向方向的两个相邻面上，并且是同时入射的，每个激光束的一半入射到正方形柱形棱镜，而每个激光束的另一半进到正方形柱形棱镜的外面。此外，经过正方形柱形棱镜朝向光盘设置在第一和第二激光束的光路上的第一和第二聚焦装置是这样设置的，使得棱镜的中心安排在正方形柱形棱镜的中心。

于是，正方形柱形棱镜的作用就像刀口边缘一样的分隔装置。即，仅是入射到正方形柱形棱镜的每个激光束的一半被反射，而进到正方形柱形棱镜外面的每个激光束的另一半被损失了，因此仅是第一和第二激光束的一半入射到第一和第二聚焦装置和光盘上。于是，在第一和第二接收装置上仅接收到一半的激光束，因此，正方形柱形棱镜的作用就像刀口的边缘。

同时，第一和第二接收装置是双分光检测器(two-divisionphotodetctor)。

如上所述，根据本发明在用于记录/重放双面盘的光拾取器中，从第一和第二激光源发射的第一和第二激光束经过特别形式的分光装置照射在双面盘的两个面上，即正方形柱形棱镜上，由此，记录/重放双面盘的信息。就是说，双面盘的信息仅用特别形式的分光装置很容易地记录/重放，而没有把光拾取器移动到盘的上和下面。

于是，具有光拾取器的盘重放器的结构被简化并且可小型化。

此外，对检测跟踪误差来说，由于分光装置本身的作用就像刀口的边缘，故不需安置专用刀口边缘。因此，光束可防止由于专用的刀口边缘而造成的损失。于是，根据本发明的光拾取器，所接收的光束的损失可减少，由此双面盘的信息就以高精度来记录/重放。

在参照附图详细描述优选实施例之后，本发明的上述目的和其它的优越性将变很明显，其中：

图1是表示根据现有技术用于记录/重放光盘的光拾取器的剖面示意图；

图2是表示根据本发明用于记录/重放双面盘的光拾取器的剖面示意图。

在下面，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

图2是表示根据本发明的用于记录/重放双面盘的光拾取器的剖面示意图。

如图2中所示，根据本发明，在用于记录/重放双面盘的光拾取器200中，用于产生每个第一和第二激光束的第一和第二激光源210和220是互相分隔开的，以便记录/重放记录在双面盘D的两个面上的信息。

第一和第二激光束是以互相平行方向照射。

第一和第二平行光透镜211和221是设置在第一和第二激光束的光路上，它把光束分别变成平行光束。

作为分光装置的正方形柱形棱镜230设置在第一和第二激光束的光路上。正方形柱形棱镜230的每一个面是全反射面231、232、233和234。正方形柱形棱镜230是这样设置的，使它的纵向方向垂直于从第一和第二激光源210和220发射的第一和第二激光束的方向。同时，正方形柱形棱镜230是这样设置的，使第一和第二激光束分别以45°角入射在正方形柱形棱镜230的纵向方向的两个相邻面上，并分别从两个面反射。正方形柱形棱镜230是这样设置的，使双面盘D的记录面平行于正方形柱形棱镜230的纵向方向。此外，正方形柱形棱镜230是这样设置的，使由棱镜230反射的第一和第二激光束以相互相反方向前进到朝向双面盘D的记录面，双面盘与棱镜230中心是互相相对设置的。

在第一和第二激光源210和220之间的间隔是这样确定的，使照射到正方形柱形棱镜230的第一和第二激光束能以45°度角分别入射在正方形柱形棱镜的纵向方向的两个相邻的面上，并且是同时入射的，每个激光束的一半入射在正方形柱形棱镜230上，而每个激光束的另一半前进到正方形柱形棱镜230的外面。

第一和第二物镜260和270设置在正方形柱形棱镜230和双面盘D之间的第一和第二激光束的光路上，于是，透镜260和270分别把第一和第二激光束聚焦在双面盘D的面上。

经过正方形柱形棱镜230朝向光盘D，位于第一和第二激光束光路上的第一和第二物镜260和270是这样设置的，使棱镜230的中心与正方形柱形棱镜230的中心一起安排。同时，正方形柱形棱镜230的两个相对边缘235和236安排在棱镜230和正方形柱形棱镜230排列的直线上。

为了记录/重放信息和检测跟踪误差和聚焦误差，第一和第二双分光检测器240和250设置在经过双面盘D由正方形柱形棱镜230全反射的第一和第二光束的光路上。

在下面，将根据本发明描述用于记录/重放双面盘的光拾取器的工作。

首先，为了记录/重放记录在双面盘D面上的信息，从第一激光二极管210发射的第一激光束朝向正方形柱形棱镜230。第一激光束经过第一平行光透镜211变换成平行光束。

第一激光束以45°入射在正方形柱形棱镜230的纵向方向的面231上，此后，从面231以45°角全反射。

被全反射的第一激光束入射在经过第一物镜260的双面盘D的一个记录表面上。

入射的第一激光束从双面盘D反射返回到正方形柱形棱镜230。返回的光束入射在正方形柱形棱镜230的面232上，并从面232被全反射。于是，光束被第一双分光检测器240接收，并由此，记录/重放盘的信息，以及检测跟踪误差和聚焦误差。

在此，从第一激光二极管210产生的第一激光束的一半入射在正方形柱形棱镜230的全反射面231上，与入射方向进行垂直比较，而从第一激光二极管210产生的第一激光束的另一半，进到了正方形柱形棱镜的边缘236的外面，就损失了。因此，正方形柱形棱镜230的作用就像刀口的边缘一样。就是说，仅是入射到正方形柱形棱镜230的第一激光束的一半被朝向盘D全反射，而前进到正方形柱形棱镜230外面的第一激光束的另一半就损失了，因此，仅仅第一激光束的一半入射在光盘D上。于是，在第一双分光检测器240仅接收到一半入射光束，由此，正方形柱形棱镜230的作用就像刀口边缘。

为了记录/重放记录在双面盘D面上的信息，在第二激光二极管220中发射的情况类似于在第一激光二极管210中发射的情况。

从第二激光二极管220发射的第二激光束朝向正方形柱形棱镜230。第二激光束经过第二平行透镜221被转变成平行光束。

第二激光束以45°度角入射在正方形柱形棱镜230的纵向方向的表面233上，此后，以45°度反射角从面233上被全反射。

被全反射的第二激光束经过第二物镜270入射在双面盘D的另一个记录面上。

被从双面盘D反射的入射的第二激光束返回到正方形柱形棱镜230。返回的光束入射在正方形柱形棱镜230的面234上，并从面234全反射。于是，光束被第二双分光检测器250接收；由此，盘的信息被记录/重放，并检测跟踪误差和聚焦误差。

在此，入射在正方形柱形棱镜230的全反射面233上的从第二激光二极管220产生的第二激光束的一半与入射方向进行垂直比较，而进到正方柱形棱镜边缘235的外面的从第二激光二极管220产生的第二激光束的另一半就损失了。由此，正方形柱棱镜230的作用就像刀口边缘一样。即，仅是入射到正方柱形棱镜230的第二激光束的一半被反全射朝向盘D，而进到正方柱形棱镜230的外面的第二激光束的另一半就损失了，因此，仅仅第二激光束的一半入射到光盘D。于是，仅一半激光束被第二双分光检测器250接收，由此，正方柱形棱镜230的作用就像刀口边缘一样。

如上面所述，根据本发明的用于记录/重放双面盘的光拾取器，从第一和第二激光源发射的第一和第二激光束经过特别形式的分光装置，即，正方柱形棱镜，照射在双面盘的两个面上，由此，双面盘的信息就能被记录/重放。即，双面盘的信息仅用特别形式的分光装置就很容易记录/重放，而没有把光拾取器移动到盘的上和下面。

于是，具有光拾取器的盘重放器的结构就可简化并且可小型化。

此外，对检测跟踪误差来说，由于分光装置本身的作用就像刀口边缘一样，因此，它不需要专用的刀口边缘来代替。因此，就可防止由于专用的刀口造成光束的损失。于是，根据本发明的光拾取器，被接收到的光束损失是很小的，并且，由此而来的是双面盘的信息可以以高精度来记录/重放。

虽然本发明已经参考其特定的实施例作了特别的表示和描述，在本专业的技术人员将应明白，对本发明的各种形式上的改变，都不能脱离本发明由权利要求所限定的精神和范围。

Claims (8)

1、一种用于记录/重放双面盘的光拾取器，包含：

第一和第二激光源，用于分别产生第一和第二激光束，以便记录/重放记录在双面盘的两个面上的信息；

分光装置设置在第一和第二激光束的光路上，其中在从第一和第二激光二极管发射的第一和第二激光束被分光装置反射之后，光束分别前进到与分光装置中心互相相对设置的双面盘的记录面上，并且被双面盘记录面分别反射的第一和第二激光束被分光装置再返回反射；

设置在第一和第二激光束的光路上的第一和第二聚焦装置，用于聚焦在双面盘的各自的记录面上，

第一和第二接收装置，用于接收经过双面盘被分光装置反射的第一和第二激光束，以便记录/重放信息和检测跟踪误差和聚焦误差。

2、如权利要求1的用于记录/重放双面盘的光拾取器，第一和第二平行光透镜设置在第一和第二激光源和分光装置之间，以便把第一和第二激光束变换成入射在分光装置上的平行光束。

3、如权利要求1的用于记录/重放双面盘的光拾取器，第一和第二激光源互相间隔开，分光装置包含正方形柱形棱镜，其中，正方形柱形棱镜是这样设置的，使棱镜的纵向方向垂直于从第一和第二激光源发射的第一和第二激光束的方向，还有正方形柱形棱镜是这样设置的，使双面盘的记录面平行于正方形柱形棱镜的纵向方向，以及从第一和第二激光源发射的第一和第二激光束分别以45°度角入射到正方形柱形棱镜的纵向方向的相邻两面上，并且分别从两个面反射，因此，反射的第一和第二激光束是以相互相对的方向前进。

4、如权利要求3的用于记录/重放双面盘的光拾取器，正方形柱形棱镜的面的每一面是全反射面。

5、如权利要求3的用于记录/重放双面盘的光拾取器，在第一和第二激光源之间的间隔是这样确定的，使照射到正方形柱形棱镜的第一和第二激光束以45°度角分别入射到正方形柱形棱镜的纵向方向的两个相邻面上，同时，每个激光束的一半入射到正方形柱形棱镜，而每个激光束的另一半进到正方形柱形棱镜的外面。

6、如权利要求3的用于记录/重放双面盘的光拾取器，经过正方形柱形棱镜朝向光盘，设置在第一和第二激光束的光路上的第一和第二聚焦装置是这样设置的，使棱镜的中心被安排在正方形柱形棱镜的中心上。

7、如权利要求3的用于记录/重放双面盘的光拾取器，第一和第二接收装置是双分光检测器。

8、如权利要求3的用于记录/重放双面盘的光拾取器，第一和第二平行光透镜设置在第一和第二激光源和分光装置之间，以便把第一和第二激光束变换成入射在分光装置上的平行光束。