CN1188958A - 光拾取装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种光拾取装置,包括:光源;把从光源入射的光线会聚到记录介质的物镜,其中物镜在记录介质的径向和垂直方向是可动的;改变入射光传输路径的全息光学元件(HOE);光电探测器;其中HOE的第一边界线与记录介质的径向成预定的角度,从而使得,当物镜中心适当地位于光路上时,第一和第二分割板接收的光量相等,当物镜中心偏离光路时,第一和第二分割板接收的光量不等。

Description

光拾取装置

本发明涉及光拾取装置，尤其涉及能够检测物镜从光路偏离的光拾取装置。

通常，光拾取装置把从光源发出的光照射到光盘的记录表面上，以便以非接触方式向/从光盘记录/再现信息。

请参考图1，光拾取装置包括光源10，全息光学元件(HOE)20，物镜30及光电探测器40。光源10是一个半导体激光器，发射预定波长的激光束。全息光学元件20位于光源10和物镜30之间的光路上，以便把从光源10入射的光传送到记录介质1，并且把从记录介质1反射的光以衍射方式传向光电探测器40。物镜30把从光光源10入射的光会聚到记录介质1的记录表面上。物镜30通过到个致动器(未画出)根据由光电探测测器探测到的误差信号而被沿记录介质1的径向(x-轴方向)和聚焦方向(z-轴方向)驱动，从而使光点精密地形成在记录介质1上。

光电探测器40接收经记录介质1反射后通过物镜30和全息光学元件20的光，以便探测射频(RF)信号，跟踪误差信号(TES)及聚焦误差信号(FES)。跟踪误差信号通常由3束法探测。最后，光栅15可以进一步提供在光源10和全息光学元件20之间的光路上。此外，光电探测器40可以被分成三个板A，B，C，它们独立地进行光电转换。FES通过差分相位法探测。因此，HOE 30包括两个衍射板22和23，每一个有不同的衍射方向。在两个衍射板22和23之间的边界线21沿物镜30的驱动方向形成，以便校正跟踪误差。

如图2A至2C及3A至3C所示，FES可以根据形成在各个分割板A，B，C上的光束形状来探测。这里，图2A，2B和2C分别表示当物镜30靠近记录介质1，离开记录介质1适当的距离，及远离记录介质1时HOE20和光电探测器40之间的光路。同样，图3A，3B和3C表示对应图2A，2B和2C各情况下形成在光电探测器上的光束形状。也就是，从由光电探测器40的分割板A和接收的光束转换来的电信号值被差分放大器45进行差分放大，并且FES可以从其结果被检测出。该检测的电信号被反馈到致动器驱动物镜30来补偿聚焦误差。

如上所述的常规光拾取装置没有光学结构以补偿由于从光源发出的光偏离光路中心线而引起的误差信号。尤其在用于高速搜寻的高速光盘(CD)或数字通用光盘(DVD)上，当装有光拾取装置的小车(未画出)沿着记录介质1的径向(X-轴方向)移动以便识别预期的轨道时，并接下来停止运动，小车的惯性传递到光拾取装置。此时，物镜30与致动器一起做弹性运动。这样，会用更长的时间使物镜30返回到其初始位置。

为解决上述问题，本发明的目的是，提供能探测物镜偏离光路的程度并反馈探测结果的光拾取装置，从而使得，调整物镜中心到光路所需的时间显著减少。

为达到本发明的目的，提供的光拾取装置包括：一个光源；一个把从光源入射的光线会聚到记录介质的物镜，其中物镜安排成在记录介质的径向和垂直方向是可动的；一个改变入射光传输路径的全息光学元件(HOE)，它位于在光源和记录介质之间的光路上，并具有基于第一边界线分割的、有着不同衍射图案的第一和第二衍射板；和一个光电探测器，它具有基于垂直于记录介质径向和垂直方向的第二边界线分割的第一和第二分割板，其中第一和第二分割板分别接收从记录介质反射后并通过第一和第二衍射板的光线，其中HOE的第一边界线与记录介质的径向成预定的角度，从而使得，当物镜中心适当地位于光路上时，第一和第二分割板接收的光量相等，当物镜中心偏离光路时，第一和第二分割板接收的光量不等。

通过详细说明一种最佳实施例，上述目的和本发明的优势便更加显而易见。请参考附图，其中：

图1是采用全息光学元件的常规的光拾取装置的透视图；

图2A，2B和2C分别表示当物镜靠近记录介质，离开记录介质适当的距离，及远离记录介质时，在图1光拾取装置中HOE和光电探测器之间的光路；

图3A，3B和3C是表示对应图2A，2B和2C各情况下形成在光电探测器上的光束形状的框图；

图4是表示根据本发明的一种最佳实施例的光拾取装置的透视图；

图5A，5B和5C分别表示当物镜在(-)X-轴方向偏离光路，在光路上，及物镜在(+)X-轴方向偏离光路时，在图4光拾取装置中的物镜和光学全息元件(HOE)的位置；及

图6A，6B和6C是表示对应图5A，5B和5C各情况下在光电探测器上光强分布的原理框图。

请参考图4，根据本发明的一种最佳实施例，光拾取装置包括光源50、全息光学元件(HOE)70、物镜80以及光电探测器90。

光源50是符合记录介质标准的半导体激光器，并发射波长为635nm、650nm或780nm的激光束。

HOE70位于光源50和记录介质1之间的光路上，以便改变入射光的传输路径。也就是，HOE70把从光源50发出的入射光线性地传送到记录介质1上，并把从记录介质1反射的光以衍射方式传送到光电探测器90。最后，HOE70有一个预定衍射图案，以便使得形成在光电探测器90上的光束的形状能随物镜80与记录介质1之间的距离改变。也就是，HOE70被边界线71一分为二，以便形成第一衍射板72和第二衍射板73，两块衍射板有不同的衍射图案。

物镜80位于在HOE70和记录介质1之间的光路上，安装在能被驱动以校正跟踪误差和聚焦误差的致动器(未画出)上。通过探测器探测到的误差信号的反馈，物镜80沿记录介质的径向(X-轴方向)和聚焦方向(Z-轴方向)移动，从而使得，光点精密地形成在记录介质1的预期轨道上。

如图4所示，本发明的光拾取装置的特征在于HOE70的边界线71(X’-轴方向)，它与记录介质1的径向(X-轴方向)成夹角θ。其目的是为了由光电探测器90探测表示物镜80偏离光路的程度的中心误差信号(CES)，这些将在下文说明。

光电探测器90包括基于Y-轴边界线91分割的第一分割板A和B，及第二分割板C。这里，Y-轴边界线91平行于Y-轴，也就是，垂直于记录介质1的径向(X-轴)和聚焦方向(Z-轴)。第一分割板A和B最好包括基于垂直于Y-轴边界线91的X-轴边界线92分割的两块分割板A和B，以便通过差分相位跟踪法来探测物镜80的FES。第一分割板A和B，和第二分割板C分别接收从记录介质1反射后以衍射方式通过第一和第二衍射板72和73的光线。这里，FES的探测与参考图2A到2C及3A到3C所描述的相同。因此，将省略有关于此的详细阐述。

此外，本发明的光拾取装置可以进一步包括位于光源50和HOE70之间光路上的光栅60，以便探测物镜80的TES。

图5A是当物镜80在(-)X-轴方向偏离光路时，表示物镜80和HOE70位置的框图。在此情况下，如图6A所示，由第一和第二分割板A和B接收的光多于第二分割板C接收的光。这样，当由第一和第二分割板A和B及第二分割板C进行光电变换后的信号被第二差分放大器97放大后，将探测到正(+)CES。

这里，在图6A，6B和6C的情况下，如图2A，3A所示，物镜80靠近记录介质1。通过第一差分放大器95将获取正(+)FES。

当物镜80位于光路上时，如图5B所示，物镜80的中心与HOE70的中心一致。此外，如图6B所示，由第一分割板A和B所接收的光量与由第二分割板C接收的光量相同。这样，从第二差分放大器97输出的CES为0。

如图5C所示，当物镜80在(+)X-轴方向偏离光路时，与第一分割板A和B相比，第二分割板C接收更多的光。这样，当由第一第二分割板A和B及第二分割板C进行光电变换后的信号被第二差分放大器97差分放大后，将探测到负(-)CES。

通过把获取的CES反馈到驱动物镜80的致动器，物镜80对物镜80的偏离可被校正。

如上所述，在根据本发明的光拾取装置中，HOE70的边界线71与物镜80的X-轴驱动方向成θ角，由物镜80从光路偏离的程度而引起的光量差值被光电探测器探测，并把探测到的差值反馈到驱动物镜80的致动器上，由此来主动校正物镜从光路的偏离。从而，在光路上定位被惯性移动的物镜80所需的时间显著减少。这样，本发明的光拾取装置可以作为高速访问的光拾取装置被广泛应用。

Claims (3)

1.一种光拾取装置，包括：

一个光源；

一个物镜，用于把从光源入射的光会聚到记录介质上，其中物镜被安排成在记录介质径向和垂直方向上可移动；

一个全息光学元件(HOE)，用于改变入射光的传输路径，它位于光源和记录介质之间的光路上，并有基于第一边界线分割的、具有不同衍射图案的第一和第二衍射板；及

一个光电探测器，它具有基于垂直于记录介质径向和垂直方向的第二边界线分割的第一和第二分割板，其中第一和第二分割板分别接收由记录介质反射后并通过第一和第二衍射板的光线，

其中HOE的第一边界线安排成与记录介质的径向成预定的角度，使得，当物镜中心适当地位于光路上时，由第一和第二分割板接收的光量相等，并且当物镜中心偏离光路时，由第一和第二分割板接收的光量不同。

2.权利要求1的光拾取装置，进一步包括一个差分放大器，以便差分放大由第一和第二分割板光电转换后的电信号。

3.权利要求1的光拾取装置，进一步包括一个位于光源和HOE之间光路上的光栅，使之以衍射方式把入射光传递成至少三束光线。

Images