CN1235068C - 多面反射棱镜和光拾取器 - Google Patents

多面反射棱镜和光拾取器 Download PDF

Info

Publication number
CN1235068C
CN1235068C CNB021215111A CN02121511A CN1235068C CN 1235068 C CN1235068 C CN 1235068C CN B021215111 A CNB021215111 A CN B021215111A CN 02121511 A CN02121511 A CN 02121511A CN 1235068 C CN1235068 C CN 1235068C
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
light beam
incident
prism
picker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB021215111A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1385716A (zh
Inventor
金大式
赵虔晧
洪舜教
金荣一
林光燮
李镐哲
金大焕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020010061036A external-priority patent/KR100850701B1/ko
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN1385716A publication Critical patent/CN1385716A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1235068C publication Critical patent/CN1235068C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1359Single prisms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

提供一种形成为单体具有多个反射面的多面反射棱镜,该多面反射棱镜通过使用反射面之间的角度差在高度方向上减小光束的大小在垂直于高度方向的水平方向上来引导经过传输面入射的光束,并通过一个相对于水平方向小于45°角的反射面在高度方向上反射所引导的光束。通过使用该多面反射棱镜,光学系统的高度能被减小而与所使用的波长无关,并不减小光束尺寸,就能实现细小的光拾取器。

Description

多面反射棱镜和光拾取器
                        技术领域
本发明涉及一种能够减小光学系统高度的多面反射棱镜和一种兼容的细小光拾取器。
                        背景技术
通常,光拾取器的高度取决于物镜的有效直径,即,入射光束的直径,物镜的厚度和物镜的工作距离。因此,为了获得精致的、细小的、重量轻的光拾取器,就必须减小物镜和其它部件的尺寸。特别是,在光记录/再现装置中使用的光拾取器,例如,DVD/CD兼容的光盘驱动器,它们用于向便携式个人电脑提供多用途的复杂功能,就需要变得细小。
参考图1,常用的光拾取器具有这样的光学结构:从光源(未图示)水平传播来的光束通过具有45°倾斜反射面5a的反射镜5在高度方向上被反射,然后通过物镜3聚焦在光盘1上。
记录密度是由通过物镜3聚焦在光盘10记录表面上的光点的大小确定的。所使用的光波长越短和物镜的数值孔径(NA)越大,光点就越小。将入射在物镜3上的光束的有效直径和根据该有效直径的有效聚焦长度分别表示为EPD和EFL,聚焦在光盘10记录表面上的光束入射角表示为θ,NA=sinθ,θ=Arctan{EPD/(2EFL)}。因此,为了使有效数值孔径最大化,目的是对于给定条件下使光点尺寸最小化,就需要一种具有与物镜3有效直径相对应的直径的入射光束。
具有如图1所示光学结构的常用光拾取器的尺寸,特别是在高度方向上的厚度h,是由入射在物镜3上的光束的直径,物镜3的厚度,在高度方向上用于驱动物镜3的致动器(未图示)的厚度,反射镜5的大小和相对垂直于高度方向的水平方向的反射镜5的入射角来确定的。
需要增加入射在物镜3上的光束尺寸以获得所需的数值孔径时,具有上述光学结构的常用光拾取器就需要一个在高度方向上具有足够大厚度的反射镜5,才能满足这种要求。因此,这样就难于实现尺寸精致的细小光拾取器。
日本公开的专利申请No.5-151606揭示了一种具有能够实现细小设计结构的光拾取器,与使用45°倾斜的反射镜5时不同。
参考图2,在日本公开的专利申请No.5-151606揭示的常用光拾取器包括一光源2,一准直光源3发射出的发散光束的准直透镜4,一分离入射光束的光束分离器6和一将水平方向入射的光束在高度方向上反射向物镜3的全息反射镜7。
全息反射镜7具有一种全息图7a形成在棱镜7b反射表面上的结构,棱镜7b以相对于光源2发出的入射光束不大于45°的锐角倾斜。
通过使用如上所述的全息图7a的衍射,入射光束的路径能够通过不大于45°的倾斜反射面而发生垂直改变。因此,能够在其高度方向上减小光拾取器的厚度,与图1的倾斜45°的反射镜5的情况相比,其光强外形能够被均匀化。
但是,由于全息图5的衍射特性,如上所述的全息反射镜7就会产生色差,因此它对于在相同路径上传播的两个波长就不适用。所以,全息反射镜7实际上也不能用于至少使用了两个波长的兼容光拾取器。
                        发明内容
为了解决上述问题,本发明的一个目的是提供一种不考虑所使用的波长而能够适用,又能减小光学系统高度的多面反射棱镜,和一种使用该多面反射棱镜的细小光拾取器。
为了实现本发明的目的,提供一种形成为单体具有多个反射面的多面反射棱镜,该多面反射棱镜通过使用反射面之间的角度差在高度方向上减小光束的大小在垂直于高度方向的水平方向上来引导经过传输面入射的光束,并通过一个相对于水平方向小于45°角的反射面在高度方向上反射所引导的光束。
优选:多面反射棱镜包括:一第一反射面,能够以相对于高度和水平方向的一个倾斜角向下反射经过传输面入射的光束;多个波导反射面,在经过第一反射面反射后通过在高度方向减小光束的大小引导光束入射在其上面;和一第二反射面,它相对于水平方向具有一小于45°的角,能够反射由多个波导反射面引导的光束。最好是,第二反射面相对于水平方向具有的角的范围大约在20°至40°。最好是,多个波导反射面相互平行,且平行于水平方向。最好是,第一反射面相对于水平方向以满足全反射条件的一角度反射经过传输面入射的光束。更佳的是,第一反射面以相对于高度方向的一角度反射经过传输面入射在其上面的光束以便经过第一反射面反射的光束以一满足全反射条件的角度入射在一个波导反射面上。
在多面反射棱镜中,优选光束垂直入射在传输面上。最好是,多个波导反射面之间的距离小于经过传输面入射的光束的直径。最好是,多面反射棱镜通过使用光学透明材料模制或注塑形成为一单体。
为了实现本发明的目的,还提供一种光拾取器,它包括:一光发生/检测单元,能够产生和发射光束,接收和检测从记录介质的记录表面反射来的光束;一物镜,通过聚焦从光发生/检测单元入射的光束在记录介质的记录表面上形成一光点;一致动器,能够在聚焦和/或跟踪方向启动物镜;一多面反射棱镜,能形成一具有多个反射面的单体,通过在高度方向减小光束的大小引导来自光发生/检测单元经过传输面入射的光束,同时该光束通过使用反射面之间的角度差穿过致动器底端的相邻处,通过一相对于与高度方向垂直的水平方向小于45°角的反射面反射所引导的光束以将该反射过的光束发射给物镜。
优选,光发生/检测单元包括:一光源,能够产生和发射一设定波长的光束;一光检测器,接收光源反射的,和记录介质的记录表面反射的光束;一光路变换器,改变光束的传播路径以便光束光源发出的光束继续传播到记录介质上,以便记录介质的记录表面反射的光束继续传播到光检测器中。
优选,光路变换器是一种光束分离器型。另一种情况,光路变换器可以是一种全息光学元件,它根据光束入射的方向有选择地直线传输或折射并传输光束,光源、光检测器和光路变换器一体形成为一光模块。优选,光发生/检测单元包括:多个光源,每个光源发出不同波长的光束;多个光检测器,每个光检测器接收光源发出和记录介质的记录表面反射过的光束;和一光路变换单元,它改变光束的传播路径以便光源发出的光束继续传播到记录介质上,以便记录介质的记录表面反射的光束继续传播到光检测器中,光拾取器兼容具有不同格式的记录介质。
在此情况下,多个光源包括一第一光源,它发出波长相对较短的光束,和一第二光源,它发出波长相对较长的光束,多个光检测器包括一第一光检测器,它检测第一光源发射和记录介质的记录表面反射过的光束,和一第二光检测器,它检测第二光源发射和其它记录介质的记录表面反射过的光束,和光路变换单元包括一第一光路变换器,它改变第一光源发射出的光束的传播路径,一第二光路变换器,它改变第二光源发射出的光束的传播路径,和一第三光路变换器,它改变第一和第二光源发射出的光束的传播路径。最好是,第一光源发射出具有波长大约为650nm的光束,第二光源发射出具有波长大约为780nm的光束。最好是,第一和第二光路变换器包括一全息光学元件,该光学元件根据光束入射的方向有选择地直线传输或折射并传输光束,第一光源、第一光检测器和第一光路变换器一体形成为一光模块。第二光源、第二光检测器和第二光路变换器一体形成为一光模块。优选,第三光路变换器是一种波长选择光束分离器,根据光束的波长有选择地传输或反射由第一和第二光源发射出的光束。
本发明的目的还可通过一能够兼容具有多个格式的记录介质的光拾取器而实现,该光拾取器包括:一光发生/检测单元,能够产生和发射多个波长的光束,接收和检测从记录介质的记录表面反射来的光束;一物镜,通过聚焦从光发生/检测单元入射的光束在记录介质的记录表面上形成一光点;一致动器,能够在聚焦和/或跟踪方向启动物镜;一复合反射棱镜,包括多个棱镜,通过在高度方向减小光束的大小引导来自光发生/检测单元入射的光束,同时该光束通过使用多个棱镜表面之间的角度差穿过致动器底端的相邻处,通过一相对于与高度方向垂直的水平方向小于45°角的表面反射所引导的光束以将该反射过的光束发射给物镜。
优选,该复合反射棱镜包括:一第一棱镜,它具有一第一传输面和一第一面,第一面以一相对于高度和水平方向的倾斜角向下反射经过第一传输面入射的光束;一第二棱镜,它具有一第二和第三面,这些表面在高度方向以一小于入射在第一传输面上的光束直径的设定距离间隔设置,另外还能够反射经过第一面反射过而入射在其表面上的光束,和一第四面,该表面相对于水平方向具有一小于45°的角,反射经过第三面反射过而入射在其表面上的光束。最好是,第二棱镜的第四面具有相对于水平方向具有一范围大约为20°至40°的角。最好是,第二棱镜的第二和第三面相互平行。最好是,第二棱镜是一菱形棱镜,其中第二、第三和第四面和第四面的向对面形成一菱形结构。
优选,该复合反射棱镜进一步包括一位于第一和第二棱镜之间的第三棱镜,它允许从第一棱镜的第一面反射过的光束继续直行,并进入第二棱镜。更佳的是,第三棱镜是一个具有直角三角形结构的三角棱镜。
优选,第一棱镜是一个相对于水平方向以一设定角度定位的具有等腰三角形结构的三角棱镜。
优选,第一和第二棱镜的构成能使全部内反射发生在第一,第二和第三面上。
                              附图说明
本发明的上述目的和效果通过参考附图详细描述其最佳实施例将会变得更加清楚,其中:
图1表示常用光拾取器实例;
图2表示另一个常用光拾取器实例;
图3表示根据本发明的使用多面反射棱镜的光拾取器的第一实施例的透视图;
图4表示图3中的多面反射棱镜的光束路径的示意图;
图5表示根据本发明的多面反射棱镜的透视图;
图6表示图5的平面图;
图7表示图5的前视图;
图8表示根据本发明第二实施例的光拾取器的透视图;
图9表示用于图8光拾取器的光模块实例;
图10表示根据本发明第三实施例的光拾取器的透视图;
图11表示图10中的多面反射棱镜的光束路径的示意图;
图12表示根据本发明第四实施例的光拾取器的透视图;
图13表示图12中的复合反射棱镜的光束路径的大致试图;
图14用于图12光拾取器的复合反射棱镜的透视图;
图15表示图14的前视图。
                        具体实施方式
根据本发明的使用多面反射棱镜的光拾取器的第一实施例如图3所示。图4示意表示图3多面反射棱镜中的光束的路径图。
参考图3和4,根据本发明的光拾取器的第一实施例包括一光发生/检测单元,它产生和发射一具有设定波长的光束,并检测经过记录介质10的记录表面10a反射过的光束;一物镜30,它通过聚焦光发生/检测单元入射的光束能够在记录介质10的记录表面10a上形成一光点;一致动器31,能够在聚焦和/或跟踪方向驱动物镜30;一多面反射棱镜20。
在本发明的这个实施例中,光发生/检测单元包括一光源11,能够发射出设定波长的光,和一光检测器39,接收经过记录介质10反射过的光束,并检测信息信号和误差信号。
优选,能够发射出波长大约为650nm或更短的光(例如,蓝光波长)的半导体激光器用作光源11。例如,光拾取器包括一边缘发射激光器或垂直空腔表面反射激光器用作光源11。
优选,根据本发明实施例的光产生/检测单元进一步包括一光路变换器,它改变光源11和多面反射棱镜20之间的光束传播路径。如图3所示,光路变换器可由极化光束分离器15和波片17形成,极化光束分离器15根据光束的极化传输或反射光束,波片17改变入射光束的极化。在此情况下,波片17最好相对于光源发出的光束的波长形成四分之一波片。另一种情况,光拾取器包括一光束分离器,它作为光路变换器,以设定的比例传输和反射光束。
优选,根据本发明的光拾取器进一步包括一准直透镜,位于光源11和多面反射棱镜20之间的光路上,用于准直光源11反射出的发散光束。准直透镜13的设置如图3所示,最好是聚光透镜33还位于光路变换器和光检测器39之间的光路上以聚焦经过记录介质10反射和顺序经过物镜30,多面反射棱镜20和光路变换器传输给光检测器39的光束。一包括圆柱型透镜的散光透镜单元和一磁轭透镜(yoke lens)38还能位于光路变换器和光检测器39之间的光路上以便使用散光方法检测聚焦误差信号,散光透镜单元能够引起入射光束产生散射,磁轭透镜38轻微发散入射光束以使光检测器39接收合适大小的光束。在图3中,参考标号19表示前光检测器,用于监测光源11发射出的光质。
图3表示上述光学元件的结构的实例,它能够使根据本发明的光拾取器的厚度在高度方向hi最小。这里,高度方向hi指的是物镜30的光轴的方向。
在本发明的实施例中,优选,物镜30具有一个0.6或更大的NA,工作距离尽可能的短,以实现细小的光拾取器。用致动器31在聚焦和跟踪方向控制物镜30。致动器31的基本结构在本技术领域中是人所共知的,因此这里就不作详细的描述和说明了。
图5表示根据本发明的多面反射棱镜20的透视图。图6表示图5的平面视图,图7表示图5的前视图。图6和7表示根据本发明的多面反射棱镜20的设计的实施例。
参考图5至7,根据本发明的多面反射棱镜20形成一个具有多个反射面的单体,它通过在高度方向hi减小光束的大小/通过使用反射面之间的角度差能够继续传播来自光源11的入射光束,然后用相对于与高度方向hi相垂直的水平方向ho具有小于45°角的反射面反射光束以在高度方向hi发射光束。这里,将光束从光源11入射到多面反射棱镜20的方向定义为入射方向,高度方向hi和水平方向ho垂直于入射方向。假定入射方向平行于X-Y-Z正交坐标系的Z轴,水平方向ho和高度方向hi分别平行于X轴和Y轴。
多面反射棱镜20包括一传输面21,光源11发射出的光束垂直入射在传输面上;一第一反射面23,它能够相对于高度方向hi和水平方向ho以一设定的角度反射经过传输面21入射的光束;第一和第二波导反射面25和27,它们能够在光束经过第一反射面23在水平方向ho反射后通过交替地反射光束引导光束入射在其上面;和一第二反射面29,能够在高度方向hi反射来自第二波导反射面27入射的光束。
传输面21的形成使它能够传输所有入射在其上面的光束。
第一反射面23的形成使它能够相对于水平方向ho以一角度反射入射的光束而能满足总内反射条件,使它以一角度,例如相对于高度方向hi为30±10°反射入射的光束以便经过第一反射面23反射的光束能够入射在第一波导反射面25上以满足全反射条件。
例如,第一反射面23相对于水平方向ho倾斜45°,设置成相对于高度方向hi以30°反射入射光束时,光束就能相对于高度方向hi倾斜大约30°经过第一反射面23反射后继续在水平方向ho传播。因此,第一波导反射面25平行于水平方向ho时,经过第一反射面23反射过的光束以一60°的倾斜角入射在第一波导反射面25上,并被它全部反射。
如多面反射棱镜20的介质的折射率n1是1.5,多面反射棱镜20的外部折射率n2,即空气的折射率是1时,从反射面产生全内反射的临界入射角就变为41.8°,用下面的公式(1)来计算:
                sinθ=n2/n1            ....(1)
如上所述,第一反射面23的形成能使它满足在水平方向ho的全反射的条件,和光束能够在第一波导反射面25以满足全反射条件的角度入射在第一波导反射面25上时,垂直通过传输面21后入射在第一反射面23上的光束就从第一反射面23被全反射,被全反射的光束以满足全反射条件的角度入射在第一波导反射面24上。
优选,第一和第二波导反射面25和17相互平行,同时平行于水平方向ho,第二波导反射面27在高度方向hi位于第一波导反射面25之上。在此情况下,经过第一波导反射面25反射的光束入射在第二波导反射面27上的角度与来自第一反射面23的光束入射在第一波导反射面25的角度相同,因此,入射在第二波导反射面27上的光束与来自第一波导反射面25及入射在第二反射面29的一样能被全反射。
优选,第一和第二波导反射面25和27多次反射光束到一个小于入射在传输面21上的光束直径的高度以沿水平方向ho引导光束。为此,最好是在高度方向hi上相互面对的第一和第二波导反射面25和27之间的距离小于从光源11垂直入射在传输面21上的光束的直径。照这样,在第一和第二波导反射面25和27之间的距离小于上述入射光束的直径时,入射在根据本发明的多面反射棱镜20上的光束能沿水平方向ho被引导,同时与垂直入射在传输面21上的光束相比能够在高度方向hi减小光束的大小,因此能够减小光拾取器的高度。虽然如图7所示的光束仅从每个第一和第二波导反射面25和27被反射一次,但是该图示仅仅是举例用。换句话说,第一和第二波导反射面25和27的长度能被调节以在水平方向ho符合波导距离的要求,以便从每个第一和第二波导反射面25和27发生例如两次或多次全反射。另一种情况是,光拾取器的结构可修改为包括多个第一波导反射面25和多个第二波导反射面27。
考虑到垂直光束路径变化以及光拾取器高度的减小,最好是第二反射面29相对于水平方向ho具有一个小于45°的角。考虑到从第一和第二波导反射面25和27的全内反射,更佳的方案是第二反射面29相对于水平方向ho具有一个30±10°的角,即大约从20°到40°。这里,从第二波导反射面27反射的光束入射在第二反射面29上的角度不符合全内反射条件。因此,最好能够覆盖第二反射面29以便光束能够由此被全反射。
根据本发明的上述多面反射棱镜20参考图5至7,例如具有上述技术规范时,这样光束就能以一60°入射角从第一反射面23入射在第一波导反射面25上,和第二反射面29相对于水平方向ho倾斜,在平行于入射方向垂直入射在传输面21上后继续传播到多面反射棱镜20上的光束通过第二反射面19改变为垂直方向,垂直传输到第二波导反射面29上,平行于高度方向hi继续传播。另一种情况是,可另设置一单独的传输面以将光束从第二反射面19发射到物镜30上。多面反射棱镜20中的光束直径的变化如下。例如,从光源11入射在第一传输面21上的原始光源的直径为3.8mm时,第一波导反射面25上的光束直径就变为大约7.5mm,几乎是原始光源的两倍。在第一波导反射面25发生全内反射后,光束在与第一波导反射面25相同的条件下进行来自第二波导反射面29的全内反射,然后入射在第二反射面19上。因为第二反射面29相对于水平方向ho倾斜30°,光束就以30°的倾斜角入射在第二反射面29上。因为光束是从第二反射面20反射的,所以光束的直径就恢复为原来的3.8mm,光束在高度方向hi被发射。经过第二反射面29反射后继续传播到物镜30上的光束的直径能够随相对于水平方向ho的第二反射面29的角度而变化。
最好是,根据本发明的上述多面反射棱镜20具有一最佳技术规范以便经过光发生/检测单元发射通过多面反射棱镜20传输的光束直径保持和从光发生/检测单元入射在多面反射棱镜20上时相同或变大,这样光拾取器就具有最小的厚度。而且,最好是,根据本发明的多面反射棱镜20设置在一个最佳的位置。
换句话说,多面反射棱镜20具有一个通过在高度方向hi减小光束大小来引导第一和第二波导反射面25和27之间光束的结构。而且,第一和第二波导反射面25和27之间的距离小于从光发生/检测单元入射在传输面21上的光束的直径。因此,传输面21的顶端在高度方向hi比第二波导反射面27更进一步突出。因此,为了生产细小的兼容光拾取器,最好是多面反射棱镜20设置成仅有与第二波导反射面29相对应的部分处在接近于致动器31底端的位置,并使致动器31为此设置而构成的。多面反射棱镜20以此方式设置时,影响光拾取器厚度的多面反射棱镜20的有效厚度基本上是第一和第二波导反射面25和27之间的距离。在此情况下,至少物镜30的一部分的位置低于光发生/检测单元发射并入射在多面反射棱镜20上的光束。
这里,考虑到从多面反射棱镜20发射到物镜30的光束的直径最好基本上等于或大于入射在多面反射棱镜20上光束的直径,第一和第二波导反射面25和27上的最佳多面反射棱镜20的厚度(即,第一和第二波导反射面25和27之间的距离)取决于第二反射面29相对于水平方向ho的角度。因此,光拾取器在高度方向hi的厚度根据第二反射面29相对于水平方向ho的角度的减小而减小。如上所述,考虑到第一和第二波导反射面25和27的全内反射,第二反射面29相对于水平方向ho的角度可在30±10°的范围内调节。
上述多面反射棱镜20的复杂结构通过使用透明材料,如玻璃或塑料模制或注塑形成为一单体。因此,根据本发明的多面反射棱镜20能够适于低成本批量生产。多面反射棱镜20用于实用的光拾取器时,该光拾取器的高度,例如,就能够减少通用光拾取器高度的30-50%,因此,它有助于制造细小的光学记录/再现装置。
图7表示由入射在传输面21上的光束直径确定的光学系统的高度是4.3mm时,在物镜30下面的光学系统的高度通过使用根据本发明的多面反射棱镜20能被减小到2.2mm,该多面反射棱镜20相对于水平方向ho具有倾斜30°的第二反射面29。从图7可明白,使用根据本发明的多面反射棱镜20时,从光发生/检测单元入射在多面反射棱镜20上直径相对较大的光束以一比至少一部分入射光束更远离记录介质的距离通过致动器31低端相邻处,经过第二反射面29反射后恢复为原来的直径。
因此,根据本发明的上述多面反射棱镜20用于光拾取器时,入射在多面反射棱镜20的传输面21上的光束以一比至少一部分入射光束更远离记录介质的距离通过致动器31低端相邻处,经过多面反射棱镜20的第二反射面29反射后该光束恢复为原来的直径,进入物镜30。
根据本发明的上述多面反射棱镜20与中国专利申请No.02102003.5(对应于韩国专利申请No.2001-23343)发明人提出的复合反射棱镜,名称为“复合反射棱镜和使用复合反射棱镜的光拾取器”相比较,它能够降低入射在传输面20上的光束。因此,根据本发明的多面反射棱镜20与使用中国专利申请No.02102003.5讲述的复合反射棱镜相比较还能减小光学系统的高度,能够在制造过程中保证多面反射棱镜20中光束路径的较大容差,即光束有效直径的环境。与使用中国专利申请提出的No.02102003.5相比较,根据本发明的多面反射棱镜20能够实现光学系统在高度上产生较大减小的原因如下。因为根据本发明的多面反射棱镜20是形成为一单个多面体,传输面21能够延伸出中国专利申请No.02102003.5提出的复合反射棱镜的第三棱镜(图14中的130)的区域。因此,根据本发明在多面反射棱镜20的光束入射位置能被降低以便从光源11入射的光束边界几乎能达到多面反射棱镜20的底部,即传输面21底侧。
在根据本发明的上述第一实施例的光拾取器中从光源11发射出的光束的传播将参考图3和4作如下描述。
光源11发射出的光束用准直透镜13进行准直。准直过的光束经过光路变换器基本上垂直入射在根据本发明的多面反射棱镜20的传输面21上。经过传输面21入射在多面反射棱镜20上的光束通过第一反射面23产生全内反射,相对于水平方向ho以一倾斜角向下传播,以一满足其反射条件,例如60°的入射角,入射在第一波导反射面25上。光束从第一和第二波导反射面25和27被交替地进行全反射,第一和第二波导反射面间隔的设定距离小于入射在第一传输面21上光束的直径,以便光束在高度方向hi以减小的尺寸沿水平方向ho被引导。光束经过第二反射面29反射后恢复为原来直径或放大成大于原来直径,继续传播给物镜30。
光束经过物镜30作为一个光点聚焦在记录介质10的记录表面10a上。从记录表面10a反射的光束经过物镜30和多面反射棱镜20沿与上述相反的光路入射在光路变换器上,经过光路变换器反射,被光检测器39接收。
图8表示使用根据本发明的多面反射棱镜20的光拾取器的第二实施例的透视图。图9表示图8光模块的大致视图。在图8和9中,与图3中那些相同的参考标号表示与图3中相同的元件,因此这里就不对其作出重复的描述。
参考图8,在根据本发明第二实施例的光拾取器中,光发生/检测单元包括一单个光模块40,例如,一光检测器安装在半导体激光器衬底上的全息激光器模块。光模块40包括一光源41,一全息光学元件(HOE)45和一光检测器49。
根据本发明第二实施例的光拾取器是用于DVD时,光源41发出650nm波长的光束。
用作光路变换器的HOE45设置成根据光束入射的方向有选择地直线传输或折射并传输光束。作为举例,HOE45直接传输光源40入射的光束和折射并传输经过记录介质10反射后入射的光束以便光束继续传播给安装在光源41一侧的光检测器49,如图9所示。
上述的光模块40在本技术领域中是公知的,因此这里就不对其作出详细的描述。图9表示光模块40的结构实例。应该明白根据本发明光模块40的结构不局限于图9。
在使用参考图9描述的光模块40时,与使用参考图3描述的光学结构相比,它能够实现细小精致的光记录/再现装置。
图10表示使用根据本发明第三实施例的多面反射棱镜20的光拾取器的第三实施例的透视图。图11表示图10多面反射棱镜中的光束路径的大致视图。
参考图10和11,根据本发明光拾取器的第三实施例具有一个兼容不同格式的记录介质50的光学结构,其中光发生/检测单元包括一第一光模块51,一第二光模块61和一光路变换器。
优选,第一光模决51发射第一光束51a,该光束具有一适用于第一记录介质51a的波长,该记录介质具有一相对较小的厚度。作为举例,DVD使用的全息激光器模块可用作第一光模块51。在此情况下,650nm波长的第一光束51a从第一光模块51进行发射。最好是第二光模块发射第二光束61a,该光束具有一适用于第二记录介质50b的波长,该记录介质具有一相对较大的厚度。作为举例,CD使用的全息激光器模块可用作第二光模块61。在此情况下,780nm波长的第二光束61a从第二光模块61进行发射。如上所述,DVD-和CD-全息激光器模块分别用作第一和第二光模块51和61时,根据本发明的光拾取器的第三实施例就能够兼容CD家族和DVD家族记录介质50。这里,第一和第二光模块51和61的详细结构,除了它们的波长特性外,能够从图9中推理出,因此,这里就不对其作出重复描述。
在本发明的另一个实施例中,一波长选择光束分离器55可组成光路变换器,波长选择光束分离器根据波长有选择地传输和反射从相应的第一和第二光模块51和61发射出的第一和第二光束51a和61a,引导第一和第二光束51a和61a进入多面反射棱镜20。作为举例,波长选择光束分离器55设置成能够传输第一光模块51发射出的绝大多数560nm波长的第一光束51a,能够全反射第二光模块61发射出的650nm波长的第二光束61a.。在此情况下,最好是一前光检测器56加设在波长选择光束分离器55的一侧,该前光检测器56通过接收波长选择光束分离器55反射的一部分第一光束51a监测第一光模块51发射的光的数量。波长选择光束分离器55的构成能使它反射和传输每个一部分第一和第二光束51a和61a。在此情况下,前光检测器56能够用于监测第一和第二光模块51和61发射出的光的数量。
虽然这里包括第一和第二光模块51和61的光发生/检测单元已描述和说明,但是应该明白光发生/检测单元不局限于这种结构,能被修改成各种兼容的光学结构。作为举例,根据本发明的兼容光拾取器的光发生/检测单元可替代第一和第二光模块51和61,它具有一光学结构,包括一对光源,能够产生和发射具有不同波长的第一和第二光束51a和61a,一对光检测器,接收该对光源发射出和从记录介质50的记录表面反射的光,一光路变换器,改变一光源发射出的第一光束51a的传播路径,和另一光路变换器,改变另一光源发射出的第二光束61a的传播路径。应该明白根据本发明的兼容光拾取器的光发生/检测单元能够修改为兼容三个以上的记录介质,这些记录介质具有不同的厚度,使用了三个以上的波长。
在图10中,参考标号52表示反射镜,参考标号53表示准直透镜,能够准直第一光模块51发散的第一光束51a,参考标号63表示准直透镜,能够准直第二光模块61发散的第一光束61a。
图10表示根据本发明第三实施例的光拾取器的光学结构的视图,其中组成光发生/检测单元的光学元件的构成方式能使光拾取器的厚度在高度方向hi为最小。
在根据本发明的第三实施例的光拾取器中,最好是物镜60具有一个0.6或更大的NA,物镜60最好在每个具有不同厚度的第一和第二记录介质50a和50b的记录表面上形成一光点,相对于具有不同波长的第一和第二光束51a和61a不会产生像差。此外,为了实现与前述实施例一样的细小光拾取器,最好构成一具有尽可能短工作距离的物镜60。用致动器65在聚焦和跟踪方向上控制物镜60。
下面描述参照图10和11所述的根据本发明第三实施例的光拾取器中的第一和第二光模块51和61发射出的第一或第二光束51a或61b的传播。
当根据本发明第三实施例的光拾取器构成成与CD家族和DVD家族记录介质兼容,且加载DVD家族第一记录介质50a时,驱动第一光模块51发射第一光束51a。并且,当加载CD家族第二记录介质50b时,驱动第二光模块61发射第二光束61a。
第一或第二光模块51和61发射出的第一或第二光束51a或61b入射在波长选择光束分离器55上。通过传输或从波长选择光束分离器55反射的第一或第二光束51a或61a基本上垂直入射在多面反射棱镜20的传输面21上,通过大致与参考图4所述的多面反射棱镜20中相同的光路进入物镜60。入射在物镜60上的第一或第二光束51a或61a经过物镜60聚焦以在第一或第二记录介质50a或50b的记录表面上形成一光点。
从第一或第二记录介质50a或50b的记录表面上反射的第一或第二光束51a或61a经过与上述相反的光路通过物镜60和多面反射棱镜20入射在波长选择光束分离器55上,传输通过波长选择光束分离器55或从波长选择光束分离器55反射。经过传输的第一光束51a或经过反射的第二光束61a入射在第一或第二光记录模块51或61上,在第一或第二光模块51或61的HOE上折射并传输以便它能被光检测器所接收。
如图12和13所示,根据本发明第四实施例的兼容具有不同格式的记录介质50的光拾取器包括一上述中国专利申请No.02102003.5提出的复合反射棱镜100,替换根据本发明的多面反射棱镜20,在图12和13中,与图10中相同的参考标号表示基本上与图10中具有相同功能的元件,因此这里就不对其作出描述了。
如图14和15所示,该复合反射棱镜100的构成包括第一和第二棱镜120和140。该复合反射棱镜100能够在高度方向hi减小第一和第二光束51a和61a的大小,这些光束通过使用第一和第二棱镜120和140之间的角度差从相应的第一和第二光模块51和61,基本上平行于与高度方向hi相垂直的水平方向ho入射。在复合反射棱镜100沿着与高度方向hi相垂直的水平方向ho引导在水平方向具有一减小尺寸的第一和第二光束51a和61a后,复合反射棱镜100能够通过第二棱镜140的一表面反射第一和第二光束51a和61a以在高度方向hi发射第一和第二光束51a和61a。在此情况下,最好是复合反射棱镜100进一步包括一第三棱镜130,它位于第一和第二棱镜120和140之间,能够使从第一棱镜120的第一面125反射光束以便能直线传播而不会产生折射,并能进入第二棱镜140。
最好是第一棱镜120是一三角形棱镜,它具有一第一传输面121,一第一面125,用于以一倾斜角向下反射经过第一传输面121入射的光束,和一与第二棱镜140相对的面,具有一等腰三角形结构,最佳是等腰直角三角形结构。
从相应的第一和第二光模块51和61发射出的第一和第二光束51a和61a垂直入射在第一传输面121上。与根据本发明的多面反射棱镜的第一反射面23一样,最好是第一反射面125的构成能使它全反射相对于水平方向ho入射的第一和第二光束51a和61a,相对于发生全内反射的高度方向hi,例如以30°的角度反射第一和第二光束51a和61a。
例如,第一棱镜120的构成具有一等腰直角三角形结构时,经过第一传输面121垂直入射的光束以45°的倾斜角入射在第一面125上以便经过第一传输面121入射的光束能通过第一面125产生全内反射。
第二棱镜140包括一第二面141,能够全内反射经过第一棱镜120的第一面125以一倾斜角向下反射后入射在第二棱镜140上的光束,一第三面145,它与第二面141向上分离,全内反射从第二面141入射的光束,其中,第二和第三面141和145之间的距离允许光束在高度方向hi减小尺寸,和第四面149,能够反射经过第三面145在高度方向hi反射后并入射在其上面的光束。
最好是在高度方向hi形成的相互面对的第二和第三面141和145之间的距离小于入射在第一棱镜21的第一传输面121上的光束的直径,与根据本发明的多面反射棱镜20的情况一样。这样,通过减小第二和第三面141和145之间的距离,在高度方向hi上的光束大小就能被减小以沿水平方向ho引导复合反射棱镜100中的光束。最好是第二和第三面141和145相互平行。最好是第四面149相对于水平方向ho具有一个小于45°的角,最佳为30±10°(即,范围大约从20°到40°)。由于具有第二棱镜140的结构,从第三面145反射的光束入射在第四面149上的角度不能满足全内反射条件。因此,最好是第四面149被涂成一可反射面,最佳是一全反射面。
在本发明的另一个实施例中,最好是第二棱镜140是一偏菱形棱镜,其中第二,第三和第四面141和145和149及一与第四面149相对的面形成一菱形结构。
第三棱镜130允许从第一棱镜120的第一面125反射的光束直接传输而不会产生折射,进入第二棱镜140。第三棱镜130可以是一种具有直角三角形结构的三角形棱镜。第一棱镜120的第一传输面121大致具有一矩形结构,最好是第一棱镜120倾斜一角度,即相对于水平方向ho,与第三棱镜120的直角相对应的角(与第一和第二棱镜120和140相邻近的面之间的角度)。
作为举例,如图15所示,假定第一棱镜120相对于水平方向ho以一20°倾斜角设置成直角等腰三角形,第三棱镜130是一具有30°垂直角的直角三角形结构的三角形棱镜,第二棱镜140是一偏菱形棱镜,其中第四面149相对于水平方向ho具有一30°角。在此情况下,光束垂直入射在第一棱镜120的第一传输面121上时,由于第一面125相对于水平方向ho具有一45°的角,从第一传输面121入射在第一面125上的光束就能被全内反射和直线传输进入第二棱镜140。入射在第二棱镜140上的光束以30°倾斜角(即以60°入射角)进入第二面141。因此,入射光束经过第二面141发生全内反射,传输给第三面145。光束以60°入射角进入第三面145,被全内反射,传输给第四面149。光束以30°入射角进入第四面149。第四面149在高度方向hi反射入射光束。
复合反射棱镜100具有一种通过在高度方向hi减小光束大小来引导第二棱镜140的第二和第三面141和145之间的入射光束的结构。因此,复合反射棱镜100的第一棱镜120在高度方向hi比第二棱镜140更加突出。因此,为了制造更细小的兼容光拾取器,最好是复合反射棱镜100的设置能使第二棱镜140,特别是仅与第二棱镜140的第三面145相对应的一部分,处于接近致动器65的底端,以便致动器31是为这种设置而构成的。第二棱镜140以这种方式设置时,影响光拾取器厚度的复合反射棱镜100的有效厚度大致是第二和第三面141和145之间的距离。这里,至少一部分物镜30的位置低于一部分从光发生/检测单元入射在复合反射棱镜100上的光束。
这里,考虑到从复合反射棱镜100发射到物镜60的光束的最佳直径大致等于或大于入射在复合反射棱镜100上的光束的直径,在第二棱镜140的最佳复合反射棱镜100的厚度取决于第四面149相对于水平方向ho的角度。因此,在高度方向hi上光拾取器的厚度可根据第四面149相对于水平方向ho的角度的减小而减小。如上所述,复合反射棱镜100如图4构成时,最好是第四面149相对于水平方向ho具有一个30±10°角。
使用上述复合反射棱镜100时,从光发生/检测单元入射在复合反射棱镜100上的每个相对较大直径的第一和第二光束51a和61a以一比至少一部分入射光束更远离记录介质的距离通过致动器65低端相邻处,经过第二棱镜140的第四反射面149反射后恢复为它们原来的直径。
因为具有上述结构的复合反射棱镜100,例如,包括第一棱镜120,它设有具有第一传输面121的等腰直角三角形结构,光束从光发生/检测单元入射在第一传输面121上,第二棱镜140,它具有一偏菱形棱镜结构,和位于第一和第二棱镜120和140之间的第三棱镜130,第一和第二棱镜是具有直角三角形结构的矩形棱镜,第一和第二光束51a和61a入射在与复合反射棱镜100底部非常远离的第一传输面121的区域上,即与根据本发明的多面反射棱镜10相比较,复合反射棱镜的底端平行于水平方向ho,从而防止第一和第二光束51a和61a进入第三棱镜130的区域。因此,使用上述复合反射棱镜100时,在高度方向上该光学系统的厚度稍微大于使用根据本发明多面反射棱镜20时的厚度,但是它与常用的光拾取器相比较还是细小型的。
如上所述,根据本发明的上述实施例的光拾取器通过使用根据本发明的多面反射棱镜20或中国专利申请No.02102003.5中申请人提出的复合反射棱镜100具有一个减小30-50%的厚度,有利于制造细小的光记录/再现装置。
由于根据本发明的多面反射棱镜20通过使用透明材料如玻璃或塑料模制或注塑能够形成为一个单体。因此,根据本发明的多面反射棱镜20能够适于低成本的批量生产。
根据上述的本发明,光学系统的高度能被减小而与所使用的波长无关,并不减小光束尺寸,就能实现大小细小的光拾取器。
虽然参考本发明的较佳实施例已对本发明作出特别地显示和描述,但是应该明白,本领域的技术人员可对其形式和细节作出各种变化而不会脱离后面权利要求所限定的本发明精神和保护范围。

Claims (51)

1.一种具有多个反射面的形成为单体的多面反射棱镜,该多面反射棱镜通过使用反射面之间的角度差在高度方向上减小光束的大小,在垂直于高度方向的水平方向上来引导经过传输面入射的光束,并通过一个相对于水平方向小于45°角的反射面在高度方向上反射所引导的光束。
2.如权利要求1所述的多面反射棱镜,其特征在于,它包括:
一第一反射面,能够以相对于高度和水平方向的一个倾斜角向下反射经过传输面入射的光束;
多个波导反射面,通过在高度方向减小光束的大小引导经过第一反射面反射后入射在其上的光束;和
一第二反射面,它相对于水平方向具有一小于45°的角,能够反射由多个波导反射面引导的光束。
3.如权利要求2所述的多面反射棱镜,其特征在于:第二反射面相对于水平方向具有的角度范围大约在20°至40°之间。
4.如权利要求2所述的多面反射棱镜,其特征在于:所述多个波导反射面相互平行,且平行于水平方向。
5.如权利要求2或4所述的多面反射棱镜,其特征在于:第一反射面以满足全反射条件的相对于水平方向的一角度反射经过传输面入射的光束。
6.如权利要求5所述的多面反射棱镜,其特征在于:第一反射面以相对于高度方向的一角度反射经过传输面入射在其上面的光束,以便从第一反射面反射的光束以一满足全反射条件的角度入射在一个波导反射面上。
7.如权利要求2或4所述的多面反射棱镜,其特征在于:第一反射面以相对于高度方向的一角度反射经过传输面入射在其上面的光束,以便从第一反射面反射的光束以一满足全反射条件的角度入射在一个波导反射面上。
8.如权利要求1或2所述的多面反射棱镜,其特征在于:光束垂直入射在传输面上。
9.如权利要求2至4中任一项所述的多面反射棱镜,其特征在于:所述多个波导反射面之间的距离小于经过传输面入射的光束的直径。
10.如权利要求1至4中任一项所述的多面反射棱镜,其特征在于:多面反射棱镜通过使用光学透明材料模制或注塑形成为一单体。
11.一种光拾取器,它包括:
一光发生/检测单元,能够产生和发射光束,接收和检测从记录介质的记录表面反射来的光束;
一物镜,通过聚焦从光发生/检测单元入射的光束,在记录介质的记录表面上形成一光点;
一致动器,能够在聚焦和/或跟踪方向启动物镜;
一多面反射棱镜,形成为一具有多个反射面的单体,通过在高度方向减小光束的大小引导来自光发生/检测单元经过传输面入射的光束,同时该光束通过使用反射面之间的角度差穿过致动器底端的相邻处,通过一相对于与高度方向垂直的水平方向小于45°角的反射面反射所引导的光束,以将该反射过的光束发射给物镜。
12.如权利要求11所述的光拾取器,其特征在于:光发生/检测单元包括:
一光源,能够产生和发射一设定波长的光束;
一光检测器,接收光源发射的、和记录介质的记录表面反射的光束;
一光路变换器,改变光束的传播路径,以便光源发出的光束继续传播到记录介质上,以便记录介质的记录表面反射的光束继续传播给光检测器。
13.如权利要求12所述的光拾取器,其特征在于:光源产生和发射的光束的设定波长是650nm或更小。
14.如权利要求12所述的光拾取器,其特征在于:光路变换器是一种光束分离器型。
15.如权利要求12所述的光拾取器,其特征在于:光路变换器是一种全息光学元件,它根据光束入射的方向有选择地直线传输或折射并传输光束,光源、光检测器和光路变换器一体形成为一光模块。
16.如权利要求11所述的光拾取器,其特征在于:光发生/检测单元包括:
多个光源,每个光源发出不同波长的光束;
多个光检测器,每个光检测器接收光源发出的和记录介质的记录表面反射过的光束;
和一光路变换单元,它改变光束的传播路径,以便光源发出的光束继续传播到记录介质上,以便记录介质的记录表面反射的光束继续传播给光检测器,和
光拾取器兼容具有不同格式的记录介质。
17.如权利要求16所述的光拾取器,其特征在于:所述多个光源包括一第一光源,它发出波长相对较短的光束,和一第二光源,它发出波长相对较长的光束,多个光检测器包括一第一光检测器,它检测第一光源发射和记录介质的记录表面反射过的光束,和一第二光检测器,它检测第二光源发射和其它记录介质的记录表面反射过的光束,和光路变换单元包括一第一光路变换器,它改变第一光源发射出的光束的传播路径,一第二光路变换器,它改变第二光源发射出的光束的传播路径,和一第三光路变换器,它改变第一和第二光源发射出的光束的传播路径。
18.如权利要求17所述的光拾取器,其特征在于:第一光源发射出具有波长大约为650nm的光束,第二光源发射出具有波长大约为780nm的光束。
19.如权利要求17或18所述的光拾取器,其特征在于:第一和第二光路变换器包括一全息光学元件,该光学元件根据光束入射的方向有选择地直线传输或折射并传输光束,第一光源、第一光检测器和第一光路变换器一体形成为一光模块,和第二光源、第二光检测器和第二光路变换器一体形成为一光模块。
20.如权利要求17或18所述的光拾取器,其特征在于:第三光路变换器是一种波长选择光束分离器,根据光束的波长有选择地传输或反射由第一和第二光源发射出的光束。
21.如权利要求11和16至18中任一项所述的光拾取器,其特征在于:光拾取器兼容CD家族记录介质和DVD家族记录介质。
22.如权利要求11至18中任一项所述的光拾取器,其特征在于:多面反射棱镜包括:
一第一反射面,它以相对于高度和水平方向的一个倾斜角向下反射经过传输面入射的光束;
多个波导反射面,通过在高度方向减小光束的大小引导经过第一反射面反射后入射在其上的光束;和
一第二反射面,它相对于水平方向具有一小于45°的角,反射由多个波导反射面引导的光束,以继续传输给物镜。
23.如权利要求22所述的光拾取器,其特征在于:第二反射面相对于水平方向具有的角度范围大约在20°至40°之间。
24.如权利要求22所述的光拾取器,其特征在于:多个波导反射面相互平行,且平行于水平方向。
25.如权利要求24所述的光拾取器,其特征在于:第一反射面以满足全反射条件的相对于水平方向的一角度反射经过传输面入射的光束。
26.如权利要求25所述的光拾取器,其特征在于:第一反射面以相对于高度方向的一角度反射经过传输面入射在其上面的光束,以便经过第一反射面反射的光束以一满足全反射条件的角度入射在一个波导反射面上。
27.如权利要求22所述的光拾取器,其特征在于:第一反射面以满足全反射条件的相对于水平方向的一角度反射经过传输面入射的光束。
28.如权利要求27所述的光拾取器,其特征在于:第一反射面以相对于高度方向的一角度反射经过传输面入射在其上面的光束,以便经过第一反射面反射的光束以一满足全反射条件的角度入射在一个波导反射面上。
29.如权利要求24所述的光拾取器,其特征在于:第一反射面以相对于高度方向的一角度反射经过传输面入射在其上面的光束,以便经过第一反射面反射的光束以一满足全反射条件的角度入射在一个波导反射面上。
30.如权利要求22所述的光拾取器,其特征在于:第一反射面以相对于高度方向的一角度反射经过传输面入射在其上面的光束,以便经过第一反射面反射的光束以一满足全反射条件的角度入射在一个波导反射面上。
31.如权利要求11或22所述的光拾取器,其特征在于:光束垂直入射在传输面上。
32.如权利要求22所述的光拾取器,其特征在于:所述多个波导反射面之间的距离小于从光发生/检测单元经过传输面入射的光束的直径。
33.如权利要求11至18中任一项所述的光拾取器,其特征在于:至少一部分物镜的位置低于一部分从光发生/检测单元发射出和入射在多面反射棱镜上的光束。
34.如权利要求11至18中任一项所述的光拾取器,其特征在于:从光发生/检测单元发射出的光束入射在多面反射棱镜的传输面上,以便光束的边界接近于多面反射棱镜的传输面的底部。
35.一种兼容具有多个格式的记录介质的光拾取器,该光拾取器包括:
一光发生/检测单元,它产生和发射多个波长的光束,接收和检测从记录介质的记录表面反射来的光束;
一物镜,通过聚焦从光发生/检测单元入射的光束,在记录介质的记录表面上形成一光点;
一致动器,它在聚焦和/或跟踪方向启动物镜;
一复合反射棱镜,包括多个棱镜,通过在高度方向减小光束的大小引导从光发生/检测单元入射的光束,同时该光束通过使用多个棱镜表面之间的角度差穿过致动器底端的相邻处,通过一相对于与高度方向垂直的水平方向小于45°角的表面反射所引导的光束,以将该反射过的光束发射给物镜。
36.如权利要求35所述的光拾取器,其特征在于:该光发生/检测单元包括:
多个光源,每个光源发射不同波长的光束;
多个光检测器,接收一光源发射的、和记录介质的记录表面反射的光束;
一光路变换单元,改变光束的传播路径,以便光源发出的光束继续传播到记录介质上,以便记录介质的记录表面反射的光束继续传播给光检测器,和
该光拾取器兼容具有不同格式的记录介质。
37.如权利要求36所述的光拾取器,其特征在于:该多个光源包括一第一光源,它发出波长相对较短的光束,和一第二光源,它发出波长相对较长的光束,多个光检测器包括一第一光检测器,它检测第一光源发射和记录介质的记录表面反射过的光束,和一第二光检测器,它检测第二光源发射和记录介质的记录表面反射过的光束,和光路变换单元包括一第一光路变换器,它改变第一光源发射出的光束的传播路径,一第二光路变换器,它改变第二光源发射出的光束的传播路径,和一第三光路变换器,它改变第一和第二光源发射出的光束的传播路径。
38.如权利要求37所述的光拾取器,其特征在于:第一光源发射出具有波长大约为650nm的光束,第二光源发射出具有波长大约为780nm的光束。
39.如权利要求37或38所述的光拾取器,其特征在于:第一和第二光路变换器包括一全息光学元件,该光学元件根据光束入射的方向有选择地直线传输或折射并传输光束,第一光源、第一光检测器和第一光路变换器一体形成为一光模块,和第二光源、第二光检测器和第二光路变换器一体形成为一光模块。
40.如权利要求37或38所述的光拾取器,其特征在于:第三光路变换器是一种波长选择光束分离器,它根据光束的波长有选择地传输或反射由第一和第二光源发射出的光束。
41.如权利要求35至38中任一项所述的光拾取器,其特征在于:光拾取器兼容CD家族记录介质和DVD家族记录介质。
42.如权利要求35所述的光拾取器,其特征在于:复合反射棱镜包括:
一第一棱镜,它具有一第一传输面和一第一面,第一面以一相对于高度和水平方向的倾斜角向下反射经过第一传输面入射的光束;
一第二棱镜,它具有一第二和第三面,这些表面在高度方向以一小于入射在第一传输面上的光束直径的设定距离间隔设置,另外还交替反射经过第一面反射过而入射在其上的光束,和一第四面,该表面相对于水平方向具有一小于45°的角,反射经过第三面反射过而入射在其上的光束。
43.如权利要求42所述的光拾取器,其特征在于:第二棱镜的第四面相对于水平方向具有一范围大约为20°至40°的角。
44.如权利要求42所述的光拾取器,其特征在于:第二棱镜的第二和第三面相互平行。
45.如权利要求42至44中任一项所述的光拾取器,其特征在于:第二棱镜是一偏菱形棱镜,其中第二、第三和第四面以及第四面的相对面形成一菱形结构。
46.如权利要求42所述的光拾取器,其特征在于:该复合反射棱镜进一步包括一位于第一和第二棱镜之间的第三棱镜,它允许从第一棱镜的第一面反射过的光束继续直行,并进入第二棱镜。
47.如权利要求46所述的光拾取器,其特征在于:第三棱镜是一个具有直角三角形结构的三角棱镜。
48.如权利要求42所述的光拾取器,其特征在于:第一棱镜是一个以相对于水平方向的一设定角度定位的具有等腰三角形结构的三角棱镜。
49.如权利要求42和43和45至47中任一项所述的光拾取器,其特征在于:第一和第二棱镜的构成使全部内反射发生在第一,第二和第三面上。
50.如权利要求42至44和46至48中任一项所述的光拾取器,其特征在于:第二棱镜的第四面是一全反射面。
51.如权利要求35至38中任一项所述的光拾取器,其特征在于:至少一部分物镜的位置低于一部分从光发生/检测单元发射出和入射在复合反射棱镜上的光束。
CNB021215111A 2001-05-12 2002-05-12 多面反射棱镜和光拾取器 Expired - Fee Related CN1235068C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR26032/01 2001-05-12
KR20010026032 2001-05-12
KR1020010061036A KR100850701B1 (ko) 2001-05-12 2001-09-29 다면 반사프리즘 및 광픽업장치
KR61036/01 2001-09-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1385716A CN1385716A (zh) 2002-12-18
CN1235068C true CN1235068C (zh) 2006-01-04

Family

ID=26639069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB021215111A Expired - Fee Related CN1235068C (zh) 2001-05-12 2002-05-12 多面反射棱镜和光拾取器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7177260B2 (zh)
EP (1) EP1256945B1 (zh)
JP (1) JP2003035807A (zh)
CN (1) CN1235068C (zh)
TW (1) TW591248B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005141892A (ja) * 2003-10-16 2005-06-02 Nec Corp 光ヘッド装置および光学式情報記録又は再生装置
JP4644471B2 (ja) * 2004-11-10 2011-03-02 株式会社日立メディアエレクトロニクス 光ピックアップ及び光ディスクシステム
JP2007220166A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Sony Corp 光ピックアップ、光ディスク装置及び立上プリズム
JP2008004250A (ja) * 2006-05-24 2008-01-10 Sony Corp 光ディスク装置及び光ピックアップ
JP2007317284A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Hitachi Ltd 光ディスク装置
JP4784410B2 (ja) * 2006-06-22 2011-10-05 ソニー株式会社 光ピックアップ及び光ディスク装置
US7843641B2 (en) * 2007-09-06 2010-11-30 The Boeing Company Illuminated optical inspection prism apparatus
JP4776601B2 (ja) * 2007-09-14 2011-09-21 三洋電機株式会社 光ピックアップ装置
JP2011150767A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 光学ヘッド
CN106500891B (zh) * 2016-11-29 2022-08-16 北京杰福科技有限公司 玻璃表面应力检测装置以及用于其的检测棱镜
US20180321736A1 (en) * 2017-05-03 2018-11-08 Intel Corporation Beam guiding device
JP6935007B2 (ja) * 2017-09-05 2021-09-15 ウェイモ エルエルシー Lidar送光器および受光器の共有導波路
FI20215648A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-01 Kaahre Jan Refractometer
US20220091398A1 (en) * 2020-09-24 2022-03-24 Apple Inc. Telephoto Camera with a Stationary Optics Assembly

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4333173A (en) * 1979-06-15 1982-06-01 Hitachi, Ltd. Optical information processor with prismatic correction of laser beam shape
US5135791A (en) * 1985-12-06 1992-08-04 Sumitomo Chemical Company, Limited Optical device
US5513164A (en) * 1992-09-11 1996-04-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical recording and reproducing apparatus
JPH06302005A (ja) * 1993-04-20 1994-10-28 Canon Inc 光学ヘッド装置
JPH0721580A (ja) 1993-06-30 1995-01-24 Hitachi Ltd 光ヘッド並びにこれを用いた光ディスク装置およびこれに用いる伝搬型プリズム
JPH1116195A (ja) * 1997-06-24 1999-01-22 Toshiba Corp 光ディスク装置
US6327238B1 (en) * 1997-08-29 2001-12-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disk device
JP3542065B2 (ja) * 1997-08-29 2004-07-14 松下電器産業株式会社 光ディスク装置
TW432378B (en) * 1999-04-13 2001-05-01 Ind Tech Res Inst A multiple-wavelength read/write pickup head for DVD
KR100813943B1 (ko) * 2001-04-30 2008-03-14 삼성전자주식회사 복합 반사프리즘 및 이를 채용한 광픽업장치
KR100765741B1 (ko) * 2001-07-26 2007-10-15 삼성전자주식회사 일 매의 렌즈로 된 고개구수의 대물렌즈 및 이를 채용한광픽업장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP1256945A2 (en) 2002-11-13
US7177260B2 (en) 2007-02-13
EP1256945A3 (en) 2006-06-14
TW591248B (en) 2004-06-11
JP2003035807A (ja) 2003-02-07
CN1385716A (zh) 2002-12-18
EP1256945B1 (en) 2008-02-06
US20020181385A1 (en) 2002-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1235068C (zh) 多面反射棱镜和光拾取器
CN1123874C (zh) 光拾取装置
CN1204553C (zh) 反射型复合棱镜及采用其的光学拾取装置
CN1725327A (zh) 光学拾取设备、记录器和/或复制器
CN100339898C (zh) 光学拾取装置
CN1314027C (zh) 半导体光源、光摄像头装置和数据记录/重放装置
CN1480929A (zh) 具有耦合器的集成式光学头
CN1416120A (zh) 相位补偿器和使用该相位补偿器的兼容光拾取器
CN1881007A (zh) 光路校正装置和使用该光路校正装置的光拾取器
CN1158476A (zh) 光学拾取装置
CN1236434C (zh) 光拾取装置
CN1182521C (zh) 能够检测稳定的误差信号的光学拾取装置
CN1641764A (zh) 光束整形棱镜以及使用其的光学拾取器
CN1432835A (zh) 物镜设计方法、透镜及使用该透镜的光学系统、光传感头和光盘装置
CN1249695C (zh) 使用两个波长光源组件的光学拾取器和校正位置差的方法
CN1244921C (zh) 光学拾波器
CN1560842A (zh) 光头设备
CN1773617A (zh) 光处理装置、光拾波器及光盘系统
CN1184626C (zh) 激光头装置及物镜
CN1172301C (zh) 光拾取装置
CN1242394C (zh) 光学扫描装置
CN1080430C (zh) 磁光头装置
CN1179330C (zh) 光学拾取器
CN1811933A (zh) 光学拾取装置
CN1347100A (zh) 光拾取装置

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060104

Termination date: 20120512