CN1280357A - 能够稳定跟踪的光学读取装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种光学读取装置,包括:光源、光路转变装置、物镜和光检测组件且其特征在于该物镜有一个预定大小的入射区域,且包括:跟踪反射镜,其配置在光路转变装置和物镜之间的光路上,用于反射从光源发射的入射光,使光点跟踪记录介质的适当轨道位置;透镜组件包括至少两个透镜,使从跟踪反射镜反射的光能入射到物镜的入射区域。因该装置具有固定的物镜利用跟踪反射镜调整入射光的反射方向来执行跟踪,从而能够稳定地跟踪。

Description

能够稳定跟踪的光学读取装置
本发明涉及一种光学读取装置，特别涉及一种其构成能防止轨道跟踪误差信号偏移，能够稳定跟踪的光学读取装置。
一般来说，如图1所示的光学读取装置，其构成适于检测轨道跟踪误差信号，这种从光源10发射出的光束跟踪记录介质如盘1的恰当位置，以记录和／或再现信息信号；同时其构成可以根据检测的信号控制盘1径向上的物镜13，以使得光点落在盘上的适当的轨道位置。
轨道跟踪误差信号是作为推挽信号检测的，例如，通过在光电检测器15的两个光线接收区A和B，独立地接收从光源10发出并从盘1反射回来的光线，然后转换入射光成为电信号，最后把光线接收区A和B中检测的信号施加到差分运算单元17的输入口并得到它们之间的差，从而获得推挽信号。
这里，由物镜13在盘1上形成的光点使0阶衍射光束和±1阶光束按照从盘1上反射光束的轨道中心的位置产生干涉。因此，如此获得的推挽信号与sin(2π／tp)成正比，这里tp代表轨道间距。
这里，标号11，12和14分别代表准直透镜，射束分裂器和光接收透镜。
上述传统的光学读取装置通过移动物镜13在盘1的适当的轨道位置形成光点。因此，从盘1反射的然后被入射到光电检测器15的光也随着物镜13的移动而移动，导致轨道跟踪误差信号的偏移。
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种光学读取装置，其构成能够不需横向移动物镜而稳定地跟踪，这样就不会产生轨道跟踪误差信号偏移。
为达到上述目的，这里提供一种光学读取装置，包括：用于产生光线的光源；光路转变装置，用于转变入射光的行进路径；物镜，用于聚焦入射光以在记录介质上形成光点；光检测组件，用于接收从记录介质反射的和通过物镜和光路转变装置的光。这种光学读取装置其特征在于其中的物镜有一个预定大小的入射区域，和其特征包括：跟踪反射镜，配置在光路转变装置和物镜之间的光路上，用于反射从光源发射的入射光，从而使光点跟踪记录介质的适当轨道位置；透镜组件，包括至少两个透镜，其使从跟踪反射镜反射的光能入射到物镜的入射区域。
这里，透镜组件可以包括：准直透镜，配置在光源和物镜之间的光路上，用于聚焦从光源发射的入射光；中继透镜，配置在准直透镜和物镜之间的光路上，用于聚光折射从跟踪反射镜反射的光且入射到物镜的入射区域。
在这种情况下，最好装设的准直透镜和中继透镜使得入射光聚焦成一个点，并能够发散入射到中继透镜。
物镜可包括：第一透射部分，用于扩展入射光，构成入射区域；第一反射部分，用于反射从第一透射部分入射的发散入射光，与第一透射部分间隔预定距离；第二反射部分，装设在第一透射部分周围，用于进一步反射由第一反射部分反射的光线并同时聚焦这些光线；第二透射部分，用于透射将聚焦到记录介质上的入射光，装设在第一反射部分的内侧或外侧。
根据本发明的一个方面，该光学读取装置进一步包括：偏振棱镜，用于分离从记录介质反射的且已通过物镜和光路转变装置的偏振入射光。该光学读取装置其构成适于在磁光盘记录介质上记录和／或从磁光盘记录介质再现，这种光路转变装置包括：部分偏振射束分裂器，用于透射和反射在入射光成分中按预定比例的偏振光成分以及主要透射或反射其它偏振光成分，这种光电检测组件包括第一和第二光电检测器，用于接收由部分偏振射束分裂器改变光路的和由偏振棱镜分离的不同偏振光成分。
根据本发明的另一个方面，其光路转变装置可包括偏振射束分裂器，用于根据其偏振度来透射和反射入射光；波片，配置在偏振射束分裂器和物镜之间的光路上，用于改变入射光的偏振度。
通过结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述目的和其它优点将会变得更加清楚。
图1是显示传统的光学读取装置的光学装置的示意图；
图2是显示本发明第一实施例的光学读取装置的光学装置的示意图；
图3是显示图2所示的光检测组件的平面示意图；
图4是显示本发明第二实施例的光学读取装置的光学装置的示意图；
图5是显示图4所示的光检测组件的平面示意图；
参考图2，根据本发明实施例的光学读取装置包括用于产生激光束的光源30；用于聚焦入射光束以在记录介质20上形成光点的物镜60；用于改变入射光的行进路径的光路转变装置；跟踪反射镜50，用于调节从光源30发射的入射光的反射方向从而使光点跟踪记录介质20的适当轨道位置；至少包括两个透镜35和55的透镜组件；光检测组件80，用于通过物镜60和光路转变装置接收从光记录介质20反射的光线。
物镜60包括用于传播入射光的第一透射部分61；第二透射部分63，与第一透射部分61相对并且间隔预定距离；第一反射部分65，装设在第二透射部分63的周围，用于反射由第一透射部分61扩展的光线；第二反射部分67，用于进一步反射同时聚焦从第一反射部分65反射的光。
第一透射部分61具有一个有预定尺寸的入射区和一个凹曲度。在从第一透射部分61透射的发散光线中，在近轴区域的一些光线入射到与第一透射部分61相对的第二透射部分63上，其余大部分的光线入射到第一反射部分65上。第一反射部分65有一个大致是平面的反射面，并反射来自第一透射部分61的入射光。第二反射部分67有一个凹反射面，反射从第一反射部分65入射的且将被聚焦到第二透射部分63的发散光线。第二透射部分63有一个大致水平的表面，透射在近轴区域的从第一透射部分61入射的光，聚焦的光从第二反射部分67入射，在记录介质20上形成一个光点。
这里，物镜60的内侧，特别是在第一透射部分61和第一反射部分65之间，及第二反射部分67和第二透射部分63之间，是由折射指数大于空气的光学材料构成的，以使从第一透射部分61和第二反射部分67入射到第二透射部分63的光线透射和折射，然后被聚焦。
这里，透镜60其构成可以使第一反射部分65与第一透射部分61相对，第二透射部分63装设在第一反射部分65的周围，第一透射部分61使透射光入射到位于近轴区域的第一反射部分65上。
由于物镜60拥有的上述结构具备较大的聚焦能力，使之能够近场记录和／或再现。
配置在光路转变装置和物镜60之间的光路上的跟踪反射镜50，将从光源30来的光线反射到记录介质20。在跟踪反射镜50中，其倾斜由倾斜调节装置(未表示)准确地调整，从而使由那里反射的光形成的并聚焦到记录介质20上的光点跟踪记录介质20的适当轨道位置。
透镜组件包括配置在光源30和光路转变装置之间的光路上的准直透镜35，以及配置在跟踪反射镜50和物镜60之间的光路上的中继透镜55。
这里，准直透镜35和中继透镜55最好有一个望远镜式的结构。在这种情况下，物镜60对应望远镜的目镜。
因此，从光源30发射的光由准直透镜35聚焦，聚焦在焦点f，然后被扩展入射到中继透镜55上。中继透镜55准直入射的发散光。
按照上述方式提供透镜组件，光行进方向由跟踪反射镜50控制，从而，即使光线如图2的虚线所示的那样偏离光轴c，光线经中继透镜55准直并折射到光轴c，然后被入射到物镜60的入射区域，即，第一透射部分61，从而防止偏移(vegnetting)。
这里，准直透镜35可以配置在光路转变装置和跟踪反射镜50之间或跟踪反射镜50和物镜60之间的光路上。此外，透镜组件可以由两个或多个透镜组成。
根据本发明实施例的光学读取装置包括一个部分偏振射束分裂器(PPBS)40，用于以预定比率透射和反射有一定偏振度的入射光，以及透射或折射其它偏振的入射光成分。这里，在PPBS 40和光检测组件80之间的光路上，可以装设一个用于根据偏振度分离从记录介质20反射且通过物镜60和PPBS 40的光的装置，例如一个偏振棱镜70。
PPBS 40，例如，从光源30入射的光线中，透射大约70％的P偏振光和反射全部S偏振光。此外，PPBS 40，在从记录介质20反射的光中，反射大约30％的P偏振光和反射全部S偏振光。
因此，根据记录到记录介质20上的信息，经PPBS 40入射到记录介质20的光是P偏振光，P偏振光和S偏振光两者都可以存在于从记录介质20反射的光线中，光记录介质可以是磁光盘。
偏振棱镜70分离从记录介质20反射、然后通过物镜60和PPBS 40的入射光成为P偏振光和S偏振光。
光检测组件80，如图3所示，包括用于检测经偏振棱镜70分离的P偏振光信号和S偏振光信号的第一和第二光电检测器81和85。这里，第一和第二光电检测器81和85被分成多个部分，其每一个都独立地对入射光进行光电转换。
轨道跟踪误差信号用推挽方法检测，其中得出在第一和／或第二光电检测器81和／或85的各自分离的部分A／B和C／D的检测信号之间的差。通过比较第一和第二光电检测器81和85的检测信号可以检测一个信息信号。这里，利用各个光电检测器81和85的检测信号检测轨道跟踪误差信号和信息信号的原理与已知的方法相同，这里省略对其的详细描述。
上面描述的用于利用磁-光记录介质20记录和／或再现的光学读取装置中，在面对记录介质20或配置在记录介质20下方的物镜60的平面上，最好再装设一个磁场产生装置(未表示)，用于在从光源30发射激光的状态下产生一个磁信号并记录信号在记录介质20上。此外，根据其中的光学调制改变磁化状态的光调制方法利用磁-光记录介质20记录／再现，以及信息信号记录在记录介质20的情况下，信息信号可以在没有磁场产生装置的情况下记录。
上述本发明的实施例的光学读取装置操作如下：
首先，从光源30发射的发散光线通过准直透镜35被转换成聚焦光线，然后入射到PPBS 40上。在入射的聚焦光光线中，大约70％的P偏振光被透射到PPBS 40，大约30％的被反射。S偏振光全部被反射。
透射通过PPBS 40的P偏振光由跟踪反射镜50反射，会聚到焦点f，然后发散入射到中继透镜55。此入射光线基本上由中继透镜55准直，然后被入射到物镜60的入射区域，即，第一透射部分61。此外，如图2的虚线所示，即使由于跟踪反射镜50的旋转使得光线的行进方向偏离了光轴c，入射光线通过中继透镜55校准并同时折射，之后入射到物镜60的入射区域。
通过第一透射部分61扩展的入射光，其中一部分被导引到第二透射部分63，大部分被导引到第一反射部分65。入射到第一反射部分65的入射光，被反射导引到第二反射部分67，然后再由第二反射部分67反射并聚焦然后导引到第二透射部分63。因此，经第一透射部分61入射到物镜60的光线通过第二透射部分63然后被聚焦到记录介质20。
从记录介质20反射的光线被入射到第二透射部分63，然后与上述顺序相反被发射通过第一透射部分61。发射光经中继透镜55和跟踪反射镜50入射到PPBS 40。在入射光光线中，大约70％的P偏振光被透射通过PPBS 40，大约30％的P偏振光和全部的S偏振光被从PPBS 40反射，然后由偏振透镜70分离，经接收透镜75聚焦，然后由光电检测器元件80接收。
这里，光电检测器元件80在再现期间检测一个信息信号和一个轨道跟踪误差信号，而在记录期间仅仅检测一个轨道跟踪误差信号。
图4是表示本发明的第二实施例的光学读取装置的光学装置的示意图；这里与图2的相同标号代表相同的元件，其详细描述也省略。根据本发明的第二实施例的光学读取装置适于利用光盘类型记录介质120如相移光盘记录和／或再现，其特征在于有一个用于根据偏振状态透射或反射入射光的偏振射束分裂器140，一个配置在偏振射束分裂器140和物镜60之间光路上的用于改变入射光的偏振状态的波片145，即，一个石英波片作为光路转变装置。
这里，如图5所示，光检测组件180包括一个由多个用于独立执行光电转换的分区的板构成的光电检测器181。
光源30其构成可以在记录和再现期间发射不同波长的光。在这种情况下，波片145最好对用于记录的波长范围的光是四分之一波片。
上述的本发明第二实施例的光学读取装置，在从光源30发出的光线中，偏振光成分如P-偏振光透过偏振射束分裂器140，其它偏振光成分如S-偏振光由偏振射束分裂器140反射。透射的光被波片145转变成圆偏振光束，由记录介质120反射，转变成反向圆偏振光束，然后入射到波片145。接着，这些光转变成其它偏振光成分如S-偏振光，由偏振射束分裂器140反射，再被导引到光电检测器181。
上述本发明的光学读取装置具有固定物镜利用跟踪反射镜调整入射光的反射方向来执行跟踪，不像传统的光学读取装置通过横向移动物镜来执行跟踪。因此，由于物镜移动而导致的轨道跟踪误差信号偏移就不会产生，从而能够稳定地跟踪。
此外，本发明的光学读取装置使用一种其构成使之能近场记录和／或再现的物镜结构，还包括望远镜结构的准直透镜和中继透镜。因此，即使由于用跟踪反射镜跟踪导致光偏离光轴，这些偏离的光又通过中继透镜折射从而入射到物镜的入射区域，由此防止偏移(vegnetting)。

Claims (6)

1．一种光学读取装置，包括：用于产生光的光源；用于转变入射光的行进路径的光路转变装置；用于聚焦入射光以在记录介质上形成光点的物镜；和光检测组件，用于接收从记录介质反射的并通过物镜和光路转变装置的光；这种光学读取装置其特征在于，其中的物镜有一个预定大小的入射区域，其特征包括：
配置在光路转变装置和物镜之间的光路上的跟踪反射镜，用于反射从光源发射的入射光，从而使光点跟踪记录介质的适当轨道位置；
透镜组件包括至少两个透镜，使从跟踪反射镜反射的光能入射到物镜的入射区域。
2．如权利要求1所述的光学读取装置，其中的透镜组件包括：准直透镜，配置在光源和物镜之间的光路上，用于聚焦从光源发射的入射光；中继透镜，配置在准直透镜和物镜60之间的光路上，用于聚光折射从跟踪反射镜反射的光入射到物镜的入射区域。
3．如权利要求2所述的光学读取装置，其中的提供准直透镜和中继透镜，使入射光聚焦成一个点，然后使之能发散入射到中继透镜。
4．如权利要求1所述的光学读取装置，其中的物镜包括：第一透射部分，用于扩展入射光，构成入射区域；第一反射部分，用于反射从第一透射部分入射的发散入射光，与第一透射部分间隔预定距离；第二反射部分，装设在第一透射部分周围，用于进一步反射由第一反射部分反射的光线并同时聚焦这些光线；第二透射部分，用于透射将聚焦到记录介质上的光，装设在第一反射部分的内侧或外侧。
5．如权利要求1所述的光学读取装置，进一步包括：偏振棱镜，用于分离从记录介质反射的并已通过物镜和光路转变装置的偏振入射光，该光学读取装置其构成用于在磁光盘上记录介质记录和／或从磁光盘记录介质再现，这种光路转变装置包括：部分偏振射束分裂器，用于透射和反射在入射光成分中按预定比例的偏振光成分以及主要透射或反射其它偏振光成分，这种光电检测器包括第一和第二光电检测器，用于接收由部分偏振射束分裂器改变光路的且由偏振棱镜分离的不同偏振光成分。
6．如权利要求1的光学读取装置，其中的光路转变装置包括偏振射束分裂器，用于根据其偏振度透射和反射入射光；波片，配置在偏振射束分裂器和物镜之间的光路上，用于改变入射光的偏振度。
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