CN1294577C - 光学头和光盘驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学头和一种光盘驱动装置，各具有减少的组件数和减小的尺寸，配置有：发光元件(11)；包括主要部分(17)的上升镜(12)，它具有与从发光元件发射的激光束的光轴成预定角度的斜面(17a)和配置在该斜面上用于向光盘记录介质(100)反射至少部分激光束的半反射镜(18)；接收光学装置(15)，用于接收在光盘记录介质反射的激光束。另外，在上升镜中配置了检测部件(19)，用于接收部分从光发射装置发射的激光束并用于检测所接收激光束的输出。

Description

光学头和光盘驱动装置
技术领域
本发明涉及光学头和光盘驱动装置，更具体地说，它涉及用于向放置在盘架上的盘形记录介质进行记录和从该盘形记录介质重放信息信号的光学头，还涉及包括光学头的光盘驱动装置。
背景技术
用于向盘形记录介质进行记录和从该盘形记录介质重放信息信号的光盘驱动装置，它包括光学头，其在放置在盘架上的光盘记录介质的径向上移动并用激光束照射光盘记录介质。
光学头具有预定的光学组成(光学元件和光学组件)等，配置于在光盘记录介质的径向上移动的移动底座上。另一个光学头具有带有APC(自动功率控制)功能的前光电二极管(front photo diode)，用于控制从发光元件发射的激光束的量以便该量是不变的。
以下将描述配置在移动底座的各个光学组成和已知的具有APC功能的光学头的激光束的光径(见图9)。
发光元件a被安装在具有支架b的电路板(未示出)上，支架b称为副支架，置于发光元件a和电路板之间。发光元件a属于所谓的边发光型(side light-emitting type)，它向旁边发射激光束，从发光元件a发射的激光束被分裂为反射束和透射束，分别在上升镜c上形成的半反射镜d上反射和通过其被透射。
在半反射镜d反射的激光束使其光径弯曲90度并入射到准直透镜e上。
入射到准直透镜e上的激光束形成平行通量并入射到射束分裂器f上。入射到射束分裂器f上的激光束通过分裂表面g向物镜h发送并通过物镜h被会聚到光盘记录介质i的记录表面。
光盘记录介质i的记录表面上所会聚的激光束在记录表面上反射，并作为反射束，又通过物镜h入射到射束分裂器f上。通过分裂表面g，使入射到射束分裂器f上的反射束的光径弯曲90度并入射到接收光学装置j上。当入射到接收光学装置j上，反射束进行光电转化并作为电信号输出；从而，例如，记录在光盘记录介质i上的信息信号被重放。
同时，通过上升镜c的半反射镜d发送的激光束入射到聚光透镜k上。入射到聚光透镜k上的激光束被会聚并入射到前光电二极管l上，前光电二极管l作为用于控制从发光元件a发射的激光束的输出的检测部件被配置。入射到前光电二极管l上的激光束的量被检测，并且，根据检测量，控制发光元件a的输出以便使从发光元件a发射的激光束的量为恒量。
然而，在上述已知的光盘驱动装置中，前光电二极管l与剩余的光学组成单独配置，因此使光盘驱动装置的组件数增加，并且，在光学头的移动底座中还需要用于前光电二极管l的单独配置空间，因此导致光学头和光盘驱动装置的尺寸大。
而且，由于当远离上升镜c时，通过上升镜c透射的激光束分散，需要聚光透镜k来使该发散射束有效地入射到光电二极管l上，因此还增加了组件数并导致光学头和光盘驱动装置的尺寸变大。
其他与APC功能一起提供的光学头具有如图10所示的结构，其中在上升镜m上形成全反射镜n，并且从发光元件a所发射的没有照射到全反射镜n的部分激光束，通过聚光透镜k被会聚到前光电二极管l上以便控制从发光元件a所发射的激光束的量。
然而，即使当全反射镜n如上述被使用，因为前光电二极管l被与剩余的光学组成单独配置并且还需要聚光透镜k，光学头和光盘驱动装置的组件数增加而且它们的尺寸变大。
因此，根据本发明的光学头和光盘驱动装置的目的是解决上述问题，并减少其组件数和其尺寸。
发明内容
为了解决上述问题，根据本发明的光学头和光盘驱动装置包括：用于发射激光束的发光元件；包括主要部分的上升镜，它具有与从发光元件所发射的激光束的光轴成预定角度的斜面，以及在斜面上形成的用于反射从发光元件向光盘记录介质发射的至少部分激光束的镜面部分；接收光学装置，用于接收在上升镜反射的激光束，光盘记录装置随后被该激光束照射，然后该激光束在光盘记录介质上被反射。上升镜具有配置于其中的至少一个检测部件，用于接收从发光元件发射的部分激光束，用于检测所接收激光束的输出，并用于输出用于根据检测结果控制发光元件的输出的信号。
因此，根据本发明的光学头和光盘驱动装置具有上升镜，附加提供用以控制发光元件的输出的功能。
附图说明
图1是光盘驱动装置的示意透视图，与图2和图8一起说明了本发明的实施例。
图2是说明配置在光盘驱动装置中的光学组成的概念图。
图3是与图4一起说明上升镜的第一变更例的放大侧视图。
图4是按图3中箭头X指示所见的视图。
图5是与图6一起说明上升镜的第二变更例的放大侧视图。
图6是按图5中箭头Y指示所见的视图。
图7是说明具有主要部分和由互不相同的构件组成的检测部件的上升镜的放大侧视图。
图8是说明支架和上升镜的主要部分被集成为一个组件的例示的放大侧视图。
图9是说明配置在已知的光盘驱动装置中的光学组成的概念图。
图10是说明配置在另一个已知的光盘装置中的其他光学组成的概念图。
具体实施方式
根据本发明的光学头和光盘驱动装置的实施例将参考附图进行说明。
光盘驱动装置1具有必需的构件和配置在外壳2中的机械装置(见图1)，外壳2具有比其长度宽的光盘插槽(未示出)。
外壳2具有一个配置在其中的底盘(未示出)，而且该底盘具有一个固定在那里的主轴马达3。主轴马达3具有一个牢固地固定在其马达轴上的盘架4。
底盘具有固定于其中的导轴5和6，它们相互平行，并具有支撑在那里的导螺杆(未示出)，它由一个进给电动机来转动(未示出)。
光学头7具有：移动底座8；配置在移动底座8中的必需的光学组成(光学元件和光学组件)；以及移动底座8中支撑的双轴执行器9，而且移动底座8具有在其两端形成的轴承组件8a和8b，它们分别由导轴5和6可移动地支撑。当移动底座8中的螺母零件(未示出)用导螺杆扭转且导螺杆由进给电动机转动时，螺母零件根据导螺杆的转动方向在一个方向上被推进；因此，光学头7在放置在盘架4上的光盘记录介质100的径向上移动。
柔性印刷布线板10的一端被连接到移动底座8，而柔性印刷布线板10的另一端被连接到在外壳2上形成的驱动-控制电路板(未示出)。因此，提供给光学头7的双轴执行器9、各个光学元件等的动力由电源提供，且通过柔性印刷布线板10处理各种信号。
移动底座8具有配置在其中的必需的光学组成(见图2)。
光学组成包括发光元件11、上升镜12、准直透镜13、射束分裂器14、双轴执行器9的物镜9a以及接收光学装置15，各个组成配置在适当的位置。
发光元件11被安装在电路板(未示出)上，电路板具有称为副支架的支架16。例如，向旁边发射激光射束的边发光型激光二极管被用作发光元件11。激光束在那里被反射时，为了防止从发光元件11发射的激光射束成为电路板的干扰，例如配置了支架16，以便使发光元件11远离电路板，此时发光元件11配置在高处。
上升镜12具有主要部分17，主要部分17为三角柱形并具有在主要部分17的斜面17a上形成的作为镜面部分的半反射镜18。主要部分17的斜面17a被配置为与从发光元件11发射的激光束的光径成一个角度，例如45度角。
主要部分17由例如硅(Si)的半导体材料组成。主要部分17具有以隐蔽方式配置在那里的光电二极管19，作为用于检测发光元件11的输出的检测部件。光电二极管19形成例如一个圆形并被配置以便在主要部分17的斜面17a附近沿斜面17a扩展。
光电二极管19由和主要部分17的材料相同的材料组成。如上所述，因为主要部分17和光电二极管19由相同材料组成，因而能以低成本轻易地形成上升镜12。
半反射镜18在主要部分17的几乎全部斜面17a上形成。因此，半反射镜18被配置在上升镜12的全部照射区上，用从发光元件11发射的激光束照射。配置在主要部分17中的光电二极管19被半反射镜18完全覆盖。
当激光束从发光元件11被发射时，所发射的激光束被上升镜12的半反射镜18分裂为反射束和透射束。
在半反射镜18反射的激光束使其光径弯曲90度并入射到准直透镜13上。
入射到准直透镜13的激光束成为平行通量并入射到射束分裂器14上。入射到射束分裂器14上的激光束通过分裂表面14a向双轴执行器9的物镜9a发送，且被物镜9a会聚到放置在盘架4上的转动光盘记录介质100的记录表面上。
在光盘记录介质100的记录表面上所会聚的激光束在记录表面上被反射，并作为反射束，又通过物镜9a入射到射束分裂器14上。入射到射束分裂器14上的反射束的光径在分裂表面14a弯曲90度并入射到接收光学装置15上。一旦入射到接收光学装置15上，反射束经过光电转换并作为电信号输出；因此，例如，记录在光盘记录介质100的信息信号被重放。
同时，通过上升镜12的半反射镜18所透射的激光束入射到光电二极管19上，当激光束入射到光电二极管19上时，其量被检测，并且发光元件11的输出被控制，以便根据检测量使从发光元件11发射的激光束的量不变。
如上所述，在光盘驱动装置1中，因为光电二极管19作为检测部件被配置在上升镜12中，可减少光学头7和光盘驱动装置1的组件数，并且，因为不需要用于配置光电二极管19的单独空间，可减少光学头7和光盘驱动装置1的尺寸。
而且，因为光电二极管被配置在上升镜12中，通过半反射镜18发送的激光束有效地入射到光电二极管19上；而且，不需要用于会聚激光束的聚光透镜，因此进一步减少了光学头7和光盘驱动装置1的组件数和尺寸。
此外，因为半反射镜18被配置在上升镜12的全部照射区上，用从发光元件11发射的激光束照射，与通过半反射镜18向光盘记录介质100发送的激光束通量部分相同的激光束通量部分入射到光电二极管19上，由此光电二极管19可提高发光元件11的输出控制的精确性。
上升镜的各个变更例如下所述(见图3至8)。
首先，将描述作为第一变更例的上升镜12A(见图3和4)。
上升镜12A具有主要部分17，主要部分17为三角柱形并具有作为镜面部分的全反射镜20，全反射镜20在主要部分17的斜面17a上形成。
主要部分17具有作为以埋入方式配置的检测部件的两个光电二极管21。这两个光电二极管21被构成为例如矩形并配置为在纵向上相互隔开，并且在主要部分17的斜面17a附近沿斜面17a扩展。这两个光电二极管由与主要部分17的材料相同的材料组成。
全反射镜20被形成为例如圆形，并被配置在斜面17a的中心(见图4)。全反射镜20被配置在上升镜12的部分照射区P(见图4)中，用从发光元件11发射的激光束照射。在主要部分17中构成的两个光电二极管21中的每个几乎完全被配置在未配置全反射镜20的照射区P的剩余部分中(见图4)。
从发光元件11发射的部分激光束在上升镜12A的全反射镜20向光盘记录介质100反射。同时，从发光元件11发射的激光束的剩余部分，该部分没有在全反射镜20被反射，部分入射到两个光电二极管21并且其量被检测，而且，根据检测量，发光元件11的输出被控制以便使从发光元件11发射的激光束的量不变。
如上所述，在作为第一变更例的上升镜12A中，因为作为检测部件的两个光电二极管21被配置在主要部分17中，可减少光学头7和光盘驱动装置1的组件数，并且，因为不需要用于配置这两个光电二极管21的单独空间，可减少光学头7和光盘驱动装置1的尺寸。
并且，因为这两个光电二极管21被配置在上升镜12A中，入射到上升镜12A上的激光束被有效地入射到这两个光电二极管21上；并且，不需要用于会聚激光束的聚光透镜，因此还减少了光学头7和光盘驱动装置1的组件数和尺寸。
此外，因为镜面部分(全反射镜20)和这两个光电二极管可被做得更小，可减少光学头7和光盘驱动装置1的生产成本。
其次，将描述作为第二变更例的上升镜12B(见图5和6)。
上升镜12B具有主要部分17，主要部分17为三角柱形并具有作为镜面部分的全反射镜22，它在主要部分17的斜面17a上形成。
主要部分17具有作为检测部件的光电二极管23，以埋入的方式配置。光电二极管23被形成为例如圆形并被配置以便在主要部分17的斜面17a附近沿斜面17a扩展。光电二极管23由与主要部分17的材料相同的材料组成。
全反射镜22形成例如小于光电二极管23的圆形并被配置在斜面17a的中心(见图6)。全反射镜23被配置在上升镜12B的部分照射区Q(见图6)中，用从发光元件11发射的激光束照射。在主要部分17中形成的光电二极管23的外围部分被配置在未配置全反射镜22的剩余照射区Q的部分(见图6)。
从发光元件11发射的部分激光束在上升镜12B的全反射镜22向光盘记录介质100反射。同时，从发光元件11发射的激光束的剩余部分，该部分没有在全反射镜22被反射，而是部分入射到光电二极管23且其量被检测，并且，根据检测量，发光元件11的输出被控制以便使从发光元件11发射的激光束的量不变。
如上所述，在作为第二变更例的上升镜12B中，因为作为检测部件的光电二极管23配置在主要部分17中，可减少光学头7和光盘驱动装置1的组件数，并且，不需要用于配置光电二极管23的单独空间，由此减少光学头7和光盘驱动装置1的尺寸。
而且，因为光电二极管23配置在上升镜12B中，入射到上升镜12B的激光束有效地入射到光电二极管23上；并且，不需要用于会聚激光束的聚光透镜，因此还减少了光学头7和光盘驱动装置1的组件数和尺寸。
此外，可将镜面部分(全反射镜20)和光电二极管23做得更小，由此可减少光学头7和光盘驱动装置1的生产成本。
前述上升镜12A和12B的全反射镜20与22和光电二极管21与23的形状和尺寸，已经通过例示的方式分别进行了说明。全反射镜和检测部件的形状和尺寸不限于上述这些，并且只要全反射镜被配置在上升镜的部分照射区的并且光电二极管也被配置在没有配置全反射镜的照射区的剩余部分，这些组件可具有任何形状和尺寸。
虽然前述上升镜12、12A和12B分别使光电二极管19、21和23通过例示的方式分别以埋入方式在主要部分17中形成，如图7所示，上升镜12C也可这样形成，即，采用由例如玻璃材料等组成的主要部分17C，并且将具有以埋入方式置于其中的光电二极管24的平板半导体元件25连接到主要部分17C的斜面17a上。在这种情况下，半反射镜18或全反射镜20的一部分只是配置在半导体元件25上。
而且，如图8所示，支架16D和上升镜12D的主要部分17D可构成一个组件，具有置于其间的连接部分26。在这种情况下，半反射镜18或全反射镜20的一部分只是在主要部分17D的斜面17a上形成。通过将支架16D、主要部分17D以及连接部分26集成为一个组件，可减少光学头7和光盘驱动装置1的组件数和生产成本。
前述实施例中所述的组件的任何具体形状和结构仅仅是用于实现本发明的例示，并且这些例示不应被解释为限制本发明的技术范围。
工业应用
如上述，根据本发明的光学头(配置有在放置在盘架上的光盘记录介质的径向上移动的移动底座和配置在移动底座中的预定光学元件和光学组件)包括：发光元件，用于发射激光束；上升镜，它包括主要部分，并具有与从发光元件发射的激光束的光轴成预定角度的斜面以及在斜面上形成的用于反射至少部分从发光元件向光盘记录介质发射的激光束的镜面部分；接收光学装置，用于接收在上升镜反射的激光束，光盘记录介质随后被该激光束照射，然后该激光束在光盘记录介质上被反射。上升镜具有至少一个置于其中的检测部件，用于接收从发光元件发射的部分激光束，用于检测所接收激光束的输出，并用于输出用于根据检测结果控制发光元件的输出的信号。
因此，因为上升镜具有置于其中的检测部件，可减少光学头的组件数，并且，因为不需要用于配置检测部件的单独空间，可减少光学头的尺寸。
而且，因为上升镜具有置于其中的检测部件，入射到上升镜的激光束有效地入射到检测部件上，而且不需要用于会聚激光束的聚光透镜，因此还减少了光学头的组件数和尺寸。
而且，根据本发明，因为用于使从发光元件发射的部分激光束入射到主要部分的半反射镜被用作镜面部分；半反射镜被配置在上升镜的全部照射区上，用从发光元件发射的激光束照射；并且检测部件被配置在上升镜的主要部分中，与通过半反射镜向光盘记录介质发送的激光束通量相同的激光束的通量部分入射到检测部件上，由此检测部件提高了发光元件的输出控制的精确性。
此外，根据本发明，因为镜面部分被配置在上升镜的一部分照射区中，用从发光元件发射的激光束照射；而且检测部件被配置在至少部分未设置镜面部分的照射区的剩余部分中，可将镜面部分和检测部件做得更小，从而减少光学头的生产成本。
而且，因为主要部分和检测部件由相同材料组成，所以能以低成本很容易地构成上升镜。
而且，因为发光元件被安装在电路板上，有一个支架置于其间；配置了用于连接该支架和上升镜的主要部分的连接部分；并且该支架、主要部分以及连接部分被集成为一个组件，因而可减少光学头的组件数和生产成本。
根据本发明的光盘驱动装置，包括：盘架，用于支撑置于其上的光盘记录介质；光学头，它配置有在放置在盘架上的光盘记录介质的径向上移动的移动底座以及配置在移动底座中的光学元件和光学组件。光学头包括：发光元件，用于发射激光束；上升镜，它包括主要部分，并具有与从发光元件发射的激光束的光轴成预定角度的斜面以及在该斜面上形成的用于反射至少部分从发光元件向光盘记录介质发射的激光束的镜面部分；接收光学装置，用于接收在上升镜透射的激光束，光盘记录介质随后被该激光束照射，然后激光束在光盘记录介质被反射。上升镜具有至少一个置于其中的检测部件，用于接收从发光元件发射的部分激光束，用于检测所接收激光束的输出，并用于输出用于根据检测结果控制发光元件的输出的信号。
因此，由于上升镜具有置于其中的检测部件，可减少光学头的组件数，并且，由于不需要用于配置检测部件的单独空间，可减少光盘驱动装置的尺寸。
而且，因为上升镜具有置于其中的检测部件，入射到上升镜的激光束有效地入射到检测部件上，而且不需要用于会聚激光束的聚光透镜，因此还减少了光盘驱动装置的组件数和尺寸。
而且，因为用于使从发光元件发射的部分激光束入射到主要部分的半反射镜被用作镜面部分；半反射镜被配置在上升镜的全部照射区中，用从发光元件发射的激光束照射；而且检测部件被配置在上升镜的主要部分中，与通过半反射镜向光盘记录介质发送的激光束通量相同的激光束通量入射到检测部件上，由此检测部件提高了发光元件的输出控制的精确性。
此外，因为镜面部分被配置在上升镜的部分照射区中，用从发光元件发射的激光束照射；而且检测部件被配置在至少部分未设置镜面部分的照射区的剩余部分中，可将镜面部分和检测部件做得更小，从而减少光盘驱动装置的生产成本。
而且，因为主要部分和检测部件由相同材料组成，所以能以低成本很容易地构成上升镜。
而且，因为发光元件被安装在电路板上，具有置于其中的支架；配置了用于连接支架和上升镜的主要部分的连接部分；而且该支架、主要部分以及连接部分被集成为一个组件，能减少光盘驱动装置的组件数和生产成本。

Claims (10)

1.一种光学头，配置有在放置在盘架上的光盘记录介质的径向上移动的移动底座以及配置在所述移动底座中的预定光学元件和光学组件，它包括：
用于发射激光束的发光元件；
包括主要部分的上升镜，具有与从所述发光元件发射的激光束的光轴成预定角度的斜面，以及在所述斜面上形成的用于反射至少部分从所述发光元件向所述光盘记录介质发射的所述激光束的镜面部分；以及
接收光学装置，用于接收在所述上升镜反射的所述激光束，所述光盘记录介质随后被所述激光束照射，然后所述激光束在所述光盘记录介质被反射，
其中所述上升镜具有至少一个置于其中用于接收从所述发光元件发射的部分所述激光束的检测部件，用于检测所述所接收激光束的输出，并用于输出用于根据所述检测结果控制所述发光元件的输出的信号，并且
具有以埋入方式置于其中的光电二极管的平板半导体元件连接到由玻璃材料构成的主要部分的斜面上。
2.如权利要求1所述的光学头，其特征在于，
用于使从所述发光元件发射的部分激光束入射到所述主要部分的半反射镜被用作所述镜面部分；
所述半反射镜被配置在所述上升镜的全部照射区上，用从所述发光元件发射的所述激光束照射；以及
所述检测部件被配置在所述上升镜的所述主要部分中。
3.如权利要求1所述的光学头，其特征在于，
所述镜面部分被配置在所述上升镜的部分照射区，用从所述发光元件发射的激光束照射；以及
所述检测部件被配置在至少部分未设置镜面部分的所述照射区的剩余部分中。
4.如权利要求1所述的光学头，其特征在于所述主要部分和所述检测部件由相同材料组成。
5.如权利要求1所述的光学头，其特征在于，
所述发光元件被安装在电路板上，它们之间配置有支架；
配置了用于连接所述支架和所述上升镜的所述主要部分的连接部分；以及
所述支架、所述主要部分和所述连接部分被集成为一个组件。
6.一种光盘驱动装置，包括：盘架，用于支撑置于其上的光盘记录介质；光学头，它配置有在放置在所述盘架上的所述光盘记录介质的径向上移动的移动底座以及配置在所述移动底座中的预定光学元件和光学组件，
所述光学头包括：
用于发射激光束的发光元件；
包括主要部分的上升镜，具有与从所述发光元件发射的激光束的光轴成预定角度的斜面，以及在所述斜面上形成的用于反射至少部分从所述发光元件向所述光盘记录介质发射的所述激光束的镜面部分；以及
接收光学装置，用于接收在所述上升镜反射的所述激光束，所述光盘记录介质随后被所述激光束照射，然后所述激光束在所述光盘记录介质被反射，
其中所述上升镜具有至少一个置于其中用于接收从所述发光元件发射的部分所述激光束的检测部件，用于检测所述所接收激光束的输出，并用于输出用于根据所述检测结果控制所述发光元件的输出的信号，并且
具有以埋入方式置于其中的光电二极管的平板半导体元件连接到由玻璃材料构成的主要部分的斜面上。
7.如权利要求6所述的光盘驱动装置，其特征在于，
用于使从所述发光元件发射的部分激光束入射到所述主要部分的半反射镜被用作所述镜面部分；
所述半反射镜被配置在所述上升镜的全部照射区上，用从所述发光元件发射的所述激光束照射；以及
所述检测部件被配置在所述上升镜的所述主要部分中。
8.如权利要求6所述的光盘驱动装置，其特征在于，
所述镜面部分被配置在所述上升镜的部分照射区，用从所述发光元件发射的激光束照射；以及
所述检测部件被配置在至少部分未设置镜面部分的所述照射区的剩余部分中。
9.如权利要求6所述的光盘驱动装置，其特征在于所述主要部分和所述检测部件由相同材料组成。
10.如权利要求6所述的光盘驱动装置，其特征在于，
所述发光元件被安装在电路板上，它们之间配置有支架；
配置了用于连接所述支架和所述上升镜的所述主要部分的连接部分；以及
所述支架、所述主要部分和所述连接部分被集成为一个组件。
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