CN1326128C - 光学拾取装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学拾取装置，它包括：根据放置在物镜上面的光学信息盘的倾斜来倾斜物镜的一倾斜机构；放置在该物镜的紧邻下方，并且与该物镜整体移动的一波长选择开口调节滤光器；和用于将光束从光源引导至该开口调节滤光器的一旋转镜，其中，在包括该倾斜机构的倾斜操作的轴线和物镜的中心、并且大致在与该开口调节滤光器相同高度上的平面附近，设有调节保持该物镜和该开口调节滤光器的保持器的向下移动量的一阻挡件，并且该开口调节滤光器和旋转镜中的至少一个具有避免该开口调节滤光器和旋转镜之间接触的一接触避免部分。

Description

光学拾取装置
技术领域
本发明涉及比常规的光学拾取装置薄的一种光学拾取装置。本发明的光学拾取装置可适当地安装在特别需要薄的光学拾取装置的笔记本尺寸的个人计算机上。
背景技术
图9A～9C为表示适用多种不同的记录介质(例如CD和DVD)的常规的光学拾取装置的结构的顶视图。图10A～10C为常规的光学拾取装置中的旋转镜的一部分的放大图。
如图9A～9C所示，该光学拾取装置包括：具有不同波长的两个光源1和2；用于调节由光源1和2产生的光束的光轴而使其重合的分束器3；用于将光束转换为平行光束的准直透镜4；使平行光束的光轴旋转大约90°的旋转镜5；具有平板形状和波长选择性的开口调节滤光器6；和用于在光学信息盘的数据面上形成聚光光点，以记录、再现和擦除数据的物镜8。
如JP-A11-161997(1999)中所述那样，开口调节滤光器6放置在透镜保持器7中的物镜8的正下方，以便通过采用一个物镜8，在使用不同波长的光束并且具有不同的基片厚度的多种介质的每一种中，得到最优的聚光光点。
保持该物镜8的保持器7由形成平行连杆的弹性件14支承，并由聚焦机构(高度方向，未示出)和寻轨机构(光学信息盘的径向方向，未示出)控制，使得即使当光学信息盘偏心或表面跳动(run-out)时，可以在数据面上连续地形成一个聚光点。
特别是，近年来，在DVD和此后的盘中，随着光学信息盘的存储密度变大和精度变高时，必需将光束聚光至一个极小的点。采用一种光学系统，其激光束的波长可缩短至670nm或更小，并且物镜的数值孔径(N.A.)设定为0.6或更大。
在聚光光点中产生的彗形像差的大小与物镜8的数值孔径的立方成比例，像散的大小与物镜8的数值孔径的平方成比例，它们二者都与波长的倒数成比例。因此，产生一个问题，即由于波长的缩短和数值孔径的增大，光学信息盘的倾斜的影响变得严重。
为了解决这个问题，采用一个物镜倾斜机构(未示出)，使该物镜8在与光学信息盘的倾斜方向相同的方向上倾斜，以保持聚光光点的彗形像差小。
从精度的观点来看，在这种高精度的光学拾取装置中，为了得到所要求的小的聚光点，通常可对该开口调节滤光器6和旋转镜5二者采用光学玻璃或晶体件。
从图10A～10C的放大图可看出，为了减小光学拾取装置的厚度，只要减小该旋转镜5和开口调节滤光器6之间的间隔就够了。然而，当该间隔变窄时，在透镜位置控制中出现自然扰动或迫使光点聚光在超出规格(outof specification)的光学信息盘上的情况下，两个部件可能互相接触。在这种情况下，产生断裂，剥落或安装精度不规则的问题。
为了解决这个问题，采用一个通过为保持器7设置的一个阻挡件9和为壳体10设置的一个阻挡件接收器11作为该光学拾取装置的壳体的防止该旋转镜5和开口调节滤光器6互相接触的机构。在JP-A2001-319342中说明了该阻挡件接收器的另一个实施例。
如图10A～10C所示，通常在保持器7的两个拐角的每一个拐角处，设有常规的阻挡件9。因此，必需有一个用(h)＝(W/2)Sinθ表示的高度空间(式中θ表示倾斜操作产生的倾斜角，W表示保持器7的宽度)，而这会妨碍该光学拾取装置厚度的减小。
发明内容
考虑上述情况可以得到本发明，并提供可减小厚度的一种光学拾取装置。
本发明提供了一种光学拾取装置，它包括：根据放置在物镜上面的光学信息盘的倾斜而倾斜物镜的一倾斜机构；放置在该物镜的紧邻下方并与该物镜整体移动的一波长选择开口调节滤光器(下文称为“开口调节滤光器”)；和用于将光束从光源引导至该开口调节滤光器的一旋转镜；其特征为，在包括该倾斜机构的倾斜操作的轴线和物镜的中心、并且大致在与该开口调节滤光器相同高度上的平面附近，设有调节保持该物镜和该开口调节滤光器的保持器的向下移动量的一阻挡件；和该开口调节滤光器和旋转镜中的至少一具有避免该开口调节滤光器和旋转镜之间接触的接触避免部分。
本发明还提供一种光学拾取装置，它包括：一物镜；放置在该物镜的紧邻下方的一波长选择开口调节滤光器；保持该物镜和该开口调节滤光器的一保持器；根据放置在该物镜上面的光学信息盘的倾斜来倾斜所述物镜的一倾斜机构；根据光学信息盘的垂直波动，使该保持器在垂直方向移动的一聚焦机该旋转镜的一壳体，其中，在包括该倾斜机构的倾斜操作的轴线和该物镜的中心、并且大致在与开口调节滤光器相同高度上的平面附近，保持器具有一阻挡件，该阻挡件用于调节所述保持器的向下移动量；该壳体具有与该阻挡件配对的一阻挡件接收器；该阻挡件和阻挡件接收器定位为在发生开口调节滤光器与旋转镜的碰撞之前相互碰撞，从而避免了该开口调节滤光器与旋转镜之间的碰撞；开口调节滤光器和旋转镜中的至少一个具有避免该开口调节滤光器和该旋转镜之间接触的一接触避免部分。
根据本发明的光学拾取装置，在包括该倾斜机构的倾斜操作的轴线和物镜的中心、并且大致在与该开口调节滤光器相同高度上的平面附近，设有一阻挡件，使得在倾斜操作过程中，该阻挡件的向下移动量减小。因此，不需要通常结构中需要的倾斜操作的高度空间。在根据本发明的光学拾取装置中，该开口调节滤光器或旋转镜具有一接触避免部分，用以避免该开口调节滤光器和该旋转镜之间接触。因此，即使当进行该保持器的倾斜操作时，该开口调节滤光器和该旋转镜不互相接触。
在本发明中，由于设置这两种结构，因此与常规的结构比较，可以缩短该开口调节滤光器和该旋转镜之间的间隔。因此，本发明提供了可以减小厚度的一种光学拾取装置。
附图说明
从下面给出的详细说明和附图中，可以更充分地理解本发明。这些说明和附图只是为了说明，而不是对本发明的限制。其中：
图1A，1B和1C分别为表示根据本发明的第一个实施例的光学拾取装置的结构的平面图，侧视图和正视图；
图2A和2B表示根据本发明的第一个实施例的光学拾取装置的操作；图2C表示常规的结构；
图3A，3B和3C分别为表示根据本发明的旋转镜的另一个实施例的平面图，侧视图和正视图；
图4A，4B和4C分别表示根据本发明的开口调节滤光器的一个实施例的平面图，侧视图和正视图；
图5 A，5B和5C分别表示根据本发明的开口调节滤光器的另一个实施例的平面图，侧视图和正视图；
图6A，6B和6C分别表示根据本发明的开口调节滤光器的又一个实施例的平面图，侧视图和正视图；
图7A表示光学信息盘变形，产生杯形翘曲的状态；图7B表示光学信息盘变形，产生表面跳动的状态；图7C表示光学信息盘在倾斜方向变形的一个例外情况；
图8A，8B和8C分别表示根据本发明的旋转镜和开口调节滤光器的另一个实施例的平面图，侧视图和正视图；
图9A，9B和9C分别表示常规的光学拾取装置的结构的平面图，侧视图和正视图；
图10A，10B和10C为分别放大表示图9A～9C的光学拾取装置的旋转镜部分的平面图，侧视图和正视图。
具体实施方式
本发明提供一种光学拾取装置，它包括根据放置在物镜上面的光学信息盘的倾斜来倾斜物镜的一倾斜机构；放置在该物镜的紧邻下方，并且与该物镜整体移动的一开口调节滤光器；和将光束从光源引导至该开口调节滤光器的一旋转镜。在包括该倾斜机构的倾斜操作轴线和该物镜的中心、并且大致处于与该开口调节滤光器相同的高度的一平面附近，设有一调节保持该物镜和开口调节滤光器的保持器的向下移动量的阻挡件。该开口调节滤光器和旋转镜中的至少一个具有避免该开口调节滤光器和该旋转镜之间接触的接触避免部分。
本发明还提供一种光学拾取装置，它包括一物镜；放置在该物镜的紧邻下方的一开口调节滤光器；保持该物镜和该开口调节滤光器的一保持器；根据放置在该物镜上面的光学信息盘的倾斜来倾斜该保持器的一倾斜机构；根据该光学信息盘的垂直波动，使该保持器垂直移动的一聚焦机构；将光束从光源引导至该开口调节滤光器的一旋转镜；和保持该旋转镜的一壳体。在包括该倾斜机构的倾斜操作轴线和该物镜的中心、并且大致在与该开口调节滤光器相同的高度的一平面附近，该保持器具有一调节保持该物镜和开口调节滤光器的保持器的向下移动量的阻挡件。该壳体具有与该阻挡件成对的一阻挡件接收器。该开口调节滤光器和旋转镜中的至少一个具有避免该开口调节滤光器和该旋转镜之间接触的接触避免部分。
1.光学信息盘
本发明的光学拾取装置适于安装在可以将信息记录在CD和DVD上或者从CD和DVD上再现信息的电子装置上。因此，该光学信息盘为CD，DVD等。光学信息盘优选为介质旋转类型(例如CD，DVD等)。
2.倾斜机构
倾斜机构根据放置在物镜上面的光学信息盘的倾斜来倾斜物镜。更具体地说，该倾斜机构使保持该物镜和开口调节滤光器的保持器围绕倾斜操作轴线转动，从而使该物镜和开口调节滤光器倾斜。“倾斜操作轴线”表示在不进行聚焦或寻轨操作状态下的倾斜操作的轴线。“轴线”为在上述状态下，在倾斜操作过程中，连接两个不动点的轴线。例如，当利用四个弹性件(每侧两个)支承该保持器时，通常，该轴线为四个弹性件中心的轴线。
作为该倾斜机构，可以采用在JP-A2002-216380，JP-A2003-346368，JP-A2004-5822和JP-A2004-5910中所述的各种已知机构。这里全部引入这些专利公开供参考。
本发明的光学拾取装置通常还包括一个聚焦机构，用于根据光学信息盘的垂直波动来垂直移动该保持器。
3.开口调节滤光器
开口调节滤光器放置在该物镜的紧邻下方，并与该物镜整体移动。通过将该开口调节滤光器放置在规定位置，一个透镜就可以适用于多个激光波长或光学信息盘的基片厚度。优选，该开口调节滤光器为平板形状。该开口调节滤光器的例子如JP-A11-161997(1999)中所述，这里全部引入该公开供参考。但是，本发明的开口调节滤光器不是仅限于上述公开所示的例子，可以为同样作用的其他滤光器中的任何一种。
本发明的光学拾取装置可以包括一个1/4λ偏转相差滤光器，以代替该开口调节滤光器。在这种情况下，可以改善使用从两个光源发出的激光束的效率。本发明的光学拾取装置可以包括具有开口调节滤光器和λ/4相差滤光器的两种功能的滤光器代替该开口调节滤光器。在这种情况下，可以得到两种滤光器的效果。
4.旋转镜
旋转镜将光束从光源引导至开口调节滤光器。通常，该旋转镜使从光源发出的光束的方向旋转大约90°。通常，该旋转镜保持在壳体中。
该旋转镜的截面可以为三角形或平板形状。当该旋转镜的截面为三角形时，通常，将该旋转镜固定在壳体的保持该旋转镜的水平平面上。当该旋转镜为平板形状时，将该旋转镜固定在倾斜45°的斜面上。
5.阻挡件
该阻挡件调节保持该滤光器的保持器的向下移动量。该保持器通常设置有阻挡件。该阻挡件可与该保持器形成一个整体，或者通过将另一个部件固定在该保持器上制成。该壳体通常设置有与该阻挡件配对的一个阻挡件接收器，该阻挡件接收器为形成于该壳体中的一个平的表面。该阻挡件与该阻挡件接收器碰撞并调节该保持器的向下移动。
该阻挡件设在包括倾斜操作的轴线和物镜的中心，和大致位于与该开口调节滤光器相同高度的一个平面附近。当该阻挡件设在包括倾斜操作轴线和物镜的中心的平面附近时，在倾斜操作过程中，该阻挡件的向下移动量减小。因此，通常结构所需要的倾斜操作的高度空间就不是必须的了。当该阻挡件设在大致与该开口调节滤光器高度相同的位置时，在防止该开口调节滤光器和该旋转镜之间的碰撞的同时，可减小该光学拾取装置的厚度。“透镜的中心”表示物镜的光轴和物镜的顶面之间的交点。
6.接触避免部分
对于该开口调节滤光器或旋转镜，设置一个避免该开口调节滤光器和该旋转镜之间接触的一个接触避免部分。该接触避免部分为在该开口调节滤光器或旋转镜中形成的一个切口等，只要可以避免它们之间的接触，该部分可以为任何形状。
例如，该接触避免部分为
(a)在旋转镜的上端的两个拐角处形成的切口；
(b)在该开口调节滤光器的更接近该旋转镜的上端的一侧上的两个拐角处形成的切口；和
(c)在该旋转镜的上端的两个拐角处形成的切口，以及在该开口调节滤光器的更接近该旋转镜的上端的一侧上的两个拐角处形成的切口。
通过在该开口调节滤光器的更接近旋转镜的上端的两个拐角处，和/或该旋转镜上形成切口，可以避免该开口调节滤光器和该旋转镜之间接触。根据上述的结构，可以缩短该开口调节滤光器和该旋转镜之间的间隔，和可使该光学拾取装置变薄。在该开口调节滤光器和旋转镜二者上形成切口的情况下，可以减小每一个切口的尺寸。在这种情况下，由于较容易避免光学限制，因此光学设计更容易。
在接触避免部分为切口(b)或(c)的形式的情况下，该开口调节滤光器可为盘状。在这种情况下，该开口调节滤光器中的切口可以为圆弧形状。
在采用介质旋转类型光学信息盘的光学拾取装置中，该接触避免部分为：
(a)只在旋转镜的上端的外周边侧上的拐角处形成的切口；
(b)在该开口调节滤光器的更接近该旋转镜的上端的一侧上，在外周边侧上的拐角处形成的切口；和
(c)只在旋转镜的上端的外周边侧上的拐角处形成的切口，和只在该开口调节滤光器的更接近该旋转镜的上端的一侧上，在外周边侧的拐角处形成切口。
如在以下的实施例中将要详细说明的那样，在采用介质旋转类型光学信息盘的光学拾取装置中，通常该开口调节滤光器和旋转镜只在外周边上互相接触。因此，通过只在开口调节滤光器的外周边和/或旋转镜上形成接触避免部分(切口)，可以廉价地制造该开口调节滤光器和旋转镜。
7.电子装置
本发明还提供了包括该光学拾取装置的电子装置，该电子装置为笔记本尺寸的个人计算机等。下面，参照附图说明本发明的实施例。
图1A-1C分别表示根据本发明的第一个实施例的光学拾取装置的结构的顶视图，侧视图和正视图。
本发明的光学拾取装置包括：一个根据放置在物镜8上面的光学信息盘的倾斜来倾斜物镜8的倾斜机构(未示出)；放置在该物镜8紧邻下方，并且与该物镜8整体移动的一个开口调节滤光器6；和将光束从光源引导至该开口调节滤光器6的旋转镜5。在包括该倾斜机构的倾斜操作轴线和该物镜的中心、并且大致在与该开口调节滤光器6相同的高度的一个平面附近，设有一个调节保持该物镜8和开口调节滤光器6的保持器7的向下移动量的阻挡件9。该开口调节滤光器6和旋转镜5中的至少一个具有避免该开口调节滤光器6和该旋转镜5之间接触的接触避免部分。准直透镜4使从光源发出的光束互相平行，并向着旋转镜5行进。该旋转镜5由壳体5保持。该壳体10具有与该阻挡件配对的阻挡件接收器11。当该阻挡件9与该阻挡件接触器11碰撞时，调节该保持器7的向下移动。该保持器7由四个弹性件14支承。倾斜操作的轴线为该四个弹性件14的轴线。包括倾斜机构的倾斜操作轴线和物镜的中心的平面为图101A和1C中的平面A(与纸面垂直的平面)。
由于阻挡件9设在包括倾斜操作的轴线和物镜的中心的平面A附近，因此，在倾斜操作过程中，该阻挡件9的向下移动量小。因此，与常规的结构不同，不需要倾斜操作的高度空间。由于该阻挡件9设在大致与该开口调节滤光器6高度相同的位置上，因此在防止该开口调节滤光器6和旋转镜5之间的碰撞的同时，可以减小该光学拾取装置的厚度。由于该开口调节滤光器6和旋转镜5中至少一个具有避免该开口调节滤光器6和旋转镜5之间接触的接触避免部分，因此即使该开口调节滤光器6和旋转镜5放置得互相接近，它们也不会互相接触。在这个实施例中，该接触避免部分为在旋转镜上形成的切口16。
现参照图2A～2C更具体地说明这个实施例的动作。图2A～2C与图1C相应，只表示出旋转镜5，开口调节滤光器6和物镜8。
图2A表示阻挡件9和阻挡件接收器11互相接触，和不进行倾斜操作的状态。图2B表示在图2A的状态下进行倾斜操作的情况。如图2B所示，由于在旋转镜5的上端的两个拐角处形成切口16，可以避免该开口调节滤光器6和旋转镜5之间的接触。为了抑制倾斜角度，在倾斜操作的最大角度的位置上可以设置另一个阻挡件。图2C表示采用常规的旋转镜的情况。在这种情况下，在X所示的位置，该开口调节滤光器6和旋转镜5互相接触。
图3A～3C表示在旋转镜5的上端的两个拐角处形成的切口16的另一个实施例。图3A～3C分别与图1A～1C相应。
图4A～4C表示在该开口调节滤光器6的更接近旋转镜5的上端的一侧上，在两个拐角处形成的切口16的一个实施例。在这种情况下，也可避免该开口调节滤光器6和旋转镜5之间的接触。图4A～4C分别与图1A～1C相应。
图5A～5C表示在开口调节滤光器6的两个拐角处形成的切口16的另一个实施例。图5A～5C分别与图1A～1C相应。
图6A～6C表示该开口调节滤光器6形成盘状的一个实施例。切口16为圆弧形状。图6A～6C分别与图1A～1C相应。
图7A和7B为分别表示介质旋转类型光学信息盘(例如CD或DVD)的杯形翘曲和表面跳动的图形。从图中可看出，由于光学信息盘的位置在其中心处确定，该翘曲和偏转的影响向着外周边增加，并且物镜8寻轨所需要的垂直移动也增加。从图7A和7B可看出，当注意信息盘下降的时刻时，物镜8所需的倾斜操作的方向大致为下降外周边侧的方向。
从几何学上看，如图7C的Z部分的例子所示，可以有例外，即倾斜的方向相反或产生局部变形。然而，实际上，特别是在DVD以后，光学信息盘的精度提高，因此，物镜8下降和倾斜操作的方向相反的例外情况不会发生。这样，只在旋转镜的上端的外周边上的拐角处形成切口16已足够。在这种情况下，可以降低制造成本。
图8A～8C表示在旋转镜5和开口调节源光器6二者上形成切口16的状态。在这种情况下，可以减小每一个切口的尺寸，并且在光学设计中可以有余量。
显然，所述的发明可以用许多方法变型。这种变型不能认为是偏离本发明的精神和范围。技术人员知道，所有这些变型都包括在下列权利要求书的范围内。

Claims (11)

1.一种光学拾取装置，它包括：
一物镜；
放置在所述物镜的紧邻下方的一波长选择开口调节滤光器；
保持所述物镜和所述开口调节滤光器的一保持器；
根据放置在所述物镜上面的光学信息盘的倾斜来倾斜所述物镜的一倾斜机构；
根据光学信息盘的垂直波动，使所述保持器在垂直方向移动的一聚焦机构；
用于将光束从光源引导至所述开口调节滤光器的一旋转镜；和
保持所述旋转镜的一壳体，其中，
在包括所述倾斜机构的倾斜操作的轴线和所述物镜的中心、并且大致在与所述开口调节滤光器相同高度上的平面附近，所述保持器具有一阻挡件，所述阻挡件用于调节所述保持器的向下移动量；
所述壳体具有与所述阻挡件配对的一阻挡件接收器；
所述阻挡件和阻挡件接收器定位为在发生所述开口调节滤光器与所述旋转镜的碰撞之前相互碰撞，从而避免了所述开口调节滤光器与所述旋转镜之间的碰撞；所述开口调节滤光器和旋转镜中的至少一个具有避免所述开口调节滤光器和所述旋转镜之间接触的一接触避免部分。
2.如权利要求1所述的光学拾取装置，其特征为，所述接触避免部分为在所述旋转镜的上端的两个拐角处形成的切口。
3.如权利要求1所述的光学拾取装置，其特征为，所述接触避免部分为在所述开口调节滤光器的接近所述旋转镜的上端的一侧上的两个拐角处形成的切口。
4.如权利要求3所述的光学拾取装置，其特征为，所述开口调节滤光器为盘状，并且在所述开口调节滤光器中的切口为圆弧形状。
5.如权利要求1所述的光学拾取装置，其特征为，所述接触避免部分为在所述旋转镜的上端的两个拐角处形成的切口，和在所述开口调节滤光器的靠近所述旋转镜的上端的一侧上的两个拐角处形成的切口。
6.如权利要求1所述的光学拾取装置，其特征为，所述装置采用介质旋转类型光学信息盘，并且所述接触避免部分为只在所述旋转镜的上端的外周边侧的一拐角处形成的一切口。
7.如权利要求1所述的光学拾取装置，其特征为，所述装置采用介质旋转类型光学信息盘，并且所述接触避免部分为只在所述开口调节滤光器的靠近所述旋转镜的上端的外周边侧的一拐角处形成的一切口。
8.如权利要求1所述的光学拾取装置，其特征为，所述装置采用介质旋转类型光学信息盘，并且所述接触避免部分为只在所述旋转镜的上端的外周边侧的一拐角处形成的一切口，和只在所述开口调节滤光器的靠近所述旋转镜的上端的外周边侧的一拐角处形成的一切口。
9.如权利要求1所述的光学拾取装置，其特征为，它包括：一1/4λ偏转相差滤光器，其代替所述开口调节滤光器。
10.如权利要求1所述的光学拾取装置，其特征为，它包括：
具有波长选择和开口调节的功能和入/4偏转相差滤光器的功能的这两种功能的一滤光器，代替所述开口调节滤光器。
11.一种包括如权利要求1所述的光学拾取装置的电子装置。
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