CN1457047A - 光盘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在利用简单的构造检测记录激光的功率。在具备CD用LD以及DVD用LD的组合型光盘中,利用分色棱镜使来自于CD用LD的衍射光进行全反射后导光至光检测器。通过光检测器所检测出的衍射光功率供应至控制器以调整记录激光功率。通过分色棱镜,除了来自于CD用LD的衍射光之外,也能使来自于DVD用LD的衍射光进行全反射后,导光至光检测器。在分色棱镜面内,使分色面上的部分反射的光或是部分透过的光进行进一步全反射而导光至光检测器。利用光检测器检测激光功率以进行伺服控制。并非在光路上利用反射镜将激光导光至光检测器,而是通过利用聚光用的分色棱镜本身将激光导光至光检测器的方式,可以利用简单的构造而检测激光功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种光盘装置,尤其涉及对于多种光盘进行记录再生,即所谓组合型的光盘装置。
背景技术
近年来,已开发出所谓组合型的光盘装置,其具备射出波长互异的激光的多个光源,利用这些多个激光以进行多种光盘的记录再生。如此这样的光盘装置的典型例是一种针对CD与DVD进行记录再生的光盘装置,例如,有CD以及DVD的可进行再生的装置、或对于CD进行数据再生的同时,也进行DVD的再生的装置、CD以及DVD均可以记录再生的装置等。举出对于CD进行数据的记录再生的同时,也进行DVD的再生的装置为例,具备CD用光源与DVD用光源的二个光源,为了将数据记录于CD-R或CD-RW,从CD用光源射出记录功率的激光。从DVD用光源射出再生功率的激光。来自于CD用光源的激光波长约为780nm,来自于DVD用光源的激光波长约为650nm。
对于CD,为了记录数据而必须将记录功率控制于所希望的值。例如,CD-R的情形,对记录膜照射激光后,通过其热能量而将记录膜的一部分进行熔融蒸发后形成凸点。因而,记录功率的不足或过剩将导致凸点的形状不佳,品质因而降低。为此,必须监测记录功率的激光强度,进行伺服控制以成为所期望的值。
伺服控制的一例的构造上,在CD用光源附近设置光检测器,从CD用光源射出的激光的光路上设置平面镜,利用平面镜使激光的一部分进行反射后导光至光检测器,进行其强度的检测。例如,使来自于LD(激光二极管)与LD的激光成为平行光的准直透镜、与使来自于准直透镜的光反射至物镜方向的平面镜所构成的光学系(光学读取头)上,在LD与准直透镜的光路上设置平面镜,使来自于LD的激光的一部分进行反射而导光至光检测器。利用光检测器,经变换成电信号的激光的功率供应至控制器或LD驱动器而调整LD驱动器的驱动电流值。
在图12中,表示为了检测激光功率的光学读取头构造例。设置CD用LD(激光二极管)10以及DVD用LD12作为光源,分别射出CD用激光以及DVD用激光。CD用激光透过为了调整倍率的耦合透镜14之后,射入作为聚光棱镜的分色棱镜16。另一方面,DVD用激光也射入分色棱镜16。
分色棱镜16是接合二个棱镜所构成的,接合面构成分色面16a。分色面16a具有将特定波长区域的光进行透过,并将除此之外的光进行反射的特性,将CD用激光进行透过,并将DVD用激光进行反射。透过分色面16a的CD用激光与在分色面16a所反射的DVD用激光的光轴形成一致。聚光的CD用激光与DVD用激光透过准直透镜18、再透过物镜22后照射至光盘25。
光盘25已安装CD-R等,通过来自于CD用LD10的激光,记录数据的情形,控制未图示的LDD(激光二极管驱动器)的驱动电流后射出记录功率的激光。在耦合透镜14与分色棱镜16之间的光路上设置反射镜20,使射出的CD用激光的一部分进行反射而导光至光检测器26。利用光检测器26变换成电信号的激光功率,以未图示的控制器进一步伺服至LDD,调整成为所要的值。
发明内容
然而,使光路上的光的一部分进行反射而导光至光检测器的构造,例如,将产生射入物镜而照射于光盘的激光功率降低的问题。另外,对于数据的记录再生,必须在光路上设置原本不需要的光学零件(平面镜),也将导致零件个数的增加或光学读取头大小的增大,制造成本的提高等问题。例如,光路上新设置反射镜20的构造,零件个数增加而将有导致制造成本提高的问题。再者,必须确保为了设置反射镜20以及光检测器26的空间,期望光学读取头的小型化与轻巧化便成为困难的事。尤其,将光盘装置组装入笔记型计算机等情形下,要求整体光盘装置的精致化,希望尽量剔除多余的零件或空间。再者,利用平面镜,将射入物镜的主要光束的一部分导光至光检测器的构造,也将有降低主要光束功率本身的问题。
本发明有鉴于现有技术的现有课题,其目的在于提供一种不使零件个数徒增,而能够检测激光的功率并调整激光功率的光盘装置。
为了达成上述目的,本发明是一种光盘装置,具有多个光源,利用来自于至少一个光源的光而将数据记录于光盘中,其含有:多个光源;棱镜,将来自于上述多个光源光之中的至少二道光进行聚光;物镜,将来自于上述聚光构件的光进行集光;在上述棱镜的附近设置受光构件,上述棱镜在来自于待聚光的至少二个光源的光之中,将使用于上述数据记录的光且不射入至上述物镜的光导光至上述受光构件。
上述棱镜优选具有通过透过来自于待聚光的二个光源的光的一道光、反射另一道光而聚光的聚光面。
另外,上述棱镜优选具有使不射入至上述物镜的光进行全反射而导光至上述受光构件的面。
另外,不射入至上述物镜的光能够视为来自于上述光源的衍射光。
另外,本发明是一种光盘装置,具有多个光源,利用来自于至少一个光源的光而将数据记录于光盘中,其含有:多个光源;分色棱镜,具备将来自于上述多个光源光之中的至少二道光的一道光进行透过、并将另一道光进行反射的分色面;以及,受光构件,将在上述一道光之中的在上述分色面所反射的光进行受光。
上述受光装置优选设置于上述分色棱镜的附近,上述分色棱镜使来自于上述一道光之中的在上述分色面上所反射的光进行全反射而导光至上述受光构件。
另外,本发明是一种光盘装置,具有多个光源,利用来自于至少一个光源的光而将数据记录于光盘中,其含有:多个光源;分色棱镜,具备将来自于上述多个光源光之中的至少二道光的一道光进行透过、并将另一道光进行反射的分色面;以及,受光构件,将上述另一道光之中的透过上述分色面的光进行受光。
上述受光装置优选设置于上述分色棱镜的附近,上述分色棱镜使上述另一道光之中的透过上述分色面的光进行全反射而导光至上述受光构件。
在本发明中,上述多个光源分别射出长波长激光与短波长激光,或是分别射出CD用激光与DVD用激光。
本发明的一实施方式,来自于待聚光的二个光源的光的一道光是CD用记录激光,另一道光是DVD用再生激光,上述棱镜将上述CD用记录激光之中的不射入至上述物镜的光导光至上述受光构件。
另外,本发明的另一实施方式,来自于待聚光的二个光源的光的一道光是CD用记录激光,另一道光是DVD用记录激光,上述棱镜将上述CD用记录激光之中的不射入至上述物镜的光导光至上述受光构件的同时,将上述DVD用记录激光之中的不射入至上述物镜的光导光至上述受光构件。
另外,本发明的另一实施方式,来自于待聚光的二个光源的光的一道光是长波长记录激光,另一道光是短波长再生激光,上述棱镜将上述长波长记录激光之中的不射入至上述物镜的光导光至上述受光构件。
在此情形下,上述棱镜优选具有:第1面,将上述长波长记录激光之中的不射入至上述物镜的光进行透过;第2面,将透过上述第1面的光进行全反射;以及,第3面,将在上述第2面经全反射的光的进行透过而导光至上述受光构件。
另外,本发明的另一实施方式,来自于待聚光的二个光源的光的一道光是长波长记录激光,另一道光是短波长记录激光,上述棱镜将上述长波长记录激光之中的不射入至上述物镜的光导光至上述受光构件的同时,将上述短波长记录激光之中的不射入至上述物镜的光导光至上述受光构件。
在此情形下,上述棱镜优选具有:第1面,将上述长波长记录激光之中的不射入至上述物镜的光进行透过的同时,将上述短波长记录激光之中的不射入至上述物镜的光进行全反射;第2面,将透过上述第1面的光进行全反射;以及,第3面,将在上述第2面经全反射的光进行透过的同时,将在上述第1面经全反射的光进行透过而导光至上述受光构件。或者,上述棱镜优选具有:第1面,将上述长波长记录激光之中的不射入至上述物镜的光进行透过;第2面,将上述短波长记录激光之中的不射入至上述物镜的光进行透过;以及,第3面,将透过上述第1面的光进行透过的同时,将透过上述第2面的光进行透过而导光至上述受光构件。
这样,本发明的光盘装置,通过利用为了将多个激光进行聚光的分色棱镜而将激光导光至受光构件,剔除反射镜等零件。即,虽然在分色面(更详细地说,形成分色膜的面),特定波长区域的光几乎都通过,但是其中一部分并不透过而进行反射。另外,虽然除此之外波长区域的光几乎都进行反射,但是其中一部分并不反射而进行透过。通过利用受光构件而将不射入至物镜的这些成分进行受光,并不会对射入物镜的主要光束造成影响,而且,不新设置反射镜等而能够检测激光功率。
另外,在本发明中,因为能够利用未射入物镜的激光而检测激光功率(例如,记录功率),不会对于与记录再生直接有关的激光造成影响。另外,由于利用为了将来自于多个光源的激光进行聚光的棱镜。将激光导光至受光构件,也控制零件个数的增加。
附图说明
图1是第1实施方式的构造图。
图2是第2实施方式的衍射光的光路说明图。
图3是第2实施方式的构造图。
图4是第3实施方式的光路说明图。
图5是第4实施方式的构造图。
图6是第5实施方式的构造图。
图7是第6实施方式的构造图。
图8是分色棱镜内的CD用激光的光路说明图。
图9是表示分色面的角度与射出激光比率的关系的图形。
图10是第7实施方式的DVD用激光的分色棱镜内的光路说明图。
图11是第8实施方式的构造图。
图12是现有装置的构造图。
符号说明:10CD用LD,12DVD用LD,13LD,14、15耦合透镜,16、17分色棱镜,16a、17a分色面,18准直透镜,20反射镜,22物镜,24、26、27光检测器,25光盘,50控制器,100衍射光,200衍射光,300衍射光。
具有实施方式
<第1实施方式>
以下,参照附图说明本发明的实施方式,例如,说明一种具备CD用光源与DVD用光源,对CD进行记录以及再生,并对DVD进行再生的光盘装置。
在图1中,表示光盘装置的光学读取头部分的构造。设置CD用LD(激光二极管)10以及DVD用LD12。由CD用LD10射出长波长(波长780nm)的激光,并由DVD用LD12射出短波长(波长650nm)的激光。对CD进行数据的记录再生时,驱动CD用LD10;在数据再生时,调整为再生功率;而在数据记录时,调整为记录功率。具体而言,通过未图示的数据调制电路,调制来自于高阶装置所输入的记录数据,通过LDD(激光二极管驱动器),将驱动电流供应至CD用LD后射出再生功率或记录功率的激光。记录脉冲是根据规定的策略所设定的,例如,3T数据以单脉冲进行记录,4T以上的数据则以多脉冲进行记录。记录功率将测试数据试着写入CD的规定区域(PCA区域),依其再生品质而进行最适化(OPC)。经最适化的记录功率记忆于光盘装置的控制器,成为如上述最适记录功率那样而调整LDD的驱动电流。另一方面,对于DVD,将数据进行再生之际,驱动DVD用LD12。
来自于CD用LD10的长波长激光射入为了调整CD系倍率的耦合透镜14,进而射入分色棱镜16的面E。另一方面,来自于DVD用LD12的短波长激光也射入分色棱镜16的面B。CD用LD10以及DVD用LD12设置于相同的平面上,并通过成为规定角度而进行设置。
分色棱镜16是接合二个棱镜所构成的,其平面形状形成如图所示的梯形。在图中,设定分色棱镜16的外面是由面A~面E所构成的。虽然面A与面E位于相同的平面上,由于分别在构成不同的棱镜的面上赋予不同的符号。二个棱镜的接合面构成分色面16a。分色面16a对于波长具有特异的反射特性,透过某波长区域的光、反射其它波长区域的光。在本实施方式,具有透过波长780nm的光、反射波长650nm的光的特性。射入分色棱镜16的长波长激光(CD用激光)透过分色面16a而射入准直透镜18。另一方面,射入分色棱镜16的短波长激光(DVD用激光)在分色面16a进行反射,射入准直透镜18。分色棱镜16通过透过CD用激光、反射DVD用激光,使CD用激光与DVD用激光的光轴一致而进行聚光。射入准直透镜18的CD用激光或是DVD用激光通过反射镜20进行反射后导光至物镜22。物镜22的前端设置CD或DVD。
这样,射入物镜22的激光(主要光束)经过以下的光路。CD用激光:
LD10→耦合透镜14→分色棱镜16→准直透镜18→反射镜20→物镜22;DVD用激光:
LD12→分色棱镜16→准直透镜18→反射镜20→物镜22。
另一方面,CD用LD10为具有衍射光栅的全息照相的情形,来自于LD10所射出的激光之中,除了射入物镜22的激光之外,存在未射入物镜22的衍射光100。衍射光100也透过耦合透镜14而射入分色棱镜16。原本,此衍射光100是无关于数据的记录再生的激光,但是,在本实施方式,利用此衍射光100而检测CD用激光的激光功率。
具体而言,在分色棱镜16内,使从CD用LD10所射出的衍射光100进行全反射后,导光至分色棱镜16的特定面,进而,使其透过上述面而导光至邻近上述面所设置的光检测器24。即,衍射光100从面E射入后到达面B,而于面B及面C经全反射后到达面D,再透过面D后到达光检测器24。这样,并非使射入物镜22的主要光束的一部分进行反射而进行激光功率的检测,而是通过利用无关于数据的记录再生的衍射光100而进行激光功率的检测,能够不致于使射入物镜主要光束的功率降低,以进行激光功率的检测(在记录时检测记录功率,在再生时检测再生功率)。另外,为了将衍射光100导光至光检测器24,并不新设置反射镜,而是利用为了将来自于CD用LD10的CD用激光与来自于DVD用LD12的DVD用激光进行聚光的分色棱镜16本身,导光至光检测器24之故,维持零件个数以及制造成本。再者,由于光检测器24能够设置接近于分色棱镜16,设置光检测器24的同时,也能够抑制尺寸增加。还有,光检测器24可以设置接近于分色棱镜16的面D,也可以相分隔而进行设置。
在图2中,表示图1中的衍射光100(+1次衍射光)的光路。衍射光100射入分色棱镜16的位置P1,设定以角度θ1折射后进行射入。从面E所射入的衍射光100到达于位置P2的面B。对此时的面B的入射角设为y。在位置P2经全反射的衍射光100到达位置P3的面C。对此时的面C的入射角设为x。在位置P3经全反射的衍射光100到达位置P4的面D。将此时的入射角设为z。到达面D的衍射光100在位置P4,经透过而射入光检测器24,变换成电信号后输出至控制器50(或是LDD)。
若设定分色棱镜16的分色面16a与面E所形成的角度为φ,面A与面B所形成的角度为2φ,
x、y、z成为:
【数1】
x=180°-4·φ+θ1
y=2·φ-θ1
z=4·φ-θ1-90°
为了在位置P2将射入的衍射光100进行全反射的条件,其入射角y成为:
【数2】
y≥sin-1(n2/n1)
其中,n1为分色棱镜16的折射率、n2为空气的折射率。例如,若使用BK7玻璃作为分色棱镜16,因为其折射率n1=1.51,若y为sin-1(1/1.51)=41.5°以上的话,衍射光100经全反射而到达面C。在面C的全反射条件也与面B同样地,其入射角x成为:
【数3】
x≥sin-1(n2/n1)
另一方面,在面C经全反射的衍射光100,在面D进行透过的条件,其入射角z满足:
【数4】
z<sin-1(n2/n1)
由这些公式,决定出分色棱镜16所应具有的角度φ,以及衍射光100所应满足的入射角θ1。例如,在本实施方式,可以设定为如下所示:
波长λ=780nm
P偏光
折射率n2=1.51(BK7)
φ=27.5°
θ1=6.6°
y=48.4°(全反射)
x=76.6°(全反射)
z=13.4°(透过)
如上所述,能够利用分色棱镜16而将衍射光100导光至光检测器24,并能够将激光功率伺服控制至所要的值。还有,在本实施方式,虽然光检测器24设置于与分色棱镜16相分隔的面D,若将光检测器24设置于接近分色棱镜16的面D的情形,到达面D的衍射光100,在面D不进行全反射而射入光检测器24的条件,便成为下式,
【数5】
z<sin-1(n2/n3)。
在此,n3是光检测器24的树脂部分的折射率。通常,光检测器24的树脂部分的折射率n3为1.55左右,高于分色棱镜16的BK7。因而,此情形下,衍射光100便将在面D不进行全反射而射入光检测器24。
还有,在本实施例,因为在分色面16a以外的面上,使衍射光100进行全反射后,导光至光检测器24,在分色面16a并不会使光量损失,能够将衍射光100射入光检测器24。
<第2实施方式>
图3是表示本实施方式的光盘装置的光学读取头的构造。在本实施方式,针对一种对于CD进行记录以及再生的同时,也对DVD进行记录以及再生的光盘装置加以说明。
上述第1实施方式,在分色棱镜16内,使来自于CD用LD10的短波长激光的衍射光100进行全反射而导光至光检测器24,但是本实施方式,利用分色棱镜16,不仅将CD用激光的衍射光100,也进一步将来自于DVD用LD12的衍射光200导光至光检测器24。通过利用分色棱镜16,将来自于CD用LD10的衍射光100与来自于DVD用LD12的衍射光200一同导光至光检测器24,利用相同的光检测器24检测并调整CD用激光的激光功率与DVD用激光的激光功率。
来自于CD用LD10的衍射光100与第1实施方式同样地,在面E射入分色棱镜16,并在面B以及面C经全反射之后,透过面D而导光至光检测器24。另一方面,来自于DVD用LD12的衍射光200在面B射入分色棱镜16,并于面A经全反射之后,透过面D而导光至光检测器24。
在面A,衍射光200进行全反射的条件如上所述,对面A的入射角便成为sin-1(n2/n1)以上(利用BK7构成分色棱镜16的情形)。为了满足此条件,决定面A或DVD用LD12的设置。为了满足此条件,形成DVD用LD12的设置位置或分色棱镜16的面A。还有,由于面A即使为决定来自于CD用LD10的衍射光100入射角θ1的面,在设计时也必须考虑此点。例如,认为决定CD用LD10的设置位置以及分色棱镜16的形状以及位置之后,微调整DVD用LD12的设置位置后,设定以满足上述条件。
在本实施方式,分色棱镜16的各面所应具有的条件如下:
面A:使衍射光200进行全反射、
面B:使衍射光100进行全反射、
面C:使衍射光100进行全反射、
面D:使衍射光100以及衍射光200进行透过。
在本实施方式,并不使射入物镜22的主要光束的激光进行反射而进行激光功率的检测,能够利用无关于数据再生的衍射光100以及衍射光200而进行激光功率的检测。进而,由于利用一个分色棱镜16而将来自于二个光源的激光功率导光至一光检测器24,并非使零件个数增加而能够有效地调整多个激光功率。
另外,因为在分色面16a以外的面,使衍射光100以及衍射光200进行全反射而导光至光检测器24,在分色面16a,并不使光量损失,能够将衍射光100以及衍射光200射入光检测器24。
<第3实施方式>
在上述第2实施方式,在分色面16a的面A,使来自于DVD用LD12的衍射光200进行全反射,在面D使其透过而导光至光检测器24,但是也可能利用其它的光路而将衍射光200导光至光检测器24。
在图4,表示在本实施方式的分色棱镜16内的衍射光100与衍射光200的光路。与图3的不同点是在图3的面A与面E存在于相同的平面上,在图4,面A与面E为具有规定角度所形成的。衍射光100射入面E,在面B与面C经全反射而导光至光检测器24。另一方面,衍射光200在面A经全反射,进一步在面C经全反射而射入光检测器24。第2实施方式的情形,衍射光100光以及衍射光200均从分色棱镜16的面D射出至外面后射入光检测器24,由于光检测器24的设置条件的限制,衍射光100光以及衍射光200均进行受光,往往是困难的。即,某种程度上不同于向衍射光100的面D的射入方向或是射入位置,或者向衍射光200的面D的射入方向或是射入位置,利用有限大小的光检测器24往往无法进行检测。如此的情形下,如本实施方式这样,通过采取对于衍射光200,在面A经全反射之后,在面C使其全反射的构造,某种程度上,使向衍射光100与衍射光200的面D的射入条件相似,便能够利用一光检测器24而将衍射光100光与衍射光200进行受光。
在本实施方式,分色棱镜16的各面所应具有的条件如下:
面A:使衍射光200进行全反射、
面B:使衍射光100进行全反射、
面C:使衍射光100以及衍射光200进行全反射、
面D:使衍射光100以及衍射光200进行透过。
按照光学读写头的设计条件,可以选择图3或图4的任意一种。
<第4实施方式>
在上述第2实施方式以及第3实施方式,虽然利用来自于CD用LD10的+1次衍射光作为衍射光100,并利用来自于DVD用LD12的-1次衍射光作为衍射光200,但是也可以利用来自于CD用LD10的-1次衍射光,或是利用来自于DVD用LD12的+1次衍射光作为衍射光100。有四种组合:(LD衍射光、DVD衍射光)=(+1次衍射光、+1次衍射光)、(-1次衍射光、+1次衍射光)、(+1次衍射光、-1次衍射光)、(-1次衍射光、-1次衍射光)。
在图5,表示利用来自于CD用LD10的-1次衍射光作为衍射光100,并利用来自于DVD用LD12的+1次衍射光作为衍射光200的例子。衍射光100在面E射入分色棱镜16,进而透过面D而导光至光检测器24。另一方面,衍射光200在面B射入分色棱镜16,并透过面D而射入光检测器24。图5的情形,衍射光100以及光衍射光200均于分色棱镜16内不进行全反射,仅进行透过而导光至光检测器24。
还有,可以均利用+1次衍射光与-1次衍射光作为衍射光100,也可以均利用+1次衍射光与-1次衍射光作为衍射光200。即,针对来自于CD用LD10的-1次衍射光,透过如图5所示的分色棱镜16而导光至光检测器24,关于来自于CD用LD10的+1次衍射光,例如,在如图1的分色棱镜16内,使其全反射而导光至光检测器24。针对衍射光200也是同样地,能够针对来自于DVD用LD12的+1次衍射光,使其透过分色棱镜16而导光至光检测器24,针对-1次衍射光,使其在分色棱镜16内,经全反射而导光至光检测器24。
<第5实施方式>
在上述第1~第4实施方式,虽然针对利用分色棱镜16将CD用LD10与DVD用LD12的二个光源的激光进行聚光的情形加以说明,但是本发明并不局限于二个光源,也可以同样地适用于三个光源或三个光源以上的情形。
在图6,表示利用三个光源的情形的光学读写头部分的构造。除了CD用LD10、DVD用LD12之外,设置射出波长更短的激光的LD13作为光源。例如,从LD13射出405nm的激光,进行高密度大容量的光盘(例如,Blu-ray(商标)光盘)的记录再生。
聚光棱镜除了分色棱镜16之外,在光路上设置棱镜17。分色棱镜16以及棱镜17均为平面三角形,分色棱镜16与棱镜17相接合而构成分色面17a。
来自于CD用LD10的长波长激光(CD用激光)以及来自于DVD用LD12的短波长激光(DVD用激光)通过分色棱镜16进行聚光。即,CD用激光在透过耦合透镜14之后,再透过分色棱镜16的分色面16a而射入准直透镜18。另一方面,DVD用激光在分色面16a,经反射而射入准直透镜18。在分色面16a所透过的CD用激光与在分色面16a所反射的DVD用激光的光轴形成一致。
聚光的CD用激光与DVD用激光均射入分色棱镜17,透过分色面17a。另一方面,来自于射入分色棱镜17的LD13的短波长激光在分色面17a进行反射后,射入准直透镜18。在分色面17a反射的超短波长激光的光轴与CD用激光以及DVD用激光的光轴一致而进行聚光。
这样,利用二个分色棱镜16、17,将来自于三个光源的光进行聚光的构造上,邻接分色棱镜16而设置光检测器24,利用这些分色棱镜16、17,将来自于各LD的衍射光导光至光检测器24。具体而言,来自于CD用LD10的衍射光透过分色棱镜16而射入光检测器24,在分色棱镜16内,来自于DVD用LD12的衍射光200经全反射后射入光检测器24。再者,来自于LD13的衍射光300透过分色棱镜17,进一步透过分色棱镜16而射入光检测器24。即使将三个光源进行聚光的情形下,可以通过一光检测器24进行检测并调整激光的激光功率。
还有,更希望根据在第1实施方式或第2实施方式所说明的条件,通过调整三个光源以及光检测器24的设置位置而使衍射光100、200、300不通过分色面16a、17a,使得各衍射光的光量不致于损失。
另外,如图6所示,使LD13的衍射光透过分色面17a而导光至光检测器24的情形,有必要在分色面17a的物镜有效半径之内,如透过650nm以及780nm的激光而形成分色膜,而在物镜有效半径之外,如透过405nm的激光而形成分色膜。
以上的说明是针对利用来自于LD的衍射光,即,来自于LD的激光之中的主要光束以外的光束,进行主要光束的功率检测的构造加以说明。接着,针对并非来自于LD的衍射光,而是利用主要光束进行主要光束的功率检测的构造加以说明。例如,基本的技术构想是所有来自于CD用LD10的主要光束并不透过分色面16,而是根据主要光束之中的多个激光于分色面16a被反射的事实。在分色面16a所反射的激光并不射入至物镜22,而是不照射至光盘25的过剩的激光。以下所说明的功率控制方法利用此过剩的激光(反射成分)。
<第6实施方式>
在图7,表示光盘装置的光学读取头部分的构造。与表示于图12的构造同样地,设置CD用LD10以及DVD用LD12作为光源,分别射出波长780nm的CD用激光以及波长650nm的DVD用激光。CD用激光透过耦合透镜14而射入作为聚光棱镜的分色棱镜16。另一方面,DVD用激光也射入分色棱镜16。CD用激光透过分色棱镜16的分色面16a而射入准直透镜18。DVD用激光在分色面16a经反射而射入准直透镜18。通过分色棱镜16进行聚光(光轴一致)的CD用激光以及DVD用激光,进一步射入物镜22,经聚光而照射至光盘25。
表示于图7的光学读取头部分与图12的构造的不同点,是在于耦合透镜14与分色棱镜16之间,并不存在为了反射CD用激光的反射镜20,以及为了将CD用激光进行受光的光检测器26设置邻接于分色棱镜16的特定面。光检测器26可以邻接于分色棱镜16的面,也可以相分隔而进行设置。本实施方式,图12的反射镜20的功能是达到作为聚光棱镜的分色棱镜16。虽然CD用激光透过分色面16a,但是并非所有的CD用激光均进行透过,其中一部分(数%)并不透过分色面16a而进行反射。现有技术上,如此这样的反射成分并未被利用,但是本实施方式积极利用此反射成分以检测CD用激光的功率。具体而言,在分色面16a所反射的CD用激光,进一步在分色棱镜16面进行全反射,导光至邻接设置于特定面的光检测器26。光检测器26将受光的CD用激光变换成电信号,以未图示的控制器进一步供应至LDD,伺服控制激光功率。在分色面16a所反射的比率为已知,能够通过光检测器26,算出从受光的激光功率射入物镜22的主要光束的激光功率。
在图8,表示在CD用激光的分色棱镜16内的光路。CD用激光从分色棱镜16的面G射入,更进一步射入分色面16a的位置Q0。几乎所有的CD用激光均透过分色面16a,从位置Q3射出分色棱镜16后射入准直透镜18。
另一方面,不透过分色面16a而进行反射的CD用激光再度到达面G,以入射角θ1射入面G的位置Q1。θ1满足全反射条件的情形下,即,若θ1为sin-1(n2/n1)(其中,n1是分色棱镜16的折射率、n2是空气的折射率)以上的话,在面G进行全反射。利用BK7玻璃(折射率n1=1.51)构成分色棱镜16的情形,若为41.5°以上的话进行全反射。在位置Q1全反射的激光以入射角θ2射入分色棱镜16的面F,透过面F而到达光检测器26。在面F,不进行全反射而透过的条件是光检测器26与面F相分隔而被设置的情形下,θ2便低于41.5°。光检测26邻接于面F而被设置的情形下,光检测器26的树脂部分的折射率为1.55左右,高于分色棱镜16的BK7。因而,通常于此情形下,在面F不进行全反射而射入光检测器26。
在图8,若将分色棱镜16的分色面16a与面G形成的角度设为φ、CD用激光最初射入面G的位置与射入分色面16a的位置Q0的距离设为h、CD用激光最初射入面G的位置与在分色面16a经反射后再射入面G的位置Q1的距离设为a、位置Q1与面F的距离设为b、在面G经全反射的CD用激光射入面F的位置Q2与面G的距离设为w、透过分色面16a的CD用激光,从分色棱镜16射出的位置Q3与面F的距离设为d,则下列各式成立。
【数6】
面G的入射角θ1=2·φ
【数7】
面F的入射角θ2=90°-2·φ
【数8】
面F的出射角θ3=sin-1(n·cos(2·φ))
【数9】
a=h·tan(2·φ)
【数10】
b=d-h·tan(2·φ)
【数11】
w=d/tan(2·φ)-h
在这些的式子中,例如,θ1以及θ2为了在面G分别进行全反射、在面F进行透过而决定必须的角度φ。另外,也决定光检测器26的设置位置w。
在面G的反射率以及在面F的透过率是由Fresnel的公式如下述这样算出。
【数12】
面G反射率R=tan2(θ1i-θ1t)/tan2(θ1i+θ1t)
【数13】
面F透过率T=sin(2·θ2i)sin(2·θ2t/{sin2(θ2i+θ2t)sin2(θ2i-θ2t))
在上式,θji以及θjt(j=1,2)分别为在点Qj的入射角以及折射角。利用BK7玻璃构成分色棱镜16的情形,将在分色面16a所反射的CD用激光设为100(%)时的面F所射出的激光功率,便成为图9所示的图形。
在图9,横轴为分色面16a的角度φ,纵轴为由面F射出的激光功率的比率。由此图形可以得知,角度φ在26°以上40°以下,在分色面16a被反射的CD用激光的96%以上将从面F射出而于光检测器26进行受光。因此,得知通过设定分色面16a的角度φ在适当的范围,将几乎所有于分色面16a所反射的CD用激光导光至光检测器26,而能够检测CD用激光的功率。
<第7实施方式>
在上述第6实施方式,利用来自于CD用LD10所射出的CD用激光的分色面16a上的反射光,检测CD用激光的功率,同样地也可以利用光检测器26检测来自于DVD用LD12的DVD用激光的功率。即,DVD用激光几乎在分色面16a进行反射,其中一部分则透过分色面16a。透过的DVD用激光到达分色棱镜16的面G。因而,与上述第6实施方式同样地,通过使到达面G的DVD用激光在面G进行全反射,进而使其透过面F而导光至光检测器26,利用单一的光检测器26,能够检测出CD用激光以及DVD用激光的功率。
在图10,表示本实施方式的DVD用激光的分色棱镜16内的光路。DVD用激光(波长λ2=650nm)射入分色棱镜16后到达分色面16a。大部分的DVD用激光在分色面16a进行反射,其中一部分(数%)透过分色面16a而到达面G。面G的入射角θ1为sin-1(n2/n1)以上的情形,在面G进行全反射,例如,利用BK7玻璃构成分色棱镜16的情形,若入射角θ1为41.5°以上的话,经全反射而到达面F。以入射角θ2射入面F的DVD用激光,透过面F的条件为入射角θ2低于41.5°,通过满足如此的条件,能够利用光检测器26检测DVD用激光。θ1以及θ2为了满足上述条件,优选调整DVD用LD12的设置位置。
还有,透过分色面16a的DVD用激光大致上与在分色面16a所反射的CD用激光,均沿着相同的光路而射入光检测器26(但是,由于分色棱镜16的折射率因波长的不同而稍有差异,就其影响部分严谨而言,此二光路并不一致)。因而,通过设置于相同位置的单一光检测器26,能够检测CD用激光与DVD用激光。CD用LD10与DVD用LD12是择一进行驱动,光检测器26,在CD驱动时,检测CD用激光的功率;在DVD驱动时,检测DVD用激光的功率。
<第8实施方式>
在上述第6以及第7实施方式,针对使用CD用LD10与DVD用LD12的二个光源,通过分色棱镜16,将CD用激光与DVD用激光进行聚光的情形而加以说明,但是,本发明并不局限于二个光源,例如,也可以适用于设置三个或三个以上的光源的情形。
在图11,表示设置三个光源的光学读取头的构造。除了CD用LD10以及DVD用LD12之外,设置射出更短波长的激光(例如,405nm的激光)的LD13。另外,除了分色棱镜16之外,设置棱镜17作为聚光棱镜,二个棱镜接合而构成分色面17a。来自于CD用LD10的CD用激光透过耦合透镜14而射入分色棱镜16。另外,来自于DVD用LD12的DVD用激光也射入分色棱镜16。CD用激光将透过分色面16a而射入分色棱镜17。另一方面,DVD用激光通过分色面16a,经反射而射入分色棱镜17。CD用激光以及DVD用激光均透过分色面17a而射入准直透镜18。
另一方面,来自于LD13的超短波长激光透过耦合透镜15而射入分色棱镜17。超短波长激光在分色面17a,经反射而与CD用激光或DVD用激光的光轴一致,射入准直透镜18。这样,从三个光源LD10、LD12、LD13所射出的三道激光的情形下,能够利用二个聚光棱镜16、17而将三道激光进行聚光后导光至共同的物镜22。
另外,在分色棱镜16的特定面,将光检测器26以及光检测器27进行邻接设置。光检测器26、27可以接合于分色棱镜16的特定面而进行设置,也可以相分隔而进行设置。如上所述的第6实施方式,CD用激光几乎均于分色面16a进行透过,其中一部分进行反射,进而于分色棱镜16面内进行全反射,通过光检测器26进行受光。如第7实施方式的所述,DVD用激光几乎均于分色面16a被反射,但是其中部分透过分色面16a,与CD用激光同样地,在分色棱镜16的面内经全反射后,通过光检测器26进行受光。因而,能够通过光检测器26,检测CD用与激光DVD用激光的功率。再者,来自于LD13的超短波长激光几乎均于分色面17a被反射,但是其中部分透过分色面17a,通过设置邻接于分色棱镜16的特定面的光检测器27进行受光。光检测器27的设置位置按照LD13的设置位置而进行调整。因而,通过光检测器27,检测更超短波长激光的功率,通过将所得到的电信号供应至控制器或LDD,能够调整超短波长的激光功率。
在本实施方式,并不新设置反射镜,能够通过聚光棱镜,将来自于三个光源的三道激光导光至光检测器26、27。
以上,针对本发明的实施方式加以说明,但是,并不局限于此,各种的变更也是可能的。
例如,虽然将来自于三个光源的衍射光全部导光至一光检测器24,在图6的构造,能够利用分色棱镜16或17,将衍射光100、衍射光200、衍射光300之中的任一种衍射光导光至光检测器24。例如,在图6的构造,将衍射光100与衍射光200导光至光检测器24,也能够将衍射光100与衍射光300、或衍射光200与衍射光300导光至光检测器24。重要的是,存在多个光源的情形,也可以利用为了将来自于光源的多个激光进行聚光的聚光棱镜,将多个激光的衍射光导光至共同的光检测器。
再者,利用二个光检测器检测图11中的来自于三个光源的三道激光功率,例如,利用光检测器26仅检测CD用激光的功率,或是仅检测DVD用激光的功率,但是也可以利用光检测器27检测超短波长激光的功率。另外,在图11,也可以将光检测器27邻接设置于光检测器26,仅检测超短波长激光的功率。再者,在分色棱镜16面内,认为调整分色棱镜16的外形,将透过分色面17a的超短波长激光,进一步使其全反射后导光至光检测器26。此情形下,便能够利用单一的光检测器26检测三个激光功率。
发明效果
如上所说明,根据本发明的话,并不会徒增零件个数,另外,能够不需要确保多余的空间以检测激光功率,并能够由此调整激光功率。
以上,参照附图详述了本发明的实施例,但是具体的构造并不受限于此实施例,只要不脱离本发明的要旨范围的设计变更等,均包含在本发明的内。
Claims (17)
1.一种光盘装置,具有多个光源,利用来自于至少一个光源的光而将数据记录于光盘中,其特征在于:
含有:多个光源;
棱镜,将来自于所述多个光源的光中的至少二道光进行聚光;以及
物镜,将来自于所述聚光棱镜的光进行集光;
在所述棱镜的附近设置受光构件,且
所述棱镜使来自于待聚光的至少二个光源的光之中、用于所述数据的记录且不射入至所述物镜的光导光至所述受光构件。
2.如权利要求1所述的光盘装置,其特征在于:
所述棱镜具有聚光面,所述聚光面通过使来自于待聚光的二个光源的光中的一道光透过,且使另一道光反射,而进行聚光。
3.如权利要求1所述的光盘装置,其特征在于:
所述棱镜具有将不射入至所述物镜的光进行全反射而导光至所述受光构件的面。
4.如权利要求1所述的光盘装置,其特征在于:
不射入至所述物镜的光是来自于所述光源的衍射光。
5.如权利要求1所述的光盘装置,其特征在于:
来自于待聚光的二个光源的光中的一道光是CD用记录激光,另一道光是DVD用再生激光;且
所述棱镜将所述CD用记录激光中的不射入至所述物镜的光导光至所述受光构件。
6.如权利要求1所述的光盘装置,其特征在于:
来自于待聚光的二个光源的光中的一道光是CD用记录激光,另一道光是DVD用记录激光;且
所述棱镜将所述CD用记录激光之中的不射入至所述物镜的光导光至所述受光构件,并且将所述DVD用记录激光之中的不射入至所述物镜的光导光至所述受光构件。
7.如权利要求1所述的光盘装置,其特征在于:
来自于待聚光的二个光源的光中的一道光是长波长记录激光,另一道光是短波长再生激光;且
所述棱镜将所述长波长记录激光之中的不射入至所述物镜的光导光至所述受光构件。
8.如权利要求1所述的光盘装置,其特征在于:
来自于待聚光的二个光源的光的一道光是长波长记录激光,另一道光是短波长记录激光;且
所述棱镜将所述长波长记录激光之中的不射入至所述物镜的光导光至所述受光构件,并且将所述短波长记录激光之中的不射入至所述物镜的光导光至所述受光构件。
9.如权利要求7所述的光盘装置,其特征在于:
所述棱镜具有:
第1面,使所述长波长记录激光之中的不射入至所述物镜的光透过;
第2面,将透过所述第1面的光进行全反射;以及
第3面,使在所述第2面经全反射的光透过而导光至所述受光构件。
10.如权利要求8所述的光盘装置,其特征在于:
所述棱镜具有:
第1面,使所述长波长记录激光之中的不射入至所述物镜的光透过,且将所述短波长记录激光之中的不射入至所述物镜的光进行全反射;
第2面,将透过所述第1面的光进行全反射;以及
第3面,使在所述第2面经全反射的光透过、且使在所述第1面经全反射的光透过而导光至所述受光构件。
11.如权利要求8所述的光盘装置,其特征在于:
所述棱镜具有:
第1面,使所述长波长记录激光之中的不射入至所述物镜的光透过;
第2面,使所述短波长记录激光之中的不射入至所述物镜的光透过;以及
第3面,使透过所述第1面的光透过、且使透过所述第2面的光透过而导光至所述受光构件。
12.一种光盘装置,具有多个光源,利用来自于至少一个光源的光而将数据记录于光盘中,其特征在于:
含有:多个光源;
分色棱镜,具备使来自于所述多个光源的光中的至少二道光中的一道光透过、并将另一道光进行反射的分色面;以及
受光构件,将在所述一道光中的在所述分色面所反射的光进行受光。
13.如权利要求12所述的光盘装置,其特征在于:
所述受光构件设置于所述分色棱镜的附近;且
所述分色棱镜将来自于所述一道光中的在所述分色面上所反射的光进行全反射而导光至所述受光构件。
14.一种光盘装置,具有多个光源,利用来自于至少一个光源的光而将数据记录于光盘中,其特征在于:
含有:多个光源;
分色棱镜,具备使来自于所述多个光源光之中的至少二道光中的一道光透过、并将另一道光进行反射的分色面;以及
受光构件,将所述另一道光中的透过所述分色面的光进行受光。
15.如权利要求14所述的光盘装置,其特征在于:
所述受光构件配置于所述分色棱镜的附近;且
所述分色棱镜将所述另一道光中的透过所述分色面的光进行全反射而导光至所述受光构件。
16.如权利要求12至15中任一项所述的光盘装置,其特征在于:
所述多个光源分别射出长波长激光和短波长激光。
17.如权利要求12至15中任一项所述的光盘装置,其特征在于:
所述多个光源分别射出CD用激光和DVD用激光。
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