光学拾波器制造技术

一种包括光电探测器的光学拾波器，光电探测器由光接收元件构成，其中一个光接收元件上形成一个盲区。如果由盲区形成的光接收元件的输出与透镜位置之间的关系表示为测量信号输出装置上的图形，则光束会聚在盲区上的一点，即光点尺寸呈现为最小的一点作为边缘显示。光电探测器中，在遮光侧上接收副光束，即具有较大光点尺寸的一条副光束的区域的宽度较大于在孔径侧上接收副光束，即光点尺寸较小的另一条副光束的区域的宽度。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学拾波器，尤其涉及一种用以读出光盘(以下简称为“盘”)诸如CD和DVD上信息的光学拾波器。第H5-9851号(G11B7/09,G02B7/28,G11B7/135)日本专利公报披露了一例适合于读出光盘上信息的光学拾波器。此种光学拾波器除了要求能重放记录的信息的功能以外，还要求具备能检测调焦和跟踪误差的功能。通常已经采用众所周知的Foucault的方法、象散法和类似的方法来检测调焦误差，同时采用推挽法、三光束法和类似的方法来检测跟踪误差。其中，采用Foucault的方法和三光束法组合的方法是利用光电探测器，它包括用光接收元件2a-2c接收主光束，用光接收元件3a和3b接收副光束。由此，调焦误差信号取决于光接收元件2a与2b的输出信号之差(S2a-S2b)，而跟踪误差信号取决于光接收元件3a与3b的输出信号之差(S3a-S3b)。总之，来自光盘的反射光的副光束以稍微倾斜的方式传播通过透镜。因此，由衍射元件4分离的两条副光束不均匀，而且光点尺寸有差异。即，分离的两条光束中一条光束的光点尺寸较大(以下称为“孔径侧”)，另一条光束的光点尺寸较小(以下称为“遮光侧”)。由此，衍射为孔径侧的光束部分和衍射为遮光侧的光束部分将不在光电探测器的光接收表面上形成对称。光接收表面上，作为遮光侧的光束B的光点尺寸比作为孔径侧的光束A的为大。在常规光学拾波器的光电探测器中，诸如上述现象在设计中是不考虑的。即，光接收元件3a,3b的每一个按恒定的宽度在其整个长度上形成，其结果，位于遮光侧上的光束B趋向于射出光接收元件3a,3b如附图说明图13所示。由此，所造成的问题是跟踪误差平衡或跳动因温度改变而有很大变化，由此导致光学拾波器的性能不稳定。其间，当调整此类光学拾波器中的衍射元件4与光接收元件1之间的位置关系时，采用伺服电路将影响到调焦伺服，而实际旋转光盘以取代衍射元件4使得通过抖动仪所观察到的抖动值呈现为最佳。由此所产生的问题在于，调整工作很麻烦而且很费时。再者，伺服电路的采用导致成本提高。此外，还有一个问题是由于替代衍射元件用作基准的抖动值容易受到噪声的影响，故光学拾波器的性能也不稳定。因此，本专利技术的主要目的在于提供一种新颖的光学拾波器。本专利技术的另一目的在于提供一种便于调节的光学拾波器。本专利技术的再一目的在于提供一种能稳定散焦性能的光学拾波器。根据本专利技术的光学拾波器，它包括发射激光的激光元件；使激光会聚在光盘上的透镜；具有第一和第二区域的衍射元件，每个区域衍射来自光盘的反射光；接收经由衍射元件传播的反射光的光电探测器，该光电探测器包括第一光接收元件、第二光接收元件和第三光接收元件，其中，由第一区域衍射的反射光会聚在第一光接收元件上，由第二区域衍射的反射光会聚在第二光接收元件上，第二光接收元件和第三光接收元件由一条分割线分离，该分割线几乎以与第二区域所衍射方向相同的方向延伸；以及用以将第一光接收元件的光接收面划分为二的盲区。如果移动衍射元件，致使第二与第三波形(每个波形表示沿与光盘表面垂直的方向的透镜位置与第二和第三光接收元件输出值之间的关系)之间的交叉点，即形成调焦伺服的这一点重合于第一波形(表示透镜位置与第一光接收元件输出值之间的关系)的最大值范围的中点，即位于光点尺寸变为最小的那一点上，则可以获得最佳抖动值同时防止调焦偏移。本专利技术中，由于用盲区将第一光接收元件的光接收表面一分为二，故第一波形有一个表示第一光接收元件的输出值减小的点(边界)出现在最大值范围的中心。因此，如果将该边界点取作标记，就可以在衍射元件与光电探测器之间方便地进行位置调整。而且，因为无需分别提供伺服电路等等而可以使成本降低。再者，由于在实现调焦伺服的这一点将光点尺寸减小到最小值而获得最佳抖动值，从而使光学拾波器的性能稳定。本专利技术的一个方面，光学拾波器包括将来自激光元件的激光束分离为一条主光束和两条副光束的分离元件；使主光束和副光束会聚在光盘上的透镜；划分为第一和第二区域的衍射元件，衍射来自光盘的反射光；接收经由衍射元件传播的反射光的光电探测器，该光电探测器包括分别接收由第一区域和第二区域衍射的主光束和副光束的第一和第二光接收部分；第二光接收部分的遮光侧区域(用以接收由衍射元件作为遮光侧衍射的副光束)的宽度较大于孔径侧(用以接收作为孔径侧衍射的副光束)的宽度。在光电探测器的第二光接收部分的光接收表面上，由衍射元件作为遮光侧衍射的副光束的宽度较大于由衍射部件作为孔径侧衍射的副光束的宽度。然而，由于接收遮光侧副光束的遮光侧区域的宽度较大于接收孔径侧副光束的孔径侧区域的宽度，故无需担心遮光侧副光束落在光接收表面外，由此稳定了光学拾波器的性能。从以下结合附图对本专利技术的详细描述中，本专利技术的上述目的、特征、各方面及其优点将变得更为清楚。图1是表示本专利技术一个实施例的示意图；图2是表示图1所示实施例中所用光电探测器的示意图；图3是表示光电探测器与全息图之间位置关系的示意图；图4是表示由全息图所分离的光束的光点形状的示意图；图5是表示透镜位置与光电探测器输出之间关系的曲线图；图6是表示调整光电探测器与全息图元件之间位置关系的示意图；图7是表示温度与跟踪误差平衡之间关系的曲线图；图8是表示温度与抖动之间关系的曲线图；图9是表示当移动物镜位置时光点形状变化的示意图；图10是表示采用Foucault棱镜的光学拾波器的示意图；图11是表示另一个实施例的示意图；图12是表示再一个实施例的示意图；图13是表示现有技术的示意图。图1所示实施例的光学拾波器10设计成读取光盘14诸如CD和DVD的信息，光盘由盘电动机12旋转，并包括一个半导体激光元件16作为光源发射一预定波长的激光。该半导体激光元件16与APC(自动功率控制)18连接，使APC18控制半导体激光元件16的输出。全息图元件20和物镜22设置在半导体激光元件16与光盘14之间。光电探测器24倾斜地设置在全息图元件20下面。全息图元件20包括由石英玻璃或类似材料形成的基体26、形成于基体26背面上作为光束分离元件的光栅图案28，以及形成于基体26顶面上用以使光偏转的全息图案30。全息图案30由沿着光盘14径向延伸的分割线A0划分为第一区域30a和第二区域30b，如图3所示。区域30a和30b分别由具有不同周期的光栅图案形成。物镜22固定在致动器线圈32上构成一个调焦致动器，通过向致动器线圈32供能而垂直位移该物镜。光电探测器24如图2所示划分为5个光接收元件34a,34b,34c,34e和34f。按照与全息图案30(图3)衍射的方向几乎相同的方向，但相对该方向稍微偏离一个角度地形成一条分割线，它将光接收元件34a与34b相互隔开。其间，在光接收元件34c的表面上形成用以遮挡光的盲区36，它按照几乎均等地分隔光接收元件34c的方式，以与衍射方向几乎相同的纵向延伸到整个长度。盲区36的宽度比激光束的光点直径为窄，激光束的光点直径约为10微米，它的宽度例如约为2-8微米。盲区36可以通过合适的蒸发、溅射、镀覆或类似工艺并采用诸如金属(铝或类似金属)、电介质材料、氧化物等等材料形成。然而，金属为最佳，因为它可以做薄，而且保证充分地遮挡光。而且，副光束接收部分，即光接收元件34e和34f是这样形成的，其位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学拾波器，其特征在于包括：发射激光的激光元件；使激光会聚在光盘上的透镜；具有第一和第二区域的衍射元件，每个区域衍射来自光盘的反射光；接收经由衍射元件传播的反射光的光电探测器，该光电探测器包括第一光接收元件、第二光接收元 件和第三光接收元件，其中，由第一区域衍射的反射光会聚在第一光接收元件上，由第二区域衍射的反射光会聚在第二光接收元件上，第二光接收元件和第三光接收元件由一条分割线分离，该分割线几乎以与第二区域所衍射方向相同的方向延伸；以及用以将第一光接收 元件的光接收面划分为二的盲区。

【技术特征摘要】
JP 1997-11-21 320685/97;JP 1997-11-26 324931/971．一种光学拾波器，其特征在于包括发射激光的激光元件；使激光会聚在光盘上的透镜；具有第一和第二区域的衍射元件，每个区域衍射来自光盘的反射光；接收经由衍射元件传播的反射光的光电探测器，该光电探测器包括第一光接收元件、第二光接收元件和第三光接收元件，其中，由第一区域衍射的反射光会聚在第一光接收元件上，由第二区域衍射的反射光会聚在第二光接收元件上，第二光接收元件和第三光接收元件由一条分割线分离，该分割线几乎以与第二区域所衍射方向相同的方向延伸；以及用以将第一光接收元件的光接收面划分为二的盲区。2．如权利要求1所述的光学拾波器，其特征在于所述盲区以与所述第一区域衍射的方向相同的方向延伸于所述第一光接收元件的整个长度上。3．如权利要求1所述的光学拾波器，其特征在于所述盲区由金属形成在所述第一光接收元件表面上。4．如权利要求1所述的光学拾波器，其特征在于进一步包括移动装置，使所述透镜沿与所述光盘的记录表面垂直的方向移动。5．如权利要求4所述的光学拾波器，其特征在于进一步包括测量信号输出装置，用图形表示所述光电探测器输出与所述移动装置输出之间的关系。6．如权利要求1所述的光学拾波器，其特征在于进一步包括将来自激光元件的激光束分离为一束主光束和两束副光束的分离元件，其中，光电探测器包括接收分别由所述第一和第二区域衍射的副光束的光接收部分，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：中田直太郎，山本刚司，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]