激光头组件和包含该激光头组件的光驱制造技术

公开了一种光驱激光头组件和光驱系统。光驱激光头组件包括：用于发出激光束的激光发生器；物镜；以及至少一个压电驱动器，在施加电压后输出的弯曲力矩；其中所述的弯曲力矩移动所述物镜，从而使得所述激光束通过所述物镜聚焦后对准并引导到光盘的数据轨道轨迹上，并使得从所述光盘反射回的激光束的信号最强。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及激光头组件和包含该激光头组件的光驱。
技术介绍
高清晰(HD)的视频和HDTV广播在娱乐界变得越来越流行。HD视频和HDTV内容通常刻录在光盘中。用于播放或刻录HD视频和HDTV广播的普通光驱通常由以下几个部分组成主体支架、光盘托架、激光头组件和电路控制板。其中，激光头组件是光驱的心脏，主要负责数据的读取和刻录工作。激光头组件主要包括激光发生器(又称激光二极管)，半反光棱镜，物镜，透镜以及光电二极管。当读取光盘上的数据时，从激光发生器发出的激光束透过半反射棱镜，汇聚在物镜上。物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时，光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去，透过物镜，再聚焦到半反射棱镜上，并经过半反射棱镜到达了光电二极管上面。由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据，所以反射回来的光线就会射向不同的方向。将射向不同方向的信号定义为“0”或者“1”，发光二极管接收到的是那些以“0”，“1”排列的数据，并最终将它们解析成为所需要的数据。光盘是以连续的螺旋形轨道来存放数据的。在激光头读取数据的整个过程中，“寻迹”和“聚焦”直接影响到光驱的纠错能力以及稳定性。“寻迹”就是保持激光束始终对准螺旋形轨道的轨迹。所谓聚焦，就是指将激光光束精确地发射到光盘上并得到最强的聚焦反射信号。物镜可以在垂直方向移动以实现“聚焦”操作，而在水平方向移动以驱动“寻迹” 操作。为了保持“聚焦，，和“寻迹”，在读取和记录操作期间，光驱需要连续调整物镜和光盘之间的间隔以及寻迹的径向位置。目前，大容量光盘格式，例如Blu-ray和HD-DVD，被设计出来用于记录和播放HD内容。相应地，需要对光驱进行改进以寻迹和聚焦运动中快速准确地在光盘中定位光学检测点ο
技术实现思路
本申请的第一方面公开了一种光驱激光头组件，可包括光路系统，包括物镜和用于发出激光束的激光发生器；以及至少一个设置垫片的压电驱动器，在施加电压后输出的弯曲力矩能够使得所述物镜移动，从而使得所述激光束通过所述物镜聚焦后对准并引导到光盘的数据轨道轨迹上， 并使得从所述光盘反射回的激光束的信号最强。在一个实施方式中，当所述两个压电驱动器在施加电压后输出的弯曲力矩能够使得所述物镜以水平方向移动，从而使得所述激光束通过所述物镜的聚焦后始终对准所述数据轨道轨迹；以及所述物镜以垂直方向移动，从而使所述激光束通过所述物镜的聚焦后精确引导至所述数据轨道轨迹，并使得从所述光盘反射回的激光束的信号最强。此外，各个所述压电驱动器包括单压电片以及设置在单压电片一侧的垫片，也包括多片压电片和压电片间的垫片。在各个压电驱动器一侧设置有阻尼层，以及在所述阻尼层的一侧设置有抑制层。作为另外一种选择，在所述压电片之间设置有至少一段阻尼层和至少一段力传导层，所述至少一段阻尼层和所述至少一段力传导层在所述压电片之间交替设置。在另一实施方式中，在所述两个压电驱动器之间还设置有横杆臂，所述物镜支撑于所述横杆臂。本申请的第二方面公开了一种光驱系统，可包括光路系统，包括物镜和用于发出激光束的激光发生器；至少一个第一驱动器，施加电压后操作以使得所述物镜水平移动以驱动第一 “寻迹”操作；以及至少一个第二驱动器，在施加电压后输出的弯曲力矩能够使得所述物镜水平移动以驱动第二“寻迹”操作，其中，所述第一“寻迹”操作和所述第二“寻迹”操作相配合使得所述激光束通过所述物镜聚焦后始终对准光盘的数据轨道轨迹，以及其中，所述第二驱动器输出的所述弯曲力矩还能够使所述物镜在垂直方向移动， 从而使所述激光束通过所述物镜的聚焦后精确引导至所述数据轨道轨迹，并使得从所述光盘反射回的激光束的信号最强。所述第一驱动器使所述物镜的水平移动的幅度大于所述第二驱动器使所述物镜的水平移动的幅度。本申请的第三方面公开了一种光驱激光头组件，可包括两个压电驱动器；支撑于所述两个压电驱动器之间的横杆臂；以及设置于所述横杆臂的物镜；其中，在各个压电驱动器一侧设置有阻尼层，以及在所述阻尼层的一侧设置有抑制层。本申请的第四方面公开了一种光驱激光头组件，可包括两个压电驱动器；支撑于所述两个压电驱动器之间的横杆臂；以及设置于所述横杆臂的物镜；其中，各个所述压电驱动器包括至少两个压电片，在所述至少两个压电片之间设置有至少一段阻尼层和至少一段力传导层，所述至少一段阻尼层和所述至少一段力传导层在所述压电片之间交替设置。附图说明图1示出了根据本申请一个实施方式的基于压电元件的激光头组件系统；图2示出了根据本申请另一个实施方式的基于压电元件的激光头组件系统；图3示出了根据本申请一个实施方式的光路系统；图4A和4B分别为根据本申请一个实施方式的激光头组件的从两侧观看时的立体图；图5为图4A和4B所示的激光头组件的分解图6A和6B示出了压电驱动器和物镜之间的相互运动关系；图7A-7D示出了不同实施方式的抑制层的形状；图8A-8D示出了不同实施方式的铰链装置的设置方式；图9示出了根据本申请另一个实施方式的激光头组件；图10为图9所示的压电驱动器的截面图；图11示出了根据本申请另一个实施方式的激光头组件；以及图12为图11所示的压电驱动器的截面图。具体实施例方式下面参照附图对本申请的示例性实施方式进行详细描述。图1示出了根据本申请一个实施方式的基于压电元件的激光头组件系统200。系统200包括支撑臂203。支撑臂203可例如具有如图所示的锐角三角形形状。支撑臂203 大致居中的位置枢接于枢轴承202。在支撑臂203的一侧设置有基于压电元件的激光头组件20。激光头组件20包括光路系统204。光路系统204可例如包括物镜沈用于发出读取光盘(未示出)中数据或向其写入数据的激光束的激光发生器(例如激光二极管)与光感检测器2042、半反光棱镜2041，如图3所示。为了清楚起见，在图1中仅示出了光路系统 204中的物镜沈。在支撑臂203的另一侧具有贯通孔。在贯通孔的内侧设置有音圈电机(VCM) 201。 在VCM 201的上方或下方设置有例如永磁体(未示出)。当施加有电压时，VCM 201产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，以使得支撑臂203绕枢轴承202水平旋转，并带动激光头组件20中的物镜沈水平移动。在该实施方式中，VCM 201作为第一级驱动器使得物镜在水平方向做大幅移动，从而实现粗略的第一级“循迹”动作；而激光头组件20自身还可以实现精细的第二级“循迹” 动作，这将在下面参照图4和图5进行详细的描述。第一级“循迹”动作和第二级“循迹”动作互相配合，从而形成光驱“循迹”的两级伺服系统。图2所示为根据本申请另一个实施方式的基于压电元件的激光头组件系统300。 系统300包括相对设置的一对杆302A、302B以及相对设置的一对磁通绝缘体305A和305B。 杆302A、302B具有轭状的形状，并和磁通绝缘体305A和305B —起形成矩形的框架结构。杆 302A、302B由导磁材料，例如电工纯铁或硅钢制成，而磁通绝缘体305A和305B由非导磁材料，例如铝制成。在杆302A和302B的各自内侧分别设置有条状的磁体303A和30!3B。在磁通绝缘体305A和305B之间沿着磁体303A和30 的延伸方向支撑有相互间隔一定距离的导杆 304A和304B。导杆304A和304B由传本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光驱激光头组件，包括：用于发出激光束的激光发生器；物镜；以及至少一个压电驱动器，在施加电压后输出的弯曲力矩；其中所述的弯曲力矩移动所述物镜，从而使得所述激光束通过所述物镜聚焦后对准并引导到光盘的数据轨道轨迹上，并使得从所述光盘反射回的激光束的信号最强。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖维新，陈光华，
申请(专利权)人：香港中文大学，
类型：发明
国别省市：HK