[发明专利]带有物镜定位系统的光学拾取装置

说明书

本发明涉及一种带有物镜定位系统的光学拾取装置。更具体地说，本发明涉及这样一种带有物镜定位系统的光学拾取装置，即：通过一个安装在物镜上的移动装置为移动物镜，以便当光盘的厚度变化时实现精确聚焦。

近几年，使用光盘，譬如激光盘(LD)和致密盘(CD)的数据记录/重放设备已大批量上市。为了从光盘上读取数据，把一激光束照射到数据记录轨迹(以下简称为轨迹(track))上，并根据由轨迹反射的光束来重放数据。

在轨迹是螺旋状地形成在光盘上时，由于单个轨迹的诸扇区与盘片的旋转中心是不等距的，因此，在读出模式下必须进行跟踪(径向)控制，以便把激光束精确地照射到轨迹上。即便轨迹是同心地形成的，由于盘片的偏心，则单一轨迹的诸扇区与盘片的旋转中心也是不等距的，因此，跟踪控制是必不可少的。通常，这种跟踪控制用单束方法或者三束方法来进行。

同时，在读取模式下(即盘片是旋转的)，由于从光学拾取器到盘片的距离瞬时发生变化，因此，因这种变化而导致难以正确地读取数据，这样使得不得不进行聚焦控制。这种聚焦控制通常是通过利用像散的像散法或者刀口法(knife edge method)进行的。

作为一个典型的、常规的跟踪电路的例子，可举出这样一镜头跟踪电路，其中，物镜响应从被光盘反射的或者透过光盘的光束中导出的(例如从由激光器发射的光束按一束方法或三束方法产生的一个光束或三个光束中导出的)跟踪误差信号而移动。物镜通常用一弹簧支承并固定在光学头外壳上。激励跟踪致动器来移动镜头，以便跟踪控制。当跟踪致动器被解除激励时，则镜头由弹簧力平衡而保持在一个机械的平衡点。

当轨迹偏心度超过二十或三十微米时，物镜大大偏离上述的机械平衡点，因此，光偏移信号与跟踪误差信号相结合。然后，激光束响应光偏移信号而跟踪一错误的轨迹。为了消除这种光偏移信号，已经开发出了一种称作“两步”(two-step)伺服系统的跟踪系统，描述于美国专利No.4761773中。根据这一系统，托架、光学拾取器本身以及物镜均可移动，以进行联合跟踪。

另一方面，作为一个典型的、常规的聚焦电路的例子，可举出这样一镜头聚焦电路，其中，物镜响应从一激光源发射之后被光盘反射或者透过光盘的激光束中导出的聚焦误差信号而移动。该物镜通常和用以跟踪控制的物镜为同一个镜头。将聚焦致动器激励来移动镜头，以便进行聚焦控制。当聚焦致动器被解除激励时，镜头被弹簧力平衡而保持在一机械的平衡点。

常规的光学拾取致动器可分为两种类型。利用光学拾取致动器，可使得物镜在竖直(聚焦)方向和水平(跟踪)方向移动。

例如，如图1A所示，一种类型是把聚焦和跟踪线圈分别放置在垂直和平行方向。在此情况下，当把聚焦控制信号F施加到聚焦线圈上时，物镜就上、下移动，而当把跟踪信号T施加到跟踪线圈上时，物镜就左、右移动。

此外，如图1B所示，另一种类型是把两个线圈布置在各自与光轴成45°/45°角的方向上。在这种情况下，当把聚焦控制信号F和跟踪控制信号T之差施加到A线圈上时，则把聚焦控制信号F和跟踪控制信号T之和施加到B线圈上。

A＝F－T，    B＝F＋T

施加到两个线圈上的信号之和是

B＋A＝(F＋T)＋(F－T)＝2F从而在聚焦方向上移动物镜。

施加到两个线圈上的信号之差是

B-A＝(F＋T)－(F－T)＝2T从而在跟踪方向上移动物镜。

下面将参照图2详细描述具有上述光学拾取致动器的常规的光学拾取装置。

图2是表示常规的光学拾取装置的示意图。

设置一激光二极管10，作为发射激光束的光源。从激光二极管10发射的激光束由一个光束分离器11反射，以转折90°。该光束通过一准直透镜12而转变成平行光束。然后，光束穿过全息图装置13而衍射。衍射的光束能够穿过物镜14而聚焦在光盘D1或者D2上。光学拾取致动器19围绕着物镜14设置，因此，激光束能够精确地聚焦在光盘D1或者D2上。全息图装置13在其表面的中部形成有全息图栅格15。

下面说明上述的光学拾取装置的操作过程。

把光盘例如1.2mm厚的光盘D1装进盘舱(deck)，该舱是用双聚焦方法操纵的。从激光二极管10发射激光束。该从激光二极管10发射的激光束由一光束分离器11反射，以偏转90°。该光束穿过准直透镜12后变成平行光束。当平行光束穿过全息图装置13而衍射之后，光束穿过物镜14。衍射的光束可以聚焦在1.2mm的光盘D1的一个凹点。