專(zhuān)利名稱(chēng)：物鏡裝置、光拾取裝置、光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置以及物鏡的驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被配置成執(zhí)行將信號(hào)光學(xué)地記錄在光記錄介質(zhì) 上和播放被記錄的信號(hào)中的至少 一個(gè)操作的光拾取裝置，將在其中實(shí) 現(xiàn)的物鏡，以及物鏡的驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，已經(jīng)存在下列物鏡一例如在兼容BD (藍(lán)光光碟(注 冊(cè)商標(biāo)))、DVD (數(shù)字通用光盤(pán))和CD (光盤(pán))三種格式一的光 拾取器內(nèi)實(shí)現(xiàn)的物鏡(例如，見(jiàn)日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)No. 2005-302163 (段落
和
以 及圖7)，為了處理包含BD的三種格式，與BD兼容的物鏡的中間 位置被設(shè)計(jì)成位于上述CD和DVD的各自的中間位置的中心。因此， 可實(shí)現(xiàn)沿其聚焦方向的厚度減小。
另一方面，對(duì)于日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)No. 2005-293770 (段 落[0038)，使用與上述三種格式兼容的三波長(zhǎng)兼容物鏡。
發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)No. 2005-302163 (段落[0060和 [0061以及圖7)的光拾取器，實(shí)現(xiàn)了厚度減小，但是如上所述，存 在由CD和DVD的中間位置不同導(dǎo)致的工作距離的差別(AWD), 因此厚度仍過(guò)大。
另外，對(duì)于日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)No. 2005-293770 (段落 [0038)，相當(dāng)于BD、 DVD和CD的每個(gè)覆蓋層的厚度的差的空氣 中的光路長(zhǎng)度(A覆蓋層厚度/覆蓋層的折射率)因而是三波長(zhǎng)兼容物 鏡的聚焦行程的中間位置的差(中間位置的差)。因此對(duì)于此設(shè)計(jì)， 行程較長(zhǎng)，從而會(huì)阻擾實(shí)現(xiàn)減小厚度的目標(biāo)。
另外，對(duì)于日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)No. 2005-302163(段落[0060J 和[0061以及圖7)，雙波長(zhǎng)兼容物鏡的焦距如上所述是恒定的，但 是用于DVD和CD中每一個(gè)的每個(gè)激光束的NA (數(shù)值孔徑)不同， 因此在其N(xiāo)A大于CD的NA的DVD的情況下，光束直徑會(huì)變得不 必要的大。也就是說(shuō)，通過(guò)雙波長(zhǎng)兼容物鏡的用于CD的光束的有效 直徑與用于DVD的激光束的有效直徑不同。具體的，類(lèi)似于日本未 審查專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)No. 2005-293770 (段落[0038)，在三波長(zhǎng)兼容物 鏡的情況下，在具有最大NA的BD的情況下，光束直徑進(jìn)一步增加， 并且物鏡也會(huì)變得非常大。結(jié)果，對(duì)于其N(xiāo)A較大的DVD和BD,光學(xué)系統(tǒng)所必需的光束有效直徑會(huì)變得不必要的大，并且在這一點(diǎn)上還 會(huì)造成不適于減小厚度的配置。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)希望提供一種可處理三種不同格式的記錄介質(zhì)并且可 實(shí)現(xiàn)厚度減小的物鏡裝置、光拾取裝置以及光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，以及該物 鏡的驅(qū)動(dòng)方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的物鏡裝置包括具有第一數(shù)值孔徑的 第 一物鏡，其可使光會(huì)聚到包含具有第 一厚度的第 一覆蓋層的盤(pán)形第 一光記錄介質(zhì)上，具有小于第一數(shù)值孔徑的第二數(shù)值孔徑的第二物 鏡，其可使光會(huì)聚到包含具有第二厚度的第二覆蓋層的盤(pán)形第二光記 錄介質(zhì)上，該第二厚度比該第一厚度厚，具有小于第二數(shù)值孔徑的第 三數(shù)值孔徑的第三物鏡，其使光會(huì)聚到包含具有第三厚度的第三覆蓋 層的盤(pán)形第三光記錄介質(zhì)上，該第三厚度比該第二厚度厚，以及被配 置成整體地保持該第一、第二和第三物鏡的透鏡支架。
對(duì)于上述配置，提供了分別與第一、第二和第三光記錄介質(zhì)兼容 的第一、第二和第三物鏡。因此，透鏡支架可通過(guò)根據(jù)每個(gè)物鏡的工 作距離相對(duì)地改變每個(gè)物鏡的沿聚焦方向的位置來(lái)保持每個(gè)物鏡。每 個(gè)物鏡被保持在沿聚焦方向的最合適的位置，從而可實(shí)現(xiàn)厚度進(jìn)一 步 減小的物鏡裝置，并且在其中實(shí)現(xiàn)該裝置的光拾取裝置的厚度減小。
另外，提供了第一、第二和第三物鏡，從而可解決透鏡變得與現(xiàn) 有兼容物鏡一樣大的問(wèn)題。這有助于物鏡裝置的厚度減小。表述"可 使光會(huì)聚"是指包含信號(hào)被記錄或播放的狀態(tài)。
第 一物鏡包括第 一焦距和第 一透鏡主點(diǎn)，第二物鏡包括第二焦距 和第二透鏡主點(diǎn)，第三物鏡包括第三焦距和第三透鏡主點(diǎn)，該透鏡支 架保持第二物鏡以便該第二透鏡主點(diǎn)設(shè)置在間隔開(kāi)相當(dāng)于第一焦距
差(A)和被轉(zhuǎn)換成空氣中的距離的第一覆蓋厚度差(D)之間的差 (A-D)的距離的位置處，該第一焦距差是第二焦距和第一焦距之間 的差，該第一覆蓋厚度差是相當(dāng)于第二厚度和第一厚度之差的在空氣 中的光路長(zhǎng)度，并保持第三物鏡以便該第三透鏡主點(diǎn)設(shè)置在間隔開(kāi)相 當(dāng)于第二焦距差(C)和被轉(zhuǎn)換成空氣中的距離的第二覆蓋厚度差(F)之間的差(C-F)的距離的位置處，該第二焦距差是第三焦距和第一 焦距之間的差，該第二覆蓋厚度差是相當(dāng)于第三厚度和第一厚度之差 的空氣中的光路長(zhǎng)度。
因此，每個(gè)物鏡的沿聚焦方向的初始位置(下文，被稱(chēng)為"聚焦 初始位置"或"行程中心位置")被透鏡支架固定。也就是說(shuō)，對(duì)于所 有物鏡，通過(guò)日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)No. 2005-302163 (段落[0060J 和[0061以及圖7)，以及日本未審查申請(qǐng)公報(bào)No. 2005-293770 (段 落[0(B8)說(shuō)明的中間位置恒定，從而中間位置的差可被設(shè)定為0。 因此，可實(shí)現(xiàn)物鏡裝置的厚度減小，并且其中實(shí)現(xiàn)該裝置的光拾取裝 置的厚度減小。
本發(fā)明闡述了這樣的概念，即在第一覆蓋層、第二覆蓋層和第三 覆蓋層中，每?jī)蓚€(gè)覆蓋層的厚度的差被預(yù)先轉(zhuǎn)換成空氣中的光路長(zhǎng) 度，并被設(shè)定為每個(gè)物鏡的聚焦初始位置。因此，這些差被轉(zhuǎn)換成空 氣中的距離，其被稱(chēng)為"空氣中的光路長(zhǎng)度"。
上述設(shè)置基本與下面這樣的設(shè)置相同，即透鏡支架保持第一物鏡 以便該第一透鏡主點(diǎn)設(shè)置在間隔開(kāi)相當(dāng)于第一焦距差(-A)和被轉(zhuǎn)換 成空氣中的距離的第一覆蓋厚度差(-D)之間的差(A-D)的距離的 位置處，該第一焦距差是第一焦距和第二焦距之間的差，該第一覆蓋
厚度差是相當(dāng)于第一厚度和第二厚度之差的在空氣中的光路長(zhǎng)度，并 保持第三物鏡以便該第三透鏡主點(diǎn)設(shè)置在間隔開(kāi)相當(dāng)于第三焦距差
(B )和被轉(zhuǎn)換成空氣中的距離的第三覆蓋厚度差(E )之間的差(B-E ) 的距離的位置處，該第三焦距差是第三焦距和第二焦距之間的差，該 笫三覆蓋厚度差是相當(dāng)于第三厚度和第二厚度之差的空氣中的光路 長(zhǎng)度。也就是說(shuō)，第二物鏡的第二透鏡主點(diǎn)被設(shè)定為基準(zhǔn)位置。
其中第三物鏡的第三透鏡主點(diǎn)被設(shè)定為基準(zhǔn)位置的情況也相同， 并且在此情況下，透鏡支架保持第一物鏡以便該第一透鏡主點(diǎn)設(shè)置在 間隔開(kāi)相當(dāng)于第二焦距差(-C)和被轉(zhuǎn)換成空氣中的距離的第二覆蓋 厚度差(-F)之間的差(F-C)的距離的位置處，該笫二焦距差是第 一焦距和第三焦距之間的差，該第二覆蓋厚度差是相當(dāng)于第一厚度和第三厚度之差的在空氣中的光路長(zhǎng)度，并保持第二物鏡以便該第二透鏡主點(diǎn)設(shè)置在間隔開(kāi)相當(dāng)于第三焦距差(-B)和被轉(zhuǎn)換成空氣中的距 離的第三覆蓋厚度差(-E)之間的差(E-B)的距離的位置處，該第 三焦距差是第二焦距和第三焦距之間的差，該第三覆蓋厚度差是相當(dāng) 于第二厚度和第三厚度之差的空氣中的光路長(zhǎng)度。通過(guò)此配置，第一、第二和第三物鏡中的至少兩個(gè)可通過(guò)整體模制過(guò)程。因此，可減小至 少兩個(gè)物鏡之間的間隔，從而可實(shí)現(xiàn)物鏡裝置的大小減小。另外，至 少兩個(gè)物鏡通過(guò)整體模制構(gòu)成，從而可提高在制造物鏡裝置時(shí)的至少 兩個(gè)物鏡的連接位置和傾斜的精度。特別地，第一到第三物鏡這三個(gè) 物鏡被整體模制，其優(yōu)點(diǎn)明顯。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一數(shù)值孔徑是0.8到0.9，第二數(shù)值孔徑是 0.6到0.7，并且第三數(shù)值孔徑是0.45到0.55。也就是說(shuō)，做出了其中 第一光記錄介質(zhì)是BD，第二光記錄介質(zhì)是DVD或HD (高清晰度) DVD并且第三光記錄介質(zhì)是CD的說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)包含第一物鏡、第二物鏡、第三物 鏡和透鏡支架的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)諧振時(shí)，與第一物鏡和第二物鏡相比， 第三物鏡被設(shè)置在接近振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)波腹的位置處。物鏡的數(shù)值孔 徑越大，則焦距越短，并且作為光被物鏡會(huì)聚到之處的對(duì)象的光記錄 介質(zhì)的記錄密度越高。光記錄介質(zhì)的記錄密度越高，則聚焦伺服和跟 蹤伺服就需要越高的精度。因此，數(shù)值孔徑大的物鏡被設(shè)置在遠(yuǎn)離上 述振動(dòng)系統(tǒng)的波腹的位置以便盡可能地不受振動(dòng)系統(tǒng)影響，并且數(shù)值 孔徑最小的第三物鏡設(shè)置在接近振動(dòng)系統(tǒng)的波腹的位置。因此，可防 止發(fā)生信號(hào)的記錄錯(cuò)誤或播放錯(cuò)誤。文中提到的振動(dòng)系統(tǒng)的諧振是指沿聚焦方向的諧振和沿跟蹤方 向的諧振中的至少一個(gè)。第三物鏡可設(shè)置在第一物鏡和第二物鏡之間。對(duì)于包含透鏡支架 的振動(dòng)系統(tǒng)，其中心位置往往是諧振的波腹。因此，可防止發(fā)生信號(hào) 的記錄錯(cuò)誤或播放錯(cuò)誤。透鏡支架可保持第一、第二和第三物鏡以便第二物鏡的必要最小行程范圍、笫一物鏡的必要最小行程范圍被包含在第三物鏡的必要最 小行程范圍內(nèi)。必要最小行程是指相當(dāng)于對(duì)應(yīng)的光記錄介質(zhì)被容許的表面模糊 的量的距離。例如如上所述的設(shè)置使得可實(shí)現(xiàn)物鏡裝置的厚度減小， 并且該物鏡裝置植入其中的光拾取裝置的厚度減小。第二物鏡和第三物鏡的工作距離可以是0.2到0.5mm。 物鏡裝置還可包括保護(hù)器，該保護(hù)器設(shè)置在透鏡支架內(nèi)，被配置成防止第一、第二或笫三光記錄介質(zhì)與第一、第二和第三物鏡中的至少一個(gè)相接觸。該保護(hù)器可設(shè)置在透鏡支架內(nèi)的第 一、第二或第三光記錄介質(zhì)的 沿徑向方向的外圓周側(cè)。例如，至少在CD的內(nèi)圓周部分內(nèi)設(shè)置環(huán)形肋部(annular rib)。因此，可防止肋部與保護(hù)器相接觸。第一、第二和第三物鏡中的至少一個(gè)可包括自有孔徑部分。因此，與其中在透鏡支架內(nèi)設(shè)置孔徑的現(xiàn)有情況相比，不必獲得高定位精 度。特別地，第一、第二和第三物鏡中的至少兩個(gè)可以是被整體模制 的整體式物鏡，并且整體式物鏡可包括自有孔徑部分。根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例的光拾取裝置包括光源，該光源被配置 成發(fā)射包含笫一波長(zhǎng)的第一激光束、包含長(zhǎng)于該第一波長(zhǎng)的第二波長(zhǎng) 的第二激光束以及包含長(zhǎng)于該第二波長(zhǎng)的第三波長(zhǎng)的第三激光束，具 有第 一數(shù)值孔徑的第一物鏡，該第 一物鏡可將第 一激光束會(huì)聚到包含 具有第 一厚度的笫 一覆蓋層的盤(pán)形第 一光記錄介質(zhì)上，具有小于該第 一數(shù)值孔徑的第二數(shù)值孔徑的第二物鏡，該第二物鏡可將第二激光束 會(huì)聚到包含具有第二厚度的第二覆蓋層的盤(pán)形第二光記錄介質(zhì)上，該 第二厚度比該第 一厚度厚，具有小于該第二數(shù)值孔徑的第三數(shù)值孔徑 的第三物鏡，該第三物鏡可將第三激光束會(huì)聚到包含具有第三厚度的 第三覆蓋層的盤(pán)形第三光記錄介質(zhì)上，該第三厚度比該第二厚度厚， 被配置成整體地保持第一、第二和第三物鏡的透鏡支架，以及被配置 成驅(qū)動(dòng)該透鏡支架的致動(dòng)器。"光源，，可以是發(fā)射每個(gè)激光束的單獨(dú)的光源，或者可以是其中三個(gè)激光束中的至少兩個(gè)激光束的光源在物理上被構(gòu)造成一個(gè)結(jié)構(gòu)的光源。"笫一波長(zhǎng)"，例如是400到410nm，"第二波長(zhǎng)"例如是650到 660nm，而"第三波長(zhǎng)"例如是770到830nm，但是波長(zhǎng)并不局限于這 些范圍。"致動(dòng)器"是被配置成驅(qū)動(dòng)透鏡支架以至少沿跟蹤方向和聚焦方 向驅(qū)動(dòng)每個(gè)物鏡以記錄或播放信號(hào)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。對(duì)于致動(dòng)器，例如， 可使用通過(guò)驅(qū)動(dòng)原理例如電磁操作、靜電操作、壓電操作等驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器o當(dāng)假設(shè)沿聚焦方向的第一和第二物鏡的行程中心位置之間的差為AST1,并且相當(dāng)于第一厚度和第二厚度之差的空氣中的光路長(zhǎng)度 為L(zhǎng)l時(shí)，被致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的透鏡支架可保持該第一和第二物鏡以便滿(mǎn) 足ASTKL1。可選擇地，當(dāng)假設(shè)沿聚焦方向的第二和第三物鏡的行程 中心位置之間的差為AST2，并且相當(dāng)于第二厚度和第三厚度之差的 空氣中的光路長(zhǎng)度為L(zhǎng)2時(shí)，被致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的透鏡支架可保持該第二 和第三物鏡以便滿(mǎn)足AST2〈L2?？蛇x擇地，當(dāng)假設(shè)沿聚焦方向的第三 和第一物鏡的行程中心位置之間的差為AST3,并且相當(dāng)于第三厚度 和第一厚度之差的空氣中的光路長(zhǎng)度為L(zhǎng)3時(shí)，被致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的透鏡 支架可保持該第三和第一物鏡以便滿(mǎn)足AST3<L3。光拾取裝置還可包括鏡子，該鏡子是板形的或三棱柱形的，并且 被設(shè)置成面向第一物鏡且被配置成反射第一激光束以便使從光源發(fā) 出的第一激光束入射到第 一物鏡。對(duì)于其數(shù)值孔徑最大的第 一物鏡， 為了實(shí)現(xiàn)大的數(shù)值孔徑，必須使用具有大的光學(xué)能力的透鏡，因此除 非使用特殊透鏡，否則沿聚焦方向的厚度會(huì)變厚。在此情況下，如果 鏡子是板形或三棱柱形，則笫 一物鏡的沿聚焦方向的空間可得到保 證，因此即使第一物鏡的厚度厚，第一物鏡仍可被設(shè)置在合適的位置。 在此情況下，允許激光束入射到第二和第三物鏡的鏡子可以是板形或 三棱柱形，或者可通過(guò)稍后說(shuō)明的四棱柱等實(shí)現(xiàn)。光拾取裝置還可包括第一分色鏡和第二分色鏡，該第一分色鏡被 設(shè)置成面對(duì)第二物鏡，被配置成透射第一激光束和第二激光束中的第一激光束，并反射第二激光束以便使第二激光束入射到第二物鏡，而 該第二分色鏡被設(shè)置成面對(duì)第三物鏡，被配置成透射第一、第二和第 三激光束中的第 一和第二激光束，并反射第三激光束以便使第三激光 束入射到第三物鏡。因此，可實(shí)現(xiàn)其中第一、第二和第三物鏡排成一 行的狀態(tài)下的物鏡裝置。光拾取裝置還包括包含該第一分色鏡和第二分色鏡的棱鏡，以及 波長(zhǎng)板，該波長(zhǎng)板設(shè)置在該棱鏡內(nèi)，被配置成改變?cè)摰谝?、第二和?三激光束的偏振狀態(tài)。特別地，第三激光束的波長(zhǎng)板設(shè)置在該棱鏡內(nèi)， 這使得不需要在反射第一激光束的鏡子附近設(shè)置波長(zhǎng)板。也就是說(shuō)， 例如，不需要在第一物鏡附近保證用于第一激光束的波長(zhǎng)板用的空 間，這有助于光拾取裝置的厚度減小。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置成旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)包含具有第一厚度的第一覆蓋層的盤(pán)形第 一光記錄介質(zhì)，包含具有比該第 一厚度厚的第二厚度的第二 覆蓋層的盤(pán)形第二光記錄介質(zhì)，或包含具有比第二厚度厚的第三厚度 的第三覆蓋層的盤(pán)形第三光記錄介質(zhì)，將光會(huì)聚到第 一光記錄介質(zhì)內(nèi) 的包括第一數(shù)值孔徑的第一物鏡，將光會(huì)聚到第二光記錄介質(zhì)內(nèi)的包 含小于第 一數(shù)值孔徑的第二數(shù)值孔徑的第二物鏡，將光會(huì)聚到第三光 記錄介質(zhì)內(nèi)的包含小于第二數(shù)值孔徑的第三數(shù)值孔徑的第三物鏡，被 配置成整體地保持第一、第二和第三物鏡的透鏡支架，被配置成驅(qū)動(dòng) 該透鏡支架的致動(dòng)器，以及記錄/回放處理單元，該處理單元被配置成 將信號(hào)記錄在被該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的第 一 、第二或第三光記 錄介質(zhì)上，或從該光記錄介質(zhì)播放記錄的信號(hào)。"記錄/回放處理單元" 是指記錄或播放信號(hào)所必需的部件、功能、處理電路等等。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的物鏡驅(qū)動(dòng)方法包括以下步驟使用包 含第 一數(shù)值孔徑的第 一物鏡將光會(huì)聚到包括具有第 一厚度的第 一覆 蓋層的盤(pán)形光記錄介質(zhì)上，使用具有小于第 一數(shù)值孔徑的笫二數(shù)值孔 徑的第二物鏡將光會(huì)聚到包括具有比第 一厚度厚的第二厚度的第二 覆蓋層的盤(pán)形光記錄介質(zhì)上，使用包含小于第二數(shù)值孔徑的第三數(shù)值孔徑的第三物鏡將光會(huì)聚到包括具有比第二厚度厚的第三厚度的第三覆蓋層的盤(pán)形光記錄介質(zhì)上，并驅(qū)動(dòng)被配置成整體地保持該第一、 第二和第三物鏡的透鏡支架以記錄或播放信號(hào)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可處理三種格式的記錄介質(zhì)， 并且可實(shí)現(xiàn)厚度減小。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置的示意性透視圖；圖2是示出在圖i的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)的光拾取裝置的示意性 平面圖；圖3是示出圖l所示的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置的配置的框圖； 圖4是圖3內(nèi)所示的光拾取裝置的光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)包含的物鏡裝置的 側(cè)視圖；圖5是激光耦合器的透視圖；圖6是示出根據(jù)本實(shí)施例的用于CD、DVD和BD的物鏡中的每 一個(gè)的(p (有效直徑)、f (焦距)和NA的表；圖7是示出CD、 DVD和BD的每個(gè)覆蓋層的厚度的表； 圖8是示出根椐本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的光拾取裝置的平面圖； 圖9是圖8內(nèi)所示的光拾取裝置的物鏡裝置的周邊的側(cè)視圖； 圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的光拾取裝置的平面圖；圖IIA是沿圖10內(nèi)的線(xiàn)XIA-XIA獲得的橫截面視圖； 圖IIB是沿圖IO內(nèi)的線(xiàn)XIB-XIB獲得的橫截面視圖； 圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的物鏡裝置的側(cè)視圖， 其是示出其中用于BD的物鏡設(shè)置在中心的物鏡裝置的圖示；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的物鏡裝置的透視圖； 圖14A是其中模擬振動(dòng)系統(tǒng)的沿聚焦方向的諧振的圖示；圖14B是其中模擬振動(dòng)系統(tǒng)的沿跟蹤方向的諧振的圖示；圖15A是示出每個(gè)物鏡在圖14A內(nèi)的諧振峰值的圖形；圖15B是示出每個(gè)物鏡在圖14B內(nèi)的諧振峰值的圖形；圖16是示出圖13內(nèi)所示的物鏡裝置的初始位置的示例的示意圖；圖17是示出圖13內(nèi)所示的物鏡裝置的初始位置的另一個(gè)示例的 示意圖；圖18是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的包括保護(hù)器的物鏡裝置的透視圖；圖19是示出每個(gè)物鏡的必要最小行程和WD的圖形； 圖20是示出現(xiàn)有的用于CD和DVD的兼容物鏡的WD的圖形； 圖21是示出物鏡裝置的另一個(gè)實(shí)施例的圖形，其中如圖8和9 所示的用于CD的物鏡和用于DVD的物鏡被整體模制；圖22是示出DVD/CD物鏡單元和用于BD的物鏡安裝在其上的透鏡支架的透視圖；圖23是示出圖22內(nèi)所示的用于BD的物鏡的偏斜調(diào)整狀況的圖形；圖24是在偏斜調(diào)整時(shí)的用于BD的物鏡的橫截面視圖； 圖25是示出包括自有孔徑部分的DVD/CD物鏡單元的圖形； 圖26A是示出其中三個(gè)物鏡被整體地模制的物鏡的透視圖； 圖26B是圖26A所示的物鏡的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
下文將參照
本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置的示意性透視 圖。圖2是示出在圖1內(nèi)的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置50內(nèi)實(shí)現(xiàn)的光拾取裝置的 示意性平面圖。光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置50是被配置成使用作光記錄介質(zhì)的光盤(pán)(CD、 CD-ROM 、 CD-R/RW 、 DVD、 DVD-ROM 、 DVD±R/RW、 DVD-RAM 、BD、 BD-ROM、 BD-R/RE、 HD DVD等)受到信息的記錄/回放的裝 置。光盤(pán)1可包括單個(gè)信號(hào)記錄層，或可包括多個(gè)信號(hào)記錄層。下文， 光盤(pán)1在一些情況下將被稱(chēng)為"BD100"、 "DVD200"或CD300，而且 在一些情況下為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，這三種光盤(pán)(或者包含例如HD DVD等 的光盤(pán)的四種光盤(pán))將被總稱(chēng)為"光盤(pán)1",光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置50包括例如光盤(pán)1安裝在其中的光盤(pán)夾持器3， 在其中實(shí)現(xiàn)稍后說(shuō)明的光學(xué)系統(tǒng)等等的光拾取裝置6，以及被配置成 容納這些裝置的外殼7。光盤(pán)夾持器3具有被配置成保持光盤(pán)1的卡盤(pán)機(jī)構(gòu)。根據(jù)該卡盤(pán) 機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)其中將光盤(pán)1安裝在光盤(pán)夾持器3上從而光盤(pán)1可被旋轉(zhuǎn) 的設(shè)置。光拾取裝置6包括移動(dòng)基座4，安裝在此移動(dòng)基座4上的光學(xué)系 統(tǒng)30，以及被配置成驅(qū)動(dòng)稍后說(shuō)明的會(huì)聚裝置(物鏡裝置)20的致 動(dòng)器8。移動(dòng)基座4連接到圖2內(nèi)未示出的進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸，并 且可沿設(shè)置在兩端上的導(dǎo)向軸5沿光盤(pán)1的徑向方向滑動(dòng)。移動(dòng)基座 4移動(dòng)的方向通常被稱(chēng)為徑向方向。另外，垂直于徑向方向的方向通 常被稱(chēng)為切向方向。致動(dòng)器8是被配置成使物鏡裝置20沿聚焦方向 和跟蹤方向移動(dòng)以執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制，例如聚焦伺服、跟蹤伺服等的雙軸 致動(dòng)器。但是，致動(dòng)器并不一定局限于雙軸致動(dòng)器的情況，并且可提 供三軸致動(dòng)器，其中物鏡裝置20甚至可沿物鏡裝置20和光盤(pán)1之間 的相對(duì)傾角(傾斜角)方向移位。圖3是示出圖1內(nèi)所示的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置50的配置的框圖。除了 光拾取裝置6之外，如圖2所示，光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置50還包括主軸電動(dòng) 機(jī)9、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)IO、系統(tǒng)控制器ll、伺服控制電路12、預(yù)放大器 13、信號(hào)調(diào)制器/解調(diào)器和ECC(糾錯(cuò)碼)單元14、接口 15、數(shù)/模轉(zhuǎn) 換器和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器16、視聽(tīng)處理單元17、視聽(tīng)信號(hào)輸入/輸出單元18 和激光控制單元19。主軸電動(dòng)機(jī)9是被配置成旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)光盤(pán)1的電動(dòng)機(jī)。光盤(pán)夾持 器3和主軸電動(dòng)機(jī)9構(gòu)成旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)IO是被配置成沿光盤(pán)1的徑向方向移動(dòng)圖1內(nèi)所示 的移動(dòng)基座4的電動(dòng)機(jī)。因此，光拾取裝置6沿光盤(pán)1的徑向方向移 動(dòng)。系統(tǒng)控制器11被提供用于執(zhí)行各種控制，例如光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置50 的總體、信號(hào)處理、伺服控制等等。伺服控制電路12根據(jù)從預(yù)放大器13獲得的信號(hào)(聚焦誤差信號(hào) 和跟蹤誤差信號(hào))生成聚焦伺服信號(hào)和跟蹤伺服信號(hào)，并將這些信號(hào) 傳遞給光拾取裝置6和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)10。預(yù)放大器13根據(jù)從光拾取裝置6獲得的信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào) (跟蹤誤差信號(hào)和RF信號(hào))。信號(hào)調(diào)制器/解調(diào)器和ECC (糾錯(cuò)碼)單元14對(duì)RF信號(hào)和記錄 信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并還執(zhí)行糾錯(cuò)編碼處理。例如，信號(hào)調(diào)制器/解調(diào)器和 ECC單元14向記錄信號(hào)添加ECC，并對(duì)于將4皮播放的信號(hào)(RF信 號(hào))執(zhí)行糾錯(cuò)。接口 15執(zhí)行與外部計(jì)算機(jī)27的信號(hào)交換。數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和模/數(shù) 轉(zhuǎn)換器16將回放信號(hào)從數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并還將記錄信號(hào) 從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。視聽(tīng)處理單元17和視聽(tīng)信號(hào)輸入/輸出單元18執(zhí)行與外部裝置 的音頻信號(hào)或圖像信號(hào)交換。激光控制單元19根據(jù)記錄或回放、光 盤(pán)1的類(lèi)型等控制在光拾取裝置6內(nèi)實(shí)現(xiàn)的半導(dǎo)體激光器的輸出和波 長(zhǎng)。如上所述配置的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置50使光盤(pán)1受到使用主軸電動(dòng)機(jī) 9的旋轉(zhuǎn)操作，并使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)10受到根據(jù)來(lái)自伺服控制電路12的 控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)控制。因此，光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置50將光拾取裝置6移動(dòng) 到對(duì)應(yīng)于光盤(pán)1的被選擇的信號(hào)記錄層的預(yù)期記錄軌道的位置，從而 對(duì)光盤(pán)1的被選擇的信號(hào)記錄層執(zhí)行信息的記錄/回放。如圖2所示，光學(xué)系統(tǒng)30包括單波長(zhǎng)激光二極管90、激光耦合 器92、光電檢測(cè)器93、第一調(diào)節(jié)透鏡99、 1/2板96、第一偏振光束 分離器94、第二偏振光束分離器95、第二調(diào)節(jié)透鏡97、鏡子98、光柵24、準(zhǔn)直透鏡84和物鏡裝置20。單波長(zhǎng)激光二極管90發(fā)射適合于BD100的波長(zhǎng)為400到410nm 的激光束(下文被稱(chēng)為第一激光束)。激光耦合器92發(fā)射適合于 DVD200的波長(zhǎng)為650到660nm的激光束(下文,皮稱(chēng)為第二激光束)， 以及與適合于CD300的波長(zhǎng)為770到830bn的激光束(下文,皮稱(chēng)為 第三激光束)，并且還實(shí)現(xiàn)被配置成接收這些第二和第三激光束的光 接收元件。光電檢測(cè)器93檢測(cè)第一激光束的從光盤(pán)1的返回光束。第二調(diào) 節(jié)透鏡97執(zhí)行光束直徑等的調(diào)節(jié)，從而光電檢測(cè)器93可合適地檢測(cè) 到相關(guān)的返回光束。鏡子98將從第二調(diào)節(jié)透鏡97發(fā)出的第一激光束 引導(dǎo)到光電檢測(cè)器93。準(zhǔn)直透鏡84將從第 一偏振光束分離器94透射或反射的每個(gè)波長(zhǎng) 的激光束轉(zhuǎn)換成平行光束。準(zhǔn)直透鏡84被透鏡支架51支承，并且透 鏡支架51的兩端還被沿光軸方向延伸的一對(duì)導(dǎo)向軸52支承。另外， 透鏡支架51被配置成通過(guò)與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)54的導(dǎo)螺桿55接合而沿光 軸方向移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)54的導(dǎo)螺桿55旋轉(zhuǎn)移動(dòng)使透鏡支架51沿 光軸方向移動(dòng)，從而準(zhǔn)直透鏡84可校正由表面覆蓋層的厚度誤差以 及多層盤(pán)的表面覆蓋層之間的差導(dǎo)致的球面像差，并且還可根據(jù)光盤(pán) 1的格式設(shè)定最合適于波長(zhǎng)不同的用于記錄/回放的每個(gè)激光束的準(zhǔn) 直器位置。圖4是圖2所示的光拾取裝置6的光學(xué)系統(tǒng)30內(nèi)包含的物鏡裝 置的側(cè)視圖。光學(xué)系統(tǒng)30還包括提升棱鏡86、提升鏡83、第一k/4 板87和第二X/4板85。提升棱鏡86透射已經(jīng)透射通過(guò)準(zhǔn)直透鏡84的第一激光束，并且 還朝光盤(pán)1 一側(cè)提升已經(jīng)透射通過(guò)準(zhǔn)直透鏡84的第二和第三激光束。 更確切地說(shuō)，提升棱鏡86反射第二和第三激光束，從而第二和第三 激光束入射到用于DVD的物鏡22和用于CD的物鏡23。提升鏡83 朝光盤(pán)1 一側(cè)提升已經(jīng)透射通過(guò)準(zhǔn)直透鏡84和提升棱鏡86的第一激 光束，并反射第一激光束，從而第一激光束入射到用于BD的物鏡21。第一 X/4板87將被提升棱鏡86提升的笫二和第三激光束的偏振 方向從線(xiàn)偏振轉(zhuǎn)換成圓偏振。第一 板87是用于CD和DVD的整 體式板，但是例如可如圖21內(nèi)所示地單獨(dú)設(shè)置而不是整體式的。第 二 板85類(lèi)似地將已經(jīng)透射通過(guò)提升棱鏡86的第一激光束的偏振 方向從線(xiàn)偏振轉(zhuǎn)換成圓偏振。應(yīng)指出，提升棱鏡86包括具有波長(zhǎng)依賴(lài)性的分離膜，其包括依 賴(lài)于對(duì)應(yīng)的物鏡的順序的膜反射和透射特性。但是，如下文將說(shuō)明的， 在用于DVD的物鏡22用作用于HDDVD的物鏡的情況下，用于BD 的激光束的波長(zhǎng)和用于HD DVD的激光束的波長(zhǎng)相同，從而希望合適 地設(shè)定分離膜的反射和透射比率。對(duì)于單波長(zhǎng)激光二極管90，第一激光束被從發(fā)光部分發(fā)射到第 一偏振光束分離器94。從單波長(zhǎng)激光二極管90發(fā)出的激光束被光柵 24旋轉(zhuǎn)，該光柵對(duì)于第一激光束還起到X/2板的作用，從而偏振方向 對(duì)于第一偏振光束分離器94大致變成S偏振。第一激光束被分成三 個(gè)光束，該光束被配置成由光柵24使用差分推挽方法生成跟蹤誤差 信號(hào)，隨后光束入射到第一偏振光束分離器94。這里，物鏡的位置沿切向方向偏離主軸電動(dòng)機(jī)3的中心，因此， 推挽信號(hào)的相位由于差分推挽法中的每個(gè)主點(diǎn)和副點(diǎn)而移動(dòng)?？蓪?shí)現(xiàn) 這樣的設(shè)置，即其中光柵24在副點(diǎn)處沿45度角方向生成散光，從而 抑制由副點(diǎn)導(dǎo)致的推挽信號(hào)的幅值。圖5是激光耦合器92的透視圖。應(yīng)注意在圖5中，省略了一些 部件，例如覆蓋激光耦合器92的包裝等。激光耦合器92包括例如硅 芯片103，其中在表面區(qū)域上設(shè)置有被配置成檢測(cè)第二和第三激光束 的返回光束的光電檢測(cè)器101和102。光電二極管芯片109安裝在硅 芯片103上，并且雙波長(zhǎng)激光二極管104安裝在光電二極管芯片109 上。在專(zhuān)用的回放的情況下，雙波長(zhǎng)激光二極管104通常經(jīng)由光電二 極管芯片109連接到硅芯片103上，在該光電二極管芯片中在表面區(qū) 域上設(shè)置有PIN光電二極管108。設(shè)置在光電二極管芯片109上的PIN光電二極管108監(jiān)視從雙波長(zhǎng)激光二極管104的背面發(fā)出的激光束， 以便控制雙波長(zhǎng)激光二極管104的輸出。
在記錄/回放使用的情況下，使用設(shè)置在硅芯片103上的未示出 的用于激光功率監(jiān)視的光電檢測(cè)器。此光電檢測(cè)器相當(dāng)于例如在日本 專(zhuān)利No. 3438482內(nèi)在圖2、 7、 9等等內(nèi)描述的用于監(jiān)視的光接收單 元(27)。根據(jù)這種用于激光功率監(jiān)視的光電檢測(cè)器，監(jiān)視從雙波長(zhǎng) 激光二極管104的正面發(fā)出的激光束中的沒(méi)有用于使光會(huì)聚在光盤(pán)1 內(nèi)的分量(例如，已經(jīng)透射通過(guò)棱鏡105的分量等)。
具有傾斜端面105a的棱鏡105安裝在硅芯片103上，該端面105a 基本成直角地反射從雙波長(zhǎng)激光二極管104發(fā)出的第二和第三激光 束。在傾斜端面105a處反射的激光束前進(jìn)到第二偏振光束分離器95。 另 一方面，在光盤(pán)1的信號(hào)記錄表面處反射的返回光束透射過(guò)棱鏡105 的傾斜端面105a，通過(guò)棱鏡105，并被如上所述的光電檢測(cè)器101和 102檢測(cè)。
下文將參照?qǐng)D2說(shuō)明第 一和第二偏振光束分離器94和95均包含 的波長(zhǎng)選擇功能。也就是說(shuō)，第一和第二偏振光束分離器94和95是 根據(jù)入射激光束的波長(zhǎng)透射或反射入射激光束的元件，該分離器由設(shè) 置在棱鏡的粘接表面94a和95a上的具有預(yù)定結(jié)構(gòu)的光學(xué)薄膜構(gòu)成。 因此，第一偏振光束分離器94不管第二和第三激光束的偏振狀態(tài)如 何均透射第二和第三激光束，并且還根據(jù)第一激光束的偏振狀態(tài)透射 和反射第一激光束。另外，第二偏振光束分離器95類(lèi)似地不管第二 和笫三激光束的偏振狀態(tài)如何均透射第二和第三激光束，并且還根據(jù) 第 一激光束的偏振狀態(tài)透射和反射第 一激光束。
更確切地說(shuō)，當(dāng)已從單波長(zhǎng)激光二極管90發(fā)出并被光柵24轉(zhuǎn)換 成S偏振的第一激光束的返回光的入射角是設(shè)計(jì)中心值時(shí)，第一偏振 光束分離器94通過(guò)粘接表面94a朝準(zhǔn)直透鏡84側(cè)反射所有光束量。 另外，當(dāng)已在光盤(pán)1的信號(hào)記錄表面處反射并且已被第二 板85 轉(zhuǎn)換成P偏振的第一光束的入射角是設(shè)計(jì)中心值時(shí)，第一偏振光束分 離器94朝第二偏振光束分離器95側(cè)透射所有光束量。上述X/2板96設(shè)置在第 一偏振光束分離器94和第二偏振光束分 離器95之間。因此，已透射通過(guò)第一偏振光束分離器94并被轉(zhuǎn)換成 P偏振的第一光束的返回光束被再次轉(zhuǎn)換成S偏振，并入射到第二偏 振光束分離器95。當(dāng)被轉(zhuǎn)換成S偏振的第一激光束的入射角是設(shè)計(jì)中 心值時(shí)，第二偏振光束分離器95以與第 一偏振光束分離器94相同的 方式在粘接表面95a處反射所有光束量。在粘接表面95a處被反射的 返回光束經(jīng)由第二調(diào)節(jié)透鏡97和鏡子98入射到光電檢測(cè)器93的光 接收面。
物鏡裝置20包括被配置成使第一激光束會(huì)聚在光盤(pán)1的信號(hào)記 錄表面上的用于BD的物鏡21，被配置成使第二激光束會(huì)聚在光盤(pán)1 的信號(hào)記錄表面上的用于DVD的物鏡22，被配置成使第三激光束會(huì) 聚在光盤(pán)1的信號(hào)記錄表面上的用于CD的物鏡23,以及整體地保持 用于BD、 DVD和CD的物鏡21、 22和23的透鏡支架26。透鏡支架 26優(yōu)選地由樹(shù)脂構(gòu)成，但是可由比重小的金屬例如鋁等構(gòu)成，或者可 由不同于那些材料的另一種材料構(gòu)成。
因此，與三種光盤(pán)格式兼容的用于BD、 DVD和CD的物鏡21、 22和23被單獨(dú)設(shè)置，從而通過(guò)根據(jù)物鏡21、 22和23每一個(gè)的工作 距離沿聚焦方向相對(duì)地改變物鏡21、 22和23每一個(gè)在聚焦方向上的 位置，物鏡21、 22和23每一個(gè)可被透鏡支架26保持。隨后，物鏡 21、 22和23每一個(gè)被保持在其在聚焦方向上的最合適的位置，從而 可實(shí)現(xiàn)厚度進(jìn)一步減小的物鏡裝置。稍后將說(shuō)明物鏡21、 22和23每 一個(gè)的最合適的保持位置。
另夕卜，用于BD、 DVD和CD的物鏡21、 22和23被單獨(dú)地設(shè)置， 從而可解決例如與現(xiàn)有的兼容物鏡有關(guān)的透鏡變大的問(wèn)題。這有助于 減小物鏡裝置的厚度。下文將對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
另外，通過(guò)本實(shí)施例，對(duì)于用于BD、 DVD和CD的物鏡21、 22和23可單獨(dú)地實(shí)現(xiàn)透鏡設(shè)計(jì).例如，可單獨(dú)地考慮用于BD、 DVD 和CD的物鏡21、 22和23中的每一個(gè)的像差，因此可執(zhí)行最適合于 具有三個(gè)不同波長(zhǎng)的各個(gè)激光束的透鏡設(shè)計(jì)。提升鏡83是由三棱鏡構(gòu)成的棱柱形鏡子，并被設(shè)置成面對(duì)用于 BD的物鏡21。對(duì)于其數(shù)值孔徑最大的用于BD的物鏡21，為了實(shí)現(xiàn) 大的數(shù)值孔徑，必須使用具有大的光學(xué)能力的透鏡，因此除非使用專(zhuān) 用透鏡，否則沿聚焦方向的厚度會(huì)變厚。在此情況下，如果提升鏡8 為三棱柱形，則用于BD的物鏡21的沿聚焦方向的空間可得到保證， 從而用于BD的物鏡21即使其厚度較厚仍可被設(shè)置在合適的位置。從 上述含義中當(dāng)然可想到，提升鏡83可為板形。
提升棱鏡86通常包括第一分色鏡86a和第二分色鏡86b,其用 作上述分離膜。第一分色鏡86a被設(shè)置成面對(duì)用于DVD的物鏡22， 并且在第一和第二激光束中，透射第一激光束而反射第二激光束以便 使第二激光束入射到用于DVD的物鏡22。同樣，第二分色鏡86b被 設(shè)置成面對(duì)用于CD的物鏡23，并且在第一、第二和第三激光束中， 透射第一和第二激光束，而反射第三激光束以便使第三激光束入射到 用于CD的物鏡23。
如上所述，對(duì)于提升棱鏡86，第一X/4板87和第二X/4板85被 設(shè)置成波長(zhǎng)板。具體的，用作用于第三激光束的波長(zhǎng)板的第二X/4板 85設(shè)置在提升棱鏡86內(nèi)，這使得不需要在提升鏡83附近設(shè)置波長(zhǎng)板。 也就是說(shuō)，例如，不需要在用于BD的物鏡21附近保證第二入/4板85 用的空間，從而有助于減小光拾取裝置6的厚度。
對(duì)于如上所迷的光學(xué)系統(tǒng)30，從單波長(zhǎng)激光二極管90發(fā)出的第 一激光束在經(jīng)由耦合透鏡99調(diào)節(jié)向外比例因子之后，被發(fā)射且同時(shí) 其偏振方向被光柵24的板功能旋轉(zhuǎn)，從而S偏振分量在第一偏振 光束分離器94的粘接表面94a處被反射，并且P偏振分量的一部分 還被透射，并且激光束的量由未示出的用于激光功率監(jiān)視的光接收元 件監(jiān)視。被反射的第一激光束通過(guò)準(zhǔn)直透鏡84，通過(guò)執(zhí)行位置調(diào)整利 用準(zhǔn)直透鏡84與物鏡21的組合可消除BDIOO的球面像差，并且被反 射的第一激光束還通過(guò)用于BD的物鏡21，并經(jīng)由BD100的覆蓋層 100a會(huì)聚在信號(hào)記錄表面100b上。另外，在BD100的信號(hào)記錄表面 100b反射的激光束的返回光束在P偏振狀態(tài)下入射到第一偏振光束分離器94，該返回光束的偏振方向被X/4板85轉(zhuǎn)換成垂直于向外行 程的方向，并透射全部光束量。第一激光束的返回光束的全部光束量 被透射，其偏振方向被就設(shè)置在第二偏振光束分離器95之前的 板96轉(zhuǎn)換成垂直方向，并在S偏振狀態(tài)下入射，從而全部光束量在 第二偏振光束分離器95的粘接表面95a處被反射，并會(huì)聚在光電檢 測(cè)器93的光接收面上。
另外，對(duì)于從激光耦合器92發(fā)出的第二或第三激光束，所有光 束量透射通過(guò)第二偏振光束分離器95、人/2板96和第一偏振光束分離 器94。其全部光束量已被透射的第二或第三激光束通過(guò)準(zhǔn)直透鏡84， 該準(zhǔn)直透鏡84根據(jù)發(fā)光點(diǎn)及其波長(zhǎng)被設(shè)置成位于最適合于DVD200 或CD300的位置，該第二或第三激光束通過(guò)用于DVD的物鏡22和 用于CD的物鏡23,并經(jīng)由DVD200或CD300的覆蓋層200a或300a 會(huì)聚在信號(hào)記錄表面200b或300b上。此外，在DVD200或CD300 的信號(hào)記錄表面200b或300b反射的第二或第三激光束的返回光束沿 與向外行程相同的光路返回，入射到激光耦合器92,透射通過(guò)棱鏡 105的傾斜端面105a并會(huì)聚在光電檢測(cè)器101和102上。
應(yīng)注意，對(duì)于本實(shí)施例，差分推挽法已被引用作為跟蹤伺服方法 的示例，但是可使用另一種已知的方法。對(duì)于上述光學(xué)系統(tǒng)30，已經(jīng) 做出了其中只有第一激光束被選擇性地透射或反射的設(shè)置，但是例如 還可做出這樣的設(shè)置，即其中根據(jù)光源、光電檢測(cè)器以及第一和第二 偏振光束分離器94和95的偏振分離膜(粘接表面94a和95a)的配 置，只有第二激光束被選擇性地透射或反射。
圖6是示出根據(jù)本實(shí)施例的用于CD的物鏡23、用于DVD的物 鏡22和用于BD的物鏡21中的每一個(gè)的(p (有效直徑)(mm ) 、 f (焦距)(mm )和NA的表。圖7是示出CD300、 DVD200和BD100 的覆蓋層300a、 200a和100a中的每一個(gè)的t (厚度)(mm )的表。 關(guān)于(p和f，表中的值僅是示例，其根據(jù)物鏡的大小的設(shè)計(jì)改變。對(duì) 于CD,在專(zhuān)用回放的情況下，NA通常大約為0.45到0.50，并且在 記錄/回放使用的情況下，NA通常大約是0.50到0.55。對(duì)于DVD，在專(zhuān)用回放的情況下，NA通常大約為0.60到0.65，并且在記錄/回放 使用的情況下，NA通常大約是0.65到0.70。對(duì)于BD， NA目前通常 大約為0.85，但是可認(rèn)為如同CD和DVD —樣，考慮到各種條件將 來(lái)可在大約0.80到0.90的范圍內(nèi)選擇合適的NA。此外關(guān)于t，此表 內(nèi)的值是標(biāo)準(zhǔn)值，從而如果發(fā)生不規(guī)則和多層光盤(pán)等等，則將被使用 的值與這些值是不同的。下文，假設(shè)BD的覆蓋層的厚度為tl， DVD 的覆蓋層的厚度為t2，而CD的覆蓋層的厚度為t3 (見(jiàn)圖4 )。
如圖4所示，假設(shè)用于BD、 DVD和CD的物鏡21、 22和23的 主點(diǎn)分別是第一透鏡主點(diǎn)21a、第二透鏡主點(diǎn)22a和第三透鏡主點(diǎn) 23a。透鏡主點(diǎn)在文中是指透鏡的光學(xué)中心，并且中心點(diǎn)確定焦距f。 另外，用于BD、 DVD和CD的物鏡21、 22和23分別具有第一焦距 fl、第二焦距f2和第三焦距f3。
現(xiàn)在，假設(shè)笫一焦距fl和第二焦距f2之間的差為Afa( -f2-fl)， 第二焦距f2和第三焦距f3之間的差為Afb (=f3-f2)，而第三焦距f3 和第一焦距fl之間的差為Afc (=fl-f3)。
另外，BD100的覆蓋層100a的厚度與DVD200的覆蓋層200a 的厚度之差為Ata( =t2-tl) ， DVD200的覆蓋層200a的厚度與CD300 的覆蓋層300a的厚度之差為Atb (=t3-t2 ),而CD300的覆蓋層300a 的厚度與BD100的覆蓋層100a的厚度之差為Ate (=tl-t3 )。
對(duì)于圖6內(nèi)所示的示例，Afa=0.385， Afb=0.380而Afc=0.765。 另外，Ata=0.5， Atb=0.6而Atc-l.l。
隨后，相當(dāng)于Ata的空氣中的激光束的光路差LI,相當(dāng)于Atb 的空氣中的激光束的光路差L2,以及相當(dāng)于Ate的空氣中的激光束的 光路差L3可分別用下面的表達(dá)式表示。
Ll-Ata/覆蓋層的折射率...(1)
L2-Atb/覆蓋層的折射率...(2)
L3-Atc/覆蓋層的折射率… (3)
如果BDIOO、 DVD200和CD300的覆蓋層例如是聚碳酸酯樹(shù)脂， 其折射率為大約1.6。對(duì)于圖6內(nèi)所示的示例，則獲得Ll=0.5/1.6大約等于0.31 … (4) L2=0.6/1.6大約等于0.38 … (5) L3=l.1/1.6大約等于0.69 … (6)
如果用于BD、 DVD和CD的物鏡21、 22和23使用不同于聚碳 酸酯樹(shù)脂的另一覆蓋層，并且折射率也與上述值不同，當(dāng)然Ll、 L2 和L3的值也會(huì)與上述值不同。
轉(zhuǎn)換成空氣中的光路長(zhǎng)度原因是在本實(shí)施例的概念中，各個(gè)覆蓋 層100a、 200a和300a的厚度差用空氣中的光路長(zhǎng)度代替，并且每個(gè) 物鏡21、 22和23的焦點(diǎn)初始位置被預(yù)先偏置。在此提到的焦點(diǎn)初始 位置是指致動(dòng)器8使透鏡支架26所處的行程中心位置。本實(shí)施例具 有這樣的特征，即其中對(duì)于用于BD、 DVD和CD的物鏡21、 22和 23，這些行程中心位置的差均被設(shè)定為0。
這里，可采用上述表達(dá)式(1) 、 (2)和(3)來(lái)表示使用現(xiàn)有 的雙波長(zhǎng)兼容物鏡的光拾取器的行程中心位置的差。也就是說(shuō)，
(a) 在表達(dá)式(1)的情況下，假設(shè)由用于BD和DVD的兼容 物鏡以及用于CD的獨(dú)立物鏡構(gòu)成的模式。在此情況下，用于CD的 物鏡與其他物鏡無(wú)關(guān)，從而行程中心可被任意設(shè)定，但是使用用于 BD和DVD的兼容物鏡，因此通過(guò)被轉(zhuǎn)換成空氣的覆蓋層的厚度差 Ata獲得的光路差Ll保持與行程中心的差相同。
(b) 在表達(dá)式(2)的情況下，假設(shè)由用于DVD和CD的兼容 物鏡以及用于BD的獨(dú)立物鏡構(gòu)成的模式。在此情況下，用于BD的 物鏡與其他物鏡無(wú)關(guān)，從而行程中心可被任意設(shè)定，但是使用用于 DVD和CD的兼容物鏡，因此通過(guò)被轉(zhuǎn)換成空氣的覆蓋層的厚度差 Atb獲得的光路差L2保持與行程中心的差相同。
(c) 在表達(dá)式(3)的情況下，假設(shè)由用于BD和CD的兼容物 鏡以及用于DVD的獨(dú)立物鏡構(gòu)成的模式。在此情況下，用于DVD的 物鏡與其他物鏡無(wú)關(guān)，從而行程中心可被任意設(shè)定，但是使用用于 BD和CD的兼容物鏡，因此通過(guò)被轉(zhuǎn)換成空氣的覆蓋層的厚度差A(yù)tc 獲得的光路差L3保持與行程中心的差相同。如下文將說(shuō)明的，對(duì)于本實(shí)施例，與現(xiàn)有的任何方法，例如上述
(a)到(c)，相比每個(gè)物鏡21、 22和23的行程差減少。特別地， 用于BD、 DVD和CD的物鏡21、 22和23被透鏡支架26保持在以 下位置。
用于BD的物鏡21被透鏡支架26保持在聚焦方向上的預(yù)定位置 處。預(yù)定位置可以是任何位置，但是此預(yù)定位置作為基準(zhǔn)位置。用于 DVD的物鏡22被透鏡支架26保持成使得第二透鏡主點(diǎn)22a被設(shè)置在 這樣的位置處，即該位置沿聚焦方向(沿離開(kāi)光盤(pán)l的方向的聚焦方 向)與用作其基準(zhǔn)位置的第一透鏡主點(diǎn)21a相距相當(dāng)于上述Afa和Ll 之間的差、即Ma-Ll=0.385-0.31=0.075的距離。考慮焦距是因?yàn)橛糜?BD的物鏡21、用于DVD的物鏡22和用于CD的物鏡23中的每一 個(gè)均被單獨(dú)設(shè)置，并且每個(gè)焦距均不同。
類(lèi)似地，用于CD的物鏡23被透鏡支架26保持成使得第三透鏡 主點(diǎn)23a被設(shè)置在這樣的位置處，即該位置沿聚焦方向(沿離開(kāi)光盤(pán) 1的方向的聚焦方向)與用作基準(zhǔn)位置的第一透鏡主點(diǎn)21a相距相當(dāng) 于Afc和L3之間的差、即Ma-L3=0.765-0.69=0.075的距離。
因此，可通過(guò)透鏡支架將各個(gè)物鏡21、 22和23的行程中心位置 的差的最大值(AST)設(shè)定為0，從而可減小物鏡裝置20的可移動(dòng)范 圍的厚度。結(jié)果，可減小光拾取裝置6和光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置50的大小。
上述"最大值"是指用于BD的物鏡21和用于DVD的物鏡22的 行程中心位置的差、用于DVD的物鏡22和用于CD的物鏡23的行 程中心位置的差以及用于CD的物鏡23和用于BD的物鏡21的行程 中心位置的差這三個(gè)差中的最大值。
另外，在此示例的情況下，物鏡21、 22和23的有效直徑幾乎相 同。有效直徑cp、 NA和焦距f之間的關(guān)系是
(p=2xNAxf
因此，如同日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)No. 2005-302163(段落[0060
和[0061以及圖7)和日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)No. 2005-293770 (段 落0038)一樣，如果使用兼容物鏡，f固定，則有敢直徑會(huì)隨著NA的比率變大而變大。但是，類(lèi)似于本實(shí)施例，可防止出現(xiàn)其中NA較 大的每一個(gè)BD和DVD的有效直徑變得不必要的大的情況，該情況 對(duì)于減小尺寸以及減小光拾取器的厚度是不利的。此優(yōu)點(diǎn)是由這樣的 設(shè)置造成的，即其中通過(guò)本實(shí)施例，三個(gè)物鏡21、 22和23獨(dú)立，并 且焦距可被單獨(dú)選擇。
另夕卜，通過(guò)本實(shí)施例，即使不使用例如日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào) No. 2005-100513內(nèi)在圖2內(nèi)示出的特殊提升棱鏡(31)，仍可減小光 拾取裝置5的厚度。
通過(guò)本實(shí)施例，三個(gè)物鏡21、 22和23被獨(dú)立地設(shè)置，從而物鏡 裝置20不會(huì)變得特別重。三個(gè)物鏡21、 22和23中的每一個(gè)的大小 均可減小，從而與其中使用大的透鏡一例如三波長(zhǎng)兼容物鏡一的情況 相比總質(zhì)量不會(huì)改變很大。
另外，對(duì)于現(xiàn)有的兼容物鏡，行程中心位置的差很大，從而必須 在從基準(zhǔn)中心位置位移到另一個(gè)中心位置時(shí)施加直流電流，因此在設(shè)
計(jì)時(shí)需要考慮在每個(gè)行程中心的靈敏度變化和偏斜變化。但是，對(duì)于 本實(shí)施例，行程中心位置的差為零或非常小，因此不需要施加大的直 流電流，并且在設(shè)計(jì)時(shí)也不需要考慮靈敏度變化和偏斜變化。結(jié)果， 可設(shè)計(jì)具有高性能和高可靠性的光拾取裝置。
如上所述，最希望將各個(gè)物鏡21、 22和23的行程中心位置的差 的最大值A(chǔ)ST設(shè)定為0，但是將最大值A(chǔ)ST設(shè)定為0不是必要的。 對(duì)于本實(shí)施例，如果假設(shè)用于BD的物鏡21與用于DVD的物鏡22 的行程中心位置之間的差被記作AST1，則用于BD的物鏡21與用于 DVD的物鏡22優(yōu)選地被透鏡支架26保持為滿(mǎn)足
ASTKL1 … (7)
可選擇地，類(lèi)似地，如果假設(shè)用于DVD的物鏡22與用于CD的 物鏡23的行程中心位置之間的差被記作AST2，則用于DVD的物鏡 22與用于CD的物鏡23優(yōu)選地被透鏡支架26保持為滿(mǎn)足
AST2<L2 … (8)
可選擇地，類(lèi)似地，如果假設(shè)用于CD的物鏡23與用于BD的物鏡21的行程中心位置之間的差被記作AST3，則用于CD的物鏡23 與用于BD的物鏡21優(yōu)選地被透鏡支架26保持為滿(mǎn)足 AST3<U … (9)
當(dāng)將表達(dá)式(7)、 (8)和(9)應(yīng)用于圖6和7內(nèi)所示的示例 時(shí)，表達(dá)式U)內(nèi)所示的大約等于0.31的L1的值是最小值。因此， 最希望滿(mǎn)足表達(dá)式(7)。
即使在用于BD的物鏡21和用于DVD的物鏡22的行程中心位 置例如偏離用于CD的物鏡23的行程中心位置大約O.lmm的情況下， 與致動(dòng)器8的性能以及厚度的減小有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)仍基本與AST=0的情 況相同。也就是說(shuō)，對(duì)于BD和DVD,與CD相比，幾乎沒(méi)有規(guī)定光 盤(pán)的曲率，并且表面模糊的量小。表面模糊的規(guī)格對(duì)于BD是最大值 士0.3mm，對(duì)于DVD是最大值士0.4mm，對(duì)于CD是最大值土0.5mm。 也就是說(shuō)，即使在用于BD的物鏡21和用于DVD的物鏡22的行程 中心位置偏離用于CD的物鏡23的行程中心位置大約O.lmm的情況 下，此偏差仍被包含在表面模糊最大的CD的行程范圍內(nèi)。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的光拾取裝置的平面圖。 圖9是此光拾取裝置106的物鏡裝置的周邊的側(cè)視圖。在下文中，涉 及與根據(jù)圖2和4內(nèi)所示的實(shí)施例的光拾取裝置6相同的部件和功能 等的描述將被簡(jiǎn)化或省略，并且將主要針對(duì)不同之處進(jìn)行說(shuō)明。
對(duì)于光拾取裝置106的物鏡裝置35,用于DVD的物鏡32和用 于CD的物鏡33被整體地模制以構(gòu)成DVD/CD物鏡單元34 (整體式 物鏡)。在此情況下，用于DVD和CD的物鏡32和33可由樹(shù)脂或 玻璃構(gòu)成。DVD/CD物鏡單元34和用于BD的物鏡21是分離的部件， 并且這些物鏡被透鏡支架36整體地保持。根據(jù)這種配置，可減小兩 個(gè)物鏡32和33之間的間隔，因此可減小物鏡裝置35和光拾取裝置 106的大小。另外，根據(jù)整體模制，在制造物鏡裝置35時(shí)可提高兩個(gè) 物鏡32和33的連接位置精度和傾斜精度。
因此，根據(jù)本實(shí)施例的設(shè)置并不局限于其中用于DVD和CD的 物鏡32和33被整體地模制的設(shè)置，而是可做出這樣的設(shè)置，即其中用于BD和CD的物鏡被整體地模制，并且還獨(dú)立地提供用于DVD 的物鏡。此外，如圖26A和26B所示，用于BD、 DVD和CD的物鏡 可全部被整體地模制。根據(jù)這種設(shè)置，可減小三個(gè)物鏡之間的間隔， 從而可減小物鏡裝置35和光拾取裝置106的大小。另外，根據(jù)整體 模制，在制造物鏡裝置35時(shí)可提高三個(gè)物鏡的連接位置精度和傾斜 精度。
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的光拾取裝置的平面 圖。圖IIA是沿圖10A內(nèi)的線(xiàn)XIA-XIA獲得的橫截面視圖，并且圖 11B是沿圖10A內(nèi)的線(xiàn)XIB-XIB獲得的橫截面視圖。對(duì)于光拾取裝 置206的物鏡裝置40,用于BD的物鏡21和用于CD的物鏡23被設(shè) 置成沿光盤(pán)1的徑向方向排列。另夕卜，用于CD的物鏡23和用于DVD 的物鏡22被z沒(méi)置成沿光盤(pán)1的切向方向排列，并且用于BD、 DVD 和CD的物鏡21、 22和23被透鏡支架46整體地保持。
對(duì)于光拾取裝置206，與圖2內(nèi)所示的設(shè)置相比，根據(jù)物鏡21、 22和23的位置，例如單波長(zhǎng)激光二極管90的位置和激光耦合器92 的位置對(duì)換(reverse)。另外，還提供必要的會(huì)聚透鏡41、鏡子42 等等。
對(duì)于此實(shí)施例，根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，例如構(gòu)成物鏡裝置40的每個(gè)組 件的配置和位置等等，或者根據(jù)其中實(shí)現(xiàn)光拾取裝置206的光盤(pán)驅(qū)動(dòng) 裝置的各種設(shè)計(jì)內(nèi)容，如物鏡裝置40，可設(shè)計(jì)每個(gè)物鏡21、 22和23 的位置。例如，在圖10中，用于BD的物鏡21的位置和用于CD的 物鏡23的位置可相互對(duì)換，或者用于CD的物鏡23的位置和用于 DVD的物鏡22的位置可相互對(duì)換?？蛇x擇地，用于BD的物鏡21的 位置和用于DVD的物鏡22的位置可相互對(duì)換。另外，每個(gè)物鏡21、 22和23可被設(shè)置成傾斜地排列成一排。
圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的物鏡裝置的側(cè)視圖， 其是示出其中用于BD的物鏡設(shè)置在中心的物鏡裝置的圖示。對(duì)于此 示例，從靠近未示出的光源一側(cè)開(kāi)始，用于CD的物鏡23、用于BD 的物鏡21和用于DVD的物鏡22被支架26保持以便排成一行。應(yīng)注意在此情況中，如圖4所示，可設(shè)置提升棱鏡86和提升鏡83，但是 在圖12內(nèi)設(shè)置單個(gè)提升棱鏡75。X/4板76設(shè)置在提升棱鏡75與每個(gè) 物鏡21、 22和23之間。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，并且可對(duì)其進(jìn)行許多修改。
對(duì)于圖2和4內(nèi)示出的光學(xué)系統(tǒng)30的光路，第一、第二和第三 激光束的光路的一部分是共同的，這被引用作為示例。但是，光學(xué)系 統(tǒng)30可被配置成使得第一、第二和第三激光束的光路彼此獨(dú)立。
圖4所示的物鏡裝置20的用于DVD的物鏡22可被用作用于 HD DVD的物鏡。也就是說(shuō)，對(duì)于光拾取裝置6，可通過(guò)三個(gè)物鏡21、 22和23處理四種格式是光盤(pán)。DVD和HD DVD通常在NA和覆蓋 層的厚度方面相同，而NA和覆蓋層的厚度對(duì)于設(shè)計(jì)是重要的。因此， 例如，可使用波長(zhǎng)選擇性的全息圖，從而用于DVD的物鏡22可用作 用于HDDVD的物鏡。
圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的物鏡裝置的透視圖。 對(duì)于根據(jù)本實(shí)施例的物鏡裝置45，用于DVD的物鏡22、用于CD的 物鏡23和用于BD的物鏡21從靠近例如激光耦合器92的光源一側(cè)依 次設(shè)置，這些物鏡21、 22和23被透鏡支架56保持。被配置成使透 鏡支架56受到雙軸或三軸驅(qū)動(dòng)的線(xiàn)圏39安裝在透鏡支架56的端部 上。此后，用于BD的物鏡21、用于DVD的物鏡22和用于CD的物 鏡23在一些情況中將被稱(chēng)為物鏡21到23。
現(xiàn)在，考慮包含用于BD的物鏡21、用于DVD的物鏡22和用 于CD的物鏡23以及透鏡支架56的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)。與另外兩個(gè)物鏡 相比，當(dāng)振動(dòng)系統(tǒng)諧振時(shí)，用于CD的物鏡23設(shè)置在靠近振動(dòng)系統(tǒng) 的振動(dòng)的波腹的位置。對(duì)于圖13內(nèi)所示的示例，用于CD的物鏡23 設(shè)置在透鏡支架56的中心附近。對(duì)于此實(shí)施例，示出其中用于CD 的物鏡23和用于DVD的物鏡22如8內(nèi)所示地被整體地模制的示例。 但是，物鏡21到23可以是分離的部件，或者是其中所有物鏡21到 23如圖26A和26B內(nèi)所示地被整體地模制的透鏡單元。
圖14A是其中模擬振動(dòng)系統(tǒng)的沿聚焦方向(Z軸方向)的諧振的圖示。圖15A是示出每個(gè)物鏡21到23在圖14A內(nèi)的諧振峰值的 曲線(xiàn)圖。在此情況下，諧振頻率(輔助)為27kHz。圖14B是其中模 擬振動(dòng)系統(tǒng)的沿跟蹤方向(X軸方向)的諧振的圖示。圖15B是示出 每個(gè)物鏡21到23在圖14B內(nèi)的諧振峰值的曲線(xiàn)圖。在此情況下，諧 振頻率(輔助)為22kHz。從圖14A和14B應(yīng)理解，在透鏡支架的中 心附近是沿聚焦方向和跟蹤方向的諧振的波腹。
物鏡的NA越大，則會(huì)聚點(diǎn)變得越小，并且在光盤(pán)l的記錄密度 變高的同時(shí)焦深變小。結(jié)果，光盤(pán)l的記錄密度越高，則聚焦伺服和 跟蹤伺服所需的精度越高。因此，具有高NA的用于BD的物鏡21 和用于DVD的物鏡22設(shè)置在遠(yuǎn)離諧振波腹的位置，以便盡可能地不 受振動(dòng)系統(tǒng)影響，并且NA最小的用于CD的物鏡23設(shè)置在靠近諧振 波腹的位置。因此，可防止出現(xiàn)由物鏡21到23導(dǎo)致的信號(hào)的記錄或 回放誤差。薄的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器常常使用最大為大約5000到6000rpm(對(duì) 于CD大約24速，對(duì)于DVD大約8速，對(duì)于BD大約5速)作為主 軸電動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)數(shù)，并且尤其在以此高速記錄或回放的情況下，需要 非常精確的伺服，因此本實(shí)施例是有效的。
在本實(shí)施例的情況下，如圖16所示，物鏡裝置45如下所述地設(shè) 置在移動(dòng)基座4上。在光拾取裝置156不操作時(shí)，物鏡裝置45被設(shè) 置成使得用于CD的物鏡23設(shè)置在中心線(xiàn)E通過(guò)的位置，當(dāng)光盤(pán)1 被光盤(pán)夾持器3保持(見(jiàn)圖1)時(shí)中心線(xiàn)E通過(guò)光盤(pán)1的中心?？蛇x 擇地，如圖17所示，當(dāng)光拾取裝置256不操作時(shí)，物鏡裝置45可被 設(shè)置成使得用于CD的物鏡23被定位在偏離其中心線(xiàn)E的位置。
根據(jù)透鏡支架56的形狀或線(xiàn)圏39的位置等等，諧振的波腹的位 置并不總是在透鏡支架56的中心附近。例如，在各個(gè)物鏡21到23 按圖4或圖12內(nèi)所示的順序設(shè)置時(shí)，在一些情況下用于CD的物鏡 23可設(shè)置在最接近振動(dòng)系統(tǒng)的諧振的波腹的位置。本實(shí)施例的概念是 用于CD的物鏡23設(shè)置在振動(dòng)系統(tǒng)的諧振的波腹部分?？稍谥圃煳?鏡裝置時(shí)有意地設(shè)定振動(dòng)系統(tǒng)的諧振的波腹位置。
另外，對(duì)于圖13內(nèi)所示的物鏡裝置45，在透鏡支架56的頂面上設(shè)置有保護(hù)器37。保護(hù)器37用于防止光盤(pán)1與三個(gè)物鏡21到23 (尤其是物鏡21到23中的上端面)中的至少一個(gè)相接觸。也就是說(shuō)， 保護(hù)器的上端面的高度被設(shè)置成高于物鏡21到23的上端面21b、22b 和23b的高度。
對(duì)于保護(hù)器37，例如，沿切向方向(Y方向)設(shè)置兩個(gè)保護(hù)器， 但是也可設(shè)置一個(gè)保護(hù)器并且該保護(hù)器可設(shè)置在任何位置。保護(hù)器37 的材料是樹(shù)脂、橡膠、金屬等，但是可以是其他材料。
圖18是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的包括保護(hù)器的物鏡裝置的透視 圖。根據(jù)本實(shí)施例的保護(hù)器38沿光盤(pán)1的徑向方向設(shè)置在外圓周側(cè)， 而沒(méi)有設(shè)置在內(nèi)圓周側(cè)。也就是說(shuō)，保護(hù)器38從差不多是透鏡支架 66的頂面的中心位置朝沿光盤(pán)的徑向方向的外圓周側(cè)設(shè)置。因此，可 防止保護(hù)器38與在CD的內(nèi)圓周部分上形成的環(huán)形肋部(未示出) 相接觸。應(yīng)注意，肋部的最大高度被指定為0.4mm。
在圖18中，保護(hù)器38從差不多是透鏡支架66的頂面的中心位 置朝沿光盤(pán)的徑向方向的外圓周側(cè)設(shè)置，但是只要可防止保護(hù)器38 與CD的內(nèi)圓周部分的肋部接觸，則保護(hù)器38可設(shè)置在透鏡支架66 的任何位置。
應(yīng)注意，圖13內(nèi)示出的物鏡裝置45的概念可應(yīng)用于圖8或圖 10內(nèi)所示的物鏡裝置35和40，或者可應(yīng)用于根據(jù)下文將說(shuō)明的另一 個(gè)實(shí)施例的物鏡裝置。
接下來(lái)，將說(shuō)明用于BD的物鏡21、用于DVD的物鏡22和用 于CD的物鏡23的相對(duì)高度位置的另一個(gè)實(shí)施例。圖19是示出物鏡 21到23中的每一個(gè)的必要最小行程(必要最小聚焦行程)和WD的 圖示。應(yīng)注意在圖19中，物鏡21到23的大小被表示為與其尺寸值 (以mm為單位) 一樣小。
對(duì)于本實(shí)施例，用于BD的物鏡21和用于DVD的物鏡22中的 每一個(gè)的必要最小行程被包含在用于CD的物鏡23的必要最小行程 范圍內(nèi)。物鏡21到23中的每一個(gè)的WD被設(shè)定。在此提到的必要最 小行程是指相當(dāng)于光盤(pán)1的容許表面模糊量(標(biāo)準(zhǔn)值)的距離。例如，用于CD的物鏡23的必要最小行程是CD的容許的表面模糊量 士0.5mm(最大1.0mm )。用于DVD的物鏡22的必要最小行程是DVD 的容許表面模糊量士0.4mm (最大0.8mm )。用于BD的物鏡21的必 要最小行程是BD的容許表面模糊量士0.3mm (最大0.6mm)。也就 是說(shuō)，本實(shí)施例的概念是透鏡支架56保持每個(gè)物鏡21到23以便用 于DVD和BD的物鏡22和21中的每一個(gè)的必要最小行程被包含在 CD的容許表面模糊量士0.5mm的范圍內(nèi)，其是必要最小行程。根據(jù)這 種設(shè)置，即使在制造物鏡裝置時(shí)實(shí)現(xiàn)厚度的減小，用于DVD和BD 的物鏡22和21中的每一個(gè)的高度位置仍可在士0.5mm的范圍內(nèi)被任 意設(shè)定。
對(duì)于本實(shí)施例，每個(gè)物鏡21到23的WD被z沒(méi)定為0.2mm，0.4mm 和0.4mm。
圖20是示出現(xiàn)有的用于CD和DVD的兼容物鏡的WD的圖示。 如從此附圖可理解，使用兼容物鏡79就不可避免地會(huì)增加物鏡的必 要最小行程，并且WD也要正好增加那么多。在CD的情況下WD是 0.7mm，而在DVD的情況下WD是0,3 mm。 如曰本未審查專(zhuān)利申請(qǐng) 公報(bào)No. 2005-302163 (段落[0060和0061以及圖7)所述，在兩個(gè) WD之間存在差值(AWD)，因而在光盤(pán)200和300的情況下，兼容 物鏡79的中間位置不同。因此，相當(dāng)于該差值的空間需要被保證， 因而(空間)將被保證的物鏡裝置的可移動(dòng)范圍增加。
圖21是示出其中例如圖8和9內(nèi)所示的用于CD的物鏡和用于 DVD的物鏡被整體地模制的物鏡裝置的另一個(gè)實(shí)施例的圖示。對(duì)于整 體模制的DVD/CD物鏡單元134，用于CD的物鏡23的上端面23b 和用于DVD的物鏡22的上端面22b被設(shè)定為相同高度。另外，如果 用于BD的物鏡21的上端面21b也被設(shè)定為與DVD/CD物鏡單元134 的上端面23b和22b相同的高度，則有助于制造，并且上述保護(hù)器37 和38也可被容易地設(shè)置，而且每個(gè)透鏡碰撞光盤(pán)的可能性被抑制到
此外，DVD/CD物鏡單元134的WD被設(shè)定為0.2到0.5mm。對(duì)于圖21內(nèi)所示的示例，其WD被設(shè)定為0.4mm。
下面將說(shuō)明上述0.2mm的下限值。在CD的情況下，在CD的 外圓周部分內(nèi)設(shè)置最大O.lmm的環(huán)形肋部。另外，指定厚度為 1.2士0.1mm的覆蓋層，從而具有厚度為1.3mm的覆蓋層的CD被假定 用作具有最厚的覆蓋層的CD。因此，物鏡逼近1.3mm的光盤(pán)0.06mm (大約等于0.1/1.6 )，其是相當(dāng)于作為1.2mm和1.3mm的差的O.lmm 的空氣轉(zhuǎn)換的距離。因此，即使僅通過(guò)外圓周部分的肋部避免碰撞， 仍需要保證WD的0.16mm (0.1+0.06)的下限。此外，考慮到例如 在CD (或DVD )被夾持機(jī)構(gòu)夾住時(shí)的光盤(pán)的傾斜，或者被透鏡支架 66保持的DVD/CD物鏡單元134的傾斜等等，WD變成0.16mm+( 0.02 到0.04mm) =0.2mm。
下面將說(shuō)明上述0.5mm的上限值。CD和DVD的每個(gè)覆蓋層厚 度的差為1.2-0.6=0.6mm。當(dāng)將此距離轉(zhuǎn)換成空氣距離時(shí)，其變?yōu)?.36 (大約等于0.6/1.6 )。將上述0.2mm的下限值與0.36mm加起來(lái)并除 去其小數(shù)部分，從而得到0.5mm。
如果DVD/CD物鏡單元134的WD被這樣設(shè)定，則對(duì)于用于BD 的物鏡21的WD，要對(duì)每個(gè)用于BD的物鏡21和用于CD的物鏡23 的必要最小行程(單側(cè))的0.2mm的差加以考慮，對(duì)于圖21內(nèi)所示 的示例，在DVD/CD物鏡單元134的WD被設(shè)定為0.4mm時(shí)，用于 BD的物鏡21的WD被設(shè)定為0.2mm。
圖22是示出例如DVD/CD物鏡單元134和用于BD的物鏡21 安裝在其上的透鏡支架的透視圖。DVD/CD物鏡單元134安裝在凹陷 部分57內(nèi)，而物鏡21安裝在凹陷部分58內(nèi)。
例如，當(dāng)制造物鏡裝置45時(shí)，首先將DVD/CD物鏡單元134固 定在凹陷部分57內(nèi)。此時(shí)的DVD/CD物鏡單元134的沿徑向和切向 方向的偏斜值被當(dāng)作基準(zhǔn)值。工人調(diào)節(jié)用于BD的物鏡的沿切向方向 的偏斜，以便使用于BD的物鏡21的沿切向方向的偏斜與DVD/CD 物鏡單元134的基準(zhǔn)偏斜值匹配。即使沒(méi)有執(zhí)行偏斜調(diào)整，仍可在記 錄或回放時(shí)使用雙軸或三軸致動(dòng)器調(diào)整用于BD的物鏡21的徑向方向。
圖23示出此偏斜調(diào)整狀況。圖24是在偏斜調(diào)整時(shí)的用于BD的 物鏡21的橫截面視圖。例如，在具有兩個(gè)螺旋式銷(xiāo)(tap pin) 72和 73的調(diào)整工具中，單個(gè)銷(xiāo)72的高度被調(diào)整，從而執(zhí)行偏斜調(diào)整。
因此，DVD/CD物鏡單元134的大小大，從而與調(diào)整DVD/CD 物鏡單元134的偏斜相比，可通過(guò)調(diào)整用于BD的物鏡21的偏斜容易 地執(zhí)行偏斜調(diào)整。
根據(jù)上述各個(gè)實(shí)施例的物鏡21到23中的至少一個(gè)可包括自有孔 徑部分。因此，與類(lèi)似于現(xiàn)有設(shè)置在透鏡支架內(nèi)提供孔徑的情況相比， 不需要提供高定位精度。
具體的，DVD/CD物鏡單元34和134可具有自有孔徑部分。圖 25是示出包含自有孔徑部分122a和123a的DVD/CD物鏡單元的圖 示。對(duì)于圖25內(nèi)的示例，如日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)^^艮No. 2000-30278 內(nèi)所述，DVD/CD物鏡單元234具有示出具有預(yù)定功能的曲面，從而 形成環(huán)形的自有孔徑部分122a和123a。
通常，從用于CD的物鏡123 (或用于DVD的物鏡122)的徑向 方向(Y方向)入射到預(yù)定半徑的激光束會(huì)聚在CD300 (或DVD200 ) 的凹坑(pit)上(會(huì)聚光a)。在上述預(yù)定半徑外入射到自有孔徑部分 123a (或122a)的激光束即使是平行光束p、發(fā)散光束或會(huì)聚光束， 仍會(huì)被作為無(wú)助于記錄/回放處理的光束被反射。也就是說(shuō)，即使不存 在其中孔徑與物鏡分隔開(kāi)的現(xiàn)有設(shè)置，則DVD/CD物鏡單元234也包 括孔徑功能。因此，可實(shí)現(xiàn)物鏡裝置的大小和厚度減小。
如果現(xiàn)有孔徑以及用于CD和DVD的物鏡23和22的孔徑均設(shè) 置在透鏡支架內(nèi)，則難以使每個(gè)孔的中心與用于CD和DVD的物鏡 23和22每一個(gè)的中心(光軸的位置)匹配。另一方面，對(duì)于本實(shí)施 例，DVD/CD物鏡單元234的用于CD和DVD的物鏡123和122分 別具有自有孔徑部分123a和122a，從而不存在上述問(wèn)題。
應(yīng)注意，自有孔徑部分122a和123a并不局限于被限定具有曲面 功能的情況。只要激光束作為平行光束發(fā)射或者被該設(shè)置漫射，則可使用任何設(shè)置。
本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員應(yīng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及其他因素可實(shí) 現(xiàn)多種變型、組合、自組合和改變，并且它們都在所附權(quán)利要求或其 等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種物鏡裝置，包括具有第一數(shù)值孔徑的第一物鏡，該第一物鏡可使光會(huì)聚到包含具有第一厚度的第一覆蓋層的盤(pán)形第一光記錄介質(zhì)上；具有小于所述第一數(shù)值孔徑的第二數(shù)值孔徑的第二物鏡，該第二物鏡可使光會(huì)聚到包含具有第二厚度的第二覆蓋層的盤(pán)形第二光記錄介質(zhì)上，該第二厚度比所述第一厚度厚；具有小于所述第二數(shù)值孔徑的第三數(shù)值孔徑的第三物鏡，該第三物鏡可使光會(huì)聚到包含具有第三厚度的第三覆蓋層的盤(pán)形第三光記錄介質(zhì)上，該第三厚度比所述第二厚度厚；以及被配置成整體保持所述第一、第二和第三物鏡的透鏡支架。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的物鏡裝置，其中所述第一物鏡包括笫一焦 距和第一透鏡主點(diǎn)；并且其中，所述第二物鏡包括第二焦距和第二透鏡主點(diǎn)； 并且其中，所述第三物鏡包括第三焦距和第三透鏡主點(diǎn)； 并且其中，所述透鏡支架保持所述第二物鏡，以便所述第二透鏡 主點(diǎn)被設(shè)置在與所保持的第一物鏡的所述笫一透鏡主點(diǎn)間隔開(kāi)相當(dāng) 于第一焦距差(A)和被轉(zhuǎn)換成空氣中的距離的第一覆蓋厚度差(D) 之間的差(A-D)的距離的位置處，該第一焦距差是所述第二焦距和 所述第一焦距之間的差，該笫一覆蓋厚度差是相當(dāng)于所述第二厚度和 所述第一厚度之差的空氣中的光路長(zhǎng)度；并且其中，所述透鏡支架保持所述第三物鏡，以便所述第三透鏡 主點(diǎn)被設(shè)置在與所述第一透鏡主點(diǎn)間隔開(kāi)相當(dāng)于第二焦距差(C)和 被轉(zhuǎn)換成空氣中的距離的第二覆蓋厚度差(F)之間的差(C-F)的距 離的位置處，該第二焦距差是所述第三焦距和所述第一焦距之間的 差，該第二覆蓋厚度差是相當(dāng)于所述第三厚度和所述第一厚度之差的 空氣中的光路長(zhǎng)度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的物鏡裝置，其中通過(guò)整體模制構(gòu)成所述第一、第二和第三物鏡中的至少兩個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的物鏡裝置，其中所述第一數(shù)值孔徑是0.8 到0.9;并且其中，所述第二數(shù)值孔徑是0.6到0.7; 并且其中，所述第三數(shù)值孔徑是0.45到0.55。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的物鏡裝置，其中當(dāng)包含所述第一物鏡、所 述第二物鏡、所述第三物鏡和所述透鏡支架的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)諧振時(shí)， 與所述第 一物鏡和所述第二物鏡相比，所述第三物鏡被設(shè)置在接近振 動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)波腹的位置處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的物鏡裝置，其中所述第三物鏡被設(shè)置在所 述第 一物鏡和所述第二物鏡之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的物鏡裝置，其中所述透鏡支架保持所述第 一、第二和第三物鏡，以便所述第二物鏡的必要最小行程范圍和所述第一物鏡的必要最小行程范圍被包含在所述第三物鏡的必要最小行 程范圍內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l的物鏡裝置，其中所述第二物鏡和所述第三 物鏡的工作距離是0.2到0.5mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的物鏡裝置，該物鏡裝置還包括 被設(shè)置在所述透鏡支架內(nèi)的保護(hù)器，該保護(hù)器被配置成防止所述第一、第二或第三光記錄介質(zhì)與所述第一、第二和第三物鏡中的至少 一個(gè)相接觸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的物鏡裝置，其中在可將所述保護(hù)器被設(shè)置 在所述透鏡支架內(nèi)的所述第一、第二或第三光記錄介質(zhì)的徑向方向上 的外圓周側(cè)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l的物鏡裝置，其中所述第一、第二和第三物 鏡中的至少一個(gè)包括自有孔徑部分。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l的物鏡裝置，其中所述第一、第二和第三物鏡中的至少兩個(gè)是整體模制的整體式物鏡；并且其中，所述整體式物鏡包括自有孔徑部分。
13. 根據(jù)權(quán)利要求3的物鏡裝置，其中通過(guò)整體模制構(gòu)成所述第 一、第二和第三物鏡。
14. 一種光拾取裝置，包括光源，該光源被配置成發(fā)射包含第一波長(zhǎng)的第一激光束、包含長(zhǎng) 于所述第一波長(zhǎng)的第二波長(zhǎng)的第二激光束，以及包含長(zhǎng)于所述第二波 長(zhǎng)的第三波長(zhǎng)的第三激光束；具有第一數(shù)值孔徑的第一物鏡，該第一物鏡可使所述第一激光束 會(huì)聚到包含具有第 一厚度的第 一覆蓋層的盤(pán)形第 一光記錄介質(zhì)上；具有小于所述第 一數(shù)值孔徑的第二數(shù)值孔徑的第二物鏡，該第二 物鏡可使所述第二激光束會(huì)聚到包含具有第二厚度的第二覆蓋層的 盤(pán)形第二光記錄介質(zhì)上，該第二厚度比所述第一厚度厚；具有小于所述第二數(shù)值孔徑的第三數(shù)值孔徑的第三物鏡，該第三 物鏡可使所述第三激光束會(huì)聚到包含具有第三厚度的第三覆蓋層的 盤(pán)形第三光記錄介質(zhì)上，該第三厚度比所述第二厚度厚；被配置成整體保持所述第一、第二和第三物鏡的透鏡支架；以及被配置成驅(qū)動(dòng)所述透鏡支架的致動(dòng)器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的光拾取裝置，其中，當(dāng)假設(shè)沿聚焦方向 的所述第一和第二物鏡的行程中心位置之間的差為AST1,并且相當(dāng) 于所述笫一厚度和所述第二厚度之差的空氣中的光路長(zhǎng)度為L(zhǎng)l時(shí)， 由所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的所述透鏡支架保持所述第一和第二物鏡以便滿(mǎn) 足ASTKL1。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14的光拾取裝置，其中，當(dāng)假設(shè)沿聚焦方向 的所述第二和第三物鏡的行程中心位置之間的差為AST2,并且相當(dāng) 于所述第二厚度和所述第三厚度之差的空氣中的光路長(zhǎng)度為L(zhǎng)2時(shí)， 由所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的所述透鏡支架保持所述第二和第三物鏡以便滿(mǎn) 足AST2《2。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14的光拾取裝置，其中，當(dāng)假設(shè)沿聚焦方向 的所述第三和第一物鏡的行程中心位置之間的差為AST3，并且相當(dāng) 于所述第三厚度和所述第一厚度之差的空氣中的光路長(zhǎng)度為L(zhǎng)3時(shí)，由所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的所述透鏡支架保持所述第三和第一物鏡以便滿(mǎn)足AST3<L3。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14的光拾取裝置，該光拾取裝置還包括 鏡子，該鏡子是板形的或三棱柱形的，并且被設(shè)置成面向所述第一物鏡且被配置成反射所述第一激光束以便使從所述光源發(fā)出的所 述第 一激光束入射到所述第 一物鏡。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的光拾取裝置，該光拾取裝置還包括 第一分色鏡，被設(shè)置成面對(duì)所述第二物鏡，被配置成透射所述第一激光束和所述第二激光束中的所述第 一激光束，并反射所述第二激 光束以便使所述第二激光束入射到所述第二物鏡中；以及第二分色鏡，被設(shè)置成面對(duì)所述第三物鏡，被配置成透射所述第 一、第二和第三激光束中的所述第一和第二激光束，并反射所述第三 激光束以便使所述第三激光束入射到所述第三物鏡中。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的光拾取裝置，該光拾取裝置還包括 包括所述第一分色鏡和所述第二分色鏡的棱鏡；以及 被設(shè)置在所述棱鏡內(nèi)的波長(zhǎng)板，該波長(zhǎng)板被配置成改變所述第一、第二和第三激光束的偏振狀態(tài)。
21. —種光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，被配置成旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)包含具有第一厚度的第一覆 蓋層的盤(pán)形第一光記錄介質(zhì)、包含具有比所述第一厚度厚的第二厚度 的第二覆蓋層的盤(pán)形第二光記錄介質(zhì)、或包含具有比所述第二厚度厚 的第三厚度的第三覆蓋層的盤(pán)形第三光記錄介質(zhì)；包括第 一數(shù)值孔徑的第 一物鏡，用于將光會(huì)聚到所述第 一光記錄 介質(zhì)上；包含小于所述第 一數(shù)值孔徑的第二數(shù)值孔徑的第二物鏡，用于將 光會(huì)聚到所述第二光記錄介質(zhì)上；包含小于所述笫二數(shù)值孔徑的第三數(shù)值孔徑的第三物鏡，用于將 光會(huì)聚到所述第三光記錄介質(zhì)上；透鏡支架，被配置成整體保持所述第一、第二和第三物鏡；致動(dòng)器，被配置成驅(qū)動(dòng)所述透鏡支架；以及記錄/回放處理單元，被配置成將信號(hào)記錄在被所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的所述第一、第二或第三光記錄介質(zhì)上，或從所述第一、 第二或第三光記錄介質(zhì)播放記錄的信號(hào)。
22. —種物鏡驅(qū)動(dòng)方法，包括以下步驟使用包含第一數(shù)值孔徑的第一物鏡將光會(huì)聚到包括具有第一厚度的第一覆蓋層的盤(pán)形光記錄介質(zhì)上;使用包含小于所述第一數(shù)值孔徑的第二數(shù)值孔徑的第二物鏡將 光會(huì)聚到包括具有比所述第 一厚度厚的第二厚度的第二覆蓋層的盤(pán) 形光記錄介質(zhì)上；使用包含小于所述第二數(shù)值孔徑的第三數(shù)值孔徑的第三物鏡將 光會(huì)聚到包括具有比所述第二厚度厚的第三厚度的第三覆蓋層的盤(pán) 形光記錄介質(zhì)上；以及驅(qū)動(dòng)配置成整體保持所述第一、第二和第三物鏡的透鏡支架記錄 或播放信號(hào)。
全文摘要
一種物鏡裝置，其包括具有第一數(shù)值孔徑的第一物鏡，該第一物鏡可使光會(huì)聚到包含具有第一厚度的第一覆蓋層的盤(pán)形第一光記錄介質(zhì)上；具有小于該第一數(shù)值孔徑的第二數(shù)值孔徑的第二物鏡，該第二物鏡可使光會(huì)聚到包含具有第二厚度的第二覆蓋層的盤(pán)形第二光記錄介質(zhì)上，該第二厚度比該第一厚度厚；具有小于該第二數(shù)值孔徑的第三數(shù)值孔徑的第三物鏡，該第三物鏡使光會(huì)聚到包含具有第三厚度的第三覆蓋層的盤(pán)形第三光記錄介質(zhì)上，該第三厚度比該第二厚度厚，以及配置成整體地保持該第一、第二和第三物鏡的透鏡支架。
文檔編號(hào)G11B7/12GK101303866SQ20071016927
公開(kāi)日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月8日
發(fā)明者中野文昭, 宮本隆浩, 山本健二, 西紀(jì)彰 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社