用于微型光学驱动器的小型拾取装置

摘要

本发明涉及一种用于微型光学驱动器的小型光学拾取装置，以及使用该小型光学拾取装置的微型光学驱动器。依照本发明，用于光学记录介质(8)的拾取装置包括：用于产生从光学记录介质读取和/或写入到光学记录介质的光束的光源、用作聚焦致动器的柔性臂(12)、安装在柔性臂(12)上用于将光束聚焦到光学记录介质上的物镜(7)、用于将光束导向光学记录介质(8)的光学台、用于探测由光学记录介质反射的光束的一个或多个探测器(11、12)和反射镜(9)，该反射镜(9)相对于光学台的透明块(10)倾斜设置，用于将由光学记录介质(8)反射的光束导向第一探测器(11)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于微型光学驱动器的光学拾取装置，以及使用该光学拾取装置的微型光学驱动器。

背景技术

用于光学记录介质，如密致盘(CD)或数字多功能盘(DVD)的驱动器已经存在了很长时间。近年来，已经发展了使用蓝光的具有高记录密度的新一代光学记录介质。这些记录介质包括蓝光盘(BD)和高密度DVD(HD-DVD)。然而，尤其是对于便携式电子器件来说，需要一种用于小型化光学记录介质的微型光学驱动器。这种小型化光学记录介质的一个例子是所谓的硬币盘(CoinDisk)。

微型光学驱动器一般不使用基于滑板的拾取装置来从光学记录介质读取和/或写入到光学记录介质。而是为了该目的，使用从硬盘驱动器公知的传送臂。例如，US2004/0257928公开了一种用于微型光盘驱动器的光学拾取装置，其包括在聚焦方向上与聚焦臂旋转连接的传动臂。在聚焦臂上安装完整的光学系统。

发明内容

本发明的一个目的是对微型光学驱动器的光学拾取装置提出一种更加紧凑的设计。

依照本发明，通过一种光学记录介质的拾取装置来实现该目的，其具有：用于产生从光学记录介质读取和/或写入到光学记录介质的光束的光源、用作聚焦致动器的柔性臂、安装在柔性臂上用于将光束聚焦到光学记录介质上的物镜、用于将光束导向光学记录介质的光学台、用于探测由光学记录介质反射的光束的一个或多个探测器和用于将由光学记录介质反射的光束导向第一探测器的反射镜，该反射镜相对于光学台的透明块倾斜设置。反射镜有利地粘接到还装载有其他光学元件的透明块。为了使拾取装置小型化，有利的是代替整个拾取光学装置，仅将物镜设置在像片簧这样的致动器上。该设计尤其适于使用具有380和415nm之间波长的蓝光源和具有3cm直径的小光学记录介质。为了最大存储能力而将设计最佳化，物镜有利地具有0.75和0.85之间的数值孔径。

优选地，以下述方式给柔性臂施加预载，即当没有施加电压时其与光学记录介质具有最大的分离。因为微型光学驱动器一般以触发模式操作，所以这节省了电能。此外，当微型光学驱动器关闭时，可保护物镜。

有利地，使用有限光将光源成像到光学记录介质上。这样省略了准直透镜，因此减小了所需光学组件的数量。

优选地，第一探测器具有反射表面，其将部分入射光束导向第二探测器。这可进一步减小拾取装置的尺寸，因为可省略用于将一部分反射光束导向第二探测器的额外的分束器或反射镜。

依照本发明的另一个方面，光源以下述方式设置在散热片上，即其通过由光学记录介质的旋转产生的气流来冷却。这可有效地利用由光学记录介质产生的气流来进行冷却，因而不需要其他的冷却。

依照本发明的拾取装置有利地用在用于从光学记录介质读取和/或写入到光学记录介质的装置中。

附图说明

为了更好的理解本发明，将参照附图在下面更加详细地进行解释。应当理解，本发明不限于这些典型实施方案，在不脱离本发明范围的情况下，还可以适当地组合和/或修改特定的特征。在附图中：

图1示意性地描述了依照本发明的光学拾取装置；和

图2显示了由物镜的移动导致的波前变形的模拟结果。

具体实施方式

图1示意性地描述了依照本发明的光学拾取装置。激光光源1位于散热片2上并固定到光学台3。激光辐射通过粘接到透明块10的偏振分束器4传播，由反射镜5反射并通过四分之一波片6进行圆偏振。固定到用作聚焦致动器的片簧12的物镜7在光学记录介质8上形成了衍射限制光斑。使用线圈和磁体(没有示出)来移动片簧12，从而进行聚焦控制。以下述方式给片簧12施加预载，即当没有施加电流时，物镜7与光学记录介质8之间的距离尽可能地大。这节省了大量的电能，因为微型光学驱动器一般以触发模式操作。此外，当关闭微型光学驱动器时这也有助于保护物镜7。在后面的光路中，返回光被偏振分束器4偏转，并通过另外的反射镜9导向探测器11，该反射镜9以倾斜的方式安装在透明决10上。探测器11反射大约50％的入射光，该入射光在透明块10的上表面反射之后导向另外的探测器13。优选通过光斑尺寸探测来实现聚焦误差探测。为了循迹(tracking)，整个光学拾取装置有利地设置在在循迹方向上可转动的摆臂上。

光学拾取装置的所述设计具有可导致非常紧凑的光学拾取装置的优点，因为仅需要非常小数量的光学组件。为了减少光学组件数量，不使用准直透镜(所谓有限的光学装置)。从附图可以看出，仅需要五个光学元件：偏振分束器4(用棱镜实现)、倾斜的反射镜9、包括反射镜5的透明块10、四分之一波片6和物镜7。如果倾斜的反射镜9也集成到透明块10中，则仅需要四个光学元件。此外，因为光学台3和散热片2暴露到来自旋转光学记录介质的气流，所以该气流可有效用于冷却。该设计的另一个优点是，对探测器11、13和激光光源1使用单个基板。

在操作过程中，聚焦致动器(片簧12)使物镜7倾斜并改变物镜7到激光光源1的距离。图2显示了由物镜7的移动导致的波前变形的模拟结果。为了获得这些结果，用光学追踪获得光学系统。做下面的假定：

(1)片簧致动器12的长度为2cm级别的。对于使用具有3.0±0.2cm准标准直径的小光学记录介质8来说，这是合理的值。

(2)片簧致动器12的垂直移动范围应至少为±75μm。该值是通过缩小(down-scaling)蓝光盘标准(BluRay disk standard)获得的。

(3)光学记录介质8的覆层厚度选取为在50到100μm范围内。

对于给定的光学系统，0.38°的透镜倾斜可导致±75μm的垂直移动。使用蓝光的光学驱动器要求的标准是，波前偏差(RMS)应在30mλ以下。从图2的表可以看出，即使对于具有0.85数值孔径(NA)的物镜7来说也可实现该条件。对于该NA和±75μm的垂直移动，波前偏差为18mλ。该模拟结果表示用于该系统的NA应在0.75到0.85的范围内，从而对偏差产生充分的裕度并获得较高的存储能力，因为存储能力与NA²成比例。