光學拾取器用對物鏡的組裝方法及其使用的測定裝置的製作方法

2023-05-30 21:36:11

專利名稱：光學拾取器用對物鏡的組裝方法及其使用的測定裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於具備2個透鏡，對記錄及播放光碟、光子磁碟和光卡等光學記錄媒體信息信號的光學拾取器的2透鏡進行組裝的光學拾取器用對物鏡組裝方法的發明。
背景技術：
一直以來，所謂的光碟、光子磁碟和光卡等光學記錄媒體一直被認為是信息信號記錄媒體。而光學拾取器是將光源的光照射(照射)到這些光學記錄媒體上，記錄或播放這些光學記錄媒體信息信號的裝置。
光學拾取器通過將對物鏡的數值孔徑(NA)設置得很大，使在光學記錄媒體上集光的光束聚光徑(徑)變小，能夠提高光學記錄媒體信號記錄的密度。例如，現存光學拾取器的數值孔徑界限在0.6左右。
如圖1所示，2個透鏡105由以下兩部分構成入射快門部100聚集的光源光束(光束)101的第1透鏡102；對第1透鏡102出射，並在光學記錄媒體103的信號記錄面(103a)上反射的光束進行入射的第2透鏡104。
具體地說，2個透鏡105由以下兩部分構成由入射光源光束101的第1面106與入射第1面106的出射光束向第2透鏡104出射的第2面107形成的第1透鏡102；由入射第1透鏡102第2面107的出射光束的第3面108與入射第3面108的出射光束向光學記錄媒體103出射的第4面109形成的第2透鏡104。具有上述結構的2個透鏡105的數值孔徑可在0.8以上。
比如說，2個透鏡105，第1透鏡102厚度是第1面106和第2面107的間隔L1、第2透鏡104的厚度是第3面108和第4面109的間隔L2，將它們分別設計成最符合要求的值。而且，第1透鏡102及第2透鏡104由使用了金模子的玻璃模具製作而成。
而且，2個透鏡105對物鏡與由1個透鏡構成的對物鏡不同。例如，對於透鏡的組裝，需要精確地決定第1透鏡102和第2透鏡104位置。這是因為根據決定的位置，收差有可能超出容許範圍。
舉例來說，可以通過選擇第1面106，第2面107，第3面108，第4面109的任何2面，來決定位置。而且，一直以來，與透鏡厚度誤差無關，比如說，取間隔的裝置以第1透鏡102的第2面107和第2透鏡104的第3面108的間隔L3為標準，決定位置。在光學拾取器內，內含這種取間隔的裝置。
並且，對於2個透鏡105，收差的界限應該儘量小。第1透鏡102的透鏡厚度L1和第2透鏡104的透鏡厚度L2及第1透鏡102與第2透鏡104的間隔L3的誤差要求在數μm之內。
根據玻璃模具裡使用的玻璃硝材(硝材)的重量對第1透鏡102及第2透鏡104的透鏡厚度進行管理，其誤差應該控制在數μm以下。但是，這對於現有的技術來說是很困難的事情。通常，製造玻璃模具的透鏡厚度誤差一般在±10μm左右。
而且，正如前面所論述的那樣，如果第1透鏡102和第2透鏡104的透鏡的厚度出現誤差，如果以第2面107和第3面108的間隔L3為標準進行組裝，2個透鏡105的全長(全長)，即，第1面106和第4面109的間隔會隨著誤差程度的變化而發生變化。如果這樣使用，2個透鏡105的收差有可能超越容許範圍。
而且，如圖2a和圖2b所示，如果第2透鏡104對第1透鏡102發生傾斜θ及偏心d，很容易出現2個透鏡105的收差超出容許範圍的問題。

發明內容本發明為了解決上述問題，其目的是為使用者提供一種與2個透鏡自身的製造誤差無關，通過設定收差實現最小化的間隔，能夠有效防止第1透鏡和第2透鏡之間可能發生的傾斜和偏心的光學拾取器用對物鏡的組裝方法。
為了實現上述目的，包括在媒體中設置的第2透鏡和在第2透鏡上部設置的第1透鏡的光學拾取器用對物鏡的組裝方法包括以下幾個步驟，並以此為特徵使用包括向透鏡發射光的光源、將光源發射光反射並測量反射光位置的光傳感器在內的測定裝置，為了使光源發射的光在第2透鏡底面的反射光與在第2透鏡上面的反射光在光傳感器裡聚焦的位置是同一位置，決定第2透鏡的位置，並組裝的第2透鏡組裝步驟；完成上述第2透鏡組裝步驟以後，將第1透鏡放置於第2透鏡上部位置，使用焦點調整裝置，為了使第1透鏡底面的反射光、第1透鏡上面的反射光及第2透鏡的反射光在光傳感器裡聚焦的位置是同一位置，決定第1透鏡位置並組裝的第1透鏡組裝步驟。
這裡，上述光傳感器是由光電二極體排列形成的電荷耦合裝置(CCDCharge coupled device)構成。
另一方面，包括在媒體中設置的第2透鏡和在第2透鏡上部設置的第1透鏡的光學拾取器用對物鏡的組裝方法裡使用的測定裝置由以下幾個部分構成，並以此為特徵支持第2透鏡，將第2透鏡水平移動的第2水平移動裝置；將第1透鏡在第2透鏡的上部水平移動的第1水平移動裝置；照射雷射光束的光源；將光源發射的光束轉換成水平光束的準直透鏡；將通過準直透鏡的光照射到第1透鏡及第2透鏡的對物鏡；上下移動對物鏡的對物鏡垂直移動裝置；第1透鏡和第2透鏡反射的光通過對物鏡和準直透鏡，形成聚焦位置，能夠測定光聚焦位置的光傳感器。
上述光傳感器最好由光電二極體排列形成的電荷耦合裝置構成。
而且，上述測定裝置還應該包括在光傳感器和準直透鏡之間設置的由貫通小孔形成的孔板。
本發明提供一種與2個透鏡自身的製造誤差無關，通過設定實現收差最小化的間隔，能夠有效防止第1透鏡和第2透鏡之間可能發生的傾斜和偏心的光拾取器器用2個對物鏡組裝方法。

圖1和圖2顯示的是使用一般2個透鏡的光學拾取器用對物鏡結構示意圖。
圖1顯示的是對物鏡的正面圖。
圖2顯示的是發生傾斜和偏心的對物鏡的正面圖。
圖3顯示的是本發明的一個實施例的光學拾取器用對物鏡組裝方法裡使用的測定裝置構成概念圖。
圖4和圖5顯示的是本發明的一個實施例的光學拾取器用對物鏡組裝方法各步驟的示意圖。
圖4顯示的是第2透鏡組裝步驟的概念圖。
圖5顯示的是第1透鏡組裝步驟的概念圖。
具體實施方式下面將參照附圖對本發明的實施例進行詳細說明。
為了不影響本發明的要點，對於本發明中眾所周知的性能及其構成的具體說明予以省略。而且，對於與前面所論述的構成相同或者存在相同的部分，都用相同的參照符號表示。而且，關於這些的詳細說明也省略。
圖3顯示的是本發明的一個實施例的光學拾取器用對物鏡的組裝方法裡使用的測定裝置的構成概念圖。
如圖所示，本發明一個實施例的光學拾取器用對物鏡的組裝方法裡使用的測定裝置由以下幾部分構成支持第2透鏡102，水平移動第2透鏡102的第2水平移動裝置240；將第1透鏡104在第2透鏡102的上部水平移動的第1水平移動裝置230；照射雷射光束的光源215；光源215發射光束的一部分折向第1透鏡104及第2透鏡102的方向，一部分通過光束分離器214，將光源215發射的光束轉換成平行光束的準直透鏡216；能夠調整通過準直透鏡216照射到第1透鏡104及第2透鏡102的光焦點位置的焦點調整裝置220；能夠測定第1透鏡104和第2透鏡102反射光形成聚焦位置的光傳感器211。
上述焦點調整裝置220由以下兩部分構成將光源發射的光束向第1透鏡104及第2透鏡102入射的對物鏡221；上下移動對物鏡221的對物鏡垂直移動裝置222。
上述光傳感器211由光電二極體排列形成的電荷耦合裝置(CCDChargecoupled device)構成。而且，電荷耦合裝置與畫像顯示裝置212連接，能夠看到光束聚焦的位置。
下面將對測定裝置的動作加以詳細的說明。
光源215發射的光束經過光束分離器214，一部分光束向準直透鏡216照射，通過準直透鏡216，轉換成平行光束。以後，通過對物鏡221，折射到第2透鏡102及第1透鏡104後，向著入射方向反射，通過對物鏡221、準直透鏡216，入射到光束分離器214。入射到光束分離器214的光束中，一部分直進，通過孔板213的小孔，入射到電荷耦合裝置211。畫像顯示裝置212接收電荷耦合裝置211發出的信號，顯示出入射光束的位置。
並且，對物鏡垂直移動裝置222通過上下移動對物鏡221，能夠調整射向第1透鏡104及第2透鏡102方向的光束焦點的位置。
下面，將對使用上述測定裝置的光學拾取器用對物鏡的組裝方法進行詳細的說明。
圖4和圖5顯示的是本發明光學拾取器用對物鏡組裝方法步驟的一個實施例的示意圖。圖4顯示的是第2透鏡組裝步驟的概念圖。圖5顯示的是第1透鏡組裝步驟的概念圖。
正如附圖所顯示的那樣，本發明光學拾取器用對物鏡的組裝方法的一個實施例包括以下幾個步驟使用焦點調整裝置，為了使在第2透鏡102的底面(102a)的反射光在光傳感器211裡聚焦的位置和在第2透鏡102的上面(102b)的反射光在光傳感器211裡聚焦的位置是同一位置，決定第2透鏡102的位置，並組裝的第2透鏡組裝步驟(圖4)；完成上述第2透鏡組裝步驟(圖4)以後，將第1透鏡104放置於第2透鏡102的上部位置後，使用焦點調整裝置200，使第1透鏡104底面(104a)的反射光在光傳感器211裡聚焦的位置、第1透鏡104上面(104b)的反射光在光傳感器211裡聚焦的位置和第2透鏡102的反射光在光傳感器211裡聚焦的位置是同一位置，決定第1透鏡104的位置，並組裝的第1透鏡組裝步驟(圖5)。
第2透鏡組裝步驟正如圖4(a)到圖4(d)裡顯示的那樣，垂直驅動測定裝置200的對物鏡垂直移動裝置222，將對物鏡221由下向上移動，為了使底面(102a)和上面(102b)的反射光在光傳感器211裡聚焦的位置是同一位置，移動第2水平移動裝置240，調整第2透鏡102的傾斜。
即，在圖4(a)中，對物鏡221處於使測定裝置200的對物鏡221出射的光在底面(102a)聚焦的位置；在圖4(b)中，對物鏡221處於使對物鏡221出射的光在第2透鏡102上面(102b)垂直入射的位置；在圖4(c)中，對物鏡221處於使對物鏡221出射的光在上面(102b)聚焦的位置；在圖4(d)中，對物鏡221處於使對物鏡221出射的光在底面(102a)垂直入射的位置。
因此，圖4(a)及圖4(d)中，底面(102a)的反射光束再次通過對物鏡，入射到光傳感器211中，在上面(102b)中，反射的光束向其它方向反射。而且，在圖4(b)和圖4(c)中，在上面(102b)裡反射的光束再次通過對物鏡，入射到光傳感器211，在底面(102a)反射的光束向其它方向反射。
因此，在圖4的各個步驟中，為了使反射的光在光傳感器211中聚焦的位置為同一點，通過移動第2水平移動裝置240，調整第2透鏡102的傾斜，能夠精確地組裝第2透鏡102的位置和調整傾斜。
第1透鏡組裝步驟正如從圖5(a)到圖5(e)中顯示的那樣，垂直驅動測定裝置200的對物鏡垂直移動裝置222，將對物鏡221由下向上移動，為了使第1透鏡的底面(104a)和上面(104b)的反射光在光傳感器211中聚焦的位置和在第2透鏡的底面(102a)和上面(102b)反射的光在光傳感器211中聚焦的位置是同一點，移動第1水平移動裝置240，調整第1透鏡104的傾斜。
即，在圖5(a)中，對物鏡221處於使測定裝置200的對物鏡221出射的光在第2透鏡的底面(102a)聚焦的位置；在圖5(b)中，對物鏡221處於使對物鏡221的出射光在第2透鏡102的上面(102b)垂直入射的位置；在圖5(c)中，對物鏡221處於使對物鏡的出射光在第1透鏡104的底面(104a)聚焦的位置；在圖5(d)中，對物鏡221處於使對物鏡221的出射光在第1透鏡104上面(104b)垂直入射的位置；在圖5(e)中，對物鏡221處於使對物鏡221的出射光在第2透鏡102底面(104a)垂直入射的位置。
因此，在圖5(a)及圖5(e)中，在第2透鏡102的底面(102a)的反射光束再次通過對物鏡入射到光傳感器211，在其它面(102b，104a，104b)反射的光束向別的方向反射。而且，在圖5(b)中，在第2透鏡的上面(102b)反射的光束再次通過對物鏡入射到光傳感器211，在其它面(102a，104a，104b)的反射光束向別的方向反射。並且，在圖5(c)中，在第1透鏡(104)的底面(104a)的反射光束再次通過對物鏡入射到光傳感器211，在圖5(d)中，在第1透鏡(104)的上面(104b)反射的光束再次通過對物鏡入射到光傳感器211。
因此，為了使在圖5的各個步驟中反射的光在光傳感器211中聚焦的位置相同，通過移動第1水平移動裝置230，調整第1透鏡104的傾斜，精確地組裝第1透鏡104的位置和調整傾斜。
同樣道理，本發明光學拾取器用對物鏡的組裝方法是與2個透鏡自身的製造誤差無關，通過設定收差實現最小化的間隔，能夠有效防止第1透鏡和第2透鏡之間可能發生的傾斜和偏心。
通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。
因此，本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利範圍來確定其技術性範圍。
權利要求
1.光學拾取器用對物鏡的組裝方法裡使用的測定裝置包括支持第2透鏡，並將第2透鏡水平移動的第2水平移動裝置；將第1透鏡在第2透鏡的上部水平移動的第1水平移動裝置；照射雷射光束的光源；將光源照射的光束轉換成平行光束的準直透鏡；將通過準直透鏡的光照射到第1透鏡及第2透鏡的對物鏡；上下移動對物鏡的對物鏡垂直移動裝置；第1透鏡和第2透鏡反射的光通過對物鏡和準直透鏡，形成聚焦的位置，能夠測定光聚焦的位置的光傳感器。
2.根據權利要求1所述的光學拾取器用對物鏡的組裝方法裡使用的測定裝置，其特徵在於上述光傳感器由光電二極體排列形成的電荷耦合裝置構成。
3.根據權利要求1所述的光學拾取器用對物鏡的組裝方法裡使用的測定裝置，其特徵在於在光傳感器和準直透鏡之間設置的由貫通小孔形成的孔板。
4.光學拾取器用對物鏡的組裝方法，包括以下幾個步驟使用包括向透鏡發射光的光源、將光源發射光反射並測量反射光位置的光傳感器在內的測定裝置，為了使光源發射的光在第2透鏡底面的反射光與在第2透鏡上面的反射光在光傳感器裡聚焦的位置是同一位置，決定第2透鏡的位置，並組裝的第2透鏡組裝步驟；完成上述第2透鏡組裝步驟以後，將第1透鏡放置於第2透鏡上部位置，使用焦點調整裝置，為了使第1透鏡底面的反射光、第1透鏡上面的反射光及第2透鏡的反射光在光傳感器裡聚焦的位置是同一位置，決定第1透鏡位置並組裝的第1透鏡組裝步驟。
5.根據權利要求4所述的光學拾取器用對物鏡的組裝方法，其特徵在於上述光傳感器由光電二極體排列形成的電荷耦合裝置構成。
全文摘要
本發明公開光學拾取器用對物鏡的組裝方法裡使用的測定裝置包括支持第2透鏡，並將第2鏡水平移動的第2水平移動裝置；將第1透鏡在第2透鏡的上部水平移動的第1水平移動裝置；照射雷射光束的光源；將光源照射的光束轉換成平行光束的準直透鏡；將通過準直透鏡的光照射到第1透鏡及第2透鏡的對物鏡；上下移動對物鏡的對物鏡垂直移動裝置；第1透鏡和第2透鏡反射的光通過對物鏡和準直透鏡，形成聚焦的位置，能夠測定光聚焦的位置的光傳感器。本發明通過提供這樣一種光學拾取器用對物鏡的組裝方法，通過設定收差實現最小化的間隔，能夠有效防止第1透鏡和第2透鏡之間可能發生的傾斜和偏心。
文檔編號G11B7/22GK1747014SQ20041005435
公開日2006年3月15日 申請日期2004年9月8日 優先權日2004年9月8日
發明者李萬炯, 金相天 申請人:上海樂金廣電電子有限公司