用於帶有多個記錄表面的光碟的光學讀取系統的製作方法
2023-05-27 11:16:06
專利名稱：用於帶有多個記錄表面的光碟的光學讀取系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光學讀取系統，特別涉及用於帶有多個記錄表面的光碟的光學讀取系統，在該系統中，光源可以有選擇地產生與記錄表面的數量相同的光束，而且每一個光束均具有一個不同的波長。
與具有多個記錄表面的光學信息記錄盤相關的一個共同問題是光學讀取系統的結構問題。
如
圖1所示為一種能夠將具有多個記錄表面的光碟的信息存貯區域中的信號再現出來的現有光學讀取系統100。該光學讀取系統包括第一和第二光源110、112，它們用於產生波長分別為不同的λ1、λ2的第一光束和第二光束；一個具有一對表面122、124的分束器100，其中每一個表面122、124均能夠反射光束的一部分並透過光束的剩餘部分；一個物鏡130；一個具有第一和第二記錄表面54、58的光碟50；一個帶有第一和第二光電池142、144的探測器140；以及一個包括一對輸入埠的信號探測單元150。
在系統100中，當第一光源110用於再現記錄在光碟50的第一記錄表面54上的信息信號時，第二光源112為關閉狀態。在這種情況下，第一光束由第一光源110-比如一個雷射二極體發射出並且進入分束器120，該第一光束的一部分穿過分束器120中的第二表面124而形成第一光束的透過部分，該透過部分透過第二記錄表面58由物鏡130聚焦在第一記錄表面54上，其中該第二記錄表面58對于波長不是λ2的光是透明的。第一記錄表面54僅反射波長為λ1的光束而可讓具有其他波長的光束通過。因此，聚焦在該第一表面54上的第一光束被反射通過第二表面58而返回到物鏡130。該被反射回來的第一光束入射到分束器120的第一表面122上，然後被分束器120的第一表面122反射給探測器140，從而使探測器140接收被反射來的第一光束作為輸出信號。
探測器140包括第一光電池140和第二光電池144，這些光電池可以產生一個光束強度測量形式的輸出。由第一、第二光電池產生的輸出然後被送到信號探測單元150的一對輸入埠，該信號探測單元150通過對來自探測器140的第一、二光電池140、142的輸出信號進行比較而產生一個聚焦誤差信號。
同時，為了再現記錄在第二記錄表面58上的信息信號，打開第二光源112，使探測器140讀取光碟150的第二記錄表面58上所記錄的信息信號。在這種情況下，第二光源112-比如一個雷射二極體發射出第二光束，該第二光束122進入分束器120並有一部分被分束器120中的第二表面124反射給物鏡130，然後，第二光束的一部分由物鏡130聚焦並照射到第二記錄表面58上，該表面對于波長不是λ2的光是透明的，聚焦到第二記錄表面58上的那一部分第二光束又被反射回物鏡130，從而產生一個第二光束的反射部分。這一部分受到反射的第二光束由第一表面部分地反射到探測器140，籍此，產生一個光碟50的第二記錄信息58的聚焦誤差信號。
上述光學讀取系統的一個主要缺陷在於，它的光源數需與光碟的記錄表面的數量相同，而且其中每一個光源用於分別產生一個不同波長的光束以再現記錄在每一個記錄表面上的信息信號，由此導致光學讀取系統100價格昂貴、結構複雜。
因此，本發明的主要目的在於提供一種用於帶有多個記錄表面的光碟的並具有簡單而有效的結構的改進的光學讀取系統。
本發明提出一種用於再現存貯在具有多個記錄表面的光碟中的信息信號的光學讀取系統，每一個記錄表面均具有多個彼此對準的螺旋形或同心記錄軌，該系統包括一個光源，用於有選擇地產生與所述記錄表面的數量相同的光束，其中每一個被有選擇地產生的光束均具有不同的波長，並用於讀取記錄在不同記錄表面上的信息，每一個記錄表面均能夠反射所述有選擇地產生的其中一種具有特定波長的光束，而對不具有這種特定波長的所述有選擇的產生的其它光束是透明的；一個光學裝置，包括一個相對於所述有選擇地產生的並具有特定波長的光束為半透明的傾斜表面、一個頂表面和一個底表面；其中所述傾斜表面這樣設置，即它相應於所述有選擇地產生的光束的光路傾斜一個預定角度；一個物鏡，位於所述光碟和所述傾斜表面之間，用於將由所述光學裝置的傾斜表面反射來的所述有選擇地產生的光束聚焦到各自的記錄表面上，並將由各自的記錄表面反射回來的所述有選擇地產生的光束會聚回所述傾斜表面上；一個第一探測器，用於將由各自的記錄表面反射回來、並通過物鏡和所述傾斜表面的所述有選擇地產生的光束部分接收，而將其餘部分反射給所述光學裝置的頂表面，其中所述第一探測器位於所述光學裝置的所述底表面上，並且位於由各自的記錄表面反射來的所述有選擇地產生的光束的光路上的、所述有選擇地產生的光束的聚焦點之前的位置上，而且還能夠產生表示所述有選擇地產生的光束入射到其上的強度的輸出信號；一個第二探測器，用於接收由所述光學裝置的頂表面反射來的所述有選擇地產生的光束，其中，所述第二探測器位於所述光學裝置的所述底表面上，並且位於由各自的記錄表面反射來的所述有選擇地產生的光束的光路上的、經過所述的物鏡和所述的傾斜表面的所述有選擇地產生的光束的聚焦點之後的位置上，而且還能夠產生表示所述有選擇地產生的光束照射到其上的強度的輸出信號；一個信號探測單元，與所述第一和第二探測器相聯，以產生信息信號。
以下參照附圖對較佳實施例的描述將使本發明的上述和其它目的和優點變得更加清新。
圖1是一現有光學讀取系統的側視示意圖。
圖2是根據本發明的一個較佳實施例的光學讀取系統的側視示意圖。
圖3A-3C例示出了照射到探測器上的光斑。
圖4示出了聚焦誤差信號強度變化與光碟的位移之間的關係。
圖5A-5C示出了由波長可調半導體雷射器及一相應工作電流所產生的光束的波長的曲線圖。
圖2-圖5為根據本發明的一個光學讀取系統的幾個示意圖。
如圖2所示，本發明的光學讀取系統200包括一個比如為波長可調半導體雷射器的光源210，用於有選擇地產生一個第一光束和一個第二光束，第一光束和第二光束的每一個分別具有一個不同的波長λ1、λ2；一個具有傾斜或者說斜向的表面222、一個頂表面224和一個與頂表面224平行的底表面225的稜鏡220；一個物鏡230；一個第一和第二探測器226、228，它們均位於稜鏡220的底表面225上；以及一個具有第一、第二記錄表面254、258的光碟250。
當再現光碟250的第一記錄表面254上的信息信號時，光源210產生一個波長為λ1的第一光束。圖5A-5C中的曲線示出了由波長可調半導體雷射器和相應的工作電流所選擇產生的光束的不同波長。圖2中的實線代表由光源210發射出的第一光束的光路。在這種情況下，來自光源210的第一光束照射到稜鏡220的傾斜表面222上。該傾斜表面222對第一和第二光束是半透明的並相應於來自光源210的第一光束所形成的光路傾斜一個預定角度。優選的是，這一預定角度為45度。該第一光束的一部分由傾斜表面222反射給物鏡230，該被反射給物鏡230的部分第一光束，穿過對波長不是λ2的光束為透明的第二記錄表面258，被物鏡230聚焦到第一記錄表面254上，該第一記錄表面254對于波長不是λ1的光束是透明的。聚焦在第一記錄表面254上的第一光束由每一記錄表面254反射通過光碟250的第二記錄表面258並返回到物鏡230。物鏡230經過傾斜表面222和第一探測器228將來自第一記錄表面254的第一光束會聚在稜鏡220的頂表面224上，其中，第一探測器228將穿過傾斜表面222的第一光束的一部分進行接收，而將其餘部分反射出去。第一探測器228位於穿過傾斜表面222的第一光束的光路上，並且位於穿過傾斜表面222的第一光束的聚焦點的前面。來自第一探測器228的第一光束由稜鏡220的頂表面224全部反射給第二探測器226。該第二探測器226位於穿過傾斜表面222的第一光束的光路上並且位於通過傾斜表面222的第一光束的聚焦點之後。第一和第二探測器228、226產生第一和第二輸出，這些輸出表明的是入射到其上的光束的強度。來自第一和第二探測器228、226的輸出然後被送到信號探測單元260的一對輸入埠。信號探測單元260然後通過比較來自第一、第二探測器228、226的輸出，而產生一個第一記錄表面254的由例如電壓表示的聚焦誤差信號。
圖3A示出了由分別照射到第一、第二探測器228、226上的第一光束所產生的兩個相同的光斑271、272，其中光斑的尺寸表明第一光束的入射強度。當光碟250準確地位於聚焦位置時，入射到第一、第二探測器上的第一光束的強度是相等的。在這時，第一、第二探測器228、226上的輸出值是相等的，而且信號探測單元產生一個零聚焦誤差信號。該信號對應於圖4中的原點，圖4表示的是聚焦誤差信號(由電壓表示)和相應的相對於準確聚焦位置的位移之間的關係。如果光碟250移近聚焦位置，即移近物鏡230，則入射到第一探測器228上的第一光束的強度則變得比入射到第二探測器226上的強，如圖3B所示，這時信號探測單元產生的聚焦誤差信號為負值。當光碟2550移離物鏡230時，則入射到第一探測器228上的第一光束的強度比照射到第二光探測器226上的小，如圖3C所示，這時信號探測單元260產生的聚焦誤差信號為正值。
圖4中的曲線280就示出了如上所述的聚焦誤差信號(由電壓表示)與相應的位移之間的關係。箭頭282表明，用於聚焦控制的最大可控距離為16μm。
如圖2所示，為了再現記錄在第二記錄表面258上的信息，如圖5A-5C所示，光源210通過控制其工作電流而可以產生一個波長為λ2的第二光束。由光源210發射出的這第二光束的光路，為簡單明了起見沒有示出。
在這種情況下，來自光源210的第二光束首先傳播到傾斜表面222，其中一部分然後被反射到物鏡230。受到傾斜表面222反射的第二光束被物鏡230聚焦到光碟250的第二記錄表面258上。換句話說，物鏡的位置相應於每一光束必須進行調整，以補償由於第一光束與第二光束的波長不同所造成的色差而引起的聚焦點位移。這一調整可由公知的物鏡驅動器完成，為簡單明了起見，圖2中未示出該驅動器。聚焦在第二記錄表面258上的第二光束由該表面反射回物鏡230。物鏡230經過傾斜表面222和第一控制器228將反射回來的第二光束會聚在稜鏡220的頂表面224上。被稜鏡220的頂表面224全部反射回來的第二光束傳播至第二探測器226。與第一光束中的情況一樣，第一、第二探測器228、226的輸出被送至信號探測單元260的一對輸入埠，通過比較第一、第二探測器228、226的輸出，信號探測單元260產生一個第二記錄表面258的聚焦誤差信號。應該注意的是，其它探測第二記錄表面的聚焦誤差信號的步驟與用於第一記錄表面的相同。
儘管上面已經描述出了一種具有可選擇地生成兩個光束的光源的光學讀取系統，以用於讀取記錄在具有兩個記錄表面的光碟上的信息信號，但是，通過利用一個可以有選擇地產生與記錄表面相同數量的、具有不同波長的多個光束的光源，上述主旨可以擴展至用於具有更多個記錄表面的光碟的光學讀取系統中。
儘管上面已對本發明的較佳實施例進行了描述，但在不脫離上述權利要求的精神和範圍的前提下，還可以作出其它變化和變動。
權利要求
1.一種用於再現存貯在具有多個記錄表面的光碟中的信息信號的光學讀取系統，每一個記錄表面均具有多個彼此對準的螺旋形或同心記錄軌，該系統包括一個光源，用於有選擇地產生與所述記錄表面的數量相同的光束，其中每一個被有選擇地產生的光束均具有不同的波長，並用於讀取記錄在不同記錄表面上的信息，每一個記錄表面均能夠反射所述有選擇地產生的其中一種具有特定波長的光束，而對不具有這種特定波長的所述有選擇的產生的其它光束是透明的；一個光學裝置，包括一個相對於所述有選擇地產生的並具有特定波長的光束為半透明的傾斜表面、一個頂表面和一個底表面；其中所述傾斜表面這樣設置，即它相應於所述有選擇地產生的光束的光路傾斜一個預定角度；一個物鏡，位於所述光碟和所述傾斜表面之間，用於將由所述光學裝置的傾斜表面反射來的所述有選擇地產生的光束聚焦到各自的記錄表面上，並將由各自的記錄表面反射回來的所述有選擇地產生的光束會聚回所述傾斜表面上；一個第一探測器，用於將由各自的記錄表面反射回來、並通過物鏡和所述傾斜表面的所述有選擇地產生的光束部分接收，而將其餘部分反射給所述光學裝置的頂表面，其中所述第一探測器位於所述光學裝置的所述底表面上，並且位於由各自的記錄表面反射來的所述有選擇地產生的光束的光路上的、所述有選擇地產生的光束的聚焦點之前的位置上，而且還能夠產生表示所述有選擇地產生的光束入射到其上的強度的輸出信號；一個第二探測器，用於接收由所述光學裝置的頂表面反射來的所述有選擇地產生的光束，其中，所述第二探測器位於所述光學裝置的所述底表面上，並且位於由各自的記錄表面反射來的所述有選擇地產生的光束的光路上的、經過所述的物鏡和所述的傾斜表面的所述有選擇地產生的光束的聚焦點之後的位置上，而且還能夠產生表示所述有選擇地產生的光束照射到其上的強度的輸出信號；一個信號探測單元，與所述第一和第二探測器相聯，以產生信息信號。
2.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述預定角度為45度。
全文摘要
一種用於再現具有多個記錄表面的光碟中的信息的光學讀取系統，包括用於產生與所述記錄表面相同數量的光束的光源；每一個光束都具有不同的波長；一個稜鏡；一個物鏡；一個第一探測器；一個第二探測器和一個信號探測單元。在本發明的光學讀取系統中，通過控制工作電流，該光源可有選擇地產生一個光束。
文檔編號G11B7/135GK1131312SQ95121179
公開日1996年9月18日 申請日期1995年12月29日 優先權日1994年12月29日
發明者崔良吾 申請人:大宇電子株式會社