一種采用全息激光器的光學頭裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術全息激光器的光學頭裝置，其主要解決ＤＶＤ和ＣＤ二者兼容的讀出盤片問題。在其解決技術方案中，ＤＶＤ采用６５０ｎｍ的激光器，ＣＤ采用７８０ｎｍ的全息ＬＤ，全息ＬＤ集成了包括光柵，光電探測器和ＬＤ的全息光學元件，６５０ｎｍ的激光器和７８０ｎｍ的全息ＬＤ發出的光分別分離提取盤片信號后，都將返回的光匯聚到全息光學元件中的光電探測器，從而可以提取數據號和伺服信號，本實用新型專利技術結構簡單，降低了產品調整難度，降低了光學頭的成本。（*該技術在2011年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及光存儲系統中盤片讀出技術，特別是一種適用于DVD和CD二者兼容的讀出盤片的光學頭裝置。技術背景隨著光存儲技術的發展，DVD系列產品已經廣泛的進入了市場，由于DVD具有容量大的優點，單面單層DVD的容量是4.7G，雙面雙層DVD的容量是17G，而原來VCD的容量是650M，因此DVD正在迅速占領市場，成為消費者的新選擇。但由于CD類光盤的廣泛存在以及DVD和CD類光盤將在一定時期內共同存在，所以DVD的播放機和驅動器需要同時讀取CD盤片和DVD盤片。根據DVD標準，DVD盤片的盤基厚度為0.6mm，而傳統CD盤片的盤基厚度為1.2mm。由于DVD與CD盤盤基厚度及存儲密度上存在差異，對二者的兼容讀出帶來了一定的問題。因此除擁有CD的解碼器外，在設計DVD光學頭時必須考慮到讀取現有CD的能力。為了解決光學頭的兼容問題，在DVD光學頭設計上產生出多種方案，如兩套獨立讀出系統、全息物鏡、液晶光闌、雙物鏡等。另外，由于目前CD-R是全球銷售量最大的可記錄光存儲介質，因此DVD光盤讀出系統還必須兼容CD-R。因為CD-R介質在波長為650nm時的反射率小于10％，而在波長為780nm時的反射率大于70％，因此DVD光盤讀出系統還必須具有雙光源。為了達到單面單層4.7GB的容量，DVD盤片的道間距和坑尺寸必須縮小。根據DVD標準，道間距是0.74微米，最小坑點大小為0.4微米。這種信息坑尺寸的減小要求分辨率更高的光學讀出系統。在光盤系統中，光學系統的分辨率取決于讀出光斑的大小，它與物鏡的數值孔徑(NA)和讀出激光的波長(0)有關在DVD中，使用紅光激光器(波長為635nm或650nm)的物鏡，以滿足讀出光斑的要求。但是，隨著NA的加大，讀出系統的象差相應增加。因此用讀DVD的光學頭(NA＝0.6)去讀CD信號將會引起較大的象差，從而不能正確恢復CD中的數據。當然，NA的減小將會使讀出光斑尺寸變大，便實際上這是允許的。因此，在進行兼容CD的DVD光學頭的設計時，必須考慮物鏡有效數值孔徑的影響，各方案也都考慮了這方面的因素。目前市面上的雙光源DVD光學頭方案比較多，但是它們都采用了比較多的分離元件，元件數目多，裝配調整工藝復雜。
技術實現思路
本技術提出的全息激光器的光學頭裝置，其主要解決DVD和CD二者兼容的讀出盤片問題，使其結構簡單，從而降低產品的調整難度，降低了成本。本技術在具體設計中，它至少包括一個帶有光柵、光電探測器及LD集成的全息光學元件，平板玻璃、分光棱鏡、反射鏡、全息物鏡及控制全息物鏡跟蹤信息的二維力矩器組成，其中DVD部分采用650nm的激光器，CD部分采用780nm的全息LD。650nm激光器發出的光經傾斜45°角的平板玻璃的前表面反射后，穿過與之平行布置的分光棱鏡，再經過傾斜45°角的反射鏡反射后，由準直鏡準直成平行光，最后由二維力矩器控制全息物鏡聚焦在DVD光盤信息面上，780nm全息激光器發出的光在分光棱鏡的結合面和與之平行布置的傾斜45°角反射鏡上完全反射，轉折后的光經準直鏡準直后，再由二維力矩器控制全息物鏡聚焦在CD光盤信息面上。全息光學元件將反射回來的光匯聚到光電探測器上，從而可以提取數據信號和伺服信號。650nm激光器發出的光經平板玻璃的前表面反射后，穿過分光棱鏡，再經反射鏡反射后，由準直鏡準直成平行光，最后由物鏡聚焦在光盤信息面上。反射回來的光經分光棱鏡和平板玻璃聚焦在光電探測器上。從而可以提取數據信號和伺服信號。本技術中的物鏡是專門設計的全息物鏡，在它的表面是一組全息條紋，當用650nm的光束照射條紋時，條紋凸臺和凹槽之間的位相差是2π的整數倍，這樣它對650nm的光束來說就像不存在一樣，此時它的數值孔徑是0.6，同時它針對0.6mm厚的光盤基片進行像差校正。當用780nm的光束照射時，由于條紋的衍射作用，780nm光束的數值孔徑和放大倍率都會發生變化，從而可以校正由于光盤基片變為1.2mm而引入的額外像差。本技術充分考慮到光盤信息坑的尺寸非常小，因此需要保證光點始終跟蹤在信息軌道上。本技術通過一個帶有物鏡的二維力矩器及伺服系統來實現光點的實時跟蹤，它由彈性支撐導線，物鏡座、線圈、磁鐵等組成，所述物鏡安裝在物鏡架上，物鏡架底部呈球面形，在物鏡架一側設有繞制在同一絕緣體上的尋跡線圈和聚焦線圈，尋跡線圈在絕緣體側立面按縱向布置，聚焦線圈沿絕緣體橫向布置，并通過連接于伺服系統接口的彈性支撐導線分別連接尋跡線圈和聚焦線圈。另外，在線圈的中一側布置一塊與絕緣體大小相近的磁鐵，這樣安裝在物架上的物鏡，通過控制線圈中的電流來控制物鏡的上下左右運動。此外由于650nm的激光器產生的是單模激光，因此對反射光比較敏感，為了抑制反射光和激光器本身產生的相干強度噪聲，我們在激光器的驅動電流上疊加了高頻成分。可以將相干強度噪聲降低到可以忽略的程度。本技術通過采用全息激光器使光學頭的結構得到了簡化，由于DVD部分和CD部分的信號提取部分完全分離，從而降低了調整的難度、提高了成品率，降低了光學頭的成本。此外，將準直鏡水平放置有利于準直鏡的安裝定位。附圖說明附圖1是全息激光器的光學系統原理示意圖。附圖2是控制全息物鏡運動的二維力矩器結構示意圖。圖1中1-180nm全息LD，2-650nm激光器，3-光電探測器，4-傾斜平板玻璃，5-分光棱鏡，6-反射鏡，7-準直鏡，8-全息物鏡，9-盤片；圖2中10-底座，11-物鏡架，12-物鏡，13-絕緣體，14-尋跡線圈，15-聚焦線圈，16-磁鐵，17-彈性支撐導線，18-支架立板。具體實施方式本技術實施時，將反射鏡6設計成平板形狀，可以減小光學頭的厚度，另將平板玻璃和準直鏡固定在機架上。將物鏡固定在二維力矩器上，激光器和全息光學元件焊接在柔性線路板上，將激樂器和全息光學元件放在機架上，但是暫不固定。將機架送入調整儀進行調整，主要是調整全息光學元件的三維位置、LD的前后位置和二維力矩器的傾角。調整完畢之后點膠固定。用評價儀對調整完畢的光學頭進行性能測試，剔除不良品。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種采用全息激光器的光學頭裝置，它至少包括激光光源，帶有光柵，光電探測器的全息光學元件，平板玻璃，分光棱鏡、反射鏡、準直鏡、全息物鏡及二維力矩器組成，其特征在于：激光光源用于ＤＶＤ部分采用６５０ｎｍ的激光器，用于ＣＤ部分采用７８０ｎｍ的全息ＬＤ，６５０ｎｍ激光器發出的光經傾斜４５°角的平板玻璃的前表面反射后，穿過與之平行布置的分光棱鏡，再經過傾斜４５°角的反射鏡反射后，由準直鏡準直成平行光，最后由二維力矩器控制全息物鏡聚焦在ＤＶＤ光盤信息面上，７８０ｎｍ全息激光器發出的光在分光棱鏡的結合面和與之平行布置的傾斜４５°角反射鏡上完全反射，轉折后的光經準直鏡準直后，再由二維力矩器控制全息物鏡聚焦在ＣＤ光盤信息面上。

【技術特征摘要】
1.一種采用全息激光器的光學頭裝置，它至少包括激光光源，帶有光柵，光電探測器的全息光學元件，平板玻璃，分光棱鏡、反射鏡、準直鏡、全息物鏡及二維力矩器組成，其特征在于激光光源用于DVD部分采用650nm的激光器，用于CD部分采用780nm的全息LD，650nm激光器發出的光經傾斜45°角的平板玻璃的前表面反射后，穿過與之平行布置的分光棱鏡，再經過傾斜45°角的反射鏡反射后，由準直鏡準直成平行光，最后由二維力矩器控制全息物鏡聚焦在DVD光盤信息面上，780nm全息激光器發出的光在分光棱鏡的結合面和與之平行布置的傾斜45°角反射鏡上完全反射，轉折后的光經準直鏡準直后，再由二維力矩器控制全息物鏡聚焦在CD光盤信息面上。2.根據權利要求1所述的一種全息激光器的光學頭裝置，其特征在于用于CD的780nm全息激光器發出的光經反射后，返回...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王繼平，阮玉，何書開，李穎杰，
申請(專利權)人：武漢朗迪光電子技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：83[中國|武漢]