專利名稱：光學(xué)讀取頭的對位調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于光學(xué)對位(alignment)調(diào)整的裝置，特別是一種應(yīng)用于光學(xué)記錄介質(zhì)的光學(xué)讀取頭(optical pickup)的對位裝置。
背景技術(shù)：
記錄介質(zhì)容量(storage density)的快速增加與光盤市場的快速擴張，研發(fā)高速與高精確對位技術(shù)的光學(xué)讀取頭一直是業(yè)界努力的方向。光學(xué)讀取頭從光盤讀取或記錄數(shù)據(jù)，激光光源與光信號檢測組件(light receiving element)之間的調(diào)整，是為了對位調(diào)整(alignment)焦點檢測特性曲線(focus detectingcharacteristics)的零交越點(zero-crossing point)與以激光照射的光盤的焦平面(focal plane)。關(guān)于激光光源與光信號檢測組件間的調(diào)整，傳統(tǒng)上有下列幾種方式第一種為透鏡沿著光信號檢測組件側(cè)的光軸方向移動，第二種為光信號檢測組件沿著X、Y與Z軸方向移動，第三種為光源固定于一承載器并前后移動。
以上三種方式的共同特色是零件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且尺寸較大，甚至當(dāng)對位調(diào)整完成后，其最終位置易受其它因素的干擾而再度偏離。此外，若透鏡或光信號檢測組件于光信號檢測組件方向移動，移動的后座力(backlash)也是造成延長激光源校準(zhǔn)時間與降低精確度的一項因素。
以美國第5517362號專利為例，光學(xué)讀取頭以一框架為基座，承載了一固定的光學(xué)組件并于框架上形成一個壓入安裝的孔(press-fit hole)，激光光源被壓入此孔內(nèi)并固定于一預(yù)設(shè)的深度，通過調(diào)整激光源于孔內(nèi)的深度，以達(dá)到光學(xué)讀取頭與光盤片間對位調(diào)整的目的。此專利的優(yōu)點是步驟簡單，只須調(diào)整激光光源于孔內(nèi)的深度便能達(dá)到目的。但是，框架上零件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且尺寸較大，而激光光源于孔內(nèi)的深度是人為按壓的力道以及孔徑內(nèi)璧的凹槽與所涂上的低彈性系數(shù)物質(zhì)的摩擦力的平衡，能否達(dá)到光學(xué)組件所要求的高精確度以及能否縮短激光光源校準(zhǔn)時間無不令人存疑，此外，這種調(diào)整方式并無法調(diào)整激光光源的發(fā)散角方向及偏極方向。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種零件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)簡單、并且精確度高的光學(xué)讀取頭的對位調(diào)整裝置。
為了達(dá)到上述目的，本實用新型提供一種光學(xué)讀取頭的對位調(diào)整裝置，包含有一激光二極管、一第一接合載具、一光學(xué)組件組、一信號檢測器、一記錄介質(zhì)及一第二接合載具。第一接合載具承載著可發(fā)射1～3種不同波長的激光二極管，其具有球型曲面(ball surface)接合結(jié)構(gòu)，通過此球型曲面的轉(zhuǎn)動來調(diào)整激光的兩軸18a～b球型曲面傾角，相對于X軸的傾角與相對于Y軸的傾角，以及激光的偏極方向(相對于Z軸的傾角)。第二接合載具承載著光學(xué)組件組與信號檢測器，其具有與第一接合載具球型曲面相切的曲面或平面接合結(jié)構(gòu)，并與第一接合載具互相接合。記錄介質(zhì)則利用激光二極管所發(fā)射的激光記錄或讀取數(shù)據(jù)。信號檢測器則接收記錄介質(zhì)反射的激光，并檢測此激光的強弱信號。光學(xué)組件組位于激光二極管、記錄介質(zhì)與信號檢測器之間，為許多光學(xué)透鏡及鏡片所組成。激光經(jīng)由光學(xué)組件組的調(diào)整與聚焦，投射于記錄介質(zhì)上，經(jīng)由記錄介質(zhì)所反射的激光，再次進(jìn)入光學(xué)組件組中并引導(dǎo)至信號檢測器。
也就是說，本實用新型提供了一種光學(xué)讀取頭的對位調(diào)整裝置，包含有一激光二極管，為激光的光源，用以發(fā)射該激光；一第一接合載具，具有球型曲面接合結(jié)構(gòu)，用以承載該激光二極管；一記錄介質(zhì)，利用該激光記錄或讀取數(shù)據(jù)；一信號檢測器，接收并檢測由該記錄介質(zhì)反射的該激光強弱信號；一光學(xué)組件組，位于該激光二極管、該記錄介質(zhì)與該信號檢測器之間，接收該激光二極管發(fā)射的該激光，將該激光聚焦投射至該記錄介質(zhì)，并接收由該記錄介質(zhì)反射的該激光，將該激光導(dǎo)至該信號檢測器；以及一第二接合載具，具有與第一接合載具球型曲面相切的曲面或平面接合結(jié)構(gòu)，用以接合該第一接合載具并承載該光學(xué)組件組與該信號檢測器。
根據(jù)本實用新型的構(gòu)思，該光學(xué)組件組包含有一耦合鏡，用以調(diào)整該激光的準(zhǔn)直度與增加光耦合效率；一分光鏡，用以改變該激光的前進(jìn)方向，同時具有反射與透射的功能；一準(zhǔn)直鏡，將發(fā)散的該激光準(zhǔn)直成平行光；一反射鏡，用以調(diào)整該激光的前進(jìn)方向；以及一物鏡，用以聚焦該激光。
根據(jù)本實用新型的構(gòu)思，該激光二極管為具有1～3種波長的激光光源。
根據(jù)本實用新型的構(gòu)思，該第一接合載具具有球型曲面接合結(jié)構(gòu)；第二接合載具為與第一接合載具球型曲面相切的曲面或平面接合結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本實用新型的構(gòu)思，該第一接合載具與該第二接合載具接合后，第一接合載具做旋轉(zhuǎn)調(diào)整而不改變球心位置。
根據(jù)本實用新型的構(gòu)思，該激光二極管的發(fā)光點位于該第一接合載具的球型曲面的球心。
根據(jù)本實用新型的構(gòu)思，該激光二極管發(fā)射的該激光為利用該第一接合載具與該第二接合載具的接合結(jié)構(gòu)作相對于X軸的傾角與相對于Y軸的傾角調(diào)整。
根據(jù)本實用新型的構(gòu)思，該激光二極管發(fā)射的該激光為利用該第一接合載具與該第二接合載具的接合結(jié)構(gòu)作該激光的偏極方向(Z軸傾角)的旋轉(zhuǎn)調(diào)整。
根據(jù)本實用新型的構(gòu)思，該激光聚焦在該記錄介質(zhì)的投射點位置是利用該光學(xué)組件組調(diào)整相對于X軸、Y軸與Z軸的偏差。
根據(jù)本實用新型的構(gòu)思，該激光聚焦在該記錄介質(zhì)的投射點位置是利用該耦合鏡的前后移動來調(diào)整相對于Z軸的偏差。
根據(jù)本實用新型的構(gòu)思，該激光聚焦在該記錄介質(zhì)的投射點位置是利用該反射鏡的傾角來調(diào)整相對于X軸與Y軸的偏差。
本實用新型的優(yōu)點如下激光二極管發(fā)射的激光經(jīng)由光學(xué)組件聚焦于記錄介質(zhì)的最佳光點(spotsize)質(zhì)量投射點位置，利用激光二極管發(fā)光點與準(zhǔn)直鏡相對位置及反射鏡的傾角達(dá)到最佳光學(xué)對位。此外，激光的發(fā)散傾角偏差與偏極方向是利用第一接合載具與第二接合載具的接合結(jié)構(gòu)，使承載激光二極管的第一接合載具作同心的轉(zhuǎn)動進(jìn)而修正調(diào)整。由于激光二極管的發(fā)光點位于第一接合載具與第二接合載具的接合結(jié)構(gòu)的球型接合曲面的球心位置，當(dāng)?shù)谝唤雍陷d具作同心轉(zhuǎn)動來修正激光的發(fā)散傾角與偏極方向時，激光的發(fā)光點不會隨著第一接合載具的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生位移。所以使用此對位調(diào)整機構(gòu)來修正激光的發(fā)散傾角與偏極方向時，并不會與激光在記錄介質(zhì)上的最佳光點質(zhì)量投射點位移修正機制產(chǎn)生相互干擾。因此，可大幅降低搜尋激光校準(zhǔn)最佳化的時間并可達(dá)到激光的光能量特性最佳化的目的。


圖1為本實用新型的光學(xué)讀取頭的對位調(diào)整裝置示意圖；圖2為第一接合載具與第二接合載具的接合示意圖；圖3為第一接合載具的外觀示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下10-光學(xué)組件組；10a-耦合鏡；10b-分光鏡；10c-準(zhǔn)直鏡；10d-反射鏡；10e-物鏡；11-激光二極管；12-信號檢測器；18-球型曲面；18a-曲面或平面；18b-球型曲面；19-記錄介質(zhì)；21-第一接合載具；22-第二接合載具。
具體實施方式
圖1為本實用新型的光學(xué)讀取頭的對位調(diào)整裝置示意圖。一激光二極管11位于一球型曲面18內(nèi)，其發(fā)光點位于球型曲面18的球心位置。一光學(xué)組件組10包含有一耦合鏡(coupling lens)10a、一分光鏡(beam splitter)10b、一準(zhǔn)直鏡(collimating lens)10c、一反射鏡(folding mirror)10d及一物鏡(objective lens)10e。激光二極管11發(fā)射出具有1～3種波長的激光后經(jīng)由耦合鏡10a、分光鏡10b、準(zhǔn)直鏡10c、反射鏡10d與物鏡10e投射于一記錄介質(zhì)19上，此激光經(jīng)由記錄介質(zhì)19的表面反射反饋至物鏡10e、反射鏡10d、準(zhǔn)直鏡10c與分光鏡10b，并由一信號檢測器12接收與檢測。記錄介質(zhì)19則利用激光二極管11所發(fā)射的激光記錄或讀取數(shù)據(jù)。信號檢測器12則接收記錄介質(zhì)19反射的激光，并檢測此激光的強弱信號。耦合鏡10a的功能在于調(diào)整激光于準(zhǔn)直鏡10c的準(zhǔn)直度及增加光耦合效率(light couplingefficiency)。分光鏡10b使一部分的激光穿透過去，另一部分反射，同時具有透射與反射的功能。準(zhǔn)直鏡10c將發(fā)散的激光準(zhǔn)直成平行激光。反射鏡10d的功能在于完全反射激光，在此實施例中反射鏡10d與激光的入射角呈45度，將反射的激光與入射光呈90度。物鏡10e具有固定的焦距，將激光聚焦成一點。
激光的發(fā)光點位于球型曲面18的球心位置，且激光二極管11與球型曲面18作同步的轉(zhuǎn)動。因此，激光的相對于X軸的傾角與相對于Y軸的傾角與偏極方向(相對于Z軸的傾角)是利用球型曲面18的轉(zhuǎn)動來修正調(diào)整。激光在記錄介質(zhì)19的投射點的X軸位移與Y軸位移修正是利用反射鏡10d的兩軸傾角來調(diào)整，而Z軸位移修正利用耦合鏡10a的前后平行移動來調(diào)整。此種使用同心定位轉(zhuǎn)動來修正激光發(fā)散傾角與偏極方向的機制并不會造成發(fā)光中心的位移，所以不會對激光在記錄介質(zhì)19的投射點位置產(chǎn)生位移現(xiàn)象。在調(diào)校激光的光學(xué)準(zhǔn)確度與光能量特性的最佳化過程中，校準(zhǔn)激光的發(fā)散傾角及偏極方向的機制與校準(zhǔn)激光位移的機制是分開且同步進(jìn)行的，彼此之間并不會互相干擾，因此可大幅降低校準(zhǔn)反應(yīng)時間與達(dá)到光能量投射聚焦的最佳化目的。
圖2為第一接合載具與第二接合載具的接合示意圖。第一接合載具21具有球型曲面接合結(jié)構(gòu)，并承載著一激光二極管11。第二接合載具22具有與球型曲面接合結(jié)構(gòu)相切的曲面或平面接合結(jié)構(gòu)，并承載著光學(xué)組件組與信號檢測器。圖3為第一接合載具的外觀示意圖。當(dāng)?shù)谝唤雍陷d具21與第二接合載具22接合后，球型曲面18b與曲面或平面18a結(jié)合，而激光二極管11的發(fā)光點則位于此球心位置。利用第一接合載具21的轉(zhuǎn)動并使得激光二極管11的發(fā)光點保持在球型曲面18b的球心位置不移動，即可調(diào)整激光的兩軸傾角與偏極方向，而達(dá)到光能量特性的最佳化效果。
以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，當(dāng)不能以此限定本實用新型實施的范圍。即凡依本實用新型的構(gòu)思所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)讀取頭的對位調(diào)整裝置，其特征是包括一激光二極管，為激光的光源，發(fā)射該激光；一第一接合載具，具有球型曲面接合結(jié)構(gòu)，承載該激光二極管；一記錄介質(zhì)，利用該激光記錄或讀取數(shù)據(jù)；一信號檢測器，接收并檢測由該記錄介質(zhì)反射的該激光強弱信號；一光學(xué)組件組，位于該激光二極管、該記錄介質(zhì)與該信號檢測器之間，接收該激光二極管發(fā)射的該激光，將該激光聚焦投射至該記錄介質(zhì)，并接收由該記錄介質(zhì)反射的該激光，將該激光導(dǎo)至該信號檢測器；以及一第二接合載具，具有與第一接合載具球型曲面相切的曲面或平面接合結(jié)構(gòu)，接合該第一接合載具并承載該光學(xué)組件組與該信號檢測器。
2.如權(quán)利要求1項所述的對位調(diào)整裝置，其特征是該光學(xué)組件組包含有一耦合鏡；一同時具有反射與透射的功能的分光鏡，設(shè)于耦合鏡的出射光路上；一準(zhǔn)直鏡，設(shè)于分光鏡反射光路上；一反射鏡，設(shè)于準(zhǔn)直鏡的出射光路上；以及一物鏡，設(shè)于該記錄介質(zhì)與反射鏡之間，以聚集反射鏡的出射光。
3.如權(quán)利要求1項所述的對位調(diào)整裝置，其特征是該激光二極管為具有1～3種波長的激光光源。
4.如權(quán)利要求1項所述的對位調(diào)整裝置，其特征是該第一接合載具具有球型曲面接合結(jié)構(gòu)；第二接合載具具有與第一接合載具球型曲面相切的曲面或平面接合結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1項所述的對位調(diào)整裝置，其特征是該第一接合載具與該第二接合載具接合，第一接合載具能旋轉(zhuǎn)而不改變球心位置。
6.如權(quán)利要求1項所述的對位調(diào)整裝置，其特征是該激光二極管的發(fā)光點位于該第一接合載具的球型曲面的球心。
7.如權(quán)利要求1項所述的對位調(diào)整裝置，其特征是該第一接合載具與該第二接合載具的接合結(jié)構(gòu)調(diào)整相對于X軸的傾角與相對于Y軸的傾角，改變該激光二極管發(fā)射的該激光。
8.如權(quán)利要求1項所述的對位調(diào)整裝置，其特征是該第一接合載具與該第二接合載具的接合結(jié)構(gòu)調(diào)整該激光二極管發(fā)射的該激光的偏極方向的旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求1項所述的對位調(diào)整裝置，其特征是該光學(xué)組件組調(diào)整相對于X軸、Y軸與Z軸的偏差，改變該激光聚焦在該記錄介質(zhì)的投射點位置。
10.如權(quán)利要求2項所述的對位調(diào)整裝置，其特征是該耦合鏡的前后移動調(diào)整相對于Z軸的偏差，改變該激光聚焦在該記錄介質(zhì)的投射點位置。
11.如權(quán)利要求2項所述的對位調(diào)整裝置，其特征是該反射鏡的傾角調(diào)整相對于X軸與Y軸的偏差，改變該激光聚焦在該記錄介質(zhì)的投射點位置。
專利摘要本實用新型提出一種光學(xué)讀取頭的對位調(diào)整裝置，該裝置包含有一激光二極管、一第一接合載具、一光學(xué)組件組、一信號檢測器、一記錄介質(zhì)及一第二接合載具。第一接合載具承載著激光二極管，而第二接合載具則承載著光學(xué)組件組與信號檢測器，第一接合載具具有球型曲面接合結(jié)構(gòu)，第二接合載具具有與第一接合載具球型曲面相切的曲面或平面接合結(jié)構(gòu)，兩者得以互相接合。通過此接合結(jié)構(gòu)的球型曲面的轉(zhuǎn)動來調(diào)整激光的兩軸傾角與偏極方向，可大幅降低搜尋激光校準(zhǔn)最佳化的時間并可達(dá)到激光的光能量特性最佳化的目的。
文檔編號G11B7/22GK2702409SQ20042006570
公開日2005年5月25日 申請日期2004年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月16日
發(fā)明者王進(jìn)康, 劉錦松 申請人:臺睿科技股份有限公司