專利名稱：在多透鏡致動器中的物鏡選擇的系統和方法
技術領域：
本發明涉及在多透鏡致動器中的物鏡選擇的系統和方法。
背景技術：
光學數據存儲系統提供用于在光學記錄載體(如光盤)上存儲大量數據的裝置。通過將激光束聚焦到盤的數據層上然后檢測反射的光束來存取數據。在一種已知的系統中，數據作為標記被永久地放入盤中，所述標記如凹坑，當激光束越過這些標記時，根據反射率的變化來檢測所述數據。
采用具有凹坑圖案的光盤作為高密度、大容量記錄媒體的這種光盤存儲技術已經投入實際使用，同時將其應用擴展到數字通用盤(DVD)、視頻盤、文檔文件盤和數據文件。
為了進一步提高光盤的記錄密度，近來已經在研究增大物鏡的數值孔徑(NA)。物鏡將光束聚焦在光盤上以形成受衍射限制的光點。但是，由用于保護光盤數據記錄層的基底材料的厚度誤差而引起的球差隨NA大大增加。這樣，當光學存儲盤的密度增大并且物鏡的NA變得更大時，由盤的覆蓋層因盤的制造過程中的小變化而偏離設計值時或使用雙層盤時出現的球差所引起的影響將相應地增大，從而將在讀出信號中出現失真。
換句話說，對于大NA的讀出系統來說，為了相對于覆蓋層厚度變化增大公差，或者當使用雙層盤時，需要補償球差，其中，球差是與光軸成小角度的用于掃描盤的會聚光錐中的光線和那些與光軸成大角度的會聚光錐中的光線具有不同的焦點的一種現象。這導致光點模糊以及在讀出位流時保真度的損失。需要補償如前所述的球差的量與聚焦在數據層上的深度成比例，盡管通過產生光錐的物鏡可以補償固定數量的球差。
對于便攜式應用，盤和驅動器應該盡可能小。為了實現在小的盤上的足夠的數據容量，對這種類型的應用使用雙層盤是相當有利的。參考圖1，在這種盤中，第一數據層L0位于該盤的入射面S下面的深度d處，第二層L1位于深度d+s處。厚度為d的頂層稱為覆蓋層，厚度為s的中間層稱為間隔層。
對于僅具有單層的盤，可以由產生會聚光錐的物鏡來補償固定數量的球差，但這對于多層盤是不夠的。后一種類型的盤需要補償與通過間隔層來聚焦有關的球差。這可以通過利用兩個物鏡來實現，每個物鏡分別補償關于層L0和L1的球差。因此，典型的光學掃描設備在這種情況下可以包括用于分別補償關于層L0和L1的球差的兩個物鏡OL0和OL1，這兩個物鏡安裝在致動器中。
參考圖2，可以用通過注射模塑法制造的單塊部件來代替兩個物鏡OL0和OL1，其中模具包含兩個相鄰物鏡形狀OL0和OL1的形狀，這兩個相鄰物鏡形狀是為了讀出雙層盤的層L0和L1而確定的最佳形狀。兩個物鏡的組合(圖1)或具有兩個透鏡形狀的單塊部件(圖2)安裝在致動器AC上，該致動器是驅動器的一部分，該驅動器能夠沿徑向和聚焦方向移動以便保持掃描光點在軌道上且焦點對準。致動器相對于所謂的“固定區域(fixed world)”移動，即具有固定位置的驅動器的其他部分。
參考圖3，常規的光學記錄系統的光路包括輻射源1、由該源1發射的激光輻射束2、分束器3、準直透鏡4、安裝在致動器6上從而使該物鏡能夠沿聚焦方向和徑向移動的物鏡5、具有正面7a和背面7b的盤7，以及檢測器8。在雙透鏡致動器中，用雙物鏡透鏡布置來代替圖3的布置中的單個物鏡5，如上面參考圖1和2中所描述的。
這種雙透鏡系統需要位于光路中的選擇機構，用以確定尋址兩個透鏡中的哪一個。
本領域的技術人員將理解，存在大量的能夠實現這種物鏡選擇的已知方法。
例如，參考圖4，第一種已知的解決方案是利用極致動器(poleactuator)，由此可以使兩個透鏡OL0和OL1的組合繞軸A旋轉某一角度Δφ，從而將透鏡OL0或OL1置于光束B中。但是，這種解決方案使致動器很復雜并增大了其尺寸和重量。而且，利用這種布置很難達到對準要求。
圖5中示意性地示出第二種已知的解決方案，由此使兩個透鏡OL0和OL1的組合沿箭頭R的方向移入和移出光束B。
另外參考圖6，該圖示出了安裝用于光盤裝置的雙透鏡的已知方法。包含透鏡OL0和OL1的致動器AC用于雙層光盤DSK上的軌道T的讀出中。兩個透鏡OL0和OL1的光軸與徑向R垂直，并且由位于盤DSK中心的旋轉部件RM(即電動機)來旋轉盤DSK。致動器AC能夠沿徑向R移動，通過透鏡OL0和OL1的假想中心線IC與徑向R平行并由圖5和6中的虛線表示。但是，再次，該解決方案使致動器復雜并增大了其尺寸和重量，且利用這種布置難以達到對準要求。
參考圖7，第三種解決方案是向致動器增加偏振分束器PBS，以及偏振開關PS(例如可旋轉的半波片或液晶盒)和折疊式反射鏡M。如果偏振分束器PBS的偏振垂直于圖面，那么該偏振分束器PBS將光反射到透鏡OL1，如果偏振分束器的偏振位于圖面內，那么光透射到透鏡OL0。偏振開關PS決定入射偏振狀態。但是，這種解決方案具有因提供分束器PBS而引起致動器重量增加的缺點，且該解決方案需要附加的偏振開關PS。
歐洲專利申請EP0777219A也描述了一種光學頭布置，其中提供一反射鏡，該反射鏡相對于光束可旋轉地安裝，從而在第一種構形中，不反射光束，在這種情況下尋址安裝在透鏡架中的第一物鏡，在第二種構形中，反射光束，在這種情況下，尋址安裝在透鏡架中的第二物鏡。

發明內容
本發明的目的在于提供一種用于在多透鏡致動器中的物鏡選擇的改進方法和系統。
依照本發明，提供一種系統，以及一種光學讀取和/或寫入裝置，其包括光源，其用于產生光束；用于接收所述光束的光學元件；致動器，將多個物鏡安裝在該致動器中；平移部件，其用于平移所述光學元件，以便將所述光束朝所述多個物鏡中選出的給定物鏡引導。
依照本發明，提供一種將光束朝多個物鏡中選出的給定物鏡引導的方法，所述多個物鏡安裝在致動器中，所述方法包括將用于接收所述光束的光學元件平移從而將所述光束朝所述給定物鏡引導的步驟。
通過提供用于利用光束相對于多個透鏡的組合而進行平移從而在多個透鏡致動器中尋址透鏡的裝置，并且按照光束平移部件不在致動器上的方式，與已知布置相比，可以最小化致動器的重量和復雜度。
本發明的主要優點在于內部移動的部件不會使致動器的結構過于復雜，也不會因透鏡尋址機構而使其尺寸和重量增大。
本發明的這些和其他方面將從這里描述的實施例中顯而易見，并參考該實施例來闡明。


現在僅通過實例并參考附圖來描述本發明的實施例，在附圖中圖1是說明根據現有技術的用于具有雙透鏡的雙層讀出的光學掃描設備的示意圖；圖2是說明在根據現有技術的用于雙層讀出的光學掃描設備中所用的單塊雙透鏡的示意圖；圖3是說明根據現有技術的光學存儲系統的原理部件的示意圖；圖4是說明在根據現有技術的雙透鏡光學掃描設備中所用的極致動器的操作的平面示意圖；圖5是說明在根據現有技術的雙透鏡光學掃描設備中所用的平移尋址系統的操作的平面示意圖；圖6是相對于光學存儲系統來安裝雙透鏡的已知方法；圖7是說明雙透鏡尋址系統的操作的示意側視圖，其中在致動器上提供偏振分束器和偏振開關；以及圖8是說明根據本發明第一實施例的光學掃描設備的示意圖。
具體實施例方式
圖8示出根據本發明的系統的實施例。該系統包括光源，其用于產生光束B，用于接收所述光束B的光學元件M，致動器AC，將多個物鏡OL0、OL1…安裝在該致動器中，
平移部件，其用于平移所述光學元件M以便將所述光束B朝所述多個物鏡OL0、OL1…中選出的一個給定物鏡引導。
光學元件(M)可有利地對應于反射元件，或者對應于折疊式反射鏡。
通過例如借助于平移部件來平移光學元件M，所述平移部件如線性平移電動機(未示出)或在軸上引導或由致動器(未示出)移動的滑架，光學元件M位于所謂的“固定區域”(即在相對于光盤具有固定位置的系統的部件上)上，將光束可選擇地朝透鏡OL1或透鏡OL0反射。
致動器AC可以沿徑向和聚焦方向移動雙透鏡組合。致動器的移動與光學元件的位移分開。如果光學元件M位于位置P1，那么將光束B引導到透鏡OL1。沿箭頭T的平移將光學元件M從位置P1移動到位置P0，因此現在可尋址透鏡OL0。換句話說，光學元件M的平移導致光束的平移。
這樣，本發明提供一種布置，在這種布置中，按照不在致動器本身上提供能夠實現這種平移的部件的方式，借助于光束相對于透鏡組合的平移來尋址多透鏡致動器的透鏡。
可以通過用于施加給平移部件的控制信號來識別被尋址的物鏡，并且反射被尋址的透鏡進行讀取或寫入所需的數據層，該控制信號可以簡單地由邏輯零或一組成。
這種布置因在內部移動部件從而避免了致動器過于復雜，也避免了通過提供這種尋址部件而引起的致動器的尺寸和重量的任何增大。
本發明還涉及一種將光束B朝多個物鏡OL0、OL1…中選出的一個給定物鏡引導的方法，所述多個物鏡安裝在致動器AC中，所述方法包括將用于接收所述光束B的光學元件(M)平移以便將所述光束B朝所述給定物鏡引導的步驟。
應該理解，盡管上面已經參考雙透鏡致動器布置描述了本發明，但是可以將本發明概括為應用于尋址多個(即＞2)透鏡。
這種系統和方法可以有利地在光學讀取和/或寫入裝置中實現。
應該注意，上述實施例是說明而非限制本發明，本領域的技術人員將能夠在不背離隨附的權利要求書所限定的本發明的范圍的情況下設計許多可選擇的實施例。在權利要求書中，置于括號中的任何附圖標記不應當解釋為限制該權利要求。詞“包括”等不排除存在在任何權利要求或者整個說明書中所列那些元件或步驟之外的元件或步驟。元件的單數引用不排除引用多個這種元件，反之亦然。本發明可以借助于包括幾個分立元件的硬件以及借助于可適當編程的計算機來實現。在列舉幾種部件的裝置權利要求中，幾個這些部件可以用硬件的一項且同一項來實施。在彼此不同的從屬權利要求中引用的某些措施不表明不能夠有利地使用這些方法的組合。
權利要求
1.一種系統，包括-光源，其用于產生光束(B)；-用于接收所述光束(B)的光學元件(M)；-致動器(AC)，將多個物鏡(OL0、OL1...)安裝在該致動器中；-平移部件，其用于平移所述光學元件(M)，以便將所述光束(B)朝所述多個物鏡(OL0、OL1...)中選出的給定物鏡引導。
2.一種光學讀取和/或寫入裝置，其包括-用于產生光束(B)的光源；-用于接收所述光束(B)的光學元件(M)；-致動器(AC)，將多個物鏡(OL0、OL1...)安裝在該致動器中；-平移部件，其用于平移所述光學元件(M)，以便將所述光束(B)朝所述多個物鏡(OL0、OL1...)中選出的給定物鏡引導。
3.根據權利要求1或2的系統，其中所述光學元件(M)包括反射元件。
4.根據權利要求3的系統，其中所述反射元件包括折疊式反射鏡。
5.一種將光束(B)朝多個物鏡(OL0、OL1...)中選出的給定物鏡引導的方法，所述多個物鏡安裝在致動器(AC)中，所述方法包括將用于接收所述光束(B)的光學元件(M)平移從而將所述光束(B)朝所述給定物鏡引導的步驟。
全文摘要
本發明涉及一種系統，其包括用于產生光束(B)的光源；用于接收所述光束(B)的光學元件(M)；致動器(AC)，將多個物鏡(OL0、OL1...)安裝在該致動器中；用于平移所述光學元件(M)的平移部件，以便將所述光束(B)朝所述多個物鏡(OL0、OL1...)中選出的給定物鏡引導。
文檔編號G11B7/135GK1969328SQ200580020057
公開日2007年5月23日 申請日期2005年6月16日 優先權日2004年6月18日
發明者S·斯塔林加, C·利登鮑姆 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司