集成光学拾取系统 本发明涉及一种光学拾取系统；而且更具体地，涉及一种集成光学拾取系统，其大小通过将其各种光学部件集成在一对玻璃衬底上而被减小。
众所周知，光学拾取装置是光盘存储系统中最重要的部件之一；且其已被引入并被应用的有各种类型。然而，遗憾的是，先有技术的光学拾取装置具有需要多个笨重的离散部件、使其装配和校准非常复杂和昂贵的不足。因而，设计了一种使其光学部件集成于一块玻璃衬底上的光学拾取系统。
图1中示出了一种先有技术的集成光学拾取系统100，它能够从光盘170上的一个信息存储区中再生一个信息信号，该系统被描述于Shiono和Ogawa的“Planar-optic-disk pickup withdiffractive micro optics”，AppliedOptics/卷33，第31期，1994年11月1日。该集成光学拾取系统100包括：一块玻璃衬底110，一个激光二极管120用于产生一光束，一个反射反馈透镜130，一个反射准直透镜140，一个反射双聚焦光束分光器150，一个透射离轴衍射物镜160，一个第一和一个第二反射膜180、182和一个具有两对光电单元的检测器190，其中将该透射离轴衍射物镜160设计成它将以斜角θ传播的平面波的一准直光束转变成以垂直于该玻璃衬底110的一条光轴会聚的一束球面波的光。
在该集成光学拾取系统100中，由激光二极管120发射的平面波光束首先被该反射反馈透镜130反射，然后被该第一反射膜180反射到该反射准直透镜140上。该反射准直透镜140被用于使来自反射反馈透镜130的光束准直并将该准直光束经该第一反射膜180和该反射双聚焦光束分光器150反射至透射离轴衍射物镜160。从该透射离轴衍射物镜160透射的准直光束聚焦于光盘170。
由光盘170反射的聚焦光束穿过透射离轴衍射物镜160并经第一反射膜180射至反射双聚焦光束分光器150，其中透射离轴衍射物镜160起一个准直透镜的作用。当穿过透射离轴衍射物镜160到达反射双聚焦光束分光器150的光束被反射双聚焦光束分光器150反射时，该光束被反射成一对分离光束，其中每一个分离光束经第二反射膜182反射后会聚于检测器190上的不同的焦点。检测器190的光电单元被分别置于该分光束的焦点上，由此使该集成光学拾取系统100从该光盘170地记录面上读下信息信号。
上述光学拾取系统100的一个主要缺点是其大小，由光学部件-位于玻璃衬底110上端的反射反馈透镜130，第二反射膜182，反射准直透镜140，反射双聚焦光束分光器150和透射离轴衍射物镜160的集成引起，这又要求玻璃衬底110具有一个大的上端面，由此使该光学拾取系统100笨重并经过一条长的光路。
因此，本发明的一个主要目的是提供一种具有较短光路的尺寸减小的集成光学拾取系统。
本发明的另一个目的是提供一种用于检测信息信号的光学系统，其中该信息信号用于检测一个物体的位置。
根据本发明，提供了一种用于再生存储于光盘的记录面上的信息信号的集成光学拾取系统，包括：一个第一玻璃衬底，具有一个上端表面和一个下端表面，用于将一会聚光束射到该记录面并在该会聚光束经该记录面反射后将其准直，其中，该第一玻璃衬底的上端表面与该光盘相对；一个第二玻璃衬底，具有一个上端表面和一个下端表面，其中第一玻璃衬底的下端表面与第二玻璃衬底的上端表面耦合；一个集成在第二玻璃衬底的下端表面上的双聚焦光束分光器，用于将穿过第一玻璃衬底透射的准直光束分成一个第一和一个第二分离光束，其中该双聚焦光束分光器包括一个第一和一个第二部分，每一部分有一个分开的焦点；及一个有一个第一和一个第二光电单元的检测器，其中每一个光电单元分别被放在该双聚焦光束分光器的诸部分的分开的焦点上，由此使该集成光学拾取系统从光盘的记录面上读下信息信号。
本发明及上述和其它目的及优点将在下面对与附图一并给出的优选实施例的描述中变得显而易见，其中：
图1表示一个先有技术的集成光学拾取系统的侧视示意图；
图2示出根据本发明的一个集成光学拾取系统的剖视示意图；
图3给出一个代表了图2所示的根据本发明的集成光学拾取系统的光束的光路的俯视图；
图4给出一个代表了根据图2所示的本发明的集成光学拾取系统的光束的光路的仰视图；
图2至图4说明了根据本发明的一个优选实施例的发明的集成光学拾取系统的各种视图。
在图2中，说明了一个在一对玻璃衬底210、212上将其光学部件集成在一起的本发明的集成光学拾取系统200的剖视示意图。该集成光学拾取系统200包括：一个第一和一个第二玻璃衬底210、212，每一个玻璃衬底有一个上端面和一个下端面，一个用于产生一光束的半导体激光器220，一个反射准直透镜240，一个双聚焦光束分光器250，一个透射离轴衍射物镜260，一个反射膜280和一个有一对光电单元的光检测器290，其中第一玻璃衬底210的下端面与第二玻璃衬底212的上端面耦合。
在该集成光学拾取系统200中，从半导体激光器220发出的光束射至反射准直透镜240，该透镜准直该光束为平行光束，以由此获得一准直光束。半导体激光器220附着于第一玻璃衬底210的下端面，该准直光束由反射膜280反射，该反射膜能将准直光束的一部分反射至透射离轴衍射物镜260。该反射膜280形成于第一玻璃衬底210的下端面上，距半导体激光器220一段预定距离，而反射准直透镜240与半导体激光器220和反射膜280相对。将透射离轴衍射物镜260设计成它将以斜角θ传播的准直光束转变为一束会聚光，该会聚光有一个由透射离轴衍射物镜260的中心点与光盘270上的会聚点形成的光轴。图3示出描绘半导体激光器220、反射准直透镜240和透射离轴衍射物镜260布局的俯视图。该准直光束穿过透射离轴衍射物镜260之后，会聚于光盘270的记录面272上。透射离轴衍射物镜260集成在第一玻璃衬底210的上端面上，与光盘270的记录面272相对。
该会聚光束经由光盘270的记录面272反射后透过也起准直透镜作用的透射离轴衍射物镜260以由此准直该会聚光束。透射光束的一部分经反射膜280传至双聚焦光束分光器250，该反射膜280能够透射穿过其的该透射光束的一部分。
参考图4，双聚焦光束分光器250包括一个第一部分252和一个第二部分254，每一部分都有一个分开的焦点。透射光束的某部分在穿过双聚焦光束分光器250之后分成一个第一和一个第二分离光束。光检测器290的第一光电单元292和第二光电单元294分别被设置在双聚焦光束分光器250的第一部分252和第二部分254的焦点处。第一光电单元292和第二光电单元294每一个都能测量其上待测光束的强度。从双聚焦光束分光器250的每一部分反射的第一和第二分离光束分别传至第一光电单元292和第二光电单元294，由此使集成光学拾取系统200再生光盘270的记录面272上的信息信号。
与先有技术的集成光学拾取系统100相比，本发明的集成光学拾取系统200的大小减小了，而光路更短了。这是通过使用一对玻璃衬底210、212，由此将先有技术集成光学拾取系统100中的反射双聚焦光束分光器150集成在第二玻璃衬底212上，减小了集成在第一玻璃衬底210上端的光学部件，这本身又将缩短光束必须经过的光路，导致该系统整体尺寸的减小。
即使对本发明的描述只是参考了将其各种光学部件集成在其中一对玻璃衬底上的光学拾取系统和一个优选实施例，上面提出的观念能被拓广到用于读取信息信号的一个光学系统，该系统用于检测能够反射射至其上的光束的物体的一特定部分。
虽然本发明的叙述参考了优选实施例，在不背离下面权利要求中提出的本发明的精神和范围的情况下可作出其它的修改和变化。