兼容光学拾取器及采用兼容光学拾取器的光学记录和/或再现设备制造技术

一种包括有源补偿装置的兼容光学拾取器，当在数据记录／再现操作中使用第三信息存储介质或第二信息存储介质时，该有源补偿装置有源地切换物镜上的光的入射角，该第三信息存储介质具有不同于第一和第二信息存储介质的格式。该有源补偿装置包括多个透明基底和介于所述多个基底之间的至少一个材料层，所述材料层的折射率根据施加的电压而被有源地切换。与材料层相邻地形成在至少一个透明基底的表面上的全息图案根据材料层的折射率的改变通过衍射入射光或者无衍射地透射入射光来改变光的发散角。根据在数据记录／再现操作中使用的应用的信息存储介质来调节施加到材料层的电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的各方面涉及一种光学拾取器及采用光学拾取器的光学记录和/ 或再现设备，更具体地讲，涉及一种利用一个物镜与多种信息存储介质标准 兼容的兼容光学拾取器以及采用该兼容光学拾取器的光学记录和/或再现设备。
技术介绍
光学记录和/或再现设备通过用物镜将激光束聚焦在信息存储光盘上来 将信息记录在光盘上和/或从光盘再现信息。在光学记录和/或再现设备中，记录容量由通过激光束在信息存储光盘上聚焦而产生的光点的大小s确定。聚焦光点的大小S与激光束的波长(U以及物镜的数值孔径(NA)之间的关 系为Soc义/A^4 …(1 )因此，为了形成小的光点以允许高密度记录，釆用发射短波长光的短波长光源(如蓝光激光器)以及使用具有超过0.6的高NA的物镜是必要的。近来，已提出蓝光盘(BD)标准以实现上述目的。这里，使用波长约为 405nm的光源、NA为0.85的物镜以及容量大约为25吉字节(GB )且厚度 (光入射面与信息存储表面之间的间隔，在这种情况下对应于保护层的厚度) 为0.1mm的光盘。还提出了高清晰数字多功能盘(HDDVD)标准。这里， 使用波长与BD标准中所使用的波长相等的光源、NA为0.65的物镜以及容 量大约为15GB且厚度(光入射面与信息存储表面之间的间隔，在这种情况 下对应于基底的厚度)为0.6mm的光盘。因此，需要一种与至少两种光盘标准(如蓝光标准和HD DVD标准)兼 容的装置。简而言之，注意到的是，诸如DVD-ROM标准和DVD土RW标准的DVD标准使用具有相似波长的光源、具有相似NA的物镜以及具有相似厚度的光 盘基底。根据那些标准，仅轨道间距和光盘结构变化。这样，由于无论光盘标准如何，将从光源发射的光会聚到光盘上的操作都基本类似，所以考虑执行与各种轨道间距兼容的聚焦和循轨的方法。然而，由于在诸如BD和HD DVD标准的下一代DVD标准的情况下，光盘的厚度不同，所以由于新类型 的光盘的厚度差异而产生的球面像差严重。因此，需要补偿球面像差。为了补偿在使用一个光源时由于新类型的光盘的厚度差异而引起的球面 像差，已经提出了使用全息光学元件(HOE)的第一种方法和使用两个物镜 的第二种方法。通过使用HOE将一个光源所发射的光衍射成第0级光和第一级光来补偿 由于两种光盘的厚度差异而引起的球面像差的方法的缺点在于由于光被分 为两个光束，所以光效率被减小至原始光效率的一半。由于这样的低光效率， 不能执行需要高光强的高速操作。第1996-62493号日本专利公开中公开了这 样一种利用HOE和用于DVD的光源来兼容地使用致密盘(CD )族光盘的方 法。同时，第开平8-252697号日本专利公开中公开了 一种利用轴滑动类型的 致动器和两个物镜的方法。该方法复杂，灵敏度低，并且具有高的非线性。 因此，该，697号公开中公开的方法也不适合于与高速高精度的光学记录或再 现设备一起使用。当所述两个物镜被固定时，与使用一个物镜时的情况相比， 光学组件的数量增加，并且光轴的调节相对困难。第6,213, 131号美国专利中公开了一种利用一个光源和液晶装置来补偿 由于光盘的厚度差异引起的球面像差的光学拾取器。该专利中公开的光学拾 取器利用液晶装置来校正球面像差，以便兼容地采用HDDVD、 DVD和CD 标准。由于该液晶装置具有单个液晶层，所以电极被划分为多个区域，针对每 一区域调节施加到液晶层的电压，以改变衍射角。所述单个液晶层可将衍射 角改变为0。或预定的衍射角q,。然而，为了将衍射角改变为另一衍射角q2, 需要将电极形成为复杂的结构，或者需要两个或更多液晶层。因此，该，131 号专利中的液晶装置的结构复杂，光透射率低，且成本高。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供一种兼容光学拾取器以及采用该兼容光学拾取器的 光学记录和/或再现设备，该兼容光学拾取器补偿球面像差从而利用一个物镜与三种或更多种信息存储介质标准兼容，并且具有用于像差补偿装置的简单的电极结构，从而提高了发光效率(luminous e伍ciency )。根据本专利技术的一方面，提供一种兼容光学拾取器，包括光源，发射光； 物镜，对光进行聚焦以使其入射到信息存储介质上，该物镜被优化为用于从 所述光源发射的光所照射到的第一信息存储介质；第一光学系统，发射适合 用于第二信息存储介质的光，该第一光学系统被构造为有限远光学系统；和有源补偿装置，当在数据记录/再现操作中使用第三信息存储介质或第二信息 存储介质时，该有源补偿装置有源地切换物镜上的光的入射角，该第三信息 存储介质具有不同于第一和第二信息存储介质的格式，其中，所述有源补偿 装置包括多个透明基底；和至少一个材料层，介于所述多个基底之间，所 述材料层的折射率根据施加的电压而被有源地切换，其中，与材料层相邻地 形成在至少一个透明基底的表面上的全息图案根据材料层的折射率的改变通 过衍射入射光或者无衍射地透射入射光来改变光的发散角，其中，根据在数 据记录/再现操作中使用的应用的信息存储介质来调节施加到材料层的电压。所述第一和第三信息存储介质可以分别是蓝光盘(BD)和高清晰数字多 功能盘(HDDVD),或者分别是HDDVD和BD,所述第二信息存储介质可 以是数字多功能盘(DVD)和致密盘(CD)中的至少一种，其中，第一光学 系统可发射适合于DVD和CD中的至少一个的光以在DVD和CD中的至少 一个上记录或再现信息。所述光源的波长可以大约为400nm,第一信息存储介质的厚度可以大约 为O.lmm，物镜对于第一信息存储介质的有效数值孔径可以大约为0.85;适 合于DVD的光的波长可以大约为650nm, DVD的厚度可以大约为0.6mm, 物镜对于DVD的有效数值孔径可以大约为0.60;适合于CD的光的波长可以 大约为780nm， CD的厚度可以大约为1.2mm,物镜对于CD的有效数值孔径 可以大约为0.45;第三信息存储介质的厚度可以大约为0.6mm,物镜对于第 三信息存储介质的有效数值孔径可以大约为0.65。所述兼容光学拾取器还可包括第二光学系统，发射适合于第三信息存 储介质的光以在第三信息存储介质上记录或再现信息，其中，所述第一信息 存储介质是BD和HD DVD中的任何一种，第二和第三信息存储介质分别是 DVD和CD,或者分别是CD和DVD。所述第二光学系统可以是无限远光学系统(infinite optical system )。所述光源的波长可以大约为400nm，第一信息存储介质的厚度以及物镜 对于第一信息存储介质的有效数值孔径可以分别为大约O.lmm和0.85,或者 分别为大约0.6mm和0.65;适合于DVD的光的波长可以大约为650nm,DVD 的厚度可以大约为0.6mm，物镜对于DVD的有效数值孔径可以大约为0.60; 适合于CD的光的波长可以大约为780nm, CD的厚度可以大约为1.2mm,物 镜对于CD的有效数值孔径可以大约为0.45。当形成有全息图案的透明基底的折射率与材料层的折射率之差为An,全 息图案的深度为d，入射光的波长为X,并且衍射光为m级时，全息图案的 深度可满足所述有源补偿装置可形成为分别对入射到信息存储介质上的光的偏振和 被信息存储介质反射的光的偏振起作用。所述兼容光学拾取器还可包括四分之一波片，置于有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼容光学拾取器，包括：光源，发射光；物镜，对光进行聚焦以使其入射到信息存储介质上，该物镜被优化为用于从所述光源发射的光所照射到的第一信息存储介质；第一光学系统，发射适合用于第二信息存储介质的光，该第一光学系统被构造为有限远光学系统；和有源补偿装置，当在数据记录／再现操作中使用第三信息存储介质或第二信息存储介质时，该有源补偿装置有源地切换物镜上的光的入射角，该第三信息存储介质具有不同于第一和第二信息存储介质的格式，其中，所述有源补偿装置包括：多个透明基底；和至少一个材料层，介于所述多个基底之间，所述材料层的折射率根据施加的电压而被有源地切换，其中，与材料层相邻地形成在至少一个透明基底的表面上的全息图案根据材料层的折射率的改变通过衍射入射光或者无衍射地透射入射光来改变光的发散角，其中，根据在数据记录／再现操作中使用的应用的信息存储介质来调节施加到材料层的电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2005-8-29 10-2005-00794441. 一种兼容光学拾取器，包括光源，发射光；物镜，对光进行聚焦以使其入射到信息存储介质上，该物镜被优化为用于从所述光源发射的光所照射到的第一信息存储介质；第一光学系统，发射适合用于第二信息存储介质的光，该第一光学系统被构造为有限远光学系统；和有源补偿装置，当在数据记录/再现操作中使用第三信息存储介质或第二信息存储介质时，该有源补偿装置有源地切换物镜上的光的入射角，该第三信息存储介质具有不同于第一和第二信息存储介质的格式，其中，所述有源补偿装置包括多个透明基底；和至少一个材料层，介于所述多个基底之间，所述材料层的折射率根据施加的电压而被有源地切换，其中，与材料层相邻地形成在至少一个透明基底的表面上的全息图案根据材料层的折射率的改变通过衍射入射光或者无衍射地透射入射光来改变光的发散角，其中，根据在数据记录/再现操作中使用的应用的信息存储介质来调节施加到材料层的电压。2、 如权利要求1所述的兼容光学拾取器，其中，所述第一和第三信息存 储介质分别是蓝光盘(BD)和高清晰数字多功能盘(HD DVD),或者分别 是HDDVD和BD,所述第二信息存储介质是数字多功能盘(DVD)和致密 盘(CD)中的至少一种，其中，第一光学系统发射适合于在DVD和CD中 的至少一个上记录或再现信息的光。3、 如权利要求2所述的兼容光学拾取器，其中，所述光源发射的光的波 长大约为400nm,第一信息存储介质的厚度大约为O.lmm,物镜对于第一信 息存储介质的有效数值孔径大约为0.85;适合用于DVD的光的波长大约为650nm, DVD的厚度大约为0.6mm, 物镜对于DVD的有效数值孔径大约为0.60;适合用于CD的光的波长大约为780nm, CD的厚度大约为1.2mm,物镜对于CD的有效数值孔径大约为0.45;第三信息存储介质的厚度大约为0.6mm，物镜对于第三信息存储介质的 有效数值孔径大约为0.65。4、 如权利要求2所述的兼容光学拾取器，还包括 光路改变器，介于所述光源和物镜之间，用于改变光的光路； 光电检测器，接收被第一信息存储介质反射并经过物镜和光路改变器的光5 和光路耦合器，将从第 一光学系统发射的光的光路与从所述光源发射的光 的光路耦合，以使得从第 一光学系统发射的光被引导向物镜。5、 如权利要求1所述的兼容光学拾取器，还包括第二光学系统，发射 用于将信息记录到第三信息存储介质上和/或从第三信息存储介质再现信息 的光，其中，所述第一信息存储介质是BD和HDDVD中的任何一种，第二 和第三信息存储介质分别是DVD和CD，或者分別是CD和DVD。6、 如权利要求5所述的兼容光学拾取器，其中，所述第二光学系统包括 无限远光学系统。7、 如权利要求5所述的兼容光学拾取器，其中，所述光源发射的光的波 长大约为400nm,第一信息存储介质的厚度以及物镜对于第一信息存储介质 的有效数值孔径分别为大约O.lmm和0.85，或者分別为大约0.6mm和0.65;适合用于DVD的光的波长大约为650nm， DVD的厚度大约为0.6mm， 物镜对于DVD的有效数值孔径大约为0.60;适合用于CD的光的波长大约为780nm, CD的厚度大约为1.2mm,物 镜对于CD的有效数值孔径大约为0.45。8、 如权利要求5所述的兼容光学拾取器，还包括 光路改变器，介于所述光源和物镜之间，用于改变光的光路；光电检测器，接收被第 一信息存储介质反射并经过物镜和光路改变器的 光5 和光路耦合器，将从第 一光学系统和第二光学系统发射的光的光路与从所 述光源发射的光的光路耦合，以使得从第一光学系统和第二光学系统发射的 光被引导向物镜。9、 如权利要求1所述的兼容光学拾取器，其中，所述光源发射波长大约 为400nm的光。10、 如权利要求1所述的兼容光学拾取器，其中，当形成有全息图案的透明基底的折射率与材料层的折射率之差为An，全息图案的深度为d,入射 光的波长为人，并且衍射光为m级时，全息图案的深度满足 (△rrX-l)d=m';L11、 如权利要求1所述的兼容光学拾取器，其中，所述有源补偿装置分 别对入射到信息存储介质上的光的偏振和被信息存储介质反射的光的偏振起作用。12、 如权利要求11所述的兼容光学拾取器，还包括四分之一波片，置 于有源补偿装置和信息存储介质之间，用于改变入射光的偏振。13、 如权利要求11所述的兼容光学拾取器，其中，有源补偿装置的材料 层和全息图案分别包括第一材料层和第一全息图案，对入射到信息存储介质上的光起作用；和 第二材料层和第二全息图案，对被信息存储介质反射的光起作用。14、 如权利要求1所述的兼容光学拾取器，其中，所述有源补偿装置不15、 一种光学记录和/或再现设备，包括如权利要求1所述的光学拾取器，沿着信息存储介质的径向可运动，用 于将信息记录到信息存储介质上和/或从信息存储介质再现信息；和 控制单元，控制所述光学拾取器。16、 如权利要求15所述的光学记录和/或再现设备，其中，所述第一和 第三信息存储介质分别是蓝光盘(BD)和高清晰数字多功能盘(HDDVD)， 或者分别是HD DVD和BD,所述第二信息存储介质是数字多功能盘(DVD ) 和致密盘(CD)中的至少一种，其中，第一光学系统发射适合于在DVD和 CD中的至少一个上记录或再现信息的光。17、 如权利要求16所述的光学记录和/或再现设备，其中，所述光源发 射的光的波长大约为400nm,第一信息存储介质的厚度大约为O.lmm,物镜 对于第 一信息存储介质的有效数值孔径大约为0.85;适合用于DVD的光的波长大约为650nm, DVD的厚度大约为0.6mm, 物镜对于DVD的有效数值孔径大约为0.60;适合用于CD的光的波长大约为780nm, CD的厚度大约为1.2mm，物 镜对于CD的有效数值孔径大约为0.45;第三信息存储介质的厚度大约为0.6mm，物镜对于第三信息存储介质的 有效数值孔径大约为0.65。18、 如权利要求16所述的光学记...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泰敬，李镇源，朴景台，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[]