校正波阵面错误的透镜及其光学拾取器和校正方法技术

本发明专利技术涉及校正波阵面错误的透镜及其光学拾取器和校正方法。具有多个物镜的光学拾取器中，多个物镜中的至少一个被这样配置：使得主要由多个物镜中的至少一个倾斜产生的波阵面错误的类型与主要由光入射到多个物镜中的至少一个上的角度产生的波阵面错误的类型相同。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及透镜和光学拾取器，尤其涉及校正由于透镜本身倾斜导致的波阵面(wavefront)错误的透镜，利用该透镜作为物镜的光学拾取器，以及校正波阵面错误的方法。
技术介绍
通过使用由物镜聚焦的光点，光学记录和/或重现装置能够在光盘上记录数据或重现来自光盘的数据，其中光盘为光学信息存储媒体。在光学记录和/或重现设备中，记录能力取决于光点的大小。光点的大小(S)依赖于光的波长(λ)以及物镜的数值孔径(NA)，由方程1表示S∝λ/NA (1)因此，必须使用短波长光源，例如蓝-紫激光，以及数值孔径为0.6或更大的物镜，以减小聚焦在光盘上的光点的大小，以获得高密度存储。如果光盘的倾角为θ，光盘的折射率为n，光盘的厚度为d，物镜的数值孔径为NA，由于光盘的倾斜导致的慧形象差W31，可以由如方程2的关系表达式表示W31=-dn2(n2-1)sinθcosθ2(n2-sin2θ)5/2NA3---(2)]]>光盘的折射率和厚度表示分布范围从光入射表面到光盘的记录表面的光学媒体的折射率和厚度。根据方程2，通过减小光盘的厚度，能够获得关于光盘的倾斜容差，因为物镜的数值孔径增加，从而获得高密度光盘。CD的厚度为1.2mm，数字多用盘(DVD)的厚度则减小到0.6mm。新一代DVD，称为高清晰度DVD(HD-DVD)，为高密度光学信息存储媒体，它具有20GB或更大的记录容量，并且厚度几乎为0.1mm。目前已经开发了高密度光学信息存储媒体，而且打算开发能够存储高清晰度运动图像信息的标准。对于CD，物镜的NA为0.45。而对于DVD，物镜的NA为0.6。对于新一代DVD，物镜的NA将大于0.6，例如0.85。当使用新一代DVD的时候，考虑新一代DVD的记录容量，采用发射波长为405nm的蓝-紫光的蓝-紫光源。因此，开发新标准的光学信息存储媒体的时候，与现有光学信息存储媒体兼容将是一项重要的考虑。例如，由于在现有光盘中一次性写入的DVD-R和CD-R对于某些波长的反射率明显地减小，必须使用发出650nm波长和780nm波长光的光源。因此，为了与目前的DVD-R和CD-R兼容，用于新一代DVD的光学拾取器需要两个或三个光源，它们发射不同波长的光束。当这种使用发射不同波长光束的多个光源的小型光学拾取器仅使用一个物镜的时候，由于光波长的差别和光盘厚度的差别导致的球面象差同时产生。因此，必须使用校正元件，例如全息光学元件，以校正球面象差。例如，如果全息光学元件的系数被优化，以至于405nm波长的光被衍射为零阶衍射光，同时650nm波长的光被衍射为一阶衍射光，从而校正球面象差，由光波长的差别和光盘厚度导致的该球面象差能够被校正。但是，如图1所示，如果全息光学元件用于校正球面象差，则不易获得高的光效率。图1表示关于一个8阶炫耀型(blazed type)全息光学元件的全息图样深度的光效率，该元件利用石英作为基本原料制造。如图1所示，如果全息图样深度被设置为对于405nm波长获得70％或更多的零阶光效率，则DVD重现其间，对于650nm波长获得一阶光效率仅为10％。如果一个高NA的物镜，例如0.85NA，被设计和制造为单透镜，需要高级的技术。此外，既用于HD-DVD又用于DVD和/或CD，并且还具有类似于DVD物镜的长工作距离的具有高NA的物镜是不容易制造的。已知使用蓝-紫光源和0.1mm厚的光盘的时候，物镜需要大约0.6mm的工作距离。当650nm波长的DVD光和780nm波长的CD光被适用于蓝-紫光源和0.1mm厚光盘的高NA的物镜聚焦，并且在DVD和CD的记录表面形成光点，它们的工作距离分别为0.32mm和-0.03mm。换句话说，CD和物镜互相碰撞。因此，光学拾取器至少包括两个物镜以求与新一代DVD兼容，DVD和/或CD的密度低于所期望的新一代DVD。在这种情况下，由于物镜的组装错误，将产生物镜之间的倾斜。在具有两个物镜的光学系统中，如果物镜之间存在倾斜，一个物镜的扭斜能够被调整，以便于光轴与光盘正交，而另一个物镜则会相对于光盘倾斜。已知如果物镜倾斜，将产生波阵面错误，尤其是慧形象差。因此，必须校正由于其倾斜导致的波阵面错误。但是，如果不使用附加组成元件，现有的物镜不能校正由倾斜导致的波阵面错误。如上所述，因为不使用附加组成元件，则现有的物镜不能校正由倾斜导致的波阵面错误，如果单物镜倾斜，则在光学拾取器组装期间，具有单物镜的光学拾取器需要调整单物镜的扭斜。在具有两个或者更多物镜的光学拾取器中，由于具有不同记录密度的光盘具有不同的厚度，则对于每一个透镜需要不同的工作距离。因此，应当考虑在所需工作距离之间的差别，以防止短工作距离的物镜与光盘的碰撞。两个或多个物镜可以安装在一个致动器上，并且在聚焦方向和/或循轨方向被驱动。因为所需的物镜数目为两个或多个，致动器应当可以兼容，并且致动器的移动部分随之变重。
技术实现思路
根据本专利技术的第一实施例，本专利技术的一个方面是提供一个光学拾取器，其具有多个物镜，其目的是与具有不同记录密度的各种类型光学信息存储媒体兼容。根据本专利技术的第二实施例，本专利技术的另一个方面是提供一个光学拾取器，其具有多个物镜，其中至少一个物镜能够校正由倾斜导致的象差。根据本专利技术的第三实施例，本专利技术的再一方面是提供一个光学拾取器，其目的是考虑具有不同记录密度的多种光学信息存储媒体所需的工作距离之间的差别，以便避免具有较短工作距离的物镜与光盘之间的碰撞。根据本专利技术的第四实施例，本专利技术的又一个方面是提供一个光学拾取器，其包括多个物镜，布置在一个单透镜支架上，不增加致动器的移动部分的重量。根据本专利技术的第五实施例，本专利技术的再一个方面是提供一个光学拾取器，其包括一个单物镜，其中一个透镜用于校正由倾斜导致的象差。本专利技术的还一个方面是提供一个透镜，能够通过调整光入射到透镜的角度来校正由倾斜导致的象差。本专利技术的其它方面和/或优点将在下面的描述中阐述，从该说明中显而易见，或者根据本专利技术的实例获得。根据本专利技术的又一方面，提供一个具有多个物镜的光学拾取器，其中多个物镜中的至少一个配置为使得主要由多个物镜中的至少一个倾斜产生的波阵面错误的类型与主要由入射到多个物镜中的至少一个的角度产生的波阵面错误的类型相同。多个物镜包括第一和第二物镜。第一物镜将用于高密度记录媒体的入射光束聚焦，以形成在高密度记录媒体上记录和/或重现数据的光点。第二物镜将用于低密度记录媒体的入射光束聚焦，以形成在低密度记录媒体上记录和/或重现数据的光点。该光学拾取器进一步包括一个光源，用于发射具有用于高密度记录媒体的波长的光束，以及至少一个光源，用于发射具有用于低密度记录媒体波长的光束，以便兼容使用高密度记录媒体和低密度记录媒体。第一物镜具有一个工作距离WD1，第二物镜具有一个工作距离WD2，WD2长于WD1，提供给第一和第二物镜以便第一物镜和记录媒体之间的距离D满足下列表达式D＝WD1+αα＝|WD2-WD1|×(0.1-1.0)第一物镜位于比第二物镜更靠近记录媒体内径之处。第一和第二物镜可以布置成沿记录媒体径向分布。光学拾取器进一步包括一个致动器部分，包括一个单透镜支架，其上安装有物镜，并且由磁回路驱动该透镜支架。本文档来自技高网...

【技术保护点】
兼容高密度记录媒体和低密度记录媒体的光学拾取器，包括：光源，发射波长适合高密度记录媒体的光束；至少一个光源，发射适合低密度记录媒体的光束；第一物镜，用于高密度记录媒体的光束聚焦，以形成用于在高密度记录媒体上记录数据和 ／或重现数据的光点；以及　第二物镜，用于低密度记录媒体的光束聚焦，以形成用于在低密度记录媒体上记录数据和／或重现数据的光点；以及一致动器，包括：一个单透镜支架，该透镜支架具有第一和第二安装孔，用于使得插入的第一和第二物镜具有 不同高度，以及一磁回路，驱动该透镜支架。

【技术特征摘要】
KR 2002-9-3 52934/021.兼容高密度记录媒体和低密度记录媒体的光学拾取器，包括光源，发射波长适合高密度记录媒体的光束；至少一个光源，发射适合低密度记录媒体的光束；第一物镜，用于高密度记录媒体的光束聚焦，以形成用于在高密度记录媒体上记录数据和/或重现数据的光点；以及第二物镜，用于低密度记录媒体的光束聚焦，以形成用于在低密度记录媒体上记录数据和/或重现数据的光点；以及一致动器，包括一个单透镜支架，该透镜支架具有第一和第二安装孔，用于使得插入的第一和第二物镜具有不同高度，以及一磁回路，驱动该透镜支架。2.如权利要求1所述的光学拾取器，其中第一物镜具有工作距离WD1，第二物镜具有工作距离WD2，它比WD1长，并且提供第一和第二物镜以便在第一物镜和记录媒体之间的距离D满足下面的表达式D＝WD1+α以及α＝|WD2-WD1|×(0.1-1.0)。3.如权利要求1所述的光学拾取器，其中第一和第二安装孔设置在记录媒体的径向，并且第一物镜所安装的第一安装孔，位于比第二物镜所安装的第二安装孔更靠近记录媒体的内径之处。4.如权利要求1至3中任何一个所述的光学拾取器，其中磁回路包括分立的第一和第二磁回路，该第一磁回路在聚焦方向上驱动第一和第二物镜，而第二磁回路在循轨方向上驱动第一和第二物镜。5.如权利要求1至3中任何一个所述的光学拾取器，其中第一和第二物镜中的至少一个设置成使得主要由物镜倾斜产生的波阵面错误的类型与主要由光入射到物镜上的角度产生的波阵面错误的类型相同。6.兼容高密度记录媒体和低密度记录媒体的光学拾取器，包括光源，发射波长适合高密度记录媒体的光束；至少一个光源，发射适合低密度记录媒体的光束；用于高密度记录媒体的具有高数值孔径的第一物镜，将用于高密度记录媒体的光束聚焦，以形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泰敬，郑钟三，安荣万，金钟培，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]