光学扫描设备制造技术

一种用于扫描双层盘的光头，包括偏振束分裂器，用于分裂来自单个辐射源的输入束（７）以形成两个分离的、经正交偏振的束（９、１０）。所述束之一经过固定准直器透镜（１３），而另一个经过可移动准直器透镜（２１）。所述束沿公用束路径而被引导经过公用物镜（１７），其本身被可移动地安装。当分别通过物镜（１７）和可移动准直器（２１）的激励来扫描两个层时单独提供了聚焦和跟踪误差校正。单个光源和单个物镜的使用提供了读取双层盘所需的部件数量和部件复杂度的减小。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学扫描设备和用于在其中使用的光头，用于扫描光学记录载体。具体而言但不排他地，本专利技术涉及一种用于同时扫描多层记录载体的两个不同信息层的设备。
技术介绍
EP-A-0837455描述了一种光学扫描设备，用于同时扫描至少两个信息层并借助于在偏振方向和传播行为上不同的部分束。该设备包括用于提供输入辐射束的辐射源，偏振棱镜型束分裂器，以及双折射准直器透镜，用于产生通过物镜来投影以扫描不同的信息层的两个不同束。双折射透镜提供了读取不同信息层的束之间的波前差异，但并未滤及不同信息层之间间隔的变化，或者不同信息层内轨迹位置的变化。JP-A-10149560描述了一种用于同时扫描至少两个信息层的光学扫描设备。该设备包括用于提供一个辐射束的辐射源，一个束分裂器，一个准直器透镜，偏振性元件，其具有光学上单轴的双折射(用于将辐射束变换成在偏振方向和传播行为上不同的两个辐射束)，以及一个物镜。同样，束之间的波前差被固定。JP-A-2000195097描述了用于扫描多个信息层的光学扫描(读或写)设备。在一个实施例中，该设备包括一个物镜和多个辐射源，以及关联的束分裂器，用于耦合第一部分束与被用于扫描不同信息层的多个部分束。所述多个部分束的每个都经过单独可移动的元件以修改用于不同层的束的扫描特性。在另一个实施例中，所述设备包括多个物镜和单个辐射源，其产生通过偏振光学器件而向着不同物镜分裂的束。每个不同物镜是单独可移动的以修改用于不同层的束的扫描特性。
技术实现思路
依照本专利技术，提供了一种用于在扫描记录载体的过程中使用的光头，所述光头适合于产生用于在扫描所述记录载体的过程中使用的第一和第二束，其中所述光头包括辐射源，用于产生输入辐射束；束分裂器，用于将所述输入辐射束分裂成沿不同前向路径行进的第一束和第二束；可变波前修改器，其位于所述第一束的前向路径中但不位于所述第二束的前向路径中，修改器的波前修改特性是可变的以改变所述第一和第二束之间的关系；束转向器，用于沿公用路径而引导所述第一和第二束；以及物镜，其位于所述公用路径中，所述物镜被用于将所述第一和第二束带到记录载体中的焦点。这种安排允许仅使用单个辐射源和单个物镜来同时读出多层记录载体的两个信息层或记录载体的相同信息层的两个不同轨迹，由此提供了所需部件数量和部件复杂度的减小。附图说明从参照附图仅为了举例而给出的本专利技术优选实施例的以下详述来看，本专利技术进一步的特点和优点将是显而易见的，在附图中该图是依照本专利技术实施例的光学扫描设备的示意性说明。具体实施例方式所述图是公用于依照本专利技术第一实施例的用于扫描双层光盘OD的设备的部件的示意性说明。光盘OD包括基片1和透明层2，其间安排了至少一个信息层3。如所说明的，在双层光盘的情况下，两个信息层3、4被安排在透明层2之后，位于盘内的不同深度处。另外的透明层5分隔两个信息层。透明层2具有保护最上的信息层3的功能，而机械支持由基片1来提供。信息可以以光学可检测的标记的形式被存储在光盘的信息层3、4中，所述标记被安排在基本上平行、同心或螺旋的轨迹中，这未在图中示出。该标记可处于光学可读的形式，例如处于具有与其周围不同的反射系数或磁化方向的坑或区域的形式，或者是这些形式的组合。扫描设备包括被安装在沿半径可移动的臂上的光学拾取单元(OPU)。除了盘OD以外，该OPU包括图中说明的所有部件。辐射源6，单半导体激光器，发射预定波长的发散的线偏振的辐射束7。第一束分裂器8，在该实施例中是偏振立方束分裂器，透射并发射辐射偏振相关的方式以产生沿分离的束路径而行进的两个分离经正交偏振的束9、10。第二束分裂器11，在该实施例中是偏振立方束分裂器，引导束9、10以沿组合的束路径向着物镜17而行进。物镜17被刚性地安装在用于执行对物镜17位置的径向跟踪伺服和聚焦伺服调节的机械激励器18内。通过束分裂器8透射的辐射束9经过第一束路径到达非偏振束分裂器12，其透射束的所需部分。固定准直器透镜13折射发散的辐射束9以形成准直束。通过准直，我们想要得到基本上平行的束，对于它，复合物镜具有基本上等于零的横向放大率。准直束优选地具有导致小于0.02的物镜绝对放大率的聚散度。第一辐射束在其准直状态下行进经过第二束分裂器11并沿组合束路径向着折叠反射镜16而行进，在这里束被辐射向物镜17，其将第一束9聚焦于第一信息层3上的斑。所述束被第一信息层反射并沿与入射束路径重合的相反路径行进，直到束9到达非偏振束分裂器12，在该点处束的所需部分被反射向检测器系统24，其包括数据检测电路，用于检测从第一信息层3读出的数据；以及聚焦和跟踪误差检测电路，用于产生聚焦和跟踪误差检测信号，其分别指示所述斑在轴向上与第一信息层以及与当前扫描的轨迹的中心的偏离。这些第一聚焦和跟踪误差信号被用于驱动聚焦和跟踪伺服回路，其控制激励器18以便于控制扫描期间物镜17的轴向和径向位置。由束分裂器8反射并经过第二束路径的辐射束10沿平行于第一束路径的束路径由三角棱镜19反射，在该束路径中第二辐射束10经过非偏振束分裂器20。可移动准直器透镜21反射发散束10以形成准直束。准直束在三角棱镜23内被反射向第二偏振束分裂器11，在此处第二束10沿组合束路径而被反射向折叠反射镜16和物镜17。物镜17将第二束10聚焦于第二信息层4上的斑。在从第二信息层4反射时，第二束沿与入射束路径重合的相反束路径而被透射，直到到达第二非偏振束分裂器20，在此处束的所需部分被输出给检测器系统25。检测器系统25包括数据检测电路，用于检测对应于从第二信息层4读出的信息的数据信号；以及跟踪和聚焦误差检测电路，用于检测聚焦和跟踪误差，其分别是由于相对于第二信息层4的束斑的轴向位移和相对于第二信息层4中当前正被扫描的轨迹的中心的径向位移而产生的。这些第二聚焦和跟踪误差检测信号被用于驱动聚焦伺服回路，其控制机械激励器22以便于控制准直器透镜21的轴向和径向位置。这样，两个束均经过的物镜17被控制以最优化使用第一束对第一信息层3中的信息的扫描。对物镜17的移动的控制亦影响第二束10的聚焦和跟踪位置。在机械激励器22的控制下通过准直器透镜21的轴向移动，扫描期间两个信息层3、4之间的距离的变化被校正以确保第二束的斑停留在信息层4上。第一和第二信息层3、4中的轨迹的径向位置的差是在机械激励器22的控制下通过准直器透镜21的径向移动来校正的。用于第二束10的缺省共轭设置将是这样的其使该束被聚焦于第二信息层4上的斑。两个信息层之间的距离的任何变化是通过在闭合回路伺服中调节第二准直器透镜的位置来控制的。由于两个层上的轨迹可能不被恰好堆积在彼此的顶部上，轨迹的偏心率是由用于每个信息层的分离的径向控制回路来处理的。物镜激励器18控制用于第一信息层3(并由此亦粗略地用于第二信息层4)的跟踪。用于第二层4的附加径向跟踪是借助于第二准直器透镜21及其激励器22来提供的。两个伺服回路可被独立地操作。如果第一信息层轨迹的偏心率与第二信息层的偏心率是相同的方向(即第一信息层的轨迹中心和第二信息层的轨迹中心处于盘中心的相同侧)，则准直器激励器22的带宽可以是低的。然而，如果两个层的偏心率具有相反的方向，则准直器激励器22的径向带宽应是物镜激励器518的径向带宽的两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在扫描记录载体的过程中使用的光头，所述光头适合于产生用于在扫描所述记录载体的过程中使用的第一和第二束，其中所述光头包括：辐射源（６），用于产生输入辐射束；束分裂器（８），用于将所述输入辐射束分裂成沿不同前向路径行进的 第一束和第二束；可变波前修改器（２１），其位于所述第一束的前向路径中但不位于所述第二束的前向路径中，修改器的波前修改特性是可变的以改变所述第一和第二束之间的关系；束转向器（１１），用于沿公用路径引导所述第一和第二束；以及 物镜（１７），其位于所述公用路径中，所述物镜被用于将所述第一和第二束带到记录载体中的焦点。

【技术特征摘要】
EP 2001-12-12 01204799.91.一种用于在扫描记录载体的过程中使用的光头，所述光头适合于产生用于在扫描所述记录载体的过程中使用的第一和第二束，其中所述光头包括辐射源(6)，用于产生输入辐射束；束分裂器(8)，用于将所述输入辐射束分裂成沿不同前向路径行进的第一束和第二束；可变波前修改器(21)，其位于所述第一束的前向路径中但不位于所述第二束的前向路径中，修改器的波前修改特性是可变的以改变所述第一和第二束之间的关系；束转向器(11)，用于沿公用路径引导所述第一和第二束；以及物镜(17)，其位于所述公用路径中，所述物镜被用于将所述第一和第二束带到记录载体中的焦点。2.权利要求1的光头，用于在扫描记录载体的过程中使用，该记录载体具有在其中存储在记录载体内的多个深度处的多个信息层上的数据，所述头适合于使用所述第一和第二束来同时扫描不同信息层。3.权利要求1或2的光头，其中所述束分裂器(8)包括偏振束分裂器。4.权利要求3的光头，其中所述辐射源包括产生基本上偏振的辐射的源，并且所述源被安排成产生在与所述偏振束分裂器(8)的偏振轴的近似45°处被偏振的辐射。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：JJHB施莱彭，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]