可兼容不同厚度光记录介质的光学头装置制造方法及图纸

一种可兼容不同厚度光记录介质的光学头装置，包括：发射激光束的光源；将光源发射的光聚焦于光记录介质的信息记录面上一光点的物镜，包括内区、环形移相区及外区，在将由光源发出的光在不同厚度的光记录介质的信息记录面上聚焦于一光点时分别具有预定的焦距；光探测装置，接收由信息记录面上反射并通过物镜的光；光程控制装置，将光源发射的光引向物镜，并将在信息记录表面上反射后经物镜出射的光引向光检测装置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是三星电子株式会社1997年8月29日提交的名称为“使用光学移相片的光学头装置”、申请号为97120686.4的专利技术专利申请的分案申请。本专利技术涉及一种光学头装置，能将信息分别记录在数字视盘(DVD)和可记录小型盘(CD-R)上并从其上读出所述信息。用来记录和读出诸如视频、音频以及数字信息的记录介质有磁盘、磁卡或磁带。其中，盘式记录介质的使用量最大。近来，在光盘设备方面，开发了激光视盘(LD)、小型盘(CD)以及数字视盘(DVD)。这样的光盘包括一个沿入射光轴方向具有一定厚度的塑料或玻璃介质；和一个位于此塑料或玻璃介质上的信号记录表面，信息就记录在其上。迄今，高密度光盘系统增大其物镜的数值孔径，用以增大记录密度，并使用635nm或650nm的短波长光源。因此，高密度光盘系统能把信号记录在数字视盘上，或从其上读取信号；并且还能从CD盘上读取信号。然而，为了兼容新型CD盘，也即可记录CD盘(CD-R)，必须采用波长为780nm的光。这是由于CD-R介质记录特性的缘故。于是，就DVD和CD-R的兼容性而言，在光学头中使用波长为780nm和650nm的光就变得非常重要。下面将参照附图说明图1描述可兼容DVD和CD-R的普通的光学头。图1表示一个采用两个激光二极管作为DVD和CD-R光源和单独一个物镜的光学头。图1的光学头，当重放DVD时，使用波长为635nm的激光光源，而当记录和重放CD-R时，使用波长为780nm的激光光源。从激光二极管光源1发射的波长为635nm的光通过准直透镜2和偏振光分束器3，到达干涉滤光型棱镜4。从激光二极管光源11发出的波长为780nm的光通过准直透镜12、分束器13和会聚所述波长780nm光的会聚透镜14，到达棱镜4。具有这种结构的光学系统被称作“有限光学系统”。棱镜4透过自偏振光分束器3反射的波长为635nm的光，并反射会聚透镜14所会聚的光。于是，使光源1的光以平行光束形式由准直透镜2入射到1/4波片5，而光源11的光以发散光束形式由会聚透镜14和棱镜4入射到1/4波片5。透过1/4波片5的光入射到物镜7。物镜7被设计成聚焦在厚度为0.6mm的DVD8的信号记录面上，由此，由光源1发射的波长为635nm的光被聚焦在DVD8的信号记录面上。于是，由DVD8的信号记录面反射的光包含该信号记录面上所记录的信息。反射光透过偏振光分束器3，然后入射到用于检测光学信息的光探测器10中。如果不采用上述有限光学系统，则当使用物镜7使光源11发射的波长为780nm的光被聚焦在厚度为1.2mm的CD-R9中的信号记录面上时，由于DVD8与CD-R9之间厚度的差别，会产生球差。具体地说，这种球差是由于这样的事实，即沿着光轴，CD-R9的信号记录面与物镜7间的距离远于DVD8的信号记录面与物镜7间的距离造成的。为减小这种球差，就需要包括会聚透镜14的有限光学系统结构。通过采用后面将参照图2描述的可变光阑6，780nm波长的光在CD-R9的信号记录面上形成一个最佳射束点。从CD-R9反射的780nm波长的光受到棱镜4，然后是分束器13的反射，而在光探测器15被检测。图1的可变光阑6具有如图2所示的薄膜结构，它可以有选择地透过入射到不超过0.6的数值孔径(NA)并与物镜7的直径相等区域的光线。也就是说，将可变光阑6关于光轴分成以NA＝0.45为基础的两个区域。这两个区域中间的第一区域透过635nm和780nm波长的光，第二区域全部透过635nm波长的光，并全部反射780nm波长的光。区域1的数值孔径为0.45或更小，区域2是区域1靠外面的区域，涂有介电薄膜。区域1包含一个石英(SiO2)薄膜，用以去掉因区域2所涂介电薄膜所产生的光学象差。通过采用可变光阑6，透过具有NA＝0.45或更小的区域1的780nm波长的光，在CD-R9的信号记录面上形成一个与之适合的射束点。于是，当光盘的型式从DVD8变到CD-R9时，图1的光学头使用最佳光点。因此，图1的光学头适用于CD-R。然而，上面所述的图1光学头必须形成一个关于780nm波长光的“有限光学系统”，以除去当适应DVD与CD-R间的改变时所发生的球差。又由于所述光学薄膜，即NA≥0.45的区域2中形成的介电薄膜，要产生透过NA≤0.45区域1的光与透过NA≥0.45区域2的光之间的光程差。为了消除这种光程差，在区域1中必须形成一个光学薄膜。由于这个原因，在区域1中形成石英涂层，同时在区域2中形成一个多层薄膜。但是，这样的制作过程不仅变得复杂化，而且还需以“μm”为单位进行薄膜厚度的调节。因此，难以大批量制造这种光学头。本专利技术的目的在于，提供一种消除球差并兼容数字视盘和可记录小型盘的光学头装置。为实现本专利技术的上述目的，提出了一种可兼容不同厚度光记录介质的光学头装置，所述装置包括用于发射具有预定波长激光束的光源；用于将光源发射的光聚焦于所述光记录介质的信息记录面上一光点的物镜，该物镜以其通光区的光轴为中心包括内区、环形移相区及外区，而具有一定宽度的环形移相区位于内区和外区之间，并且该物镜在将由光源发出的光在不同厚度的光记录介质的信息记录面上聚焦于一光点时分别具有预定的焦距；光探测装置，用于接收由上述信息记录面上反射并通过物镜的光；及光程控制装置，用于将所述光源发射的光引向物镜，并将在所述的光记录介质的信息记录表面上反射后经物镜出射的光引向所述光检测装置。以下将参照附图描述各优选实施例，其中图1是用于数字视盘(DVD)和可记录小型盘(CD-R)的采用两个激光二极管作为光源和单独一个物镜的普通光学头示意图；图2是说明图1所示可变光阑的示意图；图3是表示本专利技术一种优选实施例光学头的光学系统的示意图；图4表示图3所示的移相片单元和物镜；图5是表示本专利技术另一种优选实施例光学头的光学系统的示意图；图6表示具有图5所示移相片功能的物镜；图7A和7B是表示本专利技术移相片与可变光阑的组合结构的示意图；图8是表示本专利技术减小光点尺寸和侧向波瓣效应的曲线图；图9是表示CD-R盘重放期间聚焦伺服信号特性的曲线图；图10是表示相应于移相片上槽深，光相位改变的曲线图；图11是表示与本专利技术可变光阑的槽深对应的0级衍射光的衍射效果曲线图。以下将参照附图进一步详细地描述本专利技术的优选实施例。图3表示本专利技术一种优选实施例光学头的光学系统。参照图3，当激光二极管光源31工作时，从该光源31发出的波长为650nm的发散光先后被第一偏振光分束器32和第二偏振光分束器33所反射和透射。透过第二偏振光分束器33的光入射到准直透镜34。当激光二极管光源40工作时，从该光源40发出的波长为780nm的发散光被第二偏振光分束器33反射，然后再入射到准直透镜34。准直透镜34将第二偏振光分束器33射入的光准直成平行于垂直于可变光阑35表面的光轴，被准直的光按波长选择性地透过可变光阑35。参见图7A和7B，可变光阑35具有用以透过780nm波长光和650nm波长光的区域3，以及只透过650nm波长光的区域4。区域4具有全息构造。所述全息构造为一衍射光栅部件，关于具有非0级衍射的780nm波长光其衍射效率为最大，而关于具有0级衍射的650nm波长光其衍射效率为100％。因此，650nm波长的光可以透过而不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可兼容不同厚度光记录介质的光学头装置，其特征在于所述装置包括：用于发射具有预定波长激光束的光源；用于将光源发射的光聚焦于所述光记录介质的信息记录面上一光点的物镜，该物镜以其通光区的光轴为中心包括内区、环形移相区及外区，而具有一定 宽度的环形移相区位于内区和外区之间，并且该物镜在将由光源发出的光在不同厚度的光记录介质的信息记录面上聚焦于一光点时分别具有预定的焦距；光探测装置，用于接收由上述信息记录面上反射并通过物镜的光；及光程控制装置，用于将所述光源发射的光引 向物镜，并将在所述的光记录介质的信息记录表面上反射后经物镜出射的光引向所述光检测装置。

【技术特征摘要】
KR 1996-8-29 37946/961.一种可兼容不同厚度光记录介质的光学头装置，其特征在于所述装置包括用于发射具有预定波长激光束的光源；用于将光源发射的光聚焦于所述光记录介质的信息记录面上一光点的物镜，该物镜以其通光区的光轴为中心包括内区、环形移相区及外区，而具有一定宽度的环形移相区位于内区和外区之间，并且该物镜在将由光源发出的光在不同厚度的光记录介质的信息记录面上聚焦于一光点时分别具有预定的焦距；光探测装置，用于接收由上述信息记录面上反射并通过物镜的光；及光程控制装置，用于将所述光源发射的光引向物镜，并将在所述的光记录介质的信息记录表面上反射后经物镜出射的光引向所述光检测装置。2.如权利要求1所述的光学头装置，其特征在于所述物镜的环形移相区为具有预定深度的向内凹槽结构。3.如权利要求1所述的光学头装置，其特征在于所述物镜的环形移相区为具有预定高度的向外凸起结构。4.如权利要求1至3中任一项所述的光学头装置，其特征在于所述的物镜对具有λ′波长的第一光源发出的光移相360°，并在具有第一预定厚度的第一种光记录介质的信息记录面上聚焦于一光点，而对具有λ波长的第二光源发出的光移相180°，且在具有第二预定厚度的第二种光记录介质的信息记录面上聚焦于一光点。5.如权利要求4所述的光学头装置，其特征在于所述的第一光源发出的光具有650nm的波长，而所述的第二种光源发出的光具有780nm的波长。6.如权利要求4所述的光学头装置，其特征在于所述的第一种光记录介质厚度为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长勋，李哲雨，郑钟三，成平庸，赵虔皓，崔显燮，李庸勋，金泰敬，朴鲁京，
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]