用于光学拾取头装置的物镜制造方法及图纸

一种用于光学拾取头装置的物镜，将不同波长光源发出的光束分别聚焦于不同类型光记录载体的信息记录面上，所述物镜被设计成最适合于较薄的光记录载体，并以其光轴为中心被区分为靠近光轴的Ａ区及离光轴较远的Ｂ区，而且所述物镜围绕Ａ区外围的Ｂ区一侧表面上设有由多个环形沟槽组成的环形全息环，该全息环区域透过用于较薄光记录载体的第一光源发出的光束而衍射用于较厚光记录载体的第二光源发出的光束，以减小第二光源发出的光束聚焦在较厚光记录载体时的束斑的球差。（*该技术在2018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用于光学拾取头装置的物镜，能分别将信息兼容地记录至数字视盘(DVD)及可记录光盘(CD-R)上，并由之读取信息。
技术介绍
光学拾取头装置用于记录和读取高密度的诸如视频，声频或数据信息，其记录载体为磁盘、卡或盒带。其中，主要采用的是盘式记录载体。最近，在光盘装置领域，激光光盘(LD)，小型盘(以下简称CD)和数字视盘(DVD)得以发展。这种光盘包括一沿光束入射的轴向有一定厚度的塑料或玻璃载体，和一信号记录面，其上记录信息且位于上述塑料或玻璃载体上。如今，为提高记录密度，高密度光盘系统增大了物镜的数值孔径并采用635nm或650nm的短波长光源。相应地，此种高密度光盘系统可对数字视盘记录或读取信息，还能从CD读取信息。然而，为兼容新型CD盘，即可记录CD(CD-R)，由于CD-R记录载体的记录特性，应当采用波长780nm的光束。其结果是，在单一光学拾取头中采用波长780nm和650nm的光束对于兼容DVD和CD-R是很重要的。下面参照图1说明一种传统的兼容DVD和CD-R的光学拾取头。图1显示了一种采用单一物镜和两个激光二极管作为用于DVD和CD-R的光源的光学拾取头。图1的光学拾取头在再现DVD时采用波长635nm的激光束，而在记录和再现CD-R时采用波长780nm的激光束。由第一激光源11发出的波长635nm的光束入射至第一准直透镜12，其中用实线表示该光束。第一准直透镜12可使入射光束成为平行光束。通过第一准直透镜12的光束被分束器13反射，然后射向干涉滤波棱镜14。由第二激光源21发出的波长780nm的光束通过第二准直透镜22，分束器23和会聚透镜24，然后射向干涉滤波棱镜14，其中用虚线表示该光束。此处，波长780nm的光束经干涉滤波棱镜14会聚。具有如此结构的光学系统称为“有限光学系统”。干涉滤波棱镜14全部透过经分束器13反射的波长635nm的光束，并全部反射经会聚透镜24会聚的波长780nm的光束。其结果是，来自第一激光源11的光束由准直透镜12变为平行光束形式入射至1/4波片15，而来自第二激光源21的光束由会聚透镜24和干涉滤波棱镜14以发散光束形式入射至1/4波片15。透过1/4波片15的光束通过具有薄膜结构的可变光阑16，然后入射至物镜17。由第一激光源11发出的波长635nm的光束由物镜17聚焦于厚度0.6mm的DVD18的信息记录面上。因此，自DVD18的信息记录表面反射的光束包含了记录于此信息记录表面的信息。反射光束透过分束器13，然后入射至用于检测光学信息的光电探测器19上。若不采用上述有限光学系统，在第二激光源21发出的波长780nm的光束由上述物镜17聚焦于厚度1.2mm的CD-R25的信息记录面时，由于DVD18和CD-R25之间厚度的差别，则会产生球差。该球差是因为沿着光轴CD-R25的信息记录面与物镜17之间的距离大于DVD18的信息记录面与物镜17之间的距离这一事实造成的。为减小这种球差，需要包含会聚透镜24的有限光学系统结构。通过采用后面将参照图2说明的可变光阑16，波长780nm的光束在CD-R25的信息记录上形成了最佳束斑。由CD-R25反射的波长780nm的光束被分束器23反射，然后由一光电探测器26加以检测。如图2所示，图1中薄膜型可变光阑16的结构为，能以选择方式透过入射于数值孔径(NA)小于或等于0.6的区域的光束，该孔径与物镜17的直径一致。也即，根据0.45的数值孔径(NA)使可变光阑16关于光轴分为两个区域。在此二区域之间，第一区域1既透过波长635nm也透过波长780nm的光束。第二区域2全部透射波长635nm的光束并全部反射波长780nm的光束。区域1的数值孔径小于或等于0.45，区域2为区域1的外围区域，其上镀有介电薄膜。区域1由石英(SiO2)薄膜构成，以消除由镀有介电薄膜的区域2产生的任何光学象差。通过采用可变光阑16，透过等于或小于0.45NA的区域1的780nm波长光束在CD-R25的信息记录面上形成了与之适应的束斑。因而，在光盘类型从DVD18变为CD-R25时，图1的光学拾取头利用了最佳束斑。因而，图1的光学拾取头适用于CD-R。然而，上述图1的光学拾取头对于780nm波长光束需形成一“有限光学系统”，以消除将DVD改为适于CD-R时产生的任何球差。而且，由于在可变光阑16的等于或大于0.45NA的区域2形成的光学薄膜即介电薄膜的原因，透过等于或小于0.45NA的区域1的光束和透过等于或大于0.45NA的区域2的光束之间产生光程差。为消除此光程差，必须在区域1上形成光学薄膜。由于此原因，在区域1上形成石英镀膜并在区域2形成一多层薄膜。然而，这不仅使制造工艺复杂，而且薄膜厚度的调整还要以“μm”为单位精确进行。因而难于批量生产这种光学拾取头。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种用于光学拾取头装置的物镜，能兼容数字视盘(DVD)和可记录小型盘(CD-R)，并消除由于光盘间厚度差产生的球差。为实现本专利技术的上述目的，提供了一种用于光学拾取头装置的物镜，将不同波长光源发出的光束分别聚焦于不同类型光记录载体的信息记录面上，其特征在于所述物镜被设计成最适合于较薄的光记录载体，并以其光轴为中心被区分为靠近光轴的A区及离光轴较远的B区，而且所述物镜围绕A区外围的B区一侧表面上设有由多个环形沟槽组成的环形全息环，该全息环区域透过用于较薄光记录载体的第一光源发出的光束而衍射用于较厚光记录载体的第二光源发出的光束，以减小第二光源发出的光束聚焦在较厚光记录载体时的束斑的球差。附图说明下面参照附图描述优选实施例，其中 图1是表示传统光学拾取头结构的示意图；图2是说明图1中所示传统可变光阑结构的示意图；图3是表示本专利技术光学拾取头的光学系统示意图；图4A是表示本专利技术全息环状透镜与物镜之间的位置关系的示意图，图4B是表示全息环状透镜的平面表面示意图；图5A是表示全息环状透镜的平面表面示意图，图5B是表示图5A中部分区域的放大图示；图6是显示两种波长下全息环状透镜沟槽深度与透射率关系曲线图；图7是表示合为一体的全息环状透镜和物镜的示意图。具体实施例方式下面参照附图更详细地说明本专利技术的优选实施例。图3显示了根据本专利技术一优选实施例的光学拾取头的光学系统。参照图3，该光学拾取头装置包括两个激光源31和39，分别发出具有不同波长的光束；两个全息分束器32和40，用于变换由光盘的信息记录表面反射的光束的光路；分束器33，根据光波长全部透射或反射所入射的光束；准直透镜34，可使所入射光束变为平行光束；全息环状透镜35，用于根据其波长衍射入射光束；以及物镜36，用于将光束聚焦于光盘37和41的相应信息记录面上。用于检测由光盘37和41的相应信息记录表面反射的光束的两个光电探测器38和42与激光源31和39以整体方式合装成单个组件，形成单元30和43。下面描述如上构造的光学拾取头的工作情况，其中以DVD和CD-R作为光学记录载体加以说明。首先，当对DVD记录和读取信息时，由第一激光源31发出的波长650nm的光束入射至全息分束器32，其中用实线表示该光束。该入射光束通过全息分束器32并射向分束器33。当对CD-R记录和再现信息时，由第二激光源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光学拾取头装置的物镜，将不同波长光源发出的光束分别聚焦于不同类型光记录载体的信息记录面上，其特征在于： 所述物镜被设计成最适合于较薄的光记录载体，并以其光轴为中心被区分为靠近光轴的Ａ区及离光轴较远的Ｂ区，而且所述物镜围绕Ａ区外围的Ｂ区一侧表面上设有由多个环形沟槽组成的环形全息环，该全息环区域透过用于较薄光记录载体的第一光源发出的光束而衍射用于较厚光记录载体的第二光源发出的光束，以减小第二光源发出的光束聚焦在较厚光记录载体时的束斑的球差。

【技术特征摘要】
KR 1997-3-28 11297/971.一种用于光学拾取头装置的物镜，将不同波长光源发出的光束分别聚焦于不同类型光记录载体的信息记录面上，其特征在于所述物镜被设计成最适合于较薄的光记录载体，并以其光轴为中心被区分为靠近光轴的A区及离光轴较远的B区，而且所述物镜围绕A区外围的B区一侧表面上设有由多个环形沟槽组成的环形全息环，该全息环区域透过用于较薄光记录载体的第一光源发出的光束而衍射用于较厚光记录载体的第二光源发出的光束，以减小第二光源发出的光束聚焦在较厚光记录载体时的束斑的球差。2.如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述环形全息环具有与物镜相同的光轴，并且其表面与物镜表面的曲率相同。3.如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述环形全息环设置于与数值孔径在0.3至0.5范围内所相应的物镜区域。4.如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述环形全息环具有全息图案的结构。5.如权利要求4所述的物镜，其特征在于，所述环形全息环的全息图案具有一定深度的沟槽。6.如权利要求5所述的物镜，其特征在于，所述全息图案的沟槽深度d满足下式2πd(n...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长勋，李哲雨，
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]