可兼容不同厚度光盘的物镜制造技术

一种可兼容于具有不同厚度光盘的物镜，分成内区、环形透镜区及外区，透过该物镜在具有第一预定厚度的薄光盘或具有第二预定厚度的厚光盘的信息记录面上聚焦于一光点时至少包含由内区透过的光；环形透镜区的曲率最适合于厚光盘，透过物镜在厚光盘的信息记录面上聚焦于一光点时包含由环形透镜区透过的光；透过物镜在薄光盘的信息记录面上聚焦于一光点时，由环形透镜区透过的光经散射不聚焦于该光点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请是三星电子株式会社1998年2月13日提交的名称为“具有兼容多种光盘规格物镜的光学拾取装置”、申请号为98104168.X的专利技术专利申请的分案申请。本专利技术涉及一种能在不同规格的光记录介质的信息记录面上形成光点的物镜，尤其是一种具有能对多种不同规格的光盘，例如数字通用盘(DVD)，CD记录盘(CD-R)，CD再写入盘(CD-RW)，小型盘(CD)和激光盘(LD)可兼容的物镜。以高密度记录和再现信息，如视频，音频或数据的记录介质是一种盘，卡或带。然而，主要使用一种盘型的记录介质。近来，光盘系统已开发出LD，CD和DVD各种形式的盘。但，在需要可兼容地使用不同规格，例如DVD，CD-R，CD，CD-RW和LD的光盘时，由于盘的厚度和波长的不同会出现光学象差。于是，对于可以兼容不同规格的光盘以及去除上述光学象差的光学拾取装置已有大量研究。其结果，制造出各种可兼容不同规格光盘的光学拾取装置。附图说明图1A和1B表示可兼容不同规格光盘的传统光学拾取装置的一部分内容的视图。图1A表示光聚焦到一种薄型光盘上的情形。图1B表示光聚焦到一种厚型光盘上的情形。在图1A和1B中，标号1表示一个全息透镜，2表示折射物镜，3a表示薄光盘，3b表示厚光盘。由未图示的光源发出的光4受到全息透镜1的格栅图形11的衍射，分别产生非衍射的零级光40和衍射的第一级光41。由物镜2将非衍射的零级光40聚焦到光盘3a的信息记录表面上。由物镜2将衍射的第一级光41聚焦到光盘3b的信息记录表面上。所以图1A和1B所示的光学拾取装置使用非衍射的零级光40和衍射的第一级光41分别记录或读取不同厚度的光盘3a和3b的信息。其它惯用的技术公开在1995年11月14日出版的日本未审查出版物平成7-302437上。其中所公开的光学头装置的物镜从物镜中心算起有一个具有与薄光盘的信息记录表面叠合的焦点的奇数区，以及一个具有与厚光盘的信息记录表面叠合的焦点的偶数区。由此，在薄光盘情形下，利用透过物镜的奇数区的光束读取来自薄光盘的信息。同样，在厚光盘情形下，利用透过物镜偶数区的光来读取厚光盘的信息。然而，由于图1A和1B所示的光学拾取装置把入射光分成零级光和第一级光，所以光的利用率下降。即，由于入射光由全息透镜1分成零级光和第一级光，所以只有零级光或第一级光用于在光盘上记录信息或读出来自光盘的信息，光学拾取装置只利用15％左右的入射光，于是降低了光的利用率。另，根据所用光盘的厚度，实际上只有从相应光盘3a或3b反射的零级光和第一级光中的一个包括读取信息。于是，相对于含信息的光来说，无信息的光在光检测时起到噪声的作用。上述问题可以通过处理全息透镜1的方法来克服。然而，在加工全息透镜1时，对于提供精细的全息图形的蚀刻加工需要高的精度。所以使加工成本增加。在日本专利未审查的公开号平成7-302437的已有技术中，只利用透过奇数区或偶数区的光。结果，光的利用率下降。另，由于焦点的数目总是二个，所以在进行光探测时，没有信息的光作为噪声，这就难以探测来自光盘反射光的信息。为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种光学拾取装置，能够读写不同规格的光记录介质，提高光的利用率，并具有不取决于光盘规格的良好的信号探测功能。本专利技术的附加目的和优点部分内容在下述的说明书中提出，部分是显见的，或者可由实施专利技术时理解。本专利技术的上述和其它目的可通过提供一种可兼容于至少两种具有不同厚度光记录介质的物镜来取得，所述物镜以其通光区的光轴为中心分成具有不同光学特性的内区、环形透镜区及外区，环形透镜区位于内区和外区之间，而透过该物镜在具有第一预定厚度的薄光盘或具有第二预定厚度的厚光盘的信息记录面上聚焦于一光点时至少包含由所述内区透过的光；并且，所述环形透镜区的曲率最适合于所述的厚光盘，以使透过所述物镜在厚光盘的信息记录面上聚焦于一光点时还包含由所述环形透镜区透过的光；而且，当透过所述物镜在薄光盘的信息记录面上聚焦于一光点时，由所述环形透镜区透过的光经散射不聚焦于该光点。本专利技术的这些和其它目的和优点由下述结合附图的优选实施例的说明变得更容易明白和理解。图1A和1B表示常用的具有一个全息透镜和折射物镜的光学拾取装置；图2A表示根据本专利技术的第一和第二实施例的物镜在薄光盘的信息记录面上形成一个光点的情况；图2B表示根据本专利技术的第一和第二实施例的物镜在厚光盘的信息记录面上形成一个光点的情况；图2C表示根据本专利技术的第一和第二实施例的物镜，是从光源观示的物镜的内区，环形透镜区和外区的截面图；图2D表示本专利技术理想的环形透镜的放大环形透镜区部分的视图；图3A表示在读出厚光学介质时本专利技术第一实施例的物镜的纵向球差；图3B表示在读出厚光学介质时本专利技术第一实施例的物镜的波阵面差；图4表示本专利技术第一实施例的物镜；图5表示本专利技术第二实施例的物镜的放大环形透镜部分的视图；图6表示具有本专利技术的第一和第二实施例的物镜的具有单个光源的光学拾取装置的第一种光学系统；图7表示图6所示光学拾取装置的一种变更的光学系统；图8A表示根据本专利技术的第一和第二实施例的具有一个物镜，二个光源和一个光探测器的第二种光学拾取装置；图8B表示图8A所示光学拾取装置的变更的装置；图9表示根据本专利技术的第一和第二实施例的具有一个物镜，二个光源和二个光探测器的第三种光学拾取装置；图10表示利用根据本专利技术的第一实施例和第二实施例的光学拾取装置读取薄光盘时在光探测器中光束的分布情况；图11表示利用根据本专利技术的第一和第二实施例的物镜读取厚光盘时光束在光探测器中的分布情况。下面将参见本专利技术的优选实施例进行详述，在附图中表示出各个例子，图中相同的引用标号表示相同的部件。为便于说明引用附图来描述实施例。图2A至2D表示本专利技术的物镜。图2A表示在读取薄光盘30A时物镜20的工作距离是“WD1”时的光路。图2B表示在读出厚光盘30B时物镜20的工作距离是“WD2”时的光路。图2C表示从光源出发观看的物镜20，它表示位于物镜20的光源侧的透镜表面22被分成内区(中心区)A1，环形透镜区(中间区)A2和外区(周缘区)A3。图2D表示物镜20的环形透镜区A2的部分放大视图，这里的物镜20是采用理想的方法加工的。在本专利技术第一实施例的物镜20中，位于物镜20的光源侧的透镜表面22被分成内区A1，环形透镜区A2和外区A3，这种划分是由以透镜表面22的中心顶端V1为中心的呈例如椭圆形或圆形的环形透镜区A2所形成的。此处，顶端V1是透镜20的中心轴相截于光源侧的透镜表面22的一个点。内区A1和外区A3具有非球面的形状，他们最好在薄光盘30A的信息记录表面31A上形成一个最优聚焦点。另，内区A1加工成能在厚光盘30B的信息记录表面31B上产生一个小的球差，但是仅是一个非常小的球差，以读取厚光盘30B。最好，内区A1的数值孔径NA满足下述关系式(1)，对再现厚光盘30B，例如CD盘能提供一个最佳的光点。内区A1，环形透镜区A2和外区A3分别相应于入射光的一个近轴区，一个中间轴区和一个远轴区。在所用的光波长为650nm时，物镜20的数值孔径NA最好是0.37或稍大一些的值，以再现所用的CD盘。0.8λ/NA-光点大小(1)式中，λ表示光的波长，NA表示内区A1的数值孔径。假设物镜20的工作距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可兼容不同厚度光盘的物镜，用于将由光源发出的光在光盘信息记录面上聚焦于一光点，其特征在于： 所述物镜以其通光区的光轴为中心分成具有不同光学特性的内区、环形透镜区及外区，环形透镜区位于内区和外区之间，而透过该物镜在具有第一预定厚度的薄光盘或具有第二预定厚度的厚光盘的信息记录面上聚焦于一光点时至少包含由所述内区透过的光；并且， 所述环形透镜区的曲率最适合于所述的厚光盘，透过所述物镜在厚光盘的信息记录面上聚焦于一光点时还包含由所述环形透镜区透过的光； 而且，当透过所述物镜在薄光盘的信息记录面上聚焦于一光点时，由所述环形透镜区透过的光经散射不聚焦于该光点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 1997-2-13 4273/971.一种可兼容不同厚度光盘的物镜，用于将由光源发出的光在光盘信息记录面上聚焦于一光点，其特征在于所述物镜以其通光区的光轴为中心分成具有不同光学特性的内区、环形透镜区及外区，环形透镜区位于内区和外区之间，而透过该物镜在具有第一预定厚度的薄光盘或具有第二预定厚度的厚光盘的信息记录面上聚焦于一光点时至少包含由所述内区透过的光；并且，所述环形透镜区的曲率最适合于所述的厚光盘，透过所述物镜在厚光盘的信息记录面上聚焦于一光点时还包含由所述环形透镜区透过的光；而且，当透过所述物镜在薄光盘的信息记录面上聚焦于一光点时，由所述环形透镜区透过的光经散射不聚焦于该光点。2.如权利要求1所述的物镜，其特征在于当透过所述物镜在厚光盘的信息记录面上聚焦于一光点时，透过所述物镜外区的光经散射不聚焦于该光点。3.如权利要求1所述的物镜，其特征在于当透过所述物镜在薄光盘的信息记录面上聚焦于一光点时，该光点还包括由所述物镜外区透过的光。4.如权利要求1至3中任一项所述的物镜，其特征在于所述的物...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长勋，郑钟三，李哲雨，赵虔皓，
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]