光扫描设备制造技术

一种光扫描设备，适用于扫描具有不同厚度透明层（１４，２８）的记录载体（１３，２７），而这些透明层是一束会聚光束（１２，２６）所必须经过的。该设备的一个物镜（１１）被设计用来形成扫描第一透明层（１４）的会聚光束（１４）。当扫描第二透明层（２８）时，将该物镜工作于不同的共轭距离，其导致一个小的区域。通过在入射到该物镜上的射线束（２５）中引入球面象差并且在该物镜中对这个球面象差进行补偿从而增加这个区域。（*该技术在2020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扫描设备，该光扫描设备用于以第一种模式扫描具有第一厚度的第一信息层和第一透明层的第一类型记录载体，并用于以第二种模式扫描具有不同于第一厚度的第二厚度的第二信息层和第二透明层的第二类型记录载体，该设备包括用于产生至少一个射线束的一个射线源以及一个物镜系统，该物镜系统被设计用来工作于第一组共轭，从而在第一信息层上以第一模式形成一个聚焦，并且该物镜系统可以工作于不同的第二组共轭，从而在第二信息层上以第二模式形成一个聚焦。本专利技术还涉及一种用于扫描具有一个信息层记录载体的光扫描设备，该设备包括用于产生非准直射线束的一个射线源，用于将该非准直射线束会聚为该信息层上的一个焦点的一个物镜系统，以及控制该物镜移动使其与其光轴垂直的一个控制系统。从美国专利no.5699341中可以了解到用于扫描具有不同透明层记录载体的光扫描设备。当该公知设备扫描具有0.6mm厚度透明层的DVD类型记录载体时，物镜将一束准直射线束经透明层聚焦在焦点上。当它扫描具有1.26mm厚度透明层的CD类型记录载体时，相同的物镜将一束发散射线束经透明层聚焦在焦点上。当从DVD变化到CD时，通过在准直射线束中插入一个负透镜从而将入射在该物镜上的射线束从准直状态变化为发散状态。一个伺服电路控制该物镜的位置使其相对于与其光轴垂直方向中的中心位置，以便于聚焦可以追随信息层的所需轨迹。这种公知设备的一个缺点是，当其扫描CD类型的记录载体时，由物镜所形成的聚焦质量变坏，而此时该物镜移开其跟踪期间的中心位置。此外，这种公知设备的设计不能适用于与所公开光路径不同的光路径。本专利技术的一个目的是提供一种不具有上述缺点的扫描设备。该目的是这样满足的一种光扫描设备，它用于以第一种模式扫描具有第一厚度的第一信息层和第一透明层的第一类型记录载体，并用于以第二种模式扫描具有不同于第一厚度的第二厚度的第二信息层和第二透明层的第二类型记录载体，该设备包括用于产生至少一个射线束的一个射线源以及一个物镜系统，该物镜系统被设计用来工作于第一组共轭，从而在第一信息层上以第一模式形成一个聚焦，并且该物镜系统可以工作于不同的第二组共轭，从而在第二信息层上以第二模式形成一个聚焦，根据本专利技术的这个设备其特征在于，该设备包括一个以第二模式被安排在从射线源到物镜系统的光线路径中的光元件，该光元件用于在射线束中引入球面象差。该光线路径是以特定方式跟随着射线束的光路径。通过将物镜远离光轴移动来实现光线跟踪。这种远离光轴位置在射线束中引入彗星象差，这样降低了聚焦的品质。由于将该物镜设计为以这种方式来进行适当成象，即，该物镜遵循正弦条件，由此给出了一个较大区域，因此第一模式中的彗星象差量相对小些。在第二模式中，物镜不遵循正弦条件，因此，彗星象差量相对大些。根据本专利技术，可以通过在入射到物镜上的射线束中引入不同于慧形象差的某种数量的象差，即球面象差，从而减少第二种模式中的彗星象差量。这种彗星象差量的减少可以增加第二种模式中的物镜区域。所引入的球面象差量最好大于25mλrms，并且，对于特定实施例而言，最好大于30mλ，其中，λ是该射线束的波长。本专利技术可应用于射线源和记录载体之间不同的光路径，比如，仅带有一个射线束、光束分离器和物镜的一条光路，或是带有两个射线束、正或负透镜以及物镜的光路。其中使用一个射线束的情况中，可以这样获得共轭变化通过沿着光轴平移射线源或通过在射线源和物镜之间的光路中插入具有光学能力的一个元件例如一个透镜。通过一个分开的光学元件或通过一个修正过的光束分离器或透镜来引入球面象差。本专利技术的另一方面涉及用于扫描具有一个信息层记录载体的光扫描设备，该设备包括用于产生非准直射线束的一个射线源，用于将该非准直射线束会聚为该信息层上的一个焦点的一个物镜系统，其特征在于在该设备中包括被安排在从射线源到物镜光路中并用于在非准直射线束引入球面象差的一个光学元件，其中，该球面象差具有与正的平球面透镜的球面象差符号相反的一个符号。这个光学元件的球面象差减少了物镜的彗星象差，由此增加了其区域。球面象差量最好大于25mλrms，其中，λ是该射线束的波长。该扫描设备可用于扫描这样的记录载体在该记录载体上，射线束在会聚在信息层上之前先经过透明层，通过在物镜中引入球面象差一般可以补偿在经过透明层时由射线束所导致的球面象差。该光学元件的球面象差最好具有与物镜球面象差符号相反的符号。该扫描设备还可以适用于扫描射线束直接照射在其上的信息层，即，第一或第二透明层具有等于零的厚度。光学元件的球面象差的符号最好与由任何一种正平球面透镜所引入的球面象差的符号相反。该光学元件最好是一个正透镜，例如，具有正光学能力的一个透镜，并且适用于会聚从射线源发出的射线束。这种透镜允许一个短光路，并因此而允许一个小型的光头。现在，将借助于例子并参考附图来描述本专利技术，其中附图说明图1示出了根据本专利技术的扫描设备，图2示出了作为物镜位移函数的象差的图形表示形式，以及图3和4示出了根据本专利技术的另一些实施例。图1示出了根据本专利技术扫描设备的一个实施例。该设备具有以短波长从第一类型记录载体上读出和写入信息的高效能光路并具有以长波长读出第二类型记录载体上信息的光路。该高效能光路包括能发出第一波长的线性偏振发散射线束2的一个射线源1，该射线源例如可以是一个半导体激光，而第一波长例如可以是650nm。光束整形器3束用于跟踪目的。将光束2的椭圆形截面变得更为圆的截面。光栅4形成两条衍射光束和一条非衍射光束。衍射光为了清楚起见，该图仅示出了非衍射光束。简称为射线束的这三条射线束经过对于射线束而言具有高透射性的偏振光分束器5。准直透镜6将射线束2会聚到准直射线束7。二色性分束器8对第一波长具有高透射性并且能够低衰减地通过准直光束7。通过四分之一波板9将准直光束7的线偏振改变为圆偏振。二色性孔径10在其整个截面上透过准直光束7。在这里作为单个物镜11示出的光学系统将准直光束7改变为会聚光束12以便于扫描记录载体13。该物镜可以包括诸如图中所示透镜这样的单个光元件，但是，它还可以包括两个光元件。该记录载体是第一高密度类型的记录载体，它包括具有例如0.6nm厚度的一个透明层，以及一个信息层15，在该信息层上，会聚光束12变成一个焦点16。从信息层15反射的射线沿着光束12和7的光路返回。四分之一波板9将圆偏振光变为与向前准直光束7的线偏振垂直的线偏振。由准直透镜6会聚该反射光并且由偏振分束器5反射。柱面透镜17在该反射光中引入像散。光路中的负透镜18有助于焦点16位置的调整。可以将透镜17和18组合在一个单个光元件中。反射光照射在检测器系统19上，产生输出信号和表示存储在信息层15上信息的一个信息信号，从输出信号中可以导出用于定位焦点16的控制信号。用于扫描第二类型记录载体的第二模式的光路包括发出第二波长的线性偏振发散射线束21的一个射线源20，该射线源例如可以是一个半导体激光，而第二波长例如可以是780nm。射线源1和20可以被认为是用于产生两条射线束的一个射线源。光栅22以与光栅4相同的方式形成三条光束。衍射光束分束器23透过所述光束。正透镜24将射线束21的聚散度减小为稍微发散的光束25。由二色性分束器8反射该发散光束25。四分之一波板9将该光束本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光扫描设备，它用于以第一种模式扫描具有第一厚度的第一信息层和第一透明层的第一类型记录载体，并用于以第二种模式扫描具有不同于第一厚度的第二厚度的第二信息层和第二透明层的第二类型记录载体，该设备包括用于产生至少一个射线束的一个射线源以及一个物镜系统，该物镜系统被设计用来工作于第一组共轭，从而在第一信息层上以第一模式形成一个聚焦，并且该物镜系统可以工作于不同的第二组共轭，从而在第二信息层上以第二模式形成一个聚焦，其特征在于，该设备包括以第二模式被安排在从射线源到物镜系统的光路中的一个光元件，该光元件用于在射线束中引入球面象差。

【技术特征摘要】
EP 1999-7-28 99202480.2;EP 1999-9-21 99203083.3;EP1.一种光扫描设备，它用于以第一种模式扫描具有第一厚度的第一信息层和第一透明层的第一类型记录载体，并用于以第二种模式扫描具有不同于第一厚度的第二厚度的第二信息层和第二透明层的第二类型记录载体，该设备包括用于产生至少一个射线束的一个射线源以及一个物镜系统，该物镜系统被设计用来工作于第一组共轭，从而在第一信息层上以第一模式形成一个聚焦，并且该物镜系统可以工作于不同的第二组共轭，从而在第二信息层上以第二模式形成一个聚焦，其特征在于，该设备包括以第二模式被安排在从射线源到物镜系统的光路中的一个光元件，该光元件用于在射线束中引入球面象差。2.用于扫描具有一个信息层记录载体的光扫描设备，该设备包括用于产生非准直射线束的一个射线源，用于将该非准直射线束会聚为该信息层上的一个焦点的一个物镜系统，其特征在于在该设备中包括被安排在从射线源到物镜光路中并用于在非准直射线束引入球面象差的一个光学元件，其中，该球面象差具有与正的平球面透镜的球面象...

【专利技术属性】
技术研发人员：PT朱特，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]