光拾取装置，光盘记录和／或重放装置及补偿彗形象差的方法制造方法及图纸

一种光拾取装置，包括一光源，物镜，分光器，检测器，第一光补偿装置和第二光补偿装置。该物镜将来自光源的入射光汇聚到光轴的一点上。分光器将入射到光盘反射回来的光源光束进行分离。检测器检测出由光源发射的光束分离后的回光。第一光补偿装置有一由＋αＲ↑［４］代表的由凸非球形表面，并布置在接收光源入射光束的光路径上。第二光补偿装置有一由＋αＲ↑［４］表示的凹非球形表面，并布置在接收光源入射光束的光路上。（*该技术在2014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拾取装置和一种光盘记录和/或重放装置。特别是本专利技术涉及一种补偿彗形象差的方法，采用这种方法的光拾取装置和采用这种方法的光盘记录和/或重放装置。光学系统的重要设计原则是减小球面象差和彗形象差失真。人们推荐的用于减小彗形象差失真的设计准则是采用色散正弦条件。可是实际上，这难于自由地控制彗形象差失真。如果用于读取记录信息的光束的光轴与记录盘面不正交时，容易出现歪斜失真。引起歪斜失真的原因可能是记录盘已变形，或由于垂放装置的行走机构部分变形导致该盘围绕旋转的轴出现倾斜。已有的一种光盘的光拾取装置内配置有一个斜置的伺服随动系统，其内的一个光头组件偏向补偿歪斜失真的方向，从而校正了这一歪斜失真。可是这种斜置的伺服系统使光拾取装置尺寸变大。此外，只有在低频条件下，当光盘旋转时，这种光拾取装置才能跟随光盘表面的变化。从光拾取装置所发射的光束的波长已变短，以便增大光盘内的记录密度。此外，物镜的数值孔径已增大，这也增大了光盘内的记录密度。但是，当物镜的数值孔径比在光拾取装置中的大时，将加重它与光盘记录表面的倾斜角度。换句话说，使光拾取装置内的误差量或在该装置内的允许误差范围或在光学记录和/或重放装置内的误差界限变低。本专利技术的一个目的是提供一种能补偿彗形象差失真的光拾取装置。本专利技术的另一个目的是提供一种已校正了彗形象差的光盘记录和/或重放装置。此外，本专利技术的又一个目的是提供一种补偿彗形象差的方法。根据本专利技术的第一个实施例，光拾取装置具有一光源，一将光源发射的光束会聚到光轴上一点处的物镜。另外该光学拾取装置具有一将来自光源的光束到(达光盘后反射回来的光束进行分离的分光器，一检测发自光源的光束的回光分离状态的检测器，和一具有凸非球面表面及凹非球面表面的光补偿装置，这些表面用+αR4表示，并位于光束从光源发送的光路上，其中R是标准化光孔半径，α是第四级非球面系数。本专利技术的附图为图1是表示实现本专利技术补偿彗形象差方法的装置的侧视图。图2是表示实现补偿彗形象差方法的光补偿装置的外形侧视图。图3是表示另一种光补偿装置外形的侧视图，这种装置的介质具有折射率分布。图4是表示又一种光补偿装置外形的侧视图，它具有分层轮廓。图5是表示用于光补偿装置的双元透镜的生产步骤示意图。图6是双元透镜的放大视图。图7是表示光拾取装置的侧视图，该装置用于本专利技术的彗形象差补偿方法。图8是具有光拾取装置的光盘记录和/或重放装置的方框图。图9是表示波前象差的三维曲线图，其中彗形象差没有得到校正。图10是表示波前象差的三维曲线图，其中彗形象差已得到补偿。图11是表示光盘的倾斜角和波前象差量之间的关系的曲线图，其中包括尚未校正的彗形象差和已补偿的彗形象差。图12是表示光补偿装置中心偏移量和其象散现象的量之间关系的曲线图。下面参照附图说明本专利技术的彗形象差补偿方法，使用这种方法的光拾取装置，和使用这种方法的光盘记录和/或重放装置。结合图1说明补偿彗形象差的方法。两个光补偿装置1和2布置在本专利技术的具有彗形象差的光学系统的光路径上。这些光补偿装置1和2沿着图1中箭头A和B的方向移动。方向A和B与该光学系统的光轴正交。光补偿装置1和2相互朝相反方向移动。换句话说，与光学系统中产生的彗形象差相反的彗形象差是通过光补偿装置1和2的相对位置的变化而产生的，从而校正了该光学系统的彗形象差。这里，不考虑其方向，彗形象差包括第一级到第五级彗形象差。光补偿装置1的凸非球形表面1b由公式±αR4(R＝标准化光孔径;α＝第四级非球面系数)来决定。光补偿装置2的凹非球形表面2b由公式±αR4决定。光补偿装置1，2的入射面1a，2a的表面是平面，而光补偿装置1，2的光束输出面1b，2b则是非球形面。光补偿装置1，2的相对运动方向取决于该光学系统内产生的彗形象差的方向。因此，这种光补偿装置的运动方向不一定按图1所示的分别的箭头A，B的方向，通过光补偿装置1和2沿垂直于光系统轴的方向的反向运动，使彗形象差得到补偿。这些光补偿装置1，2可以是具有波前转换功能的装置，等效于上述非球形表面。例如，这些光补偿装置1，2可具有一种基本上是分层台阶形的非球形表面。这些光补偿装置1，2可将一斜率系数镜(gradient-indexlens)的球形表面研磨制成。如果光学系统是一种光盘上读出信号的光拾取装置，两个光补偿装置1，2的最佳运动方式是使这两个光补偿装置反向运动，以便补偿彗形象差失真;彗形象差与一个光盘的倾斜角成正比关系。对彗形象差(W31)′的补偿的最佳量由下列公式决定W31-(W31)′＝-(6/5)W51(1)这里，W31是第三级彗形象差系数，W51是第五级彗形象差系数。如果将这些光补偿装置1，2布置在光盘的光拾取装置内的光路径上，这个光拾取装置可跟随由光盘的旋转挠曲或弯翘而产生的彗形象差，从而可在高频下也能补偿彗形象差。该装置内还装有光盘的歪斜检测器，以便计算彗形象差失真程度。根据歪斜检测器计算出的彗形象差失真量，一个驱动装置用于驱动这两个光补偿装置1，2。下面将说明由光盘的倾斜而引起的彗形象差，当由光拾取装置发射的光束的波长变短时，或/和用在光拾取装置中的物镜的标准孔径增大时，在重放期间由于光盘的歪斜造成的彗形象差也增大。这个彗形象差失真程度的增加导致产生大量噪声。结果，当光盘上的重放密度增加时，彗形象差给光学系统带来很大问题，众所周知，一个光盘是由提供在透明合成树脂盘基片一侧上的单一记录层构成的。在盘基片上具有单一记录层的这一侧是一单独的记录部件。该光盘通过这个光盘从光盘的另一侧写入或读出信息信号。第三或第五级彗形象差与光学系统中的光盘的歪斜度成正比。由光盘的歪斜度θ(拉德 rad)产生的第三或第五级彗形象差系数(W31，W51)由下列公式(2)和(3)得出W31＝t/2·(N2-1)/N3·θNA3(2)W51＝t/8·(N2-1)(N2+3)/N5·θNA5(3)其中，t是光盘的厚度，N是光盘的折光指数，NA是物镜的数值孔径。由光盘产生的彗形象差主要是第三级彗形象差，它可用本专利技术的彗形象差补偿法得到补偿。下面介绍本专利技术的原理。本专利技术中所用的光补偿装置1和2是两块非球面板，一个是凸非球面板，另一个是凹非球面板。通过沿垂直于图1所示的光轴的方向移动光补偿装置1和2，产生与光盘歪斜引起的彗形象差的方向相反方向的彗形象差，从而使由光盘歪斜所导致的彗形象差得到补偿。光补偿装置1和2如图1所示作反向运动。每个光补偿装置的运动量是+S或-S。每个光补偿装置的形状用下列公式(4)代表Z＝a·r4(4)这里，a是第四级非球面系数，r是标准化的光孔半径。由光学补偿装置1和2产生的光路偏差(OPD)用下列公式(5)表示OPD+(x，y)＝+(N-1)a·r4＝+(N-1)a·(x2+y2)2(5)当光补偿装置1和2沿X轴向运动时，其运动量为+S或-S，并且θ是处于一光孔平面内，则补偿波前(W)用公式(6)表示W＝OPD+(x+s，y)+OPD-(x-s，y)＝(N-1)8·a·s·r3cosθ+(N-1)8·a·s·r·cosθ＝(第三级彗形象差)+(波前倾斜)(6)由于波前倾斜(上述公式的第二项)非常小，可予以忽略。于是补偿波前(W)变得等于第三级彗形象差的波前，其变化与运动量S本文档来自技高网...

【技术保护点】
光拾取装置，包括：一光源；一用于将光源发射来的光束会聚到光盘的一点上的物镜；一用于将照射到光盘上又反射回来的来自光源的光束进行分光的分光器；一用于检测由光源照射的光束的所述回光的分离状态的检测器；和一光补偿装置，它具有用 ＋αＲ↑［４］表示的凸非球形表面和凹非球形表面，该装置位于所述光源发射出的光束光路上，其中Ｒ指标准化光孔半径，α指第四级非球形系数。

【技术特征摘要】
JP 1993-11-18 289609/931.光拾取装置，包括一光源；一用于将光源发射来的光束会聚到光盘的一点上的物镜；一用于将照射到光盘上又反射回来的来自光源的光束进行分光的分光器；一用于检测由光源照射的光束的所述回光的分离状态的检测器；和一光补偿装置，它具有用+αR4表示的凸非球形表面和凹非球形表面，该装置位于所述光源发射出的光束光路上，其中R指标准化光孔半径，α指第四级非球形系数。2.根据权利要求1的光拾取装置，其中所述光补偿装置包括具有用+αR4表示的凸非球形表面的第一光补偿装置和具有用+αR4表示的凹非球形表面的第二光补偿装置，所述第一和第二光补偿装置布置在光源发射的光束的光路上。3.根据权利要求2的光拾取装置，进一步包括一个驱动器，它至少驱动一个所述光补偿装置沿垂直于由光源发射的所述光束的光轴方向移动，用于补偿彗形象差。4.根据权利要求2的光拾取装置，所述第一光补偿装置和所述第二光补偿装置布置在所述光源和所述分光器之间的光路上。5.根据权利要求4的光拾取装置，所述第一光补偿装置的凸非球形表面和第二凹非球形表面位于所述发射光束的光源附近。6.根据权利要求5的光拾取装置，所述第一光补偿装置比第二光补偿装置布置得更靠近所述光源。7.光盘记录和/或重放装置，包括一光源;一用于将光源发射的光束会聚到在光轴上的光盘上的一点处的物镜;一用于将照射到光盘上又反射回来的来自光源的光束进行分光的分光器;一用于检测由光源照射的光束的所述回光的分离状态的第一检测器;一光补偿装置，它具有用+αR4表示的凸非球形表面和凹非球形表面，该装置位于所述光源发射出的光束的光路上，其中R指标准化光孔半径，α指第四级非球形系数;一用于光检测光盘的倾斜度和产生具有代表性的输出信号的第二检测器;和一用于响应所述输出信号，驱动所述光补偿装置沿垂直于由光源发射的所述光束的光轴方向移动的驱动器。8.根据权利要求7的光拾取装置，进一步包括一位置检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈美智雄，菅沼洋，江口直哉，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]