CN100346409C - 光头和光盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光头和光盘装置。容纳有光学系统的光头包括准直透镜和物镜，所述准直透镜用于将入射到准直透镜的激光转换为近似平行的光束，所述物镜用于接收被转换为所述近似平行的光束的激光并将激光聚焦到记录介质上，所述光头具有被配置为发射多个不同波长的激光束的光源；被安排在准直透镜和物镜之间的放大率转换元件；被配置为绕过所述放大率转换元件的旁路光路径；和光路径选择单元，该光路径选择单元被配置为根据多个激光束的每一个的波长，来选择多个激光束的每一个是通过经过放大率转换元件的光路径，还是通过旁路光路径。

Description

光头和光盘装置

相关申请的交叉引用

本发明的优选实施例包括与2004年5月14日向日本专利局提交的日本专利申请JP2004-144837以及2005年4月12日向日本专利局提交的日本专利申请JP2005-114380相关的主题，通过引用将它们的整个内容结合于此。

技术领域

本发明涉及能够记录和再现诸如CD(压缩盘)、DVD(数字通用盘)和BD(蓝光盘，Blu-ray Disc)之类的多种光盘的光头和光盘装置，更具体地涉及针对要被记录或者再现的光盘种类的激光最优光放大率。

背景技术

近些年来，用于记录和再现图像信息和音乐信息的CD(压缩盘：以下称为“CD”)和DVD(数字通用盘：以下称为“DVD”)变得流行起来，并且已经开发出了CD/DVD兼容光头(参考专利文献1(日本专利特开公报No.Hei10-199026，第3和4页，图1)。为了满足对记录密度和存储容量的进一步增长的需求，已经引入了高密度光盘比如使用波长407nm的蓝波长激光的BD(蓝光盘：以下称为“BD”)。

在这样的情况下，已经开发并制造了用于记录和再现诸如CD、DVD和BD等三种类型的盘的光盘装置。这样的光盘装置使用波长780nm、650nm和407nm的激光束用于记录和再现CD、DVD和BD。在该结构中，如果这三种激光束可以共享包括用于将激光聚焦到盘上并且从盘接收反射的光的物镜的光学系统，则该光学系统可以变得简单，由此可以进一步减小光头的尺寸和重量。

发明内容

用于上述三种波长的激光二极管(LD)发射不同波长，即407nm、650nm和780nm的激光束，这些激光束的发散(辐射)角和发射功率彼此不同，并且进入物镜的激光束的强度分布的最优状态也彼此不同。因此，每个激光束被聚焦到相应光盘的最优光放大率(正向路径的光放大率)随着盘而不同；例如，对于BD为近似10-12，对于DVD近似为5，对于CD近似为4。在下面的描述中，术语“光放大率”被用于表示正向路径的光放大率。

图9是示出了确定激光被聚焦到盘上的光放大率的光学系统的框图。从激光二极管91发射的激光被准直透镜92转换为近似平行的光束，并且该近似平行的光束被物镜93聚焦到盘94上。光学系统的光放大率β由下面的公式表示：

β＝f2/f1                                         ...(1)

其中f1表示物镜93的焦距，f2表示准直透镜92的焦距。

这样，如果对一个波长优化从激光二极管91到盘94的信号表面的正向路径的光放大率(准直透镜92的焦距与物镜93的焦距的比例)，则光放大率对于其他波长没有自由度，并且偏离最优值。

为了解决该问题，可以采用使准直透镜92或者物镜93的焦距可变的方法。目前有两种方法：(1)在激光二极管LD具有不同的发射点的情况下，如果激光二极管LD的发射点彼此独立，则在激光二极管LD和准直透镜92之间分别放置用于放大率调整的耦合透镜以调整由每个耦合透镜和准直透镜限定的复合焦距；(2)在为各个波长安排不同的物镜单元作为物镜的情况下，光路径根据每个波长在物镜前分叉，并且所述多个物镜单元之一被用于调整物镜的焦距。

但是，在方法(1)中，在激光二极管LD的发射点被设置在近似相同的位置的情况下，因为激光LD和准直透镜之间的光路径是共享光路径，所以对应于各个波长的耦合透镜不可能放置在激光LD和准直透镜之间。在方法(2)中，不可能将物镜单元集成到一个单元中以促进尺寸和成本的降低。

考虑到上述问题，设想了本发明，通过利用由准直透镜和物镜构成以允许多个波长的激光束以共享的方式通过的光学系统，来提供光头以及使用该光头的光盘装置，以为不同波长设置最优光放大率，而不增加尺寸和成本。

因此，根据本发明的优选实施例，提供了一种容纳有光学系统的光头，所述光学系统包括准直透镜和物镜，所述准直透镜将入射到所述准直透镜上的激光转换为近似平行的光束，所述物镜接收被转换为近似平行的光束的激光并将所述激光聚焦到记录介质上，所述光头包括被安排在所述准直透镜和所述物镜之间的放大率转换元件；绕过所述放大率转换元件的旁路光路径；和光路径选择单元，该光路径选择单元根据所述多个激光束的每一个的波长，来选择所述多个激光束中的每一个是通过经过所述放大率转换元件的光路径，还是通过所述旁路光路径。

根据本发明的另一个优选实施例，提供了一种光盘装置，该光盘装置通过光头将激光聚焦到光盘上，并且通过所述光头接收从所述光盘反射的光，以将数据记录在光盘上以及从光盘再现数据，所述光头包括：准直透镜，该准直透镜将从光源入射的激光束转换为近似平行的光束；物镜，该物镜将被转换为近似平行的光束的所述激光束聚焦到记录介质上；放大率转换元件，该放大率转换元件被安排在所述准直透镜和所述物镜之间；绕过所述放大率转换元件的旁路光路径；和光路径选择单元，该光路径选择单元根据所述多个激光束的每一个的波长，来选择所述多个激光束的每一个是通过经过所述放大率转换元件的光路径，还是通过所述旁路光路径。

根据本发明的上述优选实施例，在利用多个不同波长的激光束通过被多个激光束共享的由准直透镜和物镜构成的光学系统，来分别记录和再现诸如BD、DVD和CD的多种记录介质的情况下，可以根据每个激光束的波长选择多个激光束的每一个是通过经过在准直透镜和物镜之间设置的放大率转换元件的光路径，还是通过绕过放大率转换元件的旁路光路径，使得可以利用由准直透镜和物镜构成的允许多个波长的激光束以共享的方式通过的光学系统，为各个波长设置最优光放大率，而不增加尺寸和成本。

根据本发明的优选实施例，在利用多个不同波长的激光束通过被多个激光束共享的由准直透镜和物镜构成的光学系统，来分别记录和再现诸如BD、DVD和CD的多种记录介质的情况下，可以根据每个激光束的波长选择多个激光束的每一个是通过经过在准直透镜和物镜之间设置的放大率转换元件的光路径还是通过绕过放大率转换元件的旁路光路径，由此可以通过利用由准直透镜和物镜构成的允许不同波长的激光束以共享的方式通过的光学系统的简单结构，为各个波长设置最优光放大率。

本发明还提供了一种根据从光源发射的激光调整从所述光源发射的激光束通过它被照射到光学记录介质上的光路径的光放大率的调整方法，所述光源被配置为发射不同波长的多个激光束，所述方法包括如下步骤：将从所述光源发射的所述激光束转换为平行光束；根据所述激光的类型，将被转换为所述平行光束的所述激光引导到两个光路径之一；以及当所述激光被引导通过所述两个光路径中的一个光路径时，转换该一个光路径的所述光放大率；以及将引导到所述一个光路径的所述激光聚焦到所述光学记录介质上。

附图说明

结合附图从下面对本发明的当前优选示例性实施例的描述，本发明的优选实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更清楚，在附图中：

图1是示出了容纳在根据本发明的第一实施例的光头中的光学系统的结构的框图；

图2是示出了图1中所示的放大率转换元件的结构的详细示例的视图；

图3是示出了图1中所示的放大率转换元件的结构的另一个详细示例的视图；

图4是示出了容纳在根据本发明的第二实施例的光头中的光学系统的结构的框图；

图5是示出了容纳在根据本发明的第三实施例的光头中的光学系统的结构的框图；

图6是示出了容纳在根据本发明的第四实施例的光头中的光学系统的结构的框图；

图7是示出了用于根据本发明的第三和第四实施例的各个光头的激光二极管的结构的例子的视图；

图8是示出了根据本发明的第三实施例的光盘装置的主要部件的结构的框图；以及

图9是示出了确定激光被聚焦的光放大率的相关现有技术的光学系统的结构的框图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的优选实施例。在下面的优选实施例中，可以根据每个激光束的波长来选择不同波长的激光束是通过在准直透镜和物镜之间的光路径中提供的放大率转换元件还是通过绕过放大率转换元件的旁路光路径，使得可以利用由准直透镜和物镜构成的允许不同波长的激光束以共享的方式通过的光学系统，来为各个激光束设置最优光放大率，而不需增加尺寸和成本。

[实施例1]

图1是示出了容纳在根据本发明的第一实施例的光头中的光学系统的结构的框图。该光头的光学系统包括发射三种不同波长的激光束的三波长激光二极管(LD)1、将从三波长激光二极管1发射的三种不同波长分别转换为近似平行的光束的准直透镜2、第一分光镜3、放大率转换元件4、第二分光镜5、三波长物镜6、反射镜7和8、将被光盘100反射的激光束从自三波长激光二极管1到光盘100的光路径分出的第三分光镜20，以及接收被第三分光镜20分离的激光的光检测器25。反射镜7和8形成旁路光路径，该旁路光路径允许激光绕过放大率转换元件4。

下面将描述第一实施例的操作。首先，如果光盘100是BD，则从三波长激光二极管1发射用于BD的波长407nm的激光。激光在通过第三分光镜20后被准直透镜2转换为近似平行的光束，并且该近似平行的光束通过第一分光镜3并进入放大率转换元件4。光束直径被放大率转换元件4放大了的激光通过第二分光镜5并进入三波长物镜6，并且被三波长物镜6聚焦到光盘100上。此时，从光盘100反射的光进入三波长物镜6并被转换为近似平行的光束，近似平行的光束通过第二分光镜5。在光束的光束直径被放大率转换元件4减小后，光束通过第一分光镜3和准直透镜2，并且进入第三分光镜20。光束被在第三分光镜20中设置的膜21反射，光路径改变90度，从而光束进入信号检测器25。

在此情况下，因为在光路径中提供了放大率转换元件4，所以得到下面的公式：

β＝K·f2/f1                                 ...(2)

其中f2表示三波长准直透镜2的焦距，f1表示三波长物镜6的焦距，β表示光放大率，K表示放大率转换元件4的放大率。

在此情况下，如果放大率转换元件4的放大率K大于1，则以上述方式进入放大率转换元件4的激光的波束直径被增大以改变由放大率转换元件4和三波长物镜6限定的合成焦距，从而减小合成焦距。因此，从公式(2)可以看出，由于放大率转换元件4的作用，光放大率β增大，由此光放大率β可以增大为例如12倍。

如果光盘100是DVD，则从三波长激光二极管1发射用于DVD的波长650nm的激光。激光在通过第三分光镜20后被准直透镜2转换为近似平行的光束，并且该近似平行的光束通过被第一分光镜3的膜31反射，光路径改变90度，并且进入反射镜7。光束在反射镜7的作用下，光路径改变90度，并进入反射镜8，并且在反射镜8的作用下光路径再次改变90度，并进入第二分光镜5。进入第二分光镜5的激光在第二分光镜5的膜51的作用下，光路径改变90度，并进入三波长物镜6，并且通过三波长物镜6聚焦到光盘100上。此时被光盘100反射的光进入三波长物镜6并被转换为近似平行的光束，该近似平行的光束进入第二分光镜5。光束在膜51的作用下，光路径改变90度并进入反射镜8，并且在反射镜8的作用下，光路径改变90度，并进入反射镜7。光束在反射镜7的作用下，光路径再改变90度，并进入第一分光镜3，并被膜31反射，通过准直透镜2。另外，进入第一分光镜3，被膜31反射，光路径改变90度，接着进入信号检测器25。

即，如果从三波长激光二极管1发射波长650nm的激光，则使激光(包括从光盘100反射的激光)通过由第一分光镜3、反射镜7和8以及第二分光镜5构成的旁路光路径，而不通过放大率转换元件4，使得光放大率β变为：

β＝f2/f1                                         ...(3)

因此，如果K＞1，则光放大率β变得小于由与激光通过放大率转换元件4的情况相关的公式(2)表示的光放大率，可以是例如5倍。

在此结构中，作为放大率转换元件4，可以使用如图1所示的一组/两元件扩束透镜，如图2所示的两组/两元件扩束透镜(10，11)，如图3所示的两组/三元件扩束透镜(10，12)等等。

尽管未示出，但是第一分光镜3和第二分光镜5的膜31和51也可以被如此设计以使得当从三波长激光二极管1发射波长780nm的激光时，激光(包括从光盘100反射的激光)通过由第一分光镜3、反射镜7和8和第二分光镜5构成的光路径。在此情况下，光放大率β是例如由公式(3)表示的5倍，但是记录和再现CD的最优光放大率是大约4倍，与5倍相差不大，使得可以几乎完全防止发生记录和再现特性的劣化。

根据该第一实施例，在各具有被用于CD、DVD和BD的三种波长的激光束共享的三波长准直透镜2和三波长物镜6的光路径中，根据激光的波长使激光通过经过放大率转换元件4的光路径或者绕过放大率转换元件4的旁路光路径，由此对于各种要被记录或者再现的盘，光放大率可以自由地改变为最优值。

另外，如果使用一组/两元件扩束透镜和两组/两元件扩束透镜作为放大率转换元件4，则还可以获得校正光学系统的通过放大率转换元件4的光路径中的色差的优点。

[实施例2]

图4是示出了容纳在根据本发明的第二实施例的光头中的光学系统的结构的框图。在图4中，相同的标号用于表示与在第一实施例中使用的部件相同的部件，并且相同的部件的描述被省略。该光头的光学系统包括三波长激光二极管(LD)1、三波长准直透镜2、第一分光镜3、放大率转换元件9、第二分光镜5、三波长物镜6、反射镜7和8、将被光盘100反射的激光束从被三波长激光二极管发射后向光盘100行进的光路径分出的第三分光镜20和接收被第三分光镜20分离并被光盘100反射的激光的光检测器25。反射镜7和8形成旁路光路径，该旁路光路径允许激光绕过放大率转换元件9。

下面将描述第二实施例的操作。在第二实施例中，使用K＜1的放大率转换元件作为放大率转换元件9，并且第一分光镜3和第二分光镜5的膜31和51被如此设计，使得当发射用于BD的波长407nm的激光时，使激光通过由第一分光镜3、反射镜7和8和第二分光镜5构成的旁路光路径，而当发射用于DVD的650nm的激光时，使激光通过由第一分光镜3、放大率转换元件9和第二分光镜5构成的光路径。

在第二实施例中，绕过放大率转换元件9的光路径的光放大率β也由公式(3)表示，并且通过放大率转换元件9的光路径的光放大率β由公式(2)表示。因此，如果波长407nm的激光绕过放大率转换元件9的光路径的光放大率β被设置为例如12，则波长650nm的激光所通过的放大率转换元件9的光放大率K变得小于1，使得光放大率β变得小于由公式(2)表示的光放大率，可以是例如5。在此情况下，当发射用于CD的波长780nm的激光时，基于与第一实施例相同的原因，使用通过放大率转换元件9的光路径。

根据第二实施例，通过利用第一分光镜3和第二分光镜5选择光路径之一可以获得与第一实施例类似的优点，所述利用第一分光镜3和第二分光镜5的选择方法即，在记录和再现BD时，使用绕过放大率转换元件9的光路径，而在记录和再现DVD时，使用通过放大率转换元件9的光路径。

[实施例3]

图5是示出了容纳在根据本发明的第三实施例的光头中的光学系统的结构的框图。在图5中，相同的标号用于表示与在第一实施例中使用的部件相同的部件，并且相同的部件的描述被省略。该光头的光学系统包括三波长激光二极管(LD)110、三波长准直透镜2、偏振分光镜130、放大率转换元件4、分光镜150、三波长物镜6、反射镜7和8以及四分之一波片40。反射镜7和8形成旁路光路径，该旁路光路径允许激光绕过放大率转换元件4。

如图7所示，三波长激光二极管(LD)110具有这样的结构，其中激光芯片300和激光芯片400以被定位成彼此成90度的方式被放置在封装111中。激光芯片300具有发射波长407nm的激光的发射点，而激光芯片400具有分别发射波长650nm的激光和波长780nm的激光发射点410和420。在该结构中，用于BD的波长407nm的激光被作为具有预定偏振方向的激光发射，而用于DVD的波长650nm的激光和波长780nm的激光分别被作为具有垂直于所述预定偏振方向的偏振方向的激光发射。

偏振分光镜130是偏振元件，在其中设置膜131以允许具有预定偏振方向的激光通过并反射分别具有垂直于所述预定偏振方向的偏振方向的激光束。与四分之一波片40结合的偏振分光镜130被设置为透射从三波长激光二极管(LD)110发射的具有预定偏振方向的激光，并且当激光被从光盘100反射并再次进入偏振分光镜130时反射激光。另外，如果从三波长激光二极管(LD)110进入偏振分光镜130的激光垂直于预定的偏振方向，则偏振分光镜130反射所述激光，当激光被从光盘100反射并再次进入偏振分光镜130时，偏振分光镜130透射该激光。

分光镜150包括膜151，该膜151被设计为根据入射激光的波长有选择地进行入射激光的透射和反射，类似于第一实施例中的第二分光镜5。

下面将描述第二实施例的操作。如果光盘100是BD，则从三波长激光二极管110发射用于BD的波长407nm的激光。激光被准直透镜2转换为近似平行的光束，并且该近似平行的光束通过偏振分光镜130并进入放大率转换元件4。光束直径被放大率转换元件4放大了的激光通过分光镜150和四分之一波片40并进入三波长物镜6，并且被三波长物镜6聚焦到光盘100上。此时，从光盘100反射的光进入三波长物镜6并被转换为近似平行的光束，近似平行的光束通过四分之一波片40和分光镜150。在光束的光束直径被放大率转换元件4减小后，光束进入偏振分光镜130。由于此时进入偏振分光镜130的光束的偏振方向被改变为与预定偏振方向垂直的方向，所以光束被偏振分光镜130中的膜131反射，光路径改变90度，进入信号检测系统(未示出)。

在此情况下，因为在光路径中提供了放大率转换元件4，所以获得下面的公式：

β＝K·f2/f1                               ...(2)

其中f2表示准直透镜2的焦距，f1表示三波长物镜6的焦距，β表示光放大率，K表示放大率转换元件4的放大率。

在此情况下，如果放大率转换元件4的放大率K大于1，则以上述方式进入放大率转换元件4的激光的波束直径被增大以改变由放大率转换元件4和三波长物镜6限定的合成焦距，从而减小合成焦距。因此，从公式(2)可以看出，由于放大率转换元件4的作用，光放大率β增大，由此光放大率β可以增大为例如12倍。

如果光盘100是DVD，则从三波长激光二极管110发射用于DVD的波长650nm的激光。该激光是具有垂直于用于BD的激光的偏振方向的激光，并且被准直透镜2转换为近似平行的光束，该近似平行的光束被偏振分光镜130的膜131反射，光路径改变90度，并且进入反射镜7。光束在反射镜7的作用下，光路径改变90度，并进入反射镜8，光束在反射镜8的作用下，光路径再改变90度，并进入第二分光镜150。进入分光镜150的激光分光镜150的膜151的作用下，光路径改变90度，通过四分之一波片40并进入三波长物镜6。激光被三波长物镜6聚焦到光盘100上。此时被光盘100反射的光进入三波长物镜6并被转换为近似平行的光束，该近似平行的光束通过四分之一波片40并进入分光镜150。光束在膜151的作用下，光路径改变90度并进入反射镜8，并且在反射镜8的作用下，光路径改变90度，并进入反射镜7。光束在反射镜7的作用下，光路径再改变90度，并进入偏振分光镜130。由于此时进入偏振分光镜130的光束的偏振方向被改变为预定的偏振方向，所以光束通过偏振分光镜130并进入信号检测系统(未示出)。

即，如果从三波长激光二极管110发射波长650nm的激光，则使激光(包括从光盘100反射的激光)通过由偏振分光镜130、反射镜7和8以及分光镜150构成的旁路光路径，而不通过放大率转换元件4，使得光放大率β变为：

β＝f2/f1                                    ...(3)

因此，如果K＞1，则光放大率β变得小于由与激光通过放大率转换元件4的情况相关的公式(2)表示的光放大率，例如可以是5倍。

在此结构中，作为放大率转换元件4，取代如图5所示的一组/两元件扩束透镜，可以使用如图2所示的两组/两元件扩束透镜或者如图3所示的两组/三元件扩束透镜等等。

尽管未示出，但是偏振分光镜130和分光镜150的膜130和151也可以被如此设计，以使得当从三波长激光二极管110发射用于CD的波长780nm的激光时，激光(包括从光盘100反射的激光)通过由偏振分光镜130、反射镜7和8和分光镜150构成的光路径。在此情况下，光放大率β是例如由公式(3)表示的5倍，但是用于记录和再现CD的最优光放大率是大约4倍，与5倍相差不大，使得可以几乎完全防止发生记录和再现特性的劣化。

根据第三实施例，在各具有被CD、DVD和BD的三种波长的激光束共享的三波长准直透镜2和三波长物镜6的光路径中，根据激光的波长，使激光通过经过放大率转换元件4的光路径或者绕过放大率转换元件4的旁路光路径，由此对于各种要被记录或者再现的盘，光放大率可以自由地改变为最优值。因此，不论盘的类型如何，都可以进行高质量的记录和再现。

另外，如果使用一组/两元件扩束透镜和两组/三元件扩束透镜作为放大率转换元件4，则还可以获得校正光学系统的通过放大率转换元件4的光路径中的色差的优点。

[实施例4]

图6是示出了容纳在根据本发明的第四实施例的光头中的光学系统的结构的框图。在图6中，相同的标号用于表示与在第三实施例中使用的部件相同的部件，并且相同的部件的描述被省略。该光头的光学系统包括三波长激光二极管(LD)110、三波长准直透镜2、偏振分光镜130、放大率转换元件9、第一分光镜150、三波长物镜6、反射镜7和8和四分之一波片40。反射镜7和8形成旁路光路径，该旁路光路径允许激光绕过放大率转换元件9。

下面将描述第四实施例的操作。在第四实施例中，使用K＜1的放大率转换元件作为放大率转换元件9，并且偏振分光镜130的膜131和分光镜150的膜151被如此设计，使得当发射用于BD的波长407nm的激光时，使激光通过由偏振分光镜130、反射镜7和8和分光镜150构成的旁路光路径，而当发射用于DVD的650nm的激光时，使激光通过由偏振分光镜130、放大率转换元件9和分光镜150构成的光路径。另外，从三波长激光二极管(LD)110发射的激光的偏振方向可以被改变。

在第四实施例中，绕过放大率转换元件9的光路径的光放大率β也由公式(3)表示，并且通过放大率转换元件9的光路径的光放大率β由公式(2)表示。因此，如果波长407nm的激光绕过放大率转换元件9的光路径的光放大率β被设置为例如12，则波长650nm的激光通过的放大率转换元件9的光放大率K变得小于1，使得光放大率β变得小于由公式(2)表示的光放大率，可以是例如5。在此情况下，当发射用于CD的波长780nm的激光时，基于与第一实施例相同的原因，也使用通过放大率转换元件9的光路径。

根据第四实施例，通过如此设置偏振分光镜130的膜131和分光镜的150的膜151，以使得在记录和再现BD期间使用绕过放大率转换元件9的光路径，而在记录和再现DVD期间使用通过放大率转换元件9的光路径，可以获得与第三实施例类似的优点。

另外，上面参照发射具有不同偏振方向的激光束的三波长激光二极管(LD)110描述了第三和第四实施例，但是如果在三波长激光二极管(LD)和准直透镜之间安排具有波长选择性的偏振元件(其中该偏振元件如此设置以改变预定波长的激光的偏振方向)，则也可以使用发射具有相同偏振方向的三波长激光二极管(LD)。

[实施例5]

图8是根据本发明的第五实施例的光盘装置的主要部件的结构的框图。光盘装置被构造为利用光头204访问盘202，并在盘202上记录和再现数据，其中盘202是诸如DVD±R/RW、CD±R/RW或者BD等的盘介质。光盘装置包括用作旋转驱动盘202的驱动装置的主轴马达203、执行向盘202写数据以及从盘202读数据的光头204、用作在盘202的径向移动光头204的驱动装置的进给马达(feed motor)205、执行整个装置的控制等的系统控制器207、基于来自预放大器220的输出信号执行诸如解调和纠错等的预定处理的信号处理部件208、控制主轴马达203和进给马达205的伺服控制部件209、基于从光头204输出的各种信号生产聚焦误差信号、跟踪误差信号和射频信号等的预放大器220、连接信号处理部件208和外部计算机230的接口211、驱动在光头204中提供的激光源的激光控制部件221、接收记录在盘202上的信号作为再现的信号，使得信号处理部件208调制数据并将调制的数据输出到激光控制部件221并使激光控制部件221驱动在光头204中提供的激光源的所述外部计算机230、执行从信号处理部件208输出的信号的D/A转换或者从音频视频处理部件213输出的信号的A/D转换的D/A A/D转换器212，以及处理要被记录的音频视频信号或者被再现的音频视频信号的音频视频处理部件213。该光头204使用第一到第四实施例所表示的光学系统之一。

用于将光头204移动到盘202上的预定记录轨道的进给马达205，例如被连接到光头204。伺服控制部件209基于从预放大器220输入的聚焦误差信号和跟踪误差信号执行对主轴马达203的控制、对进给马达205的控制和保持光头204的物镜的双轴致动器(two-axisactuator)的聚焦和跟踪方向的控制。激光控制部件221用于控制在光头204中提供的激光二极管1或者110，并在记录模式期间和再现模式期间执行各个激光二极管1或者110的输出功率的可变控制。

根据第五实施例，光盘装置配备有容纳有分别示于图1、4、5或者6中的第一、第二、第三或者第四实施例的任一个的光学系统的光头204，使得光放大率可以被优化来记录和再现三种类型的盘，即，BD、DVD和CD，这三种盘中的任何一种都可以高质量地记录和再现。

尽管这里具体地描述了本发明的优选实施例，但是本发明不限于上述优选实施例。对于本领域普通技术人员，很明显的是，取决于设计要求和其他因素，可以作出各种改变、修改、合并、子合并和替换，只要它们在本发明附加的另一个优选实施例或者其等效方案的范围内。

例如，在每个上述实施例中，用于记录和再现BD、DVD和CD的激光束波长分别是407nm、650nm和780nm，但是在实际中，具有400-415nm、630-670nm和760-800nm的不同波长范围的激光束可以用于各个类型的盘，并且用于各个类型的盘的物镜的数值孔径NA是0.80-0.90、0.58-0.68和0.43-0.53。在记录和再现HD-DVD的情况下，激光的波长是400-415nm，物镜的数值孔径NA是0.65-0.75。另外，放大率转换元件可以具有n组/m元件透镜结构，其中n和m可以取任意正整数。

Claims (13)

1.一种容纳有光学系统的光头，所述光学系统包括准直透镜和物镜，所述准直透镜用于将入射到所述准直透镜上的激光转换为近似平行的光束，所述物镜用于接收被转换为所述近似平行的光束的所述激光并将所述激光聚焦到记录介质上，所述光头包括：

光源，该光源被配置为发射多个不同波长的激光束；

放大率转换元件，该放大率转换元件被安排在所述准直透镜和所述物镜之间；

旁路光路径，该旁路光路径被配置为绕过所述放大率转换元件；和

光路径选择单元，该光路径选择单元被配置为根据所述多个激光束的每一个的波长，来选择所述多个激光束的每一个是通过经过所述放大率转换元件的光路径，还是通过所述旁路光路径。

2.如权利要求1所述的光头，其中所述多个激光束之一具有400-415nm的波长，并且当利用具有400-415nm的波长的激光记录或者再现所述记录介质时，如果所述放大率转换元件的放大率大于1，则所述光路径选择单元选择所述光路径之一，使得所述具有400-415nm的波长的激光通过所述放大率转换元件，而如果所述放大率转换元件的放大率小于1，则所述光路径选择单元选择其他光路径，使得所述具有400-415nm的波长的激光通过所述旁路光路径。

3.如权利要求1所述的光头，其中所述多个激光束之一具有630-670nm的波长，并且当利用具有630-670nm的波长的激光记录或者再现所述记录介质时，如果所述放大率转换元件的放大率大于1，则所述光路径选择单元选择所述光路径之一，使得所述具有630-670nm的波长的激光通过所述旁路光路径，而如果所述放大率转换元件的放大率小于1，则所述光路径选择单元选择其他光路径，使得所述具有630-670nm的波长的激光通过所述放大率转换元件。

4.如权利要求1所述的光头，其中所述多个激光束之一具有760-800nm的波长，并且当利用具有760-800nm的波长的激光记录或者再现所述记录介质时，如果所述放大率转换元件的放大率大于1，则所述光路径选择单元选择所述光路径之一，使得所述具有760-800nm的波长的激光通过所述旁路光路径，而如果所述放大率转换元件的放大率小于1，则所述光路径选择单元选择其他光路径，使得所述具有760-800nm的波长的激光通过所述放大率转换元件。

5.如权利要求1所述的光头，其中所述光路径选择单元包括设置在所述旁路光路径的入口和出口的两个分光镜。

6.如权利要求1所述的光头，其中所述放大率转换元件包括布置为一组或两组的两个扩束透镜，或布置为两组的三个扩束透镜。

7.如权利要求1所述的光头，其中从两波长激光二极管或者三波长激光二极管发射所述多个激光束。

8.如权利要求1所述的光头，其中所述光路径选择单元还包括具有波长选择性的分光镜，光路径的选择是通过入射到所述分光镜上的激光束的透射和反射来实现的，其中，激光束的透射和反射取决于激光束的波长。

9.如权利要求1所述的光头，其中所述光路径选择单元包括偏振分光镜，光路径的选择是通过入射到所述偏振分光镜上的激光束的透射和反射来实现的，其中，激光束的透射和反射取决于激光束的偏振方向。

10.一种光盘装置，该光盘装置被配置为通过光头将激光聚焦到光盘上，并且通过所述光头接收从所述光盘反射的光，以执行数据记录/再现，其中所述光头包括：

光源，该光源用于发射多个不同波长的激光束；

准直透镜，该准直透镜被配置为将从所述光源入射的激光束转换为近似平行的光束；

物镜，该物镜被配置为将被转换为所述近似平行的光束的所述激光束聚焦到记录介质上；

放大率转换元件，该放大率转换元件被安排在所述准直透镜和所述物镜之间；

旁路光路径，该旁路光路径被配置为绕过所述放大率转换元件；和

光路径选择单元，该光路径选择单元根据所述多个激光束的每一个的波长，来选择所述多个激光束的每一个是通过经过所述放大率转换元件的光路径，还是通过所述旁路光路径。

11.如权利要求10所述的光盘装置，其中从所述光源发射的所述多个激光束分别具有400-415nm、630-670nm和760-800nm的波长。

12.如权利要求10所述的光盘装置，其中所述光路径选择单元包括具有波长选择性的分光镜，光路径的选择是通过入射到所述分光镜上的激光束的透射和反射来实现的，其中，激光束的透射和反射取决于激光束的波长。

13.如权利要求10所述的光盘装置，其中所述光路径选择单元包括偏振分光镜，光路径的选择是通过入射到所述偏振分光镜上的激光束的透射和反射来实现的，其中，激光束的透射和反射取决于激光束的偏振方向。

Images