CN100361214C - 光学头和光盘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的光学头具有邻接地配置射出不同波长的光的第1及第2光源、和配置在第1及第2光源与聚光透镜之间而用于减少由与第1及第2波长的光的至少一方对应的第1及第2光学记录介质的至少一方和聚光透镜的组合所产生的球面像差的光学元件。光学元件,以减少由第1及第2波长的光的至少一方的光轴和聚光透镜的光轴不一致所产生的彗星像差的方式,使它的光轴相对于聚光透镜的光轴移位。
Description
技术领域
本发明涉及光学地记录和再生信息的光学头和备有光学头的光盘装置。
背景技术
近年来,作为记录介质一般用光学记录介质,记录容量和规格不同的多种光学记录介质正在广泛地普及中。当光学记录介质的规格不相同时,用于记录和再生的光源的波长也不同。因此,与多种光学记录介质对应的光盘装置备有用于记录和再生的多个光源。
图27模式地表示已有光盘装置的光学头中的光学系统的构成。该光盘装置例如已经在日本专利公开公报特开2001-184698号中揭示了。图27所示的光盘装置备有将射出波长λ1的光的光源1601和射出波长λ2的光的光源1602(λ1<λ2)配置在1个组件内的光源元件1603。
当对于第1光学记录介质1609进行记录或再生时,可以用光源1601。从光源1601射出的光1604经过准直透镜1605,在反射镜1606被反射,由聚光透镜1608会聚在第1光学记录介质1609上。在第1光学记录介质1609反射的光经过逆向光路到达反射镜1606,一部分透过反射镜1606。进一步经过检测透镜1610入射到光检测器1611。由光检测器1611内的受光元件检测入射到光检测器1611的光,产生包含用于聚焦控制和跟踪控制的控制信号和记录在第1光学记录介质1609中的信息的再生信号。
当对于第2光学记录介质1613进行记录或再生时,可以用光源1602。从光源1602射出的光1612经过准直透镜1605,在反射镜1606被反射,由聚光透镜1608会聚在基片厚度与第1光学记录介质1609不同的第2光学记录介质1613上。在第2光学记录介质1613反射的光经过逆向光路到达反射镜1606,一部分透过反射镜1606。进一步经过检测透镜1610入射到光检测器1611。与第1光学记录介质1609的情形相同,由光检测器1611内的受光元件检测入射到光检测器1611的光,产生包含用于聚焦控制和跟踪控制的控制信号和记录在第1光学记录介质1609中的信息的再生信号。
如上所述,在图27的光盘装置中,将光源1601和光源1602收藏在1个组件内。这是为了通过将波长不同的光源设置在大致相同的位置上,使从2个光源射出的光的光程共同,从而使光学系统的结构简单化。因此,可以使包含光学系统的光学头整体的外形小,又降低了光学头的成本。
但是,配置在光源元件1603内的光源1601和光源1602不能够严密地位于同一地方。因此,如图27模式地所示那样,从光源1601射出的光1604的光轴和从光源1602射出的光1612的光轴不一致。例如,当使从光源1601射出的光1604的光轴与聚光透镜1608的光轴一致时,不能使从光源1602射出的光1612的光轴与聚光透镜1608的光轴一致,而发生移位。
结果,当用光源1602对第2光学记录介质1613进行记录和再生时,在会聚在第2光学记录介质1613上的光束点中发生像差(主要是彗星像差)。而且,产生不能够适当地进行信息的记录或再生,使记录或再生的性能降低那样的课题。
特别是,当对光学记录介质进行记录时,由于在会聚在光学记录介质上的光束点中产生像差,存在着发生不能够在轨道上形成适当形状的记录标记那样问题的可能性。
随着光学记录介质的记录密度增高,记录标记的形状变得更小,轨道的间隔也变窄。因此,在高记录密度的光学记录介质中,存在着使这种问题变得更加深刻的可能性。
发明内容
本发明就是鉴于上述课题提出的,其目的是实现在接近地配置多个光源的光学头中,通过简单的构成减少像差,实现卓越的记录性能或再生性能的光学头和光盘装置。
本发明的光学头,用于光盘装置,该光盘装置分别采用第1波长的光和与第1波长不同的第2波长的光,对第1及第2光学记录介质记录和/或再生信息,所述第1及第2光学记录介质分别包括用于形成记录标记的记录层以及设置在所述记录层的表面的基片。所述光学头包括:第1光源,其射出第1波长的光;第2光源,其与所述第1光源邻接地配置,射出与所述第1波长不同的第2波长的光;聚光透镜,其使从所述第1及第2光源射出的光向着所述第1及第2光学记录介质会聚;和光学元件,其被配置在所述第1及第2光源与所述聚光透镜之间,通过改变所述第1及第2波长的光的透过波面,分别减少对所述第1波长的光由所述聚光透镜和所述第1光学记录介质的基片所产生的球面像差、以及对所述第2波长的光由所述聚光透镜和所述第2光学记录介质的基片所产生的球面像差。当令所述第1以及第2光学记录介质的基片厚度分别为t1和t2时,所述聚光透镜具有如下结构:对基片厚度为t且t满足t1<t<t2的关系的光学记录介质,使得球面像差成为最适合。所述光学元件,以减少由所述第1及第2波长的光的至少一方的光轴和所述聚光透镜的光轴不一致所产生的彗星像差的方式,使所述光学元件的光轴相对于所述聚光透镜的光轴移位。
在优选实施方式中,所述光学元件包含设置在只透过所述第1波长的光的区域中的第1像差校正单元、和设置在透过所述第1波长的光和所述第2波长的光的区域中的第2像差校正单元;所述光学元件的光轴与所述第2像差校正单元的光轴一致,所述第1像差校正单元的光轴与所述聚光透镜的光轴一致。
在优选实施方式中,所述聚光透镜具有:在以所述聚光透镜的光轴为中心的直径R2的圆内区域中用数字孔径NA2会聚所述第2波长的光的结构,以及在以所述聚光透镜的光轴为中心的直径R1的圆内区域中用数字孔径NA1会聚第1波长的光的结构,其中R1、R2、NA1、NA2满足关系R2<R1以及NA1>NA2。所述聚光透镜的直径R2的圆内区域具有如下结构:对基片厚度为t且t满足t1<t<t2的关系的光学记录介质,使得球面像差成为最适合。由所述聚光透镜的所述直径R1的圆和所述直径R2的圆夹着的区域具有如下结构:对所述第1光学记录介质,使得球面像差成为最适合。
在优选实施方式中,所述光学元件的光轴相对于所述聚光透镜的光轴向从所述第2光源射出的光的光轴侧移位。
在优选实施方式中,当令所述聚光透镜的光轴与从所述第1光源射出的光的光轴的距离为d1,令所述聚光透镜的光轴与从所述第2光源射出的光的光轴的距离为d2时,满足d1<d2的关系。
在优选实施方式中,所述光学元件具有相对于所述光学元件的光轴旋转对称的结构。
在优选实施方式中,所述光学元件包含将所述光学元件的光轴作为中心,配置成同心圆状的多个环状台阶。
在优选实施方式中,在所述光学元件中,所述第1像差校正单元和所述第2像差校正单元具有相对于各自的光轴旋转对称的结构。
在优选实施方式中,在所述光学元件中,所述第1像差校正单元和所述第2像差校正单元分别包含将各自的光轴作为中心,配置成同心圆状的多个环状台阶。
在优选实施方式中,将所述第1及第2光源收藏在1个组件中。
在优选实施方式中,进一步具有光检测器,其对反射光进行检测,该反射光由所述第1及第2光学记录介质对从所述第1及第2光源射出的光进行反射所产生;将所述光检测器配置在所述组件内。
在优选实施方式中,将所述聚光透镜和所述光学元件形成一体。
本发明光盘装置,具有上述任一个所述的光学头。
本发明的光束点的形成方法,通过由1个聚光透镜会聚从第1光源射出的第1波长的光以及从与所述第1光源邻接配置的第2光源射出的第2波长的光,对于分别包括用于形成记录标记的记录层以及设置在所述记录层的表面的基片的第1及第2光学记录介质,分别在第1及第2光学记录介质中的记录层上形成第1及第2光束点。当令所述第1以及第2光学记录介质的基片厚度分别为t1和t2时,所述聚光透镜具有如下结构:对基片厚度为t且t满足t1<t<t2的关系的光学记录介质,使得球面像差成为最适合。对于通过改变所述第1及第2波长的光的透过波面,分别减少对所述第1波长的光由所述聚光透镜和所述第1光学记录介质的基片所产生的球面像差、以及对所述第2波长的光由所述聚光透镜和所述第2光学记录介质的基片所产生的球面像差的光学元件,将所述光学元件配置在所述第1及第2光束点与所述聚光透镜之间,使所述光学元件的光轴从所述聚光透镜的光轴移位,减少由所述第1及第2光源的光轴与所述聚光透镜的光轴不一致所产生的彗星像差。
附图说明
图1是模式地表示根据本发明的第1实施方式的光学头的构成的图。
图2A和2B分别表示在光学记录介质中的光束点中发生的球面像差的分布。
图3A和3B分别表示由光源从聚光透镜的光轴移位产生的彗星像差的分布。
图4模式地表示用于图1所示的光学头的光学元件的结构。
图5放大表示图4所示的光学元件的主要部分的剖面。
图6进一步放大表示图4所示的结构的一部分。
图7表示在图1的光学头中,当使光学元件和聚光透镜的光轴一致时发生的彗星像差的分布。
图8是说明图1的光学头中的主要构成要素的相对位置关系的图。
图9表示在图1所示的光学头中的彗星像差的分布。
图10是表示第1实施方式的变形例的模式图。
图11是模式地表示根据本发明的第2实施方式的光学头的构成的图。
图12分别表示由图11的光学头的聚光透镜和第2光学记录介质的基片对第2光源发生的球面像差的分布。
图13分别表示由图11的光学头的聚光透镜和第1光学记录介质的基片对第1光源发生的球面像差的分布。
图14表示用于校正由图11的光学头的聚光透镜与第1及第2光学记录介质的基片产生的球面像差的光学元件的剖面形状。
图15放大表示图14所示的结构的一部分。
图16是说明图11的光学头中的主要构成要素的相对位置关系的图。
图17表示用于图11的光学头的光学元件的结构。
图18是表示第2实施方式的变形例的模式图。
图19是模式地表示根据本发明的第3实施方式的光学头的构成的图。
图20是模式地表示用于图19的光学头的聚光透镜的结构的剖面图。
图21表示由图20所示的聚光透镜和第1光学记录介质的基片对第1光源发生的球面像差的分布。
图22模式地表示用于图19所示的光学头的光学元件的结构。
图23放大表示图22所示的光学元件的主要部分的剖面。
图24进一步放大表示图23所示的结构的一部分。
图25是说明图19的光学头中的主要构成要素的相对位置关系的图。
图26是表示第3实施方式的变形例的模式图。
图27是模式地表示已有的光学头的构成的图。
具体实施方式
在接近地配置多个光源的光学头中,通过共同用1个聚光透镜使从各个光源射出的光束向光学记录介质会聚。聚光透镜的折射率因波长而不同,又,由于设置在光学记录介质的记录层表面上的基片厚度和孔径数的差异,应该会聚的焦点位置也不同。因此,当设计对于某个波长的光和某个基片厚度的光学记录介质,球面像差为零或可以忽略地小的那种聚光透镜时,对于其它波长的光和其它基片厚度的光学记录介质,在光学记录介质上形成的光束点中产生球面像差。
因此,在对于多个光源和多个基片厚度的光学记录介质用1个聚光透镜的光学头中,设置用于减少球面像差的光学元件。因为球面像差对于聚光透镜的光轴旋转对称地发生,所以以使该光轴与聚光透镜的光轴一致的方式配置光学元件。
本专利的发明者发现通过使用于校正该球面像差的光学元件从光学透镜的光轴移位地进行配置,可以减少当用多个光源时产生的彗星像差。即,在本发明中,不用为了减少彗星像差的像差校正元件,通过用于校正球面像差的光学元件,同时减少球面像差和彗星像差。因此,本发明的光学头在结构简单的情况下,能够适当地减少从多个光源射出的光的彗星像差。下面,参照附图说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
图1是模式地表示根据本发明的光学头的第1实施方式的图。图1所示的光学头11用于对第1光学记录介质109和第2光学记录介质113进行信息记录和/或再生的光盘装置中。如图1所示,光学头11备有第1光源101、第2光源102、光学元件107和聚光透镜108。第1光源101和第2光源102分别射出第1波长λ1和第2波长λ2的光。第1波长λ1和第2波长λ2不同,满足λ1<λ2的关系。如图1所示,使第1光源101和第2光源102接近,收藏在1个组件中,构成光源元件103。
第1波长λ1和第2波长λ2例如约为660nm和790nm。这时,由第1光源101进行记录再生的第1光学记录介质109是DVD,由第2光源102进行记录再生的第2光学记录介质113是CD。
又,在第1光学记录介质109和第2光学记录介质113中,设置在记录层表面上的基片的厚度不同。当第1光学记录介质109是DVD,第2光学记录介质113是CD时,基片的厚度分别为0.6mm和1.2mm。
光学元件103中的第1光源101和第2光源102的中心间距离优选在50μm到500μm的范围中。中心间距离比500μm大时,从2个光源射出的光的光轴的间隔变得过大,要使光程共同是困难的。又,因为各个光源具有作为激光谐振器的预定结构,所以在比50μm小的中心间距离上配置2个光源在物理上是困难的。第1光源101和第2光源102的中心间距离优选为110μm。
聚光透镜108使从第1光源101和第2光源102射出的光会聚到第1光学记录介质109和第2光学记录介质113上,形成第1光学记录介质109和第2光学记录介质113的记录标记,在形成凹坑的记录层上形成处于预定聚光状态的光束点。作为聚光透镜108的透镜起作用的部分具有相对于成为光轴的轴旋转对称的形状。
当对于第1光学记录介质109进行记录和/或再生时,聚光透镜108以数字孔径NA1会聚第1波长的光。同样,当对于第2光学记录介质113进行记录和/或再生时,聚光透镜108以满足NA1>NA2的数字孔径NA2会聚第2波长的光。当第1光学记录介质109是DVD,第2光学记录介质113是CD时,NA1和NA2例如为0.63和0.50。因为NA1>NA2,所以从第1光源101射出的光104的光束直径比从第2光源102射出的光112的光束直径大。
将光学元件107配置在从第1光源101和第2光源102射出的光的光程上,第1光源101和第2光源102与聚光透镜108之间,减少由第1及第2波长的光的至少一方和聚光透镜108与第1光学记录介质109和第2光学记录介质113的组合产生的球面像差。
在本实施方式中,如下面详细说明的那样,以使在第1光学记录介质的记录层上形成的光束点的球面像差对于第1波长的光和第1光学记录介质109成为最适合的方式设计聚光透镜108。又,光学元件107减少由第2波长的光、聚光透镜108和第2光学记录介质113的组合产生的球面像差。
此外,光学头11备有准直透镜105、反射镜106、检测透镜110和光检测器111。
以由准直透镜105使光104成为平行光的方式,会聚从光源元件103的第1光源101射出的光,由反射镜106反射到聚光透镜108。光104透过光学元件107,以由聚光透镜108,在第1光学记录介质109的记录层上形成预定的聚光状态的方式,会聚到第1光学记录介质109上。会聚的光104在记录层上反射,经过逆向光路到达反射镜106。到达反射镜106的光的一部分透过反射镜106,在检测透镜110中调整聚光状态,入射到光检测器111。
光检测器111用分割成多个区域的受光元件检测入射的光,变换成多个电信号。用该电信号,产生包含用于聚焦控制和跟踪控制的控制信号和记录在第1光学记录介质109中的信息的再生信号。能够用众所周知的构成生成控制信号和再生信号。
从光源元件103的第2光源102射出的光112也同样沿包含准直透镜105、反射镜106和光学元件107的光程转播,以由聚光透镜108,在第2光学记录介质113的记录层上形成预定的聚光状态的方式,会聚到第2光学记录介质113上。会聚的光112在记录层上反射,经过逆向光路到达反射镜106。光112的一部分透过反射镜106和检测透镜110,入射到光检测器111。
在光检测器111中,将入射的光变换成电信号,产生包含用于聚焦控制和跟踪控制的控制信号和记录在第2光学记录介质113中的信息的再生信号。
下面,我们详细说明减少光学头11中的球面像差和彗星像差的方法。
如上述那样,以使在第1光学记录介质109的记录层上形成的光束点的球面像差对于第1波长的光和第1光学记录介质109成为最适合的,即大致为零的方式设计聚光透镜108。因为第1波长的光和第2波长的光的波长是不同的,又,因为第2光学记录介质113的基片厚度与第1光学记录介质109不同,所以当由第2波长的光在第2光学记录介质113的记录层上形成光束点时,发生球面像差。图2A和2B模式地表示由第2波长的光在第2光学记录介质113的记录层上形成的光束点的球面像差的分布。在这些图中横轴PX、PY表示与记录层平行的面上的正交的2个方向,纵轴W表示用波长归一化后的波面的等相位面。纵轴与聚光透镜108的光轴一致。如图2A和2B所示,将聚光透镜108的光轴作为中心旋转对称地产生球面像差。又,在光轴上球面像差成为最小,在离开光轴预定的距离上成为最大。
另一方面,图3A和3B分别表示光源的光轴从聚光透镜108的光轴移位时产生的光束点的彗星像差。彗星像差是由于光源的光轴从聚光透镜108的光轴移位,光对聚光透镜108斜入射产生的。因此,当聚光透镜108的光轴和光源的光轴不一致时,无论是第1波长的光还是第2波长的光都产生像差,又,彗星像差,在光源的光轴从聚光透镜108的光轴移位的方向上,成为最大,在与移位方向正交的方向上成为最小。在图3A和图3B中,光源沿PY方向移位。
为了对第2波长的光校正由聚光透镜108和第2光学记录介质113产生的球面像差,可以在入射到聚光透镜108的光中产生抵消图2A和2B所示的球面像差的像差。图4模式地表示用于校正球面像差的光学元件107的结构。又,图5表示光学元件107的主要部分的剖面形状。如图4所示,光学元件107具有平行的2个主面,包含对于第1波长和第2波长透明的板结构。在板结构的一个主面上,设置同心圆状地配置的多个环状台阶。最外侧的环的直径大致与从第2光源102射出的光的直径相等。
由各环状的台阶形成被台阶和台阶夹着的环状的台阶面。各环状的台阶的深度都是相等的设定为d。图6是某个台阶部分的放大剖面图。如图6所示,当令对于第1波长λ1的光学元件107的折射率为n1时,透过邻接的2个环状的台阶面的光301和302的光程差表示为(n1-1)d。以满足第1波长λ1的整数倍,即d=Nλ1/(n1-1) (N为1以上的整数)的方式设定该光程差(n1-1)d。又,当令对于第2波长λ2的光学元件107的折射率为n2时,满足d≠Nλ2/(n2-1)(N为1以上所有整数)。
将设置在光学元件107上的环状的台阶设定为生成校正对第2光源生成的球面像差(图2A和图2B)的相位差那样的分布。例如,如图5所示,以随着从光学元件107的中心向外侧,其厚度减少的方式设置4个环状的台阶,进一步以随着向外侧厚度增加的方式设置4个环状的台阶。如图2A和图2B所示,因为球面像差的变化在外周部分变大,所以如图5所示在光学元件107中的台阶的间隔在外周部分也变窄。此外,图5所示的结构是λ1=0.66μm、λ2=0.79μm、NA1=0.63、NA2=0.50、光学元件107的折射率n1≈n2≈1.51、N=1、聚光透镜的焦距2.8、准直透镜的焦距18.3时的一个例子。能够用为了校正球面像差的光学元件的众所周知的设计和制造方法制作这种光学元件107。
当从第1光源101射出的光透过光学元件107时,因为光学元件107的台阶满足上述的关系,所以不产生光程差,透过后的光的波面不变化。
另一方面,当从第2光源102射出的光透过光学元件107时,由环状的台阶产生相位差,透过后的光的波面发生变化。由该波面变化引起的第2波长λ2的光112的相位差形成校正在聚光透镜108和第2光学记录介质113中生成的球面像差的那种分布。
因此,当使从第2光源102射出的光,以使它的光轴与光学元件107的光轴和聚光透镜108的光轴一致的方式,透过光学元件107,由聚光透镜108进行会聚时,在第2光学记录介质113的记录层上形成的光束点中,球面像差大致为零。
但是,如上所述,配置在光学元件103中的第1光源101和第2光源102不能够设置在同一位置上。图7表示当以使第1光源101的光轴和光学元件107的光轴与聚光透镜108的光轴一致的方式配置它们时,由第2光源102产生的彗星像差的分布。将第1光源101和第2光源102的间隔设定为110μm。因为第2光源102从第1光源101隔开预定距离地进行配置,所以第2光源102的光轴从光学元件107的光轴和聚光透镜108的光轴移位。结果,如图7所示产生彗星像差成分。当用图5所示的尺寸设计光学元件107时,彗星像差约为15×10-3×λ2。
在本发明的光学头中,为了减少该彗星像差,使光学元件107的光轴对于聚光透镜108的光轴移位。具体地说,如图8所示,当令聚光透镜108的光轴404和第1光源101的光轴401的距离为d1,聚光透镜108的光轴404和第2光源102的光轴402的距离为d2时,以满足d1<d2的方式对聚光透镜108配置光源元件103。又,使光学元件107的光轴403相对于聚光透镜108的光轴404,向第2光源102的光轴402侧只移位距离D(但是D<d2)。
以通过聚光透镜108、光学元件107、第1光源101和第2光源102的相对配置,对于从第2光源102射出的光由光学元件107产生的相位差减弱或者消除由第2光源102产生的彗星像差和由聚光透镜108产生的球面像差的方式,决定距离D、d1、d2的值。在图8中,以容易理解这些光轴的关系的方式,表示将聚光透镜108和光学元件107配置在从光源元件103射出的光的方向上,但是实际上,如图1所示,从光源元件103射出的光的方向被反射镜106改变。例如用决定聚光透镜108、光学元件107、准直透镜105、第1光源101和第2光源102的光学特性的参数,通过仿真能够决定这些距离。
当从第1光源101射出第1波长的光时,如上所述,在透过光学元件107时不产生相位差。又,聚光透镜108对第1波长的光使球面像差变小成为最合适的。因此,能够在由第1光源101在第1光学记录介质109的记录层中形成的光束点中抑制球面像差。
又,因为配置了满足d1<d2的关系的光源元件103,所以也能够抑制由第1光源101产生的彗星像差。
另一方面,当从第2光源102射出第2波长的光时,以通过透过光学元件107,对聚光透镜108中发生的球面像差进行校正或补偿的方式,改变透过波面,产生相位差。通过使光学元件107的光轴从聚光透镜108适当地移位,能够以减少彗星像差的方式将产生相位差的光入射到对聚光透镜108。因此,能够在第2光学记录介质113的记录层中形成的光束点中,抑制球面像差和彗星像差两者。
图9表示采用图5所示的光学元件107使光学元件107从聚光透镜108的光轴移位进行配置时的第2光源产生的像差的分布。在该例子中,设定d1=0mm、d2=0.11mm、D=15μm。如图9所示,波面的等相位面只是稍微倾斜。但是,当详细分析相位差的成分时,我们看到像差的残余成分是非点像差成分和高次像差成分,使15×10-3×λ2的彗星像差大致减少到零。
这样,如果根据本实施方式的光学头,则通过使用于校正由聚光透镜产生的球面像差的光学移位元件对于聚光透镜的光轴移位地进行配置,能够同时减少球面像差和彗星像差。所以,当用第1光源和第2光源中的某一个时对于由各个光源进行记录和/或再生的光学记录介质,用抑制像差或使像差最适合的聚光状态的光,实现可以高品质的记录和/或再生的光学头和光盘装置。
又,因为为了校正彗星像差不需要用与光学元件107不同的像差校正元件,所以能够减少构成光学系统的部件数,降低制造成本。通过减少部件数,也能够容易地调整光学系统。
此外,在光学头11中,光源元件103和光检测器111由不同的元件构成,配置在光学头11内分开的地方。但是,也可以构成1个元件地,使光源元件103和光检测器111邻接地进行配置。图10所示的光学头11′备有将第1光源101、第2光源102、光检测器503和光检测器504收藏在1个组件中的光源单元501。又,进一步备有用于将光入射到光检测器503和光检测器504的分光元件502。分光元件502由只衍射预定偏振状态的光的衍射光栅等构成。
从第1光源101射出的光104透过分光元件502和准直透镜105,被反射镜106反射,入射到光学元件107。透过光学元件107的光由聚光透镜108会聚到第1光学记录介质109上。由第1光学记录介质109反射的光沿逆向光路到达分光元件502。分光元件502以使反射光入射到光检测器503和504的方式对反射光进行衍射。光检测器503和504将入射的光变换成电信号。
从第2光源102射出的光112也经过同样的路径会聚到第2光学记录介质113上,将在第2光学记录介质113上反射的光导入光检测器503和504。
光学元件107和聚光透镜108的结构以及第1光源101、第2光源102、光学元件107和聚光透镜108的配置如上述那样。
也可以将分光元件502配置在光源单元501和准直透镜105之间以外的从光源单元501到每个聚光透镜108之间。
如果根据光学头11′,则除了光学头11的上述效果外,通过用使检测器与光源一体化的光源单元,能够使光学系统的结构更简单,能够达到降低成本和使光学头小型化的目的。
又,在本实施方式中,在光学元件107中,设置了用于对第2光源102产生像差的环状台阶,但是在图4和图5所示的环状台阶的外侧,也可以在成为第1光源101的光程的区域中构成用于不同目的的台阶和衍射沟。例如,能够用于当由于温度变化,聚光透镜108的折射率和形状发生变化,会聚性能恶化时,利用对温度变化的光源的波长变动校正会聚性能恶化的用途等中。又,也可以与聚光透镜108一体地构成该台阶和衍射沟。
(第2实施方式)
图11是表示根据本发明的光学头的第2实施方式的图。图11所示的光学头12用于对第1光学记录介质609和第2光学记录介质613进行信息记录和/或再生的光盘装置。与第1实施方式相同,光学头12备有第1光源601、第2光源602、聚光透镜608、光学元件607、准直透镜605、反射镜606、检测透镜610和光检测器611。又,与第1实施方式相同,将第1光源601和第2光源602收藏在组件中,构成光源元件603。
在从光源元件603到第1光学记录介质609和第2光学记录介质613的光程上和在从第1光学记录介质609和第2光学记录介质613到光检测器611的光程上,以与第1实施方式相同的顺序配置这些构成要素。
第1光源601和第2光源602分别射出第1波长λ1和第2波长λ2的光。第1波长λ1和第2波长λ2不同,满足λ1<λ2的关系。第1波长λ1和第2波长λ2例如约为660nm和790nm。将第1光源601和第2光源602分别用于第1光学记录介质609和第2光学记录介质613的记录和/或再生。在第1光学记录介质609和第2光学记录介质613的记录层表面上形成的基片分别备有t1和t2(t2≠t1)的厚度。
在第1实施方式中,以对于从第1光源射出的光和第1光学记录介质109使球面像差大致为零的方式设计聚光透镜108(图1)。当用这样设计的聚光透镜时,因为使对于一方的光源的球面像最适合化,所以关于2个光源的位置对准的允许度有偏向,当制造光学头时需要高的位置对准精度,存在着使制造成品率降低的可能性。
在本实施方式中,考虑到这一点,以对于无论哪个光源,都能够将球面像差减少到某种程度的方式设计聚光透镜608。具体地说,假想地设定设置在记录层表面上的基片厚度为t的光学记录介质和波长为λ的光。以使对于该假想的光和光学记录介质球面像差大致为零的方式设计聚光透镜608。这里,t和λ分别满足t1<t<t2和λ1<λ<λ2的关系。
又,如图11所示,上述聚光透镜608具有在以它的光轴为中心直径R2的圆内区域中用数字孔径NA2会聚第2波长的光,在直径R1(R1>R2)的圆内区域中用数字孔径NA1会聚第1波长的光的构成。从第1光源601射出的光的光束直径和从第2光源602射出的光的光束直径分别为R1和R2。
图12和图13分别表示用这样设计的聚光透镜608、第2光源602和第1光源601,在第2光学记录介质613和第1光学记录介质609的记录层中形成光点时的球面像差。在这些图中,只表示一个剖面方向的像差,但是如上所述,球面像差表示出对光轴旋转对称的分布。因为使聚光透镜608的球面像差对于具有中间波长的光、中间基片厚度的假想的光和光学记录介质最适合化,所以如图12和图13所示在直径R2的区域内在相互相反的方向中发生像差。
图14是表示用于校正由聚光透镜608产生的球面像差的光学元件607的一个例子的剖面图。光学元件107具有平行的2个主面,包含对于第1波长和第2波长透明的板结构。在板结构的第1主面上,形成包含如图4所示的同心圆状地配置的多个环状台阶的第1像差校正单元607a。又,在第2主面上也形成包含同心圆状地配置的多个环状台阶的第2像差校正单元607b。第2像差校正单元607b的最外侧的环的直径与R2相等。又,第1像差校正单元607a的最外侧的环的直径与R1相等。在第1像差校正单元607a中只透过从第1光源601射出的第1波长的光,在第2像差校正单元607b中透过从第1光源601射出的第1波长的光和从第2光源602射出的第2波长的光。
由各环状的台阶形成被台阶和台阶夹着的环状的台阶面。各环状的台阶的深度都是相等的设定为d。在本实施方式中以对于第1波长λ1的光将+δ的相位差给予透过波面,对于第2波长λ2的光将-δ的相位差给予透过波面的方式设定d。
图15是某个台阶部分的放大剖面图。如图15所示,当光学元件607的折射率为n1时,透过邻接的2个环状台阶面的光801和802的光程差表示为(n1-1)d。又,当对于第2波长λ2的光学元件607的折射率为n2时,表示为(n2-1)d。因此,通过解d=(i+δ)λ1/(n1-1)=(j-δ)λ2/(n2-1)求δ(式中,i、j是整数),得到δ={(n1-1)jλ2-(n2-1)iλ1}/{(n2-1)λ1+(n1-1)λ2}。通过求得δ,得到深度d。
通过这样地设定台阶的深度d,能够对每一段台阶将+δ的相位差给予从第1光源601射出的第1波长的光的波面,对每一段台阶将-δ的相位差给予从第2光源602射出的第2波长的光的波面。
所以,如图14所示在直径R2的圆内形成的第2像差校正单元607b,对于来自第1光源601的光,具有例如给予+方向的球面像差的极性,对于来自第2光源602的光,具有给予-方向的球面像差的极性。因此,能够分别消除在图12和图13所示的聚光透镜608的直径R2的圆内的球面像差。
另一方面,在由直径R2的圆和直径R1的圆夹着的区域内形成的第1像差校正单元607a,对于来自第1光源601的光,具有例如给予-方向的球面像差的极性。如上所述,在该区域内只照射从第1光源601射出的光,不照射从第2光源602射出的光。因此,能够消除在由图13所示的聚光透镜608的直径R1的圆和直径R2的圆夹着的区域中的第1波长的光产生的球面像差。
此外,图14所示的结构是在t=0.6mm、λ1=0.66μm、λ2=0.79μm、NA1=0.63、NA2=0.50、光学元件107的折射率n1≈n2≈1.51、N=1、聚光透镜的焦距2.8、准直透镜的焦距18.3的情形中的一个例子。能够用用于校正球面像差的光学元件的众所周知的设计和制造方法来制作光学元件607。
使具有这种结构的光学元件607对聚光透镜608的光轴移位,与第1实施方式同样,主要减少由从第2光源602射出的光产生的彗星像差。但是,如图13所示,当为了通过在由聚光透镜608的直径R1的圆和直径R2的圆夹着的区域中对第1波长的光的球面像差急剧增大,减少由第2光源602产生的彗星像差,而使光学元件607移位时,存在着在该区域中不能够使球面像差适当减少的可能性。因此,不使用于校正该区域的球面像差的光学元件607的第1像差校正单元607a移位,只使第2像差校正单元607b移位。
如图16和图17所示,当令聚光透镜608的光轴904和第1光源601的光轴901的距离为d1,聚光透镜608的光轴904和第2光源602的光轴902的距离为d2时,以满足d1<d2的方式对于聚光透镜108配置光源元件603。又,使光学元件607的第2像差校正单元607b的光轴903相对于聚光透镜608的光轴904,只向第2光源602的光轴902侧移位距离D(但是,D<d2)。使光学元件607的第1像差校正单元607a的光轴907d与聚光透镜608的光轴904一致。
通过聚光透镜608、第2像差校正单元607b、第1光源601和第2光源602的相对配置,决定对于从第2光源602射出的光由第2像差校正单元607b产生的相位差,以使由第2光源602产生的彗星像差和由聚光透镜608产生的球面像差减弱或者消除的方式,决定距离D、d1和d2的值。如在第1实施方式中说明的那样,能够通过仿真决定距离D、d1和d2。
当从第1光源601射出第1波长的光时,在由直径R1的圆和直径R2的圆夹着的区域中,因为第1像差校正单元607a的光轴607c与聚光透镜608的光轴904一致,所以由聚光透镜608产生的球面像差被第1像差校正单元607a大致完全消除。在由直径R2的圆内区域中,如上所述,将由第2像差校正单元607b,校正由聚光透镜608产生的球面像差的相位差给予第1波长的光。因此,能够适当地消除或抑制由聚光透镜608产生的球面像差。
因为对于聚光透镜608的光轴满足d1<d2关系地配置第1光源601,所以,第1光源601和聚光透镜608的光轴的偏移小,能够抑制由第1光源601产生的彗星像差。所以能够在第1光学记录介质609的记录层中形成的光束点中,抑制球面像差和彗星像差两者。
另一方面,当从第2光源602射出第2波长的光时,通过透过第2像差校正单元607b,以校正或补偿聚光透镜608中发生的球面像差的方式,改变透过波面,产生相位差。通过使第2光源602的光轴从聚光透镜608适当地移位,能够以减少彗星像差的方式将产生相位差的光入射到聚光透镜108。因此,能够在第2光学记录介质613的记录层中形成的光束点中,抑制球面像差和彗星像差两者。
当用如图17所示形状的第1像差校正单元607a和第2像差校正单元607b时,通过设定d1=0、d2=0.11mm、D=29μm,能够使球面像差和彗星像差对于第1光源601和第2光源602大致为零。
这样,即便在本实施方式的光学头中也与第1实施方式同样,通过使用于校正由聚光透镜产生的球面像差的光学移位元件的像差校正单元相对于聚光透镜的光轴移位而进行配置,能够同时减少球面像差和彗星像差。所以,即便在用第1光源和第2光源中的某个情形中,对于由各个光源进行记录和/或再生的光学记录介质,用抑制像差或使像差最适合的聚光状态的光,也能够实现可以高品质的记录和/或再生的光学头和光盘装置。
又,在本实施方式中,使聚光透镜的球面像差对于假想的光和光学记录介质最适合化,该假想的光和光学记录介质对于第1光源及第1光学记录介质和第2光源及第2光学记录介质,具有中间波长的光、中间基片厚度。因此,将当使第1光源和第2光源的光轴从聚光透镜的光轴移位时产生的球面像差的校正残差相对于第1光源和第2光源分散,能够加宽对于构成光学头的各单元的位置对准精度的允许误差范围。因此,容易制造光学头,又,能够提高制造成品率。
如第1实施方式中说明了的那样,即便在本实施方式中,也可以使光源元件603和光检测器611邻接,由一个元件构成。图18所示的光学头12′备有将第1光源601、第2光源602、光检测器1003和光检测器1004收藏在1个组件中的光源单元1001。
从第1光源601射出的光604和从第2光源602射出的光61 2透过分光元件1002和准直透镜605,被反射镜606反射,入射到光学元件607。透过光学元件607的光由聚光透镜608会聚到第1光学记录介质609上。在第1光学记录介质609上反射的光沿逆向光路到达分光元件1002。分光元件1002以使反射光入射到光检测器1003和1004的方式对反射光进行衍射。光检测器1003和1004将入射光变换成电信号。
也可以将分光元件1002配置在光源单元1001和准直透镜605之间以外的从光源单元1001到每个聚光透镜608之间。
如果根据光学头12′,则除了光学头11的上述效果外,通过用使检测器与光源一体化的光源单元,能够使光学系统的结构更简单,能够达到降低成本和使光学头小型化的目的。
(第3实施方式)
图19是表示根据本发明的光学头的第3实施方式的图。图19所示的光学头13用于对第1光学记录介质1109和第2光学记录介质1113进行信息记录和/或再生的光盘装置。与第2实施方式相同,光学头13备有第1光源1101、第2光源1102、聚光透镜1108、光学元件1107、准直透镜1105、反射镜1106、检测透镜1110和光检测器1111。又,与第1实施方式同样,将第1光源1101和第2光源1102收藏在组件中,构成光源元件1103。
在从光源元件1103到第1光学记录介质1109和第2光学记录介质1113的光程上和在从第1光学记录介质1109和第2光学记录介质1113到光检测器1111的光程上,以与第1实施方式相同的顺序配置这些构成要素。
第1光源1101和第2光源1102分别射出第1波长λ1和第2波长λ2的光。第1波长λ1和第2波长λ2不同,满足λ1<λ2的关系。第1波长λ1和第2波长λ2例如约为660nm和790nm。将第1光源1101和第2光源1102分别用于第1光学记录介质1109和第2光学记录介质1113的记录和/或再生。在第1光学记录介质1109和第2光学记录介质1113的记录层表面上形成的基片分别备有t1和t2(t2≠t1)的厚度。
与第2实施方式同样,如图20所述,聚光透镜1108具有在以它的光轴1404为中心的直径R2的圆内区域中用数字孔径NA2会聚第2波长的光,在由直径R1(R1>R2)的圆夹着的环状区域内,以用数字孔径NA1会聚第1波长的光的构成。又,假想地设定在直径R2的圆内区域中设置在记录层表面的基片厚度为t的光学记录介质和波长λ的光,以对于假想的光和光学记录介质,使球面像差为零的方式设计聚光透镜1108。
另一方面,以在由直径R2的圆和直径R1(R1>R2)的圆夹着的环状区域内,对于从第1光源1101射出的第1波长的光和第1光学记录介质1109,使在第1光学记录介质的记录层上形成的光束点的球面像差成为最适合的方式进行设计。
令从第1光源1101射出的光束直径和从第2光源1102射出的光束直径分别为R1和R2。
图21表示用这样设计的聚光透镜1108,由第1光源1101在第1光学记录介质1109的记录层中形成光束点时的球面像差。因为以在直径R2的圆内区域中,对于基片厚度为t的假想的光学记录介质,使球面像差为零的方式进行设计,所以对于从第1光源1101射出的第1波长的光产生预定的球面像差。对此,因为以在由直径R2的圆和直径R1的圆夹着的环状区域内,对于第1波长的光使球面像差成为零的方式进行设计,所以球面像差大致为零。
由第2光源1102,在第2光学记录介质1113的记录层上形成光束点时产生的球面像差如图12所示。如在第2实施方式中说明的那样,在直径R2的圆内区域中的球面像差对于第1波长的光和第2波长的光相反。
如图20所示,在本实施方式的聚光透镜1108中,以在由直径R2的圆和直径R1的圆夹着的环状区域内,对于第1波长的光使球面像差成为零的方式进行设计。所以,校正聚光透镜1108的球面像差的光学元件1107与从第2实施方式的光学元件607除去用于校正该区域中的球面像差的第1像差校正单元607a的相等。
图22和图23表示用于校正由聚光透镜1108产生的球面像差的光学元件1107的一个例子。光学元件1107具有平行的2个主面,包含对于第1波长和第2波长透明的板结构。在板结构的第1主面上,形成包含与第2实施方式的第2像差校正单元对应的同心圆状地配置的多个环状台阶的结构。最外侧的环的直径大致与R2相等。
由各环状的台阶形成被台阶和台阶夹着的环状的台阶面。各环状的台阶的深度都是相等的设定为d。
图24是某个台阶部分的放大剖面图。如图24所示,与第2实施方式同样,以对于第1波长λ1的光将+δ的相位差给予透过波面,对于第2波长λ2的光将-δ的相位差给予透过波面的方式设定透过邻接的2个环状台阶面的光1301和1302的光程差d。
图23所示的结构是在t=0.9mm、λ1=0.66μm、λ2=0.79μm、NA1=0.63、NA2=0.50、光学元件1107的折射率n1≈n2≈1.51、N=1、聚光透镜的焦距3.05、准直透镜的焦距20的情形中的一个例子。因为将聚光透镜和准直透镜的焦距以及假想的光学记录介质的基片厚度设定在与第2实施方式所示的例子不同的值上,所以图23所示的结构的各单元的尺寸与图14所示的结构的尺寸不同。
图22和图23所示的光学元件1107,对于来自第1光源1101的光,具有例如给予+方向的球面像差的极性,对于来自第2光源1102的光,具有给予-方向的球面像差的极性。因此,能够分别消除图21所示的聚光透镜1108的直径R2的圆内的球面像差。又,如上所述,在由直径R2的圆和直径R1的圆夹着的环状区域内,以使对第1波长的光球面像差成为零的方式设计聚光透镜1108。因此,在光学元件1107的该区域中不形成台阶,但是能够与原来一样地抑制球面像差的发生。
使具有这样结构的光学元件1107对于聚光透镜1108的光轴移位,与第2实施方式同样,主要减少由从第2光源1102射出的光产生的彗星像差。如图25所示,当令聚光透镜1108的光轴1404和第1光源1101的光轴1101的距离为d1,聚光透镜1108的光轴1404和第2光源1102的光轴1402的距离为d2时,以满足d1<d2的方式对于聚光透镜1108配置光源元件1107。又,使光学元件1107的光轴1403对于聚光透镜1108的光轴1404,向第2光源1102的光轴1402侧只移位距离D(但是D<d2)。
以通过聚光透镜1108、光学元件1107、第1光源1101和第2光源1102的相对配置,对于从第2光源1102射出的光由光学元件1107产生的相位差减弱或者消除由第2光源1102产生的彗星像差和由聚光透镜1108产生的球面像差的方式,决定距离D、d1、d2的值。
因为当从第1光源1101射出第1波长的光时,在由光学元件1107的直径R1的圆和直径R2的圆夹着的区域内,不设置改变光的波面的台阶,所以透过该区域的第1波长的光的相位不变。又,因为即便在由聚光透镜1108的直径R1的圆和直径R2的圆夹着的区域内,也使球面像差对第1波长的光最适合化,所以不产生球面像差。
在直径R2的圆内区域中,如上所述,由光学元件1107,将校正由聚光透镜1108产生的球面像差的相位差给予第1波长的光。因此,能够消除或适当地抑制由聚光透镜1108产生的球面像差。
因为配置了对于聚光透镜1108的光轴满足d1<d2的关系的第1光源元件1101,所以第1光源1101和聚光透镜1108的光轴的偏移小,也能够抑制由第1光源1101产生的彗星像差。所以,能够在第1光学记录介质1109的记录层中形成的光束点中,抑制球面像差和彗星像差两者。
另一方面,当从第2光源1102射出第2波长的光时,以通过透过光学元件1107,对聚光透镜1108中发生的球面像差进行校正或补偿的方式,改变透过波面,产生相位差。通过使光学元件1107的光轴从聚光透镜1108适当地移位,能够以减少彗星像差的方式将产生相位差的光入射到聚光透镜1108。因此,能够在第2光学记录介质1113的记录层中形成的光束点中,抑制球面像差和彗星像差两者。
当用具有图23所示结构的光学元件1107时,通过设定d1=0、d2=0.11mm、D=29μm,能够使球面像差和彗星像差对于第1光源1101和第2光源1102大致为零。
这样,即便在本实施方式的光学头中也与第1及第2实施方式同样,通过使用于校正由聚光透镜产生的球面像差的光学移位元件的像差校正单元相对于聚光透镜的光轴移位而进行配置,能够同时减少球面像差和彗星像差。所以,当用第1光源和第2光源中的某一个时,对于由各个光源进行记录和/或再生的光学记录介质,用抑制像差或使像差最适合的聚光状态的光,实现可以高品质的记录和/或再生的光学头和光盘装置。
又,在本实施方式中,与第2实施方式同样,使聚光透镜的球面像差对于假定的光和光学记录介质最适合化,该假定的光和光学记录介质对于第1光源及第1光学记录介质和第2光源及第2光学记录介质具有中间波长的光、中间基片厚度,因此,将当使第1光源和第2光源的光轴从聚光透镜的光轴移位时产生的球面像差的校正残差对第1光源和第2光源分散,能够加宽对于构成光学头的各单元的位置对准精度的允许误差范围。因此,容易制造光学头,又,能够提高制造成品率。
如第1及第2实施方式中说明了的那样,即便在本实施方式中,也可以使光源元件1103和光检测器1111邻接,由一个元件构成。图26所示的光学头13′备有将第1光源1101、第2光源1102、光检测器1503和光检测器1504收藏在1个组件中的光源单元1501。
从第1光源1101射出的光1104和从第2光源1102射出的光1112透过分光元件1502和准直透镜1105,被反射镜1106反射,入射到光学元件1107。透过光学元件1107的光由聚光透镜1108会聚在第1光学记录介质1109和第2光学记录介质1113上。在第1光学记录介质1109和第2光学记录介质1113上反射的光沿逆向光路到达分光元件1502。分光元件1502以使反射光入射到光检测器1503和1504的方式对反射光进行衍射。光检测器1503和1504将入射光变换成电信号。
也可以将分光元件1105配置在光源单元1501和准直透镜1105之间以外的从光源单元1501到每个聚光透镜1108之间。
如果根据光学头13′,则除了光学头13的上述效果外,通过用使检测器与光源一体化的光源单元,能够使光学系统的结构更简单,能够达到降低成本和使光学头小型化的目的。
本发明的光学头可以是对第1到第3实施方式进行种种改变的光学头。在上述第1到第3实施方式中,构成聚光透镜和光学元件作为各个部件,如在各实施方式中说明的那样,在光程上使光学元件的光轴相对于聚光透镜的光轴移位而进行配置。但是,也可以在将聚光透镜和光学元件作为一个部件使光学元件的光轴相对于聚光透镜的光轴移位的状态中一体地构成聚光透镜和光学元件。通过这样做,不需要对光学元件的聚光透镜进行位置对准,使光学头的制造变得更加容易。
又,在第1到第3实施方式中,为了改变透过光的波面,在光学元件上设置多个同心圆状的台阶,形成光程差,但是即便用利用液晶等的众所周知的光的折射效果的波面变换元件构成各实施方式的光学元件,也能够得到同样的效果。
作为上述第1到第3实施方式说明了的光学头能够适当地用于将信息记录在光学记录介质中,或者,再生记录在光学记录介质中的信息的众所周知的光盘装置中。能够如各实施方式中说明了的那样使本发明的光学头的外形变小。因此,如果根据本发明,则特别是,能够实现便携用光盘装置等,廉价小型的光盘装置。
又,在第1到第3实施方式中,例示了备有CD和DVD用的光源的光学头,但是光学头也可以备有射出其它波长的光的光源。例如,也可以将用于用波长约400nm的光进行记录再生的下一代光学记录介质中的光源用作本发明的1个光源。又,除了将光学头应用于光盘装置以外,也能够将本发明应用于备有2个以上的光源和1个物镜等的聚光元件,备有将光束会聚在预定位置上的结构的种种光学装置中。
本发明提供备有多个光源,能够形成像差少的光束点的光学头。该光学头能够应用于种种光学装置,特别是,用光将信息记录在光学记录介质中,又,将记录在光学记录介质中的信息再生的光盘装置中。
Claims (14)
1、一种光学头,用于光盘装置,该光盘装置分别采用第1波长的光和与第1波长不同的第2波长的光,对第1及第2光学记录介质记录和/或再生信息,所述第1及第2光学记录介质分别包括用于形成记录标记的记录层以及设置在所述记录层的表面的基片,其特征在于,所述光学头包括:
第1光源,其射出第1波长的光;
第2光源,其与所述第1光源邻接地配置,射出与所述第1波长不同的第2波长的光;
聚光透镜,其使从所述第1及第2光源射出的光向着所述第1及第2光学记录介质会聚;和
光学元件,其被配置在所述第1及第2光源与所述聚光透镜之间,通过改变所述第1及第2波长的光的透过波面,分别减少对所述第1波长的光由所述聚光透镜和所述第1光学记录介质的基片所产生的球面像差、以及对所述第2波长的光由所述聚光透镜和所述第2光学记录介质的基片所产生的球面像差;
当令所述第1以及第2光学记录介质的基片厚度分别为t1和t2时,所述聚光透镜具有如下结构:对基片厚度为t且t满足t1<t<t2的关系的光学记录介质,使得球面像差成为最适合;
所述光学元件,以减少由所述第1及第2波长的光的至少一方的光轴和所述聚光透镜的光轴不一致所产生的彗星像差的方式,使所述光学元件的光轴相对于所述聚光透镜的光轴移位。
2、根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,
所述光学元件包含设置在只透过所述第1波长的光的区域中的第1像差校正单元、和设置在透过所述第1波长的光和所述第2波长的光的区域中的第2像差校正单元,
所述光学元件的光轴与所述第2像差校正单元的光轴一致,所述第1像差校正单元的光轴与所述聚光透镜的光轴一致。
3、根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,
所述聚光透镜具有:
在以所述聚光透镜的光轴为中心的直径R2的圆内区域中用数字孔径NA2会聚所述第2波长的光的结构,以及
在以所述聚光透镜的光轴为中心的直径R1的圆内区域中用数字孔径NA1会聚第1波长的光的结构,
其中R1、R2、NA1、NA2满足关系R2<R1以及NA1>NA2;
所述聚光透镜的直径R2的圆内区域具有如下结构:对基片厚度为t且t满足t1<t<t2的关系的光学记录介质,使得球面像差成为最适合;
由所述聚光透镜的所述直径R1的圆和所述直径R2的圆夹着的区域具有如下结构:对所述第1光学记录介质,使得球面像差成为最适合。
4、根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,
所述光学元件的光轴相对于所述聚光透镜的光轴向从所述第2光源射出的光的光轴侧移位。
5、根据权利要求4所述的光学头,其特征在于,
当令所述聚光透镜的光轴与从所述第1光源射出的光的光轴的距离为d1,令所述聚光透镜的光轴与从所述第2光源射出的光的光轴的距离为d2时,满足d1<d2的关系。
6、根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,
所述光学元件具有相对于所述光学元件的光轴旋转对称的结构。
7、根据权利要求6所述的光学头,其特征在于,
所述光学元件包含将所述光学元件的光轴作为中心,配置成同心圆状的多个环状台阶。
8、根据权利要求2所述的光学头,其特征在于,
在所述光学元件中,所述第1像差校正单元和所述第2像差校正单元具有相对于各自的光轴旋转对称的结构。
9、根据权利要求8所述的光学头,其特征在于,
在所述光学元件中,所述第1像差校正单元和所述第2像差校正单元分别包含将各自的光轴作为中心,配置成同心圆状的多个环状台阶。
10、根据权利要求9所述的光学头,其特征在于,
将所述第1及第2光源收藏在1个组件中。
11、根据权利要求10所述的光学头,其特征在于,
进一步具有光检测器,其对反射光进行检测,该反射光由所述第1及第2光学记录介质对从所述第1及第2光源射出的光进行反射所产生;
将所述光检测器配置在所述组件内。
12、根据权利要求1所述的光学头,其特征在于,
将所述聚光透镜和所述光学元件形成一体。
13、一种光盘装置,其特征在于,具有权利要求1~12中任一项所述的光学头。
14、一种光束点的形成方法,通过由1个聚光透镜会聚从第1光源射出的第1波长的光以及从与所述第1光源邻接配置的第2光源射出的第2波长的光,对于分别包括用于形成记录标记的记录层以及设置在所述记录层的表面的基片的第1及第2光学记录介质,分别在第1及第2光学记录介质中的记录层上形成第1及第2光束点,其中,
当令所述第1以及第2光学记录介质的基片厚度分别为t1和t2时,所述聚光透镜具有如下结构:对基片厚度为t且t满足t1<t<t2的关系的光学记录介质,使得球面像差成为最适合;
对于通过改变所述第1及第2波长的光的透过波面,分别减少对所述第1波长的光由所述聚光透镜和所述第1光学记录介质的基片所产生的球面像差、以及对所述第2波长的光由所述聚光透镜和所述第2光学记录介质的基片所产生的球面像差的光学元件,将所述光学元件配置在所述第1及第2光束点与所述聚光透镜之间,使所述光学元件的光轴从所述聚光透镜的光轴移位,减少由所述第1及第2光源的光轴与所述聚光透镜的光轴不一致所产生的彗星像差。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080109 Termination date: 20130426 |