CN101197155A - 光学拾取装置 - Google Patents

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CN101197155A CNA2007101865206A CN200710186520A CN101197155A CN 101197155 A CN101197155 A CN 101197155A CN A2007101865206 A CNA2007101865206 A CN A2007101865206A CN 200710186520 A CN200710186520 A CN 200710186520A CN 101197155 A CN101197155 A CN 101197155A
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Abstract

一种光学拾取装置包括光束成形镜。该光束成形镜具有在上面形成波长选择膜的第一光学表面，以及在上面形成衍射光栅的第二光学表面。波长选择膜透射第一激光束，而反射第二激光束。通过衍射光栅反射由波长选择膜透射且入射至光束成形镜的第一激光束，然后由波长选择膜透射它并从光束成形镜出射它，第一激光束的光强分布从椭圆形被转换为圆形。衍射光栅衍射第一激光束，以使从光束成形镜出射的第一激光束和第二激光束的方向变为相同。利用本发明，可以以简单结构实施光束成形以及相关于光轴的倾斜校正，从而可以有效地获得微小光斑，避免彗形像差的生成，以实现具有多波长兼容性且能够在各个波长中获得良好光斑的光学拾取装置。

Description

光学拾取装置
技术领域
本发明涉及一种光学拾取装置，具体地，本发明涉及一种例如可兼容诸如CD(压缩盘)、DVD(数字通用盘)、BD(蓝光盘等：利用蓝激光束的高密度光盘)之类的多种光盘的光学拾取装置。
背景技术
例如，在通过一个物镜可应用于多种光盘(例如CD、DVD及BD，其中所使用的激光束的波长不同)的光学拾取装置中，必须使通过物镜形成的光斑成为具有小直径的圆形，使得从任意种类的光盘中获得足够的再现信号。用于此的光束成形有效地使光点形状成为圆形，而没有降低光利用效率。尤其是在用于蓝激光束的情况中，为了确保边缘强度(即，被入射给物镜的光通量的周边强度比率)，光束成形是必需的。另外，因为若各激光束至物镜的入射方向不同则产生彗形像差，所以还必需的是校正相对于光轴的倾斜度，以使所有激光束从同一方向入射至物镜。
就光点形状来说，在JP-A-2003-098350和JP-A-2002-304761中提出一种光学拾取装置，在该光学拾取装置中，通过具有光束成形功能的直立反射镜将激光束从椭圆形光束转换为圆形光束。此外，JP-A-2003-098350、JP-A-2002-304761和JP-A-2002-163836提出了光学拾取装置，其通过具有波长选择膜的直立反射镜对激光束相对于光轴的方向倾斜进行校正。在直立反射镜中，形成有波长选择膜和全反射膜，并且实施校正，以使具有与由波长选择膜反射的激光束的波长相对应的波长的激光束和具有与由波长选择膜透射且由全反射膜反射的激光束的波长相对应的波长的激光束相对于光轴具有相同的倾斜状态。
在通过一个物镜可应用至所使用的激光束波长不同的多种光盘的光学拾取装置中，在无限系统中对某波长实施物镜的像差校正时，必须在有限系统中对其它波长实施像差校正。例如，在通过一个物镜和分别发射蓝激光束、红激光束和红外激光束的三个激光光源而可应用至所使用的激光束波长不同的三种光盘的光学拾取装置中，如果利用在用于蓝激光束的无限系统中校正了像差的物镜来实现三波长兼容，则物镜必须为用于红或红外激光束的有限系统，以实施对于红或红外激光束的像差校正。
然而，如果使用在JP-A-2003-098350、JP-A-2002-304761或JP-A-2002-163836中所述的直立反射镜，则在物镜被用作用于红激光束或红外激光束的有限系统时，以发散状态将红或红外激光束入射至形成直立反射镜的透明部件。在发散光通过透明部件被传输时，因为在那里产生像散，所以没有获得良好的光斑。因为其假设平行光被入射给JP-A-2003-098350、JP-A-2002-304761和JP-A-2002-163836中所述的直立反射镜，所以没有考虑如上所述的由发散光的入射而产生的像散。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学拾取装置，该光学拾取装置可应用于多个波长，且包括光束成形镜，该光束成形镜能够对多波长中的一个波长实施光束成形，而在各个波长中不产生像差。
在本发明的一个方案中，一种光学拾取装置，其通过发射具有互不相同波长的激光束的多个激光光源和一个物镜，能够应用于多种光盘，在所述光盘中所使用的激光束的波长不同，该光学拾取装置包括：光束成形镜，其设置在该物镜和所述多个激光光源之间的光路中。该光束成形镜由透明部件构成，该透明部件具有在上面形成波长选择膜的第一光学表面和在上面形成衍射光栅的第二光学表面。并且所述第一光学表面与第二光学表面被不平行地定位。该光学拾取装置具有下述结构，在该结构中，在从所述多个激光光源发射的多个激光束中，第一激光束作为无限系统光被入射至该物镜，第二激光束作为有限系统光被入射至该物镜。该波长选择膜具有波长选择性，透射该第一激光束而反射该第二激光束。该第一激光束透射该波长选择膜并入射至该光束成形镜后，被该衍射光栅反射，然后该第一激光束透射该波长选择膜并从该光束成形镜出射，从而该第一激光束的光强分布从椭圆形被转换为圆形。该衍射光栅衍射该第一激光束，以使从该光束成形镜出射的第一激光束和第二激光束的方向变为相同。
在本发明的另一方案中，一种光学拾取装置，其能够应用于多种光盘，在所述光盘中所使用的激光束的波长不同，该光学拾取装置包括：多个激光光源，其发射具有互不相同波长的激光束；一个物镜，其会聚各个激光束用于图像形成；和光束成形镜，其设置在该物镜和所述多个激光光源之间的光路中，并且由透明部件构成，该透明部件具有在上面形成波长选择膜的第一光学表面和在上面形成衍射光栅的第二光学表面，并且所述第一光学表面与第二光学表面被不平行地定位，其中该光学拾取装置具有下述结构，在该结构中，在从所述多个激光光源发射的多个激光束中，第一激光束作为无限系统光被入射至该物镜，第二激光束作为有限系统光被入射至该物镜；该波长选择膜具有波长选择性，透射该第一激光束而反射该第二激光束；该第一激光束透射该波长选择膜并入射至该光束成形镜后，被该衍射光栅反射，然后该第一激光束透射该波长选择膜并从该光束成形镜出射，从而该第一激光束的光强分布从椭圆形被转换为圆形；以及该衍射光栅衍射该第一激光束，以使从该光束成形镜出射的第一激光束和第二激光束的方向变为相同。
在本发明的再一方案中，一种光学拾取装置，其通过分别发射蓝激光束、红激光束和红外激光束的三个激光光源和一个物镜，能够应用于三种光盘，在所述光盘中所使用的激光束的波长不同，该光学拾取装置包括：光束成形镜，其设置在该物镜和所述三个激光光源之间的光路中，并且由透明部件构成，该透明部件具有在上面形成波长选择膜的第一光学表面和在上面形成衍射光栅的第二光学表面，并且所述第一光学表面与第二光学表面被不平行地定位；和准直透镜，其设置在该光束成形镜和所述三个激光光源之间的光路中，并且将蓝激光束转换为平行光，其中该光学拾取装置具有下述结构，在该结构中，蓝激光束作为无限系统光被入射至该物镜，红激光束和红外激光束作为有限系统光被入射至该物镜；发射蓝激光束的激光光源以倾斜方式设置，以使蓝激光束、红激光束和红外激光束的光强的中心位置互相一致；该透明部件具有梯形横截面或楔形横截面；该衍射光栅通过具有矩形横截面或锯齿形横截面的多个线性凹槽来形成；该波长选择膜具有波长选择性，透射蓝激光束，而反射红激光束和红外激光束；蓝激光束透射该波长选择膜并入射至该光束成形镜后，被该衍射光栅反射，然后蓝激光束透射该波长选择膜并从该光束成形镜出射，从而蓝激光束的光强分布从椭圆形被转换为圆形；以及该衍射光栅衍射蓝激光束，以使从该光束成形镜出射的蓝激光束、红激光束和红外激光束的方向变为相同。
利用本发明，可以以简单结构实施光束成形，以简单结构实施相关于光轴的倾斜校正，从而可以有效地获得微小光斑，避免彗形像差的生成，以实现具有多波长兼容性且能够在各个波长中获得良好光斑的光学拾取装置。
附图说明
图1是显示光学拾取装置的实施例的示意图；
图2A和图2B是显示在光束成形镜中的横截面和光路的示意图；
图3A至图3C是用于解释包含在光束成形镜中的衍射光栅的结构和操作的光路图；和
图4A和图4B是用于解释相对于光束成形镜的光轴的倾斜校正的光路图。
具体实施方式
此后，将参考附图描述依据本发明的光学拾取装置的实施例等。图1中示意性地显示光学拾取装置的一个实施例的一般结构。这个光学拾取装置11为三波长及单镜头型光学拾取装置，其通过一个物镜9和具有不同振荡波长的三个激光光源，能够应用至所使用的激光束波长不同的三种光盘12，所述三个激光光源由安装在用于红或红外激光的两波长半导体激光器1a上的两个光源和安装在用于蓝激光的半导体激光器1b上的一个光源组成。并且，该装置11具有可以对三种光盘12中的每种光盘进行信息的记录和再现的结构。
这里所提出的三种光盘12例如是：第一光盘，其可应用于具有波长λ1405nm的蓝激光，即使用蓝激光束且具有基板厚度0.1mm和数值孔径(NA)0.85的高密度光盘；第二光盘，其可应用于具有波长λ2 650nm的红激光，即具有基板厚度0.6mm和NA 0.6至0.65的DVD；第三光盘，其可应用于具有波长λ3 780nm的红外激光，即具有基板厚度1.2mm和NA 0.45至0.5的CD。然而，所使用的波长不限于这些例子。另外，本发明的应用对象不限于光盘，而是本发明可以被应用至除光盘之外的其它光学信息记录介质。
图1中所示的光学拾取装置11配备有：用于红和红外激光的两波长半导体激光器1a、用于蓝激光的半导体激光器1b、二向棱镜2、分束器3、准直透镜4、二向棱镜5、用于红及红外激光的光电检测器6a、用于蓝激光的光电检测器6b、光束成形镜7、像差校正元件8、物镜9、保持器(holder)10等。此后，以沿着其光路的顺序来解释光学拾取装置11的光学结构。
光学拾取装置11包括安装在用于红和红外激光的两波长半导体激光器1a上的两个光源和安装在用于蓝激光的半导体激光器1b的一个光源，作为上述的激光光源。使用具有波长λ1的蓝激光束B1、具有波长λ2的红激光束B2或者具有波长λ3的红外激光束B3，来对相应的光盘12进行光学信息的记录或再现，其中通过点亮三个激光光源中任一激光光源来发射所述激光束(λ1＜λ2＜λ3)。
从半导体激光器1a或1b中发射出来的激光束B1、B2或B3被入射至二向棱镜2。二向棱镜2为光路组合元件，其组合蓝激光束B1、红激光束B2和红外激光束B3各自的光路。因此，从半导体激光器1b发射的蓝激光束B1由二向棱镜2反射，而从半导体激光器1a发射的红激光束B2或红外激光束B3由二向棱镜2透射，因此各激光束B1、B2和B3的光路被组合起来。
从二向棱镜2出射的激光束B1、B2或B3的一部分由分束器3所反射。分束器3为光路分割元件，其将从各半导体激光器1a、1b至光盘12的光路(行进路径)与从光盘12至各个光电检测器6a、6b的光路(返回路径)分割开，从而它起到半反射镜的作用，以将入射光的光量分为透射光和反射光两部分。
由分束器3反射的蓝激光束B1通过准直透镜4被转换为平行光，然后它入射至光束成形镜7。另一方面，由分束器3反射的红激光束B2或红外激光束B3通过准直透镜4被减小其发散度，然后它入射至光束成形镜7。光束成形镜7由透明部件7c构成，该透明部件7c具有在上面形成波长选择膜Ft的第一光学表面7a和在上面形成衍射光栅Gr的第二光学表面7b。并且第一光学表面7a和第二光学表面7b非平行地被定位。也就是说，光束成形镜7由具有梯形横截面的透明部件7c作为基板而组成。波长选择膜Ft被制造在透明部件7c的前表面侧上的第一光学表面7a上，反射式衍射光栅Gr被制造在透明部件7c的后表面侧上的第二光学表面7b上。
波长选择膜Ft具有透射蓝激光束B1且反射红激光束B2和红外激光束B3的波长选择性。因此，被入射至光束成形镜7的红激光束B2或红外激光束B3在波长选择膜Ft上被反射，然后其光路向物镜9弯曲大致九十度，以使它作为有限系统光被入射给物镜9。另一方面，通过由衍射光栅Gr反射由波长选择膜Ft透射且入射至光束成形镜7的蓝激光束B1，然后由波长选择膜Ft透射它且从光束成形镜7中出射，蓝激光束B1的光强分布从椭圆形转换为圆形。这时，蓝激光束B1由衍射光栅Gr所衍射，以使从光束成形镜7出射的蓝激光束B1、红激光束B2和红外激光束B3的方向变得相同。结果是，通过光束成形功能，蓝激光束B1的光强分布从椭圆形转换为圆形，以及蓝激光束B1的光路向物镜9弯曲大致九十度，以使它在无限系统中被入射至物镜9。光束成形镜7的细节将在后面描述。
从光束成形镜7出射的激光束B1、B2或B3通过像差校正元件8(例如，液晶元件)被透射，进而它由物镜9会聚，然后到达光盘12的记录表面，用于图像形成。像差校正元件8和物镜9由保持器10所保持，并且它们被组成为在实施聚焦、循迹(tracking)等时通过致动器(未显示)以整体方式被驱动。因为像差校正元件8和物镜9之间的位置关系由保持器10一直保持(在信息记录和再现时)为不变状态，所以可以避免由于像差校正元件8和物镜9之间的位置移动而导致的性能下降。
在信息被再现时，在光盘12的记录表面上被反射的激光束B1、B2或B3依序通过物镜9和像差校正元件8，进而由光束成形镜7所反射，通过准直透镜4，然后其一部分由分束器3透射。在由分束器3透射的激光束B1至B3中，蓝激光束B1由二向棱镜5反射，红激光束B2或红外激光束B3由二向棱镜5透射。由二向棱镜5反射的蓝激光束B1到达光电检测器6b的光接收表面用于图像形成，由二向棱镜5透射的红激光束B2或红外激光束B3到达光电检测器6a的光接收表面用于图像形成。光电检测器6a检测所接收的激光束B2或B3的光信息，且输出它作为电信号。并且，光电检测器6b检测所接收的激光束B1的光信息，且输出它作为电信号。
在迄今已经众所周知的普通棱镜型(其具有梯形横截面或楔形横截面)光束成形元件中，通过透明部件实施光束成形，该透明部件具有互不平行定位的透射表面和反射表面。因此，被入射至透射表面的激光束由于透明部件的色散特性而以相对于每个波长不同的角度被折射。例如，如图4A中所示，如果蓝激光L1(实线)和红激光L2(虚线)从第一光学表面7a被以同样入射角入射至透明部件7c，因为对于蓝激光L1的折射率大于对于红激光L2的折射率，所以在上述光线被入射至透明部件7c时，从透明部件7c出射的激光L1、L2的方向由于在第一光学表面7a处的折射角不同(也就是说，色散特性)而变得不同。这表明，相对于一个波长的激光的光轴导致了倾斜。
作为本实施例，如果光束成形镜被用作直立反射镜，则必需的是对两个激光L1和L2进行校正，以使它们相对光轴AX具有同样的倾斜状态(图1)。可以通过在透明部件7c的第二光学表面7b上布置衍射光栅来实施该校正。也就是说，如图4B中所示，如果透明部件7c所具有的波长的色散特性由衍射光栅的色散特性所抵消，则可以在各个波长中没有产生光轴倾斜地实现两波长的光束成形。然而，如果这被应用至三波长兼容性，则会产生问题。该问题的原因在于，例如在三波长兼容性通过一个物镜而实施，该物镜被校正以使像差在蓝激光的波长中变得最小的情况下，需要该物镜成为用于红或红外激光的波长的有限系统，以实施用于红或红外激光的波长的像差校正。然而，在光束成形镜被利用在有限系统中的情况下，因为红或红外激光束以发散状态透射过透明部件7c，因此它导致像散产生等问题。
为了解决上述问题，在本实施例(图1)中，透射蓝激光束B1且反射红激光束B2及红外激光束B3的波长选择膜Ft被形成在第一光学表面7a上，用于对蓝激光束B1实施光轴校正的衍射光栅Gr被形成在第二光学表面7b上。在图3A至图3C中显示了具有如上所述的波长选择膜Ft和衍射光栅Gr的光束成形镜7的结构。图3A示意性显示光束成形镜7的横截面结构，图3B显示衍射光栅Gr的衍射图案结构，图3C示意性显示沿图3B中线x-x′切割时的横截表面。如图3B中所示，衍射光栅Gr被构造以具有衍射图案结构，其中在一个方向上延伸的线性凹槽在第二光学表面7b的有效光路区域(或整个区域)中平行排列。另外，衍射光栅Gr具有以下结构，在该结构中具有矩形横截面的多个线性凹槽被形成，如图3C中所示。然而，具有在其中形成具有锯齿状横截面的多个线性凹槽的结构的衍射光栅也可被用作衍射光栅Gr。此外，例如通过在第二光学表面7b上形成金属膜或多层电介质，可以获得透明部件7c中衍射光栅Gr的反射功能。
如图1中所示，从准直透镜4出射的红激光束B2或红外激光束B3作为有限系统光被入射至光束成形镜7。然后，通过形成在光束成形镜7的第一光学表面7a上的波长选择膜Ft，红激光束B2或红外激光束B3被反射向物镜9。此时，设定光束成形镜7的接合角(attaching angle)，以使被入射至物镜9的激光束B2或B3不具有相对于光轴AX的任何倾斜角，并且调整与物镜9的位置关系，以使光束强度的中心位置与光轴AX一致。因为红激光束B2或红外激光束B3在光束成形镜7的第一光学表面7a处被反射，因此其没有以发散状态被透明部件7c透射。因此，在光束成形镜7中没有产生像散。
如图1中所示，从准直透镜4中出射的蓝激光束B1作为无限系统光被入射至光束成形镜7。然后，通过形成在第一光学表面7a上的波长选择膜Ft透射蓝激光束B1、然后通过形成在第二光学表面7b上的衍射光栅Gr反射它、通过波长选择膜Ft透射它且从光束成形镜7出射它，来实施光束成形。一般在将激光束从椭圆形光束转换为圆形光束的光束成形中，有在椭圆形光束的横截面的短轴方向中增大光束直径的类型和在椭圆形光束的横截面的长轴方向中减小光束直径的类型。在图1所示的光学拾取装置11中，采用在椭圆形光束的横截面的短轴方向中增大蓝激光束B1的光束直径的类型，用于光束成形。然而，在光学拾取装置11中，通过改变光束成形镜7的布局，还可以采用在椭圆形光束的横截面的长轴方向中减小蓝激光束B1的光束直径的类型。
在图2A中，显示在椭圆形光束的横截面的短轴方向中蓝激光束B1的光束直径被增大时光束成形镜7的布局和光路。在图2B中，显示在椭圆形光束的横截面的长轴方向中蓝激光束B1的光束直径被减小时光束成形镜7的布局和光路。即使在以图2A和图2B中所示任何类型来实施光束成形时，通过将由第一光学表面7a和第二光学表面7b形成的角度、空间等调整为指定值，激光束的光强分布可以从椭圆形被转换为理想的圆形。因此，可以在光盘12的记录表面上形成具有高边缘强度的良好光斑。
如上所述，通过光束成形镜7，实施对蓝激光束B1的光束成形。在蓝激光束B1由形成在第二光学表面7b上的衍射光栅Gr所反射时，通过衍射光栅Gr的衍射作用实施相对于光轴AX的倾斜校正。例如，如图3A中所示，在蓝激光L1和红激光L2从第一光学表面7a以相同入射角被入射至透明部件7c时，如果在衍射光栅Gr处没有实施倾斜校正，则蓝激光L1′(虚线)变为从第一光学表面7a以不同于红激光L2的方向出射。如本实施例，在衍射光栅Gr处实施倾斜校正时，通过其衍射作用，可以使蓝激光L1(实线)以与红激光L2相同的方向(换言之，以平行方向)从第一光学表面7a出射。也就是说，通过衍射光栅Gr的衍射作用，可以使激光束B1至B3从相同方向入射至物镜9，因此，可以避免彗形像差的生成。
在如上所述实施蓝激光束B1的倾斜校正时，它引起在蓝激光束B1与红激光束B2及红外激光束B3之间光束强度的中心位置的位置移动。如果有任何位置移动，则因为在光电检测器6a、6b中产生偏移等，所以可能导致控制问题(循迹控制、聚焦控制等等)。因此，优选的是，用于蓝激光的半导体激光器1b被以如图1中所示的倾斜方式连接，以使各激光束B1至B3的光束强度的中心位置相互一致。通过以倾斜方式设置用于蓝激光的激光光源1b，以使各激光束B1至B3的光束强度的中心位置相互一致，可以使用简单结构来校正蓝激光束B1相对于其它激光束B2和B3的位置移动。此外，通过单独地设置用于各半导体激光器1a、1b的准直透镜4，以及通过在垂直光轴的方向中移动从用于蓝激光的半导体激光器1a到对应于该半导体激光器的准直透镜的部分，可以实施调整以使光束强度的中心位置一致。
如上所述，因为光学拾取装置11被构造为使得蓝激光束B1作为无限系统光被入射给物镜9，且红激光束B2和红外激光束B3作为有限系统光被入射给物镜9，因此可以充分实施对各激光束B1至B3的像差校正。即使光学拾取装置11被构造为使得红激光束B2和红外激光束B3作为有限系统光被入射给物镜9，因为红激光束B2和红外激光束B3由波长选择膜Ft所反射，所以在光束成形镜7处没有像散生成。另一方面，因为蓝激光束B1的光强分布通过光束成形镜7从椭圆形被转换为圆形，所以可以有效地获得微小的光斑。另外，因为光学拾取装置具有下述结构，在该结构中衍射光栅Gr衍射蓝激光束B1，以使从光束成形镜7出射的具有三种波长的激光束B1至B3的方向变得相同，所以通过相关于光轴AX的倾斜校正，可使具有三种波长的激光束B1至B3从同一方向入射至物镜9，从而，彗形像差的产生可以被避免。因此，可以实现具有三波长兼容性且能够对具有该三波长的激光束获得良好光斑的光学拾取装置11。
结果是，即使以简单紧凑的结构，通过具有三波长λ1至λ3的激光束的光束成形和相对于光轴AX的倾斜校正，也可获得良好的信号(例如，记录信号和再现信号)。因为即使在具有三波长λ1至λ3的激光束B1至B3中任一激光束被使用时，可以将激光束从同一方向入射给物镜9，所以可以确保对于三种光盘12(BD、DVD、CD)的兼容性。另外，因为具有较短波长的蓝激光束B1需要高的光利用效率，所以在通过光束成形获得良好光斑的同时达到光学拾取装置11的三波长兼容性有较大的价值。
作为本实施例，在透明部件7c被构造具有梯形(或楔形)横截面的结构时，可以通过简单结构来实施光束成形。另外，在由具有矩形横截面(或锯齿形横截面)的多个线性凹槽形成的衍射光栅Gr被用在光束成形镜7上时，可通过简单结构实施相对于光轴AX的倾斜校正。更进一步，为了使具有三波长的激光束B1至B3的光强度的中心位置互相一致，在用于实施了倾斜校正的蓝激光的激光光源1b以倾斜方式被设置时，其它激光束B2、B3的位置移动可以通过简单结构来校正。
如通过上述解释可以理解的，在通过发射具有互不相同波长的激光束的多个激光光源和一个物镜而可应用至多种光盘(所述光盘中所使用的激光束的波长不同)的光学拾取装置中，通过第一激光束作为无限系统光被入射给物镜且第二激光束作为有限系统光被入射给物镜的结构，可以充分地实施对于各激光束的像差校正。即使该装置被构造以使第二激光束作为有限系统光被入射至物镜，因第二激光束由波长选择膜所反射，所以在光束成形镜处没有像散生成。另一方面，因为第一激光束的光强分布通过光束成形镜被从椭圆形转换为圆形，因此可以有效地获得微小光斑。另外，通过衍射光栅衍射第一激光束以使从光束成形镜出射的第一、第二激光束的方向变为相同的结构，进行相关于光轴的倾斜校正，可以使从光束成形镜发出的第一、第二激光束从同一方向入射至物镜，从而可以避免彗形像差的生成。因而，可以实现具有多波长兼容性且能够在各个波长中获得良好光斑的光学拾取装置。
在透明部件被构造以使其具有梯形横截面或楔形横截面时，可以以简单结构实施光束成形。通过利用由具有矩形横截面或锯齿形横截面的多个线性凹槽形成的衍射光栅，可以以简单结构实施相关于光轴的倾斜校正。在发射第一激光束的激光光源以倾斜方式被设置以使第一、第二激光束的光强度的中心位置互相一致时，可以以简单结构校正相关于第二激光束的位置移动。另外，使第二激光束的波长大于第一激光束的波长，通过增大具有较短波长的第一激光束的光利用效率的光束成形，可以获得良好的光斑。
如果第一激光束为蓝激光束，第二激光束为红激光束和红外激光束中的至少一种，则可以确保对于三种光盘的兼容性，因为即使使用三种波长激光束中的任何一种，也可使激光束从同一方向入射至物镜。例如，如果蓝激光束、红激光束和红外激光束被用作从三个激光光源发射的激光束，则光学拾取装置可被应用于CD、DVD和BD这三种光盘。

Claims (20)

1.一种光学拾取装置，其通过发射具有互不相同波长的激光束的多个激光光源和一个物镜，能够应用于多种光盘，在所述光盘中所使用的激光束的波长不同，该光学拾取装置包括：
光束成形镜，其设置在该物镜和所述多个激光光源之间的光路中，并且由透明部件构成，该透明部件具有在上面形成波长选择膜的第一光学表面和在上面形成衍射光栅的第二光学表面，并且所述第一光学表面与第二光学表面被不平行地定位，其中
该光学拾取装置具有下述结构，在该结构中，在从所述多个激光光源发射的多个激光束中，第一激光束作为无限系统光被入射至该物镜，第二激光束作为有限系统光被入射至该物镜；
该波长选择膜具有波长选择性，透射该第一激光束而反射该第二激光束；
该第一激光束透射该波长选择膜并入射至该光束成形镜后，被该衍射光栅反射，然后该第一激光束透射该波长选择膜并从该光束成形镜出射，从而该第一激光束的光强分布从椭圆形被转换为圆形；以及
该衍射光栅衍射该第一激光束，以使从该光束成形镜出射的第一激光束和第二激光束的方向变为相同。
2.依据权利要求1所述的光学拾取装置，其中该透明部件具有梯形横截面或楔形横截面。
3.依据权利要求1所述的光学拾取装置，其中通过具有矩形横截面或锯齿形横截面的多个线性凹槽来形成该衍射光栅。
4.依据权利要求1所述的光学拾取装置，其中发射该第一激光束的激光光源以倾斜方式设置，以使该第一激光束和第二激光束的光强的中心位置互相一致。
5.依据权利要求1所述的光学拾取装置，其中该第二激光束的波长长于该第一激光束的波长。
6.依据权利要求1所述的光学拾取装置，其中该第一激光束是蓝激光束，该第二激光束是红激光束和红外激光束的至少其中之一。
7.依据权利要求2所述的光学拾取装置，其中通过具有矩形横截面或锯齿形横截面的多个线性凹槽来形成该衍射光栅。
8.依据权利要求2所述的光学拾取装置，其中发射该第一激光束的激光光源以倾斜方式设置，以使该第一激光束和第二激光束的光强的中心位置互相一致。
9.依据权利要求2所述的光学拾取装置，其中该第二激光束的波长长于该第一激光束的波长。
10.依据权利要求2所述的光学拾取装置，其中该第一激光束是蓝激光束，该第二激光束是红激光束和红外激光束的至少其中之一。
11.一种光学拾取装置，其能够应用于多种光盘，在所述光盘中所使用的激光束的波长不同，该光学拾取装置包括：
多个激光光源，其发射具有互不相同波长的激光束；
一个物镜，其会聚各个激光束用于图像形成；和
光束成形镜，其设置在该物镜和所述多个激光光源之间的光路中，并且由透明部件构成，该透明部件具有在上面形成波长选择膜的第一光学表面和在上面形成衍射光栅的第二光学表面，并且所述第一光学表面与第二光学表面被不平行地定位，其中
该光学拾取装置具有下述结构，在该结构中，在从所述多个激光光源发射的多个激光束中，第一激光束作为无限系统光被入射至该物镜，第二激光束作为有限系统光被入射至该物镜；
该波长选择膜具有波长选择性，透射该第一激光束而反射该第二激光束；
该第一激光束透射该波长选择膜并入射至该光束成形镜后，被该衍射光栅反射，然后该第一激光束透射该波长选择膜并从该光束成形镜出射，从而该第一激光束的光强分布从椭圆形被转换为圆形；以及
该衍射光栅衍射该第一激光束，以使从该光束成形镜出射的第一激光束和第二激光束的方向变为相同。
12.依据权利要求11所述的光学拾取装置，其中该透明部件具有梯形横截面或楔形横截面。
13.依据权利要求11所述的光学拾取装置，其中通过具有矩形横截面或锯齿形横截面的多个线性凹槽来形成该衍射光栅。
14.依据权利要求11所述的光学拾取装置，其中发射该第一激光束的激光光源以倾斜方式设置，以使该第一激光束和第二激光束的光强的中心位置互相一致。
15.依据权利要求11所述的光学拾取装置，其中该第二激光束的波长长于该第一激光束的波长。
16.依据权利要求11所述的光学拾取装置，其中该第一激光束是蓝激光束，该第二激光束是红激光束和红外激光束的至少其中之一。
17.依据权利要求12所述的光学拾取装置，其中通过具有矩形横截面或锯齿形横截面的多个线性凹槽来形成该衍射光栅。
18.依据权利要求12所述的光学拾取装置，其中发射该第一激光束的激光光源以倾斜方式设置，以使该第一激光束和第二激光束的光强的中心位置互相一致。
19.依据权利要求12所述的光学拾取装置，其中该第二激光束的波长长于该第一激光束的波长。
20.一种光学拾取装置，其通过分别发射蓝激光束、红激光束和红外激光束的三个激光光源和一个物镜，能够应用于三种光盘，在所述光盘中所使用的激光束的波长不同，该光学拾取装置包括：
光束成形镜，其设置在该物镜和所述三个激光光源之间的光路中，并且由透明部件构成，该透明部件具有在上面形成波长选择膜的第一光学表面和在上面形成衍射光栅的第二光学表面，并且所述第一光学表面与第二光学表面被不平行地定位；和
准直透镜，其设置在该光束成形镜和所述三个激光光源之间的光路中，并且将蓝激光束转换为平行光，其中
该光学拾取装置具有下述结构，在该结构中，蓝激光束作为无限系统光被入射至该物镜，红激光束和红外激光束作为有限系统光被入射至该物镜；
发射蓝激光束的激光光源以倾斜方式设置，以使蓝激光束、红激光束和红外激光束的光强的中心位置互相一致；
该透明部件具有梯形横截面或楔形横截面；
该衍射光栅通过具有矩形横截面或锯齿形横截面的多个线性凹槽来形成；
该波长选择膜具有波长选择性，透射蓝激光束，而反射红激光束和红外激光束；
蓝激光束透射该波长选择膜并入射至该光束成形镜后，被该衍射光栅反射，然后蓝激光束透射该波长选择膜并从该光束成形镜出射，从而蓝激光束的光强分布从椭圆形被转换为圆形；以及
该衍射光栅衍射蓝激光束，以使从该光束成形镜出射的蓝激光束、红激光束和红外激光束的方向变为相同。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110071422A (zh) * 2018-01-24 2019-07-30 三星电子株式会社 光束转向装置及包括该光束转向装置的传感器系统
CN111190246A (zh) * 2013-05-22 2020-05-22 菲尼萨公司 光学系统中像差校正的系统的方法
CN111699431A (zh) * 2018-02-15 2020-09-22 科磊股份有限公司 以倾斜入射角于样本表面上的检验光束成形

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04318333A (ja) * 1991-04-17 1992-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ヘッド装置
JPH07182687A (ja) * 1993-12-24 1995-07-21 Sharp Corp 光ピックアップ
JP3062099B2 (ja) * 1996-02-06 2000-07-10 日本電気株式会社 光ヘッド装置
US5745465A (en) * 1997-01-23 1998-04-28 Industrial Technology Research Institute Digital video disc pick-up head system
KR100238077B1 (ko) * 1997-01-28 2000-01-15 윤종용 평판을 사용하여 cd-r디스크에 호환하는 dvd디스크의 광픽업
KR100266223B1 (ko) * 1998-01-16 2000-09-15 구자홍 광픽업 장치
TW368650B (en) * 1998-02-19 1999-09-01 Ind Tech Res Inst Prism object lens of optical pickup head
JP4218096B2 (ja) * 1998-11-27 2009-02-04 パナソニック株式会社 光学ヘッド
JP2000268391A (ja) * 1999-03-16 2000-09-29 Minebea Co Ltd 光ピックアップ装置
JP4584382B2 (ja) * 1999-09-06 2010-11-17 株式会社リコー 光ピックアップ装置
JP3659089B2 (ja) * 1999-10-25 2005-06-15 株式会社日立製作所 光ヘッド及びそれを用いた光学的情報媒体記録再生装置
US6496453B2 (en) * 2000-03-27 2002-12-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup
US7050380B2 (en) * 2000-04-18 2006-05-23 Ricoh Company, Ltd. Optical element, optical pickup unit, and optical disk drive unit
JP4728542B2 (ja) 2001-09-21 2011-07-20 株式会社リコー 光学素子、該光学素子を用いた光ピックアップ装置及び光ディスクドライブ装置
JP3668422B2 (ja) 2000-11-24 2005-07-06 シャープ株式会社 光ピックアップ装置
JP2002304761A (ja) 2001-04-09 2002-10-18 Ricoh Co Ltd 光ピックアップ装置
JP2003067972A (ja) * 2001-05-29 2003-03-07 Nec Corp 光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置
JP2004062953A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Pioneer Electronic Corp ピックアップ装置
JP2004118882A (ja) * 2002-09-24 2004-04-15 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップ装置
JP2008532081A (ja) * 2005-03-01 2008-08-14 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光走査装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111190246A (zh) * 2013-05-22 2020-05-22 菲尼萨公司 光学系统中像差校正的系统的方法
CN111190246B (zh) * 2013-05-22 2022-03-29 菲尼萨公司 光学系统中像差校正的系统的方法
CN110071422A (zh) * 2018-01-24 2019-07-30 三星电子株式会社 光束转向装置及包括该光束转向装置的传感器系统
CN110071422B (zh) * 2018-01-24 2023-09-26 三星电子株式会社 光束转向装置及包括该光束转向装置的传感器系统
CN111699431A (zh) * 2018-02-15 2020-09-22 科磊股份有限公司 以倾斜入射角于样本表面上的检验光束成形
CN111699431B (zh) * 2018-02-15 2022-06-17 科磊股份有限公司 以倾斜入射角于样本表面上的检验光束成形

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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