CN1048570C - 光拾取装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种光拾取装置，使光源的光通过半透反射镜照射到物体上，而物体的反射光又通过半透反射镜传导到光检测器上，其中，上述半透反射镜与光检测器之间设置补偿上述半透反射镜产生的彗形像差的楔形光学元件。这样，补偿此彗形像差用的楔形光学元件面的倾斜角度极小，因而可减小楔形光学元件光轴方向和尺寸，楔形光学元件也容易制作，在树脂成型制作时容易达到精度，透光光路变短，利于光拾取装置的小型化。

Description

光拾取装置

本发明涉及一种使光源光通过半透反射镜照射到物体上，而物体的反射光又通过上述半透反射镜传导到光检测器的光拾取装置。

光拾取装置为了检测出物镜对物体的聚焦误差，先在一定方向上产生任意大小的像散性像差，再利用聚焦位置光束横截面大致呈圆形的现象来进行物镜的聚焦控制。像散性像差产生手段已知有光路中配置圆筒形透镜的方法和使半透反射镜相对于光轴倾斜配置的方法。半透反射镜相对于光轴倾斜配置的方法的例子有特开昭61-202339号公报和特开平1-302548号公报中记载的专利。半透反射镜相对于光轴倾斜配置时，由于彗形像差与像散像差一起产生，所以上述任一公报记载的都以校正彗形像差为目的。以下概略地说明各公报记载的方案。

上述特开昭61-202339号公报记载的是在半透反射镜相对于光轴倾斜配置的同时，使其它光学部件也相对于光轴倾斜配置的方案。是通过上述半透反射镜与其它光学部件的相互作用来校正彗形像差的，这些半透反射镜与其它光学部件由平行面板、或凹面镜或凸面镜等构成。

图3、图4概略地示出上述特开平1-302548号公报记载的方案，图4是由侧面看图3中全反射镜4的侧视图。图3、图4中，激光光源1的激光通过衍射光栅2，由半透反射镜3反射，再经全反射镜4靠物镜5可使之聚焦在作为对象物体的光盘6上。自光盘6的反射光通过物镜5、反射镜4，穿透半透反射镜3，穿透校正透镜7，到达感光元件8。校正透镜7由玻璃和塑料等构成，其半透反射镜3一侧与感光元件8一侧分别具有各向异性曲率面R1、R2。各向异性曲率面R1是使光束透过半透反射镜3不产生像散性像差的方向上产生像散的圆筒面。另一个各向异性曲率面R2是用来使任意方向产生像散性像差，同时使感光元件8面上的成像倍率为规定值的环形圆纹曲面或复曲面。而且为了补偿半透反射镜3产生的彗形像差的影响，使校正透镜7的光轴S-S相对于光轴X-X倾斜φ度。

按照上述特开昭61-202339号公报记载的方案，因为相对于光轴倾斜配置的半透反射镜所产生的彗形像差，由相对于光轴倾斜配置的平行平板和透镜等所产生的彗形像差补偿，所以要使半透反射镜所产生的彗形像差有效地补偿，就要使上述平行平板和透镜等光学元件相对于光轴较大地倾斜，从而光轴方向的尺寸变大，光学元件制作困难，而且由于上述光学元件需要相对安装框架有较大的倾斜，用树脂成形等工艺制作时有难以达到精度。此外，上述光学元件相对于光轴的倾斜角度较大，透过该光学元件的光的光路变长，所以存在不利于光拾取装置小型化，加剧光损失，加剧因媒质不均匀而引起的透光劣化等问题。

上述特开平1-302548号公报记载的方案，要补偿半透反射镜3所产生的彗形像差的影响，必须根据校正透镜7的曲率使校正透镜7的光轴倾斜，按光学系统的设计条件，为了有效补偿半透反射镜3产生的彗形像差，需要使上述校正透镜7的光轴较大地倾斜，因而也存在与上述特开昭61-202339号公报记载的方案相同的问题。

本发明正是为了解决这类已有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种光拾取装置，该装置可以使补偿半透反射镜所产生彗形像差用的光学元件的光轴方向尺寸减小，而且容易加工光学元件，同时容易在树脂成形等加工的场合下达到精度，还可以使上述光学元件的透光光路变短，从而使拾取装置小型化，降低光损失，防止因媒质不均匀而引起的透光劣化。

本发明为达到上述目的，对于做成光源所发光通过半透反射镜照射到物体上，并将物体反射光通过半透反射镜传导到光检测器的光拾取装置，在半透反射镜与光检测器之间，设置补偿半透反射镜所产生彗形像差的楔形光学元件。楔形光学元件上也可以设置楔形与圆柱形的组合面。

本发明的光拾取装置，包括：发光照射物体的光源；将所述物体反射光导向光检测器的半透反射镜；配置在该半透反射镜与所述光检测器之间、补偿半透反射镜产生的彗形像差和像散像差的光学元件，其特征在于，

所述光学元件，其断面呈楔形状，具有楔形与圆筒形的组合面。

光透过半透反射镜，在产生像散性像差的同时，也出现彗形像差。像散性像差可以用于聚焦控制。彗像差对于聚焦控制和追踪控制都不利，所以利用楔形光学元件补偿。楔形光学元件即使表面倾斜角度微小，也产生不小彗形像差，因而楔形光学元件表面倾斜角度不大，却能有效地补偿半透反射镜产生的彗形像差。

图1是表示本发明光拾取装置实施例的光学配置图。

图2是表示可适用于本发明光拾取装置的楔形光学元件变形例的侧面图。

图3是表示已有光拾取装置例的光学配置图。

图4是表示同上已有例的物镜外围光学配置图。

以下，参照图1、图2对本发明光拾取装置实施例加以说明。

图1中，标号24表示半透反射镜，该半透反射镜24是具有互相平行的平面26、28，此二平面26、28在图中画成倾斜约45度。半透反射镜24的一平面28作成半透光面，该半透光面使未图示激光光源发出的光反射到左侧方。由半透反射镜24的平面28反射的光可通过具有非球面32、34的物镜30，穿透作为物体的光盘36的表面38，聚焦在光盘36的记录道40上。

由光盘36的记录道40反射的光逆向经过物镜30，穿透半透反射镜24到达楔形光学元件18。楔形光学元件18具有互相成楔形的两个平面22、20。此二平面22、20中，半透反射镜24侧的平面22相对于与光轴成直角的轴100倾斜θ2度，并且正相对于半透反射镜24的倾斜方向反向倾斜，另一侧的平面20相对于光轴呈直角。具有这种构成的楔形光学元件18正是本实施例的特征。透过楔形光学元件18的光最后又穿透具有平行平面16、14的玻璃盖片12到达光检测器。玻璃盖片12由诸如环氧树脂等作成。光检测器10如公知的那样具有分隔成4块的感光面，根据各感光面的感光量输出聚焦信号和追踪信号。

上述实施例中，半透反射镜24相对于光轴大致倾斜45°配置。因此就可以在相对于光检测器10各感光面分隔线大致成45°的方向上产生像散，并将光检测器10的检测输出提供给聚焦控制。通过斜置半透反射镜24，如上所述，在产生像散性像差的同时，也产生彗形像差。若产生彗形像差还照旧入射到光检测器10上，则入射到光检测器10的光，其横截面形状失真，聚焦控制以及追踪控制的精度下降，但在图示实施例中，由半透反射镜24与光检测器10之间配置的楔形光学元件18补偿上述彗形像差。更具体地说，楔形光学元件18在半透反射镜24侧的平面22相对于与光轴呈直角的轴100倾斜θ2度，并正相对于半透反射镜24的倾斜方向反向倾斜，因而该平面22产生与半透反射镜24所产生的彗形像差方向正相反的彗形像差，以补偿半透反射镜24所产生的彗形像差。这样，入射到光检测器10的光，其横截面形状确保正常，因而聚焦控制以及追踪控制可以保持高精度。

上述实施例中，用于补偿半透反射镜24产生彗形像差的楔形光学元件18，其平面22倾斜角度θ2可以很小，例如8°。因此，具有可以减小楔形光学元件18光轴向尺寸，楔形光学光件18容易制作的优点，而且楔形光学元件18相对安装框近乎垂直，所以还具有可以小型化，在用树脂成型等制作的场合下容易达到精度等优点。再者，上述平面22倾斜角度较小，因而透光光路较短，有利于光拾取器小型化，减少光损失，减轻媒质不均匀引起的透光劣化。

以上说明的实施例中，彗形像差校正用楔形光学元件的两面均由平面构成。上述楔形光学元件只要校正半透反射镜产生的彗形像差，可以是上述实施例这种构成的元件。但是，为了具备除彗形像差校正功能之外的功能，楔形光学元件也可以形成楔形与圆筒形的组合面。

图2画出的是这种楔形光学元件的变形的例子，可代替图1实施例中的楔形光学元件18。图2中，楔形光学元件18A做成前述半透反射镜24一侧的表面上凹圆筒面22A，光检测器10一侧的表面也是凹圆筒面20A。但是，上述圆筒面22A的中心点O2位于偏离光轴的位置，因此圆筒面22A成为与相对于光轴呈直角的轴100倾斜θ2度的楔形和圆筒形的组合面。而且，圆筒面22A在图2中与纸面相垂直方向向上曲率为无穷大。半透反射镜24产生的像散由圆筒面22A补偿，半透反射镜24产生的彗形像差由圆筒面22A的倾斜角度θ2校正。

另一方面，上述圆筒面20A的中心点O1在光轴上，而且圆筒面20A在与纸面相垂直方向的面内偏离纸面垂直方向旋转45°。藉此，在相对于半透反射镜24产生的像散性像差方向旋转45°的方向上产生聚焦误差检测用的像散性像差。

若采用具有图2所示的楔形与圆柱形组合的楔形光学元件18A，就可以由圆筒面22A补偿半透反射镜24产生的像散性像差，而且可利用圆筒面22A的倾斜角θ2校正半透反射镜24产生的彗形像差，又可利用相对光轴倾斜楔形光学元件18A另一侧的圆筒面20A，重新产生更适合于聚焦误差检测的像散性像差。

此外，以往半透反射镜像散性像差用于聚焦检测的场合，只决定一种镜厚和聚焦检测特性，因此缺点是受到构造的制约，无法获得最佳的检测特性，而本发明还可以改善此状况。

上述实施例中，楔形光学元件的圆筒面是做成凹的圆筒面的，但通过对光学倍数的设计，也可以用凸的圆筒面构成。

按照权利要求1记载的发明，由于在半透反射镜与光检测器之间设置了补偿半透反射镜产生的彗形像差的楔形光学元件，因而补偿半透反射镜产生的彗形像差用的楔形光学元件面的倾斜角度可以为极小，因而具有可以减小楔形光学元件光轴方向的尺寸，楔形光学元件容易制作的优点，楔形光学元件相对于安装框架又近乎垂直，因而还具有可以小型化，在用树脂成形等制作的场合下容易达到精度的优点。再者，由于楔形光学元件面倾斜角度较小，所以透光光路较短，有利于光拾取器的小型化，减少光损失，减轻媒质不均匀性引起的透光劣化。

按照权利要求2记载的发明，可以通过采用具有楔形与圆筒形组合面的楔形光学元件，由圆筒形面补偿半透反射镜产生的像散性像差，同时由楔形面校正半透反射镜产生的彗形像差。

Claims (1)

1.一种光拾取装置，包括：发光照射物体的光源；将所述物体反射光导向光检测器的半透反射镜；配置在该半透反射镜与所述光检测器之间、补偿半透反射镜产生的彗形像差和像散像差的光学元件，其特征在于，

所述光学元件，其断面呈楔形状，具有楔形与圆筒形的组合面。

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