CN1119802C - 光度头 - Google Patents

光度头 Download PDF

Info

Publication number
CN1119802C
CN1119802C CN96123369A CN96123369A CN1119802C CN 1119802 C CN1119802 C CN 1119802C CN 96123369 A CN96123369 A CN 96123369A CN 96123369 A CN96123369 A CN 96123369A CN 1119802 C CN1119802 C CN 1119802C
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
light
beam splitter
layer
optical head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN96123369A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1160267A (zh
Inventor
水野定夫
是永继博
内田真司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP7304108A external-priority patent/JPH09147407A/ja
Priority claimed from JP7328605A external-priority patent/JPH09167374A/ja
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN1160267A publication Critical patent/CN1160267A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1119802C publication Critical patent/CN1119802C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1395—Beam splitters or combiners
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1365—Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1374—Objective lenses
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

为解决在双焦点光度头中用偏振光光束分离器或半反射镜难于分离反射光的问题，所设计的光度头能复制要求接收到的光量保持S/N比的高密度光盘和二次光反射大的传统光盘，一种光度头有：一个光源；光束分离装置，用于把从光源发射出来的线性偏振光光束分离成多个光束而光束的直径基本上不改变；波片，用于使至少一束由光束分离装置分离的光束极化成一种近圆形偏振光作为照明光；一个光探测器，被物镜聚集的反射光束在通过波片和光束分离装置后由光探测器接收，其中，假定分离来自发射光束的照明光的能效是E1，把反射光束中垂直于照明光束的偏振方向的偏振光分量传送到光探测器的能效是E2，和把反射光束中其本上与照明光束的偏振方向同方向的偏振光分量传送到光探测器的能效是E3，E2大于E1，并且E1×E3是一个能被光探测器探测到的量。

Description

光度头
(1)技术领域
本发明是关于一种用于在光盘上记录或再现信息的光盘装置的光度头。
(2)背景技术
用于光度头的物镜的设计须考虑到光盘的厚度，在一张厚度与该设计值不同的光盘中，会产生球面象差并降低聚焦性能，使得难于记录和再现。迄今，CD盘、录像盘和用于数据的磁光盘的厚度全都同样为1.2mm，因此就能够用一种光度头来记录和再现不同类型的光盘。
然而，近来为了提高光盘的密度，考虑增加物镜的孔径数。当物镜的孔径数增加时，能增进光分辩率，并能扩大记录和再现的频带，可是如果光盘有偏斜，会增加慧差。由于光盘变形和光盘安装的偏斜，光盘向着物镜有一偏斜，在聚焦的光点上产生慧差。由于这种慧差，即使增加孔径数，也不能改进聚焦性能。因此，为了防止由于物镜的孔径数增加而增大慧差，试图通过把光盘的厚度减少到0.6mm来提高密度。然而，当光盘的厚度减小时，传统的光盘就不能使用记录和再现这种光盘的物镜进行再现，不能保证与传统光盘的兼容性。
为解决这个问题，提出了一种如图24所示的双焦点光度头，在图24中，从半导体激光器41发出的发射光束通过会聚透镜42会聚成平行光束43。该光束43进入一个偏振光束分离器44成为P偏振光。进入偏振光束分离器44的光束几乎完全通过它，并通过波片45被转换成一种近圆形的偏振光，在被一反射镜46折光后进入物镜7。在物镜7的入射面的内圆周上形成一个全息图8，这个全息图是一个炫耀的全息图，较高次衍射光可以被消除。因此，通过全息图8的光分成大部分由该全息图8衍射的一级衍射光，和不受衍射影响的0级衍射光，一级衍射光经物镜7聚焦形成一个光点9a，0级衍射光与通过物镜7的入射面的外圆周的光一起经物镜7聚焦形成一个光点9b，在物镜7的入射面的外圆周上并不形成全息图8。光点9a用于再现厚度为1.2mm的光盘10a，光点9b用于再现厚度为0.6mm的光盘10b。图25A显示了在光盘10a的信息记录媒体表面上会聚光点9a的状况，图25B显示了在光盘10b的信息记录媒体表面上会聚光点9b的状况。当再现厚度为1.2mm的光盘10a时，可以控制使光点9a形成在光盘10a的记录媒体表面上，同时，当再现厚度为0.6mm的光盘10b时，可以控制使光点9b形成在光盘10b的记录媒体表面上。用这种方法，可以用一个物镜7来记录和再现不同厚度的光盘10a、10b。顺便说，图24显示了在光盘10a上会聚光点9a的状况。从光盘10a或10b反回的反射光47a或47b(47b没标出)又再通过物镜7、全息图8、反射镜46、1/4波片45，并进入偏振光束分离器44，如果光盘无二次光折射，反射光47a或47b由于1/4波片45的作用而变成S偏振光，并且被偏振光束分离器44反射，通过一个可变光阑透镜48和柱面透镜49，然后被光探测器50接收。光探测器50被设计成能探测被再现的信号、也可通过象散方法探测焦点控制信号、和用相位差方法探测磁道控制信号。
在这一结构中，例如0.6mm的薄光盘10b是一种高密度光盘，并且被制造成的具有较少的二次光折射。该高密度光盘包括一种可从一面通过一微米刻痕层两面再现的两层型盘，这种盘由于反射光量的减少因此其所需要的光量大于只再现一面的CD盘。况且，为了保持在高频区域内的S/N比，很难减少光量。因此，在用于高密度光盘的光度头中，一个偏振光束分离器用于使反射光和照明光分离，由于分离而导致的光量的损失保持在最小。另一方面，1.2mm厚度的光盘10a例如是CD盘，这些在市场出售的盘具有较大的超过标准的二次光折射，在这种并不要求如高密度光盘所需要的那样大光量的CD盘中，可用半反射镜使反射光和照明光分离，由于分离而损失的光量较大，可是它并不受二次光折射的影响，因此可能解决光盘10a的二次光折射大于标准问题。通常在用一种光度头再现高密度光盘和CD盘两种盘的光度头中，存在着一个矛盾问题，即既要为高密度光盘保持足够的光量，又要解决CD盘较大的二次光折射问题，然而，至今还没有一种光度头能解决这个矛盾问题，同时，在已有技术中使用偏振光束分离器，当光盘10a的二次光折射较大时，大部分反射光47a通过偏振光束分离器44，而到达光探测器50的光量降低，从而难于再现。
在这种传统结构中，因为来自光源的光和来自光盘的反射光通过一个偏振光束分离器分离，它不能处理二次光折射大的光盘，尤其是，CD盘具有大的二次光折射，并且在商业化产品中它几乎可达到半波长，如果作为没有二次光折射的光盘，反射光47a或47b进入偏振光束分离器44，由于1/4波片的作用成为S偏振光，而如果光盘有半波长的二次光折射，反射光47a或47b进入偏振光束分离器44成为P偏振光，通过后被反馈到半导体激光器41。结果，反射光没有到达光探测器50，就不能再现。如果光盘的二次光折射不是1/2波长，而是很大，则到达光探测器50的光量非常低，也就难于再现。因此，所设计的用于一般CD盘的光度头是用一个半反射镜使来自光源的光和来自光盘的反射光分离。然而，在高密度光盘中，为了提高聚焦性能，增加光束43的周围的光密度对中心光密度的比率，并使光能输入率小，此外，由于采用两层型盘降低了反射光的光量并需保持光量以改进高频分量的S/N比率，因此难以采用半反射镜。或者，如在已有技术中，通过用偏振光束分离器的偏振分离，则如上面所述就不能解决二次光折射大的光盘。
(3)发明内容
为了解决已有技术的问题，本发明的光度头包括：
一个光源；
光束分离装置，用于把从光源发射出来的线性偏振光光束分离成多个光束而光束的直径基本上不改变；
波片，用于使至少一束由光束分离装置分离的光束极化成一种近圆形偏振光作为照明光；
一个物镜，用于使通过波片的照明光聚焦在光信息媒体上，并聚集反射光；
一个光探测器，被物镜聚集的反射光束在通过波片和光束分离装置后由光探测器接收，其中，
假定：分离来自发射光束的照明光的能效是E1，把反射光束中垂直于照明光束的偏振方向的偏振光分量传送到光探测器的能效是E2，和把反射光束中其本上与照明光束的偏振方向同方向的偏振光分量传送到光探测器的能效是E3，E2大于E1，并且E1×E3是一个能被光探测器探测到的量，
这样，光束分离装置使与来自光源的光相同偏振方向的光按一特定的比率分离，并把垂直于光源光的偏振方向的偏振光几乎完全传送到光探测器，如果光盘的二次光折射是半波长，则光探测器能够接收到这光，也就是说，通过1/4波片和光盘的二次光折射的结合，如果来自光源的光和来自光盘的反射光的偏振方向相同，则光束分离装置可以把光传送到光探测器。此外，当如同高密度光盘的情况一样二次光折射较小时，光盘的反射光几乎全部能被接收到光探测器内，因此，到达光探测器的反射光并未减至使用半反射镜情况时的一半，可以提高光的利用率。
(4)附图说明
图1是表示本发明的一种光度头的实施例1的结构的示意图；
图2是表示在本发明的实施例1中的光束分离器的性能的示意图；
图3是表示本发明的一种光度头的实施例2的结构的示意图；
图4是表示在本发明的实施例2中的光束分离器的性能的示意图；
图5是表示在本发明的实施例4中的光束分离器的透射率性能的示意图；
图6是表示在本发明的实施例4中的光束分离器的透射率相对于入射角的性能的示意图；
图7是表示在本发明的实施例5中的光束分离器的透射率性能的示意图；
图8是表示在本发明的实施例5中的光束分离器的透射率相对于入射角的性能的示意图；
图9是表示在本发明的实施例6中的光束分离器的透射率性能的示意图；
图10是表示在本发明的实施例6中的光束分离器的透射率相对于入射角的性能的示意图；
图11是表示在本发明的实施例7中的光束分离器的透射率性能的示意图；
图12是表示在本发明的实施例7中的光束分离器的透射率相对于入射角的性能的示意图；
图13是表示在本发明的实施例8中的光束分离器的透射率性能的示意图；
图14是表示在本发明的实施例8中的光束分离器的透射率相对于入射角的性能的示意图；
图15是表示一种传统的单层MgF2抗折射薄膜(模拟)的透射率性能的示意图；
图16是表示一种传统的TiO2、SiO2抗折射薄膜(模拟)的透射率性能的示意图；
图17是表示本发明的抗折射薄膜的透射率性能的示意图；
图18是表示在本发明的实施例9中的光束分离器的透射率性能的示意图；
图19是表示在本发明的实施例10中的光束分离器的透射率性能的示意图；
图20是表示在本发明的实施例11中的光束分离器的透射率性能的示意图；
图21是表示在本发明的实施例12中的光束分离器的透射率性能的示意图；
图22是表示在本发明的实施例13中的光束分离器的透射率性能的示意图；
图23是表示在本发明的实施例14中的光束分离器的透射率性能的示意图；
图24是显示传统光度头的结构的示意图。
图25A、25B是光盘厚度和光点的说明图。
1  半导体激光器；
2  聚光透镜；
3  光线束；
4  光束分离器；
4a 光学薄膜表面；
5  1/4波片；
7  物镜；
8  全息图；
9a 光点；
9b 光点；
10a 光盘；
10b 光盘；
11a 反射光；
11b 反射光；
14  光探测器。
(5)具体实施方式
(实施例1)
参见图1来描述本发明的一个实施例，在图1中，与已有技术相类似的功能部件用同样的标号。半导体激光器1发射出的辐射光通过聚光透镜2被会聚成一束平行光3，并进入一个光束分离器4形成P偏振光，光束分离器是分离光束的装置。光束分离器4有一层光学薄膜表面4a，假定光束分离没有能效损失，该光学薄膜表面使P偏振光的能效E1通过并使能效(1-E1)反射，同时反射能效E2的S偏振光。在这个实施例中，如图2所示，该光学薄膜表面4a是一种具有这样一种特征的光学薄膜，即E1约60％，而E2几乎为100％。这样，进入光束分离器的P偏振光光束3的60％通过光束分离器，并继续经过一片1/4波片5，1/4波片通过在普通光和异常光之间限定一个1/4波长的相位差使其转换成近圆偏振光，然后在光路被反射镜6弯曲后进入物镜7。物镜7的结构与已有技术相同，在物镜7的入射面的内圆周上形成一个全息图8。通过该全息图8的光大部分被分成一级衍射光和0级衍射光，一级衍射光经物镜7聚焦形成光点9a，而0级衍射光与在物镜7的入射面上的在其上没有全息图的外圆周上的光线一起由物镜7聚焦形成光点9b，光点9a是用于再现1.2mm厚的光盘10a，光点9b用于再现0.6mm厚的光盘10b(图中没显示)。图1显示了在光盘10a的信息记录媒体表面上会聚光点9a的状况。如图25A所示，当再现1.2mm厚的光盘10a时，可以控制使光点9a形成在光盘10a的记录媒体表面上，而当记录或再现0.6mm厚的光盘10b时，如图25B所示，可以控制使光点9b形成在光盘10b的记录媒体表面上。从而，不同厚度的光盘10a、10b能够用同一物镜记录或再现。
此后，从光盘10a或10b反射的反射光11a或11b又再通过物镜7、全息图8、反射镜6和1/4波片5，并进入光束分离器4。如果光盘没有二次光折射，由于1/4波片5的作用该反射光11a、11b变成一种S偏振光，并被光束分离器4反射，通过可变光阑透镜12和柱透镜13，然后被光探测器14接收。光探测器14被设计成能探测被再现的信号、也可通过象散方法探测焦点控制信号、和用相位差方法探测磁道控制信号。
由此构成的本发明，倘若在光盘10a上存在大的二次光折射，仍能够获得再现输出信号。例如，如果光盘10a有半波长的二次光折射，由于与1/4波片5共同作用，反射光11a的偏振方向是一种P偏振波，其进入光束分离器4。在光束分离器4中，由于在光学薄膜表面4a上形成一层具有图2所示性能的光学薄膜，因此40％被反射，并被光探测器14所接收。所以，虽然再现输出信号降低，仍能够获得足够的被再现信号。由于光盘10a的二次光折射使所接收的光量的降低在半波长时为最大，光束分离器4的反射不小于40％。如果在光盘10b中不存在二次光折射，反射光11b是一种S偏振光，其进入光束分离器4，大部分被具有如图2所示性能的光学薄膜反射，并被光探测器14所接收。
在光束分离器4内，由于在由多层介电薄膜构成的光学薄膜表面上几乎没有因分离而损失能效，当P偏振光的能效E1通过光束分离器时，反射的P偏振光的能效是(1-E1)，如果光盘10a有二次光折射，假定快轴和慢轴的相位差是2φ°，光束分离器5的光透射率是η，如果用光从光源传送到光盘的比率与反射光从光盘传送到光探测器的比率的乘积来表示光的透射率η，则：
η＝SQR((E1×E2×cosφ)2+(E1×(1-E1)×sinφ)2)
这里，SQR是平方根。
在这个公式里，在不存在二次光折射的情况下，因为φ＝0，光透射率η1是E1×E2，在180°的二次光折射情况下，因为φ＝90°，光透射率η2是E1×(1-E1)。当E1和E2两者都是1时，η1为最大，当E2是0.5时，η2最大，因此E2为1，E2为大于或等于0.5和小于或等于1。在这个实施例中，E1是0.6，E2是1。
有些CD盘的二次光折射大大超过标准，但是由于所构成的光束分离器具有如图2所示性能的光学薄膜，能够获得足够大的再现输出信号，并且在作为二次光折射小的高密盘光盘的10b上能获得足够的光量以保证S/N比率，因而，用半反射镜所解决的光量降低的问题和用偏振光光束分离器所解决二次光折射的问题在这里都能够被解决。
(实施例2)
图3描述了本发明的另一个实施例，在图3中，半导体激光器21发射出的光进入一个光束分离器22形成S偏振光，光束分离器是分离光束的装置。光束分离器22有一层光学薄膜表面22a，假定光束分离不存在能效损失，该光学薄膜表面反射S偏振光的能效E1并使能效(1-E1)通过，同时使能效E2的P偏振光通过。在这个实施例中，如图4所示，该光学薄膜表面22a是一种具有使E1约60％和E2约为90％通过的光学薄膜。因此，光源的光束60％被反射，并通过聚光透镜23会聚成光束24，其它部分与图1所示的前一个实施例相同，通过一片1/4波片24、反射镜25、全息图8、和物镜7后，形成光点9a、9b。如图25A和图25B所示，当再现1.2mm厚的光盘10a时，可以控制使光点9a形成在光盘10a的记录媒体表面上，而当记录或再现0.6mm厚的光盘10b时，可以控制使光点9b形成在光盘10b的记录媒体表面上。从而，不同厚度的光盘10a、10b能够用同一物镜记录或再现。从光盘10a反射的反射光27a又再通过物镜7、全息图8、反射镜26和1/4波片25，并进入光束分离器22。由于1/4波片25的作用该反射光27a转换成一种P偏振光，并通过光束分离器22，在凹透镜28的作用后被探测器29接收。在这种情况下，如果光盘10a有半波长的二次光折射，该反射光27a转换成S偏振光，并进入光束分离器22，但是，由于在光学薄膜表面4a上覆盖了一层具有图4所示性能的光学薄膜，因此有40％通过并被光探测器29所接收，从而如同前面的实施例一样能够获得足够大的被再现信号。此外，如果在光盘10b中没有二次光折射，反射光27b变成为一种P偏振光，其进入光束分离器22，由于如图4所示的性能的光学薄膜，约90％被通过，并被光探测器29所接收。在这个实施例中，所设计的光束分离器使光源的60％的光透过，但实际光量仍可保持在50％至80％之间。
(实施例3)
上面两个实施例是具有多层光学薄膜的光束分离装置的例子，光束分离装置可以由起偏振全息图构成。起偏振全息图是折射率根据偏振的方向而不同的全息图，当用于本发明时，所构成的全息图使来自光源的照射光束分束为能效E1的照明光束，把来自光盘的反射光光束中与照射光束相垂直的偏振光分量的能效E2传送到光探测器，并把反射光光束中与照射光束同方向的偏振光分量的能效E3从光盘传送到光探测器，该全息图由于折射有光量损失，假定这一光量损失率是L，传送到光探测器的来自光盘的反射光光束中与光源同方向的偏振光分量能效是E3＝(1-E1-L)，传送到光探测器的反射光光束中与光源垂直的偏振光分量的能效E1小于1。
(实施例4)
下面的实施例中，使用由各种多层光学薄膜构成的光束分离器作为光束分离装置，描述该光束分离器的特殊薄膜结构及其制造方法。
对用于光束分离器的光学薄膜，有相当严格的技术要求。
在性能方面，首先，光度头的半导体激光器中波长的起伏约为±20nm，并且要求在一个宽的波长范围内有同样的性能。尤其是，在图3所示的平板型光束分离器中，因为进入非平行光线，需要在更宽的波长范围内性能相同。此外，要求有尽可能高的效率，也就是说，应该有较大的光量被反馈到光探测器。效率越高，半导体激光器的输出可以越低，从而延长激光器的寿命。
关于它的准确性，要求光学薄膜能长期保持该性能而不退化，在任何环境中薄膜材料都必须稳定，薄膜粘附力应该足够，特别要考虑到光度头主要用在消费者的产品中，薄膜材料和基底必须是无害的。
此外，为了能批量生产，结构应该简单，层数必须尽可能少，并且必须容易制造。
对于光束分离器的光学薄膜，主要的是寻找满足这些严格的技术要求的材料。
首先来描述光束分离器的制造方法。
一片玻璃基底(折射系数1.51)在真空淀积装置内被加热到300℃，当达到5×10-6Torr的真空度时，通过一个压力控制器把氧气送入装置，真空度设定在1.5×10-4Torr，通过一个电子枪发射TiO2(折射率2.30)形成厚度为λ的光学薄膜(λ是设计波长662nm的1/4)。然后，为了在背面形成一层抗反射薄膜(AR薄膜)，在保持真空的情况下翻转基底，通过升华逸散作用形成第一层MgF2(折射系数1.38)，然后通过压力控制器连续供氧气到装置内，并使真空度保持在8×10-5Torr，形成第二层AL2O3薄膜(折射系数1.62)和第三层MgF2薄膜，设定的每层的光学薄膜厚度如表1所示。放到空气里后，取出基底并切割，样品处理完毕。
[表1]
                                     λ＝662/4nm
    材料     折射系数  光学薄膜厚度
  第一层   MgF2   1.38   1.36λ
  第二层   AL2O3   1.62   1.11λ
  第三层   MgF2   1.38   0.87λ
得到的样品的透射性能如图5所示，该性能是在入射角为55°时、光线从TiO2一侧进入并从AR薄膜离开的情况下测量的。在图中，TS和TP表示对S和P偏振光的透射率。
这样，获得了一种性能平稳的光束分离器，其在以设计波长662nm为中心的宽的波长范围内具有47％的S透射率(E1＝0.53)和90％的P透射率(E2＝0.9)。这也证实了可以忽略在可见光区域内的吸收。
图6所示的是：在处于三个波长为642nm、662nm、682nm下的本实施例的光束分离器中，入射角从55°-8°至55°+8°变化的情况下，S偏振光的透射率和P偏振光的透射率。从图6可以看出，在任何一种激光波长下，其特性几乎相同，这个±20nm的波长宽度已足以容许在制造激光器的过程中所发生的激光波长性能变化或在薄膜形成过程中所产生的性能起伏。随着入射角的增大，S偏振光的透射率减少(反射率增大)，P偏振光的透射率增大，并且，在二次光折射小的光盘中，即使是来自激光器的非平行光进入的情况下，到达探测器的光束的光量分布几乎与入射到光束分离器之前的分布一样。
把这种光束分离器安装在具有图3所示的结构的光度头中并进行研究，对于如高密度光盘这种二次光折射小的光盘，能获得足以保持S/N比率的光量(大约小于半反射镜的光量的两倍)。另一方面，在二次光折射大于标准的CD盘中，可得到与半反射镜同样的光量，能保持输出一个足够的再现信号。至于有关从激光器进入光束分离器的光束的入射角，40°至60°适合于该种结构的光度头，故可获得非常满意的结果。
附带说，如果略去背面抗反射涂层，虽然在二次光折射大于标准的CD盘中再现信号输出略有降低，但并不影响再现。
对所制的样品作热冲击试验(在80℃保持一小时和在-40℃保持一小时，来回重复10次)、高温和高湿度试验(60℃，90％RH，1000小时)、低温试验(-40℃，1000小时)、胶带剥离试验、和其它的准确性试验，用光学显微镜观察表面研究其在试验前和试验后的光学性能的变化，均没有检测到变化。
本实施例的光束分离器结构简单，用单层薄膜涂覆在一片不贵的玻璃基底上，其不同于用棱镜的光束分离器，不需要复杂的工艺过程、抛光和粘接过程。况且，在这种光束分离器中，因为如图5所示透射性能相对于波长的变化很小，在制造时不需要非常精确地控制薄膜的厚度，完全可以通过控制时间来制造，以使设备简化，此外，生成薄膜的有效面积宽，可以成批生产，以至能够大大降低成本。
只要改变薄膜的厚度它也用于其它波长的激光。
在这个实施例中，采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如，也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法。
(实施例5)
下面描述的实施例是使用其它光束分离器的光度头。
首先来描述光束分离器的制造方法。
一片玻璃基底(折射系数1.51)在真空淀积装置内被加热到300℃，当达到5×10-6Torr的真空度时，通过一个压力控制器把氧气送入装置，使真空度设定在1.5×10-4Torr，通过一个电子枪发射TiO2(折射系数2.30)，然后，停止供给氧气，形成一层SiO2薄膜(折射系数1.46)，并在与上面相同的条件下形成TiO2薄膜层，光学薄膜厚度如表2所示。此后，在保持真空的情况下翻转基底，以与实施例4相同的方法形成表1中所示的抗反射薄膜。在放到空气里后，取出基底并切割，样品处理完毕。
[表2]
                                   λ＝662/4nm
  材料 折射系数 光学薄膜厚度
第一层   TiF2   2.30   1.73λ
第二层   SiO3   1.46   0.82λ
第三层   TiF2   2.30   0.82λ
得到的样品的透射性能如图7所示，该性能是在入射角为55°时、光线从三层薄膜一侧进入并从AR薄膜离开的情况下测量的。在图中，TS和TP表示对S和P偏振光的透射率。
这样，获得了一种性能平稳的光束分离器，其在以设计波长662nm为中心的宽的波长范围内具有31％的S透射率(E1＝0.69)和80％的P透射率(E2＝0.8)。这也证实了可以忽略在可见光区域内的吸收。
图8所示的是：在处于三个波长为642nm、662nm、682nm下的本实施例的光束分离器中，入射角从55°-8°至55°+8°变化的情况下，S偏振光的透射率和P偏振光的透射率。从图8可以看出，在任何一种激光波长下，其特性几乎相同，这个±20nm的波长宽度已足以容许在制造激光器的过程中所发生的激光波长性能变化或在薄膜形成过程中所产生的性能起伏。随着入射角的增大，S偏振光的透射率减少(反射率增大)，P偏振光的透射率增大，并且在二次光折射小的光盘中，即使是来自激光器的非平行光进入的情况下，到达探测器的光束的光量分布几乎与入射到光束分离器之前的分布一样。
把这种光束分离器安装在具有图3所示的结构的光度头中并进行研究，对于如高密度光盘这种二次光折射小的光盘，能获得足以保持S/N比率的光量(大约大于半反射镜的光量的两倍)。另一方面，在二次光折射大于标准的CD盘中，可得到与半反射镜同样的光量，能保持输出一个足够的再现信号。至于有关从激光器进入光束分离器的光束的入射角，40°至60°适合于该种结构的光度头，故可获得非常满意的结果。
附带说，如果略去背面抗反射涂层，虽然在二次光折射大于标准的CD盘中再现信号输出略有降低，但并不影响再现。
对所制的样品作热冲击试验(在80℃保持一小时和在-40℃保持一小时，来回重复10次)、高温和高湿度试验(60℃，90％RH，1000小时)、低温试验(-40℃，1000小时)、胶带剥离试验、和其它的准确度试验，用光学显微镜观察表面研究其在试验前和试验后的光学性能的变化，均没有检测到变化。
这样，这种实用的光度头完全不存在性能问题，并获得了精确度。
本实施例的光束分离器是用最普通的薄膜材料作为光学薄膜材料，如TiO2和SiO2，并且结构简单，用这三层薄膜涂覆在一片不贵的玻璃基底上，易于批量生产，其不同于用棱镜的光束分离器，不需要复杂的工艺过程、抛光和粘附过程。因此费用低，是非常有用的。
只要改变薄膜的厚度也可用于其它波长的激光。
在该实施例中，薄膜的结构如表2所示，但是，层数和每层薄膜的厚度并不局限与所示的例子。
在这个实施例中，采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如，也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法。
按照实施例4和5，由于采用了在一玻璃基底上至少有一层TiO2薄膜的光束分离器，用低的价格就可以获得解决了上面所述的问题的光度头，因此是非常有用的。
(实施例6)
下面描述的实施例是使用不同的光束分离器的光度头。
首先来描述光束分离器的制造方法。
一片玻璃基底(折射系数1.51)在真空淀积装置内被加热到300℃，当达到5×10-6orr的真空度时，通过一个电子枪发射升华逸散形成厚度如表3所示的第一层MgF2(折射系数1.38)光学薄膜。然后，通过一个压力控制器把氧气送入装置，真空度设定在8×10-5Torr，和通过升华逸散作用形成表3所示厚度的第二层AL2O3光学薄膜(折射系数1.62)，类似地，随后交替叠加MgF2和AL2O3薄膜至总数为十层，此后，在保持真空的情况下翻转基底，在相同的薄膜形成的条件下，形成由表1所示的MgF2和AL2O3薄膜组成的抗反射薄膜(AR薄膜)。在放到空气里后，取出基底并切割，样品处理完毕。
[表3]
                                     λ＝662/4nm
      材料 折射系数 光学薄膜厚度
第一层       MgF2     1.38     1.19λ
第二层      AL2O3     1.62     2.35λ
第三层       MgF2     1.38     1.19λ
第四层      AL2O3     1.62     1.19λ
第五层       MgF2     1.38     1.19λ
第六层      AL2O3     1.62     1.19λ
第七层       MgF2     1.38     1.19λ
第八层      AL2O3     1.62     1.19λ
第九层       MgF2     1.38     1.19λ
第十层      AL2O3     1.62     1.19λ
得到的光束分离器的透射性能如图9所示，该性能是在入射角为55°时、光线从十层薄膜一侧进入并从AR薄膜离开的情况下测量的。在图中，TS和TP表示对S和P偏振光的透射率。
这样，获得了一种性能平稳的光束分离器，其在以设计波长662nm为中心的宽的波长范围内具有31％的S透射率(E1＝0.69)和90％的P透射率(E2＝0.9)。这也证实了可以忽略在可见光区域内的吸收。
图10所示的是：在处于三个波长为642nm、662nm、682nm下的本实施例的光束分离器中，入射角从55°-8°至55°+8°变化的情况下，S偏振光的透射率和P偏振光的透射率。从图10可以看出，在任何一种激光波长下，其特性几乎相同，这个±20nm的波长宽度已足以容许在制造激光器的过程中所发生的激光波长性能变化或在薄膜形成过程中所产生的性能起伏。随着入射角的增大，S偏振光的透射率减少(反射率增大)，P偏振光的透射率增大，并且在二次光折射小的光盘中，即使在来自激光器的非平行光进入的情况下，到达探测器的光束的光量分布几乎与入射到光束分离器之前的分布一样。
把这种光束分离器安装在具有图3所示的结构的光度头中并进行研究，对于如高密度光盘这种二次光折射小的光盘，能获得足以保持S/N比率的光量(约为半反射镜的光量的2.5倍)。另一方面，在二次光折射大于标准的CD盘中，可得到与半反射镜同样的光量，能保持输出一个足够的再现信号。至于有关从激光器进入光束分离器的光束的入射角，40°至60°适合于该种结构的光度头，故可获得非常满意的结果。
附带说，如果略去背面抗反射涂层，虽然在二次光折射大于标准的CD盘中再现信号输出略有降低，但并不影响再现。
对所制的样品作热冲击试验(在80℃保持一小时和在-40℃保持一小时，来回重复10次)、高温和高湿度试验(60℃，90％RH，1000小时)、低温试验(-40℃，1000小时)、胶带剥离试验、和其它的准确度试验，用光学显微镜观察表面并研究其在试验前和试验后的光学性能的变化，均没有检测到变化。
这样，这种实用的光度头完全不存在性能问题，并获得了精确度。
在如高密度光盘这类二次光折射小的光盘中，因为本实施例的光束分离器所获得的光量比其它平板型光束分离器大得多，因此是非常有用的。例如，可以抑制激光器的输出使其显著降低，从而延长激光器的寿命。除了第二层外其余光学薄膜的厚度都相同，在形成薄膜时对薄膜厚度的控制相对比较容易。
类似地，对由MgF2薄膜和AL2O3薄膜交替层叠成的三种不同薄膜结构的光束分离器的测试结果显示在表4中。[表4]
                            λ＝662/4nm
  薄膜结构1   薄膜结构2   薄膜结构3
光学薄膜厚度
  第一层  MgF2     2.39λ     1.13λ    1.75λ
  第二层  AL2O3     1.55λ     2.23λ    1.98λ
  第三层  MgF2     2.33λ     1.13λ    1.12λ
  第四层  AL2O3     1.19λ     1.13λ    1.12λ
  第五层  MgF2     1.19λ     1.13λ    1.12λ
  第六层  AL2O3     1.19λ     1.13λ    1.12λ
  第七层  MgF2     1.19λ     1.13λ    1.12λ
  第八层  AL2O3     1.19λ     1.13λ    1.12λ
  第九层  MgF2     无数据     1.13λ    无数据
  第十层  AL2O3     无数据     1.13λ    无数据
  第十一层MgF2     无数据     1.13λ    无数据
  第十二层AL2O3     无数据     1.13λ    无数据
      入射角     55°     45°    45°
    S透射率(％)     50     30    50
    P透射率(％)     96     71    85
适用于高密度光盘     可以     可以    可以
适用于非标准CD盘     可以     可以    可以
  准确性     可以     可以    可以
于是，可以通过适当地改变薄膜的构成来自由设定S偏振光的透射率(折射率)而保持对波长的平稳性能。
实施例6的光束分离器是用最普通的薄膜材料作为光学薄膜材料，如MgF2和AL2O3，并且结构简单，用这些多层薄膜涂覆在一片不贵的玻璃基底上，易于批量生产，其不同于用棱镜的光束分离器，不需要复杂的工艺过程、抛光和粘附过程。因此费用低，是非常有用的。
只要改变薄膜的厚度它也用于其它波长的激光。
在该实施例中，薄膜的结构如表3和4所示，但是，层数和每层薄膜的厚度并不局限与所示的例子。
在这个实施例中，采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如，也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法。
同时，如果用其它的本实施例中所使用的材料之外的薄膜材料，使主要由作为低折射系数的MgF2薄膜材料构成的薄膜和作为高折射系数材料的折射系数为1.56至1.92的薄膜交替层叠，通过计算发现，能够获得效率很高的光束分离器，特别是在光束中心的入射角是55°、在一宽的波长范围内、当S偏振光的反射率为70％和P偏振光的透射率为85％或更高的情况下。
(实施例7)
在实施例7中，作为高折射系数薄膜的AL2O3薄膜层和作为低折射系数薄膜的MgF2薄膜互相交替层叠构成光束分离器，在这个实施例中，部分MgF2用SiO2替代，下面描述这个光束分离器的功效。
用与实施例6相同的方法制造，升华逸散形成12层MgF2、SiO2和AL2O3薄膜，光学薄膜的厚度由表5指定，使反向后，形成具有如表1所示结构的AR薄膜。为形成SiO2薄膜，其间，不供给氧气。[表5]
                                   λ＝662/4nm
    材料 折射系数 光学薄膜厚度
    第一层     SiO2     1.46     2.96λ
    第二层     AL2O3     1.62     1.19λ
    第三层     SiO2     1.46     2.43λ
    第四层     AL2O3     1.62     1.19λ
    第五层     MgF2     1.38     1.19λ
    第六层     AL2O3     1.62     1.19λ
    第七层     MgF2     1.38     1.19λ
    第八层     AL2O3     1.62     1.19λ
    第九层     MgF2     1.38     1.19λ
    第十层     AL2O3     1.62     1.19λ
  第十一层     SiO2     1.46     1.19λ
  第十二层     AL2O3     1.62     1.19λ
得到的光束分离器的透射性能如图11所示，该性能是在入射角为55°时、光线从十二层薄膜一侧进入并从AR薄膜离开的情况下测量的。在图中，TS和TP分别表示对S和P偏振光的透射率。
这样，获得了一种性能平稳的平板型半反射镜，在一个宽的波长范围内其具有30％的S透射率(E1＝0.7)和89％的P.透射率(E2＝0.89)。所获得的性能类似于在实施例6中不包含SiO2薄膜的光束分离器的性能。这也证实了可以忽略在可见光区域内的吸收。
图12所示的是：在处于三个波长为642nm、662nm、682nm下的本实施例的光束分离器中，在入射角从55°-8°至55°+8°变化的情况下，S偏振光的透射率和P偏振光的透射率。从图14可以看出，在任何一种激光波长下，其特性几乎相同，这个±20nm的波长宽度已足以容许在制造激光器的过程中所发生的激光波长性能变化或在薄膜形成过程中所产生的性能起伏。随着入射角的增大，S偏振光的透射率减少(反射率增大)，P偏振光的透射率增大，并且，在二次光折射小的光盘中，即使是来自激光器的非平行光进入的情况下，到达探测器的光束的光量分布几乎与入射到光束分离器之前的分布一样。
把这种光束分离器安装在具有图3所示的结构的光度头中并进行研究，对于如高密度光盘这种二次光折射小的光盘，能获得足以保持S/N比率的光量(约半反射镜的光量的2.5倍)。另一方面，在二次光折射大于标准的CD盘中，可得到与半反射镜同样的光量，能保持输出一个足够的再现信号。至于有关从激光器进入光束分离器的光束的入射角，40°至60°适合于该种结构的光度头，故可获得非常满意的结果。
附带说，如果略去背面抗反射涂层，虽然在二次光折射大于标准的CD盘中再现信号输出略有降低，但并不影响再现。
对所制的样品作热冲击试验(在80℃保持一小时和在-40℃保持一小时，来回重复10次)、高温和高湿度试验(60℃，90％RH，1000小时)、低温试验(-40℃，1000小时)、胶带剥离试验、和其它的准确度试验，用光学显微镜观察表面研究其在试验前和试验后的光学性能的变化，均没有检测到变化。
这样，这种实用的光度头完全不存在性能问题，并获得了精确度。
在如高密度光盘这类二次光折射小的光盘中，因为本实施例的光束分离器所获得的光量比其它平板型光束分离器大得多，因此是非常有用的。例如，可以抑制激光器的输出，使其显著降低，从而延长激光器的寿命。
本实施例的光束分离器的特点是，如果部分MgF2薄膜用SiO2薄膜替代，该光束分离器的性能几乎不衰退，SiO2薄膜最广泛地用作低折射率光学薄膜材料。虽然MgF2薄膜是非常优越的低折射率薄膜材料，但薄膜的内应力大，因此如果薄膜比较厚很可能会分离。另一方面，SiO2薄膜是一种化学和机械稳定性优于MgF2的材料。实际测试的结果证实，与MgF2和AL2O3薄膜交叉层叠比较，本实施例的多层薄膜结构提高了对划痕的机械强度。
因此，按照本实施例，能够进一步提高精确性，这是十分有用的。
在该实施例中，在表3中的MgF2薄膜、第一层、第十层、和第十二层由SiO2组成，但是当第一层、第三层和第五层由SiO2薄膜组成且光学薄膜厚度如表5所示那样时，证实可获得与光束分离器相同的性能和准确性。
本实施例的光束分离器是用最普通的薄膜材料作为光学薄膜材料，如MgF2、AL2O3和SiO2，并且结构简单，用这些多层薄膜涂覆在一片不贵的玻璃基底上，易于批量生产，其不同于用棱镜的光束分离器，不需要复杂的工艺过程、抛光和粘接过程。因此费用低，是非常有用的。
只要改变薄膜的厚度它也用于其它波长的激光。
薄膜的结构并不局限所示的层数和所示的每层薄膜的厚度。
在这个实施例中，采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如，也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法。
(实施例8)
下面描述的实施例是使用不同的光束分离器的光度头。
首先来描述光束分离器的制造方法。
一片玻璃基底(折射系数1.51)在真空淀积装置内被加热到300℃，当达到5×10-6Torr的真空度时，通过一电子枪发射升华逸散形成厚度如表6所示的第一层SiO2(折射系数1.46)光学薄膜。然后，通过一个压力控制器把氧气送入装置，真空度设定在1×10-4Torr，和通过升华逸散作用形成表6所示厚度的第二层Y2O3光学薄膜(折射系数1.80)，类似地，随后交替层叠SiO2和Y2O3薄膜至总数为八层，此后，在保持真空的情况下翻转基底，形成由表1所示的由MgF2和AL2O3薄膜组成的抗反射薄膜(AR薄膜)。在放到空气里后，取出基底并切割，样品处理完毕。
[表6]
                                  λ＝662/4nm
    材料 折射系数 光学薄膜厚度
第一层     SiO2     1.46     1.12λ
第二层     Y2O3     1.80     2.21λ
第三层     SiO2     1.46     1.12λ
第四层     Y2O3     1.80     1.12λ
第五层     SiO2     1.46     1.12λ
第六层     Y2O3     1.80     1.12λ
第七层     SiO2     1.46     1.12λ
第八层     Y2O3     1.80     1.12λ
得到的光束分离器的透射性能如图13所示，该性能是在入射角为55°时、光线从八层薄膜一侧进入并从AR薄膜离开的情况下测量的。在图中，TS和TP表示对S和P偏振光的透射率。
这样，获得了一种性能平稳的光束分离器，其在以设计波长662nm为中心的宽的波长范围内具有31％的S透射率(E1＝0.69)和85％的P透射率(E2＝0.85)。这也证实了可以忽略在可见光区域内的吸收。
图14所示的是：在处于三个波长为642nm、662nm、682nm下的本实施例的光束分离器中，入射角从55°-8°至55°+8°变化的情况下，S偏振光的透射率和P偏振光的透射率。从图14可以看出，在任何一种激光波长下，其特性几乎相同，这个±20nm的波长宽度已足以容许在制造激光器的过程中所发生的激光波长性能变化或在薄膜形成过程中所产生的性能起伏。随着入射角的增大，S偏振光的透射率减少(反射率增大)，P偏振光的透射率增大，并且，在二次光折射小的光盘中，即使是来自激光器的非平行光进入的情况下，到达探测器的光束的光量分布几乎与入射到光束分离器之前的分布一样。
把这种光束分离器安装在具有图3所示的结构的光度头中并进行研究，对于如高密度光盘这种二次光折射小的光盘，能获得足以保持S/N比率的光量(约半反射镜的光量的2.4倍)。另一方面，在二次光折射大于标准的CD盘中，可得到与半反射镜同样的光量，能保持输出一个足够的再现信号。至于有关从激光器进入光束分离器的光束的入射角，40°至60°适合于该种结构的光度头，故可获得非常满意的结果。
附带说，如果略去背面抗反射涂层，虽然在二次光折射大于标准的CD盘中再现信号输出略有降低，但并不影响再现。
对所制的样品作热冲击试验(在80℃保持一小时和在-40℃保持一小时，来回重复10次)、高温和高湿度试验(60℃，90％RH，1000小时)、低温试验(-40℃，1000小时)、胶带剥离试验、和其它的准确度试验，用光学显微镜观察表面并研究其在试验前和试验后的光学性能的变化，均没有检测到变化。
这样，这种实用的光度头完全不存在性能问题，并获得了精确度。
在该实施例的光束分离器中，由于用机械性能优于MgF2薄膜的SiO2作为低折射系数薄膜材料取代了MgF2，经过硬度试验证实了具有较高的机械强度。
此外，除了第二层外其余光学薄膜的厚度都相同，在形成薄膜时对薄膜厚度的控制相对比较容易。
该实施例的光束分离器结构简单，用这些多层薄膜涂覆在一片不贵的玻璃基底上，易于批量生产，其不同于用棱镜的光束分离器，不需要复杂的工艺过程、抛光和粘附过程。因此费用低，是非常有用的。
只要改变薄膜的厚度它也用于其它波长的激光。
在该实施例中，薄膜的结构并不局限所示的层数和所示的每层薄膜的厚度。
在这个实施例中，采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如，也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法。
同时，如果用其它的本实施例中所使用的材料之外的薄膜材料，使主要由作为低折射系数的SiO2薄膜材料构成的薄膜和作为高折射系数材料折射系数为1.62至1.85的薄膜交替层叠，通过计算发现，能够获得效率很高的光束分离器，特别是，在光束中心的入射角是55°、在一宽的波长范围内、当S偏振光的反射率为70％和P偏振光的透射率为85％或更高的情况下。
下面参考已有技术来描述用在前面实施例中的抗反射薄膜。
在图3的光度头中，要求作为光束分离装置的光束分离器能尽可能多的透过从光盘反射来的反射光，并导入光探测器，因此，最好在光学薄膜表面22a的背面形成一层抗反射薄膜。
在如高密度光盘之类的二次光折射小的光盘的情况下，从光盘一侧进入光束分离器的光是P偏振光，而在如非标准CD盘这种更坏的情况下，则是S偏振光。
因此，要求抗反射薄膜对S和P偏振光两者的透射特性几乎是100％，此外，考虑到激光或非平行光的波长起伏，要求在相对较宽的波长范围内性能平稳。
单层MgF2薄膜广泛用作玻璃表层的抗反射薄膜，图15显示涂覆了单层MgF2薄膜的玻璃基底的透射性能的模拟结果。假定当实际入射角为55°时在S和P偏振光的整个波长范围内的透射率是100％，这里的TS和TP分别表示S偏振光和P偏振光的透射性能。
这样，在性能平稳和P偏振光透射率接近100％的情况下，S偏振光的透射率至多约93％。虽然单层MgF2薄膜在垂直入射时有极佳的性能，但如本发明光线斜向入射时就不能获得满意的结果。
图16显示了在玻璃基底上涂覆了第一层TiO2薄膜(折射系数2.30，光学薄膜厚度1.79λ)和第二层SiO2薄膜(折射系数1.46，光学薄膜厚度0.81λ)时的透射性能的模拟结果。假定当实际入射角为55°时在S和P偏振光两者的整个波长范围内的透射率是100％，这里，TS和TP分别表示S偏振光和P偏振光的透射性能。
从这里可以看出，S和P偏振光两者的最大透射率都近100％，可是两者最大透射率的波长分开，该性能对于波长不够平稳，因此其结果并不满意。
另一方面，图17显示了在前面实施例中使用的在一玻璃基底上形成有抗反射薄膜的透射性能的模拟结果，该抗反射薄膜由MgF2膜和AL2O3膜按表1所示的薄膜结构构成。假定当实际入射角为55°时在S和P偏振光的整个波长范围内的透射率是100％，这里，TS和TP分别表示S偏振光和P偏振光的透射性能。
在约100nm的波长宽度内，对S和P偏振光两者可获得约99％的透射率，这个结果用在本发明的光度头中是满意的。如在实施例中所提到，实际制造这种薄膜结构时，结果与模拟一样，并且不存在准确性问题。
抗反射薄膜的薄膜结构并不局限表1中所示的层数和所示的每层薄膜的厚度以及它主要由MgF2和AL2O3构成。
只要改变薄膜的厚度也用于其它波长的激光。
这里采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如，也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法
(实施例9)
下面的实施例是关于包括一种光束分离器的光度头，这种光束分离器具有分离入射的P偏振光成反射光和透射光的功能，以及几乎与在图1中所示的光束分离装置完全一样反射入射的S偏振光的功能。
下面描述光束分离器的制造方法。
一片玻璃棱镜(折射系数1.51)在真空淀积装置内被加热到300℃，当达到5×10-6Torr的真空度时，通过一个压力控制器把氧气送入装置，使真空度设定在1.5×10-4Torr，通过一电子枪发射升华逸散形成一层TiO2(折射系数2.30)光学薄膜。然后，仃止输入氧气，升华逸散形成SiO2光学薄膜(折射系数1.46)。类似地形成每层厚度如表7所示的光学薄膜，构成一种总数为七层的多层介电薄膜。冷却后，取出棱镜，并与另外没有形成薄膜的棱镜连接，即制成一个光束分离器。
[表7]
                                  λ＝662/4nm
    材料   折射系数   光学薄膜厚度
第一层     TiO2     2.30     1.27λ
第二层     SiO2     1.46     1.27λ
第三层     TiO2     2.30     1.27λ
第四层     SiO2     1.46     1.27λ
第五层     TiO2     2.30     1.27λ
第六层     SiO2     1.46     1.27λ
第七层     TiO2     2.30     1.27λ
得到的光束分离器的透射性能如图18所示，该性能是在入射角为45°时测量的。在图中，TS和TP分别表示对S和P偏振光的透射率。
这样，获得的光束分离器的性能是，在设计波长662nm时有2％的S透射率(E2＝0.98)和59％的P透射率(E1＝0.59)。这也证实了可以忽略在可见光区域内的吸收。
把这种光束分离器安装在具有图1所示的结构的光度头中并进行研究，对于如高密度光盘这种二次光折射小的光盘，能获得足以保持S/N比率的光量(约为半反射镜的光量的2.4倍)。另一方面，在二次光折射大于标准的CD盘中，可得到与半反射镜同样的光量，能保持输出一个足够的再现信号。此时，从激光器进入光束分离器的光束的入射角是45°。已经证实这足以容许约有±20nm左右的由于制造激光器时所导致的激光波长的起伏或在形成薄膜时导致的性能起伏。
在本实施例中，在棱镜的激光入射面和离开面上均有抗反射薄膜层，可是如果略去这一抗反射薄膜涂层，虽然在高密度光盘和非标准的CD盘中再现信号输出略有降低，但并不影响性能。
对所制的样品作热冲击试验(在80℃保持一小时和在-40℃保持一小时，来回重复10次)、高温和高湿度试验(60℃，90％RH，1000小时)、低温试验(-40℃，1000小时)、和其它的准确性试验，在试验前和试验后观察研究其光学性能的变化，均没有检测到变化。
这样，这种实际的光度头完全不存在性能问题，并获得了精确度。
在本实施例的光束分离器中，用作光学薄膜材料的TiO2和SiO2之类是性能最可靠的薄膜材料，因此不存在可靠性问题。此外，每一层光学薄膜的厚度都相等，薄膜厚度很容易控制，尤其在用光学监视器控制时。
只要改变薄膜的厚度也用于其它波长的激光。
在该实施例中，薄膜的结构表示在表7中，但并不局限于所示的层数和所示的每层薄膜的厚度。
在这个实施例中，采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如，也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法。
(实施例10)
下面描述的实施例是使用其它光束分离器的光度头。
该制造方法与实施例9相同，按表8所示的结构制造多层介电薄膜，冷却后，取出棱镜，并与另外没有形成薄膜的棱镜连接，即制成一个光束分离器。
[表8]
                                      λ＝662/4nm
    材料   折射系数 光学薄膜厚度
第一层     TiO2     2.30     1.19λ
第二层     SiO2     1.46     1.19λ
第三层     TiO2     2.30     1.19λ
第四层     SiO2     1.46     1.19λ
第五层     TiO2     2.30     1.19λ
第六层     SiO2     1.46     1.19λ
第七层     TiO2     2.30     1.91λ
第八层     SiO2     1.46     1.19λ
第九层     TiO2     2.30     2.17λ
得到的光束分离器的透射性能如图19所示，该性能是在入射角为45°时测量的。在图中，TS和TP分别表示对S和P偏振光的透射率。
这样，获得的光束分离器具有平稳的性能，在设计波长662nm时有3％的S透射率(E2＝0.97)和69％的P透射率(E1＝0.69)。这也证实了可以忽略在可见光区域内的吸收。
把这种光束分离器安装在具有图1所示的结构的光度头中并进行研究，对于如高密度光盘这种二次光折射小的光盘，能获得足以保持S/N比率的光量(约为半反射镜的光量的3倍)。另一方面，在二次光折射大于标准的CD盘中，可得到与半反射镜同样的光量，能保持输出一个足够的再现信号。此时，从激光器进入光束分离器的光束的入射角是45°。已经证实这足以容许约有±20nm左右的由于制造激光器时所导致的激光波长的起伏或在形成薄膜时导致的性能起伏。
在本实施例中，在棱镜的激光入射面和离开面上均有抗反射薄膜层，可是如果略去这一抗反射薄膜涂层，虽然在高密度光盘和非标准的CD盘中再现信号输出略有降低，但并不影响性能。
对所制的样品作热冲击试验(在80℃保持一小时和在-40℃保持一小时，来回重复10次)、高温和高湿度试验(60℃，90％RH，1000小时)、低温试验(-40℃，1000小时)、和其它的准确性试验，在试验前和试验后观察研究其光学性能的变化，均没有检测到变化。
这样，这种实际的光度头完全不存在性能问题，并获得了精确度。
在本实施例的光束分离器中，用作光学薄膜材料的TiO2和SiO2之类是性能最可靠的薄膜材料，因此不存在可靠性问题。
只要改变薄膜的厚度它也用于其它波长的激光。
在本实施例中，如表8所示，第七层厚度是1.91λ，第九层是2.17λ，其它层是1.19λ，但是，如果第一层是2.17λ，第三层是1.91λ，其它层是1.19λ，能得到同样的性能和准确性。
在这个实施例中，采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如，也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法。
(实施例11)
下面描述的是用不同光束分离器的一种光度头的实施例。
首先描述光束分离器的一种制造方法。
一片玻璃棱镜(折射系数1.51)在真空淀积装置内被加热到300℃，当达到5×10-6Torr的真空度时，通过一个压力控制器把氧气送入装置，使真空度设定在1.0×10-4Torr，通过一电子枪发射升华逸散形成一层Ta2O5(折射系数2.10)光学薄膜。然后，仃止输入氧气，升华逸散形成SiO2光学薄膜(折射系数1.46)。类似地形成每层厚度如表9所示的光学薄膜，构成一种总数为九层的多层介电薄膜。冷却后，取出棱镜，并与另外没有形成薄膜的棱镜连接，即制成一个光束分离器。
[表7]
                                     λ＝662/4nm
  材料   折射系数 光学薄膜厚度
第一层   Ta2O5    2.10    1.30λ
第二层   SiO2    1.46    1.30λ
第三层   Ta2O5    2.10    1.30λ
第四层   SiO2    1.46    1.30λ
第五层   Ta2O5    2.10    1.30λ
第六层   SiO2    1.46    1.30λ
第七层   Ta2O5    2.10    1.30λ
第八层   SiO2    1.46    1.30λ
第九层   Ta2O5    2.10    1.30λ
得到的光束分离器的透射性能如图20所示，该性能是在入射角为45°时测量的。在图中，TS和TP分别表示对S和P偏振光的透射率。
这样，获得的光束分离器的性能是，在设计波长662nm时有2％的S透射率(E2＝0.98)和67％的P透射率(E1＝0.67)。这也证实了可以忽略在可见光区域内的吸收。
把这种光束分离器安装在具有图1所示的结构的光度头中并进行研究，对于如高密度光盘这种二次光折射小的光盘，能获得足以保持S/N比率的光量(约为半反射镜的光量的3倍)。另一方面，在二次光折射大于标准的CD盘中，可得到与半反射镜同样的光量，能保持输出一个足够的再现信号。此时，从激光器进入光束分离器的光束的入射角是45°。已经证实这足以容许约有±20nm左右的由于制造激光器时所导致的激光波长的起伏或在形成薄膜时导致的性能起伏。
在本实施例中，在棱镜的激光入射面和离开面上均有抗反射薄膜层，可是如果略去这一抗反射薄膜涂层，虽然在高密度光盘和非标准的CD盘两者中再现信号输出略有降低，但并不影响性能。
对所制的样品作热冲击试验(在80℃保持一小时和在-40℃保持一小时，来回重复10次)、高温和高湿度试验(60℃，90％RH，1000小时)、低温试验(-40℃，1000小时)、和其它的准确性试验，在试验前和试验后观察研究其光学性能的变化，均没有检测到变化。
这样，实际的光度头完全不存在性能问题并获得了准确度。
在本实施例的光束分离器中，用作光学薄膜的如Ta2O5和SiO2之类材料是性能最可靠的薄膜材料，因此不存在可靠性问题。此外，每一层光学薄膜的厚度都相等，薄膜厚度很容易控制，尤其在用光学监视器控制时。
与实施例9和实施例10比较，由于没有用TiO2作为薄膜材料，实施例11的光束分离器的薄膜层数相对较大，但是有它自己的优越性，当具有薄膜的棱镜与没有薄膜的棱镜粘合时，通常使用一种紫外线凝结树脂，而在密封的状况下如果紫外线照射过量时，会引起性能降低和产生光吸收。虽然通过对时间的严格控制能够完全排除这个问题，但可能会降低生产率。本实施例的薄膜材料完全不存在这种冒险。
只要改变薄膜的厚度它也用于其它波长的激光。
在该实施例中，薄膜的结构表示在表9中，但并不局限于所示的层数和所示的每层薄膜的厚度。
在这个实施例中，采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如，也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法。
(实施例12)
下面描述的实施例是使用其它光束分离器的光度头。
    该制造方法与实施例11相同，按表10所示的结构制造多层介电薄膜，冷却后，取出棱镜，并与另外没有形成薄膜的棱镜连接，即制成一个光束分离器。
[表10]
                                            λ＝662/4nm
    材料   折射系数 光学薄膜厚度
    第一层     Ta2O5     2.10     1.06λ
    第二层     SiO2     1.46     1.59λ
    第三层     Ta2O5     2.10     1.06λ
    第四层     SiO2     1.46     1.59λ
    第五层     Ta2O5     2.10     1.06λ
    第六层     SiO2     1.46     1.59λ
    第七层     Ta2O5     2.10     1.06λ
    第八层     SiO2     1.46     1.59λ
    第九层     Ta2O5     2.10     1.06λ
    第十层     SiO2     1.46     1.59λ
  第十一层     Ta2O5     2.10     1.97λ
  第十二层     SiO2     1.46     1.59λ
  第十三层     Ta2O5     2.10     1.97λ
得到的光束分离器的透射性能如图21所示，该性能是在入射角为45°时测量的。在图中，TS和TP分别表示对S和P偏振光的透射率。
这样，获得的光束分离器具有平稳的性能，在设计波长662nm时有1％的S透射率(E2＝0.99)和70％的P透射率(E1＝0.7)。这也证实了可以忽略在可见光区域内的吸收。
把这种光束分离器安装在具有图1所示的结构的光度头中并进行研究，对于如高密度光盘这种二次光折射小的光盘，能获得足以保持S/N比率的光量(约为半反射镜的光量的3倍)。另一方面，在二次光折射大于标准的CD盘中，可得到与半反射镜同样的光量，能保持输出一个足够的再现信号。此时，从激光器进入光束分离器的光束的入射角是45°。已经证实这足以容许约有±20nm左右的由于制造激光器时所导致的激光波长的起伏或在形成薄膜时导致的性能起伏。
在本实施例中，在棱镜的激光入射面和离开面上均有抗反射薄膜层，可是如果略去这一抗反射薄膜涂层，虽然在高密度光盘和非标准的CD盘两者中再现信号输出略有降低，但并不影响性能。
对所制的样品作热冲击试验(在80℃保持一小时和在-40℃保持一小时，来回重复10次)、高温和高湿度试验(60℃，90％RH，1000小时)、低温试验(-40℃，1000小时)、和其它的准确性试验，在试验前和试验后观察研究其光学性能的变化，均没有检测到变化。
这样，这种实用的光度头完全不存在性能问题，并获得了精确度。
在本实施例的光束分离器中，用作光学薄膜材料的Ta2O5和SiO2之类是性能最可靠的薄膜材料，因此不存在可靠性问题。
与前面的实施例一样，由于没有用TiO2，薄膜的层数相对增多，可是在粘接棱镜时如果照射的紫外线过多，就具有不吸收光的优点。
只要改变薄膜的厚度它也可用于其它波长的激光。
在本实施例中，薄膜结构如表10所示，但是薄膜的层数和每层的厚度并不局限于此，例如，在这个实施例中，对于Ta2O5如表10所示，虽然第十一层和十三层的厚度是1.97λ，其它层是1.06λ，如用第一层和第三层是1.97λ，其它层是1.06λ，能得到同样的性能和准确性。
在这个实施例中，采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法。
(实施例13)
下面描述的是用不同光束分离器的一种光度头的实施例。
描述了光束分离器的一种制造方法。
一片玻璃棱镜(折射系数1.51)置于真空淀积装置内，当达到5×10-5Torr的真空度时，通过一电子枪发射升华逸散形成一层ZnS(折射系数2.35)光学薄膜。然后，形成MgF2光学薄膜(折射系数1.38)。此后，类似地形成一种总数为七层的多层介电薄膜，每层光学薄膜厚度如表11所示。形成后，取出棱镜，并与另外没有形成薄膜的棱镜连接，即制成一个光束分离器。
[表11]
                                  λ＝662/4nm
    材料   折射系数 光学薄膜厚度
第一层     ZnS     2.35     1.29λ
第二层     MgF2     1.38     1.29λ
第三层     ZnS     2.35     1.29λ
第四层     MgF2     1.38     1.29λ
第五层     ZnS     2.35     1.29λ
第六层     MgF2     1.38     1.29λ
第七层     ZnS     2.35     1.29λ
得到的光束分离器的透射性能如图22所示，该性能是在入射角为45°时测量的。在图中，TS和TP分别表示对S和P偏振光的透射率。
这样，获得的光束分离器的性能是，在设计波长662nm时有1％的S透射率(E2＝0.99)和59％的P透射率(E1＝0.59)。这也证实了可以忽略在可见光区域内的吸收。
把这种光束分离器安装在具有图1所示的结构的光度头中并进行研究，对于如高密度光盘这种二次光折射小的光盘，能获得足以保持S/N比率的光量(约为半反射镜的光量的2.4倍)。另一方面，在二次光折射大于标准的CD盘中，可得到与半反射镜同样的光量，能保持输出一个足够的再现信号。此时，从激光器进入光束分离器的光束的入射角是45°。已经证实这足以容许约有±20nm左右的由于制造激光器时所导致的激光波长的起伏或在形成薄膜时导致的性能起伏。
在本实施例中，在棱镜的激光入射面和离开面上均有抗反射薄膜层，可是如果略去这一抗反射薄膜涂层，虽然在高密度光盘和非标准的CD盘两者中再现信号输出略有降低，但并不影响性能。
对所制的样品作热冲击试验(在80℃保持一小时和在-40℃保持一小时，来回重复10次)、高温和高湿度试验(60℃，90％RH，1000小时)、低温试验(-40℃，1000小时)、和其它的准确性试验，在试验前和试验后观察研究其光学性能的变化，均没有检测到变化。
这样，实际的光度头完全不存在性能问题并获得了准确度。
在本实施例的光束分离器中，用作光学薄膜的如ZnS和MgF2之类材料是性能最可靠的薄膜材料，因此不存在可靠性问题。此外，每一层光学薄膜的厚度都相等，薄膜厚度很容易控制，尤其在用光学监视器控制时。
与前面的实施例一样，由于没有用TiO2作为薄膜材料，薄膜层数相对较多，可是在粘接棱镜时如果照射的紫外线过多，具有不吸收光的优点。
只要改变薄膜的厚度它也用于其它波长的激光。
在这个实施例中，采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如，也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法。
(实施例14)
下面描述的实施例是使用其它光束分离器的光度头。
该制造方法与实施例13相同，按表12所示的结构制成多层介电薄膜，冷却后，取出棱镜，并与另外没有形成薄膜的棱镜连接，即制成一个光束分离器。
[表11]
                                    λ＝662/4nm
  材料   折射系数 光学薄膜厚度
第一层    ZnS     2.35     1.08λ
第二层    MgF2     1.38     1.65λ
第三层    ZnS     2.35     1.08λ
第四层    MgF2     1.38     1.65λ
第五层    ZnS     2.35     1.08λ
得到的光束分离器的透射性能如图23所示，该性能是在入射角为45°时测量的。在图中，TS和TP分别表示对S和P偏振光的透射率。
这样，获得的光束分离器的性能平稳，在设计波长662nm时有3％的S透射率(E2＝0.97)和72％的P透射率(E1＝0.72)。这也证实了可以忽略在可见光区域内的吸收。
把这种光束分离器安装在具有图1所示的结构的光度头中并进行研究，对于如高密度光盘这种二次光折射小的光盘，能获得足以保持S/N比率的光量(约为半反射镜的光量的3倍)。另一方面，在二次光折射大于标准的CD盘中，可得到与半反射镜同样的光量，能保持输出一个足够的再现信号。此时，从激光器进入光束分离器的光束的入射角是45°。已经证实这足以容许约有±20nm左右的由于制造激光器时所导致的激光波长的起伏或在形成薄膜时导致的性能起伏。
在本实施例中，在棱镜的激光入射面和离开面上均有抗反射薄膜层，可是如果略去这一抗反射薄膜涂层，虽然在高密度光盘和非标准的CD盘两者中再现信号输出略有降低，但并不影响性能。
对所制的样品作热冲击试验(在80℃保持一小时和在-40℃保持一小时，来回重复10次)、高温和高湿度试验(60℃，90％RH，1000小时)、低温试验(-40℃，1000小时)、和其它的准确性试验，在试验前和试验后观察研究其光学性能的变化，均没有检测到变化。
这样，实际的光度头完全不存在性能问题并获得了准确度。
在本实施例的光束分离器中，用作光学薄膜的如ZnS和MgF2之类材料是性能最可靠的薄膜材料，因此不存在可靠性问题。此外，薄膜的层数是五层，容易制造。
与前面的实施例一样，由于没有用TiO2作为薄膜材料，薄膜层数相对较多，可是在粘接棱镜时如果照射的紫外线过多，具有不吸收光的优点。
只要改变薄膜的厚度它也用于其它波长的激光。
在这个实施例中，采用真空淀积方法作为形成薄膜的方法，但是并不局限于此，例如，也可采用溅射方法、CVD或溶胶-凝胶方法。
在上面所述的实施例中，E1×E2是能够被光探测器探测到的量。
如这里所描述，光束分离装置是用于使反射光中与光源光同向的偏振光分量的一部分和反射光中与光源光垂直的全部偏振光分量透过。因而，在如CD盘这种二次光反射大的光盘的情况下，光探测器能够接收到再现所必须的光量，或者在如高密度光盘这种二次光反射小的光盘的情况下，几乎全部接收来自光盘的反射光。因此，不同于用半反射镜的光度头，不存在由于光量的减少而接收不到输出的再现信号的问题，也不同于用偏振光光束分离器的光度头，它不存在不能再现二次光反射大的光盘的问题。从而，高密度光盘和传统光盘两者都能够用一个光度头来稳定地记录和再现。

Claims (19)

1.一种光度头，其特征在于包括：
光源；
光束分离装置，用于把从光源发射出来的线性偏振光光束分离成多个光束；
波片，用于使至少一束由光束分离装置分离的光束极化成一种近圆形偏振光作为照明光；
物镜，用于使通过波片的照明光聚焦在光信息媒体上，和聚集反射光；
光探测器，被物镜聚集的反射光束在通过波片和光束分离装置后由光探测器接收，其中，
假设：将照明光与发射光束分离的能效是E1，把反射光束中垂直于照明光束的偏振方向的偏振光分量传送到光探测器的能效是E2，和把反射光束中其本上与照明光束的偏振方向同方向的偏振光分量传送到光探测器的能效是E3，则E2大于E1，并且E1×E3是一个能被光探测器探测到的量。
2.如权利要求1所述的光度头，其特征在于，E1大于0.5。
3.如权利要求2所述的光度头，其特征在于，E3大于0，E3等于或小于(1-E1)。
4.如权利要求1、2、或3所述的光度头，其特征在于，光束分离装置是全息图装置。
5.如权利要求1、2、或3所述的光度头，其特征在于，所述的光束分离装置是一种在一片玻璃基底上至少形成一层薄膜所构成的光束分离器。
6.如权利要求1、2、或3所述的光度头，其特征在于，所述的光束分离装置是一种由玻璃棱镜和紧密地位于玻璃棱镜之间的薄膜层所构成的光束分离器。
7.如权利要求1所述的光度头，其特征在于所述光束分离装置是在玻璃基底上形成的至少一层TiO2薄膜所构成的光束分离器。
8.如权利要求1所述的光度头，其特征在于所述光束分离装置是在玻璃基底上交替层叠MgF2和Al2O3薄膜所构成的光束分离器。
9.如权利要求2所述的光度头，其特征在于通过从玻璃基底开始交替层叠10层厚度相同的MgF2和Al2O3薄膜构成所述光束分离器，其中MgF2薄膜层叠在奇数层而Al2O3薄膜层叠在偶数层上，并且只有第二层薄膜的厚度是其它层厚度的2倍。
10.如权利要求1所述的光度头，其特征在于所述光束分离装置是在玻璃基底上交替层叠SiO2和Y2O3薄膜膜所构成的光束分离器。
11.如权利要求4所述的光度头，其特征在于通过从玻璃基底开始交替层叠8层厚度相同的SiO2和Y2O3薄膜构成所述光束分离器，其中SiO2薄膜层叠在奇数层而Y2O3薄膜层叠在偶数层上，并且只有第二层薄膜的厚度是其它层厚度的2倍。
12.如权利要求1所述的光度头，其特征在于在所述光束分离器内形成交替层叠的3层MgF2薄膜和Al2O3薄膜的抗反射薄膜。
13.如权利要求1所述的光度头，其特征在于所述光束分离装置是由交替层叠在玻璃棱镜上的TiO2薄膜和SiO2薄膜的多层膜构成并将其它玻璃棱镜粘合到多层膜上的光束分离器。
14.如权利要求7所述的光度头，其特征在于通过从玻璃棱镜上开始交替层叠9层厚度相同的TiO2和SiO2薄膜构成所述光束分离器，其中TiO2薄膜层叠在奇数层而SiO2薄膜层叠在偶数层上，并且只有第一和第三层薄膜或者第七和第九层薄膜的厚度大于其它层厚度。
15.如权利要求1所述的光度头，其特征在于所述光束分离装置是由交替层叠在玻璃棱镜上的Ta2O5薄膜和SiO2薄膜的多层膜构成并将其它玻璃棱镜粘合到多层膜上的光束分离器。
16.如权利要求1所述的光度头，其特征在于所述光束分离装置是由交替层叠在玻璃棱镜上的ZnS薄膜和MgF2薄膜的多层膜构成并将其它玻璃棱镜粘合到多层膜上的光束分离器。
17.如权利要求1所述的光度头，其特征在于，它还包括：
偏振全息图，用来把从光源发射出来的线性偏振光光束分离成多个光束而光束的直径基本上不改变；
18.如权利要求17所述的光度头，其特征在于，E1大于0.5。
19.如权利要求18所述的光度头，其特征在于，E3大于0，E3等于或小于(1-E1)。
CN96123369A 1995-11-22 1996-11-22 光度头 Expired - Fee Related CN1119802C (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP304108/1995 1995-11-22
JP304108/95 1995-11-22
JP7304108A JPH09147407A (ja) 1995-11-22 1995-11-22 光ヘッド
JP328605/1995 1995-12-18
JP328605/95 1995-12-18
JP7328605A JPH09167374A (ja) 1995-12-18 1995-12-18 光ヘッド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1160267A CN1160267A (zh) 1997-09-24
CN1119802C true CN1119802C (zh) 2003-08-27

Family

ID=26563784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN96123369A Expired - Fee Related CN1119802C (zh) 1995-11-22 1996-11-22 光度头

Country Status (3)

Country Link
US (2) US5790503A (zh)
KR (1) KR100389756B1 (zh)
CN (1) CN1119802C (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6259668B1 (en) * 1996-02-14 2001-07-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Recording/reproducing apparatus having an optical pickup device to read from and record information to disks of different thicknesses
US6222812B1 (en) 1996-08-29 2001-04-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical pickup using an optical phase plate
US6639889B1 (en) 1997-02-13 2003-10-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Recording/reproducing apparatus including an optical pickup having an objective lens compatible with a plurality of optical disk formats
JP3653923B2 (ja) * 1997-03-19 2005-06-02 ソニー株式会社 記録再生装置および方法
US6304540B1 (en) 1998-03-30 2001-10-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical pickup compatible with a digital versatile disk and a recordable compact disk using a holographic ring lens
TW342493B (en) * 1997-04-29 1998-10-11 Ind Tech Res Inst Digital video disc (DVD) optical head with dual-wavelength laser
US20010050892A1 (en) * 1997-07-11 2001-12-13 Yoshitaka Takahashi Optical disk apparatus compatible with different types of mediums
JPH11306579A (ja) * 1998-04-15 1999-11-05 Sony Corp ビームスプリッタ及び光ピックアップ装置
US6088322A (en) 1998-05-07 2000-07-11 Broome; Barry G. Single objective lens for use with CD or DVD optical disks
US6349083B1 (en) * 1998-07-13 2002-02-19 Konica Corporation Near field type optical disk recording reproducing apparatus, optical information recording medium recording reproducing apparatus, pickup apparatus, objective lens
TW479253B (en) * 1998-12-17 2002-03-11 Konishiroku Photo Ind Objective lens for correcting chromatic aberration for use in recording toor reproducing from optical information recording medium and optical pickup apparatus therewith
US6421365B1 (en) 1999-11-18 2002-07-16 Lambda Physik Ag Narrow band excimer or molecular fluorine laser having an output coupling interferometer
CN1192375C (zh) * 1999-03-15 2005-03-09 松下电器产业株式会社 聚束元件、光头、光信息存储再生装置及光信息存储再生方法
DE29907349U1 (de) 1999-04-26 2000-07-06 Lambda Physik Gmbh Laser zur Erzeugung schmalbandiger Strahlung
FR2793566B1 (fr) * 1999-05-11 2002-07-12 Thomson Csf Separateur de polarisations
JP3535996B2 (ja) * 1999-09-20 2004-06-07 富士通株式会社 光記憶装置および位相補償量調整方法
US6553050B1 (en) 1999-11-18 2003-04-22 Lambda Physik Ag Narrow band excimer or molecular fluorine laser having an output coupling interferometer
US6603788B1 (en) 1999-11-23 2003-08-05 Lambda Physik Ag Resonator for single line selection
US7075963B2 (en) 2000-01-27 2006-07-11 Lambda Physik Ag Tunable laser with stabilized grating
US6527717B1 (en) * 2000-03-10 2003-03-04 Acuson Corporation Tissue motion analysis medical diagnostic ultrasound system and method
DE10197178T1 (de) * 2001-02-01 2003-12-18 Fujitsu Ltd Optische Anordnung und optische Speicheranordnung
JP4250906B2 (ja) * 2002-04-23 2009-04-08 コニカミノルタホールディングス株式会社 光学素子
KR20030093683A (ko) * 2002-06-05 2003-12-11 삼성전자주식회사 호환형 광픽업
KR100587368B1 (ko) * 2003-06-30 2006-06-08 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Ｓｌｓ 결정화 장치
KR100555666B1 (ko) * 2004-02-19 2006-03-03 삼성전자주식회사 홀로그래픽 ｗｏｒｍ에 대한 데이터 기록/재생장치 및 그방법
CN101562025B (zh) * 2008-04-18 2011-05-11 财团法人交大思源基金会 微型光学读取装置
US9403186B2 (en) 2011-12-01 2016-08-02 University Of Utah Research Foundation Photonic devices on planar and curved substrates and methods for fabrication thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5513164A (en) * 1992-09-11 1996-04-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical recording and reproducing apparatus
US5563873A (en) * 1992-11-26 1996-10-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multilayer optical disk and apparatus
JPH06176426A (ja) * 1992-12-08 1994-06-24 Sony Corp 光学ピックアップ装置
JP3240846B2 (ja) * 1994-08-12 2001-12-25 松下電器産業株式会社 光ヘッド
US5754512A (en) * 1995-05-30 1998-05-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Correction elements to lower light intensity around an optical axis of an optical head with a plurality of focal points
KR100234249B1 (ko) * 1995-06-07 1999-12-15 윤종용 광픽업용 2위치 결상 대물렌즈
KR100234257B1 (ko) * 1995-08-30 1999-12-15 윤종용 대물렌즈 장치 및 안정된 포커스 서보 신호를 얻는방법 및 이를 적용한 광픽업 장치 및 두께가 다른 디스크를 판별하는 방법 및 두께가 다른 디스크로부터 정보를 재생하고 기록하는 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US5978346A (en) 1999-11-02
US5790503A (en) 1998-08-04
CN1160267A (zh) 1997-09-24
KR970029421A (ko) 1997-06-26
KR100389756B1 (ko) 2003-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1119802C (zh) 光度头
CN1134675C (zh) 物镜和光学拾取器
CN1259659C (zh) 记录再生用光学系统、物镜和拾光装置
CN1290101C (zh) 光学摄像管、光盘、及其信息处理装置
CN1182523C (zh) 光盘用光学系统、光盘用光学头装置和光驱动装置
CN1303596C (zh) 光记录/再现装置和焦点控制方法
CN1822142A (zh) 校正波阵面错误的透镜及其光学拾取器和校正方法
CN1877716A (zh) 物镜和光学信息读取/写入装置
CN1961365A (zh) 多焦点物镜、光拾取装置以及光信息记录再生装置
CN1947189A (zh) 用于记录和/或读取的光学数据存储系统和用于这种系统的光学数据存储介质
CN1271616C (zh) 光拾取装置和半导体激光器装置
CN1906679A (zh) 物镜光学系统、光拾取装置以及光信息记录再生装置
CN1655258A (zh) 光拾取器装置及光拾取器装置用衍射光学元件
CN1284159C (zh) 光学头装置及光学信息记录再生装置
CN1511319A (zh) 光学记录和 /或再现装置、光学再现装置、光学记录和 /或再现介质、光学记录和 /或再现方法、光学记录方法、
CN1678935A (zh) 光学拾取设备的物镜、光学拾取设备和光学信息记录/再现设备
CN1357885A (zh) 光读取装置和物镜
CN1571038A (zh) 光拾取装置用物镜、光拾取装置和光信息记录再现装置
CN1603878A (zh) 光拾取光学系统、光拾取装置和光信息记录再现装置
CN1764959A (zh) 衍射光学元件、对物光学系统、光拾取装置及光信息记录再生装置
CN1802700A (zh) 物镜、光学拾取装置和光盘装置
CN1229792C (zh) 光学拾波装置
CN1707291A (zh) 物镜光学元件和光检测装置
CN1231785C (zh) 拾光装置用的物镜、拾光装置和光信息记录再生装置
CN1147845C (zh) 光学拾取装置、记录/再现装置以及聚光系统和耦合透镜

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
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20030827