CN1177319C - 采用单一光源的兼容光拾取装置 - Google Patents

采用单一光源的兼容光拾取装置

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Abstract

一种兼容光拾取装置，其包括：用于发射波长为680-780nm的光的单一光源；由相对一顶点的近轴区域、环型圆环透镜区域和远轴区域形成的物镜，用于将从光源发出的光聚焦成光点；设置在光源和物镜之间的光学路径上用于改变入射光前进路径的光学路径变换器；以及用于接收被光盘反射并穿过物镜和光学路径变换器的光并探测信息信号和/或错误信号的光接收器。

Description

采用单一光源的兼容光拾取装置
技术领域
本发明涉及一种兼容光拾取装置，其可以兼容地读/写CD类或DVD类的光盘，且更具体地说，涉及一种采用用于发射波长长于650nm的光的单一光源的兼容光拾取装置。
背景技术
一般的光拾取装置以非接触方式在和/或从记录介质上再现及记录信息。能够进行再现/记录具有0.6mm厚度的DVD类光盘(此后称为DVD)的光拾取装置采用0.6mm的数值孔径的物镜以及发射650nm波长的光的光源。此处，用于DVD的光拾取装置应与1.2mm厚度的CD类的光盘(此后称为“CD”)兼容。
考虑到上述问题，已提出了可以兼容地再现/记录不同格式的光盘的光拾取装置。如图1所示，可以兼容地再现/记录CD和DVD的传统光拾取装置具有两个光源1和3的结构，用于发射不同波长的光。
参照图1，第一光源1发射635或650nm波长的光以再现/记录相对薄的DVD10a。第二光源3发射780nm波长的光以再现/记录相对厚的CD10b。从第一光源1发出的光穿过第一光束分离器7并被第二光束分离器9反射，以便向光盘10传播。从第二光源3发出的光依次被第一光束分离器7和第二光束分离器9反射，并向光盘10传播。物镜15将从第一光源1和第二光源3输出的入射光聚焦而形成光点。此处，从第一光源1发出的光聚焦到相对薄的DVD10a上，而从第二光源3发出的光聚焦到相对厚的CD10b上。
被光盘10反射的光经由物镜15入射到第二光束分离器上。大部分光穿过第二光束分离器9并被光接收器19接收。此处，附图标记5表示用于将从第二光源3输出的光分解并分离成第0阶光线和第±1阶光线以在CD10b的再现/记录期间通过三光束方法探测寻轨误差信号的光栅。附图标记11表示用于将从第一光源1和第二光源3输出的离散光转换成平行光束的校准透镜，附图标记17表示用于将被盘10反射并穿过第二光束分离器9的入射光聚焦以便光可以被光接收器19接收的发送透镜17。
由于具有上述结构的传统兼容光拾取装置包括两个发射不同波长光的光源1和3，CD类和DVD类的光盘都可以被再现/记录。
然而，由于传统兼容光拾取装置采用两个独立的光源，制造成本较高并且其结构复杂，更进一步地是难于装配和光学设置。此外，可以发射用于DVD-R和/或DVD-RAM的记录能量的635nm或650nm波长的光源1较昂贵，这就阻止了兼容光拾取装置的整个成本的降低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种廉价的兼容光拾取装置，其采用用于发射波长长于650nm的光的单一光源，因此CD类和DVD类光盘都可以被兼容地再现/记录。
于是，为了达到上述目的，提供了一种兼容光拾取装置，其包括：单一光源，用于发射波长为680-780nm的光；物镜，由相对一顶点的近轴区域、环型圆环透镜区域和远轴区域形成，用于将从光源发出的光聚焦成适于相对薄的第一光盘和相对厚的第二光盘的光点，使得相对第一光盘形成小于或等于0.72μm的FWHM(在半最大光强处的总宽度)的光点，而相对第二光盘形成大于或等于0.8μm的FWHM的光点；光学路径变换器，设置在光源和物镜之间的光学路径上，用于改变入射光的前进路径；以及光接收器，用于接收被光盘反射并穿过物镜和光学路径变换器的光并探测信息信号和/或错误信号。所述第一光盘为DVD类光盘，所述第二光盘为CD类光盘。
另外，为了达到上述目的，提供了一种兼容光拾取装置，其包括：单一光源，用于发射波长为680-780nm的光；物镜，由相对一顶点的近轴区域、环型圆环透镜区域和远轴区域形成，用于将从光源发出的光聚焦成适于相对薄的第一光盘和相对厚的第二光盘的光点，且相对第一光盘具有大于或等于0.63的有效数值孔径，而相对第二光盘具有小于或等于0.53的有效数值孔径；光学路径变换器，设置在光源和物镜之间的光学路径上，用于改变入射光的前进路径；以及光接收器，用于接收被光盘反射并穿过物镜和光学路径变换器的光并探测信息信号和/或错误信号。其中，所述第一光盘为DVD类光盘，而所述第二光盘为CD类光盘。
同样在本发明中优选物镜的圆环透镜区域对于第二光盘最合适，以便当第一光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和远轴区域的光的光点聚焦在第一光盘的信息记录表面上，而当第二光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和圆环透镜区域的光的光点聚焦在第二光盘的信息记录表面上。
同样在本发明中优选光源为边缘发光激光器或垂直凹槽表面发光激光器，且光学路径变换器包括用于根据入射光的线性极化分量将其分解成第0阶光线、或第+1阶和/或第-1阶光线的极化全息图元件，以及改变入射光极化方向的波形板(wave plate)。
此处，光源为边缘发光激光器或垂直凹槽表面发光激光器，且光学路径变换器包括设置在光源和物镜之间用于传输和/或发射入射光的光束分离器。
在本发明中优选光束分离器被设置成根据入射光的极化方向传输或反射入射光，且还包括设置在光束分离器和物镜之间用于改变入射光极化方向的波形板。
附图说明
通过参照附图对本发明优选实施例的描述，本发明的上述目的和优点将变得更清楚。
图1是示出传统兼容光拾取装置的一个示例的光学配置的视图；
图2是示出本发明优选实施例的采用单一光源的兼容光拾取装置的光学配置的视图；
图3是根据图2本发明物镜的平面图；
图4和图5是示出本发明在图2中所采用的每个物镜示例的视图；
图6是示出本发明另一优选实施例采用单一光源的兼容光拾取装置的光学配置的视图；
图7是示出本发明又一实施例采用单一光源的兼容光拾取装置的光学配置的视图；
图8A和图8B是示出根据本发明物镜和传统650nm物镜之间的入射光束的场的像差特性曲线；
图9A和9B是示出根据本发明透镜和传统650nm物镜之间的光盘的倾斜的像差特性曲线；以及
图10是示出在由本发明的兼容光拾取装置再现DVD时，取决于凹坑(pit)深度的再现信号值曲线。
具体实施方式
参照图2，本发明优选实施例的兼容光拾取装置包括：单一光源50，用于发射具有波长长于650nm的光；物镜70，安装在用于聚焦和寻轨控制的致动器(未示出)上并驱动，该物镜70用于通过将从光源50输出的光聚焦而形成一适于具有不同厚度的第一和第二光盘40a和40b中每一个的光点；光路径变换器，设置在光源50和物镜70之间的光学路径上，用于改变入射光前进路径；以及光接收器，用于接收被光盘40反射的光。在此，第一光盘40a是相对薄的DVD类光盘，而第二光盘40b是相对厚的CD类光盘。
优选地，用于再现信息信号和用于记录信息信号的用于发射较高光能量光的半导体激光器，即，边缘发光激光器或垂直凹槽表面发光激光器，被设置为光源50。光源50发射具有波长长于650nm的光，例如，在660nm到790nm之间的波长。在此，光源50优选地发射具有680nm到780nm波长的光。
此处，相对用于DVD-R和/或DVD-RAM的记录光能量，用于波长长于650nm的半导体激光器的单位制造成本远低于用于650nm波长的激光器的单位制造成本。从而，根据本发明，光源50的单位制造成本可以明显减小。例如，当采用680nm的半导体激光器作为光源50时，由于680nm半导体激光器的单位制造成本远低于用于DVD的普通光源的650nm半导体激光器的单位制造成本，所以本发明兼容光拾取装置的单位制造成本可以显著降低。
当用于发射具有超过750nm波长的半导体激光器用作光源50时，本发明的兼容光拾取装置的成本非常低，且同时，目前已商业化的CD-R可以被兼容地再现/记录。此处，由于目前商业化的CD-R具有有机色素薄膜记录层，该层相对小于750nm波长的光具有较大的吸收率，为了再现/记录CD-R，需要用于发射等于或大于750nm波长的光的光源，以防止由于感光性的不同而使记录数据破坏。当然，如果CD-R被制造成对具有等于或小于750nm波长的光具有较小的吸收率，则本发明的兼容光拾取装置就可以兼容地再现/记录CD-R，而与所采用的光源50的波长范围无关。
当半导体激光器设置作为光源50时，光源50发射大致在一个方向上线性极化的光。从而，优选的是包括一全息光束分离器60，其由用于根据线性极化分量将入射光分解成第0阶光线、或第+1阶光线和/或第-1阶光线的极化全息图元件61和用于转换入射光极性的波形板63构成。在这种情况下，从光源50发射的大部分光向光盘40传播，而同时被光盘40反射的大部分光被光接收器100接收，因此光的使用效率很高。
极化全息图元件61优选设置成将从光源50输出的光分解并在一个方向线性极化成第0阶光线。优选的是，将相对从光源50发射的光的波长四分之一波形板作为波形板63，并设置以转换从光源50输出的线性极化的光为圆形极化的光。
从而，从光源50输出的光以及在一个方向上线性极化的光被极化全息图元件61分解成第0阶光线、在穿过波形板63的同时被转换成一束圆形极化的光、并被物镜70聚焦在光盘40的信息记录表面上。聚焦的光被光盘40的信息记录表面反射并转化成另一圆形极化的光。在穿过波形板63的同时，另一圆形极化的光被转化为在另一方向上线性极化的光，并被极化全息图元件61分解成第+1阶和/或第-1阶光线，而向光接收器100传播。
光接收器100接收被光盘40反射并穿过物镜70和全息光束分离器60的光，并探测信息信号和/或错误信号。光接收器100包括多个分区的板(未示出)，每一个板独立地进行光电转换。
当全息光束分离器60设置作光学路径变换器时，如图2所示，由于光接收器100可以安装在光源50所安装的基体101上，光接收器100和光源50可以模块化。此处，可以设置全息装置(未示出)作为全息光束分离器60，通过它从光源50输出的大部分光被分解成第0阶光线，而从光盘40输出的大部分光被分解成第+1阶和/或第-1阶光线。
此处，附图标记65表示校准透镜，其用于通过将从光源50输出的离散光变成平行光而形成不确定的光学系统。校准透镜65优选设置在光学路径变换器和物镜70之间。在这种情况下，校准透镜65将从光源50输出的离散光转换成平行光，并同时将被光盘40反射并入射于其上的光转换成聚焦的光，而向光接收器100传播。
如图3所示，相对一顶点，物镜70由近轴区域71、环型圆环透镜区域73和远轴区域75构成。此处，顶点为物镜70中心轴和物镜70表面相交的点。圆环透镜区域73为近轴区域71和远轴区域75间的过渡区域的光入射其上的区域，其在物镜70朝向光源50或记录介质40的表面上形成为一椭圆环或圆环型。
根据本发明优选实施例，圆环透镜区域73被形成为如图4所示的非球面形，并优选相对较厚的第二光盘40b最合适。
如果圆环透镜区域73具有相对第二透镜40b最合适的非球面形状，当再现/记录较薄的第一光盘40a时，从光源50发射并穿过近轴区域71和远轴区域75的光聚焦到第一光盘40a的信息记录表面上。从光源50发射并穿过近轴区域71和远轴区域75之间的圆环透镜区域73的光被扩散而不能够从第一光盘40a的信息记录表面再现信息。
当使用第二光盘40b时，光源50发射的光中的穿过近轴区域71和圆环透镜区域73的光在第二光盘40b的信息记录表面上聚焦成光点，而穿过远轴区域75的光扩散，而不能够用于从第二光盘40b的信息记录表面上再现信息。
另外，如图5所示，圆环透镜区域73可以屏蔽或漫射入射光。在这种情况下，当使用第一光盘40a时，从光源50发射的光中的穿过近轴区域71和远轴区域75的光在第一光盘40a的信息记录表面上聚焦成光点，而穿过圆环透镜区域73的光被屏蔽或漫射，因此其不能够聚焦在第一光盘40a的信息记录表面上。同样，当使用第二光盘40b时，从光源50发射的光中的穿过近轴区域71的光在第二光盘40b的信息记录表面上聚焦成光点。相反，穿过远轴区域75的光不会以适于再现和/或记录的强度聚焦在第二光盘40b的信息记录表面上，而穿过圆环透镜区域73的光被屏蔽或漫射，因此，其不会聚焦到第二光盘40b的信息记录表面上。
具有本发明结构的物镜70设置为将从光源50输出的光聚焦，以便对于具有不同厚度的第一光盘40a和第二光盘40b的每一个都可以形成适宜的光点。即，本发明的物镜70优选相对第一光盘40a形成具有等于或小于0.72μm(在1/e2处等于或小于1.2μm的宽度)的FWHW(在半最大光强处的总宽度)的光点，而对于第二光盘40b形成具有等于或大于0.8μm(在1/e2处等于或大于1.3μm的宽度)的FWHM的光点。
为了形成具有上述尺寸的光点，物镜70具有与从光源50发射的光相关的数值孔径。即，当光源50发射680-780nm波长的光时，物镜70具有相对第一光盘40a的等于或大于0.63的有效数值孔径，以及具有相对第二光盘40b的等于或小于0.53的有效数值孔径。当光源50发射780nm波长的光时，物镜70具有相对第一光盘40a的等于或大于0.7的有效数值孔径，以及具有相对第二光盘40b的等于或小于0.53的有效数值孔径。
作为详细的示例，当光源50发射波长680nm、720或780nm的光时，物镜70具有相对第一光盘40a的约0.63、0.66或0.71的有效数值孔径。
此处，采用图2示出的具有参照图4所述的非球面形状圆环透镜区域73的物镜70的情况。具体地说，在图2中，示意性说明了物镜70以示出根据入射面积的光聚焦。
同样，在图2、4和5中，第二光盘40b的光入射表面设置成比第一光盘40a更靠近物镜70。这示出了在物镜70与第一光盘40a的光入射表面之间的距离和物镜70与第二光盘40b的光入射表面之间的距离的差异，即，工作距离的差异。在实际的系统中，第一和第二光盘的光入射表面位于相同的位置，而当使用第二光盘40b时，由致动器驱动物镜70而将其移动比第一光盘40a更靠近第二光盘40b，以适于工作距离。
如图6和图7所示，本发明的兼容光拾取装置可以包括光束分离器型光学路径变换器。即，如图6所示，作为光学路径变换器，可以提供设置在光源50和物镜70之间的极化光束分离器161，用于根据极化方向传输或反射入射光，以及设置在极化光束分离器161和物镜70之间的波形板163，以用于转换入射光的极化方向。同样，如图7所示，作为光学路径变换器，可以提供设置在光源50和物镜70之间的光束分离器260，用于以预定的比率传输并反射入射光。
如图6和7所示，当设置了上述的光束分离器型光学路径变换器时，还提供了设置在光学路径变换器和光接收器100之间的光学路径上的探测透镜167，用于聚焦入射光，以便入射光可以被光接收器100接收。
另外，如图7所示，本发明的兼容光拾取装置还包括设置在光源50和光学路径变换器之间的衍射元件250，用于分解从光源50发射的光。衍射元件250被用于探测在DVD-RAM再现时寻轨用的DPP(微分推挽)信号，或探测在CD再现时三光束方法中的寻轨信号。可以设置两个衍射元件250，以用于DVD-RAM和CD的每一种的再现。衍射元件250可以应用于如图2和图6所示的兼容光拾取装置中。
由于图6和图7中其余元件与参照图2所描述的相同，故对其使用相同的附图标记且省略了对其描述。
本发明的兼容光拾取装置不限于如图2、6和7所示的光学结构，显然可以对其进行多种改进。
由于本发明优选实施例的兼容光拾取装置采用单一光源50来发射波长长于650nm的光，优选地是波长在680nm到780nm之间，因此可以降低系统的成本。同样，由于本发明的兼容光拾取装置包括设计成相对从单一光源50发射的光的波长具有适于第一光盘40a和第二光盘40b的有效数值孔径的物镜70，相对第一光盘40a形成具有等于或小于0.72μm的光点，而相对第二光盘40b形成FWHM大于或等于0.8μm的光点。从而，本发明的兼容光拾取装置可以兼容地再现/记录具有不同厚度的第一光盘40a和第二光盘40b。当然，当采用了用于发射波长大于或等于750nm的光的光源50时，可以再现/记录目前已商业化的CD-R。
参照表1和图8A、8B、9A和9B，相互对比了本发明的物镜70和传统的用于DVD的物镜的特性，本发明的物镜70设计用来相对780nm波长兼容地再现/记录第一光盘40a和第二光盘40b，传统的用于DVD的物镜设计用来相对650nm波长(未示出，此后称为用于650nm的物镜)。
表1示出了本发明的物镜70相对第一光盘40a，即DVD的数据值。工作距离为物镜70面对光盘40的表面和光盘40的光入射表面之间的距离。当再现/记录第二光盘40b，即，CD时，工作距离减小了0.3mm。在DVD情况下的像差特性示于图8A到9B中。在图8A、8B、9A和9B中以虚线表示的0.04λ值为在光盘系统中相对DVD可允许的光学像差(OPDrms)。
表1
 物镜(本发明)  物镜(传统的) 评价
NA  0.73  0.61
工作距离(mm)  1.3  1.8 在CD情况下减小了0.3mm
有效直径(mm)  4.09  4.03
焦距(mm)  2.8  3.3
透镜曲面的最大角度 55° 51° 可以制造
在1.0°的场幅度时的OPDrms 0.033λ 0.060λ
在光盘倾斜0.35°时的OPDrms 0.041λ 0.038λ 可允许的光盘倾角0.35°
参照表1，用于650nm的物镜具有0.61的数值孔径，而本发明的物镜70设计为具有0.73的数值孔径。即，本发明的用于780mm的物镜70具有大于用于650nm的传统物镜的数值孔径。用于650nm的物镜具有1.8mm的工作距离，本发明的物镜70具有1.3mm的工作距离。当然，当再现/记录CD时，如图2、4到7所示，工作距离减少了0.3mm。用于650nm物镜的有效直径为4.03mm，且焦距为3.3mm，而本发明的物镜70有效直径为4.09mm，而焦距为2.8mm。用于650nm的物镜曲面的最大角度为51°，本发明的物镜70具有的曲面最大角度为55°。上述最大角度是可以制造的数值。
参照表1和图8A和8B，示出了本发明透镜70和用于650nm的物镜的入射光束场的像差特性，用于650nm的物镜示出相对场幅度1.0°的0.06λ的OPDrms，而本发明的物镜70示出了0.033λ的OPDrms，呈现了优于用于650nm的物镜的场像差。此处，场像差是当从光源发出的光以倾斜角度入射到物镜上时产生的。从而，相对1°的场幅度，考虑光拾取装置的装配公差，物镜优选具有等于或小于0.04λ的场像差，该值为可允许的光学像差值。
参照表1和图9A和9B，其示出了相对光盘40的倾斜，取决于本发明的透镜70和用于650nm的透镜的倾斜角的像差特性，其中光盘系统可允许的倾斜角度为0.35°，本发明的物镜70示出了0.041λ的OPDrms，这与用于650nm的透镜的0.038λ的OPDrms相似。
从上面可以看出，当再现/记录DVD时，相对780nm设计的本发明物镜70呈现出与相对650nm设计的传统物镜相似或更优的像差特性。同样，本发明的物镜70具有大于用于DVD的传统的物镜的数值孔径。于是，即使使用波长大于650nm的光时，也可以形成适于再现/记录DVD的具有小尺寸的光点。从而，在采用本发明的用于波长长于650nm的单一光源的兼容光拾取装置中，可以兼容地再现/记录CD类第二光盘40b，以及再现/记录DVD类第一光盘40a。
此处，光点的尺寸与λ/NA成正比(λ是波长，NA是物镜70的数值孔径)。从而，由于本发明的物镜70具有大于用于DVD的传统物镜的数值孔径，即使使用波长长于650nm的光时，也可以形成再现/记录DVD类的第一光盘40a所需的较小光点。
图10示出了当DVD被本发明的兼容光拾取装置再现时，取决于凹坑深度的再现信号的值。在图10中，再现信号是相对当具有λ/6深度的凹坑的DVD被传统的DVD识别装置再现时探测出的再现信号值获得的。如图中所示，当780nm的光源50和相对DVD具有大于传统用于650nm的物镜的数值孔径的物镜70被采用时，在DVD的凹坑深度为λ/6的情况下，由于相比传统的DVD识别装置产生的信号，信号的大约90％的振幅可以被探测到，因此可以再现DVD。
如上所述，由于本发明的兼容光拾取装置包括不太昂贵的用于发射波长长于650nm的光的单一光源和与从光源发出的光的波长相关联的物镜，其用于相对DVD类光盘形成等于或小于0.72μm的FWHM的光点，而相对CD类光盘形成大于或等于0.8μm的FWHM的光点，因此本装置具有廉价且简单的结构，并且可以兼容地再现/记录CD或DVD类的光盘。

Claims (14)

1.一种兼容光拾取装置，包括：光源、用于通过将从光源发射的光聚焦而在光盘上形成光点的物镜、设置在光源和物镜之间的光学路径上用于改变入射光前进路径的光学路径改变装置、以及用于接收被光盘反射并穿过物镜和光学路径改变装置的光以及用于探测信息信号和/或错误信号的光接收器，所述兼容光拾取装置的特征在于：所述光源为发射波长为680-780nm的光的单一光源，所述物镜由相对一顶点的近轴区域、环型圆环透镜区域和远轴区域形成，所述物镜用于将从光源发射的光聚焦成适于相对薄的第一光盘和相对厚的第二光盘的光点，以便相对第一光盘形成具有等于或小于0.72μm的FWHM的光点，而相对第二光盘形成具有大于或等于0.8μm的FWHM的光点，其中，所述第一光盘为DVD类光盘，所述第二光盘为CD类光盘。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述物镜相对第一光盘具有大于或等于0.63的有效数值孔径，而相对第二光盘具有小于或等于0.53的有效数值孔径。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述物镜的圆环透镜区域对于第二光盘最合适，以便当第一光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和远轴区域的光的光点聚焦在第一光盘的信息记录表面上，而当第二光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和圆环透镜区域的光的光点聚焦在第二光盘的信息记录表面上。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，相对于较薄的第一光盘，物镜具有等于或大于0.7的有效数值孔径。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述物镜的圆环透镜区域对于第二光盘最合适，从而当第一光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和远轴区域的光的光点聚焦在第一光盘的信息记录表面上，而当第二光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和圆环透镜区域的光的光点聚焦在第二光盘的信息记录表面上。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源发射波长为780nm的光，并且相对第一光盘物镜具有大于或等于0.7的有效数值孔径，而相对第二光盘物镜具有小于或等于0.53的有效数值孔径。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述物镜的圆环透镜区域对于第二光盘最合适，从而当第一光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和远轴区域的光的光点聚焦在第一光盘的信息记录表面上，而当第二光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和圆环透镜区域的光的光点聚焦在第二光盘的信息记录表面上。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述物镜的圆环透镜区域对于第二光盘最合适，从而当第一光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和远轴区域的光的光点聚焦在第一光盘的信息记录表面上，而当第二光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和圆环透镜区域的光的光点聚焦在第二光盘的信息记录表面上。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源为边缘发光的激光器或垂直凹槽表面发光的激光器，所述光学路径改变装置包括：
极化全息图元件，用于根据入射光的线性极化分量分解入射光成第0阶光线，或第+1阶和/或第-1阶光线；以及
波形板，用于改变入射光的极化方向。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源为边缘发光的激光器或垂直凹槽表面发光的激光器，所述光学路径改变装置包括设置在光源和物镜之间的用于传输和/或反射入射光的光束分离器。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述光束分离器设置成根据入射光的极化方向传输或反射入射光，且还包括设置在光束分离器和物镜之间用于改变入射光的极化方向的波形板。
12.如权利要求1、9、10和11中任一项所述的装置，还包括在光线路径改变装置和物镜之间的光学路径上的校准透镜。
13.一种兼容光拾取装置，包括：光源、用于通过将从光源发射的光聚焦而在光盘上形成光点的物镜、设置在光源和物镜之间的光学路径上用于改变入射光的前进路径的光学路径改变装置、以及用于接收被光盘反射并穿过物镜和光学路径改变装置的光以及用于探测信息信号和/或错误信号的光接收器，所述兼容光拾取装置的特征在于：所述光源为发射波长为680-780nm的光的单一光源，所述物镜由相对一顶点的近轴区域、环型圆环透镜区域和远轴区域形成，所述物镜用于将从光源发射的光聚焦形成适于相对薄的第一光盘和相对厚的第二光盘的光点，并且其相对第一光盘具有大于或等于0.63的有效数值孔径，而相对第二光盘具有小于或等于0.53的有效数值孔径，其中，所述第一光盘为DVD类光盘，所述第二光盘为CD类光盘。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述物镜的圆环透镜区域对于第二光盘最合适，从而当第一光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和远轴区域的光的光点聚焦在第一光盘的信息记录表面上，而当第二光盘被再现/记录时，穿过近轴区域和圆环透镜区域的光的光点聚焦在第二光盘的信息记录表面上。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100407313C (zh) 2003-04-25 2008-07-30 宾得株式会社 光学拾波器的光学系统
JP2006155843A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ヘッド
US20060179448A1 (en) * 2004-12-23 2006-08-10 Smith Wayne M Multilayer dual optical disk
KR100882747B1 (ko) * 2006-12-15 2009-02-09 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 편광 홀로그램 소자 및 이를 이용한 광픽업 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0166233B1 (ko) * 1995-11-27 1999-03-20 배순훈 초소형 듀얼 포커스 광 픽-업장치
JPH1069675A (ja) 1995-12-19 1998-03-10 Konica Corp 光ピックアップ装置、光ピックアップの対物レンズ及び光ディスク装置
KR0176595B1 (ko) * 1996-04-30 1999-04-15 김광호 대물렌즈장치 및 이 대물렌즈장치를 채용한 광픽업장치
US6061324A (en) * 1996-10-23 2000-05-09 Konica Corporation Method for recording/reproducing optical information recording medium, optical pickup apparatus, objective lens and design method of objective lens
JP4038843B2 (ja) 1996-10-23 2008-01-30 コニカミノルタホールディングス株式会社 光情報記録媒体の記録／再生方法、光ピックアップ装置、集光光学系、対物レンズ及び対物レンズの設計方法
US6091691A (en) * 1997-02-13 2000-07-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical pickup having an objective lens compatible with a plurality of optical disk formats
EP1884944B1 (en) * 1997-03-13 2014-08-27 Hitachi Maxell, Ltd. Compatible objective lens
KR100209918B1 (ko) * 1997-03-28 1999-07-15 윤종용 홀로그램형링렌즈를 사용하여 cd-r과 호환하는 dvd용 광픽업
KR100514323B1 (ko) * 1997-12-05 2005-12-08 삼성전자주식회사 복수의광디스크를호환하는대물렌즈를구비한광픽업
US6088322A (en) * 1998-05-07 2000-07-11 Broome; Barry G. Single objective lens for use with CD or DVD optical disks
TW426803B (en) * 1998-06-26 2001-03-21 Asahi Optical Co Ltd Objective lens for optical pick-up
US6480344B1 (en) * 1999-11-22 2002-11-12 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Objective lens for optical pick-up

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