CN1181585A - 光学拾取系统 - Google Patents

Abstract

光学拾取系统,用于读出储存在光盘记录面上的信息信号。光学拾取系统包括:产生一个包括P和S偏振光成分的波长λ₁光束的光源;一个用于改变穿过其的光束偏振成分的1/4λ波片;一个检测光盘信息信号的检测器;一个象散透镜,当光束从其通过时产生象差;和一个具有基片和相位层的分束器,其中,相位层通过在其表面交替地涂覆第一和第二种材料而制成,这两种材料将不同的偏振分量反射到不同的方向上,第一种材料对P偏振分量的反射率不同于第二种材料对S偏振光分量的反射率,由此使得光学拾取系统能够读取记录表面上的信息信号。

Description

光学拾取系统

本发明涉及一种光学拾取系统；尤其涉及一种通过采用有相位层的分束器而使尺寸减小的光学拾取系统。

光学信息记录盘如激光盘中存在的共同问题之一牵涉到聚焦误差的发生，因此，引入了一种解决此问题的象散方法。

在图1中示出了一种利用象散法的现有光学拾取系统100，如同在先专利申请“光学聚焦装置”中公开的一样，在此结合参考。光学拾取系统100包括光源110，分束器120，物镜130，光信息记录盘140(以下简称光盘)，柱面透镜150和光探测器160。在系统100中，从光源110如激光二极管中发出的光束112射在分束器120上并被其中的反射面122部分反射。从反射面122反射的光束经物镜130作为一个聚焦的光束聚焦到光盘140的记录表面。从光盘140反射的聚焦光束通过物镜130会聚并被部分地透过分束器120，通过其穿过柱面透镜150产生象散，之后照射到光探测器160的光接收面162上，其中光接收面162被分成四个布局形成正方形的方形光电单元(未示出)。光电单元的每一个以光强度量的形式产生一个输出。正方形光接收面对角线上的两个光电单元的输出被送往第一加法器，从其它两个光电单元的输出传给第二加法器。然后第一和第二加法器的输出传送给差分放大器(未示出)，该差分放大器通过比较第一和第二加法器的输出反过来产生相关的聚焦误差，聚焦误差只是一对加法器的输出的差。

因为象散，光探测器160的光接收面162上光通量的图象形状依据光盘140的记录表面144相对于光束会聚点142的位置变化。为探测光通量的图象形状的变化，将柱面透镜150在会聚点142和光探测器160之间以这样的方式定位，当光束精确聚焦(零聚焦误差)在记录表面144并在现有技术中认为是“恰好聚焦”时，光接收面162上的光通量图象变为圆形。如果光盘140沿着正好聚焦的位置和物镜130的中心之间形成的光轴方位移动，则聚焦误差信号变为非零，还带有一个表示光盘140记录表面144从“正好聚焦”处位移方向的符号，由此探测聚焦误差。

以上描述的光学拾取系统100的一个主要缺点在于由于柱面透镜150和光探测器160的位置，二者相对于分束器120放置在光盘140的反侧，因而使光学拾取系统100的整个尺寸很庞大。

因此，本发明的一个主要目的是提供一个结构简单尺寸缩小的光学拾取系统。

按照本发明提供了一个用于读出储存在光盘中的信息信号的光学拾取系统，系统包括：产生一个包括第一和第二偏振光成份的光束的光源；一个1/4波片用于改变穿过其的光束偏振成份：和一个分束器，用于经过1/4λ波片向光盘反射第一种偏振成份，并向另一方向反射第二种偏振成份，由此第一种偏振成份可用于从光盘上读取信息信号。

本发明的上述和其它目的及优点从以下结合附图的优选实施例的描述中变的更为清晰，其中：

图1表示现有光学头的侧视图；

图2表示根据本发明的利用本发明分束器的光学拾取系统的侧视图；

根据本发明的光学拾取系统200的侧视图示于图2中，它包括一个光源210，如半导体激光器或激光二极管，产生包含P和S分量的波长λ1的光束，1/4λ波片230，物镜240，光检测器260，柱面透镜270及带有对光束透明的基片224、相位层223的分束器220，其中，分束器220可通过在基片224上淀积配有第一和第二种材料的相位层223来制取，其中第一种材料对入射P偏振光分量的反射率不同于第二种材料对S偏振光分量的反射率，由此相位层223对入射其上的P-和S-偏振光分量产生一个相位角之差。

物镜240、1/4λ波片230和分束器220的这种布置使得1/4λ波片230设置在物镜240和分束器220之间，连接物镜240的焦点和物镜240中心的光轴通过1/4λ波片230的中心并以一预定的角度与分束器220的相位层223相交。光源210的位置使得在从相位层223反射、再透过1/4λ波片之后被物镜240从那儿会聚的光束将在沿光轴的某点聚焦。

当从光源210发出的光束射在分束器220上时，由于在入射其上的P-和S-偏振光分量之间产生一个相位角之差，所以分束器220的相位层223分别将光束的S偏振光分量和P偏振光分量反射到不同的方向。其中，光束沿连接光源210和光轴交点的第一连线与分束器的相位层223准直。相位层223的这种设计使得其在物镜的方向上反射P偏振光分量透过1/4λ波片230并将S偏振光分量反射到不同的方向，由此将S偏振光分量背离物镜240的方向，使其在读出储存在光盘250中的信息信号时无用。然后，物镜240把入射其上的P偏振光分量聚焦到光盘250的记录表面。之后，从光盘250的记录表面反射的P偏振光分量由物镜240第一次会聚，再透过1/4λ波片230，由此P偏振光分量被转换成S偏振光分量。由P偏振光分量转换成的S偏振光分量透过分束器220的相位层223被反射到不同于光源210方向的方向上。由分束器220转换的S偏振光束用图2中的点画线表示，其中，光检测器260的中心位于从分束器220的相位层223反射的转换的S偏振光束的焦点处。转换的S偏振光束透过柱面透镜270，由此把转换的S偏振光束变成象数光束，并然后使光检测器260利用象散法检测聚焦误差信号。第一和第二连线之间的夹角小于90度，其中，第二连线通过连接光检测器260的中心和光轴与相位层223的交点而形成。另外，光检测器260设置在光源210和物镜240之间，因此减小了光学拾取系统整体的尺寸。转换的S偏振光束从分束器220的相位层223到光检测器260的光程等于从光源210到分束器220的相位层223的光程。

光检测器260能够测量探测到的光束的强度。从分束器220的相位层223反射之后透过柱面透镜的被转换的S偏振光束即象散光束射在光检测器260上，由此使得光学拾取系统200能够再现光盘250记录表面上的信息信号。

与现有技术中的光学拾取系统100相比，本发明的光学拾取系统200具有简单的结构。这是通过在其中采用分束器220来实现的，分束器220具有相位层223，相位层223是通过涂覆能够将入射其上的每一种偏振光分量反射到不同方向的第一和第二种材料形成的，其中第一种材料对P偏振分量的反射率不同于第二种材料对S偏振光分量的反射率，由此减小了光学拾取系统200的纵向尺寸。

在参考优选实施例对本发明进行描述的同时，可在不背离由下列权利要求提出的本发明实质和范围下作各种修改和变化。

Claims (12)

1、一种用于读出储存在光盘上的信息信号的光学拾取系统，系统包括：

产生包括第一和第二偏振分量的光束的装置；

一个1/4λ波片用于改变穿过其的光束偏振成份的；

光学装置，将第一偏振分量经1/4λ波片反射向光盘并将另一种分量反射到不同于光盘方向的方向上，由此仅用第一偏振分量从记录表面读取信息信号。

2、如权利要求1所述的光学拾取系统，其特征在于还包括一个检测光盘上信息信号的装置。

3、如权利要求2所述的光学拾取系统，其特征在于还包括一个将光束聚焦到光盘上并通过光学装置把从光盘反射的光束会聚到检测器上的物镜，其中，该光学装置可将入射其上的光束的第二偏振分量反射到探测装置上，从光盘反射的光束的第一偏振分量在入射到光学装置之前通过1/4λ波片转换成第二偏振分量，因而，使光学拾取系统能从记录表面读取信息信号。

4、如权利要求3所述的光学拾取系统，其特征在于光学装置包括一个由玻璃和相位层构成的基片，其中相位层将每种偏振分量反射到不同的方向上，每种偏振分量具有彼此不同的相位角。

5、如权利要求4所述的光学拾取系统，其特征在于相位层由通过在其表面交替地涂覆第一和第二种材料而制成。

6、如权利要求5所述的光学拾取系统，其特征在于光学装置以与光轴成一预定角倾斜这样的方式布置，而光轴由连接物镜的中心点和物镜的焦点的连线构成。

7、如权利要求6所述的光学拾取系统，其特征在于产生装置放置的位置使得从其发出的光束的第一偏振部分在从光学装置反射之后被物镜聚焦在沿光轴的一点处，其中光束沿连接产生装置和光轴交点的第一连线与光学装置的相位层准直。

8、如权利要求7所述的光学拾取系统，其特征在于检测装置放置在从相位层反射的光束的第二偏振分量的焦点处，而从光盘反射的光束第一分量在经过1/4λ波片之后转换成第二偏振分量。

9、如权利要求8所述的光学拾取系统，其特征在于第一和第二连线间的夹角小于90度，第二连线通过连接检测装置的中心和光轴与光学装置相位层的交点而形成。

10、如权利要求3所述的光学拾取系统，其特正在于还包括一个柱面透镜，当光束透过时产生象散。

11、如权利要求10所述的光学拾取系统，其特征在于在光学装置和物镜之间放置1/4λ波片。

12、如权利要求11所述的光学拾取系统，其特征在于在1/4λ波片和光盘之间放置物镜。

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