CN1183614A - 光学拾取器 - Google Patents

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Abstract

一种光学拾取器,能够对不同记录密度的记录介质进行记录和再现,且具有一紧凑的,薄的且低能耗的结构,此光学拾取器,能够对高密光盘和低密光盘进行记录和再现,包括一个物镜,一个具有一光发射元件和一用于对高密光盘记录和再现的光接收元件的第一光学单元,一个具有一光发射元件和一用于对低密光盘记录和再现的光接收元件的第二光学单元,一个用于将此第一和第二光学单元的光轴引导至相同光轴的分束器。

Description

光学拾取器
本发明涉及一种光学拾取器，用以在具有不同记录密度的记录载休，如高密光盘、小型盘及类似介质上进行记录并从其再现。
下面说明传统的用于在高密记录光盘及小型盘上进行记录和再现的光学拾取器。为方便起见，将以DVD(数字视盘)作为高密光盘并以CD(小型盘)，作为低密光盘进行说明。
图13显示了传统光学拾取器的平面图，及其关键部位的剖面图。在图13中，标记数码50表示用于高密光盘的光学拾取器，而且用于将激光束53聚焦到高密光盘52上的高密光盘物镜54紧密粘接并固定在物镜镜筒51上。线圈单元55，包括用于在聚焦方向和跟踪方向调整运动的聚焦线圈和跟踪线圈，该单元紧密连接并固定在物镜镜筒51上。线圈单元55配置有永磁体以形成磁路，以便在聚焦方向和跟踪方向驱动物镜镜筒51。物镜镜筒51由一个外磁性的导电的直线形弹性元件57保持在中间位置，电源加在线圈单元55上。
现在说明用于从高密光盘进行再现的具有上述结构的光学拾取器50的光学系统。用于高密光盘的光学单元61包括工作在635至650nm波长的激光束53条件下的一个光发射元件和一个光接收元件。激光束53通过准直透镜62变成平行光，然后由具有多层膜的斜坡反射镜63的表面全部反射，以由高密光盘物镜54聚光，并在高密光盘52上形成一光斑。
然后，由高密光盘52反射的激光束53沿上述路径返回，重新入射到高密光盘光学单元61，通过一衍射光栅(未标出)，由光接收元件(未标出)进行接收。对于经由光接收元件进行光电转换的光学信号，以传统的光学傅科(Foucault)方法实现焦点探测，以传统的相位差方法实现轨迹探测。从而，高密光盘物镜54总是聚集在高密光盘52上，并得以控制其跟随信号轨迹。高密光盘(DVD)52由主轴式电机71驱动其旋转。
下面说明低密光盘(CD)。标记数码70表示用于低密光盘的光学拾取器，且光学拾取器70的结构及控制与用于高密光盘的光学拾取器50相似，因此将省略其说明。在其光学系统中，用于低密光盘的光学单元64包含用于波长780nm的激光束64的一个光发射元件和一个光接收元件。激光束65由具有多层膜的斜坡反射镜66的表面全部反射，由低密光盘物镜67聚光，以在低密光盘68上形成光斑。
然后，由低密光盘68反射的激光束65沿上述路径返回，重新入射到低密光盘光学单元64上，通过一衍射光栅(未标出)由光接收元件(未标出)接收。对应于经由光接收元件进行光电转换的光学信号，以传统光学傅科方法实现焦点探测，以传统三光束方法(three-beam method)实现跟踪。从而，低密光盘物镜67总是聚焦在低密光盘68上，并得以控制其跟随信号轨迹。
因此，高密光盘光学拾取器50及低密光盘光学拾取器70相互独立构造，从而可实现对小型盘的记录与重现。
然而，上述传统的光学拾取器结构包括两套独立的光学系统，具有高密光盘光学拾取器及从小型盘再现信号的光学拾取器，因此含有如下问题，其部件数目多，难于实现其光学拾取单元的紧密构造，并且难于降低其电能消耗及成本。
因而本发明目的在于提供一种光学拾取器，它能完成对不同记录密度的记录介质的记录和再现，并具有紧凑的、薄的和低能耗的结构。
本发明用以克服上述问题，并提供了一种光学拾取器，它能实现在高密光盘和低密光盘的记录和再现，包括一物镜；一固定有此物镜的驱动装置；一个第一光学单元，包括一光发射元件和一光接收元件，用于从高密光盘的再现；一个第二光学单元，包括一光发射元件和一光接收元件，用于从低密光盘的再现；分光装置，用以将第一和第二光学单元的光轴导引至同一光轴；一个准直透镜，用于将从第一光学单元出射的光束转换成平行光束；及光阑装置，用于在从高密光盘再现时及从低密光盘再现时改变入射到物镜的光束直径。
通过本发明的这种构造，可将第一和第二光学单元的光轴引导至同一光轴，且采用单一物镜以通用于对高密光盘的记录和再现及对低密光盘的记录和再现，并有最小球差。
图1为显示根据本发明第一实施例的光学拾取器的结构的视图；
图2为显示图1中光学单元的光路长度的视图；
图3显示了本发明第一实施例的衍射光栅的结构；
图4显示了本发明第一实施例的光接收元件的结构；
图5显示了根据本发明第二实施例的光学拾取器的结构；
图6显示了图5中光学单元的光路长度；
图7显示了根据本发明第三实施例的光学拾取器的结构；
图8显示了根据本发明第四实施例的光学拾取器的结构；
图9为根据本发明第五实施例的光学拾取器在运行DVD时的平面图；
图10为根据本发明第五实施例的光学拾取器运行CD时的平面图；
图11为采用改进的角移装置运行DVD时的第五实施例的平面图；
图12为第五实施例运行CD时的平面图；
图13为传统光学拾取器的平面图，及其关键部分的剖面图。
下面参考图示描述本发明的第一实施例。图1为显示根据本发明第一实施例的光学拾取器结构的视图。在图1中，光学单元4包括一个基片部分4a，其上设置有发射用于高密光盘的光束的光源2，用于接收由高密光盘反射的光束的光接收元件3等等；一个侧壁部分4b，用以密闭这些部件；及一个光出射部分4d，由在侧壁部分4b上的开口确定。基片部分4a及侧壁部分4b可以互为一体，或者可以互相分离。在这些部分制成为互为一体的情况下，可简化组装工序，并使生产力得以提高。光学单元4最好由金属、陶瓷或类似材料制成，因为此类材料可令人满意地散发由光源产生的热量。
在金属材料中，最好采用具有高导热性能的金属材料，例如Cu，Al和Fe，和具有高导热性能的合金材料，例如Fe-Ni合金，Fe-Ni-Co合金。其原因在于这些材料不贵并具有高散热特性，且可用作电磁屏蔽以切断噪声，例如来自高频附加电路及类似物的电磁波。在这些材料中，Fe，Fe-Ni合金及Fe-Ni-Co合金具有低热阻，并具有良好的散热性能，因而可向外部有效散发光源2产生的热量。另外，这些材料并不昂贵，因而可以低成本提供此光学拾取器。
具有大热容量的一个支架(未画出)与基片部分4a，必要时也与侧壁部分4b相接触，由光源产生的热量可藉此散逸至外部。因此，基片部分4a与支架接触部分的面积越大，散热性能就越好。
在基片部分4a上设有端子4c，以向光源提供电能并将来自光接收元件3的电信号传输至计算电路(未画出)。这些端子4c可以是针脚式，也可以是印刷式。这里，将对端子4c为针脚式的情况进行特别说明。端子4c，以使端子4c与基片部分4a保持没有电接触的方式，分别插入在基片部分4a形成的许多孔(未画出)中。端子4c最好由Fe-Ni-Co合金，Fe-Ni合金，Fe-Cr合金或类似材料制成。为阻断在端子4c与基片部分4a之间的电接触，一种优选方式为在每个端子4c与基片部分4a每孔之间的接触部分或区域设置绝缘膜或类似物，并且最好密封此接触部分以使外部空气不能进入其中。最好采用能满足这些要求的气密封接或类似方式，并可同时实现绝缘和密封。这里，可特别选用匹配密封式或压力密封式气密封接。其原因在于，因为这种密封可容易地实现绝缘和密封并且非常便宜，所以可简化将端子4c安装在基片部分4a的工序，并可降低此光学拾取器的生产成本。另外，由于可在很宽的温度范围内保持高气密性和极好绝缘，所以此光学拾取器的可靠性得到加强，并且由于端子可相对自由地变形为所需形状，可使设计的自由度得以提高。
光源最好为发射单色光，具有良好的相干性、方向性及聚光性能的光源，因其可相对容易地形成一合适形状的光斑，并且噪声的生成也得到抑制。最好采用能满足这些需要的多种激光器之一。如固体激光器，气体激光器，及半导体激光器。特别地，半导体激光器因其很小尺寸及易于实现光学拾取器的小型化而最适宜作为光源2。
由光源发出的光的振荡波长最好不超过800nm，这是因为由光源出射光的会聚光束在记录介质上形成的光斑可使得与一般对应于在记录介质上形成的信道的间距尺寸一样小。如果由光源发出的光的振荡波长不超过650nm，可形成如此小的光斑，使得能够对具有以高密度记录于其上的信息的记录介质的信息进行再现，从而可方便地实现大容量的存储装置，因此这种光源特别适合于对高密光盘进行记录和再现。这里，假定光源用于对DVD的再现，采用了可提供约600nm至约680nm并最好为630至660nm波长的光源。
在光源由半导体激光器构成时，可实现不超过约800nm的振荡波长的材料实例包括AlGaInP，AlGaAs，ZnSe及GaN，并且在这些材料中，AlGaAs为特别优选的，因为在复合材料中，它易于实现晶体生长并因而使半导体激光器的生产变得容易，进而可使其产出率变高并可实现高生产能力。可实现不超过650nm的振荡波长的材料实例包括AlGaInP，ZnSe及GaN。当采用此材料的半导体激光器用作光源时，形成在记录介质上的光斑直径可变得更小，以便记录密度进一步提高，并使得对高密光盘的再现成为可能。
在这些材料中，AlGaAsP为特别优选的，因为它在长期工作中表现出稳定的特性，改善了光源的可靠性。
在专门用于再现目的时，光源最好提供约3mw至约10mw的输出，因为这便有可能在保证用于再现的光束足够量的同时将能耗降至最低，并且还有可能降低由光源辐射的热量。在光源用于记录和再现目的情况下，在进行记录时需要大量能量来改变记录层的状态，因此至少不小于20mw的输出是必要的。然而，当输出超过60mw时，就难于使光源辐射的热量散逸至外部，从而使光源及其邻近部件温度变高，并使光学拾取器(也即，光源)的可靠性受到损害。这不是所希望的。
如后面结合图2所详细描述的那样，光学元件5与光学单元4的光出射部分4d相连。光学元件5作用在于，将由光源2出射并进而由记录介质反射的那束光，引导至光接收元件3的一个既定部位。这里采用了设置在光学元件5上的一个衍射光栅来导引此回程光。
光学元件5由一透明片状元件制成，用于分割光路的衍射光栅5a设置在与发射光光轴大体正交的相对表面的至少之一上。这里，光学元件5最好作为整体设置在平面平行板上，以便可以防止像差的产生并因而可形成一良好的再现信号或良好的聚焦/跟踪信号。另外，光学元件5应如此设置，使其上下表面与通过此上下表面的光束的光轴大体正交，并可防止像散的产生，且可防止缘于模糊光斑的再现信号的退化。
光学元件5最好由具有高透光性能的材料制成，例如玻璃和树脂，因为此种材料可防止光量的减少，并且不会损害透过此光学元件5的光束的光学特征。特别地，由于玻璃不会引起双折射(两束折射光)，可令人满意地保留透过光的特征，所以用作光学元件5的材料是特别优选的。在玻璃材料中，优先采用光学玻璃，如BK-7，它含有一个小的波长散布，即具有一个大的阿贝数，特别因为它能阻止由于波长偏移而产生的球差。在光学玻璃材料中，BK-7因为其便宜而最适于用作光学元件5。
在此实施例中，光学元件5直接连接在设置在光学单元4的侧壁部分4b的光出射部分4d上，但光学单元4与光学元件5可以设置为互有间距。通过这种设置，在光学单元4高度变化时而成问题的光源2与光学元件5之间距可得到精确调节，以使由光学元件5传输至光接收元件3的光束的光学特征得到很好保持，以便可实现精确的信号探测。
对于由光学单元4与光学元件5限定的空间，即光源2，光接收元件3等等赖以安装的空间，最好进行密封。通过此设置，可阻止杂质或外部物质，如灰尘和水份，进入封壳的内部，使光源2及光接收元件3的性能得以保持，并可防止出射光的光学特征受到损害。在由光学单元4与光学元件5封闭的空间中，最好充入惰性的气体例如N2气，干燥空气及Ar气，以防止由于在光学元件5裸露在光学单元4内部的表面上凝结水份而导致的光学特征损害及由于光源2与光接收元件3氧化而导致的性能降低。
在此实施例的光学单元4中，其光出射部分4d由光学元件5遮盖，但也可以将光学元件5装置在光学单元4内而以一遮盖元件遮盖光出射部分4d。通过此种结构，可防止在光学元件表面水珠的凝结，并且也可防止光学元件本身吸收水份而改变属性或性质。
在图1中，光学单元8包括一基片部分8a，其上装置有用以发射用于低密光盘光束的光源6，用以接收由低密光盘反射光束的光接收元件7及诸如此等；和一个用以封闭这些部件的侧壁部分8b。光学单元8的这些部分，是不同于光学单元4的那些部分的，下面将特别加以说明。
光源6最好具有不超过800nm的振荡波长，因为此振荡波长能够使由光源出射光会聚于记录介质上形成的光斑方便地变成通常对应于在记录介质上形成的轨道间距的尺寸。特别地，光源6可采用超过光源2的振荡波长，例如，在从CD再现信息时，以约780nm的振荡波长可在低密光盘上形成一足够大的光斑。
虽然光学元件9在结构上与光学元件5大体相似，但设置在光学元件9上的衍射光栅9a却不同于光学元件5上的。因此，下面说明衍射光栅9a。
在多数情况下，高密光盘与低密光盘之间的信号探测方法是不同的。因此，在多数情况下，将光接收部分设置在光接收元件7上的方式不同于将光接收部分设置在光接收元件3上的方式。因此，在当来自光盘的光束传导至光接收元件7时由衍射光栅9a形成焦距误差信号等等的情况下，衍射光栅9a在结构上最好不同于衍射光栅5a，以形成对相应光盘最佳的信号，进而可实现一种能完成精确信号生成及操作控制并且高度可靠而不易出故障的光学拾取器。
特别在由三光束方法实现跟踪控制的情况下，用作成束部分9b的一个衍射光栅设置在光学元件9的光出射部分。成束部分9b设置在这样一个位置，它能允许发射光透过并保持在如下光路外，沿此光路由光盘反射并由衍射光栅9a衍射的光束被导引至光接收元件7上。
分束器10用于将分别来自光源2与6的光束导引至光盘上。一般地，此分束器10可采用半反射镜，偏振光分光膜或类似物，而本发明的分束器10的一个更优选形式为具有如下特性，它以高比率反射来自光源2的光束(与出射光光轴正交的入射光)，并以高比率透过来自光源6的光束(与出射光光轴平行的入射光)。在此情况下，在分束器10上的光损耗可降至一最低值，因而光利用效率得以提高。经提高的光利用效率使得能够降低由光源2或光源6发射的光量以延长光源2及6的寿命，因而装有此光学拾取器的光盘单元在可靠性上得到提高。因此，这种提高的效率是有利的。
具有波长选择功能的反射装置优先用作具有上述特性的分束器10。具有波长选择功能的反射装置用以透过一定波长的光束并反射另一波长的光束。特别在此实施例中，分束器10构造成反射大部分来自光源2的光束并透射大部分来自光源6的光束，使得可以最有效设定对于光源2及6的光利用效率。因此，对于光源2与6之任一个几乎不施加大的负载，并进而使光源2与6的寿命得到平均且使光学拾取器的寿命得以延长。
设置波长滤波器15以透射由光源2发射的光束并反射或吸收由光源6发射的光束，且用作光阑以限制由光源2与6发射的光通量(光束)的直径。
波长滤波器优先设置在分束器10与物镜16之间，或就生产率与降低成本而言设置在光学单元8与分束器10之间更为可取，因为这无需提供适应于各个光源的多个滤波器，并且来自各光源的光束在发散前即入射到波长滤波器15上，这使得能够将波长滤波器15限定在一最小尺寸。总之，波长滤波器15相对分束器10位于其前并与之连接是特别优选的，因为这可减少在组装光学拾取器时需设置的部件数目，以提高光学拾取器的生产能力，并可使光束的光轴从波长滤波器15中轴的偏离降至最小。
波长滤波器15并非必需的构成元件，可以省略，例如，通过适当设计衍射光栅9a与物镜16可加以省略。在此情况下，图2所示的构成元件体现了此光学拾取器的整个结构。
接下来说明本发明第一实施例中光学单元的设置。在此实施例中，光学单元4与光学单元8大致互为90度地设置在分束器10周围，光学单元8设置为大致平行于由波长滤波器15至物镜16延伸的光轴，光学单元4设置为大致垂直于由波长滤波器15至物镜16延伸的光轴。
这里，在未采用为校正距离的任何元件如衍射光栅的情况下，最好使光学单元4与分束器10的相对端面之间的距离大于光学单元8与分束器10的相对端面之间的距离。通过这种设置，用于对高密光盘再现的光束由光源2到物镜16通过的距离，大于用于对低密光盘再现的光束由光源6到物镜16通过的距离，以使入射到物镜16的光束得以在一较大区域展开，从而可方便实现对高密光盘进行记录和再现所需的较大数值孔径(NA)，并可减小分别由光源2和6发射的光束各自形成的像差的程度。
另外，通过这种设置，可使光学单元8的下端面与物镜16中心之间的距离L相对光学单元4和8相反设置的情况比较时变短，从而可使此光学拾取器的拖动机构尺寸变小。因此，可在此前由此拖动机构占据的区域处设置其他电子部件(例如电路板或类似物)，从而使具有此光学拾取器的光盘机构尺寸变小并变薄。
图2显示了在图1所示光学单元结构中其光路的长度。在图2中，由于上述同样原因，最好使光学单元4与物镜16间的距离L1大于光学单元8与物镜16间的距离L2(L1＞L2)。特别地，下列关系是优选的：
0.55≤L2/L1≤0.75
通过这种设置，可抑制由光源2和6发射的光束的像差的产生，而使光学拾取器小型化并变薄，从而有可能实现对不同记录密度的多个光盘都具有良好的记录和再现特征的光学拾取器。
下面参照图3说明衍射光栅5a及9a以及分别设置在光源单元4和8上的光接收元件3与7的结构。
图3显示了本发明第一实施例的衍射光栅的结构，图4显示了本发明第一实施例的光接收元件的构造。
在图3中，衍射光栅5a与光学单元4相对应，如此图所示被分三个区域5b，5c和5d。衍射光栅9a与光学单元8相对应，被分成两个区域9c和9d。
在图4中，光接收元件3设置在光学单元4的基片部分4a上，光接收元件3的中间部分设有一个四光束接收区域，在此四光束接收区域的相反两侧分别设有两个光束接收区域。光接收元件7设置在光学单元8的基片部分8a上，并包括一个五光束接收区域。
光学单元4最好如此定向，使完全分割衍射光栅5a之半圆部分的分割线A与高密光盘的径向大体正交，而光源2最好设置在如此方向，使得出射光的远场模式的长轴方向平行于高密光盘的径向。通过如此设置，可使会聚光会聚于与光盘切向平行的方向上，从而可减少信道间的串扰以便获得良好的再现信号。在此实施例中，光导装置包括衍射光栅。但此光导装置并不局限于衍射光栅，也可包括，例如导光的光导纤维或层状光学元件。
下面将说明具有上述结构的光学拾取器的再现工作原理。在此实施例中，小型盘(此后称CD)用作低密光盘，而数字视盘(此后称DVD)用作高密光盘。
首先，将说明DVD的再现操作。由光源2发射的具有635至650nm振荡波长的光束通过光学单元4的光出射部分4d及衍射光栅5a入射到分束器10上。由此入射到分束器10上的光束的至少90％由分束器10反射，其光轴转过约90度后由此出射，入射到紧邻分束器10设置的波长滤波器15上。波长滤波器15的结构为它能透过来自光源2的光束(用于DVD)的约95％或更多。由波长滤波器15透过的光束入射到物镜16上。然后，通过物镜16的会聚效应成像在DVD17的记录数据层上。
此后，由DVD17反射的光束重新通过物镜16和波长滤波器15，再由分束器10反射，伴随其光轴转向光学单元4，以便入射到衍射光栅5a上。入射到衍射光栅5a的光束由三个区域5b，5c及5d进行衍射，以便分别入射到在光接收元件3上形成的光接收区域上。
下面说明由衍射光栅5a衍射的光束与入射到光接收元件3上的光束之间的关系。由衍射光栅5a的区域5b衍射的光束(这里，即主衍射光)入射到光接收元件3的光接收区域3a上。如上所述，光接收区域3a被划分四部分A，B，C与D。入射到区域5c与5d的光束分别入射到光接收区域3b与3c上。
由这些入射光束分别形成不同信号的方法将加以说明。对入射到设置在光接收元件3上的光接收区域3a，3b及3c的光束进行光电转换，探测到的电流输出转换为电压信号，其总和即形成RF信号。
采用了所谓的全息傅科方法(Hologram Foucault method)从设置在光接收区域3a的区域A和C产生的大量信号与区域B和D的大量信号之间的差别输出形成焦距误差信号，并根据此焦距误差信号，在聚焦方向上驱动装载着物镜16的驱动器。通过采用比较器分别将光接收区域3b与3c的电压输出转换成数字波形，并通过集成电路将响应于它们之间相位差的脉冲转换成模拟波形，来形成跟踪误差信号。根据此跟踪误差信号，在跟踪方向上驱动装载着物镜16的驱动器。
下面说明对于CD的再现操作。由光源6发射的具有振荡波长770至790nm的光束通过光学单元8的光出射部分8d，成束部分9b及衍射光栅9a。此时，由成束部分9b形成为三束的光入射到分束器10上。至少90％的入射到分束器10上的光束透过分束器10，从分束器10出射并入射到设置在邻近分束器10处的波长滤波器15上。至少95％的来自光源6用于CD的光束由设置在波长滤波器15上的外部外围部分的环状带反射，且至少95％的来自光源6用于CD的光束透过波长滤波器15的内部中央部分未设有环状带的部分。因此，波长滤波器15用作校正用于CD的光束的可变光阑(iris)，以控制光束入射到物镜16上的直径。透过波长滤波器15的光束入射到物镜16上。然后，由物镜16的聚光效应成像在CD18上。
然后，由CD18反射的光束重新通过物镜16，波长滤波器15及分束器10，以入射到衍射光栅9a上。入射到衍射光栅9a的光束由两个区域9c及9d衍射，入射到设置在光接收元件7上的5个区域E，F，G，H和I，而不影响成束部分9b。
下面介绍由这些入射光束分别形成不同信号的方法。通过对入射到设置在光接收元件7上的光接收部分E，F和G的光束进行光电转换，探测出电流输出，由此转换成电压信号，其总和即形成RF信号。采用了所谓的全息傅科方法以从区域E和F的差别输出中形成焦距误差信号，并据此在聚焦方向驱动装载着物镜16的驱动器。采用了所谓三束方法从区域H和I的差别输出中形成跟踪误差信号，并据此信号在跟踪方向驱动装载着物镜16的驱动器。
在此实施例中，用于对高密光盘进行再现的光源采用具有650nm左右波长的光，而用于对低密光盘进行再现的光源采用了具有780nm左右波长的光。然后，本发明并不限于这些波长，例如，用于低密光盘的光源可采用具有650nm波长的光，而用于高密光盘的光源可采用具有400nm波长的光。
下面，将参照图5说明本发明的第二实施例。图5显示了根据本发明第二实施例的光学拾取器的结构，图6显示了图5中光学单元的结构中的光路长度。在图5和6中，标记数码4和8分别代表光学单元。标记数码10代表分束器，15为波长滤波器，16为物镜。这些构成元件及其设置类似于第一实施例的，因而这些构成元件由相同标记数码指示，其详细说明加以省略。
第二实施例区别于第一实施例之处在于设置有准直透镜14。准直透镜14设置在分束器10的光出射部分以位于波长滤波器15与物镜16之间。在图6中，准直透镜14与光学单元4这样设置，使得光源2位于准直透镜14的就在空气介质中的光程长而言为一个焦距的距离，而光源6设置在就空气光程而言此光源2更靠近准直透镜14的位置。也就是说，如果以准直透镜14来替代物镜16，在第一实施例中的下述关系在第二实施例中继续保持：
0.55≤L2/L1≤0.75
其结果是，由光源2发射的光束在通过准直透镜14后变成平行光束，而由光源6发射的光束在通过准直透镜14后减小了发散角。
下面说明具有上述结构的第二实施例的光学拾取器的再现操作。首先，说明对于DVD的再现操作。由光源2发射的光束通过光学单元4的光出射部分4d及衍射光栅5a，入射到分束器10上。至少90％的入射在分束器10上的光束由此分束器反射，伴随其光轴转过约90度，然后由分束器10出射，入射在紧邻分束器10设置的波长滤波器15上。波长滤波器15具有能透过来自光源2的光束(用于DVD)不少于95％的结构。透过波长滤波器15的发散光由准直透镜14转换成平行光束，入射到物镜16上。然后，由物镜16的会聚作用成像在DVD17的记录数据层上。
接下来，由DVD17反射的光束重新通过物镜16，准直透镜14及波长滤波器15，由分束器10反射，其光轴转向光学单元4，以入射到衍射光栅5a上。入射到衍射光栅5a上的光束由三个区域5b，5c及5d分别衍射，以入射到设置光接收元件3上的光接收部分。其后实施的探测操作及信号再现操作与上述第一实施例中的操作相类似。
下面，将说明对于CD的再现操作。由光源6发射的光束通过光学单元8的光出射部分8d和衍射光栅9a。此时，由衍射光栅9a形成为三束的光入射到分束器10上。至少90％入射在分束器10上的光束透过分束器10，从分束器10出射，入射到紧邻分束器10设置的波长滤波器15上。来自光源6的光束(用于CD)大致不少于95％由设在波长滤波器15的外部外围部分的环状带加以反射，且由波长滤波器15的不同于环状带的其他部分透过。在此方式中，波长滤波器15用作校正用于CD的光束的光阑，以控制入射到物镜16上的光束直径。透过波长滤波器15的光束由准直透镜14减小了发散角以入射到物镜16上。然后，由物镜16的会聚作用成像在CD18上。
此后，由CD18反射的光束重新通过物镜16，准直透镜14，波长滤波器15及分束器10，入射在衍射光栅9a上。入射到衍射光栅9a的光束由两个区域9c与9d进行衍射，入射到设在光接收元件7上的五个区域E，F，G，H与D上。其后实施的光接收部分的探测操作及信号再现操作，与上述第一实施例中的情况相似。
本发明并不局限于第二实施例的上述结构，例如，准直透镜14与波长滤波器15可以交换位置，且波长滤波器15可设置在准直透镜14与物镜16之间的光路上或者波长滤波器15也可设置在光学单元8与分束器10之间。为取代波长滤波器15，可在光学单元8与分束器10之间设置一光阑元件(未画出)，它具有能使物镜16对于来自光源6的光束可工作在0.4至0.6的数值孔径(NA)范围的开孔直径。光学单元4和8可交换位置。通过适当设计衍射光栅9a及物镜16可省略波长滤波器15及此光阑元件。在此情况下，光学拾取器的全部结构由图6所示的构成元件表示。
在此实施例中，用于对高密光盘进行再现的光源采用具有约650nm波长的光，用于对低密光盘进行再现的光源采用具有约780nm的光。然而，用于低密光盘的光源可采用具有650nm波长的光，而用于高密光盘的光源可采用波长400nm的光。
如上所述，在第二实施例中，可由准直透镜实现对透镜的像差校正，以便改善物镜的光学特性。而且，来自光源2的光束(用于DVD)以平行光入射到物镜上，以便有可能抑制由物镜在聚焦操作及跟踪操作中运动对光学特性的影响。
下面，将参照图7说明本发明的第三实施例。图7为显示根据本发明第三实施例的光学拾取器之结构的视图。在图7中，标记数码4与8分别代表光学单元，标记数码14代表准直透镜，15为波长滤波器，16为物镜。因为这些构成元件及其设置与第一及第二实施例中的相类似，所以用分别相同的标记数码表示这些构成元件，并省略其详细说明。
第三实施例区别于第二实施例之处在于设置有一个偏振光束分离器11。此偏振光束分离器11反射S偏振成分，它是来自光源2的激光束的主要成分，并透过P偏振成分，它是来自光源6的激光束的主要成分。偏振光束分离器11的中心设置在分别由光源单元4和8发射的激光束的交点。对于偏振光束分离器11与波长滤波器15的光学设置的要求，以及对准直透镜14与光源2和6的光学设置的要求，与图6所示的第二实施例中相似。
上述偏振成分应设置为可使光学单元4，如此定向，使其光学区域的分割线(见图3中线A)与高密光盘的径向大体垂直(即，相切)。在设置于光学单元4上的半导体激光器的振荡模式为TE模式(振荡波面垂直于发射光的FFP(远场模式)的长轴，例如，第三实施例所用装置发射的光的波长，不小于650nm)的情况下，半导体激光器应设置使得其FFP的长轴，即发射光的主要成分，通过偏振光束分离器11，波长滤波器15及准直透镜14使其与高密光盘的径向相平行。光学单元8的半导体激光器应设置为使其发射光的FFP的长轴与光盘的径向相垂直。在此情况下，如此设置使得光学单元8发射的三束光垂直于光盘的半径方向。
光学单元4和8的结构及探测元件的结构与上述第一实施例中的相似。在具有上述结构的第三实施例的光学拾取器中，对于DVD以及CD的再现操作与第二实施例中相似。
本发明并不局限于第三实施例的上述结构。譬如，准直透镜14与波长滤波器15可互换位置，波长滤波器15可设置在准直透镜14与物镜16之间的光路上。可替代波长滤波器15，在光学单元8与偏振光束分离器11之间设置一个光阑元件(未画出)，它具有使物镜16对于来自光源6的光束可工作在0.4至0.6的数值孔径(NA)范围的开孔直径。光学单元4和8可互换位置。对构成元件的这些改进与第一及第二实施例中所述的相似。
在第三实施例中，用于对高密光盘再现的光源采用了波长约650nm的光，用于对低密光盘再现的光源采用了波长约780nm的光，本发明并不限于这种波长，例如，对于低密光盘可采用发射波长650nm光的光源，而对于高密光盘可采用发射波长400nm光的光源。
在第三实施例中，如第二实施例中一样获得了由于采用准直透镜14而产生的特色，并且对于光源偏振方向的控制使得能够采用传统的偏振光束分离器。另外偏振光束分离器功能在于按照来自光源光的P偏振成分与S偏振成分进行透过与反射，从而相对于采用半反射镜或类似物的情况，其光源利用效率得以提高。因此，作为光源的半导体激光器消耗较少电能，使得能够采用廉价的半导体激光器并延长半导体激光器的寿命。
另外，由激光二极管装置引起的偏振特性可加以利用以进行光学设置，对于DVD，它需要高精度及低串扰干扰，通过使光斑的长轴方向对应于其圆周方向(切向)改善串扰干扰，并且对于CD，其凹坑大于DVD的凹坑，通过使光斑的长轴方向对应于其半径方向改善光学特性，可获得良好的再现性能。
如果光学单元4的半导体激光器的振荡模式为TM模式(例如，在第三实施例所用装置情况下不高于645nm的波长)，半导体激光器应以如此方式设置在光学单元4上，使其发射光的FFP的长轴方向垂直于高密光盘的半径方向。
在上面描述中，偏振光束分离器11实现对S偏振光的反射及对P偏振光的透过。然而，即使偏振光束分离器11用以反射P偏振光并透过S偏振光，而且光源的偏振成分，偏振光束分离器，波长滤波器及准直透镜对应于偏振成分作相反设置，应能理解操作是以相似方式实现的。
下面参照图8将说明本发明的第四实施例。图8为根据本发明第四实施例的光学拾取器的结构视图。在图8中，标记数码4和8分别代表光学单元。标记数码11代表偏振光束分离器，14为准直透镜，15为波长滤波器，16为物镜。因为这些构成元件及其设置类似于第一及第二实施例所以这些构成元件以分别相同的标记数码代表，并省略其详细说明。
第四实施例区别于第三实施例之处在于设置有一个1/4波长片12及一个全反射镜13。偏振光束分离器11透过来自光源2激光束的P偏振成分，而反射其S偏振成分。偏振光束分离器11同样透过来自光源6的激光束的P偏振成分。偏振光束分离器11的中心位于分别由光学单元4和8发射的两激光束的交点。
在图8中，1/4波长片12与全反射镜13互相紧密接触，但即使它们互相分离，其功能丝毫不受影响。
对包含光源2，分束器11，1/4波长片12，全反射镜13(从偏振光束分离器11到全反射镜13再返回的光程)，波长滤波器15以及准直透镜14的光路长度和包含光源6，偏振光束分离器11，波长滤波器15及准直透镜14的光程长度的光学设置要求与图6所示第二实施例中相似。
对光学单元4的定向以及半导体激光器的设置的要求与第三实施例中相似。
光学单元4和8的结构及探测元件的结构与上述第一实施例中的相似。在具有上述结构的第四实施例的光学拾取器中，对于DVD及CD的再现操作与第二实施例中相似。
第四实施例的工作过程将参照图8加以说明。首先说明对于DVD的再现操作。由光源2发射的以P偏振成分为其主要成分的光束入射在偏振光束分离器11上。偏振光束分离器11透过入射光的P偏振成分，然后此光入射到1/4波长片12上，在通过此1/4波长片12后被转换成圆偏振光。然后，从1/4波长片12一出射，就立即由全反射镜13全部反射，重新入射到1/4波长片12上。在通过1/4波长片12后，此光被转换成S偏振方向的线偏振光。然后，偏振光束分离器11反射S偏振光，使其光轴转过约90度并从偏振光束分离器11出射。接下来，此光通过波长滤波器15，准直透镜14及物镜16，成像在DVD17的记录数据层上，如上面在第二实施中所述。
由DVD17反射的光束重新通过物镜16，准直透镜14及波长滤波器15，由偏振光束分离器11反射，并在偏振光束分离器11与全反射镜13之间往返通过1/4波长片12。其结果是，此光束被转换成P偏振方向的线偏振光。透过偏振光束分离器11，入射到光学单元4上。其后实现的光学单元4的光接收部分的探测操作及信号再现操作，与上述第一实施例中相似。
下面，将说明对于CD的再现操作。由光源6发射的具有P偏振光作为主要成分的光束入射到偏振光束分离器11上。偏振光束分离器11透过入射的P偏振成分，然后通过波长滤波器15，准直透镜14及物镜16，成像在CD18的记录层上，如上面第二实施例中所述。
由CD18反射的光重新通过物镜16，准直透镜14，波长滤波器15及偏振光束分离器11。其后实现的光接收部分探测操作及信号再现操作，与上述第一实施例中相似。
在第四实施例中，虽然采用了偏振光束分离器11，但如果允许光损耗，也可采用半反射镜代替偏振光束分离器11。
本发明并不局限于第四实施例的上述结构，例如，准直透镜14与波长滤波器15可互换位置，并可设置在准直透镜14与物镜16之间的光路上。取代波长滤波器15，可在光学单元8与偏振光束分离器11之间设置一个光阑元件(未画出)，它具有能使物镜16对于来自光源6的光束工作在0.4至0.6的数值孔径(NA)范围的开孔直径。光学单元4和8可互换位置。对构成元件的这些改进与第一及第二实施例中所述的相类似。
在此实施例中，用于对高密光盘再现的光源采用了波长约650nm的光，用于对低密光盘再现的光源采用了波长约780 nm的光。然而，本发明并不限于如此波长，例如，波长650nm的光可用于对低密光盘的光源，波长400nm的光可用于对高密光盘的光源。
在上述描述中，偏振光束分离器11用作对S偏振光反射而对P偏振光透射。然而，应能理解，即使偏振光束分离器11用于对P偏振光反射而对S偏振光透射，以及来自光源的光的偏振成分，及偏振光束分离器，波长滤波器，准直透镜，1/4波长片与全反射镜的设置，对应于偏振光成分作相反设置，此工作过程也会以类似方式实现。
第四实施例具有由于采用准直透镜14而产生的特点，如第二实施例，也具有由于采用传统偏振分束器而产生的光利用效率提高的特点，如第三实施例。
在第四实施例中，通过比较图6与7将会清楚，通过将光学单元4与偏振光束分离器11互相隔开而获得的光路长度可由偏振光束分离器11至全反射镜13之间的光路长度替代。其结果是，光学单元4与偏振光束分离器11可设置为相互足够靠近，从而采用第四实施例的光学拾取器组件在其径向外部尺寸上可进一步减小。
下面，将参照图9和10说明本发明的第五实施例。图9为根据本发明第五实施例的光学拾取器在其对DVD操作时的平面图，图10为第五实施例的光学拾取器在对CD操作时的平面图。
在图9与10中，标记数码2和6分别表示光源，4和8分别表示光学单元，14为准直透镜，15为波长滤波器，16为物镜。由于这些构成元件类似于第一至第四实施例中的，所以分别以各自相同的标记数码进行标示，并省略其详细说明。
光学单元4与光学单元8以互相相对的关系设置，使准直透镜14的光轴位于其间的中央。从光源2至准直透镜14的光路长度与从光源6至准直透镜14的光路长度之间的关系以上述图6中第二实施例中的同样方式确定。
全反射镜19具有多层膜，由一转动装置(未画出)可转动支撑。此转动装置的转动轴通过光源2，光源6及准直透镜14的光轴的交点，并且全反射镜19的反射表面中心可由上述交点位置转动45度朝向光源2和朝向光源6，此转动装置包括一个用于转动90度的机构，它采用例如旋转线圈，步进电机，或联动装置等元件。由于此转动机构可通过传统技术装置实现，其详细描述这里加以省略。
现在参照图9说明第五实施例的工作过程。首先说明对DVD的再现。应应于对DVD的操作，预先将全反射镜19转成45度朝向光学单元4。由光源2发射的光入射在全反射镜19上。具有多层膜的全反射镜19将其全部反射，使其光轴转过90度以使其入射到准直透镜14上。
然后，此光通过准直透镜14，波长滤波器15及物镜16，成像在DVD17的记录数据层上，如上面第二实施例中所述。
由DVD17反射的光重新通过物镜16，波长滤波器15及准直透镜14，由全反射镜19反射，入射到光学单元4上。其后实现的光学单元4的光接收部分的探测操作及信号再现操作，与第一实施例中所述相似。
下面参照图10说明对CD的再现操作。对应于对CD的操作，预先将全反射镜19转成45度角使其朝向光学单元8。由光源6发射的光入射在全反射镜19上。具有多层膜的全反射镜19将其全部反射，使其光轴转过约90度，然后入射到准直透镜14上。接着，此光通过准直透镜14，波长滤波器15及物镜16，成像在CD18的记录数据层上，如上面第二实施例中所述。
由CD18反射的光重新通过物镜16，波长滤波器15及准直透镜14，由全反射镜19反射，入射在光学单元8上。其后实现的光学单元8的光接收部分的探测操作及信号再现操作，与上面第一实施例中所述相似。
如上所述，在本发明第五实施例中，其光学系统可通过将全反射镜19转动90度而加以切换，而且还采用全反射镜19以消除缘于切换的光损失。因此，光利用效率得以提高，从而构成相应光源的半导体激光器消耗较少电能，可采用廉价的半导体激光器，且可提高此半导体激光照的寿命。
因为光源单元4与光学单元8以互相相对的关系设置，所以光学单元8可设置在主轴电机的剩余空间中以提高空间利用率，从而拖动机构在垂直于光盘径向的方向上外部尺寸得以减小，以实现更紧密的光盘驱动单元。
在此实施例中，全反射镜19由转动装置转过90度，但本发明并不限于此种动作要求，例如，转动角度可以是锐角或钝角，且转动装置并不限于圆周运动，也可为转动与平动的结合。此种转动装置的一个例子将在下面结合图11和12进行说明。
图11为显示采用其他转动装置对DVD工作时的第五实施例的平面图，图12为显示采用其他转动装置对CD工作时的第五实施例的平面图。在图11和12中，标记数码2和6分别表示光源，4和8分别表示光学单元，14表示准直透镜，15表示波长滤波器，16表示物镜。在图11和12中，特别与图9和10进行比较，光学单元4相对于准直透镜14的光轴倾斜一个锐角，并设置得更靠近准直透镜14的光轴。与图9和10相比，对应于光学单元4，全反射镜19转成相对于光学单元4小于45度的角度，设置得离准直透镜14更远(此位置将称作“DVD位置”)，如图11所示。
光学单元8设置在如图10所示相同的位置，对应于光学单元8，全反射镜19转成相对于光学单元8为45度的角度，设置在离准直透镜14更远的位置(此位置将称作“CD位置”)，如图10所示。也即是说，全反射镜19在DVD位置与CD位置之间转过小于90度的角度，并往返于靠近和远离准直透镜14的位置。因此，从光源2至准直透镜14的光程与从光源6至准直透镜14的光程之间的关系以图6所示第二实施例中所述的同样方式加以确定。因此驱动全反射镜19的转动装置可通过传统技术例如上述联动机构来构成，因此其详细描述这里加以省略。
这些构成元件与上述第五实施例中的相同，因而分别以相同的标记数码指示，并省略其解释。
现在说明上述结构的其他转动装置的操作，首先，将参照图11说明对DVD的操作。对应于对DVD的操作，预先将全反射镜19转成一个锐角并朝向光学单元4(DVD位置)。由光源2发出的光入射到全反射镜19上，具有多层膜的全反射镜19将其全部反射，使其光轴转过约90度，然后入射到准直透镜14上。然后，以光束通过准直透镜14，波长滤波器15及物镜16，成像在DVD17的记录数据层上，如上面第二实施例中所述。
由DVD17反射的光重新通过物镜16，波长滤波器15及准直透镜14，由全反射镜19反射，入射到光学单元4上。其后实现的光学单元4的光接收部分的探测操作以及再现操作，与上面第一实施例中所述的相似。
下面，将参照图12说明对于CD的再现操作。对应于对CD的操作，预先将全反射镜19转成45度角并朝向光学单元8(CD位置)。由光源6发出的光入射到全反射镜19上，具有多层膜的全反射镜19将其全部反射，使其光轴转过约90度，然后入射到准直透镜14上。接下来，此光束通过准直透镜14，波长滤波器15及物镜16，成像在CD18的记录数据层上，如第二实施例中所述。
由CD18反射的光重新通过物镜16，波长滤波器15及准直透镜14，由全反射镜19反射，入射到光学单元8上。随后实现的光学单元8的光接收部分的探测操作，以及信号再现操作，与上面第一实施例中所述的相似。
如上所述，此实施例的他种转向装置采用了全反射镜19以消除缘于此切换的光损失，如上面第五实施例中一样。因此，就有可能提高光利用效率并采用消耗较少电能且廉价的半导体激光器，而且，可提高此半导体激光器的寿命。
因为光学单元8垂直于准直透镜14的光轴设置，所以可将其设置在主轴电机的剩余空间处以提高空间利用率。由于光学单元4相对准直透镜14倾斜并靠近设置，所以拖动机构在垂直于光盘径向的方向上的外部尺寸如上所述可得以减小，且其在径向的外部尺寸可如第四实施例中那样加以减小，从而可实现一个更加紧凑的光盘驱动单元。
波长滤波器15及准直透镜可交换位置，如上面在第一和第二实施例中所述，因而省略其解释。
如上所述，在本发明中，光学拾取器包括两个光学单元及一个光学系统，且这两个光学单元共用这一个光学系统。相应地，可对具有不同记录密度的光盘进行记录和再现，并可提供一种小型的，薄的，低能耗的光学拾取器。

Claims (35)

1.一种用于从光盘记录介质再现信息的光学拾取器，包括：
一个第一光学单元，包括一个用于发射第一波长光束的第一光源，和一个用于探测由光盘反射光的第一光电探测器；
一个第二光学单元，包括一个用于发射第二波长光束的第二光源，和一个用于探测由光盘反射光的第二光电探测器；
分光装置，用于将具有第一波长的光束与具有第二波长的光束引导至共用同一光轴；和
一个物镜。
2.如权利要求1所述的光学拾取器，其中所述分光装置为一分束器，它反射具有第一波长的光而透过具有第二波长的光。
3.如权利要求1所述的光学拾取器，其中从所述第一光源至所述物镜的距离不同于从所述第二光源至所述物镜的距离，以使在具有第一波长的光透过所述物镜而会聚时产生的球差以及在具有第二波长的光透过所述物镜而会聚时产生的球差分别不超过预定值。
4.如权利要求1所述的光学拾取器，其中第一波长为600至680nm，而第二波长不超过800nm，并确保下列关系：
L1＞L2
其中L1代表由所述第一光源至所述物镜的距离，L2代表由所述第二光源至所述物镜的距离。
5.一种用于从光盘记录介质再现信息的光学拾取器，包括：
一个第一光学单元，包含一个用于发射具有第一波长的光束的第一光源，一个用于探测由光盘反射光的第一光电探测器，和用于引导由光盘反射的光至所述第一光电探测器的第一光导装置；
一个第二光学单元，包含一个用于发射具有第二波长的光束的第二光源，一个用于探测由光盘反射的光的第二光电探测器，和用于引导由光盘反射的光至所述第二光电探测器的第二光导装置；
分光装置，用于将具有第一波长的光及具有第二波长的光引导至相同光轴；和
一个物镜；
其中所述第一光源的光轴正交于由所述第二光源光轴与所述物镜光轴之间相连的光轴，且所述分光装置设置在包含所述第一和第二光源的光轴交点的位置。
6.如权利要求5所述的光学拾取器，其中所述分光装置为一分束器，它反射具有第一波长的光束并透过具有第二波长的光束。
7.如权利要求5所述的光学拾取器，其中，第一波长为600至680nm，第二波长不超过800nm，且确立下列关系：
L1＞L2
其中L1代表由所述第一光源至所述物镜的距离，L2代表由所述第二光源至所述物镜的距离。
8.如权利要求5所述的光学拾取器，其中，第一波长为600至680nm，第二波长为不超过800nm，且确立下列关系：
0.55≤L2/L1≤0.75
其中L1代表由所述第一光源至所述物镜的距离，L2代表由所述第二光源至所述物镜的距离。
9.如权利要求5所述的光学拾取器，还包括光束直径变换装置，它对于具有第一波长的光与具有第二波长的激光束分别具有不同的透光直径，并且其中透光直径应设置为使得物镜对于具有第二波长的光工作在0.4至0.6的数值孔径(NA)范围，且所述光束直径变换装置设置在所述分光装置与所述物镜之间。
10.如权利要求5所述的光学拾取器，还包括光束直径变换装置，它对于具有第一波长的光与具有第二波长的激光束分别具有不同的透光直径，并且其中透光直径设置为使得物镜对于具有第二波长的光工作在0.4至0.6的数值孔径(NA)范围，且所述光束直径变换装置设置在所述第二光学单元与所述分光装置之间。
11.一种用于从光盘记录介质再现信息的光学拾取器，包括：
一个第一光学单元，包含一个用于发射具有第一波长的光束的第一光源，一个用于探测由光盘反射的光的第一光电探测器，和用于引导由光盘反射的光至所述第一光电探测器的第一光导装置；
一个第二光学单元，包含一个用于发射具有第二波长的光束的第二光源，一个用于探测由光盘反射的光的第二光电探测器，和用于引导由光盘反射的光至所述第二光电探测器的第二光导装置；
分光装置，用于将具有第一波长的光及具有第二波长的光引导至相同光轴；
一个准直透镜，用于将具有第一波长的光由发散光束转换成平行光束并用于将具有第二波长的光的发散角减小；和
一个物镜；且
其中所述准直透镜设置在所述分光装置与所述物镜之间，所述第二光源的光轴设置在所述准直透镜与所述物镜光轴之间连接线的延长线上，且其中所述第一光源的光轴垂直于所述准直透镜与所述物镜光轴之间相连接的光轴，所述分光装置设置在包含所述第一和第二光源的光轴交点的位置。
12.如权利要求11所述的光学拾取器，其中，所述分光装置为一分束器，它反射具有第一波长的光并透过具有第二波长的光。
13.如权利要求11所述的光学拾取器，其中，第一波长为600至680nm，第二波长为不超过800nm，且存在下列关系：
L1＞L2
其中L1代表由所述第一光源至所述准直透镜的距离，L2代表由所述第二光源至所述准直透镜的距离。
14.如权利要求11所述的光学拾取器，其中，第一波长为600至680nm，第二波长为不超过800nm，且存在下列关系：
0.55≤L2/L1≤0.75
其中L1代表由所述第一光源至所述准直透镜的距离，L2代表由所述第二光源至所述准直透镜的距离。
15.一种用于从光盘记录介质再现信号的光学拾取器，包括：
一个第一光学单元，包含一个用于发射第一波长光的第一光源，一个用于探测光盘反射光的第一光电探测器，和用于引导光盘反射光至所述第一光电探测器的第一光导装置；
一个第二光学单元，包含一个用于发射第二波长光的第二光源，一个用于探测光盘反射光的第二光电探测器，和用于引导光盘反射光至所述第二光电探测器的第二光导装置；
偏振分光装置，用于将第一波长光与第二波长光引导至相同光轴；
光束直径变换装置，对第一波长光与第二波长光分别具有不同的透光直径；
一个准直透镜，用于将第一波长光由发散光束转换成平行光束并用于减小第二波长光的发散角；和
一个物镜；且
其中所述准直透镜设置在所述偏振分光装置与所述物镜之间，所述第二光源的光轴设置在所述准直透镜与所述物镜光轴之间连接的延长线上，且其中所述第一光源的光轴垂直于所述准直透镜与所述物镜光轴之间相连接的光轴，所述偏振分光装置设置在包含所述第一和第二光源的光轴交点的位置。
16.如权利要求15所述的光学拾取器，其中，所述偏振分光装置为一偏振光束分离器，用以反射S偏振成分并透过P偏振成分，且其中所述第一光源发射S偏振光，所述第二光源发射P偏振光。
17.如权利要求15所述的光学拾取器，其中，所述偏振分光装置为一偏振光束分离器，用以反射P偏振成分并透过S偏振成分，且其中所述第一光源发射P偏振光，所述第二光源发射S偏振光。
18.如权利要求15所述的光学拾取器，其中，第一波长为600至680nm，第二波长为不超过800nm，且存在下述关系：
L1＞L2
其中L1代表由所述第一光源至所述准直透镜的距离，L2代表由所述第二光源至所述准直透镜的距离。
19.如权利要求15所述的光学拾取器，其中，第一波长为600至680nm，第二波长为不超过800nm，且存在下述关系：
0.55≤L2/L1≤0.75
其中L1代表由所述第一光源至所述准直透镜的距离，L2代表由所述第二光源至所述准直透镜的距离。
20.如权利要求15所述的光学拾取器，其中，所述光束直径变换装置为一个可变光阑元件，设置为可使得所述物镜对于第二波长光可工作于0.4至0.6的数值孔径(NA)范围，且所述光束直径变换装置设置在所述偏振分光装置与所述物镜之间。
21.如权利要求15所述的光学拾取器，其中，所述光束直径变换装置为一个可变光阑元件，设置为可使得所述物镜对于第二波长光可工作于0.4至0.6的数据孔径(NA)范围，且所述光束直径变换装置设置在所述第二光学单元与所述偏振分光装置之间。
22.一种用于从光盘记录介质再现信号的光学拾取器，包括：
一个第一光学单元，包含一个用于发射第一波长光的第一光源，一个用于探测光盘反射光的第一光电探测器，和用于引导光盘反射光至所述第一光电探测器的第一光导装置；
一个第二光学单元，包含一个用于发射第二波长光的第二光源，一个用于探测光盘反射光的第二光电探测器，和用于引导光盘反射光至所述第二光电探测器的第二光导装置；
分光装置，包括一个偏振光束分离器，用于将第一波长光和第二波长光引导至相同光轴，一个1/4波长片，和一个全反射镜；
光束直径变换装置，对第一波长光和第二波长光分别具有不同的透光直径；
一个准直透镜，用于将第一波长光由发散光束转换成平行光束并用于减小第二波长光的发散角；和
一个物镜；且
其中所述准直透镜设置在所述分光装置与所述物镜之间，所述第二光源的光轴设置在所述准直透镜与所述物镜光轴之间连接的延长线上，且其中所述第一光源的光轴垂直于所述准直透镜与所述物镜光轴之间相连的光轴，所述分光装置设置在包含所述第一和第二光源的光轴交点的位置。
23.如权利要求22所述的光学拾取器，其中，所述分光装置的所述偏振光束分离器用于反射S偏振成分并透过P偏振成分，所述1/4波长片设置在第一波长光透过所述偏振光束分离器后入射到的位置，所述全反射镜设置在第一波长光透过1/4波长片后入射到的位置，且所述第一和第二光源都发射P偏振光。
24.如权利要求22所述的光学拾取器，其中所述分光装置的所述偏振光束分离器用于反射P偏振成分并透过S偏振成分，所述1/4波长片设置在第一波长光透过所述偏振光束分离器后入射到的位置，所述全反射镜设置在第一波长光透过1/4波长片后入射到的位置，且所述第一和第二光源都发射S偏振光。
25.如权利要求22所述的光学拾取器，其中第一波长为600至680nm，第二波长为不超过800nm，并存在下述关系：
L1＞L2
其中L1代表由所述第一光源通过所述1/4波长片及所述全反射镜至所述准直透镜的距离，L2代表由所述第二光源至所述准直透镜的距离。
26.如权利要求22所述的光学拾取器，其中第一波长为600至680nm，第二波长为不超过800nm，并存在下列关系：
0.55≤L2/L1≤0.75
其中L1代表由所述第一光源通过所述1/4波长片及所述全反射镜至所述准直透镜的距离，L2代表由所述第二光源至所述准直透镜的距离。
27.如权利要求22所述的光学拾取器，其中，所述光束直径变换装置为一个可变光阑元件，设置为可使得所述物镜对于第二波长光可工作于0.4至0.6的数值孔径(NA)范围，且所述光束直径变换装置设置在所述分光装置与所述物镜之间。
28.如权利要求22所述的光学拾取器，其中，所述光束直径变换装置为一个可变光阑元件，设置为了使得所述物镜对于第二波长光可工作于0.4至0.6的数值孔径(NA)范围，且所述光束直径变换装置设置在所述第二光学单元与所述分光装置之间。
29.一种用于从光盘记录介质再现信息的光学拾取器，包括：
一个第一光学单元，包含一个用于发射第一波长光的第一光源，一个用于探测光盘反射光的第一光电探测器，和用于引导光盘反射光至所述第一光电探测器的第一光导装置；
一个第二光学单元，包含一个用于发射第二波长光的第二光源，一个用于探测光盘反射光的第二光电探测器，和用于引导光盘反射光至所述第二光电探测器的第二光导装置；
分光装置，用于选择性引导第一波长光与第二波长光至相同光轴；
光束直径变换装置，对第一波长光和第二波长光分别具有不同的透光直径；
一个准直透境，用于将第一波长光由发散光束转换成平行光束并用于减小第二波长光的发散角；和
一个物镜；且
其中所述第二光源的光轴正交于连接所述准直透镜与所述物镜光轴的直线，所述分光装置设置在包含连接所述准直透镜与所述物镜光轴的所述直线和所述第二光源光轴的交点的位置。
30.如权利要求29所述的光学拾取器，其中所述第一光源的光轴正交于连接所述准直透镜与所述物镜光轴的光轴直线，所述分光装置为一可转动支撑的全反射镜，其转动轴设置在连接所述准直透镜与所述物镜光轴的所述光轴直线与所述第一及第二光源光轴的交点处，且其中所述全反射镜分别转成45度朝向所述第一光源和朝向所述第二光源。
31.如权利要求29所述的光学拾取器，其中所述第一光源的光轴与连接所述准直透镜与所述物镜光轴的光轴直线相交成一个锐角，所述分光装置为一可转动且可移动支撑的全反射镜，它转成一个锐角朝向所述第一光源，转成45度且经移动而朝向所述第二光源。
32.如权利要求30或31所述的光学拾取器，其中第一波长为600至680nm，第二波长为不超过800nm，且存在下列关系：
L1＞L2
其中L1代表由所述第一光源通过所述全反射镜至所述准直透镜的距离，L2代表由所述第二光源通过所述全反射镜至所述准直透镜的距离。
33.如权利要求30或31所述的光学拾取器，其中第一波长为600至680nm，第二波长为不超过800nm，且存在下列关系：
0.55≤L2/L1≤0.75
其中L1代表由所述第一光源通过所述全反射镜至所述准直透镜的距离，L2代表由所述第二光源通过所述全反射镜至所述准直透镜的距离。
34.如权利要求30或31所述的光学拾取器，其中所述光束直径变换装置为一个可变光阑元件，设置为可使得所述物镜对于第二波长光可工作于0.4至0.6的数值孔径(NA)范围，且所述光束直径变换装置设置在所述分光装置与所述物镜之间。
35.如权利要求30或31所述的光学拾取器，其中所述光束直径变换装置为一个可变光阑元件，设置为可使得所述物镜对于第二波长光可工作于0.4至0.6的数值孔径(NA)范围，且所述光束直径变换装置设置在第二光学单元与所述分光装置之间。
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