CN1242395C - 用于对记录载体进行扫描的光头 - Google Patents

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Abstract

一种用于对第一和第二类型的光学记录载体(2；40)进行扫描的装置，分别产生用于对第一和第二类型的记录载体进行扫描的第一和第二辐射光束，第一辐射光束具有第一数值孔径，大于第二辐射光束的第二数值孔径。该装置包括不影响第一辐射光束的非周期性相位结构。该相位结构在用于对第二类型的记录载体进行扫描的第二辐射光束中引入一定量的球面像差，用于对球面像差的差进行补偿，该差是经过第一和第二类型记录载体(2；40)的不同厚度透明层(3；41)而进行扫描所需要的。为了从第二辐射光束中的光线中减小检测系统(25)上的杂散光量，相位光栅引入波前偏差梯度的不连续性，该波前偏差是它在该第二辐射光束中引入的，该第二辐射光束具有大于第二数值孔径的数值孔径。该不连续性允许在第二辐射光束所需和非所需光线的检测系统(25)的平面上进行空间滤波。

Description

用于对记录载体进行扫描的光头
技术领域
本发明涉及一种光头，用于对不同的第一和第二类型的记录载体进行扫描。本发明亦涉及一种装置，用于对两种不同类型的光学记录载体进行扫描，该装置包括已提及的光头。两种类型的记录载体都具有信息层和透明层，辐射光束可经过透明层对信息层进行扫描。对于两种类型的记录载体，透明层的厚度是不同的。所述光头包括辐射源，用于产生具有第一波长的第一辐射光束和具有第二不同波长的第二辐射光束，第一辐射光束用于对第一类型的记录载体进行扫描，第二辐射光束用于对第二类型的记录载体进行扫描。第一辐射光束具有大于第二辐射光束的数值孔径，在那里它进入记录载体。
背景技术
光学记录领域中的进步导致市场定期引入有较高信息密度的新光学记录载体。通常，这样的记录载体设计用于借助不同波长和数值孔径的辐射光束而被扫描，该波长和数值孔径与用于对前代的记录载体进行扫描的波长和数值孔径不同。理想的是，设计用于新记录载体的扫描装置也可对较早的记录载体进行扫描。因此，该扫描装置必须以这样的方式被改进，即它可提供两种类型的辐射光束，每个类型的记录载体用一种。例如，适合于对所谓DVD类型的记录载体进行扫描的装置提供第一辐射光束，具有660nm的波长、0.6的数值孔径(NA)以及对0.6mm厚度的记录载体基片进行的球面像差补偿。为了对所谓CD类型的前代记录载体进行写入，该装置亦提供第二辐射光束，具有785nm的波长、0.50的NA以及对1.2mm厚度的记录载体基片进行的球面像差补偿。为了保持低制造成本，该装置优选地被提供有单物镜系统，用于将辐射光束聚焦到记录载体上。
发表在期刊Applied Optics(应用光学)，Vol.38，No.17，第3778到3786页的Katayama等的文章“Dual-wavelengthopticalhead with a wavelength-selective filter for 0.6- and 1.2-mm-thick-substrate optical disks(具有用于0.6和1.2mm厚基片光盘的波长选择滤光器的双波长光头)”，公开了一种具有单物镜系统的光头，用于在可对DVD和CD两个类型的记录进行扫描的装置中使用。该光头包括具有非周期性相位结构的元件，用于对球面像差的差进行补偿，该差由辐射光束在穿过不同厚度的透明层时导致。该相位结构包括多个形成光程图形的同心区域。该相位结构具有相当于第二数值孔径的直径。在该相位结构周围安排一个薄膜干涉叠层。该相位结构在第二辐射光束中引起球面像差以对透明层厚度的差进行补偿。相邻区域之间的高度差是这样的，就是使得该区域之间的光程差等于第一波长的整数倍。对干涉叠层进行设计以透射第一辐射光束并阻塞第二辐射光束。这样，所述元件形成第一波长的辐射光束和第二波长的辐射光束，第一波长的辐射光束具有基本上平的波前和相当于较大的第一数值孔径的直径，第二波长的辐射光束具有在球面上被像差的波前和相当于较小的第二数值孔径的直径。
这种已知光头的缺点是所述元件相对高的成本，由相位结构和薄膜叠层两者的存在而导致。而且，该薄膜叠层是复杂的，因为它必须在第一辐射光束中引入一预定相移，以实现已透过所述叠层的辐射光束部分与已透过所述相位结构的部分相同的波前。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种包括较不贵元件的光头，该元件具有相位结构。
本发明的目的是通过一种光头而实现的，该光头用于对第一光学记录载体进行扫描和对第二光学记录载体进行扫描，第一光学记录载体包括第一信息层和具有第一厚度的第一透明层，第二光学记录载体包括第二信息层和具有与第一厚度不同的第二厚度的第二透明层，该光头包括辐射源，用于产生具有第一波长的第一辐射光束和具有与第一波长不同的第二波长的第二辐射光束；一种光学系统用于经过第一透明层将有第一数值孔径的第一辐射光束会聚到第一信息层的一个焦点上，并用于经过第二透明层将有第二数值孔径的第二辐射光束会聚到第二信息层的一个焦点上，第一数值孔径大于第二数值孔径；该光学系统包括非周期性相位结构，用于对由第一和第二透明层而造成的球面像差的差进行补偿，该相位结构包括多个形成光程图形的同心区域，该光程图形对于第一波长形成一波前偏差，该波前偏差全局近似于平波前偏差，而对于第二波长来说形成球面像差的差，其中，依照本发明，所述相位结构在第二数值孔径处引入第二辐射光束波前梯度的不连续性。
由于如在已知光头上的薄膜叠层在依照本发明的光头中是不必要的，因而具有相位结构的元件的制造将较为便宜。而且，因为通过在第一辐射光束的整个直径上对相位结构区域的厚度进行明智选择，可获得第一辐射光束的正确相位，所以该薄膜叠层的不存在使得在第一辐射光束的整个直径上实现平波前是较为简单的。
薄膜叠层的不存在导致第一数值孔径之外的第二辐射光束到达记录载体，随后它可到达检测系统并在其它系统中增加由检测系统产生的电信号中的噪声。因为存在球面像差的差，已知相位结构对第二辐射光束的相位进行校正而非辐射光束中光线的传播方向。因此，球面像差的差导致第二辐射光束外径附近的光线冲击到检测器平面上，所述检测器在到辐射光束光轴的一个距离处，所述距离随着增加光线的数值孔径而逐渐增加。检测器平面中辐射的连续分布使得难以区别具有小于第二数值孔径的数值孔径的辐射和具有较大数值孔径的辐射。捕获具有较大数值孔径的光线导致以大于第二数值孔径的数值孔径对第二记录载体进行扫描。由于记录载体的倾斜引入与数值孔径的立方成比例的彗形波前误差，所以扫描数值孔径的增加减小了记录载体倾斜的公差。为避免这种情况，检测系统应具有精确限定的位置和其辐射敏感区域大小，而这是难以实现的。因此，依照本发明的相位结构在相当于第二数值孔径的直径处引入第二辐射光束波前梯度的不连续性。该梯度的不连续性导致第二辐射光束光线的传播方向的变化，造成两个分离的辐射分布：检测器平面中的中心辐射分布，由具有小于第二数值孔径的数值孔径的第二辐射光束中的那些光线而造成，该分布通过一个暗环与环形辐射分布分离，该环形辐射分布由具有大于第二数值孔径的数值孔径的光线而造成。现在，可将检测系统安排在中心分布中，而无需其位置和大小的紧密公差。因此，可有效地使环形辐射分布远离检测系统。
为实现波前梯度的不连续性，优选地至少一个区域的一部分具有用于第二波长的光程，在局部形成基本上等于球面像差差的波前，该区域具有相当于第二数值孔径的外径；并且其它区域具有用于第一波长的光程，形成基本上平的波前偏差。第二辐射光束的部分中的光线将被导向光轴和检测器平面的相交部分，该光线在局部具有等于球面像差的差的波前。对相位结构向外的相邻区域进行校正，以便于第一辐射光束经过第二透明层而通过。因此，在经过第二透明层而通过之后，第二辐射光束在这个区域中的光线将示出一相对大的球面像差，该光线被导向远离光轴的地方。两个区域的差异导致第二辐射光束波前梯度的所需不连续性。
优选地，如果相位结构相邻区域的光程差基本上等于第一波长的整数倍，则相位结构对第一辐射光束的作用被减到最小，即该相位结构引入在全局平的波前偏差。
本发明进一步的方面涉及一种用于对两个类型的光学记录载体进行扫描的装置，该装置包括上述光头和用于误差校正的信息处理单元。对第二类型的记录载体进行扫描时减少检测系统上的杂散光量减少了电信息信号的噪声，该信号由检测系统产生并代表从记录载体读取的信息。相位结构亦增加第二记录载体的倾斜余量，由此减少辐射光束的彗差以及相关的轨迹与轨迹的串扰和符号间的干涉。较高质量的信息信号减少信号中的误差数，由此减少强加于信息处理单元的对于误差校正的要求。
附图说明
通过在以下如附图中所示对本发明优选实施例进行更具体的描述，本发明的目的、优点和特征将是明显的，在附图中：
图1示出依照本发明的扫描装置；
图2示出具有常规相位结构的光学元件；
图3示出常规光学元件及其两个不同波长λ1和λ2光程差的断面图；
图4A和4B示出用于常规相位结构和依照本发明的相位结构的检测系统平面中的辐射分布；
图5示出依照本发明的光学元件及其两个不同波长λ1和λ2光程差的断面图；以及
图6A和6B示出相位结构进一步实施例的断面图。
具体实施方式
图1示出装置1，用于对第一类型的光学记录载体2和第二类型的记录载体40进行扫描。在所示实施例中，第一类型为DVD而第二类型为可写CD。记录载体2包括透明层3，在其一侧安排信息层4。通过保护层5来保护背向透明层的信息层侧不受环境的影响。面向所述装置的透明层侧被叫做入口面6。通过为信息层提供机械支持，透明层3用作用于记录载体的基片。作为选择，透明层可具有保护信息层的单一功能，而通过在信息层另一侧的层来提供机械支持，例如通过保护层5或通过连接到信息层4的进一步的信息层和透明层。可将信息以光学上可检测标记的形式存储在记录载体的信息层4中，该标记在基本上平行、同心或螺旋的轨迹中安排，未在图中示出。该标记可以是任何光学上可读的形式，例如以凹点或者有不同于其周围的反射系数或磁化方向的区域的形式，或者这些形式的结合。
扫描装置1包括辐射源，可发射具有不同波长的第一和第二辐射光束7和8。图中所示的辐射源包括两个半导体激光器9和10，发射辐射光束7和8。光束分裂器11，例如半透明片，将两个光束7和8的路径结合为单个光程。第一辐射光束7用于对第一类型的光学记录载体2进行扫描。第二辐射光束8用于对第二类型的光学记录载体40进行扫描。第二光束分裂器13将光程上的发散辐射光束12反射向准直透镜14，它将发散光束12转变为准直光束15。准直光束15在透明光学元件16上入射，该元件对准直光束的波前进行改进。从光学元件16来的光束17在物镜系统18上入射。该物镜系统可包括一个或多个透镜和/或光栅，物镜系统18具有光轴19。物镜系统18将光束17变为会聚光束20，入射在记录载体2的入口面6上。该物镜系统具有球面像差校正，适用于第一辐射光束经过透明层3的厚度而通过。会聚光束20在信息层4上形成斑点21。通过信息层4反射的辐射形成发散光束22，它通过物镜系统18变换为基本上准直的光束23并随后通过准直透镜14变为会聚光束24。通过将至少部分的会聚光束24透向检测系统25，光束分裂器13将向前和被反射的光束分离。检测系统捕获辐射并将其转变为电输出信号26。信号处理器27将这些输出信号转变为各种其它信号。该信号之一为信息信号28，其值代表从信息层4读取的信息。通过信息处理单元对该信息信号进行处理以便于误差校正29。其它来自信号处理器27的信号为聚焦误差信号和径向误差信号30。聚焦误差信号表示斑点21和信息层4之间高度的轴向差。径向误差信号表示斑点21和轨迹中心之间的信息层4平面的距离，该轨迹在信息层中，欲被该斑点跟随。将聚焦误差信号和径向误差信号馈入伺服电路31，它将这些信号转变为伺服控制信号32，用于分别对聚焦激励器和径向激励器进行控制。该激励器未在图中示出。聚焦激励器沿聚焦方向33对物镜系统18的位置进行控制，由此控制斑点21的实际位置以使它基本上与信息层4平面一致。径向激励器沿径向方向对物镜18的位置进行控制，由此控制斑点21的径向位置以使它基本上与信息层4中欲被跟随的轨迹的中心线一致。图中的轨迹沿垂直于图平面的方向分布。
图1的装置适合于也对第二类型的记录载体40进行扫描。这个记录载体包括厚于记录载体2的透明层41、信息层42、保护层43和入口面44。该装置使用第二辐射光束8，用于对信息平面42进行扫描。这个辐射光束的NA可适用于获得会聚光束45，会聚光束45具有适合于形成焦斑(focal spot)47的NA，该焦斑用于对信息层42进行扫描。适当的NA值为，用于DVD类型记录载体的0.6的第一数值孔径NA1和用于CD类型记录载体的0.5的第二数值孔径NA2。由于不同波长和透明层的不同厚度，物镜系统18的球面像差补偿不适合于透明层41的厚度。光学元件16被设计用于当第二辐射光束通过它时，引入具有球面像差形式的波前偏差。球面像差的量等于由第一和第二透明层造成的球面像差的差。对入射在物镜系统上的第二辐射光束46中引入的球面像差进行选择，以使通过光学元件16和物镜系统18在辐射光束中引入的组合球面像差对通过辐射光束在经过透明层41时引起的球面像差进行补偿。
图2示出经过光学元件16的光轴19的断面图。该光学元件包括透明片50，其一个表面(51)被提供有相位结构52，沿光轴19周围为旋转对称。该相位结构具有中心区域53和八个同心环形区域54到61。该区域具有不同的高度，导致透过所述光学元件的辐射光束光线不同的光程。图中的区域高度相对于片50的厚度和径向范围是夸大的。
相邻区域的高度差等于m倍的高度h1，h1由以下给出
h 1 = λ 1 n 1 - 1 ,
其中λ1为第一波长，而n1为环形区域材料对波长λ1的折射率。倍数m可以是任何整数值，例如-1、0或1。与中心区域53高度有关的同心区域54到60的高度为5、4、3、2、3、4和5倍的λ1。由相位结构的相邻区域在穿过所述光学元件的波长λ1的第一辐射光束中引入的光程差(OPD)等于mh1(n1-1)，等于mλ1。作为结果，该相位结构将平波前偏差引入第一辐射光束。换句话说，该相位结构不影响第一辐射光束的波前。
这在图3中示意性地示出。顶部图示出以h1为单位的相位结构区域高度h，为相位结构中半径的函数。该半径以辐射光束中光线的数值孔径NA来表示，该光线的所处距离等于距辐射光束中心光线的半径。半径r和数值孔径NA之间的关系由NA＝r/f给出，该关系实际上(inair)用于服从所谓正弦条件的透镜，其中f为物镜系统18的焦距。该图示出分别用于CD和DVD的0.5和0.6的NA。区域60之外是区域62，具有零高度并延伸到NA2。它与零高度区域63一起形成区域61。在图3的中部图中所画的线64表示由相位结构在第一辐射光束中引入的OPD或波前偏差，该OPD与以λ1为单位的光束中心光线的光程有关。区域54到60的OPD为负，因为该光线被图2中所示的相位结构延迟(retard)。换句话说，在被引入的波前偏差为凸的部分，相位结构的形状为凹。中部图中的虚线表示透过光学元件之后在第一辐射光束中引入的波前偏差。该波前偏差在全局和在局部都是平的，表示光学元件不影响第一辐射光束。物镜系统18引入一定量的球面像差，是对由第一辐射光束在第一类型记录载体的透明层3中引起的球面像差进行补偿所需要的。因此，在通过光学元件16和物镜系统18之后，为第一类型的记录载体而对第一辐射光束进行正确补偿。
因为第二辐射光束具有不同于λ1的波长λ2，并且由同心区域引入的光程差不等于λ2的倍数，所以当该辐射光束通过光学元件16时，其波前将被影响。现在将为图2的专门相位结构而确定所述差。同心区域的材料为polymethylmetacrylate(PMMA)，具有对λ1等于660nm为1.4891的折射率n1，和对λ2等于785nm为1.4861的折射率n2。表I示出光程差OPD除以λ2所得的分数，即{mh1(n2-1)modλ2}/λ2，台阶高度为mh1，而m的值为从1到6。注意，该表中最大的高度给出最小的OPD。
  m {OPDmodλ2}/λ2
  123456 0.83560.67120.50670.34230.17790.0135
表I
已对环形区域的高度和半径范围进行选择以引入一定量的球面像差，该量等于由1.2mm的透明层在会聚光束45中引入的球面像差与由物镜系统18在光束45中引入的补偿之和，该光束具有波长λ2和0.5的NA。这个和等于由记录载体透明层厚度差造成的球面像差的差。物镜系统的球面色差，即当波长从λ1变为λ2时由物镜系统引入的球面像差的变化，为小于该差的大小的数量级，并被看作包含在所提到的差中。如果用于区域53到60的m值具有如图3的顶部图所示的值，并且环形区域53到60以及62的半径范围分别为从0.239到0.352、从0.352到0.449、从0.449到0.556、从0.556到0.830、从0.830到0.893、0.893到0.936、从0.936到0.971、从0.971到1.00，该半径范围被表示为在NA2上归一化的数值孔径，则可获得所需球面像差。
通过在图3的底部图中所画的曲线，示出由光学元件在第二辐射光束中引入的波前偏差。沿纵轴的OPD以λ2为单位给出。虚画曲线67-68为由记录载体透明层厚度差造成的球面像差的差。这个球面像差的差必须通过达到NA2＝0.50的光学元件16进行补偿，即达到第二辐射光束的数值孔径，借助该数值孔径对第二类型的记录载体进行扫描。底部图示出，阶梯化的波前66在全局近似于所需球面像差67。然而，该近似在局部水平是不正确的，即在同心区域的水平：每个区域给出一个平波前偏差，而对于那个区域，所需波前偏差通常是不平的。这个局部水平的不一致导致对球面像差进行的校正不完美，如由底部图中的锯齿形线69所示，为焦斑47附近的波前，亦以λ2为单位。该波前为光学元件的欲校正波前67和实际波前校正66之间的差。应将波前69与波前67进行比较，如果光学元件16尚未在第二辐射光束中引入波前偏差，则该波前67应已存在于焦斑47附近。光学元件16的校正已将波前偏差从0.68λ2减小到0.16λ2，并将RMS OPD从0.234λ2减小到0.044λ2。用于对第一类型记录载体1进行扫描的焦斑21的点扩散函数半最大值全宽度(FWHM)等于0.57μm。用于对第二类型记录载体40进行扫描的焦斑47的FWHM等于0.81μm，等于由一物镜系统形成的焦斑的FWHM，该物镜系统专门设计用于对有0.50的NA的记录载体49进行扫描。
可通过使用所谓的复制过程来制作有相位结构的光学元件，在其中例如Diacryl的漆层在基片上淀积，通过模子成形并通过UV照明而硬化。作为选择，可通过在模子中对整个元件进行喷射模制来制作该光学元件，其一半被提供有相位结构的轮廓。该光学元件亦可在反射中被操作。在那种情况下，以上对于h1的方程必须由h1＝λ1/2取代，并且表I必须相应地改变。
通过光学元件16对第二辐射光束进行的不完美校正影响了通过检测系统25对从记录载体40返回的辐射光束进行的检测。如果从光学元件16来的并传向检测系统的光束的波前已经是平的，则准直透镜14将把组成光束的光线正确地聚焦到光轴和检测系统的相交部分。然而，从记录载体40返回并在检测系统25上入射的辐射光束在其波前中示出图3底部图的锯齿轮廓69。尽管该光学元件已基本上减少了波前的相位误差，但它并未改变波前的梯度或斜率。由于波前上的局部法线为辐射光束中光线的方向，光线方向可从锯齿轮廓69上的法线得到。将具有小于大约0.35的NA的光线导向图中的右侧，而将具有较大NA的光线导向左侧。图4A示出检测系统平面中最后得到的辐射分布70。该分布在中心具有最高强度，从中心开始减小。虚线圆71为光线存在于其内的圆，并将被检测系统捕获，该光线有小于NA2的数值孔径。这个圆之外的光线具有大于NA2的数值孔径，并导致电信号中的噪声，以及降低该装置的公差，所述电信号由检测系统产生。对检测系统进行安排以使它仅捕获圆71内的光线，这是困难的。
通过改进以上常规相位结构，本发明解决了这个问题。依照本发明的相位结构的断面图在图5的顶部图中示出。该结构具有在区域54到57中的平上侧，如在图3中所示的相位结构中。区域58’、59’和60’具有取代平上侧的斜上侧。类似地，区域60’具有斜上侧。图5的中部图示出，第一辐射光束的波前65’在全局近似于平波前，该平波前是如对球面像差进行补偿所需要的，该球面像差由第一辐射光束在穿过透明层3时引起。然而，在局部，该补偿仅对区域53到57进行校正，在那里每个该区域都形成基本上平的波前。对于区域58’到60’以及62’，该补偿是不完美的，如图中所画，示出波前中的小锯齿。这个不完美的补偿将斑点21所谓的Strehl强度从1.00减小到0.93，对于对记录载体2进行扫描来说为相对小的恶化。
图5的底部图示出所述区域第二辐射光束的OPD。区域53到57的补偿是不完美的，类似于常规相位结构的补偿。对区域58’到60’以及61’中相位结构的上侧斜度进行选择以形成在局部等于球面像差67的差的波前，由此给出近乎完美的补偿。所述上侧可用弯曲的取代直的，以提供与波前的较好匹配。通过NA＝0.35和0.5之间的平波前69，在图中示出好的补偿。在区域63中即对具有大于NA2的数值孔径的光线没有补偿，导致对球面像差的波前特征的大梯度。从区域61’到区域62的补偿的过渡导致波前梯度的不连续性，在底部图中以NA2＝0.5处OPD69’的弯曲来表示。将具有小于大约0.35的NA的光线导向图中的右侧。将具有0.35和0.50之间的NA的光线导向光轴并正确聚焦在检测系统25上。将具有大于0.50的NA的光线导向图中的左侧。
图4B示出当使用依照本发明的相位结构时第二辐射光束的检测系统25的平面中的辐射分布70’。该分布包括中心部分72和环形部分73，通过暗环74分离。具有小于NA2的数值孔径的光线被限定在中心部分72。具有较大数值孔径的光线落入环形部分74。依照本发明的相位结构提供了对第二辐射光束的检测系统平面中的数值孔径进行的正确限定，允许对所需和非所需光线进行精确的空间滤波。所述暗环允许对检测系统进行的正确定位，相对独立于检测系统辐射敏感区域的实际大小。
图5中所示相位光栅的实施例已对区域58、59、60和62进行适配以提供对第二辐射光束正确的球面像差补偿。提供这种补偿的区域数可较大或较小并可限定于一个区域的部分。区域数的增加将提高斑点47的质量，该斑点47用于对第二类型的记录载体进行扫描，而区域数的减少将提高斑点21的质量，该斑点21用于对第一类型的记录载体进行扫描。图6示出依照本发明的相位结构的两个进一步实施例的OPD。在图6A中，仅一个区域62已被适配。区域61的OPD64导致第一辐射光束波前65中的锯齿形状。在图6B中，区域54到60以及62已被适配。与图6A中的波前相比，波前65已相当恶化。表II示出先前段中所讨论的相位光栅的三个实施例的波前恶化，表示为斑点21和47的Streh1强度的减少。
  Streh1比率
  实施例   适配区域   DVD   CD
  Fig.6A   62   0.992   0.893
  Fig.5   58-60，62   0.932   0.922
  Fig.6B   54-60，62   0.883   0.978
表II
表II示出，被适配区域数量的增加增加了斑点47的Streh1强度，该斑点用于CD；而减少了斑点21的Streh1强度，该斑点用于DVD。为获得对杂散光的抑制，应对具有0.95 NA2和NA2之间数值孔径的区域进行适配。然而，当使用如图6A中所示的一个这样的相位时仍通过检测系统而截取的杂散光量，使得使用这个相位结构的装置较不适合于高性能应用。对具有在0.90 NA2和NA2之间数值孔径如在图5和6B的实施例中的区域进行的适配，使得被截取的杂散光量为不明显的小。因此，优选地应通过对具有从至多0.95 NA2到NA2的数值孔径的区域或一个区中的其部分进行适配，并且更优选地从至多0.90 NA2到NA2，实现对杂散光的抑制。不同实施例之间的选择依赖于检测系统上的可接受的杂散光量和斑点21的所需质量。
尽管相位光栅被安排在图1中所示实施例中的片50上或在其中，也可将该相位光栅安排在任何其它光学元件上或在其中，如准直透镜14、光束分裂器13，特别是如果它为一立方体光束分裂器或物镜系统18，优选地在面向辐射源10的系统透镜表面上。

Claims (4)

1.一种光头，用于对第一光学记录载体进行扫描并用于对第二光学记录载体进行扫描，所述第一光学记录载体包括第一信息层和具有第一厚度的第一透明层，所述第二光学记录载体包括第二信息层和具有不同于第一厚度的第二厚度的第二透明层，
所述光头包括：辐射源，用于产生具有第一波长的第一辐射光束和具有与第一波长不同的第二波长的第二辐射光束；光学系统，用于经过第一透明层将有第一数值孔径的第一辐射光束会聚到第一信息层的一个焦点上，并用于经过第二透明层将有第二数值孔径的第二辐射光束会聚到第二信息层的一个焦点上，第一数值孔径大于第二数值孔径，
该光学系统包括其表面设置有非周期性相位结构的光学元件，用于对由第一和第二透明层而造成的球面像差的差进行补偿，该相位结构包括多个在第一和第二辐射光束的传播方向上具有不同高度的同心区域，因此形成光程图形，该光程图形对于第一波长来说形成一波前偏差，该波前偏差全局近似于平波前偏差，而对于第二波长来说形成球面像差的差，
特征在于，所述相位结构在第二数值孔径处引入第二辐射光束波前梯度的不连续性。
2.依照权利要求1的光头，其中具有对应于第二数值孔径的外径的至少一个区域的一部分具有用于第二波长的光程，在局部形成等于球面像差的差的波前；并且其它同心区域具有用于第一波长的光程，形成平的波前。
3.依照权利要求1的光头，其中相位结构相邻区域的光程之间的差等于整数倍的第一波长。
4.一种用于对两种类型的光学记录载体进行扫描的装置，该装置包括依照权利要求1的光头和用于误差校正的信息处理单元。
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