CN1256485A - 兼容式光拾取器 - Google Patents

兼容式光拾取器 Download PDF

Info

Publication number
CN1256485A
CN1256485A CN99125430A CN99125430A CN1256485A CN 1256485 A CN1256485 A CN 1256485A CN 99125430 A CN99125430 A CN 99125430A CN 99125430 A CN99125430 A CN 99125430A CN 1256485 A CN1256485 A CN 1256485A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
staged
optical
campatible
pickup device
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.)
Granted
Application number
CN99125430A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1150532C (zh
Inventor
金建洙
金钟烈
催明寿
吴炯宅
刘钟和
李哲雨
赵虔晧
成平庸
刘长勋
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.)
Toshiba Samsung Storage Technology Korea Corp
Original Assignee
Samsung Electronics 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
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN1256485A publication Critical patent/CN1256485A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1150532C publication Critical patent/CN1150532C/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
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1876—Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms
    • 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
    • G11B7/1365—Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
    • G11B7/1367—Stepped phase 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
    • 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)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

一种兼容式光拾取器,采用有多个光栅的阶梯式平面透镜能在光盘类介质上记录信息或从其中再现信息,包括:第一光源,发出预定波长的第一光束;第二光源,发出比第一光束波长长的第二光束;光路改变元件,改变入射光光路;物镜,分别会聚第一和第二光束于不同厚度的光盘;光学衍射元件,具有直接透过入射光束的第一区域和直接透过入射的第一光束而衍射透过第二光束的第二区域;光电检测元件,检测由光盘反射并通过光路改变元件的第一和第二光束中的信息信号和误差信号。

Description

兼容式光拾取器
本发明涉及能够采用具有不同格式的盘型记录介质的光学传感器，并特别涉及一种采用具有阶梯式光栅的平面透镜，能够在光盘(CD)系列介质上记录信息或从光盘(CD)系列介质上再现信息的光拾取器，所述光盘(CD)系列介质包括可改写的CD(CD-RW)和数字多用盘。
近来，已经出现了对能够将信息记录在高密度的DVD上和/或从DVD上再现信息的光学记录和/或再现设备的需求，所述高密度DVD与CD系列介质例如CD、可记录CD(CD-R)、CD-RW、交互式CD(CD-I)和加图形的CD(CD+G)相兼容。
现存的CD系列介质的标准厚度为1.2mm，因此，考虑到盘的倾斜角和物镜的数值孔径(NA)的允许误差，已将DVD的厚度标准化为0.66mm。因而，当利用DVD的光学传感器在CD上记录信息或从CD上再现信息时，由于它们之间的厚度差而产生了球差。这种球差不能提供足以记录信息(射频)信号的光密度，还可能降低从CD上所再现信号的品质。此外，DVD和CD系列介质利用不同波长的光进行再现：CD用波长大约780nm的光作为光源进行再现，而DVDS用波长大约650nm的光作为光源进行再现，因而，需要一个与CD相兼容的光学传感器，它具有一个能发出不同波长光的光源，和一个能在不同焦点位置处形成光点的结构。
参见图1，常规的兼容式光拾取器包括用来发出具有波长大约650nm的光的第一光源21和用来发出具有波长大约780nm的光的第二光源31。第一光源21适合于相对薄的盘10a，例如DVDS，而第二光源31适合于相对厚的盘10b例如CD。从第一光源21所发出的光通过第一准直透镜23聚光，平行地入射到偏振光束分离器(PBS)25上，且之后由第一PBS 25朝薄的盘10A反射。当被薄的盘10a反射后，该被反射的光透射过第一PBS 25且之后由第一光电检测器27接收。这里，一个用来改变从第一光源21和第二光源31所发出光的路径的干涉滤光片41、一块1/4波片43、一个可变光阑45和一个用来会聚向其射来的光的物镜47均位于第一PBS 25和盘10间的光路上。
从第二光源31所发出的光通过第二准直透镜33聚光，平行地入射到第二PBS 35上，透射过聚光透镜37，且之后入射到干涉滤光片41上。该光由干涉滤光片41反射并顺序地通过1/4波片43、可变光阑45和物镜47以便在厚的盘10b上形成一个光点。
由较厚的盘10b反射的光通过物镜47、可变光阑45和1/4波片43入射到干涉滤光片41上，且之后被干涉滤光片41反射指向第二PBS 35。该光被第二PBS 35反射并由第二光电检测器39接收。
干涉滤光片41，是一个用来根据入射光的波长透射或反射入射光的光学元件，它透射从第一光源21所发出的光并反射从第二光源31所发出的光。1/4波片42是一种用来改变入射光的偏振方向的光学元件。从第一光源21和第二光源31所发出的光两次穿过1/4波片43，当偏振光的相位滞后90°时指向第一PBS 25和第二PBS 35。
参见图2，可变光阑45包括一个其尺寸可以变化的第一区域45a和一个邻近第一区域45a的第二区域45b，并可选择地透射入射光。可变光阑45对应于具有0.6或更小NA的物镜27的一个区域。第一区域45a，它对应于具有0.45或更小NA的物镜47的一个区域，完全地透射第一光源21和第二光源31所发出的光。第二区域45b涂有多层不导电的微米级厚度的薄膜，它对应于具有0.45-0.6NA的物镜的一个区域。即，第二区域45b完全地透射具有650nm波长的光并完全反射具有780nm波长的光。为了达到消除在第二区域45b处产生的光学象差的目的，第一区域45a形成有一SiO2的薄膜。物镜47会聚第一光源21和第二光源31所发出的光以便分别在盘10a和10b的记录表面上形成光点。
通过利用具有不同波长的两个光源可以把以上描述的常规兼容式光拾取器应用到CD-R上。但是，由于常规的兼容式光拾取器需要一个具有第一区域和第二区域的可变光阑，该可变光阑由复杂而昂贵的工艺过程来制造，因此使这种光学传感器的组装变得复杂且费用高。另外，该可变光阑完全地反射用于在CD-R上进行记录的光，该光由第二光源发出并入射到一个具有0.45或更大的NA的区域，因此不能用于CD-RW的光学传感器，CD-RW的光学传感器需要0.5或更大的NA和高的光学效率来进行记录。
本发明的一个目的是提供一种能够在数字通用盘(DVD)和光盘(CD)系列介质上记录信息或从这些盘再现信息的兼容式光拾取器，该光盘(CD)系列介质包括CD、可记录的CD(CD-R)和可改写的CD(CD-RW)，通过采用具有阶梯式光栅的平面透镜，根据光的波长直接和衍射地透射入射到其上的光。
在本发明的另一方面中，它所提供的兼容式光拾取器包括：第一光源，用来发出具有一预定波长的第一光束；第二光源，用来发出具有比第一光束的波长长的第二光束；一光路改变装置，用来改变入射光传播路径；一物镜，用来把第一光束和第二光束分别会聚到具有不同厚度的光盘上；一光学衍射装置，该装置具有直接透射入射到其上的第一光束和第二光束的第一区域，和邻近第一区域、朝光轴直接透过入射的第一光束而衍射透过第二光束的第二区域；以及一光电检测器，用来检测来自光盘所反射并穿过光路改变装置的第一和第二光束的信息信号和误差信号。
在本发明的另一方面中，它所提供的兼容式光拾取器包括：第一光学部件，包含一个用来发出具有650nm的波长的第一光束的第一光源和一个用来接收该第一光束的第一光电检测器；第二光学部件，包含一个用来发出具有780nm的波长的第二光束的第二光源和一个用来接收该第二光束的第二光电检测器；一个用来改变第一光束和第二光束光路的光路改变装置；一物镜，用来会聚第一光束和第二光束以便在不同厚度的光盘上形成光点；以及一光学衍射装置，该装置具有一个直接透射入射到其上的第一光束和第二光束的第一区域，和一个邻近第一区域、朝光轴直接透过入射的第一光束而衍射透过第二光束的第二区域的。
本发明的以上的目的和优点将通过参照附图对优选实施例进行的详细描述变得更加清楚，附图中：
图1为描述常规的兼容式光拾取器的光学配置的示意图；
图2为图1的可变光阑的示意图；
图3为根据本发明的一个优选实施例的一种兼容式光拾取器的光学配置的示意图；
图4为根据本发明的光学衍射装置的一个实施例采用的阶梯式平面透镜的透视图；
图5为根据本发明的阶梯式平面透镜的第二区域中所形成的光栅图形；
图6为根据在本发明的阶梯式平面透镜的第二区域中所形成的光栅图形的深度和间隔的衍射效率图；
图7为根据光栅图形的深度的图6的第一光束和第二光束的衍射效率图；
图8为根据本发明的阶梯式平面透镜的工作过程的兼容式光拾取器的局部视图；
图9为相对于准直透镜的焦距长度的光学效率的变化图；
图10为根据本发明的作为另一光学衍射装置的阶梯式平面透镜内置式的物镜的示意图；和
图11为根据本发明的另一实施例的兼容式光拾取器的光学配置示意图。
参见图3，根据本发明的一个优选实施例的兼容式光拾取器包括：用来发出具有不同波长的光的第一光源111和第二光源121；用来改变光路的光路改变装置；用来会聚入射光以便在光盘100上形成光点的物镜137；一光学衍射装置；用来检测来自光盘100所反射并穿过光路改变装置的入射光的信息(射频)信号和误差信号的光电检测器141。
第一光源111发出波长大约为650nm的第一光束I。所发出的第一光束I用来将信息记录到一相对薄的光盘100a例如数字通用盘(DVD)上或者从这些盘再现信息。此外，第二光源121发出波长大约为780nm的第二光束II。所发出的第二光束II用来将信息记录到一相对厚的光盘100b例如光盘(CD)和可记录光盘(CD-RW)上或者从这些盘再现信息。
光路改变装置包括用来改变第一光源111所发出的第一光束I的传输路径的第一光束分离器113，和放置在第一光束分离器113和物镜137间的第二光束分离器131，此分离器用来改变入射到那里的光的传输路径。第一光束分离器113使从第一光源111入射的第一光束I朝向光盘100，且使已经被光盘100反射的第一光束I和第二光束II朝向光电检测器141。第一光束分离器113能够具有除图2所示的平面结构外的立体结构。
第二光束分离器131通过部分地透射或反射入射向那里的第一光束I和第二光束II来改变入射向那里的光的传输路径。在具有如图3所示的光学配置的情况下，第二光束分离器131反射第二光源121所发出的第二光束II的一部分以使其导向光盘100，并透射第二光束II的其余部分。此外，第二光束分离器131透射第一光源111所发出的第一光束I的一部分以使其导向光盘100，并反射第一光束I的其余部分。第二光束分离器131透射光的一部分，该部分已被光盘100反射，以使其指向光电检测器141。
根据本实施例的兼容式光拾取器还包括一个能够检测第一光源111和第二光源121所发出的光的输出的监视检测器143。该监视检测器143通过接收已由第一光源111发出的由第二束分离器131所反射的第一光束I，和已由第二光源121发出的由第二光分离器131所透射的第二光束II来检测第一光源111和第二光源121所发出的光的输出。这里，由于第一光源111和第二光源121是根据所选择的光盘类型有选择地驱动的，因此监视检测器143不能同时接收第一光束I和第二光束II。
光学衍射装置可以是放置在光路改变装置和物镜137间的光路上的阶梯式平面透镜135。阶梯式平面透镜135朝光轴直接透射第一光束I和衍射透射第二光束II。参见图3和图4，阶梯式平面透镜135有第一区域135a，第一区域135a与数值孔径(NA)为0.3或更小的物镜137的一个区域对应，和一个与第一区域135a邻近的第二区域135b，第二区域135b与NA为0.3-0.5的区域相对应。此外，图4中短划线所指区域A的直径和NA为0.6的物镜137的有效直径相对应。
第一区域135a能够直接透射入射到其上的第一和第二光束I和II，其中该区域没有图形。然而，第二区域135b有一个具有阶梯式截面的环状光栅图形。第一区域135有大约100％的第0级衍射效率，从而直接透射第一和第二光束I和II。这里第0级衍射效率表示为透射光相对于入射光量的百分比。
第二区域135b有相对于入射到那里的第一光束I的大约100％的第0级衍射效率，和相对于入射到那里的第二光束II的大约0％的第0级衍射效率。此外，相对于第二光束II的第二区域135b的第1级衍射效率约为70％。这里，第1级衍射效率表示为第1级衍射光相对于入射光量的百分比。
图5显示了阶梯式平面透镜135的阶梯式图形。图5显示了在图4的X-Y座标的第一象限上所形成的图形的剖面图，且图5的剖视图显示了第二区域135b的阶梯式图形。参见图5，阶梯式图形由多个随逐渐远离光轴时深度逐渐变小的格子组成，在这里阶梯式图形的最大深度为6.4μm。这里，阶梯式图形能够被重复。也就是，能够在阶梯式平面透镜135的1000-1150μm的径向范围内形成一个阶梯式图形，并且还能够在1150-1200μm的径向范围内形成另一阶梯式图形。阶梯式平面透镜135的这种阶梯式图形是面向光路改变装置而形成的。阶梯式图形的最大深度d由以后描述的方法来决定。
阶梯式平面透镜135的衍射率根据阶梯式图形的间隔和深度决定。参见图6，垂直轴线表示阶梯式平面透镜135的光轴而水平轴线表示径向方向的距离。此外，T表示阶梯式图形的一个周期，而α、β、γ，是等于或大于0且小于1的常数，满足关系α＜β＜γ。此外，n0表示空气折射率，通常等于1，而n1表示阶梯式平面透镜135的折射率。
这里，假设X表示在阶梯式平面透镜135径向方向上的任意位置，在沿径向方向的每一位置处阶梯式平面透镜135有一阶梯式平面透镜135的透射系数Tm，它可以表达为： T m = 1 T ∫ 0 T exp ( 2 πim T x ) T ( x ) dx . . . . ( 1 )
这里m表示衍射级，λ表示波长，而d表示阶梯式图形的最大深度。光学效率等于透射系数Tm的绝对平方值。此外，从公式(1)，根据其剖面的阶梯式平面透镜135的透射可由以下的公式(2)表示：
Figure A9912543000092
此外，阶梯式平面透镜135在阶梯式图形中包括光栅，且在一个阶梯式图形周期中的光栅数量表示为：
Figure A9912543000093
这里，N是一整数，表示在一个阶梯式图形周期内的光栅数目，λ1表示第一光束的波长而λ2表示第二光束的波长。
此外，阶梯式平面透镜135的每一光栅的阶梯差彼此相等，而这种阶梯差引起第二光束II中的相位差，它满足下列等式(4)，使得入射到具有0.3或更小的NA的第一区域135a上的第二光束II的相位差等于入射到第二区域135b的第二光束II的相位差，从而消除了球差。 δ i = 2 πi ( n - n 0 ) d i λ . . . . . . . ( 4 ) 这里，δi表示由离阶梯式平面透镜的光中心为第i个阶梯的阶梯差而形成的相位差，而di表示第i个阶梯差的深度。
图7是根据图形的深度表示的由不同的光源所发出的光的衍射效率图，它在设计阶梯式平面透镜时给予考虑。在图7中，X轴线表示图形深度，而Y轴线表示衍射效率。由虚线标明的曲线表示关于第一光束I的第0级的衍射效率，由实线并有圆圈标明的曲线表示关于第二光束II的第-1级的衍射效率，由实线标明的曲线表示关于第二光束II的第0级的衍射效率。这里负号(-)意指指向物镜137的光轴的衍射。
在图7的图形中，当图形的深度为大约6400nm(6.4μm)时，第一光束I的第0级衍射效率大约为1而第二光束II的大约为0。此外，第二光束II的第-1级衍射效率为0.75。因此，最好将根据本发明的阶梯式平面透镜135的图形的深度设定在大约6.4μm，这样在第二区域135b中的第一光束I的第0级衍射效率大约为100％而第二光束II的则接近0％。
参见图8，在阶梯式平面透镜135的工作过程中，阶梯式平面透镜135在第一区域135a和第二区域135b的两个区域中直接透射第一光束I。此外，阶梯式平面透镜135在第一区域135中直接透射第二光束II同时在第二区域135b中衍射透射第二光束II到第-1级。因此，把阶梯式平面透镜135所透射的第一光束I的一部分入射到具有0.3-0.5的NA的物镜137的一个区域上，并会聚到薄的光盘100a上，而把阶梯式平面透镜135所透射的第二光束II入射到具有0.3或更小的NA的物镜137的一个区域上，并会聚到厚的光盘100b上。如上所述，在本发明的光学传感器中，通过在光路中放置阶梯式平面透镜135能够把第一光束I和第二光束II聚焦在不同的位置处。
参见图3，物镜137具有例如0.6的NA，以适于相对薄的光盘100a的格式，并会聚入射的第一光束I和第二光束II以便分别聚焦列光盘100a和100b上。光电检测器141接收到分别由光盘100a和100b所反射的光，并穿过物镜137、阶梯式平面透镜135和光路改变装置，以便从所接收的光检测出误差信号和信息(RF)信号。
最好是，根据本发明的光学传感器包括光栅120、第一和第二准直仪透镜125和133、和光接收透镜139。光栅123，它衍射地透射入射光以便由三光束法检测跟踪误差信号，被设置在第二光源121和第二光束分离器131间的光路上。该光栅123衍射地透射第二光源121所发出的光以成为至少第0级和第±1级的光。
第一和第二准直透镜125和133引起入射光会聚以设定第一和第二光源111和121与光盘100间的光焦距。第一准直透镜125放置在第二光源121和第二光束分离器131之间的光路上，并对第二光源121所发出的发散光预聚光。第一准直透镜125使光焦距缩短以使第二光源121所发出的光适合于要求高的光学效率的CD-RW。第二准直透镜133放置在物镜137与第一和第二光源111和121间的光路中，并校准向光盘100传播的光。
图9描述了相对于第一和第二准直透镜125和133的焦距的光学效率。如图9所示，当第一和第二准直透镜125和133的焦距大约为25mm时，相对于入射光的光学效率为15.7％，而在焦距为12mm处的为50.2％。
这样，在将CD-RW用作厚的光盘100b的情况下，该CD-RW根据写入速度要求光的能量为8-21mW，通过利用第一准直透镜125可以将光的焦距缩短到大约12mm，因而提高了光学效率。这样，可以得到理想的光能量，它并不绝对地依赖于来自第二光源121的光学输出。
光接收透镜139放置在第一光束分离器113和光电检测器141间并产生经过该光接收透镜139的光的散光以便检测光的聚焦错误信号。
光学衍射装置在如图10所示的物镜137′的一侧137′a处可以是内置的，而不是以单独的阶梯式平面透镜的形式存在。如在上述的阶梯式平面透镜135中，图10所示的光学衍射装置可有一个直接透射入射光的第一区域135′a，和一个邻近第一区域135′a、用于朝光轴直接透射第一光束I并衍射透射第二光束II的第二区域135′b。此外，每一个都具有多个环状光栅的一个或多个阶梯式图形在第二区域135′b中形成，其中光栅的深度随远离光轴逐渐变小。在第二区域135′b中形成的阶梯式图形基本上与如上讲到的一样，因此省略了对其的详细描述。
参见图11，根据本发明的另一实施例的兼容式光传感器包含：用来发出和接收波长大约为650mm的第一光束I′的第一光学部件210、用来发出和接收波长大约为780mm的第二光束II′的第二光学部件220、用来改变第一光束I′和第二光束II′的光路的光路改变装置、用来会聚入射光以便在光盘200上形成光点的物镜237、和光学衍射装置。图11所示的兼容式光拾取器大致和参照图3所描述的兼容式光拾取器相同，其中把光学衍射装置例如阶梯式平面透镜235放置在光路中。但是，不同于根据本发明的第一实施例的兼容式光拾取器，图11的兼容式光拾取器包括单独的光电检测器，例如，第一和第二光电检测器219和227，分别用来接收第一和第二光源211和221所发出的光。
第一光学部件210包括：发出第一光束I′的第一光源211；改变入射光的传输路径的光束分离器213；接收光的监视光电检测器215，该光是由第一光源211发出的且之后经过光束分离器213分散的光，以便检测第一光源的光的输出；和用来接收由相对薄的光盘200a所反射的且之后穿过光束分离器213的光的第一光电检测器219。第一光学部件210还包括用于将辐射入射光变成平行光的第一准直透镜214，和位于光束分离器213和第一光电检测器219之间的光接收透镜217。光接收透镜217可以是一个如图11所示的平面全息透镜。
第二光学部件220包括：发出第二光束II′的第二光源211、用于改变入射光的预先的光路的全息光学元件223、和接收由相对厚的光盘200b所反射并由全息光学元件223所衍射的光的第二光电检测器227。第二光学元件220还包括用于把入射的发散光会聚成平行光的第二准直透镜225。
位于物镜237与第一和第二光学部件210和220之间的光路上的光路改变装置，它用于改变光的传输路径，包括一个根据偏振方向透射/反射入射光的PBS 231，和一个用于对入射光产生相位滞后的相位推迟板233。光学衍射装置包括如图11所示的阶梯式平面透镜235。光学衍射装置基本上与参照图4到图9所描述的光学衍射装置相同，因此省略了对其的详细说明。
在根据本发明的兼容式光拾取器包括一个在光路上的反射镜M和把平行光入射到该反射镜M上的情况下，可以确定第一和第二光学部件210和220及PBS 231的设置，且物镜237、阶梯式平面透镜235、相位推迟板233和反射镜M可以沿光盘200的径向方向移到下一轨道。
根据本发明的兼容式光拾取器包括光学衍射装置如阶梯式平面透镜，在光路上，它有一个简单的结构且不需要对其单独驱动，能够应用于具有不同格式的光盘，例如：包括CD-RW的CD系列的介质和DVD。此外，阶梯式平面透镜可低成本地利用一个具有对应于所需要光栅图形的图形的母版进行大量生产。此外，至于说到用于将信息记录在CD-RW上或从CD-RW上再现信息的第二光束，穿过具有0.3-0.5NA的第二区域的大部分光是通过朝光轴衍射到第-1级来使用的，因而相对于常规的光学传感器提高了使用的光学效率。此外，通过用第一和第二准直透镜缩短光学焦距甚至比只用第二光源的光能量更能提高光学效率。
虽然以上已经参照本发明的优选实施例对本发明进行了特别的图示和描述，但本领域的技术人员应理解，可以对本发明进行各种形式的改变和描述而不脱离附加的权利要求所确定的本发明的构思和范围。

Claims (15)

1.一种兼容式光拾取器包括：
第一光源，用于发出具有预定波长的第一光束；
第二光源，用于发出具有比第一光束波长长的第二光束；
一光路改变装置，用于改变入射光的传播路线；
一物镜，用于把第一和第二光束分别会聚到具有不同厚度的光盘上；
一光学衍射装置，具有一个直接透过入射到其上的第一和第二光束的第一区域，和一个邻接第一区域、朝光轴直接透射入射的第一光束并衍射透过第二光束的第二区域；和
一光电检测器，用于检测来自由光盘所反射并穿过所述光路改变装置的第一和第二光束的信息信号和误差信号。
2.如权利要求1所述的兼容式光拾取器，其中，所述光学衍射装置是一阶梯式平面透镜，其中把每个都具有多个环状光栅的一个或多个阶梯式图形周期设置在第二区域，其中光栅的深度随着远离光轴而变小，且其最大深度是d。
3.如权利要求2所述的兼容式光拾取器，其中，所述阶梯式图形包括一个形成在所述阶梯式平面透镜的1000-1150μm的径向范围内的第一阶梯式图形，和一个形成在1150-1200μm的径向范围内的第二阶梯式图形。
4.如权利要求2所述的兼容式光拾取器，其中，所述阶梯式图形形成在所述阶梯式平面透镜的一侧内，面对所述光路改变装置。
5.如权利要求2所述的兼容式光拾取器，其中，所述光栅的最大深度d大约是6.4μm。
6.如权利要求1所述的兼容式光拾取器，其中，所述光学衍射装置是内置式地位于所述物镜的一侧，面对所述光路改变装置。
7.如权利要求6所述的兼容式光拾取器，其中，把具有多个环形光栅的阶梯式图形的一个或更多单元设置在第二区域中，其中光栅的深度随着远离光轴而变小，且其最大深度是d。
8.如权利要求1所述的兼容式光拾取器，还包括：
第一准直透镜，设置在所述第二光源和所述光路改变装置之间的光路上，用于预先会聚和透射入射光；和
第二准直透镜，设置在所述光学改变装置和所述物镜之间的光路上，用于会聚和透射入射光，以设定所述第二光源和所述光盘之间的光学焦距，提高光学效率。
9.一种兼容式光拾取器包括：
第一光学部件，包括发出具有650mm的波长的第一光束的第一光源和接收所述第一光束的第一光电检测器；
第二光学部件，包括发出具有780mm的波长的第二光束的第二光源和接收所述第二光束的第二光电检测器；
一光路改变装置，用于改变所述第一和第二光束的光路；
一物镜，用于会聚所述第一和第二光束以便在具有不同厚度的光盘上形成光点；和
一光学衍射装置，具有一个直接透射入射到其上的第一和第二光束的第一区域，和一个邻近第一区域、朝光轴直接透过入射的第一光束并衍射透过第二光束的第二区域。
10.如权利要求9所述的兼容式光拾取器，其中，所述光学衍射装置是一个阶梯式平面透镜，其中把每个都具有多个环状光栅的一个或多个阶梯式图形周期设置在第二区域中，其中光栅的深度随着远离光轴而变小，且其最大深度是d。
11.如权利要求10所述的兼容式光拾取器，其中，所述阶梯式图形包括一个形成在所述阶梯式平面透镜的1000-1150μm的径向范围内的第一阶梯式图形，和一个形成在1150-1200μm的径向范围内的第二阶梯式图形。
12.如权利要求10所述的兼容式光拾取器，其中，所述阶梯式图形形成在所述阶梯式平面透镜的一侧，面对所述光路改变装置。
13.如权利要求10所述的兼容式光拾取器，其中，所述光栅的最大深度d大约是6.4μm。
14.如权利要求9所述的兼容式光拾取器，其中，所述光学衍射装置是内置式地位于所述物镜的一侧，面对所述光路改变装置。
15.如权利要求14所述的兼容式光拾取器，其中，把具有多个环形光栅的阶梯式图形的一个或多个单元设置在第二区域中，其中光栅的深度随着远离光轴而变小，且其最大深度是d。
CNB991254309A 1998-10-23 1999-10-23 兼容式光拾取器 Expired - Fee Related CN1150532C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR44620/1998 1998-10-23
KR19980044620 1998-10-23
KR1019990045313A KR100604788B1 (ko) 1998-10-23 1999-10-19 호환형 광픽업장치
KR45313/1999 1999-10-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1256485A true CN1256485A (zh) 2000-06-14
CN1150532C CN1150532C (zh) 2004-05-19

Family

ID=26634247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB991254309A Expired - Fee Related CN1150532C (zh) 1998-10-23 1999-10-23 兼容式光拾取器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6337841B1 (zh)
EP (1) EP1001414B1 (zh)
KR (1) KR100604788B1 (zh)
CN (1) CN1150532C (zh)
DE (1) DE69919300T2 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1296746C (zh) * 2001-04-12 2007-01-24 柯尼卡株式会社 物镜系统、光拾取器装置及信息记录再生装置
CN100361212C (zh) * 2003-04-11 2008-01-09 日本电产三协株式会社 激光头装置、衍射元件及衍射元件的制造方法
CN100474002C (zh) * 2004-05-25 2009-04-01 柯尼卡美能达精密光学株式会社 物镜光学元件和光检测装置
CN101313359B (zh) * 2005-11-21 2011-10-05 松下电器产业株式会社 拾光器、光盘装置、计算机和光盘刻录机

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100369467B1 (ko) * 1998-11-17 2003-04-03 삼성전자 주식회사 광픽업장치
JP3662751B2 (ja) * 1998-11-18 2005-06-22 日本電気株式会社 光ヘッド装置
DE60000114T2 (de) * 1999-01-22 2002-11-28 Konica Corp., Tokio/Tokyo Optische Abtastvorrichtung und Verfahren zur Informationsaufzeichnung und Informationswiedergabe
US6650612B1 (en) * 1999-03-31 2003-11-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical head and recording reproduction method
KR100699809B1 (ko) * 1999-06-10 2007-03-27 삼성전자주식회사 광픽업장치
JP2001052309A (ja) * 1999-08-06 2001-02-23 Alps Electric Co Ltd 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP4821081B2 (ja) * 1999-10-06 2011-11-24 ソニー株式会社 光ピックアップ装置
TW563120B (en) * 1999-10-26 2003-11-21 Toshiba Corp Optical head and optical disk apparatus having the same
JP2001229570A (ja) 2000-02-09 2001-08-24 Pioneer Electronic Corp 光ピックアップ装置及びレーザダイオードチップ
TW490589B (en) * 2000-05-24 2002-06-11 Konishiroku Photo Ind Optical pickup apparatus, objective lens, apparatus for reproducing and/or recording optical information recording medium
KR100426355B1 (ko) * 2000-06-12 2004-04-03 엘지전자 주식회사 광경로차 조절수단이 구비된 광픽업 장치
JP2002100068A (ja) 2000-09-26 2002-04-05 Pioneer Electronic Corp 光ピックアップ装置
JP2002116314A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 回折素子および光ピックアップ装置
US6707615B2 (en) * 2000-10-25 2004-03-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup apparatus restricting aberration and optical disc apparatus using the same
JP4716239B2 (ja) 2000-11-14 2011-07-06 コニカミノルタホールディングス株式会社 光ピックアップ装置用の対物レンズ及び光ピックアップ装置
WO2002089126A1 (en) * 2001-04-17 2002-11-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device
JP2002311221A (ja) * 2001-04-18 2002-10-23 Alps Electric Co Ltd 光学部材及びこれを用いた光学装置
JP3817438B2 (ja) * 2001-04-18 2006-09-06 アルプス電気株式会社 光学部材およびこれを用いた光学装置
WO2003019545A1 (en) 2001-08-27 2003-03-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device
KR100403597B1 (ko) * 2001-08-30 2003-10-30 삼성전자주식회사 홀로그램이 형성된 빔스프리터를 구비하는 광픽업장치 및이를 이용한 광축보정방법
KR100477640B1 (ko) * 2002-01-10 2005-03-23 삼성전자주식회사 호환형 광픽업
JP3858761B2 (ja) * 2002-05-23 2006-12-20 日本電気株式会社 光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置
JP2003344759A (ja) * 2002-05-30 2003-12-03 Fuji Photo Optical Co Ltd 光記録媒体用対物レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置
US7245407B2 (en) 2002-06-10 2007-07-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Complex objective lens compatible with information media of different thicknesses
JP2004039043A (ja) * 2002-07-01 2004-02-05 Mitsumi Electric Co Ltd 光ピックアップ
US20040208390A1 (en) * 2003-04-18 2004-10-21 Medispectra, Inc. Methods and apparatus for processing image data for use in tissue characterization
KR100464427B1 (ko) * 2002-08-12 2005-01-03 삼성전자주식회사 광픽업 및 이를 채용한 광 기록 및/또는 재생기기
US7248409B2 (en) 2002-11-25 2007-07-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical element, optical lens, optical head apparatus, optical information apparatus, computer, optical information medium player, car navigation system, optical information medium recorder, and optical information medium server
US7443778B2 (en) 2003-02-27 2008-10-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical head device and optical information device using the same, computer, optical disk player, car navigation system, optical disk recorder, and optical disk server
JP2004264659A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Mitsubishi Electric Corp 光送受信モジュール
JP2006031902A (ja) 2004-07-21 2006-02-02 Sony Corp 集光光学系、これを用いた光学ピックアップ装置及び光記録再生装置
JP2006040316A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Funai Electric Co Ltd 光ディスク装置
US7420173B2 (en) * 2005-10-31 2008-09-02 Ford Global Technologies, Inc. Reflective collimation optic
WO2012014423A1 (ja) * 2010-07-26 2012-02-02 パナソニック株式会社 対物レンズ、光学ヘッド、光ディスク装置及び情報処理装置
JP2012094231A (ja) * 2010-09-29 2012-05-17 Panasonic Corp 対物レンズ素子、光ピックアップ装置
CN112525797A (zh) * 2020-11-27 2021-03-19 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 土体水平渗透系数测试装置
EP4109713A1 (en) 2021-06-21 2022-12-28 Infineon Technologies Austria AG Circuit and method for extending the hold-up time

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2532818B2 (ja) * 1993-02-01 1996-09-11 松下電器産業株式会社 対物レンズおよび光ヘッド装置
JP3047351B2 (ja) * 1995-06-05 2000-05-29 日本電気株式会社 光ヘッド装置
JP2725653B2 (ja) * 1995-09-07 1998-03-11 日本電気株式会社 光ヘッド装置
US5838496A (en) * 1995-08-28 1998-11-17 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Diffractive multi-focal objective lens
KR100206771B1 (ko) 1995-12-29 1999-07-01 구자홍 광픽업장치
JP3062099B2 (ja) * 1996-02-06 2000-07-10 日本電気株式会社 光ヘッド装置
JP3575017B2 (ja) * 1996-05-16 2004-10-06 ソニー株式会社 記録再生装置および方法
CN1170931A (zh) * 1996-05-31 1998-01-21 大宇电子株式会社 用于阅读不同厚度光盘的光拾取系统
JP3244442B2 (ja) 1996-08-30 2002-01-07 三洋電機株式会社 光再生装置
EP0932145A4 (en) * 1996-09-27 1999-11-03 Sanyo Electric Co OPTICAL SCANNER AND WAVELENGTH SELECTIVE GRID
DE69722951T2 (de) * 1996-10-31 2004-05-19 Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi Optische abtastvorrichtung
JP3199650B2 (ja) 1996-11-21 2001-08-20 松下電器産業株式会社 光ピックアップ
KR100209916B1 (ko) * 1997-02-13 1999-07-15 윤종용 복수의 광디스크사양들에 호환하는 대물렌즈를구비한 광픽업
KR100209918B1 (ko) 1997-03-28 1999-07-15 윤종용 홀로그램형링렌즈를 사용하여 cd-r과 호환하는 dvd용 광픽업
JPH11167012A (ja) * 1997-12-03 1999-06-22 Fuji Photo Optical Co Ltd 回折型フィルタ
JPH11174218A (ja) * 1997-12-16 1999-07-02 Fuji Photo Optical Co Ltd 回折型フィルタ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1296746C (zh) * 2001-04-12 2007-01-24 柯尼卡株式会社 物镜系统、光拾取器装置及信息记录再生装置
CN100361212C (zh) * 2003-04-11 2008-01-09 日本电产三协株式会社 激光头装置、衍射元件及衍射元件的制造方法
CN100474002C (zh) * 2004-05-25 2009-04-01 柯尼卡美能达精密光学株式会社 物镜光学元件和光检测装置
CN101313359B (zh) * 2005-11-21 2011-10-05 松下电器产业株式会社 拾光器、光盘装置、计算机和光盘刻录机

Also Published As

Publication number Publication date
EP1001414A2 (en) 2000-05-17
KR100604788B1 (ko) 2006-07-26
US6337841B1 (en) 2002-01-08
EP1001414A3 (en) 2002-04-17
DE69919300D1 (de) 2004-09-16
KR20000029183A (ko) 2000-05-25
CN1150532C (zh) 2004-05-19
EP1001414B1 (en) 2004-08-11
DE69919300T2 (de) 2004-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1150532C (zh) 兼容式光拾取器
CN1156829C (zh) 兼容式光学拾取器
CN1052325C (zh) 光学记录介质和光学数据存储系统
CN1136560C (zh) 具有兼容多种光盘规格的物镜的光学拾取装置
CN1649006A (zh) 光学拾取器和记录/重放设备
KR100756767B1 (ko) 집속소자, 광헤드, 광정보 기록재생장치 및 광정보기록재생방법
CN1808576A (zh) 衍射元件和具有该衍射元件的光学拾取设备
CN100346410C (zh) 光学拾取装置
CN1326188A (zh) 采用单一物镜的一种光学头装置
CN1201306C (zh) 与可读写光盘兼容的数字通用盘的光记录和拾取头
CN1917054A (zh) 能够检测并补偿球面像差的光学拾取设备
CN1093975C (zh) 光学头
JPH05197966A (ja) 記録媒体及びその情報再生装置
CN1848258A (zh) 多层记录介质和用于记录和/或再现该介质的光学拾取器
CN1183525C (zh) 用于光盘驱动器的光拾取器
CN1177319C (zh) 采用单一光源的兼容光拾取装置
CN1193360C (zh) 槽脊/槽识别方法和采用该方法的光记录/再现装置
CN1139799A (zh) 由单轴晶体和非轴晶体材料的组合棱镜构成的光学拾取器

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: TOSHIBA SAMSUNG STORAGE TECHNO

Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD.

Effective date: 20140721

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20140721

Address after: Gyeonggi Do, South Korea

Patentee after: Toshiba Samsung Storage Technology Korea Co.,

Address before: Gyeonggi Do, South Korea

Patentee before: Samsung Electronics Co., Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20040519

Termination date: 20161023