CN1305052C - 光学扫描装置 - Google Patents

Abstract

光学扫描装置(1)包括：辐射源(4)，它提供辐射束(8)；透镜系统(5)，它将所述辐射束转变成在所述信息层位置内的扫描光点(14)；检测系统(6)，它包括象限检测器(20)、用于产生第一慧形像差量(W₃₁ ^a)以便将所述辐射束转变成第一象散辐射束(21)的象散发生元件(18)以及用来产生第二慧形像差量(W₃₁ ^b)以补偿所述第一慧形像差量的一个慧形像差校正元件(19)。所述慧形像差校正元件产生基本等于所述第一慧形像差量(W₃₁ ^a)的定量的第二慧形像差量(W₃₁ ^b)并且包括具有校正面(19A)，其形状由包括项“A.r³.cos(θ)”的函数“H(r，θ)”限定，“H”为所述校正面沿所述透镜系统的光轴的位置，“r”和“θ”表示在所述第一象散辐射束的横截面内的极坐标，“A”表示取决于所述第二慧形像差量的第一常数。

Description

光学扫描装置

技术领域

本发明涉及一种扫描光学记录载体的信息层的光学扫描装置，该装置包括：用于提供辐射束的辐射源；透镜系统，它将辐射束转变成在信息层的位置上的扫描光点，该透镜系统有光轴；检测系统，该检测系统包括象散发生元件，它将所述辐射束转变成第一象散辐射束，该元件还产生一个第一慧差量，从而第一象散辐射束包括该彗形像差，还包括一个彗形像差校正元件，它产生第二慧差量以补偿所述第一慧差量，从而将所述第一象散辐射束转变成基本上没有彗形像差的第二象散辐射束，以及包括象限检测器，它将第二象散辐射束转变成电信号。在这里，“扫描信息层”是指，借助辐射束进行的扫描，以便从该信息层读取信息(“读模式”)、在该信息层写信息(“写模式”)和/或从信息层删除信息。

背景技术

总的来说，在开头段落所述类型的传统光学扫描装置中，“聚焦出错信号”被用来保持扫描光点聚焦在待扫描信息层内。次信号通常根据众所周知的“象散法”来形成，尤其从G.Bouwhuis、J.Braat、A.Huijser等人的“Principles of Optical Disc Systems”第75-80页(Adam Hilger 1985)(ISBN 0-85274-785-3)中，知道了上述“象散法”。该象散法基于在辐射束光路上主动引入光行差即象散。通常，一个与光轴成45°角倾斜的平行平面板被用作象散发生元件，当辐射束穿过此元件时就发生象散。

另外，“径向跟踪出错信号”被用于保持跟踪扫描光点。此信号通常根据众所周知的“径向推挽法”来形成，尤其是从G.Bouwhuis、J.Braat、A.Huijser等人的“Principles of Optical Disc Systems”第70-73页(Adam Hilger 1985)(ISBN 0-85274-785-3)中知道了上述“辐射推挽法”。

使用这种传统光学扫描装置时遇到的一个问题在于，除象散外，平行平面板产生一个附加的彗形像差。该彗形像差可以Seidel系数W₃₁的形式来表示。以下等式给出了与波长入有关地被标准化的系数W₃₁的“均方根”W_31rms：

$W_{31\mathrm{rms}}=\frac{-n^2(n^2-1)\·\sin \left(\mathrm{\α}\right)\·\cos \left(\mathrm{\α}\right)}{2\·{(n^2-{\sin }^2\mathrm{\α})}^{\frac{5}{2}}}\·\frac{d}{\mathrm{\λ}}\·\frac{{\mathrm{NA}}^3}{\sqrt{72}}---\left(1\right)$

其中，“d”表示平行平面板的厚度，“n”表示该平行平面板的折射率，“α”表示该平行平面板与光轴所成角度(最好为45°)，而“NA”表示入射平行平面板的辐射束的数值孔径。其它信息参见如M.Born和E.Wolf的“Principles of Optics”第469-479页(Pergamon Press)(ISBN 0-08-026482-4)。

这种彗形像差因为影响焦点跟踪信号而不希望出现，因为在象限检测器中心的光点因由该平行平面板产生的彗形像差量而不对称。

解决这个问题的第一方案是减小平行平面板的厚度，因为所产生的彗形像差量(可以表示成等式(1)所给出的W_31rms的形式)随该厚度d成比例变化。

然而，第一解决方案存在以下缺点。首先，该平行平面板的厚度也影响由该板产生的象散量，因为该板产生了一定量的以Seidel系数W₂₂形式表示的象散。以下等式给出了与波长λ有关地被标准化的系数W₂₂的“均方根”W_22rms：

$W_{22\mathrm{rms}}=\frac{(n^2-1)\·{\sin }^2\left(\mathrm{\α}\right)}{2\·{(n^2-{\sin }^2\mathrm{\α})}^{\frac{3}{2}}}\·\frac{d}{\mathrm{\λ}}\·\frac{{\mathrm{NA}}^3}{\sqrt{24}}---\left(2\right)$

其中“d”、“n”、“α”和“NA”与等式(1)中的定义相同。其次，即使是薄板，它也产生基本量的彗形像差。例如，计算显示出1.1mm厚的平行平面板产生大量彗形像差，在NA＝0.135、α＝45°、n＝1.51的情况下，其量等于71mλrms。第三，该板的厚度因为机械限制条件且尤其是载体的弯曲极限而最好大于1mm。

第二解决方案是减小入射至该平行平面板的辐射束的数值孔径NA，因为所产生的彗形像差量(可以以等式(1)所给出的W_31rms的形式来表示)随数值孔径NA变化。然而，第二解决方案存在以下缺点：它也降低了与辐射源有关的激光功率，该激光功率同样取决于数值孔径NA。

现有技术中存在着解决前述问题的其它方案。

美国专利US 4709139描述了开头段落所述类型的光学扫描装置，其中该彗形像差校正元件由一块平行平面板形成，该平行平面板与象散发生元件相反地相对透镜系统光轴倾斜。结果，象散发生元件和彗形像差校正元件产生了朝向同一方向的等量象散以及朝向相反方向的等量彗形像差：因此，彗形像差校正元件所产生的彗形像差量消除了由象散发生元件产生的彗形像差量。

然而，如美国专利US 4209139所述的装置存在着以下缺点：它需要一块附加的平行平面板，该板占用了空间并产生了非常大量的象散，并且阻止了用象限检测器进行光点聚焦调整。

美国专利US 5496993描述了开头段落所述类型的光学扫描装置，其中该象散发生元件由一块平行平面板形成，而彗形像差校正元件由一个楔形光学元件形成。该楔形光学元件有一入射面，该入射面在一个沿径向与该板倾斜方向相反的方向上倾斜，从而产生大量的在径向上与该板所产生的大量彗形像差方向相反的彗形像差。换言之，该楔形元件所产生的彗形像差量补偿了该板所产生的彗形像差量。

然而，如美国专利US 5496993所述的装置存在着缺点。尤其是，该彗形像差校正元件产生了除彗形像差以外的非常大量的象散。

发明内容

本发明的目的是提供补救前述缺点的光学扫描装置。

为此，本发明一种用于扫描光学记录载体的信息层的光学扫描装置，该光学扫描装置包括：提供辐射束的辐射源；透镜系统，将辐射束转变成在信息层位置上的扫描光点，所述透镜系统具有光轴；检测系统。所述检测系统包括：象散发生元件，它将辐射束转变成第一象散辐射束，象散发生元件进一步产生第一彗形像差量W₃₁ ^a，因此第一象散辐射束包括彗形像差；一个彗形像差校正元件，它产生第二彗形像差量W₃₁ ^b以补偿第一彗形像差量，从而将第一象散辐射束转变成基本上没有彗形像差的第二象散辐射束；象限检测器，它将第二象散辐射束转变成电信号。该光学扫描装置的特征是，所述彗形像差校正元件产生基本等于第一彗形像差量W₃₁ ^a的定量的第二彗形像差量W₃₁ ^b并且包括一个校正面，校正面具有由包括项“A.r³.cos(θ)”的函数“H(r，θ)”限定的形状，其中“H”为校正面沿透镜系统的光轴的位置，“r”和“θ”表示在第一象散辐射束的横截面内的极坐标，“A”按照以下公式表示取决于第二彗形像差量W₃₁ ^b的第一常数，

$A=\frac{{W_{31\mathrm{rms}}}^b\·\mathrm{\λ}\·\sqrt{72}}{L^3\·{\mathrm{NA}}^3\·(n_{\mathrm{lens}}-1)}$

其中，“W_31rms ^b”为与该校正面所产生的彗形像差量W₃₁ ^b有关的“均方根”值，“λ”为第二象散辐射束的波长，“L”为从校正件的校正面至校正件的像的距离，“NA”为第二象散辐射束的数值孔径，“n_lens”为校正件的折射率。

彗形像差校正元件的一个优点是，它产生用来补偿第一彗形像差量的第二彗形像差量，而没有产生附加数量的象散并没有影响象散发生元件所产生的象散量。彗形像差校正元件的另一个优点是，它减少径向-焦点串扰，因为第二象散辐射束的横截面不再因彗形像差而变形。彗形像差校正元件的另一优点是，第二象散辐射束没有倾斜，从而避免象限检测器的位移，因而避免自由工作距离的增大。彗形像差校正元件的一个优点是，它能构造成伺服透镜系统的入射面，伺服透镜系统的出射面能有利地被用来形成如负球面透镜。这有利地导致了允许用象限检测器进行第二象散辐射束的聚焦调整，其做法是在透镜系统光轴方向上移动伺服透镜，并且在伺服透镜不是由非球面透镜构成的情况下，其做法是移动象限检测器。彗形像差校正元件的另一个优点是，它可被用于借助该象限检测器的光点聚焦调整。

附图说明

结合附图来详细描述本发明的目的、优势和特征，其中：

图1示意表示根据本发明一个实施例的光学扫描装置的组成部件，

图2示意表示图1所示检测系统的组成部件，

图3、4、5分别表示图2所示彗形像差校正元件的第一、第二和第三实施例的横截面，

图6A、6B分别示意表示执行和不执行本发明校正的、象限检测器上的第二象散辐射束的横截面，及

图7A、7B分别表示在有及没有本发明校正的情况下测量入射至该象限检测器上的辐射束的聚焦S曲线。

具体实施方式

图1示意表示根据本发明的一光学扫描装置的光学组件，该装置用以扫描一光学记录载体3的一信息层2。

如图所示，光学记录载体3包括一透明层60，在透明层60的一面上布置着信息层2。通过一保护层61来保护该信息层的背对透明层的那面不受环境影响。该透明层通过为该信息层提供机械支承而起到光学记录载体基层的作用。或者，该透明层可以具有保护该信息层的唯一功能，而机械支承由该信息层的另一面提供，如由该保护层或由一附加信息层和连接至最上面信息层的透明层提供。信息层2为包含轨迹的载体3的某一表面。“轨迹”是一个由聚焦射线所遵循的路径，在该轨迹上布置有表示信息的光读标记。该标记可以例如呈具有与周围不同的反射系数或磁化方向的点或区的形式。在光学记录载体3呈圆盘形状的情况下，与某个轨迹有关地给出以下定义：“径向”为该轨迹与圆盘中心之间的方向，而“切向”为与该轨迹正切且垂直于该“径向”的方向。

在扫描期间内，记录载体3绕一轴(图1未示出)旋转，然后经透明层60扫描信息层2。

如图1所示，光学扫描装置1包括一辐射源4、有光轴OO’的透镜系统5、一辐射束分裂器18和一检测系统6。光学扫描装置1最好进一步包括一伺服电路6A、一聚焦调节机构6B、一径向调节机构6D和用于纠错的信息处理单元6C。

辐射源4被设置用于提供一辐射束8。辐射源4最好包括至少一个在所选波长λ下发射辐射束8的半导体激光器，如在该光学记录载体3属于DVD格式的情况下，辐射束8的波长λ在620nm-700nm之间，最好等于660nm。更优选的是，光学扫描装置1进一步包括一光栅结构9，它用于从中心辐射束即辐射束8中形成第一、第二伴线辐射束10和11如-1级和+1级衍射光束。

辐射束分裂器18被设置用来使辐射束8(及伴线辐射束10和11)反射向透镜系统5。辐射束分裂器18最好由相对光轴OO’倾斜α角的一个平行平面板形成。该角度α最好等于45°。注意，该平行平面板除辐射束分裂器功能以外还用于产生如下所述的象散。

透镜系统5被设置用来将辐射束8(及伴线辐射束10和11)转变成聚焦辐射束13，以便在信息层2的位置内形成扫描光点14。该透镜系统5包括一第一物镜15；它最好进一步包括一准直透镜7和一第二物镜16。在辐射束8的数值孔径约等于0.85的情况下，第二物镜16最好与第一物镜15一起使用，而在辐射束8的数值孔径为0.45-0.65之间的情况下，只使用第一物镜15。

准直透镜7设置用来将辐射束8(及伴线辐射束10和11)转变成一基本准直的辐射束12。

第一物镜15被设置用来将准直辐射束12转变成会聚辐射束17。另外，第一物镜15最好是非球面的。

第二物镜16被设置用来将会聚辐射束17转变成聚焦辐射束13。它可以由平凸透镜形成，该平凸透镜具有一个面对物镜15的凸面16a和一个面对信息层2位置的平面16b。注意，物镜16协同物镜15形成一个双合透镜系统，该双合透镜系统在光学元件的相互位置上有利地具有比单透镜系统更大的容差。另外，物镜16最好为非球面的。

如图所示，在光学记录载体3属于DVD规格的情况下，所选的聚焦辐射束13的数值孔径在“读模式”下约为0.60，而在“写入模式”下约等于0.65。

因此，在扫描期间内，聚焦辐射束13在信息层2上反射，从而形成一个在向前会聚辐射束17的光路上返回的反射辐射束。透镜系统5将反射辐射束转变成第一会聚反射辐射束63。最后，辐射束分裂器18通过使至少一部分的第一会聚反射辐射束63转向该检测系统6而使向前的辐射束8以辐射束21形式与所述第一会聚反射辐射束63分开。

该检测系统6被设置用来俘获辐射束21和伴线辐射束并将它们转变成一个或几个电信号。其中一个信号为信息信号I_data，它的值表示在该信息层2上扫描到的信息。该信息信号I_data通过用于纠错的信息处理单元6C进行处理。其它来自该检测系统6的信号为聚焦出错信号I_focus和径向跟踪出错信号I_radial。信号I_focus表示扫描光点14与信息层2位置之间(沿透镜系统5光轴)的轴向高度差。此信号最好通过如上所述的“象散法”形成。该径向跟踪出错信号I_radial表示该扫描光点14与它要遵循的信息层2内的轨迹中心之间的、在信息层2平面内的距离。此信号最好通过如上所述的“径向推挽法”来形成。

伺服电路6A被设置响应于信号I_focus和I_radial地分别提供用来控制调节器6B和径向调节机构6D的伺服控制信号I_control。该聚焦调节机构6B控制物镜15、16沿透镜系统5光轴的位置，从而控制该扫描光点14的位置，所以，它基本上与该信息层2平面重合。该径向调节机构6D控制物镜15、16在垂直于透镜系统5光轴的方向上的位置，从而控制该扫描光点14的径向位置，所以它基本上与在该信息层2内要遵循的轨迹中心线相符。

图2示意表示图1的检测系统6；如图2详细所示，检测系统6包括一象散发生元件(最好由辐射束分裂器18形成)、一彗形像差校正元件19和一象限检测器20。作为纯粹的随意选择，坐标“Z轴”表示透镜系统5光轴OO’的方向，坐标“X轴”和“Y轴”分别表示对应于径向和切向的象限检测器12的两个方向。

象散发生元件被设置用来将辐射束8转变成一第一象散辐射束21。另外，象散发生元件产生第一彗形像差量，所以象散辐射束21包含彗形像差。在该象散发生元件由形成辐射束分裂器18的平行平面板形成的优选案例中，该板与Z轴成α角，该角度最好如上所述地为45°。在此优选实施例中，第一彗形像差量可以表示成类似于由等式(1)给出的Siedel系数W_31rms ^a。

彗形像差校正元件被设置用来产生第二彗形像差量，以补偿所述第一彗形像差量(即，优选实施例中的W_31rms ^a)，从而将象散辐射束21转变成基本上没有彗形像差的第二象散辐射束22(术语“基本上”解释如下)。在下文中，第二彗形像差量可以表示成Seidel系数W₃₁ ^b的均方根W_31rms ^b形式。另外，该彗形像差校正元件19由一个具有某一形状的校正面19A形成，所述形状由包括项“A.r³.cos(θ)”的函数“H(r，θ)”限定，其中：“H”为该校正面沿该透镜系统光轴的位置，“r”和“θ”表示在第一象散辐射束的横截面内的极坐标，而“A”表示一个取决于由彗形像差校正元件19产生的彗形像差量(即根据如下面进一步描述的标准化均方根W_31rms ^b)的第一常数。

在该光学扫描装置1的一个优选实施例中，该函数“H(r，θ)”被定义为：

H(r，θ)＝A.r³.cos(θ)+B.r+C.r².cos²(θ-θ₀)(3)

其中“H”、“r”和“θ”如上面定义，而“B”、“C”和“θ₀”分别表示第二常数、第三常数和第四常数。

在该光学扫描装置1的一个优选实施例中，校正面19A形成一透镜19”的入射面，从而该透镜19’的出射面19B提供附加光学功能。例如，该出射面19B可以成球状弯曲以形成一球面透镜。下面，详细描述述包括三个校正面19A的实施例的透镜19’的三个实施例。

象限检测器20被布置成将象散辐射束22转变成信号I_data、I_focus和I_radial。为了根据“象散法”产生信号I_focus，象限检测器20包括：(a)四个分别用以提供四个检测信号I_C1、I_C2、I_C3和I_C4的辐射感应检测元件C1至C4(如图2中所示)，及(b)一第一电路，它响应于信号I_C1-I_C4地提供信号I_data和I_focus。为了根据众所周知的“径向推挽法”产生径向跟踪出错信号I_radial，该检测系统6包括第二辐射感应检测元件和一个用来响应于这些检测元件的输出信号地提供信号I_radial的第二电路。

现在，详细描述包括三个校正面19A的实施例的透镜19’的三个实施例。

图3-5表示分别包括校正面19A的第一、第二和第三实施例的透镜19’的第一、第二和第三实施例的横截面。符号19’1、19’2和19’3分别表示透镜19’的第一、第二和第三实施例，符号19A1、19A2和19A3分别表示校正面19A的第一、第二和第三实施例，而符号19B1、19B2和19B3分别表示透镜19’1、19’2和19’3的出射面的第一、第二和第三实施例。

参见图3，在等式(3)中的A≠0、B＝0而C＝0的情况下，该校正面19A1符合下面的等式：

        H1(r，θ)＝A1.r³.cos(θ)              (4)

其中“A1”按照等式(3)定义的常数。如上所述，A1取决于W_31rms ^b；尤其是，它由下面的等式给出：

$A1=\frac{{W_{31\mathrm{rms}}}^b\·\mathrm{\λ}\·\sqrt{72}}{L^3\·{\mathrm{NA}}^3\·(n_{\mathrm{lens}}-1)}---\left(5\right)$

其中：“W_31rms ^b”为与该校正面19A1所产生的彗形像差W₃₁ ^b量有关的“均方根”值；“λ”为象散辐射束22的波长；“L”为从校正面19A1至球面透镜19’1的像的距离(如图3中所示)；“NA”为象散辐射束22的数值孔径；而“n_lens”为透镜19’1的折射率。另外，为了补偿辐射束分裂器18如平行平面板所产生的彗形像差量，等式(5)中的数值W_31rms ^b理想地等于等式(1)所给出的“均方根”值W_31rms ^a。

如图所示，如果等式(1)中d＝1.1mm、NA＝0.135、α＝45°且n＝1.51，则值W_31rms ^a等于71mλrms。如果n_lens＝1.57、NA＝0.16、λ＝790nm、L＝2.8mm，则最终从W_31rms ^b理想地等于71mλrms的等式(5)中得出常数A1的理想值A1_ideal。实际上，不能获得理想值A1_ideal并且参数的实际值A1_actual导致了补偿第一彗形像差量W₃₁ ^a，以便形成基本上没有彗形像差的第二象散辐射束22。例如，如果A1_ideal＝0.1mm^-2，则所产生的值W_31rms ^b等于71mλrms。换言之，在理想与实际值之间，可容许5mλrms的差；在描述中，“基本上没有彗形像差”表示在象散辐射束22中产生的彗形像差量的“均方根”值小于10mλrms。

参见图4，在等式(3)中的A≠0、B≠0而C＝0的情况下，该校正面19A2符合下面的等式：

            H2(r，θ)＝A2.r³.cos(θ)+B2.r

其中“A2”和“B2”分别按照等式(3)定义的常数“A”和“B”。在该象散发生元件由辐射束分裂器18如板形成的情况下，可以如图3所示地算出该常数A2。常数B2表示校正面19A2的固定倾斜度，用来补偿在Y方向根据项“A.r³.cos(θ)”弯曲而成的校正面的平均倾斜度；它通常小于1°。注意，该固定倾斜度对彗形像差校正没有明显的作用；然而，它使得校正面19A2在造型方面比校正面19A1更有利。形成这样的圆柱面的另一个优势是，它产生了除平行平面板所产生的数量以外的第二象散量。

参见图5，在等式(3)中的A≠0、B≠0、C≠0而θ₀＝0的情况下，该校正面19A3遵照下面的等式：

H3(r，θ)＝A3.r³.cos(θ)+B3.r+C3.r².cos²(θ)

其中“A3”、“B3”和“C3”分别对应于按等式(3)定义的常数“A”、“B”和“C”。注意，项C3.r².cos²(θ)表示产生一附加象散量的圆柱面，所述附加象散量被加至由辐射束分裂器18如板产生的量即在等式(2)中表示的W₂₂；系数C3则可以表示如下：

$C3\≈\frac{1}{2\·\mathrm{Rcyl}}$

其中“Rcyl”为与该圆柱面有关的圆柱直径。

或者，在C≠0且θ₀≠0的情况下，相应圆柱面的方位角相对Y方向成θ₀角。这有利地导致了来自辐射束分裂器18如平行平面板的象散辐射束21的聚焦线的旋转。

以下，如图所示地来说明光学扫描装置1的操作，尤其是彗形像差校正元件19对辐射束21的作用。图6A和6B分别示意表示了在有和没有本发明所述校正的情况下的、入射至该象限检测器20上的辐射束22的横断面。而图7A和7B分别表示了在有和没有如本发明所述校正的情况下的、与入射至该象限检测器上的辐射束22相关的(已同时产生的)聚焦S曲线。

图6A、6B显示了表示辐射束22的光线与象限检测器20的平面相交的点。参见图6A，具有如本发明所述彗形像差校正的象散辐射束22基本上相对辐射束的中心是对称的。参见图6B，没有如本发明所述彗形像差校正的象散辐射束22受到第一彗形像差量的影响，因而相对该辐射束的中心是对称的。

关于图7A和7B，根据下面的等式，从检测信号I_C1-I_C4的测量中获得了聚焦S曲线的标准化值FE(关于信号I_focus的最大值)。

$\mathrm{FE}=\frac{I_{c1}+I_{c3}-I_{c2}-I_{c4}}{I_{c1}+I_{c3}+I_{c2}+I_{c4}}$

参见图7A，与象散辐射束22有关的且具有如本发明所述校正的聚焦S曲线62基本上相对对应于FE＝0的点是对称的。

参见图7B，与象散辐射束22有关的但没有本发明所述校正的聚焦S曲线62具有因辐射束22中出现彗形像差而受到影响的峰值65。本领域技术人员注意到，出现这种峰值的缺点在于该光学扫描装置对楔形物尤为敏感。

这种彗形像差校正元件的优点是，当相对聚焦调整用象限检测器20调整透镜19’的位置时，导致校正元件所产生的彗形像差量发生无关紧要的变化。例如，计算显示，透镜19’沿轴OO’位置的0.2mm的变化导致所产生的彗形象变量的5mλrms的变化，而这种变化对71mλrms来说被认为是不明显的。

可以理解的是，在不脱离从属权利要求所定义的本发明范围的情况下，可以对上述实施例进行各种改变和修改。

作为选择，该彗形象变校正元件可以与除平行平面板以外的进一步产生彗形像差的任何象散发生元件结合。

作为选择，该光学扫描装置可以属于能够同时完成多轨道扫描的类型。这改进了“读模式”下的数据读取及/或“写模式”下的写入速度，如美国专利US 4449212所述。在此，作为参考加入如美国专利US4449212所述的多轨道装置的说明。

Claims (6)

1、用于扫描光学记录载体(3)的信息层(2)的光学扫描装置(1)，该光学扫描装置包括：

-辐射源(4)，它提供辐射束(8)，

-透镜系统(5)，它将所述辐射束转变成在所述信息层位置上的扫描光点(14)，所述透镜系统具有光轴(00’)，及

-检测系统(6)，它包括：

-象散发生元件(18)，它将所述辐射束转变成第一象散辐射束(21)，所述象散发生元件进一步产生第一彗形像差量W₃₁ ^a，因此，所述第一象散辐射束包括彗形像差，

-一个彗形像差校正元件(19)，它产生第二彗形像差量W₃₁ ^b以补偿所述第一彗形像差量，从而将所述第一象散辐射束转变成基本上没有彗形像差的第二象散辐射束(22)，及

-象限检测器(20)，它将所述第二象散辐射束转变成电信号，

其特征在于，所述彗形像差校正元件产生基本等于所述第一彗形像差量W₃₁ ^a的定量的所述第二彗形像差量W₃₁ ^b并且包括一个校正面(19A)，所述校正面(19A)具有由包括项“A.r³.cos(θ)”的函数“H(r，θ)”限定的形状，其中，“H”为所述校正面沿所述透镜系统的所述光轴的位置，“r”和“θ”表示在所述第一象散辐射束的横截面内的极坐标，“A”按照以下公式表示取决于第二彗形像差量W₃₁ ^b的第一常数，

$A=\frac{{W_{31\mathrm{rms}}}^b\·\mathrm{\λ}\·\sqrt{72}}{L^3\·{\mathrm{NA}}^3\·(n_{\mathrm{lens}}-1)}$

其中，“W_31rms ^b”为与该校正面(19)所产生的彗形像差量W₃₁ ^b有关的“均方根”值，“λ”为第二象散辐射束(22)的波长，“L”为从校正件(19)的校正面至校正件(19)的像的距离，“NA”为第二象散辐射束(22)的数值孔径，“n_lens”为校正件(19)的折射率。

2、如权利要求1所述的光学扫描装置(1)，其特征在于，所述函数“H(r，θ)”被定义为：

   H(r，θ)＝A.r³.cos(θ)+B.r+C.r².cos²(θ-θ₀)

其中，“B”、“C”和“θ₀”分别表示第二常数、第三常数和第四常数，B表示校正件(19)的校正面的固定倾斜度，用来补偿根据项“A.r³.cos(θ)”弯曲而成的校正面的平均倾斜度，C表示项C3.r².cos²(θ)的值，其代表产生加于由象散发生元件(18)所产生的第一象散量上的附加象散量的圆柱面，其中C3由1/(2×R_cyl)表示，而R_cyl表示与圆柱面有关的圆柱半径，并且θ₀表示相应圆柱面的方位角。

3、如权利要求1所述的光学扫描装置(1)，其特征在于，所述象散发生元件(18)由一个相对所述光轴(00’)倾斜一预定角度的平行平面板形成。

4、如权利要求1所述的光学扫描装置(1)，其特征在于，所述校正面(19A)形成一透镜(19’)的入射面，并且所述透镜具有一球形的出射面(19B)。

5、如权利要求1所述的光学扫描装置(1)，其特征在于，所述检测系统(6)还设置用于至少提供一聚焦出错信号，该光学扫描装置进一步包括一伺服电路(6A)和一响应于所述聚焦出错信号的并用于控制该扫描光点(14)相对要扫描的信号层(2)的位置的调节机构(6B)。

6、如权利要求1所述的光学扫描装置(1)，其特征在于，所述光学扫描装置(1)进一步包括一用于纠错的信息处理单元(6C)。

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