CN1598942A - 具有球面象差补偿器的光学拾取器及补偿球面象差的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种包括球面象差补偿器的光学拾取装置及方法。该光学拾取器使用球面象差器件，其包括：波片，用于转换进入该波片的光束的相位，并输出相位被转换的光束；和液晶面板，具有用于调整圆偏振光束的相位的分子结构。由此，有可能补偿从光源发射并进入光学记录介质的激光束和从光学记录介质反射并再进入液晶面板的激光束的球面象差。结果，提高了该光学拾取器的抖动特性。

Description

具有球面象差补偿器的光学拾取器及补偿球面象差的方法

                         技术领域

本发明涉及一种用于蓝光光盘的光学拾取器及其方法。具体地讲，本发明涉及一种用于补偿在将来自光源的激光束发射到光学记录介质上的处理中产生的球面象差的光学拾取装置及方法，其中，激光束被光盘反射。

                        背景技术

由于使用激光二极管的光盘变得日益广泛，所以正在进行对增加光盘记录容量的方法的研究。蓝光光盘是可将大量数据记录在其上的光学记录介质。蓝光光盘具有约为现有小型光盘(CD，Compact Disc)的轨道间距的一半的轨道间距，或者约为0.32μm。结果，有可能将最多为27GB的数据记录到12cm蓝光光盘的一面或从12cm蓝光光盘的一面再现最多为27GB的数据。为了增加容量，蓝光光盘使用具有405nm蓝紫色半导体激光(BPSL)的盘结构、具有0.85的数值孔径(NA)的物镜、和具有0.1mm的厚度的光渗透保护层。

用于这种蓝光光盘的光学拾取器包括：光源，用于照射405nm的BPSL；半波片，用于将从光源发射的激光束转换成平行光束；分光器，用于以预定比率将从半波片接收的平行光束反射和透射；准直透镜，用于将从分光器接收的激光束转换成平行光束；反射镜，用于以预定角度反射经准直透镜射出的激光束；四分之一波片，用于将接收的从反射镜接收的激光束的偏振光束旋转到预定方向；物镜，用于将经四分之一波片接收的激光束聚焦到光盘上；传感器透镜，用于汇聚从光盘反射并经物镜、反射镜、准直透镜、和分光器入射的激光束；和光电检测器，用于将从传感器透镜接收的激光束转换成电信号。

所述的光学拾取器操作如下：从光源发射的激光束经半波片、分光器、准直透镜、反射镜、四分之一波片、和物镜被接收到光盘上。因此，在光盘的记录层上形成射束斑。另外，被接收到光盘上的激光束被光盘反射，并经物镜、反射镜、准直透镜、分光器、和传感器透镜进入光电检测器。

在将来自光源的激光束发射到光盘上的处理中，激光束被光盘反射，并产生球面象差。例如，如果激光束经位于光路上的一个或更多的光学部件被从光源发射到光盘上，则因折射率的差别产生球面象差。另外，当由光盘接收的激光束被光盘反射时，基于光盘保护层的厚度的偏差产生球面象差。具体地讲，由于因光盘保护层的厚度的偏差产生的球面象差与物镜的NA(数值孔径)的三次幂成正比，所以当物镜的NA增大时，保护层厚度的偏差极大地影响球面象差。

因此，需要球面象差补偿器用于补偿在激光束发射和反射处理中产生的球面象差。如果如前所述激光束被光盘接收而没有补偿球面象差，则在光盘的记录层上形成的射束斑偏离聚焦位置和跟踪位置，由此光学拾取器的记录容量减小。具体地讲，如果激光束被光电检测器接收而没有补偿因保护层厚度的偏差产生的球面象差，则由于相邻信号之间的干扰而很难精确地追踪轨道。这可引起信息被记录在错误的轨道上，或者已经记录在相邻轨道上的数据因其被重写而被擦除。结果，光学拾取器件的抖动补偿特性恶化。

                         发明内容

因此，提出本发明是为了解决上述在相关技术中出现的问题。本发明的一方面提供一种用于补偿在将来自光源的激光束发射到光学记录介质上并从该光学记录介质反射激光束的处理中产生的球面象差的光学拾取装置。

为了实现以上方面，提供了一种球面象差补偿器，包括：波片，用于通过将接收的光束旋转约90°来转换该光束的相位；和液晶面板，具有能够调整圆偏振光束的相位的液晶分子排列。

液晶面板最好包括：多个彼此相对的透明基底；多个分别位于基底内侧的透明电极，将电功率施加于透明电极；和液晶层，由沿相对于透明电极表面的预定方向和角度对齐的液晶分子形成，该液晶层以不同的依赖于入射光束偏振方向的折射率透射入射光束。液晶分子最好向预定方向倾斜45°，以便于入射圆偏振光束的相位的调整。

根据本发明实施例的液晶面板通过以根据是否将电功率施加于液晶面板产生对应于入射激光束的球面象差的逆象差的这样的方式调整液晶层的折射率来补偿球面象差。

另外，本发明的一方面提供一种球面象差补偿器。该球面象差补偿器包括：液晶面板，具有能够调整相对于入射表面垂直地或水平地偏振并入射到入射表面的平行光束的相位的液晶分子排列；和波片，用于通过将入射光束旋转大约180°来转换入射光束的相位。

在这种情况下的液晶面板包括：多个彼此相对的透明基底；多个分别位于基底内侧的透明电极，将电功率施加于透明电极；和液晶层，由沿相对于透明电极表面的水平和垂直方向之一对齐的液晶分子形成。该液晶层以不同的依赖于入射光束偏振方向的折射率将入射光束透射。通过如上所述使用球面象差补偿器补偿被光学记录介质接收的激光束和被该光学记录介质反射然后进入光电检测器的激光束的球面象差，有可能提高光学拾取器的记录和再现容量。

为了实现以上目的，还提供一种球面象差补偿器，其包括：液晶面板，具有能够补偿S偏振光束的球面象差的液晶分子排列；第一波片，用于如果并且当激光束从光源发射并经液晶面板被光学记录介质接收时，将入射激光束转换成S偏振光束；和第二波片，用于当从光学记录介质反射的激光束经液晶面板再进入光电检测器时，将再进入液晶面板的激光束转换成S偏振光束。

另外，本发明的一方面提供一种能够补偿P偏振光束的球面象差的球面象差补偿器。该球面象差补偿器包括：液晶面板，具有能够补偿P偏振光束的球面象差的液晶分子排列；第一和第二波片，用于将从光学记录介质反射并再进入光电检测器的激光束转换成P偏振光束，从而将P偏振光束透射。第一波片是半波片，用于相对于接收的光束的相位将光束旋转约180°以转换相位，第二波片是四分之一波片，用于将入射光束的相位旋转约90°以转换相位。

                            附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的以上和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是显示包括根据本发明实施例的球面象差补偿器的光学拾取器的结构的示意图；

图2是详细地显示在图1中显示的液晶面板的结构的示图；

图3是表示在图1中显示的球面象差补偿器的操作的示图；

图4A和4B是表示在图1中显示的球面象差补偿器的补偿原理的曲线图；

图5是显示包括根据本发明另一实施例的球面象差补偿器的光学拾取装置的结构的示意图；

图6是表示在图5中显示的球面象差补偿器的操作的示图；

图7是显示包括根据本发明另一实施例的球面象差补偿器的光学拾取装置的结构的示意图；

图8是表示在图7中显示的球面象差补偿器的操作的示图；

图9是显示包括根据本发明另一实施例的球面象差补偿器的光学拾取装置的结构的示意图；和

图10是表示在图9中显示的球面象差补偿器的操作的示图。

在下面的描述中，应该理解：在所有附图中，相同的标号用于相同的部件。

                        具体实施方式

以下，参照附图来详细描述本发明的实施例。

图1是显示包括根据本发明实施例的球面象差补偿器的光学拾取装置的结构的示图。以下，将经示例来描述能够通过将预定激光束照明到光学记录介质上来将数据记录到该光学记录介质上或者从该光学记录介质再现数据的用于蓝光光盘的光学拾取装置。

光学拾取装置100包括蓝色激光二极管110、半波片115、分光器120、正面监测器光电二极管(FPD)125、准直透镜130、反射镜135、球面象差补偿器140、物镜150、传感器透镜155、和光电检测器160。

蓝色激光二极管110(以下，称为“蓝色-LD”)是用于发射具有405nm波长的蓝紫色半导体激光束的光源。从蓝色-LD 110发射的激光束可具有在相对于入射表面的水平方向偏振的P偏振光束、在相对于入射表面的垂直方向偏振的S偏振光束、右旋圆偏振光束、和左旋圆偏振光束的特性。

半波片115通过使从蓝色-LD 110接收的激光束的相位超前或滞后约180°来转换接收的偏振光的方向。也就是说，半波片115将激光束转换成P偏振光束或S偏振光束，然后将其透射。

分光器120以预定比率将经半波片115接收的激光束反射和透射。因此，如稍后所述，部分从半波片115接收的激光束将被透射到FPD 125上，该激光束的剩余部分将被分光器120反射，然后进入准直透镜130。

FPD 125检测从分光器120接收的激光束的光量，并调整从蓝色-LD 110照射的光量。由FPD 125接收的激光束被转换成电信号，并用于提供自动功率控制。

准直透镜130将从分光器120接收辐射角的激光束转换成平行光束，然后将其透射。

反射镜135以这样的方式反射从准直透镜130射出的激光束，即从准直透镜130射出的激光束进入物镜150。

球面象差补偿器140位于反射镜135和物镜150之间，并补偿从反射镜135接收的激光束和从光盘100a反射的激光束的球面象差。

球面象差补偿器140具有四分之一波片142和液晶面板144。

四分之一波片142通过将偏振并且入射的激光束的相位旋转约90°来将相对于激光束的方向垂直地或水平地偏振的平行激光束转换成左旋圆偏振光束或右旋圆偏振光束，或者通过将圆偏振光束的相位旋转约90°来将从液晶面板144接收的圆偏振光束转换成平行光束，然后射出转换的光束。也就是说，四分之一波片142将从反射镜135接收的P偏振光束转换成右旋圆偏振光束，并使该右旋圆偏振光束进入液晶面板144。该四分之一波片转换被光盘100a反射以再进入四分之一波片142的左旋圆偏振光束，转换成S偏振光束，并将该S偏振光束射出到反射镜135。

液晶面板144通过调整从四分之一波片142射出并被光盘100a经物镜150接收的激光束和从光盘100a反射并接收的激光束的相位来补偿激光束的球面象差。

如图2中所示，液晶面板144包括：多个彼此相对的透明基底145a、145b；多个分别在透明基底145a、145b的内侧形成的透明电极146a、146b，将电功率施加于该透明电极146a、146b；和液晶层147，在透明电极146a、146b之间形成。当将电压施加于透明电极146a、146b时，液晶层以不同的依赖于激光束偏振方向的折射率透射接收的激光束。

为了补偿从四分之一波片142接收的激光束和从光盘100a反射的激光束的球面象差，在液晶层147中形成的液晶分子以这样的方式对齐，即其主轴方向倾斜相对于透明基底145a、145b的预定角度(例如，45°)。因此，可容易地控制入射激光束的折射率。然而，本发明的实施例不必限于这个预定角度。

在液晶层147中对齐的液晶分子通过施加在透明电极146a、146b上的电压被旋转到预定方向，其中液晶面板144以这样的方式调整液晶层147的折射率，即根据由施加的电压改变的液晶分子的对齐来转换接收的激光束。具体地讲，液晶面板144以这样的方式调整液晶层147的折射率，即产生与进入液晶层147的激光束的球面象差分布对应的逆球面象差分布。

物镜150将受到通过液晶面板144的球面象差补偿的激光束聚焦到光盘100a的记录层上。因此，在光盘100a的记录层上形成射束斑。

传感器透镜155是一种凹透镜，并根据聚焦状态以圆形或椭圆形汇聚从光盘100a反射并经物镜150、球面象差补偿器140、反射镜135、准直透镜130、和分光器120接收的激光束。

光电检测器160是一种光电二极管，并将从传感器透镜155接收的具有圆或椭圆形的射束斑转换成电信号。光电检测器160的检测操作在本领域内是公知的，并省略对其的详细描述。

现在将参照图3和4来描述能够执行球面象差补偿的光学拾取装置的控制操作。现在将描述在其中由半波片115将从蓝色-LD 110发射的激光束转换成P偏振光束然后输出的情况。

首先，从蓝色-LD 110发射的具有预定波长(例如，405nm)的激光束通过半波片115被转换成P偏振光束。转换的P偏振光束入射到分光器120，然后被分光器120以预定比率反射和透射。部分由分光器120接收的P偏振光束的光被透射并进入正面监测器光电二极管125，剩余部分被反射并进入准直透镜130。

准直透镜130将具有经分光器120的预定辐射角的P偏振光束转换成平行光束，然后将该平行光束透射。从准直透镜130接收的P偏振光束被反射镜135反射约90°，然后进入球面象差补偿器140。

图3是表示在图1中显示的球面象差补偿器的操作的示图。

在图3中，X轴表示激光束的方向，Y轴表示对激光束传播方向水平的方向，Z轴表示对激光束传播方向垂直的方向。因此，P偏振光束表示在Y轴方向偏振的光束，S偏振光束表示在Z轴方向偏振的光束。

参照图3，进入球面象差补偿器140的P偏振光束的相位通过四分之一波片142超前约90°，并因此被转换成右旋圆偏振光束。被四分之一波片转换成右旋圆偏振光束的光束受到液晶面板144的球面象差补偿。也就是说，液晶面板144以这样的方式调整液晶层147的折射率，即产生与被光盘100a接收的右旋圆偏振光束的球面象差分布对应的逆球面象差分布。因此，被液晶面板144接收的右旋圆偏振光束受到液晶面板144的球面象差补偿，然后进入物镜150。受到通过液晶面板144的球面象差补偿的右旋圆偏振光束被物镜150汇聚，然后被光盘100a接收。因此，在光盘100a的记录表面上形成射束斑。

在光盘100a的记录层上形成的射束斑被在光盘100a上形成的凹坑反射，然后经物镜150、球面象差补偿器140、反射镜135、准直透镜130、分光器120、和传感器透镜155进入光电检测器160。从光盘100a反射的激光束因光盘100a的保护层中的厚度差别而被改变，由此产生了球面象差。液晶面板144补偿因光盘100a的保护层中的厚度差别产生的球面象差。

图4A和4B是用于表示补偿进入图3中的“A”区的激光束的球面象差的方法的曲线图。

参照图4A和4B，如果从光盘100a反射并再进入“A”区的左旋圆偏振光束具有因光盘100a的厚度、介质的折射率、物镜的数值孔径等等引起的如图4A中所示的球面象差，则液晶面板144以这样的方式调整液晶层147的折射率，即产生如图4B中所示的逆球面象差。也就是说，由液晶面板144接收的左旋圆偏振光束的球面象差被由液晶面板144产生的逆球面象差衰减，从而被补偿。

另外，受到经液晶面板144的球面象差补偿的左旋圆偏振光束被四分之一波片142接收。在由于其相位经四分之一波片142被延迟约90°而被转换成S偏振光束之后，被四分之一波片142接收的左旋圆偏振光束被透射。从四分之一波片142接收的S偏振光束被反射镜135反射约90°，然后进入准直透镜130。

从反射镜135接收的S偏振光束被准直透镜130转换成平行光束，然后进入分光器120。进入分光器120的S偏振光束被传感器透镜155接收并汇聚，然后进入光电检测器160。被光电检测器160接收的S偏振光束被汇聚在分段式传感器中，并被分割成预定数量的区域(例如，8段传感器或12段传感器)。光电检测器160的检测操作在本领域内是公知的，并省略对其的详细描述。

同时，图5是显示包括根据本发明另一实施例的球面象差补偿器的光学拾取装置的结构的示图。根据本发明实施例的光学拾取装置200使用具有与在根据本发明第一实施例的光学拾取装置100中使用的球面象差补偿器140的结构不同的结构的球面象差补偿器。在下文，只描述涉及根据本发明实施例的球面象差器件240的部分，而省略对剩余光学部件的详细描述，因其类似或基本类似于光学拾取装置100。

根据本发明实施例的球面象差补偿器240包括液晶面板242和半波片244。

液晶面板242调整由液晶面板242经反射镜235接收的激光束和从光盘200a反射并再进入液晶面板242的激光束的相位，由此补偿球面象差。

液晶面板242包括：多个彼此相对的透明基底；多个分别在透明基底的内侧形成的透明电极，将电功率施加于该透明电极；和液晶层，在透明电极之间形成，并在将电压施加于透明电极时，透射具有不同的依赖于激光束偏振方向的折射率的激光束。在液晶层中形成的液晶分子相对于透明基底的表面水平地或垂直地对齐。这是因为，根据本发明实施例的液晶面板242用于提供关于P偏振光束的球面象差补偿。

半波片244通过将激光束的相位旋转约180°来改变从液晶面板242接收的入射的偏振光束的方向。另外，半波片244通过将光束旋转约180°来改变接收的从光盘200a反射并再进入半波片244的偏振光束的方向。

图6是用于表示在图5中显示的球面象差补偿器的操作的示图。

参照图6，P偏振光束(在Y轴方向偏振的光束)被接收，然后，在其球面象差被补偿之后经液晶面板242被透射。也就是说，液晶面板242以这样的方式调整液晶层的折射率，即产生与P偏振光束的球面象差对应的逆球面象差。因此，被液晶面板242接收的P偏振光束受到球面象差补偿，然后进入半波片244。进入半波片244的P偏振光束被半波片244转换成S偏振光束。

从半波片244射出的S偏振光束被物镜250接收并汇聚，然后被光盘200a接收。因此，在光盘200a的记录层上形成射束斑。被光盘200a接收的S偏振光束被光盘200a反射，然后再进入半波片244。从光盘200a反射并接收的S偏振光束被半波片244转换成P偏振光束，然后进入液晶面板242。液晶面板242在补偿P偏振光束的球面象差之后将经半波片244接收的P偏振光束透射。根据本实施例的液晶面板242的球面象差补偿原理与根据第一实施例的液晶面板144的补偿原理相同，因此省略对其的详细描述。

图7是显示包括根据本发明第三实施例的球面象差补偿器件的光学拾取器件的示图。

光学拾取装置300包括蓝色-LD(蓝色激光二极管)310、衍射光栅315、第一半波片320、分光器325、准直透镜335、反射镜340、球面象差补偿器350、物镜360、传感器透镜365、和光电检测器370。

这里，由于蓝色-LD 310、衍射光栅315、分光器325、准直透镜335、反射镜340、物镜360、和光电检测器370的功能类似于在图1中显示的光学部件的功能，所以省略对这些部件的详细描述。

第一半波片320使分别从衍射光栅315接收的激光束的相位超前或滞后约180°，由此改变接收的偏振光束的方向。也就是说，第一半波片320在将从衍射光栅315射出的激光束转换成P偏振光束或S偏振光束之后将其透射。

球面象差补偿器350位于反射镜340和物镜360之间，并补偿被光盘300a接收的激光束和从光盘300a反射并再进入光电检测器370的激光束的球面象差。

球面象差补偿器350具有第二半波片352、液晶面板(LCP)354、和四分之一波片356。

第二半波片352使在激光束的方向垂直地或水平地偏振的激光束的相位超前或滞后约180°，由此改变入射的偏振光束的方向。也就是说，第二半波片352在将从反射镜340反射的激光束转换成P偏振光束或S偏振光束之后将其透射。

液晶面板354调整经物镜360被光盘300a接收的激光束和被光盘300a反射并再进入液晶面板354的激光束的相位，由此补偿激光束的球面象差。根据本发明实施例的液晶面板354可执行对S偏振光束的球面象差补偿。

液晶面板354包括：多个彼此相对的透明基底；多个分别在透明基底的内侧形成的透明电极，将电功率施加于该透明电极；和液晶层，在透明电极之间形成，该液晶层在将电压施加于透明电极时，以不同的折射率透射入射的激光束。在液晶层中形成的液晶分子相对于透明基底的表面水平地或垂直地对齐。根据是否将电功率施加于电极，在液晶层中形成的液晶分子被旋转到预定方向，并且接收的激光束和液晶分子之间的作用程度根据旋转的分子的对齐而改变。

液晶面板354以这样的方式调整液晶层的折射率，即激光束的相位根据被施加于透明电极的电压改变的晶体分子的对齐而改变。也就是说，液晶面板354以这样的方式调整液晶层的折射率，即产生与进入液晶层的S偏振光束的球面象差分布对应的逆球面象差分布。

四分之一波片356将在激光束的方向垂直地或水平地偏振并进入四分之一波片的平行激光束的相位旋转约90°并将该转换的光束透射，由此该激光束被转换成左旋圆偏振光束或右旋圆偏振光束。也就是说，受到通过液晶面板354的球面象差补偿的S偏振光束被四分之一波片356转换成右旋圆偏振光束，并经该四分之一波片356被透射。四分之一波片356将从光盘300a反射并再进入四分之一波片356的左旋圆偏振光束转换成S偏振光束。

因此，被根据本发明实施例的液晶面板354接收的激光束在被第二半波片352和四分之一波片356转换成S偏振光束之后进入液晶面板354。

从四分之一波片356射出的右旋圆偏振光束被物镜360汇聚，然后进入光盘300a的记录层。另外，从光盘300a反射和接收的激光束被传感器透镜365汇聚，然后进入光电检测器370。

在下文，参照图8描述在图7中显示的根据本发明另一实施例的球面象差补偿器的操作。在本实施例中，经示例来描述在其中P偏振光束入射到球面象差器件350中的情况。

图8是表示在图7中显示的球面象差补偿器的操作的示图。

参照图8，第二半波片352使被球面象差补偿器350接收的P偏振光束的相位超前约180°，由此将该P偏振光束转换成S偏振光束。被第二半波片352转换成S偏振光束的光束受到通过液晶面板354的球面象差补偿。也就是说，液晶面板354以这样的方式调整液晶层的折射率，即产生与被光盘300a接收的S偏振光束的球面象差分布对应的逆球面象差分布。因此，被液晶面板354接收的S偏振光束受到液晶面板354的球面象差补偿，然后进入四分之一波片356。

在受到液晶面板354的球面象差补偿之后进入四分之一波片356的S偏振光束被四分之一波片356旋转约90°，其结果是，该S偏振光束被转换成右旋圆偏振光束，然后被透射。该从四分之一波片356接收的右旋圆偏振光束被光盘300a接收。由此，在光盘300a的记录表面上形成射束斑。

同时，在光盘300a的记录层上形成的射束斑被在光盘300a上形成的凹坑反射，并且反射的光束经物镜360、球面象差补偿器350、反射镜340、准直透镜335、分光器325、和传感器透镜365再进入光电检测器370。

也就是说，被光盘300a接收的右旋圆偏振光束被光盘300a反射，然后再进入四分之一波片356。此时，被光盘300a接收的右旋圆偏振光束通过被光盘300a反射而被转换成左旋圆偏振光束。四分之一波片356通过将从光盘300a入射的左旋圆偏振光束的相位延迟约90°来将该左旋圆偏振光束转换成S偏振光束。

液晶面板354补偿从四分之一波片356接收的S偏振光束的球面象差，然后使该补偿的S偏振光束进入第二半波片352。第二半波片352将受到通过液晶面板354的球面象差补偿的S偏振光束的相位延迟约180°，由此，该S偏振光束被转换成P偏振光束，然后被透射。从第二半波片352入射的激光束经反射镜340、准直透镜335、分光器325、和传感器透镜365进入光电检测器370。

如上所述，在根据本发明实施例的光学拾取装置300中，有可能实现对被光盘300a接收的激光束和从光盘300a反射然后进入光电检测器370的激光束的球面象差补偿。

同时，图9是显示包括根据本发明另一实施例的球面象差补偿器的光学拾取装置的示图。

参照图9，根据本发明实施例的光学拾取装置400包括蓝色-LD 410、衍射光栅415、第一半波片420、分光器425、准直透镜435、反射镜440、球面象差补偿器450、物镜460、传感器透镜465、和光电检测器470。

在本发明实施例中，不描述其功能类似于在图1中显示的光学部件的功能的蓝色-LD 410、第一半波片420、分光器425、准直透镜435、反射镜440、物镜460、和传感器透镜465，仅对球面象差补偿器及其相关部分进行描述。

根据本发明实施例的球面象差补偿器450包括液晶面板452、第二半波片454、和四分之一波片456。

液晶面板452补偿经物镜460被光盘400a接收的激光束和从光盘400a反射然后再进入光电检测器470的激光束的球面象差。根据本发明实施例的液晶面板452可补偿P偏振光束的球面象差。例如，液晶面板452通过以这样的方式调整液晶层的折射率来补偿，即产生与从反射镜440和四分之一波片456反射的P偏振光束的球面象差分布对应的逆球面象差分布。

第二半波片454通过使偏振激光束的相位超前或滞后约180°来转换接收的偏振激光束的方向。另外，第二半波片454通过使P偏振光束的相位超前约180°来将受到球面象差补偿然后进入第二半波片454的P偏振光束转换成S偏振光束。

四分之一波片456通过使偏振激光束的相位超前或滞后约90°来改变接收的偏振激光束的方向。也就是说，四分之一波片456通过使S偏振光束的相位超前约90°来将从第二半波片454接收的S偏振光束转换成右旋圆偏振光束。另外，四分之一波片456通过将被反射并从光盘400a再进入四分之一波片456的左旋圆偏振光束延迟约90°来将该左旋圆偏振光束转换成S偏振光束。

在下文，参照图10来描述在图9中显示的根据第四实施例的球面象差补偿器的操作。在本实施例中，描述了在其中P偏振光束进入球面象差器件450的情况。

参照图10，液晶面板452以这样的方式调整液晶层的折射率，即产生与被光盘400a接收的P偏振光束的球面象差分布对应的逆球面象差分布。由此，被液晶面板452接收的P偏振光束在其球面象差被液晶面板452补偿之后进入第二半波片454。第二半波片454将被第二半波片454接收的P偏振光束的相位旋转约180°，从而将P偏振光束转换成S偏振光束。

然后，四分之一波片456通过使从第二半波片454接收的S偏振光束的相位超前约90°来将该S偏振光束转换成右旋圆偏振光束。从四分之一波片456射出的右旋圆偏振光束被物镜460接收并汇聚，然后被光盘400a接收。由此，在光盘400a的记录表面上形成射束斑。

另外，被光盘400a接收的右旋圆偏振光束被光盘400a反射，然后再进入四分之一波片456。此时，被光盘400a接收的右旋圆偏振光束通过被光盘400a反射而被转换成左旋圆偏振光束。四分之一波片456通过将从光盘400a入射的左旋圆偏振光束的相位延迟约90°来将该左旋圆偏振光束转换成S偏振光束。

然后，第二半波片454将从四分之一波片456接收的S偏振光束转换成P偏振光束，然后将该P偏振光束透射到液晶面板452中。从第二半波片454接收的P偏振光束受到通过液晶面板452的球面象差补偿，然后经反射镜440、准直透镜435、分光器425、和传感器透镜465进入光电检测器470。

如上所述，根据第四实施例的光学拾取装置400，有可能补偿被光盘400a接收的激光束和从光盘400a反射然后进入光电检测器470的激光束的球面象差。

虽然将蓝色-LD、衍射光栅、FPD、和光电检测器描述并显示为单独地并且分离地构造，但是本发明的实施例不限于这种结构。有可能将蓝色-LD、衍射光栅、FPD、光电检测器、和全息元件形成为使用全息元件的单一封装。在将蓝色-LD、衍射光栅、FPD、光电检测器、和全息元件形成为单一封装的情况下，其优点在于有可能简化光学拾取装置的结构，具体地讲，当从光源发射的光功率很小时，可有效地使用这种封装。

如上所述，根据本发明实施例，有可能通过补偿因在从光源发射的激光束被光学记录介质接收和被光学记录介质接收的激光束被反射的处理中的光学记录介质中的厚度差别、折射率、物镜的数值孔径等等产生的球面象差来提高光学拾取装置的记录和再现容量。

具体地讲，因为补偿了被光盘反射并进入光电检测器的激光束的球面象差，所以有可能避免这样的问题，即由于因相邻信号之间的干扰而难以控制跟踪伺服装置所以信息被记录在错误的轨道上或者已经记录在相邻轨道上的数据被擦除。另外，有可能通过防止由于未能在将数据记录在光盘上时精确地调整聚焦位置引起的聚焦偏移来提高再现容量。

尽管参照其典型实施例表示和描述了本发明的实施例，以举例说明本发明的原理，但本发明并不限于表示和描述的实施例。应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可进行各种变动和修改。因此，应该理解，这样的变动、修改及其等同物全部包括在本发明的范围内。

Claims (19)

1、一种用于通过照射预定激光束来将信息记录到光学记录介质上或者从该光学记录介质再现信息的光学拾取器的球面象差补偿器，其中，该球面象差补偿器包括：

波片，用于将在垂直和水平方向之一偏振并进入波片的第一平行光束转换成第一圆偏振光束，以被光学记录介质接收，和将被光学记录介质反射并再进入波片的第二圆偏振光束转换成垂直于第一平行光束的第二平行光束；和

液晶面板，放置在波片和光学记录介质之间，用于调整第一圆偏振光束和第二圆偏振光束的相位。

2、如权利要求1所述的球面象差补偿器，其中，波片包括四分之一波片，用于将接收的光束旋转约90°，以转换相位。

3、如权利要求1所述的球面象差补偿器，其中，液晶面板包括：

多个彼此相对的透明基底；

多个分别位于基底内侧的透明电极，并将电功率施加于透明电极；和

液晶层，由沿相对于透明电极表面的预定方向和角度对齐的液晶分子形成，该液晶层以不同的依赖于光束偏振方向的折射率透射接收的光束。

4、如权利要求3所述的球面象差补偿器，其中，预定角度包括基本上45°。

5、一种用于通过照射预定激光束来将信息记录到光学记录介质上并从该光学记录介质再现信息的光学拾取器的球面象差补偿器，其中，该球面象差补偿器包括：

波片，用于将在垂直和水平方向之一偏振并进入波片的第一平行光束转换成第二平行光束，从而使第二平行光束被光学记录介质接收，和将被光学记录介质反射并再进入波片的第二平行光束转换成第一平行光束，该第二平行光束垂直于第一平行光束；和

液晶板，放置在波片前面，用于调整被光学记录介质接收的第一平行光束和从光学记录介质反射并再进入波片的第二平行光束的相位。

6、如权利要求5所述的球面象差补偿器，其中，波片包括二分之一波片，用于将入射光束的相位旋转约180°，以转换相位。

7、如权利要求5所述的球面象差补偿器，其中，液晶面板包括：

多个彼此相对的透明基底；

多个分别位于基底内侧的透明电极，并将电功率施加于透明电极；和

液晶层，由沿相对于透明电极表面的垂直和水平方向之一对齐的液晶分子形成，该液晶层以不同的依赖于光束偏振方向的折射率透射接收的光束。

8、一种用于通过照射预定激光束来将信息记录到光学记录介质上和从该光学记录介质再现信息的光学拾取器的球面象差补偿器，其中，该球面象差补偿器包括：

第一波片，用于在将第一平行光束转换成第二平行光束之后将在垂直和水平方向之一偏振并进入该波片的第一平行光束透射；

第二波片，用于将从第一波片接收的第二平行光束转换成第一圆偏振光束，从而使该第一圆偏振光束进入光学记录介质，和将从光学记录介质反射并再次接收的第二圆偏振光束转换成第二平行光束，从而将该第二平行光束透射；和

液晶面板，放置在第一和第二波片之间，用于调整从第一和第二波片入射的第二平行光束的相位，从而补偿球面象差。

9、如权利要求8所述的球面象差补偿器，其中，第一平行光束是P偏振光束，其相对于光学记录介质水平地偏振并被光学记录介质接收，并且第二平行光束是S偏振光束，其垂直于第一平行光束。

10、如权利要求8所述的球面象差补偿器，其中，第一波片包括半波片，其将由该波片接收的光束的相位旋转约180°以转换相位，并且第二波片包括四分之一波片，其将接收到该波片中的光束的相位旋转约90°以转换相位。

11、如权利要求8所述的球面象差补偿器，其中，液晶面板包括：

多个彼此相对的透明基底；

多个分别位于透明基底内侧的透明电极，并将电功率施加于透明电极；和

液晶层，由沿相对于透明电极表面的垂直和水平方向之一对齐的液晶分子形成，该液晶层通过在将电功率施加于透明电极时调整接收的第二平行光束的相位来补偿球面象差。

12、一种用于通过照射预定激光束来将信息记录到光学记录介质上和从该光学记录介质再现信息的光学拾取器的球面象差补偿器，其中，该球面象差补偿器包括：

液晶面板，用于补偿被光学记录介质接收的第一平行光束的相位和在进入光学记录介质之后被该记录介质反射然后再进入液晶面板的第二平行光束的相位；

第一波片，放置在液晶面板和光学记录介质之间，用于将从液晶面板射出的第一平行光束转换成第二平行光束，从而将该第二平行光束透射；和

第二波片，放置在第一波片和光学记录介质之间，用于将从第一波片接收的第二平行光束转换成第一圆偏振光束，从而使第一圆偏振光束进入光学记录介质，和将从光学记录介质反射并再次接收的第二圆偏振光束转换成第二平行光束，从而将该第二平行光束透射到第一波片，和

其中，第一波片将从第二波片入射的第二平行光束转换成第一平行光束，从而将该第一平行光束透射到液晶面板。

13、如权利要求12所述的球面象差补偿器，其中，第一平行光束包括P偏振光束，其在相对于光学记录介质水平地偏振之后被接收，并且第二平行光束包括S偏振光束，其垂直于第一平行光束。

14、如权利要求12所述的球面象差补偿器，其中，第一波片包括半波片，其将进入该波片的光束的相位旋转约180°以转换相位，并且第二波片包括四分之一波片，其将进入该波片的光束的相位旋转约90°以转换相位。

15、如权利要求12所述的球面象差补偿器，其中，液晶面板包括：

多个彼此相对的透明基底；

多个分别位于透明基底内侧的透明电极，将电功率施加于透明电极；和

液晶层，由沿相对于透明电极表面的垂直和水平方向之一对齐的液晶分子形成，该液晶层通过在将电功率施加于透明电极时调整进入液晶面板的第一平行光束的相位来补偿球面象差。

16、一种提供用于通过照射预定激光束来将信息记录到光学记录介质上或者从该光学记录介质再现信息的光学拾取器的方法，该方法包括：

将在垂直和水平方向之一偏振并进入波片的第一平行光束转换成第一圆偏振光束，以被光学记录介质接收，和将被光学记录介质反射并再进入波片的第二圆偏振光束转换成垂直于第一平行光束的第二平行光束；和

提供在波片和光学记录介质之间的液晶面板，用于调整第一圆偏振光束和第二圆偏振光束的相位。

17、如权利要求16所述的方法，其中，波片包括四分之一波片，其将接收的光束的相位旋转约90°以转换相位。

18、如权利要求16所述的方法，其中，该方法还包括：

提供多个彼此相对的透明基底；

提供多个分别位于基底内侧的透明电极，并将电功率施加于透明电极；和

由沿相对于透明电极表面的预定方向和角度对齐的液晶分子形成液晶层，该液晶层以不同的依赖于光束偏振方向的折射率透射接收的光束。

19、如权利要求18所述的方法，其中，其中，预定角度包括基本上45°。

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