CN1734597A - 光学拾取器以及采用其的光学记录和/或再现设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种光学拾取器和光学记录和/或再现设备。光学拾取器包括光学单元、第一和第二物镜和光路切换单元。光学单元将光照到信息存储介质上，并接收从信息存储介质反射回的光以检测信息信号和/或误差信号。第一和第二物镜聚焦入射光以在信息存储介质的信息存储表面形成光点。光路切换单元选择性地将从光学单元入射的光引导入第一和第二物镜其中之一。在该光学拾取器中，由于被引导到多个物镜的光的量可以被最大化，所以光效率提高并因而获得高速操作。
Description
本申请要求于2004年7月5日在韩国知识产权局提交的10-2004-0051978号韩国专利申请的利益，该申请全部公开于此以资参考。
技术领域
本发明涉及一种光学拾取器和一种采用该光学拾取器的光学记录和/或再现设备。更具体地讲，本发明涉及一种具有多个物镜的光学拾取器和采用该光学拾取器的光学记录和/或再现设备。
背景技术
在通过使用被物镜会聚的光点而将任意信息记录到作为一种光学信息存储介质的光盘和/或从其再现记录的信息的光学记录和/或再现设备中，由光点的大小确定记录容量。光点的大小S由方程1所示：
方程1
S∝λ/NA
其中，λ是该设备使用的光的波长，NA是物镜的数值孔径。因此，当使用高密度光盘时，为了降低聚焦到光盘上的光点的大小，必须采用诸如蓝激光的短波长光源和具有大于0.6的NA的物镜。
最近，蓝光盘(BD)标准已经被建议使用具有波长为约405nm的光源和NA为0.85的物镜。BD标准使用容量约为25千兆字节(GB)、厚度(即在该情况下，对应于保护层的厚度的光入射面与信息存储面之间的间隔)为0.1mm的光盘。另外，高清晰数字多功能盘(HD DVD)标准已经被建议使用波长与BD标准使用的波长相等的光源和NA为0.65的物镜。HD DVD标准使用容量约为15GB、厚度(即在该情况下，对应于保护层的厚度的光入射面与信息存储面之间的间隔)为0.6mm的光盘。
在数字多功能盘(DVD)领域中，不同的标准共同存在的趋势倾向于发生。这种趋势不时地被重复。因此，需要能使两套光盘标准在一种系统或设备中互相兼容的装置。例如，DVD标准使用类似波长的光源、类似NA的物镜和类似厚度的光盘基片，只有轨道间距或光盘结构不同。因此，由于将从光源发射的光聚集到光盘上的操作几乎与光盘标准无关，所以一种依靠轨道间距以兼容的方式执行聚焦和跟踪的方法已经被考虑。但是，由于在诸如BD和HD DVD的下一代DVD标准的情况下，光盘的厚度是不同的，所以由光盘厚度差导致的球面像差的产生可能会很严重。
有一种使用补偿球面像差的全息光学元件的方法。下面将描述补偿球面像差的全息光学元件在使用两个光源的系统中的使用。在DVD/致密盘(CD)可兼容设备的情况下，由于相对于具有与为每个光盘标准规定的波长不同的波长的光源，可记录光盘的反射比相对显著地被降低，因此必须使用两个光源。例如，由于当使用具有与标准波长不同的波长的光源时，将在一次记录中被使用的DVD-R和CD-R的反射比显著降低，因此必须使用波长为650nm和780nm的光源。在这种情况下，通过使用取决于波长(650nm和780nm)的全息光学元件的衍射角和基于波长的折射率之间的差所产生的折射角差，能够有效地实现兼容性。
如图1所示，全息光学元件的第一衍射光束在波长650nm和780nm可具有高衍射效率。在可记录光盘被排除的情况下，有一种可以使兼容的CD类光盘使用一个光源，如一个DVD光源的方法。在这种情况下，被全息光学元件分开的零级光和1级光可有效地用来补偿由于两个光盘的基片之间厚度的差所导致的球面像差。然而，由于从单个光源发射的光被分为两束光，所以光效率被减少了一半多。
由于下一代DVD标准，即BD和HD DVD标准，使用具有基本类似波长的光源，因此，使用取决于所使用的不同的波长的全息光学元件的衍射角和根据波长的折射率之间的差所形成的折射角差，采用上述方法去实现兼容性是很难的。而且，通过使用全息光学元件而允许从一个光源发射的光被衍射为零级和1级光从而对由于两个光盘的厚度差而产生的球面像差进行补偿的方法具有低的光效率。因此，很难将该方法应用于需要更多光量的高速设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够兼容使用其中向信息存储介质发射的光的波长基本相似、信息存储介质的厚度和物镜的NA不同的不同标准的两种信息存储介质的光学拾取器和光学记录和/或再现设备。
另外，根据本发明的一方面的光学拾取器和光学记录和/或再现设备具有高的光效率并能高速操作。
根据本发明的一方面，提供一种光学拾取器，其包括：光学单元，将光照到信息存储介质上，并接收从信息存储介质反射回的光以检测信息信号和/或误差信号；第一和第二物镜，聚焦入射光以在信息存储介质的信息存储表面上形成光点；光路切换单元，电切换光的行进方向，从而从光学单元入射的光向第一和第二物镜其中之一行进。
根据本发明的一方面，光学单元包括发射蓝波长区域的光的蓝光源，并且第一和第二物镜其中之一根据BD标准形成，而另一个根据HD DVD标准形成，由此，可以兼容采用BD和HD DVD。
根据本发明的一方面，光学单元还包括发射红波长区域的光的红光源和发射红外波长区域的光的红外光源中的至少一个，并且光学单元被配置为兼容地采用DVD和CD中的至少一个。
根据本发明的一方面，第一和第二物镜中适合于HD DVD标准的物镜被形成为兼容地采用DVD和CD中的至少一个。
根据本发明的一方面，光学拾取设备还包括反射已经透射过光路切换单元的光的反射镜。
根据本发明的一方面，第一和第二物镜沿着信息存储介质的径向方向被安装在单透镜支架中。
根据本发明的一方面，光路切换单元包括可电切换的布拉格(Bragg)光栅。
根据本发明的一方面，布拉格光栅包括：液晶层，插入到一对基片之间，并具有缠绕成链状的液晶滴和填充液晶滴之间空间的聚合物，液晶滴和聚合物之间的折射率差被电信号调节，以选择性地透射或反射/衍射入射光；和在基片内表面形成的透明电极，用于在液晶层内产生电场。
根据本发明的一方面，布拉格光栅被配置为当电压被施加时执行透射操作，而当电压未被施加时执行衍射操作。
根据本发明的一方面，光路切换单元包括：选择性半波片，通过被电驱动来选择性地改变从光学单元入射的特定波长区域的光的偏振；和偏振光束分离器，根据光的偏振选择性地透射或反射从选择性半波片入射的光。
根据本发明的一方面，特定波长区域的光是蓝波长区域的光。
根据本发明的一方面，选择性半波片是被形成为通过被电驱动来选择性地作为半波片的液晶片。
根据本发明的另一方面，提供一种光学记录和/或再现设备，其包括：光学拾取器，其能够沿着信息存储介质的径向方向移动以再现记录到信息存储介质上的信息或记录信息；和控制器，控制光学拾取器，该光学拾取器包括本发明的光学拾取器。
将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。
附图说明
通过结合附图对实施例进行下面的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得更加清楚，并更易于理解，其中：
图1是一般全息光学元件中的根据波长的零级光和1级光的衍射效率的图形；
图2是根据本发明一方面的光学拾取器的示意图；
图3A和图3B是示出根据本发明一方面的可切换布拉格光栅的液晶层的结构和在可切换布拉格光栅中选择性地透射和反射/衍射的示图；
图4A和图4B是示出根据本发明一方面的被图2所示的光学拾取器中的光路切换单元切换的行进光路的示图；
图5是根据本发明实施例的光学拾取器的光学构成的示意图；
图6是图5所示的光学拾取器的透视图；
图7是根据本发明另一实施例的光学拾取器的透视图；
图8是根据本发明另一实施例的光学拾取器的光学构成的示意图；
图9A和图9B是示出被图8所示的光学拾取器中的光路切换单元切换的行进光路的示意图；和
图10是采用根据本发明的光学拾取器的光学记录和/或再现设备的示意图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的实施例，其示例在附图中表示，其中，相同的标号始终表示相同的部件。以下通过参考附图描述这些实施例以解释本发明。
图2是根据本发明实施例的光学拾取器的示意图。参考图2，该光学拾取器包括：光学单元10，将光照到信息存储介质上(即光盘1)，并且接收从光盘1反射的光以检测信息信号和/或误差信号；第一物镜60和第二物镜70，会聚入射光以在光盘1的信息存储表面形成光点；光路切换单元50，电切换从光学单元10入射的光的路径以使该光选择性地向第一物镜60和第二物镜70其中之一行进。光盘1可以为蓝光盘(BD)1a或高清晰DVD(HD DVD)盘1b。然而，应该理解，光盘1也可以为与BD或HD DVD的波长和/或与NA兼容的其他类型的光盘。
光学单元10包括至少一个光源，其中该至少一个光源包括发射适合于作为下一代DVD的BD1a和HD DVD1b的蓝波长区域(例如，具有波长405nm)中的光的光源。以下将描述光学单元10的各种实施例。
第一物镜60可以根据BD标准被形成，而第二物镜70可以根据HDDVD标准被形成。
也就是说，第一物镜60可以被优化为用于具有厚度约为0.1mm的光盘1和用于蓝波长区域中的光，并具有0.85的NA。第二物镜70可以被优化为用于具有厚度为0.6mm的光盘1和用于蓝波长区域中的光，并具有0.65的NA。作为一种选择，第一物镜60可以根据HD DVD标准被形成，第二物镜70可以根据BD标准被形成。另外，如上所述，根据HD DVD标准形成的物镜60或70可以被调节，以与DVD或CD等标准兼容。然而，这里假定第一物镜60和第二物镜和70分别适合于BD和HD DVD标准。
在这种情况下，本发明的光学拾取器被可兼容地调节，以与BD1a和HD DVD1b一起被使用。尽管不是所有方面都需要，但是第一物镜60和第二物镜70沿着光盘1的径向方向被安装在单透镜支架90中，并被致动器80在聚焦方向、跟踪方向、和/或倾斜方向上驱动。当第一物镜60以适合于BD标准被形成时，第一物镜60被放置在比第二物镜70距离光盘1的中心更远的位置。作为一种选择，第一物镜60可被放置在比第二物镜70距离光盘1的中心更近的位置。
尽管不是在所有方面都需要，但是考虑到BD1a和HD DVD1b在厚度与工作距离上的差，第一物镜60和第二物镜70被安装在单透镜支架90中。例如，当信息被记录到相对较厚的HD DVD1b或从其被再现时，第一物镜60可被安装在单透镜支架90中，以与光盘1分开比第一物镜60的原始工作距离更大的距离，从而可防止第一物镜60与HD DVD1b之间的碰撞。第一物镜60和第二物镜70、安装物镜60和70的单透镜支架90和被安装在单透镜支架90中的致动器80的磁路部分构成了光学拾取器组件的移动单元。
光路切换单元50使用电信号在透射和反射入射光的操作之间进行切换。例如，光路切换单元50在断电状态下作为反射镜将入射光引导到第一物镜60，而在通电状态下将入射光透射以将该入射光引导到第二物镜70。
当第一物镜60根据BD标准被形成时，光路切换单元50被操作以在信息被记录到BD1a或从其被再现时将入射光引导到第一物镜60，并且在信息被记录到其他标准(如HD DVD1b、DVD和CD之一)的光盘或从其被再现时将入射光引导到第二物镜70。
根据另一方面，光路切换单元50是一个如图3A和3B所示的电切换布拉格光栅(ESBG)150。与全息光学元件不同，可用ESBG150调制折射率。ESBG150包括被插入到透明玻璃或塑料基片152之间并根据电信号选择性地透射或衍射入射光的液晶层151。ESBG150还包括被涂在基片152内表面的氧化铟锡(ITO)透明电极153，以将电场施加到液晶层151。
参考图3A和3B，液晶层151包括：以预定间隔被安置的绕成链状的微细液晶滴151a；和填充微细液晶滴151a之间的空间的聚合物151b。也就是说，微细液晶滴151a被稠密地分布在涂有透明ITO的基片152之间，并且聚合物151b填充在微细液晶滴151a之间以形成布拉格表面。
如上所示，ESBG150包括相对纯净的聚合物151b和在微细液晶滴的相邻面之间以固定间隔交替分布的稠密的微细液晶滴151a的面。因此，当微细液晶滴151a的折射率nLCM与聚合物151b的折射率nP不同时，体相位全息图被生成，从而产生衍射操作。也就是说，以固定间隔被安置的微细液晶滴151a就像一个衍射光栅来衍射和反射入射光。在具有上述结构的液晶层151中，使用下面的原理来选择性地透射或反射入射光。如果电压未被施加到液晶层151(断电状态)，那么由于微细液晶滴151a的折射率nLCM与聚合物151b的折射率nP不同，那么液晶层151如图3A所示衍射/反射入射光。
参考图3B，当预定电压被施加到液晶层151时，由于构成液晶滴151a的液晶分子的光轴被排成一线，从而液晶分子的折射率nLCM与聚合物151b的折射率nP基本相同，所以液晶滴151a与聚合物151b的折射率之间的差所产生的衍射光栅消失。因此，液晶层151变得透明并透射几乎所有的入射光而无衍射。如上所述，ESBG150被配置为当电压加于其上时透射光而当电压未加于其上时衍射光。
光学拾取器还包括反射镜55，用于将已经穿过光路切换单元50的光反射到第二物镜70。
根据如上所述的本发明实施例的光学拾取器通过电驱动光路切换单元50来选择性地透射或反射入射光。例如，参考图4A，当信息被记录到BD1a或从其再现时，如果光路切换单元50接收到第一电压V1(例如，光路切换单元处于断电或低电压状态)，光路切换单元50将所有从光学单元10入射的光反射到第一物镜60。另外，参考图4B，当信息被记录到HD DVD1b或从其再现时，如果光路切换单元50接收到第二电压V2(例如，光路切换单元处于通电或高电压状态)，光路切换单元50可以将所有从光学单元10入射的光透射到第二物镜70。
如上所述，在本发明的一方面的光学拾取器中，由于被引导到BD1a和HD DVD1b的光的量可以被最大化，因此实现了高光效率。因此，可以得到需要大量光的高速记录/再现。高速记录/再现需要大量光的原因是当速度在被照到光盘1的预定位置的光点减少的期间提高时，每单位时间被照射的光的量必须增加，以获得执行记录和/或再现操作所需要的光功率。
以下将具体描述根据本发明的光学拾取器的光学构成的各种实施例。图5是根据本发明实施例的光学拾取器的光学构成的示图。图6是图5所示的光学拾取器的透视图。相同的标号表示与图2中执行相同的或类似的操作的部件，并将省略对其的描述。
参考图5和图6，根据本实施例的光学拾取器包括发射位于蓝波长区域(例如，具有根据下一代DVD标准如BD1a和HD DVD1b的405nm波长)的第一光11a的蓝光源11，并可以被调节为与BD1a和HD DVD1b兼容。另外，第一物镜60可以被优化为用于BD1a而第二物镜70可以被优化为用于HD DVD1b。在这种情况下，光路切换单元50被形成并操作为当使用BD1a时反射从光学单元10入射的第一光11a，而当使用HDDVD1b时透射从光学单元10入射的第一光11a。
在根据图5和图6的实施例的光学拾取器中，光学单元10包括：蓝光源11，发射位于蓝波长区域(例如，具有根据下一代DVD标准的405nm波长)的第一光11a；第一光路改变单元，改变入射的第一光11a的行进路径；光电检测器20，接收从光盘反射的第一光11a，以检测信息再现信号和/或误差信号。另外，光学单元10还包括光栅13，用于将从蓝光源11发射的第一光11a分为至少三束光。光学单元10还包括准直透镜19以准直从蓝光源11发射的第一光11a。光学单元10还包括被安放在偏振光束分离器15和光电检测器20之间的检测透镜18。然而，应该理解可以以其他方式构造光学单元10。
所示的第一光路改变单元包括：偏振光束分离器15，根据光11a的偏振状态透射或反射入射的第一光11a；四分之一波片17，根据第一光11a的波长而形成，用于改变第一光11a的偏振。光栅13沿着蓝光源11与偏振光束分离器15之间的光路被放置。光栅13被配置从而能够使用3光束方法或差分推挽方法进行跟踪误差信号检测。但是，应该理解，第一光路改变单元也可以以其他方式构造。
尽管不是在所有方面都需要，但是检测透镜18可以是一个像散透镜(如一个柱面透镜)，用于使用像散方法在入射的第一光11a中产生像散来检测聚焦误差信号。
为了控制蓝光源11的光功率，所示出的光学单元10还包括光电检测器16，用于通过检测从蓝光源11发射并部分地被偏振光束分离器15反射的第一光11a来监测第一光。
在上述的光学拾取器中，光路切换单元50被操作为当使用BD1a时将从光学单元10入射的第一光11a反射到第一物镜60，而当使用HD DVD1b时将从光学单元10入射的第一光11a透射到反射镜55。光然后被反射镜55反射到第二物镜70。被BD1a或HD DVD1b反射的第一光11a沿着相反的路径重新入射到光学单元10。因此，本实施例的光学拾取器是可兼容的并可以和BD与DVD一起操作。
图7是根据本发明另一实施例的光学拾取器的透视图。图7所示的光学拾取器与图5和图6的光学拾取器实施例相比，具有能够与DVD和CD以及BD1a和HD DVD1b兼容的光学构成。这里，相同的标号表示与图2和图5中执行相同的或类似的操作的部件，并且不再重复对其的描述。
在根据图7的实施例的光学拾取器中，光学单元110包括：第一光学模块130和第二光学模块120，分别发射适合于DVD和CD的波长的第二和第三光，并在第二和第三光从光盘1被反射后接收第二和第三光从而检测信息再现信号和/或误差信号；光束分离器141，分离并组合从第一光学模块130和第二光学模块120发射的第二和第三光的光路；准直透镜143，准直从第一光学模块130和第二光学模块120发射的第二和第三光；和光束分离器145，使从第一光学模块130和第二光学模块120发射的第二和第三光沿着与从蓝光源11发射的第一光11a相同的光路行进到光路切换单元50。
第一光学模块130和第二光学模块120分别是发射位于红波长区域(如，具有根据DVD的信息记录和/或再现标准的650nm波长)的红光源和发射位于红外波长区域(如，具有根据CD的信息记录和/或再现标准的780nm波长)的红外光源。
尽管不是在所有方面都需要，但是可以分别为第一光学模块130和第二光学模块120提供用于DVD的全息图光学模块和用于CD的全息图光学模块。全息图光学模块包括：光源；光电检测器；全息图，透射从光源发射的光并将从光盘1反射的衍射光透射到光电检测器。由于全息图光学模块已为本领域所熟知，所以更具体的介绍和描述将被省略。另外，应该理解模块130和120的元件能够被单独地设置而没有必要设置在单一模块中。
在图7所描述的实施例中，第二物镜70根据HD DVD的信息记录和/或再现标准被形成并能够与DVD和CD兼容。由于HD DVD标准在光盘厚度和使用的物镜的NA方面与DVD标准相同或类似，因此，使用一个物镜可以实现HD DVD和DVD之间的兼容性。另外，设计物镜以和CD兼容也是可能的。
在图7的实施例中，光学拾取器能够与DVD和CD以及BD和HDDVD兼容。
根据本发明的实施例的光学拾取器也可以被形成为兼容BD、HDDVD和DVD。参考图7，光学拾取器不必包括图7中的第一光学模块130和第二光学模块120中的一个和光束分离器141。实际上，第二物镜70可以根据HD DVD的信息记录和/或再现标准被配置并可以被调节为与DVD和CD之一兼容。根据本发明各方面的光学拾取器可被形成为除包括用于BD和HD DVD的光学系统外还包括与DVD和/或CD兼容的光学系统。例如，在图7中，光学系统可以被修改从而排除光束分离器145，单独设置用于DVD和/或CD的物镜，从第一光学模块130和第二光学模块120发射的第二和第三光的光路被光束分离器141分开/组合，第二和第三光被准直透镜143准直并入射到用于DVD和/或CD的物镜。在这种情况下，根据本发明的光学拾取器包括至少三个物镜。由于可以从以上描述中足以推论出这样一种光学安排，所以其详细的描述将被省略。
在上述描述中，已经假设被光路切换单元50反射的光入射到其上的物镜60适合于BD1a，而穿过光路切换单元50入射到其上的物镜70适合于HD DVD1b。然而，第一物镜60可以被形成以适合于HD DVD1b，并且第二物镜70可以被形成以适合于BD1a。
下面将使用图7所示的光学构造作为一个范例来描述上述的根据本发明的一方面的光学拾取器的操作。当BD1a被安装在光学记录和/或再现设备中时，操作蓝光源11发射第一光11a并操作光路切换单元50反射入射的第一光11a。例如，光路切换单元50被保持在断电状态下，从蓝光源11发射的第一光11a的线性偏振分量穿过偏振光束分离器15并被四分之一波片17转换为圆偏振光。第一光11a被准直透镜19准直，通过光束分离器145，并被入射到光路切换单元50上。入射的第一光11a被光路切换单元50反射并被第一物镜60以光点的形式聚焦到BD1a的信息存储表面上。通过被BD1a的信息存储表面反射而被转换为圆偏振光的第一光11a以相反的方向沿着原始光路回到四分之一波片17，在通过四分之一波片17的同时被转换为不同的线性偏振光并被偏振光束分离器15反射后被光电检测器20接收。
另一方面，如果HD DVD1b被安装在光学记录和/或再现设备中，操作蓝光源11发射第一光11a并操作光路切换单元50透射入射的第一光11a。例如，光路切换单元50被保持在通电状态下。此时，第一光11a的光路和偏振以和当使用BD1a时相同的方式被改变。在这之后，第一光11a被透射通过光路切换单元50，被反射镜55反射到第二物镜70，被第二物镜70聚集，并以光点的形式聚焦到HD DVD1b的信息存储表面上。被HD DVD1b的信息存储表面反射的第一光11a以相反的方向在原始光路中行进，被偏振光束分离器15反射并被光电检测器20接收。
当DVD被安装在光学记录和/或再现设备中时，操作第一光学模块130发射第二光并操作光路切换单元50透射入射的第二光。例如，光路切换单元50被保持在通电状态下。由第一光学模块130发射的第二光穿过光束分离器141，被准直透镜143准直并入射到光束分离器145上。入射的第二光被光束分离器145反射，通过光路切换单元50，被反射镜55反射，并入射到第二物镜70。入射的第二光被第二物镜70会聚，并以光点的形式聚焦到DVD的信息存储表面上。被DVD的信息存储表面反射的入射第二光沿着原始光路回到第一光学模块130。当CD被安装在光学记录和/或再现设备中时，操作第二光学模块120发射第三光并操作光路切换单元50透射入射的第三光。例如，光路切换单元50被保持在通电状态下。由第二光学模块120发射的第三光被光束分离器141反射，被准直透镜143准直并入射到光束分离器145上。入射的第三光被光束分离器145反射，穿过光路切换单元50，被反射镜55反射，并入射到第二物镜70。入射的第三光被第二物镜70会聚，并以光点的形式聚焦到CD的信息存储表面上。被CD的信息存储表面反射的第三光沿着原始光路回到第二光学模块120。
图8是根据本发明另一实施例的光学拾取器的示意图。与图5和6中的光学拾取器不同，图8所示的光学拾取器包括与光路切换单元50不同的光路切换单元250并且波长片17分别被安放在光路切换单元250与第一物镜60和第二物镜70之间，而不是被放置在光学单元10′中。这里，相同的标号表示与图2和5中执行相同操作的部件，并且不再重复对其的描述。
参考图8，光路切换单元250包括：选择性半波片251，由电驱动选择性改变其光路将被切换的光所属的特定波长区域中的光的偏振；和偏振光束分离器255，根据光的偏振选择性地透射或反射从选择性半波片251入射的光。类似图5至7的实施例，当发射适合于下一代DVD标准如BD1a和HD DVD1b的位于蓝波长区域(例如，具有405nm波长)的第一光11a的蓝光源11被提供时，特定波长区域的光是蓝波长区域的光，并且选择性半波片251选择性地作为用于蓝波长区域的光的半波片。选择性半波片251可以是被配置为根据被电驱动选择性地作为半波片的液晶片。
特定波长区域(如蓝波长区域的入射光11a)的入射光可以被光路切换单元250选择性地发送到如图9A和9B所示的第一物镜60或第二物镜70。参考图9A，当信息被记录到BD1a或从其再现时，如果选择性半波片251接收到第一电压V1(例如，选择性半波片251处于断电或低电压状态)，那么从光学单元10入射的蓝波长区域的光的p-偏振分量穿过选择性半波片251，变为s-偏振光，被偏振光束分离器255反射并被引导到第一物镜60。
参考图9B，当信息被记录到HD DVD1b或从其再现时，如果选择性半波片251接收到第二电压V2(例如，选择性半波片251处于通电或高电压状态)，蓝波长区域的光的p-偏振分量穿过选择性半波片251而不改变偏振，穿过偏振光束分离器255并被引导到第二物镜70。
由于即使当使用光路切换单元250时，分别被引导到BD1a和HDDVD1b的光的量也可以最大化，因此光效率获得了提高并因此可以获得需要大量光的高速操作。在图8至图9B示出的实施例中，光路切换单元250被应用于参照图5和6中描述的BD和HD DVD可兼容式光学拾取器中，该实施例仅用于示例目的。光路切换单元250可以被应用到图7的光学结构中以替代光路切换单元50。在这种情况下，波片17被安放在光路切换单元250与第一物镜60和第二物镜70之间的光路上，而不是安放在光学10′单元中。
在图8至图9B中，光路切换单元250包括立方体类型的偏振光束分离器255。或者，偏振光束分离器255可以为片型的偏振光束分离器。
图10是采用根据本发明的光学拾取器的光学记录和/或再现设备的示图。参考图10，该光学记录和/或再现设备包括：主轴电机312，旋转光盘1；光学拾取器300，被安装以沿着光盘的径向移动，从而再现记录到光盘1上的信息和/或在光盘1上记录信息；和控制器309，控制光学拾取器300的聚焦、跟踪和/或倾斜伺服操作。光学记录和/或再现设备还包括转盘352和夹住光盘的夹具353。
光学拾取器300具有根据图2至9B所示的本发明的各方面的光学配置的光学结构。
从光盘1反射的光被包括在光学拾取器300中的光电检测器检测，并通过光电转换被转换为电信号。电信号通过驱动单元307输入到控制器309。驱动单元307控制主轴电机312的转速，放大输入信号并驱动光学拾取器300。控制器309将基于从驱动器输入的信号而控制的聚焦伺服、跟踪伺服和/或倾斜伺服控制命令发送到驱动单元307，以执行光学拾取器300的聚焦、跟踪和/或倾斜伺服操作。采用光学拾取器300的光学记录和/或再现设备能够以兼容的方式采用BD和HD DVD标准(也可为如CD和/或DVD的其他介质)并最大化被分别引导到如BD1a和HD DVD1b的光的量，从而实现高速操作。
尽管以上描述介绍了根据本发明的光学拾取器以兼容的方式使用了下一代DVD标准(如BD和HD DVD标准)的情况，但本发明不限于这种情况。也就是说，本发明的光学拾取器除了BD和HD DVD系统之外还可应用于不同设计规格的各种需要多个物镜的系统，并可以按这些系统的需要进行适当的修改。
根据本发明的各个方面，由于分别被引导到多个物镜的光的量可以最大化，所以光效率提高并因而能够实现高速操作。
另外，光学拾取器可以采用如BD和HD DVD标准的其中使用的光的波长相同而信息存储介质的厚度和NA不同的两种不同标准的信息存储介质。
虽然显示和描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例做出改变。
Claims (35)
1、一种与不同类型信息存储介质兼容的光学拾取器，包括：
光学单元，将光照到信息存储介质上，并接收从信息存储介质反射回的光以检测信息信号和/或误差信号；
第一物镜，聚焦入射光以在信息存储介质的信息存储表面形成第一光点；
第二物镜，聚焦入射光以在信息存储介质的信息存储表面形成第二光点；和
光路切换单元，电切换光的行进方向，从而将从光学单元入射的光反射至第一物镜或透射至第二物镜。
2、如权利要求1所述的光学拾取器，其中，光学单元包括发射蓝波长区域的光的蓝光源，并且第一和第二物镜其中之一根据BD标准形成，而另一个根据HD DVD标准形成，从而该光学单元与BD和HD DVD标准兼容。
3、如权利要求2所述的光学拾取器，其中，光学单元还包括发射红波长区域的光的红光源和发射红外波长区域的光的红外光源中的至少一个，并且光学单元与DVD和CD中的至少一个兼容。
4、如权利要求3所述的光学拾取器，其中，根据HD DVD标准被形成的物镜还与DVD和CD中的至少一个兼容。
5、如权利要求1所述的光学拾取器，还包括反射已经经过光路切换单元的光的反射镜。
6、如权利要求1所述的光学拾取器，其中，第一和第二物镜沿着信息存储介质径向方向被安装在单透镜支架中。
7、如权利要求1至6中任一项所述的光学拾取器，其中，光路切换单元包括电切换布拉格光栅。
8、如权利要求7所述的光学拾取器，其中，所述布拉格光栅包括：
插入到一对基片之间的液晶层，该液晶层包括缠绕成链状的液晶滴和填充液晶滴之间的空间的聚合物，液晶滴和聚合物之间的折射率差被电信号调节，以选择性地透射或反射/衍射入射光；和
透明电极，在基片内表面上形成，以在液晶层内产生电场。
9、如权利要求1至6中任一项所述的光学拾取器，其中，光路切换单元包括：和
选择性半波片，通过被电驱动来选择性地改变从光学单元入射的特定波长区域的光的偏振；
偏振光束分离器，根据光的偏振选择性地透射或反射从选择性半波片入射的光。
10、如权利要求9所述的光学拾取器，其中，特定波长区域的光是蓝波长区域的光。
11、如权利要求9所述的光学拾取器，其中，选择性半波片是被形成为通过被电驱动来选择性地作为半波片的液晶片。
12、一种光学记录和/或再现设备，包括：光学拾取器，被安装以沿着信息存储介质径向方向移动，并再现记录到信息存储介质上的信息或将信息记录到该信息存储介质；和控制器，控制光学拾取器，该光学拾取器是权利要求1至6中任一项所述的光学拾取器。
13、如权利要求12所述的设备，其中，所述光路切换单元包括电切换布拉格光栅。
14、如权利要求13所述的设备，其中，所述布拉格光栅包括：
插入到一对基片之间的液晶层，该液晶层包括缠绕成链状的液晶滴和填充液晶滴之间的空间的聚合物，液晶滴和聚合物之间的折射率差被电信号调节，以选择性地透射或反射/衍射入射光；和
透明电极，在基片内表面上形成，以在液晶层内产生电场。
15，如权利要求12所述的设备，其中，光路切换单元包括：
选择性半波片，通过被电驱动来选择性地改变从光学单元入射的特定波长区域的光的偏振；和
偏振光束分离器，根据光的偏振选择性地透射或反射从选择性半波片入射的光。
16、如权利要求15所述的设备，其中，特定波长区域的光是蓝波长区域的光。
17、如权利要求15所述的设备，其中，半波片包括液晶片。
18、一种和光学记录和/或再现设备一起使用的并使用普通光波长而与不同厚度的介质兼容的光学拾取器，包括：
光学单元，将普通波长的光照到光盘上，并接收从光盘反射回的光以检测信息信号和/或误差信号；
第一物镜，会聚入射光以在光盘的信息存储表面形成第一光点；
第二物镜，会聚入射光以在光盘的信息存储表面形成第二光点；
光路切换单元，电切换从光学单元入射的光的路径，以将光反射至第一物镜或透射至第二物镜，其中，第一和第二物镜其中之一根据BD标准形成，而另一个根据HD DVD标准形成。
19、如权利要求18所述的光学拾取器，其中，光学单元包括至少一个光源。
20、如权利要求19所述的光学拾取器，其中，该至少一个光源包括发射蓝波长区域中的光的蓝光源。
21、如权利要求18所述的光学拾取器，其中，当光盘是BD时，第一物镜根据将被使用的BD标准形成，当光盘是HD DVD时，第二物镜根据将被使用的HD DVD标准形成。
22、如权利要求21所述的光学拾取器，其中，第二物镜还与DVD和/或CD标准兼容。
23、如权利要求18所述的光学拾取器，还包括：单透镜支架，用于支撑将沿着光盘的径向方向放置的第一和第二物镜；和致动器，用于在聚焦方向、跟踪方向和/或倾斜方向上驱动第一和第二物镜。
24、如权利要求18所述的光学拾取器，还包括单透镜支架，第一和第二物镜被安装在该单透镜支架中，以具有根据每个光盘的厚度而变化的相应工作距离。
25、如权利要求18所述的光学拾取器，其中，光路切换单元包括电切换布拉格光栅，其根据不同的输入电压电平选择性地透射或反射光。
26、如权利要求25所述的光学拾取器，其中，电切换布拉格光栅包括：
液晶层，被插入到透明玻璃或塑料基片之间，并根据电信号选择性地透射或衍射入射光；和
氧化铟锡透明电极，涂在所述基片之一的内表面上，以将电场施加到液晶层。
27、如权利要求26所述的光学拾取器，其中，液晶层包括：
以预定间隔被安置的绕成链状的微细液晶滴；和
填充微细液晶滴之间空间的聚合物。
28、如权利要求25所述的光学拾取器，其中，电切换布拉格光栅产生体相位全息图以提供衍射操作。
29、如权利要求25所述的光学拾取器，其中，当电切换布拉格光栅被施加电压时，电切换布拉格光栅透射光，当电切换布拉格光栅未被施加电压时，电切换布拉格光栅衍射光。
30、如权利要求18所述的光学拾取器，还包括反射镜，用于将已经经过光路切换单元的光反射到第二物镜。
31、如权利要求18所述的光学拾取器，其中，所述光盘在数量上多于一个并且包括BD和HD DVD，第一和第二物镜其中之一根据BD标准形成而另一个根据HD DVD标准形成，入射光根据光路切换单元驱动的结果被选择性地透射或反射。
32、如权利要求20所述的光学拾取器，还包括第一和第二光学模块，用于分别发射具有适合于DVD和/或CD的波长的第二和第三光。
33、如权利要求32所述的光学拾取器，其中，第一和第二光学模块在第二和第三光从光盘被反射后接收该第二和第三光，以检测信息再现信号和/或误差信号。
34、如权利要求33所述的光学拾取器，其中，第一和第二光学模块包括和DVD和CD一起使用的全息图光学模块。
35、一种光学记录和/或再现设备，包括：
主轴电机，用于旋转光盘；
如权利要求18至34中任一项所述的光学拾取器，被安装以沿着光盘的径向移动从而再现记录到光盘上的信息和/或在光盘上记录信息；
驱动单元，用于驱动主轴电机和光学拾取器；和
控制器，用于控制光学拾取器的聚焦、跟踪和/或倾斜伺服。
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