CN1885419A - 光学拾取器和光盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学拾取器和/或包括这种光学拾取器的光盘装置，用于将信息信号记录在多个光盘上或者从多个光盘再现信息信号，所述多个光盘每个包括具有不同厚度的用于保护信号记录表面的保护性基底。该光学拾取器包括：光源部分，其发射具有预定波长的光束；第一物镜和第二物镜，其将光收集到信号记录表面上，同时减小由具有第一厚度和第二厚度的保护性基底引起的球面像差；极化切换部分，其适于切换从光源部分发射的光束的极化状态；以及极化分束器，其适于根据由极化切换部分所切换的光束的极化状态来将光束引导到第一物镜或第二物镜。

Description

光学拾取器和光盘装置

技术领域

本发明涉及光学拾取器(optical pickup)和光盘装置，其将信息信号记录到在其上以光学方式执行信息记录和再现的光盘上或从该光盘再现信息信号，其中所述光盘例如是磁光盘或相位改变型光盘。

背景技术

随着诸如光盘这样的信息记录介质的密度增大，提供了使用具有各种波长的光源并且包括具有各种厚度的保护性基底的格式。需要一种具有与多种类型的光盘兼容性的光学拾取器。

在实践中，最近已经知道了一种具有兼容性的光学拾取器，其允许信息信号被记录在使用不同波长并且包括具有不同厚度的保护性基底的不同格式的光盘上，并且允许从这种光盘再现信息信号。例如，作为具有与不同格式的光盘的兼容性的光学拾取器，有这样一种光学拾取器，它包括不同光学系统，并且针对每个格式切换光学系统。但是，这种光学拾取器要求多种类型的光学系统之间的切换机构，因此具有复杂的结构，从而导致成本增大。此外，由于切换机构尺寸较大，因此难以减小光学拾取器的尺寸。

从而，在相关技术的光学拾取器中，例如日本专利申请公布H09-147405中公开的光学拾取器中，通过将具有不同波长的光束辐射在包括具有不同厚度的保护性基底的光盘上，具体而言，通过对每个格式使用具有不同波长的光束，实现了与多种格式的光盘的兼容性。同时，共享了光学组件，从而减小了光学拾取器的尺寸。

发明内容

然而，在上述相关技术的光学拾取器中，难以实现与各自使用具有相同波长的光束并包括具有不同厚度的保护性基底的多个光盘的兼容性。

因此，希望提供一种光学拾取器和/或光盘装置，其能够将信息记录在各自包括具有不同厚度的保护性基底的多种类型的光盘上并且从这多种类型的光盘再现信息，同时适当地校正球面像差，从而通过共享光学组件来实现尺寸减小。本发明是在考虑到上述问题的情况下实现的。

在本发明的一个实施例中，提供了一种光学拾取器和/或包括这种光学拾取器的光盘装置，用于将信息信号记录在多个光盘上或者从多个光盘再现信息信号，所述多个光盘每个包括具有不同厚度的用于保护信号记录表面的保护性基底。该光学拾取器包括：光源部分，其适于发射具有预定波长的光束；第一物镜，其适于将光收集到信号记录表面上，同时减小由具有第一厚度的保护性基底引起的球面像差；第二物镜，其适于将光收集到信号记录表面上，同时减小由具有第二厚度的保护性基底引起的球面像差；极化切换部分，其适于切换从光源部分发射的光束的极化状态；以及极化分束器，其适于根据由极化切换部分所切换的光束的极化状态来将光束引导到第一物镜或第二物镜。

根据本实施例的光学拾取器和/或光盘装置利用从光源部分发射的光束来适当地校正各自包括具有不同厚度的用于读写信号的保护性基底的多种类型的光盘的球面像差。此外，可以共享光学组件。因此，可以简化配置并减小配置尺寸，从而降低制造成本。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的使用光学拾取器的光盘装置的配置的电路框图；

图2是用于说明根据本发明实施例的光学拾取器的光学系统的光线图；

图3是用于说明根据本发明实施例对于每个光盘，光学拾取器中的光束的光路和极化状态的光线图；以及

图4是用于说明根据本发明实施例对于每个光盘，光学拾取器的另一个示例中的光束的光路和极化状态的光线图。

具体实施方式

下面，将参考附图描述根据本发明的实施例的使用光学拾取器的光盘装置。

如图1中所示，根据本实施例的光盘装置1包括：光学拾取器3，用于将信息记录到光盘2或者从光盘2再现信息；主轴马达4，其充当用于可旋转地操作光盘2的驱动装置；以及进给马达5，用于在光盘2的径向上移动光学拾取器3。光盘装置1已经实现了允许信息被记录在不同格式的多种类型的光盘上和/或被从不同格式的多种类型的光盘再现的兼容性。

可以用于本实施例中的光盘2例如是：诸如其上可以按可记录的方式添加信息的CD(高密盘)、DVD(数字多功能盘)、CD-R(可记录)和DVD-R(可记录)以及可向其重写信息的CD-RW(可重写)、DVD-RW(可重写)和DVD+RW(可重写)之类的光盘，利用具有约405nm的短发射波长的半导体激光(蓝紫激光束)来实现高密度记录的光盘，磁光盘，等等。

具体而言，作为下面的光盘装置1可从其再现信息或在其上记录信息的四种类型的光盘，在以下描述中使用了第一光盘11、第二光盘12、第三光盘13和第四光盘14，其中第一光盘11包括厚度为0.1mm的保护性基底并利用波长约为405nm的光束作为记录/再现光来实现高密度记录，第二光盘12包括厚度为0.6mm的保护性基底并利用波长约为405nm的光束作为记录/再现光来实现高密度记录，第三光盘13包括厚度为0.6mm的保护性基底并利用波长约为655的光束作为记录/再现光，第四光盘14包括厚度为1.2mm的保护性基底并利用波长约为785nm的光束作为记录/再现光。

在光盘装置1中，主轴马达4和进给马达5被伺服控制电路9所控制，以根据盘的类型而被驱动，该伺服控制电路9是基于来自还充当盘类型确定装置的系统控制器7的指令而被控制的。例如，主轴马达4和进给马达5根据第一光盘11、第二光盘12、第三光盘13和第四光盘14中的任何一个而以预定的转数被驱动。

光学拾取器3包括具有与多类格式的兼容性的光学系统。光学拾取器3向不同格式的光盘的记录层发射具有不同波长的光束，并且检测来自记录层的光束反射光。光学拾取器3从检测到的反射光向前置放大器部分8提供与每个光束相对应的信号。

来自前置放大器部分8的输出被发送到信号调制器/解调器和纠错码模块(以下称为信号调制/解调和ECC模块)15。信号调制/解调和ECC模块15执行信号的调制和解调以及ECC(纠错码)的添加。光学拾取器3将光束发射到光盘2的记录层上，该光盘2根据来自信号调制/解调和ECC模块15的指令旋转。

前置放大器部分8被配置为基于与对于每个格式以不同方式检测到的光束相对应的信号生成聚焦误差信号、循轨(tracking)误差信号、RF信号等等。根据与记录或再现目标介质相对应的光盘2的类型，基于光盘2的格式执行预定的过程，例如解调和纠错过程。

例如，如果被信号调制/解调和ECC模块15解调的所记录信号是用于计算机的数据存储的，则所记录的信号通过接口16被传递到外部计算机17。结果，外部计算机17等可以接收记录在光盘2上的信号，作为再现的信号。

如果被信号调制/解调和ECC模块15解调的所记录信号是用于视听的，则所记录的信号要经历D/A和A/D转换器18的D/A转换部分的数模转换，以便随后被提供到音频视频处理部分19。然后，所记录的信号在音频视频处理部分19中经历音频视频处理，以便通过音频视频信号输入/输出部分20被传递到外部成像投影仪(未示出)等。

在光学拾取器3中，由伺服控制电路9执行例如对用于将光学拾取器3移动到光盘2上的预定记录轨道的进给马达5的控制、对主轴马达4的控制、对用于支撑充当光学拾取器3中的光收集装置的物镜的双轴致动器的聚焦方向和循轨方向驱动的控制。

激光控制部分21控制光学拾取器3的激光光源。在这个特定示例中，具体而言，激光控制部分21控制激光光源，以在记录模式和再现模式之间改变输出功率。激光控制部分21还控制激光光源，以根据光盘2的类型改变输出功率。激光控制部分21根据由盘类型确定部分22检测到的光盘2的类型来切换光学拾取器3的激光光源。

盘类型确定部分22可以基于第一至第四光盘11至14之间的表面反射率、形状、轮廓等的差异来检测光盘2的不同格式。

构成光盘装置1的每个模块被配置为实现根据盘类型确定部分22中的检测结果基于要加载的光盘的规格来进行信号处理。

系统控制器7基于从盘类型确定部分22发送来的检测结果来确定光盘2的类型。作为确定光盘类型的技术，如果光盘被容纳在盘盒内，则给出提供穿过盘盒的检测孔并使用接触检测传感器或按钮开关来检测光盘类型的技术作为示例。为了确定相同光盘中的记录层，可以使用基于记录在光盘的最内周上的预刻凹坑或凹槽中的内容表(TOC)中的信息来确定对其执行记录/再现的记录层的方法。

伺服控制电路9被系统控制器7根据盘类型确定部分22的确定结果所控制，以控制光学拾取器3中的焦距，即，下面描述的准直镜36的位置。伺服控制电路9例如检测光学拾取器3和光盘2之间的相对位置(包括基于光盘2上记录的地址信号检测位置的情况)，以确定向其记录信息信号或从其再现信息信号的记录区域。

按上述方式配置的光盘装置1利用主轴马达4可旋转地驱动光盘2，根据来自伺服控制电路9的控制信号控制进给马达5的驱动，并且将光学拾取器3移动到与光盘2上的预期记录轨道相对应的位置，从而将信息记录在光盘2上或从光盘2再现信息。

下面，将详细描述上述用于记录/再现的光学拾取器3。

光学拾取器3执行在多个光盘上的记录和/或从多个光盘的再现，所述多个光盘中的每一个包括用于保护信号记录表面的具有不同厚度的保护性基底。具体而言，在描述时将假定光学拾取器3将信息信号记录在第一光盘11和第二光盘12上或从第一光盘11和第二光盘12再现信息信号；第一光盘11包括具有约为0.1mm的第一厚度的第一保护性基底并且使用具有约为405nm的第一波长的光束作为记录/再现光，第二光盘12包括具有约为0.6mm的第二厚度的第二保护性基底并且使用具有约为405nm的第一波长的光束作为记录/再现光。

如图2所示，根据本发明的另一个实施例的光学拾取器3包括：光源部分31，用于发射具有约405nm的第一波长的光束；第一物镜32，用于将具有第一波长的光束收集到第一光盘11的信号记录表面11a上，同时减小或消除依照具有第一厚度的保护性基底的球面像差；第二物镜33，用于将具有第一波长的光束收集到第二光盘12的信号记录表面12a上，同时减小或消除依照具有第二厚度的保护性基底的球面像差；极化切换部分34，用于选择性地切换从光源部分31发射的光束的极化状态；以及极化分束器35，用于基于由极化切换部分34切换的光束极化状态来将光束引导到第一物镜32或第二物镜33。

光学拾取器3还包括：在光源部分31和极化切换部分34之间提供的准直镜36，用于变换从光源部分31发射的光束的发散角，以将光束变换成大致平行的光束；在光源部分31和准直镜36之间提供的光栅37，用于将光束分割成由0阶光束和±1阶光束构成的三个光束，以获得循轨误差信号等等；光电检测器38，用于接收被信号记录表面反射的返回光；在极化分束器35和光电检测器38之间提供的聚光透镜39，用于将经过的光束聚集在光电检测器38上；以及在极化分束器35和光电检测器38之间提供的多透镜(multi-lens)40，用于生成散光，以获得聚焦误差信号。

光学拾取器3还包括：反射镜43，用于反射穿过极化分束器35的光束以改变光束的光路，从而将光束引导到第二物镜33；在极化分束器35和第一物镜32之间提供的第一四分之一波片41，用于向被极化分束器35反射的光束施加四分之一波长的相位差；以及在反射镜43和第二物镜33之间提供的第二四分之一波片42，用于向被反射镜43反射的光束施加四分之一波长的相位差。

光源部分31向第一光盘11或第二光盘12发射具有预定波长(即第一波长)的光束。

第一物镜32具有与具有第一波长的光束相对应的第一焦距和为0.85的数值孔径。对于包括具有第一厚度的第一保护性基底的第一光盘11，第一物镜32将具有第一波长的光束收集到信号记录表面11a上，同时减小或消除依照第一保护性基底的球面像差。

在第一物镜32的光入射一侧，提供了第一孔径滤波器(未示出)，其充当用于限制入射在第一物镜32上的光束的孔径的孔径限制元件。第一孔径滤波器将经过的具有第一波长的光束的数值孔径限制到0.85。

第二物镜33具有与具有第一波长的光束相对应的第二焦距和为0.65的数值孔径。对于包括具有第二厚度的第二保护性基底的第二光盘12，第二物镜33将具有第一波长的光束收集到信号记录表面12a上，同时减小或消除依照第二保护性基底的球面像差。

在第二物镜33的光入射一侧，提供了第二孔径滤波器(未示出)，其充当用于限制入射在第二物镜33上的光束的孔径的孔径限制元件。第二孔径滤波器将经过的具有第一波长的光束的数值孔径限制到0.65。

极化切换部分34例如由极化切换液晶34a和液晶驱动电路34b构成。极化切换部分34基于由盘类型确定部分22检测到的盘类型来选择性地切换经过的光束的极化状态。具体而言，当所加载的光盘2是第一光盘11时，极化切换部分34的极化切换液晶34a被液晶驱动电路34b接通，以将具有第一波长的光束的极化状态从S波转换为P波，以允许具有第一波长的光束出射。另一方面，当所加载的光盘2是第二光盘12时，液晶驱动电路34b使极化切换部分34的极化切换液晶34a保持在关断状态，以允许经过的具有第一波长的光束仍以S波的形式出射。

虽然在本实施例中极化切换液晶34a和液晶驱动电路34b被用作极化切换部分34，但是极化切换部分34并不局限于此。例如，极化切换部分34可以由极化状态转换装置和驱动装置构成，其中极化状态转换装置例如是半波片，驱动装置用于将极化状态转换装置插入到光路中或将其从光路中移除。

此外，入射在极化切换液晶34a上的光束，即从光源部分31发射的光束的极化状态被描述为S波；当极化切换液晶34a被接通时，光束的极化状态被转换为P波，而当极化切换液晶34a被关断时，光束的极化状态保持为S波不变。但是，极化切换并不局限于此。入射在极化切换液晶34a上的光束，即从光源部分31发射的光束的极化状态可以是P波。在这种情况下，当极化切换液晶34a被接通时，光束的极化状态被转换成S波，而当极化切换液晶34a被关断时，光束的极化状态保持为P波不变。在这种情况下，可以颠倒上述切换操作，即接通/关断控制。

极化分束器35包括分离面35a，在该分离面35a上形成了具有这样的极化依赖性的光学薄膜：透射几乎所有以S波形式经过的光束，并反射几乎所有以P波形式经过的光束。

极化分束器35可以根据极化切换部分34所切换的光束极化状态来选择性地将光束引导向第一物镜32或第二物镜33。具体而言，极化分束器35在入射光束是P波时反射光束以将光束的光路引导向第一物镜32，而在入射光束是S波时透射光束以将光束的光路引导向第二物镜33。

虽然在本实施例中极化分束器35被配置为透射S波并且反射P波，但是极化分束器35并不局限于此。例如，极化分束器35也可以被配置为反射S波并且透射P波。在这种情况下，可以颠倒上述极化切换部分34的切换操作，即接通/关断控制。

极化分束器35还将从光盘反射的通过第一物镜32或第二物镜33收集的光束的每个返回光的光路与从光源部分31发射的入射光的光路分离开来，以将返回光引导向光电检测器38。具体而言，从光盘反射的通过第一物镜32收集的返回光由于第一四分之一波片41而保持为S波入射在极化分束器35上，如下所述。因此，返回光经过分离面35a以被引导向光电检测器38。另一方面，从光盘反射的通过第二物镜33收集的返回光被第二四分之一波片42转换成P波入射在极化分束器35上，如下所述。因此，返回光被分离面35a反射以被引导向光电检测器38。

准直镜36变换从光源部分31发射的每个经过的具有第一波长的光束的发散角以将光束变换成大致平行的光束，然后允许大致平行的光束被输出到极化切换液晶34a。

光电检测器38包括光电检测设备，用于接收通过经由光栅37的分离获得的三个光束，并用于检测由多透镜40施加的散光。以这种方式，光电检测器38除了可以检测信息信号外，还可以检测其他各种信号，例如循轨误差信号和聚焦误差信号。

聚光透镜39变换被极化分束器35引导向光电检测器38的光束的发散角，以将光束聚焦在光电检测器38的光电检测设备上。

第一四分之一波片41向经过的光束施加四分之一波长的相位差。具体而言，第一四分之一波片41将入射光束从线性极化光束(P波)转换成圆极化光束，并将从光盘反射的出射光束从圆极化光束转换成线性极化光束(S波)。通过允许光束两次经过第一四分之一波片41，即在光路上入射在光盘上之前和之后两次经过第一四分之一波片41，可以使入射光束的极化状态与出射光束的不同。

第二四分之一波片42是在极化分束器35和第二物镜33之间的光路上提供的，它向经过的光束施加四分之一波长的相位差。具体而言，第二四分之一波片42将入射光束从线性极化光束(S波)转换成圆极化光束，并将从光盘反射的出射光束从圆极化光束转换成线性极化光束(P波)。通过允许光束两次经过第二四分之一波片42，即在光路上入射在光盘上之前和之后两次经过第二四分之一波片42，可以使入射光束的极化状态与出射光束的不同。

第一物镜32和第二物镜33被透镜支撑器(未示出)支撑。该透镜支撑器包括：双轴致动器(未示出)，用于在循轨方向上以及聚焦方向上移动被透镜支撑器支撑的第一物镜32和第二物镜33；以及致动器驱动电路，用于基于由盘类型确定部分22所获得的检测到的信号和由光电检测器38所获得的检测到的信号来驱动双轴致动器。双轴致动器被致动器驱动电路控制，以在循轨方向上以及聚焦方向上移动第一物镜32和第二物镜33。

按上述方式配置的光学拾取器3基于由光电检测器38检测到的返回光所生成的聚焦伺服信号和循轨伺服信号驱动第一物镜32或第二物镜33，以执行聚焦伺服和循轨伺服。第一物镜32或第二物镜33被驱动以相对于光盘2的记录面移动到物镜的聚焦焦点。结果，光束被聚焦在光盘2的记录面上，以将信息记录在光盘2上或者从光盘2再现信息。

接下来，将参考图2和图3描述光学拾取器3中从光源部分31发射的光束的光路。首先，将描述发射到第一光盘11的具有第一波长的光束的光路。

基于来自盘类型确定部分22的信号，其已经确定光盘2是第一光盘11，光源部分31发射具有第一波长的光束。

从光源部分31发射的具有第一波长的光束被光栅37分成多个光束。然后，在光束的发散角被准直镜变换之后，光束被变换成大致平行的光束，以输出到极化切换液晶34a。

在入射到极化切换液晶34a上的具有第一波长的光束被由液晶驱动电路34b基于来自盘类型确定部分22的信号控制为接通的极化切换液晶34a从S波转换成P波之后，光束朝着极化分束器35出射。

现在被极化切换液晶34a转换成P波的具有第一波长的光束B1被极化分束器35反射。然后，光束B1被第一四分之一波片41转换成圆极化光束，以输出到第一物镜32。

入射在第一物镜32上的具有第一波长的光束B1在其由具有第一厚度的第一保护性基底引起的球面像差被第一物镜32消除或大大减小之后，被收集到第一光盘11的信号记录表面11a上。

被收集到第一光盘11上的光束B1被信号记录表面11a反射，以经过第一物镜32。在被第一四分之一波片41转换成S波之后，光束B1朝着极化分束器35出射。

被第一四分之一波片41转换成S波的具有第一波长的光束B1经过极化分束器35，并且被发射到聚光透镜39。

在经过极化分束器35的具有第一波长的光束的发散角被聚光透镜39变换并且用于聚焦伺服的散光被多透镜40施加之后，具有第一波长的光束被聚焦在光电检测器38的光电检测设备上。

接下来，将描述光学拾取器3中被发射到第二光盘12的具有第一波长的光束的光路。

基于来自盘类型确定部分22的信号，其已经确定光盘2是第二光盘12，光源部分31发射具有第一波长的光束。

从光源部分31发射的具有第一波长的光束被光栅37分成多个光束。然后，在光束的发散角被准直镜36变换之后，光束被变换成大致平行的光束，并输出到极化切换液晶34a。

入射到极化切换液晶34a上的具有第一波长的光束在经过由液晶驱动电路34b基于来自盘类型确定部分22的信号而控制的极化切换液晶34a之后，保持为S波。然后，具有第一波长的光束被输出到极化分束器35。

经过极化切换液晶34a后仍为S波的光束B2随后穿过极化分束器35。然后，光束B2被反射镜43反射，以被第二四分之一波片42转换成圆极化光束，以便输出到第二物镜33。

在由具有第二厚度的第二保护性基底引起的球面像差被第二物镜33消除或大大减小之后，入射在第二物镜33上的具有第一波长的光束B2随后被聚集在第二光盘12的信号记录表面12a上。

被收集到第二光盘12上的光束B2被信号记录表面12a反射，以经过第二物镜33。然后，在被第二四分之一波片42转换成P波之后，光束B2被反射镜43反射，以输出到极化分束器35。

被第二四分之一波片42转换成P波的具有第一波长的光束被极化分束器35反射，以输出到聚光透镜39。

在发散角被聚光透镜39变换并且用于聚焦伺服的散光被多透镜40施加之后，被极化分束器35反射的具有第一波长的光束被聚焦在光电检测器38的光电检测设备上。

如上所述，根据本发明的实施例的光学拾取器3能够将光收集到包括具有不同厚度的保护性基底的光盘11和12中每一个的信号记录表面上。因此，光学拾取器3可以很好地校正由每个光盘的保护性基底的厚度误差而引起的球面像差。因此，根据本发明的光学拾取器3实现了与使用相同波长但各自包括具有不同厚度的保护性基底的多种类型的光盘的兼容性。

光学拾取器3包括：第一物镜32和第二物镜33，各自用于消除依照保护性基底的厚度的球面像差；极化分束器35，用于根据极化状态将光束引导向第一物镜32或第二物镜33；以及极化切换部分34，用于切换入射在极化分束器35上的光束的极化状态。利用此配置，可以共享光源部分31和极化分束器35之间的光学组件，以实现配置简化和配置尺寸减小。

此外，光学拾取器3还包括：在极化分束器35和第一物镜32之间提供的第一四分之一波片41；以及在极化分束器35和第二物镜33之间提供的第二四分之一波片42。极化分束器35将被第一物镜32或第二物镜33所收集的光束的返回光(其从光盘反射)引导向光电检测器38。结果，可以共享极化分束器35和光电检测器38之间的光学组件，以实现进一步的配置简化和配置尺寸减小。

根据本发明的实施例的光学拾取器3利用从光源部分31发射的具有预定波长的光束来很好地校正各自包括具有不同厚度的保护性基底的多种类型的光盘11和12的球面像差，以实现信号读写。同时，光学拾取器3允许共享光学组件和光路。结果，根据本发明的光学拾取器3使得能够简化配置并减小配置的尺寸，以降低制造成本。

虽然在光学拾取器3中具有相同波长的光束被用作记录/再现光来执行各自包括具有不同厚度的保护性基底的第一光盘11和第二光盘12的记录和/或再现，但是本发明并不局限于此。例如，除了第一光盘11和第二光盘12外，可以对使用具有不同波长的光束作为记录/再现光的多种类型的光盘执行记录和/或再现。

接下来，将描述图2所示的光学拾取器50，其对各自包括具有不同厚度的保护性基底并且使用具有相同波长的光束作为记录/再现光的光盘和使用具有不同波长的光束作为记录/再现光的光盘执行记录和/或再现。在以下描述中，与上述光学拾取器3相同的组件将由相同的标号标示，并且对其的详细描述将被省略。

光学拾取器50执行在各自包括具有不同厚度的用于保护信号记录表面的保护性基底的多个光盘上的记录和/或从这多个光盘的再现。具体而言，在描述时将假定光学拾取器50将信息信号记录在上述第一光盘11和第二光盘12上以及第三光盘13和第四光盘14上或从上述第一光盘11和第二光盘12以及第三光盘13和第四光盘14再现信息信号；第三光盘13包括具有约为0.6mm的第二厚度的第三保护性基底并且使用具有约为655nm的第二波长的光束作为记录/再现光，第四光盘14包括具有约为1.2mm的第三厚度的第四保护性基底并且使用具有约为785nm的第三波长的光束作为记录/再现光。

如图2所示，根据本发明的实施例的光学拾取器50包括：光源部分51，其包括用于发射具有约405nm的第一波长的光束的第一发射部件，用于发射具有约655nm的第二波长的光束的第二发射部件以及用于发射具有约785nm的第三波长的光束的第三发射部件；第一物镜32，用于将具有第一波长的光束收集到第一光盘11的信号记录表面11a上，同时减小或消除依照具有第一厚度的保护性基底的球面像差；第二物镜53，用于将具有第一波长和第二波长的光束收集到第二光盘12的信号记录表面12a和第三光盘13的信号记录表面13a上，同时减小或消除依照具有第二厚度的保护性基底的球面像差，并且用于将具有第三波长的光束收集到第四光盘14的信号记录表面14a上，同时减小或消除依照具有第三厚度的保护性基底的球面像差；极化切换部分34，用于选择性地切换从第一至第三发射部件中每一个发射的光束的极化状态；以及极化分束器35，用于基于由极化切换部分34切换的光束极化状态来将光束引导到第一物镜32或第二物镜53。

光学拾取器50还包括：在光源部分51和极化切换部分34之间提供的准直镜36，用于将从第一至第三发射部件发射的光束的发散角变换成大致平行的光束；在光源部分51和准直镜36之间提供的光栅37，用于将光束分割成由0阶光束和±1阶光束构成的三个光束，以获得循轨误差信号等等；光电检测器38，用于接收被信号记录表面反射的返回光；在极化分束器35和光电检测器38之间提供的聚光透镜39，用于将经过的光束聚集在光电检测器38上；以及在极化分束器35和光电检测器38之间提供的多透镜40，用于生成散光，以获得聚焦误差信号。

光学拾取器50还包括：反射镜43，用于反射经过极化分束器35的光束以改变光束的光路，以便将光束引导到第二物镜33；在极化分束器35和第一物镜32之间提供的第一四分之一波片41，用于向被极化分束器35反射的光束施加四分之一波长的相位差；以及在反射镜43和第二物镜53之间提供的第二四分之一波片42，用于向被反射镜43反射的光束施加四分之一波长的相位差。

光源部分51基于由盘类型确定部分22检测到的盘类型切换要发射的光束。具体而言，当加载的光盘2是第一光盘11或第二光盘12时，光源部分51发射来自第一发射部件的具有第一波长的光束。当光盘2是第三光盘13时，光源部分51发射来自第二发射部件的具有第二波长的光束。当光盘2是第四光盘14时，光源部分51发射来自第三发射部件的具有第三波长的光束。

虽然在本实施例中为单个光源部分提供了分别用于发射具有第一至第三波长的光束的第一至第三发射部件，但是本发明并不局限于此。例如，可以在不同位置处布置包括第一至第三发射部件中的两个的第一光源部分和包括另一个发射部件的第二光源部分。或者，可以在不同位置处布置第一至第三发射部件。在这种情况下，可以提供分束器等作为光路组合装置，以用于组合布置在不同位置处的光源的光路，以便组合光路。

第二物镜53具有与具有第一至第三波长的光束相对应的第二焦距以及针对第一或第二波长的为0.65的数值孔径和针对第三波长的为0.45的数值孔径。对于包括具有第二厚度的第二保护性基底的第二光盘12，第二物镜53将具有第一波长的光束收集到信号记录表面12a上，同时减小或消除依照第二保护性基底的球面像差。

对于包括具有第二厚度的第三保护性基底的第三光盘13，第二物镜53将具有第二波长的光束收集到信号记录表面13a上，同时减小或消除依照第三保护性基底的球面像差。对于包括具有第三厚度的第四保护性基底的第四光盘14，第二物镜53将具有第三波长的光束收集到信号记录表面14a上，同时减小或消除依照第四保护性基底的球面像差。

在第二物镜53的光入射一侧，提供了第二孔径滤波器(未示出)，其充当用于限制入射在第二物镜53上的光束的孔径的孔径限制元件。第二孔径滤波器将经过的具有第一波长和第二波长的光束的数值孔径限制到0.65，而将经过的具有第三波长的光束的数值孔径限制到0.45。例如用全息图等作为孔径滤波器。

与上述光学拾取器3的情况一样，极化切换部分34由极化切换液晶34a和液晶驱动电路34b构成。极化切换部分34基于由盘类型确定部分22检测到的盘类型来选择性地切换经过的光束的极化状态。具体而言，当所加载的光盘2是第一光盘11时，极化切换部分34的极化切换液晶34a被液晶驱动电路34b接通，以将经过的具有第一波长的光束的极化状态从S波转换为P波，以允许光束出射。另一方面，当所加载的光盘2是第二光盘12、第三光盘13和第四光盘14中的任何一个时，液晶驱动电路34b使极化切换部分34的极化切换液晶34a保持在关断状态，以允许经过的具有第一波长的光束仍以S波的形式出射。

按上述方式配置的光学拾取器50基于由光电检测器38检测到的返回光所生成的聚焦伺服信号和循轨伺服信号驱动第一物镜32或第二物镜53，以执行聚焦伺服和循轨伺服。第一物镜32或第二物镜53被驱动以相对于光盘2的记录面移动到物镜的聚焦焦点。结果，光束被聚焦在光盘2的记录面上，以将信息记录在光盘2上或者从光盘2再现信息。

接下来，将参考图2和图4描述光学拾取器50中从光源部分51发射的光束的光路。首先，将描述发射到第一光盘11的具有第一波长的光束的光路。

发射到第一光盘11的具有第一波长的光束的光路与上述光学拾取器3中发射到第一光盘11的具有第一波长的光束的光路相同。具体而言，基于来自盘类型确定部分22的检测到的信号(其已经确定光盘2是第一光盘11)，从光源部分51的第一发射部件发射的具有第一波长的光束B1经过光栅37、准直镜36、极化切换液晶34a、极化分束器35和第一四分之一波片41，以被第一物镜32收集在第一光盘11的信号记录表面11a上，其中依照第一保护性基底的第一厚度的球面像差被消除或大大减小。被收集到第一光盘11上并被信号记录表面11a反射的出射光束B1经过第一物镜32、第一四分之一波片41、极化分束器35、聚光透镜39和多透镜40，以被聚焦在光电检测器38的光电检测设备上。

接下来，将描述光学拾取器50中被发射到第二光盘12的具有第一波长的光束的光路。

发射到第二光盘12的具有第一波长的光束的光路与上述光学拾取器3中发射到第二光盘12的具有第一波长的光束的光路相同。具体而言，基于来自盘类型确定部分22的检测到的信号(其已经确定光盘2是第二光盘12)，从光源部分51的第一发射部件发射的具有第一波长的光束B2经过光栅37、准直镜36、极化切换液晶34a、极化分束器35、反射镜43和第二四分之一波片42。此外，光束B2被第二物镜53聚集在第二光盘12的信号记录表面12a上，其中依照具有第二厚度的第二保护性基底的球面像差被消除或大大减小。被收集到第二光盘12上并被信号记录表面12a反射的出射光束B2经过第二物镜53、第二四分之一波片42、反射镜43、极化分束器35、聚光透镜39和多透镜40，以被聚焦在光电检测器38的光电检测设备上。

光学拾取器50中发射到第三光盘13的具有第二波长的光束的光路与上述发射到第二光盘12的具有第一波长的光束的光路相同。具体而言，基于来自盘类型确定部分22的检测到的信号(其已经确定光盘2是第三光盘13)，从光源部分51的第二发射部件发射的具有第二波长的光束B3经过光栅37、准直镜36、极化切换液晶34a、极化分束器35、反射镜43和第二四分之一波片42，以被第二物镜53收集在第三光盘13的信号记录表面13a上，其中依照具有第二厚度的第三保护性基底的球面像差被消除或大大减小。被收集到第三光盘13上并被信号记录表面13a反射的出射光束B3经过第二物镜53、第二四分之一波片42、反射镜43、极化分束器35、聚光透镜39和多透镜40，以被聚焦在光电检测器38的光电检测设备上。

光学拾取器50中发射到第四光盘14的具有第三波长的光束的光路与上述发射到第二光盘12的具有第一波长的光束的光路相同。具体而言，基于来自盘类型确定部分22的检测到的信号(其已经确定光盘2是第四光盘14)，从光源部分51的第三发射部件发射的具有第三波长的光束B4经过光栅37、准直镜36、极化切换液晶34a、极化分束器35、反射镜43和第二四分之一波片42，以被第二物镜53收集在第四光盘14的信号记录表面14a上，其中依照具有第三厚度的第四保护性基底的球面像差被消除或大大减小。被收集到第四光盘14上然后被信号记录表面14a反射的出射光束B4经过第二物镜53、第二四分之一波片42、反射镜43、极化分束器35、聚光透镜39和多透镜40，以被聚焦在光电检测器38的光电检测设备上。

如上所述，根据本实施例的光学拾取器50能够将光收集到各自包括具有不同厚度的保护性基底的光盘11至14中每一个的信号记录表面上。因此，光学拾取器50可以很好地校正由每个光盘的保护性基底的厚度误差而引起的球面像差，从而实现了与各自包括具有不同厚度的保护性基底的多种类型的光盘的兼容性。

光学拾取器50包括：第一物镜32和第二物镜53，各自用于消除依照保护性基底的厚度的球面像差；极化分束器35，用于根据光束的极化状态将光束引导向第一物镜32或第二物镜53；以及极化切换部分34，用于切换入射在极化分束器35上的光束的极化状态。利用此配置，可以共享光源部分51和极化分束器35之间的光学组件，以实现配置简化和配置尺寸减小。

光学拾取器50还包括：在极化分束器35和第一物镜32之间提供的第一四分之一波片41；以及在极化分束器35和第二物镜53之间提供的第二四分之一波片42。极化分束器35将被第一物镜32或第二物镜53收集的光束的返回光(其从光盘反射)引导向光电检测器38。结果，可以共享极化分束器35和光电检测器38之间的光学组件，以实现进一步的配置简化和配置尺寸减小。

根据本实施例的光学拾取器50利用从光源部分51发射的具有不同波长的光束来实现从各自包括具有不同厚度的保护性基底的多种类型的光盘11至14读取信号以及向这些光盘写入信号，同时很好地校正球面像差。同时，光学拾取器50允许共享光学组件和光路。结果，根据本发明的光学拾取器50使得能够简化配置并减小配置的尺寸，以降低制造成本。

此外，根据本实施例的光学拾取器50除了能够实现从使用不同波长并且各自包括具有不同厚度的保护性基底的多种类型的光盘读取信号以及向这些光盘写入信号以外，还能够实现从使用相同波长但各自包括具有不同厚度的保护性基底的多种类型的光盘读取信号以及向这些光盘写入信号。因此，光学拾取器50实现了与多类格式的光盘的兼容性，而这些格式正在被进一步多样化。同时，光学拾取器50实现了配置尺寸的减小。

使用根据本实施例的光学拾取器的光盘装置1包括上述光学拾取器3或50，从而对于各自包括具有不同厚度的保护性基底的多个光盘共享了光学拾取器的光学组件和光路，以实现良好的信号记录和再现。因此，光盘装置1具有对应于多种类型的光盘的良好兼容性，并且还实现了配置的简化和配置尺寸的减小，从而降低了制造成本。

本发明包含与2005年6月22日向日本专利局递交的日本专利申请JP2005-182512相关的主题，这里通过引用将其全部内容结合进来。

本领域的技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和改变，只要它们处于权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (8)

1.一种光学拾取器，用于将信息信号记录在多个光盘上或者从所述多个光盘再现信息信号，所述多个光盘每个包括具有不同厚度的用于保护信号记录表面的保护性基底，所述光学拾取器包括：

光源部分，其适于发射具有预定波长的光束；

第一物镜，其适于将光收集到所述信号记录表面上，同时减小由具有第一厚度的保护性基底引起的球面像差；

第二物镜，其适于将光收集到所述信号记录表面上，同时减小由具有第二厚度的保护性基底引起的球面像差；

极化切换部分，其适于切换从所述光源部分发射的所述光束的极化状态；以及

极化分束器，其适于根据由所述极化切换部分所切换的所述光束的极化状态来将所述光束引导到所述第一物镜或所述第二物镜。

2.根据权利要求1所述的光学拾取器，还包括：

在所述第一物镜和所述极化分束器之间提供的第一四分之一波片；以及

在所述第二物镜和所述极化分束器之间提供的第二四分之一波片。

3.根据权利要求1所述的光学拾取器，还包括：

光电检测器，其适于检测从所述光盘反射的返回光；

其中所述极化分束器将被所述第一物镜或所述第二物镜收集的所述光束的返回光与从所述光源部分发射的光束的光路分离开来，所述返回光是从所述光盘反射的。

4.一种光学拾取器，用于利用具有不同波长的光束将信息信号记录在多个光盘上或者从所述多个光盘再现信息信号，所述多个光盘每个包括具有不同厚度的用于保护信号记录表面的保护性基底，所述光学拾取器包括：

光源部分，其包括适于发射具有第一波长的光束的第一光源、适于发射具有第二波长的光束的第二光源、以及适于发射具有第三波长的光束的第三光源；

第一物镜，其适于将具有所述第一波长的光束收集到所述信号记录表面上，同时减小由具有第一厚度的保护性基底引起的球面像差；

第二物镜，其适于将具有所述第一波长和所述第二波长的光束收集到所述信号记录表面上，同时减小由具有第二厚度的保护性基底引起的球面像差，并且适于将具有所述第三波长的光束收集到所述信号记录表面上，同时减小由具有第三厚度的保护性基底引起的球面像差；

极化切换部分，其适于切换从所述第一光源至第三光源发射的所述光束中每一个的极化状态；以及

极化分束器，其适于根据由所述极化切换部分所切换的所述光束的极化状态来将所述光束引导到所述第一物镜或所述第二物镜。

5.根据权利要求4所述的光学拾取器，还包括：

盘类型确定部分，其适于区分所述多个光盘的类型；

其中所述极化切换部分包括极化切换液晶部分和液晶驱动电路，并且基于由所述盘类型确定部分所确定的盘类型而选择性地切换从所述光源部分发射的所述光束的极化状态。

6.根据权利要求4所述的光学拾取器，其中：

在所述极化分束器中形成了具有这样的极化依赖性的光学薄膜：透射从所述光源部分发射的光束的S波成分并且反射其P波成分；

如果所述光束要被引导到所述第一物镜，则所述极化切换部分将经过的光束的极化状态选择性地切换为P波；并且

如果所述光束要被引导到所述第二物镜，则所述极化切换部分将经过的光束的极化状态选择性地切换为S波。

7.一种光盘装置，包括用于支撑和旋转光盘的驱动装置，以及用于将信息信号记录在多个光盘上或者从所述多个光盘再现信息信号的光学拾取器，所述多个光盘每个包括具有不同厚度的用于保护信号记录表面的保护性基底，所述光盘装置包括：

光源部分，其适于发射具有预定波长的光束；

第一物镜，其适于将光收集到所述信号记录表面上，同时减小由具有第一厚度的保护性基底引起的球面像差；

第二物镜，其适于将光收集到所述信号记录表面上，同时减小由具有第二厚度的保护性基底引起的球面像差；

极化切换部分，其适于切换从所述光源部分发射的所述光束的极化状态；以及

极化分束器，其适于根据由所述极化切换部分所切换的所述光束的极化状态来将所述光束引导到所述第一物镜或所述第二物镜。

8.一种光盘装置，包括用于支撑和旋转光盘的驱动装置，以及用于将信息信号记录在多个光盘上或者从所述多个光盘再现信息信号的光学拾取器，所述多个光盘每个包括具有不同厚度的用于保护信号记录表面的保护性基底，所述光盘装置包括：

光源部分，其包括适于发射具有第一波长的光束的第一光源、适于发射具有第二波长的光束的第二光源、以及适于发射具有第三波长的光束的第三光源；

第一物镜，其适于将具有所述第一波长的光束收集到所述信号记录表面上，同时减小由具有第一厚度的保护性基底引起的球面像差；

第二物镜，其适于将具有所述第一波长和所述第二波长的光束收集到所述信号记录表面上，同时减小由具有第二厚度的保护性基底引起的球面像差，并且适于将具有所述第三波长的光束收集到所述信号记录表面上，同时减小由具有第三厚度的保护性基底引起的球面像差；

极化切换部分，其适于切换从所述第一光源至第三光源发射的所述光束中每一个的极化状态；以及

极化分束器，其适于根据由所述极化切换部分所切换的所述光束的极化状态来将所述光束引导到所述第一物镜或所述第二物镜。