CN1941120A

CN1941120A - 光学读写头

Info

Publication number: CN1941120A
Application number: CNA2005101079492A
Authority: CN
Inventors: 谢国卿
Original assignee: Prodisc Technology Inc
Current assignee: Prodisc Technology Inc
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-04

Abstract

本发明涉及一种光学读写头，其包括光源、准直镜、多个聚焦透镜、球面像差修正器、分光镜以及光检测器。其中，该光源发射光束，该准直镜校准光束，该光束穿透其中的聚焦透镜，并被聚焦到光信息储存媒体。球面像差修正器介于光信息储存媒体与多个聚焦透镜之间，包括二个楔形板，并通过楔形板的相互移动来调整其厚度。分光镜分离由光信息储存媒体所反射的光束，光检测器检测从分光镜分离出的光束。

Description

光学读写头

技术领域

本发明涉及一种光学读写头，特别涉及一种具有球面像差修正器的光学读写头。

背景技术

随着信息与多媒体时代的来临，消费者对于储存媒体容量的需求急剧增加。其中，由于光信息储存媒体可以储存大量的数据，并具有可携带性以及能够长久保存数据的特性，使得利用光信息储存媒体来存取数据已经是相当普遍的方式。

面对越来越庞大的影音信息量，提高光信息储存媒体的数据容量，一直是业者追求的目标。要在相同体积的光信息储存媒体上储存更多数据，常用的方式有二种：一种方法是缩小激光点(Laser BeamSpot-size)以便缩短轨距(Track Pitch)；另一种方法则是增加光信息储存媒体的层数，以达到多层写入(Multilayer Recording)效果。

由于光点大小与光源波长呈正比，并与聚焦物镜数值孔径(Numerical Aperture，NA)呈反比。因此，缩小激光点就是将光学读写头(Optical Head)的激光束的波长变短，并且聚焦物镜数值孔径变大，以增加光信息储存媒体的容量以及储存密度。也就是说，光学读写头的激光波长，可由波长为650nm的红激光，缩短到波长为405nm的蓝激光。其中，使用405nm蓝激光的光信息储存媒体又可分为高密度数字激光视频光盘(High Density DVD，HD-DVD)以及蓝光光盘(Blue-ray Disc，BD)。

请参照图1，传统技术中的光学读写头1包括光源11、准直镜12、分光镜13、聚焦透镜14、光检测器15以及球面像差修正器16。

光源11发射光束，经过准直镜(Collimator)12校准光束后，该光束穿透分光镜13及聚焦透镜14，再经过具有固定厚度的球面像差修正器(Spherical Aberration Corrector)16，以修正聚焦透镜13的球面像差，从而准确地聚焦到光信息储存媒体D的记录积层。由光信息储存媒体D的记录积层所反射的光束，经过分光镜13分离后，即可被光检测器15所检测。

其中，球面像差的程度会随着缩短激光波长或是加大数值孔径而增加。另外，激光经过光信息储存媒体的光路径长度也与球面像差的程度成正比。

然而，传统技术中的球面像差修正器，具有固定厚度并且为板状结构。当光学读写头要读写不同类型的光信息储存媒体而改变了激光波长及相对应的聚焦透镜的数值孔径时，具有固定厚度的球面像差修正器无法准确地修正球面像差。另外，当光信息储存媒体具有多个记录积层时，激光会分别聚焦到不同的记录积层，而造成激光的光路径不同，但具有固定厚度的球面像差修正器仍无法修正由光路径长度不同而造成的球面像差。

如上所述，如何提供一种光学读写头，对于不同类型的光信息储存媒体所用的不同激光波长、不同数值孔径或者是不同光路径长度时，均能适当地调整光学读写头中球面像差修正器的厚度，以精准地修正球面像差，实在是一个重要课题。

发明内容

基于上述课题，本发明的目的是提供一种光学读写头，对于不同类型的光信息储存媒体所用的不同激光波长、不同数值孔径或者是不同光路径长度时，均能适当地调整光学读写头中球面像差修正器的厚度，以精准地修正球面像差。

因此，为达到上述目的，本发明的一种光学读写头，包括光源、准直镜、多个聚焦透镜、球面像差修正器、分光镜以及光检测器。其中，该光源发射光束，该准直镜校准光束，该光束穿透其中的一个聚焦透镜而被聚焦到光信息储存媒体。球面像差修正器介于光信息储存媒体与多个聚焦透镜之间，包括二个楔形板，并通过楔形板的相互移动(位移)来调整其厚度。分光镜分离由光信息储存媒体所反射的光束，光检测器检测从分光镜分离出的光束。

如上所述，本发明的一种光学读写头具有可调整厚度的球面像差修正器。与传统技术相比，本发明的光学读写头所具有的球面像差修正器具有二个楔形板，通过二个楔形板的相互移动，从而改变球面像差修正器的厚度，使得聚焦透镜的球面像差得以被准确地修正。由于球面像差修正器的厚度可以调整，因此当光学读写头要读写不同类型的光信息储存媒体而改变了激光波长、相对应的聚焦透镜的数值孔径时，则可通过二个楔形板之间的移动，而将球面像差修正器调整为适当的厚度。另外，当光信息储存媒体因具有多个记录积层而造成激光的路径不同时，也可利用二个楔形板之间的移动，而将球面像差修正器调整为适当的厚度，从而准确地修正聚焦透镜的球面像差，故能提高光学读写头的质量。

附图说明

图1为传统的光学读写头的示意图；

图2为本发明实施例的光学读写头的示意图；

图3为本发明实施例的光学读写头的球面像差修正器的示意图；

图4为本发明较佳实施例的光学读写头所读写的光信息储存媒体的示意图；以及

图5为本发明较佳实施例的光学读写头所读写的光信息储存媒体，其中光信息储存媒体具有多个记录积层。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的光学读写头。

如图2所示，光学读写头2包括光源21、准直镜22、多个聚焦透镜23、球面像差修正器24、分光镜25以及光检测器26。

光源21发射光束。本实施例中，光源21可具有至少一个激光二极管(Laser Diode)来发射光束，并且光源21可配合不同的光信息储存媒体而发出不同波长的激光。例如：利用波长为780nm的光来读写CD、利用波长为650nm的红激光来读写DVD，利用波长为405nm的蓝激光来读写蓝光光盘(HD-DVD及BD)。当然，光源21也可同时具有多个激光二极管以增加光学读写头的兼容性。

准直镜22校准由光源21所发出的光束。

本实施例中，光学读写头2还包括四分之一波长板27(λ/4plate)，其设置于分光镜25及聚焦透镜23之间。

光束先穿过分光镜25后，再穿透多个聚焦透镜23的其中一个并被聚焦到光信息储存媒体D。其中，配合不同的光信息储存媒体D，多个聚焦透镜23分别具有不同的数值孔径(NA)使得光束聚焦到对应的记录积层，例如：当光信息储存媒体D为CD时，则使用数值孔径为0.45的聚焦透镜23a；当光信息储存媒体D为DVD时，则使用数值孔径为0.6的聚焦透镜23b；当光信息储存媒体D为蓝光光盘时，则使用数值孔径为0.85的聚焦透镜23c。当光束聚焦到记录积层后，则有部分光束被反射回来。

本实施例中，光学读写头2还包括第一致动器(first actuator)28，用以定位(positioning)多个聚焦透镜23，使得光束通过其中的聚焦透镜23。

如图2及图3所示，球面像差修正器24介于光信息储存媒体D与多个聚焦透镜23之间。球面像差修正器24包括二个楔形板241，通过楔形板241的相互移动可调整球面像差修正器24的厚度t，使得光束通过楔形板241时具有不同的光路径长度，以修正聚焦透镜23的球面像差。其中，楔形板241的材质可为玻璃或聚碳酸酯，该楔形板241分别具有斜面242，并可以沿斜面242相对移动。须注意的是，楔形板241以相互接触或相互不接触而进行相对移动。由图3中可知，若二个楔形板241相互靠近，则球面像差修正器24厚度t逐渐变大；若二个楔形板241相互远离，则球面像差修正器24厚度t逐渐变小。其中，球面像差修正器的厚度t不包括二个楔形板之间的空隙。

参照图2，本实施例中，光学读写头2还包括第二致动器29，可用以调整楔形板241的移动，以改变球面像差修正器24的厚度。

分光镜25分离由光信息储存媒体D所反射的光束，其中，分光镜25可为偏极化分光镜(Polarizing Beam Splitter)。

光检测器26检测从分光镜25分离出的光束，以取得光信息储存媒体D的信息。

参考图4，本实施例中，以蓝光光盘(BD)为例，光信息储存媒体D包括第一记录积层L₀、间隔层S及第二记录积层L₁，该间隔层S位于第一记录积层L₀与第二记录积层L₁之间，其厚度为t_s，折射系数为n(s)，光束通过厚度为t并且折射系数为n的球面像差修正器，则球面像差修正器所需要的厚度t可由下列式子求得：

t＝t_s*n(s)/n＝[t(2)-t(1)]*n(s)/n

另外，参考图5，当光信息储存媒体D’具有多记录积层时，可假设激光束聚焦在第一记录积层L₀时，球面像差修正器的厚度为0、折射系数为n，光束所经过的光路径长度为t(1)，当激光束聚焦在第N记录积层时，n(s)为间隔层的折射系数，光束所经过的光路径长度为t(N)，其中t(N)＞t(1)。则球面像差修正器的厚度为t，则t＝[t(N)-t(1)]*n(s)/n。

而当各间隔层的折射系数n(s_i)不相同时，则球面像差修正器的厚度t满足下列式子：

t＝∑_i[t(i+1)-t(i)]*n(s_i)/n，其中，i＝1至N-1

综上所述，本发明的一种光学读写头具有可调整厚度的球面像差修正器。与传统技术相比，本发明的光学读写头所具有的球面像差修正器具有二个楔形板，通过二个楔形板的相互移动，从而改变球面像差修正器的厚度，使得聚焦透镜的球面像差得以被准确地修正。由于球面像差修正器的厚度可以调整，因此当光学读写头要读写不同类型的光信息储存媒体而改变了激光波长、相对应的聚焦透镜的数值孔径时，则可通过二个楔形板之间的移动，而将球面像差修正器调整为适当的厚度。另外，当光信息储存媒体因具有多个记录积层而造成激光的路径不同时，也可利用二个楔形板之间的移动，而将球面像差修正器调整为适当的厚度，从而准确地修正聚焦透镜的球面像差，故能提高光学读写头的质量。

以上所述仅为实施例，而并不限制于此。任何未脱离本发明的精神与范畴而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求的范围中。

Claims

1、一种光学读写头，包括：

光源，其发射光束；

准直镜，其校准该光束；

多个聚焦透镜，该光束穿透其中的一个聚焦透镜，并被聚焦到光信息储存媒体；

球面像差修正器，其介于该光信息储存媒体与所述聚焦透镜之间，该球面像差修正器包括二个楔形板，并通过所述楔形板的相互移动来调整该球面像差修正器的厚度；

分光镜，其分离由该光信息储存媒体所反射的该光束；以及

光检测器，其检测从该分光镜分离出的该光束。

2、如权利要求1所述的光学读写头，其中该光源具有激光二极管。

3、如权利要求1所述的光学读写头，其中该光源为蓝激光。

4、如权利要求1所述的光学读写头，其中所述聚焦透镜分别具有不同的数值孔径。

5、如权利要求1所述的光学读写头，进一步包括：

四分之一波长板，其设置于该分光镜及所述聚焦透镜之间。

6、如权利要求1所述的光学读写头，其中所述聚焦透镜至少包括数值孔径约为0.45的聚焦透镜、数值孔径约为0.65的聚焦透镜以及数值孔径约为0.85的聚焦透镜。

7、如权利要求1所述的光学读写头，进一步包括：

第一致动器，用以定位所述聚焦透镜，使得该光束通过其中的一个聚焦透镜。

8、如权利要求1所述的光学读写头，进一步包括：

第二致动器，用以调整所述楔形板的移动，以改变球面像差修正器的厚度。

9、如权利要求1所述的光学读写头，其中所述楔形板分别具有斜面，所述楔形板分别沿该斜面相对移动。

10、如权利要求1所述的光学读写头，其中所述楔形板的材质为玻璃或聚碳酸酯。

11、如权利要求1所述的光学读写头，其中该光信息储存媒体包括第一记录积层、间隔层及第二记录积层，该间隔层位于该第一记录积层与该第二记录积层之间，该间隔层的厚度为t_S，折射系数为n(s)，该光束通过厚度为t，折射系数为n的该球面像差修正器，则t、t_S、n(s)、n符合下列等式：

t＝t_S*n(s)/n