检测介质厚度变化和/或补偿其引起的球形像差的拾取器制造技术

提供了一种光学拾取器，包括光源、用于聚焦来自光源的入射光的物镜以及安置在光源和物镜之间的光学路径上的光学路径改变器，其特征在于包括：光束划分与检测装置，用于将反射后光束划分成光轴上的第一光束部分和在第一光束部分周围的第二和第三光束部分，并从第一、第二和第三光束部分检测第一、第二和第三检测信号；和厚度变化检测电路，用于通过从第一检测信号中减去第二和第三检测信号之和来检测记录介质的厚度变化。该光学拾取器允许检测记录介质的厚度变化，而无需在该光学拾取器的光接收侧安装散光镜。由记录介质的厚度变化引起的球形像差能够通过使用执行器根据检测的厚度变化信号驱动球形像差补偿单元或校准镜沿着光轴来校正。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学拾取器，更具体地说，本专利技术涉及一种光学拾取器，它能够检测记录介质的厚度变化，和/或能够补偿由记录介质厚度变化引起的球形像差。
技术介绍
通常，随着由光学拾取装置聚焦在记录介质上的光点的尺寸变小，信息记录/再现密度增加。使用的光波长(λ)越短，并且物镜的数值孔径(NA)越大，则光点的尺寸越小，这可由方程式(1)表达光点的尺寸∝λ/NA...(1)为了更高的记录密度而减小聚焦在记录介质上的光点尺寸，就需要构建带有诸如蓝光半导体激光器的短波长光源和具有更大NA的物镜的光学拾取器。目前在本
中能引起兴趣的是一种用于利用0.85NA的物镜将记录密度增加到22.5GB、并用于将记录介质的厚度减小到0.1mm以防止由记录介质倾斜造成的性能降级的格式。这里，记录介质厚度指的是从记录介质的光入射表面到信息记录表面的距离。如下面的方程式(2)所示，球形像差W40d与物镜NA的4次方和记录介质的厚度偏差成比例。因此，如果采用约0.85的NA的物镜，则记录介质必须有偏差小于±3μm的统一厚度。但是，制造在上述厚度偏差范围内的记录介质十分困难。W40=n2-18n3(NA)4Δd...(2)]]> 图1表示当使用400nm光源和具有0.85NA的物镜时，记录介质的厚度偏差与由厚度偏差引起的波前像差(光学路径差(OPD))之间的关系。如图1所示，波前像差与厚度偏差按比例增加。因此，当采用具有高NA，如0.85NA的物镜时，就必须校正由记录介质的厚度偏差引起的球形像差。图2表示了一种能够检测光盘厚度的偏差的常规光学拾取器，该装置在待审日本专利hei 12-57616中公开。参照图2，该常规光学拾取器包括光源10，用于发射光束；偏振光束分离器11，用于根据其偏振状态发射或反射入射光束；四分之一波片15，用于改变入射光束的偏振状态；物镜17，用于聚焦入射光束以在光盘1的记录表面1a上形成光点；圆柱形散光镜21，用于将影响光束的散光在从光盘1的记录表面1a上反射后通过物镜17、四分之一波片15和偏振光束分离器11传送回去；以及光检测器25，用于从散光镜21接收光束。该常规光学拾取器还包括安置在偏振光束分离器11和四分之一波片15之间的校准镜，用于校准来自光源的入射偏向光束；和安置在偏振光束分离器11和散光镜21之间的聚光镜19。因为常规光学拾取器具有引起散光以能够检测聚焦误差信号的散光镜21，所以根据光盘的厚度t’，在从光盘1的记录表面1a上反射后经过散光镜21的光的强度分布会变化，如图3A到3E所示。当采用的光盘1分别具有厚度0.70mm、0.65mm、0.60mm、0.55mm和0.50mm，并且图2的光学拾取器被设计成用于0.6mm厚的光盘时，图3A到3E说明经过散光镜21并射向光检测器25的光强度分布。参照图3C，当光盘1具有厚度0.60mm时，即相对于其它厚度水平的基准水平(以下称为基准厚度)，由于没有发生球形像差，进入光检测器25的光强度分布是圆形的并且是中心点对称的。当光盘1的厚度从0.60mm偏离，由于厚度偏差而发生球形像差，并且经过散光镜21并由光检测器25接收的光强度分布是中心点不对称的，如图3A、3B、3D和3E所示。光检测器25从所接收的光强度分布的变化检测光盘1的厚度变化。为此目的，光检测器25包括第一到第四内侧部分A1、B1、C1和D1，及围绕第一到第四内侧部分A1、B1、C1和D1的第一到第四外侧部分A2、B2、C2和D2。在具有上述结构的常规光学拾取器中，光盘1的厚度变化信号是通过从在光检测器25的一个对角线方向上的第一和第三内侧部分A1和C1的检测信号a1和c1与在另一个对角线方向上的第二和第四外侧部分B2和D2的检测信号b2和d2之和(a1+c1+b2+d2)，减去在光检测器25的一个对角线方向上的第一和第三外侧部分A2和C2的检测信号a2和c2与在另一个对角线方向上的第二和第四内侧部分B1和D1的检测信号b1和d1之和(a2+c2+b1+d1)而检测的。换言之，光盘的厚度变化信号St’能够通过利用下面的方程式，从光检测器25的第一到第四内侧部分A1、B1、C1和D1的检测信号a1、b1、c1和d1与第一到第四外侧部分A2、B2、C2和D2的检测信号a2、b2、c2和d2来检测St′＝(a1+c1+b2+d2)-(a2+c2+b1+d1)...(3)但是，这个检测光盘厚度变化的机理仅能够被应用于采用散光镜的光学拾取器。换言之，如果光学拾取器不包括散光镜，与光学拾取器一同使用的光盘的厚度变化就不能被检测到。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种光学拾取器，它在光接收侧不包括形成散光的散光镜的情况下，能够检测记录介质的厚度变化，和/或能够补偿由记录介质厚度变化引起的球形像差。根据本专利技术的目的，提供了一种光学拾取器，包括光源，用于产生和发射光束；物镜，用于聚焦来自光源的入射光以在记录介质上形成光点；和安置在光源和物镜之间的光学路径上的光学路径改变器，用于改变入射光束的行进路径，该光学拾取器的特征在于包括光束划分与检测装置，用于将从记录介质反射后经过物镜和光学路径改变器的光束划分成光轴上的第一光束部分和在第一光束部分周围的第二和第三光束部分，并从第一、第二和第三光束部分检测第一、第二和第三检测信号；和厚度变化检测电路，用于通过从第一检测信号中减去第二和第三检测信号之和来检测记录介质的厚度变化。最好，光束划分与检测装置是具有第一、第二和第三光接收部分的光检测器，用于将入射光束划分成第一、第二和第三光束部分，接收第一、第二和第三光束部分，并分别光电转换第一、第二和第三光束部分。最好，光束划分与检测装置包括光束划分器，用于将入射光束划分成第一、第二和第三光束部分；以及第一、第二和第三光检测器，用于从光束划分器接收第一、第二和第三光束部分，并分别光电转换第一、第二和第三光束部分。根据本专利技术的光学拾取器在光学路径改变器和物镜之间的光学路径上还可以包括球形像差补偿单元，用于根据由厚度变化检测电路产生的厚度变化信号通过驱动补偿由记录介质厚度变化引起的球形像差。根据本专利技术的光学拾取器还可以包括在光源和物镜之间的光学路径上的校准镜，用于校准来自光源的偏向光束；以及执行器，用于根据由厚度变化检测电路检测的厚度变化信号驱动校准镜，从而补偿由记录介质厚度变化引起的球形像差。附图说明通过下面结合附图详细描述优选实施例，本专利技术的上述目的和优点将会变得更加清楚，其中图1的图表表示记录介质的厚度偏差与由厚度偏差引起的波前像差(光学路径差(OPD))之间的关系；图2说明一种能够检测光盘厚度的偏差的常规光学拾取器，该装置是在待审日本专利hei 12-57616中公开的；图3A到3E说明当光盘分别具有厚度0.70mm、0.65mm、0.60mm、0.55mm和0.50mm时，进入图2的光学拾取器的光检测器的光强度分布，该光学拾取器被设计成用于0.6mm厚的光盘；图4的平面图说明图2中所示的光检测器的结构；图5表示根据本专利技术的光学拾取器的一个优选实施例；图6A到6C，和图7A到7C分别说明当图5的光学拾取器被设计成用于0.1mm厚的记录介质，物镜具有0.85NA并且光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学拾取器，包括：光源，用于产生和发射光束；物镜，用于聚焦来自光源的入射光以在记录介质上形成光点；和安置在光源和物镜之间的光学路径上的光学路径改变器，用于改变入射光束的行进路径，该光学拾取器的特征在于包括：　　　　光束划分与检测装置，用于将从记录介质反射后经过物镜和光学路径改变器的光束划分成光轴上的第一光束部分和在第一光束部分周围的第二和第三光束部分，并从第一、第二和第三光束部分检测第一、第二和第三检测信号；和　　　　厚度变化检测电路，用于通过从第一检测信号中减去第二和第三检测信号之和来检测记录介质的厚度变化。

【技术特征摘要】
KR 2000-12-28 84211/001.一种光学拾取器，包括光源，用于产生和发射光束；物镜，用于聚焦来自光源的入射光以在记录介质上形成光点；和安置在光源和物镜之间的光学路径上的光学路径改变器，用于改变入射光束的行进路径，该光学拾取器的特征在于包括光束划分与检测装置，用于将从记录介质反射后经过物镜和光学路径改变器的光束划分成光轴上的第一光束部分和在第一光束部分周围的第二和第三光束部分，并从第一、第二和第三光束部分检测第一、第二和第三检测信号；和厚度变化检测电路，用于通过从第一检测信号中减去第二和第三检测信号之和来检测记录介质的厚度变化。2.如权利要求1所述的光学拾取器，其中光束划分与检测装置是具有第一、第二和第三光接收部分的光检测器，用于将入射光束划分成第一、第二和第三光束部分，接收第一、第二和第三光束部分，并分别光电转换第一、第二和第三光束部分。3.如权利要求1所述的光学拾取器，其中光束划分与检测装置包括光束划分器，用于将入射光束划分...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑钟三，安荣万，金泰敬，徐偕贞，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]