本发明专利技术公开了一种光学拾取器，包括具有移相器表面的像差校正单元。在移相器表面上，矩形或楼梯状台阶围绕光轴中心以同心方式形成在光束穿过的特定区域内。该台阶在光轴方向上具有不同高度。波长４０５ｎｍ的光束直接透射过台阶，使得施加相位差用来校正在第一光学记录介质上发生的球面像差。穿过没有台阶的环形区域的光束聚焦在第二光学记录介质上。穿过外侧区域的光束被物镜聚焦在第二光学记录介质上，并且不聚焦在第一光学记录介质上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光学聚焦系统，用于将从共同光源发出的相同波长的 光束聚焦到光学信息记录介质(以下称为光学记录介质)上，该光学记录 介质的衬底具有不同厚度(衬底厚度)，并且涉及包括这种光学聚焦系统 的光学拾取器和光学信息处理设备。
技术介绍
光学记录介质，如具有0.65GB存储容量的CD和具有4.7GB存储容 量的DVD，已经普遍用作存储视频信息、音频信息或计算机数据的装置。 此外，近年来，越来越需求更高的记录密度和更多的存储容量。为了提高这种光学记录介质的记录密度， 一种有效的方式是减小由光 学拾取器所形成的光斑的直径，该光学拾取器用于将信息写入到光学记录 介质中/从光学记录介质中读取信息。通过用物镜会聚光束而将光斑形成在 光学记录介质上。光斑的直径可以通过增加物镜的数值孔径(以下缩写成 NA)，或者通过缩短从光源发出的光束的波长来得以减小。例如，对于CD系统光学记录介质，物镜的NA是0.5,且光源发出 780nm波长的光，而对于DVD系统光学记录介质，物镜的NA是0.65, 且光源发出660nm波长的光，由此可以获得比CD系统光学记录介质更高 的记录密度。如上所述，在光学记录介质中，越来越需要更高的记录密度 和更大的存储容量。从而，需要使得物镜的NA大于0.65,且使得从光源 发出的光的波长小于660nm。对于这种大容量光学记录介质和光学信息处理设备，已经提出两个标 准。其中一个标准是蓝光光盘(以下缩写为BD),它使用蓝色波长区域的 光源并且NA为0.85的物镜，来确保22GB的存储容量。另一个标准是 HD-DVD(以下缩写为HD)，它也使用蓝色波长区域的光源，但是使用 NA为0.65的物镜，用来确保20GB的存储容量。在BD标准中，与HD标准相比，通过使得波长更短并且使得NA更5大来增加存储容量。在HD标准中，不是通过增加NA,而是通过改善轨 道记录密度并且通过执行凹凸轨(land/groove)记录方法来增加存储容 量，其中轨道记录密度是通过在信号处理中进行调节来提高的。BD和HD都使用紫色半导体激光器光源，其振荡波长大约为 405nm。但是BD和HD采用不同衬底厚度的光学记录介质，即分别为 O.lmm禾口 0.6mm。在基于BD和HD记录和/或再现高密度信息的光学拾取器中，在BD 和HD标准变得同等流行的情况下，光学系统优选的可应用于BD和 HD。于是，这种光学拾取器理想的具有如下结构。具体地说，根据要用来 记录或再现的光学记录介质的类型选择合适波长的光源。在从所选择的光 源发出的光束上进行适当的光学处理，以便校正由光学记录介质的衬底厚 度不同所造成的球面像差中的差异。为了用单独一个光学拾取器记录或再现两种不同类型光学记录介质的 信息，已经提出使用单个物镜和相差调节表面的装置(见专利文件l)。此外，在日本专利申请第2000-006975号中本专利技术的专利技术人已经提出 了 一种包括物镜和衍射表面来形成双光斑的装置。专利文件l:日本专利第3613745号但是，在专利文件1中描述的专利技术是用于校正由衬底厚度不同造成的 像差，这是通过仅对与单个环状范围相对应的区域施加相差来校正的。这 是因为它被设计成兼容DVD和CD, DVD和CD具有比BD和HD标准低 的记录密度。如专利文件1所述，当用于DVD的物镜和相差调节元件设 置在CD的透明衬底之前时，波像差的形状呈现出如图30中所示的那种。 即，与靠近光轴的波阵面的相位相比，仅围绕与CD的数值孔径相对应的 半径位置，像差较大。于是，仅需要围绕CD的数值孔径提供一个形成相 差的区域。但是，当具有大约0.85的高NA的物镜与短波长光相结合使用来校正 衬底厚度不同造成的像差时，如图31所示，波像差极大。因此，虽然在 DVD系统和CD系统中，^l对单个环状范围施加相位差的方法有效，该同 样的方法在图31中所示的情况下不能用于校正像差。此外，在日本专利申请第2007-006975中描述的专利技术中，使用零阶衍6射光和一阶衍射光形成双光斑。因此，每个光的衍射效率最大大约为 40%,这导致光利用效率降低。
技术实现思路
本专利技术可以提供一种其中消除了上述一个或多个缺陷的光学拾取器和 光学信息处理设备。本专利技术的优选实施方式提供了一种光学拾取器和光学信息处理设备， 其中，从共同光源发出的相同波长的光束和单个物镜用于对不同衬底厚度的光学记录介质以高精度再现和记录信息，并且仅移相器表面(phase shifter surface)用于切换孔径，并用于校正像差，由此减少成本、尺寸和重量。本专利技术的一个实施方式提供了 一种光学拾取器，该光学拾取器用于对 至少两种类型的光学信息记录介质执行记录、再现和擦除中的至少 一种， 该光学拾取器包括光学聚焦系统，该光学聚焦系统，该光学聚焦系统利用 第一数值孔径NA1将来自光源的光束通过具有第一厚度tl的第一衬底聚 焦到第一光学信息记录介质的第一记录层上，并且利用第二数值孔径 NA2，通过具有不同于第一厚度tl的第二厚度t2的第二衬底聚焦到第二 光学信息记录介质的第二记录层上，其中，所述光学聚焦系统包括物镜和 像差校正单元，所述物镜被设计成将光束聚焦到第一光学信息记录介质的 第一记录层上，而所述像差校正单元包括至少一个移相器表面，该移相器 表面按照在光轴方向上具有不同高度的具有不规则形状的台阶以同心的方 式被分成多个区域，该移相器表面#皮构造成向来自光源的光束施加一个相 位差；所述多个区域包括包含光轴的中心区域、从第一数值孔径NA1的 位置延伸到第二数值孔径NA2的位置的外侧环形区域、以及在包含光轴的 中心区域和外侧环形区域之间的中间环形区域；中心区i或、外侧环形区域 和中间环形区域的相位差相对于光束的波长是2兀的整数倍；所述具有不规 则形状的台阶形成在中心区域和中间环形区域之间的第 一环形区域内以及 中间环形区域和外侧环形区域之间的第二环形区域内；并且，所述台阶被 形成为减小由第一衬底的第一厚度tl和第二村底的第二厚度t2之间的差 所造成的像差。根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种呈现出良好光斑性能的光学 拾取器，其中，仅利用移相器表面，可以切换孔径并且校正像差，具有良好的光利用效率，由此减少了部件的数量，使得尺寸和成本得以降低。另 外，提供了一种光学信息处理设备，该光学信息处理设备对于两种不同类 型的光学记录介质(光学信息记录介质)可以校正像差，并同时改善效率 退化，并保持高精度。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式的光学拾取器的整体结构的示意图2A、 2B和2C是像差校正单元的放大横截面图3是用于说明移相器表面的像差校正单元的横截面图4A示出由衬底厚度不同造成的像差的波阵面形状，而图4B示出施加相位差的台阶状形状。图5A示出在第一光学记录介质(BD)的记录表面上的光斑的波阵面形状，而图5B示出在第二光学记录介质(HD)的记录表面上的光斑的波阵面形状；图6A示出第一光学记录介质(BD)的记录表面上的光斑强度分布的 形状；而图6B示出第二光学记录介质(HD)的记录表面上的光斑强度分 布的形状；图7是在具有小间距的不均匀台阶的区域内，具有矩形台阶的像差校 正单元的横截面图8A到8C是用于说明根据本专利技术第二实施方式的像差校正单元的视 图，其中图8A示出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学拾取器，用于对至少两种类型的光学信息记录介质执行信息的记录、再现和擦除中的至少一种，所述光学拾取器包括： 光学聚焦系统，该光学聚焦系统被构造成将来自光源的光束通过具有第一厚度ｔ１的第一衬底利用第一数值孔径ＮＡ１聚焦到第一光学信 息记录介质的第一记录层上，以及通过具有不同于第一厚度ｔ１的第二厚度ｔ２的第二衬底利用第二数值孔径ＮＡ２聚焦到第二光学信息记录介质的第二记录层上，其中： 所述光学聚焦系统包括： 物镜，该物镜被设计成将光束聚焦到第一光学信息记录介质 的第一记录层上；以及 像差校正单元，该像差校正单元包括至少一个移相器表面，该移相器表面根据具有不规则形状的台阶以同心方式被分成多个区域，所述具有不规则形状的台阶在光轴方向上具有不同的高度，该移相器表面被构造成向来自光源的光束施加相位差 ； 所述多个区域包括包含光轴的中心区域、从第一数值孔径ＮＡ１的位置到第二数值孔径ＮＡ２的位置的外侧环形区域；以及在所述包含光轴的中心区域和所述外侧环形区域之间的中间环形区域； 所述中心区域、外侧环形区域和中间环形区域的相位差相对 于光束的波长是２π的整数倍； 具有不规则形状的台阶形成在所述中心区域和所述中间环形区域之间的第一环形区域和所述中间环形区域和所述外侧环形区域之间的第二环形区域内；以及 所述台阶形成为减小由第一衬底的第一厚度ｔ１和第二衬底的第二厚 度ｔ２之间的差所造成的像差。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：浜野由纪子，平井秀明，名须川利通，梅木和博，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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