[发明专利]光学拾取头装置

说明书

本申请是三星电子株式会社1998年3月28日提交的名称为“采用全息环状透镜兼容多用光盘及可记录小型盘的光头”、申请号为98108006.5的发明专利申请的分案申请。

                        技术领域

本发明涉及一种兼容数字视盘(DVD)和可记录小型盘(以下简称CD-R)的光学拾取头装置，特别涉及一种采用全息透镜，能分别将信息兼容地记录至数字视盘(DVD)及可记录光盘(CD-R)上，并由之读取信息。

                        背景技术

光学拾取头装置用于记录和读取高密度的诸如视频，声频或数据信息，其记录载体为磁盘、卡或盒带。其中，主要采用的是盘式记录载体。最近，在光盘装置领域，激光光盘(LD)，小型盘(以下简称CD)和数字视盘(DVD)得以发展。这种光盘包括一沿光束入射的轴向有一定厚度的塑料或玻璃载体，和一信号记录面，其上记录信息且位于上述塑料或玻璃载体上。

如今，为提高记录密度，高密度光盘系统增大了物镜的数值孔径并采用635nm或650nm的短波长光源。相应地，此种高密度光盘系统可对数字视盘记录或读取信息，还能从CD读取信息。然而，为兼容新型CD盘，即可记录CD(CD-R)，由于CD-R记录载体的记录特性，应当采用波长780nm的光束。其结果是，在单一光学拾取头中采用波长780nm和650nm的光束对于兼容DVD和CD-R是很重要的。下面参照图1说明一种传统的兼容DVD和CD-R的光学拾取头。

图1显示了一种采用单一物镜和两个激光二极管作为用于DVD和CD-R的光源的光学拾取头。图1的光学拾取头在再现DVD时采用波长635nm的激光束，而在记录和再现CD-R时采用波长780nm的激光束。

由第一激光源11发出的波长635nm的光束入射至第一准直透镜12，其中用实线表示该光束。第一准直透镜12可使入射光束成为平行光束。通过第一准直透镜12的光束被分束器13反射，然后射向干涉滤波棱镜14。

由第二激光源21发出的波长780nm的光束通过第二准直透镜22，分束器23和会聚透镜24，然后射向干涉滤波棱镜14，其中用虚线表示该光束。此处，波长780nm的光束经干涉滤波棱镜14会聚。具有如此结构的光学系统称为“有限光学系统”。干涉滤波棱镜14全部透过经分束器13反射的波长635nm的光束，并全部反射经会聚透镜24会聚的波长780nm的光束。其结果是，来自第一激光源11的光束由准直透镜12变为平行光束形式入射至1/4波片15，而来自第二激光源21的光束由会聚透镜24和干涉滤波棱镜14以发散光束形式入射至1/4波片15。透过1/4波片15的光束通过具有薄膜结构的可变光阑16，然后入射至物镜17。

由第一激光源11发出的波长635nm的光束由物镜17聚焦于厚度0.6mm的DVD18的信息记录面上。因此，自DVD18的信息记录表面反射的光束包含了记录于此信息记录表面的信息。反射光束透过分束器13，然后入射至用于检测光学信息的光电探测器19上。

若不采用上述有限光学系统，在第二激光源21发出的波长780nm的光束由上述物镜17聚焦于厚度1.2mm的CD-R25的信息记录面时，由于DVD18和CD-R25之间厚度的差别，则会产生球差。该球差是因为沿着光轴CD-R25的信息记录面与物镜17之间的距离大于DVD18的信息记录面与物镜17之间的距离这一事实造成的。为减小这种球差，需要包含会聚透镜24的有限光学系统结构。通过采用后面将参照图2说明的可变光阑16，波长780nm的光束在CD-R25的信息记录上形成了最佳束斑。由CD-R25反射的波长780nm的光束被分束器23反射，然后由一光电探测器26加以检测。

如图2所示，图1中薄膜型可变光阑16的结构为，能以选择方式透过入射于数值孔径(NA)小于或等于0.6的区域的光束，该孔径与物镜17的直径一致。也即，根据0.45的数值孔径(NA)使可变光阑16关于光轴分为两个区域。在此二区域之间，第一区域1既透过波长635nm也透过波长780nm的光束。第二区域2全部透射波长635nm的光束并全部反射波长780nm的光束。区域1的数值孔径小于或等于0.45，区域2为区域1的外围区域，其上镀有介电薄膜。区域1由石英(SiO₂)薄膜构成，以消除由镀有介电薄膜的区域2产生的任何光学象差。