[发明专利]球面像差补偿器以及利用其的光学拾取头

说明书

                         技术领域

本发明涉及一种能够有效补偿由记录介质的厚度偏差而造成的球面像差的球面像差补偿器，以及利用这种球面像差补偿器的光学拾取头。

                         背景技术

记录介质的记录/再现密度随着由光学拾取头聚焦在记录介质上的光点的尺寸减小而增大，光点的尺寸正比于所用的光线的波长(λ)，并且反比于物镜的数值孔径(NA)。因此，为了实现高密度的记录介质，需要构造具有短波长光源，如蓝光半导体激光器，的光学拾取头和具有较大NA的透镜。最近，日益关注以0.85NA物镜将记录容量增达到22.5G并且将记录介质的厚度减小到0.1mm以防止由记录介质的倾斜造成的性能下降的格式。在此，记录介质的厚度指从记录介质的光接收表面到信息记录表面的距离。

如从下面方程(1)中得知的，球面像差W_40d正比于物镜NA的四次方和记录介质的厚度偏差Δd。为此，如果使用NA约为0.85的物镜，记录介质必须具有偏差小于±3μm的均匀厚度。然而，难于制造在上述厚度偏差范围内的记录介质。 W 40 d = n 2 - 1 8 n 3 ( NA ) 4 Δd - - - - ( 1 ) ]]>

图1是示出当使用400nm光源和0.85NA物镜时的记录介质厚度偏差与厚度偏差所导致的波前像差(光相位偏差(OPD))之间的关系的曲线。如图1所示，波前像差与厚度偏差正比地增大，因而，如果使用0.85那么大NA的物镜，需要补偿由记录介质的厚度偏差导致的球面像差。

日本专利公开hei 12-57616公开了一种能够探测记录介质的厚度偏差的光学拾取头。日本专利公开hei 12-30281教导了一种利用液晶补偿器补偿记录介质相对于光轴倾斜时发生的波前像差的技术。

图2示出补偿由传统光学拾取头中的记录介质厚度偏差所导致的球面像差的原理。参照图2，物镜组件20(以下简称为物镜)设计成具有一组三个透镜元件21、22和23，以具有较大的NA。三个透镜元件21、22和23容纳在单个线圈架24中，并在相同的光轴x-x′上成一条直线，用于补偿球面像差的相位差补偿器30设置在物镜20后的光轴x-x′上。

在图2中，靠近物镜20的曲线A表示由于记录介质10和/或物镜21、22和23中的制造误差而导致的球面像差造成的波阵面。这种类型的球面像差将被称为来自物镜的球面像差。绘成与相位差校正器30重叠的曲线B表示在由相位差补偿器30补偿球面像差后的波阵面。靠近物镜20的另一条曲线A′表示当物镜20从相位差补偿器30径向平移(或偏离)时的波阵面。

相位差补偿器30产生反向球面像差，该反向球面像差抵消由于记录介质10和/或透镜元件21、22和23中的制造误差引起的来自物镜的球面像差。相位差补偿器30利用液晶作为介质以调节相位延迟的程度，并通过局部使用液晶介质差动延迟光线相位，以产生反向球面像差。通过驱动液晶而产生的局部相位延迟由先锋公司(日本)教导。上述的日本专利公开hei12-30281合并在此作为参考。

相位差补偿器30通过单独的驱动电路40操纵，而驱动电路40根据动态测量的记录介质厚度变化信号而工作。记录介质的厚度偏差可以从设置在光路上的象散透镜探测的聚焦误差信号而计算出来。作为示例，在日本专利公开sho 12-57616中公开的技术可以用于计算厚度偏差。