光學拾取器以及采用其的光學記錄和/或再現設備的制作方法

專利名稱：光學拾取器以及采用其的光學記錄和/或再現設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光學拾取器和一種采用該光學拾取器的光學記錄和/或再現設備。更具體地講，本發明涉及一種具有多個物鏡的光學拾取器和采用該光學拾取器的光學記錄和/或再現設備。
背景技術：
在通過使用被物鏡會聚的光點而將任意信息記錄到作為一種光學信息存儲介質的光盤和/或從其再現記錄的信息的光學記錄和/或再現設備中，由光點的大小確定記錄容量。光點的大小S由方程1所示方程1S∝λ/NA其中，λ是該設備使用的光的波長，NA是物鏡的數值孔徑。因此，當使用高密度光盤時，為了降低聚焦到光盤上的光點的大小，必須采用諸如藍激光的短波長光源和具有大于0.6的NA的物鏡。
最近，藍光盤(BD)標準已經被建議使用具有波長為約405nm的光源和NA為0.85的物鏡。BD標準使用容量約為25千兆字節(GB)、厚度(即在該情況下，對應于保護層的厚度的光入射面與信息存儲面之間的間隔)為0.1mm的光盤。另外，高清晰數字多功能盤(HD DVD)標準已經被建議使用波長與BD標準使用的波長相等的光源和NA為0.65的物鏡。HD DVD標準使用容量約為15GB、厚度(即在該情況下，對應于保護層的厚度的光入射面與信息存儲面之間的間隔)為0.6mm的光盤。
在數字多功能盤(DVD)領域中，不同的標準共同存在的趨勢傾向于發生。這種趨勢不時地被重復。因此，需要能使兩套光盤標準在一種系統或設備中互相兼容的裝置。例如，DVD標準使用類似波長的光源、類似NA的物鏡和類似厚度的光盤基片，只有軌道間距或光盤結構不同。因此，由于將從光源發射的光聚集到光盤上的操作幾乎與光盤標準無關，所以一種依靠軌道間距以兼容的方式執行聚焦和跟蹤的方法已經被考慮。但是，由于在諸如BD和HD DVD的下一代DVD標準的情況下，光盤的厚度是不同的，所以由光盤厚度差導致的球面像差的產生可能會很嚴重。
有一種使用補償球面像差的全息光學元件的方法。下面將描述補償球面像差的全息光學元件在使用兩個光源的系統中的使用。在DVD/致密盤(CD)可兼容設備的情況下，由于相對于具有與為每個光盤標準規定的波長不同的波長的光源，可記錄光盤的反射比相對顯著地被降低，因此必須使用兩個光源。例如，由于當使用具有與標準波長不同的波長的光源時，將在一次記錄中被使用的DVD-R和CD-R的反射比顯著降低，因此必須使用波長為650nm和780nm的光源。在這種情況下，通過使用取決于波長(650nm和780nm)的全息光學元件的衍射角和基于波長的折射率之間的差所產生的折射角差，能夠有效地實現兼容性。
如圖1所示，全息光學元件的第一衍射光束在波長650nm和780nm可具有高衍射效率。在可記錄光盤被排除的情況下，有一種可以使兼容的CD類光盤使用一個光源，如一個DVD光源的方法。在這種情況下，被全息光學元件分開的零級光和1級光可有效地用來補償由于兩個光盤的基片之間厚度的差所導致的球面像差。然而，由于從單個光源發射的光被分為兩束光，所以光效率被減少了一半多。
由于下一代DVD標準，即BD和HD DVD標準，使用具有基本類似波長的光源，因此，使用取決于所使用的不同的波長的全息光學元件的衍射角和根據波長的折射率之間的差所形成的折射角差，采用上述方法去實現兼容性是很難的。而且，通過使用全息光學元件而允許從一個光源發射的光被衍射為零級和1級光從而對由于兩個光盤的厚度差而產生的球面像差進行補償的方法具有低的光效率。因此，很難將該方法應用于需要更多光量的高速設備。

發明內容
本發明的目的在于提供一種能夠兼容使用其中向信息存儲介質發射的光的波長基本相似、信息存儲介質的厚度和物鏡的NA不同的不同標準的兩種信息存儲介質的光學拾取器和光學記錄和/或再現設備。
另外，根據本發明的一方面的光學拾取器和光學記錄和/或再現設備具有高的光效率并能高速操作。
根據本發明的一方面，提供一種光學拾取器，其包括光學單元，將光照到信息存儲介質上，并接收從信息存儲介質反射回的光以檢測信息信號和/或誤差信號；第一和第二物鏡，聚焦入射光以在信息存儲介質的信息存儲表面上形成光點；光路切換單元，電切換光的行進方向，從而從光學單元入射的光向第一和第二物鏡其中之一行進。
根據本發明的一方面，光學單元包括發射藍波長區域的光的藍光源，并且第一和第二物鏡其中之一根據BD標準形成，而另一個根據HD DVD標準形成，由此，可以兼容采用BD和HD DVD。
根據本發明的一方面，光學單元還包括發射紅波長區域的光的紅光源和發射紅外波長區域的光的紅外光源中的至少一個，并且光學單元被配置為兼容地采用DVD和CD中的至少一個。
根據本發明的一方面，第一和第二物鏡中適合于HD DVD標準的物鏡被形成為兼容地采用DVD和CD中的至少一個。
根據本發明的一方面，光學拾取設備還包括反射已經透射過光路切換單元的光的反射鏡。
根據本發明的一方面，第一和第二物鏡沿著信息存儲介質的徑向方向被安裝在單透鏡支架中。
根據本發明的一方面，光路切換單元包括可電切換的布拉格(Bragg)光柵。
根據本發明的一方面，布拉格光柵包括液晶層，插入到一對基片之間，并具有纏繞成鏈狀的液晶滴和填充液晶滴之間空間的聚合物，液晶滴和聚合物之間的折射率差被電信號調節，以選擇性地透射或反射/衍射入射光；和在基片內表面形成的透明電極，用于在液晶層內產生電場。
根據本發明的一方面，布拉格光柵被配置為當電壓被施加時執行透射操作，而當電壓未被施加時執行衍射操作。
根據本發明的一方面，光路切換單元包括選擇性半波片，通過被電驅動來選擇性地改變從光學單元入射的特定波長區域的光的偏振；和偏振光束分離器，根據光的偏振選擇性地透射或反射從選擇性半波片入射的光。
根據本發明的一方面，特定波長區域的光是藍波長區域的光。
根據本發明的一方面，選擇性半波片是被形成為通過被電驅動來選擇性地作為半波片的液晶片。
根據本發明的另一方面，提供一種光學記錄和/或再現設備，其包括光學拾取器，其能夠沿著信息存儲介質的徑向方向移動以再現記錄到信息存儲介質上的信息或記錄信息；和控制器，控制光學拾取器，該光學拾取器包括本發明的光學拾取器。
將在接下來的描述中部分闡述本發明另外的方面和/或優點，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經過本發明的實施而得知。


通過結合附圖對實施例進行下面的描述，本發明的這些和/或其他方面和優點將會變得更加清楚，并更易于理解，其中圖1是一般全息光學元件中的根據波長的零級光和1級光的衍射效率的圖形；圖2是根據本發明一方面的光學拾取器的示意圖；圖3A和圖3B是示出根據本發明一方面的可切換布拉格光柵的液晶層的結構和在可切換布拉格光柵中選擇性地透射和反射/衍射的示圖；圖4A和圖4B是示出根據本發明一方面的被圖2所示的光學拾取器中的光路切換單元切換的行進光路的示圖；圖5是根據本發明實施例的光學拾取器的光學構成的示意圖；圖6是圖5所示的光學拾取器的透視圖；圖7是根據本發明另一實施例的光學拾取器的透視圖；圖8是根據本發明另一實施例的光學拾取器的光學構成的示意圖；圖9A和圖9B是示出被圖8所示的光學拾取器中的光路切換單元切換的行進光路的示意圖；和圖10是采用根據本發明的光學拾取器的光學記錄和/或再現設備的示意圖。
具體實施例方式
現在將詳細描述本發明的實施例，其示例在附圖中表示，其中，相同的標號始終表示相同的部件。以下通過參考附圖描述這些實施例以解釋本發明。
圖2是根據本發明實施例的光學拾取器的示意圖。參考圖2，該光學拾取器包括光學單元10，將光照到信息存儲介質上(即光盤1)，并且接收從光盤1反射的光以檢測信息信號和/或誤差信號；第一物鏡60和第二物鏡70，會聚入射光以在光盤1的信息存儲表面形成光點；光路切換單元50，電切換從光學單元10入射的光的路徑以使該光選擇性地向第一物鏡60和第二物鏡70其中之一行進。光盤1可以為藍光盤(BD)1a或高清晰DVD(HD DVD)盤1b。然而，應該理解，光盤1也可以為與BD或HD DVD的波長和/或與NA兼容的其他類型的光盤。
光學單元10包括至少一個光源，其中該至少一個光源包括發射適合于作為下一代DVD的BD1a和HD DVD1b的藍波長區域(例如，具有波長405nm)中的光的光源。以下將描述光學單元10的各種實施例。
第一物鏡60可以根據BD標準被形成，而第二物鏡70可以根據HDDVD標準被形成。
也就是說，第一物鏡60可以被優化為用于具有厚度約為0.1mm的光盤1和用于藍波長區域中的光，并具有0.85的NA。第二物鏡70可以被優化為用于具有厚度為0.6mm的光盤1和用于藍波長區域中的光，并具有0.65的NA。作為一種選擇，第一物鏡60可以根據HD DVD標準被形成，第二物鏡70可以根據BD標準被形成。另外，如上所述，根據HD DVD標準形成的物鏡60或70可以被調節，以與DVD或CD等標準兼容。然而，這里假定第一物鏡60和第二物鏡和70分別適合于BD和HD DVD標準。
在這種情況下，本發明的光學拾取器被可兼容地調節，以與BD1a和HD DVD1b一起被使用。盡管不是所有方面都需要，但是第一物鏡60和第二物鏡70沿著光盤1的徑向方向被安裝在單透鏡支架90中，并被致動器80在聚焦方向、跟蹤方向、和/或傾斜方向上驅動。當第一物鏡60以適合于BD標準被形成時，第一物鏡60被放置在比第二物鏡70距離光盤1的中心更遠的位置。作為一種選擇，第一物鏡60可被放置在比第二物鏡70距離光盤1的中心更近的位置。
盡管不是在所有方面都需要，但是考慮到BD1a和HD DVD1b在厚度與工作距離上的差，第一物鏡60和第二物鏡70被安裝在單透鏡支架90中。例如，當信息被記錄到相對較厚的HD DVD1b或從其被再現時，第一物鏡60可被安裝在單透鏡支架90中，以與光盤1分開比第一物鏡60的原始工作距離更大的距離，從而可防止第一物鏡60與HD DVD1b之間的碰撞。第一物鏡60和第二物鏡70、安裝物鏡60和70的單透鏡支架90和被安裝在單透鏡支架90中的致動器80的磁路部分構成了光學拾取器組件的移動單元。
光路切換單元50使用電信號在透射和反射入射光的操作之間進行切換。例如，光路切換單元50在斷電狀態下作為反射鏡將入射光引導到第一物鏡60，而在通電狀態下將入射光透射以將該入射光引導到第二物鏡70。
當第一物鏡60根據BD標準被形成時，光路切換單元50被操作以在信息被記錄到BD1a或從其被再現時將入射光引導到第一物鏡60，并且在信息被記錄到其他標準(如HD DVD1b、DVD和CD之一)的光盤或從其被再現時將入射光引導到第二物鏡70。
根據另一方面，光路切換單元50是一個如圖3A和3B所示的電切換布拉格光柵(ESBG)150。與全息光學元件不同，可用ESBG150調制折射率。ESBG150包括被插入到透明玻璃或塑料基片152之間并根據電信號選擇性地透射或衍射入射光的液晶層151。ESBG150還包括被涂在基片152內表面的氧化銦錫(ITO)透明電極153，以將電場施加到液晶層151。
參考圖3A和3B，液晶層151包括以預定間隔被安置的繞成鏈狀的微細液晶滴151a；和填充微細液晶滴151a之間的空間的聚合物151b。也就是說，微細液晶滴151a被稠密地分布在涂有透明ITO的基片152之間，并且聚合物151b填充在微細液晶滴151a之間以形成布拉格表面。
如上所示，ESBG150包括相對純凈的聚合物151b和在微細液晶滴的相鄰面之間以固定間隔交替分布的稠密的微細液晶滴151a的面。因此，當微細液晶滴151a的折射率nLCM與聚合物151b的折射率nP不同時，體相位全息圖被生成，從而產生衍射操作。也就是說，以固定間隔被安置的微細液晶滴151a就像一個衍射光柵來衍射和反射入射光。在具有上述結構的液晶層151中，使用下面的原理來選擇性地透射或反射入射光。如果電壓未被施加到液晶層151(斷電狀態)，那么由于微細液晶滴151a的折射率nLCM與聚合物151b的折射率nP不同，那么液晶層151如圖3A所示衍射/反射入射光。
參考圖3B，當預定電壓被施加到液晶層151時，由于構成液晶滴151a的液晶分子的光軸被排成一線，從而液晶分子的折射率nLCM與聚合物151b的折射率nP基本相同，所以液晶滴151a與聚合物151b的折射率之間的差所產生的衍射光柵消失。因此，液晶層151變得透明并透射幾乎所有的入射光而無衍射。如上所述，ESBG150被配置為當電壓加于其上時透射光而當電壓未加于其上時衍射光。
光學拾取器還包括反射鏡55，用于將已經穿過光路切換單元50的光反射到第二物鏡70。
根據如上所述的本發明實施例的光學拾取器通過電驅動光路切換單元50來選擇性地透射或反射入射光。例如，參考圖4A，當信息被記錄到BD1a或從其再現時，如果光路切換單元50接收到第一電壓V1(例如，光路切換單元處于斷電或低電壓狀態)，光路切換單元50將所有從光學單元10入射的光反射到第一物鏡60。另外，參考圖4B，當信息被記錄到HD DVD1b或從其再現時，如果光路切換單元50接收到第二電壓V2(例如，光路切換單元處于通電或高電壓狀態)，光路切換單元50可以將所有從光學單元10入射的光透射到第二物鏡70。
如上所述，在本發明的一方面的光學拾取器中，由于被引導到BD1a和HD DVD1b的光的量可以被最大化，因此實現了高光效率。因此，可以得到需要大量光的高速記錄/再現。高速記錄/再現需要大量光的原因是當速度在被照到光盤1的預定位置的光點減少的期間提高時，每單位時間被照射的光的量必須增加，以獲得執行記錄和/或再現操作所需要的光功率。
以下將具體描述根據本發明的光學拾取器的光學構成的各種實施例。圖5是根據本發明實施例的光學拾取器的光學構成的示圖。圖6是圖5所示的光學拾取器的透視圖。相同的標號表示與圖2中執行相同的或類似的操作的部件，并將省略對其的描述。
參考圖5和圖6，根據本實施例的光學拾取器包括發射位于藍波長區域(例如，具有根據下一代DVD標準如BD1a和HD DVD1b的405nm波長)的第一光11a的藍光源11，并可以被調節為與BD1a和HD DVD1b兼容。另外，第一物鏡60可以被優化為用于BD1a而第二物鏡70可以被優化為用于HD DVD1b。在這種情況下，光路切換單元50被形成并操作為當使用BD1a時反射從光學單元10入射的第一光11a，而當使用HDDVD1b時透射從光學單元10入射的第一光11a。
在根據圖5和圖6的實施例的光學拾取器中，光學單元10包括藍光源11，發射位于藍波長區域(例如，具有根據下一代DVD標準的405nm波長)的第一光11a；第一光路改變單元，改變入射的第一光11a的行進路徑；光電檢測器20，接收從光盤反射的第一光11a，以檢測信息再現信號和/或誤差信號。另外，光學單元10還包括光柵13，用于將從藍光源11發射的第一光11a分為至少三束光。光學單元10還包括準直透鏡19以準直從藍光源11發射的第一光11a。光學單元10還包括被安放在偏振光束分離器15和光電檢測器20之間的檢測透鏡18。然而，應該理解可以以其他方式構造光學單元10。
所示的第一光路改變單元包括偏振光束分離器15，根據光11a的偏振狀態透射或反射入射的第一光11a；四分之一波片17，根據第一光11a的波長而形成，用于改變第一光11a的偏振。光柵13沿著藍光源11與偏振光束分離器15之間的光路被放置。光柵13被配置從而能夠使用3光束方法或差分推挽方法進行跟蹤誤差信號檢測。但是，應該理解，第一光路改變單元也可以以其他方式構造。
盡管不是在所有方面都需要，但是檢測透鏡18可以是一個像散透鏡(如一個柱面透鏡)，用于使用像散方法在入射的第一光11a中產生像散來檢測聚焦誤差信號。
為了控制藍光源11的光功率，所示出的光學單元10還包括光電檢測器16，用于通過檢測從藍光源11發射并部分地被偏振光束分離器15反射的第一光11a來監測第一光。
在上述的光學拾取器中，光路切換單元50被操作為當使用BD1a時將從光學單元10入射的第一光11a反射到第一物鏡60，而當使用HD DVD1b時將從光學單元10入射的第一光11a透射到反射鏡55。光然后被反射鏡55反射到第二物鏡70。被BD1a或HD DVD1b反射的第一光11a沿著相反的路徑重新入射到光學單元10。因此，本實施例的光學拾取器是可兼容的并可以和BD與DVD一起操作。
圖7是根據本發明另一實施例的光學拾取器的透視圖。圖7所示的光學拾取器與圖5和圖6的光學拾取器實施例相比，具有能夠與DVD和CD以及BD1a和HD DVD1b兼容的光學構成。這里，相同的標號表示與圖2和圖5中執行相同的或類似的操作的部件，并且不再重復對其的描述。
在根據圖7的實施例的光學拾取器中，光學單元110包括第一光學模塊130和第二光學模塊120，分別發射適合于DVD和CD的波長的第二和第三光，并在第二和第三光從光盤1被反射后接收第二和第三光從而檢測信息再現信號和/或誤差信號；光束分離器141，分離并組合從第一光學模塊130和第二光學模塊120發射的第二和第三光的光路；準直透鏡143，準直從第一光學模塊130和第二光學模塊120發射的第二和第三光；和光束分離器145，使從第一光學模塊130和第二光學模塊120發射的第二和第三光沿著與從藍光源11發射的第一光11a相同的光路行進到光路切換單元50。
第一光學模塊130和第二光學模塊120分別是發射位于紅波長區域(如，具有根據DVD的信息記錄和/或再現標準的650nm波長)的紅光源和發射位于紅外波長區域(如，具有根據CD的信息記錄和/或再現標準的780nm波長)的紅外光源。
盡管不是在所有方面都需要，但是可以分別為第一光學模塊130和第二光學模塊120提供用于DVD的全息圖光學模塊和用于CD的全息圖光學模塊。全息圖光學模塊包括光源；光電檢測器；全息圖，透射從光源發射的光并將從光盤1反射的衍射光透射到光電檢測器。由于全息圖光學模塊已為本領域所熟知，所以更具體的介紹和描述將被省略。另外，應該理解模塊130和120的元件能夠被單獨地設置而沒有必要設置在單一模塊中。
在圖7所描述的實施例中，第二物鏡70根據HD DVD的信息記錄和/或再現標準被形成并能夠與DVD和CD兼容。由于HD DVD標準在光盤厚度和使用的物鏡的NA方面與DVD標準相同或類似，因此，使用一個物鏡可以實現HD DVD和DVD之間的兼容性。另外，設計物鏡以和CD兼容也是可能的。
在圖7的實施例中，光學拾取器能夠與DVD和CD以及BD和HDDVD兼容。
根據本發明的實施例的光學拾取器也可以被形成為兼容BD、HDDVD和DVD。參考圖7，光學拾取器不必包括圖7中的第一光學模塊130和第二光學模塊120中的一個和光束分離器141。實際上，第二物鏡70可以根據HD DVD的信息記錄和/或再現標準被配置并可以被調節為與DVD和CD之一兼容。根據本發明各方面的光學拾取器可被形成為除包括用于BD和HD DVD的光學系統外還包括與DVD和/或CD兼容的光學系統。例如，在圖7中，光學系統可以被修改從而排除光束分離器145，單獨設置用于DVD和/或CD的物鏡，從第一光學模塊130和第二光學模塊120發射的第二和第三光的光路被光束分離器141分開/組合，第二和第三光被準直透鏡143準直并入射到用于DVD和/或CD的物鏡。在這種情況下，根據本發明的光學拾取器包括至少三個物鏡。由于可以從以上描述中足以推論出這樣一種光學安排，所以其詳細的描述將被省略。
在上述描述中，已經假設被光路切換單元50反射的光入射到其上的物鏡60適合于BD1a，而穿過光路切換單元50入射到其上的物鏡70適合于HD DVD1b。然而，第一物鏡60可以被形成以適合于HD DVD1b，并且第二物鏡70可以被形成以適合于BD1a。
下面將使用圖7所示的光學構造作為一個范例來描述上述的根據本發明的一方面的光學拾取器的操作。當BD1a被安裝在光學記錄和/或再現設備中時，操作藍光源11發射第一光11a并操作光路切換單元50反射入射的第一光11a。例如，光路切換單元50被保持在斷電狀態下，從藍光源11發射的第一光11a的線性偏振分量穿過偏振光束分離器15并被四分之一波片17轉換為圓偏振光。第一光11a被準直透鏡19準直，通過光束分離器145，并被入射到光路切換單元50上。入射的第一光11a被光路切換單元50反射并被第一物鏡60以光點的形式聚焦到BD1a的信息存儲表面上。通過被BD1a的信息存儲表面反射而被轉換為圓偏振光的第一光11a以相反的方向沿著原始光路回到四分之一波片17，在通過四分之一波片17的同時被轉換為不同的線性偏振光并被偏振光束分離器15反射后被光電檢測器20接收。
另一方面，如果HD DVD1b被安裝在光學記錄和/或再現設備中，操作藍光源11發射第一光11a并操作光路切換單元50透射入射的第一光11a。例如，光路切換單元50被保持在通電狀態下。此時，第一光11a的光路和偏振以和當使用BD1a時相同的方式被改變。在這之后，第一光11a被透射通過光路切換單元50，被反射鏡55反射到第二物鏡70，被第二物鏡70聚集，并以光點的形式聚焦到HD DVD1b的信息存儲表面上。被HD DVD1b的信息存儲表面反射的第一光11a以相反的方向在原始光路中行進，被偏振光束分離器15反射并被光電檢測器20接收。
當DVD被安裝在光學記錄和/或再現設備中時，操作第一光學模塊130發射第二光并操作光路切換單元50透射入射的第二光。例如，光路切換單元50被保持在通電狀態下。由第一光學模塊130發射的第二光穿過光束分離器141，被準直透鏡143準直并入射到光束分離器145上。入射的第二光被光束分離器145反射，通過光路切換單元50，被反射鏡55反射，并入射到第二物鏡70。入射的第二光被第二物鏡70會聚，并以光點的形式聚焦到DVD的信息存儲表面上。被DVD的信息存儲表面反射的入射第二光沿著原始光路回到第一光學模塊130。當CD被安裝在光學記錄和/或再現設備中時，操作第二光學模塊120發射第三光并操作光路切換單元50透射入射的第三光。例如，光路切換單元50被保持在通電狀態下。由第二光學模塊120發射的第三光被光束分離器141反射，被準直透鏡143準直并入射到光束分離器145上。入射的第三光被光束分離器145反射，穿過光路切換單元50，被反射鏡55反射，并入射到第二物鏡70。入射的第三光被第二物鏡70會聚，并以光點的形式聚焦到CD的信息存儲表面上。被CD的信息存儲表面反射的第三光沿著原始光路回到第二光學模塊120。
圖8是根據本發明另一實施例的光學拾取器的示意圖。與圖5和6中的光學拾取器不同，圖8所示的光學拾取器包括與光路切換單元50不同的光路切換單元250并且波長片17分別被安放在光路切換單元250與第一物鏡60和第二物鏡70之間，而不是被放置在光學單元10′中。這里，相同的標號表示與圖2和5中執行相同操作的部件，并且不再重復對其的描述。
參考圖8，光路切換單元250包括選擇性半波片251，由電驅動選擇性改變其光路將被切換的光所屬的特定波長區域中的光的偏振；和偏振光束分離器255，根據光的偏振選擇性地透射或反射從選擇性半波片251入射的光。類似圖5至7的實施例，當發射適合于下一代DVD標準如BD1a和HD DVD1b的位于藍波長區域(例如，具有405nm波長)的第一光11a的藍光源11被提供時，特定波長區域的光是藍波長區域的光，并且選擇性半波片251選擇性地作為用于藍波長區域的光的半波片。選擇性半波片251可以是被配置為根據被電驅動選擇性地作為半波片的液晶片。
特定波長區域(如藍波長區域的入射光11a)的入射光可以被光路切換單元250選擇性地發送到如圖9A和9B所示的第一物鏡60或第二物鏡70。參考圖9A，當信息被記錄到BD1a或從其再現時，如果選擇性半波片251接收到第一電壓V1(例如，選擇性半波片251處于斷電或低電壓狀態)，那么從光學單元10入射的藍波長區域的光的p-偏振分量穿過選擇性半波片251，變為s-偏振光，被偏振光束分離器255反射并被引導到第一物鏡60。
參考圖9B，當信息被記錄到HD DVD1b或從其再現時，如果選擇性半波片251接收到第二電壓V2(例如，選擇性半波片251處于通電或高電壓狀態)，藍波長區域的光的p-偏振分量穿過選擇性半波片251而不改變偏振，穿過偏振光束分離器255并被引導到第二物鏡70。
由于即使當使用光路切換單元250時，分別被引導到BD1a和HDDVD1b的光的量也可以最大化，因此光效率獲得了提高并因此可以獲得需要大量光的高速操作。在圖8至圖9B示出的實施例中，光路切換單元250被應用于參照圖5和6中描述的BD和HD DVD可兼容式光學拾取器中，該實施例僅用于示例目的。光路切換單元250可以被應用到圖7的光學結構中以替代光路切換單元50。在這種情況下，波片17被安放在光路切換單元250與第一物鏡60和第二物鏡70之間的光路上，而不是安放在光學10′單元中。
在圖8至圖9B中，光路切換單元250包括立方體類型的偏振光束分離器255。或者，偏振光束分離器255可以為片型的偏振光束分離器。
圖10是采用根據本發明的光學拾取器的光學記錄和/或再現設備的示圖。參考圖10，該光學記錄和/或再現設備包括主軸電機312，旋轉光盤1；光學拾取器300，被安裝以沿著光盤的徑向移動，從而再現記錄到光盤1上的信息和/或在光盤1上記錄信息；和控制器309，控制光學拾取器300的聚焦、跟蹤和/或傾斜伺服操作。光學記錄和/或再現設備還包括轉盤352和夾住光盤的夾具353。
光學拾取器300具有根據圖2至9B所示的本發明的各方面的光學配置的光學結構。
從光盤1反射的光被包括在光學拾取器300中的光電檢測器檢測，并通過光電轉換被轉換為電信號。電信號通過驅動單元307輸入到控制器309。驅動單元307控制主軸電機312的轉速，放大輸入信號并驅動光學拾取器300。控制器309將基于從驅動器輸入的信號而控制的聚焦伺服、跟蹤伺服和/或傾斜伺服控制命令發送到驅動單元307，以執行光學拾取器300的聚焦、跟蹤和/或傾斜伺服操作。采用光學拾取器300的光學記錄和/或再現設備能夠以兼容的方式采用BD和HD DVD標準(也可為如CD和/或DVD的其他介質)并最大化被分別引導到如BD1a和HD DVD1b的光的量，從而實現高速操作。
盡管以上描述介紹了根據本發明的光學拾取器以兼容的方式使用了下一代DVD標準(如BD和HD DVD標準)的情況，但本發明不限于這種情況。也就是說，本發明的光學拾取器除了BD和HD DVD系統之外還可應用于不同設計規格的各種需要多個物鏡的系統，并可以按這些系統的需要進行適當的修改。
根據本發明的各個方面，由于分別被引導到多個物鏡的光的量可以最大化，所以光效率提高并因而能夠實現高速操作。
另外，光學拾取器可以采用如BD和HD DVD標準的其中使用的光的波長相同而信息存儲介質的厚度和NA不同的兩種不同標準的信息存儲介質。
雖然顯示和描述了本發明的一些實施例，但是本領域的技術人員應該理解，在不脫離由權利要求及其等同物限定其范圍的本發明的原理和精神的情況下，可以對這些實施例做出改變。
權利要求
1.一種與不同類型信息存儲介質兼容的光學拾取器，包括光學單元，將光照到信息存儲介質上，并接收從信息存儲介質反射回的光以檢測信息信號和/或誤差信號；第一物鏡，聚焦入射光以在信息存儲介質的信息存儲表面形成第一光點；第二物鏡，聚焦入射光以在信息存儲介質的信息存儲表面形成第二光點；和光路切換單元，電切換光的行進方向，從而將從光學單元入射的光反射至第一物鏡或透射至第二物鏡。
2.如權利要求1所述的光學拾取器，其中，光學單元包括發射藍波長區域的光的藍光源，并且第一和第二物鏡其中之一根據BD標準形成，而另一個根據HD DVD標準形成，從而該光學單元與BD和HD DVD標準兼容。
3.如權利要求2所述的光學拾取器，其中，光學單元還包括發射紅波長區域的光的紅光源和發射紅外波長區域的光的紅外光源中的至少一個，并且光學單元與DVD和CD中的至少一個兼容。
4.如權利要求3所述的光學拾取器，其中，根據HD DVD標準被形成的物鏡還與DVD和CD中的至少一個兼容。
5.如權利要求1所述的光學拾取器，還包括反射已經經過光路切換單元的光的反射鏡。
6.如權利要求1所述的光學拾取器，其中，第一和第二物鏡沿著信息存儲介質徑向方向被安裝在單透鏡支架中。
7.如權利要求1至6中任一項所述的光學拾取器，其中，光路切換單元包括電切換布拉格光柵。
8.如權利要求7所述的光學拾取器，其中，所述布拉格光柵包括插入到一對基片之間的液晶層，該液晶層包括纏繞成鏈狀的液晶滴和填充液晶滴之間的空間的聚合物，液晶滴和聚合物之間的折射率差被電信號調節，以選擇性地透射或反射/衍射入射光；和透明電極，在基片內表面上形成，以在液晶層內產生電場。
9.如權利要求1至6中任一項所述的光學拾取器，其中，光路切換單元包括和選擇性半波片，通過被電驅動來選擇性地改變從光學單元入射的特定波長區域的光的偏振；偏振光束分離器，根據光的偏振選擇性地透射或反射從選擇性半波片入射的光。
10.如權利要求9所述的光學拾取器，其中，特定波長區域的光是藍波長區域的光。
11.如權利要求9所述的光學拾取器，其中，選擇性半波片是被形成為通過被電驅動來選擇性地作為半波片的液晶片。
12.一種光學記錄和/或再現設備，包括光學拾取器，被安裝以沿著信息存儲介質徑向方向移動，并再現記錄到信息存儲介質上的信息或將信息記錄到該信息存儲介質；和控制器，控制光學拾取器，該光學拾取器是權利要求1至6中任一項所述的光學拾取器。
13.如權利要求12所述的設備，其中，所述光路切換單元包括電切換布拉格光柵。
14.如權利要求13所述的設備，其中，所述布拉格光柵包括插入到一對基片之間的液晶層，該液晶層包括纏繞成鏈狀的液晶滴和填充液晶滴之間的空間的聚合物，液晶滴和聚合物之間的折射率差被電信號調節，以選擇性地透射或反射/衍射入射光；和透明電極，在基片內表面上形成，以在液晶層內產生電場。
15，如權利要求12所述的設備，其中，光路切換單元包括選擇性半波片，通過被電驅動來選擇性地改變從光學單元入射的特定波長區域的光的偏振；和偏振光束分離器，根據光的偏振選擇性地透射或反射從選擇性半波片入射的光。
16.如權利要求15所述的設備，其中，特定波長區域的光是藍波長區域的光。
17.如權利要求15所述的設備，其中，半波片包括液晶片。
18.一種和光學記錄和/或再現設備一起使用的并使用普通光波長而與不同厚度的介質兼容的光學拾取器，包括光學單元，將普通波長的光照到光盤上，并接收從光盤反射回的光以檢測信息信號和/或誤差信號；第一物鏡，會聚入射光以在光盤的信息存儲表面形成第一光點；第二物鏡，會聚入射光以在光盤的信息存儲表面形成第二光點；光路切換單元，電切換從光學單元入射的光的路徑，以將光反射至第一物鏡或透射至第二物鏡，其中，第一和第二物鏡其中之一根據BD標準形成，而另一個根據HD DVD標準形成。
19.如權利要求18所述的光學拾取器，其中，光學單元包括至少一個光源。
20.如權利要求19所述的光學拾取器，其中，該至少一個光源包括發射藍波長區域中的光的藍光源。
21.如權利要求18所述的光學拾取器，其中，當光盤是BD時，第一物鏡根據將被使用的BD標準形成，當光盤是HD DVD時，第二物鏡根據將被使用的HD DVD標準形成。
22.如權利要求21所述的光學拾取器，其中，第二物鏡還與DVD和/或CD標準兼容。
23.如權利要求18所述的光學拾取器，還包括單透鏡支架，用于支撐將沿著光盤的徑向方向放置的第一和第二物鏡；和致動器，用于在聚焦方向、跟蹤方向和/或傾斜方向上驅動第一和第二物鏡。
24.如權利要求18所述的光學拾取器，還包括單透鏡支架，第一和第二物鏡被安裝在該單透鏡支架中，以具有根據每個光盤的厚度而變化的相應工作距離。
25.如權利要求18所述的光學拾取器，其中，光路切換單元包括電切換布拉格光柵，其根據不同的輸入電壓電平選擇性地透射或反射光。
26.如權利要求25所述的光學拾取器，其中，電切換布拉格光柵包括液晶層，被插入到透明玻璃或塑料基片之間，并根據電信號選擇性地透射或衍射入射光；和氧化銦錫透明電極，涂在所述基片之一的內表面上，以將電場施加到液晶層。
27.如權利要求26所述的光學拾取器，其中，液晶層包括以預定間隔被安置的繞成鏈狀的微細液晶滴；和填充微細液晶滴之間空間的聚合物。
28.如權利要求25所述的光學拾取器，其中，電切換布拉格光柵產生體相位全息圖以提供衍射操作。
29.如權利要求25所述的光學拾取器，其中，當電切換布拉格光柵被施加電壓時，電切換布拉格光柵透射光，當電切換布拉格光柵未被施加電壓時，電切換布拉格光柵衍射光。
30.如權利要求18所述的光學拾取器，還包括反射鏡，用于將已經經過光路切換單元的光反射到第二物鏡。
31.如權利要求18所述的光學拾取器，其中，所述光盤在數量上多于一個并且包括BD和HD DVD，第一和第二物鏡其中之一根據BD標準形成而另一個根據HD DVD標準形成，入射光根據光路切換單元驅動的結果被選擇性地透射或反射。
32.如權利要求20所述的光學拾取器，還包括第一和第二光學模塊，用于分別發射具有適合于DVD和/或CD的波長的第二和第三光。
33.如權利要求32所述的光學拾取器，其中，第一和第二光學模塊在第二和第三光從光盤被反射后接收該第二和第三光，以檢測信息再現信號和/或誤差信號。
34.如權利要求33所述的光學拾取器，其中，第一和第二光學模塊包括和DVD和CD一起使用的全息圖光學模塊。
35.一種光學記錄和/或再現設備，包括主軸電機，用于旋轉光盤；如權利要求18至34中任一項所述的光學拾取器，被安裝以沿著光盤的徑向移動從而再現記錄到光盤上的信息和/或在光盤上記錄信息；驅動單元，用于驅動主軸電機和光學拾取器；和控制器，用于控制光學拾取器的聚焦、跟蹤和/或傾斜伺服。
全文摘要
提供一種光學拾取器和光學記錄和/或再現設備。光學拾取器包括光學單元、第一和第二物鏡和光路切換單元。光學單元將光照到信息存儲介質上，并接收從信息存儲介質反射回的光以檢測信息信號和/或誤差信號。第一和第二物鏡聚焦入射光以在信息存儲介質的信息存儲表面形成光點。光路切換單元選擇性地將從光學單元入射的光引導入第一和第二物鏡其中之一。在該光學拾取器中，由于被引導到多個物鏡的光的量可以被最大化，所以光效率提高并因而獲得高速操作。
文檔編號G11B7/135GK1734597SQ20051008076
公開日2006年2月15日 申請日期2005年7月5日 優先權日2004年7月5日
發明者金泰敬, 金石中, 金禧暻, 崔祐碩 申請人:三星電子株式會社