专利名称：物镜以及具有该物镜的光学拾取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及物镜以及具有该物镜的光学拾取装置，尤其涉及物镜以及具有该物镜的光学拾取装置，其适于在光学记录/再现装置中使用不同波长来驱动各种光盘，从而在光盘(光记录介质)上记录信息和/或再现信息。
背景技术：
随着图像和声音媒体的开发，可记录大量高清晰图像和声音信息的光盘已经被开发和普遍使用。光盘是一种通过激光束记录和/或重现的记录介质。传统上，最初使用光盘(如CD(紧凑盘，Compact Disc)或DVD(数字多功能盘，Digital Versatile Disc))。然而，由于传统光盘(CD或DVD)记录容量的限制，具有几十千兆字节以上高记录容量的新型光盘(如蓝光可记录/可重写盘(BD)或高清晰DVD(HD-DVD))正在开发并且逐渐地被广泛使用。
光盘的记录容量由聚焦到光盘表面的光斑的尺寸决定。光斑的尺寸(S)与激光束的波长(L)成比例，同时与物镜的数值孔径(NA)成反比。相应地，为了在光盘上记录大量信息，应该采用短波长的激光束和大数值孔径的物镜。例如，在CD上记录或再现信息采用波长为780nm的近红外光和数值孔径约0.45的物镜。DVD，具有比CD更大记录容量(大约6至8倍)，采用波长为650nm或630nm的红光和数值孔径为0.6(可记录的类型为0.65)的物镜。如果DVD具有120mm的直径和0.74μm的轨道间距，则其具有4.7GB或更高的记录容量(单面)。这种DVD不适合记录高清晰(HD)影像数据，因为例如为了记录播放135分钟的高清晰影像数据，需要23GB或更高的记录容量(单面)。
为了满足高清晰记录容量，在开发具有更窄轨道间距、采用比红光更短波长的光(例如具有405nm或408nm波长的蓝光)并具有数值孔径大于0.6的物镜的下一代DVD或高清晰光盘(下文中所指的HD-DVD)等方面进行了大量的努力。由于增大了物镜数值孔径以获得高密度容量，所以必须按照光盘倾斜的容限减小光盘的厚度。相应地，CD和DVD的厚度分别被减少至1.2mm和0.6mm，并且HD-DVD具有0.6mm的厚度。对于物镜的数值孔径，CD的增至0.45，DVD和HD-DVD的增至0.65。在HD-DVD情形下，考虑到记录容量，使用了蓝光源。然而，开发新标准的光盘问题在于与现有光盘的兼容性。而且，最近开发的高密度记录介质之一是具有更大记录容量的BD。对于BD，使用了短波长(405nm至408nm)的蓝光和具有约0.85数值孔径的物镜。BD具有0.1mm的厚度并且具有约为DVD十倍的记录容量。
由于制造者开发了如HD-DVD，BD等这些新标准的光盘，所以消费者难以选择各种类型的光盘将数据存储其中，因为不同标准的光盘共存于市场中，难以确保与其它光盘标准相兼容。例如由于HD-DVD和BD没有兼容的光盘标准，为了记录或播放HD-DVD和BD，必须使用分别适应于HD-DVD和BD的两种光学记录/再现装置。因而，使用者需要一种通用的光记录/再现装置，该装置能够记录和播放所有类型的光盘，包括BD、HD-DVD、DVD和CD。即，为了方便使用者，需要一种装有光学系统的光记录/再现装置，在该光学系统中光学拾取装置可适于使用不同波长的光来驱动各种光盘。
发明内容
因此，本发明提供一物镜以及具有该物镜的光学拾取装置，它通过在光学记录/再现装置中设置多个可记录和/或再现高/低密度光盘的物镜，可适于使用不同波长驱动多种光盘。
本发明同时提供一物镜以及具有该物镜的光学拾取装置，该物镜通过使用多种波长可适于再现各种类型具有不同厚度或记录密度的光盘。
根据本发明的一个方面，提供一种可记录和/或再现具有四种不同记录密度的多种类型光盘的光学拾取装置，该光学拾取装置包括光发射部分，其发射具有对应于所述多种类型光盘的三种不同波长的光，以便该光发射部分发射出具有对应于所装载光盘类型的波长的光；以及光收集部分，其将从所述光发射部分发射的、具有对应于所装载光盘类型的波长的光聚焦，以在所述装载的光盘上形成光斑。
根据本发明的一个方面，所述多种类型的光盘包括HD-DVD、DVD和CD。
根据本发明一方面，光发射部分可包括发射波长约400nm的光、波长约600nm的光和波长约700nm的光的多个光源。
根据本发明一方面，光发射部分发射的光具有与多种类型光盘中的至少一种的格式相对应的波长。
根据本发明一方面，该光学拾取装置还包括全息元件，其设置在光收集部分和多个光源中的至少一个之间；以及光检测部分，其通过利用从全息元件衍射的光检测信号，以获取光收集部分的位置信息。
根据本发明一方面，光收集部分是一个根据光发射部分发射光的波长采用不同数值孔径的一物镜，适于再现多种类型光盘。
根据本发明一方面，物镜至少被分成与光轴同轴的两圆形区域，使得包括光轴的第一区域共用于光发射部分发射的所有不同波长的光，而与第一区域邻近的第二区域共用于至少两种波长。
根据本发明一方面，物镜还包括第三区域，该区域邻近第二区域并且用于不同波长中具有中间长度的单一波长。
根据本发明一方面，物镜设有光轴上同心的至少三个不同的圆形区域，并且根据光盘的相应类型不同地使用所述区域。
根据本发明一方面，当记录或再现多种类型光盘时，至少物镜三个区域中的一个区域是共用的。
根据本发明一方面，光学拾取装置还包含一光路转换部分，用来改变光发射部分发射的光的传播方向并且将光导向光收集部分。
根据本发明另一方面，光路转换部分包含一中继透镜，在光被导向光收集部分之前它将来自光发射部分的光转换成平行光线。
根据本发明一方面，提供一可记录和/或再现多种类型光盘的光学拾取装置，该光学拾取装置包括多个光源，其发射具有对应于所述多种类型光盘的三种不同波长的光；以及多个物镜，其聚焦由多个光源发射的、具有与装载光盘相对应的波长的光线，以在装载的光盘上形成一光斑。
根据本发明一方面，提供一可记录和/或再现多种类型光盘的光学拾取装置的物镜，其中所述物镜使用三种不同波长的光并且根据多种波长使用不同的数值孔径，以可兼容地再现具有不同厚度的多种类型光盘。
根据本发明一方面，物镜使用至少三种波长的光。
根据本发明一方面，物镜至少被分成在光轴上同心的两个圆形区域，使得包括光轴的第一区域共用于三种波长，以及与第一区域相邻的第二区域共用于两种波长。
根据本发明一方面，物镜在其部分表面上设有全息透镜。
根据本发明一方面，物镜至少被分成光轴上同心的三个圆形区域，使得包括光轴的第一区域在其表面设有阶梯状区域，共用于三种波长，与第一区域邻近的第二区域设有阶梯状区域以限制两种波长产生象差，以及与第二区域邻近的第三区域在其表面设有全息透镜以限制一种波长产生的象差。
根据本发明另一方面，提供一光学拾取装置，该装置使用多种来记录和/或再现具有不同厚度的多种类型的光盘，该光学拾取装置包括发射具有对应于所装载光盘类型的波长的光的光源；以及根据光源发射的光的波长使用不同数值孔径的第一物镜和第二物镜。
根据本发明一方面，物镜在其至少一个表面设有阶梯状区域或衍射区域，当记录或再现任何类型的光盘时，该区域被共用。
根据本发明一方面，根据波长被物镜衍射的一部分光被用作二级衍射光(secondary diffraction light)。
根据本发明一方面，物镜的全息图案的深度基于范围在660nm至790nm的衍射光的参考波长来确定。
根据本发明的另一方面，提供一可记录和/或再现多种类型光盘的光学拾取装置，该光学拾取装置包括第一至第三光源，其发射具有对应于所述多种类型光盘的第一至第三不同波长的光，每一类型的光盘具有取决于所述第一至第三发射波长中对应的一个的不同记录容量；一个或多个物镜，其聚焦从所述一个或多个光源发射的、具有对应于所装载光盘的波长的光，以根据类型在所装载光盘上形成光斑，所述类型可在具有四种不同记录容量的光盘中选择；以及一个或多个光检测部分，用于接收聚焦在所述光盘上并从光盘上反射的光，以检测信息信号。
根据本发明一方面，提供一记录和/或再现具有四种记录密度的多种类型光盘的方法，该方法包括发射对应于多种类型光盘的三种不同波长的光；以及将具有对应于装载光盘类型的波长的发射光聚焦在装载光盘上，形成一光斑。
本发明的其它方面和/或优点部分将在下面的描述中阐述，部分可通过描述将更显而易见，或通过本发明的实施而获知。
本发明的这些和/或其它方面和优点在以下结合附图对本发明实施例的描述中将变得显而易见并且更加易懂，所述附图中 图1是根据本发明实施例的光学拾取装置的示意性结构图。
图2是示出约700nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中的透镜上，在CD上形成一光斑； 图3是示出约600nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中的透镜上，在DVD上形成一光斑； 图4是示出约400nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中的透镜上，在HD-DVD上形成一光斑； 图5是示出约700nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中第一设计示例的透镜上，在CD上形成一光斑； 图6是示出约600nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中第一设计示例的透镜上，在DVD上形成一光斑； 图7是示出约400nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中第一设计示例的透镜上，在HD-DVD上形成一光斑。
具体实施例方式 现在将详细说明本发明的实施例，其示例在附图中示出，所有附图中相同的附图标记代表相同的元件。为了解释本发明，下面参照附图描述这些实施例。
图1是根据本发明实施例的光学拾取装置的示意性结构图。该光学拾取装置具有一光学结构和一光路转换机构，它可适于驱动使用不同波长并具有不同记录密度的各种类型的光盘。总的来说，光学拾取装置是一种通过发射一激光束至光盘的信号记录表面来记录信息或以非接触的方式通过接收光盘信号记录表面反射的光来再现记录在光盘上的信息的装置。
参照图1，光拾取装置能够在使用不同的波长并具有不同记录密度的各种类型的光盘10上记录和/或再现信息。该光学拾取装置包括多个(例如三个)光源12、14和16，它们对应光盘10的格式分别发射不同波长的激光束；多个(例如两个)物镜20和22，它们聚焦来自多个光源12、14和16的光以在光盘10的信号记录表面上形成光斑；多个光检测部分30、32和34，它们接收经多个物镜20和22聚焦到光盘10上之后从光盘10反射的光；以及多个光路转换部分40和60，它们选择性地将光源12、14和16发射光的一部分导向多个物镜20和22之一并且将从光盘10反射的光导向多个光检测部分30、32和34之一。
光盘10可以是任何类型的可由激光束记录和/或再现信息的记录介质，包括低密度光盘(例如CD或DVD)和高密度光盘(例如BD或HD-DVD)。低密度光盘可被分为只再现型(例如CD、CD-ROM或DVD-ROM)或可记录型(如MD、CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW或DVD-RAM(DVD随机访问存储器))。
多个光源12、14和16配置为激光二极管，对应于使用不同波长的各种类型光盘10的格式分别发射不同波长的激光束。例如多个光源可包括第一光源12，其发射波长约400nm的蓝光(特别是，540nm或更小)，适用于具有相对高的记录密度的HD-DVD或BD。第二光源14发射波长约600nm的红光(特别是，600nm至660nm)，它适用于记录密度低于HD-DVD的DVD。第三光源16发射波长约700nm的红外光(特别是，700nm至800nm)，它适用于记录密度低于DVD的CD。然而，应该理解，根据其它方面，多个光源可只包括两个光源(例如，适于HD-DVD或BD记录的第一光源和适于DVD记录的第二光源)或包括发射不同波长的多于三个的光源。由第一光源12发射的光经过物镜20和22两者，而由第二光源14和第三光源16选择地仅通过多个物镜20和22中的一个。如图1所示，第二光源14和第三光源16集成地设置在一整体的光单元18中。然而，可以理解，在其它方面中，第二光源14和第三光源16可以分别设置。第三光源16可被装配得与第二光源14分开并且设置在光单元18的外部，但这不是必要的。
多个物镜20和22聚焦由多个光源12、14、和16发出的光，并且在光盘10的信号记录表面上形成光斑。多个物镜20和22包括第一物镜20和第二物镜22，第一物镜20具有适合HD-DVD、DVD或CD的小数值孔径，用来聚焦多个光源12、14、和16中至少一个发出的光，第二物镜22具有适合BD的大数值孔径，用来聚焦多个光源12、14、和16中至少一个发出的光。然而，可以理解，多个物镜20和22可包括多于两个的物镜，以使得物镜具有与光盘10类型对应的更精确的数值孔径。
第一物镜20使用三种波长并且能播放具有不同厚度或记录密度的三种或更多种类型的光盘10(HD-DVD、DVD和CD)。第二物镜22是一BD透镜。平行光线可照射到第一物镜20上，如图2至图4所示。第一物镜20根据三种波长使用不同的数值孔径。即，第一物镜20被分成三个在光轴上同心的圆形区域。具体地，第一区域(“A”区域)包括光轴并共用于三种波长，第二区域(“B”区域)与第一区域相邻并共用于两种波长，第三区域(“C”区域)与第二区域相邻并只用于一种波长。然而，可以理解，第一物镜20不是必须被分成三个在光轴上同心的圆形区域，而可被分成两个区域或多于三个区域，以使用不同的数值孔径。根据本发明一方面，三种波长(约400nm、约600nm和约700nm)在第一区域(“A”区域)中使用，两种较短波长(约400nm和600nm)在第二区域(“B”区域)中使用，以及三种波长中的中间波长(约600nm)在第三区域(“C”区域)中使用。
如上所述，第一物镜20可被分为至少三个分区，它们根据光盘10的相应类型被不同地使用。同时，第一物镜20在其分区的至少一表面上设有阶梯状区域或衍射区域，该表面在记录或播放各种类型的光盘10时是共用的。根据波长被第一物镜20衍射的光的一部分作为二级衍射光(secondarydiffraction light)，因而增大了衍射效率。物镜20和22可实行发散或集中以聚焦光，并且可根据波长变化光利用效率。
多个光检测部分30、32和34接收被多个物镜20和22聚焦到光盘10后从光盘10反射的光，并且检测信息信号和误差信号。多个光检测部分30、32和34包括第一光检测部分30以及第二光检测部分32和第三光检测部分34，其中，第一光检测部分30接收从第一光源12发射并被第一物镜20和第二物镜22聚焦到光盘10上后从光盘10反射的光，第二光检测部分32和第三光检测部分34接收从第二光源14和第三光源16发射并被第一物镜20聚焦到光盘10上后从光盘10反射的光。然而，可以理解多个光检测部分30、32和34可包括多于三个的光检测部分或两个检测部分以检测从光盘10反射的光。
第一光检测部分30包括一HD-DVD检测器30a以及一BD检测器30b，HD-DVD检测器30a检测从HD-DVD反射的经过第一物镜20的光，BD检测器30b检测从BD反射的经过第二透镜22的光。第二光检测部分32和第三光检测部分34检测从DVD或CD经过第一物镜20反射的光。第二光检测部分32与第二光源14和第三光源16一体设置在光单元18中。第三光检测部分34可与第二光源14和第三光源16一体设置在光单元18中，或与第二光源14和第三光源16分开安装，并且设置在光单元18外部。
多个光路转换部分40和60包括第一光路转换部分40，它选择性的将第一光源12发射部分光导向第一物镜20和第二物镜22之一，并且将从光盘10经过第一物镜20和第二物镜22反射的光导向第一光检测部分30。多个光路转换部分40和60还包括第二光路转换部分60，它将从第二光源14或第三光源16发射的光导向第一物镜20，并且将从光盘10经过第一物镜20反射的光导向第二光检测部分32和第三光检测部分34。应该理解，根据本发明的其它方面，多个光路转换部分40和60可包括多于两个的用来导引光的光路转换部分。
所示的第一光路转换部分40包括偏振分束器41，其根据光偏振分量反射或透射从第一光源12发射的光；第一分束器42，其反射从第一光源12发射的光并透射从第二光源14和第三光源16发射的光；第二分束器43，其透射从第一光源12发射的光并且反射从第二光源14和第三光源16发射的光；半波片44，其选择性地改变从第一光源12入射到偏振分束器41的光的偏振分量；第一四分之一波片45，其改变经第一物镜20聚焦到光盘10上后从光盘10反射光的偏振分量；以及第二四分之一波片46，其改变经第二透镜22聚焦到光盘10上后从光盘10反射光的偏振分量。第一四分之一波片45和第二四分之一波片46是厚度可调的波片，用于实现四分之一相移，并且通过双折射将线偏振光转换为圆偏振光，反之亦然。第一光路转换部分40还包括电驱动部件44a，用来电驱动半波片44。偏振分束器41和第一分束器42可如图示的整体设置在一起，但并非总是如此。
第一中继透镜47和第二中继透镜48分别安装在光源12、14和16与第一物镜20和第二物镜22之间的光路中，以将从光源12、14和16发射的光准直并送至第一物镜20和第二物镜22。应该理解，可以根据光学拾取装置中使用的物镜20和22的数量设置更多的中继透镜47和48，以对光进行准直。第一中继透镜47和第二中继透镜48可一起由固定器49支撑。固定器49可通过驱动部分50沿着光传播方向前后移动。一全息元件51设置在第一中继透镜47和整体光单元18之间，其中第二光源14和第三光源16以及第二光检测部分32设置在光单元18中。利用从全息元件51衍射的光，产生一拾取伺服信号，用于获得第一物镜20和第二物镜22位置信息。
衍射光栅52包括以规则间隙形成在光学材料(例如玻璃)上的小狭缝，其设置在第一光源12之前，以将从第一光源12入射到半波片44上光衍射成三个分光束，用来检测寻道信号。光接收透镜53和54分别设置在第一光检测部分30和第三光检测部分34之前，用于提高入射到各种光盘10(BD、HD-DVD、DVD和CD)上的光的质量，并且增大形成在各个光检测部分30、32和34上的光斑的尺寸，从而提高可靠性。应该理解，根据本发明的其它方面，光接收透镜53和54可被省略，或可包括位于第二光检测部分32之前的第三光接收透镜。一反射部件55设置在第一物镜20和第二物镜22附近，用来改变从光盘10信号记录表面反射并入射到反射部件55的光的前进方向。
在下文中，将参照附图1描述具有以上结构的物镜20和22的光学拾取装置的工作过程和工作效果。根据本发明的光学拾取装置具有能够通过使用一个物镜20可兼容地记录和/或再现不同记录密度的各种类型光盘10(例如HD-DVD、DVD和CD)，或通过使用两个物镜20和22播放各种类型的光盘10(例如BD、HD-DVD、DVD和CD)的光学结构。由光源12、14和16发出的光包括预定比率的p偏振光分量和s偏振光分量。本发明实施例将说明假设光源12、14和16发出的光主要是s偏振光分量的示例。
参照图1，由第一光源12发出的波长约400nm的短波长光经过衍射光栅52衍射成三个分光束，用于检测寻道误差信号。该衍射光经过半波片44进入偏振分束器41，偏振分束器41透射出光源12发出的光的s偏振光分量，并且反射p偏振光分量。
由光源12发出的一部分光穿过偏振分束器41和第一分束器42，并且进入到第一物镜20和第二物镜22。当通过中继透镜47和48时，光被转换成平行光线。当通过第一四分之一波片45和第二四分之一波片46时，线偏振光被转换成圆偏振光。光线通过第一四分之一波片45和第二四分之一波片46后由第一物镜20和第二物镜22在光盘10的信号记录表面上形成光斑(参照图4中的“S”)，并且从光盘10上反射。此时圆偏振光的旋转方向变成与入射到光盘10上的光相反。
由光盘10反射的光经由第一物镜20和第二物镜22通过第一四分之一波片45和第二四分之一波片46，并且转换成线偏振光，成为p偏振光。该p偏振光经由第一中继透镜47和第二中继透镜48向偏振分束器41和第一分束器42前进。一部分光到达偏振分束器41和第一分束器42，并透过第二分束器43，通过光接收透镜53被第一光检测部分30检测到。如上所述，由光源12发出的光同时穿过第一物镜20和第二物镜22。
由第二光源14和第三光源16发射约600nm至700nm的长波长光，经过第二光路转换部分60并进入第一分束器42。第一分束器42反射由第一光源12发射的光并且透射由第二光源14和第三光源16发射的光。设置在第二光路转换部分60和第一分束器42之间的全息元件51透射特定波长的光，并且衍射其它波长的光。此时，不管波长如何，由全息元件51衍射的光作为初级衍射光(primary diffraction light)。
由第二光源14和第三光源16发射的一部分光经过第一分束器42向第一物镜20前进。当经过第一中继透镜47时，光被转换成平行光线。当经过第一四分之一波片45时，线偏振光被转换成圆偏振光。该光经过第一四分之一波片45后，通过第一物镜20在光盘10的信号记录表面上形成光斑(参照图2和图3中的“S”)，并从光盘10上反射。此时圆偏振光的旋转方向变得与入射到光盘10上的光相反。
从光盘10反射的光经由第一物镜20通过四分之一波片45，并且被转换成线性p偏振光。该p偏振光经由第一中继透镜47向第一分束器42前进。一部分光到达第一分束器42，透过第二光路转换部分60并且穿过光接收透镜54被第二和第三光检测部分32和34检测到。如上所述，由光源第二光源14和第三光源16发射的光只通过第一物镜20。
如上所述，第一物镜20是HD-DVD/DVD/CD兼容的透镜，它通过聚焦第一光源12发射的光以及第二光源14和第三光源16发射的光可兼容地记录和/或再现具有不同记录密度的各种类型的光盘10(HD-DVD、DVD和CD)。当如图2至图4所示平行光线照射到第一物镜20上时，可实现最佳再现操作。同时，如图2至图4所示，第一物镜20被分成三个在光轴上同心的圆形区域，以便根据不同的波长使用不同的数值孔径。包括光轴的第一区域(“A”区域)共用于三种波长，与第一区域相邻的第二区域(“B”区域)共用于两种波长，以及与第二区域相邻的第三区域(“C”区域)只用于一种波长。
图2示出约700nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中的物镜20上而在CD类型光盘10上形成一光斑。通过使用第一物镜20中包括光轴的第一区域(“A”区域)的数值孔径可在CD上记录和/或再现信息。区域B和C不用于在CD上聚焦。
图3示出约600nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中的物镜20上而在DVD类型光盘10上形成一光斑。通过使用第一物镜20中第二区域(“B”区域)的数值孔径可在DVD上记录和/或再现信息。第一区域A和第三区域C也用于在DVD上聚焦。
图4示出约400nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中的物镜20上而在HD-DVD类型光盘10上形成一光斑。如图所示，该HD-DVD使用第一区域A和第二区域B，但不使用区域C。然而，根据本发明的方面，类似于DVD，通过使用第一物镜20中的第二区域(“B”区域)的数值孔径，或通过使用相对第二区域B、比第二区域数值孔径大的第三区域(“C”区域)的数值孔径，可在HD-DVD上记录和/或再现信息。
应该理解，根据本发明的其它方面，第一物镜20不是必须被分成三个在光轴上同心的圆形区域。例如，第一物镜20可以被分成具有不同数值孔径的两个区域或多于三个的区域。
在第一物镜20中，波长约400nm、约600nm和约700nm的三种波长在第一区域(“A”区域)使用；三种波长中的中间波长(600nm)在第三区域(“℃”区域)使用。第二区域(“B”区域)使用波长400nm和700nm。
在下文，将描述根据本发明方面适用于光学拾取装置的物镜20和22以及光盘的设计示例。
(第一设计示例) 1透镜表面 曲率半径2.48673，厚度1.220000 折射率708077.323398 非球面系数 K-0.583682，A0.486247E-02，B-0.156383E-01，C0.104780E-01 D-0.266329E-03，E-0.196094E-02，F0.509163E-03 G-0.211577E-04 衍射级次1.000000，参考波长580.00 全息常数 C1-1.4972E-02，C2-6.1318E-04，C3-5.1651E-05 2透镜表面 曲率半径-4.87608，厚度1.650040，折射率1.0 非球面系数 K-0.796785E18，A0.130931E-01，B-0.733309E-01，C0.119418E+00 D-0.891914E-01，E-0.307483E-01，F-0.402059E-02 (第二设计示例) 1透镜表面 曲率半径0.89201，厚度0.700000 非球面系数 K-0.828174，A0.411225E-01，B-0.402860E-01，C0.873249E-01 D-0.122036E+00，E0.406357E-01，F0.000000E+00 G0.000000E+00，H0.000000E+00 衍射级次1.000000，参考波长580.00 全息常数 C2-1.0532E-02，C41.4855E-02，C6-2.2659E-02 C71.1255E-02 2透镜表面 曲率半径-3.81755，厚度0.194400 非球面系数 K13.037934，A0.184267E+00，B0.364630E-02，C-0.271803E+00 D0.364147E+00，E-0.129875E+00 (第三设计示例) 1透镜表面 曲率半径0.89201，厚度0.700000 非球面系数 K-0.828174，A0.411225E-01，B0.402860E-01，C0.873249E-01 D-0.122036E+00，E0.406357E-01，F0.000000E+00 G0.000000E+00，H0.000000E+00 衍射级次2.000000，参考波长690～750.00 全息常数 C2-0.52E-02，C40.7427E-02，C6-1.133E-02 C70.0627E-02 2透镜表面 曲率半径-3.81755，厚度0.194400 非球面系数 K13.037934，A0.184267E+00，B0.364630E-02，C-0.271803E+00 D0.364147E+00，E-0.129875E+00 图5是示出约700nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中第一设计示例的透镜上而在CD上形成一光斑。图6是示出约600nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中第一设计示例的透镜上而在DVD上形成一光斑。图7是示出约400nm波长的光入射到根据本发明实施例的光学拾取装置中第一设计示例的透镜上而在HD-DVD上形成一光斑。
从上面的描述可明显看出，根据本发明多个方面的物镜以及具有该物镜的光学拾取装置，通过在光学记录/再现装置中设置多个可记录和/或再现高/低密度光盘的物镜，能够可兼容地驱动使用不同波长的各种类型的光盘。而且，根据本发明方面的物镜通过使用不同波长能够可兼容地播放具有不同波长或记录密度的各种类型的光盘。
尽管已经示出和描述了本发明的几个实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不背离由所附权利要求及其等同技术方案限定的范围的本发明的原理和精神的情况下，可对实施例做出修改。
权利要求
1.一种可记录和/或再现具有四种不同记录密度的多种类型光盘的光学拾取装置，该光学拾取装置包括
光发射部分，其发射具有对应于所述多种类型光盘的三种不同波长的光，以便该光发射部分发射出具有对应于所装载光盘类型的波长的光；以及
光收集部分，其将从所述光发射部分发射的、具有对应于所装载光盘类型的波长的光聚焦，以在所述装载的光盘上形成光斑。
2.如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，所述四个多种类型的光盘中的三种包括HD-DVD、DVD和CD。
3.如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，所述光发射部分包括发射400nm左右波长的光的第一光源、发射600nm左右波长的光的第二光源、和发射700nm左右波长的光的第三光源。
4.如权利要求3所述的光学拾取装置，其中，所述光发射部分发射具有对应于所述多种类型光盘中的至少两种的波长的光。
5.如权利要求3所述的光学拾取装置，其中，还包括
全息元件，其设置在所述光收集部分和所述多个光源中的至少一个之间；以及
光检测部分，其通过利用从所述全息元件衍射的光来检测信号，从而获取所述光收集部分的位置信息。
6.如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，所述光收集部分是物镜，其根据所述光发射部分发射的光的波长，采用不同数值孔径，以可兼容地播放所述多种类型光盘中的任何一种。
7.如权利要求6所述的光学拾取装置，其中，所述物镜被分成关于光轴同轴的至少两个圆形区域。
8.如权利要求7所述的光学拾取装置，其中，所述物镜的两个区域中包括光轴的第一区域共用于所述光发射部分发射的、用于在所述类型的光盘中的三种上再现和/或记录的所有波长的光。
9.如权利要求8所述的光学拾取装置，其中，与所述第一区域邻近的第二区域共用于在所述类型的光盘中的两种上再现和/或记录的至少两种波长。
10.如权利要求9所述的光学拾取装置，其中，所述物镜还被分出第三区域，该区域邻近所述第二区域并且只用于在所述类型的光盘中的一种上再现和/或记录的单一波长。
11.如权利要求10所述的光学拾取装置，其中，所述单一波长是所有三种波长中具有中间长度的波长。
12.如权利要求6所述的光学拾取装置，其中，所述物镜被分成光轴上同心的至少三个不同的圆形区域，并且根据所装载光盘的类型不同地使用所述区域。
13.如权利要求12中的光学拾取装置，其中，所述物镜的三个区域中的第一区域共用于所述光发射部分发射的所有波长。
14.如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，还包括
光路转换部分，用来改变所述光发射部分发射的光的传播方向，并将该光导向所述光收集部分。
15.如权利要求14所述的光学拾取装置，其中，所述光路转换部分包括中继透镜，该中继透镜在光被导向所述光收集部分之前，将来自所述光发射部分的光转换成平行光线。
16.如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，所述光发射部分当所装载光盘为HD-DVD或蓝光光盘时发射波长约400nm的光，当所装载光盘为DVD时发射波长约600nm的光，而当所装载光盘为CD时发射波长约700nm的光。
17.一种可记录和/或再现具有四种不同记录密度的多种类型光盘的光学拾取装置，该光学拾取装置包括
多个光源，其发射具有对应于所述多种类型光盘的三种不同波长的光；以及
多个物镜，其聚焦由所述多个光源发射的、具有对应于所装载光盘的类型的波长的光，以在所装载的光盘上形成光斑。
18.如权利要求17所述的光学拾取装置，其中，所述多个光源包括
第一光源，当所装载光盘为HD-DVD或蓝光光盘时，发射波长约400nm的光；
第二光源，当所装载光盘为DVD时，发射波长约600nm的光；以及
第三光源，当所装载光盘为CD时，发射波长约700nm的光。
19.如权利要求17所述的光学拾取装置，其中，所述多个物镜包括
第一物镜，其聚焦第一波长的光，并聚焦第二波长的光。
20.如权利要求17所述的光学拾取装置，其中，所述多个物镜包括
第一物镜，其将波长约400nm的光、波长约600nm的光、和波长约700nm的光聚焦到对应的第一、第二和第三类型的光盘上；以及
第二物镜，其将波长约400nm的光聚焦到第四类型的光盘上。
21.一种可记录和/或再现多种类型光盘的光学拾取装置的物镜，其中，所述物镜使用至少三种波长的光，并根据多个波长使用不同的数值孔径，以可兼容地再现具有不同厚度或使用不同波长的多种类型的光盘。
22.如权利要求21所述的物镜，其中，所述物镜被分成光轴上同心的至少两个圆形区域，使得包括光轴的第一区域共用于所有三种波长，以在三种类型光盘上聚焦，与该第一区域相邻的第二区域共用于两种波长，以在三种类型光盘中的两种上聚焦。
23.如权利要求22所述的物镜，其中，包括位于部分表面上的全息透镜。
24.如权利要求21所述的物镜，其中，所述物镜被分成光轴上同心的至少三个圆形区域，使得包括光轴的第一区域在表面设有阶梯状区域，以共用于三种波长，与所述第一区域邻近的第二区域设有阶梯状区域，以限制两种波长产生象差，以及与所述第二区域邻近的第三区域在表面设有全息透镜，以限制一种波长产生象差。
25.一种使用多种波长以在具有不同厚度的多种类型光盘上记录和/或再现的光学拾取装置，该光学拾取装置包括
光源，其发射具有对应于所装载光盘类型的波长的光；
第一物镜，其根据所述光源发射的光的波长，采用不同数值孔径，以聚焦从所述光源发出的、对应于第一类型光盘的光；以及
第二物镜，其根据所述光源发射的光的波长采用不同数值孔径，以聚焦从所述光源发出的、对应于第二类型光盘的光。
26.如权利要求25所述的光学拾取装置，其中，所述第一物镜和第二物镜各自在至少一个表面上设有阶梯状区域或衍射区域，该区域在记录或再现所述多种类型光盘中的任一种时是共用的。
27.如权利要求25所述的光学拾取装置，其中，所述第一物镜和第二物镜两者都根据光的波长，衍射从所述光源发射的一部分光，以用作二级衍射光。
28.如权利要求27所述的光学拾取装置，其中，所述第一物镜包括全息图案，该图案具有基于范围在660nm至790nm的衍射光的参考波长确定的深度。
29.一种可记录和/或再现多种类型光盘的光学拾取装置，该光学拾取装置包括
第一至第三光源，其发射具有对应于所述多种类型光盘的第一至第三不同波长的光，每一类型的光盘具有取决于所述第一至第三发射波长中对应的一个的不同记录容量；
一个或多个物镜，其聚焦从所述一个或多个光源发射的、具有对应于所装载光盘的波长的光，以根据类型在所装载光盘上形成光斑，所述类型可在具有四种不同记录容量的光盘中选择；以及
一个或多个光检测部分，用于接收聚焦在所述光盘上并从光盘上反射的光，以检测信息信号。
30.如权利要求29所述的光学拾取装置，其中
当所装载光盘为HD-DVD或蓝光光盘时，所述第一光源发射波长约400nm的光；
当所装载光盘为DVD时，所述第二光源发射波长约600nm的光；以及
当所装载光盘为CD时，所述第三光源发射波长约700nm的光。
31.如权利要求29所述的光学拾取装置，其中，所述一个或多个物镜包括聚焦具有所述第一至第三波长的光的第一物镜。
32.如权利要求29所述的光学拾取装置，其中，所述一个或多个物镜包括
第一物镜，其聚焦波长约400nm的光、波长约600nm的光和波长约700nm的光；以及
第二物镜，其聚焦波长约400nm的光。
33.如权利要求29所述的光学拾取装置，其中，还包括
一个或多个光路转换部分，其选择性地将从所述光源发射的一部分光导向所述物镜中的一个并将反射光导向所述光检测部分中的一个。
全文摘要
本发明提供一种物镜以及具有该物镜的光学拾取装置，其可记录和/或再现多种类型的光盘，所述光学拾取装置包括光发射部分，其发射具有对应于多种类型光盘的不同波长的光，以及光收集部分，其聚焦从光发射部分发出的、具有对应于所装载光盘类型的波长的光，以在所装载光盘上聚焦形成光斑。相应地，采用不同波长的各种类型的光盘可以在光学记录/再现装置中被可兼容地驱动，可记录和/或再现高/低密度光盘。
文档编号G02B13/24GK101123101SQ200710146500
公开日2008年2月13日 申请日期2007年6月22日 优先权日2006年7月21日
发明者刘长勋, 金明奭, 朴世濬 申请人:三星电子株式会社