专利名称：光拾取器及光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光拾取器及使用该光拾取器在光盘记录介质上进行记录和再现操作的光盘装置，并且，更特别地，涉及适用于一种结构的光盘装置，该结构通过沿激光束的光轴方向移动准直透镜系统的透镜来校正球面像差。
背景技术：
图1仅示出了在相关的光拾取器100的结构中的光学系统的结构。
图1中，首先，从激光器102射出的激光束在1/2波片/光栅103处以某一偏振角转动，并通过光栅作用被分为3束。在这三束被分开的光束中，其中由偏振分束器104反射的光束穿过图示的凸透镜105并聚焦在监测光电探测器106上。监测光电探测器106获得的信号被用于控制使盘50受到照射的光束的强度。
在这些被分开的光束中，其中穿过偏振分束器104的光束穿过图示的凸透镜110。
凸透镜110起到准直透镜的作用。穿过该凸透镜110的光束通常被准直并被反射镜113反射。凸透镜110也称为准直透镜110。
由反射镜113反射的光穿过图示的1/4波片114，并且接着穿过物镜115以作为束斑聚焦在盘50的记录层上。
由盘50的记录层反射的光通过沿相反方向穿过上述的路径射在偏振分束器104上。在此处，该光被反射、穿过图示的复合透镜(multi-lens)107并射在信号探测光电探测器108上。在这种情况下，所使用的复合透镜107具有圆柱面。
在信号探测光电探测器108处获得的反射光信息被用于产生射频(RF)信号、各种伺服信号和地址信号。
例如图1中所示的光学系统被设计为当从盘50的表面至记录层的覆盖层的厚度(下文中称为“覆盖厚度”)被设为某一值时，使球面像差量变为最小，该值被认为是在从准直透镜110射出的平行光穿过物镜115以使盘50的记录层受到照射的条件下的参考值。
因此，例如，当依赖于盘50的覆盖厚度不一致时，或者当在多层盘的记录层的覆盖厚度不一致时，发生某种程度的球面像差。
至今，为克服这个问题，当依赖于盘50的覆盖厚度存在差异时或者当盘50为如上所述的多层盘时，通过形成如图1所示的准直透镜110以使其沿光轴方向可移动，从而能够校正球面像差。
换言之，为了移动物镜115的物点并通过该动作改变束波面，沿光轴方向移动准直透镜110，由此球面像差得到校正。
下面将参照图2A和2B详细描述这一点。图2A和2B仅示出图1中所示的光学系统的结构中的激光器102、准直透镜110和物镜115，没有示出其它元件。
首先，图2A中，准直透镜110沿激光束光轴方向处于参考位置，从准直透镜110射出的激光束为基本平行的光束(无限系统的光束)。光学系统被设计为在此状态下，当盘50的覆盖厚度为参考值时，使球面像差的量变为最小。
例如，图2B示出了一种状态，其中，将准直透镜110沿激光束光轴方向朝向物镜115移动了一个预定量。此时，从准直透镜110射出的激光束，如图中所示，并非平行光束，而是会聚光(有限系统的光束)。
根据图2B中所示的结构，激光束波面变为与图2A中所示的波面不同。该变化导致从物镜115射出的激光束的波面受到预定的像差。
这里，激光束受到的像差的量能够通过准直透镜110的移动量得到调整，因此，通过该像差，根据在覆盖厚度的差别和与记录层相应的覆盖厚度的差别能够校正球面像差。
发明内容
为了校正如上所述的球面像差而沿光轴方向移动准直透镜110，所移动的量根据准直透镜110的焦距而改变。
换言之，在这种情况下，波面像差与物镜115的数值孔径NA的平方成正比。NA由物镜115的半径÷焦距×折射率决定。
因此，如果物镜的孔径为常数，焦距越小，NA值越大。也就是说，如果焦距很短，波面能够相应地通过准直透镜110的移动得到显著改变。相反，如果焦距很长，通过准直透镜110的移动而产生的波面的改变很小。
因此，如果准直透镜110的焦距很短，为了以相同的量校正球面像差，准直透镜110移动的量减少。相反，如果焦距很长，准直透镜110移动的量增加。
准直透镜110的焦距由两个对立的因素所决定从激光器102射出的激光束的利用效率以及束斑的直径。因此，该值将位于一定范围之内。
下面将参照下一幅图3A和3B描述这一点。图3A和3B也仅示出了图1中所示的光学系统的结构中的激光器102、准直透镜110和物镜115。
首先，图3A示出了将准直透镜110的焦距f制成很短的情况的例子。当准直透镜110的焦距f很短时，当如该图中所示的从激光器102射出的激光束的散射相对较低时，能够相应地使光射在工作台上的准直透镜110上。换言之，能够使从激光器102射出的激光束的利用效率变得相对较高。
但是，当准直透镜110的焦距f很短时，入射至准直透镜110的激光束的中心部分的强度倾向于大于周边部分的强度，如图中由粗线A表示的光强分布所示。因此，射向物镜115的光的周边部分的强度也较低。
因此，物镜115无法适当地缩小束斑，导致与降低物镜115的数值孔径NA的情况等同的情况。
图3B示出了将准直透镜110的焦距f制成很长的情况的例子。在这种情况下，从激光器102射出的处于比较发散的状态的激光束入射至准直透镜110，并有助于减少其中间部分的强度和其周边部分的强度差，如由粗线B表示的强度分布所示。因此，在这种情况下，能够适当地缩小激光光斑，从而能够获得与增加NA的情况等同的状态。
但是，从激光器102射出的激光束的利用效率低于图3A中所示的情况的利用效率。因此，例如，当进行记录时，难以获得足够的激光功率。
因此，准直透镜110的焦距f被设为使激光光斑的直径等于或小于预定直径，并且光的利用效率等于或大于预定效率。满足这些条件导致准直透镜110的焦距f不可避免地落入一定范围之内。
考虑到激光光斑的直径和光的利用效率这两点而不可避免地落入一定范围之内的准直透镜110的焦距f的具体数值，可根据构成该光学系统的其它元件的条件，被设为比较长或比校短。
当准直透镜110的焦距f需要很长时，能够从图2A和2B的上述图示中看出这一点，为了校正球面像差而移动准直透镜110的量得到相应地增加。
当为了校正球面像差而移动准直透镜110的量得到增加时，准直透镜110和反射镜113之间的距离相应增加，从而防止光学系统的尺寸减小。
因此，当准直透镜110的焦距f需要很长时，出现下述问题。
此时，如下面的图4A和4B中所示，在物镜115处设置适用于来自准直透镜110的入射光的光阑(即，物镜的光阑115a)。设置该物镜光阑115a以使光入射到物镜115的适当的有效直径上。
图4A和4B分别示出了准直透镜110位于其参考位置的状态，以及准直透镜110沿激光束光轴方向移动的状态。此时，在图4A和4B中所示的两种情况中，依赖于物镜光阑115a所布置的位置，物镜光阑115a能够起到使入射到物镜115上的光强基本上相同的作用。
换言之，能够知道，当物镜光阑115a位于准直透镜110的后焦点附近时，从物镜115射出的光强的变化可设为最小。
由此看来，通常，从准直透镜110至物镜115的距离设为基本上等于准直透镜110的焦距。
当如上所述设置准直透镜110和物镜115时，使准直透镜110的焦距设为如上所述的长度，使其必然相应地增加从准直透镜110至物镜115(物镜光阑115a)的距离。
换言之，同样从这一点来看，如果准直透镜110的焦距f需要很长，这将难以减小光学系统的尺寸。
相反，根据上面的描述，如果准直透镜110的焦距f必需很短，准直透镜110和物镜115之间的距离可设为很短以减小光学系统的尺寸。但是，例如，如果焦距f太短，物镜光阑115a和反射镜113可能彼此干涉。
因此，在相关光学系统的结构中，由于与光学系统的其它结构元件的关系，并且考虑到激光光斑的直径和激光束的利用效率，准直透镜110的焦距f被设为在一定范围内的一个值。于是，产生各种问题。
因此，希望提供一种允许自由设置准直透镜的焦距的光学拾取器，以及使用该光拾取器的光盘装置。
于是，根据本发明的实施例，提供了一种光拾取器，包括至少一个准直透镜系统和物镜，该准直透镜系统包括多个用于准直从激光源射出的激光束以及穿过该准直透镜系统射在该物镜上的激光束的透镜。该准直透镜系统包括受到支承从而能够沿激光束的光轴方向移动的第一透镜单元，以及固定的第二透镜单元。
在该准直透镜系统中，更靠近激光源的透镜单元可包括凹透镜系统，另一透镜单元可包括凸透镜系统。
或者，在该准直透镜系统中，该第一透镜单元和第二透镜单元各包括凸透镜系统。
在如上所述的结构中，如果该准直透镜系统包括两个透镜单元，即使整个准直透镜系统的焦距将要被设为某一值，所述透镜单元之一的透镜焦距可根据另一透镜单元的透镜焦距的设置，以一定的自由度来设置。
换言之，即使考虑到激光光斑的直径和激光束的利用效率，将整个准直透镜系统的焦距设为在上述的一定范围内的一定值，上述结构也能够通过另一透镜单元的透镜焦距的设置，以一定的自由度来设置凸透镜的焦距，该凸透镜受到支承，从而能够移动，用以例如校正球面像差。
例如，如果准直透镜系统具有一种结构，其中凹透镜系统和凸透镜系统设置在激光光源的一侧(称为望远摄影(telephoto)系统结构)，可将凸透镜系统的焦距设为小于整个准直透镜系统的焦距。
或者，如果准直透镜系统具有包括凸透镜系统和凸透镜系统的结构，那么可将所述凸透镜系统之一的焦距设为大于整个准直透镜系统的焦距。
因此，根据本发明的实施例，形成具有两个透镜单元的准直透镜系统，使其能够通过另一透镜单元的透镜焦距的设置，以一定的自由度来设置所述透镜单元之一的焦距。在此，即使考虑到激光光斑的直径和激光束的利用效率，将整个准直透镜系统的焦距确定为某一值，透镜单元之一的焦距可以一定的自由度来设置。
此外，例如，如果准直透镜系统具有望远摄影系统结构，在该结构中凹透镜系统和凸透镜系统设置在激光光源的一侧，凸透镜系统的焦距可设为小于整个准直透镜系统的焦距。
如上所述，即使整个准直透镜系统的焦距必须被设为相对较长，凸透镜系统的焦距也可被设为相对较短。因此，能够减少为了校准球面像差而移动凸透镜系统中的透镜的量。
由于能够减少为了校准球面像差而移动凸透镜系统中的透镜的量，因此即使准直透镜系统的焦距必须如上所述被设为很长，也能够减小该光学系统的尺寸。
此外，如果能够减少为了校准球面像差而移动凸透镜系统中的透镜的移动量，则能够相应地将凸透镜和物镜光阑之间的距离缩短，从而，即使由于这一点，也能够减小该光学系统的尺寸。
例如，如果准直透镜系统具有包括凸透镜系统和凸透镜系统的两个透镜单元结构，所述凸透镜系统之一的焦距可设为大于整个准直透镜系统的焦距。根据此结构，即使要将准直透镜系统的焦距制成很短，在更接近物镜的透镜单元中的凸透镜的焦距可设为大于准直透镜系统的焦距。因此，能够防止反射镜和物镜光阑之间的干涉。
图1示出了相关光学系统的结构；图2A和2B示出了通过准直透镜的移动校正球面偏差；图3A和3B示出了准直透镜的焦距的设置；图4A和4B示出了准直透镜和物镜位置之间的关系；图5主要示出了仅根据本发明第一实施例的光拾取器中的光学系统的结构；图6示出了当准直透镜系统具有包括一个透镜单元的相关结构时，凸透镜的焦距的具体例子；图7示出了在第一实施例中的准直透镜系统的焦距以及凸透镜的焦距的具体例子；图8主要示出了仅根据本发明第二实施例的光拾取器中的光学系统的结构；以及图9示出了在第二实施例中准直透镜系统的焦距以及凸透镜的焦距的具体例子。
具体实施例方式
下面将描述用于实施本发明的最佳模式(下文中称为“实施例”)。
图5主要示出了仅根据本发明第一实施例的光拾取器1中的光学系统的结构。
图5中，首先，从激光器2中射出的激光束在1/2波片/光栅3处以一偏振角转动并由该光栅分为三束光。在这三束被分开的光束中，由偏振分束器4反射的光束穿过图示的凸透镜5并聚焦在监测光电探测器6上。在检测光电探测器6上获得的信号被用于控制使盘50受到照射的激光束的强度。
尽管此处1/2波片和光栅以整体部件形成，它们也可以分离部件形成。
在这些被分开的激光束中，其中穿过偏振分束器4的光束作为漫射光按顺序入射在图示的凹透镜9上和图示的凸透镜10上。
凹透镜9和凸透镜10形成准直透镜系统11。穿过凹透镜9和凸透镜10的光通常被准直并被反射镜13反射。
由反射镜13反射的光穿过图示的1/4波片14并接着穿过物镜15以束斑的形式聚焦在盘50的记录层上。
由盘50的记录层反射的光沿相反方向穿过相同的路径射在偏振分束器4上。由偏振分束器4反射的光穿过图示的复合透镜7，并射在信号探测光电探测器8上。在这种情况下，所使用的复合透镜7具有圆柱面。
在信号探测光电探测器8处获得的反射光信息被用于产生RF信号、各种伺服信号和地址信号。
上述的光学系统被设计为在从准直透镜系统11射出的平行光穿过物镜15以使盘50的记录层受到照射的条件下，当从盘50的表面至记录层的覆盖层的厚度(下文中称为“覆盖厚度”)被设为参考值时，使球面像差量变为最小。
因此，例如，当根据盘50的覆盖厚度不一致时，或者当在多层盘的记录层的覆盖厚度不一致时，发生某种程度的球面像差。
为克服这个问题，即使在根据第一实施例的光拾取器1中，当根据盘50的覆盖厚度存在差异时或者当盘50为如上所述的多层盘时，形成准直透镜系统11的透镜，以使其沿激光束的光轴方向可移动，从而能够校正球面像差。
换言之，如图5所示，在这种情况下，设有用于沿激光束的光轴方向移动准直透镜系统11的凸透镜10的透镜驱动器12。
透镜驱动器12起到根据来自驱动电路(未示出)的驱动信号沿激光束的光轴方向移动凸透镜10的作用。
通过以所述方式由透镜驱动器12沿光轴方向移动凸透镜10，如上参照图2A和2B所述，从凸透镜10射出的激光束变为有限系统的光束。因此，入射到物镜15上的激光束的波面被改变。
通过以所述方式改变入射到物镜15上的激光束的波面，根据凸透镜10的移动量，从物镜15射出的激光束受到预定波面像差，以校正球面像差。
根据第一实施例的光拾取器1，从上面的描述可以看出，准直透镜系统11包括两个透镜单元，即，受到支撑从而能够由透镜驱动器12驱动沿激光束光轴方向移动的凸透镜10(第一透镜单元)以及固定的凹透镜9(第二透镜单元)。
更具体地，准直透镜系统11具有所谓的望远摄影系统结构，其中凹透镜9和凸透镜10按顺序连续地设置在用作激光光源的激光器2的一侧。
因此，通过形成具有两个透镜单元的准直透镜系统11，该准直透镜系统11的焦距等于所述透镜单元的组合透镜焦距。由此，即使准直透镜系统11的焦距必须被设为某一值，根据另一个透镜的焦距的设置，也能够以某种自由度设置所述透镜之一的焦距。
在第一实施例中，通过使用望远摄影系统结构，等于凹透镜9和凸透镜10的组合焦距的准直透镜系统11的焦距大于凸透镜10的焦距。
换句话说，根据这样一个望远摄影系统结构，凸透镜10的焦距比准直透镜系统11的焦距短。
下面将参照下面的图6和7比较第一实施例和相关例子，在所述第一实施例中准直透镜系统11具有包括两个透镜单元，即凹透镜9和凸透镜10的望远摄影系统结构，在所述相关例子中准直透镜系统11中仅包括一个透镜单元(即凸透镜10)。
在这些图中，在光拾取器1的光学系统中将只显示激光器2、凹透镜9和凸透镜10。其它部件不显示。
在这些图中，图6示出了准直透镜系统11仅具有一个透镜单元的作为相关例子的情况，图7示出了准直透镜系统11具有包括如上所述的两个透镜单元的望远系统结构的情况。
如上参照图3A和3B所述，由物镜15形成的激光光斑的直径和从激光器2发出的激光束的利用效率由准直透镜系统的焦距的设置所决定。换言之，考虑到激光光斑的直径和光的利用效率，准直透镜系统的焦距f1被确定为在一定范围内的一个值。
例如，在这种情况下，考虑到激光光斑的直径和光的利用效率，假设准直透镜系统的焦距f1设为20mm。
首先，在图6中所示的例子中，由于准直透镜系统仅包括一个透镜单元，即，凸透镜10，该凸透镜10的焦距等于焦距f1。换言之，凸透镜10的焦距设为20mm。
相反，在图7中所示的例子中，由于使用了包括两个透镜单元的结构，该准直透镜系统的焦距f可等于凹透镜9和凸透镜10的组合焦距。
此外，在这种情况下，相对于凸透镜10，引入凹透镜9，从而形成一个望远摄影系统结构，使凸透镜10的焦距f0能够小于整个准直透镜系统的焦距f1。例如，当准直透镜系统11的焦距f1等于20mm时，凸透镜10的焦距f0设为13mm。
因此，当使用包括两个透镜单元的望远摄影系统结构时，沿激光束光轴方向移动以校正球面像差的凸透镜10的焦距可短于在仅包括一个透镜单元的结构中的焦距。
因此，由于能够将凸透镜10的焦距设为很短，通过移动凸透镜10以校正球面像差的移动量可以小于在仅包括一个透镜单元的结构中的移动量。
换言之，如上所述，从物镜15射出的激光束的波面的像差与物镜15的数值孔径NA的平方成正比。NA由物镜15的半径÷焦距×折射率所决定。因此，如果焦距能够很小，那么相应于平方值能够增加波面像差的量。
此外，根据这一点，由于能够减小焦距，那么相应于平方值能够减小通过移动凸透镜10以校正球面像差的移动量。
更具体地说，在仅包含一个透镜单元的结构中，凸透镜10的焦距为20mm，而在第一实施例中，凸透镜10的焦距可为13mm。因此，(13÷20)2＝0.4结果，凸透镜10移动的量可降低为在仅包括一个透镜单元的结构中移动的数量的0.4倍。
因此，如果通过移动凸透镜10以校正球面像差的移动量可得到降低，那么凸透镜10和反射镜13之间的间隔可相应减小，从而可减小光学系统的尺寸。
此外，如果通过移动凸透镜10以校正球面像差的移动量可得到降低，那么可降低在透镜驱动器12中的电动机的驱动量。因此，能够降低电动机的尺寸和驱动功率。
如果能够以上述方式降低凸透镜10的焦距，那么相应地能够将凸透镜10和物镜15彼此更接近地设置。
换言之，如前参照图4A和4B所述，用于使从准直透镜系统的凸透镜10射出的光恰当地射在有效直径上的光阑实际上设置在物镜15处(图4A和4B中的物镜光阑115a)。
因此，从计算的角度来看，当这样一个光阑设置在凸透镜10的后焦点附近时，从物镜15射出的光的强度的变化可为最小值，凸透镜10和物镜15实际上设置成由一个间距分隔开来，该间距基本上等于凸透镜10的焦距。
因此，根据其中凸透镜10的焦距可设为很短的第一实施例，可相应地缩短凸透镜10和物镜15之间的距离。因为可以缩短凸透镜10和物镜15之间的距离，该光学系统的尺寸减小。
尽管，在第一实施例中，从激光光源的角度来看，凹透镜9位于偏振分束器4之后，即，比偏振分束器4离激光光源2更远，但凹透镜9可设置在偏振分束器4的之前。换言之，凹透镜9可设置在偏振分束器4和1/2波片/光栅3之间。
但是，从透镜设计的角度来看，最好将凹透镜9设置在偏振分束器4之后，如图5所示。
换言之，在这种情况下，通常希望在信号探测光电探测器8的一侧(凹透镜9、凸透镜10和复合透镜7的焦距)的焦距比在光盘受到激光照射的一侧的焦距(凹透镜9和凸透镜10的焦距)长。因此，实际上，为了将凹透镜9、凸透镜10和复合透镜7的焦距设为大于凹透镜9和凸透镜10的焦距，将复合透镜7的折光力(refractive power)设为负。
考虑到这样一个假设，如上所述，如果凹透镜9位于偏振分束器4的之前，由于没有插入凹透镜9，复合透镜7的负折光力必定增加。因此，希望凹透镜9位于偏振分束器4的之后，如图5中所示。
尽管，在第一实施例中，驱动凸透镜10以校正球面像差，也可驱动凹透镜9。
但是，即使这样，在图5中所示的结构中最好驱动凸透镜10。
如果驱动凹透镜9，为了使用于校正球面像差所需的驱动距离为一个实用的值(practical value)，凹透镜9的焦度(power)被设为更大。因而，凸透镜10的焦度也被设为更大。因此，在这种情况下，凹透镜9和凸透镜10的焦度都被设为很大。结果，从透镜设计的角度出发，驱动凹透镜9相对不利。因此，从透镜设计的角度出发，最好使用驱动凸透镜10的结构。
下面将参照图8描述根据第二实施例的光拾取器20的结构。
图8主要示出了仅根据第二实施例的光拾取器20中的光学系统的结构。
在该图中，将与图5中描述的部件相应的部件给予相同的参考标记并且不对其进行重复描述。
在根据第二实施例的光拾取器20中，准直透镜系统的结构包括两个透镜单元如图中所示的凸透镜21(第二透镜单元)和凸透镜22(第一透镜单元)。
在这种情况下，如图中所示，凸透镜21位于1/2波片/光栅3和偏振分束器4之间。凸透镜22位于偏振分束器4和反射镜13之间。换言之，从激光光源的一侧看来，凸透镜21位于偏振分束器4之前，凸透镜22位于偏振分束器4之后。
基于此，形成凸透镜22，以使其能够由透镜驱动器12驱动沿激光束光轴方向移动。
在第二实施例中，包括凸透镜21和凸透镜22的准直透镜系统称为准直透镜系统23。
此时，在第二实施例中，如上所述凸透镜21位于偏振分束器4之前。这是因为，与第一实施例相反，当凸透镜21位于偏振分束器4之前时，复合透镜7的折光力能够很小，从复合透镜7的设计的角度来看这一点是有利的。
但是，即使在这种情况下，如果不考虑透镜设计，原则上将凸透镜21设置在偏振分束器4之后(位于偏振分束器4和凸透镜22之间)。
在第二实施例中，如果凸透镜21位于偏振分束器4之后，受到驱动以校正球面像差的透镜可以是凸透镜21或凸透镜22。
但是，即使此时，出于与前面第一实施例相同的原因，从透镜设计的角度出发，最好使用驱动凸透镜22的结构。
如上所述，当准直透镜系统23具有包括两个透镜单元(凸透镜21和凸透镜22)的结构时，准直透镜系统23的焦距也可以等于凸透镜21和22的组合焦距。
此外，在这种情况下，由于这些透镜都是凸透镜，凸透镜其中之一的焦距比准直透镜系统23的焦距长。
换言之，在这种情况下，凸透镜之一的焦距可设为比准直透镜系统23的焦距长。
以下将参照下面的图9给出在第二实施例中的准直透镜系统23中的各凸透镜的焦距的具体例子。图9仅示出在第二实施例中的光学系统中的激光器2、凸透镜21、凸透镜22和物镜15。其它部件没有示出。
例如，在这种情况下的光学系统中，例如，考虑到如上所述的激光光斑的直径和光的利用效率，准直透镜系统23的焦距f1设为10mm。
此时，凸透镜之一的焦距可设为比上述准直透镜系统23的焦距f1长。根据这一点，由透镜驱动器12驱动的凸透镜22的焦距f0设为13mm，比准直透镜系统23的焦距f1还要长。
如果凸透镜22的焦距f0设为比准直透镜系统23的焦距f1长，例如，当准直透镜系统23的焦距f1设为相对较短时，凸透镜22的焦距f0可设为较长。
如果将与设置在更接近物镜15的透镜单元相应的凸透镜22的焦距可设为相对较长，可相应地将凸透镜22和物镜15的光阑之间的距离设得较长。
根据这一点，即使准直透镜系统的焦距设为较短，凸透镜22和物镜15的光阑之间的距离的缩短会受到限制，从而能够阻止反射镜13和物镜15的光阑彼此干涉。
上面已经描述了本发明的实施例。在第一实施例中，准直透镜系统11的凹透镜9和凸透镜10被组合，以使能够将凸透镜10的焦距设为比整个准直透镜系统11的焦距短。
在第二实施例中，准直透镜系统23的凸透镜21和22被组合，以使能够将凸透镜22的焦距设为比整个准直透镜系统23的焦距长。
在此，将利用下面的透镜焦度公式检验上述实施例。
首先，检验第一实施例。
在此，凸透镜10的焦度为φ1，凹透镜9的焦度为φ2，且凸透镜10和凹透镜9之间的距离为D。
从所述组合透镜焦度公式可知，凸透镜10和凹透镜9的组合透镜焦度为φ1+φ2-φ1·φ2·D在此，透镜焦度为透镜焦距的倒数。即，由上述公式所得的值的倒数与凸透镜10和凹透镜9的组合焦距相等。
如在第一实施例中所述，如果凸透镜10的焦距比凸透镜10和凹透镜9的组合焦距短，如上所述，由于透镜焦度为焦距的倒数，下面的关系成立φ1+φ2-φ1·φ2·D＜φ1重新整理该公式，所述关系变为φ2-φ1·φ2·D＜0，即，φ2(1-φ1·D)＜0在此，考虑到代表凹透镜9的焦度的φ2为负值，上述公式变为1-φ1·D＞0可以看出，为了建立所述公式的关系，透镜焦度φ1(其为凸透镜10的焦距的倒数)以及透镜之间的距离D的乘积必须小于1。换言之，如果透镜之间的距离D小于凸透镜10的焦距，那么前面所示的关系φ1+φ2-φ1·φ2·D＜φ1成立，因此凸透镜10的焦距小于整个准直透镜系统11的焦距。
因此，在第一实施例中为了使凸透镜10的焦距小于整个准直透镜系统11的焦距，透镜之间的距离D必须小于凸透镜10的焦距。
但是，通常，透镜之间的距离D实际上无法设为那么大。因此，在大多数情况下，使用图5中所示的结构，以使凸透镜10的焦距小于整个准直透镜系统11的焦距。
如果透镜之间的距离D比凸透镜10的焦距长，由上述公式可知，当准直透镜系统11的另一个透镜的焦度φ2为正时，凸透镜10的焦距可小于整个准直透镜系统11的焦距。
换言之，如果透镜之间的距离D比凸透镜10的焦距长，放置一个凸透镜而不是凹透镜9，能够使凸透镜10的焦距比整个准直透镜系统11的焦距短。因此，能够提供前面描述的第一实施例的优点。
类似地，在第二实施例中，如果凸透镜22的焦度为φ1，且凸透镜21的焦度为φ2，例如，当凸透镜22的焦距大于准直透镜系统23的焦距时，下面的关系成立φ1+φ2-φ1·φ2·D(透镜之间的距离)＞φ1换言之，下面的关系成立φ2(1-φ1·D)＞0在此，由于表示凸透镜21的焦度的φ2为正值，上述关系最终变为1-φ1·D＜0换言之，在这种情况下，与第一实施例相反，当凸透镜22的焦距的倒数φ1与透镜之间的距离D的乘积大于1，上述关系成立。即，如果透镜之间的距离D大于凸透镜22的焦距，凸透镜22的焦距大于整个准直透镜系统23的关系成立。
相反，在这种情况下，为了满足透镜之间的距离D小于凸透镜22的焦距这一条件，如果准直透镜系统的另一个透镜为凹透镜而不是凸透镜21，上述公式的关系能够成立，因此，能够提供前面描述的第二实施例的优点。
在此，光拾取器的结构不限于上面所描述的那些实施例的结构。
例如，在所述各个实施例中，尽管准直透镜系统的第一透镜单元和第二透镜单元各为单个透镜，但是根据例如不同像差出现的实际条件，它们也可各为诸如二重透镜的组合透镜。
换言之，本发明的准直透镜系统可包括一个或多个可沿激光束光轴方向移动以校正球面像差的透镜(第一透镜单元)，以及一个或多个固定透镜(第二透镜单元)。
从上面可知，在本发明中的透镜单元中的术语“单元”指包括一个或多个可移动以校正球面像差的透镜的单元，以及包括一个或多个固定透镜的单元。
术语“凸透镜系统”和“凹透镜系统”是指包括构成相应透镜单元以起到凸透镜作用和凹透镜作用的一个或多个透镜。
尽管，在各实施例中，仅使用球面透镜作为构成准直透镜系统的透镜，但是根据例如不同像差出现的条件，类似地也可使用非球面透镜和衍射透镜。
本领域技术人员可以理解，可以根据设计要求和其它因素进行不同的修改、组合、子组合以及改变，只要它们处于下面所附的权利要求书或与其等同的范围之内。
权利要求
1.一种光拾取器，至少包括发射激光束的激光光源；包括多个透镜的准直透镜系统，用于准直从所述激光光源发出的、并作为漫射光入射到其上的光束；以及物镜，穿过所述准直透镜系统的激光束入射至所述物镜上；其中，所述准直透镜系统包括受到支承以使其能够沿所述激光束的光轴方向移动的第一透镜单元和固定的第二透镜单元。
2.如权利要求1所述的光拾取器，其中，在所述准直透镜系统中，距所述激光光源更近的透镜单元包括凹透镜系统，且另一个透镜单元包括凸透镜系统。
3.如权利要求1所述的光拾取器，其中，在所述准直透镜系统中，所述第一透镜单元和所述第二透镜单元均包含凸透镜系统。
4.如权利要求1所述的光拾取器，其中，在所述准直透镜系统中，所述第一透镜单元距所述激光光源更远。
5.如权利要求1所述的光拾取器，其中，所述第一透镜单元和所述第二透镜单元连续放置。
6.如权利要求1所述的光拾取器，还包括沿激光束光轴方向驱动所述第一透镜单元的驱动机构。
7.如权利要求1所述的光拾取器，其中，根据所述第一透镜单元的移动产生波像差。
8.如权利要求1所述的光拾取器，其中，所述第一透镜单元的焦距被设为小于所述整个准直透镜系统的组合焦距值。
9.一种在光盘记录介质上进行记录操作和/或再现操作的光盘装置，所述光盘装置包括光拾取器，其至少包括发射激光束的激光光源，包括多个透镜的准直透镜系统，用于准直从所述激光光源发出的、并作为漫射光入射到其上的光束，以及物镜，穿过所述准直透镜系统的激光束入射至所述物镜上；其中，所述准直透镜系统包括受到支承以使其能够沿所述激光束的光轴方向移动的第一透镜单元和固定的第二透镜单元。
10.如权利要求9所述的光盘装置，其中，在所述准直透镜系统中，距所述激光光源更近的透镜单元包括凹透镜系统，且另一个透镜单元包括凸透镜系统。
11.如权利要求9所述的光盘装置，其中，在所述准直透镜系统中，所述第一透镜单元和所述第二透镜单元均包括凸透镜系统。
12.如权利要求9所述的光盘装置，其中，在所述准直透镜系统中，所述第一透镜单元距所述激光光源更远。
13.如权利要求9所述的光盘装置，其中，所述第一透镜单元和所述第二透镜单元连续放置。
14.如权利要求9所述的光盘装置，还包括沿激光束光轴方向驱动所述第一透镜单元的驱动机构。
15.如权利要求9所述的光盘装置，其中，根据所述第一透镜单元的移动产生波像差。
16.如权利要求9所述的光盘装置，其中，所述第一透镜单元的焦距被设为小于所述整个准直透镜系统的组合焦距值。
全文摘要
一种光拾取器，至少包括发射激光束的激光光源，包括多个透镜的准直透镜系统，用于准直从所述激光光源发出的、并作为漫射光入射到其上的光束，以及物镜。穿过所述准直透镜系统的激光束入射至所述物镜上。所述准直透镜系统包括受到支承以使其能够沿所述激光束的光轴方向移动的第一透镜单元和固定的第二透镜单元。
文档编号G11B7/1372GK1783260SQ20051011655
公开日2006年6月7日 申请日期2005年9月2日 优先权日2004年9月3日
发明者瀬尾胜弘, 加藤义明, 冈本好喜, 米泽健 申请人:索尼株式会社