專利名稱：寫和/或讀具有不同結構的光記錄介質的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于寫和/或讀具有不同結構的光記錄介質的裝置，不同結構的光記錄介質如視盤形式的高存儲密度記錄介質和對應于公知的CD的低存儲密度的記錄介質。
例如，在DE 43 08 531中，公開了這種類型的裝置。對于這種公知的裝置，為了精密地散焦投射到檢測器裝置上的光，并產生一個適合于光記錄介質類型的掃描光點大小，一個散焦裝置被引入光束路徑。但是，先決條件為記錄介質具有一個一直朝下對應于凹坑大小的結構。
然而，光記錄介質，如光盤(CD)或數字視盤(DVD)，具有不同的基片厚度。從而讀和/或寫要求不同的數值孔徑，這就相應的要求不同的物鏡和不同的孔徑角。
因此，本發明的目的在于提出一種用于寫和/或讀具有不同結構的光記錄介質的裝置，它也使得能夠只用一個物鏡寫和/或讀具有不同基片厚度的光記錄介質。
本發明提供的物鏡具有可變直徑的光闌。光闌和物鏡的功能最好集成在一個部件中，但是，把物鏡和光瀾設計成彼此結合的獨立組件也在本發明的保護范圍內。這里使用的光瀾可以是，例如，能夠被設置成不同直徑的機械光瀾、或能夠被引入光束路徑的直徑變化的不同光瀾、或其他合適的光瀾。根據本發明的裝置的一個優越性在于透鏡被調整，也就是說被校正，以適應于數值孔徑大的光記錄介質。在這種情況下使用具有最大可能直徑的光瀾。該裝置通過要求較小數值孔徑的光記錄介質的一個較小光瀾開口工作。以此方式，不僅正確設置數值孔徑，而且沒有相對此光記錄介質作最佳校正的透鏡的負效應減小。較小光瀾直徑使波前干擾減小。
對光記錄介質的基片厚度導致的波前干擾必須校正物鏡，必須設置一個相應的數值孔徑。這不同于現有技術中公開的裝置的情況。對任何可能的基片厚度不能最佳地校正這里使用的單個物鏡，透鏡的校正必然造成損害。其缺陷是光檢測器配置對光記錄介質的傾斜和其透明保護層局部厚度改變反應非常靈敏。此外，由于波前被干擾，形成在檢測器上的光點不均勻，這可能導致間接的錯誤。
可變直徑光瀾(diaphragm)可由液晶元件有利地形成，液晶元件包括例如一個或多個能夠被切換以允許通過或實現阻塞的環狀部分，從而彼此結合確定光瀾開口的大小。
光瀾能夠由偏振濾光片有利地形成，偏振濾光片與合適的偏振裝置相互作用起光瀾的作用，偏振裝置確定光束的偏振。通常，光束由大量發射偏振光的激光二極管產生。一個用于改變偏振的附加光學元件可以被引入光束路徑。偏振濾光片被設計成對于改變偏振的光它代表不同的光瀾直徑。在最簡單的情況下，偏振濾光片具有一個環形孔，環形孔在阻塞方向上形成光瀾開口，而在通過方向上，光瀾開口由物鏡邊界形成。
如果偏振濾光片直接耦合到物鏡，那么在物鏡沿光軸移動的情況下光瀾與物鏡一起移動，其結果是即使在這一尋跡運動期間，由光瀾尺寸決定的數值孔徑保持恒定。例如，為了能夠補償所謂的光記錄介質豎直搖擺，發生這種類型的尋跡運動。在此情況下，偏振濾光片能夠被機械地耦合到物鏡或有利地被直接安裝于其上，例如粘接于其上。
用于旋轉線性偏振光的偏振方向的一個特別簡單的選擇是在光束路徑中引入一個所謂的半波板，也叫做λ/2板。如果在光束路徑中引入一個附加的發散透鏡，那么該發散透鏡可用于對不同基片厚度作物鏡的波前校正。物鏡通常被校正到特定的基片厚度，通過發散透鏡修正到不同的基片厚度。同時，從物鏡到聚焦點的距離增加。當其與一個小光瀾直徑結合時，在光束路徑中發散透鏡的精確調整是不必要的。這里使用的發散透鏡可以是一個普通的發散透鏡，或者，也可是任何其他用于波前校正的合適的光學元件，例如全息元件。
發散透鏡最好偶合到另一個光學元件，例如偶合到偏振裝置、光瀾等。如果發散透鏡和另一光學元件是被同時放入光束路徑中的部件那么它們以此方式能夠被最佳地偶合在一起，結果對于兩個部件均僅須單次調整。但是，把發散透鏡偶合到一個不應當同時在光束路徑中的部件也可能是有利的，那么偶合保證了兩個部件不是同時位于光束路徑中。
根據本發明的裝置特別適用于包含數字地記錄的信息的光記錄介質。
結合附圖，通過優選實施例更詳細地描述本發明，在附圖中

圖1是根據本發明的裝置的示意圖，部分圖示已經被旋轉90°，和圖2是圖1中被旋轉后示出的部分的側視圖。
根據圖1所示的用于存儲密度改變的光記錄介質AT的重放和/或記錄裝置的示意圖，根據圖1，一個掃描裝置包括一個激光二極管LD，一個光柵G，一個準直透鏡CL，一個半透明反射鏡HS，一個半波板HWP(也稱之為λ/2板)，一個發散透鏡SL，一個物鏡OL，一個偏振濾光片PL，一個凹透鏡KL，一個柱面透鏡ZL和一個檢測器PD，該掃描裝置被用在用于重放和/或寫聲頻CD和數字視盤的重放和/或記錄裝置中。在此情況下，與附圖的其他部分相比，從光軸OA的方向來看，物鏡OL、偏振濾光片PF和記錄介質AT被示出。
雖然數字視盤(以下稱為DVD)和聲頻盤(以下稱為CD)具有不同的存儲密度，圖1中所示的掃描裝置能夠同樣被用于兩種類型的記錄介質AT。與CD相比，通過更小的凹坑尺寸和減小的道間隔，實現DVD的更高存儲密度。同時，DVD具有比CD更小的基片厚度，也就是說在DVD情況下覆蓋攜帶所記錄信息的記錄層AZS的各透明基片層S1和S2比在CD情況下相應的基片層S薄，這點也可參見圖2。通常，DVD基片層S1和S2的厚度約為CD基片厚度的50％，結果，具有與CD相同的總厚度的DVD與所說的CD相比，被設計成具有從兩側寫和/或讀的能力。
為了重放存儲在記錄介質AT上的信息或記錄相應的信息，需要調整掃描光束或寫光束的直徑，分別調整到相應被使用的存儲元件或凹坑的大小以及基片的厚度。為了能夠采用圖1所示的掃描裝置讀具有較小凹坑的DVD和具有較大凹坑的CD，物鏡OL首先設有一個偏振濾光片PF。然后可將半波板HWP和發散透鏡SL引入光束路徑中并從那里移動。此配置能夠用于在信息介質AT上實現不同的光點直徑。所示的掃描裝置被有利地用于高存儲密度和低存儲密度的記錄介質AT。
如果借助于圖1所示并具有單個物鏡OL的掃描裝置，從具有不同基片厚度的記錄介質AT讀數據和/或將數據記錄在記錄介質AT上，那么波前被基片層S、S1或S2干擾，不同的基片厚度出現不同的相應干擾。同樣裝置應用于所謂的多層盤的多個記錄層AZS，這些層一個排列在另一個之上并能夠在一側上讀和/或寫。不同類型的記錄介質AT的數值孔徑有時確實非常不同。因此，對于DVD，650nm波長的數值孔徑約為0.6，而在相同的波長對于CD約為0.38。因此從高存儲密度的記錄介質AT變化到低存儲密度的記錄介質AT，需要相應地改變數值孔徑。根據本發明，這通過調節可變直徑光瀾的直徑進行。
在優選實施例中，一個直接安裝在物鏡OL上的偏振濾光片PF被用于此目的。它具有一個環形孔，環形孔的邊界B1形成適合于CD的較小光瀾，同時物鏡OL的外邊界B2形成適于DVD的較大光瀾。由于能夠實現一個比記錄介質側大的有效的光瀾開口，偏振濾光片PF最好設置在物鏡OL的遠離記錄介質AT的一側。
偏振濾光片PF的偏振方向由雙箭頭1表示，并對應于激光二極管LD發射的光的偏振方向。該光的偏振方向由雙箭頭2表示。同時，偏振方向不局限于優選實施例中規定的方向。
在DVD的讀出期間，半波板HWP和發散透鏡SL都不位于光束路徑中。由于照射到偏振濾光片PF上的光具有相同的偏振方向，它無阻地通過偏振濾光片PF，有效光瀾尺寸由物鏡OL的邊界B2預先確定。
如果本發明用于讀CD，那么半波板HWP和發散透鏡SL被引入光束路徑，如圖1所示。在此情況下，半波板HWP的光軸關于入射光束的偏振方向旋轉45°，結果離開半波板HWP的光束具有旋轉90°的偏振方向。以此方式偏振的光僅能夠無阻通過偏振濾光片PF中的環形孔，而基于旋轉90°的偏振方向，位于邊界B1和B2之間的偏振濾光片PF的區域不能透過照射的光。因而有效光瀾由邊界B1界定，數值孔徑相應地較小。為讀出CD發散透鏡SL同樣被引入光束路徑。它用于校正從記錄介質AT反射的光的波前，這是由于物鏡OL被校正到作為記錄介質AT的DVD的層厚度。
半波板HWP和發散透鏡SL在光束路徑中的次序不局限于優選實施例中規定的次序。甚至把發散透鏡SL設置在面對激光二極管LD的半波板的側面也是實用的，確切地說，彎曲部分面向激光二極管LD。其優越性在于即使通過一個涂層也不能被完全吸收的輕微反射不再平行于光束前進，因此不在檢測裝置PD產生干擾信號。
在圖2中，物鏡OL、偏振濾光片PF和記錄介質AT與圖1中相比被旋轉90°。同時，記錄介質AT被示意性圖示為，一個在光軸OA之上的CD，或者是，一個在光軸OA之下的DVD。CD具有一個被厚度為1.2mm的透明基片層S覆蓋的單記錄層AZS。另一方面，DVD具有分別被基片層S1和S2覆蓋的兩個記錄層AZS1和AZS2，并且兩個記錄層能夠在不同側被讀和/或寫，在此情況下分別是左右側。
最外側的兩個光束3、4表示讀出DVD的光束路徑。向物鏡OL的左側，它們平行于光軸OA行進，由作為光瀾開口的邊界B2界定，并通過物鏡OL聚焦在記錄層AZS1上。兩個內側光束5、6表示讀和/或寫CD時的光束路徑，從左側入射到物鏡OL上。由于入射光束已經通過發散透鏡SL，因此其輕微發散，并且其偏振方向相對于偏振濾光片PF的偏振方向旋轉90°。因此它不能通過位于邊界B1和B2之間的偏振濾光片PF。入射光束被物鏡OL聚焦在CD的記錄層AZS上。
要被讀和/或寫的光記錄介質AT可以具有豎直或大到幾毫米的從物鏡OL的距離偏移，而相應的聚焦點僅允許移離光記錄介質AT的記錄層AZS或AZS1或AZS2幾個微米，從而實現最佳讀和/或寫操作。至此，一個自動聚焦系統被采用，此自動聚焦系統借助于聚焦激勵裝置調節物鏡OL到記錄層AZS或AZS1或AZS2的距離。用于控制聚焦激勵裝置的信號從光電檢測器PD發出的信號導出，也就是說平行于信息的讀出。
因此，根據本發明，具有不同結構的用于讀和/或寫記錄介質AT的裝置被提出，它利用單個物鏡OL工作。借助于光路中的偏振濾光片PF，此情況下孔徑適于所使用的光記錄介質AT的類型。波前能夠被另外引入光束路徑中的發散透鏡SL校正。偏振濾光片PF形成的光瀾偶合到物鏡OL。因此，在物鏡OL沿光軸OA放置的情況下，由光瀾尺寸共同確定的孔徑沒有改變。
權利要求
1.一種通過光束寫和/或讀具有不同結構的光記錄介質(AT)的裝置，該光束能夠通過一個物鏡(OL)被聚焦在光記錄介質(AT)上，其特征在于，物鏡(OL)具有一個可變直徑光闌。
2.根據權利要求1的裝置，其特征在于，可變直徑光闌由液晶元件形成。
3.根據權利要求1的裝置，其特征在于，可變直徑光闌由偏振濾光片(PF)形成。
4.根據權利要求3的裝置，其特征在于，偏振濾光片(PF)被偶合到物鏡(OL)。
5.根據權利要求3和4的裝置，其特征在于，提供一半波板(HWP)用于改變具有偏振濾光片(PF)的光闌直徑。
6.根據上述任一權利要求的裝置，其特征在于，能夠被引入光束路徑的發散透鏡(SL)被提供用于波前校正的目的。
7.根據權利要求6的裝置，其特征在于，發散透鏡(SL)偶合到另一個光學元件。
8.根據上述任一權利要求的裝置，其特征在于，光記錄介質(AT)是一種用于以數字形式讀和/或寫信息的記錄介質(AT)。
9.根據權利要求1的裝置，其特征在于，為了實現寫和/或讀具有一個對應于CD的結構的光記錄介質(AT)的目的，一個具有可變光闌的物鏡被設置在一個裝置中，該裝置被提供用于寫和/或讀具有一個對應于DVD的結構的光記錄介質(AT)，以及一個半波板(HWP)和一個發散透鏡(SL)被設置在半透明反射鏡(HS)和物鏡(OL)之間的光束路徑中。
10.根據權利要求1的裝置，其特征在于，為了實現寫和/或讀具有一個對應于CD的結構的光記錄介質(AT)的目的，一個具有可變光闌的物鏡被設置在一個裝置中，該裝置被提供用于寫和/或讀具有一個對應于DVD的結構的光記錄介質(AT)，以及一個半波板(HWP)和一個發散透鏡(SL)被插入半透明反射鏡(HS)和物鏡(OL)之間的光束路徑中。
全文摘要
本發明涉及用于讀和/或寫各種結構的光記錄介質(AT)的裝置,該裝置通過單個物鏡OL工作。本發明提出使用一個可變直徑光闌,特別是設置在光路中的偏振濾光片,從而使孔徑適于所使用的每一種類型的光記錄介質(AT)。波前能夠利用也可放置在光束路徑中的發散透鏡(SL)校正。偏振濾光片PF形成的光闌被連接到物鏡(OL)。本發明的應用領域涉及,特別是,用于讀和/或寫諸如光盤和數字視盤的各種結構的光記錄介質(AT)的裝置。
文檔編號G11B7/135GK1203686SQ96198675
公開日1998年12月30日 申請日期1996年11月22日 優先權日1995年12月4日
發明者鄧遼金 申請人:德國湯姆遜-布朗特公司