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物镜和包括该物镜的光学拾取器.pdf

  • 上传人:000****221
  • 文档编号:789449
  • 上传时间:2018-03-11
  • 格式:PDF
  • 页数:13
  • 大小:497.38KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201010260307.7

    申请日:

    2010.08.20

    公开号:

    CN101996651A

    公开日:

    2011.03.30

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情:

    未缴年费专利权终止IPC(主分类):G11B 7/09申请日:20100820授权公告日:20150506终止日期:20160820|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G11B 7/09申请日:20100820|||公开

    IPC分类号:

    G11B7/09; G02B13/00

    主分类号:

    G11B7/09

    申请人:

    汤姆森特许公司

    发明人:

    斯蒂芬·纳普曼; 乔基姆·尼特尔; 于尔根·莫斯纳

    地址:

    法国伊西莱穆利诺

    优先权:

    2009.08.24 EP 09305783.4

    专利代理机构:

    北京市柳沈律师事务所 11105

    代理人:

    马高平

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    内容摘要

    本发明涉及一种用于在远场模式和近场模式中操作的光学拾取器,其包括具有物镜的可移动部,其中物镜包括均被布置于共用光轴A的固体浸没透镜和变焦透镜。变焦透镜包括中心区和围绕所述中心区的周边区。周边区适于构成用于远场模式的光学系统。变焦透镜的中心区与固体浸没透镜一起适于构成用于近场模式的光学系统。固体浸没透镜和变焦透镜适于一体地移动。用于操作光学拾取器的方法包括:第一方式,其基于使用用于远场模式的光学系统进行的对焦控制使可移动部接近光存储介质的面;和后续方式,其通过将远场工作距离DF降低至更小的近场工作距离DF而接近光存储介质的面。

    权利要求书

    1: 一种物镜 (2), 其包括被布置于共用光轴 (A) 的固体浸没透镜 (4) 和变焦透镜 (6), 其中所述变焦透镜 (6) 包括中心区 (8) 和围绕所述中心区 (8) 的周边区 (10), 其特征在于 : 所述周边区 (10) 适于构成用于远场模式的光学系统, 并且所述变焦透镜 (6) 的中心区 (8) 与所述固体浸没透镜 (4) 一起适于构成用于近场模式的光学系统, 所述固体浸没透镜 (4) 和所述变焦透镜 (6) 适于一体地移动。
    2: 根据权利要求 1 所述的物镜 (2), 其特征在于, 所述固体浸没透镜 (4) 和所述变焦透 镜 (6) 的所述中心区 (8) 构成近场光学系统。
    3: 根据权利要求 1 或 2 所述的物镜 (2), 其特征在于, 所述变焦透镜 (6) 的所述周边区 (10) 被设计成允许光学远场操作。
    4: 根据先前权利要求中的一项所述物镜 (2), 其特征在于, 所述中心区 (8) 的焦距比所 述周边区 (10) 的焦距短。
    5: 根据先前权利要求中的一项所述的物镜 (2), 其特征在于, 环形孔径 (12) 被布置在 所述变焦透镜 (6) 的所述中心区 (8) 和所述周边区 (10) 之间。
    6: 一种用于在远场模式和近场模式中操作的光学拾取器 (24), 其特征在于, 所述光学 拾取器 (24) 包括根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的物镜 (2)。
    7: 根据权利要求 6 所述的光学拾取器, 其特征在于, 信号光束 (42) 的第一部分被引导 进入第一分析光束路径 (44), 所述信号光束 (42) 的第二部分被引导进入第二分析光束路 径 (46), 其中所述第一分析光束路径 (44) 被设置为用于对焦控制。
    8: 根据权利要求 6 所述的光学拾取器 (24), 其特征在于, 通过所述固体浸没透镜 (4) 和所述变焦透镜 (6) 的所述中心区 (8) 的信号光束 (42) 的第一部分耦合入第一分析光束 路径 (44), 通过所述变焦透镜 (6) 的所述周边区 (10) 的所述信号光束 (42) 的第二部分耦 合入第二分析光束路径 (46), 其中所述第二分析光束路径 (46) 被设置为用于对焦控制。
    9: 一种用于操作光学拾取器 (24) 的方法, 所述光学拾取器 (24) 包括根据权利要求至 5 中的一项所述的物镜 (2), 所述方法包括如下步骤 : - 基于使用用于在远场模式中工作的光学系统进行的对焦控制使所述物镜 (2) 接近光 存储介质 (22) 的面 (21) 以达到所述物镜 (2) 和所述光存储介质 (22) 的所述面 (21) 之间 的远场工作距离 (DF), 其中所述远场工作距离 (DF) 至少近似地等于所述变焦透镜 (6) 的所 述周边区 (10) 的焦距 ; 和 - 使所述物镜 (2) 接近所述光存储介质 (22) 的所述面 (21) 以达到近场工作距离 (NF), 其中所述近场工作距离 (NF) 比所述远场工作距离 (DF) 短。
    10: 根据权利要求 9 所述的方法, 其特征在于, 使所述物镜 (2) 接近所述近场工作距离 (NF) 的步骤通过使所述物镜 (2) 移动离开所述远场工作距离 (DF) 预定的值来实现。
    11: 根据权利要求 10 所述的方法, 其特征在于, 所述预定的值至少近似地等于所述变 焦透镜 (6) 的所述周边区 (10) 的焦距与所述近场工作距离 (NF) 之间的差。
    12: 根据权利要求 9 至 11 中的一项所述的方法, 其特征在于, 还具有以下步骤 : - 使信号光束 (42) 的第一部分耦合至第一分析光束路径 (44), 所述第一分析光束路径 (44) 被设置为用于对焦控制 ; 和 - 将所述信号光束 (42) 的第二部分耦合至第二分析光束路径 (46) ; 其中使所述光存储介质 (22) 的所述面 (21) 接近所述远场工作距离 (DF) 的步骤通过 2 使用所述第一分析光束路径 (44) 的对焦控制来实现。
    13: 根据权利要求 12 所述的方法, 其特征在于, 在远场操作期间, 所述第一分析光束路 径被用于控制所述远场工作距离 (DF), 而在近场操作期间, 所述第二分析光束路径被用于 控制所述近场工作距离 (NF), 并且所述第一分析光束路径 (44) 被用于获取数据。
    14: 根据权利要求 9 至 11 中的一项所述的方法, 还包括如下步骤 : - 使通过所述固体浸没透镜 (4) 和所述变焦透镜 (6) 的所述中心区 (8) 的所述信号光 束 (42) 的第一部分耦合入第一分析光束路径 (44) ; 和 - 使通过所述变焦透镜 (6) 的所述周边区 (10) 的所述信号光束 (42) 的第二部分耦合 入第二分析光束路径 (46), 所述第二分析光束路径 (44) 被设置为用于对焦控制 ; 其中使所述光存储介质 (22) 的所述面 (21) 接近所述远场工作距离 (DF) 的步骤通过 使用所述第二分析光束路径 (46) 的对焦控制来实现。
    15: 根据权利要求 14 的方法, 其特征在于, 所述第二分析光束路径 (46) 被用于在远场 操作期间和在近场操作期间控制所述工作距离 (DF), 而所述第一分析光束路径 (44) 被用 于获取数据。

    说明书


    物镜和包括该物镜的光学拾取器

        技术领域 本发明涉及用于近场数据存储的物镜, 并且涉及使用前述物镜的光学拾取器, 并 且还涉及用于操作该光学拾取器的方法。
         背景技术 现在, 由于更为复杂的应用或多媒体应用, 信息技术被迫面对不断增加的数据量。 因此, 需要具有高的存储容量的可移除数据存储装置, 例如, 用于高解析度的电影或者视 频游戏。而在信息技术的起始, 磁性存储装置广受欢迎, 而现在, 比如 CD( 高密度磁盘 )、 DVD( 多功能数字光盘 ) 或者 BD( 蓝光盘 ) 占据了可移除数据存储介质市场的主导地位。
         光数据存储通常受限于读 / 写系统的光解析度。增加光解析度的直接法涉及到聚 焦光束和开度角即数值孔径的加宽, 代价是增加了透镜复杂度。其他的措施有使光记录介 质的可允许摆动范围 (margin) 变窄或者将扫描激光的波长减小到蓝光或接近紫外光的范 围中。用于减小光数据存储系统中的焦点尺寸的不同的措施是使用具有高的数值孔径 (NA
         > 1) 的近场光 (optics)。 该高的数值孔径通常通过固体浸没透镜 (SIL) 来实现。 类似 CD、 DVD 或 BD 的传统系统在光远场区域中操作, 这称为经典光学, 而前述的新系统在光学近场 区域中工作, 这称为近场光学。对于传统系统, 光存储介质的面和读 / 写头的第一光面之间 的工作距离即气隙 (air gap) 在 100μm 的量级上。相反, 使用近场光学的系统需要非常小 的 50nm 量级的工作距离或气隙。在 WO2005/104109 A1 中公开了利用近场光进行记录和 / 或读取的光存储系统。 存储介质面和物镜面之间的低的工作距离是近场技术面对的一项主 要挑战。 小的工作距离要求对于用于相关的光学存储介质例如光盘的摆动极限和垂直偏移 极限设置严格的规范。 即使光盘规范仅允许比当前的蓝光光盘小若干倍的垂直游程值 (run out value), 例如以 20μm 代替 100μm, 对于光学拾取器的读 / 写头接近光盘面并且以不发 生头 - 盘接触或头 - 盘冲击的方式关闭合对焦回路仍是困难的。 发明内容
         因此, 本发明的目的是提供用于可兼容驱动器的物镜, 其能够应用于近场光区域 和远场光区域。
         直通接近 (straight forward approach) 用以从输入区 (lead-in area) 启动读 / 写操作, 其中输入区中的摆动和偏移通常比存储介质的外部区域中的摆动和偏移低。 但是, 对于近场光学存储系统, 期望到达存储介质的外部区, 而不用以前述的近似 50nm 的低的工 作距离进行连续的对焦操作。
         另外, JP 11-259897 公开了能够记录和复制高密度记录介质和低密度记录介质的 光学拾取器。所述拾取器具有 : 用于低密度介质的第一物镜, 该第一物镜会聚准直后的光 ; 遮光部, 其遮断通过第一物镜的光的一部分 ; 和光学元件, 其由用于高密度介质的第二物镜 和固态半球透镜组成。对于低密度介质, 通过滑动部使读 / 写头接近遮光部。对于高密度 介质, 使读 / 写头邻近记录介质。US 2008/0198728 公开了一种光盘驱动器, 其包括 : 物镜 ; 固体浸没透镜 ; 用于收 集由光记录介质反射的光束的一部分的孔径元件, 其对应于具有小于 1A 的速度发生电路 的物镜和固体浸没透镜的有效孔径数, 所述速度发生电路根据检测元件所检测到的信号水 平降低固体浸没透镜接近记录介质的速度。 驱动电路根据速度发生电路的输出驱动物镜和 固体浸没透镜。这样, 确保了固体浸没透镜不会与光记录介质接触。
         US 2008/0089208 公开了近场光扫描装置, 其用以使透镜从相对于光记录介质表 面的远场位置到近场位置。 对表示固体浸没透镜和光记录介质的表面之间的间隙的尺寸的 孔径光瞳 (aperture pupil) 图像的图像处理被用于该目的。对于孔径光瞳图像的图像分 析可以得出用于接近步骤的控制信号, 用于控制微米范围内的气隙距离。这允许了一种快 速、 有效、 精确和可靠的接近步骤。
         本发明的一个目标是提供允许安全快速地接近光存储介质的表面的物镜。 本发明 的另一目标在于提出包括该物镜的光学拾取器及用于操作该光学拾取器的方法, 所述方法 改进了所述接近步骤。
         通过独立权利要求的主旨实现上述目标。 本发明的有利的实施方式是从属权利要 求的主旨。
         根据本发明, 提供了物镜, 其包括均被布置于共用光轴的固体浸没透镜和变焦透 镜。前述变焦透镜包括中心区和围绕所述中心区的周边区。所述周边区适于构成用于远场 模式的光学系统。 所述变焦透镜的中心区与固体浸没透镜一起适于构成用于近场模式的光 学系统。固体浸没透镜和变焦透镜适于一体地移动。通过将变焦透镜的中心区和固体浸没 透镜组合成光学系统, 可以为物镜在中心区和周边区提供不同的光学特性。这允许使两个 区的光学特性适应于不同的光记录介质。
         优选地, 变焦透镜的中心区和固体浸没透镜构成近场光学系统。该近场光学系统 有利地具有高于一个数值孔径。 更为有利的是提供以允许在光学远场中操作的方式设计的 具有周边区的变焦透镜。优选地, 中心区的焦距比周边的焦距短。由于固体浸没透镜通常 需要用于近场光数据存储, 该配置确保了不需要对物镜进行其他的修改而用于读 / 写近场 存储介质。同时, 由于读 / 写远场存储介质的要求不那么严格, 仅使用周边区用于这样的光 记录介质是足够的。
         变焦透镜包括提供不同的焦距的两个不同的区。结果, 可将变焦透镜用于不同的 目的。变焦透镜的中心区和固体浸没透镜一起用于近场中的操作, 而变焦透镜的周边区用 于远场操作。当使物镜接近光存储介质的表面时, 由于物镜可应用于远场和近场两者而实 现了有利的两步式过程。
         另外有利的是为变焦透镜设置环形孔径, 所述环形孔径布置于变焦透镜的中心区 和周边区之间。所述环形孔径允许忽略漫射光。
         优选地, 周边区的焦距适用于远场模式中的在 50μm 和 250μm 之间的工作距离, 而变焦透镜的中心区的焦距适用于近场模式中的在 25μm 和 50μm 之间的工作距离。在数 十 μm 或数百 μm 的范围中的工作距离允许包括前述物镜的读 / 写头的安全接近, 而不会 有读 / 写头冲击的高风险。
         根据本发明的光学拾取器被设计用于在远场模式和近场模式中的操作。 所述光学 拾取器包括根据本发明的物镜。所提到的用于物镜的类似的或兼容的优点也适用于光学拾取器。
         优选地, 信号光束的第一部分被引导入第一分析光束路径, 所述信号光束的第二 部分被引导入第二分析光束路径, 其中第一分析光束路径被设置用于对焦控制。在本情况 中, 光学拾取器有利地包括布置于信号光束的光路的偏振分光器和非偏振分光器。信号光 束由偏振分光器而耦合入第一分析光束路径, 以及由非偏振分光器而耦合入第二分析光束 路径。第一分析路径优选地包括像散透镜。
         前述的光学拾取器能够有利地在远场模式及在近场模式中操作, 而布置在第一分 析光束路径中的像散透镜在远场模式中操作时有利地允许像散对焦。
         根据一个有利的替换例, 通过固体浸没透镜和变焦透镜的中心区的信号光束的第 一部分被耦合到第一分析光束路径, 并且通过变焦透镜的周边区的信号光束的第二部分被 耦合到第二分析光束路径, 其中第二分析光束路径被设置用于对焦控制。 在本情况中, 光学 拾取器优选地包括被布置于信号光束的光路中的偏振分光器和非偏振分光器, 其中已经通 过固体浸没透镜和变焦透镜的中心区的信号光束的第一部分借助于偏振分光器而耦合入 第一分析光束路径。 已经通过变焦透镜的周边区的信号光束的第二部分借助于非偏振分光 器而耦合入第二分析光束路径。四分之一波片被置于信号光束的第一部分的光束路径中, 像散透镜被布置于第二分析光束路径。 四分之一波片优选地布置于变焦透镜的表面或布置 于固体浸没透镜的表面。 借助于前述的光学拾取器, 仅一部分信号光束通过四分之一波片。 因此, 仅信号光 束的通过前述四分之一波片的部分示出了与用于读出数据的光束的偏振垂直的偏振。结 果, 信号光束的通过四分之一波片的部分耦合入第一分析光束路径, 而信号光束的未通过 四分之一波片的路径被耦合入第二分析光束路径。采用前述的光学拾取器, 可以仅借助于 第二分析光束路径提供工作距离控制。 这适用于光学拾取器在远场模式及在近场模式中的 操作。
         提供了根据本发明的方法, 所述方法允许光学拾取器在远场模式和在近场模式中 的操作。所述光学拾取器包括根据本发明的物镜。所述方法包括使物镜接近光存储介质的 表面以达到在所述物镜和光存储介质的表面之间的远场工作距离的步骤, 其中所述远场工 作距离至少近似地等于变焦透镜的周边区的焦距。 所述第一接近由使用用于在远场模式中 工作的光学系统进行的对焦控制来控制。在所述方法的其他的步骤中, 由物镜接近所述光 存储介质的表面以达到近场工作距离, 其中所述近场工作距离比远场工作距离短。
         用于操作光学拾取器的前述的方法提供了用于接近光存储介质的表面的两步式 处理。由于光存储介质的表面和物镜之间的距离在第一步骤中相对较高, 即在变焦透镜的 周边区的焦距的范围中, 则读 / 写头冲击的危险被显著地降低。这是因为远场工作距离比 例如旋转光盘的垂直游程的典型值高。
         有利地, 使物镜接近近场工作距离的步骤通过使远场工作距离减小预定的值来完 成。在远场操作期间, 确定用于存储介质的旋转的重要参数, 例如摆动或垂直游程。所述参 数对于远场操作及对于近场操作是有效的。唯一的不同在于工作距离的偏差值。该偏差近 似地由变焦透镜的周边区的焦距和近场工作距离之间的差给出。
         更为有利的是提供用于操作光学拾取器的方法, 所述方法包括如下步骤 :
         - 将信号光束的第一部分耦合入第一分析光束路径, 所述第一分析光束路径被设
         置用于对焦控制 ; 和
         - 将所述信号光束的第二部分耦合入第二分析光束路径 ;
         其中使光存储介质的表面接近远场工作距离的步骤通过使用第一分析光束路径 的对焦控制来执行。
         为该目的, 拾取器有利地包括被布置于信号光束的光学路径的偏振分光器和非偏 振分光器。信号光束借助于偏振分光器而耦合入包括像散透镜的第一分析光束路径, 并且 借助于非偏振分光器而耦合入第二分析光束路径。 使光存储介质的表面接近远场工作距离 的步骤通过使用布置在第一分析光束路径的像散透镜进行的像散对焦控制来完成。 像散对 焦控制允许对工作距离进行快速并可选的控制。
         如下是更为有利的 : 例如通过间隙误差信号, 在远场操作期间使用第一分析光束 路径来控制工作距离, 而在近场操作期间使用第二分析光束路径来控制工作距离。在近场 模式中, 第一分析光束路径有利地被用于获取数据。
         替代地, 用于操作光学拾取器的方法包括如下步骤 :
         - 将通过固体浸没透镜和变焦透镜的中心区的信号光束的第一部分耦合入第一分 析光束路径 ; 和 - 将通过变焦透镜的周边区的信号光束的第二部分耦合入第二分析光束路径, 所 述第二分析光束路径被设置用于对焦控制 ;
         其中使光存储介质的表面接近远场工作距离的步骤通过使用第二分析光束路径 的对焦控制来执行。
         为该目的, 拾取器有利地包括被布置于信号光束的光学路径的偏振分光器和非偏 振分光器。 通过固体浸没透镜和变焦透镜的中心区的信号光束的第一部分借助于偏振分光 器而耦合入第一分析光束路径。 通过变焦透镜的周边区的信号光束的第二分部借助于非偏 振分光器而耦合入包括像散透镜瓣第二分析光束路径。 使光存储介质的表面接近远场工作 距离的步骤通过使用布置在第二分析光束路径的像散透镜进行的像散对焦控制来完成。 有 利地, 第二分析光束路径被用于在远场操作期间和在近场操作期间控制工作距离, 而第二 分析光束路径仅被用于获取数据。
         根据前述的方法, 提供了工作距离控制和数据获取之间的功能性分离。这允许简 化执行光学拾取器的控制。
         附图说明
         为更好地理解本发明, 现在将在现在的说明中参考附图更为详细地说明本发明。 应理解, 本发明并不局限于示例性实施方式, 并且在不偏离如权利要求中限定的本发明的 范围的前提下, 可以方便地进行组合和 / 或修改。在附图中 :
         图 1 以纵向剖视图的形式示出了根据本发明的在远场模式中操作的物镜 ;
         图 2 示出了图 1 中的在近场模式中操作的物镜 ;
         图 3 示出了光学拾取器的包括图 1 和图 2 的物镜的第一实施方式的示意性简图 ; 和
         图 4 示出了光学拾取器的包括图 1 和图 2 的物镜的第二实施方式的示意性简图。具体实施方式
         在图 1 和图 2 中示出了根据本发明的物镜 2 的第一实施方式的纵向剖面。图 1 示 出了工作在远场模式中的物镜 2, 而图 2 示出了在近场模式中的操作的情况。物镜 2 包括 均被布置于共用光轴 A 的固体浸没透镜 4 和变焦透镜 6。变焦透镜 6 包括中心区 8 和周边 区 10, 其中周边区 10 围绕中心区 8。物镜 2 能够工作在远场模式及工作在近场模式。为实 现这一点, 周边区 10 构成用于工作在远场模式中的光学系统。中心区 8 与固体浸没透镜 4 构成用于工作在近场模式中的光学系统。后者具有高的数值孔径, 即 NA > 1。环形孔径 12 被布置在中心区 8 和周边区 10 之间以防止出现散光。
         物镜 2 还包括作用为变焦透镜 6 和底部 16 之间的定距元件的圆环部 14。固体浸 没透镜 4 被固定于前述的底部 16, 其中底部 16 优选地由与固体浸没透镜 4 的材料相同的材 料制成。当然, 固体浸没透镜 4 同样可以直接贴附到变焦透镜 6。替代地, 固体浸没透镜 4 和变焦透镜 6 是完全分离的光学元件。变焦透镜 6 的中心区 8 的焦距和周边区 10 的焦距 选择成不同的焦距。限定远场工作距离 DF 的远场焦点 18 由周边区 10 的焦距限定。由中 心区 8 和固体浸没透镜 4 构成的光学系统具有限定了近场工作距离 NF 的近场焦点 20。远 场工作距离 DF 在光存储介质 22 的面 21 和底部 16 的朝向光存储介质 22 的面 21 的面之间 测量。仅经由示例, 远场工作距离 DF 在 50μm 至 200μm 的范围中, 而近场工作距离 NF 在 25μm 至 50μm 的范围中。远场工作距离 DF 至少近似地等于变焦透镜 6 的周边区 10 的焦 距。仅通过示例, 光存储介质 22 是在包括物镜 2 的拾取器下方旋转的光盘。 远场工作距离 DF 被设置成典型地比光存储介质 22 的垂直游程或摆动大的值, 以 防止在物镜 2 和光存储介质 22 的表面 21 之间出现在读 / 写头冲击或接触。在光盘的情况 中, 光存储介质 22 的垂直游程由于光盘的转动运动而是周期性的。另外, 在远场模式中操 作及在近场模式中操作的垂直游程是相同的。由于该情况, 以两步式处理完成物镜 2 向光 存储介质 22 的表面 21 的接近, 这将在下面说明。
         根据本发明, 提供了包括根据本发明的物镜 2 的光学拾取器 24 的操作方法。在图 3 和图 4 中分别示出了两个示例性拾取器 24。所述光学拾取器 24 能够在远场模式中和在 近场模式中操作。另外, 它们包括可移动部 26, 所述可移动部 26 至少包括四分之一波片 28 和根据本发明的物镜 2。可移动部 26 至少可在垂直于光存储介质 22 的表面 21 的方向上调 整。因此, 可调整工作距离, 即可调整远场工作距离 DF 及近场工作距离 NF。仅经由示例, 图 3 和图 4 中示出的光学拾取器 24 示出了远场模式。
         在所述方法的第一步骤中, 可移动部 26 接近光存储介质 22 的面 21 以达到远场工 作距离 DF。接着, 根据所述方法的另一步骤, 使可移动部 26 接近光存储介质 22 的面 21 以 达到显著地小于远场工作距离 DF 的近场工作距离 NF。 当工作在远场模式时, 确定光存储介 质 22 的垂直游程。被确定用于追踪光存储介质 26 的面 21 的参数可应用于远场操作及近 场操作。因此, 当可移动部 26 接近光存储介质 22 的面 21 以达到近场工作距离 NF 时, 简单 地通过使远场工作距离 DF 减小预定的值而使可移动部 26 接近光存储介质 22 的面 21。所 述值根据远场工作距离 DF 与近场工作距离 NF 之间的差可知, 其中远场工作距离 DF 近似地 等于变焦透镜 6 的周边区 10 的焦距。
         图 3 中示出的光学拾取器 24 包括产生激光束 32 的激光二极管, 所述激光束 32 由 准直器 34 准直。所述激光束 32 通过非偏振分光器 36, 非偏振分光器 36 将所述激光束 32
         的一部分反射到用于激光功率的反馈控制的功率监测单元 38。 接着, 激光束 32 在作用于物 镜 2 对焦到光存储介质 22 之前通过偏振分光器 40。激光束 32 与光存储介质 22 的数据层 相互作用的结果是产生调制的信号光束 42。
         信号光束 42 沿着与激光束 32 相同的光路在非偏振分光器 36 和光存储介质 22 的 面 21 之间行进。信号光束 42 通过可移动部 26, 并借助于偏振分光器 40 耦合入第一分析光 束路径 44 和借助于非偏振分光器 36 耦合入第二分析光束路径 46。
         行进通过偏振分光器 40 的激光束 32 具有沿第一方向定向的线偏振 (linear polarization)。激光束 32 的所述线偏振借助于四分之一波片 28 而转换成为圆偏振。所 述圆偏振化的激光束 32 的转动方向由于所述激光束 32 在光存储介质 22 的面 21 上的反射 而变化。被反射的激光束 32 称为信号光束 42 并且与激光束 32 相比具有沿相反方向的圆 偏振。借助于四分之一波片 28, 实现了信号光束 42, 所述信号光束 42 具有的线偏振定向垂 直于沿相反方向通过偏振分光器 40 的线偏振的激光束 32 的各个定向。因此, 该部分的信 号光束 42 被反射入第一分析光束路径 44。 所述第一分析光束路径 44 包括允许借助于四象 限探测器 (four-quadrant detector)50 进行像散对焦控制的像散透镜 48。
         激光束 32 的一部分在固体浸没透镜 4 的朝向光存储介质 22 的面 21 的底侧上被 进一步反射。当激光束 32 在前述的面上被反射时发生去偏振效应。因此, 该反射光的偏振 方向并不确切地与偏振分光器 40 的方向匹配。接着, 其通过所述偏振分光器 40。发生于固 体浸没透镜 4 的底面的去偏振效应的量随着由于近场效应而从固体浸没透镜 4 穿过气隙被 耦合到光存储介质 22 的表面的光的不断增加的量而减小。因此, 可以基于与所反射的光的 量相关的信号提供间隙误差控制。所述光借助于非偏振分光器 36 而耦合入第二分析光束 路径 46。
         总的来讲, 图 3 中示出的光学拾取器 24 允许远场模式操作及近场模式操作。而在 近场模式中, 通过所述分析光束路径 46 完成的间隙误差控制被用于控制近场工作距离 NF, 在远场模式中, 通过第一分析光束路径 44 完成的像散对焦控制确保远场工作距离 DF。 如果 光学装置 24 工作在近场模式中, 则所执行的数据获取通过第一分析光束路径 44 完成。
         图 4 中示出了光学拾取器 24 的另一个实施方式。与图 3 中示出的光学拾取器 24 相比, 减小了四分之一波片 28 的尺寸。其遮盖变焦透镜 6 的中心区 8, 而在变焦透镜 6 的周 边区 10, 激光束 32 及信号光束 42 旁路四分之一波片 28。因此, 保持了通过变焦透镜 6 的 周边区 10 的激光束 32 的第一部分的线偏振。因此, 在偏振的方向上未由于光存储介质 22 的面 21 处的反射而发生变化。结果, 该部分的激光束 32 穿过偏振分光器 40 并由非偏振分 光器 36 反射进入第二分析光束路径 46。因此, 如果图 4 中示出的光学拾取器 24 在远场模 式中操作, 则通过使用布置在第二分析光束路径 46 中的像散透镜 48 进行的像散对焦控制 确保远场工作距离 DF。
         当在近场模式中操作时, 通过变焦透镜 6 的中心区 8 的激光束 32 的第二部分由于 其穿过四分之一波片 28 而改变其偏振方向。因此, 其由偏振分光器 40 反射进入第一分析 光束路径 44。图 4 中示出的光学拾取器 24 允许仅借助于第二分析光束路径 46 来控制远场 工作距离 DF 及近场工作距离 NF。结果, 提供了在第一分析光束路径 44 中的数据获取和在 第二分析光束路径 46 中的距离控制之间的功能性分隔。

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    物镜 包括 光学 拾取
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    本文标题:物镜和包括该物镜的光学拾取器.pdf
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