[發明專利]光學掃描設備

無效

• 申請號: 01804111.6
• 申請日: 2001-09-17
• 公開（公告）號: CN1397068A
• 公開（公告）日: 2003-02-12
• 發明（設計）人: P·T·尤特;J·M·A·范登埃倫貝姆德
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: G11B7/12
• 分類號: G11B7/12;G11B7/135
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳,王忠忠

本發明涉及一種光學掃描設備，其用于在第一操作模式下掃描第一類型記錄載體并且用于在第二操作模式下掃描第二類型記錄載體，所述第一類型記錄載體具有第一信息層及第一厚度的第一透明層，所述第二信息層具有第二信息層及第二厚度的第二透明層，所述第二厚度不同于第一厚度，所述光學掃描設備包括一個雙波長二極管激光器，其用于在所述第一模式下產生第一HD輻射束并在所述第二模式下產生第二LD輻射束；一個物鏡系統，其被設計成在第一組共軛下操作以將在第一模式下在第一信息層上的HD束聚焦并且在第二組不同的共軛下操作以將在第二模式下在第二信息層上的LD束聚焦；以及第一衍射元件，其被布置在雙波長二極管激光器和物鏡系統之間的輻射路徑上。

這樣的一種光學掃描設備從JP-A?11-185292的英語摘要被公知。在此HD束和LD束被理解為分別表示被用來掃描具有較高信息密度的信息層及具有較低信息密度的信息層的束。

通常，在光學記錄載體上的透明層旨在離信息層足夠距離處，保護信息層免受環境影響、防止灰塵顆粒、劃痕等，并且對信息層提供機械支撐。換句話說，透明層起到信息層的基片的作用。透明層的厚度是期望給出記錄載體最理想剛性的厚度和期望與入射到透明層上掃描束的數值孔徑(NA)相關的厚度之間的一個折衷。

在記錄載體側面上物鏡系統的NA由分辨率所確定，掃描設備必須具有所述分辨率以讀取或寫入具有一給定密度的信息層。掃描設備的分辨率與NA/λ成比例，其中λ是掃描束的波長，并且其中所述分辨率與所述設備可以形成的最小掃描光點的大小成反比。為了掃描具有較大信息密度的記錄載體如DVD(數字化視頻光盤)，應該采用此后被稱為HD(高密度)掃描束的掃描束，所述HD掃描束比用于掃描具有較小信息密度記錄載體如CD(光盤)的此后被稱為LD(低密度)掃描束的掃描束具有較高的NA和較小的λ。對于具有較大信息密度因而需要較高NA的記錄載體，通常有必要減小信息層的厚度，以便于減小記錄載體相對于掃描設備光軸的傾斜對焦點或掃描光點的質量影響。隨著具有較大信息密度的新穎記錄載體的出現，具有不同透明層厚度的不同類型的記錄載體將在市場問世。一種兼容的掃描設備將必須能夠獨立于透明層的厚度掃描不同類型的記錄載體。用于兩種類型記錄載體的兼容掃描設備的物鏡系統應該具有用于掃描第一類型記錄載體的第一組共軛以及用于掃描第二類型記錄載體的第二組不同的共軛。物鏡系統的這兩個共軛在此處被理解為分別表示物體平面即輻射源發射表面與物鏡系統的第一主平面之間的距離，以及物鏡系統的第二主平面與象平面即信息層平面之間的距離。掃描一個記錄載體在此處被理解為表示：用于讀取、寫入和/或清除信息等目的，彼此相對移動一個由掃描束構成的掃描光點及信息層。

為了在兼容掃描設備內的一個物鏡系統中獲得兩個具有不同NA的掃描束，可能在這個物鏡系統前面的輻射路徑上或在這個物鏡系統的第一表面上放置一個所謂的二向色環形裝置，例如一個濾光片。這種二向色的濾光片傳輸HD掃描束并且阻擋或偏轉LD掃描束的邊緣，這樣僅有LD掃描束的中心部分通過物鏡系統傳輸到LD信息層。LD掃描束構成在LD信息層上的掃描光點，所述光點比由HD信息層上的HD掃描束所構成的掃描光點寬。特別地，對于其中LD掃描束不僅用于讀取而且用于記錄信息層，并且其中來自輻射源的最大輻射量應該到達信息層的兼容掃描設備，更佳的另一選擇方案是在物鏡系統之前的輻射路徑上放置一個附加的透鏡。這種可能被稱為前準直儀透鏡的透鏡改變來自源的束的聚散度，以便于LD束僅充滿物鏡系統的中心部分并且LD束的NA要使在通過物鏡系統的通道之后，束具有所要求的圖象側NA。所述前準直儀透鏡應該僅被布置在LD掃描束的路徑上。

具有不同波長的HD和LD掃描束可以由兩個單獨的輻射源例如發射不同波長的激光器二極管而產生。這些掃描束可以被組合，即在進入物鏡之前通過一個二向色性的分束元件，例如傳輸其中的一個束的一部分并且在同一方向反射另一束的一部分的棱鏡或半透明鏡面使所述掃描束同軸。

為了減小兼容掃描設備的尺寸和重量，如所示，例如，在JP-A11-85282的英文摘要中，可以采用一種與束組合元件組合的所謂的雙波長激光器模塊。所述的雙波長模塊是包括兩個光發射元件的單激光器芯片，其發射出不同的波長。所述束組合元件是一個靠近激光器芯片放置的衍射光柵，其僅對所述束之一產生衍射，以便于使這些束的主光線或束軸同軸。在這個掃描設備中不可能僅在LD束路徑中放置一個前準直儀。