[发明专利]全息光学器件、具有该全息光学器件的兼容性光学拾取器、采用该兼容性光学拾取器的光学信息存储介质系统

说明书

技术领域

本发明的多个方面涉及一种全息光学器件、具有该全息光学器件的兼容性光学拾取器以及采用该兼容性光学拾取器的光学信息存储介质系统，更具体地讲，涉及一种用于通过使用从光源发射的光将信息记录到具有不同厚度的多种光学信息存储介质和/或从所述信息存储介质再现信息的全息光学器件、具有该全息光学器件的兼容性光学拾取器以及采用该兼容性光学拾取器的光学信息存储介质系统。

背景技术

光学信息存储介质(如光盘)的记录容量依赖于光学信息存储介质系统中的物镜聚焦的激光束的光斑(optical spot)的尺寸，其中，所述光学信息存储介质系统利用光斑将数据记录到光盘上和/或从光盘上再现数据。所述光斑的尺寸根据激光束的波长λ以及物镜的数值孔径(NA)来确定，如公式1所示：

聚焦光斑的尺寸∝λ/NA......(1)

因此，需要短波长的光源(如蓝激光束)和具有高NA的物镜以减小聚焦在光盘上的光斑的尺寸，从而增加光盘的记录密度。

根据蓝光盘(BD)标准，单面BD具有大约25GB的存储容量。BD标准使用发射波长约为405nm的光的光源以及NA为0.85的物镜。BD的厚度(相应于从光学入射面到信息存储面的距离，即，保护层的厚度)大约为0.1mm。根据高清晰度数字多功能盘(HD DVD)标准，HD DVD具有大约15GB的存储容量。HD DVD标准使用发射波长约为405nm的光的光源以及NA为0.65的物镜。HD DVD的厚度大约为0.6mm。

需要一种在一个系统中能够使用两种光学信息存储介质(如BD和HDDVD)的装置。解决这一需要的一种尝试是，使用两个适用于两种光学信息存储介质的物镜，以使得两种光学信息存储介质相互兼容。然而，在这种情况下，必须使用两个物镜以及与这两个物镜相关的其它光学部件。因此，光学部件的数量以及生产成本增加。此外，在两个物镜之间难以调整(fit)光轴。

为了解决这些问题，可以考虑一种仅使用一个物镜并使用全息光学器件减少球面像差的方法。日本公开专利第hei08-062493号公开了一种通过使用全息透镜使得用于DVD的光源与CD族光盘兼容的方法。在该方法中，直接透射第0级衍射光束，从而将所述光束聚焦在焦点处。第+1级衍射光束发散地透射，从而聚焦在与前一焦点具有不同焦距的焦点处。

在上述公开中，全息透镜将以平行光束的形式入射的光束衍射为第0级和第+1级衍射光束。第0级衍射光束作为不发散(不会聚)的光束入射到物镜上，用于将信息记录到相对薄的光盘上和/或从该光盘上再现信息。第+1级衍射光束是发散的，用于将信息记录到相对厚的光盘上和/或从该光盘上再现信息。由第0级衍射光束形成的光斑用于对DVD进行记录和/或再现。由第+1级衍射光束形成的光斑用于对CD进行记录和/或再现。这两个光斑形成在同一光轴上。

如上所述，第0级衍射光束用于直接透射，第+1级衍射光束用于发散地透射，从而使用用于DVD的光源对DVD和CD进行记录和/或再现。然而，尽管全息光学器件将入射光束衍射为第0级衍射光束和第+1级衍射光束，但是，具有不同阶的衍射光束的量不为零。全息光学器件基本上将入射光束衍射为具有较少量的不同级的光束。

因此，从光盘反射然后入射到全息透镜上的第0级衍射光束被全息透镜衍射为第0级衍射光束、第+1级衍射光束、第-1级衍射光束等。第0级衍射光束用于检测从DVD再现的信号。第0级/第0级衍射光束用作对DVD执行再现的信号光束。

类似地，从光盘反射然后入射到全息透镜上的第+1级衍射光束被全息透镜衍射为第0级衍射光束、第+1级衍射光束、第-1级衍射光束等。第+1级衍射光束用于检测从CD再现的信号。第+1级/第1级衍射光束被用作对CD执行再现的信号光束。

对DVD执行再现的信号光束使用作为入射光束的第0级衍射光束，以及通过从光盘反射然后入射到全息透镜上而产生的第0级衍射光束。对CD执行再现的信号光束使用作为入射光束的第+1级衍射光束，以及通过从光盘反射然后入射到全息透镜上而产生第+1级衍射光束。