[发明专利]利用偏振分束器的可兼容CD－R和DVD盘的光学记录/读取头

说明书

本发明涉及一种光学记录和/或读取头，它兼容采用不同波长的相应光束来记录和再现信息的多种光盘，特别是涉及一种兼容可写小型盘(CD-R)和数字多用光盘(DVD)的光学记录/读取头。

在作为存储大量信息的记录载体的光盘设备中，CD盘和DVD盘已被广泛采用。最近，CD-R盘和数字多用光盘随机存取存储器(DVD-RAM)也已公知。众所周知，在记录和再现信息时，具有780nm波长的激光用于CD-R，而具有650nm或635nm波长的激光用于DVD-RAM。这样，可兼容CD-R和DVD的光学记录/读取头包括发射相应不同波长激光的两种光源。

图1显示了已有的兼容CD-R和DVD的光学记录/读取头。该光学记录/读取头包括一个第一光源1，用于发射波长为650nm的第一光束以记录和再现对于DVD8的信息。一个第二光源11，用于发射波长为780nm的第二光束以记录和再现对于CD-R9的信息，以及一个物镜7，用于分别将第一和第二光源1和11发出的第一和第二光束聚焦在DVD8和CD-R9的信息记录表面上。一个准直透镜2将第一光源1发出的第一光束准直为平行光束并将该准直光束透射至一个第一分束器3。第一分束器3将自第一准直透镜2入射的第一光束反射至干涉滤波棱镜4。该干涉滤波棱镜4将自第一分束器3入射的为平行光束的第一光束透射至一个1/4波片5。详细地说，干涉滤波棱镜4根据入射光束波长全透射或全反射入射光束，其中用于DVD的波长650nm的第一光束全部透射，而自聚焦透镜14入射的波长780nm的第二光束得以全部反射。一个薄膜型可变光阑6将来自1/4波片5的为平行光束的第一光束透射至物镜7。物镜7将通过可变光阑6的第一光束聚焦于0.6mm厚的DVD8的信息记录表面上。结果是，由物镜7聚焦于DVD8的信息记录表面之上并经其反射的第一光束中包含了记录于其聚焦位置处的信息。

由DVD8的信息记录表面反射的第一光束依次通过物镜7，可变光阑6和1/4波片5，然后入射至干涉滤波棱镜4。

干涉滤波棱镜4将自1/4波片5入射的第一光束透射至第一分束器3。第一分束器使自干涉滤波棱镜4入射的第一光束传输至一个第一光电探测器10。该第一光电探测器10接收来自第一分束器3的第一光束并检测该第一光束中的信息。

由第二光源11发出的波长780nm的第二光束通过第二准直透镜12和第二分束器13，然后入射至会聚透镜14。

会聚透镜14会聚来自第二分束器13入射的第二光束，将该第二光束以会聚光束形式透射至干涉滤波棱镜4。

干涉滤波棱镜4将自会聚透镜14入射的第二光束以发散形式透射至1/4波片5。1/4波片5将该自干涉滤波棱镜4入射的第二光束透射至可变光阑6。

可变光阑6只将部分以发散光束形式入射的波长780nm的第二光束透射至物镜7。这样，透过可变光阑6的第二光束由物镜7聚焦在1.2mm厚的CD-R9的信息记录表面并由其反射。由该信息记录表面反射的第二光束包含有记录于聚焦位置处的信息。

来自CD-R9的信息记录表面的受到反射的第一光束依次通过物镜9，可变光阑6，1/4波片5，然后入射至干涉滤波棱镜4。

干涉滤波棱镜4将自1/4波片5入射的第二光束透射至会聚透镜14。会聚透镜14使该第二光束入射至第二光电探测器15。第二光电探测器15接收来自第二分束器13的第二光束，并检测该第二光束中的信息。

图2详细示出了图1中的薄膜型可变光阑6。如图2所示，该薄膜型可变光阑6具有能选择性透过入射在数值孔径(NA)小于或等于0.6区域的光束之结构。区域1的数值孔径(NA)小于或等于0.45，从而全部透射波长780nm和波长650nm的光束。区域2的数值孔径(NA)大于0.45，其上覆涂有介电薄膜层。此处，形成了厚度小于或等于一波长单位的多层的薄膜，使得全部透过波长650nm的光束并全部反射波长780nm的光束。区域1由石英(SiO₂)薄膜构成，以消除由覆涂有介电薄膜的区域2产生的任何光学象差。

通过可变光阑6具有0.45NA或以下的区域1的波长780nm光束，由物镜7在CD-R9的信息记录表面上形成了适于它的光斑。通过可变光阑6具有0.6NA或以下的区域1和2的波长650nm光束，由物镜7在其信息记录表面上形成了一适于DVD8的光斑。

使第二光束以发散形式入射于物镜7的原因在于，使得第二光束聚焦于CD-R的信息记录表面不产生任何光学象差。