本发明的一个目的是提供一种如本文开头所限定的光学扫描装
置,并且其减轻了所述存在的问题。这种装置的特征在于:其具有用
于防止从信号探测器和/或辐射光源反射的反射辐射到达光轴与强度
传感器平面的交叉点的装置。
本发明基于以下的理解,即到达辐射光源和/或信号探测器的那部
分反射光束辐射是不想要的或是错误的辐射,并且这些元件将部分错
误的辐射又反射到强度传感器的方向。因此这个传感器的输出信号不
再仅仅与入射光束的强度成比例,且光源的强度被控制在错误的级
别。这种影响随着入射光束强度和辐射光路辐射效率的增加而增加。
通过提供防止杂散辐射到达在轴上的强度传感器所处位置的某些装
置,可以使这个探测器的输出信号不受这样的杂散辐射的影响。这些
装置可以是不同的形式。
光学扫描装置的第一实施例的特征在于:所提供的所述装置是将
信号探测器相对于局部光轴倾斜。
被信号探测器反射的辐射,即错误辐射,现沿着朝向强度传感器
之外的路径行进。
光学扫描装置的第二实施例的特征在于:所述装置包含设置在通
过分光镜到信号探测器的光路中的楔形元件。
楔形元件具有和倾斜信号探测器相似的作用。
当这个实施例包含设置在分光镜和信号探测器之间的聚焦伺服透
镜时,其优选进一步特征在于:将楔形元件和聚焦伺服透镜集成为一
个元件。
另外,这个实施例特征在于:楔形元件可以和分光镜集成在一起。
在这样的情况中,仅需要更少的光学元件。
光学扫描装置的第三实施例,其特征在于:所述装置包含设置在
分光镜和强度传感器之间的偏振滤光镜,以及设置在分光镜和光学记
录载体所处位置之间的λ/4波片。
在这个实施例中,为其他目的而存在的λ/4波片能通过其偏振状
态区别入射到强度传感器上的需要和不需要的辐射,从而使偏振滤光
镜能够阻止不想要的辐射。
在扫描装置中,可以将上述用于防止错误辐射入射到强度传感器
上的两个或多个不同装置组合起来,以使所需的错误辐射抑制功能分
为诸多子功能,并分别由这些装置中的不同装置分别实现这些子功
能。
在光学扫描装置中所实现的另一种组合的特征在于:将强度传感
器相对于局部光轴偏轴设置的附加方法。
将强度传感器偏轴设置本质上是公知的,但是如果由它来完成全
部的减少错误辐射处理还存在一些缺点。通过将根据本发明的一个或
多个装置和偏轴定位结合起来,后者就变得更具吸引力。
本发明在光学扫描装置中的优点是显而易见的,其特征在于:分
光镜是偏振分光镜。
通过将偏振分光镜和λ/4波片组合,其能够将基本上100%的入
射光束辐射传递到光学记录载体并且将基本上100%的反射辐射光束
传递到信号探测器。在实际应用中,由于例如偏振分光镜涂层存在公
差,所以可能无法实现所述100%。通过偏振分光镜获得的高辐射效率
辐射光路的影响在于入射到强度传感器上的错误辐射量会增加,因此
本发明对于使用偏振光学元件的装置是非常有用的。
扫描装置的一个特定实施例使用了偏振光学元件,该实施例特别
适合于强度探测器的使用,因而本发明十分有效,其特征在于:该分
光镜是部分偏振分光镜,其设置为将入射到分光镜上的具有第一偏振
的第一比例入射光束强度传递到光学记录载体,并且将入射到分光镜
上的具有与第一偏振正交的第二偏振的第二比例入射光束强度传递到
信号探测器,所述第一比例的强度成比例地大于所述第二比例的强
度。
使用这种部分偏振分光镜,可以在光学记录载体处获得以写入为
目的的较高光学功率,同时使分光镜以较有效的方式制造。为了清楚
起见,将术语“比例”理解为一个分数。也就是说,“所传递的强度
的比例”为经分光镜传递的光束强度除以入射到分光镜的光束强度,
每个强度都取自光束的中心。反射光束较高水平地传递到信号探测器
也是可以实现的,从而获得希望的读取性能。该部分偏振分光镜也能
被给定一个特定的角度公差。此外,可以使光学记录载体对双折射灵
敏度的降低,所述双折射在某些设置中会降低信号电平。
具有部分偏振分光镜的扫描装置进一步特征在于:所述分光镜设
置为反射入射光束并透射被反射光束,分光镜对入射光束偏振的反射
率大于其对被反射光束偏振的透射率。
另外,这种扫描装置的特征在于:所述分光镜设置为透射入射光
束并反射被反射光束,分光镜对入射光束偏振的透射率大于其对被反
射光束偏振的反射率。
具有部分偏振分光镜的扫描装置进一步特征在于:所述第一比例
大于75%并小于97%。
第一比例优选在85%到95%之间。
另一方面,扫描装置特征在于:所述第二比例在15%到75%范围
内。
第二比例优选在25%到62%范围内。
适合用于不同格式的记录载体的具有部分偏振分光镜的扫描装置
的一种特定实施例的特征在于:其包含用于发出具有不同预定波长的
第二辐射光束的第二辐射光源,以及用于将所述第二辐射光束反射或
透射到光学记录载体的第二分光镜。
这个实施例可以用于被称作组合播放器的装置中,该装置既能写
入CD型盘又能读取DVD型盘。
这个实施例的特征还在于:第一分光镜设置为对所述第二波长的
辐射具有基本上非偏振的作用。
此外,这个实施例的特征还在于:所述第二分光镜设置为对所述
第一和/或所述第二波长具有基本上非偏振的作用。
第二分光镜可以表现为大约50%地透射第二波长的辐射,并且基
本上100%地透射或反射第一波长的辐射。
本发明的这些和其他方面将通过非限定性的例子,参照以下所述
的并联系附图进行说明的实施例表现出来并进行阐明。
根据本发明的光学扫描装置的实施例用于写入和读取可记录光盘
中的数据,所述可记录光盘诸如CD-R(可记录高密度盘)、CD-RW(可
重写高密度盘)或DVD-R(可记录数字化通用盘)。该盘包括用于覆盖
至少一个信息层的外部透光层。在多层光盘的情况中,在覆盖层后面
布置两个或更多的信息层,这些信息层设置在盘内的不同深度处。信
息层的侧面(在多层盘的情况中则是离覆盖层最远的层的与覆盖层面
向方向相反的侧面)由保护层保护而免受环境的影响。覆盖层面向扫
描装置的那一个侧面为盘入射面。
诸如音频节目、图像节目或数据的信息可以被储存在光盘的一个
或多个信息层中,该信息是以设置在基本平行、同心或螺旋的轨道中
的光学可探测标记的形式储存的。该标记可以是任何光学可读形式,
诸如反射系数与其周围的不同的凹点或区的形式。该一个或多个信息
层是由光学可记录材料制成的,诸如用于CD-R格式的辐射敏感染料,
该染料对于写入盘来说,所需的辐射功率与数据读出相比相对较高。
该光学扫描装置包括辐射光源2,诸如以预定波长工作的半导体激
光器,例如CD的波长λ=790nm。该激光器可以发出线性偏振光。该光
源2发出发散辐射光束b1。该光束可以通过衍射光栅6,其将辐射光束
分为一条中心、主光束和两条侧光束(未示出)。侧光束以公知的方
式用于寻轨的目的。光束b1入射到位于光盘20和信号探测器24之间
的光路中的分光镜或者反射镜8上。分光镜可以是如图1所示的分束
板,或立方分光镜。由于入射到分光镜上的光束b1是发散光束,该分
光镜优选地具有相对于轴向的角变量的良好公差。分光镜反射了绝大
部分的入射光束b1,例如80-90%,并且将其余部分作为光束b5透射
到强度传感器上,该强度传感器也称作前向检测(FWS)探测器10,诸
如光电二极管。这个传感器设置为探测来自光束b5中心的、较高强度
区域的辐射。在从盘20读取数据和向盘20写入数据过程中,当辐射
光源设置在较高功率电平时,传感器10用于监测和控制辐射光源2的
功率。为了控制辐射光源2的功率,监测二极管的输出被提供到控制
电路11的输入端口,而控制电路11的输出端口连接于辐射光源2,这
样控制电路就控制了供给到激光器2的电流。
分光镜8对于入射光束b1的反射率一般选择在75%和接近100%
之间,原因如下。通过确保反射率在75%以上,使反射到盘的入射辐
射光束b1的写入功率维持在高电平。然而对于高于97%的反射率,前
向检测信号变得很低,加上涂层制造公差,会使信号电平分布过大。
更加优选的是,将反射率选择在85%到95%范围内,这样就可以使用
较低成本的二极管用作前向检测探测器10,以便在写入过程中提供精
确的高带宽的功率校正信号。
被分光镜8反射的部分光束b1入射到准直透镜上,其将发散光束
b1转变为平行光束b2。该光束被折叠式反射镜12向盘20反射,并且
通过物镜18。该物镜将平行光束b2转变为会聚光束b3并且将此光束聚
焦到盘20的信息层上的一点。当扫描装置处于读取模式时,信息层将
光束反射并且依照此刻扫描的轨道中所编码的信息调制光束。反射光
束沿着相同的路径返回通过物镜18和准直透镜14,并且部分被作为光
束b4透射到辐射敏感探测器24。该探测器也称作信号探测器,如本技
术领域中所公知的那样,其将经过调制的光束b4转变为用于数据读取
的电信号以及用于聚焦控制和寻轨控制的信号。可以设置另一个透镜
22(在分光镜8和信号探测器24之间)。这个透镜可以是柱状透镜,
如本技术领域中所公知的那样,其起到探测光束b4的散光聚焦误差的
作用。这个透镜也称作伺服聚焦透镜。准直透镜14也可以设置在折叠
式反射镜12和物镜18之间。
在一个可选实施例中,分光镜将绝大部分辐射光束b1透射到盘
上,将其余部分反射到强度传感器。
如图2所示,入射到信号探测器24上的部分辐射光束b4被这个探
测器的前侧面反射,成为光束b6。部分光束b6被反射到强度传感器10,
或者在如图1实施例的可选方式的情况中透射到强度传感器10。在图
2中仅示出了光束反射元件,并且不同类型的箭头表示不同的光束。由
于光束b6入射到监测二极管上,入射到这个二极管上的辐射的强度就
不再仅仅和光源发出的光束b1的强度以及入射到盘上的光束b3的强度
成比例了。如果信号探测器的前表面是空气-硅界面,那么这个前侧面
最多可以反射30%的辐射光束b4。如果探测器24设置有塑料外罩,那
么塑料-硅界面的反射就稍微低一些。无论如何,如光束b6的这种错误
辐射入射到强度传感器上不能够被忽视而且它会影响到激光器功率控
制系统。
如图3所示,同样由盘反射的部分光束被分光镜8反射到辐射光
源2,成为光束b7。此光源的前表面将部分光束b7反射到分光镜8,成
为光束b8。该分光镜将部分光束b8向强度传感器10的方向透射,成为
光束b9。如光束b9的这种错误辐射入射到监测二极管上对激光器功率
控制系统具有与图2中的入射光束b6相似的影响。
光束b6和b9的强度,以及激光器功率控制系统因此所受到的干扰
的量取决于盘20的反射系数。在低反射盘的情况中,所述强度可以很
低,但是如果盘显现出高反射率,由所述强度引起的影响将很容易变
得不可接受。如果需要高速(高数据率)写入信息并且需要使用大功
率的入射光束b3,那么该影响肯定是不能接受的。如果盘的信息层包
含染色材料,信息标记的写入将会引起对于入射写入光束的吸收的变
化。于是在标记的写入过程中,光束b6和b9的强度将会改变。如果使
用快速控制电路11,快速强度变化将改变发送到盘的写入激光脉冲。
在图1中所示的具有中性分光镜的扫描装置(即与偏振无关分光镜)
中,其反射80%的入射光束并反射20%,光束b6和b7的强度之和可
以达到光束b5强度的20%。在扫描装置中,其中利用偏振光学器件来
提高在朝向盘(用于高速写入)和朝向信号探测器(用于低反射盘的
高速读取)的光路中的辐射效率,光束b6和b9的强度和甚至可以变得
和光束b5的强度相等。
在这里所讨论的光学扫描装置中最常用的辐射光源是半导体激光
器。这种激光器发出相干辐射,该相干辐射具有足够的相干长度以使
辐射光束b6和b9与辐射光束b5在监测二极管10处发生干涉。这会产
生另一个问题,即光束b1中的噪声。总体上,杂散光束b6和b9入射到
监测二极管上会造成该装置不良的写入性能,这是由于对激光器功率
的控制不够精确和可靠所造成的。
可以尝试通过将强度传感器或前向检测二极管10定位在偏轴位
置,即定位在入射光束b1的边缘区域来避免这个问题,这样光束b6和
b9就掠过了这个二极管。然而,因此应将该二极管10定位在远离光轴
较大距离的位置。这个距离和信号探测器与二极管10之间的距离以及
激光器2与二极管10之间的距离成反比,考虑到扫描装置的紧密度这
些距离应尽可能地小。将强度传感器10定位在远离光轴的位置将会引
起在扫描装置之间传播不想要的传感器信号。这种传播是由于传感器
定位在二极管激光器远场的外部以及在二极管激光器之间远场宽度中
的传播造成的。此外,在制作半导体激光器过程中,激光器芯片由于
其封装必然会表现出一定角度的倾斜,对于不同的激光器倾斜也是不
同的。由于在扫描装置中的激光光束与光轴对准,因此反射光束b7(图
3)的半导体激光器表面相对于光轴倾斜。这意味着光束b8的轴与该装
置的光轴成一定角度延伸并且仍然可以入射到偏轴监测二极管上。这
需要该监测二极管定位在更远的偏轴位置。
根据本发明,如图4所示,通过使信号探测器24相对于与该装置
在探测器24处的光轴垂直的轴进行倾斜来避免光束b6入射到强度传感
器上。光束b4此刻相对于探测器表面的法线以入射角α(倾斜角度)
入射到信号探测器上,由这个表面反射的光束b6同样以相对于这条法
线的角度α延伸。因此光束b6被探测器表面以相对于光轴2α的角度
反射。对该倾斜角度进行选择以使光束b6不会接触强度传感器10。由
于信号探测器24处的反射角度是倾斜角度的两倍,因此后者可以保持
很小,诸如10°的级别,这样探测器24的信号探测也不会受到影响。
通过使信号探测器倾斜,光束b6在分光镜上的入射角度增加,由此反
射的角度也同样增加了,即大于如图2中的45°的情况。在这个实施
例中,分光镜同样也有助于改变光束b6的方向,以使其从右侧越过强
度传感器10。
该信号探测器也可以以相反的方向倾斜。那么反射光束b6将会被
探测器向下弯折,并且将被分光镜向左侧弯折,从而光束b6从左侧越
过强度传感器10。
本发明用于防止光束b6入射到监测二极管上的方法可以和已知的
偏轴定位监测二极管的方法结合以达到相同的目的。如图5所示,其
同时表示出了倾斜的信号探测器24以及偏轴强度传感器10。由于传感
器10被放置在与倾斜信号探测器偏斜光束b6的方向相反的方向上,所
以倾斜和偏轴定位的方法都为防止光束b6到达强度传感器作出贡献。
作为结果,信号探测器的倾斜角度小于图4所示实施例中的角度,强
度传感器到装置轴线的距离也小于仅采取强度传感器偏轴定位方法的
情况下的距离。后者意味着图5所示的实施例不会表现出这里以前所
讨论的偏轴定位强度传感器的那些缺点。
图6表示光学扫描装置的一个实施例,其中在分光镜8和信号探
测器24之间设置了楔形元件30。入射到该元件上的光束b4被其斜面
向远离光轴方向折射,所以该光束以相对于探测器表面法线的一定角
度入射到信号探测器24上。作为结果,由该表面反射的光束b6被引导
至远离光轴的方向,所以在第二次通过楔形元件并被分光镜反射之
后,光束b6从右侧掠过强度传感器10。通过使用具有与图6所示相反
的斜面的元件,或者具有倾斜前表面而不是倾斜后表面的元件,能够
使光束b6从左侧掠过强度传感器。
在光学扫描装置中,其包含在分光镜和信号探测器之间的光学元
件,可以将楔形元件和这个光学元件集成在一起,这是通过将后者的
一个表面制作成斜面实现的。例如,将图1的光学扫描装置中的聚焦
伺服透镜22的一个表面制作成倾斜的。如图7所示,与图1的不同之
处仅在于透镜22的后表面23在附图的平面内是倾斜的。在垂直于这
个平面的方向,该透镜的后表面仍为其原始曲面。
楔形元件也可以和分光镜集成在一起,如图8中示意性示出。图
中仅表示了一个楔形分光镜35,其包含传统的分光镜部分36以及在信
号探测器24(未在图8中示出)一侧的楔形部分37。
楔形元件可以与倾斜的信号探测器和/或偏轴定位的强度传感器
结合使用。这种结合的好处在于,由于所需的错误辐射抑制功能分配
给多于一个的元件,每个元件仅需要贡献整个功能的一部分,所以各
个元件因其功能而带来的偏移量能够保持在最小和可接受的水平。
如图1所示,该光学扫描装置可以包含λ/4波片16。这个波片用
于防止返回激光光源的反射辐射影响由激光光源发出的辐射。这个激
光器发出给定方向的线性偏振光。当光束b3通过该λ/4波片16时,
该线偏振就转变为具有给定偏振旋转的圆偏振,即左或右圆偏振辐
射。当被光盘反射时,偏振旋转颠倒并继续通过λ/4波片16,光束b3
的偏振变为线偏振,该线偏振与光束的原始线偏振正交。由分光镜8
反射到激光光源2的那部分反射光束,即图3中的光束b7,具有与激
光器生成的光束b1的偏振正交的偏振,并且不能和光束b1相互干涉,
所以不会干扰激光器发出的光束。
在光学扫描装置中存在λ/4波片允许使用根据本发明的另一种
解决方案来解决入射到监测二极管上的错误辐射的问题。这个解决方
案是在监测二极管前面设置一个偏振滤光器40,如图8所示。这个滤
光器将由分光镜8透射的那部分激光辐射透射到强度传感器,并且阻
止具有与所述部分的偏振方向正交的偏振方向的辐射。由于光束b6源
于正交的偏振反射光束b4,所以滤光器40阻止光束b6。
利用这样一种偏振滤光器的优点在于:其也阻止了被辐射光源2
反射的(图3中的光束b8)并且透射到监测探测器(图3中的光束b9)
的那部分反射光束,所以该滤光器是很有效的。同样,偏振滤光器也
可以和本发明中先前描述的一个或多个解决方案,诸如倾斜信号探测
器以及在这个探测器前设置楔形元件,或偏轴强度传感器结合起来。
这种结合会提供如这里先前所提到的优点。
上面已经假设分光镜8是中性分光镜,即其功能不受入射光束的
偏振约束。通过将一种也称作偏振分光镜的偏振敏感分光镜和λ/4波
片16结合使用,能够使该扫描装置中的到盘和到信号探测器的辐射光
路具有更大的辐射效率。该分光镜也可以采用板形或立方形。在没有
强度传感器的光学扫描装置中使用传统的偏振分光镜。由于选定了该
分光镜的偏振特性而且λ/4波片将偏振旋转了90°,所以该分光镜基
本上将100%的光源辐射传递到盘并且将100%的由盘反射的辐射传
递到信号探测器。由于这里所讨论的扫描装置中,应有最小部分的入
射辐射被引导至强度传感器,所以不能使用传统的偏振敏感分光镜。
因此有必要使用一种特殊的偏振分光镜,该分光镜可以称作部分偏振
分光镜。
具有部分偏振分光镜的扫描装置与例如图7的扫描装置结构相
同,不同之处仅在于分光镜的偏振表面9的涂层,即多个薄层的堆叠
具有不同的成分。术语反射率(R)和透过率(T)将分别用于描述被
分光镜反射和透射的辐射强度的百分比。术语“部分偏振”指分光镜
对于一种线偏振的反射率与该分光镜对于正交偏振的反射率明显不相
等,例如相差至少10%。一种偏振,例如“s”偏振,在本例中是辐射
光源和λ/4波片之间的入射辐射光束的偏振。正交偏振则是“p”偏振,
在本例中是λ/4波片和探测器之间的反射光束的偏振。完美的偏振情
况(对于一种偏振,反射率是100%或几乎是100%,而对另一种偏振,
透射率是100%或几乎是100%)是达不到的。
在扫描装置的一实施例中,分光镜对入射辐射的反射率(Rs)选
定在75%和100%之间。通过确保反射率大于75%,使入射辐射光束
的写入功率保持较高的电平。然而,如果反射率大于97%,则前向检
测信号变得过低,加上涂层制作公差,使得信号电平的分布变得过大。
更优选的是,该范围选定在85%和95%之间,这样就允许使用较低成
本的二极管用作前向检测二极管,即强度传感器10,从而在写入过程
中提供精确和高带通的功率校正信号。与之作为对比的是,如果使用
光束边缘探测,即强度传感器偏轴设置(允许更高的Rs,假定Rs>95
%),那么前向检测信号的公差将变得非常大。另一方面,在这个实
施例中,分光镜对反射辐射光束的透射率(Tp)选定为显著地小于上
述反射率,也就是说在15%和75%之间,更优选在25%和62%之间。
虽然与表现出更高Tp的分光镜相比,这个较低的透射率降低了信号探
测器处的功率,但信号探测器处的功率在数据读取过程中不是十分关
键的,同时分光镜的可生产性也因此显著提高。此外,通过选择Tp的
值,分光镜的角公差能更加容易地保持良好水平。为了在写入过程中
将信号探测器24保持在工作范围内而对写入过程中的功率的限制也能
够得以避免。
根据分光镜的这个实施例,多层薄膜涂层的部分偏振特征的一个
例子如下所示,该装置工作在CD波长(λ=790nm)。
表1
λ Tp Rp Ts Rs
λ1(790nm) 50% 50% 10% 90%
本领域技术人员可以通过选择适当的薄层方案,很容易地实现具
有与它们相匹配或接近的特性的分光镜反射界面。本发明可以有利地
应用于包括这样分光镜的光学扫描装置中,并且该光学扫描装置因此
具有高效率的辐射光路,从而防止从信号探测器和激光光源反射的相
当多的辐射到达监测二极管。
图10表示一种可以实现本发明的双波长光学扫描装置。由于其既
能够扫描CD类型盘又能扫描DVD类型盘,所以这种装置也称作“组合
播放器”。为了在图10中避免重复,与图7和先前附图中装置元件具
有相同功能的各个元件被表示为相同的附图标记加上100。元件104
是预准直透镜,使得来自第一光源102的发散光束发散程度变小。图
10中的扫描装置进一步包括第二辐射偏振辐射光源126,如半导体激
光器。这个光源工作在预定波长,如DVD波长(λ2=655nm),并且
其线偏振与第一辐射光源102的线偏振正交(对于这个例子我们假定
是“p”偏振)。板形的第二分光镜128,用于将来自第二辐射光源126
的入射辐射耦合入光盘120和信号探测器124位置之间的主光路中。
在这种情况中,能够有选择地扫描以不同波长工作的光盘格式,例如
该光盘可以是任何CD(包括CR-R和CD-RW)和DVD格式。由于CD和
DVD读取特性的不同,为DVD读取校正主光路中的光学组件。
在这个实施例中,第一辐射光源102产生的光束对于写入CD-R和
CD-RW获得了相对高的功率写入性能。另一方面,辐射光源126仅用
于数据读取。
在这个实施例中,λ/4波片116仅仅工作在辐射光源102的第一
波长(λ1)。当以优选方式设置该扫描装置使得对于第二波长来说在
盘和信号探测器之间的光路中Ts和Tp近似相等时,工作在第二波长
的λ/4波片的作用是无关紧要的。为了易于制造,λ/4波片可以不具
有对于第二波长的λ/4功能性。此外由于第一辐射光束仅在反射状态
中通过第二分光镜,所以第二分光镜128没必要是偏振的,因此为了
易于制造,优选为非偏振的。
对于第二辐射光束,一方面将第二分光镜优化为尽可能多地反射
入射光束,以将该光束耦合入主光路中。另一方面,第二分光镜应尽
可能多地透射反射光束。由于Tp+Rp=100%(假设没有吸光率),
对于第二波长来讲,如果将Tp和Rp选定在50%的区域内,那么将会
获得信号探测器处的优化功率。此外,由于分光镜的反射特性能够根
据波长改变,所以第一分光镜108对于第一波长的透射率的理想设置
是100%。因此当第一分光镜工作在第二波长时,其实际值设置接近于
100%(假定90%或更多)。
对于第一辐射光束,图7的实施例关于第一分光镜的上述特性连
同所述确保的优点一起也在此应用。这些特性包括制造的简易性,反
之则会使制造的简易性降低,因为分光镜在两个不同的波长工作时必
须具有选定的特性。对于第一辐射光束,第二分光镜128的透射率的
理想设置是100%;因此当第二分光镜工作在第一波长时,其实际值设
置为接近100%(假定90%或更多)。
在本实施例中,两条反射辐射光束沿着相同的辐射路径被相同的
信号探测器124探测,其减小了光学扫描装置中光学探测装置和电子
信号处理电路的复杂性。此外,对两个分光镜的反射特性进行选择以
使在利用波长不同的两光束之一进行扫描的情况下,信号探测器处的
光学功率落在相似的范围内,至少在探测器的动态范围内。其通常的
跨越范围为:从最小值到该最小值三倍的最大值,或者如果是特定的
探测器类型将更高。优选地,对反射特性进行选择以使盘和探测器之
间的光学系统的透射率在两种情况下都基本相等。
在扫描装置的第二实施例中,第一和第二分光镜108和128的多
层薄膜涂层的(理想)部分偏振特性的一个例子分别在下表2a和2b
中给出。
表2a分光镜108
λ Tp Rp Ts Rs
λ1(790nm) 50% 50% 10% 90%
λ2(655nm) 100% 0% 100% 0%
表2b分光镜128
λ Tp Rp Ts Rs
λ1(790nm) 100% 0% 100% 0%
λ2(655nm) 50% 50% 50% 50%
在这个实施例中,分光镜108对第一波长的Rs=90%,从而可以
使用前向检测二极管传感器110。
图11表示一种可以实现本发明的扫描装置的另一个实施例。同
样,为了避免不必要的重复,此实施例中与图10相对应的元件表示为
相同的附图标记加上100。在这个可选实施例中,用于将来自第一波
长辐射光源202的辐射耦合入主辐射光路中的分光镜228距离光学记
录载体比用于将来自第二波长辐射光源226的辐射耦合入主辐射光路
中的分光镜208距离光学记录载体更远。图11中的组合播放器是图10
中的组合播放器的另一种形式,不同在于CD辐射光路和DVD辐射光路
进行了相互交换。
在图10和11的实施例中,板形分光镜可以取代立方分光镜。在
这个可选择的方式中,第二波长的光束在进入分光镜之前,通过置于
分光镜前面的另一个准直透镜而变为平行。用于第一波长辐射的准直
透镜也置于相应的分光镜之前。
尽管在以上实施例中,是通过在第一分光镜处的反射来传递入射
光束并且通过第一分光镜的透射来传递被反射的光束,但在可选实施
例中,通过第一分光镜的透射将该光束传递到光盘以及在反射中传递
到信号探测器。在图10和11的实施例,利用两种波长的情况,第二
波长入射光束也通过第一分光镜的反射而传递。
在另一个可选实施例中,与图10和11的实施例相似,该装置用
于双写入-扫描装置。也就是说,第一波长的辐射用于写入某个光盘(例
如CD-R或CD-RW),而第二波长的辐射用于写入其他光盘(例如DVD
+R或DVD+RW)以及其他可记录盘格式,诸如DVD-R、DVD-RW或
DVD-RAM。在双写入-扫描装置中,第二强度传感器,即前向检测二极
管可以与发出第二波长辐射的辐射光源相对设置。此外,这个实施例
中的λ/4波片优选设计为有效地提供第一和第二波长的λ/4功能
性。
其中能够实现本发明的具有两个辐射光源(光源1和2)的组合播
放器装置和双写入-扫描装置的不同实施例可以如下概括和表征出
来。
光源1提供具有DVD波长的高功率光束,同时光源2提供具有CD
波长的高功率或低功率光束;或者
光源1提供具有CD波长的高功率光束,同时光源2提供具有DVD
波长的高功率或低功率光束。
高功率表示写入功率而低功率表示读取功率,但应该注意:写入
功率光源能被切换为读取功率光源,所以这样的光源也能够用于读
取。
在图10和11所示的以及与这些附图相关的所有实施例中,显示
了到盘和到信号探测器的光路中很高的辐射效率,使用本发明具有诸
多优点从而避免了被信号探测器和辐射光源反射的反射光束的辐射部
分入射到强度传感器或前向检测二极管上。通过举例,这个用途由图
10中的偏振滤光镜40和图11中的倾斜信号探测器224表示出来。
可以理解上述实施例是对本发明的例证。本发明的其他实施例也
由此设想出来。可以理解,关于一个实施例所述的任何特征也都可以
用于其他实施例中。此外,上述没有描述的从属权利要求中所限定的
等效和修改的情况也可以在不背离本发明范围的情况下使用。