CN1160712C - 光盘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种薄型的光盘装置,该装置在不改变工作距离或孔径数量的情况下,越过物理性的界限。由半导体激光器等发射光源1射出,通过准直透镜2变换为平行光的光3以入射角φ射入棱镜4的表面4A,从而形成以折射角Ψ折射的光5a。该折射光5a射入棱镜4的面4B,产生全反射,该反射光5b射入棱镜4的面4C,通过该面反射,该反射光5c射入棱镜4的面4B,产生透射。该透射光6通过物镜7形成会聚光8,其通过光盘基体9的表面9B产生透射,并会聚于信号面9A上。
Description
技术领域
本发明涉及下述的光盘装置,该装置用于在光盘上记录信号,或再现光盘的信号。
背景技术
下面根据图8对已有技术进行描述。图8表示已有实例的光盘装置的截面结构,半导体激光器等发射光源1发出的激光通过准直透镜2变换为沿z轴的平行光,该光3射入上转向反射镜的反射面10A,形成反射光6,该光6通过物镜7形成会聚光8,其通过光盘基体9的表面9B产生透射,会聚于信号面9A上。通过该会聚光8,可在信号面9A上记录信号,或再再信号面上的信号。
在上述的光盘装置中,其厚度t(光盘基体表面9B至上转向反射镜的距离)由t1+t2确定。t1为物镜7的厚度与上下的活动幅度的总和,t2为上转向之前的光束的直径d与上转向反射镜的底面前端的欠缺幅余量(在反射镜10的底部,在不保证加工的面精度的情况下,不提供激光3的反射的区域的厚度)的总和。上转向之前的光束的直径d还考虑了物镜7的位置调节的余量(在z轴沿光盘的径向的场合,还考虑物镜7跟踪时的最大活动幅度),其值大于物镜7的口径。该口径按照2×NA×f提供的,在这里,NA、f分别表示物镜的孔径数、焦距。由于在DVD的场合,NA为0.6,光盘装置的分辨率与NA的2次方成比例,这样其不能小于该采用值。此外,为了不使物镜7与基体表面9B无关,f也必须至少为1.3mm以上的工作距离(基体表面9B与物镜表面之间的最短距离),这样一般在DVD中,其为2.4mm以上的值。因此,在DVD中,至少必须采用2×NA×f=2.88mm的孔径,当调节余量为0.4mm时,则光束直径d为3.3mm,在该值上添加上转向反射镜的欠缺宽度余量0.3mm,则t2=3.6mm。此外,在f=2.4mm的场合,按照设计,t1=4.0mm,光盘装置的厚度t=7.6mm。
上述的已有光盘装置具有下述问题,即只要不改变工作距离或孔径数量,就不可能按照物理方式使光盘装置的厚度t小于7.6mm。
发明内容
本发明是针对上述问题而提出的,本发明的目的在于提供一种薄型光盘装置,该装置在不改变工作距离或孔径数的情况下,可超过物理性的界限。
为了实现上述目的,本发明采用下述的方案。
即,根据本发明的一种光盘装置,其特征在于该装置由发射光源、准直透镜、棱镜、物镜构成,该棱镜至少具有A面、B面、C面这三个光学加工平面,上述发射光源发出的光通过上述准直透镜会聚,以入射角φ射入上述棱镜中的A面,对其以折射角ψ折射,射入上述B面,对其反射,射入上述C面,对其反射,再次以入射角φ’射入上述B面,对其以折射角ψ’折射,通过上述物镜,光会聚于光盘信号面上。
此外,本发明的光盘装置的特征在于该装置由发射光源、准直透镜、棱镜、物镜构成,该棱镜至少具有A面、B面、C面这3个光学加工平面,上述发射光源发出的光通过上述准直透镜会聚,射入上述棱镜中的A面,对其折射(入射角φ,折射角ψ),射入上述B面,对其反射,射入上述C面,对其反射,再次射入上述B面,对其折射(入射角φ’,折射角ψ’),通过上述物镜,会聚于光盘信号面上。
还有,本发明的光盘装置的特征在于该装置由发射光源、准直透镜、第1棱镜、第2棱镜、物镜构成,该第1棱镜至少具有α面、β面、γ面这3个光学加工平面,该第2棱镜至少具有A面、B面、C面这3个光学加工平面,上述第1棱镜和第2棱镜具有相同的折射率,它们在γ面与A面之间连接,上述发射光源发出的光通过上述准直透镜会聚,射入上述第1棱镜的α面,对其折射(入射角φ,折射角ψ),射入上述β面,对其反射,射入γ面,即第2棱镜的A面射入,使其透射,射入上述B面,对其反射,射入上述C面,对其反射,再次射入上述B面,对折射(入射角φ”,折射角ψ”),通过上述物镜会聚于光盘信号面上。
再有,本发明的光盘装置的特征在于该装置由发射光源、准直透镜、第1棱镜、第2棱镜、物镜构成,该第1棱镜至少具有α面、β面、γ面这3个光学加工平面,该第2棱镜至少具有A面、B面、C面这3个光学加工平面,上述第1棱镜与第2棱镜具有不同的折射率,它们在γ面与A面之间连接,上述放射光源发出的光通过上述准直透镜会聚,射入上述第1棱镜的α面,对其折射(入射角φ,折射角ψ),射入上述β面,对其反射,射入γ面,即第2棱镜的A面,对其折射(入射角φ’,折射角ψ’),射入上述B面,对其反射,射入上述C面,对其反射,再次射入上述B面,对其折射(入射角φ”折射角ψ”),通过上述物镜会聚于光盘信号面上。
另外,本发明的光盘装置的特征在于该装置由发射光源、准直透镜、第1棱镜、第2棱镜、物镜构成,该第1棱镜至少具有α面、β面这2个研磨平面,该第2棱镜至少具有A面、B面、C面这3个光学加工平面,上述第1棱镜和第2棱镜具有不同的折射率,它们在β面和A面之间连接,上述发射光源发出的光通过上述准直透镜会聚,射入上述第1棱镜的α面,对其折射(入射角φ,折射角ψ),射入β面,即第2棱镜的A面,对其折射(入射角φ’,折射角ψ’),射入上述B面,对其反射,射入上述C面,对其反射,再次射入上述B面,对其折射(入射角φ”,折射角ψ”),通过上述物镜,会聚于光盘信号面上。
在本发明中,按照上述结构,由于通过棱镜的A面或第1棱镜的α面折射的光在较薄的棱镜的内部多次反射,之后送向物镜,这样可将物镜的正下方的区域减薄,可在超过物理性界限的情况下减薄光盘装置的厚度。
此外,如果保持射出面的折射抵消入射面的折射的关系,由于可形成下述关系,该关系指在准直透镜和物镜之间以光学方式设置平行平板,这样不会因波长变化而使射出光轴发生变化,即使在平行光以外的光射入棱镜的情况下,可很容易通过在发射光源与准直透镜之间以倾斜方式设置平行平板,或使准直透镜相对光轴倾斜等方法对像差进行校正。
附图说明
下面根据图1~7表示的实施例对本发明进行具体描述。
图1为表示本发明第1实施例的光盘装置的结构的示意图;
图2为表示本发明第2实施例的光盘装置的结构的示意图;
图3为表示本发明第3实施例的光盘装置的结构的示意图;
图4为表示本发明第4实施例的光盘装置的结构的示意图;
图5为表示本发明第5实施例的光盘装置的结构的示意性立面图;
图6为表示本发明第5实施例的光盘装置的结构的示意性平面图;
图7为表示本发明第6实施例的光盘装置的结构的示意性侧面图;
图8为表示已有实例的光盘装置的结构的示意图。
具体实施方式
第1实施例
图1为本发明第1实施例的光盘装置的示意性结构图,棱镜4由4A、4B、4C这3个与纸面相垂直的光学加工面构成。
在图1中,光由半导体激光器等发射光源1射出,通过准直透镜2变换为平行的光3以入射角φ(入射光3与表面4A的法线4a之间的夹角)射入至由具有折射率n的光学材料形成的棱镜4的表面4A,从而形成以折射角ψ产生折射的光5a。该折射光5a射入棱镜4的面4B,通过该面产生全反射,反射光5b射入棱镜4的面4C,通过该面反射,反射光5c再次射入棱镜4的面4B,在该面产生透射。透射光6通过物镜7形成会聚光8,该光8在光盘基体9的表面9B产生透射,在信号面9A上会聚。可通过该会聚光8在信号面9A上记录信号,或再现信号面上的信号。
在这里,以面4B与光3保持平行,并且与光5c相垂直,面4A与光5b保持平行的情形作为实例。由于面4B与光3保持平行,这样面4A与面4B之间的夹角为π/2-φ,由于面4B与光5c相垂直,这样面4C与面4B之间的夹角β=π/4-(φ-ψ)/2。另外,由于面4A与光5b保持平行,这样下述公式成立,该公式为:
φ-ψ=π/2-φ …公式(1)
按照面4A的Snell法则,下述公式成立,该公式为:
sinφ=n×sin ψ …公式(2)
面4A的折射造成的光束放大率按照下述公式确定。
m=cosψ/cosφ …公式(3)
当n=1.5时,则根据公式(1)、(2),φ=63.3°,ψ=36.5°,β=31.6°,根据公式(3),m=1.79。因此,棱镜射出后的光6的光束直径d为射入前的光3的光束直径d1的1.79倍。当d=3.3mm时,则d1=1.84mm。棱镜4的厚度t2是将(d+0.3)×tanβ的值(0.3的值为棱镜上右端的欠缺宽度余量)与棱镜最底部的欠缺宽度(0.3mm)相加得到的,这样t2=2.5mm。因此,当t1=4.0mm时,光盘装置的厚度t=6.5mm,与同一条件的已有实例相比较,可减薄1.1mm。
在上述第1实施例中,光不仅在较薄的棱镜的内部反复进行反射的过程中,垂直向上,并射向物镜,另外还具有下述优点,即可对从半导体激光器1发出的呈椭圆形发散的光按照接近圆形的发散方式整形。
按照上述实施例,由于面4A的入射光3与面4B的透射光6相垂直,这样即使在放射光源1与棱镜4之间的距离较长的情况下,包括发射光源1和准直透镜2的光盘装置的整个厚度仍不会大于上述t,从而可形成薄型的光盘装置。
在本实施例中,针对面4A、4B、4C与纸面相垂直的情况进行了描述,但是上述两者也可为其它的位置关系。另外,以面4B与光3保持平行,并且与光5c相垂直,面4A与光5b保持平行的情况作为实例进行了说明,但是即使在其它的条件下,仍可获得相同的效果,具有其它条件的实例如下所述。
第2实施例
图2为本发明第2实施例的光盘装置的示意性结构图。在图2中,由于发射光源1与准直透镜2等结构部件与第1实施例的相同,故省略,棱镜4由基本与纸面相垂直的4A、4B、4C这3个光学加工面构成,其它的面为单独的切制面,不必对其进行光学加工。
由半导体激光器等发射光源1发出,通过准直透镜2变换为平行光的光3以入射角φ(入射光3与表面4A的法线4a之间的夹角,φ=γ-π/2)射入棱镜4的表面4A(相对z轴形成倾斜角γ),形成以折射角ψ(折射光5a与法线4a之间的夹角)产生折射的光5a。该折射光5a射入面4B(相对z轴形成倾斜角α),通过该面产生全反射,该反射光5b射入面4C(相对z轴形成倾斜角β),通过该面反射,该反射光5c再次以入射角φ’(入射光5c与表面4B的法线4b之间的夹角)射入面4B,从而形成以折射角ψ’(折射光6与法线4b之间的夹角)产生折射的光6。该透射折射光6在物镜7中产生透射,形成会聚光8,其在光盘基体9的表面9B产生透射,在信号面9A上聚焦。可通过该会聚光8,在信号面9A上记录信号,或再现信号面上的信号。
在这里,当棱镜的折射率n=1.5,α=24°,β=12°,γ=119°时,通过联立每个折射面的Snell式和反射面的反射式进行求解,其结果是,基本上ψ’=α成立,这样可使光6与光3,即z轴相垂直。当光6的光束直径d=3.3mm时,棱镜4中的物镜正下方的厚度t2考虑了0.3mm的棱镜的欠缺宽度值,故t2=2.0mm。因此,当t1=4.0mm时,光盘装置的厚度t=6.0mm,与同一条件的已有实例相比较,可减薄1.6mm。
一般只要不对物镜7造成干涉,一直到距光盘基体表面9B工作距离的位置为可自由使用的区域。按照已有实例,由于整个光学***形成于物镜7的下方,这样与图8的区域11相当的部分为未灵活使用区域,按照本实施例,可有效地灵活使用该区域。
但是,在本实施例中,针对面4A、4B、4C与纸面正交的情形进行了描述,但是上述面也可处于其它的位置关系。
按照本实施例,由于面4A的入射光3与面4B的折射光6保持垂直,这样即使在发射光源1与棱镜4之间的距离较大的情况下,包括发射光源1与准直透镜2的光盘装置的整体厚度仍不会大于上述t,从而可形成薄型的光盘装置。
此外,按照本实施例,入射面4A的折射和射出面4B的折射不处于相互抵消的关系,而是处于比如,光通过楔形棱镜产生透射的关系,如果光3的波长发生变化,则光学材料的折射率改变,折射光6的传送方向变化,其结果是,会聚光8的位置发生改变,使要求超亚微米位置控制的光盘***的特性受到损失。考虑到上述情况,下面的第3实施例给出的是即使在波长发生变化的情况下,折射光6的传送方向仍不发生改变的实例。
第3实施例
图3为本发明的第3实施例的光盘装置的结构示意图。在该图3中,发射光源1和准直透镜2等结构部件与第1实施例的相同,故省略。
在本实施例中,在上述第2实施例的棱镜4的表面4上贴合有材质不同的楔形的棱镜4’,而其它的结构与第2实施例的相同。
棱镜4’由与纸面保持垂直的4’A、4’B这两个光学加工面(4’B贴合于棱镜4的表面4A上)构成,对于其它的面,不必在单独的切制面上进行光学加工。
由半导体激光器等发射光源1发出,通过准直透镜2变换为沿纸面上的z轴的平行的光3以入射角φ(入射光3与表面4’A的法线4’a之间的夹角,φ=δ-π/2)射入棱镜4’的表面4’A(相对z轴形成倾斜角δ),从而形成以折射角ψ(折射光5a与法线4’a之间的夹角)折射的光5a。该折射光5a射入棱镜4的表面4A(相对z轴形成倾斜角γ),形成折射的光5b。该折射光5b射入面4B(相对z轴形成倾斜角α),通过该面产生全反射,该反射光5c射入面4C(相对z轴形成倾斜角β),通过该面反射,该反射光5d再次以入射角φ’(入射光5d与表面4B的法线4b之间的夹角)射入面4B,从而形成以折射角ψ’(折射光6与法线4b之间的夹角)折射的光6。折射光6通过物镜7产生透射,形成会聚光8,通过光盘基体9的表面9B产生透射,会聚于信号面9A上。可通过该会聚光8,将信号记录于信号面9A上,或对信号面上的信号进行再现。
在这里,当棱镜4的折射率n=1.5,α=15°,β=23°,γ=130°,棱镜4’的折射率n=1.6,δ=120°,棱镜4’的折射率色散度/棱镜4的折射率色散度=2.1时,则伴随波长变化,面4’A、4B的折射角的变化基本为面4A的折射角的变化所抵消,这样整个折射光6的传送方位基本不产生变化。另外,由于本实施例的形状与第2实施例基本相同,所以同样具有第2实施例特长的薄型化效果。
此外,第2实施例限于光3为平行光的情形。另外,按照第3实施例的上述条件,同样限于光3为平行光的情形。即,入射面4A(第2实施例),或4’A(上述条件的第3实施例)的折射与射出面4B的折射不处于相互抵消的关系,而处于比如光通过楔形棱镜产生透射的关系,如果光3为有限系(发散性,或会聚性)的光,则产生较大的象散现象。考虑到此情况,下面的第4实施例给出的是即使对于有限系的光,仍可抑制像差的实例。
第4实施例
图4为本发明的第4实施例的光盘装置的结构示意图。在图4中,发射光源1和准直透镜2等结构部件与第1实施例的相同,故省略,棱镜4由基本与纸面保持垂直的4A、4B、4C这3个光学加工面构成,对于其它的面,不必对单独的切制面进行光学加工。
由半导体激光器等发射光源1发出,通过准直透镜2变换为与z轴成θ角的平行的光3以入射角φ(入射光3与表面4A的法线4a之间的夹角)射入棱镜4的表面4A(相对z轴形成倾斜角γ),从而形成以折射角ψ(折射光5a与法线4a之间的夹角)折射的光5a。该折射光5a射入棱镜4的表面4B(相对z轴形成倾斜角α),通过该面产生全反射,该反射光5b射入棱镜4的面4C(相对z轴形成倾斜角β),通过该面反射,该反射光5c再次以入射角φ’(入射光5c与表面4B的法线4b之间的夹角)射入棱镜4的面4B,从而形成以折射角ψ’(折射光6与法线4b之间的夹角)折射的光6。该透射折射光6通过物镜7产生透射,形成会聚光8,通过光盘基体9的表面9B产生透射,会聚于信号面9A上。可通过该会聚光8,将信号记录于信号面9A上,或对信号面上的信号进行再现。
在这里,当棱镜的折射率n=1.5,θ=14°,α=21°,β=18°,γ=83°时,将每个折射面的Snell式与反射面的反射式联立,进行求解,其结果是,基本上ψ’=α成立,光6可与z轴保持垂直。当光6的光束直径d=3.3mm时,,棱镜4中的物镜的正下方的厚度t2考虑了棱镜的欠缺宽度余量(0.3mm),这样t2=2.2mm。因此,当t1=4.0mm时,光盘装置的厚度t=6.2mm,与同一条件的已有实例相比较,可使厚度减薄1.4mm。
此外,φ=ψ’,φ’=ψ的关系在|cosψcosψ’-cosφcosφ’|<0.1的误差范围内成立,入射面4A的折射在折射面内沿右转方向,而射出面4B的折射沿左转方向。因此,在棱镜内的反射次数为偶数的情形,由于折射方向不一致满足折射率抵消的条件,这样入射面4A的折射与射出面4B的折射处于相互抵消,于是光具有通过平行平板产生透射的关系(下面称为“平行平板”的关系)。因此,即使在光3为有限系(发散性,或收敛性)的光的情况下,仍很少发生像差。
但是,本实施例是针对面4A、4B、4C与纸面相垂直的情况进行说明的,如果面4A、4B的每个折射面(同时包括入射光与折射光的面)保持平行,则也可处于其它的位置关系。
另外,在本实施例中,为了将发射光源、准直透镜2设置在t=6.2mm的厚度范围内,则减小角度θ,如果可以,则可减小到零,但是当角度θ小于10°时,则不能同时满足符合较薄、并且平行平板的关系的条件。考虑到该情况,下面的第5实施例给出了在处于较薄,并且平行平板的关系的同时,角度θ可设定为零的实例。
第5实施例
图5为本发明的第5实施例的光盘装置的立面图,图6为上述装置的平面图(省略物镜7、光盘基体9),图7为上述装置的侧面图(省略物镜7、光盘基体9)。在图5~7中,发射光源1和准直透镜2等结构部件与第1实施例的相同,故省略。
棱镜4由基本与yz面保持垂直的4A、4B、4C这3个光学加工面构成,对于其它的面,不必对单独的切制面进行加工,棱镜4’由与图7中的ξ轴(在xy面与y轴之间形成ε角)保持平行的4’A、4’B、4’C这3个光学加工面构成,对于其它的面,不必对单独的切制面进行加工。棱镜4’与棱镜4中的面4’C与面4A之间采用UV树脂等材料连接。
由半导体激光器等发射光源1发出,通过准直透镜2变换为沿x轴(y轴、z轴作为正交坐标轴按照x轴定义)的平行的光3以入射角φ(入射光3与表面4’A的法线4’a之间的夹角)射入棱镜4’的表面4’A(在图7中,相对y轴形成倾斜角ε,在图6中,相对x轴形成倾斜角δ),从而形成以折射角ψ(折射光5’a与法线4’a之间的夹角)折射的光5’a。该折射光5’a射入面4’B(在图6中,相对x轴形成倾斜角γ),通过该面产生全反射,该反射光5’b以入射角φ’(入射光5’b与表面4A的法线4a之间的夹角)射入面4’C,即棱镜4的面4A(与z轴正交),形成以折射角ψ’(折射光5’c与法线4a之间的夹角)折射的光5’c(如果棱镜4,4’由相同的基材形成,则不产生折射而形成直线透射。该折射光5’c射入面4B(相对z轴形成倾斜角α),通过该面产生全反射,该反射光5’d射入面4C(相对z轴形成倾斜角β),通过该面反射,该反射光5’e再次以入射角φ”(入射光5’e与表面4B的法线4b之间的夹角)射入面4B,从而形成以折射角ψ”(折射光6与法线4b之间的夹角)折射的光6。折射光6通过物镜7产生透射,形成会聚光8,通过光盘基体9的表面9B产生透射,会聚于信号面9A上。可通过该会聚光8,在信号面9A上记录信号,或再现信号面上的信号。
在这里,当两个棱镜的折射率均为n=1.5,α=14.6°,β=23°,γ=45.1°,δ=90°,ε=14.6°时,将每个折射面的Snell式与反射面的反射式联立,进行求解,其结果是,基本上ψ”=α成立,可使光6与xz面保持垂直。当光6的光束直径d=3.3mm时,棱镜4中的物镜的正下方的厚度t2考虑了棱镜的欠缺宽度余量(0.3mm),则t2=2.2mm。因此,当t1=4.0mm时,光盘装置的厚度t=6.2mm,与同一条件的已有实例相比较,可减薄1.4mm。
此外,φ=ψ”,φ”=ψ的关系在|cosψcosψ”-cosφcosφ”|<0.1的误差范围内成立,入射面4’A的折射在折射面内沿左转方向,而射出面4B的折射沿左转方向。因此,在棱镜内的反射次数为奇数的场合,由于折射方向的一致为折射力抵消的条件,这样入射面4’A的折射与射出面4B的折射处于相互抵消,于是光具有通过平行平板产生透射的关系。因此,即使在光3为有限系(发散性,或收敛性)的光的情况下,仍很少发生像差。
另外,按照上述实施例,入射光轴位于与射出光6相垂直的面内,包括发射光源1、准直透镜2的整个装置的厚度可减小。
虽然具有采用两个棱镜的缺点,但是,由于相应的棱镜的光学加工面与特定的一个轴处于平行关系(对于棱镜4,为x轴,对于棱镜4’,为图7所示的ξ轴),对杆状的光学材料的3个面进行加工,通过对其进行切制(对于棱镜,按直角切制,对于棱镜4’,按π/2-ε的角度切制),可获取多个棱镜,可将加工费用控制在较低价格。
此外,按照本实施例,针对面4’C、面4A与z轴保持垂直,面4A、4B、4C与纸面保持垂直,面4’A、4’B、4’C与ξ轴保持平行的情况进行了描述,但是,如果面4A、4B的折射面(包括入射光轴与折射光轴的面)保持平行,并面4’A的折射面中的相对面4’B的对称面与面4B的折射面保持平行时,也可处于其它的位置关系。此外,虽然光3为沿x轴的光线,但是即使在其方位改变的情况下,仍可获得相同的效果。
还有,按照本实施例,两个棱镜的折射率保持相等,但是也可采用折射率不同的相应的光学材料,此时,平行平板的条件φ=ψ”,且φ”=ψ按照|cosψcosψ’cosψ”=cosφcosφ’cosφ”|关系式变化,该关系式的误差精度满足|cosψcosψ’cosψ”-cosφcosφ’cosφ”|<0.1。
再有,通过不采用棱镜4’这样的三角棱镜,并且按照第3实施例给出的方式,包括两个光学加工面的楔形棱镜与棱镜4连接(所连接的整个棱镜与图2~4的相同),附加楔形棱镜的连接面的折射,这样也可在保持平行平板的关系的同时,将入射光轴与射出光轴设定为正交关系。此时的平行平板的条件也从φ=ψ”,且φ”=ψ按照cosψcosψ’cosψ”-cosφcosφ’cosφ”关系式变化,该关系式的误差精度满足|cosψcosψ’cosψ”-cosφcosφ’cosφ”|<0.1。
此外,在不满足平行平板的条件的情形,一般由于光源的波长变化所造成的折射率色散的影响,光轴会发生倾斜,但是通过按照将棱镜4’或楔形棱镜与棱镜4连接的方式,在相应的棱镜中采用不同的光学材料,对它们进行巧妙的组合,则可抵消折射率色散的影响。
还有,在有限系的光中设置平行平板的情形,当一般将其按照与光轴垂直的方式设置时,则产生球面像差,当倾斜设置时,则产生象散现象。因此,在第4、第5实施例中,即使在棱镜保持平行平板关系的情况下,由于光不垂直射入棱镜,则也会产生象散现象。但是,这种像差具有可补正的性质,比如,通过使准直透镜2相对光轴倾斜,或在发射光源1与棱镜2之间按照倾斜的方式设置平行平板,可去除几乎所有的像差。
另外,在第1~5实施例中,面4B的反射为全反射,第5实施例中的面4’B也为全反射,但是由于面4C的反射不是全反射,这样为了提高反射率,必须具有反射层膜。此时,射入棱镜的光为圆偏振光,为了在透过棱镜后也保持圆偏振光,则必须通过面4C的反射对发生全反射的P波、S波之间的相位差进行补正。一般可通过在反射层上采用电介质的多层膜实现该相位的补正。
按照上述的本发明,可提供下述较薄的光盘装置,在该装置中,由于通过棱镜的入射面发生折射的光在较薄的棱镜的内部多次反射,送向物镜,这样可使物镜的正下方的区域减薄,超过物理性界限。
此外,由于通过保持射出面的折射将入射面的折射抵消的关系,可在光学上形成在准直透镜和物镜之间设置平行平板的关系,这样即使在平行以外的光射入棱镜的情况下,仍可通过将平行平板以倾斜方式夹持在发射光源与准直透镜之间,或使准直透镜相对光轴倾斜等方法,很容易对像差进行补正,另外还具有很容易对准直仪的位置进行调节等效果。
Claims (4)
1.一种光盘装置,其特征在于该装置由发射光源、准直透镜、棱镜、物镜构成,该棱镜至少具有A面、B面、C面这三个光学加工平面,上述发射光源发出的光通过上述准直透镜会聚,以入射角φ射入上述棱镜中的A面,对其以折射角ψ折射,射入上述B面,对其反射,射入上述C面,对其反射,再次以入射角φ’射入上述B面,对其以折射角ψ’折射,通过上述物镜,光会聚于光盘信号面上。
2.根据权利要求1所述的光盘装置,其特征在于在上述入射角φ、折射角ψ、入射角φ’、折射角ψ’之间φ=ψ’,ψ=φ’的关系在|cosψcosψ’-cosφcosφ’|<0.1的误差范围内成立,上述A面、上述B面及上述C面与互相共通的平面正交,在上述A面、上述B面及上述C面的各个折射面的折射方向互为相反。
3.根据权利要求2所述的光盘装置,其特征在于在射入上述棱镜的A面的入射光不是平行光,入射角φ不为零的情形,在上述发射光源与上述准直透镜之间以倾斜方式夹持有平行平板,或上述准直透镜相对光轴倾斜。
4.根据权利要求1所述的光盘装置,其特征在于上述A面的入射光轴与上述B面的折射光轴保持垂直。
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