專利名稱：光束形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的裝置和方法涉及光束形成裝置。光束形成裝置能被應用于例如利用激光的裝置，諸如發(fā)射激光束到光盤上從而記錄信息或接收從盤反射的激光束從而再現(xiàn)(!^produce)在盤中記錄的信息的光學拾取裝置、利用三維現(xiàn)象的3D (三維)裝置、全息照相裝置或者打印機。
背景技術(shù)：
隨著視頻和音頻媒介發(fā)展，正在考慮并使用能記錄并存儲高分辨率的視頻信息和高品質(zhì)的音頻信息的盤。這些盤是能通過在其表面鉆(boring)凹區(qū)(pit)以改變激光束的反射率來記錄和/或再現(xiàn)信息諸如聲音、圖像、資料等等的記錄媒介。之前，已經(jīng)使用了諸如壓縮盤(CD)或數(shù)字多功能盤(DVD)的光盤，但是近來這些盤的記錄容量已經(jīng)達到最高限，能記錄超過幾十G字節(jié)大量信息的新盤例如可記錄/可重寫的藍光光盤(BD)、高密度存儲器、高級光盤(AOD)或中國藍光高清光盤(CBHD)已經(jīng)被發(fā)展并且被越來越頻繁地使用。
此外，近來，由于需要高分辨率視頻，所以盤的記錄容量已經(jīng)逐漸增加。特別地，二維圖像正在被三維圖像替代地存儲在盤中。此外，消費者要求更細節(jié)的書法風格、圖形、圖像等等。
與聚焦在盤表面上的激光束光斑的尺寸成反比例地確定可記錄在這些不同盤中的信息的容量。因而，激光束光斑的尺寸S通過所用激光束的波長λ和物鏡的數(shù)值孔徑 (NA)根據(jù)如下[公式1]確定。
S ~ k* λ /NA. · ·[公式 1] 這里，k，作為取決于特定光學系統(tǒng)的系數(shù)，通常是1 2的值。
因此，為了在盤中記錄大量信息，必須減小激光束光斑的尺寸S。為了減小激光束光斑的尺寸S，需要減小所用激光束的波長λ或增加數(shù)值孔徑(NA)，如在[公式1]中所表示的。
也就是說，為了增加盤的容量，需要使用具有更短波長的光束源和具有更高數(shù)值孔徑(NA)的物鏡。例如，在CD的情形下，使用780nm波長的近紅外光束和具有大約0. 45數(shù)值孔徑(NA)的物鏡。另外，在具有與CD相比大約6 8倍大的記錄容量的DVD情形下，使用具有650nm(或630nm)波長的紅光束和具有大約0. 6 (在可重寫的DVD的情形下為0. 65) 數(shù)值孔徑(NA)的物鏡。此外，在BD的情況下，使用窄波段(405至408nm)的光束(S卩，藍光)作為光束源并且使用具有大約0. 85數(shù)值孔徑(NA)的物鏡。
在光學拾取裝置(其是用于發(fā)射激光束在這種盤的信號記錄層中從而記錄信息或者接收從該盤的信號記錄層反射的激光束從而再現(xiàn)在盤中記錄的信息的裝置)中，在該盤中記錄信息和從該盤再現(xiàn)信息時所再現(xiàn)的信號的品質(zhì)取決于盤上的激光束光斑的形狀， 激光束光斑的形狀越小越圓，所再現(xiàn)的信號的品質(zhì)越好。
增加盤的容量需要使用具有更短波長的光束源和具有更高數(shù)值孔徑(NA)的物鏡。然而，在減小波長和增加數(shù)值孔徑方面存在限制。
另外，為了在使用激光的全息照相裝置或3D圖像裝置中也能表現(xiàn)高密度的三維形狀，必須減小激光束光斑的尺寸。此外，為了增加由利用激光的打印機所印刷的書法風格的分辨率，必須減小激光束光斑的尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思提供一種裝置，其通過使用波片將入射到透鏡上的激光束的偏振轉(zhuǎn)換成橢圓偏振。
另外，本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思提供一種能通過調(diào)整波片的角度在盤上形成減小尺寸的光斑的光束形成裝置。
本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的其它方面和效用將在以下的文字描述中部分地闡述，且部分將通過該文字描述變得明顯或者可通過本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的實踐而習知。
本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的特征和/或效用可通過一種光束形成裝置來實現(xiàn)，該光束形成裝置包括光束源，發(fā)射半導體激光束；波片，接收從光束源發(fā)射的光束并形成橢圓偏振；以及透鏡，聚焦穿過波片的光束以在盤上形成光斑。
半導體激光束可包括具有不同波長的多個激光束。
波片可包括使從光束源發(fā)射的光束的至少其一的波長具有1/4或1/2波長的相差。
半導體激光束可包括具有彼此不同的兩種以上波長的激光束。
盤可包括CD、DVD、BD和CBHD中的至少之一。
波片可包括1/2波片或1/4波片。
1/4 波片設置在 45 度角度與 W5+0. 05/(0. 6NA"2-0. 248NA+0. 0873) X 90]度角度之間，或在[45-0. 05/(0. 6ΝΑ"2-0· 248ΝΑ+0. 0873) X90]度角度與45度角度之間，其中NA 可以是數(shù)值孔徑。
波片可以相對于光束源的面對表面以大于45度小于90度的角度設置。
裝置還可包括反射鏡，該反射鏡將穿過波片的光束朝透鏡反射。
反射鏡可位于透鏡與波片之間。
波片和反射鏡可彼此結(jié)合或結(jié)合到彼此。
波片可對于相對長的波長形成橢圓偏振以及對于相對短的波長形成圓偏振。
波片可對于相對長的波長形成圓偏振以及對于相對短的波長形成橢圓偏振。
相對長的波長可包括⑶或DVD波長，相對短的波長可包括BD或CBHD波長。
在從光束源發(fā)射的光束中至少其一的波長處，波片可產(chǎn)生小于1/4波長或者大于 1/4波長且小于1/2波長的相位差。
波片可將光束源的偏振從線偏振轉(zhuǎn)換成橢圓偏振。
本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的特征和/或效用還可通過一種光束形成裝置來實現(xiàn)，該光束形成裝置包括光束源，發(fā)射具有彼此不同的三種波長的光束；三波片，在彼此不同的三種波長的至少之一中，將線偏振轉(zhuǎn)換成橢圓偏振；以及透鏡，聚焦穿過三波片的光束以在盤上形成光斑。
三波片可包括1/4波片以允許穿過透鏡的光束的至少其一的波長具有1/4波長的相位差。
根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的各種實施方式，光束形成裝置能通過調(diào)整波片的角度而將偏振狀態(tài)改變成橢圓偏振。
另外，根據(jù)光束形成裝置，能通過調(diào)整波片的角度在盤上形成減小尺寸的光斑。
因此，有可能以高密度處理該盤。


通過參考附圖描述本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的特定示范性實施方式，本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的以上和/或其它方面將變得更明顯，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示范性實施方式的光學拾取裝置的示意性結(jié)構(gòu)視圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的另一示范性實施方式的光學拾取裝置的示意性結(jié)構(gòu)視圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的其它示范性實施方式的光學拾取裝置的示意性結(jié)構(gòu)視圖； 圖4是顯示在入射到具有低數(shù)值孔徑(NA)的物鏡上的光束在χ方向振動的情形下偏振的光束聚焦狀態(tài)的視圖； 圖5是顯示在入射到具有高數(shù)值孔徑(NA)的物鏡上的光束在χ方向振動的情形下偏振的光束聚焦狀態(tài)的視圖； 圖6是顯示入射到具有低數(shù)值孔徑(NA)的物鏡上的光束在ζ方向振動時偏振的光束聚焦狀態(tài)的視圖； 圖7是顯示入射到具有高數(shù)值孔徑(NA)的物鏡上的光束在ζ方向振動時偏振的光束聚焦狀態(tài)的視圖； 圖8是圓偏振與橢圓偏振之間關(guān)于光束光斑尺寸的比較曲線。
具體實施例方式以下參考附圖更詳細地描述本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的示范性實施方式。在下面的描述中，公開了光束形成裝置。光束形成裝置可以應用于諸如光學拾取裝置、三維(3D)裝置、全息照相裝置、圖像存儲裝置、打印機等等的領(lǐng)域。作為光束形成裝置的實例，以下主要描述光學拾取裝置，但是光束形成裝置應用的領(lǐng)域不限于此。也就是說，光束形成裝置可以應用于“聚焦光束或激光束(在以下文中，被稱為1 敫光’)以及在盤上形成激光束光斑的原理” 應用的所有領(lǐng)域。圖1示出了光束形成裝置(光學拾取裝置)的結(jié)構(gòu)。相似的附圖標記通篇表示相似的元件。
參考圖1，光學拾取裝置包括光束源100、波片(wave plate) 130以及透鏡150。 另外，光學拾取裝置可以被配置成還包括光柵(grating) 102、束分離器110、反饋束檢測器 190、準直透鏡120、反射鏡140、消像散透鏡170和光束檢測器180。
光束源100可以是發(fā)射半導體激光束的半導體光束源。
光束源100可相應于光盤160是⑶、DVD和BD/CBHD的三種情形分別發(fā)射三種不同波長的激光束。也就是說，光束源100可發(fā)射具有在400nm附近(波長小于大約MOnm) 的波長范圍并適于具有相對高的記錄密度的BD/CBHD的藍光束、具有在600nm附近(大約600 660nm的波長)的波長范圍并適于記錄密度低于BD/CBHD的記錄密度的DVD的紅光束以及具有在700nm附近(大約700 SOOnm的波長)的波長范圍并適于記錄密度比DVD 的記錄密度低的CD的紅外光束。也就是說，半導體激光束可包括具有彼此不同的波長的多個激光束。
在圖1中，示出用單一光束源100選擇性地發(fā)射三種情形中所有波長的激光束，但是如圖3中所示，可以分別安裝多個光束源300和301，或換句話說，該光束源300和301可以是分離的物理元件而不是在圖1中示出的單一物理元件100。
參考圖1，波片130接收從光束源發(fā)射的激光束并形成橢圓偏振。
波片130用于使穿過準直透鏡120的激光束偏振。波片130可包括1/2(半)波片或1/4(四分之一)波片。也就是說，波片130可以設置在準直透鏡120與物鏡150之間以改變?nèi)肷涞轿镧R150上的激光束的偏振分量。這里，波片130可根據(jù)入射激光束的波長形成不同的偏振。例如，波片130可對于相對長的波長形成橢圓偏振并且對于相對短的波長形成圓偏振。另外，波片130可對于相對長的波長形成圓偏振并且對于相對短的波長形成橢圓偏振。
1/2波片是光學部件，其使穿過其的激光束的偏振旋轉(zhuǎn)90度角。在該情形下，1/2 波片使入射到物鏡150上的光束的偏振分量旋轉(zhuǎn)大約30度(或60度)的角度，使得形成在盤160上的激光束光斑形成橢圓偏振而不是圓偏振。這里，可以配置橢圓偏振的橢圓率， 使得光斑直徑(半峰全寬，或FWHM)的比接近或變成1。
1/4波片，作為被選擇使得該片的厚度達到相對于入射波的1/4波長的波片，是光學部件，其通過使用雙折射可將線偏振轉(zhuǎn)換成圓偏振，并且相反地將圓偏振轉(zhuǎn)換成線偏振。
這里，透鏡150聚焦穿過波片的激光束，并在盤上形成激光束光斑。
物鏡150可以由三波物鏡形成以滿足CD/DVD/BD。也就是說，為了減少光學拾取裝置的部件的數(shù)目并且使光學拾取裝置變纖薄，可以使用與⑶/DVD/BD三種情形下的全部波長相適應的三波物鏡。
盤160可以是具有不同的記錄密度和不同的使用波長的各種類型的光盤，諸如 CD/DVD/BD。
⑶盤的數(shù)據(jù)可以位于距離其表面1. 2mm處。DVD和BD盤的數(shù)據(jù)分別位于距離其表面0.6mm和0. Imm處。在盤中，厚度越厚或厚度誤差越大，畸變(aberration)可以越大。 畸變越大，光束尺寸的變形發(fā)生越多。如果發(fā)生變形，則出現(xiàn)光束尺寸變大的現(xiàn)象。
在⑶盤的情況下，因為光束尺寸與DVD/BD的光束尺寸相比相對較大并且數(shù)據(jù)區(qū)也大，所以其對光束尺寸中的小變化不敏感。然而，在DVD/BD的情況下，因為光束尺寸比CD 的光束尺寸小并且數(shù)據(jù)區(qū)也小，所以其對光束尺寸中的小變化敏感。因此，在DVD/BD的情況下，與⑶相比光束尺寸的控制更重要。
然而，在BD的情況下，因為盤的厚度與DVD/BD的厚度相比相對薄，所以產(chǎn)生畸變的可能性相對低。因而，對于BD，通過使用波片對光束尺寸的控制可以被小程度地執(zhí)行或可以不被執(zhí)行。
光束檢測器180可以是光電二極管IC(PD)，其接收從盤160的表面(信號記錄層) 反射并返回的激光束并且檢測信息信號和/或誤差信號。
光束分離器110引導從光束源100朝物鏡150發(fā)射的激光束和從盤160朝光束檢測器180反射的激光束。
光柵102將從光束源100發(fā)射的激光束分成三個光束。光柵102是衍射元件，其將從光束源100發(fā)射的激光束分成第0級激光束(主激光束)和第士 1級激光束(子激光束)以通過三光束方法、DPP方法等等檢測循跡誤差信號(tracking error signal) 0光柵 102可由從光盤160反射的第0級激光束的檢測信號獲得再現(xiàn)信號并通過計算從光盤160 反射的第0級激光束和第士 1級激光束獲得循跡誤差信號。
光束分離器110朝準直透鏡120改變激光束的前進路徑。穿過光束分離器110的發(fā)散(diverged)激光束通過準直透鏡120被轉(zhuǎn)換成平行激光束。穿透準直透鏡120的該激光束通過鏡子140朝物鏡150改變它們的前進路徑。
消像散透鏡170產(chǎn)生像散以用像散方法檢測聚焦誤差信號。
準直透鏡120可具有由非球面形成的至少一個透鏡表面。另外，為了校正由相應的CD/DVD/BD的厚度差、相應的盤的厚度誤差、激光二極管的發(fā)射激光的波長偏差以及根據(jù)溫度的波長變化等等所產(chǎn)生的畸變，準直透鏡120或其它透鏡(未示出)可以沿光軸的方向移動。
反饋光束檢測器(或反饋光電二極管)190可控制從光束源100發(fā)射的激光束的輸出值。
反射鏡140執(zhí)行反射穿過波片130的光束的作用以朝物鏡150引導它們從而改變其路徑。
根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的上述示范性實施方式的光學拾取裝置可相應于三波物鏡使用三種波長的光束源和與三種波長相適合的1/4波片。另外，為了將光束的偏振分量改變成橢圓偏振而不是圓偏振，1/4波片可以相對于從光束源發(fā)射的光束的光軸以大于45 度且小于90度的角度設置。
圖2是根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的另一示范性實施方式的光學拾取裝置的示意性光學配置視圖。圖2中的配置是其中圖1中的波片130和反射鏡140彼此結(jié)合的配置。參考圖2，光學拾取裝置包括光束源200、波片和反射鏡M0、以及透鏡250。另外，光學拾取裝置可以被配置成還包括光柵202、光束分離器210、反饋光束檢測器四0、準直透鏡220、消像散透鏡270和光束檢測器觀0。
圖3是根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的其它示范性實施方式的光學拾取裝置的示意性光學配置視圖。在圖3中的配置是其中兩個光束源(其中CD波激光器和DVD波激光器彼此結(jié)合或結(jié)合到彼此的光束源301以及BD波光束源300)分離地安裝并且光束分離器311 被增加到圖1中的配置。
參考圖3，光學拾取裝置包括BD光束源300、DVD/⑶光束源301、波片330和透鏡 350。另外，光學拾取裝置可以被配置成還包括光柵302、光束分離器310、反饋光束檢測器 390、準直透鏡320、反射鏡340、消像散透鏡370和光束檢測器380。
在以下文中，將解釋如上所述地構(gòu)造的光學拾取裝置的操作。
首先，在光束源100產(chǎn)生并從光束源100發(fā)射的激光束在光柵102處衍射，并且被分成第0級激光束(主激光束)和第士 1級激光束(子激光束)以形成三種激光束從而能檢測循跡誤差。穿過光柵102的激光束在經(jīng)由光束分離器110穿過準直透鏡120時變成平行光束，并被反射鏡140朝物鏡150反射。平行激光束在穿過位于物鏡150前面的1/4波片130時變成圓偏振激光束，并且該圓偏振激光束在穿過物鏡150時在盤160的信號記錄層上形成激光束光斑。
通過將安裝在光束分離器110與準直透鏡120之間的1/2波片的光軸的角度旋轉(zhuǎn) 30°，經(jīng)由光束分離器110入射到準直透鏡120中的激光束的偏振狀態(tài)可以變成橢圓形式。 因此，形成在盤160上的激光束光斑可具有橢圓偏振，而不是圓偏振。在該情形下，可以配置橢圓偏振的橢圓率，使得光斑直徑(FWHM)的比接近或變成1。
將參考圖4至圖7解釋在光斑上的線偏振的效應。
圖4至圖7顯示根據(jù)物鏡150的數(shù)值孔徑在物鏡150最外面部分附近的激光束的偏振態(tài)。
圖4顯示當入射到具有低數(shù)值孔徑(低NA)的物鏡150的激光束在χ方向上振動時偏振的光束聚焦狀態(tài)，圖5示出當入射到具有高數(shù)值孔徑(高低NA)的物鏡150中的激光束在χ方向上振動時偏振的光束聚焦狀態(tài)。
在圖4和圖5中，入射到具有低NA和高NA的物鏡150上的激光束的偏振分別由矢量a、a’ (a = a')和f、f ’(f = f ’)表示。激光束的矢量a、a’和f、f ’ (該激光束在穿過物鏡150之后變成會聚或聚焦的激光束)分別變成b、c和h、i。
這里，如果在圖4和圖5中的χ和y方向分解矢量b、c和h、i，則它們表示如下 b = d+e, c = f+g, h = j+k, i = 1+m。
如能從圖4和圖5看出的，因為在y方向的分量e、g和k、m沿彼此相反的方向延伸并且具有相同的量值，所以當形成光斑時它們彼此偏移。因為NA越高，在y方向的分量越大，所以與具有更低NA的物鏡中的偏差分量相比，在具有更高NA的物鏡中的偏差分量變得更大。也就是說，對光斑的影響變大。
圖6顯示其中入射到具有低數(shù)值孔徑(低NA)的物鏡150中的激光束在ζ方向振動時偏振的光束聚焦狀態(tài)，圖7示出其中入射到具有高數(shù)值孔徑(高低NA)的物鏡150中的激光束在ζ方向上振動時偏振的光束聚焦狀態(tài)。
如能從圖6和圖7看出的，在激光束穿過物鏡150之前和之后，在激光束沿ζ方向振動的情形下的偏振不受影響。
在聚焦通過圖4至圖7的物鏡的線偏振激光束的情況下，在其偏振的振動方向上的激光束產(chǎn)生彼此削弱并且隨物鏡150的NA增加而增加的分量。另一方面，在垂直于振動方向的方向上的激光束不產(chǎn)生彼此削弱的分量。因此，當線偏振光束在具有高NA的物鏡 150上形成為橢圓形狀時，橢圓的彈性或者相對圓形的偏離程度越大。
換句話說，當物鏡150聚焦線偏振激光光束時，具有一偏振方向的激光束被削弱或衰減，其中在該偏振方向上其偏振的振動方向垂直于物鏡150的切線；而具有一偏振方向的激光束不被衰減，其中在該偏振方向上其偏振的振動方向平行于物鏡150的切線。
接著，將參考圖8解釋在入射激光束的強度分布受光束源100的輻射角特征影響的情形下光斑直徑(FWHM)的比。
圖8是示出在入射激光束的強度分布受半導體激光的輻射角特征影響的情形下光斑直徑(FWHM)的比。
在圖8的實例中，當圓偏振的激光束穿過物鏡時，在光盤上的光斑的橢圓形不變， 與光盤的NA無關(guān)。通過使入射到物鏡150上的激光束的偏振成橢圓偏振來校正光束源100的FFP (遠場圖)的效果。
橢圓的程度由平行于物鏡150的切線的方向與垂直于物鏡150的切線的方向之間的差異引起。在圖8的實例中，光斑差不多是圓形的，因為準直透鏡120的焦距(為20mm) 是長的。
準直透鏡120被選為具有20mm的焦距的原因是在光學存儲器中，鑒于激光束利用效率與半導體激光的激光束發(fā)射輸出之間的關(guān)系，20mm接近被認為是具有優(yōu)良的信噪比 (S/N)的焦距。
在圖8中，能夠理解的是，隨著NA變大，線偏振激光束(χ方向、y方向)中的光斑直徑(FWHM)之差逐漸變大，從而增加橢圓的程度或橢圓相對于圓形的偏離程度。這里，在光束源的橢圓中的主軸或長軸方向與入射的線偏振激光束的振動方向一致并且是平行于激光面對表面的方向。光束源的面對表面垂直于激光束的前進方向或傳播方向。
在如圖8中所示的數(shù)據(jù)的圓偏振情況下，穿過物鏡的激光束形成僅具有少量不對稱性的橢圓形式的激光束，使得該形狀類似于圓但不是標準圓。也就是說，以該橢圓率，存在光斑直徑(FWHM)的比超過1的現(xiàn)象。橢圓率超過1表示激光束的尺寸變大。發(fā)生上述現(xiàn)象的原因是半導體激光的發(fā)射激光束由橢圓光束形成。因此，能夠理解如果入射到物鏡上的激光束的偏振被配置成橢圓偏振，則橢圓率接近1。根據(jù)此情況，能夠理解的是，與圓偏振相比，在橢圓偏振中，激光束尺寸變小。
如能從以上所看出的，光斑直徑(FWHM)的比由于半導體激光的FFP的影響而從1 向上偏離0. 05。半導體激光的FFP的這種影響通過使入射到高NA物鏡150上的激光束的偏振成橢圓偏振而被校正。
也就是說，當圓偏振的激光束通過物鏡透射時，光斑直徑(FWHM)的比在進入物鏡中時可以是1.05，但是當激光束是橢圓偏振的光束時它變成接近1。
能理解地是，如果從圖8建立對于線偏振(χ方向)的二次函數(shù)擬合，則光斑直徑 (FffHM)的比是 0. 6NA"2-0. 248NA+1. 0873。
與1. 05的光斑直徑(FWHM)的比相應的1/4波片的旋轉(zhuǎn)角度達到0. 05/ (0. 6NA"2-0. 248NA+1. 0873-1) X90° = 0. 05/(0. 6NA"2-0. 248NA+1. 0873-1) X9°。
因為1/4波片的光軸相對于激光面對表面傾斜45°的角度，所以1/4波片的光軸的裝配角度與以下[公式2]相同。
45+0. 05/(0. 6NA~2-0. 248NA+1. 0873) X90° ......[公式 2] 如果從圖8建立對于線偏振(y方向)的二次函數(shù)擬合，則它與以下的[公式3] 相同。
45-0. 05/(0. 6NA"2-0. 248NA+1. 0873) X90° ......[公式 3] 因此，如果波片被旋轉(zhuǎn)45° 與 45+0. 05/(0. 6NA~2-0. 248na+l. 0873) X90° 之間的角度，或在45-0. 05/(0. 6ΝΑ"2-0· 248ΝΑ+1. 0873) X90°與45°之間的角度，則光束源 100 (半導體激光)的FFP的效應能被校正。
如上所述，通過使形成設計中心值的光斑直徑(FWHM)的比接近于1. 0，即使盤160 或物鏡150具有雙折射以配置橢圓偏振而不是圓偏振，光斑直徑(FWHM)的比的變化也能被減小大約5%。
例如，在BD的情況下，因為NA是0.85，所以根據(jù)以上[公式2]波片需要被旋轉(zhuǎn)45° (光軸被設置成45+14. 5 = 59. 9° )。這與當具有雙折射的盤160被再現(xiàn)(!^produce) 時的實驗和獲得的值一致。
另外，半導體激光器的輻射角具有制造偏差，這可使彼此稍微不同。因此，輻射角被設置成由以上[公式2]表示的角度。
光學拾取裝置可以用于制造盤160的初始盤的裝置中，或者可以用于半導體的曝光裝置中。目前，在這些裝置中，半導體激光不用作光束源。然而，如果半導體激光發(fā)展迅速從而能產(chǎn)生窄波段的激光束或大輸出功率，則它也會被用作光束源100。
另一方面，在根據(jù)本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的實施方式的光學拾取裝置中，激光束光斑可通過使所安裝的1/2波片的光軸的角度旋轉(zhuǎn)30°而在盤上形成橢圓偏振，而不是圓偏振， 另外，本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思不限于此，并能通過適當?shù)卦O定半導體激光二極管100 的線偏振的角度和1/4波片的光軸的角度、1/2波片或1/4波片的光軸的角度、半導體激光二極管100的線偏振角度、1/4波片自身的橢圓率的規(guī)格、相移的角度差等等來實現(xiàn)相同的目標和效果。
雖然已經(jīng)通過所述示范性實施方式和附圖解釋了本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思，但是它不限于前述示范性實施方式。當前的教導能容易地應用于其它類型的裝置，多種替換物、改進和變化對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
因而，本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的范圍不被理解為限制于示范性實施方式的描述，而是將通過所附的權(quán)利要求書和等效物來理解。
雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明總發(fā)明構(gòu)思的數(shù)個示范性實施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解可以對這些實施方式進行改變而不脫離總發(fā)明構(gòu)思的原則和精神，本發(fā)明的范圍被限定在權(quán)利要求書及其等效物中。
本申請要求享有2010年2月25日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請 No. 10-2010-17020的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，在此通過參考結(jié)合其全部公開。
權(quán)利要求
1.一種光束形成裝置，包括光束源，發(fā)射半導體激光束；波片，接收從所述光束源發(fā)射的所述光束并形成橢圓偏振；以及透鏡，聚焦穿過所述波片的所述光束以在盤上形成光斑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述半導體激光束包括具有不同波長的多個激光束ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述波片包含允許從所述光束源發(fā)射的所述光束中至少其一的波長相對于從所述光束源發(fā)射的另一光束具有1/4或1/2波長的相差的波片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一個所述的裝置，其中所述半導體激光束包含具有彼此不同的兩種以上波長的激光束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一個所述的裝置，其中所述盤包含壓縮盤、數(shù)字多功能盤、 藍光光盤和中國藍光高清光盤中的至少之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一個所述的裝置，其中所述波片包含1/2波片或1/4波片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述1/4波片設置在45度角度與[45+0· 05/(0· 6NA~2_0. MSNA+0. 087 X9O]度角度之間，或在[45_0· O5/ (0. 6NA"2-0. 248NA+0. 0873) X90]度角度與45度角度之間，其中NA是所述透鏡的數(shù)值孔徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一個所述的裝置，其中所述波片以相對于所述光束源的面對表面成大于45度且小于90度的角度設置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一個所述的裝置，還包含反射鏡，將穿過所述波片的所述光束朝所述透鏡反射。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述反射鏡設置在所述透鏡與所述波片之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的裝置，其中所述波片和所述反射鏡彼此結(jié)合。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一個所述的裝置，其中所述波片對于相對長的波長形成所述橢圓偏振以及對于相對短的波長形成圓偏振。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一個所述的裝置，其中所述波片對于相對長的波長形成圓偏振以及對于相對短的波長形成所述橢圓偏振。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置，其中所述相對長的波長包含壓縮盤或數(shù)字多功能盤波長，所述相對短的波長包含藍光光盤或中國藍光高清光盤波長。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一個所述的裝置，其中在從所述光束源發(fā)射的光束中至少其一的波長處，所述波片產(chǎn)生小于1/4波長的相位差，或者產(chǎn)生大于1/4波長且小于1/2 波長的相位差。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能將激光束的偏振形成為橢圓偏振的光束形成裝置，該光束形成裝置包括光束源，發(fā)射半導體激光束；波片，接收從光束源發(fā)射的光束并形成橢圓偏振；以及透鏡，聚焦穿過波片的光束以在盤上形成光斑。
文檔編號G11B7/125GK102194482SQ20111004613
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者金鳳基, 安榮萬, 森下一郎 申請人:三星電子株式會社