專(zhuān)利名稱：：主動(dòng)補(bǔ)償裝置、以及使用該主動(dòng)補(bǔ)償裝置的兼容光拾取器和光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的方面涉及一種光拾取器和使用該光拾取器的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，且更具體地，涉及一種兼容光拾取器和使用該兼容光拾取器的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，其中，該兼容光拾取器能夠使用一個(gè)物鏡來(lái)容納符合使用相同的光源但具有不同厚度的不同標(biāo)準(zhǔn)的信息存儲(chǔ)媒介。
背景技術(shù)：
：光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備通過(guò)用物鏡將入射光束聚焦在光盤(pán)上，和/或從光盤(pán)中反射入射光束，來(lái)在信息存儲(chǔ)光盤(pán)上記錄信息，和/或從信息存儲(chǔ)光盤(pán)上再現(xiàn)信息。在光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備中，由所聚焦的光斑的大小s來(lái)確定記錄容量。所聚焦的光斑的大小S與光的波長(zhǎng)(l)和物鏡的數(shù)字光圈(numericalaperture,NA)有關(guān)，i口下式(l):<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage6</formula>(1)因此，為了形成小光斑用于高密度記錄，采用藍(lán)激光器作為發(fā)射具有短波長(zhǎng)的光的光源以及采用具有高NA的物鏡是至關(guān)重要的。藍(lán)光盤(pán)(BD)標(biāo)準(zhǔn)使用波長(zhǎng)近似為405nm的光源、NA為0.85的物4竟和容量為大約25GB且厚度為O.lmm(對(duì)應(yīng)于保護(hù)層的厚度，在光入射表面和信息存儲(chǔ)表面之間的距離)的光盤(pán)。高清數(shù)字通用盤(pán)(HDDVD)標(biāo)準(zhǔn)使用波長(zhǎng)與BD標(biāo)準(zhǔn)中使用的相同的大約為405nm的光源、NA為0.65的物鏡和容量為大約15GB且厚度約為0.6mm(對(duì)應(yīng)于襯底的厚度，在光入射表面和信息存儲(chǔ)表面之間的間隔)的光盤(pán)。因此，需要與這兩種光盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)兼容的設(shè)備。諸如DVD-RAM和DVD±RW標(biāo)準(zhǔn)之類(lèi)的DVD標(biāo)準(zhǔn)使用相同波長(zhǎng)的光源、相同NA的物鏡和相同厚度的光盤(pán)襯底。在這些標(biāo)準(zhǔn)中，僅石茲跡間距(trackpitch)和光盤(pán)結(jié)構(gòu)是不同的。于是，由于如果不考慮光盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)的話，對(duì)從光源向符合這些標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)發(fā)射的光進(jìn)行聚光的操作是幾乎一樣的，因此已經(jīng)開(kāi)發(fā)了與各種磁跡間距兼容的進(jìn)行聚焦和跟蹤(tracking)的方法。但是，由于在諸如BD和HDDVD之類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的下一代DVD標(biāo)準(zhǔn)中，光盤(pán)的厚度是不同的，因此由于光盤(pán)的厚度差所導(dǎo)致的球面像差(sphericalaberration)比較嚴(yán)重。因此，有必要補(bǔ)償球面像差。為了補(bǔ)償當(dāng)使用一個(gè)光源時(shí)光盤(pán)的厚度差所導(dǎo)致的球面像差，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種使用全息光學(xué)元件(holographicopticalelement,HOE)的方法和一種使用兩個(gè)物鏡的方法。曰本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.8-62493爿^開(kāi)了一種使用DVD光源的兼容地再現(xiàn)CD的方法。但是，在該方法中，從一個(gè)光源發(fā)射的光被HOE衍射為兩束光束，即0階光束和1階光束，且因此光的效率減少了一半。曰本專(zhuān)利申請(qǐng)No.8-252697公開(kāi)了一種使用滑動(dòng)軸式(sliding-shaft-type)致動(dòng)器和兩個(gè)物鏡的方法。但是，該方法復(fù)雜且具有低靈敏性和高非線性，且因此不適于高速和高精度光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備。日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2002-319172公開(kāi)了一種使用液晶器件來(lái)主動(dòng)調(diào)節(jié)入射到光盤(pán)上和從光盤(pán)反射的光的相位的方法。因?yàn)橛捎谝壕骷钠裉匦远仨毷褂靡粚?duì)同心的液晶器件，因此成本高，且由光電探測(cè)器探測(cè)的光的強(qiáng)度很可能由于關(guān)于不同標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)的兩個(gè)液晶器件之間的同心誤差(concentricityerror)而變化。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題根據(jù)本發(fā)明的方面，主動(dòng)補(bǔ)償裝置通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)變材料層的折射率來(lái)改變光的發(fā)散角(divergenceangle),以選擇性地在沒(méi)有衍射的情況下傳輸入射光、或衍射入射光。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的方面，兼容光拾取器使用主動(dòng)補(bǔ)償裝置，其使得有可能在減少成本的同時(shí)通過(guò)使用高效率的單個(gè)光源、單個(gè)物鏡和單個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償裝置來(lái)幾乎不影響由光電探測(cè)器探測(cè)的光的強(qiáng)度，以實(shí)現(xiàn)與指定具有相同波長(zhǎng)的光的不同信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。根據(jù)本發(fā)明的方面，光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備使用兼容的光拾取器。根據(jù)本發(fā)明的方面，主動(dòng)補(bǔ)償裝置包括兩個(gè)透明襯底；被插入透明襯底之間的材料層，其具有根據(jù)被施加到材料層的電壓而主動(dòng)轉(zhuǎn)變的折射率；以及在所述透明襯底的至少一個(gè)的表面上、與材料層相鄰形成的全息圖樣(holographicpattern),用于通過(guò)根據(jù)材料層的折射率而無(wú)衍射地傳輸入射光或衍射入射光來(lái)控制入射光的發(fā)散角。該材料層可以是具有根據(jù)被施加到所述材料層的電壓而主動(dòng)轉(zhuǎn)變的折射率的液晶層。該材料層的折射率可以根據(jù)被施加到所述材料層的電壓而主動(dòng)轉(zhuǎn)變成等于或不同于在其上形成了所述全息圖樣的所述透明襯底的至少一個(gè)的折射率。形成了全息圖樣的所述透明襯底的至少一個(gè)的折射率和材料層的折射率之間的差Dn、全息圖樣的深度d、入射光的波長(zhǎng)1和由全息圖樣產(chǎn)生的衍射光的階m可以滿足以下等式(△n.入-l)d=m入主動(dòng)補(bǔ)償裝置可以進(jìn)一步包括在所述全息圖樣的外圓周處形成的數(shù)字光圈調(diào)節(jié)全息圖樣。當(dāng)被施加到材料層的電壓是第一電壓時(shí)，所述材料層的折射率可以實(shí)質(zhì)上等于形成了全息圖樣的透明襯底的至少一個(gè)的折射率，從而使得全息圖樣無(wú)衍射地傳輸入射光；以及當(dāng)被施加到材料層的電壓是不同于所述第一電壓的第二電壓時(shí)，所述材料層的折射率可以不同于形成了全息圖樣的透明襯底的至少一個(gè)的折射率，從而使得全息圖樣衍射該入射光。根據(jù)本發(fā)明的方面，一種光拾取器，包括發(fā)射具有預(yù)定波長(zhǎng)的光的光源；物鏡，其將來(lái)源于光源的入射光聚焦到信息存儲(chǔ)介質(zhì)上，且兼容指定第一厚度和具有預(yù)定波長(zhǎng)的光的第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；被插入光源和物鏡之間的光學(xué)路徑改變器，其改變?nèi)ネ镧R和來(lái)自物鏡的光的光學(xué)路徑；光電探測(cè)器，其接收由信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射并穿過(guò)物鏡和光學(xué)路徑改變器的光；上述的主動(dòng)補(bǔ)償裝置，其被插入光學(xué)路徑改變器和物鏡之間，用于主動(dòng)地控制來(lái)源于光源的入射光入射到物鏡上的角度，以使得物鏡兼容第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，所述第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定不同于第一厚度的第二厚度和具有預(yù)定波長(zhǎng)的光；以及被插入光學(xué)路徑改變器和主動(dòng)補(bǔ)償裝置之間的波片，其改變?nèi)ネ蛠?lái)自主動(dòng)補(bǔ)償裝置的光的偏振。該光拾取器可以進(jìn)一步包括在所述全息圖樣的外圓周處形成的數(shù)字光圏調(diào)節(jié)全息圖樣，其調(diào)節(jié)物鏡的數(shù)字光圈，以便當(dāng)信息存儲(chǔ)介質(zhì)符合第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)物鏡具有由第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第一數(shù)字光圈，且當(dāng)信息存儲(chǔ)介質(zhì)符合第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)物鏡具有由第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定、且不同于第一數(shù)字光圈的第二數(shù)字光圈。光源的預(yù)定波長(zhǎng)可以在400-420nm的范圍內(nèi)，由第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第一厚度可以是O.lmm,由第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第一數(shù)字光圈可以實(shí)質(zhì)上是0.85，由第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第二厚度可以是0.6mm,且由第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)指定的第二數(shù)字光圈可以實(shí)質(zhì)上是0.65。光源的預(yù)定波長(zhǎng)可以在400-420nm的范圍內(nèi)，第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)可以是藍(lán)光盤(pán)(BD)標(biāo)準(zhǔn)，且第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)可以是高清數(shù)字通用盤(pán)(HDDVD)標(biāo)準(zhǔn)。該光學(xué)路徑改變器可以是依賴于偏振的光學(xué)路徑改變器。當(dāng)被施加到材料層的電壓是第一電壓時(shí)，材料層的折射率可以實(shí)質(zhì)上等于形成了全息圖樣的透明襯底的至少一個(gè)的折射率，從而使得全息圖樣無(wú)衍射地傳輸入射光，以便來(lái)源于光源的入射光以第一角度入射在物鏡上，以使得該物鏡兼容第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；以及，當(dāng)被施加到材料層的電壓是不同于第一電壓的第二電壓時(shí)，材料層的折射率可以不同于形成了全息圖樣的透明襯底的至少一個(gè)的折射率，從而使得全息圖樣衍射入射光，以便來(lái)源于光源的入射光以不同于第一角度的第二角度入射在物鏡上，以使得該物鏡兼容第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)所述全息圖樣無(wú)衍射地傳輸入射光時(shí)，來(lái)源于光源的入射光可以作為平行光束入射到物鏡上；以及，當(dāng)所述全息圖樣衍射入射光時(shí)，來(lái)源于光源的入射光可以作為發(fā)散光束入射到物鏡上。根據(jù)本發(fā)明的方面，一種光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，包括上述光拾取器，其被安置成至少可在信息存儲(chǔ)介質(zhì)的徑向上移動(dòng)；以及控制單元，其控制光拾取器以在信息存儲(chǔ)介質(zhì)上記錄信息和/或從信息存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)信息。根據(jù)本發(fā)明的方面，一種光拾取器，包括單個(gè)光源，其發(fā)射具有由第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和不同于第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的預(yù)定波長(zhǎng)的光；單個(gè)物鏡，其兼容所述第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但不兼容所述第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；以及單個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償器件，其被插入單個(gè)光源和單個(gè)物鏡之間，當(dāng)正使用符合第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，該單個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償器件無(wú)衍射地傳輸來(lái)源于單個(gè)光源的入射光，以便單個(gè)物鏡將未改變的入射光無(wú)像差地聚焦在第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)上，且當(dāng)正使用符合第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，改變來(lái)源于單個(gè)光源的入射光，以便單個(gè)物鏡將改變后的入射光無(wú)像差地聚焦在第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)上，從而使得所述單個(gè)物鏡兼容第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。有益效果由于根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器僅使用一個(gè)光源、一個(gè)物鏡和一個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償裝置，能夠兼容地使用符合不同信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的信息存儲(chǔ)媒介，其中不同的信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定不同厚度和具有相同波長(zhǎng)的光，因此相對(duì)于傳統(tǒng)光拾取器，可以簡(jiǎn)化該兼容光拾取器的結(jié)構(gòu)，且能夠減少組件的數(shù)量。另外，由于在根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器中僅使用一個(gè)物鏡和僅一個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償裝置，因此減少了成本，減少了重量，實(shí)現(xiàn)了高速操作，幾乎不改變由光電探測(cè)器探測(cè)的光強(qiáng)度分布，且避免了由兩個(gè)液晶設(shè)備之間的中心誤差而導(dǎo)致的偏移。圖1是根據(jù)本發(fā)明的方面的主動(dòng)補(bǔ)償裝置的剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的方面的圖1的主動(dòng)補(bǔ)償裝置的全息圖樣的平面圖3A和3B是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方面的圖1的主動(dòng)補(bǔ)償裝置的操作原理的剖一見(jiàn)圖4示出使用根據(jù)本發(fā)明的方面的主動(dòng)補(bǔ)償裝置的兼容光拾取器的光學(xué)布置；圖5示出當(dāng)與具有與物鏡設(shè)計(jì)中的厚度不同的厚度的信息存儲(chǔ)介質(zhì)一起使用時(shí)與根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器中的偏振一致的光的光學(xué)路徑；圖6A示出被用作被信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射到光電探測(cè)器的信號(hào)光的有效光的光學(xué)路徑；圖6B示出不用作被信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射到光電探測(cè)器的信號(hào)光的雜散光的光學(xué)路徑；圖7A示出穿過(guò)主動(dòng)補(bǔ)償裝置而沒(méi)有被衍射然后穿過(guò)物鏡而被聚焦在藍(lán)光盤(pán)(BD)上的光的光學(xué)路徑，其中物鏡30被設(shè)計(jì)與藍(lán)光盤(pán)(BD)—起使用，且該物鏡30在波長(zhǎng)是408nm,數(shù)字光圈(NA)是0.85,且信息存儲(chǔ)介質(zhì)的厚度是0.1mm的情況下具有2.35mm的焦距；圖7B示出穿過(guò)圖7A的主動(dòng)補(bǔ)償裝置而被衍射然后穿過(guò)圖7A的物鏡而被聚焦在高清數(shù)字通用盤(pán)(HDDVD)上的光的光學(xué)路徑；圖8A示出當(dāng)在影響由信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射到光電探測(cè)器的光的液晶器件和影響從光源傳播到信息存儲(chǔ)介質(zhì)的液晶器件之間沒(méi)有中心誤差時(shí)、在相關(guān)技術(shù)的設(shè)備中的光電探測(cè)器探測(cè)的光分布；圖8B示出當(dāng)在影響由信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射到光電探測(cè)器的光的液晶器件和影響從光源傳播到信息存儲(chǔ)介質(zhì)的液晶器件之間有10pm的中心誤差時(shí)、在相關(guān)技術(shù)的設(shè)備中的光電探測(cè)器上的光分布；圖9示出炫耀型全息圖樣和在根據(jù)本發(fā)明的方面的主動(dòng)補(bǔ)償裝置的透明襯底上形成的數(shù)字光圈(NA)調(diào)節(jié)全息圖樣的平面圖和剖視圖；以及圖10示出使用根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備。具體實(shí)施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的方面的主動(dòng)補(bǔ)償裝置1的側(cè)面剖視圖。參考圖1,主動(dòng)補(bǔ)償裝置1包括第一和第二透明襯底2和7、被插入在第一和第二透明襯底2和7之間且具有根據(jù)施加的電壓而主動(dòng)轉(zhuǎn)變的折射率的材料層4、和在第一和第二透明襯底2和7的至少一個(gè)上形成的全息圖樣6。在第一和第二透明襯底2和7上分別形成用于向材料層4施加電壓的透明電極3和8材料層4可以由各向異性材料組成，其中各向異性材料的折射率根據(jù)施加的電壓而主動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榈扔诨虿煌诘谝换虻诙该饕r底2或7的折射率，在第一或第二透明襯底2或7上，關(guān)于具有例如適合于藍(lán)光盤(pán)(BD)和高清數(shù)字通用盤(pán)(HDDVD)的范圍在400-420nm的藍(lán)波長(zhǎng)的特定波長(zhǎng)的入射光形成全息圖樣6。材料層4可以由液晶層組成，其中該液晶層的折射率才艮據(jù)施加的電壓而轉(zhuǎn)變。當(dāng)排列液晶層時(shí)，液晶層具有偏振選擇性。即，液晶層的折射率可以根據(jù)^l對(duì)在與液晶導(dǎo)向器(director)的長(zhǎng)軸方向相同的方向上偏振的光施加的電壓而轉(zhuǎn)變。由于即使改變了施加的電壓，液晶層對(duì)于在與液晶導(dǎo)向器的長(zhǎng)軸方向垂直的方向上偏振的光也具有相同的折射率，因此液晶層的折射率不轉(zhuǎn)變。結(jié)果，如果排列了液晶層，則主動(dòng)補(bǔ)償裝置1具有偏振選擇性。參考圖1以及稍后將詳細(xì)說(shuō)明的圖3A和3B，第一透明襯底2被置于光入射且是平面的襯底的一側(cè)，，在第二透明襯底7上形成全息圖樣6，該第二透明襯底7被置于光發(fā)射的一側(cè)。具有在其上形成的全息圖樣6的第二透明襯底7被稱為全息襯底5。在與材料層4相鄰的第二透明襯底7的表面上形成全息圖樣6,以通過(guò)無(wú)衍射地傳輸入射光或根據(jù)材料層4的折射率而衍射入射光來(lái)改變穿過(guò)全息圖樣6的入射光的發(fā)散角。圖2是圖1的主動(dòng)補(bǔ)償裝置1的全息圖樣6的平面圖。圖2示出了在水平和垂直方向上全息圖樣6的半徑范圍(mm)的示例。參考圖2，1.5mm的半徑可以對(duì)應(yīng)于具有稍后描述的0.85的數(shù)字光圈(NA)的物鏡的半徑范圍。參考圖1和2,可以形成全息圖樣6以產(chǎn)生與半徑的平方成比例的相位分布，該半徑是與全息圖樣6的中心的距離。通過(guò)僅給C2分配值，而不給在以旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形式的全息圖相位系數(shù)中的其他系數(shù)分配值來(lái)獲得全息圖樣6?？梢钥紤]該主動(dòng)補(bǔ)償裝置1所應(yīng)用的光學(xué)系統(tǒng)的其他光學(xué)元件的設(shè)計(jì)規(guī)格、根據(jù)全息圖相位系數(shù)的設(shè)計(jì)值而修改全息圖樣6?？梢匀缦滦纬芍鲃?dòng)補(bǔ)償裝置1。例如，在制造了包括第二透明襯底7和產(chǎn)生與如圖1和2所示的半徑的平方成比例的相位的全息圖樣6在內(nèi)的全息襯底5之后，形成由銦錫氧化物(ITO)或其他適合的材料制成的透明電極8?？梢栽谂c形成全息圖樣6的表面相反的全息襯底5的表面上形成透明電極8?？商鎿Q地，可以在形成全息圖樣6的全息襯底5的表面上形成透明電極8。準(zhǔn)備了由玻璃或其他合適的材料組成的平面透明襯底2,且在其上形成由銦錫氧化物(ITO)或其他適合的材料制成的透明電極3。在平面透明襯底2和全息襯底5之間密封諸如液晶或其他合適的材料的各向異性材料，以形成材料層4，從而完成如圖1所示的主動(dòng)補(bǔ)償裝置1。圖3A和3B是用于說(shuō)明圖1的主動(dòng)補(bǔ)償裝置1的操作原理的剖視圖。參考圖3A，當(dāng)施加電壓VI以便全息襯底5的折射率nl和液晶的折射率n2彼此相等或?qū)嵸|(zhì)上相等時(shí)，無(wú)衍射地傳輸入射光。但是，參考圖3B，當(dāng)施加電壓V2以更全息襯底5的折射率nl不同于液晶的折射率n2，時(shí)，由全息襯底5的全息圖樣6來(lái)衍射入射光。因此，入射光的發(fā)散角被改變以便校準(zhǔn)、會(huì)聚或發(fā)散入射光。圖3B示出發(fā)散入射光的示例。電壓V1和V2可以根據(jù)液晶具有正折射率各向異性還是負(fù)折射率各向異性、或水平排列液晶還是垂直排列液晶而變化。圖3A是無(wú)衍射地傳輸入射在主動(dòng)補(bǔ)償裝置1上的平行光束的情況，圖3B示出根據(jù)施加電壓入射在主動(dòng)補(bǔ)償裝置1上的平行光束被衍射以形成1階光束的情況。衍射效率與全息村底5的折射率和液晶的折射率之間的差、全息圖樣6的深度和入射光的波長(zhǎng)有關(guān)。因此，可以形成主動(dòng)補(bǔ)償裝置l,以便全息襯底5的折射率nl和由于施加電壓而與全息襯底5的折射率nl不同的液晶的折射率n2，之間的差Dn=nl-n2，、全息圖樣6的深度d、入射光的波長(zhǎng)1、和由全息圖樣6產(chǎn)生的衍射光的階m滿足以下等式(△n.λ—l)d=m.λ(2)當(dāng)主動(dòng)補(bǔ)償裝置1滿足等式2時(shí)，衍射效率約為100%。具有全息圖樣6的主動(dòng)補(bǔ)償裝置1通過(guò)根據(jù)由于施加的電壓而導(dǎo)致材料層4的折射率中的變化而選擇地?zé)o衍射地傳輸入射光或衍射入射光來(lái)改變?nèi)肷涔獾陌l(fā)散角。當(dāng)在稍后將說(shuō)明的兼容光拾取器中使用主動(dòng)補(bǔ)償裝置1時(shí)，主動(dòng)補(bǔ)償裝置1可以補(bǔ)償由信息存儲(chǔ)媒介的厚度差而導(dǎo)致的球面像差。圖4示出了使用根據(jù)本發(fā)明的方面的主動(dòng)補(bǔ)償裝置的兼容光拾取器的光學(xué)布置。該兼容光拾取器可以與符合指定具有相同波長(zhǎng)的光的不同信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的信息存儲(chǔ)媒介一起使用。該兼容光拾取器使用單個(gè)光源11和單個(gè)物鏡30。參考圖4,兼容光拾取器包括光源11、與例如BD10a的第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)兼容且將來(lái)源于光源11的光聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)10上的物鏡30、被插入光源11和物鏡30之間且改變?nèi)ネ蛠?lái)自物鏡30的光的光學(xué)路徑的光學(xué)路徑改變器、接收由信息存儲(chǔ)介質(zhì)10的反射的且穿過(guò)物鏡30和光學(xué)路徑改變器的光的光電探測(cè)器18、被插入光學(xué)路徑改變器和物鏡30之間且主動(dòng)地控制來(lái)源于光源11的入射光入射在物鏡30上的角度的主動(dòng)補(bǔ)償裝置20、和被插入光學(xué)路徑改變器和主動(dòng)補(bǔ)償裝置20之間且改變?nèi)ネ蛠?lái)自主動(dòng)補(bǔ)償裝置20的光的偏振的波片19。光源11發(fā)出具有與例如BD10a的第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)和例如具有與BD10a的厚度不同的厚度的HDDVD10b的第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)兼容的波長(zhǎng)的光。例如，當(dāng)?shù)谝恍畔⒋鎯?chǔ)介質(zhì)是BD10a且第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)是HDDVD10b時(shí)，光源11發(fā)出具有400-420nm范圍、例如405nrn的藍(lán)波長(zhǎng)的光。光源11可以是發(fā)出具有400-420nm范圍、例如405nm的藍(lán)波長(zhǎng)的光的半導(dǎo)體激光。物鏡30將入射光聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)10上，且可以被最優(yōu)化用于BD10a。即，當(dāng)具有400-420nm范圍的波長(zhǎng)的光入射在物鏡30上時(shí)，物鏡30可以凈皮設(shè)計(jì)成將入射光聚焦在具有大約0.1mm的厚度的BD10a上，以在BD10a上形成光扭王。主動(dòng)補(bǔ)償裝置20可以是參考圖1到圖3B描述的主動(dòng)補(bǔ)償裝置1。即，主動(dòng)補(bǔ)償裝置20可以包括被插入兩個(gè)透明襯底2和7之間的材料層4,該材料層4具有根據(jù)從電源25施加的電壓而轉(zhuǎn)變的折射率。在與材料層4接觸的透明襯底2或7的表面上形成全息圖樣6，以通過(guò)根據(jù)材料層4的折射率而無(wú)衍射地傳輸入射光或衍射該入射光來(lái)控制入射光的發(fā)散角。當(dāng)材料層4是排列的液晶層時(shí)，主動(dòng)補(bǔ)償裝置20具有偏振選擇性。經(jīng)由透明電極3和8將電源25電連接到被插入在兩個(gè)透明襯底2和7之間的材料層4。當(dāng)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20操作以無(wú)衍射地傳輸入射光時(shí)，例如，當(dāng)施加電壓VI到材料層4時(shí)，形成全息圖樣6的透明襯底7的折射率和與具有在其上形成的全息圖樣6的透明襯底7相鄰的材料層4的折射率變得彼此相等或?qū)嵸|(zhì)上相等。當(dāng)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20操作以通過(guò)衍射入射光而改變?nèi)肷涔獾陌l(fā)散角時(shí)，例如，當(dāng)將電壓V2施加到材料層4時(shí)，在其上形成了全息圖樣6的透明襯底7的折射率和材料層4的折射率變得彼此不同。面的兼容光拾取器的主動(dòng)補(bǔ)償裝置20的具體例子。在根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器中，在光學(xué)路徑改變器和主動(dòng)補(bǔ)償裝置20之間插入波片19。該波片19可以是被設(shè)計(jì)用于從光源ll發(fā)出的光的波長(zhǎng)的四分之一波片。由于波片10被插入光學(xué)路徑改變器和主動(dòng)補(bǔ)償裝置20之間，因此根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器可以^l使用具有一個(gè)材料層4的主動(dòng)補(bǔ)償裝置20來(lái)校正由符合不同標(biāo)準(zhǔn)的光盤(pán)之間的厚度差而導(dǎo)致的球面像差。稍后將詳細(xì)說(shuō)明此原因。為了進(jìn)一步增加光學(xué)效率，根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器可以包括依賴偏振的光學(xué)路徑改變器、例如偏振分光器13,作為光學(xué)路徑改變器。偏振分光器13選擇地根據(jù)入射光的偏振而傳輸或反射入射光。例如，偏振分光器13可以將第一線性偏振的光從光源11傳輸?shù)轿镧R30,將由信息存儲(chǔ)介質(zhì)10反射的第二線性偏振的光反射到光電探測(cè)器18。根據(jù)本發(fā)明的兼容光拾取器可以進(jìn)一步包括光柵12，其將從光源11發(fā)射的光分成至少兩束光束；和柱面鏡17，其通過(guò)散光方法來(lái)幫助探測(cè)聚焦誤差信號(hào)。在圖4中，準(zhǔn)直透鏡14教準(zhǔn)從光源ll發(fā)射的光，反射鏡15反射光，以便光學(xué)路徑彎曲，致動(dòng)器35在聚焦、跟蹤和/或傾斜方向上驅(qū)動(dòng)物鏡30,且監(jiān)視光電探測(cè)器16監(jiān)視從光源11輸出的光。如上所述構(gòu)造的兼容光拾取器如下操作。當(dāng)使用BD10a時(shí)，電源25施加電壓VI到主動(dòng)補(bǔ)償裝置20,以便材料層4的折射率和具有與材料層4相鄰的全息圖樣6的透明襯底7的折射率彼此相等或?qū)嵸|(zhì)上相等。因此，在主動(dòng)補(bǔ)償裝置20上入射的平行光束無(wú)衍射地穿過(guò)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20,然后被物鏡30聚焦以在BD10a上形成光點(diǎn)。但是，當(dāng)使用HDDVD10b時(shí)，由電源25向主動(dòng)補(bǔ)償裝置20施加電壓V2，以便材料層4的折射率和具有與材料層4相鄰的全息圖樣6的透明襯底7的折射率彼此不同。因此，在主動(dòng)補(bǔ)償裝置20上入射的平行光束被全息圖樣6衍射以形成1階光束，從而改變?nèi)肷涔馐牡陌l(fā)散角，從而改變?cè)谖镧R30上入射的角度。例如，該衍射可能導(dǎo)致發(fā)散光束在物鏡30上入射。物鏡30形成補(bǔ)償由于HDDVD10b和BD10a的厚度差異而產(chǎn)生的球面像差的光斑?，F(xiàn)在將說(shuō)明當(dāng)使用相同的光源記錄和/或再現(xiàn)具有不同厚度的光盤(pán)時(shí)產(chǎn)生的球面像差能夠被根據(jù)如上所述構(gòu)造的發(fā)明的一方面的兼容光拾取器校正的原因。從即半導(dǎo)體激光器的光源11發(fā)出的大部分光在一個(gè)方向上被線性偏振。例如，發(fā)出的光可以是P-偏振光。當(dāng)使用偏振分光器13作為光學(xué)路徑改變器時(shí)，從光源11發(fā)出的被線性偏振的光穿過(guò)偏振分光器13，并且向波片19傳播。將說(shuō)明從光源ll發(fā)出的100%光是P-偏振光且主動(dòng)補(bǔ)償裝置20僅用于P-偏振光的情況作為例子。圖5是當(dāng)使用具有與在物鏡30的設(shè)計(jì)中使用的厚度(即BD10a的厚度)不同的厚度的HDDVD1Ob時(shí)與根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器中的偏振一致的光的光學(xué)路徑。圖5示出了當(dāng)施加電壓V2到主動(dòng)補(bǔ)償裝置20的材料層4以使得材料層4的折射率不同于在其上形成了全息圖樣6的透明襯底7的折射率時(shí)的光的光學(xué)路徑。該入射光被全息圖樣6衍射。為了說(shuō)明方便，未在圖5中示出反射鏡15和由反射鏡15導(dǎo)致的光學(xué)路徑的改變。參考圖5,從光源ll發(fā)出并穿過(guò)偏振分光器13的平行P-偏振光L入射在波片19上。入射的平行P-偏振光L穿過(guò)波片19，人而被改變成環(huán)形偏振(circularlypolarized)光Lr。該環(huán)形偏振光Lr包括P-偏4展光Lp(50。/。)和S-偏振光Ls(50%)。因此，在主動(dòng)補(bǔ)償裝置20上入射的P-偏振光Lp經(jīng)過(guò)衍射改變發(fā)散角后穿過(guò)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20,然后入射在物鏡30上，被聚焦在HDDVD10b的記錄表面上。當(dāng)使用具有與在物鏡30的設(shè)計(jì)中使用的厚度不同的厚度的HDDVD10b時(shí)，校正由于厚度的差異而導(dǎo)致的球面像差。由圖5中的實(shí)線標(biāo)記實(shí)際的光學(xué)半徑。由信息存儲(chǔ)介質(zhì)10反射的P-偏振光Lp，入射在主動(dòng)補(bǔ)償裝置20上。該入射P-偏振光Lp，被主動(dòng)補(bǔ)償裝置20校準(zhǔn)，并入射在波片19上。入射的P-偏振光Lp，穿過(guò)波片19,從而被改變成環(huán)形偏振光Lr，。對(duì)應(yīng)于環(huán)形偏振光Lr，的50%的S-偏振光，即有效光La被偏振分光器13反射到光電探測(cè)器18。由光電探測(cè)器18的有效接收表面接收該有效光La。對(duì)應(yīng)于環(huán)形偏振光Lr，的剩余50%的P-偏振光Lb穿過(guò)偏振分光器13傳向光源11，并流失了。因此，從光源11發(fā)出的光L的大約50%被用作被聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)10上的有效光，而有效光的50%,即從光源11發(fā)出的光L的25％被光電探測(cè)器18接收作為有效光。圖6A和6B示出由信息存儲(chǔ)介質(zhì)IO反射到光電探測(cè)器18的光的光學(xué)路徑。圖6A示出被用作信號(hào)光的有效光La的光學(xué)路徑。參考圖6A，由偏振分光器13反射到光電探測(cè)器18的所有有效光La都被光電探測(cè)器18接收。被包括在從光源11發(fā)出的環(huán)形偏振光Lr中且穿過(guò)波片19的S-偏振光Ls無(wú)衍射地且因此未改變其發(fā)散角地穿過(guò)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20,以至于S-偏振光Ls未聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)10的記錄表面，且未用作有效光。由圖5中的點(diǎn)線標(biāo)記S-偏振光Ls的光學(xué)路徑。穿過(guò)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20的S-偏振光Ls被信息存儲(chǔ)介質(zhì)IO反射而入射到主動(dòng)補(bǔ)償裝置20上，然后穿過(guò)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20。S-偏振光Ls穿過(guò)波片19以成為環(huán)形偏振光Lrl。對(duì)應(yīng)于環(huán)形偏4展光Lrl的50%的S-偏振光Lal;故偏振分光器13反射到光電探測(cè)器18,且對(duì)應(yīng)于環(huán)形偏振光Lrl的剩下的50%的P-偏振光Lbl穿過(guò)偏振分光器13傳向光源11并流失了。朝向光電探測(cè)器18的大部分P-偏振光Lbl沒(méi)有入射到光電探測(cè)器18的有效接收表面，如圖6B所示流失了。僅大約1%或更少的P-偏振光Lbl被光電探測(cè)器18的有效接收表面接收，且因此其對(duì)信號(hào)探測(cè)幾乎沒(méi)有影響。圖6B示出未用作信號(hào)光的雜散光的光學(xué)路徑。以下的表1示出在沿著與偏振一致的、根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器的光學(xué)路徑的每個(gè)區(qū)域中偏振光的量。在表l中，"像差校正"表示被聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)10上被用作記錄/再現(xiàn)期間的有效光的光。"像差未校正"表示沒(méi)有被聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)10上以至于其沒(méi)有用作記錄/再現(xiàn)期間的有效光的光。表1<table>complextableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>現(xiàn)在將詳細(xì)說(shuō)明物鏡30和主動(dòng)補(bǔ)償裝置20的具體例子。以下的表2示出與BD10a和HDDVD10b兼容的、被應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器以物鏡30和主動(dòng)補(bǔ)償裝置20的設(shè)計(jì)例子。在以下表3所示的情況下獲得表2的數(shù)據(jù)。參考表3，當(dāng)使用具有0.1mm厚度的BD10a時(shí)，主動(dòng)補(bǔ)償裝置20無(wú)衍射地(對(duì)應(yīng)于0階衍射)傳輸具有408nm的藍(lán)波長(zhǎng)的光，且物鏡30具有0.85的NA和2.35mm的焦距，而當(dāng)使用具有0.6mm厚度的HDDVD10b時(shí)，主動(dòng)補(bǔ)償裝置20衍射入射光以形成1階光束，從而改變?nèi)肷涔獾陌l(fā)散角，從而改變?cè)谖镧R30上入射的角度，且物鏡30具有0.65的NA和2.33mm的焦距。表2complextableseeoriginaldocumentpage13表3complextableseeoriginaldocumentpage13參考表2和3，主動(dòng)補(bǔ)償裝置20包括兩個(gè)透明襯底2和7,全息圖樣6與材料層4相鄰，且在透明襯底7的表面S4上形成，該透明襯底7被置于發(fā)出光的主動(dòng)補(bǔ)償裝置20的一側(cè)，且當(dāng)使用BD10a時(shí)全息圖樣6衍射入射光以形成0階光束(即，其無(wú)衍射地傳輸入射光)，且當(dāng)使用HDDVD10b時(shí)全息圖樣6衍射入射光以形成1階光束。由于材料層4比透明襯底2和7更薄，因此在設(shè)計(jì)階段不考慮材料層4的厚度。圖2中的C1、C2、C3和C4表示全息相位系數(shù)，且HOE指的是全息光學(xué)元件。表2中的S9和S10表示物鏡30的兩個(gè)非球面表面，K表示非球面表面的等式中的二次曲線(conic)常數(shù)，且A、B、C、D、E、F、G、H和J表示非球面系數(shù)。以旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形式，由以下等式給出全息相位系數(shù)<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(3)其中，C表示全息相位系數(shù)，r表示曲率半徑，λ0表示波長(zhǎng)，且表示相位。在表2中，物鏡30的兩個(gè)表面都是非球面的。當(dāng)距離物鏡30的非球面表面的頂點(diǎn)的高度為z時(shí)，由以下等式給出由物鏡30的非球面表面的等式<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage19</formula>其中h表示距離光軸的高度，c表示曲率，K表示二次曲線系數(shù)，A到J表示非球面系數(shù)。圖7A和7B示出穿過(guò)根據(jù)表2的數(shù)據(jù)且在波長(zhǎng)是408nm、NA是0.85的情況下設(shè)計(jì)的主動(dòng)補(bǔ)償裝置20和物鏡30的光的光學(xué)路徑，其中物鏡30被設(shè)計(jì)成兼容BD10a且具有2.35mm的焦距，且信息存儲(chǔ)介質(zhì)IO(即BD10a)具有0.1mm的厚度。圖7A示出當(dāng)施加電壓V1到主動(dòng)補(bǔ)償裝置20時(shí)，入射光無(wú)衍射地穿過(guò)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20,且被聚焦在BD10a上。圖7B示出當(dāng)施加電壓V2到主動(dòng)補(bǔ)償裝置20時(shí)，入射光當(dāng)穿過(guò)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20時(shí)被衍射。如圖7B中的實(shí)線所示，例如P偏振光的偏振光被主動(dòng)補(bǔ)償裝置20衍射，且被聚焦在HDDVD10b上，其中HDDVD10b具有與在物鏡30的設(shè)計(jì)中使用的0.1mm的厚度(即，BD10a的厚度)不同的0.6mm的厚度，而如圖7B中的點(diǎn)線所示，例如S-偏振光的正交偏振光未被主動(dòng)補(bǔ)償裝置20衍射，且因此未被聚焦在HDDVD10b上。參考圖7B,由于未被聚焦在HDDVD10b上的S-偏振光在HDDVD10b上具有大約150um的直徑，因此不關(guān)于S-偏振光校正球面像差。但是，結(jié)合圖5和6B如上所述，幾乎沒(méi)有從HDDVD10b反射的未聚焦的S-偏振光入射到光電探測(cè)器18的有效接收表面，從而幾乎不影響由光電探測(cè)器探測(cè)的信號(hào)。雖然從光源11入射到波片19上的光是P-偏振光，且主動(dòng)補(bǔ)償裝置20改變P-偏振光的發(fā)散角，但是本發(fā)明不局限于此配置，且可以在這點(diǎn)上進(jìn)行各種修改。例如，從光源ll入射到波片19上的光可以是P-或S-偏振光，且主動(dòng)補(bǔ)償裝置20可以改變S-偏振光的發(fā)散角。由于如上所述根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器使用單個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20，因此當(dāng)使用對(duì)于BD10a優(yōu)化的光電探測(cè)器18從HDDVD10b再現(xiàn)信息時(shí)，在聚焦和跟蹤由光電探測(cè)器18探測(cè)的信號(hào)中不發(fā)生偏移，而相反，在相關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域：
中在器件中發(fā)生偏移。即，當(dāng)在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2002-319172中公開(kāi)的器件中使用兩個(gè)液晶器件時(shí)，由于兩個(gè)液晶器件之間的中心誤差，由光電探測(cè)器探測(cè)的光的分布可能依賴于所使用的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的種類(lèi)而改變。圖8A示出當(dāng)沒(méi)有在影響由信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射到光電探測(cè)器的光的液晶器件與影響從光源傳播到信息存儲(chǔ)介質(zhì)的光的液晶器件之間的中心誤差時(shí)、在相關(guān)技術(shù)中的器件中的光電探測(cè)器上的光的分布。圖8B示出當(dāng)在影響由信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射到光電探測(cè)器的光的液晶器件與影響從光源傳播到信息存儲(chǔ)介質(zhì)的光的液晶器件之間有10jam的中心誤差時(shí)、在相關(guān)技術(shù)中的器件中的光電探測(cè)器上的光的分布。參考圖8A和8B，當(dāng)在兩個(gè)液晶器件之間有中心誤差時(shí)，由光電探測(cè)器18探測(cè)的光的分布改變，從而產(chǎn)生在聚焦和跟蹤由光電探測(cè)器探測(cè)的信號(hào)中的偏移。但是，由于根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器僅使用單個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20,因此從光源11傳播到信息存儲(chǔ)介質(zhì)10的光和由信息存儲(chǔ)介質(zhì)IO反射到光電探測(cè)器18的光都穿過(guò)相同的主動(dòng)補(bǔ)償裝置20,于是在聚焦和跟蹤由光電探測(cè)器探測(cè)的信號(hào)中沒(méi)有偏移。雖然主動(dòng)補(bǔ)償裝置20包括在與材料層4相鄰的透明襯底7的表面上形成的、改變?nèi)肷涔獾陌l(fā)散角的全息圖樣6，但是主動(dòng)補(bǔ)償裝置20還可以包括在圖9所示的全息圖樣6的外圓周處形成的NA調(diào)節(jié)全息圖樣27。當(dāng)BD10a所需的有效NA是0.85時(shí)，HDDVD10b所需的有效NA是0.65。因此，當(dāng)施加適合于HDDVD10b的電壓V2到主動(dòng)補(bǔ)償裝置20以衍射入射光時(shí)，需要NA調(diào)節(jié)裝置來(lái)防止在與HDDVD10b所需的0.65的NA對(duì)應(yīng)的物鏡30的半徑范圍的區(qū)域外部的光被聚焦在HDDVD10b上。圖9示出在主動(dòng)補(bǔ)償裝置20的透明襯底2和/或7上形成的炫耀型全息圖樣6和NA調(diào)節(jié)全息圖樣27的平面圖和剖S見(jiàn)圖。參考圖9,在與HDDVD10b的0.65的NA對(duì)應(yīng)的有效直徑2.4mm(1.2mm的半徑)內(nèi)的區(qū)域中形成全息圖樣6,且在1.2mm的半徑外的區(qū)域中形成用于調(diào)節(jié)物鏡30的NA的NA調(diào)節(jié)全息圖樣27。例如，當(dāng)對(duì)應(yīng)于BDlOa的0.85的NA的半徑是1.5mm時(shí)，對(duì)應(yīng)于HDDVD10b的0.65的NA的半徑大約是1.2mm。為了調(diào)節(jié)物鏡30的NA，在1.2mm半徑內(nèi)形成改變光的發(fā)散角的相位輪廓，且在1.2mm的半徑外形成用于調(diào)節(jié)物鏡30的NA的相位輪廓。當(dāng)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20操作以使用NA調(diào)節(jié)全息圖樣27來(lái)調(diào)節(jié)物鏡30的NA時(shí),在1.2mm半徑內(nèi)的光^皮聚焦以形成光斑用于在HDDVD10b的信息存儲(chǔ)表面上記錄/再現(xiàn)。另一方面，在1.2mm半徑外的光沒(méi)有被NA調(diào)節(jié)全息圖樣27聚焦，從而幾乎不影響HDDVD10b的記錄和再現(xiàn)操作。因此，當(dāng)使用BD10a時(shí)，主動(dòng)補(bǔ)償裝置20能夠通過(guò)全息圖樣6和NA調(diào)節(jié)全息圖樣27來(lái)無(wú)衍射地傳輸光，其中該主動(dòng)補(bǔ)償裝置20包括在調(diào)節(jié)入射光的發(fā)散角的全息圖樣6的外圓周處形成的NA調(diào)節(jié)全息圖樣27。相反，當(dāng)使用HDDVD10b時(shí)，主動(dòng)補(bǔ)償裝置20使用全息圖樣6來(lái)衍射在對(duì)應(yīng)于0.65的NA的區(qū)域中的光，以改變?nèi)肷涔獾陌l(fā)散角，以便改變?nèi)肷涔馊肷湓谖镧R30上的角度。結(jié)果，校正了在物鏡30的設(shè)計(jì)中使用的0.1mm厚度(即BD10a的厚度)和HDDVD10b的0.6mm厚度之間的差異產(chǎn)生的球面l象差，從而使物鏡30能夠在HDDVD10b上聚焦最佳光斑。而且，主動(dòng)補(bǔ)償裝置20使用NA調(diào)節(jié)全息圖樣27來(lái)衍射在對(duì)應(yīng)于0.65的NA的區(qū)域外的光，以便這種光不被聚焦在HDDVD10b上，從而幾乎不影響HDDVD10b的記錄和再現(xiàn)操作。圖10示出使用根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備。參考圖10,光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)信息存儲(chǔ)介質(zhì)IO的主軸電機(jī)312、被安置成至少可在信息存儲(chǔ)介質(zhì)10的徑向上移動(dòng)的光拾取器300、驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)312和光拾取器300的驅(qū)動(dòng)單元307、和控制單元309，該控制單元控制光拾取器300的聚焦、跟蹤、和/或傾斜伺服并控制光拾取器300經(jīng)由驅(qū)動(dòng)單元307在信息介質(zhì)10上記錄信息和/或從信息介質(zhì)10上再現(xiàn)信息。附圖標(biāo)記352表示支撐信息存儲(chǔ)介質(zhì)IO的轉(zhuǎn)盤(pán)，且附圖標(biāo)記353表示將信息存儲(chǔ)介質(zhì)10夾緊到轉(zhuǎn)盤(pán)352的夾具。光拾取器300包括根據(jù)上述發(fā)明的方面的各種兼容光拾取器中的任何一個(gè)。由光拾取器300的光電探測(cè)器探測(cè)由信息存儲(chǔ)介質(zhì)IO反射的光，其中該光電探測(cè)器將探測(cè)到的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。該電信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元307被輸入到控制單元309。驅(qū)動(dòng)單元307控制主軸電機(jī)312的旋轉(zhuǎn)速度，放大從控制單元309接收的輸入信號(hào)，并根據(jù)所放大的輸入信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)光拾取器300。控制單元309基于從驅(qū)動(dòng)單元307向控制單元309輸入的信號(hào)，向驅(qū)動(dòng)單元307提供聚焦伺服、跟蹤伺服和/或傾斜伺服命令，以使得光拾取器300能夠進(jìn)行聚焦、跟蹤和/或傾斜操作。使用根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備與BD和HDDVD兩者都兼容。而且，由于使用根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器的光學(xué)記錄/或再現(xiàn)設(shè)備使用單個(gè)物鏡30和單個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償裝置20,因此光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備能夠以比在相關(guān)技術(shù)中利用其中使用了一個(gè)透鏡支架和兩個(gè)或更多物鏡的結(jié)構(gòu)、或者使用了兩個(gè)液晶器件的結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備更高的速度操作。由于根據(jù)如上所述的本發(fā)明的方面的兼容光拾取器能夠僅使用一個(gè)光源、一個(gè)物鏡和一個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償裝置來(lái)兼容地使用符合指定不同厚度和具有相同波長(zhǎng)的光的不同信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的信息存儲(chǔ)媒介，因此相比于傳統(tǒng)光拾取器來(lái)說(shuō)，可以簡(jiǎn)化兼容光拾取器的結(jié)構(gòu)，且可以減少組件的數(shù)量。另外，由于在根據(jù)本發(fā)明的方面的兼容光拾取器中僅使用一個(gè)物鏡和僅一個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償裝置，因此減少了成本，減輕了重量，實(shí)現(xiàn)了高速操作，幾乎不改變由光電探測(cè)器探測(cè)的光強(qiáng)度分布，且避免了由兩個(gè)液晶器件之間的中心誤差引起的偏移。雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在不脫離本發(fā)明的原理和精神、在權(quán)利要求及其等同物中定義的范圍的情況下在這些實(shí)施例中進(jìn)行改變。權(quán)利要求1.一種主動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括兩個(gè)透明襯底；被插入透明襯底之間的材料層，其具有根據(jù)被施加到材料層的電壓而主動(dòng)轉(zhuǎn)變的折射率；以及在所述透明襯底的至少一個(gè)的表面上、與材料層相鄰形成的全息圖樣，用于通過(guò)根據(jù)材料層的折射率而無(wú)衍射地傳輸入射光或衍射入射光來(lái)控制入射光的發(fā)散角。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)補(bǔ)償裝置，其中所述材料層是具有根據(jù)被施加到所述材料層的電壓而主動(dòng)轉(zhuǎn)變的折射率的液晶層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)補(bǔ)償裝置，其中所述材料層的折射率根據(jù)被施加到所述材料層的電壓而主動(dòng)轉(zhuǎn)變成等于或不同于在其上形成了所述全息圖樣的所述透明襯底的至少一個(gè)的折射率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)補(bǔ)償裝置，其中形成了全息圖樣的所述透明襯底的至少一個(gè)的折射率和材料層的折射率之間的差Dn、全息圖樣的深度d、入射光的波長(zhǎng)1和由全息圖樣產(chǎn)生的衍射光的階m滿足以下等式<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage2</formula>5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的主動(dòng)補(bǔ)償裝置，進(jìn)一步包括在所述全息圖樣的外圓周處形成的數(shù)字光圈調(diào)節(jié)全息圖樣。6.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的主動(dòng)補(bǔ)償裝置，其中，當(dāng)被施加到材料層的電壓是第一電壓時(shí)，所述材料層的折射率實(shí)質(zhì)上等于形成了全息圖樣的透明襯底的至少一個(gè)的折射率，從而使得全息圖樣無(wú)衍射地傳輸入射光；以及其中當(dāng)被施加到材料層的電壓是不同于所述第一電壓的第二電壓時(shí)，所述材料層的折射率不同于形成了全息圖樣的透明襯底的至少一個(gè)的折射率，從而使得全息圖樣衍射該入射光。7.—種光拾取器，包括發(fā)射具有預(yù)定波長(zhǎng)的光的光源；物鏡，其將來(lái)源于光源的入射光聚焦到信息存儲(chǔ)介質(zhì)上，且兼容指定第一厚度和具有預(yù)定波長(zhǎng)的光的第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；被插入光源和物鏡之間的光學(xué)路徑改變器，其改變?nèi)ネ镧R和來(lái)自物鏡的光的光學(xué)路徑；光電探測(cè)器，其接收由信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射并穿過(guò)物鏡和光學(xué)路徑改變器的光；根據(jù)權(quán)利要求l到4的任意一個(gè)所述的主動(dòng)補(bǔ)償裝置，其被插入光學(xué)路徑改變器和物鏡之間，其主動(dòng)地控制來(lái)源于光源的入射光入射到物鏡上的角度，以使得物鏡兼容第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和指定不同于第一厚度的第二厚度和具有預(yù)定波長(zhǎng)的光的第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；以及被插入光學(xué)路徑改變器和主動(dòng)補(bǔ)償裝置之間的波片，其改變?nèi)ネ蛠?lái)自主動(dòng)補(bǔ)償裝置的光的偏振。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光拾取器，進(jìn)一步包括在全息圖樣的外圓周處形成的數(shù)字光圈調(diào)節(jié)全息圖樣，其調(diào)節(jié)物鏡的數(shù)字光圈，以便當(dāng)信息存儲(chǔ)介質(zhì)符合第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)物鏡具有由第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第一數(shù)字光圈，且當(dāng)信息存儲(chǔ)介質(zhì)符合第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)物鏡具有由第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定、且不同于第一數(shù)字光圈的第二數(shù)字光圈。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光拾取器，其中光源的預(yù)定波長(zhǎng)在400-420nm的范圍內(nèi)，由第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第一厚度是O.lmm,由第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第一數(shù)字光圈實(shí)質(zhì)上是0.85，由第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第二厚度是0.6mm,且由第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)指定的第二數(shù)字光圈實(shí)質(zhì)上是0.65。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光拾取器，其中，光源的預(yù)定波長(zhǎng)在400-420nm的范圍內(nèi)，第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是藍(lán)光盤(pán)(BD)標(biāo)準(zhǔn)，且第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是高清數(shù)字通用盤(pán)(HDDVD)標(biāo)準(zhǔn)。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光拾取器，其中，所述光學(xué)路徑改變器是依賴于偏振的光學(xué)路徑改變器。12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光拾取器，其中，當(dāng)被施加到材料層的電壓是第一電壓時(shí)，材料層的折射率實(shí)質(zhì)上等于形成了全息圖樣的透明襯底的至少一個(gè)的折射率，從而使得全息圖樣無(wú)衍射地傳輸入射光，以便來(lái)源于光源的入射光以第一角度入射在物鏡上，以使得該物鏡兼容第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；以及其中，當(dāng)被施加到材料層的電壓是不同于第一電壓的第二電壓時(shí)，材料層的折射率不同于形成了全息圖樣的透明村底的至少一個(gè)的折射率，從而使得全息圖樣衍射入射光，以便來(lái)源于光源的入射光以不同于第一角度的第二角度入射在物鏡上，以使得該物鏡兼容第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光拾取器，其中，當(dāng)所述全息圖樣無(wú)衍射地傳輸入射光時(shí)，來(lái)源于光源的入射光作為平行光束入射到物鏡上；以及其中，當(dāng)所述全息圖樣衍射入射光時(shí)，來(lái)源于光源的入射光作為發(fā)散光束入射到物鏡上。14.一種光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求7所述的光拾取器，其被安置成至少可在信息存儲(chǔ)介質(zhì)的徑向上移動(dòng)；以及控制單元，其控制光拾取器以在信息存儲(chǔ)介質(zhì)上記錄信息和/或從信息存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)信息。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，進(jìn)一步包括在全息圖樣的外圓周處形成的數(shù)字光圏調(diào)節(jié)全息圖樣，其調(diào)節(jié)物鏡的數(shù)字光圈，以便當(dāng)信息存儲(chǔ)介質(zhì)符合第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)物鏡具有由第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第一數(shù)字光圈，且當(dāng)信息存儲(chǔ)介質(zhì)符合第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)物鏡具有由第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定、且不同于第一數(shù)字光圈的第二數(shù)字光圏。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，其中，光源的預(yù)定波長(zhǎng)在400-420nm的范圍內(nèi)，由第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第一厚度是0.1mm，由第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第一數(shù)字光圈實(shí)質(zhì)上是0.85,由第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第二厚度是0.6mm，由第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的第二數(shù)字光圈實(shí)質(zhì)上是0.65。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，其中，光源的預(yù)定波長(zhǎng)在400-420nm的范圍內(nèi)，第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是藍(lán)光盤(pán)(BD)標(biāo)準(zhǔn)，且第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是高清數(shù)字通用盤(pán)(HDDVD)標(biāo)準(zhǔn)。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，其中，光學(xué)路徑改變器是依賴于偏振的光學(xué)路徑改變器。19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，其中，當(dāng)被施加到材料層的電壓是第一電壓時(shí)，材料層的折射率實(shí)質(zhì)上等于形成了全息圖樣的透明襯底的至少一個(gè)的折射率，從而使得全息圖樣無(wú)衍射地傳輸入射光，以便來(lái)源于光源的入射光以第一角度入射在物鏡上，以使得該物鏡兼容第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；以及其中，當(dāng)被施加到材料層的電壓是不同于第一電壓的第二電壓時(shí)，材料層的折射率不同于形成了全息圖樣的透明襯底的至少一個(gè)的折射率，從而使得全息圖樣衍射入射光，以便來(lái)源于光源的入射光以不同于第一角度的第二角度入射在物鏡上，以使得該物鏡兼容第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，其中，當(dāng)所述全息圖樣無(wú)衍射地傳輸入射光時(shí)，來(lái)源于光源的入射光作為平行光束入射到物鏡上；以及其中，當(dāng)所述全息圖樣衍射入射光時(shí)，來(lái)源于光源的入射光作為發(fā)散光束入射到物鏡上。21.—種光拾取器，包括單個(gè)光源，其發(fā)射具有由第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和不同于第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指定的預(yù)定波長(zhǎng)的光；單個(gè)物鏡，其兼容所述第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但不兼容所述第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；以及單個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償器件，其被插入單個(gè)光源和單個(gè)物鏡之間，當(dāng)正使用符合第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，該單個(gè)主動(dòng)補(bǔ)償器件無(wú)衍射地傳輸來(lái)源于單個(gè)光源的入射光，以便單個(gè)物鏡將未改變的入射光無(wú)像差地聚焦在第一信息存儲(chǔ)介質(zhì)上，且當(dāng)正使用符合第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，改變來(lái)源于單個(gè)光源的入射光，以便單個(gè)物鏡將改變后的光無(wú)像差地聚焦在第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)上，從而使得所述單個(gè)物鏡兼容第二信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。全文摘要一種主動(dòng)補(bǔ)償裝置、以及使用該主動(dòng)補(bǔ)償裝置的一種兼容光拾取器和一種光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，兼容指定不同厚度和具有相同波長(zhǎng)的光的信息存儲(chǔ)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。該主動(dòng)補(bǔ)償裝置包括兩個(gè)透明襯底；被插入透明襯底之間的材料層，其具有根據(jù)被施加到材料層的電壓而主動(dòng)轉(zhuǎn)變的折射率；以及在所述透明襯底的至少一個(gè)的表面上、與材料層相鄰形成的全息圖樣，用于通過(guò)根據(jù)材料層的折射率而無(wú)衍射地傳輸入射光或衍射入射光來(lái)控制入射光的發(fā)散角。文檔編號(hào)G11B7/135GK101203913SQ200680021979公開(kāi)日2008年6月18日申請(qǐng)日期2006年7月14日優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日發(fā)明者崔佑碩,李鎮(zhèn)源,濤洪,金泰敬申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社