反射型複合稜鏡及採用其的光學拾取裝置的製作方法
2023-05-29 00:45:11 4
專利名稱：反射型複合稜鏡及採用其的光學拾取裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可以減小光學系統高度的反射型複合稜鏡，以及採用該稜鏡的薄型光學拾取裝置。
背景技術：
參照圖1，傳統光學拾取裝置具有這樣一種光學系統，其中從光源(未示出)發射的光束水平行進，被具有45°傾斜角的反射表面5a的反射鏡5反射，在高度h方向上行進，並由物鏡3聚光以聚焦到光碟1上。
記錄密度由物鏡3形成在光碟1的記錄表面上的光點尺寸確定。隨著所用的光的波長變得越短，光點的尺寸減小，物鏡3的NA值(數值孔徑)變得越大。假設輸入到物鏡3中的光束的有效直徑和有效焦距分別為EPD和EFL，而且聚焦到光碟1的記錄表面上的光束入射角為θ，NA＝sinθ且θ＝arctan{EPD/(2EFL)}。因此，為了在上述給定環境下使有效NA值最大，以使光點尺寸最小，入射到物鏡3上的光束的直徑應該與物鏡3的有效直徑一致。
具有圖1所示的光學結構的傳統光學拾取裝置的厚度，特別是高度h方向的厚度，由輸入到物鏡3的光束直徑、物鏡3的厚度、驅動物鏡3的致動器(未示出)的高度方向的厚度、反射鏡5的尺寸、以及反射鏡和垂直於高度方向的水平面之間的角度確定。
然而，在具有上述結構的傳統光學拾取裝置中，為了增加輸入到物鏡3的光束的尺寸以獲得所需NA值，反射鏡5必須製得較大。因此，生產緊湊/薄型光學拾取裝置是困難的。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種可以減小光學系統高度的反射型複合稜鏡，以及採用該稜鏡的薄型光學拾取裝置。
為了實現上述目的，本發明提供了包括多個稜鏡的反射型複合稜鏡，其利用各稜鏡的各表面之間的角度差而使入射光束行進，同時入射光束的尺寸在預定方向上減小，入射光束被相對垂直於預定方向的水平面成小於45°角的表面反射，並在預定方向上輸出。
優選地是，本發明中多個稜鏡包括第一稜鏡和第二稜鏡，第一稜鏡具有第一透射表面和反射入射光束以使得被反射的光束相對於水平面傾斜的的第一反射表面；而第二稜鏡具有第二和第三反射表面以及第四反射表面，第二和第三反射表面設置成在預定方向上接近入射到第一透射表面上的光束的直徑，藉此由第一反射表面反射的入射光束依次反射，第四反射表面相對水平面成小於45°角，藉此由第三反射表面反射的入射光束在預定方向上反射。
優選地是，本發明中第二稜鏡的第四反射表面相對水平面成20°至40°角。
優選地是，本發明中第二稜鏡的第二和第三反射表面彼此平行。
優選地是，本發明中第三稜鏡設置在第一和第二稜鏡之間，以使得由第一稜鏡的第一反射表面反射的光束直線行進到第二稜鏡。
優選地是，本發明中第一和第二稜鏡形成並設置成入射光束的全內反射發生在第一至第三反射表面，而且第二稜鏡的第四反射表面是全反射表面。
為了實現上述目的，本發明提供了一種反射型複合稜鏡，其包括具有等邊三角形結構的第一三角稜鏡，其設置成相對於垂直預定方向的水平面傾斜；以及長斜方形稜鏡，其具有長斜方形結構以及相對水平面成小於45°角的一個表面。
優選地是，本發明中反射型複合稜鏡還包括設置在第一三角稜鏡和長斜方形稜鏡之間的第二三角稜鏡，從而來自第一三角稜鏡的光束直線前進到長斜方形稜鏡。
優選地是，本發明中第二三角稜鏡具有直角三角形結構。
優選地是，本發明中在第一三角稜鏡和長斜方形稜鏡中，光束藉此向內反射的各表面的部分形成並設置成產生全內反射。
優選地是，本發明中斜長方形稜鏡具有一對平行表面，這對表面根據預定方向設置成接近入射在第一三角稜鏡上的光束直徑。
為了實現上述目的，本發明提供了一種光學拾取裝置，其包括光源；物鏡，用於通過將從光源發射的入射光束匯聚而在記錄介質的記錄表面上形成光點；致動器，用於在聚焦和/或尋軌方向上驅動物鏡；由多個稜鏡形成的反射型複合稜鏡，通過這些稜鏡從光源發射的入射光束在致動器下方行進，而光束尺寸通過利用各稜鏡表面之間角度差而相對於高度方向減小，入射光束由與垂直於高度方向的水平面成小於45°角的表面反射，並行進至設置在高度方向的物鏡；以及光電探測器，其用於接收由記錄介質反射並依次穿過物鏡和反射型複合稜鏡的光束，並用於光電轉換接收到的光束。
優選地是，本發明中多個反射型複合稜鏡包括第一稜鏡和第二稜鏡，第一稜鏡具有第一透射表面和反射入射光束以使得被反射的光束相對於水平面傾斜的第一反射表面；而第二稜鏡具有第二和第三反射表面以及第四反射表面，第二和第三反射表面設置成在預定高度方向上接近入射到第一透射表面上的光束的直徑，藉此由第一反射表面反射的入射光束依次反射，第四反射表面相對水平面成小於45°角，藉此由第三反射表面反射的入射光束在預定方向上反射。
通過結合附圖對本發明優選實施例詳細描述，本發明的上述目的和優點將更加明顯，附圖中圖1是示出傳統光學拾取裝置的主要部分的視圖；圖2是根據本發明優選實施例的反射型複合稜鏡的透視圖；圖3是示出根據本發明的反射型複合稜鏡中角度情況的示例的視圖；圖4是採用本發明優選實施例的反射型複合稜鏡的光學拾取裝置的透視圖；圖5是示出圖4所示光學拾取裝置的主要部分的視圖；圖6是採用本發明另一優選實施例的反射型複合稜鏡的光學拾取裝置的透視圖；以及圖7是用在圖6所示光學拾取裝置中的光學模塊示例的視圖。
具體實施例方式
參照圖2，根據本發明的反射型複合稜鏡10包括第一稜鏡20和第二稜鏡40。從基本上平行於水平面的光源(未示出)輸出的光束輸入到第一稜鏡20，光束垂直於光學系統的高度hi的方向。光束相對於高度hi方向的尺寸通過利用第一稜鏡20和第二稜鏡40各表面之間的角度差而減小。然後，光束被相對於水平面成小於45°角的第二稜鏡40的表面反射，並在高度hi方向上輸出。
在此，考慮如下示例，其中根據本發明的反射型複合稜鏡10用於光學拾取裝置中，光學系統的高度hi方向假設為指示沿物鏡61的光軸的方向(見圖4)。當然。高度hi方向的意義可能根據採用有本發明反射型複合稜鏡10的光學系統而不同。在圖2中，「ho」表示水平面或平行於水平面的預定方向。
第一稜鏡20具有第一透射表面21和第一反射表面25，第一反射表面反射通過第一透射表面21輸入的光束，使之相對於水平面向下傾斜。第一稜鏡20優選為具有等邊三角形結構的三角形稜鏡。就是說，第一稜鏡20通過其三個側表面(第一透射表面21、第一反射表面25和面向第二稜鏡40的表面)改變光束方向。三個側表面優選地形成等邊三角形結構。
優選的是，來自光源51(見圖6)的光束垂直入射到第一透射表面21上。優選的是，第一反射表面25全發射通過第一透射表面21垂直入射的光束。
當第一稜鏡20的材料的折射率n1為1.5，而第一稜鏡外側的折射率n2，即空氣的折射率，為1時，在第一反射表面上發生全內反射的臨界入射角θ為41.8，其可通過等式1獲得。
sin=n2n1]]>因此，例如當第一稜鏡20形成為等邊三角形結構，而通過第一透射表面21垂直透射的光束入射在第一反射表面25上的角度為45°時，光束被第一反射表面25全內反射。
如圖2所示，當第一稜鏡20形成為具有等邊三角形結構的三角形稜鏡時，第一稜鏡20優選地設置成相對於水平面傾斜一預定角度，從而由第一反射表面25全內反射的光束以滿足全內反射條件的角度輸入到第二稜鏡40。
第二稜鏡40包括第二反射表面41，該反射表面對由第一反射表面25向下反射之後輸入到第二稜鏡40的光束向內上全反射；第三反射表面45，其在高度hi方向上布置安排在第二反射表面41之上，向內全反射通過第二反射表面41的光束，並同時設置在光束在高度hi方向上的尺寸減小的位置；以及第四反射表面49，其反射由第三反射表面45在高度hi方向反射而輸入的光束。
設置成彼此面對的第二和第三反射表面41和45的間距優選地小於入射在第一稜鏡20的第一透射表面21上的光束的直徑。通過減小第二和第三反射表面41和45的間距，光束在高度hi方向上的尺寸減小，從而有可能實現平行於水平面的波導。第四反射表面49相對於水平面的角度優選地形成為小於45°的角，優選地為30°±10°(即，在20°至40°的範圍內)。另外，由於從第三反射表面45入射到第四反射表面49的光束的入射角由於第二稜鏡40的結構而不滿足向內全反射的條件，所以第四反射表面49優選地被塗覆成反射表面，優選地是塗覆成全反射表面。
在本優選實施例中，第二稜鏡40優選地為長斜方形稜鏡，其中第二至第四反射表面41、45和49以及面對第四反射表面49的表面構成長斜方形結構。另外，第一稜鏡20和第二稜鏡40優選地設置並構成為通過第一稜鏡20併入射到第二稜鏡40的第二反射表面41上的光束被向內全反射，而且光束在第三反射表面45處向內全反射。
優選的是，第三稜鏡30進一步設置在第一稜鏡20和第二稜鏡40之間，從而由第一稜鏡20的第一反射表面25向下反射的光束直線行進而輸入到第二稜鏡40中。在此，第三稜鏡30可以為具有直角三角形結構的三角稜鏡。
如圖3所示，第一稜鏡20相對水平面形成30°角。第一稜鏡20和第二稜鏡40設置成二者之間成30°角。第三稜鏡30為具有直角三角形結構的三角稜鏡，以配裝到第一稜鏡20和第二稜鏡40之間的間隙中。第二稜鏡40的第四反射表面49相對水平面成30°角。在這種情況下，由於第一反射表面25相對垂直輸入進第一稜鏡20的第一透射表面21的光束傾斜成45°角，從第一透射表面21輸入到第一反射表面25的光束向內全反射並直線行進以輸入到第二稜鏡40中。進入第二稜鏡40的光束相對第二反射表面41傾斜成30°，即，入射角60°。因此，入射光束被第二反射表面41向內全反射而朝第三反射表面45行進。光束然後以60°入射角入射到第三反射表面45並向內全反射而朝第四反射表面49行進。接著，光束以30°入射角入射到第四反射表面49上並在高度hi方向上反射。
當根據本發明的反射型複合稜鏡10滿足圖3所示的角度條件時，反射型複合稜鏡10中光束直徑如下地發生變化。例如，當輸入帶第一透射表面21的光束的原始直徑為3.2mm時，入射到第二稜鏡40第二反射表面41上的光束直徑為其二倍(即6.2mm)，而且光束被向內全反射。光束隨後從平行於第二反射表面41的第三反射表面45向內全反射，在同一條件下，隨後入射到第四反射表面49。由於第四反射表面49相對水平面傾斜30°，所以光束以30°入射角入射到第四反射表面49上。因而，當光束被第四反射表面49反射時，其再次達到其原始直徑3.2mm並在高度hi方向行進。
就是說，根據本發明的反射型複合稜鏡10可以形成得使輸出光束相對於輸入光束的尺寸不會減小。
而且，在根據本發明的反射型複合稜鏡10中，光束以60°角入射到第二稜鏡40的第二反射表面41上，這樣滿足了全反射的條件。因此，通過使第二和第三反射表面41和45之間的距離小於入射到第一稜鏡20的第一透射表面21上的原始光束直徑，並且通過使第二和第三反射表面41和45的寬度形成為使從第一稜鏡20入射到第二稜鏡40的光束在被第二和第三反射表面41和45依次全反射之後能夠入射到第四反射表面49上，光束可以平行於水平面傳播，同時光束尺寸相對高度hi方向減小。
因此，根據本發明的反射型複合稜鏡10可以減小光學系統的高度。而且，本發明反射型複合稜鏡10的優選實施例參照圖2和3描述，但應理解的是，在本發明技術原理範圍之內的任何修改都是可行的。
現在將描述採用本發明反射型複合稜鏡10以形成薄型光學系統的光學拾取裝置的各優選實施例。
圖4至6示出了根據本發明優選實施例的光學拾取裝置，它們應用於以第一反射表面記錄方法記錄/再現信息信號的記錄介質50。這些實施例僅為示範性的，且根據本發明的光學拾取裝置不限於第一反射表面記錄方法。在此，第一反射表面記錄方法應用於不具有典型的保護層的記錄介質50。來自光學拾取裝置的光束入射到在基底50c上形成的記錄表面50a或幾微米厚(如，5微米)的保護膜50b上，而保護膜50b形成在記錄表面50a上，以保護記錄表面不遭灰塵或不被刮擦。物鏡61的工作距離可以和典型保護層的厚度(例如，DVD中的0.6mm厚的基底)一樣短，從而可以形成薄型光學拾取裝置。
參照圖4和5，根據本發明優選實施例的光學拾取裝置包括光源51；物鏡61，用於將從光源51發射的入射光束匯聚並在記錄介質50的記錄表面50a上形成光點；致動器65，其用於在聚焦和/或尋軌方向上驅動物鏡61；反射型複合稜鏡10；以及光電探測器79，其用於接收被記錄介質50反射並隨後穿過物鏡61和反射型複合稜鏡10的光束，以檢測信息信號和/或誤差信號並對接收到的光束進行光電轉換。
優選的是，發射波長為650nm或更小的光束的邊緣發射雷射器或垂直腔表面發射半導體雷射器用作光源51。
物鏡61優選地NA(數值孔徑)為0.6或更多並且工作距離儘可能的短，以便可以形成薄型光學拾取裝置。物鏡61在聚焦和尋軌方向上由致動器65控制。由於致動器65的基本結構在本發明涉及的技術領域中是眾所公知的，所以對其的詳細解釋在此省略。
反射型複合稜鏡10的第一、第二和/或第三稜鏡20、40和/或30優選是最優化的，以便從反射型複合稜鏡10輸出的光束尺寸可以和從光源51發射並輸入到反射型複合稜鏡10的光束尺寸相同或大於後者，同時使光學拾取裝置的厚度最小。
為此目的，反射型複合稜鏡10具有上文參照圖2和3描述的結構並且設置成當從光源51輸出的光束行進通過位於致動器65下端部的第二稜鏡時，通過利用第一稜鏡20和第二稜鏡40各表面的角度差而光束尺寸在高度hi方向減小，接著光束被反射而朝設置於高度hi方向的物鏡61行進。
就是說，反射型複合稜鏡10的結構是這樣的，其中入射光束通過減小光束在第二稜鏡40的第二和第三反射表面41和45之間的高度hi方向上的尺寸而被引導。鑑於高度hi方向，反射型複合稜鏡10的第一稜鏡10突出於第二稜鏡40之上。因此，為了形成薄型光學拾取裝置，反射型複合稜鏡10優選地設置成僅第二稜鏡40，尤其是僅對應於第二稜鏡40的第三反射表面45的部分恰好位於致動器65的下端部下方。而且，致動器65優選地形成為使上述配置成為可行。當第二稜鏡40如上設置時，影響光學拾取裝置厚度的反射型複合稜鏡10的有效厚度基本上為第二和第三反射表面41和45之間的距離。
在此，考慮到優選地是從反射型複合稜鏡10朝物鏡61輸出的光束尺寸基本上等於或大於入射到反射型複合稜鏡10上的光束尺寸，所以優化的反射型複合稜鏡10的第二稜鏡40的厚度取決於第四反射表面49和水平面之間構成的角度。因此，高度hi方向上的光學拾取裝置的厚度可以減小到與第四反射表面49和水平面之間構成的角度所減小的一樣多。如上所述，當反射型複合稜鏡10如圖2所示形成時，第四反射表面49相對水平面的角度可以調節至30°±10°。
當採用了反射型複合稜鏡10時，從光源51朝反射型複合稜鏡10發射的具有較大直徑的光束可以在低於光束直徑頂部的高度處穿過致動器65下方。當光束被第二稜鏡40的第四反射表面49反射時，恢復光束原始直徑。
根據本發明的光學拾取裝置還包括光路變換器，用於改變光束在光源51和反射型複合稜鏡10之間的光路上的行進路徑。如圖4所示，光路變換器包括偏振光束分離器55，其用於根據其偏振分量而透射和反射入射光束；以及波片(wave plate)57，用於改變入射光束的偏振。波片57相對於從光源51發射的光束的波長優選為四分之一波片。光路變換器可以包括以預定比例透射和反射光束的光束分離器。
根據本發明的光學拾取裝置還包括準直透鏡53，其用於將從光源51發射的發散光束匯聚成光源51和反射型複合稜鏡10之間光路上的平行光束。當包括準直透鏡53和分束器型光路變換器時，如圖4所示，進一步在光學路徑變換器和光電探測器79之間光路上設置匯聚透鏡71，用於將被記錄介質50反射並依次通過物鏡61、反射型複合稜鏡10和光路變換器而朝光電探測器79行進的光束聚焦。而且，為了以散光方法檢測聚焦誤差信號，還可以在光路變換器和光電探測器79之間的光路上設置散光透鏡單元，該散光透射單元包括用於產生散光的柱面透鏡73和用於輕度分散入射光束的軛狀透鏡75。
在圖4中，附圖標記59表示用於監控從光源51發射的光量的監控光電探測器。
現在將參照圖4和5描述從光源51發射的光束通過本發明優選實施例的光學拾取裝置的傳播。
首先，從光源51發射並通過準直透鏡53和光路變換器的具有預定直徑的光束垂直入射到反射型複合稜鏡10的第一稜鏡20的第一透射表面21上。光束被第一稜鏡20的第一反射表面25向內全反射，以相對水平面成向下傾角行進，並以滿足向內全反射條件的角度入射到第二稜鏡40的第二反射表面41上。
光束被第二反射表面41向內全反射，同時光束直徑擴大。然後，光束被低於入射到第一透射表面21上的光束直徑頂部的第二稜鏡40的第三反射表面45向內全反射，並朝第二稜鏡40的第四反射表面49行進，該表面被塗覆以產生全反射。隨著光束從第一稜鏡朝第二稜鏡40在平行於水平面的方向上被引導，直到光束遇到第四反射表面49，光束的直徑由於第二稜鏡40的幾何結構以及第一稜鏡20和第二稜鏡40的相互配置而增加，同時光束在高度hi方向傳播通過的通道尺寸減小。入射到相對水平面成小於45°角的第四反射表面49上的光束直徑恢復到其原始尺寸或者變得大於原始直徑，然後光束朝物鏡61被反射。
入射到物鏡61上的光束由物鏡61聚焦而在記錄介質50的記錄表面50a上形成光點。光束由記錄表面50a反射並返回穿過物鏡61和反射型複合稜鏡10，入射到光路變換器上，並由光路變換器的偏振光束分離器55反射。反射的光束在通過匯聚透鏡71和散光透鏡73和75之後由光電探測器79接收。
儘管根據本發明上述優選實施例的光學拾取裝置參照圖4和5被描述為其包括具有如下結構的稜鏡型光路變換器和反射型複合稜鏡10，以使得入射光束由第一稜鏡20的第一反射表面25向內全反射，稜鏡型光路變換器可以通過將反射型複合稜鏡10形成為使得入射光束可以由第一反射表面25透射和反射，並通過將光電探測器79和/或監控光電探測器59設置成檢測通過第一反射表面25的光束而得以省略。
在根據本發明另一優選實施例的光學拾取裝置中，全息元件85可以替代分束型光路變換器而使用。當採用全息元件85作為光路變換器時，如圖6和7所示，光學模塊80包括光源51、全息元件85和光電探測器79。在此，全息元件85被形成為能夠根據光束入射的方向選擇性地透射或衍射以及透射光線。例如，如圖7所示，全息元件85透射從光源51發射的入射光束並衍射及透射由記錄介質50反射的入射光束，從而朝設置在光源51一側的光電探測器79行進。由於圖7所示的光學模塊80在本發明涉及的領域中是公知的，所以省略對其的詳細描述。
當根據本發明的光學拾取裝置採用了圖7所示的光學模塊80時，光學拾取裝置的小型化比具有如圖4所示光學結構的光學拾取裝置更為可行。
如上所示，在根據本發明的反射型複合稜鏡中，從光源發射的光束受到引導，高度方向的光束尺寸減小，且光束由與水平面成小於45°角的表面反射，從而光學系統的高度可以在光束尺寸不減小的情況下減小。因此，當採用了反射型複合稜鏡時，從光源入射在反射型複合稜鏡上的具有較大直徑的光束在低於光束直徑頂部的高度處通過致動器的下方，並被第二稜鏡的第四反射表面反射，從而恢復光束的原始直徑。因此，得到具有所需NA值的小且薄型光學拾取裝置。
權利要求
1.一種反射型複合稜鏡，其特徵在於，反射型複合稜鏡由多個稜鏡構成，且入射光束在通過利用各稜鏡各表面之間的角度差而相對預定方向減小的同時行進，入射光束被相對垂直於預定方向的水平面成小於45°角的表面反射，並在預定方向上輸出。
2.如權利要求1所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，多個稜鏡包括第一稜鏡，其具有第一透射表面和反射入射光束以使得被反射的光束相對於水平面傾斜的第一反射表面；以及第二稜鏡，其具有第二和第三反射表面以及第四反射表面，第二和第三反射表面設置成相對預定方向接近入射到第一透射表面上的光束的直徑，藉此由第一反射表面反射的入射光束依次反射，第四反射表面相對水平面成小於45°角，藉此由第三反射表面反射的入射光束在預定方向上反射。
3.如權利要求2所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，第二稜鏡的第四反射表面相對水平面成20°至40°角。
4.如權利要求2所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，第二稜鏡的第二和第三反射表面彼此平行。
5.如權利要求2至4中任一項所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，第二稜鏡為斜長方形稜鏡，其中第二至第四反射表面和面向第四反射表面的一個表面形成斜長方形結構。
6.如權利要求2所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，第三稜鏡設置在第一和第二稜鏡之間，以使由第一稜鏡的第一反射表面反射的光束直線行進到第二稜鏡。
7.如權利要求6所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，第三稜鏡為具有直角三角形結構的三角稜鏡。
8.如權利要求2所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，第一稜鏡為具有相對水平面傾斜預定角度布置的等邊三角形結構的三角稜鏡。
9.如權利要求2至4和6至8中任一項所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，第一和第二稜鏡形成並設置成使得入射光束的向內全反射發生在第一至第三反射表面。
10.如權利要求2至4和6至8中任一項所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，第二稜鏡的第四反射表面為全反射表面。
11.一種反射型複合稜鏡，其特徵在於，包括具有等邊三角形結構的第一三角稜鏡，其設置成相對於垂直預定方向的水平面傾斜；以及長斜方形稜鏡，其具有長斜方形結構以及相對水平面成小於45°角的一個表面。
12.如權利要求11所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，還包括設置在第一三角稜鏡和長斜方形稜鏡之間的第二三角稜鏡，從而來自第一三角稜鏡的光束直線前進到長斜方形稜鏡。
13.如權利要求12所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，第二三角稜鏡具有直角三角形結構。
14.如權利要求11所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，在第一三角稜鏡和長斜方形稜鏡中，光束通過其向內反射的各表面的部分形成並設置成產生向內全反射。
15.如權利要求11到14中任一項所述的反射型複合稜鏡，其特徵在於，斜長方形稜鏡具有一對平行表面，這對表面根據預定方向設置成接近入射在第一三角稜鏡上的光束直徑。
16.一種光學拾取裝置，其特徵在於，包括光源；物鏡，其用於通過將從光源發射的入射光束匯聚而在記錄介質的記錄表面上形成光點；致動器，其用於在聚焦和/或尋軌方向上驅動物鏡；由多個稜鏡形成的反射型複合稜鏡，通過這些稜鏡從光源發射的入射光束在致動器下方行進，而光束尺寸通過利用各稜鏡表面之間角度差而相對於高度方向減小，入射光束由相對垂直於高度方向的水平面成小於45°角的表面反射，並行進至設置在高度方向的物鏡；以及光電探測器，其用於接收由記錄介質反射並依次穿過物鏡和反射型複合稜鏡的光束，並光電轉換接收到的光束。
17.如權利要求16所述的裝置，其特徵在於，多個反射型複合稜鏡包括第一稜鏡，其具有第一透射表面和反射入射光束以使得被反射的光束相對於水平面傾斜的第一反射表面；以及第二稜鏡，其具有第二和第三反射表面以及第四反射表面，第二和第三反射表面設置成在預定高度方向上接近入射到第一透射表面上的光束的直徑，藉此由第一反射表面反射的入射光束依次反射，第四反射表面相對水平面成小於45°角，藉此由第三反射表面反射的入射光束在預定方向上反射。
18.如權利要求17所述的裝置，其特徵在於，第二稜鏡的第四反射表面相對水平面成20°至40°角。
19.如權利要求17所述的裝置，其特徵在於，第二稜鏡的第二和第三反射表面彼此平行。
20.如權利要求17至19中任一項所述的裝置，其特徵在於，第二稜鏡為斜長方形稜鏡，其中第二至第四反射表面和面向第四反射表面的一個表面形成斜長方形結構。
21.如權利要求17所述的裝置，其特徵在於，反射型複合稜鏡還包括設置在第一和第二稜鏡之間的第三稜鏡，使由第一稜鏡的第一反射表面反射的光束直線行進到第二稜鏡。
22.如權利要求21所述的裝置，其特徵在於，第三稜鏡為具有直角三角形結構的三角稜鏡。
23.如權利要求17所述的裝置，其特徵在於，第一稜鏡為具有相對水平方向傾斜預定角度的等邊三角形結構的三角稜鏡。
24.如權利要求17至19和21至23中任一項所述的裝置，其特徵在於，第一和第二稜鏡形成並設置成使得入射光束的向內全反射發生在第一至第三反射表面上。
25.如權利要求17至19和21至23中任一項所述的裝置，其特徵在於，第二稜鏡的第四反射表面為全反射表面。
26.如權利要求16所述的裝置，其特徵在於，反射型複合稜鏡包括第一三角稜鏡，其具有設置成相對垂直於預定方向的水平面傾斜的等邊三角形結構；以及長斜方形稜鏡，其具有長斜方形結構以及相對水平面成小於45°角的一個表面。
27.如權利要求26所述的裝置，其特徵在於，反射型複合稜鏡包括設置在第一三角稜鏡和長斜方形稜鏡之間的第二三角稜鏡，從而來自第一三角稜鏡的光束直線行進到長斜方形稜鏡。
28.如權利要求27所述的裝置，其特徵在於，第二三角稜鏡具有直角三角形結構。
29.如權利要求26所述的裝置，其特徵在於，在第一三角稜鏡和長斜方形稜鏡中，使光束內反射的各表面的部分形成並設置成產生全內反射。
30.如權利要求26至29中任一項所述的裝置，其特徵在於，斜長方形稜鏡具有一對平行表面，這對表面根據高度方向設置成接近入射到第一三角稜鏡上的光束直徑。
31.如權利要求16至19和27至30中任一項所述的裝置，其特徵在於，記錄介質具有如下結構，其中數據以第一反射表面記錄方法向記錄介質記錄和/或從記錄介質再現。
32.如權利要求16至19和27至30中任一項所述的裝置，其特徵在於，物鏡的至少一部分設置得低於從光源發射併入射在反射型複合稜鏡上的光束。
33.如權利要求16至19和27至30中任一項所述的裝置，其特徵在於，還包括用於改變光束行進路徑的光路變換器，其設置在光源和反射型複合稜鏡之間的光路上。
34.如權利要求33所述的裝置，其特徵在於，光路變換器包括偏振光束分離器，其用於根據入射光束的偏振透射和反射入射光束；以及波片，其用於改變入射光束的偏振。
35.如權利要求33所述的裝置，其特徵在於，光路變換器為全息元件，其用於根據光束入射的方向選擇性地透射或衍射以及透射入射光束，而且光源、全息元件和光電探測器被光學模件化。
全文摘要
一種反射型複合稜鏡以及採用其的薄型光學拾取裝置。當從光源發射的光束通過反射型複合稜鏡時,光束尺寸在高度方向上減小並隨後當光束被相對水平面成小於45°角的表面反射時恢復,從而可以在光束尺寸不減小的情況下減小光學系統的高度。因此,當採用了反射型複合稜鏡時,從光源入射在反射型複合稜鏡上的具有較大直徑的光束在低於光束直徑頂部的高度處通過致動器的下方,並被第二稜鏡的第四反射表面反射,從而恢復光束的原始直徑。因此,得到具有所需NA值的小且薄型光學拾取裝置。
文檔編號G11B7/135GK1384494SQ0210200
公開日2002年12月11日 申請日期2002年1月15日 優先權日2001年4月30日
發明者金大式, 鄭丞臺, 延哲誠, 趙虔晧 申請人:三星電子株式會社