[发明专利]物镜和包括该物镜的光学拾取器

说明书

技术领域

本发明涉及用于近场数据存储的物镜，并且涉及使用前述物镜的光学拾取器，并且还涉及用于操作该光学拾取器的方法。

背景技术

现在，由于更为复杂的应用或多媒体应用，信息技术被迫面对不断增加的数据量。因此，需要具有高的存储容量的可移除数据存储装置，例如，用于高解析度的电影或者视频游戏。而在信息技术的起始，磁性存储装置广受欢迎，而现在，比如CD(高密度磁盘)、DVD(多功能数字光盘)或者BD(蓝光盘)占据了可移除数据存储介质市场的主导地位。

光数据存储通常受限于读/写系统的光解析度。增加光解析度的直接法涉及到聚焦光束和开度角即数值孔径的加宽，代价是增加了透镜复杂度。其他的措施有使光记录介质的可允许摆动范围(margin)变窄或者将扫描激光的波长减小到蓝光或接近紫外光的范围中。用于减小光数据存储系统中的焦点尺寸的不同的措施是使用具有高的数值孔径(NA＞1)的近场光(optics)。该高的数值孔径通常通过固体浸没透镜(SIL)来实现。类似CD、DVD或BD的传统系统在光远场区域中操作，这称为经典光学，而前述的新系统在光学近场区域中工作，这称为近场光学。对于传统系统，光存储介质的面和读/写头的第一光面之间的工作距离即气隙(air gap)在100μm的量级上。相反，使用近场光学的系统需要非常小的50nm量级的工作距离或气隙。在WO2005/104109 A1中公开了利用近场光进行记录和/或读取的光存储系统。存储介质面和物镜面之间的低的工作距离是近场技术面对的一项主要挑战。小的工作距离要求对于用于相关的光学存储介质例如光盘的摆动极限和垂直偏移极限设置严格的规范。即使光盘规范仅允许比当前的蓝光光盘小若干倍的垂直游程值(run out value)，例如以20μm代替100μm，对于光学拾取器的读/写头接近光盘面并且以不发生头-盘接触或头-盘冲击的方式关闭合对焦回路仍是困难的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于可兼容驱动器的物镜，其能够应用于近场光区域和远场光区域。

直通接近(straight forward approach)用以从输入区(lead-in area)启动读/写操作，其中输入区中的摆动和偏移通常比存储介质的外部区域中的摆动和偏移低。但是，对于近场光学存储系统，期望到达存储介质的外部区，而不用以前述的近似50nm的低的工作距离进行连续的对焦操作。

另外，JP 11-259897公开了能够记录和复制高密度记录介质和低密度记录介质的光学拾取器。所述拾取器具有：用于低密度介质的第一物镜，该第一物镜会聚准直后的光；遮光部，其遮断通过第一物镜的光的一部分；和光学元件，其由用于高密度介质的第二物镜和固态半球透镜组成。对于低密度介质，通过滑动部使读/写头接近遮光部。对于高密度介质，使读/写头邻近记录介质。

US 2008/0198728公开了一种光盘驱动器，其包括：物镜；固体浸没透镜；用于收集由光记录介质反射的光束的一部分的孔径元件，其对应于具有小于1A的速度发生电路的物镜和固体浸没透镜的有效孔径数，所述速度发生电路根据检测元件所检测到的信号水平降低固体浸没透镜接近记录介质的速度。驱动电路根据速度发生电路的输出驱动物镜和固体浸没透镜。这样，确保了固体浸没透镜不会与光记录介质接触。

US 2008/0089208公开了近场光扫描装置，其用以使透镜从相对于光记录介质表面的远场位置到近场位置。对表示固体浸没透镜和光记录介质的表面之间的间隙的尺寸的孔径光瞳(aperture pupil)图像的图像处理被用于该目的。对于孔径光瞳图像的图像分析可以得出用于接近步骤的控制信号，用于控制微米范围内的气隙距离。这允许了一种快速、有效、精确和可靠的接近步骤。

本发明的一个目标是提供允许安全快速地接近光存储介质的表面的物镜。本发明的另一目标在于提出包括该物镜的光学拾取器及用于操作该光学拾取器的方法，所述方法改进了所述接近步骤。

通过独立权利要求的主旨实现上述目标。本发明的有利的实施方式是从属权利要求的主旨。

根据本发明，提供了物镜，其包括均被布置于共用光轴的固体浸没透镜和变焦透镜。前述变焦透镜包括中心区和围绕所述中心区的周边区。所述周边区适于构成用于远场模式的光学系统。所述变焦透镜的中心区与固体浸没透镜一起适于构成用于近场模式的光学系统。固体浸没透镜和变焦透镜适于一体地移动。通过将变焦透镜的中心区和固体浸没透镜组合成光学系统，可以为物镜在中心区和周边区提供不同的光学特性。这允许使两个区的光学特性适应于不同的光记录介质。