DVD光学头结构方案的分析和比较

　　1. 概述

　　DVD(Digital Versatile Disc) 已经广泛的进入了市场，并以其7倍于传统CD的容量，成为消费者的新选择。但由于CD类光盘的广泛存在以及DVD和CD类光盘将在一定时期内共同存在，所以DVD的播放机和驱动器需要同时读取CD盘片和DVD盘片。根据DVD标准，DVD盘片的盘基厚度为0.6mm，而传统CD盘片的盘基厚度为1.2mm。由于DVD与CD盘盘基厚度及存储密度上存在差异，对二者的兼容读出带来了一定的问题。因此除拥有CD的解码器外，在设计DVD光学头时必须考虑到读取现有CD的能力。为了解决光学头的兼容问题，在DVD光学头设计上产生出多种方案，如两套独立读出系统、全息物镜、液晶光阑、双物镜等，本文将对这些方法进行分析和比较，

　　2. 数值孔径与CD/DVD兼容的关系

　　为了达到单面单层4.7GB的容量，DVD盘片的道间距和坑点尺寸必须缩小。根据DVD标准，道间距是0.74mm，最小坑点大小为0.4mm。这种信息坑尺寸的减小要求分辨率更高的光学读出系统。在光盘系统中，光学系统的分辨率取决于读出光斑的大小，它与物镜的数值孔径（NA）和读出激光的波长（l）有关：在DVD中，使用红光激光器（波长为635nm或650nm）和的物镜，以便满足读出光斑的要求。但是，随着NA的加大，读出系统的象差相应增加。其中，W40有[5]：，n是盘介质折射率；NA是物镜数值孔径；d是盘片厚度差。

　　由上式W40担∟A）4·d，因此用读DVD的光学头（NA=0.6）去读CD信号将会引起较大的球差，从而不能正确恢复CD中的数据。当然，NA的减小将使读出光斑尺寸变大，但实际上这是允许的。因此，在进行兼容CD的DVD光学头的设计时，必须考虑物镜有效数值孔径的影响，各方案也都考虑了这方面的因素。

　　3. DVD光学头的设计方案的分析和比较