專利名稱：物鏡及光拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用短波長(zhǎng)光源進(jìn)行信息記錄及/或再生的光拾取裝置及其中使用的物鏡。
背景技術(shù)：
近年來，隨著光盤的大容量化和高密度化，藍(lán)光光盤(Blu-ray Disc,以下稱為BD) 等高密度光盤的開發(fā)和實(shí)用化不斷進(jìn)展。為了對(duì)提高記錄容量后的高密度光盤進(jìn)行最合適的記錄或再生，必須減小穿過光拾取裝置(下面有時(shí)稱為光信息記錄再生裝置)中使用的光拾取裝置的光學(xué)系統(tǒng)而聚光的光斑徑。因?yàn)楣獍呦蹬cλ/NA (其中，λ是光源的波長(zhǎng)， NA是物鏡的數(shù)值孔徑)成比例，所以，可以通過光源的短波長(zhǎng)化以及高數(shù)值孔徑化來減小光斑徑。至于短波長(zhǎng)化，波長(zhǎng)約400nm的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光的研究不斷進(jìn)展已被實(shí)用化，因此，用數(shù)值孔徑ΝΑΟ. 85和光源波長(zhǎng)405nm之規(guī)格、對(duì)BD進(jìn)行信息記錄及/或再生(下面稱為信息記錄/再生)的光拾取裝置已有出售。
光拾取裝置用的物鏡如果用塑料素材形成的話則具有能夠低成本、大量生產(chǎn)之優(yōu)點(diǎn)。但是，與玻璃物鏡相比，塑料物鏡起因于溫度變化的折射率變化大，所以，存在相應(yīng)溫度變化容易產(chǎn)生球面像差之問題。
因此，對(duì)BD等光盤進(jìn)行信息記錄/再生的光拾取裝置中，一般來說像側(cè)數(shù)值孔徑 NA在0.8以上，起因于溫度變化等產(chǎn)生的球面像差較大，所以都必須修正手段。對(duì)此，專利文獻(xiàn)1中是通過使配置在光源和物鏡之間的光束擴(kuò)展器在光軸方向移動(dòng)、相應(yīng)產(chǎn)生的球面像差改變光學(xué)系統(tǒng)倍率來進(jìn)行修正的。
先行技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 特開2002-82280號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明欲解決的課題 但是，包括塑料物鏡的光學(xué)元件中，由于制造誤差，避免不了殘留某種程度的像差，作為其中的一種像差，避免不了殘留彗形像差。因此，在將物鏡安裝到光拾取裝置中去時(shí)，通過相對(duì)光拾取裝置的基準(zhǔn)軸傾斜物鏡的光軸來排除彗形像差。這稱之為傾側(cè)調(diào)整。
但是，本發(fā)明者通過銳意探討發(fā)現(xiàn)，即使在安裝時(shí)進(jìn)行傾側(cè)調(diào)整使物鏡的光軸適當(dāng)傾斜于入射光束的光軸，但實(shí)際上使用光拾取裝置時(shí)，有時(shí)使用時(shí)的彗形像差(尤其是3 次彗形像差)也超過變動(dòng)容許值。具體則已知如專利文獻(xiàn)1中所示，ΝΑΟ. 8以上的高數(shù)值孔徑時(shí)，溫度變化過大，為了修正塑料透鏡產(chǎn)生的球面像差而改變物鏡倍率，在該條件下， 彗形像差發(fā)生變動(dòng)，超過容許值，有不能確切地進(jìn)行信息記錄/再生的可能性。尤其是在厚度方向重疊多個(gè)信息記錄面的即所謂多層光盤的情況時(shí)，問題可能變得更深刻。這是因?yàn)闉榱藢?duì)多層光盤的各層確切地進(jìn)行記錄再生而使物鏡倍率變化，在這種條件下彗形像差的變動(dòng)更大，更大大超過容許值。加上由于光源半導(dǎo)體激光的波長(zhǎng)變動(dòng)也有可能產(chǎn)生球面像差，所以為了進(jìn)行其修正而使物鏡倍率變化時(shí)，發(fā)生同樣的問題。多層盤中的問題和波長(zhǎng)變動(dòng)時(shí)的問題并非塑料物鏡特有的問題，也是玻璃物鏡的問題。對(duì)此，對(duì)以往的CD、DVD進(jìn)行信息記錄/再生的光拾取裝置中，因?yàn)橄駛?cè)數(shù)值孔徑在0. 6以下，所以，即使例如物鏡是塑料透鏡時(shí)，上述溫度變化、多層光盤、波長(zhǎng)變動(dòng)引起產(chǎn)生的球面像差也并不大，沒有必要如專利文獻(xiàn)1所述使光學(xué)系統(tǒng)的倍率變化來進(jìn)行修正，所以，只要在組裝時(shí)進(jìn)行傾側(cè)調(diào)整，之后幾乎沒有彗形像差產(chǎn)生，不成為問題。
本發(fā)明者并且還發(fā)現(xiàn)，在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)(例如與基準(zhǔn)狀態(tài)相比高溫及/或保護(hù)基板厚度厚的情況)中，即使進(jìn)行使透鏡傾側(cè)修正彗形像差之所謂的傾側(cè)伺服，也存在彗形像差得不到修正的問題。
本發(fā)明鑒于上述問題點(diǎn)，目的在于，提供一種在溫度變化時(shí)和多層盤使用時(shí)及/ 或波長(zhǎng)變動(dòng)時(shí)能夠確切地進(jìn)行信息記錄/再生的光拾取裝置及其中使用的物鏡。本發(fā)明更進(jìn)一步的目的在于，提供一種在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0. 20 λ rms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)(例如與基準(zhǔn)狀態(tài)相比高溫及/或保護(hù)基板厚度厚的情況)中、能夠進(jìn)行使透鏡傾側(cè)修正彗形像差的所謂傾側(cè)伺服的光拾取裝置，及其中使用的物鏡。
用來解決課題的手段 第1項(xiàng)中記載的光拾取裝置用物鏡，是下述光拾取裝置用的物鏡，該光拾取裝置具有射出500nm以下波長(zhǎng)λ 1光束的光源、將所述光源射出的光束經(jīng)由厚度tl的保護(hù)基板聚光于光盤信息記錄面上的物鏡、接受被所述信息記錄面反射穿過所述物鏡的光束的受光元件，對(duì)所述光盤進(jìn)行信息記錄及/或再生， 光拾取裝置用物鏡的特征在于，對(duì)所述光盤進(jìn)行記錄及/或再生所必需的所定的像側(cè)數(shù)值孔徑在0. 7以上，滿足下式 1. 0 < |LTR3|/|DTR3 (1)， 其中， LTR3 僅單位角度傾側(cè)所述物鏡不傾側(cè)所述光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差， DTR3 不傾側(cè)所述物鏡僅單位角度傾側(cè)所述光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差。
一般的透鏡設(shè)計(jì)中，應(yīng)必須改善軸外彗形像差而設(shè)計(jì)成滿足正弦條件。因此，作為透鏡設(shè)計(jì)的常識(shí)，使透鏡傾側(cè)靈敏度(例如LTR3)和光盤傾側(cè)靈敏度(例如DTR3)相等。對(duì)此，本發(fā)明者通過銳意研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從不同于以往設(shè)計(jì)常識(shí)的觀點(diǎn)出發(fā)，通過作故意不滿足正弦條件的透鏡設(shè)計(jì)，能夠解消上述問題。
參照附圖，進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明原理作具體說明。圖1(a)表示比較例物鏡的像差特性，圖1(b)表示本發(fā)明一例物鏡的像差特性，圖1(c)表示本發(fā)明又一例物鏡的像差特性， 縱軸為3次彗形像差，橫軸為物鏡傾側(cè)角(物鏡光軸相對(duì)光拾取裝置基準(zhǔn)軸的傾側(cè))。物鏡都是塑料的。另外，DTR3是由光盤規(guī)格決定的已知值。
例如，在對(duì)厚度方向有2層信息記錄面的2層型光盤進(jìn)行信息記錄/再生時(shí)，保護(hù)基板厚度tl是第1層為0. 075mm,第2層為0. Imm,有時(shí)，以其中間值0. 0875mm為基準(zhǔn)進(jìn)行物鏡設(shè)計(jì)。因此，使用如此設(shè)計(jì)的物鏡的話，不管聚光于2層型光盤的哪一層信息記錄面時(shí)，都產(chǎn)生根據(jù)原本保護(hù)基板厚度的球面像差。另外如上所述，又產(chǎn)生起因于溫度變化引起的折射率變化的球面像差。在用倍率變化來修正這2個(gè)球面像差時(shí)，彗形像差尤其成為問題。
圖1(a) (c)中，實(shí)線表示在35°C的溫度條件下使平行光束入射到物鏡上使聚光于保護(hù)基板厚度為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的0. 0875mm之設(shè)想光盤信息記錄面上時(shí)的3次彗形像差，二點(diǎn)劃線表示在75°C的溫度條件下使聚光于保護(hù)基板厚度為0. Imm的第2層信息記錄面上時(shí)使將球面像差修正到最適當(dāng)?shù)挠邢薰馐肷鋾r(shí)的3次彗形像差，虛線表示在-10°C的溫度條件下使聚光于保護(hù)基板厚度為0. 075mm的第1層信息記錄面上時(shí)使將球面像差修正為最適當(dāng)?shù)挠邢薰馐肷鋾r(shí)的3次彗形像差。
這里，設(shè)物鏡發(fā)生的物鏡殘留彗形像差為例如0. 02 λ rms程度。圖1 (a)比較例的情況，因?yàn)闈M足正弦條件，所以LTR3 = DTR3，只要通過傾側(cè)調(diào)整使物鏡的光軸相對(duì)入射光傾斜0. 23度，則在35°C的溫度條件下使平行光束入射聚光于保護(hù)基板厚度為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的0. 0875mm之設(shè)想光盤的信息記錄面上時(shí)的3次彗形像差為零。但是，如此安裝物鏡時(shí)， 在-io°c的溫度條件下產(chǎn)生球面像差，由于不得不使必須修正相應(yīng)溫度降低的球面像差的有限光束入射，所以，將會(huì)引起產(chǎn)生3次彗形像差。也就是說，可謂是由于對(duì)傾側(cè)調(diào)整后的物鏡照射有限光束而產(chǎn)生的課題。加上2層型光盤中實(shí)際的保護(hù)基板厚度相對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的 0. 875mm有士 0. 0125mm之差，對(duì)較嚴(yán)格一側(cè)的保護(hù)基板厚度0. 075mm的第1層信息記錄面聚光時(shí)，必須進(jìn)一步加深有限光束的發(fā)散角或收斂角，由此又引起3次彗形像差。結(jié)果，總共產(chǎn)生0. 02 λ rms的3次彗形像差(圖1 (a)的δ A)，即使組裝時(shí)進(jìn)行傾側(cè)調(diào)整，也有在光拾取裝置中不能進(jìn)行確切的信息記錄/再生的可能性。有3層以上信息記錄面的光盤，也可能發(fā)生同樣的問題。
本發(fā)明者通過銳意研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過滿足上式(1)、即LTR3 > DTR3，能夠解決上述比較例的問題。圖1(b)、(c)是滿足上式(1)的物鏡的例子，使物鏡的傾側(cè)靈敏度進(jìn)一步增大。圖1(b)所示的例子中，只要使物鏡的光軸相對(duì)入射光傾斜0. 12度，則在35°C的溫度條件下、使平行光束入射、聚光于保護(hù)基板厚度為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的0. 0875mm之設(shè)想光盤的信息記錄面上時(shí)的3次彗形像差為零。此時(shí)，在-10°C的溫度條件下對(duì)2層型光盤中的保護(hù)基板厚度0. 075mm的第1層信息記錄面聚光時(shí)的3次彗形像差為0. 01 λ rms (圖1 (b)的 δ B)，是比較例的一半，組裝時(shí)進(jìn)行傾側(cè)調(diào)整，即使為了適應(yīng)溫度變化和2層型盤而變更物鏡的倍率，在光拾取裝置中也能夠進(jìn)行確切地信息記錄/再生。
同樣，圖1(c)所示的例子中，只要使物鏡的光軸相對(duì)入射光傾斜0. 15度，則在 35°C的溫度條件下、使平行光束入射、聚光于保護(hù)基板厚度為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的0. 0875mm之設(shè)想光盤的信息記錄面上時(shí)的3次彗形像差為零。此時(shí)，在-10°C的溫度條件下對(duì)2層型光盤中的保護(hù)基板厚度0. 075mm的第1層信息記錄面聚光時(shí)的3次彗形像差為0. 012 λ rms (圖 1(b)的SC)，是比較例的約一半，組裝時(shí)進(jìn)行傾側(cè)調(diào)整，即使為了適應(yīng)溫度變化和2層型盤而變更物鏡的倍率，在光拾取裝置中也能夠進(jìn)行確切地信息記錄/再生。
并且，在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0. 20 λ rms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng) (例如與基準(zhǔn)狀態(tài)相比高溫及/或保護(hù)基板厚度厚的情況)中，存在即使進(jìn)行使透鏡傾側(cè)修正彗形像差的傾側(cè)伺服也得不到修正之問題。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，上述情況的很大原因在于， 在例如圖1(a)的高溫及保護(hù)基板厚厚的狀態(tài)的75°C和保護(hù)基板厚0. Imm的狀態(tài)下，相對(duì)透鏡傾側(cè)角度的3次彗形像差的變化量小，所以，即使使透鏡傾側(cè)，也不能修正彗形像差。 根據(jù)本發(fā)明知道，如圖1(b)、(c)所示，在高溫及保護(hù)基板厚厚的條件的75°C和保護(hù)基板厚 0. Imm的狀態(tài)下，能夠進(jìn)一步增大相對(duì)透鏡傾側(cè)角度的3次彗形像差的變化量，由此能夠傾側(cè)伺服，使透鏡傾側(cè)修正彗形像差。物鏡是玻璃透鏡時(shí)，溫度變化的影響減小，但因?yàn)槭鼙Ｗo(hù)基板厚度的影響，所以本發(fā)明對(duì)玻璃物鏡也有效果。
第2項(xiàng)中記載的光拾取裝置用物鏡，是第1項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，滿足下式 1. 1 ^ I LTR3 I / IDTR3 I ^ 2. 0 (1，)。
第3項(xiàng)中記載的光拾取裝置用物鏡，是第1項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，滿足下式。DTR3(+)是由光盤規(guī)格決定的已知值。
0. 4 彡 I LTR3 (+) | / | DTR3 (+) ^ 1. 2 (IA)。
LTR3(+)在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在所述物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、僅單位角度傾側(cè)所述物鏡不傾側(cè)所述光盤時(shí)所產(chǎn)生的3次彗形像差(例如環(huán)境溫度75°C、用tl = 0. Imm的光盤， 并且將在倍率修正中起因于所述物鏡折射率變化而產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、僅單位角度傾側(cè)所述物鏡時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差) DTR3(+)在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在所述物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、不傾側(cè)所述物鏡僅單位角度傾側(cè)所述光盤時(shí)所產(chǎn)生的3次彗形像差(例如環(huán)境溫度75°C、用tl = 0. Imm的光盤， 并且將在倍率修正中起因于所述物鏡折射率變化而產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、僅單位角度傾側(cè)所述光盤時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差) 通過滿足條件式(IA)，在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)(例如與基準(zhǔn)狀態(tài)相比高溫及/或保護(hù)基板厚度厚的情況)中，能夠進(jìn)一步增大相對(duì)透鏡傾側(cè)角度的3次彗形像差的變化量，由此，能夠提供一種更容易進(jìn)行使透鏡傾側(cè)修正彗形像差的傾側(cè)伺服的光拾取裝置。
第4項(xiàng)中記載的光拾取裝置用物鏡，是第1 3項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，當(dāng)以所述光源射出的光束中，入射到所述物鏡有效徑內(nèi)任意位置上的光線與光軸所成的入射角為α ’，所述光線從所述物鏡出射時(shí)與光軸所成的出射角為α?xí)r，用OSC = (sin α /sin α ’-ml)表示的正弦條件違反量OSC在所述物鏡有效徑內(nèi)的任何位置上都滿足下式 -0. 02 ^ OSC ^ 0. 01 (2), 其中， ml 對(duì)所述光盤進(jìn)行信息記錄或再生時(shí)的所述物鏡的倍率。
通過滿足條件式0)，既維持由條件式(1)得到的發(fā)明的效果，又能夠防止出現(xiàn)高次彗形像差，能夠得到能夠降低像高引起的彗形像差的發(fā)生之效果。
第5項(xiàng)中記載的光拾取裝置用物鏡，是第1 4項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，所述物鏡具有由折射面構(gòu)成的光學(xué)面。具有由折射面構(gòu)成的光學(xué)面的塑料物鏡、即不持修正溫度變化時(shí)產(chǎn)生的球面像差之衍射構(gòu)造的塑料物鏡中，起因于溫度變化而產(chǎn)生的球面像差大，為了修正不得不較大地進(jìn)行倍率變化，所以，本發(fā)明的效果大。
第6項(xiàng)中記載的光拾取裝置用物鏡，是第1 4項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，所述物鏡具有備有衍射構(gòu)造的光學(xué)面。
第7項(xiàng)中記載的光拾取裝置用物鏡，是第1 6項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，所述物鏡是塑料制的。
第8項(xiàng)中記載的光拾取裝置，是對(duì)光盤進(jìn)行信息記錄及/或再生的光拾取裝置，其特征在于， 備有 射出500nm以下波長(zhǎng)λ 1光束的光源； 將所述光源射出的光束經(jīng)由厚度tl的保護(hù)基板聚光于光盤信息記錄面上的物鏡； 接受被所述信息記錄面反射穿過所述物鏡的光束的受光元件； 對(duì)所述光盤進(jìn)行記錄及/或再生所必需的所定的像側(cè)數(shù)值孔徑在0. 7以上， 滿足下式。本發(fā)明的作用效果與第1項(xiàng)發(fā)明相同。
1. 0 < |LTR3|/|DTR3 (1)， 其中， LTR3 僅單位角度傾側(cè)所述物鏡不傾側(cè)所述光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差， DTR3 不傾側(cè)所述物鏡僅單位角度傾側(cè)所述光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差。
第9項(xiàng)中記載的光拾取裝置，是第7項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，滿足下式 1. 1 ^ I LTR3 I / IDTR3 I ^ 2. 0 (1，)。
第10項(xiàng)中記載的光拾取裝置，是第8或9項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，滿足下式 0. 4 彡 I LTR3 (+) | / | DTR3 (+) | 彡 1. 2 (IA)。
LTR3(+)在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在所述物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、僅單位角度傾側(cè)所述物鏡不傾側(cè)所述光盤時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差 DTR3(+)在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在所述物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、不傾側(cè)所述物鏡僅單位角度傾側(cè)所述光盤時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差 第11項(xiàng)中記載的光拾取裝置，是第8 10項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，當(dāng)以所述光源射出的光束中，入射到所述物鏡有效徑內(nèi)任意位置上的光線與光軸所成的入射角為α，所述光線從所述物鏡出射時(shí)與光軸所成的出射角為α?xí)r，用0SC = (sin α /sin α ’-ml)表示的正弦條件違反量OSC在所述物鏡有效徑內(nèi)的任何位置上都滿足下式 -0. 02 ^ OSC ^ 0. 01 (2), 其中， ml 對(duì)所述光盤進(jìn)行信息記錄或再生時(shí)的所述物鏡的倍率。
第12項(xiàng)中記載的光拾取裝置，是第8 11項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在
9于，所述物鏡具有由折射面構(gòu)成的光學(xué)面。
第13項(xiàng)中記載的光拾取裝置，是第8 11項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，所述物鏡具有備有衍射構(gòu)造的光學(xué)面。
第14項(xiàng)中記載的光拾取裝置，是第8 13項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于， 具有被配置在所述光源和所述物鏡之間的能夠在光軸方向上變位的偶合透鏡， 使所述偶合透鏡在光軸方向上變位，由此修正在具有所述偶合透鏡和所述物鏡的光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球面像差。
第15項(xiàng)中記載的光拾取裝置，是第14項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，使所述偶合透鏡在光軸方向上變位，由此修正由于溫度變化而在所述光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球面像差。
第16項(xiàng)中記載的光拾取裝置，是第14或15項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于， 所述光盤具有多個(gè)信息記錄面， 使所述偶合透鏡在光軸方向上變位，由此修正對(duì)不同于某信息記錄面的他信息記錄面進(jìn)行信息記錄及/或再生時(shí)產(chǎn)生的球面像差。
第17項(xiàng)中記載的光拾取裝置，是第8 16項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，安裝成所述物鏡的光軸相對(duì)所述光拾取裝置的光軸傾斜。
第18項(xiàng)中記載的光拾取裝置，是第8 17項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的發(fā)明，其特征在于，所述物鏡是塑料制的。
[光拾取裝置] 本發(fā)明涉及的光拾取裝置具有光源、使光源射出的光束經(jīng)由光盤的保護(hù)基板聚光于信息記錄面上的物鏡、接受被信息記錄面反射穿過物鏡的光束的受光元件，是進(jìn)行光盤的信息記錄/再生的裝置，優(yōu)選在光源和物鏡之間具有在光軸方向能夠變位的偶合透鏡。 下面，稱第1光源時(shí)，是上述各項(xiàng)中的光源之意思，稱第1光盤時(shí)是上述各項(xiàng)中的光盤之意 )思O 僅對(duì)一種光盤進(jìn)行記錄/再生的光拾取裝置的情況時(shí)，可以只有一個(gè)光源(這種光拾取裝置中，有時(shí)也稱光盤為第1光盤、光源為第1光源)。但對(duì)多種光盤進(jìn)行記錄/再生的光拾取裝置的情況時(shí)，可以有多個(gè)光源。例如，對(duì)第1光盤、第2光盤及第3光盤之3種光盤進(jìn)行記錄/再生的光拾取裝置的情況時(shí)，優(yōu)選具有第1光源、第2光源及第3光源之至少3個(gè)光源。另外，對(duì)第1光盤、第2光盤及第3光盤的3種光盤進(jìn)行記錄/再生的光拾取裝置的情況時(shí)，優(yōu)選使第1光源射出的第1光束聚光于第1光盤的信息記錄面上、第2光源射出的第2光束聚光于第2光盤的信息記錄面上、第3光源射出的第3光束聚光于第3光盤的信息記錄面上。并且，優(yōu)選具有接受來自于第1光盤、第2光盤或第3光盤的信息記錄面的反射光束的受光元件。
[光盤] 第1光盤具有厚度為t 1的保護(hù)基板、信息記錄面。另外，光拾取裝置是進(jìn)行多種光盤的記録/再生的裝置時(shí)，第2光盤具有厚度為t2(tl < t2)的保護(hù)基板、信息記錄面。 第3光盤具有厚度為t3 (t2 < t3)的保護(hù)基板、信息記錄面。優(yōu)選第1光盤是BD、第2光盤是DVD、第3光盤是CD，但并不局限于此。第1光盤、第2光盤或第3光盤也可以是厚度方向上具有多個(gè)信息記錄面的光盤。尤其第1光盤是厚度方向上具有多個(gè)信息記錄面的光盤時(shí)，本發(fā)明的效果更顯著。
作為第1光盤的例子，可以舉出由ΝΑΟ. 85的物鏡進(jìn)行信息記錄/再生、保護(hù)基板的厚度為0. Imm程度規(guī)格的光盤(例如BD，藍(lán)光光盤(Blu-ray Disc))。作為第2光盤的例子，可以舉出由ΝΑΟ. 60 0. 67程度的物鏡進(jìn)行信息記錄/再生、保護(hù)基板的厚度為 0. 6mm程度規(guī)格的光盤(例如DVD系列光盤)。DVD系列光盤的例子有DVD-ROM、DVD-Video、 DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW 等。另外，作為第 3 光盤的例子，可以舉出由ΝΑΟ. 45 0. 51程度的物鏡進(jìn)行信息記錄/再生、保護(hù)基板的厚度為1. 2mm程度的光盤(例如⑶系列光盤)。⑶系列光盤的例子有⑶-ROM、⑶-Audio、⑶-Video、⑶-R、⑶-RW 等。有關(guān)記錄密度，優(yōu)選第1光盤的記錄密度最高，接下去按第2光盤、第3光盤之順序降低。
[保護(hù)基板的厚度] 有關(guān)保護(hù)基板的厚度tl、t2、t3，優(yōu)選滿足以下條件式(3)、(4)、(5)，但并不局限于此 0. 05mm ^ tl ^ 0. 13mm (3) 0. 5mm 彡 t2 彡 0. 7mm (4) 1. Omrn 彡 t3 彡 1. 3mm (5)。
[光源] 作為光源，優(yōu)選采用半導(dǎo)體激光、硅激光等。優(yōu)選從第1光源射出的第1光束的第 1波長(zhǎng)λ 1、從第2光源射出的第2光束的第2波長(zhǎng)λ2(λ2> λ 1)、從第3光源射出的第 3光束的第3波長(zhǎng)λ3(λ3> λ2)滿足以下條件式(6)、(7) [激光波長(zhǎng)] 1. 5Χ λ 1 < λ 2 < 1. 7Χ λ 1 (6) 1· 9 X λ 1 < λ 3 < 2· 1 X λ 1 (7)。
另外，作為第1光盤、第2光盤、第3光盤分別采用BD、DVD及⑶時(shí)，第1光源的第 1波長(zhǎng)λ 1在500nm以下，優(yōu)選在350nm以上440nm以下，較優(yōu)選在380nm以上420nm以下； 第2光源的第2波長(zhǎng)λ 2優(yōu)選在570nm以上680nm以下，較優(yōu)選在630nm以上670nm以下； 第3光源的第3波長(zhǎng)λ 3優(yōu)選在750nm以上880nm以下，較優(yōu)選在760nm以上820nm以下。
[單元化] 另外，可以單元化第1光源、第2光源、第3光源中的至少2個(gè)光源。單元化是指例如第1光源和第2光源被固定收納在1插件中，但并不局限于此，廣義則包括2個(gè)光源被固定在不能像差修正的狀態(tài)。另外，也可以使光源和后述受光元件1插件化。
[受光元件] 作為受光元件，優(yōu)選采用光電二極管等光檢測(cè)器。在光盤的信息記錄面上反射的光入射到受光元件，用其輸出信號(hào)，能夠得到各光盤記錄信息的讀取信號(hào)。并且，檢測(cè)受光元件上的斑點(diǎn)的形狀變化、位置變化的光量變化，進(jìn)行對(duì)焦檢測(cè)和軌跡檢測(cè)，根據(jù)該檢測(cè)， 能夠使物鏡移動(dòng)以對(duì)焦、跟蹤。受光元件可以由多個(gè)光檢測(cè)器構(gòu)成。受光元件可以有主的光檢測(cè)器和副的光檢測(cè)器。例如，受光元件也可以是在接受信息記錄再生用之主光的光檢測(cè)器的兩旁，設(shè)2個(gè)副的光檢測(cè)器，由該2個(gè)副的光檢測(cè)器接受跟蹤調(diào)整用之副光。受光元件還可以具有與各光源相應(yīng)的多個(gè)受光元件。
[聚光光學(xué)系統(tǒng)] 本發(fā)明的光拾取裝置具有物鏡。除了物鏡之外還可以具有分光儀。分光儀是指將光束分割成二個(gè)以上的光學(xué)元件。另外，除了物鏡之外還可以具有準(zhǔn)直儀等偶合透鏡。偶合透鏡是指被配置在物鏡和光源之間、改變光束發(fā)散角的單透鏡或透鏡組。準(zhǔn)直儀是偶合透鏡的一種，是將入射到準(zhǔn)直儀的光變?yōu)槠叫泄馍涑龅耐哥R。并且，光拾取裝置還可以具有衍射光學(xué)元件等光學(xué)元件，用來將從光源射出的光束分割成信息記錄再生用的主光束和跟蹤等用的二個(gè)副光束。另外，光拾取裝置還可以在光源射出的光束的光路內(nèi)具有1/4波片和光闌。1/4波片是將透過準(zhǔn)直儀的光從直線偏振變換為圓偏振的光學(xué)元件，光闌是將光束限制在所定數(shù)值孔徑的光學(xué)元件。
[物鏡] 本說明書中，物鏡是指具有將光源射出的光束經(jīng)由光盤的保護(hù)基板聚光于信息記錄面上之正折射力的光學(xué)元件。優(yōu)選物鏡被配置在對(duì)著光盤的位置上。并且，優(yōu)選物鏡通過傳動(dòng)裝置至少能夠在光軸方向一體性變位。物鏡可以由二個(gè)以上的多個(gè)透鏡及光學(xué)元件構(gòu)成，也可以是僅單個(gè)透鏡，但優(yōu)選是單個(gè)透鏡。
物鏡是塑料透鏡，是只有折射面的折射透鏡、是具有不同光盤互換用的衍射構(gòu)造的衍射透鏡，但是，在沒有修正溫度變化引起產(chǎn)生的球面像差的衍射構(gòu)造時(shí)，由于為了修正相應(yīng)溫度變化而產(chǎn)生的球面像差，不得不使物鏡倍率變化的可能性上升，所以，本發(fā)明的效果更顯著。
另外，優(yōu)選物鏡在其外周具有突緣部，該突緣部持有延伸在光軸垂直方向的面。通過該突緣部，能夠精度良好地將物鏡安裝到光拾取裝置。
[物鏡的NA] 以對(duì)第1光盤進(jìn)行記錄/再生的光拾取裝置中所必需的物鏡的數(shù)值孔徑為NA1、 對(duì)第2光盤進(jìn)行記錄/再生的光拾取裝置中所必需的物鏡的數(shù)值孔徑為NA2 (ΝΑΙ > NA2)、 對(duì)第3光盤進(jìn)行記錄/再生的光拾取裝置中所必需的物鏡的數(shù)值孔徑為NA3 (NA2 > NA3)。 NAl在0.7以上，優(yōu)選在0.8以上0.9以下。尤其優(yōu)選NAl為0. 85。NA2在0. 55以上，優(yōu)選在0.7以下。尤其優(yōu)選NA2為0.60。另外，優(yōu)選NA3在0.4以上0.55以下。尤其優(yōu)選NA3 為 0. 45 或 0. 53。
形成在光盤信息記錄面上的光斑的球面像差由物鏡的數(shù)值孔徑NA和光源波長(zhǎng)λ 決定，并與ΝΑ4/λ成比例地增大。因此，在由于光盤的高密度化而加大物鏡的數(shù)值孔徑或縮短光源的波長(zhǎng)時(shí)，起因于溫度變化產(chǎn)生的球面像差變得更大，為了應(yīng)該得到安定的記錄/ 再生特性而修正球面像差，不得不變更物鏡倍率的可能性上升。因此，在NA為0. 7以上(優(yōu)選0.8以上)的情況時(shí)，本發(fā)明的效果更顯著。
[物鏡材料] 本發(fā)明的光拾取裝置的物鏡，如果是由塑料素材形成的話，則起因于溫度變化產(chǎn)生的球面像差變得更大，為了應(yīng)該得到安定的記錄/再生特性而修正球面像差，不得不變更物鏡倍率的可能性上升。因此，物鏡是塑料透鏡時(shí)，本發(fā)明的效果更顯著。但是，即使在物鏡是玻璃透鏡的情況時(shí)，在應(yīng)付多層光盤的情況和應(yīng)付波長(zhǎng)變動(dòng)的情況時(shí)，也有不得不變更物鏡倍率的可能性，所以，能夠享受本發(fā)明的效果。
[透鏡制造方法] 物鏡的制造方法沒有特別限定，可以用例如注射成型法、壓縮成型法、微模型法、 浮模型法、Rolinks法等周知的方法。出于生產(chǎn)性的容易度，優(yōu)選注射成型法。
[物鏡性能] 物鏡滿足下式⑴ 1. O < |LTR3|/|DTR3 (1)。
LTR3表示僅單位角度傾側(cè)物鏡不傾側(cè)光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差。DTR3表示不傾側(cè)物鏡僅單位角度傾側(cè)光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差。因?yàn)橄鄬?duì)傾側(cè)角度的3次彗形像差的發(fā)生量成比例關(guān)系，所以， 沒有必要將單位角度設(shè)定在某一值，但是，出于測(cè)定等時(shí)的方便，也可以使單位角度為例如 0. 5°。
較優(yōu)選滿足下式(1，) 1. 1 ^ I LTR3 I / IDTR3 I ^ 2. 0 (1，)。
優(yōu)選滿足下式(IA) 0. 4 彡 I LTR3 (+) | / | DTR3 (+) ^ 1. 2 (IA) LTR3 (+)表示在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.2(Urms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、僅單位角度傾側(cè)物鏡不傾側(cè)光盤時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差。DTR3(+)表示在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生 +0. 20 λ rms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、不傾側(cè)物鏡僅單位角度傾側(cè)光盤時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差。所謂“與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0. 20 λ rms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)”，優(yōu)選是比基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)高溫以及光盤的保護(hù)基板的厚度厚的光學(xué)系統(tǒng)。例如，可以使基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)為室溫、2層光盤的2個(gè)信息記錄面之間的值為設(shè)想的保護(hù)基板厚時(shí)的光學(xué)系統(tǒng)；使產(chǎn)生+0. 20 λ rms以上的光學(xué)系統(tǒng)為比基準(zhǔn)狀態(tài)高40°C溫度、2層光盤的2個(gè)信息記錄面中深的一個(gè)信息記錄面的保護(hù)基板厚時(shí)的光學(xué)系統(tǒng)。
并且，優(yōu)選在物鏡有效徑內(nèi)的任何位置上都滿足以下條件式O) -0. 02 ^ OSC ^ 0. 01 (2) 其中，在光源射出的光束中，當(dāng)以入射到物鏡有效徑內(nèi)任意位置上的光線與光軸所成的入射角為α、光線從物鏡出射時(shí)與光軸所成的出射角為α?xí)r，表示為正弦條件違反量OSC= (sina/sina ’-ml)。其中，ml表示對(duì)光盤進(jìn)行信息記錄或再生時(shí)的物鏡的倍率。
另外，優(yōu)選物鏡滿足以下條件式 0. 007 < |Ν-Ρ|/(ΜΧ2Χ Δ Τ) <0. (^8。
以溫度T (°C )時(shí)物鏡傾側(cè)1 °所產(chǎn)生的3次彗形像差為M、溫度T+ Δ T (°C )時(shí)物鏡傾側(cè)1°所產(chǎn)生的3次彗形像差為N、溫度T-ATCC )時(shí)物鏡傾側(cè)1°所產(chǎn)生的3次彗形像差為P。其中，M、N、P分別是由球面像差修正元件改變物鏡的倍率使光盤上的3次球面像差為零之狀態(tài)時(shí)的值。
優(yōu)選物鏡的焦點(diǎn)距離滿足下式 1. 0 ^ f (mm) ^ 2. 4 物鏡的焦點(diǎn)距離長(zhǎng)時(shí)，為了修正球面形像差而變更傾側(cè)調(diào)整后的物鏡的倍率時(shí)， 彗形像差的發(fā)生增大。因此，滿足上述條件式的下限而本發(fā)明的課題變得更大，可以說本發(fā)
13明的效果更顯著。較優(yōu)選滿足以下條件 1. 2≤ f (mm) ≤ 2. 2 [物鏡安裝] 將物鏡安裝到光拾取裝置時(shí)，為了修正制造時(shí)產(chǎn)生的物鏡的殘留彗形像差，優(yōu)選作傾側(cè)調(diào)整、傾斜安裝物鏡。更詳細(xì)地說，優(yōu)選在物鏡的光軸(與物鏡光學(xué)面頂點(diǎn)的切平面垂直的線)相對(duì)光拾取裝置的光軸(光源射出的光線的光軸)傾斜的狀態(tài)下安裝。在該狀態(tài)下安裝物鏡時(shí)，物鏡的倍率變化引起產(chǎn)生彗形像差，所以本發(fā)明的課題變得更大，本發(fā)明的效果更顯著。換而言之，可以表現(xiàn)為物鏡的光軸相對(duì)包含后述球面像差修正手段之透鏡光軸的、從光源延伸到光盤上的光拾取裝置的基準(zhǔn)軸傾斜。
[球面像差修正手段] 優(yōu)選本發(fā)明的光拾取裝置在光源射出的光束的光路中具有球面像差修正手段，修正由物鏡聚光于信息記錄面上的光束中由于溫度變化而產(chǎn)生的球面像差。
優(yōu)選球面像差修正手段不僅僅修正由于溫度變化而產(chǎn)生的球面像差，還修正不同種類光盤上起因于到信息記錄面的保護(hù)基板的厚度而產(chǎn)生的球面像差、厚度方向上具有多個(gè)信息記錄面的光盤上起因于到各個(gè)信息記錄面的保護(hù)基板的厚度而產(chǎn)生的球面像差、由于波長(zhǎng)變動(dòng)而產(chǎn)生的球面像差。尤其優(yōu)選修正由于溫度變化而產(chǎn)生的球面像差的球面像差修正手段兼修正厚度方向上具有多個(gè)信息記錄面的光盤上起因于到各個(gè)信息記錄面的保護(hù)基板的厚度而產(chǎn)生的球面像差。BD中，具有2個(gè)信息記錄面的光盤已經(jīng)普及，光拾取裝置大多具有用來修正起因于到BD的各個(gè)信息記錄面的保護(hù)基板的厚度而產(chǎn)生的球面像差的球面像差修正手段。通過使這種BD用的光拾取裝置所擁有的修正起因于到各個(gè)信息記錄面的保護(hù)基板的厚度而產(chǎn)生的球面像差的球面像差修正手段兼修正由于溫度變化而產(chǎn)生的球面像差之手段，能夠幾乎不變更以往的光拾取裝置的結(jié)構(gòu)地采用塑料制的物鏡，所以是非常優(yōu)選的方式。溫度變化可以用熱敏電阻等溫度檢測(cè)手段檢測(cè)。
進(jìn)一步優(yōu)選又通過球面像差修正手段來修正起因于濕度變化、光盤的保護(hù)基板的厚度誤差等至少一個(gè)而產(chǎn)生的球面像差等。
如上所示，通過在光源射出的光束的光路中具有上述修正球面像差的球面像差修正手段，能夠得到安定的對(duì)光盤的記錄/再生特性。
[在光軸方向上移動(dòng)透鏡] 作為球面像差修正手段的例子，可以舉出在光軸方向上移動(dòng)配置在光源和物鏡之間的光路中的透鏡或透鏡組、變更入射到物鏡的光束的發(fā)散角、由此修正球面像差之結(jié)構(gòu)。
作為在光軸方向上移動(dòng)配置在光源和物鏡之間的光路中的透鏡或透鏡組、變更入射到物鏡的光束的發(fā)散角的例子，可以舉出在光源和物鏡之間的光路中具有從光源射出的發(fā)散光入射的具有正的折射力的正透鏡，在光軸方向上移動(dòng)該正透鏡，改變?nèi)肷涞轿镧R的光束的發(fā)散角。
作為該正透鏡，優(yōu)選采用將光源射出的發(fā)散光束變換為平行光束并導(dǎo)向物鏡的準(zhǔn)直透鏡和變換光源射出的發(fā)散光束的發(fā)散角并導(dǎo)向物鏡的偶合透鏡。
作為在光軸方向上移動(dòng)配置在光源和物鏡之間的光路中的透鏡或透鏡組、變更入射到物鏡的光束的發(fā)散角的另一例子，可以舉出在光源和物鏡之間的光路中具有從光源射出的發(fā)散光入射的具有正的折射力的正透鏡和被配置在該正透鏡和物鏡之間的具有負(fù)的折射力的負(fù)透鏡，在光軸方向上移動(dòng)該負(fù)透鏡，改變?nèi)肷涞轿镧R的光束的發(fā)散角。
作為具有正的折射力的正透鏡和具有負(fù)的折射力的負(fù)透鏡，優(yōu)選采用光束擴(kuò)展 在光軸方向上移動(dòng)透鏡或透鏡組的球面像差修正手段并不局限于上述例子，雖然球面像差修正手段具有正透鏡和負(fù)透鏡，但也包括移動(dòng)正透鏡的方式以及具有由2個(gè)正透鏡構(gòu)成的中繼透鏡使平行光入射到中繼透鏡之一的正透鏡移動(dòng)該正透鏡的方式等。這里的光束擴(kuò)展器、中繼透鏡等也屬于偶合透鏡。
作為上述使透鏡在光軸方向上移動(dòng)的傳動(dòng)裝置，可以使用步進(jìn)馬達(dá)、音頻線圈傳動(dòng)裝置、利用壓電元件的傳動(dòng)裝置等。
只要作為球面像差修正手段使用在光軸方向上能夠移動(dòng)的透鏡，便能夠與在光軸方向上的移動(dòng)量成比例地修正球面像差，所以，具有球面像差的修正范圍廣之優(yōu)點(diǎn)。另外， 作為球面像差修正手段使用在光軸方向上能夠移動(dòng)的透鏡時(shí)，由于物鏡的倍率變化，所以本發(fā)明的課題變大，結(jié)果本發(fā)明的效果顯著。
[光信息記錄再生裝置] 本發(fā)明的光信息記錄再生裝置具有光盤驅(qū)動(dòng)裝置，該光盤驅(qū)動(dòng)裝置具有上述光拾取裝置。
對(duì)裝備在光信息記錄再生裝置中的光盤驅(qū)動(dòng)裝置作說明，光盤驅(qū)動(dòng)裝置有下述方式從收納著光拾取裝置等的光信息記錄再生裝置本體，只有在搭載狀態(tài)下能夠支承光盤的盤向外部取出；連同收納光拾取裝置等的光盤驅(qū)動(dòng)裝置本體一起向外部取出。
采用上述各方式的光信息記錄再生裝置中大致備有以下構(gòu)成部件，但并不局限于此收納在外殼等中的光拾取裝置；連同外殼一起使光拾取裝置向光盤內(nèi)周或外周移動(dòng)的搜索馬達(dá)等光拾取裝置的驅(qū)動(dòng)源；具有向光盤內(nèi)周或外周導(dǎo)向光拾取裝置外殼之導(dǎo)向軌等的光拾取裝置移送手段；進(jìn)行光盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的主軸馬達(dá)等。
前者方式中，除了上述各構(gòu)成部件之外還設(shè)有能夠在搭載狀態(tài)下支承光盤的盤以及用來使盤滑動(dòng)的裝載機(jī)構(gòu)等，后者方式中沒有盤以及裝載機(jī)構(gòu)，優(yōu)選各構(gòu)成部件被設(shè)在能夠向外部抽出的相當(dāng)于底盤的抽屜上。
發(fā)明效果 如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種溫度變化時(shí)、多層光盤使用時(shí)、波長(zhǎng)變動(dòng)時(shí)能夠確切地進(jìn)行信息記錄/再生的光拾取裝置及其中使用的物鏡。


圖1:本發(fā)明的說明圖。
圖2 本實(shí)施方式光拾取裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖3 圖3(a)是實(shí)施例1的縱球面像差圖，縱軸是距離光軸的高度，橫軸是球面像差量(mm)。圖3(b)是實(shí)施例1的正弦條件違反量示意圖，縱軸是距離光軸的高度，橫軸是正弦條件違反量(mm)。
圖4 實(shí)施例1的透鏡傾側(cè)靈敏度示意曲線。
圖5 圖5(a)是實(shí)施例2的縱球面像差圖，縱軸是距離光軸的高度，橫軸是球面像差量(mm)。圖5(b)是實(shí)施例2的正弦條件違反量示意圖，縱軸是距離光軸的高度，橫軸是正弦條件違反量(mm)。
圖6 實(shí)施例2的透鏡傾側(cè)靈敏度示意曲線。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖2是對(duì)BD能夠確切地進(jìn)行信息記錄/ 再生的光拾取裝置的結(jié)構(gòu)概略示意圖。該光拾取裝置PUi能夠搭載于光信息記錄再生裝置。本發(fā)明并不局限于本實(shí)施方式。
光拾取裝置PUl具有物鏡0BJ、光闌31\1/4波片4 、準(zhǔn)直透鏡(^、分光儀85、圓柱透鏡SEN、射出波長(zhǎng)405nm激光光束的半導(dǎo)體激光LDl (光源)、接受B D信息記錄面RLl反射光束的受光元件PD1、使準(zhǔn)直透鏡在光軸方向上移動(dòng)的1軸傳動(dòng)裝置AC1。物鏡用樹脂構(gòu)成，具有不設(shè)衍射構(gòu)造的折射面構(gòu)成的光學(xué)面。
物鏡OBJ在其外周具有突緣部FL，該突緣部FL持有延伸在光軸垂直方向上的面。 組裝時(shí)，為了排除殘留彗形像差，可以利用該突緣部FL，將物鏡OBJ傾側(cè)、精度良好地安裝到光拾取裝置。
物鏡OBJ是在BD的信息記錄面RL上進(jìn)行記錄及/或再生所必需的所定的像側(cè)數(shù)值孔徑為0.7以上，滿足下式(1)、(IA) 1. 0 < |LTR3|/|DTR3 (1) 其中， LTR3 僅單位角度傾側(cè)所述物鏡不傾側(cè)所述光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差 DTR3 不傾側(cè)所述物鏡僅單位角度傾側(cè)所述光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差 0. 4 彡 I LTR3 (+) | / | DTR3 (+) ^ 1. 2 (IA) LTR3(+)在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在所述物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、僅單位角度傾側(cè)所述物鏡不傾側(cè)所述光盤時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差 DTR3(+)在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在所述物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、不傾側(cè)所述物鏡僅單位角度傾側(cè)所述光盤時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差 從藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光LDl射出的光束(λ 1 = 405nm)之發(fā)散光束透過分光儀BS， 由準(zhǔn)直透鏡CL變換為平行光束之后，由1/4波片AP從直線偏振變換為圓偏振，通過光闌ST 其光束徑受到規(guī)制，由物鏡OBJ經(jīng)由厚度0. Imm的保護(hù)基板PLl，成為形成在BD信息記錄面 RLl上的光斑。
在信息記錄面RLl上由信息槽調(diào)制的反射光束再次透過物鏡0BJ、光闌ST，之后由 1/4波片AP從圓偏振變換為直線偏振，由準(zhǔn)直透鏡CL變?yōu)槭諗抗馐?，?jīng)分光儀BS反射，由圓柱透鏡SEN收束于受光元件PDl的受光面上。用受光元件PDl的輸出信號(hào)，由2軸傳動(dòng)裝置AC2使物鏡OBJ聚焦、跟蹤，由此能夠讀取BD上記錄的信息。
發(fā)生溫度變化時(shí)，起因于物鏡OBJ折射率變化而球面像差增大，所以，由1軸傳動(dòng)裝置ACl使準(zhǔn)直透鏡CL在光軸方向上移動(dòng)，這樣使有限光束入射到物鏡OBJ上，由此抑制球面像差。另外，BD是多層光盤時(shí)，在進(jìn)行從多個(gè)信息記錄面的1層向其他層跳躍時(shí)，球面像差也增大，所以，與此相應(yīng)，使準(zhǔn)直透鏡CL在光軸方向上移動(dòng)。根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)槭刮镧ROBJ的傾側(cè)靈敏度增大，滿足上式(1)，所以，即使是在為了修正殘留彗形像差而傾側(cè)安裝物鏡的狀態(tài)下使有限光束入射到物鏡OBJ上時(shí)，也有效地抑制3次彗形像差的發(fā)生。
實(shí)施例 接下去，對(duì)適合于本實(shí)施方式光拾取裝置的物鏡實(shí)施例作說明。
此后，10的冪乘數(shù)(例如2. 5 X 10_3)用E (例如2. 5E-3)來表示。
另外，本實(shí)施例中的對(duì)物光學(xué)元件的光學(xué)面被形成為繞光軸軸對(duì)稱的非球面，該非球面由將表中所示的系數(shù)分別代入數(shù)1式后的數(shù)式規(guī)定。其中，K為圓錐系數(shù)，A2i為非球面系數(shù)。
[數(shù)1]
權(quán)利要求
1.一種物鏡，是下述光拾取裝置用的物鏡，該光拾取裝置具有射出500nm以下波長(zhǎng)λ 1 光束的光源、將所述光源射出的光束經(jīng)由厚度tl的保護(hù)基板聚光于光盤信息記錄面上的物鏡、接受被所述信息記錄面反射穿過所述物鏡的光束的受光元件，對(duì)所述光盤進(jìn)行信息記錄及/或再生，物鏡的特征在于，對(duì)所述光盤進(jìn)行記錄及/或再生所必需的所定的像側(cè)數(shù)值孔徑在0. 7以上，滿足下式1.0 < |LTR3|/|DTR3 (1)， 其中，LTR3 僅單位角度傾側(cè)所述物鏡不傾側(cè)所述光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差，DTR3 不傾側(cè)所述物鏡僅單位角度傾側(cè)所述光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差。
2.如權(quán)利要求1中記載的物鏡，其特征在于，滿足下式 1. 1 彡 I LTR3 I / IDTR3 I ^ 2. 0 (1，)。
3.如權(quán)利要求1或2中記載的物鏡，其特征在于，滿足下式 0. 4 彡 I LTR3 (+) I / IDTR3 (+) | 彡 1. 2 (IA)。LTR3(+)在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在所述物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、僅單位角度傾側(cè)所述物鏡不傾側(cè)所述光盤時(shí)所產(chǎn)生的3次彗形像差DTR3(+)在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在所述物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、不傾側(cè)所述物鏡僅單位角度傾側(cè)所述光盤時(shí)所產(chǎn)生的3次彗形像差
4.如權(quán)利要求1 3的任何一項(xiàng)中記載的物鏡，其特征在于，當(dāng)以所述光源射出的光束中，入射到所述物鏡有效徑內(nèi)任意位置上的光線與光軸所成的入射角為α ’，所述光線從所述物鏡出射時(shí)與光軸所成的出射角為α?xí)r，用OSC= (sin α/sin α ’-ml)表示的正弦條件違反量OSC在所述物鏡有效徑內(nèi)的任何位置上都滿足下式-0. 02 ^ OSC ^ 0. 01 (2), 其中，ml 對(duì)所述光盤進(jìn)行信息記錄或再生時(shí)的所述物鏡的倍率。
5.如權(quán)利要求1 4的任何一項(xiàng)中記載的物鏡，其特征在于，所述物鏡具有由折射面構(gòu)成的光學(xué)面。
6.如權(quán)利要求1 4的任何一項(xiàng)中記載的物鏡，其特征在于，所述物鏡具有備有衍射構(gòu)造的光學(xué)面。
7.如權(quán)利要求1 6的任何一項(xiàng)中記載的物鏡，其特征在于，所述物鏡是塑料制的。
8.一種光拾取裝置，是對(duì)光盤進(jìn)行信息記錄及/或再生的光拾取裝置，其特征在于， 備有射出500nm以下波長(zhǎng)λ 1光束的光源；將所述光源射出的光束經(jīng)由厚度tl的保護(hù)基板聚光于光盤信息記錄面上的物鏡； 接受被所述信息記錄面反射穿過所述物鏡的光束的受光元件；對(duì)所述光盤進(jìn)行記錄及/或再生所必需的所定的像側(cè)數(shù)值孔徑在0. 7以上， 滿足下式1.0 < |LTR3|/|DTR3 (1)， 其中，LTR3 僅單位角度傾側(cè)所述物鏡不傾側(cè)所述光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差，DTR3:不傾側(cè)所述物鏡僅單位角度傾側(cè)所述光盤、使平行光束入射到所述物鏡上時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差。
9.如權(quán)利要求8中記載的光拾取裝置，其特征在于，滿足下式 1. 1 彡 I LTR3 I / IDTR3 I ^ 2. 0 (1，)。
10.如權(quán)利要求8或9中記載的光拾取裝置，其特征在于，滿足下式 0. 4 彡 I LTR3 (+) I / IDTR3 (+) | 彡 1. 2 (IA)。LTR3(+)在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在所述物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、僅單位角度傾側(cè)所述物鏡不傾側(cè)所述光盤時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差DTR3(+)在與基準(zhǔn)狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)相比產(chǎn)生+0.20 Xrms以上球面像差的光學(xué)系統(tǒng)中，將在所述物鏡的倍率修正中產(chǎn)生的球面像差修正為最小時(shí)、不傾側(cè)所述物鏡僅單位角度傾側(cè)所述光盤時(shí)產(chǎn)生的3次彗形像差
11.如權(quán)利要求8 10的任何一項(xiàng)中記載的光拾取裝置，其特征在于，當(dāng)以所述光源射出的光束中，入射到所述物鏡有效徑內(nèi)任意位置上的光線與光軸所成的入射角為α，所述光線從所述物鏡出射時(shí)與光軸所成的出射角為α?xí)r，用OSC= (sin α/sin α ’-ml)表示的正弦條件違反量OSC在所述物鏡有效徑內(nèi)的任何位置上都滿足下式-0. 02 ^ OSC ^ 0. 01 (2), 其中，ml 對(duì)所述光盤進(jìn)行信息記錄或再生時(shí)的所述物鏡的倍率。
12.如權(quán)利要求8 11的任何一項(xiàng)中記載的光拾取裝置，其特征在于，所述物鏡具有由折射面構(gòu)成的光學(xué)面。
13.如權(quán)利要求8 11的任何一項(xiàng)中記載的光拾取裝置，其特征在于，所述物鏡具有備有衍射構(gòu)造的光學(xué)面。
14.如權(quán)利要求8 13的任何一項(xiàng)中記載的光拾取裝置，其特征在于，具有被配置在所述光源和所述物鏡之間的能夠在光軸方向上變位的偶合透鏡， 使所述偶合透鏡在光軸方向上變位，由此修正在具有所述偶合透鏡和所述物鏡的光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球面像差。
15.如權(quán)利要求14中記載的光拾取裝置，其特征在于，使所述偶合透鏡在光軸方向上變位，由此修正由于溫度變化而在所述光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球面像差。
16.如權(quán)利要求14或15中記載的光拾取裝置，其特征在于， 所述光盤具有多個(gè)信息記錄面，使所述偶合透鏡在光軸方向上變位，由此修正對(duì)不同于某信息記錄面的他信息記錄面進(jìn)行信息記錄及/或再生時(shí)產(chǎn)生的球面像差。
17.如權(quán)利要求8 16的任何一項(xiàng)中記載的光拾取裝置，其特征在于，安裝成所述物鏡的光軸相對(duì)所述光拾取裝置的光軸傾斜。
18.如權(quán)利要求8 17的任何一項(xiàng)中記載的光拾取裝置，其特征在于，所述物鏡是塑料制的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在溫度變化時(shí)和多層光盤使用時(shí)能夠確切地進(jìn)行信息記錄/再生的光拾取裝置及其中使用的物鏡。發(fā)生溫度變化時(shí)，起因于物鏡OBJ折射率變化而球面像差增大，所以，由1軸傳動(dòng)裝置AC1使準(zhǔn)直透鏡CL在光軸方向上移動(dòng)，這樣使有限光束入射到物鏡OBJ上，由此抑制球面像差。另外，BD是多層光盤時(shí)，在進(jìn)行從多個(gè)信息記錄面的1層向其他層跳躍時(shí)，球面像差也增大，所以，與此相應(yīng)，使準(zhǔn)直透鏡CL在光軸方向上移動(dòng)。對(duì)此，因?yàn)槭刮镧ROBJ的傾側(cè)靈敏度增大，所以，即使在使有限光束入射到物鏡OBJ上時(shí)，也有效地抑制3次彗形像差的發(fā)生。
文檔編號(hào)G02B13/00GK102187392SQ20098014067
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者戶塚英和 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會(huì)社