專利名稱：光學頭裝置及光學信息記錄再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)數(shù)字視盤、數(shù)字音盤、計算機用的光盤等的光學頭，特別是有關(guān)對物鏡的球面象差有修正功能的光學頭裝置及光學信息記錄再生裝置。
背景技術(shù)：
為了提高光盤的記錄密度，一般要縮短光源的波長或提高物鏡的NA。DVD的光盤上采用波長650nm、NA0.6，但為了進一步提高記錄密度可以考慮采用400nm的蘭色光源，物鏡的NA提高為0.85。在這種光學頭中，相對于光盤基板厚度稍稍的誤差就會產(chǎn)生很大的球面象差。
例如，所述的DVD光學系統(tǒng)中基板厚度變化10μm時產(chǎn)生的RMS球面象差約0.01λ，相對于后要敘述的光學系統(tǒng)的條件同樣10μm的基板厚度變化產(chǎn)生約0.1λ和10倍的球面象差。
為了修正這種球面象差提出球面象差修正光學系統(tǒng)的方案。例如特愿2000-131603中揭示了一種用凸透鏡和凹透鏡兩片透鏡構(gòu)成無焦光學系統(tǒng)，通過使其間隔可變從而修正球面象差的方法。
但是，上述的光學系統(tǒng)中有以下問題，即如想沿光軸方向移動凸透鏡或凹透鏡修正球面象差就會產(chǎn)生光的利用效率改變的第1個問題。對此，以下將詳細敘述。
采用半導體激光器等作為光學頭的光源。半導體激光器的遠場的光量分布呈近似于高斯分布的形狀。即光軸上的強度最高，隨著遠離光軸強度減小。一般如想增加射入物鏡的光量則物鏡的有效直徑邊緣處的強度降低。一旦有效直徑邊緣處的光強度顯著降低，則由物鏡聚光的光點直徑就變大。反之，如想在物鏡的有效直徑內(nèi)獲得均勻的光量分布，則來自半導體激光器的光利用效率降低。這樣來自半導體激光器的光以何種程度取入物鏡是左右光學頭性能的非常重要的參數(shù)。
然而，為了修正球面象差，若使無焦光學系統(tǒng)的透鏡中的一個移動，從光源即半導體激光器的角度來看，射入物鏡的光線角度變化，光量的利用效率、或用物鏡聚光的光點直徑變化，這是第1個問題。
另外，為了增加存儲容量，在使用厚度不同的雙層盤時，假設第2層的厚度比第1層厚。在記錄再生第2層時就用透過第1層的光來進行。由于未記錄在第1層的部分、正記錄在第1層的部分的分布不勻而影響第2層記錄再生特性。因而希望第2層的實際NA要大，這是第2個問題。
第3個問題是，在厚的光盤上，盤片傾斜時產(chǎn)生的彗形象差變大。光的吸收也比薄的盤片大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的為解決已有的第1問題而作，盡管對球面象差進行修正，但光量的利用效率、聚光的光點直徑不變。
為了達到上述第1目的，本發(fā)明提供一種光學頭裝置，它包括光源、將從所述光源射出的光變換成實際上是平行光的視準透鏡、在信息媒體上聚光的聚光裝置、將由所述信息媒體被調(diào)制的光束分離用的光束分離裝置、以及接受由所述信息媒體被調(diào)制的光的受光裝置，其中，在所述視準透鏡和所述聚光裝置之間從所述視準透鏡一側(cè)開始依序配置具有負的放大率的透鏡和正的放大率的透鏡，至少使所述任何一個透鏡沿光軸方向移動能修正所述信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，使具有所述正的放大率的鏡頭的焦距實際上和從具有所述正的放大率的透鏡至所述聚光裝置為止的距離相等。
本發(fā)明中，其結(jié)構(gòu)做成在通過使光程中的透鏡沿光軸方向移動，使射入物鏡的光線的發(fā)散角變化，從而修正光學系統(tǒng)整體的球面象差時，利用離中立位置更加發(fā)散時降低從球面象差修正光學系統(tǒng)射出的邊緣光線的光線高度，反之在更加會聚時提高邊緣光線的光線高度，從而使得物鏡上始終射入一定光量分布的光。
另外，本發(fā)明又是包括上述任何一種的光學頭裝置，采用該光學頭裝置能在光盤基板的信息媒體上記錄或再生信息的光學信息記錄再生裝置。


圖1為表示本發(fā)明的光學頭裝置一構(gòu)成例的光程圖。
圖2為表示本發(fā)明的光學頭裝置的原理的構(gòu)成圖。
圖3為本發(fā)明的光學頭裝置實施例1的球面象差圖。
圖4為本發(fā)明的光學頭裝置實施例2的球面象差圖。
圖5為本發(fā)明的光學頭裝置實施例3的球面象差圖。
圖6為表示與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的光學頭裝置一構(gòu)成例的光程圖。
圖7為與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的光學頭裝置的示例中的球面象差圖。
圖8為本發(fā)明的實施形態(tài)所示的光學頭裝置及信息記錄再生裝置的構(gòu)成圖。
圖9為與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的光學頭裝置及信息記錄再生裝置的構(gòu)成圖。
標號說明1平行光2凹透鏡3發(fā)散光4凸透鏡5平行光6物鏡的孔徑7光軸具體實施方式
(實施形態(tài)1)以下，參照附圖具體說明本發(fā)明的光學頭裝置，圖1為表示本發(fā)明的光學頭裝置構(gòu)成的光程圖，光束直徑φa的平行光1射入凹透鏡2成為發(fā)散光3，再射入凸透鏡4。靠凸透鏡再次變成平行光5光線到達物鏡的孔徑6。本形態(tài)中，若沿光軸7向遠離凹透鏡2的方向移動凸透鏡4(圖1(b))，因為從凹透鏡2射出的光是發(fā)散光，所以從凸透鏡4射出的光在邊緣上的高度8比平行光時的高度9高。另外，凸透鏡4如沿遠離凹透鏡2的方向一移動，射出的光線變成會聚光10。因而，由于比平行光5的時候高的邊緣光線變成會聚光10，所以根據(jù)條件和平行光的時候同樣地，光線到達物鏡的孔徑6。即平行光1的光束直徑φa的光量分布為了球面象差修正即使移動凸透鏡4也能原樣地射入物鏡。
這里利用附圖詳細說明為了修正球面象差即使移動透鏡對光量分布也不會引起變化的條件。圖2為表示本發(fā)明光學頭裝置原理的構(gòu)成圖。如在無焦光學系統(tǒng)上配置凹透鏡11和凸透鏡12，則以平行光射入的光線13同樣以平行光14射出。設凸透鏡12的焦距為fp。凸透鏡12移動前的邊緣光線的高度為c。這里凸透鏡12如沿光軸方向向遠離凹透鏡11的方向移動Δd，則邊緣光線高度僅增加Δd·c/fp。另外，凸透鏡12來的出射光變成會聚光15，從凸透鏡開始將焦點與b的距離相連。該狀態(tài)的近軸成象式變成下式。
1/(fp+Δd)+1/b＝1/fp為了使離開凸透鏡12距離僅為S的物鏡的孔徑16的邊緣光線高度和平行光時相同同為C，則以下的條件成立便可。
(c·Δd/fp)/s＝(c+c·Δd/fp)/b從上式可以求出s＝fp。
即可知，通過使從凸透鏡12至物鏡的孔徑16的距離和凸透鏡12的焦距相同，從而始終能獲得相同的強度分布和光利用效率。
還有，因為凸透鏡12相對于光軸方向移動，故不可能始終使凸透鏡和物鏡的孔徑間的距離與凸透鏡的焦距保持相同的值。
但是，凸透鏡的移動量Δd比焦距充分小，因此，從凸透鏡至物鏡的孔徑16隨著凸透鏡的移動距離S的變化可以看作比凸透鏡的焦距充分小。
本發(fā)明實施形態(tài)1的具體數(shù)值作為示例于以下。首先，在以下各數(shù)值示例中，表示共同使用的物鏡的數(shù)值示例。設物鏡的結(jié)構(gòu)為兩組兩片，從球面象差修正光學系側(cè)起為第1面、第2面、第3面、第4面。另外設光盤為平行平板。
fb物鏡的焦距(mm)Rb1第1面的曲率半徑(mm)Rb2第2面的曲率半徑(mm)Rb3第3面的曲率半徑(mm)Rb4第4面的曲率半徑(mm)Eb1第1透鏡和第2透鏡的間隔(mm)db1第1透鏡的厚度(mm)db2第2透鏡的厚度(mm)nb1第1透鏡的相對于使用波長的折射率nb2第2透鏡的相對于使用波長的折射率ncd光盤基板的相對于使用波長的折射率tc信息記錄面上的光盤透明基板的厚度(mm)W使用波長(nm)
fb＝2.000Rb1＝1.900Rb2＝-7.800Rb3＝0.99466Rb4平面Eb1＝1.150db1＝1.2db2＝1.0535nb1＝1.52331nb2＝1.52331ncd＝1.61736tc＝0.1WD＝0.30W＝405另外，非球面形狀以下面的式(1)表示。
(式1)x=Cjh21+1-(1+Kj)Cj2h2+ΣAj,nhn]]>但各符號的意義如下所述。
x離光軸的高度為h的非球面上的點離開非球面頂點的切平面的距離h離光軸的高度Cj第j面的非球面頂點的曲率(Cj＝1/Rj)Kj第j面的園錐常數(shù)Aj，n第j面的n次的非球面系數(shù)各系數(shù)上均附注上表示限于物鏡的非球面系數(shù)b的腳注。
kb1＝-4.593396e-001Ab1，4＝8.386037e-004Ab1，6＝-2.243728e-004Ab1，8＝-1.594195e-004
Ab1，10＝2.620701e-005Ab1，12＝-2.738825e-005kb2＝1.272600e+001Ab2，4＝-3.117861e-003Ab2，6＝-1.073863e-003Ab2，8＝1.258618e-004Ab2，10＝-1.951853e-004Ab2，12＝4.181241e-005kb3＝-6.080135e-001Ab3，4＝3.894679e-002Ab3，6＝1.463247e-002Ab3，8＝1.262713e-002Ab3，10＝-1.226316e-00Ab3，12＝1.779569e-002以下表示修正光學頭光學系統(tǒng)球面象素的透鏡的數(shù)據(jù)數(shù)值。以下的各數(shù)值例中，透鏡從光源一側(cè)依次開始數(shù)第1、第2，另外，在各透鏡中將光源一側(cè)的面作為第1面、物鏡一側(cè)的面作為第2面。
Fp凸透鏡的焦點距離(mm)R11第1透鏡的第1面的曲率半徑(mm)R12第1透鏡的第2面的曲率半徑(mm)R21第2透鏡的第1面的曲率半徑(mm)R22第2透鏡的第2面的曲率半徑(mm)E1第1透鏡和第2透鏡的間隔(mm)d1第1透鏡的厚度(mm)d1第2透鏡的厚度(mm)n1第1透鏡的相對于使用波長的折射率n2第2透鏡的相對于使用波長的折射率EFF物鏡側(cè)的射出的光束直徑
(實施例1)fp＝10.0R11＝-8.48R12＝14.3R21＝33.2R22＝-9.02E1＝2.0d1＝1.2d2＝1.2n1＝1.74188n2＝1.71791EFF＝3.0這里因為凸透鏡的焦距為10mm，設物鏡的孔徑位于物鏡的第1面，從凸透鏡至物鏡的第1面的距離同樣為10mm。參照圖3。
凸透鏡移動±0.5mm時，修正的3次球面象差量約為0.18λRMS。以下設凸透鏡向光源側(cè)移動時的移動量為負，向物鏡側(cè)移動時的移動量為正。
在從凸透鏡至物鏡的距離為10mm時，將成為物鏡的邊緣光線的射入球面象差修正光學系統(tǒng)的光線高度和凸透鏡的移動量一起示于以下，凸透鏡的移動量 射入光線高度-0.5mm 1.0426mm0.0mm 1.0522mm+0.5mm 1，0568mm這樣，可知通過使凸透鏡至物鏡的距離實質(zhì)上等于凸透鏡的焦距，從而與凸透鏡的移動相應的入射光線高度的變化非常少。入射光線高度的變化量在1％以下，因為實際上幾乎沒有變化，所以可以說光的利用效率或用物鏡聚光的光點直徑幾乎不變。
(實施例2)fp＝20.0R11＝-23.11R12＝24.93R21＝81.09R22＝-12.036E1＝2.5d1＝1.2d2＝2.0n1＝1.74188n2＝1.52801EFF＝3.0這里，因凸透鏡的焦距為20mm，設物鏡的孔徑在物鏡的第1面，從凸透鏡至物鏡的第1面的距離同樣為20mm的范圍，參照圖4。
該例中，凸透鏡移動±1.5mm時所修正的3次球面象差量約為0.15λRMS。以下，設凸透鏡向光源一側(cè)移動時的移動量為負，向物鏡側(cè)移動時為正。
在從凸透鏡至物鏡的距離為20mm時，將成為物鏡的邊緣光線的射入球面象差修正光學系統(tǒng)的光線高度和凸透鏡的移動量一起表示如下。
凸透鏡的移動量入射光線高度-1.5mm1.1897mm0.0mm 1.1965mm+1.5mm1.2016mm這樣，可知通過使從凸透鏡至物鏡的距離實際上和凸透鏡的焦距相等，從而與凸透鏡的移動相對應的入射光線高度的變化非常少。因為入射光線高度的變化量為0.6％以下實際上幾乎沒有變化，所以可以說光的利用效率、用物鏡聚光的光點直徑也幾乎不變。
(實施例3)fp＝8.0R11＝-6.914R12＝5.35R21＝71.645R22＝-4.414E1＝3.0d1＝0.8d2＝1.5n1＝1.75747n2＝1.52331EFF＝3.7另外，第2透鏡的第2面是非球面，其非球面形狀同樣用式(1)表示。
參照圖5。
K2＝-0.1710231A2、4＝2.839637×10-5這里，因為凸透鏡的焦距為8mm，所以設物鏡的孔徑在物鏡的第1面，從凸透鏡至物鏡的第1面的距離同樣為8mm。
這里，凸透鏡移動±0.25mm時修正的3次球面象差量約為0.25λRMS。以下，設凸透鏡移向源一側(cè)時的移動量為負，移向物鏡一側(cè)時為正。
在凸透鏡至物鏡的距離為8mm時，將變成物鏡的邊緣光線的射入球面象差修正光學系統(tǒng)的光線高度和凸透鏡的移動量一起表示如下。
凸透鏡的移動量入射光線高度-0.25mm 0.8182mm0.0mm 0.8208mm+0.25mm 0.8372mm這樣，可知通過使凸透鏡至物鏡的距離實際上與凸透鏡的焦距相等，從而與凸透鏡的移動相應的光線高度的變化非常小。入射光線高度的變化量在0.3％以下實際上幾乎不變化，所以光的利用效率、用物鏡聚光的光點直徑也幾乎不變。
以下，參照

與本發(fā)明相關(guān)并本申請發(fā)明者的發(fā)明涉及的一例光學頭裝置。
實施形態(tài)1采用凹透鏡和凸透鏡組成的無焦光學系統(tǒng)作為球面象差修正光學系統(tǒng)，但在本例2中，采用將半導體激光變換成平行光的視準透鏡其本身作為球面象差修正光學系統(tǒng)。
圖6為表示本例的原理的光程圖。從半導體激光器17射出的光線18通過視準透鏡19變成平行光20射入物鏡的孔徑21。這里，如將視準透鏡19沿光軸22向遠離半導體激光器17的方向移動(圖6(b))，從半導體激光器1射出的光因為是發(fā)散光所以從視準透鏡19射出光的邊緣上的高度23比平行光時的高度24高。另外，如將視準透鏡19向遠離半導體激光器17的方向移動，則射出的光變成會聚光25。
因此，由于比平行光20的時候高的邊緣光線成為會聚光25，所以根據(jù)條件和平行光時一樣光線到達物鏡的孔徑21。即射入物鏡的半導體激光器17的光量分布為了球面象差修正即使移動視準透鏡19也不變化。
為了修正球面象差即使移動透鏡在光量分布上也不引起變化的條件如將圖2中說明的凸透鏡置換成視準透鏡就能完全同樣地進行說明。即在設視準透鏡的焦距fc和從視準透鏡至物鏡的孔徑的距離S相等時，s＝fc可知，能始終從半導體激光器獲得相同的強度分布和光利用效率。
還有，因為視準透鏡相對于光軸方向移動，故不可能總是使視準透鏡和物鏡的孔徑的距離保持和視準透鏡的焦距相同的值。但是，視準透鏡的移動量與其焦距相比較短，視準透鏡位于無焦的位置時，與焦距相比至物鏡的孔徑的距離S可以看作比視準透鏡的移動量Δd小。
本例的具體數(shù)值例子示于以下，包括物鏡的參數(shù)在內(nèi)的視準透鏡以外的參數(shù)的實施形態(tài)1相同。
(實施例4)實施例4的具體數(shù)值示于以下。視準透鏡的面從光源側(cè)開始依次為第1面、第2面。
fc視準透鏡的焦距(mm)R1視準透鏡第1面的曲率半徑(mm)R2視準透鏡第2面的曲率半徑(mm)
d1視準透鏡的厚度(mm)n1視準透鏡相對于使用波長的折射率EFF物鏡側(cè)的射出光束直徑fp-fc＝16.0R1平面R2＝-10.72704d1＝2n1＝1.67044EFF3.4這里，因為視準透鏡的焦距為16mm，設物鏡的孔徑在物鏡的第1面，從視準透鏡至物鏡的第1面的距離同為16mm。參照圖7。
這里，視準透鏡移動±0.8mm時，修正的3次球面象差量約為0.15λRMS。以下，設視準透鏡向光源側(cè)移動時的移動量為負，向物鏡側(cè)移動時的移動量為正。
在視準透鏡至物鏡的距離為16mm時，將成為物鏡的邊緣光線、射入視準透鏡的光線角度和視準透鏡的移動量一起示于以下。
視準透鏡的移動量 入射光線角度-0.8mm 6.06097度0.0mm 6.09702度+0.8mm 6.10389度這樣，可知通過使視準透鏡至物鏡的距離實際上等于視準透鏡的焦距，與視準透鏡的移動相對應的入射光線角度的變化非常小。因為入射光線角度的變化量為0.6％以下實際幾乎沒有變化，所以可以說光的利用效率、用物鏡聚光的光點直徑幾乎不變化。
以下，將利用上述實施形態(tài)1所示的光學系統(tǒng)的本發(fā)明的光學頭裝置及光學信息記錄再生裝置的構(gòu)成圖示于圖8。圖8中，從光源即半導體激光器26射出的光束，透過光束分離器27，由視準透鏡28變成實質(zhì)上是平行的光。還透過凹透鏡29與凸透鏡30再次變成實際上的平行光，利用實施例1至4所示的兩組兩片物鏡31聚光在光盤32的信息媒體面32a上。聚光光點根據(jù)信息媒體面32a上形成的凹凸衍射。在信息媒體面32a上衍射·反射的激光透過物鏡31、凸透鏡30、凹透鏡29、視準透鏡28在光束分離器27上反射，在檢測透鏡33處折射聚光于受光元件34上。利用受光元件34的電信號檢測信息媒體面32a上調(diào)制后的光量變化，讀取數(shù)據(jù)。
這里，凸透鏡30設置成沿光軸方向可動，修正光盤32的基板厚度、或其它的光學頭光學系統(tǒng)的球面象差。通過使凸透鏡30的焦距和凸透鏡到物鏡31的距離實際上相等，從而即使凸透鏡30沿光軸方向移動從半導體激光器26射出的光線的范圍也始終為一定并射入物鏡31。
由此，物鏡上的半導體激光器的光量利用率不僅始終保持一定，而且射入物鏡邊緣的光的強度也始終保持一定，所以聚光在媒體面上的光點的形狀也能保持一定。
以下，在圖9中表示利用上述一例所示的光學系統(tǒng)的，與本發(fā)明有關(guān)聯(lián)的光學頭裝置、及光學信息記錄再生裝置的構(gòu)成圖。圖9中，從光源即半導體激光器26射出的光束透過光束分離器27利用視準透鏡35實際上變成平行光。而且利用在實施例1至4中所示的兩組兩片物鏡31聚光在光盤32的信息媒體面32a上。集光光點利用信息媒體面32a上形成的凹凸衍射，在信息媒體面32a上衍射、反射的激光透過物鏡31、視準透鏡35在光束分離器27上反射，在檢測透鏡33上折射聚光于受光元件34上。根據(jù)受光元件34的電氣信號，檢測在信息媒體面32a上調(diào)制后的光量變化，讀取數(shù)據(jù)。
這里，視準透鏡35設置成沿光軸方向可動，修正光盤32的基板厚度、或其它光學頭光學系統(tǒng)的球面象差。通過使視準透鏡35的焦距和視準透鏡至物鏡31的距離實際上相等，即使沿光軸方向移動視準透鏡35從半導體激光器26射出的光線的范圍始終為一定射入物鏡31。由此，不僅物鏡上的半導體激光器的光量利用率始終保持一定，而且射入物鏡邊緣的光的強度也始終保持一定，所以聚光在媒體面上的光點的形狀也能保持一定。
還有，在上述的實施形態(tài)中，設使其沿光軸方向移動的透鏡為凸透鏡但即使移動凹透鏡也有同樣的效果。
另外，上述各實施例中，凸透鏡、凹透鏡各為單片透鏡，但也可以是由多片透鏡構(gòu)成的有正的放大率的透鏡組，和有負的放大率的透鏡組。另外，在用多片構(gòu)成時正如以前所知那樣，用分散的不同的凸和凹的透鏡組合在一起使各透鏡組持有消色的效果。同樣，通過在各透鏡上將衍射元件做成一體也可持有消色的效果。另外，消色效果既可以只用各透鏡組修正色象差，也可以用球面象差修正光學系統(tǒng)修正光學頭光學系統(tǒng)全體的色象差。
還有，上述實施形態(tài)中，因變成凸透鏡和凹透鏡的組合，所以，例如即使采用單片透鏡，通過在凸透鏡側(cè)配置色散低的材料、在凹透鏡側(cè)配置色散高的材料，也使其有色差修正效果。
又在上述例中，視準透鏡作為非球面單片透鏡但也可是多片組合透鏡。此外，和上述一樣，將視準透鏡做成多片透鏡也可以有消色效果，也可和衍射元件做成一體進行色差修正。另外，也可在此時作視準透鏡單體的色差修正，也可做成視準透鏡修正光學頭光學系統(tǒng)全體的色差。
再有，在實施形態(tài)中，將光學系統(tǒng)作為平行光射入平行光射出的無焦光學系統(tǒng)，但可以是入射光、出射光一起或某個不是平行光的光學系統(tǒng)。即例如出射光變成發(fā)散光的場合，只要對于其發(fā)散光對物鏡作象差修正便可，會聚光時也一樣。
還有，上述的例子中，視準透鏡設計成實際上變成平行光，也可設計成發(fā)散光或會聚光。同樣，對于發(fā)散光或會聚光也能對物鏡進行象差修正的方法。
再說明與本發(fā)明相關(guān)并是本申請發(fā)明者的發(fā)明的別的例子。
本例是一種光學頭裝置，它包括光源、將從所述光源射出的光線變換成實際上是平行光的視準透鏡、聚光在信息媒體面上的聚光裝置、用于分離由所述信息媒體調(diào)制后的光束用的光束分離裝置、以及接受由所述信息媒體調(diào)制后的光的受光裝置，在所述視準透鏡和所述聚光裝置之間從所述視準透鏡側(cè)開始依序配置有負的放大率的透鏡和正的放大率的透鏡，至少使所述任一的透鏡沿光軸方向移動能修正所述信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，在設有正放大率的透鏡的焦距為f，從所述正放大率的透鏡至所述聚光裝置的距離為d時，提供滿足以下條件的光學頭光學裝置，f＜d＜1.25f。
即在從持有上述正放大率的透鏡至聚光裝置的距離大于該透鏡的焦距時有以下的優(yōu)點。在為了增加存儲容量采用厚度不同的雙層盤盤片時，與第1層相比第2層厚度加厚。記錄再生第2層時就要用透過第1層的光進行。在第1層上未記錄的部分和記錄的部分不均勻的存在，對第2層的記錄再生特性產(chǎn)生影響。因此希望第2層實際的NA大。然而，如上所述，在從持有正放大率的透鏡至聚光裝置的距離大于該透鏡的焦距時，第2層實際的NA變大，能使光點更加縮小增強抗噪聲能力。
更加具體的為在采用實施例1所示的凸透鏡的場合，從凸透鏡至物鏡的距離為10mm至12.5mm的范圍。
在從凸透鏡至物鏡的距離為12.5mm時，將變成物鏡的邊緣光線的、射入球面象差修正光學系統(tǒng)的射入光線高度和凸透鏡的移動量一起表示如下。
凸透鏡的移動量入射光線高度-0.5mm1.0293mm0.0mm 1.0522mm+0.5mm1.0710mm另外，在采用實施例2所示的凸透鏡時，取從凸透鏡至物鏡的距離為20mm至25mm的范圍。
在凸透鏡至物鏡的距離為25mm時，將變成物鏡的邊緣光線的、射入球面象差修正光學系統(tǒng)的入射光線高度和凸透鏡的移動量一起示于以下。
凸透鏡的移動量 入射光線高度-1.5mm 1.1676mm0.0mm 1.1965mm+1.5mm 1.2254mm另外，在采用實施例3所示的凸透鏡時，取從凸透鏡至物鏡的距離為8mm至10mm的范圍。
在凸透鏡至物鏡的距離為10mm時，將變成物鏡邊緣光線的、射入球面象差修正光學系統(tǒng)的射入光線高度和凸透鏡的移動量一起示于以下。
凸透鏡的移動量 入射光線高度-0.25mm 0.8109mm0.0mm 0.8208mm+0.25mm 0.8456mm如上所示，如凸透鏡向負側(cè)即向與物鏡相反的一側(cè)移動，入射光線高度就降低。入射光線高度一低，就只使用半導體激光器發(fā)出的光中更加靠近中央部附近的光，變成更均勻的光量分布的狀態(tài)。因此，實際的NA變大能將光點直徑更加縮小。另外，通過所謂凸透鏡向負的一側(cè)移動對盤片厚度厚的盤片進行象差修正。因此在記錄再生兩層盤片的第2層時，由于能縮成更小的光點，所以抗噪聲能力更強。
再有，作為與本發(fā)明相關(guān)，并本申請發(fā)明者發(fā)明的其它的例子，它包括光源、將從所述光源射出的光線變換成實質(zhì)上是平行光的視準透鏡、聚光在信息媒體面上的聚光裝置、將由所述信息媒體調(diào)制后的光束分離用的光束分離裝置、以及接受由所述信息媒體調(diào)制后的光的受光裝置，使所述視準透鏡沿光軸方向移動修正在所述信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，在設所述視準透鏡的焦距為fc、從所述視準透鏡至所述聚光裝置的距離為dc時，提供滿足以下條件的光學頭光學裝置，fc＜dc＜1.25fc。
即從所述視準透鏡至聚光裝置的距離在比上述視準透鏡的焦距大的場合也和上述的場合一樣，在兩層的盤片中，第2層的實際的NA變大能使光點更加縮小抗噪聲能力更強。
更具體為采用實施例4所示的視準透鏡時，取視準透鏡至物鏡的距離為16mm至20mm的范圍。
在視準透鏡至物鏡的距離為20mm時，將變成物鏡的邊緣光線的、射入視準透鏡的入射光線角度和視準透鏡的移動量一起示于以下。
視準透鏡的移動量 入射光線角度-0.8mm5.98621度0.0mm 6.09702度+0.8mm6.18210度如上所示，如視準透鏡向負側(cè)即向與物鏡相反的一側(cè)移動，則入射光線角度變小。入射光線角度一小，就只使用從半導體激光器射出的光中更靠近中央部的光，變成更加均勻的光量分布狀態(tài)。因此，實際的NA變大能將光點直徑更加縮小。另外通過所謂凸透鏡向負側(cè)移動從而對盤片厚度厚的盤片作象差修正。因而可知，在記錄再生兩層盤片的第2層時，因為光點被縮得更小所以增強抗噪聲的能力。
以下，說明與本發(fā)明相關(guān)并本申請發(fā)明者發(fā)明的其它的例子。本例為一種光學頭裝置，它包括光源、將從所述光源射出的光線變換成實際上是平行光的視準透鏡、聚光在信息媒體面上的聚光裝置、將由所述信息媒體調(diào)制后的光束分離用的光束分離裝置、以及接受由所述信息媒體調(diào)制后的光的受光裝置，在所述視準透鏡和所述聚光裝置之間從所述視準透鏡一側(cè)開始依序配置持有負放大率的透鏡和正放大率的透鏡，至少使所述任一的透鏡向光軸方向移動修正在所述信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，在設有所述正放大率的透鏡的焦距為f，從有所述正放大率的透鏡至所述聚光裝置的距離為d時，則提供能滿足下述條件的光學頭光學裝置，0.5f＜d＜f。
即在有上述正放大率的透鏡至聚光裝置的距離小于該透鏡的焦距時有以下的優(yōu)點。
透鏡至聚光裝置的距離一小于透鏡的焦距，在盤片變厚時光量增加。另外，半導體激光光源有光量分布，中心附近的光量最高而越靠近邊緣光量就降低。即所謂光量增加系指半導體激光器周邊的光量也利用，所以射入物鏡的周邊的光線強度下降。于是，實際的NA下降。厚的盤片在盤片傾斜時由于所產(chǎn)生的彗差增大，故當實際的NA下降之時，就能發(fā)揮抑制其彗差發(fā)生量的效果。
還有，在盤片厚的時候，相比薄的盤片光吸收大，所以通過將透鏡至聚光裝置的距離縮得比透鏡的焦距小，從而在盤片變厚時增加光量得到理想的結(jié)果。
更具體為采用實施例1示出的凸透鏡時，取凸透鏡至物鏡的距離為5mm至10mm的范圍。
在凸透鏡至物鏡的距離為5mm時，將變成物鏡的邊緣光線的、射入球面象差修正光學系統(tǒng)的入射光線高度和凸透鏡的移動量一起示于以下。
凸透鏡的移動量 入射光線高度-0.5mm 1.0707mm0.0mm 1.0522mm+0.5mm 1.0295mm另外，在采用實施例2所示的凸透鏡時，取凸透鏡至物鏡的距離為10mm至20mm的范圍。
在凸透鏡至物鏡的距離為10mm時，將變成物鏡的邊緣光線的、射入球面象差修正光學系統(tǒng)的入射光線高度和凸透鏡的移動量一起示于以下。
凸透鏡的移動量 入射光線高度-1.5mm 1.2367mm0.0mm 1.1965mm+1.5mm 1.1569mm另外，在采用實施例3所示的凸透鏡時，取凸透鏡至物鏡的距離為4mm至8mm的范圍。
在凸透鏡至物鏡的距離為4mm時，將變成物鏡的邊緣光線的、射入球面象差修正光學系統(tǒng)的入射光線高度和凸透鏡的移動量一起示于以下。
凸透鏡的移動量 入射光線高度-0.25mm 0.8333mm0.0mm 0.8208mm+0.25mm 0.8212mm如上所述，凸透鏡如向負側(cè)即向和物鏡相反的一側(cè)移動，則入射光線高度增高。入射光線高度一增高，就在更廣的范圍使用半導體激光器放出的光，邊緣的光量下降。因而實際上NA變小。另外，通過所謂凸透鏡向負側(cè)移動從而對盤片厚度厚的盤片作象差修正。厚片厚度越厚，則在盤片傾斜時產(chǎn)生的彗差越大，影響記錄再生特性。這時，由于實際的NA變小，所以在盤片傾斜時能減少其彗差。
還有，作為與本發(fā)明相關(guān)，并由本申請發(fā)明者發(fā)明的其它的例子，它包括光源、將從所述光源射出的光線變換成實際上是平行光的視準透鏡、聚光在信息媒體面上的聚光裝置、將由所述信息媒體調(diào)制后的光束分離用的光束分離裝置、以及接受由所述信息媒體調(diào)制后的光的受光裝置，使所述視準透鏡向光軸方向移動修正所述信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，在設所述視準透鏡的焦距為fc，所述視準透鏡至所述聚光裝置間的距離為dc時，提供滿足下述條件的光學頭裝置，0.5fc＜dc＜fc。
即在上述視準透鏡至聚光裝置的距離小于該透鏡的焦距時，具有同樣的優(yōu)點。即與光的吸收有關(guān)發(fā)揮良好的效果。
更具體為采用實施例4所示的視準透鏡的場合，取視準透鏡至物鏡的距離為8mm至16mm的范圍。
在視準透鏡至物鏡的距離為8mm時，將變成物鏡的邊緣光線的、射入視準透鏡的入射光線角度和視準透鏡的移動量一起示于以下。
視準透鏡的移動量 入射光線角度-0.8mm6.21621度0.0mm 6.09702度+0.8mm5.95344度如上所示，當凸透鏡向負側(cè)即與物鏡相反的一側(cè)移動時，入射光線角度增大。入射光線角度一增大，就在更廣的范圍使用半導體激光器射出的光，邊緣的光量下降。因此，實際的NA變小。另外，通過所謂的凸透鏡向負側(cè)移動從而相對于盤片厚度厚的盤片作象差修正。盤片厚度越厚，在盤片傾斜時產(chǎn)生的彗差就越大，影響記錄再生特性。由于這時NA實際上變小，所以能減少盤片傾斜時產(chǎn)生的彗差。
現(xiàn)將以上說明過的，與本發(fā)明相關(guān)，并且是本申請的發(fā)明者發(fā)明的、上述各例中發(fā)明的實質(zhì)性部分揭示如下。
其第1發(fā)明是一種光學頭裝置，它包括光源、將從所述光源射出的光線變換成實際上是平行光的視準透鏡、聚光在信息媒體面上的聚光裝置、將由所述信息媒體調(diào)制后的光束分離用的光束分離裝置、以及接受由所述信息媒體調(diào)制后的光的受光裝置，使所述視準透鏡的光軸方向移動修正所述信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，使所述視準透鏡的焦距，實際上等于所述視準透鏡至所述聚光裝置的距離。
這樣，本第1發(fā)明中其結(jié)構(gòu)做成，在通過使光程中的透鏡沿光軸方向移動改變射入物鏡的光線發(fā)散角，而修正光學系統(tǒng)全體的球面象差時，在從中立位置更加發(fā)散時自球面象差修正光學系統(tǒng)射出的邊緣光線的光線高度降低，反之在會聚的場合通過提高邊緣光線的光線高度，物鏡上始終射入一定的光量分布的光。
其第2發(fā)明為一種光學頭裝置，它包括光源、將從所述光源射出的光線變換成實際上是平行光的視準透鏡、在信息媒體面上聚光的聚光裝置、將由所述信息媒體調(diào)制后的光束分離用的光束分離裝置、以及接受由所述信息媒體調(diào)制后的光的受光裝置，在所述視準透鏡與所述聚光裝置之間從所述視準透鏡側(cè)開始依序配置有負放大率的透鏡和有正放大率的透鏡，至少使所述任一的透鏡沿光軸方向移動修正在所述信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，在設持有所述正放大率的透鏡的焦距為f，從有正放大率的透鏡至所述聚光裝置的距離為d時，滿足以下的條件，f＜d＜1.25f。
該第2發(fā)明是為解決已有的例子中第2個問題而作的，能克服對第2層的記錄再生特性的不良影響。還有，在該數(shù)值范圍中，雖然始終對上述物鏡射入一定的光量分布的光，其效果也并非是充分的但是在不妨礙實際使用的限度上能實現(xiàn)。
該第3發(fā)明為一種光學頭裝置，它包括光源、將從所述光源射出的光線變換成實際上是平行光的視準透鏡、聚光在信息媒體面上的聚光裝置、將由所述信息媒體調(diào)制后的光束分離用的光束分離裝置、及接受由所述信息媒體調(diào)制后的光的受光裝置，使所述視準透鏡沿光軸方向移動修正在所述信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，在設所述視準透鏡的焦距為fc、所述視準透鏡至所述聚光裝置的距離為dc時，滿足以下的條件，fc＜dc＜1.25fc。
該第3發(fā)明是為解決已有的例子的第2個問題而作的，能克服對第2層的記錄再生特征的不良影響。再有，在這一數(shù)值范圍中，雖然對上述物鏡始終射入一定的光量分布的光，其效果并非是充分的但是在不妨礙實際使用的限度上能實現(xiàn)。
該第4發(fā)明是一種光學頭裝置，它包括光源、將從所述光源射出的光線變換成實際上是平行光的視準透鏡、聚光在信息媒體面上的聚光裝置、將由所述信息媒體調(diào)制后的光束分離用的光束分離裝置、及接受由所述信息媒體調(diào)制后的光的受光裝置，在所述視準透鏡和所述聚光裝置之間從所述視準透鏡側(cè)開始依序配置有負放大率的透鏡和有正放大率的透鏡，至少使所述任一的透鏡沿光軸方向移動修正在所述信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，在設有所述正放大率的透鏡的焦距為f、有所述正放大率的透鏡至所述聚光裝置的距離為d時，滿足以下的條件，0.5f＜d＜f。
該第4發(fā)明是為解決已有的例子中第3個問題而作的，能減輕彗差、光吸收的不良影響之同時，在這一數(shù)值范圍內(nèi)，雖然始終對上述物鏡射入一定的光量分布的光，其效果并非是充分的，但是在不妨礙實際使用的限度上能實現(xiàn)。
還有，第5發(fā)明提供一種光學頭裝置，它包括光源、將從所述光源射出的光變換成實際上是平行光的視準透鏡、聚光在信息媒體面上的聚光裝置、將由所述信息媒體調(diào)制后的光束分離用的光束分離裝置、以及接受由所述信息媒體調(diào)制后的光的受光裝置，使所述視準透鏡沿光軸方向移動修正在所述信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，在設所述視準透鏡的焦距為fc、從所述視準透鏡至所述聚光裝置的距離為dc時，滿足以下的條件，0.5fc＜dc＜fc。
該第5發(fā)明是為解決已有的例子中第3個問題而作的，能減輕彗差、光的吸收的不良影響，同時，在這一數(shù)值范圍內(nèi)，雖然始終對上述物鏡射入一定的光量分布的光，其效果并非是充分，但是在不妨礙實際使用的限度上能實現(xiàn)。
工業(yè)上的實用性如上所述，本發(fā)明盡管對球面象差進行修正，但仍能不影響光量的吸收效率、不改變聚光點直徑。
此外，又能提供具有和上述相同效果的光學信息記錄再生裝置。
權(quán)利要求
1.一種光學頭裝置，它包括光源、將從所述光源射出的光線變換成實際上是平行光的視準透鏡、聚光在信息媒體面上的聚光裝置、將由所述信息媒體調(diào)制后的光束分離用的光束分離裝置、以及接受由所述信息媒體調(diào)制后的光的受光裝置，其特征在于，在所述視準透鏡和所述聚光裝置之間從所述視準透鏡側(cè)開始依序配置負放大率的透鏡和正放大率的透鏡，至少使所述任一的透鏡沿光軸方向移動修正所述信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，有所述正放大率的透鏡的焦距實際上等于從有所述正放大率的透鏡至所述聚光裝置的距離。
2.一種光學信息記錄再生裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的光學頭裝置，利用該光學頭裝置，在光盤基板的信息媒體面上記錄或再生信息。
全文摘要
一種光學頭裝置。它包括光源、將從光源射出的光線變換成實際上是平行光的視準透鏡、聚光在信息媒體面上的聚光裝置、將由信息媒體調(diào)制后的光束分離用的光束分離裝置、以及接受由信息媒體調(diào)制后的光的受光裝置，在視準透鏡和聚光裝置之間從視準透鏡側(cè)開始依序配置有負放大率的透鏡和正放大率的透鏡，至少使任一的透鏡沿光軸方向移動修正在信息媒體面上產(chǎn)生的球面象差，使有正放大率透鏡的焦距實際上等于從有正放大率的透鏡至聚光裝置的距離。
文檔編號G11B7/135GK1547740SQ0281543
公開日2004年11月17日 申請日期2002年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月9日
發(fā)明者田中康弘, 笹埜智彥, 山形道弘, 緒方大輔, 弘, 彥, 輔 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社