專利名稱：內(nèi)置有膜波長板的光學(xué)頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)置有膜波長板(film wavelength plate)的光學(xué)頭裝置，尤其，涉及用于以半導(dǎo)體激光束照射諸如CD(光盤)、DVD(數(shù)字多用途光盤，注冊商標)、藍光(Blu-ray)盤(商標)之類的光盤、或其它光存儲介質(zhì)，來記錄和再現(xiàn)信息的內(nèi)置有膜波長板的光學(xué)頭裝置。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的波長板，已公知包括聚烯烴樹脂的延遲膜(例如，參考日本特開60-24502號公報的權(quán)利要求)；利用粘合劑將賦予1/2波長的相位差的波長板和賦予1/4波長的相位差的波長板層疊起來而得到的層疊波長板(例如，參考日本特開平5-100114號公報和特開平10-68816號公報)；具有一個聚合物取向膜的相位差膜，該聚合物取向膜滿足規(guī)定條件(例如，參考日本專利第3325560號公報的權(quán)利要求以及第0035和0115段)；和利用一個聚合物膜得到λ/4或λ/2的具有寬波長段和寬視角的波長板(例如，參考日本特開2001-208913號公報的權(quán)利要求以及第0004段)。
通常，公知的波長板還包括包括在基礎(chǔ)基板的表面(一側(cè))形成的膜層并利用真空蒸鍍法在上述表面上形成的聚丁二炔衍生物膜的1/4波長板(例如，參考日本特開平10-300928號公報的第0038～0041段)；包括利用粘合劑在厚度為0.3mm的玻璃基板上層疊的環(huán)狀聚烯烴系樹脂膜的1/4波長板(例如，參考日本特開2001-124925號公報的第0058段)；和包括利用粘合劑在玻璃板的兩側(cè)層疊的不同的相位差膜A-1和A-2的波長板，使得它們各自的光軸為60°(例如，參考日本特開2003-344652號公報的第0089段)；和包括在由像石英波長板這樣的各向異性結(jié)晶材料構(gòu)成的平板(各向異性結(jié)晶板)的一側(cè)上結(jié)合了由具有均勻厚度的像降冰片烯(norbornene)系樹脂這樣的聚合物樹脂膜構(gòu)成的膜波長板的1/4波長板(參考日本特開2002-116321的第0007段)。
當將如特開昭60-24502號公報、特開平5-100114號公報、特開平10-68816號公報以及日本專利第3325560號公報和特開2001-208913號公報所公開的單一波長板或?qū)盈B的波長板安裝到諸如光學(xué)頭或投影機之類的裝置上時，需要將該波長板固定并支撐在例如玻璃基板等的透明支持基板上。由于需要用到支持基板，因此增加了制造工序的數(shù)量，造成工作效率降低。
另外，至于如特開平10-300928號公報、特開2001-124925號公報、特開2003-344652號公報、以及特開2002-116321號公報所公布的淀積在基礎(chǔ)基板上的波長板或利用粘合劑而固定于玻璃基板的一側(cè)或兩側(cè)的波長板，由于是利用淀積或利用粘合劑而被固定的，因此，可能由于例如光學(xué)頭或投影機等的裝置內(nèi)環(huán)境溫度的改變而劣化或從基礎(chǔ)基板或例如玻璃板的支持基板上剝落。
另外，由于改變了通過波長板傳播的激光束的波象差，因此，利用粘合劑固定在玻璃基板上的波長板通常不具有良好的象差特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種無需例如玻璃基板的支持基板而能夠提高工作效率的光學(xué)頭裝置。
根據(jù)本發(fā)明一個實施方式，光學(xué)頭裝置具有配置了光源、衍射光柵、偏振光束分光器和準直透鏡的外殼。所述光學(xué)頭裝置包括以無需支持基板的方式直接附著在外殼上而置于其中的膜波長板。
在上述光學(xué)頭裝置中，所述膜波長板包括一個膜，并具有0.2mm～1.0mm的厚度。
在上述光學(xué)頭裝置中，所述膜波長板通過將聚碳酸酯膜熔為大于等于3層的結(jié)構(gòu)而構(gòu)成。
在上述光學(xué)頭裝置中，只有所述膜波長板的外圍附著在所述光學(xué)頭裝置上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，光學(xué)頭裝置具有配置了光源、衍射光柵、偏振光束分光器和準直透鏡的外殼。所述光學(xué)頭裝置包括以無需支持基板的方式直接附著在棱鏡上而置于其中的膜波長板。
在上述光學(xué)頭裝置中，所述衍射光柵形成在所述膜波長板上。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒛げㄩL板安裝在光學(xué)頭裝置上，而完全不需要把膜波長板粘合到例如玻璃板的支持基板上。
在所述光學(xué)頭裝置的外殼內(nèi)配置了例如光源(例如激光二極管)、衍射光柵、偏振光束分光器、和準直透鏡等的部件。所述膜波長板以無需支持基板的方式被直接附著在該外殼上。
優(yōu)選地，膜波長板包括一個膜，并具有0.2mm～1.0mm的厚度。
具體地，膜波長板優(yōu)選通過將聚碳酸酯膜熔為大于等于3層的結(jié)構(gòu)而形成。在本發(fā)明中，膜波長板并不限于此，也能夠由塑料板或例如環(huán)烯類聚合物、聚碳酸酯、或聚乙烯醇(PVA)等的有機薄膜構(gòu)成。
當用于藍光(Blu-ray)時，優(yōu)選為大于等于5層的結(jié)構(gòu)，更優(yōu)選大于等于6層的結(jié)構(gòu)。
在上述大于等于3層的結(jié)構(gòu)中，可以根據(jù)要切斷的層結(jié)構(gòu)來制造1/4λ膜波長板、1/2λ膜波長板、或(n+1)/4λ膜波長板(n為自然數(shù))。在該制造過程中，優(yōu)選地，設(shè)置提高剛性的物質(zhì)，例如硬涂層。例如，在表面上設(shè)置熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等。優(yōu)選的例子包括使用三聚氰胺樹脂、硅樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂等的硬涂層。特別地，優(yōu)選使用硅系樹脂的硬涂層。例如，硬涂層優(yōu)選通過淀積來設(shè)置。
當只有膜波長板的外圍附著在光學(xué)頭裝置上時，能夠避免由波長板傳輸?shù)募す馐牟ㄏ蟛畹母淖?。因此，根?jù)本發(fā)明，即使使用粘合劑也能夠保證良好的象差特性。
由于光特性(波象差等)根據(jù)由膜波長板旋轉(zhuǎn)偏振光的方向、或在光學(xué)頭裝置上安裝膜波長板的環(huán)境而改變，因此，波長板優(yōu)選地設(shè)計為右旋(right turn)或左旋(left turn)來制造，以使得光特性穩(wěn)定。膜的設(shè)計可以自由進行。


圖1是本發(fā)明的光學(xué)頭裝置的示意圖。
圖2是將膜波長板直接附著在本發(fā)明的光學(xué)頭裝置的外殼上的狀態(tài)的示意圖。
圖3是將現(xiàn)有的粘合型的波長板與本發(fā)明的膜波長板的波象差特性進行比較的圖。
圖4是本發(fā)明的一個變更例。
圖5是本發(fā)明的另一個變更例。
具體實施例方式
圖1是本發(fā)明的光學(xué)頭裝置的一個例子。
光學(xué)頭裝置1包括用于半導(dǎo)體激光器的激光二極管10(光源)；衍射光柵11；偏振光束分光器12；準直透鏡(未圖示)；膜波長板14；物鏡15；柱面透鏡16；和光探測器17以及其他元件。
膜波長板14直接粘合在光學(xué)頭裝置的規(guī)定部分上。
膜波長板14的配置位置可以在光學(xué)頭裝置1中沿著由實線示出的位置與由虛線(14a)示出的位置之間的光軸而改變。
從激光二極管10發(fā)射的激光束被衍射光柵11衍射，被偏振光束分光器12反射，并被導(dǎo)向CD 18(或DVD、藍光盤)。
由偏振光束分光器12反射的光的相位被膜波長板14調(diào)節(jié)至規(guī)定的波長(λ/4或λ/2)，并通過物鏡15射向CD 18(或DVD、藍光盤等)。所反射的光由光探測器17檢測。
以這種方式，進行作為信息存儲介質(zhì)的CD 18(或DVD、藍光盤等)的信息再現(xiàn)或存儲。
從激光二極管10發(fā)射的光可以為藍色激光。此時，CD 18進行對HD-DVD(商標)或藍光盤的記錄和再現(xiàn)。
可以設(shè)置2個以上的激光二極管10、光源17、衍射光柵11、偏振光束分光器12以及其他元件。
在圖1所示的光學(xué)頭裝置中使用的波長優(yōu)選為λ1＝405±20nm，λ2＝655±20nm，λ3＝785±20nm。
圖2示意性地示出了波長板14直接附著在光學(xué)頭裝置的外殼上的狀態(tài)(無需支持基板)。
當除去光學(xué)頭裝置中的如物鏡15等的光學(xué)部件之后，膜波長板14直接附著在具有諸如激光二極管10、衍射光柵11、偏振光束分光器12和準直透鏡之類的內(nèi)置部件的外殼20上。
例如，膜波長板14被直接粘合并固定于外殼20上。此時，在膜波長板14的整個外圍設(shè)置幾mm的粘合余量(adhering margin)，并將粘合劑施加在粘合余量的一部分上，以把膜波長板14固定在外殼20上。
另外，也可以通過將膜波長板14的粘合余量加熱到某一溫度而熔化來將膜波長板14附著在裝置外殼20上，而不使用粘合劑。
這樣，由于在光學(xué)頭裝置中被激光束照射的部分只是膜波長板本身，因此，如后所述，能夠獲得良好的波象差。由于不使用粘合劑，因此耐光性(尤其對藍光(Blu-ray)的耐光性)良好。
膜波長板14優(yōu)選具有0.2mm以上且1.0mm以下的厚度，但是可以減薄到0.2mm以下且0.04mm以上的厚度。期望更薄時，膜波長板也適用于薄型(1.0mm以下)，極薄型(0.04mm以上且0.2mm以下)，以及超薄型(0.04mm以下)。膜波長板14的厚度可以設(shè)置為0.01mm以下，例如約0.005mm。
可以在膜波長板14的一側(cè)或兩側(cè)形成AR涂層。該AR涂層指對于所使用的光的防反射膜。
另外，根據(jù)本發(fā)明的膜波長板14，還能夠易于保持相位差(Re值或延遲值)與溫度變化之間的良好關(guān)系。對于Re值在例如650nm、780nm、405nm處的變化，延遲值即使在不低于80℃的高溫下也不會改變。即使當光學(xué)頭裝置內(nèi)的環(huán)境溫度升高到例如150℃或更高時，膜波長板14也不會由于激光束或環(huán)境溫度引起的溫度變化而受到影響。
即使膜波長板14在圖1所示的由實線(14)示出的位置與由虛線(14a)示出的位置間移動時、即膜波長板14移動到靠近光學(xué)頭裝置內(nèi)激光光源(激光二極管10)的位置與遠離該位置的位置之間的任意位置時，膜波長板14也不會受到由激光束引起的溫度變化的影響。這樣，就提高了在光學(xué)頭裝置內(nèi)配置膜波長板14的設(shè)計自由度。因此，膜波長板14能夠設(shè)置于各種光學(xué)頭裝置1中，據(jù)此可以提高適合性。
表1示出了通過在玻璃基板一側(cè)涂敷粘合劑而被粘合在該玻璃基板一側(cè)上的“粘合型”1/4波長板與本發(fā)明所用的“膜型”膜波長板(1/4膜波長板)之間的波象差的比較結(jié)果。
表1

(λrms)另外，在本發(fā)明所用的“膜型”膜波長板中，波象差可以小于0.010λrms，膜波長板的波象差特性在平均值和在中心值上都更加良好。
作為例子，圖3對此作了詳細的表示。
從圖3可知，與粘合到玻璃基板上的現(xiàn)有的粘合型波長板相比，本發(fā)明的膜波長板(膜型)具有更良好的波象差特性。
除了本實施方式，如圖4所示，衍射光柵41可以形成在膜波長板40上。此時，衍射光柵可以由硬涂敷膜波長板40、并刻蝕或超精細處理所得到的硬涂層而形成。也可以用模具來模制。衍射光柵不僅可以形成于硬涂層上，還可以用相同的方法形成于膜波長板上。
如圖5所示，可以利用熔化或粘合將膜波長板51附著在棱鏡50上。在粘合的情況下，只將膜波長板的外圍粘合于棱鏡上。
權(quán)利要求
1.一種具有在其中配置有光源、衍射光柵、偏振光束分光器和準直透鏡的外殼的光學(xué)頭裝置，其中，所述光學(xué)頭裝置包括通過以無需支持基板的方式直接附著在所述外殼上而置于其中的膜波長板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭裝置，其中，所述膜波長板包括一個膜，并具有0.2～1.0mm的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭裝置，其中，所述膜波長板是通過將聚碳酸酯膜熔為大于等于3層的結(jié)構(gòu)而形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭裝置，其中，只有所述膜波長板的外圍被粘合于所述光學(xué)頭裝置上。
5.一種具有在其中配置有光源、衍射光柵、偏振光束分光器、準直透鏡的外殼的光學(xué)頭裝置，其中，所述光學(xué)頭裝置包括通過以無需支持基板的方式直接附著在棱鏡上而置于其中的膜波長板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭裝置，其中，所述衍射光柵形成在所述膜波長板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)頭裝置，其中，所述衍射光柵形成在所述膜波長板上。
全文摘要
諸如作為光源的激光二極管(10)、衍射光柵(11)、偏振光束分光器(12)和準直透鏡之類的部件被配置于外殼(20)內(nèi)。把具有這樣的外殼(20)的光學(xué)頭裝置進行改進，使得膜波長板(14)以無需支持基板的方式直接粘合在外殼(20)上。該膜波長板(14)僅包括一個膜，并具有0.2mm～1.0mm的厚度。具體地，該膜波長板優(yōu)選通過將聚碳酸酯膜熔為3層結(jié)構(gòu)而形成。
文檔編號G11B7/125GK101051487SQ20071008879
公開日2007年10月10日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者高橋崇, 田中伸樹, 齋藤孝朗, 中田達也 申請人:株式會社拓普康