物镜光学系统以及分光元件技术方案

本发明专利技术的物镜光学系统（１００）具有分光元件（１）和物镜（２），使波长λ的光束聚焦到具有厚度ｔ１的透明基板的两层型第一光记录媒体的信息记录面上，并且使波长λ的光束聚焦到具有厚度ｔ２（ｔ１＜ｔ２）的透明基板的两层型第二光记录媒体的信息记录面上。分光元件（１）被分割成使光束聚焦到第一、第二光记录媒体的任一个的信息记录面上的区域。任一方区域具有负或正的焦度使得透过第一光记录媒体用区域的光束由物镜（２）聚光的位置与透过第二光记录媒体用区域的光束由物镜（２）聚光的位置不同。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对具有多种厚度不同的光记录媒体可记录或再生信息的物镜 光学系统以及分光元件。
技术介绍
迄今为止，提出了做成可同时再生CD ( Compact Disc:包含CD-R等CD) 或DVD (Digital Versatile Disc )等种类不同的光盘的互换型光盘装置的方案。 CD或DVD等(以下把它们统称为光盘)都是使用透明的基板，在该透明基 板的一个面上设有信息记录面。并且，光盘是把2枚透明基板使它们的信息记 录面面对面地对齐并粘好的结构，或把该透明基板与透明的保护基板粘贴成透明基板的信息记录面面对保护基板的结构。在再生储存于该结构的光盘中的信息信号时，需要由光盘装置把来自光源 的激光光束通过透明基板而聚焦到光盘的信息记录面上。激光光束在CD中使 用的波长为780nm附近，NA为0.45 ~ 0.53，在DVD中使用的波长为650nm 附近，NA为0.60-0.67。此外，CD中所用的透明基板的厚度为1.2mm，相 对于此，DVD中所用的透明基板的厚度为0.6mm，才艮据光盘的种类(激光光 束的波长不同)设有信息记录面的透明基板的厚度不同。在再生种类不同的光 盘的互换型光盘装置中，需要透明基板的厚度根据光盘的种类而不同，也把激 光光束聚焦到信息记录面上。作为这种互换型光盘装置，考虑了在拾波器上对每一种光盘设置物镜，根 据使用的光盘的种类更换物镜，或对每一种光盘设置拾波器，根据使用的光盘 的种类更换拾波器。然而，从成本以及实现小型化来考虑，作为物镜，希望做 成能够对任意种类的光盘都使用相同的透镜。作为该物镜的一个代表例，有专利文献1 (特开平9-145995号公才艮)所记 载的物镜。该文献中所记载的物镜在径向上划分成3个以上环带状透镜面，使 每隔一个环带状透镜面与其它每隔一个环带状透镜面的折射力不同。并且，对于同一波长的激光光束，每隔一个环带状透镜面例如使激光光束聚焦于薄的透明基板(0.6mm)的光盘(DVD)的信息记录面上，其它的每隔一个环带状透 镜面例如使激光光束聚焦到厚的透明基板(1.2mm)的光盘(CD)的信息记 录面上。此外，作为其它的代表例，还有专利文献2 (特开2000-81566号公报)中 所记载的物镜。在该文献中公布了对薄的透明基板的DVD使用短波长(635nm 或650nm)的激光光束，对厚的透明基板的CD使用长波长(780nm)的激光 光束的光盘装置。该光盘装置具有对这些激光光束共通使用的物镜。并且，该 物镜形成为在具有正焦度的折射透镜的一个面紧密地设有环带状的微细的阶 梯差而成的衍射透镜结构。该衍射透镜结构设计成对薄的透明基板的DVD使 短波长激光光束的衍射光聚焦到信息记录面上，对厚的透明基板的CD使长波 长激光光束聚焦到信息记录面上。并且，设计成任何衍射光都把同一阶数的衍 射光聚焦到信息记录面上。还有，对DVD使用短波长的激光光束是由于与CD 相比DVD的记录密度高，因此，需要使光斑变小。众所周知，光斑的大小与 波长成正比，与开口数NA成反比。此外，作为代表例，还有专利文献3 (特开平7-302437号公报)中所记载 的物镜。在该文献中公布了对薄的0.6mm厚的透明基板使用短波长(680nm) 的激光光束，对厚的1.2mm厚的透明基板的CD使用长波长(780nm)的激光 光束的光盘装置的物镜。在该物镜中，把透镜面分割成环状的多个区域，各区 域对任一波长和基板厚度的光盘聚焦。作为近年来提出的新的光盘装置之一，有为了提高记录密度而使用波长 405nm左右的蓝色激光的蓝光光盘(Blue-ray)和HDDVD互换的光盘装置。 蓝光光盘对波长405 ~ 408nm的光束的NA为0.85，透明基板的厚度考虑了 2 层光盘和1层光盘双方后为0.075 ~ 0.1mm。此外，HDDVD对波长405 ~ 408nm 的光束的NA为0.65，透明基板的厚度为0.6mm。因此，今后需要互换由同一 波长的激光光束记录再生两种厚度不同的光盘的装置。然而，上述专利文献1 (特开平9-145995号公报)中有对于DVD、 CD 的叙述，但没有对蓝光光盘和HDDVD等的叙述。使用的激光的波长短的话， 对同一光线像差(mm)的波像差量与波长成反比而增加，此外，NA大的话，例如由于3次球面像差与NA的4次方成正比而增加，而增加了像差修正的难 度。这样，波长或NA对于与DVD和CD不同的蓝光光盘和HDDVD ，即与 上述专利文献1所述的DVD和CD相比，对于短波长且大NA为必要的蓝光 光盘和HDDVD，用同 一物镜或物镜光学系统或光拾波器光学系统聚光来得到 所需的光斑形状难以用专利文献1中所述的技术来实现。此外，上述专利文献2 (特开2000-81566号公报)中由于是利用衍射透镜 结构产生的衍射光，不是不同波长的光束的话，就不能对应不同厚度的透明基 板，以相同或大致相同波长，不同厚度的透明基板的场合不能使用专利文献2 (特开2000-81566号公报)的技术。在专利文献3 (特开平7-302437号公报) 中，没有公布用于互换由同 一波长的光束记录再生的两种厚度不同的光盘的技 术。本申请的申请人在以前的申请(特愿2006-134311 )中提出了解决这种原 有例的问题的物镜光学系统的方案。然而，在该以前的申请书中，由于位相板 没有焦度，从而由蓝光光盘用区域和物镜组成的光学系统的焦点距离与由 HDDVD用区域和物镜组成的光学系统的焦点距离相等。此时，在对蓝光光盘 记录再生信息时，通过了 HDDVD用区域的光束的成像位置因厚度不同产生 的球面像差的影响不在一点上而具有偏差。同样，在对HDDVD记录再生信 息时，通过了蓝光光盘用区域的光束的成像位置因厚度不同产生的球面像差的 影响不在一点上而具有偏差。对此，为了实现高记录密度，研究了蓝光光盘201以及HDDVD光盘202 的信息记录面为两面的2层型光盘，并正在得到实用，本方案的专利技术人等发现 在对这种2层型光盘进行记录再生时，上述成像位置的偏离，即伪斑的产生是 个问题。所谓该问题，是在对蓝光光盘进行记录再生时，通过了 HDDVD用 区域的光束的成像位置位于要记录再生的层以外的层上，有可能导致误写、误 擦或聚焦伺服的错误等。同样，在对HDDVD进行记录再生时，通过了蓝光 光盘用区域的光束的成像位置位于要记录再生的层以外的层上，有可能导致误 写、误擦、或聚焦伺服的错误等。此外，由本申请的申请人提出的在先申请(特愿2006-134311 )中，由于像差修正板没有焦度，从而蓝光光盘用区域和HDDVD用区域的焦点距离相 等。此时，相对于蓝光光盘，由于HDDVD透明基板厚度大，必然地HDDVD 的工作距离短，从而会有在记录再生HDDVD时光拾波器与光盘接触的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决该问题而提出的技术方案，提供可使用同一波长的光束 对厚度不同且具有至少两个以上的信息记录面的光记录媒体进行记录再生的 物镜光学系统以及分光元件。此外，本专利技术是为了解决该问题而提出的技术方案，提供可确保工作距离 的同时，可使用同一波长的光束对厚度不同的光记录i某体进行记录再生的物镜 光学系统以及分光元件。再有，本专利技术提供可对具有两层或多层的光记录媒体 进行记录再生的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物镜光学系统，具有分光元件以及物镜，使波长λ的光束聚焦到具有厚度ｔ１的透明基板的第一光记录媒体的信息记录面上，并且使波长λ的光束聚焦到具有厚度ｔ２（ｔ１＜ｔ２）的透明基板的第二光记录媒体的信息记录面上，其特征在于：所述第一光记录媒体和第二光记录媒体的任一方具有两层以上的信息记录面；至少所述分光元件的一面被分割成用于使透过的光束通过所述物镜聚焦到第一光记录媒体的信息记录面上的第一光记录媒体用区域，和用于使透过的光束通过所述物镜聚焦到第二光记录媒体的信息记录面上的第二光记录媒体用区域；至少任一方区域具有负或正的焦度，使得在透过了第一光记录媒体用区域和第二光记录媒体用区域的任一方的光束对应的光记录媒体中在聚焦位置的附近，透过了其它区域的光束不聚焦。

【技术特征摘要】
JP 2006-11-2 2006-299643;JP 2006-11-2 2006-2996441.一种物镜光学系统，具有分光元件以及物镜，使波长λ的光束聚焦到具有厚度t1的透明基板的第一光记录媒体的信息记录面上，并且使波长λ的光束聚焦到具有厚度t2(t1＜t2)的透明基板的第二光记录媒体的信息记录面上，其特征在于所述第一光记录媒体和第二光记录媒体的任一方具有两层以上的信息记录面；至少所述分光元件的一面被分割成用于使透过的光束通过所述物镜聚焦到第一光记录媒体的信息记录面上的第一光记录媒体用区域，和用于使透过的光束通过所述物镜聚焦到第二光记录媒体的信息记录面上的第二光记录媒体用区域；至少任一方区域具有负或正的焦度，使得在透过了第一光记录媒体用区域和第二光记录媒体用区域的任一方的光束对应的光记录媒体中在聚焦位置的附近，透过了其它区域的光束不聚焦。2. 根据权利要求1所述的物镜光学系统，其特征在于 所述第一光记录媒体至少具有第一信息记录面以及第二信息记录面； 设定各区域的面形状，使得在把光束聚焦到第一光记录々某体的第一信息记录面上的场合，抑制透过了第二光记录媒体用区域的光束聚焦到所述第一光记 录媒体的第二信息记录面上。3. 根据权利要求1所述的物镜光学系统，其特征在于 所述第二光记录媒体至少具有第一信息记录面以及第二信息记录面； 设定各区域的面形状，使得在把光束聚焦到第二光记录4某体的第 一信息记录面上的场合，抑制透过了第一光记录媒体用区域的光束聚焦到所述第二光记 录媒体的第二信息记录面上。4. 根据权利要求1所述的物镜光学系统，其特征在于 设定各区域的面形状，以便抑制在把光束聚焦到所述第一光记录媒体的信息记录面上的场合，透过了第二光记录媒体用区域的光束在由 tl+0.015mm~tl+0.035mm以及tl-0.015mm~tl-0.035mm构成的范围聚焦；在把 光束聚焦到所述第二光记录媒体上的场合，透过了第一光记录媒体用区域的光束在由t2+0.015mm~t2+0.035mm以及t2-0.010mm~t2-0.035mm构成的范围聚 焦。5. 根据权利要求1所述的物镜光学系统，其特征在于 所述第二光记录々某体用区域具有作用为凹透镜的曲率半径。6. 根据权利要求1所述的物镜光学系统，其特征在于 所述第二光记录媒体用区域具有衍射结构。7. 根据权利要求1所述的物镜光学系统，其特征在于 所述第一光记录媒体用区域为平面。8. 根据权利要求7所述的物镜光学系统，其特征在于 多个第一光记录媒体用区域之中的任一个区域形成为在光轴方向的高度与其它区域不同，该高度之差为mX (m为整数)。9. 根据权利要求1所述的物镜光学系统，其特征在于 在所述分光元件中，与分割成多个区域的面相反侧的面为平面。10. 根据权利要求1所述的物镜光学系统，其特征在于形成于所述分光元件的一个面上的多个区域被分割成以光轴为中心的同 心圆状。11. 根据权利要求1所述的物镜光学系统，其特征在于相对于所述第二光记录媒体的焦距比相对于所述第 一 光记录媒体的焦距 更长。12. 根据权利要求1所述的物镜光学系统，其特征在于 所述物镜的透镜面设计成对所述第一光记录媒体进行像差...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫内充佑，若林康一郎，三井良和，金井友范，杉靖幸，
申请(专利权)人：日立麦克赛尔株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]