光学拾波器透镜及光学拾波器装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供对至少三种光盘可发挥实用上足够的降低波面像差效果的光学拾波器透镜及光学拾波器装置。本发明专利技术的光学拾波器透镜（１０４）用于使具有相互不同的波长λ１、λ２、λ３的激光光束对至少三种光盘进行汇聚。并且，在光学拾波器透镜（１０４）的至少一个面上形成有用于对以波长λ１的激光光束在衬底厚度ｔ１的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差和以波长λ２的激光光束在衬底厚度ｔ２的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差进行补偿的同心圆状的环带结构。并且，当以波长λ３的激光光束在衬底厚度ｔ３的光盘上进行记录和读取时，由该同心圆状的各环带结构给与波长λ３的激光光束的相位差大致在０．１５λ以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在光盘的记录和读取装置中所使用的光学拾波器透镜及光学拾波器装置，更详细说，涉及使用多种单色光的多波长用光学系统，例如能够处理CD(compact Disc包括CD-R等的CD)、DVD(Digital Versatile Disc)、蓝光光盘、HD-DVD(High-Definition DVD)等不同种类的光盘的互换型光盘装置中所使用的光学拾波器透镜及光学拾波器装置。
技术介绍
迄今为止，提出了用一个装置可以记录或读取CD或DVD等多种光盘的互换型光盘装置的方案。在这种互换型光盘装置中，为了记录或读取分别储存在CD或DVD等(以下把它们统称为光盘)上的信息信号，需要使来自光源的激光光束通过透明衬底汇聚到各光盘的信息记录面上。然而，(i)记录或读取CD时所使用的激光光束的波长与记录或读取DVD时所使用的激光光束的波长不同；(ii)CD的透明衬底的厚度为1.2mm，而DVD的透明衬底的厚度为0.6mm，透明衬底的厚度也不同。因此，迄今为止，不加改变地在互换型光盘装置中对CD和DVD共用为使激光光束通过透明衬底汇聚到光盘的信息记录面上而使用的光学拾波器透镜的话，因上述(i)以及(ii)而导致的色散，直到衍射极限附近不能将分别在CD和DVD中所使用的激光光束汇聚在各光盘的信息记录面上。此外，近年来，提出了与适用于超高密度记录的光盘(蓝光光盘、HD-DVD)相应的光盘装置的方案。并且，还期待开发出不仅能记录或读取CD或DVD，还能够记录或读取适用于超高密度记录的光盘的互换型光盘装置。在原来的互换型光盘装置中，虽然只要适用于两种光源波长和两种厚度不同的透明衬底即可，但在期待开发的互换型光盘装置中，需要适用于最多三种光源波长和最多三种厚度不同的透明衬底。为了适用于最多三种光源波长和最多三种厚度不同的透明衬底，考虑了在光学拾波器装置中，设置对每种光盘不产生色散的多个光学拾波器透镜，根据所使用的光盘的种类更换光学拾波器透镜。此外，还考虑了对每种光盘设置光学拾波器装置，根据所使用的光盘的种类更换光学拾波器装置。然而，为了降低成本，使装置小型化，作为光学拾波器透镜，希望使用对哪种光盘都通用的透镜。专利文献1(日本特开平11-287948号公报)中公开了可适用于多种光盘的光学拾波器透镜的例子。专利文献1所公开的光学拾波器透镜通过形成多段环带状凹部或凸部而完全不牺牲读取DVD时的读取特性，就能抑制读取CD时的色散，可以用一个汇聚透镜适应DVD和CD两种光盘。在专利文献1多公开的光学拾波器透镜中，该环带状凹部或凸部的深度或高度(以下简称为阶梯差量)h，被设定成没有环带状凹部或凸部的部分与环带状凹部或凸部的部分的光程差大致为DVD用波长的整数倍。即，该环带状凹部或凸部的单位阶梯差量h用hm×λ1/(n1-1)表示。在此，m是自然数，λ1是DVD用的光源波长，n1是光学拾波器透镜的折射率。上述专利文献1所公开的光学拾波器透镜由于能够记录或读取多种光盘，从而不需要用于对每个光盘更换光学拾波器透镜或光学拾波器装置的装置，有利于降低成本并简化结构。然而，在该专利文献1中作为实施例具体地公开的光学拾波器透镜有两个问题。第一，在专利文献1的光学拾波器透镜中，为了减小对DVD和CD的波面像差而在光学拾波器透镜表面设置多段环带状凹部或凸部，对于DVD波面像差虽变得足够小，但对于CD则不一定能得到实用上足够的降低波面像差的效果。第二，在专利文献1中，只考虑了DVD和CD，而没有考虑近年来提出的适用于超高密度记录的光盘(蓝光光盘、HD-DVD)。对于期待开发的互换型光盘装置，不仅能够记录或读取DVD或CD，还能够记录或读取适用于超高密度记录的光盘(蓝光光盘、HD-DVD)这一点，如上所述是今后的重要课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供对至少三种光盘实用的，可发挥足够的减少波面像差效果的光学拾波器透镜及光学拾波器装置。更详细地说，本专利技术的目的在于，提供对例如DVD和CD都实用的、有充分的减少波面像差效果的，并且能适应蓝光光盘、HD-DVD之类适用于超高密度记录的光盘的光学拾波器透镜及使用了它的光学拾波器装置。本专利技术的光学拾波器透镜，是用于使具有相互不同的波长λ1、λ2、λ3的激光光束对至少三种光盘进行汇聚的光学拾波器透镜，其特征是，在该光学拾波器透镜的至少一个面上形成有用于对以波长λ1的激光光束在衬底厚度t1的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差和以波长λ2的激光光束在衬底厚度t2的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差进行补偿的同心圆状的环带结构，在以波长λ3的激光光束在衬底厚度t3的光盘上进行记录和读取时，由该同心圆状的各环带结构给与波长λ3的激光光束的相位差大致在0.15λ以下。采用这种结构，对三种光盘可发挥实用上足够的降低波面像差效果。在此，优选以波长λ1的激光光束在衬底厚度t1的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差和以波长λ2的激光光束在衬底厚度t2的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差的绝对值大致相等，正负符号相反。另外，上述激光光束的波长λ1、λ2、λ3依次增加。再有，优选在对上述光学拾波器透镜入射的激光光束之中，波长λ1的激光光束及波长λ2的激光光束是无限系统、波长λ3是有限系统。在最佳实施例中，波长λ1约为405nm，波长λ2约为650nm，波长λ3约为790nm，衬底厚度t1约为0.1mm，衬底厚度t2约为0.6mm，衬底厚度t3约为1.2mm。或者，波长λ1约为405nm，波长λ2约为650nm，波长λ3约为790nm，衬底厚度t1约为0.6mm，衬底厚度t2约为0.6mm，衬底厚度t3约为1.2mm。另外，优选在由透过上述同心圆状的环带结构的λ1的激光光束产生的波面像差和由λ2的激光光束产生的波面像差之中，设最大的波面像差为Wmax，最小的波面像差为Wmin时，在1≤Wmax/Wmin＜1.8条件下分别对衬底厚度tl的光盘和衬底厚度t2的光盘汇聚λ1的激光光束和λ2的激光光束。再有，优选由透过上述同心圆状的环带结构的λ1的激光光束产生的RMS波面像差和由λ2的激光光束产生的RMS波面像差都在0.040λ以下。本专利技术的其它光学拾波器透镜，是用于使具有相互不同的波长λ1、λ2、λ3的激光光束对至少三种光盘进行汇聚的光学拾波器透镜，其特征是，在该光学拾波器透镜的至少一个面上形成有同心圆状的环带结构，通过设置该同心圆状的环带结构，在由透过上述同心圆状的环带结构的λ1的激光光束产生的波面像差和由λ2的激光光束产生的波面像差之中，设最大的波面像差为Wmax，最小的波面像差为Wmin时，在1≤Wmax/Wmin＜1.8条件下分别对衬底厚度t1的光盘和衬底厚度t2的光盘汇聚λ1的激光光束和λ2的激光光束，并且，Wmin以及Wmax都在0.040λ以下，在以波长λ3的激光光束在衬底厚度t3的光盘上进行记录和读取时，由该同心圆状的各环带结构给与波长λ3的激光光束的相位差大致在0.15λ以下。采用这种结构，对三种光盘可发挥实用上足够的降低波面像差效果。在此，优选在以上述波长λ3的激光光束在衬底厚度t3的光盘上进行记录和读取时，由该同心圆状的各环带结构给与波长λ3的激光光束的相位差大致在0.10λ以下。再有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学拾波器透镜，是用于使具有相互不同的波长λ１、λ２、λ３的激光光束对至少三种光盘进行汇聚的光学拾波器透镜，其特征在于：在该光学拾波器透镜的至少一个面上形成有用于对以波长λ１的激光光束在衬底厚度ｔ１的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差和以波长λ２的激光光束在衬底厚度ｔ２的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差进行补偿的同心圆状的环带结构，在以波长λ３的激光光束在衬底厚度ｔ３的光盘上进行记录和读取时，由该同心圆状的各环带结构给与波长λ３的激光光束的相位差大致在０．１５λ以下。

【技术特征摘要】
JP 2005-4-21 2005-1233851.一种光学拾波器透镜，是用于使具有相互不同的波长λ1、λ2、λ3的激光光束对至少三种光盘进行汇聚的光学拾波器透镜，其特征在于在该光学拾波器透镜的至少一个面上形成有用于对以波长λ1的激光光束在衬底厚度t1的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差和以波长λ2的激光光束在衬底厚度t2的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差进行补偿的同心圆状的环带结构，在以波长λ3的激光光束在衬底厚度t3的光盘上进行记录和读取时，由该同心圆状的各环带结构给与波长λ3的激光光束的相位差大致在0.15λ以下。2.根据权利要求1所述的光学拾波器透镜，其特征在于以波长λ1的激光光束在衬底厚度t1的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差和以波长λ2的激光光束在衬底厚度t2的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差的绝对值大致相等，正负符号相反。3.根据权利要求1或2所述的光学拾波器透镜，其特征在于上述激光光束的波长λ1、λ2、λ3依次增加。4.根据权利要求1～3中任何一项所述的光学拾波器透镜，其特征在于对上述光学拾波器透镜入射的激光光束之中，波长λ1的激光光束及波长λ2的激光光束是无限系统、波长λ3是有限系统。5.根据权利要求1～4中任何一项所述的光学拾波器透镜，其特征在于波长λ1约为405nm，波长λ2约为650nm，波长λ3约为790nm，衬底厚度t1约为0.1mm，衬底厚度t2约为0.6mm，衬底厚度t3约为1.2mm。6.根据权利要求1～4中任何一项所述的光学拾波器透镜，其特征在于波长λ1约为405nm，波长λ2约为650nm，波长λ3约为790nm，衬底厚度t1约为0.6mm，衬底厚度t2约为0.6mm，衬底厚度t3约为1.2mm。7.根据权利要求1～4中任何一项所述的光学拾波器透镜，其特征在于在由透过上述同心圆状的环带结构的λ1的激光光束产生的波面像差和由λ2的激光光束产生的波面像差之中，设最大的波面像差为Wmax，最小的波面像差为Wmin时，在1≤Wmax/Wmin＜1.8条件下分别对衬底厚度t1的光盘和衬底厚度t2的光盘汇聚λ1的激光光束和λ2的激光光束。8.根据权利要求1～4中任何一项所述的光学拾波器透镜，其特征在于由透过上述同心圆状的环带结构的λ1的激光光束产生的RMS波面像差和由λ2的激光光束产生的RMS波面像差都在0.040λ以下。9.一种光学拾波器透镜，是用于使具有相互不同的波长λ1、λ2、λ3的激光光束对至少三种光盘进行汇聚的光学拾波器透镜，其特征在于在该光学拾波器透镜的至少一个面上形成有同心圆状的环带结构，通过设置该同心圆状的环带结构，在由透过上述同心圆状的环带结构的λ1的激光光束产生的波面像差和由λ2的激光光束产生的波面像差之中，设最大的波面像差为Wmax，最小的波面像差为Wmin时，在1≤Wmax/Wmin＜1.8条件下分别对衬底厚度t1的光盘和衬底厚度t2的光盘汇聚λ1的激光光束和λ2的激光光束，并且，Wmin以及Wmax都在0.040λ以下，在以波长λ3的激光光束在衬底厚度t3的光盘上进行记录和读取时，由该同心圆状的各环带结构给与波长λ3的激光光束的相位差大致在0.15λ以下。10.根据权利要求9所述的光学拾波器透镜，其特征在于在以上述波长λ3的激光光束在衬底厚度t3的光盘上进行记录和读取时，由该同心圆状的各环带结构给与波长λ3的激光光束的相位差大致在0.10λ以下。11.根据权利要求9或10所述的光学拾波器透镜，其特征在于以波长λ1的激光光束在衬底厚度t1的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差和以波长λ2的激光光束在衬底厚度t2的光盘上进行记录和读取时产生的波面像差的绝对值大致相等，正负符号相反。12.根据权利要求9～11中任何一项所述的光学拾波器透镜，其特征在于上述激光光束的波长λ1、λ2、λ3具有λ1＜λ2＜λ3的关系。13.根据权利要求9～12中任何一项所述的光学拾波器透镜，其特征在于对上述光学拾波器透镜入射的激光光束之中，波长λ1的激光光束及波长λ2的激光光束是无限系统、波长λ3是有限系统。14.根据权利要求9～13中任何一项所述的光学拾波器透镜，其特征在于波长λ1约为405nm，波长λ2约为650nm，波长λ3约为790nm，衬底厚度t1约为0.1mm，衬底厚度t2约为0.6mm，衬底厚度t3约为1.2mm。15.根据权利要求9～13中任何一项所述的光学拾波器透镜，其特征在于波长λ1约为405nm，波长λ2约为650nm，波长λ3约为790nm，衬底厚度t1约为0.6mm，衬底厚度t2约为0.6mm，衬底厚度t3约为1.2mm。16.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：若林康一郎，宫内充佑，牧野由多可，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]