本发明专利技术提供具有利于实现非球面表面并能补偿色差的结构的物镜系统及使用该系统的光学拾取装置。物镜系统包括补偿入射光中色差和波前误差的衍射光学元件；设在衍射光学元件和介质间光路上以聚集入射光的半球透镜，其在面向衍射光学元件的一侧上具有一球面表面；及以薄非球面薄膜形式形成在半球透镜的球面表面上以补偿波前误差的非球面构件，该非球面构件用塑料材料或紫外光固化树脂制成。光学拾取装置包括生成和发射预定波长的光的光源；设在光源和介质间以转换入射光行进路径的光路转换器；具有上述结构并设在光路转换器和介质间的物镜系统；和接收已被介质反射并经过物镜系统和光路转换器的光并探测信息信号和误差信号的光电探测器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物镜系统和使用该物镜系统的光学拾取装置，具体而言，涉及具有有利于非球面表面的实现并能够进行色差补偿的结构的物镜系统以及使用该物镜系统的光学拾取装置。
技术介绍
物镜系统被广泛应用于利用激光光束将信息记录到信息存贮介质上或从信息存贮介质再现信息的光学拾取装置中。随着工业的发展，愈加需要信息存储介质在有限的面积内记录更多信息。从而，作为信息存储介质，具有120mm直径的光盘已经从具有大约700MB容量的紧致光盘(CD)发展到具有大约4.7GB容量的数字多功能光盘(DVD)和具有大约20GB或更大容量的蓝盘(Blu-ray Disk，BD)。为实施如同蓝盘的高密度信息存储介质，有必要去减小在信息存储介质上形成的光斑的大小。这里，光斑的大小正比于从光学拾取装置的光源发射的激光光束波长，而反比于物镜系统的数值孔径。然而，当物镜的数值孔径增加时，物镜相对侧面之间的偏心距或彼此之间距离上的误差也会增加，并由此包括球差和彗差的光学像差增加。另外，因为蓝光波长激光二极管根据温度变化会灵敏地改变波长，因此在设计物镜时必须考虑例如色差补偿的像差补偿。激光二极管的波长每一度温度变化增加0.07nm。例如，当温度从室温25℃增加到85℃时，波长变化4.2nm。这里，当激光二极管具有407nm的波长时，波长改变到411.2nm。此外，当进一步考虑由于光学拾取制动器不能跟随的激光二极管模式跳变而发生的1.5nm的波长变化时，波长变化到412.7nm，波长变化高达5.7nm。因此，当设计使用蓝光波长的光学拾取头的物镜时，需要考虑上面描述的特性和像差。这里，物镜的结构是非常重要的。以下将参考图1A至1C描述具有高数值孔径的传统物镜系统。参考图1A，为获得高数值孔径和像差补偿，一传统物镜系统包括平-凸型球面透镜11和在球面透镜11的一侧面上形成的衍射光学元件(DOE)13。该传统物镜系统具有短的曲率半径，由此增加了数值孔径，并且通过使用DOE 13减小了色差。然而，该传统物镜系统仅用球面透镜11不能补偿其他像差。参考图1B，另一传统物镜系统包括具有球面入射表面21和非球面出射表面23的单透镜20。这里，通过缩短入射表面21的曲率半径能增加数值孔径，而且通过使出射表面23为非球面形能减少像差。然而，仅具有一个球形表面和一个非球面表面的物镜不能补偿在用于高数值孔径的光源的蓝色波长带内的色差。参考图1C，又一传统物镜系统包括具有都是非球面的入射表面31和出射表面33的单非球面透镜30。当制作在相对侧面分别具有非球面入射表面和出射表面31和33的非球面透镜30时，需要制备两个要求高精度的芯模(core mold)，这要花大量的时间和劳力去对准芯模以便两个非球面表面的光轴重合。结果，批量生产率下降。另外，很难去制作超精度非球面表面，而且也不能实现希望的色差补偿。
技术实现思路
本专利技术提供了具有有利于实现非球面表面和能够补偿色差和波前误差的结构的物镜系统，以及使用该物镜系统的光学拾取装置。根据本专利技术的一个方面，提供了一物镜系统，该物镜系统设置在光路上以将光聚集到介质上，该物镜系统包括一衍射光学元件，其补偿入射光中的色差和波前误差；一折射透镜，其设置在所述衍射光学元件和所述介质之间的光路上，用于聚集入射光；和一非球面构件，其以薄非球面薄膜形式形成在所述折射透镜的一表面上，用于补偿波前误差。根据本专利技术的另一方面，提供了一物镜系统，该物镜系统设置在光路上以将光聚集到介质上，该物镜系统包括一衍射光学元件，其补偿入射光中的色差和波前误差；一半球透镜，其设置在所述衍射光学元件和所述介质之间的光路上，用于聚集入射光，所述半球透镜包括位于面向所述衍射光学元件的一侧上的一球面表面；和一非球面构件，其以薄非球面薄膜形式形成在所述半球透镜的球面表面上，用于补偿波前误差，所述非球面构件使用塑料材料和紫外光固化树脂中的一种制成。根据本专利技术又一方面，提供了用于将信息记录到信息存贮介质上或从信息存贮介质再现信息的光学拾取装置，该光学拾取装置包括一光源，其生成和发射具有预定波长的光；一光路转换器，其设置在所述光源和所述信息存储介质之间，用于转换入射光的行进路径；一物镜系统，其设置在所述光路转换器和所述信息存储介质之间，所述物镜系统包括一补偿入射光中的色差和波前误差的衍射光学元件、一设置在所述衍射光学元件和所述介质之间的光路上用于压缩入射光的折射透镜、以及一以薄非球面薄膜形式形成在所述折射透镜的一表面上用于补偿波前误差的非球面构件；和一光电探测器，其接收已经被所述信息存储介质反射并经过所述物镜系统和光路转换器的光，并探测信息信号和误差信号。根据本专利技术又一方面，提供了用于将信息记录到蓝盘内和/或从蓝盘再现信息的光学拾取装置，该光学拾取装置包括一光源，其生成和发射具有大约405nm波长的光；一光路转换器，其设置在所述光源和所述蓝盘之间，用于转换入射光的行进路径；一物镜系统，其设置在所述光路转换器和所述蓝盘之间；和一光电探测器，其接收已经被所述信息存储介质反射并经过所述物镜系统和光路转换器的光，并探测信息信号和误差信号。其中，所述物镜系统包括一衍射光学元件，其补偿入射光中的色差和波前误差；一半球透镜，其设置在所述衍射光学元件和所述蓝盘之间的光路上用于聚集入射光，并且在面向所述衍射光学元件的一侧包括一球面表面；和一非球面构件，其以薄非球面薄膜形式形成在所述半球透镜的球面表面上，用于补偿波前误差，并且其使用塑料材料和紫外光固化树脂中的一种制成。附图说明通过参考附图详细描述本专利技术的示例性实施例，本专利技术以上以及其它特征和优点将变得更明显。图1A至1C图示了传统物镜系统的光学布置。图2和图3图示了根据本专利技术一实施例的物镜系统的光学布置。图4图示了根据本专利技术一实施例的光学拾取装置的光学布置。具体实施例方式图2是示出根据本专利技术一实施例的物镜系统的光学布置的截面视图。参考图2，物镜系统设置在光路上以将光聚集到例如蓝盘(BD)的介质100上，其包括衍射光学元件(DOE)50、折射透镜70和在折射透镜10的一表面上形成的用于补偿波前误差的非球面构件60。优选该物镜系统具有大约0.85或更大的数值孔径以最小化形成在介质100上的光斑的大小。折射透镜70设置在DOE 50和介质100之间的光路上以聚集入射光。折射透镜70是在面向DOE 50的一侧具有球面表面71和在面向介质100的相对一侧具有平表面75的球面透镜，也就是说，折射透镜70是一半球透镜。折射透镜70可以实现为N-LASF44，对于波长405nm的入射光，N-LASF44具有1.83的折射率、96.1％的透射率和46.5的阿贝值。非球面构件60以薄非球面薄膜的形式形成在折射透镜70的球面表面71上，补偿在折射透镜70中产生的波前误差。通过用非球面薄膜涂覆折射透镜70的球面表面71形成非球面构件60。可使用诸如光聚合物的塑料材料或紫外光固化聚合物制作非球面构件60。在这里，形成非球面构件60在折射透镜70上进行的涂覆处理是众所周知的，因此省略关于它的详细描述。非球面构件60具有满足方程1的曲率。X(y)=Cy21+[1-(K+1)C2y2]1/2+A4y4+A6y6+A8y8+·&Center本文档来自技高网...
【技术保护点】
一物镜系统，其设置在一光路上，用于将光聚集到一介质上，所述物镜系统包括：一衍射光学元件，其补偿入射光中的色差和波前误差；一折射透镜，其设置在所述衍射光学元件和所述介质之间的光路上，用于聚集入射光；和一非球面构件，其以 薄非球面薄膜形式形成在所述折射透镜的一表面上，用于补偿波前误差。
【技术特征摘要】
KR 2004-12-9 103669/041.一物镜系统，其设置在一光路上，用于将光聚集到一介质上，所述物镜系统包括一衍射光学元件，其补偿入射光中的色差和波前误差；一折射透镜，其设置在所述衍射光学元件和所述介质之间的光路上，用于聚集入射光；和一非球面构件，其以薄非球面薄膜形式形成在所述折射透镜的一表面上，用于补偿波前误差。2.根据权利要求1所述的物镜系统，其中，所述折射透镜是在面向所述介质的一侧具有一平表面，而在面向所述衍射光学元件的相对一侧具有一球面表面的半球透镜。3.根据权利要求2所述的折射透镜，其中，所述非球面构件是在所述半球透镜的球面表面上形成的薄非球面薄膜。4.根据权利要求1所述的物镜系统，其中，所述非球面构件使用塑料材料制成。5.根据权利要求4所述的物镜系统，其中，所述非球面构件使用光聚合物制成。6.根据权利要求1所述的物镜系统，其中，所述非球面构件使用紫外光固化树脂制成。7.根据权利要求1所述的物镜系统，其中，所述衍射光学元件包括位于面向所述折射透镜的一侧上的一平表面和位于相对侧上的一菲涅尔透镜。8.根据权利要求1所述的物镜系统，其中，所述衍射光学元件包括位于面向所述折射透镜的一侧上的一菲涅尔透镜和位于相对侧上的一平表面。9.一物镜系统，其设置在一光路上，用于将光聚集到一介质上，所述物镜系统包括一衍射光学元件，其补偿入射光中的色差和波前误差；一半球透镜，其设置在所述衍射光学元件和所述介质之间的光路上，用于聚集入射光，所述半球透镜包括位于面向所述衍射光学元件的一侧上的一球面表面；和一非球面构件，其以薄非球面薄膜形式形成在所述半球透镜的球面表面上，用于补偿波前误差，所述非球面构件使用塑料材料和紫外光固化树脂中的一种制成。10.一种用于将信息记录到信息存储介质内和/或从信息存储介质再现信息的光学拾取装置，所述光学拾取装置包括一光源，其生成和发射具有预定波长的光；一光路转换器，其设置在所述光源和所述信息存储介质之间，用于转换入射光的行进路径；一物镜系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑美淑，李明馥，孙镇升，赵恩亨，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。