物镜及光拾取装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于对包括高密度光盘在内的至少２种光盘进行信息的再生和／或记录的，具有良好的波长特性、温度特性以及追踪摄影特性的物镜以及采用了此物镜的光拾取装置。本发明专利技术的物镜用于对保护基板厚ｔ１的第１光盘和保护基板厚ｔ２（０．８×ｔ１≤ｔ２）的第２光盘进行信息的再生和／或记录的光拾取装置。波长λ１和λ２的各光束入射到物镜，同时，在物镜的至少１个光学面上形成了衍射构造，物镜对波长λ１以及波长λ２光束的光学放大率ｍ１以及ｍ２的符号以及数值相互不同，并且衍射构造具有正的衍射作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及物镜及光拾取装置。
技术介绍
近年，在光拾取装置中，作为用于在光盘上记录的信息的再生或向光盘记录信息的光源而使用的激光光源，其短波长化有所进展，例如，蓝紫色半导体激光，或利用第2高次谐波的发生，对红外半导体激光波长进行变换的蓝紫色SHG激光等波长为405nm的激光光源越来越实用化。如果使用这些蓝紫色激光光源，在使用与数字通用盘(以下简称为DVD)同样数值孔径(NA)的物镜时，对于直径为12cm的光盘，能够记录15～20GB的信息，将物镜的NA提高至0.85时，对于直径为12cm的光盘，则能够记录23～27GB的信息。以下，在本说明书中，将使用蓝紫色激光光源的光盘以及光磁盘总称为“高密度光盘”。可是，作为高密度光盘，现在提出了2种规格。1种是使用NA为0.85的物镜，保护层厚度为0.1mm的蓝光光盘(以下略称为BD)；另一种是使用NA为0.65至0.67的物镜，保护层厚度为0.6mm的HD DVD(以下简称为HD)。如果鉴于将来市场上有这2种规格的高密度光盘流通的可能，既与任何一种高密度光盘对应，且又能够对现有的DVD或CD进行记录或再生的互换用光拾取装置显得很重要，其中优选由物镜进行互换。这里所说的“由物镜进行互换”是指，在仅仅波长不同的光以同样的入射角入射到物镜上时，能够将光会聚于与各个波长相对应的光盘的记录面上。另一方面，在光拾取装置中，不管是由于装配的激光的个体差而引起振荡波长的波动(波长特性)，也不管是工作时产生被称为所谓马达脉冲的瞬间性的波长变化(色象差)或伴随着周围环境温度上升引起的缓慢的波长变化(温度特性)，都要求安全地工作。为此，对于上述那样的环境变化，物镜的波阵面像差必须不发生劣化。已往的DVD/CD互换透镜为衍射透镜，利用衍射作用，能够对具有655nm和785nm这样波长差的光源进行互换，抑制了色象差( )、波长特性、温度特性等所有伴随波长变化的环境特性所对应的像差劣化。但是，如果将此技术用于高密度光盘和以往光盘的互换，将发生如下问题。这是因为DVD/CD互换透镜为了实现互换而被决定的衍射的波长依赖性恰好满足环境特性，而高密度光盘和以往光盘的互换透镜，是单纯以衍射的波长依赖性这1个参数进行设计，不存在满足互换和环境特性两方面的特性。专利文献1中记载的专利技术，公开了一种在采用设置了衍射构造的对物光学系统的同时，在不同的HD/DVD中，以光学放大率为0来实现互换的技术。专利文献1特开2002-298422号公报专利文献1记载的专利技术，在该方法中，虽然追踪摄影时不发生透镜移动引起的彗形像差，但是，由于衍射的波长特性变大，存在在激光组之间振荡波长波动或温度发生变化时波阵面像差恶化的问题。
技术实现思路
本专利技术的课题考虑了上述问题，提供一种用于对包括高密度光盘在内的至少2种光盘的信息的再生和/或记录的，具有良好的波长特性、温度特性及追踪特性的物镜以及采用了此物镜的光拾取装置。为了解决以上课题，本专利技术中的物镜具有衍射构造，且作为新的设计自由度，对应2种光盘的光学放大率不同，至少一个的光学放大率不为0的结构。通过利用衍射构造和对应于各光盘的不同的光学放大率，进行高密度光盘和以往光盘的互换，能够得到适合修正环境特性的衍射的波长依赖性。光学放大率不为0时，入射到物镜的光线对光轴具有角度，如果追踪摄影物镜，则存在发生彗形像差的问题，但是通过设定接近0或较缓和的光学放大率，能够抑制彗形像差的量。本说明书中，除了上述BD或HD以外，信息记录面上具有数个～数十nm左右厚度的保护膜的光盘，或保护层或保护膜的厚度为0(零)的光盘也包括在高密度光盘之中。在本说明书中，所谓DVD，是DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等DVD系列光盘的总称，所谓CD，是CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、CD-R、CD-RW等CD系列光盘的总称。附图说明图1是示出相位构造的图(a)及(b)。图2是示出相位构造的图(a)及(b)。图3是示出相位构造的图(a)及(b)。图4是示出相位构造的图(a)及(b)。图5是示出光拾取装置结构的主要部分平面图。具体实施例方式以下，对本专利技术的优选方式进行说明。为了解决以上课题，第1项记载的结构是，在至少使用从第1光源射出的波长λ1的光束对保护基板厚t1的第1光盘进行信息的再生和/或记录、使用从第2光源射出的波长λ2(1.5×λ1≤λ2≤1.7×λ1)的光束对保护基板厚t2(0.8×t1≤t2)的第2光盘进行信息的再生和/或记录的光拾取装置用的物镜中，上述波长λ1和λ2的各光束入射到上述物镜上，同时，在上述物镜的至少1个光学面上形成衍射构造，上述物镜对上述波长λ1光束的光学放大率m1与上述物镜对上述波长λ2光束的光学放大率m2符号以及数值相互不同，并且上述衍射构造具有正的衍射作用。物镜光学面上形成的衍射构造，是为了修正起因于第1光盘的保护层与第2光盘的保护层的厚度差的球面像差，和/或起因于伴随着环境温度变化的物镜的折射率变化以及振荡波长的变化而产生的波阵面像差的构造。作为上述衍射构造，如图1(a)、1(b)中模式地所示，由多个环带100构成，含光轴的截面形状为锯齿形状；或如图2(a)、2(b)中模式地所示，由在有效孔径内段差101的方向相同的多个环带102构成，含光轴的截面形状为阶梯形状；或如图3(a)、3(b)中模式地所示，由多个内部形成了阶梯构造的环带103构成；或如图4(a)、4(b)中模式地所示，由在有效孔径中途段差104的方向替换的多个环带105构成，含光轴的截面形状为阶梯形状。另外，图1(a)至图4(b)模式地示出了将各相位构造形成在平面上的情况，但是，各相位构造也可以形成在球面或非球面上。并且，在本说明书中，将如图1(a)、1(b)、2(a)、2(b)，4(a)及4(b)所示的由多个环带构成的衍射构造表示为记号“DOE”，将如图3(a)、3(b)所示的由多个内部形成了阶梯构造的环带构成的衍射构造用记号“DOE”来表示。另外，“正的衍射作用”是指例如，为了抵消因波长变长而引起的在过剩方向(オ一バ一方向)上发生的3次球面像差，3次球面像差在不足方向(アンダ一方向)上发生时，对通过光束赋予的衍射作用。如第1项中记载的构成，通过在物镜的光学面上形成具有正的衍射作用的衍射构造，可以将温度变化时产生衍射作用的球面像差用激光(光源)的振荡波长变化引起的衍射作用来取消。另外，通过将物镜对波长λ1光束的光学放大率m1和物镜对波长λ2光束的光学放大率m2设定为符号及数值相互不同，使第1光盘和第2光盘的互换性变为由衍射作用和放大率变化来分担，衍射作用的波长依赖性不会过于变大，在激光组之间的振荡波长波动这样的仅仅波长发生变化时，也能正常工作。此外，物镜追踪摄影时产生的彗形像差成为可以记录/再生水平的光学放大率。第2项记载的构成是，在第1项中记载的物镜中，上述衍射构造用光程差函数φ(h)＝C2×h2+C4×h4+…+C2i×h2i来定义，且C4＜0，其中，h为从光轴起的高度，C2i为光程差函数系数，i为自然数。第3项记载的结构是，在第2项中记载的物镜中，满足-1.0×10-3＜C4＜-1.0×10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物镜，该物镜是至少，使用从第１光源射出的波长λ１的光束对保护基板厚ｔ１的第１光盘进行信息的再生和／或记录、使用从第２光源射出的波长λ２（１．５×λ１≤λ２≤１．７×λ１）的光束对保护基板厚ｔ２（０．８×ｔ１≤ｔ２）的第２光盘进行信息的再生和／或记录的光拾取装置用的物镜，其中，上述波长λ１和λ２的各光束入射到上述物镜上，同时，在上述物镜的至少１个光学面上形成衍射构造，上述物镜对上述波长λ１光束的光学放大率ｍ１与上述物镜对上述波长λ２光束的光学放大率ｍ２的符号以及数值相互不同，上述衍射构造具有正的衍射作用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-4-27 131349/20041.一种物镜，该物镜是至少，使用从第1光源射出的波长λ1的光束对保护基板厚t1的第1光盘进行信息的再生和/或记录、使用从第2光源射出的波长λ2(1.5×λ1≤λ2≤1.7×λ1)的光束对保护基板厚t2(0.8×t1≤t2)的第2光盘进行信息的再生和/或记录的光拾取装置用的物镜，其中，上述波长λ1和λ2的各光束入射到上述物镜上，同时，在上述物镜的至少1个光学面上形成衍射构造，上述物镜对上述波长λ1光束的光学放大率m1与上述物镜对上述波长λ2光束的光学放大率m2的符号以及数值相互不同，上述衍射构造具有正的衍射作用。2.按照权利要求1记载的物镜，其中，上述衍射构造用光程差函数φ(h)φ(h)＝C2×h2+C4×h4+…+C2i×h2i来定义，并且C4＜0式中，h为从光轴起的高度，C2i为光程差函数的系数，i是自然数。3.按照权利要求2记载的物镜，满足-1.0×10-3＜C4＜-1.0×10-44.按照权利要求3记载的物镜，满足-7.0×10-4＜C4＜-4.5×10-45.按照权利要求3记载的物镜，其中，上述衍射构造是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成的衍射构造，上述衍射构造的含光轴的截面形状为锯齿形状，上述各环带的光轴方向的段差距离d满足(2N-1)×λ1/(n1-1)≤d＜2N×λ1/(n1-1)n1上述物镜对上述波长λ1光束的折射率N自然数。6.按照权利要求5记载的物镜，其中，N＝2。7.按照权利要求1记载的物镜，其中，上述波长λ1的光束的波长发生+5nm变动时的波阵面像差变化量ΔW[λrms]满足ΔW≤0.05。8.按照权利要求1记载的物镜，其中，在上述光学放大率m1和上述光学放大率m2中，至少一个光学放大率比0大，且在1/100或1/100以下。9.按照权利要求1记载的物镜，其中，上述衍射构造的衍射力为负。10.按照权利要求9记载的物镜，其中，上述物镜对于上述波长λ1光束的波长每变化1nm的光轴方向的波阵面像差最小位置变化量dfb/dλ，满足|dfb/dλ|≤0.1[μm/nm]fb从物镜到第1光盘的距离。11.按照权利要求9记载的物镜，其中，上述物镜对于上述波长λ2光束的波长每变化1nm的光轴方向的波阵面像差最小位置变化量dfb/dλ，满足|dfb/dλ|≤0.1[μm/nm]fb从物镜到第2光盘的距离。12.按照权利要求1记载的物镜，其中，t1＝t2。13.按照权利要求1记载的物镜，其中，将对于上述波长λ1的光束的上述物镜出射侧的数值孔径作为NA1、对于上述波长λ2的光束的上述物镜出射侧的数值孔径作为NA2时，NA1＝NA2。14.按照权利要求1记载的物镜，其中，上述第1光源以及上述第2光源配置在另外的物体上。15.按照权利要求14记载的物镜，其中，上述第1光源及上述第2光源分别配置在光轴上。16.按照权利要求1记载的物镜，其中，在上述波长λ1以及λ2的光束中的至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：池中清乃，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达精密光学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]