光学拾取装置和用于光学拾取装置的光学系统制造方法及图纸

本发明专利技术针对光学拾取装置，该光学拾取装置包括：发射第一光束的第一激光源（ＢＬ）；发射具有与第一光束的偏振面基本上垂直的偏振面的第二光束的第二激光源（ＡＬ）；根据其偏振状态选择性地衍射第一光束和第二光束中的一个的偏振衍射元件（ＨＯＥ）；和通过将穿过偏振衍射元件（ＨＯＥ）的第一光束聚焦到第一光学信息记录介质（ＤＳＣ１）的信息记录表面上记录和／或再现信息、并通过将穿过偏振衍射元件（ＨＯＥ）的第二光束聚焦到第二光学信息记录介质（ＤＳＣ２）的信息记录表面上记录和／或再现信息的物镜（ＯＢＪ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光学拾取装置和用于光学拾取装置的光学系统，更加具体而言，涉及通过使用从具有不同光源波长的光源发射的光束可以在/从光信息记录介质上记录和/或再现信息的光学拾取装置和用于该装置的物镜。
技术介绍
最近，通过使用波长为约400nm的蓝紫半导体激光器，在可以记录/再现信息的高密度光盘系统的研究和开发方面迅速进展。对于NA为0.85、光源波长为405nm的规格的记录/再现信息的光盘(以下，在本说明书中，将这种光盘称为“高密度DVD”)，其每个直径与DVD(NA0.6，光源波长650nm，存储容量4.7GB)的12cm的直径相同的表面可以记录20～30GB的信息。就光学拾取装置作为产品的价值来说，适当地只在/从这种高密度DVD上记录/再现信息的能力还不够。考虑到记录各种信息的DVD和CD正处于市售之中的当前形势，除了适当地在/从高密度DVD上记录/再现信息的能力，提供具有适当地在/从常规DVD或CD上记录/再现信息的能力的兼容型光学拾取装置将增加该装置作为产品的价值。在这种情况下，需要用于兼容型光学拾取装置以保证用于适当地在/从高密度DVD、常规DVD和CD的任何一个上记录/再现信息的预定点光量、并且成本较低、配置简单的聚焦光学系统。例如，日本未审查专利公开No.2003-91859公开了通过使用全息光学系统实现的这种兼容型光学拾取装置。当通过使用相同的聚焦光学系统在/从CD、DVD和高密度DVD上记录和/或再现信息时，例如，保护层的不同厚度导致球面像差，且不同的数值孔径(NA)使得必须提供光阑(stop)。为了解决这个问题，开发了差异阶次(order)衍射技术。根据该技术，当来自具有不同光源波长的半导体激光器的光束要穿过设置在物镜上的衍射结构时，通过使用得到最高的衍射效率的阶次的衍射光，执行光聚焦操作。这使得可以校正由于保护层之间的厚度差导致的球面像差，或者通过将超出预定数值孔径的区域中的光束形成为光斑(flare)，提供光阑的功能。但是，根据差异阶次衍射技术，当给定光束的(衍射阶次x波长)等于另一光束时，衍射效果(会聚角)出现。假定用于CD的光束具有约800nm的波长，用于高密度DVD的光束具有约400nm的波长。因此，在这种情况下，为了从用于CD的光束中区分(以改变会聚角)穿过物镜的衍射结构的用于高密度DVD的光束，必须进行限制，使得任何偶数衍射阶次都不能被选择为在400nm出现最高衍射效率的衍射阶次。另外，如果奇数衍射阶次被选择，则不能在两个波长上同时得到足够的衍射效率，导致点光量(spot light amount)不足。并且，存在如何为使用相同的操作波长并具有不同的保护层厚度的光学信息记录介质校正球面像差的问题。
技术实现思路
考虑到现有技术中的上述问题，构成本专利技术，其目的在于，提供增加物镜的设计的自由度、具有简单的配置并可以适当地在多个光学信息记录介质上/从多个光学信息记录介质记录/再现信息的光学拾取装置和用于光学拾取装置的光学系统。为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供一种光学拾取装置，该光学拾取装置包括发射第一光束的第一激光源；发射具有与第一光束的偏振面基本上垂直的偏振面的第二光束的第二激光源；根据其偏振状态(例如，偏振面的方向)选择性地衍射第一光束和第二光束中的一个的偏振衍射元件；和通过将穿过偏振衍射元件的第一光束聚焦到第一光学信息记录介质的信息记录表面上记录和/或再现信息、并通过将穿过偏振衍射元件的第二光束聚焦到第二光学信息记录介质的信息记录表面上记录和/或再现信息的物镜。假定尽管使用第一光束的光学信息记录介质(也被称为光盘)的保护层的厚度与使用第二光束的光学信息记录介质的保护层的厚度不同，但第一光束的波长等于第二光束的波长。在这种情况下，如果使用相同的光学系统，则关于一个光束出现球面像差。但是，根据本专利技术，仅通过偏振衍射单元将衍射效果应用于一个光束，以抑制在同时使用两个光学信息记录介质时出现的球面像差，由此适当地记录和/或再现信息。即使使用不同的数值孔径(NA)，也只有超过要求的数值孔径的一个光束通过偏振衍射单元形成光斑，以适当地在/从光学系统记录介质的任一个上记录和/或再现信息。根据本专利技术的第二方面，在第一方面所述的光学拾取装置中，第一激光源和第二激光源发射具有不同的波长的光束，物镜包含折射透镜，该折射透镜具有正折光力；和衍射透镜结构，该衍射透镜结构具有具有在折射透镜的光学表面的至少一个上形成的细阶梯状部分的多个环，并且，对于具有较短的波长得到最高的衍射效率的衍射透镜结构中的衍射阶次与对于具有较长的波长最到最高的衍射效率的衍射阶次不同，并且当第一光束和第二光束的一个以预定的偏振状态入射时，偏振衍射元件产生在0以外的预定的衍射阶次表现出最高的衍射效率的衍射光。例如，当要在/从保护层厚度或数值孔径(NA)不同的诸如CD、DVD和高密度DVD的光学信息介质上记录和/或再现信息时，仅通过偏振衍射单元将衍射效果施加到一个光束上。这使得可以在使用任何光学信息记录介质时抑制球面像差的发生，并适当地记录和/或再现信息。另外，对于不同的数值孔径(NA)，仅有一个超过需要的数值孔径的光束通过偏振衍射单元形成为光斑，以适当地在/从光学信息记录介质的任一个上记录和/或再现信息。根据本专利技术的第三方面，提供一种光学拾取装置，其中，对于具有正交的偏振面的两个入射光束中的一个，第一或第二方面中所述的偏振衍射元件产生具有不低于85％的衍射效率的衍射光。根据本专利技术的第四方面，在第二或第三方面所述的光学拾取装置中，使λ1为第一光束的波长，m1为当第一光束穿过衍射透镜结构时得到最高的衍射效率的衍射阶次，λ2(λ2＞λ1)为第二光束的波长，且m2为当第二光束穿过衍射透镜结构时得到最高的衍射效率的衍射阶次，满足以下条件，并且当一个光束穿过其中时，偏振衍射元件选择性地产生衍射光0.9＜|m1·λ1|/|m2·λ2|＜1.1 ...(1)根据本专利技术的第五方面，第二或第三方面中所述的光学拾取装置包括发射具有波长λ3的第三光束使得偏振面与第一光束或第二光束的偏振面基本上垂直的第三激光源，并且，使λ1(λ1＜λ3)为第一光束的波长，m1为当第一光束穿过衍射透镜结构时得到最高的衍射效率的衍射阶次，λ2(λ1＜λ2＜λ3)为第二光束的波长，m2为当第二光束穿过衍射透镜结构时得到最高的衍射效率的衍射阶次，且m3为当第三光束穿过衍射透镜结构时得到最高的衍射效率的衍射阶次，满足以下条件，并且当一个光束或两个光束穿过其中时，偏振衍射元件选择性地产生衍射光0.9＜|m1·λ1|/|m2·λ2|＜1.1...(2)|m3·λ3|/|m1·λ1|＜0.9或|m3·λ3|/|m1·λ1|＞1.1 ...(3)根据本专利技术的第六方面，提供一种光学拾取装置，其中，第五方面中所述的偏振衍射元件选择性地衍射具有对准的偏振面的两个光束，并且两个波长的衍射效率在不同的衍射阶次被最大化。根据本专利技术的第七方面，提供一种光学拾取装置，其中，与物镜整体地驱动第一至第六方面的任一个中所述的偏振衍射元件。根据本专利技术的第八方面，提供一种光学拾取装置，其中，第一至第七方面的任一个中所述的偏振衍射元件被配置为使得双折射介质和各向同性介质沿光轴方向相互紧密接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学拾取装置，该光学拾取装置包括：发射第一光束的第一激光源；发射具有与所述第一光束的偏振面基本上垂直的偏振面的第二光束的第二激光源；根据其偏振状态选择性地衍射所述第一光束和所述第二光束中的一个的偏振衍射元件；和　 　通过将穿过所述偏振衍射元件的所述第一光束聚焦到第一光学信息记录介质的信息记录表面上记录或再现信息、并通过将穿过所述偏振衍射元件的所述第二光束聚焦到第二光学信息记录介质的信息记录表面上记录或再现信息的物镜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-4-22 117027/20031.一种光学拾取装置，该光学拾取装置包括发射第一光束的第一激光源；发射具有与所述第一光束的偏振面基本上垂直的偏振面的第二光束的第二激光源；根据其偏振状态选择性地衍射所述第一光束和所述第二光束中的一个的偏振衍射元件；和通过将穿过所述偏振衍射元件的所述第一光束聚焦到第一光学信息记录介质的信息记录表面上记录或再现信息、并通过将穿过所述偏振衍射元件的所述第二光束聚焦到第二光学信息记录介质的信息记录表面上记录或再现信息的物镜。2.根据权利要求1的装置，其中，所述第一激光源和所述第二激光源发射具有不同的波长的光束，所述物镜包含折射透镜，该折射透镜具有正折光力；和衍射透镜结构，该衍射透镜结构具有具有在所述折射透镜的透镜表面的至少一个上形成的细阶梯状部分的多个环，对于具有较短的波长得到最高的衍射效率的衍射透镜结构中的衍射阶次与对于具有较长的波长最到最高的衍射效率的衍射阶次不同，以及当所述第一光束和所述第二光束的一个以预定的偏振状态入射时，所述偏振衍射元件产生在0以外的预定的衍射阶次表现出最高的衍射效率的衍射光。3.根据权利要求2的装置，其中，对于具有正交的偏振面的两个入射光束中的一个，所述偏振衍射元件产生具有不低于85％的衍射效率的衍射光。4.根据权利要求2的装置，其中，使λ1为所述第一光束的波长，m1为当所述第一光束穿过所述衍射透镜结构时得到最高的衍射效率的衍射阶次，λ2(λ2＞λ1)为所述第二光束的波长，且m2为当所述第二光束穿过所述衍射透镜结构时得到最高的衍射效率的衍射阶次，满足以下条件，并且当一个光束穿过其中时，所述偏振衍射元件选择性地产生衍射光0.9＜|m1·λ1|/|m2·λ2|＜1.1 ...(1)5.根据权利要求2的装置，其中，所述装置包括发射具有波长λ3的第三光束使得偏振面与所述第一光束或所述第二光束的偏振面基本上垂直的第三激光源，使λ1(λ1＜λ3)为所述第一光束的波长，m1为当所述第一光束穿过所述衍射透镜结构时得到最高的衍射效率的衍射阶次，λ2(λ1＜λ2＜λ3)为所述第二光束的波长，m2为当所述第二光束穿过所述衍射透镜结构时得到最高的衍射效率的衍射阶次，且m3为当所述第三光束穿过所述衍射透镜结构时得到最高的衍射效率的衍射阶次，满足以下条件，并且当一个光束或两个光束穿过其中时，所述偏振衍射元件选择性地产生衍射光0.9＜|m1·λ1|/|m2·λ2|＜1.1 ...(2)|m3·λ3|/|m1·λ1|＜0.9或|m3·λ3|/|m1·λ1|＞1.1 ...(3)6.根据权利要求5的装置，其中，所述偏振衍射元件选择性地衍射具有对准的偏振面的两个光束，并且所述两个波长的衍射效率在不同的衍射阶次被最大化。7.根据权利要求1的装置，其中，与所述物镜整体地驱动所述偏振衍射元件。8.根据权利要求1的装置，其中，所述偏振衍射元件被配置为使得双折射介质和各向同性介质沿光轴方向相互紧密接触。9.根据权利要求8的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：森伸芳，木村彻，
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]