本发明专利技术是一种光学头用物镜，用于对光盘进行信息信号的记录和再现，该光学头用物镜的构成部分是：由从物侧依次设置的有非球面的第一面Ｓ＃－［１］和非球面的第二面Ｓ＃－［２］、且至少其中一个面包含衍射面的树脂层（２１），以及有非球面的第二面Ｓ＃－［２］和非球面的第三面Ｓ＃－［３］的玻璃透镜；该物镜具有０．８以上的数值孔径（ＮＡ），对基准波长４２０ｎｍ以下的、该基准波长数ｎｍ以内的波长范围进行光轴上像面的色差修正。该物镜可在像面上达到衍射界限地会聚激光。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于把激光照射到光记录介质并进行信息的记录和/或再现的光盘驱动装置的光学头用物镜、使用该物镜的光学头以及使用该光学头的光盘驱动装置，并涉及能达到衍射极限地把激光会聚到光记录介质的记录面上的物镜，使用该物镜的光学头，以及使用该光学头的光盘驱动装置， 光盘，具有同心圆状或螺旋状的记录轨道，相互邻接的记录轨道之间的间隔即轨道间距，通过使之变窄大幅提高信息信号的记录密度，例如CD(Compact Disc)的轨道间距为1.6μm，而近年来的DVD(Digital Video Disc/Digital Versatile Disc)的轨道间距为0.74μm。对于DVD等通过缩小(使轨道间距变窄)轨道间距来提高信息的记录密度的光盘，为了照射激光来进行信息信号的记录和再现，必须在其记录面上形成比使用大轨道间距的光盘时还要小的光点。而由物镜会聚的激光光点的直径与激光的设计波长成正比例、与物镜的数值孔径(NA)成反比例。从而，为了使照射到光盘的光点直径变小必须采用数值孔径大的物镜，并选用短波长的激光。另一方面，为了在光盘上以相位变化方式或其它方式记录信息，由于需要高能的激光，并且需降低由反射的激光产生的激光噪声，因此通过在激光发光元件的驱动电流或电压上重叠高频等方法改变驱动功率，使激光波长在短周期内变动。而且，对于把具相干性(Coherent)的激光照射到光盘的光学头，由于几nm左右的波长变动而产生色差，光盘上的光点将变大。而如附图说明图1所示，光学头具有使激光200会聚到光盘记录面的物镜201。传统技术所采用的物镜201如图1所示，由一个玻璃模压成形的透镜构成，它有一个高会聚能力的非球面201a。该物镜201，如图2A中所示的球面像差特性图、图2B中所示的像散像差的特性图、图2C所示的畸变像差的特性图可知，即使采用非球面201a，相对±2nm波长的变动也会产生±0.6μm/nm的色差。再有，图2A、图2B和图2C所示的各像差图中，实线表示对于405nm波长的值、虚线表示对于403nm波长的值和点划线表示对于407nm波长的值，在表示像散像差的图2B中，粗线表示对于弧矢像面的值、细线表示对于切向像面的值。如上所述，为了通过使记录轨道的轨道间距变小来提高记录密度的把信息记录于光盘，最好能由物镜达到衍射界限地会聚激光，形成较小的光点。传统技术所采用的具有非球面201a的由玻璃模压成形的物镜201，由于有如上所述的色差发生，很难达到衍射界限地会聚激光。另外，本专利技术以提供使用可有效修正色差并能达到衍射极限地会聚激光的物镜的光学头、使用该光学头的光盘作为目的。为了达成如上所述的目的而提出的本专利技术的光学头用物镜的构成部分从物侧开始依次为有非球面的第一面和由非球面的第二面、且至少其中一个面包括衍射面的树脂层，以及包括非球面的第二面和非球面的第三面的玻璃透镜。而且，在基准波长420nm以下，在该基准波长的几nm以内的波长范围内，修正光轴像面上的色差，同时具有0.8以上的数值孔径。该物镜对像面可达到衍射界限地会聚光线。本专利技术中，由于定义衍射型透镜的基面必定具有非球面系数的值，因此，在光学上衍射型透镜能够以良好的平衡且稳定的状态构成。本专利技术的物镜，由于其第一面的非球面和第二面的非球面具有相同的基本曲率与非球面系数，其树脂层的膜厚为定值，从而可增强对温度变化等的稳定性。本专利技术的物镜，由于使第一面或第二面成为衍射面的树脂层为透射相位型(transmission phase type)，同时第一面或第二面由闪耀形状构成，因此，能够不减小透镜的基面曲率半径地提高透镜的数值孔径。由于设为衍射面的第一面或第二面设计为闪耀形状，因此，可消除形成衍射面时的不能加工部分等的衍射效率下降因素及锯齿状(serrated shape)等的透射率下降因素。本专利技术的物镜，由于其开口设在第一面的外圆周侧，不使用透镜的外围部，可限于只使用光学特性良好的部分，从而能够抑制组装透镜时的制造误差，使性能稳定。本专利技术的物镜，由于衍射面的设计次数为二次以上，因此，通过进一步有效修正色差，能够会聚激光光点直径达到衍射界限，因此，能够应对轨道间距变窄来提高信息记录密度规格的光记录介质的要求。构成本专利技术的物镜的玻璃制单片透镜，是由对于420nm以下波长的光折射率为1.65以上的玻璃材料形成，玻璃制单片透镜的形状为弯月形状，因此，可使第三级像差减至最小。本专利技术的物镜，由于形成有衍射面的第一面或第二面的表面上形成具有周期大约为基准波长的1/2振幅大约为基准波长的1/2的周期结构、比所述衍射面的凹凸形状还微小的同心圆形状的凹凸形状，因此，即使是对于不能研磨的复合面，其透射率也可达到90％以上。本专利技术的物镜，由于在与像面之间设置0.3mm以下厚度的保护盖同时，修正了由保护盖所引起的球面像差，因此，可消除保护盖所引起的球面像差的影响。为了达成如上所述的目的而提出的本专利技术的光学头，具有发射激光的激光发光元件；把激光会聚到光记录介质的记录层的物镜；接收激光的感光元件；把从所述激光发光元件发射出的激光入射于物镜，同时把在光记录介质的记录层反射并透过物镜的激光入射于感光元件的光学元件。用于该光学头的物镜从物侧开始依次由以下部分构成包括非球面的第一面和非球面的第二面的、至少其中一个面含衍射面的树脂层，以及有由所述非球面的第二面和由非球面形成的第三面的玻璃透镜。该光学头对于基准波长420nm以下、该基准波长的几nm以内的波长范围内，具有修正光轴上像面的色差的能力，同时具有0.8以上的数值孔径。该光学头，通过在以420nm以下为基准的几nm以内的波长范围内有效修正色差，能够会聚激光光点直径达到衍射界限，因此，可对应于由使轨道间距变窄来提高信息记录密度规格的光记录介质。该光学头中，通过使从物镜的第三面到像点的工作距离为0.5mm以上，可避免物镜对光记录介质的干涉等问题，同时可在光记录介质的记录层上达到衍射界限地会聚光线。本专利技术的光学头，在物镜的第三面与像面之间设置0.3mm以下厚度的保护盖，同时通过使物镜具有修正由保护盖所引起的球面像差的功能，可消除由保护盖所引起的球面像差的影响。为了达成如上所述的目的而提出的本专利技术的光盘驱动装置，对构成旋转盘形状的光记录介质通过在所述光记录介质的半径方向上自由移动的光学头进行信息的记录和再现，用于该装置的光学头中设有发射420nm以下波长的激光的激光发光元件；把激光会聚到光记录介质的记录层的物镜；接收激光的感光元件；把从所述激光发光元件发射出的激光入射于物镜，同时把在光记录介质的记录层反射并透过所述物镜的激光入射于感光元件的光学元件。在此所使用的物镜的构成部分从物侧开始依次有包括非球面的第一面和由非球面的第二面的、其中至少一个面含衍射面的树脂层，以及包括所述非球面的第二面和非球面的第三面的玻璃透镜。而且，在基准波长420nm以下，在该基准波长的几nm以内的波长范围内，修正光轴上的像面的色差，同时具有0.8以上的数值孔径。该光盘驱动装置，通过光学头在以420nm以下为基准的几nm以内的波长范围内有效修正色差，可达到衍射界限地会聚激光光点直径，因此，可应对由使轨道间距变窄来提高信息记录密度规格的光记录介质的要求。通过使从用于光读写的头物镜的第三本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学头用物镜，其特征在于： 它由从物侧开始依次设置的有非球面的第一面和非球面的第二面的、且至少其中一个面包含衍射面的树脂层，以及 有所述非球面的第二面和非球面的第三面的玻璃透镜构成； 它具有０．８以上的数值孔径，对基准波长在４２０ｎｍ以下的、所述基准波长的数ｎｍ以内的波长范围进行光轴上像面上的色差修正。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：高桥丰和，日根野哲，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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