光拾波装置和光学元件制造方法及图纸

一种光学元件，用在使光束汇聚在光信息记录媒体的信息记录面上的光拾波装置中，备有： 具有光程差赋予功能的光程差赋予部分，该光程差赋予部分被区分成以光轴为中心的呈同心圆的多个环形带，这些环形带沿着光轴方向具有互不相同的厚度，该光程差赋予部分使通过某一环形带的光线的光路长度与通过同该环形带相邻、且比该环形带靠近光轴的另一环形带的光线的光路长度相比，长出工作基准波长λ↓［０］的整数倍，以及 折射部分，其具有使呈工作基准波长λ↓［０］的光束在上述信息记录面上形成的汇聚光点的球面像差为最佳的折射功能， 其特征在于：该光学部件使呈工作基准波长λ↓［０］的入射光束几乎无像差地汇聚在上述信息记录面上，且满足 │Δｆ↓［Ｂ］／（λ－λ↓［０］）│＜２０００， 式中，Δｆ↓［Ｂ］为由与工作基准波长λ↓［０］不同的工作波长λ的入射光束和工作基准波长λ↓［０］的入射光束形成的两个汇聚光点之间在光轴方向上的距离，│λ－λ↓［０］│＜１［ｎｍ］。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将光束汇聚在光信息记录媒体的信息记录面上的光拾波装置、以及光拾波装置中使用的光学元件(透镜)。
技术介绍
已开发了对MO、CD、DVD等光盘(光信息记录媒体)记录数据或使其再生用的光拾波装置，被用于各种用途中。在这些光拾波装置中，使用波阵面均匀一致的光束(激光光束)。在以MO为首的光磁记录方式的光盘、DVD-R等有机色素记录方式的光盘、DVD-RW等相变记录方式的光盘中，写入数据时，使流入激光振荡器中的电流量增加，激光光束的能量密度(功率)上升，读出时，使流入激光振荡器中的电流量减少，激光光束的能量密度下降。例如，将数据写入MO时，将激光光束照射在MO的磁性层上，使温度上升到150℃～300℃的居里点，呈现能改写数据的状态。如果用偏磁将磁力供给该部分，则能进行数据的写入。在使盘旋转3周的过程中，对MO写入时的工作包括进行擦除、写入、检验(对照)三种工作。首先在第一周中，使偏磁接近高速旋转的MO盘的内侧，与此同时，对写入数据的扇区照射强激光光束，使温度上升，使磁化方向一定。这是擦除工作，全部能写入0数据。其次在第二周中，使偏磁方向相反，将强激光光束断续地照射在写入一个数据的地方，使温度上升，改变磁性体的磁化方向。然后在第三周中，将弱激光光束照射在磁性层上，通过调节其反射光的偏向角，读出所写入的数据，确认写入是否正确。将数据写入DVD-RW时，如果将强激光光束照射在其记录层上，使温度上升到400℃，则记录层中的分子呈沿着同一方向排列的晶体状态。另外，如果再照射强激光光束使温度上升到600℃以上，记录层溶解，分子呈分散状态，然后如果使盘旋转而不照射激光光束，温度下降，则固定在非晶体状态。在呈晶体状态的部分和呈非晶体状态的部分，光的反射率不同，所以通过将弱激光光束照射在盘上，调节反射光的强弱，进行写入数据的读出。如上所述，在MO或DVD-RW等能写入数据的光盘上，能交替地反复进行数据的读出和写入。而且，从读出状态切换到写入状态时，伴随从激光振荡器出射的激光光束的功率的上升，激光光束的波长瞬间变长(“模式跳跃”)。如果激光光束的波长变长，则由于构成透镜的材料的分散特性，在光轴上形成的汇聚光点的位置向远离物镜的方向移动(“轴向色像差”)。即，汇聚光点的位置偏离光盘的记录面，将信息写入光盘上时有可能发生错误。适用于MO的激光光束的波长为600～700nm，由模式跳跃引起的波长的变化为零点几nm左右。这种程度的波长变化，有必要进行轴向色像差的修正。另外，现在正在进行其记录密度比现在市场上提供的DVD的记录密度大的高密度DVD(HD-DVD)及及光拾波装置的开发。适用于HD-DVD的激光光束的波长为400～500nm，由模式跳跃引起的波长的变化为数nm左右。另外，由于适用于HD-DVD的激光光束的波长比适用于MO的激光光束的波长短，所以轴向色像差变大。因此，与MO相比，进行轴向色像差的修正的必要性大。
技术实现思路
本专利技术提供一种光信息记录媒体从读出状态转移到写入状态时，即使激光光束的波长瞬间变化的模式跳跃的发生频度高，也能抑制该模式跳跃引起的焦点偏移，能防止对光信息记录媒体进行数据写入时的错误的光拾波装置、以及适用于光拾波装置的光学元件。(1)专利技术的第一方面是，使光束汇聚在光信息记录媒体的信息记录面上的光拾波装置，其特征在于备有第一光学元件，该第一光学元件配置在该光拾波装置的光学系统的光轴上，被区分成以光轴为中心的呈同心圆的多个环形带，这些环形带形成得沿着光轴方向具有互不相同的厚度，同时使通过某一环形带的光线的光路长度与通过同该环形带相邻、而且比该环形带靠近光轴的另一环形带的光线的光路长度相比，具有赋予能长出大致为工作基准波长λ0的整数倍的光程差的功能，以及第二光学元件，该第二光学元件配置在该光学系统的光轴上，具有呈工作基准波长λ0的光束入射时，能使上述信息记录面上形成的汇聚光点的球面像差为最佳的折射功能，且呈工作基准波长λ0的入射光束几乎无像差地汇聚在上述信息记录面上，与工作基准波长λ0不同的工作波长λ(|λ-λ0|＜1[nm])的光束入射时，轴向色像差被修正。这里，第一光学元件和第二光学元件是由塑料或玻璃等具有规定的折射率的材料形成的透镜等。另外，这里所说的“最佳”，意味着几乎没有光线像差(纵向球面像差的变化幅度小于0.01mm左右)。另外，假设光程差赋予量为ΔL，k为任意整数，则所谓工作基准波长λ0的大致整数倍表示以下的范围(k-0.2)λ0≤ΔL≤(k+0.2)λ0。另外，所谓在信息记录面上汇聚得几乎无像差(波像差)表示在0.030λrms以下。如果采用第一方面所述的结构，则呈工作基准波长λ0的入射光束在几乎无像差地汇聚在信息记录面上，与工作基准波长λ0不同的工作波长λ(|λ-λ0|＜1[nm])的光束入射时，由于能修正轴向色像差，所以即使在从光信息记录媒体的数据读出状态切换到数据写入状态的瞬间由于所产生的模式跳跃等，致使入射光束的波长从工作基准波长λ0变为与其不同的工作波长λ(|λ-λ0|＜1[nm])，将数据写入光信息记录媒体的信息记录面上时也能防止发生错误。(2)本专利技术的第二方面是使光束汇聚在光信息记录媒体的信息记录面上的光拾波装置，其特征在于备有第一光学元件，该第一光学元件配置在该光拾波装置的光学系统的光轴上，被区分成以光轴为中心的呈同心圆的多个环形带，这些环形带形成得沿着光轴方向具有互不相同的厚度，同时使通过某一环形带的光线的光路长度与通过同该环形带相邻、而且比该环形带靠近光轴的另一环形带的光线的光路长度相比，具有赋予能长出大致为工作基准波长λ0的整数倍的光程差的功能，以及第二光学元件，该第二光学元件配置在该光学系统的光轴上，具有呈工作基准波长λ0的光束入射时，能使上述信息记录面上形成的汇聚光点的球面像差为最佳的折射功能，且呈工作基准波长0的入射光束几乎无像差地汇聚在上述信息记录面上，假设由与工作基准波长不同的工作波长λ(|λ-λ0|＜1[nm])的入射光束和呈工作基准波长λ0的入射光束形成的两个汇聚光点之间在光轴方向上的距离为ΔfB，则满足|ΔfB/(λ-λ0)|＜2000。这里，第一光学元件和第二光学元件是由塑料或玻璃等具有规定的折射率的材料形成的透镜等。如果采用专利技术的第二方面所述的结构，则在呈工作基准波长λ0的光束入射时，没有由第一光学元件的光程差赋予功能赋予的相位差，第二光学元件的入射面和出射面能设计成没有光线像差的非球面。因此，通过第一光学元件和第二光学元件的光束几乎无像差地汇聚。如果与工作基准波长λ0不同的工作波长λ(|λ-λ0|＜1[nm])的光束入射，则由于受第二光学元件的分散的影响，由折射功能在工作基准波长λ0成为最佳的汇聚光点的位置产生波像差。假设n(λ0)为折射率，k为整数，则由第一光学元件的光程差赋予功能赋予的相位差赋予量Ψ(λ0)和环形带的厚度差d之间的关系能用下式表示。Ψ(λ0)=-2π(n(λ0)-1)dλ0=2πk]]>如图1所示，这里所说的环形带的厚度差d意味着某一环形带的延长部分和包含光轴的第一环形带沿光轴方向的厚度差。用非球本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学元件，用在使光束汇聚在光信息记录媒体的信息记录面上的光拾波装置中，备有具有光程差赋予功能的光程差赋予部分，该光程差赋予部分被区分成以光轴为中心的呈同心圆的多个环形带，这些环形带沿着光轴方向具有互不相同的厚度，该光程差赋予部分使通过某一环形带的光线的光路长度与通过同该环形带相邻、且比该环形带靠近光轴的另一环形带的光线的光路长度相比，长出工作基准波长λ0的整数倍，以及折射部分，其具有使呈工作基准波长λ0的光束在上述信息记录面上形成的汇聚光点的球面像差为最佳的折射功能，其特征在于该光学部件使呈工作基准波长λ0的入射光束几乎无像差地汇聚在上述信息记录面上，且满足|ΔfB/(λ-λ0)|＜2000，式中，ΔfB为由与工作基准波长λ0不同的工作波长λ的入射光束和工作基准波长λ0的入射光束形成的两个汇聚光点之间在光轴方向上的距离，|λ-λ0|＜1[nm]。2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于上述工作基准波长λ0满足600nm＜λ0＜700nm。3.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于上述光学元件中形成的环形带的数量为3～30。4.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于上述光学元件的数值孔径为0.65以下。5.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于上述光束中，在通过距离光轴最远的位置的光线由于上述折射功能而与光轴相交的位置、和近轴光线由于上述折射功能而与光轴相交的位置之间的距离为0.02mm以下。6.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于上述光学元件构造成使发散光束入射到上述光学元件中。7.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于上述光学元件具有调和结构，把呈工作基准波长λ0的、已经在可以记录或再生第一光信息记录媒体的条件下通过上述调和结构的光束汇聚，并把呈工作基准波长λ1的、已经在可以记录或再生第二光信息记录媒体的条件下通过上述调和结构的光束汇聚，λ0＜λ1。8.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于上述调和结构是衍射结构。9.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于上述调和结构构造成，光束的行进方向与上述多个环形带中的每一个的折射方向相同，且在汇聚光点的波前像差最小的位置，已经通过上述多个环形带中的每一个的波前的相位Φ满足-0.5π≤Φ≤≤0.5π10.一种光学元件，用在使光束汇聚在光信息记录媒体的信息记录面上的光拾波装置中，备有具有光程差赋予功能的光程差赋予部分，该光程差赋予部分被区分成以光轴为中心的呈同心圆的多个环形带，这些环形带沿着光轴方向具有互不相同的厚度，该光程差赋予部分使通过某一环形带的光线的光路长度与通过同该环形带相邻、且比该环形带靠近光轴的另一环形带的光线的光路长度相比，长出工作基准波长λ0的整数倍，以及折射部分，其具有使呈工作基准波长λ0的...

【专利技术属性】
技术研发人员：池中清乃，
申请(专利权)人：柯尼卡株式会社，
类型：发明
国别省市：