光学器件,其制法及采用该器件的记录和/或重放装置制造方法及图纸

一种用于会聚光盘信号记录表面上的光线的光学器件，包括一个用于会聚光盘信号记录表面的光线的光学透镜和一个设置在光学透镜的面对着光盘表面上的光阻挡部分。上述光阻挡部分包括一个通光孔，光线通过上述通光孔由光学透镜会聚。照射在光盘上的光线的直径由通光孔控制。由光源发出的光由光学透镜会聚，以使其入射到光学器件上。由光学透镜会聚的光穿过通光孔，照射在光盘的信号记录表面。照射在光盘信号记录表面的光线的直径由通光孔控制，光学器件的数值孔径ＮＡ也由此决定。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
如上述公开专利所示，对于光学器件的两个透镜，朝向光盘设置的那个透镜就是所谓的半球面透镜。朝向光盘的透镜和背离光盘的透镜也就是下文分别提到的前面透镜和后面透镜。在上述光学器件中，数值孔径(NA)是由光阑决定的，光阑是光学器件中的通光孔，该通光孔位于由光源发出的光线的入射点之前。在上述光学器件中，入射到光盘上的用于信号记录的光线和用于重放记录在光盘上的信息信号的光线被前后透镜会聚，以使上述光线落在光盘的光记录层上。此外，通常的光盘装置中使用的光学器件中，由前后透镜会聚的光线照射在光盘的光记录层上。由前后透镜组成的光学器件被设计成可抑制由于光轴倾斜或安装引起的对光线的中心轴的偏离，并使其减小为最小值。在光盘系统中，高数据传输率，不仅聚焦伺服和寻迹伺服而且促动器中所用到的更高的带宽，促动器重量的减轻，这些问题都在探索之中。为了减轻促动器的重量，减小安装在促动器上的光学器件上的重量和体积是必不可少的，这就需要光学器件具有更高的安装精度。如果体积和重量上减轻的光学器件是这样构造的，即使光学器件的数值孔径(NA)由光阑决定，那么，照射在光盘上的光线光轴的中心的最小偏差角将导致照射在光记录层上的光线的直径发生变化。在现实的高密度记录光盘中，需要减小照射在光盘的光记录层的光点的尺寸。为了减小光点的尺寸，就需要增加用于会聚光线的物镜的数值孔径(NA)。此外，如果希望通过单个透镜来实现高数值孔径(NA)，就需要高的折射能力。如果折射能力增加了，物镜的曲率半径将减小，其所带来的结果就是折射表面的位置匹配容差值(position match tolerance)变小了。从而，单个透镜的数值孔径(NA)被限制在0.6的数量级。由前后两个透镜构成的透镜如果按照上述的公开文件中描述的方式进行安装，有可能增加数值孔径(NA)。对于述透镜的安装来说，需要在第一和第二透镜之间保持一个恒定的距离，并且需要第二透镜相对于第一透镜精确定位。第一和第二透镜之间分开的距离和第二透镜相对于第一透镜定位取决于各个透镜的外部轮廓。由金属模具浇注而成的第一和第二透镜，其外部轮廓需要高精度的整理。通过金属模具进行浇注的方法，只有可能铸造一定精密度的透镜，因此，由于外部轮廓决定了位置匹配，便很难得到高精度的位置匹配。如果安装在一起的第一和第二透镜没有相对彼此精确定位，第二透镜有可能被设置在与设计的分离位置不同的另一分离位置，相对于第一透镜发生倾斜或偏离。如果上述分开距离的变化引起了倾斜或偏离，将产生超出单一透镜的允许范围的误差，如0.4rms。在光拾取器中使用的透镜中，有由合成树脂浇铸而成的塑料透镜，有由玻璃浇铸而成的玻璃透镜，还有由抛光而成的玻璃透镜。在上述这些透镜中，无一例外的难于减小曲率半径，以致难于制造小直径的光透镜。为了克服上述不便，一种具有连续弯曲表面的透镜被设计出来了，上述透镜采用了菲涅耳透镜的制造方法。然而，采用上述方法仍难于制造高精度透镜。专利技术目的和概述本专利技术的目的在于提供一种用于抑制入射光线对光轴的偏离的光学器件。本专利技术的另一目的在于提供一种记录和/或重放装置，在该装置中，可以抑制会聚和照射在光盘光记录层上光点直径的变化。本专利技术的再一目的在于提供一种由多个透镜构成的、可以精确进行位置匹配并安装在一起的光学器件，并提供了一种制造该器件的方法。本专利技术的又一目的在于提供一种生产小尺寸、大曲率半径的高精度光学器件的方法。本专利技术的一种用于会聚照射在光记录介质上的光线的光学器件包括光线会聚装置，用于会聚照射在光记录介质记录层上的光线，和光阻挡部分，形成在光线会聚装置的面对光记录介质的表面上。光阻挡部分具有一个通光孔，用于使由光线会聚装置会聚的光线通过。照射在光信息记录介质上的光线的直径由通光孔控制。本专利技术的形成光学器件的光学透镜是通过在光学材料制成的衬底的一个表面上进行干蚀刻而形成的。一个光阻挡薄膜作为光阻挡部分，形成在衬底的另一表面上。上述光阻挡薄膜用照相平版印刷术形成图案，从而形成用于传播由光学透镜会聚的光线的通光孔。本专利技术的光学器件包括一个由干蚀刻法形成的光学透镜。在用干蚀刻法形成光学透镜的过程中，位置匹配标志在光学透镜周围形成，从而位置匹配标志定位在光学透镜的周围。本专利技术的光学器件是采用在光学材料制成的衬底的一个表面上通过干蚀刻法形成光学透镜的方法制造出来的。在本专利技术的光学器件的制造方法中，相应于光学透镜形状的掩模材料形成在光学材料制成的衬底上，然后对掩模材料进行热处理，使之变形，以便减小其表面积。具有与掩模相同形状的光学透镜在衬底上通过干蚀刻法进行转录，以获得半球面透镜。由氧气、氩气和氦气以及氟化后的碳气体中选出的至少一种气体的气体混合物作为蚀刻气体。本专利技术提供的记录和/或重放装置利用上述光学器件作为光学系统的一部分。本专利技术其它的目的、特点和优点结合附图通过对实施例的理解将更加显著。图2到8是示出本专利技术光学器件的一步步的制造过程的剖面图，图2示出了在衬底上形成一层掩模材料的步骤，图3示出了掩模形成步骤，图4示出了通过热处理使掩模变形的步骤，图5示出了通过干蚀形成透镜的步骤，图6示出了形成光阻挡层的步骤，图7示出了绝缘层形成步骤，图8示出了通光孔形成步骤。图9是利用本专利技术提供的光学器件的光拾取装置的一个实施例的侧视图。附图说明图10是具有位置匹配标记的前透镜形成本专利技术提供的光学器件的另一个实施例的俯视图。图11是具有位置匹配标记的后透镜的俯视图。图12是前透镜和后透镜相互位置匹配并通过位置匹配标志连在一起的状态的俯视图。图13是形成位置匹配标志的状态的剖面图。图14到17是在支撑光学透镜的衬底的前透镜上形成通光孔的状态的衬底的剖面图，图14示出了光阻挡层形成步骤，图15示出了绝缘层形成步骤，图16示出了绝缘层形成图案的步骤和图17示出了掩模材料层已经形成的状态。图18到21是本专利技术光学器件的制造过程的剖面图，图18示出了掩模材料层形成在衬底上的步骤，图19示出了掩模形成步骤，图20示出了掩模通过热处理变形的步骤和图21示出了通过干蚀形成透镜的过程。图22是通过采用氧气和氟化后的碳气体的混合气进行干蚀法得到的透镜的表面特性的透视图。图23是仅通过氟化后的碳气体进行干蚀得到的透镜的表面特性的透视图。最佳实施例的描述参考附图，本专利技术提供的光学器件，该光学器件的制造方法和利用上述光学器件的记录和/或再生装置，将在下文进行详细描述。本专利技术的光学器件用于对如光盘类的光记录介质进行记录和/或重放装置中的光拾取装置，上述光学器件包括多个透镜组成的的装置，用于会聚照射在光记录介质的记录层的光线。该光学器件包括一个前透镜1和一个后透镜2，上述前透镜和后透镜是按照图1所示的使两透镜彼此的光轴相一致的方式设置的。构成光学器件的前透镜1就是所谓的半球面透镜，该半球面透镜面对光学记录介质的表面形成平表面1a，在该平表面1a上形成作为光阻挡的光阻挡薄膜3。在光阻挡薄膜3上钻有通光孔4，以形成用于使由前透镜1会聚的光线穿过的光阑，因此通光孔4的中心可以与前透镜1的光轴P1相一致，按照上述方法，照射在光信息记录介质的记录层上的光线的直径将由上述通光孔控制。穿过本申请提供的光学器件、然后照射在光记录层上的光线通过形成在光阻挡薄膜3上通光孔4控制其直径，上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于会聚照射在光记录介上的光线的光学器件，包括：光会聚装置，用于会聚照射在光记录介质上的光记录层的光线；和光阻挡部分，形成在上述光会聚装置的面对着光记录介质的表面上，上述光阻挡部分具有一个通光孔，用于使由上述光会聚装置会聚的 光线通过，其中照射在上述光记录介质上的光线的直径是由上述通光孔控制的。

【技术特征摘要】
JP 2000-9-4 267812/00;JP 2000-9-4 267811/00;JP 2001.一种用于会聚照射在光记录介上的光线的光学器件，包括光会聚装置，用于会聚照射在光记录介质上的光记录层的光线；和光阻挡部分，形成在上述光会聚装置的面对着光记录介质的表面上，上述光阻挡部分具有一个通光孔，用于使由上述光会聚装置会聚的光线通过，其中照射在上述光记录介质上的光线的直径是由上述通光孔控制的。2.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于上述光会聚装置的至少一部分具有在该部分上通过干蚀刻法形成的至少一部分。3.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于上述光会聚装置在由光学材料构成的衬底的一个表面上形成，上述光阻挡部分在衬底的相反的表面上形成。4.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于上述光会聚装置包括设置在上述光线的光路中的多个透镜。5.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于在上述光阻挡部分的每一表面上形成抗反射薄膜。6.一种用于制造光学器件的方法，该光学器件用于会聚照射在光记录介质上的光线，上述方法包括下述步骤在由光学材料构成的衬底的一个表面上通过干蚀刻法形成光会聚装置；在上述衬底的相反的表面形成光阻挡薄膜；和在上述光阻挡薄膜上通过照相平版印刷术构图，以形成用于使由上述光会聚装置会聚的光线通过的通光孔。7.如权利要求6所述的制造光学器件的方法，其特征在于在上述光会聚装置上形成通光孔的位置用双面照相平版印刷术进行调整。8.如权利要求6所述的制造光学器件的方法，还包括下述步骤在由光学材料构成的衬底上形成与光学透镜形状相同的掩模材料，然后，通过热处理使上述掩模材料变形，以减小衬底的表面积；和在上述衬底上通过干蚀刻法将上述光会聚装置转录成与掩模材料相同的形状。9.如权利要求8所述的制造光学器件的方法，其特征在于所述热处理温度高于掩模材料的玻璃转变温度，而低于掩模材料的碳化温度。10.一种用于对光学记录介质进行信息信号的记录和/或重放的记录和/或重放装置，包括一光学器件，包括光会聚装置，用于会聚照射在光记录介质上的光记录层的光线；和光阻挡部分，形成在上述光会聚装置的面对着光记录介质的表面上，上述光阻挡部分具有一个通光孔，用于使由上述光会聚装置会聚的光线通过，其中照射在上述光记录介质上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：河内山彰，木岛公一朗，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]