具有色差校正透镜的光拾取装置制造方法及图纸

提供一种光拾取装置，包括发光光源；将来自光源的入射光聚焦到记录介质上以形成光斑的物镜；安装在光源和物镜之间的光路上，用于改变入射光的路径的光路改变单元；安装在光源和物镜之间的光路上，用于校正由于从光源发射的光的波长变化和／或由于其波长带宽的增加而发生的色差的色差校正透镜；以及用于接收从记录介质反射并且通过光路改变单元后入射到记录介质上的光的光检测器。配备这种色差校正透镜的光拾取装置使用光材料的折射校正色差，从而具有高光效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光拾取装置，更具体地说，涉及具有用于校正由一光源发射的光的波长的变化和/或波长带宽的增加引起的、在改变记录/再现功率输出时发生的色差的色差校正透镜的光拾取装置。光记录和再现设备的记录性能由通过光拾取装置的物镜在光盘上形成的光斑尺寸决定。一般来说，该光斑尺寸s与波长λ成正比，与数值孔径(NA)成反比。因此，为了获得比诸如CD或DVD之类的常规的光盘更高的信息记录密度，预计用于被称为HD-DVD的、正在研制的下一代DVD的光拾取装置(以下称为高密度光拾取装置)将使用发射蓝光的光源以及具有至少0.6的NA的物镜，以降低在光盘上形成的光斑。然而，诸如用作一般光拾取装置中的物镜的材料的玻璃或塑料之类的光学材料在短于650nm波段，折射率具有十分急剧的变化。表1示出了由Hoya制造、用作模压物镜的玻璃材料的M-BaCD5N的折射率根据波长的变化。表1 正如从表1所看出的那样，光学材料关于短蓝波段例如405nm波段大约为1nm的小波长变化的折射率变化，比用在DVD光拾取装置中的650nm波段的相应变化大四倍。光学材料的折射率关于蓝光的这种急剧变化引起使用蓝光源的高密度光记录和再现设备离焦，因而降低其性能。换句话说，光记录和再现设备使用不同的记录光功率和再现光功率(power)。记录和再现之间的光输出功率的这种变化引起波长改变。例如，在蓝光源的情况下，波长的变化是大约0.5-1nm。通常，当光源输出增加时，从光源发射的光的波长更长。因此，使用蓝光的高密度光拾取装置在为基准波长设计的物镜中，由于在记录光输出功率和再现光输出功率之间切换期间具有大的色差，因此发生离焦。例如，如附图说明图1至3所示，具有0.65数值孔径并且为405nm波长所设计的物镜有大的波前像差(wavefront aberration)(或光路差(OPD))以及关于波长的大约1nm的微小变化的离焦。图1是图解了由根据记录和再现之间的光输出功率的变化产生的各种离焦而在光盘上形成的各种光斑的强度的曲线图。图2和图3分别图解了具有0.65数值孔径的物镜根据波长变化的OPD量和离焦量。虽然由波长变化所引起的离焦可以通过调整物镜进行校正，但是使用操作机构激励操作物镜并跟随波长的变化要花相当长的时间。并且在这段之间中，所记录或所再现的信号质量下降。当输出功率为了记录而增加时发生的离焦导致记录光功率不足，而当输出功率为了再现而降低时发生的离焦增加抖动。换句话说，当为了在光盘上记录信息而增加光源的输出功率时，该光源发射的光的波长长于例如406nm，所以光盘上形成的光斑离焦。在操作机构响应该离焦调整之前，不能进行正常记录。当为了再现而降低光源的输出功率时，该光源发射的光的波长短于例如405nm。由于该操作机构已经根据加长的波长进行了调整，所以光斑再次离焦。如图4所示，由于离焦而增加被再现的信号的抖动。图4是图解当使用关于405nm的基准波长进行设计并且具有0.65的数值孔径的物镜时，根据离焦量的被再现的信号的抖动量的曲线图。此外，当按高频(HF)处激励光源以降低由于从光盘反射到光引起的光源反馈噪声时，光源的波长带宽增加而导致色差，并且该色差恶化所再现的信号。因此，能够重复记录和再现的可高密度记录的光拾取装置需要具有能够抑制或校正由于记录和再现之间的输出功率的变化而引起从光源发射的光的波长的变化的色差的光学系统结构。日本专利公开第hei9-311271号为这样一个用于校正由波长变化引起的色差的光拾取装置公开了一个采用折射/衍射单片型物镜(refraction/diffraction-monolithic-type objective lens)的结构。常规的折射/衍射单片型物镜是表面接收或发射光为非球面的非球面透镜。衍射图整体地形成在这个非球表面上，使得折射透镜和衍射透镜集成为一个透镜。当假设在从半导体激光器发射的光的中心波长λ1、最小波长λ2和最大波长λ3的折射率为n1、n2和n3，并且折射透镜和衍射透镜的色散系数为V＝(n2-1)(n1-n3)和VHOE＝λ2(λ1-λ3)，折射/衍射单片型物镜设计成满足(1+VHOE/V)(n2-1)＞0.572。因此，这样的常规折射/衍射单片型物镜具有至少0.7的数值孔径并且可以去除由于从半导体激光器发射的光的波长的变化引起的色差。但是，由于衍射装置的性质使得光效率降低到大约70-85％，所以采用常规折射/衍射单片型物镜光拾取装置不能获得记录所必需的足够输出功率。本申请人提出了一种具有使用中国专利申请第00129007.X中的准直透镜补偿物镜的色差的结构。由本申请人提出的准直透镜是由具有负光焦度(negatve power)的凹透镜和具有正光焦度(positive power)的凸透镜合成的双型透镜。当假设由“f”代表准直透镜的总焦距，由“fn”代表凹透镜的焦距时，该凹透镜具有大光焦度以致于满足-1.5＞f/fn，因此可以校正关于具有短波的物镜的色差。但是，该准值透镜生成与关于入射光的物镜色差成反比的色差。因此，为了在记录信息到高密度可记录光盘时使用这种利用准直透镜的光拾取装置，需要高输出功率例如30mW的蓝光半导体激光器。因此，考虑到目前已经开发的蓝光半导体激光器的光输出功率(已知的为大约15mW)和其制造成本，为了从相对降低的输出功率获得记录用的足够的光功率，必须使用具有短焦距的准直透镜。此外，必须使用光束整形棱镜(beam shaping prism)以便保证在光强分布图中的最大强度为1时，边沿强度至少为0.3。但是，在这种情况下，准直透镜应该设计成使得入射光束可以为没有色差的平行光束，因此它不能补偿物镜的色差。结果，具有通过使用本申请人曾经提出的双型透镜补偿物镜的色差的结构的光拾取装置存在这样一个缺点，即难于按低光输出功率记录信息。为了解决这个问题，本专利技术的目的是提供一种用于校正带有与物镜的焦距相比较具有相对无穷大焦距的附加色差校正透镜的物镜色差的光拾取装置。因此，为了达到本专利技术的上述目的，提供一种光拾取装置，包括光源，用于发光；物镜，用于将光源来的入射光聚焦到记录介质上以形成光斑；光路改变单元，安装在光源和物镜之间的光路上，用于改变入射光的路径；色差校正透镜，安装在光源和物镜之间的光路上，用于校正由于从光源发射的光的波长变化和/或由于其波长带宽的增加而发生的色差，该色差校正透镜包括相互邻接的至少两片透镜，其中一片具有正光焦度而另一片具有负光焦度。与物镜相比较，该色差校正透镜的总焦距为相对无穷大；以及光检测器，用于接收从记录介质反射，并且通过光路改变单元后入射到记录介质上的光。最好，该色差校正透镜具有至少10m长的焦距。最好，形成具有正光焦度的透镜的光学材料在d-线(d-line)的色散系数，比形成具有负光焦度的透镜的光学材料在d-线的色散系数大。在一个实施例中，色差校正透镜包括具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜，这些透镜依次安装在光源之外，并且第一和第二透镜具有相同的光焦度。这里，最好，第一和第二透镜分别由玻璃形成，这些材料在d-线上具有不同的色散系数和相似的折射率。最好，第一和第二透镜的面向光源和物镜的表面分别具有相对较大的负曲率半径，而第一和第二透镜之间的表面具有相对小的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光拾取装置，包括： 光源，用于发光； 物镜，用于将来自光源的入射光聚焦到记录介质上以形成光斑； 光路改变单元，安装在光源和物镜之间的光路上，用于改变入射光的路径； 色差校正透镜，安装在光源和物镜之间的光路上，用于校正由于从光源发射的光的波长变化和／或由于其波长带宽的增加而发生的色差，该色差校正透镜包括相互邻接的至少两片透镜，其中一片具有正光焦度而另一片具有负光焦度，与物镜相比较，该色差校正透镜的总焦距为相对无穷大；以及 光检测器，用于接收从记录介质反射并且通过光路改变单元后入射到记录介质上的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2000-9-21 55477/001.一种光拾取装置，包括光源，用于发光；物镜，用于将来自光源的入射光聚焦到记录介质上以形成光斑；光路改变单元，安装在光源和物镜之间的光路上，用于改变入射光的路径；色差校正透镜，安装在光源和物镜之间的光路上，用于校正由于从光源发射的光的波长变化和/或由于其波长带宽的增加而发生的色差，该色差校正透镜包括相互邻接的至少两片透镜，其中一片具有正光焦度而另一片具有负光焦度，与物镜相比较，该色差校正透镜的总焦距为相对无穷大；以及光检测器，用于接收从记录介质反射并且通过光路改变单元后入射到记录介质上的光。2.如权利要求1的光拾取装置，其中该色差校正透镜具有至少10m长的焦距。3.如权利要求1的光拾取装置，其中形成有正光焦度的透镜的光学材料在d-线的色散系数，比形成有负光焦度的透镜的光学材料在d-线的色散系数大。4.如权利要求1的光拾取装置，其中色差校正透镜包括具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜，这些透镜依次安装在光源之外，并且第一和第二透镜具有相同的光焦度。5.如权利要求4的光拾取装置，其中第一和第二透镜分别由玻璃形成，这些材料在d-线上具有不同的色散系数和相似的折射率。6.如权利要求4的光拾取装置，其中第一和第二透镜的面向光源和物镜的表面分别具有相对较大的负曲率半径，而第一和第二透镜之间的表面具有相对小的正曲率半径。7.如权利要求1的光拾取装置，其中色差校正透镜包括具有正光焦度的第一透镜和具有负光焦度的第二透镜，这些透镜依次安装在光源之外，第一和第二透镜的面向光源和物镜的表面分别具有正曲率半径，而第一和第二透镜之间的表面具有负曲率半径，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泰敬，安荣万，郑钟三，徐偕贞，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]