物镜及光拾取器装置制造方法及图纸

在具有用于出射第１波长（λ＃－［１］）光束的第１光源、用于出射波长较上述第１波长光束更长的第２波长（λ＃－［２］）光束的第２光源、用于将上述各束光束会聚到光信息记录介质的信息记录面上的聚光光学系统、用于接收并检测信息记录面上反射的光束的光检测器，用于对至少２种光信息记录介质进行信息的再生或记录的光拾取器装置中，上述第１光信息记录介质其必要数值孔径较上述第２光信息记录介质的必要数值孔径大；上述聚光光学系统至少具有一个光学元件，上述光学元件将光束分割成ｋ个（ｋ≥４）环带状光束；为能够对上述第１光信息记录介质进行信息的再生或者记录，在上述第１波长光束中将上述第１光束和上述第ｋ光束会聚在上述第１信息记录面上；上述第１波长光束的上述第２光束至上述第（ｋ－１）光束中至少２个光束在不同于上述第１及上述第ｋ光束所形成的上述最佳像面位置的位置上形成视在的最佳像面位置；在上述第１及上述第ｋ光束所形成的上述最佳像面位置，通过对应上述第１光信息记录介质的必要数值孔径内的上述第１波长的光束各自光束内光线的波面象差大致为ｍ＃－［ｉ］λ＃－［１］（ｍｉ为整数，ｉ＝１、２、…、ｋ）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对使用不同波长的光源以及具有不同透明基板厚度的光盘进行再生/记录的光拾取器装置上使用的物镜，以及使用该物镜的光拾取器装置。
技术介绍
近年来，随着短波长红色半导体激光器的实用化，以同过去光盘CD(小型盘)同程度的大小使其大容量高密度化的DVD(数字视盘)的开发正在进展。在对DVD进行信息的记录以及/或者再生的光拾取器装置中，当使用635nm的短波长半导体激光器作为光源使用时，用于会聚所使用的激光光的物镜光盘侧的数值孔径NA约设为0.6。除了CD、DVD以外，各种其他规格的光盘，例如CD-R(可重复记录小型盘)、MD(微型盘)等也开始普及并商品化。表1给出各种光盘的透明基板厚度和必要数值孔径。表1 在对CD-R进行信息的记录以及/或者再生的光拾取器装置中，需要光源波长λ＝780nm，但是，在其他的光盘中，则可以使用表1所记载的光源波长以外的波长的光源，需要时，还可以对应所使用的光源波长λ改变必要数值孔径NA。例如，使用CD时必要数值孔径近似为NA＝λ(μm)/1.73，使用DVD时必要数值孔径近似为NA＝λ(μm)/1.06。本说明书中所说的数值孔径(必要数值孔径)是指从光盘侧看到的聚光光学系统的数值孔径，而所谓的必要数值孔径是指光盘记录面上根据所要求的光点尺寸d和所使用的波长λ计算出来的数值孔径，一般情况下NA＝0.83×λ÷d。如上面这样，市场上存在着透明基板厚度、记录密度、使用波长等各不相同的各种光盘，因此，对于用户而言，对应每个光盘购买能够进行信息的记录以及/或者再生的专用的信息记录再生装置将是一个很大的负担。所以，有人提出在信息记录再生装置上配备具有可以对应各种光盘的兼容性的光拾取器装置。作为这样的光拾取器装置，有人提出具有分别对应各种光盘的光学系统，可根据要再生的光盘切换聚光光学系统。但是，在该光拾取器装置中，由于需要多个聚光光学系统而使构成复杂且高成本，不很理想。于是，又有人提出使用一个聚光光学系统再生多种光盘的光拾取器装置。例如，在日本特开平7-302437号公报上，公开了将物镜的折射面分割成环状的多个区域，通过各个分割面使光束成像在厚度不同的光盘之一上进行再生的光拾取器装置。但由于特开平7-302437号公报公开的光拾取器装置要求一个物镜同时具有2个以上的焦点，从而导致分配给每个焦点的光点能量减少，存在需要增大激光功率的问题。另一方面，本专利申请人曾在日本特开平11-96585号公报中提出下面的光拾取器装置。这是一个光拾取器装置在物镜上设置有被分割成同心圆状的若干波带(环带)，且各个波带对应着波长不同的若干个光源，以及/或者对应着记录面厚度不同的透明基板，并主动地利用由此产生的球差，对应每个光盘将象差修正到衍射界限內的装置。该物镜具有对应使用波长以及/或者透明基板的厚度自动地获得必要数值孔径的功能。但是，在修正到衍射界限內时，除光点尺寸(点像的弥散圆)以外，最好考虑点像强度分布即光点中心强度。要提高该中心强度，必须着眼于光束的位相(波面象差的偏离)，但上述特开平11-96585号公报的光拾取器装置却没有关于该波面象差的偏离的记载。本专利技术的目的在于提供在物镜上形成4个以上的分割面的同时，可以在各个光盘的必要数值孔径內的分割面上修正波面象差的偏离的拾取器装置以及物镜。此外，提供光通量损失小且S字特性优异的拾取器装置以及物镜也是本专利技术的目的。专利技术概要利用以下构成可以达成上述目的。(1-1)一种用于对至少2种以上的光信息记录介质进行信息的再生或记录的光拾取器装置，其具有以下构成出射用于对具有第1透明基板的第1光信息记录介质进行信息的再生或者记录的第1波长(λ1)的光束的第1光源；出射用于对具有较上述第1透明基板更厚的第2透明基板的第2光信息记录介质进行信息的再生或者记录的、波长较上述第1波长(λ1)光束更长的第2波长(λ2)的光束的第2光源；用于将上述第1波长光束或者上述第2波长光束会聚到上述第1光信息记录介质的第1信息记录面上，或者上述第2光信息记录介质的第2信息记录面上的聚光光学系统；用于接收并检测上述第1信息记录面上，或者上述第2信息记录面上反射的光束的光检测器；在上述装置中上述第1光信息记录介质的数值孔径较上述第2光信息记录介质的数值孔径大，上述聚光光学系统至少具有一个光学元件，上述光学元件至少在其一侧的面上，具有用于将入射到上述光学元件的光束分割成k个(k≥4)环带状光束(将最靠近上述光学元件光轴的光束作为第1光束，从该第1光束开始，在垂直于上述光轴方向朝向外侧顺序为第1、第2、…第k光束)的、用台阶区分的环带状分割面；在对上述第1光信息记录介质进行再生或者记录时，为能够进行上述第1光信息记录介质的信息的再生或者记录，要将通过上述环带状分割面的上述第1波长光束中的上述第1光束和上述第k光束会聚在上述第1信息记录面上，在最佳像面位置，波面象差的球差成分为0.05λ1rms以下，上述第1波长光束的上述第2光束至上述第(k-1)光束中的至少2个光束在不同于上述第1及上述第k光束所形成的上述最佳像面位置的位置上形成视在的最佳像面位置；在上述第1及上述第k光束形成的上述最佳像面位置，通过对应上述第1光信息记录介质的必要数值孔径内的上述第1波长光束的上述第1至第k光束各自光束内的光线的波面象差大致为miλ1(mi为整数，i＝1、2、…、k)。(1-2)上述(1-1)记载的光拾取器装置，在对上述第1光信息记录介质进行再生或者记录时，在上述第1及上述第k光束形成的上述最佳像面位置，通过对应上述第1光信息记录介质的必要数值孔径內的上述第1波长光束的上述第1～第k光束各自光束內的光线的波面象差量(W1)满足下面的条件式(mi-0.30)λ1≤W1≤(mi+0.30)λ1(1-3)上述(1-1)记载的光拾取器装置，在对上述第2光信息记录介质进行再生或者记录时，为进行上述第2光信息记录介质的信息的再生或者记录，可以将通过上述环带状分割面的上述第2波长光束中的上述第1光束会聚在上述第2信息记录面上，在最佳像面位置，波面象差的球差成分为0.07λ2rms以下，在上述第1光束形成的上述最佳像面位置，通过对应上述第2光信息记录介质的必要数值孔径内的上述第2波长光束的上述第1至第(k-1)光束各自光束內的光线的波面象差大致为niλ1(ni为整数，i＝1、2、…、k-1)。(1-4)上述(1-3)所记载的光拾取器装置， 在对上述第2光信息记录介质进行再生或者记录时，在上述第1光束的上述最佳像面位置，通过对应上述第2光信息记录介质的必要数值孔径内的上述第2波长光束的上述第1～第(k-1)光束各自光束内的光线的波面象差量(W2)满足下面的条件式(ni-0.30)λ2≤W2≤(ni+0.30)λ2(1-5)上述(1-3)所记载的光拾取器装置，上述整数mi的最大值和最小值之差以及上述整数ni的最大值和最小值之差都在2以上。(1-6)上述(1-1)所记载的光拾取器装置，上述k＝4；设进行上述第1光信息记录介质的再生或者记录时的光阑孔径为φmax；当设将上述第1波长光束分割成上述第1光束和上述第2光束的上述环带状台阶部分边界到光轴的高度为h1、设将上述第1波长光束分割成上述第3光束和上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对至少２种以上的光信息记录介质进行信息的再生或者记录的光拾取器装置，其特征在于具有以下的构成： 出射用于对具有第１透明基板的第１光信息记录介质进行信息的再生或者记录的第１波长（λ↓［１］）的光束的第１光源； 出射用于对具有较上述第１透明基板更厚的第２透明基板的第２光信息记录介质进行信息的再生或者记录的、波长较上述第１波长光束更长的第２波长（λ↓［２］）的光束的第２光源； 用于将上述第１波长光束或者上述第２波长光束会聚到上述第１光信息记录介质的第１信息记录面上、或上述第２光信息记录介质的第２信息记录面上的聚光光学系统； 用于接收并检测上述第１信息记录面上、或上述第２信息记录面上反射的光束的光检测器； 在上述装置中： 上述第１光信息记录介质其必要数值孔径较上述第２光信息记录介质的必要数值孔径大； 上述聚光光学系统至少具有一个光学元件，上述光学元件至少在其一侧的面上，具有用于将入射到上述光学元件的光束分割成ｋ个（ｋ≥４）环带状光束（将最靠近上述光学元件光轴的光束作为第１光束，从该第１光束开始，在垂直于上述光轴方向朝向外侧顺序为第１、第２、…第ｋ光束）的、用台阶区分的环带状分割面； 在对上述第１光信息记录介质进行再生或者记录时，为能够进行上述第１光信息记录介质的信息的再生或者记录，将通过上述环带状分割面的上述第１波长光束中的上述第１光束和上述第ｋ光束会聚在上述第１信息记录面上，在最佳像面位置，波面象差的球差成分为０．０５λ↓［１］ｒｍｓ以下，上述第１波长光束的上述第２光束至上述第（ｋ－１）光束中至少２个光束在不同于上述第１及上述第ｋ光束所形成的上述最佳像面位置的位置上形成视在的最佳像面位置； 在上述第１及上述第ｋ光束所形成的上述最佳像面位置，通过对应上述第１光信息记录介质的必要数值孔径内的上述第１波长光束的上述第１至第ｋ光束各自光束内的光线的波面象差大致为ｍ↓［ｉ］λ↓［１］（ｍ↓［ｉ］为整数，ｉ＝１、２、…、ｋ）。...

【技术特征摘要】
JP 1999-12-10 351930/991.一种用于对至少2种以上的光信息记录介质进行信息的再生或者记录的光拾取器装置，其特征在于具有以下的构成出射用于对具有第1透明基板的第1光信息记录介质进行信息的再生或者记录的第1波长(λ1)的光束的第1光源；出射用于对具有较上述第1透明基板更厚的第2透明基板的第2光信息记录介质进行信息的再生或者记录的、波长较上述第1波长光束更长的第2波长(λ2)的光束的第2光源；用于将上述第1波长光束或者上述第2波长光束会聚到上述第1光信息记录介质的第1信息记录面上、或上述第2光信息记录介质的第2信息记录面上的聚光光学系统；用于接收并检测上述第1信息记录面上、或上述第2信息记录面上反射的光束的光检测器；在上述装置中上述第1光信息记录介质其必要数值孔径较上述第2光信息记录介质的必要数值孔径大；上述聚光光学系统至少具有一个光学元件，上述光学元件至少在其一侧的面上，具有用于将入射到上述光学元件的光束分割成k个(k≥4)环带状光束(将最靠近上述光学元件光轴的光束作为第1光束，从该第1光束开始，在垂直于上述光轴方向朝向外侧顺序为第1、第2、…第k光束)的、用台阶区分的环带状分割面；在对上述第1光信息记录介质进行再生或者记录时，为能够进行上述第1光信息记录介质的信息的再生或者记录，将通过上述环带状分割面的上述第1波长光束中的上述第1光束和上述第k光束会聚在上述第1信息记录面上，在最佳像面位置，波面象差的球差成分为0.05λ1rms以下，上述第1波长光束的上述第2光束至上述第(k-1)光束中至少2个光束在不同于上述第1及上述第k光束所形成的上述最佳像面位置的位置上形成视在的最佳像面位置；在上述第1及上述第k光束所形成的上述最佳像面位置，通过对应上述第1光信息记录介质的必要数值孔径内的上述第1波长光束的上述第1至第k光束各自光束內的光线的波面象差大致为miλ1(mi为整数，i＝1、2、…、k)。2.权利要求1所记载的光拾取器装置，其特征在于在对上述第1光信息记录介质进行再生或者记录时，在上述第1及上述第k光束所形成的上述最佳像面位置，通过对应上述第1光信息记录介质的必要数值孔径內的上述第1波长光束的上述第1～第k光束各自光束内的光线的波面象差量(W1)满足下面的条件式(mi-0.30)λ1≤ W1≤(mi+0.30)λ13.权利要求1所记载的光拾取器装置，其特征在于在对上述第2光信息记录介质进行再生或者记录时，为能够对上述第2光信息记录介质进行信息的再生或者记录，将通过上述环带状分割面的上述第2波长光束中上述第1光束会聚在上述第2信息记录面上，在最佳像面位置，波面象差的球差成分为0.07λ2rms以下，在上述第1光束所形成的上述最佳像面位置，通过对应上述第2光信息记录介质的必要数值孔径內的上述第2波长光束的上述第1至第(k-1)光束各自光束内的光线的波面象差大致为niλ1(ni为整数，i＝1、2、…、k-1)。4.权利要求3所记载的光拾取器装置，其特征在于在对上述第2光信息记录介质进行再生或者记录时，在上述第1光束的上述最佳像面位置，通过对应上述第2光信息记录介质的必要数值孔径內的上述第2波长光束的上述第1～第(k-1)光束各自光束內的光线的波面象差量(W2)满足下面的条件式(ni-0.30)λ2≤W2≤(ni+0.30)λ25.权利要求3所记载的光拾取器装置，其特征在于上述整数mi的最大值和最小值之差以及上述整数ni的最大值和最小值之差都在2以上。6.权利要求1所记载的光拾取器装置，其特征在于上述k＝4；设进行上述第1光信息记录介质的再生或者记录时的光阑孔径为φmax；当设自将上述第1波长光束分割成上述第1光束和上述第2光束的上述环带状台阶部分边界到光轴的高度为h1、设自将上述第1波长光束分割成上述第3光束和上述第4光束的上述环带状台阶部分边界到光轴的高度为h3时，其满足下面的条件式0.62≤h1/0.5φmax≤0.690.70≤h3/0.5φmax≤0.807.权利要求1所记载的光拾取器装置，其特征在于上述k＝6；在对上述第1光信息记录介质进行再生或者记录时，上述第1波长光束的上述第2光束和上述第5光束在不同于上述第6光束所形成的上述最佳像面位置的位置上形成视在的最佳像面位置。8.权利要求1所记载的光拾取器装置，其特征在于上述k＝6；设进行上述第1光信息记录介质的再生或者记录时的光阑孔径为φmax；当设自将上述第1波长光束分割成上述第1光束和上述第2光束的上述环带状台阶部分边界到光轴的高度为h1、设自将上述第1波长光束分割成上述第5光束和上述第6光束的上述环带状台阶部分边界到光轴的高度为h5时，其满足下面的条件式0.52≤h1/0.5φmax≤0.670.70≤h5/0.5φmax≤0.829.权利要求1所记载的光拾取器装置，其特征在于上述光学元件是具有非球面的物镜。10.权利要求1所记载的光拾取器装置，其特征在于在对上述第1光信息记录介质进行再生或者记录时，在不同于上述第1及上述第k光束所形成的上述最佳像面位置的位置上形成视在的最佳像面位置的、上述第1波长光束的上述第2光束～第(k-1)光束中至少2个光束所通过的上述环带状分割面，其上述环带状分割面光轴侧台阶的深度与光轴相反侧台阶的深度不同。11.权利要求9所记载的光拾取器装置，其特征在于在对上述第1光信息记录介质进行再生或者记录时，在不同于上述第1及上述第k光束所形成的上述最佳像面位置的位置上形成视在的最佳像面位置的、上述第1波长光束的上述第2光束～第(k-1)光束中至少2个光束所通过的上述环带状分割面，其上述非球面形状不同于其他环带状分割面的非球面形状。12.一种在用于对至少2种以上的光信息记录介质进行信息的再生或记录的光拾取器装置中使用的物镜，其特征在于具有以下构成设置在上述物镜的至少一个侧面上的、利用台阶区分的环带状分割面；上述环带状分割面把入射到上述物镜的光束分割成k个(k≥4)环带状光束(设最靠近上述光学元件光轴的光束为第1光束，从该第1光束开始，在垂直于上述光轴方向朝向外侧顺序为第1、第2、…第k光束)；在对具有第1透明基板的第1光信息记录介质进行再生或者记录时，为能够对上述第1光信息记录介质进行信息的再生或者记录，将通过上述环带状分割面的、用于对第1光信息记录介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤真一郎，
申请(专利权)人：柯尼卡株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]