物镜制造技术

本发明专利技术提供一种用于光盘的物镜，该物镜可以包括非球面透镜表面，而用于形成该非球面透镜表面的非球面公式可以包括两个２次函数项。从而，提供了具有高数值孔径（ＮＡ）且也具有小的透镜表面弯曲或像差的透镜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物镜，更具体地，涉及一种用于光学信息记录介质且像差被修正 的物镜。
技术介绍
在采用光盘介质的光学记录/再现装置的光学系统中，通常采用非球面的单个物 镜。通过物镜形成在记录介质上的光斑的尺寸需要较小，从而实现高密度的记录信息信号， 且已经开展了对如何增加物镜的数值孔径(NA)及如何利用短波长光源的研究。在设计非球面的单个物镜时，利用非球面公式。通常，即使利用现有的非球面公 式，物镜的最大倾斜角也在70°以上。然而，物镜的最大倾斜角较大使得难以估计透镜表面 的几何精度。这是因为利用非球面几何形状鉴别器(evaluator)可测量的最大倾斜角约为 65°。而且，物镜的最大倾斜角较大使得难以形成用于减反射涂覆层的膜且劣化偏振特性。 特别地，如果NA在0. 85以上，则这些问题变得更加严重。而且，如果利用现有的非球面公式设计物镜，则会产生透镜表面的弯曲的问题。透 镜表面的弯曲会降低当机械加工透镜的模子时的加工精度，并且会增加球差弯曲。
技术实现思路
本专利技术总的专利技术构思的示范性实施例提供一种具有高的NA且具有小的透镜表面 弯曲或像差的透镜。将在接下来的说明书中部分阐述本专利技术总的专利技术构思的附加的示范性实施例，且 根据说明书本专利技术总的专利技术构思的附加示范性实施例将部分明显，或者可以通过对本专利技术 总的专利技术构思的实践而知悉。本专利技术总的专利技术构思可以通过提供一种包括非球面透镜表面的物镜而实现，其中 用于形成非球面透镜表面的非球面公式包括两个2次函数项。非球面公式可以包括次数高于2次的函数项。次数高于2次的函数项可以包括以下公式1 Z^h) = Ah4+Bh6+Ch8+Dh10其中‘Zjh)，表示从垂直于光轴的通过物镜顶点的表面到面对光源的透镜表面的 距离，‘h’表示从物镜的轴到垂直于该轴的特定点的距离，‘A，、‘B，、‘C，和‘D’表示非球面系数。次数高于2次的函数项可以包括以下公式2 Z2(h) = Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14+Gh16其中‘Z2(h)，表示从垂直于光轴的通过物镜顶点的表面到面对光源的透镜表面的 距离，‘h’表示从物镜的轴到垂直于该轴的特定点的距离，‘A’、‘B’、‘C’、‘D’、‘E’、‘F’和‘G’表示非球面系数。16次函数项的系数‘G’可以是负数。16次函数项的系数‘G’可以满足以下公式3 其中‘f’表示焦距。两个2次函数项的第一 2次函数项可以表示球面、双曲面、椭球面、抛物面以及除 了圆锥面的二次曲面中的一个。第一 2次函数项可以包括以下公式4 其中‘Z3(h)，表示从垂直于光轴的通过物镜顶点的表面到面对光源的透镜表面的 距离，‘h’表示从物镜的轴到垂直于该轴的特定点的距离，‘c’表示作为基准的用于确定非 球面几何形状的曲率，‘K’表示二次曲面常数。两个2次函数项的第二 2次函数项可以是抛物面。第二 2次函数项可以包括以下公式5 Z4(h) = Lh2其中‘Z4(h)，表示从垂直于光轴的通过物镜顶点的表面到面对光源的透镜表面的 距离，‘h’表示从物镜的轴到垂直于该轴的特定点的距离，‘L’表示非球面系数。第二 2次函数项的系数‘L’可以与第一 2次函数项的‘c’的符号相反。第二 2次函数项的系数‘L’可以是负数。第二 2次函数项的系数‘L’可以满足以下公式6 1 . r r其中‘R’表示物镜的基本曲率，‘! ’表示‘c，的倒数。第二 2次函数项的系数‘L’可以满足以下公式7 其中‘f’表示物镜的焦距，‘n’表示用于光盘的物镜的折射率，以及‘r’表示‘c’ 的倒数。通过物镜内部的最外情况的光束与光轴之间的角可以满足以下公式8 36° ≤θ≤ 40°物镜可以是用于光盘的物镜。应用非球面公式的透镜表面可以是面对光源的透镜表面。本专利技术总的专利技术构思的实施例还提供了非球面公式，该非球面公式用于形成物镜 上的表面，其中非球面公式包括两个2次函数项且被实现用以增加数值孔径和最小化透镜 弯曲。附图说明根据以下结合附图对示范性实施例的描述，本专利技术总的专利技术构思的这些和/或其 他示范性实施例将变得更加明显且更容易理解，附图中图1是示出根据本专利技术总的专利技术构思的示范性实施例的物镜的图；图2是示出根据本专利技术总的专利技术构思的示范性实施例如果非球面公式采用10次 以下项而应用于该非球面公式的系数的图；图3是示出根据图2的非球面系数的最大倾斜角的结果值的图；图4A和4B是示出根据本专利技术总的专利技术构思的示范性实施例而设计的物镜的像差 改变的图；图5是示出根据本专利技术总的专利技术构思的其他示范性实施例应用于包括16次以下 函数项的非球面公式的非球面系数的图；图6是示出如果采用图5的非球面系数关于物镜的性能数据和最大倾斜角的模拟 结果的图；图7A到7D是示出通过应用图5的非球面系数而设计的物镜的像差改变的图；图8是示出当根据本专利技术总的专利技术构思的其他示范性实施例而设计物镜时非球 面系数的示例的图；图9是示出基于图8的‘c’和2次函数项系数‘L’而计算的基本曲率半径‘R’的 图；图10是示出根据本专利技术总的专利技术构思的其他示范性实施例就制造或装配容限而 计算的像差的图；以及图11是示出根据最外情况的光束的倾斜度关于偏心特性和图像高度的模拟结果 的图。具体实施例方式现将详细描述本专利技术总的专利技术构思的示范性实施例，示范性实施例的示例示出在 附图中，附图中相同的附图标记通篇表示相同的元件。下面通过参考附图描述示范性实施 例，从而解释本专利技术总的专利技术构思。图1示出根据本专利技术总的专利技术构思的物镜。如图1所示，物镜100可以包括面对 光源的第一表面110和与第一表面110相对布置的第二表面120。如果非球面公式用于配 置物镜100，则不需要额外的像差校正。下面的公式9是用于形成根据本专利技术总的专利技术构思示范性实施例的物镜的非球 面表面的非球面公式。 其中‘Z(h)，表示从垂直于光轴的通过物镜顶点的表面到面对光源的透镜表面的 距离，‘h’表示从物镜的轴到垂直于该轴的特定点的距离，‘c’表示作为基准的用于确定非 球面几何形状的曲率，‘K’表示二次曲面常数，‘A’、‘B’、‘C’、‘D’、‘E’、‘G’、‘H’、‘ J’和‘L’表示非球面系数。上述非球面公式可以用于实现物镜的第一表面和第二表面。通过详细解释非球面公式的第一项，物镜的透镜表面根据二次曲面常数‘K’而大 致被确定。更具体地，如果‘K’是0，则透镜表面是球面，如果‘K’大于-1而小于0，则透镜 表面是椭球面，如果‘K’是-1，则透镜表面是抛物面，如果‘K’小于-1，则透镜表面是双曲 面。如果‘K’大于1，则透镜表面是除了上述曲面之外的其他曲面。公式9的第一项被称为 “第一 2次函数项”。非球面公式的第二项可以贡献于物镜的抛物面透镜表面的形成，更具体地，其可 以使利用第一 2次函数项形成的物镜的透镜表面更平缓或者更陡峭。因此，对物镜的有效 半径的像差校正可以简单地通过低次项而实现。非球面公式的第二项被称为“第二 2次函 数项”。非球面公式的第二 2次函数项的系数‘L’与曲率‘c’的符号相反。应用于具有大 的曲率的物镜的第一表面的第二 2次函数项的系数‘L’可以是负数。利用非球面公式设计的物镜的基本曲率半径‘R’满足以下公式10 其中‘r’表示曲率‘c，的倒数。物镜可以利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物镜，包括：非球面透镜表面，其中用于形成所述非球面透镜表面的非球面公式包括两个２次函数项。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴城秀，森下一郎，朴寿韩，安荣万，柳炳贤，金钟一，洪政佑，金洙贤，
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]