光拾波器物镜和光拾波器装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光拾波器物镜和光拾波器装置，在设有用于改善温度特性的轮带段差的且数值孔径NA为0.84以上的塑料制光拾波器物镜中，即使盘厚变化时，仍能够尽可能使高次球面像差不发生，将适当尺寸的光斑形成在3个以上的各信息记录面的深度位置。并且，光拾波器物镜的切线角θ(h)和近似切线角φ和归一化光线高度h满足以下的条件式。其中，切线角θ(h)是在光线高度h之时的切线角(°)，近似切线角是在使切线角θ(h)的各点线性近似的情况下的h＝1之时的角度(°)的值，归一化光线高度h是使透镜有效直径的最外周归一化为1的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在使光记录媒体(光盘)的信息得以记录再生的光信息再生装置所搭载的光拾波器装置用的物镜，特别是涉及即使在具有三层以上的多个信息记录层的光盘中使用时，波阵面像差的劣化也小、且能够在各信息记录层上形成适当的尺寸的光斑的塑料制的光拾波器物镜的构造，和搭载有该光拾波器物镜的光拾波器装置。
技术介绍
在使用了蓝紫色激光器的记录容量25GB的高密度光盘的蓝光光盘(Blu-raydisc :注册商标)中，为了进一步高容量化，拥有两层信息记录层型的所谓双层盘被产品化。 这是通过在距光盘的覆盖层表面O. 075mm和O. IOOmm的深度设置两层的信息记录层来达成50GB的记录容量。一般来说，搭载于Blu-ray用的光拾波器装置的光拾波器物镜，为了对应双层盘，覆盖层的厚度按照在信息记录层的中间的O. 0875mm处聚焦有焦点的方式设计。使用该光拾波器物镜而对各层进行记录再生时，覆盖层的厚度与设计的厚度不同之际，会发生波阵面像差。为了对其进行校正，通过在准直仪上设置可移动机构，以改变入射光拾波器物镜的光束的物体距离，由此补偿波阵面像差。另外，Blu-ray用的光拾波器物镜，其数值孔径NA高达O. 85，若材料使用塑料，则周围温度变化时的折射率变化大，因此波阵面像差增大。特别是近年来为了进一步增大存储容量，覆盖玻璃厚度为两层以上的多层盘得到开发。这就导致以下之虞存在，覆盖层厚度从O. 05mm扩展至现在的O. 1mm，相比之下扩大了2倍，盘厚度变化带来的波阵面像差相比双层盘也变大2倍左右。先行技术文献专利文献专利文献I :专利4193914号公报一般而言，在双层盘使用物镜时公知着以下事情，为了消除三次球面像差，在覆盖层厚度O. 075mm时使用会聚光，在O. Imm时使用发散光，但这时高次球面像差(以下，高次球面像差表示(SA52+SA72+SA92+SA112))不能消除。在专利文献I的实施例中的波阵面像差计算结果和光斑直径计算结果记述在图I 3中。图I表示现有例I (专利文献I的实施例2)的计算结果。对于现有例I的距覆盖层表面O. 075mm和O. Imm的深度的位置的高次球面像差进行计算时，O. 075mm下为7.3m λ rms, O. 1mm 下为 5. 5m λ rms。将其假定为多层盘，尝试以从设计盘厚O. 0875mm偏离O. 025mm的O. 0625mm和O. 11 25mm 进行计算时，O. 0625mm 时为 13. 4m λ rms, O. 11 25mm 时为 11. 8m λ rms。平均值为12. 6m λ rms,高次球面像差发生。图2表示现有例2 (专利文献I的实施例3)的计算结果。对于现有例2的距覆盖层表面O. 075mm和O. Imm的深度的位置的高次球面像差进行计算时，O. 075mm下为7.6m λ rms, O. 1mm 下为 6. 9m λ rms。将其假定为多层盘，尝试以从设计盘厚O. 0875mm偏离O. 025mm的O. 0625mm和O. 11 25mm 进行计算时，O. 0625mm 时为 14. 4m λ rms, O. 11 25mm 时为 13. 8m λ rms。平均值为14.Im λ rms,高次球面像差发生。 如此，在有多层的盘中，高次球面像差的劣化发生。特别是塑料透镜的情况下，作为改善温度特性的方法例如在专利文献I中提出有以安置轮带来改善温度特性的方法，但置有这样的轮带时，覆盖层厚度变化的情况下，高次球面像差的发生量变大。另外，在折射率为1.52以下的透镜中设计变得更困难，覆盖层厚度变化时的高次球面像差发生量变大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种光拾波器物镜和光拾波器装置，在设有用于改善温度特性的轮带段差的且数值孔径NA为O. 84以上的塑料制的光拾波器物镜中，即使在盘厚发生变化时，其也尽可能使高次球面像差不发生，能够在各信息记录面的深度位置形成适当尺寸的光斑。图5中示出本专利技术的光拾波器物镜6的一例。如图5所示，在本专利技术的光拾波器物镜6的至少一方的面，形成有由同心的大小不同的多个轮带9构成的轮带构造。而且，在各轮带构造的相邻轮带间形成有段差。由于该段差，透过各个轮带的光束间产生相位差。在光拾波器物镜的设计中，透过的激光的相位其设定方式为，在邻接的轮带间，以波长单位计而使之不同。即，在与设计同条件下激光入射到光拾波器物镜6时，透过各轮带区域9的激光的相位相互按波长的整数倍不同。因此，从光拾波器物镜6出射的激光中不会发生相位差，从光拾波器物镜6出射的激光的像差，与从没有形成段差的光拾波器物镜出射的激光的像差大体相同。另一方面，周边温度变化、而波长发生了变化的激光入射光拾波器物镜6时，透过各轮带区域9的激光的相位的差别不是波长的整数倍。因此，波长变化时，透过不同的轮带区域9的激光发生相位差。而且，该相位差成为使因周边温度变化而发生的像差减少这样的大小。此外，为了减小周边温度变化时的像差，各轮带9按照取得设计上的波阵面像差和周边温度变化时的平衡的方式被最优化为不同的面形状。一般来说，覆盖层厚偏离设计时，进行准直仪透镜的位置的调整，从而抑制波阵面像差。为此，在覆盖层厚度偏离设计时，入射光拾波器物镜6的激光成为发散光或会聚光。发散的光和会聚的光入射光拾波器物镜6时，虽然能够消除三次球面像差，但高次球面像差残留。由此，发现了用于使这样的高次球面像差的发生不引起的轮带9的形状应该满足的条件。为了进行其详细的说明，首先说明切线角的定义。图6是本专利技术的切线角的说明图。切线角是图6中的Θ，是垂直于光轴的面在透镜面的交叉的点上的切线、与垂直于光轴的面所形成的夹角。在本专利技术中，[算式I] —1<切线角Θ (h)-(近似切线角φχ光线高度h) < + 1 …(I)通过设定满足算式I的面形状，即使在多层盘的各覆盖层的厚度下仍可抑制高次球面像差。其中，归一化光线高度h，是将透镜有效直径的最外周归一化为I的值，切线角θ (h)是在归一化光线高度h之时的切线角(° )，近似切线角φ是使切线角θ (h)的各点线性近似的情况下的h = I之时的角度(° )的值，详情如图7所示。在切线角φ (° )不满足(I)式的区域，某一半径下的面形状大不相同，因此发散的光和会聚的光入射时，能够使光焦度有所差异，且使高次球面像差发生。 图3中记述的是绘制有现有例2的第二面的切线角的图。在不满足I式时的设计中，如图3，第二面的切线角无法成为光滑的曲线。同样，图4中记述的是绘制现有例3的第二面的切线角的图。在不满足I式时的设计中，如图4，第二面的切线角无法成为光滑的曲线。在拥有这样的第二面的形状的透镜中，为了校正因覆盖层厚度变化造成的球面像差，改变准直仪的位置而形成发散的光和会聚的光时，第二面的到达地点改变，因位于光焦度不同的形状的位置，所以高次球面像差发生。反之在成为满足(I)式的面形状时，因为各半径下的面形状没有差别，所以发散的光和会聚的光入射光拾波器物镜6时，也不会使波阵面的偏移造成的高次球面像差发生，而是对其进行会聚。此外切线角Θ (h = I)优选满足下述算式。[算式2]107 <折射率 nX 切线角 Θ (h = I) < 113... 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.07 JP 2010-1549431.一种光拾波器物镜，是在对于持有多个信息记录面的光信息记录媒体进行信息的记录和再生的光拾波器装置中所搭载的数值孔径O. 84以上的塑料制的光拾波器物镜，其特征在于， 该光拾波器物镜其至少一面为轮带形状，对于所述光拾波器物镜使波长为380nm 430nm的蓝紫色激光入射，切线角Θ (h)、近似切线角φ和归一化光线高度h满足以下的条件式， [算式21]即[式I] _1<切线角Θ (h)-(近似切线角Cpx光线高度h) < + 1 …(I) 其中，切线角θ (h)是在光线高度h之时的切线角(° )，近似切线角φ是使切线角θ (h)的各点线性近似的情况下的h = I之时的角度(° )的值，归一化光线高度h是使透镜有效直径的最外周归一化为I的值。2.根据权利要求I所述的光拾波器物镜，其特征在于， 折射率η与切线角Θ (h = I)满足下式， [算式22]即[式2] 107 <折射率η X切线角Θ (h = I) < 113 …⑵。3.根据权利要求2所述的光拾波器物镜，其特征在于， 光斑直径比满足下式， [算式23]即[式3] 0.96 <光斑直径比< 1.04 …⑶ 其中，光斑直径比=光斑直径计算值/光...

【专利技术属性】
技术研发人员：水口麻美，杉靖幸，
申请(专利权)人：日立麦克赛尔株式会社，
类型：
国别省市：