【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学元件、像差修正元件、聚光元件、物镜光学系统、使用这些光学元件的光拾取器、光学信息记录再现装置。
技术介绍
近年,在光拾取器中,作为记录在光盘上的信息的再现或对光盘记录信息的光源而使用的激光源的短波长化不断进展,例如蓝紫色半导体激光器、利用第二高次谐波的发生进行红外半导体激光器的波长变换的蓝紫色SHG激光器等波长405nm的激光光源正在实用化。 如果使用这些蓝紫色激光光源,则在使用与DVD(数字化视频光盘)相同的数值孔径(NA)的物镜时,对于直径12cm的光盘,能记录15~20GB的信息,当把物镜的NA提高到0.85时,对于直径12cm的光盘能记录23~25GB的信息。下面,在本说明书中,把使用蓝紫色激光光源的光盘和光磁盘总称为“高密度光盘”。 须指出的是,在使用NA0.85的物镜的高密度光盘中,光盘的倾斜(歪斜)引起的彗差增大,所以与DVD相比,把保护层设计得更薄(相对于DVD的0.6mm,是0.1mm)减少对于歪斜的彗差量。 可是,只能说对于这样的高密度光盘能恰当地记录和再现信息,还不能说作为光盘播放器的产品的价值是充分的。现在,如果根据销售记录多种多样的信息的DVD或CD(光盘)的现实,则只能对高密度光盘记录和再现信息还不足够,例如对用户拥有的DVD或CD也同样能恰当地记录和再现信息对提高作为高密度光盘用的光盘播放器的商品价值是具有共性的。从这样的背景出发,希望搭载在高密度光盘用的光盘播放器上的光拾取器对高密度光盘、DVD、CD的任意一种都维持互换性,同时具有能恰当地记录和再现信息的性能。 作为对高密度光盘、DVD、CD的任意 ...
【技术保护点】
一种光学系统,用于光拾取器,并使用从第一光源射出的第一波长λ1的光束,对具有厚度t1的保护层的第一光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录,使用从第二光源射出的第二波长λ2的光束,对具有厚度t2的保护层的第二光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录,其中λ2>λ1、t2≥t1,包括: 像差修正元件; 聚光元件,将从该像差修正元件射出的第一波长λ1的光束汇聚到所述第一光信息记录媒体的信息记录面上,将从该像差修正元件射出的所述第二波长λ2的光束汇聚到所述第二光信息记录媒体的信息记录面上; 其中,所述像差修正元件的一个光学功能面上有多个光学功能区,多个光学功能区中的一个上形成有把多个环区以光轴为中心配置的重叠型衍射构造,其中每个环区形成有多个台阶。
【技术特征摘要】
JP 2003-6-18 173911/2003;JP 2003-8-20 296556/2003;1.一种光学系统,用于光拾取器,并使用从第一光源射出的第一波长λ1的光束,对具有厚度t1的保护层的第一光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录,使用从第二光源射出的第二波长λ2的光束,对具有厚度t2的保护层的第二光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录,其中λ2>λ1、t2≥t1,包括像差修正元件;聚光元件,将从该像差修正元件射出的第一波长λ1的光束汇聚到所述第一光信息记录媒体的信息记录面上,将从该像差修正元件射出的所述第二波长λ2的光束汇聚到所述第二光信息记录媒体的信息记录面上;其中,所述像差修正元件的一个光学功能面上有多个光学功能区,多个光学功能区中的一个上形成有把多个环区以光轴为中心配置的重叠型衍射构造,其中每个环区形成有多个台阶。2.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于对所述第一光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录时的第一放大倍率m1和对所述第二光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录时的第二放大倍率m2大致一致。3.根据权利要求2所述的光学系统,其特征在于所述光学系统对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。4.根据权利要求2所述的光学系统,其特征在于所述第一光源和所述第二光源封装成光源模块,所述光学系统把从所述光源模块射出的所述第一波长λ1的光束汇聚到所述第一光信息记录媒体的信息记录面上,把从所述光源模块射出的所述第二波长λ2的光束汇聚到所述第二光信息记录媒体的信息记录面上。5.根据权利要求3所述的光学系统,其特征在于所述第二光源和所述第三光源封装成光源模块,所述光学系统把从所述光源模块射出的所述第二波长λ2的光束汇聚到所述第二光信息记录媒体的信息记录面上,把从所述光源模块射出的所述第三波长λ3的光束汇聚到所述第三光信息记录媒体的信息记录面上。6.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于所述光学系统对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。7.根据权利要求6所述的光学系统,其特征在于对所述第二光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录时的第二放大倍率m2和对所述第三光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录时的第三放大倍率m3大致一致。8.根据权利要求7所述的光学系统,其特征在于对所述第一光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录时的第一放大倍率m1满足以下的表达式m1=0。9.根据权利要求6所述的光学系统,其特征在于所述第二光源和所述第三光源封装成光源模块,所述光学元件把从所述光源模块射出的所述第二波长λ2的光束汇聚到所述第二光信息记录媒体的信息记录面上,把从所述光源模块射出的所述第三波长λ3的光束汇聚到所述第三光信息记录媒体的信息记录面上。10.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于在该多个光学功能区中的包含光轴的所述光学功能区中形成有把多个环区以光轴为中心配置的重叠型衍射构造,其中每个环区形成有多个台阶;所述第一波长λ1和各环区内的相邻台阶间的垂直于光轴的方向上的间隔的最小值P满足以下的表达式(30)和(31)0.39μm<λ1<0.42μm (30)P>3μm(31)。11.根据权利要求10所述的光学系统,其特征在于所述光学系统对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。12.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于当由所述重叠型衍射构造附加到透射波面上的光程差由以下数学式定义时,B2和B4的符号彼此不同,Φb=λ/λB×n×∑B2jh2jj=1其中,λ是入射光束的波长,λB是制造波长,h是垂直于光轴的方向上的高度,其单位是mm,B2j是光程差函数系数,n是衍射次数。13.根据权利要求12所述的光学系统,其特征在于所述光学系统对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。14.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于在该多个光学功能区中的两个光学功能区中形成有重叠型衍射构造;形成在各环区内的所述台阶的数N或所述台阶的光轴方向的深度Δ中的任意一个在各光学功能区中互不相同,其中该深度的单位是μm。15.根据权利要求14所述的光学系统,其特征在于所述光学系统对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。16.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于在所述像差修正元件的一个光学功能面上形成有把多个环区以光轴为中心配置的衍射构造,其中每个环区被台阶分割从而光束产生衍射次数的绝对值不低于1的衍射光。17.根据权利要求16所述的光学系统,其特征在于所述光学系统对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。18.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于所述像差修正元件的一个光学功能面被形成在光程差付与构造上,该光程差付与构造具有包含光轴的中心区,并多个环区被在该中心区的外侧形成的台阶分割。19.根据权利要求18所述的光学系统,其特征在于所述光学系统对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。20.一种像差修正元件,用于光拾取器,使用从第一光源射出的第一波长λ1的光束,对具有厚度t1的保护层的第一光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录,使用从第二光源射出的第二波长λ2的光束,对具有厚度t2的保护层的第二光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录,其中λ2>λ1、t2≥t1,其特征在于所述像差修正元件设置在所述第一和第二光源与聚光元件之间,该聚光元件把从所述第一光源发出的第一波长λ1的光束汇聚到所述第一光信息记录媒体的信息记录面上,把从所述第二光源发出的第二波长λ2的光束汇聚到所述第二光信息记录媒体的信息记录面上;所述像差修正元件包含一光学功能面,该光学功能面具有多个环形光学功能区,在该多个光学功能区中的一个上形成有把多个环区以光轴为中心配置的重叠型衍射构造,其中每个环区形成有多个台阶。21.根据权利要求20所述的像差修正元件,其特征在于所述像差修正元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1;所述像差修正元件设置在第一光源、第二和第三光源与聚光元件之间。22.根据权利要求20所述的像差修正元件,其特征在于在该多个光学功能区中的包含光轴的所述光学功能区中形成有把多个环区以光轴为中心配置的重叠型衍射构造,其中每个环区形成有多个台阶;所述第一波长λ1和各环区内的相邻台阶间的垂直于光轴的方向上的间隔的最小值P满足以下的表达式(30)和(31)0.39μm<λ1<0.42μm(30)P>3μm (31)。23.根据权利要求22所述的像差修正元件,其特征在于所述像差修正元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1;所述像差修正元件设置在第一光源、第二和第三光源与聚光元件之间。24.根据权利要求20所述的像差修正元件,其特征在于当由所述重叠型衍射构造附加到透射波面上的光程差由以下数学式定义时,B2和B4的符号彼此不同,Φb=λ/λB×n×∑B2jh2jj=1其中,λ是入射光束的波长,λB是制造波长,h是垂直于光轴的方向的高度,其单位是mm,B2j是光程差函数系数,n是衍射次数。25.根据权利要求24所述的像差修正元件,其特征在于所述像差修正元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1;所述像差修正元件设置在第一光源、第二和第三光源与聚光元件之间。26.根据权利要求20所述的像差修正元件,其特征在于在该多个光学功能区中的两个光学功能区中形成有重叠型衍射构造;形成在各环区内的所述台阶的数N或所述台阶的光轴方向的深度Δ中的任意一个在各光学功能区中互不相同,其中深度的单位是μm。27.根据权利要求26所述的像差修正元件,其特征在于所述像差修正元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1;所述像差修正元件设置在第一光源、第二和第三光源与聚光元件之间。28.根据权利要求20所述的像差修正元件,其特征在于在多个光学功能区中的一个光学功能区上形成有重叠型衍射构造;所述像差修正元件进而包含一光学功能面,该光学功能面形成有把多个环区以光轴为中心配置的衍射构造,其中每个环区被台阶分割从而光束产生衍射次数的绝对值不低于1的衍射光。29.根据权利要求28所述的像差修正元件,其特征在于所述像差修正元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1;所述像差修正元件设置在第一光源、第二和第三光源与聚光元件之间。30.根据权利要求20所述的像差修正元件,其特征在于所述像差修正元件包含提供预定光程差的光程差付与构造,在该光程差付与构造中连续地把多个环区以光轴为中心配置,其中每个环区被台阶分割。31.根据权利要求30所述的像差修正元件,其特征在于所述像差修正元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1;所述像差修正元件设置在第一光源、第二和第三光源与聚光元件之间。32.一种聚光元件,用于光拾取器,并使用从第一光源射出的第一波长λ1的光束,对具有厚度t1的保护层的第一光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录,使用从第二光源射出的第二波长λ2的光束,对具有厚度t2的保护层的第二光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录,其中λ2>λ1、t2≥t1,其特征在于所述聚光元件的一个光学功能面具有多个光学功能区;在该多个光学功能区中的一个上形成有把多个环区以光轴为中心配置的重叠型衍射构造,其中每个环区形成有多个台阶。33.根据权利要求32所述的聚光元件,其特征在于所述聚光元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。34.根据权利要求32所述的聚光元件,其特征在于对所述第一光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录时的第一放大倍率m1和对所述第二光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录时的第二放大倍率m2大致一致。35.根据权利要求34所述的聚光元件,其特征在于所述聚光元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。36.根据权利要求32所述的聚光元件,其特征在于所述聚光元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录信息,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1;所述聚光元件位于面对第一光信息记录媒体、第二光信息记录媒体、第三光信息记录媒体的位置,对第二光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录时的第二放大倍率m2与对第三光信息记录媒体进行信息的再现和/或记录时的第三放大倍率m3大致一致。37.根据权利要求36所述的聚光元件,其特征在于所述聚光元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。38.根据权利要求32所述的聚光元件,其特征在于在该多个光学功能区中的包含光轴的所述光学功能区中形成有把多个环区以光轴为中心配置的重叠型衍射构造,其中每个环区形成有多个台阶;所述第一波长λ1和各环区内的相邻台阶间的垂直于光轴的方向上的间隔的最小值P满足以下的表达式(30)和(31)0.39μm<λ1<0.42μm (30)P>3μm(31)。39.根据权利要求38所述的聚光元件,其特征在于所述聚光元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。40.根据权利要求32所述的聚光元件,其特征在于在该多个光学功能区中的包含光轴的光学功能区中形成有所述重叠型衍射构造;当由所述重叠型衍射构造附加到透射波面上的光程差由以下数学式定义时,B2和B4的符号彼此不同,Φb=λ/λB×n×∑B2jh2jj=1λ是入射光束的波长,λB是制造波长,h是垂直于光轴的方向的高度,其单位是mm,B2j是光程差函数系数,n是衍射次数。41.根据权利要求40所述的聚光元件,其特征在于所述聚光元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。42.根据权利要求32所述的聚光元件,其特征在于在该多个光学功能区中的两个光学功能区中形成有重叠型衍射构造;形成在各环区内的所述台阶的数N或所述台阶的光轴方向的深度Δ中的任意一个在各光学功能区中互不相同,该深度的单位是μm。43.根据权利要求42所述的聚光元件,其特征在于所述聚光元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。44.根据权利要求32所述的聚光元件,其特征在于在多个光学功能区中的一个光学功能区上形成有重叠型衍射构造;所述像差修正元件进而包含一光学功能面,该光学功能面形成有把多个环区以光轴为中心配置的衍射构造,其中每个环区被台阶分割从而光束产生衍射次数的绝对值不低于1的衍射光。45.根据权利要求44所述的聚光元件,其特征在于所述聚光元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与第一以及第二光源不同的第三光源发出的第三波长λ3的光束,进行信息的再现和/或记录,其中t3≥t2>t1、λ3>λ2>λ1。46.根据权利要求32所述的聚光元件,其特征在于所述聚光元件包含提供预定光程差的光程差付与构造,在该光程差付与构造中连续地把多个环区以光轴为中心配置,其中每个环区被台阶分割。47.根据权利要求46所述的聚光元件,其特征在于所述聚光元件对具有厚度t3的保护层的第三光信息记录媒体,使用从与...
【专利技术属性】
技术研发人员:木村徹,山下洁,森伸芳,新勇一,
申请(专利权)人:柯尼卡美能达精密光学株式会社,
类型:发明
国别省市:JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。