多焦点物镜、光拾取装置以及光信息记录再生装置制造方法及图纸

本发明专利技术的构成是提供一种至少在１个光学面上备有第１衍射构造的，用于将波长λ１的光束入射到所述第１衍射构造时发生的ｍ次衍射光和ｎ次衍射光（ｍ≠ｎ）聚光于保护层厚度相互不同的２种光盘的信息记录面上的光拾取装置的多焦点物镜，所述ｍ次衍射光经由保护层厚的一方光盘的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值ＳＡｍ与、所述ｎ次衍射光经由保护层厚的一方光盘的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值ＳＡｎ之差的绝对值以及所述ＳＡｍ、所述ＳＡｎ中的任意一个的值为一定值，同时，所述第１衍射构造由用细微段差分割成的多个环带构成，所述衍射次数ｍ为１以上的整数，满足一定公式的多焦点物镜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多焦点物镜、光拾取装置以及光信息记录再生装置。
技术介绍
近年来，在光拾取装中，作为用来再生记录在光盘上的信息或在光盘上记录信息的光源所使用的激光光源，其短波长化有所进展，例如，利用蓝紫色半导体激光，或第2高次谐波发生，进行红外半导体激光波长变换的蓝紫色SHG激光等，波长为405nm的激光光源越来越实用化。使用这些蓝紫色激光的话，在使用与DVD(数字通用盘)相同数值孔径(NA)物镜的情况时，对直径12cm的光盘能够记录15～20GB的信息，将物镜的NA提高到0.85的情况时，对直径12cm的光盘则能够记录23～25GB的信息。以下，本说明书中，将使用蓝紫色激光光源的光盘以及光磁盘总称为“高密度光盘”。但是，作为高密度光盘，现有2种规格。1种是使用NA0.85的物镜，保护层厚度为0.1mm的蓝光光盘(以下略写为BD)，另1种是使用NA0.65乃至0.67的物镜，保护层厚度为0.6mm的HD DVD(以下略写为HD)。鉴于将来市场上有这2种规格的高密度光盘流行的可能性，希望是对任何一种高密度光盘都能够进行记录/再生的高密度光盘再生/记录机。对保护层厚度相互不同、光源波长相同的2种光盘，能够进行可互换记录/再生的2焦点物镜，在以下的专利文献1以及2中有所记载。2件专利文献中介绍的2焦点物镜，是通过形成在透镜表面的衍射构造，将入射光束光量的大部分分配到2个焦点，以进行保护层厚度相互不同的光盘的记录/再生。专利文献1特开平9-179020专利文献2特开平9-120027。但是，上述2焦点物镜是以NA0.6的DVD和NA0.45左右的小型盘(以下略写为CD)作为记录/再生对象光盘而设定的，所以，对NA较大的BD和HD，则不能进行记录/再生。
技术实现思路
本专利技术的课题是考虑到上述问题，以提供一种能够在保护层厚度相互不同的2种规格的高密度光盘的信息记录面上形成焦点的多焦点物镜以及采用该物镜的光拾取装置、光信息记录再生装置为目的。为了解决以上课题，本专利技术中的结构，是至少在1个光学面上备有第1衍射构造的，用于将波长λ1的光束入射到所述第1衍射构造时发生的m次衍射光和n次衍射光(m≠n)聚光于保护层厚度相互不同的2种光盘的信息记录面上的光拾取装置的多焦点物镜，所述m次衍射光经由保护层厚的一方光盘的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值SAm与、所述n次衍射光经由保护层厚的一方光盘的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值SAn之差的绝对值|SAm-SAn|以及所述SAm、所述SAn中的任意一个的值为一定值，同时，所述第1衍射构造由用细微段差分割成的多个环带构成，所述衍射次数m为1以上的整数，满足一定公式的多焦点物镜。本专利技术中，作为衍射构造，有如图1(a)、图1(b)中模式所示的，由多个环带100构成的含光轴的截面形状为锯齿形状的；或如图2(a)、图2(b)中模式所示的，由在有效径内段差101的方向相同的多个环带102构成的含光轴的截面形状为阶梯形状的；或如图3(a)、图3(b)中模式所示的，由在内部形成了阶梯构造的多个环带103构成的；或如图4(a)、图4(b)中模式所示的，由在有效径中途段差104的方向改变的多个环带105构成的含光轴的截面形状为阶梯形状的，优选采用任何一种。而且，图1(a)乃至图4(b)中模式出示了在平面上形成衍射构造的情况，但也可以在球面或非球面上形成衍射构造。另外，图3(a)、图3(b)的衍射构造出示了将各环带5分割后的情况，但各环带的分割数并不限于此。本说明书中，如图1(a)、图1(b)、图2(a)、图2(b)以及图4(a)、图4(b)中所示的由多个环带构成的衍射构造，用记号“DOE”表示；如图3(a)、图3(b)所示的由在内部形成了阶梯构造的多个环带构成衍射构造，用记号“HOE”表示。另外，本说明书中，“物镜”是指，至少包括在光拾取装置中是配置在对着光盘位置上的，具有将从光源射出的波长相互不同的光束聚光于记录密度相互不同的光盘的各自的信息记录面上之功能的聚光元件的光学系统。物镜也可以仅由聚光元件构成，此时，在聚光元件的光学面上形成衍射构造。并且，备有通过与上述聚光元件形成一体的传动装置来进行追踪以及聚焦的光学元件的情况时，则由这些光学元件和聚光元件构成的光学系统为物镜。这种物镜由多个光学元件构成的情况时，可以在聚光元件的光学面上形成衍射构造，但是，为了减低衍射构造的段差部分引起的光束光食的影响，优选在聚光元件以外的光学元件的光面上形成衍射构造。本说明书中，作为信息的记录/再生用的光源，将使用蓝紫色半导体激光或蓝紫色SHG激光等蓝紫色激光的光盘，总称为“高密度光盘”，除由NA0.85的物镜进行信息的记录/再生，保护层厚度为0.1mm规格(例如BD)的光盘以外，也包括由NA0.65乃至0.67的物镜进行信息的记录/再生，保护层厚度为0.6mm规格的光盘(例如HD DVD)。另外，除了在其信息记录面上备有这种保护层的光盘以外，也包括在信息记录面上备有数～数十nm左右厚度保护膜的光盘，或保护层、保护膜的厚度为0的光盘。另外，本说明书中，高密度光盘也包括使用蓝紫色激光光源作为信息记录/再生用光源的光磁盘。另外，本说明书中，DVD是DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD±R、DVD±RW等DVD系列光盘的总称，CD是CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、DVD-R、CD-RW等CD系列光盘的总称。附图说明图1衍射构造DOE的一例侧面示意图(a)、(b)。图2衍射构造DOE的一例侧面示意图(a)、(b)。图3衍射构造HOE的一例侧面示意图(a)、(b)。图4衍射构造DOE的一例侧面示意图(a)、(b)。图5光拾取装置的结构主要部分平面示意图。图6物镜(多焦点物镜)的结构平面示意图。图7光拾取装置的结构主要部分平面示意图。图8物镜(多焦点物镜)的结构平面示意图。具体实施例方式以下，说明本专利技术优选的结构。第1项记载的结构，是至少在1个光学面上备有第1衍射构造，用于将波长λ1的光束入射到所述第1衍射构造时发生的m次衍射光和n次衍射光(m≠n)聚光于保护层厚度相互不同的2种光盘的信息记录面上的光拾取装置的多焦点物镜，其特征在于，所述m次衍射光经由保护层厚的一方光盘的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值SAm与、所述n次衍射光经由保护层厚的一方光盘的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值SAn之差的绝对值|SAm-SAn|为0.9λ1RMS以上，同时，所述SAm以及所述SAn中，任何一个的绝对值为0.07λ1RMS以下；所述第1衍射构造由用细微段差分割成的多个环带构成，所述衍射次数m为1以上的整数，满足以下(1)式；所述多焦点物镜对所述波长λ1的折射率N在1.5～1.6的范围内，所述段差中最离近光轴的段差的高度d1(μm)满足以下(2)乃至(4)的任何1式。n＝m-1(1)0.27＜d1＜0.48(2)1.01＜d1＜1.24(3)1.72＜d1＜2.02(4)波长405nm、NA0.85、保护层厚度0.1mm的BD用物镜，其中，若将保护层厚度作成与HD对应的0.6mm的话，则在NA0.65内产生0.9λRMS(λ＝405nm)以上的球面像差。因此，如第1项本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多焦点物镜，至少在１个光学面上备有第１衍射构造，用于将波长λ１的光束入射到所述第１衍射构造时发生的ｍ次衍射光和ｎ次衍射光（ｍ≠ｎ）聚光于保护层厚度相互不同的２种光盘的信息记录面上的光拾取装置，所述ｍ次衍射光经由保护层厚的一方光盘 的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值ＳＡ↓［ｍ］与、所述ｎ次衍射光经由保护层厚的一方光盘的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值ＳＡ↓［ｎ］之差的绝对值｜ＳＡ↓［ｍ］－ＳＡ↓［ｎ］｜为０．９λ１ＲＭＳ以上，同时，所述ＳＡｍ以及所述ＳＡｎ中，任何一个的绝对值为０．０７λ１ＲＭＳ以下，其特征在于，所述第１衍射构造由用细微段差分割成的多个环带构成，所述衍射次数ｍ为１以上的整数，满足以下（１）式；所述多焦点物镜对所述波长λ１的折射率Ｎ在１．５～１．６的范围内，所述段差中最 离近光轴的段差的高度ｄ１（μｍ）满足以下（２）乃至（４）的任何１式，ｎ＝ｍ－１（１）０．２７＜ｄ↓［１］＜０．４８（２）１．０１＜ｄ↓［１］＜１．２４（３）１．７２＜ｄ↓［１］＜２．０２（４） 。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-4-8 114259/20041.一种多焦点物镜，至少在1个光学面上备有第1衍射构造，用于将波长λ1的光束入射到所述第1衍射构造时发生的m次衍射光和n次衍射光(m≠n)聚光于保护层厚度相互不同的2种光盘的信息记录面上的光拾取装置，所述m次衍射光经由保护层厚的一方光盘的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值SAm与、所述n次衍射光经由保护层厚的一方光盘的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值SAn之差的绝对值|SAm-SAn|为0.9λ1RMS以上，同时，所述SAm以及所述SAn中，任何一个的绝对值为0.07λ1RMS以下，其特征在于，所述第1衍射构造由用细微段差分割成的多个环带构成，所述衍射次数m为1以上的整数，满足以下(1)式；所述多焦点物镜对所述波长λ1的折射率N在1.5～1.6的范围内，所述段差中最离近光轴的段差的高度d1(μm)满足以下(2)乃至(4)的任何1式，n＝m-1 (1)0.27＜d1＜0.48(2)1.01＜d1＜1.24(3)1.72＜d1＜2.02(4)。2.权利要求1中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述衍射次数m和所述衍射次数n的组合为(m，n)＝(1，0)、(2，1)、(3，2)的任何一个。3.权利要求1(权利要求3乃至5的任何一项)中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述第1衍射构造的段差中离光轴最近的段差的高度d1(μm)，所述波长λ1(μm)，所述多焦点物镜对所述波长λ1的折射率N1满足以下(5)式，0.4≤|INT(X)-X|≤0.5 (5)其中，X＝d1·(N1-1)/λ1，INT(X)为最接近X的整数。4.权利要求1中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述波长λ1为450nm以下。5.权利要求1中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述m次衍射光和所述n次衍射光中，使衍射次数大的衍射光聚光于保护层厚的光盘的信息记录面上，使衍射次数小的衍射光聚光于保护层薄的光盘的信息记录面上，同时，所述第1衍射构造近轴的衍射力为负。6.权利要求1中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述多焦点物镜在与具有所述第1衍射构造的光学面之不同的光学面上，且备有由内部具有阶梯构造的多个环带构成的第2衍射构造，所述第2衍射构造实质上不付与所述波长λ1的光束相位差，而付与波长λ2(λ2＞λ1)的光束相位差。7.权利要求6中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述第2衍射构造，其中，所述各环带的分割数M2，所述各环带内形成的阶梯的高度D2(μm)，所述波长λ1(μm)，所述多焦点物镜对所述波长λ1(μm)的折射率N1，实质上满足以下(8)式。D2·(N1-1)/λ1＝2·q2 (8)其中，q2为自然数，M2为4、5、6的任何一个。8.权利要求6(权利要求12乃至16的任何一项)中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述波长λ2在0.63μm乃至0.68μm的范围内。9.权利要求1中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述多焦点物镜在与具有所述第1衍射构造的光学面不同的光学面上，且备有由用细微的段差分割的多个环带构成的第3衍射构造，所述第3衍射构造，其中，与所述波长λ1的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数相比，波长λ2(λ2＞λ1)的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数要来得低。10.权利要求9中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述第3衍射构造，其中，所述波长λ1的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数为2次，所述波长λ2的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数为1次。11.权利要求9中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述第3衍射构造，其中，所述波长λ1的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数为3次，所述波长λ2的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数为2次。12.权利要求6中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述波长λ2在0.63μm乃至0.68μm的范围内。13.一种多焦点物镜，至少在1个光学面上备有第1衍射构造，用于将波长λ1的光束入射到所述第1衍射构造时发生的m次衍射光和n次衍射光(m≠n)聚光于保护层厚度相互不同的2种光盘的信息记录面上的光拾取装置，所述m次衍射光经由保护层厚的一方光盘的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值SAm与、所述n次衍射光经由保护层厚的一方光盘的保护层聚光之际的波阵面的球面像差值SAn之差的绝对值|SAm-SAn|为0.9λ1RMS以上，同时，所述SAm以及所述SAn中，任何一个的绝对值为0.07λRMS以下，其特征在于，所述第1衍射构造是由内部具有阶梯构造的多个环带构成的衍射构造，同时，所述衍射次数m为1以上的整数，满足以下(6)式；所述第1衍射构造的各环带内形成的阶梯的高度D1(μm)，所述波长λ1(μm)，所述多焦点物镜对所述波长λ1的折射率N1满足以下(7)式，n＝-m(6)D1·(N1-1)/λ1＝q1-0.5 (7)其中，q1为自然数。14.权利要求13中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述衍射次数m和所述衍射次数n的组合为(m，n)＝(1，-1)、(2，-2)、(3，-3)的任何一个。15.权利要求13中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述第1衍射构造中各环带的分割数M1为偶数。16.权利要求13中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述波长λ1在450nm以下。17.权利要求13中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述m次衍射光和所述n次衍射光中，使衍射次数大的衍射光聚光于保护层厚的光盘的信息记录面上，使衍射次数小的衍射光聚光于保护层薄的光盘的信息记录面上，同时，所述第1衍射构造近轴的衍射力为负。18.权利要求13中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述多焦点物镜在与具有所述第1衍射构造的光学面不同的光学面上，且备有由内部具有阶梯构造的多个环带构成的第2衍射构造，所述第2衍射构造实质上不付与所述波长λ1的光束相位差，而付与波长λ2(λ2＞λ1)的光束相位差。19.权利要求18中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述第2衍射构造，其中，所述各环带的分割数M2，所述各环带内形成的阶梯的高度D2(μm)，所述波长λ1(μm)，所述多焦点物镜对所述波长λ1(μm)的折射率N1，实质上满足以下(8)式，D2·(N1-1)/λ1＝2·q2 (8)其中，q2为自然数，M2为4、5、6的任何一个。20.权利要求18中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述波长λ2在0.63μm乃至0.68μm的范围内。21.权利要求13中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述多焦点物镜在与具有所述第1衍射构造的光学面不同的光学面上，且备有由用细微的段差分割的多个环带构成的第3衍射构造，所述第3衍射构造，其中，与所述波长λ1的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数相比，波长λ2(λ2＞λ1)的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数要来得低。22.权利要求21中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述第3衍射构造，其中，所述波长λ1的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数为2次，所述波长λ2的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数为1次。23.权利要求21中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述第3衍射构造，其中，所述波长λ1的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数为3次，所述波长λ2的光束入射时产生的衍射光中为最大衍射效率的衍射光的衍射次数为2次。24.权利要求18中记载的多焦点物镜，其特征在于，所述波长λ2在0.63μm乃至0.68μm的范围内。25.一种光拾取装置，对具有保护层厚t1的第1光盘以及具有保护层厚t2(t1＜t2)的第2光盘进行信息的记录/再生，其特征在于，备有射出用来对所述第1以及第2光...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村彻，桥村淳司，
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]