物镜、光学头和光学系统技术方案

本发明专利技术提供一种可以针对各个透明基片厚度不同的多种光盘，在尽可能减小像差的状态下，使激光束会聚到信息记录面上的物镜、光学头和光学系统以及物镜的设计方法。本发明专利技术的物镜（５）被用在将ＤＶＤ激光器（１）和ＣＤ激光器（２）之间距离予以固定的光学头中。该物镜（５）通过０．６的数值孔径使从ＤＶＤ激光器（１）射出的激光束会聚到ＤＶＤ光盘（６）上，通过０．４７的数值孔径使从ＣＤ激光器（２）射出的激光束会聚到ＣＤ光盘（７）上。这里，使关于ＣＤ光盘在设计上的波面像差（Ｄ２）比关于ＤＶＤ光盘在设计上的波面像差（Ｄ１）大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可以对保护层厚度及记录密度不同的多种光盘进行记录/重放的光盘装置所使用的。
技术介绍
现在，关于光盘，同时存在保护层厚度，即覆盖记录面的透明基片的厚度及记录密度不同的多种规格。例如，记录密度比较低的CD(微型光盘)、CD-R(可刻录光盘)的保护层的厚度为1.2mm，与此相对，记录密度比较高的DVD(数字多用光盘)的保护层的厚度为其一半即0.60mm。对于记录密度高的DVD的记录、再生，为缩小光斑直径，有必要利用波长为635-660nm左右的短波长的激光。另一方面，对于CD-R的记录、再生，从其反射特性考虑，有必要利用波长为780nm左右的长波长的激光。为了能使这些光盘混合存在并加以利用，希望光盘装置能使用任何一种规格的光盘。因此，为了能共用DVD和CD-R，光盘装置需要具备发出与各自的光盘特性相对应波长的激光的至少两种激光器。另外，为了实现光盘装置的小型化，希望光学头的光学系统也尽可能地小型化，希望物镜等光学元件对于两个波长可同时使用，并且对于光源部希望利用将二个激光器组装在一个封装件中的模块。例如，在专利文献1-日本特许第3518684号公报中，提出了一种光盘装置的方案，作为物镜，对于任何一种光盘它都可以使用相同的透镜。然而，在使用将两种激光器组装到一个封装件中的模块时，由于各激光器的发光点并排在与物镜的光轴垂直的方向上，因而，两个波长的激光对物镜的入射角存在预定的角度差，不能将两个波长的激光的入射角连同波面像差都作到为最小的0度。因此，对于两个光盘，必须使波面像差在允许范围内地取得平衡的同时设定入射角。
技术实现思路
本专利技术是为解决该问题而提出的，其目的在于提供一种，它可以针对各个透明基片厚度不同的多种光盘，在尽可能减小像差的状态下，使激光束会聚到信息记录面上。本专利技术的物镜是被用在将射出波长为λ1的激光束的第一激光器和射出比波长λ1长的波长为λ2的激光束的第二激光器之间的距离予以固定的光学头中，是由第一数值孔径使从上述第一激光器射出的激光束会聚到第一光盘上，由比上述第一数值孔径小的第二数值孔径使从上述第二激光器射出的激光束会聚到第二光盘上的物镜，其特征是，关于上述第二光盘在设计上的波面像差比关于上述第一光盘在设计上的波面像差大。本专利技术另一方案的物镜是被用在将射出波长为λ1的激光束的第一激光器和射出比波长λ1长的波长为λ2的激光束的第二激光器之间的距离予以固定的光学头中，是由第一数值孔径使从上述第一激光器射出的激光束会聚到第一光盘上，由比上述第一数值孔径小的第二数值孔径使从上述第二激光器射出的激光束会聚到第二光盘上的物镜，其特征是，关于上述第二光盘在设计上的彗差C2及像散成分AS2的合成像差(C22+AS22)1/2比关于上述第一光盘在设计上的彗差C1及像散成分AS1的合成像差(C12+AS12)1/2大。这里，优选满足关系式0.25＜(C12+AS12)1/2/(C22+AS22)1/2＜0.8。还可满足下式0.12＜(C1/C2)＜0.70。另外，优选从光轴到上述第一激光器的距离t1与上述第一激光器和上述第二激光器之间的距离(t1+t2)的比t1/(t1+t2)小于0.8。可以由具有这样结构的物镜构成光学头，进而使用该光学头可以构成光学系统。本专利技术的物镜的设计方法被应用在将射出波长为λ1的激光束的第一激光器和射出比波长λ1长的波长为λ2的激光束的第二激光器之间的距离予以固定的光学头中，是由第一数值孔径使从上述第一激光器射出的激光束会聚到第一光盘上，由比上述第一数值孔径小的第二数值孔径使从上述第二激光器射出的激光束会聚到第二光盘上的物镜的设计方法，其特征是，将关于上述第二光盘在设计上的波面像差设计得比关于上述第一光盘在设计上的波面像差大。这里，将关于上述第一光盘在设计上的彗差设为C1、像散成分设为AS1，将关于上述第二光盘在设计上的彗差设为C2、像散成分设为AS2时，希望设定该C1、AS1、C2、AS2以便满足下式0.25＜(C12+AS12)1/2/(C22+AS22)1/2＜0.8。优选从光轴到上述第一激光器的距离t1与上述第一激光器和上述第二激光器之间的距离(t1+t2)的比t1/(t1+t2)小于0.8。根据本专利技术，可以提供一种针对各个透明基片厚度不同的多种光盘，在尽可能减小像差的状态下，使激光束会聚到信息记录面上的。附图说明图1是表示本专利技术光学头结构的图。图2是表示本专利技术物镜的透镜面形状的图。图3是表示本专利技术实施例1的物镜的设计结果的表。图4是表示本专利技术实施例1的物镜对DVD波长的视场角特性的曲线图。图5是表示本专利技术实施例1的物镜对CD波长的视场角特性的曲线图。图6是表示有关本专利技术实施例1的物镜的DVD和CD的波面像差的t1特性的曲线图。图7是表示有关本专利技术实施例1的物镜的DVD和CD的波面像差比的t1特性的曲线图。图8是表示有关本专利技术实施例1的物镜的DVD和CD的彗差比的t1特性的曲线图。图9是表示本专利技术实施例2的物镜的设计结果的表。图10是表示本专利技术实施例2的物镜对DVD波长的视场角特性的曲线图。图11是表示本专利技术实施例2的物镜对CD波长的视场角特性的曲线图。图12是表示有关本专利技术实施例2的物镜的DVD和CD的波面像差的t1特性的曲线图。图13是表示有关本专利技术实施例2的物镜的DVD和CD的波面像差比的t1特性的曲线图。图14是表示有关本专利技术实施例2的物镜的DVD和CD的彗差比的t1特性的曲线图。图中1 DVD激光器，2 CD激光器，3半透半反镜或半透半棱镜、4准直透镜，5物镜，6 DVD光盘，7 CD光盘，8检测透镜，9光检测器具体实施方式下面，以透明基片厚度不同的两种光盘(光记录媒体)，即DVD和CD为例，使用附图说明本专利技术的实施例。此外，本专利技术实施例1的透镜虽然是用玻璃材料的折射率设计而成的，但使用塑料材料也无问题。实施例1图1是表示本专利技术光学头的实施例1的结构图。标号1是DVD激光器，标号2是CD激光器，标号3是半透半反镜或半透半棱镜，标号4是准直透镜，标号5是物镜，标号6是DVD光盘，标号7是CD光盘，标号8是检测透镜，标号9是光检测器。DVD激光器1和CD激光器2做成模块。物镜5是例如上述专利文献1中所公开的DVD/CD互换的物镜。该物镜5是利用因光束的波长不同而产生的色像差消除了因光记录媒体的透明基片的厚度不同而产生的波面像差的透镜。图1中，用实线表示从DVD激光器1射出的激光束的光路。从DVD激光器1射出波长为655nm的激光束。从DVD激光器1射出的激光束透过半透半反镜3入射到准直透镜4。透过了准直透镜4的激光束变成平行光后，入射在物镜5上经其会聚，在DVD光盘6的信息记录面上形成光斑。图1中，用虚线表示从CD激光器2射出的激光束的光路。从CD激光器2射出波长为790nm的激光束。从CD激光器2射出的激光束透过半透半反镜3入射到准直透镜4。透过了准直透镜4的激光束变成平行光后，入射在物镜5上经其会聚，在CD光盘7的信息记录面上形成光斑。在DVD光盘6及CD光盘7上反射后的激光束分别透过物镜5、准直透镜4后入射到半透半反镜3，再在半透半反镜3反射后由检测透镜8会聚后入射到光检测器9。如图1所示，DVD激光器1和CD激光器2中的任一个都未配置在光轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物镜，其被用在将射出波长为λ↓［１］的激光束的第一激光器和射出比波长λ↓［１］长的波长为λ↓［２］的激光束的第二激光器之间的距离予以固定的光学头中，通过第一数值孔径使从上述第一激光器射出的激光束会聚到第一光盘上，通过比上述第一数值孔径小的第二数值孔径使从上述第二激光器射出的激光束会聚到第二光盘上，其特征在于：关于上述第二光盘在设计上的波面像差比关于上述第一光盘在设计上的波面像差大。

【技术特征摘要】
JP 2005-8-30 2005-2490271.一种物镜，其被用在将射出波长为λ1的激光束的第一激光器和射出比波长λ1长的波长为λ2的激光束的第二激光器之间的距离予以固定的光学头中，通过第一数值孔径使从上述第一激光器射出的激光束会聚到第一光盘上，通过比上述第一数值孔径小的第二数值孔径使从上述第二激光器射出的激光束会聚到第二光盘上，其特征在于关于上述第二光盘在设计上的波面像差比关于上述第一光盘在设计上的波面像差大。2.一种物镜，其被用在将射出波长为λ1的激光束的第一激光器和射出比波长λ1长的波长为λ2的激光束的第二激光器之间的距离予以固定的光学头中，通过第一数值孔径使从上述第一激光器射出的激光束会聚到第一光盘上，通过比上述第一数值孔径小的第二数值孔径使从上述第二激光器射出的激光束会聚到第二光盘上，其特征在于关于上述第二光盘在设计上的彗差C2及像散成分AS2的合成像差(C22+AS22)1/2比关于上述第一光盘在设计上的彗差C1及像散成分AS1的合成像差(C12+AS12)1/2大。3.根据权利要求2所述的物镜，其特征在于满足关系式0.25＜(C12+AS12)1/2/(C22+AS22)1/2＜0.8。4.根据权利要求2或3所述的物镜，其特征在于还满足下式0.12＜(C1/C2)＜0.70。5.根据权利要求1-4中任何一项所述的物镜，其特征在于从光轴到上述第一激光器的距离t1与上述第一激光器和上述第二激光器之间距离(t1+t2)的比t1/(t1+t2)小于0.8。6.一种光学头，其特征在于具有根据权利要求1-5中任何一项所述的物镜。7.一种光学系统，其特征在于使用了根...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧野由多可，杉靖幸，
申请(专利权)人：日立麦克赛尔株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]