光拾取器制造技术

本发明专利技术提供一种光拾取器。使用第一和第二波长λ１和λ２的光束、对第一和第二光信息记录媒体进行信息的再现和／或记录的光拾取器用的光学元件，该光学元件具有：形成有把在其内部形成了多个台阶的多个环区以光轴为中心配置的构造即重叠型衍射构造的光学功能面；形成由通过光轴方向的台阶分割的多个环区构成的衍射构造的光学功能面。

【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ΝΑΟ. 85的物镜的高密度光盘中，光盘的倾斜(歪斜)弓丨起的 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. Imm)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、⑶的任意一种都维持互换性，同时能恰当地记录和再现 信息的方法，考虑到按照记录和再现的光盘的记录密度，有选择第切换高密度光盘用的光 学零件和DVD、CD用的光学系统的方法，但是多个光学系统成为必要，所以不利于小型化， 此外成本增大。因此，为了简化光拾取器的结构，谋求低成本化，希望在具有互换性的光拾取器 中，把高密度光盘用的光学系统和DVD、CD用的光学系统公共化，极力减少构成光拾取器的 光学零件个数。作为对于记录密度彼此不同的多种光盘能公共使用的光学系统用的物镜光学系 统，知道专利文献1和2中记载的在透镜表面设置以光轴为中心的环区构造，在各环区内形 成多个凹凸构造的技术。特开平9-306018号公报特开平2002-277732号公报所述两个专利文献中记载的技术通过使环区内形成的凹凸构造的阶梯深度为对 于DVD的记录和再现波长λ 1、⑶的记录和再现波长λ 2中的任意一方波长(例如λ 1)，在 相邻的凹凸构造彼此间实质上不附加相位差的深度，通过凹凸构造，只对另一方波长(例 如λ 2)提供相位差。波长λ 2的光束透射环区构造时，在各环区内形成的凹凸构造的数在相邻的环区 构造彼此间提供波长的整数倍的相位差，所以由于环区构造，只有波长λ 2的光束衍射。这 是的各环区内形成的凹凸构造设定为同时确保对于波长λ 1和波长λ 2的透射率(衍射效 率)。在专利文献1中记载的物镜光学系统中，当波长λ 2的光束由环区构造衍射时，为 了抵消DVD和CD的保护层厚度的不同引起的球面像差，波长λ 2的光束作为发散光束射 出，在专利文献2的物镜光学系统中，当波长λ 2的光束由环区构造衍射时，在波长λ2的 光束中附加抵消DVD和CD的保护层厚度的不同引起的球面像差的球面像差，所以能用公共 的物镜光学系统对DVD和CD进行信息的记录和再现。专利文献1和2中描述的技术都实现DVD和⑶等两种光盘间的互换，没有关于对 于高密度光盘的记录和再现波长(400nm附近)、DVD的记录和再现波长(650nm附近)，修 正高密度光盘和DVD间的保护层厚度的不同引起的球面像差，并且对双方的波长确保高的 透射率(衍射效率)的最佳环区构造(例如，在各环区内形成的凹凸构造的数)的描述，所 以为了实现高密度光盘和DVD的互换，难以原封不动地应用所述专利文献中记载的技术。为了对高密度光盘和DVD，使用公共的物镜光学系统，适当进行信息的记录和再 现，除了上述的高密度光盘和DVD间的保护层厚度的不同引起的球面像差，还有必要解决 高密度光盘固有的课题。高密度光盘固有的课题是(1)伴随着激光光源的短波长化的色像差、(2)伴随着 高数值孔径化的球面像差变化。其中，(1)是在蓝紫色波长区域中，因为光学材料的波长分散(对于微小的波长变 化的折射率的变化)大，所以变得明显的课题。当对光盘，从信息的再现切换到记录或从信 息的记录切换到再现时，半岛体激光光源的输出变化，所以振荡波长变化(所谓的模式漂 移)。虽然该波长变化为数nm，但是在蓝紫色波长区域中，波长分散大，所以在物镜光学系 统重新聚焦之前，变为散焦状态，无法取得适当的记录和再现特性。此外，(2)是因为在物镜光学系统中产生的球面像差与数值孔径的四次方成比例 增大，所以变得明显的课题。在高数值孔径的物镜光学系统中，因为入射光束的波长变化时 的球面像差增大，所以对于激光光源的波长公差变得严格。特别是在蓝紫色波长区域中存 在波长分散的影响，所以该课题变得更显著。此外，为了减少制造成本，使物镜光学系统为 塑料透镜是有效的，但是伴随着温度变化的折射率变化引起的球面像差增大，所以当光拾 取器内的温度变化时，对于高密度光盘的信息的记录和再现特性中产生障碍。
技术实现思路
本专利技术的课题考虑到上述的问题，提供对于包含使用蓝紫色激光光源的高密度光盘和DVD的使用的波长不同的多种光信息记录媒体，能恰当地进行信息的记录和/或再现 的光拾取器用的光学元件、光拾取器用的像差修正元件、光拾取器用的聚光元件、物镜光学 系统、光拾取器、光学信息记录再现装置。通过以下的结构能实现所述目的。(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tl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(λ2> λ )的光束，对具有厚度t2(t2彡tl)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，包括第一光学功能面，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；第二光学功能面，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。(2) 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λ 1的光 束，对具有厚度tl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(λ2> λ )的光束，对具有厚度t2(t2彡tl)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，包括第一光学功能面，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；第二光学功能面，形成有把多个环区以光轴为中心配置的光程差付与构造，其中 每个环区被台阶分割从而提供预定的光程差，而且每个环区的光程长度根据离光轴的高度 而变化。(3) 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λ 1的光 束，对具有厚度tl的保护层的第一光信息记录媒体进行信息的再现和/或记本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光拾取器，使用多个波长的光束对多种不同记录媒体进行信息的再现和／或记录，包括：第一光源，发出第一波长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；第二光源，发出第二波长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；第三光源，发出第三波长λ３的光束，对具有厚度ｔ３的保护层的第三光信息记录媒体进行信息的再现和／或记录，其中λ３＞λ２＞λ１、ｔ３≥ｔ２；物镜光学系统，把具有波长λ１、λ２或λ３的光束分别汇聚到第一、第二或第三光信息记录媒体上；光阑；驱动器件，沿垂直于光轴的方向上一体驱动所述物镜光学系统和所述光阑；输入器件，使具有所述第一、第二、第三波长λ１、λ２或λ３的光束中的至少一个光束不平行于光轴地入射到所述物镜光学系统；和彗差修正元件，设置在所述物镜光学系统与发出不平行于光轴地入射到所述物镜光学系统中的光束的光源之间，并减少由所述驱动器件向垂直于光轴的方向驱动所述物镜光学系统时产生的彗差；其中，所述物镜光学系统的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。...

【技术特征摘要】
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【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]