光学信息记录/再现装置及其物镜光学系统制造方法及图纸

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物镜光学系统，其用于将信息记录在不同规格的多种光盘上并且/或者从该光盘中再现信息的光学信息记录/再现装置，以及一种安装有这种物镜光学系统的光学信息记录/再现装置。
技术介绍
目前存在有例如DVD (Digital Versatile Disc,数字通用光盘)和BD (Blu-rayDisc，蓝光盘)等各种规格的光盘，它们有不同的记录密度、保护层厚度等。因此，在光学信息记录/再现装置上安装的物镜光学系统需要具有与多种光盘的兼容性。这里，“兼容性”是指即使当所用的光盘改变时也不需要更换部件就能保证实现信息记录和信息再现。为了对不同规格的多种光盘有兼容性，物镜光学系统需要校正不同光盘间的随光盘保护层厚度的不同而变化的球面像差，并通过改变物镜光学系统的数值孔径NA，随光盘记录密度的不同形成良好的束斑。光学信息记录/再现装置配置对于多种记录密度的光`盘，分别使用具有不同波长的多种激光束。例如，光学信息记录/再现装置将波长大约为790nm的光(即，所谓近红外线激光)用于CD的信息记录或信息再现，将波长大约为660nm的光(即，所谓红激光)用于DVD的信息记录或信息再现，将波长大约为405nm的光(即，所谓蓝激光)用于BD的信息记录或信息再现。日本专利公开第2009-199707A (以下，称为专利文献I)公开了与该三种光盘兼容的光学信息记录/再现装置的配置。
技术实现思路
专利文献I中公开了一种物镜，其具有两种台阶，分别对入射光束产生不同的附加光程。两种台阶之一(第一台阶)使得对于用于BD/DVD/⑶的激光束，衍射效率达到最大值的衍射级为第一级/第零级/第零级，两种台阶的另一个(第二台阶)使得对于用于BD/DVD/CD的激光束，衍射效率达到最大值的衍射级为第二级/第一级/第一级。如果该台阶设计得使得BD/DVD/CD波长的所有的三种光束均可获得足够的光斑，后一个台阶的衍射效率高，因为在此情形下对于每个具有以上波长的激光束，相移较小，而前一个台阶的衍射效率低，因为在此情形下对于每个具有以上波长的激光束，相移较大。因此，该物镜存在整体的光利用率低的缺点。本专利技术提供一种物镜光学系统和光学信息记录/再现装置，其对多种光盘具有兼容性，并能够抑制光利用率的降低。本专利技术的一个方面提供一种用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，所述光学信息记录/再现装置通过选择使用从光源发出的第一波长、第二波长和第三波长的光束，在三种光盘记录信息、和/或从该三种光盘再现信息，所述三种光盘包括记录密度不同的第一光盘、第二光盘、和第三光盘，所述物镜光学系统包括至少一个物镜，令λ I表不第一波长，λ 2表不第二波长，λ 3表不第二波长，λ 、λ2和λ3满足λ I 405，λ 2 660，和 λ 3 790，λ I、λ 2、λ 3 的单位为 nm，令NAl表示所述第一光盘的信息记录或信息再现所需要的数值孔径，NA2表示所述第二光盘的信息记录或信息再现所需要的数值孔径，NA3表示所述第三光盘的信息记录或信息再现所需要的数值孔径，NAU NA2和NA3满足如下条件NA1>NA2>NA3,所述物镜光学系统的至少一个表面为具有相移结构的相移面，所述相移结构被划分为同心的多个折射面区，从而形成在相邻折射面区的边界处对入射光束产生不同相位差的台阶，`其中所述相移面具有分别将所述第一、第二和第三光束聚集于所述第一、第二和第三光盘的记录表面的第一区域，所述第一区域在所述第一波长处具有大于ΝΑ0. 3的有效直径，在所述第一区域，所述相移面具有至少两种相移结构，该两种相移结构包括具有第一台阶的第一相移结构和具有第二台阶的第二相移结构，令Pl表示夹着至少一个第二台阶的两个彼此相邻的第一台阶在与光轴方向垂直的方向上的配置间隔，令P2表示夹着至少一个第一台阶的两个彼此相邻的第二台阶在与光轴方向垂直的方向上的配置间隔，所述两个第二台阶之一被夹在两个所述第一台阶之间，在第一区域、在第一波长处的有效直径大于ΝΑ0. 3的区域内，所述相移面具有多个环形区域的组合，该环形区域满足条件(I)O. 95〈Ρ1/Ρ2〈1· 05.....(I)其中，Ρ1、Ρ2 的单位为 mm，所述两个第一台阶中靠近光轴的第一台阶定义为第一起始台阶，所述两个第一台阶中远离光轴的第一台阶定义为第一终止台阶，当所述第一台阶沿与光轴垂直的方向连续配置、且其间没有所述第二台阶时，将所述连续配置的第一台阶中最靠近光轴的第一台阶定义为所述第一起始台阶，将所述连续配置的第一台阶中最远离光轴的第一台阶定义为所述第一终止台阶，来确定所述配置间隔Pl,所述两个第二台阶中靠近光轴的第二台阶定义为第二起始台阶，所述两个第二台阶中远离光轴的第二台阶定义为第二终止台阶，当所述第二台阶沿与光轴垂直的方向连续配置，且其间没有所述第一台阶时，通过将所述连续配置的第二台阶中最靠近光轴的第二台阶定义为第二起始台阶，将所述连续配置的第二台阶中最远离光轴的第二台阶定义为第二终止台阶来确定所述配置间隔P2，令Λ φ I表示2 π和所述第一波长的光束在所述第一台阶产生的相位变化的绝对值的差，其中，所述第一台阶对于所述第一波长的光束在从每个光源沿光轴至使用中的光盘的方向上产生附加光程，令Λ Φ2表示2π和所述第一波长的光束在所述第二台阶产生的相位变化的绝对值的差，其中，所述第二台阶对于所述第一波长的光束在与从每个光源沿光轴至使用中的光盘的方向相反的方向上产生附加光程，在第一区域内、在第一波长处的有效直径大于NAO. 3的区域内，所述相移面满足以下条件-3. 00<Δ φ 1/Δ φ 2〈_0· 10.....(2)其中，Λ φ 、Δ Φ2的单位为rad。本专利技术的物镜光学系统由于形成于第一区域的多种相移结构产生的复合光学效应而具有与第一到第三光盘的兼容性，由于同时满足条件(I)和(2),该物镜光学系统对于通过第一台阶的第一波长的光束和通过第二台阶的第一波长的光束产生方向相反、周期大致相同的相位变化，通过互相消除相位变化来对准波前。作为一个实施例，所述相移面满足以下条件-I. 30〈Λ φ 1/Λ φ2〈-0· 35(3)。作为一个实施例，令Φ I表示由每个所述第一台阶对于所述第一波长的光束产生的相位差的绝对值，Φ2表示由每个所述第二台阶对于所述第一波长的光束产生的相位差的绝对值，所述相移面满足以下条件2·2〈Φ1〈2·8⑷，和I. 0<Φ2<1. 70(5)其中，Φ1、Φ2的单位为π rad。作为一个实施例，所述相移面满足以下条件2·3〈Φ1〈2·6(6)，和I. 1<Φ2<1. 5(7)。作为一个实施例，令AOPDl表示由每个所述第一台阶关于所述第一波长的光束产生的光程差的绝对值，A0PD2表示由每个所述第二台阶关于所述第一波长的光束产生的光程差的绝对值，所述相移面满足以下条件I. KAOPDl/λ 1<1. 4⑶，和O. 50〈 Δ 0PD2/ λ 1〈0· 85(9)AOPDU A0PD2 的单位为 μ m。作为一个实施例，所述相移面满足以下条件；I. 15<Δ0Ρ 1/λ 1<1. 30(10)，和O. 55<Δ0Ρ 2/λ 1<0. 75(11)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，所述光学信息记录/再现装置通过选择使用从光源发出的第一波长、第二波长和第三波长的光束，在三种光盘记录信息、和/或从该三种光盘再现信息，所述三种光盘包括记录密度不同的第一光盘、第二光盘、和第三光盘，所述物镜光学系统包括至少一个物镜，令λ1表示第一波长，λ2表示第二波长，λ3表示第三波长，λ1、λ2和λ3满足：λ1≈405，λ2≈660，和λ3≈790，λ1、λ2、λ3的单位为nm，令NA1表示所述第一光盘的信息记录或信息再现所需要的数值孔径，NA2表示所述第二光盘的信息记录或信息再现所需要的数值孔径，NA3表示所述第三光盘的信息记录或信息再现所需要的数值孔径，NA1、NA2和NA3满足如下条件：NA1>NA2>NA3，所述物镜光学系统的至少一个表面为具有相移结构的相移面，所述相移结构被划分为同心的多个折射面区，从而形成在相邻折射面区的边界处对入射光束产生不同相位差的台阶，其中：所述相移面具有分别将所述第一、第二和第三光束聚集于所述第一、第二和第三光盘的记录表面的第一区域，所述第一区域在所述第一波长处具有大于NA0.3的有效直径，在所述第一区域，所述相移面具有至少两种相移结构，该两种相移结构包括具有第一台阶的第一相移结构和具有第二台阶的第二相移结构，令P1表示夹着至少一个第二台阶的两个彼此相邻的第一台阶在与光轴方向垂直的方向上的配置间隔，令P2表示夹着至少一个第一台阶的两个彼此相邻的第二台阶在与光轴方向垂直的方向上的配置间隔，所述两个第二台阶之一被夹在两个所述第一台阶之间，在所述第一区域、在第一波长处的有效直径大于NA0.3的区域，所述相移面具有多个环形区域的组合，该环形区域满足条件（1）：0.95...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山形直树，井上智，竹内修一，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：