物镜和光拾波装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280067126.X

申请日:

2012.12.18

公开号:

CN104054131A

公开日:

2014.09.17

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G11B 7/1374申请公布日:20140917|||公开

IPC分类号:

G11B7/1374(2012.01)I; G11B7/135(2012.01)I

主分类号:

G11B7/1374

申请人:

三洋电机株式会社; 三洋电子部品贩卖株式会社

发明人:

伊藤充; 古清水有希; 小山田义利; 市川弘幸

地址:

日本国大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号

优先权:

2012.02.09 JP 2012-026234

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司 11021

代理人:

雒运朴

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内容摘要

本发明提供一种可以使温度变化所引起的物镜光学性能劣化得以抑制的物镜和使用了它的光拾波装置。物镜(R)具备如下:将BD光、DVD光和CD光分别以规定的数值孔径会聚成点状的透镜面(R1、R2);形成于透镜面(R1)上的防反射膜(R1a)。透镜面(R1),含有BD专用区域(A1)、双波长共同区域(A2)、和三波长共同区域(A3),且在BD专用区域(A1)、双波长共同区域(A2)和三波长共同区域(A3)分别形成有衍射构造(P1、P2和P3)。防反射膜(R1a),其设计方式为,在双波长共同区域(A2)的范围内,对于BD光的透射率最大。

权利要求书

1.  一种物镜,其入射:第一波长带的第一激光、比所述第一波长带更靠长波长侧的第二波长带的第二激光、比所述第二波长带更靠长波长侧的第三波长带的第三激光,其特征在于,
所述物镜具备:
透镜部,其将所述第一激光、所述第二激光和所述第三激光分别以第一数值孔径、比所述第一数值孔径小的第二数值孔径、和比所述第二数值孔径小的第三数值孔径会聚成点状;以及
防反射膜,其在所述透镜部的入射面形成,
所述透镜部的入射面含有如下区域:从所述第一激光的有效直径所对应的区域中去除了所述第二激光的有效直径所对应的区域的第一区域;从所述第二激光的有效直径所对应的区域中去除了所述第三激光的有效直径所对应的区域的第二区域;所述第三激光的有效直径所对应的第三区域,
在所述第二区域和所述第三区域中,分别形成有互不相同的衍射构造,
所述防反射膜按照在所述第二区域的范围内对于所述第一激光的透射率为最大的方式设计。

2.
  根据权利要求1所述的物镜,其特征在于,
所述防反射膜的对于所述第一激光的透射率为最大的位置,按照比所述第二区域的径向的中央更靠近外侧的方式设定。

3.
  根据权利要求1或2所述的物镜,其特征在于,
在所述透镜部的第一区域,还形成有与在所述第二和第三区域所形成的所述衍射构造不同的衍射构造。

4.
  根据权利要求3所述的物镜,其特征在于,
所述防反射膜,按照在所述第一区域的范围内,随着所述第一激光的入射位置从所述入射面的光轴远离,而对于所述第一激光的所述透射率变小的方式设计。

5.
  根据权利要求1至4中任一项所述的物镜,其特征在于,
所述第一激光是对应蓝光光盘的激光,
所述第二激光是对应数字多功能光盘的激光,
所述第三激光是对应微型光盘的激光。

6.
  一种光拾波装置,其特征在于,具有:
出射多个波长带的激光的光源;以及
入射所述激光的权利要求1至5中任一项所述的物镜。

说明书

物镜和光拾波装置
技术领域
本发明涉及物镜和具备它的光拾波装置。
背景技术
已知有这样的光拾波装置,其使波段互不相同的激光通过1个物镜而会聚到所对应的光盘上。这种情况下,物镜需要针对每种激光以不同的数值孔径使各激光会聚。因此,物镜的透镜面,在径向被分割成多个区域,且在各区域设有互不相同的衍射构造。
例如,对应蓝光光盘(以下称为“BD”)、数字多功能光盘(以下称为“DVD”)和微型光盘(以下,称为“CD”)的物镜的情况下,在透镜面设有如下衍射构造:与BD、DVD和CD对应的用于进行三波长互换的衍射构造;与BD、DVD对应的用于进行双波长互换的衍射构造;与BD对应的衍射构造(例如,专利文献1)。
先行技术文献
专利文献1:特开2011-187119号公报
在上述的物镜中,温度从常温(例如25度)向高温(例如65度)变化时,物镜的折射率和形状发生变化,随之而来的是数值孔径和像差等发生变动。若数值孔径和像差等变动,则激光无法在所对应的盘上恰当地会聚,物镜的光学性能劣化之虞存在。
发明内容
本发明为了解除这样的问题而形成,其目的在于,提供一种可以使温度变化所造成的物镜光学性能劣化得以抑制的物镜和使用了它的光拾波装置。
本发明的第一方式,是涉及一种物镜,其入射第一波长带的第一波长的激光、比所述第一波长带更靠长波长侧的第二波长带的第二激光、比所述第二波长带更靠长波长侧的第三波长带的第三激光。本方式的物镜,具备如下:透镜部,其将所述第一激光、所述第二激光和所述第三激光分别以第一数值孔径、比所述第一数值孔径小的第二数值孔径、和比所述第二数值孔径小的第三数值孔径会聚成点状;防反射膜,其在所述透镜部的入射面形成。所述透镜部的入射面含有如下区域:从所述第一激光的有效直径所对应的区域中去除了所述第二激光的有效直径所对应的区域的第一区域;从所述第二激光的有效直径所对应的区域中去除了所述第三激光的有效直径所对应的区域的第二区域;所述第三激光的有效直径所对应的第三区域,并且,在所述第二区域和所述第三区域中分别形成有互不相同的衍射构造。所述防反射膜按照在所述第二区域的范围内对于所述第一激光的透射率为最大的方式设计。
根据第一方式的物镜,在容易受到因温度变化造成的像差变动等的影响的区域,因为对于第一激光的透射率良好,所以能够抑制因温度变化造成的物镜光学性能劣化。
在本方式中,所述防反射膜的对于所述第一激光的透射率为最大的位置,优选其设定方式为,比所述第二区域的径向的中央更靠近外侧。这样,在第二区域之中的、界面反射率大的外周侧的位置,对于第一激光的透射率良好,因此还能够抑制温度变化造成的物镜光学性能劣化。
在本实施方式中,其能够构成为,在所述透镜部的所述第一区域,还形成有与在所述第二和第三区域所形成的所述衍射构造不同的衍射构造。
另外,在本方式中,所述防反射膜其构成方式为,在所述第一区域的范围内,随着所述第一激光的入射位置从所述入射面的光轴远离,使其对于所述第一激光的所述透射率变小而进行设计。这样,因为在透镜部的周边部的区域,不会使透射率变得过大,如此设计防反射膜,所以能够使第一激光会聚为适当的光点直径。
此外,其构成为,所述第一激光是对应蓝光光盘的激光,所述第二激光是对应数字多功能光盘的激光,所述第三激光是对应微型光盘的激光。
本发明的第二方式涉及光拾波装置。本方式的光拾波装置具备:出射多个波长带的激光的光源;和入射所述激光的上述第一方式的物镜。
根据本方式的光拾波装置,与上述第一方式同样,因为在容易受到因温度变化造成的像差变动等的影响的区域,透射率良好,所以能够抑制高温下的光拾波装置的特性的劣化。
如以上,根据本发明,能够提供一种可以抑制因温度变化造成的物镜光学性能劣化的物镜和使用了它的光拾波装置。
本发明的特征,通过以下所示的实施方式的说明将更加清楚。但是,以下的实施方式不过是本发明的一个实施方式,本发明乃至各构成要件的用语的意义,不受以下的实施方式所述内容限制。
附图说明
图1是表示实施方式的物镜的构成的图。
图2是表示实施方式的衍射构造的例子的图。
图3是表示实施方式的物镜的数值孔径、反射率和透射率的特性的图形。
图4是表示实施方式的光拾波装置的构成的图。
图5是表示变更例的物镜的数值孔径、反射率和透射率的特性的图形。
具体实施方式
以下,对于本发明的实施方式,参照附图进行说明。在本实施方式中,本发明适用于对于BD/DVD/CD具有互换性的物镜和光拾波装置。
<物镜>
图1(a)是模式化地表示由包含物镜R的光轴的且与该光轴平行的面切断物镜R时的截面的图,图1(b)是从光源侧观看本实施方式的物镜R时的平面图。还有,在图1(a)中,表示对应BD的激光(以下,称为“BD光”)、对应DVD的激光(以下,称为“DVD光”)、对应CD的激光(以下,称为“CD光”)的光线之中的通过各个光所需要的有效直径的最外角的光线。
物镜R在俯视下具有正圆的形状。物镜R由透光性优异的树脂材料形成。在物镜R的光源侧形成有透镜面R1,在物镜R的盘侧,形成有透镜面R2。
透镜面R1为朝光源侧方向突出的非球面形状的凸面。透镜面R1的直径比透镜面R2的直径大,透镜面R1的曲率比透镜面R2的曲率大。
透镜面R1、R2其构成为,各自将以平行光的状态入射的BD光、DVD光、CD光,分别会聚到BD、DVD和CD的信号记录面上。入射到透镜面R1的BD光、DVD光和CD光,由透镜面R1向朝光轴的方向折射、且朝向透镜面R2。由透镜面R1折射的BD光、DVD光和CD光,经由透镜面R2,被进一步向朝光轴的方向折射。如此由物镜R所会聚的BD光,以适于BD的高数值孔径(NA=0.85)入射BD。另外,DVD光以比BD光低的数值孔径(NA=0.6)入射DVD,CD光以更低的数值孔径(NA=0.47)入射CD。其后,BD光、DVD光和CD光被各自的覆盖层折射,聚焦在信号记录面上。
在透镜面R1、R2的表面,分别形成有防反射膜R1a、R2a。防反射膜R1a、R2a是层叠有折射率不同的薄膜的多层膜。防反射膜R1a、R2a,按照抑制在透镜表面所需要的光的反射、且提高所需要的光的透射率的方式,设计膜厚和层数。
另外,在透镜面R1上,为了使BD光、DVD光和CD光分别会聚到BD、DVD和CD上,形成有同心圆轮状的衍射构造。这样的衍射构造,是具有规定的间距和高度的轮带状的闪耀型衍射构造。这些衍射构造,借助衍射作用而使BD光、DVD光、CD光的会聚状态发生变化。
在透镜面R1之中对应CD光的有效直径的区域A3(以下,称为“三波长共同区域”),形成有衍射构造P3,其以使BD光、DVD光和CD光恰当会聚的方式设计。另外,在除了区域A3的部分的对应DVD光的有效直径的区域A2(以下,称为“双波长共同区域”),形成有衍射构造P2,其以使BD光和DVD光恰当会聚的方式设计。此外,在除了区域A3和区域A2的部分的对应BD光的有效直径的区域A1(以下,称为“BD专用区域”)形成有衍射构造P1,其以使BD光恰当会聚的方式设计。
在三波长共同区域A3所形成的衍射构造P3,为了实现将BD光、DVD光、CD光这3个光会聚到规定的位置的衍射作用,而具有致密设计的图案。相对于此,在双波长共同区域A2所形成的衍射构造P2,只要能够实现使BD光和DVD光这2个光会聚到规定的位置的衍射作用即可,因此,具有以比在三波长共同区域A3所形成的衍射构造P2更缓和的方式所设计的图案,在BD专用区域A1所形成的衍射构造P1,因为只要将BD光会聚到规定的位置即可,所以具有以更缓和的方式所设计的图案。上述的防反射膜R1a,以覆盖这些衍射构造P1~P3的上表面的方式,形成于透镜面R1的全域。
在图1(a)中表示:通过BD专用区域A1的最外侧的BD光的光线,通过双波长共同区域A2的最外侧的DVD光的光线,和通过三波长共同区域A3的最外侧的CD光的光线。入射透镜面R1的光,越靠近透镜面R1的周边部,入射角(切线角)越大。图1(a)中,BD光、DVD光、CD光的最大入射角(最大切线角)作为α、β、γ被表示出。
图2(a)~(c)分别是表示衍射构造P1~P3的图案例的图。在这些图中,模式化地表示由包含物镜R的光轴的且与该光轴平行的面切断物镜R时的衍射构造P1~P3的光栅槽面的形状。
衍射构造P1,如上述,以使BD光的规定级数的衍射光会聚到焦点位置Pb的方式,调整光栅槽面的间距p1和高度d1。另外,衍射构造P2,如上述的,以使BD光、DVD光的规定级数的衍射光分别会聚到焦点位置Pb、Pd的方式,调整光栅槽面的间距p2和高度d2。此外,衍射构造P3,如上述,以使BD光、DVD光、CD光的规定级数的衍射光,分别会聚到焦点位置Pb、Pd、Pc的方式,调整光栅槽面的间距p3和高度d3。
在上述设计中,衍射构造P2、P1其设计方式为,使入射到双波长共同区域A2和BD专用区域A1的CD光,经由衍射构造P2、P1,朝着与焦点位置Pc不同的方向被衍射。此外,衍射构造P1其设计方式为,使入射BD专用区域A1的DVD光,经由衍射构造P1,朝着与焦点位置Pd不同的方向被衍射。
还有,在各区域所形成的用于衍射的光栅槽面,也可以在形成与其不同位相的非周期性的或周期性的段差之中形成。
图3(a)是模式化地表示界面反射率与数值孔径的关系的图形。在图3(a)中,p波与s波的界面反射率由实线表示,使这些界面反射率合并后的实质的界面反射率由虚线表示。另外,在图3(a)的纵轴上,表示透镜面R1的界面反射率,在横轴上,表示数值孔径。数值孔径越大,入射透镜面R1的光的切线角(接線角)越大。
参照图3(a),就p波的界面反射率而言,至数值孔径0.3附近,仅以一点点移位增加,之后,在数值孔径0.6附近,变成布儒斯特角,大致为0。然后,p波的界面反射率若超过布儒斯特角则急剧增加。另一方面,就s波的界面反射率而言,从数值孔径0至0.85,单调地增加。
如此,若合并p波和s波的界面反射率,则界面反射率当数值孔径越大就越大。特别是若超过相当于布儒斯特角的数值孔径0.6,则界面反射率急剧变大。因此,对于数值孔径小的CD光的反射率小,对于数值孔径大的BD光、DVD光的反射率大。即,越靠近透镜面R1的周边部,界面反射率越高,激光的光量越容易损失。
图3(b)是模式化地表示对于BD光的衍射效率与数值孔径的关系的图形。图3(b)中表示的是各数值孔径所对应的衍射效率的例子。
参照图3(b),数值孔径低于0.47的区域,相当于如图2(c)所示那样形成有对应BD光、DVD光和CD光的衍射构造的三波长共同区域A3。在此区域中,为了对应3个波长带的激光而形成最致密的图案的衍射构造。在本实施方式中,在此区域中,对于BD光的衍射效率最低。
另外,数值孔径0.47以上、且低于0.6的区域,相当于如图2(b)所示那样形成有对应BD光和DVD光的衍射构造的双波长共同区域A2。在此区域,为了对应2个波长带的激光而形成略微致密的图案的衍射构造。在本实施方式中,该区域中的对于BD光的衍射效率,比三波长共同区域A3高,比BD专用区域A1低。
此外,数值孔径0.6以上、且低于0.85的区域,相当于如图2(a)所示那样只用于对应BD光的BD专用区域A1。在此区域,形成有只对应1个波长带的激光的衍射构造。因此,在此区域,对于BD光的衍射效率最高。
如此,在本实施方式中,就对于BD光的衍射效率而言,在数值孔径小的区域变小,在数值孔径大的区域变大。即,与图3(a)相反,就对于BD光的透射率而言,数值孔径越大的区域越良好。
还有,入射到透镜面R1的BD光的强度拥有所谓的高斯分布,即中心(光轴位置)最高、且随着朝向周边而慢慢降低。另一方面,为了使BD光的光点直径收聚得小,需要使BD光的中心部和周边部之间的强度差减小。因此,如图3(b),若周边部(数值孔径大的区域)的衍射效率高,则能够使周边部的BD光的强度接近中心部的强度,能够将BD光收聚成小的光点直径。
如此,为了将BD光收聚成微小光点,优选提高BD光的周边部的强度而使之接近中心部的强度。若从这一点出发,则优选防反射膜R1a其设计方式为,使对于BD光的透射率的最大值尽量接近透镜面R1的周边部。
但是,在本实施方式中,如图3(c)所示,对于BD光的防反射膜R1a的透射率的最大值,其不设定在透镜面R1的周边部,而是设定在数值孔径0.47以上、且低于0.6的双波长共同区域A2的范围内。在图3(c)中,横轴是数值孔径,纵轴是防反射膜R1a的透射率。成膜上,就防反射膜R1a的透射率而言,在透镜面的全部区域不能一样,通常,以在任何一个数值孔径的位置拥有峰值的方式设计。
在本实施方式中,防反射膜R1a的最大值之所以如此设定在双波长共同区域A2的范围内,是出于以下的理由。
如上述,物镜R为树脂制,因此与玻璃制的透镜相比,折射率和形状容易因温度变化而变化。若由于温度变化导致衍射构造的折射率和形状从设计值偏离,则衍射构造形成的衍射作用发生混乱,数值孔径变动和像差变动发生。其结果是,激光难以集中到一点,焦点成为离焦状态。因此,会聚到盘上的光点的光量降低,记录/再生性能有可能劣化。
这样的现象,通常而言,当BD光的入射角(切线角)越大就越显著。因此,温度变化带来的数值孔径变动和像差变动,在入射角(切线角)小的透镜面R1的内周部分(三波长共同区域A3)小,越接近外周(BD专用区域A1)就越大。
另外,上述的现象,当衍射构造越致密就越显著。若使衍射构造对应多个波长带的激光,则衍射构造变成致密的图案,折射率和形状的变化容易对衍射作用造成影响。此外,为了使衍射构造对应多个波长带的激光,对于各波长的激光会要求有严密的衍射条件。因此,就衍射构造而言,对应的波长带的数量越增加,越难以允许衍射构造相对于设计值的偏离。因此,对应的波长带的数量越增加而衍射构造的图案变得越致密,衍射作用越容易受到因温度变化带来的影响。
数值孔径低于0.47的三波长共同区域A3,形成有对应3个波长带的激光的最致密的图案的衍射构造,因此衍射作用最容易受到因温度变化带来的影响。因此,入射该区域的BD光,对于透镜面R1的入射角(切线角)十分小,所以温度变化造成的衍射作用的变动极小。另外,入射这一区域的BD光,因为数值孔径小,所以焦深变深,BD光难以从焦点离散。因此,在该区域,即使物镜R的温度变化,BD光也容易会聚到预期的焦点位置。
入射到数值孔径0.6以上的BD专用区域A1的BD光,因为对于透镜面R1的入射角(切线角)大,所以根据与入射角(切线角)的关系,温度变化造成的像差变动等的影响大。另外,入射到这一区域的BD光,因为数值孔径大,所以焦深浅,因此,数值孔径变动和像差变动容易导致BD光从焦点离散。但是,就该区域而言,因为可以只针对BD光进行特殊化的设计,所以能够预先抑制形状变化和折射率变动产生的影响,如此将衍射构造设计成简单的图案。因此,这一区域的温度变化造成的影响通过设计得以抑制就比较容易。
相以于此,数值孔径0.47以上、且低于0.6的双波长共同区域A2,形成有对应双波长的比较致密的图案的衍射构造,并且,入射到该区域的BD光,因为对于透镜面R1的入射角大,所以温度变化造成的衍射作用的混乱容易变大。另外,入射到该区域的BD光,因为数值孔径大,所以焦深也浅,因此,由于数值孔径变动和像差变动容易导致BD光从焦点离散。此外,在该区域,不仅需要考虑BD光,而且还需要考虑DVD光而形成衍射构造,因此温度变化带来的影响通过设计得以抑制就有困难。因此, 3个区域A1~A3之中的、双波长共同区域A2,最容易因温度变化导致BD光从焦点离散,因此,焦点位置的BD光的强度容易不足。
因此,在本实施方式中,如图3(c),使数值孔径0.47以上、且低于0.6的双波长共同区域A2的BD光的透射率良好,如此设计防反射膜R1a。
参照图3(c),数值孔径为0时,防反射膜R1a的对于BD光的透射率最低。其后,数值孔径至0.5为止,防反射膜R1a的对于BD光的透射率单调增加。然后,数值孔径大致为0.5时,防反射膜R1a的对于BD光的透射率最大。之后,数值孔径至0.85为止,防反射膜R1a的对于BD光透射率单调减少。
如此,本实施方式的防反射膜R1a,按照在数值孔径0.47以上、且低于0.6的双波长共同区域A2的范围内,对于BD光的透射率最大的方式得以设计。由此,因物镜R的温度变化容易变为光量不足的双波长共同区域A2的光量得到补充,因此能够适当维持在盘上所会聚的BD光的光点的光量,能够抑制记录/再生性能的劣化。
还有,在图3(c)所示的设计例中,在数值孔径大约0.5的位置,使其对于BD光的透射率最大而设计防反射膜R1a。但是,双波长共同区域A2的界面反射率,如图3(a)所示,越朝向外周越大,因此温度变化带来的像差变动等的影响,也越朝向外周越大。因此,防反射膜R1a的对于BD光的透射率最大的位置,优选比双波长共同区域A2的中央更靠外周侧设定,更优选设定在双波长共同区域A2的最外周部邻域。
另外,若相比透镜面R1的中央部,而透镜面R1的周边部的光量过大,则由于超分辨现象,光点直径过度收聚之虞存在。因此,在数值孔径0.6以上、且低于0.85的BD专用区域A1,优选如图3(c)所示,以对于BD光的透射率慢慢降低的方式设计防反射膜R1a。
<光拾波装置>
对于使用了以上述方式形成的物镜R的光拾波装置的构成例进行说明。
图4中表示光拾波装置的光学系统。图4(a)是去除了物镜致动器的光学系统的顶视图,图4(b)是从侧面侧观看物镜致动器周边部分的内部 透视图,图4(c)是表示半导体激光器101的激光元件101a~101c的配置状态的图。
参照图4(a),光拾波装置具备如下:半导体激光器101;衍射光栅102;平板状的偏振光分束器(PBS)103;λ/4板104;准直透镜105;透镜致动器106;立起反射镜107;物镜108;衍射光学元件109;光检测器110。
半导体激光器101,沿同一方向出射波长405nm左右的BD用的激光(以下,称为“BD光”)、波长660nm左右的DVD用的激光(以下,称为“DVD光”)、波长785nm左右的CD用的激光(以下,称为“CD光”)。
如图4(c)所示,就半导体激光器101而言,在一个CAN内,具备分别出射BD光、DVD光、CD光的激光元件101a、101b、101c。激光元件101b、101c,按照使发光点的间隔为w2的方式被一体地形成于基板101d上,激光元件101a,按照使其发光点与激光元件101b的发光点的间隔为w1(w1>w2)的方式被形成于其他的基板101e上。就激光元件101a、101b、101c而言,通过将基板101d、101e设置在CAN内的次基台101f上,以使各发光点排在一条直线上的方式配置。半导体激光器101以后的光学系统,以使其光轴与DVD光的光轴一致的方式进行调整。
衍射光栅102,只将在从半导体激光器101出射的BD光、DVD光、CD光之中的BD光分割成主光束和2个子光束。DVD光和CD光也会受到来自衍射光栅102的衍射作用,但这些光的子光束的强度极小。
PBS103将从衍射光栅102侧入射的激光进行反射。PBS103为薄板状的平行平板,且在其入射面形成有偏光膜。半导体激光器101其配置方式为,使BD光、DVD光、CD光的偏振方向对于PBS103为S偏振光。
λ/4板104将由PBS103反射的激光转换成圆偏振光,并且将来自盘的反射光转换成与朝向盘时的偏振方向正交的直线偏振光。由此,被盘反射的激光就透过PBS103而被引导向光检测器110。
准直透镜105将由PBS103反射的激光转换成平行光。透镜致动器106,将λ/4板104和准直透镜105沿着准直透镜105的光轴方向进行驱动。
透镜致动器106具备移动构件106a、齿轮106b、电机106c。移动构件106a保持λ/4板104和准直透镜105。移动构件106a按照在准直透镜105的光轴方向上可移动的方式被导向装置(未图示)支承。另外,移动构件106a上配置有齿轮(未图示),该齿轮与齿轮106b啮合。齿轮106b与电机106c的驱动轴连结。通过使电机106c驱动,被移动构件106a保持的准直透镜105与λ/4板104一起移动。这样,准直透镜105根据控制信号被移动,由此校正激光产生的像差(球面像差)。
立起反射镜107,将经由准直透镜105入射的激光朝向物镜108的方向反射。
物镜108按照使BD光、DVD光、CD光会聚到对应的盘的信号面上的方式设计。就物镜108而言,如上述实施方式的物镜R,在光源侧形成透镜面108a,其上形成有防反射膜ra;在盘侧形成透镜面108b。透镜面108b,如上述实施方式的物镜R的透镜面R1,在径向被区分成BD专用区域A1、双波长共同区域A2、三波长共同区域A3这3个区域,在各区域分别形成有互不相同的衍射构造。防反射膜ra,如参照图3(c)说明的,按照在双波长共同区域A2中对于BD光的透射率最大的方式形成。
物镜108被支架121保持,支架121被物镜致动器122沿聚焦方向和跟踪方向驱动。通过如此驱动支架121,使物镜108在聚焦方向和跟踪方向上被驱动。
来自盘的反射光,通过λ/4板104被转换成对于PBS103为P偏振光的直线偏光。由此,来自盘的反射光透过PBS103。PBS103其配置方式为,相对于BD光、DVD光、CD光的光轴倾斜45度。因此,若BD光、DVD光、CD光如图4(a)这样以会聚状态透过PBS103,则这些光被导入像散。
衍射光学元件109使BD光、DVD光、CD光发生衍射。衍射光学元件109其设计方式为,对于BD光而+1级的衍射效率高,对于DVD光、CD光而0级的衍射效率高。BD光的主光束,通过衍射光学元件109,被朝向靠近DVD光的光轴的方向弯曲,在光检测器110的光接收面上,被照射到DVD光的照射位置。
在光检测器110中,在DVD光和CD光的0级的衍射光照射的位置,分别配置有四等分传感器。BD光的主光束,如上述被衍射光学元件109衍射,由此被照射到接收DVD光的四等分传感器上。此外,在光检测器110中,在被衍射光学元件109衍射的BD光的2个子光束照射的位置,配置有四等分传感器。就光检测器110的传感器布局而言,其设定方式为,根据来自各传感器的输出,生成再生RF(射频)信号、聚焦误差信号、跟踪误差信号。
<实施方式的效果>
根据本实施方式的物镜,能够起到以下的效果。
因为在双波长共同区域A2,以对于BD光的透射率良好的方式设计防反射膜R1a,所以即使由于温度变化导致像差变动等发生,也能够适当维持被照射到盘上的光点的光量。因此,能够抑制因温度变化造成的像差变动等的影响。
另外,根据本实施方式,因为在透镜面R1的周边部的区域、按照使其对于BD光的透射率不要过大的方式设计防反射膜R1a,因此能够使BD光会聚成适当的光点直径。
根据本实施方式的光拾波装置,因为使用了以上述方式设计的物镜,所以即使物镜的温度发生变化,也能够恰当地维持被会聚到盘上的BD光的光点的光量,能够抑制温度变化带来的记录/再生性能的劣化。
以上,对于本发明的实施方式进行了说明,但本发明不受上述实施方式任意限制,另外,本发明的实施方式也可以在上述之外进行各种变更。
例如,在上述实施方式中,是对透镜面R1和透镜面R2双方设置防反射膜R1a、R2a,但也可以只在透镜面R1上设置防反射膜R1a。
另外,在上述实施方式中,在BD专用区域A1、双波长共同区域A2和三波长共同区域A3所形成的衍射构造的对于BD光的衍射效率以图3(b)的方式设定,但各区域的衍射构造的衍射效率不限定于此,可以根据透镜的设计思想适宜变更。例如,如图5(b),能够按照使三波长共同区域A3的BD光的衍射效率比双波长共同区域A2高、且比BD专用区域A1低的方式,形成各区域的衍射构造。
还有,在三波长对应的物镜中,如图5(b),设定衍射效率的方法,在物镜搭载于光拾波装置时的实际工作中,可称更优选。也就是,使三波长共同区域A3的BD光的衍射效率比双波长共同区域A2高,如上述这样调整防反射膜R1a的透射率,由此,与防反射膜R1a的透射率协同,不会牺牲CD光的光量而能够对于全部三个波长适宜平衡地确保光量。
图5(b)的情况下,也是因为透镜周边部(数值孔径大的区域)的衍射效率比透镜中心部高,所以与图3(b)的情况一样,能够使周边部的BD光的强度接近中心部的强度,能够使BD光收聚成小的光点直径。另外,双波长共同区域A2因为形成有对应2个波长的激光的衍射构造,所以与上述实施方式同样,容易受到来自温度变化的影响,因此,如图5(c),通过将防反射膜R1a的透射率的峰值位置设定在对应双波长共同区域A2的位置,与上述实施方式同样,能够抑制因温度变化造成的BD光的光量不足。
另外,在上述实施方式中,在BD专用区域A1形成有衍射构造P1,但BD专用区域A1也可以不形成衍射构造。这种情况下,入射到BD专用区域A1的CD光、DVD光,在非球面形状的透镜作用下,被折射到与CD光的焦点位置Pc和DVD光的焦点位置Pd不同的位置。还有,为了抑制各激光所对应的像差,如上述实施方式,优选在BD专用区域A1形成衍射构造P1的方法。
另外,在上述实施方式中,为了防止超分辨现象造成的BD光的光点直径的小径化,按照在BD专用区域A1对于BD光的透射率慢慢降低的方式设计防反射膜R1a,但想要使BD光的透光量更大时,也可以按照在该区域不使BD光的透射率极力降低的方式设计防反射膜R1a。
另外,在上述实施方式中,按照在数值孔径大致为0.5时使其对于BD光的透射率最大的方式设计防反射膜R1a,但如果在双波长共同区域A2的范围内,也可以在其他的数值孔径时使透射率最大而设计防反射膜R1a。
另外,在上述实施方式中,衍射构造P1~P3表示的是锯齿形状,但也可以采用阶梯形状。
此外,在上述实施方式中,物镜R使用的是树脂制的透镜,但也可以使用玻璃制的透镜。
本发明的实施方式,在权利要求书所示的技术思想的范围内,可以适宜进行各种变更。
符号说明
R...物镜
R1...透镜面(透镜部)
R1a...防反射膜
A1...BD专用区域(第一区域)
A2...双波长共同区域(第二区域)
A3...三波长共同区域(第三区域)
P1...衍射构造
P2...衍射构造
P3...衍射构造
R2...透镜面(透镜部)
109...物镜
109a...透镜面(透镜部)
109b...透镜面(透镜部)
ra...防反射膜

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资源描述

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1、10申请公布号CN104054131A43申请公布日20140917CN104054131A21申请号201280067126X22申请日20121218201202623420120209JPG11B7/1374201201G11B7/13520120171申请人三洋电机株式会社地址日本国大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号申请人三洋电子部品贩卖株式会社72发明人伊藤充古清水有希小山田义利市川弘幸74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人雒运朴54发明名称物镜和光拾波装置57摘要本发明提供一种可以使温度变化所引起的物镜光学性能劣化得以抑制的物镜和使用了它的光拾波装置。物镜R具。

2、备如下将BD光、DVD光和CD光分别以规定的数值孔径会聚成点状的透镜面R1、R2;形成于透镜面R1上的防反射膜R1A。透镜面R1,含有BD专用区域A1、双波长共同区域A2、和三波长共同区域A3,且在BD专用区域A1、双波长共同区域A2和三波长共同区域A3分别形成有衍射构造P1、P2和P3。防反射膜R1A,其设计方式为,在双波长共同区域A2的范围内,对于BD光的透射率最大。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014071586PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0827172012121887PCT国际申请的公布数据WO2013/118392JA2013081551INTC。

3、L权利要求书1页说明书9页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书9页附图5页10申请公布号CN104054131ACN104054131A1/1页21一种物镜,其入射第一波长带的第一激光、比所述第一波长带更靠长波长侧的第二波长带的第二激光、比所述第二波长带更靠长波长侧的第三波长带的第三激光,其特征在于,所述物镜具备透镜部,其将所述第一激光、所述第二激光和所述第三激光分别以第一数值孔径、比所述第一数值孔径小的第二数值孔径、和比所述第二数值孔径小的第三数值孔径会聚成点状;以及防反射膜,其在所述透镜部的入射面形成,所述透镜部的入射面含有如下区域从所述第一激光的有。

4、效直径所对应的区域中去除了所述第二激光的有效直径所对应的区域的第一区域;从所述第二激光的有效直径所对应的区域中去除了所述第三激光的有效直径所对应的区域的第二区域;所述第三激光的有效直径所对应的第三区域,在所述第二区域和所述第三区域中,分别形成有互不相同的衍射构造,所述防反射膜按照在所述第二区域的范围内对于所述第一激光的透射率为最大的方式设计。2根据权利要求1所述的物镜,其特征在于,所述防反射膜的对于所述第一激光的透射率为最大的位置,按照比所述第二区域的径向的中央更靠近外侧的方式设定。3根据权利要求1或2所述的物镜,其特征在于,在所述透镜部的第一区域,还形成有与在所述第二和第三区域所形成的所述衍。

5、射构造不同的衍射构造。4根据权利要求3所述的物镜,其特征在于,所述防反射膜,按照在所述第一区域的范围内,随着所述第一激光的入射位置从所述入射面的光轴远离,而对于所述第一激光的所述透射率变小的方式设计。5根据权利要求1至4中任一项所述的物镜,其特征在于,所述第一激光是对应蓝光光盘的激光,所述第二激光是对应数字多功能光盘的激光,所述第三激光是对应微型光盘的激光。6一种光拾波装置,其特征在于,具有出射多个波长带的激光的光源;以及入射所述激光的权利要求1至5中任一项所述的物镜。权利要求书CN104054131A1/9页3物镜和光拾波装置技术领域0001本发明涉及物镜和具备它的光拾波装置。背景技术000。

6、2已知有这样的光拾波装置,其使波段互不相同的激光通过1个物镜而会聚到所对应的光盘上。这种情况下,物镜需要针对每种激光以不同的数值孔径使各激光会聚。因此,物镜的透镜面,在径向被分割成多个区域,且在各区域设有互不相同的衍射构造。0003例如,对应蓝光光盘以下称为“BD”、数字多功能光盘以下称为“DVD”和微型光盘以下,称为“CD”的物镜的情况下,在透镜面设有如下衍射构造与BD、DVD和CD对应的用于进行三波长互换的衍射构造;与BD、DVD对应的用于进行双波长互换的衍射构造;与BD对应的衍射构造例如,专利文献1。0004先行技术文献0005专利文献1特开2011187119号公报0006在上述的物镜。

7、中,温度从常温例如25度向高温例如65度变化时,物镜的折射率和形状发生变化,随之而来的是数值孔径和像差等发生变动。若数值孔径和像差等变动,则激光无法在所对应的盘上恰当地会聚,物镜的光学性能劣化之虞存在。发明内容0007本发明为了解除这样的问题而形成,其目的在于,提供一种可以使温度变化所造成的物镜光学性能劣化得以抑制的物镜和使用了它的光拾波装置。0008本发明的第一方式,是涉及一种物镜,其入射第一波长带的第一波长的激光、比所述第一波长带更靠长波长侧的第二波长带的第二激光、比所述第二波长带更靠长波长侧的第三波长带的第三激光。本方式的物镜,具备如下透镜部,其将所述第一激光、所述第二激光和所述第三激光。

8、分别以第一数值孔径、比所述第一数值孔径小的第二数值孔径、和比所述第二数值孔径小的第三数值孔径会聚成点状;防反射膜,其在所述透镜部的入射面形成。所述透镜部的入射面含有如下区域从所述第一激光的有效直径所对应的区域中去除了所述第二激光的有效直径所对应的区域的第一区域;从所述第二激光的有效直径所对应的区域中去除了所述第三激光的有效直径所对应的区域的第二区域;所述第三激光的有效直径所对应的第三区域,并且,在所述第二区域和所述第三区域中分别形成有互不相同的衍射构造。所述防反射膜按照在所述第二区域的范围内对于所述第一激光的透射率为最大的方式设计。0009根据第一方式的物镜,在容易受到因温度变化造成的像差变动。

9、等的影响的区域,因为对于第一激光的透射率良好,所以能够抑制因温度变化造成的物镜光学性能劣化。0010在本方式中,所述防反射膜的对于所述第一激光的透射率为最大的位置,优选其设定方式为,比所述第二区域的径向的中央更靠近外侧。这样,在第二区域之中的、界面反射率大的外周侧的位置,对于第一激光的透射率良好,因此还能够抑制温度变化造成的物说明书CN104054131A2/9页4镜光学性能劣化。0011在本实施方式中,其能够构成为,在所述透镜部的所述第一区域,还形成有与在所述第二和第三区域所形成的所述衍射构造不同的衍射构造。0012另外,在本方式中,所述防反射膜其构成方式为,在所述第一区域的范围内,随着所述。

10、第一激光的入射位置从所述入射面的光轴远离,使其对于所述第一激光的所述透射率变小而进行设计。这样,因为在透镜部的周边部的区域,不会使透射率变得过大,如此设计防反射膜,所以能够使第一激光会聚为适当的光点直径。0013此外,其构成为,所述第一激光是对应蓝光光盘的激光,所述第二激光是对应数字多功能光盘的激光,所述第三激光是对应微型光盘的激光。0014本发明的第二方式涉及光拾波装置。本方式的光拾波装置具备出射多个波长带的激光的光源;和入射所述激光的上述第一方式的物镜。0015根据本方式的光拾波装置,与上述第一方式同样,因为在容易受到因温度变化造成的像差变动等的影响的区域,透射率良好,所以能够抑制高温下的。

11、光拾波装置的特性的劣化。0016如以上,根据本发明,能够提供一种可以抑制因温度变化造成的物镜光学性能劣化的物镜和使用了它的光拾波装置。0017本发明的特征,通过以下所示的实施方式的说明将更加清楚。但是,以下的实施方式不过是本发明的一个实施方式,本发明乃至各构成要件的用语的意义,不受以下的实施方式所述内容限制。附图说明0018图1是表示实施方式的物镜的构成的图。0019图2是表示实施方式的衍射构造的例子的图。0020图3是表示实施方式的物镜的数值孔径、反射率和透射率的特性的图形。0021图4是表示实施方式的光拾波装置的构成的图。0022图5是表示变更例的物镜的数值孔径、反射率和透射率的特性的图形。

12、。具体实施方式0023以下,对于本发明的实施方式,参照附图进行说明。在本实施方式中,本发明适用于对于BD/DVD/CD具有互换性的物镜和光拾波装置。00240025图1A是模式化地表示由包含物镜R的光轴的且与该光轴平行的面切断物镜R时的截面的图,图1B是从光源侧观看本实施方式的物镜R时的平面图。还有,在图1A中,表示对应BD的激光以下,称为“BD光”、对应DVD的激光以下,称为“DVD光”、对应CD的激光以下,称为“CD光”的光线之中的通过各个光所需要的有效直径的最外角的光线。0026物镜R在俯视下具有正圆的形状。物镜R由透光性优异的树脂材料形成。在物镜R的光源侧形成有透镜面R1,在物镜R的盘。

13、侧,形成有透镜面R2。0027透镜面R1为朝光源侧方向突出的非球面形状的凸面。透镜面R1的直径比透镜面说明书CN104054131A3/9页5R2的直径大,透镜面R1的曲率比透镜面R2的曲率大。0028透镜面R1、R2其构成为,各自将以平行光的状态入射的BD光、DVD光、CD光,分别会聚到BD、DVD和CD的信号记录面上。入射到透镜面R1的BD光、DVD光和CD光,由透镜面R1向朝光轴的方向折射、且朝向透镜面R2。由透镜面R1折射的BD光、DVD光和CD光,经由透镜面R2,被进一步向朝光轴的方向折射。如此由物镜R所会聚的BD光,以适于BD的高数值孔径NA085入射BD。另外,DVD光以比BD光。

14、低的数值孔径NA06入射DVD,CD光以更低的数值孔径NA047入射CD。其后,BD光、DVD光和CD光被各自的覆盖层折射,聚焦在信号记录面上。0029在透镜面R1、R2的表面,分别形成有防反射膜R1A、R2A。防反射膜R1A、R2A是层叠有折射率不同的薄膜的多层膜。防反射膜R1A、R2A,按照抑制在透镜表面所需要的光的反射、且提高所需要的光的透射率的方式,设计膜厚和层数。0030另外,在透镜面R1上,为了使BD光、DVD光和CD光分别会聚到BD、DVD和CD上,形成有同心圆轮状的衍射构造。这样的衍射构造,是具有规定的间距和高度的轮带状的闪耀型衍射构造。这些衍射构造,借助衍射作用而使BD光、D。

15、VD光、CD光的会聚状态发生变化。0031在透镜面R1之中对应CD光的有效直径的区域A3以下,称为“三波长共同区域”,形成有衍射构造P3,其以使BD光、DVD光和CD光恰当会聚的方式设计。另外,在除了区域A3的部分的对应DVD光的有效直径的区域A2以下,称为“双波长共同区域”,形成有衍射构造P2,其以使BD光和DVD光恰当会聚的方式设计。此外,在除了区域A3和区域A2的部分的对应BD光的有效直径的区域A1以下,称为“BD专用区域”形成有衍射构造P1,其以使BD光恰当会聚的方式设计。0032在三波长共同区域A3所形成的衍射构造P3,为了实现将BD光、DVD光、CD光这3个光会聚到规定的位置的衍射。

16、作用,而具有致密设计的图案。相对于此,在双波长共同区域A2所形成的衍射构造P2,只要能够实现使BD光和DVD光这2个光会聚到规定的位置的衍射作用即可,因此,具有以比在三波长共同区域A3所形成的衍射构造P2更缓和的方式所设计的图案,在BD专用区域A1所形成的衍射构造P1,因为只要将BD光会聚到规定的位置即可,所以具有以更缓和的方式所设计的图案。上述的防反射膜R1A,以覆盖这些衍射构造P1P3的上表面的方式,形成于透镜面R1的全域。0033在图1A中表示通过BD专用区域A1的最外侧的BD光的光线,通过双波长共同区域A2的最外侧的DVD光的光线,和通过三波长共同区域A3的最外侧的CD光的光线。入射透。

17、镜面R1的光,越靠近透镜面R1的周边部,入射角切线角越大。图1A中,BD光、DVD光、CD光的最大入射角最大切线角作为、被表示出。0034图2AC分别是表示衍射构造P1P3的图案例的图。在这些图中,模式化地表示由包含物镜R的光轴的且与该光轴平行的面切断物镜R时的衍射构造P1P3的光栅槽面的形状。0035衍射构造P1,如上述,以使BD光的规定级数的衍射光会聚到焦点位置PB的方式,调整光栅槽面的间距P1和高度D1。另外,衍射构造P2,如上述的,以使BD光、DVD光的规定级数的衍射光分别会聚到焦点位置PB、PD的方式,调整光栅槽面的间距P2和高度D2。此外,衍射构造P3,如上述,以使BD光、DVD光。

18、、CD光的规定级数的衍射光,分别会聚到焦点位说明书CN104054131A4/9页6置PB、PD、PC的方式,调整光栅槽面的间距P3和高度D3。0036在上述设计中,衍射构造P2、P1其设计方式为,使入射到双波长共同区域A2和BD专用区域A1的CD光,经由衍射构造P2、P1,朝着与焦点位置PC不同的方向被衍射。此外,衍射构造P1其设计方式为,使入射BD专用区域A1的DVD光,经由衍射构造P1,朝着与焦点位置PD不同的方向被衍射。0037还有,在各区域所形成的用于衍射的光栅槽面,也可以在形成与其不同位相的非周期性的或周期性的段差之中形成。0038图3A是模式化地表示界面反射率与数值孔径的关系的图。

19、形。在图3A中,P波与S波的界面反射率由实线表示,使这些界面反射率合并后的实质的界面反射率由虚线表示。另外,在图3A的纵轴上,表示透镜面R1的界面反射率,在横轴上,表示数值孔径。数值孔径越大,入射透镜面R1的光的切线角接線角越大。0039参照图3A,就P波的界面反射率而言,至数值孔径03附近,仅以一点点移位增加,之后,在数值孔径06附近,变成布儒斯特角,大致为0。然后,P波的界面反射率若超过布儒斯特角则急剧增加。另一方面,就S波的界面反射率而言,从数值孔径0至085,单调地增加。0040如此,若合并P波和S波的界面反射率,则界面反射率当数值孔径越大就越大。特别是若超过相当于布儒斯特角的数值孔径。

20、06,则界面反射率急剧变大。因此,对于数值孔径小的CD光的反射率小,对于数值孔径大的BD光、DVD光的反射率大。即,越靠近透镜面R1的周边部,界面反射率越高,激光的光量越容易损失。0041图3B是模式化地表示对于BD光的衍射效率与数值孔径的关系的图形。图3B中表示的是各数值孔径所对应的衍射效率的例子。0042参照图3B,数值孔径低于047的区域,相当于如图2C所示那样形成有对应BD光、DVD光和CD光的衍射构造的三波长共同区域A3。在此区域中,为了对应3个波长带的激光而形成最致密的图案的衍射构造。在本实施方式中,在此区域中,对于BD光的衍射效率最低。0043另外,数值孔径047以上、且低于06。

21、的区域,相当于如图2B所示那样形成有对应BD光和DVD光的衍射构造的双波长共同区域A2。在此区域,为了对应2个波长带的激光而形成略微致密的图案的衍射构造。在本实施方式中,该区域中的对于BD光的衍射效率,比三波长共同区域A3高,比BD专用区域A1低。0044此外,数值孔径06以上、且低于085的区域,相当于如图2A所示那样只用于对应BD光的BD专用区域A1。在此区域,形成有只对应1个波长带的激光的衍射构造。因此,在此区域,对于BD光的衍射效率最高。0045如此,在本实施方式中,就对于BD光的衍射效率而言,在数值孔径小的区域变小,在数值孔径大的区域变大。即,与图3A相反,就对于BD光的透射率而言,。

22、数值孔径越大的区域越良好。0046还有,入射到透镜面R1的BD光的强度拥有所谓的高斯分布,即中心光轴位置最高、且随着朝向周边而慢慢降低。另一方面,为了使BD光的光点直径收聚得小,需要使BD光的中心部和周边部之间的强度差减小。因此,如图3B,若周边部数值孔径大的区域的衍射效率高,则能够使周边部的BD光的强度接近中心部的强度,能够将BD光收聚成小的说明书CN104054131A5/9页7光点直径。0047如此,为了将BD光收聚成微小光点,优选提高BD光的周边部的强度而使之接近中心部的强度。若从这一点出发,则优选防反射膜R1A其设计方式为,使对于BD光的透射率的最大值尽量接近透镜面R1的周边部。00。

23、48但是,在本实施方式中,如图3C所示,对于BD光的防反射膜R1A的透射率的最大值,其不设定在透镜面R1的周边部,而是设定在数值孔径047以上、且低于06的双波长共同区域A2的范围内。在图3C中,横轴是数值孔径,纵轴是防反射膜R1A的透射率。成膜上,就防反射膜R1A的透射率而言,在透镜面的全部区域不能一样,通常,以在任何一个数值孔径的位置拥有峰值的方式设计。0049在本实施方式中,防反射膜R1A的最大值之所以如此设定在双波长共同区域A2的范围内,是出于以下的理由。0050如上述,物镜R为树脂制,因此与玻璃制的透镜相比,折射率和形状容易因温度变化而变化。若由于温度变化导致衍射构造的折射率和形状从。

24、设计值偏离,则衍射构造形成的衍射作用发生混乱,数值孔径变动和像差变动发生。其结果是,激光难以集中到一点,焦点成为离焦状态。因此,会聚到盘上的光点的光量降低,记录/再生性能有可能劣化。0051这样的现象,通常而言,当BD光的入射角切线角越大就越显著。因此,温度变化带来的数值孔径变动和像差变动,在入射角切线角小的透镜面R1的内周部分三波长共同区域A3小,越接近外周BD专用区域A1就越大。0052另外,上述的现象,当衍射构造越致密就越显著。若使衍射构造对应多个波长带的激光,则衍射构造变成致密的图案,折射率和形状的变化容易对衍射作用造成影响。此外,为了使衍射构造对应多个波长带的激光,对于各波长的激光会。

25、要求有严密的衍射条件。因此,就衍射构造而言,对应的波长带的数量越增加,越难以允许衍射构造相对于设计值的偏离。因此,对应的波长带的数量越增加而衍射构造的图案变得越致密,衍射作用越容易受到因温度变化带来的影响。0053数值孔径低于047的三波长共同区域A3,形成有对应3个波长带的激光的最致密的图案的衍射构造,因此衍射作用最容易受到因温度变化带来的影响。因此,入射该区域的BD光,对于透镜面R1的入射角切线角十分小,所以温度变化造成的衍射作用的变动极小。另外,入射这一区域的BD光,因为数值孔径小,所以焦深变深,BD光难以从焦点离散。因此,在该区域,即使物镜R的温度变化,BD光也容易会聚到预期的焦点位置。

26、。0054入射到数值孔径06以上的BD专用区域A1的BD光,因为对于透镜面R1的入射角切线角大,所以根据与入射角切线角的关系,温度变化造成的像差变动等的影响大。另外,入射到这一区域的BD光,因为数值孔径大,所以焦深浅,因此,数值孔径变动和像差变动容易导致BD光从焦点离散。但是,就该区域而言,因为可以只针对BD光进行特殊化的设计,所以能够预先抑制形状变化和折射率变动产生的影响,如此将衍射构造设计成简单的图案。因此,这一区域的温度变化造成的影响通过设计得以抑制就比较容易。0055相以于此,数值孔径047以上、且低于06的双波长共同区域A2,形成有对应双波长的比较致密的图案的衍射构造,并且,入射到该。

27、区域的BD光,因为对于透镜面R1的入射角大,所以温度变化造成的衍射作用的混乱容易变大。另外,入射到该区域的BD光,因为数值孔径大,所以焦深也浅,因此,由于数值孔径变动和像差变动容易导致BD光从焦点离散。说明书CN104054131A6/9页8此外,在该区域,不仅需要考虑BD光,而且还需要考虑DVD光而形成衍射构造,因此温度变化带来的影响通过设计得以抑制就有困难。因此,3个区域A1A3之中的、双波长共同区域A2,最容易因温度变化导致BD光从焦点离散,因此,焦点位置的BD光的强度容易不足。0056因此,在本实施方式中,如图3C,使数值孔径047以上、且低于06的双波长共同区域A2的BD光的透射率良。

28、好,如此设计防反射膜R1A。0057参照图3C,数值孔径为0时,防反射膜R1A的对于BD光的透射率最低。其后,数值孔径至05为止,防反射膜R1A的对于BD光的透射率单调增加。然后,数值孔径大致为05时,防反射膜R1A的对于BD光的透射率最大。之后,数值孔径至085为止,防反射膜R1A的对于BD光透射率单调减少。0058如此,本实施方式的防反射膜R1A,按照在数值孔径047以上、且低于06的双波长共同区域A2的范围内,对于BD光的透射率最大的方式得以设计。由此,因物镜R的温度变化容易变为光量不足的双波长共同区域A2的光量得到补充,因此能够适当维持在盘上所会聚的BD光的光点的光量,能够抑制记录/再。

29、生性能的劣化。0059还有,在图3C所示的设计例中,在数值孔径大约05的位置,使其对于BD光的透射率最大而设计防反射膜R1A。但是,双波长共同区域A2的界面反射率,如图3A所示,越朝向外周越大,因此温度变化带来的像差变动等的影响,也越朝向外周越大。因此,防反射膜R1A的对于BD光的透射率最大的位置,优选比双波长共同区域A2的中央更靠外周侧设定,更优选设定在双波长共同区域A2的最外周部邻域。0060另外,若相比透镜面R1的中央部,而透镜面R1的周边部的光量过大,则由于超分辨现象,光点直径过度收聚之虞存在。因此,在数值孔径06以上、且低于085的BD专用区域A1,优选如图3C所示,以对于BD光的透。

30、射率慢慢降低的方式设计防反射膜R1A。00610062对于使用了以上述方式形成的物镜R的光拾波装置的构成例进行说明。0063图4中表示光拾波装置的光学系统。图4A是去除了物镜致动器的光学系统的顶视图,图4B是从侧面侧观看物镜致动器周边部分的内部透视图,图4C是表示半导体激光器101的激光元件101A101C的配置状态的图。0064参照图4A,光拾波装置具备如下半导体激光器101;衍射光栅102;平板状的偏振光分束器PBS103;/4板104;准直透镜105;透镜致动器106;立起反射镜107;物镜108;衍射光学元件109;光检测器110。0065半导体激光器101,沿同一方向出射波长405N。

31、M左右的BD用的激光以下,称为“BD光”、波长660NM左右的DVD用的激光以下,称为“DVD光”、波长785NM左右的CD用的激光以下,称为“CD光”。0066如图4C所示,就半导体激光器101而言,在一个CAN内,具备分别出射BD光、DVD光、CD光的激光元件101A、101B、101C。激光元件101B、101C,按照使发光点的间隔为W2的方式被一体地形成于基板101D上,激光元件101A,按照使其发光点与激光元件101B的发光点的间隔为W1W1W2的方式被形成于其他的基板101E上。就激光元件101A、101B、101C而言,通过将基板101D、101E设置在CAN内的次基台101F上。

32、,以使各发光点排在一条直线上的方式配置。半导体激光器101以后的光学系统,以使其光轴与DVD光的光轴一致的方式进行调整。说明书CN104054131A7/9页90067衍射光栅102,只将在从半导体激光器101出射的BD光、DVD光、CD光之中的BD光分割成主光束和2个子光束。DVD光和CD光也会受到来自衍射光栅102的衍射作用,但这些光的子光束的强度极小。0068PBS103将从衍射光栅102侧入射的激光进行反射。PBS103为薄板状的平行平板,且在其入射面形成有偏光膜。半导体激光器101其配置方式为,使BD光、DVD光、CD光的偏振方向对于PBS103为S偏振光。0069/4板104将由P。

33、BS103反射的激光转换成圆偏振光,并且将来自盘的反射光转换成与朝向盘时的偏振方向正交的直线偏振光。由此,被盘反射的激光就透过PBS103而被引导向光检测器110。0070准直透镜105将由PBS103反射的激光转换成平行光。透镜致动器106,将/4板104和准直透镜105沿着准直透镜105的光轴方向进行驱动。0071透镜致动器106具备移动构件106A、齿轮106B、电机106C。移动构件106A保持/4板104和准直透镜105。移动构件106A按照在准直透镜105的光轴方向上可移动的方式被导向装置未图示支承。另外,移动构件106A上配置有齿轮未图示,该齿轮与齿轮106B啮合。齿轮106B与。

34、电机106C的驱动轴连结。通过使电机106C驱动,被移动构件106A保持的准直透镜105与/4板104一起移动。这样,准直透镜105根据控制信号被移动,由此校正激光产生的像差球面像差。0072立起反射镜107,将经由准直透镜105入射的激光朝向物镜108的方向反射。0073物镜108按照使BD光、DVD光、CD光会聚到对应的盘的信号面上的方式设计。就物镜108而言,如上述实施方式的物镜R,在光源侧形成透镜面108A,其上形成有防反射膜RA;在盘侧形成透镜面108B。透镜面108B,如上述实施方式的物镜R的透镜面R1,在径向被区分成BD专用区域A1、双波长共同区域A2、三波长共同区域A3这3个区。

35、域,在各区域分别形成有互不相同的衍射构造。防反射膜RA,如参照图3C说明的,按照在双波长共同区域A2中对于BD光的透射率最大的方式形成。0074物镜108被支架121保持,支架121被物镜致动器122沿聚焦方向和跟踪方向驱动。通过如此驱动支架121,使物镜108在聚焦方向和跟踪方向上被驱动。0075来自盘的反射光,通过/4板104被转换成对于PBS103为P偏振光的直线偏光。由此,来自盘的反射光透过PBS103。PBS103其配置方式为,相对于BD光、DVD光、CD光的光轴倾斜45度。因此,若BD光、DVD光、CD光如图4A这样以会聚状态透过PBS103,则这些光被导入像散。0076衍射光学元。

36、件109使BD光、DVD光、CD光发生衍射。衍射光学元件109其设计方式为,对于BD光而1级的衍射效率高,对于DVD光、CD光而0级的衍射效率高。BD光的主光束,通过衍射光学元件109,被朝向靠近DVD光的光轴的方向弯曲,在光检测器110的光接收面上,被照射到DVD光的照射位置。0077在光检测器110中,在DVD光和CD光的0级的衍射光照射的位置,分别配置有四等分传感器。BD光的主光束,如上述被衍射光学元件109衍射,由此被照射到接收DVD光的四等分传感器上。此外,在光检测器110中,在被衍射光学元件109衍射的BD光的2个子光束照射的位置,配置有四等分传感器。就光检测器110的传感器布局而。

37、言,其设定方式为,根据来自各传感器的输出,生成再生RF射频信号、聚焦误差信号、跟踪误差信号。说明书CN104054131A8/9页1000780079根据本实施方式的物镜,能够起到以下的效果。0080因为在双波长共同区域A2,以对于BD光的透射率良好的方式设计防反射膜R1A,所以即使由于温度变化导致像差变动等发生,也能够适当维持被照射到盘上的光点的光量。因此,能够抑制因温度变化造成的像差变动等的影响。0081另外,根据本实施方式,因为在透镜面R1的周边部的区域、按照使其对于BD光的透射率不要过大的方式设计防反射膜R1A,因此能够使BD光会聚成适当的光点直径。0082根据本实施方式的光拾波装置,。

38、因为使用了以上述方式设计的物镜,所以即使物镜的温度发生变化,也能够恰当地维持被会聚到盘上的BD光的光点的光量,能够抑制温度变化带来的记录/再生性能的劣化。0083以上,对于本发明的实施方式进行了说明,但本发明不受上述实施方式任意限制,另外,本发明的实施方式也可以在上述之外进行各种变更。0084例如,在上述实施方式中,是对透镜面R1和透镜面R2双方设置防反射膜R1A、R2A,但也可以只在透镜面R1上设置防反射膜R1A。0085另外,在上述实施方式中,在BD专用区域A1、双波长共同区域A2和三波长共同区域A3所形成的衍射构造的对于BD光的衍射效率以图3B的方式设定,但各区域的衍射构造的衍射效率不限。

39、定于此,可以根据透镜的设计思想适宜变更。例如,如图5B,能够按照使三波长共同区域A3的BD光的衍射效率比双波长共同区域A2高、且比BD专用区域A1低的方式,形成各区域的衍射构造。0086还有,在三波长对应的物镜中,如图5B,设定衍射效率的方法,在物镜搭载于光拾波装置时的实际工作中,可称更优选。也就是,使三波长共同区域A3的BD光的衍射效率比双波长共同区域A2高,如上述这样调整防反射膜R1A的透射率,由此,与防反射膜R1A的透射率协同,不会牺牲CD光的光量而能够对于全部三个波长适宜平衡地确保光量。0087图5B的情况下,也是因为透镜周边部数值孔径大的区域的衍射效率比透镜中心部高,所以与图3B的情。

40、况一样,能够使周边部的BD光的强度接近中心部的强度,能够使BD光收聚成小的光点直径。另外,双波长共同区域A2因为形成有对应2个波长的激光的衍射构造,所以与上述实施方式同样,容易受到来自温度变化的影响,因此,如图5C,通过将防反射膜R1A的透射率的峰值位置设定在对应双波长共同区域A2的位置,与上述实施方式同样,能够抑制因温度变化造成的BD光的光量不足。0088另外,在上述实施方式中,在BD专用区域A1形成有衍射构造P1,但BD专用区域A1也可以不形成衍射构造。这种情况下,入射到BD专用区域A1的CD光、DVD光,在非球面形状的透镜作用下,被折射到与CD光的焦点位置PC和DVD光的焦点位置PD不同。

41、的位置。还有,为了抑制各激光所对应的像差,如上述实施方式,优选在BD专用区域A1形成衍射构造P1的方法。0089另外,在上述实施方式中,为了防止超分辨现象造成的BD光的光点直径的小径化,按照在BD专用区域A1对于BD光的透射率慢慢降低的方式设计防反射膜R1A,但想要使BD光的透光量更大时,也可以按照在该区域不使BD光的透射率极力降低的方式设计防反射膜R1A。0090另外,在上述实施方式中,按照在数值孔径大致为05时使其对于BD光的透射率说明书CN104054131A109/9页11最大的方式设计防反射膜R1A,但如果在双波长共同区域A2的范围内,也可以在其他的数值孔径时使透射率最大而设计防反射。

42、膜R1A。0091另外,在上述实施方式中,衍射构造P1P3表示的是锯齿形状,但也可以采用阶梯形状。0092此外,在上述实施方式中,物镜R使用的是树脂制的透镜,但也可以使用玻璃制的透镜。0093本发明的实施方式,在权利要求书所示的技术思想的范围内,可以适宜进行各种变更。0094符号说明0095R物镜0096R1透镜面透镜部0097R1A防反射膜0098A1BD专用区域第一区域0099A2双波长共同区域第二区域0100A3三波长共同区域第三区域0101P1衍射构造0102P2衍射构造0103P3衍射构造0104R2透镜面透镜部0105109物镜0106109A透镜面透镜部0107109B透镜面透镜部0108RA防反射膜说明书CN104054131A111/5页12图1说明书附图CN104054131A122/5页13图2说明书附图CN104054131A133/5页14图3说明书附图CN104054131A144/5页15图4说明书附图CN104054131A155/5页16图5说明书附图CN104054131A16。

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