专利名称：光头和光拾取器的制作方法
背景技术：
1.发明领域本发明涉及一种带有线轴和光学透镜的光头，和一种带有该光头的光拾取器。
2.现有技术的描述近来，对光盘存储介质在提高存储密度方面的需求日益增加。因此，在光盘装置方面用于缩短光源的波长和扩大光学还原系统的数值孔径(NA)的研究及发展已经处在进行当中。而且，人们也期望能在这样的重放光学系统中提高数据的转换速率。
在缩小光源的波长和扩大还原光学系统的数值孔径时，除了光斑的尺寸会变小外，焦深也会变得较浅，从而以期实现聚焦伺服误差的减小。而且，光盘存储介质的数据记录宽度(磁道宽度)会变窄，从而也以期实现聚焦伺服误差的减小。
为了提高数据转换的速率，要求使用于聚焦伺服系统和随动系统的激励器的带宽更高。从而要求对伺服系统的特性作如下两方面的改进缩减残余误差的量和提高带宽。可通过减小激励器的重量来对激励器在伺服系统特性方面作一改进。
图1为一种光头的构造图，并示出了该光头的示意性剖面图。
该光头100带有一线轴10和一光学透镜20。
在线轴10的外周，沿线轴10的一个表面(上表面)11A上形成有凸起部12A，沿线轴10另一个表面(下表面)11B上形成有凸起部12B。
线轴10上形成有中心孔10H，而且中心孔10H中心轴线垂直或大致垂直于线轴10的上表面11A和下表面11B。
在线轴10中，线圈13缠绕在由凸起部12A和12B形成的外周边缘之间的凹形部上。通过在线圈13外设置磁铁并向线圈13提供一驱动电流，就可将线轴10和光学透镜20作为一个整体加以移动。
光学透镜20带有一用作凸透镜的凸起部21和位于凸起部21周围的平面部22。平面部22上衬底24A的厚度是固定不变的或大致固定不变的，而且其厚度小于凸起部21上衬底24A的厚度。当在制作凸起部21时，采用蚀刻的技术在凸起部21的外周形成一称作“沟”的凹槽29。该凹槽29将凸起部21和平面部22清楚地划分开来。
平面部表面的圆周边缘部分与线轴10的底表面11B紧密贴在一起。凸起部21被设定在适合伸入线轴10中心孔10H的位置上。
线轴10上中心孔10H的中心轴线与光学透镜20的光轴相重合或大体上重合。
通常采用塑料注塑成型法来将塑料制作成线轴10，以此来减轻其重量并/或便于加工。
因为塑料材料具有较大的热膨胀系数，所以在将光学透镜20直接安装在塑料材料上时，由于线轴10和光学透镜10之间热膨胀系数的不同，会在光学透镜中产生热应力。
例如，当在将硅底玻璃片用作光学透镜20时，硅底玻璃片的热膨胀系数大约是0.4×10-6/℃，同时将聚苯乙烯用作线轴10，聚苯乙烯的热膨胀系数大约是50×10-6/℃，因此，在热膨胀系数方面就存在着超过100倍的差别。
由于凹槽29形成在光学透镜20的凸起部21周围，这样压力就会很容易集中在凹槽29内。
而且，也存在着来自热应力的光弹性效应所产生的光学透镜20的折射率发生变化的可能性。
发明概述本发明的一个目的就是提供一种光头，其能减小产生于安装在线轴上的光学透镜的热应力。
本发明的另一个目的是提供一种带有该光头的光拾取器。
根据本发明的第一方面，提供了一种光头，其带有一个形成有中心孔的线轴和通过形成有开口的热膨胀调节部安装在线轴上的第一光学透镜，其中第一光学透镜的衬底由热膨胀系数不同于线轴的光学材料制成，衬底带有一个用作凸透镜的凸起部和位于在该凸起部周围的平面部，该平面部固定在热膨胀调节部上以便使凸起部配合在开口中，并且该第一光学透镜处在能保证使凸起部的中心轴线或其延长部分能穿过线轴中心孔的位置上。
更好的是，该热膨胀调节部的热膨胀系数是介于线轴的热膨胀系数和第一光学透镜的热膨胀系数之间的一个值。
更好的是，该热膨胀调节部固定在线轴上。
例如，该热膨胀调节部可通过一垫片固定在线轴上，或将一个第二光学透镜设置在线轴的中心孔上。
更好的是，该热膨胀调节部是厚度固定不变或大体上不变的光学材料，并由制成第一光学透镜的同一种光学材料制成，而且平面部表面上凸起部的高度小于该热膨胀调节部的厚度。
更好的是，凸起部的中心轴线与线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合，一凹槽形成在凸起部周围，一线圈缠绕在线轴的外圆周上，制成线轴的材料是塑料，而制成第一光学透镜的材料是玻璃。
根据本发明的第二方面，提供了一种光头，其带有一个形成有中心孔的线轴和通过一热膨胀调节部安装在线轴上的光学透镜，其中光学透镜的衬底由热膨胀系数不同于线轴的光学材料制成，该衬底具有一个用作凸透镜的凸起部、一个位于凸起部周围的平面部和一个位于该平面部周围的外圆周部，其中该外圆周部的厚度大于凸起部的厚度，该外圆周部固定在热膨胀调节部上，并且光学透镜处在能保证凸起部的中心轴线或其延长部分能穿过线轴中心孔的位置上。
更好的是，该热膨胀调节部的热膨胀系数是介于线轴的热膨胀系数和光学透镜的热膨胀系数之间的一个值。
更好的是，该热膨胀调节部固定在线轴上。
更好的是，该热膨胀调节部是厚度固定不变或大体上不变的光学材料，并且是由制成光学透镜的同一种光学材料制成。
更好的是，该热膨胀调节部带有一开口，而且光学透镜处在能使凸起部伸向开口的位置上。
例如，在外圆周部的表面上形成一层掩模层，并且使该外圆周部的掩模层固定在热膨胀调节部上。
更好的是，凸起部的中心轴线和线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合，一凹槽形成于凸起部周围，一线圈缠绕在线轴的外圆周上，制成线轴的材料是塑料，而制成光学透镜的材料是玻璃。
根据本发明的第三方面，提供了一种光头，其具有一个形成有中心孔的线轴和一个光学透镜，其中光学透镜的衬底是由热膨胀系数不同于线轴的光学材料制成，该衬底具有一个用作凸透镜的的凸起部、一个位于该凸起部周围的平面部和一个位于该平面部周围的外圆周部，其中外圆周部的厚度大于凸起部的厚度，并且该外圆周部固定在线轴上，光学透镜处在能保证凸起部的中心轴线或其延长部分能穿过线轴中心孔的位置上。
例如，在该外圆周部表面上形成一层掩模层，该外圆周部的掩模层固定在线轴上。
更好的是，凸起部的中心轴线与线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合，在凸起部周围形成有一凹槽，一线圈缠绕在线轴的外圆周上，线轴的制成材料是塑料，光学透镜的制成材料是玻璃。
根据本发明的第四方面，提供了一种带有光头的光拾取器，当其安装在一光学存储介质的记录和/或重放装置上时，该光头用作一物镜部件，该光拾取器还带有一个用来接收用作射向和来自光存储介质而进行记录和/或重放的反射光束的光探测器，其中光头带有一个形成有中心孔的线轴，和通过形成有开口的热膨胀调节部安装在线轴上的第一光学透镜，该第一光学透镜的衬底由热膨胀系数不同于线轴的光学材料制成，该衬底具有一个用作凸透镜的凸起部和位于该凸起部周围的平面部，该平面部固定在热膨胀调节部上，以使该凸起部配合在开口中，而且该第一光学透镜处在能保证凸起部的中心轴线或其延长部分能穿过线轴的中心孔的位置上。
更好的是，该热膨胀调节部的热膨胀系数是介于线轴的热膨胀系数和第一光学透镜的热膨胀系数之间的一个值。
更好的是，该热膨胀调节部固定在线轴上。
例如，该热膨胀调节部可通过一垫片固定在线轴上。
例如，一个第二光学透镜可处在线轴的中心孔处，由记录和/或重放光束产生装置发射的光束穿过该第二光学透镜射向第一光学透镜。
更好的是，该热膨胀调节部是厚度固定不变或大体上不变的光学材料，并且是由制成第一光学透镜的同一种材料制成，平面部表面上的凸起部的高度小于该热膨胀调节部的厚度。
更好的是，该拾取器还带有一磁铁，凸起部的中心轴线与线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合，而且在凸起部周围形成有一凹槽，一线圈缠绕在线轴的外圆周上，该线轴的制成材料是塑料，该第一光学透镜的制成材料是玻璃，该磁铁和线圈构成一个用来移动线轴的驱动器。
根据本发明的第五方面，提供了一种带有光头的光拾取器，当其安装在一光学存储介质的记录和/或重放装置上时，该光头用作一物镜部件，该拾取器还带有一用来接收用作射向和来自光存储介质而进行记录和/或重放的反射光束的光探测器，其中该光头带有一个形成有中心孔的线轴，和通过热膨胀调节部安装在线轴上的一个光学透镜，该光学透镜的衬底由热膨胀系数不同于线轴的光学材料制成，该衬底具有一个用作凸透镜的凸起部、一个位于该凸起部周围的平面部和一个位于该平面部周围的外圆周部，该外圆周部的厚度大于凸起部的厚度，该外圆周部固定在热膨胀调节部上，而光学透镜处在能保证凸起部的中心轴线或其延长部分能穿过线轴的中心轴线的位置上。
更好的是，该热膨胀调节部的热膨胀系数是介于线轴的热膨胀系数和光学透镜的热膨胀系数之间的一个值。
更好的是，该热膨胀调节部固定在线轴上。
例如，该热膨胀调节部可以是厚度固定不变或大体上不变的光学材料，并且可由制成光学透镜的同一种材料制成，由记录和/或重放光束产生装置发射的光束穿过该热膨胀调节部射向光学透镜。
更好的是，在热膨胀调节部形成有一开口，并且光学透镜处在能使凸起部伸向该开口的位置上。
例如，在外圆周部的表面上形成一层掩模层，而且该外圆周部的掩模层固定在热膨胀调节部上。
更好的是，该拾取器还带有一磁铁，凸起部的中心轴线与线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合，在凸起部周围形成有一凹槽，线轴的制成材料是塑料，光学透镜的制成材料是玻璃，该磁铁和线圈形成一个用来移动线轴的驱动器。
根据本发明的第六方面，提供了一种带有光头的光拾取器，当其安装在一光学存储介质的记录和/或重放装置上时，该光头用作一物镜部件，该拾取器还带有一个用来接收用作射向和来自光存储介质而进行记录和/或重放的反射光束的光探测器，该光头带有一个形成有中心孔的线轴和光学透镜，该光学透镜的衬底是由热膨胀系数不同于线轴的光学材料制成，该衬底带有一个用作凸透镜的凸起部、一个位于该凸起部周围的平面部和一个位于该平面部周围的外圆周部，该外圆周部固定在线轴上，而且光学透镜处在能保证凸起部的中心轴线或其延长部分能穿过线轴中心孔的位置上。
例如，在该外圆周部表面上形成一层掩模层，并且该外圆周部的掩模层固定在线轴上。
更好的是，该拾取器还带有一磁铁，凸起部的中心轴线与线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合，在凸起部周围形成有一凹槽，线轴的制成材料是塑料，光学透镜的制成材料是玻璃，并且该磁铁和线圈形成一个用来移动线轴的驱动器。
在根据本发明第一和第二方面的光头中，由于该第一光学透镜是通过热膨胀调节部安装在线轴上的，因此可通过热膨胀调节部来调节第一光学透镜和线轴之间热应力的差别并减小第一光学透镜中的热应力，从而可改进第一光学透镜和光头的可靠性。
在根据本发明第三方面的光头中，光学透镜的外圆周部安装在线轴上。由于外圆周部的厚度大于凸起部的厚度，因此可通过该较厚的外圆周部来调节光学透镜和线轴之间热应力的差别，并减小光学透镜凸起部外周上的热应力，从而可改进光学透镜和光头的可靠性。
附图的简要说明本发明的这些和其他的目的及特征将会在下述结合附图的优选实施例的描述中变得更加清楚，其中图1为本发明相关技术的光头的剖面图；图2为本发明光头的第一实施例的剖面图；图3为本发明光头的第二实施例的剖面图；图4为本发明相关技术的光头的剖面图；图5A至5D为图2至4中光头制造步骤的说明图；图6为本发明光头的第三实施例的剖面图；图7为本发明光头的第四实施例的剖面图；图8为本发明光头的第五实施例的剖面图；图9A至9E为图6至8中光头制造步骤的说明图10为带有本发明光头的光拾取器的第一实施例的示意结构图；图11为带有本发明光头的光拾取器的第二实施例的示意结构图；图12为带有本发明光头的光拾取器的第三实施例的示意结构图；图13为带有本发明光头的光拾取器的第四实施例的示意结构图；图14为带有本发明光头的光拾取器的第五实施例的示意结构图。
最佳实施例的描述下面将参考所附
各优选实施例。
光头的第一实施例图2为依照本发明光头的第一实施例的结构图和该光头的示意性剖面图。
该光头110包括线轴10、光学透镜20和热膨胀调节部40。
在线轴10的外圆周上，沿线轴10的一个表面(上表面)11A形成有一凸起部12A，沿线轴另一表面(下表面)11B形成由凸起部12B。
线轴10上形成有一中心孔10H。该中心孔10H的中心轴线垂直于或大体上垂直于线轴10的上表面11A和下表面11B。
在线轴10中，线圈13缠绕在由凸起部12A和12B形成的外周边缘中的凹形部上。通过将磁铁安放在线圈13外并对线圈13加一驱动电流，就可将线轴10和光学透镜20作为一个整体加以移动。
光学透镜20的衬底24A由光学材料制成，例如硅底玻璃片。该衬底24A带有一用作凸透镜的凸起部21和一位于凸起部21周围的平面部22。平面部22上衬底24A的厚度是固定不变或大体不变的，而且小于凸起部21上衬底24A的厚度。光学透镜20的热膨胀系数小于线轴10的热膨胀系数。
当在制作凸起部21时，采用蚀刻的技术在凸起部21的外圆周上形成一称作“沟”的凹槽29。该凹槽29将凸起部21和平面部22清楚地划分开来。
线轴10的下表面11B和环状热膨胀调节部40的一平面(上表面)紧密的相连在一起，同时该环状热膨胀调节部40的另一平面(下表面)和平面部22的前表面紧密地连接在一起。
光学透镜20处在能使凸起部21伸入热膨胀调节部40的开口40H内的位置上。从平面部22前表面上算起的凸起部21的高度低于热膨胀调节部40的厚度。
而且，光学透镜20处在能保证凸起部21的中心轴线或其延长的部分能穿过线轴10中心孔10H的位置上。
所有的热膨胀调节部40上开口40H的中心轴线、线轴10上中心孔10H的中心轴线和光学透镜20的光轴(凸起部21的中心轴线)都是彼此重合或大体上重合的。
环状热膨胀调节部40的宽度和厚度是固定不变或大体上不变的。在一个例子中，热膨胀调节部40的厚度大约是500μm。
热膨胀调节部40是由与制作光学透镜20的光学材料的热膨胀系数相等或相接近的材料制成的，以使光学透镜不受因温度变化而给线轴10所带来的热胀冷缩效应的影响。
通过采用与光学透镜20的光学材料相同的材料来制作热膨胀调节部40(匹配材料)，就会使材料的挑选变得很容易，而且可减小由热膨胀调节部40的厚度所带来的作用在光学透镜20的热应力。
应当注意，通过挑选该匹配材料，其中该匹配材料能满足使其和塑料材料之间的热膨胀系数的差别大于光学透镜20和线轴10的塑料材料之间的热膨胀系数的差别，并且通过对热膨胀调节部40厚度的优化，就可消除作用在光学透镜20上的热应力。
具体地说，当热膨胀调节部40在被线轴10塑料材料的热膨胀力拖拉时，通过选择热膨胀调节部40的材料和厚度，可使热膨胀调节部40的膨胀速率大体上变得等于光学透镜20的热膨胀速率，从而可消除光学透镜20上的热应力。
从而，在光头10中，通过调整线轴10和光学透镜20之间的热膨胀调节部40，可减小产生在光学透镜20上的热应力，还可减小集中在光学透镜20凹槽29上的压力，同时可提高光头110的可靠性。
光头的第二实施例图3为依照本发明光头的第二实施例的结构图和该光头的示意性剖面图。
该光头120包括线轴60、光学透镜6和20、热膨胀调节部90和由塑料制成的垫片50。注意，图3中的光学透镜20与图2中的光学透镜20是相同的，因此相应的说明在这就省略了。
在线轴60的外圆周上，沿线轴60的一个表面(上表面)61A形成有一凸起部62A，沿线轴另一表面(下表面)61B形成由凸起部62B。线轴10上形成有一中心孔60H，该中心孔60H的中心轴线垂直于或大体上垂直于线轴60的上表面61A和下表面61B。
在线轴60中，线圈63缠绕在由凸起部62A和62B形成的外周边缘中的凹形部上。通过将磁铁安放在线圈63外并对线圈63加一驱动电流，就可将线轴60和光学透镜20作为一个整体加以移动。
环形热膨胀调节部90的一个表面(上表面)与环形垫片的下表面紧密相连，同时热膨胀调节部90的另一表面(下表面)和光学透镜20平面部22的平面紧密相连。
该环形垫片50通过胶合剂55粘在线轴60的内壁上。该环形垫片50的宽度和厚度是固定不变或大体上不变的。
光学透镜20处在能使凸起部21伸入热膨胀调节部90开口90H内的位置上。平面部22上凸起部21的高度低于热膨胀调节部90的厚度。光学透镜20的热膨胀系数小于线轴60的热膨胀系数。
而且，光学透镜20所处在能保证使凸起部21的中心轴线或其延长部分能穿过线轴60中心孔60H的位置上。
所有的热膨胀调节部90上开口90H的中心轴线、线轴60上中心孔60H的中心轴线和光学透镜20的光轴都是彼此重合或大体上重合的。
光学透镜6的一个表面上有凸起部6A、另一个表面上有凸起部6B，并且外圆周部6C位于凸起部6A和6B的周围。
光学透镜6上外圆周部6C的周边缘和线轴60的内壁相连或大体相连，并且该外圆周部6C通过胶合剂55粘在线轴60的内壁上。注意该外圆周6C可咬合在线轴60的内壁上。
环形热膨胀调节部90的宽度和厚度是固定不变或大体不变的。其热膨胀系数等于或接近于制作光学透镜20的光学材料的热膨胀系数，以便使光学透镜20不受由于温度变化而给线轴60和/或垫片50所带来的热胀冷缩的影响。
通过采用与光学透镜20的光学材料相同的材料来制作热膨胀调节部90(匹配材料)，就会使材料的挑选变得很容易，而且可减小由热膨胀调节部90的厚度所带来的作用在光学透镜20的热应力。
从而，在光头120中，通过调整线轴60和光学透镜20之间的热膨胀调节部90，可减小产生在光学透镜20上的热应力，还可减小集中在光学透镜20凹槽29上的压力，同时可提高光头120的可靠性。
图4为本发明相关技术光头的结构图和该光头的示意性剖面图。
该光头130包括线轴60、光学透镜6和20、和由塑料材料制成的环形垫片51。注意，在图4的光头130中，和图3所示光头120中相同的部件就用相同的附图标记来表示，并且省去了对这些相同部件的说明。
环形垫片51的周壁51C通过胶合剂55粘在线轴60的内壁上。垫片51的底表面(下表面)与光学透镜20平面部22的平表面紧密相连。
光学透镜20处在能使凸起部21伸入垫片51开口51H内的位置上。所有的垫片51开口51H的中心轴线、线轴60中心孔60H的中心轴线和光学透镜6与20的光轴都是重合或大体重合的。
在光头130中，由于垫片51的热膨胀直接传递给了光学透镜20，因此热应力很容易产生在光学透镜20上，从而便易于集中在凸起部21周围的凹槽29上。因此，图3所示的光头120与图4所示的光头130相比便有一个优点，即光头120能够减小集中在光学透镜20凹槽29上的应力。
光学透镜20的制作方法下面将说明光学透镜20的制作方法。
图5A至5D为图2至4所示光头的制作方法的说明图。
在图5A中，掩模材料25覆盖在由光学材料制成的衬底24上。该掩模材料25是由感光性材料(光刻胶)制成的并通过旋涂等方法覆盖至一预定厚度。作为一个例子，掩模材料25的厚度大约是25μm。
在图5B中，图5A所示的掩模材料25在衬底24上形成一掩模层26，例如将掩模材料25曝光和加工设计。作为一个例子，该掩模层26的直径大约是100μm到250μm。
在图5C中，图5B所示的衬底24(或衬底24上的掩模层26)被加热以使掩模层26产生变形，从而由于表面张力等的作用，该掩模层26的表面变小并变形成为具有一轻微曲面的突起的形状。
通过加热处理，图5B所示的掩模层26变成如图5C所示形状的掩模层26A。该掩模层26A具有圆形的凸起的形状(凸透镜的形状)。
在图5D中，图5所示掩模层26A的形状被转化为衬底24的形状以形成衬底24A，从而便制成了光学透镜20。例如，采用活性离子蚀刻(RIE)等刻蚀方法来将掩模层26A的形状转化为衬底24，从而形成光学透镜20。注意，在制作凸起部21的刻蚀过程中可采用下面描述的NLD装置或ICP装置。
通过转化掩模层26A的形状来制作凸起部21，同时通过转化掩模层26A的周边形状来制作平面部22。平面部22的表面是平的或接近平的。凹槽29形成在凸起部21的周围并将凸起部21和平面部22清楚的划开。
根据图5A至5D所示的制作方法，就可制得带有用作凸透镜的凸起部21的薄平面衬底24A。
在图5A至5D所示的制作方法中，例如，该掩模材料可由一种玻璃转化温度大约在45℃至55℃、热处理温度大约在110℃至150℃范围内的材料制成。
另外，为了促使掩模层26在一定程度的热处理下能完全变形而具有一光学光滑表面，制成该掩模材料25的材料就要是玻璃化温度(Tg)值比热处理温度值低的材料。
此外，在采用干刻蚀或别的处理方式来形成衬底24上掩模层26的形状时，就必须使掩模层26A在加热处理后性能方面也不发生变化。因此，该热处理温度就需满足在该温度下掩模层26的性能并不发生变化。例如，该热处理温度是一个低于掩模层26炭化温度的一个温度。
如果该掩模层26在形成掩模层26的一个存储状态时发生形变，则重放操作(可重放性)就会变得复杂起来。另外，如果该掩模层26在干刻蚀处理时发生形变，则重放操作也会变得复杂起来。
基于上述原因，该掩模材料25是玻璃化温度(Tg)值高于存储温度(室温或常温)或加工温度(接近于室温或接近于常温)的材料。
一般而言，玻璃化温度(Tg)值是表示材料开始变成玻璃态即一种具有不确定结构且能流动的状态时的分界值，因此在考虑到加工操作的稳定性时，该热处理温度就要求是一个高于玻璃化温度(Tg)一定值的温度。
也就是说，为了促使该掩模层26在热处理时能产生形变以使其表面面积变小(通过热处理使该掩模层26变成流体状态和在该掩模层26表面张力的作用下使其发生形变)，就要求该热处理温度高于玻璃化温度(Tg)值10摄氏度。
举一个例子，通过使热处理温度至少高于玻璃化温度(Tg)值大约40℃，就可引起掩模层26在例如一个小时内完全发生形变，从而就可有效的制作出光学透镜(光学元件)20。
应当注意，从相似的角度来看，在存储温度或加工温度和玻璃化温度(Tg)值之间，其差别应限定在几十摄氏度的范围内。
光头的第三实施例图6为本发明光头的第三实施例的结构图和该光头的示意性剖面图。
该光头210包括线轴10、光学透镜30和热膨胀调节部40。
在线轴10的外圆周上，沿线轴10的一个表面(上表面)11A形成有一凸起部12A，沿线轴另一表面(下表面)11B形成由凸起部12B。线轴10上形成有一中心孔10H。该中心孔10H的中心轴线垂直于或大体上垂直于线轴10的上表面11A和下表面11B。
在线轴10中，线圈13缠绕在由凸起部12A和12B形成的外周边缘中的凹形部上。通过将磁铁安放在线圈13外并对线圈13加一驱动电流，就可将线轴10和光学透镜20作为一个整体加以移动。
光学透镜30的衬底34A由光学材料制成，例如硅底玻璃片等。该衬底34A带有一用作凸透镜的凸起部31、一位于凸起部31周围的平面部32和一位于平面部32周围的外圆周部33。光学透镜30的热膨胀系数小于线轴10的热膨胀系数。
平面部32上衬底34A的厚度是固定不变或大体上不变的，并小于凸起部31上衬底34A的厚度。
外圆周部33的厚度大于凸起部31的厚度，并且也大于平面部32的厚度。例如，该外圆周部33的厚度可大约是130μm，该热膨胀调节部40的厚度大约是500μm。
当在制作凸起部31时，采用蚀刻的技术在凸起部31的外圆周上形成一称作“沟”的凹槽39。该凹槽39将凸起部31和平面部32清楚地划分开来。
采用一无机材料掩模层37B将外圆周部33的上表面(前表面)形成为平面或接近平面。
线轴10的下表面11B和环状热膨胀调节部40的一平面(上表面)紧密的相连在一起，同时该环状热膨胀调节部40的另一平面(下表面)和外圆周部33的上表面(具体地说，掩模层37B)紧密地连接在一起。
光学透镜30处在能使凸起部31伸入热膨胀调节部40的开口40H内的位置上。
而且，光学透镜30处在能保证凸起部31的中心轴线或其延长的部分能穿过线轴10中心孔10H的位置上。
所有的热膨胀调节部40上开口40H的中心轴线、线轴10上中心孔10H的中心轴线和光学透镜30的光轴都是彼此重合或大体上重合的。
环状热膨胀调节部40的宽度和厚度是固定不变或大体上不变的。热膨胀调节部40是由热膨胀系数与制作光学透镜30的光学材料相等或相接近的材料制成的，以使光学透镜30不受因温度变化而使线轴10产生的热胀冷缩效应的影响。
通过采用与光学透镜30的光学材料相同的材料来制作热膨胀调节部40(匹配材料)，就会使材料的挑选变得很容易，而且可减小由热膨胀调节部40的厚度所带来的作用在光学透镜30的热应力。
应当注意，通过挑选该匹配材料，其中该匹配材料能满足使其和塑料材料之间的热膨胀系数的差别大于光学透镜30和线轴10的塑料材料之间的热膨胀系数的差别，并且通过对热膨胀调节部40厚度的优化，就可消除作用在光学透镜30上的热应力。
具体地说，当热膨胀调节部40在被线轴10塑料材料的热膨胀力拖拉时，通过选择热膨胀调节部40的材料和厚度，可使热膨胀调节部40的膨胀速率大体上变得等于光学透镜20的热膨胀速率，从而可消除光学透镜30上的热应力。
从而，在光头210中，通过调整线轴10和光学透镜30之间的热膨胀调节部40，可减小产生在光学透镜30上的热应力，还可减小集中在光学透镜30凹槽39上的压力，同时可提高光头210的可靠性。
光头的第四实施例图7为本发明光头的第四实施例的结构图和该光头的示意性剖面图。
该光头220包括线轴10、光学透镜30、和环形热膨胀调节部41。注意，在图7的光头220中，和图6所示光头210中相同的部件就用相同的附图标记来表示，并且省去了对这些相同部件的说明。
线轴10的下表面11B和平面形热膨胀调节部41的一平面(上表面)紧密相连，同时该平面形热膨胀调节部41的另一个平面(下表面)和外圆周部33的上表面(具体地说，是掩模层37B)紧密相连。
光学透镜30的凸起部31伸向热膨胀调节部41的侧面。而且，光学透镜30处在能保证凸起部31的中心轴线或其延长的部分能穿过线轴10中心孔10H的位置上。线轴10上中心孔10H的中心轴线和光学透镜30的光轴彼此重合或大体上重合的。注意，凸起部31的中心轴线垂直于或大体垂直于该平面形热膨胀调节部41的上、下表面。
由光学元件制成的该平面形环状热膨胀调节部41的宽度和厚度是固定不变或大体上不变的。例如，该热膨胀调节部的厚度大约是500μm。
热膨胀调节部41是由热膨胀系数与制作光学透镜30的光学材料相等或相接近的材料制成的，以使光学透镜30不受因温度变化而使线轴10产生的热胀冷缩效应的影响。
通过采用与光学透镜30的光学材料相同的材料来制作热膨胀调节部41(匹配材料)，就会使材料的挑选变得很容易，而且可减小由热膨胀调节部41的厚度所带来的作用在光学透镜30的热应力。
应当注意，通过挑选该匹配材料，其中该匹配材料能满足使其和塑料材料之间的热膨胀系数的差别大于光学透镜30和线轴10的塑料材料之间的热膨胀系数的差别，并且通过对热膨胀调节部41厚度的优化，就可消除作用在光学透镜30上的热应力。
具体地说，当热膨胀调节部41在被线轴10塑料材料的热膨胀力拖拉时，通过选择热膨胀调节部41的材料和厚度，可使热膨胀调节部40的膨胀速率大体上变得等于光学透镜20的热膨胀速率，从而可消除光学透镜30上的热应力。
从而，在光头220中，通过在线轴10和光学透镜30之间插入热膨胀调节部41，可减小产生在光学透镜30上的热应力，还可减小集中在光学透镜30凹槽39上的压力，同时可提高光头220的可靠性。
光头的第五实施例图8为依照本发明光头的第四实施例的结构图和该光头的示意性剖面图。
该光头230包括线轴70和光学透镜30。注意图8中的光学透镜30与图6和7中的光学透镜30是相同的，因此相应的说明在这就省略了。
在线轴70的外圆周上，沿线轴70的一个表面(上表面)71A形成有一凸起部72A，沿线轴另一表面(下表面)71B形成由凸起部723。线轴70上形成有一中心孔70H，该中心孔70H的中心轴线垂直于或大体上垂直于线由70的上表面71A和下表面71B。
在线轴70中，线圈73缠绕在由凸起部72A和72B形成的外周边缘中的凹形部上。通过将磁铁安放在线圈73外并对线圈73加一驱动电流，就可将线轴70和光学透镜30作为一个整体加以移动。
该外圆周部33的掩模层37B与线轴70的下表面71B紧密相连。光学透镜30的热膨胀系数小于线轴70的热膨胀系数。
光学透镜30的凸起部31伸向线轴70的中心孔70H的侧面。光学透镜30处在能保证凸起部31的中心轴线或其延长的部分能穿过线轴70中心孔70H的位置上。线轴70上中心孔70H的中心轴线和光学透镜30的光轴彼此重合或大体上重合的。
在光头230中，使用了带有较厚的外圆周部33的光学透镜30，以使光学透镜30不受或几乎不受由于温度变化而给线轴70带来的热装冷缩效应的影响。
在光头230中，线轴70的热胀冷缩效应传递给了外圆周部33上的平面部。与位于凸起部周围的平面部直接固定在线轴的底面这一情况相比，这一做法可减小作用在光学透镜上的热应力，并且也可减小集中在凸起部周围凹槽上的应力。此外，还可减小由于外圆周部33的厚度引起的作用在光学透镜30凹槽39上的热应力。
因此，在光头230中，由于光学透镜30较厚的外圆周部33固定在线轴70上，就可减小产生在光学透镜30平面部32上的热应力，同时也可减小集中在光学透镜30凹槽39上的应力，从而就可提高光头230的可靠性。
光学透镜30的制作方法下面将说明光学透镜30的制作方法。
图9A至9E为图6至8所示光头的制作方法的说明图。
在图9A中，带有开口37H的第二掩模层37B覆盖在由光学材料制成的衬底24上。该第二掩模层37B是由抗刻蚀材料制成的，并具有例如大约0.1μm的厚度。该第二掩模层37B也可由例如诸如铂等金属材料制成或可由硬质掩模层制成。
在图9B中，掩模材料35覆盖在图9A所示的衬底上。该掩模层料35是由例如感光性材料(或光刻胶)制成并通过旋涂等覆盖至一预定厚度。例如，该掩模材料35的厚度大约是25μm。
在图9C中，图9B所示的掩模材料35在衬底34上形成第一掩模层36并将第二掩模层37B暴露。例如将掩模材料35进行曝光和加工设计。例如，该第一掩模层36的直径大约是100μm到250μm。
在图9D中，图9C所示的衬底34(或衬底34上的第一掩模层36)被加热处理以使掩模层36产生变形，从而由于表面张力等的作用，该掩模层36的表面变小并变形成为具有一轻微曲面的突起的形状。
通过加热处理，图9C所示的掩模层36变成如图9D所示形状的掩模层36A。该掩模层36A具有圆形凸起的形状(凸透镜的形状)。
在图9E中，图9D所示掩模层36A的形状被转化为衬底34的形状以形成衬底34A，从而便制成了光学透镜30。
例如，采用活性离子蚀刻(RIE)等刻蚀方法来将掩模层36A的形状转化为衬底34，从而形成光学透镜30。同时在刻蚀形成凸起部31时，采用一不能刻蚀或难于刻蚀或刻蚀速率很低的材料来制成掩模层37B。
例如可使用一采用被称作磁中性环路放电等离子体(a magnetic neutral loop discharge plasma)(NLD)设备作为高密度等离子体源的等离子体刻蚀装置来刻蚀制成凸起部31。对于该NLD装置，可参考H.Tsuboi，M.Itoh，M.Tanabe，THayashi，和TUchidaJpn.J.Appl.phys.34(1995)，2476。
此外，也可使用一采用被称作感应耦合等离子体(ICP)作为高密度等离子体源的等离子体刻蚀装置来进行刻蚀。对于该ICP装置，可参考J.Hopwood，Plasma Source，Sci.&Technol.1(1992)109.和TFukusawa，A.Nakamura，H.Shindo，和Y.HoriikeJpn.J.Appl.phys.33(1994)，2139。
通过转化掩模层36A的形状来制成凸起部31、通过转化掩模层36A和37A之间的形状来制成平面部32并且采用掩模层37B将其覆盖在外周围部33上但不进行刻蚀。该外圆周部33的表面是平的或接近平的。
凹槽39形成在凸起部31的周围。该凹槽39清楚的将凸起部31和平面部32划开。
根据图9A至9E所示的制作方法，就可制得带有用作凸透镜的凸起部31并形成较厚的外圆周部33。而且，由于掩模材料35的成型精度可以保持很高，所以该凸起部31和外圆周部33可以以很高的位置精度来形成。从而，位于凸起部31周围的薄平面部32可做得更小，例如可把该平面部32做得接近于感光材料的分辨率。
而且，外圆周部33的厚度可制作的大于凸起部31的厚度，从而可使光学元件30在机械强度方面得到改进并提高了衬底34A厚度方向振动的谐振频率，从而使其难以发生共振。
此外，在光学元件30中，通过使该较厚的外圆周部33形成在平面部32周围并使用图9A至9E所示的制作方法，就可制作出带有在采用玻璃成型制作方法时所很难制成的形状的光学元件。
注意，图9A所示的第二掩模层37B可采用提升(lift-off)的方法来形成。该形成方法就有必要采用去除剂等来去除光致抗蚀剂，因此在当掩模层料35是诸如感光性材料等有机材料时，就要求在形成掩模层35的操作之前进行第二掩模层37B的形成操作。
此外，该第二掩模层37B并不要求在图9E所示衬底34A的加工过程中进行处理，从而图9E所示采用化学反应的活性离子蚀刻(RIE)优于离子铣削(ionmilling)的加工方式。
在图9A至9E所示制作方法中，例如，可采用玻璃转化温度(值)大约在45℃至55℃、热处理温度大约在110℃至150℃的材料来制作。
另外，为了促使第一掩模层36变形而具有一光学光滑程度的圆形表面，制成该掩模材料35的材料就要是玻璃化温度(Tg)值比热处理温度值低的材料。
此外，在采用干刻蚀或别的处理方式来形成衬底34上掩模层36的形状时，就必须使掩模层36A在加热处理后性能方面也不发生变化。因此，该热处理温度就需满足在该温度下掩模层26的性能并不发生变化。例如，该热处理温度是一个低于第一掩模层36炭化温度的一个温度。
如果该掩模层36在形成掩模层36和37B时衬底34的一个存储状态发生了形变，则复原操作(可重现性)就会变得复杂起来。另外，如果该掩模层36和37B在干刻蚀处理时发生形变，则复原操作也会变得复杂起来。
基于上述原因，该掩模材料35是玻璃化温度(Tg)值高于存储温度(室温或常温)或加工温度(接近于室温或接近于常温)的材料。
从加工操作的稳定性来看，该热处理温度就要求是一个高于玻璃化温度(Tg)一定值的温度。
也就是说，为了促使该掩模层36在热处理时能产生形变以使其表面面积变小(通过热处理使该掩模层36变成流体状态和在该掩模层36表面张力的作用下使其发生形变)，就要求该热处理温度高于玻璃化温度(Tg)值10摄氏度。
作为一个例子，通过使热处理温度至少高于玻璃化温度(Tg)值大约40℃，就可引起掩模层36在例如一个小时内完全发生形变，从而就可有效的制作出光学透镜(光学元件)30。
应当注意，从相似的角度来看，在存储温度或加工温度和玻璃化温度(Tg)值之间，其差别应限定在几十摄氏度的范围内。
光拾取器图10是含有本发明光头的光拾取器其第一实施例的结构示意图。
该光拾取器119含有一激光二极管4、一准直透镜5、一分束器3、一1/4波片9、一会聚透镜7、一光检测器8、光头110和磁铁111。因为该光头110的结构已在相关的图2中描述过，所以在此将其省略。
由于光头110上的线圈13可利用位于线圈13旁的磁铁111来产生磁场，因此光头110能够在聚焦方向上和/或示踪方向上进行移动。
该激光二极管4输出包含有可对驱动信号SL作出响应的线偏振光的激光束，并将该输出的激光束输入至准直透镜5。
准直透镜5将来自激光二极管4的该激光束转化成平行光，并将其输入至分束器3。
来自准直透镜5的激光束穿过分束器3并通过1/4波片9射向光头110。
在光头110中，该穿过1/4波片9的激光束透过线轴10上的中心孔10H射至凸起部21。
光学透镜20用作一物镜。该凸起部21将来自1/4波片9的激光束聚焦并将其输入至光盘80的磁道。从而，来自激光二极管4的激光束就聚焦在光盘80的记录表面上。
此外，光头110接收光盘80上反射的激光束并通过1/4波片9将其射向分束器3。
分束器3接收来自光头110的激光束并直接将其射向会聚透镜7。
会聚透镜7将来自分束器3的激光束进行会聚，并将该会聚了的激光束射向光检测器8。
光检测器8在接受部接收来自会聚透镜7的激光束并产生输入信号SA。光检测器8可通过例如四等分光检测器(quartering photodetector)(四分光检测器)来进行设定，其中该四等分光检测器产生用于计算示踪误差信号、聚焦误差信号、RF信号等的信号。
在图10示的光拾取器119中，通过使用带有热膨胀调节部40的光头110，与使用图1所示光头100的光拾取器相比，就可扩展光拾取器119适用的温度范围并且可提高其可靠性。
图11带有依照本发明光头的光拾取器其第二施例的结构示意图。
该光拾取器129带有一激光二极管4、一准直透镜5、一分束器3、一1/4波片(λ/4片)9、一会聚透镜7、一光检测器8、光头120和磁铁121。因为该光头120的结构已在相关的图3中描述过，所以在此将其省略。
由于光头120上的线圈63可利用位于线圈63旁的磁铁121来产生磁场，因此光头120能够在聚焦方向上和/或示踪方向上进行移动。磁铁121和线圈63构成移动线轴60的驱动器。
该激光二极管4输出包含有可对驱动信号SL作出响应的线偏振光的激光束，并将该输出的激光束输入至准直透镜5。
准直透镜5将来自激光二极管4的该激光束转化成平行光，并将其输入至分束器3。
来自准直透镜5的激光束穿过分束器3并通过1/4波片9射向光头120的光学透镜6。
光学透镜6将来自1/4波片9的激光束输入至光学透镜20的凸起部21。该光学透镜6和光学透镜20用作了物镜。
光学透镜20的凸起部21将来自光学透镜6的激光束会聚并将其输入至光盘80的磁道。从而，来自激光二极管4的激光束就聚焦在光盘80的记录表面上。
此外，光头120接收光盘80上反射的激光束并通过1/4波片9将其射向分束器3。
分束器3接收来自光头120的激光束并直接将其射向会聚透镜7。
会聚透镜7将来自分束器3的激光束进行会聚，并将该会聚了的激光束射向光检测器8。
光检测器8在接受部接收来自会聚透镜7的激光束并产生输入信号SA。光检测器8可通过例如四等分光检测器(四分光检测器)来进行设定，其中该四等分光检测器产生用于计算示踪误差信号、焦点误差信号、RF信号等的信号。
在图11示的光拾取器129中，通过使用带有热膨胀调节部90的光头120，与使用图4所示光头130的光拾取器相比，就可扩展光拾取器129适用的温度范围并且可提高其可靠性。
图12是含有本发明光头的光拾取器其第三实施例的结构示意图。
该光拾取器219带有一激光二极管4、一准直透镜5、一分束器3、一1/4波片9、一会聚透镜7、一光检测器8、光头210和磁铁211。因为该光头210的结构已在相关的图6中描述过，所以在此将其省略。
由于光头210上的线圈13可利用位于线圈13旁的磁铁211来产生磁场，因此光头210能够在聚焦方向上和/或示踪方向上进行移动。磁铁211和线圈13构成一用来移动线轴10的驱动器。
该激光二极管4输出包含有可对驱动信号SL作出响应的线偏振光的激光束，并将该输出的激光束输入至准直透镜5。
准直透镜5将来自激光二极管4的该激光束转化成平行光，并将其输入至分束器3。
来自准直透镜5的激光束穿过分束器3并通过1/4波片9射向光头210。
在光头110中，该穿过1/4波片9的激光束透过线轴10和热膨胀调节部40上的中心孔10H和热膨胀调节部40上的开口40H射至凸起部31。
光学透镜30用作一物镜。该光学透镜30的凸起部将来自1/4波片9的激光束聚焦并将其输入至光盘80的磁道。从而，来自激光二极管4的激光束就聚焦在光盘80的记录表面上。
此外，光头210接收光盘80上反射的激光束并通过1/4波片9将其射向分束器3。
分束器3接收来自光头210的激光束并直接将其射向会聚透镜7。
会聚透镜7将来自分束器3的激光束进行会聚，并将该会聚了的激光束射向光检测器8。
光检测器8在接受部接收来自会聚透镜7的激光束并产生输入信号SA。光检测器8可通过例如四等分光检测器(四分光检测器)来进行设定，其中该四等分光检测器产生用于计算示踪误差信号、焦点误差信号、RF信号等的信号。
在图12示的光拾取器219中，通过使用带有热膨胀调节部40的光头210，与使用图1所示光头100的光拾取器相比，就可扩展光拾取器219适用的温度范围并且可提高其可靠性。而且，由于光学透镜30谐振频率的提高，就可以较高的转换速率来记录和/或重放数据。
图13是含有本发明光头的光拾取器其第四实施例的结构示意图。
该光拾取器229带有一激光二极管4、一准直透镜5、一分束器3、一1/4波片(λ/4片)9、一会聚透镜7、一光检测器8、光头220和磁铁221。因为该光头220的结构已在相关的图7中描述过，所以在此将其省略。
由于光头220上的线圈13可利用位于线圈13旁的磁铁221来产生磁场，因此光头220能够在聚焦方向上和/或示踪方向上进行移动。磁铁221和线圈13构成一用来移动线轴10的驱动器。
该激光二极管4输出包含有可对驱动信号SL作出响应的线偏振光的激光束，并将该输出的激光束输入至准直透镜5。
准直透镜5将来自激光二极管4的该激光束转化成平行光，并将其输入至分束器3。
来自准直透镜5的激光束穿过分束器3并通过1/4皮片9射向光头110。
在光头220中，该穿过1/4波片9的激光束透过线轴10和热膨胀调节部41上的中心孔10H射至凸起部31。
光学透镜30用作一物镜。该凸起部31将来自1/4波片9的激光束聚焦并将其输入至光盘80的磁道。从而，来自激光二极管4的激光束就聚焦在光盘80的记录表面上。
此外，光头220接收光盘80上反射的激光束并通过1/4波片9将其射向分束器3。
分束器3接收来自光头220的激光束并直接将其射向会聚透镜7。
会聚透镜7将来自分束器3的激光束进行会聚，并将该会聚了的激光束射向光检测器8。
光检测器8在接受部接收来自会聚透镜7的激光束并产生输入信号SA。光检测器8可通过例如四等分光检测器(四分光检测器)来进行设定，其中该四等分光检测器产生用于计算示踪误差信号、焦点误差信号、RF信号等的信号。
在图13示的光拾取器229中，通过使用带有热膨胀调节部41的光头220，与使用图1所示光头100的光拾取器相比，就可扩展光拾取器229适用的温度范围并且可提高其可靠性。而且，由于光学透镜30谐振频率的提高，就可以较高的转换速率来记录和/或重放数据。
图14是含有本发明光头的光拾取器其第五实施例的结构示意图。
该光拾取器239带有一激光二极管4、一准直透镜5、一分束器3、一1/4波片9、一会聚透镜7、一光检测器8、光头230和磁铁231。因为该光头230的结构已在相关的图8中描述过，所以在此将其省略。
由于光头230上的线圈73可利用位于线圈73旁的磁铁231来产生磁场，因此光头230能够在聚焦方向上和/或示踪方向上进行移动。磁铁231和线圈73构成一用来移动线轴70的驱动器。
该激光二极管4输出包含有可对驱动信号SL作出响应的线偏振光的激光束，并将该输出的激光束输入至准直透镜5。
准直透镜5将来自激光二极管4的该激光束转化成平行光，并将其输入至分束器3。
来自准直透镜5的激光束穿过分束器3并通过1/4波片9射向光头110。
在光头230中，该穿过1/4波片9的激光束透过线轴70上的中心孔70H射至凸起部31。
光学透镜30用作一物镜。该凸起部31将来自1/4波片9的激光束聚焦并将其输入至光盘80的磁道。从而，来自激光二极管4的激光束就聚焦在光盘80的记录表面上。
此外，光头230接收光盘80上反射的激光束并通过1/4波片9将其射向分束器3。
分束器3接收来自光头230的激光束并直接将其射向会聚透镜7。
会聚透镜7将来自分束器3的激光束进行会聚，并将该会聚了的激光束射向光检测器8。
光检测器8在接受部接收来自会聚透镜7的激光束并产生输入信号SA。光检测器8可通过例如四等分光检测器(四分光检测器)来进行设定，其中该四等分光检测器产生用于计算示踪误差信号、聚焦误差信号、RF信号等的信号。
在图14示的光拾取器239中，通过使用光头230，与使用图1所示光头100的光拾取器相比，就可扩展光拾取器239适用的温度范围并且可提高其可靠性。而且，由于光学透镜30谐振频率的提高，就可以较高的转换速率来记录和/或重放数据。
应当注意，在图6所示的光头210中，去除了掩模层37B的光学透镜30外圆周部33的上表面可固定在热膨胀调节部40上。
在图7所示的光头220中，去除了掩模层37B的光学透镜30外圆周部33的上表面可在固定热膨胀调节部41上。
在图8所示的光头230中，去除了掩模层37B的光学透镜30外圆周部33的上表面可在固定线轴70的下表面71B上。
如上述那样，依照本发明，就可提供一种能减小产生于安装在线轴上的光学透镜上的热应力的光头，并可提供一种带有该光头的光拾取器。
注意上述的实施例仅仅是本发明的几个例子，本发明并不限于上面描述的
权利要求
1.一种光头，含有形成有中心孔的线轴，和通过带有开口的热膨胀调节部安装在所述线轴上的第一光学透镜，所述第一光学透镜具有热膨胀系数不同于线轴的光学材料所制成的衬底，所述衬底带有用作凸透镜的凸起部，和位于所述凸起部周围的平面部，所述平面部固定在所述热膨胀调节部上以使所述凸起部配合在所述开口中，和所述第一光学透镜处在能保证所述凸起部中心轴线或其延长部分能穿过所述线轴中心孔的位置上。
2.如权利要求1所述的光头，其中所述热膨胀调节部的热膨胀系数是介于所述线轴的热膨胀系数和所述第一光学透镜的热膨胀系数之间的一个值。
3.如权利要求1所述的光头，其中所述热膨胀调节部固定在所述线轴上。
4.如权利要求1所述的光头，其中所述热膨胀调节部通过一垫片固定在所述线轴上。
5.如权利要求1所述的光头，其中一个第二光学透镜设置在所述线轴的中心孔处。
6.如权利要求1所述的光头，其中所述热膨胀调节部是厚度固定不变或大体上不变的光学材料，并且是由和所述第一光学透镜的光学材料相同的材料制成的，而且所述平面部表面上的所述凸起部的高度小于所述热膨胀调节部的厚度。
7.如权利要求1所述的光头，其中所述凸起部的中心轴线和所述线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合；一凹槽形成在所述凸起部的周围；一线圈缠绕在所述线轴的外圆周上；所述线轴的制成材料是塑料；和所述第一光学透镜的制成材料是玻璃。
8.一种光头，含有形成有中心孔的线轴，和通过热膨胀调节部安装在所述线轴上的一光学透镜，所述光学透镜具有热膨胀系数不同于线轴的光学材料所制成的衬底，所述衬底含有用作凸透镜的凸起部；位于所述凸起部周围的平面部；和位于所述平面部周围的外圆周部；其中所述外圆周部的厚度大于所述凸起部的厚度；所述外圆周部固定在所述热膨胀调节部上；并且所述光学透镜处在能保证所述凸起部中心轴线或其延长部分能穿过所述线轴中心孔的位置上。
9.如权利要求8所述的光头，其中所述热膨胀调节部的热膨胀系数是介于所述线轴的热膨胀系数和所述光学透镜的热膨胀系数之间的一个值。
10.如权利要求8所述的光头，其中所述热膨胀调节部固定在所述线轴上。
11.如权利要求8所述的光头，其中所述热膨胀调节部是厚度固定不变或大体上不变的光学材料，并且是由和所述光学透镜的光学材料相同的材料制成的。
12.如权利要求8所述的光头，其中所述热膨胀调节部形成有一开口，和所述光学透镜处在能使所述凸起部伸入所述开口中的位置。
13.如权利要求8所述的光头，其中一掩模层形成在所述外圆周部的表面上，并且所述外圆周部的所述掩模层固定在所述热膨胀调节部上。
14.如权利要求8所述的光头，其中所述凸起部的中心轴线和所述线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合；一凹槽形成在所述凸起部的周围；一线圈缠绕在所述线轴的外圆周上；所述线轴的制作材料是塑料；和所述光学透镜的制作材料是玻璃。
15.一种光头，含有形成有中心孔的线轴，和光学透镜，所述光学透镜带有一热膨胀系数不同于所述线轴的光学材料制成的衬底，所述衬底含有用作凸透镜的凸起部；位于所述凸起部周围的平面部；和位于所述平面部周围的外圆周部；其中所述外圆周部的厚度大于所述凸起部的厚度；所述外圆周部固定在所述线轴上；并且所述光学透镜处在能保证所述凸起部中心轴线或其延长部分能穿过所述线轴中心孔的位置上。
16.如权利要求15所述的光头，其中一掩模层形成在所述外圆周部的表面上，并且所述外圆周部的所述掩模层固定在所述线轴上。
17.如权利要求15所述的光头，其中所述凸起部的中心轴线和所述线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合；一凹槽形成在所述凸起部的周围；一线圈缠绕在所述线轴的外圆周上；所述线轴的制作材料是塑料；和所述光学透镜的制作材料是玻璃。
18.一种光拾取器，含有在其安装在一光学存储介质的记录和/或重放装置上时用作一物镜部件的光头，和用来接收用作射向和来自光存储介质而进行记录和/或重放的反射光束的光探测器，所述光头含有形成有中心孔的线轴，和通过形成有开口的热膨胀调节部安装在所述线轴上的一个第一光学透镜，所述第一光学透镜带有一个由热膨胀系数不同于所述线轴的光学材料制成的衬底，所述衬底具有用作凸透镜的凸起部，和位于所述凸起部周围的平面部，所述平面部固定在热膨胀调节部上以使所述凸起部能配合在所述开口中，而且所述第一光学透镜处在能保证所述凸起部的中心轴线或其延长部分能穿过所述线轴的中心孔的位置上。
19.如权利要求18所述的光拾取器，其中所述热膨胀调节部的热膨胀系数是介于所述线轴的热膨胀系数和所述第一光学透镜的热膨胀系数之间的一个值。
20.如权利要求18所述的光拾取器，其中所述热膨胀调节部固定在所述线轴上。
21.如权利要求18所述的光拾取器，其中所述热膨胀调节部通过一垫片固定在所述线轴上。
22.如权利要求18所述的光拾取器，其中一个第二光学透镜位于所述线轴的中心孔处，而且由记录和/或重放光束产生装置发射的光束穿过所述第二光学透镜射向所述第一光学透镜。
23.如权利要求18所述的光拾取器，其中所述热膨胀调节部是厚度固定不变或大体上不变的光学材料，并且是由制成所述第一光学透镜的同一种材料制成，而且所述平面部表面上的凸起部的高度小于所述热膨胀调节部的厚度。
24.如权利要求18所述的光拾取器，还带有一磁铁，所述凸起部的中心轴线和所述线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合，一凹槽形成在所述凸起部周围，一线圈缠绕在所述线轴的一外圆周上，所述线轴的制成材料是塑料，所述第一光学透镜的制成材料是玻璃，所述磁铁和线圈构成一用来移动所述线轴的驱动器。
25.一种光拾取器，含有其安装在一光学存储介质的记录和/或重放装置上时用作一物镜部件的光头，和用来接收用作射向和来自光存储介质而进行记录和/或重放的反射光束的光探测器，所述光头含有形成有中心孔的线轴，和通过热膨胀调节部安装在所述线轴上的光学透镜，所述光学透镜带有一个由热膨胀系数不同于线轴的光学材料制成的衬底，所述衬底具有用作凸透镜的凸起部，位于所述凸起部周围的平面部，和位于所述平面部周围的外圆周部，所述外圆周部的厚度大于所述凸起部的厚度，所述外圆周部固定在所述热膨胀调节部上，并且所述光学透镜处在能保证所述凸起部的中心轴线或其延长部分能穿过所述线轴的中心轴线的位置上。
26.如权利要求25所述的光拾取器，其中所述热膨胀调节部的热膨胀系数是介于所述线轴的热膨胀系数和所述光学透镜的热膨胀系数之间的一个值。
27.如权利要求25所述的光拾取器，其中所述热膨胀调节部间固定在所述线轴上。
28.如权利要求25所述的光拾取器，其中所述热膨胀调节部是厚度固定不变或大体上不变的光学材料，并且是由和所述光学透镜的同一种材料制成，和由记录和/或重放光束产生装置射出的光束穿过所述热膨胀调节部施加。
29.如权利要求25所述的光拾取器，其中所述热膨胀调节部上形成有一开口，并且所述光学透镜处于能使凸起部伸至该开口的位置上。
30.如权利要求25所述的光拾取器，其中一层掩模层形成在所述外圆周部的表面上，而且所述外圆周部的所述掩模层固定在所述热膨胀调节部上。
31.如权利要求25所述的光拾取器，还带有一磁铁，所述凸起部的中心轴线与所述线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合，一凹槽形成在所述凸起部周围，所述线轴的制成材料是塑料，所述光学透镜的制成材料是玻璃，所述磁铁和所述线圈形成一个用来移动所述线轴的驱动器。
32.一种光拾取器，含有其安装在一光学存储介质的记录和/或重放装置上时用作一物镜部件的光头，和用来接收用作射向和来自光存储介质进行记录和/或重放的反射光束的光探测器，所述光头含有形成有中心孔的线轴，和光学透镜，所述光学透镜带有一个由热膨胀系数不同于线轴的光学材料制成的衬底，所述衬底含有用作凸透镜的凸起部；位于所述凸起部周围的平面部，和位于所述平面部周围的外圆周部，所述外圆周部固定在所述线轴上，而且所述光学透镜处在能保证所述凸起部的中心轴线或其延长部分能穿过所述线轴中心孔的位置上。
33.如权利要求32所述的光拾取器，其中一掩模层形成在所述外圆周部表面上，并且所述外圆周部的所述掩模层固定在所述线轴上。
34.如权利要求32所述的光拾取器，还含有一磁铁，所述凸起部的中心轴线与所述线轴中心孔的中心轴线重合或大体上重合，一凹槽形成在凸起部周围，所述线轴的制成材料是塑料，所述光学透镜的制成材料是玻璃，并且所述磁铁和所述线圈形成一个用来移动线轴的驱动器。
全文摘要
一种光头,能够减小产生于安装在线轴上的光学透镜上的热应力,其含有一个形成有中心孔的线轴和通过一个形成有开口的热膨胀调节部40安装在线轴上的光学透镜。该光学透镜含有一个热膨胀系数不同于线轴的光学材料所制成的衬底。该衬底含有用作凸透镜的凸起部和位于该凸起部周围的平面部。该平面部固定在热膨胀调节部上以使凸起部伸入开口中。该光学透镜处在能使凸起部的中心轴线或其延长部分能穿过线轴中心孔的位置上,并且凸起部的中心轴线和线轴的中心孔重合。
文档编号G11B7/22GK1345048SQ0114102
公开日2002年4月17日 申请日期2001年9月1日 优先权日2000年9月1日
发明者木岛公一朗, 河内山彰, 山本健二, 桥本学治, 饭田敦 申请人:索尼公司