专利名称：内置有膜波长板的光学头装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内置有膜波长板(film wavelength plate)的光学头装置，尤其，涉及用于以半导体激光束照射诸如CD(光盘)、DVD(数字多用途光盘，注册商标)、蓝光(Blu-ray)盘(商标)之类的光盘、或其它光存储介质，来记录和再现信息的内置有膜波长板的光学头装置。
背景技术：
作为现有的波长板，已公知包括聚烯烃树脂的延迟膜(例如，参考日本特开60-24502号公报的权利要求)；利用粘合剂将赋予1/2波长的相位差的波长板和赋予1/4波长的相位差的波长板层叠起来而得到的层叠波长板(例如，参考日本特开平5-100114号公报和特开平10-68816号公报)；具有一个聚合物取向膜的相位差膜，该聚合物取向膜满足规定条件(例如，参考日本专利第3325560号公报的权利要求以及第0035和0115段)；和利用一个聚合物膜得到λ/4或λ/2的具有宽波长段和宽视角的波长板(例如，参考日本特开2001-208913号公报的权利要求以及第0004段)。
通常，公知的波长板还包括包括在基础基板的表面(一侧)形成的膜层并利用真空蒸镀法在上述表面上形成的聚丁二炔衍生物膜的1/4波长板(例如，参考日本特开平10-300928号公报的第0038～0041段)；包括利用粘合剂在厚度为0.3mm的玻璃基板上层叠的环状聚烯烃系树脂膜的1/4波长板(例如，参考日本特开2001-124925号公报的第0058段)；和包括利用粘合剂在玻璃板的两侧层叠的不同的相位差膜A-1和A-2的波长板，使得它们各自的光轴为60°(例如，参考日本特开2003-344652号公报的第0089段)；和包括在由像石英波长板这样的各向异性结晶材料构成的平板(各向异性结晶板)的一侧上结合了由具有均匀厚度的像降冰片烯(norbornene)系树脂这样的聚合物树脂膜构成的膜波长板的1/4波长板(参考日本特开2002-116321的第0007段)。
当将如特开昭60-24502号公报、特开平5-100114号公报、特开平10-68816号公报以及日本专利第3325560号公报和特开2001-208913号公报所公开的单一波长板或层叠的波长板安装到诸如光学头或投影机之类的装置上时，需要将该波长板固定并支撑在例如玻璃基板等的透明支持基板上。由于需要用到支持基板，因此增加了制造工序的数量，造成工作效率降低。
另外，至于如特开平10-300928号公报、特开2001-124925号公报、特开2003-344652号公报、以及特开2002-116321号公报所公布的淀积在基础基板上的波长板或利用粘合剂而固定于玻璃基板的一侧或两侧的波长板，由于是利用淀积或利用粘合剂而被固定的，因此，可能由于例如光学头或投影机等的装置内环境温度的改变而劣化或从基础基板或例如玻璃板的支持基板上剥落。
另外，由于改变了通过波长板传播的激光束的波象差，因此，利用粘合剂固定在玻璃基板上的波长板通常不具有良好的象差特性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种无需例如玻璃基板的支持基板而能够提高工作效率的光学头装置。
根据本发明一个实施方式，光学头装置具有配置了光源、衍射光栅、偏振光束分光器和准直透镜的外壳。所述光学头装置包括以无需支持基板的方式直接附着在外壳上而置于其中的膜波长板。
在上述光学头装置中，所述膜波长板包括一个膜，并具有0.2mm～1.0mm的厚度。
在上述光学头装置中，所述膜波长板通过将聚碳酸酯膜熔为大于等于3层的结构而构成。
在上述光学头装置中，只有所述膜波长板的外围附着在所述光学头装置上。
根据本发明的另一个实施方式，光学头装置具有配置了光源、衍射光栅、偏振光束分光器和准直透镜的外壳。所述光学头装置包括以无需支持基板的方式直接附着在棱镜上而置于其中的膜波长板。
在上述光学头装置中，所述衍射光栅形成在所述膜波长板上。
根据本发明，能够将膜波长板安装在光学头装置上，而完全不需要把膜波长板粘合到例如玻璃板的支持基板上。
在所述光学头装置的外壳内配置了例如光源(例如激光二极管)、衍射光栅、偏振光束分光器、和准直透镜等的部件。所述膜波长板以无需支持基板的方式被直接附着在该外壳上。
优选地，膜波长板包括一个膜，并具有0.2mm～1.0mm的厚度。
具体地，膜波长板优选通过将聚碳酸酯膜熔为大于等于3层的结构而形成。在本发明中，膜波长板并不限于此，也能够由塑料板或例如环烯类聚合物、聚碳酸酯、或聚乙烯醇(PVA)等的有机薄膜构成。
当用于蓝光(Blu-ray)时，优选为大于等于5层的结构，更优选大于等于6层的结构。
在上述大于等于3层的结构中，可以根据要切断的层结构来制造1/4λ膜波长板、1/2λ膜波长板、或(n+1)/4λ膜波长板(n为自然数)。在该制造过程中，优选地，设置提高刚性的物质，例如硬涂层。例如，在表面上设置热硬化性树脂、光硬化性树脂等。优选的例子包括使用三聚氰胺树脂、硅树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等的硬涂层。特别地，优选使用硅系树脂的硬涂层。例如，硬涂层优选通过淀积来设置。
当只有膜波长板的外围附着在光学头装置上时，能够避免由波长板传输的激光束的波象差的改变。因此，根据本发明，即使使用粘合剂也能够保证良好的象差特性。
由于光特性(波象差等)根据由膜波长板旋转偏振光的方向、或在光学头装置上安装膜波长板的环境而改变，因此，波长板优选地设计为右旋(right turn)或左旋(left turn)来制造，以使得光特性稳定。膜的设计可以自由进行。
图1是本发明的光学头装置的示意图。
图2是将膜波长板直接附着在本发明的光学头装置的外壳上的状态的示意图。
图3是将现有的粘合型的波长板与本发明的膜波长板的波象差特性进行比较的图。
图4是本发明的一个变更例。
图5是本发明的另一个变更例。
具体实施例方式
图1是本发明的光学头装置的一个例子。
光学头装置1包括用于半导体激光器的激光二极管10(光源)；衍射光栅11；偏振光束分光器12；准直透镜(未图示)；膜波长板14；物镜15；柱面透镜16；和光探测器17以及其他元件。
膜波长板14直接粘合在光学头装置的规定部分上。
膜波长板14的配置位置可以在光学头装置1中沿着由实线示出的位置与由虚线(14a)示出的位置之间的光轴而改变。
从激光二极管10发射的激光束被衍射光栅11衍射，被偏振光束分光器12反射，并被导向CD 18(或DVD、蓝光盘)。
由偏振光束分光器12反射的光的相位被膜波长板14调节至规定的波长(λ/4或λ/2)，并通过物镜15射向CD 18(或DVD、蓝光盘等)。所反射的光由光探测器17检测。
以这种方式，进行作为信息存储介质的CD 18(或DVD、蓝光盘等)的信息再现或存储。
从激光二极管10发射的光可以为蓝色激光。此时，CD 18进行对HD-DVD(商标)或蓝光盘的记录和再现。
可以设置2个以上的激光二极管10、光源17、衍射光栅11、偏振光束分光器12以及其他元件。
在图1所示的光学头装置中使用的波长优选为λ1＝405±20nm，λ2＝655±20nm，λ3＝785±20nm。
图2示意性地示出了波长板14直接附着在光学头装置的外壳上的状态(无需支持基板)。
当除去光学头装置中的如物镜15等的光学部件之后，膜波长板14直接附着在具有诸如激光二极管10、衍射光栅11、偏振光束分光器12和准直透镜之类的内置部件的外壳20上。
例如，膜波长板14被直接粘合并固定于外壳20上。此时，在膜波长板14的整个外围设置几mm的粘合余量(adhering margin)，并将粘合剂施加在粘合余量的一部分上，以把膜波长板14固定在外壳20上。
另外，也可以通过将膜波长板14的粘合余量加热到某一温度而熔化来将膜波长板14附着在装置外壳20上，而不使用粘合剂。
这样，由于在光学头装置中被激光束照射的部分只是膜波长板本身，因此，如后所述，能够获得良好的波象差。由于不使用粘合剂，因此耐光性(尤其对蓝光(Blu-ray)的耐光性)良好。
膜波长板14优选具有0.2mm以上且1.0mm以下的厚度，但是可以减薄到0.2mm以下且0.04mm以上的厚度。期望更薄时，膜波长板也适用于薄型(1.0mm以下)，极薄型(0.04mm以上且0.2mm以下)，以及超薄型(0.04mm以下)。膜波长板14的厚度可以设置为0.01mm以下，例如约0.005mm。
可以在膜波长板14的一侧或两侧形成AR涂层。该AR涂层指对于所使用的光的防反射膜。
另外，根据本发明的膜波长板14，还能够易于保持相位差(Re值或延迟值)与温度变化之间的良好关系。对于Re值在例如650nm、780nm、405nm处的变化，延迟值即使在不低于80℃的高温下也不会改变。即使当光学头装置内的环境温度升高到例如150℃或更高时，膜波长板14也不会由于激光束或环境温度引起的温度变化而受到影响。
即使膜波长板14在图1所示的由实线(14)示出的位置与由虚线(14a)示出的位置间移动时、即膜波长板14移动到靠近光学头装置内激光光源(激光二极管10)的位置与远离该位置的位置之间的任意位置时，膜波长板14也不会受到由激光束引起的温度变化的影响。这样，就提高了在光学头装置内配置膜波长板14的设计自由度。因此，膜波长板14能够设置于各种光学头装置1中，据此可以提高适合性。
表1示出了通过在玻璃基板一侧涂敷粘合剂而被粘合在该玻璃基板一侧上的“粘合型”1/4波长板与本发明所用的“膜型”膜波长板(1/4膜波长板)之间的波象差的比较结果。
表1
(λrms)另外，在本发明所用的“膜型”膜波长板中，波象差可以小于0.010λrms，膜波长板的波象差特性在平均值和在中心值上都更加良好。
作为例子，图3对此作了详细的表示。
从图3可知，与粘合到玻璃基板上的现有的粘合型波长板相比，本发明的膜波长板(膜型)具有更良好的波象差特性。
除了本实施方式，如图4所示，衍射光栅41可以形成在膜波长板40上。此时，衍射光栅可以由硬涂敷膜波长板40、并刻蚀或超精细处理所得到的硬涂层而形成。也可以用模具来模制。衍射光栅不仅可以形成于硬涂层上，还可以用相同的方法形成于膜波长板上。
如图5所示，可以利用熔化或粘合将膜波长板51附着在棱镜50上。在粘合的情况下，只将膜波长板的外围粘合于棱镜上。
权利要求
1.一种具有在其中配置有光源、衍射光栅、偏振光束分光器和准直透镜的外壳的光学头装置，其中，所述光学头装置包括通过以无需支持基板的方式直接附着在所述外壳上而置于其中的膜波长板。
2.根据权利要求1所述的光学头装置，其中，所述膜波长板包括一个膜，并具有0.2～1.0mm的厚度。
3.根据权利要求1所述的光学头装置，其中，所述膜波长板是通过将聚碳酸酯膜熔为大于等于3层的结构而形成的。
4.根据权利要求1所述的光学头装置，其中，只有所述膜波长板的外围被粘合于所述光学头装置上。
5.一种具有在其中配置有光源、衍射光栅、偏振光束分光器、准直透镜的外壳的光学头装置，其中，所述光学头装置包括通过以无需支持基板的方式直接附着在棱镜上而置于其中的膜波长板。
6.根据权利要求1所述的光学头装置，其中，所述衍射光栅形成在所述膜波长板上。
7.根据权利要求5所述的光学头装置，其中，所述衍射光栅形成在所述膜波长板上。
全文摘要
诸如作为光源的激光二极管(10)、衍射光栅(11)、偏振光束分光器(12)和准直透镜之类的部件被配置于外壳(20)内。把具有这样的外壳(20)的光学头装置进行改进，使得膜波长板(14)以无需支持基板的方式直接粘合在外壳(20)上。该膜波长板(14)仅包括一个膜，并具有0.2mm～1.0mm的厚度。具体地，该膜波长板优选通过将聚碳酸酯膜熔为3层结构而形成。
文档编号G11B7/125GK101051487SQ20071008879
公开日2007年10月10日 申请日期2007年3月22日 优先权日2006年3月24日
发明者高桥崇, 田中伸树, 斋藤孝朗, 中田达也 申请人:株式会社拓普康