物镜、光拾取装置、光记录/再生装置的制作方法

专利名称：物镜、光拾取装置、光记录/再生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种物镜、光拾取装置及光记录/再生装置，详细地说，涉及 将从光源射出的光会聚在光记录介质上而进行信息的记录及再生的至少一方的 光拾取装置用物镜、具备该物镜的光拾取装置、及搭载该光拾取装置的光记录
/再生装置。
背景技术：
过去，为了记录声音信息或影像信息、或者计算机用数据信息等，利用
DVD (数字视频光盘)或CD (Compact Disc)等光记录介质，但随着处理的信 息量的急速增加，对光记录介质的高密度化的要求提高。为了光记录介质的高 密度化，已知縮短使用光的波长、以及增大光拾取装置所使用的拾取用物镜的 数值孔径(開口数)(以下，称为NA)较为有效。在近几年，以输出波长为约 405rai的半导体激光器作为光源，通过使用NA为0.7以上的物镜，从而可在单面 1层记录约25GB的信息的BD (蓝光光盘)已经达到实用化。该BD的NA及光记录 介质的保护层厚度的标准与上述的DVD及CD的标准完全不同，NA为0.85、保护 层的厚度为O. lmm，被作为当前的标准。
今后，必定要求更进一步的高密度化，但认为通过促进短波长化难以满足 该要求。这是出于如下理由因为透镜材料的光透射率在波长比350nm短的区 域急速下降，因此实用上得不到充分的光利用效率。因此，用于谋求更高密度 的剩下的对策是进一步增大物镜的NA。
设计高数值孔径(以下，称为高NA)的拾取用物镜时，为了解决在组装时 的工序数增大、生产效率的恶化、进而成本上升的问题，采用单透镜的结构有 利。作为由高NA单透镜构成的拾取用物镜，公知的有例如在下述专利文献l、 2 所记载的物镜。
专利文献1:日本专利公开2001 — 324673号公报
专利文献2:日本专利公开2003 — 337281号公报
4然而，在高NA的拾取用物镜中，难以仍维持系统的紧凑化而确保可防止 与光记录介质的冲突的工作距离(焦点距离WD)，专利文献1的物镜在这一 点上有改进的余地。而且，对于拾取用物镜也强烈要求能够保持与三束式的跟 踪控制充分对应的程度的良好的轴外性能。而且，在焦点(7才一力7)及跟 踪的控制中，优选进行更高速的透镜驱动，为此，也要求透镜的轻量化。

发明内容
木发明是借鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种物镜、具备该物 镜的光拾取装置、及搭载该光拾取装置的光记录/再生装置，上述物镜作为拾 取用的物镜能够保持高的光学性能，并且具有充分的工作距离和良好的像高特 性的同时谋求轻量化。
本发明的物镜的特征在于，将从光源射出的光会聚在进行信息的记录或再 生的光记录介质上，该物镜由至少l个面被设为非球面的单透镜构成，并满足 下述条件式(1) 、(2):
—0. 90〈R/R2〈一0. 45 (1) 0, 70〈d/f〈l. 40 (2) 此处，
R,为光源侧的面的光轴附近的曲率半径(mm)， R2为光记录介质侧的面的光轴附近的曲率半径(mm)， d为光轴上的厚度(mm)， f为焦距(mm)。
在此，在本说明书中所谓"光轴附近"是指包括光轴的微小范围，是指将 连接光线入射的透镜面上的点和透镜的曲宰中心的直线与光轴所成的角设为0 时，可近似为sinc^的所谓"近轴"的范围。
而且，在本发明的物镜中，优选满足下述条件式(3):
一40<6一92〈20 (3)
此处，
e ,为入射到光源侧的面的最外侧光线与该面的法线所成的角(° )，
e 2为从光记录介质侧的面射出的最外侧光线与该面的法线所成的角
C )。
而且，在本发明的物镜中，优选满足下述条件式(4):<formula>formula see original document page 6</formula> 此处，
91:入射到光源侧的面的最外侧光线与该面的法线所成的角(° )，
n:透镜的折射率。
而且，在本发明的物镜中，优选满足下述条件式(5)。
0. 25〈WD (5)，
此处，
WD:工作距离(咖)。
在此，本发明的物镜的"工作距离"是指，将从光源射.出的光会聚在光记 录介质的光记录层以便能够进行信息的记录或再生的状态下的、从物镜的光记 录介质侧的面顶点到光记录介质的物镜侧的面的距离。
而且，在本发明的物镜中，优选质量被设为0.5克以下。 在此，物镜的质量是指物镜整体的质量，例如物镜具有对入射光束的会聚 不做贡献的凸缘部时，是指还包含该凸缘部的质量。
而且，在本发明的物镜中，优选满足下述条件式(6)。
0. 50〈g/d〈0. 80 (6)
此处，
g:从光源侧的面顶点的垂直于光轴的切平面到透镜的重心位置的距离
而且，在本发明的物镜中，可将光记录介质侧的数值孔径设为0.70以上、 0.98以下。
另外，从光源射出，通过本发明的物镜会聚在进行信息的记录或再生的光 记录介质的光(以下，也称为使用光)的波长为400.0nm以上，410. Onm以下。
而且，可将本发明的物镜的光记录介质侧的数值孔径设为0.85以上，将光 记录介质的保护层的厚度设为0.075imn以上、0. lmm以下。
在此，"可将本发明的物镜的光记录介质侧的数值孔径设为0.85以上，将 光记录介质的保护层的厚度设为0.075mm以上，0. lmm以下"是指本发明的物镜 满足该条件并大致能够以无像差(例如，波面像差(波面収差)为0.07入RMS 以下)会聚使用光。
而且，将本发明的物镜的光记录介质侧的数值孔径设为0.85以上、波面像 差的RMS (Root Mean Square)在从光记录介质的表面进入该光记录介质的内部tlmm的位置最小时，可将该tl设为O. 075臓以上、0. lmm以下。
在此，上述f、 e,、 e2、 n、数值孔径、波面像差是在使用光的波长上。
另外，在已知透镜自身的有效直径或由一同配设的光阑决定的孔径直径时， 可根据这些以及焦距决定物镜的数值孔径，但在这些不是已知时，例如将大致
能够以无像差(例如，波面像差为0.07ARMS以下)会聚使用光的最大透镜直 径(1/>义径)、或者将使用光会聚成进行信息的记录或再生所需的光斑直径 (7求y卜径)的最大透镜直径设为实质的有效直径(有効径)，可以利用该 实质的有效直径决定数值孔径。
所谓物镜的"有效直径"，定义为"应该集中透过该透镜的光线和/或能 量并将此传送到光记录介质或最终的检测器等的光线(有效光线)所通过的透 镜面上的范围的最大直径(径)"。在具体的光学系统中，有效光线所通过的 范围随着光阑的孔径而变化。但是"有效光线所通过的范围的最大直径"由透 镜自身的设计所决定。图12表示物镜8的有效直径De和外径Do的关系的图。在 图12中，二点点划线表示通过物镜8的有效直径De的外端的光线的轨迹。物镜 的"外径"，例如在考虑垂直于光轴AX的面中包含凸缘部的透镜的外形时，被 定义为构成外径的圆弧的直径。
本发明的光拾取装置的特征在于，具备上述本发明的物镜。 本发明的光记录/再生装置的特征在于，搭载有上述本发明的光拾取装置。
另外，本发明的光记录/再生装置也可以仅具有记录或仅具有再生的功 能，或者也可以具有记录及再生的两方的功能。而且，本发明的光记录/再生 装置也可以对某光记录介质进行记录，对其他的光记录介质进行再生，也可以 对某光信息记录介质进行记录或再生，对其他的光信息记录介质进行记录及再 生。而且，在此所称的再生仅包括读取信息的情况。
本发明的物镜由于至少l个面被设为非球面，因此，可良好地校正各种像 差，进一步被设为单透镜，因此，有助于透镜的轻量化，在焦点及跟踪的控制 中，能够设为可进行更高速的透镜驱动的透镜重量。
而且，由于本发明的物镜构成为满足条件式(1)，因此，在NA大的单透 镜中容易控制由制造误差引起的像差劣化并能够容易确保充分的工作距离，并 能够在维持系统的紧凑化的同时防止物镜与光盘基板冲撞的现象。
另外，由于本发明的物镜构成为满足条件式(2)，因此，可得到良好的像高特性的同时，可确保所必要的工作距离。而且，可谋求透镜的进一步轻量 化，可对应于将来的透镜驱动的省力化及装置的小型化的要求。
而且，根据本发明，可提供一种具备发挥上述效果的本发明的物镜的光拾 取装置、以及光记录Z再生装置。


图l是示意性地表示本发明的实施例l所涉及的物镜的剖面图。 图2是示意性地表示本发明的实施例2所涉及的物镜的剖面图。 图3是示意性地表示本发明的实施例3所涉及的物镜的剖面图。
图4是本发明的实施方式所涉及的光拾取装置的简要构成图。 图5是本发明的实施例1所涉及的物镜的波面像差图。 图6是本发明的实施例2所涉及的物镜的波面像差图。 图7是本发明的实施例3所涉及的物镜的波面像差图。
图8是表示本发明的实施例1所涉及的物镜的保护层厚度和波面像差的关系 的图。
图9是表示本发明的实施例2所涉及的物镜的保护层厚度和波面像差的关系 的图。
图10是表示本发明的实施例3所涉及的物镜的保护层厚度和波面像差的关 系的图。
图ll是本发明的实施方式所涉及的光记录/再生装置的简要立体图。
图12是表示物镜的有效直径(有効径)和外径的关系的图。
图中i一半导体激光器，6 —半反射镜(八一7S，一) ， 7 —准直透镜，
8 —物镜，8a—光源侧的面，8b —光记录介质侧的面，9一光记录介质，9a —保 护层，9b —光记录层，IO —光拾取装置，ll一激光，13 —光电二极管，15 —透 镜支架，16 —罩，30 —光记录/再生装置，AX—光轴，G —重心位置。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
图1 图3是表示本发明的实施方式所涉及的物镜的结构的剖面图，对应于 后述的实施例1 3的物镜。而且，图4是表示本发明的实施方式所涉及的光拾 取装置的结构的图。首先，参照图4对本发明的实施方式所涉及的光拾取装置10进行说明，其 后，对本发明的实施方式所涉及的物镜详细地说明。
光拾取装置10具备本发明的实施方式所涉及的物镜8、作为光源的半导 体激光器l、相对于来自半导体激光器1的出射光倾斜45°配置的半反射镜6、
准直透镜7、和光电二极管13。光拾取装置IO，通过物镜8在进行信息的记录或 再生的光记录介质9会聚从半导体激光器1射出的光，而进行信息的记录及再生
的至少一方。
在以下的本实施方式的说明中，作为光记录介质9对使用蓝光光盘的例进 行说明，但本发明未必限制于此。现在的蓝光光盘的标准被设为NA为0.85，使 用光的波长为405nm，保护层的厚度为O. lmm。但是，光记录层的位置在l层光 盘和2层光盘不同，光记录层在l层光盘被设于离开表面O. 100mm的位置，在2层 光盘被设于离开表面O. 075mra、 0. lOOmm的位置。
光拾取装置10还具备保持物镜8的透镜支架15、配置在物镜8的光源侧的 罩16。透镜支架15在物镜8的凸缘部的光源侧平面及外周侧面的一部分与物镜8 粘接固定，并且与未图示的驱动器形成一体。通过包含该驱动器的伺服机构进 行物镜8的跟踪操作及焦点(7才一力7)操作。罩16具有规定的孔径直径， 使得物镜8的光记录介质侧的NA成为期望的值。
半导体激光器l是输出波长405nm的蓝色区域的激光的光源。另外，作为本 发明的光源可以使用输出波长400.0nm以上、410. Onm以下的激光的光源。
准直透镜7不限于在图4被示意性地示出的1片构成，也可由多片透镜构 成。构成为，来自半导体激光器1的光通过准直透镜7以平行光束的状态入射到 物镜8的光源侧的面。
作为光电二极管13，例如可使用受光部被4分割的光电二极管。
在光记录介质9的内部，承载信号信息的凹坑(物理上不设为凹部也可) 被排列成轨道(卜，:y夕)状，形成可进行信息的记录或再生的光记录层9b。 在光记录介质9的物镜侧的表面到光记录层9b之间形成有相对于光源的光透明 的保护层9a。光记录介质9的保护层9a的厚度为0. lmm。另外，作为适用于本发 明的光记录介质9可使用光记录层仅为1层的1层光盘和有2层光记录层的2层光 盘中的其中一方。在图4中概念地图示有光记录层9b，未必表示l层光盘的光记 录介质9。
在上述结构的光拾取装置10中，从半导体激光器l射出的激光通过半反射
9镜6将光路弯曲90。，通过准直透镜7而大致平行光化，并通过物镜8的折射作
用而会聚。通过该折射作用，来自物镜8的光记录介质侧的面的出射光束被良 好地会聚在进行光记录介质的信息的记录或再生的光记录层9b上。此时，通过 利用前述的伺服机构驱动物镜8，被会聚的光可以位于光记录介质9的光记录层
9b上。
来自光记录层9b的反射光以承载信号信息的状态透过物镜8、准直透镜7、 半反射镜6而入射到光电二极管13。在光电二极管13，输出基于被分割的4个受 光部的各受光量的电信号，根据该电信号在未图示的运算单元进行规定的运算 而得到数据信号、以及焦点和跟踪的各误差信号。
在此，半反射镜6以相对于来自光记录介质9的返回光的光路倾斜45°的状 态插入，所以透射半反射镜6的光束具有像散(非点収差)，按照在4分割的光 电二极管13上的光束斑的形状决定焦点的误差量。g卩，过去公知的有通过柱面 透镜使像散发生而进行光检测的方法，但本实施方式的半反射镜6起与该方法 中的柱面透镜同样的作用。另外，也可以在半导体激光器1和半反射镜6之间插 入光栅等光学元件，通过分割成三束而检测跟踪误差。
接着，参照图1 图3详细说明本实施方式所涉及的物镜8。物镜8由单透镜 构成，在图l所示的例中，在光轴AX的附近，光源侧的面8a及光记录介质侧的面 8b皆被设为凸面。通过设为单透镜，不要组装时的透镜之间的校准(了，J乂 乂卜)调整，可谋求制造效率的提高以及成本的降低。
而且，物镜8可构成为至少1面被设为非球面，优选两面皆设为非球面。该 非球面更优选由通过下述所示的非球面式表示的旋转对称的非球面构成。通过 设为这种旋转对称非球面，可良好地校正球面像差或彗形像差等各种像差，可 靠地进行焦点及跟踪，且良好地进行记录、再生。另外，优选形成于物镜8的 非球面的面形状被适当设定，以使得使用光被良好地校正像差而会聚在光记录 介质9b上。
数学式l
Z = ^——,X 、 ■ + f A , I 丫 I 1
1 + ^y- K x C 2 x Y 2 b
此处，
Z:从离光轴距离Y的非球面上的点向非球面顶点的切平面(垂直于光轴的
10平面)所引画的垂线的长度； Y:离开光轴的距离； C:非球面的光轴附近的曲率； K:圆锥常数；
Ai:非球面系数(i=4 20);
而且，物镜8构成为满足下述条件式(1) 、 (2)。 —0.9(KRyR2〈一0. 45 (1) 0. 70〈d/f<l. 40 (2) 此处，
光源侧的面的光轴附近的曲率半径(mm) 仏光记录介质侧的面的光轴附近的曲率半径(mm); d:光轴上的厚度(mm); f:焦距(mm)。
条件式(1)规定物镜8的光源侧的面8a和光记录介质侧的面8b的光轴附近 的曲率半径之比R/R2的范围。若超过条件式(1)的上限，则在由高NA的单透 镜构成的物镜8中，难以确保长度充分的工作距离。若低于条件式(1)的下 限，则由面偏移等的制造误差引起的像差劣化变大，难以确保作为拾取用物镜 所要求的高的光学性能。即，条件式(1)规定用于抑制由制造误差引起的像 差劣化并确保充分的工作距离的适当的范围。从而，即使例如在蓝光光盘用途 等的高NA物镜中，也容易确保必要的工作距离，并能够在维持系统的紧凑化同 时，防止物镜与光记录介质发生冲突的情形。
而且，在条件式(1)中，从RyR2取负值的情况来看，在光轴附近物镜8具 有双凸透镜的形状。为了轻量化透镜优选使用比重小的材料，比重小的材料一 般有折射率变小的倾向，用折射率小的材料构成由单透镜构成的高NA物镜时， 采用双凸透镜比正弯月形透镜有利于球面像差的校正。尤其，物镜8的材料例 如使用折射率为1.75以下的材料时，可得到大的球面像差的校正效果，进一步 使用折射率为l. 69以下的材料时，可得到更大的球面像差的校正效果。
条件式(2)规定物镜8的光轴上的厚度和焦距之比、所谓将透镜厚度以焦 距正规化的数值范围。即使超过条件式(2)的上限以及下限的其中之一，在 以波面像差(波面収差)评价像高特性时的高阶的各种像差成分也变得过大， 像高特性劣化。而且，若超过条件式(2)的上限，则在由高NA的单透镜构成的物镜8中，难以确保长度充分的工作距离且透镜厚度变大，所以透镜重量也 增加。gP，通过满足条件式(2)，能得到良好的像高特性的同时，确保必要 的工作距离，能谋求透镜的轻量化。通过轻量化透镜，能够用较小的电力驱动 焦点控制用或跟踪控制用的驱动器的驱动，而且能高速驱动。
而且，通过代替上述条件式(2)且满足下述条件式(2 — 1)，而可更加 提高上述作用效果。
1. 05〈 d/f <1. 35 (2-1)
而且，在本实施方式的物镜8中，优选满足下述条件式(3) (6)。另
外，作为优选的状态满足下述条件式(3) (6)中的任一个即可，或也可以
满足任意的组合。
一40<0广02<20 (3)
0. 35〈(n—1)Sin0,0. 80 (4)
0. 2 5 < WD (5)
0. 5 0<g/d<0. 8 0 (6)
此处，
91:入射到光源侧的面的最外侧光线与该面的法线所成的角(° )，
9 2:从光记录介质侧的面射出的最外侧光线与该面的法线所成的角(° ),
n:透镜的折射率，
WD:工作距离(腿)
g:从光源侧的面顶点的垂直于光轴的切平面到透镜的重心位置G的距离O 。
条件式(3)在被设为高NA的单透镜中，规定用于实现高性能的条件，即 使在超过条件式(3)的上限及下限的任一个时，也招来像高特性的劣化，对 偏心的灵敏度也变高。
条件式〔4)在被设为高NA的单透镜中规定可满足制造容易性和高性能化 的两者的条件。若超过条件式(4)的上限，则角度9i变得过大，透镜制造性 恶化或从折射率的方面来看难以找到可实用的光学材料。若低于条件式(4) 的下限，则难以成为高NA。
条件式(5)考虑物镜8搭载于光拾取装置的情况，以具体的数值范围规定 此时的工作距离。若超出条件式(5)的下限，则工作距离过短，产生物镜8和 光记录介质9冲突的忧虑。
条件式(6)是考虑物镜8被搭载于光拾取装置而驱动的情况而规定物镜8的重心位置G的适当的范围的条件式。即，该条件式(6)是考虑了能够解决以 下各情况的范围而规定的为了确保光拾取装置的稳定的动作，不应该在从该 光轴上的厚度的中点位置极端离开的位置设定物镜的重心G，以及根据光学拾 取用的物镜被设为将曲率较大的凸面朝向光源侧的形状，若不在比该光轴上的 厚度的中点位置靠光记录介质侧的规定范围设定物镜的重心位置G，则根据物 镜的形状，光拾取装置的稳定的动作受损，并且，透镜设计的自由度被大幅限 制。从而，通过满足条件式(6),可以不失去透镜设计的自由度而确保光拾 取装置的稳定的动作。
而且，在本实施方式的物镜8中，优选将光记录介质侧的NA设为0.70以 上，0.98以下。通过将NA设定为大到O. 70 0.98，可减小会聚在光记录介质9 的光记录层9b上的光斑直径，可进行更高密度的记录/再生。而且，对今后要 开发的新的光记录介质也可进行更高密度的记录/再生。另外，在本实施方式 的物镜8中，更优选将NA设为0.85以上，此时可得到上述效果的同时，可对应 于当前的蓝光光盘的标准NA。
而且，在本实施方式的物镜8中，从光源射出的光为400.0nm以上， 410.0nm以下时，优选在光记录介质上良好地会聚该光，使得可进行信息的记 录/再生。蓝光光盘的标准的波长为405nm，但半导体激光器的输出波长未必稳 定，而且，输出波长因各半导体激光器而存在差异，因此，优选设为能对付这 些的物镜。
而且，在本实施方式的物镜8中，光记录介质9的保护层9a的厚度在 0.075腿以上，0. lmm以下的范围时，优选在该厚度的范围内具有连接良好的像 的位置。
而且，在本实施方式的物镜8中，构成为波面像差的RMS在从光记录介质的 表面进入该光记录介质的内部tlmm的位置最小时，优选该tl被设为0.075mm以 匕0. l咖以下。
在2层光盘中，在离开记录介质透镜侧表面0.075mm和0. 100mm的介质内部 位置设置各记录层时，上述U的条件是用于在该双方的记录层位置形成良好的 像的条件。在tl超过上述范围时，即使成像在2个记录层中的一方的像良好， 成像在另一方的像也劣化，在2个面的成像状态上产生大的差别。
而且，为了改善在各记录面位置的成像状态，光拾取装置例如具有沿光轴 方向移动透镜而调整等的像差校正装置时，上述tl的条件还是为了尽量减小像
13差校正用的透镜移动距离等、施加在光拾取装置的负荷的条件，根据这个也有 助于縮短像差校正所花费的时间。
而且，在本实施方式的物镜8中，为了减轻在记录再生高密度记录介质时 进行焦点控制及跟踪控制的驱动器的负担，该质量越小越好，例如优选设为
0.5克以下，进一步优选设为O. l克以下，更优选的是0.02克以下。
作为物镜8的材料可使用塑料。作为由使用塑料材料带来的优点，可举出
降低制造成本、被轻量化而可进行高速下的记录及读取、提高模具的加工性。
或者，作为物镜8的材料可以使用玻璃，作为由使用玻璃材料带来的优点
可举出不易受温度或湿度的影响，并且容易得到即使以短波长光长时间使用
透射率的劣化也少的材料。
以下，对本发明的物镜表示实施例而进一步具体说明。 实施例
将实施例1 3的物镜的透镜剖面图分别示于图1 图3，将有关轴上的波面 像差图示于图5 图7，将波面像差相对于保护层的厚度的变化分别示于图8 图IO。另外，在图l 图3也图示有光记录介质9的保护层9a、概念性的记录层9b。
〈实施例1〉
实施例1的物镜8由玻璃制单透镜构成，如图1所示，光源侧的面8a及光记 录介质侧的面8b在光轴附近皆被设为凸面，光源侧的面8a被设为比光记录介质 侧的面8b相对大(強V、)的曲率的凸面。而且，本实施例的物镜8的两面皆被 设为旋转对称的非球面。
在下述表l的上段，作为该实施例1所涉及的物镜8的透镜数据，将光源侧 的面设为l随着从光源侧朝向光记录介质侧而依次增加地附上面号码，表示各 面的曲率半径R (mm)、面间隔D (mm)、以及对使用光波长的折射率N。但 是，在非球面的曲率半径的栏记载为非球面。而且，在透镜数据上也一并表示 光记录介质9的保护层9a。
在下述表l的中段，作为该实施例1所涉及的物镜8的非球面数据表示前述 的非球面式中的各非球面系数C、 K、 A4 A2。(仅是偶数次)。在非球面数据 中，将物镜的光源侧的面8a设为第l面，将光记录侧的面8b设为第2面。
而且，在下述表1的下段表示该实施例1所涉及的物镜8的各种数据。波长 A为使用光波长(设计波长)。在表l的下段所示的各种数据的各数值是在该使用光波长中的数值。表中的K、 R2将朝光源侧为凸的情况设为正，将朝光记 录介质侧为凸的情况设为负。保护层的厚度tl是从光记录介质的物镜侧的表面 到波面像差的RMS取最小值的位置的保护层的厚度。轴上波面像差是上述厚度
ti的位置的像差。轴外波面像差是全视场角r时的像差。另外，上述数据的 意思对实施例2、 3也同样。
表l
实施例l
实施例l 透镜数据
面 曲率半径R (mm) 面间隔D (mm) 折射率N
1 非球面 1.447 1.605
2 非球面 0.343 1.000
3 oo 0.0875 1.619
4 DO
<非球面数据〉
第l面第2面
c1.214757025-0,563541950
K2.324847420E-011.071518972E+00
A46,523776124E-021.636467661E+00
Ae6.801866828E-02-6.320648469E+00
A8-1.574817411E-011.597136639E+01Ai。5.795272288E-01-2.781930450E+01
-9.837283446E-013.224527681 E+01
8.968530874E-01-2.262496781E+01
-3.536943856E-017.291371700E+00
0.OO00OOOOOE+O00.000000000E+00
A200.OO0O00O00E+000.000OO0000E+OO
波长入(nm) 405.00
NA 0. 850
焦距f (咖) 1. 1760
后焦距bf (咖) 0. 3966
光源侧的面的光轴附近的曲率半径R, (mm) 0.823
光记录介质侧的面的光轴附近的曲率半径R2 (mm) —l. 774
光轴上的透镜厚度d (mm) 1.447
入射到光源侧的面的最外侧光线与该面的法线 60. 90所成的角0, (°)
从光记录介质侧的面射出的最外侧光线与该面的法线
64.46
所成的角e2 (°)
工作距离WD (mm) 0. 343
重心位置g (mm) 0. 862
质量(克) 0.014
保护层的厚度tl (咖) 0.0875
轴上波面像差(ARMS) 0,0009
轴外波面像差(ARMS) 0.017
实施例l的物镜对波长A为405. Onm的使用光实现所谓O. 85的大NA，并如表 l的轴上波面像差的值及图5所示，波面像差良好，能在光记录介质9的光记录 层9b良好地会聚该使用光。而且，如表1所示，实施例l的物镜确保O. 343mm的 长度充分的工作距离的同时，从轴外波面像差为0.017ARMS的情况来看，实现 了良好的像高特性，而且，质量也被轻量化为0.014克。
对于实施例1的物镜8，作为光记录介质9设想2层光盘，为了对应2层光 盘，以在2个记录层的中间位置像差变得良好的方式进行设定。B卩，如图8所 示，实施例1的物镜构成为波面像差在光记录介质9的离表面0. 0875mm的位置最 小，该位置的轴上波面像差为0.0009ARMS。 [实施例2]
实施例2的物镜8由玻璃制单透镜构成，如图2所示，光源侧的面8a及光记 录介质侧的面8b在光轴附近皆被设为凸面，光源侧的面8a被设为比光记录介质 侧的面8b相对大(強V、)的曲率的凸面。而且，本实施例的物镜8的两面皆被
设为旋转对称的非球面。
作为该实施例2所涉及的数据，在下述表2的上段表示透镜数据，在中段表 示非球面数据，在下段表示各种数据。表2实施例2<透镜数据> 山曲j钲j卜径R(mm) 1圳球面 2扑球面 3oo 4oo<非球心数据>筇1血C1．21 1 757025 K2 231 072347E-01 A。6．679499460E一02 A。7．1 1 5742222E—02 A。一1 71 8328591 E一01A，。6．1 7431 4551 E一01A，。
一1．03871 6835E+00A，。9．369370245E一01 A1 R 一3，649461 1 67E一01 A，。0．000000000E+00 A。。0．000000000E+00[各种数据 波长入(nm)NA焦距．f(ⅡⅡn)后焦距bf(film)面间隔D(mm)1．447O．337O．1000第2曲i一0．5696 73325 9．067227885E-01 1．623953466E+00一6．2521 04914E+00 1．583893475E+01-2．7927501 77E+01 3．304041 599E+01—2．3783 1 5428E+01 7．8706301 27E+00 0．000000000E+00 0．000000000E+00~Lq,l-趣N 1．605 1．000 1．61 9光源侧的面的光轴附近的曲率半径R，(nun)光记录介质侧的面的光轴附近的曲率半径R(rIlIn)光轴上的透镜厚度d(Innl)入射到光源侧的面的最外侧光线与该面的法线所成的角0。(。)从光记录介质侧的面射出的最外侧光线与该面的法线所成的角0(。)工作距离WD(mm)重心位置g(㈣)质量(克)405．00 0．850 1．1760 0．3985 0．825—1．755 1．44760．7664．600．3370．8610．014保护层的厚度tl (mm) 0. 1000
轴上波面像差(人RMS) 0.0010 轴外波面像差(XRMS) 0.017
实施例2的物镜对波长A为405. Onm的使用光实现所谓O. 85的大NA，并如表 2的轴上波面像差的值及图6所示，波面像差良好，能在光记录介质9的光记录 层9b良好地会聚该使用光。而且，如表2所示，实施例2的物镜确保0.337ram这 样的长度充分的工作距离的同时，从轴外波面像差为O. 017 X RMS的情况来看也 实现了良好的像高特性，而且，质量也被轻量化为0.014克。
对于实施例2的物镜8，作为光记录介质9设想1层光盘，如图9所示，构成 为波面像差在光记录介质9的离表面0. lmm的位置变得最小，在该位置的轴上波 面像差为O. OOl(URMS。
〈实施例3〉
实施例3的物镜8由塑胶制单透镜构成，如图3所示，光源侧的面8a及光记 录介质侧的面8b在光轴附近皆被设为凸面，光源侧的面8a被设为比光记录介质 侧的面8b相对较大的曲率的凸面。而且，本实施例的物镜8的两面皆被设为旋 转对称的非球面。
作为该实施例3所涉及的数据，在下述表3的上段表示透镜数据，在中段表 示非球面数据，在下段表示各种数据。 表3
实施例3 〈透镜数据〉实施例3透镜数据轴上波面像差(人RMS) 0.0019 轴外波面像差(入脂S) 0.029
实施例3的物镜对波长入为408. Onm的使用光实现所谓O. 85的大NA，并如表 3的轴上波面像差的值及图7所示，波面像差良好，能在光记录介质9的光记录 层9b良好地会聚该使用光。而且，如表3所示，实施例3的物镜确保0.502mm的 长度充分的工作距离的同时，从轴外波面像差为0.029XRMS的情况来看也实现 了良好的像高特性，进一步，质量也被轻量化为0.015克。
对于实施例3的物镜8，作为光记录介质9设想1层光盘，如图10所示，构成 为在光记录介质9的离表面0. lmm的位置波面像差变得最小，在该位置的轴上波 面像差为O. 0019 ARMS。
在表4表示对应于实施例1 3的上述条件式(1) (6)的值。如从表4可 知，实施例1 3的任一个全部满足条件式(1) (6)(包括(2 — 1))。
表4
式(1)式〔2)式(3)式(4)式(5)式(6)
实施例d/f(n-1)sin 0 ,WD(,)g/d
1-0.4641.230-3.5630.5290.3430.595
2-0.4701,230-3.8400.5280,3370.595
3-0.7191.276翻40.5030.5020.592
接着，参照图ll并对本发明的实施方式所涉及的光记录/再生装置进行说
明。图ll是本发明的一实施方式所涉及的光记录/再生装置30的简要立体图。 光记录/再生装置30在内部具备本发明的实施方式所涉及的光拾取装置32，在 前面设有插入光记录介质的插入部34、用于进行记录、再生、停止等各种操作 的操作按钮35a、 35b、 35c。由于光记录/再生装置30具备本发明的实施方式所 涉及的物镜，因此，可以在由例如蓝光光盘构成的光记录介质上良好地进行记 录或再生。
以上，例举实施方式及实施例说明了本发明，但本发明不限于上述实施方 式及实施例，可以进行各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、非球面系 数、面间隔及折射率的值不限于在上述各数值实施例所示的值，可取其他的值。
例如，作为本发明的物镜也如实施例，不限于光源侧的面及光记录介质侧的面皆被设为旋转对称的非球面的结构。若至少将一方的面(若是一方的面优 选设为光源侧的面)设为非球面，则其他面可设为平面或球面。
而且，在上述实施方式中，优选将NA设为0.85以上，作为实施例的物镜例
举了NA为O. 85的物镜，但即使是数值孔径被设为稍微低于O. 85而设计的物镜， 若将物镜的其他条件或规格适当变更为弥补由NA稍微低于0.85产生的不良状 况，则也可以提供给以NA为0.85作为基准规格的光记录/再生装置的光拾取装置。
而且，例如本发明的光记录/再生装置具备的光拾取装置、操作按钮的数 不限于图ll所示的例，可任意设定。
而且，在上述实施方式的说明中，作为光记录介质对使用蓝光光盘的例进 行了说明，但本发明未必限于此。本发明的物镜、光拾取装置、光记录/再生 装置也可适用于作为光记录介质使用其他短波长光用光记录介质，例如，所谓 的AOD (HD—DVD)光盘等的情况。
而且，还设想今后作为光记录介质开发上述以外的、例如使用光波长进一 步短波长化到紫外线区域的标准，但是，这时当然也可适用本发明。此时，作 为透镜材料优选使用在使用光波长具有良好的透射率的材料，例如，作为本发 明的物镜的透镜材料也可使用萤石(蛍石)或石英。
权利要求
1、一种物镜，将从光源射出的光会聚在进行信息的记录或再生的光记录介质上，其特征在于，该物镜由至少1个面被设为非球面的单透镜构成，并满足下述条件式(1)、(2)-0.90＜R1/R2＜-0.45(1)0.70＜d/f＜1.40(2)此处，R1为光源侧的面的光轴附近的曲率半径(mm)，R2为光记录介质侧的面的光轴附近的曲率半径(mm)，d为光轴上的厚度(mm)，f为焦距(mm)。
2、 如权利要求l所述的物镜，其特征在于， 满足下述条件式(3):一40〈e,— 6 2〈20 (3) 此处，9为入射到光源侧的面的最外侧光线与该面的法线所成的角(° )，e 2为从光记录介质侧的面射出的最外侧光线与该面的法线所成的角
3、 如权利要求1或2所示的物镜，其特征在于， 满足下述条件式(4):0. 35< (n —1) Sin 9〈0. 80 (4) 此处，e ,为入射到光源侧的面的最外侧光线与该面的法线所成的角(° )，n为透镜的折射率。
4、 如权利要求1至3中的任一项所述的物镜，其特征在于， 满足下述条件式(5):0. 25〈WD (5) 此处，WD为工作距离(鹏)。
5、 如权利要求1至4中的任一项所述的物镜，其特征在于， 质量被做成0.5克以下。
6、 如权利要求1至5中的任一项所述的物镜，其特征在于，满足下述条件式(6):0. 50<g/d<0, 80 (6) 此处，g为从光源侧的面顶点的垂直于光轴的切平面到透镜的重心位置的距离C誦)。
7、 如权利要求1至6中的任一项所述的物镜，其特征在于， 上述光记录介质侧的数值孔径为O. 70以上，0. 98以下。
8、 如权利要求1至7中的任一项所述的物镜，其特征在于， 上述光的波长为400. 0nm以上、410. Onm以下。
9、 如权利要求8所述的物镜，其特征在于，上述光记录介质侧的数值孔径为O. 85以上，上述光记录介质的保护层的厚 度为O. 075mm以上、0. l腿以下。
10、 如权利要求8所述的物镜，其特征在于，上述光记录介质侧的数值孔径为O. 85以上，并构成为在从上述光记录介质 的表面进入该光记录介质的内部tlmm的位置处波面像差的固S最小，上述tl为 0. 075mm以上、0. lmm以下。
11、 一种光拾取装置，其特征在于， 具备权利要求1至10中的任一项所述的物镜。
12、 一种光记录/再生装置，其特征在于， 搭载权利要求ll所述的光拾取装置。
全文摘要
本发明提供一种物镜，其将从光源射出的光会聚在进行信息的记录或再生的光记录介质上，该物镜由至少1个面被设为非球面的单透镜构成，并满足下述条件式(1)、(2)-0.90＜R₁/R₂＜-0.45(1)，0.70＜d/f＜1.40(2)。此处，R₁光源侧的面的光轴附近的曲率半径(mm)，R₂光记录介质侧的面的光轴附近的曲率半径(mm)，d光轴上的厚度(mm)，f焦距(mm)。该物镜具有充分的工作距离和良好的像高特性的同时谋求轻量化。
文档编号G11B7/135GK101581825SQ20091014126
公开日2009年11月18日 申请日期2009年5月14日 优先权日2008年5月16日
发明者北原有, 小里哲也, 森将生, 胜间敏明 申请人:富士能株式会社