光拾取装置及物镜的制作方法

专利名称：光拾取装置及物镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用激光进行记录于光盘的信号的读取动作、将信号记录于光盘的动作的光拾取装置、和光拾取装置所采用的物镜。
背景技术：
公知有这样的光盘装置，即，能够通过将从光拾取装置照射的激光照射于光盘的信号记录层来进行信号的再生动作、信号的记录动作。作为光盘装置，通常公知有使用被称作⑶、DVD的光盘的装置，最近，正在开发一种使用提高了记录密度的光盘、即Blu-ray标准的光盘的装置。
作为进行读取记录于CD标准光盘的信号的动作的激光，使用波长为780nm的红外光，作为进行读取记录于DVD标准光盘的信号的动作的激光，使用波长为650nm的红色光。
作为对于该⑶标准及DVD标准的光盘进行读取记录于Blu-ray标准光盘的信号的动作的激光，使用波长较短的激光、例如波长为405nm的蓝紫色光。
Blu-ray标准的光盘中的、设于信号记录层的上表面的保护层的厚度为0. 1mm，进行自该信号记录层读取信号的动作所采用的物镜的数值孔径被设定为0. 85。
为了进行记录在设于Blu-ray标准光盘的信号记录层中的信号的再生动作、向该信号记录层记录信号，需要减小通过会聚激光而生成的激光光斑的直径。为了获得期望的激光光斑形状所采用的物镜不仅使数值孔径变大，其焦点距离也变短，因此，物镜的曲率半径变小。
在光拾取装置中组装有用于放射与上述各标准相对应的波长的激光的激光二极管、用于将自该激光二极管放射的激光会聚在设于各光盘的信号记录层中的物镜。作为该物镜的材料，通常使用玻璃，但为了廉价地制造，最近大多使用合成树脂。
另外，能够进行使从光拾取装置照射的激光的光斑聚焦于光盘上的信号记录层的控制动作、即调焦控制动作或使激光的光斑追随信号轨迹的控制动作、即循迹控制动作。
而且，在光拾取装置中，由存在于作为光盘的激光入射面的盘面与信号记录层之间的保护层的厚度引起球面像差，存在无法正常地进行信号的再生动作、记录动作这样的问题，作为解决该问题的方法，开发了一种使设在激光二极管与物镜之间的准直透镜沿光轴方向移动而校正球面像差的技术(参照日本特开2005-338684号公报、日本特开 2004-14042 号公报)。
虽然能够通过由合成树脂制造物镜来降低光拾取装置的价格，但是合成树脂具有根据使用的激光的波长而特性、特别是透过特性改变这样的特征。在使用后述的合成树脂材料制造用于将后述的蓝紫色的激光会聚的物镜的情况下，这种合成树脂材料具有由于蓝紫色的激光而使物镜的透过率随着照射时间的经过而降低这样的特性；前述的合成树脂材料是用于将应对DVD标准的激光、即波长为650nm的红色的激光会聚的物镜所使用的，例如三井化学株式会社制的被称作APL5014DP的合成树脂材料；前述的蓝紫色的激光应对 Blu-ray标准，即，该蓝紫色的激光的波长为405nm。
由于该透过率的降低随着激光的输出变大而变大，因此，像进行记录动作的光拾取装置那样在进行激光的高输出的光拾取装置中成为很大的问题。
在物镜的透过率降低时，会聚在设于光盘的信号记录层中的激光的强度变小，因此，无法正常地进行记录于光盘的信号的再生动作、信号的记录动作。为了解决该问题，作为物镜的材料，使用受蓝紫色激光的影响较少的合成树脂材料、例如日本Zeon株式会社制的被称作ZE0NEX340R(日本Zeon公司的注册商标)的树脂材料，但该材料价格昂贵，存在无法降低光拾取装置的价格这样的问题。
另外，为了增大物镜的曲率半径(即减缓曲率)、减薄其壁厚，需要由高折射率的树脂材料构成该物镜。但是，由于树脂材料的吸湿性高于玻璃材料，因此，在由该树脂材料构成的物镜中存在由该高吸湿性引起球面像差这样的问题。

发明内容
本发明的一个技术方案的光拾取装置包括激光二极管；合成树脂制的物镜，其配置在上述激光二极管与上述光盘之间的上述激光的光路中，使得来自上述激光二极管的激光经由光盘的保护层会聚于信号记录层；像差校正元件，其存在于上述激光二极管与上述物镜之间的上述激光的光路上，以校正由上述物镜的吸湿特性引起的球面像差的方式进行动作。
根据附图及本说明书的记载，明确本发明的其他特征。


为了更加完全地理解本发明及其优点，请与附图一同参照以下说明。
图1是表示本发明的光拾取装置的实施方式1的概略图。
图2是表示本发明的光拾取装置的实施方式2的概略图。
图3A是将聚碳酸酯树脂作为材料的物镜的剖视图。
图3B是将环状烯烃树脂作为材料的物镜的剖视图。
图4是表示聚碳酸酯树脂的折射率的波长依赖性的坐标图。
图5是表示利用将聚碳酸酯树脂作为材料的物镜形成在光盘上的激光光斑的强度分布的坐标图。
图6是表示将聚碳酸酯树脂作为材料的物镜的纵向球面像差的坐标图。
具体实施例方式根据本说明书及附图的记载，至少明确以下事项。
以下说明的本实施方式的光拾取装置能够使用像蓝紫色的激光那样地对合成树脂制的物镜的光学特性产生影响的激光。另外，本实施方式的光拾取装置能够校正由合成树脂制的物镜的吸湿性引起的球面像差，能够使用采用耐光特性优良的、廉价的合成树脂材料而成的物镜。因而，采用本实施方式，在降低光拾取装置的价格的基础上起到很大的效果。另外，采用本实施方式，能够在抑制物镜产生球面像差的同时、减缓其曲率，并且，能够减薄其壁厚。
实施方式1 在图1中，附图标记1是放射作为例如波长为405nm的蓝紫色光的激光的激光二极管，附图标记2是供从上述激光二极管1放射的激光入射的衍射光栅，由将激光分离为作为0级光的主光束、作为+1级光及-1级光的2个副光束的衍射光栅部2a、和将入射的激光转换为S方向的直线偏振光的1/2波片2b构成。
附图标记3是设在透过上述衍射光栅2后的激光入射的位置的偏振光分束器，该偏振光分束器上设有控制膜3a，该控制膜3a用于反射被上述1/2波片2b沿S方向偏振后的激光的大部分、使沿P方向偏振后的激光全部透过。附图标记4是设在从上述激光二极管1放射的激光中的、透过上述偏振光分束器3的控制膜3a后的激光所照射的位置的监视 (monitor)用光检测器，该检测输出用于控制从上述激光二极管1放射的激光的输出。
附图标记5是设在由上述偏振光分束器3的控制膜3a反射的激光所入射的位置的1/4波片，该1/4波片起到将入射的激光从直线偏振光转换为圆偏振光，并相反地从圆偏振光转换为直线偏振光的作用。附图标记6是供透过上述1/4波片5后的激光入射的、并且将入射的激光转换为平行光的准直透镜，该准直透镜利用像差校正用电动机7沿光轴方向、即箭头A及B方向移位。通过上述准直透镜6沿光轴方向的移位动作，来校正基于光盘 D的保护层的厚度产生的球面像差及由后述的物镜的吸湿特性引起的球面像差。
附图标记8是设置在透过上述准直透镜6后的激光入射的位置的启动反射镜，该启动反射镜将入射的激光向物镜9的方向反射。
在该构造中，从激光二极管1放射的激光通过衍射光栅2、偏振光分束器3、1/4波片5、准直透镜6、启动反射镜8而入射到物镜9之后，利用该物镜9的聚光动作而作为光斑照射在设于光盘D的信号记录层L中，但照射于该信号记录层L的激光在信号记录层L中作为返回光而被反射。
自光盘D的信号记录层L反射的返回光通过物镜9、启动反射镜8、准直透镜6及 1/4波片5而入射到偏振光分束器3的控制膜3a。这样地入射到偏振光分束器3的控制膜 3a的返回光利用上述1/4波片5的相位变更动作变更为P方向的直线偏振光。因而，该返回光不会在上述控制膜3a中反射，而作为控制用激光Lc透过该控制膜3a。
附图标记10是供透过上述偏振光分束器3的控制膜3a后的控制用激光Lc入射的传感器透镜，该传感器透镜起到对控制用激光Lc附加像散而将其照射在设置于被称作 PDIC的光检测器11的受光部的作用。在上述光检测器11中设有公知的4分割传感器等， 进行调焦错误信号生成动作及循迹错误信号生成动作；该调焦错误信号生成动作用于利用主光束的照射动作进行随着记录于光盘D的信号记录层中的信号的读取动作进行的信号生成动作、及采用像散法的调焦控制动作；该循迹错误信号生成动作用于利用2个副光束的照射动作进行循迹控制动作。由于该用于生成各种信号的控制动作众所周知，因此，省略其说明。
本实施方式的光拾取装置如上所述地构成，但在该构造中，上述物镜9固定于透镜保持架(未图示)，该透镜保持架利用4根或6根支承线(wire)支承在光拾取装置的基座上，能够进行沿与光盘D的信号面垂直的方向、即调焦方向的移位动作以及沿光盘D的径向、即循迹方向的移位动作。
附图标记12是设于固定有上述物镜9的透镜保持架的调焦线圈，该调焦线圈具有利用与固定于基座的磁铁的协作使物镜9沿调焦方向移位的作用。附图标记13是设于固定有上述物镜9的透镜保持架的循迹线圈，该循迹线圈具有利用与固定于基座的磁铁的协作使物镜9沿循迹方向移位的作用。
组装有上述调焦线圈12及循迹线圈13的光拾取装置的构造、以及利用向各线圈供给驱动信号的动作进行的调焦控制动作及循迹控制动作众所周知，省略其说明。
附图标记14是从构成上述光检测器11的、接受主光束的传感器生成与记录于光盘D的信号记录层L中的信号的读取动作相对应地获得的信号、即RF信号的RF信号生成电路，附图标记15是从接受主光束的传感器生成与激光的聚焦动作相对应地获得的信号、 即调焦错误信号的调焦错误信号生成电路，附图标记16是从接受副光束的传感器生成与激光的循迹动作相对应地获得的信号、即循迹错误信号的循迹错误信号生成电路。
附图标记17是输入自上述监视用光检测器4获得的信号的激光输出检测电路，该激光输出检测电路将与输入的信号等级相对应的信号作为激光输出的监视信号输出。
附图标记18是根据自上述RF信号生成电路14、调焦错误信号生成电路15、循迹错误信号生成电路16及激光输出检测电路17等获得的信号进行光拾取装置的各种控制动作的拾取控制电路。附图标记19是根据自上述调焦错误信号生成电路15生成而输入的调焦错误信号供从上述拾取控制电路18输出的调焦控制信号输入的调焦线圈驱动电路，该调焦线圈驱动电路向上述调焦线圈12供给驱动信号。附图标记20是根据自上述循迹错误信号生成电路16生成而输入的循迹错误信号供从上述拾取控制电路18输出的循迹控制信号输入的循迹线圈驱动电路，该循迹线圈驱动电路向上述循迹线圈13供给驱动信号。
附图标记21是向上述激光二极管1供给驱动信号的激光二极管驱动电路，该激光二极管驱动电路根据自上述激光输出检测电路17获得的监视信号而利用从拾取控制电路 18输出的控制信号来调整激光输出。附图标记22是通过向上述像差校正用电动机7供给驱动信号使上述准直透镜6沿光轴方向移动而校正球面像差的像差校正用电动机驱动电路，该像差校正用电动机驱动电路由上述拾取控制电路18进行控制。
附图标记23是为了通过检测自上述RF信号生成电路14获得的RF信号的等级、 抖动值来检测球面像差量而设置的球面像差量检测电路，作为通过检测RF信号的等级来测定球面像差量的方法，例如记载于上述日本特开2004-14042号公报。
另外，在本实施方式中，只要将步进电动机用作为了使准直透镜6沿光轴方向移动而设置的像差校正用电动机7，就能够根据作为驱动信号供给的脉冲数量正确地设定旋转量，因此，具有能够细致地控制该准直透镜6的移动位置这样的优点。
像以上说明的那样地构成本实施方式的光拾取装置，下面，说明该构造的光拾取装置的动作。
在进行为了对记录在设于光盘D的信号记录层L中的信号进行再生动作的操作时，自拾取控制电路18向构成光拾取装置的各电路供给驱动控制信号。自激光二极管驱动电路21供给后述的驱动信号，从该激光二极管1以目标输出放射蓝紫色的激光；前述的驱动信号能够获得为了对激光二极管1正确地进行再生动作而预先设定的激光输出。
从上述激光二极管1放射的激光入射到衍射光栅2，被组装于该衍射光栅2的衍射光栅部2a分离为主光束和副光束，并且，被1/2波片2b转换为S方向的直线偏振光。透过上述衍射光栅2后的激光入射到偏振光分束器3，大部分激光被设于该偏振光分束器3的控制膜3a反射，并且，一部分激光透过控制膜3a。
由于透过上述控制膜3a后的激光照射于监视用光检测器4，因此，对应于该照射的激光等级的信号作为监视信号从激光输出检测电路17输出而输入到拾取控制电路18。 在输入该监视信号时，基于该监视信号等级的控制信号自拾取控制电路18被供给到激光二极管驱动电路21。因而，只要将自该拾取控制电路18被供给到激光二极管驱动电路21 的驱动信号的等级控制为规定的值，就能够将从激光二极管1放射的激光的输出自动地控制为目标等级。该动作众所周知被称作激光的自动输出控制动作，省略其说明。
被设于上述偏振光分束器3的控制膜3a反射的激光入射到1/4波片5而从直线偏振光转换为圆偏振光之后，入射到准直透镜6。入射到上述准直透镜6的激光转换为平行光而入射到启动反射镜8。
入射到上述启动反射镜8的激光被该启动反射镜8反射而入射到物镜9。由于激光经由如上所述的光学路径入射到上述物镜9，因此，能够利用该物镜9进行聚光动作。
利用上述物镜9将激光会聚于信号记录层L的动作通过调焦控制动作来进行，由利用了组装于光检测器11的4分割传感器的像散法进行调焦控制动作所使用的调焦错误信号的生成动作众所周知，因此，省略其说明。
为了进行上述调焦控制动作而进行的物镜9的移位动作通过自调焦线圈驱动电路19向调焦线圈12供给驱动信号来进行，但在对信号记录层L进行聚光动作时，自该信号记录层L反射的激光作为返回光从光盘D侧的面入射到物镜9。
入射到上述物镜9的返回光经由启动反射镜8、准直透镜6及1/4波片5而入射到设于偏振光分束器3的控制膜3a。由于入射到上述控制膜3a的返回光被1/4波片5转换为P方向的直线偏振光，因此，不会被该控制膜3a反射而全部作为控制用激光Lc透过该控制膜3a。
透过上述控制膜3a后的返回光、即控制用激光Lc入射到传感器透镜10，利用该传感器透镜10附加像散地被照射于光检测器11。该控制用激光Lc照射于光检测器11，结果，能够自组装于该光检测器11的4分割传感器等获得基于主光束及副光束的照射光斑的位置及形状变化的检测信号。
处于该状态时，根据自光检测器11获得的检测信号向拾取控制电路18输入从调焦错误信号生成电路15生成的调焦错误信号、及从循迹错误信号生成电路16生成的循迹错误信号。在向拾取控制电路18输入该调焦错误信号及循迹错误信号时，向调焦线圈驱动电路19及循迹线圈驱动电路20输出基于各错误信号的控制信号。
结果，由于自调焦线圈驱动电路19向调焦线圈12供给控制信号，因此，能够利用该调焦线圈12使物镜9沿调焦方向进行移位动作，能够进行将激光会聚于信号记录层L的调焦控制动作。另外，由于自循迹线圈驱动电路20向循迹线圈13供给控制信号，因此，能够利用该循迹线圈13使物镜9沿循迹方向进行移位动作，能够进行使激光追随设于信号记录层L的信号轨迹的循迹控制动作。
由于如上所述地进行光拾取装置的调焦控制动作及循迹控制动作，因此，能够进行记录于光盘D的信号记录层L的信号的读取动作。利用该读取动作获得的再生信号能够通过众所周知地解调从RF信号生成电路14生成的RF信号而作为信息数据来获得。
如上所述地进行记录于信号记录层L的信号的读取动作，但处于进行该读取动作的状态时，作为像差校正部件设置的准直透镜6利用由自像差校正用电动机驱动电路22被供给到像差校正用电动机7的驱动信号进行的旋转动作，移位到信号记录层L中球面像差最少的动作位置。
该动作位置的设定动作利用球面像差量检测电路23进行，但只要设定为例如再生信号所含有的抖动值为最佳值的位置、或者RF信号的等级最大的位置即可。即，每当利用像差校正用电动机7的旋转驱动动作使准直透镜6的位置向作为光轴方向的箭头A或B 方向移动规定量时，都测定抖动值或者RF信号的等级，将抖动值最小的位置或者RF信号的等级最大的位置设定为准直透镜的动作位置即可。
通过进行上述设定动作，能够最大程度地抑制入射到物镜9而照射于光盘D的信号记录层L的激光光斑中出现的球面像差。即，通过如上所述地进行使准直透镜6移位到动作位置的控制动作，能够以最佳形状的光斑进行记录在设置于光盘D的信号记录层L中的信号的再生动作。
像以上说明的那样地构成本实施方式的光拾取装置，下面，说明本实施方式的主旨。
组装于本实施方式的光拾取装置中的物镜9不是由上述APL5014DP、ZE0NEX340R 等环状烯烃树脂、而是由被称作聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯的廉价的树脂成形。即，与环状烯烃树脂相比，聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯树脂不仅廉价，也具有耐光性即由照射激光导致的透过率等的降低较少这样的优良的光学特性。
但是，该聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯树脂存在吸湿特性较差这样的问题。S卩，由该聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯树脂成形的物镜具有因吸湿而不仅折射率变化、尺寸也变化这样的特性。
在因吸湿而使物镜9发生折射率变化及尺寸变化时，随着这些变化产生球面像差。本实施方式在由该吸湿特性引起球面像差的情况下，由球面像差量检测电路23检测该球面像差量，从拾取控制电路18向像差校正用电动机驱动电路22输出基于该检测量的像差校正控制信号。
在该像差校正控制信号被输出到像差校正用电动机驱动电路22时，从该像差校正用电动机驱动电路22向像差校正用电动机7输出驱动信号。结果，上述像差校正用电动机7以与驱动信号相对应的转速旋转，进行使准直透镜6向箭头A或B方向移位而移动到动作位置的控制动作。通过该准直透镜6向动作位置的移动动作，能够校正由物镜9的吸湿引起的球面像差。
实施方式2 在上述实施方式1中，利用准直透镜6向光轴方向的移动控制动作进行球面像差的校正动作，下面，说明图2所示的实施方式2。
在该图中，对与图1所示的实施方式1相同的构成要件标注相同的标记，并省略与相同的动作相关的说明。
附图标记24是供利用准直透镜6转换为平行光的激光所入射的液晶像差校正元件，该液晶像差校正元件至少设有用于校正球面像差的液晶图案。该液晶像差校正元件24 起到通过改变折射率来校正球面像差的作用，由相面对地配置的2枚玻璃基板、和在该玻璃基板的相面对的面设置具有电极图案的电极、在该电极之间隔着取向膜被夹持地定向的液晶分子构成。
而且，形成于上述电极的电极图案做成对应于球面像差的形状，例如与球面像差的产生方向相对应地做成同心圆状。另外，也可以构成为在一个电极上形成用于校正该球面像差的电极的电极图案，在另一个电极上形成用于校正彗差的电极图案。通过这样地构成，不仅能够校正球面像差，也能够同时校正彗差。该液晶像差校正元件24的构造能够进行各种变更，并且，其控制动作众所周知，省略其说明。
附图标记25是输出用于使上述液晶像差校正元件24根据从拾取控制电路18输出的控制信号进行像差校正动作的驱动信号的像差校正用液晶驱动电路。该液晶像差校正元件24的像差校正动作如众所周知地那样，通过对设置于该液晶像差校正元件24的像差校正用图案的控制动作来进行。而且，用于校正像差的控制动作是为了减小由上述球面像差量检测电路23检测的球面像差量而进行的。
由于能够这样地由液晶像差校正元件24进行球面像差的校正动作，因此，在通过将聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯树脂成形来制造物镜9的情况下，即使由吸湿特性引起产生球面像差，也不会有任何问题，能够进行信号的读取动作、信号的记录动作。
实施方式3 上述实施方式1及实施方式2中的光拾取装置所具有的物镜9是使用折射率为 1. 59以上的树脂材料构成的物镜。
聚碳酸酯树脂 物镜的特性 参照图3A说明物镜91的结构例。另外，图3A是将聚碳酸酯树脂作为材料的物镜91的剖视图。另一方面，为了与其相对比，图3B是将烯烃树脂作为材料的物镜900的剖视图。物镜91例如使用帝人化成株式会社的Panlite SP( “Panlite”为注册商标)等聚碳酸酯树脂构成。在本实施方式中，物镜91对波长为405nm的蓝紫色光的折射率n405为 1. 622 (设计温度为35°C )。即，折射率n405为1.59以上。
在此，通常，透明树脂材料的折射率根据光的波长而不同。本实施方式的“折射率为1. 59以上的聚碳酸酯树脂材料”不仅包含例如400nm(蓝紫色) 800nm(近红外)等较广范围的波长的、折射率为1.59以上的聚碳酸酯树脂材料，也包含例如限于大致589nm(d 线的光)或者比其更短的波长的、折射率为1. 59以上的聚碳酸酯树脂材料。
根据表示在例如Panlite (注册商标)的情况下图4所例示的折射率的波长依赖性的坐标图(“研究开发PanliteSP", [online]、帝人化成株式会社、[平成21年10月30 日检索]、internet<URL :http://www. teijin. co. jp/rd/rdl3_10. html 进行说明。若是图4中的实线曲线例示的PanliteSP-1516，则是蓝紫色光的波长400nm 近红外光的波长 SOOnm的较广范围，折射率为1.59以上(周围温度为25°C)。另外，根据图4，相对于波长为405nm的蓝紫色光的折射率n405大致为1. 66，相对于波长为589nm的d线光的折射率大致为1. 61 (以上，周围温度为25°C )。
在例如除Panlite(注册商标)之外的聚碳酸酯树脂的情况下，根据图4中的虚线曲线，相对于比d线光的波长589nm短的波长的光的折射率为1.59以上(周围温度为 250C )。另外，根据图4，对波长为405nm的蓝紫色光的折射率n405大致为1. 61，对波长为 589nm的d线光的折射率大致为1. 59 (以上，周围温度为25°C )。
另外，作为物镜91的材料的聚碳酸酯树脂也可以用作光盘D的保护层PL的材料。将与光盘D的保护层PL相同的聚碳酸酯树脂作为材料的物镜91的耐光性(即，抑制由激光照射导致的透过率降低的程度)至少与光盘D相同，因此足够高。
表1表示物镜91的设计值的一个例子。设计值中的、特别是中心壁厚dl为 1. 5mm(参照图3A)，与光盘D的信号记录层L之间的焦点距离f为1. 4mm。S卩，中心壁厚与焦点距离之比dl/f为1. 071，该值小于1. 1。表2表示物镜91的形状的设计值的一个例子。 艮口，这些设计值是表示物镜91的形状的曲率半径及非球面系数。这些曲率半径及非球面系数是分别针对物镜91中的准直透镜6(参照图1)或者液晶像差校正元件24(参照图2) — 侧、和光盘D—侧设定的。
表 1
Xv准直透镜或液晶夯舟
图3Α例示的物镜91的形状反映了表2例示的设计值。另外，根据釆用表1及表2 例示的设计值进行光学计算的结果，在该图中，用虚线例示了相对于物镜91的光盘D—侧的光路If、和相对于物镜91的准直透镜6(参照图1)或者液晶像差校正元件24(参照图 2) 一侧的平行的光路lp。另外，虽然表1未例示，但在光学计算中，光盘D的保护层PL的厚度为0. 0875mm，球面像差校正方式为非球面。
另一方面，为了与物镜91进行比较，在图3B中，例示了使用例如日本Zeon株式会社的ZEONEX 340R( “ZEONEX”为注册商标)等的烯烃树脂构成的物镜900。聚碳酸酯树脂的物镜91的折射率(例如nd、n405)高于烯烃树脂的物镜900的折射率(例如nd、n405)， 因此，物镜91的曲率半径r(图3A)大于物镜900的曲率半径r’(图3B)(即曲率较缓)， 因此，物镜91的中心壁厚dl (图3A)能够薄于物镜900的中心壁厚dl，(图3B)。
图5及图6表示基于采用表1及表2例示的设计值而利用光学计算出的结果的本实施方式的物镜91的特性。另外，图5是表示利用将聚碳酸酯树脂作为材料的物镜91形成在光盘D上的激光光斑的强度分布的坐标图，图6是表示将聚碳酸酯树脂作为材料的物镜91的纵向球面像差的坐标图。
如图5所例示，利用本实施方式的物镜91形成在光盘D的盘面上的光斑的强度分布的半值宽度(FWHM)大致为0.3μπι(即大致0. 0003mm)，该值显示良好的特性。另外，如图 6所例示，本实施方式的物镜91的纵向球面像差也显示良好的特性。
采用具有以上特性的聚碳酸酯树脂的物镜91，由于将与例如应对Blue-ray标准的光盘D的保护层PL相同的聚碳酸酯树脂作为材料，因此，对蓝紫色激光的耐光性(目卩，抑制由激光照射引起的透过率等降低的程度)较高。另外，如图3A所示，通过采用高折射率的材料，能够增大物镜91中的高NA部(数值孔径较高的部分)的曲率半径(即减缓曲率)， 因此，该物镜91的生产率提高。由此，物镜91相应地变廉价。并且，如图3A所示，通过采用高折射率的材料，能够减薄物镜91的壁厚，因此，能够抑制该物镜91倾斜动作时产生像散。
球面像差的校ιΗ 另一方面，聚碳酸酯树脂这样的树脂材料的吸湿性高于玻璃材料的吸湿性，因此， 由其较高的吸湿性导致在物镜91中产生球面像差。
因此，在本实施方式中，通过使存在于光拾取装置中的激光二极管1与光盘D之间的激光的光路中的像差校正元件动作，能够校正由树脂材料的吸湿特性引起的球面像差。
准盲诱镜 像差校正元件例如是上述实施方式1中的准直透镜6，其被控制成根据由树脂材料的吸湿特性引起的球面像差沿激光的光轴方向移动，由此来校正球面像差。
具体地讲，在图1中的物镜9为物镜91而产生球面像差的情况下，由球面像差量检测电路23检测该球面像差量，基于该检测量的像差校正控制信号从拾取控制电路18被输出到像差校正用电动机驱动电路22。在像差校正控制信号被输入到像差校正用电动机驱动电路22时，从该像差校正用电动机驱动电路22向像差校正用电动机7输出驱动信号。 通过像差校正用电动机7以基于驱动信号的转速旋转，准直透镜6以基于转速的移位量沿图1中的箭头A或者B方向(光轴方向)移位。由此，能够校正由物镜91的吸湿特性引起的球面像差。
液晶像差校ιΗ元件 或者，像差校正元件例如是上述实施方式2中的液晶像差校正元件24，被控制成根据由树脂材料的吸湿特性引起的球面像差来校正球面像差。
具体地讲，在图2中的物镜9为物镜91而产生球面像差的情况下，由球面像差量检测电路23检测该球面像差量，基于该检测量的像差校正控制信号从拾取控制电路18被输出到像差校正用液晶驱动电路25。在像差校正控制信号被输入到像差校正用液晶驱动电路25时，从该像差校正用液晶驱动电路25对液晶像差校正元件24的电极施加基于像差校正控制信号的电压，从而能够校正由物镜91的吸湿特性引起的球面像差。另外，在液晶像差校正元件24的情况下，不仅能够校正球面像差，也能够校正彗差。
由以上内容，采用本实施方式的物镜91，能够在抑制产生球面像差的同时、提高对蓝紫色激光的耐光性，并且，能够增大高NA部(数值孔径较高的部分)的曲率半径(即减缓曲率)，且减薄壁厚。
超分辨技术 物镜91相对于上述蓝紫色光的数值孔径为0. 85 (参照表1)，但并不限定于此，也可以应用例如0. 4 0. 77的数值孔径的物镜。与数值孔径为0. 85的物镜91的情况相比， 在数值孔径为0. 4 0. 77的物镜的情况下，会聚的激光的光量减少，但其光斑直径为相同程度。
聚酯树脂 作为上述折射率为1. 59以上的其他树脂材料，可列举例如大阪Gas Chemicals株式会社的0KP4、0KP4HT等(“0ΚΡ”为注册商标)的聚酯树脂。
相对于波长为589nm的d线光，0KP4的折射率nd为1. 61，0KP4HT的折射率nd为 1.63(以上，周围温度为20°C )。在此，如上所述，通常，透明树脂材料的折射率根据光的波长而不同。更具体地讲，光的波长越短，透明树脂材料的折射率越高。因此，至少对于589nm或者波长比其更短的光，0KP4及0KP4HT的折射率为1.6以上。另外，实际上，对于波长为 405nm的光，0KP4的折射率n405为1. 64，0KP4HT的折射率n405为1. 66。
采用该聚酯树脂的物镜，对例如应对Blue-ray标准的蓝紫色激光的耐光性(即， 抑制由激光照射引起的透过率等降低的程度)提高。另外，通过采用该高折射率的材料，能够增大物镜中的高NA部(数值孔径较高的部分)的曲率半径(即减缓曲率)，因此，提高了该物镜的生产率。由此，物镜相应地变廉价。并且，通过采用该高折射率的材料，能够减薄物镜，因此，能够抑制该物镜倾斜动作时产生像散。
但是，聚酯树脂材料的吸湿性高于玻璃材料的吸湿性，因此，由其较高的吸湿性导致在物镜中产生球面像差。与上述聚碳酸酯树脂的物镜91的情况同样，通过使存在于光拾取装置中的激光二极管1与光盘D之间的激光的光路中的像差校正元件(例如实施方式1 的准直透镜6、实施方式2的液晶像差校正元件24等)动作，能够校正由树脂材料的吸湿特性引起的球面像差。
折射率为1. 59以上的树脂 上述物镜主要应用蓝紫色光，并且，将聚碳酸酯树脂及聚酯树脂作为材料地构成。
但是，并不限定于此，物镜至少以来自激光二极管的激光经由光盘D的保护层PL 而会聚于信号记录层L的方式，配置在激光二极管与光盘D之间的激光的光路中，采用折射率为1.59以上的树脂材料构成，通过存在于激光二极管与物镜之间的激光的光路中的像差校正元件动作来校正由树脂材料的吸湿特性引起的球面像差即可。采用该物镜，能够在抑制产生球面像差的同时、减缓其曲率，并且，能够减薄其壁厚。
在上述物镜中，像差校正元件也可以是准直透镜6，根据由树脂材料的吸湿特性引起的球面像差沿激光的光轴方向移动，由此校正球面像差。采用该物镜，能够有效地抑制产生球面像差。
在上述物镜中，像差校正元件也可以是液晶像差校正元件24，被控制成根据由树脂材料的吸湿特性引起的球面像差来校正球面像差。采用该物镜，能够有效地抑制产生球面像差，并且，也能够抑制彗差。
在上述物镜中，激光二极管也可以是发出蓝紫色激光的上述激光二极管1。通常， 光的波长越短，材料的折射率越高，因此，采用该物镜，物镜的折射率变得更高。随之，能够减缓物镜的曲率，并且能够减薄其壁厚。
在上述物镜中，中心壁厚相对于与光盘D的信号记录层L之间的焦点距离优选小于1.1。采用该物镜，能够进一步减薄其壁厚。
另外，作为上述高折射率的树脂材料，也可以采用硫尿烷(★才々 > 夕 > )类树月旨、环硫化物(工Ε 7 > 7 4 F)类树脂等。作为硫尿烷类树脂，例如可列举三井化学株式会社的MR-6 (商标)、MR-7 (商标)、MR-8 (商标)等，作为环硫化物类树脂，例如可列举三井化学株式会社的MR-174(商标)。在这些树脂材料中，相对于波长为546nm的e线光的折射率ne为1. 6 1. 74。在此，如上所述，通常，光的波长越短，透明树脂材料的折射率越高，因此，这些树脂的折射率n405为1.6以上。
以上，上述发明的实施方式是为了易于理解本发明，并不是用于限定地解释本发明。本发明能够不脱离其主旨地变更、改进，并且，在本发明中也包括其等价物。
本申请基于2009年3月23日申请的日本申请、特愿2009-69266和2009年11月5日申请的日本申请、特愿2009-254254要求优先权， 在此引用其内容。
权利要求
1.一种光拾取装置，其中， 包括激光二极管；物镜，其由合成树脂制成，配置在上述激光二极管与光盘之间的激光的光路中，使得来 自上述激光二极管的上述激光经由上述光盘的保护层会聚于信号记录层；像差校正元件，其存在于上述激光二极管与上述物镜之间的上述激光的光路中，以校 正由上述物镜的吸湿特性引起的球面像差的方式进行动作。
2.根据权利要求1所述的光拾取装置，其中，上述像差校正元件是准直透镜，为了根据由上述物镜的吸湿特性引起的球面像差来校 正上述球面像差而沿上述激光的光轴方向移动。
3.根据权利要求1所述的光拾取装置，其中，上述像差校正元件是液晶像差校正元件，被控制成根据由上述物镜的吸湿特性引起的 球面像差来校正上述球面像差。
4.根据权利要求1所述的光拾取装置，其中， 上述物镜的材料是聚甲基丙烯酸甲酯。
5.根据权利要求1所述的光拾取装置，其中， 上述物镜的材料是聚碳酸酯树脂。
6.根据权利要求1所述的光拾取装置，其中， 上述激光二极管发出蓝紫色的激光。
7.一种物镜，该物镜配置在激光二极管与光盘之间的激光的光路中，使得来自上述激 光二极管的上述激光经由上述光盘的保护层会聚于信号记录层，其中，该物镜采用折射率为1. 59以上的树脂材料构成；通过存在于上述激光二极管与上述物镜之间的上述激光的光路中的像差校正元件动 作来校正由上述树脂材料的吸湿特性弓I起的球面像差。
8.根据权利要求7所述的物镜，其中，上述像差校正元件是准直透镜，为了根据由上述树脂材料的吸湿特性引起的球面像差 来校正上述球面像差而沿上述激光的光轴方向移动。
9.根据权利要求7所述的物镜，其中，上述像差校正元件是液晶像差校正元件，被控制成根据由上述树脂材料的吸湿特性引 起的球面像差来校正上述球面像差。
10.根据权利要求7所述的物镜，其中， 上述树脂材料是聚碳酸酯树脂。
11.根据权利要求7所述的物镜，其中， 上述树脂材料是聚酯树脂。
12.根据权利要求7所述的物镜，其中， 上述激光二极管发出蓝紫色的激光。
13.根据权利要求7所述的物镜，其中，该物镜的中心壁厚与该物镜与上述光盘的信号记录层之间的焦点距离之比小于1.1。
14.根据权利要求7所述的物镜，其中，该物镜的数值孔径为 0. 4 0. 77。
全文摘要
本发明提供光拾取装置及物镜。该光拾取装置包括激光二极管；合成树脂制的物镜，其配置在上述激光二极管与上述光盘之间的上述激光的光路中，使得来自上述激光二极管的激光经由光盘的保护层会聚于信号记录层；像差校正元件，其存在于上述激光二极管与上述物镜之间的上述激光的光路中，以校正由上述物镜的吸湿特性引起的球面像差的方式进行动作。
文档编号G11B7/12GK101847421SQ20101014052
公开日2010年9月29日 申请日期2010年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者川崎良一, 堀田彻 申请人:三洋电机株式会社, 三洋光学设计株式会社