物镜及光拾取装置制造方法

物镜及光拾取装置制造方法
【专利摘要】提供一种适合小型的光拾取装置的物镜以及搭载了该物镜的光拾取装置，其在能够进行BD/DVD/CD的3种光盘的互换的单片物镜中，具有高的成形性的同时能够应对小型化，且通过在使用BD时也形成适当的点径而能够进行稳定的信息的记录/再现。采用将物镜的中央区域中的第一光路差赋予结构设为具有(2/1/1)的第一基础结构和(1/1/1)的第二基础结构的结构，采用将中间区域中的第二光路差赋予结构设为具有(1/1/1)的第四基础结构和(7/4)或者(5/3)的第三基础结构的结构，将周边区域中的第三光路差赋予结构设为具有使第一光束的二级或者四级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量的第五基础结构的结构。
【专利说明】物镜及光拾取装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及能够以对不同的种类的光盘进行互换的方式进行信息的记录和/或 再现（记录/再现）的光拾取装置、物镜及光信息记录再现装置。

【背景技术】
[0002] 近年来，在光拾取装置中，作为用于在光盘中记录的信息的再现或对于光盘的信 息的记录的光源而使用的激光器光源的逐渐短波长化，例如蓝紫色半导体激光器等波长为 390?420nm的激光器光源成为实用化。若使用这些蓝紫色激光器光源，则在使用与DVD (数 字通用光盘）相同的开口数（NA)的物镜的情况下，能够对直径12cm的光盘进行15?20GB 的信息的记录，在将对物光学元件的NA提高至0. 85的情况下，能够对直径12cm的光盘进 行23?25GB的信息的记录。
[0003] 作为如上述的使用NA0. 85的物镜的光盘的例，举出BD (蓝光盘）。因由光盘的倾 斜（歪斜（skew))所引起而产生的彗形像差增大，所以在BD中，将保护基板设计得比DVD 时薄（相对于DVD的0. 6mm，成为0. Imm)，降低由歪斜所引起的彗形像差量。
[0004] 另外，仅仅能够对BD适当地进行信息的记录/再现的话，作为光盘播放器/记录 器（光信息记录再现装置）的产品的价值是不够的。当前，鉴于正在销售着记录了各种各样 的信息的DVD或CD (小型光盘）的现实，仅仅能够对BD进行信息的记录/再现是不够的， 例如能够对用户具有的DVD或CD也同样适当地进行信息的记录/再现才是实现提高作为 BD用的光盘播放器/记录器的商品价值的方法。从这样的背景出发，优选在BD用的光盘播 放器/记录器中搭载的光拾取装置具有对BD和DVD以及CD都维持互换性的同时能够适当 地记录/再现信息的性能。
[0005] 作为使得对BD和DVD以及⑶都维持互换性的同时能够适当地记录/再现信息的 方法，考虑根据要记录/再现信息的光盘的记录密度来选择性地转换BD用的光学系和DVD 或CD用的光学系的方法，但由于需要多个光学系，不利于小型化且成本增大。
[0006] 因此，为了简化光拾取装置的结构、实现低成本化，优选在具有互换性的光拾取装 置中也共用BD用的光学系和DVD或CD用的光学系而极力减少构成光拾取装置的光学零部 件数。并且，共用与光盘对置而配置的物镜最有利于光拾取装置的结构的简化、低成本化。 此外，为了对记录/再现波长互不相同的多个种类的光盘获得共同的物镜，需要在物镜中 形成具有球面像差的波长依赖性的衍射结构等的光路差赋予结构。
[0007] 此外，对BD、DVD、⑶的3种光盘共同使用的物镜需要能够应对BD、DVD、⑶的必要 开口数的差异。例如，在必要开口数大的BD中，使通过了物镜的有效光学面的大致全部区 域的光束在BD的信息记录面上聚光，另一方面，在必要开口数小的CD中，使通过了物镜的 中央附近的区域的光束在CD的信息记录面上聚光，但通过了其外侧的区域的光束需要作 为杂光（7 7 )而跳过以使其不在⑶的信息记录面上聚光。因此，对BD、DVD、⑶的3种 光盘共同使用的物镜如图1所示那样将其光学面分割为同心圆状的3个区域（将BD、DVD、 CD用的光束聚光的中央区域CN、将BD和DVD用的光束聚光的中间区域MD、将BD用的光束聚 光的周边区域0T)，需要在各个区域中表示不同的光学性能的举动。此外，为了表示不同的 光学性能的举动，考虑了在每个区域中具有产生不同的衍射级数的不同的结构的透镜等。
[0008] 在专利文献1中，记载了一种3种光盘的互换物镜以及搭载了该物镜的光信息记 录再现装置，其通过规定中央区域和周边区域中的光路差函数的关系式，良好地校正在使 用3种光盘时的球面像差的同时，能够避免由无用衍射级数光所引起的点性能的劣化，并 且能够充分确保工作距离。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献 1:特开 2011-129239


【发明内容】

[0012] 发明要解决的课题
[0013] 但是，在专利文献1中记载的物镜中，由于周边区域的环形带数非常多，间距（光 轴正交方向的环形带宽度）也减小，所以制造不容易。尤其，在将物镜进行小型化时，该问 题变得显著。此外，还查明会产生引起在使用BD时的点径的增大的问题。本发明人在专心 研究了 BD点径的增大后，查明了其原因为以下的3个。
[0014] 第一个原因在于，在使用了 BD用的光束时的、物镜中的有效径附近，光源侧光学 面的视角大。在设计成满足正弦条件的情况下，由于唯一地确定光源侧光学面和光盘侧光 学面的放大率平衡，所以在波长A 1的光束中的有效径附近，光源侧光学面视角变大，剥削 模具的刀具难以将光路差赋予结构按设计的那样切削，导致加工精度降低。
[0015] 第二个原因在于，由于物镜的视角大，所以伴随着向光学面的光的入射角变大，反 射率的上升。由此，由于在使用波长Al时的有效径附近、即周边区域内的外径附近，边缘 (U A )强度降低，产生向聚光斑的透过光量的降低，所以产生也称为逆变迹（逆7 #夕 七一> 3 >)效果的幂现象，可产生在使用BD时的点径的增大。
[0016] 第三个原因在于，影子的效果的影响。这里，关于影子的效果，以下详细叙述通过 本发明人的研究而查明的情况。图2是表示作为一例而设置了闪耀（^ >一夂' )形状的光 路差赋予结构的物镜的剖视图的一部分的图。在图2中，在物镜的光学面S上，沿着母非球 面，锯齿状的环形带R以同心圆状形成。这里，在考虑了入射到一个环形带R的光束时，产生 如下的所谓的"影子的效果":入射到锯齿的根侧的光束LBl通过环形带R，从而示出基于设 计的举动，在物镜内前进，但入射到锯齿的前端侧的光束LB2(用影线表示）在入射到环形 带R之后，在其内侧侧面（阶梯面）SP向外方反射。通过该影子的效果，光束LB2不在光盘 的信息记录面上聚光，相应地，导致光的利用效率的降低。影子的效果在光线的折射角变大 的高NA区域中其影响尤其变得显著。除此之外，从模具的加工精度或转印性的问题出发， 锯齿状的环形带的前端或根附近这样的微细形状相对于设计形状容易产生成形误差，由此 会增加散射光，导致光的利用效率的降低。即，若增大光路差赋予结构的环形带数，则不对 聚光产生贡献的光的区域增加，所以相应地，光的利用效率降低。
[0017] 在专利文献1中记载的物镜中，周边区域的环形带数非常多，并且，在周边区域内 存在越从光轴侧朝向周边则环形带数越增加的倾向，所以在使用BD时的光束的有效径附 近中影子的效果的影响变得非常大，产生了边缘强度的下降。其结果，产生也称为逆变迹效 果的幂现象，产生了在使用BD时的点径的增大。
[0018] 本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于，提供一种BD/DVD/⑶的3种光盘 的互换单片物镜以及搭载了该物镜的光拾取装置，其提高物镜的成形性，还能够应对小型 化，且在使用BD时也能够通过形成适当的点径而进行稳定的信息的记录/再现。
[0019] 用于解决课题的手段
[0020] 技术方案1所述的物镜是用于光拾取装置的物镜，该光拾取装置具 有射出第一波长A I (390nm彡M彡415nm)的第一光束的第一光源、射出第 二波长入2 (630nm彡X 2彡670nm)的第二光束的第二光源、射出第三波长 入3 (760nm彡入3彡820nm)的第三光束的第三光源，使用所述第一光束进行具有厚度为 tl的保护基板的BD的信息的记录和/或再现，使用所述第二光束进行具有厚度为t2 (tl < t2)的保护基板的DVD的信息的记录和/或再现，使用所述第三光束进行具有厚度为 t3(t2 < t3)的保护基板的CD的信息的记录和/或再现，所述物镜的特征在于，
[0021] 所述物镜是单片透镜，
[0022] 所述物镜的光学面至少具有中央区域、所述中央区域的周围的中间区域、所述中 间区域的周围的周边区域，
[0023] 所述中央区域具有第一光路差赋予结构，
[0024] 所述中间区域具有第二光路差赋予结构，
[0025] 所述周边区域具有第三光路差赋予结构，
[0026] 所述物镜将通过所述中央区域的所述第一光束以能够在所述BD的信息记录面上 进行信息的记录和/或再现的方式聚光，将通过所述中央区域的所述第二光束以能够在所 述DVD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光，将通过所述中央区域的所 述第三光束以能够在所述CD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光，
[0027] 所述物镜将通过所述中间区域的所述第一光束以能够在所述BD的信息记录面上 进行信息的记录和/或再现的方式聚光，将通过所述中间区域的所述第二光束以能够在所 述DVD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光，不将通过所述中间区域的 所述第三光束以能够在所述CD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光，
[0028] 所述物镜将通过所述周边区域的所述第一光束以能够在所述BD的信息记录面上 进行信息的记录和/或再现的方式聚光，不将通过所述周边区域的所述第二光束以能够在 所述DVD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光，不将通过所述周边区域 的所述第三光束以能够在所述CD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光，
[0029] 所述第一光路差赋予结构是至少重合了第一基础结构和第二基础结构的结构，
[0030] 所述第一基础结构是闪耀型结构，使通过了所述第一基础结构的所述第一光束的 一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第一基础结构的所述第二 光束的一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第一基础结构的所 述第三光束的一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，
[0031] 所述第二基础结构是闪耀型结构，使通过了所述第二基础结构的所述第一光束的 二级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第二基础结构的所述第二 光束的一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第二基础结构的所 述第三光束的一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，
[0032] 所述第二光路差赋予结构是至少重合了第三基础结构和第四基础结构的结构，
[0033] 所述第三基础结构是闪耀型结构，使通过了所述第三基础结构的所述第一光束的 一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第三基础结构的所述第二 光束的一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，
[0034] 所述第四基础结构是闪耀型结构，使通过了所述第四基础结构的所述第一光束的 五级或者七级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第四基础结构的 所述第二光束的三级或者四级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，
[0035] 所述第三光路差赋予结构至少具有第五基础结构，
[0036] 所述第五基础结构是闪耀型结构，使通过了所述第五基础结构的所述第一光束的 二级或者四级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量。
[0037] 根据技术方案1所述的物镜，能够使用共同的物镜来进行BD/DVD/CD的3种光盘 的互换使用。此外，由于第一及第二光路差赋予结构将两种闪耀型的基础结构重叠而成，所 以与以单一的结构形成光路差赋予结构的情况相比，设计的自由度成为两倍，实现互换的 同时能够对3个光盘自由地决定倍率。进一步，由于存在于中央区域的第一基础结构作为 (1/1/1)结构（在第一光束、第二光束以及第三光束中，都将一级衍射光产生最多），第二基 础结构作为（2/1/1)结构（在第一光束中，将二级衍射光产生最多，在第二光束及第三光束 中，将一级衍射光产生最多），所以在BD、DVD、CD中都能够将物镜的倍率设为0或者大致设 为0且在3个波长中全部获得高的衍射效率。除此之外，由于中央区域中的衍射结构的阶 梯差不会过大，所以能够抑制由制造误差所引起的光量损失，且能够抑制影子的效果且确 保高的光利用效率，并且，还能够降低波长或温度变化时的衍射效率变动。
[0038] 此外，由于存在于中间区域的第三基础结构为（1/1)结构（在第一光束及第二光 束中，将一级衍射光产生最多），第四基础结构为（5/3)结构（在第一光束中，将五级衍射光 产生最多，在第二光束中，将三级衍射光产生最多）或者第四基础结构为（7/4)结构（在第 一光束中，将七级衍射光产生最多，在第二光束中，将四级衍射光产生最多），所以能够适当 地控制在使用BD或者DVD时的温度变化时的球面像差的变动。此外，在使用BD、DVD时能 够获得高的衍射效率。
[0039] 进一步，由于存在于周边区域的第五基础结构在第一光束通过时使二级或者四级 的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，所以与一级的情况相比，能够加大间距，即减 少环形带数，因此，在模具加工中和树脂成型中，制造都变得容易且还能够减少误差。此外， 由于在周边区域内存在越从光轴侧朝向周边则环形带数越增加的倾向，且在周边区域内的 外径附近物镜的视角变大，所以产生加工精度的下降或反射率的上升等，尤其，在间距小时 这个问题变得显著，导致引起边缘强度的下降，但由于能够加大周边区域的第五基础结构 的间距，所以能够降低加工精度的下降，进而能够防止边缘强度的下降。进一步，由于环形 带数减少，所以能够降低有效径附近的影子的效果的影响，能够抑制因边缘强度的下降所 引起的点径的增大。除此之外，在第一光束通过时一级的衍射光量成为最大的情况下，若想 要将物镜进行小型化，则间距必然变窄，从加工精度的问题出发，不能制造，但由于能够将 间距取得较大，所以还能够应对物镜的小型化。
[0040] 技术方案2所述的物镜在技术方案1所述的发明中，其特征在于，所述第二光束中 的、所述中间区域的所述周边区域附近的光瞳透过率相对于所述物镜的光轴中心附近的比 率r2为
[0041] r2 ^ 0. 9 (1)，
[0042] 在将所述物镜的所述第二光束中的有效径设为h2,将所述第二光束中的成像倍率 设为m2,将所述第一光束中的焦点距离设为H的情况下，满足
[0043] 0. 66 ^ h2/(2 ? fl ? (l-m2)) ^ 0. 75 (2)。
[0044] 本发明的物镜由于在中间区域中重叠两个基础结构，进一步，在某一区域内存在 越从光轴朝着周边则环形带数越增加的倾向，所以在中间区域的周边区域附近光利用效率 尤其差。其结果，第二光束中的、中间区域的周边区域附近的光瞳透过率相对于物镜的光轴 中心附近的比率r2成为式（1)的范围内，产生也称为逆变迹效果的幂现象，存在在使用DVD 时产生点径的增大的可能性。另外，光轴中心附近中的"附近"是指，从光轴相对于光轴垂 直方向为使用DVD时的有效半径的10%的范围。此外，中间区域的周边区域附近是指，从中 间区域和周边区域的边界相对于中间区域方向为使用DVD时的有效半径的10%的范围，周 边区域的外径附近是指，从周边区域的外径相对于中间区域方向为使用DVD时的有效半径 的10 %的范围。
[0045] 此外，本发明的物镜为BD/DVD/⑶的互换物镜，另一方面，光学面只有两个面，所 以不能使得在全部光盘中满足正弦条件，以在BD、DVD、CD的全部中以某种程度取得平衡的 方式设定正弦条件，所以存在在使用BD时产生更进一步的点径的增大的可能性。
[0046] 但是，根据技术方案2所述的发明，通过满足式（2)的下限以上的值，物镜的使用 DVD时的第二光束的有效径变大、即NA变大，使用DVD时的点径缩小，所以能够抑制在使用 DVD时的逆变迹效果。此外，由于在使用BD时，与光轴附近相比透过光量相对少的中间区域 变宽，所以产生变迹效果，能够缩小BD的点径。这尤其能够适合使用于BD/DVD/⑶的3种 光盘的再现专用的互换透镜。进一步，通过满足式（2)的上限以下的值，使用DVD时的点径 不会过度缩小至必要以上。此外，在DVD侧，波面像差的误差灵敏度被抑制得小，能够获得 稳定的记录和再现特性。
[0047] 技术方案3所述的物镜在技术方案1或2所述的发明中，其特征在于，满足以下 式：
[0048] I. 0 ^ fl ^ 2. 2 (3)。
[0049] 若使用BD时的焦点距离fl为式⑶的范围内，贝U物镜成为比较小型，周边区域内 的外径附近的间距更进一步变细，本发明的课题变大，但即使是这样的大的课题，也能够通 过使通过了第五基础结构的第一光束的二级或者四级的衍射光量大于其他的任意级数的 衍射光量来解决。此外，若焦点距离n为式（3)的范围内，则为了确保在使用CD时的工作 距离，即为了增强衍射的近轴放大率，需要增加中央区域的环形带数，与此对应地，还需要 增加中间区域的环形带数。其结果，在中间区域的周边区域附近，产生光利用效率的更进一 步的下降，产生会引起在使用DVD或BD时的点径的增大的可能性，但此时，能够通过满足式 (2)来解决。此外，工作距离是指，从光盘的表面至物镜的最接近光盘侧的位置的光轴方向 的距离。
[0050] 进一步，由于焦点距离为式（3)的范围内，所以能够减小从物镜至光盘的距离，还 能够适合搭载在薄型的光拾取装置中。
[0051] 技术方案4所述的物镜在技术方案1至3的任一项所述的发明中，其特征在于，在 将所述物镜的所述第一光束中的有效径设为hi的情况下，满足以下式：
[0052] 1. 9 彡 hi 彡 3. 0 (4)。
[0053] 在物镜为满足式（4)的小型的物镜的情况下，周边区域内的外径附近的间距更进 一步变细，本发明的课题变大，但即使是这样的大的课题，也能够通过使通过了第五基础结 构的第一光束的二级或者四级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量来解决。此外， 由于中间区域、尤其是中间区域的周边区域附近的间距也减小，所以产生会引起在使用DVD 或BD时的点径的增大的可能性，但此时，能够通过满足式（2)来解决。
[0054] 技术方案5所述的物镜在技术方案1至4的任一项所述的发明中，其特征在于，所 述物镜的第i基础结构具有能够以以下的数学式
[0055] Kh) = (Ci2Xh2+Ci4Xh4+Ci6Xh 6+Ci8Xh8+Cil0Xh10)Mi 入/入&(其中，h(单位：mm) 表示离光轴的高度，ci2、ci4、ci6* --分别表示第i基础结构的光路差函数（i为自然数）中 的二级、四级、六级的光路差函数系数，Mi表示入射光束的衍射级数成为最大的第i基础结 构的光路差函数中的衍射级数，A (单位：_)表示所述入射光束的使用波长，A Bi (单位： mm)表示第i基础结构中的制造波长）的形式展开光路差函数的结构，
[0056] 在将所述第一基础结构具有的焦点距离定义为fDi (单位：mm)的情况下，满足以 下式：
[0057] -0. 40 < f 1/fDi < -0. 10 ? ? ? (5),
[0058] (其中，取=-入 V(2XC12XM1X 入），M1 的值为 1)，
[0059] 并且，在将所述第二光束的有效径（直径）定义为h2 (单位：mm)，将所述第三光束 的有效径（直径）定义为h3(单位：mm)的情况下，满足以下的条件式（6):
[0060] -0. 025 < (<j55(h3/2)-<j55(h2/2))/(M5Xfl) < 0.025 * ? ? (6),
[0061] (其中，M5的值为2或者4)。
[0062] 通过满足式（5)，由于确保在使用⑶时的工作距离的同时在使用BD时的色像差不 会变得过大，所以优选。若超过式（5)的下限，则间距变宽，所以加工性提高，此外，在使用 第一光盘时产生的色像差量被抑制为能够进行记录和再现的程度。此外，若低于式（5)的 上限，则由于能够充分确保在使用CD时的工作距离，所以优选。
[0063] 通过在将第二光束的有效径（直径）定义为h2 (单位：mm)，将第三光束的有效径 (直径）定义为h3(单位：mm)的情况下，满足以下的条件（6)
[0064] -0. 025 < (<j55(h3/2)-<j55(h2/2))/(M5Xfl) < 0.025 * ? ? (6)
[0065] (其中，M5的值为2或者4)，
[0066] 能够良好地校正在使用BD时的环境变化时产生的球面像差，且避免透过了周边 区域的第二、第三光束的无用衍射级数光在透过了中央区域的第二、第三光束的成像位置 附近会聚，能够抑制点性能的劣化，所以优选。此外，通过设为式（6)的范围内，阶梯数不会 变得过多，制造容易，且抑制了光利用效率的下降，所以能够获得良好的点，且通过低于上 限，温度变化时的球面像差不会变得过大。
[0067] 技术方案6所述的物镜在技术方案1至5的任一项所述的发明中，其特征在于，满 足以下式：
[0068] 0. 68 ^ h2/(2 ? fl ? (l-m2)) ^ 0. 74 (2)，。
[0069] 若物镜越成为小型化则基础结构的间距变得越小，在使用BD时的边缘强度的下 降变得越显著，即会引起在使用BD时的点径的增大，但通过满足式（2)'，由于在使用BD 时的变迹效果增强，即使是在这样的物镜中也能够获得适合BD的记录再现的点径，所以优 选。此外，由于中间区域、尤其是中间区域的周边区域附近的间距也减小，所以产生会引起 在使用DVD时的点径的增大的可能性，但由于能够通过满足式（2)'来解决，所以优选。
[0070] 技术方案7所述的物镜在技术方案1至6的任一项所述的发明中，其特征在于，在 将所述物镜的光轴上的厚度设为d(mm)的情况下，满足以下式：
[0071] 1.0 彡 d/fl 彡 1.5 (7)。
[0072] 在对应于如BD那样的短波长、高NA的光盘的情况下，在物镜中，产生容易产生非 点像差、也容易产生偏心彗形像差的课题，但通过上述结构，能够抑制非点像差或偏心彗形 像差的广生。
[0073] 此外，若成为物镜的轴上厚度厚的厚物镜，则往往在⑶的记录/再现时的工作距 离缩短，所以优选不超过式（7)的上限的值。进一步，通过不超过式（7)的下限，能够抑制 非点像差或偏心彗形像差的产生。
[0074] 技术方案8所述的物镜在技术方案1至7的任一项所述的发明中，其特征在于，至 少在所述中央区域的光轴附近设置的所述第一基础结构的阶梯朝着与光轴相反的方向，
[0075] 至少在所述中央区域的光轴附近设置的所述第二基础结构的阶梯朝着光轴的方 向。
[0076] 由此，在重合了第一基础结构和第二基础结构的第一光路差赋予结构中，能够进 一步降低光轴方向的阶梯差，由此，能够抑制影子的效果，能够进一步抑制波长变动时的衍 射效率的下降。
[0077] 技术方案9所述的物镜在技术方案1至8的任一项所述的发明中，其特征在于，在 将所述周边区域的总环形带数设为N3的情况下，满足以下式：
[0078] 5 (mm) ^ N3 ? f I ^ 100 (mm) (8)。
[0079] 通过将式（8)的值设为上限以下，能够防止间距变得过小，所以能够抑制影子的 效果，此外，防止加工性的下降且能够降低形状误差，作为结果，能够防止衍射效率的下降。 此外，通过设为（8)的范围，还能够降低色像差。
[0080] 技术方案10所述的光拾取装置的特征在于，具有技术方案1至9的任一项所述的 物镜。
[0081] 技术方案11所述的光拾取装置在技术方案10所述的光拾取装置中，其特征在于， 具有至少所述第一光束和所述第二光束通过的耦合透镜、使所述耦合透镜在光轴方向上移 动的致动器，
[0082] 在所述第一光束通过时，所述耦合透镜能够通过所述致动器而在光轴方向上移 位，
[0083] 在所述第二光束通过时，所述耦合透镜光轴方向的位置被固定。
[0084] 例如，为了对应于具有多个信息记录层的BD，考虑在使用BD时，将耦合透镜在光 轴方向上移位，从而对应于对于各信息记录层的记录/再现。在这样的情况下，使耦合透镜 在光轴方向移位的功能已经是必须的，但在使用DVD时，有时希望不使耦合透镜在光轴方 向上移位而使其固定。作为其理由，举出以下理由：由于在使用BD时不产生杂光，但在使用 DVD时产生杂光，所以通过改变耦合透镜，其杂光的像差变化，作为结果，产生其杂光对记录 /再现产生恶劣影响的可能性，或者想要简化驱动器对耦合透镜的移位的控制等。针对这样 的课题，通过使用本发明的物镜来抑制因在使用DVD时的温度、波长变化而产生的像差，作 为结果，在使用DVD时，即使是在第二光束通过时固定了耦合透镜的光轴方向的位置的状 态（即，不进行基于耦合透镜的球面像差校正的情况下），也能够对DVD的信息记录面进行 信息的记录/再现，能够解决上述的课题。
[0085] 本发明的光拾取装置具有第一光源、第二光源、第三光源的至少3个光源。进一 步，本发明的光拾取装置具有用于使第一光束在BD的信息记录面上聚光、使第二光束在 DVD的信息记录面上聚光、使第三光束在CD的信息记录面上聚光的聚光光学系。此外，本 发明的光拾取装置具有对来自BD、DVD或者CD的信息记录面的反射光束进行受光的受光元 件。
[0086] BD具有厚度为tl的保护基板和信息记录面。DVD具有厚度为t2 (tl < t2)的保 护基板和信息记录面。⑶具有厚度为t3(t2<t3)的保护基板和信息记录面。另外，BD、 DVD或者CD也可以是具有多个信息记录面的多层的光盘。
[0087] 在本说明书中，BD是，由波长390?415nm的光束、设计上的NA为0. 80?0. 90的 物镜进行信息的记录/再现，保护基板的厚度为〇. 02?0. 125mm的BD系列光盘的总称，包 括只具有单一的信息记录层的BD或具有2层或者其以上的信息记录层的BD等。进一步， 在本说明书中，DVD是，由波长630?670nm的光束、设计上的NA为0. 550?0. 70的物镜进 行信息的记录/再现，保护基板的厚度为〇. 6mm左右的DVD系列光盘的总称，包括DVD-ROM、 0￥0，1(16〇、0￥0-六11(11〇、0￥0-狀1、0￥0-1?、0￥0-咖、0￥0+1?、0￥0+咖等。此外，在本说明书中，〇) 是，由波长760?820nm的光束、设计上的NA为0. 40?0. 55的物镜进行信息的记录/再 现，保护基板的厚度为I. 2mm左右的⑶系列光盘的总称，包括⑶-ROM、⑶-Audio、⑶-Video、 ⑶-R、⑶-RW等。此外，关于记录密度，BD的记录密度最高，接着按照DVD、⑶的顺序降低。
[0088] 另外，关于保护基板的厚度〖14243，优选满足以下的条件式（9)、（10)、（11)，但 并不限定于此。此外，这里所说的保护基板的厚度是指，在光盘表面设置的保护基板的厚 度。即，指从光盘表面至最接近表面的信息记录面的保护基板的厚度。
[0089] 0. 050mm < tl < 0? 125mm (9)
[0090] 0. 5mm < t2 < 0? 7mm (10)
[0091] I. Omm ^ t3 ^ I. 3mm (11)
[0092] 在本说明书中，第一光源、第二光源、第三光源优选是激光器光源。
[0093] 作为激光器光源，优选能够使用半导体激光器、娃激光器等。从第一光源射出的第 一光束的第一波长X 1、从第二光源射出的第二光束的第二波长X 2〇 2 > X 1)、从第三光 源射出的第三光束的第三波长A 3 ( A 3 > A 2)优选满足以下的条件式（12)、（13)。
[0094] 1.5.入1<入2<1.7.入1 (12)
[0095] 1.8.入1<入3<2.0.入1 (13)
[0096] 第一光源的第一波长X 1为390nm以上且415nm以下，第二光源的第二波长入2 为630nm以上且670nm以下，第三光源的第三波长入3为760nm以上且820nm以下。
[0097] 此外，也可以在第一光源、第二光源、第三光源中，至少将两个光源进行单元化。单 元化是指，例如第一光源和第二光源固定收纳在一个封装中。当然，也可以将第一光源、第 二光源及第三光源全部固定收纳在一个封装中。此外，也可以除了光源之外，还将后述的受 光元件进行一个封装化。
[0098] 作为受光元件，优选使用发光二极管等的光检测器。在光盘的信息记录面上反射 的光入射到受光元件，使用其输出信号而获得在各光盘上记录的信息的读取信号。进一步， 检测受光元件上的点的形状变化、位置变化引起的光量变化，进行对焦检测或跟踪检测，基 于该检测，能够为了对焦、跟踪而移动物镜。受光元件也可以由多个光检测器构成。受光元 件也可以具有主的光检测器和副的光检测器。例如，也可以设为在接受用于信息的记录和/ 或再现的主光的光检测器的两侧设置两个副的光检测器，通过该两个副的光检测器而接受 跟踪调整用的副光的受光元件。此外，受光元件也可以具有对应于各光源的多个受光元件。 [0099] 聚光光学系具有物镜。聚光光学系优选除了物镜之外还具有准直器等的耦合透 镜。耦合透镜是指，配置在物镜和光源之间，改变光束的发散角的单透镜或者透镜群。准直 器是耦合透镜的一种，是将入射到准直器的光作为平行光而射出的透镜。在本说明书中，物 镜是指，在光拾取装置中配置在与光盘对置的位置，具有将从光源射出的光束在光盘的信 息记录/再现面上聚光的功能的单片透镜。此外，本发明的单片物镜优选是塑料透镜。优 选是凸透镜。此外，物镜中优选折射面是非球面。此外，物镜中优选设置有光路差赋予结构 的基本面是非球面。
[0100] 此外，作为构成物镜的塑料材料，优选使用环状烯烃类的树脂材料等的脂环式碳 氢类聚合物材料。此外，该树脂材料优选使用如下的树脂材料：对于波长405nm在温度 25°C下的折射率为1.50?1.60的范围内，且伴随着从-5°C至70°C的温度范围内的温度 变化的对于波长405nm的折射率变化率dN/dT(°C 为-20X KT5?-5X KT5(更加优选 为-10 X KT5?-8 X KT5)的范围内。此外，在物镜是塑料透镜的情况下，优选将耦合透镜也 设为塑料透镜。
[0101] 以下，表示脂环式碳氢类聚合物的优选的几个例。
[0102] 第一个优选的例是，由如下的块共聚物构成的树脂组成物：具有含有在下述式 (I)中表示的重复单位〔1〕的聚合物块〔A〕、含有在下述式（I)中表示的重复单位〔1〕以及 在下述式（II)中表示的重复单位〔2〕和/或在下述式（III)中表示的重复单位〔3〕的聚 合物块〔B〕，在所述块〔A〕中的重复单位〔1〕的摩尔分数a (摩尔％ )与在所述块〔B〕中的 重复单位〔1〕的摩尔分数b (摩尔％ )的关系为a > b。
[0103] [化 1]
[0104]

【权利要求】
1. 一种用于光拾取装置的物镜，该光拾取装置具有射出第一波 长入l(390nm彡M彡415nm)的第一光束的第一光源、射出第二波 长入2(630nm彡X 2彡670nm)的第二光束的第二光源、射出第三波长 入3 (760nm彡入3彡820nm)的第三光束的第三光源，使用所述第一光束进行具有厚度为 tl的保护基板的BD的信息的记录和/或再现，使用所述第二光束进行具有厚度为t2 (tl < t2)的保护基板的DVD的信息的记录和/或再现，使用所述第三光束进行具有厚度为 t3 (t2 < t3)的保护基板的CD的信息的记录和/或再现，所述物镜的特征在于， 所述物镜是单片透镜， 所述物镜的光学面至少具有中央区域、所述中央区域的周围的中间区域、所述中间区 域的周围的周边区域， 所述中央区域具有第一光路差赋予结构， 所述中间区域具有第二光路差赋予结构， 所述周边区域具有第三光路差赋予结构， 所述物镜将通过所述中央区域的所述第一光束以能够在所述BD的信息记录面上进 行信息的记录和/或再现的方式聚光，将通过所述中央区域的所述第二光束以能够在所述 DVD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光，将通过所述中央区域的所述 第三光束以能够在所述CD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光， 所述物镜将通过所述中间区域的所述第一光束以能够在所述BD的信息记录面上进 行信息的记录和/或再现的方式聚光，将通过所述中间区域的所述第二光束以能够在所述 DVD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光，不将通过所述中间区域的所 述第三光束以能够在所述CD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光， 所述物镜将通过所述周边区域的所述第一光束以能够在所述BD的信息记录面上进行 信息的记录和/或再现的方式聚光，不将通过所述周边区域的所述第二光束以能够在所述 DVD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光，不将通过所述周边区域的所 述第三光束以能够在所述CD的信息记录面上进行信息的记录和/或再现的方式聚光， 所述第一光路差赋予结构是至少重合了第一基础结构和第二基础结构的结构， 所述第一基础结构是闪耀型结构，使通过了所述第一基础结构的所述第一光束的一级 的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第一基础结构的所述第二光束 的一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第一基础结构的所述第 三光束的一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量， 所述第二基础结构是闪耀型结构，使通过了所述第二基础结构的所述第一光束的二级 的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第二基础结构的所述第二光束 的一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第二基础结构的所述第 三光束的一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量， 所述第二光路差赋予结构是至少重合了第三基础结构和第四基础结构的结构， 所述第三基础结构是闪耀型结构，使通过了所述第三基础结构的所述第一光束的一级 的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第三基础结构的所述第二光束 的一级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量， 所述第四基础结构是闪耀型结构，使通过了所述第四基础结构的所述第一光束的五级 或者七级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量，使通过了所述第四基础结构的所述 第二光束的三级或者四级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量， 所述第三光路差赋予结构至少具有第五基础结构， 所述第五基础结构是闪耀型结构，使通过了所述第五基础结构的所述第一光束的二级 或者四级的衍射光量大于其他的任意级数的衍射光量。
2. 如权利要求1所述的物镜，其特征在于， 所述第二光束中的、所述中间区域的所述周边区域附近的光瞳透过率相对于所述物镜 的光轴中心附近的比率r2为 r2 ^ 0. 9 (1)， 在将所述物镜的所述第二光束中的有效径设为h2,将所述第二光束中的成像倍率设为 m2,将所述第一光束中的焦点距离设为H的情况下，满足 0. 66 ^ h2/(2 ? fl ? (l-m2)) ^ 0. 75 (2)。
3. 如权利要求1或2所述的物镜，其特征在于， 满足以下式： 1.0 彡 fl 彡 2.2 (3)。
4. 如权利要求1至3的任一项所述的物镜，其特征在于， 在将所述物镜的所述第一光束中的有效径设为hi的情况下，满足以下式： 1. 9 彡 hi 彡 3. 0 (4)。
5. 如权利要求1至4的任一项所述的物镜，其特征在于， 所述物镜的第i基础结构具有能够以以下的数学式 Kh) = (C^XhiC^Xh^C^Xhe+C^XhS+CnoXtOMiX/XBd 其中，h (单位：臟）表 示离光轴的高度，Ci2、Ci4、Ci6 ? --分别表示第i基础结构的光路差函数（i为自然数）中 的二级、四级、六级的光路差函数系数，Mi表示入射光束的衍射级数成为最大的第i基础结 构的光路差函数中的衍射级数，A (单位：_)表示所述入射光束的使用波长，A Bi (单位： mm)表示第i基础结构中的制造波长）的形式展开光路差函数的结构， 在将所述第一基础结构具有的焦点距离定义为(单位：mm)的情况下，满足以下式： -0. 40 < f 1/fDi < -0. 10 ? ? ? (5), (其中，取=-入B^(2XC12XM1X入），M1的值为1)， 并且，在将所述第二光束的有效径（直径）定义为h2 (单位：mm)，将所述第三光束的有 效径（直径）定义为h3(单位：mm)的情况下，满足以下的条件式（6): -0. 025 < (<j55(h3/2)-<j55(h2/2))/(M5Xfl) < 0.025 * ? ? (6), (其中，M5的值为2或者4)。
6. 如权利要求1至5的任一项所述的物镜，其特征在于， 满足以下式： 0. 68 ^ h2/(2 ? fl ? (l-m2)) ^ 0. 74 (2)，。
7. 如权利要求1至6的任一项所述的物镜，其特征在于， 在将所述物镜的光轴上的厚度设为d(mm)的情况下，满足以下式： 1. 0 彡 d/fl 彡 1. 5 (7)。
8. 如权利要求1至7的任一项所述的物镜，其特征在于， 至少在所述中央区域的光轴附近设置的所述第一基础结构的阶梯朝着与光轴相反的 方向， 至少在所述中央区域的光轴附近设置的所述第二基础结构的阶梯朝着光轴的方向。
9. 如权利要求1至8的任一项所述的物镜，其特征在于， 在将所述周边区域的总环形带数设为N3的情况下，满足以下式： 5 (mm) ^ N3 ? f 1 ^ 100 (mm) (8)。
10. -种光拾取装置，其特征在于， 具有权利要求1至9的任一项所述的物镜。
11. 如权利要求10所述的光拾取装置，其特征在于， 具有至少所述第一光束和所述第二光束通过的耦合透镜、使所述耦合透镜在光轴方向 上移动的致动器， 在所述第一光束通过时，所述耦合透镜能够通过所述致动器而在光轴方向上移位， 在所述第二光束通过时，所述耦合透镜光轴方向的位置被固定。
【文档编号】G11B7/1374GK104335277SQ201380024707
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年5月7日 优先权日:2012年5月11日
【发明者】立山清乃 申请人:柯尼卡美能达株式会社