專利名稱：物鏡和光學(xué)頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用把來自光源的光束聚光到數(shù)字視盤、數(shù)字聲盤、計算機(jī)用的光存儲器盤等的光盤的信息記錄面上的光盤用物鏡和使用該物鏡的光學(xué)頭裝置。
背景技術(shù)：
一般地說，在光盤用的光學(xué)頭裝置中，作為用來采用把衍射界限的點(diǎn)象聚光到光盤的信息記錄面上的辦法來記錄信息或再生已記錄下來的信息的物鏡，大多使用使用非球面的單透鏡。
以下，邊參看附圖邊對現(xiàn)有的光學(xué)頭裝置進(jìn)行說明。
圖7的概略構(gòu)成圖示出了現(xiàn)有的光學(xué)頭裝置。如圖7所示，從半導(dǎo)體激光器151射出的光束，用分束器152改變光路的走向，用準(zhǔn)直透鏡153變成為大致上的平行光。然后，上述激光借助于轉(zhuǎn)向鏡154再次改變光路的走向，用物鏡155向光盤156的信息記錄面上邊聚光。在這里，物鏡155由傳動機(jī)構(gòu)160進(jìn)行驅(qū)動。聚光于光盤156的信息記錄面157上的上述激光，借助于在信息記錄面157上形成的凹凸接受衍射。被光盤156的信息記錄面157反射、衍射的上述激光，通過物鏡155，借助于轉(zhuǎn)向鏡154改變光路的走向，在透過了準(zhǔn)直透鏡153、分束器152和圓筒透鏡158后被聚光到光探測器159上邊。接著，借助于光探測器159的電信號，檢測出在光盤156的信息記錄面157上進(jìn)行了調(diào)制的光量變化，就可以進(jìn)行信息記錄面157上邊的數(shù)據(jù)的讀出。
在這里，在物鏡155上，歸因于制造時的制造誤差而會產(chǎn)生波陣面象差。該波陣面象差，可以分成3次球面象差、3次彗形象差、3次非點(diǎn)象差、高次象差等的各個象差成分來考慮。
在這些象差成分之內(nèi)，3次彗形象差可以采用把物鏡155的透鏡面的形狀作成為旋轉(zhuǎn)對稱非球面的辦法，使得在設(shè)計上就不會產(chǎn)生。但是，實(shí)際上卻會產(chǎn)生3次彗形象差，其主要原因是在制造上產(chǎn)生的、本身為物鏡155的平行光束一側(cè)的面的第1面161和本身為聚光一側(cè)的面的第2面162之間的偏離中心量(與光軸垂直的方向的偏離量)和物鏡155的第1面161或第2面162或兩方的面的傾斜(對于與光軸垂直的面的傾斜)。在這兩個原因之內(nèi)，起因于傾斜而發(fā)生的3次彗形象差，與物鏡155的NA(孔徑數(shù))的大致上的3次方成比例。
一般地說，當(dāng)透鏡對于光軸傾斜時，就會產(chǎn)生3次彗形象差。因此，采用調(diào)整該傾斜角度的辦法，就可以用這時所產(chǎn)生的3次彗形象差來抵消由制造誤差所產(chǎn)生的3次彗形象差。為此，光學(xué)頭裝置的物鏡155，在光學(xué)頭裝置的裝配過程中要傾斜為使得減小3次彗形象差。把這樣的操作叫做‘仰調(diào)整’，把這時的傾斜角度叫做‘仰調(diào)整角度’。
近些年來，例如象DVD(數(shù)字視盤)或DVD-RAM那樣記錄密度的高密度化發(fā)展得很快。為了實(shí)現(xiàn)高密度，雖然究竟在光盤上邊可以形成多么小的光斑是一個問題，但是人們知道可以采用把孔徑數(shù)形成得大的辦法來減小該光斑的直徑。因此，為了高密度化，使透鏡的孔徑數(shù)漸漸地增大，在DVD中變成為0.6。要想進(jìn)一步高密度化，就必須使孔徑數(shù)變成為0.6以上。以往，透鏡設(shè)計中，要考慮到制造透鏡時的制造誤差，或光學(xué)頭裝配時的裝配誤差，設(shè)計為使得透鏡的第1面和第2面即便是發(fā)生了偏離中心現(xiàn)象，象差也不會增大，而且即便是光從光軸外入，射象差也不會增大。盡管對高孔徑數(shù)透鏡的期待很高，但卻尚未達(dá)到產(chǎn)品化的原因之一在于，在透鏡的設(shè)計中雖然若僅僅減少軸上邊的象差是容易的，但如果在考慮制造公差或裝配公差的同時進(jìn)行設(shè)計的情況下，要用單透鏡設(shè)計具有充分的公差的透鏡是非常困難的。
此外，在增大了孔徑數(shù)的情況下，因盤的傾斜而產(chǎn)生的3次彗形象差將變大?，F(xiàn)在，雖然有可能因盤的撓曲等產(chǎn)生0.5度左右的傾斜，但是，在發(fā)生了這么大小的傾斜的情況下的3次彗形象差，在孔徑數(shù)0.6、焦距3.0mm的光學(xué)系中，將會發(fā)生70mλ左右。要想使光斑夠地小而且是在DVD的系統(tǒng)中可以再生的光斑，就要求3次彗形象差小于70mλ。因此，如果考慮因盤的傾斜而發(fā)生的上述3次彗形象差和因制造誤差、裝配誤差等而發(fā)生的3次彗形象差，則在該系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的記錄再生是不可能的。
在用上述那樣的設(shè)計手法設(shè)計孔徑數(shù)大于0.6的透鏡的情況下，一般地說，由于因偏離中心而產(chǎn)生的象差和因軸外光而產(chǎn)生的象差處于反比例的關(guān)系，故不可能進(jìn)行令人滿意的設(shè)計。即，將變成為制造和裝配非常困難的透鏡。此外，如果存在著起因于盤的撓曲等的傾斜，則將大量地產(chǎn)生3次彗形象差，因而變成為不能進(jìn)行記錄再生的系統(tǒng)。
發(fā)明的公開本發(fā)明，就是為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題而發(fā)明的，為了實(shí)現(xiàn)高孔徑數(shù)透鏡，提出了新的設(shè)計思想，目的是提供高孔徑數(shù)而且易于制造和裝配的光盤用物鏡和光學(xué)頭裝置。此外，本發(fā)明的目的還在于提供可以對因盤的傾斜而發(fā)生的性能劣化進(jìn)行修正的光盤用物鏡和光學(xué)頭裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明作成為以下的構(gòu)成。
本發(fā)明的第1構(gòu)成的光盤用物鏡是使來自光源的光聚光的光盤用物鏡，其特征是上述物鏡在單位角度(例如0.5度)傾斜的情況下所發(fā)生的3次彗形象差比光盤在單位角度(例如，0.5度)傾斜的情況下所發(fā)生的3次彗形象差大，且與光盤的傾斜量對應(yīng)地裝載到使物鏡傾斜的傳動機(jī)構(gòu)上。
倘采用這樣的第1構(gòu)成，則僅僅使物鏡進(jìn)行很小的傾斜就可以修正因光盤傾斜所產(chǎn)生的3次彗形象差。此外，由于用來進(jìn)行修正的物鏡的傾斜量很小，故對應(yīng)于物鏡的傾斜量而產(chǎn)生的非點(diǎn)象差可以很小。因此，修正后的剩余象差會變得良好。此外，由于把物鏡裝載到傳動機(jī)構(gòu)上并根據(jù)光盤的傾斜量而進(jìn)行傾斜，故即便是光盤具有撓曲等，也可以構(gòu)成可以抑制起因于該撓曲等的象差的發(fā)生的光學(xué)系。說得更具體點(diǎn)，在設(shè)光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為DC(mλ)，物鏡傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為LC(mλ)時，理想的是滿足DC/LC＞-0.9，更為理想的是滿足DC/LC＞-0.8。
此外，在上述第1物鏡中，孔徑數(shù)理想的是在0.62以上。倘采用這樣的構(gòu)成，由于可以減小光盤上邊的光線的直徑，故可以實(shí)現(xiàn)光盤的高密度記錄化。
此外，在上述第1物鏡中，DC＋LC理想的是在10mλ以上。采用把DC＋LC作成為10mλ以上的辦法，則使物鏡僅僅進(jìn)行很小的傾斜就可以修正因光盤傾斜而發(fā)生的3次彗形象差。此外，由于用來進(jìn)行修正的物鏡的傾斜量很小，故對應(yīng)于物鏡的傾斜量而產(chǎn)生的非點(diǎn)象差可以很小。因此，修正后的剩余象差會變得良好。再有，采用把DC＋LC作成為40mλ以下的辦法，還可以抑制因振動等物鏡意外地傾斜的情況下的象差特性的惡化。因此，可以進(jìn)行良好的記錄和/或再生。
本發(fā)明的第2構(gòu)成的光盤用物鏡，是可以對來自光源的光進(jìn)行聚光，可以進(jìn)行記錄和或再生光的、可以在厚度(更為正確地說是基片厚度)約0.6mm(特別理想的是0.59～0.61mm)的光盤中使用的物鏡，其特征是孔徑數(shù)在0.62以上，0.66以下，在設(shè)光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為DC(mλ)，物鏡傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為LC(mλ)時，DC＋LC在10mλ以上，可以在與光盤的傾斜量對應(yīng)地裝載到使物鏡傾斜的傳動機(jī)構(gòu)上，使物鏡進(jìn)行傾斜并用在這時所發(fā)生的3次彗形象差抵消在光盤傾斜時所產(chǎn)生的3次彗形象差的光學(xué)系在使用，設(shè)光盤的傾斜角度為X(度)，設(shè)在采用使物鏡進(jìn)行傾斜的辦法，抵消了光盤傾斜X(度)時所發(fā)生的3次彗形象差之后殘余的非點(diǎn)象差為Y(mλ)，在用aX2＋bX＋C對上述X和Y之間的關(guān)系進(jìn)行近似時的系數(shù)a在30以上35以下。
倘采用第2構(gòu)成，則在現(xiàn)行的DVD系統(tǒng)中的記錄和/或再生中，使物鏡僅僅進(jìn)行很小的傾斜就可以修正因光盤的傾斜而產(chǎn)生的3次彗形象差。此外，由于用來進(jìn)行修正的物鏡的傾斜量很小，故對應(yīng)于物鏡的傾斜量而產(chǎn)生的非點(diǎn)象差可以很小。因此，修正后的剩余象差會變得良好。此外，由于把物鏡裝載到傳動機(jī)構(gòu)上并對應(yīng)于光盤的傾斜量而進(jìn)行傾斜，故即便是光盤具有撓曲等，也可以構(gòu)成可以抑制起因于該撓曲等的象差的發(fā)生的光學(xué)系。此外，還可以抑制因振動等物鏡意外地傾斜的情況下的象差特性的惡化。因此，可以進(jìn)行良好的記錄和/或再生。
其次，本發(fā)明的第1構(gòu)成的光學(xué)頭裝置，是具備光源、把從上述光源射出的光束變換成大致上平行光束的準(zhǔn)直光學(xué)系、使上述大致上平行光束聚光到光盤的信息記錄面上邊的物鏡、分離被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的光束分離裝置、接受被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的受光裝置的光學(xué)頭裝置，其特征是上述物鏡是上述第1或第2物鏡。
倘采用這樣的第1光學(xué)頭裝置，則僅僅使物鏡進(jìn)行很小的傾斜就可以修正因光盤傾斜所產(chǎn)生的3次彗形象差。此外，由于用來進(jìn)行修正的物鏡的傾斜量很小，故對應(yīng)于物鏡的傾斜量而產(chǎn)生的非點(diǎn)象差可以很小。因此，修正后的剩余象差會變得良好。此外，由于把物鏡裝載到傳動機(jī)構(gòu)上并根據(jù)光盤的傾斜量而進(jìn)行傾斜，故即便是光盤具有撓曲等，也可以抑制起因于該撓曲等的象差的發(fā)生。因此，可以進(jìn)行良好的記錄和/或再生。
在上述第1光學(xué)頭裝置中，上述物鏡，理想的是進(jìn)行了仰調(diào)整，以便減少3次彗形象差。倘采用這樣的構(gòu)成，由于可以用仰調(diào)整來減少透鏡制造時或光學(xué)頭裝置的裝配時的誤差所引起的3次彗形象差，故可以緩和制造誤差或裝配誤差的允許范圍，因而可以得到廉價的光學(xué)頭裝置。
其次，本發(fā)明的第2構(gòu)成的光學(xué)頭裝置，是具備光源、把從上述光源射出的光束變換成大致上平行光束的準(zhǔn)直光學(xué)系、使上述大致上平行光束聚光到光盤的信息記錄面上邊的物鏡、分離被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的光束分離裝置、接受被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的受光裝置的光學(xué)頭裝置，其特征是上述物鏡已進(jìn)行了仰調(diào)整，以便減少3次彗形象差，上述物鏡在單位角度(例如0.5度)傾斜的情況下所發(fā)生的3次彗形象差比光盤在單位角度(例如，0.5度)傾斜的情況下所發(fā)生的3次彗形象差大。
此外，本發(fā)明的第3構(gòu)成的光學(xué)頭裝置，是具備光源、把從上述光源射出的光束變換成大致上平行光束的準(zhǔn)直光學(xué)系、使上述大致上平行光束聚光到光盤的信息記錄面上邊的物鏡、分離被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的光束分離裝置、接受被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的受光裝置的光學(xué)頭裝置，其特征是上述物鏡已進(jìn)行了仰調(diào)整，以便減少3次彗形象差，在設(shè)光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為DC(mλ)，物鏡傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為LC(mλ)時，理想的是滿足DC/LC＞-0.9，更為理想的是滿足DC/LC＞-0.8。
再有，本發(fā)明的第4構(gòu)成的光學(xué)頭裝置，是具備光源、把從上述光源射出的光束變換成大致上平行光束的準(zhǔn)直光學(xué)系、可以在厚度(更為正確地說是基片厚度)約0.6mm(特別理想的是0.59～0.61mm)的光盤的信息記錄面上把所述大致平行的光束聚光的物鏡、分離被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的光束分離裝置、接受被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的受光裝置的光學(xué)頭裝置，其特征是上述物鏡，孔徑數(shù)在0.62以上，0.66以下，且上述物鏡已進(jìn)行了仰調(diào)整，以減少3次彗形象差，在設(shè)光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為DC(mλ)，物鏡傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為LC(mλ)時，DC＋LC在10mλ以上，設(shè)光盤的傾斜角度為X(度)，設(shè)在采用使物鏡進(jìn)行傾斜的辦法，抵消了光盤傾斜X(度)時所發(fā)生的3次彗形象差之后殘余的非點(diǎn)象差為Y(mλ)，在用aX2＋bX＋C對上述X和Y之間的關(guān)系進(jìn)行近似時的系數(shù)a在30以上35以下。
倘采用這樣的第2到第4的光學(xué)頭裝置，由于已把物鏡仰調(diào)整為使得減少3次彗形象差，故可以減少因透鏡制造時或光學(xué)頭裝置裝配時的誤差所引起的3次彗形象差，因此，可以緩和制造誤差或裝配誤差的允許范圍，可以得到廉價的光學(xué)頭裝置。
此外，使物鏡僅僅進(jìn)行很小的傾斜就可以修正因光盤的傾斜而產(chǎn)生的3次彗形象差。而且，由于用來進(jìn)行修正的物鏡的傾斜量很小，故對應(yīng)于物鏡的傾斜量而產(chǎn)生的非點(diǎn)象差可以很小。因此，修正后的剩余象差會變得良好，可以進(jìn)行良好的記錄和/或再生。
此外，倘采用第4光學(xué)頭裝置，則除去上述之外，還可以抑制因振動等物鏡意外地傾斜的情況下的象差特性的惡化，在現(xiàn)行的DVD系統(tǒng)中可以進(jìn)行良好的記錄和/或再生。
其次，本發(fā)明的光學(xué)頭裝置的制造方法，是具備光源、把從上述光源射出的光束變換成大致上平行光束的準(zhǔn)直光學(xué)系、使上述大致上平行光束聚光到光盤的信息記錄面上邊的上述第1或第2物鏡、分離被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的光束分離裝置、接受被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的受光裝置的光學(xué)頭裝置的制造方法，其特征是在配置了上述光源和上述準(zhǔn)直光學(xué)系之后，使得來自上述物鏡的光束的波陣面的彗形象差減小(即，進(jìn)行仰調(diào)整)那樣地使上述物鏡傾斜地設(shè)置上述物鏡。
倘采用這樣的構(gòu)成，由于進(jìn)行仰調(diào)整后再設(shè)置物鏡，故可以減少因透鏡制造時或光學(xué)頭裝置裝配時的誤差所引起的3次彗形象差。因此，可以緩和制造誤差或裝配誤差的允許范圍，可以得到廉價的光學(xué)頭裝置。
此外，采用使用上述第1或第2物鏡的辦法，使物鏡僅僅進(jìn)行很小的傾斜就可以修正因光盤的傾斜而產(chǎn)生的3次彗形象差。此外，由于用來進(jìn)行修正的物鏡的傾斜量很小，故對應(yīng)于物鏡的傾斜量而產(chǎn)生的非點(diǎn)象差可以很小。因此，修正后的剩余象差會變得良好。而且，由于把物鏡裝載到傳動機(jī)構(gòu)上并根據(jù)光盤的傾斜量而進(jìn)行傾斜，故即便是光盤具有撓曲等，也可以構(gòu)成可以抑制起因于該撓曲等的象差的發(fā)生的光學(xué)系。
用上述制造方法，就可以得到廉價且可以進(jìn)行良好的記錄和/或再生的光學(xué)頭裝置。
附圖的簡單說明

圖1的光路圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例1的物鏡的聚光狀態(tài)。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1中的數(shù)值例的物鏡的象差圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1中的數(shù)值例的物鏡的象差圖。
圖4示出了在本發(fā)明的實(shí)施例1中的數(shù)值例中光盤的傾斜量與3次彗形象差修正后的殘余非點(diǎn)象差之間的關(guān)系。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例2中的光學(xué)頭裝置的構(gòu)成。
圖6(A)、圖6(B)是用來說明給物鏡賦予傾斜的傳動機(jī)構(gòu)的一個例子的動作的剖面圖。
圖7是現(xiàn)有的光學(xué)頭裝置的構(gòu)成圖。
優(yōu)選實(shí)施例以下，用實(shí)施例更為詳細(xì)地說明本發(fā)明。
(實(shí)施例1)圖1示出了本發(fā)明的一個實(shí)施例的物鏡的聚光狀態(tài)。如圖1所示，平行光束6，從本身就是光源一側(cè)的面的第1面3向物鏡1入射，在從本身就是光盤一側(cè)的面的第2面4射出之后，通過光盤2的基片被聚光到信息記錄面上邊。
以下給出本發(fā)明的的具體的數(shù)值例。另外，設(shè)物鏡的第1面是光源一側(cè)的面，設(shè)第2面是光盤一側(cè)(聚光一側(cè))的面。此外，設(shè)光盤是平行平板。再有，設(shè)設(shè)計波長為655nm，設(shè)光盤基片的折射率為1.56。此外，各種標(biāo)號定義如下。
f物鏡的焦距(mm)R1物鏡的第1面的曲率半徑(mm)R2物鏡的第2面的曲率半徑(mm)d物鏡的厚度(mm)n物鏡的折射率t光盤基片的厚度(mm)NA通過光盤聚光時的物鏡的孔徑數(shù)此外，光盤用物鏡1的非球面形狀，由下式給出。c1h21+{1-(1+kj)cj2h2}+Σi-jnAj,ihi---(1)]]>其中，h從光軸算起的高度(h＝(x2＋y2)1/2)cj第j面的透鏡面頂點(diǎn)的曲率(cj＝1/Rj，Rj為曲率半徑)kj第j面的圓錐常數(shù)Aj，i第j面第i次的非球面系數(shù)此外，表示物鏡的各個性能的參數(shù)定義如下。
W0軸上波陣面象差的最小二乘方誤差(單位為mλ(mλ是波長λ的1000分之一的單位))DC在光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差(mλ，符號假定為負(fù))LC在光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差(mλ，符號假定為正)TH可以抵消在光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差的物鏡的傾斜角度。
以下，給出具體的數(shù)值例。
f＝3.05R1＝2.00300R2＝-15.33015D＝1.692
N=1.6297T＝0.6NA＝0.65K1＝-6.765663*10-1A1，4＝2.527642*10-3A1，6＝1.525075*10-4A1，8＝-2.502308*10-5A1，10＝-6.699123*10-6K2＝-6.707921*10+1A2，4＝5.385577*10-3A2，6＝-1.818641*10-3A2，8＝2.990897*10-4A2，10＝-2.064762*10-5WO＝3.4DC＝-66.8LC＝85.7TH＝0.39圖2、圖3示出了本物鏡的象差圖。
圖2示出了改變了視場角比時的物鏡的橫向象差。視場角比為1.0是相當(dāng)于0.5度軸外光入射進(jìn)來的狀態(tài)，而視場角比為0相當(dāng)于軸上光入射進(jìn)來的狀態(tài)。圖中，DY和DX分別為Y軸方向的橫向象差和X軸方向的橫向象差。
此外，在圖3中，SA表示球面象差，OSC表示正弦象差。此外，AS表非點(diǎn)象差，T意味著切向，S意味著徑向。此外DIST表示失真(象面彎曲)。
本數(shù)值例的物鏡，已把軸上波陣面象差WO壓低到3.4mλ。因此，光斑的中心附近的劣化少。結(jié)果是在檢測已記錄在光盤的信息記錄面上邊的信號時可以減少來自相鄰的信號串?dāng)_。
此外，在光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差DC為-66.8mλ，在物鏡傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差LC為85.7mλ，DC/LC＞-0.78的關(guān)系成立。因此，可以使為抵消在光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差所需要的物鏡的傾斜角度TH小到0.39度。即，即便是采用使物鏡傾斜的辦法來修正因光盤的傾斜所發(fā)生的3次彗形象差，也可以把這時的物鏡的傾斜量壓得很小。另一方面，由于非點(diǎn)象差近似地說與物鏡的傾角的2次方成比例地產(chǎn)生，故可以壓低在3次彗形象差的修正時發(fā)生的非點(diǎn)象差。因此，即便是在3次彗形象差修正時也可以良好地進(jìn)行記錄和/或再生。此外，物鏡的孔徑數(shù)NA為0.65，如果孔徑數(shù)NA大于0.62，由于變成為可以更為高密度地進(jìn)行記錄，故是理想的。
此外，DC＋LC為18.9(mλ)。因此，在把物鏡的光軸配置為與光盤面的法線方向平行的情況下，當(dāng)對于物鏡光軸傾斜0.5度的光束入射到物鏡上時，就會發(fā)生3次彗形象差。當(dāng)DC＋LC大于10mλ時，由于使物鏡傾斜以抵消在光盤傾斜時發(fā)生的3次彗形象差時的透鏡傾斜量小，故是理想的。此外，當(dāng)DC＋LC小于40mλ時，由于可以壓低起因于傳動機(jī)構(gòu)的振動等物鏡對光軸傾斜的情況下的劣化量(象差發(fā)生量)，故是理想的。
此外，在上述數(shù)值例中，如果以光盤的傾斜角度X(度)為橫軸，以在采用使物鏡傾斜的辦法抵消了在光盤傾斜X(度)時所發(fā)生的3次彗形象差之后殘余的非點(diǎn)象差Y(mλ)為縱軸，則可以得到圖4所示的曲線。在用Y＝aX2＋bX＋C表示的2次曲線對該曲線進(jìn)行了擬合的情況下，各個系數(shù)將變成為a＝31.197，b＝1.4089，c＝-0.1304(最小2乘方誤差＝0.999)。如2次的系數(shù)a大于30，由于對于物鏡的搖擺的公差得以緩和(即，可以壓低在因振動等而使物鏡傾斜時發(fā)生的非點(diǎn)象差量)，物鏡的保持系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)設(shè)計的允許度增高，故是理想的。此外，若系數(shù)a小于35，由于會發(fā)現(xiàn)因光盤的傾斜而發(fā)生的3次彗形象差的修正效果，故是理想的。
此外，在上述數(shù)值例中，光盤的基片的厚度t＝0.6mm。若基片厚度約0.6mm(特別是0.59～0.61mm)，則DVD的記錄和/或再生將變的容易起來，是理想的。
(實(shí)施例2)圖5的構(gòu)成圖示出了使用光盤用物鏡的實(shí)施例2中的光學(xué)頭裝置。
如圖5所示，從半導(dǎo)體激光器51射出來的激光，借助于分束器52改變光路的走向，再借助于準(zhǔn)直透鏡變成為大致上的平行光。然后，上述激光借助于轉(zhuǎn)向鏡再次改變光路的走向，用在實(shí)施例1中說明的本發(fā)明的光盤用單物鏡55聚光到光盤56的信息記錄面57上邊。在這里，物鏡55由傳動機(jī)構(gòu)60進(jìn)行驅(qū)動。聚光于光盤56的信息記錄面57上的上述激光，借助于在信息記錄面57上形成的凹凸接受衍射。被光盤56的信息記錄面57反射、衍射的上述激光，通過物鏡55，借助于轉(zhuǎn)向鏡54改變光路的走向，在透過了準(zhǔn)直透鏡53、分束器52和圓筒透鏡58后被聚光到光探測器59上邊。接著，借助于光探測器59的電信號，檢測出在光盤56的信息記錄面57上進(jìn)行了調(diào)制的光量變化，就可以進(jìn)行信息記錄面57上邊的數(shù)據(jù)的讀出。
作為這樣的光學(xué)頭裝置的制造步驟，首先，在固定好光源(半導(dǎo)體激光器51)和準(zhǔn)直透鏡53以及根據(jù)需要再固定好分束器52和轉(zhuǎn)向鏡54之后，理想的是進(jìn)行物鏡55的仰調(diào)整。仰調(diào)整，采用觀察例如來自半導(dǎo)體激光器51的光通過了物鏡55之后的聚光狀態(tài)，使得3次彗形象差變成為最小那樣地，或使得光斑的紊亂變成為最少的狀態(tài)那樣地，使物鏡55或保持有物鏡55的傳動機(jī)構(gòu)60對于光學(xué)頭基座(未畫出來)傾斜地進(jìn)行固定的辦法進(jìn)行。要想賦予物鏡55或傳動機(jī)構(gòu)60以傾角，例如可以使用調(diào)整改錐。采用沿著該制造步驟前進(jìn)的辦法，由于軸外光不會入射到物鏡55上，故作為透鏡的性能，僅僅透鏡的軸外仰象差將成為問題，因而在光學(xué)頭裝置的裝配工序中，成品率得以提高。
起因于光盤56的撓曲或傾斜，將發(fā)生3次彗形象差。該象差可以采用這樣的辦法進(jìn)行修正載有物鏡55的傳動機(jī)構(gòu)60，與光盤56的傾斜量或根據(jù)該傾斜量發(fā)生的3次彗形象差量相對應(yīng)地使物鏡56進(jìn)行傾斜。用來進(jìn)行光盤56的傾斜量或因此而發(fā)生的3次彗形象差的檢測的具體的構(gòu)成，可以使用眾所周知的構(gòu)成而沒有什么特別限制。
圖6示出了用來使物鏡55進(jìn)行傾斜的傳動機(jī)構(gòu)60的構(gòu)成例。在圖6(A)、圖6(B)中，55是物鏡，610是保持物鏡55的透鏡保持器，612a、612b是設(shè)置在透鏡保持器610上的貫通孔，615a、615b是設(shè)置在透鏡保持器610上的大致上的環(huán)狀的線圈使得分別把貫通孔612a、612b包圍起來，620a、620b是游離貫通貫通孔612a、612b的一對永久磁鐵。一對永久磁鐵620a、620b具有同一方向的極性，被設(shè)置在光學(xué)頭基座上。透鏡保持器610通過未畫出來的彈性構(gòu)件保持在光學(xué)頭基座上。傳動機(jī)構(gòu)60也可以作為用來進(jìn)行物鏡55的聚焦和跟蹤的傳動機(jī)構(gòu)使用。聚焦調(diào)整，可以采用使在一對的線圈615a、615b中流過同一方向的電流的辦法，如圖6(A)所示，使物鏡55在紙面上下方向上移動地進(jìn)行。另一方面，若在一對線圈615a、615b中流過方向互逆的電流(或僅僅在一對線圈615a、615b中的一方流過電流)，則如圖6(B)所示，可以使物鏡55傾斜。利用該原理，若在光盤的切線方向和半徑方向上各自設(shè)置一對永久磁鐵和線圈則可以使物鏡55對于光盤向任意的方向傾斜。另外，因光盤的傾斜所產(chǎn)生的有害的3次彗形象差，由于通常大多是因切線方向的光盤的傾斜而發(fā)生的，故即便是僅僅在切線方向上設(shè)置一對永久磁鐵和線圈，也可以對因光盤的傾斜而產(chǎn)生的3次彗形象差的大部分進(jìn)行修正。另外賦予物鏡55以傾角的傳動機(jī)構(gòu)60的構(gòu)成，當(dāng)然不受限于圖6所示的構(gòu)成。
對于將要進(jìn)行讀出或記錄的光盤所需要的NA，依賴于其記錄密度。要想實(shí)現(xiàn)高密度記錄，一般地說，要使用高的NA。由于NA越高則制造公差或裝配公差就越嚴(yán)，故在現(xiàn)狀的工藝下，NA被限制為在0.6左右以下。在作為物鏡55使用上述那樣地設(shè)計的實(shí)施例1的物鏡的情況下，即便是把該物鏡55的NA形成得高到0.62以上的情況下，由于可以壓低仰調(diào)整后的象差，故仍可以緩和光學(xué)頭裝置的制造工序中的公差，提高成品率，可以大量生產(chǎn)。
以上所說明的實(shí)施例，說到底不論哪一個實(shí)施例都是為了弄明白本發(fā)明的技術(shù)方面的內(nèi)容，本發(fā)明并不僅僅限于這樣的具體例所解釋的那些發(fā)明，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的范圍所述的范圍內(nèi)還可以進(jìn)行種種的變更并進(jìn)行實(shí)施，應(yīng)當(dāng)廣義地對本發(fā)明進(jìn)行解釋。
權(quán)利要求
1.一種使來自光源的光聚光的光盤用物鏡，其特征是上述物鏡在單位角度傾斜的情況下所發(fā)生的3次彗形象差比光盤在單位角度傾斜的情況下所發(fā)生的3次彗形象差大，且與光盤的傾斜量相對應(yīng)地裝載到使物鏡傾斜的傳動機(jī)構(gòu)上。
2.一種使來自光源的光聚光的光盤用物鏡，其特征是在設(shè)光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為DC(mλ)，物鏡傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為LC(mλ)時，滿足DC/LC＞-0.9，且與光盤的傾斜量相對應(yīng)地裝載到使物鏡傾斜的傳動機(jī)構(gòu)上。
3.權(quán)利要求2所述的光盤用物鏡，其特征是還滿足DC/LC＞-0.8。
4.權(quán)利要求1或2所述的光盤用物鏡，其特征是孔徑數(shù)在0.62以上。
5.權(quán)利要求2所述的光盤用物鏡，其特征是DC＋LC在10mλ以上，40mλ以下。
6.一種可以對來自光源的光進(jìn)行聚光，可以進(jìn)行記錄和或再生的、可以在厚度約0.6mm的光盤中使用的光盤用物鏡，其特征是孔徑數(shù)在0.62以上，0.66以下，在設(shè)光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為DC(mλ)，物鏡傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為LC(mλ)時，DC＋LC在10mλ以上，可以在與光盤的傾斜量相對應(yīng)地把物鏡裝載到傾斜的傳動機(jī)構(gòu)上，使物鏡進(jìn)行傾斜并用在這時所發(fā)生的3次彗形象差抵消在光盤傾斜時所產(chǎn)生的3次彗形象差的光學(xué)系在使用，設(shè)光盤的傾斜角度為X(度)，設(shè)在采用使物鏡進(jìn)行傾斜的辦法，抵消了光盤傾斜X(度)時所發(fā)生的3次彗形象差之后殘余的非點(diǎn)象差為Y(mλ)，在用aX2＋bX＋C對上述X和Y之間的關(guān)系進(jìn)行近似時的系數(shù)a在30以上35以下。
7.一種具備光源、把從上述光源射出的光束變換成大致上平行光束的準(zhǔn)直光學(xué)系、使上述大致上平行光束聚光到光盤的信息記錄面上邊的物鏡、分離被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的光束分離裝置、接受被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的受光裝置的光學(xué)頭裝置，其特征是上述物鏡是上述權(quán)利要求第1、2或第6所述的物鏡。
8.權(quán)利要求7所述的光學(xué)頭裝置，其特征是上述物鏡已進(jìn)行了仰調(diào)整，以減少3次彗形象差。
9.一種具備光源、把從上述光源射出的光束變換成大致上平行光束的準(zhǔn)直光學(xué)系、使上述大致上平行光束聚光到光盤的信息記錄面上邊的物鏡、分離被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的光束分離裝置、接受被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的受光裝置的光學(xué)頭裝置，其特征是上述物鏡已進(jìn)行了仰調(diào)整，以減少3次彗形象差，上述物鏡在單位角度傾斜的情況下所發(fā)生的3次彗形象差比光盤在單位角度傾斜的情況下所發(fā)生的3次彗形象差大。
10.一種具備光源、把從上述光源射出的光束變換成大致上平行光束的準(zhǔn)直光學(xué)系、使上述大致上平行光束聚光到光盤的信息記錄面上邊的物鏡、分離被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的光束分離裝置、接受被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的受光裝置的光學(xué)頭裝置，其特征是上述物鏡已進(jìn)行了仰調(diào)整，以減少3次彗形象差，在設(shè)光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為DC(mλ)，物鏡傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為LC(mλ)時，滿足DC/LC＞-0.9。
11.一種具備光源、把從上述光源射出的光束變換成大致上平行光束的準(zhǔn)直光學(xué)系、可以在厚度約0.6mm的光盤的信息記錄面上將所述大致平行的光束聚光的物鏡、分離被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的光束分離裝置、接受被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的受光裝置的光學(xué)頭裝置，其特征是上述物鏡，孔徑數(shù)在0.62以上，0.66以下，且上述物鏡已進(jìn)行了仰調(diào)整，以減少3次彗形象差，在設(shè)光盤傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為DC(mλ)，物鏡傾斜0.5度的情況下發(fā)生的3次彗形象差為LC(mλ)時，DC＋LC在10mλ以上，設(shè)光盤的傾斜角度為X(度)，設(shè)在采用使物鏡進(jìn)行傾斜的辦法，抵消了光盤傾斜X(度)時所發(fā)生的3次彗形象差之后殘余的非點(diǎn)象差為Y(mλ)，在用aX2＋bX＋C對上述X和Y之間的關(guān)系進(jìn)行近似時的系數(shù)a在30以上35以下。
12.一種具備光源、把從上述光源射出的光束變換成大致上平行光束的準(zhǔn)直光學(xué)系、使上述大致上平行光束聚光到光盤的信息記錄面上的上述權(quán)利要求第1、2或第6所述的物鏡、分離被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的光束分離裝置、接受被上述光盤的信息記錄面進(jìn)行了調(diào)制的光束的受光裝置的光學(xué)頭裝置的制造方法，其特征是在配置了上述光源和上述準(zhǔn)直光學(xué)系之后，使上述物鏡傾斜地設(shè)置上述物鏡，以便減小來自上述物鏡的光束的波陣面的彗形象差。
全文摘要
一種使來自光源的光聚光的光盤用物鏡,被設(shè)計為使得在物鏡單位角度傾斜的情況下所產(chǎn)生的3次彗形象差比在光盤單位角度傾斜的情況下所產(chǎn)生的3次彗形象差還大,與光盤的傾斜量相對應(yīng)地裝載到使物鏡傾斜的傳動裝置上使用。借助于此,就可以得到高孔徑數(shù),易于進(jìn)行物鏡的制造和裝配,而且,還可以采用使物鏡傾斜的辦法來修正光盤面因撓曲等而傾斜的情況下所發(fā)生的3次彗形象差,修正后的殘余非點(diǎn)象差下的光盤用物鏡。
文檔編號G11B7/00GK1327580SQ00802114
公開日2001年12月19日 申請日期2000年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月30日
發(fā)明者笹埜智彥, 田中康弘, 山形道弘 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社