CN101256789B

CN101256789B - 光拾取装置

Info

Publication number: CN101256789B
Application number: CN2008100822689A
Authority: CN
Inventors: 堀田彻; 川崎良一; 菅健司; 新藤博之
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electronic Device Sales Co Ltd
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2028-02-29
Also published as: US20080212452A1; JP2008217886A; US8154978B2; CN101256789A; US8363533B2; US20120170441A1

Abstract

一种光拾取装置，具有物镜和调整膜，所述物镜将从激光二极管放射的具有高斯分布特性的激光集光到光盘的信号记录层；所述调整膜为了对透过上述物镜的上述激光的透过率进行调整，而形成在上述激光入射的上述物镜的入射面的表面，上述调整膜以随着上述物镜的数值孔径的减小，上述透过率降低的方式，形成在上述入射面的表面。

Description

光拾取装置

相关申请的相互参照

本申请主张以2007年3月2日申请的日本申请、特愿2007-52769为基础的优先权，本申请中引用其内容。

技术领域

本发明涉及进行读取在光盘中记录的信号的动作、向光盘记录信号的动作的光拾取装置。

背景技术

能够通过将从光拾取装置所照射的激光照射到光盘的信号记录层来进行信号的读取动作、信号的记录动作的光盘装置已经普及。

作为光盘装置，使用被称为CD、DVD的光盘的装置一般已经普及，但是，最近，使用提高了记录密度的光盘，即，Blu-ray规格、HD DVD(High Definition Digital Versatile Disc)规格的光盘的装置也已被开发。

作为进行在CD规格的光盘中所记录的信号的读取动作的激光，是使用波长780nm的红外光，作为进行在DVD规格的光盘中所记录的信号的读取动作的激光，是使用波长650nm的红色光。

然后，在CD规格的光盘的信号记录层的上面所设置的保护层的厚度为1.2mm，为了进行从该信号记录层读取信号的动作而使用的物镜的数值孔径被规定为0.45。另外，在DVD规格的光盘的信号记录层的上面所设置的保护层的厚度为0.6mm，为了进行从该信号记录层读取信号的动作而使用的物镜的数值孔径被规定为0.6。

相对于该CD规格以及DVD规格的光盘，作为进行Blu-ray规格、HD DVD规格的光盘中所记录的信号的读取动作的激光，使用波长短的激光、例如波长405nm的青紫色光。

Blu-ray规格的光盘的信号记录层的上面所设置的保护层的厚度为0.1mm，为了进行从该信号记录层读取信号的动作而使用的物镜的数值孔径被规定为0.85。

为了进行记录在Blu-ray规格的光盘上所设置的信号记录层的信号的再生动作、向该信号记录层记录信号，需要缩小通过使激光集光所生成的激光光点的直径。由于为了得到直径小的激光光点形状而使用的物镜不仅数值孔径(NA)增高，而且焦点距离缩短，所以物镜的曲率半径减小。

另外，在光拾取装置中，作为生成并放射激光的元件，使用激光二极管，从该激光二极管放射的激光的强度并非一定，而是具有被称为高斯分布的特性。该激光的强度分布在激光二极管中，象公知的那样，是椭圆形状分布。

在使用曲率半径小的物镜的光拾取装置中，因为从激光二极管放射的椭圆形状的激光入射到物镜，所以，边缘强度(リ一ム強度)、即相对于物镜的光轴附近透过的激光的强度的透过周边部的激光的强度减小。其结果为，存在不仅激光光点的周边部模糊，而且集光强度降低的问题。

该问题在为象上述的物镜那样，曲率半径小，且数值孔径大的透镜的情况下，由于物镜的周边侧，即，数值孔径高的一侧的位置上的激光的入射角度增大，故此，反射率增大，根据该特性，导致上述边缘强度的降低。

为了解决该问题，作为得到所希望的激光光点的方法，提出了在物镜上形成防反射膜的方法。(参照特开2004-39161号公报。)

在特开2004-39161号公报中，记载了在物镜上设置防反射膜，通过该防反射膜，使规定的位置的反射率为最小的技术。通过该技术，虽然能够进行边缘强度的改善，但不能在物镜的整个区域得到最佳的特性。

发明内容

有关本发明的一个侧面的光拾取装置具有物镜和调整膜，所述物镜将从激光二极管放射的具有高斯分布特性的激光集光到光盘的信号记录层；所述调整膜为了对透过上述物镜的上述激光的透过率进行调整，而形成在上述激光入射的上述物镜的入射面的表面，上述调整膜以随着上述物镜的数值孔径的减小，上述透过率降低的方式，形成在上述入射面的表面。

本发明的其它特征可从附图以及本说明书的记载中获知。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，请将下面的说明与附图一同参照。

图1是表示有关本发明的一个实施方式的光拾取装置的示意图。

图2是表示有关本发明的一个实施方式的物镜和光盘的关系的放大图。

图3是表示有关本发明的一个实施方式的物镜的数值孔径和透过率的关系的特性图。

图4是表示相对于通过物镜上涂层的防反射膜所调整的数值孔径的透过率、和信号记录层上所形成的激光光点的直径，即光点尺寸的关系的图。

具体实施方式

根据本说明书以及附图的记载，至少下述事项可以清楚。

在本实施方式中，具有物镜，所述物镜将使从激光二极管放射的具有高斯分布特性的激光集光到在光盘上所设置的信号记录层上，同时，被设定为第一数值孔径A(最大数值孔径)，在上述物镜的表面设置对透过物镜的激光的强度进行调整的防反射膜(调整膜)，在通过该防反射膜，使物镜的第二数值孔径B(B是比A小的正数)和第一数值孔径A之间的透过率为100％时，将小于等于第三数值孔径C(C是比B小的正数)的数值孔径的透过率设定为小于等于R％(R是小于100的正数)，据此，防止照射在信号记录层所生成的激光光点的边缘强度的降低。

另外，在本实施方式中，第二数值孔径B和第三数值孔径C之间的数值孔径的透过率被设定成直线变化。上述透过率表示透过具有第二数值孔径B和第三数值孔径C之间的数值孔径的物镜的一部分的激光的透过率。

另外，在本实施方式中，使防反射膜为单层或多层。

作为单层的防反射膜，例如可以采用含有氟化镁的单层膜。另外，作为多层的防反射膜，可以采用相对于二氧化硅膜(SiO2)重叠二氧化钛(TiO2)的化合物膜的双层膜。双层膜与单层相比，容易调整透过率。再有，因为物镜的入射面呈大致球形状，所以，入射到入射面的中心部和周边部的激光的入射角度相对于入射面不同。因此，在物镜的入射面的表面形成有双层膜的情况下，能够与相对于入射面的激光的入射角度的不同相对应，更切实地调整透过率。

再有，在本实施方式中，小于等于第三数值孔径C的透过率，即，从作为物镜的光轴中心的数值孔径0到第三数值孔径C的透过率为一定。

根据本实施方式，因为在被设定为第一数值孔径A的物镜的表面设置对透过物镜的激光的强度进行调整的防反射膜，在通过该防反射膜，使物镜的第二数值孔径B(B是比A小的正数)和第一数值孔径A之间的透过率为100％时，将小于等于第三数值孔径C(C是比B小的正数)的数值孔径的透过率设定为小于等于R％(R是小于100的正数)，据此，由于能够防止照射在设置于光盘上的信号记录层所生成的激光光点的边缘强度的降低，所以，能够得到适合信号的记录再生动作的激光光点。

另外，根据本实施方式，因为第二数值孔径B和第三数值孔径C之间的数值孔径的透过率设定成直线变化，所以，能够简单地进行防反射膜向物镜的涂层动作。

另外，根据本实施方式，因为是使防反射膜为单层，所以，能够简单地进行防反射膜向物镜的涂层动作。

另外，根据本实施方式，因为是使防反射膜为多层，所以，通过使用反射率不同的膜，能够简单地将所希望的透过率的反射膜设置在物镜上。

再有，根据本实施方式，因为小于等于第三数值孔径C的透过率为一定，所以，通过将小于等于第三数值孔径C的透过率设定为必须的最大限度，能够有效地使用激光二极管放射的激光。

在图1中，1是放射作为例如405nm的青紫色光的激光的激光二极管，如上所述，放射的激光具有高斯分布特性。2是入射从激光二极管1放射的激光的衍射光栅，由将激光分离成0次光、+1次光以及-1次光的衍射光栅部2a，和将入射的激光转换成S方向的直线偏光光的1/2波长板2b构成。

3是透过了衍射光栅2的激光入射的偏振光分束器，反射被S偏光的激光，设置有使P方向偏光的激光透过的控制膜3a。4是设置在从激光二极管1放射的激光中的透过了偏振光分束器3的激光所照射的位置上的显示器用光检测器，其检测输出用于为了控制从激光二极管1放射的激光的输出。

5是设置在通过偏振光分束器3的控制膜3a反射的激光入射的位置上的1/4波长板，将入射的激光从直线偏光光转换成圆偏光光。6是透过了1/4波长板5的激光入射的瞄准透镜，是为了使入射的激光成为平行光，同时，对因Blu-ray规格的光盘D的保护层而产生的球面像差进行矫正而设置。

7是通过瞄准透镜6转换成平行光的激光入射，同时，使该激光反射的反射镜，如后所述，被设置成从光盘D的信号记录层L反射的返回光入射，同时，将该返回光向偏振光分束器3的方向反射。

8是透过了在偏振光分束器3上设置的控制膜3a的返回光入射的传感器透镜，在入射面侧以及出射面侧形成着圆柱形面、平面、凹曲面或者凸曲面等。该传感器透镜8是为了通过使返回光产生像散来生成聚焦控制动作所使用的追踪错误信号而设置。9是在通过了传感器透镜8的返回光被集光、照射的位置上所设置的光检测器，由排列着光电二极管的四等分传感器(4分割センサ一)等构成。

10是通过反射镜7反射的激光入射，同时，使入射的激光集光到在光盘D上设置的信号记录层L上的物镜，曲率半径与球面不同，要小。在物镜10的入射面侧的表面，设有对透过物镜10的激光的强度进行调整的防反射膜11，后面将叙述该防反射膜的细节。

在进行光盘D上记录的信号的再生动作的情况下，向激光二极管1供给驱动电流，从激光二极管1放射波长405nm的激光。从激光二极管1放射的激光入射到衍射光栅2，通过构成衍射光栅2的衍射光栅部2a，分离成0次光、+1次光以及-1次光，同时，通过1/2波长板2b，转换成S方向的直线偏光光。透过了衍射光栅2的激光入射到偏振光分束器3，通过在偏振光分束器3上设置的控制膜3a反射，同时，一部分的激光透过，照射到显示器用光检测器4上。

被控制膜3a反射的激光穿过1/4波长板5，入射到瞄准透镜6，通过瞄准透镜6的运动，转换成平行光。通过瞄准透镜6被转换成平行光的激光在由反射镜7反射后入射到物镜10。入射到物镜10的激光通过物镜10的集光动作，作为光点照射到光盘D的信号记录层L上。象这样，从激光二极管1放射的激光作为所希望的光点，照射到光盘D的信号记录层L上，在该情况下的物镜10的数值孔径被设定为0.85。

另外，在进行基于上述物镜10的激光的集光动作时，虽然由于位于信号记录层L和光盘D的信号入射面之间的保护层的厚度的不同而产生球面像差，但是，通过使本实施例所示的瞄准透镜6向光路方向位移，能够将该球面像差调整到最少。

通过上述动作，进行激光向在光盘D上设置的信号记录层L的照射动作，在进行该照射动作时，从信号记录层L反射的返回光相对于物镜10从光盘D侧入射。入射到物镜10的返回光通过反射镜7、瞄准透镜6以及1/4波长板5，入射到偏振光分束器3。因为入射到偏振光分束器3的返回光被转换成P方向的直线偏光光，所以透过在偏振光分束器3上所设置的控制膜3a。

透过控制膜3a的激光的返回光入射到传感器透镜8，通过传感器透镜8的运动，使像散产生。通过传感器透镜8产生了像散的返回光通过传感器透镜8的集光动作，照射到在光检测器9上设置的四等分传感器等的传感器部。象这样，返回光照射到光检测器9的结果，利用组装在光检测器9的传感器部上照射的光点形状的变化，进行聚焦错误信号的生成动作。通过利用该聚焦错误信号，使物镜10向光盘D的信号面方向位移，可以进行聚焦控制动作。

另外，在本实施方式中虽然没有进行说明，但可以进行利用了由衍射光栅2生成的+1次光和-1次光的追踪控制动作而构成，通过进行该控制动作，进行在光盘D上记录的信号的读取动作。

如上所述，虽然进行了在光盘D上记录的信号的读取动作，但在进行该读取动作时，因为激光的一部分照射在显示器用光检测器4上，所以，能够利用从显示器用光检测器4得到的显示器信号，来控制向激光二极管1供给的驱动电流值。

因为通过控制向激光二极管1供给的驱动电流值，能够控制激光的输出，所以，不仅进行在光盘D上记录的信号的读取动作，还可以进行在光盘D1记录信号的情况下所要求的激光输出的调整动作。

如上述说明，进行图1所示的构成的光拾取装置的信号的再生动作等，接着，对本实施方式的防反射膜11进行说明。

防反射膜11是在物镜10的入射面侧的表面通过基于例如氟化镁的单层形成，但是，该防反射膜11被构成为，通过对反射的激光的反射率进行调整控制，来调整透过物镜10的激光的强度。其结果为，透过物镜的激光的强度整体大致均匀。

图4中表示相对于通过在物镜10上涂层的防反射膜11所调整的数值孔径的透过率、和在信号记录层L上所形成的激光光点的直径，即光点尺寸的关系。

在图4中，理论例1是从激光二极管1放射的激光的瞳内强度不是高斯分布，而是理想的分布，即为一样的情况，并且是在物镜10上的所有的数值孔径的透过率为100％的情况，该情况下的光点尺寸为0.3934μm。即，理论上，该光点尺寸的值是最小的尺寸，据此，不能得到尺寸好的光点。

同样，理论例2也是从激光二极管1放射的激光的瞳内强度是高斯分布的情况，并且是在物镜10上的所有的数值孔径的透过率为100％的情况，该情况下的光点尺寸为0.4122μm。象这样，在从激光二极管1放射的激光的瞳内强度是高斯分布的情况下，在物镜10上的所有的数值孔径的透过率为100％的情况下，出现了高斯分布的影响，光点尺寸增大。

实施例1-实施例4是从激光二极管1放射的激光的瞳内强度是高斯分布的情况，并通过在物镜10的表面上形成的防反射膜11，使数值孔径的透过率不同。

实施例1是设定成使数值孔径0(第四数值孔径)，即，从物镜10的光轴中心到数值孔径0.3的透过率为55％，使从数值孔径0.6到作为最大数值孔径的0.85的透过率为100％，使从数值孔径0.3到0.6为直线变化的透过率，在该情况下的光点尺寸为0.3998μm。

接着，实施例2是设定成使从数值孔径0到数值孔径0.3的透过率为55％，使从数值孔径0.7到作为最大数值孔径的0.85的透过率为100％，使从数值孔径0.3到0.7为直线变化的透过率，在该情况下的光点尺寸为0.3987μm。

另外，实施例3是设定成使从数值孔径0到数值孔径0.3的透过率为55％，使从数值孔径0.8到作为最大数值孔径的0.85的透过率为100％，使从数值孔径0.3到0.8为直线变化的透过率，在该情况下的光点尺寸为0.3975μm。

然后，实施例4是设定成使从数值孔径0到数值孔径0.3的透过率为55％，使作为最大数值孔径的0.85的透过率为100％，使从数值孔径0.3到0.85为直线变化的透过率，在该情况下的光点尺寸为0.3993μm。

如上所述，在实施例3的情况下的光点尺寸最小，能够得到尺寸接近理论例1的光点。与实施例4所示的使数值孔径0.3的透过率为55％，使作为最大数值孔径的0.85的透过率为100％，使其间的透过率直线变化的情况相比，还是在实施例3所示的从数值孔径比0.85小的数值孔径0.8的位置到最大数值孔径0.85的位置的透过率为100％的情况下，能够形成尺寸好的光点。

图3是表示实施例3的情况下的数值孔径和透过率的关系的特性图，是在使从数值孔径0.8到最大数值孔径0.85的透过率为100％的情况下，使数值孔径0到数值孔径0.3的透过率为55％(R％)，使从0.3到0.8的透过率直线变化的情况。

如上述实施例所示，在物镜的最大数值孔径为第一数值孔径A的情况下，第二数值孔径B(B是比A小的正数)和第一数值孔径A之间的透过率为100％时，小于等于第三数值孔径C(C是比B小的正数)的数值孔径的透过率为小于等于R％，据此，能够生成适合光盘D的信号记录层L上记录的信号的读取动作、记录动作的激光光点，即边缘强度足够高的激光光点。

虽然也能够使第三数值孔径C和数值孔径0之间的透过率连续变化达到小于等于R％，在本实施例中，设定为作为一定值的55％。这是设定在不会对边缘强度造成不良影响的最大透过率。即，设定成边缘强度不会达到小于等于规定值的透过率。若这样，则能够最大限度地利用从激光二极管1放射的激光的输出。

另外，虽然在物镜10的表面上形成的防反射膜11由单层构成，但是，作为反射率的调整，即，对物镜10的激光的透过率进行调整的方法，可以通过变更各数值孔径的膜的厚度、材质来实施。

然后，防反射膜11可以不是由单层，而是由多层构成，即，可以通过多层镀膜来实施。

以上所述的发明的实施方式是为了便于理解本发明，而不是对本发明进行限定性解释。本发明在不脱离其主旨的情况下，可以进行变更、改进，同时，本发明也包含其等价物。

Claims

1.一种光拾取装置，其特征在于，具有物镜和调整膜，

所述物镜入射有从激光二极管放射的激光，具有被设定成第一数值孔径的入射面，将上述激光集光到光盘的信号记录层；

所述调整膜为了对透过上述物镜的上述激光的透过率进行调整，而形成在上述入射面的表面，

上述调整膜以下述方式形成在上述入射面的表面，所述方式为：

在上述第一数值孔径和比上述第一数值孔径小的第二数值孔径之间透过的上述激光的透过率为第一透过率，

在比上述第二数值孔径小的第三数值孔径和比上述第三数值孔径小的第四数值孔径之间透过的上述激光的透过率为比上述第一透过率低的第二透过率，

在上述第二数值孔径和上述第三数值孔径之间透过的上述激光的透过率为随着数值孔径从上述第二数值孔径向上述第三数值孔径减小而降低的第三透过率。

2.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，

上述第一透过率以及上述第二透过率为一定。

3.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，

上述第三透过率直线状变化。

4.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，

上述第四数值孔径为零。

5.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，

上述调整膜为单层。

6.如权利要求5所述的光拾取装置，其特征在于，

上述调整膜是对上述激光的相对于上述入射面的反射率进行调整的防反射膜。

7.如权利要求6所述的光拾取装置，其特征在于，

上述防反射膜是以氟化镁为原料的膜。

8.如权利要求5所述的光拾取装置，其特征在于，

上述调整膜在使上述激光的透过率为上述第一、第二、第三透过率的上述入射面的各自的位置，膜厚不同。

9.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，

上述调整膜由多层构成。