CN102063912A - 光拾取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于读取被记录在光盘所设的信号记录层上的信号的读取动作的光拾取装置。该光拾取装置的特征在于，能够利用激光光斑进行读取被记录在光盘(D)的信号记录层(L)中的信号的读取动作，上述激光光斑是利用物镜(9)对自激光二极管(1)射出的激光进行会聚动作而生成的，在将用于形成激光光斑的物镜(9)的数值孔径设为N1时，在该物镜(9)的数值孔径小于等于N2的部分上形成发挥透镜作用的透镜面，该N2大于上述N1。

Description

光拾取装置

技术领域

本发明涉及一种利用激光进行读取被记录在光盘中的信号的读取动作、对光盘记录信号的记录动作的光拾取装置。

背景技术

现在正在普及一种能够通过使自光拾取装置射出的激光照射到光盘的信号记录层上而进行信号的再现动作、信号的记录动作的光拾取装置。

作为光盘装置，通常普及使用的是被称作CD、DVD的光盘，但在最近，使用一种提高了记录密度的光盘、即Blu-ray格式的光盘趋于商业化。

作为进行读取记录在Blu-ray格式的光盘中的信号的读取动作的激光，使用波长较短的激光、例如波长为405nm的蓝紫色光。另外，设置在Blu-ray格式的光盘中的信号记录层的上表面之上的保护层的厚度为0.1mm，将用于进行自该信号记录层读取信号的读取动作的物镜的数值孔径限定为0.85。

如上所述，将为了进行读取记录在Blu-ray格式的光盘中的信号的读取动作而使用的物镜的数值孔径较大地设定为0.85，因此，激光相对于该物镜的入射角度必然变大。在激光对于物镜的入射角度变大时，激光在该物镜外周部处的反射量变多，因此，外周部的透射光量变少。

当物镜外周部的透射光量变少时，进行信号的读取动作时的信噪比下降，因此，存在不能准确地进行信号的读取动作的问题。作为解决该问题的方法，采用有在物镜的入射面上形成防反射膜的方法。

专利文献1：日本特开平10-160906号公报

专利文献2：日本特开2008-282507号公报

如上所述，用于进行读取记录在Blu-ray格式的光盘中的信号的读取动作的光拾取装置使用能放射波长为405nm的蓝紫色光的激光的激光二极管、并使用数值孔径为0.85的物镜。激光在物镜的数值孔径为0.85的位置处的透射率变高时，利用该物镜的会聚动作生成的激光光斑的边缘强度下降。

在激光光斑的边缘强度下降时，光斑直径、即光斑尺寸变大，因此，存在用于识别在光盘上形成的坑(pit)的分辨率下降这样的问题。

为了解决该问题，可以通过在物镜的入射面上形成防反射膜来抑制激光外周部处的透射量的下降，在以往的物镜中，设计为使与使用范围、即上述Blu-ray格式的光盘相对应地限定的数值孔径为0.85的位置处的透射率为最大，并且将物镜的数值孔径为0.85以下的部分发挥透镜面作用。

但是，由于物镜、透镜保持架存在制造公差，因此不仅很难使数值孔径为0.85的位置处的透射率为最大，而且不能将物镜的数值孔径为0.85以下的部分制造为透镜面而发挥作用，因此，存在不能生成适合进行读取记录在光盘中的信号的读取动作的激光光斑这样的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决上述问题的光拾取装置。

本发明的特征在于，在物镜上形成透镜面，该物镜通过使激光会聚在光盘的信号记录层上而生成激光光斑，在将物镜的用于生成激光光斑的数值孔径设为N1时，将物镜中数值孔径小于等于N2的部分上形成发挥透镜作用的透镜面，该N2大于N1。

另外，本发明的特征在于，在物镜的数值孔径为N2以下的部分上形成用于决定激光的透射率的防反射膜。

并且，本发明的特征在于，以使数值孔径为N2的位置处的透射率为最大的方式形成防反射膜。

在本发明的光拾取装置中，物镜利用会聚动作生成信号的读取动作中所必须的激光光斑，该物镜构成为：将物镜中小于等于比用于生成激光光斑的物镜数值孔径大的数值孔径的那部分发挥透镜面作用，因此即使存在制造公差，也能生成适合读取信号的读取动作的激光光斑。

另外，在本发明的光拾取装置中，在物镜中小于等于比用于生成激光光斑的物镜数值孔径大的数值孔径的那部分形成防反射膜，该物镜用于利用会聚动作生成信号的读取动作所必须的激光光斑，因此，即使存在制造公差，也能生成适合进行信号的读取动作的激光光斑。

并且，在本发明的光拾取装置中，使以使物镜中大于等于比用于生成激光光斑的物镜数值孔径大的数值孔径的那部分的透射率为最大的方式形成防反射膜，该物镜利用会聚动作生成信号的读取动作所必须的激光光斑，因此能够将生成信号的读取动作所必须的激光光斑的物镜的数值孔径的位置处的透射率保持为较高的状态，结果具有能够生成边缘强度较高的激光光斑的优点。

附图说明

图1是本发明的光拾取装置的概略图。

图2是本发明的物镜的侧视图。

图3是表示本发明的物镜的数值孔径与透射率的关系的特性图。

具体实施方式

在通过使激光会聚在设置于光盘中的信号记录层上而生成激光光斑的物镜中，通过让用于使激光会聚的透镜面的数值孔径大于规定的数值孔径，能够将激光光斑的边缘强度保持得较高。

实施例1

图1是本发明的光拾取装置的概略图，对将本发明应用在如下光拾取装置中的情况进行说明，该光拾取装置构成为能够读取被记录在按照Blu-ray格式规定的光盘D的信号记录层L中的信号。

在图1中，附图标记1表示放射例如波长为405nm的蓝紫色光的激光的激光二极管，附图标记2表示衍射光栅，自上述激光二极管1射出的激光入射到该衍射光栅2中，该衍射光栅2包括：衍射光栅部2a，其用于将激光分离为作为0次光的主光束和作为+1次光及-1次光的2个副光束；1/2波长板2b，其用于将入射的激光变换成S方向的直线偏振光。

附图标记3表示偏振分束器，透过上述衍射光栅2的激光入射到该偏振分束器3中，在该偏振分束器3上设有控制膜3a，该控制膜3a将向S方向偏振后的激光的大部分反射、使向P方向偏振后的激光透过。附图标记4表示监视器用光检测器，其设于自上述激光二极管1射出的激光中的、透过上述偏振分束器3的控制膜3a的激光所照射的位置，该监视器用光检测器4的检测输出用于控制自上述激光二极管1射出的激光的输出。

附图标记5表示1/4波长板，其设在被上述偏振分束器3的控制膜3a反射后的激光入射的位置，该1/4波长板5用于将入射的激光从直线偏振光变换成圆偏振光或相反地从圆偏振光变换成直线偏振光。附图标记6表示准直透镜，透过上述1/4波长板5的激光入射到该准直透镜6中，并且该准直透镜6将入射的激光变换成平行光，能够利用像差补正用电动机7使该准直透镜6沿光轴方向、即箭头A以及B所指的方向进行位移。通过使上述准直透镜6沿光轴方向进行位移，能够校正基于光盘D的保护层的厚度而产生的球差。

附图标记8表示反射镜(reflection Mirror)，其设在透过上述准直透镜6的激光入射的位置，并且，该反射镜8使入射进来的激光向物镜9的方向反射。

在上述结构中，自上述激光二极管1射出的激光在通过衍射光栅2、偏振分束器3、1/4波长板5、准直透镜6以及反射镜8入射到物镜9中之后，利用该物镜9的会聚动作将上述激光作为激光光斑照射在光盘D的信号记录层L上，照射在该信号记录层L上的激光被作为返回光反射。

被从光盘D的信号记录层L反射的返回光经过物镜9、反射镜8、准直透镜6以及1/4波长板5入射到偏振分束器3的控制膜3a中。这样，入射到偏振分束器3的控制膜3a中的返回光在上述1/4波长板5的相位变更动作的作用下被改变成P方向的直线偏振光。因而，该返回光不会被上述控制膜3a反射，而是作为控制用激光Lc透过该控制膜3a。

附图标记10表示传感器透镜，透过上述偏振分束器3的控制膜3a的控制用激光Lc入射到该传感器透镜10中，该传感器透镜10起到使控制用激光Lc会聚而照射到设置于被称作PDIC的光检测器11中的受光部上的作用。在上述光检测器11中设有公知的4分割传感器等，利用主光束的动作进行随着读取记录在光盘D的信号记录层L上的信号的读取动作进行的信号生成动作，利用主光束和2束副光束的照射动作进行用于由像散法进行聚焦控制动作的信号生成动作以及用于由推挽法进行循迹控制动作的信号生成动作。用于生成上述各种信号的控制动作是公知的，因此这里省略说明。

本发明的光拾取装置的结构如上所述，但在该结构中，将上述物镜9搭载在被称作透镜保持架的构件上，该透镜保持架以能够在4条或6条支承线的作用下沿与光盘D的信号面垂直的方向、即聚焦方向进行位移动作以及沿光盘D的径向、即循迹方向进行位移动作的方式被支承在光拾取装置的基台上。

并且，在将上述物镜9插入到形成在上述透镜保持架上的、圆形的安装孔中的状态下，利用粘接剂将形成在该物镜9上的缘部固定在设于上述安装孔的周缘的固定部上。

本发明的光拾取装置的结构如上所述，接下来说明该结构的光拾取装置的动作。

在进行操作用于进行读取记录在信号记录层L中的信号的读取动作时，自激光二极管驱动电路(未图示)向激光二极管1供给用于获得预先设定的激光输出的信号，从而自该激光二极管1射出所期望输出的激光。

自上述激光二极管1射出的激光入射到衍射光栅2中，被组装在该衍射光栅2中的衍射光栅部2a分离成主光束和副光束，并且在1/2波长板2b的作用下变成S方向的直线偏振光。透过上述衍射光栅2的激光入射到偏振分束器3中，大部分激光被设置在该偏振分束器3上的控制膜3a反射，并且一部分激光透过控制膜3a。

透过上述控制膜3a的激光照射在监视器用光检测器4上，因此自该监视器用光检测器4输出与所照射的激光的强度相对应的监视信号。因而，通过利用该监视信号控制被供给到激光二极管1中的驱动信号的强度，能够将自激光二极管1射出的激光的输出控制成期望的强度。该动作被称作激光的自动输出控制动作，这里省略说明。

上述被设置在偏振分束器3上的控制膜3a反射了的激光入射到1/4波长板5中而自直线偏振光变换成圆偏振光，然后入射到准直透镜6中。上述入射到准直透镜6中的激光变换成平行光而入射到反射镜8中。

入射到上述反射镜8中的激光被该反射镜8反射后入射到物镜9中。这样，由于激光经过上述的光学路径地入射到上述物镜9中，因此能够进行该物镜9的会聚动作。利用上述物镜9的会聚动作在光盘D的信号记录层L上生成激光光斑，但同时激光被作为返回光从该信号记录层L反射。

被该信号记录层L反射的返回光自光盘D侧入射到物镜9中，上述入射到物镜9中的返回光经过反射镜8、准直透镜6以及1/4波长板5入射到设置在偏振分束器3上的控制膜3a中。上述入射到控制膜3a中的返回光在1/4波长板5的作用下变换成P方向的直线偏振光，因此该返回光不会被该控制膜3a反射，全部作为控制用激光Lc透过该控制膜3a。

上述透过控制膜3a的返回光即控制用激光Lc入射到传感器透镜10中，被该传感器透镜10施加像散后照射到设于光检测器11中的受光部上。该控制用激光Lc照射到光检测器11上，结果能够自被组装在该光检测器11的受光部中的4分割传感器等提取基于主光束以及副光束的照射光斑的位置变化、形状变化的检测信号。

因为该检测信号生成聚焦误差信号、循迹误差信号，所以能够控制物镜9沿聚焦方向的位移动作和沿循迹方向的位移动作，能够进行在信号记录层L上生成期望形状的激光光斑的聚焦控制动作、使激光光斑追随设置在信号记录层L上的信号轨迹的循迹控制动作。

通过进行光拾取装置中的聚焦控制动作以及循迹控制动作，能够进行读取记录在光盘D的信号记录层L上的信号的读取动作，由该读取动作获得的再现信号能够通过用公知的方法对自光检测器11生成的RF信号进行解调来作为信息数据获得。

本发明的光拾取装置的结构如上所述，接下来参照图2以及图3说明本发明的主旨。

图2是本发明的物镜9的侧视图，在供自激光二极管1射出的激光入射的入射面9A上形成有防反射膜12。在物镜9的入射面9A上形成该防反射膜12的技术利用背景技术专利文献所述的技术即可。

在组装在本发明的光拾取装置中的物镜9中，用于使激光会聚在设置于光盘D中的信号记录层L上的部分的数值孔径为0.85以下，具有会聚作用的范围、即作为透镜发挥作用的透镜面的数值孔径例如为0.87以下。

根据下述理由将该透镜面的形成范围、即数值孔径设定为0.87。即，设形成在透镜保持架上的安装孔的数值孔径公差为±0.05mm、设物镜9的外形公差为0/-0.03mm，则如公知的那样利用平方总和开方法(square root sum square)导出其累积公差，该累积公差的值为±0.06mm。

因而，在制造物镜9的情况下，需要将上述那样求得的0.06mm的制造公差考虑在内地进行设计。这是因为，在实际使用的物镜9的焦点距离为1.408mm时，若将上述的0.06mm的制造公差考虑在内地设计物镜9，则需要设计为使数值孔径为0.87以下的部分作为透镜面发挥作用。

由此可知，在使入射到数值孔径为0.85以下的部分的激光会聚而生成激光光斑的物镜9中，设计为将透镜9的数值孔径为0.87以下的部分作为透镜面发挥作用较好。

物镜9的设计方式如上所述，形成在该物镜9的入射面9A上的防反射膜12也同样形成在数值孔径为0.87以下的部分上，接下来参照图3说明该防反射膜12。

图3表示将防反射膜12形成在物镜9的入射面9A上的情况下的、数值孔径与透射率的关系。

在图3中，虚线P表示形成在以往的物镜上的防反射膜的特性。根据虚线P可知，透射率的最大值位于数值孔径为0.85的位置，在数值孔径大于0.85时，透射率急剧下降。即，在将该特性的防反射膜形成在物镜上时，因存在制造公差而可能使数值孔径为0.85的位置处的透射率变得极小，在该透射率的下降发生在数值孔径为0.85的部分上时，激光光斑的边缘强度降低，因此存在不能缩小激光光斑的直径这样的问题。

本发明是为了解决上述问题而做成的，实线Q表示形成在本发明的物镜9上的防反射膜12的特性。根据实线Q可知，透射率的最大值位于数值孔径为0.87的位置，在数值孔径大于0.87的位置，透射率急剧下降。即，在将该特性的防反射膜形成在物镜9上时，虽然制造公差可能使数值孔径为0.87的位置处的透射率变得极小，但却不会使数值孔径为0.85的部分的透射率变得极小。

这样，由于本发明的物镜9能够可靠地增大用于生成激光光斑的数值孔径为0.85的位置处的透射率，因此能够增强激光光斑的边缘强度。因而，本发明的光拾取装置能够增强物镜9的会聚动作所生成的激光光斑的峰强度，并且能够缩小激光光斑的直径，因此能够准确地进行读取记录在光盘D中的信号的读取动作。

另外，在本实施例中，在物镜的数值孔径为0.85的情况下，能够在数值孔径为0.87以下的部分上形成透镜面、并能使数值孔径为0.87的位置处的透射率为最大，但该数值并不限定于此。即，在用于生成激光光斑的物镜的数值孔径为N1的情况下，将制造公差考虑在内地设计为：使数值孔径小于等于N2的部分形成为发挥透镜作用的透镜面、且使防反射膜的透射率在数值孔径为N2的位置为最大，其中N2大于N1。

并且，在本实施例中说明了将防反射膜形成在物镜的入射面上的情况，但当然也可以将防反射膜形成在与入射面相反的一侧、即光盘侧的面上。

工业实用性

以上说明了将本发明应用在用于进行读取记录在Blu-ray格式的光盘中的信号的读取动作的光拾取装置中的情况，但本发明也可以应用在不同格式的光拾取装置中。

Claims (3)

1.一种光拾取装置，其特征在于，

该光拾取装置利用激光光斑进行读取被记录在光盘的信号记录层中的信号的读取动作，该激光光斑是利用物镜对自激光二极管射出的激光进行会聚动作而生成的，在将用于形成激光光斑的物镜的数值孔径设为N1时，在该物镜中数值孔径小于等于N2的部分上形成发挥透镜作用的透镜面，该N2大于上述N1。

2.根据权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，

在物镜的数值孔径为N2以下的部分上形成用于决定激光的透射率的防反射膜。

3.根据权利要求2所述的光拾取装置，其特征在于，

以使数值孔径为N2的位置处的透射率为最大的方式形成防反射膜。

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