CN1576894A - 光学组件和光学拾取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学组件和包括该光学组件的光学拾取装置，其光学组件在保持高抗擦拭特性的同时，能保持高透光率，并还能获得基于一种精细结构的预定光学特性。根据本发明的一种光学组件，其包括上面形成有精细结构的第一光学表面和上面有没有形成精细结构的第二光学表面，其中在第一光学表面上的抗反射薄膜的层数设置成小于在第二光学表面上抗反射薄膜的层数。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学组件和一种光学拾取装置，尤其是涉及一种能提高光学性能的光学组件和光学拾取装置。
背景技术
近来，随着短波长红色半导体激光器进入应用，DVD(数字通用盘DigitalVersatile Disk)在市场上也可买到。DVD是高密度光盘，其尺寸与常规的光盘(也称作光信息记录介质)CD(紧密盘Compact Disk)大小几乎相等并具有大的容量。然而，设计用来只在CD或DVD上或只从CD或DVD中记录/再现信息的光学拾取装置对产品价值而言已经不够。出于这个原因，为了增加附加值，研制出一种所谓的兼容光学拾取装置，其能在CD和DVD上或从CD和DVD中记录/再现信息。
CD和DVD在规格上(光源波长、数值孔径、透明基底厚度等等)是不同的。因此为了通过使用单一物镜对两种类型的光盘正确地进行信息记录和/或再现，还需要某些改进。为了满足这种需求，物镜的光学表面上提供一种衍射结构以获得适合CD和DVD的象差特性。
与此同时，研制出一种下一代的高密度光盘，其领先于CD和DVD一步。使用这样下一代光盘作为介质的，用于光学信息记录/再现装置(也称作光学拾取装置)的聚光光学系统，需要减少经过物镜的在信息记录表面上的聚光点直径，以使能以更高的密度记录记录信号或以高密度再现记录信号。为了实现上述目的，需要缩短作为光源的激光波长或增加物镜的数值孔径(NA)。在市场上期待具有450nm或更小波长的蓝紫色半导体激光器作为短波长激光光源。
在高密度光盘上的研发快速前进，使得通过使用这样具有450nm或更小波长的蓝紫色半导体激光器光源来记录/再现信息成为可能。例如，设计成在NA为0.85和光源波长为405nm(此后，在本说明书中这种光盘被称作高密度DVD)规格下记录/再现信息的光盘能在直径为12cm的每个表面上记录20到30GB的信息，该直径与DVD(NA＝0.6，光源波长＝650nm，存储容量＝4.7GB)的直径相同。并且已经开发了具有衍射结构的物镜能在例如高密度DVD的信息记录表面上形成一个会聚光斑(参见参考专利1：公开号为2002-236253的日本未审查专利)。
已经发明了可以增加透光率以有效的利用从光源发出的激光束的光学拾取装置的光学组件。例如，通过利用光的干涉在物镜等光学表面上形成抗反射薄膜，来抑制光学表面的反射光量(参见参考专利2：公开号为2002-55207的日本未审查专利)。
然而，当在用于如上所述的兼容光学拾取装置的物镜上形成抗反射薄膜时，该抗反射薄膜必须对入射在其上的不同波长的每个光束实施抗反射作用。一般而言，需要增加抗反射薄膜的厚度来确保能在宽波长范围内实施抗反射作用。但是，薄膜厚度的增加会使得上述衍射结构的形状(特别是角部的形状)无用。这可能使其不能获得理想的衍射特性。
另外，为了在450nm或更小的短波长范围内获得衍射效果，需要更小的衍射结构。因此，抗反射薄膜对衍射结构的形状有很大的影响。这使得对于用于光学拾取装置特别高密度DVD的物镜而言，很难获得所需的衍射特性。
另外，需要在其上形成抗反射薄膜的光学组件上获得良好的所谓的擦拭特性，即抑制由于擦去与光学表面粘着的不相干的基底造成的抗反射薄膜的剥落。但是，在衍射结构上形成厚抗反射薄膜会很大程度地降低擦拭特性。
发明内容
本发明考虑到上述问题，其目的是提供一种光学组件和光学拾取装置，其在保持高抗擦拭特性的同时，能保持高透光率，并还能获得基于一种精细结构的指定光学特性。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种光学组件，其包括：上面形成有精细结构的第一光学表面；上面有没有形成精细结构的第二光学表面；第一抗反射薄膜，设置在所述第一光学表面上，其中，所述第一抗反射薄膜包括至少一层；第二抗反射薄膜，设置在所述第二光学表面上，其中，所述第二抗反射薄膜包括多层。第一抗反射薄膜的层数小于第二抗反射薄膜的层数。
在这种设置下，举例来说，因为在有例如衍射结构的精细结构形成在其上的第一光学表面上的抗反射薄膜的层数相对少一些，所以该抗反射薄膜的厚度可制得相对薄一些。这使得在薄膜形成后便于保持精细结构的形状，并使阻止精细结构的光学特性退化成为可能。此外，还能提高擦拭特性。另一方面，由于精细结构没有形成在第二光学表面上，即使增大抗反射薄膜厚度也不会对光学特性和擦拭特性造成损坏。因此，通过增大抗反射薄膜的层数来获得足够的抗反射作用。
根据本发明的第二方面，提供一种光学组件，其中该第一方面中的精细结构是一种环状相差生成结构。
根据本发明的第三方面，在第一或第二方面描述的光学组件中，第二抗反射薄膜由七层构成。
根据本发明的第四方面，在第一或第二方面描述的光学组件中，第二抗反射薄膜由八到十层构成。
根据本发明的第五方面，在第一到第四方面任一描述的光学组件中，第一抗反射薄膜由一层构成。
根据本发明的第六方面，在第一到第四方面任一描述的光学组件中，第一抗反射薄膜由两层构成。
根据本发明的第七方面，在第一到第四方面任一描述的光学组件中，第一抗反射薄膜由三层构成。
根据本发明的第八方面，在第一到第四方面任一描述的光学组件中，第一抗反射薄膜由四到九层构成。
根据本发明的第九方面，提供一种光学组件，其包括具有精细结构的第一光学表面、没有精细结构的第二光学表面以及只形成在第二光学表面上的抗反射薄膜。
在这种设置下，即使形成抗反射薄膜也不会改变在第一光学表面上的精细结构，从而能阻止其光学特性的恶化并改善擦拭特性。
根据本发明的第十方面，提供一种光学组件，其中该第九方面中的精细结构是一种环状相差生成结构。
根据本发明的第十一方面，在第九或第十方面描述的光学组件中，抗反射薄膜由七层构成。
根据本发明的第十二方面，在第九或第十方面描述的光学组件中，抗反射薄膜由八到十层构成。
根据本发明的第十三方面，在第一到第八方面任一描述的光学组件中，该光学组件是用于光学拾取装置的物镜。
在这种设置下，光学拾取装置的性能能够得到改善。但本发明的光学组件并不局限于物镜，其可包括耦合透镜、扩束镜和平行板等等。
根据本发明的第十四方面，在第九到第十二方面任一描述的光学组件中，该光学组件是用于光学拾取装置的物镜。
根据本发明的第十五方面，在第十三方面描述的光学组件中，物镜用于一种所谓的兼容光学拾取装置，该光学拾取装置能够使从安装在光学拾取装置上多个光源射出的波长不同的光束中的每一个光束会聚到与每一个光束相应的光学信息记录介质的信息记录的表面上。
根据本发明的第十六方面，在第十四方面描述的光学组件中，物镜用于一种所谓的兼容光学拾取装置，该光学拾取装置能够使从安装在光学拾取装置上多个光源射出的波长不同的光束中的每一个光束会聚到与每一个光束相应的光学信息记录介质的信息记录的表面上。
根据本发明的第十七方面，在第十三或十五方面描述的光学组件中，物镜用于一种所谓的高密度DVD的光学拾取装置，该光学拾取装置能够将波长为λ(λ≤450nm)的光束会聚到光学信息记录介质的信息记录表面上。
根据本发明的第十八方面，在第十四或十六方面描述的光学组件中，物镜用于一种所谓的高密度DVD的光学拾取装置，该光学拾取装置能够将波长为λ(λ≤450nm)的光束会聚到光学信息记录介质的信息记录表面上。
根据本发明的第十九方面，提供一种光学组件，用于光学拾取装置中，包括：多个光学表面；第一抗反射薄膜，设在所述多个光学表面中的一个光学表面上，其中，所述第一抗反射薄膜包括至少一层；第二抗反射薄膜，设在所述多个光学表面中的其他一个光学表面上，其中，所述第二抗反射薄膜包括多层，其中，波长为λ1(390nm≤λ1≤450nm)的第一光束同波长为λ2(635nm≤λ2≤670nm)的第二光束、波长为λ3(740nm≤λ3≤810nm)的第三光束中的至少一个光束，经过设置有所述光学组件的光路，在所述光学拾取装置中传播，并且满足下列条件式：m1＜m2，其中，m1是所述第一抗反射薄膜的层数，m2是所述第二抗反射薄膜的层数。
在这种设置下，当相差生成结构形成在用于光学拾取装置中的光学组件的一个光学表面上时，该光学拾取装置兼容地对高密度DVD或例如CD、DVD、高密度DVD中的任一光盘进行信息记录和/再现，该光学表面上的光损耗能被降低，其擦拭特性能通过在配备相差生成结构的该光学表面上设置小层数的抗反射薄膜来改善。
作为一种兼容地记录和/或再现信息的光学拾取装置，已知有能使用蓝紫色半导体激光器件对保护层厚度为0.6mm的高密度DVD进行信息记录和/或再现的光学拾取装置，而且该光学拾取装置能通过使用红色半导体激光器对DVD或CD进行信息记录和/或再现，或者一种能够使用蓝紫色半导体激光器对保护层厚度为0.1mm的高密度DVD进行信息记录和/或再现的光学拾取装置。本发明还可以用于此类的光学拾取装置中的光学组件是由两个物镜组成的情况中。更具体地说，抗反射薄膜层数的增加产生的不利影响可以通过设定在两个物镜的四个光学表面中一个上的抗反射薄膜的层数(m1)小于其余各光学表面上的层数(m2)来抑制，上述一个表面具有相差增加功能或尖锐凸形，其余表面具有不太尖锐的形状。
根据本发明的第二十方面，在第十九方面描述的光学组件中，相差生成结构形成在一个光学表面上。然而，需要注意的是，该一个光学表面不局限于具有相差生成结构的光学表面，其可能是具有比其他光学表面更尖锐凸形(更小的曲率半径)的光学表面。
根据本发明的第二十一方面，在第十九或第二十方面描述的光学组件中，满足下列条件式：Φ1＞Φ2，其中，Φ1为所述第一光束经过所述光学组件时所述一个光学表面的有效直径，Φ2为所述第一光束经过所述光学组件时所述其他一个光学表面的有效直径。
在这种设置下，当兼容地记录和/或再现信息的光学拾取装置用于高密度DVD和例如DVD和CD的两者之一时，或者，同时用于高密度DVD和如DVD和CD的光盘时，能够对多个光盘进行信息记录和/或再现。
根据本发明的第二十二方面，在第十九到第二十一方面任一描述的光学组件中，层数m2为7。
根据本发明的第二十三方面，在第十九到第二十一方面任一描述的光学组件中，层数m2是8到10。
根据本发明的第二十四方面，提供一种光学拾取装置，其包括光源和会聚光学系统，该会聚光学系统包括根据第一到第八方面的光学组件，该光学组件能够使来自光源的光束会聚到光学信息记录介质的信息记录表面上。
根据本发明的第二十五方面，提供一种光学拾取装置，其包括光源和会聚光学系统，该会聚光学系统包括第九到第十八方面中的光学组件，该光学组件能够使来自光源的光束会聚到光学信息记录介质的信息记录表面上。
根据本发明的第二十六方面，提供一种光学拾取装置，其包括多个光源和会聚光学系统，该会聚光学系统包括第十九到第二十三方面中的光学组件，能够使来自多个光源的光束中的每一个光束分别会聚到与每一个光束相应的光学信息记录介质的信息记录表面上。
在本申请中使用的术语“精细结构”，指的是具有能够产生光路差等功能的结构。用来产生光路差的台阶型或者相差生成结构等，就是光路差生成结构的例子。
在本申请中使用的术语“相差生成结构”，指的是能够实现相差生成功能的结构。“相差生成功能”，指的是通过使入射光束产生预定的相位差而对该入射光束实施特殊效果的功能。例如，“衍射结构”就是这种相差生成结构的一个例子。
另外，该术语“衍射结构”，指的是光学组件表面的一部分，在该部分上面形成有凹凸以通过衍射来会聚或发散光束。作为这样的一种凹凸形状，已知可通过在光学组件的表面上形成以光轴为中心的同心环来获得该形状，从包含光轴的平面上看，该光学表面上的各环都具有锯齿状的或类似阶梯的横截面。上述凹凸形状尤其是包括称作“衍射环”的这样一种形状。
在本申请中，在狭义上，物镜表示一种具有会聚效果的透镜，它最靠近光学信息记录介质一侧放置，以在光学信息记录介质装载到光学拾取装置中的状态下与该光学信息记录介质相对；在广义上，该物镜还表示为除了上述透镜以外的通过致动器可以至少在该光轴方向上移动的透镜。
如上面描述的各个方面可明显看出，根据本发明，提供一种光学组件和光学拾取装置，在确保高抗擦拭特性的同时可以维持高透光率，并能获得基于例如精细结构的指定光学特性。
对于本领域的技术人员来说，本发明的上述和许多其他的目的、特征和优点将参照以下的详细说明和附图变得明白，其中体现本发明原理的优选实施方式通过实施例示出。
附图说明
图1是根据第一实施方式的光学拾取装置设置的示意图；
图2是根据第二实施方式的光学拾取装置设置的示意图；
图3是物镜的截面图；和
图4是另一个物镜的截面图。
具体实施方式
本发明的一些优选实施方式将参照附图在下面详细描述。
(第一实施方式)
第一实施方式将被描述。图1是根据第一实施方式的光学拾取装置设置的示意图。参照图1，来自作为光源的半导体激光器的光束(波长：390到450nm)经过分束器2，并照射到物镜4上。物镜4在光源侧的表面(第一光学表面)上形成衍射结构。从该物镜4没有形成衍射结构的介质侧表面(第二光学表面)射出的光束会聚到高密度DVD的光学信息记录介质5的信息记录表面上。由该光学信息记录介质5反射的光经过物镜4，然后被分束器2沿不同于该半导体激光器1的方向反射。在经过象散形成透镜6进行象散以后，光被光检测器7接收。需要注意，虽然未示出，该装置包括沿光轴方向整体移动物镜的聚焦装置(下面描述的第二实施方式也是同样)。
(第二实施方式)
第二实施方式将在下文中描述。图2是根据第二实施方式的光学拾取装置设置的示意图。参照图2，来自作为第一光源的半导体激光器11A的光束(波长：635nm到670nm)经过分束器12A和12B，照射到物镜14上。物镜14在光源侧的表面(第一光学表面)上形成有衍射结构。从该物镜14没有形成衍射结构的介质侧表面(第二光学表面)射出的光束会聚到第一光学信息记录介质15A(本例为DVD)的信息记录表面上。由第一光学信息记录介质15A反射的光经过分束器12B，然后被分束器12A沿不同于第一半导体激光器11A的方向反射。然后该反射光被光检测器17A接收。
与此相反，参照图2，来自作为第二光源的第二半导体激光器11B的光束(波长：390nm到450nm)经过分束器18，被分束器12B反射。该反射光束入射到物镜14上。物镜14在光源侧的表面(第一光学表面)形成衍射结构。从该物镜14没有形成衍射结构的介质侧表面(第二光学表面)射出的光束会聚到第二光学信息记录介质15B(本例为CD，不过最好是高密度DVD)的信息记录表面上。同时，由第二光学信息记录介质15B反射的光经过物镜14，然后被分束器12B和18反射。该反射光被光检测器17B接收。需要注意，所谓的在作为光源的一个封装内的两个激光器可以通过在同一基底上的一个单元内形成第一激光器11A和11B获得。同样地，除上述两种波长的光束之外，另一种波长(波长：740nm到810nm)的光源，即总共三种光束可以经过物镜14。
图3是用于图1和图2中使用三种光束的任意一种组合的光学拾取装置的物镜实例的截面图。为了容易理解起见，图3示出衍射结构D的放大视图。参照图3，物镜具有以光轴为中心、具有锯齿状截面的环状形状的衍射结构D，该衍射结构只形成在第一光学表面S1上。因此在第二光学表面S2上没有衍射结构形成。明显地，第一光学表面可以设置在光源侧，第二光学表面可以设置在介质侧。
衍射结构D的环间距p(沿垂直于该光轴方向)为10到100μm，衍射结构D的槽深(沿光轴方向的高度差)为几个μm。
图4是用于图2中使用二或三种光束的任意一种组合的光学拾取装置的物镜实例的截面图。在第二实施方式中，该物镜包括两个元件。更具体地说，该物镜包括在光源侧(图4左侧)的盘状元件P和在光盘侧(图4右侧)的透镜L。相差生成结构M形成在盘状元件P的位于光源侧的光学表面S1上，是通过沿光轴方向上按照环形对表面进行移位形成的。具有衍射结构、在光轴方向上为锯齿状截面的相差生成结构D，形成在位于光盘侧、环间距为p的光学表面S2上。透镜L位于光源侧的光学表面S3和透镜L位于光盘侧的光学表面S4，具有非球面的形状，没有相位衍射结构。下面是在各个的光学表面上的抗反射薄膜的层数和其有效直径：
(在S1(光学表面)上的层数m1，在S2上的层数m1，在S3上的层数m2，在S4上的层数m2)＝(7，5，7，7)，(5，7，7，7)，(7，7，5，7)，(5，5，8，10)，(7，7，10，9)，或(8，8，10，10)
第二半导体激光器的光束11B经过时的S1的有效直径(Φ1)：3.7mm
第二半导体激光器的光束11B经过时的S2的有效直径(Φ1)：3.7mm
第二半导体激光器的光束11B经过时的S3的有效直径(Φ2)：3.6mm
第二半导体激光器的光束11B经过时的S4的有效直径(Φ2)：2.3mm
需要注意的是，上述值仅仅是例子，本发明并不局限于此。
(试验例)
通过在图3的物镜上堆积不同反射系数的材料层来实施关于多个抗反射薄膜的薄膜形成试验。
表1显示为透射光波长是390到450nm和透射光波长是635到670nm情况分别设计的的1层到10层的薄膜厚度。除这两种波长之外，图1还显示透射光波长是740到810nm情况设计的的1层到10层的薄膜厚度。
表1
(表1-1)
| (1) | (2) | (3) | (4) | (5) | |
| 一层设置 | 两层设置 | 两层设置 | 三层设置 | 四层设置 | |
| 7 | |||||
| 6 | |||||
| 5 | |||||
| 4 | L材料T4＝0.2～0.3 | ||||
| 3 | L材料T3＝0.2～0.3 | H材料T3＝0.2～0.3 | |||
| 2 | L材料T2＝0.2～0.33 | L材料T2＝0.2～0.3 | H材料T2＝0.4～0.6 | H材料T2＝0.2～0.3 | |
| 第一层 | L材料T1＝0.2～0.3 | H或M材料T1＝0.02～0.12 | H或M材料T1＝0.04～0.6 | L材料T1＝0.2～0.3 | L材料T1＝0.4～0.6 |
| 基材 | 塑料或玻璃 | 塑料或玻璃 | 塑料或玻璃 | 塑料或玻璃 | 塑料或玻璃 |
(表1-2)
| (6) | (7) | (8) | (9) | (10) | |
| 四层设置 | 五层设置 | 五层设置 | 六层设置 | 七层设置 | |
| 7 | L材料T7＝0.27～0.31 | ||||
| 6 | L材料T6＝0.21～0.28 | H材料T6＝0.14～0.18 | |||
| 5 | L材料T5＝0.2～0.3 | L材料T5＝0.21～0.28 | H材料T5＝0.48～0.52 | L材料T5＝0.04～0.07 | |
| 4 | L材料T4＝0.2～0.3 | H材料T4＝0.4～0.5 | H材料T4＝0.48～0.52 | M材料T4＝0.31～0.34 | H材料T4＝0.15～0.30 |
| 3 | H材料T3＝0.4～0.6 | L材料T3＝0.07～0.1 | M材料T3＝0.31～0.34 | L材料T3＝0.10～0.13 | L材料T3＝0.08～0.10 |
| 2 | L材料T2＝0.2～0.3 | H材料T2＝0.03～0.06 | L材料T2＝0.10～0.13 | M材料T2＝0.09～0.11 | H材料T2＝0.06～0.08 |
| 第一层 | L材料T1＝0.2～0.3 | L材料T1＝0.3～0.6 | M材料T1＝0.09～0.11 | L材料T1＝0.01～0.6 | L材料T1＝0.04～0.07 |
| 基材 | 塑料或玻璃 | 塑料或玻璃 | 塑料或玻璃 | 塑料或玻璃 | 塑料或玻璃 |
(表1-3)
| (11) | (12) | (13) | (14) | |
| 七层设置 | 八层设置 | 九层设置 | 10层设置 | |
| 10 | L材料T10＝0.25～0.29 | |||
| 9 | L材料T9＝0.20～0.24 | H材料T9＝0.12～0.16 | ||
| 8 | L材料T8＝0.20～0.24 | H材料T8＝0.41～0.46 | L材料T8＝0.03～0.06 | |
| 7 | L材料T7＝0.29-0.33 | H材料T7＝0.41～0.46 | L材料T7＝0.40～0.45 | H材料T7＝0.25～0.29 |
| 6 | H材料T6＝0.20～0.24 | L材料T6＝0.40～0.45 | H材料T6＝0.07～0.11 | L材料T6＝0.49～0.55 |
| 5 | L材料T5＝0.03～0.07 | H材料T5＝0.07～0.11 | L材料T5＝0.02～0.06 | H材料T5＝0.06～0.10 |
| 4 | H材料T4＝0.24～0.29 | L材料T4＝0.02～0.06 | H材料T4＝0.36～0.42 | L材料T4＝0.10～0.14 |
| 3 | L材料T3＝0.10～0.15 | H材料T3＝0.36～0.42 | L材料T3＝0.05～0.08 | H材料T3＝0.18～0.22 |
| 2 | H材料T2＝0.06～0.09 | L材料T2＝0.05～0.08 | H材料T2＝0.04～0.07 | L材料T2＝0.04～0.08 |
| 第一层 | L材料T1＝0.35～0.39 | H材料T1＝0.04～0.07 | L材料T1＝0.1～0.35 | H材料T1＝0.08～0.12 |
| 基材 | 塑料或玻璃 | 塑料或玻璃 | 塑料或玻璃 | 塑料或玻璃 |
各个层的厚度为在透镜中央部S1C和S2C的位置处的厚度(见图3)
需要注意的是给定层的薄膜厚度可以通过下式获得
Ti＝nidi/λ0
其中：
Ti：第i层的薄膜厚度(光学薄膜厚度)
ni：第i层的的折射率
di：第i层的几何薄膜厚度(nm)
λ0：设计波长(nm)
下列用作薄膜形成材料：
(1)低折射率材料(L材料)：氟化铝，氟化镁，或二氧化硅：折射率为1.30到1.50
(2)中等折射率材料(M材料)：氧化铝，氧化钇，或二氧化铈：折射率为1.55到1.70
(3)高折射率材料(H材料)：氧化锆，氧化钽，二氧化钛，或二氧化铪：折射率为1.75到2.50
物镜各个光学表面可单独镀上述的一种材料或镀包含上述材料作为主要成分的混合材料。
制造作为光学组件的物镜的材料(基材)包括丙烯酸树脂和聚碳酸酯树酯。更具体地，可使用ZEONEX(商品名；可以从ZEON公司获得)这样一类的透明塑料树脂或玻璃材料。可用的塑性树脂不局限于上述树脂，而是包括适用于光学组件材料的各种各样的树脂。
另外，在基材和第一层之间可配备一衬层，用于改善薄膜的耐用性。用于面对光学信息记录介质的透镜表面，例如图3中示出的透镜形状的S2或图4示出透镜形状的S4，要求具有高抗磨性。为此，有时为这样的透镜表面配备具有0.1μm到10μm厚度的二氧化硅薄膜形成衬层。
镀膜方法包括真空沉积法、溅射法、化学蒸汽淀积法(CVD)、常压等离子法(atmospheric plasma)、敷贴法、上雾法等等。在该例中使用的是真空沉积法。
(实验例1)
没有抗反射涂层形成在由Zeonex树脂制成的如图3所示的形状物镜的S1上，波长为405nm和650nm的两束光束经过S1，7层具有由表1中的(10)表示的厚度的抗反射涂层形成在S2上。关于各个层在S2上的设置，离物镜材料表面最近的层被认为是第一层，距材料表面最远的层被认为是第七层。下列全部的层都按相同的方式计数。
表2示出S2上七层的规格。
表2
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度(nm) | 更优选厚度(nm) | |
| 第一层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 18～19 | 18.5 |
| 第二层 | 氧化钽和钛的混合材料 | 1.95～2.01 | 480 | 17～18 | 17.5 |
| 第三层 | 二氧化硅 | 1.45～2.01 | 480 | 29～31 | 30.0 |
| 第四层 | 氧化钽和钛的混合材料 | 1.95～2.01 | 480 | 55～57 | 56.2 |
| 第五层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 19～20 | 19.3 |
| 第六层 | 氧化钽和钛的混合材料 | 1.95～2.01 | 480 | 36～38 | 36.8 |
| 第七层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 96～98 | 97.2 |
作为氧化钽和钛混合材料，可使用OA600(商品名；可以从K.K.Optron获得)。
(实验例2)
具有由表1中的(1)表示的厚度的一层抗反射涂层形成在与实验例1中相同的物镜的S1上，具有由表1中的(10)表示的厚度的7层抗反射涂层形成在S2上。
表3示出在S1上的一层的规格。表4示出S2上七层的规格。
表3
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度(nm) | 更优选厚度(nm) |
| 氟化镁 | 1.35～1.38 | 540 | 95～110 | 97.6 |
表4
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度(nm) | 更优选厚度(nm) | |
| 第一层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 17～19 | 18.2 |
| 第二层 | 氧化锆和钛的混合材料 | 1.94～2.02 | 480 | 16.5～18 | 17.2 |
| 第三层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 29.1～31.3 | 30.1 |
| 第四层 | 氧化锆和钛的混合材料 | 1.94～2.02 | 480 | 54.8～57.1 | 55.3 |
| 第五层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 19.1～20 | 19.3 |
| 第六层 | 氧化锆和钛的混合材料 | 1.94～2.02 | 480 | 35.8～38.2 | 36.8 |
| 第七层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 95.8～98.1 | 97.2 |
作为氧化锆和钛的混合材料，可使用OH-5(商品名；可以从K.K.Optron获得)。
(实验例3)
具有由表1中(2)表示的厚度的两层抗反射涂层形成在与实验例1中相同的物镜的S1上，具有由表1中(10)表示的厚度的7层抗反射涂层形成在S2上。
表5示出在S1上两层的规格。需要注意的是在S2上的七层的规格与表4中示出的相同。
表5
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度(nm) | 更优选厚度(nm) | |
| 第一层 | 氧化钽 | 1.90～2.01 | 500 | 16～32 | 21.9 |
| 第二层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 500 | 85～115 | 112 |
(实验例4)
具有由表1中的(4)表示的厚度的三层抗反射涂层形成在与实验例1中相同的物镜的S1上，具有由表1中的(7)表示的厚度的五层抗反射涂层形成在S2上。
表6示出在S1上三层的规格。表7示出在S2上五层的规格。
表6
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度(nm) | 更优选厚度(nm) | |
| 第一层 | 氧化铝 | 1.55～1.70 | 500 | 63～94 | 74.7 |
| 第二层 | 氧化钽 | 1.90～2.01 | 500 | 100～150 | 124.6 |
| 第三层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 500 | 68～100 | 85.5 |
表7
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度nm) | 更优选厚度(nm) | |
| 第一层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 500 | 150～170 | 164.2 |
| 第二层 | OH-5 | 1.94～2.02 | 500 | 11～14 | 12.2 |
| 第三层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 500 | 25～29 | 27.9 |
| 第四层 | OH-5 | 1.94～2.02 | 500 | 110～120 | 116.7 |
| 第五层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 500 | 80～90 | 84.2 |
(实验例5)
具有由表1中的(5)表示的厚度的四层抗反射涂层形成在与实验例1中相同的物镜的S1上，具有由表1中的(8)表示的厚度的五层抗反射涂层形成在S2上。
表8示出在S1上四个层的规格。需要注意的是在S2上的五层的规格与表4中示出的相同。
表8
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度(nm) | 更优选厚度(nm) | |
| 第一层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 500 | 165～175 | 170.8 |
| 第二层 | OH-5 | 1.94～2.02 | 500 | 50～68 | 60.4 |
| 第三层 | OA-600 | 1.95～2.01 | 500 | 50～60 | 53.0 |
| 第四层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 500 | 80～90 | 85.5 |
(实验例6)
具有由表1中的(8)表示的厚度的五层抗反射涂层形成在与实验例1中相同的物镜的S1上，具有由表1中的(10)表示的厚度的七层抗反射涂层形成在S2上。
表9示出S1上五层的规格。S2上的七层的规格与表4中示出的相同。
表9
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度(nm) | 更优选厚度(nm) | |
| 第一层 | 氧化铝 | 1.55～1.70 | 520 | 25～35 | 31.1 |
| 第二层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 520 | 40～45 | 42.7 |
| 第三层 | 氧化铝 | 1.55～1.70 | 520 | 95～100 | 99.5 |
| 第四层 | OH-5 | 1.95～2.01 | 520 | 120～130 | 126.0 |
| 第五层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 520 | 80～95 | 89.0 |
(实验例7)
具有由表1中(9)表示的厚度的六层抗反射涂层形成在与实验例1中相同的物镜的S1上，具有由表1中(10)表示的厚度的七层抗反射涂层形成在S2上。
表10示出S1上六层的规格。S2上的七层的规格与表2中示出的相同。
表10
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度(nm) | 更优选厚度(nm) | |
| 第一层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 500 | 15～20 | 17.1 |
| 第二层 | 氧化铝 | 1.55～1.70 | 500 | 24～30 | 29.9 |
| 第三层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 500 | 35～40 | 37.6 |
| 第四层 | 氧化铝 | 1.55～1.70 | 500 | 85～91 | 89.7 |
| 第五层 | OH-5 | 1.95～2.01 | 500 | 118～123 | 120.9 |
| 第六层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 500 | 86～93 | 88.7 |
(实验例8)
7层抗反射涂层形成在由Zeonex树脂制成的如图3所示的形状物镜的S1上，波长为405nm、650nm和780nm的三束光束经过S1，具有由表1中的(14)表示的厚度的10层抗反射涂层形成在S2上。
表11示出在S1上七层的规格。表12示出在S2上10层的规格。
表11
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度(nm) | 更优选厚度(nm) | |
| 第一层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 115～129 | 121.3 |
| 第二层 | 氧化锆 | 1.8～2.2 | 480 | 14～20 | 16.1 |
| 第三层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 37～48 | 42.1 |
| 第四层 | 氧化锆 | 1.8～2.2 | 480 | 58～67 | 63.1 |
| 第五层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 12～17 | 15.0 |
| 第六层 | 氧化锆 | 1.8～2.2 | 480 | 47～55 | 51.3 |
| 第七层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 94～109 | 101.1 |
表12
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度(nm) | 更优选厚度(nm) | |
| 第一层 | 氧化锆 | 1.8～2.2 | 530 | 24～30 | 26.8 |
| 第二层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 530 | 19～24 | 22.2 |
| 第三层 | 氧化锆 | 1.8～2.2 | 530 | 50～58 | 52.9 |
| 第四层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 530 | 41～49 | 45.1 |
| 第五层 | 氧化锆 | 1.8～2.2 | 530 | 19～25 | 22.4 |
| 第六层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 530 | 174～199 | 187.6 |
| 第七层 | 氧化锆 | 1.8～2.2 | 530 | 67～78 | 72.8 |
| 第八层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 530 | 17.9～18 | 16.4 |
| 第九层 | 氧化锆 | 1.8～2.2 | 530 | 33～41 | 37.9 |
| 第十层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 530 | 93～106 | 99.5 |
用二氧化硅制成的具有0.2μm到2μm厚度的衬层可配备在基材和S2上10层抗反射涂层的第一层之间。
(实验例9)
七层抗反射涂层形成在由Zeonex树脂制成的如图4所示的形状物镜的S1上，波长为405nm、650nm和780nm的三束光束经过S1，具有由表1中的(11)表示的厚度的七层抗反射涂层形成在S2上，具有由表1中的(14)表示的厚度的10层抗反射涂层形成在S3上，具有由表1中的(14)表示的厚度的10层抗反射涂层形成在S4上。
表13示出在S1和S2每一个上的七层的规格。需要注意的是在S3和S4每一个上的10层的规格与表12中示出的相同。
表13
| 材料 | 折射率 | 设计波长(nm) | 厚度(nm) | 更优选厚度(nm) | |
| 第一层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 115～129 | 121.7， |
| 第二层 | 氧化铪 | 1.7～2.2 | 480 | 12～20 | 16.2 |
| 第三层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 37～48 | 42.3 |
| 第四层 | 氧化铪 | 1.7～2.2 | 480 | 58～68 | 62.9 |
| 第五层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 12～17 | 15.0 |
| 第六层 | 氧化铪 | 1.7～2.2 | 480 | 47～56 | 51.0 |
| 第七层 | 二氧化硅 | 1.45～1.47 | 480 | 95～109 | 103.0 |
(比较实验例1)
具有与表2(实施例1)中类似规格的七层抗反射涂层形成在与实施例1中相同的物镜的S1上，具有与表4(实施例2)中类似规格的七层抗反射涂层形成在S2上。
(比较实验例2)
具有与表12(实施例9)中类似规格的10层抗反射涂层形成在与实施例9中相同的物镜的S1和S2的每一面上，具有与表11(实施例8)中类似规格的七层抗反射涂层形成在S3和S4的每一面上。
在相同条件下，关于实施例1到9和上述比较实施例1和2，评价表示衍射结构的损坏程度的聚光特性、透光量和抗擦拭性(当充满异丙醇的涂抹装置在负载10g的压力下滑过每个透镜的S1上时获得的每个薄膜的抗剥落性)。表14和15示出了评价结果和评价标准。
表14
| 聚光特性 | 透光量 | 抗擦拭性 | |
| 实施例1 | ○ | △ | - |
| 实施例2 | ○ | △ | ○ |
| 实施例3 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例4 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例5 | ○ | ○ | ○ |
| 实施例6 | △ | ○ | △ |
| 实施例7 | △ | ○ | △ |
| 实施例8 | △ | ○ | △ |
| 实施例9 | △ | ○ | △ |
| 比较实施例1 | × | ○ | × |
| 比较实施例2 | × | ○ | × |
表15
| ○(根本没有实际问题产生的水平) | △(没有实际问题产生的水平) | ×(有一些实际问题产生的水平) | |
| 聚光特性 | 用光学拾取装置能没有任何串扰地正确再现信息 | 用光学拾取装置能没有任何串扰地正确再现信息 | 有串扰产生，信息不能稳定再现 |
| 透光量 | 对于使用的激光光束的透光率为90％或更高(极好的透光率) | 对于使用的激光光束的透光率为85％或更高(没有实际问题产生) | 对于使用的激光光束的透光率为85％或更高(有一些实际问题产生) |
| 抗擦拭性 | 在50次擦拭后没有剥落产生 | 在20次擦拭后没有剥落产生 | 在20次擦拭后产生剥落 |
如表14所示，对于图3中所示形状的物镜，可以理解，对比实施例1的聚光特性和抗擦拭特性不能达到所需水平，但是实施例1到8的聚光特性、抗擦拭特性和透光量都能达到所需水平。另外，对于图4中所示形状的物镜，可以得到对比实施例2的聚光特性和抗擦拭特性也不能达到所需水平，但是实施例9的聚光特性、抗擦拭特性和透光量能达到所需水平。
上面参照几个实施方式和多个实施例详细描述了本发明。但明显地，本发明不应被认为仅局限于上述实施方式和实施例，本发明可按需要进行变形或改进。
Claims (26)
1.一种光学组件，包括：
具有精细结构的第一光学表面；
没有所述精细结构的第二光学表面；
第一抗反射薄膜，设置在所述第一光学表面上，其中，所述第一抗反射薄膜包括至少一层；
第二抗反射薄膜。设置在所述第二光学表面上，其中，所述第二抗反射薄膜包括多层。
2.如权利要求1所述的光学组件，其中，所述精细结构是一种环状相差生成结构。
3.如权利要求1所述的光学组件，其中，所述第二抗反射薄膜由七层构成。
4.如权利要求1所述的光学组件，其中，所述第二抗反射薄膜由八到十层构成。
5.如权利要求1所述的光学组件，其中，所述第一抗反射薄膜由一层构成。
6.如权利要求1所述的光学组件，其中，所述第一抗反射薄膜由两层构成。
7.如权利要求1所述的光学组件，其中，所述第一抗反射薄膜由三层构成。
8.如权利要求1所述的光学组件，其中，所述第一抗反射薄膜由四到九层构成。
9.一种光学组件，包括：
具有精细结构的第一光学表面；
没有所述精细结构的第二光学表面；
抗反射薄膜，只形成在所述第二光学表面上。
10.如权利要求9所述的光学组件，其中，所述精细结构是一种环状相差生成结构。
11.如权利要求9所述的光学组件，其中，所述抗反射薄膜由七层构成。
12.如权利要求9所述的光学组件，其中，所述抗反射薄膜由八到十层构成。
13.如权利要求1所述的光学组件，其中，所述光学组件为用于光学拾取装置的物镜。
14.如权利要求9所述的光学组件，其中，所述光学组件为用于光学拾取装置的物镜。
15.如权利要求13所述的光学组件，其中，所述物镜能够使从安装在所述光学拾取装置上的多个光源射出的波长不同的光束中的每一个光束，会聚到与每一个光束相应的光学信息记录介质的信息记录表面上。
16.如权利要求14所述的光学组件，其中，所述物镜能够使从安装在所述光学拾取装置上的多个光源射出的波长不同的光束中的每一个光束，会聚到与每一个光束相应的光学信息记录介质的信息记录表面上。
17.如权利要求13所述的光学组件，其中，所述物镜能够使波长为λ(λ≤450nm)的光束会聚到光学信息记录介质的信息记录表面上。
18.如权利要求14所述的光学组件，其中，所述物镜能够使波长为λ(λ≤450nm)的光束会聚到光学信息记录介质的信息记录表面上。
19.一种光学组件，用于光学拾取装置中，包括：
多个光学表面；
第一抗反射薄膜，设在所述多个光学表面中的一个光学表面上，其中，所述第一抗反射薄膜包括至少一层；
第二抗反射薄膜，设在所述多个光学表面中的其他一个光学表面上，其中，所述第二抗反射薄膜包括多层，
其中，波长为λ1(390nm≤λ1≤450nm)的第一光束同波长为λ2(635nm≤λ2≤670nm)的第二光束、波长为λ3(740nm≤λ3≤810nm)的第三光束中的至少一个光束，经过设置有所述光学组件的光路，在所述光学拾取装置中传播，
并且满足下列条件式：m1＜m2，其中，m1是所述第一抗反射薄膜的层数，m2是所述第二抗反射薄膜的层数。
20.如权利要求19所述的光学组件，其中，在所述一个光学表面上形成有相差生成结构。
21.如权利要求19所述的光学组件，其中，满足下列条件式：Φ1＞Φ2，其中，Φ1为所述第一光束经过所述光学组件时所述一个光学表面的有效直径，Φ2为所述第一光束经过所述光学组件时所述其他一个光学表面的有效直径。
22.如权利要求19所述的光学组件，其中，层数m2是7。
23.如权利要求19所述的光学组件，其中，层数m2是8到10。
24.一种光学拾取装置，其包括光源和会聚光学系统，所述会聚光学系统包括如权利要求1所述的光学组件，其中，所述光学组件能够使来自光源的光束会聚到光学信息记录介质的信息记录表面上。
25.一种光学拾取装置，其包括光源和会聚光学系统，所述会聚光学系统包括如权利要求9所述的光学组件，其中，所述光学组件能够使来自光源的光束会聚到光学信息记录介质的信息记录表面上。
26.一种光学拾取装置，其包括光源和会聚光学系统，所述会聚光学系统包括如权利要求19所述的光学组件，其中，所述光学组件能够使来自多个光源的光束中的每一个光束分别会聚到与每一个光束相应的光学信息记录介质的信息记录表面上。
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