DE60015056T2 - Objektivlinse für hochdichte optische Fokussierung, und optische Abtastvorrichtung dafür - Google Patents

Objektivlinse für hochdichte optische Fokussierung, und optische Abtastvorrichtung dafür Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Objektivlinse mit einer hohen numerischen Blende (NA) zum hochdichten optischen Fokussieren und auf einen optischen Abnehmer, der die Objektivlinse anwendet, und spezieller auf eine Objektivlinse für hochdichtes optisches Fokussieren, die unter Verwendung von vorhandenen Techniken hergestellt werden kann, um eine NA aufzuweisen, die ausreichend hoch zum hochdichten optischen Fokussieren ist, und auf einen optischen Abnehmer, der die Objektivlinse zum hochdichten Aufzeichnen verwendet.
  • Unter der Voraussetzung, dass eine einzelne Objektivlinse in einem optischen System verwendet wird, weist eine solche Objektivlinse zum Aufzeichnen von Daten auf einer optischen Platte und zum Wiedergeben von Daten von einer optischen Platte, wegen der Beschränkungen in einem Herstellungsprozess, eine NA von höchstens 0,6 auf. Im Ergebnis ist es unmöglich, einen zulässigen Fehler unter eine Aberration von 0,07 λrms zu verringern. Beispiele einer konventionellen Objektivlinse und eines optischen Abnehmers werden in den 1 und 2 gezeigt.
  • Bezug nehmend auf die 1 ist der konventionelle optische Abnehmer zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Informationen ausgelegt, um auf einer optischen Platte 1 hochdichtes Aufzeichnen von 20 Gigabytes zu ermöglichen. Der optische Abnehmer enthält eine Lichtquelle 11 mit einer Wellenlänge von 400 nm, ein Gitter 19 zum Beugen und Übertragen des auftreffenden Strahls, einen ersten Polarisationsstrahlteiler (PBS) 21 zum Ändern des Laufwegs des Lichts gemäß der Polarisationsrichtung, eine λ/4-Platte zum Leiten eines zirkular polarisierten Strahls zu der optischen Platte 1, eine Objektivlinseneinheit 50 mit einer NA von 0,85, einen zweiten PBS zum Übertragen oder zum Reflektieren des von der optischen Platte und dem ersten PBS reflektierten auftreffenden Lichts, einen ersten Fotodetektor zum Empfangen des Lichts, das durch den PBS 27 hindurchgegangen ist, und zum Erfassen eines Informationssignals aus dem auftreffenden Licht, und einen zweiten Fotodetektor 37 zum Empfangen des von dem zweiten PBS reflektierten Lichts und zum Erfassen eines Fehlersignals daraus.
  • Auf dem Lichtweg zwischen der Lichtquelle 11 und dem Gitter 19 werden eine Kollimatorlinse 13 zum Einstellen des auftreffenden Strahls und ein Strahlformungsprisma zum Formen des auftreffenden Strahls und eine λ2-Platte 17 zum Verzögern der Phase des auftreffenden Lichts angeordnet. Des Weiteren wird auf dem Lichtweg zwischen dem ersten PBS 21 und dem zweiten PBS 27 eine weitere U2-Platte 25 zum Verzögern der Phase des auftreffenden Lichts angeordnet. Außerdem wird zwischen dem zweiten PBS 27 und dem ersten Fotodetektor 31 eine erste Sammellinselinse 29 zum Sammeln des auftreffenden Parallelstrahls angeordnet. Außerdem werden zwischen dem zweiten PBS 27 und dem zweiten Fotodetektor 37 eine zweite Sammellinse 33 zum Konzentrieren des auftreffenden Parallelstrahls und eine Astigmatismuslinse 35 zum Verursachen von Astigmatismus angeordnet. Eine dritte Sammellinse 39 sammelt das von der Lichtquelle 11 emittierte und von dem ersten PBS 21 reflektierte Licht und ein Überwachungsfotodetektor überwacht die optische Leistung der Lichtquelle 11 aus dem Licht, das durch die dritte Sammellinse 39 gesammelt wird.
  • Die Objektivlinseneinheit 50 enthält eine Objektivlinse 51 zum Fokussieren des auftreffenden Strahls und eine halbkugelförmige Linse 55, die zwischen der Objektivlinse 51 und der optischen Platte 1 zum Verstärken der NA der Objektivlinseneinheit 50 angeordnet ist.
  • Bei der Objektivlinseneinheit 50 mit der zuvor beschriebenen Konfiguration erhöht der Einsatz der halbkugelförmigen Linse 55 die NA der Objektivlinseneinheit, über die NA 0,6 der Objektivlinse 50 allein hinaus. Bezug nehmend auf die 2, ist die NA der halbkugelförmigen Linse 55 proportional zu dem Produkt von sin θ, wobei θ der maximale Einfallswinkel des Lichts in die halbkugelförmige Linse 55 und die Brechzahl N der halbkugelförmigen Linse 55 ist. Auf diese Art und Weise kann die NA der Objektivlinseneinheit bis auf 0,85 erhöht werden.
  • Zusätzlich muss der Arbeitsabstand zwischen der optischen Platte 1 und der halbkugelförmigen Linse 55, um die Größe eines Lichtpunkts auf der optischen Platte 1 mit einer solch hohen NA bei dem optischen Abnehmer zu verringern, wie in der 1 gezeigt, so klein wie 0,1 mm sein. Jedoch kann ein derartig geringer Abstand d1 die optische Platte daran hindern, stabil auf einen Drehteller (nicht gezeigt) gesetzt zu werden, und diese am Drehbetrieb hindern. Zusätzlich bewegt sich die Objektivlinse in der Fokussie rungsrichtung innerhalb des Bereichs von ± 0,7 mm. Folglich ist es schwierig den optischen Abnehmer in Massenproduktion herzustellen.
  • EP-A-0.910.74 legt einen optischen Abnehmer offen, der ein erstes optisches System, das eine Doppellinse des Typs einer Objektivlinse enthält, aufweist, das im Allgemeinen dem System gleichartig ist, das zuvor in Hinsicht auf die 1 und 2 erörtert wurde.
  • Die optische Abnehmervorrichtung enthält außerdem ein zweites optisches System mit ersten und mit zweiten Abstandserfassungsdetektoren zum Erfassen der Trennung zwischen einer Signalausleseobertläche auf einer optischen Platte und einer Vorwärtslinse der Objektivlinseneinheit des Doppellinsentyps. Ein Spulenkörper trägt die Objektivlinseneinheit des Doppellinsentyps und eine Objektivlinse des zweiten optischen Systems und eine elektromagnetische Antriebseinheit treibt den Spulenkörper an. Durch die Verwendung des Abstandsertassungsdetektors, der mit dem zweiten optischen System verbunden ist, wird die Trennung gesteuert und die Betriebszuverlässigkeit wird verbessert. Dieses Dokument bildet den vorkennzeichnenden Abschnitt des Anspruchs 1.
  • JP-A-06214154 legt eine Objektivlinse mit ersten und zweiten Reflexionsoberflächen und ersten und zweiten Übertragungsoberflächen, um eine catadioptrische Linse mit einer relativ starken Beugungsstärke zu bilden, offen. Ein Abnehmer kleiner Größe, der diese eine Objektivlinse verwendet, kann hergestellt werden.
  • In Hinblick darauf, die oben genannten Probleme zu lösen oder zu verringern, ist es ein Ziel der Ausführungen der vorliegenden Erfindung, eine Linse zur hochdichten Fokussierung, die eine ausreichend hohe numerische Blende (NA) aufweist und einen ausreichenden Arbeitsabstand in Bezug auf ein Aufzeichnungsmedium bereitstellt, und einen optischen Abnehmer, der die Linse anwendet, bereitzustellen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine optische Linseneinheit, wie in Anspruch 1 dargelegt, bereitgestellt. Bevorzugte Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung ersichtlich.
  • Erfindungsgemäß wird ebenso ein optischer Abnehmer, wie in dem angehängten Patentanspruch 4 dargelegt, bereitgestellt. Die bevorzugten Merkmale der vorliegenden Er findung werden aus den angehängten Ansprüchen und der folgenden Beschreibung ersichtlich.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie die Ausführungen derselben in die Praxis umgesetzt werden, wird nun durch Beispiele Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen, in denen:
  • 1 ein Diagramm ist, das die optische Anordnung eines konventionellen Aufnehmers, der eine Objektivlinseneinheit mit einer halbkugelförmigen Linse zum hochdichten Aufzeichnen anwendet, zeigt,
  • 2 ein Diagramm ist, das die optische Anordnung der in der 1 gezeigten Objektivlinseneinheit zeigt,
  • 3 ein Diagramm ist, das die optische Anordnung einer Objektivlinse zur hochdichten Fokussierung gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung, die ausgelegt ist, um für einen parallel auftreffenden Strahl geeignet zu sein, zeigt,
  • 4 und 5 die optische Anordnung von weiteren Ausführungen der Objektivlinse zur hochdichten Fokussierung gemäß der vorliegenden Erfindung, die ausgelegt sind, um für einen konzentrierten auftreffenden Strahl geeignet zu sein, zeigt,
  • 6 ein Diagramm ist, das die optische Anordnung eines optischen Abnehmers zeigt, der die hochdichte Fokussierungsobjektivlinse gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung anwendet,
  • 7 die optische Anordnung der Hauptteile in dem optischen Abnehmer der 6, wenn eine relativ dünne optische Platte verwendet wird, zeigt und
  • 8 die optische Anordnung der Hauptteile in dem optischen Abnehmer der 6, wenn eine relativ dicke optische Platte verwendet wird, zeigt.
  • Bezug nehmend auf die 3 enthält eine optische Linse 155 zum hochdichten Fokussieren gemäß der vorliegenden Erfindung einen ersten durchlassenden Abschnitt 156 zum divergierenden Durchlassen des auftreffenden Lichts, einen ersten reflektierenden Abschnitt 157, der dem ersten durchlassenden Abschnitt 156 zugewandt angeordnet ist, zum divergierenden Reflektieren des auftreffenden Lichts, einen zweiten reflektierenden Abschnitt 158, der um den ersten durchlassenden Abschnitt 156 herum angeordnet ist, zum Sammeln des von dem ersten Reflexionsabschnitt 156 reflektierten Lichts, und einen zweiten durchlassenden Abschnitt 159 zum Brechen und Durchlassen des von dem zweiten reflektierenden Abschnitt 158 reflektierten Lichts.
  • Der zweite durchlassende Anschnitt 159 ist der optischen Disk 100 zugewandt positioniert. Der erste und der zweite reflektierende Abschnitt 157 und 158 und der erste und der zweite durchlassende Abschnitt 156 und 159 sind so ausgelegt, dass der Arbeitsabstand d2 zwischen dem zweiten durchlassenden Teil 159 und einer optischen Platte 100 größer als der Arbeitsabstand d1 (s. 2) bei einem konventionellen Abnehmer ist.
  • Vorzugsweise hat der erste durchlassende Abschnitt 156 zum Entfernen der optischen Feld-Aberration eine konkave Krümmung. Außerdem ist der erste durchlassende Abschnitt 156 für minimale Aberration mit kugelförmigen und asphärischen Oberflächen entworfen. Der erste Licht reflektierende Abschnitt 157 hat eine konvexe Reflexionsoberfläche zum Reflektieren des auftreffenden Lichts mit einem Höchstwinkel, der eine Höhe der NA von 0,6 oder mehr aufrechterhält. Die Reflexionsoberfläche des ersten reflektierenden Abschnitts 157 ist ausgebildet, um in Richtung auf den ersten durchlassenden Abschnitt 156 konvex zu sein. Der zweite reflektierende Abschnitt 158, der eine konkave Reflexionsoberfläche zum Minimieren der optischen Aberration, wie beispielsweise einer sphärischen Aberration und einer Asymmetriefehler-Aberration, aufweist, reflektiert das auftreffende Licht, das durch den ersten reflektierenden Abschnitt 157 reflektiert wurde, in Richtung auf den zweiten durchlassenden Abschnitt 159. Wenn andererseits Licht durch die Linse zurückgeht, nachdem es von der optischen Platte 100 reflektiert wurde, reflektiert der zweite reflektierende Abschnitt 158 das auftreffende Licht von dem zweiten durchlassenden Abschnitt 159 zurück in Richtung auf den ersten reflektierenden Abschnitt 157. Der zweite durchlassende Abschnitt 159 hat eine ebene Oberfläche und kann deshalb leicht bearbeitet werden. Vorzugsweise ist der Raum, der von dem ersten durchlassenden Abschnitt 156, dem zweiten reflektierenden Abschnitt 158, dem ersten reflektierenden Abschnitt 157 und dem zweiten durchlassenden Abschnitt 159 umschlossen ist, mit einem optischen Material gefüllt, das eine Brechzahl n verschieden der von Luft aufweist, wodurch dem von dem zweiten reflektierenden Abschnitt 156 reflektierten Licht ermöglicht wird, durch den zweiten durchlassenden Abschnitt 159 in Richtung auf eine optische Platte 100 fokussiert zu sein.
  • Die 3 stellt ein Beispiel der Objektivlinse 155 zum Fokussieren von parallel auftreffendem Licht auf der optischen Platte 100 dar. Für diesen Fall ist es vorzuziehen, dass die optische Platte 100 eine Dicke von 0,4 mm oder weniger hat, bevorzugter von 0,1 mm, um auf diese Art und Weise Asymmetriefehler-Aberration und Astigmatismus zu überwinden, die an der Objektivlinse mit einer hohen NA auftreten.
  • Um einen zur Wiedergabe von einer optischen Platte geeigneten Lichtpunkt zu bilden, erfüllen der Durchmesser des ersten reflektierenden Abschnitts 157 und der Außendurchmesser des zweiten durchlassenden Abschnitts vorzugsweise die Bedingung (1) unten. Dies ist zum Abschirmen des zentralen Strahls von dem Strahl, der in den ersten reflektierenden Abschnitt 157 eintritt, so dass der Effekt der sphärischen Aberration scharf verringert werden kann und die Größe des Lichtpunkts reduziert werden kann.
  • Figure 00060001
  • Die 5 und 6 zeigen die optische Anordnung einer Objektivlinse, die ausgelegt ist, um für einen gesammelten auftreffenden Strahl geeignet zu sein. Jede der in den 4 und 5 gezeigten Objektivlinsen 155 weist den ersten und den zweiten durchlassenden Abschnitt 156 und 159 und den ersten und den zweiten reflektierenden Abschnitt 157 und 158, wie die Objektivlinse, die in Bezug auf die 3 beschrieben wurde, auf. Die Konstruktionsdaten sind jedoch von denen der Objektivlinsen der 3 verschieden.
  • Bezug nehmend auf die 4 wird ein vorbestimmter Sammelstrahl, der in den ersten durchlassenden Abschnitt eintritt, divergierend von dem ersten reflektierenden Abschnitt reflektiert und durch den zweiten reflektierenden Abschnitt 157 fokussiert, um einen hochdichten Lichtpunkt auf der optischen Platte 100 zu bilden.
  • Wie bei einem Sammelstrahl, der in den ersten durchlassenden Abschnitt 156 mit einem größeren Einfallswinkel eintritt, wird, Bezug nehmend auf die 5, der auftreffende Strahl gesammelt und breitet sich während des Hindurchgehens durch den ersten durchlassenden Abschnitt 156 wieder aus und wird dann durch den ersten reflektierenden Abschnitt 157 reflektiert. Dann wird der divergierende Strahl durch den zweiten reflektierenden Abschnitt 157 reflektiert und fokussiert, um auf der Platte 100 einen hochdichten Lichtpunkt zu bilden.
  • Um die Größe des auf die optische Platte 100 fokussierten Lichtpunkts bei erhöhtem Arbeitsabstand d2 zu minimieren, ist es vorzuziehen, dass bei den unter Bezugnahme auf die 3 bis einschließlich 5 beschriebenen Objektivlinsen 155 der Höchstwinkel α zwischen der optischen Achse und dem von dem zweiten durchlassenden Abschnitt 159 emittierten peripheren Strahl nach dem Hindurchgehen durch den ersten durchlassenden Abschnitt 156 und dem Reflektiertwerden durch den ersten und den zweiten reflektierenden Abschnitt 157 und 158 die Bedingung (2) erfüllt. 30° ≤ α ≤ 65° (2)
  • In den Tabellen 1 und 2 werden zwei Beispiele der optischen Daten der Objektivlinse 155 mit der oben beschriebenen Konfiguration gezeigt.
  • Die Tabellen 1 und 2 zeigen die Auslegungsdaten für die Objektivlinse 155, die für einen auftreffenden Parallelstrahl geeignet ist, wenn der Arbeitsabstand d2 jeweils 1,1 mm und 0,2 mm ist. Die Tabelle 3 zeigt die asphärischen Koeffizienten der asphärischen Oberflächen, die in den Tabellen 1 und 2 aufgelistet werden.
  • Tabelle 1
    Figure 00070001
  • Tabelle 2
    Figure 00080001
  • Tabelle 3
    Figure 00080002
  • Die Vendung Verw der Objektivlinse 155 mit den oben beschriebenen Konfigurationen gemäß der Erfindung hält den Arbeitsabstand d2 auf jeweils auf 0,2 mm und 1,1 mm, mit einer höheren NA von 0,6 oder mehr, wodurch das Problem der Interferenz zwischen Linse und Platte beseitigt wird. Die Objektivlinse mit einer hohen NA gemäß der Erfin dung ist auf optische Miniatursystemefär Mikroskope, auf Belichtungsgeräte zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleitereinrichtungen und auf Mastervorrichtungen zum Herstellen von Platten anwendbar.
  • Bezug nehmend auf die 6 enthält eine Ausführung eines optischen Abnehmers eine Lichtquelle 110 zum Emittieren eines Laserstrahls, eine optische Lichtweg-Änderungseinrichtung zum Ändern des Lichtwegs des auftreffenden Lichts, eine Objektivlinseneinheit 150 zum Fokussieren des auftreffenden Strahls, um einen Lichtpunkt auf einer optischen Platte 100 zu bilden, und einen Fotodetektor 125 zum Empfangen des von der optischen Platte 100 reflektierten Lichts, um Informationen und Fehlersignale zu erfassen. Der in der 6 gezeigte optische Abnehmer ist mit einer optischen Disk 101 mit einer Dicke von 0,4 mm oder mit einer Aufzeichnungsdichte von ungefähr 20 Gigabytes, einer DVD 103 mit einer Dicke von 0,6 mm und mit einer Kompaktdisk (CD, nicht gezeigt) mit einer Dicker von 1,2 mm kompatibel.
  • Die Lichtquelle 110 kann ein Halbleiterlaser zum Emittieren von Licht einer kurzen Wellenlänge von ungefähr 400 nm sein. Die Lichtweg-Änderungseinrichtung enthält einen Polarisationsstrahlteiler (PBS) 115 zum Durchlassen oder Reflektieren der Komponenten des auftreffenden Strahls entsprechend deren Polarisation, eine λ/4-Platte, die auf dem Lichtweg zwischen dem PBS und der optischen Platte 100 angeordnet ist, zum Verzögern der Phase des auftreffenden Strahls. Des Weiteren kann auf dem Lichtweg zwischen der Lichtquelle 110 und dem PBS 115 eine Kollimationslinse 110 zum Einstellen des auftreffenden Strahls angeordnet sein.
  • Die optische Linseneinheit 150 enthält eine erste Objektivlinse 151 mit einer NA von 0,6, die für die DVD 103 geeignet ist, eine zweite Objektivlinse 155', die optional auf dem Lichtweg zwischen der ersten Objektivlinse 151 und und der optischen Platte 100 angeordnet wird und eine variable Blende 119, die auf dem Lichtweg vor der ersten Objektivlinse 151 angeordnet ist.
  • Wie in der 7 gezeigt, ist die Objektivlinseneinheit 150, die auf dem Lichtweg angeordnet ist, wenn die hochdichte optische Platte 101, die relativ dünn ist, angewendet wird, aufgebaut, um sowohl die erste als auch die zweite Objektivlinse 151 und 155' zu enthalten, um auf der hochdichten optischen Platte 101 einen Lichtpunkt zu bilden.
  • Wenn andererseits eine relativ dicke DVD 103 angewendet wird, wird die zweite Objektivlinse 155' aus der Objektivlinseneinheit 150 ausgeschlossen, so dass das auftreffende Licht nur durch die erste Objektivlinse 151 und auf die DVD 103 fokussiert wird. Hierbei können das Anordnen der Objektivlinse 155' in dem Lichtweg und das Entfernen dieser aus dem Lichtweg durch einen Drehtypmotor oder durch einen Solenoidtypmotor erreicht werden. Bei der Verwendung des Drehtypmotors wird die zweite Objektivlinse 155' an einer Drehplatte, die von dem Motor gedreht wird, befestigt und dann wird die Rotation der Drehplatte gesteuert, um die zweite Objektivlinse 155' in dem Lichtweg anzuordnen oder diese aus dem Lichtweg zu entfernen. Solche gleitenden Motorantriebtechniken sind den Fachleuten in dieser Technik wohlbekannt und deshalb wird die Beschreibung dieser Techniken ausgelassen.
  • Die erste Objektivlinse 151 hat eine NA von 0,6 und ist geeignet, um einen Lichtpunkt auf der DVD 103 zu bilden, der eine Dicke von 0,6 mm hat. Vorzugsweise hat die erste Objektivlinse 151 eine ringförmige, schirmartige Konfiguration, die in den U.S.-Patenten Nr. 5.665.957, 5.822.135, 5.909.424 und 5.987.924 offen gelegt wurde. Bei einer solchen ringförmigen, schirmartigen Objektivlinse ist die Blendenposition für einen achsnahen und einen achsfernen Bereich getrennt eingestellt, so dass die Objektivlinse mit einer CD (nicht gezeigt) mit einer Dicke von 1,2 mm kompatibel ist.
  • Die zweite Objektivlinse 155' hat die gleiche Konfiguration wie die Objektivlinse 155, die in den 3 bis einschließlich 5 gezeigt wird. Das bedeutet, die zweite Objektivlinse 155' enthält den ersten durchlassenden Abschnitt 156, um den auftreffenden Strahl divergierend durchzulassen, der erste reflektierende Abschnitt ist dem durchlassenden Abschnitt 156 zugewandt angeordnet, um den auftreffenden Strahl divergierend zu reflektieren, der zweite reflektierenden Abschnitt ist um den ersten durchlassenden Abschnitt 156 herum gebildet, um das durch den ersten reflektierenden Abschnitt 157 und um den zweiten durchlassenden Abschnitt 159 reflektierte Licht zu fokussieren, um das von dem zelten reflektierenden Abschnitt 158 reflektierte Licht zu reflektieren und durchzulassen. Vorzugsweise erfüllt der Höchstwinkel α zwischen der optischen Achse und dem peripheren auftreffenden Strahl auf der optischen Platte 100 durch den ersten durchlassenden Abschnitt 156, den ersten und den zweiten reflektierenden Abschnitt 157 und 158 und den zweiten durchlassenden Abschnitt 159 die Bedingung der Formel (2) oben.
  • Der erste und der zweite durchlassende Abschnitt 156 und 159 und der erste und der zweite reflektierende Abschnitt 157 und 158 haben die gleiche Konfiguration und Funktion wie die Objektivlinse 155 der 3 bis einschließlich 5 und deshalb wird die Beschreibung dessen hier ausgelassen.
  • Die Einbeziehung der zweiten Objektivlinse 155' in den Lichtweg ermöglicht der Objektivlinseneinheit 150, eine NA von 0,6 aufzuweisen. Als ein Ergebnis kann ein Lichtstrahl hochdicht auf der hochdichten optischen Platte 101 genau gebildet werden. Vorzugsweise hat die hochdichte optische Platte 101 unter Berücksichtigung der Symmetriefehler-Aberration und von Astigmatismus eine Dicke von 0,4 mm oder weniger, bevorzugter von 0,1 mm oder weniger.
  • Zum Aufzeichnen von Information auf der hochdichten optischen Platte 101 oder zum Wiedergeben von Informationen von dieser fokussiert die variable Blende 119, eine in Bezug auf die Wellenlängenauswahl variable Blende, den auftreffenden Strahl durch ihren schmalen Mittebereich auf dem ersten durchlassenden Abschnitt 156. Hingegen geht der auftreffende Strahl zum Aufzeichnen von Information auf der DVD 103 oder zum Wiedergeben von Information von dieser, durch einen großen Abschnitt der variablen Blende 119, um auf der DVD einen Lichtpunkt zu bilden.
  • Der Fotodetektor 125, der den von der optischen Platte 100 reflektierten und durch den PBS 115 hindurch gegangenen optischen Strahl empfängt, wird für die unabhängige fotoelektrische Umwandlung in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt. Die Konfiguration eines solchen Fotodetektors 125 ist den Fachleuten in dieser Technik bekannt und folglich wird die Beschreibung dessen ausgelassen.
  • Ein holografisches optisches Element (HOE) 121 zum Beugen und Durchlassen des auftreffenden Lichts, um den Strahl in ein Fehlersignal und ein Informationssignal zu unterteilen und eine Sammellinse 123 zum Sammeln des Lichts des HOE 121 werden des Weiteren entlang des Lichtwegs zwischen dem PBS 115 und dem Fotodetektor 125 angeordnet.
  • Die Objektivlinse mit dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Aufbau ist dahingehend vorteilhaft, dass die Interferenz zwischen der Objektivlinse und der optischen Plat te bei einem erhöhten Arbeitsabstand d2 von 0,2 mm oder 1,1 mm bei einer hohen NA von 0,6 oder mehr eliminiert werden kann. Die erfindungsgemäße Objektivlinse kann als eine Linse für Mikroskope, Belichtungsgeräte und für Mastervorrichtungen zur Verwendung bei der Fertigung von Platten mit einer hohen NA verwendet werden und minimiert die Größe des optischen Systems.
  • Obwohl einige bevorzugte Ausführungen gezeigt und beschrieben wurden, werden die Fachleute in dieser Technik anerkennen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Geltungsbereich der Erfindung, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert, abzuweichen.

Claims (6)

  1. Objektivlinseneinheit, die umfasst: eine erste Objektivlinse (151), die auftreffendes Licht fokussiert; und eine zweite Objektivlinse (155), die auf dem Lichtweg zwischen der ersten Objektivlinse (151) und einer optischen Platte oder einem anderen Träger angeordnet ist, um das durch die erste Objektivlinse (151) gesammelte Licht weiter zu fokussieren; dadurch gekennzeichnet, dass: die zweite Objektivlinse (155) enthält: einen ersten durchlassenden Abschnitt (156), der in einem relativ achsennahen Bereich zu der optischen Achse angeordnet ist, um einen auftreffenden Strahl divergierend durchzulassen; einen ersten reflektierenden Abschnitt (157), der den auftreffenden Strahl divergierend reflektiert und dem ersten durchlassenden Abschnitt (156) zugewandt ist; einen zweiten reflektierenden Abschnitt (158), der in einem relativ achsenfernen Bereich um den ersten durchlassenden Abschnitt (156) herum ausgebildet ist, um das von dem ersten reflektierenden Abschnitt (157) reflektierte Licht zu fokussieren und zu reflektieren; und einen zweiten durchlassenden Abschnitt (159), der in einem relativ achsenfernen Bereich um den ersten reflektierenden Abschnitt (157) herum ausgebildet ist, um das von dem zweiten reflektierenden Abschnitt (158) fokussierte Licht zu brechen und durchzulassen; und wobei der maximale Winkel α zwischen der optischen Achse und dem Randstrahl, der durch den zweiten durchlassenden Abschnitt (159) hindurchtritt, nachdem er durch den ersten durchlassenden Abschnitt (156) hindurchgelassen und von dem ersten sowie dem zweiten reflektierenden Abschnitt (157, 158) reflektiert worden ist, die Bedingung 30° ≤ α ≤ 65° erfüllt.
  2. Objektivlinseneinheit nach Anspruch 1, wobei der von dem ersten und zweiten durchlassenden Abschnitt (156; 159) sowie dem ersten und dem zweiten reflektierenden Abschnitt (157; 158) umschlossene Raum mit einem optischen Material gefüllt ist.
  3. Objektivlinseneinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Durchmesser des ersten reflektierenden Abschnitts (157) und der Außendurchmesser des zweiten durchlassenden Abschnitts (159) die folgende Bedingung erfüllen, um das Mittellicht, das in den ersten reflektierenden Abschnitt eintritt, für verringerte sphärische Aberration abzuschirmen.
    Figure 00140001
  4. Optischer Abnehmer, der umfasst: eine Lichtquelle (110), die einen Laserstrahl emittiert; eine Lichtweg-Änderungseinrichtung (115), die den Laufweg von auftreffendem Licht ändert; eine Objektivlinseneinheit (150) nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, die einen auftreffenden Strahl fokussiert, um einen Lichtpunkt auf der optischen Platte auszubilden; und einen Fotodetektor (125), der von der optischen Platte reflektiertes und durch die Objektivlinse sowie die Lichtweg-Änderungseinrichtung hindurchtretendes, auftreffendes Licht empfängt.
  5. Optischer Abnehmer nach Anspruch 4, wobei die zweite Objektivlinse (155) wahlweise auf dem Lichtweg zwischen der ersten Objektivlinse (151) und der optischen Platte angeordnet wird, so dass sowohl die erste als auch die zweite Objektivlinse (151; 155) dazu beitragen, einen Lichtpunkt auf einer relativ dünnen, hochdichten optischen Platte auszubilden, während nur die erste Objektivlinse (151) dazu dient, einen Lichtpunkt auf einer relativ dicken optischen Platte auszubilden.
  6. Optischer Abnehmer nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Objektivlinseneinheit des Weiteren eine wellenlängen-selektive veränderliche Blende (119) umfasst, die eine Öffnung hat, deren Größe in Abhängigkeit von der Wellenlänge eines auftreffenden Strahls variiert.
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