[实用新型]蓝光存储用非球面物镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及光盘机，特别是一种适用于蓝光存储光学头的非球面物镜。它由两块非球面透镜组成，可以与激光器，准直镜，分束棱镜等构成光学读取系统。它能用于下一代光存储技术中，主要是读取蓝光光盘。

背景技术

信息时代需要有高度先进的信息存储技术。随着数码产品和高清电视时代的到来，存储容量更大的高密度数字多用途光盘(以下简称为HD DVD)及蓝光光盘(以下简称为BD)系列下一代光盘技术将成为主流。尤其是BD，它的存储容量可达25G，它采用405nm蓝光激光器和数值孔径为0.85的物镜，盘片保护层厚度为0.1mm。由瑞利衍射公式 d = 1.22 λ NA ]]>知，在光的衍射极限下，光线的聚焦直径d与光波长λ成正比而与镜头的数值孔径NA成反比。可见BD的光斑大小比DVD，HD DVD要小得多，因而控制精度更高，寻址难度更大，对象差和伺服控制要求更高。另外，蓝光光盘BD采用基盘厚度是0.1mm，远远小于DVD的0.6mm，这是为了使光盘在高密度存储条件下有足够的倾斜容限，但这样一来对像差和抖晃提出更苛刻的要求。BD还要求透镜有较大的数值孔径NA，因为从理论上讲，光点的大小与透镜的NA成反比，但NA的增大很困难，它要牺牲很多其它参数，如使物镜到光盘间工作距离减小，增加伺服难度，增大消像差的难度，对光盘质量要求更高；还可能使非球面透镜更复杂精密，增加制造难度等等。所以，这些都是蓝光存储技术最近才问世的根本原因。

由于采用非球面物镜能大大简化光学系统的尺寸和重量，而且用现代精密模压技术能低成本的大量生产非球面物镜，因而非球面物镜被广泛应用于光盘机、光纤耦合装置和数码相机等许多光电仪器中。从光盘上读取信息时，激光束必须会聚到一点，这就要求聚焦透镜的像质达到衍射极限。如果存在球差、像散或彗差，就会使聚光点模糊且变大，使从光盘返回的信息包含很多噪声。由于光学头结构空间的限制，聚焦透镜的尺寸也受到限制，透镜的直径一般为3.5～5.0mm。要满足以上要求，可以采用由多个球面透镜组成的光学系统，但这必然会使系统的尺寸与重量增大，不仅增加伺服难度，还造成像质下降。所以采用非球面物镜是必然选择，它已经成为先进光盘播放系统的核心元件之一。

发明内容

本实用新型的目的是为新一代光盘存储技术提供一种蓝光存储用非球面物镜，它是一款基于蓝光波长的非球面物镜。它除了能满足像差要求、聚焦光点要求和数值孔径NA要求，还具有成像质量好、宽视场、结构简单轻便、组装方便和成本低廉等特点。

本实用新型技术解决方案如下：

一种蓝光存储用非球面物镜，其特征在于它由主非球面透镜和从非球面透镜构成，两块透镜都是弯月形结构，所述的主非球面透镜的前表面是非球面，该非球面曲率半径为3.1～4.5mm，后表面是球面，该球面的曲率半径为15～18mm，透镜的中心厚度为0.8～1.5mm；所述的从非球面透镜的前表面是非球面，其曲率半径为1.1～2.0mm；后表面是球面，其曲率半径为4.5～5.3mm，该透镜的中心厚度为0.8～1.3mm；所述的主非球面透镜和从非球面透镜之间的轴向距离为1.1～1.5mm。

所述的透镜材料均采用M-BACD5N，所述的主非球面透镜的直径为4.2～5.1mm，与常用光学头物镜的尺寸一致，所述的从非球面透镜的直径为2.8～3.3mm，其数值孔径为0.85，工作距离为0.90～1.21mm，有效焦长为FL＝2.745，波像差控制在0.033λ以内。

所述的M-BACD5N材料是日本HOYA公司的光学材料的一种，其折射率为1.589，阿贝数为61.3。

所述的主非球面透镜和所述的从非球面透镜的非球面参数分别为：

c＝1/R    k          α₁        α₂          α₃

0.269234  -0.383013  0.001926   -0.000003    0