[发明专利]复合物镜、光学头装置、光信息装置、计算机、光盘播放机

说明书

本申请是2003年6月10日提交的申请号为03141329.3、名称为“复合物镜、光学头装置、光信息装置、计算机、光盘播放机”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及将物镜和作为衍射元件的综合衍射元件复合的复合物镜、光学头装置、光信息装置以及使用这种光信息装置的计算机、光盘播放机、汽车导航系统、光盘记录器、光盘服务器，该光学头装置通过这种复合物镜使多个波长的光束聚光到光盘上实行信息的记录、重放或消除，该光信息装置装载有这种光学头装置。

背景技术

作为高密度、大容量的存储媒体，使用具有凹点形图案的光盘的光学存储技术正在将其用途扩展为数据录音盘、录象盘、文档文件盘还有数字文件，并且逐渐实用化。通过微缩的光束以高可靠性为基础顺利完成对光盘的信息记录重放的功能，可大致分为形成衍射界限的微小光点的聚光功能、光学系统的焦点控制(焦点伺服)和跟踪控制以及坑纹信号(信息信号)的检测。

近些年，由于光学系统设计技术的进步和作为光源的半导体激光器的短波长化，而正在开展具有比以往更大的存储容量的高密度光盘的开发。作为高密度化的手段，目前正在研究将数值孔径(NA)加大，该数值孔径是将光束微缩到光盘上的聚光光学系统的光盘侧的数值孔径。此时，出现的问题是因光轴的倾斜(tilt)而产生的象差产生量的增大。若加大NA，则对倾斜所产生的象差量变大。为防止这个问题，可以使光盘的基片厚度(基材厚度)变薄。

可称为第1代光盘的小型光盘(CD)使用红外光(波长λ3为780nm～820nm)和NA为0.45的物镜，并且盘的基材厚度是1.2mm。

第2代的DVD使用红色光(波长λ2为630nm～680nm，标准波长为660nm)和NA为0.6的物镜，并且盘的基材厚度是0.6mm。而且还有，第3代的光盘(下面也称为BD(Blue-ray Disk))使用蓝色光(波长λ1为390nm～415nm，标准波长为405nm)和NA为0.85的物镜，并且盘的基材厚度是0.1mm。还有，在本说明书中基材厚度指的是光盘(或信息媒体)上从光束所入射的面到信息记录面的厚度。

这样，随着高密度化会使光盘的基材厚度变小。从经济性和装置所占空间的观点来看，人们期望着可以对上述基材厚度和记录密度不同的光盘进行记录重放的光信息装置。因此，具备有聚光光学系统的光学头装置是必要的，该聚光光学系统可以在不同基材厚度的光盘上至衍射界限为止对光束进行聚光。

另外，在对基材厚的光盘进行记录重放的场合下，由于有必要从光盘表面将光束聚光到处于深处的记录面上，因而必须使焦点距离更长。

以实现光学头装置为目的的结构在特开平7-98431号公报中已做出说明，该光学头装置可实行对基材厚度不同的光盘的记录重放。以此作为以往示例1，参照图25A及图25B进行说明。

在图25A及图25B中，40是物镜，41是综合衍射元件(ホログラム)。在综合衍射元件41中在对入射光束44透明的基片上形成有同心圆状的光栅模式。

物镜40其数值孔径NA大于0.6，并且如图25A所示，设计有不进行衍射而透过综合衍射元件41的0次衍射光42，例如可做到在具有0.6mm基材厚度(t2)的光盘10上形成衍射界限的聚光点。另外，图25B表示出在更厚的具有1.2mm基材厚度(t1)的光盘11上可形成衍射界限的聚光点。在图25B中，由综合衍射元件41所衍射的+1次衍射光43通过物镜40聚光到光盘11上。在此，施行象差校正以使+1次衍射光43通过厚度为t1的基片缩小至衍射界限为止。

这样，通过组合衍射入射光的综合衍射元件41和物镜40，并利用不同次数的衍射光来实现双焦点透镜，该双焦点透镜可以在具有不同基材厚度(t1和t2)的光盘10、11上分别形成至衍射界限为止进行聚光的聚光点。另外，与上述相反设计综合衍射元件41，使之具有凸透镜作用，由于对基材厚度为t1的光盘11采用0次衍射光，并对具有基材厚度为t2的光盘10采用+1次衍射光，因而相对于具有基材厚度为t2的光盘10的记录重放时的波长变动，可减少焦点位置变动，这也已经做出说明。

除此之外，还说明了以采用光束进行互换重放为目的的结构，该光束对不同种类的光盘具有多个波长。作为以往示例2，将波长选择相位板与物镜进行组合的结构在特开平10-334504号公报和ISOM2001会议We-C-05(预备稿30页)中已做出说明。对于ISOM2001会议We-C-05(预备稿30页)中所说明的结构，参照图26、图27A及图27B进行说明。