在實施方式中，光拾波器具備：至少1個光源，其選擇性地出射分別具有藍、紅和紅外的波長的3個光束；和物鏡，其按照使所述3個光束分別入射的方式配置。物鏡具備第一光柵和在與第一光柵同一面內所形成的第二光柵。第一和第二光柵分別在3個光束全部通過的區域，具有在透鏡中心軸的周圍同心圓狀地配置的相位段差，各自的相位段差位置互不相同。第一光柵將具有藍、紅、紅外的波長的光束分別以二次、一次、一次的級次衍射。另一方面，第二光柵將具有藍、紅、紅外的波長的光束分別以一次、一次、一次的級次衍射。其結果是，將透過第一光柵和第二光柵的具有藍、紅、紅外的波長的光束，分別以三次、二次、二次的級次衍射。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術公開涉及用于讀取在光盤上所記錄的數據的光拾波器、和具備該光拾波器的光盤裝置。
技術介紹
就在光盤上所記錄的數據而言，通過將比較弱的一定的光量的光束照射到旋轉的光盤上、且檢測出由光盤調制的反射光，而得以再生。在再生專用的光盤中，在光盤的制造階段，由凹坑形成的信息被預先以螺旋狀記錄。相對于此，在可重寫光盤中，在螺旋狀的形成了具有槽間平坦區及凹槽的軌道的基材表面，光學性地可使數據記錄/再生的記錄材料膜被蒸鍍等的方法得以沉積。在可重寫光盤上記錄數據時，將根據要記錄的數據而調制了光量的光束照射到光盤上，由此使記錄材料膜的特性局部性地發生變化，從而進行數據的寫入。·還有，凹坑的深度、軌道的深度和記錄材料膜的厚度，比光盤基材的厚度小。因此，在光盤中記錄有數據的部分，構成二維的面，有稱為“記錄面”或“信息面”的情況。在本說明書中，考慮到這樣的面在深度方向上也有物理性的大小，而使用“信息層”一詞來代替“記錄面(信息面)” 一詞。光盤至少具有一個這樣的信息層。還有，就一個信息層而言，在現實中，包含相變材料層和反射層等多層也可。為了從光盤讀取數據和/或在所述光盤上寫入數據，使用具備光拾波器的光盤裝置。光拾波器具備如下出射光束的光源；將從光源出射的光束會聚到光盤上的物鏡；測量在以光束照射光盤時從光盤所反射的光的強度的光檢測器。近年來，作為光盤，BD、DVD和⑶普及。BD、DVD和⑶總體的厚度和直徑相等，但各自具有不同的物理性的構造，從光盤的光入射側表面(光盤表面)至信息層的距離也不同。另外，BD、DVD和⑶的數據再生或記錄，分別由具有藍、紅和紅外的波長的光束進行。為了I個光盤裝置也支持BD、DVD和CD的某一種，光拾波器就要具備選擇性地出射具有藍、紅和紅外的波長的光束的至少I個光源。如上述，在BD、DVD和⑶中，因為各自從光盤表面至信息層的距離不同，所以在通常的物鏡中，會發生不同的球面像差。在本說明書中，將光盤表面至信息層的距離稱為“透光層厚度”。圖7A、圖7B和圖7C分別是模式化地表示具有厚度不同的透光層5的3種光盤200、和由物鏡100會聚的光束的圖。圖7A、圖7B和圖7C的光盤200分別相當于BD、DVD和⑶。透光層5的厚度，是從光盤200的光入射側表面至信息層50的距離。由這些圖可知，透過物鏡100的光束,透過各光盤200的透光層5而聚焦到信息層50。以下，參照圖8至圖9，說明現有的光拾波器的構成例和該光拾波器具備的物鏡100的構成。首先，參照圖8，說明公知的光拾波器的構成例。在圖8中，為了簡便，只記述去路側(從光源朝向盤面一側)的構成，省略回路側(從光盤朝向光檢測器一側)的構成。在圖8所示的例子中，首先，考慮的是將BD裝填在光盤裝置上的情況。這種情況下，藍色的光(波長O. 405 μ m)從藍色發光半導體激光器等的光源6a出射。從光源6a出射的藍色的光束，由分色棱鏡7反射，經過準直透鏡8而轉換成平面波4a。該分色棱鏡7其構成為，反射具有藍色波長的光，透過具有紅色和紅外波長的光。該例的光學系統，因為使平面波4a入射物鏡100，所以是“無限系統”。藍色的光束經過物鏡100，透過厚度O. Imm的透光層5，聚光到信息層50上。就BD而言，如圖7A所示，具有厚度I. Imm的光盤基材200和厚度O. Imm的透光層5,信息層50位于盤基材與透光層5之間。BD的透光層由厚度O. Imm的保護層構成。還有，就DVD而言，具有使厚O. 6mm的一對盤基材粘合的構造，信息層50位于一對盤基材之間。因此，DVD的透光層5,相當于厚度O. 6mm的I個盤基材,透光層厚度為O. 6mm。另一方面，就CD而言,具備厚度I. 2mm的盤基材,信息層50位于盤基材的背面側。因此,CD的透光層5相當于厚度約I. 2mm的盤基材,透光層厚度為I. 2mm。光盤裝置中裝填有DVD或⑶時，從光源6b出射具有紅色的波長的光束或具有紅外的波長的光束。此光源6b中，使紅色半導體激光器和紅外半導體激光器配置在I個封裝內。獨立發出紅色和紅外色兩個波長的半導體激光器的光源6b所出射的紅色或紅外的光 (波長O. 660 μ m或O. 785 μ m)，透過分色棱鏡7，經過準直透鏡8而被轉換成平面波4a。其后，紅色或紅外的光束經過物鏡100，分別透過厚O. 6、I. 2mm的透光層5，聚光到信息層50上。該例的光學系統，因為也是使平面波4a入射物鏡100，所以也是“無限系統”。物鏡100以透明介質(玻璃、塑料等)為材料而被構成、且其中心軸與光軸L一致。在物鏡100的表面，形成有呈鋸齒狀的截面的光柵la。光柵Ia的相位段差部按照以光軸L為中心軸的同心圓狀的方式排列。該光柵Ia按照由其進行的衍射級次對于藍色波長為三次而對于紅色、紅外波長為二次的方式設定。圖9A表示現有例的光柵的截面形狀的一部分。通過深度dl的光柵la，入射光4a發生衍射，成為衍射光4b。圖9B表示在形成物鏡100的透鏡基材I的透明介質為Zeonex350 (折射率 nd = I. 50620，阿貝數 u d = 56. 3877)、光柵 Ia 的深度 Cl1 為 2. 58 μ m 時的波長所對應的衍射效率的關系。波長O. 405 μ m時，三次衍射光的效率為69. 5%，對于波長O. 660、O. 785 μ m，二次衍射光的效率分別為99. 7%,65. 2%0其次，從像差方面考察這些現有例的物鏡100。假設透光層厚度X的光盤，按照消除在此透光層厚度下發生的球面像差(基礎像差)的方式設計物鏡。通過在該透鏡上附加光柵，成為基礎像差量和透光層厚度的球面像差量均得以吸收的情況。這種情況下可以認為，通過衍射，在藍色波長X1的光中加上透光層厚度(O. l-χ)份的球面像差，在紅色波長λ 2的光中加上透光層厚度(O. 6-Χ)份的球面像差，在紅外波長λ 3的光中加入透光層厚度(I. 2-χ)份的球面像差。實際上，透鏡材料和盤基材的色散影響存在，波長越短，盤和透鏡的折射率越大，與之聯動，球面像差的差異也越大。若將該球面像差的增大換算成透光層厚度差，設藍色波長X1、紅色波長λ2、紅外波長λ3下的像差變化量為I^tyt3 (其中以紅外波長為色散的標準，t3 = O)，則波長越短，像差越作用于透光層厚度差的正側，因此> t2> t3 = O。因此，通過衍射，在藍色波長λ i的光中加上透光層厚度(O. Ι-χ+ti)份的球面像差，在紅色波長λ 2的光中加上透光層厚度(O. 6-x+t2)份的球面像差，紅外波長λ3的光中加上透光層厚度(L2-X+t3)份的球面像差。另一方面，因衍射而發生的相位變化(像差)與衍射級次X波長成正比，因此若設光柵中的衍射級次在藍色波長X1下為P次，在紅色波長λ 2下為q次，在紅外波長λ 3下為r次，則下式成立。(式 I) (O. 1-x+ti) : (O. 6_x+t2) : (I. 2_x+t3) =假如q = r 以及 A1 = O. 405 μ m, λ 2 = O. 660 μ m, λ 3 = O. 785 μ m,因為在紅色以上的波長時色散小，所以近似為t2 = t3 = O,則由(式I)可知X = -2. 57mm,下式成立。(式 2) p/本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：西脅青兒，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：
國別省市：
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