物鏡單元及其製造方法、以及光拾取裝置的製作方法

2023-12-11 16:59:02 4

專利名稱：物鏡單元及其製造方法、以及光拾取裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及作為光拾取裝置用的對物系統是合適的物鏡單元及其製造方法，並且涉及備有這種物鏡單元的光拾取裝置。
背景技術：
至今為止，各種用來對CD(小型盤)、DVD(數值通用盤)等光信息記錄媒體進行信息的再生/記錄的光拾取裝置被開發、製造，已經一般普及。「信息的再生/記錄」是有關信息的再生以及/或記錄的意思。作為裝配在這種光拾取裝置中的物鏡，現有將多個透鏡元件鑲嵌並固定於鏡架的複合物鏡，其能夠容易地對不同種類的記錄媒體進行信息的再生/記錄(參照專利文獻1)。另外，作為同樣的物鏡，還有將多個透鏡元件合成一體，一體成型的複合物鏡，此時，複合物鏡通過一體成型而被小型化，而且組裝工序也變得簡單(參照專利文獻2～5)。另外，還有通過將焦點距離不同的2個微型透鏡埋入相對低折射率的玻璃基板來形成的物鏡(參照專利文獻6)。另外，在專利文獻7中，公開了一種裝配在能夠對不同種類的記錄媒體進行信息的再生/記錄的光拾取裝置中的物鏡，在其上塗設防止多個波長光束反射的反射防止膜。
(參照專利文獻1)特開2001-67700號公報(參照專利文獻2)特開平9-115170號公報(參照專利文獻3)特開平9-306012號公報(參照專利文獻4)特開平10-275356號公報(參照專利文獻5)特開平9-63083號公報(參照專利文獻6)特開2000-90472號公報(參照專利文獻7)特開2005-38581號公報但是，將多個透鏡元件鑲嵌並固定於鏡架的複合物鏡，物鏡是大型化且容易引起組裝工序的複雜化，尤其是不容易調節多個透鏡元件相互間的中心。
另一方面，將多個透鏡元件合成一體成型的複合物鏡的情況，物鏡比較容易小型化，組裝工序也簡單，可以實現低成本。專利文獻1～6中公開了複合物鏡，但是沒有涉及有關反射膜的形成。在如此的複合物鏡上形成反射防止膜時，可以考慮在鄰接配置的各透鏡元件的光學面上，形成適合於各自的使用波長的各自的反射防止膜。但是，在鄰接配置的各透鏡元件的光學面上形成各自的反射防止膜並不容易。實際上是採用先用面罩保護一方的透鏡元件而在另一方的透鏡元件的光學面上形成多層膜，再用面罩保護上述另一方的透鏡元件且在上述一方的透鏡元件的光學面上形成多層膜之製造方法。在此，要想達到確實性的遮蔽的話，則面罩的裝帶不容易，而裝帶容易的面罩則在一方的透鏡元件成膜之際，不要的成分付著到另一方透鏡元件的可能性較高。
另外，通過將2個微型透鏡埋入相對低折射率的玻璃基板來形成物鏡的情況時，加工工序非常複雜，結果，在得到的物鏡上所能夠設定的光學特性的自由度也受到限制。並且，也不容易在各微型透鏡的光學面形成各自的反射防止膜。

發明內容
本發明以提供一種互換用途上使用的光拾取裝置用物鏡單元，使得小型且高精度的成像成為可能，簡單且低成本地實現反射防止的物鏡單元為目的。
另外，本發明以提供一種互換用光拾取裝置，實現低成本且高記錄/再生精度的光拾取裝置為目的。
另外，以提供一種簡單且低成本的達到反射防止的物鏡單元的製造方法為目的。
為了解決上述課題，本發明中的光拾取裝置用物鏡單元，備有第1波長光使用的第1透鏡部和不同於第1波長的第2波長光使用的第2透鏡部，是第1透鏡部和第2透鏡部鄰接配置的一體型物鏡單元，在第1透鏡部的光學面和第2透鏡部的光學面，設有適合於第1波長光和第2波長光的通用的反射防止膜。
上述物鏡單元，因為物鏡是第1透鏡部和第2透鏡部鄰接配置的一體型(一體成型)的，所以，根據是將第1以及第2透鏡部的哪一方配置在光路上，簡易地能夠對規格不同的2種光信息記錄媒體進行信息的再生/記錄。而且，本物鏡單元的情況，因為在第1透鏡部的光學面和第2透鏡部的光學面，設有適合於第1波長光和第2波長光通用的反射防止膜，所以，能夠一次性地在第1透鏡部和第2透鏡部形成反射防止膜。這樣，儘管第1透鏡部和第2透鏡部是鄰接著的，也能夠比較簡單且低成本地對兩者形成高精度的反射防止膜。
另外，本發明的具體形態或觀點，是上述物鏡單元，其中，且備有保持第1透鏡部和第2透鏡部相互定位的連結部。此時，在物鏡單元的製造時或使用時，其中，能夠避開兩者的幹涉地將第1透鏡部和第2透鏡部支撐在適當的狀態。而且，此時也通過一體成型，形成第1透鏡部和連結部，且和第2透鏡部。
本發明的另一個形態，是第1波長在390～420nm範圍內。此時，使用近紫外或藍光，通過第1透鏡部，能夠在高密度進行信息的再生/記錄。該波長範圍包括與BD(藍光光碟)、HD-DVD規格對應的波長。
本發明的又一個別的形態，是第2波長在630～680nm範圍內。此時，使用紅光，通過第2透鏡部，能夠進行信息的再生/記錄。該波長範圍包括與DVD規格對應的波長。
本發明的且另一個形態，是第2波長在670～800nm範圍內。此時，使用近紅外光，通過第2透鏡部，能夠進行信息的再生/記錄。該波長範圍包括與CD規格對應的波長。
物鏡單元可以用通常能夠用於透鏡等光學用途的種種樹脂形成。尤其優選使用含有具有脂環式結構的聚合物的樹脂，其中，更優選使用環狀烯烴系樹脂。
另外，也可以使用絕熱樹脂作為如上所述的樹脂材料。絕熱樹脂材料是在為母體的樹脂中散布例如30nm以下的粒子。絕熱樹脂與通常的光學用途的樹脂相比較，具有相對於溫度變化折射率變化小之特徵，所以，在第1透鏡部、第2透鏡部形成相位構造時，能夠控制相位構造引起的溫度特性的改善效果，由此，能夠減低相位構造引起的波長特性的惡化，擴大光學元件的設計自由度，使製造誤差、組裝精度的允許範圍變得大一些。
一般的說，在透明的樹脂材料中混合粉末的話，因為產生光的散亂，透過率降低，所以，作為光學材料使用是困難的，但是，現已知道，通過使微粉末的平均粒徑小於透過光束的波長，例如30nm及其以下的微粒子，這樣能夠使得實際上不發生散亂。通過利用該現象，可以將溫度特性不同的材料宏觀性地均勻混合，能夠抑制顯著的折射率、熱膨脹的溫度變化，帶有這種人為性溫度特性抑制效果的材料，稱為絕熱樹脂。作為絕熱樹脂，優選散布了具有折射率變化率大於母材樹脂溫度變化所伴隨的折射率變化率的、平均粒徑為30nm及其以下微粒子的材料。而且，折射率變化率大的是包括當母材樹脂的折射率變化率的符號為負時，比其還要接近零的、折射率變化率為負的以及符號為正的折射率變化率之兩者。
本發明的再又一個的形態，且備有直接或間接地支撐第1透鏡部以及第2透鏡部之至少一方的鏡架。此時，能夠通過鏡架使第1透鏡部、第2透鏡部變位，能夠實現簡便驅動、操作物鏡單元。
本發明中的光拾取裝置，備有(a)上述物鏡單元；(b)經第1透鏡部讀取第1光信息記錄媒體的信息或將信息刻寫到第1光信息記錄媒體上，經第2透鏡部讀取第2光信息記錄媒體的信息或將信息刻寫到第2光信息記錄媒體上的光學裝置。
上述光拾取裝置採用上述物鏡單元，對規格不同的第1以及第2光信息記錄媒體能夠簡單地進行信息的再生/記錄。另外，設在第1透鏡部和第2透鏡部的通用反射防止膜，儘管製造比較簡單且低成本，但作為一次性成膜的結果來說，是比較高性能的，能夠進行高精度的信息的再生/記錄。
本發明的具體形態是在上述光拾取裝置中，且備有驅動物鏡單元的、使得第1以及第2透鏡部變位的驅動裝置。此時，能夠在第1以及第2透鏡部之間切換，同時，各透鏡部能夠追蹤、聚焦。
本發明中的物鏡單元的製造方法，是將第1波長光使用的第1透鏡部和不同於第1波長的第2波長光使用的第2透鏡部鄰接配置的一體型物鏡單元的製造方法，其特徵在於，在第1透鏡部的光學面和第2透鏡部的光學面上，一次性地形成適合於第1波長光和第2波長光通用的反射防止膜。
上述物鏡單元的製造方法，因為是一次性地在第1透鏡部的光學面和第2透鏡部的光學面設適合於雙方的通用反射防止膜，所以，儘管第1透鏡部和第2透鏡部是鄰接的，但也能夠對兩者比較簡單且低成本地形成高精度的反射防止膜。由此，將該物鏡單元裝入光拾取裝置時，能夠對規格不同的第1以及第2光信息記錄媒體，高精度地進行信息的再生/記錄。


圖1(a)、(b)是第1實施形態的物鏡單元的正面圖以及側面圖，(c)是複合物鏡的側面圖。
圖2(a)、(b)是用來說明在圖1所示物鏡單元形成反射防止膜的部分放大截面圖。
圖3圖2所示反射防止膜的成膜裝置說明圖。
圖4裝入了圖1所示物鏡單元的光拾取裝置的結構示意圖。
圖5第2實施形態的物鏡單元的結構平面示意圖。
圖6第3實施形態的光拾取裝置的結構平面示意圖。
圖7第4實施形態的物鏡單元的結構平面示意圖。
圖8第5實施形態的物鏡單元的結構平面示意圖。
圖9第6實施形態的光拾取裝置的結構示意圖。
圖10(a)、(b)是第7實施形態的物鏡單元的正面圖以及側面圖，(c)是複合物鏡的側面圖。
具體實施例方式
第1實施形態以下，參照附圖，對本發明的第1實施形態中的物鏡單元進行說明。圖1(a)以及(b)是用來說明第1實施形態的物鏡單元的平面圖以及側面圖，圖1(c)是構成上述物鏡單元的複合物鏡的側面圖。
圖1(a)等中所示的物鏡單元10備有對著光碟(沒有圖示)配置的、為對物光學系統的複合物鏡20；支撐該複合物鏡20的、與複合物鏡20一起變位的鏡架部件30；由線圈等構成的、固定在鏡架部件30側面的2個傳動裝置部分71。
複合物鏡20包括能夠使入射光以較小斑徑聚光於沒有圖示的光碟中設有的信息記錄面之第1透鏡部21；能夠使入射光以較大斑徑聚光於另一類型光碟中設有的信息記錄面之第2透鏡部22。兩透鏡部21、22的周圍通過連結部23被支撐、固定，略沿著與各自的光軸OA1、OA2垂直的特定平面(圖1(a)的與紙面平行的面)被配置在鄰接狀態。複合物鏡20是由塑料材料等各種材料形成的單一的部件，第1透鏡部21和第2透鏡部22介著連結部23被一體化。
第1透鏡部21是以第1波長λ1、即BD用的波長405nm的第1雷射為對象設計的。也就是說，如圖1(c)所示，例如沿著光軸OA1與光軸OA1平行的波長405nm的第1雷射的光束，從第1透鏡部21的第1光學面21a側入射的話，則雷射光束從第1透鏡部21的第2光學面21b側射出，但是，該雷射光束聚光於光軸OA1上的焦點位置F1，在此形成較小的聚光光斑。
第2透鏡部22是以第2波長λ2、即DVD用的波長655nm的第2雷射對象設計的。也就是說，如圖1(c)所示，例如沿著光軸OA2與光軸OA2平行的波長655nm的第2雷射的光束，從第2透鏡部22的第1光學面22a側入射的話，則波長655nm的雷射光束從第2透鏡部22的第2光學面22b側射出，但是，該雷射光束聚光於光軸OA2上的焦點位置F2，在此形成較大的聚光光斑。
以下，對用來製造包括第1以及第2透鏡部21、22的複合物鏡20的材料進行說明。也就是說，複合物鏡20可以由通常能夠使用於光學用途的塑料材料形成。作為塑料材料，有例如丙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚烯烴樹脂(日本ゼオン公司製造的ゼオネツクス樹脂等)、環狀烯烴共聚物樹脂等透明的樹脂材料。另外，作為玻璃材料，可以使用周知的光學用玻璃，例如M-BaCD5N(商品名稱，HOYA株式會社製造)等。
另外，作為複合物鏡20的材料，也可以使用絕熱樹脂。絕熱樹脂是在為母材的樹脂材料中散布例如30nm及其以下粒子的材料。一般的情況下，為母材的樹脂材料隨著溫度上升折射率降低，但是，通過散布、混合無機粒子，能過減低作為材料整體的折射率變化。
以往是能夠將-1.2×10-4左右的折射率變化抑制在絕對值為8×10-5未滿，但是，使用絕熱樹脂的情況時，通過將折射率變化的絕對值進一步抑制在6×10-5未滿，這樣能夠提高複合物鏡20的性能。
更優選將折射率變化抑制在絕對值4×10-5未滿則更佳。作為複合物鏡20的材料，通過利用對母材樹脂材料散布了30nm及其以下、優選20nm及其以下、更優選10～15nm的、具有抵消母材折射率變化傾向之折射率特性的無機粒子等組成的微粒子之後的材料，能夠提供沒有折射率的溫度依存性、或降低了溫度依存性的光學元件。
另外，在母材中散布的微粒子優選無機物，更優選氧化物。更優選氧化狀態處於飽和，不發生現狀以上氧化的氧化物。
因為母材樹脂為高分子有機化合物，從與其的反應被抑制為較低之觀點出發，所以優選無機物，另外，氧化物則能夠防止雷射照射等實際使用所伴隨的劣化。尤其是在高溫化、雷射照射等嚴酷的條件中，容易促進樹脂的氧化，但是，如果是這樣的無機氧化物的話，能夠防止氧化引起的劣化。
另外，為了防止其他因素引起的樹脂氧化，當然也可以在樹脂材料中添加防止氧化劑。
作為絕熱樹脂的具體例子，例如，在丙烯樹脂中散布氧化鈮(Nb2O5)微粒子。用體積比例母材樹脂為80，氧化鈮為20左右的比例，將它們均勻混合。微粒子有容易凝聚之問題，但是，採取付與粒子表面電荷再作散布等技術，能夠生成必要的分散狀態。另外，也可以使用氧化矽(SiO2)來取代氧化鈮。
優選在複合物鏡20的射出成型時，在線(流程)進行母材樹脂材料和粒子的混合/散布工序。換而言之，優選在混合/散布後到複合物鏡20被成型為止，不冷卻/固化。
而且，上述體積比例是用來控制折射率對溫度的變化的比例，可以適當的增減，也可以將多種微粒子攙合再作散布。也就是說，上述例中體積比例為80∶20，即4∶1，但是，可以在90∶10(9∶1)至60∶40(3∶2)之間適當地調整。通過使得微粒子的量比9∶1還要來得多，則提高溫度變化抑制效果，相反地通過使得微粒子的量比3∶2還要來得少，則光學元件成型性上不發生問題而優選。
第1以及第2透鏡部21、22上形成了儘管對象波長不同，但是是通用的反射防止膜。即，如圖2(a)所示，第1透鏡部21的透鏡主體21d的表面上，設有對波長λ1＝405nm的第1雷射和波長λ2＝655nm的第2雷射雙方具有反射防止功能的反射防止塗層(反射防止膜)53，構成第1透鏡部21的第1光學面21a。另外，如圖2(b)所示，第2透鏡部22的透鏡主體22d的表面上，設有對波長λ1＝405nm的第1雷射和波長λ2＝655nm的第2雷射雙方具有反射防止功能的反射防止塗層(反射防止膜)53，構成第2透鏡部22的第1光學面22a。
另外，嚴密地說，反射防止塗層53不限於對波長405nm的第1雷射，且能夠對以波長λ1＝390～420nm範圍內的任何一個為中心波長的雷射，達到反射防止。另外，嚴密地說，反射防止塗層53不限於對波長655nm的第2雷射，且能夠對以波長λ2＝630～680nm範圍內的任何一個為中心波長的雷射，達到反射防止。
以上是對第1以及第2透鏡部21、22的第1光學面21a、22a側的說明，但是，第1以及第2透鏡部21、22的第2光學面21b、22b側，可以進行同樣的成膜。
反射防止塗層53通過將多個材料層積層構成，根據各層的幹涉作用，達到同時低損失地透過第1以及第2波長λ1、λ2的雷射。以這些多層的從離透鏡主體21d、22d表面近的層起為第1層、第2層、…第5層，此時，第1層由低折射率材料、第2層由高折射率材料、第3層由中折射率材料、第4層由低折射率材料、第5層由中折射率材料形成。這些層的膜厚，第1層為81.2～113nm、第2層為108.7～153nm、第3層為97.6～136nm、第4層為21.6～30nm、第5層為71.0～99.0nm。
作為高折射率材料，有例如氧化鈰、氧化鈦、氧化鉭、氧化鋯、氧化鋁、氮化矽、含氧氮化矽等。另外，作為中折射率材料，可以舉出例如氧化鋁或氧化釔、氟化鉛、氟化鈰等。另外，作為低折射率材料，有例如氧化矽、氟化鎂、氟化鋁、冰晶石等。而且，可以用這些材料的1種構成由單獨成分組成的層，也可以用幾種構成由幾種成分組成的層。另外，作為用幾種材料的情況，有將混合物作為鍍氣材料的情況，或將各個材料作為同時鍍氣材料的情況。
以上說明的反射防止塗層53的結構，僅僅是示例，膜厚、層數等可以適當變更，以達到能夠透過波長。
圖3是概念性地說明用來成膜圖2(a)、(b)所示反射防止塗層53之裝置的圖。該成膜裝置90噴鍍型成膜裝置，備有基板撐持裝置91和膜材料射出部92和控制裝置93。並且其中，基板撐持裝置91以及膜材料射出部92收納於低壓氣體環境下能夠成膜等的真空容器95內。
在此，基板撐持裝置91由撐持複合物鏡20之母材的工件W，與工件W一起旋轉的固定盤91a；使固定盤91a繞旋轉軸RA以所希望速度旋轉的旋轉機構91b組成。膜材料射出部92備有用來在工件W的上面依次積層多種薄膜的3個不同的第1～第3靶單元92a、92b、92c。圖中不很明確，這些靶單元92a、92b、92c被配置為是以基板撐持裝置91的旋轉軸RA為中心對稱的。各靶單元92a、92b、92c分別內裝著由不同成膜材料組成的異種靶TAa、TAb、TAc，分別產生對應的成膜材料的粒子。這種成膜粒子，由靶TAa、TAb、TAc射出，幾乎沿著軸線P1、P2、P3以及其周圍飛行，比較均勻地入射到工件W的整個上面。而且，各靶TAa、TAb、TAc分別由構成上述反射防止塗層53的低折射率材料、高折射率材料、以及中折射率材料形成。在使膜材料射出部92工作進行成膜之際，基板撐持裝置91使得固定在固定盤91a的工件W繞旋轉軸RA旋轉，達到工件W上面堆積薄膜的膜厚均勻化。另外，在工件W上面依次成膜低折射率材料、高折射率材料、以及中折射率材料時，在控制裝置93的控制下，切換工作運轉的靶TAa、TAb、TAc，依次向旋轉的工件W上供給組成成分以及折射率不同的膜材料。
而且，圖3的成膜裝置90僅僅是示例，圖2(a)、(b)所示反射防止塗層53可以通過包括真空鍍氣法、CVD法、大氣壓等離子法等各種成膜方法成膜。
鏡架部件30是由例如與複合物鏡20同樣的塑料材料等成型的部件，上面30a支撐著複合物鏡20中的第2透鏡部22側部分。鏡架部件30具有開口31，通過開口31的邊緣部分支撐著第2透鏡部22周圍的環狀部分32c。開口31的邊緣部分和第2透鏡部22的環狀部分32c通過例如UV硬化型粘接劑等相互固定，能夠將複合物鏡30相對於鏡架部件30固定在成直線狀態。而且，開口31的形狀，可以在不妨礙環狀部分32c的支撐，且與第2透鏡部22的下面22a不幹涉的範圍，自由設計。也可以設置段差等，使得複合物鏡20的成直線來的簡易化。鏡架部件30因傳動裝置部分71等的發熱而被加熱的情況較多，所以，優選用必須減低向複合物鏡20的熱傳導、熱傳導性低的材料來形成，優選用必須防止因熱變形而引起驅動精度低下的、熱膨脹係數小的耐熱材料來形成。
傳動裝置部分71由固定於鏡架部件30或與鏡架部件30一體化了的線圈等構成，通過與由磁石等構成的別的傳動裝置部分(沒有圖示)的相互作用，能夠使得鏡架部件30在沿著光軸OA1、OA2的聚焦方向、或垂直於光軸OA1、OA2的追蹤方向作微小變位。另外，傳動裝置部分71通過與沒有圖示的上述傳動裝置部分的相互作用，能夠使鏡架部件30連同第1以及第2透鏡部21、22一起，在兩透鏡部21、22排列面內的AB方向作較大移動，能夠做選擇性的切換，使兩透鏡部21、22的位置配置在目的的光拾取裝置用的單一光路上。
從以上的說明可以知道，本實施形態的物鏡單元10，是使用將規格不同的第1透鏡部21和第2透鏡部22鄰接配置的複合物鏡20。由此，通過將第1以及第2透鏡部21、22的任何一個配置在光路上工作運轉，能夠在BD的信息記錄面和DVD的信息記錄面上，形成適合於各自規格的光斑。另外，本實施形態的物鏡單元10的情況，因為是在第1透鏡部21的第1光學面21a和第2透鏡部22的第1光學面22b設置了適合於第1波長λ1雷射和第2波長λ2雷射的通用反射防止膜，即反射防止塗層53，所以，能夠一次性地在第1透鏡部21和第2透鏡部22形成反射防止塗層53。因此，儘管第1透鏡部21和第2透鏡部22是鄰接的，也能夠較簡單且低成本地對兩者形成高精度的反射防止塗層53。
圖4是裝配了圖1所示物鏡單元10的光拾取裝置之結構的概略示意圖。
該光拾取裝置，其中，來自於各半導體雷射61B、61D的雷射，利用通用的物鏡單元10，照射到光信息記錄媒體的光碟DB、DD，來自於各光碟DB、DD的反射光，經通用的物鏡單元10，最終被導向各光檢出器67B、67D。並且，除了上述半導體雷射61B、61D還有光檢出器67B、67D之外，還包括偏振光分光器63B、63D、64D、圓柱形透鏡65B、65D、1/4波片69等的光學系統，起到作為用來對各光碟DB、DD進行信息記錄/再生的光學裝置的功能。
在此，第1半導體雷射61B發出第1光碟DB的信息再生用的第1雷射(例如BD用的波長405nm)，該第1雷射由第1動作位置(實線)上的物鏡單元10的第1透鏡部21聚光，在信息記錄面MB上形成NA0.85相當的光斑。第2半導體雷射61D發出第2光碟DD的信息再生用的第2雷射(例如DVD用的波長655nm)，之後，第2雷射由第2動作位置(虛線)上的物鏡單元10的第2透鏡部22聚光，在信息記錄面MD上形成NA0.65相當的光斑。另一方面，第1光檢出器67B將第1光碟DB上記錄著的信息作為光信號(例如BD用的波長405nm)檢出，第2光檢出器67D將第2光碟DD上記錄著的信息作為光信號(例如DVD用的波長655nm)檢出。並且，在將光源從第1半導體雷射61B切換到第2半導體雷射61D之際，通過驅動裝置的傳動裝置器73，物鏡單元10滑行移動(虛線的位置)，以第2透鏡部22取代第1透鏡部21配置在光路上。
以下，對圖4的光拾取裝置的詳細結構、具體的動作進行說明。首先，再生第1光碟DB的情況時，從第1半導體雷射61B射出第1波長λ1＝405nm的第1雷射，射出的光束通過準直器62B變成平行光束。該光束透過偏振光分光器63B、64D、以及1/4波片69之後，由複合物鏡20中相應的第1透鏡部21聚光於第1光碟DB的信息記錄面MB。
在信息記錄面MB經信息槽變調反射的光束，再次透過第1透鏡部21，入射到偏振光分光器63B，在此被反射，由圓柱形透鏡65B付與像散，入射到第1光檢出器67B上，利用其輸出信號，能夠得到讀取第1光碟DB上記錄的信息的信號。
另外，根據在第1光檢出器67B上的光斑的形狀變化、位置變化，檢出光量變化，進行合焦(聚焦)檢出、軌跡檢出。根據該檢出，傳動裝置73在光軸方向移動複合物鏡20即第1透鏡部21，使來自於第1半導體雷射61B的光束在第1光碟DB的信息記錄面MB上成像，同時，在與光軸垂直的方向移動同一第1透鏡部21，使該來自於第1半導體雷射61B的光束在一定的軌跡上成像。而且，用來進行聚焦、追蹤的傳動裝置73是由裝在物鏡單元10的鏡架部件30側的第1傳動裝置部分71和、裝在嚮導鏡架部件30及複合物鏡20移動之支撐裝置75側的第2傳動裝置部分72構成的，在沒有圖示的控制裝置的控制下工作。
接下去，再生第2光碟DD的情況時，從第2半導體雷射61D射出第2波長λ2＝655nm的第2雷射，射出的光束通過準直器62D變成平行光束。該光束透過偏振光分光器63D，在偏振光分光器64D被反射，經過1/4波片69之後，由複合物鏡20中相應的第2透鏡部22聚光於第2光碟DD的信息記錄面MD。
在信息記錄面MD經信息槽變調反射的光束，再次透過第2透鏡部22，在偏振光分光器64D被反射入射到偏振光分光器63D，在此被反射，由圓柱形透鏡65B付與像散，入射到第2光檢出器67D上，利用其輸出信號，能夠得到讀取第2光碟DD上記錄的信息的信號。
另外，與第1光碟DB的情況相同，根據在第2光檢出器67D上的光斑的形狀變化、位置變化檢出光量變化，進行合焦檢出、軌跡檢出，通過付隨於物鏡單元10的傳動裝置73，為了聚焦以及追蹤，移動複合物鏡20即第2透鏡部22。
以上是說明從光碟DB、DD再生信息的情況，但是，通過調整半導體雷射61B、61D的輸出等，也可以在光碟DB、DD上記錄信息。
第2實施形態以下，對第2實施形態中的物鏡單元進行說明。並且，第2實施形態中的物鏡單元是將第1實施形態物鏡單元變形得到的，至於沒有特別說明的部分，作為與第1實施形態相同。
圖5是本實施形態的物鏡單元110的平面圖。圖示的物鏡單元110，其中，是複合物鏡120的連結部123兼作圖1所示鏡架部件30的結構。也就是說，此時，在複合物鏡120上直接裝著傳動裝置部分71，這樣，因為減少了部件數目，不需要複合物鏡與鏡架的粘接工序，所以，能夠實現降低成本。
而且，有關複合物鏡120的各透鏡部21、22，一次性地形成了使兩者的對象波長都透過的多層膜。
第3實施形態以下，對第3實施形態中的物鏡單元以及光拾取裝置進行說明。並且，第3實施形態中的物鏡單元等，是將第1實施形體的物鏡單元等變形得到的，至於沒有特別說明的部分，作為與第1實施形態相同。
圖6是裝配了本實施形態的物鏡單元的光拾取裝置之結構的概略示意圖。
該光拾取裝置，其中，來自於各半導體雷射61B、61D、61C的雷射，利用通用的物鏡單元210，照射到光信息記錄媒體的光碟DB、DD、DC，從各光碟DB、DD、DC的反射光，經通用的物鏡單元210，最終被導向各光檢出器67B、67D、67D。並且，除了上述半導體雷射61B、61D、61C還有光檢出器67B、67D、67C之外，還包括偏振光分光器63B、63D、64D、64C、圓柱形透鏡65B、65D、1/4波片69等的光學系統，起到作為用來對各光碟DB、DD、DC進行信息記錄/再生的光學裝置的功能。
在此，有關用來對第1光碟DB還有第2光碟DD進行信息記錄/再生的光學裝置，因為與第1實施形態的情況相同，所以省略說明。
第3半導體雷射61C發出第3光碟DC的信息再生用的第3雷射(例如CD用的波長780nm)，之後，雷射由第2動作位置上的物鏡單元210的第2透鏡部222聚光，在信息記錄面MC上形成NA0.53相當的光斑。另一方面，第3光檢出器67C將第3光碟DC上記錄著的信息作為光信號(例如CD用的波長780nm)檢出。
以下，對圖6的光拾取裝置的詳細結構、具體的動作進行說明。再生第3光碟DC的情況時，從第3半導體雷射61C射出例如波長780nm的雷射，射出的光束通過準直器62C變成平行光束，透過偏振光分光器63C在偏振光分光器64C被反射，之後，由複合物鏡220中相應的第2透鏡部222聚光於第3光碟DC的信息記錄面MC。
在信息記錄面MC經信息槽變調反射的光束，再次透過第2透鏡部222，在偏振光分光器64C被反射入射到偏振光分光器63C，在此被反射，由圓柱形透鏡65C付與像散，入射到第3光檢出器67C上，利用其輸出信號，能夠得到讀取第3光碟DC上記錄的信息的信號。
另外，與第1以及第2光碟DB、DD的情況相同，根據在第3光檢出器67C上的光斑的形狀變化、位置變化檢出光量變化，進行合焦檢出、軌跡檢出，為了聚焦以及追蹤，由傳動裝置73移動物鏡單元210即第2透鏡部222。
以上3波長通用的物鏡單元210，其中，在第1以及第2透鏡部221、222上形成了通用的反射防止膜。即，在第1透鏡部21的表面設置了對波長λ1＝405nm的第1雷射和、波長λ2＝655nm的第2雷射和、波長λ3＝780nm的第3雷射的反射防止塗層。而且，兩透鏡部221、222的反射防止塗層沒有必要是如上所述那樣正確的，可以是對以波長λ1＝390～420nm範圍內的任何一個為中心波長的雷射防止反射；對以波長λ2＝630～680nm範圍內的任何一個為中心波長的雷射防止反射；對以波長λ3＝670～800nm範圍內的任何一個為中心波長的雷射防止反射。
第4實施形態以下，對第4實施形態中的物鏡單元進行說明。並且，第4實施形態中的物鏡單元是將第1實施形態物鏡單元變形得到的，至於沒有特別說明的部分，作為與第1實施形態相同。
圖7是本實施形態的物鏡單元310的平面圖。圖示的物鏡單元310，其中，構成複合物鏡320的連結部323具有長圓形的輪廓。此時，第1透鏡部21是以BD用的波長405nm的雷射為對象設計的，第2透鏡部22是以DVD用的波長655nm的雷射還有CD用的波長780nm的雷射為對象設計的。另外，具有長圓形輪廓的複合物鏡320中的第2透鏡22側的連結部323，通過粘接在鏡架部件30的平坦上面30a上，被支撐著。
第5實施形態以下，對第5實施形態中的物鏡單元進行說明。並且，第5實施形態中的物鏡單元是將第1實施形態物鏡單元變形得到的，至於沒有特別說明的部分，作為與第1實施形態相同。
圖8是本實施形態的物鏡單元410的平面圖。圖示的物鏡單元410，其中，設置在複合物鏡20上的連結部23的一半的強度，是粘接、支撐在鏡架部件430的上面30a上的。此時，不光是圍著第2透鏡部22周圍的連結部23，圍著第1透鏡部21周圍的連結部23的一部分(第2透鏡部22側)，也由鏡架部件430支撐著。
第6實施形態圖9是第6實施形態中的光拾取裝置之結構的概略性示意圖。並且，圖示的光拾取裝置，其中，物鏡單元510具有與圖1所示物鏡單元10、還有圖7、8所示物鏡單元310、410之相同的構造，但是，第2透鏡部22不僅是以DVD用的波長655nm的雷射和CD用的波長780nm的雷射為對象，還以HD-DVD用的波長405nm的雷射為對象進行設計。
該光拾取裝置，其中，從半導體雷射61B、61D、61C射出的雷射，利用通用的物鏡單元510照射到光信息記錄媒體的光碟DB、DD、DC、DH上，來自於各光碟的反射光，經通用的物鏡單元510，最終被導向光檢出器67B、67D、67C。
在此，第1半導體雷射561B發出第1光碟DB的信息再生用的雷射(例如BD用的波長405nm)，該雷射由第1動作位置上的物鏡單元510的第1透鏡部21聚光，在信息記錄面MB上形成NA0.85相當的光斑。另外，第1半導體雷射461B是兼用第4光碟DH的光源，發出第4光碟DH的信息再生用的雷射(例如HD-DVD用的波長405nm)，該雷射由第2動作位置上的物鏡單元510的第2透鏡部22聚光，在信息記錄面MH上形成NA0.65相當的光斑。
再生第1光碟的情況時，從第1半導體雷射561B射出例如波長405nm的雷射，射出的光束透過偏振光分光器63B、64D、64C等之後，由第1透鏡部21聚光於第1光碟DB的信息記錄面MB上。在信息記錄面MB經信息槽變調反射的光束，再次透過第1透鏡部21，入射到偏振光分光器63B，在此被反射，由圓柱形透鏡65B付與像散，入射到第1光檢出器567B上，利用其輸出信號，能夠得到讀取第1光碟DB上記錄的信息的信號。
另一方面，再生第4光碟的情況時，從第1半導體雷射561B射出例如波長405nm的雷射，射出的光束透過偏振光分光器63B、64D、64C等之後，由第2透鏡部22聚光於第4光碟DH的信息記錄面MH上。此時的數值孔徑為0.65，光斑直徑為0.53μm。在信息記錄面MH經信息槽變調反射的光束，再次透過第2透鏡部22等，入射到偏振光分光器63B，在此被反射，由圓柱形透鏡65B付與像散，入射到第1光檢出器567B上，利用其輸出信號，能夠得到讀取第4光碟DH上記錄的信息的信號。
再生第1光碟DB又第4光碟DH之際，根據在第2光檢出器67D上的光斑的形狀變化、位置變化，檢出光量變化，進行合焦檢出、軌跡檢出，為了聚焦以及追蹤，由付隨於物鏡單元510的傳動裝置73移動複合物鏡20即第1透鏡部21還有第2透鏡部22。並且，在第4光碟DH的再生之際，也有需要控制複合物鏡20之仰角的情況。此時，是在傳動裝置73上設置控制仰角用的線圈等。
並且，以上是說明從光碟DB、DD、DC、DH再生信息的情況，但是，通過調整半導體雷射61B、61D、61C的輸出等，也可以在光碟DB、DD、DC、DH上記錄信息。
以上說明的第6實施形態中的光拾取裝置，是從第1半導體雷射561B射出BD用和HD-DVD用的雷射，但是，也可以在第1半導體雷射561B中設置2個LD晶片，分別射出BD用的雷射和HD-DVD用的雷射。此時，可以在第1光檢出器567B中也設置2個傳感晶片，分別檢出BD用的雷射和HD-DVD用的雷射。並且，可以專門設置HD-DVD用的半導體雷射，通過與第1半導體雷射561B不同的光路，聚光於第4光碟DH的信息記錄面MH，可以通過HD-DVD用的專用的傳感器，個別地檢出來自於第4光碟DH的返回光。
上述物鏡單元，因為物鏡是第1透鏡部和第2透鏡部鄰接配置的一體型的，所以，通過將第1以及第2的任何一個配置在光路上，能夠簡易地對信息記錄面上光斑徑規格不同的2種光信息記錄媒體進行信息的再生/記錄。而且，本物鏡的情況下，因為鏡架支撐著物鏡中能夠實現較大的第2光斑徑的第2透鏡部側的部分，所以，即使是鏡架由追蹤線圈或聚焦線圈加熱，也不易對第1透鏡部產生加熱的影響。因此，能夠使得通常情況下對使用環境等要求水準較高的第1透鏡部，在比較有利的環境下工作，能夠確切地維持比較小的第1光斑徑，能夠確保高精度成像。
第7實施形態以下，參照附圖對本發明的第7實施形態中的物鏡單元進行說明。並且，第7實施形態中的物鏡單元是對第1實施形態物鏡單元的變形，至於沒有特別說明的部分，作為與第1實施形態相同。圖10(a)以及(b)是說明第7實施形態物鏡單元的平面圖以側面圖，圖10(c)是構成上述物鏡單元的複合物鏡的側面圖。
第2透鏡部22是以DVD用的波長655nm的雷射或CD用的波長780nm的雷射為對象設計的。也就是說，如圖10(c)所示，例如與光軸OA2平行的波長655nm的雷射光束沿著光軸OA2從第2透鏡部22的下面22a側入射的話，則波長655nm的雷射光束從第2透鏡部22的上面22b側射出，但是，該雷射光束聚光於光軸OA2上的焦點位置F2，在此形成比較小的聚光光斑。另外，例如與光軸OA2平行的波長780nm的雷射光束從第2透鏡部22的下面22a側入射的話，則波長780nm的雷射光束從第2透鏡部22的上面22b側射出，但是，該雷射光束聚光於光軸OA2上的焦點位置F3，在此形成比較小的聚光光斑。
並且，第2透鏡部22，其中，下面22a還有上面22b上可以形成衍射射構造或段差構造，並且，可以將DVD用的波長655nm的雷射入射的區域和CD用的波長780nm的雷射入射的區域設定為不同。由此，可以自由自在地改變或調節光軸OA2上的一對焦點位置F2、F3的間隔。
鏡架部件630是由例如與複合物鏡620同樣的塑料材料等成型的部件，上面30a支撐著複合物鏡620中的第1透鏡部21側部分。鏡架部件630具有開口31，通過開口31的邊緣部分支撐著第1透鏡部21周圍的環狀部分23c。開口31的邊緣部分和第1透鏡部21的環狀部分23c通過例如UV硬化型粘接劑等相互固定，能夠將複合物鏡30相對於鏡架部件630固定在成直線狀態。而且，開口31的形狀，可以在不妨礙環狀部分23c的支撐，且與第1透鏡部21的下面21a不幹涉的範圍，自由設計。也可以設置段差等，使複合物鏡620的成直線來的簡易化。鏡架部件630因傳動裝置部分71等的發熱而被加熱的情況較多，所以，優選用必須減低向複合物鏡620的熱傳導、熱傳導性低的材料來形成，優選用必須防止因熱變形而引起驅動精度低下的、熱膨脹係數小的耐熱材料來形成。
該物鏡單元10，其中，通過鏡架部件30的位置控制，在將第1透鏡部21配置在拾取裝置用的光路上的動作位置狀態下，使得BD用的波長405nm的雷射從光源入射到該第1透鏡部21時，雷射經第1透鏡部21，由比較大的數值孔徑0.85聚光於BD的信息記錄面(相當於焦點位置F1)，形成比較小的光斑。另一方面，該物鏡單元10，其中，通過鏡架部件30的位置控制，在將第2透鏡部22配置在光路上的狀態下，使得DVD用的波長655nm的雷射從光源入射到第2透鏡部22時，雷射經第2透鏡部22，由比較小的數值孔徑0.65聚光於DVD的信息記錄面(相當於焦點位置F1)，形成比較大的光斑。另外，在將第2透鏡部22配置在光路上的狀態下，使得CD用的波長780nm的雷射從光源入射到第2透鏡部22時，雷射經第2透鏡部22，由比較小的數值孔徑0.53聚光於CD的信息記錄面(相當於焦點位置F1)，形成比較大的光斑。
本實施形態的物鏡單元610，因為是使用將規格不同的第1透鏡部21和第2透鏡部22鄰接配置的複合物鏡21，所以，通過將第1以及第2透鏡部21、22的任何一方在光路上的配置動作，能夠在BD的信息記錄面和DVD或CD的信息記錄面形成適合於各自規格的光斑。此時，由第1透鏡部21在BD的信息記錄面形成的光斑徑為0.41μm左右，由第2透鏡部22在DVD或CD的信息記錄面形成的光斑徑分別為0.87、1.2μm左右。本實施形態的物鏡單元610的情況時，因為鏡架部件630是連結在複合物鏡620中能夠實現比較小的光斑徑(BD用)的第1透鏡部21側的，所以，能夠將第1透鏡部21接近在追蹤、聚焦之際為驅動對象的鏡架部件630配置。由此，能夠與鏡架部件30一起精密的使第1透鏡部21變位。也就是說，能夠使得對使用環境等有關要求水準較高的第1透鏡部21的位置控制，是在比較有利的環境下動作，所以，能夠使得由BD用的波長405nm的雷射形成的比較小的第1光斑徑的光束，正確地入射到目標位置，能夠進行高精度的信息的再生/記錄。
以上根據實施形態，對本發明進行了說明，但是，本發明並不限於上述實施形態，可以進行種種變形。例如，上述第1以及第3實施形態中，是通過第1透鏡部21、221對BD進行信息的再生/記錄，通過第2透鏡部22、222對DVD、CD進行信息的再生/記錄，但是，也可以通過第1透鏡部21對HD-DVD進行信息的再生/記錄，通過第2透鏡部22對DVD、CD進行信息的再生/記錄。
並且，也可以通過第1透鏡部21對DVD進行信息的再生/記錄；通過第2透鏡部22對CD進行信息的再生/記錄。此時，第1以及第2透鏡部21、22施有具有在波長λ2＝630～680nm、波長λ3＝670～800nm，結果是630～800nm通用的反射防止功能的反射防止塗層。
另外，複合物鏡20不限於具有2個透鏡部21、22的情況，可以具有3個及其以上的透鏡部，此時，是以各個透鏡部為對象，形成對所有的雷射波長具有反射防止功能的反射防止膜。
權利要求
1.一種光拾取裝置用物鏡單元，其備有第1波長光使用的第1透鏡部和不同於所述第1波長的第2波長光使用的第2透鏡部，是第1透鏡部和第2透鏡部鄰接配置的一體型物鏡單元，在所述第1透鏡部的光學面和所述第2透鏡部的光學面，設有適合於所述第1波長光和所述第2波長光通用的反射防止膜。
2.根據權利要求1中記載的物鏡單元，其中，備有保持第1透鏡部和第2透鏡部相互定位的連結部。
3.根據權利要求1中記載的物鏡單元，其中，所述第1波長在390～420nm範圍內。
4.根據權利要求1中記載的物鏡單元，其中，所述第2波長在630～680nm範圍內。
5.根據權利要求1中記載的物鏡單元，其中，所述第2波長在670～800nm範圍內。
6.根據權利要求1中記載的物鏡單元，其中，備有直接或間接地支撐所述第1透鏡部以及所述第2透鏡部的至少一方的鏡架。
7.一種光拾取裝置，其備有物鏡單元，備有第1波長光使用的第1透鏡部和不同於所述第1波長的第2波長光使用的第2透鏡部，是第1透鏡部和第2透鏡部鄰接配置的一體型物鏡單元，在所述第1透鏡部的光學面和所述第2透鏡部的光學面，設有適合於所述第1波長光和所述第2波長光通用的反射防止膜；以及光學裝置，經所述第1透鏡部讀取第1光信息記錄媒體的信息，或將信息刻寫到第1光信息記錄媒體上，經所述第2透鏡部讀取第2光信息記錄媒體的信息，或將信息刻寫到第2光信息記錄媒體上。
8.根據權利要求7中記載的光拾取裝置，其中，備有驅動所述物鏡單元使得第1以及第2透鏡部變位的驅動裝置。
9.一種物鏡單元的製造方法，是將第1波長光使用的第1透鏡部和不同於第1波長的第2波長光使用的第2透鏡部鄰接配置的一體型物鏡單元的製造方法，其中，在所述第1透鏡部的光學面和所述第2透鏡部的光學面上，一次性地成膜適合於所述第1波長光和所述第2波長光通用的反射防止膜。
10.根據權利要求6中記載的物鏡單元，其中，所述鏡架支撐所述第2透鏡部側。
11.根據權利要求10中記載的物鏡單元，其中，所述第1透鏡部的數值孔徑大於所述第2透鏡部的數值孔徑。
12.根據權利要求10中記載的物鏡單元，其中，所述物鏡和所述鏡架是一體成型的。
13.根據權利要求7中記載的光拾取裝置，其中，所述物鏡單元備有直接或間接地支撐所述第2透鏡部側的鏡架。
14.根據權利要求6中記載的物鏡單元，其中，所述鏡架支撐所述第1透鏡部側。
15.根據權利要求14中記載的物鏡單元，其中，所述第1透鏡部的數值孔徑大於所述第2透鏡部的數值孔徑。
16.根據權利要求15中記載的物鏡單元，其中，所述物鏡和所述鏡架是一體成型的。
17.根據權利要求7中記載的光拾取裝置，其中，所述物鏡單元備有直接或間接地支撐所述第1透鏡部側的鏡架。
全文摘要
一種物鏡單元，其備有第1波長光使用的第1透鏡部和不同於所述第1波長的第2波長光使用的第2透鏡部，是第1透鏡部和第2透鏡部鄰接配置的一體型物鏡單元，在所述第1透鏡部的光學面和所述第2透鏡部的光學面，設有適合於所述第1波長光和所述第2波長光通用的反射防止膜的光拾取裝置用物鏡單元。
文檔編號G11B7/08GK1925034SQ20061011509
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月24日 優先權日2005年8月29日
發明者和田一啟, 菊地恵介 申請人:柯尼卡美能達精密光學株式會社