光拾取裝置的製作方法

2023-09-18 10:16:05

專利名稱：光拾取裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用雷射進行讀取被記錄在光碟中的信號的讀取動作、對光碟記 錄信號的記錄動作的光拾取裝置。
背景技術：
現在正在普及一種能夠通過使自光拾取裝置射出的雷射照射到光碟的信號記錄 層上而進行信號的再現動作、信號的記錄動作的光拾取裝置。作為光碟裝置，通常普及使用的是被稱作CD、DVD的光碟，但在最近，使用一種提 高了記錄密度的光碟、即Blu-ray格式的光碟趨於商業化。作為進行讀取記錄在Blu-ray格式的光碟中的信號的讀取動作的雷射，使用波長 較短的雷射、例如波長為405nm的藍紫色光。另外，設置在Blu-ray格式的光碟中的信號記 錄層的上表面之上的保護層的厚度為0. 1mm，將用於進行自該信號記錄層讀取信號的讀取 動作的物鏡的數值孔徑限定為0. 85。如上所述，將為了進行讀取記錄在Blu-ray格式的光碟中的信號的讀取動作而使 用的物鏡的數值孔徑較大地設定為0. 85，因此，雷射相對於該物鏡的入射角度必然變大。在 雷射對於物鏡的入射角度變大時，雷射在該物鏡外周部處的反射量變多，因此，外周部的透 射光量變少。當物鏡外周部的透射光量變少時，進行信號的讀取動作時的信噪比下降，因此，存 在不能準確地進行信號的讀取動作的問題。作為解決該問題的方法，採用有在物鏡的入射 面上形成防反射膜的方法。專利文獻1 日本特開平10-160906號公報專利文獻2 日本特開2008-282507號公報如上所述，用於進行讀取記錄在Blu-ray格式的光碟中的信號的讀取動作的光拾 取裝置使用能放射波長為405nm的藍紫色光的雷射的雷射二極體、並使用數值孔徑為0. 85 的物鏡。雷射在物鏡的數值孔徑為0. 85的位置處的透射率變高時，利用該物鏡的會聚動作 生成的雷射光斑的邊緣強度下降。在雷射光斑的邊緣強度下降時，光斑直徑、即光斑尺寸變大，因此，存在用於識別 在光碟上形成的坑(pit)的解析度下降這樣的問題。為了解決該問題，可以通過在物鏡的入射面上形成防反射膜來抑制雷射外周部處 的透射量的下降，在以往的物鏡中，設計為使與使用範圍、即上述Blu-ray格式的光碟相對 應地限定的數值孔徑為0. 85的位置處的透射率為最大，並且將物鏡的數值孔徑為0. 85以 下的部分發揮透鏡面作用。但是，由於物鏡、透鏡保持架存在製造公差，因此不僅很難使數值孔徑為0. 85的 位置處的透射率為最大，而且不能將物鏡的數值孔徑為0. 85以下的部分製造為透鏡面而 發揮作用，因此，存在不能生成適合進行讀取記錄在光碟中的信號的讀取動作的雷射光斑 這樣的問題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種能夠解決上述問題的光拾取裝置。本發明的特徵在於，在物鏡上形成透鏡面，該物鏡通過使雷射會聚在光碟的信號 記錄層上而生成雷射光斑，在將物鏡的用於生成雷射光斑的數值孔徑設為m時，將物鏡中 數值孔徑小於等於N2的部分上形成發揮透鏡作用的透鏡面，該N2大於m。另外，本發明的特徵在於，在物鏡的數值孔徑為N2以下的部分上形成用於決定激 光的透射率的防反射膜。並且，本發明的特徵在於，以使數值孔徑為N2的位置處的透射率為最大的方式形 成防反射膜。在本發明的光拾取裝置中，物鏡利用會聚動作生成信號的讀取動作中所必須的激 光光斑，該物鏡構成為將物鏡中小於等於比用於生成雷射光斑的物鏡數值孔徑大的數值 孔徑的那部分發揮透鏡面作用，因此即使存在製造公差，也能生成適合讀取信號的讀取動 作的雷射光斑。另外，在本發明的光拾取裝置中，在物鏡中小於等於比用於生成雷射光斑的物鏡 數值孔徑大的數值孔徑的那部分形成防反射膜，該物鏡用於利用會聚動作生成信號的讀取 動作所必須的雷射光斑，因此，即使存在製造公差，也能生成適合進行信號的讀取動作的激 光光斑。並且，在本發明的光拾取裝置中，使以使物鏡中大於等於比用於生成雷射光斑的 物鏡數值孔徑大的數值孔徑的那部分的透射率為最大的方式形成防反射膜，該物鏡利用會 聚動作生成信號的讀取動作所必須的雷射光斑，因此能夠將生成信號的讀取動作所必須的 雷射光斑的物鏡的數值孔徑的位置處的透射率保持為較高的狀態，結果具有能夠生成邊緣 強度較高的雷射光斑的優點。


圖1是本發明的光拾取裝置的概略圖。圖2是本發明的物鏡的側視圖。圖3是表示本發明的物鏡的數值孔徑與透射率的關係的特性圖。
具體實施例方式在通過使雷射會聚在設置於光碟中的信號記錄層上而生成雷射光斑的物鏡中，通 過讓用於使雷射會聚的透鏡面的數值孔徑大於規定的數值孔徑，能夠將雷射光斑的邊緣強 度保持得較高。實施例1圖1是本發明的光拾取裝置的概略圖，對將本發明應用在如下光拾取裝置中的情 況進行說明，該光拾取裝置構成為能夠讀取被記錄在按照Blu-ray格式規定的光碟D的信 號記錄層L中的信號。在圖1中，附圖標記1表示放射例如波長為405nm的藍紫色光的雷射的雷射二極 管，附圖標記2表示衍射光柵，自上述雷射二極體1射出的雷射入射到該衍射光柵2中，該
4衍射光柵2包括衍射光柵部加，其用於將雷射分離為作為0次光的主光束和作為+1次光 及-1次光的2個副光束；1/2波長板2b，其用於將入射的雷射變換成S方向的直線偏振光。附圖標記3表示偏振分束器，透過上述衍射光柵2的雷射入射到該偏振分束器3 中，在該偏振分束器3上設有控制膜3a，該控制膜3a將向S方向偏振後的雷射的大部分反 射、使向P方向偏振後的雷射透過。附圖標記4表示監視器用光檢測器，其設於自上述雷射 二極體1射出的雷射中的、透過上述偏振分束器3的控制膜3a的雷射所照射的位置，該監 視器用光檢測器4的檢測輸出用於控制自上述雷射二極體1射出的雷射的輸出。附圖標記5表示1/4波長板，其設在被上述偏振分束器3的控制膜3a反射後的激 光入射的位置，該1/4波長板5用於將入射的雷射從直線偏振光變換成圓偏振光或相反地 從圓偏振光變換成直線偏振光。附圖標記6表示準直透鏡，透過上述1/4波長板5的雷射 入射到該準直透鏡6中，並且該準直透鏡6將入射的雷射變換成平行光，能夠利用像差補正 用電動機7使該準直透鏡6沿光軸方向、即箭頭A以及B所指的方向進行位移。通過使上 述準直透鏡6沿光軸方向進行位移，能夠校正基於光碟D的保護層的厚度而產生的球差。附圖標記8表示反射鏡(reflection Mirror)，其設在透過上述準直透鏡6的雷射 入射的位置，並且，該反射鏡8使入射進來的雷射向物鏡9的方向反射。在上述結構中，自上述雷射二極體1射出的雷射在通過衍射光柵2、偏振分束器3、 1/4波長板5、準直透鏡6以及反射鏡8入射到物鏡9中之後，利用該物鏡9的會聚動作將 上述雷射作為雷射光斑照射在光碟D的信號記錄層L上，照射在該信號記錄層L上的雷射 被作為返回光反射。被從光碟D的信號記錄層L反射的返回光經過物鏡9、反射鏡8、準直透鏡6以及 1/4波長板5入射到偏振分束器3的控制膜3a中。這樣，入射到偏振分束器3的控制膜3a 中的返回光在上述1/4波長板5的相位變更動作的作用下被改變成P方向的直線偏振光。 因而，該返回光不會被上述控制膜3a反射，而是作為控制用雷射Lc透過該控制膜3a。附圖標記10表示傳感器透鏡，透過上述偏振分束器3的控制膜3a的控制用雷射 Lc入射到該傳感器透鏡10中，該傳感器透鏡10起到使控制用雷射Lc會聚而照射到設置於 被稱作PDIC的光檢測器11中的受光部上的作用。在上述光檢測器11中設有公知的4分 割傳感器等，利用主光束的動作進行隨著讀取記錄在光碟D的信號記錄層L上的信號的讀 取動作進行的信號生成動作，利用主光束和2束副光束的照射動作進行用於由像散法進行 聚焦控制動作的信號生成動作以及用於由推挽法進行循跡控制動作的信號生成動作。用於 生成上述各種信號的控制動作是公知的，因此這裡省略說明。本發明的光拾取裝置的結構如上所述，但在該結構中，將上述物鏡9搭載在被稱 作透鏡保持架的構件上，該透鏡保持架以能夠在4條或6條支承線的作用下沿與光碟D的 信號面垂直的方向、即聚焦方向進行位移動作以及沿光碟D的徑向、即循跡方向進行位移 動作的方式被支承在光拾取裝置的基臺上。並且，在將上述物鏡9插入到形成在上述透鏡保持架上的、圓形的安裝孔中的狀 態下，利用粘接劑將形成在該物鏡9上的緣部固定在設於上述安裝孔的周緣的固定部上。本發明的光拾取裝置的結構如上所述，接下來說明該結構的光拾取裝置的動作。在進行操作用於進行讀取記錄在信號記錄層L中的信號的讀取動作時，自雷射二 極管驅動電路(未圖示)向雷射二極體1供給用於獲得預先設定的雷射輸出的信號，從而自該雷射二極體1射出所期望輸出的雷射。自上述雷射二極體1射出的雷射入射到衍射光柵2中，被組裝在該衍射光柵2中 的衍射光柵部加分離成主光束和副光束，並且在1/2波長板2b的作用下變成S方向的直 線偏振光。透過上述衍射光柵2的雷射入射到偏振分束器3中，大部分雷射被設置在該偏 振分束器3上的控制膜3a反射，並且一部分雷射透過控制膜3a。透過上述控制膜3a的雷射照射在監視器用光檢測器4上，因此自該監視器用光檢 測器4輸出與所照射的雷射的強度相對應的監視信號。因而，通過利用該監視信號控制被 供給到雷射二極體1中的驅動信號的強度，能夠將自雷射二極體1射出的雷射的輸出控制 成期望的強度。該動作被稱作雷射的自動輸出控制動作，這裡省略說明。上述被設置在偏振分束器3上的控制膜3a反射了的雷射入射到1/4波長板5中 而自直線偏振光變換成圓偏振光，然後入射到準直透鏡6中。上述入射到準直透鏡6中的 雷射變換成平行光而入射到反射鏡8中。入射到上述反射鏡8中的雷射被該反射鏡8反射後入射到物鏡9中。這樣，由於 雷射經過上述的光學路徑地入射到上述物鏡9中，因此能夠進行該物鏡9的會聚動作。利 用上述物鏡9的會聚動作在光碟D的信號記錄層L上生成雷射光斑，但同時雷射被作為返 回光從該信號記錄層L反射。被該信號記錄層L反射的返回光自光碟D側入射到物鏡9中，上述入射到物鏡9 中的返回光經過反射鏡8、準直透鏡6以及1/4波長板5入射到設置在偏振分束器3上的 控制膜3a中。上述入射到控制膜3a中的返回光在1/4波長板5的作用下變換成P方向的 直線偏振光，因此該返回光不會被該控制膜3a反射，全部作為控制用雷射Lc透過該控制膜
3 ο上述透過控制膜3a的返回光即控制用雷射Lc入射到傳感器透鏡10中，被該傳感 器透鏡10施加像散後照射到設於光檢測器11中的受光部上。該控制用雷射Lc照射到光 檢測器11上，結果能夠自被組裝在該光檢測器11的受光部中的4分割傳感器等提取基於 主光束以及副光束的照射光斑的位置變化、形狀變化的檢測信號。因為該檢測信號生成聚焦誤差信號、循跡誤差信號，所以能夠控制物鏡9沿聚焦 方向的位移動作和沿循跡方向的位移動作，能夠進行在信號記錄層L上生成期望形狀的激 光光斑的聚焦控制動作、使雷射光斑追隨設置在信號記錄層L上的信號軌跡的循跡控制動 作。通過進行光拾取裝置中的聚焦控制動作以及循跡控制動作，能夠進行讀取記錄在 光碟D的信號記錄層L上的信號的讀取動作，由該讀取動作獲得的再現信號能夠通過用公 知的方法對自光檢測器11生成的RF信號進行解調來作為信息數據獲得。本發明的光拾取裝置的結構如上所述，接下來參照圖2以及圖3說明本發明的主
匕曰。圖2是本發明的物鏡9的側視圖，在供自雷射二極體1射出的雷射入射的入射面 9A上形成有防反射膜12。在物鏡9的入射面9A上形成該防反射膜12的技術利用背景技 術專利文獻所述的技術即可。在組裝在本發明的光拾取裝置中的物鏡9中，用於使雷射會聚在設置於光碟D中 的信號記錄層L上的部分的數值孔徑為0. 85以下，具有會聚作用的範圍、即作為透鏡發揮作用的透鏡面的數值孔徑例如為0. 87以下。根據下述理由將該透鏡面的形成範圍、即數值孔徑設定為0.87。即，設形成在透鏡 保持架上的安裝孔的數值孔徑公差為士0. 05mm、設物鏡9的外形公差為0/-0. 03mm,則如公 知的那樣利用平方總和開方法(square root sum square)導出其累積公差，該累積公差的 值為 士 0. 06mm。因而，在製造物鏡9的情況下，需要將上述那樣求得的0. 06mm的製造公差考慮 在內地進行設計。這是因為，在實際使用的物鏡9的焦點距離為1.408mm時，若將上述的 0. 06mm的製造公差考慮在內地設計物鏡9，則需要設計為使數值孔徑為0. 87以下的部分作 為透鏡面發揮作用。由此可知，在使入射到數值孔徑為0. 85以下的部分的雷射會聚而生成雷射光斑 的物鏡9中，設計為將透鏡9的數值孔徑為0. 87以下的部分作為透鏡面發揮作用較好。物鏡9的設計方式如上所述，形成在該物鏡9的入射面9A上的防反射膜12也同 樣形成在數值孔徑為0. 87以下的部分上，接下來參照圖3說明該防反射膜12。圖3表示將防反射膜12形成在物鏡9的入射面9A上的情況下的、數值孔徑與透 射率的關係。在圖3中，虛線P表示形成在以往的物鏡上的防反射膜的特性。根據虛線P可知， 透射率的最大值位於數值孔徑為0. 85的位置，在數值孔徑大於0. 85時，透射率急劇下降。 即，在將該特性的防反射膜形成在物鏡上時，因存在製造公差而可能使數值孔徑為0. 85的 位置處的透射率變得極小，在該透射率的下降發生在數值孔徑為0. 85的部分上時，雷射光 斑的邊緣強度降低，因此存在不能縮小雷射光斑的直徑這樣的問題。本發明是為了解決上述問題而做成的，實線Q表示形成在本發明的物鏡9上的防 反射膜12的特性。根據實線Q可知，透射率的最大值位於數值孔徑為0. 87的位置，在數值 孔徑大於0. 87的位置，透射率急劇下降。即，在將該特性的防反射膜形成在物鏡9上時，雖 然製造公差可能使數值孔徑為0. 87的位置處的透射率變得極小，但卻不會使數值孔徑為 0. 85的部分的透射率變得極小。這樣，由於本發明的物鏡9能夠可靠地增大用於生成雷射光斑的數值孔徑為0. 85 的位置處的透射率，因此能夠增強雷射光斑的邊緣強度。因而，本發明的光拾取裝置能夠增 強物鏡9的會聚動作所生成的雷射光斑的峰強度，並且能夠縮小雷射光斑的直徑，因此能 夠準確地進行讀取記錄在光碟D中的信號的讀取動作。另外，在本實施例中，在物鏡的數值孔徑為0.85的情況下，能夠在數值孔徑為 0. 87以下的部分上形成透鏡面、並能使數值孔徑為0. 87的位置處的透射率為最大，但該數 值並不限定於此。即，在用於生成雷射光斑的物鏡的數值孔徑為附的情況下，將製造公差 考慮在內地設計為使數值孔徑小於等於N2的部分形成為發揮透鏡作用的透鏡面、且使防 反射膜的透射率在數值孔徑為N2的位置為最大，其中N2大於W。並且，在本實施例中說明了將防反射膜形成在物鏡的入射面上的情況，但當然也 可以將防反射膜形成在與入射面相反的一側、即光碟側的面上。工業實用性以上說明了將本發明應用在用於進行讀取記錄在Blu-ray格式的光碟中的信號 的讀取動作的光拾取裝置中的情況，但本發明也可以應用在不同格式的光拾取裝置中。
權利要求
1.一種光拾取裝置，其特徵在於，該光拾取裝置利用雷射光斑進行讀取被記錄在光碟的信號記錄層中的信號的讀取動 作，該雷射光斑是利用物鏡對自雷射二極體射出的雷射進行會聚動作而生成的，在將用於 形成雷射光斑的物鏡的數值孔徑設為m時，在該物鏡中數值孔徑小於等於N2的部分上形 成發揮透鏡作用的透鏡面，該N2大於上述m。
2.根據權利要求1所述的光拾取裝置，其特徵在於，在物鏡的數值孔徑為N2以下的部分上形成用於決定雷射的透射率的防反射膜。
3.根據權利要求2所述的光拾取裝置，其特徵在於，以使數值孔徑為N2的位置處的透射率為最大的方式形成防反射膜。
全文摘要
本發明提供一種用於讀取被記錄在光碟所設的信號記錄層上的信號的讀取動作的光拾取裝置。該光拾取裝置的特徵在於，能夠利用雷射光斑進行讀取被記錄在光碟(D)的信號記錄層(L)中的信號的讀取動作，上述雷射光斑是利用物鏡(9)對自雷射二極體(1)射出的雷射進行會聚動作而生成的，在將用於形成雷射光斑的物鏡(9)的數值孔徑設為N1時，在該物鏡(9)的數值孔徑小於等於N2的部分上形成發揮透鏡作用的透鏡面，該N2大於上述N1。
文檔編號G11B7/135GK102063912SQ201010263650
公開日2011年5月18日 申請日期2010年8月25日 優先權日2009年11月16日
發明者堀田徹, 川崎良一 申請人:三洋光學設計株式會社, 三洋電機株式會社