物鏡、光學頭及光碟裝置的製作方法
2023-06-04 04:20:36
專利名稱：物鏡、光學頭及光碟裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有包括以光軸為中心被分割成環帶狀的多個分割面的光學面的物鏡、利用該物鏡的光學頭及利用該光學頭的光碟裝置。
背景技術：
隨著藍紫半導體雷射的實用化，作為大小與⑶(Compact Disc,壓縮盤)及DVD (Digital Versatile Disc，數字多功能盤)相同、高密度及大容量的光信息記錄介質(以下也稱為光碟)的Blu-ray Disc (藍光碟，以下稱為BD)已得以實用化。BD是利用射出波長為400nm左右的雷射的藍紫雷射源和數值孔徑(Numerical Aperture, NA)為約0.85的物鏡，對具有約0. Imm厚度的透光層的信息記錄面記錄或再生信息的光碟。 對CD或DVD等光碟記錄或再生信息的光學頭一般使用合成樹脂制的物鏡。合成樹脂制的物鏡的比重比玻璃制的物鏡小。因此，能夠減輕相對於光碟的晃動及偏心驅動物鏡的物鏡致動器的負擔，此外，還能夠使物鏡高速追隨光碟的晃動及偏心。而且，合成樹脂制的物鏡能夠通過射出成形來高精度地大量生產，因此能夠實現物鏡的低成本化。因此，近年來，用於BD用光學頭的高NA的物鏡也多使用合成樹脂制的物鏡。另外，已知，形成有以光軸為中心的環帶狀的多個光學面(衍射結構)的所謂衍射透鏡，能夠修正因伴隨光源波長的變化或溫度變化的合成樹脂的折射率變化而產生的物鏡的焦點偏離或球面像差。而且，關於通過在物鏡上形成衍射結構，利用光源波長之差對因多種光碟的基材厚之差產生的球面像差進行修正的所謂兼容物鏡，也已知有多種方式。圖22(A)至圖22(C)是用於對以往的合成樹脂制的物鏡進行說明的局部放大剖視圖。圖22(A)是用於對連接面平行於光軸的情況下以往的物鏡進行說明的局部放大剖視圖，圖22(B)是用於對連接面相對於光軸具有指定角度的情況下的以往的物鏡進行說明的局部放大剖視圖，圖22(C)是用於對連接面垂直於光軸的情況下的以往的物鏡進行說明的局部放大剖視圖。衍射透鏡是環帶狀的光學面的凹凸微小至波長級的透鏡，通過合成樹脂的射出成形來製造。此處，如圖22(A)所示，若用於連接相互鄰接的環帶狀光學面501的連接面502是以光軸OA為中心的圓筒面，則邊緣部分的形狀將難以被轉印，視連接面502的階差的長度t，作為透鏡材料的合成樹脂的流動受到阻礙，從而難以正確轉印至模具。因此，在專利文獻I所示的以往的合成樹脂制的物鏡中，如圖22(B)所示，用於連接相互鄰接的環帶狀光學面601的連接面602由圓錐面形成。即，各連接面602為以物鏡的光軸OA為旋轉軸的圓錐面的一部分。這樣，在用於連接相互鄰接的環帶狀光學面601的連接面602由圓錐面構成時，與如圖22(A)所示用於連接相互鄰接的環帶狀光學面501的連接面502由圓筒面構成的情況相比，在合成樹脂制的物鏡的射出成形時，能夠正確轉印連接面602的階差的形狀。另一方面，在專利文獻2中，如圖22(C)所示，在用於連接相互鄰接的環帶狀光學面701的連接面702上形成的階差由垂直於光軸OA的平面所形成。這樣，在用於連接相互鄰接的環帶狀光學面701的連接面702由垂直於光軸OA的平面構成時，在合成樹脂制的物鏡的射出成形時，能夠更為正確地轉印連接面702的階差的形狀。然而，在專利文獻I及專利文獻2中公開的以往的合成樹脂制的物鏡中，僅提及了以光軸為中心的環帶狀光學面的剖面呈大致鋸齒形狀時的連接面的形狀。因此，在專利文獻I及專利文獻2中，關於環帶狀光學面的剖面呈大致階梯形狀的情況或者環帶狀光學面的剖面具有大致鋸齒形狀及大致階梯形狀這兩種的情況下的連接面的形狀完全未作考慮。而且，在專利文獻I及專利文獻2中，對於考慮到用於射出成形的模具的加工性及加工模具的刀具(刃具)的形狀的前提下的連接面的最佳形狀也未有任何提及。
此外，在BD等數值孔徑高的物鏡中，在有效區域最外周附近，雷射的入射角即垂直於光軸的面與透鏡面所成的角度(透鏡傾斜角)變大，光量損失也增大。因此，也必須抑制伴隨在物鏡表面形成窄間距的衍射結構而造成的光量損失。然而，在專利文獻I及專利文獻2中，並未進行有關環帶狀光學面的剖面具備大致鋸齒形狀及/或大致階梯形狀的衍射結構的高數值孔徑的物鏡的光量損失的定量考察，關於適合於高數值孔徑的物鏡的連接面的形狀也未作任何公開。專利文獻I :日本專利公開公報特開平7-294707號專利文獻2 :日本專利公開公報特開2004-101954號
發明內容
本發明是為了解決上述問題，其目的在於提供一種能夠在物鏡的有效區域最外周附近提高衍射效率以抑制光量損失的物鏡、光學頭及光碟裝置。本發明所提供的物鏡被應用於對信息記錄介質記錄或再生信息的光學頭，所述物鏡的至少其中之一面具有光學面和多個連接面，所述光學面的剖面呈大致階梯形狀且包括以所述物鏡的光軸為中心被分割成環帶狀的多個分割面，所述多個連接面連接相互鄰接的所述多個分割面，所述多個連接面包括第一連接面、第二連接面與第三連接面，所述第一連接面由以所述物鏡的光軸為中心的圓筒面構成，所述第二連接面由以所述物鏡的光軸為中心的圓筒面構成，所述第三連接面由以所述物鏡的光軸為中心的圓錐面構成，所述多個分割面包括第一分割面、與所述第一分割面鄰接的第二分割面、與所述第二分割面鄰接的第三分割面及與所述第三分割面鄰接的第四分割面，所述第一分割面比所述第二分割面更靠近所述物鏡的光軸，所述第二分割面比所述第三分割面更靠近所述物鏡的光軸，所述第三分割面比所述第四分割面更靠近所述物鏡的光軸，將在所述光學面與所述物鏡的光軸的交點處與所述光學面相切的平面作為基準面，所述第二分割面與所述基準面的間隔大於所述第一分割面與所述基準面的間隔，所述第三分割面與所述基準面的間隔大於所述第二分割面與所述基準面的間隔，所述第四分割面與所述基準面的間隔小於所述第三分割面與所述基準面的間隔，所述第一連接面連接所述第一分割面與所述第二分割面，所述第二連接面連接所述第二分割面與所述第三分割面，所述第三連接面連接所述第三分割面與所述第四分割面。根據該結構，物鏡的至少其中之一面具有光學面和多個連接面，所述光學面的剖面呈大致階梯形狀且包括以物鏡的光軸為中心被分割成環帶狀的多個分割面，所述多個連接面連接相互鄰接的多個分割面。多個連接面包括第一連接面、第二連接面與第三連接面，所述第一連接面由以物鏡的光軸為中心的圓筒面構成，所述第二連接面由以物鏡的光軸為中心的圓筒面構成，所述第三連接面由以物鏡的光軸為中心的圓錐面構成。多個分割面包括第一分割面、與第一分割面鄰接的第二分割面、與第二分割面鄰接的第三分割面及與第三分割面鄰接的第四分割面。第一分割 面比第二分割面更靠近物鏡的光軸，第二分割面比第三分割面更靠近物鏡的光軸，第三分割面比第四分割面更靠近物鏡的光軸。此處，將在光學面與物鏡的光軸的交點處與光學面相切的平面作為基準面。第二分割面與基準面的間隔大於第一分割面與基準面的間隔，第三分割面與基準面的間隔大於第二分割面與基準面的間隔，第四分割面與基準面的間隔小於第三分割面與基準面的間隔。第一連接面連接第一分割面與第二分割面，第二連接面連接第二分割面與第三分割面，第三連接面連接第三分割面與第四分割面。根據本發明，通過以物鏡的光軸為中心的圓錐面構成的第三連接面來連接第三分割面與第四分割面，在物鏡的有效區域最外周附近射入的光線在被透鏡面折射及衍射時光路不會被切斷，因此能夠在物鏡的有效區域最外周附近提高衍射效率以抑制光量損失。本發明的目的、特徵及優點通過以下的詳細說明與附圖將更為明確。
圖I是表示本發明的實施方式I中的物鏡的結構的圖。圖2是表示本發明的實施方式I中的物鏡的透鏡面的光軸附近的局部放大剖視圖。圖3是用於說明射入具備衍射結構的物鏡的光線的行跡的圖。圖4(A)是表示角度eb等於角度時的連接面的角度與光量損失的關係的圖，(B)是表示角度eb為0時的連接面的角度與光量損失的關係的圖，(c)是表示角度eb大於角度叭時的連接面的角度與光量損失的關係的圖，(D)是表示角度eb為90度時的連接面的角度與光量損失的關係的圖。圖5(A)是表示通過射出成型來生產本發明的實施方式I中的合成樹脂制的物鏡時所用的模具的形狀的圖，(B)是用於說明本發明的實施方式I中的物鏡的模具的加工的圖。圖6(A)是表示基礎非球面的透鏡傾斜角的圖，(B)是表示基於衍射結構的實際透鏡面的透鏡傾斜角的圖。圖7是表示本發明的實施方式2中的物鏡的結構的圖。圖8是表示本發明的實施方式2中的物鏡的透鏡面的光軸附近的局部放大剖視圖。圖9 (A)是表示圓錐連接面的角度e b等於角度0 e時的連接面的角度與光量損失的關係的圖，(B)是表示圓錐連接面的角度eb為0時的連接面的角度與光量損失的關係的圖，(C)是表示圓筒連接面的角度e。為0時的連接面的角度與光量損失的關係的圖，(D)是表示圓筒連接面的角度e。大於0時的連接面的角度與光量損失的關係的圖。圖10(A)是表示通過射出成型來生產本發明的實施方式2中的合成樹脂制的物鏡時所用的模具的形狀的圖，(B)是用於說明本發明的實施方式2中的物鏡的模具的加工的圖。圖11是用於說明本發明的實施方式2中的圓錐連接面的角度的圖。圖12是表示本發明的實施方式3中的物鏡的結構的圖。圖13是表示本發明的實施方式3中的物鏡的內周區域的局部放大剖視圖。圖14是表示本發明的實施方式3中的物鏡的外周區域的局部放大剖視圖。圖15是用於在本發明的實施方式3中說明內周區域的圓筒連接面的間隔及圓錐連接面的間隔的圖。圖16是表示本發明的實施方式3中的物鏡的內周區域與外周區域的邊界部分的 實際形狀的圖。圖17(A)是表示內周區域的連接面的理想形狀的圖，(B)是表示應用專利文獻2時的連接面的形狀的圖，(C)是表示應用專利文獻I時的連接面的形狀的圖，(D)是表示本實施方式3的內周區域的連接面的形狀的圖。圖18是表示本發明的實施方式4中的物鏡的結構的圖。圖19是表示本發明的實施方式4中的物鏡的內周區域、中周區域及外周區域的局部放大剖視圖。圖20是表示本發明的實施方式5中的光學頭的概略結構的圖。圖21是表示本發明的實施方式6中的光碟裝置的概略結構的圖。圖22(A)是用於說明連接面平行於光軸時的以往的物鏡的局部放大剖視圖，(B)是用於說明連接面相對於光軸而具有指定角度時的以往的物鏡的局部放大剖視圖，(C)是用於說明連接面垂直於光軸時的以往的物鏡的局部放大剖視圖。
具體實施例方式以下，參照附圖來說明本發明的實施方式。另外，以下的實施方式是將本發明具體化的一例，並不限定本發明的技術。(實施方式I)圖I是表示本發明的實施方式I的物鏡的結構的圖。圖I的左圖是表示本實施方式I的合成樹脂制的物鏡10的結構的平面圖，圖I的右圖是表示物鏡10的結構的剖面圖。物鏡10的光源側(雷射射入的一側)的透鏡面12具備成為基礎的球面或非球面。在該成為基礎的球面或非球面(以下總稱為基礎非球面)上，形成具有以物鏡10的光軸OA為中心的環帶狀的多個光學面的鋸齒狀的衍射結構。另一方面，與透鏡面12相反的物鏡10的光碟側(雷射射出的一側)的透鏡面13呈球面或非球面。圖2是表示本實施方式I中的物鏡10的透鏡面12的光軸OA附近的局部放大剖視圖。形成在透鏡面12的基礎非球面上的衍射結構是由以光軸OA為中心的圓形光學面12o以及設在圓形光學面12o外側的同心的多個環帶狀光學面12a、12b、12c、……構成。而且，圓形光學面12o和環帶狀光學面12a通過環帶狀的連接面15a而連接，環帶狀光學面12a、12b、......和與環帶狀光學面12a、12b、......鄰接的環帶狀光學面12b、12c、......通過環帶狀的連接面15b、15c、……而連接。物鏡10的數值孔徑為0. 8以上且為合成樹脂制。此外，數值孔徑較為理想的是0.8以上0.9以下。透鏡面12具有呈以光軸OA為中心的圓形形狀的圓形光學面12o ;剖面呈大致鋸齒形狀且包括以物鏡10的光軸OA為中心被分割成環帶狀的多個環帶狀光學面12a、12b、12c、……的光學面121 ;以及連接相互鄰接的多個環帶狀光學面且由以物鏡10的光軸OA為中心的圓錐面構成的連接面15a、15b、15c……。此外，在本發明中，鋸齒形狀這一用語也包括類似於鋸齒形狀的大致鋸齒形狀。多個環帶狀光學面至少包括環帶狀光學面12a以及與環帶狀光學面12a鄰接的 環帶狀光學面12b。環帶狀光學面12a比環帶狀光學面12b更靠近物鏡10的光軸0A。此處，將在光學面121與物鏡10的光軸OA的交點處與光學面121相切的平面作為基準面RP。環帶狀光學面12b與基準面RP的間隔大於環帶狀光學面12a與基準面RP的間隔。此外，在本實施方式I中，各環帶狀光學面與基準面的間隔例如表示從各環帶狀光學面的半徑方向的長度的中點到基準面為止的間隔，但本發明並無特別限定，例如也可表示從各環帶狀光學面最靠近基準面的點到基準面為止的間隔。連接面15b連接環帶狀光學面12a與環帶狀光學面12b。形成衍射結構的圓形光學面12o及環帶狀光學面12a、12b、12c、……自身為球面或非球面的光學面。物鏡10的透鏡面12的剖面如圖2所示呈大致鋸齒形狀。鋸齒形狀的階差的間隔At例如被決定，以便在指定的基準波長X (iim)下衍射效率達到最大。連接面15a連接其內側的圓形光學面12o與其外側的環帶狀光學面12a。連接面15b、15c、……連接其內側的環帶狀光學面12a、12b、……與其外側的環帶狀光學面12b、12c……。連接面15a、15b、15c、……均與物鏡10的光軸OA成指定的角度0 b。圖3是用於說明射入具備衍射結構的物鏡的光線的行跡的圖。此處，如圖3所示，考慮在某個物鏡中，與光軸OA平行的光線X在半徑R的位置射入的情況。若假設在半徑R的位置射入的光線X被透鏡面折射及衍射而成為光線Y，則光軸OA與光線Y所成的角度^以下述方式求出。如圖3所示，若設光線X射入的透鏡面為基礎非球面B，在半徑R上的基礎非球面B的傾斜角(與垂直於光軸OA的面所成的角度)為9，則與光軸OA平行的光線X的入射角 9。為 9。= 9。此處，在光線X在半徑R以入射角e J = 0)射入與基礎非球面B相切的虛擬平面Pl的情況下，形成在基礎非球面B上的衍射結構在半徑R上的間距d (i! m)、入射光線的基準波長\ (Pm)、在基準波長\下衍射效率達到最大的衍射次數m(m為整數)以及從平行於虛擬平面Pl的虛擬平面P2射出的光線Z的虛擬出射角ed可以用下述數式(I)來表
/Jn od(sin 9 土 sin Qd) = m 入(I)此處，在衍射結構具備凸透鏡的光學能力的情況下，上述數式(I)成為下述數式⑵。d(sin 9 -sin 9 d) = m 入(2)
將上述數式(2)變形，可得到下述數式(3)。sin 9 d = sin 0 -m A /d (3)另一方面，若假定由虛擬平面Pl與虛擬平面P2構成的折射率為n的平行平板，則根據斯涅耳定律，從虛擬平面Pl射出並射入虛擬平面P2的光線Y的出射角0 :與從虛擬平面P2射出的光線Z的虛擬出射角e d滿足下述數式(4)。sin 0 d = n sin 0 x (4)因而，根據數式(3)及數式⑷，成為下述數式(5)。n sin 0 : = sin 0 _m 入 /d (5)出射角0 :用下述數式(6)來表示。
權利要求
1.一種物鏡，被應用於對信息記錄介質記錄或再生信息的光學頭，其特徵在於 所述物鏡的至少其中之一面具有光學面和多個連接面，所述光學面的剖面呈大致階梯形狀且包括以所述物鏡的光軸為中心被分割成環帶狀的多個分割面，所述多個連接面連接相互鄰接的所述多個分割面， 所述多個連接面，包括以所述物鏡的光軸為中心的圓筒面構成的第一連接面、以所述物鏡的光軸為中心的圓筒面構成的第二連接面，以及以所述物鏡的光軸為中心的圓錐面構成的第三連接面， 所述多個分割面，包括第一分割面、與所述第一分割面鄰接的第二分割面、與所述第二分割面鄰接的第三分割面以及與所述第三分割面鄰接的第四分割面，其中， 所述第一分割面比所述第二分割面更靠近所述物鏡的光軸， 所述第二分割面比所述第三分割面更靠近所述物鏡的光軸， 所述第三分割面比所述第四分割面更靠近所述物鏡的光軸， 將在所述光學面與所述物鏡的光軸的交點處與所述光學面相切的平面作為基準面， 所述第二分割面與所述基準面的間隔大於所述第一分割面與所述基準面的間隔， 所述第三分割面與所述基準面的間隔大於所述第二分割面與所述基準面的間隔， 所述第四分割面與所述基準面的間隔小於所述第三分割面與所述基準面的間隔， 所述第一連接面連接所述第一分割面與所述第二分割面， 所述第二連接面連接所述第二分割面與所述第三分割面， 所述第三連接面連接所述第三分割面與所述第四分割面。
2.根據權利要求I所述的物鏡，其特徵在於所述第一連接面及所述第二連接面在所述物鏡的光軸方向上的長度短於所述第三連接面在所述物鏡的光軸方向上的長度。
3.根據權利要求I或2所述的物鏡，其特徵在於 所述物鏡的數值孔徑為0. 8以上且為合成樹脂制， 所述光學面具有剖面呈大致階梯形狀的衍射結構， 所述第三連接面與所述物鏡的光軸所成的角度9b(deg)滿足下述數式(1)，Ocgnf(I) 其中，表示射入所述物鏡的雷射的光源波長，n表示所述物鏡在所述波長A1時的折射率，6 (deg)表示所述物鏡的有效區域最外周的基礎非球面的透鏡傾斜角，dhm)表不所述衍射結構在垂直於所述光軸的方向上的一周期的間距，m表不由所述衍射結構產生的所述波長八的雷射的主要衍射光的衍射次數。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的物鏡，其特徵在於 所述物鏡的數值孔徑為0. 8以上且為合成樹脂制， 所述光學面具有剖面呈大致階梯形狀的衍射結構， 所述第三連接面與所述物鏡的光軸所成的角度9b(deg)滿足下述數式(2)， 20…f(—-琴)](2 丨其中，表示射入所述物鏡的雷射的光源波長，n表示所述物鏡在所述波長A1時的折射率，6 (deg)表示所述物鏡的有效區域最外周的基礎非球面的透鏡傾斜角，dhm)表不所述衍射結構在垂直於所述光軸的方向上的一周期的間距，m表不由所述衍射結構產生的所述波長八的雷射的主要衍射光的衍射次數。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的物鏡，其特徵在於 所述物鏡的數值孔徑為0. 8以上且為合成樹脂制， 所述光學面具有剖面呈大致階梯形狀的衍射結構， 所述第三連接面與所述物鏡的光軸所成的角度9b(deg)滿足0b = 45±5。
6.根據權利要求I至5中任一項所述的物鏡，其特徵在於 所述物鏡的至少其中之一面，具有包含所述物鏡的光軸的第一區域和配置在所述第一區域的外周側的第二區域，其中， 所述第一區域，包含所述光學面和所述多個連接面， 所述第二區域，包含外周光學面和外周連接面，所述外周光學面的剖面呈大致鋸齒形狀且包括以所述物鏡的光軸為中心被分割成環帶狀的多個外周分割面，所述外周連接面連接相互鄰接的所述多個外周分割面且由以所述物鏡的光軸為中心的圓錐面構成。
7.根據權利要求6所述的物鏡，其特徵在於 所述多個外周分割面，包括第一外周分割面及與所述第一外周分割面鄰接的第二外周分割面，其中， 所述第一外周分割面比所述第二外周分割面更靠近所述物鏡的光軸， 所述第二外周分割面與所述基準面的間隔大於所述第一外周分割面與所述基準面的間隔， 所述第一外周分割面與所述第二外周分割面通過所述外周連接面而被連接。
8.根據權利要求6或7所述的物鏡，其特徵在於所述第三連接面與所述物鏡的光軸所成的角度ebl (deg)，等於所述外周連接面與所述物鏡的光軸所成的角度eb2(deg)。
9.根據權利要求6至8中任一項所述的物鏡，其特徵在於 所述物鏡的數值孔徑為0. 8以上且為合成樹脂制， 所述外周光學面為剖面呈大致鋸齒形狀的衍射結構， 所述外周連接面與所述物鏡的光軸所成的角度9b2(deg)滿足下述數式(3)，
10.根據權利要求6至9中任一項所述的物鏡，其特徵在於 所述物鏡的數值孔徑為0. 8以上且為合成樹脂制， 所述外周光學面為剖面呈大致鋸齒形狀的衍射結構， 所述外周連接面與所述物鏡的光軸所成的角度9b2(deg)滿足下述數式(4)，其中，6r(deg)表示所述物鏡的有效區域最外周的所述外周分割面的透鏡傾斜角，n表示所述物鏡在射入所述物鏡的雷射的光源波長時的折射率。
11.根據權利要求6至10中任一項所述的物鏡，其特徵在於 所述物鏡的數值孔徑為0. 8以上且為合成樹脂制， 所述外周光學面為剖面呈大致鋸齒形狀的衍射結構， 所述外周連接面與所述物鏡的光軸所成的角度9b2(deg)滿足下述數式(5)， 其中，表示射入所述物鏡的雷射的光源波長，n表示所述物鏡在所述波長A1時的折射率，6 (deg)表示所述物鏡的有效區域最外周的基礎非球面的透鏡傾斜角，dhm)表不所述衍射結構在垂直於所述光軸的方向上的一周期的間距，m表不由所述衍射結構產生的所述波長八的雷射的主要衍射光的衍射次數。
12.根據權利要求6至11中任一項所述的物鏡，其特徵在於 所述物鏡的數值孔徑為0. 8以上且為合成樹脂制， 所述外周光學面為剖面呈大致鋸齒形狀的衍射結構， 所述外周連接面與所述物鏡的光軸所成的角度9b2(deg)滿足0b2 = 45±5。
13.根據權利要求6至12中任一項所述的物鏡，其特徵在於 所述第一連接面及所述第二連接面在所述物鏡的光軸方向上的長度，針對波長八的雷射賦予所述X1以上的相位差，針對波長X2的雷射賦予所述X2以下的相位差，其中，0. 39 u m ^ A j ^ 0. 43 u m, 0. 61 u m ^ A 2 ^ 0. 69 u m, 通過所述物鏡的基礎非球面的折射作用和所述衍射結構的衍射作用，射入所述光學面的所述波長X1的雷射和所述波長X2的雷射均沿所述物鏡的光軸方向射出。
14.根據權利要求6至13中任一項所述的物鏡，其特徵在於所述第二區域與所述第一區域鄰接。
15.根據權利要求6至13中任一項所述的物鏡，其特徵在於 所述物鏡的至少其中之一面，還具有配置在所述第一區域與所述第二區域之間的第三區域，其中， 所述第三區域，具有中周光學面和多個中周連接面，所述中周光學面的剖面呈大致階梯形狀且包括以所述物鏡的光軸為中心被分割成環帶狀的多個中周分割面，所述多個中周連接面連接相互鄰接的所述多個中周分割面， 所述多個中周連接面，包括以所述物鏡的光軸為中心的圓筒面構成的第一中周連接面、以所述物鏡的光軸為中心的圓筒面構成的第二中周連接面、以及以所述物鏡的光軸為中心的圓錐面構成的第三中周連接面。
16.根據權利要求15所述的物鏡，其特徵在於 所述多個中周分割面，包括第一中周分割面、與所述第一中周分割面鄰接的第二中周分割面、與所述第二中周分割面鄰接的第三中周分割面以及與所述第三中周分割面鄰接的第四中周分割面，其中， 所述第一中周分割面比所述第二中周分割面更靠近所述物鏡的光軸， 所述第二中周分割面比所述第三中周分割面更靠近所述物鏡的光軸， 所述第三中周分割面比所述第四中周分割面更靠近所述物鏡的光軸， 所述第二中周分割面與所述基準面的間隔大於所述第一中周分割面與所述基準面的間隔， 所述第三中周分割面與所述基準面的間隔大於所述第二中周分割面與所述基準面的間隔， 所述第四中周分割面與所述基準面的間隔小於所述第三中周分割面與所述基準面的間隔， 所述第一中周連接面連接所述第一中周分割面與所述第二中周分割面， 所述第二中周連接面連接所述第二中周分割面與所述第三中周分割面， 所述第三中周連接面連接所述第三中周分割面與所述第四中周分割面。
17.根據權利要求15或16所述的物鏡，其特徵在於所述第一中周連接面及所述第二中周連接面在所述物鏡的光軸方向上的長度短於所述第三中周連接面在所述物鏡的光軸方向上的長度。
18.根據權利要求15至17中任一項所述的物鏡，其特徵在於所述第三連接面與所述物鏡的光軸所成的角度9bl (deg)、所述外周連接面與所述物鏡的光軸所成的角度0b2 (deg)、所述第三中周連接面與所述物鏡的光軸所成的角度0b3(deg)相等。
19.根據權利要求15至18中任一項所述的物鏡，其特徵在於 所述第一連接面及所述第二連接面在所述物鏡的光軸方向上的長度，針對波長A1的雷射賦予所述A1以上的相位差，針對波長入2的雷射賦予所述入2以下的相位差，針對波長入3的雷射賦予所述X3以下的相位差，其中，0.39 iim彡A1^ 0. 43 u m,0.61 u m ^ 入 2 < 0. 69 u m, 0. 75 u m < 入 3 < 0. 85 u m, 通過所述物鏡的基礎非球面的折射作用和所述衍射結構的衍射作用，射入所述光學面的所述波長、!的雷射、所述波長、2的雷射以及所述波長、3的雷射均沿所述物鏡的光軸方向射出。
20.一種物鏡，被應用於對信息記錄介質記錄或再生信息的光學頭，其特徵在於 所述物鏡的數值孔徑為0. 8以上且為合成樹脂制， 所述物鏡的至少其中之一面具有光學面和連接面，所述光學面的剖面呈大致鋸齒形狀且包括以所述物鏡的光軸為中心被分割成環帶狀的多個分割面，所述連接面連接相互鄰接的所述多個分割面且由以所述物鏡的光軸為中心的圓錐面構成， 所述多個分割面，包括第一分割面及與所述第一分割面鄰接的第二分割面，其中， 所述第一分割面比所述第二分割面更靠近所述物鏡的光軸， 將在所述光學面與所述物鏡的光軸的交點處與所述光學面相切的平面作為基準面， 所述第二分割面與所述基準面的間隔大於所述第一分割面與所述基準面的間隔， 所述連接面連接所述第一分割面與所述第二分割面， 所述光學面為剖面呈大致鋸齒形狀的衍射結構，所述連接面與所述物鏡的光軸所成的角度eb(deg)滿足下述數式(6)，
21.一種物鏡，被應用於對信息記錄介質記錄或再生信息的光學頭，其特徵在於 所述物鏡的數值孔徑為0. 8以上且為合成樹脂制， 所述物鏡的至少其中之一面具有光學面和連接面，所述光學面的剖面呈大致鋸齒形狀且包括以所述物鏡的光軸為中心被分割成環帶狀的多個分割面，所述連接面連接相互鄰接 的所述多個分割面且由以所述物鏡的光軸為中心的圓錐面構成， 所述多個分割面，包括第一分割面以及與所述第一分割面鄰接的第二分割面，其中， 所述第一分割面比所述第二分割面更靠近所述物鏡的光軸， 將在所述光學面與所述物鏡的光軸的交點處與所述光學面相切的平面作為基準面， 所述第二分割面與所述基準面的間隔大於所述第一分割面與所述基準面的間隔， 所述連接面連接所述第一分割面與所述第二分割面， 所述光學面為剖面呈大致鋸齒形狀的衍射結構， 所述連接面與所述物鏡的光軸所成的角度9b(deg)滿足下述數式(7)，
22.一種光學頭，其特徵在於包括 射出雷射的光源； 如權利要求I至21中任一項所述的物鏡，該物鏡讓從所述光源射出的所述雷射匯聚於信息記錄介質的信息記錄面；以及 接收被所述信息記錄介質反射的雷射的受光部。
23.一種光碟裝置，其特徵在於包括 如權利要求22所述的光學頭； 使信息記錄介質旋轉的馬達；以及 控制所述光學頭和所述馬達的控制部。
全文摘要
本發明提供一種能夠在物鏡的有效區域最外周附近提高衍射效率以抑制光量損失的物鏡、光學頭及光碟裝置。物鏡(20)的透鏡面(22)具有光學面(221)和多個連接面(251)，所述光學面(221)的剖面呈大致階梯形狀且包括以物鏡(20)的光軸(OA)為中心被分割成環帶狀的多個環帶狀光學面(22a、22b、22c、22d)，所述多個連接面(251)連接相互鄰接的多個分割面，多個連接面(251)包括以光軸(OA)為中心的圓筒面構成的圓筒連接面(25b、25c)和以光軸(OA)為中心的圓錐面構成的圓錐連接面(26a)，圓錐連接面(26a)連接環帶狀光學面(22c)與環帶狀光學面(22d)。
文檔編號G02B13/18GK102754157SQ20118000908
公開日2012年10月24日 申請日期2011年3月17日 優先權日2010年3月25日
發明者山崎文朝, 林克彥, 金馬慶明, 鷹巢良史 申請人:松下電器產業株式會社