[发明专利]具有色差校正透镜的光拾取装置

说明书

本发明涉及光拾取装置，更具体地说，涉及具有用于校正由一光源发射的光的波长的变化和/或波长带宽的增加引起的、在改变记录/再现功率输出时发生的色差的色差校正透镜的光拾取装置。

光记录和再现设备的记录性能由通过光拾取装置的物镜在光盘上形成的光斑尺寸决定。一般来说，该光斑尺寸s与波长λ成正比，与数值孔径(NA)成反比。因此，为了获得比诸如CD或DVD之类的常规的光盘更高的信息记录密度，预计用于被称为HD-DVD的、正在研制的下一代DVD的光拾取装置(以下称为高密度光拾取装置)将使用发射蓝光的光源以及具有至少0.6的NA的物镜，以降低在光盘上形成的光斑。

然而，诸如用作一般光拾取装置中的物镜的材料的玻璃或塑料之类的光学材料在短于650nm波段，折射率具有十分急剧的变化。表1示出了由Hoya制造、用作模压物镜的玻璃材料的M-BaCD5N的折射率根据波长的变化。

表1

    波长变化  由Hoya制造M-BaCD5N玻璃的折射率变化    650nm-651nm    0.000038    405nm-406nm    0.000154

正如从表1所看出的那样，光学材料关于短蓝波段例如405nm波段大约为1nm的小波长变化的折射率变化，比用在DVD光拾取装置中的650nm波段的相应变化大四倍。光学材料的折射率关于蓝光的这种急剧变化引起使用蓝光源的高密度光记录和再现设备离焦，因而降低其性能。

换句话说，光记录和再现设备使用不同的记录光功率和再现光功率(power)。记录和再现之间的光输出功率的这种变化引起波长改变。例如，在蓝光源的情况下，波长的变化是大约0.5-1nm。通常，当光源输出增加时，从光源发射的光的波长更长。因此，使用蓝光的高密度光拾取装置在为基准波长设计的物镜中，由于在记录光输出功率和再现光输出功率之间切换期间具有大的色差，因此发生离焦。

例如，如图1至3所示，具有0.65数值孔径并且为405nm波长所设计的物镜有大的波前像差(wavefront aberration)(或光路差(OPD))以及关于波长的大约1nm的微小变化的离焦。图1是图解了由根据记录和再现之间的光输出功率的变化产生的各种离焦而在光盘上形成的各种光斑的强度的曲线图。图2和图3分别图解了具有0.65数值孔径的物镜根据波长变化的OPD量和离焦量。

虽然由波长变化所引起的离焦可以通过调整物镜进行校正，但是使用操作机构激励操作物镜并跟随波长的变化要花相当长的时间。并且在这段之间中，所记录或所再现的信号质量下降。当输出功率为了记录而增加时发生的离焦导致记录光功率不足，而当输出功率为了再现而降低时发生的离焦增加抖动。

换句话说，当为了在光盘上记录信息而增加光源的输出功率时，该光源发射的光的波长长于例如406nm，所以光盘上形成的光斑离焦。在操作机构响应该离焦调整之前，不能进行正常记录。当为了再现而降低光源的输出功率时，该光源发射的光的波长短于例如405nm。由于该操作机构已经根据加长的波长进行了调整，所以光斑再次离焦。如图4所示，由于离焦而增加被再现的信号的抖动。图4是图解当使用关于405nm的基准波长进行设计并且具有0.65的数值孔径的物镜时，根据离焦量的被再现的信号的抖动量的曲线图。

此外，当按高频(HF)处激励光源以降低由于从光盘反射到光引起的光源反馈噪声时，光源的波长带宽增加而导致色差，并且该色差恶化所再现的信号。