[发明专利]光学拾取器和光盘设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在诸如光盘的光学记录介质上记录和/或再现信息的光学拾取器和光盘设备的物镜以及使用该物镜的光学拾取器和光盘设备。

背景技术

在现有技术中，作为用于信息信号的记录介质，存在如下的光盘：CD(压缩盘)，使用具有大约785nm的波长的光束；DVD(数字通用盘)，使用具有大约660nm的波长的光束，与CD相比能够实现更高密度的记录。另外，作为光盘，存在可高密度记录的光盘(在下文中，称为“高密度记录光盘”)，该光盘使用从蓝紫半导体激光器发射的具有大约405nm的波长的光束记录和再现信号，与DVD相比能够实现更高密度的记录。作为高密度记录光盘，已提出了诸如BD(蓝光盘(注册商标))的结构，在该结构中用于保护记录有信号的记录层的覆盖层(保护层)被构造为具有小的厚度。

光学拾取器已被用于在前述光盘(诸如，CD、DVD和BD)上记录信息信号以及执行再现记录在光盘上的信息信号。光学拾取器包括：光源，发射光束；物镜，把从光源发射的光源会聚在光盘的记录层上；固定光学系统，把来自光源的光束向物镜引导；等等。

在现有技术的光学拾取器中，在装配和调整把光束会聚在光盘的记录层上的物镜时，物镜可被布置为相对于用作基准的没有翘曲的理想光盘(在下文中，称为“基准盘”)倾斜。换句话说，在装配和调整时，从固定光学系统引导向物镜的光束的光轴被可布置为相对于物镜的光轴倾斜。以这种方式，物镜被装配得倾斜，以便物镜的慧形像差(coma abberration)和由包括在固定光学系统等中的光学拾取器的其它部件引起的慧形像差能够被抵消而减小。该处理已一般被用于减小慧形像差。另外，在减小前述慧形像差的情况下，物镜被布置得倾斜。

已知由物镜和光盘之间的相对倾斜度引起的慧形像差与物镜的数值孔径(NA)的立方和覆盖层厚度成比例，并与波长的倒数成比例。因此，在结合了高NA和短波长的用于BD的光学拾取器的情况下，可能容易发生慧形像差的问题。为了解决这个问题，一般使用前述的透镜调整方法。

为了提高量产性以及实现轻量化，优选地，光学拾取器的物镜由作为在现有技术中已广泛使用的玻璃的替代品的塑料(合成树脂)制成。近来，已开发了对蓝激光具有极好的耐光性的塑料。因此，塑料物镜已被考虑采用。通常，由于玻璃物镜随着温度的变化具有小的折射率变化，所以由温度变化引起的光学系统的球面像差量小，从而由于温度变化导致的行为没有问题。

然而，由于通常使用的塑料透镜受温度变化的影响很大，所以变形或折射率变化的比率大于玻璃透镜的变形或折射率变化的比率。另一方面，由于在各种环境下使用光学拾取器，所以光学拾取器需要在预定温度范围内正常工作。由于与环境温度变化关联的折射率变化，发生球面像差。因此，在现有技术的光学拾取设备中没有问题的由折射率变化引起的球面像差变化在结合了具有短波长的激光和具有高NA的物镜的结构中不是可以忽略的量。

由折射率变化引起的改变的球面像差能够通过沿光轴方向驱动包括在光学拾取器光学系统中的准直透镜被抵消而减小。然而，如果准直透镜被移动以减小球面像差，则发生对于物镜的光束的入射倍率的变化的问题。换句话说，对于物镜的光束的入射倍率与改变的球面像差的量基本上成比例地大幅改变。

这里，如果对于物镜的入射倍率改变，则发生与消球差设计(aplanatic)的偏离，并且由物镜的倾斜引起的慧形像差的量改变。在下文中，在当使物镜倾斜Δθ[deg(度)](在下文中，称为“透镜倾斜”)时出现慧形像差量ΔW_LT[λrms]的情况下，由ΔW_LT/Δθ定义的灵敏度被称为“透镜倾斜灵敏度”。另外，引起最佳球面像差的入射倍率在高环境温度情况和低环境温度情况之间是不同的，从而透镜倾斜灵敏度在高温情况和低温情况之间是不同的。

如上所述，在调整物镜以固定于倾斜方向的情况下，减小了在调整时的诸如室温的温度下的慧形像差。在透镜倾斜灵敏度由于该状态下环境温度的变化而变化的情况下，存在这样的问题：在调整时要校正的慧形像差量不同于由于物镜的倾斜而实际发生的慧形像差量。换句话说，由于环境温度的变化，透镜倾斜灵敏度是不同的，从而实际的倾斜角度不同于最佳调整角度。因此，存在这样的问题：发生慧形像差，并且该慧形像差影响信号的质量。另外，透镜倾斜灵敏度变化的行为在环境温度变化中的高温和低温之间是不同的，从而透镜倾斜灵敏度可能非常低。在这种情况下，存在这样的问题：由温度变化引起的慧形像差或由光盘的翘曲引起的慧形像差可能无法通过透镜倾斜来抵消。另外，存在这样的问题：前述慧形像差对信号的质量具有不利的影响。