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CN102498517A - 物镜、光拾取装置及光信息记录再生装置 - Google Patents

物镜、光拾取装置及光信息记录再生装置 Download PDF

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CN102498517A
CN102498517A CN2010800407751A CN201080040775A CN102498517A CN 102498517 A CN102498517 A CN 102498517A CN 2010800407751 A CN2010800407751 A CN 2010800407751A CN 201080040775 A CN201080040775 A CN 201080040775A CN 102498517 A CN102498517 A CN 102498517A
Authority
CN
China
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object lens
light
wavelength
optical
formula
Prior art date
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Pending
Application number
CN2010800407751A
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English (en)
Inventor
田中秀树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Opto Inc
Original Assignee
Konica Minolta Opto Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Opto Inc filed Critical Konica Minolta Opto Inc
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/18Diffraction gratings
    • G02B5/1876Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372Lenses
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Abstract

本发明提供一种光拾取装置用的物镜,所述物镜在激光的激发波长发生变化时产生的收敛位置的偏离小,而且,温度特性及光的利用效率优异。为此,上述光拾取装置具有射出波长λ(390nm≤λ≤420nm)的光束的光源、和包含用于使从所述光源射出的光束经由厚度t(0mm<t≤0.125mm)的保护基板向光盘的信息记录面聚光的物镜的聚光光学系统,其中,像侧数值孔径为0.75以上,在至少一个光学面上具有以相邻的环带彼此相对于入射光产生规定的光程差的方式形成、且台阶方向交替折返至少一次的环带结构,并且满足以下的式子。-70≤(ΔSA/Δλ)/(Δf/Δλ)≤-20其中Δλ(nm)为波长的变化量,ΔSA(λrms)为因波长的变化Δλ而产生的物镜的球差,Δf(mm)为因波长的变化Δλ而产生的物镜的轴向色差。

Description

物镜、光拾取装置及光信息记录再生装置
技术领域
本发明涉及一种物镜、光拾取装置及光信息记录再生装置。
背景技术
已知光拾取装置等激光光源的纵模的激发波长通常会因温度变化或输出的变化而发生变化(将最大输出的纵模变化称为跳模现象)。例如,在输出发生很大变化的情况下,蓝光光盘(以下称为BD)中所使用的蓝色激光二极管的激发波长有时会发生1nm左右的变化。具体而言,蓝色激光二极管的激发波长有时会根据从再生到记录的转换中的输出的变化而向长波长侧变化1nm左右。
另外,已知光拾取装置的物镜的折射率会因激光的激发波长的变化而发生变化。因此,如果激光的激发波长发生变化,则会在该激光通过物镜而收敛的位置(聚焦位置)上产生变化。因此,有可能导致如下问题:聚焦位置的偏离变大时,聚焦控制发生偏离,不能在光盘上进行记录或再生。
与此相对,在专利文献1中公开有一种光拾取装置用物镜,其即使激光的激发波长发生急剧变化,也可以使激光的聚焦位置为焦点深度内。
专利文献1中所公开的物镜在物镜的至少一面设有多个环带台阶(輪带段差)。所述多个环带台阶所具有的台阶量能够在激光的波长发生变化时产生使得通过物镜收敛的激光的收敛位置位于焦点深度内的相位差。由此,在激光的波长发生变化时,会使通过该环带的激光产生使收敛位置位于焦点深度内的相位差。而且,利用该相位差,使随着波长变化而产生的聚焦位置的偏离减少。
更详细而言,记载了如下内容:对于专利文献1所公开的物镜而言,利用环带台阶而产生对激光的波长发生变化时产生的轴向色差及色差(色球面収差)进行校正的相位差,由此使随着波长变化而产生的聚焦位置的偏离减少。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-104747号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,如上所述的蓝色激光二极管为高输出,伴随驱动功率的增大,蓝色激光二极管的温度上升,光拾取装置的温度因热传导而上升。光拾取装置的温度上升时,除了激光的激发波长变化以外,物镜中还会产生折射率的变化。即,存在如下问题:伴随光拾取装置的温度上升,除通过激光的波长变化而产生的收敛位置的偏离之外,还会产生因物镜的折射率变化而产生的收敛位置的偏离。
特别是物镜为塑料透镜的情况下,与玻璃透镜相比,温度变化引起的折射率的变化增大。因此,因物镜的折射率变化而产生的收敛位置的偏离会更显著。
专利文献1中记载的物镜是仅针对于使激光的波长变化时的收敛位置的偏离减少而完成的发明,而没有考虑光拾取装置的温度变化时产生的收敛位置的偏离。即,专利文献1中记载的物镜存在如下问题:在光拾取装置的温度发生变化时,收敛位置产生偏离,因此,温度特性差。而且,专利文献1中记载的物镜的环带结构也存在如下问题:各环带的宽度过小,因台阶部分的遮光(けられ)而使透射率降低,所以,光的利用效率差。
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种光拾取物镜及光拾取装置,所述光学拾取物镜可减小在激光的激发波长发生变化时产生的收敛位置的偏离(聚焦位置的偏离),并且温度特性及光的利用效率优异。
解决问题的方法
第一发明所述的物镜用于光拾取装置,该光拾取装置具有射出波长λ(390nm≤λ≤420nm)的光束的光源、和包含用于使从所述光源射出的光束经由厚度t(0mm<t≤0.125mm)的保护基板向光盘的信息记录面聚光的物镜的聚光光学系统,所述光拾取装置通过所述聚光光学系统使来自所述光源的光束向光盘的信息记录面聚光来进行信息的记录及/或再生,其特征在于,所述物镜的像侧数值孔径为0.75以上,所述物镜由多个环带构成,且在至少一个光学面上具有以相邻的环带彼此相对于入射光产生规定的光程差的方式形成的环带结构,所述环带结构为台阶方向在有效孔径内交替至少一次的折返结构,并且满足以下的式(1)。
-70≤(ΔSA/Δλ)/(Δf/Δλ)≤-20      (1)
其中,Δλ(nm)表示波长的变化量,ΔSA(λrms)表示因波长的变化Δλ而产生的物镜的球差,Δf(mm)表示因波长的变化Δλ而产生的物镜的轴向色差。
本发明人开发了一种物镜,所述物镜在使向物镜入射的光束为更长的波长的情况下,通过使轴向色差向正方向变化、并且使球差校正不足(校正不足),可以缩小光束的波长发生变化时产生的聚焦位置的偏离(聚焦特性良好)。由此,可以对光盘良好地进行再生或记录。特别是在记录时,伴随激光的输出的增大而容易产生波长的变化,因此,本发明的效果更显著。
另外,将在使向物镜入射的光束为更长的波长的情况下,所产生的球差为校正不足。在光拾取装置的温度上升时,如果物镜为塑料透镜,则物镜的折射率发生变化,球差过度校正。另一方面,光拾取装置的温度上升时,光源的波长变长,因此,产生校正不足的球差,可以消除前面的过度校正的球差。因此,可以抑制在光拾取装置的温度上升时产生的球差的发生。即,可以提供一种物镜,所述物镜能够得到良好的温度特性,即使在物镜为塑料制物镜的情况下,在温度发生变化时,也可以保持稳定的性能。
考虑在各种环境下使用光拾取装置时,可以说,将该环境温度保持恒定较为困难。因此,使用温度特性较差的透镜时,需要如主动校正机构那样控制因环境温度变化而产生的球差,从而有可能导致光拾取装置的结构复杂化且增加成本。但是,根据第一发明所述的发明,可得到良好的温度特性,因此,能够简化光拾取装置的结构。
通过满足上述式(1),可以使聚焦特性及温度特性良好。
另外,专利文献1中记载的物镜具有如下结构:具有闪烁型的衍射结构,环带结构的台阶方向在有效孔径内一次也不交替。因此,存在环带的宽度过小、光的利用效率差的问题。而且,专利文献1中记载的物镜也存在温度特性差的问题。
对于专利文献1,本申请发明的物镜的环带结构为台阶方向在有效孔径内交替折返至少一次的结构。因此,在使向物镜入射的光束为更长波长的情况下,可以使轴向色差向正方向变化。因此,在设为更长波长的情况下,通过将球差设为校正不足,可以减小在光束的波长发生变化时产生的聚焦位置的偏离,同时,可以得到良好的温度特性。另外,通过形成台阶方向在有效孔径内交替折返至少一次的结构,可以减少环带数,使光的利用效率提高。即,通过形成物镜的环带结构的台阶方向在有效孔径内交替至少一次的结构,不仅可减少环带数并使光的利用效率提高,而且可以得到良好的温度特性。需要说明的是,所谓“台阶方向交替折返的结构”,也可以换句话说,是指使相邻的环带所产生的相位差的正负相反的结构。
第二发明所述的物镜涉及的是第一发明所述的发明,其特征在于,在将所述向物镜入射的光束设为更长波长的情况下,轴向色差向正方向变化,球差校正不足。
在将向物镜入射的光束设为更长波长的情况下,轴向色差向正方向变化,球差校正不足,由此,可以减小光源的光束的波长发生变化时所产生的聚焦位置的偏离。关于“轴向色差向正方向变化”,在后面叙述。
第三发明所述的物镜涉及的是第一发明或第二发明所述的发明,其特征在于,通过所述环带结构,在将通过所述物镜的波面上所附加的光程差作为距光轴的高度h(mm)的函数,并采用由φb=C2·h2+C4·h4+C6·h6+...(其中,C2、C4、C6、...分别为2次、4次、6次、...光程差函数系数)定义的光程差函数φb表示时,2次光程差函数系数C2为正,在将向所述物镜入射的光束的波长设为更长波长的情况下,球差校正不足。
其中,通过使2次的光程差函数系数C2为正而使向物镜入射的光束为更长波长的情况下,可以使轴向色差向正方向变化。
第四发明所述的物镜涉及的是第一发明至第三发明中任一项所述的发明,其特征在于,所述Δf/Δλ和所述ΔSA/Δλ满足以下的式(2)和式(3)。
0.00028≤Δf/Δλ≤0.0005        (2)
-0.02≤ΔSA/Δλ≤-0.006         (3)
其中,就球差ΔSA的符号而言,将在过度校正(校正过度)方向变化的情况设为“+”,将在校正不足(矫正不足)方向变化的情况设为“-”。
第五发明所述的物镜涉及的是第一发明至第四发明中任一项所述的发明,其特征在于,在将所述光拾取装置的温度变化量设为ΔT、将因所述温度变化量ΔT而产生的物镜的球差设为ΔSA’时,满足以下的式(4)。
-0.00097≤ΔSA’/ΔT≤0.0016        (4)
其中,将测定或计算ΔSA’时向所述物镜的入射光束的波长的温度变化率设为+0.05nm/℃,ΔSA’中的球差的符号如下:将在校正过剩方向变化的情况设为“+”,在校正不足方向变化的情况设为“-”。
第六发明所述的物镜为第一发明至第五发明中任一项所述的发明,其特征在于,所述Δf/Δλ和所述ΔSA/Δλ满足以下的式(5)和式(6)。
0.0003≤Δf/Δλ≤0.0004         (5)
-0.015≤ΔSA/Δλ≤-0.006        (6)
为了改善光拾取装置的温度特性,有如下的方法:利用驱动器(actuator)等控制光拾取装置的光学系统内的光学元件,对因光拾取装置的温度变化而产生的球差进行校正。通过满足上述式(5)和式(6),可以使温度特性为更好。因此,在利用驱动器控制光拾取装置的光学系统内的光学元件来改善光拾取装置的温度特性的情况下,可以减小驱动器的可动量。因此,可以将驱动器的尺寸进行小型化,从而可以简化光拾取装置的结构。
第七发明所述的物镜涉及的是第一发明至第六发明中任一项所述的发明,其特征在于,在将通过形成于所述物镜的比折返部更靠近光轴正交方向内侧的所述环带结构而产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值设为m1、将所述物镜的比所述折返部更靠近光轴正交方向内侧形成的所述环带结构的环带的总数设为M1、将所述物镜的焦距设为f(mm)时,满足以下的式(7)。
2.8≤(m1·M1)/f≤6.9      (7)
第八发明所述的物镜涉及的是第一发明至第七发明中任一项所述的发明,其特征在于,在将通过形成于所述物镜的比所述折返部更靠近光轴正交方向外侧的所述环带结构而产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值设为m2、将所述物镜的比所述折返部更靠近光轴正交方向外侧的所述环带结构的环带的总数设为M2、将所述物镜的焦距设为f(mm)时,满足以下的式(8)。
35≤(m2·M2)/f≤93      (8)
第九发明所述的物镜涉及的是第一发明至第八发明中任一项所述的发明,其特征在于,在将通过所述物镜的有效孔径内的所述环带结构而产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值设为m、将所述物镜的环带的总数设为M、所述物镜的焦距设为f(mm)时,满足以下的式(9)。
38≤(m·M)/f≤100        (9)
第十发明所述的物镜涉及的是第一发明至第九发明中任一项所述的发明,其特征在于,在形成有所述环带结构的所述物镜的光学面上,将台阶方向交替的像侧数值孔径设为NA’时,满足以下的式(10)。
0.41≤NA’≤0.56        (10)
第十一发明所述的物镜涉及的是第一发明至第十发明中任一项所述的发明,其特征在于,通过所述物镜的有效孔径内的所述环带结构而产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值m是2以上的自然数。
将m设定为2以上的自然数时,可以大大地确保环带宽度,从而可以减少模具加工时的形状误差或成型时的转印不良引起的光利用效率的降低。
第十二发明所述的物镜涉及的是第一发明至第十一发明中任一项所述的发明,其特征在于,将所述物镜在光轴上的厚度设为d时,满足以下的式(11)。
0.9≤d/f≤1.8            (11)
对应于BD那样的短波长、高NA的光盘的情况,会产生如下问题:在物镜中,容易产生象散,也容易产生偏心彗差,但通过满足上述式(11),可以抑制象散或偏心彗差的产生。
第十三发明所述的物镜涉及的是第一发明至第十二发明中任一项所述的发明,其特征在于,所述物镜为塑料透镜。
塑料透镜与玻璃透镜相比,温度变化引起的折射率的变化增大。因此,因物镜的折射率发生变化而产生的收敛位置的偏离会进一步变大,所以,本发明的效果更显著。
第十四发明所述的光拾取装置的特征在于,其中装载有第一发明至第十三发明中任一项所述的物镜。
第十五发明所述的光信息记录再生装置的特征在于,其具有第十四发明所述的光拾取装置。
本发明所述的光拾取装置具有至少一种光源。而且,本发明的光拾取装置具有用于使从光源射出的光束聚光在光盘的信息记录面上的聚光光学系统。另外,本发明的光拾取装置具有接受来自光盘的信息记录面的反射光束的受光元件。
光盘具有厚度为t的保护基板和信息记录面。光盘优选为BD(蓝光光盘)。需要说明的是,光盘可以为具有多个信息记录面的多层光盘。
在本说明书中,BD为利用波长390~420nm左右的光束、NA0.8~0.9左右的物镜进行信息的记录/再生,且保护基板的厚度为0mm~0.125mm左右、更优选为0.075mm~0.125mm左右的BD系列光盘的总称,包含仅具有单一的信息记录层的BD、以及具有2层或3层以上(例如4层)的信息记录层的BD等。
需要说明的是,关于保护基板的厚度t,优选满足以下的条件式(a),但并不限定于此。另外,这里所说的保护基板的厚度是指设置在光盘表面的保护基板的厚度。即,是指从光盘表面至距离表面最近的信息记录面的保护基板的厚度。
0mm<t≤0.125mm      (a)
优选满足以下的条件式(a)’
0.075mm≤t≤0.125mm  (a)’
在本说明书中,光源优选为激光光源。作为激光光源,可以优选使用半导体激光、硅激光等。另外,作为光盘,使用BD的情况下,从光源射出的光束的波长λ优选为350nm以上且440nm以下,更优选为390nm以上且420nm以下。另外,可以将第1光源和后述的受光元件封装在一起。
作为受光元件,优选使用光敏二极管等光检测器。在光盘的信息记录面上反射的光向受光元件入射,使用其输出信号,可得到记录在各光盘上的信息的读取信号。而且,检测受光元件上的点的形状变化、位置变化引起的光量变化,进行合焦检测或径迹检测,并基于该检测,可以为了合焦、跟踪而使物镜移动。受光元件可以由多个光检测器构成。受光元件可以具有主要的光检测器和辅助的光检测器。例如,可以为下述受光元件:在接受用于信息的记录再生的主要光的光检测器的两侧设有2个辅助的光检测器,并利用上述2个辅助的光检测器接受跟踪调整用的辅助光。另外,受光元件可以具有对应于各光源的多个受光元件。
聚光光学系统具有物镜。聚光光学系统优选除物镜之外,还具有准直器等耦合透镜。耦合透镜是指配置在物镜和光源之间、改变光束的发散角的单透镜或透镜组。准直器为耦合透镜的一种,是使入射到准直器的光为平行光并射出的透镜。为了校正在温度变化时产生的像差,聚光光学系统可以具有将耦合透镜向光轴方向移动的机构。在本说明书中,物镜是指在光拾取装置中配置在与光盘对置的位置、且具有将从光源射出的光束聚光在光盘的信息记录面上的功能的光学系统。另外,物镜可以为玻璃透镜,也可以为塑料透镜,或者可以为在玻璃透镜上用光固化性树脂、UV固化性树脂或热固性树脂等设有光程差赋予结构的复合透镜。在本发明中,物镜优选为塑料透镜。另外,物镜的折射面优选为非球面。另外,物镜优选设有环带结构的基础面为非球面。
另外,物镜为玻璃透镜时,优选使用玻璃化转变温度Tg为450℃以下、进一步优选为400℃以下的玻璃材料。通过使用玻璃化转变温度Tg为450℃以下的玻璃材料,可以在比较低的温度下进行成型,因此,可以延长模具的寿命。作为这样的玻璃化转变温度Tg低的玻璃材料,例如有住田光学玻璃公司制造的K-PG325、K-PG375(均为商品名)。
但是,与树脂透镜相比,玻璃透镜通常比重较大,因此,当物镜为玻璃透镜时,质量变大,对驱动物镜驱动器造成负担。因此,在物镜为玻璃透镜的情况下,优选使用比重小的玻璃材料。具体而言,优选比重为4.0以下,进一步优选比重为3.0以下。
另外,当物镜为塑料透镜时,优选使用环状烯烃类的树脂材料等脂环式烃类聚合物材料。另外,就该树脂材料而言,更优选使用在温度25℃下相对于波长405nm的折射率为1.54~1.60的范围内、且随着在-5℃~70℃的温度范围内的温度变化相对于波长405nm的折射率变化率dN/dT(℃-1)为-20×10-5~-5×10-5(更优选为-10×10-5~-8×10-5)范围内的树脂材料。另外,当物镜为塑料透镜时,耦合透镜也优选为塑料透镜。
以下列举几个脂环式烃类聚合物的优选例。
第1优选例为一种包含嵌段共聚物的树脂组合物,所述嵌段共聚物具有聚合物嵌段[A]和聚合物嵌段[B],所述聚合物嵌段[A]含有下述式(I)表示的重复单元[1],所述聚合物嵌段[B]含有下述式(1)表示的重复单元[1]、以及下述式(II)表示的重复单元[2]和/或下述式(III)表示的重复单元[3],所述嵌段[A]中的重复单元[1]的摩尔分数a(摩尔%)和所述嵌段[B]中的重复单元[1]的摩尔分数b(摩尔%)的关系为a>b。
[化学式1]
(式中,R1表示氢原子或碳原子数1~20的烷基,R2-R12分别独立地为氢原子、碳原子数1~20的烷基、羟基、碳原子数1~20的烷氧基或卤原子。)
[化学式2]
Figure BDA0000143198060000091
(式中,R13表示氢原子或碳原子数1~20的烷基。)
[化学式3]
Figure BDA0000143198060000092
(式中,R14及R15分别独立地表示氢原子或碳原子数1~20的烷基。)
其次,第2优选例为一种树脂组合物,其包含聚合物(A)和聚合物(B),所述聚合物(A)通过使由至少碳原子数2~20的α-烯烃和下述通式(IV)表示的环状烯烃构成的单体组合物进行加成聚合而得到的,所述聚合物(B)通过使由碳原子数2~20的α-烯烃和下述通式(V)表示的环状烯烃构成的单体组合物进行加成聚合而得到的。
[化学式4]
通式(IV)
Figure BDA0000143198060000093
[式中,n为0或1,m为0或1以上的整数,q为0或1,R1~R18、Ra及Rb分别独立地为氢原子、卤原子或烃基,R15~R18可以相互键合而形成单环或多环,括弧内的单环或多环可以具有双键,另外,可以由R15和R16或R17和R18形成亚烷基。]
[化5]
通式(V)
Figure BDA0000143198060000101
[式中,R19~R26分别独立地为氢原子、卤原子或烃基。]
为了对树脂材料附加进一步的性能,可以添加如下的添加剂。
(急定剂)
优选添加选自酚类稳定剂、受阻胺类稳定剂、磷类稳定剂及硫类稳定剂中的至少1种稳定剂。通过适当选择并添加这些稳定剂,可以进一步抑制继续照射例如405nm这样的短波长的光时的白浊、及折射率的变动等光学特性变动。
作为优选的酚类稳定剂,可以使用目前公知的酚类稳定剂,可列举例如:2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,4-二叔戊基-6-(1-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)乙基)苯基丙烯酸酯等日本特开昭63-179953号公报或日本特开平1-168643号公报中记载的丙烯酸酯类化合物;十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、四(亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基丙酸酯))甲烷[即,季戊四醇-四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸)甲酯)]、三乙二醇双(3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯)等烷基取代酚类化合物;6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-2,4-双辛基硫代-1,3,5-三嗪、4-双辛基硫代-1,3,5-三嗪、2-辛基硫代-4,6-双(3,5-二叔丁基-4-氧基苯胺基)-1,3,5-三嗪等含有三嗪基的酚类化合物等。
另外,作为优选的受阻胺类稳定剂,可列举:双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)琥珀酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(N-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(N-苄氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(N-环己氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-2-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2-丁基丙二酸酯、双(1-丙烯酰基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-2,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2-丁基丙二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]-1-[2-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基)乙基]-2,2,6,6-四甲基哌啶、2-甲基-2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)氨基-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丙酰胺、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯等。
另外,作为优选的磷类稳定剂,只要是在一般的树脂工业中通常使用的磷类稳定剂,就没有特别限定,可列举例如:磷酸三苯酯、磷酸二苯基异癸基酯、磷酸苯基二异癸基酯、三(壬基苯基)磷酸酯、三(二壬基苯基)磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯、10-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物等单磷酸酯类化合物;4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯基二(十三烷基)磷酸酯)、4,4’-异亚丙基双(苯基二烷基(C12~C15)磷酸酯)等二磷酸酯类化合物等。其中,优选单磷酸酯类化合物,特别优选三(壬基苯基)磷酸酯、三(二壬基苯基)磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯等。
另外,作为优选的硫类稳定剂,可列举例如:3,3-硫代二丙酸二月桂酯、3,3’-硫代二丙酸二(十四烷基)酯、3,3-硫代二丙酸二硬脂酯、3,3-硫代二丙酸月桂基硬脂基酯、季戊四醇-四(β-月桂基硫代)丙酸酯、3,9-双(2-十二烷基硫代乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一碳烷等。
上述各稳定剂的配合量可以在不损害本发明的目的的范围内适当选择,但相对于脂环式烃类共聚物100质量份,通常为0.01~2质量份,优选为0.01~1质量份。
(表面活性剂)
表面活性剂可以为在同一分子中具有亲水基团和疏水基团的化合物。表面活性剂调节水分向树脂表面的附着及上述来自表面的水分的蒸发速度,由此,可以防止树脂组合物的白浊。
作为表面活性剂的亲水基团,具体可列举:羟基、碳原子数1以上的羟基烷基、羟基、羰基、酯基、氨基、酰胺基、铵盐、硫醇、磺酸盐、磷酸盐、聚亚烷基二醇基等。其中,氨基可以为伯氨基、仲氨基、叔氨基中的任一种。作为表面活性剂的疏水基团,具体可列举碳原子数6以上的烷基、具有碳原子数6以上的烷基的甲硅烷基、碳原子数6以上的氟烷基等。其中,碳原子数6以上的烷基可以具有芳香环作为取代基。作为烷基,具体可列举:己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一碳烯基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、肉豆蔻基、硬脂基、月桂基、十六烷基、环己基等。作为芳香环,可列举苯基等。对于上述表面活性剂而言,只要在同一分子中分别具有至少1个如上所述的亲水基团和疏水基团即可,也可以具有2个以上各基团。
作为这样的表面活性剂,更具体而言,可列举例如:肉豆蔻基二乙醇胺、2-羟基乙基-2-羟基十二烷基胺、2-羟基乙基-2-羟基十三烷基胺、2-羟基乙基-2-羟基十四烷基胺、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯、二-2-羟基乙基-2-羟基十二烷基胺、烷基(碳原子数8~18)苄基二甲基氯化铵、亚乙基双烷基(碳原子数8~18)酰胺、硬脂基二乙醇酰胺、月桂基二乙醇酰胺、肉豆蔻基二乙醇酰胺、十六烷基二乙醇酰胺等。其中,优选使用具有羟基烷基的胺化合物或酰胺化合物。在本发明中,可以组合使用2种以上这些化合物。
对于表面活性剂而言,从有效地抑制随着温度、湿度的变动产生的成型物的白浊、较高地保持成型物的光透射率的观点考虑,优选相对于脂环式烃类聚合物100质量份添加0.01~10质量份表面活性剂。表面活性剂的添加量更优选相对于脂环式烃类聚合物100质量份为0.05~5质量份,进一步优选为0.3~3质量份。
(增塑剂)
为了调节共聚物的熔体流动指数,可根据需要添加增塑剂。
作为增塑剂,可以应用己二酸双(2-乙基己基)酯、己二酸双(2-丁氧基乙基)酯、壬二酸双(2-乙基己基)酯、二丙二醇二苯甲酸酯、柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、环氧化大豆油、2-乙基己基环氧化妥尔油、氯化石蜡、磷酸三(2-乙基己酯)、磷酸三甲苯酯、磷酸叔丁基苯基酯、磷酸三-2-乙基己基二苯酯、苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二异己酯、苯二甲酸二庚酯、苯二甲酸二壬酯、苯二甲酸二(十一烷基)酯、苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、苯二甲酸二异壬酯、苯二甲酸二异癸酯、苯二甲酸二(十三烷基)酯、苯二甲酸丁基苄基酯、苯二甲酸二环己酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、偏苯三酸三(2-乙基己基)酯、Santicizer 278、Paraplex G40、Drapex 334F、Plastolein 9720、Mesamoll、DNODP-610、HB-40等公知的增塑剂。增塑剂的选定及添加量的确定以不损害共聚物的透射性及对环境变化的耐性为条件适当进行。
作为这些树脂,优选使用环烯烃树脂,具体而言,作为优选的例子,可列举:日本瑞翁株式会社制造的ZEONEX、三井化学株式会社制造的APEL、TOPAS ADVANCED POLYMERS公司制造的TOPAS、JSR公司制造的ARTON等。
另外,构成物镜的材料的阿贝数优选为50以上。
关于物镜,记载如下。本发明所述的物镜优选由多个环带构成、且在至少一个光学面上具有以相邻的环带彼此相对于入射光产生规定的光程差的方式形成的环带结构。该环带结构优选为衍射结构。
另外,本说明书中所说的衍射结构是具有台阶、且具有通过衍射使光束收敛或者发散的作用的结构的总称。例如,包含如下的结构:单元形状通过以光轴为中心排列多个而构成,向每个单元形状入射光束,透射出的光的波面在每相邻的环带引起偏离,其结果,通过形成新的波面而使光收敛或者发散。衍射结构既优选具有多个台阶,台阶可以在光轴垂直方向具有周期的间隔而配置,也可以在光轴垂直方向具有非周期的间隔而配置。另外,设有衍射结构的物镜为单球非球面透镜的情况下,光束向物镜的入射角因距光轴的高度而不同,因此,衍射结构的台阶量在每个环带上会有一些不同。例如,物镜为单球非球面的凸透镜的情况下,即使是产生相同的衍射次数的衍射光的衍射结构,通常也存在越远离光轴、台阶量越变大的倾向。
另外,物镜的环带结构为台阶方向在有效孔径内交替折返至少一次的结构。在此,如图1所示,台阶方向在有效孔径内交替折返至少一次的结构是指:在光轴附近环带结构的台阶朝向与光轴相反的方向,在中途交替,在比交替位置更靠近光轴正交方向外侧,环带结构的台阶朝向光轴方向的结构。另外,“台阶朝向与光轴相反的方向”是指图2那样的状态。
本发明的物镜通过有效孔径内的环带结构而产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值m优选为2以上的自然数。
其中,通过有效孔径内的环带结构产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值m可以通过用在环带间的各台阶最多地产生的衍射光的衍射次数的绝对值的总计除以台阶数来求出。更具体而言,通过有效孔径内的环带结构产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值m可以如下求出。
将形成于有效孔径内的台阶的台阶量(μm)按离光轴近的顺序设为Δ1、Δ2、...、Δi-1、Δi时,由以下式子算出。m=∑|mi|/i其中,mi=INT(Xi)、Xi=Δi·(N0-1)/(λ0·10-3),其中,INT(X)为将X进行四舍五入而得到的整数,Δi(μm)为光轴方向的台阶的深度,N0为设计基准波长λ0(nm)中的物镜的折射率。
对于本发明的物镜而言,在将向物镜入射的光束设为更长波长的情况下,轴向色差向正方向变化,球差校正不足。其中,轴向色差向正方向变化是指,如图3所示,在将向物镜入射的光束设为更长波长的情况下,轴向色差向色出方向变化。如图3所示,色出方向为从A点向B点的方向。A点表示基准波长时本发明的物镜的轴向色差,B点表示将向物镜入射的光束设为更长波长的情况下本发明的物镜的轴向色差。另外,轴向色差向正方向变化是指,将向物镜入射的光束设为更长波长的情况下,物镜的聚焦位置远离物镜。即,图3的B为与A相比远离物镜的位置。另外,如图3所示,本发明的物镜优选在光束的波长为物镜的设计基准波长的情况下,不产生轴向色差及球差。
在此,关于“校正不足的球差或过度校正的球差”,如图13所示,在以近轴像点位置为原点的球差中,将比近轴像点更靠前面侧与光轴交叉的情况作为“校正不足”,将在比近轴像点还远的位置与光轴交叉的情况作为“过度校正”。
对于本发明所述的物镜而言,在将向物镜入射的光束的波长变化量设为Δλ(nm)、将因波长的变化Δλ而产生的物镜的球差设为ΔSA(λrms)、将因波长的变化Δλ而产生的物镜的轴向色差设为Δf(mm)时,满足以下的式(1)。
-70≤(ΔSA/Δλ)/(Δf/Δλ)≤-20         (1)
另外,优选Δf/Δλ和ΔSA/Δλ满足以下的式(2)和式(3)。
0.00028≤Δf/Δλ≤0.0005        (2)
-0.02≤ΔSA/Δλ≤-0.006         (3)
另外,对于本发明所述的物镜而言,通过环带结构,在将通过物镜的波面上所附加的光程差作为距光轴的高度h(mm)的函数,用被φb=C2·h2+C4·h4+C6·h6+...(其中,C2、C4、C6、...分别为2次、4次、6次、...的光程差函数系数)定义的光程差函数φb表示时,优选2次的光程差函数系数C2为正。通过使2次的光程差函数系数C2为正,可以在使向物镜入射的光束为更长波长的情况下,使轴向色差向正方向变化。
就本发明所述的物镜而言,在将光拾取装置的温度变化量设为ΔT、将因温度变化ΔT而产生的物镜的球差设为ΔSA’时,优选满足以下的式(4)。
-0.00097≤ΔSA’/ΔT≤0.0016        (4)
更优选满足以下的(4)’式。
-0.00097≤ΔSA’/ΔT≤0.0015        (4)’
本发明所述的物镜优选Δf/Δλ和ΔSA/Δλ满足以下的式(5)和式(6)。
0.0003≤Δf/Δλ≤0.0004         (5)
-0.015≤ΔSA/Δλ≤-0.006        (6)
通过满足上述式(5)和式(6),可以使温度特性更好。因此,在利用驱动器控制光拾取装置的光学系统内的光学元件来改善光拾取装置的温度特性的情况下,可以减小驱动器的可动量。因此,可以将驱动器的尺寸小型化,从而可以简化光拾取装置的结构。
更优选满足以下的(5)’式和(6)’式。
0.00031≤Δf/Δλ≤0.00037    (5)’
-0.012≤ΔSA/Δλ≤-0.008     (6)’
对于本发明所述的物镜而言,在将通过物镜的比折返更靠近光轴正交方向内侧上所形成的环带结构(图1的A、B、C、G)产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值设为m1、将物镜的比折返更靠近光轴正交方向内侧上所形成的环带结构的环带的总数设为M1、将物镜的焦距设为f(mm)时,优选满足以下的式(7)。
2.8≤(m1·M1)/f≤6.9            (7)
通过满足上述式(7),在将向物镜入射的光束设为更长波长的情况下,可以使轴向色差向正方向变化。
对于本发明所述的物镜而言,在将通过形成于物镜的比折返更靠近光轴正交方向外侧的环带结构(图1的D、E、F)产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值设为m2、将物镜的比折返更靠近光轴正交方向外侧上所形成的环带结构的环带的总数设为M2、将物镜的焦距设为f(mm)时,优选满足以下的式(8)。
35≤(m2·M2)/f≤93            (8)
通过满足上述式(8),在将向物镜入射的光束设为更长波长的情况下,可以使球差为校正不足。
对于本发明所述的物镜而言,在将通过物镜的有效孔径内的环带结构产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值设为m、将物镜的环带的总数设为M、将物镜的焦距设为f(mm)时,优选满足以下的式(9)。
38≤(m·M)/f≤100            (9)
对于本发明所述的物镜而言,在形成有环带结构的物镜的光学面上,将台阶方向交替的像侧数值孔径设为NA’时,优选满足以下的式(10)。
0.41≤NA’≤0.56            (10)
通过满足上述式(10),可以在将向物镜入射的光束设为更长波长的情况下,使轴向色差向正方向变化。在图1中,台阶方向交替的像侧数值孔径为NA’。
在将本发明所述的物镜在光轴上的厚度设为d(mm)、将物镜的焦距设为f(mm)时,优选满足以下的式(11)。
0.9≤d/f≤1.8            (11)
对应于BD那样的短波长、高NA的光盘的情况,产生如下问题:在物镜中,容易产生象散,也容易产生偏心彗差,但通过满足上述式(11),可以抑制象散或偏心彗差的产生。
而且,更优选满足以下的(12)式。
0.9≤d/f≤1.5                (12)
通过满足上述(12)式,可以确保物镜的工作距离为稍长。
发明的效果
根据本发明,可以减小在激光的激发波长发生变化时产生的最佳聚焦位置的偏离。因此,可以对光盘良好地进行再生或记录。特别是在记录时,容易随着激光输出的增大而产生波长的变化,因此,本发明的效果更显著。
附图说明
图1是示出在光轴附近环带结构的台阶朝向与光轴相反的方向、但在中途发生交替,在比交替位置更靠近光轴正交方向外侧、环带结构的台阶朝向光轴的方向的形状的图。
图2是示出环带结构的台阶朝向与光轴相反的方向的状态的图。
图3是示出本发明的物镜的基准波长中的球差及波长变化为长波长时的本发明的物镜的球差的简图。
图4是示出本发明的光拾取装置的一例的简图。
图5是实施例1的光程图。
图6是实施例2的光程图。
图7是实施例3的光程图。
图8是实施例4的光程图。
图9是比较例1的光程图。
图10是比较例2的光程图。
图11是比较例3的光程图。
图12是比较例4的光程图。
图13是示出球差的校正不足和过度校正的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图4是概略地示出能够对BD适当地进行信息的记录及/或再生的本实施方式的光拾取装置PU1的结构的一例的图。所述光拾取装置PU1可以装载在光信息记录再生装置上。需要说明的是,本发明并不限定于本实施方式。
光拾取装置PU1具有物镜OBJ、λ/4波长板QWP、可以在光轴方向移动的准直透镜CL、在对偏振分束器BS、BD进行信息的记录/再生时发光且射出波长λ1=405nm的激光束(第1光束)的第1半导体激光LD1(第1光源)和传感器透镜SEN、作为光检测器的受光元件PD1等。
本实施方式所述的单球的物镜OBJ由多个环带构成,且在光源侧的光学面上具有以相邻的环带彼此相对于入射光产生规定的光程差的方式形成的环带结构。另外,环带结构为台阶方向在有效孔径内交替折返至少一次的结构。另外,本实施方式的物镜为塑料透镜。
如用实线所表示的那样,由第1半导体激光LD1射出的第1光束(λ1=405nm)的发散光束在通过偏振分束器BS之后,通过准直透镜CL而成为平行光,利用λ/4波长板QWP由直线偏振光转换为圆偏振光,其光束直径受光圈AP限制,向物镜OBJ入射。在此,利用物镜OBJ聚光而形成的光束经由厚度0.1mm的保护基板PL1,成为形成在BD的信息记录面RL1上的点。
在信息记录面RL1上通过信息坑调制成的反射光束再次透过物镜OBJ、光圈AP,然后,利用λ/4波长板QWP由圆偏振光转换为直线偏振光,利用准直透镜CL而成为收敛光束,用偏振分束器BS反射,经由传感器透镜SEN在受光元件PD1的受光面上进行收敛。而且,使用受光元件PD的输出信号,利用双轴驱动器AC1使物镜OBJ聚焦或跟踪,由此,可以读取记录于BD的信息。在此,进行具有多个信息记录层的BD的记录/再生时,可以通过利用驱动器AC2使作为倍率变更机构的准直透镜CL变化为光轴方向、将向对物光学元件OBJ入射的光束的发散角或收敛角进行变更来校正温度变化时或因不同的信息记录层而产生的球差。另外,在第1光束中产生波长变动时,可以使准直透镜CL向光轴方向移动。
实施例
下面,对可以用于上述实施方式的实施例进行说明。需要说明的是,在其以后(包含表的透镜数据)的数据中,有时使用E(例如2.5×E-3)表示10的幂乘数(例如2.5×10-3)。另外,物镜的光学面是由将表中所示的系数分别代入到数学式1中而得到的数学式规定的、绕光轴轴对称的非球面上形成的。
[数学式1]
X ( h ) = ( h 2 / r ) 1 + 1 - ( 1 + κ ) ( h / r ) 2 + Σ i = 0 10 A 2 i h 2 i
其中,X(h)为光轴方向的轴(将光的行进方向设为正),κ为圆锥系数,Ai为非球面系数,h为距光轴的高度,r为近轴曲率半径。
另外,在使用了衍射结构的实施例的情况下,利用该衍射结构对各波长的光束给出的光程差由在数2式的光程差函数中、代入表中所示的系数而得到的数学式规定。
[数学式2]
Φ ( h ) = λ / λ B × dor × Σ i = 1 5 C i h i
需要说明的是,λ为入射光束的波长,λB为制造波长(火焰化波长),dor为衍射次数,Ci为光程差函数的系数。
表1~4分别示出了实施例1~4的透镜数据。表5~8分别示出了作为不具有环带结构的标准透镜的比较例1~4的透镜数据。表9及表10示出了实施例1~4及比较例1~4的一览表。在实施例1~4及比较例1~4的透镜中使用了环状烯烃类的树脂材料。在以下的表中,反转环带是指图1中所说的情况的G那样交替的环带。表9及表10的温度特性ΔSA’为在光拾取装置的温度变化30℃时产生的球差的值。另外,在实施例1~4中,通过形成于物镜的比折返更靠近光轴正交方向内侧的环带结构而产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值m1、以及物镜的比折返更靠近光轴正交方向外侧形成的环带结构产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值m2与通过物镜的有效孔径内的环带结构而产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值m为同次数。
[表1]
实施例1
Figure BDA0000143198060000201
  非球面系数   第2面   第3面
  κ   -6.3207E-01   -6.3007E+01
  A4   -1.0956E-01   1.9298E+00
  A6   -8.9810E-02   -1.0971E+01
  A8   1.7877E-02   3.2364E+01
  A10   3.8764E-02   -5.6126E+01
  A12   6.1616E-01   5.5011E+01
  A14   -7.8305E-01   -3.3655E+01
  A16   -7.6605E+00   1.4928E+01
  A18   2.4243E+01   0.0000E+00
  A20   -2.3031E+01   0.0000E+00
 光程差函数   第2面
 衍射次数的绝对值m   2
 制造波长(nm)   405
  C1   1.5000E-02
  C2   -6.2810E-02
  C3   -2.7866E-02
  C4   1.1087E-02
  C5   -9.7616E-03
[表2]
实施例2
Figure BDA0000143198060000211
  非球面系数   第2面   第3面
  κ   -6.3678E-01   -4.7238E+01
  A4   3.0756E-02   6.7485E-01
  A6   -1.5461E-03   -1.9174E+00
  A8   -4.4395E-03   2.6002E+00
  A10   3.5786E-02   -1.9948E+00
  A12   9.2016E-03   1.1257E+00
  A14   -3.7369E-02   -7.9955E-01
  A16   -8.9053E-02   1.9949E-01
  A18   2.1358E-01   0.0000E+00
  A20   -1.2413E-01   0.0000E+00
 光程差函数   第2面
 衍射次数的绝对值m   2
 制造波长(nm)   405
 C1   5.0000E-03
 C2   -4.2034E-03
 C3   -7.9253E-03
 C4   2.7258E-03
 C5   -3.4702E-03
[表3]
实施例3
Figure BDA0000143198060000221
  非球面系数   第2面   第3面
  κ   -5.1286E-01   -5.4073E+01
  A4   -1.2009E-02   3.2131E-01
  A6   -2.0901E-02   -6.2318E-01
  A8   5.5838E-02   8.1317E-01
  A10   -9.6576E-02   -1.1652E+00
  A12   5.4303E-02   1.4611E+00
  A14   6.8320E-02   -1.1001E+00
  A16   -1.3983E-01   3.5505E-01
  A18   9.1041E-02   0.0000E+00
  A20   -2.2300E-02   0.0000E+00
 光程差函数   第2面
 衍射次数的绝对值m   2
 制造波长(nm)   405
 C1   3.2500E-03
 C2   -5.8755E-03
 C3   -7.1835E-04
 C4   1.4353E-03
 C5   -9.6474E-04
[表4]
实施例4
Figure BDA0000143198060000231
  非球面系数   第2面   第3面
  κ   -6.5244E-01 -6.9528E+01
  A4   6.9999E-03   1.2736E-01
  A6   3.5223E-04   -8.7384E-02
  A8   -5.2141E-04   -1.8813E-02
  A10   1.3671E-03   3.8766E-02
  A12   -9.2376E-05   1.0287E-03
  A14   -2.7423E-04   -1.4881E-02
  A16   4.8614E-05   4.7537E-03
  A18   9.7836E-05   0.0000E+00
  A20   -3.8097E-05   0.0000E+00
 光程差函数   第2面
 衍射次数的绝对值m   2
 制造波长(nm)   405
 C1   3.2500E-03
 C2   -2.6602E-03
 C3   -5.8731E-04
 C4   -1.0658E-04
 C5   1.8801E-05
[表5]
比较例1
Figure BDA0000143198060000241
  非球面系数   第2面   第3面
  κ   -6.2070E-01   -3.8576E+01
  A4   9.3554E-02   1.1309E+00
  A6   1.0990E-01   -4.6722E+00
  A8   -1.0725E-01   8.9215E+00
  A10   7.5325E-01   -1.1877E+01
  A12   3.4874E-01   2.1354E+01
  A14   -2.4734E+00   -3.3655E+01
  A16   -5.9883E+00   1.4928E+01
  A18   3.2478E+01   0.0000E+00
  A20   -3.4361E+01   0.0000E+00
[表6]
比较例2
Figure BDA0000143198060000251
  非球面系数   第2面   第3面
  κ   -6.1479E-01   -4.0263E+01
  A4   3.8744E-02   5.1712E-01
  A6   2.1241E-02   -1.3785E+00
  A8   -2.6872E-03   1.7947E+00
  A10   3.3928E-02   -1.5004E+00
  A12   1.8359E-02   1.1257E+00
  A14   -3.2817E-02   -7.9955E-01
  A16   -9.5733E-02   1.9949E-01
  A18   2.2315E-01   0.0000E+00
  A20   -1.2818E-01   0.0000E+00
[表7]
比较例3
  非球面系数   第2面   第3面
  κ   -5.0164E-01   -4.3722E+01
  A4   7.2762E-03   2.9960E-01
  A6   -1.3445E-02   -6.3781E-01
  A8   5.0388E-02   9.8218E-01
  A10   -9.1275E-02   -1.3572E+00
  A12   5.3730E-02   1.3640E+00
  A14   6.8786E-02   -7.9955E-01
  A16   -1.3952E-01   1.9949E-01
  A18   9.0619E-02   0.00000E+00
  A20   -2.1912E-02   0.0000E+00
[表8]
比较例4
Figure BDA0000143198060000271
  非球面系数   第2面   第3面
  κ   -6.1696E-01   -5.6319E+01
  A4   1.2627E-02   9.4360E-02
  A6   2.7803E-03   -4.7312E-02
  A8   -8.6833E-04   -2.8748E-02
  A10   2.0661E-03   2.6462E-02
  A12   -3.0803E-04   6.6976E-03
  A14   -3.4444E-04   -1.2033E-02
  A16   8.8680E-05   3.1489E-03
  A18   1.1911E-04   0.0000E+00
  A20   -4.7626E-05   0.0000E+00
[表9]
Figure BDA0000143198060000281
※1波长特性:波长变化Δλ=5nm时的ΔSA
※2温度特性:温度变化Δt=30℃时的ΔSA(波长变化Δλ=0.05nm/℃)
※3反转环带:M1=M-M2
※1波长特性:波长变化Δλ=5nm时的ΔSA
※2温度特性:温度变化Δt=30℃时的ΔSA(波长变化Δλ=0.05nm/℃)
※3反转环带:M1=M-M2
[表10]
※1波长特性:波长变化Δλ=5nm时的ΔSA
※2温度特性:温度变化Δt=30℃时的ΔSA(波长变化Δλ=0.05nm/℃)
※3反转环带:M1=M-M2
Figure BDA0000143198060000292
※1波长特性:波长变化Δλ=5nm时的ΔSA
※2温度特性:温度变化Δt=30℃时的ΔSA(波长变化Δλ=0.05nm/℃)
※3反转环带:M1=M-M2
如表9及表10所示,与比较例1~4所示的不具有环带结构的各标准透镜相比,实施例1~4所示的本发明的物镜的Δf/Δλ的值变大,即,在使向物镜入射的光束为更长波长的情况下,轴向色差向正方向变化。另外,就实施例1~4所示的本发明的物镜而言,ΔSA/Δλ的值为负值,即,在使向物镜入射的光束为更长波长的情况下,球差校正不足。由此,与比较例1~4所示的各标准透镜相比,实施例1~4所示的本发明的物镜可以减小在光束的波长变化时产生的色差(聚焦位置的偏离)。另外,与比较例1~4所示的各标准透镜相比,实施例1~4所示的本发明的物镜在温度变化时产生的球差的绝对值变小,即,可以使温度特性良好。

Claims (15)

1.一种物镜,其用于光拾取装置,该光拾取装置具有射出波长λ(390nm≤λ≤420nm)的光束的光源、和包含用于使从所述光源射出的光束经由厚度t(0mm<t≤0.125mm)的保护基板向光盘的信息记录面聚光的物镜的聚光光学系统,所述光拾取装置通过所述聚光光学系统使来自所述光源的光束向光盘的信息记录面聚光来进行信息的记录及/或再生,其中,
所述物镜的像侧数值孔径为0.75以上,
所述物镜由多个环带构成,且在至少一个光学面上具有以相邻的环带彼此相对于入射光产生规定的光程差的方式形成的环带结构,所述环带结构为台阶方向在有效孔径内交替折返至少一次的结构,并且满足以下式(1),
-70≤(ΔSA/Δλ)/(Δf/Δλ)≤-20    (1)
其中,Δλ(nm)表示波长的变化量,ΔSA(λrms)表示因波长的变化Δλ而产生的物镜的球差,Δf(mm)表示因波长的变化Δλ而产生的物镜的轴向色差。
2.根据权利要求1所述的物镜,其中,在将向所述物镜入射的光束设为更长波长的情况下,轴向色差向正方向变化,所产生的球差校正不足。
3.根据权利要求1或2所述的物镜,其中,通过所述环带结构,在将通过所述物镜的波面上所附加的光程差作为距光轴的高度h(mm)的函数,并采用由φb=C2·h2+C4·h4+C6·h6+...定义的光程差函数φb表示时,2次光程差函数系数C2为正,
其中,C2、C4、C6、...分别为2次、4次、6次、...光程差函数系数,
在将向所述物镜入射的光束的波长设为更长波长的情况下,球差校正不足。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的物镜,其中,所述Δf/Δλ和所述ΔSA/Δλ满足以下的式(2)和式(3),
0.00028≤Δf/Δλ≤0.0005        (2)
-0.02≤ΔSA/Δλ≤-0.006         (3)。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的物镜,其中,在将所述光拾取装置的温度变化量设为ΔT、将因所述温度变化量ΔT而产生的物镜的球差设为ΔSA’时,满足以下的式(4),
-0.00097≤ΔSA’/ΔT≤0.0016    (4)。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的物镜,其中,所述Δf/Δλ和所述ΔSA/Δλ满足以下的式(5)和式(6),
0.0003≤Δf/Δλ≤0.0004        (5)
-0.015≤ΔSA/Δλ≤-0.006       (6)。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的物镜,其中,在将通过形成于所述物镜的比折返部更靠近光轴正交方向内侧的所述环带结构而产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值设为m1、将所述物镜的比所述折返部更靠近光轴正交方向内侧形成的所述环带结构的环带的总数设为M1、将所述物镜的焦距设为f(mm)时,满足以下的式(7),
2.8≤(m1·M1)/f≤6.9            (7)。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的物镜,其中,在将通过形成于所述物镜的比所述折返部更靠近光轴正交方向外侧的所述环带结构而产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值设为m2、将所述物镜的比所述折返部更靠近光轴正交方向外侧的所述环带结构的环带的总数设为M2、将所述物镜的焦距设为f(mm)时,满足以下的式(8),
35≤(m2·M2)/f≤93              (8)。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的物镜,其中,在将通过所述物镜的有效孔径内的所述环带结构而产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值设为m、将所述物镜的环带的总数设为M、将所述物镜的焦距设为f(mm)时,满足以下的式(9),
38≤(m·M)/f≤100               (9)。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的物镜,其中,在形成有所述环带结构的所述物镜的光学面上,将台阶方向交替的像侧数值孔径设为NA’时,满足以下的式(10),
0.41≤NA’≤0.56                (10)。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的物镜,其中,通过所述物镜的有效孔径内的所述环带结构而产生的衍射光的衍射次数的绝对值的平均值m为2以上的自然数。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的物镜,其中,在将所述物镜在光轴上的厚度设为d(mm)时,满足以下的式(11),
0.9≤d/f≤1.8          (11)。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的物镜,其中,所述物镜为塑料透镜。
14.一种光拾取装置,该光拾取装置装载有权利要求1~13中任一项所述的物镜。
15.一种光信息记录再生装置,该光信息记录再生装置具有权利要求14所述的光拾取装置。
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