專利名稱：準直透鏡單元及使用該準直透鏡單元的光拾取器裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及作為用于對來自光信息記錄介質的信號進行再生的光拾取器裝置的準直光學系統(tǒng)的準直透鏡單元，更詳細地說，涉及用于對具有多個信息記錄層的多層光信息記錄介質的信號進行再生的光拾取器裝置的準直透鏡單元。另外，本發(fā)明涉及使用了該準直透鏡單元的光拾取器裝置。
背景技術：
以光盤為代表的光信息記錄介質作為音樂或圖像等民生用，從⑶(Compact Disc) 開始，被大容量化為 DVD (Digital Versatile Disk)、BD (Blu-rayDisk)。在 BD 中，有單層與雙層兩種介質規(guī)格，在雙層光盤中，每一張有50GB程度的記錄容量。這是能夠以非壓縮記錄四個小時的數(shù)字高清晰度電視動畫的容量。另一方面，作為個人電腦用，作為硬盤的備份用使用了 CD-R(Recordable)、DVD-RAM(Random Access Memory)、BD-R 之類的記錄型光盤， 但光盤沒有跟上硬盤的大容量化速度，因此，作為更大容量化，今后要求BD的多層化。但是，在使用多層光盤的情況下，由于聚光在要再生的信息記錄層上的激光的一部分在透過鄰接的外側信息記錄層(接近物鏡的信息記錄層)時反射，或者，聚光在要再生的信息記錄層的激光中以盡量再生鄰接的里側信息記錄層(遠離物鏡的信息記錄層)的透過率已透過的激光由里側的信息記錄層反射，致使無法避免作為噪聲混雜在再生光中。這種混雜的噪聲被稱為“層間串音”，由于層間串音在鄰接的信息記錄層的層間隔越窄時影響越大，因此，越增大信息記錄層的數(shù)量而使其大容量化問題越深刻化。因此，為了由多層化實現(xiàn)大容量化，必須降低層間串音。為了實現(xiàn)這種目的，提出具有下述結構的方案在檢測光學系統(tǒng)所配置的反射光聚光透鏡的焦點位置上設置反射面，在上述反射光聚光透鏡與上述反射面之間，配置以包含光軸的方式設置、使要再生的來自信息記錄層以外的鄰接的信息記錄層的反射光(雜散光)的光量衰減或改變該反射光(雜散光)的方向的光學部件(例如，參照專利文獻1 日本特開2009-104691號公報)。但是，在專利文獻1公開的結構中，由于在現(xiàn)有的光拾取器裝置中，在配置光檢測器的位置上設置反射面，因此，來自上述反射面的反射光沿著從半導體激光器向多層光盤的光路再次入射到檢測光學系統(tǒng)中使檢測光分支的偏光棱鏡上，需要以該光透過到上述偏光棱鏡的相反側的方式在上述反射面與上述偏光棱鏡之間配置1/4波長板。另外，還需要用于將透過了上述偏光棱鏡的光會聚到光檢測器上的聚光透鏡。這樣一來，在專利文獻1 中公開的結構中，光學系統(tǒng)的結構變更很大，光學系統(tǒng)整體的大小也過大。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有技術的上述課題而完成的，其目的在于提供一種能夠不改變光學系統(tǒng)的結構、并且光學系統(tǒng)整體的大小也不過大、且能降低層間串音的光拾取器裝置及作為用于該光拾取器裝置的準直光學系統(tǒng)的準直透鏡單元。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的準直透鏡單元的結構為，是在從具有多層信息記錄層的多層光信息記錄介質進行信號再生的光拾取器裝置中，作為使來自光源的光準直的準直光學系統(tǒng)的準直透鏡單元，其特征是，具備以在其內部形成聚光點的方式隔有規(guī)定的間隔配置的第一及第二透鏡組；以及設在上述第一及第二透鏡組間、減少在焦點偏離上述聚光點位置的位置上形成光點且透過上述準直透鏡單元的光的光量的光學元件。在此，第一及第二透鏡組既可以分別由一個透鏡構成，也可以分別由多個透鏡構成。根據(jù)上述本發(fā)明的準直透鏡單元的結構，通過作為進行從具有多個信息記錄層的多層光信息記錄介質的信號再生的光拾取器裝置的、使從光源發(fā)出的光準直的準直光學系統(tǒng)而使用，能夠減少從上述多層光信息記錄介質側入射到該準直透鏡單元上并透過該準直透鏡單元的雜散光的光量，因此能夠降低層間串音。并且，這樣一來，根據(jù)上述本發(fā)明的準直透鏡單元的結構，只通過作為進行從具有多個信息記錄層的多層光信息記錄介質的信號再生的光拾取器裝置的、使從光源發(fā)出的光準直的準直光學系統(tǒng)而使用，便能夠降低層間串音，因此不需要改變光拾取器裝置的光學系統(tǒng)的結構，另外，光學系統(tǒng)整體的大小也不會過大。另外，本發(fā)明的光拾取器裝置的結構是進行從具有多個信息記錄層的多層光信息記錄介質的信號再生的光拾取器裝置，其特征在于，作為使從光源發(fā)出的光準直的準直光學系統(tǒng)，使用上述本發(fā)明的準直透鏡單元。根據(jù)上述本發(fā)明的光拾取器裝置的結構，通過作為使從光源發(fā)出的光準直的準直光學系統(tǒng)使用上述本發(fā)明的準直透鏡單元，能夠提供不改變光學系統(tǒng)的結構、并且光學系統(tǒng)整體的大小也不過大地降低層間串音的光拾取器裝置。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明，能夠不改變光拾取器裝置的光學系統(tǒng)的結構、并且光學系統(tǒng)整體的大小也不過大，能降低層間串音。


圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的光拾取器裝置的概略結構圖。圖2是表示構成用于本發(fā)明的第一實施方式的光拾取器裝置的準直透鏡單元的光學元件的分解立體圖。圖3是用于說明構成用于本發(fā)明的第一實施方式的光拾取器裝置的準直透鏡單元的光學元件的功能的圖。圖4是表示構成用于本發(fā)明的第一實施方式的光拾取器裝置的準直透鏡單元的第二透鏡組9的移動機構的具體例的概略結構圖。圖5是在本發(fā)明的數(shù)值實施例1的BD結構的情況下的光路圖。圖6是表示由本發(fā)明的數(shù)值實施例1的光拾取器裝置的光學系統(tǒng)引起的波象差的圖。圖7是表示在本發(fā)明的數(shù)值實施例1的光拾取器裝置中，在使準直透鏡單元的狹縫偏離光軸方向的情況下產生的層間串音的變動的圖。圖8是表示本發(fā)明的第二實施方式的光拾取器裝置的概略結構圖。
圖9是表示構成用于本發(fā)明的第二實施方式的光拾取器裝置的準直透鏡單元的光學元件的分解立體圖。圖10是用于說明構成用于本發(fā)明的第二實施方式的光拾取器裝置的準直透鏡單元的光學元件的功能的圖。圖11是表示在本發(fā)明的數(shù)值實施例2的光拾取器裝置中，在使準直透鏡單元的針孔偏離與光軸正交的方向的情況下產生的層間串音的變動的圖。圖中1-光源，2-半透半反鏡，3、19-準直透鏡單元，4-調試鏡，5-物鏡，6-多層光信息記錄介質，6a、6b、6c-信息記錄層，7-光檢測器，8、20-第一透鏡組，9、21-第二透鏡組， 10,22-光學元件，1U23-鏡筒，12-狹縫，13-衍射/散射面，14、15,25,26-透明部件，14a、 14b-光柵，16、17、18-激光，24-針孔，27-遮光面，30,31-光柵部
具體實施例方式在上述本發(fā)明的準直透鏡單元的結構中，優(yōu)選將上述第一及第二透鏡組與上述光學元件容納在鏡筒內。另外，在上述本發(fā)明的準直透鏡單元的結構中，優(yōu)選上述光學元件具備衍射/散射面，該衍射/散射面具有在平行于光軸的平面內形成的與光軸正交的狹縫，該光學元件具有使入射到上述狹縫的光透過、使入射到上述狹縫以外的上述衍射/散射面上的光衍射或散射的功能。根據(jù)該優(yōu)選例，在作為光拾取器裝置的準直光學系統(tǒng)而使用的情況下，通過上述狹縫以外的上述衍射/散射面使從多層光信息記錄介質側入射到該準直透鏡單元上的雜散光衍射或散射，從而能夠降低層間串音。另外，在上述本發(fā)明的準直透鏡單元的結構中，優(yōu)選上述光學元件具備光吸收面， 該光吸收面具有在平行于光軸的平面內形成的與光軸正交的狹縫，該光學元件具有使入射到上述狹縫的光透過、吸收入射到上述狹縫以外的上述光吸收面上的光的功能。根據(jù)該優(yōu)選例，在作為光拾取器裝置的準直光學系統(tǒng)而使用的情況下，通過上述狹縫以外的上述光吸收面吸收從多層光信息記錄介質側入射到該準直透鏡單元上的雜散光，從而能夠降低層間串音。另外，在上述本發(fā)明的準直透鏡單元的結構中，優(yōu)選上述光學元件具備在與光軸垂直的面上形成的針孔，該光學元件具有使入射到上述針孔的光透過、遮蔽入射到上述針孔以外的面上的光的功能。根據(jù)該優(yōu)選例，在作為光拾取器裝置的準直光學系統(tǒng)而使用的情況下，通過上述針孔以外的面遮蔽從多層光信息記錄介質側入射到該準直透鏡單元上的雜散光，從而能夠降低層間串音。另外，在上述本發(fā)明的準直透鏡單元的結構中，優(yōu)選上述第一及第二透鏡組的至少一方可在光軸方向上移動。根據(jù)該優(yōu)選例，通過使上述第一及第二透鏡組的至少一方在光軸方向上移動而調整上述第一透鏡組與上述第二透鏡組之間的間隔，從而可修正球面象差。另外，在該情況下，在作為上述光拾取器裝置的上述準直光學系統(tǒng)而使用的情況下，在上述第一及第二透鏡組中，優(yōu)選上述光拾取器裝置的物鏡側的透鏡組可在光軸方向上移動。 下面，使用實施方式更具體地說明本發(fā)明。
第一實施方式
圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的光拾取器裝置的概略結構圖，圖2是表示構成用于該光拾取器裝置的準直透鏡單元的光學元件的分解立體圖，圖3是用于說明該光學元件的功能的圖。另外，XH三維正交坐標系按圖1的方式設定。如圖1所示，本實施方式的光拾取器裝置的光學系統(tǒng)具備，在從光源1到多層光信息記錄介質6的光路中依次配置的、將從光源1向Z軸方向射出的光的光路轉向到Y軸方向的半透半反鏡2，作為使從光源1發(fā)出的光準直的準直光學系統(tǒng)的準直透鏡單元3，將來自準直透鏡單元3的光的光路轉向到Z軸方向的調試反光鏡4，將轉向到Z軸方向上的光會聚到多層光信息記錄介質6的任意的信息記錄層上的物鏡5。另外，在半透半反鏡2的與準直透鏡單元3相反側的側方上配置有光檢測器7。在此，作為多層光信息記錄介質6，使用具有三層信息記錄層6a、6b、6c的多層BD。 另外，作為光源1，使用出射中心波長為405nm的藍紫色光的半導體激光器。準直透鏡單元3具備以在其內部形成聚光點的方式隔有規(guī)定的間隔配置的第一及第二透鏡組8、9 ；設于第一及第二透鏡組8、9間、減少在焦點偏離上述聚光點位置的位置上形成光點且透過該準直透鏡單元3的光的光量的光學元件10。并且，第一及第二透鏡組 8、9與光學元件10容納在鏡筒11內。根據(jù)如此構成準直透鏡單元3，通過作為從多層光信息記錄介質6進行信號再生的光拾取器裝置的準直光學系統(tǒng)而使用，能夠減少從多層光信息記錄介質6側入射到該準直透鏡單元3上并透過該準直透鏡單元的雜散光的光量，因此能夠降低層間串音。并且，這樣一來，僅通過作為從多層光信息記錄介質6進行信號再生的光拾取器裝置的準直光學系統(tǒng)使用準直透鏡單元3，便能夠降低層間串音，因此不需要改變光拾取器裝置的光學系統(tǒng)的結構，另外，光學系統(tǒng)整體的大小也不會過大。光學元件10具備衍射/散射面13，該衍射/散射面13具有在平行于光軸的平面內形成的與光軸正交的狹縫12。并且，具備光學元件10的準直透鏡單元3具有使入射到狹縫12的光透過、使入射到狹縫12以外的衍射/散射面13上的光衍射或散射的功能。更具體地說，如圖2所示，光學元件10由一對半圓柱狀的透明部件14、15構成，這一對透明部件14、15接合為圓柱狀。透明部件14的接合面在其兩端部分上分別形成有三角波光柵14a、14b，光柵1 與光柵14b之間的部分為平面。另一方面，透明部件15的接合面的整體為平面。并且，在形成于透明部件14的接合面上的光柵14a、14b的區(qū)域形成鉻或鎳的蒸鍍膜后，將透明部件15的接合面配置在透明部件14的接合面上，并利用與透明部件14、15相同折射率的粘合劑填充在兩接合面間。由此，得到具有光柵部30、31的光學元件10 (參照圖1)，使透明部件14、15接合后的接合面成為衍射/散射面13，平面部分成為狹縫12。另外，在此，使用一對半圓柱狀的透明部件14、15，并使這一對透明部件14、15接合為圓柱狀，但未必限定于該結構。例如，也可以使用一對方柱狀的透明部件，并使這一對透明部件接合為方柱狀。通過按上述方式構成準直透鏡單元3，在作為光拾取器裝置的準直光學系統(tǒng)而使用的情況下，如圖3所示，通過光柵部30或31使從多層光信息記錄介質6側入射到該準直透鏡單元3上的雜散光衍射，從而能夠降低層間串音。 另外，在本實施方式的準直透鏡單元3中，希望第一及第二透鏡組8、9的至少一方可在光軸方向上移動。根據(jù)該希望的結構，通過使第一及第二透鏡組8、9的至少一方在光軸方向上移動而并調整第一透鏡組8與第二透鏡組9之間的間隔，可修正球面象差。在本實施方式中，第二透鏡組9設為可在鏡筒11內沿光軸方向上移動(參照圖1的箭頭A)。另外，第二透鏡組9的移動機構由蝸輪、馬達等(未圖示)構成。另外，第二透鏡組9的移動機構也可使用壓電元件構成。圖4表示其具體的結構。如圖4所示，第二透鏡組9設為可在鏡筒11內通過透鏡座32而在光軸方向上移動。另外，支撐體33介于光學元件10與鏡筒11的內表面之間。壓電元件34的一端固定在透鏡座32上，壓電元件34的另一端部固定在支撐體33上。S卩，壓電元件34以一端固定在透鏡座32上、另一端部固定在支撐體33上的狀態(tài)配置在光軸方向上。并且，通過采用這種結構并改變施加在壓電元件34上的電壓， 從而能使第二透鏡組9在光軸方向(圖4的箭頭A方向)上移動，以調整第一透鏡組8與第二透鏡組9之間的間隔。接著，對本實施方式的多層光信息記錄介質的再生動作進行說明。從作為光源1的半導體激光器向Z軸方向射出的激光16(實線)被半透半反鏡2 反射并使光路向Y軸方向轉向后，入射到準直透鏡單元3上。入射到準直透鏡單元3上的激光16由第一透鏡組8聚光、并入射到光學元件10的狹縫12后，由第二透鏡組9使其準直。 經(jīng)準直的激光16通過調試鏡4將光路轉向到Z軸方向。并且，轉向到Z軸方向的激光16 通過物鏡5會聚到作為多層光信息記錄介質6的多層BD的例如第二層信息記錄層6b上。由第二層信息記錄層6b反射的激光16 (再生光)依次通過物鏡5、調試鏡4之后， 入射到準直透鏡單元3上。入射到準直透鏡單元3上的激光16由第二透鏡組9聚光、并入射到光學元件10的狹縫12后，透過第一透鏡組8，并透過半透半反鏡2，由光檢測器7檢測。 通過以上的動作，從多層光信息記錄介質6進行信號再生。從鄰接的外側的第一層信息記錄層6a (接近物鏡5的信息記錄層)及鄰接的里側的第三層信息記錄層6c (遠離物鏡5的信息記錄層)也產生反射光，成為作為層間串音的原因的雜散光。由鄰接的外側的第一層信息記錄層6a(接近物鏡5的信息記錄層)反射的激光 17 (以虛線表示的無用反射光)依次通過物鏡5、調試鏡4后，入射到準直透鏡單元3上。入射到準直透鏡單元3上的激光17由第二透鏡組9聚光，并在第一透鏡組8側的光柵部30 上形成聚光點。由此，能利用第一透鏡組8側的光柵部30使激光17 (無用反射光)衍射， 減少透過第一透鏡組8并由光檢測器7檢測的激光17的光量，因此能夠降低層間串音。另外，由鄰接的里側的第三層信息記錄層6c (遠離物鏡5的信息記錄層)反射的激光18 (以點劃線表示的無用反射光)依次通過物鏡5、調試鏡4后，入射到準直透鏡單元 3上。入射到準直透鏡單元3上的激光18由第二透鏡組9聚光，并在該第二透鏡組9側的光柵部31上形成聚光點。由此，能夠利用第二透鏡組9側的光柵部31使激光18 (無用反射光)衍射，減少透過第一透鏡組8并由光檢測器7檢測的激光18的光量，因此能夠降低層間串音。另外，在鏡筒11的內表面粘貼具有以比使用的激光的波長小的間距形成的微細的凹凸結構的光吸收部件，如果通過該光吸收部件吸收由光柵部30及光柵部31衍射的光， 則能夠實現(xiàn)進一步降低層間串音。數(shù)值實施例1下面，列舉優(yōu)選的數(shù)值實施例對本實施方式的光拾取器裝置的具體的設計進一步詳細地進行說明。圖5表示BD結構情況下的光路圖。另外，下述(表1)表示本數(shù)值實施例的基本的光學系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。表 權利要求
1.一種準直透鏡單元，是在從具有多層信息記錄層的多層光信息記錄介質進行信號再生的光拾取器裝置中，作為使來自光源的光準直的準直光學系統(tǒng)的準直透鏡單元，其特征在于，具備以在其內部形成聚光點的方式隔有規(guī)定的間隔配置的第一及第二透鏡組；以及設在上述第一及第二透鏡組間、減少在焦點偏離上述聚光點位置的位置上形成光點且透過上述準直透鏡單元的光的光量的光學元件。
2.根據(jù)權利要求1所述的準直透鏡單元，其特征在于，上述第一及第二透鏡組與上述光學元件容納在鏡筒內。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的準直透鏡單元，其特征在于，上述光學元件具備衍射/散射面，該衍射/散射面具有在平行于光軸的平面內形成的與光軸正交的狹縫，上述準直透鏡單元具有使入射到上述狹縫的光透過、并使入射到上述狹縫以外的上述衍射/散射面上的光衍射或散射的功能。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的準直透鏡單元，其特征在于，上述光學元件具備光吸收面，該光吸收面具有在平行于光軸的平面內形成的與光軸正交的狹縫，上述準直透鏡單元具有使入射到上述狹縫的光透過、并吸收入射到上述狹縫以外的上述光吸收面上的光的功能。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的準直透鏡單元，其特征在于，上述光學元件具備在與光軸垂直的面上形成的針孔，上述準直透鏡單元具有使入射到上述針孔的光透過、并遮蔽入射到上述針孔以外的面上的光的功能。
6.根據(jù)權利要求1 5任一項所述的準直透鏡單元，其特征在于，上述第一及第二透鏡組的至少一方可在光軸方向上移動。
7.根據(jù)權利要求6所述的準直透鏡單元，其特征在于，在作為上述光拾取器裝置的上述準直光學系統(tǒng)使用的情況下，上述第一及第二透鏡組中位于上述光拾取器裝置的物鏡側的透鏡組可在光軸方向上移動。
8.一種光拾取器裝置，是從具有多層信息記錄層的多層光信息記錄介質進行信號再生的光拾取器裝置，其特征在于，作為使來自光源的光準直的準直光學系統(tǒng)使用權利要求1 7中任一項所述的準直透鏡單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及準直透鏡單元及使用該準直透鏡單元的光拾取器裝置。本發(fā)明提供一種能夠不改變光學系統(tǒng)的結構、并且光學系統(tǒng)整體的大小也不過大，能降低層間串音的光拾取器裝置。該光拾取器裝置是從具有多層信息記錄層(6a、6b、6c)的多層光信息記錄介質(6)進行信號再生的光拾取器裝置。作為使來自光源(1)的光準直的準直光學系統(tǒng)，使用準直透鏡單元(3)，該準直透鏡單元(3)具備以在其內部形成聚光點的方式隔有規(guī)定的間隔配置的第一及第二透鏡組(8)、(9)；設在第一及第二透鏡組(8)、(9)之間、減少在焦點偏離上述聚光點位置的位置上形成光點且透過該準直透鏡單元(3)的光的光量的光學元件(10)。
文檔編號G11B7/135GK102169702SQ20111005107
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權日2010年2月26日
發(fā)明者島野健 申請人:日立麥克賽爾株式會社