CN101377563A - 物镜和光拾取设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种光拾取设备和用于光拾取设备的物镜,该光拾取设备用于对光学信息记录介质执行写和/或读,该物镜包括位于光源侧表面上的增透膜,其中,将包括380nm≤λ1≤420nm的波长λ1和630nm≤λ2≤810nm的波长λ2的多个波长的光通量会聚到介质上,关于波长λ1的光源侧数值孔径在0.8-0.9的范围内,关于波长λ2光源侧数值孔径为0.7或更小,并且在对波长区域为400nm至1200nm中垂直进入表面的中心部分的光通量的反射率为3.0%或更小的情况下,增透膜的波带在700nm至800nm的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及用于信息记录和重现设备的光拾取设备的物镜以及配备有该物镜的光拾取设备,该信息记录和重现设备可以执行将信息记录在光学信息记录介质和重现记录在该光学信息记录介质上的信息中的至少一个。特别地,本发明涉及将至少包括波长在380nm至420nm范围内的光通量和波长在630nm至810nm范围内的光通量的多个光通量会聚到光学信息记录介质上的物镜,以及配备该物镜的光拾取设备。
背景技术
传统上,使用光拾取设备(信息记录和重现设备)作为执行将信息记录在光学信息记录介质上并重现记录在光学信息记录介质上的信息的设备。光拾取设备使用物镜(光学透镜)将从半导体激光器光源发出的光会聚到光学信息记录介质的信息记录面上,以执行信息的记录和重现。
另外,近年来,已执行了下面的技术。即,使用物镜使光束斑的直径变小的试验,换而言之,使光束斑有效地变窄的试验,以使得可以为了增大光学信息记录介质的容量而利用高强度记录状态下的光来记录和重现信息。由于光束斑的直径与物镜的数值孔径(NA)成反比,所以物镜的NA的增大已经有了进步,并且近来已经开发了这样的光拾取设备:其利用物镜将波长在380nm至420nm范围内的光通量会聚到光学信息记录介质(被称为蓝光(Blu-Ray)光盘)上,该物镜的光源侧数值孔径在0.8至0.9范围内。
另外,对于光拾取设备来说仅能够对一种光学信息记录介质执行记录和/或重现是不够的,光拾取设备需要处理诸如传统的紧凑光盘(CD)(波长约为780nm,NA为0.45)以及数字通用光盘(DVD)(波长约为650nm,NA为0.6)的光学信息记录介质。
现在,为了有效地利用从光源发出的光通量,已经对光拾取设备的光学元件实现了增大光学元件的透射率的设计。例如,在物镜等的光学表面上形成增透膜(antireflective film),以通过利用光干涉来抑制从光学表面所反射的光量。
例如,日本专利申请2007-127954中所公开的技术在光源侧数值孔径(NA)为0.85的用于蓝光专用光拾取设备的物镜的光源侧表面上形成一至三层增透膜,从而抑制反射光的量,以增大物镜的透射率。
但是,当在用于兼容光拾取设备(该兼容光拾取设备可以以多个波长读和/或写信息)的物镜上形成增透膜时,日本专利申请2007-127954中所公开的技术难以对具有不同波长的各个入射光通量都实现增透。
虽然在此给出了对上述技术的简要说明,但是,在本申请递交时日本专利申请2007-127954还没有公开。另外,日本专利申请2007-127954的发明人和受让人与本申请是相同的。因此,请注意,发明人认为日本专利申请2007-127954不是本申请的现有技术。
另一方面,已知的是,光的入射角越大,在增透涂层中光反射率的波长相关性越向较短波长偏移。另外,从物镜的中心部分进入物镜的外部周围部分的光越多,光的入射角越大。因此,在传统的物镜中,周围部分的光的反射率的波长相关性向较短波长的偏移比中心部分的大。结果,使进入周围部分的光的反射率成为局部最小的波长短于使进入中心部分的光的反射率成为局部最小的波长。因此,在配置有传统增透涂层的物镜中,在物镜的中心部分对激光的反射率低,但是在物镜的周围部分中对激光的反射率高。因此,与中心部分相比周围部分中所透射的光量变得相对较小。结果,导致物镜有下列问题:整个透镜的透射光的光谱强度变坏,由于光会聚性能的降低而导致光束斑的直径增大,光束的光量降低,等等。
由于具有高NA的物镜的透镜面的曲率大,所以透镜周围部分中的光入射角非常大。因此,透过物镜周围部分的光量降低的程度非常大,并且尽管使用具有高NA的物镜,也不能抑制光斑直径的增大。诸如此类的情况是增大光学记录介质容量的障碍。
日本专利申请特开2005-31361号公开了这样的物镜:其通过形成特定增透膜来将增透涂层的局部最小反射波长设置在比使用的从380nm至420nm范围的波长长的波长侧,来确保光斑直径最小化与透射光量之间的良好的平衡。
为了获得这种物镜,必须将增透涂层工作的波长带设置得宽。结果,制造者不得不接受增透膜层数、每层的厚度以及总膜厚度的增大。但是,增透膜层数、每层的厚度以及总膜厚度的增大导致这样的问题:对高温环境和高湿度环境的环境耐受力降低,对长期光照射的耐光性降低。但是,日本专利申请特开2005-31361号没有考虑物镜的透光量与环境耐受力和耐光性之间的平衡。因此日本专利申请特开2005-31361号的措施还不够。
另外,当通过真空蒸镀法在透镜的表面上形成增透膜时,作为进一步检查的结果,很明显随着入射到透镜中的光的入射角增大,增透膜的膜厚减小。对于入射角为0°处的光学膜厚为D nm的情况来说,入射角为θ处的光学膜厚在从大约Dcos(3/4θ)nm至大约Dcos(8/9θ)nm的范围内。还发现,由于蒸镀源放置在从圆顶(透镜设置在该圆顶上)的中心偏移的位置处,并且其上设置有透镜的该圆顶在通用蒸镀器中具有任意的角度,因此导致在来自蒸镀源的蒸镀材料的入射角根据设置在圆顶上的透镜表面的位置和方向而变化时,光学膜厚具有一定量的分布。因此,以下问题也变得清晰:当光源侧的数值孔径变得越大时,膜厚减小程度的差异也变得越大,以及透镜周围部分的反射率变得更高,这使周围部分的透射率进一步下降。
发明内容
因此,本发明的主要目的是提供一种物镜以及使用该物镜的光拾取设备,该物镜对多个波长区域的光具有兼容性,并且在确保对每个波长的高透射率的情况下具有环境耐受力和耐光性。
根据本发明的一方面,提供一种用于光拾取设备的物镜,该光拾取设备通过来自光源的光来对光学信息记录介质执行写和/或读,该物镜包括光源侧表面上的增透膜,其中
通过该物镜,将包括380nm≤λ1≤420nm的范围内的波长λ1和630nm≤λ2≤810nm的范围内的波长λ2的多个波长的光通量会聚到光学信息记录介质上,
关于波长λ1的光源侧数值孔径在0.8至0.9的范围内,
关于波长λ2的光源侧数值孔径为0.7或更小,以及在波长区域为400nm至1200nm中垂直进入表面的中心部分的光通量的反射率为3.0%或更小的情况下,增透膜的波带(band)在700nm至800nm的范围内。
根据本发明的另一方面,提供一种光拾取设备,该光拾取设备包括上述物镜,其中所述物镜通过塑模而形成。
根据本发明,可以提供一种物镜以及使用该物镜的光拾取设备,该物镜在确保对各波长的光的高透射率的情况下具有环境耐受力和耐光性。
附图说明
通过下面所给出的详细说明以及附图,可以更全面地理解本发明的以上和其它目的、优点和特征,这些附图仅以示例的方式给出,而并非希望限制本发明,以及其中:
图1是示出将用于本发明的优选实施例的光拾取设备的示意性配置的图;
图2是示出将用于本发明的优选实施例的物镜的示意性配置的图;
图3是示出根据本发明的优选例子(例子1-5)的样品的波长与反射率之间的关系的示意图;
图4是示出根据相比于本发明的优选例子的比较例子(比较例子1-5)的样品的波长与反射率之间的关系的示意图;以及
图5是示出根据本发明的优选例子(例子6-10)的样品的波长与反射率之间的关系的示意图。
具体实施方式
接着,将参考附图来说明本发明的优选实施例。
在本实施例中,(A)首先说明根据本发明优选实施例的光拾取设备,之后,(B)说明物镜。
(A)光拾取设备
如图1所示,光拾取设备1配置有三种半导体激光振荡器LD1、LD2和LD3作为光源。
半导体激光振荡器LD1发出用于蓝光光盘(BD)10的范围为380nm至420nm的波长中特定波长(例如405nm)的光通量L1。半导体激光振荡器LD2发出用于DVD 20的范围为630nm至670nm的波长中特定波长(例如655nm)的光通量L2。半导体激光振荡器LD3发出用于CD 30的范围为760nm至810nm的波长中特定波长(例如780nm)的光通量L3。
去除器(shaver)SH1、分光器BS1、准直器CL、分光器BS4和BS5以及物镜15在图1中从底部到顶部依次布置在从半导体激光振荡器LD1发出的蓝紫光的光轴方向上。BD 10、DVD 20和CD 30布置在与物镜15相对的位置处,作为光学信息记录介质。
在图1中,柱面透镜L11、凹透镜L12和光电探测器PD1依次布置在分光器BS1的右边。
分光器BS2和BS4在图1中从左到右依次布置在从半导体激光振荡器LD2发出的红光的光轴方向上。
在图1中,柱面透镜L21、凹透镜L22和光电探测器PD2依次布置在分光器BS2的下面的部分。
分光器BS3和BS5在图1中从右到左依次布置在从激光半导体振荡器LD3所发出的光的光轴方向上。
在图1中,柱面透镜L31、凹透镜L32和光电探测器PD3依次布置在分光器BS3的下面的部分。
物镜15放置在BD 10、DVD 20或者CD 30的对面,并将从各半导体激光振荡器LD1、LD2和LD3发出的光会聚到BD 10、DVD 20或者CD 30。BD 10、DVD 20和CD 30分别包括记录面10a、20a和30a,并被配置为使用透明保护板覆盖各记录面10a、20a和30a的表面。
物镜15配置有二维制动器2,并且通过对二维制动器2的操作,物镜15可以沿着垂直方向(或沿着水平方向)自由地运动。
接着,说明光拾取设备1的操作。
由于本实施例的光拾取设备1根据光学信息记录介质的种类而改变操作,所以将在下面分别说明针对BD 10、DVD 20和CD 30的操作模式的细节。
首先,说明光拾取设备1针对BD 10的操作。
在对BD 10进行信息的记录和/或重现操作的时刻(在对BD 10执行写和/或读的时刻),半导体激光振荡器LD1发出光通量L1。通过穿过去除器SH1来形成光通量L1,并穿过分光器BS1。然后,通过准直器CL使光通量L1成为平行光,接着,平行光穿过各分光器BS4和BS5、物镜15和BD 10的透明保护板。从而光通量L1形成会聚在BD 10的记录面10a上的光斑。
形成为会聚光斑的光通量L1在BD 10的记录面10a上被信息凹坑调制,并被记录面10a反射。被反射的光通量L1穿过BD 10的透明保护板、物镜15、分光器BS5和准直器CL,并被分光器BS1反射。之后,被反射的光通量L1穿过柱面透镜L11并被给予了散光。之后,光通量L1穿过凹透镜L12,从而被光电探测器PD1接收。
自此之后重复执行类似这样的操作,并完成对BD 10的信息记录操作和/或对记录在BD 10上的信息的重现操作。
接着,说明光拾取设备1针对DVD 20的操作。
在对DVD 20进行信息的记录和/或重现操作的时刻(在对DVD20执行写和/或读的时刻),半导体激光振荡器LD2发出光通量L2。光通量L2穿过分光器BS2,并被分光器BS4反射。然后,反射的光通量L2穿过分光器BS5、物镜15和DVD 20的透明保护板,从而形成会聚在DVD 20的记录面20a上的光斑。
形成为会聚光斑的光通量L2在DVD 20的记录面20a上被信息凹坑调制,并被记录面20a反射。被反射的光通量L2穿过DVD 20的透明保护板、物镜15、分光器BS5,并被各分光器BS4和BS2反射。之后,被反射的光通量L2穿过柱面透镜L21,并被给予了散光。之后,光通量L2穿过凹透镜L22,从而被光电探测器PD2接收。
自此之后重复执行类似这样的操作,并完成对DVD 20的信息记录操作和/或对记录在DVD 20上的信息的重现操作。
最后,说明光拾取设备1针对CD 30的操作。
在对CD 30进行信息的记录和/或重现操作的时刻(在对CD 30执行写和/或读的时刻),半导体激光振荡器LD3发出光通量L3。光通量L3穿过分光器BS3,并被分光器BS5反射。然后,被反射的光通量L3穿过物镜15和CD 30的透明保护板,从而形成会聚在CD 30的记录面30a上的光斑。
形成为会聚光斑的光通量L3在CD 30的记录面30a上被信息凹坑调制,并被记录面30a反射。被反射的光通量L3穿过CD 30的透明保护板和物镜15,并被各分光器BS5和BS3反射。之后,被反射的光通量L3穿过柱面透镜L31,并被给予了散光。之后,光通量L3穿过凹透镜L32,从而被光电探测器PD3接收。
自此之后重复执行类似这样的操作,并完成对CD 30的信息记录操作和/或对记录在CD 30上的信息的重现操作。
顺带说明的是,光拾取设备1适于检测由于各个光电探测器PD1、PD2和PD3上的光斑形状的变化或者光斑位置的变化而导致的光量的变化,以在对BD 10、DVD 20或CD 30进行信息记录和/或重现操作时执行对焦检测和轨道检测。然后,基于光电探测器PD1、PD2和PD3的检测结果,类似于此的光拾取设备1利用二维制动器2来移动物镜15,使得从半导体激光振荡器LD1、LD2和LD3发出的光可以分别成像在BD 10、DVD 20和CD 30的记录面10a、20a和30a上,并移动物镜15,使得从半导体激光振荡器LD1、LD2和LD3发出的光可以分别成像在记录面10a、20a和30a的预定轨道上。
另外,当利用光通量L1在BD10上执行记录和/或重现时,光拾取设备1的物镜15在图像侧的数值孔径(NA)在0.8至0.9的范围内。另一方面,当分别利用光通量L2和L3在DVD 20和CD 30上执行记录和/或重现时,光拾取设备1的物镜15在图像侧的数值孔径(NA)等于0.7或更小。优选地,当利用光通量L2对DVD 20执行记录和/或重现时,物镜15的图像侧的数值孔径在0.60至0.70的范围内,当利用光通量L3对CD 30执行记录和/或重现时,物镜15的图像侧的数值孔径在0.42至0.52的范围内。
(B)物镜
如图2所示,物镜15包括通过塑模(plastic molding)而形成的透镜主体70,并且被配置为在透镜主体70的表面上形成有增透膜81和82。
透镜主体70由热塑树脂制成,并优选由下面的通用化学式(1)所表示的环烯烃系列共聚物制成:
在通用化学式(1)中,″R1″表示选自碳数目在2至20的范围内的烃基的一种或两种或更多种的二价基(divalent group);″R2″表示选自由碳数目在1至5的范围内的烃基和氢所组成的基的一种或两种或更多种的单价基;而“x”和“y”表示共聚比,并且是使x/y为大于等于5/95且小于等于95/5的实数。
在通用化学式(1)中,优选地,″R1″表示选自碳数目在2至12的范围内的烃基的一种或两种或更多种的二价基;更优选地,是由通用化学式(2)所表示的二价基;以及最优选地,是由p为0或1的通用化学式(2)所表示的二价基。可以只使用一种结构作为″R1″的结构,或者可以一起使用两种或更多种的结构。
在通用化学式(2)中,“p”表示范围为0至2的整数。
另外,在通用化学式(1)中,可以引用氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基(I-probyl group)、正丁基、2甲基丙基(2-methyl probylgroup)等作为″R2″的例子。优选地,″R2″是氢和/或-CH3,更优选地,″R2″是氢气。
另外,形成透镜主体70的共聚合的类型并没有特殊限制,而是可以应用公知的诸如无规共聚物、嵌段共聚物和交替共聚合的各种共聚合类型。但是,优选无规共聚物。可以引用可从Mitsui Chemicals,Inc.获得的环烯烃共聚(APEL)作为能够形成透镜主体70的商业可用的树脂。
透镜主体70包括光学表面71(在下文中称为“S1表面71”)和光学表面72(在下文中称为“S2表面72”),分别从半导体激光振荡器LD1、LD2和LD3发出的光通量L1、L2和L3进入S1表面71,在S2表面72中光通量L1、L2和L3穿过物镜15,从而分别向BD 10、DVD 20和CD 30出射。
S1表面71是位于半导体激光振荡器LD1、LD2和LD3侧(光源侧)的表面,S2表面72是位于BD 10、DVD 20和CD 30侧(图像侧)的表面。
在S1表面71上形成有增透膜81,增透膜81的总膜厚在490nm至550nm的范围内。增透膜81具有层叠了多个层的层叠结构;优选地,层的数量为奇数;更优选地,层的数量为9。在组成增透膜81的层中,至少有两个层分别由低折射率材料和高折射率材料制成。优选地,由低折射率材料制成的层直接形成在透镜主体70上,由高折射率材料制成的层形成在由低折射率材料制成的层上。当增透膜81的层数为三或更多时,则,优选地,由低折射率材料制成的层直接形成在透镜主体70上,由高折射率材料制成的层和由低折射率材料制成的层交替层叠在第一层上。
“低折射率材料”是对于波长为500nm的光折射率nL在1.3≤nL<1.5范围内的材料,而“高折射率材料”是对于波长为500nm的光折射率nH在1.8≤nH<2.1范围内的材料。作为低折射率材料,例如,有氧化硅、氟化镁、氟化铝和冰晶石,优选使用包含氧化硅(SiO2)的材料作为低折射率材料的主要组分。作为高折射率材料,例如,有氧化铈、氧化钛、氧化钽、氧化锆、氧化铝、氮化硅和含氧氮化硅,优选使用包含氧化锆(ZrO2)的材料作为高折射率材料的主要组分。
顺带说明的是,可以使用这些材料中的一种,将前述每一层形成为包括单一组分的层,或者可以使用这些材料中的多种,将前述每一层形成为包括多种组分的层。另外,在使用这些材料中的多种的情况下,存在以下这些情况:使用混合物作为蒸镀材料,同时使用各种分离的材料作为蒸镀材料,等。优选使用例如日本专利申请特开平10-160906号中所公开的技术来形成层叠状态的这样的增透膜81,但是,可以将增透膜81形成为使用传统上熟知的诸如真空蒸镀法、溅射法、化学气相沉淀(CVD)法和气压等离子法(日本专利申请特开2001-100008号和2000-147209号)的膜形成方法而形成的膜。
在增透膜81中,在由低折射率材料形成的层中,最厚的层的厚度TL-MAX在100nm≤TL-MAX<190nm的范围内,在由高折射率材料形成的层中,最厚的层的厚度TH-MAX在65nm≤TH-MAX<90nm的范围内。
在S2表面72上形成增透膜82。增透膜82具有与增透膜81相同的配置,并且优选地,增透膜82的层数为5层或7层。虽然在本实施例中配置了增透膜81和82两者,但是可以不形成增透膜82。
作为物镜15的光谱特性,上述物镜15具有这样的特性:在由于S1表面71上形成有增透膜81而使得400nm至1200nm的波长区域内的垂直进入S1表面71的中心部分73的光通量的反射率为3.0%或更小的情况下,波带(波长宽度)在700nm至800nm范围内。优选地,1100nm至1200nm的波长区域内的光通量的平均反射率在2.0%至3.5%的范围内。
本发明实施例中的“在400nm至1200nm的波长区域内的反射率为3.0%或更小的情况下,波带(波长宽度)在700nm至800nm范围内”意思是:对波长范围为400nm至1200nm内的波长的反射率为3.0%或更小的波带宽度为从700nm或更大至800nm或更小的连续宽度。因此,存在这样的波带:在该波带中,对范围为400nm至1200nm内的部分波长的反射率为3.0%或更大。
另外,在物镜15中,光通量L1在S1表面71上的最大入射和出射角(最大视角)θmax满足条件60°≤θmax≤72°。这里,“最大入射和出射角θmax”是光通量L1与S1表面71的交点处的法线与光轴在S1表面71的有效直径的末端处相交而形成的角度(见图2)。
根据上述实施例,由于物镜15的S1表面71上形成有具有特定光谱特性的增透膜81,所以可以确保对光通量L1、L2和L3的范围分别为380nm至420nm、630nm至670nm和760nm至810nm内的各波长的透射率都很高,并且可以提高对高温环境和高湿度环境的环境耐受力以及对光通量L1、L2和L3的耐光性(见下面的例子)。
顺带说明的是,在物镜15的透镜主体70上可以形成或不形成衍射结构。另外,增透膜81的层数没有特殊的限制,但是层数优选在7至11的范围内。层数进一步优选为奇数,并且如上所述尤其优选为9。
当增透膜81的层数小于7时,则为了获得上面提到的光谱特性,必须使其中的任一层极其厚或极其薄。当使增透膜81的任一层极其厚时,则有可能降低对高温环境和高湿度环境的环境耐受力及耐光性。另一方面,当使增透膜81的任一层极其薄时,则有可能导致反射特性的重复性变差并且生产率降低。因此,增透膜81的层数优选为7或更大。
当增透膜81的层数为8或10(偶数层)时,则必须形成低折射率材料的最外层。因此,与透镜主体70直接接触的层变成由高折射率材料制成的层。当直接接触透镜主体70的层由高折射率材料制成时,则有可能降低对波长在380nm至420nm范围内的光通量L1的耐光性。因此,优选地,增透膜81的层数是诸如7、9和11的奇数。
当增透膜81的层数为12或更大,则为了获得上面提到的光谱特性,必须使任一层极其薄。当使增透膜81的任一层极其薄时,则有可能导致反射特性的重复性变差并且生产力降低,另外,有可能导致环境耐受力由于层数的增加而降低并且成本升高。因此,优选地,增透膜81的层数是11或更小。
[实施例1]
(1)样品的制造及其特性
作为基础材料,对Mitsui Chemicals,Inc.的APEL进行塑造(mold),以制造具有下列透镜特性的十个模制品(在这些模制品中没有形成折射结构)。
中心部分处对波长为500nm的光的折射率为:1.55
对于波长为405nm的光,光源侧的数值孔径NA(针对BD)为:0.85
对于波长为655nm的光,光源侧的数值孔径NA(针对DVD)为:0.6
对于波长为780nm的光,光源侧的数值孔径NA(针对CD)为:0.45
对波长为405nm的光的最大视角(针对BD)为:68°
对波长为655nm的光的最大视角(针对DVD)为:55°
对波长为780nm的光的最大视角(针对CD)为:45°
之后,在各模制品上形成表1、1′和表2、2′中所示的分别由多个层组成的各增透膜。根据增透膜的膜类型将这十个样品设置为“例子1-5,比较例子1-5”。
[表1]
[表1′]
[表2]
[表2′]
在表1、1′和表2、2′中,“层编号”为“1”的层是直接形成在树脂模制品(基础材料)上的层。各层的组成材料中的“L5”是低折射率材料,是由Merck Ltd.制造的Substance L5。
(2)样品的特性
(2.1)反射率的测量
测量例子1-5和比较例子1-5中的各样品对波长在400nm至1200nm的范围内的光的反射率(%)。测量结果如图3和图4以及表3中所示。特殊地,在表3中,描述了对波长区域为400nm至1200nm的光的反射率为3.0%或更小的波带(波长宽度),以及对波长区域为1100nm至1200nm的光的平均反射率(%)。
(2.2)透射率的测量
使用Hitachi Ltd.制造的分光测光仪(Spectral Photometer)U-4000来测量测量例子1-5和比较例子1-5中的各样品对波长为405nm、655nm和780nm的光的透射率(%)。测量结果如表3′中所示。
(2.3)光瞳透射率的测量
使用蓝光斑检测仪,来测量例子1-5和比较例子1-5中的各样品的有效直径的最外周部分处对波长为405nm的光的透射率(%)。测量结果如表3′中所示。
(2.4)对增透膜的评测
基于表1、1′和表2、2′的内容综合评测例子1-5和比较例子1-5中的各样品的增透膜。评测结果如表3″中所示。在表3″中,“L材料的最大厚度”表示组成增透膜(S1表面)的由低折射率材料制成的层中最厚的层的厚度,“H材料的最大厚度”表示组成增透膜(S1表面)的由高折射率材料制成的层中最厚的层的厚度。
[表3]
[表3′]
[表3″]
(3)对样品的评估
(3.1)对透射率的评估
基于上述“透射率的测量”的结果,从对波长为405nm的光的透射率的角度来评估例子1-5和比较例子1-5中的各样品。评估结果如表4中所示。表4中的“○”、“△”和“×”的标准如下所示。
“○”:透射率为93%或更大
“△”:透射率为91%或更大,且小于93%
“×”:透射率小于91%
(3.2)对光瞳透射率的评估
基于上述“光瞳透射率的测量”的结果,从透射率的角度来评估例子1-5和比较例子1-5中的各样品。评估结果如表4中所示。表4中的“○”、“△”和“×”的标准如下所示。
“○”:透射率为87%或更大
“△”:透射率为85%或更大,且小于87%
“×”:透射率小于85%
(3.3)对环境耐受力的评估
对例子1-5和比较例子1-5中的各样品执行下面的热耐受力测试以及高温和高湿度测试,并基于测试结果来评估环境耐受力。评估结果如表4中所示。表4中的“○”、“△”和“×”的标准如下所示。
热耐受力测试:在留在温度为85℃的环境下168小时之后,在室温环境中评估功能膜表面的外观。
高温和高湿度测试:在留在温度为60℃和湿度为90%的环境下168小时之后,在室温环境中评估功能膜表面的外观。
“○”:通过外观评估发现在热耐受力测试(85℃)以及高温和高湿度测试之后没有变化
“△”:通过外观评估虽然发现在热耐受力测试(85℃)以及高温和高湿度测试之后增透膜的膜表面有极其微小的变化,但是该变化在特定的容许范围内
“×”:通过外观评估发现在热耐受力测试(85℃)或者高温和高湿度测试中增透膜的膜表面上产生了裂缝或膜脱落
(3.3)对耐光性的评估
在温度为85℃、相对湿度为5%的大气中,在使用准直透镜将波长为405nm的光变成平行光之后,将该平行光会聚到例子1-5和比较例子1-5中的各样品上。将进入S1表面时的光强设置为25mW/mm2。在照射时间过去200小时的时刻观察增透膜的膜表面的外观,使用表面粗糙度仪测量膜表面的表面形状的改变量。根据该测量结果来评估例子1-5和比较例子1-5中的各样品的耐光性。评估结果如表4中所示。表4中的“○”、“△”和“×”的标准如下所示。
“○”:在经过200小时之后没有变化
“△”:在经过200小时之后,虽然发现表面形状有极其微小的变形,但是该变形在特定的容许范围内
“×”:在经过200小时之后,发现表面形状产生了膜脱落、裂缝或变形
(3.5)综合评估
基于上述结果,从样品是否是作为物镜的最佳样品(样品是否达到了应用水平)的角度,来综合评估例子1-5和比较例子1-5中的各样品。评估结果如表4中所示。表4中的“○”和“×”的标准如下所示。
“○”:高于应用水平(上面所提到的测试结果全为“○”)
“×”:低于应用水平(上面所提到的测试结果包括至少一个“△”或“×”)
[表4]
样品 | 透射率 | 光瞳透射率(最外周) | 环境耐受力 | 耐光性 | 综合评估 |
例子1 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
例子2 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
例子3 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
例子4 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
例子5 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
比较例子1 | Δ | × | ○ | ○ | × |
比较例子2 | ○ | ○ | × | × | × |
比较例子3 | ○ | × | ○ | ○ | × |
比较例子4 | ○ | × | × | Δ | × |
比较例子5 | ○ | ○ | × | Δ | × |
(4)结论
在相互比较例子1-5和比较例子1-5的样品时,根据表4的结果发现,例子1-5的样品具有较高的透射率,并且还在环境耐受力和耐光性方面更优越。从以上可发现,在物镜的表面(S1表面)上形成增透膜是有用的,增透膜符合下列条件:在对波长区域为400nm至1200nm的垂直进入S1表面的中心部分的光通量的反射率为3.0%或更小的情况下,波带在700nm至800nm的范围内。
[实施例2]
(1)样品的制造极其特性
在与用于实施例1的那些模制品相同的模制品上形成由表5、5′中所示的多个层组成的增透膜,根据增透膜的膜类型将这5个例子设置为“例子6-10”
[表5]
[表5′]
(2)样品的特性
与实施例1相似地对例子6-10的各样品进行反射率的测量、透射率的测量、光瞳透射率的测量以及对增透膜的评测,其结果如图5以及表6、6′、6″所示。
[表6]
[表6′]
[表6″]
(3)对样品的评估
与实施例1相似,对实施例1中所制造的样品“例子1-5”和样品“例子6-10”的环境耐受力和耐光性进行评估,其结果如表7中所示。
[表7]
样品 | 环境耐受力 | 耐光性 |
例子1 | ○ | ○ |
例子2 | ○ | ○ |
例子3 | ○ | ○ |
例子4 | ○ | ○ |
例子5 | ○ | ○ |
例子6 | Δ | ○ |
例子7 | ○ | Δ |
例子8 | ○ | Δ |
例子9 | ○ | Δ |
例子10 | Δ | ○ |
从表7的结果发现,当将本发明的增透膜特别地配置为九层时,环境耐受力和耐光性尤其优越。
在此通过引用将2007年8月28日所提交的日本专利申请2007-221222的包括说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容并入。
虽然已经示出并说明了各种示例性实施例,但是本发明并不限于所示出的实施例。因此,本发明的范围并不希望只限于所附的权利要求的范围。
Claims (13)
1.一种用于光拾取设备的物镜,该光拾取设备用于通过来自光源的光来对光学信息记录介质执行写和/或读,该物镜包括位于光源侧表面上的增透膜,其中
通过该物镜,将包括380nm≤λ1≤420nm的范围内的波长λ1和630nm≤λ2≤810nm的范围内的波长λ2的多个波长的光通量会聚在光学信息记录介质上,
关于波长λ1的光源侧数值孔径在0.8至0.9的范围内,
关于波长λ2的光源侧数值孔径为0.7或更小,以及
在对波长区域为400nm至1200nm中垂直进入表面的中心部分的光通量的反射率为3.0%或更小的情况下,增透膜的波带在700nm至800nm的范围内。
2.根据权利要求1所述的物镜,其包括光源侧表面上的增透膜,其中,对波长区域为1100nm至1200nm中垂直进入表面的中心部分的光通量的平均反射率在2.0%至3.5%的范围内。
3.根据权利要求1所述的物镜,其中,波长λ2包括:
在630nm≤λ2a≤670nm的范围内的第一波长λ2a;以及
在760nm≤λ2b≤810nm的范围内的第二波长λ2b。
4.根据权利要求1所述的物镜,其中,波长为λ1的光通量在光源侧表面上的最大入射和出射角θmax在60°≤θmax≤72°的范围内。
5.根据权利要求1所述的物镜,其中,增透膜的总膜厚在490nm至550nm的范围内。
6.根据权利要求1所述的物镜,其中,增透膜包括多层,并且增透膜的层数为九。
7.根据权利要求6所述的物镜,其中,增透膜所包含的层包括至少两个分别由低折射率材料和高折射率材料制成的层,
低折射率材料对波长为500nm的光的折射率nL在1.3≤nL<1.55的范围内,以及
高折射率材料对波长为500nm的光的折射率nH在1.8≤nH<2.1的范围内。
8.根据权利要求7所述的物镜,其中,低折射率材料包括SiO2,作为主要组分。
9.根据权利要求7所述的物镜,其中,高折射率材料包括ZrO2,作为主要组分。
10.根据权利要求7所述的物镜,其中,由低折射率材料制成的层中,最厚的层的厚度TL-MAX在100nm≤TL-MAX<190nm的范围内。
11.根据权利要求7所述的物镜,其中,由高折射率材料制成的层中,最厚的层的厚度TH-MAX在65nm≤TH-MAX<90nm的范围内。
12.根据权利要求1所述的物镜,还包括第二增透膜,该第二增透膜包括位于光源侧的相对侧的多个层,该相对侧面对光学信息记录介质,其中
第二增透膜的层数为五或七。
13.一种包括权利要求1所述的物镜的光拾取设备,其中所述物镜通过塑模而形成。
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