專利名稱：光學(xué)元件、像差修正元件、物鏡光學(xué)系統(tǒng)、光拾取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)元件、像差修正元件、聚光元件、物鏡光學(xué)系統(tǒng)、使用這些光學(xué)元件的光拾取器、光學(xué)信息記錄再現(xiàn)裝置。

背景技術(shù)：
近年，在光拾取器中，作為記錄在光盤(pán)上的信息的再現(xiàn)或?qū)獗P(pán)記錄信息的光源而使用的激光源的短波長(zhǎng)化不斷進(jìn)展，例如藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器、利用第二高次諧波的發(fā)生進(jìn)行紅外半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)變換的藍(lán)紫色SHG激光器等波長(zhǎng)405nm的激光光源正在實(shí)用化。
如果使用這些藍(lán)紫色激光光源，則在使用與DVD(數(shù)字化視頻光盤(pán))相同的數(shù)值孔徑(NA)的物鏡時(shí)，對(duì)于直徑12cm的光盤(pán)，能記錄15～20GB的信息，當(dāng)把物鏡的NA提高到0.85時(shí)，對(duì)于直徑12cm的光盤(pán)能記錄23～25GB的信息。下面，在本說(shuō)明書(shū)中，把使用藍(lán)紫色激光光源的光盤(pán)和光磁盤(pán)總稱為“高密度光盤(pán)”。
須指出的是，在使用NA0.85的物鏡的高密度光盤(pán)中，光盤(pán)的傾斜(歪斜)引起的彗差增大，所以與DVD相比，把保護(hù)層設(shè)計(jì)得更薄(相對(duì)于DVD的0.6mm，是0.1mm)減少對(duì)于歪斜的彗差量。
可是，只能說(shuō)對(duì)于這樣的高密度光盤(pán)能恰當(dāng)?shù)赜涗浐驮佻F(xiàn)信息，還不能說(shuō)作為光盤(pán)播放器的產(chǎn)品的價(jià)值是充分的?，F(xiàn)在，如果根據(jù)銷(xiāo)售記錄多種多樣的信息的DVD或CD(光盤(pán))的現(xiàn)實(shí)，則只能對(duì)高密度光盤(pán)記錄和再現(xiàn)信息還不足夠，例如對(duì)用戶擁有的DVD或CD也同樣能恰當(dāng)?shù)赜涗浐驮佻F(xiàn)信息對(duì)提高作為高密度光盤(pán)用的光盤(pán)播放器的商品價(jià)值是具有共性的。從這樣的背景出發(fā)，希望搭載在高密度光盤(pán)用的光盤(pán)播放器上的光拾取器對(duì)高密度光盤(pán)、DVD、CD的任意一種都維持互換性，同時(shí)具有能恰當(dāng)?shù)赜涗浐驮佻F(xiàn)信息的性能。
作為對(duì)高密度光盤(pán)、DVD、CD的任意一種都維持互換性，同時(shí)能恰當(dāng)?shù)赜涗浐驮佻F(xiàn)信息的方法，考慮到按照記錄和再現(xiàn)的光盤(pán)的記錄密度，有選擇第切換高密度光盤(pán)用的光學(xué)零件和DVD、CD用的光學(xué)系統(tǒng)的方法，但是多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)成為必要，所以不利于小型化，此外成本增大。
因此，為了簡(jiǎn)化光拾取器的結(jié)構(gòu)，謀求低成本化，希望在具有互換性的光拾取器中，把高密度光盤(pán)用的光學(xué)系統(tǒng)和DVD、CD用的光學(xué)系統(tǒng)公共化，極力減少構(gòu)成光拾取器的光學(xué)零件個(gè)數(shù)。
作為對(duì)于記錄密度彼此不同的多種光盤(pán)能公共使用的光學(xué)系統(tǒng)用的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，知道專利文獻(xiàn)1和2中記載的在透鏡表面設(shè)置以光軸為中心的環(huán)區(qū)構(gòu)造，在各環(huán)區(qū)內(nèi)形成多個(gè)凹凸構(gòu)造的技術(shù)。
[專利文獻(xiàn)1]特開(kāi)平9-306018號(hào)公報(bào) [專利文獻(xiàn)1]特開(kāi)平2002-277732號(hào)公報(bào) 所述兩個(gè)專利文獻(xiàn)中記載的技術(shù)通過(guò)使環(huán)區(qū)內(nèi)形成的凹凸構(gòu)造的階梯深度為對(duì)于DVD的記錄和再現(xiàn)波長(zhǎng)λ1、CD的記錄和再現(xiàn)波長(zhǎng)λ2中的任意一方波長(zhǎng)(例如λ1)，在相鄰的凹凸構(gòu)造彼此間實(shí)質(zhì)上不附加相位差的深度，通過(guò)凹凸構(gòu)造，只對(duì)另一方波長(zhǎng)(例如λ2)提供相位差。
波長(zhǎng)λ2的光束透射環(huán)區(qū)構(gòu)造時(shí)，在各環(huán)區(qū)內(nèi)形成的凹凸構(gòu)造的數(shù)在相鄰的環(huán)區(qū)構(gòu)造彼此間提供波長(zhǎng)的整數(shù)倍的相位差，所以由于環(huán)區(qū)構(gòu)造，只有波長(zhǎng)λ2的光束衍射。這是的各環(huán)區(qū)內(nèi)形成的凹凸構(gòu)造設(shè)定為同時(shí)確保對(duì)于波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ2的透射率(衍射效率)。
在專利文獻(xiàn)1中記載的物鏡光學(xué)系統(tǒng)中，當(dāng)波長(zhǎng)λ2的光束由環(huán)區(qū)構(gòu)造衍射時(shí)，為了抵消DVD和CD的保護(hù)層厚度的不同引起的球面像差，波長(zhǎng)λ2的光束作為發(fā)散光束射出，在專利文獻(xiàn)2的物鏡光學(xué)系統(tǒng)中，當(dāng)波長(zhǎng)λ2的光束由環(huán)區(qū)構(gòu)造衍射時(shí)，在波長(zhǎng)λ2的光束中附加抵消DVD和CD的保護(hù)層厚度的不同引起的球面像差的球面像差，所以能用公共的物鏡光學(xué)系統(tǒng)對(duì)DVD和CD進(jìn)行信息的記錄和再現(xiàn)。
專利文獻(xiàn)1和2中描述的技術(shù)都實(shí)現(xiàn)DVD和CD等兩種光盤(pán)間的互換，沒(méi)有關(guān)于對(duì)于高密度光盤(pán)的記錄和再現(xiàn)波長(zhǎng)(400nm附近)、DVD的記錄和再現(xiàn)波長(zhǎng)(650nm附近)，修正高密度光盤(pán)和DVD間的保護(hù)層厚度的不同引起的球面像差，并且對(duì)雙方的波長(zhǎng)確保高的透射率(衍射效率)的最佳環(huán)區(qū)構(gòu)造(例如，在各環(huán)區(qū)內(nèi)形成的凹凸構(gòu)造的數(shù))的描述，所以為了實(shí)現(xiàn)高密度光盤(pán)和DVD的互換，難以原封不動(dòng)地應(yīng)用所述專利文獻(xiàn)中記載的技術(shù)。
為了對(duì)高密度光盤(pán)和DVD，使用公共的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，適當(dāng)進(jìn)行信息的記錄和再現(xiàn)，除了上述的高密度光盤(pán)和DVD間的保護(hù)層厚度的不同引起的球面像差，還有必要解決高密度光盤(pán)固有的課題。
高密度光盤(pán)固有的課題是(1)伴隨著激光光源的短波長(zhǎng)化的色像差、(2)伴隨著高數(shù)值孔徑化的球面像差變化。
其中，(1)是在藍(lán)紫色波長(zhǎng)區(qū)域中，因?yàn)楣鈱W(xué)材料的波長(zhǎng)分散(對(duì)于微小的波長(zhǎng)變化的折射率的變化)大，所以變得明顯的課題。當(dāng)對(duì)光盤(pán)，從信息的再現(xiàn)切換到記錄或從信息的記錄切換到再現(xiàn)時(shí)，半島體激光光源的輸出變化，所以振蕩波長(zhǎng)變化(所謂的模式漂移)。雖然該波長(zhǎng)變化為數(shù)nm，但是在藍(lán)紫色波長(zhǎng)區(qū)域中，波長(zhǎng)分散大，所以在物鏡光學(xué)系統(tǒng)重新聚焦之前，變?yōu)樯⒔範(fàn)顟B(tài)，無(wú)法取得適當(dāng)?shù)挠涗浐驮佻F(xiàn)特性。
此外，(2)是因?yàn)樵谖镧R光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球面像差與數(shù)值孔徑的四次方成比例增大，所以變得明顯的課題。在高數(shù)值孔徑的物鏡光學(xué)系統(tǒng)中，因?yàn)槿肷涔馐牟ㄩL(zhǎng)變化時(shí)的球面像差增大，所以對(duì)于激光光源的波長(zhǎng)公差變得嚴(yán)格。特別是在藍(lán)紫色波長(zhǎng)區(qū)域中存在波長(zhǎng)分散的影響，所以該課題變得更顯著。此外，為了減少制造成本，使物鏡光學(xué)系統(tǒng)為塑料透鏡是有效的，但是伴隨著溫度變化的折射率變化引起的球面像差增大，所以當(dāng)光拾取器內(nèi)的溫度變化時(shí)，對(duì)于高密度光盤(pán)的信息的記錄和再現(xiàn)特性中產(chǎn)生障礙。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題考慮到上述的問(wèn)題，提供對(duì)于包含使用藍(lán)紫色激光光源的高密度光盤(pán)和DVD的使用的波長(zhǎng)不同的多種光信息記錄媒體，能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的光拾取器用的光學(xué)元件、光拾取器用的像差修正元件、光拾取器用的聚光元件、物鏡光學(xué)系統(tǒng)、光拾取器、光學(xué)信息記錄再現(xiàn)裝置。
通過(guò)以下的結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)所述目的。
(1)一種光學(xué)系統(tǒng)，用于光拾取器，并使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括 第一光學(xué)功能面，形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階； 第二光學(xué)功能面，形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)被臺(tái)階分割從而光束產(chǎn)生衍射次數(shù)的絕對(duì)值不低于1的衍射光。
(2)一種光學(xué)系統(tǒng)，用于光拾取器，并使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括 第一光學(xué)功能面，形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階； 第二光學(xué)功能面，形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的光程差付與構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)被臺(tái)階分割從而提供預(yù)定的光程差，而且每個(gè)環(huán)區(qū)的光程長(zhǎng)度根據(jù)離光軸的高度而變化。
(3)一種光學(xué)系統(tǒng)，用于光拾取器，并使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括 像差修正元件； 聚光元件，將從該像差修正元件射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，將從該像差修正元件射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上； 其中，所述像差修正元件的一個(gè)光學(xué)功能面上有多個(gè)光學(xué)功能區(qū)，多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的一個(gè)上形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階。
(4)一種像差修正元件，用于光拾取器，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述像差修正元件設(shè)置在所述第一和第二光源與聚光元件之間，該聚光元件把從所述第一光源發(fā)出的第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，把從所述第二光源發(fā)出的第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上； 所述像差修正元件包含一光學(xué)功能面，該光學(xué)功能面具有多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)，在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的一個(gè)上形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階。
(5)一種聚光元件，用于光拾取器，并使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述聚光元件的一個(gè)光學(xué)功能面具有多個(gè)光學(xué)功能區(qū)；在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的一個(gè)上形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階。
(6)一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括 第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 第三光源，發(fā)出第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3≥t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 物鏡光學(xué)系統(tǒng)，把具有波長(zhǎng)λ1、λ2或λ3的光束分別匯聚到第一、第二或第三光信息記錄媒體上； 光闌； 驅(qū)動(dòng)器件，沿垂直于光軸的方向上一體驅(qū)動(dòng)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)和所述光闌； 輸入器件，使具有所述第一、第二、第三波長(zhǎng)λ1、λ2或λ3的光束中的至少一個(gè)光束不平行于光軸地入射到所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)； 彗差修正元件，設(shè)置在所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)與發(fā)出不平行于光軸地入射到所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)中的光束的一光源之間，并減少由所述驅(qū)動(dòng)器件向垂直于光軸的方向驅(qū)動(dòng)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的彗差； 所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)光學(xué)功能面具有多個(gè)光學(xué)功能區(qū)，在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的包含光軸的所述光學(xué)功能區(qū)中形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階。
(7)一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括 第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 第三光源，發(fā)出第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3≥t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 物鏡光學(xué)系統(tǒng)，把具有波長(zhǎng)λ1、λ2或λ3的光束分別匯聚到第一、第二或第三光信息記錄媒體上；其中所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)光學(xué)功能面具有多個(gè)光學(xué)功能區(qū)，在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的包含光軸的所述光學(xué)功能區(qū)中形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階； 輸入器件，使具有所述第一、第二、第三波長(zhǎng)λ1、λ2或λ3的光束中的至少兩個(gè)光束以分別不同的放大倍率入射到所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)； 發(fā)散角變換元件，具有一個(gè)包含重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面，該重疊型衍射構(gòu)造把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階，所述發(fā)散角變換元件改變具有第一、第二和第三波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3的光束中的至少一個(gè)光束的發(fā)散角； 其中，第一、第二、第三光源中的至少兩個(gè)發(fā)出以分別不同的放大倍率入射到物鏡光學(xué)系統(tǒng)的光束的光源封裝在一個(gè)光源模塊中，所述發(fā)散角變換元件配置在所述光源模塊和所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)之間的光程中。
(8)一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括 第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 第三光源，發(fā)出第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3≥t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 衍射透鏡，具有一個(gè)包含重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面，其中該重疊型衍射構(gòu)造把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置，每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階，該重疊型衍射構(gòu)造具有對(duì)于所述第一光束和第二光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差、僅對(duì)于所述第二光束提供光程差的功能； 聚光元件，匯聚具有所述波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3的光束使其經(jīng)由所述衍射透鏡分別入射到所述第一、第二、第三光信息記錄媒體上； 并滿足以下的表達(dá)式(173) m1≥m2＞m3(173)， 其中，m1為由所述衍射透鏡和所述聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束的放大倍率，m2為由所述衍射透鏡和所述聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束的放大倍率，m3為由所述衍射透鏡和所述聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的光束的放大倍率。
(9)一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括 第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 第三光源，發(fā)出第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3≥t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄； 聚光元件，把所述第一波長(zhǎng)λ1～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體； 像差修正元件，具有包含預(yù)定臺(tái)階的光學(xué)功能面； 球面像差修正部件； 其中，所述像差修正元件具有修正所述第一波長(zhǎng)λ1與所述第二波長(zhǎng)λ2的差引起的在所述聚光元件中產(chǎn)生的球面像差和/或所述厚度t1與所述厚度t2的差引起的球面像差的功能；所述球面像差修正部件具有修正所述厚度t1和所述厚度t3的差引起的球面像差的功能。
(10)一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括 第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束； 第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束； 物鏡光學(xué)系統(tǒng)，把第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，把第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體的信息記錄面上； 所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)包括對(duì)具有第一波長(zhǎng)λ1的入射光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差而對(duì)具有第二波長(zhǎng)λ2的入射光束提供光程差的第一光學(xué)功能面；抑制當(dāng)?shù)谝徊ㄩL(zhǎng)λ1在±10nm的范圍中變化時(shí)的波長(zhǎng)分散引起的色像差變化的第二光學(xué)功能面。
(11)一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括 第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束； 第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束； 物鏡光學(xué)系統(tǒng)，把第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，把第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到具有厚度t2 t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體的信息記錄面上； 所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)包括一個(gè)具有正的近軸光焦度的塑料透鏡；對(duì)具有第一波長(zhǎng)λ1的入射光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差而對(duì)具有第二波長(zhǎng)λ2的入射光束提供光程差的第一光學(xué)功能面；抑制當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)的塑料透鏡的折射率變化引起的球面像差的變化的第二光學(xué)功能面。



下面簡(jiǎn)要說(shuō)明附圖。
圖1是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。
圖2是表示重疊型衍射光學(xué)元件的構(gòu)造的圖。
圖3是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。
圖4是表示重疊型衍射光學(xué)元件的構(gòu)造的圖。
圖5是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。
圖6是表示重疊型衍射光學(xué)元件的構(gòu)造的圖。
圖7是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。
圖8是表示重疊型衍射光學(xué)元件的構(gòu)造的圖。
圖9是用于說(shuō)明重疊型衍射構(gòu)造的作用原理的圖。
圖10是用于說(shuō)明重疊型衍射構(gòu)造的作用原理的圖。
圖11是用于說(shuō)明重疊型衍射構(gòu)造的作用原理的圖。
圖12是表示波長(zhǎng)選擇濾光器的透射率和數(shù)值孔徑的關(guān)系的曲線圖。
圖13是表示波長(zhǎng)選擇濾光器的透射率和數(shù)值孔徑的關(guān)系的曲線圖。
圖14是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。
圖15是表示重疊型衍射光學(xué)元件的構(gòu)造的圖。
圖16是表示重疊型衍射光學(xué)元件的構(gòu)造的剖視圖。
圖17是表示重疊型衍射光學(xué)元件的構(gòu)造的剖視圖。
圖18是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。
圖19是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。
圖20是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。
圖21是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。
圖22是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。
圖23是光拾取器的光程圖。
圖24是光拾取器的光程圖。
圖25是光拾取器的光程圖。
圖26是用于說(shuō)明重疊型衍射構(gòu)造的圖。
圖27是用于說(shuō)明衍射構(gòu)造的圖(a)、(b)。
圖28是用于說(shuō)明光程付與構(gòu)造的圖。
圖29是用于說(shuō)明光程付與構(gòu)造的功能的圖。
圖30是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。
圖31是表示光拾取器的結(jié)構(gòu)的主要部分平面圖。

具體實(shí)施例方式 在本說(shuō)明書(shū)中，把使用藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光和藍(lán)紫色SHG激光作為信息的記錄和再現(xiàn)用的光源的光盤(pán)總稱為“高密度光盤(pán)”，除了通過(guò)NA0.85的物鏡光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行信息的記錄和再現(xiàn)，保護(hù)層的厚度為0.1mm左右的規(guī)格的光盤(pán)，也包含通過(guò)NA0.65的物鏡光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行信息的記錄和再現(xiàn)，保護(hù)層的厚度為0.6mm左右的規(guī)格的光盤(pán)。此外，除了這樣的在其信息記錄面上具有保護(hù)層的光盤(pán)，也包含在其信息記錄面上具有數(shù)～數(shù)十nm左右厚度的保護(hù)膜的光盤(pán)、保護(hù)層或保護(hù)膜的厚度為0的光盤(pán)。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，在高密度光盤(pán)中，也包含使用藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光和藍(lán)紫色SHG激光作為信息的記錄和再現(xiàn)用的光源的光磁盤(pán)。
在本說(shuō)明書(shū)中，DVD是DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等DVD系列光盤(pán)的總稱，CD是CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、CD-R、CD-RW等CD系列光盤(pán)的總稱。
本說(shuō)明書(shū)中的“光學(xué)系統(tǒng)”是指射出從光源照射的光束，由具有給定的光學(xué)功能的一個(gè)或多個(gè)元件構(gòu)成，后面描述的“物鏡光學(xué)系統(tǒng)”、“修正光學(xué)系統(tǒng)”是其一。
在本說(shuō)明書(shū)中，“重疊型衍射構(gòu)造”如圖26所示，是指在以光軸為中心連續(xù)配置的多個(gè)環(huán)區(qū)R3i中，各環(huán)區(qū)R3i進(jìn)一步由多個(gè)光軸方向的臺(tái)階d3i分割為階梯狀的構(gòu)造。通過(guò)適當(dāng)設(shè)定有關(guān)的重疊型顏色構(gòu)造的臺(tái)階d3i的深度Δ、臺(tái)階數(shù)N，如上所述，能對(duì)波長(zhǎng)不同的多個(gè)入射光束提供有選擇地只使波長(zhǎng)不同的多個(gè)光束中的一個(gè)衍射，并且其他波長(zhǎng)的光束不衍射，原封不動(dòng)地透射，或使多個(gè)波長(zhǎng)的光束的衍射次數(shù)彼此不同，或?qū)μ囟úㄩL(zhǎng)的光束使衍射效率極小的作用。須指出的是，在從各波長(zhǎng)的光束產(chǎn)生的各種次數(shù)的衍射光中，對(duì)具有最大衍射效率的衍射光提供這樣的衍射作用或使衍射效率極小的作用。須指出的是，在本說(shuō)明書(shū)中，把通過(guò)該“重疊型衍射構(gòu)造”，不衍射(即不提供實(shí)質(zhì)上的光程差)就原封不動(dòng)透射的光束稱作“0次衍射光”。
在本說(shuō)明書(shū)中，“衍射構(gòu)造”如圖27所示，是指由以光軸為中心連續(xù)配置的鋸齒形狀(圖27(a))或階梯形狀(圖27(b))的多個(gè)環(huán)區(qū)R1i構(gòu)成，各環(huán)區(qū)R1i由光軸方向的臺(tái)階d1i分割的構(gòu)造。該“衍射構(gòu)造”按照入射光束的波長(zhǎng)，產(chǎn)生絕對(duì)值為1以上的衍射次數(shù)的衍射光。在本說(shuō)明書(shū)中，各環(huán)區(qū)再分割為階梯狀的所述“重疊型衍射構(gòu)造”和“衍射構(gòu)造”是區(qū)別開(kāi)來(lái)的。即是指在構(gòu)成多個(gè)環(huán)形的區(qū)域中，通過(guò)由單一臺(tái)階構(gòu)成的臺(tái)階構(gòu)造，產(chǎn)生很多衍射光的臺(tái)階構(gòu)造。此外，在圖27中，表示臺(tái)階d1i的方向在有效直徑內(nèi)同一的情形，但是臺(tái)階d1i的方向在有效直徑內(nèi)顛倒的情形也包含在本說(shuō)明書(shū)的“衍射構(gòu)造”中。
在本說(shuō)明書(shū)中，“光程差付與構(gòu)造”如圖28所示，是指由以光軸為中心連續(xù)配置，由光軸方向的臺(tái)階d2i分割的多個(gè)環(huán)區(qū)R2i構(gòu)成的構(gòu)造。即指以光軸為中心連續(xù)配置的多個(gè)環(huán)區(qū)由臺(tái)階分割，付與給定光程差的臺(tái)階構(gòu)造。這些環(huán)區(qū)R2i中，比位于最大有效直徑內(nèi)的給定高度的環(huán)區(qū)更靠?jī)?nèi)側(cè)的環(huán)區(qū)在光軸方向轉(zhuǎn)移，隨著遠(yuǎn)離光軸，光程長(zhǎng)度縮短，比位于最大有效直徑內(nèi)的給定高度的環(huán)區(qū)更靠外側(cè)的環(huán)區(qū)在光軸方向轉(zhuǎn)移，隨著遠(yuǎn)離光軸，光程長(zhǎng)度變長(zhǎng)。作為這里所說(shuō)的位于給定高度的環(huán)區(qū)，希望離中央部的光軸的高度為最大有效直徑的60％到85％的范圍內(nèi)的高度。
此外，在本說(shuō)明書(shū)中，“光程差付與構(gòu)造”是由包含光軸的中心區(qū)域C、在該中心區(qū)域C的外側(cè)由微細(xì)的臺(tái)階d2i分割的多個(gè)環(huán)區(qū)R2i構(gòu)成的構(gòu)造，能表現(xiàn)為以下構(gòu)造在光軸方向轉(zhuǎn)移形成與中心區(qū)域C相鄰的環(huán)區(qū)R2iA，對(duì)于中心區(qū)域C，光程長(zhǎng)度縮短，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成最大有效直徑位置的環(huán)區(qū)R2iB，對(duì)于在其內(nèi)側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)R2iC，光程長(zhǎng)度變長(zhǎng)，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成中央部位于最大有效直徑的60％到85％的范圍內(nèi)的高度的一個(gè)環(huán)區(qū)R2iD，對(duì)于在其內(nèi)側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)R2iE和在其外側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)R2iF，光程長(zhǎng)度縮短。這里所說(shuō)的“中心區(qū)域C”是指包含光軸，由位于離光軸最近位置的臺(tái)階d2iA包圍的光學(xué)功能區(qū)域。
通過(guò)有關(guān)結(jié)構(gòu)的光程差付與構(gòu)造，能修正球面像差。例如，在都由塑料透鏡的像差修正元件和聚光元件構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)中，當(dāng)用形成了光程差付與構(gòu)造的像差修正元件來(lái)修正伴隨聚光元件的溫度上升的球面像差變化(參照?qǐng)D29的波面像差a)時(shí)，把臺(tái)階d2i的深度設(shè)定為滿足d2i＝p·λ0/(N0-1)?？墒?，p是1以上的整數(shù)，λ0是設(shè)計(jì)波長(zhǎng)，N0是塑料透鏡的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)溫度下的折射率。
在基準(zhǔn)溫度下，臺(tái)階d2i引起的光程差變?yōu)樵O(shè)計(jì)波長(zhǎng)λ0的整數(shù)倍，所以實(shí)質(zhì)上不提供光程差。而當(dāng)溫度上升時(shí)，塑料透鏡的折射率下降，所以臺(tái)階d2i引起的光程差從設(shè)計(jì)波長(zhǎng)λ0的整數(shù)倍稍微偏移，如圖29的b所示，產(chǎn)生與溫度上升時(shí)的聚光元件的球面像差(圖29a)符號(hào)相反的球面像差，彼此的球面像差作用于抵消的方向(圖29c)。
須指出的是，圖26～圖28是在平行平面板上形成各構(gòu)造時(shí)的概略圖，在本說(shuō)明書(shū)中，只要不脫離上述定義，各構(gòu)造就不只局限于圖26～圖28的形態(tài)。
在本說(shuō)明書(shū)中，“像差修正元件”是指在光學(xué)功能面上形成上述的重疊型衍射構(gòu)造，具有抑制保護(hù)層厚度不同的多種光盤(pán)間的保護(hù)層厚度的不同引起的球面像差的功能的光學(xué)元件。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，像差修正元件不只是一個(gè)光學(xué)元件，可以是由多個(gè)光學(xué)元件構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。而且，把象這樣的像差修正元件那樣，能修正由于各種原因而產(chǎn)生的光學(xué)像差的由一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)稱作“修正光學(xué)系統(tǒng)”。此外，“聚光元件”是在光拾取器中配置在與光盤(pán)相對(duì)的位置的光學(xué)元件，是指具有把從像差修正元件射出的光束匯聚，成像在規(guī)格不同的多種光盤(pán)各自的信息記錄面上的功能的光學(xué)元件。該“聚光元件”也不只是一個(gè)光學(xué)元件，可以是由多個(gè)光學(xué)元件構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
在本說(shuō)明書(shū)中，“物鏡光學(xué)系統(tǒng)”是指至少包含上述聚光元件的光學(xué)系統(tǒng)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)可以只由聚光元件構(gòu)成。
在本說(shuō)明書(shū)中，當(dāng)存在與有關(guān)聚光元件成為一體，通過(guò)致動(dòng)器進(jìn)行跟蹤和聚焦的光學(xué)元件時(shí)，把由這些光學(xué)元件和聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)定義為物鏡光學(xué)系統(tǒng)。因此，在與聚光元件成為一體，通過(guò)致動(dòng)器進(jìn)行跟蹤和聚焦的光學(xué)元件中包含上述的像差修正元件。
在本說(shuō)明書(shū)中，在光盤(pán)的信息記錄面上“形成良好的波面”是指入射光束匯聚到光盤(pán)的信息記錄面上，球面像差變?yōu)?.07λRMS以下的狀態(tài)。
本說(shuō)明書(shū)的“光學(xué)功能面”是指從光源照射的光束入射，射出的光學(xué)面，產(chǎn)生球面像差等各種光學(xué)功能的面。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，“相位構(gòu)造”是指產(chǎn)生相位變化的給定的臺(tái)階構(gòu)造，所述重疊型衍射構(gòu)造、衍射構(gòu)造、光程差付與構(gòu)造也包含在其中。
下面，說(shuō)明本發(fā)明的首選結(jié)構(gòu)。
項(xiàng)1所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的光學(xué)元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光學(xué)元件具有形成有在內(nèi)部形成了多個(gè)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面；形成有由通過(guò)光軸方向的臺(tái)階分割的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面。
項(xiàng)2所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)1所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束入射到所述衍射構(gòu)造時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)為n1，所述第二波長(zhǎng)λ2的光束入射到所述衍射構(gòu)造時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)為n2時(shí)，把所述衍射構(gòu)造的臺(tái)階深度設(shè)定為滿足以下的表達(dá)式(1)。
n1＞n2(1) 項(xiàng)3所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)1或2所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(2)和表達(dá)式(3)，并且當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束入射到所述衍射構(gòu)造時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)為n1和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束入射到所述衍射構(gòu)造時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)為n2的組合為(n1，n2)＝(2，1)、(3，2)、(5，3)、(8，5)、(10，6)中的任意一個(gè)。
0.39＜λ1＜0.42(2) 0.63＜λ2＜0.68(3) 項(xiàng)4所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)1～3中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述光學(xué)元件中具有形成所述衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面的元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60的范圍內(nèi)的材料形成，所述衍射構(gòu)造的臺(tái)階中最靠近光軸的臺(tái)階的光軸方向的深度d1滿足以下的表達(dá)式(4)～(8)中的任意一個(gè)。
1.2μm＜d1＜1.7μm(4) 2.0μm＜d1＜2.6μm(5) 3.4μm＜d1＜4.1μm(6) 5.6μm＜d1＜6.5μm(5) 6.9μm＜d1＜8.1μm(8) 項(xiàng)5所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)1～4中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的包含光軸的截面形狀是階梯形狀。
項(xiàng)6所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)1～4中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的包含光軸的截面形狀是鋸齒形狀。
項(xiàng)7所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)1～6中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述光學(xué)元件由一個(gè)元件構(gòu)成，所述重疊型衍射構(gòu)造形成在所述光學(xué)元件的一方的光學(xué)功能面上，所述衍射構(gòu)造形成在所述光學(xué)元件的另一光學(xué)功能面上。
項(xiàng)8所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)1～7中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的光束，在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差，對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供光程差。
項(xiàng)9所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)1～8中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(2)和(3)。
0.39＜λ1＜0.42(2) 0.63＜λ2＜0.68(3) 項(xiàng)10所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的光學(xué)元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光學(xué)元件具有形成有在內(nèi)部形成了多個(gè)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面；形成有由通過(guò)光軸方向的臺(tái)階分割的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的光程差付與構(gòu)造的光學(xué)功能面。
項(xiàng)11所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)10所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述光程差付與構(gòu)造的環(huán)區(qū)中比位于最大有效直徑內(nèi)的給定高度的環(huán)區(qū)更靠?jī)?nèi)側(cè)的環(huán)區(qū)在光軸方向轉(zhuǎn)移，隨著遠(yuǎn)離光軸，光程長(zhǎng)度縮短，比位于最大有效直徑內(nèi)的給定高度的環(huán)區(qū)更靠外側(cè)的環(huán)區(qū)在光軸方向轉(zhuǎn)移，隨著遠(yuǎn)離光軸，光程長(zhǎng)度變長(zhǎng)。
項(xiàng)12所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)11所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于位于所述給定高度的環(huán)區(qū)中央部離光軸的高度是最大有效直徑的60％～85％的范圍內(nèi)的高度。
項(xiàng)13所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)10～12中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于通過(guò)所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)、所述光程差付與構(gòu)造的臺(tái)階中離光軸最近的臺(tái)階的光軸方向深度d2(μm)、所述光學(xué)元件中具有形成所述光程差付與構(gòu)造的光學(xué)功能面的元件的對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率Nλ1、所述光學(xué)元件的對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的折射率Nλ2，由以下表達(dá)式(9)、(10)表示的Φ1、Φ2滿足以下的表達(dá)式(11)～(13) Φ1＝d2(Nλ1-1)/λ1(9) Φ2＝d2(Nλ2-1)/λ2(10) INT(Φ1)≤20(11) 0≤|INT(Φ1)-Φ1|≤0.4(12) 0≤|INT(Φ2)-Φ2|≤0.4(13) 其中，INT(Φi)(i＝1，2是把Φi四舍五入而取得的整數(shù))。
項(xiàng)14所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)13所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述光學(xué)元件中具有形成所述光程差付與構(gòu)造的光學(xué)功能面的元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60范圍內(nèi)的材料形成，并且滿足以下的表達(dá)式(14)和(15)。
INT(Φ1)＝5p(14) INT(Φ2)＝3p(15) 其中，p是1以上的整數(shù)。
項(xiàng)15所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)10～14中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述光學(xué)元件由一個(gè)元件構(gòu)成，所述重疊型衍射構(gòu)造形成在所述光學(xué)元件的一方的光學(xué)功能面上，所述光程差付與構(gòu)造形成在所述光學(xué)元件的另一方的光學(xué)功能面上。
項(xiàng)16所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)10～15中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束，在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差，對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供光程差。
項(xiàng)17所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)10～16中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(2)和(3)。
0.39＜λ1＜0.42(2) 0.63＜λ2＜0.68(3) 項(xiàng)18所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)1～17中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(2)和(3)，并且所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述臺(tái)階的光軸方向的深度Δ(μm)、所述光學(xué)元件中具有形成重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面的元件的對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率Nλ1實(shí)質(zhì)上滿足以下的表達(dá)式(16)。
0.39＜λ1＜0.42(2) 0.63＜λ2＜0.68(3) Δ＝2m·λ1/(Nλ1-1)(16) 其中，N是3或4或5中的任意一個(gè)，m為1以上的整數(shù)。
項(xiàng)19所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)18所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述光學(xué)元件中具有形成了重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面的元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60范圍內(nèi)的材料形成，在所述重疊型衍射構(gòu)造，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述臺(tái)階的數(shù)N與所述環(huán)區(qū)中最靠近光軸的環(huán)區(qū)的光軸方向的深度D(μm)的組合分別滿足以下的表達(dá)式(17)～(19)中的任意一個(gè)。
N＝3時(shí)，4.1≤D≤4.8(17) N＝4時(shí)，5.4≤D≤6.4(18) N＝5時(shí)，7.0≤D≤7.9(19) 項(xiàng)20所述的結(jié)構(gòu)是一種物鏡光學(xué)系統(tǒng)，在使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄的光拾取器中使用，用于把所述第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，并且把所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上，其特征在于 包含項(xiàng)1～9中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，并且所述衍射構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1在±10nm的范圍內(nèi)變化時(shí)，抑制所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的波長(zhǎng)分散引起的色像差的功能。
項(xiàng)21所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)20所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述衍射構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1在±10nm的范圍內(nèi)變化時(shí)，抑制所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的軸上色像差的功能。
項(xiàng)22所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)20或21所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述衍射構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1在±10nm的范圍內(nèi)變化時(shí)，抑制所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的波長(zhǎng)分散引起的球面像差變化的功能。
項(xiàng)23所述的結(jié)構(gòu)是一種物鏡光學(xué)系統(tǒng)，在使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄的光拾取器中使用，用于把所述第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，并且把所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上，其特征在于包含項(xiàng)1～9中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，并且所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有近軸光焦度為正的塑料透鏡，所述衍射構(gòu)造具有抑制伴隨著環(huán)境溫度變化的所述塑料透鏡的折射率變化引起的球面像差變化。
項(xiàng)24所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)23所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1在長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)變化時(shí)，球面像差在修正不足方向變化，當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1在短波長(zhǎng)一側(cè)變化時(shí)，球面像差在修正過(guò)剩方向變化的球面像差的波長(zhǎng)依存性。
項(xiàng)25所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)20～24中的任意一項(xiàng)所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)由像差修正元件、把從該像差修正元件射出的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上并且把從該像差修正元件射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光元件構(gòu)成，所述重疊型衍射構(gòu)造和所述衍射構(gòu)造形成在所述像差修正元件的光學(xué)功能面上。
項(xiàng)26所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)20～25中的任意一項(xiàng)所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述衍射構(gòu)造的包含光軸的截面形狀為階梯形狀。
項(xiàng)27所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)20～25中的任意一項(xiàng)所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述衍射構(gòu)造的包含光軸的截面形狀為鋸齒形狀。
項(xiàng)28所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)20～27中的任意一項(xiàng)所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造具有修正所述第一光信息記錄媒體的保護(hù)層和所述第二光信息記錄媒體的保護(hù)層的厚度不同引起的球面像差的功能。
項(xiàng)29所述的結(jié)構(gòu)是一種物鏡光學(xué)系統(tǒng)，在使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄的光拾取器中使用，用于把所述第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，并且把所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上，其特征在于包含項(xiàng)10～17中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，并且所述光程差付與構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1在±10nm的范圍內(nèi)變化時(shí)，抑制所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的波長(zhǎng)分散引起的球面像差變化的功能。
項(xiàng)30所述的結(jié)構(gòu)是一種物鏡光學(xué)系統(tǒng)，在使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄的光拾取器中使用，用于把所述第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，并且把所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上，其特征在于包含項(xiàng)10～17中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，并且所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有近軸光焦度為正的塑料透鏡，所述光程差付與構(gòu)造具有抑制伴隨著環(huán)境溫度變化的所述塑料透鏡的折射率變化引起的球面像差變化的功能。
項(xiàng)31所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)30所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述光程差付與構(gòu)造具有當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束附加的球面像差向修正不足方向變化的球面像差的溫度依存性。
項(xiàng)32所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)30或31所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述光程差付與構(gòu)造的環(huán)區(qū)中比位于最大有效直徑內(nèi)的給定高度的環(huán)區(qū)更靠?jī)?nèi)側(cè)的環(huán)區(qū)在光軸方向轉(zhuǎn)移，隨著遠(yuǎn)離光軸，光程長(zhǎng)度縮短，比位于最大有效直徑內(nèi)的給定高度的環(huán)區(qū)更靠外側(cè)的環(huán)區(qū)在光軸方向轉(zhuǎn)移，隨著遠(yuǎn)離光軸，光程長(zhǎng)度變長(zhǎng)。
項(xiàng)33所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)32所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于位于所述給定高度的環(huán)區(qū)的中央部離光軸的高度為最大有效直徑的60％～85％的范圍內(nèi)的高度。
項(xiàng)34所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)29～33中的任意一項(xiàng)所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)由像差修正元件、把從該像差修正元件射出的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上并且把從該像差修正元件射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光元件構(gòu)成，所述重疊型衍射構(gòu)造和所述形成在所述像差修正元件的光學(xué)功能面上。
項(xiàng)35所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)29～34中的任意一項(xiàng)所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造具有修正所述第一光信息記錄媒體的保護(hù)層和所述第二光信息記錄媒體的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差的功能。
項(xiàng)36所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)20～35中的任意一項(xiàng)所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)由所述重疊型衍射構(gòu)造附加到透射波面上的光程差由以下數(shù)學(xué)式定義時(shí)， [數(shù)學(xué)式1] B2和B4的符號(hào)彼此不同。
可是，λ是入射光束的波長(zhǎng)，Λb是制造波長(zhǎng)，h是垂直于光軸的方向的高度(mm)，B2j是光程差函數(shù)系數(shù)，n是衍射次數(shù)。
項(xiàng)37所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)20～36中的任意一項(xiàng)所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)由具有形成所述重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面的像差修正元件、把從該像差修正元件射出的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上并且把從該像差修正元件射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上的1組一個(gè)結(jié)構(gòu)的塑料透鏡即聚光元件構(gòu)成； 所述像差修正元件對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的近軸光焦度P1(mm-1)滿足以下表達(dá)式(20)。
P1＞0(20) 項(xiàng)38所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)20～37中的任意一項(xiàng)所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)由具有形成所述重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面的像差修正元件、把從該像差修正元件射出的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上并且把從該像差修正元件射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上的1組一個(gè)結(jié)構(gòu)的聚光元件構(gòu)成； 所述像差修正元件對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的近軸光焦度P1(mm-1)和所述匯聚元件對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的近軸光焦度P2(mm-1)滿足以下表達(dá)式(21)。
|P1/P2|≤0.2(21) 項(xiàng)39所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)38所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述聚光元件是環(huán)形聚烯烴類的塑料透鏡，該塑料透鏡在溫度25℃時(shí)對(duì)于波長(zhǎng)405nm的折射率N405、對(duì)于d線的阿貝數(shù)υd、-50℃～70℃的溫度范圍內(nèi)的伴隨著溫度變化的對(duì)于波長(zhǎng)405nm的折射率的變化率dN405/dT滿足以下的表達(dá)式(22)～(24)。
1.54＜N405＜1.58(22) 50＜υd＜60(23) -10×10-5(℃-1)＜dN405/dT＜-8×10-5(℃-1) 項(xiàng)40所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)38所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述聚光元件使用在塑料材料中分散了直徑30μm以下的粒子的材料成形。
項(xiàng)41所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)38所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所述聚光元件是玻璃透鏡。
項(xiàng)42所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于具有項(xiàng)1～19中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件。
項(xiàng)43所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于具有項(xiàng)20～41中的任意一項(xiàng)所述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)。
項(xiàng)44所述的結(jié)構(gòu)是一種光學(xué)信息記錄再現(xiàn)裝置，搭載項(xiàng)42或43所述的光拾取器，能執(zhí)行以下的(I)～(IV)中的至少一個(gè)。
(I)對(duì)于所述第一光信息記錄媒體的信息的記錄和對(duì)所述第二光信息記錄媒體的信息的記錄； (II)對(duì)于所述第一光信息記錄媒體的信息的記錄和對(duì)所述第二光信息記錄媒體的信息的再現(xiàn)； (III)對(duì)于所述第一光信息記錄媒體的信息的再現(xiàn)和對(duì)所述第二光信息記錄媒體的信息的記錄； (IV)對(duì)于所述第一光信息記錄媒體的信息的再現(xiàn)和對(duì)所述第二光信息記錄媒體的信息的再現(xiàn)。
根據(jù)項(xiàng)1所述的結(jié)構(gòu)，通過(guò)適當(dāng)設(shè)定形成在重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)、形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階深度、各環(huán)區(qū)的排列，對(duì)第一波長(zhǎng)λ1的光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差，不使其衍射，原封不動(dòng)使其通過(guò)，并且對(duì)第二波長(zhǎng)λ2的光束提供光程差，使其衍射，所以能修正高密度光盤(pán)和DVD的保護(hù)層厚度的不同引起的球面像差，并且能對(duì)任意波長(zhǎng)的光束都確保高的透射率(衍射效率)。此外，使重疊型衍射構(gòu)造承擔(dān)使第一波長(zhǎng)λ1的光束不衍射，原封不動(dòng)地透射，對(duì)第二波長(zhǎng)λ2的光束，使衍射效率極小，使其散射的分色鏡的作用。
例如，在高密度光盤(pán)和DVD的公共物鏡光學(xué)系統(tǒng)中，通過(guò)在DVD的數(shù)值孔徑NA2內(nèi)形成用于修正高密度光盤(pán)和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差的第一重疊型衍射構(gòu)造，在從數(shù)值孔徑NA2到高密度光盤(pán)的數(shù)值孔徑NA1的區(qū)域中形成使第一波長(zhǎng)λ1的光束不衍射，原封不動(dòng)地透射，對(duì)第二波長(zhǎng)λ2的光束，使衍射效率極小，使其散射的第二重疊型衍射構(gòu)造，能提供對(duì)于任意的光盤(pán)都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)，并且具有對(duì)于DVD的數(shù)值孔徑切換功能的物鏡光學(xué)系統(tǒng)。
此外，為了對(duì)于高密度光盤(pán)能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)，有必要通過(guò)設(shè)置修正軸上色像差的部件，防止稱作模式漂移的激光光源的瞬間波長(zhǎng)變化引起的聚光性能的惡化。因?yàn)樗{(lán)紫色區(qū)域的光學(xué)材料的波長(zhǎng)分散變得非常大，所以對(duì)于很小的波長(zhǎng)變化，聚焦位置偏移很大。
此外，作為高密度光盤(pán)的一個(gè)規(guī)格，提出把物鏡光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑提高到0.85左右的光盤(pán)，但是物鏡光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑越大，入射光束的波長(zhǎng)變化引起的球面像差變化越大，所以由于制造誤差，無(wú)法使用具有波長(zhǎng)誤差的激光光源的課題變得顯著。因此，有必要選擇激光光源，所以光拾取器的制造成本上升。
此外，塑料透鏡比玻璃透鏡的比重小，所以能減輕對(duì)驅(qū)動(dòng)物鏡光學(xué)系統(tǒng)的致動(dòng)器的負(fù)擔(dān)，能高速進(jìn)行物鏡光學(xué)系統(tǒng)的跟蹤。此外，通過(guò)很好地制作所需的金屬模具，能以穩(wěn)定的質(zhì)量、高精度、大批量生產(chǎn)由注射模塑成形制造的塑料透鏡?？墒?，當(dāng)物鏡光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑增大時(shí)，如果使有關(guān)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)為塑料透鏡，則伴隨著溫度變化的折射率變化的影響增大。這是因?yàn)橛捎谡凵渎首兓a(chǎn)生的球面像差與數(shù)值孔徑的4次方成比例增大。
因此，在本結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在光學(xué)元件的光學(xué)功能面上設(shè)置衍射構(gòu)造，具有抑制對(duì)于入射光束的波長(zhǎng)變化的聚焦位置偏移、對(duì)于入射光束的波長(zhǎng)變化的球面像差變化、伴隨著折射率變化的球面像差變化的功能，所以即使入射光束的波長(zhǎng)變化或溫度變化發(fā)生時(shí)，也能良好地維持對(duì)高密度光盤(pán)的記錄/再現(xiàn)特性。
可是，高密度光盤(pán)用的光源和DVD用的光源中，波長(zhǎng)差大，所以如果把上述衍射構(gòu)造中產(chǎn)生的相同衍射次數(shù)的衍射光作為對(duì)各光盤(pán)的記錄/再現(xiàn)用的光束使用，對(duì)于兩個(gè)光源的波長(zhǎng)的光束，無(wú)法取得充分的衍射效率。對(duì)于有關(guān)問(wèn)題，如項(xiàng)2的結(jié)構(gòu)所述，如果設(shè)計(jì)衍射構(gòu)造，使對(duì)DVD使用的衍射光的衍射次數(shù)n2比對(duì)高密度光盤(pán)使用的衍射光的衍射次數(shù)n1低，就能充分確保對(duì)于兩個(gè)光源的波長(zhǎng)的光束的衍射效率。
具體而言，如果作為衍射次數(shù)n1、n2，采用項(xiàng)3的結(jié)構(gòu)中那樣的組合，就能對(duì)波長(zhǎng)λ1、λ2確保高的衍射效率，所以很好。對(duì)于任意波長(zhǎng)的光束都能確保高的衍射效率的衍射次數(shù)n1、n2的組合除了項(xiàng)3所述的以外還存在，但是如果衍射次數(shù)變得過(guò)大，伴隨著入射光束的波長(zhǎng)變化的衍射效率的下降增大，所以不好。
形成衍射構(gòu)造的元件由對(duì)第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6范圍內(nèi)，d線的阿貝數(shù)為50～60范圍內(nèi)的材料形成時(shí)，如項(xiàng)4的結(jié)構(gòu)所述，在衍射構(gòu)造的臺(tái)階中，如果把最靠近光軸的臺(tái)階深度d1設(shè)定為滿足表達(dá)式(4)～(8)中的任意一個(gè)，就能對(duì)第一波長(zhǎng)λ1和第二波長(zhǎng)λ2的光束確保高的衍射效率。須指出的是，衍射次數(shù)n1、n2的組合和臺(tái)階d1存在(n1，n2)＝(2，1)與表達(dá)式(4)對(duì)應(yīng)，(n1，n2)＝(3，2)與表達(dá)式(5)對(duì)應(yīng)，(n1，n2)＝(5，3)與表達(dá)式(6)對(duì)應(yīng)，(n1，n2)＝(8，5)與表達(dá)式(7)對(duì)應(yīng)，(n1，n2)＝(10，6)與表達(dá)式(8)對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
作為有關(guān)的衍射構(gòu)造的具體形狀，如項(xiàng)5所述的結(jié)構(gòu)那樣，包含光軸的截面形狀是階梯形狀。
此外，作為有關(guān)的衍射構(gòu)造的具體形狀，如項(xiàng)6所述的結(jié)構(gòu)那樣，包含光軸的截面形狀是鋸齒形狀。
為了在對(duì)光學(xué)元件提供高的附加價(jià)值的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)低成本化，如項(xiàng)7所述的結(jié)構(gòu)那樣，把光學(xué)元件由一個(gè)元件構(gòu)成，在元件的各光學(xué)功能面上形成重疊型衍射構(gòu)造和衍射構(gòu)造。
如上所述，通過(guò)光源波長(zhǎng)的短波長(zhǎng)化，光學(xué)材料的波長(zhǎng)分散增大，所以在物鏡光學(xué)系統(tǒng)中，色像差的問(wèn)題變得顯著。這里所說(shuō)的“色像差”是指由于波長(zhǎng)變化，球面像差變化的“色球面像差”的至少一方。球面像差與數(shù)值孔徑的4次方成比例增大，所以當(dāng)物鏡光學(xué)系統(tǒng)為高數(shù)值孔徑時(shí)，所述“色球面像差”的問(wèn)題更加顯著化。因此，如項(xiàng)20～22的結(jié)構(gòu)所述，為了對(duì)于高密度光盤(pán)能恰當(dāng)?shù)赜涗?再現(xiàn)信息，希望使衍射構(gòu)造具有抑制物鏡光學(xué)系統(tǒng)的波長(zhǎng)分散引起的色像差的功能。
此外，用塑料透鏡構(gòu)成物鏡光學(xué)系統(tǒng)有利于低成本化和輕量化，但是伴隨著溫度變化的折射率變化的影響增大，所以當(dāng)光拾取器內(nèi)的溫度變化時(shí)，在對(duì)高密度光盤(pán)的信息的記錄/再現(xiàn)特性中產(chǎn)生障礙。為了當(dāng)光拾取器內(nèi)的溫度變化時(shí)，也能維持良好的記錄/再現(xiàn)特性，如項(xiàng)23的結(jié)構(gòu)所述，希望使衍射構(gòu)造具有抑制塑料透鏡的折射率變化引起的球面像差的功能。
具體而言，如項(xiàng)24的結(jié)構(gòu)所述，通過(guò)衍射構(gòu)造的作用，使物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有當(dāng)?shù)谝徊ㄩL(zhǎng)λ1變長(zhǎng)時(shí)，球面像差在修正不足方向變化，當(dāng)?shù)谝徊ㄩL(zhǎng)λ1縮短時(shí)，球面像差在修正過(guò)正方向變化的球面像差的波長(zhǎng)依存性。
如果在曲率大的光學(xué)元件中形成重疊型衍射構(gòu)造或衍射構(gòu)造那樣的具有光軸方向的臺(tái)階的構(gòu)造，則由于臺(tái)階部分引起的光束移開(kāi)的影響，透射率下降。為了防止透射率的下降，如項(xiàng)25的結(jié)構(gòu)所述，把物鏡光學(xué)系統(tǒng)由像差修正元件和聚光元件構(gòu)成，在像差修正元件上形成重疊型衍射構(gòu)造和衍射構(gòu)造。
根據(jù)項(xiàng)10所述的結(jié)構(gòu)，與項(xiàng)1所述的結(jié)構(gòu)同樣，能通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造修正高密度光盤(pán)和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，并且對(duì)任意波長(zhǎng)的光束都能確保高的透射率(衍射效率)。此外，使重疊型衍射構(gòu)造承擔(dān)使第一波長(zhǎng)λ1的光束不衍射，原封不動(dòng)地透射，對(duì)第二波長(zhǎng)λ2的光束，使衍射效率極小，使其散射的分色鏡的作用。
此外，在本結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在光學(xué)元件的光學(xué)功能面上設(shè)置光程差付與構(gòu)造，使其具有抑制對(duì)于波長(zhǎng)變化的球面像差變化、伴隨著折射率變化的球面像差變化的功能，所以即使發(fā)生入射光束的波長(zhǎng)變化或溫度變化，也能良好地維持對(duì)高密度光盤(pán)的記錄/再現(xiàn)特性。
為了通過(guò)光程差付與構(gòu)造修正球面像差，如項(xiàng)11的結(jié)構(gòu)所述，在光程差付與構(gòu)造的環(huán)區(qū)中比位于最大有效直徑內(nèi)的給定高度的環(huán)區(qū)更靠?jī)?nèi)側(cè)的環(huán)區(qū)在光軸方向轉(zhuǎn)移，隨著遠(yuǎn)離光軸，光程長(zhǎng)度縮短，比位于最大有效直徑內(nèi)的給定高度的環(huán)區(qū)更靠外側(cè)的環(huán)區(qū)在光軸方向轉(zhuǎn)移，隨著遠(yuǎn)離光軸，光程長(zhǎng)度變長(zhǎng)。據(jù)此，能抑制對(duì)于入射光束的波長(zhǎng)變化的球面像差變化、伴隨著折射率變化的球面像差變化。
位于所述給定高度的環(huán)區(qū)中央部離光軸的高度如項(xiàng)12的結(jié)構(gòu)所述，希望是最大有效直徑的60％～85％的范圍內(nèi)的高度。
如項(xiàng)13的結(jié)構(gòu)所述，為了提高光程差付與構(gòu)造對(duì)于第一波長(zhǎng)λ1和第二波長(zhǎng)λ2的光束的透射率，希望把光程差付與構(gòu)造的臺(tái)階中位于最靠近光軸的位置的臺(tái)階的深度d2、通過(guò)該臺(tái)階對(duì)第一波長(zhǎng)λ1和第二波長(zhǎng)λ2的光束附加的光程差

和

設(shè)定為滿足表達(dá)式(11)～(13)。當(dāng)不滿足時(shí)，當(dāng)入射光束的波長(zhǎng)變化時(shí)或伴隨著溫度變化的折射率變化時(shí)，對(duì)于任意波長(zhǎng)的光束都發(fā)生高次的球面像差。高次的球面像差雖然對(duì)記錄再現(xiàn)性能沒(méi)影響，但是實(shí)質(zhì)上等價(jià)于透射率下降。如果滿足這些表達(dá)式，對(duì)于任意波長(zhǎng)的光束都能抑制高次的球面像差的發(fā)生，能提高透射率。
當(dāng)形成光程差付與構(gòu)造的元件由對(duì)第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，d線的阿貝數(shù)為50～60范圍內(nèi)的材料形成時(shí)，如項(xiàng)14的結(jié)構(gòu)所述，光程差

和

滿足表達(dá)式(14)和(15)。表達(dá)式(14)意味著通過(guò)位于最靠近光軸的臺(tái)階對(duì)第一波長(zhǎng)λ1的光束附加的光程差

是第一波長(zhǎng)λ1的大致5倍。如果這樣設(shè)定位于最靠近光軸的臺(tái)階的深度d2，則通過(guò)該臺(tái)階對(duì)第二波長(zhǎng)λ2的光束附加的光程差

實(shí)質(zhì)上為第二波長(zhǎng)λ2的大致3倍，所以對(duì)任意波長(zhǎng)的光束，都能抑制高次球面像差的發(fā)生，能提高透射率。
下面，列舉具體的例子進(jìn)行說(shuō)明。日本ZEON(株式會(huì)社)的光學(xué)塑料材料“ZEONEX 330R”(產(chǎn)品名)當(dāng)?shù)谝徊ㄩL(zhǎng)λ1和第二波長(zhǎng)λ2分別為0.405μm和0.655μm時(shí)，對(duì)第一波長(zhǎng)λ1的折射率Nλ1是0.5252，對(duì)第二波長(zhǎng)λ2的折射率Nλ2是1.5070。當(dāng)位于最靠近光軸的臺(tái)階的深度d2為由d2＝5·λ1/(Nλ1-1)＝5·0.405/(1.5252-1)＝3.856μm決定的深度時(shí)，通過(guò)該臺(tái)階對(duì)第一波長(zhǎng)λ1的光束附加的光程差

變?yōu)榈谝徊ㄩL(zhǎng)λ1的5倍(即在表達(dá)式(14)中，p＝1)。通過(guò)該深度的臺(tái)階對(duì)第二波長(zhǎng)λ2的光束附加的光程差

從表達(dá)式(10)，變?yōu)?

光程差

實(shí)質(zhì)上變?yōu)榈诙ㄩL(zhǎng)λ2的3倍，所以對(duì)第二波長(zhǎng)λ2的光束也能抑制高次球面像差的發(fā)生，能提高透射率。
此外，為了在對(duì)光學(xué)元件提供高的附加價(jià)值的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)低成本化，如項(xiàng)15的結(jié)構(gòu)所述，使光學(xué)元件由一個(gè)元件構(gòu)成，在光學(xué)元件的各光學(xué)功能面上形成重疊型衍射構(gòu)造和光程差付與構(gòu)造。
如上所述，通過(guò)光源波長(zhǎng)的短波長(zhǎng)化和物鏡光學(xué)系統(tǒng)的高數(shù)值孔徑化，由于波長(zhǎng)變化，球面像差變化的“色球面像差”的問(wèn)題變得顯著。因此，如項(xiàng)29的結(jié)構(gòu)所述，為了對(duì)高密度光盤(pán)能恰當(dāng)?shù)赜涗?再現(xiàn)信息，希望使衍射構(gòu)造具有抑制物鏡光學(xué)系統(tǒng)的波長(zhǎng)分散引起的色像差的功能。
此外，用塑料透鏡構(gòu)成物鏡光學(xué)系統(tǒng)有利于低成本化和輕量化，但是伴隨著溫度變化的折射率變化的影響增大，所以當(dāng)光拾取器內(nèi)的溫度變化時(shí)，在對(duì)高密度光盤(pán)的信息的記錄/再現(xiàn)特性中產(chǎn)生障礙。為了當(dāng)光拾取器內(nèi)的溫度變化時(shí)，也能維持良好的記錄/再現(xiàn)特性，如項(xiàng)30的結(jié)構(gòu)所述，希望使光程差付與構(gòu)造具有抑制塑料透鏡的折射率變化引起的球面像差的功能。
具體而言，如項(xiàng)31的結(jié)構(gòu)所述，通過(guò)形成具有對(duì)第一波長(zhǎng)λ1附加的球面像差伴隨著環(huán)境溫度上升，折射率降低時(shí)，在修正不足方向變化，當(dāng)伴隨著環(huán)境溫度下降，折射率升高時(shí)，向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的溫度依存性的光程差付與構(gòu)造，能抑制伴隨著溫度變化在塑料透鏡中產(chǎn)生的球面像差變化。
這樣通過(guò)光程差付與構(gòu)造，抑制伴隨著塑料透鏡的溫度變化的球面像差變化的方法利用伴隨著光程差付與構(gòu)造的折射率變化的球面像差變化，所以與利用波長(zhǎng)依存性的衍射構(gòu)造不同，即使不發(fā)生伴隨著溫度變化的激光光源的波長(zhǎng)變化，抑制球面像差的變化的效果也能起作用。
具體的光程差付與構(gòu)造的結(jié)構(gòu)如項(xiàng)32的結(jié)構(gòu)那樣，光程差付與構(gòu)造的環(huán)區(qū)中比位于最大有效直徑內(nèi)的給定高度的環(huán)區(qū)更靠?jī)?nèi)側(cè)的環(huán)區(qū)在光軸方向轉(zhuǎn)移，隨著遠(yuǎn)離光軸，光程長(zhǎng)度縮短，比位于最大有效直徑內(nèi)的給定高度的環(huán)區(qū)更靠外側(cè)的環(huán)區(qū)在光軸方向轉(zhuǎn)移，隨著遠(yuǎn)離光軸，光程長(zhǎng)度變長(zhǎng)。據(jù)此，能抑制對(duì)于入射光束的波長(zhǎng)變化的球面像差變化或伴隨著折射率變化的球面像差變化。
位于所述給定高度的環(huán)區(qū)的中央部離光軸的高度如項(xiàng)33的結(jié)構(gòu)所述，為最大有效直徑的60％～85％的范圍內(nèi)的高度。
此外，如果在曲率大的光學(xué)元件中形成重疊型衍射構(gòu)造或光程差付與構(gòu)造那樣的具有光軸方向的臺(tái)階的構(gòu)造，則由于臺(tái)階部分引起的光束移開(kāi)的影響，透射率下降。為了防止透射率的下降，如項(xiàng)34的結(jié)構(gòu)所述，把物鏡光學(xué)系統(tǒng)由像差修正元件和聚光元件構(gòu)成，在像差修正元件上形成重疊型衍射構(gòu)造和光程差付與構(gòu)造。
作為重疊型衍射構(gòu)造的具體結(jié)構(gòu)，如項(xiàng)18的結(jié)構(gòu)所述，使各環(huán)區(qū)內(nèi)形成的臺(tái)階數(shù)N為3或4或5的任意一個(gè)(即把各環(huán)區(qū)分割為4或5或6部分)，通過(guò)臺(tái)階的光軸方向深度Δ對(duì)第一波長(zhǎng)λ1的光束附加的光程差實(shí)質(zhì)上為第一波長(zhǎng)λ1的2m倍(可是，m是1以上的整數(shù))，據(jù)此，重疊型衍射構(gòu)造對(duì)第一波長(zhǎng)λ1的光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差，通過(guò)對(duì)第二波長(zhǎng)λ2的光束提供光程差，能有選擇地使第二波長(zhǎng)λ2的光束衍射，并且對(duì)任意波長(zhǎng)的光束能確保高的透射率。
如項(xiàng)19所述的結(jié)構(gòu)那樣，當(dāng)形成重疊型衍射構(gòu)造的元件由對(duì)波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，d線的阿貝數(shù)為50～60范圍內(nèi)的材料形成時(shí)，希望把形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N和由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的一個(gè)環(huán)區(qū)的深度D＝Δ(N+1)設(shè)定為滿足表達(dá)式(17)～(19)的任意一個(gè)。
據(jù)此，對(duì)于第一波長(zhǎng)λ1的光束，產(chǎn)生對(duì)第一波長(zhǎng)λ1的光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差的0次衍射光，對(duì)第二波長(zhǎng)λ2的光束通過(guò)提供光程差，產(chǎn)生1次衍射光，所以不但能有效修正高密度光盤(pán)和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，而且對(duì)任意波長(zhǎng)的光束，能確保高的透射率(衍射效率)。
此外，如項(xiàng)36的結(jié)構(gòu)所述，通過(guò)使B2和B4的符號(hào)彼此不同，能增大光程差函數(shù)

的單位變化量的h變化量。它相當(dāng)于重疊型衍射構(gòu)造的環(huán)區(qū)的最小寬度增大，能實(shí)現(xiàn)透射率的提高、金屬模具的加工的容易化等。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)這些作用效果，希望設(shè)置B2和B4的大小使光程差函數(shù)

在有效直徑內(nèi)具有拐點(diǎn)。這里，說(shuō)明光程差函數(shù)

在有效直徑內(nèi)具有拐點(diǎn)時(shí)和不具有拐點(diǎn)時(shí)的實(shí)際形狀的不同。光程差函數(shù)

在有效直徑內(nèi)具有拐點(diǎn)時(shí)的形狀如圖17所示，以位于拐點(diǎn)的環(huán)區(qū)(在圖17中，從內(nèi)側(cè)開(kāi)始第八個(gè)環(huán)區(qū))為邊界，切換環(huán)區(qū)的傾斜方向。當(dāng)光程差函數(shù)

在有效直徑內(nèi)不具有拐點(diǎn)時(shí)的形狀如圖16所示，全部環(huán)區(qū)的傾斜方向變?yōu)橄嗤?br> 如項(xiàng)37所述的結(jié)構(gòu)那樣，當(dāng)由像差修正元件和1組一個(gè)結(jié)構(gòu)的塑料透鏡即聚光元件構(gòu)成物鏡光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，采用使像差修正元件對(duì)于第一波長(zhǎng)λ1的近軸光焦度P1為正，對(duì)聚光元件，第一波長(zhǎng)λ1的光束作為收斂光束入射的結(jié)構(gòu)。一般，把有限共軛型(倍率m≠0)的聚光元件的數(shù)值孔徑NA換算為無(wú)限共軛型的NA∞(以下，稱作換算NA)能用NA∞＝NA(1-m)表示。因此，在收斂光束入射(即m＞0)的聚光元件中，能減小換算NA，所以能把伴隨著溫度變化，聚光元件中發(fā)生的球面像差變化抑制在很小。
此外，如項(xiàng)38所述的結(jié)構(gòu)那樣，希望把像差修正元件對(duì)于第一波長(zhǎng)λ1的近軸光焦度P1和聚光元件對(duì)第一波長(zhǎng)λ1的近軸光焦度P2設(shè)定為滿足表達(dá)式(21)。通過(guò)使專門(mén)配置在光盤(pán)一側(cè)的聚光元件具有對(duì)入射光束的光焦度，能充分確保對(duì)DVD的工作距離。在像差修正元件的光學(xué)功能面上形成象重疊型衍射構(gòu)造那樣的具有光軸方向的臺(tái)階的構(gòu)造，所以通過(guò)臺(tái)階部分遮斷其前進(jìn)路線，能抑制無(wú)助于聚光點(diǎn)的形成的光束的比例，能防止透射率的下降。
項(xiàng)39的作用效果與后面描述的項(xiàng)112的作用效果同樣。
項(xiàng)40的作用效果與后面描述的項(xiàng)114的作用效果同樣。
項(xiàng)41的作用效果與后面描述的項(xiàng)113的作用效果同樣。
項(xiàng)45所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的光學(xué)元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光學(xué)元件由像差修正元件、用于把從像差修正元件射出的光束成像到所述第一光信息記錄媒體到第三光信息記錄媒體的各自的信息記錄面上的聚光元件構(gòu)成； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造。
根據(jù)項(xiàng)45所述的結(jié)構(gòu)，把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，通過(guò)在特定的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，能有選擇地只使三個(gè)波長(zhǎng)中的一個(gè)衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射，所以，如果適當(dāng)設(shè)定重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)的排列，能修正高密度光盤(pán)、DVD和CD等三種光盤(pán)間的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，并且對(duì)三個(gè)波長(zhǎng)能確保高的透射率(衍射效率)。此外，通過(guò)使三個(gè)波長(zhǎng)的衍射次數(shù)不同，能承擔(dān)豁達(dá)光學(xué)設(shè)計(jì)的自由度，對(duì)特定的波長(zhǎng)使衍射效率極小，遮斷特定波長(zhǎng)，使其他波長(zhǎng)透射的分色鏡的作用。
此外，通過(guò)使專門(mén)配置在光盤(pán)一側(cè)的聚光元件具有對(duì)入射光束的光焦度，在三種規(guī)格不同的光盤(pán)中，能充分確保對(duì)保護(hù)層厚度最大的CD的工作距離。
在像差修正元件的光學(xué)功能面上形成象重疊型衍射構(gòu)造那樣的具有微細(xì)臺(tái)階的構(gòu)造，所以通過(guò)臺(tái)階部分能遮斷其前進(jìn)路線，抑制無(wú)助于聚光點(diǎn)的形成的光束的比例，能防止透射率的下降。
項(xiàng)46所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的光學(xué)元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光學(xué)元件由像差修正元件、用于把從該像差修正元件射出的光束成像到所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的各自的信息記錄面上的聚光元件構(gòu)成； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 對(duì)所述第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第一倍率m1和對(duì)所述第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第二倍率m2大致一致。
根據(jù)項(xiàng)46的結(jié)構(gòu)，把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，通過(guò)在包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，有選擇地只使三個(gè)波長(zhǎng)中的一個(gè)衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射，所以如果適當(dāng)設(shè)定重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)的排列，當(dāng)高密度光盤(pán)的保護(hù)層為與DVD相同的0.6mm時(shí)，使對(duì)于高密度光盤(pán)的倍率m1和對(duì)于DVD的倍率m2幾乎相同，能修正高密度光盤(pán)和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差。
據(jù)此，能把高密度光盤(pán)用的視準(zhǔn)透鏡和DVD用的視準(zhǔn)透鏡公共化，能使用把高密度光盤(pán)用的光源和DVD用的光源封裝化的光源模塊，所以能削減光拾取器的光學(xué)元件數(shù)量。
作為重疊型衍射構(gòu)造的臺(tái)階量Δ、臺(tái)階數(shù)Δ，希望為后面描述的表1～8的組合。
此外，通過(guò)使專門(mén)配置在光盤(pán)一側(cè)的聚光元件具有對(duì)于入射光束的光焦度，在三種規(guī)格不同的光盤(pán)中，能充分確保對(duì)保護(hù)層厚度最大的CD的工作距離。
在像差修正元件的光學(xué)功能面上形成重疊型衍射構(gòu)造那樣的具有微細(xì)臺(tái)階的構(gòu)造，所以能通過(guò)臺(tái)階部分遮斷其前進(jìn)路線，能抑制無(wú)助于聚光點(diǎn)的形成的光束的比例，能防止透射率的下降。
項(xiàng)47所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)46所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的近軸的衍射光焦度為負(fù)。
根據(jù)項(xiàng)47所述的結(jié)構(gòu)，當(dāng)高密度光盤(pán)象保護(hù)層厚度0.1mm的光盤(pán)那樣，保護(hù)層厚度比DVD薄時(shí)，如果使對(duì)于高密度光盤(pán)的倍率m1和對(duì)于DVD的倍率m2相同，則因?yàn)镈VD的保護(hù)層厚，所以對(duì)于DVD的球面像差在修正過(guò)剩方向變化。
這時(shí)，如項(xiàng)47的結(jié)構(gòu)所述，使重疊型衍射構(gòu)造的對(duì)于第二波長(zhǎng)λ2的近軸光焦度為負(fù)，對(duì)聚光元件，第二波長(zhǎng)λ2的光束作為發(fā)散光入射，則由于聚光元件的倍率變化，能抵消向上述修正過(guò)剩方向的球面像差變化。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則像差修正元件和聚光元件的光軸偏移引起的彗形像差的發(fā)生見(jiàn)效，所以能使把像差修正元件和聚光元件一體化的步驟變得容易。
項(xiàng)48所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)46或47所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2附加修正不足的球面像差。
或者，如項(xiàng)48的結(jié)構(gòu)所述，如果通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造對(duì)第二波長(zhǎng)λ2附加修正不足方向的球面像差，就能抵消向上述修正過(guò)剩方向的球面像差變化。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，第二波長(zhǎng)λ2的斜光束入射時(shí)產(chǎn)生的彗形像差減小，所以對(duì)于DVD用的光盤(pán)和光學(xué)元件的光軸偏移的公差增大，從而降低了光拾取器的制造成本。
須指出的是，重疊型衍射構(gòu)造的對(duì)第二波長(zhǎng)λ2的近軸倍數(shù)為負(fù)，并且通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造對(duì)第二波長(zhǎng)λ2附加修正不足方向的球面像差。
項(xiàng)49所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)46～48中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一倍率m1和所述第二倍率m2滿足以下的表達(dá)式(25)。
m1＝m20(25) 如項(xiàng)49所述的結(jié)構(gòu)那樣，如果使對(duì)于高密度光盤(pán)的倍率m1和對(duì)于DVD的倍率m2為0，則即使光學(xué)元件向光盤(pán)的磁道方向移動(dòng)，也沒(méi)有物點(diǎn)位置的變化，所以能取得良好的跟蹤特性。
項(xiàng)50所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)46～49中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于對(duì)所述第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第三倍率m3滿足以下的表達(dá)式(26)。
-0.25＜m3＜-0.10(26) 以表1～8為例，如后所述，當(dāng)適當(dāng)設(shè)定重疊型衍射構(gòu)造的臺(tái)階量Δ、臺(tái)階數(shù)N，有選擇地只使三個(gè)波長(zhǎng)中的第二波長(zhǎng)λ2衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射時(shí)，在重疊型衍射構(gòu)造的作用下，無(wú)法修正對(duì)保護(hù)層最厚的CD發(fā)生的修正過(guò)剩方向的球面像差變化。因此，如項(xiàng)50的結(jié)構(gòu)所述，通過(guò)使對(duì)CD的倍率m3為表達(dá)式(26)的范圍內(nèi)，能修正有關(guān)的球面像差變化。
如果對(duì)CD入射發(fā)射光束，則即使是焦距小的光學(xué)元件，也能充分確保對(duì)CD的工作距離，所以有利于光拾取器的小型化。
項(xiàng)51所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)46～50中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一光源和所述第二光源是封裝化的光源模塊，所述光學(xué)元件把從所述光源模塊射出的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，把從所述光源模塊射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上。
根據(jù)項(xiàng)51所述的結(jié)構(gòu)，使對(duì)于高密度光盤(pán)的倍率m1和對(duì)于DVD的倍率m2幾乎相同，所以能使用把高密度光盤(pán)用的光源和DVD用的光源封裝化的光源模塊。據(jù)此，能削減光拾取器的光學(xué)元件數(shù)量。
項(xiàng)52所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的光學(xué)元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光學(xué)元件由像差修正元件、用于把從該像差修正元件射出的光束成像到所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的各自的信息記錄面上的聚光元件構(gòu)成； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 對(duì)所述第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第二倍率m2和對(duì)所述第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第三倍率m3大致一致。
根據(jù)項(xiàng)52所述的結(jié)構(gòu)，把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，通過(guò)在包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，有選擇地只使三個(gè)波長(zhǎng)中的一個(gè)衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射，所以如果適當(dāng)設(shè)定重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)的排列，能使對(duì)于DVD的倍率m2和對(duì)于CD的倍率m3幾乎相同，修正DVD和CD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差。
據(jù)此，能使用把DVD用的光源和CD用的光源封裝化的光源模塊，所以能削減光拾取器的光學(xué)元件數(shù)量。
作為重疊型衍射構(gòu)造的臺(tái)階量Δ、臺(tái)階數(shù)Δ，希望為上述的表1～8的組合。
此外，通過(guò)使專門(mén)配置在光盤(pán)一側(cè)的聚光元件具有對(duì)于入射光束的光焦度，在三種規(guī)格不同的光盤(pán)中，能充分確保對(duì)保護(hù)層厚度最大的CD的工作距離。
在像差修正元件的光學(xué)功能面上形成有重疊型衍射構(gòu)造那樣的具有微細(xì)臺(tái)階的構(gòu)造，所以能通過(guò)臺(tái)階部分遮斷其前進(jìn)路線，能抑制無(wú)助于聚光點(diǎn)的形成的光束的比例，能防止透射率的下降。
項(xiàng)53所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)52所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的近軸的衍射光焦度為正。
如果對(duì)于DVD的倍率m2和對(duì)于CD的倍率m3相同，則DVD的保護(hù)層比CD薄，對(duì)于DVD的球面像差向修正不足方向變化。
這時(shí)，如項(xiàng)53的結(jié)構(gòu)所述，如果對(duì)于聚光元件，第二波長(zhǎng)λ2的光束作為收斂光入射，則由于聚光元件的倍率變化，能抵消向上述的修正不足方向的球面像差變化。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則像差修正元件和聚光元件的光軸偏移引起的對(duì)于第二波長(zhǎng)λ2的彗形像差的發(fā)生減小，所以把像差修正元件和聚光元件一體化的步驟變得容易。
項(xiàng)54的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)52或53所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2附加修正過(guò)剩的球面像差。
或者，如項(xiàng)53的結(jié)構(gòu)所述，如果通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造對(duì)第二波長(zhǎng)λ2附加修正過(guò)剩方向的球面像差，就能抵消向上述的修正不足方向的球面像差變化。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，第二波長(zhǎng)λ2的斜光束入射時(shí)產(chǎn)生的彗形像差減小，所以對(duì)于DVD用的光源和光學(xué)元件的光軸偏移的公差增大，從而降低了光拾取器的制造成本。
須指出的是，可以使重疊型衍射構(gòu)造對(duì)于第二波長(zhǎng)λ2近軸光焦度為正，并且通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造對(duì)第二波長(zhǎng)λ2附加修正過(guò)剩方向的球面像差。
項(xiàng)55所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)52～54中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于對(duì)所述第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第一倍率m1滿足以下的表達(dá)式(27)。
m1＝0(27) 根據(jù)項(xiàng)55所述的結(jié)構(gòu)，例如如果使對(duì)于高密度光盤(pán)的倍率m1為0，則即使光學(xué)元件在光盤(pán)的磁道方向移動(dòng)，也沒(méi)有物點(diǎn)位置的變化，所以能取得良好的跟蹤特性。
項(xiàng)56所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)52～55中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第二倍率m2和所述第三倍率滿足以下的表達(dá)式(28)和(29)。
m2＝m3(28) -0.25＜m2＜-0.10(29) 以表1～8為例，如后所述，當(dāng)適當(dāng)設(shè)定重疊型衍射構(gòu)造的臺(tái)階量Δ、臺(tái)階數(shù)N，有選擇地只使三個(gè)波長(zhǎng)中的第二波長(zhǎng)λ2衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射時(shí)，在重疊型衍射構(gòu)造的作用下，無(wú)法修正對(duì)保護(hù)層最厚的CD發(fā)生的修正過(guò)剩方向的球面像差變化。因此，如項(xiàng)56的結(jié)構(gòu)所述，通過(guò)使對(duì)CD的倍率m3為表達(dá)式(28)的范圍內(nèi)，能修正有關(guān)的球面像差變化。
項(xiàng)57所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)52～56中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第二光源和所述第三光源是封裝化的光源模塊，所述光學(xué)元件把從所述光源模塊射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上，把從所述光源模塊射出的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束匯聚到所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上。
根據(jù)項(xiàng)57所述的結(jié)構(gòu)，使對(duì)于DVD的倍率m2和對(duì)于CD的倍率m3幾乎相同，所以能使用把DVD用的光源和CD用的光源封裝化的光源模塊。據(jù)此，能削減光拾取器的光學(xué)元件數(shù)量。
項(xiàng)58所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的光學(xué)元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光學(xué)元件由像差修正元件、用于把從該像差修正元件射出的光束成像到所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的各自的信息記錄面上的聚光元件構(gòu)成； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 所述第一波長(zhǎng)λ1和所述重疊型衍射構(gòu)造中形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階中的相鄰臺(tái)階間的垂直于光軸方向的間隔最小值滿足以下的表達(dá)式(30)和(31)。
0.39μm＜λ1＜0.42μm(30) P＞3μm(31) 根據(jù)項(xiàng)58所述的結(jié)構(gòu)，把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，通過(guò)在特定的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，有選擇地只使三個(gè)波長(zhǎng)中的一個(gè)衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射，所以如果適當(dāng)設(shè)定重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)的排列，就能修正高密度光盤(pán)、DVD、CD等三種光盤(pán)間的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，并且對(duì)全部三個(gè)波長(zhǎng)確保高的透射率(衍射效率)。此外，通過(guò)使三個(gè)波長(zhǎng)的衍射次數(shù)不同，能擴(kuò)大光學(xué)設(shè)計(jì)的自由度，能使其承擔(dān)對(duì)于特定的波長(zhǎng)，使衍射效率極小，遮斷特定的波長(zhǎng)，使其他波長(zhǎng)透射的分色鏡的作用。
本結(jié)構(gòu)的重疊型衍射構(gòu)造具有各環(huán)區(qū)通過(guò)多個(gè)不連續(xù)的光軸方向的臺(tái)階分割為階梯狀的構(gòu)造，但是如果相鄰的臺(tái)階間的垂直于光軸方向的間隔(各臺(tái)階構(gòu)造的寬度)如果過(guò)小，則基于SPDT的金屬模具加工變得困難的問(wèn)題變得顯著。此外，金屬模具的形狀誤差引起的衍射效率下降隨著變?yōu)槎滩ㄩL(zhǎng)，變得更大。
因此，在本結(jié)構(gòu)中，使有關(guān)的臺(tái)階構(gòu)造的寬度的最小值P小于3μm，使基于SPDT的金屬模具加工變得容易，對(duì)于藍(lán)紫色區(qū)域的波長(zhǎng)λ1，金屬模具的形狀誤差引起的衍射效率下降不會(huì)變得過(guò)大。
此外，通過(guò)在專門(mén)配置在光盤(pán)一側(cè)的聚光元件具有對(duì)入射光束的光焦度，在三種規(guī)格不同的光盤(pán)中，能充分確保對(duì)保護(hù)層厚度最大的CD的工作距離。
在像差修正元件的光學(xué)功能面上形成象重疊型衍射構(gòu)造那樣的具有微細(xì)臺(tái)階的構(gòu)造，所以通過(guò)臺(tái)階部分遮斷其前進(jìn)路線，能抑制無(wú)助于聚光點(diǎn)的形成的光束的比例，能防止透射率的下降。
項(xiàng)59所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)58所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階中相鄰的臺(tái)階間的垂直于光軸方向的間隔最小值P滿足以下的表達(dá)式(32)。
P＞5μm(32) 如項(xiàng)59所述的結(jié)構(gòu)所述，為了使以上的作用效果更有效，希望使臺(tái)階構(gòu)造的寬度的最小值P比5μm大。
項(xiàng)60所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)58所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階中相鄰的臺(tái)階間的垂直于光軸方向的間隔最小值P滿足以下的表達(dá)式(33)。
P＞10μm(33) 如項(xiàng)60所述的結(jié)構(gòu)所述，為了使使以上的作用效果更有效，希望使臺(tái)階構(gòu)造的寬度的最小值P比10μm大。
項(xiàng)61所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的光學(xué)元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光學(xué)元件由像差修正元件、用于把從該像差修正元件射出的光束成像到所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的各自的信息記錄面上的聚光元件構(gòu)成； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 當(dāng)用所述數(shù)學(xué)式1定義通過(guò)所述重疊型衍射構(gòu)造附加在透射波面上的光程差時(shí)，B2和B4的符號(hào)彼此不同。
根據(jù)項(xiàng)61的結(jié)構(gòu)，通過(guò)使B2和B4的符號(hào)彼此不同，能增大光程差函數(shù)

的單位變化量的h的變化量。它相當(dāng)于重疊型衍射構(gòu)造的環(huán)區(qū)的最小寬度增大，能實(shí)現(xiàn)透射率的提高、金屬模具加工的容易化。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)這些作用效果，希望設(shè)定B2和B4的大小，從而使光程差函數(shù)

具有拐點(diǎn)。
項(xiàng)62所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)58～61中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于對(duì)所述第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第一倍率m1、對(duì)所述第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第二倍率m2、對(duì)所述第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第三倍率m3彼此不同。
如果要確保臺(tái)階構(gòu)造的寬度的最小值P很大，就無(wú)法充分取得基于重疊型衍射構(gòu)造的像差修正效果，無(wú)法完全修正高密度光盤(pán)、DVD、CD等三種光盤(pán)間的保護(hù)層厚度引起的球面像差的課題變得顯著。因此，如項(xiàng)62所述的結(jié)構(gòu)那樣，使對(duì)于高密度光盤(pán)的倍率m1、對(duì)于DVD的倍率m2、對(duì)于CD的倍率m3彼此不同，修正用重疊型衍射構(gòu)造未完全修正而殘留的球面像差。
項(xiàng)63所述的結(jié)構(gòu)，根據(jù)項(xiàng)62所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一倍率、所述第二倍率m2、所述第三倍率m3滿足以下的表達(dá)式(34)～(36)。
m1＝0(34) -0.08＜m2＜-0.01(35) -0.25＜m3＜-0.10(36) 具體而言，作為對(duì)于高密度光盤(pán)的倍率m1、對(duì)于DVD的倍率m2、對(duì)于CD的倍率m3，希望如項(xiàng)63的結(jié)構(gòu)所述，在表達(dá)式(34)～(36)的范圍內(nèi)。
項(xiàng)64所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的光學(xué)元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光學(xué)元件由像差修正元件、用于把從該像差修正元件射出的光束成像到所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的各自的信息記錄面上的聚光元件構(gòu)成； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 在所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N、所述不連續(xù)的臺(tái)階的光軸方向深度Δ(μm)的任意一個(gè)在各光學(xué)功能區(qū)域中不同。
根據(jù)項(xiàng)64所述的結(jié)構(gòu)，把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，在多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，通過(guò)在各光學(xué)功能區(qū)域中使形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)、不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)的光軸方向深度Δ(μm)的任意一個(gè)不同，通過(guò)使三個(gè)波長(zhǎng)的衍射次數(shù)不同，能擴(kuò)大光學(xué)設(shè)計(jì)的自由度，能使其承擔(dān)對(duì)于特定的波長(zhǎng)，使衍射效率極小，遮斷特定的波長(zhǎng)，使其他波長(zhǎng)透射的分色鏡的作用。
此外，通過(guò)使專門(mén)配置在光盤(pán)一側(cè)的聚光元件具有對(duì)入射光束的衍射能力，在三種規(guī)格不同的光盤(pán)中，能充分確保對(duì)保護(hù)層厚度最大的CD的工作距離。
在像差修正元件的光學(xué)功能面上形成象重疊型衍射構(gòu)造那樣的具有微細(xì)臺(tái)階的構(gòu)造，所以通過(guò)臺(tái)階部分遮斷其前進(jìn)路線，能抑制無(wú)助于聚光點(diǎn)的形成的光束的比例，能防止透射率的下降。
項(xiàng)65所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的光學(xué)元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光學(xué)元件由像差修正元件、用于把從該像差修正元件射出的光束成像到所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的各自的信息記錄面上的聚光元件構(gòu)成； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 在所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面上形成由以光軸為中心的臺(tái)階分割的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造。
項(xiàng)66所述的結(jié)構(gòu)是根據(jù)項(xiàng)65所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的臺(tái)階的深度設(shè)計(jì)為對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)n1，所述第二波長(zhǎng)λ2的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)n2、所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)n3都變?yōu)楦痛螖?shù)。
項(xiàng)67所述的結(jié)構(gòu)是根據(jù)項(xiàng)66所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)、所述第三波長(zhǎng)λ3(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(37)～(39)，并且所述衍射次數(shù)n1、所述衍射次數(shù)n2和所述衍射次數(shù)n3的組合(n1、n2、n3)＝(2，1，1)、(4、2、2)、(6、4、3)、(8、5、4)、(10、6、5)中的任意一個(gè)。
0.39＜λ1＜0.42(37) 0.63＜λ2＜0.68(38) 0.75＜λ3＜0.85(39) 項(xiàng)68所述的結(jié)構(gòu)是根據(jù)項(xiàng)66或67所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述像差修正元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60范圍內(nèi)的材料形成，所述衍射構(gòu)造的臺(tái)階中最靠近光軸的臺(tái)階的光軸方向深度d1滿足以下表達(dá)式(40)～(44)中的任意一個(gè)。
1.2μm＜d1＜1.7μm(40) 2.6μm＜d1＜3.0μm(41) 4.4μm＜d1＜5.0μm(42) 5.6μm＜d1＜6.5μm(43) 6.9μm＜d1＜8.1μm(44) 項(xiàng)69所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)65～68中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1在±10nm的范圍內(nèi)變化時(shí)，抑制所述聚光元件的色像差引起的聚焦位置偏移的功能。
項(xiàng)70所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)69所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1在±10nm的范圍內(nèi)變化時(shí)，抑制所述聚光元件的色像差引起的軸上色像差的功能。
項(xiàng)71所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)69或70所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1在±10nm的范圍內(nèi)變化時(shí)，抑制所述聚光元件的色像差引起的球面像差變化的功能。
項(xiàng)72所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)65～71中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述聚光元件是塑料透鏡，所述衍射構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1向長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)變化時(shí)，球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1向短波長(zhǎng)一側(cè)變化時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的波長(zhǎng)依存性，從而具有抑制伴隨著環(huán)境溫度變化的所述聚光元件的折射率變化引起的球面像差變化的功能。
項(xiàng)73所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)72所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為包含光軸的中心光學(xué)功能區(qū)域和包含該中心光學(xué)功能區(qū)域的周邊光學(xué)功能區(qū)域，只在所述周邊光學(xué)功能區(qū)域中形成所述衍射構(gòu)造。
項(xiàng)74所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)65～73中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的包含光軸的截面形狀為階梯形狀。
項(xiàng)75所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)65～73中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的包含光軸的截面形狀為鋸齒形狀。
項(xiàng)76所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)65～75中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造形成在所述像差修正元件的一方的光學(xué)功能面上，所述衍射構(gòu)造形成在所述像差修正元件的另一方的光學(xué)功能面上。
根據(jù)項(xiàng)65所述的結(jié)構(gòu)，把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，通過(guò)在特定的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，有選擇地只使三個(gè)波長(zhǎng)中的一個(gè)衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射，所以如果適當(dāng)設(shè)定重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)的排列，就能修正高密度光盤(pán)、DVD、CD等三種光盤(pán)間的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，并且對(duì)全部三個(gè)波長(zhǎng)確保高的透射率(衍射效率)。此外，通過(guò)使三個(gè)波長(zhǎng)的衍射次數(shù)不同，能擴(kuò)大光學(xué)設(shè)計(jì)的自由度，能使其承擔(dān)對(duì)于特定的波長(zhǎng)，使衍射效率極小，遮斷特定的波長(zhǎng)，使其他波長(zhǎng)透射的分色鏡的作用。
此外，為了對(duì)高密度光盤(pán)能恰當(dāng)?shù)赜涗?再現(xiàn)信息，有必要通過(guò)設(shè)置修正色像差的部件，防止稱作模式漂移的激光光源的瞬間波長(zhǎng)變化引起的聚光性能的惡化。因?yàn)樗{(lán)紫色區(qū)域的光學(xué)材料的波長(zhǎng)分散變得非常大，所以對(duì)于很小的波長(zhǎng)變化，聚焦位置偏移很大。
此外，作為高密度光盤(pán)的一個(gè)規(guī)格，提出把物鏡的數(shù)值孔徑提高到0.85左右的光盤(pán)，但是光學(xué)元件的數(shù)值孔徑越大，入射光束的波長(zhǎng)變化引起的球面像差變化越大，所以由于制造誤差，無(wú)法使用具有波長(zhǎng)誤差的激光光源的課題變得顯著。因此，有必要選擇激光光源，所以光拾取器的制造成本上升。
可是，塑料透鏡比玻璃透鏡的比重小，所以能減輕對(duì)驅(qū)動(dòng)物鏡光學(xué)系統(tǒng)的致動(dòng)器的負(fù)擔(dān)，能高速進(jìn)行物鏡光學(xué)系統(tǒng)的跟蹤。此外，通過(guò)很好地制作所需的金屬模具，能以穩(wěn)定的質(zhì)量、高精度、大批量生產(chǎn)由注射模塑成形制造的塑料透鏡?？墒?，當(dāng)物鏡光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑增大時(shí)，如果使有關(guān)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)為塑料透鏡，則伴隨著溫度變化的折射率變化的影響增大。這是因?yàn)橛捎谡凵渎首兓a(chǎn)生的球面像差與數(shù)值孔徑的4次方成比例增大。
因此，在本結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在像差修正元件的光學(xué)功能面上設(shè)置衍射構(gòu)造，能抑制聚光元件中發(fā)生的對(duì)于入射光束的波長(zhǎng)變化的聚焦位置偏移、對(duì)于入射光束的波長(zhǎng)變化的球面像差變化、伴隨著折射率變化的球面像差變化，所以即使入射光束的波長(zhǎng)變化或溫度變化發(fā)生時(shí)，也能良好地維持對(duì)高密度光盤(pán)的記錄/再現(xiàn)特性。
此外，通過(guò)使專門(mén)配置在光盤(pán)一側(cè)的聚光元件具有對(duì)入射光束的光焦度，能充分確保對(duì)保護(hù)層厚度最大CD的工作距離。
在像差修正元件的光學(xué)功能面上形成重疊型衍射構(gòu)造或象衍射構(gòu)造那樣的具有微細(xì)臺(tái)階的構(gòu)造，所以通過(guò)臺(tái)階部分遮斷其前進(jìn)路線，能抑制無(wú)助于聚光點(diǎn)的形成的光束的比例，能防止透射率的下降。
可是，在高密度光盤(pán)用的光源和CD用的光源中，波長(zhǎng)差大，所以如果把上述的衍射構(gòu)造中產(chǎn)生的同一次數(shù)的衍射光作為對(duì)各光盤(pán)的記錄/再現(xiàn)用的光束利用，則對(duì)于三個(gè)波長(zhǎng)，無(wú)法取得充分的衍射效率。對(duì)于有關(guān)問(wèn)題，如項(xiàng)66的結(jié)構(gòu)所述，如果設(shè)計(jì)衍射構(gòu)造，使對(duì)DVD使用的衍射光的衍射次數(shù)和對(duì)CD使用的衍射光的衍射次數(shù)比對(duì)高密度光盤(pán)使用的衍射光的衍射次數(shù)低，就能充分確保對(duì)三個(gè)波長(zhǎng)的衍射效率。
具體而言，作為衍射次數(shù)n1、n2、n3，如果采用項(xiàng)67的結(jié)構(gòu)中的組合，則對(duì)于波長(zhǎng)λ1～λ3的全部波長(zhǎng)，能確保高的衍射效率。
當(dāng)像差修正元件由對(duì)波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，d線的阿貝數(shù)為50～60的范圍內(nèi)的材料構(gòu)成時(shí)，如項(xiàng)68的結(jié)構(gòu)所述，如果把衍射構(gòu)造中位于最靠近光軸的位置的臺(tái)階深度d1設(shè)定為滿足表達(dá)式(40)～(44)中的任意一個(gè)，則對(duì)于波長(zhǎng)λ1～λ3的全部波長(zhǎng)，能確保高的衍射效率。須指出的是，衍射次數(shù)n1、n2、n3的組合和臺(tái)階d1存在(n1，n2，n3)＝(2，1，1)與表達(dá)式(40)對(duì)應(yīng)，(n1，n2，n3)＝(4，2，2)與表達(dá)式(41)對(duì)應(yīng)，(n1，n2，n3)＝(6，4，3)與表達(dá)式(42)對(duì)應(yīng)，(n1，n2，n3)＝(8，5，4)與表達(dá)式(43)對(duì)應(yīng)，(n1，n2，n3)＝(10，6，5)與表達(dá)式(44)對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
一般，在光拾取器中，對(duì)光盤(pán)記錄信息時(shí)比再現(xiàn)信息時(shí)需要更大的激光能量。因此，當(dāng)從再現(xiàn)切換為記錄時(shí)，有時(shí)伴隨著激光能量變化，引起波長(zhǎng)變化(模式漂移)。通過(guò)有關(guān)的模式漂移，在物鏡光學(xué)系統(tǒng)中發(fā)生聚焦位置偏移，所以在聚焦伺服響應(yīng)之前，離焦?fàn)顟B(tài)持續(xù)。在項(xiàng)69的結(jié)構(gòu)中，用物鏡光學(xué)系統(tǒng)的衍射構(gòu)造抑制聚光元件的藍(lán)紫色區(qū)域中的聚焦位置偏移，所以即使藍(lán)紫色激光光源發(fā)生模式漂移時(shí)，也能維持良好的聚光性能。
為了抑制聚光元件的藍(lán)紫色區(qū)域中的聚焦位置偏移，具體而言，如項(xiàng)70的結(jié)構(gòu)所述，通過(guò)使衍射構(gòu)造的近軸的功率為正，抑制軸上色像差。
此外，為了抑制由于光學(xué)元件的NA增大時(shí)變得顯著的入射光束的波長(zhǎng)變化而在光學(xué)元件中發(fā)生的球面像差變化，具體而言，如項(xiàng)72的結(jié)構(gòu)所述，通過(guò)使衍射構(gòu)造具有當(dāng)入射光束的波長(zhǎng)變長(zhǎng)時(shí)，球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)入射光束的波長(zhǎng)縮短時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差波長(zhǎng)依存性，抑制聚光元件中產(chǎn)生的球面像差變化。
此外，為了抑制光學(xué)元件的NA增大時(shí)變得顯著的由于折射率變化而在塑料透鏡即聚光元件中產(chǎn)生的球面像差變化，希望使衍射構(gòu)造具有當(dāng)入射光束的波長(zhǎng)變長(zhǎng)時(shí)，球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)入射光束的波長(zhǎng)變短時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的波長(zhǎng)依存性。在塑料透鏡即聚光元件中，如果溫度上升，折射率就下降，所以球面像差向修正過(guò)剩方向變化，如果溫度下降，則折射率提高，球面像差向修正不足方向變化。而激光光源，具有如果溫度上升，則波長(zhǎng)變長(zhǎng)，溫度下降，則波長(zhǎng)縮短的特性。如果利用該特性，則通過(guò)使衍射構(gòu)造具有上述球面像差的波長(zhǎng)依存性，能抵消聚光元件中發(fā)生的球面像差變化。須指出的是，為了有效抑制聚光元件中產(chǎn)生的球面像差變化，希望在非球面上形成衍射構(gòu)造。
在為了在三個(gè)光盤(pán)的信息記錄面上形成點(diǎn)而使用的三個(gè)波長(zhǎng)的光束的公共光學(xué)功能區(qū)域中形成用于抑制伴隨著溫度變化，在聚光元件中產(chǎn)生的球面像差變化的衍射構(gòu)造時(shí)，有必要采用項(xiàng)66～68的結(jié)構(gòu)中的衍射構(gòu)造。這時(shí)，在原理上不可能對(duì)三個(gè)波長(zhǎng)整體，使衍射效率為100％。因此，如項(xiàng)73的結(jié)構(gòu)所述，把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為包含光軸的中心光學(xué)功能區(qū)域和包含該中心光學(xué)功能區(qū)域的周邊光學(xué)功能區(qū)域，只在周邊光學(xué)功能區(qū)域中形成衍射構(gòu)造。例如，該周邊光學(xué)功能區(qū)域?yàn)閺腄VD的NA到高密度光盤(pán)的NA所對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域時(shí)(例如NA0.60～NA0.85)，通過(guò)使衍射構(gòu)造的最佳波長(zhǎng)與波長(zhǎng)λ1一致，能使對(duì)于波長(zhǎng)λ1的衍射效率為100％，能使不形成衍射構(gòu)造的連續(xù)非球面的中心光學(xué)功能區(qū)域的對(duì)于波長(zhǎng)λ2和波長(zhǎng)λ3的透射率高。因?yàn)榍蛎嫦癫钆cNA的4次方按比例增大，所以在NA小的中心光學(xué)功能區(qū)域中不形成衍射構(gòu)造，通過(guò)周邊光學(xué)功能區(qū)域的衍射構(gòu)造，也能修正球面像差。
作為有關(guān)的衍射構(gòu)造的具體形狀，如項(xiàng)74所述的結(jié)構(gòu)所述，包含光軸的截面形狀是階梯形狀。
此外，有關(guān)的衍射構(gòu)造的具體形狀如項(xiàng)75所述的結(jié)構(gòu)所述，包含光軸的截面形狀是鋸齒形狀。
為了使像差修正元件的金屬模具的加工變得容易，如項(xiàng)76所述的結(jié)構(gòu)所述，希望在不同的光學(xué)功能面上形成重疊型衍射構(gòu)造和衍射構(gòu)造。
項(xiàng)77所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的光學(xué)元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光學(xué)元件由像差修正元件、用于把從該像差修正元件射出的光束成像到所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的各自的信息記錄面上的聚光元件構(gòu)成； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 在所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面上，在包含光軸的中心區(qū)域和該中心區(qū)域的外側(cè)形成由通過(guò)臺(tái)階分割的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的光程差付與構(gòu)造。
根據(jù)項(xiàng)77所述的結(jié)構(gòu)，把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，通過(guò)在特定的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，能有選擇地只使三個(gè)波長(zhǎng)中的一個(gè)衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射，所以如果適當(dāng)設(shè)定重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)的排列，就能修正高密度光盤(pán)、DVD和CD等三種光盤(pán)間的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，并且對(duì)三個(gè)波長(zhǎng)整體能確保高的透射率(衍射效率)。此外，通過(guò)使三個(gè)波長(zhǎng)的衍射次數(shù)不同，能擴(kuò)大光學(xué)設(shè)計(jì)的自由度，能使其承擔(dān)對(duì)于特定的波長(zhǎng)，使衍射效率極小，遮斷特定的波長(zhǎng)，使其他波長(zhǎng)透射的分色鏡的作用。
此外，在本結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在像差修正元件的光學(xué)功能面上設(shè)置光程差付與構(gòu)造，抑制聚光元件中產(chǎn)生的對(duì)于入射光束的波長(zhǎng)變化的聚焦位置偏移、對(duì)于入射光束的波長(zhǎng)變化的球面像差變化、伴隨著折射率變化的球面像差變化，所以即使發(fā)生入射光束的波長(zhǎng)變化或溫度變化時(shí)，也能良好地維持對(duì)高密度光盤(pán)的記錄/再現(xiàn)特性。
此外，通過(guò)適當(dāng)設(shè)定光程差付與構(gòu)造的相鄰環(huán)區(qū)間的臺(tái)階量，與所述重疊型衍射構(gòu)造同樣，使其具有抑制保護(hù)層厚度不同的多種光盤(pán)間的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，能增加本結(jié)構(gòu)光學(xué)元件的設(shè)計(jì)的自由度。
此外，通過(guò)使專門(mén)配置在光盤(pán)一側(cè)的聚光元件具有對(duì)入射光束的光焦度，能充分確保對(duì)三種規(guī)格不同的光盤(pán)中保護(hù)層厚度最大的CD的工作距離。
在像差修正元件的光學(xué)功能面上形成重疊型衍射構(gòu)造或光程差付與構(gòu)造那樣的具有微細(xì)臺(tái)階的構(gòu)造，所以通過(guò)臺(tái)階部分遮斷其前進(jìn)路線，能抑制無(wú)助于聚光點(diǎn)的形成的光束的比例，能防止透射率的下降。
項(xiàng)78所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)77所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述聚光元件和所述像差修正元件都是塑料透鏡，所述光程差付與構(gòu)造具有當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1附加的球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)環(huán)境溫度下降時(shí)，對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1附加的球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的溫度依存性，從而具有抑制由于伴隨著環(huán)境溫度變化的所述聚光元件的折射率變化引起的球面像差變化的功能。
項(xiàng)79所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)78所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述光程差付與構(gòu)造中，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成在所述中心區(qū)域外側(cè)相鄰的所述環(huán)區(qū)，對(duì)于所述中心區(qū)域，光程長(zhǎng)度變短，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成最大有效直徑位置的所述環(huán)區(qū)，對(duì)于在其內(nèi)側(cè)相鄰的所述環(huán)區(qū)，光程長(zhǎng)度變長(zhǎng)，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成最大有效直徑的75％的位置的所述環(huán)區(qū)，對(duì)于在其內(nèi)側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)和在其外側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)，光程長(zhǎng)度變短。
項(xiàng)80所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)77～79中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于通過(guò)所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)、第三波長(zhǎng)λ3(μm)、所述光程差付與構(gòu)造的臺(tái)階中最靠近光軸的臺(tái)階的光軸方向深度d2(μm)、所述像差修正元件的對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率Nλ1、所述像差修正元件的對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的折射率Nλ2、所述像差修正元件的對(duì)于所述第三波長(zhǎng)λ3的折射率Nλ3，分別由以下的表達(dá)式(45)～(47)表示的

滿足以下的表達(dá)式(48)～(51)。







其中，

(i＝1、2、3)是把

四舍五入而取得的整數(shù)。
項(xiàng)81所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)77～80中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造形成在所述像差修正元件的一方的光學(xué)功能面上，所述光程差付與構(gòu)造形成在所述像差修正元件的另一方的光學(xué)功能面上。
根據(jù)項(xiàng)78所述的結(jié)構(gòu)，為了抑制由于塑料透鏡即聚光元件的折射率變化而產(chǎn)生的球面像差變化，使像差修正元件為塑料透鏡，形成具有當(dāng)折射率降低時(shí)，球面像差向修正不足方向變化，折射率升高時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的折射率依存性的光程差付與構(gòu)造，從而能抵消伴隨著溫度變化而在聚光元件中產(chǎn)生的球面像差變化。據(jù)此，當(dāng)光學(xué)元件的NA增大時(shí)，也能提供伴隨著溫度變化的對(duì)高密度光盤(pán)的記錄/再現(xiàn)特性的變化小的光學(xué)元件。
此外，象本結(jié)構(gòu)那樣，當(dāng)通過(guò)光程差付與構(gòu)造抑制伴隨著聚光元件的溫度變化的球面像差變化時(shí)，利用像差修正元件的折射率變化，所以與利用衍射構(gòu)造的波長(zhǎng)依存性抑制聚光元件的球面像差變化時(shí)不同，即使不發(fā)生伴隨著溫度變化的激光光源的波長(zhǎng)變化，球面像差的抑制效果也起作用。
有關(guān)的光程差付與構(gòu)造的具體構(gòu)造如項(xiàng)79所述的結(jié)構(gòu)，是在光軸方向轉(zhuǎn)移形成在中心區(qū)域外側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)，對(duì)于中心區(qū)域，光程長(zhǎng)度縮短，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成最大有效直徑位置的環(huán)區(qū)，對(duì)于在內(nèi)側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)，光程長(zhǎng)度變長(zhǎng)，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成最大有效直徑的75％位置的環(huán)區(qū)，對(duì)于在其內(nèi)側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)和在其外側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)，光程長(zhǎng)度縮短的構(gòu)造。如果采用這樣的構(gòu)造，就能使光程差付與構(gòu)造具有當(dāng)折射率降低時(shí)，球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)折射率提高時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的折射率依存性。
當(dāng)在為了在三個(gè)光盤(pán)的信息記錄面上形成點(diǎn)而使用的三個(gè)波長(zhǎng)的光束的公共光學(xué)功能區(qū)域中形成上述的光程差付與構(gòu)造時(shí)，如項(xiàng)80的結(jié)構(gòu)所述，希望把位于最靠近光軸的位置的臺(tái)階深度d2、通過(guò)該臺(tái)階對(duì)波長(zhǎng)λ1～λ3的各波長(zhǎng)附加的光程差

滿足表達(dá)式(45)～(51)。
當(dāng)不滿足這些表達(dá)式時(shí)，在高密度光盤(pán)用的光源和DVD或CD用的光源中，波長(zhǎng)差大，所以對(duì)于任意的波長(zhǎng)，產(chǎn)生高次的球面像差。雖說(shuō)高次的球面像差對(duì)于記錄/再現(xiàn)性能沒(méi)有影響，但是實(shí)質(zhì)上等價(jià)于透射率的下降。如果滿足這些表達(dá)式，對(duì)于任意的波長(zhǎng)，都能抑制高次的球面像差的發(fā)生，能提高透射率。
為了使像差修正元件的金屬模具加工容易，如項(xiàng)81的結(jié)構(gòu)所述，希望分別在不同的光學(xué)功能面上形成重疊型衍射構(gòu)造和光程差付與構(gòu)造。
項(xiàng)82所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的光學(xué)元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光學(xué)元件由像差修正元件、用于把從該像差修正元件射出的光束成像到所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的各自的信息記錄面上的聚光元件構(gòu)成； 所述聚光元件是1組一個(gè)結(jié)構(gòu)的塑料透鏡； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 所述像差修正元件的對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的近軸光焦度P1(mm-1)滿足以下的表達(dá)式(52)。
P1＞0(52) 項(xiàng)83所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)82所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述像差修正元件是塑料透鏡，所述像差修正元件的對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的近軸折射光焦度PR(mm-1)滿足以下的表達(dá)式(53)。
PR＞0(53) 項(xiàng)84所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～83中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于形成所述重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能區(qū)域是包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域。
項(xiàng)85所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)84所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于通過(guò)所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)、第三波長(zhǎng)λ3(μm)、在形成在包含所述光軸的所述重疊型衍射構(gòu)造中形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N、所述不連續(xù)的臺(tái)階的光軸方向深度Δ(μm)、所述像差修正元件的對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率Nλ1、所述像差修正元件的對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的折射率Nλ2、所述像差修正元件的對(duì)于所述第三波長(zhǎng)λ3的折射率Nλ3，分別由以下的表達(dá)式(54)～(56)表示的

滿足以下的表達(dá)式(57)～(59)。






可是，

(i＝1、2、3)是把

四舍五入而取得的整數(shù)。
項(xiàng)86所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)85所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述

和形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N滿足以下的表達(dá)式(60)和(61)。

3≤N≤11(61) 項(xiàng)87所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)84～86中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于形成在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供等價(jià)的第一光學(xué)作用，對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供與所述第一光學(xué)作用不同的第二光學(xué)作用。
項(xiàng)88所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)87所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一光學(xué)作用是對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束，在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差的0次衍射，所述第二光學(xué)作用是使所述第二波長(zhǎng)λ2的光束向1次方向衍射的1次衍射。
項(xiàng)89所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)88所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述像差修正元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60的范圍內(nèi)的材料形成，所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、第二波長(zhǎng)λ2(μm)、第三波長(zhǎng)λ3(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(62)～(64)，并且在形成在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N、所述環(huán)區(qū)的光軸方向的深度D(μm)的組合分別滿足以下的表達(dá)式(65)～(68)中的任意一個(gè)。
0.39＜λ1＜0.42(62) 0.63＜λ2＜0.68(63) 0.75＜λ3＜0.85(64) N＝3時(shí)，4.1≤D≤4.8(65) N＝4時(shí)，5.4≤D≤6.4(66) N＝5時(shí)，7.0≤D≤7.9(67) N＝6時(shí)，8.4≤D≤9.0(68) 項(xiàng)90所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)87所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一光學(xué)作用是對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3，在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差的0次衍射，所述第二光學(xué)作用是使所述第二波長(zhǎng)λ2的光束向2次方向衍射的2次衍射。
項(xiàng)91所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)90所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述像差修正元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60的范圍內(nèi)的材料形成，所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、第二波長(zhǎng)λ2(μm)、第三波長(zhǎng)λ3(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(69)～(71)，并且在形成在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N、所述環(huán)區(qū)的光軸方向的深度D(μm)的組合分別滿足以下的表達(dá)式(72)～(75)中的任意一個(gè)。
0.39＜λ1＜0.42(69) 0.63＜λ2＜0.68(70) 0.75＜λ3＜0.85(71) N＝8時(shí)，11.3≤D≤12.7(72) N＝9時(shí)，12.8≤D≤14.1(73) N＝10時(shí)，14.2≤D≤15.6(74) N＝11時(shí)，15.7≤D≤17.2(75) 項(xiàng)92所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)84～91中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域的全部中形成所述重疊型衍射構(gòu)造。
項(xiàng)93所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～91中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中不形成所述重疊型衍射構(gòu)造。
項(xiàng)94所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～93中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造形成在所述像差修正元件的多個(gè)光學(xué)功能面上。
項(xiàng)95所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～94中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一光信息記錄媒體的保護(hù)層厚度t1和所述第二光信息記錄媒體的保護(hù)層厚度t2滿足以下的表達(dá)式(76)。
項(xiàng)96所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)95所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，入射到所述兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束到所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別在所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面，入射到所述兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中不包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束分別在所述第一光信息記錄媒體和所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面。
項(xiàng)97所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)96所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中不包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射該重疊型衍射構(gòu)造時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)98所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)96或97所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中不包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供與所述光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，從而使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束成為無(wú)助于向所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
無(wú)助于向信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分是指使光束成為在信息記錄面上具有0.01λrms以上的像差的狀態(tài)。
項(xiàng)99所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)95所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中所述第一波長(zhǎng)λ1的光束到所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別在所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束分別在所述第一光信息記錄媒體和所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上形成兩好的波面，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束在所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面。
項(xiàng)100所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)99所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造中時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)101所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)99或100所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在所述包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供與所述光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，從而使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束成為無(wú)助于向所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)102所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)99～101中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的所述最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第二波長(zhǎng)λ2的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造中時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η2為40％以下，并且所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)103所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)99～102中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的所述最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造通過(guò)對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3提供與對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束提供的光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別成為無(wú)助于向所述第二光信息記錄媒體和所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)104所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～94中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述第一光信息記錄媒體的保護(hù)層厚度t1和所述第二光信息記錄媒體的保護(hù)層厚度t2滿足以下的表達(dá)式(77)。
t1/t2≤0.4(77) 項(xiàng)105所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)104所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中所述第一波長(zhǎng)λ1的光束到所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別在所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束分別在所述第一光信息記錄媒體和所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上形成兩好的波面，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束在所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上形成兩好的波面。
項(xiàng)106所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)105所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造中時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)107所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)105或106所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在所述包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供與所述光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，從而使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束成為無(wú)助于向所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)108所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)105～107中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的所述最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第二波長(zhǎng)λ2的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造中時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η2為40％以下，并且所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)109所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)105～108中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的所述最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造通過(guò)對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3提供與對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束提供的光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別成為無(wú)助于向所述第二光信息記錄媒體和所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)110所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～109中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述像差修正元件對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的近軸光焦度P1(mm-1)和所述聚光元件對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的近軸光焦度P2(mm-1)滿足以下的表達(dá)式(78)。
|P1/P2|≤0.2(78) 項(xiàng)111所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～110中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述像差修正元件是塑料透鏡。
項(xiàng)112所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～111中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述聚光元件是塑料透鏡。
項(xiàng)113所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～111中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述聚光元件是玻璃透鏡。
項(xiàng)114所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～111中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于使用在塑料材料中分散直徑39nm以下的粒子的材料，形成所述聚光元件。
項(xiàng)115所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～114中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述聚光元件進(jìn)行像差修正，對(duì)于第一波長(zhǎng)λ1和所述第一光信息記錄媒體的保護(hù)層厚度t1，變?yōu)榻缦抟韵隆?br> 根據(jù)項(xiàng)82所述的結(jié)構(gòu)，把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，通過(guò)在特定的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，能有選擇地使三個(gè)波長(zhǎng)中的一個(gè)衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射，所以如果適當(dāng)設(shè)定重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)的排列，就能修正高密度光盤(pán)、DVD、CD等三種光盤(pán)間的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，并且能對(duì)三個(gè)波長(zhǎng)整體確保高的折射率(衍射效率)。此外，通過(guò)使三個(gè)波長(zhǎng)的衍射次數(shù)不同，能擴(kuò)大光學(xué)設(shè)計(jì)的自由度，能使其承擔(dān)對(duì)于特定的波長(zhǎng)，使衍射效率極小，遮斷特定的波長(zhǎng)，使其他波長(zhǎng)透射的分色鏡的作用。因?yàn)樗芰贤干浔炔Ａ哥R的比重小，所以能減輕對(duì)驅(qū)動(dòng)物鏡光學(xué)系統(tǒng)的致動(dòng)器的負(fù)擔(dān)，能高速進(jìn)行物鏡光學(xué)系統(tǒng)的跟蹤。此外，通過(guò)很好地制作所需的金屬模具，能以穩(wěn)定的質(zhì)量、高精度、大批量生產(chǎn)由注射模塑成形制造的塑料透鏡?？墒?，當(dāng)物鏡光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑增大時(shí)，如果使有關(guān)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)為塑料透鏡，則伴隨著溫度變化的折射率變化的影響增大。這是因?yàn)橛捎谡凵渎首兓a(chǎn)生的球面像差與數(shù)值孔徑的4次方成比例增大。
因此，在本結(jié)構(gòu)中，通過(guò)使像差修正元件的對(duì)波長(zhǎng)λ1的近軸光焦度P1為正，波長(zhǎng)λ1的光束作為收斂光束入射到聚光元件。一般，關(guān)于數(shù)值孔徑NA的有限共軛型(倍率m≠0)的聚光元件的換算為無(wú)限光束入射的NA∞(以下，稱作換算NA)能用NA∞＝NA(1-m)表示。因此，在收斂光束入射的倍率m＞0的聚光元件中，能減小換算NA，所以能把伴隨著溫度變化，聚光元件中發(fā)生的球面像差變化抑制在很小。
此外，通過(guò)使專門(mén)配置在光盤(pán)一側(cè)的聚光元件具有對(duì)入射光束的光焦度，能充分確保對(duì)三種規(guī)格不同的光盤(pán)中保護(hù)層厚度最大的CD的總左距離。
在像差修正元件的光學(xué)功能面上形成重疊型衍射構(gòu)造或衍射構(gòu)造那樣的具有微細(xì)臺(tái)階的構(gòu)造，所以通過(guò)臺(tái)階部分遮斷其前進(jìn)路線，能抑制無(wú)助于聚光點(diǎn)的形成的光束的比例，能防止透射率的下降。
為了更有效地把伴隨著溫度變化，聚光元件中發(fā)生的球面像差變化抑制在很小，如項(xiàng)83所述的結(jié)構(gòu)那樣，使像差修正元件為塑料透鏡，使像差修正元件的對(duì)波長(zhǎng)λ1的近軸折射光焦度PR為正。如果溫度上升，則塑料透鏡的折射率下降，所以當(dāng)像差修正元件為正透鏡時(shí)，入射光束對(duì)聚光元件的收斂度減小。它等價(jià)于聚光元件的倍率m減小，所以由于該倍率變化，球面像差向修正不足方向變化。而在聚光元件中，如果溫度上升，則球面像差向修正過(guò)剩方向變化，所以能抵消倍率變化引起的球面像差變化。
根據(jù)項(xiàng)84所述的結(jié)構(gòu)，通過(guò)在包含光軸的光學(xué)功能中形成重疊型衍射構(gòu)造，能有選擇地使三個(gè)波長(zhǎng)中的一個(gè)衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射，所以如果適當(dāng)設(shè)定重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)的排列，就能修正高密度光盤(pán)和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差、DVD和CD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差。
須指出的是，作為重疊型衍射構(gòu)造的臺(tái)階量Δ、臺(tái)階數(shù)N，希望為后面描述的表8中的組合。
當(dāng)在為了在三個(gè)光盤(pán)的信息記錄面上形成點(diǎn)而使用的三個(gè)波長(zhǎng)光束的公共光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造時(shí)，如項(xiàng)85的結(jié)構(gòu)所述，希望把臺(tái)階的深度Δ、由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的1間隔對(duì)于波長(zhǎng)λ1～λ3等各波長(zhǎng)的光程差附加量

設(shè)定為滿足表達(dá)式(54)～(59)。據(jù)此，對(duì)三個(gè)波長(zhǎng)整體能確保高的透射率(衍射效率)。
此外，如果

變得過(guò)大，則一個(gè)臺(tái)階的深度增大，所以作為結(jié)果，一個(gè)間隔的深度Δ(N+1)增大，此外，如果臺(tái)階數(shù)N變得過(guò)多，則1個(gè)間隔的階梯構(gòu)造的寬度減小。據(jù)此，金屬模具的加工變得困難、對(duì)于入射光束的微小波長(zhǎng)變化的透射率(衍射效率)變動(dòng)增大的問(wèn)題變得顯著。為了避免這些問(wèn)題的顯著化，如項(xiàng)86的結(jié)構(gòu)所述，希望重疊型衍射構(gòu)造的對(duì)于波長(zhǎng)λ1的1間隔的光程差附加量

、形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N滿足表達(dá)式(60)、(61)。
為了通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造，有效修正高密度光盤(pán)和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差、或DVD和CD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，如項(xiàng)87的結(jié)構(gòu)所述，決定重疊型衍射構(gòu)造的臺(tái)階深度Δ、由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的1間隔的對(duì)于波長(zhǎng)λ1～λ3等各波長(zhǎng)的光程差附加量

，從而通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造，對(duì)波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ3提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)波長(zhǎng)λ2提供與此不同的光學(xué)作用。
據(jù)此，能使對(duì)于高密度光盤(pán)的倍率m1和對(duì)于DVD的倍率m2幾乎相同，修正高密度光盤(pán)和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，或使對(duì)于DVD的倍率m2和對(duì)于CD的倍率m3幾乎相同，修正DVD和CD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差。
具體而言，如項(xiàng)88所述，希望重疊型衍射構(gòu)造為對(duì)波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ3，在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差(0次衍射)，對(duì)波長(zhǎng)λ2，通過(guò)在相鄰的環(huán)區(qū)間提供光程差，產(chǎn)生1次衍射的構(gòu)造。
更具體而言，如項(xiàng)89所述的結(jié)構(gòu)那樣，當(dāng)像差修正元件由對(duì)波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，d線的阿貝數(shù)為50～60范圍內(nèi)的材料形成時(shí)，希望形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階的數(shù)N、由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的1間隔的深度D＝Δ(N+1)滿足表達(dá)式(65)～(68)中的任意一個(gè)。
須指出的是，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階的數(shù)N、由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的1間隔的深度D的組合即表達(dá)式(64)～(68)存在后述的表1與表達(dá)式(65)對(duì)應(yīng)，表2與表達(dá)式(66)對(duì)應(yīng)，表3與表達(dá)式(67)對(duì)應(yīng)，表4與表達(dá)式(68)對(duì)應(yīng)。
據(jù)此，對(duì)于波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ3，能產(chǎn)生在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差的0次衍射光，對(duì)波長(zhǎng)λ2，通過(guò)在相鄰的環(huán)區(qū)間提供光程差，產(chǎn)生1次衍射光，并且對(duì)波長(zhǎng)λ1～λ3的整體波長(zhǎng)，能確保高的透射率(衍射效率)。
此外，如項(xiàng)90的結(jié)構(gòu)所述，也可以使重疊型衍射構(gòu)造為對(duì)波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ3，在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差，對(duì)波長(zhǎng)λ2，通過(guò)在相鄰的環(huán)區(qū)間提供光程差，產(chǎn)生2次衍射光的構(gòu)造。
這時(shí)，如項(xiàng)91的結(jié)構(gòu)所述，希望把形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N和由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的1間隔部分的深度D＝Δ(N+1)設(shè)定為滿足表達(dá)式(72)～(75)中的任意一個(gè)。
據(jù)此，對(duì)于波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ3，能產(chǎn)生在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差的0次衍射光，對(duì)波長(zhǎng)λ2，通過(guò)在相鄰的環(huán)區(qū)間提供光程差，產(chǎn)生2次衍射光，并且對(duì)波長(zhǎng)λ1～λ3的整體波長(zhǎng)，能確保高的透射率(衍射效率)。
須指出的是，后面描述的表5與表達(dá)式(72)對(duì)應(yīng)，表6與表達(dá)式(73)對(duì)應(yīng)，表7與表達(dá)式(74)對(duì)應(yīng)，表8與表達(dá)式(76)對(duì)應(yīng)。
此外，如項(xiàng)92的結(jié)構(gòu)所述，不僅在包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中，在全部光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造。
或者，如項(xiàng)93的結(jié)構(gòu)所述，按照使重疊型衍射構(gòu)造具有的功能，只在必要的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，可以有不形成重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能區(qū)域。
如項(xiàng)94的結(jié)構(gòu)所述，可以在像差修正元件的多個(gè)光學(xué)功能面上形成重疊型衍射構(gòu)造，這時(shí)，能擴(kuò)大形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的各階梯構(gòu)造的寬度，所以基于SPDT的金屬模具加工變得容易，此外，存在對(duì)于藍(lán)紫色區(qū)域的波長(zhǎng)λ1，金屬模具的形狀誤差引起的衍射效率下降不會(huì)過(guò)分增大的優(yōu)點(diǎn)。
如項(xiàng)95的結(jié)構(gòu)所述，對(duì)通過(guò)NA0.65的物鏡光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)，對(duì)保護(hù)層厚度為0.6mm左右的規(guī)格的高密度光盤(pán)、DVD和CD具有兼容性的光拾取器，也能應(yīng)用具有本結(jié)構(gòu)的重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)元件。
這時(shí)，如項(xiàng)96的結(jié)構(gòu)所述，當(dāng)像差修正元件的對(duì)波長(zhǎng)λ1的有效直徑、對(duì)波長(zhǎng)λ2的有效直徑相同時(shí)，希望把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為與對(duì)于波長(zhǎng)λ3的有效直徑內(nèi)對(duì)應(yīng)的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域、包圍其周?chē)墓鈱W(xué)功能區(qū)域等兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域。
而且，如項(xiàng)97的結(jié)構(gòu)所述，在與對(duì)于波長(zhǎng)λ3的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ1以及λ2的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，適當(dāng)設(shè)定形成在重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N、由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的1間隔的深度D，使波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ2的光束以高的透射率(衍射效率)透射，使對(duì)于波長(zhǎng)λ3的光束的衍射效率極小，承擔(dān)分色鏡的作用。
據(jù)此，自動(dòng)形成對(duì)CD的數(shù)值孔徑限制，所以能提供不需要其他構(gòu)件的孔徑限制元件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件。
作為有關(guān)的重疊型衍射構(gòu)造的例子，列舉出后面描述的表11～13的構(gòu)造。
這樣，使在與對(duì)于波長(zhǎng)λ3的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ1以及λ2的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域中形成的重疊型衍射構(gòu)造具有數(shù)值孔徑限制功能時(shí)，如項(xiàng)98的結(jié)構(gòu)所述，采用對(duì)波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ2的光束提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)波長(zhǎng)λ3的光束提供與此不同的光學(xué)作用的構(gòu)造，使透射重疊型衍射構(gòu)造的波長(zhǎng)λ3的光束成為無(wú)助于向CD的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
有關(guān)的重疊型衍射構(gòu)造的具體例是對(duì)波長(zhǎng)λ1和λ2的光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差，只使波長(zhǎng)λ3的光束向±2次方向衍射的表11的構(gòu)造。
當(dāng)像差修正元件的對(duì)于波長(zhǎng)λ1的有效直徑和對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑不同時(shí)，如項(xiàng)99的結(jié)構(gòu)所述，希望把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為與對(duì)于波長(zhǎng)λ3的有效直徑內(nèi)對(duì)應(yīng)的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域、與從包含其周?chē)膶?duì)于波長(zhǎng)λ3的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域、與從包圍其周?chē)膶?duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ1的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域等三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域。
而且，如項(xiàng)100的結(jié)構(gòu)所述，在與對(duì)于波長(zhǎng)λ3的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，適當(dāng)設(shè)定形成在該重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N、由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的1間隔的深度，使波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ2的光束以高的透射率(衍射效率)透射，使對(duì)于波長(zhǎng)λ3的光束的衍射效率極小，使其承擔(dān)分色鏡的作用。
據(jù)此，自動(dòng)形成對(duì)CD的數(shù)值孔徑限制，所以能提供不需要其他構(gòu)件的孔徑限制元件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件。
作為有關(guān)的重疊型衍射構(gòu)造的例子，列舉出后面描述的表11～13的構(gòu)造。
這樣，使在與對(duì)于波長(zhǎng)λ3的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域中形成的重疊型衍射構(gòu)造具有數(shù)值孔徑限制功能時(shí)，如項(xiàng)101的結(jié)構(gòu)所述，采用對(duì)波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ2的光束提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)波長(zhǎng)λ3的光束提供與此不同的光學(xué)作用的構(gòu)造，使透射重疊型衍射構(gòu)造的波長(zhǎng)λ3的光束成為無(wú)助于向CD的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
有關(guān)的重疊型衍射構(gòu)造的具體例是對(duì)波長(zhǎng)λ1和λ2的光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差，只使波長(zhǎng)λ3的光束向±2次方向衍射的表11的構(gòu)造。
如項(xiàng)102的結(jié)構(gòu)所述，在與對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ1的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，適當(dāng)設(shè)定形成在該重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N、由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的1間隔的深度D，使波長(zhǎng)λ1的光束以高的透射率(衍射效率)透射，使對(duì)于波長(zhǎng)λ2和λ3的光束的衍射效率極小，使其承擔(dān)分色鏡的作用。
據(jù)此，自動(dòng)形成對(duì)CD和DVD的數(shù)值孔徑限制，所以能提供不需要其他構(gòu)件的孔徑限制元件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件。
這樣，使在與對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ1的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域中形成的重疊型衍射構(gòu)造具有數(shù)值孔徑限制功能時(shí)，如項(xiàng)103的結(jié)構(gòu)所述，采用對(duì)波長(zhǎng)λ2和波長(zhǎng)λ3的光束提供與波長(zhǎng)λ1的光束不同的光學(xué)作用的構(gòu)造，使透射重疊型衍射構(gòu)造的波長(zhǎng)λ2和λ3的光束成為無(wú)助于向DVD和CD的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
有關(guān)的重疊型衍射構(gòu)造的具體例是對(duì)波長(zhǎng)λ1的光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差，只使波長(zhǎng)λ2的光束向-2次方向衍射，使波長(zhǎng)λ3的光束向±3次的方向衍射的表14的構(gòu)造。
須指出的是，在上述的項(xiàng)99～103的結(jié)構(gòu)中，以對(duì)于波長(zhǎng)λ1的有效直徑比對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑大時(shí)為例，說(shuō)明其作用效果，但是當(dāng)對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑比對(duì)于波長(zhǎng)λ1的有效直徑大時(shí)，也能具有同樣的作用效果。
如項(xiàng)104的結(jié)構(gòu)所述，對(duì)通過(guò)NA0.65的物鏡光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)，對(duì)保護(hù)層厚度為0.1mm左右規(guī)格的高密度光盤(pán)(例如，藍(lán)光盤(pán))、DVD和CD具有兼容性的光拾取器，也能應(yīng)用具有本結(jié)構(gòu)的重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)元件。
這時(shí)，如項(xiàng)105的結(jié)構(gòu)所述，希望把像差修正元件的光學(xué)功能面分割為與對(duì)于波長(zhǎng)λ3的有效直徑內(nèi)對(duì)應(yīng)的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域、與包含其周?chē)膶?duì)于波長(zhǎng)λ3的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域、與包含其周?chē)膶?duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ1的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域等三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域。
而且，如項(xiàng)106的結(jié)構(gòu)所述，在與對(duì)于波長(zhǎng)λ3的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，適當(dāng)設(shè)定形成在該重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N、由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的1間隔的深度D，使波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ2的光束以高的透射率(衍射效率)透射，使對(duì)于波長(zhǎng)λ3的光束的衍射效率極小，使其承擔(dān)分色鏡的作用。
據(jù)此，自動(dòng)形成對(duì)CD的數(shù)值孔徑限制，所以能提供不需要其他構(gòu)件的孔徑限制元件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件。
作為有關(guān)的重疊型衍射構(gòu)造的例子，列舉出后面描述的表11～13的構(gòu)造。
這樣，使在與對(duì)于波長(zhǎng)λ3的有效直徑到對(duì)于λ2的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域中形成的重疊型衍射構(gòu)造具有數(shù)值孔徑限制功能時(shí)，如項(xiàng)107的結(jié)構(gòu)所述，采用對(duì)波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ2的光束提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)波長(zhǎng)λ3的光束提供與此不同的光學(xué)作用的構(gòu)造，使透射重疊型衍射構(gòu)造的波長(zhǎng)λ3的光束成為無(wú)助于向CD的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
有關(guān)的重疊型衍射構(gòu)造的具體例是對(duì)波長(zhǎng)λ1和λ2的光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差，只使波長(zhǎng)λ3的光束向±2次方向衍射的表11的構(gòu)造。
如項(xiàng)108的結(jié)構(gòu)所述，在與對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑到對(duì)于λ1的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域中形成重疊型衍射構(gòu)造，適當(dāng)設(shè)定形成在該重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N、由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的1間隔的深度D，使波長(zhǎng)λ1的光束以高的透射率(衍射效率)透射，使對(duì)波長(zhǎng)λ2和λ3的光束的衍射效率極小，使其具有分色鏡的作用。
據(jù)此，自動(dòng)形成對(duì)CD和DVD的數(shù)值孔徑限制，所以能提供不需要其他構(gòu)件的孔徑限制元件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件。
這樣，使在與對(duì)于波長(zhǎng)λ2的有效直徑到對(duì)于波長(zhǎng)λ1的有效直徑對(duì)應(yīng)的光學(xué)功能區(qū)域中形成的重疊型衍射構(gòu)造具有數(shù)值孔徑限制功能時(shí)，如項(xiàng)109的結(jié)構(gòu)所述，采用對(duì)波長(zhǎng)λ2和波長(zhǎng)λ3的光束提供與波長(zhǎng)λ1的光束不同的光學(xué)作用的構(gòu)造，使透射重疊型衍射構(gòu)造的波長(zhǎng)λ2和λ3的光束成為無(wú)助于向DVD和CD的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
有關(guān)的重疊型衍射構(gòu)造的具體例是對(duì)波長(zhǎng)λ1的光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差，只使波長(zhǎng)λ2的光束向-2次方向衍射，使波長(zhǎng)λ3的光束向±3次的方向衍射的表14的構(gòu)造。
此外，如項(xiàng)110的結(jié)構(gòu)所述，希望把像差修正元件的對(duì)于波長(zhǎng)λ1的近軸光焦度P1、聚光元件的近軸光焦度P2滿足表達(dá)式(78)。
據(jù)此，能使專門(mén)配置在光盤(pán)一側(cè)的聚光元件具有對(duì)入射光束的光焦度，所以能確保對(duì)三種規(guī)格不同的光盤(pán)中保護(hù)層厚度最大的CD的工作距離。
通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造或衍射構(gòu)造或光程差付與構(gòu)造的臺(tái)階部分遮斷其前進(jìn)路線，能抑制無(wú)助于聚光點(diǎn)的形成的光束的比例，能防止透射率的下降。
如項(xiàng)111的結(jié)構(gòu)所述，如果使像差修正元件為塑料透鏡，就能提高重疊型衍射構(gòu)造或衍射構(gòu)造或光程差付與構(gòu)造那樣的微細(xì)構(gòu)造的成形時(shí)的復(fù)制性，所以很好。
如項(xiàng)112的結(jié)構(gòu)所述，如果使聚光元件為塑料透鏡，就能以穩(wěn)定的質(zhì)量和高精度大批量生產(chǎn)。須指出的是，如果使具有大的聚光能力的聚光元件為塑料透鏡，則伴隨著溫度變化的折射率變化的影響增大，但是通過(guò)使與它組合使用的像差修正元件為項(xiàng)64、76、81中的結(jié)構(gòu)，就能有效抑制折射率變化引起的球面像差。
而如項(xiàng)113的結(jié)構(gòu)所述，如果聚光元件為玻璃透鏡，就能成為關(guān)于對(duì)藍(lán)紫色區(qū)域的光的耐光性、耐溫度性、透射率等具有高可靠性的聚光元件。
作為玻璃透鏡，如果使用?；瘻囟萒g為400℃以下的玻璃材料，則比較低溫的成形成為可能，所以能延長(zhǎng)金屬模具的壽命。據(jù)此，能降低聚光元件的制造成本。
作為?；瘻囟萒g低的玻璃材料，例如有(株式會(huì)社)住田光學(xué)玻璃制造的K-PG325或K-PG375(都是產(chǎn)品名)。
此外，作為聚光元件的材料，可以使用項(xiàng)113的結(jié)構(gòu)中那樣的在塑料材料中分散直徑30nm以下的粒子的材料。
通過(guò)在如果溫度上升，折射率就下降的塑料材料中均勻地混合如果溫度上升折射率就上升的無(wú)機(jī)材料，能抵消兩者的折射率的溫度依存性。據(jù)此，保持了塑料材料的成形性，伴隨著溫度變化的折射率變化小的光學(xué)材料(以下把有關(guān)的光學(xué)材料稱作“無(wú)熱樹(shù)脂”)。
這里，就聚光元件的折射率的溫度變化加以說(shuō)明。折射率對(duì)變化變化的變化率根據(jù)Lorentz-Lorentz的公式，通過(guò)用溫度t把折射率n微分，用由以下的數(shù)學(xué)式2表示的A表示。
[數(shù)學(xué)式2] 可是，n是所述聚光透鏡對(duì)激光光源的波長(zhǎng)的折射率，α是聚光元件的線膨脹系數(shù)，[R]是聚光元件的分子光焦度。
一般的塑料材料時(shí)，第二項(xiàng)的作用比第一項(xiàng)小，所以幾乎能忽略第二項(xiàng)。例如，當(dāng)為丙烯酸樹(shù)脂(PMMA)時(shí)，線膨脹系數(shù)α為7×10-5，如果代入上式，則A＝-12×10-5，與實(shí)測(cè)值大致一致。
這里，在本發(fā)明的聚光元件中，通過(guò)把直徑30nm以下的微粒分散到塑料材料中，實(shí)質(zhì)上增大以上表達(dá)式的第二項(xiàng)的作用，抵消第一項(xiàng)的線膨脹引起的變化。
具體而言，希望把以往-12×10-5左右的對(duì)溫度變化的折射率變化率抑制在低于10×10-5。更希望抑制在8×10-5，還希望抑制在6×10-5，但是希望在降低伴隨著聚光元件的溫度變化的球面像差變化。
例如，通過(guò)在丙烯酸樹(shù)脂(PMMA)中分散氧化鈮(Nb2O5)的微粒，能消除折射率變化對(duì)溫度變化的依存性。
成為母材的塑料材料的體積比為80，氧化鈮為20左右的比例，把它們均勻混合。微粒存在容易凝集的問(wèn)題，但是知道對(duì)粒子表面提供、分散電荷的技術(shù)，能產(chǎn)生必要的分散狀態(tài)。
須指出的是，為了控制折射率變化對(duì)于溫度變化的比率，能適當(dāng)增減該體積比例，也能混合分散多種納米尺寸的無(wú)機(jī)粒子。
在體積比例上，在所述例子中為80∶20，但是在90∶10～60∶40之間能適當(dāng)調(diào)整。如果體積比例比90∶10小，則抑制折射率變化的效果減小，相反，如果超過(guò)60∶40，則無(wú)熱樹(shù)脂的成形性上產(chǎn)生問(wèn)題，所以是不希望的。
希望微粒為無(wú)機(jī)物，更希望是氧化物。而且，希望氧化狀態(tài)飽和，希望是不再氧化的氧化物。
無(wú)機(jī)物是為了把與高分子有機(jī)化合物的塑料材料的反應(yīng)抑制在很低，由于是氧化物，能防止伴隨著藍(lán)紫色激光的長(zhǎng)時(shí)間照射的透射率惡化或波面像差惡化。
須指出的是，如果分散到塑料材料中的微粒的直徑大，就容易發(fā)生入射光束的散射，聚光元件的透射率下降。在高密度光盤(pán)中，在信息的記錄/再現(xiàn)中使用的藍(lán)紫色激光器中，能跨長(zhǎng)時(shí)間取得穩(wěn)定的激光振蕩的激光功率為30mW左右，所以如果光學(xué)元件對(duì)藍(lán)紫色激光的透射率低，則在信息記錄的高速化、對(duì)應(yīng)多層盤(pán)的觀點(diǎn)上是不利的。因此，分散到塑料材料中的微粒的直徑希望為20nm以下，更希望為10～15nm以下，這對(duì)防止聚光元件的透射率下降是很好的。
一般，光學(xué)元件的波長(zhǎng)越短，而且NA越大，其制造就越難。因此，如項(xiàng)115的結(jié)構(gòu)所述，把聚光元件對(duì)于高密度光盤(pán)的波長(zhǎng)λ1和保護(hù)層厚度t1，把像差的修正最優(yōu)化，當(dāng)與像差修正元件組合時(shí)，使其容易表現(xiàn)出作為高密度光盤(pán)用的光學(xué)元件的性能。
項(xiàng)116所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光拾取器具有把所述第一波長(zhǎng)λ1到所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體到第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的物鏡光學(xué)系統(tǒng)； 使用項(xiàng)45～115中的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件作為所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)。
項(xiàng)117所述的結(jié)構(gòu)的特征在于搭載項(xiàng)117所述的光拾取器，能執(zhí)行對(duì)所述第一光信息記錄媒體到第三光信息記錄媒體的信息的記錄和對(duì)所述第一光信息記錄媒體到第三光信息記錄媒體的信息的再現(xiàn)中的至少一方。
項(xiàng)118所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的像差修正元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述像差修正元件配置在所述第一光源～所述第三光源、把從所述第一光源射出的所述第一波長(zhǎng)λ1～從所述第三光源射出的所述第三波長(zhǎng)λ3分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光元件之間的的光程中； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造。
項(xiàng)119所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于形成有所述重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能區(qū)域是包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域，重疊型衍射構(gòu)造對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的近軸衍射光焦度為負(fù)。
項(xiàng)120所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118或119所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于形成所述重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能區(qū)域是包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域，所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2附加修正不足的球面像差。
項(xiàng)121所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于形成所述重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能區(qū)域是包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域，所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的近軸衍射光焦度為。
項(xiàng)122所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118或121所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于形成所述重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能區(qū)域是包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域，該重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2附加修正過(guò)剩的球面像差。
項(xiàng)123所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的像差修正元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述像差修正元件配置在所述第一光源～所述第三光源、把從所述第一光源射出的所述第一波長(zhǎng)λ1～從所述第三光源射出的所述第三波長(zhǎng)λ3分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光元件之間的的光程中； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 所述第一波長(zhǎng)λ1、所述重疊型衍射構(gòu)造中形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階中相鄰的臺(tái)階間垂直于光軸方向的間隔最小值P滿足以下的表達(dá)式(79)和(80)。
0.39μm＜λ1＜0.42μm(79) P＞3μm(80) 項(xiàng)124所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)123所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造中形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階中相鄰的臺(tái)階間垂直于光軸方向的間隔最小值P滿足以下的表達(dá)式(81)。
P＞5μm(81) 項(xiàng)125所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)124所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階中相鄰的臺(tái)階間垂直于光軸方向的間隔的最小值P滿足以下的表達(dá)式(82)。
P＞10μm(82) 項(xiàng)126所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的像差修正元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述像差修正元件配置在所述第一光源～所述第三光源、把從所述第一光源射出的所述第一波長(zhǎng)λ1～從所述第三光源射出的所述第三波長(zhǎng)λ3分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光元件之間的的光程中； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 當(dāng)用所述數(shù)學(xué)式1定義由所述重疊型衍射構(gòu)造附加給透射波面的光程差時(shí)，B2和B4的符號(hào)彼此不同。
項(xiàng)127所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的像差修正元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述像差修正元件配置在所述第一光源～所述第三光源、把從所述第一光源射出的所述第一波長(zhǎng)λ1～從所述第三光源射出的所述第三波長(zhǎng)λ3分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光元件之間的的光程中； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 在所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)臺(tái)階的數(shù)N、所述不連續(xù)臺(tái)階的光軸方向深度Δ(μm)的任意一個(gè)在各光學(xué)功能區(qū)域中不同。
項(xiàng)128所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的像差修正元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述像差修正元件配置在所述第一光源～所述第三光源、把從所述第一光源射出的所述第一波長(zhǎng)λ1～從所述第三光源射出的所述第三波長(zhǎng)λ3分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光元件之間的的光程中； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 在所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面上形成以光軸為中心的由臺(tái)階分割的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造。
項(xiàng)129所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)128所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的臺(tái)階深度設(shè)計(jì)為對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)n1，所述第二波長(zhǎng)λ2的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)n2和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)n3都為更低的次數(shù)。
項(xiàng)130所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)129所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)、所述第三波長(zhǎng)λ3(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(83)～(85)，并且所述衍射次數(shù)n1、所述衍射次數(shù)n2、所述衍射次數(shù)n3的組合是(n1，n2，n3)、＝(2，1，1)、(4，2，2)、(6，4，3)、(8，5，4)、(10，6，5)中的任意一個(gè)。
0.39＜λ1＜0.42(83) 0.63＜λ2＜0.68(84) 0.75＜λ3＜0.85(85) 項(xiàng)131所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)129或130所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述像差修正元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60的范圍內(nèi)的材料形成； 所述衍射構(gòu)造中最靠近光軸的臺(tái)階的光軸方向深度滿足以下表達(dá)式(86)～(90)中的任意一個(gè)。
1.2μm＜d1＜1.7μm(86) 2.6μm＜d1＜3.0μm(87) 4.4μm＜d1＜5.0μm(88) 5.6μm＜d1＜6.5μm(89) 6.9μm＜d1＜8.1μm(90) 項(xiàng)132所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)128～131中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的近軸衍射光焦度PD0(mm-1)、所述衍射構(gòu)造的對(duì)于比所述第一波長(zhǎng)λ1長(zhǎng)10nm的波長(zhǎng)的近軸衍射光焦度PD1(mm-1)、所述衍射構(gòu)造的對(duì)于比所述第一波長(zhǎng)λ1短10nm的波長(zhǎng)的近軸衍射光焦度PD2(mm-1)滿足以下的表達(dá)式(91)。
PD2＜PD0＜PD1(91) 項(xiàng)133所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)128～132中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1向長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)變化時(shí)，球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1向短波長(zhǎng)一側(cè)變化時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的波長(zhǎng)依存性。
項(xiàng)134所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)133所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為包含光軸的中心光學(xué)功能區(qū)域、包圍該中心光學(xué)功能區(qū)域的周邊光學(xué)功能區(qū)域，只在所述周邊光學(xué)功能區(qū)域中形成所述衍射構(gòu)造。
項(xiàng)135所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)128～134中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的包含光軸的截面形狀是階梯形狀。
項(xiàng)136所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)128～134中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的包含光軸的截面形狀是鋸齒形狀。
項(xiàng)137所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)128～136中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造形成在所述像差修正元件的一方的光學(xué)功能面上，所述衍射構(gòu)造形成在所述像差修正元件的另一方的光學(xué)功能面上。
項(xiàng)138所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的像差修正元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述像差修正元件配置在所述第一光源～所述第三光源、把從所述第一光源射出的所述第一波長(zhǎng)λ1～從所述第三光源射出的所述第三波長(zhǎng)λ3分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光元件之間的的光程中； 所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 在像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面上，在包含光軸的中心區(qū)域和該中心區(qū)域的外側(cè)形成由通過(guò)臺(tái)階分割的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的光程差付與構(gòu)造。
項(xiàng)139所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)138所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述光程差付與構(gòu)造具有當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1附加的球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)環(huán)境溫度下降時(shí)，對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1附加的球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的溫度依存性。
項(xiàng)140所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)139所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于在所述光程差付與構(gòu)造中，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成在所述中心區(qū)域的外側(cè)相鄰的所述環(huán)區(qū)，對(duì)于所述中心區(qū)域，光程長(zhǎng)度縮短，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成最大有效直徑位置的所述環(huán)區(qū)，對(duì)于在其內(nèi)側(cè)相鄰的所述環(huán)區(qū)，光程長(zhǎng)度變長(zhǎng)，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成最大有效直徑的75％位置的所述環(huán)區(qū)，對(duì)于在其內(nèi)側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)和在外側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)，光程長(zhǎng)度縮短。
項(xiàng)141所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)138～140中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于通過(guò)所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)、所述第三波長(zhǎng)λ3(μm)、所述光程差付與構(gòu)造的臺(tái)階中最靠近光軸的臺(tái)階的光軸方向深度d2(μm)、所述像差修正元件的對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率Nλ1、所述像差修正元件的對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的折射率Nλ2、所述像差修正元件的對(duì)于所述第三波長(zhǎng)λ3的折射率Nλ3，分別由以下的表達(dá)式(92)～(94)表示的


滿足以下的表達(dá)式(95)～(98)。







可是，

(i＝1、2、3)是把

四舍五入而取得的整數(shù)。
項(xiàng)142所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)138～141中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造形成在所述像差修正元件的一方的光學(xué)功能面上，所述光程差付與構(gòu)造形成在所述像差修正元件的另一方的光學(xué)功能面上。
項(xiàng)143所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118～142中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于形成所述重疊型衍射構(gòu)造的所述光學(xué)功能區(qū)域是包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域。
項(xiàng)144所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)143所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于通過(guò)所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)、第三波長(zhǎng)λ3(μm)、在形成在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述重疊型衍射構(gòu)造中形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N、所述不連續(xù)的臺(tái)階的光軸方向深度Δ(μm)、所述像差修正元件的對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率Nλ1、所述像差修正元件的對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的折射率Nλ2、所述像差修正元件的對(duì)于所述第三波長(zhǎng)λ3的折射率Nλ3，分別由以下的表達(dá)式(99)～(101)表示的

滿足以下的表達(dá)式(102)～(104)。






可是，

(i＝1、2、3)是把

四舍五入而取得的整數(shù)。項(xiàng)145所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)144所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述

和形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N滿足以下的表達(dá)式(105)和(106)。

3≤N≤11(106) 項(xiàng)146所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)143～145中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于形成在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供等價(jià)的第一光學(xué)作用，對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供與所述第一光學(xué)作用不同的第二光學(xué)作用。
項(xiàng)147所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)146所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述第一光學(xué)作用是對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束，在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差的0次衍射，所述第二光學(xué)作用是使所述第二波長(zhǎng)λ2的光束向1次方向衍射的1次衍射。
項(xiàng)148所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)147所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述像差修正元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60的范圍內(nèi)的材料形成，所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、第二波長(zhǎng)λ2(μm)、第三波長(zhǎng)λ3(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(107)～(109)，并且在形成在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N、所述環(huán)區(qū)的光軸方向的深度D(μm)的組合分別滿足以下的表達(dá)式(110)～(113)中的任意一個(gè)。
0.39＜λ1＜0.42(107) 0.63＜λ2＜0.68(108) 0.75＜λ3＜0.85(109) N＝3時(shí)，4.1≤D≤4.8(110) N＝4時(shí)，5.4≤D≤6.4(111) N＝5時(shí)，7.0≤D≤7.9(112) N＝6時(shí)，8.4≤D≤9.0(113) 項(xiàng)149所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)146所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述第一光學(xué)作用是對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3，在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差的0次衍射，所述第二光學(xué)作用是使所述第二波長(zhǎng)λ2的光束向2次方向衍射的2次衍射。
項(xiàng)150所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)149所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述像差修正元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60的范圍內(nèi)的材料形成，所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、第二波長(zhǎng)λ2(μm)、第三波長(zhǎng)λ3(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(114)～(116)，并且在形成在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N、所述環(huán)區(qū)的光軸方向的深度D(μm)的組合分別滿足以下的表達(dá)式(117)～(120)中的任意一個(gè)。
0.39＜λ1＜0.42(114) 0.63＜λ2＜0.68(115) 0.75＜λ3＜0.85(116) N＝8時(shí)，11.3≤D≤12.7(117) N＝9時(shí)，12.8≤D≤14.1(118) N＝10時(shí)，14.2≤D≤15.6(119) N＝11時(shí)，15.7≤D≤17.2(120) 項(xiàng)151所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)143～150中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于在所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域的全部中形成所述重疊型衍射構(gòu)造。
項(xiàng)152所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118～150中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于在所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中不形成所述重疊型衍射構(gòu)造。
項(xiàng)153所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118～152中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造形成在所述像差修正元件的多個(gè)光學(xué)功能面上。
項(xiàng)154所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118～153中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，在所述兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域的不包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)155所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118～154中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，在所述兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域的不包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供與所述光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，從而使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束成為無(wú)助于向所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)156所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118～153中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)157所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118～153、156中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供與所述光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，從而使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束成為無(wú)助于向所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)158所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118～153、156、157中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，在所述三個(gè)光學(xué)功能中最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第二波長(zhǎng)λ2的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造中時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η2為40％以下，所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)159所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118～153、156～158中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，在所述三個(gè)光學(xué)功能中最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供與對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束提供的光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別成為無(wú)助于向所述光信息記錄媒體以及所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)160所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)118～159中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述像差修正元件是塑料透鏡。
項(xiàng)161所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光拾取器具有把從所述第一光源射出的所述第一波長(zhǎng)λ1到從所述第三光源射出的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體到所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光元件； 在所述第一光源～第三光源和所述聚光元件之間的光程中配置項(xiàng)118～160中的任意一項(xiàng)所述的像差修正元件。
項(xiàng)162所述的結(jié)構(gòu)的特征在于搭載項(xiàng)161所述的光拾取器，能執(zhí)行對(duì)所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息的記錄和對(duì)所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息的再現(xiàn)的至少一方。
項(xiàng)163所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的聚光元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述聚光元件配置在與所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體相對(duì)的位置； 所述聚光元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 對(duì)所述第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第一倍率m1和對(duì)所述第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第二倍率m2大致一致。
項(xiàng)165所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)164所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2附加修正不足的球面像差。
項(xiàng)166所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)165所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述第一倍率m1和所述第二倍率m2滿足以下的表達(dá)式(121)。
m1＝m2＝0(121) 項(xiàng)167所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)164～166中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于對(duì)所述第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第三倍率m3滿足以下的表達(dá)式(122) 0.25＜m3＜-0.10(122) 項(xiàng)168所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)164～167中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的像差修正元件，其特征在于所述第一光源和所述第二光源是封裝化的光源模塊，所述聚光元件把從所述光源模塊射出的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，把從所述光源模塊射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上。
項(xiàng)169所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的聚光元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述聚光元件配置在與所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體相對(duì)的位置； 所述聚光元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 對(duì)所述第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第二倍率m2和對(duì)所述第散光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第三倍率m3大致一致。
項(xiàng)170所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)169所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2附加修正過(guò)剩的球面像差。
項(xiàng)171所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)169或170所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于對(duì)所述第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第一倍率m1滿足以下的表達(dá)式(123) m1＝0(123) 項(xiàng)172所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)169～171中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述第二倍率m2和所述第三倍率m3滿足以下的表達(dá)式(124)和(125)。
m2＝m3(124) -0.25＜m2＜-0.10(125) 項(xiàng)173所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)169～172中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述第二光源和所述第三光源是封裝化的光源模塊，所述聚光元件把從所述光源模塊射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上，把從所述光源模塊射出的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上。
項(xiàng)174所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的聚光元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述聚光元件配置在與所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體相對(duì)的位置； 所述聚光元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 所述第一波長(zhǎng)λ1、在所述重疊型衍射構(gòu)造形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階中相鄰的臺(tái)階間的垂直于光軸方向的間隔最小值P滿足下的表達(dá)式(126)和(127)。
0.39μm＜λ1＜0.42μm(126) P＞3μm(127) 項(xiàng)175所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)174所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述重疊型衍射構(gòu)造形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階中相鄰的臺(tái)階間的垂直于光軸方向的間隔最小值P滿足下的表達(dá)式(128)。
P＞5μm(128) 項(xiàng)176所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)175所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述重疊型衍射構(gòu)造形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階中相鄰的臺(tái)階間的垂直于光軸方向的間隔最小值P滿足下的表達(dá)式(129)。
P＞10μm(129) 項(xiàng)177所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的聚光元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述聚光元件配置在與所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體相對(duì)的位置； 所述聚光元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 當(dāng)用所述數(shù)學(xué)式1定義由所述重疊型衍射構(gòu)造附加給透射波面的光程差時(shí)，B2和B4的符號(hào)彼此不同。
項(xiàng)178所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)174～177中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于對(duì)所述第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第一倍率m1、對(duì)所述第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第二倍率m2、對(duì)所述第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第三倍率m3彼此不同。
項(xiàng)179所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)178所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述第一倍率m1、所述第二倍率m2、所述第三倍率m3滿足以下的表達(dá)式(130)～(132)。
m1＝0(130) -0.08＜m2＜-0.01(131) -0.25＜m3＜-0.10(132) 項(xiàng)180所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的聚光元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述聚光元件配置在與所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體相對(duì)的位置； 所述聚光元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 在所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)臺(tái)階的數(shù)N、所述不連續(xù)臺(tái)階的光軸方向深度Δ(μm)中的任意一個(gè)在各光學(xué)功能區(qū)域中不同。
項(xiàng)181所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的聚光元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述聚光元件配置在與所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體相對(duì)的位置； 所述聚光元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 在所述像差修正元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面中形成由通過(guò)以光軸為中心的臺(tái)階分割的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造。
項(xiàng)182所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)181所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的臺(tái)階深度設(shè)計(jì)為對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)n1，所述第二波長(zhǎng)λ2的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)n2和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)n3都為更低的次數(shù)。
項(xiàng)183所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)182所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)、所述第三波長(zhǎng)λ3(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(133)～(135)，并且所述衍射次數(shù)n1、所述衍射次數(shù)n2、所述衍射次數(shù)n3的組合是(n1，n2，n3)、＝(2，1，1)、(4，2，2)、(6，4，3)、(8，5，4)、(10，6，5)中的任意一個(gè)。
0.39＜λ1＜0.42(133) 0.63＜λ2＜0.68(134) 0.75＜λ3＜0.85(135) 項(xiàng)184所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)182或183所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述聚光元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60的范圍內(nèi)的材料形成；所述衍射構(gòu)造中最靠近光軸的臺(tái)階的光軸方向深度滿足以下表達(dá)式(136)～(140)中的任意一個(gè)。
1.2μm＜d1＜1.7μm(136) 2.6μm＜d1＜3.0μm(137) 4.4μm＜d1＜5.0μm(138) 5.6μm＜d1＜6.5μm(139) 6.9μm＜d1＜8.1μm(140) 項(xiàng)185所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)181～184中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1在±10nm的范圍內(nèi)變化時(shí)，抑制所述聚光元件的色像差引起的聚焦位置偏移的功能。
項(xiàng)186所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)185所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的近軸衍射光焦度PD0(mm-1)、所述衍射構(gòu)造的對(duì)于比所述第一波長(zhǎng)λ1長(zhǎng)10nm的波長(zhǎng)的近軸衍射光焦度PD1(mm-1)、所述衍射構(gòu)造的對(duì)于比所述第一波長(zhǎng)λ1短10nm的波長(zhǎng)的近軸衍射光焦度PD2(mm-1)滿足以下的表達(dá)式(141)。
PD2＜PD0＜PD1(141) 項(xiàng)187所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)185或186所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1向長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)變化時(shí)，球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1向短波長(zhǎng)一側(cè)變化時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的波長(zhǎng)依存性。
項(xiàng)188所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)181～187中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述聚光元件是塑料透鏡，所述衍射構(gòu)造具有當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1向長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)變化時(shí)，球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)所述第一波長(zhǎng)λ1向短波長(zhǎng)一側(cè)變化時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的波長(zhǎng)依存性，從而具有抑制由于伴隨著環(huán)境溫度變化的所述聚光元件的折射率變化而產(chǎn)生的球面像差變化的功能。
項(xiàng)189所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)188所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述聚光元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為包含光軸的中心光學(xué)功能區(qū)域和包圍該中心光學(xué)功能區(qū)域的周?chē)闹苓吂鈱W(xué)功能區(qū)域，只在所述周邊光學(xué)功能區(qū)域中形成所述衍射構(gòu)造。
項(xiàng)190所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)181～189中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述衍射構(gòu)造的包含光軸的截面形狀是鋸齒形狀。
項(xiàng)191所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)181～190中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造形成在所述聚光元件的一方的光學(xué)功能面上，所述衍射構(gòu)造形成在所述聚光元件的另一方的光學(xué)功能面上。
項(xiàng)192所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器用的聚光元件，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述聚光元件配置在與所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體相對(duì)的位置； 所述聚光元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 在所述聚光元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面上，在包含光軸的中心區(qū)域和該中心區(qū)域的外側(cè)形成由通過(guò)臺(tái)階分割的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的光程差付與構(gòu)造。
項(xiàng)193所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)192所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述聚光元件是塑料透鏡，所述光程差付與構(gòu)造具有當(dāng)環(huán)境溫度上升時(shí)，對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1附加的球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)環(huán)境溫度下降時(shí)，對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1附加的球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的溫度依存性，從而具有抑制由于伴隨著環(huán)境溫度變化的所述聚光元件的折射率變化而產(chǎn)生的球面像差變化的功能。
項(xiàng)194所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)193所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述光程差付與構(gòu)造中，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成在所述中心區(qū)域外側(cè)相鄰的所述環(huán)區(qū)，對(duì)于所述中心區(qū)域，光程長(zhǎng)度縮短，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成最大有效直徑位置的所述環(huán)區(qū)，對(duì)于在其內(nèi)側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)，光程長(zhǎng)度變長(zhǎng)，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成最大有效直徑的75％位置的所述環(huán)區(qū)，對(duì)于在其內(nèi)側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)和在其外側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)，光程長(zhǎng)度縮短。
項(xiàng)195所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)192～194中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于通過(guò)所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)、所述第三波長(zhǎng)λ3(μm)、所述光程差付與構(gòu)造的臺(tái)階中最靠近光軸的臺(tái)階的光軸方向深度d2(μm)、所述聚光元件的對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率Nλ1、所述聚光元件的對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的折射率Nλ2、所述聚光元件的對(duì)于所述第三波長(zhǎng)λ3的折射率Nλ3，分別由以下的表達(dá)式(142)～(144)表示的

滿足以下的表達(dá)式(145)～(148)。







可是，

(i＝1、2、3)是把

四舍五入而取得的整數(shù)。
項(xiàng)196所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)192～195中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造形成在所述聚光元件的一方的光學(xué)功能面上，所述光程差付與構(gòu)造形成在所述聚光元件的另一方的光學(xué)功能面上。
項(xiàng)197所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)163～196中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于形成所述重疊型衍射構(gòu)造的所述光學(xué)功能區(qū)域是包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域。
項(xiàng)198所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)197所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于通過(guò)所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、所述第二波長(zhǎng)λ2(μm)、所述第三波長(zhǎng)λ3(μm)、在形成在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述重疊型衍射構(gòu)造中形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N、所述不連續(xù)的臺(tái)階的光軸方向深度Δ(μm)、所述聚光元件的對(duì)于所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率Nλ1、所述聚光元件的對(duì)于所述第二波長(zhǎng)λ2的折射率Nλ2、所述聚光元件的對(duì)于所述第三波長(zhǎng)λ3的折射率Nλ3，分別由以下的表達(dá)式(149)～(151)表示的

滿足以下的表達(dá)式(152)～(154)。






可是，

(i＝1、2、3)是把

四舍五入而取得的整數(shù)。項(xiàng)199所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)198所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述

和形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N滿足以下的表達(dá)式(155)和(156)。

3≤N≤11(156) 項(xiàng)200所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)197～199中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于形成在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供等價(jià)的第一光學(xué)作用，對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供與所述第一光學(xué)作用不同的第二光學(xué)作用。
項(xiàng)201所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)200中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述第一光學(xué)作用是對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束，在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差的0次衍射，所述第二光學(xué)作用是使所述第二波長(zhǎng)λ2的光束向1次方向衍射的1次衍射。
項(xiàng)202所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)201中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述聚光元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60的范圍內(nèi)的材料形成，所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、第二波長(zhǎng)λ2(μm)、第三波長(zhǎng)λ3(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(157)～(159)，并且在形成在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N、所述環(huán)區(qū)的光軸方向的深度D(μm)的組合分別滿足以下的表達(dá)式(160)～(163)中的任意一個(gè)。
0.39＜λ1＜0.42(157) 0.63＜λ2＜0.68(158) 0.75＜λ3＜0.85(159) N＝3時(shí)，4.1≤D≤4.8(160) N＝4時(shí)，5.4≤D≤6.4(161) N＝5時(shí)，7.0≤D≤7.9(162) N＝6時(shí)，8.4≤D≤9.0(163) 項(xiàng)203所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)200中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述第一光學(xué)作用是對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3，在相鄰的環(huán)區(qū)間實(shí)質(zhì)上不提供光程差的0次衍射，所述第二光學(xué)作用是使所述第二波長(zhǎng)λ2的光束向2次方向衍射的2次衍射。
項(xiàng)204所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)203中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述聚光元件由所述第一波長(zhǎng)λ1的折射率為1.5～1.6的范圍內(nèi)，并且d線的阿貝數(shù)為50～60的范圍內(nèi)的材料形成，所述第一波長(zhǎng)λ1(μm)、第二波長(zhǎng)λ2(μm)、第三波長(zhǎng)λ3(μm)分別滿足以下的表達(dá)式(164)～(166)，并且在形成在包含所述光軸的光學(xué)功能區(qū)域中的所述重疊型衍射構(gòu)造中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)N、所述環(huán)區(qū)的光軸方向的深度D(μm)的組合分別滿足以下的表達(dá)式(167)～(170)中的任意一個(gè)。
0.39＜λ1＜0.42(164) 0.63＜λ2＜0.68(165) 0.75＜λ3＜0.85(166) N＝8時(shí)，11.3≤D≤12.7(167) N＝9時(shí)，12.8≤D≤14.1(168) N＝10時(shí)，14.2≤D≤15.6(169) N＝11時(shí)，15.7≤D≤17.2(170) 項(xiàng)205所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)197～204中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域的全部中形成所述重疊型衍射構(gòu)造。
項(xiàng)206所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)163～204中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的至少一個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中不形成所述重疊型衍射構(gòu)造。
項(xiàng)207所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)163～206中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述重疊型衍射構(gòu)造形成在所述像差修正元件的多個(gè)光學(xué)功能面上。
項(xiàng)208所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)163～207中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述第一光信息記錄媒體的保護(hù)層厚度t1、所述第二光信息記錄媒體的保護(hù)層厚度t2滿足以下的表達(dá)式(171)。
0.8≤t1/t2≤1.2(171) 項(xiàng)209所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)208所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，入射到所述所述兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束～第三波長(zhǎng)λ3的光束分別在所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面，入射到所述兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的不包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束分別在所述第一光信息記錄媒體和所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面。
項(xiàng)210所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)209所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的不包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)211所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)209或210所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)域的不包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供與所述光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，從而使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束成為無(wú)助于向所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)212所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)208所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別在所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在所述包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域的外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束在所述第一光信息記錄媒體和所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束在所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面。
項(xiàng)213所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)212所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在所述包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域的外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造中時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)213所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)212或213所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在所述包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域的外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供與所述光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，從而使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束成為無(wú)助于向所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)215所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)212～214中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第二波長(zhǎng)λ2的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造中時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下，并且所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)216所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)212～215中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造通過(guò)對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供與對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束提供的光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別成為無(wú)助于對(duì)所述第二光信息記錄媒體以及所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)217所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)163～207中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述第一光信息記錄媒體的保護(hù)層厚度t1和所述第二光信息記錄媒體的保護(hù)層厚度t2滿足以下的表達(dá)式(172)。
t1/t2≤0.4(172) 項(xiàng)218所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)217中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述多個(gè)光學(xué)功能區(qū)域是三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別在所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在所述包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域的外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束在所述第一光信息記錄媒體和所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面，入射到所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束在所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上形成良好的波面。
項(xiàng)219所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)218中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在所述包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域的外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造中時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)220所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)218或219中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中在所述包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域的外側(cè)相鄰的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束提供等價(jià)的光學(xué)作用，對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供與所述光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，從而使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束成為無(wú)助于向所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)221所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)218～220中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，所述第二波長(zhǎng)λ2的光束入射到該重疊型衍射構(gòu)造中時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下，并且所述第三波長(zhǎng)λ3的光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射效率η3為40％以下。
項(xiàng)222所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)218～221中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于在所述三個(gè)光學(xué)功能區(qū)域中的最外側(cè)的光學(xué)功能區(qū)域中形成所述重疊型衍射構(gòu)造，該重疊型衍射構(gòu)造通過(guò)對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束提供與對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束提供的光學(xué)作用不同的光學(xué)作用，使透射該重疊型衍射構(gòu)造的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別成為無(wú)助于對(duì)所述第二光信息記錄媒體以及所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上形成點(diǎn)的散射成分。
項(xiàng)223所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)163～222中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述聚光元件是塑料透鏡。
項(xiàng)224所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)163～222中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述聚光元件是?；瘻囟萒g為400℃以下的玻璃透鏡。
項(xiàng)225所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)163～223中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的聚光元件，其特征在于所述聚光元件使用在塑料材料中分散直徑30nm以下的粒子的材料成形。
項(xiàng)226是一種光拾取器，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光拾取器具有把所述第一波長(zhǎng)λ1到所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體到第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的物鏡光學(xué)系統(tǒng)； 使用項(xiàng)163～225中的任意一項(xiàng)所述的聚光元件作為所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)。
項(xiàng)227所述的結(jié)構(gòu)搭載項(xiàng)226所述的光拾取器，能執(zhí)行對(duì)所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息的記錄和對(duì)所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息的再現(xiàn)中的至少一方。
項(xiàng)228是一種光拾取器，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光拾取器具有用于把所述第一波長(zhǎng)λ1～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的物鏡光學(xué)系統(tǒng)、光闌、向垂直于光軸的方向一體驅(qū)動(dòng)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)和光闌的驅(qū)動(dòng)裝置； 所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有以下結(jié)構(gòu)光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 在所述第一波長(zhǎng)λ1的光束～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束中的至少一個(gè)光束以非平行的狀態(tài)對(duì)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)入射； 在所述第一光源～第三光源中的至少一個(gè)光源與所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)之間的光程中配置具有減少所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)由所述驅(qū)動(dòng)裝置向垂直于光軸的方向驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的彗形像差的功能的彗形像差修正元件。
項(xiàng)229所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)228所述的光拾取器，其特征在于所述彗形像差修正元件當(dāng)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)由所述驅(qū)動(dòng)裝置向垂直于光軸的方向驅(qū)動(dòng)時(shí)，在對(duì)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)以非平行狀態(tài)入射的所述光束通過(guò)的有效直徑內(nèi)，把球面像差修正為衍射界限以下，在所述有效直徑的外側(cè)，具有修正過(guò)剩方向的球面像差。
項(xiàng)230所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)229所述的光拾取器，其特征在于對(duì)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)以非平行狀態(tài)入射的所述光束是發(fā)散光束。
項(xiàng)231所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)229或230所述的光拾取器，其特征在于對(duì)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)以非平行狀態(tài)入射的所述光束是第三波長(zhǎng)λ3的光束。
項(xiàng)232所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)229～231中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器，其特征在于對(duì)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)以非平行狀態(tài)入射的所述光束是第二波長(zhǎng)λ2的光束。
項(xiàng)233所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)229～232中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器，其特征在于對(duì)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)以非平行狀態(tài)入射的所述光束是所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束。
項(xiàng)234所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)233所述的光拾取器，其特征在于所述彗形像差修正元件配置在所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束的公共光程中。
項(xiàng)235所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)233或234所述的光拾取器，其特征在于在所述彗形像差修正元件的至少一個(gè)光學(xué)功能面上形成由通過(guò)以光軸為中心的臺(tái)階分割的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造。
項(xiàng)236所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)233～235中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器，其特征在于所述第二光源和所述第三光源是封裝化的光源模塊。
項(xiàng)237是一種光拾取器，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光拾取器具有把所述第一波長(zhǎng)λ1～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的物鏡光學(xué)系統(tǒng)； 所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有用于把所述第一波長(zhǎng)λ1～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的物鏡光學(xué)系統(tǒng)、光闌、向垂直于光軸的方向一體驅(qū)動(dòng)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)和光闌的驅(qū)動(dòng)裝置； 所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)具有以下結(jié)構(gòu)光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面分割為以光軸為中心的多個(gè)多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域； 在該多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)域中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)量的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)地以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造； 在所述第一波長(zhǎng)λ1的光束～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束中的至少兩個(gè)光束對(duì)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)以彼此不同得倍率入射； 所述第一光源～所述第三光源中射出對(duì)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)以彼此不同的倍率入射的所述至少兩個(gè)光束的光源是封裝化的光源模塊； 在所述光源模塊和所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)之間配置在至少一個(gè)光學(xué)功能面上形成有把在內(nèi)部形成了給定數(shù)的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造的用于把從所述光源模塊射出的光束中的至少一個(gè)光束的發(fā)散角變化，向所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)導(dǎo)入的發(fā)散角變換元件。
項(xiàng)238所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)237所述的光拾取器，其特征在于形成在所述發(fā)散角變換元件中的所述重疊型衍射構(gòu)造對(duì)從所述光源模塊射出的光束中的某一光束提供第一光學(xué)作用，對(duì)其他波長(zhǎng)的光束提供與所述第一光學(xué)作用不同的第二光學(xué)作用。
項(xiàng)239所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)238所述的光拾取器，其特征在于從所述光源模塊射出的所述光束是兩個(gè)光束，該兩個(gè)光束是所述第一波長(zhǎng)λ1的光束和所述第二波長(zhǎng)λ2的光束。
項(xiàng)240所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)238所述的光拾取器，其特征在于從所述光源模塊射出的所述光束是兩個(gè)光束，該兩個(gè)光束是所述第二波長(zhǎng)λ2的光束和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束。
項(xiàng)241所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～115中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述光學(xué)元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器，形成所述波長(zhǎng)選擇濾光器的光學(xué)功能面分割為包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域和包圍其周?chē)闹苓叺墓鈱W(xué)功能區(qū)域，所述波長(zhǎng)選擇濾光器具有在包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中使所述第一波長(zhǎng)λ1的光束～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束透射，在該周邊的光學(xué)功能區(qū)域中遮斷或反射所述第三波長(zhǎng)λ3的光束，使所述第一波長(zhǎng)λ1的光束以及第二波長(zhǎng)λ2的光束透射的透射率的波長(zhǎng)選擇性。
項(xiàng)242所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)45～115中的所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于在所述光學(xué)元件的光學(xué)功能面中的至少一個(gè)光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器，形成所述波長(zhǎng)選擇濾光器的光學(xué)功能面分割為包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域、包圍其周?chē)牡谝恢苓叺墓鈱W(xué)功能區(qū)域、再包圍其周?chē)牡诙苓叺墓鈱W(xué)功能區(qū)域，所述波長(zhǎng)選擇濾光器具有在包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中使所述第一波長(zhǎng)λ1的光束～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束透射，在第一周邊的光學(xué)功能區(qū)域中遮斷或反射所述第三波長(zhǎng)λ3的光束，使所述第一波長(zhǎng)λ1的光束以及第二波長(zhǎng)λ2的光束透射，在第二周邊的光學(xué)功能區(qū)域中遮斷或反射所述第二波長(zhǎng)λ2和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束，使所述第一波長(zhǎng)λ1的光束透射的透射率的波長(zhǎng)選擇性。
項(xiàng)243所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)241或242所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述波長(zhǎng)選擇濾光器形成在所述像差修正元件的至少一個(gè)光學(xué)功能面上。
項(xiàng)244所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)241或242所述的光拾取器用的光學(xué)元件，其特征在于所述波長(zhǎng)選擇濾光器形成在所述聚光元件的至少一個(gè)光學(xué)功能面上。
項(xiàng)245所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)116所述的光拾取器，其特征在于所述光拾取器具有配置在所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的光束入射面一側(cè)的孔徑限制元件，在所述孔徑限制元件的至少一個(gè)光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器，形成所述波長(zhǎng)選擇濾光器的光學(xué)功能面分割為包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域和包圍其周?chē)闹苓吂鈱W(xué)功能區(qū)域，所述波長(zhǎng)選擇濾光器具有在該包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中使所述第一波長(zhǎng)λ1的光束～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束透射，在該周邊光學(xué)功能區(qū)域中遮斷或反射所述第三波長(zhǎng)λ3的光束，使所述第一波長(zhǎng)λ1的光束以及所述第一波長(zhǎng)λ1的光束透射的透射率的波長(zhǎng)選擇性。
項(xiàng)246所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)116所述的光拾取器，其特征在于所述光拾取器具有配置在所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的光束入射面一側(cè)的孔徑限制元件，在所述孔徑限制元件的至少一個(gè)光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器，形成所述波長(zhǎng)選擇濾光器的光學(xué)功能面分割為包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域、包圍其周?chē)牡谝恢苓叺墓鈱W(xué)功能區(qū)域、再包圍其周?chē)牡诙苓叺墓鈱W(xué)功能區(qū)域，所述波長(zhǎng)選擇濾光器具有在包含光軸的光學(xué)功能區(qū)域中使所述第一波長(zhǎng)λ1的光束～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束透射，在第一周邊的光學(xué)功能區(qū)域中遮斷或反射所述第三波長(zhǎng)λ3的光束，使所述第一波長(zhǎng)λ1的光束以及第二波長(zhǎng)λ2的光束透射，在第二周邊的光學(xué)功能區(qū)域中遮斷或反射所述第二波長(zhǎng)λ2和所述第三波長(zhǎng)λ3的光束，使所述第一波長(zhǎng)λ1的光束透射的透射率的波長(zhǎng)選擇性。
項(xiàng)247所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)245或246所述的光拾取器，其特征在于所述光拾取器具有至少在垂直于光軸的方向驅(qū)動(dòng)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述孔徑限制元件通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)裝置，與所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)成為一體，向垂直于光軸的方向驅(qū)動(dòng)。
項(xiàng)248所述的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光拾取器具有至少具有一個(gè)形成有把在其內(nèi)部形成了了給定數(shù)的不連續(xù)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)連續(xù)以光軸為中心配置的構(gòu)造，即對(duì)所述第一光束以及所述第三光束不提供相位差，只對(duì)所述第二光束提供相位差的重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)面的衍射透鏡；把通過(guò)所述衍射透鏡的所述第一波長(zhǎng)λ1～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光元件； 當(dāng)由所述衍射透鏡和所述聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束的倍率為m1，由所述衍射透鏡和所述聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束的倍率為m2，由所述衍射透鏡和所述聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的光束的倍率為m3時(shí)，滿足以下的表達(dá)式(173)。
m1≥m2＞m3(173) 項(xiàng)249所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)248所述的光拾取器，其特征在于滿足以下表達(dá)式(174) m1＝m2(174) 項(xiàng)250所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)248所述的光拾取器，其特征在于滿足以下表達(dá)式(175)和(176)。
m1＝m2＝0(175) -0.25＜m3＜-0.10(176) 根據(jù)項(xiàng)248所述的結(jié)構(gòu)，通過(guò)把由衍射透鏡和聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)第三光束的倍率為m3設(shè)定為滿足表達(dá)式(173)，能修正高密度光盤(pán)和CD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差。
須指出的是，對(duì)DVD的信息的記錄/再現(xiàn)中使用的第二光束通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造附加了相位差，受到衍射作用，所以通過(guò)衍射作用，能修正高密度光盤(pán)和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差。
為了使光拾取器的特性良好，使光拾取器的設(shè)計(jì)、制造容易，如項(xiàng)249的結(jié)構(gòu)所述，希望由衍射透鏡和聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)第一光束和第二光束的倍率m1、m2象表達(dá)式(174)那樣，為相同倍率。
希望如項(xiàng)250的結(jié)構(gòu)所述，由衍射透鏡和聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)第一光束和第二光束的倍率m1、m2象表達(dá)式(175)那樣，為0，這時(shí)對(duì)于第三光束的倍率m3設(shè)定為滿足表達(dá)式(176)。
項(xiàng)251的結(jié)構(gòu)是一種光拾取器，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2(λ2＞λ1)的光束，對(duì)具有厚度t2(t2≥t1)的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第三光源射出的第三波長(zhǎng)λ3(λ3＞λ2)的光束，對(duì)具有厚度t3(t3＞t2)的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其特征在于 所述光拾取器具有把所述第一波長(zhǎng)λ1～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光元件、具有相位構(gòu)造的像差修正元件、球面像差修正元件； 所述像差修正元件具有修正所述第一波長(zhǎng)λ1與所述第二波長(zhǎng)λ2的差引起的在所述聚光元件中產(chǎn)生的球面像差和/或所述t1與所述t2的差引起的球面像差的功能； 所述球面像差修正元件具有修正所述厚度t1和所述厚度t3的差引起的球面像差的功能。
項(xiàng)252所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)251所述的光拾取器，其特征在于所述相位構(gòu)造是重疊型衍射構(gòu)造、衍射構(gòu)造、光程差付與構(gòu)造中的任意一個(gè)。
項(xiàng)253所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)252所述的光拾取器，其特征在于由所述相位構(gòu)造附加給所述第一光束的光程差是所述第一波長(zhǎng)λ1的整數(shù)倍。
項(xiàng)254所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)253所述的光拾取器，其特征在于由所述相位構(gòu)造附加給所述第一光束的光程差是所述第一波長(zhǎng)λ1的偶數(shù)倍。
項(xiàng)255所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)254所述的光拾取器，其特征在于所述光拾取器還包含具有衍射構(gòu)造、光程差付與構(gòu)造中的任意一個(gè)的第二相位構(gòu)造的第二像差修正元件，通過(guò)所述第二相位構(gòu)造附加給所述第一光束的光程差是所述第一波長(zhǎng)λ1的奇數(shù)倍。
項(xiàng)256所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)251～255中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器，其特征在于由所述聚光元件和所述像差修正元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的隨所述第一波長(zhǎng)λ1的倍率m1與對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的倍率m2大致一致。
項(xiàng)257所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)251～256中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器，其特征在于所述聚光元件對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1和所述厚度t1的保護(hù)層，把球面像差修正最優(yōu)化。
項(xiàng)258所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)251～257中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器，其特征在于所述聚光元件和所述像差修正元件保持為彼此相對(duì)的位置關(guān)系不變化。
項(xiàng)259所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)251～258中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器，其特征在于所述球面像差修正元件是由通過(guò)電壓的外加對(duì)透射的光束產(chǎn)生相位變化的液晶層、用于對(duì)液晶元件外加電壓的彼此相對(duì)的電極層構(gòu)成的液晶相位控制元件，所述液晶相位控制元件通過(guò)進(jìn)行所述第三光束的相位控制，修正所述厚度t1和所述厚度t3的差引起的球面像差。
項(xiàng)260所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)259所述的光拾取器，其特征在于所述液晶相位控制元件只有選擇地進(jìn)行所述第三光束的相位控制。
項(xiàng)261所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)251～258中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器，其特征在于所述球面像差修正元件是由致動(dòng)器、通過(guò)所述致動(dòng)器至少能向光軸方向位移的可動(dòng)透鏡組構(gòu)成的可動(dòng)透鏡部件，所述可動(dòng)透鏡部件通過(guò)使所述聚光元件的倍率變化，修正所述厚度t1和所述厚度t3的差引起的球面像差。
項(xiàng)262所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)261所述的光拾取器，其特征在于所述聚光元件對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的倍率m3滿足以下的表達(dá)式(177)。
-0.15＜m3＜-0.02(177) 項(xiàng)263所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)251～261中的任意一項(xiàng)所述的光拾取器，其特征在于所述第一光源～所述第三光源中的至少兩個(gè)光源一體化而成。
項(xiàng)264所述的結(jié)構(gòu)根據(jù)項(xiàng)263所述的光拾取器，其特征在于所述第一光源～所述第三光源的全部一體化而成。
根據(jù)項(xiàng)251所述的結(jié)構(gòu)，通過(guò)相位構(gòu)造的功能，能進(jìn)行第一光信息記錄媒體(例如高密度光盤(pán))、第二光信息記錄媒體(例如DVD)的互換，通過(guò)球面像差修正部件的功能，能進(jìn)行第一光信息記錄媒體(例如高密度光盤(pán))、第三光信息記錄媒體(例如CD)的互換。這里，相位構(gòu)造具有修正第一波長(zhǎng)λ1與第一波長(zhǎng)λ1的差引起的在聚光元件中產(chǎn)生的球面像差和/或t1與t2的差引起的球面像差的功能。當(dāng)為前者時(shí)，相當(dāng)于t1和t2彼此相同時(shí)(例如，t＝0.6mm的HD DVD和t2＝0.6mm的DVD)，當(dāng)為后者時(shí)，相當(dāng)于t1和t2彼此不同時(shí)(例如，t1＝0.1mm的藍(lán)光盤(pán)和t2＝0.6mm的DVD)。
作為相位構(gòu)造，如項(xiàng)252所述的結(jié)構(gòu)那樣，可以是圖26所示的重疊型衍射構(gòu)造、圖27所示的衍射構(gòu)造、圖28所示的光程差付與構(gòu)造的任意一個(gè)。
此外，如項(xiàng)253所述的結(jié)構(gòu)那樣，希望設(shè)計(jì)相位構(gòu)造，從而當(dāng)通過(guò)相位構(gòu)造時(shí)，附加在第一光束上的光程差變?yōu)榈谝徊ㄩL(zhǎng)λ1的整數(shù)倍。據(jù)此，能防止第一光束的相位構(gòu)造的透射率下降。
如項(xiàng)254所述的結(jié)構(gòu)那樣，如果把相位構(gòu)造設(shè)計(jì)為當(dāng)通過(guò)相位構(gòu)造時(shí)，附加在第一光束上的光程差變?yōu)榈谝徊ㄩL(zhǎng)λ1的偶數(shù)倍，就能防止第二光束和第三光束的相位構(gòu)造的透射率下降。
可是，如果把相位構(gòu)造設(shè)計(jì)為附加在第一光束上的光程差變?yōu)榈谝徊ㄩL(zhǎng)λ1的偶數(shù)倍，透射相位構(gòu)造的第一光束和第三光束的作用彼此相等。因此，在相位構(gòu)造中無(wú)法降低t1和t3的差引起的球面像差，所以球面像差修正部件的負(fù)擔(dān)增大。
因此，如項(xiàng)255的結(jié)構(gòu)所述，設(shè)置具有衍射、光程差付與構(gòu)造中的任意一個(gè)的第二相位構(gòu)造的第二像差修正元件，把第二相位構(gòu)造設(shè)計(jì)為當(dāng)通過(guò)第二相位構(gòu)造時(shí)，附加在第一光束上的光程差變?yōu)榈谝徊ㄩL(zhǎng)λ1的奇數(shù)倍。這時(shí)，當(dāng)?shù)谌馐ㄟ^(guò)第二相位構(gòu)造時(shí)，附加λ的半整數(shù)倍的光程差。據(jù)此，第三光束的第二相位構(gòu)造的透射率下降，但是對(duì)于透射第二相位構(gòu)造的第三光束，能附加與第一光束不同的作用，所以能減少t1和t3的差引起的球面像差，能減少球面像差修正部件的負(fù)擔(dān)。這樣，通過(guò)相位構(gòu)造能減少t1和t3的差引起的球面像差，所以作為球面像差修正部件，使用后面描述的項(xiàng)260的結(jié)構(gòu)所述的具有通過(guò)致動(dòng)器能在光軸方向位移的透鏡組的可動(dòng)透鏡部件時(shí)聚光元件的對(duì)第三波長(zhǎng)λ3的倍率m3絕對(duì)值不會(huì)變得過(guò)大。結(jié)果，能取得良好的聚光元件的跟蹤特性。
當(dāng)相位構(gòu)造為重疊型衍射構(gòu)造時(shí)，希望使各環(huán)區(qū)內(nèi)的分割數(shù)為4、5、6中的任意一個(gè)(即各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)為3、4、5中的任意一個(gè))，各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階的光軸方向深度Δ設(shè)定為實(shí)質(zhì)上滿足Δ2m·λ1/(Nλ1-1)，最希望使各環(huán)區(qū)內(nèi)的分割數(shù)為5，m＝1。據(jù)此，當(dāng)通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造時(shí)，因?yàn)橹粚?duì)第二光束提供相位差，產(chǎn)生衍射，所以能實(shí)現(xiàn)第一光信息記錄媒體和第二光信息記錄媒體的互換，并且能把第二光束的相位構(gòu)造的透射率下降抑制在很小。須指出的是，所述m是5以下的正的整數(shù)，Nλ1是像差修正元件對(duì)第一波長(zhǎng)λ1的折射率。
此外，當(dāng)相位構(gòu)造為衍射構(gòu)造時(shí)，希望設(shè)定各環(huán)區(qū)的臺(tái)階深度，使第一光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光的衍射次數(shù)n1、第二光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光的衍射次數(shù)n2、第三光束入射時(shí)產(chǎn)生的衍射光的衍射次數(shù)n3滿足以下的關(guān)系。
n1≥n2≥n3 須指出的是，這里所說(shuō)的衍射次數(shù)是指在衍射構(gòu)造中發(fā)生的各種衍射次數(shù)的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射次數(shù)。這些衍射次數(shù)的組合中希望(n1，n2，n3)＝(1，1，)、(2，1，1)、(3，2，1)、(3，2，2)、(8，5，4)。為了確保第一光束～第三光束等全部光束的衍射效率，特別希望(n1，n2，n3)＝(2，1，1)、(8，5，4)。
此外，當(dāng)相位構(gòu)造是光程差付與構(gòu)造時(shí)，當(dāng)相鄰的環(huán)區(qū)間的光程差(以各光束的波長(zhǎng)為單位表示)對(duì)第一光束為

，對(duì)第二光束為

，對(duì)第三光束為

時(shí)，希望



中的任意一個(gè)。
根據(jù)項(xiàng)256所述的結(jié)構(gòu)，對(duì)于第一光束和第二光束，能使由聚光元件和像差修正元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的共軛長(zhǎng)度相同，所以能把第一光束用的光學(xué)元件和第二光束用的光學(xué)元件公共化，能簡(jiǎn)化光拾取器的結(jié)構(gòu)。
一般，波長(zhǎng)越短，光學(xué)元件的要求精度越嚴(yán)格。如項(xiàng)257的結(jié)構(gòu)所述，通過(guò)對(duì)第一波長(zhǎng)λ1和厚度t1的保護(hù)層，把聚光元件最優(yōu)化，能容易表現(xiàn)出需要特別高精度的聚光元件的對(duì)第一波長(zhǎng)的特性。
當(dāng)通過(guò)相位構(gòu)造的作用，進(jìn)行第一光信息記錄媒體和第二光信息記錄媒體的互換性，由于聚光元件和像差修正元件的垂直于光軸方向的偏心，容易產(chǎn)生彗形像差。如項(xiàng)258的結(jié)構(gòu)所述，通過(guò)把聚光元件和像差修正元件一體化，進(jìn)行跟蹤驅(qū)動(dòng)，能抑制所述彗形像差的發(fā)生，能取得良好的跟蹤特性。
作為把聚光元件和像差修正元件一體化的方法，可以接合格元件的邊緣部彼此間，也可以通過(guò)另外的結(jié)合構(gòu)件一體化，也可以通過(guò)在架子上組入各元件，進(jìn)行一體化。
作為用于進(jìn)行第一光信息記錄媒體和第三光信息記錄媒體的互換的球面像差修正部件，能使用項(xiàng)259的結(jié)構(gòu)中所述的通過(guò)在液晶層上外加電壓，控制透射的第三光束的相位的液晶相位控制部件。這樣的液晶相位控制部件不需要機(jī)械的可動(dòng)部，所以有利于光拾取器的小型化。
此外，球面像差與有效直徑(即聚光元件的數(shù)值孔徑NA)的4次方成比例增大，所以如果由有效直徑大的第一光束和有效直徑小的第三光束公用液晶相位控制部件，則第三光束的球面像差修正不足的問(wèn)題變得顯著。這里所說(shuō)的“公用”是指進(jìn)行對(duì)各波長(zhǎng)的光束的相位控制。例如，當(dāng)?shù)谌ㄩL(zhǎng)λ3為785nm，CD的數(shù)值孔徑NA為0.45，第一波長(zhǎng)λ1為405nm，高密度光盤(pán)的數(shù)值孔徑NA為0.85，對(duì)第一光束附加±2λRMS(λ＝λ1)的球面像差時(shí)，能附加給第三光束的球面像差量為±0.01λRMS(λ＝λ3)左右(±0.2{(0.454/785)/(0.854/405)}。能由液晶相位控制元件修正的球面像差為±2λRMS左右，所以當(dāng)由第一光束和第三光束公用液晶相位控制元件時(shí)，第三光束球面像差附加量不足，無(wú)法進(jìn)行第一光信息記錄媒體和第三光信息記錄媒體的互換。因此，如項(xiàng)260的結(jié)構(gòu)所述，采用有選擇地只進(jìn)行第三光束的相位控制的結(jié)構(gòu)，對(duì)第三光束能附加足夠的球面像差，所以很好。
作為用于進(jìn)行第一光信息記錄媒體和第三光信息記錄媒體的互換的球面像差修正部件，能使用項(xiàng)261的結(jié)構(gòu)中所述的具有通過(guò)致動(dòng)器能在光軸方向位移的透鏡組的可動(dòng)透鏡部件?？蓜?dòng)透鏡部件通過(guò)使聚光元件的倍率變化，進(jìn)行t1和t3的差引起的球面像差的修正，所以不會(huì)發(fā)生與聚光元件的光軸偏移引起的彗形像差，沒(méi)必要與聚光元件成為一體，進(jìn)行跟蹤驅(qū)動(dòng)，在這一點(diǎn)上是有利的。
作為可動(dòng)透鏡部件的具體形態(tài)，可以是把從第三光源射出的發(fā)散光束的發(fā)散角變化，向聚光元件引導(dǎo)的耦合透鏡，也可以是配置在把從第三光源射出的發(fā)散光束變換為平行光束并向聚光元件引導(dǎo)的視準(zhǔn)透鏡和聚光元件之間的光程中的光束擴(kuò)展器透鏡。
通過(guò)在第一光束～第三光束都通過(guò)的公共光程中配置上述的可動(dòng)透鏡部件，能修正第一光源的制造誤差引起的波長(zhǎng)偏移、伴隨著溫度變化的聚光元件的折射率變化或折射率分布、對(duì)2層、4層等多層型光信息記錄媒體的記錄/再現(xiàn)時(shí)的層間的聚焦跳動(dòng)、第一光信息記錄媒體的保護(hù)層制造誤差引起的厚度偏移或厚度分布等引起的球面像差，所以能提高對(duì)第一光信息記錄媒體的記錄/再現(xiàn)特性。
須指出的是，作為使上述可動(dòng)透鏡組向光軸方向位移的致動(dòng)器，能使用步進(jìn)電機(jī)、螺線管、語(yǔ)音線圈致動(dòng)器或利用壓電元件的致動(dòng)器。通過(guò)步進(jìn)電機(jī)或語(yǔ)音線圈致動(dòng)器使光學(xué)元件光軸方向移動(dòng)的技術(shù)是公開(kāi)的，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。此外，作為利用壓電元件的致動(dòng)器，能使用以下的文獻(xiàn)中記載的使用壓電元件的小型線性致動(dòng)器。
OPTICS DESIGN，No.26，16-21(2002) 此外，在可動(dòng)透鏡部件中，位移的透鏡組可以只是一個(gè)透鏡組，也可以是搭載多個(gè)致動(dòng)器，使多個(gè)透鏡組位移的結(jié)構(gòu)。此外，也可以采用通過(guò)響應(yīng)頻帶彼此不同的多個(gè)致動(dòng)器，使一個(gè)透鏡組位移的結(jié)構(gòu)。
作為球面像差修正部件，當(dāng)使用具有通過(guò)致動(dòng)器能在光軸方向位移的透鏡組的可動(dòng)透鏡部件時(shí)，如項(xiàng)261的結(jié)構(gòu)所述，通過(guò)使透鏡組位移，使聚光元件對(duì)第三光束λ3的倍率m3滿足表達(dá)式(177)，能良好修正t1和t3的差引起的球面像差。
此外，本發(fā)明的光拾取器分別獨(dú)立配置波長(zhǎng)彼此不同的三個(gè)光源的結(jié)構(gòu)也適用，但是如項(xiàng)263的結(jié)構(gòu)所述，如果使用把三個(gè)光源中的至少2個(gè)光源一體化的光源，就有利于光拾取器的小型化和成本的削減。特別是如項(xiàng)264的結(jié)構(gòu)所述，希望使用把三個(gè)光源全部一體化的光源。作為把多個(gè)光源一體化的光源，可以使用在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上形成各光源的發(fā)光點(diǎn)的光源(所謂的1芯片激光器)，也可以使用把各光源收藏在一個(gè)框架中的光源(所謂的1罐(can)激光器)。此外，可以使用把多個(gè)光源一體化的光源和光檢測(cè)器進(jìn)一步一體化的光源模塊。
根據(jù)本發(fā)明，能取得對(duì)使用包含藍(lán)紫色激光光源的高密度光盤(pán)和DVD的使用波長(zhǎng)不同的多種光信息記錄媒體，能恰當(dāng)進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的光拾取器用的像差修正元件、光拾取器用的聚光元件、物鏡光學(xué)系統(tǒng)、光拾取器、光學(xué)信息記錄再現(xiàn)裝置。
首先，舉例說(shuō)明本發(fā)明的重疊型衍射構(gòu)造的作用。
圖9～11表示本發(fā)明的光學(xué)元件中包含的重疊型衍射構(gòu)造的一個(gè)例子。在圖9～11中，重疊型衍射構(gòu)造具有把鋸齒形狀的環(huán)區(qū)構(gòu)造(衍射立體面)分割為多個(gè)階梯狀的構(gòu)造，在本例子中，相鄰的階梯關(guān)于最短波長(zhǎng)和最長(zhǎng)波長(zhǎng)，只產(chǎn)生各波長(zhǎng)的整數(shù)倍的光程差，實(shí)質(zhì)上相位差。
如果1個(gè)臺(tái)階的臺(tái)階量為Δ，著眼的波長(zhǎng)為λ，構(gòu)成該波長(zhǎng)的臺(tái)階的媒體的折射率為n，則由該臺(tái)階產(chǎn)生的光程差表現(xiàn)為Δ(n-1)，所以如果把臺(tái)階量Δ決定為滿足Δ(n-1)＝j(luò)λ1，則在該波長(zhǎng)中，只產(chǎn)生波長(zhǎng)λ1的j(整數(shù))倍的光程差。并且另一波長(zhǎng)為±3，選擇

的整數(shù)j、k，如果設(shè)定臺(tái)階量Δ，使其滿足Δ(n-1)＝j(luò)λ1＝kλ3，則通過(guò)該臺(tái)階，關(guān)于波長(zhǎng)λ1，只產(chǎn)生波長(zhǎng)的j倍的光程差，關(guān)于波長(zhǎng)λ3，只產(chǎn)生波長(zhǎng)的k倍的光程差，所以關(guān)于這兩個(gè)波長(zhǎng)波長(zhǎng)λ1、波長(zhǎng)λ3，實(shí)質(zhì)上波面一致，不產(chǎn)生相位差。
例如，當(dāng)λ1＝405nm，λ3＝785nm時(shí)，選擇j＝2，k＝1(即臺(tái)階量Δ＝2×405/(n-1)，則

所以用該臺(tái)階，在λ1＝405nm的波長(zhǎng)中，如圖9所示，產(chǎn)生2波長(zhǎng)的光程差，在λ3＝785nm中，如圖10所示，幾乎產(chǎn)生1波長(zhǎng)的光程差。集中了多個(gè)這樣的臺(tái)階的構(gòu)造關(guān)于λ1、λ3，相位一致，所以對(duì)透射光不產(chǎn)生任何作用。
可是，關(guān)于與λ1、λ3不同的波長(zhǎng)λ2＝655nm的光，在1臺(tái)階中，產(chǎn)生δ＝2×405×(1.5066-1)/(1.5247-1)-655＝127nm的光程差(這里，1.5247如后所述，是光學(xué)元件材料對(duì)波長(zhǎng)λ1的折射率，1.5066是光學(xué)元件材料對(duì)波長(zhǎng)λ2的折射率)，如果通過(guò)四個(gè)臺(tái)階分割1間隔的近鋸齒形狀的立體構(gòu)造(即把1間隔5分割)，就產(chǎn)生波長(zhǎng)λ2的1波長(zhǎng)的光程差(

)，如圖11所示，相鄰間隔的波面分別錯(cuò)開(kāi)1波長(zhǎng)重疊。即產(chǎn)生+1次衍射光。
如圖11所示，相鄰間隔的波面分別錯(cuò)開(kāi)1波長(zhǎng)重疊。即產(chǎn)生+1次衍射光。
如果1間隔中包含的不連續(xù)的臺(tái)階數(shù)為N，1臺(tái)階的臺(tái)階高度為Δ，波長(zhǎng)為λ，波長(zhǎng)λ的光學(xué)元件材料的折射率為n，該重疊型衍射構(gòu)造的m次的衍射效率ηm就用以下表達(dá)式(數(shù)學(xué)式3和數(shù)學(xué)式4)表示。
[數(shù)學(xué)式3] [數(shù)學(xué)式4] 如果關(guān)于所述例子進(jìn)行計(jì)算，則關(guān)于λ1、λ3，不衍射，即產(chǎn)生0次衍射光，但是衍射效率分為變?yōu)?00％、99.6％，關(guān)于λ2，+1次衍射光的衍射效率變?yōu)?7.2％。
須指出的是，在所述計(jì)算中，作為光學(xué)元件材料，假定d線的折射率nd為1.5091，阿貝數(shù)νd為56.5的塑料材料，光學(xué)元件材料對(duì)λ1的折射率為1.5247，光學(xué)元件材料對(duì)λ2的折射率為1.5066，光學(xué)元件材料對(duì)λ3的折射率為1.5050。
從該數(shù)學(xué)式可知，如果增大臺(tái)階數(shù)N，就只剩下[]中左邊的分?jǐn)?shù)式，右側(cè)逐漸逼近1，取得提供通常的鋸齒狀衍射元件的衍射效率的表達(dá)式。當(dāng)N取有限的值時(shí)，產(chǎn)生各種作用，作為該作用，當(dāng)λ1＝405nm，λ2＝650nm，λ3＝785nm時(shí)，包含所述例子，其他考慮到下表(表1～表8)的組合。
在表中，

如(數(shù)學(xué)式4)所示，用波長(zhǎng)單位表示由N個(gè)臺(tái)階構(gòu)成的1間隔的重疊型衍射構(gòu)造的光程差，相反1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)使用該

，由

提供。各波長(zhǎng)的

因?yàn)榕_(tái)階量Δ(N+1)相同，所以根據(jù)波長(zhǎng)而不同。此外，m是衍射效率變?yōu)樽畲蟮难苌浯螖?shù)，這時(shí)的衍射效率為ηm。須指出的是，這里的計(jì)算假定所述塑料材料為光學(xué)元件材料。
[表1] 臺(tái)階數(shù)N＝3 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝4.63μm
[表2] 臺(tái)階數(shù)N＝4 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝6.18μm
[表3] 臺(tái)階數(shù)N＝5 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝7.72μm
[表4] 臺(tái)階數(shù)N＝6 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝9.26μm
[表5] 臺(tái)階數(shù)N＝8 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝12.35μm
[表6] 臺(tái)階數(shù)N＝9 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝13.89μm
[表7] 臺(tái)階數(shù)N＝10 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝15.44μm
[表8] 臺(tái)階數(shù)N＝11 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝16.98μm
這樣，本發(fā)明的重疊型衍射構(gòu)造通過(guò)適當(dāng)設(shè)定臺(tái)階量Δ、臺(tái)階數(shù)N，有選擇地只使3個(gè)波長(zhǎng)中的一個(gè)衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射，所以通過(guò)適當(dāng)設(shè)定重疊型衍射構(gòu)造的各環(huán)區(qū)的排列，能修正高密度光盤(pán)、DVD、CD等三種光盤(pán)間的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，并且對(duì)三個(gè)波長(zhǎng)整體，能確保高的透射率(衍射效率)。
此外，本發(fā)明的重疊型衍射構(gòu)造如上所述，除了有選擇地只使3個(gè)波長(zhǎng)中的一個(gè)衍射，并且其他波長(zhǎng)不衍射，原封不動(dòng)地透射的作用以外，還能使3個(gè)波長(zhǎng)的衍射次數(shù)不同，或?qū)μ囟ǖ牟ㄩL(zhǎng)，使衍射效率極小、使散射，從而無(wú)助于聚光。
例如，如果如以下的表9～表10那樣設(shè)定臺(tái)階量Δ、臺(tái)階數(shù)N，就能使3個(gè)波長(zhǎng)的衍射次數(shù)不同，所以能擴(kuò)大光學(xué)設(shè)計(jì)的自由度。
[表9] 臺(tái)階數(shù)N＝10 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝14.03μm
[表10] 臺(tái)階數(shù)N＝11 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝15.57μm
此外，如果象以下的表11～表14那樣設(shè)定臺(tái)階量Δ、臺(tái)階數(shù)N，則對(duì)特定的波長(zhǎng)，能使衍射效率極小，散射，無(wú)助于聚光。
[表11] 臺(tái)階數(shù)N＝3 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝11.58μm
[表12] 臺(tái)階數(shù)N＝7 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝10.13μm
[表13] 臺(tái)階數(shù)N＝4 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝9.26μm
[表14] 臺(tái)階數(shù)N＝5 1間隔的臺(tái)階量Δ(N+1)＝3.86μm
在表11～13中，對(duì)于波長(zhǎng)λ1和波長(zhǎng)λ2，確保85％以上的高透射率(衍射效率)，對(duì)波長(zhǎng)λ3，衍射效率顯著下降，變?yōu)?0％以下。此外，在表14中，對(duì)于波長(zhǎng)λ1，確保100％的高透射率(衍射效率)，對(duì)波長(zhǎng)λ2和波長(zhǎng)λ3，衍射效率顯著下降，變?yōu)?0％以下。如果把這樣的重疊型衍射構(gòu)造應(yīng)用于對(duì)DVD和CD能公共使用的物鏡光學(xué)系統(tǒng)中，就能使其承擔(dān)遮斷特定的波長(zhǎng)，使其他波長(zhǎng)透射的分色鏡的作用。
例如，當(dāng)高密度光盤(pán)、DVD和CD的數(shù)值孔徑彼此不同時(shí)，把物鏡光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)光學(xué)功能面分割為與CD的NA內(nèi)對(duì)應(yīng)的第一光學(xué)功能區(qū)域(例如，NA0.45內(nèi))、與從CD的NA到DVD的NA對(duì)應(yīng)的第二光學(xué)功能區(qū)域(例如NA0.45～NA0.60)、與從DVD的NA到高密度光盤(pán)的NA對(duì)應(yīng)的第三光學(xué)功能區(qū)域(例如NA0.60～NA0.85)等三個(gè)三光學(xué)功能區(qū)域，通過(guò)在第二光學(xué)功能區(qū)域中形成表11～13的重疊型衍射構(gòu)造，能只遮斷λ3的波長(zhǎng)。
通過(guò)在第三光學(xué)功能區(qū)域中形成表14的重疊型衍射構(gòu)造，能遮斷波長(zhǎng)λ2和波長(zhǎng)λ3。
通過(guò)在特定的光學(xué)功能區(qū)域中形成表11～14的重疊型衍射構(gòu)造，能實(shí)現(xiàn)不需要另外構(gòu)件的孔徑限制元件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)。
須指出的是，上述的表1～14的構(gòu)造是使用波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3分別為405nm、655nm、785nm，對(duì)λ1、λ2、λ3的折射率分別為1.5247、1.5066、1.5050的光學(xué)元件材料，最佳的重疊型衍射構(gòu)造的一部分的例子，當(dāng)使用與這些不同的波長(zhǎng)或光學(xué)元件材料時(shí)，并不一定成為最佳的構(gòu)造。即本發(fā)明的重疊型衍射構(gòu)造并不局限于表1～14的構(gòu)造，按照使用波長(zhǎng)、光學(xué)元件材料的特性，能進(jìn)行各種變更。
下面，參照附圖，說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳形態(tài)。
[實(shí)施形態(tài)1] 圖1是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD和CD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第一光拾取器PU1的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝408nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.0875mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.85，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝658nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.6mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.60，CD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ3＝785nm，保護(hù)層PL3的厚度t3＝1.2mm，數(shù)值孔徑NA3＝0.45?？墒牵ㄩL(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU1由以下部分構(gòu)成把對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光、射出408nm的激光光束的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1和光檢測(cè)器PD1一體化后的高密度光盤(pán)HD用模塊MD1；由對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出658nm的激光光束的第一發(fā)光點(diǎn)EP1、對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出785nm的激光光束的第二發(fā)光點(diǎn)EP2、接收來(lái)自DVD的信息記錄面RL2的反射光束的第一受光部DS1、接收來(lái)自CD的信息記錄面RL3的反射光束的第二受光部DS2、以及棱鏡PS構(gòu)成的DVD/CD用激光模塊LM1；由像差修正元件L1和具有把透射該像差修正元件L1的激光光束匯聚到信息記錄面RL1、RL2、RL3上的功能的兩面為非球面的聚光元件L2構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ；2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；偏振光分束器BS；以及視準(zhǔn)透鏡COL。
須指出的是，作為高密度光盤(pán)HD用的光源，除了上述的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1，也能使用藍(lán)紫色SHG激光器。
在光拾取器PU1中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖1中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，使高密度光盤(pán)HD用模塊MD1工作，使藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1發(fā)光。由藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1射出的發(fā)散光束經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL，變?yōu)槠叫泄馐干淦窆夥质鰾S后，由光闌STO限制光束直徑，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、光闌STO、偏振光分束器BS、視準(zhǔn)透鏡COL后，變?yōu)槭諗抗馐?，匯聚到高密度光盤(pán)HD用模塊MD1的光檢測(cè)器PD1的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU1中，對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使第一發(fā)光點(diǎn)EP1發(fā)光。從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出的發(fā)散光束如圖1中用虛線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，由偏振光分束器BS反射后，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，由偏振光分束器BS反射后，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS1上。然后，使用受光部DS1的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
此外，在光拾取器PU1中，對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使第二發(fā)光點(diǎn)EP2發(fā)光。從第二發(fā)光點(diǎn)EP2射出的發(fā)散光束如圖1中用雙點(diǎn)劃線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，由偏振光分束器BS反射后，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)CD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，由偏振光分束器BS反射后，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS2上。然后，使用受光部DS2的輸出信號(hào)，能讀出記錄在CD上的信息。
下面，就物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。像差修正元件L1是d線的折射率nd為1.5091，阿貝數(shù)νd為56.5的塑料透鏡，對(duì)λ1的折射率為1.5242，對(duì)λ2的折射率為1.5064，對(duì)λ3的折射率為1.5050。此外，聚光元件L2是d線的折射率nd為1.5435，阿貝數(shù)νd為56.3的塑料透鏡。此外，在各光學(xué)功能部(來(lái)自藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的激光束通過(guò)的像差修正元件L1和聚光元件L2的區(qū)域)的周?chē)?，具有與光學(xué)功能部一體成形的邊緣部FL1、FL2，通過(guò)接合邊緣部FL1、FL2，進(jìn)行一體化。
須指出的是，當(dāng)把像差修正元件L1和聚光元件L2一體化時(shí)，也可以通過(guò)其他的接合構(gòu)件，把二者一體化。
像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1如圖2所示，分割為與CD數(shù)值孔徑0.45內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的包含光軸的第一光學(xué)功能區(qū)域AREA1、與從CD數(shù)值孔徑0.45到DVD數(shù)值孔徑0.60的區(qū)域?qū)?yīng)的第二光學(xué)功能區(qū)域AREA2、與從DVD數(shù)值孔徑0.60到高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域?qū)?yīng)的第三光學(xué)功能區(qū)域AREA3，分別在第一光學(xué)功能區(qū)域AREA1、第二光學(xué)功能區(qū)域AREA2、第三光學(xué)功能區(qū)域AREA3中形成有把在其內(nèi)部形成了了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心排列的重疊型衍射構(gòu)造HOE1、HOE2、HOE3。
在形成在第一光學(xué)功能區(qū)域AREA1中的重疊型衍射構(gòu)造HOE1中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的階梯構(gòu)造的深度d31設(shè)定為由d31＝2λ1/(n-1)(μm)計(jì)算出的值，各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N設(shè)定為4。其中，λ1是用微米單位表示從藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1射出的激光光束的波長(zhǎng)(這里，λ1＝0.408μm)，n是像差修正元件LD1對(duì)波長(zhǎng)λ1的折射率。
對(duì)于這樣設(shè)定光軸方向的深度的階梯構(gòu)造，當(dāng)波長(zhǎng)λ1的光束入射時(shí)，在相鄰的階梯構(gòu)造間產(chǎn)生2×λ1(μm)的光程差，對(duì)波長(zhǎng)λ1的光束實(shí)質(zhì)上不提供相位差，原封不動(dòng)地透射。須指出的是，在以下的說(shuō)明中，把通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造實(shí)質(zhì)上不提供相位差，原封不動(dòng)地透射的光束稱作0次衍射光。
此外，當(dāng)對(duì)于該階梯構(gòu)造，來(lái)自第二發(fā)光點(diǎn)EP2的波長(zhǎng)λ3(這里，λ3＝0.785μm)的激光光束入射時(shí)，在相鄰的階梯構(gòu)造間產(chǎn)生(2×λ1/λ3)×λ3(μm)的光程差。λ3是λ1的大約2倍，所以在相鄰的階梯構(gòu)造間大致產(chǎn)生1×λ3(μm)的光程差，波長(zhǎng)λ3的光束與波長(zhǎng)λ1的激光光束同樣，實(shí)質(zhì)上不被提供相位差，不衍射，原封不動(dòng)地透射(0次衍射光)。
而對(duì)該階梯構(gòu)造，來(lái)自第一發(fā)光點(diǎn)EP1的波長(zhǎng)λ2(這里，λ2＝0.658μm)的激光光束入射時(shí)，因?yàn)楦鳝h(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N設(shè)定為4，所以按照波長(zhǎng)λ2的激光光束在重疊型衍射構(gòu)造HOE1中的入射部位，被提供相位差，向+1次方向衍射(+1次衍射光)。這時(shí)的波長(zhǎng)λ2的激光光束的+1次衍射光的衍射效率為87.5％，但是對(duì)于DVD的信息的記錄/再現(xiàn)是足夠的光量。
重疊型衍射構(gòu)造HOE1的各環(huán)區(qū)的寬度∧1、各環(huán)區(qū)的傾斜方向(在圖1中，各階梯構(gòu)造的包絡(luò)線11的傾斜方向)設(shè)定為當(dāng)波長(zhǎng)λ2的光束入射時(shí)，通過(guò)衍射作用對(duì)+1次衍射光附加修正過(guò)剩方向的球面像差。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ對(duì)波長(zhǎng)λ3的倍率m3決定為能修正高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1和CD的保護(hù)層PL3的厚度不同引起的球面像差，所以當(dāng)象本實(shí)施形態(tài)那樣，使對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2和波長(zhǎng)λ3的倍率m3相同時(shí)，高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1和CD的保護(hù)層PL3的厚度不同引起的球面像差被修正過(guò)剩，透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ和DVD的保護(hù)層PL2的波長(zhǎng)λ2的激光光束的球面像差變?yōu)樾拚蛔惴较颉?br> 這里，重疊型衍射構(gòu)造HOE1的各環(huán)區(qū)的寬度∧1、各環(huán)區(qū)的傾斜方向設(shè)定為當(dāng)波長(zhǎng)λ2的激光光束對(duì)重疊型衍射構(gòu)造HOE1入射時(shí)，通過(guò)衍射作用對(duì)+1次衍射光附加的修正過(guò)剩方向的球面像差量與對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2和對(duì)波長(zhǎng)λ3的倍率m3大致相同引起的所述修正不足方向的球面像差彼此抵消。據(jù)此，透射重疊型衍射構(gòu)造HOE1和DVD的保護(hù)層PL2的波長(zhǎng)λ2的激光光束在DVD的信息記錄面RL2上形成良好的點(diǎn)。
在形成在第二光學(xué)功能區(qū)域AREA2中的重疊型衍射構(gòu)造HOE2中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的階梯構(gòu)造的深度d32設(shè)定為由d32＝3λ1/(n-1)(μm)計(jì)算出的值，各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N設(shè)定為4。
對(duì)于這樣設(shè)定光軸方向的深度的階梯構(gòu)造，當(dāng)波長(zhǎng)λ1的光束入射時(shí)，在相鄰的階梯構(gòu)造間產(chǎn)生3×λ1(μm)的光程差，對(duì)波長(zhǎng)λ1的光束實(shí)質(zhì)上不提供相位差，所以不衍射，原封不動(dòng)地透射(0次衍射光)。
此外，對(duì)該階梯構(gòu)造，來(lái)自第一發(fā)光點(diǎn)EP1的波長(zhǎng)λ2的激光光束入射時(shí)，因?yàn)楦鳝h(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N設(shè)定為4，所以按照波長(zhǎng)λ2的激光光束在重疊型衍射構(gòu)造HOE1中的入射部位，被提供相位差，向-1次方向衍射(-1次衍射光)。這時(shí)的波長(zhǎng)λ2的激光光束的-1次衍射光的衍射效率為87.5％，但是對(duì)于DVD的信息的記錄/再現(xiàn)是足夠的光量。
這里，重疊型衍射構(gòu)造HOE2的各環(huán)區(qū)的寬度∧2、各環(huán)區(qū)的傾斜方向設(shè)定為當(dāng)波長(zhǎng)λ2的激光光束對(duì)重疊型衍射構(gòu)造HOE2入射時(shí)，通過(guò)衍射作用對(duì)-1次衍射光附加的修正過(guò)剩方向的球面像差量與對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2和對(duì)波長(zhǎng)λ3的倍率m3大致相同引起的所述修正不足方向的球面像差彼此抵消。據(jù)此，透射重疊型衍射構(gòu)造HOE2和DVD的保護(hù)層PL2的波長(zhǎng)λ2的激光光束在DVD的信息記錄面RL2上形成良好的點(diǎn)。
而對(duì)該階梯構(gòu)造，來(lái)自第二發(fā)光點(diǎn)EP2的波長(zhǎng)λ3的激光光束入射時(shí)，按照重疊型衍射構(gòu)造HOE2的入射部位，波長(zhǎng)λ3的激光光束被提供相位差，向-2次方向衍射(-2次衍射光)。這時(shí)的波長(zhǎng)λ3的激光光束的-2次衍射光的衍射效率極低，為24.9％。須指出的是，如果波長(zhǎng)λ3的激光光束入射重疊型衍射構(gòu)造HOE2，除了上述的-2次衍射光，也產(chǎn)生+2次衍射光、+3次衍射光，但是它們的衍射效率分別為23.1％、11.1％，比-2次衍射光的衍射效率還低。
在所述說(shuō)明中，為了修正對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2和對(duì)波長(zhǎng)λ3的倍率m3大致相同引起的所述修正不足方向的球面像差，重疊型衍射構(gòu)造HOE1、HOE2采用了波長(zhǎng)λ2的激光光束入射時(shí)產(chǎn)生修正過(guò)剩方向的球面像差的構(gòu)造，但是可以把重疊型衍射構(gòu)造HOE1、HOE2的衍射光焦度設(shè)定為正，當(dāng)波長(zhǎng)λ2的激光光束入射時(shí)，減小λ2的激光光束的發(fā)散度，射出的構(gòu)造。
這時(shí)，入射到重疊型衍射構(gòu)造HOE1、HOE2的波長(zhǎng)λ2的激光光束的發(fā)散度減小，射出。這相當(dāng)于通過(guò)聚光元件L2，倍率增大，所以在入射到聚光元件L2的波長(zhǎng)λ2的激光光束中，通過(guò)該倍率變化，附加修正過(guò)剩方向的球面像差。決定重疊型衍射構(gòu)造HOE1、HOE2的寬度∧1、∧2、各環(huán)區(qū)的傾斜方向，從而使修正過(guò)剩方向的球面像差量與對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2和對(duì)波長(zhǎng)λ3的倍率m3大致相同引起的所述修正不足方向的球面像差彼此抵消。
在形成在第三光學(xué)功能區(qū)域AREA3中的重疊型衍射構(gòu)造HOE23中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的階梯構(gòu)造的深度d33設(shè)定為由d33＝1λ1/(n-1)(μm)計(jì)算出的值，各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N設(shè)定為5。
對(duì)于這樣設(shè)定光軸方向的深度的階梯構(gòu)造，當(dāng)波長(zhǎng)λ1的光束入射時(shí)，在相鄰的階梯構(gòu)造間產(chǎn)生1×λ1(μm)的光程差，對(duì)波長(zhǎng)λ1的光束實(shí)質(zhì)上不提供相位差，原封不動(dòng)地透射(0次衍射光)。
而對(duì)該階梯構(gòu)造，來(lái)自第一發(fā)光點(diǎn)EP1的波長(zhǎng)λ2的激光光束入射時(shí)，按照波長(zhǎng)λ2的激光光束在重疊型衍射構(gòu)造HOE3中的入射部位，被提供相位差，向-2次方向衍射(-2次衍射光)。這時(shí)的波長(zhǎng)λ2的激光光束的-2次衍射光的衍射效率極低，為39.1％。須指出的是，如果波長(zhǎng)λ2的激光光束入射到重疊型衍射構(gòu)造HOE3，則除了上述的-2次衍射光，也產(chǎn)生±3次衍射光，但是其衍射效率為11.0％，比-2次衍射光的衍射效率還低。即重疊型衍射構(gòu)造HOE3具有與有選擇地遮斷波長(zhǎng)λ2的激光光束的分色鏡同樣的作用，所以在第一光拾取器PU1中，沒(méi)必要另外搭載對(duì)DVD的孔徑限制元件，能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
而對(duì)該階梯構(gòu)造，來(lái)自第二發(fā)光點(diǎn)EP2的波長(zhǎng)λ3的激光光束入射時(shí)，按照重疊型衍射構(gòu)造HOE2的入射部位，波長(zhǎng)λ3的激光光束被提供相位差，向±3次的方向衍射(±3次衍射光)。這時(shí)的波長(zhǎng)λ3的激光光束的±3次衍射光的衍射效率極低，為40.5％。即上述的重疊型衍射構(gòu)造HOE2和重疊型衍射構(gòu)造HOE3具有與有選擇地遮斷波長(zhǎng)λ3的激光光束的分色鏡同樣的作用，所以在第一光拾取器PU1中，沒(méi)必要另外搭載對(duì)CD的孔徑限制元件，能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
像差修正元件L1的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2如圖2所示，分割為相當(dāng)于DVD數(shù)值孔徑0.60內(nèi)的區(qū)域的包含光軸的第四光學(xué)功能區(qū)域AREA4、相當(dāng)于從DVD數(shù)值孔徑0.60到高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域的第五光學(xué)功能區(qū)域AREA5，由包含光軸的截面形狀為鋸齒形狀的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造DOE1、DOE2分別形成在光學(xué)功能區(qū)域AREA4和光學(xué)功能區(qū)域AREA5中。
衍射構(gòu)造DOE1、DOE2是用于抑制藍(lán)紫色區(qū)域中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的色像差、伴隨著入射波長(zhǎng)變化的球面像差變化的構(gòu)造。
在衍射構(gòu)造DOE1中，最接近光軸的臺(tái)階的高度d01設(shè)計(jì)為對(duì)于波長(zhǎng)390nm的光束(像差修正元件L1對(duì)波長(zhǎng)390nm的折射率為1.5273)，衍射效率變?yōu)?00％，滿足上述的表達(dá)式(16)。如果對(duì)這樣設(shè)定臺(tái)階深度的衍射構(gòu)造DOE1，波長(zhǎng)λ1的激光光束入射，則以96.8％的衍射效率產(chǎn)生+2次衍射光，如果波長(zhǎng)λ2的激光光束入射，則以93.9％的衍射效率產(chǎn)生+1次衍射光，如果波長(zhǎng)λ3的激光光束入射，則以99.2％的衍射效率產(chǎn)生+1次衍射光，所以在任意的波長(zhǎng)區(qū)域中，都能取得足夠的衍射效率，并且在藍(lán)紫色區(qū)域中修正色像差時(shí)，波長(zhǎng)λ2和波長(zhǎng)λ3的波長(zhǎng)區(qū)域中色像差的修正不會(huì)變得過(guò)剩。
而衍射構(gòu)造DOE2對(duì)波長(zhǎng)λ1是最優(yōu)化了的，所以如果波長(zhǎng)λ1的激光光束入射到衍射構(gòu)造DOE2，就以100％的衍射效率產(chǎn)生+2次衍射光。
衍射構(gòu)造DOE1、DOE2具有當(dāng)在藍(lán)紫色區(qū)域中，入射光束的波長(zhǎng)變長(zhǎng)時(shí)，球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)入射光束的波長(zhǎng)縮短時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的波長(zhǎng)依存性。據(jù)此，抵消伴隨著入射波長(zhǎng)變化而在聚光元件中產(chǎn)生的球面像差變化，所以能緩和藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1對(duì)振蕩波長(zhǎng)的規(guī)格。
在本實(shí)施形態(tài)的像差修正元件L1中，采用在半導(dǎo)體激光光源的光學(xué)功能面S1形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2形成衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)，但是，相反也可以采用在半導(dǎo)體激光光源的光學(xué)功能面S1形成衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2形成重疊型衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。
[實(shí)施形態(tài)2] 圖3是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD和CD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第二光拾取器PU2的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝408nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.0875mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.85，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝658nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.6mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.60，CD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ3＝785nm，保護(hù)層PL3的厚度t3＝1.2mm，數(shù)值孔徑NA3＝0.45?？墒?，波長(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU2由以下部分構(gòu)成由對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出408nm的激光光束的第一發(fā)光點(diǎn)EP1、對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出658nm的激光光束的第二發(fā)光點(diǎn)EP2、接收來(lái)自高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1的反射光束的第一受光部DS1、接收來(lái)自DVD的信息記錄面RL2的反射光束的第二受光部DS2、棱鏡PS構(gòu)成的高密度光盤(pán)HD/DVD用激光模塊LM2；把對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光，射出785nm的激光光束的紅外線半導(dǎo)體激光器LD3和光檢測(cè)器PD3一體化的CD用模塊MD2；由像差修正元件L1和具有把透射該透射L1的激光光束匯聚到信息記錄面RL1、RL2、RL3上的功能的兩面為非球面的聚光元件L2構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ；2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；偏振光分束器BS；視準(zhǔn)透鏡COL；以及耦合透鏡CUL。
在光拾取器PU1中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使第一發(fā)光點(diǎn)EP1發(fā)光。從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出的發(fā)散光束如圖3中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，由棱鏡PS反射，經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL，大致成為平行光后，透射偏振光分束器BS，由光闌STO限制光束直徑，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、光闌STO、偏振光分束器BS后，由視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槭諗抗馐?，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS1。然后，使用光檢測(cè)器PD1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU2中，對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使第二發(fā)光點(diǎn)EP2發(fā)光。從第二發(fā)光點(diǎn)EP2射出的發(fā)散光束如圖3中用虛線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，經(jīng)視準(zhǔn)透鏡COL大致變?yōu)槠叫泄馐螅干淦窆夥质鰾S，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、振光分束器BS后，通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槭諗抗馐?，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS2。然后，使用受光部DS2的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
此外，在光拾取器PU2中，對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖3中用雙點(diǎn)劃線描述的光程那樣，使CD用模塊MD2工作，使紅外線半導(dǎo)體激光器LD3發(fā)光。從紅外線半導(dǎo)體激光器LD3射出的發(fā)散光束由耦合透鏡CUL變換發(fā)散角后，由振光分束器BS反射，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)CD的保護(hù)層PL3，成為形成在信息記錄面RL3上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL3上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ后，由偏振光分束器BS反射，通過(guò)耦合透鏡CUL變換發(fā)散角，匯聚到CD用HD用模塊MD2的光檢測(cè)器PD3的受光面上。然后，使用受光部PD3的輸出信號(hào)，能讀出記錄在CD上的信息。
下面，就物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。像差修正元件L1是d線的折射率nd為1.5091，阿貝數(shù)νd為56.5的塑料透鏡，對(duì)λ1的折射率為1.5242，對(duì)λ2的折射率為1.5064，對(duì)λ3的折射率為1.5050。此外，聚光元件L2是d線的折射率nd為1.5435，阿貝數(shù)νd為56.3的塑料透鏡。此外，在各光學(xué)功能部(來(lái)自藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的激光束通過(guò)的像差修正元件L1和聚光元件L2的區(qū)域)的周?chē)?，具有與光學(xué)功能部一體成形的邊緣部FL1、FL2，通過(guò)接合邊緣部FL1、FL2，進(jìn)行一體化。
須指出的是，當(dāng)把像差修正元件L1和聚光元件L2一體化時(shí)，也可以通過(guò)其他的接合構(gòu)件，把二者一體化。
像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1如圖4所示，分割為與DVD數(shù)值孔徑0.67內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的包含光軸的第六光學(xué)功能區(qū)域AREA6、與從DVD數(shù)值孔徑0.67到高密度光盤(pán)HD數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域?qū)?yīng)的第七光學(xué)功能區(qū)域AREA7，在第六光學(xué)功能區(qū)域AREA6中形成有把在其內(nèi)部形成了了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心排列的重疊型衍射構(gòu)造HOE4。
在形成在第六光學(xué)功能區(qū)域AREA6中的重疊型衍射構(gòu)造HOE4中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的階梯構(gòu)造的深度d34設(shè)定為由d34＝2λ1/(n-1)(μm)計(jì)算出的值，各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N設(shè)定為4。可是，λ1是用微米單位表示從藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1射出的激光光束的波長(zhǎng)(這里，λ1＝0.408μm)，n是像差修正元件LD1對(duì)波長(zhǎng)λ1的折射率。
對(duì)于這樣設(shè)定光軸方向的深度的階梯構(gòu)造，當(dāng)來(lái)自第一發(fā)光點(diǎn)EP1的波長(zhǎng)λ1的激光光束入射時(shí)，在相鄰的階梯構(gòu)造間產(chǎn)生2×λ1(μm)的光程差，對(duì)波長(zhǎng)λ1的光束實(shí)質(zhì)上不提供相位差，所以不衍射，原封不動(dòng)地透射(0次衍射光)。
此外，當(dāng)對(duì)于該階梯構(gòu)造，波長(zhǎng)λ3(這里，λ3＝0.785μm)的激光光束入射時(shí)，λ3是λ1的大約2倍，所以在相鄰的階梯構(gòu)造間大致產(chǎn)生1×λ3(μm)的光程差，波長(zhǎng)λ3的光束與波長(zhǎng)λ1的激光光束同樣，實(shí)質(zhì)上不被提供相位差，不衍射，原封不動(dòng)地透射(0次衍射光)。
而對(duì)該階梯構(gòu)造，來(lái)自第二發(fā)光點(diǎn)EP2的波長(zhǎng)λ2(這里，λ2＝0.658μm)的激光光束入射時(shí)，因?yàn)楦鳝h(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N設(shè)定為5，所以按照波長(zhǎng)λ2的激光光束在重疊型衍射構(gòu)造HOE1中的入射部位，被提供相位差，向+1次方向衍射(+1次衍射光)。這時(shí)的波長(zhǎng)λ2的激光光束的+1次衍射光的衍射效率為87.5％，但是對(duì)于DVD的信息的記錄/再現(xiàn)是足夠的光量。
重疊型衍射構(gòu)造HOE4的各環(huán)區(qū)的寬度∧4、各環(huán)區(qū)的傾斜方向(在圖3中，各階梯構(gòu)造的包絡(luò)線14的傾斜方向)設(shè)定為當(dāng)波長(zhǎng)λ2的光束入射時(shí)，通過(guò)衍射作用對(duì)+1次衍射光附加修正不足方向的球面像差。
把物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ設(shè)計(jì)為對(duì)于波長(zhǎng)λ1、倍率m1＝0、高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1的組合，球面像差變?yōu)樽钚?。因此，象本?shí)施形態(tài)那樣，當(dāng)對(duì)于波長(zhǎng)λ1的激光光束的倍率m1、對(duì)于波長(zhǎng)λ2的激光光束的倍率m2大致相同時(shí)，由于高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1和DVD的保護(hù)層PL2的厚度不同，透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ和DVD的保護(hù)層PL2的波長(zhǎng)λ2的激光光束的球面像差變?yōu)樾拚^(guò)剩方向。
這里，重疊型衍射構(gòu)造HOE4的各環(huán)區(qū)的寬度Λ4、各環(huán)區(qū)的傾斜方向設(shè)定為當(dāng)波長(zhǎng)λ2的激光光束對(duì)重疊型衍射構(gòu)造HOE4入射時(shí)，通過(guò)衍射作用對(duì)+1次衍射光附加的修正不足方向的球面像差量與對(duì)波長(zhǎng)λ1的倍率m1和對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2大致相同引起的所述修正過(guò)剩方向的球面像差彼此抵消。據(jù)此，透射重疊型衍射構(gòu)造HOE4和DVD的保護(hù)層PL2的波長(zhǎng)λ2的激光光束在DVD的信息記錄面RL2上形成良好的點(diǎn)。
在所述說(shuō)明中，為了修正對(duì)波長(zhǎng)λ1的倍率m1和對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2大致相同引起的所述修正過(guò)剩方向的球面像差，重疊型衍射構(gòu)造HOE4采用當(dāng)波長(zhǎng)λ2的激光光束入射時(shí)，產(chǎn)生修正不足方向的球面像差的構(gòu)造，但是也可以是把重疊型衍射構(gòu)造HOE4的衍射光焦度設(shè)定為負(fù)，當(dāng)波長(zhǎng)λ2的激光光束入射時(shí)，增大波長(zhǎng)λ2的激光光束發(fā)散度，射出的構(gòu)造。
這時(shí)入射到重疊型衍射構(gòu)造HOE4的波長(zhǎng)λ2的激光光束的發(fā)散角度增大，射出。這對(duì)于聚光元件L2，相當(dāng)于倍率減小，所以在入射到聚光元件L2的波長(zhǎng)λ2的激光光束中，通過(guò)該倍率變化，附加修正不足方向的球面像差。決定重疊型衍射構(gòu)造HOE4的寬度∧4、各環(huán)區(qū)的傾斜方向，從而使修正不足方向的球面像差與對(duì)波長(zhǎng)λ1的倍率m1和對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2大致相同引起的所述修正過(guò)剩方向的球面像差彼此抵消。
像差修正元件L1的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2如圖4所示，分割為相當(dāng)于DVD數(shù)值孔徑0.67內(nèi)的區(qū)域的包含光軸的第八光學(xué)功能區(qū)域AREA8、相當(dāng)于從DVD數(shù)值孔徑0.67到高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域的第九光學(xué)功能區(qū)域AREA9，由包含光軸的截面形狀為鋸齒形狀的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造DOE3、DOE4分別形成在光學(xué)功能區(qū)域AREA8和光學(xué)功能區(qū)域AREA9中。
衍射構(gòu)造DOE3、DOE4是用于抑制藍(lán)紫色區(qū)域中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的色像差、伴隨著溫度變化的球面像差變化的構(gòu)造。
在衍射構(gòu)造DOE3中，最接近光軸的臺(tái)階的高度d03設(shè)計(jì)為對(duì)于波長(zhǎng)390nm的光束(像差修正元件L1對(duì)波長(zhǎng)390nm的折射率為1.5273)，衍射效率變?yōu)?00％，滿足上述的表達(dá)式(16)。如果對(duì)這樣設(shè)定臺(tái)階深度的衍射構(gòu)造DOE1，波長(zhǎng)λ1的激光光束入射，則以96.8％的衍射效率產(chǎn)生+2次衍射光，如果波長(zhǎng)λ2的激光光束入射，則以93.9％的衍射效率產(chǎn)生+1次衍射光，如果波長(zhǎng)λ3的激光光束入射，則以99.2％的衍射效率產(chǎn)生+1次衍射光，所以在任意的波長(zhǎng)區(qū)域中，都能取得足夠的衍射效率，并且在藍(lán)紫色區(qū)域中修正色像差時(shí)，波長(zhǎng)λ2和波長(zhǎng)λ3的波長(zhǎng)區(qū)域中色像差的修正不會(huì)變得過(guò)剩。
而衍射構(gòu)造DOE4對(duì)波長(zhǎng)λ1最優(yōu)化，所以如果波長(zhǎng)λ1的激光光束入射到衍射構(gòu)造DOE4，就以100％的衍射效率產(chǎn)生+2次衍射光。
衍射構(gòu)造DOE3、DOE4具有當(dāng)在藍(lán)紫色區(qū)域中，入射光束的波長(zhǎng)變長(zhǎng)時(shí)，球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)入射光束的波長(zhǎng)縮短時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的波長(zhǎng)依存性。據(jù)此，抵消伴隨著環(huán)境溫度變化而在聚光元件中產(chǎn)生的球面像差變化，擴(kuò)大高NA的塑料透鏡即物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的可使用的溫度范圍。
在本實(shí)施形態(tài)的像差修正元件L1中，采用在半導(dǎo)體激光光源的光學(xué)功能面S1形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2形成衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)，但是，相反也可以采用在半導(dǎo)體激光光源的光學(xué)功能面S1形成衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2形成重疊型衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。
此外，本實(shí)施形態(tài)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ是對(duì)無(wú)限遠(yuǎn)的物點(diǎn)修正正弦條件的光學(xué)系統(tǒng)，所以不滿足對(duì)有限物點(diǎn)的正弦條件。因此，象進(jìn)行對(duì)CD的信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)那樣，發(fā)散光束入射到物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ時(shí)，如果物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ向垂直于光軸的方向(CD的磁道方向)移動(dòng)，則紅外半導(dǎo)體激光器LD3的發(fā)光點(diǎn)變?yōu)檩S外物點(diǎn)，所以產(chǎn)生彗形像差。
耦合透鏡CUL是具有減少彗形像差的功能的彗形像差修正元件，把它設(shè)計(jì)為當(dāng)未通過(guò)2軸致動(dòng)器AC把物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ向垂直于光軸的方向驅(qū)動(dòng)時(shí)，在波長(zhǎng)λ3的激光光束通過(guò)的有效直徑內(nèi)，球面像差修正為衍射邊界以下，在該有效直徑外側(cè)，在修正過(guò)剩方向產(chǎn)生球面像差。
據(jù)此，當(dāng)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ向垂直于光軸的方向移動(dòng)時(shí)，波長(zhǎng)λ3的激光光束通過(guò)設(shè)計(jì)為具有大的球面像差的區(qū)域，所以在透射耦合透鏡CUL和物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的波長(zhǎng)λ3的激光光束中附加彗形像差。比耦合透鏡CUL的有效直徑更外側(cè)的球面像差的方向和大小決定為該彗形像差與紅外半導(dǎo)體激光器LD3的發(fā)光點(diǎn)變?yōu)檩S外物點(diǎn)引起的彗形像差抵消。
通過(guò)與這樣設(shè)計(jì)的耦合透鏡CUL組合使用，能使不滿足對(duì)有限物點(diǎn)的正弦條件的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的對(duì)CD的跟蹤特性良好。
這里，說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)2的第二光拾取器PU2對(duì)DVD和CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)的孔徑切換。
在第二光拾取器PU2中，NA1、NA2、NA3分別不同，所以對(duì)DVD和CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，有必要按照各光盤(pán)的數(shù)值孔徑，切換孔徑。
重疊型衍射構(gòu)造HOE4形成在包含光軸的第六光學(xué)功能區(qū)域AREA6中，所以只對(duì)通過(guò)第六光學(xué)功能區(qū)域AREA6的光束修正對(duì)于波長(zhǎng)λ2的球面像差，對(duì)通過(guò)包圍其周?chē)牡谄吖鈱W(xué)功能區(qū)域AREA7的光束，不修正。因此，入射到物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ中的波長(zhǎng)λ2的光束中通過(guò)第七光學(xué)功能區(qū)域AREA7的光束成為無(wú)助于向DVD的信息記錄面RL2上形成點(diǎn)的散射成分。
這等價(jià)于自動(dòng)進(jìn)行與NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換，所以在第二光拾取器PU2中，沒(méi)必要另外設(shè)置與DVD的數(shù)值孔徑NA2對(duì)應(yīng)的孔徑限制元件。
而物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ不具有對(duì)波長(zhǎng)λ3的孔徑切換功能，所以有必要另外設(shè)置與CD的數(shù)值孔徑NA3對(duì)應(yīng)的孔徑限制元件，作為物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的孔徑限制元件，在像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成波長(zhǎng)選擇濾光器WF。
波長(zhǎng)選擇濾光器WF如圖12所示，在NA3內(nèi)的區(qū)域中使λ1～λ3的全部波長(zhǎng)透射，在比NA3更外側(cè)的區(qū)域中，具有只遮斷波長(zhǎng)λ3的透射率的波長(zhǎng)選擇性，通過(guò)波長(zhǎng)選擇性，進(jìn)行與NA3對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
須指出的是，可以使波長(zhǎng)選擇濾光器WF具有圖13所示的透射率的波長(zhǎng)選擇性。該波長(zhǎng)選擇濾光器WF在NA3的區(qū)域中使λ1～λ3的全部波長(zhǎng)透射，在NA3到NA2的區(qū)域中，只遮斷波長(zhǎng)λ3，在NA2到NA1的區(qū)域中，具有遮斷波長(zhǎng)λ2和λ3的透射率的波長(zhǎng)選擇性，所以通過(guò)波長(zhǎng)選擇性，進(jìn)行與NA2以及NA3對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中，在像差修正元件L1的光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器WF，但是，也可以在聚光元件L2的光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器WF，或者另外搭載在其光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器WF的孔徑限制元件AP。這時(shí)，通過(guò)2軸致動(dòng)器AC，一體跟蹤驅(qū)動(dòng)孔徑限制元件AP和物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ。
[實(shí)施形態(tài)3] 圖5是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD和CD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第三光拾取器PU3的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝408nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.0875mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.85，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝658nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.6mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.67，CD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ3＝785nm，保護(hù)層PL3的厚度t3＝1.2mm，數(shù)值孔徑NA3＝0.51?？墒牵ㄩL(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU3由以下部分構(gòu)成把對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光，射出408nm的激光光束的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1和光檢測(cè)器PD1一體化的高密度光盤(pán)HD用模塊MD1；由對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出658nm的激光光束的第一發(fā)光點(diǎn)EP1、對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出785nm的激光光束的第二發(fā)光點(diǎn)EP2、接收來(lái)自DVD的信息記錄面RL2的反射光束的第一受光部DS1、接收來(lái)自CD的信息記錄面RL3的反射光束的第二受光部DS2、棱鏡PS構(gòu)成的DVD/CD用激光模塊LM1；由像差修正元件L1和具有把透射該像差修正元件L1的激光光束匯聚到信息記錄面RL1、RL2、RL3上的功能的兩面為非球面的聚光元件L2構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ；2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；偏振光分束器BS；視準(zhǔn)透鏡COL、以及耦合透鏡CUL。
須指出的是，作為高密度光盤(pán)HD用的光源，除了上述的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1，也能使用藍(lán)紫色SHG激光器。
在光拾取器PU3中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖5中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，使高密度光盤(pán)HD用模塊MD1工作，使藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1發(fā)光。由藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1射出的發(fā)散光束經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL，變?yōu)槠叫泄馐?，透射偏振光分束器BS后，由光闌STO限制光束直徑，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、光闌STO、偏振光分束器BS、視準(zhǔn)透鏡COL后，變?yōu)槭諗抗馐瑓R聚到高密度光盤(pán)HD用模塊MD1的光檢測(cè)器PD1的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU3中，對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使第一發(fā)光點(diǎn)EP1發(fā)光。從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出的發(fā)散光束如圖5中用虛線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，由耦合透鏡CUL變換其發(fā)散角后，由偏振光分束器BS反射，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，由偏振光分束器BS反射后，由耦合透鏡CUL變換發(fā)散角，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS1上。然后，使用受光部DS1的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
此外，在光拾取器PU3中，對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使第二發(fā)光點(diǎn)EP2發(fā)光。從第二發(fā)光點(diǎn)EP2射出的發(fā)散光束如圖5中用雙點(diǎn)劃線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，由耦合透鏡CUL變換其發(fā)散角后，由偏振光分束器BS反射，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)CD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，由偏振光分束器BS反射后，由耦合透鏡CUL變換發(fā)散角，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS2上。然后，使用受光部DS2的輸出信號(hào)，能讀出記錄在CD上的信息。
下面，就物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。像差修正元件L1是d線的折射率nd為1.5091，阿貝數(shù)νd為56.5的塑料透鏡，對(duì)λ1的折射率為1.5242，對(duì)λ2的折射率為1.5064，對(duì)λ3的折射率為1.5050。此外，聚光元件L2是d線的折射率nd為1.5435，阿貝數(shù)νd為56.3的塑料透鏡。此外，在各光學(xué)功能部(來(lái)自藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的激光束通過(guò)的像差修正元件L1和聚光元件L2的區(qū)域)的周?chē)哂信c光學(xué)功能部一體成形的邊緣部FL1、FL2，通過(guò)接合邊緣部FL1、FL2，進(jìn)行一體化。
須指出的是，當(dāng)把像差修正元件L1和聚光元件L2一體化時(shí)，也可以通過(guò)其他的接合構(gòu)件，把二者一體化。
像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1如圖6所示，分割為與DVD數(shù)值孔徑0.67內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的包含光軸的第十光學(xué)功能區(qū)域AREA10、與從DVD數(shù)值孔徑0.67到高密度光盤(pán)HD數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域?qū)?yīng)的第十一光學(xué)功能區(qū)域AREA11，在第十光學(xué)功能區(qū)域AREA10中形成有把在其內(nèi)部形成了了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心排列的重疊型衍射構(gòu)造HOE5。
在形成在第十光學(xué)功能區(qū)域AREA10中的重疊型衍射構(gòu)造HOE5中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的階梯構(gòu)造的深度d35設(shè)定為由d35＝2λ1/(n-1)(μm)計(jì)算出的值，各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N設(shè)定為4。可是，λ1是用微米單位表示從藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1射出的激光光束的波長(zhǎng)(這里，λ1＝0.408μm)，n是像差修正元件LD1對(duì)波長(zhǎng)λ1的折射率。
對(duì)于這樣設(shè)定光軸方向的深度的階梯構(gòu)造，當(dāng)波長(zhǎng)λ1的光束入射時(shí)，在相鄰的階梯構(gòu)造間產(chǎn)生2×λ1(μm)的光程差，對(duì)波長(zhǎng)λ1的光束實(shí)質(zhì)上不提供相位差，原封不動(dòng)地透射(0次衍射光)。
此外，當(dāng)對(duì)于該階梯構(gòu)造，波長(zhǎng)λ3(這里，λ3＝0.785μm)的激光光束入射時(shí)，波長(zhǎng)λ3是λ1的大約2倍，所以在相鄰的階梯構(gòu)造間大致產(chǎn)生1×λ3(μm)的光程差，波長(zhǎng)λ3的光束與波長(zhǎng)λ1的激光光束同樣，實(shí)質(zhì)上不被提供相位差，不衍射，原封不動(dòng)地透射(0次衍射光)。
而對(duì)該階梯構(gòu)造，來(lái)自第二發(fā)光點(diǎn)EP2的波長(zhǎng)λ2(這里，λ2＝0.658μm)的激光光束入射時(shí)，因?yàn)楦鳝h(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N設(shè)定為5，所以按照波長(zhǎng)λ2的激光光束在重疊型衍射構(gòu)造HOE5中的入射部位，被提供相位差，向1次方向衍射(+1次衍射光)。這時(shí)的波長(zhǎng)λ2的激光光束的+1次衍射光的衍射效率為87.5％，但是對(duì)于DVD的信息的記錄/再現(xiàn)是足夠的光量。
重疊型衍射構(gòu)造HOE5的各環(huán)區(qū)的寬度∧5、各環(huán)區(qū)的傾斜方向(在圖5中，各階梯構(gòu)造的包絡(luò)線15的傾斜方向)設(shè)定為當(dāng)波長(zhǎng)λ2的光束入射時(shí)，通過(guò)衍射作用對(duì)+1次衍射光附加修正不足方向的球面像差。
為了使基于SPDT的金屬模具加工變得容易，對(duì)籃紫色區(qū)域的波長(zhǎng)λ1，金屬模具的形狀誤差引起的衍射率下降不會(huì)變得過(guò)大，把重疊型衍射構(gòu)造HOE5的階梯構(gòu)造的寬度最小值P設(shè)定為滿足上述的表達(dá)式(9)。
因此，只憑借重疊型衍射構(gòu)造HOE5的作用，無(wú)法完全修正高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1和DVD的保護(hù)層PL2的厚度引起的修正過(guò)剩方向的球面像差。
因此，把物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2設(shè)定為能修正用重疊型衍射構(gòu)造HOE5未完全修正而殘留的修正過(guò)剩方向的球面像差。據(jù)此，透射重疊型衍射構(gòu)造HOE5和VD的保護(hù)層PL2的波長(zhǎng)λ2的激光光束在DVD的信息記錄面RL2上形成良好的點(diǎn)。
在所述說(shuō)明中，重疊型衍射構(gòu)造HOE5采用當(dāng)波長(zhǎng)λ2的掛激光光束入射時(shí)產(chǎn)生修正不足方向的球面像差的構(gòu)造，但是也可以是把重疊型衍射構(gòu)造HOE5的衍射光焦度設(shè)定為負(fù)，當(dāng)波長(zhǎng)λ2的掛激光光束入射時(shí)，增大λ2激光光束的發(fā)散度，射出的構(gòu)造。
這時(shí)入射到重疊型衍射構(gòu)造HOE5的波長(zhǎng)λ2的激光光束的發(fā)散角度增大，射出。這對(duì)于聚光元件L2，相當(dāng)于倍率減小，所以在入射到聚光元件L2的波長(zhǎng)λ2的激光光束中，通過(guò)該倍率變化，附加修正不足方向的球面像差。這時(shí)，把重疊型衍射構(gòu)造HOE5的寬度∧5、各環(huán)區(qū)的傾斜方向決定為滿足上述的表達(dá)式(9)，決定物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2，從而能修正用重疊型衍射構(gòu)造HOE5未完全修正而殘留的修正過(guò)剩方向的球面像差。
像差修正元件L1的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2如圖6所示，分割為相當(dāng)于DVD數(shù)值孔徑0.67內(nèi)的區(qū)域的包含光軸的第十二光學(xué)功能區(qū)域AREA12、相當(dāng)于從DVD數(shù)值孔徑0.67到高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域的第十三光學(xué)功能區(qū)域AREA13，由包含光軸的截面形狀為鋸齒形狀的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造DOE5、DOE6分別形成在光學(xué)功能區(qū)域AREA12和光學(xué)功能區(qū)域AREA13中。
衍射構(gòu)造DOE5、DOE6是用于抑制藍(lán)紫色區(qū)域中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的色像差、伴隨著溫度變化的球面像差變化的構(gòu)造，具體的構(gòu)造與光拾取器PU2的衍射構(gòu)造DOE3、DOE4同樣，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在本實(shí)施形態(tài)的像差修正元件L1中，采用在半導(dǎo)體激光光源的光學(xué)功能面S1形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2形成衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)，但是，相反也可以采用在半導(dǎo)體激光光源的光學(xué)功能面S1形成衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2形成重疊型衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。
此外，耦合透鏡CUL是把從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出的波長(zhǎng)λ2的激光光束、從第二發(fā)光點(diǎn)EP2射出的波長(zhǎng)λ3的激光光束的發(fā)散角分別變換為與物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2、對(duì)波長(zhǎng)λ3的倍率m3對(duì)應(yīng)的發(fā)散角，射出的光學(xué)元件。
耦合透鏡CUL是d線的折射率nd為1.5091，阿貝數(shù)νd為56.6的塑料透鏡，對(duì)λ2的折射率為1.5064，對(duì)λ3的折射率為1.5050。
這里，把耦合透鏡CUL的對(duì)波長(zhǎng)λ2的近軸折射光焦度決定為能把從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出的波長(zhǎng)λ2的激光光束的發(fā)散角變換為與物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ對(duì)于波長(zhǎng)λ2的倍率m2對(duì)應(yīng)的發(fā)散角，射出。
耦合透鏡CUL的光盤(pán)一側(cè)光學(xué)功能面S2分割為相當(dāng)于CD的數(shù)值孔徑0.51內(nèi)的區(qū)域的包含光軸的第十四光學(xué)功能區(qū)域AREA14(省略圖示)、相當(dāng)于從CD的數(shù)值孔徑0.51到DVD的數(shù)值孔徑0.67的區(qū)域的第十五光學(xué)功能區(qū)域AREA15(省略圖示)，在光學(xué)功能區(qū)域AREA14中形成有把在其內(nèi)部形成了了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造HOE6。
在形成在第十四光學(xué)功能區(qū)域AREA14中的重疊型衍射構(gòu)造HOE6中，形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的階梯構(gòu)造的深度d36設(shè)定為由d36＝1λ2/(n-1)(μm)計(jì)算出的值，各環(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N設(shè)定為5。可是，λ2是用微米單位表示從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出的激光光束的波長(zhǎng)，n是耦合透鏡CUL對(duì)波長(zhǎng)λ2的折射率。
對(duì)于這樣設(shè)定光軸方向的深度的階梯構(gòu)造，當(dāng)波長(zhǎng)λ2的光束入射時(shí)，在相鄰的階梯構(gòu)造間產(chǎn)生1×λ1(μm)的光程差，對(duì)波長(zhǎng)λ2的激光光束實(shí)質(zhì)上不提供相位差，所以不衍射，原封不動(dòng)地透射(0次衍射光)。
而對(duì)該階梯構(gòu)造，來(lái)自第二發(fā)光點(diǎn)EP2的波長(zhǎng)λ3的激光光束入射時(shí)，因?yàn)楦鳝h(huán)區(qū)內(nèi)的臺(tái)階數(shù)N設(shè)定為5，所以按照波長(zhǎng)λ3的激光光束在重疊型衍射構(gòu)造HOE6中的入射部位，被提供相位差，向-1次方向衍射(-1次衍射光)。這時(shí)的波長(zhǎng)λ3的激光光束的-1次衍射光的衍射效率為91.1％，但是對(duì)于CD的信息的記錄/再現(xiàn)是足夠的光量。
重疊型衍射構(gòu)造HOE6對(duì)波長(zhǎng)λ3的近軸衍射光焦度設(shè)定為負(fù)，重疊型衍射構(gòu)造HOE6的各環(huán)區(qū)的寬度∧6、各環(huán)區(qū)的傾斜方向(在圖5中，各階梯構(gòu)造的包絡(luò)線16的傾斜方向)決定為能把從第二發(fā)光點(diǎn)EP2射出的波長(zhǎng)λ3的激光光束的發(fā)散角變換為與物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ對(duì)波長(zhǎng)λ3的倍率對(duì)應(yīng)的發(fā)散角。
通過(guò)這樣利用重疊型衍射構(gòu)造HOE6的衍射作用的波長(zhǎng)選擇性，當(dāng)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率與物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ對(duì)波長(zhǎng)λ3的倍率不同時(shí)，也能使用把DVD用的激光光源和CD用的激光光源集成化的DVD/CD用激光模塊LM1。
這里，說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)的第三光拾取器PU3對(duì)DVD和CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)的孔徑切換。
在第三光拾取器PU3中，NA1、NA2、NA3分別不同，所以對(duì)DVD和CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，有必要按照各光盤(pán)的數(shù)值孔徑，切換孔徑。
重疊型衍射構(gòu)造HOE5形成在包含光軸的第十光學(xué)功能區(qū)域AREA10中，所以只對(duì)通過(guò)第十光學(xué)功能區(qū)域AREA10的光束修正對(duì)于波長(zhǎng)λ2的球面像差，對(duì)通過(guò)包圍其周?chē)牡谑还鈱W(xué)功能區(qū)域AREA11的光束，不修正。因此，入射到物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ中的波長(zhǎng)λ2的光束中通過(guò)第十一光學(xué)功能區(qū)域AREA11的光束成為無(wú)助于向DVD的信息記錄面RL2上形成點(diǎn)的散射成分。
這等價(jià)于自動(dòng)進(jìn)行與NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換，所以在第三光拾取器PU3中，沒(méi)必要另外設(shè)置與DVD的數(shù)值孔徑NA2對(duì)應(yīng)的孔徑限制元件。
而物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ不具有對(duì)波長(zhǎng)λ3的孔徑切換功能，所以有必要另外設(shè)置與CD的數(shù)值孔徑NA3對(duì)應(yīng)的孔徑限制元件，作為物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的孔徑限制元件，在像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成波長(zhǎng)選擇濾光器WF。
波長(zhǎng)選擇濾光器WF如圖12所示，在NA3內(nèi)的區(qū)域中使λ1～λ3的全部波長(zhǎng)透射，在比NA3更外側(cè)的區(qū)域中，具有只遮斷波長(zhǎng)λ3的透射率的波長(zhǎng)選擇性，通過(guò)波長(zhǎng)選擇性，進(jìn)行與NA3對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
須指出的是，可以使波長(zhǎng)選擇濾光器WF具有圖13所示的透射率的波長(zhǎng)選擇性。該波長(zhǎng)選擇濾光器WF在NA3的區(qū)域中使λ1～λ3的全部波長(zhǎng)透射，在NA3到NA2的區(qū)域中，只遮斷波長(zhǎng)λ3，在NA2到NA1的區(qū)域中，具有遮斷波長(zhǎng)λ2和λ3的透射率的波長(zhǎng)選擇性，所以通過(guò)波長(zhǎng)選擇性，進(jìn)行與NA2以及NA3對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中，在像差修正元件L1的光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器WF，但是，也可以在聚光元件L2的光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器WF，或者另外搭載在其光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器WF的孔徑限制元件AP。這時(shí)，通過(guò)2軸致動(dòng)器AC，一體跟蹤驅(qū)動(dòng)孔徑限制元件AP和物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ。
[實(shí)施形態(tài)4] 圖7是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD和CD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第四光拾取器PU4的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝408nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.6mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.65，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝658nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.6mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.65，CD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ3＝785nm，保護(hù)層PL3的厚度t3＝1.2mm，數(shù)值孔徑NA3＝0.50。可是，波長(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU4由以下部分構(gòu)成把對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光，射出408nm的激光光束的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1和光檢測(cè)器PD1一體化的高密度光盤(pán)HD用模塊MD1；由對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出658nm的激光光束的第一發(fā)光點(diǎn)EP1、對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出785nm的激光光束的第二發(fā)光點(diǎn)EP2、接收來(lái)自DVD的信息記錄面RL2的反射光束的第一受光部DS1、接收來(lái)自CD的信息記錄面RL3的反射光束的第二受光部DS2、棱鏡PS構(gòu)成的DVD/CD用激光模塊LM1；物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ；2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；偏振光分束器BS；視準(zhǔn)透鏡COL。
須指出的是，作為高密度光盤(pán)HD用的光源，除了上述的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1，也能使用藍(lán)紫色SHG激光器。
在光拾取器PU4中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖7中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，使高密度光盤(pán)HD用模塊MD1工作，使藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1發(fā)光。由藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1射出的發(fā)散光束經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL，變?yōu)槠叫泄馐?，透射偏振光分束器BS后，由光闌STO限制光束直徑，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、光闌STO、偏振光分束器BS、視準(zhǔn)透鏡COL后，變?yōu)槭諗抗馐?，匯聚到高密度光盤(pán)HD用模塊MD1的光檢測(cè)器PD1的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU4中，對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使第一發(fā)光點(diǎn)EP1發(fā)光。從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出的發(fā)散光束如圖7中用虛線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，由偏振光分束器BS反射后，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，由偏振光分束器BS反射后，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS1上。然后，使用受光部DS1的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
此外，在光拾取器PU4中，對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使第二發(fā)光點(diǎn)EP2發(fā)光。從第二發(fā)光點(diǎn)EP2射出的發(fā)散光束如圖7中用雙點(diǎn)劃線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，由偏振光分束器BS反射后，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)CD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，由偏振光分束器BS反射后，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS2上。然后，使用受光部DS2的輸出信號(hào)，能讀出記錄在CD上的信息。
下面，就物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ是d線的折射率nd為1.5091，阿貝數(shù)νd為56.5的塑料透鏡，對(duì)λ1的折射率為1.5242，對(duì)λ2的折射率為1.5064，對(duì)λ3的折射率為1.5050。
物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1如圖8所示，分割為與DVD數(shù)值孔徑0.50內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的包含光軸的第十六光學(xué)功能區(qū)域AREA16、與從CD數(shù)值孔徑0.50到高密度光盤(pán)HD(DVD)數(shù)值孔徑0.65的區(qū)域?qū)?yīng)的第十七光學(xué)功能區(qū)域AREA17，在第十六光學(xué)功能區(qū)域AREA16中形成有把在其內(nèi)部形成了了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心排列的重疊型衍射構(gòu)造HOE7。
重疊型衍射構(gòu)造HOE7的各環(huán)區(qū)寬度∧7、各環(huán)區(qū)的傾斜方向設(shè)定為當(dāng)波長(zhǎng)λ2的激光光束對(duì)重疊型衍射構(gòu)造HOE7入射時(shí)，通過(guò)衍射作用，對(duì)+1次衍射光附加的修正過(guò)剩方向的球面像差量與對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2和對(duì)波長(zhǎng)λ3的倍率m3相同而引起的所述修正不足方向的球面像差彼此抵消。據(jù)此，透射重疊型衍射構(gòu)造HOE1和DVD的保護(hù)層PL2的波長(zhǎng)λ2的激光光束在DVD的信息記錄面RL2上形成良好的點(diǎn)。
重疊型衍射構(gòu)造HOE7的具體構(gòu)造與光拾取器PU1的重疊型衍射構(gòu)造HOE1的構(gòu)造同樣，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。
須指出的是，在重疊型衍射構(gòu)造HOE7中，也可以與光拾取器PU1的重疊型衍射構(gòu)造HOE1同樣，采用把近軸的衍射光焦度設(shè)定為正，當(dāng)波長(zhǎng)λ2的激光光束入射時(shí)，減小波長(zhǎng)λ2的激光光束的發(fā)散度，射出的構(gòu)造。
在物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的半導(dǎo)體激光器一側(cè)的光學(xué)功能面S1的全面上形成用于抑制藍(lán)紫色區(qū)域中伴隨著物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的溫度變化的球面像差變化的構(gòu)造即光程差付與構(gòu)造NPS。
在光程差付與構(gòu)造NPS中，把最靠近光軸的臺(tái)階高度d11設(shè)計(jì)為在相鄰的階梯構(gòu)造間，對(duì)波長(zhǎng)λ1度附加10×λ1(μm)的光程差。如果用上述的表達(dá)式(22)和(23)計(jì)算通過(guò)由該臺(tái)階分割的相鄰的環(huán)區(qū)，對(duì)波長(zhǎng)λ2以及λ3的各波長(zhǎng)附加的光程差

和

，則



和

幾乎為整數(shù)，所以光程差付與構(gòu)造NPS引起的高次球面像差的發(fā)生減小，能實(shí)現(xiàn)高的透射率。
如圖8所示，在光程差付與構(gòu)造NPS中，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成在中心區(qū)域的外側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)，對(duì)于中心區(qū)域，光程長(zhǎng)度縮短，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成最大有效直徑位置的環(huán)區(qū)，對(duì)于在其內(nèi)側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)，光程長(zhǎng)度變長(zhǎng)，在光軸方向轉(zhuǎn)移形成最大有效直徑的75％位置的環(huán)區(qū)，對(duì)于在其內(nèi)側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)和在其外側(cè)相鄰的環(huán)區(qū)，光程長(zhǎng)度縮短。
這樣的結(jié)構(gòu)的光程差付與構(gòu)造NPS具有當(dāng)折射率降低時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的折射率依存性，所以能抑制藍(lán)紫色區(qū)域中伴隨著物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的溫度變化的球面像差變化。
須指出的是，在視準(zhǔn)透鏡COL的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面的全面上形成由包含光軸的截面形狀為鋸齒形狀的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造DOE7，但是它是用于抑制藍(lán)紫色區(qū)域中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的色像差的構(gòu)造。
這里，說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)的第四光拾取器PU4對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)的孔徑切換。
在第四光拾取器PU4中，NA1(＝NA2)與NA3不同，所以對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，有必要按照數(shù)值孔徑NA3，切換孔徑。
物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ不具有對(duì)波長(zhǎng)λ3的孔徑切換功能，所以有必要另外設(shè)置與CD的數(shù)值孔徑NA3對(duì)應(yīng)的孔徑限制元件，作為物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的孔徑限制元件，在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成波長(zhǎng)選擇濾光器WF。
波長(zhǎng)選擇濾光器WF如圖12所示，在NA3內(nèi)的區(qū)域中使λ1～λ3的全部波長(zhǎng)透射，在比NA3更外側(cè)的區(qū)域中，具有只遮斷波長(zhǎng)λ3的透射率的波長(zhǎng)選擇性，通過(guò)波長(zhǎng)選擇性，進(jìn)行與NA3對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
此外，當(dāng)NA1、NA2、NA3彼此不同時(shí)，希望使波長(zhǎng)選擇濾光器WF具有圖13所示的透射率的波長(zhǎng)選擇性。該波長(zhǎng)選擇濾光器WF具有在NA3內(nèi)的區(qū)域中使λ1～λ3的全部波長(zhǎng)透射，在NA3到NA2的區(qū)域中，只遮斷波長(zhǎng)λ3，在NA2到NA1的區(qū)域中，遮斷波長(zhǎng)λ2和λ3的透射率的波長(zhǎng)選擇性，所以通過(guò)波長(zhǎng)選擇性，能進(jìn)行與NA2以及NA3對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中，在物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器WF，但是也可以另外搭載在其光學(xué)功能面上形成波長(zhǎng)選擇濾光器WF的孔徑限制元件AP。這時(shí)，通過(guò)2軸致動(dòng)器AC，一體跟蹤驅(qū)動(dòng)孔徑限制元件AP和物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ。
[實(shí)施形態(tài)5] 圖14是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD和CD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第五光拾取器PU5的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝408nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.0875mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.85，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝658nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.6mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.60，CD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ3＝785nm，保護(hù)層PL3的厚度t3＝1.2mm，數(shù)值孔徑NA3＝0.45?？墒牵ㄩL(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU5由以下部分構(gòu)成把對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光，射出408nm的激光光束的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1和光檢測(cè)器PD1一體化的高密度光盤(pán)HD用模塊MD1；把對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光，并且射出658nm的激光光束的紅色半導(dǎo)體激光器LD2和光檢測(cè)器PD2一體化的DVD用模塊MD2；把對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出785nm的激光光束的紅外半導(dǎo)體激光器LD3和光檢測(cè)器PD3一體化的CD用模塊MD3；由像差修正元件L1和具有把透射該透射L1的激光光束匯聚到信息記錄面RL1、RL2、RL3上的功能的兩面為非球面的聚光元件L2構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ；孔徑限制元件AP；2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；第一偏振光分束器BS1；第二偏振光分束器BS2；視準(zhǔn)透鏡COL；1軸致動(dòng)器UAC；光束整形元件SH。
在光拾取器PU5中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖14中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，使高密度光盤(pán)HD用模塊MD1工作，使藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1發(fā)光。由藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1射出的發(fā)散光束透射光束整形元件SH，其截面形狀從橢圓形整形為圓形，透射第一偏振光分束器BS1，經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槠叫泄馐?，透射第二偏振光分束器BS2，由光闌STO限制光束直徑，透射孔徑限制元件AP，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、孔徑限制元件AP、第二偏振光分束器BS2、視準(zhǔn)透鏡COL后，變?yōu)槭諗抗馐?，透射第一偏振光分束器BS1、光束整形元件SH，匯聚到高密度光盤(pán)HD用模塊MD1的光檢測(cè)器PD1的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU5中對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖14中用虛線描述的光程那樣，使DVD用模塊MD2工作，使紅色半導(dǎo)體激光器LD2發(fā)光。從紅色半導(dǎo)體激光器LD2射出的發(fā)散光束由第一偏振光分束器BS1反射，通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槠叫泄馐?，透射第二偏振光分束器BS2，由孔徑限制元件AP限制光束直徑，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、孔徑限制元件AP、第二偏振光分束器BS2、視準(zhǔn)透鏡COL后，變?yōu)槭諗抗馐傻谝黄窆夥质鰾S1反射，匯聚到DVD用模塊MD2的光檢測(cè)器PD2的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD2的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
此外，對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖14中用雙點(diǎn)劃線描述的光程那樣，使CD用模塊MD2工作，使紅外半導(dǎo)體激光器LD3發(fā)光。從紅外半導(dǎo)體激光器LD3射出的發(fā)散光束由第二偏振光分束器BS2反射后，通過(guò)孔徑限制元件AP限制光束直徑，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)CD的保護(hù)層PL3，成為形成在信息記錄面RL3上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL3上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ后，由第二偏振光分束器BS2反射，收斂到CD用模塊MD3的光檢測(cè)器PD2的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD3的輸出信號(hào)，能讀出記錄在CD上的信息。
下面，就物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。像差修正元件L1是d線的折射率nd為1.5091，阿貝數(shù)νd為56.5的塑料透鏡，對(duì)λ1的折射率為1.5242，對(duì)λ2的折射率為1.5064，對(duì)λ3的折射率為1.5050。此外，聚光元件L2是d線的折射率nd為1.5435，阿貝數(shù)νd為56.3的塑料透鏡。此外，在各光學(xué)功能部(來(lái)自藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的激光束通過(guò)的像差修正元件L1和聚光元件L2的區(qū)域)的周?chē)?，具有與光學(xué)功能部一體成形的邊緣部FL1、FL2，通過(guò)接合邊緣部FL1、FL2，進(jìn)行一體化。
像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1如圖15(a)所示，分割為與DVD數(shù)值孔徑0.60內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的包含光軸的第十八光學(xué)功能區(qū)域AREA18、與從DVD數(shù)值孔徑0.60到高密度光盤(pán)HD數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域?qū)?yīng)的第十九光學(xué)功能區(qū)域AREA19，在第十八光學(xué)功能區(qū)域AREA18中形成有把在其內(nèi)部形成了了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心排列的重疊型衍射構(gòu)造HOE8。
形成在第十八光學(xué)功能區(qū)域AREA18中的重疊型衍射構(gòu)造HOE8的構(gòu)造與第二光拾取器PU2中的重疊型衍射構(gòu)造HOE4相同，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。
像差修正元件L1的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2如圖15(c)所示，分割為相當(dāng)于DVD的數(shù)值孔徑0.60內(nèi)的區(qū)域的包含光軸的第二十光學(xué)功能區(qū)域AREA20、相當(dāng)于從DVD的數(shù)值孔徑0.60到高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域的第二十一光學(xué)功能區(qū)域AREA21，分別在光學(xué)功能區(qū)域AREA20和光學(xué)功能區(qū)域AREA21中形成由包含光軸的截面形狀為鋸齒形狀的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造DOE8、DOE9。
衍射構(gòu)造DOE8、DOE9是用于抑制藍(lán)紫色區(qū)域中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的色像差、伴隨著入射波長(zhǎng)變化的球面像差變化的構(gòu)造，該構(gòu)造與第二光拾取器PU2的衍射構(gòu)造DOE3、DOE4相同，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在本實(shí)施形態(tài)的像差修正元件L1中，采用在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)，但是相反也可以采用在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊型衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。
此外，本實(shí)施形態(tài)的視準(zhǔn)透鏡COL能通過(guò)1軸致動(dòng)器UAC，在光軸方向改變位置。據(jù)此，能修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差，所以對(duì)高密度光盤(pán)HD，總能維持良好的記錄/再現(xiàn)特性。
通過(guò)本實(shí)施形態(tài)的視準(zhǔn)透鏡COL的位置調(diào)整修正的球面像差的發(fā)生原因例如是伴隨著溫度變化的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的折射率變化或折射率分布、對(duì)2層盤(pán)、4層盤(pán)等多層盤(pán)的記錄/再現(xiàn)時(shí)的層間的聚焦跳動(dòng)、保護(hù)層PL1的制造誤差引起的厚度偏移或厚度分布等。
在以上的說(shuō)明中，說(shuō)明修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差時(shí)的情形，但是也可以通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL的位置調(diào)整修正形成在DV的信息記錄面RL2上的點(diǎn)的球面像差。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)DVD或CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，作為用于按照各光盤(pán)的數(shù)值孔徑NA，切換物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的孔徑的元件，具有通過(guò)接合構(gòu)件B與物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ一體化的孔徑限制元件AP。
在孔徑限制元件AP的光學(xué)功能面上形成圖13所示的具有透射率的波長(zhǎng)選擇性的波長(zhǎng)選擇濾光器WF。波長(zhǎng)選擇濾光器WF具有在NA3內(nèi)的區(qū)域中，使λ1～λ3的全部波長(zhǎng)透射，在NA3到NA2的區(qū)域中，只遮斷波長(zhǎng)λ3，在NA2到NA1的區(qū)域中，具有遮斷波長(zhǎng)λ2和λ3的透射率的波長(zhǎng)選擇性，所以通過(guò)波長(zhǎng)選擇性，進(jìn)行與NA2以及NA3對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
須指出的是，本實(shí)施形態(tài)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ與第二光拾取器PU2、第三光拾取器PU3同樣，具有與DVD的數(shù)值孔徑NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換功能，所以可以使波長(zhǎng)選擇濾光器WF具有圖12所示的透射率的波長(zhǎng)選擇性。
(實(shí)施形態(tài)6) 圖18是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD和CD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第一光拾取器PU1的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝408nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.0875mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.85，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝658nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.6mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.60，CD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ3＝785nm，保護(hù)層PL3的厚度t3＝1.2mm，數(shù)值孔徑NA3＝0.45?？墒?，波長(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU6由以下部分構(gòu)成把對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光，射出408nm的激光光束的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1和光檢測(cè)器PD1一體化的高密度光盤(pán)HD用模塊MD1；由對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出658nm的激光光束的第一發(fā)光點(diǎn)EP1、對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出785nm的激光光束的第二發(fā)光點(diǎn)EP2、接收來(lái)自DVD的信息記錄面RL2的反射光束的第一受光部DS1、接收來(lái)自CD的信息記錄面RL3的反射光束的第二受光部DS2、棱鏡PS構(gòu)成的DVD/CD用激光模塊LM1；由像差修正元件L1和具有把透射該像差修正元件L1的激光光束匯聚到信息記錄面RL1、RL2、RL3上的功能的兩面為非球面的聚光元件L2構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ；孔徑限制元件AP；2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；1軸致動(dòng)器UAC；擴(kuò)束器透鏡EXP；偏振光分束器BS；視準(zhǔn)透鏡COL；耦合透鏡CUL；光束整形元件SH。
須指出的是，作為高密度光盤(pán)HD用的光源，除了上述的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1，也能使用藍(lán)紫色SHG激光器。
擴(kuò)束器透鏡EXP由近軸光焦度為負(fù)的第一透鏡EXP1和近軸光焦度為正的第二透鏡EXP2構(gòu)成。
在光拾取器PU6中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖18中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，使高密度光盤(pán)HD用模塊MD1工作，使藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1發(fā)光。由藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1射出的發(fā)散光束透射光束整形元件SH，其截面形狀從橢圓形整形為圓形后，經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槠叫泄馐?，通過(guò)透射第一透鏡EXP1、第二透鏡EXP2，直徑擴(kuò)大，透射偏振光分束器BS后，由光闌STO限制光束直徑，透射孔徑限制元件AP，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。
在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、第二透鏡EXP2、第一透鏡EXP1、擴(kuò)束器透鏡EXP、視準(zhǔn)透鏡COL后，變?yōu)槭諗抗馐?，匯聚到高密度光盤(pán)HD用模塊MD1的光檢測(cè)器PD1的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU6中，對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使發(fā)光點(diǎn)EP1發(fā)光。從發(fā)光點(diǎn)EP1射出的發(fā)散光束如圖18中用虛線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，通過(guò)耦合透鏡CUL變換為平行光束后，由偏振光分束器BS反射，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。
在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，由偏振光分束器BS反射后，通過(guò)耦合透鏡CUL變?yōu)槭諗抗馐?，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS1上。然后，使用受光部DS1的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
此外，在光拾取器PU6中，對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使發(fā)光點(diǎn)EP2發(fā)光。從發(fā)光點(diǎn)EP2射出的發(fā)散光束如圖18中用雙點(diǎn)劃線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射后，通過(guò)耦合透鏡CUL變換發(fā)散角，由偏振光分束器BS反射后，由孔徑限制元件AP限制光束直徑，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)CD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、孔徑限制元件AP，由偏振光分束器BS反射后，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS2上。然后，使用受光部DS2的輸出信號(hào)，能讀出記錄在CD上的信息。
下面，就物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。像差修正元件L1是d線的折射率nd為1.5091，阿貝數(shù)νd為56.5的塑料透鏡，對(duì)λ1的折射率為1.5242，對(duì)λ2的折射率為1.5064，對(duì)λ3的折射率為1.5050。此外，聚光元件L2是d線的折射率nd為1.6062，阿貝數(shù)νd為61.2的塑料透鏡。此外，像差修正元件L1、聚光元件L2、孔徑限制元件AP通過(guò)接合構(gòu)件B一體化。
雖然省略圖示，但是像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1分割為與DVD數(shù)值孔徑0.60內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的包含光軸的第二十二光學(xué)功能區(qū)域AREA22、與從DVD數(shù)值孔徑0.60到高密度光盤(pán)HD數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域?qū)?yīng)的第二十三光學(xué)功能區(qū)域AREA23，在第二十二光學(xué)功能區(qū)域AREA22中形成有把在其內(nèi)部形成了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心排列的重疊型衍射構(gòu)造HOE9。
形成在第二十二光學(xué)功能區(qū)域AREA22中的重疊型衍射構(gòu)造HOE9的構(gòu)造與第二光拾取器PU2中的重疊型衍射構(gòu)造HOE4相同，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在本實(shí)施形態(tài)的像差修正元件L1中，采用在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成重疊型衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)，但是相反也可以采用在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊型衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。
此外，本實(shí)施形態(tài)的擴(kuò)束器透鏡EXP的第一透鏡EXP1通過(guò)1軸致動(dòng)器UAC能光軸方向改變位置。據(jù)此，能修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差，所以對(duì)高密度光盤(pán)HD總能維持良好的記錄/再現(xiàn)特性。
通過(guò)第一透鏡EXP1的位置調(diào)整修正的球面像差的發(fā)生原因例如是藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的制造誤差引起的波長(zhǎng)偏移、伴隨著溫度變化的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的折射率變化或折射率分布、對(duì)2層盤(pán)、4層盤(pán)等多層盤(pán)的記錄/再現(xiàn)時(shí)的層間的聚焦跳動(dòng)、保護(hù)層PL1的制造誤差引起的厚度偏移或厚度分布等。
在第二透鏡EXP2的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面上形成由截面形狀為鋸齒形狀的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造DOE10。衍射構(gòu)造DOE10是用于修正藍(lán)紫色區(qū)域中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的色像差的構(gòu)造，決定衍射構(gòu)造DOE10的近軸的衍射光焦度，使第二透鏡EXP2對(duì)于波長(zhǎng)λ1的近軸衍射光焦度Pλ1、對(duì)波長(zhǎng)λ1+10(nm)的第二透鏡EXP2的近軸衍射光焦度Pλ1+10、對(duì)波長(zhǎng)λ1-10(nm)的第二透鏡EXP2的近軸衍射光焦度Pλ1-10滿足Pλ1+10＜Pλ1＜Pλ1-10的關(guān)系。
此外，耦合透鏡CUL是把從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出的波長(zhǎng)λ2的激光光束、從第二發(fā)光點(diǎn)EP2射出的波長(zhǎng)λ3的激光光束的發(fā)散角分別變換為與物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2、對(duì)波長(zhǎng)λ3的倍率m3對(duì)應(yīng)的發(fā)散角，射出的光學(xué)元件。在本實(shí)施形態(tài)中，m2＝0，所以從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出的波長(zhǎng)λ2的激光光束通過(guò)透射耦合透鏡CUL，變換為平行光束。
耦合透鏡CUL是d線的折射率nd為1.5091，阿貝數(shù)νd為56.5的塑料透鏡，對(duì)λ2的折射率為1.5064，對(duì)λ3的折射率為1.5050。
雖然省略圖示，但是耦合透鏡CUL的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面分割為與CD數(shù)值孔徑0.45內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的包含光軸的第二十四光學(xué)功能區(qū)域AREA24、與從CD數(shù)值孔徑0.45到DVD數(shù)值孔徑0.60的區(qū)域?qū)?yīng)的第二十五光學(xué)功能區(qū)域AREA25，在第二十四光學(xué)功能區(qū)域AREA24中形成有把在其內(nèi)部形成了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心排列的重疊型衍射構(gòu)造HOE10。
形成在第二十四光學(xué)功能區(qū)域AREA24中的重疊型衍射構(gòu)造HOE10的構(gòu)造與第三光拾取器PU3中的重疊型衍射構(gòu)造HOE6相同，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，作為按照CD的數(shù)值孔徑NA3切換物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的孔徑的元件，具有通過(guò)接合構(gòu)件B與物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ一體化的孔徑限制元件AP。
在孔徑限制元件AP的光學(xué)功能面上形成圖12所示的具有透射率的波長(zhǎng)選擇性的波長(zhǎng)選擇濾光器WF。波長(zhǎng)選擇濾光器WF具有在NA3內(nèi)的區(qū)域中，使λ1～λ3的全部波長(zhǎng)透射，在比NA3更外側(cè)的區(qū)域中，只遮斷波長(zhǎng)λ3的透射率的波長(zhǎng)選擇性，所以通過(guò)波長(zhǎng)選擇性，進(jìn)行與NA3對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
須指出的是，本實(shí)施形態(tài)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ與第二光拾取器PU2、第三光拾取器PU3、第五光拾取器PU5同樣，具有與DVD的數(shù)值孔徑NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換功能，通過(guò)該孔徑切換功能，能進(jìn)行與NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
(實(shí)施形態(tài)7) 圖19是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD和CD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第七光拾取器PU7的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝408nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.0875mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.85，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝658nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.6mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.60，CD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ3＝785nm，保護(hù)層PL3的厚度t3＝1.2mm，數(shù)值孔徑NA3＝0.45?？墒?，波長(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU7由以下部分構(gòu)成對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光，射出408nm的激光光束的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1；對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光，并且射出658nm的激光光束的紅色半導(dǎo)體激光器LD2；把對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出785nm的激光光束的紅外半導(dǎo)體激光器LD3和光檢測(cè)器PD3一體化的CD用模塊MD3；由像差修正元件L1和具有把透射該透射L1的激光光束匯聚到信息記錄面RL1、RL2、RL3上的功能的兩面為非球面的聚光元件L2構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ；波長(zhǎng)選擇濾光器WF；液晶相位控制元件LCD；2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；第一偏振光分束器BS1；第二偏振光分束器BS2；第三偏振光分束器BS3；第一視準(zhǔn)透鏡COL1；第二視準(zhǔn)透鏡COL2；傳感器透鏡SEN；光束整形元件BS。
須指出的是，作為高密度光盤(pán)HD用的光源，除了上述的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1，也能使用藍(lán)紫色SHG激光器。
在光拾取器PU7中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖19中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，使藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1發(fā)光。由藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1射出的發(fā)散光束透射光束整形元件SH，其截面形狀從橢圓形整形為圓形后，通過(guò)第一視準(zhǔn)透鏡COL1變換為平行光束后，由光闌STO限制光束直徑，透射波長(zhǎng)選擇濾光器WF、液晶相位控制元件LCD，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。
在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、液晶相位控制元件LCD、波長(zhǎng)選擇濾光器WF、第三偏振光分束器BS3后，由第二偏振光分束器BS2反射，由傳感器透鏡SEN提供非點(diǎn)像差的同時(shí)，變換為收斂光束，匯聚到光檢測(cè)器PD1的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU7中對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖19中用虛線描述的光程那樣，使紅色半導(dǎo)體激光器LD2發(fā)光。從紅色半導(dǎo)體激光器LD2射出的發(fā)散光束由第二視準(zhǔn)透鏡COL2變換為平行光束，由第一偏振光分束器BS1反射后，透射第二和第三偏振光分束器BS2、BS3，透射波長(zhǎng)選擇濾光器WF、液晶相位控制元件LCD，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。
在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、液晶相位控制元件LCD、波長(zhǎng)選擇濾光器WF、第三偏振光分束器BS3后，由第二偏振光分束器BS2反射，由傳感器透鏡SEN提供非點(diǎn)像差的同時(shí)，變換為收斂光束，匯聚到光檢測(cè)器PD1的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD2的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
此外，對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖19中用雙點(diǎn)劃線描述的光程那樣，使CD用模塊MD3工作，使紅外半導(dǎo)體激光器LD3發(fā)光。從紅外半導(dǎo)體激光器LD3射出的發(fā)散光束由第三偏振光分束器BS3反射后，由波長(zhǎng)選擇濾光器WF限制光束致敬，透射液晶相位控制元件LCD，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)CD的保護(hù)層PL3，成為形成在信息記錄面RL3上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。
信息記錄面RL3上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、液晶相位控制元件LCD后，由第三偏振光分束器BS3反射，匯聚到CD用模塊MD3的光檢測(cè)器PD3的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD3的輸出信號(hào)，能讀出記錄在CD上的信息。
下面，就物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。像差修正元件L1是d線的折射率nd為1.5091，阿貝數(shù)νd為56.5的塑料透鏡，對(duì)λ1的折射率為1.5242，對(duì)λ2的折射率為1.5064，對(duì)λ3的折射率為1.5050。此外，聚光元件L2是d線的折射率nd為1.5435，阿貝數(shù)νd為56.3的塑料透鏡。此外，在各光學(xué)功能部(來(lái)自藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的激光束通過(guò)的像差修正元件L1和聚光元件L2的區(qū)域)的周?chē)?，具有與光學(xué)功能部一體成形的邊緣部FL1、FL2，通過(guò)接合邊緣部FL1、FL2，進(jìn)行一體化。
雖然省略圖示，但是像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1分割為與DVD數(shù)值孔徑0.60內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的包含光軸的第26光學(xué)功能區(qū)域AREA26、與從DVD數(shù)值孔徑0.60到高密度光盤(pán)HD數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域?qū)?yīng)的第27光學(xué)功能區(qū)域AREA27，在第26光學(xué)功能區(qū)域AREA26中形成有把在其內(nèi)部形成了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心排列的重疊型衍射構(gòu)造HOE11。
形成在第26光學(xué)功能區(qū)域AREA26中的重疊型衍射構(gòu)造HOE11的構(gòu)造與第二光拾取器PU2中的重疊型衍射構(gòu)造HOE4相同，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。
雖然省略圖示，像差修正元件L1的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2分割為相當(dāng)于DVD的數(shù)值孔徑0.60內(nèi)的區(qū)域的包含光軸的第28光學(xué)功能區(qū)域AREA28、相當(dāng)于從DVD的數(shù)值孔徑0.60到高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域的第29光學(xué)功能區(qū)域AREA29，分別在光學(xué)功能區(qū)域AREA28和光學(xué)功能區(qū)域AREA29中形成由包含光軸的截面形狀為鋸齒形狀的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造DOE11、DOE12。
衍射構(gòu)造DOE11、DOE12是用于抑制藍(lán)紫色區(qū)域中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的色像差、伴隨著入射波長(zhǎng)變化的球面像差變化的構(gòu)造，該構(gòu)造與第二光拾取器PU2的衍射構(gòu)造DOE3、DOE4相同，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在本實(shí)施形態(tài)的像差修正元件L1中，采用在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)，但是相反也可以采用在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊型衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。
此外，本實(shí)施形態(tài)的液晶相位控制元件LCD由通過(guò)電壓的外加對(duì)光束產(chǎn)生相位變化的液晶層、用于對(duì)液晶元件外加電壓的彼此相對(duì)的電極層、對(duì)電極層供給電壓的電源構(gòu)成。彼此相對(duì)的電極層中的至少一方分割為給定的圖案，通過(guò)向該電極層外加電壓，液晶元件的定向狀態(tài)變化，能對(duì)透射的光束附加給定的相位。據(jù)此，能修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差，所以對(duì)高密度光盤(pán)HD能維持良好的記錄/再現(xiàn)特性。
通過(guò)液晶相位控制元件LCD修正的球面像差的發(fā)生原因例如是藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的制造誤差引起的波長(zhǎng)偏移、伴隨著溫度變化的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的折射率變化或折射率分布、對(duì)2層盤(pán)、4層盤(pán)等多層盤(pán)的記錄/再現(xiàn)時(shí)的層間的聚焦跳動(dòng)、保護(hù)層PL1的制造誤差引起的厚度偏移或厚度分布等。
在以上的說(shuō)明中，說(shuō)明修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差時(shí)的情形，但是也可以通過(guò)液晶相位控制元件LCD修正形成在DVD的信息記錄面RL2上的點(diǎn)的球面像差、形成在CD的信息記錄面RL3上的點(diǎn)的球面像差。特別是對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，通過(guò)液晶相位控制元件LCD修正保護(hù)層PL1和保護(hù)層PL3的厚度不同引起的球面像差，能把物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ對(duì)第三光束的倍率m3設(shè)定得更大，所以能把跟蹤驅(qū)動(dòng)時(shí)的彗形像差的發(fā)生抑制在很小。
此外，物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ和液晶相位控制元件LCD通過(guò)接合構(gòu)件B一體化。
在本實(shí)施形態(tài)中，在液晶相位控制元件LCD的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)形成當(dāng)對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，作為用于按照CD的數(shù)值孔徑NA3，切換物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的孔徑的波長(zhǎng)選擇濾光器WF。
波長(zhǎng)選擇濾光器WF具有圖12所示的透射率的波長(zhǎng)選擇性，該波長(zhǎng)選擇濾光器WF具有在NA3內(nèi)的區(qū)域中，使λ1～λ3的全部波長(zhǎng)透射，在比NA3更外側(cè)的區(qū)域中，只遮斷波長(zhǎng)λ3的透射率的波長(zhǎng)選擇性，通過(guò)波長(zhǎng)選擇性進(jìn)行與NA3對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
須指出的是，本實(shí)施形態(tài)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ與第二光拾取器PU2、第三光拾取器PU3、第五光拾取器PU5同樣，具有與DVD的數(shù)值孔徑NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換功能，通過(guò)該孔徑切換功能，能進(jìn)行與NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
(實(shí)施形態(tài)8) 圖20是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第一光拾取器PU8的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝407nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.1mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.85，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝660nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.65mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.60?？墒?，波長(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU8由以下部分構(gòu)成對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光，射出407nm的激光光束的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1；對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出660nm的激光光束的紅色半導(dǎo)體激光器LD2；高密度光盤(pán)HD和DVD的公用的光檢測(cè)器PD；由像差修正元件L1和具有把透射該像差修正元件L1的激光光束匯聚到信息記錄面RL1、RL2上的功能的兩面為非球面的聚光元件L2構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ；液晶相位控制元件LCD；2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；第一偏振光分束器BS1；第二偏振光分束器BS2；第一視準(zhǔn)透鏡COL1；第二視準(zhǔn)透鏡COL2；傳感器透鏡SEN；光束整形元件BS。
須指出的是，作為高密度光盤(pán)HD用的光源，除了上述的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1，也能使用藍(lán)紫色SHG激光器。
在光拾取器PU8中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖20中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，使藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1發(fā)光。由藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1射出的發(fā)散光束透射光束整形元件SH，其截面形狀從橢圓形整形為圓形后，通過(guò)第一視準(zhǔn)透鏡COL1變換為平行光束后，由光闌STO限制光束直徑，透射液晶相位控制元件LCD，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。
在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、液晶相位控制元件LCD后，由第二偏振光分束器BS2反射，由傳感器透鏡SEN提供非點(diǎn)像差的同時(shí)，變換為收斂光束，匯聚到光檢測(cè)器PD1的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU8中對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖20中用虛線描述的光程那樣，使紅色半導(dǎo)體激光器LD2發(fā)光。從紅色半導(dǎo)體激光器LD2射出的發(fā)散光束由第二視準(zhǔn)透鏡COL2變換為平行光束，由第一偏振光分束器BS1反射后，透射第二偏振光分束器BS2、液晶相位控制元件LCD，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。
在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、液晶相位控制元件LCD后，由第二偏振光分束器BS2反射，由傳感器透鏡SEN提供非點(diǎn)像差的同時(shí)，變換為收斂光束，匯聚到光檢測(cè)器PD1的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD1的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
下面，就物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。像差修正元件L1和聚光元件L2都是塑料透鏡。此外，在各光學(xué)功能部(來(lái)自藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的激光束通過(guò)的像差修正元件L1和聚光元件L2的區(qū)域)的周?chē)?，具有與光學(xué)功能部一體成形的邊緣部FL1、FL2，通過(guò)接合邊緣部FL1、FL2，進(jìn)行一體化。
雖然省略圖示，但是像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1分割為與DVD數(shù)值孔徑0.65內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的包含光軸的第30光學(xué)功能區(qū)域AREA30、與從DVD數(shù)值孔徑0.65到高密度光盤(pán)HD數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域?qū)?yīng)的第31光學(xué)功能區(qū)域AREA31，在第30光學(xué)功能區(qū)域AREA30中形成有把在其內(nèi)部形成了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心排列的重疊型衍射構(gòu)造HOE12。
形成在第30光學(xué)功能區(qū)域AREA30中的重疊型衍射構(gòu)造HOE12的構(gòu)造與第二光拾取器PU2中的重疊型衍射構(gòu)造HOE4相同，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。
雖然省略圖示，在像差修正元件L1的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成由包含光軸的截面形狀為鋸齒形狀的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造DOE13。
衍射構(gòu)造DOE13是用于抑制藍(lán)紫色區(qū)域中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的軸上色像差、伴隨著溫度變化的球面像差變化的構(gòu)造，光軸方向的臺(tái)階設(shè)計(jì)為當(dāng)波長(zhǎng)λ1＝407nm的光束入射時(shí)，以100％的衍射效率產(chǎn)生+5次衍射光。當(dāng)波長(zhǎng)λ2＝660nm的光束對(duì)衍射構(gòu)造DOE13入射時(shí)，以99.8％的概率產(chǎn)生+3次衍射光，對(duì)任意的波長(zhǎng)都確保高的衍射效率。
在本實(shí)施形態(tài)的像差修正元件L1中，采用在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)，但是相反也可以采用在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊型衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。
此外，本實(shí)施形態(tài)的液晶相位控制元件LCD由通過(guò)電壓的外加對(duì)光束產(chǎn)生相位變化的液晶層、用于對(duì)液晶元件外加電壓的彼此相對(duì)的電極層、對(duì)電極層供給電壓的電源構(gòu)成。彼此相對(duì)的電極層中的至少一方分割為給定的圖案，通過(guò)向該電極層外加電壓，液晶元件的定向狀態(tài)變化，能對(duì)透射的光束附加給定的相位。據(jù)此，能修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差，所以對(duì)高密度光盤(pán)HD能維持良好的記錄/再現(xiàn)特性。
通過(guò)液晶相位控制元件LCD修正的球面像差的發(fā)生原因例如是藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的制造誤差引起的波長(zhǎng)偏移、伴隨著溫度變化的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的折射率變化或折射率分布、對(duì)2層盤(pán)、4層盤(pán)等多層盤(pán)的記錄/再現(xiàn)時(shí)的層間的聚焦跳動(dòng)、保護(hù)層PL1的制造誤差引起的厚度偏移或厚度分布等。
在以上的說(shuō)明中，說(shuō)明修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差時(shí)的情形，但是也可以通過(guò)液晶相位控制元件LCD修正形成在DVD的信息記錄面RL2上的點(diǎn)的球面像差。
此外，物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ和液晶相位控制元件LCD通過(guò)接合構(gòu)件B一體化。
須指出的是，本實(shí)施形態(tài)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ與第二光拾取器PU2、第三光拾取器PU3、第五光拾取器PU5、第七物光拾取器PU7同樣，具有與DVD的數(shù)值孔徑NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換功能，通過(guò)該孔徑切換功能，能進(jìn)行與NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
[實(shí)施形態(tài)9] 圖21是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第一光拾取器PU9的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝405nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.1mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.85，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝650nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.65mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.65?？墒?，波長(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU9由以下部分構(gòu)成對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光，射出405nm的激光光束的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1；對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出650nm的激光光束的紅色半導(dǎo)體激光器LD2；高密度光盤(pán)HD和DVD的公用的光檢測(cè)器PD；由像差修正元件L1和具有把透射該像差修正元件L1的激光光束匯聚到信息記錄面RL1、RL2上的功能的兩面為非球面的聚光元件L2構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ；2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；第一偏振光分束器BS1；第二偏振光分束器BS2；視準(zhǔn)透鏡COL；1軸致動(dòng)器UAC；傳感器透鏡SEN；光束整形元件BS。
須指出的是，作為高密度光盤(pán)HD用的光源，除了上述的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1，也能使用藍(lán)紫色SHG激光器。
在光拾取器PU9中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖21中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，使藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1發(fā)光。由藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1射出的發(fā)散光束透射光束整形元件SH，其截面形狀從橢圓形整形為圓形后，透射第一和第二偏振光分束器BS1、BS2后，通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變換為平行光束，由光闌STO限制光束直徑，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。
在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、視準(zhǔn)透鏡COL后，由第二偏振光分束器BS2反射，由傳感器透鏡SEN提供非點(diǎn)像差的同時(shí)，變換為收斂光束，匯聚到光檢測(cè)器PD1的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU9中對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，如圖21中用虛線描述的光程那樣，使紅色半導(dǎo)體激光器LD2發(fā)光。從紅色半導(dǎo)體激光器LD2射出的發(fā)散光束由第一偏振光分束器BS1反射后，透射第二偏振光分束器BS2，由視準(zhǔn)透鏡COL變換為平行光束，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。
在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、視準(zhǔn)透鏡COL后，由第二偏振光分束器BS2反射，由傳感器透鏡SEN提供非點(diǎn)像差的同時(shí)，變換為收斂光束，匯聚到光檢測(cè)器PD1的受光面上。然后，使用光檢測(cè)器PD1的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
下面，就物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。像差修正元件L1是塑料透鏡，聚光元件L2是玻璃透鏡。此外，像差修正元件L1和聚光元件L2接合構(gòu)件B一體化。
雖然省略圖示，但是像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1分割為與DVD數(shù)值孔徑0.65內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的包含光軸的第32光學(xué)功能區(qū)域AREA32、與從DVD數(shù)值孔徑0.65到高密度光盤(pán)HD數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域?qū)?yīng)的第33光學(xué)功能區(qū)域AREA33，在第32光學(xué)功能區(qū)域AREA32中形成有把在其內(nèi)部形成了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心排列的重疊型衍射構(gòu)造HOE13。
形成在第32光學(xué)功能區(qū)域AREA32中的重疊型衍射構(gòu)造HOE34的構(gòu)造與第二光拾取器PU2中的重疊型衍射構(gòu)造HOE4相同，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。
雖然省略圖示，在像差修正元件L1的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成由包含光軸的截面形狀為鋸齒形狀的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造DOE14。
衍射構(gòu)造DOE14是用于抑制藍(lán)紫色區(qū)域中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的色球面像差的構(gòu)造，光軸方向的臺(tái)階設(shè)計(jì)為當(dāng)波長(zhǎng)λ1＝405nm的光束入射時(shí)，以100％的衍射效率產(chǎn)生+5次衍射光。當(dāng)波長(zhǎng)λ2＝650nm的光束對(duì)衍射構(gòu)造DOE14入射時(shí)，以100％的概率產(chǎn)生+3次衍射光，對(duì)任意的波長(zhǎng)都確保高的衍射效率。
在本實(shí)施形態(tài)的像差修正元件L1中，采用在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)，但是相反也可以采用在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊型衍射構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。
此外，本實(shí)施形態(tài)的視準(zhǔn)透鏡COL通過(guò)1軸致動(dòng)器UAC能在光軸方向改變其位置。據(jù)此，能修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差，所以對(duì)高密度光盤(pán)HD能維持良好的記錄/再現(xiàn)特性。
通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL的位置調(diào)整修正的球面像差的發(fā)生原因例如是藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的制造誤差引起的波長(zhǎng)偏移、伴隨著溫度變化的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的折射率變化或折射率分布、對(duì)2層盤(pán)、4層盤(pán)等多層盤(pán)的記錄/再現(xiàn)時(shí)的層間的聚焦跳動(dòng)、保護(hù)層PL1的制造誤差引起的厚度偏移或厚度分布等。
在以上的說(shuō)明中，說(shuō)明修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差時(shí)的情形，但是也可以通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL修正形成在DVD的信息記錄面RL2上的點(diǎn)的球面像差。
須指出的是，本實(shí)施形態(tài)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ與第二光拾取器PU2、第三光拾取器PU3、第五光拾取器PU5、第七光拾取器PU7、第八光拾取器PU8同樣，具有與DVD的數(shù)值孔徑NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換功能，通過(guò)該孔徑切換功能，能進(jìn)行與NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
[實(shí)施形態(tài)10] 圖22是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第一光拾取器PU10的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝407nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.0875mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.85，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝660nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.6mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.65?？墒?，波長(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU10由以下部分構(gòu)成由對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出407nm的激光光束的第一發(fā)光點(diǎn)EP1、對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出660nm的激光光束的第二發(fā)光點(diǎn)EP2、接收來(lái)自高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1的反射光束的第一受光部DS1、接收來(lái)自DVD的信息記錄面RL2的反射光束的第二受光部DS2、棱鏡PS構(gòu)成的高密度光盤(pán)/DVD用激光模塊LM；由像差修正元件L1和具有把透射該像差修正元件L1的激光光束匯聚到信息記錄面RL1、RL2上的功能的兩面為非球面的聚光元件L2構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ；2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；視準(zhǔn)透鏡COL；1軸致動(dòng)器UAC。
須指出的是，作為高密度光盤(pán)HD用的光源，除了上述的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1，也能使用藍(lán)紫色SHG激光器。
此外，在光拾取器PU10中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使第一發(fā)光點(diǎn)EP1發(fā)光。從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出的發(fā)散光束如圖22中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，由PS反射后，通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變換為平行光束，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、視準(zhǔn)透鏡COL，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS1上。然后，使用光檢測(cè)器DS1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU10中對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使第二發(fā)光點(diǎn)EP2發(fā)光。從第二發(fā)光點(diǎn)EP2射出的發(fā)散光束如圖22中用虛線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射后，通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL。然后，作為發(fā)散光入射到物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ中，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、視準(zhǔn)透鏡COL，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS2上。然后，使用受光部DS2的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
下面，就物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。像差修正元件L1和聚光元件L2都是塑料透鏡。此外，在各光學(xué)功能部(來(lái)自藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的激光束通過(guò)的像差修正元件L1和聚光元件L2的區(qū)域)的周?chē)?，具有與光學(xué)功能部一體成形的邊緣部FL1、FL2，通過(guò)接合邊緣部FL1、FL2，進(jìn)行一體化。
雖然省略圖示，但是像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1分割為與DVD數(shù)值孔徑0.65內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的包含光軸的第34光學(xué)功能區(qū)域AREA34、與從DVD數(shù)值孔徑0.65到高密度光盤(pán)HD數(shù)值孔徑0.85的區(qū)域?qū)?yīng)的第35光學(xué)功能區(qū)域AREA35，在第34光學(xué)功能區(qū)域AREA30中形成有把在其內(nèi)部形成了階梯構(gòu)造的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心排列的重疊型衍射構(gòu)造HOE14。
形成在第304光學(xué)功能區(qū)域AREA34中的重疊型衍射構(gòu)造HOE14的構(gòu)造與第二光拾取器PU2中的重疊型衍射構(gòu)造HOE4相同，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在像差修正元件L1的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成用于抑制藍(lán)紫色區(qū)域中的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的伴隨著溫度變化的球面像差變化的構(gòu)造即光程差付與構(gòu)造NPS。該光程差付與構(gòu)造NPS的光軸方向的臺(tái)階設(shè)定為在物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)溫度下，對(duì)波長(zhǎng)λ1的光束提供5倍的光程差的深度。當(dāng)波長(zhǎng)λ2的光束入射到設(shè)定為有關(guān)深度的臺(tái)階時(shí)，對(duì)波長(zhǎng)λ2的光束提供的光程差變?yōu)棣?的3倍，所以對(duì)任意的波長(zhǎng)，都能確保高的透射率。
光程差付與構(gòu)造NPS具有當(dāng)折射率降低時(shí)，球面像差向修正不足方向變化，當(dāng)折射率升高時(shí)，球面像差向修正過(guò)剩方向變化的球面像差的折射率依存性，所以能抑制藍(lán)紫色區(qū)域中物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的伴隨著溫度變化的球面像差變化。
在本實(shí)施形態(tài)的像差修正元件L1中，采用在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成重疊型衍射構(gòu)造HOE14，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成光程差付與構(gòu)造NPS的結(jié)構(gòu)，但是相反也可以采用在半導(dǎo)體激光光源一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成光程差付與構(gòu)造NPS，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊型衍射構(gòu)造HOE14的結(jié)構(gòu)。
此外，通過(guò)本實(shí)施形態(tài)的視準(zhǔn)透鏡COL的位置調(diào)整修正的球面像差的發(fā)生原因例如是藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的制造誤差引起的波長(zhǎng)偏移、伴隨著溫度變化的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的折射率變化或折射率分布、對(duì)2層盤(pán)、4層盤(pán)等多層盤(pán)的記錄/再現(xiàn)時(shí)的層間的聚焦跳動(dòng)、保護(hù)層PL1的制造誤差引起的厚度偏移或厚度分布等。
在以上的說(shuō)明中，說(shuō)明修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差時(shí)的情形，但是也可以通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL的位置調(diào)整修正形成在DVD的信息記錄面RL2上的點(diǎn)的球面像差。
須指出的是，本實(shí)施形態(tài)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ與第二光拾取器PU2、第三光拾取器PU3、第五光拾取器PU5、第七物光拾取器PU7、第八光拾取器PU8、第九光拾取器PU9同樣，具有與DVD的數(shù)值孔徑NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換功能，通過(guò)該孔徑切換功能，能進(jìn)行與NA2對(duì)應(yīng)的孔徑切換。
[實(shí)施形態(tài)11] 圖30是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD和CD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第一光拾取器PU11的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝408nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.0875mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.85，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝658nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.6mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.65，CD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ3＝785nm，保護(hù)層PL3的厚度t3＝1.2mm，數(shù)值孔徑NA3＝0.45?？墒?，波長(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU11由以下部分構(gòu)成由對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出408nm的激光光束(第一光束)的第一發(fā)光點(diǎn)EP1(第一光源)、對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出658nm的激光光束(第二光束)的第二發(fā)光點(diǎn)EP2(第二光源)、對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出785nm的激光光束(第三光束)的第三發(fā)光點(diǎn)EP3(第三光源)、接收來(lái)自高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1的反射光束的第一受光部DS1、接收來(lái)自DVD的信息記錄面RL2的反射光束的第二受光部DS2、接收來(lái)自CD的信息記錄面RL3的反射光束的第三受光部DS3、棱鏡PS構(gòu)成的高密度光盤(pán)HD/DVD/CD用激光模塊LM；在其光學(xué)面上形成衍射構(gòu)造(相位構(gòu)造)的兩面為非球面的物鏡光學(xué)系統(tǒng)(聚光元件)OBJ；DVD/CD用的孔徑限制元件AP；用于跟蹤物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ并使其聚焦的2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；視準(zhǔn)透鏡COL；用于在光軸方向驅(qū)動(dòng)視準(zhǔn)透鏡COL的1軸致動(dòng)器UAC；液晶相位控制元件LCD(球面像差修正部件)；用于把物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、孔徑限制元件AP和液晶相位控制元件LCD一體化的保持構(gòu)件B。在本實(shí)施形態(tài)中，成為把具有相位構(gòu)造的像差修正元件、用于把第一光束～第三光束分別匯聚到高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1、DVD的信息記錄面RL2、CD的信息記錄面RL3上的聚光元件一體化的結(jié)構(gòu)。
在光拾取器PU11中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使激光模塊LM工作，使第一發(fā)光點(diǎn)EP1發(fā)光，從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出得發(fā)散光束如圖30中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，由棱鏡PS反射，經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL，變?yōu)槠叫泄馐螅晒怅@STO限制光束直徑，透射液晶相位控制元件LCD、孔徑限制元件AP，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、孔徑限制元件AP、液晶相位控制元件LCD，通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槭諗抗馐诶忡RPS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS1上。然后，使用受光部DS1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU11中，對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，通過(guò)1軸致動(dòng)器UAC使視準(zhǔn)透鏡COL移動(dòng)為物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ和視準(zhǔn)透鏡COL之間的距離比對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)還小，從而使第二光束以平行光束的狀態(tài)從視準(zhǔn)透鏡COL射出。然后，使激光模塊LM工作，使第二發(fā)光點(diǎn)EP2發(fā)光。從第二發(fā)光點(diǎn)EP2射出的發(fā)散光束如圖30中用虛線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槠叫泄馐?，透射液晶相位控制元件LCD，通過(guò)孔徑限制元件AP限制光束直徑后，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、孔徑限制元件AP、液晶相位控制元件LCD，通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槭諗抗馐?，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS2上。然后，使用受光部DS2的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
此外，在光拾取器PU11中，對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，為了修正保護(hù)層PL1的厚度t1、保護(hù)層PL3的厚度t3的差引起的球面像差，使液晶相位控制元件LCD工作，從而對(duì)透射液晶相位控制元件LCD的第三光束附加修正不足方向的球面像差。然后使激光模塊LM工作，使第三發(fā)光點(diǎn)EP3發(fā)光。從第三發(fā)光點(diǎn)EP3射出的發(fā)散光束如圖30中用雙點(diǎn)劃線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL大致變?yōu)槠叫泄馐?，透射液晶相位控制元件LCD，被提供修正不足方向的球面像差，由孔徑限制元件AP限制光束直徑后，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)第三保護(hù)層PL3，成為形成在信息記錄面RL3上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL3上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、孔徑限制元件AP、液晶相位控制元件LCD，由視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槭諗抗馐?，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS3上。然后，使用受光部DS3的輸出信號(hào)，能讀出記錄在CD上的信息。
須指出的是，與DVD時(shí)同樣，也可以采用通過(guò)1軸致動(dòng)器UAC使視準(zhǔn)透鏡COL移動(dòng)為物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ和視準(zhǔn)透鏡COL之間的距離比對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)還小，從而使第三光束以平行光束的狀態(tài)從視準(zhǔn)透鏡COL射出的結(jié)構(gòu)。
下面，說(shuō)明物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)。形成在激光模塊LM一側(cè)的光學(xué)面上的衍射構(gòu)造DOE15(截面形狀為鋸齒形狀)是用于修正保護(hù)層PL1的厚度t1和保護(hù)層PL2的厚度t2的差引起的球面像差的構(gòu)造。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ分別把在衍射構(gòu)造DOE15中產(chǎn)生的第一光束～第三光束的1次衍射光匯聚到高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1、DVD的信息記錄面RL2、CD的信息記錄面RL3上。把該衍射構(gòu)造DOE15的光程差函數(shù)最優(yōu)化為能修正保護(hù)層PL1的厚度t1和保護(hù)層PL2的厚度t2的差引起的球面像差，所以保護(hù)層PL1的厚度t1和保護(hù)層PL3的厚度t3的差引起的球面像差未完全修正而殘留，在本實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)用液晶相位控制元件LCD修正該殘留球面像差，實(shí)現(xiàn)高密度光盤(pán)HD和CD的互換。
此外，本實(shí)施形態(tài)的高密度光盤(pán)能通過(guò)1軸致動(dòng)器UAC在光軸方向改變位置，但是據(jù)此，能修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差。由視準(zhǔn)透鏡COL的位置調(diào)整修正的球面像差的發(fā)生原因例如是第一光源的制造誤差引起的波長(zhǎng)偏移、伴隨著溫度變化的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的折射率變化或折射率分布、對(duì)2層盤(pán)、4層盤(pán)等多層盤(pán)的記錄/再現(xiàn)時(shí)的層間的聚焦跳動(dòng)、保護(hù)層PL1的制造誤差引起的厚度偏移或厚度分布等。
在以上的說(shuō)明中，說(shuō)明修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差時(shí)的情形，但是也可以通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL的位置調(diào)整，修正形成在DVD的信息記錄面RL2上的點(diǎn)的球面像差。
[實(shí)施形態(tài)12] 圖31是概略表示對(duì)高密度光盤(pán)HD、DVD和CD中的任意一個(gè)，都能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的第一光拾取器PU11的結(jié)構(gòu)的圖。高密度光盤(pán)HD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝408nm，保護(hù)層PL1的厚度t1＝0.0875mm，數(shù)值孔徑NA1＝0.85，DVD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ2＝658nm，保護(hù)層PL2的厚度t2＝0.6mm，數(shù)值孔徑NA2＝0.65，CD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ3＝785nm，保護(hù)層PL3的厚度t3＝1.2mm，數(shù)值孔徑NA3＝0.45?？墒牵ㄩL(zhǎng)、保護(hù)層厚度、數(shù)值孔徑的組合并不局限于此。
光拾取器PU12由以下部分構(gòu)成由對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出408nm的激光光束(第一光束)的第一發(fā)光點(diǎn)EP1(第一光源)、對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出658nm的激光光束(第二光束)的第二發(fā)光點(diǎn)EP2(第二光源)、對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)發(fā)光并且射出785nm的激光光束(第三光束)的第三發(fā)光點(diǎn)EP3(第三光源)、接收來(lái)自高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1的反射光束的第一受光部DS1、接收來(lái)自DVD的信息記錄面RL2的反射光束的第二受光部DS2、接收來(lái)自CD的信息記錄面RL3的反射光束的第三受光部DS3、棱鏡PS構(gòu)成的高密度光盤(pán)HD/DVD/CD用激光模塊LM；由在其光學(xué)面上形成重疊型衍射構(gòu)造(相位構(gòu)造)和衍射構(gòu)造(第二相位構(gòu)造)像差修正元件L1和兩面為非球面的聚光元件L2構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ；CD用的孔徑限制元件AP；用于跟蹤物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ并使其聚焦的2軸致動(dòng)器AC；與高密度光盤(pán)HD的數(shù)值孔徑NA0.85對(duì)應(yīng)的光闌STO；視準(zhǔn)透鏡COL；由負(fù)透鏡E1和正透鏡E2構(gòu)成的擴(kuò)束器透鏡EXP(球面像差修正)；用于向光軸方向驅(qū)動(dòng)負(fù)透鏡E1的1軸致動(dòng)器UAC；用于把物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ和孔徑限制元件AP一體化的保持構(gòu)件B。
在光拾取器PU12中，當(dāng)對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使激光模塊LM工作，使第一發(fā)光點(diǎn)EP1發(fā)光，從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出得發(fā)散光束如圖31中用實(shí)線描繪的光線路線那樣，由棱鏡PS反射，經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL，變?yōu)槠叫泄馐?，通過(guò)透射擴(kuò)束器透鏡EXP，把光束直徑擴(kuò)大，然后由光闌STO限制光束直徑，透射孔徑限制元件AP，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)高密度光盤(pán)HD的保護(hù)層PL1，成為形成在信息記錄面RL1上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL1上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、孔徑限制元件AP、擴(kuò)束器透鏡EXP，通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槭諗抗馐诶忡RPS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS1上。然后，使用受光部DS1的輸出信號(hào)，能讀取記錄在高密度光盤(pán)HD上的信息。
此外，在光拾取器PU12中，對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，通過(guò)1軸致動(dòng)器UAC使負(fù)透鏡E1移動(dòng)為負(fù)透鏡E1和正透鏡E2之間的距離比對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)還大，從而使第二光束以平行光束的狀態(tài)從擴(kuò)束器透鏡EXP射出。然后，使激光模塊LM工作，使第二發(fā)光點(diǎn)EP2發(fā)光。從第二發(fā)光點(diǎn)EP2射出的發(fā)散光束如圖31中用虛線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槠叫泄馐螅ㄟ^(guò)透射擴(kuò)束器透鏡EXP，把光束直徑擴(kuò)大，然后透射孔徑限制元件AP后，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)DVD的保護(hù)層PL2，成為形成在信息記錄面RL2上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL2上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、孔徑限制元件AP、擴(kuò)束器透鏡EXP，通過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槭諗抗馐?，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS2上。然后，使用受光部DS2的輸出信號(hào)，能讀出記錄在DVD上的信息。
此外，在光拾取器PU12中，對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)，為了修正保護(hù)層PL1的厚度t1、保護(hù)層PL3的厚度t3的差引起的球面像差，通過(guò)1軸致動(dòng)器UAC使負(fù)透鏡E1移動(dòng)為負(fù)透鏡E1和正透鏡E2之間的距離比對(duì)高密度光盤(pán)HD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)還小。然后使激光模塊LM工作，使第三發(fā)光點(diǎn)EP3發(fā)光。從第三發(fā)光點(diǎn)EP3射出的發(fā)散光束如圖31中用雙點(diǎn)劃線描述的光程那樣，由棱鏡PS反射，經(jīng)過(guò)視準(zhǔn)透鏡COL大致變?yōu)槠叫泄馐螅ㄟ^(guò)透射擴(kuò)束器透鏡EXP，變換為發(fā)散光束，由孔徑限制元件AP限制光束直徑后，通過(guò)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ，通過(guò)第三保護(hù)層PL3，成為形成在信息記錄面RL3上的點(diǎn)。物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ通過(guò)配置在其周?chē)?軸致動(dòng)器AC，進(jìn)行聚焦或跟蹤。在信息記錄面RL3上，由信息凹坑調(diào)制的反射光束再次透射物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ、孔徑限制元件AP、擴(kuò)束器透鏡EXP，由視準(zhǔn)透鏡COL變?yōu)槭諗抗馐?，在棱鏡PS內(nèi)部反射2次，匯聚到受光部DS3上。然后，使用受光部DS3的輸出信號(hào)，能讀出記錄在CD上的信息。
下面，說(shuō)明物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的結(jié)構(gòu)。像差修正元件L1和聚光元件L2都是塑料透鏡，通過(guò)彼此接合與其光學(xué)功能部一體成形的邊緣部FL1、FL2，進(jìn)行一體化。形成在像差修正元件的激光模塊LM一側(cè)的光學(xué)面上的重疊型衍射構(gòu)造HOE15是用于修正保護(hù)層PL1的厚度t1和保護(hù)層PL2的厚度t2的差引起的球面像差的構(gòu)造。具體的構(gòu)造和功能與第二光拾取器PU2中的重疊型衍射構(gòu)造HOE4相同，所以這里省略詳細(xì)的說(shuō)明。須指出的是，重疊型衍射構(gòu)造HOE15只形成在DVD的數(shù)值孔徑NA2內(nèi)，所以透過(guò)比NA2更外側(cè)的區(qū)域的第二光束在DVD的信息記錄面RL2上成為散射成分，能自動(dòng)進(jìn)行對(duì)DVD的孔徑限制。
此外，把用形成在像差修正元件L1的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)面上的衍射構(gòu)造DOE16(截面形狀是階梯形狀)產(chǎn)生的第一光束的5次衍射光、第二光束的3次衍射光、第三光束的2次衍射光分別匯聚到高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1、DVD的信息記錄面RL2、CD的信息記錄面RL3上。該衍射構(gòu)造DOE16是通過(guò)對(duì)第三光束附加第三波長(zhǎng)λ3的半整數(shù)倍的光程差，減少t1和t3的差引起的球面像差的構(gòu)造。據(jù)此，能使對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)時(shí)物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ對(duì)第三光束的倍率m3的絕對(duì)值不會(huì)變得過(guò)大，所以負(fù)透鏡E1的移動(dòng)量減小，此外使物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的跟蹤特性良好。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中，成為通過(guò)1軸致動(dòng)器UAC，使負(fù)透鏡E1向光軸方向移動(dòng)，從而修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差的結(jié)構(gòu)。通過(guò)負(fù)透鏡E1的位置調(diào)整修正的球面像差的發(fā)生原因例如是第一光源的制造誤差引起的波長(zhǎng)偏移、伴隨著溫度變化的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的折射率變化或折射率分布、對(duì)2層盤(pán)、4層盤(pán)等多層盤(pán)的記錄/再現(xiàn)時(shí)的層間的聚焦跳動(dòng)、保護(hù)層PL1的制造誤差引起的厚度偏移或厚度分布等。
在以上的說(shuō)明中，說(shuō)明修正形成在高密度光盤(pán)HD的信息記錄面RL1上的點(diǎn)的球面像差時(shí)的情形，但是也可以通過(guò)負(fù)透鏡E1的位置調(diào)整，修正形成在DVD的信息記錄面RL2上的點(diǎn)的球面像差。此外，也可以不負(fù)透鏡E1，而是使正透鏡E2移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
此外，作為球面像差修正部件，可以不是擴(kuò)束器透鏡EXP，而使用通過(guò)致動(dòng)器能在光軸方向位移的視準(zhǔn)透鏡或耦合透鏡。
下面，用8個(gè)例子(實(shí)施例1～8)說(shuō)明適合作為上述的光拾取器PU1～PU4、PU8～PU10的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的光學(xué)元件，用3個(gè)例子說(shuō)明由PU12的球面像差修正元件和物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)。
當(dāng)從面的頂點(diǎn)相切的平面開(kāi)始的變形量為X(mm)，垂直于光軸的方向的高度為h(mm)，曲率半徑為r(mm)時(shí)，用把表1～25中的非球面系數(shù)代A2i入以下的數(shù)學(xué)式5中的數(shù)學(xué)式表示各實(shí)施例的非球面?？墒牵蕿閳A錐系數(shù)。
[數(shù)學(xué)式5] 此外，各實(shí)施例的重疊型衍射構(gòu)造和衍射構(gòu)造由通過(guò)這些構(gòu)造對(duì)透射波面附加的光程差表示。當(dāng)λ為入射光束的波長(zhǎng)，λB為制造波長(zhǎng)，垂直于光軸的方向的高度為h(mm)，B2j為光程差函數(shù)系數(shù)，n為衍射次數(shù)時(shí)，用由所述數(shù)學(xué)式1定義的光程差函數(shù)系數(shù)

(mm)表示光程差。
在表15～表25中，NA1、f1、λ1、m1、t1分別為使用高密度光盤(pán)時(shí)的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的數(shù)值孔徑、物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的焦距、物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的波長(zhǎng)、物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的倍率、保護(hù)層的厚度，NA2、f2、λ2、m2、t2分別為使用DVD時(shí)的同樣的值，NA3、f3、λ3、m3、t3分別為使用CD時(shí)的同樣的值。
此外，r(mm)是曲率半徑，d1(mm)、d2(mm)、d3(mm)分別為使用高密度光盤(pán)HD時(shí)、使用DVD時(shí)、使用CD時(shí)的透鏡間隔，Nλ1、Nλ2、Nλ3分別是透鏡對(duì)波長(zhǎng)λ1、波長(zhǎng)λ2、波長(zhǎng)λ3的折射率，νd是d線的透鏡的阿貝數(shù)。
此外，n1、n2、n3分別是在重疊型衍射構(gòu)造或衍射構(gòu)造中產(chǎn)生的第一光束、第二光束、第三光束的衍射光的衍射次數(shù)。
實(shí)施例1～3的光學(xué)元件是在對(duì)波長(zhǎng)408nm、保護(hù)層厚度0.0875mm、倍率1/18.215把球面像差修正最優(yōu)化的數(shù)值孔徑0.85的塑料透鏡即聚光元件L2中組合在半導(dǎo)體激光器一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊構(gòu)造的塑料透鏡即像差修正元件L2。
實(shí)施例4的光學(xué)元件是在對(duì)波長(zhǎng)408nm、保護(hù)層厚度0.0875mm、倍率1/17.123把球面像差修正最優(yōu)化的數(shù)值孔徑0.85的塑料透鏡即聚光元件L2中組合在半導(dǎo)體激光器一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊構(gòu)造的塑料透鏡即像差修正元件L2。
此外，實(shí)施例5的光學(xué)元件是在對(duì)波長(zhǎng)408nm、保護(hù)層厚度0.0875mm、倍率0把球面像差修正最優(yōu)化的數(shù)值孔徑0.85的塑料透鏡即聚光元件L2中組合在半導(dǎo)體激光器一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊構(gòu)造的塑料透鏡即像差修正元件L2。
實(shí)施例6的光學(xué)元件是在對(duì)波長(zhǎng)407nm、保護(hù)層厚度0.1mm、倍率1/14.104把球面像差修正最優(yōu)化的數(shù)值孔徑0.85的塑料透鏡即聚光元件L2中組合在半導(dǎo)體激光器一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊構(gòu)造的塑料透鏡即像差修正元件L1。
此外，實(shí)施例7的光學(xué)元件是把對(duì)波長(zhǎng)405nm、保護(hù)層厚度0.0875mm、倍率0把球面像差修正最優(yōu)化的數(shù)值孔徑0.85的塑料透鏡即聚光元件L2與在半導(dǎo)體激光器一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成重疊型衍射構(gòu)造，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊構(gòu)造的塑料透鏡即像差修正元件L1組合。
實(shí)施例8的光學(xué)元件是把對(duì)波長(zhǎng)407nm、保護(hù)層厚度0.0875mm、倍率1/11.416把球面像差修正最優(yōu)化的數(shù)值孔徑0.85的塑料透鏡即聚光元件L2與在半導(dǎo)體激光器一側(cè)的光學(xué)功能面S1上形成光程差付與構(gòu)造NPS，在光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上形成重疊構(gòu)造HOE的塑料透鏡即像差修正元件L1組合。
實(shí)施例1的光學(xué)元件是適合作為圖1所示的第一光拾取器PU的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的光學(xué)元件，表15表示它的具體數(shù)值數(shù)據(jù)。
[表15-1] [實(shí)施例1] [光學(xué)規(guī)格] HDNA1＝0.85，f1＝2.200mm，λ1＝408nm，m1＝0，t1＝0.0875mm DVDNA2＝0.60，f2＝2.287mm，λ2＝658nm，m2＝-1/8.104，t2＝0.6mm CDNA3＝0.45，f3＝2.281mm，λ3＝785nm，m3＝-1/8.032，t3＝1.2mm [近軸數(shù)據(jù)] [第一面和第二面的近軸曲率半徑、非球面系數(shù)、衍射次數(shù)、制造波長(zhǎng)、光程差函數(shù)系數(shù)]
[表15-2] [第三面和第四面的非球面系數(shù)] 通過(guò)在第一光學(xué)功能區(qū)域AREA1上形成的重疊型衍射構(gòu)造HOE1的作用，使對(duì)于波長(zhǎng)λ2的倍率m2和波長(zhǎng)λ3的倍率m3大致一致，并且修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差。
此外，通過(guò)第四光學(xué)功能區(qū)域AREA4上形成的衍射構(gòu)造DOE1和在第五光學(xué)功能區(qū)域AREA5上形成的衍射構(gòu)造DOE2的作用，修正藍(lán)紫色區(qū)域中的色像差和伴隨著入射波長(zhǎng)變化的球面像差變化。
當(dāng)假定基于模式漂移的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光LD1的波長(zhǎng)變化量為+1nm時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量151mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?0mλRMS，良好地修正了模式漂移引起的離焦成分的變化。
當(dāng)假定藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的制造誤差引起的波長(zhǎng)偏移為+10nm時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量74mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?mλRMS，良好地修正了伴隨著入射波長(zhǎng)變化的球面像差變化。
[實(shí)施例2] 實(shí)施例2的光學(xué)元件是適合作為圖3所示的第二光拾取器PU2和圖14所示的第五光拾取器PU5的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的光學(xué)元件，表16表示具體的數(shù)值數(shù)據(jù)。
[表16-1] [實(shí)施例2] [光學(xué)元件的光學(xué)規(guī)格] HDNA1＝0.85，f1＝2.200mm，λ1＝408nm，m1＝0，t1＝0.0875mm DVDNA2＝0.67，f2＝2.282mm，λ2＝658nm，m2＝0，t2＝0.6mm CDNA3＝0.45，f3＝2.281mm，λ3＝785nm，m3＝-1/8.097，t3＝1.2mm [光學(xué)元件的近軸數(shù)據(jù)] [光學(xué)元件+耦合透鏡的近軸數(shù)據(jù)] [表16-2] [第一面和第二面的近軸曲率半徑、非球面系數(shù)、衍射次數(shù)、制造波長(zhǎng)、光程差函數(shù)系數(shù)]
[第三面和第四面的非球面系數(shù)] [第2’面的非球面系數(shù)] 通過(guò)在第6(18)光學(xué)功能區(qū)域AREA6上形成的重疊型衍射構(gòu)造HOE4(18)的作用，使對(duì)于波長(zhǎng)λ1的倍率m1和波長(zhǎng)λ2的倍率m2大致一致，并且修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差。
此外，通過(guò)第8(20)光學(xué)功能區(qū)域AREA8(20)上形成的衍射構(gòu)造DOE3(DOE8)和在第9(21)光學(xué)功能區(qū)域AREA9(21)上形成的衍射構(gòu)造DOE4(DOE9)的作用，修正藍(lán)紫色區(qū)域中的色像差和伴隨著環(huán)境溫度變化的球面像差變化。
當(dāng)假定基于模式漂移的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光LD1的波長(zhǎng)變化量為+1nm時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量151mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?7mλRMS，良好地修正了模式漂移引起的離焦成分的變化。
當(dāng)環(huán)境溫度上升30度時(shí)的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)為409.5nm，這時(shí)的像差修正元件L1的折射率為1.52079，聚光元件L2的折射率為1.55671時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量116mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?5mλRMS，良好地修正了伴隨著環(huán)境溫度變化的球面像差變化。
此外，表16中也表示在本實(shí)施例的光學(xué)元件中組合作為彗形像差修正元件的耦合透鏡CUL的數(shù)值數(shù)據(jù)。當(dāng)對(duì)CD的信息記錄/再現(xiàn)時(shí)光學(xué)元件在垂直于光軸的方向的移動(dòng)量為0.2mm時(shí)，對(duì)于光學(xué)元件單獨(dú)的離焦成分的發(fā)生量51mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?0mλRMS，良好地修正了伴隨著光學(xué)元件的移動(dòng)的彗形像差變化。
[實(shí)施例3] 實(shí)施例3的光學(xué)元件是適合作為圖5所示的第三光拾取器PU3的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的光學(xué)元件，表17表示具體的數(shù)值數(shù)據(jù)。
[表17-1] [實(shí)施例3] [光學(xué)元件的光學(xué)規(guī)格] HDNA1＝0.85，f1＝2.200mm，λ1＝408nm，m1＝0，t1＝0.0875mm DVDNA2＝0.67，f2＝2.282mm，λ2＝658nm，m2＝-1/16.051，t2＝0.6mm CDNA3＝0.51，f3＝2.281mm，λ3＝785nm，m3＝-1/8.100，t3＝1.2mm [光學(xué)元件的近軸數(shù)據(jù)] [光學(xué)元件+耦合透鏡的近軸數(shù)據(jù)] [表17-2] [第一面和第二面的近軸曲率半徑、非球面系數(shù)、衍射次數(shù)、制造波長(zhǎng)、光程差函數(shù)系數(shù)]
[第三面和第四面的非球面系數(shù)] [表17-3] [第2’面的非球面系數(shù)、衍射次數(shù)、制造波長(zhǎng)、光程差函數(shù)系數(shù)]
在第10光學(xué)功能區(qū)域AREA10上形成的重疊型衍射構(gòu)造HOE5的作用、使對(duì)波長(zhǎng)λ1的倍率m1與對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2不同，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差。
此外，通過(guò)第12光學(xué)功能區(qū)域AREA12上形成的衍射構(gòu)造DOE5和在第13光學(xué)功能區(qū)域AREA13上形成的衍射構(gòu)造DOE6的作用，修正藍(lán)紫色區(qū)域中的色像差和伴隨著環(huán)境溫度變化的球面像差變化。
當(dāng)假定基于模式漂移的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光LD1的波長(zhǎng)變化量為+1nm時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量151mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?2mλRMS，良好地修正了模式漂移引起的離焦成分的變化。
當(dāng)環(huán)境溫度上升30度時(shí)的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的振蕩波長(zhǎng)為409.5nm，這時(shí)的像差修正元件L1的折射率為1.52079，聚光元件L2的折射率為1.55671時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量116mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?5mλRMS，良好地修正了伴隨著環(huán)境溫度變化的球面像差變化。
此外，表17中也表示在本實(shí)施例的光學(xué)元件中組合作為發(fā)散角變換元件的耦合透鏡CUL的數(shù)值數(shù)據(jù)。
耦合透鏡CUL是利用第14光學(xué)功能區(qū)域AREA14中形成的重疊型衍射構(gòu)造HOE6的作用，把從第一發(fā)光點(diǎn)EP1射出的波長(zhǎng)λ2的激光光束、從第二發(fā)光點(diǎn)EP2射出的波長(zhǎng)λ3的激光光束的發(fā)散角分別變換為與物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ對(duì)波長(zhǎng)λ2的倍率m2、對(duì)波長(zhǎng)λ3的倍率m3對(duì)應(yīng)的發(fā)散角，輸出的光學(xué)元件。
[實(shí)施例4] 實(shí)施例4的光學(xué)元件是適合作為圖3所示的第二光拾取器PU2和圖14所示的第五光拾取器PU5的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的光學(xué)元件，表18表示具體的數(shù)值數(shù)據(jù)。
[表18-1] [實(shí)施例4] [光學(xué)元件的光學(xué)規(guī)格] HDNA1＝0.85，f1＝2.200mm，λ1＝408nm，m1＝0，t1＝0.0875mm DVDNA2＝0.67，f2＝2.309mm，λ2＝658nm，m2＝0，t2＝0.6mm CDNA3＝0.51，f3＝2.281mm，λ3＝785nm，m3＝-1/8.000，t3＝1.2mm [近軸數(shù)據(jù)] [第一面和第二面的近軸曲率半徑、非球面系數(shù)、衍射次數(shù)、制造波長(zhǎng)、光程差函數(shù)系數(shù)]
[表18-2] [第三面和第四面的非球面系數(shù)] 通過(guò)在第6(18)光學(xué)功能區(qū)域AREA6上形成的重疊型衍射構(gòu)造HOE4(8)的作用，使對(duì)于波長(zhǎng)λ1的倍率m1和波長(zhǎng)λ2的倍率m2大致一致，并且修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差。
作為通過(guò)重疊型衍射構(gòu)造的作用，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差的方法，存在對(duì)波長(zhǎng)λ2的光束附加修正不足的球面像差的方法、把對(duì)波長(zhǎng)λ2的光束的近軸衍射光焦度設(shè)定為負(fù)的方法，但是前者存在像差修正元件L1和聚光元件L2的光軸偏移引起的波長(zhǎng)λ2的光束的彗形像差的問(wèn)題，后者存在當(dāng)波長(zhǎng)λ2的光束入射時(shí)，彗形像差的發(fā)生增大的問(wèn)題。
在本實(shí)施例的重疊型衍射構(gòu)造HOE4(HOE8)中，通過(guò)組合兩者，進(jìn)行高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差的修正，當(dāng)決定對(duì)波長(zhǎng)λ2的光束的近軸衍射光焦度時(shí)，注意緩和像差修正元件L1和聚光元件L2的光軸偏移引起的彗形像差，并且使對(duì)于波長(zhǎng)λ2的光束的軸外特性不過(guò)分惡化。
此外，重疊型衍射構(gòu)造HOE4(HOE8)的光程差函數(shù)在NA2＝0.67內(nèi)具有拐點(diǎn)，在拐點(diǎn)前后，光程差函數(shù)的切線的傾斜從正向負(fù)切換。這與重疊型衍射構(gòu)造HOE4(HOE8)的環(huán)區(qū)的傾斜方向(圖3中的14)在途中顛倒對(duì)應(yīng)，但是如果光程差函數(shù)這樣具有拐點(diǎn)，就能確保環(huán)區(qū)的寬度大(圖3中的Λ4)。在本實(shí)施例中，環(huán)區(qū)的寬度的最小值為70μm。
此外，通過(guò)第8(20)光學(xué)功能區(qū)域AREA8(20)上形成的衍射構(gòu)造DOE3(DOE8)和在第9(21)光學(xué)功能區(qū)域AREA9(21)上形成的衍射構(gòu)造DOE4(DOE9)的作用，修正藍(lán)紫色區(qū)域中的色像差和伴隨著環(huán)境溫度變化的球面像差變化。
當(dāng)假定基于模式漂移的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光LD1的波長(zhǎng)變化量為+1nm時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量151mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?2mλRMS，良好地修正了模式漂移引起的離焦成分的變化。
當(dāng)環(huán)境溫度上升30度時(shí)的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器LD1的振蕩波長(zhǎng)為409.5nm，這時(shí)的像差修正元件L1的折射率為1.52079，聚光元件L2的折射率為1.55671時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量114mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?6mλRMS，良好地修正了伴隨著環(huán)境溫度變化的球面像差變化。
[實(shí)施例5] 實(shí)施例5的光學(xué)元件是適合作為圖3所示的第二光拾取器PU2和圖14所示的第五光拾取器PU5的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的光學(xué)元件，表19表示具體的數(shù)值數(shù)據(jù)。
[表19-1] [實(shí)施例5] [光學(xué)規(guī)格] HDNA1＝0.85，f1＝2.200mm，λ1＝408nm，m1＝0，t1＝0.0875mm DVDNA2＝0.67，f2＝2.303mm，λ2＝658nm，m2＝0，t2＝0.6mm CDNA3＝0.51，f3＝2.272mm，λ3＝785nm，m3＝-1/7.062，t3＝1.2mm [近軸數(shù)據(jù)] [第一面和第二面的近軸曲率半徑、非球面系數(shù)、衍射次數(shù)、制造波長(zhǎng)、光程差函數(shù)系數(shù)]
[表19-2] [第三面和第四面的非球面系數(shù)] 通過(guò)在第6(18)光學(xué)功能區(qū)域AREA6上形成的重疊型衍射構(gòu)造HOE4(8)的作用，使對(duì)于波長(zhǎng)λ1的倍率m1和波長(zhǎng)λ2的倍率m2大致一致，并且修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差。
在本實(shí)施例的光學(xué)元件中，與實(shí)施例4的光學(xué)元件同樣，通過(guò)組合對(duì)波長(zhǎng)λ2的光束附加修正不足的球面像差的方法、把對(duì)波長(zhǎng)λ2的光束的近軸衍射光焦度設(shè)定為負(fù)的方法，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差，環(huán)區(qū)寬度的最小值為81μm。
此外，通過(guò)在第8(20)光學(xué)功能區(qū)域AREA8(20)上形成的衍射構(gòu)造DOE3(DOE8)和在第9(21)光學(xué)功能區(qū)域AREA9(21)上形成的衍射構(gòu)造DOE4(DOE9)的作用，修正藍(lán)紫色區(qū)域中的色像差和伴隨著入射波長(zhǎng)變化的球面像差變化。
當(dāng)假定基于模式漂移的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光LD1的波長(zhǎng)變化量為+1nm時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量138mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?8mλRMS，良好地修正了模式漂移引起的離焦成分的變化。
當(dāng)假定藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器的制造誤差引起的波長(zhǎng)偏移為+10nm時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量54mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?mλRMS，良好地修正了入射波長(zhǎng)變化的球面像差變化。
圖16表示在實(shí)施例2的光學(xué)元件中，形成在第6光學(xué)功能區(qū)域AREA6中的重疊型衍射構(gòu)造HOE4的剖視圖，圖17表示在實(shí)施例4的光學(xué)元件中，形成在第18光學(xué)功能區(qū)域AREA18中的重疊型衍射構(gòu)造HOE8的剖視圖。
在圖中，橫軸代表離光軸的高度h(mm)，縱軸表示重疊型衍射構(gòu)造HOE4(HOE8)的垂直于光軸的方向的高度D(mm)。
[實(shí)施例6] 實(shí)施例6的光學(xué)元件是適合作為圖20所示的第8光拾取器PU8的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的光學(xué)元件，表20表示具體的數(shù)值數(shù)據(jù)。此外，圖23表示光程圖。
[表20-1] [實(shí)施例6] [光學(xué)規(guī)格] HDNA1＝0.85，f1＝1.762mm，λ1＝407nm，m1＝0，t1＝0.1mm DVDNA2＝0.65，f2＝1.839mm，λ2＝660nm，m2＝0，t2＝0.6mm [近軸數(shù)據(jù)] [第一面和第二面的近軸曲率半徑、非球面系數(shù)、衍射次數(shù)、制造波長(zhǎng)、光程差函數(shù)系數(shù)]
[表20-2] [第三面和第四面的非球面系數(shù)] 通過(guò)在第30光學(xué)功能區(qū)域AREA30上形成的重疊型衍射構(gòu)造HOE12的作用，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差，并且通過(guò)像差修正元件L1自動(dòng)進(jìn)行DVD的使用時(shí)的孔徑限制。
在本實(shí)施例的光學(xué)元件中，通過(guò)組合使重疊型衍射構(gòu)造HOE12的2次的光程差函數(shù)系數(shù)B2和4次的光程差函數(shù)系數(shù)B4為不同符號(hào)，對(duì)波長(zhǎng)λ2的光束附加修正不足方向的球面像差的方法和把對(duì)波長(zhǎng)λ2的近軸衍射光焦度設(shè)定為負(fù)的方法，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差。重疊型衍射構(gòu)造HOE12的環(huán)區(qū)的最小值為17.4μm，因?yàn)槟苋〉贸浞值沫h(huán)區(qū)寬度，所以金屬模具的加工容易。
此外，通過(guò)形成在像差修正元件L1的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上的衍射構(gòu)造DOE13的作用，修正藍(lán)紫色區(qū)域中的軸上色像差和伴隨著環(huán)境溫度變化的球面像差變化。
當(dāng)假定基于模式漂移的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光的波長(zhǎng)變化量為+1nm時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量119mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?5mλRMS，良好地修正了模式漂移引起的離焦成分的變化。
當(dāng)環(huán)境溫度上升30度時(shí)的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)為408.5nm，這時(shí)的像差修正元件L1的折射率為1.52094，聚光元件L2的折射率為1.55687時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量89mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?8mλRMS，良好地修正了伴隨著環(huán)境溫度變化的球面像差變化。
[實(shí)施例7] 實(shí)施例7的光學(xué)元件是適合作為圖21所示的第9光拾取器PU9的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的光學(xué)元件，表21表示具體的數(shù)值數(shù)據(jù)。此外，圖24表示光程圖。
[表21-1] [實(shí)施例7] [光學(xué)規(guī)格] HDNA1＝0.85，f1＝1.765mm，λ1＝405nm，m1＝0，t1＝0.1mm DVDNA2＝0.65，f2＝1.826mm，λ2＝650nm，m2＝0，t2＝0.6mm [近軸數(shù)據(jù)] [第一面和第二面的近軸曲率半徑、非球面系數(shù)、衍射次數(shù)、制造波長(zhǎng)、光程差函數(shù)系數(shù)]
[表21-2] [第三面和第四面的非球面系數(shù)] 通過(guò)在第32光學(xué)功能區(qū)域AREA32上形成的重疊型衍射構(gòu)造HOE13的作用，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差，并且通過(guò)像差修正元件L1自動(dòng)進(jìn)行DVD的使用時(shí)的孔徑限制。
在本實(shí)施例的光學(xué)元件中，通過(guò)組合使重疊型衍射構(gòu)造HOE13的2次的光程差函數(shù)系數(shù)B2和4次的光程差函數(shù)系數(shù)B4為不同符號(hào)，對(duì)波長(zhǎng)λ2的光束附加修正不足方向的球面像差的方法和把對(duì)波長(zhǎng)λ2的近軸衍射光焦度設(shè)定為負(fù)的方法，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差。重疊型衍射構(gòu)造HOE13的環(huán)區(qū)的最小值為93.8μm，因?yàn)槟苋〉贸浞值沫h(huán)區(qū)寬度，所以金屬模具的加工容易。
此外，通過(guò)形成在像差修正元件L1的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)功能面S2上的衍射構(gòu)造DOE13的作用，修正藍(lán)紫色區(qū)域中的軸上色像差和色球面像差變化。
當(dāng)假定基于模式漂移的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光的波長(zhǎng)變化量為+1nm時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量114mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?3mλRMS，良好地修正了模式漂移引起的離焦成分的變化。
當(dāng)假定藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器的制造誤差引起的波長(zhǎng)偏移為+10nm時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量47mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?mλRMS，良好地修正了伴隨著入射波長(zhǎng)變化的球面像差變化。
[實(shí)施例8] 實(shí)施例8的光學(xué)元件是適合作為圖22所示的第10光拾取器PU10的物鏡光學(xué)系統(tǒng)OBJ的光學(xué)元件，表22表示具體的數(shù)值數(shù)據(jù)。此外，圖25表示光程圖。
[表22-1] [實(shí)施例8] [光學(xué)規(guī)格] HDNA1＝0.85，f1＝1.802mm，λ1＝407nm，m1＝0，t1＝0.0875mm DVDNA2＝0.65，f2＝1.888mm，λ2＝660nm，m2＝0，t2＝0.6mm [近軸數(shù)據(jù)] [第二面的近軸曲率半徑、非球面系數(shù)、衍射次數(shù)、制造波長(zhǎng)、光程差函數(shù)系數(shù)]
[表21-2] [第一面、第三面和第四面的非球面系數(shù)] [第一面的光程差付與構(gòu)造] 通過(guò)在第34光學(xué)功能區(qū)域AREA34上形成的重疊型衍射構(gòu)造HOE14的作用，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差，并且通過(guò)像差修正元件L1自動(dòng)進(jìn)行DVD的使用時(shí)的孔徑限制。
在本實(shí)施例的光學(xué)元件中，通過(guò)組合使重疊型衍射構(gòu)造HOE14的2次的光程差函數(shù)系數(shù)B2和4次的光程差函數(shù)系數(shù)B4為不同符號(hào)，對(duì)波長(zhǎng)λ2的光束附加修正不足方向的球面像差的方法和把對(duì)波長(zhǎng)λ2的光束的近軸衍射光焦度設(shè)定為負(fù)的方法，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層不同引起的球面像差。重疊型衍射構(gòu)造HOE14的環(huán)區(qū)的最小值為66.3μm，因?yàn)槟苋〉贸浞值沫h(huán)區(qū)寬度，所以金屬模具的加工容易。
此外，通過(guò)形成在像差修正元件L1的半導(dǎo)體激光器一側(cè)的光學(xué)功能面S1上的光程差付與構(gòu)造NPS的作用，修正藍(lán)紫色區(qū)域中的伴隨著溫度變化的球面像差變化。
當(dāng)環(huán)境溫度上升30度時(shí)的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器的振蕩波長(zhǎng)為408.5nm，這時(shí)的像差修正元件L1的折射率為1.52094，聚光元件L2的折射率為1.55687時(shí)，對(duì)于聚光元件L2單獨(dú)的離焦成分的變化量81mλRMS，當(dāng)在聚光元件L2中組合像差修正元件L1時(shí)，變?yōu)?5mλRMS，良好地修正了伴隨著環(huán)境溫度變化的球面像差變化。
須指出的是，在表22-2的“第一面的光程差付與構(gòu)造”中，i表示中心區(qū)域和各環(huán)區(qū)的編號(hào)，中心區(qū)域?yàn)閕＝0，在中心區(qū)域的外側(cè)相鄰的第一環(huán)區(qū)為i＝1，在第一環(huán)區(qū)的外側(cè)相鄰的第二環(huán)區(qū)為i＝2…。hiS為中心區(qū)域和各環(huán)區(qū)的起點(diǎn)高度，hiL表示中心區(qū)域和各環(huán)區(qū)的終點(diǎn)高度。此外，mi1d表示各環(huán)區(qū)對(duì)于中心區(qū)域的在光軸方向的位移量。例如，第二環(huán)區(qū)(i＝2)對(duì)于中心區(qū)域(i＝0)，向光盤(pán)一側(cè)位移7.761μm，第六環(huán)區(qū)(i＝6)對(duì)于中心區(qū)域(i＝0)，向激光光源一側(cè)位移7.761μm。此外，mi1是以波長(zhǎng)λ1(＝407nm)為單位表示各環(huán)區(qū)對(duì)于中心區(qū)域的光程差的值，mi2是以波長(zhǎng)λ2(＝660nm)為單位表示各環(huán)區(qū)對(duì)于中心區(qū)域的光程差的值。例如，第二環(huán)區(qū)對(duì)于中心區(qū)域，光程長(zhǎng)度短10×λ1(＝6×λ2)，第六環(huán)區(qū)對(duì)于中心區(qū)域，光程長(zhǎng)度短10×λ1(＝6×λ2)。
[實(shí)施例9] 實(shí)施例9的光學(xué)系統(tǒng)是由都為塑料透鏡的負(fù)透鏡和正透鏡構(gòu)成的擴(kuò)束器透鏡、都為塑料透鏡的像差修正元件和聚光元件構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，適合作為第12光拾取器PU的光學(xué)系統(tǒng)。表23表示具體的數(shù)值數(shù)據(jù)。
[表23-1] [實(shí)施例9] [光學(xué)規(guī)格] f1＝2.200，NA1＝0.85，λ1＝408nm，d2＝3.0000，d8＝0.7190，d9(t1)＝0.0875 f2＝2.278，NA2＝0.65，λ2＝658nm，d2＝3.1800，d8＝0.4770，d9(t2)＝0.6 f3＝2.275，NA3＝0.45，λ3＝785nm，d2＝0.2000，d8＝0.4290，d9(t3)＝1.2 [近軸數(shù)據(jù)]
[表23-2] [非球面系數(shù)] [光程差函數(shù)系數(shù)] 物鏡光學(xué)系統(tǒng)是通過(guò)像差修正元件的光源一側(cè)的光學(xué)面(在表23中，第五面)形成的重疊型衍射構(gòu)造的作用，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差的HD/DVD互換透鏡。須指出的是，聚光元件是對(duì)高密度光盤(pán)HD最優(yōu)化了球面像差修正的透鏡。
此外，如果入射光束的波長(zhǎng)改變，由于色像差的影響，從擴(kuò)束器透鏡射出的光束的發(fā)散度變化。因此，在對(duì)DVD的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使負(fù)透鏡移動(dòng)為負(fù)透鏡和正透鏡的間隔變?yōu)楸雀呙芏裙獗P(pán)HD還寬，從而使從擴(kuò)束器透鏡射出的第二光束變?yōu)槠叫泄馐?br> 須指出的是，在重疊型衍射構(gòu)造中產(chǎn)生的第一光束的0次衍射光(透射光)的衍射效率為100％，第二光束的1次衍射光的衍射效率為87％，第三光束的0次衍射光(透射光)的衍射效率為100％，對(duì)任意的光束，取得高的衍射效率。
[實(shí)施例10] 實(shí)施例10的光學(xué)系統(tǒng)是由塑料透鏡即擴(kuò)束器透鏡、塑料透鏡即物鏡光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，適合作為第12光拾取器PU12的光學(xué)系統(tǒng)。此外，本實(shí)施例的物鏡光學(xué)系統(tǒng)適合作為第11光拾取器PU1的物鏡光學(xué)系統(tǒng)。表24表示具體的數(shù)值數(shù)據(jù)。
[表24-1] [實(shí)施例10] [光學(xué)規(guī)格] f1＝2.200，NA1＝0.85，λ1＝408nm，d0＝11.1247，d2＝15.0000，d4＝0.6988，d5(t1)＝0.0875 f2＝2.264，NA2＝0.60，λ2＝658nm，d0＝11.5247，d2＝14.6000，d4＝0.4280，d5(t2)＝0.6 f3＝2.276，NA3＝0.45，λ3＝785nm，d0＝9.1747，d2＝16.9500，d4＝0.1325，d5(t3)＝1.2 [近軸數(shù)據(jù)]
[表24-2] [非球面系數(shù)] [光程差函數(shù)系數(shù)] 物鏡光學(xué)系統(tǒng)是通過(guò)在光源一側(cè)的光學(xué)面(在表24中，第三面)形成的衍射構(gòu)造的作用，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差的HD/DVD互換透鏡。
此外，通過(guò)使視準(zhǔn)透鏡向光軸方向移動(dòng)，使物鏡光學(xué)系統(tǒng)的倍率變化，修正高密度光盤(pán)HD和CD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，但是在衍射構(gòu)造中，通過(guò)利用第一光束～第三光束，減少高密度光盤(pán)HD和CD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，所以視準(zhǔn)透鏡減小，此外，使物鏡光學(xué)系統(tǒng)的跟蹤特性良好。
此外，如果入射光束的波長(zhǎng)變化，則由于色像差的影響，從視準(zhǔn)透鏡射出的光束的發(fā)散度變化。因此，當(dāng)對(duì)DVD的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使視準(zhǔn)透鏡移動(dòng)為視準(zhǔn)透鏡和物鏡光學(xué)系統(tǒng)的間隔比高密度光盤(pán)HD時(shí)還窄，從而從視準(zhǔn)透鏡射出的第二光束變?yōu)槠叫泄馐?br> 須指出的是，在衍射構(gòu)造中產(chǎn)生的第一光束的1次衍射效率為88％，第二光束的1次衍射光的衍射效率為76％，第三光束的1次衍射光的衍射效率為50％，通過(guò)把制造波長(zhǎng)Λb設(shè)定為480nm，對(duì)要求記錄時(shí)的高速化的高密度光盤(pán)HD和DVD，取得高的衍射效率。
[實(shí)施例11] 實(shí)施例11的光學(xué)系統(tǒng)是由都為塑料透鏡的負(fù)透鏡和正透鏡構(gòu)成的擴(kuò)束器透鏡、都為塑料透鏡的像差修正元件和聚光元件構(gòu)成的物鏡光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，適合作為第12光拾取器PU的光學(xué)系統(tǒng)。表25表示具體的數(shù)值數(shù)據(jù)。
[實(shí)施例11] [表25-1] [光學(xué)規(guī)格] f1＝2.200，NA1＝0.85，λ1＝408nm，d2＝3.0000，d8＝0.7185，d9(t1)＝0.0875 f2＝2.276，NA2＝0.65，λ2＝658nm，d2＝3.1400，d8＝0.4835，d9(t2)＝0.6 f3＝2.328，NA3＝0.45，λ3＝785nm，d2＝1.4900，d8＝0.2633，d9(t3)＝1.2 [近軸數(shù)據(jù)]
[表25-2] [非球面系數(shù)] [光程差函數(shù)系數(shù)] 物鏡光學(xué)系統(tǒng)是通過(guò)像差修正元件的光源一側(cè)的光學(xué)面(在表25中，第五面)形成的重疊型衍射構(gòu)造的作用，修正高密度光盤(pán)HD和DVD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差的HD/DVD互換透鏡。須指出的是，聚光元件是對(duì)高密度光盤(pán)HD最優(yōu)化了球面像差修正的透鏡。
此外，通過(guò)使擴(kuò)束器透鏡的負(fù)透鏡向光軸方向移動(dòng)，使物鏡光學(xué)系統(tǒng)的倍率變化，修正高密度光盤(pán)HD和CD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，但是在像差修正元件的光盤(pán)一側(cè)的光學(xué)面(表25中，第六面)中形成的衍射構(gòu)造中，通過(guò)利用第一光束的5次衍射光、第二光束的3次衍射光、第三光束的2次衍射光，減少高密度光盤(pán)HD和CD的保護(hù)層厚度不同引起的球面像差，所以負(fù)透鏡的移動(dòng)量小，此外，使物鏡光學(xué)系統(tǒng)的跟蹤特性良好。
此外，如果入射光束的波長(zhǎng)改變，由于色像差的影響，從擴(kuò)束器透鏡射出的光束的發(fā)散度變化。因此，在對(duì)DVD的記錄/再現(xiàn)時(shí)，使負(fù)透鏡移動(dòng)為負(fù)透鏡和正透鏡的間隔變?yōu)楸雀呙芏裙獗P(pán)HD還寬，從而使從擴(kuò)束器透鏡射出的第二光束變?yōu)槠叫泄馐?br> 須指出的是，在重疊型衍射構(gòu)造中產(chǎn)生的第一光束的0次衍射光(透射光)的衍射效率為100％，第二光束的1次衍射光的衍射效率為87％，在衍射構(gòu)造中產(chǎn)生的第一光束的1次衍射光的衍射效率為100％，第二光束的3次衍射光的衍射效率為100％，第三光束的2次衍射光的衍射效率為41％?；趦蓚€(gè)衍射構(gòu)造的衍射效率為第一光束為100％，第二光束為87％，第三光束為41％，對(duì)要求記錄時(shí)的高速化的高密度光盤(pán)HD和DVD，取得高的衍射效率。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)系統(tǒng)，用于光拾取器，并使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2的光束，對(duì)具有厚度t2的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ2＞λ1、t2≥t1，包括
像差修正元件；
聚光元件，將從該像差修正元件射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，將從該像差修正元件射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上；
其中，所述像差修正元件的一個(gè)光學(xué)功能面上有多個(gè)光學(xué)功能區(qū)，多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的一個(gè)上形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
對(duì)所述第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第一放大倍率m1和對(duì)所述第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第二放大倍率m2大致一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
所述光學(xué)系統(tǒng)對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
所述第一光源和所述第二光源封裝成光源模塊，所述光學(xué)系統(tǒng)把從所述光源模塊射出的所述第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，把從所述光源模塊射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
所述第二光源和所述第三光源封裝成光源模塊，所述光學(xué)系統(tǒng)把從所述光源模塊射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上，把從所述光源模塊射出的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束匯聚到所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
所述光學(xué)系統(tǒng)對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
對(duì)所述第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第二放大倍率m2和對(duì)所述第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第三放大倍率m3大致一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
對(duì)所述第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第一放大倍率m1滿足以下的表達(dá)式
m1＝0。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
所述第二光源和所述第三光源封裝成光源模塊，所述光學(xué)元件把從所述光源模塊射出的所述第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上，把從所述光源模塊射出的所述第三波長(zhǎng)λ3的光束匯聚到所述第三光信息記錄媒體的信息記錄面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的包含光軸的所述光學(xué)功能區(qū)中形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階；
所述第一波長(zhǎng)λ1和各環(huán)區(qū)內(nèi)的相鄰臺(tái)階間的垂直于光軸的方向上的間隔的最小值P滿足以下的表達(dá)式(30)和(31)
0.39μm＜λ1＜0.42μm (30)
P＞3μm(31)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
所述光學(xué)系統(tǒng)對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
當(dāng)由所述重疊型衍射構(gòu)造附加到透射波面上的光程差由以下數(shù)學(xué)式定義時(shí)，B2和B4的符號(hào)彼此不同，
Φb＝λ/λB×n×∑B2jh2j
j＝1
其中，λ是入射光束的波長(zhǎng)，λB是制造波長(zhǎng)，h是垂直于光軸的方向上的高度，其單位是mm，B2j是光程差函數(shù)系數(shù)，n是衍射次數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
所述光學(xué)系統(tǒng)對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)中形成有重疊型衍射構(gòu)造；形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述臺(tái)階的數(shù)N或所述臺(tái)階的光軸方向的深度Δ中的任意一個(gè)在各光學(xué)功能區(qū)中互不相同，其中該深度的單位是μm。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
所述光學(xué)系統(tǒng)對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
在所述像差修正元件的一個(gè)光學(xué)功能面上形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)被臺(tái)階分割從而光束產(chǎn)生衍射次數(shù)的絕對(duì)值不低于1的衍射光。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
所述光學(xué)系統(tǒng)對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
所述像差修正元件的一個(gè)光學(xué)功能面被形成在光程差付與構(gòu)造上，該光程差付與構(gòu)造具有包含光軸的中心區(qū)，并多個(gè)環(huán)區(qū)被在該中心區(qū)的外側(cè)形成的臺(tái)階分割。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于
所述光學(xué)系統(tǒng)對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
20.一種像差修正元件，用于光拾取器，使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2的光束，對(duì)具有厚度t2的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ2＞λ1、t2≥t1，其特征在于
所述像差修正元件設(shè)置在所述第一和第二光源與聚光元件之間，該聚光元件把從所述第一光源發(fā)出的第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到所述第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，把從所述第二光源發(fā)出的第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到所述第二光信息記錄媒體的信息記錄面上；
所述像差修正元件包含一光學(xué)功能面，該光學(xué)功能面具有多個(gè)環(huán)形光學(xué)功能區(qū)，在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的一個(gè)上形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的像差修正元件，其特征在于
所述像差修正元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1；
所述像差修正元件設(shè)置在第一光源、第二和第三光源與聚光元件之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的像差修正元件，其特征在于
在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的包含光軸的所述光學(xué)功能區(qū)中形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階；
所述第一波長(zhǎng)λ1和各環(huán)區(qū)內(nèi)的相鄰臺(tái)階間的垂直于光軸的方向上的間隔的最小值P滿足以下的表達(dá)式(30)和(31)
0.39μm＜λ1＜0.42μm(30)
P＞3μm (31)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的像差修正元件，其特征在于
所述像差修正元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1；
所述像差修正元件設(shè)置在第一光源、第二和第三光源與聚光元件之間。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的像差修正元件，其特征在于
當(dāng)由所述重疊型衍射構(gòu)造附加到透射波面上的光程差由以下數(shù)學(xué)式定義時(shí)，B2和B4的符號(hào)彼此不同，
Φb＝λ/λB×n×∑B2jh2j
j＝1
其中，λ是入射光束的波長(zhǎng)，λB是制造波長(zhǎng)，h是垂直于光軸的方向的高度，其單位是mm，B2j是光程差函數(shù)系數(shù)，n是衍射次數(shù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的像差修正元件，其特征在于
所述像差修正元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1；
所述像差修正元件設(shè)置在第一光源、第二和第三光源與聚光元件之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的像差修正元件，其特征在于
在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)中形成有重疊型衍射構(gòu)造；形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述臺(tái)階的數(shù)N或所述臺(tái)階的光軸方向的深度Δ中的任意一個(gè)在各光學(xué)功能區(qū)中互不相同，其中深度的單位是μm。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的像差修正元件，其特征在于
所述像差修正元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1；
所述像差修正元件設(shè)置在第一光源、第二和第三光源與聚光元件之間。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的像差修正元件，其特征在于
在多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的一個(gè)光學(xué)功能區(qū)上形成有重疊型衍射構(gòu)造；所述像差修正元件進(jìn)而包含一光學(xué)功能面，該光學(xué)功能面形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)被臺(tái)階分割從而光束產(chǎn)生衍射次數(shù)的絕對(duì)值不低于1的衍射光。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的像差修正元件，其特征在于
所述像差修正元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1；
所述像差修正元件設(shè)置在第一光源、第二和第三光源與聚光元件之間。
30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的像差修正元件，其特征在于
所述像差修正元件包含提供預(yù)定光程差的光程差付與構(gòu)造，在該光程差付與構(gòu)造中連續(xù)地把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置，其中每個(gè)環(huán)區(qū)被臺(tái)階分割。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的像差修正元件，其特征在于
所述像差修正元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1；
所述像差修正元件設(shè)置在第一光源、第二和第三光源與聚光元件之間。
32.一種聚光元件，用于光拾取器，并使用從第一光源射出的第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，使用從第二光源射出的第二波長(zhǎng)λ2的光束，對(duì)具有厚度t2的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ2＞λ1、t2≥t1，其特征在于
所述聚光元件的一個(gè)光學(xué)功能面具有多個(gè)光學(xué)功能區(qū)；在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的一個(gè)上形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的聚光元件，其特征在于
所述聚光元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的聚光元件，其特征在于
對(duì)所述第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第一放大倍率m1和對(duì)所述第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第二放大倍率m2大致一致。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的聚光元件，其特征在于
所述聚光元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的聚光元件，其特征在于
所述聚光元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄信息，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1；
所述聚光元件位于面對(duì)第一光信息記錄媒體、第二光信息記錄媒體、第三光信息記錄媒體的位置，對(duì)第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第二放大倍率m2與對(duì)第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄時(shí)的第三放大倍率m3大致一致。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的聚光元件，其特征在于
所述聚光元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的聚光元件，其特征在于
在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的包含光軸的所述光學(xué)功能區(qū)中形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階；
所述第一波長(zhǎng)λ1和各環(huán)區(qū)內(nèi)的相鄰臺(tái)階間的垂直于光軸的方向上的間隔的最小值P滿足以下的表達(dá)式(30)和(31)
0.39μm＜λ1＜0.42μm (30)
P＞3μm(31)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的聚光元件，其特征在于
所述聚光元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
40.根據(jù)權(quán)利要求32所述的聚光元件，其特征在于
在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的包含光軸的光學(xué)功能區(qū)中形成有所述重疊型衍射構(gòu)造；
當(dāng)由所述重疊型衍射構(gòu)造附加到透射波面上的光程差由以下數(shù)學(xué)式定義時(shí)，B2和B4的符號(hào)彼此不同，
Φb＝λ/λB×n×∑B2jh2j
j＝1
λ是入射光束的波長(zhǎng)，λB是制造波長(zhǎng)，h是垂直于光軸的方向的高度，其單位是mm，B2j是光程差函數(shù)系數(shù)，n是衍射次數(shù)。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的聚光元件，其特征在于
所述聚光元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
42.根據(jù)權(quán)利要求32所述的聚光元件，其特征在于
在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的兩個(gè)光學(xué)功能區(qū)中形成有重疊型衍射構(gòu)造；形成在各環(huán)區(qū)內(nèi)的所述臺(tái)階的數(shù)N或所述臺(tái)階的光軸方向的深度Δ中的任意一個(gè)在各光學(xué)功能區(qū)中互不相同，該深度的單位是μm。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的聚光元件，其特征在于
所述聚光元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
44.根據(jù)權(quán)利要求32所述的聚光元件，其特征在于
在多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的一個(gè)光學(xué)功能區(qū)上形成有重疊型衍射構(gòu)造；所述像差修正元件進(jìn)而包含一光學(xué)功能面，該光學(xué)功能面形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)被臺(tái)階分割從而光束產(chǎn)生衍射次數(shù)的絕對(duì)值不低于1的衍射光。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的聚光元件，其特征在于
所述聚光元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
46.根據(jù)權(quán)利要求32所述的聚光元件，其特征在于
所述聚光元件包含提供預(yù)定光程差的光程差付與構(gòu)造，在該光程差付與構(gòu)造中連續(xù)地把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置，其中每個(gè)環(huán)區(qū)被臺(tái)階分割。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的聚光元件，其特征在于
所述聚光元件對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體，使用從與第一以及第二光源不同的第三光源發(fā)出的第三波長(zhǎng)λ3的光束，進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中t3≥t2＞t1、λ3＞λ2＞λ1。
48.一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括
第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄；
第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2的光束，對(duì)具有厚度t2的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ2＞λ1、t2≥t1；
第三光源，發(fā)出第三波長(zhǎng)λ3的光束，對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ3＞λ2＞λ1、t3≥t2；
物鏡光學(xué)系統(tǒng)，把具有波長(zhǎng)λ1、λ2或λ3的光束分別匯聚到第一、第二或第三光信息記錄媒體上；
光闌；
驅(qū)動(dòng)器件，沿垂直于光軸的方向上一體驅(qū)動(dòng)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)和所述光闌；
輸入器件，使具有所述第一、第二、第三波長(zhǎng)λ1、λ2或λ3的光束中的至少一個(gè)光束不平行于光軸地入射到所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)；
彗差修正元件，設(shè)置在所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)與發(fā)出不平行于光軸地入射到所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)中的光束的一光源之間，并減少由所述驅(qū)動(dòng)器件向垂直于光軸的方向驅(qū)動(dòng)所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的彗差；
所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)光學(xué)功能面具有多個(gè)光學(xué)功能區(qū)，在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的包含光軸的所述光學(xué)功能區(qū)中形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的光拾取器，其特征在于
所述第二光源和第三光源封裝在一個(gè)光源模塊中。
50.一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括
第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄；
第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2的光束，對(duì)具有厚度t2的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ2＞λ1、t2≥t1；
第三光源，發(fā)出第三波長(zhǎng)λ3的光束，對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ3＞λ2＞λ1、t3≥t2；
物鏡光學(xué)系統(tǒng)，把具有波長(zhǎng)λ1、λ2或λ3的光束分別匯聚到第一、第二或第三光信息記錄媒體上；其中所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)光學(xué)功能面具有多個(gè)光學(xué)功能區(qū)，在該多個(gè)光學(xué)功能區(qū)中的包含光軸的所述光學(xué)功能區(qū)中形成有把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的重疊型衍射構(gòu)造，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階；
輸入器件，使具有所述第一、第二、第三波長(zhǎng)λ1、λ2或λ3的光束中的至少兩個(gè)光束以分別不同的放大倍率入射到所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)；
發(fā)散角變換元件，具有一個(gè)包含重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面，該重疊型衍射構(gòu)造把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置，其中每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階，所述發(fā)散角變換元件改變具有第一、第二和第三波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3的光束中的至少一個(gè)光束的發(fā)散角；
其中，第一、第二、第三光源中的至少兩個(gè)發(fā)出以分別不同的放大倍率入射到物鏡光學(xué)系統(tǒng)的光束的光源封裝在一個(gè)光源模塊中，所述發(fā)散角變換元件配置在所述光源模塊和所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)之間的光程中。
51.一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括
第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄；
第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2的光束，對(duì)具有厚度t2的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ2＞λ1、t2≥t1；
第三光源，發(fā)出第三波長(zhǎng)λ3的光束，對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ3＞λ2＞λ1、t3≥t2；
衍射透鏡，具有一個(gè)包含重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面，其中該重疊型衍射構(gòu)造把多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置，每個(gè)環(huán)區(qū)形成有多個(gè)臺(tái)階，該重疊型衍射構(gòu)造具有對(duì)于所述第一光束和第二光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差、僅對(duì)于所述第二光束提供光程差的功能；
聚光元件，匯聚具有所述波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3的光束使其經(jīng)由所述衍射透鏡分別入射到所述第一、第二、第三光信息記錄媒體上；
并滿足以下的表達(dá)式(173)
m1≥m2＞m3 (173)，
其中，m1為由所述衍射透鏡和所述聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的光束的放大倍率，m2為由所述衍射透鏡和所述聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的光束的放大倍率，m3為由所述衍射透鏡和所述聚光元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的光束的放大倍率。
52.一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括
第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束，對(duì)具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄；
第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2的光束，對(duì)具有厚度t2的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ2＞λ1、2≥t1；
第三光源，發(fā)出第三波長(zhǎng)λ3的光束，對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ3＞λ2＞λ1、t3≥t2；
聚光元件，把所述第一波長(zhǎng)λ1～所述第三波長(zhǎng)λ3的光束分別匯聚到所述第一光信息記錄媒體～所述第三光信息記錄媒體；
像差修正元件，具有包含預(yù)定臺(tái)階的光學(xué)功能面；
球面像差修正部件；
其中，所述像差修正元件具有修正所述第一波長(zhǎng)λ1與所述第二波長(zhǎng)λ2的差引起的在所述聚光元件中產(chǎn)生的球面像差和/或所述厚度t1與所述厚度t2的差引起的球面像差的功能；所述球面像差修正部件具有修正所述厚度t1和所述厚度t3的差引起的球面像差的功能。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光拾取器，其特征在于
所述臺(tái)階構(gòu)造是重疊型衍射構(gòu)造、衍射構(gòu)造、光程差付與構(gòu)造中的一個(gè)。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的光拾取器，其特征在于
由所述臺(tái)階構(gòu)造提供給所述第一光束的光程差是所述第一波長(zhǎng)λ1的整數(shù)倍。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的光拾取器，其特征在于
由所述臺(tái)階構(gòu)造提供給所述第一光束的光程差是所述第一波長(zhǎng)λ1的偶數(shù)倍。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的光拾取器，其特征在于
還包括第二像差修正元件，具有包含衍射構(gòu)造的一個(gè)光學(xué)功能面，由所述衍射構(gòu)造附加給所述第一光束的光程差是所述第一波長(zhǎng)λ1的奇數(shù)倍。
57.根據(jù)權(quán)利要求55所述的光拾取器，其特征在于
還包括第二像差修正元件，具有包含光程差付與構(gòu)造的一個(gè)光學(xué)功能面，由所述光程差付與構(gòu)造附加給所述第一光束的光程差是所述第一波長(zhǎng)λ1的奇數(shù)倍。
58.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光拾取器，其特征在于
由所述聚光元件和所述像差修正元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的放大倍率m1與對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的放大倍率m2大致一致。
59.根據(jù)權(quán)利要求56所述的光拾取器，其特征在于
由所述聚光元件和所述像差修正元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的放大倍率m1與對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的放大倍率m2大致一致。
60.根據(jù)權(quán)利要求57所述的光拾取器，其特征在于
由所述聚光元件和所述像差修正元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1的放大倍率m1與對(duì)所述第二波長(zhǎng)λ2的放大倍率m2大致一致。
61.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光拾取器，其特征在于
所述聚光元件對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1和具有所述厚度t1的保護(hù)層，把球面像差修正最優(yōu)化。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的光拾取器，其特征在于
所述聚光元件對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1和具有所述厚度t1的保護(hù)層，把球面像差修正最優(yōu)化。
63.根據(jù)權(quán)利要求60所述的光拾取器，其特征在于
所述聚光元件對(duì)所述第一波長(zhǎng)λ1和具有所述厚度t1的保護(hù)層，把球面像差修正最優(yōu)化。
64.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光拾取器，其特征在于
所述聚光元件和所述像差修正元件保持為彼此相對(duì)的位置關(guān)系不變化。
65.根據(jù)權(quán)利要求62所述的光拾取器，其特征在于
所述聚光元件和所述像差修正元件保持為彼此相對(duì)的位置關(guān)系不變化。
66.根據(jù)權(quán)利要求63所述的光拾取器，其特征在于
所述聚光元件和所述像差修正元件保持為彼此相對(duì)的位置關(guān)系不變化。
67.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光拾取器，其特征在于
所述球面像差修正部件是液晶相位控制元件，該液晶相位控制元件包含通過(guò)電壓的外加對(duì)透射的光束產(chǎn)生相位變化的液晶層和用于對(duì)所述液晶層外加電壓的彼此相對(duì)的電極層，
所述液晶相位控制元件通過(guò)進(jìn)行對(duì)所述第三光束的相位控制，修正所述厚度t1和所述厚度t3的差引起的球面像差。
68.根據(jù)權(quán)利要求65所述的光拾取器，其特征在于
所述球面像差修正部件是液晶相位控制元件，該液晶相位控制元件包含通過(guò)電壓的外加對(duì)透射的光束產(chǎn)生相位變化的液晶層和用于對(duì)所述液晶層外加電壓的彼此相對(duì)的電極層，
所述液晶相位控制元件通過(guò)進(jìn)行對(duì)所述第三光束的相位控制，修正所述厚度t1和所述厚度t3的差引起的球面像差。
69.根據(jù)權(quán)利要求66所述的光拾取器，其特征在于
所述球面像差修正部件是液晶相位控制元件，該液晶相位控制元件包含通過(guò)電壓的外加對(duì)透射的光束產(chǎn)生相位變化的液晶層和用于對(duì)所述液晶層外加電壓的彼此相對(duì)的電極層，
所述液晶相位控制元件通過(guò)進(jìn)行對(duì)所述第三光束的相位控制，修正所述厚度t1和所述厚度t3的差引起的球面像差。
70.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光拾取器，其特征在于
所述液晶相位控制元件僅選擇地進(jìn)行所述第三光束的相位控制。
71.根據(jù)權(quán)利要求68所述的光拾取器，其特征在于
所述液晶相位控制元件僅選擇地進(jìn)行所述第三光束的相位控制。
72.根據(jù)權(quán)利要求69所述的光拾取器，其特征在于
所述液晶相位控制元件僅選擇地進(jìn)行所述第三光束的相位控制。
73.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光拾取器，其特征在于
所述球面像差修正部件是由致動(dòng)器、通過(guò)所述致動(dòng)器能向光軸方向位移的可動(dòng)透鏡組構(gòu)成的可動(dòng)透鏡部件，所述可動(dòng)透鏡部件通過(guò)使所述聚光元件的放大倍率變化，修正所述厚度t1和所述厚度t3的差引起的球面像差。
74.根據(jù)權(quán)利要求65所述的光拾取器，其特征在于
所述球面像差修正部件是由致動(dòng)器、通過(guò)所述致動(dòng)器能向光軸方向位移的可動(dòng)透鏡組構(gòu)成的可動(dòng)透鏡部件，所述可動(dòng)透鏡部件通過(guò)使所述聚光元件的放大倍率變化，修正所述厚度t1和所述厚度t3的差引起的球面像差。
75.根據(jù)權(quán)利要求66所述的光拾取器，其特征在于
所述球面像差修正部件是由致動(dòng)器、通過(guò)所述致動(dòng)器能向光軸方向位移的可動(dòng)透鏡組構(gòu)成的可動(dòng)透鏡部件，所述可動(dòng)透鏡部件通過(guò)使所述聚光元件的放大倍率變化，修正所述厚度t1和所述厚度t3的差引起的球面像差。
76.根據(jù)權(quán)利要求74所述的光拾取器，其特征在于
所述聚光元件對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的放大倍率m3滿足以下的表達(dá)式(177)
-0.15＜m3＜-0.02(177)。
77.根據(jù)權(quán)利要求75所述的光拾取器，其特征在于
所述聚光元件對(duì)所述第三波長(zhǎng)λ3的放大倍率m3滿足以下的表達(dá)式(177)
-0.15＜m3＜-0.02 (177)。
78.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光拾取器，其特征在于
所述第一光源～所述第三光源中的至少兩個(gè)光源一體化而成。
79.根據(jù)權(quán)利要求76所述的光拾取器，其特征在于
所述第一光源～所述第三光源中的至少兩個(gè)光源一體化而成。
80.根據(jù)權(quán)利要求77所述的光拾取器，其特征在于
所述第一光源～所述第三光源中的至少兩個(gè)光源一體化而成。
81.根據(jù)權(quán)利要求78所述的光拾取器，其特征在于
所述第一光源～所述第三光源的全部一體化而成。
82.根據(jù)權(quán)利要求79所述的光拾取器，其特征在于
所述第一光源～所述第三光源的全部一體化而成。
83.根據(jù)權(quán)利要求80所述的光拾取器，其特征在于
所述第一光源～所述第三光源的全部一體化而成。
84.一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括
第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束；
第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2的光束，其中λ2＞λ1；
物鏡光學(xué)系統(tǒng)，把第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，把第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到具有厚度t2的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體的信息記錄面上，其中t2≥t1；
所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)包括對(duì)具有第一波長(zhǎng)λ1的入射光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差而對(duì)具有第二波長(zhǎng)λ2的入射光束提供光程差的第一光學(xué)功能面；抑制當(dāng)?shù)谝徊ㄩL(zhǎng)λ1在±10nm的范圍中變化時(shí)的波長(zhǎng)分散引起的色像差變化的第二光學(xué)功能面。
85.根據(jù)權(quán)利要求84所述的光拾取器，其特征在于
所述第一波長(zhǎng)λ1、所述第二波長(zhǎng)λ2分別滿足以下的表達(dá)式(2)和(3)
0.39＜λ1＜0.42 (2)
0.63＜λ2＜0.68 (3)
其中λ1的單位是μm，λ2的單位是μm。
86.根據(jù)權(quán)利要求83所述的光拾取器，其特征在于
還包括第三光源，發(fā)出具有第三波長(zhǎng)λ3的第三光束，用于對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，其中λ3＞λ2、t3≥t2。
87.根據(jù)權(quán)利要求83所述的光拾取器，其特征在于
所述第二光學(xué)功能面具有抑制當(dāng)?shù)谝徊ㄩL(zhǎng)λ1在±10nm的范圍中變化時(shí)的波長(zhǎng)分散引起的縱向色像差的功能。
88.根據(jù)權(quán)利要求83所述的光拾取器，其特征在于
所述第二光學(xué)功能面具有抑制當(dāng)?shù)谝徊ㄩL(zhǎng)λ1在±10nm的范圍中變化時(shí)的波長(zhǎng)分散引起的球面像差的變化的功能。
89.根據(jù)權(quán)利要求86所述的光拾取器，其特征在于
所述第一波長(zhǎng)λ1、所述第二波長(zhǎng)λ2、所述第三波長(zhǎng)λ3分別滿足以下的表達(dá)式(2)、(3)、(3’)
0.39＜λ1＜0.42 (2)
0.63＜λ2＜0.68 (3)
0.75＜λ3＜0.85 (3’)
其中λ1的單位是μm，λ2的單位是μm，λ3的單位是μm。
90.根據(jù)權(quán)利要求89所述的光拾取器，其特征在于
還包括使在具有第一、第二和第三波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3的光束中的至少兩個(gè)以分別不同的放大倍率進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造。
91.根據(jù)權(quán)利要求90所述的光拾取器，其特征在于
還包括使在具有第一、第二和第三波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3的光束中的至少兩個(gè)以幾乎相同的放大倍率進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造。
92.一種光拾取器，使用多個(gè)波長(zhǎng)的光束對(duì)多種不同記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄，包括
第一光源，發(fā)出第一波長(zhǎng)λ1的光束；
第二光源，發(fā)出第二波長(zhǎng)λ2的光束，其中λ2＞λ1；
物鏡光學(xué)系統(tǒng)，把第一波長(zhǎng)λ1的光束匯聚到具有厚度t1的保護(hù)層的第一光信息記錄媒體的信息記錄面上，把第二波長(zhǎng)λ2的光束匯聚到具有厚度t2 t2的保護(hù)層的第二光信息記錄媒體的信息記錄面上，其中t2≥t1；
所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)包括一個(gè)具有正的近軸光焦度的塑料透鏡；對(duì)具有第一波長(zhǎng)λ1的入射光束實(shí)質(zhì)上不提供光程差而對(duì)具有第二波長(zhǎng)λ2的入射光束提供光程差的第一光學(xué)功能面；抑制當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)的塑料透鏡的折射率變化引起的球面像差的變化的第二光學(xué)功能面。
93.根據(jù)權(quán)利要求92所述的光拾取器，其特征在于
所述第一波長(zhǎng)λ1、所述第二波長(zhǎng)λ2分別滿足以下的表達(dá)式(2)和(3)
0.39＜λ1＜0.42(2)
0.63＜λ2＜0.68(3)
其中λ1的單位是μm，λ2的單位是μm。
94.根據(jù)權(quán)利要求92所述的光拾取器，其特征在于
還包括發(fā)射具有第三波長(zhǎng)λ3的光束，用于對(duì)具有厚度t3的保護(hù)層的第三光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄的第三光源，其中λ3＞λ2、t3≥t2。
95.根據(jù)權(quán)利要求92所述的光拾取器，其特征在于
第二光學(xué)功能面具有抑制當(dāng)?shù)谝徊ㄩL(zhǎng)λ1在±10nm的范圍中變化時(shí)的波長(zhǎng)分散引起的縱向色像差的功能。
96.根據(jù)權(quán)利要求92所述的光拾取器，其特征在于
第二光學(xué)功能面具有抑制當(dāng)?shù)谝徊ㄩL(zhǎng)λ1在±10nm的范圍中變化時(shí)的波長(zhǎng)分散引起的球面像差的變化的功能。
97.根據(jù)權(quán)利要求94所述的光拾取器，其特征在于
所述第一波長(zhǎng)λ1、所述第二波長(zhǎng)λ2、所述第三波長(zhǎng)λ3分別滿足以下的表達(dá)式(2)、(3)、(3’)
0.39＜λ1＜0.42 (2)
0.63＜λ2＜0.68 (3)
0.75＜λ3＜0.85 (3’)
其中λ1的單位是μm，λ2的單位是μm，其中λ3的單位是μm。
98.根據(jù)權(quán)利要求94所述的光拾取器，其特征在于
還包括使在具有第一、第二和第三波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3的光束中的至少兩個(gè)以分別不同的放大倍率入射光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造。
99.根據(jù)權(quán)利要求94所述的光拾取器，其特征在于
還包括使在具有第一、第二和第三波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3的光束中的至少兩個(gè)以幾乎相同的放大倍率入射光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)元件、像差修正元件、聚光元件、物鏡光學(xué)系統(tǒng)、光拾取器、光學(xué)信息記錄再現(xiàn)裝置。使用第一和第二波長(zhǎng)λ1和λ2的光束、對(duì)第一和第二光信息記錄媒體進(jìn)行信息的再現(xiàn)和/或記錄的光拾取器用的光學(xué)元件，該光學(xué)元件具有形成有把在其內(nèi)部形成了多個(gè)臺(tái)階的多個(gè)環(huán)區(qū)以光軸為中心配置的構(gòu)造即重疊型衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面；形成由通過(guò)光軸方向的臺(tái)階分割的多個(gè)環(huán)區(qū)構(gòu)成的衍射構(gòu)造的光學(xué)功能面。
文檔編號(hào)G11B7/1353GK101329441SQ20071014695
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月18日
發(fā)明者木村徹, 山下潔, 森伸芳, 新勇一 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會(huì)社