專利名稱：物鏡、光拾取裝置及光盤驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在相對(duì)不同種類的光信息記錄介質(zhì)可互換地進(jìn)行信息的記錄和/或再生的光拾取裝置中使用的物鏡和使用該物鏡的光拾取裝置和光盤驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
近年來，在光拾取裝置中，作為用于對(duì)記錄于光盤的信息進(jìn)行再生或在光盤記錄信息的光源使用的激光光源的短波長(zhǎng)化得到進(jìn)展，例如藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光或利用二次諧波進(jìn)行紅外半導(dǎo)體激光的波長(zhǎng)變換的藍(lán)色SHG激光等波長(zhǎng)400～420nm的激光光源正得到實(shí)用化。當(dāng)使用這些藍(lán)紫色激光光源時(shí)，在使用與DVD(數(shù)字多功能光盤)相同數(shù)值孔徑(NA)的物鏡的場(chǎng)合，可相對(duì)直徑12cm的光盤記錄15～20GB的信息，在將物鏡的數(shù)值孔徑提高到0.85的場(chǎng)合，可相對(duì)直徑12cm的光盤記錄23～25GB的信息。下面，在本說明書中，將使用藍(lán)紫色激光光源的光盤和磁光盤總稱為“高密度光盤”。
在使用NA0.85的物鏡的高密度光盤中，由于光盤的傾斜產(chǎn)生的慧差增大，所以，將保護(hù)基板設(shè)計(jì)得比DVD的場(chǎng)合薄(相對(duì)DVD的0.6mm，設(shè)計(jì)為0.1mm)，減小傾斜產(chǎn)生的慧差量?？墒?，僅是可相對(duì)該類型的高密度光盤適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再生，不能說作為光盤播放/刻錄機(jī)的產(chǎn)品具有充分的價(jià)值?，F(xiàn)在，考慮到記錄了多種多樣的信息的DVD和CD(壓縮光盤)出售的現(xiàn)實(shí)，僅是可相對(duì)高密度光盤進(jìn)行信息的記錄/再生并不夠，使得例如使用者擁有的DVD和CD也可同樣地適當(dāng)進(jìn)行信息的記錄/再生，可提高作為高密度光盤用的光盤播放/刻錄機(jī)的商品價(jià)值。從這樣的背景出發(fā)，搭載于高密度光盤用的光盤播放/刻錄機(jī)的光拾取裝置最好具有相對(duì)高密度光盤、DVD以及CD都可維持互換性地適當(dāng)進(jìn)行信息的記錄/再生的性能。
作為相對(duì)高密度光盤、DVD以及CD都可維持互換性地適當(dāng)進(jìn)行信息的記錄/再生的方法，可考慮相應(yīng)于對(duì)信息進(jìn)行記錄/再生的光盤的記錄密度選擇地切換高密度光盤用的光學(xué)系統(tǒng)與DVD和CD用的光學(xué)系統(tǒng)的方法，但由于需要多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，所以，對(duì)小型化不利，另外，成本增大。
因此，為了簡(jiǎn)化光盤裝置的構(gòu)成，降低成本，在具有互換性的光拾取裝置中，最好也將高密度光盤用的光學(xué)系統(tǒng)與DVD和CD用的光學(xué)系統(tǒng)共用化，極力減少構(gòu)成光拾取裝置的光學(xué)部件數(shù)量。另外，將與光盤相對(duì)地配置的物鏡共用化，并將該物鏡形成為單透鏡構(gòu)成，對(duì)光拾取裝置的構(gòu)成的簡(jiǎn)化、低成本化最為有利。為了獲得相對(duì)記錄/再生波長(zhǎng)相互不同的多種光盤共用的物鏡，需要在物鏡形成具有球差的波長(zhǎng)依存性的相位構(gòu)造。
專利文獻(xiàn)1中公開了可相對(duì)高密度光盤、DVD和CD可互換地進(jìn)行信息的記錄和/或再生的單透鏡構(gòu)成的物鏡。
專利文獻(xiàn)1日本特開2004-79146號(hào)公報(bào)然而，在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，通過相對(duì)從高密度光盤用的藍(lán)紫色激光光源出射的光束(以下稱為藍(lán))利用偶數(shù)次數(shù)的衍射光，從而使從藍(lán)、DVD用的紅外激光光源出射的光束(以下稱為紅)、從CD用的紅外激光光源出射的光束(以下稱為紅外)都提高衍射效率，但由于藍(lán)與紅外的波長(zhǎng)比大致為2∶1，所以，由衍射次數(shù)×波長(zhǎng)決定的衍射角與藍(lán)和紅外大致相同，在衍射作用下，難以實(shí)現(xiàn)高密度光盤與CD的互換。因此，已有技術(shù)的物鏡通過使紅外作為發(fā)散光入射，從而進(jìn)行高密度光盤與CD的互換。可是，對(duì)于該互換方式，在使用CD的場(chǎng)合，物鏡進(jìn)行光道跟蹤驅(qū)動(dòng)時(shí)的慧差發(fā)生量大，存在不實(shí)用的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是考慮上述問題而作出的，其目的在于提供一組結(jié)構(gòu)的物鏡，該物鏡具有衍射構(gòu)造，可相對(duì)包含使用藍(lán)紫色激光光源的高密度光盤、DVD及CD的記錄密度不同的3種光盤適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄和/或再生，特別是在使用CD的場(chǎng)合物鏡進(jìn)行光道跟蹤驅(qū)動(dòng)時(shí)的慧差發(fā)生量足夠小的物鏡，以及使用該物鏡的光拾取裝置和光盤驅(qū)動(dòng)裝置。
在本說明書中，使用藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光或藍(lán)紫色SHG激光作為信息的記錄/再生用的光源的光盤(也稱為光信息記錄介質(zhì))總稱為“高密度光盤”，除了由NA0.85的對(duì)物光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行信息的記錄/再生、保護(hù)基板厚0.1mm左右的規(guī)格的光盤(例如BD藍(lán)光盤)外，還包含由NA0.65～0.67的對(duì)物光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行信息的記錄/再生、保護(hù)基板厚0.6mm左右的規(guī)格的光盤(例如HD DVD以下簡(jiǎn)稱為HD)。另外，除了在其信息記錄面上具有這樣的保護(hù)基板外，還包含在信息記錄面上具有數(shù)～數(shù)十nm左右的厚度的保護(hù)膜的光盤，以及保護(hù)基板或保護(hù)膜的厚度為0的光盤。另外，在本說明書中，高密度光盤包含使用藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光或藍(lán)紫色SHG激光作為信息的記錄/再生用的光源的磁光盤。
另外，在本說明書中，DVD為DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等DVD系列光盤的總稱，CD為CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、CD-R、CD-RW等CD系列光盤的總稱。關(guān)于記錄密度，高密度光盤最高，接下來DVD、CD依次降低。
項(xiàng)1記載了一種光拾取裝置的物鏡，該光拾取裝置經(jīng)厚t1的第1保護(hù)基板將從第1光源出射的第1波長(zhǎng)λ1(λ1＜450nm)的第1光束聚光到第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面，從而進(jìn)行信息的再生和/或記錄，經(jīng)厚t2(t1≤t2)的第2保護(hù)基板將從第2光源出射的第2波長(zhǎng)λ2(1.5×λ1＜λ2＜1.7×λ1)的第2光束聚光到第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面，從而進(jìn)行信息的再生和/或記錄，經(jīng)厚t3(t2＜t3)的第3保護(hù)基板將從第3光源出射的第3波長(zhǎng)λ3(1.9×λ1＜λ3＜2.1×λ1)的第3光束聚光到第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面，從而進(jìn)行信息的再生和/或記錄；其中上述物鏡為相對(duì)上述第1～第3光信息記錄介質(zhì)共用的、單透鏡構(gòu)成的物鏡，上述物鏡的至少一個(gè)光學(xué)面被分割成包含光軸的中央?yún)^(qū)域和圍住該中央?yún)^(qū)域的周邊區(qū)域這樣的至少2個(gè)區(qū)域，在上述中央?yún)^(qū)域形成有第1衍射構(gòu)造，上述物鏡將由上述第1衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第1～第3光束的衍射光中的、相互相同次數(shù)的衍射光分別聚光到上述第1～第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，在上述周邊區(qū)域形成有第2衍射構(gòu)造，上述物鏡將由上述第2衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第1和第2光束的衍射光中的、相互不同的次數(shù)的衍射光分別聚光到上述第1和第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
在本發(fā)明的物鏡中，通過將相對(duì)不同的3個(gè)波長(zhǎng)(例如藍(lán)、紅、紅外)的光束發(fā)生相同衍射次數(shù)的衍射光的衍射構(gòu)造形成在與第3光信息記錄介質(zhì)(例如CD)的數(shù)值孔徑內(nèi)相當(dāng)?shù)闹醒雲(yún)^(qū)域，從而在這些信息記錄面形成適當(dāng)?shù)木酃恻c(diǎn)，使得相對(duì)第1光信息記錄介質(zhì)(例如高密度光盤)和第3光信息記錄介質(zhì)(例如CD)都能夠可互換地進(jìn)行信息的記錄和/再生。當(dāng)利用同次衍射光時(shí)，波長(zhǎng)λ1的光束與波長(zhǎng)λ3的光束的衍射角產(chǎn)生差別，所以，第3光信息記錄介質(zhì)使用時(shí)的物鏡的倍率不會(huì)變得過小，可減小光道跟蹤驅(qū)動(dòng)時(shí)的慧差發(fā)生量。
在本發(fā)明的物鏡中，區(qū)域的數(shù)量不限于2，也可將中央?yún)^(qū)域進(jìn)一步分割成多個(gè)區(qū)域，或?qū)⒅苓厖^(qū)域進(jìn)一步分割成多個(gè)區(qū)域?？上鄳?yīng)于成為記錄/再生對(duì)象的光信息記錄介質(zhì)的數(shù)量或規(guī)格使相對(duì)各光信息記錄介質(zhì)的記錄/再生特性成為最佳地適當(dāng)改變區(qū)域的數(shù)量。例如，當(dāng)設(shè)計(jì)相對(duì)BD、HD、DVD、CD具有互換性的物鏡時(shí)，最好分割成與CD的數(shù)值孔徑內(nèi)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域、與從CD的數(shù)值孔徑到DVD的數(shù)值孔徑相當(dāng)?shù)膮^(qū)域、與從DVD的數(shù)值孔徑到HD的數(shù)值孔徑相當(dāng)?shù)膮^(qū)域、與從HD的數(shù)值孔徑到BD的數(shù)值孔徑相當(dāng)?shù)膮^(qū)域這樣4個(gè)區(qū)域。


圖1為示意地示出光拾取裝置PU1的構(gòu)成的圖。
圖2為示意地示出物鏡OL的構(gòu)成的圖。
具體實(shí)施例方式
下面說明本發(fā)明的優(yōu)選形式。
項(xiàng)2記載的構(gòu)成在項(xiàng)1記載的物鏡的基礎(chǔ)上，當(dāng)設(shè)上述中央?yún)^(qū)域的上述第1光束的衍射效率為η11、上述周邊區(qū)域的上述第1光束的衍射效率為η21時(shí)，滿足以下式子。
η11≤η21(1)衍射效率依存于衍射構(gòu)造的環(huán)帶深度，所以，可相應(yīng)于搭載了本發(fā)明物鏡的光拾取裝置的用途，適當(dāng)設(shè)定中央?yún)^(qū)域相對(duì)各波長(zhǎng)的衍射效率。例如，在相對(duì)第1光信息記錄介質(zhì)(例如高密度光盤)進(jìn)行記錄和/或再生、相對(duì)第2、3光信息記錄介質(zhì)(例如DVD和CD)僅進(jìn)行再生的光拾取裝置的場(chǎng)合，最好中央?yún)^(qū)域的衍射效率重視波長(zhǎng)λ1的光束(例如藍(lán))。另一方面，在相對(duì)第1光信息記錄介質(zhì)(例如高密度光盤)僅進(jìn)行再生、相對(duì)第2、3光信息記錄介質(zhì)(例如DVD和CD)進(jìn)行記錄和/或再生的光拾取裝置的場(chǎng)合，最好中央?yún)^(qū)域的衍射效率重視波長(zhǎng)λ2、3的光束(例如紅、紅外)。
在所有場(chǎng)合，通過進(jìn)行滿足條件式(1)的設(shè)計(jì)，從而可確保由各區(qū)域的面積加權(quán)平均計(jì)算出的波長(zhǎng)λ1的光束(例如藍(lán))的衍射效率較高。而且，在中央?yún)^(qū)域的衍射效率重視波長(zhǎng)λ2、λ3的光束(例如紅、紅外)的場(chǎng)合，該區(qū)域的波長(zhǎng)λ1的光束(例如藍(lán))的衍射效率降低，但第1光信息記錄介質(zhì)(例如高密度光盤)的數(shù)值孔徑比第3光信息記錄介質(zhì)(例如CD)的數(shù)值孔徑大，所以，當(dāng)按波長(zhǎng)λ1的光束(例如藍(lán))的有效直徑整體考慮時(shí)，中央?yún)^(qū)域的衍射效率下降不產(chǎn)生太大的影響。
另外，通過將對(duì)波長(zhǎng)λ1、λ2的光束(例如藍(lán)和紅)發(fā)生相互不同的衍射次數(shù)的衍射光的第2衍射構(gòu)造形成于周邊區(qū)域，即與第3光信息記錄介質(zhì)(例如CD)的數(shù)值孔徑內(nèi)相當(dāng)?shù)闹醒雲(yún)^(qū)域以外的區(qū)域，從而可相對(duì)波長(zhǎng)λ1、λ2的光束(例如藍(lán)和紅)確保高衍射效率，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)第1、2光信息記錄介質(zhì)(例如高密度光盤與DVD)的互換。
本說明書的衍射效率可如以下那樣定義。
(1)物鏡具有與本發(fā)明的物鏡相同的焦距、透鏡厚度、數(shù)值孔徑，由相同的材料形成，未形成第1和第2衍射構(gòu)造；分成中央?yún)^(qū)域和周邊區(qū)域而測(cè)定該物鏡的透射率。此時(shí)，中央?yún)^(qū)域的透射率通過遮蔽入射到周邊區(qū)域的光束而進(jìn)行測(cè)定，周邊區(qū)域的透射率通過遮蔽入射到中央?yún)^(qū)域的光束而測(cè)定。
(2)將本發(fā)明的物鏡的透射率分成中央?yún)^(qū)域和周邊區(qū)域進(jìn)行測(cè)定。
(3)將由(1)的結(jié)果除(2)的結(jié)果獲得的值作為各區(qū)域的衍射效率。
項(xiàng)3記載的物鏡在項(xiàng)1記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，在上述第1衍射構(gòu)造中使上述相互相同的次數(shù)為1。
當(dāng)設(shè)上述中央?yún)^(qū)域的衍射次數(shù)為1時(shí)，設(shè)定上述中央?yún)^(qū)域相對(duì)各波長(zhǎng)的衍射效率時(shí)的環(huán)帶深度的選擇的范圍增大，可提供能夠適用于各種各樣的用途的光拾取裝置的物鏡。
項(xiàng)4記載的物鏡在項(xiàng)3記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，上述第1衍射構(gòu)造的耀光化波長(zhǎng)為上述第1波長(zhǎng)λ1與上述第2波長(zhǎng)λ2間的波長(zhǎng)。
在設(shè)上述中央?yún)^(qū)域的衍射次數(shù)為1的場(chǎng)合，當(dāng)設(shè)耀光化波長(zhǎng)為第1波長(zhǎng)λ1與第2波長(zhǎng)λ2間的波長(zhǎng)時(shí)，可設(shè)定與光拾取裝置的用途相應(yīng)的各波長(zhǎng)的衍射效率。
項(xiàng)5記載的物鏡在項(xiàng)1～4中任何一項(xiàng)記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，上述第1衍射構(gòu)造的衍射能力(power)為負(fù)。
當(dāng)設(shè)上述第1衍射構(gòu)造的衍射能力為負(fù)時(shí)，可良好地校正由保護(hù)基板的厚度的差引起的球差和波長(zhǎng)的差引起的球差。
項(xiàng)6記載的物鏡在項(xiàng)1記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，在上述第2衍射構(gòu)造中，上述相互不同的次數(shù)在上述第1光束下為2，在上述第2光束下為1。
設(shè)上述第2衍射構(gòu)造的衍射次數(shù)在上述波長(zhǎng)λ1的光束(例如藍(lán))中為2次，在上述波長(zhǎng)λ2的光束(例如紅)中為1次，則可確保各波長(zhǎng)的衍射效率，同時(shí)，可使衍射角的差為最大，所以，可確保在大節(jié)距下的互換，可減少衍射構(gòu)造的形狀誤差導(dǎo)致的衍射效率的損失。
項(xiàng)7記載的物鏡在項(xiàng)6記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，上述第2衍射構(gòu)造的耀光化波長(zhǎng)為比上述第1波長(zhǎng)λ1短的波長(zhǎng)。
為了在上述波長(zhǎng)λ1的光束(例如藍(lán))和上述波長(zhǎng)λ2的光束(例如紅)同時(shí)滿足上述第2衍射構(gòu)造的衍射效率，最好使耀光化波長(zhǎng)為比第1波長(zhǎng)λ1短的波長(zhǎng)。
項(xiàng)8記載的物鏡在項(xiàng)1記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，上述第2衍射構(gòu)造為波長(zhǎng)選擇型的衍射構(gòu)造，該波長(zhǎng)選擇型的衍射構(gòu)造按同心圓形排列包含光軸的截面形狀為臺(tái)階狀的圖形，在每預(yù)定的臺(tái)面的個(gè)數(shù)，僅按與該臺(tái)面數(shù)對(duì)應(yīng)的臺(tái)階數(shù)的高度轉(zhuǎn)換臺(tái)階；在上述第2衍射構(gòu)造中，上述相互不同的次數(shù)在上述第1光束下為0，在上述第2光束下為1。
當(dāng)使用項(xiàng)8記載的那樣的衍射作用的波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造作為上述第2相位構(gòu)造時(shí)，可獨(dú)立地控制第2光束的相位，所以，可良好地校正相對(duì)第2光束的球差。結(jié)果，可提供相對(duì)第2光信息記錄介質(zhì)的記錄/再生特性優(yōu)良的物鏡。
“波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造”指在各耀光內(nèi)形成預(yù)定數(shù)量的臺(tái)階高差、將包含各耀光的光軸的截面形狀形成為臺(tái)階狀的衍射構(gòu)造。當(dāng)設(shè)波長(zhǎng)相互不同的光束分別為A、B時(shí)，相對(duì)光束A，將由形成于各耀光內(nèi)的臺(tái)階高差附加的光程差設(shè)為光束A的波長(zhǎng)的整數(shù)倍，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定各耀光內(nèi)的臺(tái)階高差的數(shù)量，從而可產(chǎn)生具有使光束A不衍射、使光束B衍射的波長(zhǎng)選擇性的衍射作用。臺(tái)階形狀的臺(tái)階數(shù)或臺(tái)階的高度、寬度等可相應(yīng)于校正的球差的量和波長(zhǎng)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)。具體內(nèi)容記載于日本特開平9-306018號(hào)。
項(xiàng)9記載的物鏡在項(xiàng)8記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，在上述第2衍射構(gòu)造中，由上述圖形的1個(gè)臺(tái)階高差附加于上述第1波長(zhǎng)λ1的光程差為上述第1波長(zhǎng)λ1的2倍，所以，通過將波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造的1個(gè)臺(tái)階高差設(shè)定為按光程差換算與第1波長(zhǎng)λ1的2倍相當(dāng)?shù)纳疃?，從而相?duì)所有波長(zhǎng)的光束都可確保高衍射效率(透射率)。
項(xiàng)10記載的物鏡在項(xiàng)8或9記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，在上述第2衍射構(gòu)造中，上述預(yù)定的臺(tái)面的個(gè)數(shù)為4、5、6中的任一個(gè)。在波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造中，受到衍射作用的光束的衍射效率不僅依存于1個(gè)臺(tái)階高差，而且也依存于臺(tái)面數(shù)。通過將該臺(tái)面數(shù)設(shè)定為4、5、6中的任一個(gè)，從而可將第2光束的衍射效率確保得較大。為了使第2光束的衍射效率最大，最好將臺(tái)面數(shù)設(shè)定為5。
項(xiàng)11記載的物鏡在項(xiàng)1～10中任何一項(xiàng)記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，上述周邊區(qū)域進(jìn)一步分割成圍住上述中央?yún)^(qū)域的第1周邊區(qū)域和圍住該第1周邊區(qū)域的第2周邊區(qū)域這樣至少2個(gè)區(qū)域，上述第2衍射構(gòu)造形成于上述第1周邊區(qū)域，上述第2周邊區(qū)域?yàn)槲葱纬缮鲜龅?衍射構(gòu)造的非球面。
在物鏡中，僅用于上述第1光信息記錄介質(zhì)(例如高密度光盤)的光束通過的專用區(qū)域一般由于非球面的傾斜大，所以，當(dāng)在該區(qū)域形成衍射構(gòu)造時(shí)，由遮光(shading)(由環(huán)帶臺(tái)階高差導(dǎo)致的光束的遮光(eclipse))導(dǎo)致的透射率的損失發(fā)生。如該區(qū)域?yàn)槲葱纬裳苌錁?gòu)造的非球面，則可提高波長(zhǎng)λ1的光束(例如藍(lán))的透射率。
項(xiàng)12記載的物鏡在項(xiàng)1～11中任何一項(xiàng)記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，上述物鏡還具有第3衍射構(gòu)造，上述物鏡將由上述第3衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第1光束的衍射光中的10次衍射光聚光到上述第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，將由該第3衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第2光束的衍射光中的6次衍射光聚光到上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，將由該第3衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第3光束的衍射光中的5次衍射光聚光到上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
作為第3衍射構(gòu)造的衍射次數(shù)，對(duì)于波長(zhǎng)λ1的光束(例如藍(lán))利用10次，對(duì)于波長(zhǎng)λ2的光束(例如紅)利用6次，對(duì)于波長(zhǎng)λ3的光束(例如紅外)利用5次，從而可使各光束的衍射角大致相同，所以，不會(huì)對(duì)第1衍射構(gòu)造和第2衍射構(gòu)造的球差校正特性產(chǎn)生影響，可補(bǔ)償各光束的波長(zhǎng)區(qū)域的微小波長(zhǎng)變化和溫度變化導(dǎo)致的聚光特性的劣化。
項(xiàng)13記載的物鏡在項(xiàng)12記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，由上述第3衍射構(gòu)造補(bǔ)償±5nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)變化引起的、上述第1波長(zhǎng)λ1的光束的近軸像點(diǎn)位置的變動(dòng)。
由于記錄/再生波長(zhǎng)的短波長(zhǎng)化使色差變大，所以，半導(dǎo)體激光光源的跳模導(dǎo)致近軸像點(diǎn)位置的變動(dòng)增大。為此，在高密度光盤用的光拾取光學(xué)系統(tǒng)中，需要校正色差。通過由第3衍射構(gòu)造的作用校正該色差，從而可提供記錄/再生特性優(yōu)良的物鏡。
項(xiàng)14記載的物鏡在項(xiàng)12記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，由上述第3衍射構(gòu)造補(bǔ)償由±5nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)變化引起的、上述第1波長(zhǎng)λ1的光束的球差的變動(dòng)。
當(dāng)物鏡高數(shù)值孔徑化時(shí)，由微小的波長(zhǎng)變化引起的球差變動(dòng)也成為不能忽視的量。當(dāng)該球差變動(dòng)不由光拾取光學(xué)系統(tǒng)補(bǔ)償時(shí)，需要區(qū)分半導(dǎo)體激光光源，導(dǎo)致光拾取裝置的成本增大。通過由第3衍射構(gòu)造的作用校正該球差變動(dòng)，從而可提供能夠使用的波長(zhǎng)區(qū)域?qū)挼奈镧R。
項(xiàng)15記載的物鏡在項(xiàng)12記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，由上述第3衍射構(gòu)造補(bǔ)償±30℃的范圍內(nèi)的溫度變化帶來的、上述第1波長(zhǎng)λ1的光束的球差的變動(dòng)。
當(dāng)物鏡高數(shù)值孔徑化時(shí)，由溫度變化引起的球差變動(dòng)也成為不能忽視的量。特別是該球差變動(dòng)在由樹脂制成物鏡時(shí)成為問題。通過由第3衍射構(gòu)造的作用校正該球差變動(dòng)，從而可提供能夠使用的溫度區(qū)域?qū)挼奈镧R。
項(xiàng)16記載的物鏡在項(xiàng)1～15中任何一項(xiàng)記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，該物鏡由樹脂制成。通過使用樹脂制成上述物鏡，從而可按穩(wěn)定的性能廉價(jià)地大量生產(chǎn)，同時(shí)，為輕質(zhì)，所以，聚焦驅(qū)動(dòng)和光道跟蹤驅(qū)動(dòng)用的傳動(dòng)裝置的耗電量減少，可將傳動(dòng)裝置小型化。另外，由于熔融狀態(tài)的粘性低，所以，可通過成形良好地轉(zhuǎn)印衍射構(gòu)造。另外，最好在樹脂中添加氧化防止劑，這樣，可提高相對(duì)藍(lán)的耐光性。
項(xiàng)17記載的物鏡在項(xiàng)16記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，將溫度變化帶來的折射率的變化率的符號(hào)與上述樹脂相反、直徑小于等于30nm的粒子分散到上述樹脂中。
作為將小于等于30nm的粒子分散到成為母材的樹脂中的材料，已知不導(dǎo)熱(athermal)樹脂。不導(dǎo)熱樹脂與通常的光學(xué)用途的樹脂相比，具有相對(duì)溫度變化的折射率變化小的特征，所以，可控制由衍射構(gòu)造改善溫度特性的效果，這樣，可減少衍射構(gòu)造導(dǎo)致的波長(zhǎng)特性的劣化，擴(kuò)大光學(xué)元件的設(shè)計(jì)自由度，擴(kuò)大制造誤差和組裝精度的容許范圍。
一般當(dāng)將粉末混合到透明的樹脂材料時(shí)，產(chǎn)生光的散射，透射率下降，所以，難以用作光學(xué)材料，但通過使微粉末為比透射光束的波長(zhǎng)小的平均粒徑小于等于30nm的微粒子，從而可事實(shí)上不發(fā)生散射。
通過使溫度變化帶來的折射率的變化率的符號(hào)與上述樹脂相反，將直徑小于等于30nm的粒子分散到樹脂中，從而可具有與樹脂同樣的成形性，同時(shí)可獲得溫度變化帶來的折射率的變化率小的材料。由這樣的材料形成本發(fā)明的物鏡，從而可通過成形按穩(wěn)定的性能廉價(jià)地大量生產(chǎn)，同時(shí)，可提供溫度變化帶來的球差的變動(dòng)小的高數(shù)值孔徑的物鏡。此時(shí)，上述樹脂最好滿足以下的條件。
|A|＜8×10-5其中，A為用下式表達(dá)的值。
A=(π2+2)(π2-1)6n{(-3α)+1[R]∂[R]∂t}]]>α線膨脹系數(shù)，[R]分子折射溫度變化帶來的折射率變化根據(jù)洛倫茲·洛倫茲的式子用溫度t對(duì)折射率n進(jìn)行微分，從而由上式4表達(dá)。
在樹脂的場(chǎng)合，一般與第1項(xiàng)相比，第2項(xiàng)的貢獻(xiàn)小，基本可忽視。例如在PMA樹脂的場(chǎng)合，由于線膨脹系數(shù)α為7×10-5，當(dāng)代入到上述式子時(shí)，成為-1.2×10-4，與實(shí)測(cè)值大體一致。
在項(xiàng)17記載的物鏡中，通過將微粒子(最好是無機(jī)微粒子)分散到樹脂中，從而實(shí)質(zhì)上增大上述式子的第2項(xiàng)的貢獻(xiàn)，與由第1項(xiàng)的線膨脹導(dǎo)致的變化相抵消。
例如通過將溫度變化帶來的折射率的變化率的符號(hào)與上述樹脂相反、直徑小于等于30nm的粒子分散到樹脂中，從而具有與樹脂同樣的成形性，同時(shí)，可獲得溫度變化帶來的折射率的變化率小的材料。
一般熱塑性樹脂的dn/dT具有負(fù)值，即折射率隨著溫度的上升而減小。因此，為了高效率地減小熱塑性樹脂組成物的|dn/dT|，最好分散dn/dT大的微粒子。作為折射率變化率dn/dT大的意義，在成為母材的樹脂的折射率變化率的符號(hào)為負(fù)的場(chǎng)合，包含微粒子具有比其更接近零的負(fù)的折射率變化率和微粒子具有符號(hào)為正的折射率變化率這兩種情形。
通過將這樣的微粒子分散到熱塑性樹脂，從而可由較小的量有效地減小熱塑性樹脂組成物的|dn/dT|。
具體地說，最好將過去為-1.2×10-4左右的dn/dT在用絕對(duì)值表示時(shí)抑制到低于10×10-5。不到8×10-5(最好不到6×10-5)時(shí)對(duì)光學(xué)設(shè)計(jì)或光學(xué)元件有利。
另外，也可進(jìn)一步增大第2項(xiàng)的貢獻(xiàn)，具有與當(dāng)初的樹脂相反的溫度特性。即，也可獲得這樣的材料，該材料隨著溫度上升，折射率并不下降，相反，折射率增加。
另外，最好分散到樹脂中的粒子為無機(jī)材料。該無機(jī)材料為氧化物時(shí)更理想，該氧化物為飽和氧化狀態(tài)時(shí)最理想。當(dāng)氧化物為飽和氧化狀態(tài)時(shí)，可防止成為藍(lán)的照射時(shí)的透射率和波面像差的劣化的原因的氧化作用的進(jìn)行。
為無機(jī)物時(shí)，可降低與作為高分子有機(jī)化合物的母材的樹脂的反應(yīng)，較理想，另外，通過為氧化物，從而可防止激光照射等的實(shí)際使用導(dǎo)致的劣化。特別是在高溫化、照射激光這樣的苛刻的條件下，容易促進(jìn)樹脂的氧化，但如為這樣的無機(jī)氧化物的微粒子，則可防止氧化導(dǎo)致的劣化。
另外，為了防止其它原因?qū)е碌臉渲难趸?dāng)然也可在樹脂材料中添加氧化防止劑。
雖然分散的微粒子的dn/dT可根據(jù)成為母材的熱塑性樹脂的dn/dT的值適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇，但在使微粒子分散到一般較好地用于光學(xué)元件的熱塑性樹脂的場(chǎng)合，最好微粒子的dn/dT比-20×-6大，如比-10×10-6大則更理想。
而且，分散到熱塑性樹脂中的無機(jī)微粒子不特別限定，可從這樣的無機(jī)微粒子中任意選擇，該無機(jī)微粒子可使獲得的熱塑性樹脂組成物的由溫度導(dǎo)致的折射率的變化率較小。具體地說，最好使用氧化物微粒子、金屬鹽微粒子、半導(dǎo)體微粒子等，可從其中適當(dāng)?shù)剡x擇使用在作為光學(xué)元件利用的波長(zhǎng)區(qū)域中不產(chǎn)生吸收、發(fā)光、熒光等的微粒子。
作為在本發(fā)明中使用的氧化物微粒子，可使用這樣的金屬氧化物，該金屬氧化物中的構(gòu)成金屬氧化物的金屬為從由Li、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Nb、Zr、Mo、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Ta、Hf、W、Ir、Tl、Pb、Bi及稀土類金屬構(gòu)成的群中選擇的1種或大于等于2種的金屬。具體地說，例如可列舉出氧化硅、氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈮、氧化鉭、氧化鎂、氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇、氧化銦、氧化錫、氧化鉛，以及作為由這些氧化物構(gòu)成的復(fù)氧化物的鈮酸鋰、鈮酸鉀、鉭酸鋰、鋁鎂氧化物(MgAl2O4)等。另外，作為在本發(fā)明中使用的氧化物微粒子，也可使用稀土類氧化物，具體地說，也可列舉出氧化鈧、氧化釔、氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠、氧化釹、氧化釤、氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化鉉、氧化鐿、氧化镥等。金屬鹽微粒子可列舉出碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等，具體地說，可列舉出碳酸鈣、磷酸鋁等。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體微粒子意味著半導(dǎo)體晶體組成的微粒子，作為該半導(dǎo)體晶體組成的具體的組成例，可列舉出碳、硅、鍺、錫等周期表第14族元素的單體，磷(黑磷)等周期表第15族元素的單體，硒、碲等周期表第16族元素的單體，碳化硅(SiC)等由多個(gè)周期表第14族元素構(gòu)成的化合物，氧化錫(IV)(SnO2)、硫化錫(II，IV)(Sn(II)Sn(IV)S3)、硫化錫(IV)(SnS2)、硫化錫(II)(SnS)、硒化錫(II)(SnSe)、碲化錫(II)(SnTe)、硫化鉛(II)(PbS)、硒化鉛(II)(PbSe)、碲化鉛(II)(PbTe)等周期表第14族元素與周期表第16族元素的化合物，氮化硼(BN)、磷化硼(BP)、砷化硼(BAs)、氮化鋁(AlN)、磷化鋁(AlP)、砷化鋁(AlAs)、銻化鋁(AlSb)、氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、銻化鎵(GaSb)、氮化銦(InN)、磷化銦(InP)、砷化銦(InAs)、銻化銦(InSb)等周期表第13族元素與周期表第15族元素的化合物(或III-V族化合物半導(dǎo)體)，硫化鋁(Al2S3)、硒化鋁(Al2Se3)、硫化鎵(Ga2S3)、硒化鎵(Ga2Se3)、碲化鎵(Ga2Te3)、氧化銦(In2O3)、硫化銦(In2S3)、硒化銦(In2Se3)、碲化銦(In2Te3)等周期表第13族元素與周期表第16族元素的化合物，氯化鉈(I)(TlCl)、溴化鉈(I)(TlBr)、碘化鉈(I)(TlI)等周期表第13族元素與周期表第17族元素的化合物，氧化鋅(ZnO)、硫化鋅(ZnS)、硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)、氧化鎘(CdO)、硫化鎘(CdS)、硒化鎘(CdSe)、碲化鎘(CdTe)、硫化汞(HgS)、硒化汞(HgSe)、碲化汞(HgTe)等周期表第12族元素與周期表第16族元素的化合物(或II-VI族化合物半導(dǎo)體)，硫化砷(III)(As2S3)、硒化砷(III)(As2Se3)、碲化砷(III)(As2Te3)、硫化銻(III)(Sb2S3)、硒化銻(III)(Sb2Se3)、碲化銻(III)(Sb2Te3)、硫化鉍(III)(Bi2S3)、硒化鉍(III)(Bi2Se3)、碲化鉍(III)(Bi2Te3)等周期表第15族元素與周期表第16族元素的化合物，氧化銅(I)(Cu2O)、硒化銅(I)(Cu2Se)等周期表第11族元素與周期表第16族元素的化合物，氯化銅(I)(CuCl)、溴化銅(I)(CuBr)、碘化銅(I)(CuI)、氯化銀(AgCl)、溴化銀(AgBr)等周期表第11族元素與周期表第17族元素的化合物，氧化鎳(II)(NiO)等周期表第10族元素與周期表第16族元素的化合物，氧化鈷(II)(CoO)、硫化鈷(II)(CoS)等周期表第9族元素與周期表第16族元素的化合物，四氧化三鐵(Fe3O4)、硫化鐵(II)(FeS)等周期表第8族元素與周期表第16族元素的化合物，氧化錳(II)(MnO)等周期表第7族元素與周期表第16族元素的化合物，硫化鉬(II)(MoS2)、氧化鎢(IV)(WO2)等周期表第6族元素與周期表第16族元素的化合物，氧化釩(II)(VO)、氧化釩(IV)(VO2)、氧化鉭(V)(Ta2O5)等周期表第5族元素與周期表第16族元素的化合物，氧化鈦(TiO2、Ti2O5、Ti2O3、Ti5O9等)等周期表第4族元素與周期表第16族元素的化合物，硫化鎂(MgS)、硒化鎂(MgSe)等周期表第2族元素與周期表第16族元素的化合物，氧化鎘(II)鉻(III)(CdCr2O4)、硒化鎘(II)鉻(III)(CdCr2Se4)、硫化銅(II)鉻(III)(CuCr2S4)、硒化汞(II)鉻(III)(HgCr2Se4)等硫?qū)偌饩?カルュグンスピネル)類，鈦酸鋇(BaTiO3)等。由G.Schmid等，Adv.Mater.，4卷，494頁(1991)報(bào)告的(BN)75(BF2)15F15和由D.Fenske等，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.，29卷，1452頁(1990)報(bào)告的Cu146Se73(三乙膦)22那樣確定構(gòu)造的半導(dǎo)體組(クラスタ-)也同樣地例示。
作為dn/dT大的微粒子，最好使用例如氮化鎵、硫化鋅、氧化鋅、鈮酸鋰、鉭酸鋰等。
成為母材的樹脂可較好地采用記載于日本特開2004-144951號(hào)公報(bào)、特開2004-144953號(hào)公報(bào)、特開2004-144954號(hào)公報(bào)那樣的樹脂。
另一方面，當(dāng)將微粒子分散到熱塑性樹脂時(shí)，最好成為母材的熱塑性樹脂與微粒子的折射率的差較小。發(fā)明者研究后得知，如熱塑性樹脂與分散的微粒子的折射率的差小，則在使光透射的場(chǎng)合難以產(chǎn)生散射。當(dāng)使微粒子分散到熱塑性樹脂時(shí)，粒子越大，則光透射時(shí)越容易發(fā)生散射，但當(dāng)熱塑性樹脂與分散的微粒子的折射率的差小時(shí)，即使使用較大的微粒子，光的散射發(fā)生的程度也較小。熱塑性樹脂與分散的微粒子的折射率的差最好在0～0.3的范圍，如在0～0.15的范圍則更理想。
可良好地用作光學(xué)材料的熱塑性樹脂的折射率為1.4～1.6左右的場(chǎng)合較多，作為分散到這些熱塑性樹脂的材料，例如可良好地使用氧化硅、碳酸鈣、磷酸鋁、氧化鋁、氧化鎂、鋁鎂氧化物等。
另外，根據(jù)發(fā)明者的研究可知，通過使折射率較低的微粒子分散，從而可有效地減小熱塑性樹脂組成物的dn/dT。分散了折射率低的微粒子的熱塑性樹脂組成物的|dn/dT|減小的原因雖然尚未詳細(xì)地弄清楚，但可以推測(cè)是樹脂組成物中的無機(jī)微粒子的體積分率的溫度變化朝微粒子的折射率越低、越減小樹脂組成物的|dn/dT|的方向作用。作為折射率較低的微粒子，例如最好使用氧化硅、碳酸鈣、磷酸鋁。
使熱塑性樹脂組成物的dn/dT的降低效果、光透射性、所期望的折射率等全部同時(shí)提高較困難，分散于熱塑性樹脂的微粒子可相應(yīng)于熱塑性樹脂組成物要求的特性，考慮微粒子自身的dn/dT的大小、微粒子的dn/dT與成為母材的熱塑性樹脂的dn/dT的差、及微粒子的折射率等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。另外，適當(dāng)?shù)剡x擇使用與成為母材的熱塑性樹脂的匹配性，即相對(duì)熱塑性樹脂的分散性、不易引起散射的微粒子，對(duì)維持光透射性有利。
例如，在將良好地用于光學(xué)元件的環(huán)狀烯烴聚合物作為母材的場(chǎng)合，作為在維持光透射性的同時(shí)減小|dn/dT|的微粒子，氧化硅可很好地使用。
上述微粒子可使用1種無機(jī)微粒子，也可并用多種無機(jī)微粒子。通過使用具有不同性質(zhì)的多種微粒子，從而可按更高效率提高所需要的特性。
另外，本發(fā)明的無機(jī)微粒子最好平均粒徑大于等于1nm、小于等于30nm，如大于等于1nm、小于等于20nm則更理想，如大于等于1nm、小于等于10nm則最理想。在平均粒徑不到1nm的場(chǎng)合，存在無機(jī)微粒子的分散困難、不能得到所期望的性能的危險(xiǎn)，所以，最好平均粒徑大于等于1nm，另外，當(dāng)平均粒徑超過30nm時(shí)，獲得的熱塑性材料組成物變得渾濁等，透明性下降，存在光線透射率不到70％的危險(xiǎn)性，所以，最好平均粒徑小于等于30nm。這里所說的平均粒徑指將各粒子換算成相同體積的球時(shí)的直徑(球換算粒徑)的體積平均值。
另外，無機(jī)微粒子的形狀不特別限定，但球狀的微粒子可良好地使用。具體地說，最好粒子的最小直徑(在微粒子的外周劃出2條切線的場(chǎng)合的該切線間的距離的最小值)/最大直徑(在微粒子的外周劃出2條切線的場(chǎng)合的該切線間的距離的最大值)最好為0.5～1.0，如為0.7～1.0則更理想。
另外，關(guān)于粒子直徑的分布雖然不特別限制，但為了按更好的效率發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的效果，具有較窄的分布的場(chǎng)合比具有較寬范圍的分布的場(chǎng)合可更好地利用。
成為母材的樹脂與粒子的混合·分散最好在光學(xué)元件的注射模塑成形時(shí)同步地進(jìn)行。換言之，混合·分散后，在成形為光學(xué)元件(透鏡之前)，最好不冷卻·固化。
另外，樹脂與粒子的體積比最好為9∶1～3∶2，這樣，不損害樹脂的成形性，可獲得溫度變化帶來的折射率的變化率小的材料。
項(xiàng)18記載的物鏡在項(xiàng)1～15中任何一項(xiàng)記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，由?；瘻囟刃∮诘扔?00℃的低熔點(diǎn)玻璃制成。
通過使用這樣的低熔點(diǎn)玻璃，可實(shí)現(xiàn)成形金屬模的長(zhǎng)壽命化，同時(shí)，熔融時(shí)的粘性低，所以，可通過成形良好地轉(zhuǎn)印衍射構(gòu)造。作為這樣的?；瘻囟萒g小于等于400℃的低熔點(diǎn)玻璃，具有住田光學(xué)公司制的K-PG325，K-PG375。
項(xiàng)19記載的物鏡在項(xiàng)1～18中任何一項(xiàng)記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，當(dāng)將相對(duì)上述第1波長(zhǎng)λ1的第1設(shè)計(jì)倍率設(shè)為m1，將相對(duì)上述第2波λ2的第2設(shè)計(jì)倍率設(shè)為m2，將相對(duì)上述第3波長(zhǎng)λ3的第3設(shè)計(jì)倍率設(shè)為m3時(shí)，滿足以下的式子。
m1＝m2＝0(2)-0.07≤m3≤0 (3)通過滿足以上的式(2)、(3)，從而可使由相對(duì)第1光信息記錄介質(zhì)和第2光信息記錄介質(zhì)進(jìn)行記錄/再生時(shí)的光道跟蹤驅(qū)動(dòng)發(fā)生的慧差為零，同時(shí)，可良好地校正相對(duì)第3光束的球差。在本發(fā)明的物鏡中，為了第1光信息記錄介質(zhì)與第3光信息記錄介質(zhì)的互換，對(duì)第1波長(zhǎng)λ1和第3波長(zhǎng)λ3利用同次折射光，所以，可使第3光信息記錄介質(zhì)使用時(shí)的倍率在式(3)的范圍內(nèi)，物鏡進(jìn)行光道跟蹤驅(qū)動(dòng)時(shí)的慧差發(fā)生量小，可獲得良好的光道跟蹤特性。
項(xiàng)20記載的物鏡在項(xiàng)1～19中任何一項(xiàng)記載的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，當(dāng)設(shè)上述中央?yún)^(qū)域與上述周邊區(qū)域的面積的和為ST，設(shè)上述中央?yún)^(qū)域的面積為SC時(shí)，滿足以下的式子。
SC/ST＜0.5(4)如滿足式(4)，則即使在將中央?yún)^(qū)域的衍射效率重視波長(zhǎng)λ2、λ3的光束(例如紅、紅外)的場(chǎng)合，也可確保由各區(qū)域的面積加權(quán)平均計(jì)算的波長(zhǎng)λ1的光束(例如藍(lán))的衍射效率較高。
項(xiàng)21記載的光拾取裝置搭載了第1光源、第2光源、第3光源、及項(xiàng)1～20中任何一項(xiàng)記載的物鏡；該第1光源出射第1波長(zhǎng)λ1(λ1＜450nm)的第1光束，該第1光束用于在具有厚度t1的第1保護(hù)基板的第1光信息記錄介質(zhì)進(jìn)行信息的再生和/或記錄；該第2光源出射第2波長(zhǎng)λ2(1.5×λ1＜λ2＜1.7×λ1)的第2光束，該第2光束用于在具有厚度t2(t1≤t2)的第2保護(hù)基板的第2光信息記錄介質(zhì)進(jìn)行信息的再生和/或記錄；該第3光源出射第3波長(zhǎng)λ3(1.9×λ1＜λ3＜2.1×λ1)的第3光束，該第3光束用于在具有第3保護(hù)基板的第3光信息記錄介質(zhì)進(jìn)行信息的再生和/或記錄；該物鏡分別將上述第1～第3光束聚光到第1～第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面。
記載于項(xiàng)22的光盤驅(qū)動(dòng)裝置搭載記載于項(xiàng)21的光拾取裝置和使上述光拾取裝置沿上述第1～第3光信息記錄介質(zhì)各個(gè)的徑向移動(dòng)的移動(dòng)裝置。
在本說明書中，物鏡指在將光信息記錄介質(zhì)裝填于光盤裝置的狀態(tài)下在最接近信息記錄介質(zhì)側(cè)的位置與其相對(duì)地配置的、具有聚光作用的透鏡。
下面，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施形式。首先，根據(jù)圖1說明本實(shí)施形式的光拾取裝置。本實(shí)施形式的光拾取裝置PU1可組裝到光盤驅(qū)動(dòng)裝置。
圖1為示意地示出相對(duì)高密度光盤BD、DVD及CD都可適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄/再生的光拾取裝置PU1的構(gòu)成的圖。BD的光學(xué)規(guī)格為波長(zhǎng)λ1＝408nm，第1保護(hù)基板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＝658nm，第2保護(hù)基板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，第3保護(hù)基板PL3的厚度t3＝1.2mm，數(shù)值孔徑NA3＝0.45。但是，波長(zhǎng)、保護(hù)基板的厚度、及數(shù)值孔徑的組合不受此限制。
光拾取裝置PU1由光源模塊LM、BD用光檢測(cè)器PD、單透鏡結(jié)構(gòu)的樹脂制的物鏡OL、2軸傳動(dòng)裝置AC1、1軸傳動(dòng)裝置AC2、光束擴(kuò)展器EXP、第1偏振光束分離器BS1、第2偏振光束分離器BS2、1/4波片QWP、用于相對(duì)來自信息記錄面RL1的反射光束附加像散的傳感透鏡SEN、第1準(zhǔn)直管COL1、及第2準(zhǔn)直管COL2構(gòu)成；該光源模塊LM包括在相對(duì)BD進(jìn)行信息的記錄/再生的場(chǎng)合發(fā)光、出射408nm的藍(lán)紫色激光束(第1光束)的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光LD(第1光源)，在相對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再生的場(chǎng)合發(fā)光、出射658nm的激光束(第2光束)的第2發(fā)光點(diǎn)EP1(第2光源)，在相對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再生的場(chǎng)合發(fā)光、出射785nm的激光束(第3光束)的第2發(fā)光點(diǎn)EP2(第3光源)，接受來自DVD的信息記錄面RL2的反射光束的第1受光部分DS1，接受來自CD的信息記錄面RL3的反射光束的第2受光部分DS2，及棱鏡PS；該物鏡OL的光源側(cè)的光學(xué)面被分割成包含光軸的中央?yún)^(qū)域、圍住該中央?yún)^(qū)域的第1周邊區(qū)域、及圍住該第1周邊區(qū)域的第2周邊區(qū)域這樣3個(gè)區(qū)域，在中央?yún)^(qū)域形成第1衍射構(gòu)造，在第1周邊區(qū)域形成第2衍射構(gòu)造，第2周邊區(qū)域?yàn)槲葱纬裳苌錁?gòu)造的非球面，在該物鏡OL的光信息記錄介質(zhì)側(cè)的光學(xué)面形成第3衍射構(gòu)造；該光束擴(kuò)展器EXP配置在第1～第3光束共同通過的共用光程內(nèi)，由第1透鏡L1和第2透鏡L2構(gòu)成，該第1透鏡L1可由1軸傳動(dòng)裝置AC2朝光軸方向移動(dòng)；該第1準(zhǔn)直管COL1配置在僅第1光束通過的專用光程內(nèi)，將第1光束變換成平行光束；該第2準(zhǔn)直管COL2將第2光束和第3光束變換成平行光束。作為BD用的光源，除了上述藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光LD1外，也可使用藍(lán)紫色SHG激光。
在光拾取裝置PU1中，當(dāng)相對(duì)BD進(jìn)行信息的記錄/再生時(shí)，按平行光束的狀態(tài)從光束擴(kuò)展器EXP出射第1光束地由1軸傳動(dòng)裝置AC2對(duì)第1透鏡L1的光軸方向的位置進(jìn)行調(diào)整后，使藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光LD發(fā)光。從藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光LD1出射的發(fā)散光束如在圖1中用實(shí)線繪出其光線路徑地由第1偏振光束分離器BS1反射后，由準(zhǔn)直管變換成平行光束，由光束擴(kuò)展器EXP擴(kuò)徑，通過1/4波片QWP，由圖中未示出的光闌限制光束直徑，在以平行光的狀態(tài)入射到物鏡OL后，經(jīng)BD的保護(hù)基板PL1，成為形成于信息記錄面RL1上的光點(diǎn)。此時(shí)，由通過物鏡OL的中央?yún)^(qū)域、第1周邊區(qū)域、第2周邊區(qū)域、及光信息記錄介質(zhì)側(cè)的光學(xué)面的光束，在BD的信息記錄面RL1形成聚光點(diǎn)。物鏡OL由配置于其周邊的2軸傳動(dòng)裝置AC1進(jìn)行聚焦和光道跟蹤。
在信息記錄面RL1由信息坑調(diào)制后的反射光束再次透過物鏡OL、1/4波片QWP、光束擴(kuò)展器EXP、及第2偏振光束分離器BS2后，由第1準(zhǔn)直管COL1形成為收斂光束，透過第1偏振光束分離器BS1后，由傳感透鏡SEN附加像散，聚焦于光檢測(cè)器PD的受光面上。使用光檢測(cè)器PD的輸出信號(hào)可讀取記錄于BD的信息。
另外，在光拾取裝置PU1中，當(dāng)相對(duì)DVD進(jìn)行信息的記錄/再生時(shí)，從光束擴(kuò)展器EXP按平行光束的狀態(tài)出射第2光束地由1軸傳動(dòng)裝置AC2調(diào)整第1透鏡L1的光軸方向的位置后，使第1發(fā)光點(diǎn)EP1發(fā)光。從第1發(fā)光點(diǎn)EP1出射的發(fā)散光束如在圖1中用虛線繪出其光線路徑那樣由棱鏡PS反射后，由第2準(zhǔn)直管COL2變換成平行光束。此后，由第2偏振光束分離器BS2反射，由光束擴(kuò)展器EXP擴(kuò)徑，然后，通過1/4波片QWP，按平行光的狀態(tài)入射到物鏡OL，然后，經(jīng)過DVD的保護(hù)基板PL2成為形成于信息記錄面RL2上的光點(diǎn)。此時(shí)，由通過物鏡OL的中央?yún)^(qū)域、第1周邊區(qū)域、及光信息記錄介質(zhì)側(cè)的光學(xué)面的光束在DVD的信息記錄面RL2形成聚光點(diǎn)。物鏡OL由配置于其周邊的2軸傳動(dòng)裝置AC1進(jìn)行聚焦或光道跟蹤。
在信息記錄面RL2由信息坑調(diào)制后的反射光束再次透過物鏡OL、1/4波片QWP、光束擴(kuò)展器EXP，然后由第2偏振光束分離器BS2反射，由第2準(zhǔn)直管COL2轉(zhuǎn)換成收斂光束。此后，在棱鏡內(nèi)進(jìn)行2次反射后，聚焦于第1受光部分DS1。然后，可使用第1受光部分DS1的輸出信號(hào)讀取記錄于DVD的信息。
另外，在光拾取裝置PU1中，當(dāng)相對(duì)CD進(jìn)行信息的記錄/再生時(shí)，從光束擴(kuò)展器EXP按弱發(fā)散光束的狀態(tài)出射第3光束地由1軸傳動(dòng)裝置AC2調(diào)整第1透鏡L1的光軸方向的位置后，使第2發(fā)光點(diǎn)EP2發(fā)光。從第2發(fā)光點(diǎn)EP2出射的發(fā)散光束如在圖1中用一點(diǎn)劃線繪出其光線路徑那樣由棱鏡PS反射后，由第2準(zhǔn)直管COL2變換成平行光束。此后，由第2偏振光束分離器BS2反射，由光束擴(kuò)展器EXP擴(kuò)徑，然后，通過1/4波片QWP，按弱有限發(fā)散光的狀態(tài)入射到物鏡OL，然后，經(jīng)過CD的保護(hù)基板PL3成為形成于CD的信息記錄面RL3上的光點(diǎn)。此時(shí)，由通過物鏡OL的中央?yún)^(qū)域和光信息記錄介質(zhì)側(cè)的光學(xué)面的光束在CD的信息記錄面RL3形成聚光點(diǎn)。物鏡OL由配置于其周邊的2軸傳動(dòng)裝置AC1進(jìn)行聚焦或光道跟蹤。
在信息記錄面RL3由信息坑調(diào)制后的反射光束再次透過物鏡OL、1/4波片QWP、光束擴(kuò)展器EXP，然后由第2偏振光束分離器BS2反射，由第2準(zhǔn)直管COL2轉(zhuǎn)換為收斂光束。此后，在棱鏡內(nèi)進(jìn)行2次反射后，聚焦于第2受光部分DS2。然后，可使用第2受光部分DS2的輸出信號(hào)讀取記錄于CD的信息。
下面，使用圖2說明物鏡OL的構(gòu)成。物鏡OL的光源側(cè)的光學(xué)面S1如上述那樣分割成包含光軸的中央?yún)^(qū)域A1、圍住該中央?yún)^(qū)域的第1周邊區(qū)域A2、及圍住該第1周邊區(qū)域的第2周邊區(qū)域A3這樣3個(gè)區(qū)域，在中央?yún)^(qū)域A1形成第1衍射構(gòu)造11，在第1周邊區(qū)域A2形成第2衍射構(gòu)造12，第2周邊區(qū)域A3構(gòu)成為未形成衍射構(gòu)造的非球面。中央?yún)^(qū)域A1的非球面形狀和第1衍射構(gòu)造的形狀確定成第1～第3光束的1次衍射光聚光到各光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。通過利用1次衍射光實(shí)現(xiàn)BD與CD的互換，從而使得CD使用時(shí)的倍率不變得過小，所以，可獲得良好的光道跟蹤特性。另外，第1衍射構(gòu)造11的環(huán)帶深度確定成第2光束的衍射效率為91％、第3光束的衍射效率為72％，所以，可對(duì)DVD和CD進(jìn)行高速的記錄和再生。
另外，第1周邊區(qū)域A2的非球面形狀和第2衍射構(gòu)造(在本實(shí)施形式中波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造)的形狀這樣確定，即，使得第1光束的0次衍射光(透射光)聚光到BD的光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，將第2光束的1次衍射光(透射光)聚光到DVD的光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。第2衍射構(gòu)造12相對(duì)各光束的衍射效率相對(duì)第1光束為100％，相對(duì)第2光束為88％，相對(duì)哪個(gè)光束都可獲得足夠高的衍射效率(透射率)。
另外，第2周邊區(qū)域A3的非球面形狀確定成第1光束聚光到BD的光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。在本實(shí)施形式的物鏡中，通過不在第2周邊區(qū)域形成衍射構(gòu)造，從而防止由環(huán)帶臺(tái)階高差導(dǎo)致的光束的遮光，提高第1光束的透射率。
在中央?yún)^(qū)域，由于成為重視第2光束和第3光束的衍射效率的設(shè)計(jì)，所以，第1光束的衍射效率成為60％。然而，通過設(shè)第2衍射構(gòu)造12相對(duì)第1光束的衍射效率(透射率)為100％(即滿足式(1))、將第2周邊區(qū)域構(gòu)成為未形成衍射構(gòu)造的非球面，從而使按各區(qū)域的面積加權(quán)平均計(jì)算出的第1光束的衍射效率成為86％，可相對(duì)BD高速地進(jìn)行記錄和再生。
另外，在光信息記錄介質(zhì)側(cè)的光學(xué)面S2形成第3衍射構(gòu)造13。該第3衍射構(gòu)造13為用于補(bǔ)償由溫度變化帶來的球差的變動(dòng)，在入射光束的波長(zhǎng)變大的場(chǎng)合，具有球差朝校正不足方向變化那樣的球差的依存性。
在本實(shí)施形式的物鏡中，重視第2光束和第3光束的衍射效率地設(shè)計(jì)第1衍射構(gòu)造11，但也可重視第1光束的衍射效率地進(jìn)行設(shè)計(jì)，可相應(yīng)于光拾取裝置的用途適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定。
另外，在本實(shí)施形式的物鏡中，將第2衍射構(gòu)造12形成為波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造，但也可形成為相對(duì)第1光束發(fā)生2次衍射光、相對(duì)第2光束發(fā)生1次衍射光的耀光型衍射構(gòu)造。
另外，在本實(shí)施形式的物鏡中，形成為由第3衍射構(gòu)造13補(bǔ)償由溫度變化帶來的球差的變動(dòng)的構(gòu)成，但也可形成為補(bǔ)償由第1光束的波長(zhǎng)變化帶來的近軸像點(diǎn)位置的變動(dòng)和由第1光束的波長(zhǎng)變化帶來的球差的變動(dòng)的構(gòu)成。
另外，在本實(shí)施形式的物鏡中構(gòu)成為第1保護(hù)基板與第2保護(hù)基板的厚度差引起的球差僅在中央?yún)^(qū)域A1與第1周邊區(qū)域A2的范圍內(nèi)進(jìn)行校正，在第2周邊區(qū)域A3不被校正。構(gòu)成為通過第2周邊區(qū)域的第2光束在DVD的信息記錄面上成為光斑成分，自動(dòng)地相對(duì)CD進(jìn)行開口限制。
另外，在本實(shí)施形式的物鏡中構(gòu)成為第1保護(hù)基板與第3保護(hù)基板的厚度差引起的球差僅在中央?yún)^(qū)域的范圍內(nèi)被校正，在第1周邊區(qū)域和第2周邊區(qū)域不被校正。構(gòu)成為通過第1周邊區(qū)域和第2周邊區(qū)域的第3光束在CD的信息記錄面上成為光斑成分，自動(dòng)地相對(duì)CD進(jìn)行開口限制。
而且，通過由1軸傳動(dòng)裝置AC2朝光軸方向驅(qū)動(dòng)光束擴(kuò)展器EXP的第1透鏡L1，從而可校正形成于BD的信息記錄面RL1上的光點(diǎn)的球差。由第1透鏡L1的位置調(diào)整校正的球差的發(fā)生原因例如為由第1光源LD的制造誤差產(chǎn)生的波長(zhǎng)偏差、溫度變化帶來的物鏡的折射率變化或折射率分布、2層盤、4層盤等多層盤的信息記錄層間的跳焦、BD的保護(hù)層的制造誤差導(dǎo)致的厚度偏差或厚度分布等。
另外，在本實(shí)施形式中，使用將第1發(fā)光點(diǎn)EP1和第2發(fā)光點(diǎn)EP2形成于1個(gè)芯片上的激光模塊LM，但不限于此，也可使用出射BD用的波長(zhǎng)408nm的激光束的發(fā)光點(diǎn)也形成于同一芯片上的BD/DVD/CD用光源模塊。或者，也可使用將藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光、紅色半導(dǎo)體激光、紅外半導(dǎo)體激光這樣3個(gè)光源收容于1個(gè)箱體內(nèi)的BD/DVD/CD用光源裝置。
另外，在本實(shí)施形式中，形成為將光源和光檢測(cè)器PD分開配置的構(gòu)成，但不限于此，也可使用將光源和光檢測(cè)器集成化的光源模塊。
(實(shí)施例1)下面，說明實(shí)施例。實(shí)施例1為適合于圖1所示光拾取裝置的樹脂制的物鏡。實(shí)施例1的物鏡的光源側(cè)光學(xué)面分成含光軸的第2面(中央?yún)^(qū)域)、其周圍的第2′面(第1周邊區(qū)域)、及第2′面的周圍的第2″面(第2周邊區(qū)域)這樣3個(gè)區(qū)域。在這里，第2面形成耀光化波長(zhǎng)550nm的衍射構(gòu)造(第1衍射構(gòu)造)，其衍射次數(shù)為BD1次，DVD1次，CD1次，其衍射效率為BD(η11＝)60％，DVD91％，CD72％。另外，在第2′面，形成波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造，該波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造具有對(duì)BD和CD不衍射、僅對(duì)DVD衍射那樣的衍射作用的波長(zhǎng)選擇性。1個(gè)臺(tái)階高差設(shè)定為按光程差換算相當(dāng)于第1光束的2倍的深度，形成于各圖形內(nèi)的臺(tái)面(レベル面)數(shù)為5，僅按與臺(tái)面數(shù)5對(duì)應(yīng)的4臺(tái)階的高度轉(zhuǎn)換臺(tái)階。物鏡對(duì)于第1光束的折射率為1.5609，所以，1個(gè)臺(tái)階高差Δ1為Δ1＝2×0.408/(1.5609-1)＝1.455μm。由臺(tái)階高差Δ1附加于第1光束的光程差L為第1波長(zhǎng)λ1的2倍，所以，第1光束不受到波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造的任何作用而直接透射。另外，由臺(tái)階高差Δ1附加于第3光束的光程差M由于物鏡相對(duì)第3光束的折射率為1.5384，所以，M＝1.455×(1.5384-1)/0.785＝0.998，成為第3光束的大體1倍，第3光束也不受波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造的任何作用而直接透射。另一方面，由臺(tái)階高差Δ1附加于第2光束的光程差N由于物鏡的相對(duì)第2光束的折射率為1.5420，所以，N＝1.455×(1.5420-1)/0.658＝1.198，通過臺(tái)階高差Δ1的前后的臺(tái)面的第2光束的相位差(減去了光學(xué)上成為等相位的、2π的整數(shù)倍的相位差)成為2π×0.198。1個(gè)圖形內(nèi)的臺(tái)面數(shù)為5，所以，對(duì)于1個(gè)圖形正好第2光束的相位差為5×2π×0.1982π，發(fā)生1次衍射光。衍射效率分別成為BD(η21＝)100％，DVD88％，CD100％。另外，第2″面為非球面形狀。另一方面，在光盤側(cè)光學(xué)面(第3面)形成耀光化波長(zhǎng)408nm的衍射構(gòu)造(第3衍射構(gòu)造)，其衍射次數(shù)BD1次，DVD6次，CD5次，其衍射效率成為BD100％，DVD100％，CD100％。在該實(shí)施例1的物鏡中，由+30℃的溫度變化帶來的球差變化為0.006λRMS(當(dāng)不對(duì)第3面附加衍射構(gòu)造時(shí)為0.168λRMS)，總衍射效率為BD86％，DVD89％，CD72％。在本實(shí)施例的物鏡中，作為中央?yún)^(qū)域、第1周邊區(qū)域、及第2周邊區(qū)域的面積的和的ST與作為中央?yún)^(qū)域的面積的SC的比SC/ST為0.33。
表1示出實(shí)施例1的透鏡數(shù)據(jù)(包含焦距、像面?zhèn)葦?shù)值孔徑、倍率)。此后(包含表的透鏡數(shù)據(jù))，使用E(例如2.5E-3)表示10的乘方數(shù)(例如2.5×10-3)
物鏡的光學(xué)面分別形成為由在式1中代入表1所示系數(shù)后的公式規(guī)定的、繞光軸呈軸對(duì)稱的非球面。
X(h)=(h2/r)1+1-(1+κ)(h/r)2+Σi=010A2ih2i]]>其中，X(h)為光軸方向的軸(以光的行進(jìn)方向?yàn)檎?，κ為圓錐系數(shù)，A2i為非球面系數(shù)，h為距光軸的高度。
另外，由衍射構(gòu)造對(duì)各波長(zhǎng)的光束提供的光程長(zhǎng)由在式2的光程差函數(shù)中代入表1所示系數(shù)后的公式規(guī)定。
Φ(h)=λ/λB×dor×Σi=05C2ih2i]]>其中，λ為入射光束的波長(zhǎng)，λB為制造波長(zhǎng)(耀光化波長(zhǎng))，dor為衍射次數(shù)，C2i為光程差函數(shù)的系數(shù)。
(實(shí)施例2)實(shí)施例2為適合于圖1所示光拾取裝置的樹脂制的物鏡。實(shí)施例2的物鏡的光源側(cè)光學(xué)面分成含光軸的第2面(中央?yún)^(qū)域)、其周圍的第2′面(第1周邊區(qū)域)、及第2′面的周圍的第2″面(第2周邊區(qū)域)這樣3個(gè)區(qū)域。在這里，第2面形成耀光化波長(zhǎng)450nm的衍射構(gòu)造(第1衍射構(gòu)造)，其衍射次數(shù)為BD1次，DVD1次，CD1次，其衍射效率為BD(η11＝)96％，DVD69％，CD50％。另外，在第2′面，形成波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造，該波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造具有對(duì)BD和CD不衍射、僅使DVD衍射那樣的衍射作用的波長(zhǎng)選擇性。1個(gè)臺(tái)階高差設(shè)定為按光程差換算相當(dāng)于第1光束的2倍的深度1.455μm，形成于各圖形內(nèi)的臺(tái)面數(shù)為5，按與臺(tái)面數(shù)5對(duì)應(yīng)的4臺(tái)階的高度轉(zhuǎn)換臺(tái)階。在上述那樣的波長(zhǎng)選擇型衍射構(gòu)造中，對(duì)BD和CD不衍射(0次光)，對(duì)DVD發(fā)生1次衍射光。衍射效率分別為BD(η21＝)100％，DVD88％，CD100％。另外，第2″面為非球面形狀。另一方面，在光盤側(cè)光學(xué)面(第3面)形成耀光化波長(zhǎng)408nm的衍射構(gòu)造(第3衍射構(gòu)造)，其衍射次數(shù)BD10次，DVD6次，CD5次，其衍射效率成為BD100％，DVD100％，CD100％。在該實(shí)施例2的物鏡中，+5nm的波長(zhǎng)變化帶來的球差變化為0.14λRMS(當(dāng)?shù)?面沒有衍射構(gòu)造時(shí)，為0.057λRMS)，總衍射效率成為BD99％，DVD77％，CD50％。在本實(shí)施例的物鏡中，作為中央?yún)^(qū)域、第1周邊區(qū)域、及第2周邊區(qū)域的面積的和的ST與作為中央?yún)^(qū)域的面積的SC的比SC/ST為0.33。
實(shí)施例2的透鏡數(shù)據(jù)(包含焦距、數(shù)值孔徑、倍率)示于表2。
(實(shí)施例3)實(shí)施例3為適合于圖1所示光拾取裝置的樹脂制的物鏡。實(shí)施例3的物鏡的光源側(cè)光學(xué)面分成含光軸的第2面(中央?yún)^(qū)域)、其周圍的第2′面(第1周邊區(qū)域)、及第2′面的周圍的第2″面(第2周邊區(qū)域)這樣3個(gè)區(qū)域。在這里，第2面形成耀光化波長(zhǎng)550nm的衍射構(gòu)造(第1衍射構(gòu)造)，其衍射次數(shù)為BD1次，DVD1次，CD1次，其衍射效率為BD(η11＝)60％，DVD91％，CD72％。另外，在第2′面，形成耀光化波長(zhǎng)395nm的衍射構(gòu)造(第2衍射構(gòu)造)，其衍射次數(shù)為BD2次，DVD1次，(CD1次)，其衍射效率為BD(η21＝)98％，DVD92％，(CD100％)。第2″面為非球面形狀。另一方面，在光盤側(cè)光學(xué)面(第3面)形成耀光化波長(zhǎng)408nm的衍射構(gòu)造(第3衍射構(gòu)造)，其衍射次數(shù)BD10次，DVD6次，CD5次，其衍射效率成為BD100％，DVD100％，CD100％。在該實(shí)施例2的物鏡中，+0.5nm的波長(zhǎng)變化帶來的散焦發(fā)生量為0.043λRMS(當(dāng)?shù)?面沒有衍射構(gòu)造時(shí)，為0.096λRMS)，總衍射效率成為BD86％，DVD91％，CD72％。在本實(shí)施例的物鏡中，作為中央?yún)^(qū)域、第1周邊區(qū)域、及第2周邊區(qū)域的面積的和的ST與作為中央?yún)^(qū)域的面積的SC的比SC/ST為0.33。
實(shí)施例3的透鏡數(shù)據(jù)(包含焦距、數(shù)值孔徑、倍率)示于表3。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性按照本發(fā)明，可提供一種物鏡、使用該物鏡的光拾取裝置及光盤驅(qū)動(dòng)裝置，該物鏡為一組結(jié)構(gòu)，具有衍射構(gòu)造，可相對(duì)包含使用藍(lán)紫色激光光源的高密度光盤、DVD及CD的記錄密度不同的3種光盤適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行信息的記錄和/或再生，特別是在使用CD的場(chǎng)合物鏡進(jìn)行光道跟蹤驅(qū)動(dòng)時(shí)的慧差發(fā)生量足夠小。
權(quán)利要求
1.一種光拾取裝置的物鏡，該光拾取裝置經(jīng)厚t1的第1保護(hù)基板將從第1光源出射的第1波長(zhǎng)λ1的第1光束聚光到第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面，從而進(jìn)行信息的再生和/或記錄，經(jīng)厚t2的第2保護(hù)基板將從第2光源出射的第2波長(zhǎng)λ2的第2光束聚光到第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面，從而進(jìn)行信息的再生和/或記錄，經(jīng)厚t3的第3保護(hù)基板將從第3光源出射的第3波長(zhǎng)λ3的第3光束聚光到第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面，從而進(jìn)行信息的再生和/或記錄，其中，λ1＜450nm，t1≤t2，1.5×λ1＜λ2＜1.7×λ1，t2＜t3，1.9×λ1＜λ3＜2.1×λ1，其特征在于上述物鏡為相對(duì)上述第1～第3光信息記錄介質(zhì)共用的、單透鏡構(gòu)成的物鏡，上述物鏡的至少一個(gè)光學(xué)面被分割成包含光軸的中央?yún)^(qū)域和圍住該中央?yún)^(qū)域的周邊區(qū)域這樣的至少2個(gè)區(qū)域，在上述中央?yún)^(qū)域形成有第1衍射構(gòu)造，上述物鏡將由上述第1衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第1～第3光束的衍射光中的、相互相同次數(shù)的衍射光分別聚光到上述第1～第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，在上述周邊區(qū)域形成有第2衍射構(gòu)造，上述物鏡將由上述第2衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第1和第2光束的衍射光中的、相互不同的次數(shù)的衍射光分別聚光到上述第1和第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于當(dāng)設(shè)上述中央?yún)^(qū)域的上述第1光束的衍射效率為η11、上述周邊區(qū)域的上述第1光束的衍射效率為η21時(shí)，滿足以下式子η11≤η21(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于在上述第1衍射構(gòu)造中上述相互相同的次數(shù)為1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物鏡，其特征在于上述第1衍射構(gòu)造的耀光化波長(zhǎng)為上述第1波長(zhǎng)λ1與上述第2波長(zhǎng)λ2間的波長(zhǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于上述第1衍射構(gòu)造的衍射能力為負(fù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于在上述第2衍射構(gòu)造中，上述相互不同的次數(shù)在上述第1光束下為2，在上述第2光束下為1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的物鏡，其特征在于上述第2衍射構(gòu)造的耀光化波長(zhǎng)為比上述第1波長(zhǎng)λ1短的波長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于上述第2衍射構(gòu)造為波長(zhǎng)選擇型的衍射構(gòu)造，該波長(zhǎng)選擇型的衍射構(gòu)造按同心圓形排列包含光軸的截面形狀為臺(tái)階狀的圖形，在每預(yù)定的臺(tái)面的個(gè)數(shù)，僅按與該臺(tái)面數(shù)對(duì)應(yīng)的臺(tái)階數(shù)的高度轉(zhuǎn)換臺(tái)階；在上述第2衍射構(gòu)造中，上述相互不同的次數(shù)在上述第1光束下為0，在上述第2光束下為1。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的物鏡，其特征在于在上述第2衍射構(gòu)造中，由上述圖形的1個(gè)臺(tái)階高差附加于上述第1波長(zhǎng)λ1的光程差為上述第1波長(zhǎng)λ1的2倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的物鏡，其特征在于在上述第2衍射構(gòu)造中，上述預(yù)定的臺(tái)面的個(gè)數(shù)為4、5、6中的任一個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于上述周邊區(qū)域進(jìn)一步分割成圍住上述中央?yún)^(qū)域的第1周邊區(qū)域和圍住該第1周邊區(qū)域的第2周邊區(qū)域這樣的至少2個(gè)區(qū)域，上述第2衍射構(gòu)造形成于上述第1周邊區(qū)域，上述第2周邊區(qū)域?yàn)槲葱纬缮鲜龅?衍射構(gòu)造的非球面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于上述物鏡還具有第3衍射構(gòu)造，上述物鏡將由上述第3衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第1光束的衍射光中的10次衍射光聚光到上述第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，將由該第3衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第2光束的衍射光中的6次衍射光聚光到上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，將由該第3衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第3光束的衍射光中的5次衍射光聚光到上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物鏡，其特征在于由上述第3衍射構(gòu)造補(bǔ)償±5nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)變化帶來的、上述第1波長(zhǎng)λ1的光束的近軸像點(diǎn)位置的變動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物鏡，其特征在于由上述第3衍射構(gòu)造補(bǔ)償由±5nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)變化帶來的、上述第1波長(zhǎng)λ1的光束的球差的變動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物鏡，其特征在于由上述第3衍射構(gòu)造補(bǔ)償±30℃的范圍內(nèi)的溫度變化帶來的、上述第1波長(zhǎng)λ1的光束的球差的變動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于該物鏡由樹脂制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的物鏡，其特征在于將溫度變化帶來的折射率的變化率的符號(hào)與上述樹脂相反、直徑小于等于30nm的粒子分散到上述樹脂中。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于由?；瘻囟刃∮诘扔?00℃的低熔點(diǎn)玻離制成。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于當(dāng)將相對(duì)上述第1波長(zhǎng)λ1的第1設(shè)計(jì)倍率設(shè)為m1，將相對(duì)上述第2波長(zhǎng)λ2的第2設(shè)計(jì)倍率設(shè)為m2，將相對(duì)上述第3波長(zhǎng)λ3的第3設(shè)計(jì)倍率設(shè)為m3時(shí)，滿足以下的式子m1＝m2＝0(2)-0.07≤m3≤0 (3)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于當(dāng)設(shè)上述中央?yún)^(qū)域與上述周邊區(qū)域的面積的和為ST，設(shè)上述中央?yún)^(qū)域的面積為SC時(shí)，滿足以下的式子SC/ST＜0.5 (4)。
21.一種光拾取裝置，其特征在于搭載了第1光源、第2光源、第3光源以及權(quán)利要求1所述的物鏡；該第1光源出射第1波長(zhǎng)λ1的第1光束，該第1光束用于在具有厚度t1的第1保護(hù)基板的第1光信息記錄介質(zhì)進(jìn)行信息的再生和/或記錄，其中，λ1＜450nm；該第2光源出射第2波長(zhǎng)λ2的第2光束，該第2光束用于在具有厚度t2的第2保護(hù)基板的第2光信息記錄介質(zhì)進(jìn)行信息的再生和/或記錄，其中，1.5×λ1＜λ2＜1.7×λ1，t1≤t2；該第3光源出射第3波長(zhǎng)λ3的第3光束，該第3光束用于在具有第3保護(hù)基板的第3光信息記錄介質(zhì)進(jìn)行信息的再生和/或記錄，其中，1.9×λ1＜λ3＜2.1×λ1；該物鏡分別將上述第1～第3光束聚光到第1～第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面。
22.一種光盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，搭載權(quán)利要求21所述的光拾取裝置和使上述光拾取裝置沿上述第1～第3光信息記錄介質(zhì)各個(gè)的半徑方向移動(dòng)的移動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光拾取裝置的物鏡，該光拾取裝置通過聚光第1～第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面，從而進(jìn)行信息的再生和/或記錄；其中上述物鏡為相對(duì)上述第1～第3光信息記錄介質(zhì)共用的、單透鏡構(gòu)成的物鏡；上述物鏡的至少一個(gè)光學(xué)面被分割成包含光軸的中央?yún)^(qū)域和圍住該中央?yún)^(qū)域的周邊區(qū)域這樣的至少2個(gè)區(qū)域；在上述中央?yún)^(qū)域形成有第1衍射構(gòu)造，上述物鏡將由上述第1衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第1～第3光束的衍射光中的、相互相同次數(shù)的衍射光分別聚光到上述第1～第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上；在上述周邊區(qū)域形成有第2衍射構(gòu)造，上述物鏡將由上述第2衍射構(gòu)造發(fā)生的上述第1和第2光束的衍射光中的、相互不同的次數(shù)的衍射光分別聚光到上述第1和第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
文檔編號(hào)G02B13/18GK1860535SQ200580001078
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者木村徹, 野村英司 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會(huì)社