專利名稱：物鏡和光拾取頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對于規(guī)格(記錄密度)不同的3種光信息記錄介質(zhì)至少可以進行信息的記錄以及再生的一方的光學(xué)拾取頭裝置，可以在該光學(xué)拾取頭裝置中使用的物鏡、基片厚度差補正裝置、色差補正裝置、基片厚度誤差補正裝置、孔徑限制/切換裝置、光學(xué)元件以及使用該光學(xué)拾取頭裝置的記錄、再生裝置。

背景技術(shù)：
以往，光盤如大家都知道的CD(激光盤)或者DVD(數(shù)字化視頻光盤)那樣，廣泛用于音樂信息、影象信息的存儲或者計算機數(shù)據(jù)的保存這種數(shù)字數(shù)據(jù)的保存。近年來，和信息化社會到來的同時，強烈要求這些光盤的大容量化。
在光盤中，為了提高每單位面積的記錄容量(記錄密度)，可以通過減小從光學(xué)拾取頭光學(xué)系統(tǒng)得到的點直徑實現(xiàn)。該點的最小直徑，眾所周知，因為與λ/NA(其中，λ是光源的波長，NA是光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑)成比例，所以為了縮小點直徑，在光學(xué)拾取頭裝置中使用的光源的短波長化，以及在光學(xué)系統(tǒng)中相對光信息記錄介質(zhì)配置的物鏡的高數(shù)值孔徑化有效。
其中，有關(guān)光源的短波長化，發(fā)出波長400nm左右的光的蘭紫色半導(dǎo)體激光器和SHG蘭紫色激光器的研究不斷進展可以說已接近實用化。如果使用該短波長光源，則即使在使用和DVD一樣的NA0.65的物鏡的情況下，對于和DVD同樣直徑12cm的光盤，也可以記錄15GB左右的信息。
此外，有關(guān)物鏡的高數(shù)值孔徑化，通過組合2個透鏡，實現(xiàn)NA0.85高數(shù)值孔徑化的物鏡的研究正在不斷進展。通過組合上述短波長光源和NA0.85的高數(shù)值孔徑物鏡使用，對于直徑12cm的光盤，可以記錄25GB左右的信息，可以實現(xiàn)進一步的高密度化。
在這種背景下，進行了用于記錄再生高密度的下一代光盤(以下，在本說明書中，稱為“高密度DVD”)的光學(xué)拾取頭系統(tǒng)的研究開發(fā)，但在該光學(xué)拾取頭系統(tǒng)中，要求兼容性地記錄再生高密度DVD和DVD以及CD這些規(guī)格(記錄密度)不同的3種光盤。
作為實現(xiàn)兼容性的方法，考慮了機械地切換與這些光盤的規(guī)格對應(yīng)的物鏡，或者安裝與這些光盤的規(guī)格對應(yīng)的光學(xué)拾取頭裝置，但這種情況下，因為需要物鏡的切換機構(gòu)和復(fù)雜的光學(xué)拾取頭裝置，所以引起光學(xué)拾取頭系統(tǒng)的大型化、零件數(shù)量增大、制造成本上升等。因而，在要求和DVD以及CD的兼容性的高密度DVD用的光學(xué)拾取頭系統(tǒng)中，在謀求光學(xué)拾取頭系統(tǒng)的小型化、零件數(shù)量的削減、成本降低方面，最理想的是，對于規(guī)格不同的3種光盤，使用共用的物鏡進行記錄再生。
在此，對于規(guī)格不同的3種光盤，在實現(xiàn)用共同的物鏡進行記錄再生的光學(xué)拾取頭系統(tǒng)時存在以下問題。
(1)在記錄再生CD的情況下確保物鏡和CD的距離(動作距離) 這一問題在使物鏡的NA比DVD(NA0.6至0.65)更高時更加顯著。在高密度DVD中，當(dāng)把物鏡高NA化的情況下，保護基片(也稱為透明基片或者保護層)的厚度在和DVD一樣的0.6mm狀態(tài)下，因為由于光盤的變形(彎或者翹)產(chǎn)生的彗形象差增大，所以使保護基片厚度比0.6mm還小，需要確保相對光盤變形的安全系數(shù)。作為這種高密度DVD用的高NA物鏡，在特開平10-123410號公報中記載了由2個透鏡構(gòu)成的一對物鏡。
可是，2群構(gòu)成的物鏡，與以往1群構(gòu)成的物鏡相比，因為動作距離縮短，所以確保在記錄再生CD時的充分的動作距離非常困難。因為CD的NA0.45至0.5和高密度DVD以及DVD相比NA小，所以因為相對保護基片厚度的制造誤差的公差不太嚴格，所以由保護基片厚度的個體差異引起的離散大。因而，為了防止CD和物鏡的沖突引起的數(shù)據(jù)破壞，需要充分確保記錄再生CD時的動作距離，從這一點看，在對于規(guī)格不同的3種光盤，使用共同的物鏡進行記錄再生的光學(xué)拾取頭系統(tǒng)中，可以說2群構(gòu)成的物鏡是不理想的。
(2)由保護基片厚度不同產(chǎn)生的球面像差 在CD(保護基片厚度1.2mm)和DVD(保護基片厚度0.6mm)中，在保護基片厚度中存在0.6mm的差異。因而，對于規(guī)格不同的3種光盤，在使用共同的物鏡進行記錄再生的光學(xué)拾取頭系統(tǒng)中，需要設(shè)置用于至少補正由于CD和DVD的保護基片厚度不同產(chǎn)生的球面像差的裝置。進而，當(dāng)通過物鏡的高NA化，高密度DVD的保護基片厚度比0.6mm還薄的情況下，需要設(shè)置用于補正由于保護基片厚度不同的3種光盤的保護基片厚度的差異產(chǎn)生的球面像差的裝置。
(3)由波長的不同產(chǎn)生的球面像差 如上所述，在高密度DVD中，為了實現(xiàn)高密度化，使用波長400nm左右的蘭紫色光源?？墒牵谝酝恼凵湫偷奈镧R中，因為因透鏡材料的分散，球面像差變化，所以在各個光盤的信息記錄面上大致無像差地聚集來自波長不同的光源的光束是困難的。因此，為了實現(xiàn)高密度DVD(波長400nm)，和DVD(波長650mm)，和CD(波長780mm)的兼容性，需要在因波長的不同而補正球面像差的方面下功夫。
可是，在光學(xué)拾取頭裝置中，因光源的短波長化和物鏡的高NA化，存在以下明顯的問題。
第1個問題，是當(dāng)把發(fā)出400nm左右的短波長光的蘭紫色半導(dǎo)體激光器作為光源的情況下因物鏡產(chǎn)生的色差。
在光學(xué)拾取頭裝置中，從半導(dǎo)體激光器射出的激光光，因為一般是單一波長(單模)，所以認為物鏡的色差不成問題，但在實際中，由于溫度變化和輸出變化等，引起中心波長瞬間變化數(shù)nm的波型跳變。波型跳變因為是物鏡的聚焦機構(gòu)不能跟蹤的瞬間引起的波長變化，所以如果物鏡的色差得不到補正，則會附加與成像位置的移動量對應(yīng)的散焦成分，物鏡的聚焦性能變差。
在物鏡中使用的一般的透鏡材料的色散，因為在紅外半導(dǎo)體激光器和作為紅外半導(dǎo)體激光器的波長區(qū)域的600nm至800nm中不太大，所以在CD和DVD中，由波型跳變引起的物鏡的聚光性能的劣化不是問題。
可是，在作為蘭紫色半導(dǎo)體激光器的波長區(qū)域的400nm附近，因為透鏡的色散非常大，所以即使是微小的數(shù)nm的波長變化，也會帶來物鏡的成像位置的很大變位。因此，在高密度DVD中，當(dāng)使用蘭紫色半導(dǎo)體激光器作為光源的情況下，當(dāng)光源引起波型跳變的情況下，物鏡的聚光性能非常差，有不能進行穩(wěn)定的記錄和再生的可能。
第2個問題，是在使物鏡高NA化的情況下因種種誤差原因產(chǎn)生的球面像差的問題。
在光學(xué)拾取頭裝置中，因光盤的保護基片厚度的制造誤差產(chǎn)生的球面像差與物鏡的NA的4次方成比例。為了抑制該球面像差在容許范圍內(nèi)，需要把相對光盤的保護基片厚度的制造誤差的公差設(shè)置為數(shù)μm，但這種情況下，光盤的制造成品率下降，存在不能大量生產(chǎn)的問題。因而，在高密度DVD中，在把物鏡高NA化的情況下，需要設(shè)置用于補正因光盤的保護基片厚度的制造誤差產(chǎn)生的球面像差的裝置。
此外，在光學(xué)拾取頭裝置中，物鏡因為易于大量生產(chǎn)，所以塑料透鏡被廣泛使用?？墒牵谄湔凵渎实臏囟茸兓?，已知塑料透鏡與玻璃透鏡相比大2位數(shù)左右。
如果由塑料材料形成的物鏡的環(huán)境溫度上升，該物鏡的折射率變化，則在物鏡中球面像差變差。因為因該折射率變化引起的球面像差的劣化量與物鏡的NA的4次方成比例，所以在使用高NA物鏡的高密度DVD中，在以塑料透鏡作為物鏡的情況下，因為可以使用的溫度范圍非常窄，所以必須設(shè)置補正因折射率變化產(chǎn)生的球面像差的裝置。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述的各問題，提供一種光學(xué)拾取頭裝置，是使用共同的物鏡實現(xiàn)高密度DVD、DVD、CD這3種光盤的相互互換的光學(xué)拾取頭裝置，可以充分確保CD的動作距離。
此外，其目的在于提供一種光學(xué)拾取頭裝置，是使用和衍射光學(xué)元件共同的物鏡實現(xiàn)高密度DVD、DVD、CD這3種光盤的相互互換的光學(xué)拾取頭裝置，在各個光盤的使用波長區(qū)域中可以得到充分光量的利用效率。
此外，其目的在于提供一種光學(xué)拾取頭裝置，是使用共同的物鏡實現(xiàn)高密度DVD、DVD、CD這3種光盤的相互互換的光學(xué)拾取頭裝置，可以良好的補正成為記錄或者再生高密度DVD時的問題的，由光源的單色性差引起的色差、因溫度變化和濕度變化等的環(huán)境變化引起在塑料透鏡中產(chǎn)生的球面像差、因保護基片厚度的制造誤差引起的球面像差，可以進行穩(wěn)定的高密度DVD的記錄以及/或者再生。
此外，其目的在于提供可以在上述光學(xué)拾取頭裝置中使用的物鏡、基片厚度差補正裝置、色差補正裝置、基片厚度誤差補正裝置、孔徑限制/切換裝置、折射光學(xué)元件以及光學(xué)元件。進而，其目的在于提供可以使用上述光學(xué)拾取頭裝置對3種不同的光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生的記錄·再生裝置。
此外，本發(fā)明的物鏡，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2≥t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3≥t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的光學(xué)拾取頭裝置用的物鏡，其特征在于上述物鏡，至少在1個光學(xué)面上，具有由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造，在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第1光源的波長λ1的第1光束的情況下產(chǎn)生的上述第1光束的衍射光中，把具有最大衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n1；在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第2光源的波長λ2的第2光束的情況下產(chǎn)生上述第2光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n2；在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第3光源的波長λ3的第3光束的情況下產(chǎn)生上述第3光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n3，把用上述波長λ1的光束對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄時所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA1，把用上述波長λ2的光束對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄時所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA2，把用上述波長λ3的光束對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄時所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA3，這時，在滿足 |n1|>|n2| 并且， |n1|>|n3| 的同時，上述物鏡，為了對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第1光束的n1次衍射光如可以在上述數(shù)值孔徑NA1內(nèi)形成良好的波面那樣聚光在上述第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，為了對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第2光束的n2次衍射光如可以在上述數(shù)值孔徑NA2內(nèi)形成良好的波面那樣聚光在上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，為了對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第3光束的n3次衍射光如可以在上述數(shù)值孔徑NA3內(nèi)形成良好的波面那樣聚光在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
如果采用該物鏡，因為如在第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的記錄以及再生中使用的光束的衍射次數(shù)滿足上式那樣確定衍射構(gòu)造，所以對于在第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的記錄以及再生中使用的各光束，可以分別得到高的衍射效率。進而，通過該衍射構(gòu)造的作用，在第1保護基片厚度至第3保護基片厚度中，因為補正至少由2個不同的保護基片厚度的差產(chǎn)生的球面像差，所以對于第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的全部，可以良好地進行信息的記錄或者再生。此外，通過衍射構(gòu)造的作用，當(dāng)來自波長不同的各個光源的光束入射到物鏡的情況下，因為補正由于透鏡材料的色散而變化的球面像差，所以對于第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的全部，可以良好地進行信息的記錄或者再生。
上述衍射構(gòu)造理想的是在被用波長λB、上述衍射次數(shù)n1最佳化的同時，滿足以下式子。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 340nm<λB<440nm |n1|＝2 |n2|＝1 |n3|＝1 此外，最好滿足以下式子 350nm<λB<420nm 此外，上述衍射構(gòu)造理想的是在被用波長λB、上述衍射次數(shù)n1最佳化的同時，滿足以下式子。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 400nm<λB<430nm |n1|＝6 |n2|＝4 |n3|＝3 這種情況下，最好滿足以下式子 405nm<λB<425nm 此外，上述衍射構(gòu)造最好具有正的放大率。
此外，在把用波長λB、上述衍射次數(shù)n1最佳化的上述衍射構(gòu)造的上述多個環(huán)帶的各位置用 Φb＝n1·(b2·h2+b4h4+b6h6+……) 定義的光路差函數(shù)表示的情況下(在此，h是自光軸的高度(mm)，b2、b4、b6、……是各自2次、4次、6次、……的光路差函數(shù)系數(shù)(也稱為衍射面系數(shù)))，理想的是只有用 PD＝∑(-2·n1·b2) 定義的衍射構(gòu)造的放大率(mm-1)滿足下式。
0.5×10-2<PD<5.0×10-2 此外，理想的是上述物鏡由1個透鏡群構(gòu)成。由此，在光學(xué)拾取頭裝置中尤其可以充分確保對第3光信息記錄介質(zhì)的動作距離。這種情況下，把在上述物鏡的上述波長λ1中的焦點距離設(shè)置為f1(mm)，把中心厚度設(shè)置為d(mm)，把入射到上述物鏡的上述波長λ1的光束的直徑設(shè)置為Φ1(mm)，把對上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的動作距離設(shè)置為fB3(mm)，此時滿足下式在動作距離確保上更加理想。
0.7<d/f1<1.5 2.8<Φ1<5.8 fB3>0.2 此外，當(dāng)把對上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m3的情況下，最好滿足下式。
m3<0 這種情況下，最好滿足以下式子。
-0.25<m3<-0.05 此外，當(dāng)把對上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m2的情況下，最好滿足下式。
m2<0 這種情況下，最好滿足以下式子。
-0.20<m3<-0.02 此外，上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、MA2理想的是，在滿足 NA1>NA2 的同時，從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2通過與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ2的光束，在達到上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的同時，上述波長λ2的光束，在上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.7λ2大的狀態(tài)。
這種情況下，上述波長λ2的光束理想的是，在上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.20λ2大的狀態(tài)。
此外，上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、MA2、NA3理想的是，在滿足 NA1>NA2>NA3 的同時，從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3通過與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ3的光束，在達到上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的同時，上述波長λ3的光束，在上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.7λ3大的狀態(tài)。
此外，上述波長λ3的光束理想的是，在上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.20λ3大的狀態(tài)。
此外，上述物鏡理想的是具有，在滿足 NA1>NA2 的同時，遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值NA2入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ2的光束，可以使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ2的光束不到達上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的孔徑限制裝置。
此外，上述孔徑限制裝置理想的是具有，在使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的波長λ1的光束透過的同時，遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的波長λ2的光束那樣的波長選擇性。
此外，上述物鏡理想的是具有，在滿足 NA1>NA2>NA3 的同時，遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值NA3入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ3的光束，可以使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ3的光束不到達上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的孔徑限制裝置。
此外，上述孔徑限制裝置理想的是具有，在使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的波長λ1的光束透過的同時，遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的波長λ3的光束那樣的波長選擇性。
此外，上述孔徑限制裝置，理想的是被形成在上述物鏡的光學(xué)面上的波長選擇濾波器。
此外，上述的物鏡理想的是由塑料材料形成，或者由玻璃材料形成。
此外，理想的是滿足以下式子。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 0.0mm≤t1<0.3mm 0.5mm<t2<0.7mm 1.0mm<t3<1.3mm 0.99>NA1≥0.70 0.70>NA2≥0.55 0.55>NA3≥0.40 此外，采用本發(fā)明的再一光學(xué)拾取頭裝置，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2>t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3>t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的光學(xué)拾取頭裝置用，其特征在于具備有上述的物鏡。由此，可以以充分的光量的利用效率對3種不同的光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生。此外，可以構(gòu)成如安裝該光學(xué)拾取頭裝置，可以記錄聲音以及/或者圖像，以及/或者，再生聲音以及/或者圖像那樣的采用本發(fā)明的記錄、再生裝置。
此外，采用本發(fā)明的再一物鏡，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2≥t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3≥t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的光學(xué)拾取頭裝置用的物鏡，其特征在于上述物鏡，是由折射型透鏡，和被配置在上述折射型透鏡的光束入射側(cè)面上的，具有由同心圓的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的衍射光學(xué)元件構(gòu)成的復(fù)合型物鏡，在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第1光源的波長λ1的第1光束的情況下產(chǎn)生的上述第1光束的衍射光中，把具有最大衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n1，在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第2光源的波長λ2的第2光束的情況下產(chǎn)生上述第2光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n2，在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第3光源的波長λ3的第3光束的情況下產(chǎn)生上述第3光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n3，把用上述波長λ1的光束對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄時所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA1，把用上述波長λ2的光束對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄時所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA2，把用上述波長λ3的光束對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄時所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA3，這時在滿足 |n1|>|n2| 并且， |n1|>|n3| 的同時，上述物鏡，為了對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第1光束的n1次衍射光如可以在上述數(shù)值孔徑NA1內(nèi)形成良好的波面那樣聚光在上述第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，為了對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第2光束的n2次衍射光如可以在上述數(shù)值孔徑NA2內(nèi)形成良好的波面那樣聚光在上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，為了對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，如可以使上述第3光束的n3次衍射光在上述數(shù)值孔徑NA3內(nèi)形成良好的波面那樣聚光在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
如果采用此物鏡，因為如在第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的記錄以及再生中使用的光束的衍射次數(shù)滿足上式那樣確定衍射構(gòu)造，所以對于在第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的記錄以及再生中使用的各光束，可以分別得到高的衍射效率。進而，通過該衍射構(gòu)造的作用，在第1保護基片厚度至第3保護基片中，因為補正至少由2個不同的保護基片厚度的差產(chǎn)生的球面像差，所以對于第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的全部，可以良好地進行信息的記錄或者再生。此外，通過衍射構(gòu)造的作用，當(dāng)來自波長不同的各個光源的光束入射到物鏡的情況下，因為補正由于透鏡材料的色散而變化的球面像差，所以對于第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的全部，可以良好地進行信息的記錄或者再生。
此外，本發(fā)明的衍射光學(xué)元件，是在上述的復(fù)合型物鏡中使用的衍射光學(xué)元件，其特征在于上述衍射構(gòu)造，當(dāng)入射的光的波長在變長的方面上變化的情況下，具有球面像差在補正不足方向變化那樣的球面像差特性。
在上述衍射光學(xué)元件中，上述衍射構(gòu)造在用波長λB、上述衍射構(gòu)造n1最佳化的同時，理想的是滿足以下式子。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 340nm<λB<440nm |n1|＝2 |n2I＝1 |n3|＝1 這種情況下，最好滿足以下式子 350nm<λB<420nm 此外，在上述衍射光學(xué)元件中理想的是，上述衍射構(gòu)造構(gòu)在用波長λB、上述衍射次數(shù)n1最佳化的同時，滿足以下式子。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 400nm<λB<430nm |n1|＝6 |n2|＝4 |n3|＝3 這種情況下，最好滿足以下式子 405nm<λB<425nm 此外，理想的是在上述衍射光學(xué)元件中上述衍射構(gòu)造具有正的放大率。
此外，在把用波長λB、上述衍射次數(shù)n1最佳化的上述衍射構(gòu)造的上述多個環(huán)帶的各位置用 Φb＝n1·(b2·h2+b4h4+b6h6+……) 定義的光路差函數(shù)表示的情況下(在此，h是自光軸的高度(mm)，b2、b4、b6、……是各自2次、4次、6次、……的光路差函數(shù)系數(shù)(也稱為衍射面系數(shù)))，理想的是只有用 PD＝∑(-2·n1·b2) 定義的衍射構(gòu)造的放大率(mm-1)滿足下式。
0.5×10-2<PD<5.0×10-2 此外，理想的是上述衍射構(gòu)造被形成在平面上。或者，理想的是上述衍射構(gòu)造被形成在非球面上。
此外，上述衍射光學(xué)元件理想的是由塑料材料形成。
在上述的復(fù)合型物鏡中，理想的是上述衍射光學(xué)元件被和上述折射型透鏡一體地跟蹤驅(qū)動。這種情況下，理想的是上述衍射光學(xué)元件和上述折射型透鏡具有分別被形成一體的突緣部分，通過嵌合各個突緣部分，把上述衍射光學(xué)元件和上述折射型透鏡一體化。
此外，上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、NA2，理想的是，在滿足 NA1>NA2 的同時，從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2通過與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ2的光束，在達到上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的同時，上述波長λ2的光束，在上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.7λ2大的狀態(tài)。
此外，上述波長λ2的光束理想的是，在上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.20λ2大的狀態(tài)。
此外，上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、MA2、NA3理想的是，在滿足 NA1>NA2>NA3 的同時，從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3通過與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ3的光束，在達到上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的同時，上述波長λ3的光束，在上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.7λ3大的狀態(tài)。
此外，上述波長λ3的光束理想的是，在上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.20λ3大的狀態(tài)。
此外，上述物鏡理想的是具有，在滿足 NA1>NA2 的同時，可以遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值NA2入射到與NA1對應(yīng)的，上述衍射光學(xué)元件的區(qū)域的上述波長λ2的光束，使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2入射到與NA1對應(yīng)的，上述衍射光學(xué)元件的區(qū)域的上述波長λ2的光束不到達上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的孔徑限制裝置。
此外，上述孔徑限制裝置理想的是具有，在使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2入射到與NA1對應(yīng)的上述衍射光學(xué)元件的區(qū)域上的波長λ1的光束透過的同時，遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2入射到與NA1對應(yīng)的上述衍射光學(xué)元件的區(qū)域上的波長λ2的光束那樣的波長選擇性。
此外，上述物鏡理想的是具有，在滿足 NA1>NA2>NA3 的同時，可以遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值NA3入射到與NA1對應(yīng)的上述衍射光學(xué)元件的區(qū)域上的上述波長λ3的光束，使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3入射到與NA1對應(yīng)的上述衍射光學(xué)元件的區(qū)域上的上述波長λ3的光束不到達上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的孔徑限制裝置。
這種情況下，理想的是，上述孔徑限制裝置具有，在使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3入射到與NA1對應(yīng)的上述衍射光學(xué)元件區(qū)域上的波長λ1的光束透過的同時，遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3入射到與NA1對應(yīng)的上述衍射光學(xué)元件的區(qū)域上的波長λ3的光束那樣的波長選擇性。
此外，上述孔徑限制裝置，理想的是被形成在上述衍射光學(xué)元件的光學(xué)面上波長選擇濾波器。
此外，上述折射型物鏡理想的是由塑料材料形成，或者由玻璃材料形成。
此外，上述折射型透鏡理想的是由1個透鏡群構(gòu)成。
把在使上述折射型透鏡和上述衍射光學(xué)元件一致的上述物鏡的全系統(tǒng)的上述波長λ1中的焦點距離設(shè)置為f1(mm)，把上述折射型透鏡的中心厚度設(shè)置為d(mm)，把入射到上述物鏡的上述波長λ1的光束的直徑設(shè)置為Φ1(mm)，把對上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的動作距離設(shè)置為fB3(mm)，此時，理想的是滿足下式。
0.7<d/f1<1.5 2.8<Φ1<5.8 fB3>0.2 此外，當(dāng)把對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m3的情況下，最好滿足下式。
m3<0 這種情況下，最好滿足以下式子。
-0.25<m3<-0.05 此外，當(dāng)把對上述第2光信息記錄介質(zhì)的進行信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m2的情況下，理想的是滿足下式。
m2<0 這種情況下，理想的是滿足以下式子。
-0.20<m2<-0.02 此外，在上述物鏡中，理想的是滿足下式。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 0.0mm≤t1<0.3mm 0.5mm<t2<0.7mm 1.0mm<t3<1.3mm 0.99>NA1≥0.70 0.70>NA2≥0.55 0.55>NA3≥0.40 此外，采用本發(fā)明的再一光學(xué)拾取頭裝置，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2>t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3<t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的光學(xué)拾取頭裝置，其特征在于具備有上述的物鏡。由此，可以以充分的光量的利用效率對3種不同的光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生。此外，可以構(gòu)成如安裝該光學(xué)拾取頭裝置，可以記錄聲音以及/或者圖像，以及/或者，再生聲音以及/或者圖像那樣的本發(fā)明的記錄、再生裝置。
此外，采用本發(fā)明的再一物鏡，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2≥t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3≥t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的光學(xué)拾取頭裝置用的物鏡，其特征在于上述光學(xué)拾取頭裝置，具有用于補正因上述第1保護基片厚度至第3保護基片厚度的差引起變化的球面像差的基片厚度差補正裝置，在把用上述波長λ1的光束對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA1，把在對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄時的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m1的情況下，上述物鏡在組合上述波長λ1、上述第1保護基片厚度t1、上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、上述成像倍率m1中，被最佳化，使得球面像差為最小。
如果采用此物鏡，則可以提供對于在第1光信息記錄介質(zhì)中使用的波長最短的光束來說球面像差為最小的同時可以對3種不同的光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄或者再生的物鏡。
上述物鏡理想的折射型透鏡，此外，理想的是上述物鏡由1個透鏡群組成。
這種情況下，理想的是在把在上述物鏡的上述波長λ1中的焦點距離設(shè)置為f1(mm)，把中心厚度設(shè)置為d(mm)，把入射到上述物鏡的上述波長λ1的光束的直徑設(shè)置為Φ1(mm)，把對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄情況下的上述物鏡的動作距離設(shè)置為fB3時，滿足下式。
0.7<d/f1<1.5 2.8<Φ1<5.8 fB3>0.2 此外，上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、NA2理想的是具有，在滿足， NA1>NA2 的同時，可以遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值NA2入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ2的光束，使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ2的光束不到達上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的孔徑限制裝置。
此外，上述孔徑限制裝置理想的是具有，在使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的波長λ1的光束透過的同時，遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的波長λ2的光束那樣的波長選擇性。
此外，上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、NA2、NA3理想的是具有，在滿足 NA1>NA2>NA3 的同時，可以遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值NA3入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ3的光束，可以使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的上述波長λ3的光束不到達上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的孔徑限制裝置。
此外，上述孔徑限制裝置理想的是具有，在使從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的波長λ1的光束透過的同時，遮擋從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3入射到與NA1對應(yīng)的區(qū)域的波長λ3的光束那樣的波長選擇性。
此外，上述孔徑限制裝置，理想的是被形成在上述物鏡的光學(xué)面上波長選擇濾波器。
此外，上述的物鏡理想的是由塑料材料形成，或者由玻璃材料形成。
此外，理想的是在上述物鏡中滿足以下式子。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 0.0mm≤t1<0.3mm 0.5mm<t2<0.7mm 1.0mm<t3<1.3mm 0.99>NA1≥0.70 0.70>NA2≥0.55 0.55>NA3≥0.40 此外，采用本發(fā)明的再一光學(xué)拾取頭裝置，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2>t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3)的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3>t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的光學(xué)拾取頭裝置，其特征在于具備有上述的物鏡。由此，特別可以對第1光信息記錄介質(zhì)穩(wěn)定地進行信息的記錄以及/或者再生。此外，可以構(gòu)成如安裝該光學(xué)拾取頭裝置，可以記錄聲音以及/或者圖像，以及/或者，再生聲音以及/或者圖像的記錄、再生裝置。
此外，采用本發(fā)明的光學(xué)元件，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2≥t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3≥t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，并且，對上述第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄，使用共同的物鏡的光學(xué)拾取頭裝置永的光學(xué)元件，其特征在于當(dāng)把上述光學(xué)元件的入射光瞳面按照從光軸附近向外側(cè)順序分配為第1光束區(qū)域、第2光束區(qū)域、第3光束區(qū)域的環(huán)帶形狀的3個光束區(qū)域的情況下，在把入射到上述各光束區(qū)域上的光束通過的上述光學(xué)元件的區(qū)域分別在從光軸附近向外側(cè)順序設(shè)置為第1光學(xué)區(qū)域、第2光學(xué)區(qū)域、第3光學(xué)區(qū)域時，入射到上述第1光學(xué)區(qū)域中的上述第1至第3光束，被分別上述第1至第3光信息記錄介質(zhì)的各信息記錄面上形成良好的表面聚光，并且，入射到上述第2光學(xué)區(qū)域上的上述第1以及第2光束，分別在上述第1以及第2光信息記錄介質(zhì)的各信息記錄面上形成良好的表面聚光，而入射到上述第2光學(xué)區(qū)域上的上述第3光束，在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上不形成良好的波面，并且，入射到上述第3區(qū)域的上述第1光束，在上述第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上形成良好的波面聚光，而入射到上述第3光學(xué)區(qū)域的上述第2以及第3光束，分別在上述第2以及第3光信息記錄介質(zhì)的各信息記錄面上不形成良好的波面。
如果采用該光學(xué)元件，則可以提供能夠適用于具有3個光學(xué)區(qū)域?qū)?種不同的光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生的光學(xué)拾取頭裝置的光學(xué)元件。
此外，采用本發(fā)明的另一光學(xué)元件，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2≥t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3≥t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，并且，對上述第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄，使用共同的物鏡的光學(xué)拾取頭裝置用的光學(xué)元件，其特征在于當(dāng)把上述光學(xué)元件的入射光瞳面按照從光軸附近向外側(cè)順序分配為第1光束區(qū)域、第2光束區(qū)域、第3光束區(qū)域的情況下，在把入射到上述各光束區(qū)域上的光束通過的上述光學(xué)元件的區(qū)域分別在從光軸附近向外側(cè)順序設(shè)置為第1光學(xué)區(qū)域、第2光學(xué)區(qū)域、第3光學(xué)區(qū)域時，入射到上述第1光學(xué)區(qū)域中的上述第1至第3光束，被分別如在上述第1至第3光信息記錄介質(zhì)的各信息記錄面上形成良好的波面那樣聚光，并且，入射到上述第2光學(xué)區(qū)域上的上述第1以及第2光束，如分別在上述第1以及第2光信息記錄介質(zhì)的各信息記錄面上形成良好的波面那樣聚光，而入射到上述第2光學(xué)區(qū)域上的上述第3光束，被遮擋達不到在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，并且，入射到上述第3光學(xué)區(qū)域的上述第1光束，如在上述第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上形成良好的波面那樣被聚光，而入射到上述第3光學(xué)區(qū)域的上述第2，在上述第2信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上不形成良好的波面，與此同時，入射到上述第3光學(xué)區(qū)域的上述第3光束，被遮擋達不到上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面。
如果采用該光學(xué)元件，則可以提供能夠適用于具有3個光學(xué)區(qū)域?qū)?種不同的光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生的光學(xué)拾取頭裝置的光學(xué)元件。
上述光學(xué)元件，理想的是被用于具有入射到上述第2以及第3光學(xué)區(qū)域的上述第3光束，被遮擋不能達到上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的光束遮擋裝置的光學(xué)拾取頭裝置。
這種情況下，上述光束遮擋裝置，理想的是被形成在上述光學(xué)元件的光學(xué)面上的波長選擇濾波器。
此外，本發(fā)明的另一光學(xué)元件，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2≥t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3≥t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，并且，對上述第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄，使用共同的物鏡的光學(xué)拾取頭裝置用的光學(xué)元件，其特征在于當(dāng)把上述光學(xué)元件的入射光瞳面按照從光軸附近向外側(cè)順序分配為第1光束區(qū)域、第2光束區(qū)域、第3光束區(qū)域的環(huán)帶形的3個區(qū)域情況下，在把入射到上述各光束區(qū)域上的光束通過的上述光學(xué)元件的區(qū)域分別在從光軸附近向外側(cè)順序設(shè)置為第1光學(xué)區(qū)域、第2光學(xué)區(qū)域、第3光學(xué)區(qū)域時，入射到上述第1光學(xué)區(qū)域中的上述第1至第3光束，分別在上述第1至第3光信息記錄介質(zhì)的各信息記錄面上形成良好的波面聚光，并且，入射到上述第2光學(xué)區(qū)域上的上述第1以及第2光束，分別在上述第1以及第2光信息記錄介質(zhì)的各信息記錄面上形成良好的波面聚光，而入射到上述第2光學(xué)區(qū)域上的上述第3光束，被遮擋達不到在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，并且，入射到上述第3區(qū)域的上述第1光束，在上述第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上形成良好的波面聚光，而入射到上述第3光學(xué)區(qū)域的上述第2以及第3光束，都被遮擋分別達不到上述第2以及第3信息記錄介質(zhì)的信息記錄面。
如果采用該光學(xué)元件，則可以提供能夠適用于具有3個光學(xué)區(qū)域?qū)?種不同的光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生的光學(xué)拾取頭裝置的光學(xué)元件。
上述的光學(xué)元件，理想的是被用于具有入射到上述第2以及第3光學(xué)區(qū)域的上述第3光束，被遮擋不能達到上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面，同時入射到上述第3光學(xué)區(qū)域的上述第2光束，被遮擋不能達到上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的光束遮擋裝置的光學(xué)拾取頭裝置。
這種情況下，理想的是上述光束遮擋裝置是被形成在上述光學(xué)元件的光學(xué)面上的波長選擇濾波器。
此外，上述光學(xué)元件，理想的是上述物鏡。
此外，上述光學(xué)元件，理想的是被配置在上述物鏡的光束入射面一側(cè)。
此外，上述光學(xué)元件，理想的和上述物鏡一體地被跟蹤驅(qū)動。
此外，理想的是在使用上述第1光束，把對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄時的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA1，使用上述第2光束，把對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄時的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA2(NA2<NA1)，使用上述第3光束，把對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄時的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA3時，滿足以下式子。
NA2＝N2·SINθ2 NA3＝N3·SINθ3 其中， SINθ2是在上述第2光束中，通過上述第2光學(xué)區(qū)域的最外圍的光線的，來自上述物鏡最后面的，以光軸為基準測定的出射角θ2(deg)的絕對值的正弦 SINθ3是在上述第3光束中，通過上述第1光學(xué)區(qū)域的最外圍的光線的，來自上述物鏡最后面的，以光軸為基準測定的出射角θ3(deg)的絕對值的正弦 N2是在上述物鏡的像側(cè)空間的上述波長λ2中的折射率 N3是在上述物鏡的像側(cè)空間的上述波長λ3中的折射率 這種情況下，理想的是在上述第1至第3光學(xué)區(qū)域中，至少在1個光學(xué)區(qū)域中形成由同心圓形的環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造。
此外，理想的是，在被形成在上述第i光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第1光束入射情況下發(fā)生的上述第1光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為ni1，在被形成在上述第i光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第2光束入射情況下發(fā)生的上述第2光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為ni2，這時滿足下式。
|ni1|>|ni2|(其中，i是1或者2或者3) 這種情況下，理想的是，在被形成在上述第i光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第1光束入射情況下發(fā)生的上述第1光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為ni1，在被形成在上述第i光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第3光束入射情況下發(fā)生的上述第2光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為ni3，這時滿足下式。
|ni1|>|ni3|(其中，i是1或者2或者3) 此外，理想的是，在上述第2以及第3光學(xué)區(qū)域中，形成分別由同心圓的環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造，在被形成在上述第2光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第1光束入射情況下發(fā)生的上述第1光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n21，在被形成在上述第3光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第1光束入射情況下發(fā)生的上述第1光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n31，這時滿足下式。
|n31|>|n21| 這種情況下，理想的是，被形成在上述第2光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造，被用衍射次數(shù)n21和波長λB2最佳化，并且，被形成在上述第3光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造，用上述衍射次數(shù)n31和波長λB3最佳化，滿足下式。
λB2≠λB3 此外，理想的上述衍射光學(xué)元件滿足下式。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 此外，采用本發(fā)明的再一光學(xué)拾取頭裝置，是使用來自波長λ1的第1光源的第1光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的第2光束對具有第2保護基片厚度(t2>t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的第3光束對具有第3保護基片厚度(t3>t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，并且，對上述第1光信息記錄介質(zhì)至上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息再生以及/或者記錄，使用共同的物鏡的光學(xué)拾取頭裝置，其特征在于具備之一的光學(xué)元件。此外，可以構(gòu)成如安裝該光學(xué)拾取頭裝置，可以記錄聲音以及/或者圖像，以及/或者，再生聲音以及/或者圖像那樣的采用本發(fā)明的記錄、再生裝置。
此外，采用本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2≥t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3≥t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的光學(xué)拾取頭裝置，其特征在于上述光學(xué)拾取頭裝置，對于對上述第1光信息記錄介質(zhì)至上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄，使用共同的物鏡，上述光學(xué)拾取頭裝置，具有被配置在來自上述第1光源至第3光源的各光束全部通過的共同的光路中的，用于補正因上述第1保護基片厚度至上述第3保護基片厚度的差引起變化的球面像差的基片厚度差補正裝置，上述基片厚度差補正裝置，是具有由同心圓形的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的衍射光學(xué)元件，在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第1光源的波長λ1的第1光束的情況下產(chǎn)生的上述第1光束的衍射光中，把具有最大衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n1，在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第2光源的波長λ2的第2光束的情況下產(chǎn)生上述第2光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n2，在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第3光源的波長λ3的第3光束的情況下產(chǎn)生上述第3光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n3，此時在滿足 |n1|>|n2| 并且， |n1|>|n3| 的同時，在把用上述波長λ1的光束對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA1，把用上述波長λ2的光束對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA2，把用上述波長λ3的光束對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA3時，上述物鏡，為了對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，在上述數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，使得上述第1光束的n1次衍射光如形成良好的波面那樣聚光在上述第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上；為了對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第2光束的n2次衍射光如可以在上述數(shù)值孔徑NA2內(nèi)形成良好的波面那樣聚光在上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，為了對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第3光束的n3次衍射光如可以在上述數(shù)值孔徑NA3內(nèi)形成良好的波面那樣聚光在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
如果采用該光學(xué)拾取頭裝置，因為用被配置在從第1光源至第3光源的全部光束通過的共同光路上的作為基片厚度差補正裝置的衍射光學(xué)元件，補正在由第1保護基片厚度到第3保護基片厚度中，至少因2個不同的保護基片厚度的差產(chǎn)生的球面像差，所以可以對從第1光信息記錄介質(zhì)到第3光信息記錄介質(zhì)的全體，良好地進行信息的記錄裝置再生。
可是，在對規(guī)格不同的3種光盤兼容的光學(xué)拾取頭系統(tǒng)中，安裝波長不同的3個光源。其理由可以列舉如下。第1，因為在短波長區(qū)域中的2層盤的信息記錄層間的中間層的反射率低，所以在高密度DVD用短波長激光光源中，不能讀DVD的2層盤。第2，在CD-R和CD-RW中，因為利用信息記錄面的反射特性進行信息的再生，所以在高密度DVD用短波長激光光源中，在CD中，不能讀CD-R和CD-RW。因而，在對規(guī)格不同的3種光盤兼容的光學(xué)拾取頭系統(tǒng)中，需要安裝發(fā)生400nm附近的激光光的蘭紫色激光器、發(fā)生650nm附近的激光光的紅色激光器、發(fā)生780nm附近的激光的紅外激光器的波長不同的3個光源。
因而，在本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置中，如在第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的記錄以及再生中使用的光束的衍射次數(shù)滿足上式那樣，確定作為基片厚度差補正裝置的衍射光學(xué)元件的衍射構(gòu)造。由此，對于在第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的記錄以及再生中使用的各光束，可以分別得到高的衍射效率。此外，通過作為基片厚度差補正裝置的衍射光學(xué)元件的衍射作用，在來自波長不同的各個光源的光束入射到物鏡中的情況下，因為補正因透鏡材料的色散而變化的球面像差，所以可以對從第1光信息記錄介質(zhì)到第3光信息記錄介質(zhì)的全體，良好地進行信息的記錄裝置再生。
理想的是上述衍射構(gòu)造在被波長λB、上述衍射次數(shù)n1最佳化的同時，滿足下式。
300nm<λB<500nm 此外，理想的是上述衍射構(gòu)造在被波長λB、上述衍射次數(shù)n1最佳化的同時，滿足下式。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 340nm<λB<440nm |n1|＝2 |n2|＝1 |n3|＝1 此外，理想的是滿足下式。
350nm<λB<420nm 此外，理想的是上述衍射構(gòu)造在被波長λB、上述衍射次數(shù)n1最佳化的同時，滿足下式。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 400nm<λB<430nm |n1|＝6 |n2|＝4 |n3|＝3 此外，理想的是滿足下式。
405nm<λB<425nm 此外，理想的是上述衍射構(gòu)造具有正的放大率。
此外，在把用波長λB、上述衍射次數(shù)n1最佳化的上述衍射構(gòu)造的上述多個環(huán)帶的各位置用 Φb＝n1·(b2·h2+b4h4+b6h6+……) 定義的光路差函數(shù)表示的情況下(在此，h是自光軸的高度(mm)，b2、b4、b6、……是各自2次、4次、6次、……的光路函數(shù)系數(shù)(也稱為衍射面系數(shù)))，理想但是只有用 PD＝∑(-2·n1·b2) 定義的衍射構(gòu)造的放大率(mm-1)滿足下式。
0.5×10-2<PD<5.0×10-2 此外，理想的是上述物鏡是折射型物鏡，在上述折射型物鏡的光束入射一側(cè)配置上述衍射光學(xué)元件。
此外，理想的是上述衍射構(gòu)造形成在平面上?；蛘撸硐氲氖巧鲜鲅苌錁?gòu)造被形成在非球面上。
此外，理想的是，上述光學(xué)元件，和上述折射型物鏡一體地被跟蹤驅(qū)動。
此外，理想的是，上述衍射光學(xué)元件，被和上述物鏡形成一體，上述衍射構(gòu)造被形成在包含上述物鏡的光束入射一側(cè)的光學(xué)面的至少一個光學(xué)面上。
此外，理想的是，上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1至NA3，在滿足 NA1>NA2>NA3 的同時，上述光學(xué)拾取頭裝置，具有被配置在從上述第1光源至第3光源的各光束全部通過的共同的光路中的，NA1和NA2和NA3的孔徑限制裝置。理想的是，上述孔徑限制裝置，和上述物鏡一體地被跟蹤驅(qū)動。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置，是和上述基片厚度差補正裝置相同的衍射光學(xué)元件，對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)孔徑NA2到NA1對應(yīng)的，通過上述孔徑限制裝置的區(qū)域的上述波長λ2的光束，在達到上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上的同時，上述波長λ2的光束，在上述數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.07λ2大的狀態(tài)。
此外，理想的是，上述波長λ2的光束，在上述數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.20λ2大的狀態(tài)。
此外，理想的是，對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)孔徑NA3到NA1對應(yīng)的，通過上述孔徑限制裝置的區(qū)域的上述波長λ3的光束，在達到上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上的同時，上述波長λ3的光束，在上述數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.07λ3大的狀態(tài)。
此外，理想的是，上述波長λ3的光束，在上述數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，是波面像差比0.20λ3大的狀態(tài)。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ2的光束，對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ2的光束不能達到上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置具有，在使對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域的波長λ1的光束透過的同時，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的波長λ2的光束那樣的波長選擇性。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ3的光束，對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ3的光束不能達到上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置具有，在使對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域的波長λ1的光束透過的同時，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的波長λ3的光束那樣的波長選擇性。
此外，上述孔徑限制裝置，可以構(gòu)成在被形成在上述物鏡的光學(xué)面上的波長選擇濾波器中。
此外，采用本發(fā)明的另一光學(xué)拾取頭裝置，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2≥t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3≥t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的光學(xué)拾取頭裝置，其特征在于上述光學(xué)拾取頭裝置，對于對上述第1光信息記錄介質(zhì)至上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄，使用共同的物鏡，上述光學(xué)拾取頭裝置，具有被配置在來自上述第2光源至第3光源的各光束通過，上述第1光源的光束不通過的光路中的，用于補正因上述第1保護基片厚度至上述第3保護基片厚度的差引起變化的球面像差的基片厚度差補正裝置，上述基片厚度差補正裝置，是具有由同心圓形的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的衍射光學(xué)元件，在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第2光源的波長λ2的第2光束的情況下產(chǎn)生的上述第2光束的衍射光中，把具有最大衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n2，在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第3光源的波長λ3的第3光束的情況下產(chǎn)生的上述第3光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n3，此時在滿足 |n2|＝|n3| 的同時，在把用上述波長λ1的光束對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA1，把用上述波長λ2的光束對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA2，把用上述波長λ3的光束對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA3時，上述物鏡，為了對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第1光束在上述數(shù)值孔徑NA1內(nèi)如形成良好的波面那樣可以聚光在上述第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上；為了對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第2光束的n2次衍射光在上述數(shù)值孔徑NA2內(nèi)如形成良好的波面那樣可以聚光在上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，為了對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第3光束的n3次衍射光如可以在上述數(shù)值孔徑NA3內(nèi)形成良好的波面那樣聚光在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
如果采用該光學(xué)拾取頭裝置，因為用被配置在來自第2光源以及第3光源的各光束都通過，并且來自第1光源的光束不通過的光路上的作為基片厚度差補正裝置的衍射光學(xué)元件，補正從第1保護基片厚度到第3保護基片厚度中，至少因2個不同的保護基片厚度的差產(chǎn)生的球面像差，所以可以對第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的全體，進行良好的信息的記錄或者再生。此外，通過作為基片厚度補正裝置的衍射光學(xué)元件的衍射作用，當(dāng)來自波長不同的各個光源的光束入射到物鏡的情況下，因為補正因透鏡材料的色散而變化的球面像差，所以可以對第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的全體，進行良好的信息的記錄或者再生。
理想的是，上述衍射構(gòu)造在用波長λB、上述衍射次數(shù)n2最佳化的同時，滿足下式。
630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm λ2<λB<λ3 此外，理想的是，當(dāng)把對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生的情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m1的情況下，上述物鏡，在上述波長λ1、上述第1保護基片厚度t1、上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、上述成像倍率m1組合中，是像差被最佳化為最小的折射型透鏡。
此外，理想的是，上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1至NA3，在滿足 NA1>NA2>NA3 的同時，從上述光學(xué)拾取頭裝置，具有被配置在從上述第1光源至第3光源的各光束全部通過的共同的光路中的，NA1和NA2和NA3的孔徑限制裝置。理想的是，上述孔徑限制裝置，和上述物鏡一體地被跟蹤驅(qū)動。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ2的光束，對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ2的光束不能達到上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置具有，在使對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域的波長λ1的光束透過的同時，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的波長λ2的光束那樣的波長選擇性。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ3的光束，對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ3的光束不能達到上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置具有，在使對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域的波長λ1的光束透過的同時，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的波長λ3的光束那樣的波長選擇性。
此外，上述孔徑限制裝置，可以構(gòu)成在被形成在上述物鏡的光學(xué)面上的波長選擇濾波器中。
此外，采用本發(fā)明的另一光學(xué)拾取頭裝置，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2>t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3＝的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3>t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的光學(xué)拾取頭裝置，其特征在于上述光學(xué)拾取頭裝置，對上述第1光信息記錄介質(zhì)至上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄，使用共同的物鏡，上述光學(xué)拾取頭裝置，具有被配置在只是來自上述第2光的光束通過，來自上述第1光源以及上述第3光源的光束不通過的光路中的，用于補正因上述第1保護基片厚度至上述第2保護基片厚度的差引起變化的球面像差的第1保護基片厚度差補正裝置，和被配置在只是來自上述第3光的光束通過，來自上述第1光源以及上述第2光源的光束不通過的光路中的，用于補正因上述第1保護基片厚度至上述第3保護基片厚度的差引起變化的球面像差的第2保護基片厚度差補正裝置，上述第1保護基片厚度差補正裝置，是具有由同心圓形的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的第1衍射光學(xué)元件，在向上述第1衍射光學(xué)元件的衍射構(gòu)造入射來自上述第2光源的波長λ2的第2光束的情況下產(chǎn)生的上述第2光束的衍射光中，在把具有最大衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n2時，上述第1衍射光學(xué)元件的衍射構(gòu)造用和上述波長λ2大致一致的波長λ2B、上述衍射次數(shù)n2最佳化，上述第2保護基片厚度差補正裝置，是具有由同心圓形的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的第2衍射光學(xué)元件，在向上述第2衍射光學(xué)元件的衍射構(gòu)造入射來自上述第3光源的波長λ3的第3光束的情況下產(chǎn)生的上述第3光束的衍射光中，在把具有最大衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n3時，上述第2衍射光學(xué)元件的衍射構(gòu)造用和上述波長λ3大致一致的波長λ3B、上述衍射次數(shù)n3最佳化，在把用上述波長λ1的光束對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA1，把用上述波長λ2的光束對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA2，把用上述波長λ3的光束對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為NA3的情況下，上述物鏡，為了對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第1光束如可以在上述數(shù)值孔徑NA1內(nèi)形成良好波面那樣聚光在上述第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上；為了對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第2光束的n2次衍射光如在上述數(shù)值孔徑NA2內(nèi)形成良好的波面那樣聚光在上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，為了對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使上述第3光束的n3次衍射光如可以在上述數(shù)值孔徑NA3內(nèi)形成良好的波面那樣聚光在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
如果采用光學(xué)拾取頭裝置，則在只有來自第2光源的光束通過的光路上配置第1保護基片厚度補正裝置，并且在只有第3光源的光束通過的光路上配置第2保護基片厚度補正裝置的情況下，可以實現(xiàn)最佳的基片厚度差補正裝置，對于3種不同的光信息記錄介質(zhì)，可以適宜地補正在進行信息的記錄或者再生時成為問題的因保護基片厚度的差引起的球面像差。
此外，理想的是，當(dāng)把對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生的情況下的物鏡的成像倍率設(shè)置為m1的情況下，上述物鏡，在上述波長λ1、第1保護基片厚度t1、上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、上述成像倍率m1組合中，是像差被最佳化為最小的折射型透鏡。
此外，理想的是，上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1至NA3，在滿足 NA1>NA2>NA3 的同時，上述光學(xué)拾取頭裝置，具有被配置在從上述第1光源至第3光源的各光束全部通過的共同的光路中的，NA1和NA2和NA3的孔徑限制裝置。理想的是，上述孔徑限制裝置，和上述物鏡一體地被跟蹤驅(qū)動。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ2的光束，對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ2的光束不能達到上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置具有，在使對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域的波長λ1的光束透過的同時，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA2到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的波長λ2的光束那樣的波長選擇性。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ3的光束，對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3至NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的上述波長λ3的光束不能達到上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上。
此外，理想的是，上述孔徑限制裝置具有，在使對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域的波長λ1的光束透過的同時，遮擋對應(yīng)于從上述物鏡的上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA3到NA1的，入射到上述孔徑限制裝置的區(qū)域中的波長λ3的光束那樣的波長選擇性。
此外，上述孔徑限制裝置，可以構(gòu)成在被形成在上述物鏡的光學(xué)面上的波長選擇濾波器中。
在上述的各光學(xué)拾取頭裝置中，理想的是上述物鏡由1個透鏡群構(gòu)成。由此，在光學(xué)拾取頭裝置中尤其可以充分確保相對第3光信息記錄介質(zhì)的動作距離。這種情況下，把在上述物鏡的上述波長λ1中的焦點距離設(shè)置為f1(mm)，把中心厚度設(shè)置為d(mm)，把入射到上述物鏡的上述波長λ1的光束的直徑設(shè)置為Φ1(mm)，把對上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的動作距離設(shè)置為fB3(mm)，此時滿足下式在動作距離確保上更加理想。
0.7<d/f1<1.5 2.8<Φ1<5.8 fB3>0.2 此外，當(dāng)把對上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m3的情況下，最好滿足下式。
m3<0 這種情況下，最好滿足以下式子。
-025<m3<-0.05 此外，當(dāng)把對上述第2光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m2的情況下，最好滿足下式。
m2<0 這種情況下，最好滿足以下式子。
-0.20<m2<-0.02 此外，理想的是，在上述各光學(xué)拾取頭裝置中，上述物鏡，可以用塑料材料形成，或者由玻璃材料形成。
此外，理想的是滿足以下式子。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 0.0mm≤t1<0.3mm 0.5mm<t2<0.7mm 1.0mm<t3<1.3mm 0.99>NA1≥0.70 0.70>NA2≥0.55 0.55>NA3≥0.40 此外，理想的是，具有上述NA1在0.8以上，至少被配置在來自上述第1光源的光束通過的光路中的，用于補正因上述第1保護基片厚度的微小誤差引起變化的球面像差的基片厚度誤差補正裝置。
此外，理想的是，上述第1光信息記錄介質(zhì)，具有在同一光束入射面一側(cè)具有多個信息記錄層的構(gòu)造，當(dāng)在上述第1光信息記錄介質(zhì)的各個信息記錄層的信息記錄面上，聚集來自上述第1光源的光束時，用至少被配置在來自上述第1光源的光束通過的光路中的基片厚度誤差補正裝置，補正從上述第1光信息記錄介質(zhì)的光束入射面到各個信息記錄面的因保護基片厚度的差引起產(chǎn)生的球面像差。
此外，理想的是，上述基片厚度誤差補正裝置包含，通過在光軸方向上移動，可以使入射到上述物鏡的來自上述第1光源的光束的邊緣的傾角變化的至少1個可動光學(xué)元件；用于使上述可動光學(xué)元件在光軸方向上移動的驅(qū)動裝置。
此外，理想的是，上述基片厚度誤差補正裝置包含，至少具有1個折射率分布可變材料層，通過施加電場或者磁場使上述折射率分布可變材料層的折射率分布變化的折射率分布可變元件；用于施加電場或者磁場或者熱的施加裝置。
此外，理想的是，包含色差補正裝置，用于補正上述波長λ1比550nm短，從至少被配置在來自上述第1光源的光束通過的光路中的，上述第1光源的光束的微小的波長變化引起的色差。
此外，理想的是，上述色差補正裝置，是具有形成有由同心圓形的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的至少1個衍射面的衍射光學(xué)元件，當(dāng)把由第i衍射面的衍射構(gòu)造附加在透過波面上的光路差，用 Φbi＝zi·(b2i·hi2+b4ihi4+b6ihi6+……)定義的光路差函數(shù)表示的情況下(在此，zi是在上述第i衍射面的衍射構(gòu)造中上述波長λ1的光束入射的情況下產(chǎn)生的，在上述波長λ1的光束的衍射光中具有最大的衍射光的衍射次數(shù)，hi是自光軸的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、……是各自2次、4次、6次、……的光路差函數(shù)系數(shù)(也稱為衍射面系數(shù)))，只有用 PD＝∑(-2·zi·b2i) 定義的衍射構(gòu)造的放大率(mm-1)滿足下式。
0.5×10-2<PD<5.0×10-2 這種情況下，理想的是，上述色差補正裝置，被和上述物鏡形成一體，上述色差補正裝置的衍射構(gòu)造被形成在包含上述物鏡的光束入射一側(cè)的光學(xué)面的，至少1個光學(xué)面上。
此外，理想的是，上述色差補正裝置，由阿貝數(shù)大的正透鏡數(shù)和阿倍數(shù)相對小的負透鏡群構(gòu)成，上述正透鏡群的阿貝數(shù)υ dP以及上述負透鏡群的阿貝數(shù)υ dN滿足下式。
υ dP>55 υ dN>35 此外，理想的是，上述第1光源的波長變化+1情況下的，使上述物鏡和上述色差補正裝置一致的光學(xué)系統(tǒng)的近軸焦點位置的變化量ΔfBOBJ+CA滿足下式。
|ΔfBOBJ+CA·NA12|<0.15(μm) 此外，理想的是上述第1光源以及第3光源中的至少2個光源被組合化。
此外，可以構(gòu)成如安裝該光學(xué)拾取頭裝置，可以記錄聲音以及/或者圖像，以及/或者，再生聲音以及/或者圖像那樣的采用本發(fā)明的記錄、再生裝置。
采用本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置，是使用來自波長λ1的第1光源的光束對具有第1保護基片厚度(t1)的第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ2(λ1<λ2＝的第2光源的光束對具有第2保護基片厚度(t2>t1)的第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，使用來自波長λ3(λ2<λ3)的第3光源的光束對具有第3保護基片厚度(t3>t2)的第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的光學(xué)拾取頭裝置，其特征在于包含基片厚度差補正裝置，它用于對于對上述第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄，使用由1個透鏡群構(gòu)成的共同的物鏡，補正因上述第1保護基片厚度至第3保護基片厚度的差引起變化的球面像差。
如果采用該光學(xué)拾取頭裝置，則可以補正在對3種不同的光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄或者再生時成為問題的因保護基片厚度的差引起的球面像差，因為使用單片共同的物鏡，所以可以對3種不同的光信息記錄介質(zhì)使用同一光學(xué)拾取頭裝置進行信息的記錄以及/或者再生。此外，因為物鏡是單片透鏡，所以，尤其可以充分確保對透明基片厚度的大的，第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生時的動作距離。
用圖34至圖41說明本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置的光學(xué)系統(tǒng)。進而，圖1至圖8是概念地展示各光學(xué)拾取頭裝置的圖，在圖1至圖8中，為了概念地展示構(gòu)成光學(xué)拾取頭裝置的光學(xué)系統(tǒng)的各元件的位置，把各元件分開展示，但實際上同一元件有的具有2個或者2個以上元件的功能。
在采用本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置的光學(xué)系統(tǒng)中，如圖34至圖37所示，在來自第1光源至第3光源的各光束通過的共同的光路上配置基片厚度差補正裝置。
即，圖34的光學(xué)拾取頭裝置，包含用于補正因第1至第3保護基片厚度中的至少2個保護基片厚度的差引起的球面像差的基片厚度差補正裝置7；用于補正至少因第1光信息記錄介質(zhì)具有的第1保護基片厚度的厚度誤差引起的球面像差的基片厚度誤差補正裝置6；用于補正至少因第1光源1的微小波長變化引的起色差的色差補正裝置5，來自第1光源1、第2光源2以及第3光源3的各光束經(jīng)由共同的光學(xué)系統(tǒng)入射到光信息記錄介質(zhì)10，用共同的物鏡8對第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及或者記錄。來自各光源的發(fā)散光束被準直透鏡4變換為平行光束。
此外，圖35的光學(xué)拾取頭裝置，在第1光源1至第3光源3的各光束通過的共同的光路上配置基片厚度差補正裝置7、基片厚度誤差補正裝置6，只在第1光源1的光束通過的光路上，配置用于補正因第1光源1的微小波長引起的色差的色差補正裝置5，用共同的物鏡8對第1光信息記錄介質(zhì)至上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄。來自第1光源的光束，和來自第2光源2以及第3光源3的，用準直透鏡9a變換為平行的光束，在光路合成裝置9中通過共同的光路，但以下的圖示的也可以。
此外，圖36的拾取頭裝置，在第1光源1至第3光源3的各光束通過的共同光路上配置色差補正裝置5和基片厚度差補正裝置7，只在第1光源1的光束通過的光路上配置用于補正因第1保護基片厚度的厚度誤差引起的球面像差的基片厚度誤差補正裝置6，用共同的物鏡8對第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄。
此外，圖37的光學(xué)拾取頭裝置，在第1光源1至第3光源3的各光束通過的共同光路上配置基片厚度差補正裝置7，只在第1光源1的光束通過的光路上配置用于補正因第1光源1的微小波長變化引起的色差的色差補正裝置5，和用于補正因第1保護基片厚度誤差引起的球面像差的基片厚度誤差補正裝置6，用共同的物鏡對第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄。
此外，在采用本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置的光學(xué)系統(tǒng)中，如圖38至40所示，把基片厚度補正裝置，配置在第1光源以及第3光源的各光束都通過，并且第1光源的光束不通過的光路上。
即，圖38的光學(xué)拾取頭裝置，在第1光源至第3光源的各光束通過的共同的光路上配置色差補正裝置5，只在第2光源2以及第3光源3的各光束通過的共同的光路上配置用于補正在第1保護基片厚度至第3保護基片厚度中至少因2個保護基片厚度的差引起的球面像差的基片厚度差補正裝置7，只在第1光源1的光束通過的光路上配置用于補正因第1保護基片厚度的厚度誤差引起的球面像差的基片厚度誤差補正裝置6，用共同的物鏡8對第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄。
此外，圖39的光學(xué)拾取頭裝置，在第1光源1至第3光源3的各光束通過的共同的光路上配置基片厚度誤差補正裝置6，只在第2光源2以及第3光源3的各光束通過的共同光路上，配置用于補正在第1保護基片厚度至第3保護基片厚度中因至少2個保護基片厚度的差引起的球面像差的基片厚度差補正裝置7，只在第1光源的光束通過的光路上配置用于補正因第1光源的微小波長變化引起的色差的色差補正裝置5，用共同的物鏡8對第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄。
此外，圖40的光學(xué)拾取頭裝置，只在第2光源2以及第3光源3的各光束通過的共同的光路上，配置用于補正在第1保護基片至第3保護基片中至少因2個保護基片厚度的差引起的球面像差的基片厚度差補正裝置7，只在第1光源的光束通過的光路上，配置用于補正因第1光源1的微小波長變化引起的色差的色差補正裝置5，和用于補正因第1保護基片的厚度誤差引起的球面像差的基片厚度誤差補正裝置6，用共同的物鏡8對第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄。
此外，在采用本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置的光學(xué)系統(tǒng)中，如圖41所示，只在第2光源的光束通過的光路上，配置用于補正因第1保護基片厚度以及第2保護基片厚度的差引起的球面像差的基片厚度差補正裝置7a，進而，只在第3光源的光束通過的光路上，配置用于補正因第1保護基片厚度以及第3保護基片厚度的差引起的球面像差的基片厚度差補正裝置7b。
即，圖41的光學(xué)拾取頭裝置，只在第1光源的光束通過的光路上配置色差補正裝置5和基片厚度誤差補正裝置6，只在第2光源的光束通過的光路上配置用于補正因第1保護基片厚度以及第2保護基片厚度的差引起的球面像差的基片厚度差補正裝置7a，只在第3光源的光束通過的光路上，配置用于補正因第1保護基片厚度以及第3保護基片厚度的差引起的球面像差的基片厚度差補正裝置7b。用準直透鏡4變換為平行光束的來自第1光源的光束的光路，和用準直透鏡9a變換為平行光的來自第2光源光束的光路，用光路合成裝置9c合成，進而，用準直透鏡9b變換為平行光的來自第3光源的光束的光路，在光路合成裝置9中，與來自第1光源以及第2光源的光束的光路合成。用共同的物鏡8對第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄。
進而，在圖34至圖41的光學(xué)拾取頭裝置中，其構(gòu)成被設(shè)置成，把來自各光源的發(fā)散光束，用準直透鏡4或者準直透鏡9a或者準直透鏡9b變換為平行光束，但這樣的準直透鏡也有不包含在本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置的光學(xué)系統(tǒng)中的情況下。此外，在圖1至圖7的光學(xué)拾取頭裝置中，為了簡化圖面用同一標號表示第2光源和第3光源，但在實際的光學(xué)拾取頭裝置中，也有第2光源和第3光源是分開的光源。
在上述的光學(xué)拾取頭裝置中，在把為了對上述第1光信息記錄介質(zhì)至上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄時所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑分別設(shè)置為NA1、NA2、NA3時，理想的是上述第1光源的波長λ1、上述第2光源的波長λ2、上述第3光源的波長λ3、上述第1保護基片厚度t1、上述第2保護基片厚度t2、上述第3保護基片厚度t3，以及上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、NA2、NA3滿足下式。
350nm<λ1<550nm 600nm<λ2<700nm 700nm<λ3<850nm 0.0mm≤t1<0.3mm 0.5mm<t2<0.7mm 1.0mm<t3<1.3mm 0.99>NA1≥0.80 0.80>NA2≥0.55 0.55>NA3≥0.40 把上述物鏡的上述波長λ1中的焦點距離設(shè)置為f1(mm)，把上述中心厚度設(shè)置為d(mm)，把入射到上述物鏡的上述波長λ1的光束的直徑設(shè)置為Φ1(mm)，把對上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的動作距離設(shè)置為fB3(mm)，此時，理想的是滿足下式。
0.7<d/f1<1.5 2.8<Φ1<5.8 fB3>0.2 此外，當(dāng)把對上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m3的情況下，最好滿足下式。
-1<m3<0 此外，當(dāng)把對上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄的情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m2的情況下，最好滿足下式。
-1<m2<0 如上所述，在保護基片厚度不同的3種光信息記錄介質(zhì)中，當(dāng)對保護基片厚度大的第2光信息記錄介質(zhì)以及/或者第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，如果把物鏡設(shè)置為發(fā)散光入射的有限規(guī)格，則可以充分確保動作距離。
上述物鏡可以由塑料材料構(gòu)成，或者由玻璃材料構(gòu)成。
上述基片厚度差補正裝置7，具有形成有由同心圓形的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的至少1個衍射面，上述衍射構(gòu)造，當(dāng)入射的光束的波長在長方向上變化的情況下，理想的是具有如球面像差在補償不足方向上變化那樣的球面像差特性。
此外，上述衍射構(gòu)造被形成在上述物鏡的至少1個光學(xué)面上。
此外，上述基片厚度差補正裝置7，理想的是包含通過在光軸方向上變位，可以使入射到上述物鏡的光束的邊緣光線的傾角變化的至少1個可動光學(xué)元件，和用于使上述可動光學(xué)元件在光軸方向上變位的驅(qū)動裝置。
此外，上述基片厚度差補正裝置7，理想的是包含至少具有1個折射率分布可變材料層，通過施加電場或者磁場或者熱使上述折射率分布可變材料層的折射率分布變化的折射率分布可變元件，和用于施加電場或者磁場或者熱的施加裝置。
此外，在把對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m1，把對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m2，把對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄情況下的上述物鏡的成像倍率設(shè)置為m3時，通過使上述m1、m2、m3中的至少2個成像倍率的值不同，補正因上述第1保護基片厚度至第3保護基片厚度的差引起的球面像差。
在上述的光學(xué)拾取頭裝置中，理想的是，對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1是0.8以上，在上述第1保護基片厚度至第3保護基片厚度中，至少在上述第1光源的光束通過的光路中具有用于補正包含上述第1保護基片厚度的至少1個保護基片厚度的誤差引起的變化的球面像差的基片厚度誤差補正裝置6。由此，特別可以對高密度記錄用的第1光信息記錄介質(zhì)進行穩(wěn)定的記錄以及/或者再生。
此外，上述第1光信息記錄介質(zhì)，理想的是，具有在同一光束入射面?zhèn)染哂卸鄠€信息記錄層的構(gòu)造，在上述第1光信息記錄介質(zhì)的各個信息記錄層的信息記錄面上，在聚光來自上述第1光源的光束時，用上述基片厚度誤差補正6補正因從上述第1光信息記錄介質(zhì)的光束入射面到各個信息記錄面的保護基片厚度的差引起變化的球面像差。
此外，理想的是，在上述第1以及第3光源的各光束全部通過的共同的光路上，配置上述基片厚度誤差補正裝置6。
此外，理想的是，在上述第1光源以及上述第2光源的各光束都通過，并且上述第3光源的光束不通過的光路上，配置上述基片厚度誤差補正裝置6。
此外，理想的是，在只有上述第1光源的光束通過，并且上述第2光源以及上述第3光源的光束不通過的光路上，配置上述基片厚度誤差補正裝置6。
此外，上述基片厚度誤差補正裝置6，理想的是，包含通過在光軸方向變位，使入射到上述物鏡的至少上述波長λ1的光束的邊緣光線的傾角變化的至少1個可動光學(xué)元件，和用于使上述可動光學(xué)元件在光軸方向上變位的驅(qū)動裝置。由此，在特別可以補正因第1光信息記錄介質(zhì)具有的第1保護基片厚度的厚度誤差的球面像差的同時，可以補正因構(gòu)成物鏡等的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、特別是由第1光源的制造誤差引起的波長的變化，以及由溫度變化以及濕度變化引起的球面像差的變化。因此，特別可以對高密度記錄用的第1光信息記錄介質(zhì)進行穩(wěn)定的記錄以及/或者再生。
此外，上述基片厚度誤差補正裝置6，理想的是，是用于至少使來自上述第1光源的發(fā)散光束的發(fā)散角度變化的耦合透鏡，構(gòu)成上述耦合透鏡的光學(xué)元件中的至少1個是上述可動光學(xué)元件。或者，上述基片厚度誤差補正裝置6，理想的是，由至少1個正透鏡群，和至少1個負透鏡群構(gòu)成，是可以把大致是平行光束的入射光束作為大致平行光束射出的光束光束擴展器，以及/或者，光束收縮器，上述正透鏡群，以及上述負透鏡群中至少1個透鏡群是上述可動光學(xué)元件。
此外，上述基片厚度誤差補正裝置6，理想的是包含至少具有1個折射率分布可變材料層，通過施加電場或者磁場或者熱使上述折射率分布可變材料層的折射率分布變化的折射率分布可變元件，和用于施加電場或者磁場或者熱的施加裝置。由此，在特別可以補正因第1光信息記錄介質(zhì)具有的第1保護基片厚度的厚度誤差的球面像差的同時，可以補正因構(gòu)成物鏡等的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、特別是由第1光源的制造誤差引起的波長的變化，以及由溫度變化以及濕度變化引起的球面像差的變化。因此，特別可以對高密度記錄用的第1光信息記錄介質(zhì)進行穩(wěn)定的記錄以及/或者再生。
此外，上述基片厚度誤差補正裝置6，理想的是包含被夾在相互相對的透明電極之間的液晶層、電源，上述透明電極中的至少1個透明電極被分成多個電壓施加部分，通過在上述多個電壓施加部分中的至少1個電壓施加部分上施加規(guī)定電壓，可以使上述液晶層的折射率分布變化。
在上述光學(xué)拾取頭裝置中，理想的是，上述第1光源的波長λ1比550nm短，在上述第1光源至第3光源中，至少在上述第1光源的光束通過的光路中，具有用于補正因包含上述第1光源的至少1個光源的微小波長變化引起的上述物鏡的色差的色差補正裝置5。由此，特別可以對高密度記錄用的第1光信息記錄介質(zhì)進行穩(wěn)定的記錄以及/或者再生。
理想的是在上述第1光源至第3光源的各光束通過的共同的光路上，配置上述色差補正裝置5。
此外，理想的是，在上述第1光源以及第2光源的光束都通過，并且，上述第3光源的光束不通過的光路上，設(shè)置上述色差補正裝置5。
此外，上述色差補正裝置5，理想是，具有形成有由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的衍射面的2個光學(xué)元件，具有使上述衍射面相互相對那樣接近配置的構(gòu)造，上述2個光學(xué)元件的材料在上述波長λ1的波長附近具有規(guī)定的折射率差的同時，在上述2個光學(xué)元件的材料的上述波長λ2附近的波長區(qū)域，以及λ3附近的波長區(qū)域中的折射率差是大致零。由此，因為只有第1光源的波長附近的光因光學(xué)元件間的折射率差而衍射，所以可以補正因第1光源的波長變動引起的物鏡8的色差。
此外，上述色差補正裝置5，理想的是，具有由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造，在向上述衍射構(gòu)造射入來自上述第1光源的波長λ1的第1光束的情況下產(chǎn)生的上述第1光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n1，在向上述衍射構(gòu)造入射上述第2光源的波長λ2的第2光束的情況下產(chǎn)生的上述第2光束的衍射光中，把具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n2，在向上述衍射構(gòu)造入射來自上述第3光源波長λ3的第3光束的情況下產(chǎn)生的上述第3光束的衍射光中，把具有最大衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)設(shè)置為n3，此時滿足 |n1|>|n2| 以及/或者， |n1|>|n2|≥|n3| 這種情況下，理想的是，上述衍射構(gòu)造被形成在上述物鏡的至少1個光學(xué)面上。
此外，理想的是，只在上述第1光源的光束通過，并且上述第2光源以及上述第3光源的光束不通過的光路中，配置上述色差補正裝置。
此外，上述色差補正裝置5，理想的是，具有由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的至少1個衍射面，把用第i衍射面構(gòu)造附加在透過波面上的光路差，在用 Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+……) 定義的光路差函數(shù)表示的情況下(在此，ni是向上述i衍射面的衍射構(gòu)造入射上述波長λ1的光束的情況下產(chǎn)生的，在上述波長λ1的光束的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)，hi是來自光軸的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、……是各自2次、4次、6次、……的光路差函數(shù)系數(shù)(也稱為衍射面系數(shù)))，只有用 PD＝∑(-2。ni·b2i) 定義的衍射構(gòu)造的放大率(mm-1)滿足下式。
1.5×10-2<PD<15.0×10-2 在上述式子的下限以上，被聚光在光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上的波面的軸上色差不過度補正不足，此外，在上限以下，被聚光在光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上的波面的軸上色差不過度補正過剩。
此外，上述色差補正裝置5，由阿貝數(shù)相對大的正透鏡數(shù)和阿貝數(shù)相對小的負透鏡數(shù)構(gòu)成，由于上述正透鏡群的阿貝數(shù)υ dP以及上述負透鏡群的阿貝數(shù)υ dN滿足下式，因而可以適宜地補正色差。
υ dP>55 υ dN>35 此外，理想的是，上述第1光源的波長變化+1nm情況下的，使上述物鏡和上述色差補正裝置一致的光學(xué)系統(tǒng)的近軸焦點位置的變化量ΔfBOBJ+CA滿足下式。
|ΔfBOBJ+CA·NA12|<0.15(μm) 進而，在本說明書中，所謂“用基片厚度誤差補正裝置6，以及/或者，基片厚度差補正裝置7(良好地)補正球面像差”，是指通過至少由基片厚度誤差裝置6，以及/或者，基片厚度差補正裝置7和物鏡構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的光束，在對各光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生，以及/或者，記錄所需要的物鏡的規(guī)定像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)，在各信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上，在把λ設(shè)置為光源的波長時，補正球面像差使得在波面像差在0.07λrms以下(最理想的是0.05λrms以下)的狀態(tài)下聚光。
在上述光學(xué)拾取頭裝置中，在把對上述第1光信息記錄介質(zhì)至上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄所需要的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑分別設(shè)置為NA1、NA2、NA3時，滿足， NA1>NA2>NA3 由于具備上述NA1和NA2和NA3的孔徑限制/切換裝置，因而可以在用共同的物鏡對第1光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/再生時，根據(jù)各個物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑進行孔徑的切換以及/開口的限制。
由此，在對第2光信息記錄介質(zhì)以及第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生，以及/或者，記錄的情況下，因為在各信息記錄介質(zhì)上的聚光點的大小未小到超過需要，所以減小在盤變形中產(chǎn)生的彗形象差，可以得到充分的盤變形安全系數(shù)。此外，因為可以防止光檢測器檢測出通過超過必要數(shù)值孔徑的區(qū)域的，不用于聚光的不需要的光，所以可以得到良好的聚焦特性和跟蹤特性。
上述孔徑限制/切換裝置，具有形成有由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的至少1個衍射面，當(dāng)對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，把通過對應(yīng)于從上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA2到NA1的上述孔徑限制/切換裝置的區(qū)域的波長λ2的光束作為光斑成分，以及/或者，當(dāng)對第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，把通過對應(yīng)于從上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3到NA1的上述孔徑限制/切換裝置的區(qū)域的波長λ3的光束作為光斑成分，由此在對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者再生的情況下，即使相對用NA1確定的光圈，使來自第2光源的波長λ2的光束在開放中通過，通過了對應(yīng)于從NA2到NA1的孔徑限制裝置的區(qū)域的光束，因為不向第2光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上聚光，所以具有孔徑限制功能。在對第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下也一樣，即使相對用NA1確定的光圈，使來自第3光源的波長λ3的光束在開放中通過，通過了對應(yīng)于從NA3到NA1的孔徑限制裝置的區(qū)域的光束，因為不向第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上聚光，所以具有孔徑限制功能。這樣，因為可以用簡單的構(gòu)造自動地進行孔徑切換，所以不需要設(shè)置特別的孔徑切換裝置，有利于減低成本。
此外，理想的是，在使上述孔徑限制/切換裝置和上述物鏡一致的光學(xué)系統(tǒng)中，在上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1和上述第2保護基片厚度t2和上述第2光源的波長λ2的組合中的波面像差比0.07λ2rms大，以及/或者，在上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1和上述第3保護基片厚度t3和上述第3光源的波長λ3的組合中的波面像差比0.07λ3rms大， 此外，上述孔徑限制/切換裝置，其構(gòu)成是具有波長選擇性，即，當(dāng)對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，在使入射到對應(yīng)于上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA2內(nèi)的上述孔徑限制/切換裝置的區(qū)域中的波長λ2的光束透過的同時，遮擋入射到對應(yīng)于從上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA2到NA1的上述孔徑限制/切換裝置的區(qū)域中的波長λ2的光束，以及/或者，當(dāng)對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，在使入射到對應(yīng)于上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3內(nèi)的上述孔徑限制/切換裝置的區(qū)域中的波長λ3的光束透過的同時，遮擋入射到對應(yīng)于從上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3到NA1的上述孔徑限制/切換裝置的區(qū)域中的波長λ3的光束。當(dāng)對第2光信息記錄介質(zhì)以及第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，因為自動地遮擋通過了超過必要數(shù)值孔徑的區(qū)域的光束，所以不需要設(shè)置特別的切換裝置，有利于減低成本。
此外，理想的是，上述孔徑限制/切換裝置，具有波長選擇性，即，當(dāng)對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，在使入射到對應(yīng)于上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA2內(nèi)的上述孔徑限制/切換裝置的區(qū)域中的波長λ2的光束的強度的80％以上透過的同時，反射入射到對應(yīng)于從上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA2到NA1的上述孔徑限制/切換裝置的區(qū)域中的波長λ2的光束的強度的80％以上，以及/或者，當(dāng)對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，在使入射到對應(yīng)于上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3內(nèi)的上述孔徑限制/切換裝置的區(qū)域中的波長λ3的光束的強度的80％以上透過的同時，反射入射到對應(yīng)于從上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3到NA1的上述孔徑限制/切換裝置的區(qū)域中的波長λ3的光束的強度的80％以上。
此外，理想的是上述孔徑限制/切換裝置被形成在上述物鏡的至少1個光學(xué)面上，可以簡單地構(gòu)成孔徑限制裝置/切換裝置。
此外，上述孔徑限制/切換裝置的構(gòu)成可以是，包含被夾在相互相對的透明電極之間的液晶層和1/4波板，上述透明電極中的至少一方，被分成對應(yīng)于從上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA2至NA1的區(qū)域，和對應(yīng)于上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA2內(nèi)的區(qū)域，通過在上述透明電極上施加電壓，使上述液晶層的液晶分子的排列狀態(tài)以環(huán)帶形狀變化，可以分別使通過對應(yīng)于從上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA2至NA1的上述透明電極的區(qū)域的光束的偏光面，和通過對應(yīng)于上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)NA2的上述透明電極的區(qū)域的光束的偏光面獨立地轉(zhuǎn)動，以及/或者，上述透明電極中的至少一方，被分成對應(yīng)于從上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3至NA1的區(qū)域，和對應(yīng)于上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3內(nèi)的區(qū)域，通過在上述透明電極上施加電壓，使上述液晶層的液晶分子的排列狀態(tài)以環(huán)帶形狀變化，可以分別使通過對應(yīng)于從上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3至NA1的上述透明電極的區(qū)域的光束的偏光面，和通過對應(yīng)于上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3內(nèi)的上述透明電極的區(qū)域的光束的偏光面獨立地轉(zhuǎn)動。
此外，理想的是，上述孔徑限制/切換裝置的構(gòu)成是，具有對應(yīng)于上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1和NA2的光圈，當(dāng)對上述第1光信息記錄介質(zhì)，或者上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，機械地切換各個光圈，以及/或者，具有對應(yīng)于上述物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1和NA3的光圈，當(dāng)對上述第1光信息記錄介質(zhì)，或者上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，機械地切換各個光圈。
此外，理想的是，上述孔徑限制/切換裝置，被配置在第1光源至第3光源的各光束全部通過的共同的光路上，這種情況下，理想的是，上述孔徑限制/切換裝置和上述物鏡一體，進行跟蹤。由此可以得到良好的跟蹤特性。
在上述的光學(xué)拾取頭裝置中，理想的是，上述物鏡，被像差補正，使得在上述像側(cè)數(shù)值孔徑NA1和上述第1保護基片厚度t1和上述第1光源的波長λ1的組合中球面像差為最小，當(dāng)對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，在用上述基片厚度差補正裝置補正因上述第2保護基片厚度和上述第1保護基片厚度的厚度差引起變化的球面像差的同時，對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，這種情況下用上述基片厚度差補正裝置補正上述第3保護基片厚度和上述第1保護基片厚度的厚度差引起變化的球面像差。由此，可以適宜地補正在用上述物鏡對第2或者第3光信息記錄介質(zhì)進行再生或者記錄時相對第1保護基片厚度t1的各保護基片厚度的差引起的球面像差。
此外，理想的是，在上述第1光源至第3光源中，至少2個光源被組件化。通過這樣一體化可以減少零件個數(shù)，在可以緊湊地構(gòu)成光學(xué)拾取頭裝置的同時，有望降低成本。
此外，理想的是，在上述基片厚度差補正裝置、上述基片厚度誤差補正裝置、上述色差補正裝置、上述孔徑限制/切換裝置中，至少2個被一體化。通過這樣一體化可以減少零件數(shù)，在可以緊湊地構(gòu)成光學(xué)拾取頭裝置的同時，有望降低成本。
此外，采用本發(fā)明的物鏡、基片厚度差補正裝置、色差補正裝置、基片厚度誤差補正裝置、孔徑限制/切換裝置，分別被適用在上述光學(xué)拾取頭裝置的光學(xué)系統(tǒng)中。
此外，本發(fā)明的記錄·再生裝置的構(gòu)成可以是，安裝上述一個光學(xué)拾取頭裝置，可以記錄聲音以及或者圖像，以及/或者，可以再生聲音/以及圖像。例如，采用上述本發(fā)明的各光學(xué)拾取頭裝置可以安裝在，對于例如下一代的高密度的第1光信息記錄介質(zhì)；DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RWD等的光信息記錄介質(zhì)；CD、CD-R、CD-RW、CD-Video、CD-ROM等的第3光信息記錄介質(zhì)來說，組裝有緊湊的唱機或者驅(qū)動器等，或者裝入它們的AV機器、個人電腦、其他的信息終端等的聲音以及/或者圖像的記錄裝置以及/或者再生裝置中。



圖1(A)是本實施方式的物鏡的正面圖。
圖1(B)是圖1(A)的物鏡的側(cè)面圖。
圖1(C)是局部放大圖1(A)的物鏡的側(cè)面圖。
圖2是展示使用了圖1(A)的物鏡的光學(xué)拾取頭裝置的概略圖。
圖3(A)是展示本實施方式的另一形態(tài)的物鏡的正面圖。
圖3(B)是圖3(A)的物鏡的側(cè)面圖。
圖3(C)是局部放大圖3(A)的物鏡的側(cè)面圖。
圖4是展示使用了圖3(A)的物鏡的光學(xué)拾取頭裝置的概略圖。
圖5(A)至圖5(C)分別是球面像差圖。
圖6(A)至圖6(C)分別是球面像差圖。
圖7(A)至圖7(C)分別是球面像差圖。
圖8(A)至圖8(C)分別是球面像差圖。
圖8＇(A)至圖8＇(C)分別是球面像差圖。
圖9是實施例5的物鏡的λ1＝405nm中的光路圖。
圖10是實施例5的物鏡的λ2＝650nm中的光路圖。
圖11是實施例5的物鏡的λ3＝780nm中的光路圖。
圖12是實施例5的相對物鏡的λ1＝405nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
圖13是入射與組合實施例5的物鏡的λ1＝405nm和NA10.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ2＝650nm的光的情況下的球面像差圖。
圖14是入射與組合實施例5的物鏡的λ1＝405nm和NA2 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ3＝780nm的光的情況下的球面像差圖。
圖15是在實施例6的物鏡的λ1＝405nm中的光路圖。
圖16是在實施例6的物鏡的λ2＝650nm中的光路圖。
圖17是在實施例6的物鏡的λ3＝780nm中的光路圖。
圖18是實施例6的相對物鏡的λ1＝405nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
圖19是入射與組合實施例6的物鏡的λ1＝405nm和NA1 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ2＝650nm的光的情況下的球面像差圖。
圖20是入射與組合實施例6的物鏡的λ1＝405nm和NA2 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ3＝780nm的光的情況下的球面像差圖。
圖21是在實施例7的物鏡的λ1＝405nm中的光路圖。
圖22是在實施例7的物鏡的λ2＝650nm中的光路圖。
圖23是在實施例7的物鏡的λ3＝780nm中的光路圖。
圖24是實施例7的相對物鏡的λ1＝405nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
圖25是入射與組合實施例7的物鏡的λ1＝405nm和NA1 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ2＝650nm的光的情況下的球面像差圖。
圖26是入射與組合實施例7的物鏡的λ1＝405nm和NA2 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ3＝780nm的光的情況下的球面像差圖。
圖27是在實施例8的物鏡的λ1＝405nm中的光路圖。
圖28是在實施例8的物鏡的λ2＝655nm中的光路圖。
圖29是在實施例8的物鏡的λ3＝785nm中的光路圖。
圖30是實施例8的相對物鏡的λ1＝405nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
圖31是入射與組合實施例8的物鏡的λ1＝405nm和NA1 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ2＝655nm的光的情況下的球面像差圖。
圖32是實施例8的相對物鏡的λ3＝785nm的至數(shù)值孔徑0.45的球面像差圖。
圖33是展示形成在圖17所示的物鏡上的環(huán)帶形狀濾波器的反射率和波長依存性的圖。
圖34是概念地展示本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置的圖。
圖35是概念地展示本發(fā)明的另一光學(xué)拾取頭裝置的圖。
圖36是概念地展示本發(fā)明的再一光學(xué)拾取頭裝置的圖。
圖37是概念地展示本發(fā)明的再一光學(xué)拾取頭裝置的圖。
圖38是概念地展示本發(fā)明的再一光學(xué)拾取頭裝置的圖。
圖39是概念地展示本發(fā)明的再一光學(xué)拾取頭裝置的圖。
圖40是概念地展示本發(fā)明的再一光學(xué)拾取頭裝置的圖。
圖41是概念地展示本發(fā)明的再一光學(xué)拾取頭裝置的圖。
圖42是概略地展示實施方式1的第1光學(xué)拾取頭裝置。
圖43是展示在圖9的第1光學(xué)拾取頭裝置中使用的作為色差補正用元件的多層衍射元件的側(cè)斷面圖(a)以及為了說明多層衍射元件的作用展示波長和折射率的關(guān)系的圖(b)。
圖44是概略地展示實施方式2的第2光學(xué)拾取頭裝置。
圖45是概略地展示實施方式2的第3光學(xué)拾取頭裝置。
圖46是概略地展示實施方式2的第4光學(xué)拾取頭裝置。
圖47是概略地展示實施方式3的第5光學(xué)拾取頭裝置。
圖48是概略地展示實施方式3的第6光學(xué)拾取頭裝置。
圖49是概略地展示實施方式4的第7光學(xué)拾取頭裝置。
圖50是用于說明可以在各實施方式以及各實施例中使用的作為孔徑限制裝置或者孔徑切換裝置設(shè)置在物鏡中的環(huán)帶濾波器的圖。
圖51是用于說明圖17的環(huán)帶濾波器的作用的圖。
圖52是用于說明圖17的另一環(huán)帶濾波器的作用的圖。
圖53是在實施例1的物鏡的λ1＝405nm中的光路圖。
圖54是在實施例1的物鏡的λ2＝650nm中的光路圖。
圖55是在實施例1的物鏡的λ3＝780nm中的光路圖。
圖56是實施例1的相對物鏡的λ1＝405nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
圖57是實施例1的相對物鏡的λ2＝650nm的至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。
圖58是實施例1的相對物鏡的λ3＝780nm的至數(shù)值孔徑0.50的球面像差圖。
圖59是相對實施例1的物鏡的λ2＝650nm的另一球面系數(shù)圖。
圖60是相對實施例1的物鏡的λ3＝780nm的另一球面系數(shù)圖。
圖61是實施例2的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm的光路圖。
圖62是實施例2的相對物鏡的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
圖63是相對實施例2的激光光學(xué)系統(tǒng)的準直透鏡和物鏡的合成系統(tǒng)的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
圖64是實施例2的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的λ2＝650nm中的光路圖。
圖65是實施例2的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的λ3＝780nm中的光路圖。
圖66是相對實施例2的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的λ2＝650nm的至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。
圖67是相對實施例2的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的λ3＝780nm的至數(shù)值孔徑0.50的球面像差圖。
圖68是實施例3的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm中的光路圖。
圖69是實施例3的相對物鏡的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
圖70是實施例3的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ2＝650nm中的光路圖。
圖71是實施例3的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ3＝780nm中的光路圖。
圖72是相對實施例3的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ2＝650nm的至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。
圖73是相對實施例3的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ3＝780nm的至數(shù)值孔徑0.50球面像差圖。
圖74是實施例4的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm中的光路圖。
圖75是相對實施例4的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
圖76是實施例4的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ2＝650nm中的光路圖。
圖77是實施例4的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ3＝780nm中的光路圖。
圖78是相對實施例4的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ2＝650nm的至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。
圖79是相對實施例4的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ3＝780m的至數(shù)值孔徑0.50的球面像差圖。
圖80是實施例5的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm中的光路圖。
圖81是實施例5的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ2＝650nm中的光路圖。
圖82是實施例5的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ3＝785nm中的光路圖。
圖83是實施例5的相對物鏡的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
圖84是實施例5的相對物鏡的λ2＝650nm的至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。
圖85是實施例5的相對物鏡的λ3＝780nm的至數(shù)值孔徑0.50的球面像差圖。
圖86是入射與在實施例5的光學(xué)系統(tǒng)中組合λ1＝405nm和NA10.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ2＝650nm的光的情況下的球面像差圖。
圖87是實施例6的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm中的光路圖。
圖88是實施例6的相對物鏡的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
圖89是實施例6的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ2＝650nm中的光路圖。
圖90是實施例6的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ3＝780nm中的光路圖。
圖91是實施例6的相對物鏡的λ2＝650nm的至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。
圖92是實施例6的相對物鏡的λ3＝780nm的至數(shù)值孔徑0.50的球面像差圖。
圖93是展示用制造波長λB、衍射次數(shù)1最佳化后的火焰構(gòu)造產(chǎn)生的波長405nm的光的1次衍射光，和波長650nm的光的1次衍射光，和波長780nm的光的1次衍射光的衍射效率相對制造波長的依存性。
圖94是展示以用滿足340nm≤λB≤450nm的制造波長λB和衍射次數(shù)2最佳化后的火焰構(gòu)造產(chǎn)生的波長405nm的光的2次衍射光，和波長650nm的光的1次衍射光，和波長780nm的光的1次衍射光的衍射效率相對制造波長的依存性的圖。
圖95是展示以用滿足390nm≤λB≤440nm的制造波長λB和衍射次數(shù)6最佳化后的火焰構(gòu)造產(chǎn)生的，波長405nm的光的6次衍射光，和波長650nm的光的4次衍射光，和波長780nm的光的3次衍射光的衍射效率相對制造波長的依存性的圖。是展示衍射效率相對制造波長的依存性的圖。
圖96是概略性地展示實施方式3的第8光學(xué)拾取頭裝置的圖。
圖97是概略性地展示實施方式5的第9光學(xué)拾取頭裝置的圖。
圖98是用于說明近似地求得火焰的理想形狀的情況下的光軸方向階梯量Δd的圖。

具體實施例方式 以下參照

采用本發(fā)明的物鏡的實施方式。
〈實施方式1〉 圖1是展示本實施方式的物鏡OBJ1的概略圖，圖1(A)是正面圖，圖1(B)是側(cè)面圖，圖1(C)局部放大側(cè)面的圖。該物鏡OBJ1，被適用在用于用共同的透鏡對例如，使用如蘭紫色半導(dǎo)體激光器那樣的短波長光源的高密度DVD等的高密度光盤；使用紅色半導(dǎo)體激光器的DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW等的DVD標準的光盤；使用紅外半導(dǎo)體激光器的CD、CD-R、CD-RW、CD-Video、CD-ROM等的CD標準的光盤兼容地進行記錄/再生的光學(xué)拾取頭裝置，具有把從光源發(fā)出的激光光聚光在光盤的信息記錄面上的功能。
物鏡OBJ1，是具有作為非球面的2個光學(xué)面S1、S2的單透鏡，在一個光學(xué)面S1上如圖1(A)所示形成有以光軸為中心的環(huán)帶形的衍射構(gòu)造。該衍射構(gòu)造，如圖1(C)所示，如菲涅耳透鏡那樣在各環(huán)帶的邊界上在光軸方向上具有高差Δ。入射到環(huán)帶上的激光光，在由與該環(huán)帶的光軸垂直方向的寬度(在本說明書中，把這種與環(huán)帶的光軸垂直的方向的寬度稱為“環(huán)帶間距”)確定的方向上衍射。
如果物鏡OBJ1使用塑料透鏡，因為可以使質(zhì)量輕所以可以減輕對驅(qū)動物鏡OBJ1的傳動器的負擔(dān)，可以使物鏡OBJ1高速跟蹤聚焦錯誤和跟蹤誤差。
進而，塑料透鏡，因為通過精密制造所希望的模具，可以通過注射成形高精度地大量生產(chǎn)，所以可以謀求物鏡OBJ1的高性能化和低成本化。此外，因為塑料材料粘性低，所以可以高精度地復(fù)印作為微細構(gòu)造的衍射構(gòu)造，可以得到形狀誤差引起的衍射效率下降小的物鏡。
另一方面，如果把物鏡OBJ1做成玻璃透鏡，因為難以受溫度變化產(chǎn)生的折射率變化的影響，所以即使在對高密度光盤的記錄/再生中因傳動器發(fā)熱等引起拾取頭裝置的溫度上升，其聚光性能也不會變差。此外，玻璃材料，因為一般對400nm左右的短波長的激光光透過率和耐光性高，所以作為高密度光盤用的物鏡可以得到可靠性高的透鏡。當(dāng)以玻璃透鏡作為物鏡OBJ1的情況下，理想的是，使用轉(zhuǎn)移點Tg在400℃以下的玻璃材料，以使用模具的成形法制造。由此，因為可以在比通常的玻璃材料還低的溫度下成形，所以在縮短成形時間和模具的長壽命化方向有利，其結(jié)果可以實現(xiàn)物鏡1的低成本化。作為這樣的玻璃材料，有住田光學(xué)玻璃公司產(chǎn)的PG375(商品名)和PG325(商品名)等。
圖2是展示使用了該物鏡OBJ1的光學(xué)拾取頭裝置PU1的概略圖。透明基片的厚度不同的3種光盤，是透明基片最薄記錄密度最大的，作為高密度DVD的第1光盤D1，和透明基片是0.6mm的DVD標準的第2DVD光盤D2，和透明基片是1.2mm的CD標準的第3光盤D3。
光學(xué)拾取頭裝置PU1具備作為發(fā)生第1光盤D1的記錄/再生用的光的第1光源的半導(dǎo)體激光器LD1、作為發(fā)生第2光盤D2的記錄/再生用的光的第2光源的半導(dǎo)體激光器LD2、作為發(fā)生第3光盤D3的記錄/再生用的光的第3光源的半導(dǎo)體激光器LD3的3種半導(dǎo)體激光器，這些半導(dǎo)體激光器，根據(jù)記錄/再生信息的光盤有選擇地發(fā)光。
半導(dǎo)體激光器LD1，是發(fā)生波長400nm左右的激光光的GaN系列蘭紫色激光器。此外，作為發(fā)出波長400nm左右的激光光的光源，除了上述的GaN系列蘭紫色激光器外，還使用利用了2次高頻波的SHG蘭紫色激光器。半導(dǎo)體激光器LD2，是發(fā)出波長650nm左右的激光光的紅色半導(dǎo)體激光器，半導(dǎo)體激光器LD3是發(fā)射波長780nm左右的激光光的紅外半導(dǎo)體激光器。
物鏡OBJ1，是把從半導(dǎo)體激光器LD1射出的經(jīng)由準直透鏡CL的平行光經(jīng)過第1光盤D1的透明基片在信息記錄面Dr1上，如在第1數(shù)值孔徑(NA1)內(nèi)變?yōu)檠苌浣缦迌?nèi)那樣聚光，把從半導(dǎo)體激光器LD2射出的發(fā)散光束經(jīng)過第2光盤D2的透明基片，在信息記錄面Dr2上，如在第2數(shù)值孔徑(NA2)內(nèi)變?yōu)檠苌浣缦迌?nèi)那樣聚光，把從半導(dǎo)體激光器LD3射出的發(fā)散光束經(jīng)過第3光盤D3的透明基片，在信息記錄面Dr3上，如在第3數(shù)值孔徑(NA3)內(nèi)變?yōu)檠苌浣缦迌?nèi)那樣聚光的透鏡，NA1被設(shè)置在0.80以上，NA2被設(shè)置在0.60至0.65，NA3被設(shè)置在0.45至0.50。
這樣，在對第2光盤D2以及第3光盤D3進行信息的記錄/再生時，如果對物鏡1，射入從半導(dǎo)體激光器LD2以及半導(dǎo)體激光器LD3輸出的發(fā)散光束，則可以對透明基片厚的第2光盤D2以及第3光盤D3確保充分的動作距離。
被形成在物鏡OBJ1的光源一側(cè)的光學(xué)面2上的衍射構(gòu)造，如圖1(A)所示，被分成從光軸向外圍對第1光盤D1至第3光盤D3的全部光盤進行記錄/再生所使用的與NA3內(nèi)對應(yīng)的共同區(qū)域；對第1光盤D1以及第2光盤D2進行記錄/再生所使用的與NA3～NA2對應(yīng)的第1外圍區(qū)域；對第1光盤D1進行記錄/再生所使用的NA2～NA1對應(yīng)的第2外圍區(qū)域。
被形成在共同區(qū)域上的衍射構(gòu)造，當(dāng)入射滿足 350nm<λB<420nm 的波長λB的光的情況下，2次衍射光被最佳化，以理論上100％的衍射效率產(chǎn)生。在這樣確定的衍射構(gòu)造中，當(dāng)從半導(dǎo)體激光器LD1射出的光束入射的情況下，產(chǎn)生2次衍射光具有最大的衍射光量的現(xiàn)象，物鏡1把該2次衍射光作為第1光盤D1的記錄/再生用的光束聚光在該信息記錄面Dr1上。此外，當(dāng)從半導(dǎo)體激光器LD2射出的光束入射的情況下，產(chǎn)生1次衍射光具有最大的衍射光量的現(xiàn)象，物鏡1把該1次衍射光作為第2光盤D2的記錄/再生用的光束聚光在該信息記錄面Dr2上。此外，當(dāng)從半導(dǎo)體激光器LD3射出的光束入射的情況下，產(chǎn)生1次衍射光具有最大的衍射光量的現(xiàn)象，物鏡1把該1次衍射光作為第3光盤D3的記錄/再生用的光束聚光在該信息記錄面Dr3上。
這樣，通過確定在被形成于共同區(qū)域上的衍射構(gòu)造上發(fā)生的具有最大衍射光量的衍射光的次數(shù)滿足下式， |n2I＝INT(λ1·|n1|/λ2) |n3|＝INT(λ1·|n1|/λ3) |n1|>|n2|≥|n3| |INT(λ1·|n1|/λ2)-(λ1·|n1|/λ2)|<0.4 |INT(λ1·|n1|/λ3)-(λ1·|n1|/λ3)|<0.4 (其中，n1是0、±1以外的整數(shù)，INT(λ1·|n1|/λ2)是把λ1·|n1|/λ2四舍五λ得到的整數(shù)，INT(λ1·|n1|/λ3)是把λ1·|n1|/λ3四舍五入得到的整數(shù)。)對半導(dǎo)體激光器LD1至LD3的激光光，可以分別提高n1次衍射光、n2次衍射光、n3次衍射光的衍射效率。
例如，在半導(dǎo)體激光器LD1、LD2、LD3的波長分別是405nm、650nm、780nm的情況下，如果選擇波長375nm作為λB，則各個光盤的記錄/再生用光束的衍射效率變?yōu)? 405nm的2次衍射光的衍射效率93.0％ 650nm的1次衍射光的衍射效率92.5％ 780nm的1次衍射光的衍射效率99.5％ 被形成在對應(yīng)于NA3～NA2的第1外圍區(qū)域的衍射構(gòu)造，也和被形成在共同區(qū)域上的衍射構(gòu)造一樣，當(dāng)入射滿足下式的波長λB的光入射的情況下， 350nm<λB<420nm 最佳化2次衍射光使得理論上在100％的衍射效率下發(fā)生。
此外，在被形成在第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造中產(chǎn)生的衍射光，因為在對第1光盤D1進行記錄/再生時使用，在對第2光盤D2以及第3光盤D3進行記錄/再生時不使用，所以在第2外圍區(qū)域中，從半導(dǎo)體激光器LD1射出的光束的衍射效率變得重要。因而，如果向被形成于第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造上射入和半導(dǎo)體激光器LD2一樣波長的光，則2次衍射光被最佳化，使得在理論上以100％的衍射效率發(fā)生。
此外，被形成在共同區(qū)域上的衍射構(gòu)造，在入射滿足 405nm<λB<425nm 的波長λB的光的情況下，6次衍射光被最佳化，以理論上100％的衍射效率產(chǎn)生。在這樣確定的衍射構(gòu)造中，當(dāng)從半導(dǎo)體激光器LD1射出的光束入射的情況下，產(chǎn)生6次衍射光具有最大的衍射光量的現(xiàn)象，當(dāng)從半導(dǎo)體激光器LD2射出的光束入射的情況下，產(chǎn)生4次衍射光具有最大的衍射光量的現(xiàn)象，當(dāng)從半導(dǎo)體激光器LD3射出的光束入射的情況下，產(chǎn)生3次衍射光具有最大的衍射光量的現(xiàn)象。
例如，在半導(dǎo)體激光器LD1、LD2、LD3的波長分別是405nm、650nm、780nm的情況下，如果選擇波長415nm作為λB，則各個光盤的記錄/再生用光束的衍射效率變?yōu)? 405nm的6次衍射光的衍射效率93.0％ 650nm的4次衍射光的衍射效率90.9％ 780nm的3次衍射光的衍射效率88.4％ 此外，被形成在共同區(qū)域上的衍射構(gòu)造，在入射滿足 390nm<λB<420nm 的波長λB的光的情況下，8次衍射光被最佳化，以理論上100％的衍射效率產(chǎn)生。在這樣確定的衍射構(gòu)造中，當(dāng)從半導(dǎo)體激光器LD1射出的光束入射的情況下，產(chǎn)生8次衍射光具有最大的衍射光量的現(xiàn)象，當(dāng)從半導(dǎo)體激光器LD2射出的光束入射的情況下，產(chǎn)生5次衍射光具有最大的衍射光量的現(xiàn)象，當(dāng)從半導(dǎo)體激光器LD3射出的光束入射的情況下，產(chǎn)生4次衍射光具有最大的衍射光量的現(xiàn)象。
例如，在半導(dǎo)體激光器LD1、LD2、LD3的波長分別是405nm、650nm、780nm的情況下，如果選擇波長405nm作為λB，則各個光盤的記錄/再生用光束的衍射效率變?yōu)? 405nm的8次衍射光的衍射效率100％ 650nm的5次衍射光的衍射效率99.9％ 780nm的4次衍射光的衍射效率92.5％ 此外，被形成在第1以及第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造被定為，對從通過第1以及第2外圍區(qū)域達到第3光盤D3的信息記錄面Dr3的從半導(dǎo)體激光器LD3射出的光束附加大的球面像差，從通過第1外圍區(qū)域的半導(dǎo)體激光器LD3射出的光束，變?yōu)樵诘?光盤的D3的記錄/再生中使用的點形成中不起作用的光斑成分。
同樣，被形成在第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造，對于通過第2外圍區(qū)域達到第2光盤D2的信息記錄面上的從半導(dǎo)體激光器LD2射出的光束附加大的球面像差，通過第2外圍區(qū)域的來自半導(dǎo)體激光器LD2的射出光束，變?yōu)樵诘?光盤的D2的記錄/再生中使用的點形成中不起作用的光斑成分。
對于這樣從對第2光盤D2以及第3光盤D3進行記錄/再生時使用的數(shù)值孔徑通過外圍的區(qū)域的光束，如果設(shè)置成故意附加大的球面像差成為光斑成分，因為自動地進行孔徑限制，所以不需要另外設(shè)置與NA2以及NA3對應(yīng)的光圈，易于光學(xué)拾取頭裝置的構(gòu)造簡單。
此外，雖然在物鏡OBJ1中，作為第1光盤D1的記錄/再生用光束，利用了在共同區(qū)域、第1外圍區(qū)域，以及第2外圍區(qū)域的各個區(qū)域上相互相同次數(shù)的衍射光，但也可以利用在各個區(qū)域上相互不同次數(shù)的衍射光。
例如，如果在共同區(qū)域和第1外圍區(qū)域中，如此確定其衍射構(gòu)造，使對從半導(dǎo)體激光器LD1射出的光束具有2次衍射光最大的衍射光量，在第2外圍區(qū)域中，如此確定其衍射構(gòu)造，使對從半導(dǎo)體激光器LD1射出的光束具有4次衍射光最大的衍射光量，則與利用2次衍射光的情況相比，可以擴大在第2外圍區(qū)域中的衍射構(gòu)造的相鄰的環(huán)帶的間隔，可以防止由環(huán)帶的形狀誤差引起的衍射效率下降。這時，被形成在第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造的相鄰環(huán)帶之間的光路差，因為相對從半導(dǎo)體激光器LD2射出的光束，是波長的2.5倍，所以當(dāng)從半導(dǎo)體激光器LD2射出的光束入射到形成在第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造的情況下，2次衍射光，和以比2次衍射光還大的角度衍射的3次衍射光以同等程度的衍射光量發(fā)生。因而，由從通過第2外圍區(qū)域的半導(dǎo)體激光器LD2射出的光束產(chǎn)生的光斑成分，在和由2次衍射光產(chǎn)生的光斑成分和由3次衍射光產(chǎn)生的光斑成分分離的同時，因為可以減小各個次數(shù)的衍射光產(chǎn)生的光斑成分強度，所以可以抑制在光檢測器PD2中的信號檢測錯誤。
此外，如果在共同區(qū)域和第1外圍區(qū)域中，如此確定其衍射構(gòu)造，使對從半導(dǎo)體激光器LD1射出的光束具有2次衍射光最大的衍射光量，在第2外圍區(qū)域中，如此確定其衍射構(gòu)造，使對從半導(dǎo)體激光器LD1射出的光束具有3次衍射光最大的衍射光量，則與被形成在第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造相鄰的環(huán)帶之間的光路差，因為相對從半導(dǎo)體激光器LD3射出的光束，是波長的1.5倍，所以當(dāng)從半導(dǎo)體激光器LD3射出的光束入射到形成在第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造的情況下，1次衍射光，和以比1次衍射光還大的角度衍射的2次衍射光以同等程度的衍射光量發(fā)生。因而，由從通過第2外圍區(qū)域的半導(dǎo)體激光器LD2射出的光束產(chǎn)生的光斑成分，在和由1次衍射光產(chǎn)生的光斑成分和由2次衍射光產(chǎn)生的光斑成分分離的同時，因為可以減小各個次數(shù)的衍射光產(chǎn)生的光斑成分強度，所以可以抑制在光檢測器PD2中的信號檢測錯誤。
當(dāng)對第1光盤D1進行信息的記錄/再生的情況下，從半導(dǎo)體激光器LD1射出的發(fā)散光束，在透過偏光光束分離器BS1后，用準直透鏡CL變換為平行光，在通過偏光光束分離器BS2、偏光光束分離器BS3，以及未圖示的光圈后，用物鏡OBJ1經(jīng)過第1光盤D1的透明基片變?yōu)楸痪酃庠谛畔⒂涗浢鍰r1上的點。物鏡1，用被配置在其外圍的傳動器AC控制聚焦以及跟蹤。
而后，在信息記錄面Dr1上用信息坑調(diào)制的反射光束，在再次通過物鏡OBJ1、光圈、偏光光束分離器BS3、偏光光束分離器BS2后，用準直透鏡CL聚集光束，用偏光光束分離器BS1反射，通過經(jīng)由柱面透鏡CY1以及凹透鏡N1付與像散，聚集于光檢測器PD1。而后，可以用光檢測器PD1的輸出信號對第1光盤D1進行信息的記錄/以及再生。
當(dāng)對第2光盤D2進行信息的記錄/再生的情況下，從半導(dǎo)體激光器LD2射出的發(fā)散光束，在透過偏光光束分離器BS4后，用偏光光束分離器BS2反射，在通過偏光光束分離器BS3，以及，未圖示的光圈后，用物鏡OBJ1經(jīng)過第2光盤D2的透明基片變?yōu)楸痪酃庠谛畔⒂涗浢鍰r2上的點。
而后，在信息記錄面Dr2上用信息坑調(diào)制的反射光束，在再次通過物鏡OBJ1、光圈、偏光光束分離器BS3后，用偏光光束分離器BS2反射后，用偏光光束分離器BS4反射，通過經(jīng)由柱面透鏡CY2以及凹透鏡N2付與像散，聚集于光檢測器PD2。而后，可以用光檢測器PD2的輸出信號對第2光盤D2進行信息的記錄/以及再生。
當(dāng)對第3光盤D3進行信息的記錄/再生的情況下，從半導(dǎo)體激光器LD3射出的發(fā)散光束，在透過偏光光束分離器BS5后，用偏光光束分離器BS3反射，在通過未圖示的光圈后，用物鏡OBJ1經(jīng)過第3光盤D3的透明基片變?yōu)楸痪酃庠谛畔⒂涗浢鍰r3上的點。
而后，在信息記錄面Dr3上用信息坑調(diào)制的反射光束，在再次通過物鏡OBJ1、光圈后，在由偏光光束分離器BS3，以及偏光光束分離器BS5反射后，通過經(jīng)過柱面透鏡CY3以及凹透鏡N3付與非點像差，聚集于光檢測器PD3。而后，可以用光檢測器PD3的輸出信號對第3光盤D3進行信息的記錄/以及再生。
此外，光學(xué)拾取頭裝置PU1，在半導(dǎo)體激光器LD1和物鏡OBJ1之間、半導(dǎo)體激光器LD2和物鏡OBJ1之間，以及半導(dǎo)體激光器LD3和物鏡OBJ1之間的各自的光路中，具備未圖示的1/4波板。
〈實施方式2〉 圖3是展示本實施方式的物鏡OBJ2的概略圖，圖3(A)是正面圖，圖3(B)是側(cè)面圖，圖3(C)是局部放大側(cè)面的圖。該物鏡OBJ1，被適用在用于用共同的透鏡對例如，使用如蘭紫色半導(dǎo)體激光器那樣的短波長光源的高密度DVD等的高密度光盤；使用紅色半導(dǎo)體激光器的DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW等的DVD標準的光盤；使用紅外半導(dǎo)體激光器的CD、CD-R、CD-RW、CD-Video、CD-ROM等的CD標準的光盤兼容性地進行記錄/再生的光學(xué)拾取頭裝置，具有把從光源發(fā)出的激光光聚光在光盤的信息記錄面上的功能。
物鏡OBJ2，是由具有作為非球面的2個光學(xué)面S3、S4的第1光學(xué)元件L1、具有2個光學(xué)面S1、S2的第2光學(xué)元件L2構(gòu)成的復(fù)合型物鏡，在作為非球面的第2光學(xué)元件L2的光學(xué)面S1上如圖3(A)所示形成有以光軸為中心的環(huán)帶形的衍射構(gòu)造。該衍射構(gòu)造，如圖3(C)所示，如菲涅耳透鏡那樣在各環(huán)帶的邊界上在光軸方向上具有高差Δ。入射到環(huán)帶上的激光光，在由該環(huán)帶間距確定的方向上衍射。
第1光學(xué)元件L1和第2光學(xué)元件L2由接觸部分M嵌合，該接觸部分M通過用使用模具的成形法和光學(xué)面形成一體，可以高精度地制作其形狀，可以高精度地進行與第1光學(xué)元件L1和第2光學(xué)元件L2之間的光軸垂直方向上的定位和光軸方向的定位。
物鏡OBJ2，把從紅外半導(dǎo)體激光器射出的發(fā)散激光光束聚光在DVD信息記錄面上，把從紅外半導(dǎo)體激光器射出的發(fā)散光束聚光在CD的信息記錄面上。當(dāng)這樣對物鏡入射發(fā)散光束的情況下，會產(chǎn)生由跟蹤誤差產(chǎn)生的彗形象差的問題。這是因為，如果因跟蹤誤差相對半導(dǎo)體激光器的發(fā)光點物鏡偏心，則發(fā)光點相對物鏡變?yōu)檩S外物點的緣故。因而，在入射發(fā)散光束使用的物鏡的設(shè)計中，為了得到良好的跟蹤特性，需要補正軸外特性(像高特性)的彗形象差。然而，當(dāng)對物鏡射入發(fā)散光束的情況下，與射入平行光束的情況相比，有軸外特性的彗形象差的發(fā)生量增大的趨勢。因而，因為在物鏡OBJ2中，通過設(shè)置成由第1光學(xué)元件L1和第2光學(xué)元件L2構(gòu)成的復(fù)合型物鏡，設(shè)計自由度(光學(xué)面的數(shù))增加，可以良好地補正DVD和CD的軸外特性的彗形象差，所以可以得到在DVD和CD的記錄/再生時良好的跟蹤特性。
可是，當(dāng)如高密度光盤那樣把物鏡數(shù)值孔徑設(shè)定為0.85左右的情況下，光學(xué)面(特別是光源側(cè)的光學(xué)面)的曲率變得大。如果要在這樣的曲率大的光學(xué)面上設(shè)置環(huán)帶構(gòu)造，則環(huán)帶間距變得非常小(數(shù)μ左右)。
用于形成光學(xué)元件而使用的模具，采用以被稱為SPDT(單刃金剛石切削)的微小直徑的金剛石刀片切削的方法制造。但是，在采用SPDT的模具加工中，當(dāng)在光學(xué)面上形成如間距數(shù)μ的環(huán)帶構(gòu)造那樣的微細形狀的情況下，由于金剛石刀片的前端形狀被復(fù)制在模具上產(chǎn)生的因相位不匹配部分引起的激光光的利用效率下降成為問題。此外，反復(fù)使用光刻法和蝕刻的雙光學(xué)制作技術(shù)和端子光束描述技術(shù)，是適合于高精度形成微細形狀的光學(xué)元件的制造方法，但如高密度光盤用的物鏡那樣，制作在曲率大的光學(xué)面上具有微細形狀的光學(xué)元件的例子，和制作用于形成注射形成光學(xué)元件的模具的例子還沒有報告。
進而，以往，在采用SPDT的模具加工中，即使通過使用前端形狀小的金剛石刀片，使得因相位不匹配部分產(chǎn)生的激光光束的利用效率降低不成為問題，可以技術(shù)性地高精度制成微細形狀，或者采用雙光學(xué)制造技術(shù)和電子光束描繪技術(shù)，在制造在曲率小的光學(xué)面上具有微細的形狀的光學(xué)元件，和制造用于注射成形光學(xué)元件的模具方面可行，如果在曲率小的光學(xué)面上設(shè)置間距數(shù)μ的環(huán)帶構(gòu)造，則還有因為環(huán)帶構(gòu)造的高差部分的影子的影響增大，激光光的利用效率下降的問題。
因而，在物鏡OBJ2中，設(shè)定第1光學(xué)元件L1的近軸放大率(power)P1(mm-1)和第2光學(xué)元件L2的近軸放大率P2(mm-1)滿足下式 |P1/P2|≤0.2 在通過把在光學(xué)面S1上形成有衍射構(gòu)造的第2光學(xué)元件L2的曲率設(shè)置成圓滑，使在環(huán)帶構(gòu)造的高差部分上的影子的影響產(chǎn)生的激光光的利用效率降低的同時，通過把第1光學(xué)元件L1的第2光學(xué)元件L2側(cè)的光學(xué)面S3的曲率設(shè)置得小，可以謀求物鏡OBJ2的高數(shù)值孔徑。
進而，通過把相對第2光學(xué)元件L2的近軸放大率的第1光學(xué)元件L1的近軸放大率的比設(shè)定得大，因為使第1光學(xué)元件L1專門具有光束的聚光作用，所以邊緣光線通過物鏡OBJ2的光盤側(cè)的光學(xué)面S4的高度大，如物鏡OBJ1那樣，確保和把物鏡設(shè)置為單透鏡構(gòu)成的情況相同的動作距離。
進而，第2光學(xué)元件L2的近軸放大率P2被確定為，透過第2光學(xué)元件L2入射到第1光學(xué)元件L1的光束的邊緣光線變?yōu)槭諗抗饩€。由此，因為光學(xué)面S3的有效直徑變小，所以可以使第1光學(xué)元件L1的外徑減小，因為隨之第2光學(xué)元件L2的外徑也可以減小，所以有利于物鏡OBJ2的小型化。
被形成在光學(xué)面S1上的衍射構(gòu)造，因為用和被形成在物鏡OBJ1的光學(xué)面S1上的衍射構(gòu)造同樣的考慮方法確定，所以在此省略其詳細說明。
圖4是展示使用了該物鏡OBJ2的光學(xué)拾取頭裝置PU2的概略圖。
除了物鏡是復(fù)合物鏡的成為物鏡OBJ2外，因為和光學(xué)拾取頭裝置PU1一樣，所以在此省略與光學(xué)拾取頭裝置PU2有關(guān)的詳細說明。
在各實施例的透鏡中的非球面，在把光軸方向設(shè)置為X，把與光軸垂直的方向的高度設(shè)置為h(mm)，把折射面的曲率半徑設(shè)置為r(mm)時，用以下的公式2表示。其中，設(shè)κ是圓錐系數(shù)，A2i是非球面系數(shù)。
[公式2] 此外，在各實施例中各物鏡的衍射面，作為光路差函數(shù)Φb(mm)可以用以下的公式3表示。在此，h(mm)是與光軸垂直的高度，b2i是光路差函數(shù)的系數(shù)(又叫做衍射面系數(shù))，n是在衍射面上發(fā)生的衍射光的次數(shù)。
[公式3] 進而，在以下的表或者圖中，在用10的乘方表示的數(shù)中有用E(或者e)表示為例如E-02(＝10-2)的。
而且，在下面各實施例的各透鏡數(shù)據(jù)表中，r(mm)表示曲率半徑，d(mm)表示表面間距，Nλ1、Nλ2和Nλ3分別表示波長λ1、λ2和λ3中的折射率，υd是在d1線中的阿貝數(shù)。
實施例 以下，展示適合于上述的〈實施方式1〉和〈實施方式2〉的實施例。
(實施例1) 在表1中展示透鏡數(shù)據(jù)的實施例1，是作為在上述的實施方式中的物鏡OBJ1適合的塑料單透鏡，在第1面(S1)上形成有環(huán)帶形的衍射構(gòu)造。在本實施方式的物鏡中，把相對第1光盤D1、第2光盤D2、第3光盤D3的規(guī)格分別設(shè)定為 NA1＝0.85，λ1＝405nm，t1＝0.1mm，m1＝0 NA2＝0.65，λ2＝650nm，t2＝0.6mm，m2＝-0.03 NA3＝0.50，λ3＝780nm，t3＝1.2mm，m3＝-0.14 被形成在與NA3內(nèi)對應(yīng)的共同區(qū)域以及與NA3～NA2內(nèi)對應(yīng)的第1外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造的最佳化波長λB和最佳化次數(shù)nB，分別是λB＝415nm、nB＝6，被形成在與NA2～NA1內(nèi)對應(yīng)的第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造的最佳化波長λB和最佳化次數(shù)nB，分別是λB＝405nm、nB＝8。
因而，在共同區(qū)域以及第1外圍區(qū)域中，對于從半導(dǎo)體激光器LD1射出的405nm的激光光產(chǎn)生的6次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD2射出的650nm的激光光產(chǎn)生的4次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD3射出的780nm的激光光產(chǎn)生的3次衍射光具有最大衍射光量，在第2外圍區(qū)域中，對于從半導(dǎo)體激光器LD1射出的405nm的激光光產(chǎn)生的8次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD2射出的650nm的激光光產(chǎn)生的5次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD3射出的780nm的激光光產(chǎn)生的4次衍射光具有最大衍射光量。
對于這樣確定的衍射構(gòu)造，如果入射比λ1長5nm的波長410nm的激光光，則從如圖5(A)所示的球面色差圖(色差圖)可知，本實施例的物鏡的球面像差在補正不足方向變化。因而在本實施例的物鏡中，通過具有如在后焦距變長的方向上變化那樣的軸上色差的波長依賴性，因為設(shè)置成比λ1長5nm的波長410nm的激光光入射時的后焦距的變化量ΔCA，和比λ1長5nm的波長410nm的激光光入射時的與NA1對應(yīng)的邊緣光線的變化量ΔSA滿足以下關(guān)系， -1<ΔCA/ΔSA<0 所以，即使半導(dǎo)體激光器LD1引起波型跳變，也可以把最佳像點位置的變化抑制在最小。在此，后焦距的變化量ΔCA，用圖5(A)的405nm、410nm的曲線的下端的移動寬度表示，邊緣光線的變化量ΔSA，用使405nm的曲線平行移動到其下端與410nm的曲線的下端重合的位置時曲線的上端，和410nm曲線的上端的寬度表示。
可是，在物鏡OBJ1中，如果把衍射構(gòu)造的近軸放大率PD設(shè)定得大，因為可以良好地補正波長λ1附近的軸上色差，所以可以相對半導(dǎo)體激光器LD1的波型跳變設(shè)置聚光性能不差的透鏡，而如果完全補正波長λ1附近的軸上色差，則從波長λ2到λ3的波長區(qū)域的軸上色差變?yōu)檫^度補正，對于半導(dǎo)體激光器LD2和半導(dǎo)體激光器LD3的波型跳變聚光性能劣化增加，有可能不能正確地對第2光盤和第3光盤進行信息的記錄。
因而，在本實施例的物鏡中，通過設(shè)定衍射構(gòu)造的近軸放大率PD滿足下式， -5.0×10-2<PD<2.0×10-2 相對半導(dǎo)體激光器LD2和半導(dǎo)體激光器LD3的波型跳變，聚光性能的劣化不會過大。
此外，從圖5(B)、(C)所示的球面像差圖可知，因為從通過第2外圍區(qū)域的半導(dǎo)體激光器LD2射出的650nm的激光光，在第2光盤D2的信息記錄面上變?yōu)楣獍叱煞?，從通過第1外圍區(qū)域以及第2外圍區(qū)域的半導(dǎo)體激光器LD3射出的780nm的激光光，在第3光盤D3的信息記錄面上變?yōu)楣獍叱煞?，所以可以自動地對NA2以及NA3進行孔徑限制。
表1 實施例1 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.00mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f2＝2.07mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.65，成像倍率m2＝-0.03 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.07mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝-0.14 第1面 衍射次數(shù)·最佳化波長·曲率半徑·透鏡厚度·非球面系數(shù)·衍射面系數(shù) 第2面 非球面系數(shù) (實施例2) 表2中展示透鏡數(shù)據(jù)的實施例2，是作為在上述的實施方式中的物鏡OBJ1適合的塑料單透鏡，在第1面(S1)上形成有環(huán)帶形的衍射構(gòu)造。在本實施方式的物鏡中，把相對第1光盤D1、第2光盤D2、第3光盤D3的規(guī)格分別設(shè)定為 NA1＝0.85，λ1＝405nm，t1＝0.1mm，m1＝0 NA2＝0.65，λ2＝650nm，t2＝0.6mm，m2＝-0.02 NA3＝0.50，λ3＝780nm，t3＝1.2mm，m1＝-0.15 被形成在與NA3內(nèi)對應(yīng)的共同區(qū)域以及與NA3～NA2內(nèi)對應(yīng)的第1外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造的最佳化波長λB和最佳化次數(shù)nB，分別是λB＝380nm、nB＝2，被形成在與NA2～NA1內(nèi)對應(yīng)的第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造的最佳化波長λB和最佳化次數(shù)nB，分別是λB＝405nm、nB＝2。
因而，在被形成在各個區(qū)域上的衍射構(gòu)造中，對于從半導(dǎo)體激光器LD1射出的405nm的激光光產(chǎn)生的2次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD2射出的650nm的激光光產(chǎn)生的1次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD3射出的780nm的激光光產(chǎn)生的1次衍射光具有最大衍射光量。
進而，在本實施例的物鏡中，通過設(shè)定衍射構(gòu)造的近軸放大率PD滿足下式， 0.5×10-2<PD<5.0×10-2 相對半導(dǎo)體激光器LD2和半導(dǎo)體激光器LD3的波型跳變，聚光性能的劣化不會過大。
此外，從圖6(B)、(C)所示的球面像差可知，因為從通過第2外圍區(qū)域的半導(dǎo)體激光器LD2射出的650nm的激光光，在第2光盤D2的信息記錄面上變?yōu)楣獍叱煞郑瑥耐ㄟ^第1外圍區(qū)域以及第2外圍區(qū)域的半導(dǎo)體激光器LD3射出的780nm的激光光，在第3光盤D3的信息記錄面上變?yōu)楣獍叱煞?，所以可以自動地對NA2以及NA3進行孔徑限制。
表2 實施例2 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.00mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f2＝2.07mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.65，成像倍率m2＝-0.02 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.06m，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝-0.15 第1面 衍射次數(shù)·最佳化波長·曲率半徑·透鏡厚度·非球面系數(shù)·衍射面系數(shù) 第2面 非球面系數(shù) (實施例3) 在表3中展示透鏡數(shù)據(jù)的的實施例3，是作為在上述的實施方式中的物鏡OBJ2適合的復(fù)合型透鏡，由把兩個光學(xué)面設(shè)置成非球面的作為第1光學(xué)元件L1的玻璃透鏡，和在被設(shè)置成非球面的光源側(cè)的光學(xué)面上形成有環(huán)帶形的衍射構(gòu)造的作為第2光學(xué)元件L2的塑料透鏡構(gòu)成。在本實施方式的物鏡中，把相對第1光盤D1、第2光盤D2、第3光盤D3的規(guī)格分別設(shè)定為 NA1＝0.85，λ1＝405nm，t1＝0.1mm，m1＝0 NA2＝0.65，λ2＝655nm，t2＝0.6mm，m2＝-0.04 NA3＝0.50，λ3＝785nm，t3＝1.2mm，m3＝-0.14 被形成在與NA3內(nèi)對應(yīng)的共同區(qū)域，與NA3～NA2內(nèi)對應(yīng)的第1外圍區(qū)域以及與NA2～NA1內(nèi)對應(yīng)的第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造的最佳化波長λB和最佳化次數(shù)nB，分別是λB＝380nm、nB＝2。
因而，在被形成在各個區(qū)域上的衍射構(gòu)造中，對于從半導(dǎo)體激光器LD1射出的405nm的激光光產(chǎn)生的2次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD2射出的655nm的激光光產(chǎn)生的1次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD3射出的785nm的激光光產(chǎn)生的1次衍射光具有最大衍射光量。
對于這樣確定的衍射構(gòu)造，如果λ射比λ1長5nm的波長410nm的激光光，則從如圖7(A)所示的球面像差圖(色差圖)可知，本實施例的物鏡的球面像差在補正過剩方向上變化。因而在本實施例的物鏡中，通過具有如在后焦距變長的方向上變化那樣的軸上色差的波長依賴性，因為設(shè)置成比λ1長5nm的波長410nm的激光光入射時的后焦距的變化量ΔCA，和比λ1長5nm的波長410nm的激光光入射時的與NA1對應(yīng)的后焦距的變化量ΔSA滿足以下關(guān)系， -1<ΔCA/ΔSA<0 所以，即使半導(dǎo)體激光器LD1引起波型跳變，也可以把最佳像點位置的變化抑制在最小。
進而，在本實施例的物鏡中，通過設(shè)定衍射構(gòu)造的近軸放大率PD滿足下式， 0.5×10-2<PD<5.0×10-2 相對半導(dǎo)體激光器LD2和半導(dǎo)體激光器LD3的波型跳變，聚光性能的劣化不會過大。
此外，從圖7(B)、(C)所示的球面像差可知，因為從通過第2外圍區(qū)域的半導(dǎo)體激光器LD2射出的655nm的激光光，在第2光盤D2的信息記錄面上變?yōu)楣獍叱煞郑瑥耐ㄟ^第1外圍區(qū)域以及第2外圍區(qū)域的半導(dǎo)體激光器LD3射出的785nm的激光光，在第3光盤D3的信息記錄面上變?yōu)楣獍叱煞?，所以可以自動地對NA2以及NA3進行孔徑限制。
表3 實施例3 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.05mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0 在波長λ2＝655nm時 焦點距離f2＝2.14mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.65，成像倍率m2＝-0.04 在波長λ3＝785nm時 焦點距離f3＝2.14mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝-0.14 第1面 衍射次數(shù)·最佳化波長·曲率半徑·透鏡厚度·非球面系數(shù)·衍射面系數(shù) 第2面 第3面 第4面 非球面系數(shù)非球面系數(shù) 非球面系數(shù)
實施例4 在表4中展示透鏡數(shù)據(jù)的的實施例4，是作為在上述的實施方式中的物鏡OBJ2適合的復(fù)合型透鏡，由把兩個光學(xué)面設(shè)置成非球面的作為第1光學(xué)元件L1的塑料透鏡，和在被設(shè)置成非球面的兩個光學(xué)面上形成有環(huán)帶形的衍射構(gòu)造的作為第2光學(xué)元件L2的塑料透鏡構(gòu)成。在本實施方式的物鏡中，把相對第1光盤D1、第2光盤D2、第3光盤D3的規(guī)格分別設(shè)定為 NA1＝0.85，λ1＝405nm，t1＝0.1mm，m1＝0 NA2＝0.65，λ2＝650nm，t2＝0.6mm，m2＝-0.11 NA3＝0.50，λ3＝780nm，t3＝1.2mm，m3＝-0.20 被形成在與NA3內(nèi)對應(yīng)的共同區(qū)域以及與NA3～NA2內(nèi)對應(yīng)的第1外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造的最佳化波長λB和最佳化次數(shù)nB，分別是λB＝380nm、nB＝2，被形成在與NA2～NA1內(nèi)對應(yīng)的共同區(qū)域上的衍射構(gòu)造的最佳化波長λB和最佳化次數(shù)nB，分別是λB＝405nm、nB＝3。
因而，在被形成在共同區(qū)域以及第1外圍區(qū)域中，對于從半導(dǎo)體激光器LD1射出的405nm的激光光產(chǎn)生的2次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD2射出的650nm的激光光產(chǎn)生的1次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD3射出的780nm的激光光產(chǎn)生的1次衍射光具有最大衍射光量，在第2外圍區(qū)域中，對于從半導(dǎo)體激光器LD1射出的405nm的激光光產(chǎn)生的3次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD2射出的650nm的激光光產(chǎn)生的2次衍射光具有最大衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD3射出的780nm的激光光產(chǎn)生的2次衍射光具有最大衍射光量。
進而，在本實施例的物鏡中，對于對第2光盤進行記錄/再生時的成像倍率m2、對于對第3光盤進行記錄/再生時的成像倍率m3、通過設(shè)定衍射構(gòu)造的近軸放大率PD滿足下式， 0.5×10-2<PD<5.0×10-2 相對半導(dǎo)體激光器LD2和半導(dǎo)體激光器LD3的波型跳變，聚光性能的劣化不會過大。
此外，從圖8(B)、(C)所示的球面像差圖可知，因為從通過第2外圍區(qū)域的半導(dǎo)體激光器LD2射出的650nm的激光光，在第2光盤D2的信息記錄面上變?yōu)楣獍叱煞?，從通過第1外圍區(qū)域以及第2外圍區(qū)域的半導(dǎo)體激光器LD3射出的780nm的激光光，在第3光盤D3的信息記錄面上變?yōu)楣獍叱煞郑钥梢宰詣拥貙A2以及NA3進行孔徑限制。
可是，在光學(xué)拾取頭裝置中，物鏡因跟蹤誤差而相對半導(dǎo)體激光器的發(fā)光點偏心0.2mm。在對物鏡射入發(fā)散光的情況下，相當(dāng)于發(fā)光點相對物鏡變?yōu)榫哂?.2mm的物體過度的軸外物點。相對本實施例的物鏡的0.2mm的物體高的波面像差，對于第2光盤，是0.025λ2rms，對于第3光盤是0.033λ3rms，對于通過入射物鏡發(fā)散光束使用的第2光盤和第3光盤可以得到好的跟蹤特性。
表4 實施例4 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.20mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f2＝2.26mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.65，成像倍率m2＝-0.11 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.27mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝-0.20 第1面 衍射次數(shù)·最佳化波長·曲率半徑·透鏡厚度·非球面系數(shù)·衍射面系數(shù) 第2面 衍射次數(shù)·最佳化波長·曲率半徑·透鏡厚度·非球面系數(shù)·衍射面系數(shù)第3面 第4面非球面系數(shù) 非球面系數(shù)
(實施例4’) 表4’所示的透鏡數(shù)據(jù)的實施例4’，是作為在上述的實施方案中的物鏡OBJ2適合的復(fù)合型物鏡，由兩個光學(xué)面被設(shè)置成非球面的作為第1光學(xué)元件L1的塑料透鏡，和在被設(shè)置成非求面的光源一側(cè)的光學(xué)面上形成有環(huán)帶形的衍射構(gòu)造的第2光學(xué)元件L2的塑料透鏡構(gòu)成。在本實施方式的物鏡中，假設(shè)對于第1光盤D1、第2光盤D2、第3光盤D3的規(guī)格分別設(shè)置為 NA1＝0.87，λ1＝408nm，t1＝0.1mm，m1＝0 NA1＝0.67，λ2＝658nm，t2＝0.6mm，m2＝-0.12 NA1＝0.51，λ3＝785nm，t3＝1.2mm，m3＝-0.20 被形成在與NA3內(nèi)的共同區(qū)域以及NA3～NA2內(nèi)對應(yīng)的第1外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造的最佳波長λB和最佳次數(shù)nB，分別是λB＝408nm，nB＝8，被形成在與NA2～NA1內(nèi)對應(yīng)的第2外圍區(qū)域上的衍射構(gòu)造的最佳波長λB和最佳次數(shù)nB分別是λB＝408nm，nB＝6。
因而，在共同區(qū)域以及第1外圍區(qū)域上，對于從半導(dǎo)體激光器LD1射出的408nm的激光光，產(chǎn)生8次衍射光具有最大的衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD2射出的658nm的激光光，產(chǎn)生5次衍射光具有最大的衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD3射出的785nm的激光光，產(chǎn)生4次衍射光具有最大的衍射光量，在第2外圍區(qū)域上，對于從半導(dǎo)體激光器LD1射出的408nm的激光光，產(chǎn)生6次衍射光具有最大的衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD2射出的658nm的激光光，產(chǎn)生4次衍射光具有最大的衍射光量，對于從半導(dǎo)體激光器LD3射出的785nm的激光光，產(chǎn)生3次衍射光具有最大的衍射光量。
此外，從圖8’(B)、(C)所示的球面像差圖可知，因為，通過第2外圍區(qū)域的從半導(dǎo)體激光器LD2射出的685nm的激光光，在第2光盤D2的信息記錄面上成為光斑成分，通過第1外圍區(qū)域以及第2外圍區(qū)域的從半導(dǎo)體激光器LD3射出的788nm的激光光，在第3光盤D3的信息記錄面上成為光斑成分，所以，可以自動對NA2以及NA3進行孔徑限制。
實施例4’ 在波長λ1＝408nm時 焦點距離f1＝2.20mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.87，成像倍率m1＝0 在波長λ2＝658nm時 焦點距離f2＝2.26mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.67，成像倍率m2＝-0.12 在波長λ3＝785nm時 焦點距離f3＝2.27mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.51，成像倍率m3＝-0.20
第1面 衍射次數(shù)·最佳化波長·曲率半徑·透鏡厚度·非球面系數(shù)·衍射面系數(shù) 第2面 曲率半徑·非球面系數(shù) 第3面 第4面 非球面系數(shù)非球面系數(shù)
實施例5 本實施例，是對于記錄密度不同的3種光盤，可以進行信息的記錄以及再生的塑料制的物鏡。在得到本實施例的物鏡特性時，把第1光盤(使用蘭紫色半導(dǎo)體激光器的下一代高密度DVD)用的第1光源的波長λ1設(shè)置為405nm，把第2光盤(DVD)用的第2光源的波長λ2設(shè)置為650nm，把第3光盤(CD)用的第3光源的波長λ3設(shè)置為780nm，第1光盤的透明基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，第2光盤的透明基片厚度t2設(shè)置為0.6mm，第3光盤的透明基片厚度t3設(shè)置為1.2mm。此外，作為對第1～第3光盤進行信息的記錄以及再生所需要的物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、NA2、NA3，分別假設(shè)為0.85，0.65，0.50。
圖9至圖11展示本實施例的物鏡的λ1＝405nm、λ2＝650nm、λ3＝780nm中的光路圖。此外，圖12展示相對本實施例的物鏡的λ1＝405nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。此外，圖13展示在入射和通過組合λ1＝405nm和NA1 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ2＝650nm的光時的球面像差圖。進而，圖14展示在入射和通過組合λ1＝405nm和NA2 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ3＝780nm的光時的球面像差圖。
在本實施例的物鏡中，通過形成在光束入射面上的衍射構(gòu)造(未圖示)的作用，在對各種光盤進行信息的記錄以及再生中所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)，良好地補正由于3種光盤的透明基片厚度不同產(chǎn)生的球面像差。進而，本發(fā)明的物鏡的，在規(guī)定像側(cè)數(shù)值孔徑中的波面像差是 在λ1＝405nm，NA1 0.85，t1＝0.1mm時，0.008λ1rms 在λ2＝650nm，NA2 0.65，t2＝0.6mm時，0.003λ2rms 在λ3＝780nm，NA3 0.50，t3＝1.2mm時，0.005λ3rms 此外，在本實施例的物鏡中，因為設(shè)置成使通過在NA2 0.65外側(cè)的波長650nm的光束不在第2光盤的信息記錄面上聚光那樣的光斑，進而，使通過在NA3 0.50外側(cè)的光束不在第3光盤的信息記錄面上聚光那樣的光斑，所以點的聚焦并不超過需要，可以確保對第2以及第3光盤的盤變形的充分的安全系數(shù)，進而，因為自動地與各種光盤對應(yīng)，可以自動地限制孔徑，所以不需要另外設(shè)置孔徑限制/切換裝置，可以簡單地設(shè)置光學(xué)拾取頭的構(gòu)造。
進而，在本實施例的物鏡中，作為高密度的下一代的第1光盤，把透明基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，把光源的波長設(shè)置為405nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.85，進行光學(xué)設(shè)計，但對此外規(guī)格的光盤也可以適用本發(fā)明。
此外，把相對第2光盤(DVD)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.65，把相對第3光盤(CD)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.50，進行光學(xué)設(shè)計，但對于作為此外的規(guī)格的光盤也可以適用本發(fā)明。
表5展示本實施例的物鏡的透鏡數(shù)據(jù)。
[表5] 實施例5 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.35mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0，衍射次數(shù)n1＝2 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f1＝2.44mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.60，成像倍率m2＝-0.10，衍射次數(shù)n2＝1 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.43mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.45，成像倍率m3＝-0.17，衍射次數(shù)n3＝1 非球面系數(shù) 衍射面系數(shù) 本實施例的物鏡，在光束入射面(在表5中是第1面)的非球面上，形成表6所示那樣的，環(huán)帶形的衍射構(gòu)造。在表6中，“始點高度”表示從該環(huán)帶的始點到光軸的距離，“終點高度”表示從該環(huán)帶的終點到光軸的距離，在有效直徑內(nèi)的環(huán)帶數(shù)是83條。
[表6] (接著)
表6的衍射環(huán)帶構(gòu)造被最佳化，使得在波長(λB)380nm、衍射次數(shù)2上衍射效率理論上是100％。在該衍射構(gòu)造中，當(dāng)入射作為第1光盤(高密度DVD)的使用波長的波長405nm的光的情況下，產(chǎn)生的2次衍射光具有最大的衍射光量，當(dāng)入射作為第2光盤(DVD)的使用波長的波長650nm的光的情況下，和當(dāng)入射作為第3光盤(CD)的使用波長的波長780nm的光的情況下，產(chǎn)生的1次衍射光具有最大的衍射光量。
通過用波長380nm、衍射次數(shù)2最佳化衍射構(gòu)造，可以達到在各個光盤的使用波長區(qū)域中的衍射效率為 高密度DVD(波長405nm)95.1％ DVD(波長650nm)90.9％ CD(波長780nm)99.8％ 實施例6 本實施例，是對于記錄密度不同的3種光盤，可以進行信息的記錄以及再生的塑料制的物鏡。在得到本實施例的物鏡特性時，把第1光盤(使用蘭紫色半導(dǎo)體激光器的下一代高密度DVD)用的第1光源的波長λ1設(shè)置為405nm，把第2光盤(DVD)用的第2光源的波長λ2設(shè)置為650nm，把第3光盤(CD)用的第3光源的波長λ3設(shè)置為780nm，第1光盤的透明基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，第2光盤的透明基片厚度t2設(shè)置為0.6mm，第3光盤的透明基片厚度t3設(shè)置為1.2mm。此外，作為對第1～第3光盤進行信息的記錄以及再生所需要的物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、NA2、NA3，分別假設(shè)為0.85，0.65，0.50。
圖15至圖17展示本實施例的物鏡的λ1＝405nm、λ2＝650nm、λ3＝780nm中的光路圖。此外，圖18展示相對本實施例的物鏡的λ1＝405nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。此外，圖19展示在入射和通過組合λ1＝405nm和NA1 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ2＝650nm的光時的球面像差圖。進而，圖20展示在入射和通過組合λ1＝405nm和NA2 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ3＝780nm的光時的球面像差圖。
在本實施例的物鏡中，通過形成在光束入射面上的衍射構(gòu)造(未圖示)的作用，在對各種光盤進行信息的記錄以及再生中時需要的像側(cè)數(shù)值孔徑，良好地補正由于3種光盤的透明基片厚度不同產(chǎn)生的球面像差。進而，本發(fā)明的物鏡的，在規(guī)定像側(cè)數(shù)值孔徑中的波面像差是 在λ1＝405nm，NA1 0.85，t1＝0.1mm時，0.008λ1rms 在λ2＝650nm，NA2 0.65，t2＝0.6mm時，0.005λ2rms 在λ3＝780nm，NA3 0.50，t3＝1.2mm時，0.005λ3rms 此外，在本實施例的物鏡中，因為把通過在NA2 0.65外側(cè)的波長650nm的光束設(shè)置成在第2光盤的信息記錄面上不聚光那樣的光斑，進而，把從NA3 0.50通過外側(cè)的光束設(shè)置成在第3光盤的信息記錄面上不聚光那樣的光斑，所以點的聚焦并不超過需要，可以確保對第2以及第3光盤的盤變形的充分的安全系數(shù)，進而，因為自動地與各個光盤對應(yīng)，自動地限制孔徑，所以不需要另外設(shè)置孔徑限制/切換裝置，可以簡單地設(shè)置光學(xué)拾取頭的構(gòu)造。
進而，在本實施例的物鏡中，作為高密度的下一代的第1光盤，把透明基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，把光源的波長設(shè)置為405nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.85，進行光學(xué)設(shè)計，但對此外規(guī)格的光盤也可以適用本發(fā)明。
此外，把相對第2光盤(DVD)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.65，把相對第3光盤(CD)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.50，進行光學(xué)設(shè)計，但對于作為此外的規(guī)格的光盤也可以適用本發(fā)明。
表7展示本實施例的物鏡的透鏡數(shù)據(jù)。
[表7] 實施例6 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.35mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0，衍射次數(shù)n1＝6 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f2＝2.43mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.65，成像倍率m2＝-0.07，衍射次數(shù)n2＝4 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.47mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝-0.12，衍射次數(shù)n3＝3 非球面系數(shù) 衍射面系數(shù) 本實施例的物鏡，在光束入射面(在表9中是第1面)的非球面上，形成表8所示那樣的，環(huán)帶形的衍射構(gòu)造。在表8中，“始點高度”表示從該環(huán)帶的始點到光軸的距離，“終點高度”表示從該環(huán)帶的終點到光軸的距離，在有效直徑內(nèi)的環(huán)帶數(shù)是30條。
[表8]
表8的衍射環(huán)帶構(gòu)造被最佳化，使得在波長(λB)415nm、衍射次數(shù)6上衍射效率理論上是100％。在該衍射構(gòu)造中，當(dāng)入射作為第1光盤(高密度DVD)的使用波長的波長405nm的光的情況下，產(chǎn)生的6次衍射光具有最大的衍射光量，當(dāng)入射作為第2光盤(DVD)的使用波長的波長650nm的光的情況下，產(chǎn)生的4次衍射光具有最大的衍射光量，當(dāng)入射作為第3光盤(CD)的使用波長的波長780nm的光的情況下，產(chǎn)生的3次衍射光具有最大的衍射光量。
通過用波長415nm、衍射次數(shù)6最佳化衍射構(gòu)造，可以得到在各個光盤的使用波長區(qū)域中的衍射效率 高密度DVD(波長405nm)93.0％ DVD(波長650nm)90.9％ CD(波長780nm)88.4％ 實施例7 本實施例，是對于記錄密度不同的3種光盤，可以進行信息的記錄以及再生的物鏡。在得到本實施例的物鏡特性時，把第1光盤(使用蘭紫色半導(dǎo)體激光器的下一代高密度DVD)用的第1光源的波長λ1設(shè)置為405nm，把第2光盤(DVD)用的第2光源的波長λ2設(shè)置為650nm，把第3光盤(CD)用的第3光源的波長λ3設(shè)置為780nm，第1光盤的透明基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，第2光盤的透明基片厚度t2設(shè)置為0.6mm，第3光盤的透明基片厚度t3設(shè)置為1.2mm。此外，作為對第1～第3光盤進行信息的記錄以及再生所需要的物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、NA2、NA3，分別假設(shè)為0.85，0.60，0.50。
圖21至圖23展示本實施例的物鏡的λ1＝405nm、λ2＝650nm、λ3＝780nm中的光路圖。此外，圖24展示相對本實施例的物鏡的λ1＝405nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。此外，圖25展示在入射和通過組合λ1＝405nm和NA1 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ2＝650nm的光時的球面像差圖。進而，圖26展示在入射和通過組合λ1＝405nm和NA2 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ3＝780nm的光時的球面像差圖。
本實施例的物鏡，是由塑料制的非球面透鏡，和被配置在該非球面透鏡的光束入射面?zhèn)鹊?，作為基片厚度差補正裝置的塑料制的衍射光學(xué)元件構(gòu)成的復(fù)合型物鏡，通過形成在衍射光學(xué)元件的非球面透鏡側(cè)的光學(xué)上的衍射構(gòu)造(未圖示)的作用，在對各種光盤進行信息的記錄以及再生中所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)，良好地補正由于3種光盤的透明基片厚度不同產(chǎn)生的球面像差。進而，本發(fā)明的物鏡的，在規(guī)定像側(cè)數(shù)值孔徑中的波面像差是 在λ1＝405nm，NA1 0.85，t1＝0.1mm時，0.004 λ 1rms 在λ2＝650nm，NA2 0.60，t2＝0.6mm時，0.001 λ 2rms 在λ3＝780nm，NA3 0.50，t3＝1.2mm時，0.002 λ 3rms 此外，在本實施例的物鏡中，因為把通過在NA2 0.65的外側(cè)的波長650nm的光束設(shè)置成在第2光盤的信息記錄面上不聚光那樣的光斑，進而，把通過在NA3 0.50的外側(cè)的光束設(shè)置成在第3光盤的信息記錄面上不聚光那樣的光斑，所以點的聚焦并不超過需要，可以確保對第2以及第3光盤的盤變形的充分的安全系數(shù)，進而，因為自動地與各個光盤對應(yīng)，自動地限制孔徑，所以不需要另外設(shè)置孔徑限制/切換裝置，可以簡單地設(shè)置光學(xué)拾取頭的構(gòu)造。
進而，在本實施例的物鏡中，作為高密度的下一代的第1光盤，把透明基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，把光源的波長設(shè)置為405nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.85，進行光學(xué)設(shè)計，但對此外規(guī)格的光盤也可以適用本發(fā)明。
此外，把相對第2光盤(DVD)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.65，把相對第3光盤(CD)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.50，進行光學(xué)設(shè)計，但對于作為此外的規(guī)格的光盤也可以適用本發(fā)明。
表9展示本實施例的物鏡的透鏡數(shù)據(jù)。
[表9] 實施例7 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.65mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0，衍射次數(shù)n1＝2 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f2＝2.754mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.60，成像倍率m2＝-0.07，衍射次數(shù)n2＝1 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.74mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝-0.12，衍射次數(shù)n3＝1 非球面系數(shù) 衍射面系數(shù) 本實施例的物鏡，在衍射光學(xué)元件的光盤側(cè)的面(在表9中是第2面)的平面上，形成表10所示那樣的，環(huán)帶形的衍射構(gòu)造。在表10中，“始點高度”表示從該環(huán)帶的始點到光軸的距離，“終點高度”表示從該環(huán)帶的終點到光軸的距離，在有效直徑內(nèi)的環(huán)帶數(shù)是130條。
[表10] (接著) (接著)
表10的衍射環(huán)帶構(gòu)造被最佳化，使得衍射環(huán)帶構(gòu)造，在波長(λB)3750nm、衍射次數(shù)2中衍射效率理論上是100％。在該衍射構(gòu)造中，當(dāng)入射作為第1光盤(高密度DVD)的使用波長的波長405nm的光的情況下，產(chǎn)生的2次衍射光具有最大的衍射光量，當(dāng)入射作為第2光盤(DVD)的使用波長的波長650nm的光的情況下，和當(dāng)入射作為第3光盤(DVD)的使用波長的波長780nm的光的情況下，產(chǎn)生的1次衍射光具有最大的衍射光量。
通過在波長375nm、衍射次數(shù)2上最佳化衍射構(gòu)造，可以得到各個光盤的使用波長區(qū)域中的衍射效率為 高密度DVD(波長405nm)93.0％ DVD(波長650nm)92.5％ CD(波長780nm)99.5％ 此外，因為形成衍射構(gòu)造的光學(xué)面是平面，所以本實施例的物鏡的衍射光學(xué)元件的衍射構(gòu)造，可以采用電子束描繪法，相鄰的環(huán)帶間隔的最小值，即使是小到6微米的衍射構(gòu)造，也可以高精度地制造，可以實現(xiàn)由衍射構(gòu)造的形狀誤差引起的衍射效率的下降小的衍射光學(xué)元件。有關(guān)采用電子束描繪法的微細的衍射構(gòu)造的制造方法，記載在“OPTICS DESIGN光學(xué)設(shè)計研究集團機關(guān)雜志No 20 2000.2.25p26-p31”中。
實施例8 本實施例，是對于記錄密度不同的3種光盤，可以進行信息的記錄以及再生的塑料制的物鏡。在得到本實施例的物鏡特性時，把第1光盤(使用蘭紫色半導(dǎo)體激光器的下一代高密度DVD)用的第1光源的波長λ1設(shè)置為405nm，把第2光盤(DVD)用的第2光源的波長λ2設(shè)置為655nm，把第3光盤(CD)用的第3光源的波長λ3設(shè)置為785nm，第1光盤的透明基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，第2光盤的透明基片厚度t2設(shè)置為0.6mm，第3光盤的透明基片厚度t3設(shè)置為1.2mm。此外，作為對第1～第3光盤進行信息的記錄以及再生所需要的物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、NA2、NA3，分別假設(shè)為0.85，0.60，0.45。
圖27至圖29展示本實施例的物鏡的λ1＝405nm、λ2＝655nm、λ3＝785nm中的光路圖。此外，圖30展示相對本實施例的物鏡的λ1＝405nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。此外，圖31展示在入射和通過組合λ1＝405nm和NA1 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ2＝655nm的光時的球面像差圖。進而，圖32展示相對λ3＝785nm的至數(shù)值孔徑光0.45的球面像差圖。
本實施例的物鏡，通過形成在光束入射面上的衍射構(gòu)造(未圖示)的作用，在對第1光盤和第2光盤的各個光盤進行信息的記錄以及再生中所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)，良好地補正由于第1光盤和第2光盤的透明基片厚度不同產(chǎn)生的球面像差。此外，對第3光盤，通過使作為發(fā)散光的波長λ3的光束入射到物鏡，在對第3光盤進行信息的記錄以及再生所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)，良好地補正由于第1光盤至第3光盤的透明基片厚度不同產(chǎn)生的球面像差。本發(fā)明的物鏡的，在規(guī)定像側(cè)數(shù)值孔徑中的波面像差是 在λ1＝405nm，NA1 0.85，t1＝0.1mm時，0.004 λ 1rms 在λ2＝655nm，NA2 0.60，t2＝0.6mm時，0.007 λ 2rms 在λ3＝785nm，NA3 0.45，t3＝1.2mm時，0.005 λ 3rms 此外，在本實施例的物鏡中，因為把通過在NA2 0.60外側(cè)的波長655nm的光束設(shè)置成在第2光盤的信息記錄面上不聚光那樣的光斑，所以點的聚焦并不超過需要，可以確保針對第2光盤的盤變形的充分的安全系數(shù)，進而，因為自動地與第2光盤對應(yīng)，自動地限制孔徑，所以不需要另外設(shè)置孔徑限制/切換裝置，可以簡單地設(shè)置光學(xué)拾取頭的構(gòu)造。
進而，在物鏡的光學(xué)面上，形成作為在對第3光盤進行信息的記錄以及/或者再生時所需要的孔徑限制/切換裝置的具有波長選擇性的濾波器。在對第3光盤進行信息的記錄以及再生時，把超過需要數(shù)值孔徑的光束，用帶有波長選擇性的環(huán)帶濾波器遮擋。由此，可以在第3光盤的信息記錄面上得到所希望的光點直徑。作為具有波長選擇性的環(huán)帶濾波器，在圖50所示的物鏡中，列舉了把反射率具有圖33所示那樣的波長依存性的濾波器以環(huán)帶形狀形成在物鏡的光學(xué)面上的例子。
進而，在本實施例的物鏡中，作為高密度的下一代的第1光盤，把透明基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，把光源的波長設(shè)置為405nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.85，進行光學(xué)設(shè)計，但對此外規(guī)格的光盤也可以適用本發(fā)明。
此外，把相對第2光盤(DVD)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.60，把相對第3光盤(CD)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.45，進行光學(xué)設(shè)計，但對于作為此外的規(guī)格的光盤也可以適用本發(fā)明。
表11展示本實施例的物鏡的透鏡數(shù)據(jù)。
[表11] 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.30mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0，衍射次數(shù)n1＝2(0≤h≤1.59)，n1＝3(h>1.59) 在波長λ2＝655nm時 焦點距離f2＝2.40mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.60，成像倍率m2＝-0.07，衍射次數(shù)n2＝1(0≤h≤1.59)，n2＝2(h>1.59) 在波長λ3＝785nm時 焦點距離f3＝2.39mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.450，成像倍率m3＝-0.15，衍射次數(shù)n3＝1 非球面系數(shù) 衍射面系數(shù) 衍射面系數(shù) 在0≤h≤1.59時 在h>1.59時
本實施例的物鏡，在光束入射面(在表11中是第1面)的平面上，形成表12所示那樣的，環(huán)帶形的衍射構(gòu)造。在表12中，“始點高度”表示從該環(huán)帶的始點到光軸的距離，“終點高度”表示從該環(huán)帶的終點到光軸的距離，在有效直徑內(nèi)的環(huán)帶數(shù)是101條。
[表12] (接著)
表12的衍射環(huán)帶構(gòu)造，在假設(shè)25表示從光束入射面上的位置到光軸的高度時，滿足0≤h≤1.59的區(qū)域的衍射構(gòu)造(在表12中，是環(huán)帶號碼1～63)被最佳化，使得在波長(λB)380nm、衍射次數(shù)2中衍射效率理論上是100％。在該衍射構(gòu)造中，當(dāng)入射作為第1光盤(高密度DVD)的使用波長的波長405nm的光的情況下，產(chǎn)生的2次衍射光具有最大的衍射光量，當(dāng)入射作為第2光盤(DVD)的使用波長的波長655nm的光的情況下，和當(dāng)入射作為第3光盤(DVD)的使用波長的波長785nm的光的情況下，產(chǎn)生的1次衍射光具有最大的衍射光量。
另一方面，在滿足h>1.59的區(qū)域的衍射構(gòu)造(在表12中，是環(huán)帶號碼64～101)被最佳化，使得在波長(λB)405nm、衍射次數(shù)3中衍射效率理論上是100％。在該衍射構(gòu)造中，當(dāng)入射作為第1光盤(高密度DVD)的使用波長的波長405nm的光的情況下，產(chǎn)生的3次衍射光具有最大的衍射光量，當(dāng)入射作為第2光盤(DVD)的使用波長的波長655nm的光的情況下，產(chǎn)生的2次衍射光具有最大的衍射光量。
如上所述，通過設(shè)定衍射構(gòu)造的最佳化波長和衍射次數(shù)，在0≤h≤1.59的區(qū)域中，可以得到在各個光盤的使用波長區(qū)域中的衍射效率為， 高密度DVD(波長405nm)95.1％ DVD(波長655nm)93.3％ CD(波長785nm)99.7％ 和 在h>1.59的區(qū)域中，可以得到在各個光盤的使用波長區(qū)域中的衍射效率為， 高密度DVD(波長405nm)100％ DVD(波長655nm)91.8％ 此外，如上所述，通過把滿足h>1.59的區(qū)域的衍射構(gòu)造，在波長405nm、衍射次數(shù)3次中最佳化，當(dāng)對第2光盤進行信息的記錄以及再生的情況下，通過在NA2的外側(cè)(即，滿足光束入射面的h>1.59的區(qū)域)的光束的球面像差的最大值是約70μm，因為可以擴大光斑的外徑，所以可以得到在光檢測器的接受部分中的良好的信號檢測特性。
以下，用

本發(fā)明的實施方式3～實施方式7。
〈實施方式3〉 圖42是概略地展示實施方式3的第1光學(xué)拾取頭裝置的圖。如圖9所示，第1光學(xué)拾取頭裝置包含保護基片厚度薄的作為第1光盤的再生用的第1光源的半導(dǎo)體激光器11；保護基片厚度厚的作為第2光盤的再生用的第2光源的半導(dǎo)體激光器12；保護基片厚度更厚的作為第3光盤的再生用的第3光源的半導(dǎo)體激光器13。
作為第1光盤，可以使用具有例如0.1mm的保護基片(透明基片)的高密度的下一代的光盤(高密度DVD)，作為第2光盤，可以使用具有0.6mm保護基片(透明基片)的DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW等的各種DVD，作為第3光盤，可以使用具有1.2mm保護基片(透明基片)的CD、CD-R、CD-RW、CD-Video、CD-ROM等的各種CD。
此外，作為第1光源11，可以使用發(fā)生400nm左右波長的光的GaN系列蘭紫色半導(dǎo)體激光器和蘭紫色SHG激光器等，此外，作為第2光源12，可以使用發(fā)生650nm左右波長的光的紅外半導(dǎo)體激光器，作為第3光源13，可以使用發(fā)生780nm左右波長的光的紅外半導(dǎo)體激光器。這種第1至第3光源11～13，可以根據(jù)進行信息的記錄以及再生的光盤的種類有選擇地使用。
第1光學(xué)拾取頭裝置，具有可以把來自第1至第3半導(dǎo)體激光器11至13的光束，如在規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)變?yōu)檠苌浣缦迌?nèi)那樣聚光在第1至第3光盤的各自的信息記錄面91、92、93上的物鏡14。
在物鏡14的光源側(cè)的面14a上，形成由在同心圓上的多個環(huán)帶構(gòu)成的衍射構(gòu)造，來自半導(dǎo)體激光器11的光束，在再生第1光盤時所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在成為衍射界限內(nèi)的狀態(tài)下，可以經(jīng)由保護基片聚光在第1光盤的信息記錄面91上，來自半導(dǎo)體激光器12的光束，在再生第2光盤時時所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑NA2內(nèi)，在成為衍射界限內(nèi)的狀態(tài)下，可以經(jīng)由保護基片聚光在第2光盤的信息記錄面92上，來自半導(dǎo)體激光器13的光束，在再生第3光盤時所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3內(nèi)，在成為衍射界限內(nèi)的狀態(tài)下，可以經(jīng)由保護基片聚光在第3光盤的信息記錄面93上。作為在再生第1光盤時所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1例如可以設(shè)置為0.85左右，作為在再生第2光盤時所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑NA2可以設(shè)置為0.60左右，作為在再生第3光盤時所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3例如可以設(shè)置為0.45左右。
此外，第1光學(xué)拾取頭裝置，在偏光光束分離器15和物鏡14之間，具有用于補正因半導(dǎo)體激光器11的波型跳變等的單色性差引起的，主要是在物鏡14中產(chǎn)生的色差的色差補正用元件18。作為高性能簡易構(gòu)造的色差補正元件，已知有由許多環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的衍射元件，在用以往的衍射元件，對半導(dǎo)體激光器11的波長(例如，400nm)附近的光，進行由物鏡14產(chǎn)生的色差的補正的情況下，對于半導(dǎo)體激光器12的波長(例如，650nm)和半導(dǎo)體激光器13的波長(例如，780nm)的光，存在色差補正過度的問題，理想的是不作為被配置在來自半導(dǎo)體激光器11至13的光束的共同通路中的色差補正用元件。
因而，本發(fā)明人，作為使用第1光學(xué)拾取頭裝置理想的色差補正用元件18，提出了如圖43所示那樣的多層衍射元件。圖43(a)的多層衍射元件，具有由阿貝數(shù)不同的2個光學(xué)材料形成的光學(xué)元件a和光學(xué)元件b粘合的構(gòu)造，在和光學(xué)元件粘合的側(cè)面上，形成有由多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造。作為光學(xué)元件a以及光學(xué)元件b的光學(xué)材料，如圖43(b)所示，可以選擇具有在從半導(dǎo)體激光器12的波長(例如，650nm)到半導(dǎo)體激光器13的波長(例如，780nm)的波長區(qū)域中幾乎沒有折射率差，在半導(dǎo)體激光器11的波長(例如，400nm)的附近的波長區(qū)域中，具有規(guī)定的折射率差Δn那樣的折射率-波長特性的光學(xué)材料。由此，因為只是半導(dǎo)體激光器11的波長附近的光，因光學(xué)元件a和光學(xué)元件b的折射率差Δn的影響，可以受到粘合面的衍射構(gòu)造的作用衍射，所以對于折射率差Δn，通過適宜地設(shè)計衍射構(gòu)造的形狀，只對半導(dǎo)體激光器11的波長附近的光，進行物鏡14的色差補正即可，從半導(dǎo)體激光器11射出的光束，通過經(jīng)由色差補正用元件18幾乎沒有色差地聚光在第1光盤的信息記錄面91上。
進而，第1光學(xué)拾取頭裝置，在偏光光束分離器15和物鏡14之間具有作為球面像差補正元件，用1軸傳動器21在光軸方向上移位的準直透鏡16，用于補正在對第1光盤記錄以及再生信息的情況下，由光盤的保護基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡14等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、因半導(dǎo)體激光器11的制造誤差產(chǎn)生的波長的變化，以及由于因溫度變化和濕度變化產(chǎn)生的構(gòu)成物鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的形狀變化和折射率變化引起的球面像差的變化。
當(dāng)?shù)?光盤的信息記錄面91上的聚光點的球面像差的變化用未圖示的光檢測器檢測出的情況下，用1軸傳動器21使準直透鏡16移動規(guī)定量，通過使入射到物鏡14中的光束的發(fā)散角變化，補正這種球面像差。當(dāng)聚光點的球面像差在補正過度(過剩)方向變化的情況下，使準直透鏡16向離開物鏡14的方向移動，在聚光點的球面像差在補正不足的方向上變化的情況下，使準直透鏡16向靠近物鏡14的方向移動。由此，第1光盤的信息記錄面91上的聚光點，可以保持球面像差被始終良好地補正的狀態(tài)。
當(dāng)再生第1光盤的情況下，從半導(dǎo)體激光器11射出光束，射出的光束，透過作為從半導(dǎo)體激光器11至13的射出光的合成裝置的偏光光束分離器15、準直透鏡16、色差補正用元件18，用物鏡14經(jīng)過第1光盤的保護基片聚光在信息記錄面91。這時，物鏡14，因為如在像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)成為衍射界限那樣地聚集來自半導(dǎo)體激光器11的光束，所以可以再生作為高密度的下一代的光盤的第1光盤。
而后，在信息記錄面91上被信息坑調(diào)制后反射的光束，再次透過物鏡14、色差補正用元件18、準直透鏡16射向未圖示的光檢測系統(tǒng)。檢測出在光檢測系統(tǒng)的光檢測器上的點的形狀變化、位置變化產(chǎn)生的光量變化，進行調(diào)焦檢測和道檢測。根據(jù)該檢測，2軸傳動器22在使物鏡14在光軸方向上移動，使來自半導(dǎo)體激光器11的光束在第1光盤的信息記錄面91上成像的同時，使物鏡14在與光軸垂直的方向上移動，使來自半導(dǎo)體激光器11的光束在規(guī)定的道上成像。
此外，當(dāng)再生第2光盤的情況下，從半導(dǎo)體激光器12射出光束，射出的光束，用作為從半導(dǎo)體激光器12以及13的射出光的合成裝置的偏光光束分離器17以及偏光光束分離器15反射，進而，和來自上述半導(dǎo)體激光器11的光束一樣，透過準直透鏡16、色差補正用元件18，用物鏡14經(jīng)過第2光盤的保護基片聚光在信息記錄面92。這時，物鏡14，因為如在像側(cè)數(shù)值孔徑NA2內(nèi)成為衍射界限那樣地聚集來自半導(dǎo)體激光器12的光束，所以可以再生第2光盤。
而后，在信息記錄面92上被信息坑調(diào)制后反射的光束，再次透過物鏡14、色差補正用元件18、準直透鏡16射向未圖示的光檢測系統(tǒng)。和第1光盤的情況一樣，檢測出在光檢測系統(tǒng)的光檢測器上的點的形狀變化、位置變化產(chǎn)生的光量變化，進行調(diào)焦檢測和道檢測。根據(jù)該檢測，2軸傳動器22在使物鏡12在光軸方向上移動，使來自半導(dǎo)體激光器12的光束在第2光盤的信息記錄面92上成像的同時，使物鏡14在與光軸垂直的方向上移動，使來自半導(dǎo)體激光器12的光束在規(guī)定的道上成像。
此外，當(dāng)再生第3光盤的情況下，從半導(dǎo)體激光器13射出光束，射出的光束，透過偏光光束分離器17，用偏光光束分離器15反射，進而，和來自上述半導(dǎo)體激光器11的光束一樣，透過準直透鏡16、色差補正用元件18，用物鏡14經(jīng)過第3光盤的保護基片聚光在信息記錄面93。這時，物鏡14，因為如在像側(cè)數(shù)值孔徑NA3內(nèi)成為衍射界限那樣地聚集來自半導(dǎo)體激光器13的光束，所以可以再生第3光盤。
而后，在信息記錄面93上被信息坑調(diào)制后反射的光束，再次透過物鏡14、色差補正用元件18、準直透鏡16射向未圖示的光檢測系統(tǒng)。和第1光盤的情況一樣，檢測出在光檢測系統(tǒng)的光檢測器上的點的形狀變化、位置變化產(chǎn)生的光量變化，進行調(diào)焦檢測和道檢測。根據(jù)該檢測，2軸傳動器22在使物鏡14在光軸方向上移動，使來自半導(dǎo)體激光器13的光束在第3光盤的信息記錄面93上成像的同時，使物鏡14在與光軸垂直的方向上移動，使來自半導(dǎo)體激光器13的光束在規(guī)定的道上成像。
進而，在本實施方式的光學(xué)拾取頭裝置中，雖然被配置在光源和物鏡之間的光路中的1/4波板被省略，但在實際的光學(xué)拾取頭裝置中，有在光源和物鏡之間的光路上配置1/4波板的情況。在以后的實施方式的光學(xué)拾取頭裝置中，也省略1/4波板。
在本實施方式的物鏡14中，當(dāng)再生第2光盤的情況下，從像側(cè)數(shù)值孔徑NA2通過NA1的區(qū)域的來自半導(dǎo)體激光器12的光束，如果如在第2光盤的信息面92上變?yōu)楣獍吣菢哟_定衍射構(gòu)造14a，和形成衍射構(gòu)造14a的光學(xué)面的非球面形狀，則可以自動地進行NA1和NA2的孔徑切換，因為不需要設(shè)置特別的孔徑切換裝置，所以在成本方面有利。
進而，當(dāng)再生第3光盤的情況下，從像側(cè)數(shù)值孔徑NA3通過NA1的區(qū)域的來自半導(dǎo)體激光器13的光束，如果如在第3光盤的信息面93上變?yōu)楣獍吣菢哟_定衍射構(gòu)造14a，和形成衍射構(gòu)造14a的光學(xué)面的非球面形狀，因為可以自動地進行NA1和NA2和NA3的孔徑切換所以更理想的。
這樣確定衍射構(gòu)造14a，即，從像側(cè)數(shù)值孔徑NA2通過NA1的區(qū)域的來自半導(dǎo)體激光器12的光束，和從像側(cè)數(shù)值孔徑NA3通過NA1的區(qū)域的來自半導(dǎo)體激光器13的光束，當(dāng)分別在第2光盤的信息記錄面92上、第3光盤的信息記錄面93上變?yōu)楣獍叩那闆r下，從像側(cè)數(shù)值孔徑NA2通過與NA1對應(yīng)的區(qū)域的波長λ2的光束，在像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在第2光盤的信息記錄面上，是波面像差比0.20λ2大的狀態(tài)，并且，從像側(cè)數(shù)值孔徑NA3通過與NA1對應(yīng)的區(qū)域的波長λ3的光束，在像側(cè)數(shù)值孔徑NA1內(nèi)，在第3光盤的信息記錄面上，是波面像差比0.20λ3大的狀態(tài)。由此，可以充分分離通過所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)的區(qū)域的光束的點，和通過在需要的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)的外側(cè)的光束的光斑，可以得到在光檢測器的受光部分上的良好的信號檢測特性。
此外，如上所述，在物鏡14中，當(dāng)把在再生第2以及第3光盤的情況下所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑以上的光束不作為光斑充分的情況下，本實施方式的光學(xué)拾取頭裝置，理想的是具有NA1和NA2和NA3的孔徑切換裝置。作為這種孔徑切換裝置，可以使用后述的圖50、圖51那樣的環(huán)帶濾波器。此外，也可以在分別再生第1光盤、第2光盤、第3光盤時機械地切換與NA1和NA2和NA3對應(yīng)的光圈。
此外，也可以使用具備被配置在相互相對的透明電極之間的液晶層和1/4波板，把透明電極中的至少1方分割成以光軸為中心的多個環(huán)帶形的電壓施加部分上，通過向這種電壓施加部分中的至少1個電壓施加部分上施加電壓，可以使液晶層的液晶分子的排列方向狀態(tài)變化為環(huán)帶形狀的孔徑切換元件。如果使用這樣的孔徑切換元件，因為可以分別獨立地使與從物鏡14的NA2到NA1的區(qū)域和NA2內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的光束的偏光面變化，或者可以分別獨立地使與從物鏡14的NA3到NA1的區(qū)域和NA3內(nèi)的區(qū)域?qū)?yīng)的光束的偏光面變化，所以可以具有對第1至第3光盤的孔徑限制裝置的功能。
此外，在本實施方式中，是通過被形成在物鏡14的至少1個面14a上的，由同心圓上的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的作用，可以使來自半導(dǎo)體激光器11至13的光束，如在規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)變?yōu)檠苌浣缦弈菢?，聚焦在?至第3光盤的各自的信息記錄面91至93上，但上述的衍射構(gòu)造，也可以設(shè)置在和物鏡分開配置的光學(xué)元件的光學(xué)面上。
如上所述，在和物鏡分開配置的光學(xué)元件的光學(xué)面上設(shè)置衍射構(gòu)造的情況下，當(dāng)把在再生第2以及第3光盤的情況下所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑以上的光束設(shè)置成光斑成分的情況下，理想的是設(shè)置有這種衍射構(gòu)造的光學(xué)元件和物鏡一體地進行跟蹤。由此可以得到良好的跟蹤特性。
此外，在和物鏡分開配置的光學(xué)元件的光學(xué)面上設(shè)置衍射構(gòu)造的情況下，當(dāng)只有物鏡進行跟蹤，設(shè)置有這樣的衍射構(gòu)造的光學(xué)元件被固定的情況下，理想的是，對于來自半導(dǎo)體激光器12以及半導(dǎo)體激光器13的光，像差補正NA1前的光束。由此可以得到良好的跟蹤特性。
此外，作為可以使來自半導(dǎo)體激光器11至13的光束，如在規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)成為衍射界限那樣，聚光在第1至第3光盤的各自的信息記錄面91至93上的物鏡14，可以使用在本申請人的特開平11-96585公報和特開2001-229567公報所述的物鏡。
此外，在第1光學(xué)拾取頭裝置中，是使來自半導(dǎo)體激光器11至13的光束，如通過形成在物鏡14的至少1個面14a上的衍射構(gòu)造的衍射作用，在規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)變?yōu)檠苌浣缦弈菢?，聚光在?至第3光盤的各自的信息記錄面91至93上，而在以下，說明可以用于本實施方式的另一形態(tài)的物鏡的例子。
即，通過形成在物鏡的至少1個面上的衍射構(gòu)造的衍射作用，可以使來自半導(dǎo)體激光器11以及12的光束，分別在第1光盤以及第2光盤的信息記錄面92上，分別如在數(shù)值孔徑NA1以及NA2內(nèi)變?yōu)檠苌浣缦迌?nèi)那樣聚光，對于第3光盤，通過對物鏡射入來自半導(dǎo)體激光器13的發(fā)散光束，如在數(shù)值孔徑NA3內(nèi)成為衍射界限內(nèi)那樣補正因保護基片厚度的不同引起的球面像差的變化。這種情況下，光學(xué)拾取頭裝置，理想的是，對于第3光盤具有在信息的記錄以及再生時的孔徑限制裝置，作為孔徑限制裝置可以使用后述的圖50、圖52那樣的環(huán)帶濾波器。
此外，作為補正球面像差的變化的球面像差補正元件，可以使用具有后述的折射率分布可變材料層，通過施加電場或者磁場或者溫度可以使折射率分布可變材料層的折射率分布變化的元件，和構(gòu)成透鏡的至少1個可以在光軸方向上移動的光束擴展器。
此外，作為本實施方式的球面像差補正元件的準直透鏡16，雖然設(shè)置成1群構(gòu)造，但也可以由多個透鏡構(gòu)成。這樣作為由多個透鏡構(gòu)成的球面像差補正元件的準直透鏡，有在本申請人的特愿2000-392333號中的耦合透鏡。
此外，在本實施方式中，省略了從偏光光束分離器15到物鏡14的來自半導(dǎo)體激光器12的光束的路徑。同樣，省略了從偏光光束分離器15到物鏡14的來自半導(dǎo)體激光器13的光束的路徑。以后的實施方式也一樣。
此外，在本實施方式中，省略了用于檢測物鏡的聚焦誤差以及/或者跟蹤誤差的光學(xué)檢測裝置，以及，用于檢測信息記錄面91上的聚光點的球面像差的變化的光學(xué)檢測裝置，但在實際的光學(xué)拾取頭中，具有這樣的光學(xué)檢測裝置。在以后的實施方式和例子中也同樣省略光學(xué)檢測裝置。
以下，用圖44說明作為圖42的光學(xué)拾取頭裝置的變形例子的第2光學(xué)拾取頭裝置。如圖11所示，第2光學(xué)拾取頭裝置，代替圖42的準直透鏡16和色差補正用元件18，具有把作為球面像差補正裝置的準直透鏡和色差補正用元件一體化的一體化元件20，該一體化元件20和圖9一樣可以用1軸傳動器21在光軸方向上移動。進而半導(dǎo)體激光器12和半導(dǎo)體激光器13被收納在同一殼體19內(nèi)模塊化。如果采用圖44的構(gòu)成，因為可以用一體化元件20以及被模塊化的半導(dǎo)體激光器降低光學(xué)拾取頭裝置的零件數(shù)，所以可以謀求進一步降低成本。
進而，在圖44的第2光學(xué)拾取頭裝置中，半導(dǎo)體激光器12和半導(dǎo)體激光器13被模塊化，但也可以模塊化半導(dǎo)體激光器11和半導(dǎo)體激光器12，還可以模塊化半導(dǎo)體激光器11和半導(dǎo)體激光器13。此外，通過模塊化半導(dǎo)體激光器11和半導(dǎo)體激光器12和半導(dǎo)體激光器13，可以謀求更進一步的降低成本和節(jié)省空間。
實施方式4 圖45是概略地展示實施方式4的第3光學(xué)拾取頭裝置的圖。如圖12所示，第3光學(xué)拾取頭裝置，和圖42的第1光學(xué)拾取頭裝置一樣，是可以對3種記錄密度不同的光盤進行信息的記錄以及再生的光學(xué)拾取頭裝置。
第3光學(xué)拾取頭裝置，如在規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)成為衍射界限那樣，具有可以把來自半導(dǎo)體激光器11至13的各光束聚光在第1至第3光盤的各自的信息記錄面上的物鏡14。作為物鏡14，因為可以使用和在第1光學(xué)拾取頭裝置中使用的物鏡一樣的物鏡，所以省略詳細說明。
此外，第3光學(xué)拾取頭裝置，在半導(dǎo)體激光器11、作為來自半導(dǎo)體激光器11至13的射出光的合成裝置的偏光光束分離器15之間的光路中，具有作為色差補正元件的準直透鏡29，用于補正因半導(dǎo)體激光器11的波型跳變等的單色性差引起的，主要在物鏡14中產(chǎn)生的色差。在準直透鏡29的至少1個面上形成由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造，具有當(dāng)從半導(dǎo)體激光器11射出的光的波長，在變長的方向上變化的情況下，準直透鏡29的后焦距在變短的方向上變化的波長特性。進而，用相對準直透鏡29的波長變化焦點距離的平方標準化的后焦距的變化量的絕對值，因為和用相對同樣量的波長變化的物鏡14的焦點距離的平方標準化的后焦距的變換量的絕對值大致一致，所以從半導(dǎo)體激光器11射出的光束，通過經(jīng)過準直透鏡29和物鏡14都被幾乎沒有色差地聚光在第1光盤的信息記錄面91上。作為具有這樣的波長特性的準直透鏡，可以使用如本申請人的特愿2001-248819號那樣的準直透鏡。
此外，作為用于第3光學(xué)拾取頭裝置的理想的色差補正用的準直透鏡29，可以使用把阿貝數(shù)相對大的正透鏡，和阿貝數(shù)相對小的負透鏡粘合起來的準直透鏡。作為具有這樣的雙合透鏡構(gòu)造的準直透鏡，可以使用如本申請人的特愿2000-262372號中那樣的準直透鏡。
此外，在第3光學(xué)拾取頭裝置中，是在準直透鏡上形成衍射構(gòu)造，補正因物鏡14產(chǎn)生的色差，但也可以使用在半導(dǎo)體激光器11和偏光光束分離器15之間，和準直透鏡分開設(shè)置的，在至少1個面上形成衍射構(gòu)造的色差補正元件。作為可以配置在平行光中的色差補正元件，可以使用如本申請人的特愿2001-210659號那樣的色差補正元件。當(dāng)把用于整形從半導(dǎo)體激光器11射出的橢圓形光束的光束整形棱鏡對配置在光路中的情況下，理想的是使用可以配置在這樣的平行光中的色差補正元件。
此外，第3光學(xué)拾取頭裝置，作為球面像差補正元件，把折射率分布可變元件23配置在偏光光束分離器15和物鏡14之間，用于補正當(dāng)對第1光盤記錄以及再生信息的情況下，因光盤的保護基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、由半導(dǎo)體激光器11的制造誤差產(chǎn)生的波長變化，以及由溫度變化和濕度變化引起的構(gòu)成物鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的形狀變化以及折射率變化引起的球面像差的變化。
折射率分布可變元件23的構(gòu)成是，具有被配置在保持于一對玻璃基片24a、24b上的相互相對的一對透明電極25a、25b之間的液晶層26，通過從驅(qū)動電源27向透明電極25a、25b施加電壓，電氣控制液晶層26的液晶分子的排列狀態(tài)，可以使液晶層26內(nèi)的折射率分布變化。
透明電極25a、25b的至少一方被分在以光軸為中心的多個環(huán)帶形的電壓施加部分上，通過對這些環(huán)帶形的電壓施加部分的至少1個上施加規(guī)定的電壓，可以使液晶層26的折射率分布以光軸為中心以環(huán)帶形變化。當(dāng)用未圖示的光檢測器檢測出第1光盤的信息記錄面91上的聚光點的球面像差變化的情況下，通過用電源27向電壓施加部分施加規(guī)定的電壓，使液晶層16的折射率在以光軸為中心環(huán)帶形狀上變化，對透過折射率分布可變元件23的波面附加規(guī)定的光路差，補正這樣的球面像差的變化。由此，第1光盤的信息記錄面91上的聚光點，可以保持球面像差始終被良好地補正的狀態(tài)。
在上述的說明中，作為折射率分布可變元件23使用了上述那樣形態(tài)的折射率分布可變元件，但可以用于本實施方式的光學(xué)拾取頭裝置中的折射率分布可變元件，只要可以使折射率分布以光軸為中心旋轉(zhuǎn)對稱形地變化即可，并不限定于上述的形態(tài)。
此外，作為在第3光學(xué)拾取頭裝置中可以使用的球面像差補正元件，可以使用構(gòu)成透鏡的至少一個可以在光軸方向上移動的光束擴散器。
以下，用圖46說明圖12的光學(xué)拾取頭裝置的變形例子的第4光學(xué)拾取頭裝置。如圖46所示，在第4光學(xué)拾取頭裝置中，因為半導(dǎo)體激光器12和半導(dǎo)體激光器13和圖44一樣被模塊化，所以可以通過降低光學(xué)拾取頭裝置的零件數(shù)謀求降低成本。
第4光學(xué)拾取頭裝置，具有物鏡34，它可以使半導(dǎo)體激光器11的光束，如在數(shù)值孔徑NA1內(nèi)成為衍射界限那樣聚光在第1光盤的信息記錄面91上。如果要使用作為第1光盤專用的物鏡的物鏡34，用來自半導(dǎo)體激光器12的光記錄·再生第2光盤，則由于保護基片厚度的不同，球面像差在補正過度(過剩)的方向上變化，而在第4光學(xué)拾取頭裝置中，由于用折射率可變元件23如在數(shù)值孔徑NA2內(nèi)變?yōu)檠苌浣缦弈菢友a正在補正過度方向上變化的球面像差，因而可以對第2光盤進行記錄·再生。
進而，在用來自半導(dǎo)體激光器13的光記錄·再生第3光盤的情況下也一樣，用折射率可變元件23如在數(shù)值孔徑NA1內(nèi)變?yōu)檠苌浣缦弈菢樱a正因保護基片厚度的不同在補正過度(過剩)方向上變化的球面像差。
此外，第4光學(xué)拾取頭裝置，具有和NA1和NA2和NA3的孔徑切換裝置，作為這樣的孔徑切換裝置，在圖46的物鏡34的光源側(cè)的光學(xué)面34a上形成具有波長選擇性的后述的圖50、圖51那樣的環(huán)帶濾波器。由此，可以自動地把孔徑切換到NA1和NA2和NA3。在用這種有波長選擇性的環(huán)帶濾波器，對第2光盤以及第3光盤進行信息的記錄以及再生的情況下，通過遮斷超過需要數(shù)值孔徑的光束，可以在光盤的信息記錄面上得到所希望的點直徑。
此外，作為坎井切換裝置，可以在分別再生第1光盤、第2光盤、第3光盤時機械地切換與NA1和NA2和NA3對應(yīng)的光圈，進而，也可以使用在實施方式1中說明過的使用液晶的孔徑切換元件。
此外，這種孔徑切換裝置，理想的是和物鏡34一體地進行跟蹤。由此可以得到良好的跟蹤特性。在圖13中，因為設(shè)置在物鏡34的光學(xué)面34a上，所以其跟蹤特性提高。
此外，在圖46的光學(xué)拾取頭裝置中，物鏡34是由1個透鏡群構(gòu)成的單透鏡，在把波長λ1中的焦點距離設(shè)置為f1(mm)，把中心厚度設(shè)置為d(mm)，把入射到物鏡14中的波長λ1的光束的直徑設(shè)置為Φ1(mm)，把對第3光盤進行信息的再生以及/或者記錄的情況下的動作距離設(shè)置為fB3(mm)時，其構(gòu)成滿足下式。
0.7<d/f1<1.5(2) 2.8<Φ1<5.8 (3) fB3>0.2 (4) 作為高密度DVD用的高NA物鏡，提出了如特開平10-123410號公報那樣的由2個透鏡群構(gòu)成的物鏡，但理想的是，當(dāng)用共同的物鏡進行在保護基片厚度上有1.1mm差異的，高密度DVD和CD的互換的情況下，把物鏡，設(shè)置成動作距離容易確保的單透鏡構(gòu)造。這時，滿足上述(2)、(3)式特別理想，由此，可以充分確保CD的動作距離滿足(4)式。如果CD的動作距離滿足(4)式，則不必如DVD和高密度DVD那樣，比較嚴格地控制光盤的保護基片厚度的制造公差，即使在記錄以及/或者再生因保護基片的厚度的個體差異引起的離散大的CD的情況下，也可以充分地減小CD和物鏡沖突的可能性。
實施方式5 圖47是概略地展示實施方式5的第5光學(xué)拾取頭裝置的圖。如圖47所示，第5光學(xué)拾取頭裝置，和圖42的第1光學(xué)拾取頭裝置一樣，是可以對3種記錄密度不同的光盤進行信息的記錄以及再生的光學(xué)拾取頭裝置。
第5光學(xué)拾取頭裝置，具有如在規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)變?yōu)檠苌浣缦弈菢?，可以把來自半?dǎo)體激光器11至13的各光束聚光在第1至第3光盤的各自的信息記錄面91至93上的物鏡14。作為物鏡14，因為可以使用和在第1光學(xué)拾取頭裝置中使用的物鏡一樣的物鏡，所以省略詳細說明。
此外，第5光學(xué)拾取頭裝置，在半導(dǎo)體激光器11、作為半導(dǎo)體激光器11至13的射出光的合成裝置的偏光光束分離器15之間的光路中，作為色差補正元件配置光束擴展器33，用于在對第1光盤進行信息記錄以及再生的情況下，補正因光盤的保護基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、由半導(dǎo)體激光器11的制造誤差引起的波長的變化，以及由于溫度變化和濕度變化引起的構(gòu)成物鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的形狀變化和折射率變化引起的球面像差的變化。
該光束擴展器33由負透鏡32和正透鏡31構(gòu)成，負透鏡32由1軸傳動器21驅(qū)動在光軸方向上移動。向負透鏡射入來自半導(dǎo)體激光器11的光束是用準直透鏡30平行后的光。
當(dāng)用未圖示的光檢測器檢測出第1光盤的信息記錄面91上的聚光點的球面像差變化的情況下，用1軸傳動器21使負透鏡32移動規(guī)定量，通過改變?nèi)肷涞轿镧R14中的光束的發(fā)散角，補正這樣的球面像差的變化。當(dāng)聚光點的球面像差在補正過度(過剩)的方向上變化的情況下，使負透鏡32向靠近正透鏡31的方向移動，當(dāng)聚光點的球面像差在補正不足的方向上變化的情況下，使負透鏡32向離開正透鏡33的方向移動。由此，第1光盤的信息記錄面91上的聚光點，可以保持球面像差被始終良好補正的狀態(tài)。
進而，在第5光學(xué)拾取頭裝置中，設(shè)置成使負透鏡32在光軸方向上移動，但也可以使正透鏡31在光軸方向上移動，還可以使負透鏡32和正透鏡31兩方在光軸方向上移動。
此外，在第5光學(xué)拾取頭裝置中，作為球面像差補正元件，可以使用使負透鏡32在光軸方向上移動的光束擴展器33，但和第1光學(xué)拾取頭裝置一樣，可以使用在光軸方向上移動的準直透鏡，也可以和第3光學(xué)拾取頭裝置一樣，使用折射率分布可變元件。無論哪種情況，第1光盤的信息記錄面91上的聚光點，都可以保持球面像差始終被良好補正的狀態(tài)。
進而，在第5光學(xué)拾取頭裝置中，在光束擴展器33的正透鏡31的光盤側(cè)的面31a上形成由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造，從半導(dǎo)體激光器11射出的光的波長，當(dāng)在變長的方向上變化的情況下，因為具有光束擴展器33的放大率變大那樣的波長特性，所以從半導(dǎo)體激光器11射出的光束，通過經(jīng)由光束擴展器33和物鏡14，幾乎沒有色差地被聚光在第1光盤的信息記錄面上。
作為在第5光學(xué)拾取頭裝置中使用的理想的光束擴展器，可以使用在本申請人的特愿2000-330009號中那樣的光束擴展器。
在第5光學(xué)拾取頭裝置中，通過在光束擴展器33的正透鏡31的至少1個面上形成衍射構(gòu)造，補償在物鏡14中產(chǎn)生的色差，而也可以在負透鏡32的至少1個面上形成衍射構(gòu)造，還可以在負透鏡32和正透鏡31的兩方上形成衍射構(gòu)造。
此外，在第5光學(xué)拾取頭裝置中，通過在光束擴展器33的正透鏡31的至少1個面上形成衍射構(gòu)造，補償在物鏡14中產(chǎn)生的色差，但作為用于補正因半導(dǎo)體激光器11的波型跳變等的單色性差引起的，主要在物鏡14上產(chǎn)生的色差的色差補正用元件，可以使用在特愿2001-248819號和特愿2000-262372號中那樣的準直透鏡。進而，可以使用本申請人的特愿2001-210659號中那樣的色差補正元件。
以下，用圖48說明圖47的光學(xué)拾取頭裝置的變形例子的第6光學(xué)拾取頭裝置。如圖48所示，在第6光學(xué)拾取頭裝置中，在半導(dǎo)體激光器11、作為來自半導(dǎo)體激光器44至46的射出光的合成裝置的偏光光束分離器15之間的光路中，作為球面像差補正元件，具備用1軸傳動器21驅(qū)動在光軸方向上移動的準直透鏡39，用于補正因光盤的保護基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、因半導(dǎo)體激光器11的制造誤差產(chǎn)生的波長的變化，以及因溫度變化和濕度變化引起的構(gòu)成物鏡等的聚光系統(tǒng)的光學(xué)元件的形狀變換和折射率變化產(chǎn)生的球面像差的變化。由此，第1光盤的信息記錄面91上的聚光點，可以保持球面像差被始終良好補正的狀態(tài)。
此外，第6光學(xué)拾取頭裝置，為了補正因半導(dǎo)體激光器11的波型跳變等的單色性差引起的，主要在物鏡14中產(chǎn)生的色差，在準直透鏡39的光盤側(cè)的面39a上形成有同心圓形狀的多個環(huán)帶的衍射構(gòu)造。由此，準直透鏡39在從半導(dǎo)體激光器11射出的光的波長，在變長方向變化的情況下，因為具有準直透鏡39的后焦距在變短的方向上變化那樣的波長特性，所以從半導(dǎo)體激光器11射出的光束，通過透過準直透鏡39以及物鏡14，被幾乎沒有色差地聚光在第1光盤的信息記錄面91上。
實施方式6 圖49是概略地展示實施方式6的第7光學(xué)拾取頭裝置的圖。如圖49所示，第5光學(xué)拾取頭裝置，和圖42的第1光學(xué)拾取頭裝置一樣，是可以對3種記錄密度不同的光盤進行信息的記錄以及再生的光學(xué)拾取頭裝置。
本實施方式7的光學(xué)拾取頭裝置，具有如在數(shù)值孔徑NA1內(nèi)成為衍射界限內(nèi)那樣，可以把半導(dǎo)體激光器11的光束，聚光在第1光盤的信息記錄面91上的物鏡34。
在第7光學(xué)拾取頭裝置中，在半導(dǎo)體激光器11、作為半導(dǎo)體激光器11至13的射出光的合成裝置的偏光光束分離器15之間的光路中，作為球面像差補正元件，具有用1軸傳動器21驅(qū)動在光軸方向上移動的準直透鏡39，用于補正因光盤的保護基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、由半導(dǎo)體激光器11的制造誤差產(chǎn)生的波長的變化，以及由溫度變化和濕度變化引起的構(gòu)成物鏡等的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的變形和折射率變化產(chǎn)生的球面像差的變化。由此，第1光盤的信息記錄面91上的聚光點，可以保持球面像差被始終良好補正的狀態(tài)。
此外，第7光學(xué)拾取頭裝置，為了補正因半導(dǎo)體激光器11的波型跳變等的單色性差引起的，主要在物鏡34中產(chǎn)生的色差，在準直透鏡39的光盤側(cè)的面39a上形成有由同心圓形狀的多個環(huán)帶的衍射構(gòu)造。由此，準直透鏡39在從半導(dǎo)體激光器11射出的光的波長，在變長方向變化的情況下，因為具有準直透鏡39的后焦距在變短的方向上變化那樣的波長特性，所以從半導(dǎo)體激光器11射出的光束，通過透過準直透鏡39以及物鏡34，被幾乎沒有色差地聚光在第1光盤的信息記錄面91上。
在第7光學(xué)拾取頭裝置中，是在半導(dǎo)體激光器12和偏光光束分離器15之間的光路中，在來自半導(dǎo)體激光器12的光束和來自半導(dǎo)體激光器13的光束的共同光路中，具備在光盤一側(cè)的面35a上形成由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的衍射光學(xué)元件35。
如果用作為第1光盤專用的物鏡的物鏡34，用來自半導(dǎo)體激光器12的光記錄·再生第2光盤，則由于保護基片厚度的不同，球面像差在補正過度(過剩)的方向上變化。同樣，如果用物鏡34，用來自半導(dǎo)體激光器13的光記錄再生第3光盤，則由于保護基片厚度的不同，球面像差在補正過度(過剩)的方向上變化。在第7的光學(xué)拾取頭裝置中，因為，通過衍射光學(xué)元件35的衍射作用，補正在補正過剩方向上變化的球面像差，如在再生第2光盤時所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑NA2內(nèi)成為衍射界限那樣補正來自半導(dǎo)體激光器12的光束，進而，如在再生第3光盤時所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑NA3內(nèi)成為衍射界限那樣補正來自半導(dǎo)體激光器13的光束，所以，可以用第1光盤專用的物鏡34，對保護基片厚度不同的第2光盤以及第3光盤進行信息的記錄·再生。
在圖49的光學(xué)拾取頭裝置中，衍射光學(xué)元件35的衍射構(gòu)造35a被最佳化，使得在從半導(dǎo)體激光器12入射波長λ2的光時產(chǎn)生的衍射光中，具有最大的衍射光量的衍射光的次數(shù)n2，和在從半導(dǎo)體激光器13入射波長λ2的光時產(chǎn)生的衍射光中，具有最大的衍射光量的衍射光的次數(shù)n3相同，該最佳化波長，是λ2和λ3的中間波長。由此，在第2光盤和第3光盤的使用波長區(qū)域中，可以分別得到高的衍射效率。
例如，如果把衍射構(gòu)造35a用滿足 680nm<λB<740nm 的波長λB和衍射次數(shù)1最佳化，則可以把來自半導(dǎo)體激光器12的波長650nm的光，和來自半導(dǎo)體激光器13的波長780nm的光，入射到衍射構(gòu)造35a時產(chǎn)生的，各自的光的1次衍射光的衍射效率都設(shè)置在95％以上。
此外，如圖49的光學(xué)拾取頭裝置所示，作為基片厚度差補正裝置的衍射光學(xué)元件35，被配置在來自半導(dǎo)體激光器12以及第13的光束通過，而來自半導(dǎo)體激光器11的光束不通過的光路上，如果把來自半導(dǎo)體激光器12以及13的光束的同一次數(shù)的衍射光，分別在對第2以及第3光盤進行記錄以及再生中使用，則即使用來自半導(dǎo)體激光器12的光束的波長λ2和來自半導(dǎo)體激光器13的光束的波長λ3中間的波長，和衍射次數(shù)2最佳化衍射構(gòu)造35a的情況下，波長λ2的光，和波長λ3的光都可以確保高的衍射效率。這樣，通過用衍射次數(shù)2最佳化衍射構(gòu)造35a，與用衍射次數(shù)1最佳化的情況相比，因為可以把相鄰的衍射環(huán)帶的間隔擴大2倍，所以可以實現(xiàn)由衍射環(huán)帶形狀的制造誤差引起的衍射效率下降少的衍射光學(xué)元件35。
例如，當(dāng)在n2＝n3＝1、λB＝710nm上最佳化衍射構(gòu)造35a的情況下，相對于在各個光盤的使用波長區(qū)域上的衍射效率是， 第2光盤(DVD，波長650nm)97.2％ 第3光盤(CD，波長780nm) 97.3％ 即使在n2＝n3＝2、λB＝710nm上最佳化衍射構(gòu)造35a的情況下，也可以在 第2光盤(DVD，波長650nm)89.3％ 第3光盤(CD，波長780nm) 89.8％ 和各個光盤的使用波長區(qū)域上確保充分的衍射效率。
此外，第7光學(xué)拾取頭裝置，理想的是，具有NA1和NA2和NA3的孔徑切換裝置。作為這種孔徑切換裝置，可以用后述的圖50、圖51那樣的環(huán)帶濾波器。此外，也可以分別在再生第1光盤、第2光盤、第3光盤時機械地切換與NA1和NA2和NA3對應(yīng)的光圈。此外，可以使用在實施方式1中說明那樣的使用液晶的孔徑切換元件。
此外，在圖49的光學(xué)拾取頭裝置中，物鏡34是由1個透鏡群構(gòu)成的單透鏡，在把波長λ1中的焦點距離設(shè)置為f1(mm)，把中心厚度設(shè)置為d(mm)，把入射到物鏡14中的波長λ1的光束的直徑設(shè)置為Φ1(mm)，把對第3光盤進行信息的再生以及/或者記錄的情況下的動作距離設(shè)置為fB3(mm)時，其構(gòu)成滿足下式。
0.7<d/f1<1.5 (2) 2.8<Φ1<5.8(3) fB3>0.2 (4) 作為高密度DVD用的高NA物鏡，提出了如特開平10-123410號公報那樣的由2個透鏡群構(gòu)成的物鏡，但理想的是，當(dāng)用共同的物鏡進行在保護基片厚度上有1.1mm差異的，高密度DVD和CD的互換的情況下，把物鏡，設(shè)置成動作距離容易確保的單透鏡構(gòu)造。這時，滿足上述(2)、(3)式特別理想，由此，可以充分確保CD的動作距離滿足(4)式。如果CD的動作距離滿足(4)式，則不必如DVD和高密度DVD那樣，比較嚴格地控制光盤的保護基片厚度的制造公差，即使在記錄以及/或者再生因保護基片的厚度的個體差異引起的離散大的CD的情況下，也可以充分地減小CD和物鏡沖突的可能性。
在圖42、圖44、圖45、圖47、圖48的光學(xué)拾取頭裝置中，物鏡14的衍射構(gòu)造14a，因為用滿足， 340nm<λB<440nm 的波長(以下，把λB稱為最佳化波長，或者制造波長，或者火焰波長)和衍射次數(shù)2最佳化，所以當(dāng)來自半導(dǎo)體激光器11的波長400nm的光入射的情況下，2次衍射光產(chǎn)生具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的光量，物鏡14，把該2次衍射光聚光到第1光盤的信息記錄面上。
這時，當(dāng)來自半導(dǎo)體激光器12的波長650nm的光入射到物鏡14的衍射構(gòu)造14a上的情況下，1次衍射光產(chǎn)生具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的光量，物鏡14，在把該1次衍射光聚光到第2光盤的信息記錄面上的同時，當(dāng)來自半導(dǎo)體激光器13的波長780nm的光入射到物鏡14的衍射構(gòu)造14a上的情況下，1次衍射光產(chǎn)生具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的光量，物鏡14，把該1次衍射光聚光到第3光盤的信息記錄面上。
這樣，通過用滿足(A)式的波長和衍射次數(shù)2，最佳化衍射構(gòu)造14a，如果使在對第1光盤進行信息的記錄以及/或者再生中使用的衍射次數(shù)，和在對第2光盤以及第3光盤的信息的記錄以及/或者再生中使用的衍射次數(shù)不同，并且，使對第1光盤進行信息的記錄以及/再生中使用的衍射次數(shù)，比在對第2光盤以及第3光盤的信息的記錄以及/或者再生中使用的衍射光的次數(shù)還大，則可以在各自的光盤的使用波長區(qū)域中，可以分別得到高的衍射效率。
在確定物鏡14的衍射構(gòu)造14a的情況下，理想的是，最佳化衍射構(gòu)造14a，使得至少在衍射構(gòu)造14a中產(chǎn)生的來自半導(dǎo)體激光器11的光束的衍射光中，具有最大的衍射光量的次數(shù)的衍射光的衍射效率比70％大。更理想的是，最佳化衍射構(gòu)造14a，使得在衍射構(gòu)造14a中產(chǎn)生的來自半導(dǎo)體激光器11至13的各自光束的衍射光中，具有最大的衍射光量的次數(shù)的衍射光的衍射效率全部比70％大。
以下展示具體例子。如果考慮形成有用某一制造波長λB、衍射次數(shù)n最佳化的理想的火焰構(gòu)造的衍射透鏡，則該衍射透鏡在某一波長λ中的衍射效率η(λ)，如果假定在波長λB中的透鏡材料的折射率，和在波長λ中的透鏡材料的折射率幾乎沒有變化，則可以用下式1表示。
[式1] 圖93是展示在用某一制造波長λB、衍射次數(shù)1最佳化的火焰構(gòu)造中產(chǎn)生的，波長405nm的光的1次衍射光、波長650nm的光的1次衍射光、波長780nm的光的1次衍射光的衍射效率相對制造波長的依存性的圖。
從圖93可知，如特開2001-195769公報所記述的光學(xué)拾取頭裝置那樣，在把在物鏡14的衍射構(gòu)造14a中產(chǎn)生的來自半導(dǎo)體激光器11～13的光的同一次數(shù)的衍射光，用于對各個光盤的記錄以及/或者再生的情況下，不能在各個光盤的使用波長區(qū)域中得到高的衍射效率。
圖94是展示在用滿足340nm≤λB≤450nm的制造波長、衍射次數(shù)2最佳化的在火焰構(gòu)造中產(chǎn)生的波長405nm的光的2次衍射光、波長650nm的光的1次衍射光、波長780nm的光的1次衍射光的衍射效率相對制造波長的依存性的圖。
從圖94可知，在對第1光盤進行記錄以及/或者再生中利用來自半導(dǎo)體激光器11的光的2次衍射光，在對第2以及第3光盤進行記錄以及/或者再生中分別利用來自半導(dǎo)體激光器12以及半導(dǎo)體激光器13的光的1次衍射光的情況下，當(dāng)把從350nm到420nm之間的波長設(shè)定為制造波長的情況下，可以在各個光盤的使用波長區(qū)域中得到高的衍射效率。特別是，如果把從360nm到400nm之間的波長設(shè)定為制造波長，則可以在各個光盤的使用波長區(qū)域中得到80％以上的高的衍射效率，非常理想。
以下，說明作為物鏡14的衍射構(gòu)造14a的火焰構(gòu)造的最佳化方法的理想的另一例子。
圖95是展示在用滿足390nm≤λB≤440nm的制造波長、衍射次數(shù)6最佳化的在火焰構(gòu)造中產(chǎn)生的波長405nm的光的6次衍射光、波長650nm的光的4次衍射光、波長780nm的光的3次衍射光的衍射效率相對制造波長的依存性的圖。
從圖95可知，在對第1光盤進行記錄以及/或者再生中利用來自半導(dǎo)體激光器11的光的6次衍射光，在對第2光盤進行記錄以及/或者再生中利用來自半導(dǎo)體激光器12的光的4次衍射光，在對第3光盤進行記錄以及/或者再生中利用來自半導(dǎo)體激光器13的光的3次衍射光的情況下，當(dāng)把從405nm到425nm之間的波長設(shè)定為制造波長的情況下，可以在各個光盤的使用波長區(qū)域中得到高的衍射效率。特別是，如果把從410nm到420nm之間的波長設(shè)定為制造波長，則可以在各個光盤的使用波長區(qū)域中得到80％以上的高的衍射效率，非常理想。
進而，上述的，為了在各個光盤的使用波長區(qū)域中得到高的衍射效率的理想的制造波長范圍，可以適用在從半導(dǎo)體激光器11至13發(fā)振的光的波長分別滿足下式的情況下。
380nm<λ1<420nm 630nm<λ2<670nm 760nm<λ3<800nm 在來自半導(dǎo)體激光器11至13的光束全部通過的共同光路上，如果配置基片厚度差補正裝置，則如圖42、44、45、47、48的光學(xué)拾取頭裝置所示，因為可以把物鏡、作為基片厚度差補正裝置的衍射構(gòu)造一體化，所以可以削減光學(xué)拾取頭光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件數(shù)，從成本的觀點看好。
進而，如上所述，因為通過確定形成在物鏡的光學(xué)面上的基片厚度差補正裝置的衍射構(gòu)造，使得在通過數(shù)值孔徑NA2的外側(cè)區(qū)域的來自半導(dǎo)體激光器12的光束，和通過在數(shù)值孔徑NA3的外側(cè)區(qū)域的來自半導(dǎo)體激光器13的光束變?yōu)楣獍撸€可以維持作為該衍射構(gòu)造的孔徑限制裝置的功能，所以可以進一步削減光學(xué)拾取頭光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的數(shù)，從成本的觀點看好。
此外，在圖42、44、45、47、48的光學(xué)拾取頭裝置中，物鏡14是由1個透鏡群構(gòu)成的單透鏡，其構(gòu)成是，在把波長λ1中的焦點距離設(shè)置為f1(mm)，把中心厚度設(shè)置為d(mm)，把入射到上述物鏡14的波長λ1的光束的直徑設(shè)置為Φ1(mm)，把對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄情況下的動作距離設(shè)置為fB3(mm)時，滿足下式。
0.7<d/f1<1.5 (2) 2.8<Φ1<5.8 (3) fB3>0.2 (4) 作為高密度DVD用的高NA物鏡，提出了如特開平10-123410公報那樣的由2個透鏡群構(gòu)成的物鏡，但理想的是，當(dāng)用共同的物鏡進行在保護基片厚度上有1.1mm差異的，高密度DVD和CD的互換的情況下，把物鏡設(shè)置成容易確保動作距離的單透鏡構(gòu)造。這時，滿足上述(2)、(3)式特別理想，由此，可以充分確保CD的動作距離滿足(4)式。如果CD的動作距離滿足(4)式，則不必如DVD和高密度DVD那樣，比較嚴格地控制光盤的保護基片厚度的制造公差，即使在記錄以及/或者再生因保護基片的厚度的個體差異引起的離散大的CD的情況下，也可以充分地減小CD和物鏡沖突的可能性。
此外，在圖42、44、45、47、48的光學(xué)拾取頭裝置中，物鏡14的進一步構(gòu)成是，對第3光盤進行信息的再生以及/或者記錄的情況下的成像倍率m3滿足下式。
m3<0 (5) 由此，確保CD的動作距離變得容易。
這時，最好是滿足下式 -0.25<m3<-0.05 (6) 在充分確保CD的動作距離的同時，可以良好地進行球面像差補正。
在圖42、44、45、47、48的光學(xué)拾取頭裝置中，物鏡14的進一步構(gòu)成是，對第2光盤進行信息的再生以及/或者記錄的情況下的成像倍率m2滿足下式。
m2<0 (7) 由此，確保DVD的動作距離變得容易。
這時，最好是滿足下式 -0.20<m2<-0.02 (8) 在充分確保DVD的動作距離的同時，可以良好地進行球面像差補正。
以下，說明實施方式3的第8光學(xué)拾取頭裝置。圖96是概略展示實施方式3的第8光學(xué)拾取頭裝置的圖，把在圖42、44、45、47、48的光學(xué)拾取頭裝置中作為物鏡14的衍射透鏡的功能，作為折射透鏡的功能，分開在分別獨立的光學(xué)元件上。
第8光學(xué)拾取頭裝置的物鏡100，是為了把來自半導(dǎo)體激光器11至13的光束，分別聚光在第1至第3光盤的信息記錄面上的折射型透鏡100a，和被配置在折射透鏡100a的光束入射面一側(cè)上的，具有由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的衍射光學(xué)元件100b經(jīng)組合的復(fù)合物鏡。折射型透鏡100a和衍射光學(xué)元件100b，用突邊部分100c和光軸同軸地一體化，用2維傳動器22，一體地進行跟蹤驅(qū)動和聚焦驅(qū)動。
折射透鏡100a，是由1個透鏡群構(gòu)成的單透鏡，其構(gòu)成是，在把波長λ1中的復(fù)合物鏡100的焦點距離設(shè)置為f1(mm)，把在波長λ1中的折射型透鏡100a的中心厚度設(shè)置為d(mm)，把入射到復(fù)合型物鏡100的波長λ1的光束的直徑設(shè)置為Φ1(mm)，把對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄情況下的動作距離設(shè)置為fB3(mm)時，滿足下式。
0.7<d/f1<1.5 (9) 2.8<Φ1<5.8 (10) fB3>0.2(11) 作為折射型透鏡100a，可以使用至少在波長λ1的區(qū)域中經(jīng)像差補正的非球面透鏡。
此外，如此確定衍射光學(xué)元件100b的衍射構(gòu)造100d，使得，對第1光盤進行信息的記錄以及/或者再生中使用的衍射次數(shù)，和對第2光盤以及第3光盤的信息的記錄以及/或者再生中使用的衍射次數(shù)不同，并且，對第1光盤進行信息的記錄以及/再生中使用的衍射次數(shù)，比對第2光盤以及第3光盤的信息的記錄以及/或者再生中使用的衍射次數(shù)還大。
衍射光學(xué)元件100b的衍射構(gòu)造100d的最佳化的方法，因為和在圖42、44、45、47、48的光學(xué)拾取頭裝置中的物鏡14的衍射構(gòu)造14a的火焰構(gòu)造的最佳化的方法相同，固而省略說明。
進而，衍射光學(xué)元件100b的衍射構(gòu)造100d，在把用波長λB、上述衍射次數(shù)n1最佳化的上述多個環(huán)帶的各位置用 Φb＝n1·(b2·h2+b4h4+b6h6+……) 定義的光路差函數(shù)表示的情況下(在此，h是自光軸的高度(mm)，b2、b4、b6、……是各自2次、4次、6次、……的光路差函數(shù)系數(shù)(也稱為衍射面系數(shù))，n1是向衍射構(gòu)造100d入射來自半導(dǎo)體激光器11的波長λ1的光束時產(chǎn)生的衍射光中，具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù))，理想的是具有只有由 PD＝∑(-2·n1·b2) 定義的衍射構(gòu)造的放大率(mm-1)滿足下式 0.5×10-2<PD<5.0×10-2 那樣的正的放大率。由此，可以把由半導(dǎo)體激光器11的波型跳變引起的折射型透鏡100a的成像位置的移動抑制在最小。
如第8光學(xué)拾取頭裝置的物鏡100那樣，通過把在物鏡中作為衍射透鏡的功能，和作為折射透鏡的功能，分開在分別獨立的光學(xué)元件中，如圖42、44、45、47、48的光學(xué)拾取頭裝置中的物鏡14那樣，在折射透鏡的光學(xué)面上，與形成一體的衍射構(gòu)造相比，可以容易制造衍射光學(xué)元件100b。
具體地說，衍射光學(xué)元件100b的衍射構(gòu)造100d，可以設(shè)置成被形成在平面上的火焰構(gòu)造。通過把衍射構(gòu)造100d形成在平面上，因為可以用電子束描繪法高精度地制造火焰構(gòu)造100d，所以可以得到因火焰的形狀誤差引起的衍射效率下降少的衍射光學(xué)元件。這種情況下，如果把和形成有火焰構(gòu)造的平面相反側(cè)的光學(xué)面設(shè)置層非球面，則可以得到進一步高性能的衍射光學(xué)元件。
進而，第8光學(xué)拾取頭裝置作為球面像差補正元件，具有用1軸傳動器21在光軸方向上移動的準直透鏡16，用于補正當(dāng)對地1光盤記錄以及再生信息的情況下，由光盤的透明基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡100等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、因半導(dǎo)體激光器11的制造誤差產(chǎn)生的波長的變化，由于因溫度變化和濕度變化產(chǎn)生的構(gòu)成物鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的形狀變化和折射率變化引起的球面像差的變化。
實施方式7 圖97是概略展示實施方式7的第9光學(xué)拾取頭裝置的圖。第9光學(xué)拾取頭裝置中的物鏡34，是被設(shè)計成在半導(dǎo)體激光器11的波長區(qū)域內(nèi)像差為最小的，第1光盤專用的非球面物鏡。
如果要使用物鏡34，用半導(dǎo)體激光器12記錄以及/或者再生第2光盤，則因保護基片厚度的不同，球面像差在補正過剩方向上變化，而在第9光學(xué)拾取頭裝置中，在作為只有來自半導(dǎo)體激光器12的光通過的光路的，在半導(dǎo)體激光器12和偏光光束分離器15之間的光路中，配備作為第1保護基片厚度差補正裝置的耦合透鏡110，用于良好地補正在上述的補正過剩方向上變化的球面像差，可以使用物鏡34，用半導(dǎo)體激光器12記錄以及/或者再生第2光盤。
在耦合透鏡110的光學(xué)面上，形成由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造110a，該衍射構(gòu)造具有，在入射的光的波長在變短的方向上變化的情況下，球面像差在補正不足方向上變化的球面像差特性。
進而，衍射構(gòu)造110a，因為以與半導(dǎo)體激光器12的波長一致的波長最佳化，所以可以得到良好的衍射效率。
同樣，如果要使用物鏡34，用半導(dǎo)體激光器13記錄以及/或者再生第3光盤，則因保護基片厚度的不同，球面像差在補正過剩方向上變化，而在第9光學(xué)拾取頭裝置中，在作為只有來自半導(dǎo)體激光器13的光通過的光路的，在半導(dǎo)體激光器13和偏光光束分離器17之間的光路中，配備作為第2保護基片厚度差補正裝置的耦合透鏡111，用于良好地補正在上述的補正過剩方向上變化的球面像差，可以使用物鏡34，用半導(dǎo)體激光器13記錄以及/或者再生第3光盤。
在耦合透鏡111的光學(xué)面上，形成由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造111a，該衍射構(gòu)造具有，在入射的光的波長在變短的方向上變化的情況下，球面像差在補正不足方向上變化的球面像差特性。
進而，衍射構(gòu)造111a，因為以與半導(dǎo)體激光器13的波長一致的波長最佳化，所以可以得到良好的衍射效率。
此外，在第9光學(xué)拾取頭裝置中，在物鏡34的光學(xué)面上，作為NA1和NA2和NA3的孔徑限制裝置，形成如圖50所示的環(huán)帶濾波器，該環(huán)帶濾波器，因為具有圖51所示的波長特性，所以根據(jù)進行信息的記錄以及/或者再生的光盤的種類自動地切換孔徑，因而可以簡化光學(xué)拾取頭裝置的構(gòu)造，可以大幅度降低成本。
進而，第9光學(xué)拾取頭裝置作為球面像差補正元件，具有用1軸傳動器21在光軸方向上移動的準直透鏡39，用于補正當(dāng)對地1光盤記錄以及再生信息的情況下，由光盤的透明基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡34等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、因半導(dǎo)體激光器11的制造誤差產(chǎn)生的波長的變化、由溫度變化和溫度變化產(chǎn)生的構(gòu)成物鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的形狀變化和折射率變化引起的球面像差的變化。
在準直透鏡39的光學(xué)面上，形成由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造39a，因為該衍射構(gòu)造39a具有，在入射的光的波長在變短的方向上變化的情況下，準直透鏡39的后焦點在變短的方向上變化的波長特性，所以通過了準直透鏡39和物鏡34的來自半導(dǎo)體激光器11的光束，幾乎沒有色差地聚光在第1光盤的信息記錄面91上。
進而，作為在本發(fā)明的實施方式中可以使用的物鏡，除了由1個透鏡構(gòu)成的物鏡外，還包含由2個物鏡以上的多個物鏡構(gòu)成的物鏡。
[實施例] 以下，用實施例9至14更具體地說明本發(fā)明。在各實施例的透鏡中的非球面，在把光軸方向設(shè)置為X，把與光軸垂直的方向的高度設(shè)置為h，把折射面的曲率半徑設(shè)置為r時，用以下的公式2表示。其中，設(shè)κ是圓錐系數(shù)，A2i是非球面系數(shù)。
[公式2]
此外，在各實施例中的衍射面，作為光路差函數(shù)Φb可以用以下的公式3表示。在此，h是與光軸垂直的高度，b2i是光路差函數(shù)的系數(shù)，n是在衍射面上發(fā)生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的次數(shù)。
[公式3] 進而，在以下的表或者圖中，在用10的乘方表示的數(shù)中有用E(或者e)表示為例如E-02(＝10-2)的。
實施例9 實施例9，是可以適用在上述的圖42、圖44、圖45、圖47、圖48的各光學(xué)拾取頭裝置中的物鏡，可以對記錄密度不同的3種光盤進行信息的記錄以及再生。在得到實施例9的物鏡特性時，把第1光盤(使用蘭紫色半導(dǎo)體激光器的下一代高密度DVD)用的第1光源的波長λ1設(shè)置為405nm，把第2光盤(DVD)用的第2光源的波長λ2設(shè)置為650nm，把第3光盤(CD)用的第3光源的波長λ3設(shè)置為780nm，第1光盤的透明基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，第2光盤的透明基片厚度t2設(shè)置為0.6mm，第3光盤的透明基片厚度t3設(shè)置為1.2mm。此外，作為對第1～第3光盤進行信息的記錄以及再生所需要的物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑NA1、NA2、NA3，分別假設(shè)為0.85，0.65，0.50。
圖53至圖55展示實施例9的物鏡的λ1＝405nm、λ2＝650nm、λ3＝780nm中的光路圖。實施例9的物鏡，在光源側(cè)的非球面上具有由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造，在本說明書中的光路中，省略了衍射構(gòu)造。此外，實施例9的物鏡，在λ1＝405nm中設(shè)置為無限規(guī)格，在λ2＝650nm，以及λ3＝780nm中設(shè)置為有限規(guī)格，因為，如果對與第1光盤相比保護基片厚度大的第2光盤、第3光盤入射發(fā)散光束，則在可以充分確保動作距離(物鏡最后面，和光盤的光束入射面的間隔)的同時，可以減輕必須補正衍射構(gòu)造的，因不同種類的光盤的保護基片厚度的不同產(chǎn)生的球面像差量，所以，可以擴大相鄰的環(huán)帶的間隔，可以緩和因環(huán)帶形狀的制造誤差引起的衍射效率的降低。
圖56展示相對實施例9的物鏡的λ1＝405nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。此外，圖57展示相對λ2＝650nm至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。此外，圖58展示相對λ3＝780nm至數(shù)值孔徑0.50的球面像差圖。從圖56至圖58的球面像差圖可知，通過衍射構(gòu)造的作用，在對各個光盤進行信息的記錄以及再生所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)，可以良好地補正因3種不同光盤的保護基片厚度不同發(fā)生的球面像差。進而，1實施例的物鏡的波面像差是 在λ1＝405nm，NA1 0.85，t1＝0.1mm時，0.007 λ 1rms 在λ2＝650nm，NA2 0.65，t2＝0.6mm時，0.003 λ 2rms 在λ3＝780nm，NA3 0.50，t3＝1.2mm時，0.002 λ 3rms 此外，圖59展示相對λ2＝650nm的另一球面像差圖。圖59是射入和通過組合λ1＝405nm和NA1 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑λ2＝650nm的光的情況下的實施例9的物鏡的球面像差圖。從圖59的球面像差圖可知，實施例1的物鏡，對于λ2＝650nm、t2＝0.6mm的組合，把至NA2 0.65的光束在幾乎沒有像差的狀態(tài)下聚光在第2光盤的信息記錄面上，通過在NA2 0.65的外側(cè)的光束，由于產(chǎn)生大的球面像差(以下，稱為“光斑”)，因而不在第2光盤的信息記錄面92上聚光。
此外，圖60展示相對λ3＝780nm的另一球面像差圖。圖60是射入和通過組合λ1＝405nm和NA1 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑λ3＝780nm的光的情況下的實施例9的物鏡的球面像差圖。從圖60的球面像差圖可知，實施例9的物鏡，對于λ3＝780nm、t3＝1.2mm的組合，把至NA3 0.50的光束在幾乎沒有像差的狀態(tài)下聚光在第3光盤的信息記錄面93上，通過在NA3 0.50的外側(cè)的光束，由于產(chǎn)生光斑，因而不在第3光盤的信息記錄面93上聚光。
在此，所謂“在光盤的信息記錄面上聚光”，是指射入到物鏡的光束，在光盤的信息記錄面上，以波面像差在衍射界限內(nèi)(在把λ設(shè)置為光源的波長時，在0.07λrms以下)的狀態(tài)聚光。這樣，在對第2光盤以及第3光盤進行信息的記錄以及再生時，如果把通過在需要的數(shù)值孔外側(cè)區(qū)域的光束設(shè)置為光斑，因為可以減小光盤的保護基片相對光軸傾斜(以下，稱為“盤變形”)時產(chǎn)生的彗形象差，所以可以確保相對盤變形的安全系數(shù)。進而，因為不需要設(shè)置與記錄密度不同的光盤對應(yīng)的孔徑切換裝置，所以構(gòu)造變得簡單。
進而，在實施例9的物鏡中，作為高密度的下一代的第1光盤，把保護基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，把光源的波長設(shè)置為405nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.85，進行光學(xué)設(shè)計，但對此外規(guī)格的光盤也可以適用本發(fā)明。
此外，把相對第2光盤(DVD)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.65，把相對第3光盤(CD)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)置為0.50，進行光學(xué)設(shè)計，但對于作為此外的規(guī)格的光盤也可以適用本發(fā)明。
此外，在本說明書中，所謂“(良好地)補正球面像差”、“(良好地)補正波面像差”，是指入射到物鏡中的光束，在光盤的信息記錄面上，在對該光盤進行信息的記錄以及/或者再生所需要的物鏡的規(guī)定的數(shù)值孔徑內(nèi)，以波面像差在衍射邊界內(nèi)(在把λ設(shè)置為光源的波長時，在0.07λrms以下，最好是在0.05λrms以下)的狀態(tài)下聚光。
在表13中展示實施例9的物鏡的透鏡系數(shù)。表中，f1、f2、f3分別表示在波長λ1、λ2、λ3中的物鏡的焦點距離，m1、m2、m3分別表示波長λ1、λ2、λ3中的物鏡的成像倍率，R表示曲率半徑，d表示面間隔，Nλ1、Nλ2、Nλ3分別表示波長λ1、λ2、λ3中的折射率，υ d是在d線中的阿貝數(shù)。
在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.35mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f1＝2.43mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.65，成像倍率m2＝-0.05 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.45mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝-0.10 非球面系數(shù) 衍射面系數(shù) 此外，在表13的透鏡數(shù)據(jù)中，衍射面系數(shù)的基準波長(火焰波長)，因為與波長λ1一致，所以波長λ1的光的衍射光量變?yōu)樽畲?，但也可以把波長λ2作為衍射面系數(shù)的基準波長，波長λ2的光的衍射光量為最大，還可以把波長λ3作為衍射面系數(shù)的基準波長，波長λ3的光的衍射光量為最大?；蛘咭部梢园讶〔ㄩLλ1的光的衍射光量和波長λ2的光的衍射光量和波長λ3的衍射光量的平均的波長作為衍射面系數(shù)的基準波長。無論哪種情況，都可以在通過若干設(shè)計變更后作為適用本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置的物鏡。
此外，在表13的透鏡數(shù)據(jù)中，衍射面系數(shù)確定為1次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量，但也可以設(shè)置成2次以上的高次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量。
實施例10 實施例10，是可以適用在上述的圖45的光學(xué)拾取頭裝置中的聚光光學(xué)系統(tǒng)，可以對記錄密度不同的3種光盤進行信息的記錄以及再生。作為高密度的下一代的第1光盤，把保護基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，把光源的波長λ1設(shè)置為405nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA1設(shè)置為0.85，作為第2光盤(DVD)，把保護基片厚度t2設(shè)置為0.6mm，把光源的波長λ2設(shè)置為650nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA2設(shè)置為0.65，作為第3光盤(CD)，把保護基片厚度t3設(shè)置為1.2mm，把光源的波長λ3設(shè)置為780nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA3設(shè)置為0.50。
圖61展示實施例10的物鏡的λ1＝405nm的光路圖。實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)的準直透鏡(與圖45的準直透鏡29對應(yīng))，通過形成在光盤側(cè)的非球面上的由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的作用，當(dāng)從第1光源射出的光的波長從405nm向長波長方變化的情況下，具有準直透鏡的后焦距變短的波長特性。當(dāng)從第1光源射出的光的波長從405nm向長波長方變化的情況下，把準直透鏡的后焦距的變化量的符號，設(shè)置成與相對同樣量的波長變化的物鏡的后焦距的變化量的符號相反，進而，因為把以準直透鏡的焦點距離的平方標準化的后焦點的變化量的絕對值，設(shè)置成和以相對同樣量的波長變化的物鏡的焦點距離的平方標準化的后焦點的變化量的絕對值大致相同，所以可以補償當(dāng)從第1光源射出的光的波長變化的情況下的物鏡的焦點位置的變化。
圖62展示相對實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。此外，圖63展示相對實施例2的聚光光學(xué)系統(tǒng)的準直透鏡和物鏡的合成系統(tǒng)的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。如圖62的球面像差圖所示，實施例10的物鏡如果從基準波長405nm變化+10nm波長，則近軸焦點位置變化0.005mm，而通過和具有上述那樣的波長特性的準直透鏡組合，如圖63的球面像差圖所示，可以把從基準波長405nm變化+10nm波長的情況下的近軸焦點位置的變化量減小到0.002mm。
進而，如果假設(shè)因蘭紫色半導(dǎo)體激光器的波型跳變引起的波長變化量為+1nm，則在實施例10的中有物鏡的系統(tǒng)中的波型跳變時的波面像差的聚焦成分，超過0.160λrms和衍射界限，而在實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)的準直透鏡和物鏡的合成系統(tǒng)中的波型跳變時的波面像差的聚焦成分，在0.001λrms以下，可知可以良好地補償因波長變化引起的物鏡的最佳像面位置的變化。
進而，實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)，具有球面像差補正元件(與圖45的折射率分布可變元件23對應(yīng))，當(dāng)對第1光盤記錄/以及再生信息的情況下，用于補正因光盤的保護基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、由光源的制造誤差產(chǎn)生的波長的變化，以及因溫度變化和濕度變化引起的構(gòu)成物鏡和準直透鏡等的聚光系統(tǒng)的光學(xué)元件的形狀變化和折射率引起的球面像差的變化。
作為這種球面像差補正元件，可以列舉具有折射率分布可變材料層，通過施加電場或者磁場或者溫度使折射率分布可變材料層的折射率變化的元件。具體地說，有折射率分布可變材料層是液晶層，液晶層被配置在相互相對的透明電極之間，通過在這種透明電極上施加電壓，電氣控制液晶層的液晶分子的排列狀態(tài)，由此可以使液晶層內(nèi)的折射率分布變化的元件；和折射率分布可變材料層是電氣光學(xué)材料層，被配置在相互相對的透明電極之間，通過在透明電極上施加電壓，電氣控制電氣光學(xué)材料層的折射率，由此可以使電氣光學(xué)材料層內(nèi)的折射率分布變化的元件等。
在本實施例10中，把沿著與這種折射率分布可變材料層的光軸垂直的方向的折射率分布N(λ，h)用以以下式子表示的折射率分布函數(shù)表示，其中，設(shè)h是從光軸起的高度(mm)，No(λ)是在折射率分布可變材料層的光軸上的波長λ中的折射率，A2i是折射率分布函數(shù)系數(shù)。
N(λ，h)＝No(λ)+∑A2i·h2i (B) 表14展示通過使折射率分布可變材料層的折射率分布變化，補正以下變化的結(jié)果，即，因相對由光源的制造誤差引起的405nm的基準波長的±10nm的波長誤差、相對25℃的基準溫度的由±30℃的溫度變化引起的塑料透鏡的折射率變化、相對第1光盤的0.1mm的基準保護基片厚度的±0.02mm的制造誤差，在聚光系統(tǒng)中產(chǎn)生的球面像差的變化。因為塑料透鏡與玻璃透鏡相比因溫度變化產(chǎn)生的折射率變化大，所以溫度變化時，只考慮塑料透鏡的折射率變化，其變化量是-10×10-5/℃。
表14 進而，在本實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)中，塑料透鏡是準直透鏡。此外，把溫度變化時的光源的波長變化量設(shè)置為+0.05nm/℃。從表14中可知，無論哪種情況，都可以良好地補正波面像差，即使對需要0.85這種高數(shù)值孔徑的第1光盤記錄以及再生信息的情況下，可以始終得到聚光狀態(tài)良好的點。
此外，在表14中，補正前的波面像差表示，在因波長誤差，或者溫度變化引起的波長變化以及折射率變化，或者產(chǎn)生保護基片厚度的誤差的情況下，在使折射率分布可變材料層的衍射率分布改變之前的，即折射率分布可變材料層的折射率都是N0(λ)時的聚光光學(xué)系統(tǒng)的波面像差，補正后的波面像差表示，在因波長誤差，或者溫度變化引起的波長變化以及折射率變化，或者產(chǎn)生保護基片厚度的誤差的情況下，在折射率分布可變材料層上，用2次折射率分布函數(shù)系數(shù)A2和N0(λ)給予用上述(B)式表示的折射率分布時的聚光光學(xué)系統(tǒng)全體的波面像差。
圖64以及圖65展示在實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的λ2＝650nm，λ3＝780nm中的光路圖。此外，圖66展示對于λ2＝650nm的至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。此外，圖67展示對于λ3＝780nm的至數(shù)值孔徑0.50的球面像差圖。實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡，在光源側(cè)的非球面上具有同心圓形狀的環(huán)帶衍射構(gòu)造，通過衍射構(gòu)造的作用，在對各個光盤進行信息的記錄以及再生所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)，良好地補正因3種不同光盤的保護基片厚度的不同引起的球面像差。因為實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡是和實施例9的物鏡相同的物鏡，所以省略詳細說明。
此外，在實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)中，只在對第1光盤進行信息的記錄以及再生的情況下，通過使沿著與折射率分布可變材料層的光軸垂直的方向的折射率分布變化補正球面像差的變化，但即使在對第2光盤或者第3光盤進行信息的記錄以及再生的情況下，也可以使折射率分布可變材料層的折射率分布變化補正球面像差的變化。
此外，在實施例10的光路圖中，在實際的光學(xué)拾取頭裝置中，省略了被配置在光源和物鏡之間的光路中的偏光光束分離器。在實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)中，在光源和物鏡之間的非平行光束中如果配置偏光光束分離器則產(chǎn)生球面像差，而通過使光源位置在光軸方向上移動規(guī)定量，就可以補正所發(fā)生的球面像差。在以后的實施例中也同樣省略被配置在光源和物鏡之間的光路中的偏光光束分離器。
表15展示相對實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm的透鏡數(shù)據(jù)。在表15的透鏡數(shù)據(jù)中，第2面的衍射面系數(shù)的基準波長(火焰波長)與波長λ1一致。
[表15] 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.35mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0 非球面像差 衍射面系數(shù) 此外，在表15的透鏡數(shù)據(jù)中，第2面的衍射面系數(shù)確定為1次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量，也可以設(shè)置成2次以上衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量。
表16展示相對實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ2＝650nm以及λ3＝780nm的透鏡數(shù)據(jù)。
[表16] 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f2＝2.43mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.65，成像倍率m2＝-0.05 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.45mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝-0.10 非球面系數(shù) 衍射面系數(shù) 在表15以及表16的透鏡數(shù)據(jù)中，在物鏡的光源一側(cè)的面(即，在表15是第7面，在表16中是第5面)的衍射面系數(shù)的基準波長(火焰波長)，因為與波長λ1一致，波長λ1的光的衍射光量為最大，但也可以把波長λ2作為衍射面系數(shù)的基準波長，使波長λ2的光的衍射光量為最大，也可以把波長λ3作為衍射面系數(shù)的基準波長，使波長λ3的光的衍射光量為最大?；蛘咭部梢园讶〔ㄩLλ1的光的衍射光量和波長λ2的光的衍射光量和波長λ3的衍射光量的平均的波長作為衍射面系數(shù)的基準波長。無論哪種情況，都可以在通過若干設(shè)計變更后作為適用本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置的聚光光學(xué)系統(tǒng)。
此外，在表15以及表16的透鏡數(shù)據(jù)中，物鏡的光源一側(cè)的面的衍射面系數(shù)確定為1次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量，但也可以設(shè)置成2次以上的高次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量。
此外，在表15以及表16中，f1、f2、f3分別表示在波長λ1、λ2、λ3中的物鏡的焦點距離，m1、m2、m3分別表示波長λ1、λ2、λ3中的物鏡的成像倍率，R表示曲率半徑，d表示面間隔，Nλ1、Nλ2、Nλ3分別表示在波長λ1、λ2、λ3中的折射率，υd表示在d線中的阿貝數(shù)。即使在以后的實施例的透鏡數(shù)據(jù)表中也一樣。
實施例11 實施例11，是可以適用在上述的圖46的光學(xué)拾取頭裝置中的聚光光學(xué)系統(tǒng)，可以對記錄密度不同的3種光盤進行信息的記錄以及再生。作為高密度的下一代的第1光盤，把保護基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，把光源的波長λ1設(shè)置為405nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA1設(shè)置為0.85，作為第2光盤(DVD)，把保護基片厚度t2設(shè)置為0.6mm，把光源的波長λ2設(shè)置為650nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA2設(shè)置為0.65，作為第3光盤(CD)，把保護基片厚度t3設(shè)置為1.2mm，把光源的波長λ3設(shè)置為780nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA3設(shè)置為0.50。
圖68展示實施例11的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm的光路圖。此外，圖69展示相對實施例3的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。實施例11的準直透鏡，和實施例10的聚光光學(xué)系統(tǒng)的準直透鏡一樣，通過形成在光盤側(cè)的非球面上的由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的作用，當(dāng)從第1光源射出的光的波長從405nm向長波長方變化的情況下，、補償從第1光源射出的光的波長變化情況下的物鏡焦點位置的變化。相對于在實施例3的中有物鏡的系統(tǒng)中的波型跳變時的波面像差的聚焦成分是0.201λrms，在實施例11的聚光光學(xué)系統(tǒng)的準直透鏡和物鏡的合成系統(tǒng)中的波型跳變時的波面像差的聚焦成分是0.003λrms，可知可以良好地補償因波長變化引起的物鏡的最佳像面位置的變化。
進而，實施例11的聚光光學(xué)系統(tǒng)，和實施例2的聚光光學(xué)系統(tǒng)一樣，具有球面像差補正元件，用于補正當(dāng)對第1光盤進行信息的記錄以及再生的情況下，因光盤的保護基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡和準直透鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、由于光源的制造誤差引起的波長的變化，以及由于溫度變化和濕度變化引起的構(gòu)成物鏡和準直透鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的變形和折射率變化的球面像差的變化。
表17展示通過使球面像差補正元件的折射率分布可變材料層的折射率分布變化，補正相對因光源的制造誤差引起的405nm的基準誤差的±10nm的波長的變化、由于相對25℃的基準溫度的±30℃的溫度變化產(chǎn)生的塑料透鏡的折射率變化、相對第1光盤的0.1mm的基準保護基片厚度的±0.02mm的制造誤差，在聚光光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球面像差的變化。
表17 和實施例10一樣，在溫度變化時，只考慮塑料透鏡的折射率變化，其變化量是-10×10-5/℃。進而，在本實施例11的聚光光學(xué)系統(tǒng)中，塑料透鏡是準直透鏡和物鏡。此外，把溫度變化時的光源的波長變化量設(shè)置為+0.05nm/℃。進而，沿著與折射率分布可變材料層的光軸垂直的方向的折射率分布，和實施例10一樣用(1)式表示。從表5可知，無論哪種情況，都可以良好地補正波面像差，即使對需要0.85這種高數(shù)值孔徑的第1光盤記錄以及再生信息的情況下，可以始終得到聚光狀態(tài)良好的點。
圖70展示實施例11的聚光系統(tǒng)的λ2＝650nm中的光路圖。此外，圖71展示實施例11的聚光系統(tǒng)的λ3＝780nm中的光路圖。此外，圖72展示對于λ2＝650nm的至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。此外，圖73展示對于λ3＝780nm的至數(shù)值孔徑0.50的球面像差圖。實施例3的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡是第1光盤的專用物鏡，是如通過組合λ1＝405nm、NA1 0.85、t1＝0.1mm、成像倍率m1＝0變?yōu)闆]有像差那樣經(jīng)像差補正的透鏡。
因而，如果要用實施例11的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡，對與第1光盤相比保護基片厚度大的第2光盤以及第3光盤進行信息的記錄以及再生，則球面像差在補償過剩方向上變化。因而，通過用球面像差補正元件補正在補正過剩方向上變化的球面像差，就可以使用第1光盤專用的物鏡，對第2光盤以及第3光盤進行信息的記錄以及再生。
進而，在對第2光盤以及第3光盤進行信息的記錄以及再生時，通過對物鏡入射發(fā)散光，確保充分的動作距離。表18展示補正因保護基片厚度的不同引起變化的球面像差。沿著與折射率分布可變材料層的光軸垂直方向的折射率分布，和實施例2一樣可以用(1)式表示。此外，為了良好地補正5次以上的高次球面像差，除了2次折射率分布系數(shù)外使用4次折射率分布系數(shù)。
[表18] 從表18可知，因保護基片厚度不同引起變化的球面像差被良好地補正，可以用第1光盤專用的物鏡，對第2光盤以及第3光盤進行信息的記錄以及再生。
此外，在物鏡光學(xué)面上，作為孔徑限制裝置或者孔徑切換裝置，形成有波長選擇性的濾波器。即，如圖50所示，在透鏡34的光學(xué)面34a上，分別在與NA1和NA2對應(yīng)的第1環(huán)帶形狀區(qū)域上形成環(huán)帶濾波器41，在與NA2和NA3對應(yīng)的第2環(huán)帶區(qū)域上形成環(huán)帶濾波器42，在NA3以下的第3圓形區(qū)域上形成圓形濾波器43。如此形成各濾波器41至43，使得各反射率具有如圖51那樣的波長依存性。由此，對于例如約650nm、約780nm那樣的不同波長的各光束，通過遮斷超過需要數(shù)值孔徑的光束，可以自動地把孔徑切換到NA1和NA2和NA3。當(dāng)用這種具有補償選擇性的環(huán)帶濾波器，對第2光盤以及第3光盤進行信息的記錄以及再生的情況下，通過遮斷超過需要數(shù)值孔徑的光束，可以在光盤的信息記錄面上得到所希望的點直徑。
表19展示實施例11的物鏡的透鏡數(shù)據(jù)。在表19中的透鏡數(shù)據(jù)中，第2面的衍射面系數(shù)的基準波長(火焰波長)，與波長λ1一致。
[表19] 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.65mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0 非球面像差 衍射面系數(shù) 此外，在表19的透鏡數(shù)據(jù)中，確定第2面的衍射面系數(shù)為1次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量，但也可以使2次以上的高次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量。
表20展示實施例11的聚光光學(xué)系統(tǒng)的，相對λ2＝650nm以及λ3＝780nm的透鏡數(shù)據(jù)。
[表20] 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f2＝2.72mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.65，成像倍率m2＝-0.10 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.74mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝-0.10 非球面系數(shù) 實施例12 實施例12，是可以適用在上述的圖47的光學(xué)拾取頭裝置中的聚光光學(xué)系統(tǒng)，可以對記錄密度不同的3種光盤進行信息的記錄以及再生。作為高密度的下一代的第1光盤，把保護基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，把光源的波長λ1設(shè)置為405nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA1設(shè)置為0.85，作為第2光盤(DVD)，把保護基片厚度t2設(shè)置為0.6mm，把光源的波長λ2設(shè)置為650nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA2設(shè)置為0.65，作為第3光盤(CD)，把保護基片厚度t3設(shè)置為1.2mm，把光源的波長λ3設(shè)置為780nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA3設(shè)置為0.50。
圖74展示實施例12的物鏡的λ1＝405nm中的光路圖。此外，圖75展示相對實施例12的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。實施例12的聚光光學(xué)系統(tǒng)中，因為，通過形成在構(gòu)成光束分離器的正透鏡的兩面上的由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的作用，當(dāng)從第1光源射出的光的波長從405nm向長波長方變化的情況下，具有光束分離器的放大率變大的波長特性，所以，補償在從第1光源射出的光的波長變化的情況下的物鏡的焦點位置的變化。相對于實施例12的只有物鏡的系統(tǒng)中的波型跳變時的波面像差的聚焦成分是0.160λrms，在實施例12的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光束分離器和物鏡的合成系統(tǒng)中的波型跳變時的波面像差的聚焦成分是0.007λrms，可知可以良好地補償因波長變化引起的物鏡的最佳像面位置的變化。
進而，實施例12的聚光光學(xué)系統(tǒng)，作為球面像差補正元件的構(gòu)成光束分離器的負透鏡(對應(yīng)于圖47的負透鏡32)，可以在光軸方向上移動，該球面像差補正元件用于補正，當(dāng)對第1光盤記錄以及再生信息的情況下，因光盤的保護基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡和準直透鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、由于光源的制造誤差引起的波長的變化，以及由于溫度變化和濕度變化引起的構(gòu)成物鏡和準直透鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的變形和折射率變化引起的球面像差的變化。作為用于移動負透鏡的傳動器，可以使用音圈型的傳動器和壓電傳動器。此外，在實施例12中，可以把光束分離器的負透鏡設(shè)置為可以移動，但也可以使正透鏡移動，此外，也可以使負透鏡和正透鏡兩方移動。進而，也可以使準直透鏡移動。
表21展示通過使光束分離器的負透鏡在光軸方向上移動，補正因相對因光源的制造誤差引起的相對405nm的基準誤差的±10nm的波長的變化、由于相對25℃的基準溫度的±30℃的溫度變化產(chǎn)生的塑料透鏡的折射率變化、相對第1光盤的0.1mm的基準保護基片厚度的±0.02mm的制造誤差，在聚光光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球面像差的變化。
[表21] 在溫度變化時，只考慮塑料透鏡的折射率變化，以及準直透鏡的光盤一側(cè)的面上樹脂層的折射率變化，其變化量是-10×10-5/℃。進而，在本實施例12的聚光光學(xué)系統(tǒng)中，塑料透鏡是光束分離器的負透鏡和正透鏡。此外，把溫度變化時的光源的波長變化量設(shè)置為+0.05nm/℃。進而，從表21可知，無論哪種情況，都可以良好地補正波面像差，即使對需要0.85這種高數(shù)值孔徑的第1光盤記錄以及再生信息的情況下，也可以始終得到聚光狀態(tài)良好的點。
進而，在表21中，d5、d7，分別相當(dāng)后述的表22中的可變間隔d5、d7。d5、d7的初始值分別是3.000mm、2.000mm。
圖76以及圖77展示實施例12的聚光系統(tǒng)的物鏡的λ2＝650nm、λ3＝780nm中的光路圖。此外，圖78展示對于λ2＝650nm的至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。此外，圖79展示對于λ3＝780nm的至數(shù)值孔徑0.50的球面像差圖。實施例12的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡，在光源側(cè)的非球面上具有同心圓形狀的環(huán)帶衍射構(gòu)造，通過衍射構(gòu)造的作用，在對各個光盤進行信息的記錄以及再生所需要的數(shù)值孔徑內(nèi)，良好地補正因3種光盤的保護基片厚度不同產(chǎn)生的球面像差。實施例12的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡因為是和實施例1的物鏡相同的物鏡，所以省略詳細說明。
表22展示實施例12的聚光光學(xué)系統(tǒng)的透鏡數(shù)據(jù)。在表22的透鏡數(shù)據(jù)中，第8面以及第9面的衍射面系數(shù)的基準波長(火焰波長)，與波長λ1一致。
[表22] 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.35mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0 非球面系數(shù) 衍射面系數(shù) 此外，在表22的透鏡數(shù)據(jù)中，確定第8面以及第9面的衍射面系數(shù)為1次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量，但也可以使2次以上的高次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量。
表23展示實施例12的聚光光學(xué)系統(tǒng)的，相對λ2＝650nm以及λ3＝780nm的透鏡數(shù)據(jù)。
[表23] 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f2＝2.43mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.65，成像倍率m2＝-0.05 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.45mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝-0.10 非球面系數(shù) 衍射面系數(shù) 此外，在表22以及表23的透鏡數(shù)據(jù)中，因為物鏡的光源側(cè)的面(即，在表22中是第10面，在表23中是第1面)的衍射面系數(shù)的基準波長(火焰波長)，與波長λ1一致，所以波長λ1的光的衍射光量變?yōu)樽畲?，但也可以把波長λ2作為衍射面系數(shù)的基準波長，使波長λ2的光的衍射光量為最大，還可以把波長λ3作為衍射面系數(shù)的基準波長，使波長λ3的光的衍射光量為最大?；蛘咭部梢园讶〔ㄩLλ1的光的衍射光量和波長λ2的光的衍射光量和波長λ3的衍射光量的平均的波長作為衍射面系數(shù)的基準波長。無論哪種情況，都可以在通過若干設(shè)計變更后作為適用本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置的聚光光學(xué)系統(tǒng)。
此外，在表22以及表23的透鏡數(shù)據(jù)中，物鏡的光源側(cè)的面的衍射面系數(shù)確定為1次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量，但也可以設(shè)置成2次以上的高次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量。
實施例13 實施例13，是可以適用在上述的圖48的光學(xué)拾取頭裝置中的聚光光學(xué)系統(tǒng)，可以對記錄密度不同的3種光盤進行信息的記錄以及再生。作為高密度的下一代的第1光盤，把保護基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，把光源的波長λ1設(shè)置為405nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA1設(shè)置為0.85，作為第2光盤(DVD)，把保護基片厚度t2設(shè)置為0.6mm，把光源的波長λ2設(shè)置為650nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA2設(shè)置為0.65，作為第3光盤(CD)，把保護基片厚度t3設(shè)置為1.2mm，把光源的波長λ3設(shè)置為780nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA3設(shè)置為0.50。
圖80至圖82分別展示實施例5的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm、λ2＝650nm、λ3＝780nm中的光路圖。此外，圖83展示相對實施例5的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。此外，圖84展示λ2＝650nm的至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。此外圖85展示λ3＝780nm的至數(shù)值孔徑0.50的球面像差圖。此外，圖86展示在入射和通過組合λ1＝405nm和NA1 0.85確定的光圈直徑相等的光束直徑的λ2＝650nm的光的情況下的球面像差圖。
實施例13的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡，在光源側(cè)的非球面上具有由同心圓的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造，通過衍射構(gòu)造的作用，在對各個光盤進行信息的記錄以及再生所需要的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)，良好地補正因第1光盤以及第2光盤的保護基片厚度差異產(chǎn)生的球面像差。
此外，從圖86的球面像差圖可知，在對第2光盤進行信息的記錄以及再生時，因為把通過在數(shù)值孔徑的外側(cè)區(qū)域的光束設(shè)置為光斑，所以不需要設(shè)置對第2光盤進行信息的記錄以及再生時的孔徑切換裝置。
此外，在實施例13的聚光光學(xué)系統(tǒng)中，通過對透鏡射入λ3＝780nm的發(fā)散光束，補正在像側(cè)數(shù)值孔徑0.50以下的球面像差，對第3光盤進行信息的記錄以及再生。
進而，在實施例5的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的光學(xué)面上，形成作為對第3光盤進行信息的記錄以及再生時的孔徑限制裝置的具有選擇性的濾波器。在對第3光盤進行信息的記錄以及再生的情況下，用具有波長選擇性的環(huán)帶濾波器遮擋超過需要數(shù)值孔徑的光束。由此，在光盤的信息記錄面上可以得到所希望的點。作為具有波長選擇性的環(huán)帶濾波器，在圖50那樣的物鏡中，可以列舉把反射率具有如圖52所示那樣的波長依存性的濾波器以環(huán)帶形狀形成在物鏡的光學(xué)面上的例子。
進而實施例5的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的球面像差是， 在λ1＝405nm，NA1 0.85，t1＝0.1mm時，0.007 λ 1rms 在λ2＝650nm，NA2 0.65，t2＝0.6mm時，0.002 λ 2rms 在λ3＝780nm，NA3 0.50，t3＝1.2mm時，0.005 λ 3rms 實施例13的聚光光學(xué)系統(tǒng)的準直透鏡，和實施例10的聚光系統(tǒng)的準直透鏡一樣，通過形成在光盤側(cè)的非球面上的由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的作用，當(dāng)從第1光源射出的光的波長從405nm向長波長方變化的情況下，具有準直透鏡的后焦距變短的波長特性，補償當(dāng)從第1光源射出的光的波長變化情況下的物鏡的焦點位置的變化。相對于實施例13的只有物鏡的系統(tǒng)中的波型跳變時的波面像差的聚焦成分是0.163λrms，在實施例13的聚光光學(xué)系統(tǒng)的準直透鏡和物鏡的合成系統(tǒng)中的波型跳變時的波面像差的聚焦成分是0.001λrms，可知可以良好地補償因波長變化引起的物鏡的最佳像面位置的變化。
進而，實施例13的聚光光學(xué)系統(tǒng)，作為球面像差補正元件的準直透鏡(對應(yīng)于圖48的準直透鏡39)可以在光軸方向上移動，該球面像差補正元件用于補正，當(dāng)對第1光盤記錄以及再生信息的情況下，因光盤的保護基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡和準直透鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、由于光源的制造誤差引起的波長的變化，以及由于溫度變化和濕度變化引起的構(gòu)成物鏡和準直透鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的變形和折射率變化引起的球面像差的變化。作為用于移動準直透鏡的傳動器，可以使用音圈型的傳動器和壓電傳動器。
表24展示通過使準直透鏡在光軸方向上移動，補正因相對因光源的制造誤差引起的相對405nm的基準誤差的±10nm的波長的變化、由于相對25℃的基準溫度的±30℃的溫度變化產(chǎn)生的塑料透鏡的折射率變化、相對第1光盤的0.1mm的基準保護基片厚度的±0.02mm的制造誤差，在聚光光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球面像差的變化的結(jié)果。
表24 在溫度變化時，只考慮塑料透鏡的折射率變化，其變化量是-10×10-5/℃。進而，在本實施例13的聚光光學(xué)系統(tǒng)中，塑料透鏡是準直透鏡。此外，把溫度變化時的光源的波長變化量設(shè)置為+0.05nm/℃。從表24可知，無論哪種情況，都可以良好地補正波面像差，即使對需要0.85這種高數(shù)值孔徑的第1光盤記錄以及再生信息的情況下，可以始終得到聚光狀態(tài)良好的點。
進而，在表24中，d0、d2，分別相當(dāng)于后述的表25中的可變間隔d0、d2。d0、d2的初始值分別是9.847mm、15.000mm。
表25展示實施例13的物鏡的透鏡數(shù)據(jù)。在表25的透鏡數(shù)據(jù)中，第2面的衍射面系數(shù)的基準波長(火焰波長)與波長λ1一致。
[表25] 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.35mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0 非球面系數(shù) 球面系數(shù) 此外，在表25的透鏡數(shù)據(jù)中，第2面的衍射面系數(shù)確定為1次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量，但也可以設(shè)置成2次以上的高次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量。
表26展示實施例13的聚光光學(xué)系統(tǒng)的，相對λ2＝650nm以及λ3＝780nm的透鏡數(shù)據(jù)。
[表26] 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f2＝2.45mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.65，成像倍率m2＝-0.05 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.47mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝-0.09 非球面系數(shù) 衍射面系數(shù) 在表25以及表26的透鏡數(shù)據(jù)中，因為物鏡的光源側(cè)的面(即，在表25中是第3面，在表26中是第1面)的衍射面系數(shù)的基準波長(火焰波長)，與波長λ1一致，所以波長λ1的光的衍射光量變?yōu)樽畲螅部梢园巡ㄩLλ2作為衍射面系數(shù)的基準波長，使波長λ2的光的衍射光量為最大，還可以把波長λ3作為衍射面系數(shù)的基準波長，使波長λ3的光的衍射光量為最大?；蛘咭部梢园讶〔ㄩLλ1的光的衍射光量和波長λ2的光的衍射光量和波長λ3的衍射光量的平均的波長作為衍射面系數(shù)的基準波長。無論哪種情況，都可以在通過若干設(shè)計變更后構(gòu)成適用于本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置的聚光光學(xué)系統(tǒng)。
此外，在表25以及表26的透鏡數(shù)據(jù)中，物鏡的光源側(cè)的面的衍射面系數(shù)確定為1次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量，但也可以設(shè)置成2次以上的高次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量。
[實施例14] 實施例14，是可以適用在圖49的光學(xué)拾取頭裝置中的聚光光學(xué)系統(tǒng)，可以對記錄密度不同的3種光盤進行信息的記錄以及再生。作為高密度的下一代的第1光盤，把保護基片厚度t1設(shè)置為0.1mm，把光源的波長λ1設(shè)置為405nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA1設(shè)置為0.85，作為第2光盤(DVD)，把保護基片厚度t2設(shè)置為0.6mm，把光源的波長λ2設(shè)置為650nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA2設(shè)置為0.65，作為第3光盤(CD)，把保護基片厚度t3設(shè)置為1.2mm，把光源的波長λ3設(shè)置為780nm，把像側(cè)數(shù)值孔徑NA3設(shè)置為0.50。
圖87展示實施例14的聚光光學(xué)系統(tǒng)的λ1＝405nm的光路圖。此外，圖88展示相對實施例14的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的λ1＝405nm±10nm的至數(shù)值孔徑0.85的球面像差圖。
實施例14的準直透鏡，和實施例2的聚光系統(tǒng)的準直透鏡一樣，通過形成在光盤側(cè)的非球面上的由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造的作用，當(dāng)從第1光源射出的光的波長從405nm向長波長方變化的情況下，具有準直透鏡的后焦距變短的波長特性，補償從第1光源射出的光的波長變化時的物鏡的焦點位置的變化。
相對于在實施例14的只有物鏡的系統(tǒng)中的波型跳變時的波面像差的聚焦成分是0.201λrms，在實施例14的聚光光學(xué)系統(tǒng)的準直透鏡和物鏡的合成系統(tǒng)中的波型跳變時的波面像差的聚焦成分是0.003λrms，可知可以良好地補償因波長變化引起的物鏡的最佳像面位置的變化。
進而，實施例14的聚光光學(xué)系統(tǒng)，作為球面像差補正元件的準直透鏡可以在光軸方向上移動，該球面像差補正元件用于補正，當(dāng)對第1光盤記錄以及再生信息的情況下，因光盤的保護基片厚度的制造誤差、構(gòu)成物鏡和準直透鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的制造誤差、由于光源的制造誤差引起的波長的變化，以及由于溫度變化和濕度變化引起的構(gòu)成物鏡和準直透鏡等的聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的變形和折射率變化引起的球面像差的變化。作為用于移動準直透鏡的傳動器，可以使用音圈型的傳動器和壓電傳動器。
表27展示通過使準直透鏡在光軸方向上移動，補正因相對由光源的制造誤差引起的相對405nm的基準誤差的±10nm的波長的變化、由于相對25℃的基準溫度的±30℃的溫度變化產(chǎn)生的塑料透鏡的折射率變化、相對第1光盤的0.1mm的基準保護基片厚度的±0.02mm的制造誤差，在聚光光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的球面像差的變化的結(jié)果。
[表27] 在溫度變化時，只考慮塑料透鏡的折射率變化，其變化量是-10×10-5/℃。進而，在本實施例14的聚光光學(xué)系統(tǒng)中，塑料透鏡是準直透鏡和物鏡。此外，把溫度變化時的光源的波長變化量設(shè)置為+0.05nm/℃。從表27可知，無論哪種情況，都可以良好地補正波面像差，即使對需要0.85這種高數(shù)值孔徑的第1光盤記錄以及再生信息的情況下，也可以始終得到聚光狀態(tài)良好的點。
進而，在表27中，d0、d2，分別相當(dāng)于后述的表28中的可變間隔d0、d2。d0、d2的初始值分別是16.185mm、13.000mm。
圖89展示實施例14的聚光系統(tǒng)的物鏡的λ2＝650nm中的光路圖。此外，圖90展示實施例14的聚光系統(tǒng)的物鏡的λ3＝780nm中的光路圖。圖91展示對于λ2＝650nm的至數(shù)值孔徑0.65的球面像差圖。此外，圖92展示對于λ3＝780nm的至數(shù)值孔徑0.50的球面像差圖。
實施例14的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡，是第1光盤專用的物鏡，是通過λ1＝405nm、NA10.85、t1＝0.1mm、成像倍率m＝0的組合經(jīng)像差補正成為為沒有像差的折射透鏡，因而，如果要用實施例14的聚光光學(xué)系統(tǒng)的物鏡，對與第1光盤相比對保護基片厚度大的第2光盤以及第3光盤進行信息的記錄以及再生，則球面像差在補償過剩方向上變化。因而，在耦合透鏡的光盤側(cè)的非球面上形成有同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造，通過衍射構(gòu)造的作用，在對第2光盤以及第3光盤進行信息的記錄以及再生的所需要的數(shù)值孔徑內(nèi)，良好地補正在補正過剩方向上變化的球面像差，由此，可以使用第1光盤專用的物鏡，對第2光盤以及第3光盤進行信息的記錄以及再生。
此外，在物鏡的光學(xué)面上，形成作為孔徑限制裝置的有波長選擇性的濾波器。當(dāng)對第2以及第3光盤進行信息的記錄以及再生的情況下，用具有波長選擇性的環(huán)帶濾波器遮擋超過需要數(shù)值孔徑的光束。由此，在光盤的信息記錄面上可以得到所希望的點。作為有波長選擇性的環(huán)帶濾波器，可以使用和實施例11一樣的環(huán)帶濾波器。
表28展示實施例14的物鏡的透鏡數(shù)據(jù)。在表28的透鏡數(shù)據(jù)中，第2面的衍射面系數(shù)的基準波長(火焰波長)，與波長λ1一致。
[表28] 在波長λ1＝405nm時 焦點距離f1＝2.65mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA1＝0.85，成像倍率m1＝0 非球面系數(shù) 衍射面系數(shù) 此外，在表28的透鏡數(shù)據(jù)中，第2面的衍射面系數(shù)確定為1次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量，但也可以設(shè)置成2次以上的高次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量。
表29展示實施例14的聚光光學(xué)系統(tǒng)的，相對λ2＝650nm以及λ3＝780nm的透鏡數(shù)據(jù)。
[表29] 在波長λ2＝650nm時 焦點距離f2＝2.72mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA2＝0.65，成像倍率m2＝0 在波長λ3＝780nm時 焦點距離f3＝2.74mm，像側(cè)數(shù)值孔徑NA3＝0.50，成像倍率m3＝0 非球面系數(shù) 衍射面系數(shù) 在表29的透鏡數(shù)據(jù)中，第2面的衍射面系數(shù)的基準波長(火焰波長)，如取波長λ2的光的衍射光量和波長λ3的光的衍射的平均那樣，設(shè)置成作為波長λ2和波長λ3的中間的730nm，但也可以把波長λ2作為衍射面系數(shù)的基準波長，使波長λ2的光的衍射光量為最大，還可以把波長λ3作為衍射面系數(shù)的基準波長，使波長λ3的光的衍射光量為最大。無論哪種情況，都可以在通過若干設(shè)計變更后構(gòu)成適用于本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置的聚光光學(xué)系統(tǒng)。
此外，在表29的透鏡數(shù)據(jù)中，第2面的衍射面系數(shù)確定為1次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量，但也可以設(shè)置成2次以上的高次衍射光具有比其他任何次數(shù)的衍射光都大的衍射光量。
此外，-在本實施例的聚光光學(xué)系統(tǒng)中，在耦合透鏡的光盤側(cè)的面(表29中的第2面)的非球面上，形成如表30所示那樣的環(huán)帶形的衍射構(gòu)造。在表30中，“始點高度”表示該環(huán)帶的始點到光軸的距離，“終點高度”表示該環(huán)帶的終點到光軸的距離，在有效直徑內(nèi)的環(huán)帶數(shù)是36條。
[表30]
表30的衍射環(huán)帶構(gòu)造，在波長(λB)730nm、衍射次數(shù)1處被最佳化為衍射效率理論上為100％。在該衍射構(gòu)造中，當(dāng)作為第2光盤(DVD)使用的波長的波長650nm的光入射的情況下、當(dāng)作為第3光盤(CD)使用的波長的波長780nm的光入射的情況下，1次衍射光具有最大的衍射光量。
通過在波長(λB)730nm、衍射次數(shù)1上最佳化衍射構(gòu)造，可以得到在各個光盤的使用波長區(qū)域中的衍射效率為 DVD(波長650nm)95.1％ CD(波長780nm)96.7％ 進而，在本說明書中，所謂形成有衍射構(gòu)造的面(衍射面)，是指在光學(xué)元件的表面，例如透鏡的表面上設(shè)置起伏，使其具有使入射光束衍射的作用的面，當(dāng)在同一光學(xué)面上具有產(chǎn)生衍射的區(qū)域和不產(chǎn)生衍射的區(qū)域的情況下，是指產(chǎn)生衍射的區(qū)域。作為起伏的形狀，例如，是在光學(xué)元件的表面上，以光軸為中心形成大致同心圓形狀的環(huán)帶，包含光軸的平面，如果看其斷面，則可知各環(huán)帶是如鋸齒形狀，或者階梯形狀那樣的形狀，并且包含這些形狀。
一般，從衍射面產(chǎn)生0次衍射光、±1次衍射光、±2次衍射光、……無數(shù)次數(shù)的衍射光，但例如，當(dāng)上述那樣的子午斷面是具有鋸齒形狀的起伏的衍射面的情況下，可以使特定次數(shù)的衍射效率比另一次數(shù)的衍射效率還高，根據(jù)情況，可以設(shè)定該起伏的形狀使得特定的1個次數(shù)(例如，+1次衍射光)的衍射效率幾乎為100％。在本發(fā)明中，所謂“衍射構(gòu)造在波長λB、衍射次數(shù)n被最佳化”是指，如在入射波長λB的光時，衍射次數(shù)n的衍射光的衍射效率為理論上100％那樣地設(shè)定衍射構(gòu)造(起伏)的形狀。換言之，可以說明如下。所謂“衍射構(gòu)造在波長λB、衍射次數(shù)n被最佳化”是，在實際中，在被形成在光學(xué)元件(透鏡)上的鋸齒形狀的衍射構(gòu)造(火焰)中，如果把火焰的光軸方向的高差量設(shè)置為Δd(μm)，把在入射到火焰中的光的波長中最短的波長(即，在本說明書中，是第1光源發(fā)出的λ1的光波長)中的火焰的折射率設(shè)置為Nλmin，則Δd、Nλmin，和最佳波長λB(nm)、衍射次數(shù)n之間存在以下關(guān)系。
λB(nm)＝Δd×(Nλmin-1)/(n×10-3) 在上述式子中，n用以下式子算出。
n＝INT(Y) Y＝Δd×(Nλmin-1)/(λmin×10-3) 其中，INT(Y)是把Y四舍五入得到的整數(shù)。
在此，當(dāng)實際的火焰具有因制造誤差引起的形狀誤差的情況下，如圖98所示，把近似地求火焰的理想形狀下的光軸方向的高差量設(shè)置為Δd。
此外，在本說明書中，所謂“物鏡”是指，在包含于用于在光信息記錄介質(zhì)(光盤)的信息記錄面上記錄信息，以及/或者，再生信息記錄面的信息的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件中，被配置在和光信息記錄介質(zhì)(光盤)相對的位置上的，用于把來自光源的光束聚光在光信息記錄介質(zhì)(光盤)的信息記錄面上的光學(xué)元件。
而后，所謂“由1個透鏡群構(gòu)成的物鏡”是被配置在與光信息記錄介質(zhì)(光盤)相對的位置上的光學(xué)元件，指由1個群(可以包含由1個光學(xué)元件構(gòu)成的情況，也可以包含粘合多個光學(xué)元件的情況)構(gòu)成的，把來自光源的光束聚光在光信息記錄介質(zhì)(光盤)的信息記錄面上的光學(xué)元件。
此外，在本說明書中，“光學(xué)元件”和“透鏡”意思相同。
此外，當(dāng)物鏡由多個光學(xué)元件(或者，透鏡群)構(gòu)成的情況下，把被配置在與光信息記錄介質(zhì)(光盤)相對的位置上的光學(xué)元件，和用鏡框和突緣等組成一體的多個光學(xué)元件的集合稱為在本說明書中定義的物鏡。
此外，在本說明書中，關(guān)于對透明基片厚度不同的3種光信息記錄介質(zhì)的信息的再生以及/或者記錄，所謂由1個透鏡群構(gòu)成的“使用共同的物鏡”是指，當(dāng)對各種光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，被配置在與光信息記錄介質(zhì)相對的位置上的，用于把來自光源的光束聚光在光信息記錄介質(zhì)(光盤)的信息記錄面上的光學(xué)元件，是同一光學(xué)元件，把該同一光學(xué)元件定義為“共同的物鏡”。
然而，只在對具有某一特定的透明基片的光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄的情況下，插入到光源和光信息記錄介質(zhì)之間的光路中，或者作為起到光學(xué)元件功能起的光學(xué)元件，不包含在上述的共同物鏡中。
此外，在本說明書中，所謂“保護基片”，以及“透明基片”，以及“保護層”是指，為了保護光信息記錄介質(zhì)(光盤)的信息記錄面，被形成在信息記錄面的光束入射面一側(cè)的光學(xué)透明的平行平板，從光源射出的光束，通過物鏡，隔著上述的平行平板被聚光在光信息記錄介質(zhì)(光盤)的信息記錄面上。而后，在本說明書中，所謂“保護基片厚度”是指上述的平行平板的厚度，在DVD標準的光信息記錄介質(zhì)中，保護基片厚度是0.6mm，在CD標準的光信息記錄介質(zhì)中，保護基片厚度是1.2mm，而在本說明書中，在高密度DVD(第1光信息記錄介質(zhì)，或者，第1光盤)中，除了在說明書中作為一例的，具有0.1mm保護基片厚度的光信息記錄介質(zhì)外，還包含保護基片厚度是零，即沒有保護基片的情況。
此外，在本說明書中，當(dāng)光信息記錄介質(zhì)(光盤)在同一光束入射面一側(cè)具有多層信息記錄層的所謂的多層盤的情況下，在“保護基片”中，在上述的多層信息記錄層中，除了被形成在最接近光束入射面的信息記錄層的信息記錄面的光束入射面?zhèn)鹊钠叫衅桨逋?，還包含被形成在上述多個信息記錄層間的中間層上。
此外，在本說明書中，所謂“基片厚度差補正裝置”是指，如在對光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生所需要的物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)是0.07λrms以下，理想的是在0.05λrms以下那樣補正球面像差的光學(xué)元件，使得可以記錄以及/或者再生信息。而一般在把記錄以及/或者再生信息的光信息記錄介質(zhì)，更換為具有不同的透明基片厚度的光信息記錄介質(zhì)時(例如，從CD向DVD轉(zhuǎn)換，或者從DVD向CD轉(zhuǎn)換等)，由于標準不同的光信息記錄介質(zhì)的保護基片厚度的差異，在信息記錄面上的點的波面像差的球面像差成分變化，會比0.07λrms(其中，λ是波長)還大。
此外，在本說明書中，所謂“基片厚度誤差補正裝置”是指，如在對光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生所需要的物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑內(nèi)是0.07λrms以下，理想的是在0.05λrms以下那樣補正球面像差的光學(xué)元件，使得可以記錄以及/或者再生信息。而一般在某一特定標準的光信息記錄介質(zhì)中，由于光信息記錄介質(zhì)的制造誤差，保護基片的厚度不均勻，場所不同存在差異，以及/或者，因制造商的制造機器的不同，在保護基片的厚度上存在個體差異，由此產(chǎn)生球面像差，在信息記錄面上的點的球面像差會比0.07λrms(其中，λ是波長)還大。
此外，在本說明書中，所謂“色差補正裝置”是指，在對某一特定標準的光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生時使用的光源中，當(dāng)因制造誤差和溫度變化和濕度變化等的環(huán)境變化、輸出的變化等，射出的光的波長的單色性變差的情況下，補正在物鏡中產(chǎn)生的色差的光學(xué)元件，具體地說是指，相對±1nm的波長變化，在把上述光學(xué)元件配置未配置在光源和物鏡之間的光路中的情況下的物鏡的焦點移動量設(shè)為A，把上述光學(xué)元件配置在光源和物鏡之間的光路中的情況下的物鏡的焦點移動量設(shè)為B時，滿足下式的光學(xué)元件。
|A|>|B| 此外，在本說明書中，所謂在光信息記錄介質(zhì)(光盤)的信息記錄面上“形成良好的波面”是指，波面像差在0.07λ以下，理想的是在0.05λ以下的狀態(tài)下聚光。
此外，本說明書中的“光斑”被定義如下。把在對第i光信息記錄介質(zhì)(i＝1或者2或者3)進行信息的記錄以及/或者再生時的，波長設(shè)為λi，把透鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)為NAi。在對第j光信息記錄介質(zhì)(j＝2或者3)進行信息的記錄以及/或者再生時，在滿足以下的2個條件之一(理想的是兩方面)時，把通過在NAj外側(cè)達到第1j光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面的光束設(shè)置為光斑。
第1個條件，是在通過了根據(jù)NA1和λ1確定的光圈的全部的波長λj的光束中，通過在NAj的外側(cè)的光束的在信息記錄面上的球面像差的最大值比10μm大，并且，在NAj中的球面像差比5μm小的情況下。
第2個條件，是在通過了根據(jù)NA1和λ1確定的光圈的全部的波長λj的光束的在信息記錄面上的球面像差比0.07λj大，并且，在NAj以內(nèi)，在信息記錄面上的球面像差比0.07λj小的情況下。
在上述第1條件以及/或者第2條件中，球面像差，可以在NAj中連續(xù)，也可以在NAj中不連續(xù)。
此外，在本說明書中，所謂信息的記錄以及再生是指，在上述那樣的光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上記錄信息，和再生已記錄在信息記錄面上的信息。本發(fā)明的聚光光學(xué)系統(tǒng)，可以是只進行記錄或者只進行再生所使用的光學(xué)系統(tǒng)，也可以是用于進行記錄以及再生兩方面的系統(tǒng)。此外，也可以對某一光信息記錄介質(zhì)進行記錄，而對另一光信息記錄介質(zhì)進行再生，還可以用于對某一光信息記錄介質(zhì)進行記錄或者再生，對另一光信息記錄介質(zhì)進行記錄以及再生。進而，在此所謂的再生，只包含讀取信息。
此外，在本說明書中，當(dāng)?shù)?保護基片厚度至第3保護基片厚度的全部是相同的值的情況下，即，當(dāng)?shù)?光信息記錄介質(zhì)至第3光信息記錄介質(zhì)的全部具有同樣厚度的保護基片的情況下，不存是本發(fā)明的課題，不屬于本發(fā)明的記述范圍。
如果采用本發(fā)明的光學(xué)拾取頭裝置，則可以提供可以使用共同的物鏡實現(xiàn)標準(記錄密度)不同的例如高密度DVD、DVD、CD這3種光盤的相互互換的光學(xué)拾取頭裝置。此外，可以提供對于如CD那樣種保護基片厚度厚的光盤可以確保充分的動作距離的光學(xué)拾取頭裝置。
此外，可以提供使用衍射光學(xué)元件和共同的物鏡實現(xiàn)標準(記錄密度)不同的例如高密度DVD、DVD、CD這3種光盤的相互互換，在各種光盤的使用波長區(qū)域中得到充分的光量的利用效率的光學(xué)拾取頭裝置。
此外，可以提供一種能進行穩(wěn)定的高密度DVD這種高記錄密度的光盤的記錄以及/或者再生的光學(xué)拾取頭裝置，它使用共同的物鏡實現(xiàn)標準(記錄密度)不同的例如高密度DVD、DVD、CD這3種光盤的相互互換，可以良好地補正成為在記錄以及/或者再生高密度DVD這種高記錄密度的光盤時的問題的，因光源的單色性差引起的色差、因溫度變化和濕度變化等環(huán)境變化引起的在塑料透鏡中產(chǎn)生的球面像差、因保護基片厚度的制造誤差引起的球面像差。
此外，可以提供可以使用上述光學(xué)拾取頭裝置的物鏡、基片厚度差補正裝置、色差補正裝置、基片厚度誤差補正裝置、孔徑限制/切換裝置、衍射光學(xué)元件以及光學(xué)元件。
進而，可以提供使用上述的光學(xué)拾取頭裝置對標準(記錄密度)不同的3種光信息記錄介質(zhì)進行信息的記錄以及/或者再生的記錄·再生裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于光學(xué)拾取頭裝置的物鏡，上述光學(xué)拾取頭裝置使用來自第1光源的具有波長λ1的第1光束對第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，上述第1光信息記錄介質(zhì)包括具有第1厚度t1的第1保護基片；使用來自第2光源的具有大于λ1的波長λ2的第2光束對第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，上述第2光信息記錄介質(zhì)包括具有大于t1的第2厚度t2的第2保護基片；使用來自的第3光源的具有大于λ2的波長λ3第3光束對第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，上述第3光信息記錄介質(zhì)包括具有大于t2的第3厚度t3的第3保護基片；上述光學(xué)拾取頭裝置將上述物鏡共同地用于對上述第1、第2以及第3光信息記錄介質(zhì)進行的信息的再生以及/或者記錄，上述物鏡包括
入射光瞳面；
其中，
上述物鏡是單片透鏡；
上述入射光瞳面按照從光軸附近的內(nèi)側(cè)向外側(cè)的順序被分為第1光束區(qū)域、第2光束區(qū)域、第3光束區(qū)域3個環(huán)帶形狀的光束區(qū)域；
入射到上述第1光學(xué)區(qū)域中的上述第1、第2以及第3光束在衍射界限內(nèi)分別在上述第1、第2以及第3光信息記錄介質(zhì)的各信息記錄面上被聚光；
入射到上述第2光學(xué)區(qū)域中的上述第1以及第2光束在衍射界限內(nèi)分別在上述第1以及第2光信息記錄介質(zhì)的各信息記錄面上被聚光，而入射到上述第2光學(xué)區(qū)域中的上述第3光束不在上述第3光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上聚光；
入射到上述第3光學(xué)區(qū)域中的上述第1光束在衍射界限內(nèi)在上述第1光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上被聚光，而入射到上述第3光學(xué)區(qū)域中的上述第2以及第3光束分別不在上述第2以及第3光信息記錄介質(zhì)的各信息記錄面上聚光。
2.如權(quán)利要求1所述的物鏡，其中，滿足下式
7<d/f1<1.5
2.8<Φ1<5.8，
其中，f1是上述物鏡在上述波長λ1的焦點距離，單位為mm；d是上述物鏡在光軸上的厚度，單位為mm；Φ1是入射到上述物鏡的具有波長λ1的光束的直徑，單位為mm。
3.如權(quán)利要求2所述的物鏡，其中，滿足下式
fB3>0.2，
其中，fB3是對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄情況下的上述物鏡的動作距離，單位為mm。
4.如權(quán)利要求2所述的物鏡，其中，
設(shè)用于利用具有上述波長λ1的上述第1光束對上述第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄所需的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑為NA1；
用于利用具有上述波長λ2的上述第2光束對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄所需的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑為NA2，其中NA2<NA1；
用于利用具有上述波長λ3的上述第3光束對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄所需的上述物鏡的規(guī)定的像側(cè)數(shù)值孔徑為NA3，其中NA3<NA2時，滿足下式
NA2＝N2·SINθ2
NA3＝N3·SINθ3，
其中，
SINθ2是在上述第2光束中通過了上述第2光學(xué)區(qū)域的最外側(cè)的邊緣光線的出射角θ2的絕對值的正弦值，上述出射角θ2的單位是deg，該出射角θ2是以光軸為基準從上述物鏡最終面測得的；
SINθ3是在上述第3光束中通過了上述第1光學(xué)區(qū)域的最外側(cè)的邊緣光線的出射角θ3的絕對值的正弦值，上述出射角θ3的單位是deg，該出射角θ3是以光軸為基準從上述物鏡最終面測得的；
N2是上述物鏡的像側(cè)空間對于上述波長λ2的折射率；
N3是上述物鏡的像側(cè)空間對于上述波長λ3的折射率。
5.如權(quán)利要求2所述的物鏡，其中，
在上述第1、第2以及第3光學(xué)區(qū)域中的至少1個光學(xué)區(qū)域上，形成了由多個同軸的環(huán)帶形狀區(qū)域組成的衍射構(gòu)造。
6.如權(quán)利要求5所述的物鏡，其中，滿足下式
|ni1|>|ni2|，
其中，i是1、2或者3；
ni1是在被形成在第i光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第1光束入射情況下產(chǎn)生的上述第1光束的衍射光中，具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)；
ni2是在被形成在第i光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第2光束入射情況下產(chǎn)生的上述第2光束的衍射光中，具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)。
7.如權(quán)利要求5所述的物鏡，其中，滿足下式
|ni1|>|ni3|，
其中，i是1、2或者3；
ni1是在被形成在第i光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第1光束入射情況下產(chǎn)生的上述第1光束的衍射光中，具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)；
ni3是在被形成在第i光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第3光束入射情況下產(chǎn)生的上述第3光束的衍射光中，具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)。
8.如權(quán)利要求5所述的物鏡，其中，
在上述第2以及第3光學(xué)區(qū)域的每個上，形成由多個同軸的環(huán)帶形狀區(qū)域組成的衍射構(gòu)造，并且滿足下式
|n31|>|n21|，
其中，n21是在被形成在上述第2光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第1光束入射情況下產(chǎn)生的上述第1光束的衍射光中，具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)；
n31是在被形成在上述第3光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造中，在上述第1光束入射情況下產(chǎn)生的上述第1光束的衍射光中，具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的物鏡，其中，
被形成在上述第2光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造在衍射次數(shù)n21和波長λB2上被最佳化，并且，被形成在上述第3光學(xué)區(qū)域上的上述衍射構(gòu)造在上述衍射次數(shù)n31和波長λB3上被最佳化，且滿足下式
λB2≠λB3。
10.如權(quán)利要求5所述的物鏡，其中，滿足下式
340nm<λB<440nm，其中，λB是上述物鏡的上述衍射構(gòu)造的最佳化了的波長。
11.如權(quán)利要求2所述的物鏡，其中，
上述物鏡是塑料透鏡。
12.如權(quán)利要求2所述的物鏡，其中，
上述物鏡是玻璃透鏡。
13.一種光學(xué)拾取頭裝置，包括
第1光源，發(fā)射具有波長λ1的第1光束以對第1光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，上述第1光信息記錄介質(zhì)包括具有第1厚度t1的第1保護基片；
第2光源，發(fā)射具有大于λ1的波長λ2的第2光束以對第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，上述第2光信息記錄介質(zhì)包括具有大于t1的第2厚度t2的第2保護基片；
第3光束，發(fā)射具有大于λ2的波長λ3的第3光源的光束以對第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄，上述第3光信息記錄介質(zhì)包括具有大于t2的第3厚度t3的第3保護基片；以及
權(quán)利要求1所述的物鏡。
14.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)拾取頭裝置，其中，滿足下式
7<d/f1<1.5
2.8<Φ1<5.8，
其中，f1是上述物鏡在上述波長λ1的焦點距離，單位為mm；d是上述物鏡在光軸上的厚度，單位為mm；Φ1是入射到上述物鏡的上述波長λ1的光束的直徑，單位為mm。
15.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)拾取頭裝置，其中，滿足下式
fB3>0.2，
其中，fB3是對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄情況下的上述物鏡的動作距離，單位為mm。
16.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)拾取頭裝置，其中，滿足下式
m3<0，
其中，m3是在對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄時上述物鏡的成像倍率。
17.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)拾取頭裝置，其中，滿足下式
-0.25<m3<-0.05。
18.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)拾取頭裝置，其中，滿足下式
m2<0，
其中，m2是在對上述第2光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄時上述物鏡的成像倍率。
19.如權(quán)利要求18所述的光學(xué)拾取頭裝置，其中，滿足下式
-0.20<m2<-0.02。
20.一種聲音以及/或者圖像的記錄裝置、以及/或者、聲音以及/或者的再生裝置，包括
權(quán)利要求13所述的光學(xué)拾取頭裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的聲音以及/或者圖像的記錄裝置、以及/或者、聲音以及/或者的再生裝置，其中，滿足下式
7<d/f1<1.5
2.8<Φ1<5.8，
其中，f1是上述物鏡在上述波長λ1的焦點距離，單位為mm；d是上述物鏡在光軸上的厚度，單位為mm；Φ1是入射到上述物鏡的上述波長λ1的光束的直徑，單位為mm。
22.權(quán)利要求21所述的聲音以及/或者圖像的記錄裝置、以及/或者、聲音以及/或者的再生裝置，其中，滿足下式
fB3>0.2，
其中，fB3是對上述第3光信息記錄介質(zhì)進行信息的再生以及/或者記錄情況下的上述物鏡的動作距離，單位為mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種物鏡和光拾取頭裝置。本發(fā)明的物鏡是用波長λ1、λ2、λ3(λ1＜λ2＜λ3)的第1、第2、第3光束對具有厚度分別為t1、t2、t3(t1≤t2≤t3)的第1、第2、第3保護基片的第1、第2、第3光信息記錄介質(zhì)分別進行再生記錄的光拾取頭裝置用復(fù)合型物鏡，由折射型透鏡和配置于折射型透鏡光束入射面一側(cè)的衍射光學(xué)元件構(gòu)成。該衍射光學(xué)元件至少在一個光學(xué)面上具有由同心圓形狀的多個環(huán)帶組成的衍射構(gòu)造。設(shè)各光束具有最大衍射光量的衍射光的衍射次數(shù)分別為n1、n2、n3，相對各介質(zhì)的數(shù)值孔徑分別為NA1、NA2、NA3，|n1|＞|n2|和|n1|＞|n3|，分別使第1、第2、第3光束的n1、n2、n3次衍射光在各自的數(shù)值孔徑NA1、NA2、NA3內(nèi)形成良好的波面。
文檔編號G02B13/18GK101436418SQ200810137938
公開日2009年5月20日 申請日期2002年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月12日
發(fā)明者木村徹, 坂本勝也, 新勇一 申請人:柯尼卡美能達精密光學(xué)株式會社