CN100412968C - 物镜、光拾取装置和光信息处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物镜、光拾取装置和光信息处理装置，在兰色系统、DVD系统和CD系统的媒体倾斜1deg时而产生的彗差分别是0.22λrms、0.14λrms和0.09λrms左右，但通过满足|CLx/CDx|≥1[其中CDx(x＝1、2、3)：媒体的基板倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)和CLx(x＝1、2、3)：在媒体上聚光照射时，物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位：λrms)]的物镜，把媒体倾斜引起的彗差利用透镜倾斜来进行校正。

Description

物镜、光拾取装置和光信息处理装置

技术领域

本发明涉及物镜、光拾取装置和光信息处理装置。

背景技术

作为保存图像信息、声音信息或计算机上数据的装置，记录容量0.65GB的CD，记录容量4.7GB的DVD等光记录媒体正在普及。且近年来强烈要求记录密度的进一步提高和大容量化。

作为提高这种光记录媒体记录密度的装置，在光记录媒体上把信息进行写入或调出的光拾取装置中，通过加大物镜的数值口径(NA)或缩短光源的波长来把由物镜聚光而在光记录媒体上形成的光束点小径化是有效的。

例如在“CD系列光记录媒体”中，物镜的数值口径是0.45～0.50、光源波长大致是785nm，相对地，在比“CD系列光记录媒体”更高记录密度化的“DVD系列光记录媒体”中物镜的数值口径是0.60～0.65、光源波长大致是660nm。光记录媒体如上所述被希望更加提高记录密度和大容量化，因此就希望把物镜的数值口径比0.65更加大，或是把光源的波长比660nm更缩短。

但一方面是这种高NA化或短波长化的新规格近年来被提案，而另一方面是在用户的手中存在有现有的光记录媒体CD、DVD。最好是这些光记录媒体与新规格的光记录媒体能同时在同一光信息处理装置中使用。

例如，如特开2002-107617号公报(以下叫做专利文献1)所公开的那样，作为最简单的方法是安装现有的光拾取装置和新规格用光拾取装置的光拾取装置的方法。但这种方法难于达到小型化和低成本化。

于是，在达到小型化和低成本化的基础上，如图26所示，作为能把使用兰色波带区域光源的兰色系统(大容量)光记录媒体与已经有的DVD或CD进行互换的光拾取装置，其可以说最好具备：各光源，其是兰色用光源100、DVD用光源101、CD用光源102，各自的光源波长不同；单一的物镜104，其用于把来自这些各光源100、101、102的射出光向规定的光记录媒体103进行会聚照射。

但为了这样地使用一个物镜104向兰色系统、DVD或CD的不同规格的光记录媒体103上聚光，如下地存在有光记录媒体103的使用波长/基板厚度不同而引起的课题。即，把专利文献1中以光源波长405nm设计的图27所示的物镜110在波长400～800nm的范围内使用时所产生的像差量表示在了图28。111是光记录媒体。如后所述，波像差一般需要小于或等于0.07λrms左右，但根据图28则是在DVD系统、CD系统所使用的波长660nm、785nm附近是大于或等于0.20λrms。

而在图29中表示了对于图27的物镜110，在波长660nm中，物体距离与波像差的关系。只要选择波像差最小的物体距离是142mm的位置便可。

作为其它问题还有若使物镜的数值口径更大或使光源的波长更短，则有由光记录媒体的倾斜(チルト)而产生的彗差增大的问题。由于若产生彗差则在光记录媒体的信息记录面上形成的点就恶化，所以不能进行正常的记录再现动作。由光记录媒体的倾斜而产生的彗差一般能由以下的式子给出。

W₃₁＝((n²-1)/(2n³))×(d×NA³×θ/λ)

在此，n是光记录媒体的透明基板的折射率、d是透明基板的厚度、NA是物镜的数值口径、λ是光源的波长、θ是光记录媒体的倾斜量。根据该式能判断波长越短和NA越大则像差越大。

以往，为了校正这种由光记录媒体的倾斜而产生的光束的像差，把光拾取装置或使光拾取装置移动的滑架部倾斜来维持光拾取装置的光轴与光记录媒体大致成直角，以对光记录媒体的倾斜进行实质性的光学校正。把光拾取装置或使光拾取装置移动的滑架部倾斜来对光记录媒体的倾斜进行光学校正时，其倾斜对象大且重，所以倾斜校正动作的应答性不好，存在在高速中难于把光拾取装置或滑架倾斜的问题。且需要有把光拾取装置或滑架进行倾斜的机构，所以使光拾取装置或滑架变重，还有高速访问难的问题。

于是，为了消除这些缺点而有提案仅倾斜物镜的倾斜校正方法。具体说就是如图16和作为其说明后述的倾斜校正方法。

如上所述，为了大容量化而谋求短波长化或高NA时则产生彗差，为了解决该问题而具备透镜倾斜驱动器，为了把大容量光记录媒体与现有的光记录媒体进行互换而对现有媒体的光学系统假想是在有限系统中使用。倾斜校正机构在CD世代不使用而能容许有彗差，但在DVD世代一般就被安装了。

一般来说，在光记录媒体用的物镜设计中，校正正弦条件使在轴外不产生彗差。这样设计的物镜在光记录媒体相对射入光线倾斜时和物镜自身对射入光线产生倾斜时产生大致相等的彗差。图30(a)、图30(b)就表示了图27所示物镜110倾斜时产生的彗差和光记录媒体111倾斜时产生的彗差的情况。图30(a)、图30(b)那样的情况通过把光记录媒体111和物镜110设定平行就能把彗差消除。其情况表示在图30(c)中。

但把这种物镜110在DVD系统中，如上所述的有限系统中使用时，并不能消除彗差。把在兰色中且校正正弦条件设计的物镜在有限系统中使用时的物镜倾斜时的彗差和光记录媒体倾斜时产生的彗差的情况表示在图31(a)、图31(b)。从图31(b)可判断为即使物镜110倾斜，也不产生彗差。在这种情况下，有对于由图31(b)的光记录媒体111倾斜而产生的彗差无论使物镜110怎样动作都不能进行校正的问题。其情况表示在图31(b)中。

发明内容

本发明的课题是：对于使用波长或基板厚度不同的多个光记录媒体，在一边驱动透镜倾斜一边进行彗差校正时，对于任何光记录媒体都能得到良好的点特性。

本发明的课题是：对于使用波长或基板厚度不同的多个光记录媒体，在一边驱动透镜倾斜一边对由盘倾斜引起的彗差进行校正时，在使用满足一般正弦条件的物镜的同时，对于任何光记录媒体都能得到良好的点特性。

方案1所述发明的物镜是使来自波长λ1、λ2(λ1＜λ2)光源的光通过各个第一、第二基板而向光记录媒体上进行会聚照射，在设定CDx(x＝1、2)：所述第一、第二基板倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)和CLx(x＝1、2)：向所述光记录媒体聚光照射时该物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)时，满足下面的条件。

|CL1/CD1|＞1                      (1)

|CL2/CD2|＞1             (2)

方案4所述发明的物镜是使来自波长λ1、λ2、λ3(λ1＜λ2＜λ3)光源的光通过各个第一、第二、第三基板而向光记录媒体上进行会聚照射，在设定CDx(x＝1、2、3)：所述第一、第二、第三基板倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)和CLx(x＝1、2、3)：向所述光记录媒体聚光照射时该物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)时，满足下面的条件。

|CL1/CD1|＞1             (3)

|CL2/CD2|＞1             (4)

|CL3/CD3|＞1             (5)

本发明把在兰色/DVD/CD三世代、或兰色/DVD两世代、或兰色/CD两世代中进行记录·再现的光信息处理装置作为主要的适用范围，但为了即使光记录媒体倾斜也能得到良好的点特性，就需要实现对各波长其波像差小于或等于0.07λrms(被叫做马利科尔界限(マ一シャル的クラィテリォン))。实际上能产生的光记录媒体的倾斜量是随光记录媒体种类的不同而不同的，但预计在兰色系统光记录媒体为0.5deg左右、在DVD系统光记录媒体中为0.6deg左右、在CD系统光记录媒体中为0.9deg左右是必要的。

在此，图1的物镜的透镜材料：折射率nd＝1.50、阿贝数vd＝60，在“基板厚度0.6mm、数值口径NA0.65、使用波长405nm的兰色光学系统”、“基板厚度0.6mm、数值口径NA0.65、使用波长660nm的DVD光学系统”、“基板厚度1.2mm、数值口径NA0.50、使用波长785nm的CD光学系统”中使用，

q＝(r2+r1)/(r2-r1)

其中r2是物镜第二面的曲率半径

r1是物镜第一面的曲率半径

由不同的物镜在透镜倾斜1deg产生的彗差对于兰色(BLUE)、DVD、CD的各个进行了图示。

图1中的“透镜1”是校正正弦条件的图27所示的所谓现有透镜。了解到该“透镜1”即使透镜倾斜1deg也不产生彗差(几乎是0)。这时，光记录媒体的彗差不被消除的情况就如上所述。而“透镜2”在兰色中不产生彗差(几乎是0)，由DVD系统光记录媒体倾斜引起的彗差虽然是能取得，但由兰色系统光记录媒体倾斜引起的彗差则不能取得。相对地，利用“透镜3”或“透镜4”即使在三个波长的任一个中都产生彗差，能利用由透镜倾斜而引起的彗差消除由光记录媒体的倾斜而产生的彗差。把“透镜3”在第一实施例(实施例1)中、“透镜4”在第二实施例(实施例2)中说明具体的结构。

兰色系统光记录媒体、DVD系统光记录媒体、CD系统光记录媒体在倾斜1deg时产生的彗差分别是0.22λrms、0.14λrms、0.09λrms左右，

但只要是满足|CLx/CDx|≥1的透镜，

其中，CDx(x＝1、2、3)是光记录媒体的基板倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)，

CLx(x＝1、2、3)是向光记录媒体聚光照射时物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)，

则就能把由光记录媒体倾斜引起的彗差通过透镜倾斜进行校正。这些方案1、4发明所述的透镜(透镜3、4)都满足上述的条件式，而能进行倾斜校正。

方案2所述的发明是在方案1所述的透镜中，所述条件(1)、(2)是把来自所述波长λ1光源的光对于无限系统的射入光束进行规定的，把来自所述波长λ2光源的光对于有限系统的射入光束进行规定的。

因此，对于波长λ1、λ2能具有互换性。

方案3所述的发明是在方案1或2所述的透镜中，所述条件(1)、(2)作为所述波长λ1而对于兰色波带区域的射入光束进行规定，作为所述波长λ2是对于红色波带区域的射入光束进行规定。

同样地，方案5所述的发明是在方案4所述的透镜中，所述条件(3)、(4)、(5)对于来自所述波长λ1、λ2光源的光并且对于无限系统的射入光束进行规定，把来自所述波长λ3光源的光对于有限系统的射入光束进行规定。

同样地，方案6所述的发明是在方案4所述的透镜中，所述条件(3)、(4)、(5)对于来自所述波长λ1光源的光并且对于无限系统的射入光束进行规定，对于来自所述波长λ2、λ3光源的光并且对于有限系统的射入光束进行规定。

因此，这些方案5或6所述的发明，对于波长λ1、λ2、λ3其能具有互换性。

同样地，方案7所述的发明是在方案4到6任一项所述的透镜中，所述条件(3)、(4)、(5)作为所述波长λ1对于兰色波带区域的射入光束进行规定的，作为所述波长λ2是对于红色波带区域的射入光束进行规定，作为所述波长λ3是对于红外波带区域的射入光束进行规定。

即，这些发明的物镜对于长波长的光是以有限系统的射入光束来使用的。在兰色波带区域中，作为无限系统的物镜若在DVD、CD的使用波长·基板厚度条件下进行使用时，则产生随着基板厚度的不同(0.6mm、0.6mm、1.2mm)和波长不同(405nm、660nm、785nm)的球差。为了抑制该球差，在对DVD或CD进行记录、再现或消去时，通过把向物镜的射入光束变成发散光就能进行校正。即，在对DVD或CD进行记录、再现或消去时作为有限系统的物镜使用。

方案8所述的发明是在方案1或4所述的透镜中，作为至少一面是非球面的单透镜，其通过玻璃成型或树脂成型来制作。

方案9所述的发明是在方案8所述的透镜中，在把r1设定为物镜光源侧的曲率半径；把r2设定为物镜光记录媒体侧的曲率半径时，满足条件

(r2+r1)/(r2-r1)≥0.7

方案10所述的发明是在方案1或4所述的透镜中，其是一组两片贴合型物镜。

方案11所述的发明是在方案8所述的透镜中，至少一面具有衍射面或相位台阶面。

方案12所述的发明是在方案10所述的透镜中，至少一面具有衍射面或相位台阶面。

方案13所述发明的光拾取装置具备：多个光源，其发出波长λ1、λ2的光；方案1所述的物镜，其把来自这些光源的光向光记录媒体上会聚照射，在满足条件(1)、(2)双方的光源亮灯时，把所述物镜的光轴相对射入光束倾斜。

同样地，方案14所述发明的光拾取装置具备：多个光源，其发出波长λ1、λ2、λ3的光；方案4所述的物镜，其把来自这些光源的光向光记录媒体上会聚照射，在满足条件(1)、(2)、(3)中的大于或等于两个条件的光源亮灯时，把所述物镜的光轴相对射入光束倾斜。

方案15所述的发明是在方案13或14所述的光拾取装置中把所述物镜安装在透镜驱动装置上，该驱动装置使该物镜向所述光记录媒体的半径方向、旋转方向的至少一个方向做倾斜运动。

方案16所述的发明是在方案14所述的光拾取装置中具备角度检测装置，其对于所述光记录媒体与所述物镜的相对角度、所述光记录媒体与光拾取装置规定基准面的相对角度、所述物镜与所述光拾取装置规定基准面的相对角度中，至少检测大于或等于两个。

方案17所述的发明是在方案16所述的光拾取装置中具备校正装置，其根据亮灯光源把各个规定的增益或偏置给予由所述角度检测装置检测出的相对角度信号。

方案18所述的发明是在方案14所述的光拾取装置中具备彗差量检测装置，其检测根据所述物镜与所述光记录媒体的相对角度所产生的彗差量。

方案19所述发明的光拾取装置具备：多个光源，其发出波长λ1、λ2的光；方案1所述的物镜，其把来自这些光源的光向光记录媒体上会聚照射；光学系统，其把所述两个波长λ1、λ2的任一个光都对于各个所述物镜形成无限系统的射入光束；透镜驱动装置，其安装有所述物镜，在满足条件(1)、(2)的双方的所述光源亮灯时使所述物镜的光轴对于射入光束倾斜地使该物镜向所述光记录媒体的半径方向、旋转方向的至少一个方向做倾斜运动。

方案20所述的发明是在方案19所述的光拾取装置中，所述物镜的所述两个波长λ1、λ2中的光记录媒体侧数值口径大致相等。

方案21所述的发明是在方案20所述的光拾取装置中，在所述光源与所述物镜之间的光路上具备共通的开口元件，该开口元件使所述两个波长λ1、λ2的光向所述物镜射入的光束径大致相等。

方案22所述发明的光拾取装置具备：多个光源，其发出波长λ1、λ2、λ3的光；方案4所述的物镜，其对于来自这些光源的光向光记录媒体上会聚照射；光学系统，其对于基板厚度大致相等的两个所述光记录媒体用的波长光并且对于各个所述物镜形成无限系统的射入光束，而对于剩余的波长光对于所述物镜形成有限系统射入光束；透镜驱动装置，其在满足条件(1)、(2)、(3)中大于或等于两个的光源亮灯时使所述物镜的光轴相对射入光束倾斜地使该物镜向所述光记录媒体的半径方向、旋转方向的至少一个方向做倾斜运动。

方案23所述发明的光拾取装置具备：多个光源，其发出波长λ1、λ2、λ3的光；方案4所述的物镜，其对于来自这些光源的光向光记录媒体上会聚照射；光学系统，其把所述光记录媒体侧的数值口径大致相等的两个波长光并且对于各个所述物镜形成无限系统的射入光束，而把剩余的波长光并且对于所述物镜形成有限系统射入光束；透镜驱动装置，其在满足条件(1)、(2)、(3)中大于或等于两个光源亮灯时，使所述物镜的光轴相对射入光束倾斜地使该物镜向所述光记录媒体的半径方向、旋转方向的至少一个方向做倾斜运动。

方案24所述的发明是在方案23所述的光拾取装置中，在所述光源与所述物镜之间的光路上具备共通的开口元件，该开口元件使所述光记录媒体侧的数值口径大致相等的两个波长光向所述物镜射入的光束径大致相等。

方案25所述的发明是在方案19、22或23所述的光拾取装置中，所述物镜被最佳设计成在最短波长λ1的光中向无限系统射入时满足正弦条件。

方案26所述的发明是在方案20所述的光拾取装置中，波长λ1大致是405nm，波长λ2大致是660nm，第一、第二基板的厚度大致是0.6mm，两个波长λ1、λ2中的所述物镜的光记录媒体侧的数值口径是0.6～0.7。

方案27所述的发明是在方案22或23所述的光拾取装置中，波长λ1大致是405nm，波长λ2大致是660nm，波长λ3大致是785nm，第一、第二基板的厚度大致是0.6mm，第三基板的厚度大致是1.2mm，两个波长λ1、λ2的所述物镜的光记录媒体侧数值口径是0.6～0.7，剩余波长λ3中的所述物镜的光记录媒体侧数值口径是0.45～0.55。

方案28所述发明的光拾取装置具备把来自多个光源的光通过各个基板向光记录媒体上进行会聚照射的物镜，当CLx(x＝1、2、...、n)是向规定光记录媒体的基板上聚光照射时，所述物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)时，所述CLx在最大的亮灯光源中使所述物镜进行倾斜调整。

方案29所述发明的光拾取装置具备把来自多个光源的光通过各个基板向光记录媒体会聚照射的物镜，当CDx(x＝1、2、...、n中的任一个)是所述光记录媒体的基板倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)、CLx(x＝1、2、...、n中的任一个)是向所述光记录媒体聚光照射时该物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)时，

在满足条件

|CLx/CDx|《1               (6)

的光源亮灯时，把所述物镜保持在规定位置上，在没满足上述条件的光源亮灯时，把所述物镜的光轴对射入光束倾斜而进行使用。

同样地，方案30所述发明的光拾取装置具备把来自多个光源的光通过各个基板向光记录媒体会聚照射的物镜，当CDx(x＝1、2、...、n中的任一个)是所述光记录媒体的基板倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)、CLx(x＝1、2、...、n中的任一个)是向所述光记录媒体聚光照射时该物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)时，

在满足条件

|CLx/CDx|《1               (7)

的光源亮灯时，在所述光源与所述物镜之间具备相位校正装置。

因此，如方案29或30所述发明那样在满足

|CLx/CDx|《1

的情况下，即使透镜倾斜也不能校正由光记录媒体倾斜所引起的彗差，所以在满足该条件的光源亮灯时使物镜的透镜保持倾斜，或也可以作为其它的彗差校正装置而并用液晶等。

方案31所述的发明是在方案13、14、19、22、23、28到30任一项所述的光拾取装置中，对于所述波长λ1、λ2的光使用的所述光记录媒体的基板厚度大致相同。

方案32所述的发明是在方案13、14、19、22、23、28到30任一项所述的光拾取装置中，对于所述波长λ1、λ2的光使用的所述光记录媒体的基板厚度大致相同，而对于所述波长λ3的光使用的所述光记录媒体的基板厚度是在所述波长λ1、λ2中使用的所述光记录媒体的基板厚度的大致两倍。

方案33所述发明的光信息处理装置，其使用具备方案1或4所述物镜的光拾取装置，或是方案13、14、19、22、23、28到30任一项所述的光拾取装置来对所述光记录媒体进行信息的记录、再现或消去。

根据本发明，对于使用波长或基板厚度不同的多个光记录媒体，在一边驱动透镜倾斜一边进行彗差校正时，对于任何光记录媒体都能得到良好的点特性。

根据本发明对于使用波长或基板厚度不同的多个光记录媒体，在一边驱动透镜倾斜一边对由盘倾斜引起的彗差进行校正时，在使用满足一般正弦条件的物镜的同时，对于任何光记录媒体都能得到良好的点特性。

附图说明

图1是作为本发明的特点而表示在物镜的透镜倾斜1deg时产生的彗差的特性图；

图2是表示物镜第一实施例的说明图；

图3是对于本实施例中的兰色系统光记录媒体的盘倾斜、透镜倾斜、倾斜校正和透镜倾斜量的特性图；

图4是对于本实施例中的DVD系统光记录媒体的盘倾斜、透镜倾斜、倾斜校正和透镜倾斜量的特性图；

图5是对于本实施例中的CD系统光记录媒体的盘倾斜、透镜倾斜、倾斜校正和透镜倾斜量的特性图；

图6是表示物镜第二实施例的说明图；

图7是对于本实施例中的兰色系统光记录媒体的盘倾斜、透镜倾斜、倾斜校正和透镜倾斜量的特性图；

图8是对于本实施例中的DVD系统光记录媒体的盘倾斜、透镜倾斜、倾斜校正和透镜倾斜量的特性图；

图9是对于本实施例中的CD系统光记录媒体的盘倾斜、透镜倾斜、倾斜校正和透镜倾斜量的特性图；

图10是表示物镜第三实施例的说明图；

图11是对于本实施例兰色系统光记录媒体盘倾斜、透镜倾斜、倾斜校正和透镜倾斜量的特性图；

图12是对于本实施例中的DVD系统光记录媒体的盘倾斜、透镜倾斜、倾斜校正和透镜倾斜量的特性图；

图13是对于本实施例中的CD系统光记录媒体的盘倾斜、透镜倾斜、倾斜校正和透镜倾斜量的特性图；

图14是表示光拾取装置第一实施例的概略整体结构图；

图15是表示其固定光学系统详细情况的结构图；

图16是表示其驱动器部结构例的概略立体图；

图17是表示倾斜检测光学系统结构例的概略图；

图18是表示倾斜信号计算用电路结构例的概略电路图；

图19是表示4轴驱动器用感光元件结构例的正面图；

图20是表示光记录媒体与干涉区域关系的说明图；

图21关于干涉区域的说明图；

图22是表示伴随径向倾斜的干涉区域变化情况的说明图；

图23是表示伴随切向倾斜的干涉区域变化情况的说明图；

图24是表示感光元件图形结构例的正面图；

图25是表示光信息处理装置实施例的概略立体图；

图26是一般假想的兰色系统/DVD/CD互换光拾取装置的方块结构图；

图27是表示物镜现有例的结构图；

图28是现有的光源波长-波像差特性图；

图29是对于现有技术中的兰色系统光记录媒体的盘倾斜、透镜倾斜和倾斜校正的特性图；

图30是对于现有技术中的DVD系统光记录媒体的盘倾斜、透镜倾斜和倾斜校正的特性图；、

图31是对于现有技术中的CD系统光记录媒体的盘倾斜、透镜倾斜和倾斜校正的特性图；

图32是表示光拾取装置中的第二实施例的结构图；

图33是表示其全息单元结构例的正面图；

图34是DVD无限系统的盘倾斜、透镜倾斜和倾斜校正的特性图；

图35是表示光拾取装置中的第三实施例的结构图。

附图标记说明

1光记录媒体；2物镜；2A、2B单透镜；2C一组两片贴合型透镜；4透镜驱动装置；5倾斜检测装置；11光拾取；12～14光源；200光拾取装置；201光源；207开口元件；208物镜；209光记录媒体；221a光源；224透镜驱动装置；300光拾取；302光源。

具体实施方式

以下表示本发明的物镜、使用该物镜的光拾取装置和具备该光拾取装置的光信息处理装置的实施例。以下的说明是对兰色系统/DVD/CD这3世代互换的情况进行的说明，但也可以选择兰色系统/DVD或兰色系统/CD这样的3世代中的2世代。

[物镜的实施例]

<物镜的第一实施例>

根据图2到图6说明本实施例。本实施例涉及的物镜在对使用波长λ1是405nm、基板厚度是0.6mm、数值口径NA是0.65的兰色系统光记录媒体、使用波长λ2是660nm、基板厚度是0.6mm、数值口径NA是0.65的DVD系统光记录媒体和使用波长λ3是785nm、基板厚度是1.2mm、数值口径NA是0.50的CD系统光记录媒体的三种光记录媒体进行记录、再现或消去的光拾取装置中使用。

首先，使用图2(a)、表1(a)未表示对使用波长λ1是405nm的兰色系统光记录媒体1a使用时的物镜2A的光学性能。本实施例的物镜2A使用的是数值口径NA是0.65、焦距f是3.05mm、d线的折射率nd是1.50、阿贝数v d是60的玻璃种类(500000、600000)。

本实施例的物镜2A，其透镜面的非球面形状所使用光轴方向的坐标是X、与光轴垂直方向的坐标是Y、近轴曲率半径是R、圆锥常数是K、高次系数是A、B、C、D、E、F、...，由以下众所周知的非球面式

$X=(Y^2/R)/[1+\sqrt{}\{1-(1+K)Y/R^2\}+{\mathrm{AY}}^4+{\mathrm{BY}}^6$

$+{\mathrm{CY}}^8+{\mathrm{DY}}^{10}+E{Y}^{12}+F{Y}^{14}+{\mathrm{GY}}^{16}+{\mathrm{HY}}^{18}+J{Y}^{20}+...$

表示，并付与R、K、A、B、C、D、...来特定形状的。

表1(a)表示了具体的数据。表中的记号如下。“OBJ”表示物点(作为光源的半导体激光器)，物镜2A是“无限系统”，曲率半径RDY和厚度THI的“INFINITY(无限大)”表示光源位于无限远。“STO”是入射光瞳面，其曲率半径是“INFINITY”，厚度在设计上设定为“0”。在此，只要没有预先说明，则具有长度的量纲的量的单位就是“mm”。

“S2”表示物镜2A的“光源侧的面”，“S3”表示“光记录媒体侧的面”。物镜2A的壁厚是1.85mm，S3栏的“曲率半径的右侧”中记载的厚度1.694869mm是表示“工作距离”。“S4”表示光记录媒体1的光照射侧基板的光源侧面，“IMG”是与同记录面一致的面，它们的面S4与IMG的间隔，即光照射侧基板厚度是0.6mm，n是1.62。

“EPD，即入射光瞳径”表示射入光束直径(3.965mm)，“WL，即波长”表示使用波长(405nm)。在非球面系数的显示中，例如“D：-.222984-04”是表示“D＝-.222984×10^-04”。

本实施例的物镜2A，其设定CDx(x＝1、2、3)：所述第一、第二、第三基板倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)和CLx(x＝1、2、3)：向所述光记录媒体聚光照射时该物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)时，其满足下面的条件

|CL1/CD1|≥1

|CL2/CD2|≥1

|CL3/CD3|≥1。

下面使用图2(b)和表1(b)说明适用于使用波长660nm的DVD系统光记录媒体1b的情况。物镜2A的形状与图2(a)、表1(a)的情况相同，但折射率和工作距离不同。对于DVD系统光记录媒体1b来说是在有限系统射入中使用，从物点“OBJ”(作为光源的半导体激光器)到第一面“STO”单一的开口部的距离设定为是410mm。这是为了使波像差最小而选择的值。

下面使用图2(c)和表1(c)说明适用于使用波长785nm的CD系统光记录媒体1c的情况。物镜2A的形状与图2(a)、表1(a)的情况相同，但折射率、工作距离和光照射侧基板的厚度不同。对于CD系统光记录媒体1c来说是在有限系统射入中使用，从物点“OBJ”(作为光源的半导体激光器)到第一面“STO”单一的开口部的距离设定为是75.0mm。与DVD系统的情况相同，这是为了使波像差最小而选择的值。

[表1]

(a)使用波长405nm的透镜数据

(b)使用波长660nm的透镜数据

(c)使用波长785nm的透镜数据

图3(a)、图3(b)、图4(a)、图4(b)、图5(a)、图5(b)表示的是使用本实施例(实施例1)的物镜，对兰色系统光记录媒体、DVD系统光记录媒体、CD系统光记录媒体使用规定的波长，并且在进行使用时由所产生的光记录媒体倾斜所引起的像差特性和由透镜倾斜所引起的像差特性。图3(c)、图4(c)、图5(c)表示的是把伴随光记录媒体倾斜的彗差由透镜倾斜进行校正时的像差特性图。了解到对于任何波长都能进行良好的校正。

图3(d)、图4(d)、图5(d)表示了为了校正光记录媒体倾斜而物镜所必要的透镜驱动量。例如在兰色光记录媒体倾斜1deg时，只要把物镜向相反方向倾斜0.8deg便可。在DVD系统光记录媒体倾斜1deg时，只要把物镜向相反方向倾斜0.6deg便可。在CD系统光记录媒体倾斜1deg时，只要把物镜向相反方向倾斜0.6deg便可。

<物镜的第二实施例>

根据图6到图9说明本实施例。本实施例涉及的物镜2B在对使用波长λ1是405nm、基板厚度是0.6mm、数值口径NA是0.70的兰色系统光记录媒体1a、使用波长λ2是660nm、基板厚度是0.6mm、数值口径NA是0.65的DVD系统光记录媒体1b和使用波长λ3是785nm、基板厚度是1.2mm、数值口径NA是0.50的CD系统光记录媒体1c的三种光记录媒体进行记录、再现或消去的光拾取装置中使用。

本实施例的物镜2B使用的是焦距f是3.05mm、d线的折射率nd是1.55、阿贝数vd是60的玻璃种类(550000、600000)。本实施例的物镜2B与第一实施例的情况相同，其是对于兰色系统光记录媒体1a在无限系统中使用、对于DVD系统光记录媒体1b和CD系统光记录媒体1c在有限系统中使用的透镜。

把在兰色系统光记录媒体1a中的使用结构表示在图6(a)，表2(a)中、把在DVD系统光记录媒体1b中的使用结构表示在图6(b)，表2(b)中、把CD系统光记录媒体1c中的使用结构表示在图6(c)，表2(c)中。物镜2B的非球面形状和表2记载的项目与第一实施例的情况相同。

本实施例的物镜2B也是设定CDx(x＝1、2、3)：所述第一、第二、第三基板倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)和CLx(x＝1、2、3)：向所述光记录媒体聚光照射时该物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)时，其满足下面的条件

|CL1/CD1|≥1

|CL2/CD2|≥1

|CL3/CD3|≥1。

[表2]

(a)使用波长405nm的透镜数据

(b)使用波长660nm的透镜数据

(c)使用波长785nm的透镜数据

图7(a)、图7(b)、图8(a)、图8(b)、图9(a)、图9(b)表示的是使用本实施例(实施例2)的物镜，对兰色系统光记录媒体、DVD系统光记录媒体、CD系统光记录媒体使用规定的波长，并且在进行使用时所产生的由透镜倾斜所引起的像差特性和由光记录媒体倾斜所引起的像差特性。图7(c)、图8(c)、图9(c)表示的是把伴随光记录媒体倾斜的彗差由透镜倾斜进行校正时的像差特性图。对于任何波长都能进行良好的校正。图7(d)、图8(d)、图9(d)表示用于校正光记录媒体倾斜而在物镜中进行所必要的透镜驱动量。

<物镜的第三实施例>

根据图10到图13说明本实施例。本实施例涉及的物镜2C在对使用波长λ1是405nm、基板厚度是0.6mm、数值口径NA是0.65的兰色系统光记录媒体1a、使用波长λ2是660nm、基板厚度是0.6mm、数值口径NA是0.65的DVD系统光记录媒体1b和使用波长λ3是785nm、基板厚度是1.2mm、数值口径NA是0.50的CD系统光记录媒体1c的三种光记录媒体进行记录、再现或消去的光拾取装置中使用。

本实施例的物镜2C与第一、第二实施例(实施例1、2)物镜的不同点在于其不是单片物镜，而是使用一组两片贴合型物镜。一般来说我们知道通过把具有正折射力的透镜与具有负折射力的透镜贴合，就能减轻色差，本实施例就是校正从兰色波带区域到红色波带区域的色差。把焦距f是2.5mm、HOYA社制玻璃材料LAC8和EFD8分别接合在光源侧和光记录媒体侧。本实施例的物镜2C与第一实施例的情况相同，其是对于兰色系统光记录媒体1a在无限系统中使用、对于DVD系统光记录媒体1b和CD系统光记录媒体1c在有限系统中使用的透镜。

把在兰色系统的光记录媒体1a中的使用结构表示在图10(a)，表3(a)中、把在DVD系统的光记录媒体1b中的使用结构表示在图10(b)，表3(b)中、把在CD系统光记录媒体1c中的使用结构表示在图10(c)，表3(c)中。物镜2C的非球面形状和表3记载的项目与第一实施例的情况相同。

本实施例的物镜2C也是设定CDx(x＝1、2、3)：所述第一、第二、第三基板倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)和CLx(x＝1、2、3)：向所述光记录媒体聚光照射时该物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值(单位λrms)时，其满足下面的条件

|CL1/CD1|≥1

|CL2/CD2|≥1

|CL3/CD3|≥1。

[表3]

(a)使用波长405nm的透镜数据

(b)使用波长660nm的透镜数据

(c)使用波长785nm的透镜数据

图11(a)、图11(b)、图12(a)、图12(b)、图13(a)、图13(b)表示的是使用本实施例(实施例3)的物镜，对兰色系统光记录媒体、DVD系统光记录媒体、CD系统光记录媒体使用规定的波长，并且在进行使用时所产生的由透镜倾斜所引起的像差特性和由光记录媒体倾斜所引起的像差特性。图11(c)、图12(c)、图13(c)表示的是把伴随光记录媒体倾斜的彗差由透镜倾斜进行校正时的像差特性图。了解到对于兰色和DVD能进行良好的校正。而对于CD系统几乎没有校正效果。但如前所述，由于CD世代是低NA和长波长，所以由光记录媒体倾斜而产生的彗差量其本身就小，所以可以说即使得不到如兰色和DVD那样的校正效果也可以。图11(d)、图12(d)表示了用于校正光记录媒体倾斜而在物镜中进行所必要的透镜驱动量。而对于CD来说即使把透镜倾斜也不能校正由光记录媒体倾斜而产生的彗差，所以也可以采取不倾斜地固定在规定位置上的方法。

<并用其它的彗差校正装置>

如图13(c)那样也可以对于由透镜倾斜不能校正的彗差(|CLx/CDx|《1)而并用其它的彗差校正装置(相位校正装置)。例如具备进行液晶等相位校正的装置，在由透镜倾斜不能校正的光源点亮灯时保持透镜倾斜，而通过液晶把与光记录媒体倾斜产生的彗差逆极性的彗差给出便可。

<对于物镜的补充>

对于第一、第二实施例(实施例1、2)的两面非球面单片物镜和第三实施例(实施例3)的贴合两面非球面物镜进行说明，但也可以是仅在一面上使用非球面的物镜。且也可以在物镜的表面上设置衍射面或相位台阶面。这样，由于增加了自由度而更容易确保性能。这些衍射面、相位台阶还能选择仅对特定的波长，例如波长660nm有作用的形状。且衍射面的级数也能任意选择。

[光拾取装置的实施例]

<光拾取装置的第一实施例>

根据图14到图24说明本实施例。

<整体结构>

图14是表示对于光记录媒体能进行记录或再现、消去的光拾取装置结构例的概略图。使来自固定光学系统3的光通过物镜2向光记录媒体1上聚光，把来自该光记录媒体1的反射光根据来自配置在固定光学系统3内检测系统(未图示)的信号进行信息的记录、再现。且对于固定光学系统3还另外地设置了：驱动器部4，其作为透镜驱动装置而使物镜2倾斜运动；倾斜检测部5，其检测光记录媒体1的倾斜，根据由倾斜检测部5检测出的倾斜量而驱动器部4倾斜，控制物镜2的光轴以使其总是相对于光记录媒体1的面成为规定的角度。

以下说明固定光学系统3、驱动器部4和倾斜检测部5各个的结构和动作。

<固定光学系统的结构>

图15是表示本实施例固定光学系统3结构例的概略方块图。本实施例的光拾取装置11具备兰色波带区域的使用波长λ1＝405nm的光源12、红色波带区域的使用波长λ2＝660nm的光源13和红外波带区域的使用波长λ3＝785nm的光源14，并且对本光拾取装置能对NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的兰色系统光记录媒体1a和NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的DVD系统光记录媒体1b和NA0.50、光照射侧基板厚度1.2mm的CD系统光记录媒体1c的各自能够进行记录、再现或消去。

本实施例的光拾取装置11包括：兰色波带区域的光通过的兰色光学系统26，其由兰色波带区域的半导体激光器(光源)12、准直透镜15、偏振光光束分离器16、分色棱镜17和18、偏转棱镜19、1/4波长板20、开口部21、开口切换装置22、物镜2(使用所述关于物镜的第一～第三实施例中所示的透镜便可)、检测透镜23、光束分割装置24、感光元件25所构成；红色波带区域的光通过的DVD系统的红色光学系统29，其由全息单元27、耦合透镜28、分色棱镜17和18、偏转棱镜19、1/4波长板20、开口部21、开口切换装置22、物镜2A所构成；红外波带区域的光通过的CD系统的红外光学系统32，其由全息单元30、耦合透镜31、分色棱镜18、偏转棱镜19、1/4波长板20、开口部21、开口切换装置22、物镜2A所构成。即分色棱镜17和18、偏转棱镜19、1/4波长板20、开口部21、开口切换装置22、物镜2A是两到三个光学系统的共通零件。

全息单元27是把半导体激光器(光源)13的芯片、全息图33和感光元件34一体化了的结构。同样地，全息单元30是把半导体激光器(光源)14的芯片、全息图35和感光元件36一体化了的结构。

如前所述，光记录媒体1a、1b、1c是各自使用波长不同的光记录媒体，光记录媒体1a是基板厚度0.6mm的兰色系统光记录媒体，光记录媒体1b是基板厚度0.6mm的DVD系统光记录媒体，光记录媒体1c是基板厚度1.2mm的CD系统光记录媒体。在进行记录、再现或消去时仅是把光记录媒体1a、1b或1c的任一个安装在未图示的旋转机构上并使其高速旋转的。

开口部21可以利用骨架进行限制，该骨架保持使物镜2在对焦方向和跟踪方向上可移动的驱动器部4上的该物镜2，而不需要使用具体的光学零件。

下面说明这种结构中各波带区域每个光学系统的动作例。首先说明兰色波带区域的使用波长λ1＝405nm的光源12向NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的兰色系统光记录媒体1a进行记录、再现或消去的情况。从波长405nm的半导体激光器12透过的直线偏振光的发散光，其被准直透镜15变成大致的平行光并通过偏振光光束分离器16和分色棱镜17、18，由偏转棱镜19把光路偏转90度并通过1/4波长板20而成为圆偏振光，透射开口部21而在开口切换装置22中被NA0.65限制，射入物镜2A，作为微小的点向光记录媒体1a上聚光。利用该点来进行记录、再现或消去。

被光记录媒体1a反射的光成为与去路相反旋转的圆偏振光，再次变成大致的平行光而通过1/4波长板20，成为了与去路正交的直线偏振光，通过偏转棱镜19和分色棱镜18、17而被偏振光光束分离器16反射，在检测透镜23中变成会聚光，通过光束分割装置24被向多个光路偏转分割而到达感光元件25。由感光元件25检测信息信号和伺服信号。

下面说明红色波带区域的使用波长660nm的光源13向NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的DVD系统光记录媒体1b进行记录、再现或消去的情况。从全息单元27的半导体激光器13的芯片射出的660nm的光透射全息图33，在耦合透镜28变成规定的发散光，被对兰色波带区域的光透射、对红色波带区域的光反射的分色棱镜17偏转而向偏转棱镜19的方向反射，通过分色棱镜18后由偏转棱镜19把光路偏转90度并通过1/4波长板20而成为圆偏振光，在开口部21被NA0.65限制，射入物镜2A，作为微小的点向光记录媒体1A上聚光。利用该点来进行记录、再现或消去。

被光记录媒体1A反射的光被偏转棱镜19偏转，通过分色棱镜18后被分色棱镜17反射，在耦合透镜28中变成会聚光，通过全息图33向与半导体激光器13位于同一壳体内的感光元件34方向衍射而使感光元件34感光。由感光元件34检测信息信号和随动信号。

下面说明红外波带区域的使用波长785nm的光源14向NA0.50、光照射侧基板厚度1.2mm的CD系统光记录媒体1c进行记录、再现或消去的情况。从全息单元30的半导体激光器14射出的785nm的光透射全息图35，在耦合透镜31变换成规定的发散状光束，被对兰色和红色波带区域的光透射、对红外波带区域的光反射的分色棱镜18偏转而向偏转棱镜19的方向反射，且由偏转棱镜19把光路偏转90度并通过波长板20而成为椭圆偏振光或圆偏振光，通过开口部21而在开口切换装置22中被NA0.50限制，射入物镜2A，作为微小的点向光记录媒体1c上聚光。利用该点来进行记录、再现或消去。

被光记录媒体1c反射的光被偏转棱镜19偏转，并被分色棱镜18反射，在耦合透镜31中变成会聚光，通过全息图35向与半导体激光器14位于同一壳体内的感光元件36方向衍射而使感光元件36感光。由感光元件36检测信息信号和随动信号。

<倾斜校正-4轴驱动器>

图16是表示驱动器部4结构例的概略立体图。其具备物镜2和保持该物镜2的物镜保持体41。且其具备支承物镜保持体41的底座部42和介于该底座部42与物镜保持体41之间的弹性支承机构43、44。弹性支承机构43、44弹性支承着底座部42，以使物镜保持体41能向对焦方向、跟踪方向、径向倾斜方向、切向倾斜方向这合计四个方向运动。在此，对焦方向是指图16的Z轴方向(物镜2的光轴方向)，跟踪方向是指图16的X轴方向(光记录媒体1的半径方向)。径向倾斜方向是指围绕图16Y轴的倾斜方向(对于光记录媒体1半径方向的倾斜方向)，切向倾斜方向是指围绕图16X轴的倾斜方向(对于光记录媒体1旋转方向的倾斜方向)。且其具备图16中未图示的驱动装置，该驱动装置例如是由设置在物镜保持体41上的永久磁铁和对于底座部42相对固定的驱动线圈构成的所谓音圈电机结构。该驱动装置根据向驱动线圈输入电流而把物镜保持体41向上述四个方向驱动。控制驱动装置向驱动线圈输入的电流，进行使规定的激光点在光记录媒体1信息记录面上的记录轨迹上随动的对焦随动和跟踪随动，同时使激光的射入方向(即物镜2的光轴)在控制光记录媒体1信息记录面上的彗差的方向上进行倾斜随动。

<倾斜检测光学系统>

图17是表示作为倾斜检测部5的倾斜检测光学系统结构例的概略图。倾斜检测光学系统(倾斜检测部5)的主要部分包括：半导体激光器51、准直透镜52、半反半透镜53、1/4波长板20、偏振光光束分离器54、第一感光元件55、第二感光元件56。从半导体激光器51射出的直线偏振光的发散光被半透半反镜53把光路偏转了90度，并被准直透镜52变成大致的平行光。然后在1/4波长板105光源一侧的面上进行规定涂层，把来自半透半反镜53的光的一部分反射，而使其余的成分透射。透射了1/4波长板20的光，其由通过1/4波长板20而变成了圆偏振光，并被光记录媒体1反射。来自光记录媒体1的反射光与相对于去路相反旋转的圆偏振光，并再次通过1/4波长板20而成为与去路正交的直线偏振光。即被1/4波长板20表面反射的光和通过1/4波长板20而被光记录媒体1反射的光，它们以偏振光方向正交的状态作为反射光向准直透镜52射入。且各反射光是沿大致相同的光路通过半透半反镜53而射入偏振光光束分离器54的。在此，来自1/4波长板20表面的反射光和来自光记录媒体1的反射光被偏振光光束分离器54把光路分离。来自光记录媒体1的反射光被偏振光光束分离器54反射而到达第一感光元件55，来自1/4波长板20的反射光被偏振光光束分离器54透射而到达第二感光元件56。

在此，说明倾斜信号、感光元件的分割方法和输出信号的运算方法。即，参照图17和图18说明对于来自第一、第二感光元件55、56输出值的运算装置的详细结构，在此为了简单而限定一个方向，例如径向方向情况的说明。具体说就是，本来第一感光元件55(第二感光元件56也是一样)是使用被图19所示那样的感光部55c～55f分割的4分割感光元件，但在此是限定在一个方向上进行的情况，所以是使用仅具有感光部55a、55b的2分割感光元件(第二感光元件56是仅具有感光部56a、56b的2分割感光元件)。

首先，为了检测光记录媒体1的倾斜量，检测来自光记录媒体1反射光的感光元件55是由一对感光部55a、55b所构成。一对感光部55a、55b是沿光记录媒体1的半径方向配置的。因此，当光记录媒体1倾斜时，则对应此方向使来自一对感光部55a、55b中一个的检测信号的电平比另一个大。一对感光部55a、55b分别连接在前置放大器61、62上。该前置放大器61、62连接在把从这些前置放大器61、62输出的信号差作为差输出信号进行输出的差分电路63上。通过运算来自差分电路63的差输出信号来求出光记录媒体1的倾斜量。光记录媒体1的反射率变动，或是从光源301发出的光线的光强度随时间变动，则其结果是来自前置放大器311、312检测信号的特性就变化，该特性的变化由后段的电路进行校正。即来自前置放大器61、62信号在加法电路64中被相加，相加的输出被输入到除法电路65中，在除法电路65中把相加的输出作为基准而把来自差分电路63的差输出标准化，把包含在差输出中的变动成分除去，而从该除法电路65产生光记录媒体1的倾斜信号。

为了检测安装有物镜2和1/4波长板20的驱动器部4的倾斜量，检测来自设置在驱动器部4上的1/4波长板20的反射的光线的第二感光元件56是由一对感光部56a、56b所构成。当物镜2倾斜时，则对应该倾斜方向从一对感光部56a、56b中一个产生的检测信号的电平就比从另一个产生的信号电压大。该一对感光部56a、56b分别连接在前置放大器66、67上。该前置放大器66、67同样地连接在把从这些前置放大器66、67输出的信号差作为差输出信号进行输出的差分电路68上。通过运算来自差分电路68的差输出信号来求出驱动器部4，即物镜2的倾斜量。从光源51发出的光线的光强度随时间变动，则来自前置放大器66、67检测信号的特性就变化，该特性的变化由后段的电路进行校正。即来自前置放大器66、67信号同样地在加法电路69中被相加，相加的输出被输入到除法电路70中，在除法电路70中把相加的输出作为基准而把来自差分电路68的差输出标准化，把包含在差输出中的变动成分除去，而从该除法电路70输出物镜2的倾斜信号。

把相当于光记录媒体1和物镜2倾斜量的倾斜信号进行输出的除法电路65、70连接在差分电路72上，其倾斜信号的差从该差分电路72产生。来自该差分电路72的差输出与物镜2对于光记录媒体1的相对倾斜量相当。在差分电路72的前段设置有开关71，如后述那样其根据控制顺序来选择物镜倾斜信号和相对倾斜信号地进行倾斜控制。

如图3(d)、图4(d)、图5(d)、图7(d)、图8(d)、图9(d)、图11(d)、图12(d)所示，用于校正光记录媒体1倾斜的物镜2所需要的倾斜量是随光记录媒体1种类的不同而极性、倾斜不同，在本实施例中检测(角度检测装置)：

(1)光记录媒体1与物镜2的相对角度

(2)光记录媒体1和光拾取装置11的与规定基准面的相对角度

(3)物镜2和光拾取装置11的与规定基准面的相对角度

只要根据预先存储的映像进行控制便可。例如图3(a)中在首先检测出光记录媒体1和光拾取装置11的与规定基准面的相对角度倾斜了0.6deg的信号时，接着只要把物镜2和光拾取装置11的与规定基准面的相对角度变成0.6deg地进行反馈便可。

在运算时也可以增加规定的增益(未图示)(校正装置)。且也可以根据亮灯光源来切换增益(校正装置)。例如如上所述，根据光记录媒体1的种类不同而校正透镜倾斜量就不同，所以为了经常把同等电平的信号进行输出，也可以对上述(2)、(3)的任一个加上增益。

为了校正在光拾取装置11组装调整时产生的对物镜2的射入光束的倾斜误差或伴随物镜2制造误差的彗差，透镜倾斜驱动器部4在其组装时就被进行了倾斜调整。该倾斜调整最好是对于由透镜倾斜所引起的彗差恶化大的亮灯光源来进行。而对于其它的波长不进行组装调整，但根据本实施例要预先在光拾取装置组装工序阶段，预先确认用于校正对物镜2的射入光束的倾斜误差和伴随物镜2制造误差的彗差的物镜的最佳位置，通过在该位置把图3(d)、图4(d)、图5(d)、图7(d)、图8(d)、图9(d)、图11(d)、图12(d)的关系偏移，就能把组装制造误差部分的彗差也利用透镜倾斜一起进行校正。当然也可以采取不进行前者的倾斜调整，而把前者也通过倾斜信号的偏移来进行校正的方法。

<倾斜检测的其它结构>

本实施例的光拾取装置11中，作为驱动器部4的驱动信号使用的是与物镜2和光记录媒体1的倾斜角度，但也可以是校正由物镜2与光记录媒体1的相对倾斜而产生的彗差的方法。

下面说明彗差检测的方法。如图20所示，在光记录媒体1上形成有导向槽81。在来自该导向槽81的反射光中包含有直接的反射光即0级光和被衍射的±1级衍射光，这些光相互干涉。图21是从感光元件56感光面之上看在感光元件56的感光面上感光的0级光(直进光)和±1级衍射光的图。0级光(直进光)和±1级衍射光有重合的部分，该重合的部分被叫做干涉区域82。

使用图22和图23说明该干涉区域82随着光记录媒体1的倾斜是如何地变化。图22表示了光记录媒体1向半径方向(径向)倾斜时干涉区域82的变化。随着倾斜，在图22的左右光通量上产生偏差。这是由于光记录媒体1倾斜而向光记录媒体1上投影的点上产生了彗差的缘故。该偏差在一侧的干涉区域82与另一侧的干涉区域82上是向逆方向上产生。了解到图22中倾斜越大则图22中右侧的区域就越强，而左侧的区域则逐渐变弱。同样地图23表示了光记录媒体1向旋转方向(切向)倾斜时干涉区域82的变化。

这样，检测这种光通量分布的变化便可。例如如图24所示那样，只要使用能检测干涉区域82图形变化的多个分割感光元件83便可。

<光拾取装置的第二实施例>

根据图32到图34说明本实施例。本实施例涉及对波长λ1＝405nm、数值口径NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的兰色系统光记录媒体和使用波长λ2＝660nm、数值口径NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的DVD系统光记录媒体的两种光记录媒体进行记录、再现或消去的光拾取装置。

图32是与图15对应的表示本实施例光拾取装置200结构例的概略方块图。本实施例的光拾取装置200包括：兰色波带区域的光通过的无限系统的兰色光学系统，其由兰色波带区域的半导体激光器201、准直透镜202、偏振光光束分离器203、分色棱镜204、偏转棱镜205、1/4波长板206、开口207、物镜208、检测透镜210、光束分割装置211、感光元件212所构成；红色波带区域的光通过的无限系统的DVD系统的光学系统，其由全息单元221、准直透镜222、相位校正元件223、分色棱镜204、偏转棱镜205、1/4波长板206、开口207、物镜208所构成。即分色棱镜204、偏转棱镜205、1/4波长板206、开口207、物镜208位于两个光学系统的共通光路中。全息单元221是把DVD波带区域的激光芯片221a和感光元件221b与具有检测用全息图221c的全息图221d一体化了的结构(参照图33)。

在此，物镜208被最佳设计成对于使用波长λ1＝405nm、数值口径NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的兰色系统光记录媒体209a通过无限系统射入而满足正弦条件。由于兰色系统与DVD系统的数值口径NA0.65是相等的，所以只要向物镜208射入的光束径大致相等便可，把开口(开口元件)207公用而配置在物镜208跟前。

光记录媒体209a、209b是各自使用波长不同的光记录媒体，光记录媒体209a是基板厚度0.6mm的兰色系统光记录媒体，光记录媒体209b是基板厚度0.6mm的DVD系统光记录媒体。在进行记录或再现时仅是把光记录媒体209a或209b的任一个安装在未图示的旋转机构上并进行高速旋转的。

作为盘倾斜校正装置，其具备有物镜倾斜驱动器(透镜驱动装置)224，其能使物镜208向光盘的半径方向和切线方向倾斜。

下面说明在这种结构中把使用波长λ1＝405nm、数值口径NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的兰色系统光记录媒体209a作为对象进行记录、再现或消去时其的动作例。从波长405nm的半导体激光器201射出的直线偏振光的发散光，其被准直透镜202变成大致的平行光并透射偏振光光束分离器203和分色棱镜204，由偏转棱镜205把光路偏转90度并通过1/4波长板206而成为圆偏振光，通过开口207而射入物镜208，作为微小的点向光记录媒体209a上聚光。利用该点来进行信息的再现、记录或消去。被光记录媒体209a反射的光成为与去路相反旋转的圆偏振光，再次变成大致的平行光而通过1/4波长板206，成为了与去路正交的直线偏振光，被偏振光光束分离器203反射，在聚光透镜210中变成会聚光，通过光束分割装置211被向多个光路偏转分割而到达感光元件212。由感光元件212检测信息信号和随动信号。

下面说明把使用波长λ2＝660nm、数值口径NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的DVD系统光记录媒体209b作为对象进行记录、再现或消去时其的动作例。近年来在DVD光拾取装置中一般使用把接收发出光元件设置在一个壳体(盒)中，使用全息图来进行光束分离的全息单元。本实施例也是在DVD系统中利用了全息单元221，从该全息单元221的激光芯片221a射出的660nm的光透射全息图221d，其被准直透镜222变成大致的平行光，为了把被兰色最佳化了的物镜108在红色波长区域利用时产生的色差进行校正而通过相位校正元件223附加球差，通过透射兰色波带区域的光而反射红色波带区域的光的分色棱镜204向偏转棱镜205的方向反射，由偏转棱镜205把光路偏转90度并透射1/4波长板206而成为圆偏振光，通过开口207而射入物镜208，作为微小的点向光记录媒体209b上聚光。利用该点来进行信息的再现、记录或消去。被光记录媒体209b反射的光在偏转棱镜205被偏转并被分色棱镜204反射，被准直透镜222变成会聚光，通过全息图221d向与激光芯片221a位于同一壳体内的感光元件221b方向衍射，并使感光元件221b感光。由感光元件221b检测像差信号、信息信号和随动信号。

下面说明用于校正彗差的物镜倾斜驱动器224。该物镜倾斜驱动器224的结构自身与图16所示的驱动器部4的结构是相同的，所以省略其图示和说明。

对于兰色系统通过使用这种物镜倾斜驱动器224而把物镜208倾斜就能消除盘倾斜产生的彗差。如图34(b)所示，对于DVD系统通过设定成无限系统的光学系统而能由物镜208的倾斜来产生彗差。因此，与兰色时一样，对于由图34(a)的光盘209b倾斜所产生的彗差，通过把光盘209b与物镜208变成平行就能把彗差消除。其情况表示在图34(c)中。

在此，在无限系统的兰色波长中最佳化了的物镜208在无限系统的DVD红色波长中使用时，就需要把DVD的数值口径NA以至盘基板厚度，或数值口径NA和基板厚度这两者变成与设计波长的兰色大致相同。若双方的数值口径NA以至基板厚度有大的不同，则在DVD无限系统中使用时的像差恶化变大，通过所述相位校正元件223的校正则变困难或成为不可能。且通过把基板厚度设定相同，能把兰色和DVD的光盘基板制造基本设施共通化，所以能把新兰色用光盘的制造成本抑制便宜。对于数值口径NA来说也是把兰色的数值口径NA相对于DVD的变小时，并不能把光盘上的聚光点充分缩小，难于达到大容量化所希望的目的。使数值口径NA比DVD的大时，有所述在DVD无限系统中使用时像差恶化变大的问题，再加上由盘倾斜产生的彗差增大而盘倾斜余量减少，即使具备本实施例的倾斜校正装置，也使余量内的校正非常困难。

<光拾取装置的第三实施例>

根据图35说明本实施例。本实施例是对第二实施例追加了CD用光学系统而成为三波长光拾取装置300的结构，对于第二实施例是在追加了CD用光学系统的点上不同。即本实施例涉及对波长λ1＝405nm、数值口径NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的兰色系统光记录媒体和使用波长λ2＝660nm、数值口径NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的DVD系统光记录媒体和波长λ3＝785nm、数值口径NA0.50、光照射侧基板厚度1.2mm的CD系统光记录媒体的三种光记录媒体进行记录、再现或消去的光拾取装置。

图35是与图32同样地表示本实施例光拾取装置300结构例的概略方块图。本实施例的光拾取装置230首先包括：通过波长405nm的光的无限系统的兰色光学系统，其具备：波长λ1＝405nm的半导体激光器201、准直透镜202、偏振光光束分离器203、分色棱镜204和301、偏转棱镜205、波长板206、开口切换元件207、物镜208、检测透镜210、光束分割装置211、感光元件212；通过波长660nm的光的无限系统的DVD系统的光学系统，其具备全息单元221、准直透镜222、相位校正元件223、分色棱镜204和301、偏转棱镜205、波长板206、开口切换元件207、物镜208。

而且其还包括：通过波长785nm的光的有限系统的CD系统的光学系统，其具备全息单元302、耦合透镜303、分色棱镜301、偏转棱镜205、波长板206、开口切换元件207、物镜208。

即，图35所示的分色棱镜204和301、偏转棱镜205、波长板206、开口切换元件207、物镜208是在两个到三个光学系统中使用的共通零件。

在此，本实施例的物镜208被最佳设计成对于使用波长λ1＝405nm、数值口径NA0.65、光照射侧基板厚度0.6mm的兰色系统光记录媒体209a通过无限系统射入而满足正弦条件。由于兰色用与DVD用的数值口径NA0.65是相等的，所以只要向物镜208射入的光束径大致相等便可，把开口切换元件(开口元件)207公用地配置在物镜208跟前。

光记录媒体209a是基板厚度0.6mm的兰色系统光记录媒体，光记录媒体209b是基板厚度0.6mm的DVD系统光记录媒体，光记录媒体209c是基板厚度1.2mm的CD系统光记录媒体。在进行记录或再现时仅是把光记录媒体209a、209b或209c的任一个安装在未图示的旋转机构上并使其高速旋转的。且作为盘倾斜校正装置，其具备有物镜倾斜驱动器224，其能使物镜208向光盘209的半径方向或切线方向倾斜。

在该结构中由于兰色用光学系统的动作和DVD用光学系统的动作与第二实施例的情况相同，所以省略其说明，而仅说明使用波长λ3＝780nm、数值口径NA0.50、光照射侧基板厚度1.2mm的CD系统光记录媒体209c的记录、再现或消去的CD用光学系统的动作。与DVD系统同样地CD系统的光拾取装置一般也是把接收发出光元件设置在一个壳体中，使用全息图来进行光束分离的全息单元。与图32所示的全息单元221同样地其是把半导体激光器302a、全息图302d和感光元件302c一体化的全息单元302。从该全息单元302的半导体激光器302a射出的780nm的光透射全息图302d，其被耦合透镜303变换成规定的发散状的光束，通过透射兰色和红色波带区域的光而反射红外波带区域的光的分色棱镜301向偏转棱镜205的方向反射，由偏转棱镜205把光路偏转90度并通过波长板206而成为椭圆偏振光或圆偏振光，在开口切换元件207被数值口径NA0.50限制而射入物镜208，作为微小的点向光记录媒体209c上聚光。利用该点来进行信息的再现、记录或消去。

被光记录媒体209c反射的光在偏转棱镜205被偏转并被分色棱镜301反射，被耦合透镜303变成会聚光，向感光元件302c方向衍射，并使感光元件302c感光。由感光元件302c检测像差信号、信息信号和随动信号。

本实施例中其用于校正彗差的物镜倾斜驱动器221的结构和倾斜校正动作与第二实施例的情况是相同的，所以省略其说明。

在此，本实施例把被最短波长的无限系统的兰色波长最佳化了的物镜208在无限系统的DVD红色波长中使用时，就需要把DVD的数值口径NA以至盘基板厚度，或数值口径NA和基板厚度这两者变成与设计波长的兰色大致相同。若双方的数值口径NA到基板厚度有大的不同，则在DVD无限系统中使用时的像差恶化变大，通过所述相位校正元件223的校正则变困难或成为不可能。且通过把基板厚度设定相同，能把兰色和DVD的光盘基板制造基本设施共通化，所以能把新兰色用光盘的制造成本抑制便宜。对于数值口径NA来说也是把兰色的数值口径NA相对于DVD的变小时，并不能把光盘上的聚光点充分缩小，难于达到大容量化所希望的目的。使数值口径NA相反地比DVD的大时，有所述在DVD无限系统中使用时像差恶化变大的问题，再加上由盘倾斜产生的彗差增大而盘倾斜余量减少，即使具备本实施例的倾斜校正装置，也使余量内的校正非常困难。

在使数值口径NA相等时，向物镜208射入的光束径具有由波长的折射率差而引起的差，但由于该差很小，所以只要射入的光束径大致相等便可，能共用单一的开口元件207，能抑制增加零件个数。且数值口径NA和基板厚度不同的CD系统其由盘倾斜产生的彗差少而有足够的倾斜余地，所以不需要考虑是否由物镜208倾斜进行倾斜的校正。因此，把被无限系统的兰色波长最佳化了的物镜208在CD系统中使用时，只要把CD光学系统设定为像差是最良好倍率的有限系统便可。

[光信息处理装置的实施例]

参照图25的概略立体图来说明本实施例的光信息处理装置结构例。本实施例的光信息处理装置91是对适用波长和数值口径NA不同的多种光记录媒体1a、1b或1c使用图15(图32或图35)所示那样结构的光拾取装置11(200或300)进行信息的记录、再现或消去而具有互换性的装置。本实施例中光记录媒体1(1a、1b或1c)是盘状，其被容纳在保护壳体93内。光记录媒体1(1a、1b或1c)与保护壳体93一起从插入口94向箭头“入”的方向插入而安装在该光信息处理装置91内，通过主轴电机95而其旋转，利用光拾取装置11来进行信息的记录和再现或消去。光记录媒体1(1a、1b或1c)也可以不需要放入到保护壳体93内而是裸的状态。

作为物镜2或光拾取装置11，通过使用在上述实施例中所说明的，则就不需要像差校正元件，而能提供在兰色系统/DVD/CD这3世代(或兰色系统/DVD这2世代)中具备能充分抑制球差的物镜和光拾取装置的光信息处理装置91。

本发明并不限定于具体公开的实施例，只要不脱离专利要求的范围其能有各种变形和变更。

Claims (30)

1. 一种物镜，其使来自波长λ1、λ2光源的光通过各个第一、第二基板而向光记录媒体上进行会聚照射，其特征在于，

在设定

CDx：所述第一、第二基板倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值；

和CLx：向所述光记录媒体聚光照射时该物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值

时，满足下面的条件

|CL1/CD1|＞1(1)

|CL2/CD2|＞1(2)

λ1＜λ2，CDx和CLx的单位为λrms，x＝1、2。

2. 如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述条件(1)、(2)是把来自所述波长λ1光源的光对于无限系统的射入光束进行规定的，把来自所述波长λ2光源的光对于有限系统的射入光束进行规定的。

3. 如权利要求1或2所述的物镜，其特征在于，所述条件(1)、(2)作为所述波长λ1是对于兰色波带区域的射入光束进行规定的，作为所述波长λ2是对于红色波带区域的射入光束进行规定的。

4. 一种物镜，其使来自波长λ1、λ2、λ3光源的光通过各个第一、第二、第三基板而向光记录媒体上进行会聚照射，其特征在于，

在设定

CDx：所述第一、第二、第三基板倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值；

CLx：所述光记录媒体聚光照射时该物镜倾斜时每单位角度产生的3级彗差成分的各最小2次幂误差值时，

其满足下面的条件

|CL1/CD1|＞1(3)

|CL2/CD2|＞1(4)

|CL3/CD3|＞1(5)

λ1＜λ2＜λ3，CDx和CLx的单位为rms，x＝1、2、3。

5. 如权利要求4所述的物镜，其特征在于，所述条件(3)、(4)、(5)是把来自所述波长λ1、λ2光源的光对于无限系统的射入光束进行规定的，把来自所述波长λ3光源的光对于有限系统的射入光束进行规定的。

6. 如权利要求4所述的物镜，其特征在于，所述条件(3)、(4)、(5)是把来自所述波长λ1光源的光对于无限系统的射入光束进行规定的，把来自所述波长λ2、λ3光源的光对于有限系统的射入光束进行规定的。

7. 如权利要求4到6任一项所述的物镜，其特征在于，所述条件(3)、(4)、(5)是作为所述波长λ1是对于兰色波带区域的射入光束进行规定的，作为所述波长λ2是对于红色波带区域的射入光束进行规定的，作为所述波长λ3是对于红外波带区域的射入光束进行规定的。

8. 如权利要求1或4所述的物镜，其特征在于，作为至少一面是非球面的单透镜，其通过玻璃成型或树脂成型来制作。

9. 如权利要求8所述的物镜，其特征在于，

在把r1设定为是物镜光源侧的曲率半径、

把r2设定为是物镜光记录媒体侧的曲率半径时，

满足条件

(r2+r1)/(r2-r1)≥0.7。

10. 如权利要求1或4所述的物镜，其特征在于，其是一组两片贴合型物镜。

11. 如权利要求8所述的物镜，其特征在于，其至少一面具有衍射面或相位台阶面。

12. 如权利要求10所述的物镜，其特征在于，其至少一面具有衍射面或相位台阶面。

13. 一种光拾取装置，其特征在于，其具备：

多个光源，其发出波长λ1、λ2的光；

权利要求1所述的物镜，其把来自这些光源的光向光记录媒体上会聚照射，

在满足条件(1)、(2)这两者的光源亮灯时，把所述物镜的光轴对于射入光束倾斜。

14. 一种光拾取装置，其特征在于，其具备：

多个光源，其发出波长λ1、λ2、λ3的光；

权利要求4所述的物镜，其把来自这些光源的光向光记录媒体上会聚照射，

在满足条件(1)、(2)、(3)中大于或等于两个条件的光源亮灯时，把所述物镜的光轴相对于射入光束倾斜。

15. 如权利要求13或14所述的光拾取装置，其特征在于，其把所述物镜安装在透镜驱动装置上，该驱动装置使该物镜向所述光记录媒体的半径方向、旋转方向的至少一个方向做倾斜运动。

16. 如权利要求14所述的光拾取装置，其特征在于，其具备角度检测装置，角度检测装置在所述光记录媒体与所述物镜的相对角度、所述光记录媒体与光拾取装置规定基准面的相对角度、所述物镜与所述光拾取装置规定基准面的相对角度中，至少检测大于或等于两个。

17. 如权利要求16所述的光拾取装置，其特征在于，其具备校正装置，该校正装置根据亮灯光源把各个规定的增益或偏置给予由所述角度检测装置检测出相对角度信号。

18. 如权利要求14所述的光拾取装置，其特征在于，其具备彗差量检测装置，其检测根据所述物镜与所述光记录媒体的相对角度所产生的彗差量。

19. 一种光拾取装置，其特征在于，其具备：

多个光源，其发出波长λ1、λ2的光；

权利要求1所述的物镜，其把来自这些光源的光向光记录媒体上会聚照射；

光学系统，其把所述两个波长λ1、λ2的任一个光都对于各个所述物镜形成无限系统的射入光束；

透镜驱动装置，其安装有所述物镜，在满足条件(1)、(2)这两者的所述光源亮灯时，使所述物镜的光轴相对于射入光束倾斜地使该物镜向所述光记录媒体的半径方向、旋转方向的至少一个方向做倾斜运动。

20. 如权利要求19所述的光拾取装置，其特征在于，所述物镜的所述两个波长λ1、λ2的光记录媒体侧数值口径相等。

21. 如权利要求20所述的光拾取装置，其特征在于，在所述光源与所述物镜之间的光路上具备共通的开口元件，该开口元件使所述两个波长λ1、λ2的光向所述物镜射入的光束径相等。

22. 一种光拾取装置，其特征在于，其具备：

多个光源，其发出波长λ1、λ2、λ3的光；

权利要求4所述的物镜，其把来自这些光源的光向光记录媒体上会聚照射；

光学系统，其把基板厚度相等的两个所述光记录媒体用的波长光对于各个所述物镜形成无限系统的射入光束，而把剩余的波长光对于所述物镜形成有限系统射入光束；

透镜驱动装置，其在满足条件(1)、(2)、(3)中大于或等于两个的光源亮灯时，使所述物镜的光轴对于射入光束倾斜地使该物镜向所述光记录媒体的半径方向、旋转方向的至少一个方向做倾斜运动。

23. 一种光拾取装置，其特征在于，其具备：

多个光源，其发出波长λ1、λ2、λ3的光；

权利要求4所述的物镜，其把来自这些光源的光向光记录媒体上会聚照射；

光学系统，其把所述光记录媒体侧的数值口径相等的两个波长光对于各个所述物镜形成无限系统的射入光束，而把剩余的波长光对于所述物镜形成有限系统射入光束；

透镜驱动装置，其在满足条件(1)、(2)、(3)中大于或等于两个的光源亮灯时，使所述物镜的光轴对于射入光束倾斜地使该物镜向所述光记录媒体的半径方向、旋转方向的至少一个方向做倾斜运动。

24. 如权利要求23所述的光拾取装置，其特征在于，在所述光源与所述物镜之间的光路上具备共通的开口元件，该开口元件使所述光记录媒体侧的数值口径相等的两个波长光向所述物镜射入的光束径相等。

25. 如权利要求19、22或23任一项所述的光拾取装置，其特征在于，所述物镜被最佳设计成在以最短波长λ1的光向无限系统射入时满足正弦条件。

26. 如权利要求20所述的光拾取装置，其特征在于，波长λ1是405nm，波长λ2是660nm，第一、第二基板的厚度是0.6mm，两个波长λ1、λ2中的所述物镜的光记录媒体侧数值口径是0.6～0.7。

27. 如权利要求22或23所述的光拾取装置，其特征在于，波长λ1是405nm，波长λ2是660nm，波长λ3是785nm，第一、第二基板的厚度是0.6mm，第三基板的厚度是1.2mm，两个波长λ1、λ2中的所述物镜的光记录媒体侧数值口径是0.6～0.7，剩余波长λ3中的所述物镜的光记录媒体侧数值口径是0.45～0.55。

28. 如权利要求13、14、19、22、23任一项所述的光拾取装置，其特征在于，对于所述波长λ1、λ2的光使用的所述光记录媒体的基板厚度相同。

29. 如权利要求13、14、19、22、23任一项所述的光拾取装置，其特征在于，对于所述波长λ1、λ2的光使用的所述光记录媒体的基板厚度相同，而对于所述波长λ3的光使用的所述光记录媒体的基板厚度是在所述波长λ1、λ2中使用的所述光记录媒体的基板厚度的两倍。

30. 一种光信息处理装置，其特征在于，其使用具备权利要求1或4所述物镜的光拾取装置，或是权利要求13、14、19、22、23任一项所述的光拾取装置未对所述光记录媒体进行信息的记录、再现或消去。

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