CN101131444A - 衍射光学元件、对物光学系及光拾取装置 - Google Patents

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CN101131444A CN200710102957.7A CN200710102957A CN101131444A CN 101131444 A CN101131444 A CN 101131444A CN 200710102957 A CN200710102957 A CN 200710102957A CN 101131444 A CN101131444 A CN 101131444A
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Abstract

本发明公开了衍射光学元件、对物光学系以及光拾取装置。目的在于：提供衍射效率对波长的依存性较低，且设计自由度较高的衍射光学元件。衍射光学元件(1)包括相互接合在一起且接合面(12)形成在衍射面(13)的第一光学部(10)及第二光学部(11)。衍射光学元件(1)构成为使多种激光光线中的一种激光光线在衍射面(13)上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数、与至少另外一种的同衍射级数不同。

Description

衍射光学元件、对物光学系及光拾取装置
技术领域
本发明涉及衍射光学元件、具备了衍射光学元件的对物光学系及具备了对物光学系的光拾取装置。
背景技术
例如，在专利文献1(特开平9-127321号公报)中，通过在具有叠层在一起的多个光学部(光学材料)且在界面的至少一个中形成有凹凸图案(relief pattern)的衍射光学元件中，采用满足下述数式那样的结构，来降低在形成有凹凸图案的界面中衍射效率对波长的依存性，
n1(λ)＞n2(λ)，
{[n1(λ2)-n2(λ2)]/[n1(λ1)-n2(λ1)]}＞{[n1(λ2)-1]/[n1(λ1)-1]}    (＊)
λ1、λ2：为任意波长，λ1＜λ2，
n1(λ)：面向上述界面的一个光学部对波长为λ的光的折射率，
n2(λ)：面向上述界面的另一个光学部对波长为λ的光的折射率。
但在专利文献1所示的技术中，存在有这样的问题：由于必须要满足上述条件表达式(＊)，因此限制了可使用在光学部中的材料，降低了衍射光学元件的设计自由度。
发明内容
本发明为鉴于上述各点的发明，其目的在于：提供衍射效率对波长的依存性较低，且设计自由度较高的衍射光学元件。
为了达到上述目的，本发明所涉及的衍射光学元件为包括相互接合在一起且接合面形成在衍射面的第一光学部及第二光学部，让彼此波长不同的多种激光光线的每一种在衍射面上衍射的衍射光学元件。其特征在于，构成为使多种激光光线中的至少一种激光光线在衍射面上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数为两级以上。
本发明所涉及的对物光学系用以让彼此波长不同的多种激光光线的每一种聚焦在光信息记录媒体的信息记录面上。其特征在于，至少包括衍射光学元件，该衍射光学元件具有相互接合在一起且接合面形成在衍射面的第一光学部及第二光学部，且让多种激光光线的每一种在衍射面上衍射。衍射光学元件构成为使多种激光光线中的至少一种在衍射面上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数为两级以上。
本发明所涉及的光拾取装置让激光光线聚焦在光信息记录媒体的信息记录面上。其特征在于，包括：光源，射出彼此波长不同的多种激光光线；以及对物光学系，用以让来自光源的激光光线聚焦在信息记录面上。对物光学系至少包括衍射光学元件，该衍射光学元件具有相互接合在一起且接合面形成在衍射面的第一光学部及第二光学部，且让来自光源的多种激光光线的每一种在衍射面上衍射。衍射光学元件构成为使多种激光光线中的至少一种在衍射面上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数为两级以上。
使用本发明，能够实现衍射效率对波长的依存性较低，且设计自由度较高的衍射光学元件。
附图的简单说明
图1为第一实施形态所涉及的衍射光学元件1的剖面示意图。
图2为第二实施形态所涉及的衍射光学元件2的剖面示意图。
图3为将衍射光学元件2的接合面22的一部分放大之后的剖面示意图。
图4为表示第三实施形态所涉及的光拾取装置3的主要部分的结构图。
图5为表示第四实施形态所涉及的光拾取装置4的主要部分的结构图。
图6为对BD25a(对应波长：408nm、磁盘厚度：0.1mm)配置时的第四数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图7为对DVD25b(对应波长：660nm、磁盘厚度：0.6mm)配置时的第四数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图8为在第四数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图9为在第四数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图10为对BD25a(对应波长：408nm、磁盘厚度：0.1mm)配置时的第五数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图11为对DVD25b(对应波长：660nm、磁盘厚度：0.6mm)配置时的第五数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图12为在第五数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图13为在第五数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图14为对BD25a(对应波长：408nm、磁盘厚度：0.1mm)配置时的第六数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图15为对DVD25b(对应波长：660nm、磁盘厚度：0.6mm)配置时的第六数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图16为在第六数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图17为在第六数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图18为对BD25a(对应波长：408nm、磁盘厚度：0.1mm)配置时的第十数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图19为对DVD25b(对应波长：660nm、磁盘厚度：0.6mm)配置时的第十数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图20为对DVD25b(对应波长：780nm、磁盘厚度：1.2mm)配置时的第十数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图21为在第十数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图22为在第十数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图23为在第十数值实施例中波长为780nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图24为对BD25a(对应波长：408nm、磁盘厚度：0.1mm)配置时的第十一数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图25为对DVD25b(对应波长：660nm、磁盘厚度：0.6mm)配置时的第十一数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图26为对DVD25b(对应波长：780nm、磁盘厚度：1.2mm)配置时的第十一数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图27为在第十一数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图28为在第十一数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图29为在第十一数值实施例中波长为780nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图30为对BD25a(对应波长：408nm、磁盘厚度：0.1mm)配置时的第十二数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图31为对DVD25b(对应波长：660nm、磁盘厚度：0.6mm)配置时的第十二数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图32为对DVD25b(对应波长：780nm、磁盘厚度：1.2mm)配置时的第十二数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图33为在第十二数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图34为在第十二数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
图35为在第十二数值实施例中波长为780nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施形态加以详细说明。
(第一实施形态)
图1为该第一实施形态所涉及的衍射光学元件1的剖面示意图。
该第一实施形态所涉及的衍射光学元件1让彼此波长不同的(最好相互离散的波长的)多种激光光线的每一种衍射。衍射光学元件1包括分别由透光性的玻璃和树脂等构成的第一光学部10及第二光学部11。第一光学部10和第二光学部11相互接合在一起，其接合面12形成在将由凹部以及/或者凸部构成的结构单位规则地排列多个而成的衍射面13(具体地说，是将剖面大致为三角形(顶部即可以是倒角(chamfering)，或者也可以是圆角(R chamfering)，边也可以由曲线构成)的细微凸部14规则地排列多个而成的剖面锯齿状)。第一光学部10的与接合面12相反一侧的表面10a、和第二光学部11的与接合部12相反一侧的表面11a形成为彼此平行的平面状，如图1所示，例如，从第二光学部11侧入射到衍射光学元件1中的激光光线在衍射面13上衍射，从第一光学部10侧射出。这里，由于衍射面13的光学功率具有波长依存性，因此衍射面13为将彼此不同的相位提供给彼此波长不同的多种激光光线的每一种且用彼此不同的衍射角度让多种激光光线衍射的衍射面。故而，该衍射光学元件1能够作为例如相位校正元件用在例如光拾取装置等那样的使用彼此不同的波长的多种激光光线的光学装置等中。
衍射光学元件1构成为使多种激光光线中的至少一种在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数(以下，称为“同衍射级数”)为两级以上。并且，所有的激光光源的同衍射级数都可以为两级以上。而且，也可以让衍射光学元件1构成为使多种激光光线中的一种在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数、与至少其它一种的同衍射级数彼此不同。
例如，在将彼此波长不同的多种激光光线的每一种的衍射级数限定为1级时，为了对所有种类的激光光线得到较高的衍射效率，最好满足上述条件表达式(＊)，但这样会降低衍射光学元件的设计自由度。
而根据该第一实施形态的结构，能够在某种程度上放宽用以对多种激光光线的每一种获得较高的衍射效率的第一光学部10及第二光学部11的条件(详细地说，折射率条件、方差条件等)。即，使用该第一实施形态的结构，能够实现衍射效率对波长的依存性较低，对所有多种激光光线具有较高的衍射效率，且设计自由度较高的衍射光学元件1。并且，能够通过使多种激光光线中的至少一种在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数为两级以上，来增大衍射面13的间距(邻接的凸部14的顶点之间的距离)，能够提高衍射光学元件1的制造简单性。从衍射光学元件1的制造简单性的观点出发，若所有种类的激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数为两级以上的话，则更加理想。
并且，例如，最好在衍射光学元件1让波长为λi(i＝1、2、3…、k-2、k-1、k)的第i(i＝1、2、3…、k-2、k-1、k)激光光线的k种激光光线衍射时，衍射光学元件1至少在上述第一到第k激光光线中的至少两种激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(2)，
0.83＜(mi·λi/|n1(λi)-n2(λi)|)/h＜1.17    (2)
mi：第i激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λi：第i激光光线的波长，
n1(λi)：第一光学部10对第i激光光线的折射率，
n2(λi)：第二光学部11对第i激光光线的折射率，
h：结构单位(凸部14)在光轴方向上的高度(参照图1)。
使用该结构，能够对所有的第i(i＝1、2、3…、k-2、k-1、k)激光光线实现更高的衍射效率。另一方面，在低于该条件表达式的下限时和高于该条件表达式的上限时，第i激光光线的接合面12的衍射效率处于下降的倾向，例如，成了90％以下。
从为了实现更高的衍射效率的观点出发，若满足下述条件表达式(2-1)的话，则更加理想，
0.875＜(mi·λi/| n1(λi)-n2(λi)|)/h＜1.125    (2-1)
mi：第i激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λi：第i激光光线的波长，
n1(λi)：第一光学部10对第i激光光线的折射率，
n2(λi)：第二光学部11对第i激光光线的折射率，
h：结构单位(凸部14)在光轴方向上的高度。
使用该结构，能够对所有的第i(i＝1、2、3…、k-2、k-1、k)激光光线实现95％以上这样的更高的衍射效率。
另外，虽然最好使所有的第一到第k激光光线满足上述条件表达式(2)、条件表达式(2-1)，但在例如对一些激光光线不要求那么高的衍射效率的情况下，并不一定要使该激光光线满足上述条件表达式(2)、条件表达式(2-1)。例如，也可以构成为使要求特别高的衍射效率的第一及第二激光光线满足上述条件表达式(2-1)，使第三激光光线不满足上述条件表达式(2-1)，但满足条件表达式(2)，使第四到第k激光光线不满足上述条件表达式(2)。
更具体地说，当衍射光学元件1为让第一波长λ1的第一激光光线、与第一波长λ1不同的第二波长λ2的第二激光光线、和与第一波长λ1及第二波长λ2都不同的第三波长λ3的第三激光光线衍射的衍射光学元件时，若至少在第一到第三激光光线中的至少两种激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(3)到条件表达式(5)的话，则更加理想。
0.83＜(m1·λ1/| n1(λ1)-n2(λ2)|)/h＜1.17    (3)
0.83＜(m2·λ2/| n1(λ2)-n2(λ2)|)/h＜1.17    (4)
0.83＜(m3·λ3/| n1(λ3)-n2(λ3)|)/h＜1.17    (5)
m1：第一激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m3：第三激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一激光光线的波长(第一波长)，
λ2：第二激光光线的波长(第二波长)，
λ3：第三激光光线的波长(第三波长)，
n1(λ1)：第一光学部10对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部10对第二激光光线的折射率，
n1(λ3)：第一光学部10对第三激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部11对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部11对第二激光光线的折射率，
n2(λ3)：第二光学部11对第三激光光线的折射率，
h：结构单位(凸部14)在光轴方向上的高度。
从实现更高的衍射效率的观点出发，若满足下述条件表达式(3-1)到条件表达式(5-1)的话，则更理想，
0.875＜(m1·λ1/|n1(λ1)-n2(λ1)|)/h＜1.125    (3-1)
0.875＜(m2·λ2/|n1(λ2)-n2(λ2)|)/h＜1.125    (4-1)
0.875＜(m3·λ3/|n1(λ3)-n2(λ3)|)/h＜1.125    (5-1)
m1：第一激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m3：第三激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一激光光线的波长，
λ2：第二激光光线的波长，
λ3：第三激光光线的波长，
n1(λ1)：第一光学部10对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部10对第二激光光线的折射率，
n1(λ3)：第一光学部10对第三激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部11对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部11对第二激光光线的折射率，
n2(λ3)：第二光学部11对第三激光光线的折射率，
h：结构单位(凸部14)在光轴方向上的高度。
特别是在衍射光学元件1为让第一波长λ1的第一激光光线、和与第一波长λ1不同的第二波长λ2的第二激光光线衍射的衍射光学元件时，衍射光学元件1应该满足的理想条件可进一步放宽，能够通过满足下述条件表达式(1)，对所有的第一及第二激光光线实现90％以上这样的更高的折射效率。而在低于该条件表达式(1)的下限值时，衍射效率处于从90％下降的倾向。同样，在高于条件表达式(1)的上限值时，衍射效率也处于从90％下降的倾向。
0.7＜m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))＜1.3    (1)
m1：第一激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一激光光线的波长，
λ2：第二激光光线的波长，
n1(λ1)：第一光学部10对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部10对第二激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部11对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部11对第二激光光线的折射率。
并且，特别理想的是满足下述条件表达式(1-1)。使用此结构，能够对所有的第一及第二激光光线实现95％以上这样的更高的衍射效率。
0.78＜m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))＜1.22    (1-1)
m1：第一激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面13上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一激光光线的波长(第一波长)，
λ2：第二激光光线的波长(第二波长)，
n1(λ1)：第一光学部10对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部10对第二激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部11对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部11对第二激光光线的折射率。
另外，虽然将第一光学部10及第二光学部11紧密地叠层在一起，但是也可以构成为在第一光学部10与第二光学部11之间存在有空气层等其它层。
并且，当形成了衍射面13的接合面12为非球面时，也可以是考虑了因该非球面的折射而造成异相之后的形状。
并且，根据想得到的衍射效率的情况，衍射面13也可以是所谓的二进制衍射面。
也可以采取通过任意调节构成衍射面13的周期结构的高度来进一步提高确定的波长的衍射效率等措施。
(第二实施形态)
在上述第一实施形态中，对能够作为相位校正元件使用的所谓的平行平板状衍射光学元件1为例，对本发明所涉及的衍射光学元件的一实施形态加以了说明。但是，本发明所涉及的衍射光学元件并不限定于用上述第一实施形态所说明的形态，也可以是例如透镜状、棱镜状等形态的光学元件。在该第二实施形态中，对施行了本发明的透镜状衍射光学元件的例子加以说明。具体地说，在此，以让多种激光光线的每一种聚焦在以CD(Compact Disc)和DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu-rayDisc(登录商标))等为代表的光磁盘等的光信息记录媒体25的信息记录面26上的物镜为例进行说明。
图2为该第二实施形态所涉及的衍射光学元件2的剖面示意图。图3为将衍射光学元件2的接合面22的一部分放大之后的剖面示意图。
该第二实施形态所涉及的衍射光学元件2包括第一光学部20和第二光学部21。第一光学部20的至少一面形成为凸状，具有正的光学功率，例如，也可以是两面凸起的透镜、一面被形成为平面状的平面凸透镜、凹凸透镜。第一光学部20的形成为凸状的一面形成在将由凹部以及/或者凸部构成的结构单位规则地排列多个而成的衍射面13(具体地说，是将剖面大致为三角形(顶部即可以是倒角，或者也可以是圆角，边也可以由曲线构成)的细微凸部14规则地排列多个而成的剖面锯齿状)。第二光学部21接合在其一个面上。即，第一光学部20和第二光学部21的接合面22形成在衍射面23。
在此，由于衍射面23的光学功率具有波长依存性，因此衍射面23是将彼此不同的相位提供给彼此波长不同的多种激光光线的每一种，再用彼此不同的衍射角度让多种激光光线衍射的衍射面。详细地说，衍射面23为提供对应于激光光线的种类的相位且使对应于所配置的光信息记录媒体25的种类的波长的激光光线正好聚焦在光信息记录媒体25的信息记录面26上的衍射面。具体地说，将衍射面23形成为例如在将CD(基板厚度：1.2mm，使用的激光光线的波长：780nm)作为光信息记录媒体25配置时，为了通过衍射面23使波长为780nm的激光光线正好聚焦在CD的信息记录面26上而改变相位，而在将BD(基板厚度：0.1mm，使用的激光光线的波长：408nm)作为光信息记录媒体25配置时，为了使波长为408nm的激光光线正好聚焦在BD的信息记录面26上，提供与提供给波长为780nm的激光光线的相位不同的相位，并且，在将DVD(基板厚度：0.6mm，使用的激光光线的波长：660nm)作为光信息记录媒体25配置时，为了使波长为660nm的激光光线正好聚焦在DVD的信息记录面26上，提供与提供给波长为780nm的激光光线及波长为408nm的激光光线的相位均不同的相位。
衍射光学元件2与上述第一实施形态所涉及的衍射光学元件1一样，构成为使多种激光光线中的至少一种在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数为两级以上。因此，能够在某种程度上放宽为了对于多种激光光线的每一种获得较高的衍射效率的第一光学部20及第二光学部21的条件(详细地说，折射率条件、差分条件等)。即，使用该第二实施形态的结构，能够实现衍射效率对波长的依存性较低，对所有的多种激光光线具有较高的衍射效率，且设计自由度较高的衍射光学元件2。
另外，也可以使所有的激光光源的同衍射级数为两级以上。并且，即可以使多种激光光线彼此之间的同衍射级数不同，也可以使它们相同。而且，也可以使衍射光学元件1构成为使多种激光光线中的一种在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数、与至少其它一种的同衍射级数彼此不同。
并且，能够通过使多种激光光线中的至少一种在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数为两级以上，来增大衍射面23的间距(邻接的凸部14的顶点之间的距离)，能够提高衍射光学元件1的制造简单性。从衍射光学元件1的制造简单性的观点出发，若所有种类的激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数为两级以上的话，则更加理想。
例如，最好衍射光学元件2构成为在让波长为λi(i＝1、2、3…、k-2、k-1、k)的第i(i＝1、2、3…、k-2、k-1、k)激光光线的k种激光光线衍射时，衍射光学元件2至少在上述第一到第k激光光线中的至少两种激光光线入射的区域中，满足下述条件表达式(2)，
0.83＜(mi·λi/|n1(λi)-n2(λi)|)/h＜1.17    (2)
mi：第i激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λi：第i激光光线的波长，
n1(λi)：第一光学部20对第i激光光线的折射率，
n2(λi)：第二光学部21对第i激光光线的折射率，
h：结构单位(凸部24)在光轴方向上的高度。
使用该结构，能够对所有的第i(i＝1、2、3…、k-2、k-1、k)激光光线实现更高的衍射效率。另一方面，在低于该条件表达式的下限时和高于该条件表达式的上限时，第i激光光线在衍射面23上衍射的衍射效率处于下降的倾向，例如，成了90％以下。
从为了实现更高的衍射效率的观点出发，最好满足下述条件表达式(2-1)，
0.875＜(mi·λi/|n1(λi)-n2(λi)|)/h＜1.125    (2-1)
mi：第i激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λi：第i激光光线的波长，
n1(λi)：第一光学部20对第i激光光线的折射率，
n2(λi)：第二光学部21对第i激光光线的折射率，
h：结构单位(凸部24)在光轴方向上的高度。
使用该结构，能够对所有的第i(i＝1、2、3…、k-2、k-1、k)激光光线实现95％以上这样的更高的衍射效率。
更具体地说，当衍射光学元件2为让第一波长的第一激光光线、与第一波长不同的第二波长的第二激光光线、和与第一波长及第二波长都不同的第三波长的第三激光光线衍射的衍射光学元件时，若至少在第一到第三激光光线中的至少两种激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(3)到条件表达式(5)的话，则更加理想。
0.83＜(m1·λ1/|n1(λ1)-n2(λ2)|)/h＜1.17    (3)
0.83＜(m2·λ2/|n1(λ2)-n2(λ2)|)/h＜1.17    (4)
0.83＜(m3·λ3/|n1(λ3)-n2(λ3)|)/h＜1.17    (5)
m1：第一激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m3：第三激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一激光光线的波长(第一波长)，
λ2：第二激光光线的波长(第二波长)，
λ3：第三激光光线的波长(第三波长)，
n1(λ1)：第一光学部20对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部20对第二激光光线的折射率，
n1(λ3)：第一光学部20对第三激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部21对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部21对第二激光光线的折射率，
n2(λ3)：第二光学部21对第三激光光线的折射率，
h：结构单位(凸部24)在光轴方向上的高度。
从实现更高的衍射效率的观点出发，若满足下述条件表达式(3-1)到条件表达式(5-1)的话，则更加理想，
0.875＜(m1·λ1/|n1(λ1)-n2(λ1)|)/h＜1.125     (3-1)
0.875＜(m2·λ2/|n1(λ2)-n2(λ2)|)/h＜1.125     (4-1)
0.875＜(m3·λ3/|n1(λ3)-n2(λ3)|)/h＜1.125     (5-1)
m1：第一激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m3：第三激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一激光光线的波长，
λ2：第二激光光线的波长，
λ3：第三激光光线的波长，
n1(λ1)：第一光学部20对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部20对第二激光光线的折射率，
n1(λ3)：第一光学部20对第三激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部21对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部21对第二激光光线的折射率，
n2(λ3)：第二光学部21对第三激光光线的折射率，
h：结构单位(凸部24)在光轴方向上的高度。
例如，在将衍射光学元件2使用于CD、BD、DVD这三种光信息记录媒体25时，最好衍射光学元件2在λ1为780nm、λ2为408nm、λ3为660nm时满足上述条件表达式(3)到上述条件表达式(5)，若满足条件表达式(3-1)到条件表达式(5-1)的话，则更加理想。
特别是在衍射光学元件2为让第一波长的第一激光光线、和与第一波长不同的第二波长的第二激光光线衍射的衍射光学元件时，衍射光学元件2应该满足的理想条件将被进一步放宽，能够通过满足下述条件表达式(1)，对所有第一及第二激光光线实现90％以上的较高的折射效率。而在低于该条件表达式(1)的下限值时，衍射效率处于从90％下降的倾向。同样，在高于条件表达式(1)的上限值时，衍射效率也处于从90％下降的倾向。
0.7＜m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))＜1.3    (1)
m1：第一激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一激光光线的波长，
λ2：第二激光光线的波长，
n1(λ1)：第一光学部20对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部20对第二激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部21对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部21对第二激光光线的折射率。
并且，若满足下述条件表达式(1-1)的话，则更加理想。使用此结构，能够对所有第一及第二激光光线实现95％以上的更高的衍射效率。
0.78＜m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))＜1.22    (1-1)
m1：第一激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面23上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一激光光线的波长，
λ2：第二激光光线的波长，
n1(λ1)：第一光学部20对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部20对第二激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部21对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部21对第二激光光线的折射率。
(第三实施形态)
在该第三实施形态中，对将在上述第一实施形态中所述的衍射光学元件1用作相位校正元件的光拾取装置的例子加以说明。另外，在该第三实施形态的说明中，与第一实施形态一样参照图1。并且，用与第一实施形态一样的参照符号说明具有相同功能的构成要素，在此对其说明加以省略。
图4为表示该第三实施形态所涉及的光拾取装置3的主要部分的结构图。
光拾取装置3包括多个波长的光源30、光束分离器31及光束分离器32、瞄准仪(collimator)33、光束分离器34、检测器35和对物光学系37。
多个波长的光源30能够选择性地射出彼此波长不同的多种激光光线。详细地说，多个波长的光源30射出那些多种激光光线中的对应于光信息记录媒体25的种类的激光光线(例如，在CD的情况下，波长属于750～810nm范围的激光光线(例如，波长为780nm的激光光线)；在DVD的情况下，波长属于630～690nm范围的激光光线(例如，波长为660nm的激光光线)；在BD的情况下，波长属于378～438nm范围的激光光线(例如，波长为408nm的激光光线))。
具体地说，多个波长的光源30也可以包括射出彼此波长不同的激光光线的多个光源(激光光源)。例如，如图4所示，多个波长的光源30也可以包括射出波长属于630～690nm范围的激光光线的光源30a、射出波长属于378～438nm范围的激光光线的光源30b、和射出波长属于750～810nm范围的激光光线的光源30c。
来自光源30a的激光光线透过光束分离器31及光束分离器32被导向对物光学系37的方向。来自光源30b的激光光线的光程因光束分离器31的反射面而弯曲，透过光束分离器32被导向对物光学系37的方向。来自光源30c的激光光线的光程因光束分离器32的反射面而弯曲，被导向对物光学系37的方向。
瞄准仪33具有将从多个波长的光源30射出的激光光线转换为平行光束(或者，根据需要，规定发散光)的功能。瞄准仪33可以由一个透镜构成。并且，瞄准仪33也可以由两个透镜构成，例如，由包含凹透镜和凸透镜的光学系构成。而且，在此，虽然采用了将瞄准仪33配置得比光束分离器31及光束分离器32靠近光信息记录媒体25的结构，但是也可以例如在光束分离器32和光源30c之间配置专门为光源30c设计的瞄准仪，在光束分离器31、与光源30a、30b之间的每一个设置专门为光源30a、30b设计的瞄准仪。
使通过瞄准仪33变换成平行光束(或者，规定的发散光束)的激光光线透过光束分离器34入射到对物光学系37。对物光学系37由从多个波长的光源30侧按照该顺序配置的衍射光学元件1和物镜36构成。物镜36为至少一个透镜面为非球面(最好是两个非球面)的凸透镜，用以让透过衍射光学元件1的激光光线聚焦在光信息记录媒体25的信息记录面26上。另外，在该第三实施形态中，物镜36由一个透镜构成，也可以由多个透镜构成。
由于衍射光学元件1是由彼此光学特性(折射率、方差等)不同的第一光学部10和第二光学部11接合而成，因此根据入射光的波长不同而发挥不同的波面转换功能。在该第三实施形态中，使衍射光学元件1构成为将入射到衍射光学元件1的激光光线的波面转换为对应于为聚焦对象的光信息记录媒体25的种类的彼此不同的波面之后，再将其射出，以便通过物镜36使来自衍射光学元件1的射出光聚焦在信息记录面26上。即，构成为通过衍射光学元件1来校正在激光光线的波长和被设置的光信息记录媒体25的保护层的层厚度(光信息记录媒体25的光源侧表面与信息记录面26之间的距离)发生变化时所产生的像差。
具体地说，在将BD25a(保护层的层厚度：0.1mm)设置为光信息记录媒体25时，构成为让波长为378～438nm的平行激光光线入射到衍射光学元件1中。使衍射光学元件1构成为在不对该波长为378～438nm的激光光线的波面进行转换的情况下，就让其透过。因此，从衍射光学元件1射出平行的激光光线。这里，将物镜36设计为让波长为378～438nm的平行激光光线正好聚焦在保护层的层厚度为0.1mm的BD25a的信息记录面26上。这样一来，入射到物镜36中的波长为378～438nm的激光光线就通过物镜36正好聚焦在信息记录面26上。
另一方面，在将DVD25b设置为光信息记录媒体25时，构成为让波长为630～690nm的平行激光光线入射到衍射光学元件1中。将衍射光学元件1设计为提供该波长为630～690nm的平行激光光线通过物镜36正好聚焦在DVD25b的信息记录面26上的球面像差。因而，从多个波长的光源30射出的波长为630～690nm的激光光线通过衍射光学元件1的波面转换功能正好聚焦在DVD25b的信息记录面26上。
并且，在将CD25c设置为光信息记录媒体25时，构成为让波长为750～810nm的激光光线入射到衍射光学元件1中。将衍射光学元件1设计为提供使该波长为750～810nm的平行激光光线通过物镜36正好聚焦在CD25c的信息记录面26上的球面像差。因而，从光源射出的波长为750～810nm的激光光线通过衍射光学元件1的波面转换功能正好聚焦在CD25c的信息记录面26上。
并且，通过物镜36聚焦在各种光信息记录媒体25的信息记录面26上的激光光线由信息记录面26反射，或者散射。由信息记录面26反射的激光光线再次入射到对物光学系37中，被光束分离器34的反射面反射之后，入射到检测器35中。在检测器35中测定出反射光的强度，根据该所测定的强度检测出记录在信息记录面26的信息。
如上所述，能够通过将衍射光学元件1设置得比物镜36靠近多个波长的光源30，来使与BD25a、DVD25b及CD25c的所有光信息记录媒体25相对应的波长的激光光线正好聚焦在这些光信息记录媒体25的信息记录面26上。
而且，如上述第一实施形态所示，由于衍射光学元件1为衍射效率的波长依存性较小的元件，因此能够提高对应于各种光信息记录媒体25的激光光线的衍射效率、利用效率。并且，由于衍射光学元件1为设计自由度较高的元件，因此能够提高光拾取装置3的设计自由度，并且，降低光拾取装置3的制造成本。
另外，也可以用分色镜来代替光束分离器31、光束分离器32、光束分离器34，也可以并用平面镜。即，也可以任意组合一个或者多个光束分离器、一个或者多个分色镜、以及一个或者多个平面镜来构成光程合成装置。并且，例如，在将光源30a、光源30b、光源30c设置在一个航路上的情况下、和能够根据光学系的位置进行移动的情况下，并不一定需要光程合成装置。
(第四实施形态)
在上述第三实施形态中，以对物光学系37由作为相位校正元件的衍射光学元件1和物镜36构成的例子加以了说明，对物光学系37也能够例如仅由作为物镜的衍射光学元件2构成。在此，以对物光学系37由在上述第二实施形态所述的衍射光学元件2构成的例子加以说明。另外，在该第四实施形态的说明中，与第二实施形态一样参照图2及图3。并且，用与第一实施形态到第三实施形态相同的参照符号说明具有相同功能的构成要素，在此对其说明加以省略。
图5为表示该第四实施形态所涉及的光拾取装置4的主要部分的结构图。
在该第四实施形态中，构成对物光学系37的衍射光学元件2即具备在上述第三实施形态中所述的衍射光学元件1的功能，又具备物镜36的功能。即，衍射光学元件2为根据入射光的波长的不同而发挥不同的波面转换功能的元件，构成为在衍射面23中将激光光线的波面转换为与作为聚焦对象的光信息记录媒体25的种类相对应的彼此不同的波面，以使激光光线因透镜面20a及透镜面21a的折射力正好聚焦在各种光信息记录媒体25的信息记录面26上。换句话说，构成为衍射面23对因入射到衍射光学元件2中的激光光线的波长等发生变化而产生的透镜面20a及透镜面21a的像差进行校正。因此，与上述第三实施形态的情况一样，能够使与BD25a、DVD25b及CD25c的所有光信息记录媒体25相对应的波长的激光光线正好聚焦在这些光信息记录媒体25的信息记录面26上。
而且，如上述第二实施形态所述，由于衍射光学元件2为衍射效率的波长依存性较小的元件，因此能够提高对应于各种光信息记录媒体25的激光光线的衍射效率、利用效率。并且，由于衍射光学元件2为设计自由度较高的元件，因此能够提高光拾取装置4的设计自由度，且降低光拾取装置4的制造成本。
【实施例】
以下，举出构造数据、像差图等来对实施了本发明的衍射光学元件加以进一步说明。
在各数值实施例的构造数据中，面号码是指从光源侧数起时的透镜面的号码，光源～透镜之间是指从光源到衍射光学元件为止的距离(mm)，磁盘厚度是指光信息记录媒体25的从光源侧表面到信息记录面26为止的距离(mm)。
在下述数值实施例中，被提供了非球面数据的透镜面为非球面，用下述数式(6)提供。
【数1】
X = 1 RD h 2 1 + 1 - ( 1 + CC ) ( 1 RD ) 2 h 2 + Σ A n h n . . . . . . ( 6 )
 X：距光轴的高度为h的非球面上的点到非球面顶点的切平面的距离，
 h：距光轴的高度，
 RD：非球面顶点中的曲率半径，
CC：圆锥常数，
An：n次非球面系数。
并且，被提供了相位函数系数的透镜面为衍射面，用下述数式(7)提供由该衍射面产生的相位差。
【数2】
P＝∑M·Pmhm    ……(7)
P：相位差函数，
h：距光轴的高度，
Pm：m级相位函数系数，
M：衍射级数。
-第一数值实施例-
该第一数值实施例对应于上述第一实施形态(参照图1)。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd(对d线(波长为587.6nm)的折射率)：1.515，
νd(阿贝数)：75.2，
n408(对波长为408nm的光的折射率)：1.52573，
n660(对波长为660nm的光的折射率)：1.51277。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.815，
νd：40.2，
n408：1.84987，
n660：1.80876。
将凹凸的高度设定为4.12μm。此时，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为3级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。
获得了波长为408nm的激光光线的3级衍射光的衍射效率为97.8％、和波长为660nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为97.8％这样的95％以上的较高的衍射效率。
满足了下述条件表达式(1-1)，
m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))：0.847。
-第二数值实施例-
该第二数值实施例对应于上述第一实施形态(参照图1)。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd：1.635，
νd：50.9，
n408：1.65587，
n660：1.63109。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.735，
νd：30.9，
n408：1.77689，
n660：1.72779。
将凹凸的高度设定为11.9μm。此时，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为3级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。
获得了波长为408nm的激光光线的3级衍射光的衍射效率为92.9％、和波长为660nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为92.9％这样的90％以上的较高的衍射效率。
满足了下述条件表达式(1)，
m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))：0.741。
-第三数值实施例-
该第三数值实施例对应于上述第一实施形态(参照图1)。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd：1.517，
νd：55.6，
n408：1.53237，
n660：1.51406。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.717，
νd：30.6，
n408：1.75829，
n660：1.70990。
将凹凸的高度设定为3.49μm。此时，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为1级衍射光。
获得了波长为408nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为99.6％、和波长为660nm的激光光线的1级衍射光的衍射效率为99.6％这样的95％以上的较高的衍射效率。
满足了下述条件表达式(1-1)，
m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))：1.072。
-第四数值实施例-
该第四数值实施例对应于上述第二实施形态(参照图2、图3)。
将该第四数值实施例中的详细数据记在下述表1到表3中。
并且，表4表示第一面非球面数据，表5表示第一面相位函数系数，表6表示第二面非球面数据。
【表1】
焦点距离(mm)     2.300     2.400
波长(nm)     408     660
光源～透镜之间(mm)     ∞     ∞
口径(mm)     2.88     2.88
工作距离(WD)(mm)     0.797     0.543
磁盘厚度(DT)(mm)     0.1     0.6
衍射级数     3     2
【表2】
  面号码   顶点曲率半径(mm)   厚度(mm)   材质   备考
  0   ∞   ∞   Air
  1   1.9634   2.500   n1   衍射面
  2   10.9296   WD   非球面
  3   ∞   DT   disc
  4   ∞   0
【表3】
  波长(nm)   n1   disc
  408   1.84987   1.61642
  660   1.80876   1.57815
【表4】
  非球面
  RD   1.9634
  CC   -0.7229646
  A4   -1.289831E-03
  A6   -6.298032E-04
  A8   -4.889609E-04
  A10   -7.871085E-05
【表5】
  相位函数系数
 P2   -7.906607E+01
 P4   -3.696499E+01
 P6   -3.628162E+00
 P8   -2.712040E-01
 P10   -3.041074E-01
【表6】
 RD   10.9296
 CC   0
 A4   6.150998E-02
 A6   -2.155164E-01
 A8   2.394285E-01
 A10   -8.795929E-02
图6为对BD25a(对应波长：408nm，磁盘厚度：0.1mm)配置时的该第四数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图7为对DVD25b(对应波长：660nm，磁盘厚度：0.6mm)配置时的该第四数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd：1.515，
νd：75.2，
n408：1.52573，
n660：1.51277。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.815，
νd：40.2，
n408：1.84987，
n660：1.80876。
将凹凸的高度设定为4.12μm。此时，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为3级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。
获得了波长为408nm的激光光线的3级衍射光的衍射效率为97.8％、和波长为660nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为97.8％这样的95％以上的较高的衍射效率。
满足了下述条件表达式(1-1)，
m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))：0.847。
并且，下述表7表示该第四数值实施例中的波面像差。图8表示在该第四数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。图9表示在该第四数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
【表7】
波面像差
(单位：mλ)
  轴上像差   轴外像差
  408nm   5.6   18.2
  660nm   4.3   60.4
-第五数值实施例-
该第五数值实施例对应于上述第二实施形态(参照图2、图3)。
在该第五数值实施例及这之后的数值实施例中，仅在彼此波长不同的多种激光光线入射的区域中，进行在下述表等中表示出详细数据的透镜设计，在仅有单一波长的激光光线入射的区域中，对该激光光线进行了最佳透镜设计。
将该第五数值实施例中的详细数据记在下述表8到表10中。
并且，表11表示第一面非球面数据，表12表示第一面相位函数系数，表13表示第二面非球面数据。
【表8】
  焦点距离(mm)   2.313   2.400
  波长(nm)   408   660
  光源～透镜之间(mm)   ∞   ∞
  口径(mm)   3.91   2.88
  工作距离(WD)(mm)   0.639   0.367
  磁盘厚度(DT)(mm)   0.1   0.6
  衍射级数   3   2
  NA   0.85   0.62
【表9】
  面号码   顶点曲率半径(mm)   厚度(mm)   材质   备考
  0   ∞   ∞   Air
  1   1.8609   2.500   n1   衍射面
  2   3.0855   WD   非球面
  3   ∞   DT   disc
  4   ∞   0
【表10】
  波长(nm)   n1   disc
  408   1.84987   1.61642
  660   1.80876   1.57815
【表11】
  非球面
  RD   1.8609
  CC   -0.6790581
  A4   1.049159E-03
  A6   -5.340197E-04
  A8   -1.366773E-04
  A10   -6.205655E-05
  A12   -5.087325E-06
  A14   2.420949E-07
  A16   -8.469920E-07
【表12】
  相位函数系数
  P2   -1.515280E+02
  P4   -3.851231E+01
  P6   -5.731904E+00
  P8   -6.214818E-01
  P10   -1.324050E-01
【表13】
  RD   3.0855
  CC   0
  A4   5.644361E-02
  A6   -8.680361E-02
  A8   -2.953529E-02
  A10   1.339546E-02
  A12   0.009475269
  A14   0.012097358
  A16   -0.008228187
图10为对BD25a(对应波长：408nm，磁盘厚度：0.1mm)配置时的该第五数值实施例中的衍射光学元件的光程图。
图11为对DVD25b(对应波长：660nm，磁盘厚度：0.6mm)配置时的该第五数值实施例中的衍射光学元件的光程图。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd：1.515，
νd：75.2，
n408：1.52573，
n660：1.51277。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.815，
νd：40.2，
n408：1.84987，
n660：1.80876。
如上述表8所示，使波长为408nm的激光光线的有效直径是3.91mm，使NA是0.85。另一方面，使波长为660nm的激光光线的有效直径是2.88mm，使NA是0.62。并且，将波长滤波器(无图示)配置在有效直径为2.88mm～3.91mm的区域中，使波长为408nm的激光光线透过，使波长为660nm的激光光线不透过。并且，在仅使波长为408nm的激光光线透过的有效直径为2.88mm～3.91mm的区域中，将凹凸的高度设定为3.78μm。而在波长为408nm的激光光线和波长为660nm的激光光线都透过的有效直径在2.88mm以下的区域中，将凹凸的高度设定为4.12μm。此时，在有效直径在2.88mm以下的区域及有效直径在2.88mm～3.91mm的区域这两个区域中，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为3级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。
获得了有效直径在2.88mm以下的区域中的波长为408nm的激光光线的3级衍射光的衍射效率为97.8％、有效直径在2.88mm～3.91mm区域中的波长为408nm的激光光线的3级衍射光的衍射效率为100％、波长为660nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为97.8％这样的95％以上的较高的衍射效率。
满足了下述条件表达式(1-1)，
m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))：0.847。
并且，下述表14表示该第五数值实施例中的波面像差。图12表示在该第五数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。图13表示在该第五数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
【表14】
波面像差
(单位：mλ)
轴上像差 轴外像差
408nm 0.4 41.6
660nm 0.1 46.9
-第六数值实施例-
该第六数值实施例对应于上述第二实施形态(参照图2、图3)。
将该第六数值实施例中的详细数据记在下述表15到表17中。
并且，表18表示第一面非球面数据，表19表示第一面相位函数系数，表20表示第二面非球面数据。
【表15】
  焦点距离(mm)   2.258   2.4
  波长(nm)   408   660
  光源～透镜之间(mm)   ∞   ∞
  口径(mm)   2.88   2.88
  工作距离(WD)(mm)   0.874   0.668
  磁盘厚度(DT)(mm)   0.1   0.6
  衍射级数   2   1
【表16】
  面号码   顶点曲率半径(mm)   厚度(mm)   材质   备考
  0   ∞   ∞   Air
  1   1.9248   2.600   n1   衍射面
  2   -6.7096   WD   非球面
  3   ∞   DT   disc
  4   ∞   0
【表17】
  波长(nm)   n1   disc
  408   1.75829   1.61642
  660   1.70990   1.57815
【表18】
  非球面
  RD   1.9248
  CC   -0.09159044
  A4   3.175216E-03
  A6   -8.495488E-04
  A8   1.293105E-04
  A10   -2.209691E-05
【表19】
  相位函数系数
  P2   -7.840987E+00
  P4   6.096281E+01
  P6   9.474989E-01
  P8   3.150453E+00
  P10   2.948275E-01
【表20】
  RD   -6.7096
  CC   0
  A4   6.746856E-02
  A6   -9.634297E-02
  A8   7.919891E-02
  A10   -2.414605E-02
图14为对BD25a(对应波长：408nm，磁盘厚度：0.1mm)配置时的该第六数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图15为对DVD25b(对应波长：660nm，磁盘厚度：0.6mm)配置时的该第六数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd：1.517，
νd：55.6，
n408：1.53237，
n660：1.51406。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.717，
νd：30.6，
n408：1.75829，
n660：1.70990。
将凹凸的高度设定为3.49μm。此时，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为1级衍射光。
获得了波长为408nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为99.6％、和波长为660nm的激光光线的1级衍射光的衍射效率为99.6％这样的95％以上的较高的衍射效率。
满足了下述条件表达式(1-1)，
m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))：1.072。
并且，下述表21表示该第六数值实施例中的波面像差。图16表示在该第六数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。图17表示在该第六数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
【表21】
波面像差
(单位：mλ)
  轴上像差   轴外像差
  408nm   3.5   28.2
  660nm   0.8   39.4
-第七数值实施例-
该第七数值实施例对应于上述第一实施形态(参照图1)。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd：1.596，
νd：29.8，
n408：1.63131，
n660：1.58995，
n780(对波长为780nm的光的折射率)：1.58347。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.796，
νd：44.8，
n408：1.82620，
n660：1.79049，
n780：1.78438。
将凹凸的高度设定为6.876μm。此时，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为3级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。并且，对波长为780nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。
获得了波长为408nm的激光光线的3级衍射光的衍射效率为97.6％、波长为660nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为99.4％和波长为780nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为94.6％这样的均在90％以上的较高的衍射效率。特别是在波长为408nm及660nm时获得了95％以上的较高的衍射效率。
都满足了下述条件表达式(2)，
(mi·λ408/|(n1(λ408)-n2(λ408)|)/h：0.913，
(mi·λ660/|(n1(λ660)-n2(λ660)|)/h：0.957，
(mi·λ780/|(n1(λ780)-n2(λ780)|)/h：1.129。
特别是在波长为408nm及660nm时满足了条件表达式(2-1)。
-第八数值实施例-
该第八数值实施例对应于上述第一实施形态(参照图1)。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd：1.450，
νd：72.7，
n408：1.45976，
n660：1.44799，
n780：1.44564。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.850，
νd：37.7，
n408：1.88903，
n660：1.84309，
n780：1.83555。
将凹凸的高度设定为1.857μm。此时，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为1级衍射光。并且，对波长为780nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为1级衍射光。
获得了波长为408nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为99.8％、波长为660nm的激光光线的1级衍射光的衍射效率为96.7％和波长为780nm的激光光线的1级衍射光的衍射效率为98.1％这样的均在95％以上的较高的衍射效率。
都满足了下述条件表达式(2-1)，
(mi·λ408/|(n1(λ408)-n2(λ408)|)/h：1.023，
(mi·λ660/|(n1(λ660)-n2(λ660)|)/h：0.899，
(mi·λ780/|(n1(λ780)-n2(λ780)|)/h：1.077。
-第九数值实施例-
该第九数值实施例对应于上述第一实施形态(参照图1)。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd：1.582，
νd：32.2，
n408：1.61372，
n660：1.57651，
n780：1.57060。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.632，
νd：62.2，
n408：1.64850，
n660：1.62876，
n780：1.62503。
将凹凸的高度设定为25.796μm。此时，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。并且，对波长为780nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。
获得了波长为408nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为97.3％、波长为660nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为99.9％和波长为780nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为96％这样的均在95％以上的较高的衍射效率。
都满足了下述条件表达式(2-1)，
(mi·λ408/|(n1(λ408)-n2(λ408)|)/h：0.910，
(mi·λ660/|(n1(λ660)-n2(λ660)|)/h：0.979，
(mi·λ780/|(n1(λ780)-n2(λ780)|)/h：1.111。
-第十数值实施例-
该第十数值实施例对应于上述第二实施形态(参照图2、图3)。
将该第十数值实施例中的详细数据记在下述表22到表24中。
并且，表25表示第一面非球面数据，表26表示第一面相位函数系数，表27表示第二面非球面数据。
【表22】
  波长(nm)   408   660   780
  光源～透镜之间(mm)   ∞   ∞   ∞
  焦点距离(mm)   2.380   2.454   2.400
  口径(mm)   2.16   2.16   2.16
  工作距离(WD)(mm)   0.954   0.682   0.25
  磁盘厚度(DT)(mm)   0.1   0.6   1.2
  衍射级数   3   2   2
【表23】
  面号码   顶点曲率半径(mm)   厚度(mm)   材质   备考
  0   ∞   -   Air
  1   1.9171417   2.16478   n1   衍射面
  2   5.555554   WD   非球面
  3   ∞   DT   disc
  4   ∞   0
【表24】
  波长(nm)   n1   disc
  408   1.82620   1.61640
  660   1.79049   1.57815
  780   1.78438   1.57221
【表25】
  非球面
  RD   1.9171417
  CC   -0.3442482
  A4   -7.106507E-03
  A6   -2.007969E-03
  A8   1.160066E-03
  A10   -1.341351E-03
【表26】
  相位函数系数
  P2   -1.351989E+02
  P4   -3.875370E+01
  P6   -1.474224E+00
  P8   1.827447E+00
  P10   -3.090479E+00
【表27】
  RD   5.555554
  CC   0
  A4   9.620685E-03
  A6   -7.582633E-02
  A8   -3.150065E-02
  A10   1.619287E-01
图18为对BD25a(对应波长：408nm，磁盘厚度：0.1mm)配置时的该第十数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图19为对DVD25b(对应波长：660nm，磁盘厚度：0.6mm)配置时的该第十数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图20为对DVD25b(对应波长：780nm，磁盘厚度：1.2mm)配置时的该第十数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd：1.596，
νd：29.8，
n408：1.63131，
n660：1.58995，
n780：1.58347。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.796，
νd：44.8，
n408：1.82620，
n660：1.79049，
n780：1.78438。
将凹凸的高度设定为6.876μm。此时，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为3级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。并且，对波长为780nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。
获得了波长为408nm的激光光线的3级衍射光的衍射效率为97.6％、波长为660nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为99.4％和波长为780nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为94.6％这样的都在90％以上的较高的衍射效率。特别是在波长为408nm及660nm时获得了95％以上的较高的衍射效率。
满足了下述条件表达式(2-1)：
(mi·λ408/|(n1(λ408)-n2(λ408)|)/h：0.913，
(mi·λ660/|(n1(λ660)-n2(λ660)|)/h：0.957，
(mi·λ780/|(n1(λ780)-n2(λ780)|)/h：1.129。
并且，下述表28表示该第十数值实施例中的波面像差。图21表示在该第十数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。图22表示在该第十数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。并且，图23表示在该第十数值实施例中波长为780nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
【表28】
波面像差
(单位：mλ)
  轴上像差   轴外像差0.5度
  408nm   0.8   34.2
  660nm   2.2   42.0
  780nm   2.4   52.5
-第十一数值实施例-
该第十一数值实施例对应于上述第二实施形态(参照图2、图3)。
将该第十一数值实施例中的详细数据记在下述表29到表31中。
并且，表32表示第一面非球面数据，表33表示第一面相位函数系数，表34表示第二面非球面数据。
【表29】
  波长(nm)   408   660   780
  光源～透镜之间(mm)   ∞   145.10800   34.04500
  焦点距离(mm)   2.240   2.621   2.400
  口径(mm)   2.16   2.16   2.16
  工作距离(WD)(mm)   0.740   0.731   0.320
  磁盘厚度(DT)(mm)   0.1   0.6   1.2
  衍射级数   2   1   1
【表30】
  面号码   顶点曲率半径(mm)   厚度(mm)   材质   备考
  0   ∞   -   Air
  1   2.2798   2.11   n1   衍射面
  2   2.4826   WD   非球面
  3   ∞   DT   disc
  4   ∞   0
【表31】
  波长(nm)   n1   disc
  408   1.88903   1.61640
  660   1.84309   1.57815
  780   1.83555   1.57221
【表32】
  非球面
 RD   2.2797969
 CC   0.010799858
 A4   -3.445101E-03
 A6   -2.065122E-03
 A8   4.384370E-05
 A10   -4.277117E-04
【表33】
  相位函数系数
  P2   -7.114019E+02
  P4   -3.445261E+01
  P6   -1.211500E+01
  P8   3.176488E+00
  P10   -2.331451E+00
【表34】
  RD   2.482566
  CC   0
  A4   -4.316588E-02
  A6   -9.793945E-03
  A8   -3.985120E-01
  A10   7.524872E-01
图24为对BD25a(对应波长：408nm，磁盘厚度：0.1mm)配置时的该第十一数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图25为对DVD25b(对应波长：660nm，磁盘厚度：0.6mm)配置时的该第十一数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图26为对DVD25b(对应波长：780nm，磁盘厚度：1.2mm)配置时的该第十一数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd：1.450，
νd：72.7，
n408：1.45976，
n660：1.44799，
n780：1.44564。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.850，
νd：37.7，
n408：1.88903，
n660：1.84309，
n780：1.83555。
将凹凸的高度设定为1.857μm。此时，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为1级衍射光。并且，对波长为780nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为1级衍射光。
获得了波长为408nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为99.8％、波长为660nm的激光光线的1级衍射光的衍射效率为96.7％和波长为780nm的激光光线的1级衍射光的衍射效率为98.1％这样的都在95％以上的较高的衍射效率。
满足了下述条件表达式(2-1)：
(mi·λ408/|(n1(λ408)-n2(λ408)|)/h：1.024，
(mi·λ660/|(n1(λ660)-n2(λ660)|)/h：0.900，
(mi·λ780/|(n1(λ780)-n2(λ780)|)/h：1.077。
并且，下述表35表示该第十一数值实施例中的波面像差。图27表示在该第十一数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。图28表示在该第十一数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。并且，图29表示在该第十一数值实施例中波长为780nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
【表35】
波面像差
(单位：mλ)
  轴上像差   轴外像差0.3度
  408nm   2.6   8.0
  660nm   2.9   40.5
  780nm   0.9   47.7
-第十二数值实施例-
该第十二数值实施例对应于上述第二实施形态(参照图2、图3)。
将该第十二数值实施例中的详细数据记在下述表36到表38中。
并且，表39表示第一面非球面数据，表40表示第一面相位函数系数，表41表示第二面非球面数据。
【表36】
波长(nm)   408   660   780
光源～透镜之间(mm)   ∞   ∞   81.41400
焦点距离(mm)   2.271   2.371   2.400
口径(mm)   2.16   2.16   2.16
工作距离(WD)(mm)   0.909   0.682   0.400
磁盘厚度(DT)(mm)   0.1   0.6   1.2
衍射级数   2   2   2
【表37】
  面号码   顶点曲率半径(mm)   厚度(mm)   材质   备考
  0   ∞   -   Air
  1   1.5694   2.344   n1   衍射面
  2   -7.3501   WD   非球面
  3   ∞   DT   disc
  4   ∞   0
【表38】
  波长(nm)   n1   disc
  408   1.64850   1.61640
  660   1.62876   1.57815
  780   1.62503   1.57221
【表39】
  非球面
  RD   1.5693708
  CC   -0.089131978
  A4   -1.620548E-02
  A6   -5.484649E-03
  A8   -9.311309E-04
  A10   -6.956374E-04
【表40】
  相位函数系数
  P2   4.082903E+01
  P4   -3.207559E+00
  P6   -6.199177E+00
  P8   3.882389E+00
  P10   -2.368276E+00
【表41】
 RD   -7.350077
 CC   0
 A4   4.014944E-03
 A6   9.051197E-02
 A8   -2.299125E-01
 A10   3.538371E-01
图30为对BD25a(对应波长：408nm，磁盘厚度：0.1mm)配置时的该第十二数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图31为对DVD25b(对应波长：660nm，磁盘厚度：0.6mm)配置时的该第十二数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
图32为对DVD25b(对应波长：780nm，磁盘厚度：1.2mm)配置时的该第十二数值实施例中的衍射光学元件2的光程图。
这里，第一光学部的光学特性为：
nd：1.582，
νd：32.2，
n408：1.61372，
n660：1.57651，
n780：1.57060。
并且，第二光学部的光学特性为：
nd：1.632，
νd：62.2，
n408：1.64850，
n660：1.62876，
n780：1.62503。
将凹凸的高度设定为25.796μm。此时，对波长为408nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光为两级衍射光。而对波长为660nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光也为两级衍射光。并且，对波长为780nm的激光光线所产生的衍射光中具有最大光量的衍射光也为两级衍射光。
获得了波长为408nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为97.3％、波长为660nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为99.9％和波长为780nm的激光光线的两级衍射光的衍射效率为96.0％这样的都在95％以上的较高的衍射效率。
满足了下述条件表达式(2-1)：
(mi·λ408/|(n1(λ408)-n2(λ408)|)/h：0.909，
(mi·λ660/|(n1(λ660)-n2(λ660)|)/h：0.979，
(mi·λ780/|(n1(λ780)-n2(λ780)|)/h：1.111。
并且，下述表42表示该第十二数值实施例中的波面像差。图33表示在该第十二数值实施例中波长为408nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。图34表示在该第十二数值实施例中波长为660nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。并且，图35表示在该第十二数值实施例中波长为780nm的光入射到衍射光学元件2时的像差图。
【表42】
波面像差
(单位：mλ)
  轴上像差  轴外像差0.5度
  408nm   5.2  34.0
  660nm   6.5  35.1
  780nm   5.3  45.2
由于本发明所涉及的衍射光学元件的衍射效率对波长的依存性较低，且设计自由度较高，因此对以对物光学系为首的各种光学系有用，例如，摄像光学系、照明光学系、扫描光学系。并且，对包括了这些光学系的光学装置有用，例如，光拾取装置、摄像装置、照明装置、图像形成装置(例如，复印机、打印机等)、图像读取装置(例如，扫描器等)。
本发明并不限定于上述实施形态，只要不脱离它的宗旨或主要特征，能够用其它很多形态实施。如上所述，上述实施形态在各方面只不过是一个例子，不能进行限定性的解释。本发明的范围是用权利要求的范围表示的，不受说明书的任何限制。并且，属于权利要求的范围的同等范围的变形和变更都在本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种衍射光学元件，包括相互接合在一起且接合面形成在衍射面的第一光学部及第二光学部，让彼此波长不同的多种激光光线的每一种在上述衍射面上衍射，其特征在于：
构成为使上述多种激光光线中的至少一种在上述衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数为两级以上。
2.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于：
上述多种激光光线包含第一波长的第一激光光线、和与该第一波长不同的第二波长的第二激光光线，至少在上述第一激光光线和该第二激光光线这两种激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(1)，
0.7＜m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))＜1.3    (1)
m1：第一激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一波长，
λ2：第二波长，
n1(λ1)：第一光学部对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部对第二激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部对第二激光光线的折射率。
3.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于：
上述衍射面是将由凹部以及/或者凸部构成的结构单位规则地排列多个而成，上述多种激光光线包含第一到第k激光光线，在至少该多种激光光线中的两种以上激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(2)，
0.83＜(mi·λi/|n1(λi)-n2(λi)|)/h＜1.17    (2)
mi：第i激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λi：第i激光光线的波长，
n1(λi)：第一光学部对第i激光光线的折射率，
n2(λi)：第二光学部对第i激光光线的折射率，
h：结构单位在光轴方向上的高度，
i＝1、2、...、k。
4.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于：
上述衍射面是将由凹部以及/或者凸部构成的结构单位规则地排列多个而成，上述多种激光光线包含第一波长的第一激光光线、与该第一波长不同的第二波长的第二激光光线和与上述第一波长及该第二波长都不同的第三波长的第三激光光线，至少在上述第一到第三激光光线中的至少两种激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(3)到条件表达式(5)，
0.83＜(m1·λ1/| n1(λ1)-n2(λ1)|)/h＜1.17    (3)
0.83＜(m2·λ2/| n1(λ2)-n2(λ2)|)/h＜1.17    (4)
0.83＜(m3·λ3/| n1(λ3)-n2(λ3)|)/h＜1.17    (5)
m1：第一激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m3：第三激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一波长，
λ2：第二波长，
λ3：第三波长，
n1(λ1)：第一光学部对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部对第二激光光线的折射率，
n1(λ3)：第一光学部对第三激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部对第二激光光线的折射率，
n2(λ3)：第二光学部对第三激光光线的折射率，
h：结构单位在光轴方向上的高度。
5.一种对物光学系，用以让彼此波长不同的多种激光光线的每一种都聚焦在光信息记录媒体的信息记录面上，其特征在于：
至少包括衍射光学元件，该衍射光学元件具有相互接合在一起且接合面形成在衍射面的第一光学部及第二光学部，让上述多种激光光线的每一种都在上述衍射面上衍射；
上述衍射光学元件构成为使上述多种激光光线中的至少一种在上述衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数为两级以上。
6.根据权利要求5所述的对物光学系，其特征在于：
还包括物镜，让透过了上述衍射光学元件的上述多种激光光线的每一种都聚焦在上述信息记录面上。
7.根据权利要求5所述的对物光学系，其特征在于：
上述衍射光学元件让上述多种激光光线的每一种都聚焦在上述信息记录面上。
8.根据权利要求5所述的对物光学系，其特征在于：
上述多种激光光线包含第一波长的第一激光光线、和与该第一波长不同的第二波长的第二激光光线，上述衍射光学元件至少在上述第一激光光线和该第二激光光线这两种激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(1)，
0.7＜m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))＜1.3    (1)
m1：第一激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一波长，
λ2：第二波长，
n1(λ1)：第一光学部对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部对第二激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部对第二激光光线的折射率。
9.根据权利要求5所述的对物光学系，其特征在于：
上述衍射面是将由凹部以及/或者凸部构成的结构单位规则地排列多个而成，上述多种激光光线包含第一到第k激光光线，上述衍射光学元件至少在该多种激光光线中两种以上的激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(2)，
0.83＜(mi·λi/|n1(λi)-n2(λi)|)/h＜1.17    (2)
mi：第i激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λi：第i激光光线的波长，
n1(λi)：第一光学部对第i激光光线的折射率，
n2(λi)：第二光学部对第i激光光线的折射率，
h：结构单位在光轴方向上的高度，
i＝1、2、…、k。
10.根据权利要求5所述的对物光学系，其特征在于：
上述衍射面是将由凹部以及/或者凸部构成的结构单位规则地排列多个而成，上述多种激光光线包含第一波长的第一激光光线、与该第一波长不同的第二波长的第二激光光线和与上述第一波长及该第二波长都不同的第三波长的第三激光光线，上述衍射光学元件至少在上述第一到第三激光光线中的至少两种激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(3)到条件表达式(5)，
0.83＜(m1·λ1/| n1(λ1)-n2(λ1)|)/h＜1.17    (3)
0.83＜(m2·λ2/| n1(λ2)-n2(λ2)|)/h＜1.17    (4)
0.83＜(m3·λ3/| n1(λ3)-n2(λ3)|)/h＜1.17    (5)
m1：第一激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m3：第三激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一波长，
λ2：第二波长，
λ3：第三波长，
n1(λ1)：第一光学部对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部对第二激光光线的折射率，
n1(λ3)：第一光学部对第三激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部对第二激光光线的折射率，
n2(λ3)：第二光学部对第三激光光线的折射率，
h：结构单位在光轴方向上的高度。
11.一种光拾取装置，让激光光线聚焦在光信息记录媒体的信息记录面上，其特征在于：
包括：光源，射出彼此波长不同的多种激光光线，以及
对物光学系，用以让来自上述光源的激光光线聚焦在上述信息记录面上；
上述对物光学系至少包括衍射光学元件，该衍射光学元件具有相互接合在一起且接合面形成在衍射面的第一光学部及第二光学部，让来自上述光源的多种激光光线的每一种在上述衍射面上衍射，该衍射光学元件构成为使上述多种激光光线中的至少一种在上述衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数为两级以上。
12.根据权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于：
上述对物光学系还包括物镜，让透过了上述衍射光学元件的上述多种激光光线的每一种都聚焦在上述信息记录面上。
13.根据权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于：
上述衍射光学元件让上述多种激光光线的每一种都聚焦在上述信息记录面上。
14.根据权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于：
上述光源至少射出作为多种激光光线的第一波长的第一激光光线、和与该第一波长不同的第二波长的第二激光光线，上述衍射光学元件至少在上述第一激光光线和该第二激光光线这两种激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(1)，
0.7＜m1·λ1(n1(λ2)-n2(λ2))/(m2·λ2(n1(λ1)-n2(λ1))＜1.3    (1)
m1：第一激光光线在衍射面上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面上衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一波长，
λ2：第二波长，
n1(λ1)：第一光学部对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部对第二激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部对第二激光光线的折射率。
15.根据权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于：
上述衍射面是将由凹部以及/或者凸部构成的结构单位规则地排列多个而成，上述光源至少射出作为上述多种激光光线的第一到第k激光光线，上述衍射光学元件至少在该多种激光光线中的两种以上激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(2)，
0.83＜(mi·λi/| n1(λi)-n2(λi)|)/h＜1.17    (2)
mi：第i激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λi：第i激光光线的波长，
n1(λi)：第一光学部对第i激光光线的折射率，
n2(λi)：第二光学部对第i激光光线的折射率，
h：结构单位在光轴方向上的高度，
i＝1、2、…、k。
16.根据权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于：
上述衍射面是将由凹部以及/或者凸部构成的结构单位规则地排列多个而成，上述光源至少射出作为上述多种激光光线的第一波长的第一激光光线、与该第一波长不同的第二波长的第二激光光线、和与上述第一波长及该第二波长都不同的第三波长的第三激光光线，上述衍射光学元件至少在上述第一到第三激光光线中的至少两种激光光线入射的区域中满足下述条件表达式(3)到条件表达式(5)，
0.83＜(m1·λ1/|n1(λ1)-n2(λ1)|)/h＜1.17    (3)
0.83＜(m2·λ2/|n1(λ2)-n2(λ2)|)/h＜1.17    (4)
0.83＜(m3·λ3/|n1(λ3)-n2(λ3)|)/h＜1.17    (5)
m1：第一激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m2：第二激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
m3：第三激光光线在衍射面衍射的衍射光中具有最大光量的衍射光的衍射级数，
λ1：第一波长，
λ2：第二波长，
λ3：第三波长，
n1(λ1)：第一光学部对第一激光光线的折射率，
n1(λ2)：第一光学部对第二激光光线的折射率，
n1(λ3)：第一光学部对第三激光光线的折射率，
n2(λ1)：第二光学部对第一激光光线的折射率，
n2(λ2)：第二光学部对第二激光光线的折射率，
n2(λ3)：第二光学部对第三激光光线的折射率，
h：结构单位在光轴方向上的高度。
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