CN101421787A - 光拾取装置、光学元件、光信息记录再生装置、光学元件的设计方法 - Google Patents

Abstract

为了提供一种能够实现对记录密度不同的3种光盘能够恰当地进行信息记录及/或再生、结构简单化、低成本的光拾取装置、物镜光学元件以及光信息记录再生装置，光拾取装置备有的光学元件，其上具有使第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造重叠的光程差付与构造。

Description

光拾取装置、光学元件、光信息记录再生装置、光学元件的设计方法

技术领域

本发明涉及能够对不同种类的光盘互换可能地进行信息记录以及/或再生的光拾取装置、光学元件、光信息记录再生装置，还有光学元件的设计方法。

背景技术

近年来，光拾取装置中，作为为了再生光盘中记录的信息以及向光盘记录信息的光源所使用的激光光源越来越短波长化，例如，利用蓝紫色半导体激光或第2谐波进行红外半导体激光波长变换的蓝色SHG激光等波长400～420nm的激光光源越来越实用化。使用这些蓝紫色激光光源的话，在使用与DVD(数字通用盘)相同数值孔径(NA)物镜时，对直径12cm的光盘能够记录15～20GB的信息，将物镜NA提高到0.85时，对直径12cm的光盘能够记录23～25GB的信息。以下本说明书中，将使用蓝紫色激光光源的光盘以及光磁盘统称为“高密度光盘”。另外，将向光盘记录信息和再生光盘中记录的信息的任何一方以及包括两者的情况，都统称为“记录/再生”或“记录以及/或再生”。

而使用NA0.85物镜的高密度光盘中，起因于光盘倾斜(skew)产生的彗形像差增大，所以，有的是将保护基板设计得比DVD时的来得薄(相对DVD的0.6mm来说，设计成0.1mm)，降低倾斜引起的彗形像差量。但是，只能对这种高密度光盘进行确切的信息记录/再生的话，作为光盘播放/记录器械(光信息记录再生装置)产品的价值还不充分。现在，如果考虑到有记录着各种各样信息的DVD和CD(小型盘)出售之现实，只能对高密度光盘进行信息的记录/再生是不够的，例如能够对用户所持有的DVD和CD都能够同样确切地进行信息的记录/再生，这关系到提高高密度光盘用光盘播放/记录器械的商品价值。出于上述背景，希望搭载于高密度光盘用光盘播放/记录器械中的光拾取装置具有以下性能，即能够对高密度光盘、DVD、且CD的任何一种都维持互换性能够确切地记录/再生信息。

作为能够对高密度光盘、DVD、且CD的任何一种都维持互换性能够确切地记录/再生信息的方法，可以考虑相应于记录/再生信息之光盘的记录密度，选择性地切换高密度光盘用光学系统和DVD、CD用光学系统之方法，但是这样需要多个光学系统，所以不利于小型化，另外成本上升。

因此，为了简化光拾取装置的结构实现低成本化，在具有互换性的光拾取装置中，也使高密度光盘用光学系统和DVD、CD用光学系统共通化，尽量减少构成光拾取装置的光学部件个数，这有利于光拾取装置的结构简单化和低成本化。而为了得到记录/再生波长互不相同的多种光盘共通的光学系统，必须在聚光光学系统的至少一个光学元件上，形成具有球面像差波长依存性的光程差付与构造。

专利文献1中记载了一种具有作为光程差付与构造的衍射构造的、能够通用于高密度光盘和以往的DVD及CD的物镜光学系统，以及搭载了该物镜光学系统的光拾取装置。

专利文献1：欧洲公开专利第1304689号

发明内容

发明欲解决的课题

然而，上述专利文献1中记载的对3种不同光盘互换可能地进行信息记录以及/或再生的光拾取装置中使用的物镜，由于光拾取装置的设计规格的关系，用于记录以及/或再生的光量有不足的可能性，或进行CD的跟踪时，不要光对跟踪用传感产生不良影响，有时难以正确进行CD的跟踪，存在问题。尤其是在用无穷光学系统的情况时，即，平行光束入射到物镜上的情况时，上述问题在3种不同光盘都很显著。并且以塑料透镜作为物镜时，温度变化引起的球面像差的变化变大之问题也变得显著。

为了解决上述问题，也许可以考虑在不同的光学面上分别设具有不同光学功能的多个光程差付与构造，但是，在不同的光学面上设不同的光程差付与构造进行组合使用时，由于偏心产生像差，成为问题，光拾取装置的组装精度必须提到非常高，存在问题。

本发明针对上述问题，以提供一种光拾取装置、光学元件以及光信息记录再生装置为目的，它们是一种能够对高密度光盘、DVD、CD等记录密度不同的3种盘确切地进行信息的记录以及/或再生的光拾取装置、物镜以及光信息记录再生装置，其中结构简单，组装时不易产生偏心误差，能够实现低成本化。加上以提供一种光拾取装置、物镜以及光信息记录再生装置为目的，其中，即使是用无穷光学系统，对3种不同光盘也都能够确保跟踪的正确性。并且以提供一种光拾取装置、物镜以及光信息记录再生装置为目的，其中，即使用塑料透镜作为聚光光学系统用的光学元件，也使温度特性良好，能够对3种盘确切地进行信息的记录以及/或再生。

用来解决课题的手段

为了解决以上课题，第1项记载的发明是一种光拾取装置，其包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；其中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光拾取装置的特征在于：所述聚光光学系统至少具有一个光学元件；所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；所述光程差付与构造是至少使第一基础构造、第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠的构造；所述第一基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第一基础构造的所述第一光束的r次(r为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的s次(s为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的t次(t为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；所述第二基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第二基础构造的所述第一光束的u次(u为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的v次(v为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的w次(w为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；所述第三基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第三基础构造的所述第一光束的x次(x为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的y次(y为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的z次(z为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。

第2项记载的光拾取装置是第1项中记载的光拾取装置，其特征在于，被附有重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造、所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造的所述光学元件，由单一的材料形成。

第3项记载的光拾取装置是第1项或第2项中记载的光拾取装置，其特征在于，具有重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造、所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造的所述光学元件，是由塑料形成的物镜。

第4项记载的光拾取装置是第3项中记载的光拾取装置，其特征在于，满足以下条件。

0.01<ΔSA/f1<0.05      (1)

其中，ΔSA表示下述两球面像差之差：一、在使用基准温度T0时将所述第一光束(所述第一波长λ1是在所述使用基准温度T0时的使用基准波长λ10)聚光与所述第1光盘的信息记录面上时的球面像差，二、在不同于使用基准温度T0的使用温度T(|T-T0|<60[℃])时将所述第一光束(所述第一波长λ1是在所述使用温度T时的使用波长λ11)聚光与所述第1光盘的信息记录面上时的球面像差；f1表示采用所述第1光束时的、所述聚光光学系统中包含的物镜的焦点距离。

第5项记载的光拾取装置是第4项中记载的光拾取装置，其特征在于，通过重叠所述第三基础构造，ΔSA/f1的值能够满足所述条件式(1)。

第6项记载的光拾取装置是第1至第5项的任何一项中记载的光拾取装置，其特征在于，满足以下条件式。

x＝10

y＝6

z＝5

第7项记载的光拾取装置是第6项中记载的光拾取装置，去特征在于，满足以下条件式。

r＝0

s＝0

t＝±1

u＝2

v＝1

w＝1

x＝10

y＝6

z＝5

第8项记载的光拾取装置是第1至第7项的任何一项中记载的光拾取装置，其特征在于，所述第二基础构造是具有多个高低差的构造，所述第三基础构造是具有多个高低差的构造，且所述高低差间的间距大于所述第二基础构造，使所述第二基础构造和所述第三基础构造重叠时，使所述第二基础构造的至少一个高低差的位置与所述第三基础构造的高低差的位置不一致地进行重叠。

第9项记载的光拾取装置是第1至第8项的任何一项中记载的光拾取装置，其特征在于，所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个为火焰型形状。

第10项记载的光拾取装置是第9项中记载的光拾取装置，其特征在于，重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造，相对所述光学元件的基底面不是直角也不是平行而具有倾斜面。

第11项记载的光学元件，是用于光拾取装置的聚光光学系统的光学元件，光拾取装置包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；光拾取装置中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光学元件的特征在于：所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；所述光程差付与构造是至少使第一基础构造、第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠的构造；所述第一基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第一基础构造的所述第一光束的r次(r为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的s次(s为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的t次(t为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；所述第二基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第二基础构造的所述第一光束的u次(u为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的v次(v为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的w次(w为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；所述第三基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第三基础构造的所述第一光束的x次(x为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的y次(y为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的z次(z为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。

第12项记载的光学元件是第11项中记载的光学元件，其特征在于，被附有重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造、所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造的所述光学元件，由单一的材料形成。

第13项记载的光学元件是第11项或第12项中记载的光学元件，其特征在于，具有重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造、所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造的所述光学元件，是由塑料形成的物镜。

第14项记载的光学元件是第13项中记载的光学元件，其特征在于，满足以下条件。

0.01<ΔSA/f1<0.05     (1)

其中，ΔSA表示下述两球面像差之差：一、在使用基准温度T0时所述光拾取装置将所述第一光束(所述第一波长λ1是在所述使用基准温度T0时的使用基准波长λ10)聚光与所述第1光盘的信息记录面上时的球面像差，二、在不同于使用基准温度T0的使用温度T(|T-T0|<60[℃])时所述光拾取装置将所述第一光束(所述第一波长λ1是在所述使用温度T时的使用波长λ11)聚光与所述第1光盘的信息记录面上时的球面像差；f1表示采用所述第1光束时的、所述聚光光学系统中包含的物镜的焦点距离。

第15项记载的光学元件是第14项中记载的光学元件，其特征在于，通过重叠所述第三基础构造，ΔSA/f1的值能够满足所述条件式(1)。

第16项记载的光学元件是第11至第15项的任何一项中记载的光学元件，其特征在于，满足以下条件式。

x＝10

y＝6

z＝5

第17项记载的光学元件是第16项中记载的光学元件，其特征在于，满足以下条件式。

r＝0

s＝0

t＝±1

u＝2

v＝1

w＝1

x＝10

y＝6

z＝5

第18项记载的光学元件是第11至第17项的任何一项中记载的光学元件，其特征在于，所述第二基础构造是具有多个高低差的构造，所述第三基础构造是具有多个高低差的构造，且所述高低差间的间距大于所述第二基础构造，使所述第二基础构造和所述第三基础构造重叠时，使所述第二基础构造的至少一个高低差的位置与所述第三基础构造的高低差的位置不一致地进行重叠。

第19项记载的光学元件是第11至第18项的任何一项中记载的光学元件，其特征在于，所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个为火焰型形状。

第20项记载的光学元件是第19项中记载的光学元件，其特征在于，重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造，相对所述光学元件的基底面不是直角也不是平行而具有倾斜面。

第21项记载的光信息记录再生装置，是备有光拾取装置的光信息记录再生装置，光拾取装置包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；光拾取装置中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光信息记录再生装置的特征在于：所述光拾取装置的所述聚光光学系统至少具有一个光学元件；所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；所述光程差付与构造是至少使第一基础构造、第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠的构造；所述第一基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第一基础构造的所述第一光束的r次(r为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的s次(s为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的t次(t为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；所述第二基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第二基础构造的所述第一光束的u次(u为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的v次(v为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的w次(w为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；所述第三基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第三基础构造的所述第一光束的x次(x为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的y次(y为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的z次(z为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。

第22项记载的光拾取装置，包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；其中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光拾取装置的特征在于：所述聚光光学系统至少具有一个光学元件；所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；所述光程差付与构造是至少使第一基础构造、第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠之构造；所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造是具有与光轴几乎同一方向之高低差的构造；所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个是具有火焰型形状的构造；重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造，相对所述光学元件的基底面不是直角也不是平行而具有倾斜面。

第23项记载的光拾取装置是第22项中记载的光拾取装置，其特征在于，所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个是具有阶梯型形状的构造。

第24项记载的光学元件，是用于光拾取装置的聚光光学系统的光学元件，光拾取装置包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；光拾取装置中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光学元件的特征在于：所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；所述光程差付与构造是至少使第一基础构造、第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠的构造；所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造是具有与光轴几乎同一方向之高低差的构造；所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个是具有火焰型形状的构造；重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造，相对所述光学元件的基底面不是直角也不是平行而具有倾斜面。

第25项记载的光学元件是第24项中记载的光学元件，其特征在于，所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个是具有阶梯型形状的构造。

第26项记载的光信息记录再生装置，是备有光拾取装置的光信息记录再生装置，光拾取装置包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；光拾取装置中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光信息记录再生装置的特征在于：所述聚光光学系统至少具有一个光学元件；所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；所述光程差付与构造是至少使第一基础构造、第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠的构造；所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造是具有与光轴几乎同一方向之高低差的构造；所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个是具有火焰型形状的构造；重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造以及所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造，相对所述光学元件的基底面不是直角也不是平行而具有倾斜面。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种光拾取装置、光学元件以及光信息记录再生装置，其中结构简单，组装时不易产生偏心误差，能够实现低成本化，能够对高密度光盘、DVD、CD等记录密度不同的3种盘确切地进行信息的记录以及/或再生。加上即使是用无穷光学系统，对3种不同光盘也都能够确保跟踪的正确性。并且即使用塑料透镜作为聚光光学系统用的光学元件，也使温度特性良好，能够对3种盘确切地进行信息的记录以及/或再生。

附图说明

图1是从光轴方向看到的本发明涉及的物镜OBJ一例图。

图2是本发明涉及的基础构造的几例(a)～(e)的模式截面示意图。

图3是本发明涉及的光拾取装置的结构概略示意图。

图4是本发明涉及的物镜OBJ的一例模式截面示意图。

图5是本发明涉及的实施例的物镜的光程差付与构造的截面示意图。

图6是本发明涉及的实施例中，有关BD、DVD、CD的纵球面像差图(a)～(c)。

图7是斑点的形状概略示意图。

符号说明

AC  二轴传动器

PPS  偏振二向色性棱镜

CL  准直透镜

LD1  蓝紫色半导体激光

LM  激光模块

OBJ  物镜

PL1  保护基板

PL2  保护基板

PL3  保护基板

PU1  光拾取装置

RL1  信息记录面

RL2  信息记录面

RL3  信息记录面

CN  中央区域

MD  周边区域

OT  最周边区域

具体实施方式

本发明的光拾取装置备有第一光源、第二光源、第三光源之至少3个光源。并且，本发明的光拾取装置备有聚光光学系统，用来使第一光束聚光于第1光盘的信息记录面上、使第二光束聚光于第2光盘的信息记录面上、使第三光束聚光于第3光盘的信息记录面上。另外，本发明的光拾取装置备有受光元件，接受从第1光盘、第2光盘、第3光盘的信息记录面反射的光束。

第1光盘具有厚度为t1的保护基板和信息记录面。第2光盘具有厚度为t2(t1≤t2)的保护基板和信息记录面。第3光盘具有厚度为t3(t2<t3)的保护基板和信息记录面。优选第1光盘是高密度光盘、第2光盘是DVD、第3光盘是CD，但并不局限于此。另外，与t1＝t2时相比，是t1<t2时用一个聚光光学系统、尤其是单个物镜对3个不同的光盘进行记录以及/或再生更困难，但是，本发明使其成为可能。而且，第1光盘、第2光盘、第3光盘也可以是具有多个信息记录面的多层光盘。

本说明书中，作为高密度光盘，例举由NA0.85的物镜进行信息的记录/再生的、保护基板的厚度为0.1mm程度规格的光盘(例如BD：蓝光盘)。另外，作为其他高密度光盘，例举由NA0.65至0.67的物镜进行信息的记录/再生的、保护基板的厚度为0.6mm程度规格的光盘(例如HD DVD：也单称为HD)。另外，高密度光盘中也包括信息记录面上有数至数十nm程度厚度的保护膜(本说明书中，保护基板也包括保护膜)的光盘和保护基板的厚度为0的光盘。另外，高密度光盘中也包括采用蓝紫色半导体激光、蓝紫色SHG激光作为信息记录/再生用光源的光磁盘。并且本说明书中，DVD是由NA0.60～0.67程度的物镜进行信息的记录/再生的、保护基板的厚度为0.6mm程度的DVD系列光盘的总称，包括DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等。另外本说明书中，CD是由NA 0.45～0.51程度的物镜进行信息的记录/再生的、保护基板的厚度为1.2mm程度的CD系列光盘的总称，包括CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、CD-R、CD-RW等。记录密度是高密度光盘的记录密度最高，以下按DVD、CD依次降低。

有关保护基板的厚度t1、t2、t3，优选满足以下条件式，但不局限于此。

0.0750mm≤t1≤0.1125mm或0.5mm≤t1≤0.7mm

0.5mm≤t2≤0.7mm

1.0mm≤t3≤1.3mm

本说明书中，优选第一光源、第二光源、第三光源为激光光源。作为激光光源，可以优选采用半导体激光、硅激光等。优选从第一光源射出的第一光束的第一波长λ1、从第二光源射出的第二光束的第二波长λ2(λ2>λ1)、从第三光源射出的第三光束的第三波长λ3(λ3>λ2)满足以下条件式。

1.5×λ1<λ2<1.7×λ1

1.9×λ1<λ3<2.1×λ1

在分别用BD或HD、DVD、CD作为第1光盘、第2光盘、第3光盘时，优选第一光源的第一波长λ1在350nm以上、440nm以下，更优选在380nm以上、415nm以下；优选第二光源的第二波长λ2在570nm以上、680nm以下，更优选在630nm以上、670nm以下；优选第三光源的第三波长λ3在750nm以上、880nm以下，更优选在760nm以上、820nm以下。

可以对第一光源、第二光源、第三光源中的至少2个光源进行单元化。单元化是指例如第一光源和第二光源固定收纳在1组装件中，但不局限于此，广义包括2个光源被固定在像差修正不能之状态。另外除了光源，后述受光元件也可以1组装件化。

作为受光元件优选采用光电二极管等光检出器。在光盘的信息记录面上反射的光入射到受光元件，用其输出信号能够得到记录在光盘上的信号的读取信号。并且，通过受光元件上的斑点形状变化和位置变化检出光量变化，进行对焦检出、跟踪检出，根据该检出，能够使物镜移动以便对焦和跟踪。受光元件也可以由多个光检出器组成。受光元件还可以拥有主光检出器和副光检出器。例如，可以在接受信息记录再生用主光的光检出器的两旁，设2个副的光检出器，作为受光元件由该2个副光检出器接受跟踪调整用副光。受光元件还可以备有与各光源对应的多个受光元件。

聚光光学系统至少备有物镜等一个光学元件。聚光光学系统可以单备有物镜，但聚光光学系统除了物镜之外，也可以备有准直透镜等耦合透镜和具有光学功能的平板光学元件等其他光学元件。耦合透镜是指配置在物镜和光源之间的改变光束发散角的单透镜或透镜组。并且聚光光学系统还可以备有衍射光学元件等光学元件，用来将从光源射出的光束分割成信息记录再生用的主光束和跟踪等用的二个副光束。本说明书中的物镜是指在光拾取装置中设置在对着光盘之位置上的、具有将从光源射出的光束聚光于光盘的信息记录面上之功能的光学系统。优选的物镜是指在光拾取装置中设置在对着光盘之位置上的、具有将从光源射出的光束聚光于光盘的信息记录面上之功能的光学系统，且通过传动装置至少在光轴方向能够一体变异的光学系统。

聚光光学系统中使用的光学元件，是设有光程差付与构造的光学元件，其可以由二个以上的多个透镜及光学元件构成，也可以仅仅是单个透镜，但优选单个透镜或单体光学元件。另外，光学元件可以由玻璃也可以由塑料形成，或是在玻璃制光学元件上用光硬化性树脂等设光程差付与构造等的混合光学元件，但优选由单一材料形成。光学元件由多个透镜组成时，可以混合采用玻璃透镜和塑料透镜。光学元件有多个透镜时，可以是有光程差付与构造的平板光学元件和非球面透镜(有无光程差付与构造均可)的组合。光学元件为透镜时优选折射面为非球面。优选光学元件上设光程差付与构造的基底面为非球面或平面。设光程差付与构造的光学元件的光学面为平面时，基底面是指其平面；设光程差付与构造的光学元件的光学面为曲面时，基底面是指光程差付与构造的包络面。包络面是指，连接每一个某单位区域上光轴方向突出最大部分的曲线。作为单位区域，例如可以在光轴垂直方向每0.05mm地进行分割。尤其优选设有光程差付与构造的光学元件是由塑料形成的单个物镜或是由塑料形成的单体平板光学元件。

光学元件以玻璃制时，优选使用玻璃转移点Tg在400℃以下的玻璃材料。通过使用玻璃转移点Tg在400℃以下的玻璃材料，能够进行低温成形，这样可以延长模具寿命。作为上述玻璃转移点Tg低的玻璃材料，有例如株式会社住田光学玻璃制造的K-PG325、K-PG375(均为产品名称)。

但是，玻璃制的光学元件一般由于比重大于树脂透镜，所以例如用玻璃透镜作为物镜时重量大，对驱动物镜的传动装置增加负担。因此以玻璃透镜作为光学元件时，优选使用比重小的玻璃材料。具体优选比重在3.0以下，更优选在2.8以下。

物镜等光学元件用塑料制时，优选使用链烯烃系树脂材料，链烯烃系中又优选使用下述树脂材料，即在温度25℃时对波长405nm的折射率在1.54至1.60范围内，且在-5℃到70℃温度范围内，温度变化引起的对波长405nm的折射率变化率dN/dT(℃-1)在-20×10^-5至-5×10^-5(更优选在-10×10^-5至-8×10^-5)范围内。另外，物镜为塑料透镜时，优选耦合透镜也为塑料透镜。

或者作为适合于本发明物镜的树脂材料，除了上述链烯烃系之外还有一种“无热树脂”。无热树脂是散布了直径30nm以下之粒子的树脂材料，该粒子所具有的伴随温度变化的折射率变化率，与母材树脂的伴随温度变化的折射率变化率符号相反。

有关备有光程差付与构造的光学元件记载如下。光程差付与构造是至少使第一基础构造、第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠之构造。所谓“重叠”按照字面意思即重合。本说明书中，第一基础构造和第二基础构造分别设在其他光学面上的情况，或第一基础构造和第二基础构造虽然是在同一光学面上但分别设在不同区域而没有一点重合区域的情况，不属于本说明书中的重叠。另外，本说明书中的光程差付与构造，只要至少3个基础构造重叠即可，也可以进一步重叠其他基础构造。例如，可以在第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造上再加上重叠第四基础构造，也可以再重叠第五基础构造。而且基础构造都为光程差付与构造。

本说明书所说的光程差付与构造是对入射光束附加光程差之构造的总称。光程差付与构造中也包括付与相位差的相位差付与构造。相位差付与构造中又包括衍射构造。光程差付与构造具有与光轴方向几乎平行的高低差，优选具有多个高低差。由该高低差对入射光束附加光程差以及/或相位差。由光程差付与构造附加的光程差可以是入射光束波长的整数倍，也可以是入射光束波长的非整数倍。优选第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造等基础构造在从光轴方向看时是以光轴为中心的同心圆状的构造。

第一基础构造是光程差付与构造，其使穿过第一基础构造的第一光束的r次(r为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第二光束的s次(s为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第三光束的t次(t为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。第二基础构造是光程差付与构造，其使穿过第二基础构造的第一光束的u次(u为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第二光束的v次(v为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第三光束的w次(w为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。第三基础构造是光程差付与构造，其使穿过第三基础构造的第一光束的x次(x为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第二光束的y次(y为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第三光束的z次(z为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。

r、s、t、u、v、w、x、y、z中的一部分可以是相同的整数，也可以是都不相同的整数。但不会是都相同的整数。

优选r、s、t中至少一个不为0。r、s、t中一个或二个可以为0。优选u、v、w中至少一个不为0。更优选u、v、w都不为0。优选x、y、z中至少一个不为0。更优选x、y、z都不为0。还有选满足以下条件式。

r+s+t<u+v+w<x+y+z

优选第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造是某种单位形状周期性地反复之构造。这里的所谓“单位形状周期性地反复”当然包括相同形状以同一周期进行反复。并且，周期的一个单位的单位形状，持有规律性地周期渐渐变长或渐渐变短的形状，也属于“单位形状周期性地反复”。

例如，优选第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造的至少一个具有火焰型形状。火焰型形状如图2(a)、(b)所示，具有光程差付与构造的光学元件的含光轴的截面形状是锯齿状，换而言之，光程差付与构造相对基底面不是直角也不平行而是具有倾斜面。有关基底面在前面已作说明。也可以将本发明中的第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造等所有的基础构造限定于火焰型形状的基础构造。

第一基础构造、第二基础构造又第三基础构造具有火焰型形状时，是单位形状的三角形作反复之形状。可以是如图2(a)所示的相同的三角形进行反复的形状，也可以是如图2(b)所示的随着向基底面方向向前而三角形的大小渐渐变大或变小之形状。还可以是组合三角形的大小渐渐变大之形状和三角形的大小渐渐变小之形状的形状。但是，即使是在三角形的大小渐渐变化的情况时，也优选三角形中的光轴方向(或穿过的光线的方向)的大小几乎不变。火焰型形状中，三角形光轴方向的一个长度(也可以是穿过三角形的光线方向的长度)称为齿距深度，三角形光轴垂直方向的一个长度称为齿距宽度。还可以形成下述形状，在某一区域中火焰型形状的高低差倾向光轴(中心)侧，而其他区域中火焰型形状的高低差倾向光轴(中心)侧反向，在其间设必要的迁移区域以用来切换火焰型形状高低差的朝向。用光程差函数表示由衍射构造附加在透过波面上的光程差时，该迁移区域相当于光程差函数成为极值的点。光程差函数有成为极值的点的话，光程差函数的斜率变小，环带齿距有变宽的可能，能够抑制衍射构造的形状误差引起的透过率降低。而且即使r、s、t等次数相同，在形状不同的基础构造或将次数相同的基础构造错开重叠时，也可以分别看作是不同的基础构造。

另外，第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造的至少一个也可以是如图2(c)、(d)所示的阶梯形状。阶梯型形状是指具有光程差付与构造的光学元件的含光轴的截面形状为阶梯状，换而言之，光程差付与构造只有平行于基底面的面和平行于光轴的面，没有倾斜于基底面的面，随着向基底面方向向前而阶段性地光轴方向的长度发生变化。例如，r＝0、s＝1、t＝0时，第一基础构造是如图2(d)所示的阶梯状形状，但该形状又可以说是2个火焰型形状的重叠，所以可以视该形状为二个基础构造的重叠。

第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造具有阶梯型形状时，是为单位形状的阶梯形状作反复之形状。可以是如图2(c)所示的阶梯的台阶渐渐升高或如图2(d)所示的几级(例如4、5节)相同的小阶梯形状作反复等形状。并且，也可以是随着向基底面方向向前而阶梯的大小渐渐变大或阶梯的大小渐渐变小之形状，但优选光轴方向(或穿过的光线的方向)的长度几乎不变。

并且，第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造的任何一个也可以是如图2(e)所示的二元型形状。并且可以是随着向基底面方向向前而二元型的大小渐渐变大之形状或阶梯的大小渐渐变小之形状，但优选穿过的光线的方向的长度几乎不变。例如，r＝0、s＝0、t＝±1时，第一基础构造是如图2(e)所示的二元型形状，但该形状又可以说是2个火焰型形状的重叠，所以可以将该形状视为二个基础构造的重叠。

使第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造重叠形成的光程差付与构造的形状中，优选第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造保留火焰型形状的痕迹。换一句话说，优选使第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造重叠而形成的光程差付与构造，相对光学元件设有光程差付与构造的基底面来说，不是直角也不是平行而具有倾斜面。通过形成这样的形状，在第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造中，能够进一步防止意图付与的光学功能(例如提高温度特性、提高波长特性、只使特定波长发生衍射等功能)的减少和消失，能够在重叠的光程差付与构造中发挥意图的光学功能。

第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造中，对于具有较大齿距(或周期宽)的火焰型形状的基础构造和与其相比具有较小齿距(或周期宽)的火焰型形状的基础构造之至少二个基础构造，在使该二个基础构造重叠时，优选至少一个具有较大齿距(或周期宽)的基础构造的高低差(相对基底面几乎垂直的面)的位置，与具有较小齿距(或周期宽)的基础构造的高低差的位置不一致。更优选较大的基础构造的高低差的位置的一半以上，与较小的基础构造的高低差的位置不一致。换而言之，为了使较大的基础构造的周期与较小的基础构造的周期的整数倍不一致，优选错开相互间的高低差的位置。通过这样重叠，能够保留上述火焰型形状的痕迹，所以优选。

还优选第一基础构造以及第二基础构造是付与衍射作用的、即将第1光盘使用时发生的球面像差、第2光盘使用时发生的球面像差、第3光盘使用时发生的球面像差分别调整到所望值的构造。这种构造称为互换用构造。尤其优选第一基础构造是利用第1光束和第3光束的波长差来修正基于第1光盘和第3光盘的透明基板厚度差而产生的球面像差之构造。另外，优选第二基础构造是利用第1光束和第2光束的波长差来修正基于第1光盘和第2光盘的透明基板厚度差而产生的球面像差之构造。

反之优选第三基础构造和后述第四基础构造以及第五基础构造是修正环境温度变化时所产生的像差之构造。这种构造以下称为温度变化补偿构造。优选第三基础构造、第四基础构造以及第五基础构造也可以是利用环境温度变化引起的略微(约±10nm以内)变化的波长变化，来修正环境温度变化引起的物镜折射率变化所伴随产生的像差之构造。第三基础构造、第四基础构造以及第五基础构造还利用伴随环境温度变化的折射率变化，使相位差在基础构造的高低差中产生变化，利用该相位差的变化，修正伴随环境温度变化而产生的像差。

也可以使第一基础构造以及第二基础构造是在相同基底面的构造，仅第三基础构造是在不同基底面的构造。

作为本发明的光学元件，例如设计非球面物镜时，优选的设计方法如下。首先设计基准面的非球面，在其上载置齿距最大的基础构造，且r、s、t值分别被设定的构造作为第一基础构造。接下去，对于第一基础构造的各齿距内的各个面，将齿距仅次于第一基础构造大的基础构造，且u、v、w值分别被设定的构造作为第二构造，重叠到第一基础构造。进一步，对于第一基础构造的各齿距内的各个面，将齿距仅次于第二基础构造大的基础构造，且x、y、z值分别被设定的构造作为第三构造，重叠到第一基础构造以及第二基础构造。有第4个以上基础构造时，反复上述作业即可。如上所述，优选从齿距大的基础构造开始依次重叠基础构造。也可以分别设计第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造，最后将这些基础构造在基准面上重合，但优选上述方法。

第一基础构造以及第二基础构造优选采用光程差函数设计，第三基础构造优选从采用非球面系数的非球面式进行设计，但不局限于该设计方法。

另外，备有光程差付与构造的光学元件是塑料制的单个物镜时，作为光拾取装置，优选满足以下条件式。

0.01<ΔSA/f1<0.05           (1)

其中，ΔSA表示下述两球面像差之差：一、使用基准温度T0时将第一光束(这里以第一波长λ0为使用基准温度T0时的使用基准波长λ10)聚光与第1光盘的信息记录面上时的球面像差，二、不同于使用基准温度T0的使用温度T(这里以|T-T0|<60[℃])时将第一光束(这里以第一波长λ0为所述使用温度T时的使用波长λ11)聚光与第1光盘的信息记录面上时的球面像差；f1表示采用第1光束时的聚光光学系统中所含的物镜的焦点距离。优选T0在15度以上25度以下的范围。

更优选满足以下的条件式。

0.01<ΔSA/f1<0.03             (1‘)

优选在塑料光学元件上所设的光程差付与构造中因设有第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造中的至少一个基础构造而能够满足上述条件式。例如，在第三基础构造中，通过以上述x值为10、y值为6、z值为5，由此能够满足上述条件式(1)或(1‘)。

接下去，对具有使第一基础构造、第二基础构造以及第三基础构造重叠之光程差付与构造的光学元件是塑料制的单个物镜时的优选方式，记载如下。

物镜的至少一个光学面具有中央区域和中央区域周围的周边区域。更优选物镜的至少一个光学面在周边区域的周围具有最周边区域。通过设最周边区域，能够更确切地对高NA光盘进行记忆以及/或再生。优选中央区域是含物镜光轴的区域，但也可以是不含区域。优选中央区域和周边区域以及最周边区域设在同一光学面上。如图1所示，优选中央区域CN、周边区域MD、最周边区域OT是设在同一光学面上的以光轴为中心的同心圆状。另外，物镜的中央区域上设有第一光程差付与构造，其为本发明的光程差付与构造，通过使第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造重叠而构成；周边区域上设有第二光程差付与构造。第二光程差付与构造可以是重叠3个基础构造之构成，也可以是重叠2个基础构造之构成，还可以是由单一基础构造构成的光程差付与构造。有最周边区域时，最周边区域可以是折射面，在最周边区域也可以设第三光程差付与构造。第三光程差付与构造可以是重叠3个基础构造之构成，也可以是重叠2个基础构造之构成，还可以是由单一基础构造构成的光程差付与构造。优选中央区域、周边区域、最周边区域分别邻接，但也可以在其间略微有间隙。

优选第一光程差付与构造设在物镜中央区域面积的70％以上的区域上，较优选在90％以上。更优选第一光程差付与构造设在中央区域的整个面上。优选第二光程差付与构造设在物镜周边区域面积的70％以上的区域上，较优选在90％以上。更优选第二光程差付与构造设在周边区域的整个面上。优选第三光程差付与构造设在物镜最周边区域面积的70％以上的区域上，较优选在90％以上。更优选第三光程差付与构造设在最周边区域的整个面上。

设在物镜中央区域的第一光程差付与构造和设在物镜周边区域的第二光程差付与构造可以设在物镜不同的光学面上，但优选设在同一光学面上。设在同一光学面上能够减少制造时的偏心误差所以优选。另外，与设在物镜的光盘侧面上相比，优选第一光程差付与构造以及第二光程差付与构造设在物镜的光源侧面上。

物镜分别对穿过物镜上设有第一光程差付与构造的中央区域的第一光束、第二光束以及第三光束聚光，使形成聚光斑点。优选物镜将穿过物镜上设有第一光程差付与构造的中央区域的第一光束能够信息记录以及/或再生地聚光于第1光盘的信息记录面上。另外，物镜将穿过物镜上设有第一光程差付与构造的中央区域的第二光束能够信息记录以及/或再生地聚光于第2光盘的信息记录面上。并且，物镜将穿过物镜上设有第一光程差付与构造的中央区域的第三光束能够信息记录以及/或再生地聚光于第3光盘的信息记录面上。另外，第1光盘的保护基板厚度t1与第2光盘的保护基板厚度t2不同时，优选第一光程差付与构造对穿过第一光程差付与构造的第一光束及第二光束，修正由于第1光盘的保护基板厚度t1与第2光盘的保护基板厚度t2的不同而产生的球面像差、以及/或由于第一光束与第二光束的波长不同而产生的球面像差。并且，优选第一光程差付与构造对穿过第一光程差付与构造的第一光束及第三光束，修正由于第1光盘的保护基板厚度t1与第3光盘的保护基板厚度t3的不同而产生的球面像差、以及/或由于第一光束与第三光束的波长不同而产生的球面像差。

由穿过物镜第一光程差付与构造的第三光束形成：第三光束形成的斑点的斑点径为最小的第一最佳焦点；第三光束形成的斑点的斑点径仅次于第一最佳焦点的第二最佳焦点。这里的所谓最佳焦点是指在某一散焦范围光束腰为极小的点。即，由第三光束形成第一最佳焦点及第二最佳焦点是指第三光束中，或在散焦范围，光束腰为极小的点至少存在2点。优选穿过第一光程差付与构造的第三光束中，光量最大的衍射光形成第一最佳焦点，光量仅次于最大的衍射光形成第二最佳焦点。另外，形成第一最佳焦点的衍射光的衍射效率与形成第二最佳焦点的衍射光的衍射效率之差在20％以下时，本发明的效果更显著。

优选在第一最佳焦点中第三光束形成的斑点用于第3光盘的记录以及/或再生，第二最佳焦点中第三光束形成的斑点不用于第3光盘的记录以及/或再生，但并不否定在第一最佳焦点中第三光束形成的斑点不用于第3光盘的记录以及/或再生，第二最佳焦点中第三光束形成的斑点用于第3光盘的记录以及/或再生的方式。第一光程差付与构造设在物镜的光源侧面上时，优选第二最佳焦点比第一最佳焦点相接近物镜。

并且，优选第一最佳焦点和第二最佳焦点满足以下条件式。

0.05≤L/f≤0.35

其中，f[mm]是穿过第一光程差付与构造的、形成第一最佳焦点的第三光束的焦点距离，L[mm]是第一最佳焦点与第二最佳焦点之间的距离。

且优选满足以下条件式。

0.10≤L/f≤0.21

优选L在0.18mm以上、0.63mm以下。优选f在1.8mm以上、3.0mm以下。

通过上述结构，第3光盘的记录以及/或再生时，能够防止第三光束中第3光盘的记录以及/或再生时不用的不要光对跟踪用的受光元件产生不良影响，能够维持第3光盘的记录以及/或再生时良好的跟踪性能。

另外，物镜对穿过物镜上设有第二光程差付与构造的周边区域的第一光束以及第二光束分别聚光，使形成聚光斑点。优选物镜将穿过物镜上设有第二光程差付与构造的周边区域的第一光束能够信息记录以及/或再生地聚光于第1光盘的信息记录面上。另外，物镜将穿过物镜上设有第二光程差付与构造的周边区域的第二光束能够信息记录以及/或再生地聚光于第2光盘的信息记录面上。另外，第1光盘的保护基板厚度t1与第2光盘的保护基板厚度t2不同时，优选第二光程差付与构造对穿过第二光程差付与构造的第一光束及第二光束，修正由于第1光盘的保护基板厚度t1与第2光盘的保护基板厚度t2的不同而产生的球面像差、以及/或由于第一光束与第二光束的波长不同而产生的球面像差。

作为优选方式还可以举出以下方式，即穿过周边区域的第三光束不用于第3光盘的记录以及/或再生。优选穿过周边区域的第三光束无助于在第3光盘的信息记录面上的聚光斑点的形成。即，优选穿过物镜上设有第二光程差付与构造的周边区域的第三光束在第3光盘的信息记录面上形成耀斑。如图7所示，穿过物镜的第三光束在第3光盘的信息记录面上形成的斑点中，从光轴侧(或斑点中心部)向外侧依次具有光量密度较高的斑点中心部SCN、光量密度低于斑点中心部的斑点中间部SMD、光量密度高于斑点中间部低于斑点中心部的斑点周边部SOT。斑点中心部用于光盘的信息记录以及/或再生，斑点中间部以及斑点周边部不用于光盘的信息记录以及/或再生。上述之中将该斑点周边部称为耀斑。即，穿过物镜周边区域上设有的第二光程差付与构造的第三光束，在第3光盘的信息记录面上形成斑点周边部。这里所谓的第三光束的聚光斑点或斑点，优选是第一最佳焦点中的斑点。另外，穿过物镜的第二光束在第2光盘的信息记录面上形成的斑点，也优选具有斑点中心部、斑点中间部、斑点周边部。

另外，优选第二光程差付与构造对穿过第二光程差付与构造的第一光束及第二光束修正由于第一光源或第二光源的波长略微变动而产生的色球差(色球面像差)。波长的略微变动是指±10nm以下的变动。例如，第一光束与波长λ1相比发生±5nm变化时，优选由第二光程差付与构造补偿穿过周边区域的第一光束的球面像差的变动，使在第1光盘的信息记录面上的波面像差的变化量在0.010λ1 rms以上、0.095λ1 rms以下。另外，第二光束与波长λ2相比发生±5nm变化时，优选由第二光程差付与构造补偿穿过周边区域的第二光束的球面像差的变动，使在第2光盘的信息记录面上的波面像差的变化量在0.002λ2 rms以上、0.03λ2 rms以下。由此能够修正光源激光波长的制造误差和个体差引起的波长参差所引起的像差。

物镜具有最周边区域时，物镜将穿过物镜最周边区域的第一光束能够信息记录以及/或再生地聚光于第1光盘的信息记录面上。另外，优选穿过最周边区域的第一光束的球面像差在第1光盘的记录以及/或再生时被修正。

另外，作为优选方式可以举出以下方式，即穿过最周边区域的第二光束不用于第2光盘的记录以及/或再生，穿过最周边区域的第三光束不用于第3光盘的记录以及/或再生。优选穿过最周边区域的第二光束及第三光束分别无助于第2光盘及第3光盘的信息记录面上的聚光斑点的形成。即，物镜具有最周边区域时，优选穿过物镜最周边区域的第三光束，在第3光盘的信息记录面上形成耀斑。换而言之，优选穿过物镜最周边区域的第三光束，在第3光盘的信息记录面上形成斑点周边部。另外，物镜具有最周边区域时，优选穿过物镜最周边区域的第二光束，在第2光盘的信息记录面上形成耀斑。换而言之，优选穿过物镜最周边区域的第二光束，在第2光盘的信息记录面上形成斑点周边部。

最周边区域具有第三光程差付与构造时，可以使第三光程差付与构造对穿过第三光程差付与构造的第一光束修正由于第一光源波长的略微变动而产生的色球差(色球面像差)。波长的略微变动是指±10nm以下的变动。例如，第一光束与波长λ1相比发生±5nm变化时，优选由第三光程差付与构造补偿穿过最周边区域的第一光束的球面像差的变动，使在第1光盘的信息记录面上的波面像差的变化量在0.010λ1 rms以上、0.095λ1 rms以下。

第一光程差付与构造是重叠第一基础构造、第二基础构造以及第三基础构造而构成的光程差付与构造，但是，优选第一基础构造是如下所述的光程差付与构造：使穿过第一基础构造的第一光束的0次(透过光)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第二光束的0次(透过光)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第三光束的±1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。另外，优选第二基础构造是如下所述的光程差付与构造：使穿过第二基础构造的第一光束的2次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第二光束的1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第三光束的1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。并且，优选第三基础构造是如下所述的光程差付与构造：使穿过第三基础构造的第一光束的10次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第二光束的6次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第三光束的5次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。即，优选r＝0、s＝0、t＝±1、u＝2、v＝1、w＝1、x＝10、y＝6、z＝5。第三基础构造也可以作为是如下所述的光程差付与构造：使穿过第三基础构造的第一光束的2次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第二光束的1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第三光束的1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。此时，x＝2、y＝1、z＝1。该例子中，第一基础构造及第二基础构造是互换用构造，第三基础构造是温度变化补偿构造。

优选第一基础构造是如图2(e)所示的二元状构造，第二基础构造是如图2(a)或(b)所示的锯齿状构造，第三基础构造是如图2(c)所示的阶梯状构造。

优选第二光程差付与构造是重合第二基础构造和第四基础构造之构造。第四基础构造是如下所述的光程差付与构造：使穿过第四基础构造的第一光束的d次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第二光束的e次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第三光束的f次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。在此，优选u＝2、v＝1、w＝1。另外，优选d＝5、e＝3、f＝3及2，或d＝2、e＝1、f＝1。优选第四基础构造是如图2(c)所示的阶梯状构造。第二基础构造是互换构造，第四基础构造是温度变化补偿构造。

物镜为塑料透镜时，优选具有设有第三光程差付与构造的最周边区域。此时，优选第三光程差付与构造是仅由单一的第四基础构造或第五基础构造形成的光程差付与构造。第五基础构造是如下所述的光程差付与构造：使穿过第五基础构造的第一光束的a次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第二光束的b次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使第三光束的c次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。a、b、c分别是0之外的整数，a的值不另作限定，但可以优选应用10、5、4、2等。优选第四基础构造及第五基础构造是如图2(c)所示的阶梯状构造。第四基础构造及第五基础构造是温度变化补偿构造。

另外整个物镜中，即将所有第一光程差付与构造、第二光程差付与构造及第三光程差付与构造合起来考虑时，优选为温度变化补偿构造的基础构造整体是阶梯构造，其中，含光轴的截面形状在从光轴到一定高度为止是随着远离光轴而光程变长、从光轴到一定高度以上是随着远离光轴而光程变短。换一种说法，可以说优选下述构造，即随着离光轴的高度增大而光轴方向渐渐变深，超过任意高度后光轴方向渐渐变浅。例如在上述例子中，将第一光程差付与构造中的第三基础构造、第二光程差付与构造中的第四基础构造、第三光程差付与构造中的第四基础构造或第五基础构造合起来看作一个构造时，优选是下述构造，即随着离光轴的高度增大而光轴方向渐渐变深，超过任意高度后光轴方向渐渐变浅。

如上所述，物镜是塑料透镜时，作为一优选方式可以举出下述方式，即中央区域是重合了温度变化补偿构造和二种互换用构造之构造，周边区域是重合了温度变化补偿构造和一种互换用构造之构造，最周边区域是仅温度变化补偿构造构成。

以用来对第1光盘再生及/或记录信息所必须的物镜的像侧数值孔径为NA1，用来对第2光盘再生及/或记录信息所必须的物镜的像侧数值孔径为NA2(NA1≥NA2)，用来对第3光盘再生及/或记录信息所必须的物镜的像侧数值孔径为NA3(NA2>NA3)。

优选物镜的中央区域与周边区域的境界是形成在相当于0.9·NA3以上、1.2·NA3以下(较优选0.95·NA3以上、1.15·NA3以下)之范围的部分上。更优选物镜的中央区域与周边区域的境界是形成在相当于NA3的部分上。另外，优选物镜的周边区域与最周边区域的境界是形成在相当于0.9·NA2以上、1.2·NA2以下(较优选0.95·NA2以上、1.15·NA2以下)之范围的部分上。更优选物镜的周边区域与最周边区域的境界是形成在相当于NA2的部分上。优选物镜的最外周的外侧的境界是形成在相当于0.9·NA1以上、1.2NA1以下(较优选0.95·NA1以上、1.15·NA1以下)之范围的部分上。更优选物镜的最外周的外侧的境界是形成在相当于NA1的部分上。

穿过物镜的第三光束聚光于第3光盘的信息记录面上时，优选球面像差至少具有1处不连续部。此时，优选不连续部存在于0.9·NA3以上、1.2·NA3以下(较优选0.95·NA3以上、1.15·NA3以下)之范围中。另外，穿过物镜的第二光束聚光于第2光盘的信息记录面上时，优选球面像差至少具有1处不连续部。此时，优选不连续部存在于0.9·NA2以上、1.2·NA2以下(较优选0.95·NA2以上、1.1·NA2以下)之范围中。

球面像差连续而没有不连续部时，将穿过物镜的第三光束聚光于第3光盘的信息记录面上时，优选NA2、的纵球面像差的绝对值在0.03μm以上、NA3的纵球面像差的绝对值在0.02μm以下。较优选NA2的纵球面像差的绝对值在0.08μm以上、NA3的纵球面像差的绝对值在0.01μm以下。另外，将穿过物镜的第二光束聚光于第2光盘的信息记录面上时，优选NA1的纵球面像差的绝对值在0.03μm以上、NA2的纵球面像差的绝对值在0.005μm以下。

因为衍射效率依存于衍射构造的环带深度，所以可以根据光拾取装置的用途适当设定中央区域对各波长的衍射效率。例如，光拾取装置对第1光盘进行记录及再生、对第二第3光盘只进行再生的情况时，优选中央区域以及/或周边区域的衍射效率是第一光束重视。反之，光拾取装置对第1光盘仅进行再生、对第二第3光盘只进行记录及再生的情况时，优选中央区域的衍射效率是重视第二、第三光束，周边区域的衍射效率是第二光束重视。

在任何场合，都能够通过满足以下条件式来较高地确保由各区域的面积加重平均计算的第一光束的衍射效率。

0067η11≦η21

其中，η11表示中央区域中的第一光束的衍射效率，η21表示周边区域中的第一光束的衍射效率。中央区域的衍射效率是第二、第三波长光束重视时，中央区域的第一光束的衍射效率降低，但在第1光盘的数值孔径大于第3光盘的数值孔径时，以第一光束的整个有效径考虑的话，中央区域的衍射效率降低并不产生很大影响。

本说明书中的衍射效率可以定义如下。

(1)分中央区域和周边区域，测定具有相同焦点距离、透镜厚度、数值孔径、由相同材料形成的、没有形成第一及第二光程差付与构造的物镜的透过率。此时，遮断入射到周边区域的光束来测定中央区域的透过率，遮断入射到中央区域的光束来测定周边区域的透过率。

(2)分中央区域和周边区域测定具有第一及第二光程差付与构造的物镜的透过率。

(3)上述(2)的结果除以上述(1)的结果，得到的值为各区域的衍射效率。

也可以使第一光束至第三光束的任意二个光束的光利用效率为80％以上，剩下一个光束的光利用效率在30％以上、80％以下。剩下一个光束的光利用效率也可以在40％以上、70％以下。此时，优选使光利用效率在30％以上、80％以下(或40％以上、70％以下)的光束是第三光束。

这里的光利用效率是在：以由形成了第一光程差付与构造及第二光程差付与构造的物镜(也可以形成有第三光程差付与构造)在光盘的信息记录面上形成的聚光斑点的区域圆盘内的光量为A；以由相同材料形成、且具有相同焦点距离、轴上厚度、数值孔径、波面像差、但没有形成第一光程差付与构造、第二光程差付与构造、第三光程差付与构造的物镜在光信息记录媒体的的信息记录面上形成的聚光斑点的区域圆盘内的光量为B时，由A/B算出。这里的区域圆盘是指以聚光斑点的光轴为中心的半径r‘的圆。用r‘＝0.61·λ/NA表示。

尤其是在穿过第一光程差付与构造的第三光束中，最大光量的衍射次数的衍射光的光量与仅次于最大光量之光量的衍射次数的衍射光的光量之差、即，形成第一最佳焦点的衍射光的光量与形成第二最佳焦点的衍射光的光量之差在0％以上、20％以下时，难以良好地保持第3光盘中的跟踪特性，但即使是在上述状况时，本发明也能够使跟踪特性良好。

第一光束、第二光束及第三光束可以作为平行光入射到物镜，也可以作为发散光或收敛光入射到物镜。优选第一光束及第二光束向物镜的入射光束的倍率m1、m2满足以下条件式。

-0.02<m1<0.02

-0.02<m2<0.02

使第三光束作为平行光或略平行光入射到物镜时，优选第三光束向物镜的入射光束的倍率m3满足以下条件式。第三光束为平行光时，跟踪时容易发生问题，但即使第三光束为平行光，本发明也能够得到良好的跟踪特性，能够对3个不同的光盘确切地进行记录以及/或再生。

-0.02<m3<0.02

反之，使第三光束作为发散光入射到物镜时，优选第三光束向物镜的入射光束的倍率m3满足以下条件式。

-0.10<m3<0.00

优选从各光源射出的光束波长(尤其是从第一光源射出的第一光束的波长)发生±5nm变化时，在各光盘(尤其是第1光盘)信息记录面上的波面像差的变化量在0.010λ1 rms以上、0.095λ1 rms以下。另外，优选使环境温度从设计基准温度发生±30℃变化时，对第一光束的球面像差进行修正，使第1光盘信息记录面上的波面像差的变化量在0.010λ1 rms以上、0.095λ1 rms以下。

另外，优选采用第3光盘时的物镜的工作距离(WD)在0.20mm以上、1.5mm以下。较优选在0.3mm以上、1.00mm以下。优选采用第2光盘时的物镜的WD在0.4mm以上、0.7mm以下。优选采用第1光盘时的物镜的WD在0.4mm以上、0.9mm以下(t1<t2时，优选0.6mm以上、0.9mm以下)。

优选物镜的入射光瞳径在采用第1光盘时在2.8mm以上、

4.5mm以下。

本发明涉及的光信息记录再生装置，备有具有上述光拾取装置的光盘驱动装置。

在此，对装备于光信息记录再生装置的光盘驱动装置进行说明，光盘驱动装置有下述方式，一、仅仅托盘从收纳光拾取装置的光信息记录在再生装置本体伸出到外部，其中托盘能够在搭载状态下撑持光盘；二、连同收纳了光拾取装置等的光盘驱动装置本体一起伸出到外部。

采用上述各方式的光信息记录再生装置中，不局限于此但大致装备有下述构成部件：光拾取装置，收纳在外壳等中；光拾取装置的驱动源，连同外壳一起使光拾取装置向光盘的内周或外周移动的查找马达等；具有导向轨等的光拾取装置的移送手段，向光盘的内周或外周导向光拾取装置外壳；轴马达，进行光盘旋转驱动；等等。

前者方式中，除了这些各构成部件之外，还设有能够在搭载状态下撑持光盘的托盘及用来使托盘滑动的装载机构等，后者方式中没有托盘及装载机构，优选各构成部件设在相当于能够向外部抽出的底架抽屉上。

以下参照附图，对本发明的具有重叠第一基础构造、第二基础构造及第三基础构造而构成的光程差付与构造的光学元件是塑料制的单个物镜时的实施方式进行说明。图3是能够对不同光盘的BD、DVD、CD确切地进行信息记录及/或再生的本实施方式的光拾取装置PU1的构成概略示意图。这种光拾取装置PU1能够搭载于光信息记录再生装置。这里的第1光盘是BD、第2光盘是DVD、第3光盘是CD。但是本发明不局限于本实施方式。

光拾取装置PU1备有物镜OBJ、光圈ST、准直透镜CL、偏振二向色性棱镜PPS、对BD进行信息记录/再生时发光射出405nm激光光束(第一光束)的第一半导体激光LD1(第一光源)、接受来自于BD信息记录面RL1的反射光束的第一受光元件PD1、激光模块LM等。

激光模块LM备有对DVD进行信息记录/再生时发光射出658nm激光光束(第二光束)的第二半导体激光EP1(第二光源)、对CD进行信息记录/再生时发光射出785nm激光光束(第三光束)的第三半导体激光EP2(第三光源)、接受来自于DVD信息记录面RL2的反射光束的第二受光元件DS1、接受来自于CD信息记录面RL3的反射光束的第三受光元件DS2、棱镜PS。

如图1及图4所示，本实施方式的物镜OBJ的光源侧非球面光学面上，以光轴为中心，同心圆状地形成了含光轴的中央区域CN和其周围的周边区域MD、以及周边区域周围的最周边区域OT。图1及图4的中央区域、周边区域、最周边区域的面积等比率没有准确出示。中央区域CN整个面上设有第一光程差付与构造，周边区域MD整个面上设有第二光程差付与构造。另外，最周边区域OT上设有第三光程差付与构造。

从蓝紫色半导体激光LD1射出的第一光束(λ1＝405nm)发散光，透过偏振二向色性棱镜PPS，由准直透镜CL变为平行光束之后，由没有图示的1/4波片从直线偏振变换为圆偏振，由光圈ST规制光束径，由物镜OBJ介过厚度0.0875mm的保护基板PL1，成为在BD的信息记录面RL1上形成的斑点。

在信息记录面RL1上由信息槽变调的反射光束，再次透过物镜OBJ、光圈ST之后，由没有图示的1/4波片从圆偏振变换为直线偏振，由准直透镜CL变为收敛光束，透过偏振二向色性棱镜PPS之后，收敛于第一受光元件PD1的受光面上。然后，采用第一受光元件PD1的输出信号，由2轴传动器AC使物镜OBJ对焦、跟踪，由此能够读取BD上记录的信息。

从红色半导体激光EP1射出的第二光束(λ2＝658nm)发散光，由棱镜PS反射之后，由偏振二向色性棱镜PPS反射，由准直透镜CL变为平行光束之后，由没有图示的1/4波片从直线偏振变换为圆偏振，入射到物镜OJT上。在此，由物镜OBJ的中央区域和周边区域聚光(穿过最周边区域的光束被耀斑化，形成斑点周边部)的光束，介过厚度0.6mm的保护基板PL2，成为在DVD的信息记录面RL2上形成的斑点，形成斑点中心部。

在信息记录面RL2上由信息槽变调的反射光束，再次透过物镜OBJ、光圈ST之后，由没有图示的1/4波片从圆偏振变换为直线偏振，由准直透镜CL变为收敛光束，由偏振二向色性棱镜PPS反射后，之后在棱镜内反射2次后，收敛于第二受光元件DS1。然后，采用第二受光元件DS1的输出信号，能够读取DVD上记录的信息。

从红外半导体激光EP2射出的第三光束(λ3＝785nm)发散光，由棱镜PS反射之后，由偏振二向色性棱镜PPS反射，由准直透镜CL变为平行光束之后，由没有图示的1/4波片从直线偏振变换为圆偏振，入射到物镜OJT上。在此，由物镜OBJ的中央区域聚光(穿过周边区域以及最周边区域的光束被耀斑化，形成斑点周边部)的光束，介过厚度1.2mm的保护基板PL3，成为在CD的信息记录面RL3上形成的斑点。

在信息记录面RL3上由信息槽变调的反射光束，再次透过物镜OBJ、光圈ST之后，由没有图示的1/4波片从圆偏振变换为直线偏振，由准直透镜CL变为收敛光束，由偏振二向色性棱镜PPS反射后，之后在棱镜内反射2次后，收敛于第三受光元件DS2。然后，采用第三受光元件DS2的输出信号，能够读取CD上记录的信息。

从蓝紫色半导体激光LD1射出的第一光束以平行光束入射到物镜OBJ上时，中央区域的第一光程差付与构造、周边区域的第二光程差付与构造以及最周边区域的第三光程差付与构造确切修正第一光束的球面像差，能够对保护基板厚度t1的BD进行确切的信息记录以及/或再生。另外，从红色半导体激光EP1射出的第二光束以平行光束入射到物镜OBJ上时，中央区域的第一光程差付与构造、周边区域的第二光程差付与构造确切修正起因于BD与DVD的保护基板的厚度差异以及第一光束与第二光束的波长差异而产生的第二光束的球面像差，最周边区域的第三光程差付与构造使第二光束在DVD的信息记录面上耀斑化，所以，能够对保护基板厚度t2的DVD进行确切的信息记录以及/或再生。另外，从红外半导体激光EP2射出的第三光束以平行光束入射到物镜OBJ上时，中央区域的第一光程差付与构造确切修正起因于BD与CD的保护基板的厚度差异以及第一光束与第三光束的波长差异而产生的第三光束的球面像差，周边区域的第二光程差付与构造以及最周边区域的第三光程差付与构造使第三光束在CD的信息记录面上耀斑化，所以，能够对保护基板厚度t3的CD进行确切的信息记录以及/或再生。另外，中央区域的第一光程差付与构造使记录再生用的第三光束的必要光的聚光斑点，与第三光束的不要光的聚光斑点距离适当的距离，由此使采用CD时的跟踪特性也良好。加上周边区域的第二光程差付与构造能够对第一光束以及第二光束修正由于激光制造误差等理由引起的波长偏离基准波长时的色球差(色球面像差)。

实施例

物镜是单个塑料透镜。物镜光学面的中央区域CN的整个面上形成了第一光程差付与构造。光学面的周边区域MD的整个面上形成了第二光程差付与构造。光学面的最周边区域OT的整个面上设有第三光程差付与构造。物镜的截面形状是如图5所示的形状。

第一光程差付与构造是第一基础构造和第二基础构造和第三基础构造重叠的构造，其形状是2种锯齿状的衍射构造和二元构造重叠。为二元构造的第一基础构造是所谓波长选择衍射构造，其被设计成使第1光束的0次衍射光(透过光)的光量大于其他任何次数的衍射光的光量、使第2光束的0次衍射光(透过光)的光量大于其他任何次数的衍射光的光量、使第3光束的±1次衍射光的光量大于其他任何次数(包括0次、即透过光)的衍射光的光量。为锯齿状衍射构造的第二基础构造被设计成使第1光束的2次衍射光的光量大于其他任何次数(包括0次、即透过光)的衍射光的光量、使第2光束的1次衍射光的光量大于其他任何次数(包括0次、即透过光)的衍射光的光量、使第3光束的1次衍射光的光量大于其他任何次数(包括0次、即透过光)的衍射光的光量。为锯齿状衍射构造的第三基础构造被设计成使第1光束的10次衍射光的光量大于其他任何次数(包括0次、即透过光)的衍射光的光量、使第2光束的6次衍射光的光量大于其他任何次数(包括0次、即透过光)的衍射光的光量、使第3光束的5次衍射光的光量大于其他任何次数(包括0次、即透过光)的衍射光的光量。

上述第一基础构造中的二元形状，其宽度随远离光轴而渐渐变小。第二基础构造中，中央区域的光轴侧区域中是高低差倾向光轴侧的火焰型形状，中央区域的周边区域侧区域中是高低差倾向光轴侧反向的火焰型形状，在其间设必要的迁移区域以用来切换锯齿状构造高低差的朝向。火焰型形状三角形的大小随远离光轴而渐渐变大变小。第三构造的大小各种各样。

第二光程差付与构造是重叠第二基础构造和第四基础构造的构造，其形状是锯齿状衍射构造和较粗锯齿状衍射构造重叠。为锯齿状衍射构造的第二基础构造被设计成使第1光束的2次衍射光的光量大于其他任何次数(包括0次、即透过光)的衍射光的光量、使第2光束的1次衍射光的光量大于其他任何次数(包括0次、即透过光)的衍射光的光量、使第3光束的1次衍射光的光量大于其他任何次数(包括0次、即透过光)的衍射光的光量。另外，为粗的锯齿状衍射构造的第四基础构造被设计成使第1光束的5次衍射光的光量大于其他任何次数的衍射光的光量、使第2光束的3次衍射光的光量大于其他任何次数的衍射光的光量、使第3光束的3次及2次衍射光的光量大于其他任何次数的衍射光的光量。

第三光程差付与构造是仅由第四基础构成的构造。本实施方式中，第一基础构造及第二基础构造是互换用构造，第三基础构造及第四基础构造是温度变化补偿构造。另外，将第一光程差付与构造的第三基础构造和、第二光程差付与构造的第四基础构造及第三光程差付与构造的第四基础构造合起来作为一个构造考虑时，随着离开光轴的高度增大而光轴方向变深，超过任意高度后光轴方向渐渐变浅。

透镜数据出示在表1。以下10的乘方(例如2.5×10^-3)用E(例如2.5E-3)表示。

物镜的光学面被形成为由分别代入表中所示系数的数式所规定的、绕光轴轴对称的非球面。

【数1】

X(h)是光轴方向的轴(以光行进方向为正)，K是圆锥系数，A2i是非球面系数，h是离开光轴的高度。

衍射构造给与各波长光束的光程，由在数2式的光程差函数中代入表中所示系数的数式规定。

【数2】

$\mathrm{\&Phi;}\left(h\right)=\mathrm{\&lambda;}/{\mathrm{\&lambda;}}_B\&times;\mathrm{dor}\&times;\underset{i=0}{\overset{6}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{2i}{h}^{2i}$

λ是入射光束的波长，λB是制造波长(火焰化波长)，dor是衍射次数，C2i是光程差函数系数。

以下在表1～表4中出示透镜数据。图6中出示本实施例的纵球面像差图。图6(a)、图6(b)、图6(c)分别是BD、DVD、CD的纵球面像差图。纵球面像差图中，纵轴的1.0分别表示：图6(a)所示的BD时表示NA0.85或Φ3.74mm；图6(b)所示的DVD时表示比NA0.6略微大的值或比Φ2.7mm略微大的值；图6(c)所示的CD时表示比NA0.45略微大的值或比Φ2.37mm略微大的值。并且，在实施例中，L＝0.60mm。因此，L/f＝0.60/2.53＝0.237。另外，本实施例中，ASA-0.056，所以ASA/fl=0.056/2.2=0.0254。

[表1]

单个衍射透镜实施例

透镜数据

物镜的焦点距离         f₁＝2.20mm     f₂＝2.28mm    f₃＝2.53mm

数值孔径               NA1：0.85      NA2：0.60     NA3：0.45

倍率                   m1：0          m2：0         m3：0

Claims (27)

1.一种光拾取装置，包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；其中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光拾取装置的特征在于：

所述聚光光学系统至少具有一个光学元件；

所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；

所述光程差付与构造是至少使第一基础构造和第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠的构造；

所述第一基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第一基础构造的所述第一光束的r次(r为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的s次(s为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的t次(t为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；

所述第二基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第二基础构造的所述第一光束的u次(u为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的v次(v为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的w次(w为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；

所述第三基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第三基础构造的所述第一光束的x次(x为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的y次(y为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的z次(z为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。

2.权利要求1中记载的光拾取装置，其特征在于，被附有重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造、所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造的所述光学元件，由单一的材料形成。

3.权利要求1或2中记载的光拾取装置，其特征在于，具有重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造、所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造的所述光学元件，是由塑料形成的单个物镜。

4.权利要求3中记载的光拾取装置，其特征在于，满足以下条件。

01<ΔSA/f1<0.05(1)其中，ΔSA表示下述两球面像差之差：一、在使用基准温度T0时将所述第一光束(所述第一波长λ1是在所述使用基准温度T0时的使用基准波长λ10)聚光与所述第1光盘的信息记录面上时的球面像差，二、在不同于使用基准温度T0的使用温度T(|T-T0|<60[℃])时将所述第一光束(所述第一波长λ1是在所述使用温度T时的使用波长λ11)聚光与所述第1光盘的信息记录面上时的球面像差；f1表示采用所述第1光束时的所述聚光光学系统中所含的物镜的焦点距离。

5.权利要求4中记载的光拾取装置，其特征在于，通过重叠所述第三基础构造，ΔSA/f1的值能够满足所述条件式(1)。

6.权利要求1至5的任何一项中记载的光拾取装置，其特征在于，满足以下条件式。

x＝10

y＝6

z＝5

7.权利要求6中记载的光拾取装置，其特征在于，满足以下条件式。

r＝0

s＝0

t＝±1

u＝2

v＝1

w＝1

x＝10

y＝6

z＝5

8.权利要求1至7的任何一项中记载的光拾取装置，其特征在于，所述第二基础构造是具有多个高低差的构造，所述第三基础构造是具有多个高低差的构造，且所述高低差间的间距大于所述第二基础构造，使所述第二基础构造和所述第三基础构造重叠时，使所述第二基础构造的至少一个高低差的位置与所述第三基础构造的高低差的位置不一致地进行重叠。

9.权利要求1至8的任何一项中记载的光拾取装置，其特征在于，所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个为火焰型形状。

10.权利要求9中记载的光拾取装置，其特征在于，重叠所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造，相对所述光学元件的基底面不是直角也不是平行而具有倾斜面。

11.一种光学元件，用于光拾取装置的聚光光学系统，光拾取装置包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；光拾取装置中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光学元件的特征在于：

所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；

所述光程差付与构造是至少使第一基础构造和第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠的构造；

所述第一基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第一基础构造的所述第一光束的r次(r为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的s次(s为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的t次(t为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；

所述第二基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第二基础构造的所述第一光束的u次(u为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的v次(v为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的w次(w为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；

所述第三基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第三基础构造的所述第一光束的x次(x为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的y次(y为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的z次(z为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。

12.权利要求11中记载的光学元件，其特征在于，被附有重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造、所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造的所述光学元件，由单一的材料形成。

13.权利要求11或12中记载的光学元件，其特征在于，具有重叠所述第一基础构造、所述第二基础构造、所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造的所述光学元件，是由塑料形成的单个物镜。

14.权利要求13中记载的光学元件，其特征在于，满足以下条件。

01<ΔSA/f1<0.05                  (1)

其中，ΔSA表示下述两球面像差之差：一、在使用基准温度T0时所述光拾取装置将所述第一光束(所述第一波长λ1是在所述使用基准温度T0时的使用基准波长λ10)聚光与所述第1光盘的信息记录面上时的球面像差，二、在不同于使用基准温度T0的使用温度T(|T-T0|<60[℃])时所述光拾取装置将所述第一光束(所述第一波长λ1是在所述使用温度T时的使用波长λ11)聚光与所述第1光盘的信息记录面上时的球面像差；f1表示采用所述第1光束时的所述聚光光学系统中包含的物镜的焦点距离。

15.权利要求14中记载的光学元件，其特征在于，通过重叠所述第三基础构造，ΔSA/f1的值能够满足所述条件式(1)。

16.权利要求11至15的任何一项中记载的光学元件，其特征在于，满足以下条件式。

x＝10

y＝6

z＝5

17.权利要求16中记载的光学元件，其特征在于，满足以下条件式。

r＝0

s＝0

t＝±1

u＝2

v＝1

w＝1

x＝10

y＝6

z＝5

18.权利要求11至17的任何一项中记载的光学元件，其特征在于，所述第二基础构造是具有多个高低差的构造，所述第三基础构造是具有多个高低差的构造，且所述高低差间的间距大于所述第二基础构造，使所述第二基础构造和所述第三基础构造重叠时，使所述第二基础构造的至少一个高低差的位置与所述第三基础构造的高低差的位置不一致地进行重叠。

19.权利要求11至18的任何一项中记载的光学元件，其特征在于，所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个为火焰型形状。

20.权利要求19中记载的光学元件，其特征在于，重叠所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造，相对所述光学元件的基底面不是直角也不是平行而具有倾斜面。

21.一种光信息记录再生装置，备有光拾取装置，光拾取装置包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；光拾取装置中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光信息记录再生装置的特征在于：

所述光拾取装置的所述聚光光学系统至少具有一个光学元件；

所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；

所述光程差付与构造是至少使第一基础构造和第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠的构造；

所述第一基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第一基础构造的所述第一光束的r次(r为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的s次(s为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的t次(t为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；

所述第二基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第二基础构造的所述第一光束的u次(u为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的v次(v为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的w次(w为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；

所述第三基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第三基础构造的所述第一光束的x次(x为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的y次(y为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的z次(z为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。

22.一种光拾取装置，包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；其中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光拾取装置的特征在于：

所述聚光光学系统至少具有一个光学元件；

所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；

所述光程差付与构造是至少使第一基础构造和第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠之构造；

所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造是具有与光轴几乎同一方向之高低差的构造；

所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个是具有火焰型形状的构造；

重叠所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造，相对所述光学元件的基底面不是直角也不是平行而具有倾斜面。

23.权利要求22中记载的光拾取装置，其特征在于，所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个是具有阶梯型形状的构造。

24.一种光学元件，用于光拾取装置的聚光光学系统，光拾取装置包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；光拾取装置中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光学元件的特征在于：

所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；

所述光程差付与构造是至少使第一基础构造和第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠的构造；

所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造是具有与光轴几乎同一方向之高低差的构造；

所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个是具有火焰型形状的构造；

重叠所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造，相对所述光学元件的基底面不是直角也不是平行而具有倾斜面。

25.权利要求24中记载的光学元件，其特征在于，所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个是具有阶梯型形状的构造。

26.一种光信息记录再生装置，备有光拾取装置，光拾取装置包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；光拾取装置中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光信息记录再生装置的特征在于：

所述聚光光学系统至少具有一个光学元件；

所述光学元件在其光学面上具有光程差付与构造；

所述光程差付与构造是至少使第一基础构造和第二基础构造以及第三基础构造在同一面上重叠的构造；

所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造是具有与光轴几乎同一方向之高低差的构造；

所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造的至少一个是具有火焰型形状的构造；

重叠所述第一基础构造和所述第二基础构造以及所述第三基础构造而构成的所述光程差付与构造，相对所述光学元件的基底面不是直角也不是平行而具有倾斜面。

27.一种光学元件的设计方法，光学元件具有光程差付与构造，用于光拾取装置的聚光光学系统，光拾取装置包括：第一光源，射出第一波长λ1的第一光束；第二光源，射出第二波长λ2(λ2>λ1)的第二光束；第三光源，射出第三波长λ3(λ3>λ2)的第三光束；聚光光学系统，用来使所述第一光束聚光于具有厚度为t1之保护基板的第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于具有厚度为t2(t1≤t2)之保护基板的第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于具有厚度为t3(t2<t3)之保护基板的第3光盘的信息记录面上；光拾取装置中，通过使所述第一光束聚光于所述第1光盘的信息记录面上、使所述第二光束聚光于所述第2光盘的信息记录面上、使所述第三光束聚光于所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或再生，光学元件的设计方法的特征在于：

包括以下各工序：

设计第一基础构造之工序；

设计第二基础构造之工序；

设计第三基础构造之工序；

至少重叠第一基础构造、第二基础构造、第三基础构造来设计所述光程差付与构造之工序；

其中，

所述第一基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第一基础构造的所述第一光束的r次(r为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的s次(s为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的t次(t为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；

所述第二基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第二基础构造的所述第一光束的u次(u为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的v次(v为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的w次(w为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量；

所述第三基础构造是光程差付与构造，其使穿过所述第三基础构造的所述第一光束的x次(x为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第二光束的y次(y为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、使所述第三光束的z次(z为整数)的衍射光量大于其他任何次数的衍射光量。

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