CN102074249A

CN102074249A - 光学信息记录/再现装置和用于该装置的物镜光学系统

Info

Publication number: CN102074249A
Application number: CN2010105563349A
Authority: CN
Inventors: 是枝大辅; 竹内修一
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2030-11-18
Also published as: JP5667712B2; JP5520197B2; US20110122758A1; US8189448B2; CN102074249B; JP2011129239A; JP2014139861A

Abstract

本发明公开了一种光学信息记录/再现装置和用于该装置的物镜光学系统，该装置选择性地使用包括分别具有第一、第二和第三波长的第一、第二和第三光束的三种类型的准直的光束对第一、第二和第三光盘记录/再现信息，其中物镜光学系统的光学表面的至少其中之一包括具有衍射结构的衍射表面，衍射表面包括由第一和第二光程差函数限定的第一区域、由至少一种类型的光程差函数限定的第二区域、以及由至少一种类型的光程差函数限定的第三区域，第一区域满足：-0.15＜f1/fD₁₁＜-0.03...(1)，其中fD₁₁＝-1/(2×P₁₁₂×m₁₁×λ)，以及衍射表面满足：-0.05＜(φ₁₃(h3)-φ₁₃(h2))/(m₁₃×f1)＜-0.005.....(2)。

Description

光学信息记录/再现装置和用于该装置的物镜光学系统

技术领域

本发明涉及一种用于适合于向基于不同标准的多种类型的光盘记录信息和/或从基于不同标准的多种类型的光盘再现信息的光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，还涉及一种安装有该物镜光学系统的光学信息记录/再现装置。

背景技术

目前存在不同标准的光盘，例如DVD(数字通用光盘)和BD(蓝光光盘)，它们在记录密度、保护层厚度等方面有所不同。因此，安装在光学信息记录/再现装置上的物镜光学系统需要对多种类型的光盘具有兼容性。这里所说的“兼容性”意为无需更换部件即可以确保实现信息记录和信息再现，即使当改变所使用的光盘时也是如此。

为了实现对基于不同标准的多种类型的光盘的兼容性，必须校正由多种类型的光盘之间的保护层厚度差异所引起的相对球面像差，并且通过改变用于信息记录或信息再现的物镜光学系统的数值孔径NA，根据多种类型的光盘之间的记录密度差异形成用于多种类型的光盘中的每一个的合适的束斑。光学信息记录/再现装置被配置为选择性地使用具有分别与多种类型的光盘的记录密度相对应的不同波长的激光束的其中之一。也就是说，光学信息记录/再现装置根据正在使用的光盘的记录密度选择性地使用激光束的其中之一。例如，光学信息记录/再现装置对于CD的信息记录或再现使用具有大约790nm波长的光(即近红外激光)，对于DVD的信息记录或再现使用具有大约660nm波长的光(即红色激光)，对于BD的信息记录或再现使用具有大约405nm波长的光(即蓝色激光)。

日本专利临时公开No.2006-164498A(下文将其称为JP2006-164498A)和国际公开No.WO 2008/007552均公开了对三种类型的光盘具有兼容性的光学信息记录/再现装置。

JP2006-164498A中公开的光学信息记录/再现装置具有设置有衍射结构的物镜光学系统，该衍射结构被配置为对蓝色激光的衍射效率最大的衍射级是偶数级，从而可以提高近红外激光的衍射效率。为了在使用近红外激光时校正球面像差，必须使近红外激光作为发散光束入射到物镜光学系统上。在这种情况下，当物镜光学系统为了循轨操作在与物镜光学系统的光轴垂直的方向上少量偏移时，不可以避免地会出现离轴像差，例如彗形像差。

WO 2008/007552中公开的光学信息记录/再现装置被配置为使蓝色激光和红色激光中的每一个都作为准直光束入射到物镜光学系统上，并且使近红外激光作为准直光束或发散光束入射到物镜光学系统上。在WO 2008/007552中，物镜光学系统被设计成通过适当的设置物镜光学元件的中心区域中所引起的两种类型的衍射级光的会聚点，试图抑制由于闪烁光导致的信号恶化。但是，由于两种类型级的衍射光的会聚位置彼此接近，WO 2008/007552中所公开的配置在抑制闪烁光的措施方面是不够的。此外，由于作为蓝色激光的专用区域的物镜光学元件的外周区域是折射面，因此无法控制例如由激光的波长变化或者温度变化所引起的球面像差。

发明内容

本发明的优点在于，其提供了至少一种适合于对诸如BD、DVD和CD之类的基于不同标准的多种类型的光盘执行信息记录或信息再现的光学信息记录/再现装置的物镜光学系统以及装有这种物镜光学系统的光学信息记录/再现装置。

根据本发明的一方面，提供了一种用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，该光学信息记录/再现装置通过选择性地使用包括分别具有第一波长、第二波长和第三波长的第一光束、第二光束和第三光束的三种类型的准直的光束向包括记录密度不同的第一光盘、第二光盘和第三光盘的三种类型的光盘记录信息和/或从所述光盘再现信息。当λ1(单位：nm)表示第一波长，λ2(单位：nm)表示第二波长，λ3(单位：nm)表示第三波长时，第一波长、第二波长和第三波长满足条件：λ1＜λ2＜λ3。当t1(单位：mm)表示使用第一光束进行信息记录或信息再现的第一光盘的保护层厚度，t2(单位：mm)表示使用第二光束进行信息记录或信息再现的第二光盘的保护层厚度，t3(单位：mm)表示使用第三光束进行信息记录或信息再现的第三光盘的保护层厚度时，t1、t2和t3满足条件：t1＜t2＜t3；以及t3-t1≥1.0。当NA 1表示第一光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径，NA2表示第二光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径，NA 3表示第三光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径时，NA1、NA2和NA3满足条件：NA1＞NA2＞NA3。

在该配置中，物镜光学系统的光学表面的至少其中之一包括具有由光程差函数限定的衍射结构的衍射表面：

φik(h)＝(P_ik2×h²+P_ik4×h⁴+P_ik6×h⁶+P_ik8×h⁸+P_ik10×h¹⁰+P_ik12×h¹²)m_ikλ

其中h表示距离光轴的高度，P_ik2，P_ik4，P_ik6……(i，k：自然数)表示第k区域中的第i级光程差函数的第2阶、第4阶、第6阶，……的光程差系数，m_ik表示对于第k区域的第i级光程差函数而言入射光束的衍射效率最大处的衍射级，λ表示入射光束的使用波长。衍射表面包括有助于使第一光束、第二光束和第三光束分别会聚到第一光盘、第二光盘和第三光盘的记录表面上的第一区域。第一区域包括由第一光程差函数限定的衍射结构以及由第二光程差函数限定的衍射结构。第一区域中的由第一光程差函数限定的衍射结构被配置成分别对第一光束、第二光束和第三光束的衍射效率最大的衍射级为第1级。当f1(单位：mm)表示物镜光学系统关于第一光束的焦距，fD₁₁表示第一区域中由第一光程差函数限定的衍射结构的焦距(单位：mm)时，第一区域满足条件：

-0.15＜f1/fD₁₁＜-0.03 ·····(1)，

其中fD₁₁＝-1/(2×P₁₁₂×m₁₁×λ)。

此外，第一区域中的由第二光程差函数限定的衍射结构被配置成分别对第一光束、第二光束和第三光束的衍射效率最大的衍射级分别为第2级、第1级和第1级。衍射表面包括位于第一区域外侧的第二区域，所述第二区域有助于使第一光束和第二光束分别会聚到第一光盘和第二光盘的记录表面上，并且对第三光束的会聚没有帮助。第二区域具有由至少一种光程差函数限定的衍射结构。第二区域中的衍射结构被配置成分别对第一光束和第二光束的衍射效率最大的衍射级为第1级。衍射表面包括位于第二区域外侧的第三区域，所述第三区域有助于使第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对第二光束和第三光束中的每一个的会聚没有帮助。第三区域具有由至少一种类型的光程差函数限定的衍射结构。第三区域中的衍射结构被配置成对第一光束的衍射效率最大的衍射级为奇数级。当h2(单位：mm)表示第二区域的最大有效半径，h3(单位：mm)表示第三区域的最大有效半径时，衍射表面满足条件：

-0.05＜(φ₁₃(h3)-φ₁₃(h2))/(m₁₃×f1)＜-0.005 ·····(2)。

通过满足条件(1)，可以适当地校正第一光盘使用过程中的球面像差，同时确保第三光盘使用过程中的足够的工作距离。当条件(1)的中间项大于条件(1)的上限时，作为用于确保第三光盘的足够的工作距离的补偿，使用第一光盘时所引起的色差变得过大。当条件(1)的中间项小于条件(1)的下限时，使用第一光盘时所引起的色差量可以得到抑制。但是在这种情况下，作为用于抑制使用第一光盘时所引起的色差量的补偿，难以在使用第三光盘时确保足够的工作距离，在通过第一区域之后引起的第三激光束的非期望的衍射级光可能会会聚到第三光盘的记录表面附近，从而使束斑的特性变差。

通过满足条件(2)，可以避免通过第三区域的第二光束和第三光束中的每一个的非期望的衍射级光会聚到通过第一区域的第二光束和第三光束的成像点中的相应的一个成像点附近，同时在使用第一光盘时适当地校正由于环境条件的变化所引起的球面像差。作为结果，可以防止光斑特性出现恶化。当条件(2)的中间项小于条件(2)的下限时，由温度变化所引起的球面像差变成校正过度状态，在这种情况下由于台阶数目的增加，衍射表面的制造变得困难。当条件(2)的中间项大于条件(2)的上限时，通过第三区域的第二激光束和第三激光束中的每一个的非期望的衍射级光会聚到用于第二光盘和第三光盘的第二光束和第三光束的成像点中的相应的一个成像点附近。作为结果，光斑特性大大恶化。

在至少一个方面中，当fD₂₁(单位：mm)表示第一区域中的由第二光程差函数限定的衍射结构的焦距时，衍射表面可以满足条件：

0≤f1/fD₂₁＜0.15 ·····(3)

其中fD₂₁＝-1/(2×P₂₁₂×m₂₁×λ)。

当条件(3)的中间项大于条件(3)的上限时，对于全部的第一光盘至第三光盘，色差变成校正不足状态。当条件(3)的中间项小于条件(3)的下限时，对于全部的第一光盘至第三光盘，色差变成校正过度状态。

在至少一个方面中，衍射表面可以满足条件：

-0.10＜f1/fD₁₁＜-0.05 ·····(4)。

通过满足条件4，可以更适当地校正色差，特别是当使用第一光盘时的色差，同时确保第三光盘的足够的工作距离。

在至少一个方面中，衍射表面可以满足条件：

0≤f1/fD₂₁＜0.01 ·····(5)。

通过满足条件(5)，可以对全部第一光盘至第三光盘更适当地校正色差。

在至少一个方面中，当fD₁₃(单位：mm)表示第三区域中的由第一光程差函数限定的衍射结构的焦距时，衍射表面可以满足条件：

-0.150＜f1/fD₁₃＜-0.015 ·····(6)

其中fD₂₁＝-1/(2×P₁₃₂×m₁₃×λ)。

通过满足条件(6)，可以防止通过第三区域的第二光束和第三光束中的每一个会聚到第二光盘和第三光盘的记录表面中的相应的一个记录表面附近。当不满足条件(6)时，通过第三区域的第二光束和第三光束中的每一个的非期望的衍射级光(具有相对较高的衍射效率)会聚到通过第一区域的第二光束和第三光束的成像点中的相应的一个成像点附近，从而使第二光盘和第三光盘的每一个上的光斑特性恶化。

在至少一个方面中，衍射表面可以满足条件：

-0.03＜(φ₁₃(h3)-φ₁₃(h2))/(m₁₃×f1)＜-0.01 ·····(7)。

通过满足条件(7)，可以更适当地控制由于温度变化所引起的球面像差的变化，并且防止由于第二光束和第三光束中的每一个的非期望的衍射级光所引起的光斑特性恶化。

在至少一个方面中，衍射表面被配置成：在第三区域中，对第一光束衍射效率最大的衍射级为第1级。

在至少一个方面中，衍射表面可以被配置成：在第二区域中，衍射表面具有由用于第二区域的第一光程差函数限定的衍射结构和用于第二区域的第二光程差函数限定的衍射结构。在这种情况下，当h1(单位：mm)表示第一区域的最大有效半径时，衍射表面满足条件：

-0.05＜(φ₂₂(h2)-φ₂₂(h1))/f1＜-0.03 ·····(8)。

在至少一个方面中，衍射表面可以被配置为：在第二区域中，衍射表面具有由用于第二区域的第一光程差函数限定的衍射结构以及由用于第二区域的第二光程差函数限定的衍射结构。在这种情况下，当h1(单位：mm)表示第一区域的最大有效半径，fD₂₂(单位：mm)表示第二区域中的由第二光程差函数限定的衍射结构的焦距时，衍射表面满足条件：

-0.03＜(φ₂₂(h2)-φ₂₂(h1))/f1＜0 ·····(9)；以及

0≤f1/fD₂₂＜0.08 ·····(10)，

其中fD₂₂＝-1/(2×P₂₂₂×m₂₂×λ)。

当条件(8)的中间项大于条件(8)的上限时，通过第二区域的第三光束的强的非期望衍射级光会聚到通过第一区域的第三光束的成像点附近，从而使第三光盘的记录表面上的光斑特性恶化。当条件(8)的中间项小于条件(8)的下限时，由于温度变化所引起的球面像差变成校正过度状态，特别是在第二光盘的使用过程中更是如此。通过满足条件(8)，可以避免这种非期望的衍射级光使光斑特性恶化，并且可以在第二光盘的使用过程中适当地校正与温度变化有关的球面像差。

当条件(9)的中间项大于条件(9)的上限时，由于温度变化所引起的球面像差变成校正不足状态，特别是在第二光盘的使用过程中更是如此。当条件(9)的中间项小于条件(9)的下限时，通过第二区域的第三光束的强的非期望衍射级光会聚到通过第一区域的第三光束的成像点附近，从而使第三光盘的记录表面上的光斑特性恶化。

当不满足条件(10)时，通过第二区域的第三光束的强的非期望衍射级光会聚到通过第一区域的第三光束的成像点附近，从而使第三光盘的记录表面上的光斑特性恶化。在同时满足条件(9)和条件(10)的情况下，通过第二区域的第三光束的强的衍射级光会聚到远离通过第一区域的第三光束的成像点的位置。作为结果，可以避免光斑特性的恶化。

在至少一个方面中，物镜光学系统可以包括物镜；以及具有至少一个被形成为衍射表面的表面的光学元件。

在至少一个方面中，物镜光学系统可以包括物镜，所述物镜的至少一个表面被形成为衍射表面。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，该光学信息记录/再现装置通过选择性地使用包括分别具有第一波长、第二波长和第三波长的第一光束、第二光束和第三光束的三种类型的准直的光束向包括记录密度不同的第一光盘、第二光盘和第三光盘的三种类型的光盘记录信息和/或从所述光盘再现信息。当λ1(单位：nm)表示第一波长，λ2(单位：nm)表示第二波长，λ3(单位：nm)表示第三波长时，第一波长、第二波长和第三波长满足条件：λ1＜λ2＜λ3。当t1(单位：mm)表示使用第一光束进行信息记录或信息再现的第一光盘的保护层厚度，t2(单位：mm)表示使用第二光束进行信息记录或信息再现的第二光盘的保护层厚度，t3(单位：mm)表示使用第三光束进行信息记录或信息再现的第三光盘的保护层厚度时，t1、t2和t3满足条件：t1＜t2＜t3；以及t3-t1≥1.0。当NA 1表示第一光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径，NA 2表示第二光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径，NA 3表示第三光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径时，NA1、NA2和NA3满足条件：NA1＞NA2＞NA3。

在该配置中，物镜光学系统中的光学表面中的至少一个光学表面包括具有由多个同心划分的折射面区域形成的相位移动结构的相位移动表面。相位移动表面包括有助于使第一光束、第二光束和第三光束分别会聚到第一光盘、第二光盘和第三光盘上的第一区域。第一区域包括在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束光程差的第一台阶的相位移动结构以及在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束光程差的第二台阶的相位移动结构，所述第一台阶和所述第二台阶赋予的光程差彼此不同。当ΔOPD_ik(单位：nm)表示第k区域中的第i台阶所赋予的光程差，N_ik表示第k区域中的第i台阶的台阶数目，f1(单位：mm)表示物镜光学系统关于第一光束的焦距时，第一区域中的第一台阶满足条件：

INT|(ΔOPD₁₁/λ1)+0.5|＝1 ······(11)；以及

0.60×10²＜N₁₁×f1＜2.50×10² ······(12)，

第一区域中的第二台阶满足条件：

INT|(ΔOPD₂₁/λ1)+0.5|＝2 ······(13)。

此外，相位移动表面包括第一区域外侧的第二区域，所述第二区域被配置为有助于使第一光束和第二光束分别会聚到第一光盘和第二光盘的记录表面上，并且对第三光束的会聚没有帮助。第二区域包括在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束至少一种类型的光程差的台阶的相位移动结构。第二区域满足条件：

INT|(ΔOPD₁₂/λ1)+0.5|＝1 ······(14)

此外，相位移动表面包括第二区域外侧的第三区域，所述第三区域被配置为有助于使第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对第二光束和第三光束中的每一个的会聚没有帮助。第三区域包括在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束至少一种类型的光程差的台阶的相位移动结构。第三区域满足条件：

INT|(ΔOPD₁₃/λ1)+0.5|＝2L+1 ·····(15)；以及

0.80×10²＜N₁₃×f1＜3.50×10² ·····(16)

其中L为整数。

在满足条件(11)和(13)的第一区域中，通过将第一区域中的第一台阶配置为满足条件(12)，可以对于全部的使用波长得到高衍射效率，并且在第一光盘的使用过程中适当地校正色差，同时确保第三光盘使用过程中的足够的工作距离。当条件(12)的中间项(大于)条件(12)的上限时，特别是当使用第一光盘时，作为用于保证第三光盘的足够的工作距离的补偿，色差变大。当条件(12)的中间项小于条件(12)的下限时，难以确保第三光盘的足够的工作距离，通过第一区域的第三光束的非期望的衍射级光会聚到第三光盘的记录表面附近，从而使光斑特性恶化，尽管在这种情况下，特别是当使用第一光盘的时候，色差量可以得到抑制。

当条件(16)的中间项大于条件(16)的上限时，在第一光盘的使用过程中由环境条件的变化所引起的球面像差变成校正过度的状态。当条件(16)的中间项小于条件(16)的下限时，在第一光盘的使用过程中由环境条件的变化所引起的球面像差变成校正不足的状态，通过第三区域的第二光束和第三光束中的每一个会聚到通过第一区域的第二光束和第三光束中的相应光束的成像点附近，从而对第二光盘和第三光盘中的相应光盘的记录表面上的光斑形状造成不利的影响。

在至少一个方面中，相位移动表面可以满足条件：

0.04×10²≤N₂₁×f1＜1.50×10² ·····(17)。

当条件(17)的中间项大于条件(17)的上限时，对于全部的第一光盘至第三光盘，色差变成校正过度的状态。当条件(17)的中间项小于条件(17)的下限时，对于第一光盘至第三光盘，色差变成校正不足的状态。

在至少一个方面中，相位移动表面可以满足条件：

1.20×10²＜N₁₁×f1＜2.20×10² ·····(18)。

通过满足条件(18)，在第一光盘使用过程中可以更适当的校正色差，同时确保第三光盘的足够的工作距离。

在至少一个方面中，相位移动表面可以满足条件：

0.04×10²≤N₂₁×f1＜1.00×10² ·····(19)。

通过满足条件(19)，对于全部的第一光盘至第三光盘，可以更适当地校正色差。

在至少一个方面中，相位移动表面可以满足条件：

1.50×10²＜N₁₃×f1＜3.00×10² ·····(20)。

通过满足条件(20)，可以更适当地控制第三区域中由于温度变化所引起的球面像差的变化，并且可以避免由于第二光束和第三光束中的每一个的非期望的衍射级光所引起的光斑特性的恶化。

在至少一个方面中，相位移动表面可以满足条件：

INT|(ΔOPD₁₃/λ1)+0.5|＝1 ·····(21)。

通过满足条件(21)，在第三区域中，可以将由波长的变化所引起的衍射效率的变化抑制到低水平。

在至少一个方面中，第二区域中的相位移动表面可以包括在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束光程差的第一台阶的相位移动结构以及在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束光程差的第二台阶的相位移动结构，所述第一台阶和所述第二台阶赋予的光程差彼此不同。在这种情况下，第二区域中的相位移动表面满足条件：

0.25×10²＜N₂₂×INT|(ΔOPD₂₂/λ1)+0.5|×f1＜1.00×10² ······(22)。

当不满足条件(22)时，通过第二区域的第三光束的强的非期望的衍射级光会聚到通过第一区域的第三光束的成像点附近，从而使第三光盘的记录表面上的光斑特性恶化。

在至少一个方面中，物镜光学系统可以包括物镜，以及被配置为在光学元件的至少一个表面上形成相位移动表面的光学元件。

在至少一个方面中，物镜光学系统可以包括被配置为在物镜的至少一个表面上形成相位移动结构的物镜。

在至少一个方面中，物镜光学系统可以包括物镜。在这种情况下，当vd表示物镜在d线处的阿贝数时，vd满足条件：

35≤vd≤80 ·····(23)。

根据本发明的另一方面，提供一种光学信息记录/再现装置，该光学信息记录/再现装置用于向包括记录密度不同的第一光盘、第二光盘和第三光盘的三种类型的光盘记录信息和/或从所述光盘再现信息。该光学信息记录/再现装置包括：光源，其分别发射具有第一波长的第一光束、具有第二波长的第二光束以及具有第三波长的第三光束；耦合透镜，其将光源所发射的第一光束、第二光束和第三光束分别转换成准直的光束；以及上文所述的物镜光学系统的其中之一。在该配置中，t1、t2和t3满足条件0.05＜t1＜0.12；t2≈0.6；以及t3≈1.2。当f1(单位：mm)和M1分别表示物镜光学系统关于第一光束的焦距和放大倍率，f2(单位：mm)和M2分别表示物镜光学系统关于第二光束的焦距和放大倍率，f3(单位：mm)和M3分别表示物镜光学系统关于第三光束的焦距和放大倍率时，物镜光学系统满足条件：

-0.02＜f1×M1＜0.02 ·····(24)；

-0.02＜f2×M2＜0.02 ·····(25)；以及

-0.02＜f3×M3＜0.02 ·····(26)。

物镜光学系统包括物镜。当n1表示物镜关于第一光束的折射率，n3表示物镜关于第三光束的折射率时，物镜满足条件：

0.4＜(λ1/(n3-1))/(λ3/(n1-1))＜0.6 ·····(27)。

通过该配置，对于全部的第一光盘至第三光盘，可以适当地校正球面像差，并且可以避免由于非期望的衍射级光所引起的光斑特性的恶化，同时确保足够的工作距离。

附图说明

图1是总体显示了根据本发明的实施例的光学信息记录/再现装置的配置的方块图。

图2A是根据该实施例的物镜的前视图，图2B是物镜的侧剖面。

图3A、图3B和图3C分别显示了使用光盘D1、D2和D3时物镜的侧剖面。

图4A、图4B和图4C分别显示了在第一示例中的各个数值孔径NA的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。

图5A、图5B和图5C分别显示了在第一示例中的数值孔径NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。

图6A、图6B和图6C分别显示了在对比示例中的各个数值孔径NA的情况下在光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。

图7A、图7B和图7C分别显示了在对比示例中的数值孔径NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。

图8A、图8B和图8C分别显示了当在第二示例中使用光盘D1、D2和D3时物镜的侧剖面。

图9A、图9B和图9C分别显示了光盘D1至D3的记录表面上关于第二示例中的各个数值孔径NA的球面像差。

图10A、图10B和图10C分别显示了在第二示例中的数值孔径NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。

图11A、图11B和图11C分别显示了当在第三示例中使用光盘D1、D2和D3时物镜的侧剖面。

图12A、图12B和图12C分别显示了在第三示例中的各个数值孔径NA的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。

图13A、图13B和图13C分别显示了在第三示例中的数值孔径NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。

图14是显示根据第四示例的光学信息记录/再现装置的总体配置的方块图。

图15A、图15B和图15C分别显示了当在根据第四示例的光学信息记录/再现装置中使用光盘D1、D2和D3时的展开光路。

图16A、图16B和图16C分别显示了在第四示例中的各个数值孔径NA的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。

图17A、图17B和图17C分别显示了在第四示例中的数值孔径NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。

图18是显示根据第五示例的光学信息记录/再现装置的总体配置的方块图。

图19A、图19B和图19C分别显示了当在根据第五示例的光学信息记录/再现装置中使用光盘D1、D2和D3时的展开光路。

图20A、图20B和图20C分别显示了在第五示例中的各个数值孔径NA的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。

图21A、图21B和图21C分别显示了在第五示例中的数值孔径NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。

具体实施方式

在下文中将描述根据本发明的实施例的光学信息记录/再现装置。根据该实施例的光学信息记录/再现装置被配置为向基于不同标准的三种类型的光盘记录信息和/或从基于不同标准的三种类型的光盘再现信息，所述不同标准例如可以是保护层厚度和记录密度。也就是说，根据该实施例的光学信息记录/再现装置对三种类型的光盘具有兼容性。在下文中，在三种类型的光盘中，高记录密度光盘(例如BD)被称为光盘D1，记录密度低于BD的光盘(例如DVD)被称为光盘D2，记录密度低于DVD的光盘(例如CD)被称为光盘D3。附带说明，在本说明书中，“光学信息记录/再现装置”包括兼用于信息再现和信息记录的装置，专用于信息再现的装置以及专用于信息记录的装置。

当光盘D1至D3的保护层厚度分别被定义为t1(单位：mm)、t2(单位：mm)和t3(单位：mm)时，存在下面的关系。

t1＜t2＜t3

t3-t1≥1.0

0.05＜t1＜0.12

t2≈0.6

t3≈1.2

为了对光盘D1至D3中的每一个进行信息记录或信息再现，必须改变所需的数值孔径(NA)，从而可以根据光盘D1至D3之间的记录密度的差异获得合适的束斑。当光盘D1至D3的信息记录或信息再现所需的最优设计数值孔径分别被定义为NA1、NA2和NA3时，存在下面的关系。

NA1＞NA2＞NA3

也就是说，当使用具有最高记录密度的光盘D1时，所需的NA最高，因为在这种情况下需要的束斑小于光盘D2和D3所需的束斑。另一方面，当使用光盘D3时，所需的NA最低，因为在这种情况下需要的束斑大于光盘D1和D2所需的束斑。

在光学信息记录/再现装置中，选择性地使用具有不同波长的激光束的其中之一，从而可以根据所使用的光盘的记录密度获得合适的束斑。具体而言，当使用光盘D1时，从光源发射出具有波长λ1(单位：nm)的激光束，以在光盘D1的记录表面上形成具有最小直径的束斑。当使用光盘D2时，从光源发射出具有比波长λ1长的波长λ2(单位：nm)的激光束，以在光盘D2的记录表面上形成直径比用于光盘D1的束斑大的束斑。当使用光盘D3时，从光源发射出具有比波长λ2长的波长λ3(单位：nm)的激光束，以在光盘D3的记录表面上形成直径比用于光盘D2的束斑大的束斑。也就是说，波长λ1、λ2和λ3具有下面的关系。

λ1＜λ2＜λ3

图1是显示根据本发明的实施例的光学信息记录/再现装置100的总体配置的方块图。如图1所示，光学信息记录/再现装置100包括发射具有波长λ1的激光束的光源1A、发射具有波长λ2的激光束的光源1B、发射具有波长λ3的激光束的光源1C、衍射光栅2A、2B和2C、耦合透镜3A、3B和3C、分束器41和42、半透半反镜5A、5B和5C、感光器6A、6B和6C、以及物镜10。在图1中，点划线表示光学信息记录/再现装置100的基准轴AX。在图1中，用实线表示具有波长λ1的激光束、用虚线表示具有波长λ2的激光束，用点线表示具有波长λ2的激光束。在正常状态下，物镜10的光轴与基准轴AX重合。但是，也存在通过循轨机构(未显示)使物镜10的光轴在光盘的径向上偏离基准轴AX的情况。

如上所述，在光学信息记录/再现装置100中，光盘D1至D3分别需要不同的NA。关于这一点，光学信息记录/再现装置100可以设置分别用于限制具有波长λ1、λ2和λ3的激光束的光束直径的孔径光阑(未显示)。

在使用光盘D1、D2和D3的时候，分别从光源1A、1B和1C发出具有波长λ1、λ2和λ3的激光束。具有波长λ1、λ2和λ3的激光束分别通过衍射光栅2A、2B和2C，然后具有波长λ1、λ2和λ3的激光束的光路被半透半反镜5A、5B和5C折叠，从而激光束分别入射到耦合透镜3A、3B和3C上。耦合透镜3A、3B和3C中的每一个将入射激光束转换成准直光束。具有波长λ1和λ2的激光束通过分束器41和42入射到物镜10上，具有波长λ3的激光束通过分束器42入射到物镜10上。物镜10将具有波长λ1、λ2和λ3的激光束中的每一个会聚到光盘D1、D2和D3中的相应光盘的记录表面附近。被物镜10会聚的每个激光束在光盘D1、D2和D3中的相应光盘的记录表面上形成束斑。被光盘D1、D2和D3中的相应光盘的记录表面反射的每个激光束沿着激光束向光盘前进时所沿的同一光路返回，以便通过半透半反镜5A-5C中的相应的半透半反镜被感光器6A至6C中的相应的感光器探测。感光器6A-6C中的每一个向信号处理电路(未显示)输出探测信号。信号处理电路基于感光器6A至6C的输出来检测聚焦误差信号、循轨误差信号以及与光盘上记录的信息相对应的再现信号。

如上文所述，从耦合透镜3A至3C出射的激光束中的每一个都是准直光束。具体而言，当M1表示由物镜10和耦合透镜3A构成的光学系统关于波长λ1的放大倍率，M2表示由物镜10和耦合透镜3B构成的光学系统关于波长λ2的放大倍率，M3表示由物镜10和耦合透镜3C构成的光学系统关于波长λ3的放大倍率，f1(单位：mm)、f2(单位：mm)和f3(单位：mm)表示分别关于波长λ1、λ2和λ3限定的物镜10的焦距时，满足下面的条件(24)至26。

-0.02＜f1×M1＜0.02 ·····(24)

-0.02＜f2×M2＜0.02 ·····(25)

-0.02＜f3×M3＜0.02 ·····(26)

换言之，在该实施例中，每个耦合透镜3A至3C用作准直透镜。如上文所述，通过应用难直光束入射到物镜10上的配置，可以防止诸如彗形像差之类的离轴像差的出现，即使当物镜10为了循轨操作而在与光轴垂直的方向上偏移时也是如此。

附带说明，当对光盘D1至D3分别使用具有不同波长的激光束时，取决于物镜10的折射率的差异或者保护层厚度的差异，在光盘D1至D3之间所引起相对球面像差。为了使光学信息记录/再现装置100能够对三种类型的光盘D1至D3具有兼容性，必须校正上述相对球面像差，同时防止(主要由非期望的衍射级光导致的)闪烁光对束斑产生不利的影响。另外，当使用具有相对较厚的保护层的光盘D3时，必须保证足够的工作距离。考虑到这些情形，在该实施例中，如下文所述来配置物镜10。

图2A是物镜10的前视图，图2B显示了物镜10的侧剖面。图3A、3B和3C分别显示了当使用光盘D1、D2和D3时物镜10的侧剖面。如上文所述，物镜10应用在对多种类型的光盘D1、D2和D3具有兼容性的光学信息记录/再现装置100的光学头中，并且具有使从每个光源(即半导体激光器)1A至1C发射出的激光束会聚到光盘D1、D2和D3的相应光盘的记录表面上的功能。

物镜10是由树脂制成的双凸单元件透镜并且具有面向分束器42的第一表面10a和面向光盘的第二表面10b。物镜10的第一表面10a和第二表面10b均为非球面。非球面的形状用下式表示：

sag = \frac{\frac{h^{2}}{r}}{1 + \sqrt{1 - (1 + κ) {(\frac{h}{r})}^{2}}} + A_{4} h^{4} + A_{6} h^{6} + A_{8} h^{8} + \cdot \cdot \cdot

其中，SAG(凹陷量，sag amount)是非球面上距光轴的高度为h(单位：mm)的点与非球面在光轴处的切面之间的距离，r是非球面在光轴处的曲率半径(即，1/r表示非球面在光轴上的曲率)(单位：mm)，κ是圆锥系数，以及A₄，A₆，…表示大于或等于第四阶的非球面系数。

如图2A所示，物镜10的第一表面10a具有中心位于光轴上的圆形第一区域R1，位于第一区域R1外侧的环形第二区域R2、以及位于第二区域R2外侧的环形第三区域R3。在第一表面10a上，在包括第一区域R1、第二区域R2和第三区域R3的整个区域中形成环形区域结构。如图2A以及图2B中的放大图(圆图)所示，环形区域结构具有围绕物镜10的光轴同心形成的多个环形区域(折射面区域)。在多个环形区域中的相邻区域之间形成微小台阶，每个微小台阶被形成为平行于光轴延伸。虽然在该实施例中，环形区域结构是形成在物镜10的第一表面10a上，但是也可以只在物镜10的第二表面10b上形成环形区域结构，或者也可以在物镜10的第一表面10a和第二表面10b上都形成环形区域结构。应注意的是，通过在具有较大的有效直径的第一表面10a上形成环形区域结构，可以将环形区域结构设计成具有大的最小环形宽度，从而获得可以抑制环形区域结构的每个台阶的一部分上的光量损失的优点。此外还具有当用清洁碟刷洗物镜10时不会磨损环形区域结构的优点。

环形区域结构的每个台阶被设计为在通过相邻的环形区域之间的边界内的光束与通过边界外的光束之间产生预定的光程差。通常，这种结构可以被表示成衍射结构。环形区域结构被设计为预定的光程差等于特定波长α的n倍值(n：整数)，可以被表示为具有闪耀波长α的第n级衍射结构。当具有特定波长β的光束通过衍射结构时衍射效率最大的衍射光的衍射级是与赋予具有波长β的光束的光程差除以波长β所得的值最接近的整数m。

另外，在通过环形区域(折射面区域)中的相邻的环形区域之间的边界内的光束和通过边界外的光束之间产生光程差这一事实可以被认为是光束的相位在环形区域结构的每个台阶的作用下相互偏移的现象。因此，环形区域结构可以被表示为用于改变入射光束的相位的结构(即相位移动结构)。

可以通过第k区域中的第i级光程差函数φik(h)来表示环形区域结构。在这种情况下，k和i均为自然数。光程差函数φik(h)是以距物镜10的光轴的高度h处的附加光程的形式表示物镜10(衍射透镜)的功能能力的函数，并且限定环形区域结构的每个台阶的位置。光程差函数φik(h)可以用下式表示：

其中P_ik2，P_ik4，P_ik6……(i：自然数)表示第k区域中的第i级光程差函数的第2阶、第4阶、第6阶，……的系数，h(单位：mm)表示距光轴的高度，m_ik表示对于第k区域中的第i级光程差函数而言入射光束的衍射效率最大处的衍射级，λ(单位：nm)表示正在使用的激光束的设计波长。

除了通过单一类型的光程差函数来限定环形区域结构的形状之外，还可以通过联合多种类型的光程差函数来限定环形区域结构的形状。在该实施例中，通过联合两种类型的光程差函数(第一光程差函数和第二光程差函数)来限定每个区域R1和R2中的环形区域结构，从而每个区域R1和R2中的环形区域结构具有两种类型的台阶，其赋予入射光束互不相同的光程差。通过这种该配置，赋予入射光束两种类型的光学作用。在下文中，对于第一区域R1和第二区域R2中的每一个，通过两种类型的光程差函数中的第一光程差函数限定的台阶被称为“第一台阶”，通过两种类型的光程差函数中的第二光程差函数限定的台阶被称为“第二台阶”。应注意的是，可以通过联合三种或更多类型的光程差函数来配置环形区域结构。在这种情况下，可以赋予环形区域结构更复杂的光学功能。

区域R1中的环形区域结构有助于具有波长λ1、λ2和λ3的激光束中的每一个的会聚。也就是说，区域R1中的环形区域结构被配置为使具有波长λ1的激光束会聚到光盘D1的记录表面上、使具有波长λ2的激光束会聚到光盘D2的记录表面上、以及使具有波长λ3的激光束会聚到光盘D3的记录表面上。由于具有波长λ1、λ2和λ3的激光束中的每一个作为基本准直的光束入射到物镜10上，因此区域R1中的环形区域结构被形成为具有由两种类型的光程差函数限定的台阶的衍射结构，其中两种类型的光程差函数具有不同类型的衍射级的组合，从而可以校正由光盘D1至D3之间的保护层厚度的差异引起的球面像差。在下文中，对具有波长λ1、λ2和λ3的激光束的衍射效率最大的衍射级分别被称为“BD用衍射级”、“DVD用衍射级”和“CD用衍射级”。

当将BD用衍射级设定成偶数级(例如第二级)时，CD用衍射级变成奇数级(例如第一级)。在这种情况下，环形区域结构对具有波长λ1的激光束的会聚度(power)等于环形区域结构对具有约为波长λ1的两倍的波长λ3的激光束的会聚度。因此，在这种情况下，难以校正在光盘D1和D3之间所引起的相对球面像差。这是因为环形区域结构的会聚度与波长和衍射级成正比。因此，在区域R1中，必须将第一台阶和第二台阶中的至少一个的BD用衍射级设定成奇数级。对与第一台阶和第二台阶中的另一个，优选将BD用衍射级设定成偶数级，从而具有波长λ1、λ2和λ3的激光束中的每一个可以获得高衍射效率。也就是说，通过联合第一光程差函数和第二光程差函数来设计区域R1中的环形区域结构，从而对于BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级全部可以实现高衍射效率。应注意的是，当衍射级减小时，与波长变化有关的衍射效率变化变得较小。因此，在第一区域R1中，第一台阶被设计成BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级全部为第一衍射级，第二台阶被设计成BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级分别为第二衍射级、第一衍射级和第一衍射级。

为了适当地校正光盘D1的使用过程中的色差，同时保证光盘D3的使用过程中具有足够的工作距离，当fD₁₁表示在区域R1中具有第一台阶的衍射结构的焦距(单位：mm)时，在区域R1中具有第一台阶的衍射结构满足下面的条件(1)：

-0.15＜f1/fD₁₁＜-0.03 ·····(1)

其中fD₁₁＝-1/(2×P₁₁₂×m₁₁×λ)。

应注意的是，通过保证使用具有相对较大的保护层厚度的光盘D3时具有足够的工作距离，也可以保证保护层厚度小于光盘D3的光盘D1和D2具有足够的工作距离。此外，在全部光盘D1至D3中，光盘D1使用过程中引起的色差变化最大，通过适当地校正光盘D1使用过程中的色差，也可以适当地校正使用光盘D2和光盘D3中的每一个时所引起的色差。

当条件(1)的中间项大于条件(1)的上限时，作为用于在光盘D3使用过程中保证足够的工作距离的补偿，光盘D1的使用过程中所引起的色差变得过大。当条件(1)的中间项小于条件(1)的下限时，作为用于抑制光盘D1的使用过程中所引起的色差量的补偿，难以在光盘D3的使用过程中保证足够的工作距离。此外，在这种情况下，在通过区域R1之后引起的具有波长λ3的激光束的非期望的衍射级光可能会会聚到光盘D3的记录表面附近，从而使束斑的特性变差。

区域R2中的环形区域结构具有包括由两种类型的光程差函数限定的台阶的衍射结构，并且仅有助于具有波长λ1和λ2的激光束中的每一个的会聚。也就是说，区域R2中的环形区域结构被配置为使具有波长λ1的激光束会聚到光盘D1的记录表面上、使具有波长λ2的激光束会聚到光盘D2的记录表面上，而具有波长λ3的激光束不会聚到光盘D1至D3的任何记录表面上。应注意的是，通过将区域R2中的环形区域结构配置成具有由至少一种类型的光程差函数限定的台阶，可以获得足够的光学性能。也就是说，第二区域R2不必具有由两种类型的光程差函数限定的台阶。

在区域R2中，当将BD用衍射级设定成偶数级时，CD用衍射级的衍射效率变高。在这种情况下，出现这样的问题：当通过区域R2的具有波长λ3的激光束会聚到光盘D3的记录表面附近时，无法形成理想的束斑。因此，优选的是，将区域R2中的环形区域结构的第一台阶配置成将BD用衍射级设置为奇数级，从而BD用衍射级和DVD用衍射级的衍射效率均可以被设定得较高，同时降低CD用衍射级的衍射效率。当BD用衍射级是如上文所述的奇数级时，对于具有波长λ3的激光束，产生均具有约40％的衍射效率的两种类型的衍射级光，两种类型的非期望的衍射级光分别会聚到偏离光盘D3的记录表面的位置上。作为结果，可以防止出现两种类型的非期望的衍射级光的每一个使光盘D3的记录表面上形成的束斑形状变差的问题。由于衍射级减小的情况下波长变化引起的衍射效率的变化变的更小，在这个实施例中，第二区域R2中的环形区域结构被设计为BD用衍射级和DVD用衍射级都是一级。

区域R3中的环形区域结构被配置为具有包括由一种类型的光程差函数限定的台阶的衍射结构，并且仅有助于具有波长λ1的激光束的会聚。也就是说，区域R3中的环形区域结构被配置为使具有波长λ1的激光束会聚到光盘D1的记录表面上、而不将具有波长λ2激光束和具有波长λ3的激光束会聚到光盘D1至D3的任何记录表面上

为了适当地控制由于例如温度变化所引起的球面像差的变化，以及通过在通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个会聚的位置附近会聚，防止通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个的非期望的衍射级光使光斑特性变差，区域R3中的环形区域结构被如下配置。区域R3中的环形区域结构被配置成使BD用衍射级为奇数级，区域R3中的环形区域结构被配置为满足条件：

-0.05＜(φ₁₃(h3)-φ₁₃(h2))/(m₁₃×f1)＜-0.005 ·····(2)

其中h2(单位：mm)表示区域R2的最大有效半径，h3(单位：mm)表示区域R3的最大有效半径。当衍射级减小时，与波长变化有关的衍射效率变化变得较小。因此，优选的是在区域R3中将BD用衍射级设定为第一级。

当条件(2)的中间项大于条件(2)的上限时，由波长变化所引起的球面像差成为校正不足的状态，在这种情况下，过度状态中的球面像差仍存在。当条件(2)的中间项小于条件(2)的下限时，由波长变化所引起的球面像差成为校正过度的状态，在这种情况下，不是状态中出现球面像差。因此，当不满足条件(2)时，无法适当地执行光盘的信息记录或信息再现。

从不同的观点进一步解释条件(2)。对于通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束的强的衍射级光而言，当条件(2)的中间项减小时，光盘D3的记录表面上的球面像差变大。因此，可以防止出现这样的现象：具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个的衍射级光作为非期望的闪烁光出现，从而使光斑特性变差。因此，考虑优选将条件(2)的中间项设定成较小的值。但是，当条件(2)的中间项的值减小时，区域R3中设置的台阶数目变大。也就是说，当条件(2)的中间项小于条件(2)的下限时，物镜的制造变得困难，因为在这种情况下台阶的数目增加。也就是说，物镜10变得不适合于批量生产。

另一方面，对于通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束而言，当条件(2)的中间项增大时，光盘D3的记录表面上的球面像差变小。因此，通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的强的非期望衍射级光分别会聚到接近通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束的成像点的位置，从而使光盘D2和D3的记录表面上的光斑特性恶化。当条件(2)的中间项大于条件(2)的上限时，由非期望的衍射级光造成的光斑特性恶化程度变大，因此无法适当地执行光盘D2和D3的信息记录或信息再现。

为了适当地校正使用光盘D1至D3中的每一个时的色差，当fD₂₁(单位：mm)表示区域R1中具有第二台阶的衍射结构的焦距时，区域R1中具有第二台阶的衍射结构可以被配置为满足条件：

0≤f1/fD₂₁＜0.15 ·····(3)

其中fD₂₁＝-1/(2×P₂₁₂×m₂₁×λ)。

当条件(3)的中间项大于条件(3)的上限时，使用光盘D1至D3中的每一个时所引起的色差变成校正不足的状态，因此无法适当地执行光盘D1至D3中的每一个的信息记录或信息再现。当条件(3)的中间项小于条件(3)的下限时，使用光盘D1至D3中的每一个时所引起的色差变成校正过度的状态，因此无法适当地执行光盘D1至D3中的每一个的信息记录或信息再现。

为了更适当地校正使用光盘D1时所引起的色差，同时在光盘D3的使用过程中保证足够的工作距离，区域R1中的环形区域结构可以被配置为满足条件：

-0.10＜f1/fD₁₁＜-0.05 ·····(4)。

为了更适当地校正使用光盘D1至D3中的每一个时所引起的色差，区域R1中的环形区域结构可以被配置为满足条件：

0≤f1/fD₂₁＜0.01 ·····(5)。

为了防止通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个的非期望的衍射级光会聚到通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束的成像点中的相应成像点附近，当fD₁₃(单位：mm)表示区域R3中具有第一台阶的衍射结构的焦距时，区域R3中具有第一台阶的衍射结构可以被配置为满足条件：

-0.150＜f1/fD₁₃＜-0.015 ·····(6)

其中fD₂₁＝-1/(2×P₁₃₂×m₁₃×λ)。

让我们考虑引起波长λ1处的第一级衍射光的环形区域结构。当条件(6)的中间项大于条件(6)的上限时，通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个的第0级衍射光会聚到通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束中的成像点中的相应成像点附近。在这种情况下，光盘D2和D3的每个记录表面上的光斑特性恶化。当条件(6)的中间项小于条件(6)的下限时，通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个的第一级衍射光会聚到通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束中的成像点中的相应成像点附近，从而使光盘D2和D3的记录表面中的相应记录表面上的光斑特性恶化。

为了更适当地控制由于例如温度变化所引起的球面像差的变化，并且防止由CD用衍射级和DVD用衍射级的非期望的衍射级光所引起的光斑特性的恶化，区域R3中的环形区域结构可以被配置为满足条件(7)。

-0.03＜(φ₁₃(h3)-φ₁₃(h2))/(m₁₃×f1)＜-0.01 ·····(7)。

为了更适当地控制光盘D1和D2每一个的使用过程中由于例如温度变化所引起的球面像差的变化，区域R2中的环形区域结构可以被配置为环形区域结构进一步具有由不同于上文所述的限定第一台阶(其中BD用衍射级和DVD用衍射级中均为第一级)的(第一)光程差函数的第二光程差函数限定的第二台阶，以及对于第二台阶，BD用衍射级为奇数级(例如第七级)。

当h1(单位：mm)表示区域R1的最大有效半径时，具有第二台阶的区域R2的环形区域结构可以被配置为满足限定区域R2中的台阶数目的条件(8)。

-0.05＜(φ₂₂(h2)-φ₂₂(h1))/f1＜-0.03 ·····(8)。

让我们考虑具有引起波长λ1处的第七级衍射光的第二台阶的环形区域结构。当条件(8)的中间项大于条件(8)的上限时，通过区域R2的具有波长λ3的激光束的第四级衍射光会聚到光盘D3的记录表面附近，从而使光盘D3的记录表面上的光斑特性恶化。当条件(8)的中间项小于条件(8)的下限时，光盘D2使用过程中与温度变化有关的球面像差变成校正过度的状态，虽然在这种情况下，通过区域R2的具有波长λ3的激光束的非期望的衍射级光(第三级衍射光或第四级衍射光)的球面像差变大。这是非期望发生的。相反，当满足条件(8)时，通过区域R2的具有波长λ3的激光束的强的非期望衍射级光不会聚到通过区域R1的具有波长λ3的成像点附近，因此可以避免光斑特性的恶化。此外，当满足条件(8)时，可以适当校正光盘D2使用过程中与温度变化有关的球面像差。

代替满足条件(8)，当fD₂₂(单位：mm)表示区域R2中具有第二台阶的衍射结构的焦距时，区域R2中具有第二台阶的衍射结构可以被配置为同时满足下列条件(9)和(10)：

-0.03＜(φ₂₂(h2)-φ₂₂(h1)/f1＜0 ·····(9)；以及

0≤f1/fD₂₂＜0.08 ·····(10)，

其中fD₂₂＝-1/(2×P₂₂₂×m₂₂×λ)。

考虑具有引起波长λ1处的第七级衍射光的第二台阶的环形区域。当条件(9)的中间项大于条件(9)的上限时，通过区域R2的具有波长λ3的激光束的第三级衍射光会聚到光盘D3的记录表面附近，并且使光盘D3的记录表面附近的光斑特性恶化。此外，在这种情况下，光盘D2的使用过程中与温度变化有关的球面像差变成校正不足的状态，这是非期望发生的。当条件(9)的中间项小于条件(9)的下限时，通过区域R2的具有波长λ3的激光束的第四级衍射光会聚到光盘D3的记录表面附近，从而使光盘D3的记录表面上的光斑特性恶化。

考虑具有在波长λ1处引起第七级衍射光的第二台阶的环形区域结构。当条件(10)的中间项大于条件(10)的上限时，通过区域R2的具有波长λ3的激光束的第三级衍射光会聚在光盘D3的记录表面附近，从而使光盘D3的记录表面上的光斑特性恶化。当条件(10)的中间项小于条件(10)的下限时，通过区域R2的具有波长λ3的激光束的第四级衍射光会聚在光盘D3的记录表面附近，从而使光盘D3的记录表面上的光斑特性恶化。

相反，当同时满足条件(9)和条件(10)时，通过区域R2的具有波长λ3的激光束的强的非期望衍射级光(第三级衍射光和第四级衍射光)不会聚到光盘D3的记录表面附近。因此，可以避免光斑特性的恶化。

可以考虑将区域R1至R3中的环形区域结构作为相位移动结构。接下来通过考虑将环形区域结构作为相位移动结构这种不同的方式来解释物镜10。

区域R1中的环形区域结构被定义为在相邻的折射面区域(环形区域)之间的边界处具有赋予入射光束不同的光程差的第一台阶和第二台阶的相位移动结构。关于第一台阶，当ΔOPD_ik(单位：nm)表示在第k区域中通过第i台阶赋予的光程差时，N_ik表示第k区域中的第i台阶的台阶数目时，满足下列条件(11)和条件(12)。

INT|(ΔOPD₁₁/λ1)+0.5|＝1 ·····(11)

0.60×10²＜N₁₁×f1＜2.50×10² ·····(12)

第二台阶被配置为满足下面的条件(13)。

INT|(ΔOPD₂₁/λ1)+0.5|＝2 ·····(13)

当满足条件(11)和条件(13)时，通过配置区域R1中的相位移动结构使其满足条件(12)，可以适当地校正光盘D1的使用过程中的色差，同时保证光盘D3使用过程中的足够的工作距离。

当条件(12)的中间项大于条件(12)的上限时，在光盘D1的使用过程中色差变大作为保证光盘D3使用过程中的足够的工作距离的补偿。当条件(12)的中间项小于条件(12)的下限时，难以在光盘D3的使用过程中保证足够的工作距离，通过区域R1的具有波长λ3的激光束的非期望的衍射级光会聚到光盘d3的记录表面附近，从而使光斑特性恶化，虽然在这种情况下，可以抑制使用光盘D1时所引起的色差量。

区域R2中的环形区域结构被定义为在相邻的折射面区域(环形区域)之间的边界处具有赋予入射激光束不同的光程差的第一台阶和第二台阶的相位移动结构。为了提高BD和DVD使用过程中的效率，同时降低CD使用过程中的效率，区域R2中的相位移动结构的第一台阶被配置为满足条件：

INT|(ΔOPD₁₂/λ1)+0.5|＝1 ·····(14)。

区域R3中的环形区域结构可以被定义为在相邻的折射面区域(环形区域)之间的边界处具有赋予入射光束一种类型的光程差的台阶的相位移动结构。为了适当地控制由于例如温度变化引起的球面像差的变化，并且通过降低CD和DVD中的每一个的使用过程中的效率来避免由于闪烁光引起的光斑特性的恶化，区域R3中的台阶被配置为满足下列条件(15)和条件(16)：

INT|(ΔOPD₁₃/λ1)+0.5|＝2L+1 ·····(15)

0.80×10²＜N₁₃×f1＜3.50×10² ·····(16)

其中L为整数。

当条件(16)的中间项大于条件(16)的上限时，由光盘D1的使用过程中的环境条件的改变所引起的球面像差变成校正过度状态，这是非期望发生的。当条件(16)的中间项小于条件(16)的下限时，由光盘D1的使用过程中的环境条件的改变所引起的球面像差变成校正不足状态，通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个会聚到光盘D2和D3的相应的记录表面附近。在这种情况下，在光盘D2和D3的每个记录表面上形成的束斑形状受到不利的影响，这是非期望出现的。

为了更适当地校正使用光盘D1至D3中的每一个时所引起的色差，区域R1中的相位移动结构的第二台阶可以被配置为满足下面的条件(17)。

0.04×10²≤N₂₁×f1＜1.50×10² ·····(17)

当条件(17)的中间项大于条件(17)的上限时，使用光盘D1至D3中的每一个时所引起的色差变成校正过度的状态，因此无法适当地执行光盘D1至D3的信息记录或信息再现。当条件(17)的中间项小于条件(17)的下限时，使用光盘D1至D3中的每一个时所引起的色差变成校正不足的状态，因此无法适当地执行光盘D1至D3的信息记录或信息再现。

为了更适当地校正使用光盘D1时所引起的色差，同时保证光盘D3使用过程中的足够的工作距离，区域R1中设置的相位移动结构的第一台阶可以被配置为满足下面的条件(18)。

1.20×10²＜N₁₁×f1＜2.20×10² ·····(18)

为了更适当地校正使用光盘D1至D3中的每一个时所引起的色差，区域R1中的相位移动结构的第三台阶可以被配置为满足下面的条件(19)。

0.04×10²≤N₂₁×f1＜1.00×10² ·····(19)

为了更适当地控制由于例如温度变化所引起的球面像差的变化，并且避免由于使用CD和DVD中的每一个时所导致的闪烁光而引起的光斑特性的恶化，区域R3中的相位移动结构可以被配置为满足下面限定区域R3中的台阶数目的条件(20)。

1.50×10²＜N₁₃×f1＜3.00×10² ·····(20)

为了将波长变化所引起的效率变化抑制到低水平，区域R3中的相位移动结构可以被配置为满足下面限定区域R3中的台阶数目的条件(21)。

INT|(ΔOPD₁₃/λ1)+0.5|＝1 ·····(21)

为了通过降低CD使用过程中的效率来避免由于闪烁光所引起的光斑特性的恶化，区域R2中的第二台阶可以被配置为满足下面的条件(22)。

0.25×10²＜N₂₂×INT|(ΔOPD₂₂/λ1)+0.5|×f1＜1.00×10² ·····(22)

让我们考虑满足INT|(ΔOPD₂₂/λ1)+0.5|＝7的相位移动结构。当条件(22)的中间项大于条件(22)的上限时，通过区域R2的具有波长λ3的激光束的第三级衍射光会聚到通过区域R1的具有波长λ3的激光束的成像点附近，从而使光盘D3的记录表面上的光斑特性恶化。当条件(22)的中间项小于条件(22)的下限时，通过区域R2的具有波长λ3的激光束的第四级衍射光会聚到通过区域R1的具有波长λ3的激光束的成像点附近。第四级衍射光作为非预期的闪烁光出现在光盘D3的记录表面上，使光盘D3的记录表面上的光斑特性恶化。

为了更适当地校正使用光盘D1时所引起的色差，同时确保光盘D3的使用过程中的适当的工作距离，物镜10可以被配置为满足下面的条件：

35≤vd≤80 ·····(23)

其中vd表示在d线处限定的物镜10的阿贝数。

为了使BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级全部获得更高的衍射效率，物镜10可以被配置为满足条件：

0.4＜(λ1/(n3-1))/(λ3/(n1-1))＜0.6 ·····(27)

其中n1和n3分别表示物镜10在波长λ1和λ3处的折射率。

下面解释装有上文所述的物镜10的光学信息记录/再现装置100的五个具体示例(第一示例至第五示例)。根据第一示例至第三示例的光学信息记录/再现装置中的每一个具有图1所示的一般配置。第一示例至第三示例的光学系统之间的差异很小，在图1的缩放程度下显示不出来，因此图1用于解释根据第一至第三示例的光学信息记录/再现装置100的一般配置。

第一示例

根据第一示例的安装在光学信息记录/再现装置100上的物镜10具有如图2A和图2B所示或者如图3A至图3C所示的一般配置。表1中显示了根据第一示例的物镜10的规格，包括使用波长、焦距、NA和放大倍率M。应注意的是，第一示例中与表和图有关的定义同样适用于下文将要解释的下列示例和对比例中的表和图。在表1中(以及在下面的类似表中)，“第一(第1)激光束”表示具有波长λ1的激光束，“第二(第2)激光束”表示具有波长λ2的激光束，“第三(第3)激光束”表示具有波长λ3的激光束。

表1

	第1激光束	第2激光束	第3激光束
				波长(nm)	405	660	790
焦距(mm)	2.20	2.33	2.38
				NA	0.85	0.60	0.47
放大倍率M	0.000	0.000	0.000

如表1中的放大倍率M所示，在光学信息记录/再现装置100中，第1激光束至第3激光束中的每一个作为准直光束入射到光盘D1至D3中的相应的光盘上。因此，即使当循轨操作使物镜10偏移时，也不会引起离轴像差。表2显示了当使用光盘D1时限定的根据第一示例的光学信息记录/再现装置100的特定数值配置，表3显示了当使用光盘D2时限定的根据第一示例的光学信息记录/再现装置100的特定数值配置，表4显示了当使用光盘D3时限定的根据第一示例的光学信息记录/再现装置100的特定数值配置。

表2

表3

表4

在表2至表4的每个表中，1号表面(第一区域)、1号表面(第二区域)和1号表面(第三区域)分别对应于物镜10的第一表面10a的区域R1、区域R2和区域R3。2号表面表示物镜10的第二表面10b，3号表面表示所使用的光盘的保护层的表面，4号表面表示所使用的光盘的记录表面。在表2至表4中，“r”表示每个光学表面的曲率半径(单位：mm)，“d”表示光学元件的厚度或者从每个光学表面到下一个光学表面的距离(单位：mm)，“n”表示在每个表中的括号内的使用波长处的折射率。对于非球面光学元件，“r”表示光轴上的曲率半径

物镜10的第一表面10a(1号表面(第一区域)、1号表面(第二区域)和1号表面(第三区域))以及第二表面10b(2号表面)中的每一个都是非球面，并且为了光盘D1至D3的每一个信息记录和信息再现进行了优化设计。下面的表5显示了每个非球面的圆锥系数κ和非球面系数A₄，A₆······。在表5中(以及在下面类似的表中)，符号“E”表示10的幂，其指数由E右侧的数字指定(例如“E-04”意为“×10^-4”)。

表5

根据第一示例的物镜10的第一表面10a的区域R1至R3中的每一个的范围被如下限定：

区域R1：0.000≤h≤1.120

区域R2：1.120＜h≤1.400

区域R3：1.400＜h≤1.870。

区域R1是有助于具有使用波长λ1、λ2和λ3的激光束中的每一个的会聚的公共区域。区域R2有助于具有波长λ1和λ2的激光束中的每一个的会聚，但是对具有波长λ3的激光束的会聚没有帮助。换言之，区域R2用作具有波长λ3的激光束的孔径光阑。区域R3是用于保证需要全部光盘D1至D3中的最大数值孔径的光盘D1的数值孔径的区域。也就是说，区域R3有助于会聚具有波长λ1的激光束，但是对于会聚具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个的会聚没有帮助。换言之，区域R3用作具有波长λ1和λ2的激光束中的每一个的孔径光阑。

区域R1至R3中的每一个具有独特的环形区域结构(即独特的相位移动结构)，从而区域R1至R3具有上文所述的互不相同的光学作用。特别地，区域R1和R2中的每一个具有由两种类型的光程差函数限定的环形区域结构。表6显示了限定第一表面10a上的每个区域中的环形区域结构的光程差函数的系数P_i2。表7显示了BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级。在表6和表7中，“1(第1区域)(1)”、“1(第1区域)(2)”、“1(第2区域)(1)”、“1(第2区域)(2)”和“1(第3区域)”分别对应于区域R1中的第一台阶、区域R1中的第二台阶、区域R2中的第一台阶、区域R2中的第二台阶和区域R3中的台阶。

表6

表7

下面的表8至表10分别表示区域R1至R3中形成的环形区域结构的具体配置。在表8至表10中，从光盘侧开始顺序指定环形区域的数目，通过关于光轴的高度“hmin”(最小高度)和“hmax”(最大高度)来限定每个环形区域宽度。在表8至表10中，显示了光程差ΔOPD₁₁/λ1、ΔOPD₂₁/λ1、ΔOPD₁₂/λ1、ΔOPD₂₂/λ1、ΔOPD₃₂/λ1、ΔOPD₁₃/λ1和ΔOPD₂₃/λ1。

表8

数目	hmin	hmax	ΔOPD₁₁/λ1	ΔOPD₂₁/λ1
					0	0.000	0.125
1	0.125	0.217	1.26
					2	0.217	0.281	1.26
3	0.281	0.333	1.26
					4	0.333	0.379	1.26
5	0.379	0.419	1.26
					6	0.419	0.457	1.26

7	0.457	0.492	1.26
					8	0.492	0.525	1.26
9	0.525	0.556	1.26
					10	0.556	0.586	1.26
11	0.586	0.615	1.26
					12	0.615	0.643	1.26
13	0.643	0.656	1.26
					14	0.656	0.669		-2.00
15	0.669	0.696	1.26
					16	0.696	0.721	1.26
17	0.721	0.746	1.26
					18	0.746	0.770	1.26
19	0.770	0.794	1.26
					20	0.794	0.818	1.26
21	0.818	0.841	1.26
					22	0.841	0.864	1.26
23	0.864	0.886	1.26
					24	0.886	0.891	1.26
25	0.891	0.909		-2.00
					26	0.909	0.931	1.26
27	0.931	0.953	1.26

28	0.953	0.975	1.26
				29	0.975	0.997	1.26
30	0.997	1.017	1.26
				31	1.017	1.018		-2.00
32	1.018	1.040	1.26
				33	1.040	1.062	1.26
34	1.062	1.084	1.26
				35	1.084	1.107	1.26
36	1.107	1.120	1.26

表9

数目	hmin	hmax	ΔOPD¹²/λ1	ΔOPD₂₂/λ1	ΔOPD₃₂/λ1
						37	1.120	1.127		-3.58
38	1.127	1.147	1.12
						39	1.147	1.167	1.12
40	1.167	1.186	1.12
						41	1.186	1.206	1.12
42	1.206	1.226	1.12
						43	1.226	1.246	1.12
44	1.246	1.266	1.12
						45	1.266	1.287	1.12

46	1.287	1.308	1.12
				47	1.308	1.329	1.12
48	1.329	1.350	1.12
				49	1.350	1.373	1.12
50	1.373	1.374	1.12
				51	1.374	1.396		-6.81
52	1.396	1.400	1.12

表10

数目	Hmin	hmax	ΔOPD₁₃/λ1	ΔOPD₂₃/λ1
					53	1.400	1.419		-4.81
54	1.419	1.439	-1.00
					55	1.439	1.456	-1.00
56	1.456	1.472	-1.00
					57	1.472	1.486	-1.00
58	1.486	1.498	-1.00
					59	1.498	1.511	-1.00
60	1.511	1.522	-1.00
					61	1.522	1.532	-1.00
62	1.532	1.542	-1.00
					63	1.542	1.552	-1.00

64	1.552	1.561	-1.00
				65	1.561	1.570	-1.00
66	1.570	1.578	-1.00
				67	1.578	1.586	-1.00
68	1.586	1.594	-1.00
				69	1.594	1.601	-1.00
70	1.601	1.608	-1.00
				71	1.608	1.615	-1.00
72	1.615	1.622	-1.00
				73	1.622	1.629	-1.00
74	1.629	1.635	-1.00
				75	1.635	1.641	-1.00
76	1.641	1.647	-1.00
				77	1.647	1.653	-1.00
78	1.653	1.659	-1.00
				79	1.659	1.664	-1.00
80	1.664	1.670	-1.00
				81	1.670	1.675	-1.00
82	1.675	1.680	-1.00
				83	1.680	1.685	-1.00
84	1.685	1.690	-1.00

85	1.690	1.695	-1.00
				86	1.695	1.700	-1.00
87	1.700	1.705	-1.00
				88	1.705	1.709	-1.00
89	1.709	1.714	-1.00
				90	1.714	1.718	-1.00
91	1.718	1.723	-1.00
				92	1.723	1.727	-1.00
93	1.727	1.731	-1.00
				94	1.731	1.735	-1.00
95	1.735	1.739	-1.00
				96	1.739	1.743	-1.00
97	1.743	1.747	-1.00
				98	1.747	1.751	-1.00
99	1.751	1.755	-1.00
				100	1.755	1.759	-1.00
101	1.759	1.763	-1.00
				102	1.763	1.766	-1.00
103	1.766	1.770	-1.00
				104	1.770	1.774	-1.00
105	1.774	1.777	-1.00

106	1.777	1.781	-1.00
				107	1.781	1.784	-1.00
108	1.784	1.787	-1.00
				109	1.787	1.791	-1.00
110	1.791	1.794	-1.00
				111	1.794	1.797	-1.00
112	1.797	1.801	-1.00
				113	1.801	1.804	-1.00
114	1.804	1.807	-1.00
				115	1.807	1.810	-1.00
116	1.810	1.813	-1.00
				117	1.813	1.816	-1.00
118	1.816	1.819	-1.00
				119	1.819	1.822	-1.00
120	1.822	1.825	-1.00
				121	1.825	1.828	-1.00
122	1.828	1.831	-1.00
				123	1.831	1.834	-1.00
124	1.834	1.837	-1.00
				125	1.837	1.840	-1.00
126	1.840	1.842	-1.00

127	1.842	1.845	-1.00
				128	1.845	1.848	-1.00
129	1.848	1.851	-1.00
				130	1.851	1.853	-1.00
131	1.853	1.856	-1.00
				132	1.856	1.859	-1.00
133	1.859	1.861	-1.00
				134	1.861	1.864	-1.00
135	1.864	1.866	-1.00
				136	1.866	1.870	-1.00

表54显示了对根据第一示例至第五示例的每一个的光学信息记录/再现装置100应用条件(1)至(27)所得到的值。如表54所示，装有根据第一示例的物镜10的光学信息记录/再现装置100满足条件(1)至(17)、(19)至(21)以及(23)至(27)。因此，根据第一示例的光学信息记录/再现装置100能够避免非期望的衍射级光导致的光斑特性的恶化，同时适当地校正光盘D1至D3中的每一个的球面像差，并且能够在使用光盘D3时确保足够的工作距离。

图4A至图4C分别显示了在各个NA的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。具体而言，图4A是显示在光盘D1的NA1(＝0.85)的情况下在光盘D1的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图4B是显示在光盘D2的NA2(＝0.65)的情况下在光盘D2的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图4C是显示在光盘D3的NA3(＝0.47)的情况下在光盘D3的记录表面上引起的球面像差的曲线图。在图4A至图4C的每个曲线图中，实线所显示的曲线表示设计被长处的球面橡差，点线所显示的曲线表示波长偏离设计波长+5nm时所引起的球面像差。

如图4A至4C所示，对于全部的光盘D1至D3，根据第一示例的光学信息记录/再现装置100不仅能够在设计波长的情况下适当地校正球面像差，并且还能够在波长发生变化的情况下适当地校正球面像差。

图5A至图5C分别显示了在NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。具体而言，图5A是显示在NA1的情况下在光盘D1的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图5B是显示在NA1的情况下在光盘D2的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图5C是显示在NA1的情况下在光盘D3的记录表面上引起的球面像差的曲线图。

如图5B和图5C所示，通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个主要被分成具有相对较高的衍射效率的第0级衍射光和第一级衍射光，并且会聚在远离通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束中的相应激光束的成像点的部分。如图5C所示，通过区域R2的具有波长λ3的激光束被分成三种或更多类型的衍射光，并且会聚在远离通过区域R1的具有波长λ3的激光束的成像点的部分。因此，非期望的衍射级光难以作为闪烁光出现，从而可以避免每个光盘的记录表面上的光斑特性的恶化。

图6A至图6C分别显示了在根据对比示例的光学信息记录/再现装置中的各个NA的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。图7A至图7C分别显示了在根据对比示例的光学信息记录/再现装置中的NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。除了对比示例中的物镜不满足条件(2)或条件(16)之外，根据对比示例的光学信息记录/再现装置具有与根据第一示例的光学信息记录/再现装置基本相同的配置。

从图6A至图6C以及图7A至图7C可以看出，通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个主要被分成均具有相对较高的衍射效率的第0级衍射光和第一级衍射光，并且会聚在通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束中的相应的成像点附近。因此无法避免每个光盘的记录表面上的光斑特性的恶化。相反，在根据装有第一示例的物镜10的光学信息记录/再现装置100中，通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个主要被分成都具有相对较高的衍射效率的第0级衍射光和第一级衍射光，并且会聚在远离通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束中的相应激光束的成像点的部分。因此，非期望的衍射级光难以作为闪烁光出现，并且可以避免每个光盘的记录表面上的光斑特性的恶化。如上文所述，对于每个光盘D1至D3的信息记录和信息再现，根据第一示例的物镜能够获得优异的光学性能。

第二示例

图8A、图8B和图8C分别显示了根据第二示例的光学信息记录/再现装置100中使用光盘D1、D2和D3的情形。在图8A、图8B和图8C的每一个中，物镜10被显示成剖面。表11中显示了根据第二示例的物镜10的规格，包括使用波长、焦距、NA和放大倍率M。

表11

	第1激光束	第2激光束	第3激光束
				波长(nm)	405	660	790
焦距(mm)	2.20	2.36	2.41
				NA	0.85	0.60	0.47
放大倍率M	0.000	0.000	0.000

如表11中的放大倍率M所示，在光学信息记录/再现装置100中，第1激光束至第3激光束中的每一个作为准直光束入射到光盘D1至D3中的相应的光盘上。因此，即使当循轨操作使物镜10偏移时，也不会引起离轴像差。表12显示了当使用光盘D1时限定的根据第二示例的光学信息记录/再现装置100的特定数值配置，表13显示了当使用光盘D2时限定的根据第二示例的光学信息记录/再现装置100的特定数值配置，表14显示了当使用光盘D3时限定的根据第二示例的光学信息记录/再现装置100的特定数值配置。

表12

表13

表14

物镜10的第一表面10a以及第二表面10b中的每一个都是非球面。下面的表15显示了每个非球面的圆锥系数和非球面系数。

表15

根据第二示例的物镜10的第一表面10a的区域R1至R3中的每一个的范围被如下限定。每个区域具有与第一示例中的相应区域相同的功能。

区域R1：0.000≤h≤1.135

区域R2：1.135＜h≤1.415

区域R3：1.415＜h≤1.870。

物镜10的第一表面10a具有环形区域结构。表6显示了限定第一表面10a上的每个区域中的环形区域结构的光程差函数的系数P_i2。表17显示了BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级。

表16

表17

下面的表18至表20分别表示区域R1至R3中形成的环形区域结构的具体配置。

表18

数目	hmin	hmax	ΔOPD₁₁/λ1	ΔOPD₂₁/λ1
					0	0.000	0.105
1	0.105	0.183	1.26
					2	0.183	0.236	1.26
3	0.236	0.280	1.26
					4	0.280	0.318	1.26
5	0.318	0.336	1.26
					6	0.336	0.351		-2.00
7	0.351	0.382	1.26
					8	0.382	0.411	1.26
9	0.411	0.438	1.26
					10	0.438	0.464	1.26
11	0.464	0.488	1.26
					12	0.488	0.511	1.26
13	0.511	0.534	1.26
					14	0.534	0.547	1.26
15	0.547	0.555		-2.00
					16	0.555	0.576	1.26
17	0.576	0.596	1.26

18	0.596	0.616	1.26
					19	0.616	0.635	1.26
20	0.635	0.654	1.26
					21	0.654	0.672	1.26
22	0.672	0.680	1.26
					23	0.680	0.689		-2.00
24	0.689	0.707	1.26
					25	0.707	0.724	1.26
26	0.724	0.741	1.26
					27	0.741	0.757	1.26
28	0.757	0.773	1.26
					29	0.773	0.782	1.26
30	0.782	0.789		-2.00
					31	0.789	0.805	1.26
32	0.805	0.820	1.26
					33	0.820	0.836	1.26
34	0.836	0.851	1.26
					35	0.851	0.866	1.26
36	0.866	0.868	1.26
					37	0.868	0.880		-2.00
38	0.880	0.895	1.26

39	0.895	0.909	1.26
					40	0.909	0.923	1.26
41	0.923	0.938	1.26
					42	0.938	0.941	1.26
43	0.941	0.952		-2.00
					44	0.952	0.965	1.26
45	0.965	0.979	1.26
					46	0.979	0.993	1.26
47	0.993	1.003	1.26
					48	1.003	1.006		-2.00
49	1.006	1.020	1.26
					50	1.020	1.033	1.26
51	1.033	1.047	1.26
					52	1.047	1.058	1.26
53	1.058	1.060		-2.00
					54	1.060	1.073	1.26
55	1.073	1.086	1.26
					56	1.086	1.100	1.26
57	1.100	1.105	1.26
					58	1.105	1.113		-2.00
59	1.113	1.126	1.26

60

1.126

1.135

1.26

表19

数目	hmin	hmax	ΔOPD₁₂/λ1	ΔOPD₂₂/λ1	ΔOPD₃₂/λ1
						61	1.135	1.140		-3.51
62	1.140	1.152	1.12
						63	1.152	1.163	1.12
64	1.163	1.174	1.12
						65	1.174	1.186	1.12
66	1.186	1.197	1.12
						67	1.197	1.208	1.12
68	1.208	1.219	1.12
						69	1.219	1.230	1.12
70	1.230	1.241	1.12
						71	1.241	1.252	1.12
72	1.252	1.263	1.12
						73	1.263	1.274	1.12
74	1.274	1.285	1.12
						75	1.285	1.296	1.12
76	1.296	1.306	1.12
						77	1.306	1.317	1.12

78	1.317	1.328	1.12
					79	1.328	1.339	1.12
80	1.339	1.350	1.12
					81	1.350	1.354	1.12
82	1.354	1.360		-6.81
					83	1.360	1.371	1.12
84	1.371	1.382	1.12
					85	1.382	1.393	1.12
86	1.393	1.404	1.12
					87	1.404	1.415	1.12

表20

数目	hmin	hmax	ΔOPD₁₃/λ1	ΔOPD₂₃/λ1
					88	1.415	1.419		-3.28
89	1.419	1.430	-1.00
					90	1.430	1.441	-1.00
91	1.441	1.451	-1.00
					92	1.451	1.460	-1.00
93	1.460	1.469	-1.00
					94	1.469	1.477	-1.00
95	1.477	1.485	-1.00
					96	1.485	1.493	-1.00

97	1.493	1.500	-1.00
				98	1.500	1.507	-1.00
99	1.507	1.514	-1.00
				100	1.514	1.521	-1.00
101	1.521	1.528	-1.00
				102	1.528	1.534	-1.00
103	1.534	1.540	-1.00
				104	1.540	1.546	-1.00
105	1.546	1.552	-1.00
				106	1.552	1.558	-1.00
107	1.558	1.563	-1.00
				108	1.563	1.569	-1.00
109	1.569	1.574	-1.00
				110	1.574	1.579	-1.00
111	1.579	1.584	-1.00
				112	1.584	1.589	-1.00
113	1.589	1.594	-1.00
				114	1.594	1.599	-1.00
115	1.599	1.603	-1.00
				116	1.603	1.608	-1.00
117	1.608	1.613	-1.00

118	1.613	1.617	-1.00
				119	1.617	1.621	-1.00
120	1.621	1.626	-1.00
				121	1.626	1.630	-1.00
122	1.630	1.634	-1.00
				123	1.634	1.638	-1.00
124	1.638	1.642	-1.00
				125	1.642	1.646	-1.00
126	1.646	1.650	-1.00
				127	1.650	1.654	-1.00
128	1.654	1.658	-1.00
				129	1.658	1.662	-1.00
130	1.662	1.665	-1.00
				131	1.665	1.669	-1.00
132	1.669	1.673	-1.00
				133	1.673	1.676	-1.00
134	1.676	1.680	-1.00
				135	1.680	1.683	-1.00
136	1.683	1.687	-1.00
				137	1.687	1.690	-1.00
138	1.690	1.694	-1.00

139	1.694	1.697	-1.00
				140	1.697	1.700	-1.00
141	1.700	1.703	-1.00
				142	1.703	1.707	-1.00
143	1.707	1.710	-1.00
				144	1.710	1.713	-1.00
145	1.713	1.716	-1.00
				146	1.716	1.719	-1.00
147	1.719	1.722	-1.00
				148	1.722	1.725	-1.00
149	1.725	1.728	-1.00
				150	1.728	1.731	-1.00
151	1.731	1.734	-1.00
				152	1.734	1.737	-1.00
153	1.737	1.740	-1.00
				154	1.740	1.743	-1.00
155	1.743	1.746	-1.00
				156	1.746	1.749	-1.00
157	1.749	1.751	-1.00
				158	1.751	1.754	-1.00
159	1.754	1.757	-1.00

160	1.757	1.760	-1.00
				161	1.760	1.762	-1.00
162	1.762	1.765	-1.00
				163	1.765	1.768	-1.00
164	1.768	1.770	-1.00
				165	1.770	1.773	-1.00
166	1.773	1.775	-1.00
				167	1.775	1.778	-1.00
168	1.778	1.780	-1.00
				169	1.780	1.783	-1.00
170	1.783	1.785	-1.00
				171	1.785	1.788	-1.00
172	1.788	1.790	-1.00
				173	1.790	1.793	-1.00
174	1.793	1.795	-1.00
				175	1.795	1.798	-1.00
176	1.798	1.800	-1.00
				177	1.800	1.803	-1.00
178	1.803	1.805	-1.00
				179	1.805	1.807	-1.00
180	1.807	1.810	-1.00

181	1.810	1.812	-1.00
				182	1.812	1.814	-1.00
183	1.814	1.816	-1.00
				184	1.816	1.819	-1.00
185	1.819	1.821	-1.00
				186	1.821	1.823	-1.00
187	1.823	1.825	-1.00
				188	1.825	1.828	-1.00
189	1.828	1.830	-1.00
				190	1.830	1.832	-1.00
191	1.832	1.834	-1.00
				192	1.834	1.836	-1.00
193	1.836	1.839	-1.00
				194	1.839	1.841	-1.00
195	1.841	1.843	-1.00
				196	1.843	1.845	-1.00
197	1.845	1.847	-1.00
				198	1.847	1.849	-1.00
199	1.849	1.851	-1.00
				200	1.851	1.853	-1.00
201	1.853	1.855	-1.00

202	1.855	1.857	-1.00
				203	1.857	1.859	-1.00
204	1.859	1.861	-1.00
				205	1.861	1.863	-1.00
206	1.863	1.865	-1.00
				207	1.865	1.867	-1.00
208	1.867	1.870	-1.00

如表54所示，装有根据第二示例的物镜10的光学信息记录/再现装置100满足条件(1)至(4)、(6)至(17)、(19)至(21)以及(23)至(27)。因此，根据第二示例的光学信息记录/再现装置100能够避免非期望的衍射级的光导致的光斑特性的恶化，同时适当地校正光盘D1至D3中的每一个的球面像差，并且能够在使用光盘D3时确保足够的工作距离。

图9A至图9C分别显示了在各个NA的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。具体而言，图9A是显示在光盘D1的NA1(＝0.85)的情况下在光盘D1的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图9B是显示在光盘D2的NA2(＝0.65)的情况下在光盘D2的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图9C是显示在光盘D3的NA3(＝0.47)的情况下在光盘D3的记录表面上引起的球面像差的曲线图。

如图9A至9C所示，对于全部的光盘D1至D3，根据第二示例的光学信息记录/再现装置100不仅能够在设计波长的情况下适当地校正球面像差，并且还能够在波长发生变化的情况下适当地校正球面像差。

图10A至图10C分别显示了在NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。具体而言，图10A是显示在NA1的情况下在光盘D1的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图10B是显示在NA1的情况下在光盘D2的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图10C是显示在NA1的情况下在光盘D3的记录表面上引起的球面像差的曲线图。

如图10B和图10C所示，通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个主要被分成具有相对较高的衍射效率的第0级衍射光和第一级衍射光，并且会聚在远离通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束中的相应激光束的成像点的部分。如图10C所示，通过区域R2的具有波长λ3的激光束被分成三种或更多类型的衍射光，并且会聚在远离通过区域R1的具有波长λ3的激光束的成像点的部分。因此，非期望的衍射级光难以作为闪烁光出现，从而可以避免每个光盘的记录表面上的光斑特性的恶化。

第三示例

图11A、图11B和图11C分别显示了根据第三示例的光学信息记录/再现装置100中使用光盘D1、D2和D3的情形。在图11A、图11B和图11C的每一个中，物镜10被显示成剖面。表21中显示了根据第三示例的物镜10的规格，包括使用波长、焦距、NA和放大倍率M。

表21

	第1激光束	第2激光束	第3激光束
				波长(nm)	405	660	790
焦距(mm)	2.60	2.78	2.83
				NA	0.85	0.60	0.47
放大倍率M	0.000	0.000	0.000

如表21中的放大倍率M所示，在光学信息记录/再现装置100中，第1激光束至第3激光束中的每一个作为准直光束入射到光盘D1至D3中的相应的光盘上。因此，即使当循轨操作使物镜10偏移时，也不会引起离轴像差。表22显示了当使用光盘D1时限定的根据第三示例的光学信息记录/再现装置100的特定数值配置，表23显示了当使用光盘D2时限定的根据第三示例的光学信息记录/再现装置100的特定数值配置，表24显示了当使用光盘D3时限定的根据第三示例的光学信息记录/再现装置100的特定数值配置。

表22

表23

表24

耦合透镜的第二表面(4号表面)以及物镜10的第一表面10a和第二表面10b中的每一个均为非球面。下面的表25至27显示了每个非球面的圆锥系数和非球面系数。具体而言，表25显示了用于BD的圆锥系数和非球面系数，表26显示了用于DVD的圆锥系数和非球面系数，表27显示了用于CD的圆锥系数和非球面系数。应注意的是，表25中显示的物镜10的第一表面10a和第二表面10b的圆锥系数和非球面系数对BD(表25)、DVD(表26)和CD(表27)是共用的。

表25

表26

表27

根据第三示例的物镜10的第一表面10a的区域R1至R3中的每一个的范围被如下限定。每个区域具有与第一示例中的相应区域相同的功能。

区域R1：0.000≤h≤1.330

区域R2：1.330＜h≤1.670

区域R3：1.670＜h≤2.210。

物镜10的第一表面10a具有环形区域结构。表28显示了限定第一表面10a上的每个区域中的环形区域结构的光程差函数的系数。表29显示了BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级。

表28

表29

下面的表30至表32分别表示区域R1至R3中形成的环形区域结构的具体配置。

表30

表面	hmin	hmax	ΔOPD₁₁/λ1	ΔOPD₂₁/λ1	ΔOPD₃₁/λ1
						0	0.000	0.120
1	0.120	0.207	1.26
						2	0.207	0.222	1.26
3	0.222	0.268		-2.00
						4	0.268	0.317	1.26
5	0.317	0.359	1.26
						6	0.359	0.381	1.26
7	0.381	0.397		-2.00

8	0.397	0.432	1.26
				9	0.432	0.465	1.26
10	0.465	0.487	1.26
				11	0.487	0.495		-2.00
12	0.495	0.523	1.26
				13	0.523	0.550	1.26
14	0.550	0.572	1.26
				15	0.572	0.576		-2.00
16	0.576	0.601	1.26
				17	0.601	0.625	1.26
18	0.625	0.644	1.26
				19	0.644	0.648		-2.00
20	0.648	0.670	1.26
				21	0.670	0.692	1.26
22	0.692	0.707	1.26
				23	0.707	0.713		-2.00
24	0.713	0.734	1.26
				25	0.734	0.754	1.26
26	0.754	0.763	1.26
				27	0.763	0.773		-2.00
28	0.773	0.792	1.26

29	0.792	0.811	1.26
						30	0.811	0.815	1.26
31	0.815	0.829		-2.00
						32	0.829	0.847	1.26
33	0.847	0.863	1.26
						34	0.863	0.865		-2.00
35	0.865	0.882	1.26
						36	0.882	0.899	1.26
37	0.899	0.907	1.26
						38	0.907	0.916		-2.00
39	0.916	0.933	1.26
						40	0.933	0.949	1.26
41	0.949	0.965			-0.74
						42	0.965	0.981	1.26
43	0.981	0.988	1.26
						44	0.988	0.997		-2.00
45	0.997	1.012	1.26
						46	1.012	1.025	1.26
47	1.025	1.028		-2.00
						48	1.028	1.043	1.26
49	1.043	1.058	1.26

50	1.058	1.060	1.26
					51	1.060	1.073		-2.00
52	1.073	1.087	1.26
					53	1.087	1.094	1.26
54	1.094	1.102		-2.00
					55	1.102	1.117	1.26
56	1.117	1.126	1.26
					57	1.126	1.131		-2.00
58	1.131	1.145	1.26
					59	1.145	1.156	1.26
60	1.156	1.159		-2.00
					61	1.159	1.173	1.26
62	1.173	1.186	1.26
					63	1.186	1.187		-2.00
64	1.187	1.201	1.26
					65	1.201	1.214	1.26
66	1.214	1.215		-2.00
					67	1.215	1.229	1.26
68	1.229	1.241	1.26
					69	1.241	1.243		-2.00
70	1.243	1.256	1.26

71	1.256	1.266	1.26
					72	1.266	1.270		-2.00
73	1.270	1.283	1.26
					74	1.283	1.291	1.26
75	1.291	1.297		-2.00
					76	1.297	1.310	1.26
77	1.310	1.315	1.26
					78	1.315	1.330		-2.00

表31

数目	hmin	hmax	ΔOPD₁₂/λ1	ΔOPD₂₂/λ1	ΔOPD₃₂/λ1
						79	1.330	1.342	-3.90
80	1.342	1.354	1.12
						81	1.354	1.365		-5.68
82	1.365	1.376	1.12
						83	1.376	1.387	1.12
84	1.387	1.399	1.12
						85	1.399	1.410	1.12
86	1.410	1.421			-5.68
						87	1.421	1.432	1.12
88	1.432	1.443	1.12

89	1.443	1.454	1.12
					90	1.454	1.463	1.12
91	1.463	1.465		-6.81
					92	1.465	1.476	1.12
93	1.476	1.487	1.12
					94	1.487	1.498	1.12
95	1.498	1.509	1.12
					96	1.509	1.512	1.12
97	1.512	1.520		-6.81
					98	1.520	1.531	1.12
99	1.531	1.542	1.12
					100	1.542	1.553	1.12
101	1.553	1.558	1.12
					102	1.558	1.564		-6.81
103	1.564	1.575	1.12
					104	1.575	1.586	1.12
105	1.586	1.597	1.12
					106	1.597	1.600	1.12
107	1.600	1.608		-6.81
					108	1.608	1.619	1.12
109	1.619	1.631	1.12

110	1.631	1.639	1.12
				111	1.639	1.642		-6.81
112	1.642	1.653	1.12
				113	1.653	1.664	1.12
114	1.664	1.670	1.12

表32

数目	hmin	hmax	ΔOPD₁₃/λ1	ΔOPD₂₃/λ1
					115	1.670	1.661		-4.10
116	1.661	1.669	-1.00
					117	1.669	1.677	-1.00
118	1.677	1.685	-1.00
					119	1.685	1.692	-1.00
120	1.692	1.700	-1.00
					121	1.700	1.707	-1.00
122	1.707	1.714	-1.00
					123	1.714	1.721	-1.00
124	1.721	1.728	-1.00
					125	1.728	1.735	-1.00
126	1.735	1.742	-1.00
					127	1.742	1.749	-1.00

128	1.749	1.755	-1.00
				129	1.755	1.762	-1.00
130	1.762	1.768	-1.00
				131	1.768	1.775	-1.00
132	1.775	1.781	-1.00
				133	1.781	1.787	-1.00
134	1.787	1.793	-1.00
				135	1.793	1.799	-1.00
136	1.799	1.805	-1.00
				137	1.805	1.811	-1.00
138	1.811	1.817	-1.00
				139	1.817	1.822	-1.00
140	1.822	1.828	-1.00
				141	1.828	1.833	-1.00
142	1.833	1.839	-1.00
				143	1.839	1.844	-1.00
144	1.844	1.850	-1.00
				145	1.850	1.855	-1.00
146	1.855	1.860	-1.00
				147	1.860	1.866	-1.00

148	1.866	1.871	-1.00
				149	1.871	1.876	-1.00
150	1.876	1.881	-1.00
				151	1.881	1.886	-1.00
152	1.886	1.891	-1.00
				153	1.891	1.896	-1.00
154	1.896	1.900	-1.00
				155	1.900	1.905	-1.00
156	1.905	1.910	-1.00
				157	1.910	1.915	-1.00
158	1.915	1.919	-1.00
				159	1.919	1.924	-1.00
160	1.924	1.928	-1.00
				161	1.928	1.933	-1.00
162	1.933	1.937	-1.00
				163	1.937	1.942	-1.00
164	1.942	1.946	-1.00
				165	1.946	1.951	-1.00
166	1.951	1.955	-1.00
				167	1.955	1.959	-1.00
168	1.959	1.963	-1.00

169	1.963	1.968	-1.00
				170	1.968	1.972	-1.00
171	1.972	1.976	-1.00
				172	1.976	1.980	-1.00
173	1.980	1.984	-1.00
				174	1.984	1.988	-1.00
175	1.988	1.992	-1.00
				176	1.992	1.996	-1.00
177	1.996	2.000	-1.00
				178	2.000	2.004	-1.00
179	2.004	2.008	-1.00
				180	2.008	2.012	-1.00
181	2.012	2.016	-1.00
				182	2.016	2.019	-1.00
183	2.019	2.023	-1.00
				184	2.023	2.027	-1.00
185	2.027	2.030	-1.00
				186	2.030	2.034	-1.00
187	2.034	2.038	-1.00
				188	2.038	2.041	-1.00
189	2.041	2.045	-1.00

190	2.045	2.049	-1.00
				191	2.049	2.052	-1.00
192	2.052	2.056	-1.00
				193	2.056	2.059	-1.00
194	2.059	2.062	-1.00
				195	2.062	2.066	-1.00
196	2.066	2.069	-1.00
				197	2.069	2.073	-1.00
198	2.073	2.076	-1.00
				199	2.076	2.079	-1.00
200	2.079	2.083	-1.00
				201	2.083	2.086	-1.00
202	2.086	2.089	-1.00
				203	2.089	2.093	-1.00
204	2.093	2.096	-1.00
				205	2.096	2.099	-1.00
206	2.099	2.102	-1.00
				207	2.102	2.105	-1.00
208	2.105	2.108	-1.00
				209	2.108	2.112	-1.00
210	2.112	2.115	-1.00

211	2.115	2.118	-1.00
				212	2.118	2.121	-1.00
213	2.121	2.124	-1.00
				214	2.124	2.127	-1.00
215	2.127	2.130	-1.00
				216	2.130	2.133	-1.00
217	2.133	2.136	-1.00
				218	2.136	2.139	-1.00
219	2.139	2.142	-1.00
				220	2.142	2.145	-1.00
221	2.145	2.147	-1.00
				222	2.147	2.150	-1.00
223	2.150	2.153	-1.00
				224	2.153	2.156	-1.00
225	2.156	2.159	-1.00
				226	2.159	2.162	-1.00
227	2.162	2.164	-1.00
				228	2.164	2.167	-1.00
229	2.167	2.170	-1.00
				230	2.170	2.173	-1.00
231	2.173	2.175	-1.00

232	2.175	2.178	-1.00
				233	2.178	2.181	-1.00
234	2.181	2.184	-1.00
				235	2.184	2.186	-1.00
236	2.186	2.189	-1.00
				237	2.189	2.191	-1.00
238	2.191	2.194	-1.00
				239	2.194	2.197	-1.00
240	2.197	2.199	-1.00
				241	2.199	2.202	-1.00
242	2.202	2.204	-1.00
				243	2.204	2.207	-1.00
244	2.207	2.210	-1.00

如表54所示，装有根据第三示例的物镜10的光学信息记录/再现装置100满足条件(1)至(4)、(6)至(19)以及(21)至(27)。因此，根据第三示例的光学信息记录/再现装置100能够避免非期望的衍射级的光导致的光斑特性的恶化，同时适当地校正光盘D1至D3中的每一个的球面像差，并且能够在使用光盘D3时确保足够的工作距离。

图12A至图12C分别显示了在各个NA的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。具体而言，图12A是显示在光盘D1的NA1(＝0.85)的情况下在光盘D1的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图12B是显示在光盘D2的NA2(＝0.65)的情况下在光盘D2的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图12C是显示在光盘D3的NA3(＝0.47)的情况下在光盘D3的记录表面上引起的球面像差的曲线图。

如图12A至12C所示，对于全部的光盘D1至D3，根据第三示例的光学信息记录/再现装置100不仅能够在设计波长的情况下适当地校正球面像差，并且还能够在波长发生变化的情况下适当地校正球面像差。

图13A至图13C分别显示了在NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。具体而言，图13A是显示在NA1的情况下在光盘D1的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图13B是显示在NA1的情况下在光盘D2的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图13C是显示在NA1的情况下在光盘D3的记录表面上引起的球面像差的曲线图。

如图13B和图13C所示，通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个主要被分成具有相对较高的衍射效率的第0级衍射光和第一级衍射光，并且会聚在远离通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束中的相应激光束的成像点的部分。如图13C所示，通过区域R2的具有波长λ3的激光束被分成三种或更多类型的衍射光，并且会聚在远离通过区域R1的具有波长λ3的激光束的成像点的部分。因此，非期望的衍射级光难以作为闪烁光出现，从而可以避免每个光盘的记录表面上的光斑特性的恶化。

第四示例

图14是显示根据第四示例的光学信息记录/再现装置200的一般配置的方块图。如图14所示，光学信息记录/再现装置200包括发射具有波长λ1的激光束的光源1D、发射具有波长λ2和λ3的激光束的光源1E、衍射光栅2D和2E、耦合透镜3D和3E、分束器43、以及物镜10。在图14中，点划线表示光学信息记录/再现装置200的基准轴AX。用实线、虚线和点线分别表示具有波长λ1、λ2和λ3的激光束。

图15A显示了光学信息记录/再现装置200中的具有波长λ1的激光束的展开光路，图15B显示了光学信息记录/再现装置200中的具有波长λ2的激光束的展开光路，图15C显示了光学信息记录/再现装置200中的具有波长λ3的激光束的展开光路。如图15A所示，光源1D发射的具有波长λ1的激光束在通过衍射光栅2D、耦合透镜3D、分束器43和物镜10之后会聚到光盘D1的记录表面附近。如图15B和图15C所示，具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个在通过衍射光栅2E、耦合透镜3E、分束器43和物镜10之后会聚到光盘D2和D3中的相应光盘的记录表面附近。在光盘D1至D3中的相应光盘的记录表面上形成束斑的每个激光束沿着激光束向光盘前进时所沿的同一光路返回，以便通过半透半反镜(未显示)被感光器探测。如上文所述，根据第四示例的光学信息记录/再现装置200被配置通过令具有波长λ2和λ3的激光束共享的光路而获得紧凑的尺寸。

在光学信息记录/再现装置200中，光盘D1至D3所需的数值孔径NA是不相同的。因此，可以配置光学信息记录/再现装置200使得孔径光阑(未显示)被设置为限制具有波长λ1、λ2和λ3的激光束中的每一个的光束直径。

表33中显示了根据第四示例的物镜10的规格，包括使用波长、焦距、NA和放大倍率M。

表33

	第1激光束	第2激光束	第3激光束
				波长(nm)	405	660	790
焦距(mm)	2.20	2.34	2.40

NA	0.85	0.60	0.47
				放大倍率M	0.000	0.000	-0.001

如表33中的放大倍率M所示，在光学信息记录/再现装置200中，第1激光束至第3激光束中的每一个作为准直光束或低度发散光束入射到光盘D1至D3中的相应的光盘上。因此，即使当循轨操作使物镜10偏移时，也可以将离轴像差抑制到较小的程度。表34显示了当使用光盘D1时限定的根据第四示例的光学信息记录/再现装置200的特定数值配置，表35显示了当使用光盘D2时限定的根据第四示例的光学信息记录/再现装置200的特定数值配置，表36显示了当使用光盘D3时限定的根据第四示例的光学信息记录/再现装置200的特定数值配置。

表34

表35

表36

耦合透镜的第二表面(4号表面)以及物镜10的第一表面10a和第二表面10b中的每一个均为非球面。下面的表37和表37显示了每个非球面的圆锥系数和非球面系数。具体而言，表37显示了用于BD的圆锥系数和非球面系数，表38显示了用于DVD/CD的圆锥系数和非球面系数。应注意的是，表25中显示的物镜10的第一表面10a和第二表面10b的圆锥系数和非球面系数对BD(表37)、DVD和CD(表38)是共用的。

表37

表38

通过如下所示的高度h(即有效半径)来限定根据第四示例的物镜10的第一表面10a的区域R1至R3中的每一个的范围。每个区域具有与第一示例中的相应区域相同的功能。

区域R1：0.000≤h≤1.130

区域R2：1.130＜h≤1.405

区域R3：1.405＜h≤1.870。

物镜10的第一表面10a具有环形区域结构。表39显示了限定第一表面10a上的每个区域中的环形区域结构的光程差函数的系数。表40显示了BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级。

表39

表40

下面的表41至表43分别表示区域R1至R3中形成的环形区域结构的具体配置。

表41

数目	hmin	hmax	ΔOPD₁₁/λ1	ΔOPD₂₁/λ1
					0	0.000	0.112

1	0.112	0.194	1.26
					2	0.194	0.251	1.26
3	0.251	0.297	1.26
					4	0.297	0.337	1.26
5	0.337	0.373	1.26
					6	0.373	0.406	1.26
7	0.406	0.436	1.26
					8	0.436	0.465	1.26
9	0.465	0.492	1.26
					10	0.492	0.518	1.26
11	0.518	0.543	1.26
					12	0.543	0.567	1.26
13	0.567	0.590	1.26
					14	0.590	0.612	1.26
15	0.612	0.634	1.26
					16	0.634	0.650	1.26
17	0.650	0.654		-2.00
					18	0.654	0.675	1.26
19	0.675	0.695	1.26
					20	0.695	0.714	1.26
21	0.714	0.733	1.26

22	0.733	0.752	1.26
					23	0.752	0.771	1.26
24	0.771	0.789	1.26
					25	0.789	0.806	1.26
26	0.806	0.824	1.26
					27	0.824	0.841	1.26
28	0.841	0.858	1.26
					29	0.858	0.875	1.26
30	0.875	0.877	1.26
					31	0.877	0.892		-2.00
32	0.892	0.908	1.26
					33	0.908	0.925	1.26
34	0.925	0.941	1.26
					35	0.941	0.957	1.26
36	0.957	0.973	1.26
					37	0.973	0.989	1.26
38	0.989	1.005	1.26
					39	1.005	1.006	1.26
40	1.006	1.020		-2.00
					41	1.020	1.036	1.26
42	1.036	1.052	1.26

43	1.052	1.067	1.26
				44	1.067	1.083	1.26
45	1.083	1.097	1.26
				46	1.097	1.098		-2.00
47	1.098	1.114	1.26
				48	1.114	1.130	1.26

表42

数目	hmin	hmax	ΔOPD₁₂/λ1	ΔOPD₂₂/λ1	ΔOPD₃₂/λ1
						49	1.130	1.144			-3.78
50	1.144	1.158	1.12
						51	1.158	1.172	1.12
52	1.172	1.185	1.12
						53	1.185	1.191	1.12
54	1.191	1.199		-4.86
						55	1.199	1.213	1.12
56	1.213	1.227	1.12
						57	1.227	1.241	1.12
58	1.241	1.252	1.12
						59	1.252	1.255		-4.86
60	1.255	1.269	1.12

61	1.269	1.283	1.12
					62	1.283	1.297	1.12
63	1.297	1.302	1.12
					64	1.302	1.311		-4.86
65	1.311	1.325	1.12
					66	1.325	1.339	1.12
67	1.339	1.343	1.12
					68	1.343	1.353		-4.86
69	1.353	1.368	1.12
					70	1.368	1.378	1.12
71	1.378	1.382		-4.86
					72	1.382	1.397	1.12
73	1.397	1.405	1.12

表43

数目	hmin	hmax	ΔOPD₁₃/λ1	ΔOPD₂₃/λ1
					74	1.405	1.411		-3.35
75	1.411	1.426	-1.00
					76	1.426	1.440	-1.00
77	1.440	1.453	-1.00
					78	1.453	1.465	-1.00
79	1.465	1.476	-1.00

80	1.476	1.487	-1.00
				81	1.487	1.497	-1.00
82	1.497	1.507	-1.00
				83	1.507	1.516	-1.00
84	1.516	1.525	-1.00
				85	1.525	1.534	-1.00
86	1.534	1.542	-1.00
				87	1.542	1.550	-1.00
88	1.550	1.558	-1.00
				89	1.558	1.565	-1.00
90	1.565	1.572	-1.00
				91	1.572	1.579	-1.00
92	1.579	1.586	-1.00
				93	1.586	1.592	-1.00
94	1.592	1.598	-1.00
				95	1.598	1.605	-1.00
96	1.605	1.610	-1.00
				97	1.610	1.616	-1.00
98	1.616	1.622	-1.00
				99	1.622	1.627	-1.00
100	1.627	1.633	-1.00

101	1.633	1.638	-1.00
				102	1.638	1.643	-1.00
103	1.643	1.648	-1.00
				104	1.648	1.653	-1.00
105	1.653	1.658	-1.00
				106	1.658	1.662	-1.00
107	1.662	1.667	-1.00
				108	1.667	1.671	-1.00
109	1.671	1.676	-1.00
				110	1.676	1.680	-1.00
111	1.680	1.684	-1.00
				112	1.684	1.688	-1.00
113	1.688	1.692	-1.00
				114	1.692	1.696	-1.00
115	1.696	1.700	-1.00
				116	1.700	1.704	-1.00
117	1.704	1.708	-1.00
				118	1.708	1.712	-1.00
119	1.712	1.715	-1.00
				120	1.715	1.719	-1.00
121	1.719	1.723	-1.00

122	1.723	1.726	-1.00
				123	1.726	1.729	-1.00
124	1.729	1.733	-1.00
				125	1.733	1.736	-1.00
126	1.736	1.739	-1.00
				127	1.739	1.743	-1.00
128	1.743	1.746	-1.00
				129	1.746	1.749	-1.00
130	1.749	1.752	-1.00
				131	1.752	1.755	-1.00
132	1.755	1.758	-1.00
				133	1.758	1.761	-1.00
134	1.761	1.764	-1.00
				135	1.764	1.767	-1.00
136	1.767	1.770	-1.00
				137	1.770	1.773	-1.00
138	1.773	1.776	-1.00
				139	1.776	1.778	-1.00
140	1.778	1.781	-1.00
				141	1.781	1.784	-1.00
142	1.784	1.787	-1.00

143	1.787	1.789	-1.00
				144	1.789	1.792	-1.00
145	1.792	1.794	-1.00
				146	1.794	1.797	-1.00
147	1.797	1.799	-1.00
				148	1.799	1.802	-1.00
149	1.802	1.804	-1.00
				150	1.804	1.807	-1.00
151	1.807	1.809	-1.00
				152	1.809	1.812	-1.00
153	1.812	1.814	-1.00
				154	1.814	1.816	-1.00
155	1.816	1.819	-1.00
				156	1.819	1.821	-1.00
157	1.821	1.823	-1.00
				158	1.823	1.826	-1.00
159	1.826	1.828	-1.00
				160	1.828	1.830	-1.00
161	1.830	1.832	-1.00
				162	1.832	1.834	-1.00
163	1.834	1.837	-1.00

164	1.837	1.839	-1.00
				165	1.839	1.841	-1.00
166	1.841	1.843	-1.00
				167	1.843	1.845	-1.00
168	1.845	1.847	-1.00
				169	1.847	1.849	-1.00
170	1.849	1.851	-1.00
				171	1.851	1.853	-1.00
172	1.853	1.855	-1.00
				173	1.855	1.857	-1.00
174	1.857	1.859	-1.00
				175	1.859	1.861	-1.00
176	1.861	1.863	-1.00
				177	1.863	1.865	-1.00
178	1.865	1.867	-1.00
				179	1.867	1.869	-1.00
180	1.869	1.870	-1.00

如表54所示，装有根据第四示例的物镜10的光学信息记录/再现装置200满足条件(1)至(17)以及(19)至(27)。因此，根据第四示例的光学信息记录/再现装置200能够避免非期望的衍射级的光导致的光斑特性的恶化，同时适当地校正光盘D1至D3中的每一个的球面像差，并且能够在使用光盘D3时确保足够的工作距离。

图16A至图16C分别显示了在各个NA的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。具体而言，图16A是显示在光盘D1的NA1(＝0.85)的情况下在光盘D1的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图16B是显示在光盘D2的NA2(＝0.65)的情况下在光盘D2的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图16C是显示在光盘D3的NA3(＝0.47)的情况下在光盘D3的记录表面上引起的球面像差的曲线图。

如图16A至16C所示，对于全部的光盘D1至D3，根据第四示例的光学信息记录/再现装置200不仅能够在设计波长的情况下适当地校正球面像差，并且还能够在波长发生变化的情况下适当地校正球面像差。

图17A至图17C分别显示了在NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。具体而言，图17A是显示在NA1的情况下在光盘D1的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图17B是显示在NA1的情况下在光盘D2的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图17C是显示在NA1的情况下在光盘D3的记录表面上引起的球面像差的曲线图。

如图17B和图17C所示，通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个主要被分成具有相对较高的衍射效率的第0级衍射光和第一级衍射光，并且会聚在远离通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束中的相应激光束的成像点的部分。如图17C所示，通过区域R2的具有波长λ3的激光束被分成三种或更多类型的衍射光，并且会聚在远离通过区域R1的具有波长λ3的激光束的成像点的部分。因此，非期望的衍射级光难以作为闪烁光出现，从而可以避免每个光盘的记录表面上的光斑特性的恶化。

第五示例

图18是显示根据第五示例的光学信息记录/再现装置300的一般配置的方块图。如图18所示，光学信息记录/再现装置300包括发射具有波长λ1、λ2和λ1的激光束中的每一个的光源1F、衍射光栅2F、耦合透镜3F、以及物镜10。在图18中，点划线表示光学信息记录/再现装置300的基准轴AX。用实线、虚线和点线分别表示具有波长λ1、λ2和λ3的激光束。

图19A显示了光学信息记录/再现装置300中的具有波长λ1的激光束的展开光路，图19B显示了光学信息记录/再现装置300中的具有波长λ2的激光束的展开光路，图19C显示了光学信息记录/再现装置300中的具有波长λ3的激光束的展开光路。如图19A、19B和图19C所示，光源1F发射出的激光束中的每一个在通过衍射光栅2F、耦合透镜3F和物镜10之后会聚到光盘D1至D3中的相应光盘的记录表面附近。在光盘D1至D3中的相应光盘的记录表面上形成束斑的每个激光束沿着激光束向光盘前进时所沿的同一光路返回，以便通过半透半反镜(未显示)被感光器探测。如上文所述，根据第五示例的光学信息记录/再现装置300被配置通过令具有波长λ1、λ2和λ3的全部激光束共享的光路而获得紧凑的尺寸。

在光学信息记录/再现装置300中，光盘D1至D3所需的数值孔径NA是不相同的。因此，可以配置光学信息记录/再现装置300使得孔径光阑(未显示)被设置为限制具有波长λ1、λ2和λ3的激光束中的每一个的光束直径。

表44中显示了根据第五示例的物镜10的规格，包括使用波长、焦距、NA和放大倍率M。

表44

	第1激光束	第2激光束	第3激光束
				波长(nm)	405	660	790
焦距(mm)	2.20	2.48	2.54
				NA	0.85	0.60	0.47
放大倍率M	0.000	-0.004	-0.005

如表44中的放大倍率M所示，在光学信息记录/再现装置300中，第1激光束至第3激光束中的每一个作为准直光束或低度发散光束入射到光盘D1至D3中的相应的光盘上。因此，即使当循轨操作使物镜10偏移时，也可以将离轴像差抑制到较小的程度。表45显示了当使用光盘D1时限定的根据第五示例的光学信息记录/再现装置300的特定数值配置，表46显示了当使用光盘D2时限定的根据第五示例的光学信息记录/再现装置300的特定数值配置，表47显示了当使用光盘D3时限定的根据第五示例的光学信息记录/再现装置300的特定数值配置。

表45

表46

表47

耦合透镜的第二表面(4号表面)以及物镜10的第一表面10a和第二表面10b中的每一个均为非球面。下面的表48显示了每个非球面的圆锥系数和非球面系数。

表48

通过如下所示的高度h(即有效半径)来限定根据第五示例的物镜10的第一表面10a的区域R1至R3中的每一个的范围。每个区域具有与第一示例中的相应区域相同的功能。

区域R1：0.000≤h≤1.200

区域R2：1.200＜h≤1.495

区域R3：1.495＜h≤1.870。

物镜10的第一表面10a具有环形区域结构。表49显示了限定第一表面10a上的每个区域中的环形区域结构的光程差函数的系数。表50显示了BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级。

表49

表50

下面的表51至表53分别表示区域R1至R3中形成的环形区域结构的具体配置。

表51

数目	hmin	hmax	ΔOPD₁₁/λ1	ΔOPD₂₁/λ1	ΔOPD₃₁/λ1
						0	0.000	0.100
1	0.100	0.142	1.28
						2	0.142	0.174		-2.00
3	0.174	0.224	1.28
						4	0.224	0.245	1.28
5	0.245	0.265		-2.00
						6	0.265	0.301	1.28
7	0.301	0.315	1.28
						8	0.315	0.333		-2.00
9	0.333	0.362	1.28
						10	0.362	0.372	1.28
11	0.372	0.389		-2.00
						12	0.389	0.415	1.28
13	0.415	0.421	1.28
						14	0.421	0.439		-2.00

15	0.439	0.461	1.28
						16	0.461	0.465	1.28
17	0.465	0.483		-2.00
						18	0.483	0.504	1.28
19	0.504	0.524			-0.72
						20	0.524	0.541	1.28
21	0.541	0.543		-2.00
						22	0.543	0.562	1.28
23	0.562	0.575	1.28
						24	0.575	0.580		-2.00
25	0.580	0.598	1.28
						26	0.598	0.606	1.28
27	0.606	0.615		-2.00
						28	0.615	0.632	1.28
29	0.632	0.636	1.28
						30	0.636	0.648		-2.00
31	0.648	0.665	1.28
						32	0.665	0.680			-0.72
33	0.680	0.692	1.28
						34	0.692	0.695		-2.00
35	0.695	0.710	1.28

36	0.710	0.717	1.28
					37	0.717	0.725		-2.00
38	0.725	0.739	1.28
					39	0.739	0.742	1.28
40	0.742	0.754		-2.00
					41	0.754	0.766	1.28
42	0.766	0.768		-2.00
					43	0.768	0.781	1.28
44	0.781	0.789	1.28
					45	0.789	0.795		-2.00
46	0.795	0.808	1.28
					47	0.808	0.811	1.28
48	0.811	0.821		-2.00
					49	0.821	0.832	1.28
50	0.832	0.834		-2.00
					51	0.834	0.847	1.28
52	0.847	0.853	1.28
					53	0.853	0.860		-2.00
54	0.860	0.872	1.28
					55	0.872	0.884			-0.72
56	0.884	0.892	1.28

57	0.892	0.897		-2.00
					58	0.897	0.909	1.28
59	0.909	0.911	1.28
					60	0.911	0.921		-2.00
61	0.921	0.929	1.28
					62	0.929	0.932		-2.00
63	0.932	0.944	1.28
					64	0.944	0.947	1.28
65	0.947	0.955		-2.00
					66	0.955	0.964	1.28
67	0.964	0.967		-2.00
					68	0.967	0.978	1.28
69	0.978	0.981	1.28
					70	0.981	0.989		-2.00
71	0.989	0.997	1.28
					72	0.997	1.000		-2.00
73	1.000	1.011	1.28
					74	1.011	1.014	1.28
75	1.014	1.022		-2.00
					76	1.022	1.029	1.28
77	1.029	1.033		-2.00

78	1.033	1.044	1.28
						79	1.044	1.045	1.28
80	1.045	1.054		-2.00
						81	1.054	1.060	1.28
82	1.060	1.065		-2.00
						83	1.065	1.075	1.28
84	1.075	1.086			-0.72
						85	1.086	1.089	1.28
86	1.089	1.096			-0.72
						87	1.096	1.103	1.28
88	1.103	1.106		-2.00
						89	1.106	1.117	1.28
90	1.117	1.126			-0.72
						91	1.126	1.131	1.28
92	1.131	1.136		-2.00
						93	1.136	1.144	1.28
94	1.144	1.146		-2.00
						95	1.146	1.157	1.28
96	1.157	1.166			-0.72
						97	1.166	1.170	1.28
98	1.170	1.176		-2.00

99	1.176	1.183	1.28
				100	1.183	1.185		-2.00
101	1.185	1.195	1.28
				102	1.195	1.200	1.28

表52

数目	hmin	hmax	ΔOPD₁₂/λ1	ΔOPD₂₂/λ1	ΔOPD₃₂/λ1	ΔOPD₄₂/λ1
							103	1.200	1.203			-3.01
104	1.203	1.210	1.13
							105	1.210	1.217		-3.72
106	1.217	1.223	1.13
							107	1.223	1.217	1.13
108	1.217	1.230	1.13
							109	1.230	1.234	1.13
110	1.234	1.237		-4.85
							111	1.237	1.243	1.13
112	1.243	1.250	1.13
							113	1.250	1.257	1.13
114	1.257	1.263	1.13
							115	1.263	1.268		-3.72
116	1.268	1.276	1.13
							117	1.276	1.282	1.13

118	1.282	1.285	1.13
					119	1.285	1.289		-4.85
120	1.289	1.295	1.13
					121	1.295	1.301	1.13
122	1.301	1.308		-3.72
					123	1.308	1.314	1.13
124	1.314	1.317	1.13
					125	1.317	1.320		-4.85
126	1.320	1.327	1.13
					127	1.327	1.333	1.13
128	1.333	1.339		-3.72
					129	1.339	1.345	1.13
130	1.345	1.349	1.13
					131	1.349	1.351		-4.85
132	1.351	1.357	1.13
					133	1.357	1.364	1.13
134	1.364	1.370		-3.72
					135	1.370	1.376	1.13
136	1.376	1.379	1.13
					137	1.379	1.382		-4.85
138	1.382	1.388	1.13
					139	1.388	1.394	1.13
140	1.394	1.400		-3.72

141	1.400	1.405	1.13
						142	1.405	1.409	1.13
143	1.409	1.417		-4.85
						144	1.417	1.423	1.13
145	1.423	1.429			-3.72
						146	1.429	1.435	1.13
147	1.435	1.438	1.13
						148	1.438	1.440		-4.85
149	1.440	1.446	1.13
						150	1.446	1.452	1.13
151	1.452	1.458			-3.72
						152	1.458	1.463	1.13
153	1.463	1.466	1.13
						154	1.466	1.469		-4.85
155	1.469	1.475	1.13
						156	1.475	1.480	1.13
157	1.480	1.486			-3.72
						158	1.486	1.491	1.13
159	1.491	1.495	1.13

表53

数目

hmin

hmax

ΔOPD₁₃/λ1

ΔOPD₂₃/λ1

160	1.495	1.498		-3.13
					161	1.498	1.504	-1.00
162	1.504	1.509	-1.00
					163	1.509	1.515	-1.00
164	1.515	1.520	-1.00
					165	1.520	1.526	-1.00
166	1.526	1.531	-1.00
					167	1.531	1.536	-1.00
168	1.536	1.542	-1.00
					169	1.542	1.547	-1.00
170	1.547	1.552	-1.00
					171	1.552	1.558	-1.00
172	1.558	1.563	-1.00
					173	1.563	1.568	-1.00
174	1.568	1.573	-1.00
					175	1.573	1.578	-1.00
176	1.578	1.584	-1.00
					177	1.584	1.589	-1.00
178	1.589	1.594	-1.00
					179	1.594	1.599	-1.00
180	1.599	1.604	-1.00

181	1.604	1.609	-1.00
				182	1.609	1.614	-1.00
183	1.614	1.619	-1.00
				184	1.619	1.624	-1.00
185	1.624	1.629	-1.00
				186	1.629	1.633	-1.00
187	1.633	1.638	-1.00
				188	1.638	1.643	-1.00
189	1.643	1.648	-1.00
				190	1.648	1.653	-1.00
191	1.653	1.657	-1.00
				192	1.657	1.662	-1.00
193	1.662	1.667	-1.00
				194	1.667	1.672	-1.00
195	1.672	1.676	-1.00
				196	1.676	1.681	-1.00
197	1.681	1.686	-1.00
				198	1.686	1.690	-1.00
199	1.690	1.695	-1.00
				200	1.695	1.699	-1.00
201	1.699	1.704	-1.00

202	1.704	1.708	-1.00
				203	1.708	1.713	-1.00
204	1.713	1.717	-1.00
				205	1.717	1.722	-1.00
206	1.722	1.726	-1.00
				207	1.726	1.731	-1.00
208	1.731	1.735	-1.00
				209	1.735	1.740	-1.00
210	1.740	1.744	-1.00
				211	1.744	1.748	-1.00
212	1.748	1.753	-1.00
				213	1.753	1.757	-1.00
214	1.757	1.761	-1.00
				215	1.761	1.766	-1.00
216	1.766	1.770	-1.00
				217	1.770	1.774	-1.00
218	1.774	1.778	-1.00
				219	1.778	1.783	-1.00
220	1.783	1.787	-1.00
				221	1.787	1.791	-1.00
222	1.791	1.795	-1.00

223	1.795	1.799	-1.00
				224	1.799	1.803	-1.00
225	1.803	1.807	-1.00
				226	1.807	1.812	-1.00
227	1.812	1.816	-1.00
				228	1.816	1.820	-1.00
229	1.820	1.824	-1.00
				230	1.824	1.828	-1.00
231	1.828	1.832	-1.00
				232	1.832	1.836	-1.00
233	1.836	1.840	-1.00
				234	1.840	1.843	-1.00
235	1.843	1.847	-1.00
				236	1.847	1.851	-1.00
237	1.851	1.855	-1.00
				238	1.855	1.859	-1.00
239	1.859	1.863	-1.00
				240	1.863	1.867	-1.00
241	1.867	1.870	-1.00

如表54所示，装有根据第五示例的物镜10的光学信息记录/再现装置300满足条件(1)至(4)以及(6)至(27)。因此，根据第五示例的光学信息记录/再现装置300能够避免非期望的衍射级的光导致的光斑特性的恶化，同时适当地校正光盘D1至D3中的每一个的球面像差，并且能够在使用光盘D3时确保足够的工作距离。

图20A至图20C分别显示了在各个NA的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。具体而言，图20A是显示在光盘D1的NA1(＝0.85)的情况下在光盘D1的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图20B是显示在光盘D2的NA2(＝0.65)的情况下在光盘D2的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图20C是显示在光盘D3的NA3(＝0.47)的情况下在光盘D3的记录表面上引起的球面像差的曲线图。

如图20A至20C所示，对于全部的光盘D1至D3，根据第五示例的光学信息记录/再现装置300不仅能够在设计波长的情况下适当地校正球面像差，并且还能够在波长发生变化的情况下适当地校正球面像差。

图21A至图21C分别显示了在NA1的情况下光盘D1至D3的记录表面上的球面像差。具体而言，图21A是显示在NA1的情况下在光盘D1的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图21B是显示在NA1的情况下在光盘D2的记录表面上引起的球面像差的曲线图，图21C是显示在NA1的情况下在光盘D3的记录表面上引起的球面像差的曲线图。

如图21B和图21C所示，通过区域R3的具有波长λ2和λ3的激光束中的每一个主要被分成具有相对较高的衍射效率的第0级衍射光和第一级衍射光，并且会聚在远离通过区域R1的具有波长λ2和λ3的激光束中的相应激光束的成像点的部分。如图17C所示，通过区域R2的具有波长λ3的激光束被分成三种或更多类型的衍射光，并且会聚在远离通过区域R1的具有波长λ3的激光束的成像点的部分。因此，非期望的衍射级光难以作为闪烁光出现，从而可以避免每个光盘的记录表面上的光斑特性的恶化。

表54

条件	第1示例	第2示例	第3示例	第4示例	第5示例
						1	-0.057	-0.080	-0.074	-0.071	-0.089
2	-0.016	-0.022	-0.020	-0.020	-0.015
						3	0.000	0.014	0.042	0.000	0.089
4	-0.057	-0.080	-0.074	-0.071	-0.089
						5	0.000	0.014	0.042	0.000	0.089
6	-0.057	-0.107	-0.074	-0.098	-0.045
						7	-0.016	-0.022	-0.020	-0.020	-0.015
8	-0.001	-0.002	-0.008	-0.005	-0.018
						9	-0.001	-0.002	-0.008	-0.005	-0.018
10	0.000	0.064	0.015	0.000	0.000

11	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000
						12	72.600	112.200	145.600	96.800	149.600
13	2.000	2.000	2.000	2.000	2.000
						14	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000
15	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000
						16	182.600	264.000	335.400	233.200	178.200
17	6.600	19.800	57.200	8.800	74.800
						18	72.600	112.200	145.600	96.800	149.600
19	6.600	19.800	57.200	8.800	74.800
						20	182.600	264.000	335.400	233.200	178.200
21	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000
						22	15.400	15.400	91.000	55.000	88.000
23	55.710	55.710	55.710	55.710	35.450
						24	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000
25	0.000	0.000	0.000	0.000	-0.010
						26	0.000	0.000	0.000	-0.002	-0.013
27	0.535	0.535	0.535	0.535	0.549

虽然参考本发明的特定的优选实施例相当详细第描述了本发明，但是其他实施例也是可能的。

例如，光学信息记录/再现装置100的物镜光学系统可以被配置为在物镜10和分束器42之间具有预定的光学元件。在这种情况下，根据该实施例的环形区域结构可以被配置在光学元件的至少一个表面上，或者环形区域结构可以分别设置在物镜10和光学元件的表面上。

Claims

1.一种用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，该光学信息记录/再现装置通过选择性地使用包括分别具有第一波长、第二波长和第三波长的第一光束、第二光束和第三光束的三种类型的准直的光束向包括记录密度不同的第一光盘、第二光盘和第三光盘的三种类型的光盘记录信息和/或从所述光盘再现信息，

当λ1，单位：nm，表示第一波长，λ2，单位：nm，表示第二波长，λ3，单位：nm，表示第三波长时，第一波长、第二波长和第三波长满足条件：

λ1＜λ2＜λ3，

当t1，单位：mm，表示使用第一光束进行信息记录或信息再现的第一光盘的保护层厚度，t2，单位：mm，表示使用第二光束进行信息记录或信息再现的第二光盘的保护层厚度，t3，单位：mm，表示使用第三光束进行信息记录或信息再现的第三光盘的保护层厚度时，t1、t2和t3满足条件：

t1＜t2＜t3；以及

t3-t1≥1.0

当NA 1表示第一光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径，NA2表示第二光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径，NA3表示第三光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径时，NA1、NA2和NA3满足条件：

NA1＞NA2＞NA3，

其中：

物镜光学系统的光学表面的至少其中之一包括具有由光程差函数限定的衍射结构的衍射表面：

其中h，单位：mm，表示距离光轴的高度，P_ik2，P_ik4，P_ik6……，其中i，k为自然数，表示第k区域中的第i级光程差函数的第2阶、第4阶、第6阶，……的光程差系数，m_ik表示对于第k区域的第i级光程差函数而言入射光束的衍射效率最大处的衍射级，λ，单位：nm，表示入射光束的使用波长；

衍射表面包括有助于使第一光束、第二光束和第三光束分别会聚到第一光盘、第二光盘和第三光盘的记录表面上的第一区域；

第一区域包括由第一光程差函数限定的衍射结构以及由第二光程差函数限定的衍射结构；

第一区域中的由第一光程差函数限定的衍射结构被配置成分别对第一光束、第二光束和第三光束的衍射效率最大的衍射级为第1级；

当f1，单位：mm，表示物镜光学系统关于第一光束的焦距，fD₁₁表示第一区域中由第一光程差函数限定的衍射结构的焦距时，单位：mm，第一区域满足条件：

-0.15＜f1/fD₁₁＜-0.03 ·····(1)，

其中fD₁₁＝-1/(2×P₁₁₂×m₁₁×λ)；

第一区域中的由第二光程差函数限定的衍射结构被配置成分别对第一光束、第二光束和第三光束的衍射效率最大的衍射级分别为第2级、第1级和第1级；

衍射表面包括位于第一区域外侧的第二区域，所述第二区域有助于使第一光束和第二光束分别会聚到第一光盘和第二光盘的记录表面上，并且对第三光束的会聚没有帮助；

第二区域具有由至少一种光程差函数限定的衍射结构；

第二区域中的衍射结构被配置成分别对第一光束和第二光束的衍射效率最大的衍射级为第1级；

衍射表面包括位于第二区域外侧的第三区域，所述第三区域有助于使第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对第二光束和第三光束中的每一个的会聚都没有帮助；

第三区域具有由至少一种类型的光程差函数限定的衍射结构；

第三区域中的衍射结构被配置成对第一光束的衍射效率最大的衍射级为奇数级；以及

当h2，单位：mm，表示第二区域的最大有效半径，h3，单位：mm，表示第三区域的最大有效半径时，衍射表面满足条件：

-0.05＜(φ₁₃(h3)-φ₁₃(h2))/(m₁₃×f1)＜-0.005 ·····(2)。

2.根据权利要求1所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中当fD₂₁，单位：mm，表示第一区域中的由第二光程差函数限定的衍射结构的焦距时，衍射表面满足条件：

0≤f1/fD₂₁＜0.15 ·····(3)

其中fD₂₁＝-1/(2×P₂₁₂×m₂₁×λ)。

3.根据权利要求1所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中衍射表面满足条件：

-0.10＜f1/fD₁₁＜-0.05 ·····(4)。

4.根据权利要求1所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中衍射表面满足条件：

0≤f1/fD₂₁＜0.01 ·····(5)。

5.根据权利要求1所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中当fD₁₃，单位：mm，表示第三区域中的由第一光程差函数限定的衍射结构的焦距时，衍射表面满足条件：

-0.150＜f1/fD₁₃＜-0.015 ·····(6)

其中fD₂₁＝-1/(2×P₁₃₂×m₁₃×λ)。

6.根据权利要求1所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中衍射表面满足条件：

-0.03＜(φ₁₃(h3)-φ₁₃(h2))/(m₁₃×f1)＜-0.01 ·····(7)。

7.根据权利要求1所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中衍射表面被配置成：在第三区域中，对第一光束衍射效率最大的衍射级为第1级。

8.根据权利要求1所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中衍射表面被配置成：在第二区域中，衍射表面具有由用于第二区域的第一光程差函数限定的衍射结构和用于第二区域的第二光程差函数限定的衍射结构，

当h1，单位：mm，表示第一区域的最大有效半径时，衍射表面满足条件：

-0.05＜(φ₂₂(h2)-φ₂₂(h1))/f1＜-0.03 ·····(8)。

9.根据权利要求1所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中衍射表面被配置为：在第二区域中，衍射表面具有由用于第二区域的第一光程差函数限定的衍射结构以及由用于第二区域的第二光程差函数限定的衍射结构，

当h1，单位：mm，表示第一区域的最大有效半径，fD₂₂，单位：mm，表示第二区域中的由第二光程差函数限定的衍射结构的焦距时，衍射表面满足条件：

-0.03＜(φ₂₂(h2)-φ₂₂(h1))/f1＜0 ·····(9)；以及

0≤f1/fD₂₂＜0.08 ·····(10)，

其中fD₂₂＝-1/(2×P₂₂₂×m₂₂×λ)。

10.根据权利要求1所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，包括：

物镜；以及

光学元件，其具有至少一个被形成为衍射表面的表面。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，包括物镜，所述物镜的至少一个表面被形成为衍射表面。

12.根据权利要求1所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中：

物镜光学系统包括物镜；

当vd表示物镜在d线处的阿贝数时，vd满足条件：

35≤vd≤80 ·····(23)。

13.一种用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，该光学信息记录/再现装置通过选择性地使用包括分别具有第一波长、第二波长和第三波长的第一光束、第二光束和第三光束的三种类型的准直的光束向包括记录密度不同的第一光盘、第二光盘和第三光盘的三种类型的光盘记录信息和/或从所述光盘再现信息，

λ1＜λ2＜λ3，

t1＜t2＜t3；以及

t3-t1≥1.0

当NA1表示第一光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径，NA2表示第二光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径，NA3表示第三光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径时，NA1、NA2和NA3满足条件：

NA1＞NA2＞NA3，

其中：

物镜光学系统中的光学表面中的至少一个光学表面包括具有由多个同心划分的折射面区域形成的相位移动结构的相位移动表面；

相位移动表面包括有助于使第一光束、第二光束和第三光束分别会聚到第一光盘、第二光盘和第三光盘的记录表面上的第一区域；

第一区域包括在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束光程差的第一台阶的相位移动结构以及在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束光程差的第二台阶的相位移动结构，所述第一台阶和所述第二台阶赋予的光程差彼此不同；

当ΔOPD_ik，单位：nm，表示第k区域中的第i台阶所赋予的光程差，N_ik表示第k区域中的第i台阶的台阶数目，f1，单位：mm，表示物镜光学系统关于第一光束的焦距时，第一区域中的第一台阶满足条件：

INT|(ΔOPD₁₁/λ1)+0.5|＝1 ·····(11)；以及

0.60×10²＜N₁₁×f1＜2.50×10² ·····(12)，

第一区域中的第二台阶满足条件：

INT|(ΔOPD₂₁/λ1)+0.5|＝2 ·····(13)，

相位移动表面包括第一区域外侧的第二区域，所述第二区域被配置为有助于使第一光束和第二光束分别会聚到第一光盘和第二光盘的记录表面上，并且对第三光束的会聚没有帮助，

第二区域包括在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束至少一种类型的光程差的台阶的相位移动结构；

第二区域满足条件：

INT|(ΔOPD₁₂/λ1)+0.5|＝1 ·····(14)

相位移动表面包括第二区域外侧的第三区域，所述第三区域被配置为有助于使第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对第二光束和第三光束中的每一个的会聚没有帮助；

第三区域包括在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束至少一种类型的光程差的台阶的相位移动结构；

第三区域满足条件：

INT|(ΔOPD₁₃/λ1)+0.5|＝2L+1 ·····(15)；以及

0.80×10²＜N₁₃×f1＜3.50×10² ·····(16)

其中L为整数。

14.根据权利要求13所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中相位移动表面满足条件：

0.04×10²≤N₂₁×f1＜1.50×10² ·····(17)。

15.根据权利要求13所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中相位移动表面满足条件：

1.20×10²＜N₁₁×f1＜2.20×10² ·····(18)。

16.根据权利要求13所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中相位移动表面满足条件：

0.04×10²≤N₂₁×f1＜1.00×10² ·····(19)。

17.根据权利要求13所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中相位移动表面满足条件：

1.50×10²＜N₁₃×f1＜3.00×10² ·····(20)。

18.根据权利要求13所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中相位移动表面满足条件：

INT|(ΔOPD₁₃/λ1)+0.5|＝1 ·····(21)。

19.根据权利要求13所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中：

第二区域中的相位移动表面包括在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束光程差的第一台阶的相位移动结构以及在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束光程差的第二台阶的相位移动结构，所述第一台阶和所述第二台阶赋予的光程差彼此不同；以及

第二区域中的相位移动表面满足条件：

0.25×10²＜N₂₂×INT|(ΔOPD₂₂/λ1)+0.5|×f1＜1.00×10² ·····(22)。

20.根据权利要求13所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，包括：

物镜；以及

光学元件，其被配置为在光学元件的至少一个表面上形成相位移动表面。

21.根据权利要求13至20中任一项所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，包括被配置为在物镜的至少一个表面上形成相位移动结构的物镜。

22.根据权利要求13所述的用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系统，

其中：

物镜光学系统包括物镜；

当vd表示物镜在d线处的阿贝数时，vd满足条件：

35≤vd≤80 ·····(23)。

23.一种光学信息记录/再现装置，该光学信息记录/再现装置用于向包括记录密度不同的第一光盘、第二光盘和第三光盘的三种类型的光盘记录信息和/或从所述光盘再现信息，包括：

光源，其分别发射具有第一波长的第一光束、具有第二波长的第二光束以及具有第三波长的第三光束；

耦合透镜，其将光源所发射的第一光束、第二光束和第三光束分别转换成准直的光束；以及

物镜光学系统，

λ1＜λ2＜λ3，

0.05＜t1＜0.12；

t2≈0.6；以及

t3≈1.2，

NA1＞NA2＞NA3，

其中：

当f1，单位：mm，表示物镜光学系统关于第一光束的焦距，fD₁₁表示第一区域中由第一光程差函数限定的衍射结构的焦距时，第一区域满足条件：

-0.15＜f1/fD₁₁＜-0.03 ·····(1)，

其中fD₁₁＝-1/(2×P₁₁₂×m₁₁×λ)；

第二区域具有由至少一种光程差函数限定的衍射结构；

衍射表面包括位于第二区域外侧的第三区域，所述第三区域有助于使第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对第二光束和第三光束中的每一个的会聚没有帮助；

-0.05＜(φ₁₃(h3)-φ₁₃(h2))/(m₁₃×f1)＜-0.005 ·····(2)，

其中：

当f1，单位：mm，和M1分别表示物镜光学系统关于第一光束的焦距和放大倍率，f2，单位：mm，和M2分别表示物镜光学系统关于第二光束的焦距和放大倍率，f3，单位：mm，和M3分别表示物镜光学系统关于第三光束的焦距和放大倍率时，物镜光学系统满足条件：

-0.02＜f1×M1＜0.02 ·····(24)；

-0.02＜f2×M2＜0.02 ·····(25)；以及

-0.02＜f3×M3＜0.02 ·····(26)；

物镜光学系统包括物镜；以及

当n1表示物镜关于第一光束的折射率，n3表示物镜关于第三光束的折射率时，物镜满足条件：

0.4＜(λ1/(n3-1))/(λ3/(n1-1))＜0.6 ·····(27)。

24.一种光学信息记录/再现装置，该光学信息记录/再现装置用于向包括记录密度不同的第一光盘、第二光盘和第三光盘的三种类型的光盘记录信息和/或从所述光盘再现信息，包括：

物镜光学系统，

λ1＜λ2＜λ3，

0.05＜t1＜0.12；

t2≈0.6；以及

t3≈1.2，

NA1＞NA2＞NA3，

其中：

相位移动表面包括有助于使第一光束、第二光束和第三光束分别会聚到第一光盘、第二光盘和第三光盘上的记录表面的第一区域；

第一区域包括在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束光程差的第一台阶的相位移动结构以及在多个折射面区域中的相邻折射面区域之间的边界处具有赋予入射光束光程差的第二台阶的相位移动结构，所述第一台阶和所述第二台阶赋予的光程差彼此不同，

INT|(ΔOPD₁₁/λ1)+0.5|＝1 ·····(11)；以及

0.60×10²＜N₁₁×f1＜2.50×10² ·····(12)，

第一区域中的第二台阶满足条件：

INT|(ΔOPD₂₁/λ1)+0.5|＝2 ·····(13)，

第二区域满足条件：

INT|(ΔOPD₁₂/λ1)+0.5|＝1 ·····(14)

第三区域满足条件：

INT|(ΔOPD₁₃/λ1)+0.5|＝2L+1 ·····(15)；以及

0.80×10²＜N₁₃×f1＜3.50×10² ·····(16)

其中L为整数；

其中：

-0.02＜f1×M1＜0.02 ·····(24)；

-0.02＜f2×M2＜0.02 ·····(25)；以及

-0.02＜f3×M3＜0.02 ·····(26)；

物镜光学系统包括物镜；以及

0.4＜(λ1/(n3-1))/(λ3/(n1-1))＜0.6 ·····(27)。