CN103140892B - 光拾取装置用的物镜以及光拾取装置 - Google Patents

光拾取装置用的物镜以及光拾取装置 Download PDF

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Abstract

在光拾取装置用的物镜中,特征在于,能够利用通用的物镜来进行BD/DVD/CD这三种光盘的互换,在重叠于物镜的中央区域和中间区域的基础构造中,能够根据隔着边界的中央区域侧的间距与中间区域侧的间距的大小关系、以及与阶梯的朝向的关系,在使用第3光盘时提供过大的球面像差来进行耀斑显现。

Description

光拾取装置用的物镜以及光拾取装置
技术领域
本发明涉及一种能够对不同种类的光盘可互换地进行信息的记录以及/或者再生(记录/再生)的光拾取装置以及物镜。
背景技术
近年来,在光拾取装置中,作为用于再生记录在光盘中的信息、用于向光盘记录信息的光源而使用的激光光源的短波长化得到发展,例如蓝紫色半导体激光器等波长为390~415nm的激光光源已被实际应用。当使用这些蓝紫色激光光源时,在使用与DVD(数字通用光盘)相同的数值孔径(NA)的物镜的情况下,能够对直径为12cm的光盘记录15~20GB的信息,在使物镜光学元件的NA提高至0.85的情况下,能够对直径为12cm的光盘记录23~25GB的信息。
作为使用上述那样的NA为0.85的物镜的光盘的例子,可举出BD(蓝光光盘)。由于光盘的倾斜(歪斜)而产生的慧形像差增大,因此在BD中,与DVD中的情况相比将保护基板设计得薄(相对于DVD的0.6mm,是0.1mm),降低了歪斜导致的慧形像差量。
另外,只是说能够对BD适当地进行信息的记录/再生,这并不能说明作为光盘播放器/记录器(光信息记录再生装置)的产品的价值是充分的。当前,根据正在销售记录了多种多样的信息的DVD、CD(高密度盘)的现实,只是能够对BD进行信息的记录/再生并不够,例如使得对于用户所持有的DVD、CD也能够同样适当地进行信息的记录/再生这将提高作为BD用的光盘播放器/记录器的商品价值。根据这种背景,装载在BD用的光盘播放器/记录器中的光拾取装置优选具有如下性能:对BD、DVD以及CD中的任一个都能够维持互换性并且适当地对信息进行记录/再生。
作为对BD、DVD以及CD中的任一个都能够维持互换性并且适当地对信息进行记录/再生的方法,考虑根据对信息进行记录/再生的光盘的记录密度而选择性地切换BD用的光学系统和DVD、CD用的光学系统的方法,但是需要多个光学系统,因此不利于小型化,另外成本增大。
因而,为了简化光拾取装置的结构并实现低成本化,在具有互换性的光拾取装置中,也优选使BD用的光学系统和DVD、CD用的光学系统通用化从而尽量减少构成光拾取装置的光学部件数量。并且,对于光拾取装置的结构的简化、低成本化最为有利的是使与光盘相向地配置的物镜通用化。此外,为了获得针对记录/再生波长相互不同的多种光盘通用的物镜,需要在物镜中形成具有球面像差的波长依赖性的衍射构造。
在专利文献1中公开了如下物镜:通过改变将光学面分为3个的区域中的中央的区域和中间的区域的衍射构造的组合,在中央的区域中实现记录密度不同的第1~第3光盘的互换,在中间的区域中使第1、第2光盘的互换、以及用于开口限制的第3光盘使用时的无用光的耀斑显现并存。另外,在专利文献2中公开了如下物镜:在将光学面分为3个的区域中的中央的区域和中间的区域中使用共同的衍射构造,但是仅对中央的区域重叠其它的衍射构造,从而在中央的区域中实现3种不同的光盘的互换,在中间的区域中使两种不同的光盘的互换、以及用于开口限制的剩余的光盘使用时的无用光的耀斑显现并存。
专利文献1:日本特开2009-93782号公报
专利文献2:日本特开2010-55732号公报
发明内容
这里,根据专利文献1的物镜,在中央的区域和中间的区域中采用了光强度最高的衍射光的级数不同的衍射构造,因此在产生了温度变化、光源的波长变化的情况下,有可能发生高级数像差而使球面像差变得不连续,无法形成合适的聚光光点。另外,根据专利文献2的 物镜,在中央的区域中仍然重叠有中间的区域中所没有的构造,因此在产生了温度变化、光源的波长变化的情况下,出现导致发生高级数像差这样的问题。而且,为了进行BD和DVD的两种不同的光盘的互换,只使用当第1波长的光束入射时作为最强的衍射光产生2级衍射光、当第2波长的光束入射时作为最强的衍射光产生1级衍射光的一个衍射构造,因此根据波长来决定衍射的功率,导致波长特性(衍射效率的变化相对光源的波长变化的比例)和温度特性(衍射效率的变化相对温度变化的比例)也被唯一地决定,其平衡的调整变得困难,使物镜的设计的自由度下降。而且,在中央的区域中重叠有双重类型的衍射构造(当第1波长的光束入射时作为最强的衍射光产生0级衍射光,当第2波长的光束入射时作为最强的衍射光而产生0级衍射光,当第3波长的光束入射时作为最强的衍射光产生1级衍射光),因此衍射构造的阶梯变大而使成形性下降,有可能导致由制造误差引起的衍射效率的下降,而且还存在波长变动时衍射效率的变动幅度变大这样的问题。
本发明以解决上述问题为目的,其目的在于提供一种光拾取装置用的物镜、以及使用了它的光拾取装置,例如能够利用共同的物镜来进行BD/DVD/CD这3种光盘的互换,并且在温度、光源的波长变化时也抑制产生高级数球面像差,另外能够良好地确保波长特性和温度特性的平衡。
技术方案1中记载的物镜是在光拾取装置中使用的物镜,其中,所述光拾取装置具有射出第1波长λ1(nm)的第1光束的第1光源、射出第2波长λ2(nm)(λ2>λ1)的第2光束的第2光源、以及射出第3波长λ3(nm)(λ3>λ2)的第3光束的第3光源,使用所述第1光束进行具有厚度为t1的保护基板的第1光盘的信息的记录以及/或者再生,使用所述第2光束进行具有厚度为t2(t1<t2)的保护基板的第2光盘的信息的记录以及/或者再生,使用所述第3光束进行具有厚度为t3(t2<t3)的保护基板的第3光盘的信息的记录以及/或者再生,所述物镜的特征在于,
所述物镜是单透镜,
所述物镜的光学面至少具有中央区域、所述中央区域的周围的中间区域、以及所述中间区域的周围的周边区域,
所述物镜对通过所述中央区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中央区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中央区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述物镜对通过所述中间区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中间区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述中间区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述物镜对通过所述周边区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述周边区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述周边区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述中央区域具有使作为闪耀型构造的第1基础构造和作为闪耀型构造的第2基础构造重叠而成的第1光程差赋予构造,
所述中间区域具有使作为闪耀型构造的第3基础构造和作为闪耀型构造的第4基础构造重叠而成的第2光程差赋予构造,
所述第1基础构造使通过了所述第1基础构造的第1光束的A级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第1基础构造的第2光束的B级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第1基础构造的第3光束的C级的衍射光量大于其它任意 级数的衍射光量,
所述第2基础构造使通过了所述第2基础构造的第1光束的D级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第2基础构造的第2光束的E级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第2基础构造的第3光束的F级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
所述第3基础构造使通过了所述第3基础构造的第1光束的A级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第3基础构造的第2光束的B级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第3基础构造的第3光束的C级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
所述第4基础构造使通过了所述第4基础构造的第1光束的D级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第4基础构造的第2光束的E级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第4基础构造的第3光束的F级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
A、B、C、D、E、F分别满足:
|A|=1;
|B|=1;
|C|=1;
|D|=2;
|E|=1;
|F|=1,
所述第1基础构造、所述第2基础构造、所述第3基础构造以及所述第4基础构造的间距在基础构造的阶梯朝向与光轴相反的方向的情况下设为正的符号、并在基础构造的阶梯朝向光轴的方向的情况下设为负的符号时,
隔着所述中央区域与所述中间区域的边界,所述第2基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P2、以及所述第4基础构造的与所述 边界最接近的位置的间距P4考虑其符号而满足下面的公式(1),
P4-P2<0     (1),
其中,利用Φ(h)=Σ(C2ih2i×λ×m/λB)来表示定义所述基础构造的光程差函数时,设为间距P(h)=λB/(Σ(2i×C2i×h2i-1))。此处,λ是使用波长,m是衍射级数,λB是制造波长,h是从光轴起在光轴垂直方向上的距离。此外,这里所说的“制造波长”是指,在通过了该基础构造时m级的衍射效率成为最高的光束的波长。
下面说明本发明,但是为了方便,将第1光盘设为BD、将第2光盘设为DVD、并将第3光盘设为CD来进行说明。通过使第1基础构造与第3基础构造中的光强度最高的衍射光的级数一致、并且使第2基础构造与第4基础构造中的光强度最高的衍射光的级数一致,从而对于通过中央区域和中间区域的光束,能够使球面像差连续,其结果,即使在温度、波长变化时也能够抑制高级数像差的产生,是优选的。然而,还存在如下问题:在中央区域或者中间区域中不重叠用于在使用CD时进行耀斑显现的基础构造,而如何进行使用CD时的耀斑显现。
首先,本发明人选择了如下组合作为进行互换的基础构造:将1/1/1(在第1光束、第2光束、以及第3光束中的任一个中,都使1级衍射光产生得最多)设为第1以及第3基础构造,将2/1/1(在第1光束中使2级衍射光产生得最多,在第2光束以及第3光束中使1级衍射光产生得最多)设为第2以及第4基础构造。关于其理由,可举出如下几点:第一,通过利用阶梯差(阶梯在光轴方向上的高度)低的闪耀(blaze)构造能够防止波长、温度变化时的效率下降,还能够抑制由影子的效应、制造误差引起的光利用效率的下降;第二,3个波长全都具有高的衍射效率。而且,在这些两个基础构造中发现,通过将隔着边界的中央区域侧的间距与中间区域侧的间距的大小关系、以及与阶梯的朝向的关系规定为某个关系,由此在使用第3光盘时能够向通过了中间区域的光束提供过大的球面像差,不用重叠其它的基础构造就能够进行耀斑显现。即,在通过相加(a)在作为凸透镜的 物镜的母体非球面(parent aspherical surface)中产生的过大的球面像差、(b)1/1/1基础构造的过小的球面像差、(c)2/1/1基础构造的过小的球面像差从而进行中央区域中的BD/DVD/CD互换的情况下,隔着中央区域与中间区域的边界,第2基础构造的与边界最接近的位置的间距P2、以及第4基础构造的与边界最接近的位置的间距P4满足P4-P2<0,由此,在中央区域与中间区域的边界附近,中间区域(第4基础构造)的功率变得比中央区域(第2基础构造)的边界附近中的功率小,因此与中央区域的边界附近相比,在中间区域的边界附近中球面像差校正效果小((c)的球面像差小)。因此,在中间区域的边界附近残留(a)的过大的球面像差,能够在使用CD时显现耀斑。
说明在使用CD时产生过大的球面像差的中央区域侧的第2基础构造的与边界最接近的位置的间距P2与中间区域侧的第4基础构造的与边界最接近的位置的间距P4的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。图16、图17、图18是纵轴表示间距P(mm)、横轴表示从光轴起的高度h(mm)的曲线图,以边界BN为界限,左侧表示中央区域,右侧表示中间区域。这里,为了方便,将第2基础构造和第4基础构造称为(2/1/1)衍射构造。此外,在间距的符号为负(-)的情况下,其表示基础构造的阶梯朝向光轴侧,在间距的符号为正(+)的情况下,其表示基础构造的阶梯朝向与光轴相反的一侧。
本发明人将第1光束下的物镜的焦距f1分为规定范围而研究了中央区域侧的第2基础构造的与边界最接近的位置的间距P2与中间区域侧的第4基础构造的与边界最接近的位置的间距P4的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。图17表示在焦距f1为1.0~1.8mm这样非常短的情况下在使用CD时能够产生过大的球面像差的中央区域侧的第2基础构造的与边界最接近的位置的间距P2与中间区域侧的第4基础构造的与边界最接近的位置的间距P4的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合的一个例子。更具体地说,在图17所示的情况下,在(2/1/1)衍射构造中是|P2|>|P4|,并且间距的符号是正。因而,(2/1/1) 衍射构造中的[包含符号的中间区域的第4基础构造的与边界最接近的位置的间距P4]-[包含符号的中央区域的第2基础构造的与边界最接近的位置的间距P2]=P4-P2<0。即,满足(1)式。
图16表示在第1光束下的物镜的焦距f1为1.2~2.5mm这样比较短的情况下使用CD时能够产生过大的球面像差的中央区域侧的第2基础构造的与边界最接近的位置的间距P2与中间区域侧的第4基础构造的与边界最接近的位置的间距P4的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合的一个例子。更具体地说,在图16所示的(2/1/1)衍射构造中是|P2|<|P4|,并且间距的符号是负。因而,(2/1/1)衍射构造中的[包含符号的中间区域的第4基础构造的与边界最接近的位置的间距P4]-[包含符号的中央区域的第2基础构造的与边界最接近的位置的间距P2]=(-|P4|)-(-|P2|)<0。即,满足(1)式。
图18表示在第1光束下的物镜的焦距f1为2.0~3.5mm这样比较长的情况下使用CD时能够产生过大的球面像差的中央区域侧的第2基础构造的与边界最接近的位置的间距P2与中间区域侧的第4基础构造的与边界最接近的位置的间距P4的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。更具体地说,在图18所示的(2/1/1)衍射构造中是|P2|<|P4,并且间距的符号是负。因而,(2/1/1)衍射构造中的[包含符号的中间区域的第4基础构造的与边界最接近的位置的间距P4]-[包含符号的中央区域的第2基础构造的与边界最接近的位置的间距P2]=(-|P4|)-(-|P2|)<0。即,满足(1)式。即,可知与焦距f1的大小无关地满足式(1),从而能够在使用CD时产生过大的球面像差。
这样,与边界最接近的位置的间距的符号相对于焦距而变化,但这是因为为了确保使用CD时的工作距离而利用2/1/1构造的近轴功率,且因为焦距越短,正的近轴功率变得越大。
而且,本发明人发现,根据上述的本发明的结构,能够将使用CD时的耀斑设为过大,因此能够将使用DVD时的温度特性(温度变化时的球面像差量的变化)和波长特性(波长变化时的球面像差量的 变化)也设为良好,而且还能够将使用BD时的波长特性设为良好。
即,根据本发明,可提高能够设计物镜的设计自由度,使得物镜能够互换使用三种不同的光盘且将通过了中间区域的第3光束设为耀斑从而能够对第3光盘适当地形成聚光光点,并且在中央区域和中间区域中重叠使用1/1/1和2/1/1的基础构造从而能够确保温度特性和波长特性的平衡。在中央区域和中间区域的双方中,通过使用1/1/1和2/1/1这样的相同衍射级数的基础构造,在温度、光源的波长变化时能够抑制球面像差变得不连续并抑制产生高级数球面像差。而且,不需要在中间区域中重叠使第3光束成为耀斑的衍射构造等,成形容易且制造容易性提高,作为结果能够提高光的利用效率。
技术方案2记载的物镜的特征在于,在技术方案1记载的发明中,所述第2基础构造的与所述边界最接近的环形带的宽度设为ΔT2,所述第4基础构造的与所述边界最接近的环形带的宽度设为ΔT4,所述第1基础构造、所述第2基础构造、所述第3基础构造以及所述第4基础构造的环形带的宽度在基础构造的阶梯朝向与光轴相反的方向的情况下设为正的符号、并在基础构造的阶梯朝向光轴的方向的情况下设为负的符号时,满足下面的公式,
ΔT4-ΔT2<0     (2)。
在满足技术方案1的条件的情况下,而且在隔着中央区域与中间区域的边界的中央区域侧的第2基础构造的间距与中间区域侧的第4基础构造的间距之差大、并且边界的两侧的第2基础构造与第4基础构造的环形带为理想化的形状的情况下,间距之差表现为环形带宽度之差。(这里所说的理想化的形状是指,在一个环形带的开始位置和结束位置处被赋予的相位之差成为2π的整数倍或者与其接近的值的形状。但是,在重叠多个衍射构造的形状的情况下,通常如果各自的衍射构造的阶梯位置稍有不同,就会导致成形加工变难,因此变更设计使得一方的阶梯位置与另一方一致、或者变更设计使得设定到其中间位置,因此有时不会成为理想化的形状。)这样,在间距之差表现为环形带宽度之差的情况下,满足上述的公式(2)。换句话说,是 指如果满足公式(2)则必然满足公式(1),但是即使满足公式(1),有时也不满足公式(2)。
此外,下面更详细地说明公式(2)。
说明在使用CD时产生过大的球面像差的中央区域侧的第2基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT2与中间区域侧的第4基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT4的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。图1A、图1B、图1C是示意性地示出第2基础构造以及第4基础构造的光轴方向截面的图。这里,为了方便,将第2基础构造和第4基础构造称为(2/1/1)衍射构造。另外,将中央区域与中间区域的边界设为BN,将第2基础构造的与边界最接近的环形带的宽度设为|ΔT2|,将第4基础构造的与边界最接近的环形带的宽度设为|ΔT4|。而且,基础构造的阶梯朝向光轴侧(图1A、图1B、图1C中为下侧)的情况下的间距的符号设为负(-),基础构造的阶梯朝向与光轴相反的一侧(图1A、图1B、图1C中为上侧)的情况下的间距的符号设为正(+)。
本发明人将第1光束下的物镜的焦距f1分为规定范围而研究了中央区域侧的第2基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT2与中间区域侧的第4基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT4的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。图1A表示在焦距f1为1.0~1.8mm这样非常短的情况下能够在使用CD时产生过大的球面像差的中央区域侧的第2基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT2与中间区域侧的第4基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT4的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。更具体地说,在图1A所示的(2/1/1)衍射构造中,|ΔT2|>|ΔT4|,并且间距的符号是正。因而,(2/1/1)衍射构造中的[包含符号的中间区域的第4基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT4]-[包含符号的中央区域的第2基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT2]=ΔT4-ΔT2<0。即,满足公式(2)。此外,还满足公式(1)。
图1B表示在第1光束下的物镜的焦距f1为1.2~2.5mm这样比较短的情况下能够在使用CD时产生过大的球面像差的中央区域侧的第2基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT2与中间区域侧的第4基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT4的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。更具体地说,在图1B所示的(2/1/1)衍射构造中,是|ΔT2|<|ΔT4|,并且间距的符号是负。因而,(2/1/1)衍射构造中的[包含符号的中间区域的第4基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT4]-[包含符号的中央区域的第2基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT2|=(-|ΔT4|)-(-|ΔT2|)<0。即,满足公式(2)。另外,还满足公式(1)。
图1C表示在第1光束下的物镜的焦距f1为2.0~3.5mm这样比较长的情况下能够在使用CD时产生过大的球面像差的中央区域侧的第2基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT2与中间区域侧的第4基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT4的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。更具体地说,在图1C所示的(2/1/1)衍射构造中,是|ΔT2|<|ΔT4|,并且间距的符号是负。因而,(2/1/1)衍射构造中的[包含符号的中间区域的第4基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT4]-[包含符号的中央区域的第2基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT2|=(-|ΔT4|)-(-|ΔT2|)<0。即,满足公式(2)。还满足公式(1)。即,可知与焦距f1的大小无关地满足公式(2),从而能够在使用CD时产生过大的球面像差。
这样,与边界最接近的环形带的宽度ΔT(间距P也同样地)的符号相对于焦距而变化,但这是因为为了确保使用CD时的工作距离而利用2/1/1构造的近轴功率,且因为焦距越短,正的近轴功率变得越大。
通过满足公式(2)而使第2基础构造和第4基础构造所致的衍射功率较大地变化,因此尤其能够生成CD的信息记录面中的耀斑。
技术方案3记载的物镜的特征在于,在技术方案1或者2记载的发明中,所述第2基础构造的与所述边界最接近的阶梯朝向光轴的方向。
技术方案4记载的物镜的特征在于,在技术方案1~3中的任一个记载的发明中,所述第2基础构造的与所述边界最接近的阶梯、与所述第4基础构造的与所述边界最接近的阶梯朝向相同的方向。
技术方案5记载的物镜的特征在于,在技术方案1~4中的任一个记载的发明中,所述第1基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P1、以及所述第3基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P3考虑其符号而满足下面的公式(3),
P3-P1<0  (3)。
根据本发明,通过改变重叠的基础构造各自的衍射功率来进行使用第3光盘时的耀斑显现,因此能够减小各自的功率变化量。即,为了在使用第3光盘时进行过大的耀斑显现,不仅改变2/1/1构造的功率,而且还改变1/1/1构造的功率来进行耀斑显现,因此能够将2/1/1构造、1/1/1构造各自的功率变化量抑制得小,并且进行使用第3光盘时的过大的耀斑显现。因此,在波长、温度变化时像差的不连续量小,能够抑制高级数像差的产生。
在通过相加(a)在作为凸透镜的物镜的母体非球面中产生的过大的球面像差、(b)中央区域的第1基础构造以及中间区域的第3基础构造的过小的球面像差、(c)中央区域的第2基础构造以及中间区域的第4基础构造的过小的球面像差而进行中央区域中的BD/DVD/CD互换的情况下,隔着中央区域与中间区域的边界,第2基础构造的与边界最接近的位置的间距P2以及第4基础构造的与边界最接近的位置的间距P4满足P4-P2<0,而且满足P3-P1<0,由此,在中央区域与中间区域的边界附近,中间区域的功率相比于中央区域的边界附近中的功率进一步变小,因此与中央区域的边界附近相比,在中间区域的边界附近中球面像差校正效果小((b)、(c)的球面像差小)。因此,在中间区域的边界附近,(a)的过大的球面像差残留得更多,与使用CD时相比能够使耀斑显现到更远处。
关于这个关系,下面从与技术方案2相同的观点出发,基于如下情况来进行说明:隔着中央区域与中间区域的边界的中央区域侧的第1基础构造的间距与中间区域侧的第3基础构造的间距之差大,另外边界的两侧的第1基础构造和第3基础构造的环形带为理想化的形状,间距之差表现为环形带宽度之差。
图2A、图2B、图2C是示意性地示出第1基础构造以及第3基础构造的光轴方向截面的图。这里,为了方便,将第1基础构造和第3基础构造称为(1/1/1)衍射构造。另外,将中央区域与中间区域的边界设为BN,将第1基础构造的与边界最接近的环形带的宽度设为|ΔT1|,将第3基础构造的与边界最接近的环形带的宽度设为|ΔT3|。而且,将基础构造的阶梯朝向光轴侧(图2A、图2B、图2C中为下侧)的情况下的间距的符号设为负(-),将基础构造的阶梯朝向与光轴相反的一侧(图2A、图2B、图2C中为上侧)的情况下的间距的符号设为正(+)。
本发明人将第1光束下的物镜的焦距f1分为规定范围而研究了中央区域侧的第1基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT1与中间区域侧的第3基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT3的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。图2A表示在焦距f1为1.0~1.8mm这样非常短的情况下与公式(1)或者公式(2)的关系互应地能够在使用CD时产生过大的球面像差的中央区域侧的第1基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT1与中间区域侧的第3基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT3的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。更具体地说,在图2A所示的(1/1/1)衍射构造中,是|ΔT1|>|ΔT3|,并且间距的符号为正。因而,(1/1/1)衍射构造中的[包含符号的中间区域的第3基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT3]-[包含符号的中央区域的第1基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT1]=ΔT3-ΔT1<0。此外,还满足公式(3)。
图2B表示在第1光束下的物镜的焦距f1为1.2~2.5mm这样非常短的情况下与公式(1)或者公式(2)的关系互应地能够在使用CD时产生过大的球面像差的中央区域侧的第1基础构造的与边界最 接近的环形带的宽度ΔT1与中间区域侧的第3基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT3的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。更具体地说,在图2B所示的(1/1/1)衍射构造中,是|ΔT1|>|ΔT3|,并且间距的符号是正。因而,(1/1/1)衍射构造中的[包含符号的中间区域的第3基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT3]-[包含符号的中央区域的第1基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT1]=ΔT3-ΔT1<0。另外,还满足公式(3)。
图2C表示在第1光束下的物镜的焦距f1为2.0~3.5mm这样比较长的情况下与公式(1)或者公式(2)的关系互应地能够在使用CD时产生过大的球面像差的中央区域侧的第1基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT1与中间区域侧的第3基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT3的大小关系、和阶梯的朝向的关系的组合。更具体地说,在图2C所示的(1/1/1)衍射构造中,是|ΔT1|<|ΔT3|,并且间距的符号是负。因而,(1/1/1)衍射构造中的[包含符号的中间区域的第3基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT3]-[包含符号的中央区域的第1基础构造的与边界最接近的环形带的宽度ΔT1]=(-|ΔT3|)-(-|ΔT1|)<0。另外,还满足公式(3)。即,可知由于与焦距f1的大小无关地满足上述关系,从而能够与公式(1)或者公式(2)的关系互应地在使用CD时产生过大的球面像差。
这样,与边界最接近的环形带的宽度ΔT(间距P也同样地)的符号相对于焦距而变化,但这是因为为了确保使用CD时的工作距离而利用了1/1/1构造的近轴功率,且因为焦距越短,正的近轴功率变得越大。
技术方案6记载的物镜的特征在于,在技术方案1~5中的任一个记载的发明中,所述第1基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P1、所述第3基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P3、所述第2基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P2、以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P4考虑其符号而满足下面的公式(4),
|P3-P1|<|P4-P2|      (4)。
(1/1/1)衍射构造通常具有用于确保第3光盘的工作距离的衍射功率,因此一般来说间距变细,所以主要利用间距更大的(2/1/1)衍射构造的衍射功率变化从而不使成形性下降,而能够进行使用第3光盘时的耀斑显现。
技术方案7记载的物镜的特征在于,在技术方案1~6中的任一个记载的发明中,通过了所述第2光程差赋予构造的所述第3光束在所述第3光盘的信息记录面产生过大的球面像差。
这样,将相同的基础构造重叠到中央区域和中间区域来使用,能够在第3光盘的信息记录面产生过大的球面像差,因此使用第1光盘,第2光盘时的波长变化时的球面像差变小。另外,波长变化所致的像差小,在第2光盘中与第1光盘相比温度所致的折射率变化为主要原因的像差也小,因此能够减小使用第2光盘时的温度变化时的球面像差。因而,特别是在第2光盘中不需要另外的球面像差校正构造,物镜、光拾取装置的制造容易性得到提高。
这里,在第3光盘的信息记录面产生过大的球面像差是指,如图3A的纵球面像差图所示那样,通过了所述第2光程差赋予构造的所述第3光束在过大侧具有像差。此外,图3B是表示过小的图。
技术方案8记载的物镜的特征在于,在技术方案1~7中的任一个记载的发明中,所述第1基础构造以及所述第3基础构造的与所述边界最接近的阶梯分别朝向光轴的方向,所述第2基础构造以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的阶梯分别朝向光轴的方向,所述第1基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P1、所述第3基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P3、所述第2基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P2、以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P4考虑其符号而满足下面的公式(5)、(6),
P3<P1<0     (5),
P4<P2<0      (6)。
满足公式(5)、(6)的情况例如是如图1C、图2C所示的情 况。
技术方案9记载的物镜的特征在于,在技术方案8记载的发明中,将所述第1光束下的所述物镜的焦距设为f1(mm)时,满足下面的公式(7),
2.0≤f1≤3.5      (7)。
技术方案10记载的物镜的特征在于,在技术方案1~7中的任一个记载的发明中,所述第1基础构造以及所述第3基础构造的与所述边界最接近的阶梯分别朝向与光轴相反的方向,所述第2基础构造以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的阶梯分别朝向光轴的方向,所述第1基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P1、所述第3基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P3、所述第2基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P2、以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P4考虑其符号而满足下面的公式(8)、(9),
P1>P3>0     (8),
P4<P2<0     (9)。
满足式(8)、(9)的情况例如是如图1B、图2B所示的情况。此外,进行叠加使得第1基础构造以及第3基础构造的阶梯的朝向与第2基础构造以及第4基础构造的阶梯的朝向不同,从而与进行叠加使得第1基础构造以及第3基础构造、与第2基础构造以及第4基础构造的阶梯的朝向相同的情况相比,能够抑制叠加后的阶梯的高度变高,与其相伴地,能够抑制由制造误差等引起的光量损失,并且能够抑制波长变动时的衍射效率的变动。
技术方案11记载的物镜的特征在于,在技术方案10记载的发明中,将所述第1光束下的所述物镜的焦距设为f1(mm)时,满足下面的公式(10),
1.5≤f1≤2.5      (10)
技术方案12记载的物镜的特征在于,在技术方案1~7中的任一个记载的发明中,所述第1基础构造以及所述第3基础构造的与所述 边界最接近的阶梯分别朝向与光轴相反的方向,所述第2基础构造以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的阶梯分别朝向与光轴相反的方向,所述第1基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P1、所述第3基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P3、所述第2基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P2、以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P4考虑其符号而满足下面的公式(11)、(12),
P1>P3>0     (11),
P2>P4>0      (12)。
满足公式(11)、(12)的情况例如是如图1A、图2A所示那样的情况。
技术方案13记载的物镜的特征在于,在技术方案12记载的发明中,将所述第1光束下的所述物镜的焦距设为f1(mm)时,满足下面的公式(13),
1.0≤f1≤1.8     (13)。
技术方案14记载的物镜的特征在于,在技术方案1~13中的任一个记载的发明中,将所述第1基础构造在所述第3光束下的近轴功率设为PW1、将所述第2基础构造在所述第3光束下的近轴功率设为PW2、将所述第3基础构造在所述第3光束下的近轴功率设为PW3、将所述第4基础构造在所述第3光束下的近轴功率设为PW4时,满足下面的公式(14),
0<(PW1/PW3)/(PW2/PW4)<0.9     (14)。
通过使衍射构造的功率在共用区域和中间区域中不同而进行使用第3光盘时的耀斑显现,但只通过这样,会导致球面像差在第1光盘、第2光盘的有效直径内变得不连续。因此,希望通过改变近轴功率使得球面像差变得连续从而进行耀斑显现。
这里,如果代替功率而使用近轴功率,则通过使(PW1/PW3)的值与(PW2/PW4)的值不同(即(PW1/PW3)/(PW2/PW4)远离1.0)而能够改变第3光束的功率,所以由此能够在使用第3光盘 时进行耀斑显现。更具体地说,在满足了公式(14)的情况下,如图3A所示,使用CD时的纵球面像差图在数值孔径的外侧成为过大。由此,能够进行使用第3光盘时的良好的开口限制。
技术方案15记载的物镜的特征在于,在技术方案14记载的发明中,满足下面的公式(14’),
0.65≤(PW1/PW3)/(PW2/PW4)<0.9     (14’)。
如果公式(14’)的值为下限以上,则使使用第1光盘以及第2光盘时的波长特性为良好,并且使使用第2光盘时的温度特性为良好,另一方面,如果公式(14’)的值比上限小,则能够在从聚光光点起充分离开了的位置处产生使用第3光盘时的耀斑。
技术方案16记载的物镜的特征在于,在技术方案1~15中的任一个记载的发明中,满足下面的公式(15),
0.8≤d/f1≤1.5    (15),
其中,d表示所述物镜在光轴上的厚度(mm),f1表示所述第1光束下的所述物镜的焦距(mm)。
伴随光拾取装置的细长化,而要求物镜的小径化。在对应于BD那样的短波长、高NA的光盘的情况下,在物镜中具有容易产生像散、还容易产生偏心慧形像差这样的问题,但是通过满足条件式(15),能够抑制像散、偏心慧形像差的产生。另外,物镜越是小径化,基础构造的间距变得越小,成形变得困难,但是如果公式(15)的值为下限以上,则基础构造的间距不会变得过小,物镜的制造容易性变高。
技术方案17记载的物镜的特征在于,在技术方案1~16中的任一个记载的发明中,所述中央区域仅具有只使第1基础构造和第2基础构造重叠而成的第1光程差赋予构造,所述中间区域仅具有只使第3基础构造和第4基础构造重叠而成的第2光程差赋予构造。
由此,能够提供具有简单的形状、阶梯比较小且制造容易性得到提高的具有光程差赋予构造的物镜。因此,能够在波长变化时、温度变化时也将衍射效率的变动抑制得小,而且还能够抑制由制造误差、影子的效应而引起的光利用效率的下降。
技术方案18记载的物镜的特征在于,在技术方案1~17中的任一个记载的发明中,将所述第1光束下的所述物镜的倍率设为m1、将所述第2光束下的所述物镜的倍率设为m2、将所述第3光束下的所述物镜的倍率设为m3时,满足下面的公式(16)~(18),
-0.003≤m1≤0.003     (16),
-0.003≤m2≤0.003     (17),
-0.003≤m3≤0.003     (18)。
技术方案19记载的物镜的特征在于,在技术方案1~17中的任一个记载的发明中,将所述第1光束下的所述物镜的倍率设为m1、将所述第2光束下的所述物镜的倍率设为m2、将所述第3光束下的所述物镜的倍率设为m3时,满足下面的公式(19)~(21),
-0.003≤m1≤0.003    (19),
-0.03≤m2<-0.003     (20),
-0.03≤m3<-0.003     (21)。
在满足公式(19)~(21)的情况下,能够将第3光盘中的工作距离确保得较长,与其相伴地,能够加宽物镜的环形带宽度,能够获得制造容易、且光利用效率高的物镜。
技术方案20记载的物镜是在光拾取装置中使用的物镜,其中,所述光拾取装置具有射出第1波长λ1(nm)的第1光束的第1光源、射出第2波长λ2(nm)(λ2>λ1)的第2光束的第2光源、以及射出第3波长λ3(nm)(λ3>λ2)的第3光束的第3光源,使用所述第1光束进行具有厚度为t1的保护基板的第1光盘的信息的记录以及/或者再生,使用所述第2光束进行具有厚度为t2(t1<t2)的保护基板的第2光盘的信息的记录以及/或者再生,使用所述第3光束进行具有厚度为t3(t2<t3)的保护基板的第3光盘的信息的记录以及/或者再生,所述物镜的特征在于,
所述物镜是单透镜,
所述物镜的光学面至少具有中央区域、所述中央区域的周围的中间区域、以及所述中间区域的周围的周边区域,
所述物镜对通过所述中央区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中央区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中央区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述物镜对通过所述中间区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中间区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述中间区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述物镜对通过所述周边区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述周边区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述周边区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述中央区域具有使作为闪耀型构造的第1基础构造和作为闪耀型构造的第2基础构造重叠而成的第1光程差赋予构造,
所述中间区域具有使作为闪耀型构造的第3基础构造和作为闪耀型构造的第4基础构造重叠而成的第2光程差赋予构造,
所述第1基础构造使通过了所述第1基础构造的第1光束的A级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第1基础构造的第2光束的B级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第1基础构造的第3光束的C级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
所述第2基础构造使通过了所述第2基础构造的第1光束的D级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第2基础 构造的第2光束的E级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第2基础构造的第3光束的F级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
所述第3基础构造使通过了所述第3基础构造的第1光束的A级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第3基础构造的第2光束的B级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第3基础构造的第3光束的C级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
所述第4基础构造使通过了所述第4基础构造的第1光束的D级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第4基础构造的第2光束的E级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第4基础构造的第3光束的F级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
A、B、C、D、E、F分别满足:
|A|=1;
|B|=1;
|C|=1;
|D|=2;
|E|=1;
|F|=1,
隔着所述中央区域与所述中间区域的边界,所述第2基础构造的与所述边界最接近的环形带的宽度设为ΔT2,所述第4基础构造的与所述边界最接近的环形带的宽度设为ΔT4,
所述第1基础构造、所述第2基础构造、所述第3基础构造以及所述第4基础构造的环形带的宽度在基础构造的阶梯朝向与光轴相反的方向的情况下设为正的符号、并在基础构造的阶梯朝向光轴的方向的情况下设为负的符号时,满足下面的公式,
ΔT4-ΔT2<0     (2)。
技术方案21记载的物镜的特征在于,在技术方案20记载的发明中,所述第2基础构造的与所述边界最接近的阶梯朝向光轴的方向。
技术方案22记载的物镜的特征在于,在技术方案20或21记载的发明中,所述第2基础构造的与所述边界最接近的阶梯、与所述第4基础构造的与所述边界最接近的阶梯朝向相同的方向。
技术方案23记载的光拾取装置的特征在于,具有技术方案1~22中的任一个记载的物镜。
技术方案24记载的光拾取装置的特征在于,在技术方案23记载的发明中,至少具有:使所述第1光束和所述第2光束通过的耦合透镜、以及使所述耦合透镜在光轴方向上移动的致动器,
当所述第1光束通过时,通过所述致动器能够使所述耦合透镜在光轴方向上进行位移,
当所述第2光束通过时,所述耦合透镜在光轴方向上的位置被固定。
 例如,为了对应于具有多个信息记录层的第1光盘,考虑在使用第1光盘时使耦合透镜在光轴方向上进行位移,从而对应于向各信息记录层的记录/再生。在这种情况下,使耦合透镜在光轴方向上进行位移的功能已经是必须的,但是在使用第2光盘时,有时希望不使耦合透镜在光轴方向上进行位移而固定。作为其理由可举出如下理由等:在使用第1光盘时不产生耀斑,但是在使用第2光盘时产生耀斑,因此通过使耦合透镜进行位移,该耀斑的像差发生变化,作为结果,产生该耀斑对记录/再生造成恶劣影响的可能性;为了判别第2光盘的种类,想要将耦合透镜的初始位置始终设为一定;单纯地想要在驱动器方面或多或少削减用于使耦合透镜进行位移的固件的成本。针对这种问题,如果利用本发明的物镜,则通过了第2光程差赋予构造的第3光束在过大侧具有像差,由此能够使使用第2光盘时的温度特性和波长特性都良好,作为结果,在使用第2光盘时,当第2光束通过时即使固定了耦合透镜在光轴方向上的位置的状态下,也能够对第2光盘 的信息记录面进行信息的记录/再生,能够解决上述的问题。
本发明的光拾取装置具有第1光源、第2光源、第3光源的至少3个光源。而且,本发明的光拾取装置具有用于使第1光束聚光到第1光盘的信息记录面上、使第2光束聚光到第2光盘的信息记录面上、使第3光束聚光到第3光盘的信息记录面上的聚光光学系统。另外,本发明的光拾取装置具有接受来自第1光盘、第2光盘或者第3光盘的信息记录面的反射光束的受光元件。
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。优选为,第1光盘是BD,第2光盘是DVD,第3光盘是CD,但是不限于此。此外,第1光盘、第2光盘或者第3光盘也可以是具有多个信息记录面的多层的光盘。
在本说明书中,BD是利用波长为390~415nm程度的光束、NA为0.8~0.9程度的物镜进行信息的记录/再生、且保护基板的厚度为0.05~0.125mm程度的BD系列光盘的统称,包括只具有单一的信息记录层的BD、具有2层或者其以上的信息记录层的BD等。而且,在本说明书中,DVD是利用NA为0.60~0.67程度的物镜进行信息的记录/再生、且保护基板的厚度为0.6mm程度的DVD系列光盘的统称,包括DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等。另外,在本说明书中,CD是利用NA为0.45~0.51程度的物镜进行信息的记录/再生、且保护基板的厚度为1.2mm程度的CD系列光盘的统称,包括CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、CD-R、CD-RW等。此外,关于记录密度,BD的记录密度最高,接下来按照DVD、CD的顺序变低。
此外,关于保护基板的厚度t1、t2、t3,优选满足下面的条件式(22)、(23)、(24),但是不限于此。此外,这里所说的保护基板的厚度是指在光盘表面设置的保护基板的厚度。即,是指从光盘表面到与表面最近的信息记录面为止的保护基板的厚度。
0.050mm≤t1≤0.125mm      (22)
0.5mm≤t2≤0.7mm     (23)
1.0mm≤t3≤1.3mm      (24)
在本说明书中,第1光源、第2光源、第3光源优选激光光源。作为激光光源,可优选使用半导体激光器,硅激光器等。从第1光源射出的第1光束的第1波长λ1、从第2光源射出的第2光束的第2波长λ2(λ2>λ1)、从第3光源射出的第3光束的第3波长λ3(λ3>λ2)优选满足下面的条件式(25)、(26)。
1.5·λ1<λ2<1.7·λ1      (25)
1.8·λ1<λ3<2.0·λ1     (26)
另外,在作为第1光盘、第2光盘、第3光盘分别使用BD、DVD以及CD的情况下,第1光源的第1波长λ1优选为350nm以上且440nm以下,更优选为390nm以上且415nm以下,第2光源的第2波长λ2优选为570nm以上且680nm以下,更优选为630nm以上且670nm以下,第3光源的第3波长λ3优选为750nm以上且880nm以下,更优选为760nm以上且820nm以下。
此外,如果激光光源是进行高频重叠的类型,则会有产生串扰等的危险性,但是通过将轴上色像差设为0.9μm/nm以下,即使是进行这种高频重叠的激光光源,也能够防止串扰等的产生,因此是优选的。另外,如果使用所射出的光束的波长谱的半峰全宽(峰值的半值(half value)处的波长谱的全宽(full width))为0.5nm以上的激光光源(优选为波长不同的3个光源全部)时,串扰等的问题变得更大,但是通过将轴上色像差设为0.9μm/nm以下,能够没有问题地使用,因此是优选的。
另外,也可以将第1光源、第2光源、第3光源中的至少两个光源进行单元化。单元化是指,例如将第1光源和第2光源固定收纳于一个封装。另外,除了光源之外,也可以将后述的受光元件封装在一起。
作为受光元件,优选使用光电二极管等光检测器。在光盘的信息记录面上反射的光入射到受光元件,使用该输出信号,得到记录在各 光盘中的信息的读取信号。而且,对受光元件上的光点的形状变化、位置变化所致的光量变化进行检测,进行对焦检测、轨道检测,并根据该检测,能够为了对焦、循迹而使物镜移动。受光元件也可以由多个光检测器构成。受光元件也可以具有主的光检测器和副的光检测器。例如,也可以设为如下的受光元件:在接受用于信息的记录再生的主要光的光检测器的两肋设置两个副的光检测器,并通过该两个副的光检测器来接受循迹调整用的子光。另外,受光元件也可以具有与各光源对应的多个受光元件。
聚光光学系统具有物镜。聚光光学系统优选为除了物镜以外还具有准直仪等耦合透镜。耦合透镜是指,配置在物镜与光源之间并改变光束的发散角的单透镜或者透镜组。准直仪是耦合透镜的一种,是将入射到准直仪的光变成平行光来射出的透镜。在本说明书中,物镜是指,在光拾取装置中配置于与光盘相向的位置、并具有将从光源射出的光束聚光到光盘的信息记录面上的功能的光学系统。物镜既可以由两个以上的多个透镜以及/或者光学元件构成,也可以只由单片的透镜构成,但是优选由单片的凸透镜构成的物镜。另外,物镜既可以是玻璃透镜也可以是塑料透镜,或者还可以是在玻璃透镜上利用光固化性树脂、UV固化性树脂或者热固化性树脂等来设置光程差赋予构造的复合透镜。在物镜具有多个透镜的情况下,也可以混合使用玻璃透镜和塑料透镜。在物镜具有多个透镜的情况下,也可以是具有光程差赋予构造的平板光学元件和非球面透镜(可以具有光程差赋予构造也可以不具有光程差赋予构造)的组合。另外,物镜优选折射面为非球面。另外,物镜优选设置了光程差赋予构造的底面(base surface)为非球面。
另外,在将物镜设为玻璃透镜的情况下,优选使用玻璃化转变点Tg为500℃以下、更优选为400℃以下的玻璃材料。通过使用玻璃化转变点Tg为500℃以下的玻璃材料,能够在比较低的温度下进行成形,因此能够延长模具的寿命。作为这种玻璃化转变点Tg低的玻璃材料,例如有(株)住田光学ガラス((株)住田光学玻璃)生产的 K-PG325、K-PG375(都是产品名)。
另外,玻璃透镜的比重一般比树脂透镜大,因此如果将物镜设为玻璃透镜,则重量变大,给驱动物镜的致动器带来负担。因此,在将物镜设为玻璃透镜的情况下,优选使用比重小的玻璃材料。具体地说,优选比重为4.0以下,更优选比重为3.0以下。
除此之外,在使玻璃透镜成形来制作时重要的属性值之一是线膨胀系数a。假设选择Tg为400℃以下的材料,与塑料材料相比,与室温的温度差依然大。在使用线膨胀系数a大的玻璃材料来进行透镜成形的情况下,降温时容易产生裂纹。玻璃材料的线膨胀系数a优选为200(10E-7/K)以下,更优选为120以下。
在将物镜设为塑料透镜的情况下,优选使用环烯烃系的树脂材料等脂环式烃系聚合物材料。另外,关于该树脂材料,更优选使用针对波长405nm的温度25℃下的折射率是1.54~1.60的范围内、且-5℃至70℃的温度范围内的与温度变化相伴的针对波长405nm的折射率变化率dN/dT(℃-1)是-20×10-5~-5×10-5(更优选为-10×10-5~-8×10-5)的范围内的树脂材料。另外,在将物镜设为塑料透镜的情况下,耦合透镜也优选为塑料透镜。
以下示出脂环式烃系聚合物的几个优选例。
第1优选例是由具有含有下述式(I)所表示的重复单位〔1〕的聚合物段〔A〕,和含有下述式(I)所表示的重复单位〔1〕以及下述式(II)所表示的重复单位〔2〕或/和下述式(III)所表示的重复单位〔3〕的聚合物段〔B〕,且所述段〔A〕中的重复单位〔1〕的摩尔分数a(摩尔%)和上述段〔B〕中的重复单位〔1〕的摩尔分数b(摩尔%)的关系是a>b的嵌段共聚物组成的树脂组合物。
【化1】
(式中,R1表示氢原子、或者碳原子数1~20的烷基,R2-R12各自独立地是氢原子、碳原子数1~20的烷基、羟基、碳原子数1~20的烷氧基、或者卤素基。)
【化2】
(式中,R13表示氢原子、或者碳原子数1~20的烷基。)
【化3】
(式中,R14及R15各自独立地表示氢原子、或者碳原子数1~20的烷基。)
接下来,第2优选例是包括通过加聚至少碳原子数2~20的α-烯烃和由下述通式(IV)所表示的环状烯烃组成的单体组合物而得到的聚合物(A),和通过加聚碳原子数2~20的α-烯烃和由下述通式(V)所表示的环状烯烃组成的单体组合物而得到的聚合物(B)的树脂组合物。
【化4】
通式(IV)
〔式中,n是0或1,m是0或1以上的整数,q是0或1,R1~R18、Ra及Rb各自独立地是氢原子、卤素原子或烃基,R15~R18可互相结合而形成单环或多环,括弧内的单环或多环可有双键,另外可由R15和R16,或者R17和R18形成亚烷基。〕
【化5】
通式(V)
〔式中,R19~R26各自独立地是氢原子、卤素原子或烃基。〕
为了向树脂材料附加进一步的性能,也可添加如以下那样的添加剂。
【稳定剂】
优选添加选自苯酚系稳定剂、干扰胺系稳定剂、磷系稳定剂及硫系稳定剂的至少1种的稳定剂。通过适宜选择并添加这些的稳定剂,可更高标准地抑制例如继续照射405nm这样的短波长的光时的白浊或折射率的变动等光学特性变动。
作为优选的苯酚系稳定剂,可使用以往公知的,例如,可举出2-t-丁基-6-(3-t-丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,4-二-t-戊基-6-(1-(3,5-二-t-戊基-2-羟苯基)乙基)苯基丙烯酸酯等的特开昭63-179953号公报或特开平1-168643号公报中记载的丙烯酸酯系 化合物;十八烷基-3-(3,5-二-t-丁基-4-羟苯基)丙酸酯、2,2′-亚甲基-双(4-甲基-6-t-丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-t-丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-t-丁基-4-羟基苄基)苯、四(亚甲基-3-(3′,5′-二-t-丁基-4′-羟苯基丙酸酯))甲烷[即,季戊四甲基-四(3-(3,5-二-t-丁基-4-羟苯基丙酸酯))]、三乙二醇双(3-(3-t-丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯)等的烷基取代苯酚系化合物;6-(4-羟基-3,5-二-t-丁基苯胺基)-2,4-双辛基硫代-1,3,5-三嗪、4-双辛基硫代-1,3,5-三嗪、2-辛基硫代-4,6-双-(3,5-二-t-丁基-4-氧基苯胺基)-1,3,5-三嗪等的含有三嗪基的苯酚系化合物;等。
另外,作为优选的干扰胺系稳定剂,可举出双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)琥珀酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(N-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(N-苄基氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(N-环己基氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)2-(3,5-二-t-丁基-4-羟基苄基)-2-丁基丙二酸酯、双(1-丙烯酰-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)2,2-双(3,5-二-t-丁基-4-羟基苄基)-2-丁基丙二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、4-[3-(3,5-二-t-丁基-4-羟苯基)丙酰氧基]-1-[2-(3-(3,5-二-t-丁基-4-羟苯基)丙酰氧基)乙基]-2,2,6,6-四甲基哌啶、2-甲基-2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)氨基-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丙酰胺、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)1,2,3,4-丁烷四羧酸酯等。
另外,作为优选的磷系稳定剂,只要是一般树脂工业中通常使用的物质,就无特别的限定,例如,可举出三苯基亚磷酸酯、二苯基异癸基亚磷酸酯、苯基二异癸基亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(二壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二-t-丁基苯基)亚磷酸酯、10-(3,5-二 -t-丁基-4-羟基苄基)-9,10-二氢-9-噁-10-磷杂菲-10-氧化物等的单亚磷酸酯系化合物;4,4′-亚丁基-双(3-甲基-6-t-丁基苯基-二-十三烷基亚磷酸酯)、4,4′异亚丙基-双(苯基-二-烷基(C12~C15)亚磷酸酯)等的二亚磷酸酯系化合物等。在这些之中还优选单亚磷酸酯系化合物,特别优选三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(二壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二-t-丁基苯基)亚磷酸酯等。
另外,作为优选的硫系稳定剂,例如,可举出二月桂基3,3-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基3,3′-硫代二丙酸酯、二硬脂基3,3-硫代二丙酸酯、月桂基硬脂基3,3-硫代二丙酸酯、五赤藓糖醇-四-(β-月桂基-硫代)-丙酸酯、3,9-双(2-十二烷基硫代乙基)-2,4,8,10-四噁螺[5,5]十一烷等。
这些各稳定剂的配合量可在不损害本发明的目的的范围内适宜选择,但相对脂环式烃系共聚物100质量份而通常是0.01~2质量份、优选是0.01~1质量份。
【表面活性剂】
表面活性剂是在同一分子中有亲水基和疏水基的化合物。表面活性剂通过调节向树脂表面的水分的附着或从上述表面的水分的蒸发的速度,使防止树脂组合物的白浊成为可能。
作为表面活性剂的亲水基,具体而言,可举出羟基、碳原子数1以上的羟基烷基、羟基、羰基、酯基、氨基、酰胺基、铵盐、巯基、磺酸盐、磷酸盐、聚亚烷基二醇基等。其中,氨基也可为伯氨基、仲氨基、叔氨基之中的任一个。作为表面活性剂的疏水基,具体而言可举出碳原子数6以上的烷基、有碳原子数6以上的烷基的甲硅烷基、碳原子数6以上的氟烷基等。其中,碳原子数6以上的烷基也可作为取代基而有芳香环。作为烷基,具体而言可举出己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、肉豆蔻基、硬脂基、月桂基、棕榈基、环己基等。作为芳香环,可举出苯基等。此表面活性剂在同一分子中分别有至少各1个如上述一样的亲水基和疏水基即可,也可有2个以上的各基。
作为这样的表面活性剂,更具体而言,可举出例如,肉豆蔻基二乙醇胺、2-羟乙基-2-羟基十二烷基胺、2-羟乙基-2-羟基十三烷基胺、2-羟乙基-2-羟基十四烷基胺、五赤藓糖醇单硬脂酸酯、五赤藓糖醇二硬脂酸酯、五赤藓糖醇三硬脂酸酯、二-2-羟乙基-2-羟基十二烷基胺、烷基(碳原子数8~18)苄基二甲基铵氯化物、亚乙基双烷基(碳原子数8~18)酰胺、硬脂基二乙醇酰胺、月桂基二乙醇酰胺、肉豆蔻基二乙醇酰胺、棕榈基二乙醇酰胺等。在这些中还优选使用有羟基烷基的胺化合物或酰胺化合物。在本发明中,也可将这些化合物的2种以上组合使用。
从有效抑制伴随温度、湿度的变动的成形物的白浊,维持成形物的光透过率为高水平的观点来看,优选相对于脂环式烃系聚合物100质量份添加0.01~10质量份的表面活性剂。表面活性剂的添加量相对于脂环式烃系聚合物100质量份更优选为0.05~5质量份,再优选为0.3~3质量份。
【塑化剂】
为了调节共聚物的熔体指数而根据需要添加塑化剂。
作为塑化剂,可适用己二酸双(2-乙基己基)、己二酸双(2-丁氧基乙基)、壬二酸双(2-乙基己基)、二丙二醇二苯甲酸酯、柠檬酸三-n-丁基、柠檬酸三-n-丁基乙酰、环氧化大豆油、2-乙基己基环氧化妥尔油、氯化石蜡、磷酸三-2-乙基己基、磷酸三甲酚酯、磷酸-t-丁基苯基、磷酸三-2-乙基己基二苯基、酞酸二丁酯、酞酸二异己酯、酞酸二庚酯、酞酸二壬酯、酞酸二十一烷酯、酞酸二-2-乙基己基、酞酸二异壬酯、酞酸二异癸酯、酞酸二十三烷酯、酞酸丁基苄酯、酞酸二环己酯、癸二酸二-2-乙基己酯、偏苯三酸三-2-乙基己酯、Santicizer278、Paraplex G40、Drapex334F、Plastolein9720、Mesamoll、DNODP-610、HB-40等的公知的塑化剂。塑化剂的选定及添加量的确定以不损害共聚物的透过性或对环境变化的抗性作为条件适宜进行。
作为这些树脂,适宜地使用环烯烃树脂,具体而言,作为优选例可举出日本ZEON公司制的ZEONEX或三井化学公司制的APEL、 TOPAS ADVANCED POLYMERS公司制的TOPAS、JSR公司制的ARTON等。
另外,构成物镜的材料的阿贝数优选为50以上。
下面记载物镜。
在将φ1设为物镜的第1光盘使用时的有效直径(mm)时,如果是满足下面的公式的物镜,则优选用于所谓的细长类型的光拾取装置。但是,也可以用于除此以外的光拾取装置。
1.9≤φ1≤3.0   (27)
从可靠地确保CD等第3光盘中的工作距离这样的观点考虑,优选满足下面的公式。
2.0≤φ1≤3.0   (27)’
而且,物镜的至少一个光学面至少具有中央区域、中央区域的周围的中间区域、以及中间区域的周围的周边区域。中央区域优选为包含物镜的光轴的区域,但是也可以将包含光轴的微小的区域设为未使用区域或特殊用途的区域,并将其周边设为中心区域(也称为中央区域)。中央区域、中间区域以及周边区域优选设置在同一光学面上。如图4所示,中央区域CN、中间区域MD、周边区域OT优选在同一光学面上设置成以光轴为中心的同心圆状。另外,在物镜的中央区域设置有第一光程差赋予构造,在中间区域设置有第二光程差赋予构造。周边区域也可以是折射面,也可以在周边区域设置有第三光程差赋予构造。中央区域、中间区域、周边区域优选为分别邻接,但是也可以在之间稍有间隙。
物镜的中央区域可以说是用于第1光盘、第2光盘以及第3光盘的记录/再生的第1、第2、第3光盘共用区域。即,物镜对通过中央区域的第1光束进行聚光使得能够在第1光盘的信息记录面上进行信息的记录/再生,对通过中央区域的第2光束进行聚光使得能够在第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过中央区域的第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录/再生。另外,设置于中央区域的第1光程差赋予构造优选为 对于通过第1光程差赋予构造的第1光束以及第2光束,校对由于第1光盘的保护基板的厚度t1与第2光盘的保护基板的厚度t2的不同而产生的球面像差/由于第1光束与第2光束的波长的不同而产生的球面像差。而且,第1光程差赋予构造优选为对于通过了第1光程差赋予构造的第1光束以及第3光束,校正由于第1光盘的保护基板的厚度t1与第3光盘的保护基板的厚度t3的不同而产生的球面像差/由于第1光束与第3光束的波长的不同而产生的球面像差。
物镜的中间区域可以说是在第1光盘、第2光盘的记录/再生中使用、且在第3光盘的记录/再生中不使用的第1、第2光盘共用区域。即,物镜对通过中间区域的第1光束进行聚光使得能够在第1光盘的信息记录面上进行信息的记录/再生,对通过中间区域的第2光束进行聚光使得能够在第2光盘的信息记录面上进行信息的记录/再生。另一方面,不对通过中间区域的第3光束进行聚光使得能够在第3光盘的信息记录面上进行信息的记录/再生。通过物镜的中间区域的第3光束优选在第3光盘的信息记录面上形成耀斑。如图5所示,在通过了物镜的第3光束在第3光盘的信息记录面上所形成的光点中,按照从光轴侧(或者光点中心部)朝向外侧的顺序,优选具有光量密度高的光点中心部SCN、光量密度比光点中心部低的光点中间部SMD、光量密度比光点中间部高且比光点中心部低的光点周边部SOT。光点中心部被利用于光盘的信息的记录/再生,光点中间部以及光点周边部不被利用于光盘的信息的记录/再生。在上述中,将该光点周边部称为耀斑。但是,在光点中心部的周围不存在光点中间部而存在光点周边部类型、即在聚光光点的周围由光较淡地形成大的光点的情况下,也可以将该光点周边部称为耀斑。即,也可以说通过了物镜的中间区域的第3光束优选在第3光盘的信息记录面上形成光点周边部。
物镜的周边区域可以说是在第1光盘的记录/再生中使用、且在第2光盘以及第3光盘的记录/再生中不使用的第1光盘专用区域。即,物镜对通过周边区域的第1光束进行聚光使得能够在第1光盘的信息记录面上进行信息的记录/再生。另一方面,不对通过周边区域的第2 光束进行聚光使得能够在第2光盘的信息记录面上进行信息的记录/再生,不对通过周边区域的第3光束进行聚光使得能够在第3光盘的信息记录面上进行信息的记录/再生。通过物镜的周边区域的第2光束以及第3光束优选在第2光盘以及第3光盘的信息记录面上形成耀斑。即,通过了物镜的周边区域的第2光束以及第3光束优选在第2光盘以及第3光盘的信息记录面上形成光点周边部。
第1光程差赋予构造优选设置于物镜的中央区域的面积的70%以上的区域,更优选为90%以上的区域。更加优选为,第1光程差赋予构造设置在中央区域的整个面。第2光程差赋予构造优选设置于物镜的中间区域的面积的70%以上的区域,更优选为90%以上的区域。更加优选为,第2光程差赋予构造设置在中间区域的整个面。在周边区域具有第3光程差赋予构造的情况下,第3光程差赋予构造优选设置于物镜的周边区域的面积的70%以上的区域,更优选为90%以上的区域。更加优选为,第3光程差赋予构造设置在周边区域的整个面。
此外,本说明书所说的光程差赋予构造是对入射光束附加光程差的构造的统称。在光程差赋予构造中还包括赋予相位差的相位差赋予构造。另外,在相位差赋予构造中包括衍射构造。本发明的光程差赋予构造优选为衍射构造。光程差赋予构造具有阶梯,优选为具有多个阶梯。通过该阶梯,对入射光束附加光程差以及/或者相位差。通过光程差赋予构造而附加的光程差既可以是入射光束的波长的整数倍,也可以是入射光束的波长的非整数倍。既可以在光轴垂直方向上具有周期性的间隔地配置阶梯,也可以在光轴垂直方向上具有非周期性的间隔地配置阶梯。另外,在设置了光程差赋予构造的物镜为单片非球面透镜的情况下,根据从光轴起的高度,光束向物镜的入射角不同,因此光程差赋予构造的阶梯差针对每个环形带而多少会不同。例如,在物镜为单片非球面的凸透镜的情况下,即使是赋予相同的光程差的光程差赋予构造,一般也有如下倾向:越远离光轴,阶梯差越大。
另外,本说明书中所说的衍射构造是具有阶梯、并具有通过衍射而使光束收敛或者发散的作用的构造的统称。例如,包括如下构造: 单位形状以光轴为中心而排列多个来构成,光束入射到各个单位形状,所透过的光的波面针对相邻的每个环形带产生偏差,其结果,通过形成新的波面而使光收敛或者发散。衍射构造优选具有多个阶梯,既可以在光轴垂直方向上具有周期性的间隔地配置阶梯,也可以在光轴垂直方向上具有非周期性的间隔地配置阶梯。另外,在设置了衍射构造的物镜为单片非球面透镜的情况下,根据从光轴起的高度,光束向物镜的入射角不同,因此衍射构造的阶梯差针对各环形带而多少会不同。例如,在物镜为单片非球面的凸透镜的情况下,即使是产生相同的衍射级数的衍射光的衍射构造,一般也有如下倾向:越远离光轴,阶梯差越大。
另外,光程差赋予构造优选为具有以光轴为中心的同心圆状的多个环形带。另外,光程差赋予构造一般可采用各种截面形状(包含光轴的面中的截面形状),包含光轴的截面形状大致分为闪耀型构造和台阶型构造。
闪耀型构造是指如图6A、图6B所示那样,具有光程差赋予构造的光学元件的包含光轴的截面形状为锯齿状的形状。此外,在图6A、图6B的例子中,上方为光源侧,下方为光盘侧,在作为母体非球面的平面形成有光程差赋予构造。在闪耀型构造中,将一个单位闪耀的光轴垂直方向的长度称为间距宽P(参照图6A、图6B)。另外,将与闪耀的光轴平行的方向的阶梯的长度称为阶梯差B(参照图6A)。
另外,台阶型构造是指如图6C、图6D所示那样,具有光程差赋予构造的光学元件的包含光轴的截面形状为具有多个小台阶状的结构(称为台阶单位)的形状。
例如,将图6C所示的光程差赋予构造称为5级的台阶型构造,将图6D所示的光程差赋予构造称为2级的台阶型构造(还称为双重构造)。
此外,光程差赋予构造优选为某个单位形状周期性地重复的构造。这里所说的“单位形状周期性地重复”当然包括相同的形状以相同的周期重复的形状。而且,成为周期的一个单位的单位形状具有规 则性,“单位形状周期性地重复”也包括周期逐渐变长或者逐渐变短的形状。
在光程差赋予构造具有闪耀型构造的情况下,成为作为单位形状的锯齿状的形状重复的形状。既可以如图6A所示那样重复相同的锯齿状形状,也可以如图6B所示那样是按照向从光轴离开的方向前进而使锯齿状形状的间距逐渐变长的形状、或者使间距逐渐变短的形状。除此之外,也可以在某个区域中设为闪耀型构造的阶梯朝向与光轴(中心)侧相反的一侧的形状,在其它的区域中设为闪耀型构造的阶梯朝向光轴(中心)侧的形状,并在其之间设为设置有用于切换闪耀型构造的阶梯的朝向所需的过渡区域的形状。此外,设为这样在途中切换闪耀型构造的阶梯的朝向的构造的情况下,能够加大环形带间距,能够抑制光程差赋予构造的制造误差所致的透射率下降。
另外,第1光程差赋予构造以及第2光程差赋予构造也可以分别设置于物镜的不同的光学面,但是优选设置于相同的光学面。而且,在设置第3光程差赋予构造的情况下,也优选设置于与第1光程差赋予构造以及第2光程差赋予构造相同的光学面。通过设置到相同的光学面,能够减小制造时的偏心误差,因此是优选的。另外,第1光程差赋予构造、第2光程差赋予构造以及第3光程差赋予构造优选为相比于物镜的光盘侧的面而设置于物镜的光源侧的面。换句话说,第1光程差赋予构造、第2光程差赋予构造以及第3光程差赋予构造优选设置于物镜的曲率半径的绝对值小的一方的光学面。
接着,说明设置于中央区域的第1光程差赋予构造。第1光程差赋予构造优选为只使第1基础构造和第2基础构造叠加而成的构造。
第1基础构造优选为闪耀型构造。另外,第1基础构造使通过了第1基础构造的第1光束的A级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第1基础构造的第2光束的B级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第1基础构造的第3光束的C级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量。其中,|A|=1,|B|=1,|C|=1。由此,第1基础构造的阶梯差不会变得过大,因此制造变得容易,能 够抑制由制造误差引起的光量损失,并且还能够降低波长变动时的衍射效率变动,因此是优选的。
另外,在第1基础构造中,其阶梯既可以朝向光轴的方向,也可以朝向与光轴相反的方向。另外,也可以如图14A、图14B那样,在中央区域的途中切换第1基础构造的阶梯的朝向。图14A是如下例子:在离光轴近的位置,阶梯朝向光轴的方向,但是在途中切换阶梯的朝向,在离光轴远的位置,阶梯朝向与光轴相反的方向。图14B是如下例子:在离光轴近的位置,阶梯朝向与光轴相反的方向,但是在途中切换阶梯的朝向,在离光轴远的位置,阶梯朝向光轴的方向。另外,第1基础构造的阶梯的朝向优选与第3基础构造的阶梯的朝向一致,但是也可以不一致。“阶梯朝向光轴的方向”是指如图7A那样的状态,“阶梯朝向与光轴相反的方向”是指如图7B那样的状态。
但是,通过使第1基础构造的阶梯的方向朝向与光轴相反的方向,从而即使在BD/DVD/CD这3种光盘的互换中使用那样的轴上厚度厚的厚片的物镜中,在使用CD时也能够充分确保工作距离。
从即使在BD/DVD/CD这3种光盘的互换中使用那样的轴上厚度厚的厚片的物镜中在使用CD时也充分确保工作距离这样的观点出发,优选为第1基础构造针对第1光束具有近轴功率。这里,“具有近轴功率”意味着在利用后述的数学式2来表示第1基础构造的光程差函数的情况下C2不是0。
另外,第2基础构造也优选为闪耀型构造。第2基础构造使通过了第2基础构造的第1光束的D级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第2基础构造的第2光束的E级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第2基础构造的第3光束的F级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量。其中,|D|=2,|E|=1,|F|=1。由此,第2基础构造的阶梯差不会变得过大,因此制造变得容易,能够抑制由制造误差引起的光量损失,并且还能够降低波长变动时的衍射效率变动,因此是优选的。
另外,在第2基础构造中,其阶梯既可以朝向光轴的方向,也可 以朝向与光轴相反的方向。另外,也可以如图14A、图14B那样在中央区域的途中切换第2基础构造的阶梯的朝向。另外,第2基础构造的阶梯的朝向优选与第4基础构造的阶梯的朝向一致,但是也可以不一致。
此外,通过叠加第1基础构造和第2基础构造使得阶梯的朝向不同,从而与以使第1基础构造与第2基础构造的阶梯的朝向相同的方式进行了叠加的情况相比,能够抑制叠加后的阶梯的高度变高,与其相伴地,能够抑制由制造误差等引起的光量损失,并且能够抑制波长变动时的衍射效率的变动。
另外,还能够提供取得了光利用效率的平衡的如下物镜:不仅能够互换BD/DVD/CD这3种光盘,而且对于BD/DVD/CD这3种中的任一光盘都能够维持高的光利用效率。例如,还能够提供使针对波长λ1的衍射效率为80%以上、使针对波长λ2的衍射效率为60%以上、使针对波长λ3的衍射效率为50%以上的物镜。而且,还能够提供使针对波长λ1的衍射效率为80%以上、使针对波长λ2的衍射效率为70%以上、使针对波长λ3的衍射效率为60%以上的物镜。此外,波长向长波长侧进行了变动时使像差向过小(校正不足)的方向进行变化,从而能够抑制光拾取装置的温度上升时所产生的像差,在物镜为塑料制的情况下,能够提供在温度变化时也可维持稳定的性能的物镜。
在物镜为塑料制的情况下,为了在温度变化时也维持稳定的性能,优选为在波长变长时在物镜中所产生的3级球面像差以及5级球面像差都过小(校正不足)。
本发明的第1光程差赋予构造能够使阶梯的高度非常低。因而,能够进一步降低制造误差,能够进一步抑制光量损失,并且能够进一步抑制波长变动时的衍射效率的变动。
另外,第1光程差赋予构造的最小环形带宽度优选为15μm以下。从该观点考虑,第1光程差赋予构造的最小环形带宽度bw与第1波长λ1下的焦距f1之比bw/f1优选为0.004以下。更优选为10μm以下。 另外,第1光程差赋予构造的平均环形带宽度优选为30μm以下。更优选为20μm以下。通过设为这样的结构,如上述那样能够得到正好水平的过小的波长特性,并且能够使在通过了第1光程差赋予构造的第3光束中产生的在第3光盘的信息的记录/再生中使用的必要光的最佳聚焦位置、与在第3光盘的信息的记录/再生中不使用的无用光的最佳聚焦位置拉开距离,从而还能够降低误检测。此外,平均环形带宽度是对中央区域的第1光程差赋予构造的所有的环形带宽度进行合计并除以中央区域的第1光程差赋予构造的阶梯数而得到的值。
这里,本发明的物镜的轴上色像差优选为0.9μm/nm以下。更优选将轴上色像差设为0.8μm/nm以下。如果第1基础构造的间距过小,则有可能导致轴上色像差变差,因此优选留意使得不会成为轴上色像差变得比0.9μm/nm大那样的间距而进行设计。从该观点考虑,第1光程差赋予构造的最小间距p与第1波长λ1下的焦距f1之比p/f1优选为0.002以上。
根据通过了第1光程差赋予构造的第3光束,第3光束所形成的光点的光强度最强的第1最佳聚焦位置、与第3光束所形成的光点的光强度其次强的第2最佳聚焦位置优选满足下面的条件式(28)。此外,这里所说的最佳聚焦位置是指束腰(beam waist)在某个散焦的范围中成为极小的位置。第1最佳聚焦位置是在第3光盘的记录/再生中使用的必要光的最佳聚焦位置,第2最佳聚焦位置是在第3光盘的记录/再生中不使用的无用光中的光量最多的光束的最佳聚焦位置。
0.05≤L/f13≤0.35   (28)
其中,f13[mm]是指通过第1光程差赋予构造并形成第1最佳聚焦的第3光束的焦距,L[mm]是指第1最佳聚焦与第2最佳聚焦之间的距离。
更优选为满足下面的条件式(28)’。
0.25≤L/f13≤0.35     (28)’
将以上所述的第1光程差赋予构造的优选的例子表示为几个图8A、图8B、图8C。此外,为了方便,在图8A、图8B、图8C中示 出第1光程差赋予构造ODS1设置为平板状,但也可以设置在单片非球面的凸透镜上。作为(1/1/1)衍射构造的第1基础构造BS1叠加于作为(2/1/1)衍射构造的第2基础构造BS2。在图8A中,第2基础构造BS2的阶梯朝向光轴OA的方向,第1基础构造BS的阶梯朝向与光轴OA相反的方向。而且,可知使第1基础构造BS1与第2基础构造BS2的间距匹配,而使第2基础构造的所有的阶梯的位置与第1基础构造的阶梯的位置相对应。该图8A在将图1B的构造和图2B的构造进行了重叠时也适用。接着,在图8B中,第2基础构造BS2的阶梯朝向光轴OA的方向,第1基础构造BS的阶梯也朝向光轴OA的方向。而且,可知使第1基础构造BS1与第2基础构造BS2的间距匹配,而使第2基础构造的所有的阶梯的位置与第1基础构造的阶梯的位置相对应。该图8B在将图1C的构造和图2C的构造进行了重叠时也适用。接着,在图8C中,第2基础构造BS2的阶梯朝向与光轴OA相反的方向,第2基础构造BS的阶梯也朝向与光轴OA相反的方向。而且,可知使第1基础构造BS1与第2基础构造BS2的间距匹配,而使第2基础构造的所有的阶梯的位置与第1基础构造的阶梯的位置相对应。该图8C在将图1A的构造与图2A的构造进行了重叠时也适用。
接着,说明设置于中间区域的第2光程差赋予构造。第2光程差赋予构造优选为只使第3基础构造和第4基础构造这两个基础构造叠加而成的构造。
第3基础构造使通过了第3基础构造的第1光束的A级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第3基础构造的第2光束的B级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第3基础构造的第3光束的C级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量。其中,|A|=1,|B|=1,|C|=1。另外,第4基础构造使通过了第4基础构造的第1光束的C级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第4基础构造的第2光束的D级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第4基础构造的第3光束的F级的衍射光量大 于其它任意级数的衍射光量。其中,|D|=2,|E|=1,|F|=1。
另外,第3基础构造以及第4基础构造既可以使其阶梯朝向光轴的方向,也可以使其阶梯朝向与光轴相反的方向。另外,也可以如图14A、图14B那样,在中央区域的途中切换第3基础构造以及/或者第4基础构造的阶梯的朝向。
如果将0/0/±1的双重构造那样的阶梯差大的构造作为用于耀斑显现的第3基础构造而叠加到第2光程差赋予构造,则会导致制造误差所致的衍射效率的下降、影子的效应等所致的衍射效率的下降这样的问题变大。因此,如果设为在第2光程差赋予构造中仅叠加了第3基础构造和第4基础构造以外的构造而成的构造,则能够提高光的利用效率,因此是优选的。特别是在第1光束的有效直径为1.9mm~3.0mm这样的小径的情况下,在由第3基础构造和第4基础构造构成的第2光程差赋予构造中环形带宽度已经充分狭窄,环形带数的数量也充分多,因此如果除了第3基础构造和第4基础构造之外还叠加其它的基础构造,则环形带宽度会进一步变细,环形带数也变得更多,因此会导致制造误差所致的衍射效率的下降、环形带的影子的效应所致的衍射效率的下降这样的问题变大。
在周边区域设置第3光程差赋予构造的情况下,能够设置任意的光程差赋予构造。第3光程差赋予构造优选具有第5基础构造。第5基础构造使通过了第5基础构造的第1光束的P级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第5基础构造的第2光束的Q级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第5基础构造的第3光束的R级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量。此外,为了抑制波长变动时的衍射效率的变动,优选P为5以下。更优选P为2以下。
将用于对第1光盘再生/记录信息所需的物镜的像侧数值孔径设为NA1,将用于对第2光盘再生/记录信息所需的物镜的像侧数值孔径设为NA2(NA1>NA2),将用于对第3光盘再生/记录信息所需的物镜的像侧数值孔径设为NA3(NA2>NA3)。NA1优选为0.75以上 且0.9以下,更优选为0.8以上且0.9以下。特别是NA1优选为0.85。NA2优选为0.55以上且0.7以下。特别是NA2优选为0.60或者0.65。另外,NA3优选为0.4以上且0.55以下。特别是NA3优选为0.45或者0.53。
物镜的中央区域与中间区域的边界在使用第3光束时优选形成于与0.9·NA3以上且1.2·NA3以下(更优选为0.95·NA3以上且1.15·NA3以下)的范围相当的部分。更优选为,物镜的中央区域与中间区域的边界形成于与NA3相当的部分。另外,物镜的中间区域与周边区域的边界在使用第2光束时优选形成于与0.9·NA2以上且1.2·NA2以下(更优选为0.95·NA2以上且1.15·NA2以下)的范围相当的部分。更优选为,物镜的中间区域与周边区域的边界形成于与NA2相当的部分。
在使通过了物镜的第3光束聚光到第3光盘的信息记录面上的情况下,优选为球面像差至少具有一处的不连续部。在这种情况下,不连续部在使用第3光束时优选存在于0.9·NA3以上且1.2·NA3以下(更优选为0.95·NA3以上且1.15·NA3以下)的范围。
另外,物镜优选满足下面的条件式(15)。
0.8≤d/f1≤1.5    (15)
其中,d表示物镜在光轴上的厚度(mm),f1表示第1光束下的物镜的焦距。
在对应于如BD那样的短波长且高NA的光盘的情况下,在物镜中,存在容易产生像散、还容易产生偏心慧形像差这样的问题,但是通过满足条件式(15)能够抑制像散、偏心慧形像差的产生。
另外,通过满足条件式(15),成为物镜的轴上厚度厚的厚片物镜,因此尽管CD的记录/再生时的工作距离常常变短,但是通过将本发明的第1光程差赋予构造设置于物镜,也能够充分确保CD的记录/再生中的工作距离,因此本发明的效果变得更显著。
而且,在确保第3光盘中的足够的工作距离这样的意义中,形成于物镜的环形带的数量RN优选为150以上且250以下。
第1光束、第2光束以及第3光束既可以作为平行光而入射到物镜,也可以作为发散光或者收敛光而入射到物镜。即使在循迹时,为了防止产生慧形像差,也优选使第1光束、第2光束、以及第3光束全部作为平行光或者大致平行光而入射到物镜。通过使用本发明的第1光程差赋予构造,能够使第1光束、第2光束以及第3光束全部作为平行光或者大致平行光而入射到物镜,因此本发明的效果变得更显著。在第1光束成为平行光或者大致平行光的情况下,第1光束入射到物镜时的物镜的成像倍率m1优选满足下述的公式(16)。
-0.003≤m1≤0.003     (16)
另外,在使第2光束作为平行光或者大致平行光而入射到物镜的情况下,第2光束向物镜入射时的物镜的成像倍率m2优选满足下述的公式(17)。
-0.003≤m2≤0.003     (17)
另一方面,在使第2光束作为发散光而入射到物镜的情况下,第2光束向物镜入射时的物镜的成像倍率m2优选满足下述的公式(20)。
-0.02≤m2<-0.003     (20)
另外,在使第3光束作为平行光束或者大致平行光束而入射到物镜的情况下,第3光束向物镜入射时的物镜的成像倍率m3优选满足下述的公式(18)。
-0.003≤<m3≤0.003      (18)
另一方面,在使第3光束作为发散光而入射到物镜的情况下,第3光束向物镜入射时的物镜的成像倍率m3优选满足下述的公式(21)’。
-0.02≤m3<-0.003     (21)’
另外,使用第3光盘时的物镜光学元件的工作距离(WD)优选为0.15mm以上且1.5mm以下。优选为0.19mm以上且0.7mm以下。接着,使用第2光盘时的物镜光学元件的WD优选为0.2mm以上且0.7mm以下。而且,使用第1光盘时的物镜光学元件的WD优选为0.25mm以上且0.7mm以下。
本发明的光信息记录再生装置具有光盘驱动器装置,该光盘驱动器装置具有上述的光拾取装置。
这里,在对光信息记录再生装置中装备的光盘驱动器装置进行说明时,在光盘驱动器装置中有如下方式:从收纳有光拾取装置等的光信息记录再生装置主体,仅将能够在装载的状态下保持光盘的托盘取出到外部的方式;以及收纳有光拾取装置等的每个光盘驱动器装置主体被取出到外部的方式。
在使用上述的各方式的光信息记录再生装置中,大致装备有下面的结构构件,但是不限于此。收纳在外壳等中的光拾取装置、使光拾取装置针对每个外壳朝向光盘的内周或者外周进行移动的寻迹马达等的光拾取装置的驱动源、具有朝向光盘的内周或者外周引导光拾取装置的外壳的引导轨道等的光拾取装置的输送单元、以及进行光盘的旋转驱动的主轴马达等。
优选为,在前者的方式中,除了这些各结构构件之外,还设置有能够在装载的状态下保持光盘的托盘以及用于使托盘滑动的装载机构等,在后者的方式中,没有托盘以及装载机构,各结构构件设置于与能够向外部引出的机壳相当的抽出部。
根据本发明,在BD/DVD/CD这3种光盘的互换中使用那样的轴上厚度厚的厚片的物镜中,在使用CD时能够确保工作距离,并且实现有效直径的小径化。通过将有效直径设为小径来缩短焦距,能够提供适合于细长类型的光拾取装置的光拾取装置用的物镜、以及使用了该物镜的光拾取装置。另外,通过降低光程差赋予构造的阶梯差,能够抑制影子的效应或制造误差等所致的光量损失,还能够提供对于BD/DVD/CD这3种的任一光盘都能够维持高的光利用效率的取得了光利用效率的平衡的光拾取装置用的物镜、以及使用了该物镜的光拾取装置。
附图说明
图1A是示意性地示出第2基础构造以及第4基础构造的光轴方 向截面的图。
图1B是示意性地示出第2基础构造以及第4基础构造的光轴方向截面的图。
图1C是示意性地示出第2基础构造以及第4基础构造的光轴方向截面的图。
图2A是示意性地示出第1基础构造以及第3基础构造的光轴方向截面的图。
图2B是示意性地示出第1基础构造以及第3基础构造的光轴方向截面的图。
图2C是示意性地示出第1基础构造以及第3基础构造的光轴方向截面的图。
图3A是表示过大的球面像差的例子的图。
图3B是表示过小的球面像差的例子的图。
图4是在光轴方向上观察本实施方式的单透镜的物镜OL的图。
图5是表示通过了物镜的第3光束形成光点的状态的图,其中,该光点是在第3光盘的信息记录面上形成的光点。
图6A是表示光程差赋予构造的例子的轴线方向截面图。
图6B是表示光程差赋予构造的例子的轴线方向截面图。
图6C是表示光程差赋予构造的例子的轴线方向截面图。
图6D是表示光程差赋予构造的例子的轴线方向截面图。
图7A是表示阶梯朝向光轴的方向的状态的图。
图7B是表示阶梯朝向与光轴相反的方向的状态的图。
图8A是第1光程差赋予构造的概念图。
图8B是第1光程差赋予构造的概念图。
图8C是第1光程差赋予构造的概念图。
图9是概要地示出能够对作为不同光盘的BD、DVD以及CD适当地进行信息的记录以及/或者再生的本实施方式的光拾取装置PU1的结构的图。
图10是实施例1的使用CD时的纵球面像差图。
图11是实施例2的使用CD时的纵球面像差图。
图12是实施例3的使用CD时的纵球面像差图。
图13是实施例4的使用CD时的纵球面像差图。
图14A是表示如下形状的图:在光轴附近阶梯朝向光轴的方向,但在途中切换,并在中间区域附近阶梯朝向与光轴相反的方向。
图14B是表示如下形状的图:在光轴附近阶梯朝向与光轴相反的方向,但在途中切换,并在中间区域附近阶梯朝向光轴的方向。
图15是实施例5的使用CD时的纵球面像差图。
图16是表示实施例1中的各基础构造的间距的图。
图17是表示实施例3中的各基础构造的间距的图。
图18是表示实施例5中的各基础构造的间距的图。
(附图标记说明)
AC1:两轴致动器;BS:偏振光分束器;CN:中央区域;COL:准直透镜;DP:二向色棱镜(dichroic prism);LD1:第1半导体激光器或者蓝紫色半导体激光器;LD2:第2半导体激光器;LD3:第3半导体激光器;LDP:激光单元;MD:中间区域;OL:物镜;OT:周边区域;PD:受光元件;PL1:保护基板;PL2:保护基板;PL3:保护基板;PU1:光拾取装置;QWP:λ/4波片;RL1:信息记录面;RL2:信息记录面;RL3:信息记录面;SEN:传感器透镜。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。图9是概要地表示能够对作为不同光盘的BD、DVD以及CD适当地进行信息的记录以及/或者再生的本实施方式的光拾取装置PU1的结构的图。上述光拾取装置PU1是细长类型,能够搭载于薄型的光信息记录再生装置。这里,设第1光盘为BD,设第2光盘为DVD,设第3光盘为CD。此外,本发明不限于本实施方式。
光拾取装置PU1具有物镜OL、λ/4波片QWP、准直透镜COL、偏振光分束器BS、二向色棱镜DP、在对BD进行信息的记录/再生的 情况下发光而射出波长λ1=405nm的激光光束(第1光束)的第1半导体激光器LD1(第1光源)、激光单元LDP、传感器透镜SEN、作为光检测器的受光元件PD等,其中,所述激光单元LDP是将在对DVD进行信息的记录/再生的情况下发光而射出波长λ2=660nm的激光光束(第2光束)的第2半导体激光器LD2(第2光源)以及在对CD进行信息的记录/再生的情况下发光而射出波长λ3=785nm的激光光束(第3光束)的第3半导体激光器LD3进行一体化而成的。
如图2A、图2B、图2C所示,在本实施方式的单透镜的物镜OL中,在光源侧的非球面光学面包含光轴的中央区域CN、配置在其周围的中间区域MD、以及进一步配置在其周围的周边区域OT形成为以光轴为中心的同心圆状。虽然没有图示,但是在中心区域CN形成有已经详细叙述的第1光程差赋予构造,在中间区域MD形成有已经详细叙述的第2光程差赋予构造。另外,在周边区域OT形成有第3光程差赋予构造。在本实施方式中,第3光程差赋予构造是闪耀(blaze)型的衍射构造。另外,本实施方式的物镜是塑料透镜。在物镜OL的中心区域CN形成的第1光程差赋予构造是叠加了第1基础构造和第2基础构造的构造,第1基础构造使通过了第1基础构造的第1光束的-1级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第1基础构造的第2光束的-1级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第1基础构造的第3光束的-1级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,第2基础构造使通过了第2基础构造的第1光束的2级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第2基础构造的第2光束的1级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第2基础构造的第3光束的1级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量。
在物镜OL的中间区域MD形成的第2光程差赋予构造是叠加了第3基础构造和第4基础构造的构造,第3基础构造使通过了第3基础构造的第1光束的-1级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第3基础构造的第2光束的-1级的衍射光量大于其它任意级 数的衍射光量,使通过了第3基础构造的第3光束的-1级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,第4基础构造使通过了第4基础构造的第1光束的2级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第4基础构造的第2光束的1级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了第4基础构造的第3光束的1级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量。
夹着物镜的中央区域与中间区域的边界,第1基础构造的与边界最接近的间距P1、第3基础构造的与边界最接近的间距P3、第2基础构造的与边界最接近的间距P2、以及第4基础构造的与边界最接近的间距P4满足下面的公式(1)、(3)。
P3-P1<0      (3)
P4-P2<0      (1)
从蓝紫色半导体激光器LD1射出的第1光束(λ1=405nm)的发散光束如实线所示,在通过二向色棱镜DP、并通过偏振光分束器BS之后,通过准直透镜COL而成为平行光,由λ/4波片QWP从直线偏振光变换为圆偏振光,并由未图示的光圈来限制该光束直径而入射到物镜OL。这里,通过物镜OL的中央区域、中间区域以及周边区域进行了聚光的光束经由厚度为0.1mm的保护基板PL1而成为形成在BD的信息记录面RL1上的光点。
在信息记录面RL1上通过信息凹坑进行了调制的反射光束再次透过物镜OL、未图示的光圈之后,由λ/4波片QWP从圆偏振光变换为直线偏振光,经由准直透镜COL成为收敛光束,并由偏振光分束器BS反射,经由传感器透镜SEN而收敛到受光元件PD的受光面上。并且,使用受光元件PD的输出信号,利用两轴致动器AC1使物镜OL进行聚焦、循迹,由此能够读取记录在BD中的信息。这里,在第1光束产生波长变动的情况下、或进行具有多个信息记录层的BD的记录/再生的情况下,能够利用单轴致动器AC2使作为倍率变更单元的准直透镜COL在光轴方向上变化,来变更向物镜光学元件OL入射的光束的发散角或者收敛角,从而校正由于波长变动、或不同的 信息记录层而产生的球面像差。
从激光单元LDP的半导体激光器LD2射出的第2光束(λ2=660nm)的发散光束如虚线所示,由二向色棱镜DP反射,通过偏振光分束器BS、准直透镜COL,由λ/4波片QWP从直线偏振光变换为圆偏振光,并入射到物镜OL。这里,由物镜OL的中央区域和中间区域聚光的(通过了周边区域的光束耀斑,形成光点周边部)光束经由厚度为0.6mm的保护基板PL2而成为形成于DVD的信息记录面RL2的光点,形成光点中心部。
在信息记录面RL2上通过信息凹坑进行了调制的反射光束再次透过了物镜OL之后,由λ/4波片QWP从圆偏振光变换为直线偏振光,经由准直透镜COL成为收敛光束,并由偏振光分束器BS反射,经由传感器透镜SEN而收敛到受光元件PD的受光面上。并且,能够使用受光元件PD的输出信号来读取记录于DVD的信息。在本实施方式中,即使在固定了耦合透镜COL的状态下,也能够对DVD进行信息的记录/再生,因此光拾取装置的控制系统被简化。
从激光单元LDP的半导体激光器LD3射出的第3光束(λ3=785nm)的发散光束如单点划线所示,由二向色棱镜DP反射,通过偏振光分束器BS、准直透镜COL,并由λ/4波片QWP从直线偏振光变换为圆偏振光而入射到物镜OL。这里,由物镜OL的中央区域聚光的(通过了中间区域以及周边区域的光束耀斑,形成光点周边部)光束经由厚度为1.2mm的保护基板PL3而成为形成在CD的信息记录面RL3上的光点。
在信息记录面RL3上通过信息凹坑进行了调制的反射光束再次透过了物镜OL之后,由λ/4波片QWP从圆偏振光变换为直线偏振光,经由准直透镜COL成为收敛光束,并由偏振光分束器BS反射,经由传感器透镜SEN而收敛到受光元件PD的受光面上。并且,能够使用受光元件PD的输出信号来读取记录于CD的信息。
(实施例)
下面,说明能够用于上述实施方式的实施例。此外,以后(包含 表的透镜数据)有时使用E(例如,2.5×E-3)来表示10的幂指数(例如,2.5×10-3)。另外,物镜的光学面形成于如下的非球面,其中,该非球面是由分别向数学式1代入表中示出的系数而得到的数学式进行规定的、围绕光轴而轴对称的非球面。
[数学式1]
这里,X(h)是光轴方向的轴(将光的前进方向设为正),κ是圆锥系数,Ai是非球面系数,h是从光轴起的高度,r是近轴曲率半径。
另外,在使用了衍射构造的实施例的情况下,通过该衍射构造对各波长的光束提供的光程差是利用向数学式2的光程差函数代入表中示出的系数而得到的数学式来规定的。
(数学式2)
&Phi; ( h ) = &Sigma; ( C 2 ih 2 i &times; &lambda; &times; m / &lambda;B )
这里,λ是使用波长,m是衍射级数,λB是制造波长,h是从光轴起在光轴垂直方向上的距离。
另外,设间距 P ( h ) = &lambda;B / ( &Sigma; ( 2 i &times; C 2 i &times; h 2 i - 1 ) ) .
(实施例1)
表1-1、表1-2中示出实施例1的透镜数据。该实施例是第1基础构造、第3基础构造的阶梯朝向与光轴相反的方向、第2基础构造、第4基础构造的阶梯朝向光轴的方向的例子。BD的焦距是1.77mm这样的比较短的值。图16示出各基础构造的间距。在图16中,纵轴表示间距P(mm),横轴表示从光轴起的高度,以边界BN为界,左侧表示中央区域,右侧表示中间区域。
P1、P2、P3、P4是最接近边界BN的第1基础构造、第2基础构造、第3基础构造、第4基础构造的间距的值。观察图16时可知, P1、P3为正的值,P1的绝对值比P3大,P2、P4为负的值,P4的绝对值比P2大。因而,如后述的表6中也示出那样,可知成为P4-P2<0、P3-P1<0。另外,图10示出在实施例l中使用CD时的纵球面像差图。如图10所示可知,比中间区域靠外侧在CD的信息记录面上,在过大侧产生球面像差,由此能够进行适当的耀斑显现。而且,通过在过大侧产生球面像差,这也如表6所示那样,可知将使用DVD时的波长变化时的波面像差以及温度变化时的波面像差抑制得小。
[表1-1]
规格
  BD DVD CD
焦距f(mm) 1.76 1.98 2.04
波长λ(mm) 405 658 785
NA 0.85 0.62 0.47
有效直径φ(mm) 2.99 2.46 1.92
倍率 0 0 0
WD(mm) 0.63 0.59 0.29
盘厚(mm) 0.0875 0.6 1.2
配置
*di表示从第di面至第di+l面的位移
[表1-2]
非球面系数
  第2-1面 第2-2面 第2-3面 笫3面
h O≤h<0.97 0.97≤h<1.24 1.24≤h  
r 1.085162055 1.123931302 1.22131439 -2.175404278
k -5.4038E-01 -5.0608E-01 -4.5932E'-01 -2.0881E+01
A4 -4.0623E-02 -8.8955E-03 3.9176E-02 2.1415E-01
A6 3.7551E-02 1.4213E-02 3.4484E-03 -3.1816E-01
A8 —2.9900E-02 -6.0551E-03 -5.2509E-04 3.6280E-01
A10 1.3143E-02 2.2389E-03 -1.8865E-03 -3.0051E-01
A12 -1.1953E-03 8.0341E-04 -1.0460E-03 1.5891E-01
A14 -4.0264E-03 -1.2954E-03 8.5553E-04 -4.7214E-02
A16 -1.8142E-04 3.8775E-03 2.6350E-05 5.9801E-03
A18 1.5538E-03 -3.5012E-03 6.4201E-05 O.0000E+00
A20 -1.8053E-04 9.2689E-04 -5.7430E-05 0.0000E+00
AO 0.0000E+00 -5.2163E-03 9.6180E-03 O.0000E+00
光程差函数系数
第2-1面的衍射构造1是第2基础构造
第2-1面的衍射构造2是第1基础构造
第2-2面的衍射构造1是第4基础构造
第2-2面的衍射构造2是第3基础构造
(实施例2)
表2-1、表2-2示出实施例2的透镜数据。该实施例是第1基础构造、第3基础构造的阶梯朝向与光轴相反的方向、第2基础构造、第4基础构造的阶梯朝向光轴的方向的例子。BD的焦距是1.77mm这样的比较短的值。如后述的表6中也示出那样,成为P4-P2<0、P3-P1<0。另外,图11表示在实施例2中使用CD时的纵球面像差图。如图11所示可知,比中间区域靠外侧在CD的信息记录面上,在过大侧产生球面像差,由此能够进行适当的耀斑显现。而且,通过在过大侧产生球面像差,这也如表6所示那样,可知将使用DVD时的波长变化时的波面像差以及温度变化时的波面像差抑制得小。
[表2-1]
[表2-1]
规格
  BD DVD CD
焦距f(mm) 1.77 2.00 2.05
波长λ(mm) 405 660 785
NA 0.85 0.62 0.47
有效直径φ(mm) 3.00 2.48 1.92
倍率 0 0 0
WD(mm) 0.61 0.57 0.25
盘厚(mm) 0.0875 0.6 1.2
配置
*di表示从第di面至第di+1面的位移
[表2-2]
非球面系数
  第2-1面 第2-2面 第2-3面 第3面
h 0≤h<0.97 0.97≤h<1.50 1.24≤h  
r 1.138927939 1.175175733 1.242096514 -2.40307324
k -4.6160E-01 -5.2557E-01 -4.9822E-01 -3.7058E+01
A4 -1.B706E-02 -4.3626E-03 2.4747E-02 1.8422E-01
A6 2.2086E-02 1.9780E-02 1.2785E-03 -2.9917E-01
A8 -3.7558E-02 -5.5175E-03 1.2793E-03 3.6266E-01
A10 1.1739E-02 -5.4060E-04 -1.4227E-03 -3.0465E-01
A12 6.8863E-03 -1.7297E-03 -1.1106E-03 1.5832E-01
A14 -8.8093E-03 -1.9743E-03 7.4546E-04 -4.5266E-02
A16 7.8663E-03 5.0350E-03 9.9106E-06 5.4228E-03
A18 -2.3567E-03 -2.6044E-03 7.4250E-05 0.0000E+00
A20 -1.8054E-04 4.2221E-04 -3.9919E-05 0.0000E+00
A0 0.0000E+00 2.8045E-03 2.3021E-02 0.0000E+00
  光程差函数系数
第2-1面的衍射构造1是第2基础构造
第2-1面的衍射构造2是第1基础构造
第2-2面的衍射构造1是第4基础构造
第2-2面的衍射构造2是第3基础构造
(实施例3)
表3-1、表3-2表示实施例3的透镜数据。该实施例是第1基础构造、第3基础构造的阶梯朝向与光轴相反的方向、第2基础构造、第4基础构造的阶梯也朝向与光轴相反的方向的例子。BD的焦距是1.41mm这样的非常短的值。图17示出各基础构造的间距。观察图17时可知,P1、P3是正的值,P1的绝对值比P3大,P2、P4也是正的值,P2的绝对值比P4大。因而,如后述的表6中也示出那样,可知成为P4-P2<0、P3-P1<0。另外,图12表示在实施例3中使用CD时的纵球面像差图。如图12所示可知,比中间区域靠外侧在CD的信息记录面上,在过大侧产生球面像差,由此能够进行适当的耀斑显现。而且,通过在过大侧产生球面像差,这也如表6所示那样,可知将使用DVD时的波长变化时的波面像差以及温度变化时的波面像差抑制得小。
[表3—1]
规格
  BD DVD CD
焦距f(mm) 1.41 1.60 1.71
波长λ(mm) 405 658 785
NA 0.65 0.6 D.47
有效直径φ(mm) 2.40 2.00 1.66
倍率 0 -0.0231 -0.0247
WD(mm) 0.54 0.53 0.33
盘厚(mm) 0.0875 O.6 1.2
配置
*di表示从第di面至第di+l面的位移
[表3-2]
非球面系数
  第2-1面 第2-2面 第2-3面 第3面
h 0≤h<0.83 0.83≤h<1.00 1.00≤h  
r 0.723711529 0.650926908 0.691056991 -1.367556993
k -7.3107E-01 -8.3286E-01 -8.0085E-01 -1.1949E+01
A4 -1.6558E-01 -2.8317E-01 -20885E-01 4.4812E-01
A6 3.0053E-01 2.8456E-01 2.9753E-0l -1.0415E+00
A8 -2.6991E-01 -7.9391E-02 -1.1658E-01 1.8303E+00
A10 7.3580E-02 1.1062E-01 7.9459E-02 -2.3100E+00
A12 1.2216E-01 -8.1174E-02 -7.445E-02 1.9673E+OO
A14 -1.7787E-01 -6.1827E-02 -5.2640E-02 -9.639BE-0l
A16 1.8212E-01 1.4534E-01 1.6274E-01 1.9942E-01
A18 -1.1949E-01 -7.6957E-02 -1.2870E-01 0.0000E+00
A20 4.4331E-02 1.4791E-02 3.5835E-02 0.0000E+00
A0 O.0000E+00 -1.4620E-02 6.0376E-03 0.0000E+00
光程差函数系数
第2-1面的衍射构造1是第2基础构造
第2-1面的衍射构造2是第1基础构造
第2-2面的衍射构造1是第4基础构造
第2-2面的衍射构造2是第3基础构造
(实施例4)
表4-1、表4-2表示实施例4的透镜数据。该实施例是第1基础构造、第3基础构造的阶梯朝向与光轴相反的方向、第2基础构造、第4基础构造的阶梯朝向光轴的方向的例子。BD的焦距为2.2mm,这里是作为比较短的值的定位。如后述的表6中也示出那样,成为P4-P2<0、P3-P1<0。另外,图13表示在实施例4中使用CD时的纵球面像差图。如图13所示可知,比中间区域靠外侧在CD的信息记录面上,在过大侧产生球面像差,由此能够进行适当的耀斑显现。而且,通过在过大侧产生球面像差,这也如表6所示那样,可知将使用DVD时的波长变化时的波面像差以及温度变化时的波面像差抑制得小。
[表4-1]
规格
  BD DVD CD
焦距f(mm) 2.20 2.41 2.48
波长λ(mm) 405 660 785
NA 0.85 0.62 0.47
有效直径φ(mm) 3.74 3.04 2.36
倍率 0 O 0
WD(mm) 0.77 0.71 0.41
盘厚(mm) 0.0875 0.6 1.2
配置
*di表示从第di面至第di+1面的位移
[表4-2]
非球面系数
  笫2-1面 第2-2面 第2-3面 第3面
h O≤h<1.18 1.18≤h<1.52 1.52≤h  
r 1.314432065 1.332742235 1.47646313 -2.91063962
k -4.0123E-01 -5.7045E-01 -4.3155E-01 -1.8496E+01
A4 -2.2259E-02 -2.3343E-02 2.3979E-02 1.2347E-01
A6 8.3199E-03 3.9164E-02 -2.2073E-03 -1.0585E-01
A8 -8.6461E-03 -1.8396E-02 2.7833E-04 7.6842E-02
A10 6.7717E-04 -2.1415E-03 -4.8435E-04 -4.0854E-02
A12 2.2364E-03 5.0346E-03 -1.0060E-04 1.3816E-02
A14 —2.5426E-03 -2.6492E-03 5.1692E-05 -2.5598E-03
A16 1.8677E-03 1.8889E-03 -8.0194E-07 1.9956E-04
A18 -8.7600E-04 -8.6927E-04 1.2797E-06 0.0000E+00
A20 1.7989E-04 1.3876E-04 -7.3461E-07 0.0000E+00
AO 0.0000E+00 -8.0654E-03 3.6147E-02 0.0000E+00
光程差函数系数
第2-1面的衍射构造1是第2基础构造
第2-1面的衍射构造2是第1基础构造
第2-2面的衍射构造1是第4基础构造
第2-2面的衍射构造2是第3基础构造
(实施例5)
表5-1、表5-2表示实施例5的透镜数据。该实施例是第1基础构造、第3基础构造的阶梯朝向光轴的方向、第2基础构造、第4基础构造的阶梯也朝向光轴的方向的例子。BD的焦距为2.2mm,这里是作为比较长的值的定位。此外,在本说明书中,焦距使用非常短、比较短、比较长这样的表现来进行了区分,但是其边界是模棱两可的,一部分重复。在焦距重复的区域中,能够采用是相同的焦距、并且阶梯的朝向根据设计而不同的例子。图18示出各基础构造的间距。观察图18时可知,P1、P3是负的值,P3的绝对值比P1大,P2、P4也是负的值,P4的绝对值比P2大。因而,如后述的表6中也示出那样,可知成为P4-P2<0、P3-P1<0。另外,图15表示在实施例5中使用CD时的纵球面像差图。如图15所示可知,比中间区域靠外侧在CD的信息记录面上,在过大侧产生球面像差,由此能够进行适当的耀斑显现。而且,通过在过大侧产生球面像差,这也如表6所示,可知将使用DVD时的波长变化时的波面像差以及温度变化时的波面像差抑制得小。
[表5-1]
规格
  BD DVD CD
焦距f(mm) 2.20 2.30 2.30
波长λ(mm) 405 660 785
NA 0.85 0.62 0.47
有效直径φ(mm) 3.74 2.04 1.70
倍率 0 -0.0234 -0.0234
WD(mm) 0.77 0.60 0.21
盘厚(mm) 0.0875 0.6 1.2
配置
*di表示从第di面至第di+l面的位移
[表5-2]
非球面系数
  第2-1面 第2-2面 第2-3面 第3面
h 0≤h<1.11 1.11≤h<1.48 1.48≤h  
r 1.461768498 1.445779868 1.534631448 -3.754214841
k -6.5163E-01 -6.4100E-01 -4.9772E-01 -4.1018E+01
A4 -5.6682E-03 -3.9046E-02 1.5892E-02 1.1141E-01
A6 9.0047E-03 4.3262E-02 -2.9238E-03 -1.0945E-01
A8 -4.8874E-03 -1.3910E-02 4.0777E-04 7.6241E-02
A10 2.1531E-04 -6.8884E-04 -3.8547E-04 -4.1087E-02
A12 1.9495E-04 3.8277E-03 -6.2782E-05 1.4010E-02
A14 -1.7298E-03 -3.6705E-03 6.1539E-05 -2.5596E-03
A16 2.6460E-03 1.9986E-03 7.2681E-07 1.8101E-04
A18 -8.2921E-04 -5.5740E-04 1.0753E-06 0.0000E+00
A20 7.4856E-05 6.2305E-05 -1.0618E-06 O.0000E400
A0 0.0000E+00 -1.2835E-03 -4.5324E-03 0.0000E+00
光程差函数系数
第2-1面的衍射构造1是第2基础构造
第2-1面的衍射构造2是第1基础构造
第2-2面的衍射构造1是第4基础构造
第2-2面的衍射构造2是第3基础构造
在表6中汇总示出权利要求书中记载的条件式的值。
[表6]
本发明不限于说明书中记载的实施例,根据本说明书中记载的实施例、思想,对于本领域技术人员而言显然包含其它的实施例、变形例。说明书的记载以及实施例的目的只不过是进行例证,本发明的范围通过后述的权利要求来示出。
此外,包括说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的2010年9月29日申请的日语专利申请第2010-219212号的全部的内容被原样地引用到本申请的一部分。
产业上的可利用性
如以上那样,本发明适用于能够对于不同种类的光盘可互换地进行信息的记录以及/或者再生(记录/再生)的光拾取装置以及物镜。

Claims (24)

1.一种物镜,是在光拾取装置中使用的物镜,其中,所述光拾取装置具有射出第1波长λ1的第1光束的第1光源、射出第2波长λ2的第2光束的第2光源、以及射出第3波长λ3的第3光束的第3光源,使用所述第1光束进行具有厚度为t1的保护基板的第1光盘的信息的记录以及/或者再生,使用所述第2光束进行具有厚度为t2的保护基板的第2光盘的信息的记录以及/或者再生,使用所述第3光束进行具有厚度为t3的保护基板的第3光盘的信息的记录以及/或者再生,且λ1的单位是nm,λ2的单位是nm,λ3的单位是nm,λ2>λ1,λ3>λ2,t1<t2,t2<t3,所述物镜的特征在于,
所述物镜是单透镜,
所述物镜的光学面至少具有中央区域、所述中央区域的周围的中间区域、以及所述中间区域的周围的周边区域,
所述物镜对通过所述中央区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中央区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中央区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述物镜对通过所述中间区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中间区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述中间区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述物镜对通过所述周边区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述周边区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光 盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述周边区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述中央区域具有使作为闪耀型构造的第1基础构造和作为闪耀型构造的第2基础构造重叠而成的第1光程差赋予构造,
所述中间区域具有使作为闪耀型构造的第3基础构造和作为闪耀型构造的第4基础构造重叠而成的第2光程差赋予构造,
所述第1基础构造使通过了所述第1基础构造的第1光束的A级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第1基础构造的第2光束的B级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第1基础构造的第3光束的C级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
所述第2基础构造使通过了所述第2基础构造的第1光束的D级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第2基础构造的第2光束的E级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第2基础构造的第3光束的F级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
所述第3基础构造使通过了所述第3基础构造的第1光束的A级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第3基础构造的第2光束的B级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第3基础构造的第3光束的C级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
所述第4基础构造使通过了所述第4基础构造的第1光束的D级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第4基础构造的第2光束的E级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第4基础构造的第3光束的F级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
A、B、C、D、E、F分别满足:
|A|=1;
|B|=1;
|C|=1;
|D|=2;
|E|=1;
|F|=1,
所述第1基础构造、所述第2基础构造、所述第3基础构造以及所述第4基础构造的间距在基础构造的阶梯朝向与光轴相反的方向的情况下设为正的符号、并在基础构造的阶梯朝向光轴的方向的情况下设为负的符号时,
隔着所述中央区域与所述中间区域的边界,所述第2基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P2、以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P4考虑其符号而满足下面的公式(1),
P4-P2<0    (1),
其中,利用Φ(h)=∑(C2ih2i×λ×m/λB)来表示定义所述基础构造的光程差函数时,设为间距P(h)=λB/(∑(2i×C2i×h2i-1)),此处,λ是使用波长,m是衍射级数,λB是制造波长,h是从光轴起在光轴垂直方向上的距离,所述闪耀型构造是指具有光程差赋予构造的光学元件的包含光轴的截面形状为锯齿状的形状的构造。
2.根据权利要求1所述的物镜,其特征在于,
所述第2基础构造的与所述边界最接近的环形带的宽度设为ΔT2,所述第4基础构造的与所述边界最接近的环形带的宽度设为ΔT4,
所述第1基础构造、所述第2基础构造、所述第3基础构造以及所述第4基础构造的环形带的宽度在基础构造的阶梯朝向与光轴相反的方向的情况下设为正的符号、并在基础构造的阶梯朝向光轴的方向的情况下设为负的符号时,满足下面的公式,
ΔT4-ΔT2<0    (2)。
3.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
所述第2基础构造的与所述边界最接近的阶梯朝向光轴的方向。
4.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
所述第2基础构造的与所述边界最接近的阶梯、与所述第4基础构造的与所述边界最接近的阶梯朝向相同的方向。
5.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
所述第1基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P1、以及所述第3基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P3考虑其符号而满足下面的公式(3),
P3-P1<0    (3)。
6.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
所述第1基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P1、所述第3基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P3、所述第2基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P2、以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P4考虑其符号而满足下面的公式(4),
|P3-P1|<|P4-P2|   (4)。
7.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
通过了所述第2光程差赋予构造的所述第3光束在所述第3光盘的信息记录面产生过大的球面像差。
8.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
所述第1基础构造以及所述第3基础构造的与所述边界最接近的阶梯分别朝向光轴的方向,所述第2基础构造以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的阶梯分别朝向光轴的方向,所述第1基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P1、所述第3基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P3、所述第2基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P2、以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P4考虑其符号而满足下面的公式(5)、(6),
P3<P1<0    (5),
P4<P2<0    (6)。
9.根据权利要求8所述的物镜,其特征在于,
将所述第1光束下的所述物镜的焦距设为f1时,满足下面的公 式(7),其中,f1的单位是mm,
2.0≤f1≤3.5     (7)。
10.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
所述第1基础构造以及所述第3基础构造的与所述边界最接近的阶梯分别朝向与光轴相反的方向,所述第2基础构造以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的阶梯分别朝向光轴的方向,所述第1基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P1、所述第3基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P3、所述第2基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P2、以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P4考虑其符号而满足下面的公式(8)、(9),
P1>P3>0    (8),
P4<P2<0     (9)。
11.根据权利要求10所述的物镜,其特征在于,
将所述第1光束下的所述物镜的焦距设为f1时,满足下面的公式(10),其中,f1的单位是mm,
1.5≤f1≤2.5     (10)。
12.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
所述第1基础构造以及所述第3基础构造的与所述边界最接近的阶梯分别朝向与光轴相反的方向,所述第2基础构造以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的阶梯分别朝向与光轴相反的方向,所述第1基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P1、所述第3基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P3、所述第2基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P2、以及所述第4基础构造的与所述边界最接近的位置的间距P4考虑其符号而满足下面的公式(11)、(12),
P1>P3>0    (11),
P2>P4>0    (12)。
13.根据权利要求12所述的物镜,其特征在于,
将所述第1光束下的所述物镜的焦距设为f1时,满足下面的公式(13),其中,f1的单位是mm,
1.0≤f1≤1.8     (13) 。
14.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
将所述第1基础构造在所述第3光束下的近轴功率设为PW1、将所述第2基础构造在所述第3光束下的近轴功率设为PW2、将所述第3基础构造在所述第3光束下的近轴功率设为PW3、将所述第4基础构造在所述第3光束下的近轴功率设为PW4时,满足下面的公式(14),
0<(PW1/PW3)/(PW2/PW4)<0.9   (14)。
15.根据权利要求14所述的物镜,其特征在于,
满足下面的公式(14’),
0.65≤(PW1/PW3)/(PW2/PW4)<0.9    (14’)。
16.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
满足下面的公式(15),
0.8≤d/f1≤1.5     (15),
其中,d表示所述物镜在光轴上的厚度,f1表示所述第1光束下的所述物镜的焦距,且d的单位是mm,f1的单位是mm。
17.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
所述中央区域仅具有只使第1基础构造和第2基础构造重叠而成的第1光程差赋予构造,所述中间区域仅具有只使第3基础构造和第4基础构造重叠而成的第2光程差赋予构造。
18.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
将所述第1光束下的所述物镜的倍率设为m1、将所述第2光束下的所述物镜的倍率设为m2、将所述第3光束下的所述物镜的倍率设为m3时,满足下面的公式(16)~(18),
-0.003≤m1≤0.003    (16),
-0.003≤m2≤0.003     (17),
-0.003≤m3≤0.003    (18)。
19.根据权利要求1或者2所述的物镜,其特征在于,
将所述第1光束下的所述物镜的倍率设为m1、将所述第2光束 下的所述物镜的倍率设为m2、将所述第3光束下的所述物镜的倍率设为m3时,满足下面的公式(19)~(21),
-0.003≤m1≤0.003     (19),
-0.03≤m2<-0.003      (20),
-0.03≤m3<-0.003    (21)。
20.一种物镜,是在光拾取装置中使用的物镜,其中,所述光拾取装置具有射出第1波长λ1的第1光束的第1光源、射出第2波长λ2的第2光束的第2光源、以及射出第3波长λ3的第3光束的第3光源,使用所述第1光束进行具有厚度为t1的保护基板的第1光盘的信息的记录以及/或者再生,使用所述第2光束进行具有厚度为t2的保护基板的第2光盘的信息的记录以及/或者再生,使用所述第3光束进行具有厚度为t3的保护基板的第3光盘的信息的记录以及/或者再生,且λ1的单位是nm,λ2的单位是nm,λ3的单位是nm,λ2>λ1,λ3>λ2,t1<t2,t2<t3,所述物镜的特征在于,
所述物镜是单透镜,
所述物镜的光学面至少具有中央区域、所述中央区域的周围的中间区域、以及所述中间区域的周围的周边区域,
所述物镜对通过所述中央区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中央区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中央区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述物镜对通过所述中间区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,对通过所述中间区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述中间区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述物镜对通过所述周边区域的所述第1光束进行聚光使得能够在所述第1光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述周边区域的所述第2光束进行聚光使得能够在所述第2光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,不对通过所述周边区域的所述第3光束进行聚光使得能够在所述第3光盘的信息记录面上进行信息的记录以及/或者再生,
所述中央区域具有使作为闪耀型构造的第1基础构造和作为闪耀型构造的第2基础构造重叠而成的第1光程差赋予构造,
所述中间区域具有使作为闪耀型构造的第3基础构造和作为闪耀型构造的第4基础构造重叠而成的第2光程差赋予构造,
所述第1基础构造使通过了所述第1基础构造的第1光束的A级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第1基础构造的第2光束的B级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第1基础构造的第3光束的C级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
所述第2基础构造使通过了所述第2基础构造的第1光束的D级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第2基础构造的第2光束的E级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第2基础构造的第3光束的F级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
所述第3基础构造使通过了所述第3基础构造的第1光束的A级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第3基础构造的第2光束的B级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第3基础构造的第3光束的C级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,
所述第4基础构造使通过了所述第4基础构造的第1光束的D级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第4基础构造的第2光束的E级的衍射光量大于其它任意级数的衍射光量,使通过了所述第4基础构造的第3光束的F级的衍射光量大于其它任意 级数的衍射光量,
A、B、C、D、E、F分别满足:
|A|=1;
|B|=1;
|C|=1;
|D|=2;
|E|=1;
|F|=1,
隔着所述中央区域与所述中间区域的边界,所述第2基础构造的与所述边界最接近的环形带的宽度设为ΔT2,所述第4基础构造的与所述边界最接近的环形带的宽度设为ΔT4,
所述第1基础构造、所述第2基础构造、所述第3基础构造以及所述第4基础构造的环形带的宽度在基础构造的阶梯朝向与光轴相反的方向的情况下设为正的符号、并在基础构造的阶梯朝向光轴的方向的情况下设为负的符号时,满足下面的公式,
ΔT4-ΔT2<0   (2),
此处,所述闪耀型构造是指具有光程差赋予构造的光学元件的包含光轴的截面形状为锯齿状的形状的构造。
21.根据权利要求20所述的物镜,其特征在于,
所述第2基础构造的与所述边界最接近的阶梯朝向光轴的方向。
22.根据权利要求20或者21所述的物镜,其特征在于,
所述第2基础构造的与所述边界最接近的阶梯、与所述第4基础构造的与所述边界最接近的阶梯朝向相同的方向。
23.一种光拾取装置,其特征在于,
具有权利要求1~22中的任一项所述的物镜。
24.根据权利要求23所述的光拾取装置,其特征在于,
至少具有:使所述第1光束和所述第2光束通过的耦合透镜、以及使所述耦合透镜在光轴方向上移动的致动器,
当所述第1光束通过时,通过所述致动器能够使所述耦合透镜在 光轴方向上进行位移,
当所述第2光束通过时,所述耦合透镜在光轴方向上的位置被固定。
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