CN103858162A - 光学头、物镜、光盘装置、计算机、光盘播放器及光盘刻录机 - Google Patents

光学头、物镜、光盘装置、计算机、光盘播放器及光盘刻录机 Download PDF

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Abstract

物镜(101)使第1波长λ1(390[nm]≤λ1≤430[nm])、第2波长λ2(630[nm]≤λ2≤680[nm])及第3波长λ3(750[nm]≤λ3≤810[nm])的激光汇聚于第1至第3信息记录介质的信息记录面，使从正规衍射次数光的汇聚点到正规衍射次数光的汇聚点和不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离为针对第3信息记录介质记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。

Description

光学头、物镜、光盘装置、计算机、光盘播放器及光盘刻录机
技术领域
本发明涉及一种对例如光盘等信息记录介质光学地记录或再生信息的光学头，该光学头所使用的物镜，具备该光学头的光盘装置，具备该光盘装置的计算机，具备该光盘装置的光盘播放器及具备该光盘装置的光盘刻录机。
背景技术
担当使激光汇聚到光盘等信息记录介质的信息记录面形成微小光点的作用的是物镜。为了实现针对压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)及蓝光盘(BD)等保护基板的厚度各不相同的光盘通过单一的物镜使激光汇聚的兼容透镜(compatible lens)，将折射镜和衍射结构组合起来使用的技术已得到广泛地应用(例如，参照专利文献1)。
在此，已知具备衍射结构(对入射光束赋予光程差的具有阶梯的阶梯结构)的物镜产生汇聚于光盘的信息记录面的正规的次数的衍射光(正规衍射次数光)，并且还产生不汇聚于光盘的信息记录面的不需要的次数的衍射光(不需要的衍射次数光)。
因此，专利文献2公开了一种光学头(光学信息记录再生装置)，该光学头包括具备对入射光束赋予光程差的具有阶梯的阶梯结构，产生汇聚于光盘的信息记录面上的正规衍射次数光和聚光于偏离光盘的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光的物镜，其中，从正规衍射次数光汇聚的位置到不需要的衍射次数光聚光的位置的距离为对光盘进行记录或再生信息时得到的聚焦误差信号(也称为聚焦错误信号)的捕捉范围(pull-in range)的两倍以上。
专利文献2着眼于将具有衍射结构(阶梯结构)的物镜应用于光学头时的聚焦误差信号。在专利文献2中，当对光盘的信息、记录面记录或再生信息时，使基于不需要的衍射次数光的聚焦误差信号的零交叉点远离基于正规衍射次数光的聚焦误差信号的零交叉点。据此，可以使聚焦误差信号的波形维持在能让聚焦伺服功能有效地发挥作用所需要的S字形状。
图14是用于说明以往技术所公开的聚焦误差信号的特性的示意图。在图14中，纵轴表示检测出的聚焦误差信号的强度，横轴表示物镜在光轴方向的移动量。图14的右侧是物镜接近光盘的方向，图14的左侧是物镜离开光盘的方向。
在专利文献2中，从光盘的信息记录面(即，正规衍射次数光聚光的位置)到不需要的衍射次数光聚光的位置的距离被设计得较大。具体而言，从正规衍射次数光汇聚的位置到不需要的衍射次数光聚光的位置的距离为对光盘进行记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。在此，聚焦误差信号的捕捉范围(pull-in range)是指，对于聚焦误差信号，通过根据控制电压驱动致动器，使聚焦伺服功能有效地发挥作用的范围，相当于图14所示的基于正规衍射次数光的聚焦误差信号的直线范围。
专利文献2主张，根据这样的结构，在对光盘的信息记录面记录或再生信息时，由于能够使基于不需要的衍射次数光的第2聚焦误差信号的零交叉点远离基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的零交叉点，因此能将基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的波形维持在可以使聚焦伺服功能有效地发挥作用所需要的S字形状。
然而，在将具有衍射结构的物镜应用于光学头时，实际上如后所述，在基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号和基于不需要的衍射次数光的第2聚焦误差信号的中间还会产生第3聚焦误差信号。因此，在仅使从光盘信息记录面(即，正规衍射次数光聚光的位置)到不需要的衍射次数光聚光的位置的距离为聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上的结构中，基于正规光衍射次数光的第1聚焦误差信号的零交叉点和第3聚焦误差信号的零交叉点接近，不能将基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的波形维持在可使聚焦伺服功能有效地发挥作用所需要的S字形状。
如上所述，专利文献2完全没有考虑到在基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号和基于不需要的衍射次数光的第2聚焦误差信号的中间出现的第3聚焦误差信号，因此聚焦伺服功能有可能不能有效地发挥作用。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开平7-98431号。
专利文献2：日本专利公开公报特开2007-122851号。
发明内容
本发明为了解决上述问题，其目的在于提供一种在将具有衍射结构的物镜应用于光学头时可以使聚焦伺服功能有效地发挥作用的光学头、物镜、光盘装置、计算机、光盘播放器及光盘刻录机。
本发明的一方面所涉及的光学头是对保护基板的厚度各不相同的第1至第3信息记录介质的信息记录面记录或再生信息的光学头，其包括：射出各不相同的第1波长λ1、第2波长λ2及第3波长λ3的激光的光源；使所述第1波长λ1、所述第2波长λ2及所述第3波长λ3的激光汇聚于所述第1至第3信息记录介质的信息记录面的物镜，其中，所述第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]；所述第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]；所述第3波长λ3满足750[nm]≤λ3≤810[nm]；所述物镜的至少一个面具备对入射的所述激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构；所述衍射结构使透过所述物镜的所述第3波长λ3的激光产生汇聚于所述第3信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于偏离所述第3信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光；从所述正规衍射次数光的汇聚点到所述正规衍射次数光的汇聚点和所述不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离，为对所述第3信息记录介质记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
根据本发明，因为在正规衍射次数光的汇聚点和不需要的衍射次数光的聚光点之间形成虚拟聚光点的虚拟衍射次数光不会影响聚焦误差信号，所以，在将具有衍射结构的物镜应用于光学头时可以使聚焦伺服功能有效地发挥作用。
本发明的目的、特征及优点通过以下的详细说明和附图将更为显著。
附图说明
图1是表示本发明第1实施例中物镜的概要剖面图。
图2是用于说明基于第1实施例的物镜所生成的衍射光的聚焦误差信号的特性的示意图。
图3是比较聚焦误差信号的波形和信息信号的波形的示意图。
图4是表示具备4分割图案的受光元件的结构的示意图。
图5是用于说明基于第1实施例的物镜所生成的衍射光的第1至第3聚焦误差信号以及第1至第3信息信号的特性的示意图。
图6是表示本发明第1实施例的物镜和保护基板的厚度彼此不同的多个光盘的概要剖面图。
图7是表示本发明第2实施例中物镜的概要剖面图。
图8是表示本发明第2实施例的物镜和保护基板的厚度彼此不同的多个光盘的概要剖面图。
图9是本发明第3实施例的光学头的概要结构的示意图。
图10是本发明第4实施例的光盘装置的概要结构的示意图。
图11是本发明第5实施例的计算机的概要结构的示意图。
图12是本发明第6实施例的光盘播放器的概要结构的示意图。
图13是本发明第7实施例的光盘刻录机的概要结构的示意图。
图14是用于说明以往技术所公开的聚焦误差信号的特性的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。另外，以下的实施例是将本发明具体化的一个实例，并不用于限定本发明的技术范围。
(第1实施例)
首先，由于在基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号和基于不需要的衍射次数光的第2聚焦误差信号的中间会产生基于虚拟衍射次数光的第3聚焦误差信号，因此，如专利文献2所示，只采用使从光盘的信息记录面(即，正规衍射次数光汇聚的位置)到不需要的衍射次数光聚光的位置的距离为聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上的结构无法解决专利文献2所提出的课题，对其理由进行说明。
图1表示本发明第1实施例中物镜101的概要剖面图。物镜101使各不相同的第1波长λ1、第2波长λ2、第3波长λ3的激光汇聚于保护基板的厚度各不相同的第1至第3信息记录介质的信息记录面。物镜101在物镜101的至少一个面具备对入射的激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构101D。
衍射结构101D使透过物镜101的第3波长λ3的激光产生汇聚于第3信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于偏离第3信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光。
此外，衍射结构101D还赋予透镜作用，使从正规衍射次数光的汇聚点到正规衍射次数光的汇聚点和不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离为对第3信息记录介质进行记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
另外，第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]，第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]，第3波长λ3满足750[nm]≤λ3≤810[nm]。
在第1实施例中，效仿专利文献2所示的实施方式，使第3波长λ3(λ3≈790nm)的激光射入物镜101，被形成在物镜101的入射面的衍射结构101D衍射的多个衍射光中，+2次衍射光汇聚在光盘105的信息记录面105L作为光点101A，+1次衍射光聚光为光点101B。另外，+1次衍射光的焦点位置比+2次衍射光的焦点位置更接近物镜101。
第3波长λ3的光线102如果被形成在物镜101的入射面的衍射结构101D+2次衍射，则如图1的箭头所示，向光点101A的方向前进。将从射入物镜101起到达光盘105的信息记录面105L为止的光线102x的行程称为往路。如果光盘105的信息记录面105L位于+2次衍射光的焦点位置，则光线102x到达光点101A。被信息记录面105L反射的光线102x'再次被形成在物镜101的入射面的衍射结构101D+2次衍射。将从被光盘105的信息记录面105L反射起到从物镜101射出为止的光线102x'的行程称为返路。
通过形成在物镜101的入射面的衍射结构101D，也会产生受到+1次衍射的衍射光。+1次衍射使激光汇聚的作用比+2次衍射强，+1次衍射光聚光于比光点101A更靠近物镜101的光点101B。在此，不同次数的衍射光聚光于不同的位置是因为衍射作用具有透镜作用(透镜能力)。透镜作用与衍射角度大致成比例，衍射角度与衍射次数大致成比例。
在此，假设往路的衍射次数为L次，返路的衍射次数为K次(L及K都是整数)，可以认为通过了往路和返路的激光受到合计(L+K)次的衍射作用。即，可认为在往路和返路受到具有到光点101A为止的焦点距离的+2次衍射的透镜作用的激光受到了(+2)+(+2)=+4次的衍射。
另一方面，可认为在往路和返路受到具有到光点101B为止的焦点距离的+1次衍射的透镜作用的激光受到了(+1)+(+1)=+2次的衍射。
换一个角度，也可以认为激光聚光于接受到在往路和返路受到的次数合计的1/2的次数的衍射力的位置。
例如，在往路的衍射次数为+2次、返路的衍射次数为+2次的情况下，由于((+2)+(+2))／2=+2，因此形成作为+2次衍射光的焦点位置的光点101A。此外，在往路的衍射次数为+1次、返路的衍射次数为+1次的情况下，由于((+1)+(+1))／2＝+1，因此形成作为+1次衍射光的焦点位置的光点101B。
在此，对往路的衍射次数和返路的衍射次数为不同的情况进行考察。例如，认为在往路受到+2次衍射的透镜作用而在返路受到+1次衍射的透镜作用的激光受到了(+2)+(+1)＝+3次的衍射。关于该激光，如上所述，如果考虑到激光聚光于接受到在往路和返路受到的次数合计的1／2的次数的衍射的位置，由于((+2)+(+1))／2＝+1.5，因此认为该激光在作为+2次衍射光的焦点位置的光点101A和作为+1次衍射光的焦点位置的光点101B的中间位置形成虚拟光点101C。换一种说法，在虚拟+1.5次衍射光的焦点位置形成光点101C。
因此，如果将物镜101搭载于光学头来检测聚焦误差信号，则在基于作为正规衍射次数光的+2次衍射光(光点101A)的第1聚焦误差信号和基于作为不需要的衍射次数光的+1次衍射光(光点101B)的第2聚焦误差信号的中间会产生因虚拟光点101C引起的第3聚焦误差信号。
另外，在本实施例中，是在基于作为正规衍射次数光的+2次衍射光(光点101A)的第1聚焦误差信号和基于作为不需要的衍射次数光的+1次衍射光(光点101B)的第2聚焦误差信号的中间点的位置产生因虚拟光点101C引起的第3聚焦误差信号，但是，本发明并不局限于此。也可以在基于作为正规衍射次数光的+2次衍射光(光点101A)的第1聚焦误差信号和基于作为不需要的衍射次数光的+1次衍射光(光点101B)的第2聚焦误差信号之间的任意位置产生因虚拟光点101C引起的第3聚焦误差信号。
图2是用于说明基于第1实施例的物镜101所生成的衍射光的聚焦误差信号的特性的示意图。图2中，纵轴表示检测出的聚焦误差信号的强度，横轴表示物镜在光轴方向的移动量。图2的右侧是物镜接近光盘的方向、图2的左侧是物镜远离光盘的方向。
如图2所示，在基于作为+2次衍射光(正规衍射次数光)的焦点位置的光点101A的第1聚焦误差信号和基于作为+1次衍射光(不需要的衍射次数光)的焦点位置的光点101B的第2聚焦误差信号的中间位置产生基于虚拟光点101C的第3聚焦误差信号。
在此，由于在往路受到+2次衍射的透镜作用、在返路受到+1次衍射的透镜作用的情况下和在往路受到+1次衍射的透镜作用、在返路受到+2次衍射的透镜作用的情况下，都受到合计+3次的衍射，因此，都会在+1.5次衍射光的焦点位置形成虚拟光点101C，两者的聚焦误差信号似乎重叠。
假设在+2次衍射光的衍射效率和+1次衍射光的衍射效率相等的情况下，如果基于在往路和返路分别受到+2次衍射的透镜作用而射入受光元件的正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的强度为1，则基于在往路和返路分别受到+1次衍射的透镜作用而射入受光元件的不需要的衍射次数光的第2聚焦误差信号的强度也为1。
另一方面，基于在往路受到+2次衍射的透镜作用而在返路受到+1次衍射的透镜作用射入受光元件的虚拟光点的聚焦误差信号的强度和基于在往路受到+1次衍射的透镜作用而在返路受到+2次衍射的透镜作用射入受光元件的虚拟光点的聚焦误差信号的强度分别为1。因此，两者重叠形成的第3聚焦误差信号的强度为2。
此外，在+2次衍射光的衍射效率和+1次衍射光的衍射效率的比为1：0.5时，基于在往路和返路分别受到+2次衍射的透镜作用射入受光元件的正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的强度为1，基于在往路和返路分别受到+1次衍射的透镜作用射入受光元件的不需要的衍射次数光的第2聚焦误差信号的强度为0.25。
另一方面，基于在往路受到+2次衍射的透镜作用而在返路受到+1次衍射的透镜作用射入受光元件的虚拟光点的聚焦误差信号的强度和基于在往路受到+1次衍射的透镜作用而在返路受到+2次衍射的透镜作用射入受光元件的虚拟光点的聚焦误差信号的强度分别为0.5。因此，两者重叠形成的第3聚焦误差信号的强度为1。
这意味着在专利文献2中一概未提及的基于虚拟光点的第3聚焦误差信号的强度有可能比基于不需要的衍射次数光的第2聚焦误差信号的强度大。因此，专利文献2所公开的结构有可能无法解决将基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的波形维持在使聚焦伺服功能有效地发挥作用所需要的S字形状的专利文献2的课题。
一般而言，在具有将射入物镜的激光分配成M次及N次(M及N为相互不同的整数)的至少2个衍射次数的衍射光的衍射结构的物镜中，在M次衍射光的聚光点和N次衍射光的聚光点的中间点看上去就好像有虚拟聚光点。因此，本发明的发明者发现，在基于M次衍射光和N次衍射光的聚焦误差信号之间会产生第3聚焦误差信号，以及第3聚焦误差信号的强度有可能比基于M次衍射光及／或N次衍射光的聚焦误差信号的强度大。
因此，只采用如专利文献2所示的使从光盘的信息记录面(即，正规衍射次数光聚光的位置)到不需要的衍射次数光聚光的位置的距离为聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上的结构，还不能使基于正规光衍射次数光的第1聚焦误差信号的零交叉点与基于虚拟光点的第3聚焦误差信号的零交叉点相互接近，将第1聚焦误差信号的波形维持在可使聚焦伺服功能有效地发挥作用所需要的S字形状。
在此，第1实施例的物镜101具有将射入物镜101的激光分配成M次及N次(M及N为相互不同的整数)的至少2个衍射次数的衍射光，并使M次衍射光作为正规衍射次数光汇聚于光盘的信息记录面的衍射结构。而且，为了维持使聚焦伺服功能有效地发挥作用所需的S字形状，使M次衍射光的聚光点与位于M次衍射光的聚光点和N次衍射光的聚光点的中间点的虚拟聚光点之间的间隔为聚焦误差信号的捕捉范围(图2所示的基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的直线范围)的两倍以上。
即，从正规衍射次数光汇聚的位置到虚拟衍射次数光形成的虚拟光点的位置为止的距离为对第3信息记录介质进行记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
此外，在基于正规衍射次数光检测的第1聚焦误差信号和基于不需要的衍射次数光检测的第2聚焦误差信号之间还检测基于虚拟衍射次数光检测的第3聚焦误差信号。而且，第3聚焦误差信号的振幅比第2聚焦误差信号的振幅大。
然而，在专利文献2中，虽然提到了为了使聚焦伺服功能有效地发挥作用需要将聚焦误差信号维持在所需的S字形状，但是，不需要的衍射次数光的影响并不只是聚焦误差信号。
图3是比较聚焦误差信号的波形和信息信号的波形的示意图。图4是表示具备4分割图案的受光元件的结构的示意图。
纵轴表示聚焦误差信号和信息信号的信号强度，横轴表示物镜在光轴方向的移动量。图3的右侧是物镜接近光盘的方向，图3的左侧是物镜远离光盘的方向。
受光元件23具备图4所示的4分割图案，在受光元件23上形成检测点31。
基于通常的像散法(astigmatism method)的聚焦误差信号FE，利用从受光元件23的4个受光部分别输出的电信号A至D，可用下式(1)来表示。
FE=FE1-FE2=(A+C)-(B+D)……(1)
另一方面，信息信号RF由于是从受光元件23的4个受光部分别输出的电信号A至D的和，因此以下式(2)表示。
RF=FE1+FE2＝A+B+C+D……(2)
因此，如图3所示，光量在聚焦误差信号FE的零交叉点Z0的附近为最大，随着离开聚焦误差信号FE的零交叉点Z0而减少。
在此应该关注的是，在物镜沿接近光盘的方向(或物镜离开光盘的方向)大幅地偏离聚焦误差信号FE的零交叉点Z0时的聚焦误差信号FE和信息信号RF的信号强度。
例如，在图3所示的点Z1(或点Z2)，作为信号FE1和信号FE2之差的聚焦误差信号FE几乎为零，而作为信号FE1和信号FE2之和的信息信号RF并不为0。即，这意味着在远离聚焦误差信号FE的零交叉点Z0的位置的影响，信息信号RF大于聚焦误差信号FE。
上述聚焦误差信号FE和信息信号RF的关系，不仅适用于基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号和第1信息信号，而且也适用于基于虚拟光点的第3聚焦误差信号和第3信息信号以及基于不需要的衍射次数光的第2聚焦误差信号和第2信息信号。
例如，在上述的图2中，如果将基于正规衍射次数光的第1信息信号、基于虚拟光点的第3信息信号、基于不需要的衍射次数光的第2信息信号重叠描绘，则得到图5。图5是用于说明基于第1实施例的物镜101所生成的衍射光的第1至第3聚焦误差信号以及第1至第3信息信号的特性的示意图。
如图5所示，在对光盘记录或再生信息的点Z0(基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的零交叉点)，不仅基于虚拟光点的第3聚焦误差信号的信号强度几乎为零，第3信息信号的信号强度也几乎为零。这表示基于虚拟光点的第3聚焦误差信号及第3信息信号都处于不会影响光盘的记录或再生的理想的状态。
具体而言，在基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的零交叉点Z0，由于基于虚拟光点的第3聚焦误差信号引起的偏移(信号强度)足够小，因此可以使聚焦伺服功能有效地发挥作用。并且，在基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的零交叉点Z0，由于基于虚拟光点的第3信息信号的信号强度足够小，因此基于正规衍射次数光的检测点和基于虚拟光点的检测点在受光元件上不相互干扰，可得到高质量的信息信号。
另外，发明者通过实验还发现，在基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的零交叉点Z0，基于正规衍射次数光的检测点和基于虚拟光点的检测点在受光元件上不会相互干扰(准确地说几乎可以忽视干扰的影响)的条件是，假设基于正规衍射次数光的第1信息信号的信号强度W1为100％，则基于虚拟光点的第3信息信号的信号强度W2为1％以下。
另一方面，如专利文献2所述，只采用使从光盘的信息记录面(即，正规衍射次数光汇聚的位置)到不需要的衍射次数光聚光的位置的距离为聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上的结构时，由于从正规衍射次数光的汇聚点到虚拟聚光点的距离为聚焦误差信号的捕捉范围的大约一倍，因此不能维持使聚焦伺服功能有效地发挥作用所需的S字形状。而且，在专利文献2中，基于虚拟光点的第3信息信号的信号强度还不是足够小，基于正规衍射次数光的检测点和基于虚拟光点的检测点在受光元件上相互干扰，无法得到高质量的信息信号。
第1实施例如上所述，在针对压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)及蓝光盘(BD)等保护基板的厚度各不相同的光盘，应用通过单一的物镜使光汇聚的兼容透镜时有效。
图6是表示本发明第1实施例的物镜101和保护基板的厚度彼此不同的多个光盘的概要剖面图。
图6所示的物镜101使射入光轴附近的最内周部分的红外激光116汇聚于保护基板的厚度为约1.2mm的CD等低密度的光盘106的信息记录面。此外，物镜101还使射入到最内周部分和比最内周部分范围大的中周部分的红色激光117汇聚于保护基板的厚度为约0.6mm的DVD等光盘107的信息记录面。并且，物镜101还使射入到物镜101的有效径内的蓝紫色激光118汇聚于保护基板的厚度为约0.1mm或比0.1mm小的BD等高密度光盘108的信息记录面。
另外，蓝紫色激光118的波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]，红色激光117的波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]，红外激光116的波长λ3满足750[nm]≤λ3≤810[nm]。
这样，在使对应波长的激光汇聚到保护基板的厚度彼此不同的多个光盘的信息记录面的兼容型物镜中，利用例如专利第3661680号说明书、专利第3993870号说明书或国际公开第2009／016847号所公开的衍射结构是有效的。
衍射结构被设计成包含光轴的最内周部分、比最内周部分位于外侧的中周部分以及比中周部分位于外侧的最外周部分不连续。据此，最内周部分可使对应波长的激光汇聚于保护基板的厚度彼此不同的多个光盘的信息记录面。此外，最外周部分可使对应波长的激光只汇聚于保护基板的厚度为约0.1mm或比0.1mm小的高密度的光盘。
图6所示的本发明的第1实施例的物镜101在入射面侧(光源侧)具有衍射结构101D，但是，本发明并不特别限定于此，也可以分别具备使激光折射聚光的折射物镜和使激光衍射的衍射元件。此外，物镜101也可以在射出面侧(光盘侧)具有衍射结构。
另外，图6所示的3个焦点是由彼此不同的波长的激光而形成的光点，这与图1所示的3个焦点，即，同一波长的激光被以不同的衍射次数衍射而形成的光点(或虚拟的光点)完全不同。
另外，在第1实施例中，如图2所示，在第1聚焦误差信号和第2聚焦误差信号之间检测出一个第3聚焦误差信号，但是，本发明并不特别限定于此，也可以在第1聚焦误差信号和第2聚焦误差信号之间检测出多个第3聚焦误差信号。
此时，优选多个第3聚焦误差信号中的最接近第1个聚焦误差信号的第3聚焦误差信号的零交叉点和第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离为对第3信息记录介质进行记录或再生信息时得到的第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
此外，也可以是，多个第3聚焦误差信号中的具有比第2聚焦误差信号的振幅大的振幅的第3聚焦误差信号的零交叉点和第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离为对第3信息记录介质进行记录或再生信息时得到的第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
此外，也可以是，多个第3聚焦误差信号中的具有最大振幅的第3聚焦误差信号的零交叉点和第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离为对第3信息记录介质进行记录或再生信息时得到的第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
(第2实施例)
图7是表示本发明第2实施例的物镜151的概要剖面图。物镜151使各不相同的第1波长λ1及第2波长λ2的激光汇聚于保护基板的厚度各不相同的第1及第2信息记录介质的信息记录面。物镜151在物镜151的至少一个面具备对入射的激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构151D。
衍射结构151D使透过物镜151的第2波长λ2的激光产生汇聚于第2信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于离开第2信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光。
此外，衍射结构151D还赋予透镜作用，使从正规衍射次数光的汇聚点到正规衍射次数光的汇聚点和不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离为对第2信息记录介质进行记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
另外，第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]，第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]。
在第2实施例中，使第2波长λ2(λ2≈660nm)的激光射入物镜151，被形成在物镜151的入射面的衍射结构151D衍射的多个衍射光中的、+2次衍射光汇聚在光盘155的信息记录面155L作为光点151A，+1次衍射光聚光为光点151B。另外，+1次衍射光的焦点位置比+2次衍射光的焦点位置更接近物镜151。
第2波长λ2的光线152如果被形成在物镜151的入射面的衍射结构151D+2次衍射，则如图7的箭头所示，向光点151A的方向前进。将从射入物镜151起到达光盘155的信息记录面155L为止的光线152x的行程称为往路。如果光盘155的信息记录面155L位于+2次衍射光的焦点位置，则光线152x到达光点151A。被信息记录面155L反射的光线102x'再次被形成在物镜151的入射面的衍射结构151D+2次衍射。将从被光盘155的信息记录面155L反射起到从物镜151射出为止的光线152x'的行程称为返路。
通过形成在物镜151的入射面的衍射结构151D，也会产生受到+1次衍射的衍射光。+1次衍射使激光汇聚的作用比+2次衍射强，+1次衍射光聚光在比光点151A更接近物镜151的光点151B。
在此，假设往路的衍射次数为L次，返路的衍射次数为K次(L及K都是整数)，可以认为通过了往路和返路的激光受到合计(L+K)次的衍射作用。即，可认为在往路和返路受到具有到光点151A为止的焦点距离的+2次衍射的透镜作用的激光受到了(+2)+(+2)=+4次的衍射。
另一方面，可认为在往路和返路受到具有到光点151B为止的焦点距离的+1次衍射的透镜作用的激光受到了(+1)+(+1)＝+2次的衍射。
在此，对往路的衍射次数和返路的衍射次数为不同的情况进行考察。例如，认为在往路受到+2次衍射的透镜作用而在返路受到+1次衍射的透镜作用的激光受到了(+2)+(+1)＝+3次的衍射。关于该激光，如上所述，如果考虑到激光聚光于受到在往路和返路受到的次数的合计的1／2的次数的衍射的位置，由于((+2)+(+1))／2=+1.5，因此认为该激光在作为+2次衍射光的焦点位置的光点151A和作为+1次衍射光的焦点位置的光点151B的中间位置形成虚拟光点151C。
因此，如果将物镜151搭载于光学头来检测聚焦误差信号，则在基于作为正规衍射次数光的+2次衍射光(光点151A)的第1聚焦误差信号和基于作为不需要的衍射次数光的+1次衍射光(光点151B)的第2聚焦误差信号的中间会产生因虚拟光点151C引起的第3聚焦误差信号。
第2实施例的物镜151的聚焦误差信号的特性与上述图2相同。如图2所示，在基于作为+2次衍射光(正规衍射次数光)的焦点位置的光点151A的第1聚焦误差信号和基于作为+1次衍射光(不需要的衍射次数光)的焦点位置的光点151B的第2聚焦误差信号的中间位置产生基于虚拟光点151C的第3聚焦误差信号。
在此，由于在往路受到+2次衍射的透镜作用、在返路受到+1次衍射的透镜作用的情况下和在往路受到+1次衍射的透镜作用、在返路受到+2次衍射的透镜作用的情况下，都受到合计+3次的衍射，因此，都会在+1.5次衍射光的焦点位置形成虚拟光点151C，两者的聚焦误差信号似乎重叠。
第2实施例的物镜151具有将射入物镜151的激光分配成M次及N次(M及N为相互不同的整数)的至少2个衍射次数的衍射光，并使M次衍射光作为正规衍射次数光汇聚于光盘的信息记录面的衍射结构。而且，为了维持使聚焦伺服功能有效地发挥作用所需的S字形状，使M次衍射光的聚光点与位于M次衍射光的聚光点和N次衍射光的聚光点的中间点的虚拟聚光点之间的间隔为聚焦误差信号的捕捉范围(图2所示的基于正规衍射次数光的第1聚焦误差信号的直线范围)的两倍以上。
即，从正规衍射次数光的汇聚点到虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离为对第2信息记录介质进行记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
此外，在基于正规衍射次数光检测的第1聚焦误差信号和基于不需要的衍射次数光检测的第2聚焦误差信号之间还检测基于虚拟衍射次数光检测的第3聚焦误差信号。而且，第3聚焦误差信号的振幅比第2聚焦误差信号的振幅大。
第2实施例在针对数字多功能盘(DVD)及蓝光盘(BD)等保护基板的厚度各不相同的光盘，应用通过单一的物镜使光汇聚的兼容透镜时有效。
图8是表示本发明第2实施例的物镜151和保护基板的厚度彼此不同的多个光盘的概要剖面图。
图8所示的物镜151使射入光轴附近的最内周部分的红色激光167汇聚于保护基板的厚度为约0.6mm的DVD等光盘107的信息记录面。并且，物镜151还使射入到物镜151的有效径内的蓝紫色激光168汇聚于保护基板的厚度为约0.1mm或比0.1mm小的BD等高密度光盘108的信息记录面。
另外，蓝紫色激光168的波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]，红色激光167的波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]。
这样，在使对应波长的激光汇聚到保护基板的厚度彼此不同的多个光盘的信息记录面的兼容型物镜中，利用衍射结构是有效的。
衍射结构被设计成包含光轴的内周部分、比内周部分位于外侧的外周部分不连续。据此，内周部分可使对应波长的激光汇聚于保护基板的厚度彼此不同的多个光盘的信息记录面。此外，外周部分可使对应波长的激光只汇聚于保护基板的厚度为约0.1mm或比0.1mm小的高密度的光盘。
图8所示的本发明的第2实施例的物镜151在入射面侧(光源侧)具有衍射结构151D，但是，本发明并不特别限定于此，也可以分别具备使激光折射聚光的折射物镜和使激光衍射的衍射元件。此外，物镜151也可以在射出面侧(光盘侧)具有衍射结构。
另外，在第2实施例中，是在第1聚焦误差信号和第2聚焦误差信号之间检测出一个第3聚焦误差信号，但是，本发明并不特别限定于此，也可以在第1聚焦误差信号和第2聚焦误差信号之间检测出多个第3聚焦误差信号。
此时，优选多个第3聚焦误差信号中的最接近第1个聚焦误差信号的第3聚焦误差信号的零交叉点和第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离为对第2信息记录介质进行记录或再生信息时得到的第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
此外，也可以是，多个第3聚焦误差信号中的具有比第2聚焦误差信号的振幅大的振幅的第3聚焦误差信号的零交叉点和第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离为对第2信息记录介质进行记录或再生信息时得到的第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
此外，也可以是，多个第3聚焦误差信号中的具有最大振幅的第3聚焦误差信号的零交叉点和第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离为对第2信息记录介质进行记录或再生信息时得到的第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
(第3实施例)
图9是本发明第3实施例的光学头的概要结构的示意图。
第3实施例的光学头50搭载可对作为第1信息记录介质的BD60、作为第2信息记录介质的DVD70及作为第3信息记录介质的CD80记录或再生信息的兼容物镜8。
在图9中，光学头50包括：射出蓝紫色激光的蓝紫色激光源1、偏振分束器2、1／4波长板3、准直透镜4、反射镜5、兼容物镜8、物镜致动器9、射出红色激光及红外激光的双波长激光源11、平板型分束器13、准直透镜致动器14、畸变透镜(anamorphic lens)22、受光元件23、聚焦误差信号检测部24及信息信号检测部25。
另外，BD60是通过波长为390nm至430nm左右的蓝紫色激光和NA(数值孔径)为0.8至0.9左右的物镜信息被记录或再生的、保护基板的厚度为0.05至0.125mm左右的BD系列的光盘的总称。BD60包含BD-ROM、BD-R及BD-RE等。此外，BD60包含只具有单一的信息记录层的BD，具有2层信息记录层的BD或具有3层以上信息记录层的BD。
DVD70是通过波长为630nm至680nm左右的红色激光和NA为0.60至0.67左右的物镜信息被记录或再生的、保护基板的厚度为0.6mm左右的DVD系列的光盘的总称。DVD70包含DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R及DVD+RW。
CD80是通过波长为750nm至810nm左右的红外激光和NA为0.45至0.52左右的物镜信息被记录或再生的、保护基板的厚度为1.2mm左右的CD系列的光盘的总称。CD80包含CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、CD-R及CD-RW。
另外，不用说，第1实施例中的兼容物镜8可以广泛地应用于不仅对BD、DVD及CD等现有的光盘，而且也对保护基板的厚度各不相同的多种光盘记录或再生信息的单一的物镜以及光学头。
在此，说明对BD60记录或再生信息时的光学头50的动作。从蓝紫色激光源1射出的波长约405nm的蓝紫色激光以S偏振射入偏振光分束器2。被偏振光分束器2反射的蓝紫色激光由1／4波长板3转换为圆偏振光之后，被准直透镜4转换成大致平行光。转换为大致平行光的蓝紫色激光被反射镜5反射而弯折。被反射镜5反射的蓝紫色激光通过兼容物镜8被汇聚于BD60的信息记录面作为光点。
被BD60的信息记录面反射的蓝紫色激光再次透过兼容物镜8，被反射镜5反射。被反射镜5反射的蓝紫色激光透过准直透镜4后，由1／4波长板3转换成与往路不同的直线偏振光。被转换成直线偏振光的蓝紫色激光以P偏振射入并透过偏振光分束器2，以P偏振射入并透过平板型分束器13。透过了平板型分束器13的蓝紫色激光通过畸变透镜22被导入受光元件23，形成检测点。由受光元件23检测出的蓝紫色激光在光电转换后被运算。其结果，生成用于追踪BD60的面震动的聚焦误差信号、用于追踪BD60的偏心的追踪误差信号以及信息信号。
受光元件23将通过光电转换得到的电信号输出到聚焦误差信号检测部24及信息信号检测部25。聚焦误差信号检测部24基于来自受光元件23的电信号检测用于追踪BD60的面震动的聚焦误差信号。信息信号检测部25基于来自受光元件23的电信号检测信息信号。
其次，说明对DVD70记录或再生信息时的光学头50的动作。从双波长激光源11射出的波长约660nm的红色激光以S偏振射入平板型分束器13。被平板型分束器13反射的红色激光透过偏振光分束器2，由1／4波长板3转换为圆偏振光后，被准直透镜4转换成大致平行光。转换为大致平行光的红色激光被反射镜5反射而弯折。被反射镜5反射的红色激光通过兼容物镜8汇聚于DVD70的信息记录面作为光点。
被DVD70的信息记录面反射的红色激光再次透过兼容物镜8，被反射镜5反射。被反射镜5反射的红色激光透过准直透镜4后，由1／4波长板3转换成与往路不同的直线偏振光。被转换成直线偏振光的红色激光以P偏振射入并透过偏振光分束器2，以P偏振射入并透过平板型分束器13。透过了平板型分束器13的红色激光通过畸变透镜22被导入受光元件23，形成检测点。由受光元件23检测出的红色激光在光电转换后被运算。其结果，生成用于追踪DVD70的面震动的聚焦误差信号、用于追踪DVD70的偏心的追踪误差信号以及信息信号。
受光元件23将通过光电转换得到的电信号输出到聚焦误差信号检测部24及信息信号检测部25。聚焦误差信号检测部24基于来自受光元件23的电信号检测用于追踪DVD70的面震动的聚焦误差信号。信息信号检测部25基于来自受光元件23的电信号检测信息信号。
其次，说明对CD80记录或再生信息时的光学头50的动作。从双波长激光源11射出的波长约780nm的红外激光以S偏振射入平板型分束器13。被平板型分束器13反射的红外激光透过偏振光分束器2，由1／4波长板3转换为圆偏振光后，被准直透镜4转换成大致平行光。转换为大致平行光的红外激光被反射镜5反射而弯折。被反射镜5反射的红外激光通过兼容物镜8汇聚于CD80的信息记录面作为光点。
被CD80的信息记录面反射的红外激光再次透过兼容物镜8，被反射镜5反射。被反射镜5反射的红外激光透过准直透镜4后，由1／4波长板3转换成与往路不同的直线偏振光。被转换成直线偏振光的红外激光以P偏振射入并透过偏振光分束器2，以P偏振射入并透过平板型分束器13。透过了平板型分束器13的红外激光通过畸变透镜22被导入受光元件23，形成检测点。由受光元件23检测出的红外激光在光电转换后被运算。其结果，生成用于追踪CD80的面震动的聚焦误差信号、用于追踪CD80的偏心的追踪误差信号以及信息信号。
受光元件23将通过光电转换得到的电信号输出到聚焦误差信号检测部24及信息信号检测部25。聚焦误差信号检测部24基于来自受光元件23的电信号检测用于追踪CD80的面震动的聚焦误差信号。信息信号检测部25基于来自受光元件23的电信号检测信息信号。
在此，因第3实施例的光学头50所使用的兼容物镜8是第1实施例所述的物镜101，所以，第3实施例的光学头50可以对BD60、DVD70、CD80良好地记录或再生信息。
此外，第3实施例的光学头50所使用的兼容物镜8也可以是第2实施例所述的物镜151。此时，光学头50可具备只射出红色激光的红色激光源来代替双波长激光源11。据此，第3实施例的光学头50可以对BD60或DVD70良好地记录或再生信息。
另外，在第3实施例中，蓝紫色激光源1及双波长激光源11相当于光源的一个例子，兼容物镜8相当于物镜的一个例子。
(第4实施例)
图10是表示本发明第4实施例的光盘装置的概要结构的示意图。
图10中，光盘装置300具备光盘驱动部(马达)301、控制部302及光学头303。
光盘驱动部301旋转驱动例如BD60(或DVD70或CD80)。光学头303为第3实施例所述的光学头50。控制部302控制光盘驱动部301及光学头303的驱动，并对由光学头303光电转换并运算的控制信号和信息信号进行信号处理。此外，控制部302还具有使信息信号在光盘装置300的外部和内部传输的界面功能。
控制部302接受从光学头303得到的控制信号，基于控制信号进行聚焦控制、跟踪控制、信息再生控制以及光盘驱动部301的旋转控制。此外，控制部302还根据信息信号进行信息的再生并将记录信号向光学头303输出。
光盘装置300因搭载了第3实施例所述的光学头50，所以，第4实施例的光盘装置300可以对BD60、DVD70或CD80良好地记录或再生信息。
(第5实施例)
图11是本发明第5实施例的计算机的概要结构的示意图。
在图11中，计算机500具备第4实施例的光盘装置300、输入装置501、运算装置502、输出装置503。
输入装置501由键盘、鼠标或触摸屏等构成，用于输入信息。运算装置502由中央运算装置(CPU)等构成，基于从输入装置501输入的信息及从光盘装置300读取的信息等进行运算。输出装置503由显示装置(显像管或液晶显示装置等)或打印机等构成，输出由运算装置502运算的结果等信息。另外，显示装置显示由运算装置502运算的结果等信息，打印机打印由运算装置502运算的结果等信息。
计算机500因为具备第4实施例的光盘装置300，所以，可以对BD60、DVD70或CD80良好地记录或再生信息，可适用于广泛的用途。
(第6实施例)
图12是本发明第6实施例的光盘播放器的概要结构的示意图。
在图12中，光盘播放器600具备第4实施例的光盘装置300和将从光盘装置300得到的信息信号转换为图像信号的解码器601。
另外，该光盘播放器600通过附加GPS(Global Positioning System)等位置传感器及中央运算装置(CPU)也可以作为汽车导航系统来利用。此外，光盘播放器600也可以具备显示装置602。显示装置602由液晶显示装置等构成，显示通过解码器601转换的图像信号。
光盘播放器600因为具备第4实施例的光盘装置300，所以，可以对BD60、DVD70或CD80良好地记录或再生信息，可适用于广泛的用途。
(第7实施例)
图13是本发明第7实施例的光盘刻录机的概要结构的示意图。
在图13中，光盘刻录机700具备第4实施例的光盘装置300和将图像信息转换为通过光盘装置300向光盘记录的信息信号的编码器701。光盘刻录机700最好还具备将从光盘装置300得到的信息信号转换为图像信息的解码器702，这样也可以再生记录的图像。
另外，光盘播放器700也可以具备输出装置703。输出装置703由显示装置(显像管或液晶显示装置等)或打印机等构成，输出被解码器702转换的图像信号。显示装置显示被解码器702转换的图像信号，打印机打印被解码器702转换的图像信号。
光盘刻录机700因为具备第4实施例的光盘装置300，所以，可以对BD60、DVD70或CD80良好地记录或再生信息，可适用于广泛的用途。
另外，上述的具体实施例主要包含具有以下结构的发明。
本发明的一方面所涉及的光学头是对保护基板的厚度各不相同的第1至第3信息记录介质的信息记录面记录或再生信息的光学头，包括：射出各不相同的第1波长λ1、第2波长λ2及第3波长λ3的激光的光源；使所述第1波长λ1、所述第2波长λ2及所述第3波长λ3的激光汇聚于所述第1至第3信息记录介质的信息记录面的物镜，其中，所述第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]；所述第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]；所述第3波长λ3满足750[nm]≤λ3≤810[nm]；所述物镜的至少一个面具备对入射的所述激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构；所述衍射结构使透过所述物镜的所述第3波长λ3的激光产生汇聚于所述第3信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于偏离所述第3信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光；从所述正规衍射次数光的汇聚点到所述正规衍射次数光的汇聚点和所述不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离，为对所述第3信息记录介质记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
根据此结构，光源射出各不相同的第1波长λ1、第2波长λ2及第3波长λ3的激光。物镜使第1波长λ1、第2波长λ2及第3波长λ3的激光汇聚于第1至第3信息记录介质的信息记录面。第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]，第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]，第3波长λ3满足750[nm]≤λ3≤810[nm]。物镜的至少一个面具备对入射的激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构。而且，衍射结构使透过物镜的第3波长λ3的激光产生汇聚于第3信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于偏离第3信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光。从正规衍射次数光的汇聚点到正规衍射次数光的汇聚点和不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离，为对第3信息记录介质记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
因此，由于在正规衍射次数光的汇聚点和不需要的衍射次数光的聚光点之间形成虚拟聚光点的虚拟衍射次数光不会影响聚焦误差信号，所以，在将具有衍射结构的物镜应用于光学头时可以使聚焦伺服功能有效地发挥作用。
另外，在所述的光学头中，优选在基于所述正规衍射次数光检测的第1聚焦误差信号和基于所述不需要的衍射次数光检测的第2聚焦误差信号之间，检测基于所述虚拟衍射次数光检测的第3聚焦误差信号，从所述第1聚焦误差信号的零交叉点到所述第3聚焦误差信号的零交叉点为止的距离为对所述第3信息记录介质记录或再生信息时得到的所述第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
根据此结构，在基于正规衍射次数光检测的第1聚焦误差信号和基于不需要的衍射次数光检测的第2聚焦误差信号之间，检测基于虚拟衍射次数光检测的第3聚焦误差信号。而且，从第1聚焦误差信号的零交叉点到第3聚焦误差信号的零交叉点为止的距离为对第3信息记录介质记录或再生信息时得到的第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
因此，可以防止第3聚焦误差信号对第1聚焦误差信号的影响，可以维持第1聚焦误差信号的波形呈S字形状。
另外，在所述的光学头中，优选所述第3聚焦误差信号的振幅大于所述第2聚焦误差信号的振幅。
根据此结构，因为第3聚焦误差信号的振幅大于第2聚焦误差信号的振幅，所以第3聚焦误差信号比第2聚焦误差信号对第1聚焦误差信号的影响大，可以防止该第3聚焦误差信号对第1聚焦误差信号的影响。
另外，在所述的光学头中，优选所述第3聚焦误差信号包含多个第3聚焦误差信号，所述多个第3聚焦误差信号中的最接近所述第1聚焦误差信号的所述第3聚焦误差信号的零交叉点和所述第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离，为对所述第3信息记录介质记录或再生信息时得到的所述第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
根据此结构，第3聚焦误差信号包含多个第3聚焦误差信号。多个第3聚焦误差信号中的最接近第1聚焦误差信号的第3聚焦误差信号的零交叉点和第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离，为对第3信息记录介质记录或再生信息时得到的第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
因此，即使在检测出多个第3聚焦误差信号的情况下，也能防止多个第3聚焦误差信号对第1聚焦误差信号的影响。
另外，在所述的光学头中，优选所述第3聚焦误差信号包含多个第3聚焦误差信号，所述多个第3聚焦误差信号中的具有比所述第2聚焦误差信号的振幅大的振幅的所述第3聚焦误差信号的零交叉点和所述第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离，为对所述第3信息记录介质记录或再生信息时得到的所述第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
根据此结构，第3聚焦误差信号包含多个第3聚焦误差信号。多个第3聚焦误差信号中的具有比第2聚焦误差信号的振幅大的振幅的第3聚焦误差信号的零交叉点和第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离，为对第3信息记录介质记录或再生信息时得到的第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
因此，即使在检测出多个第3聚焦误差信号的情况下，也能防止多个第3聚焦误差信号对第1聚焦误差信号的影响。
本发明的另一方面所涉及的光学头是对保护基板的厚度各不相同的第1及第2信息记录介质的信息记录面记录或再生信息的光学头，包括：射出各不相同的第1波长λ1和第2波长λ2的激光的光源；使所述第1波长λ1及所述第2波长λ2的激光聚光于所述第1及第2信息记录介质的信息记录面的物镜，其中，所述第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]；所述第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]，所述物镜的至少一个面具备对入射的所述激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构，所述衍射结构使透过所述物镜的所述第2波长λ2的激光产生汇聚于所述第2信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于偏离所述第2信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光，从所述正规衍射次数光的汇聚点到所述正规衍射次数光的汇聚点和所述不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离，为对所述第2信息记录介质记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
根据此结构，光源射出各不相同的第1波长λ1和第2波长λ2的激光。物镜使第1波长λ1及第2波长λ2的激光汇聚于第1及第2信息记录介质的信息记录面。第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]，第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]。物镜的至少一个面具备对入射的激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构。而且，衍射结构使透过物镜的第2波长λ2的激光产生汇聚于第2信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于偏离第2信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光。从正规衍射次数光的汇聚点到正规衍射次数光的汇聚点和不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离，为对第2信息记录介质记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
因此，由于在正规衍射次数光的汇聚点与不需要的衍射次数光的聚光点之间形成虚拟聚光点的虚拟衍射次数光不影响聚焦误差信号，因此，在将具有衍射结构的物镜应用于光学头时可以使聚焦伺服功能有效地发挥作用。
本发明的其他方面所涉及的物镜，是使各不相同的第1波长λ1、第2波长λ2以及第3波长λ3的激光聚光于保护基板的厚度各不相同的第1至第3信息记录介质的信息记录面的物镜，在所述物镜的至少一个面具备对入射的所述激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构，所述第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]，所述第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]，所述第3波长λ3满足750[nm]≤λ3≤810[nm]，所述衍射结构使所述第3波长λ3的激光产生汇聚于所述第3信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于偏离所述第3信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光，所述衍射结构赋予透镜以下的作用，使从所述正规衍射次数光的汇聚点到所述正规衍射次数光的汇聚点和所述不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离为对所述第3信息记录介质记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
根据此结构，物镜在物镜的至少一个面具备对入射的激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构。第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]，第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]，第3波长λ3满足750[nm]≤λ3≤810[nm]。衍射结构使第3波长λ3的激光产生汇聚于第3信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于偏离第3信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光。衍射结构赋予透镜以下的作用，使从正规衍射次数光的汇聚点到正规衍射次数光的汇聚点和不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离，为对第3信息记录介质记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
因此，由于在正规衍射次数光的汇聚点与不需要的衍射次数光的聚光点之间形成虚拟聚光点的虚拟衍射次数光不影响聚焦误差信号，因此在将具有衍射结构的物镜应用于光学头时可以使聚焦伺服功能有效地发挥作用。
本发明的其他方面所涉及的光盘装置，包括：上述任一项所述的光学头；用于旋转驱动信息记录介质的马达；用于控制所述光学头及所述马达的控制部。根据此结构，上述的光学头可适用于光盘装置。
本发明的其他方面所涉及的计算机，包括：上述的光盘装置；输入信息的输入部；基于从所述光盘装置再生的信息及／或从所述输入部输入的信息进行运算的运算部；输出从所述光盘装置再生的信息、从所述输入部输入的信息及／或通过所述运算部运算的结果的输出部。根据此结构，具有上述的光学头装置的光盘装置可适用于计算机。
本发明的其他方面所涉及的光盘播放器，包括：所述的光盘装置；将从所述光盘装置得到的信息信号转换为图像信息的解码器。根据此结构，具有上述的光学头装置的光盘装置可适用于光盘播放器。
本发明的其他方面所涉及的光盘刻录机，包括：所述的光盘装置；将图像信息转换为通过所述光盘装置进行记录的信息信号的编码器。根据此结构，具有上述的光学头装置的光盘装置可适用于光盘刻录机。
另外，在用于实施发明的各项中进行了说明的实施例或实施方式，只不过是出于使本发明的技术内容更加明确起见，并不是限定于该具体实施例而狭义地进行解释，在本发明的宗旨和权利要求的范围内可以进行各种变更加以实施。
产业上的可利用性
本发明所涉及的光学头在将具有衍射结构的物镜应用于光学头时可以使聚焦伺服功能有效地发挥作用，适用于对保护基板的厚度各不相同的第1至第3信息记录介质的信息记录面记录或再生信息的光学头。
此外，光学头中所使用的物镜、具备光学头的光盘装置、具备光盘装置的计算机、具备光盘装置的光盘播放器以及具备光盘装置的光盘刻录机，可以对BD、DVD或CD良好地记录或再生信息，可适用于广泛的用途。

Claims (11)

1.一种光学头，对保护基板的厚度各不相同的第1至第3信息记录介质的信息记录面记录或再生信息，其特征在于包括：
光源，射出各不相同的第1波长λ1、第2波长λ2及第3波长λ3的激光；
物镜，使所述第1波长λ1、所述第2波长λ2及所述第3波长λ3的激光汇聚于所述第1至第3信息记录介质的信息记录面，其中，
所述第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]；
所述第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]；
所述第3波长λ3满足750[nm]≤λ3≤810[nm]；
所述物镜的至少一个面具备对入射的所述激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构；
所述衍射结构，使透过所述物镜的所述第3波长λ3的激光产生汇聚于所述第3信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于偏离所述第3信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光；
从所述正规衍射次数光的汇聚点到所述正规衍射次数光的汇聚点和所述不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离，为对所述第3信息记录介质记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
2.根据权利要求1所述的光学头，其特征在于：
在基于所述正规衍射次数光检测的第1聚焦误差信号和基于所述不需要的衍射次数光检测的第2聚焦误差信号之间，检测基于所述虚拟衍射次数光检测的第3聚焦误差信号；
从所述第1聚焦误差信号的零交叉点到所述第3聚焦误差信号的零交叉点为止的距离，为对所述第3信息记录介质记录或再生信息时得到的所述第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
3.根据权利要求2所述的光学头，其特征在于：
所述第3聚焦误差信号的振幅大于所述第2聚焦误差信号的振幅。
4.根据权利要求2或3所述的光学头，其特征在于：
所述第3聚焦误差信号包含多个第3聚焦误差信号；
所述多个第3聚焦误差信号中的最接近所述第1聚焦误差信号的所述第3聚焦误差信号的零交叉点和所述第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离，为对所述第3信息记录介质记录或再生信息时得到的所述第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
5.根据权利要求2或3所述的光学头，其特征在于：
所述第3聚焦误差信号包含多个第3聚焦误差信号；
所述多个第3聚焦误差信号中的具有比所述第2聚焦误差信号的振幅大的振幅的所述第3聚焦误差信号的零交叉点和所述第1聚焦误差信号的零交叉点之间的距离，为对所述第3信息记录介质记录或再生信息时得到的所述第1聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
6.一种光学头，对保护基板的厚度各不相同的第1及第2信息记录介质的信息记录面记录或再生信息，其特征在于包括：
光源，射出各不相同的第1波长λ1和第2波长λ2的激光；
物镜，使所述第1波长λ1及所述第2波长λ2的激光汇聚于所述第1及第2信息记录介质的信息记录面，其中，
所述第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]；
所述第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]；
所述物镜的至少一个面具备对入射的所述激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构；
所述衍射结构，使透过所述物镜的所述第2波长λ2的激光产生汇聚于所述第2信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于偏离所述第2信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光；
从所述正规衍射次数光到所述正规衍射次数光的汇聚点和所述不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离，为对所述第2信息记录介质记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
7.一种物镜，使各不相同的第1波长λ1、第2波长λ2以及第3波长λ3的激光汇聚于保护基板的厚度各不相同的第1至第3信息记录介质的信息记录面，其特征在于：
在所述物镜的至少一个面具备对入射的所述激光赋予光程差的具有阶梯的衍射结构；
所述第1波长λ1满足390[nm]≤λ1≤430[nm]；
所述第2波长λ2满足630[nm]≤λ2≤680[nm]；
所述第3波长λ3满足750[nm]≤λ3≤810[nm]；
所述衍射结构，使所述第3波长λ3的激光产生汇聚于所述第3信息记录介质的信息记录面的正规衍射次数光和聚光于偏离所述第3信息记录介质的信息记录面的位置的不需要的衍射次数光；
所述衍射结构赋予透镜以下的作用，使从所述正规衍射次数光的汇聚点到所述正规衍射次数光的汇聚点和所述不需要的衍射次数光的聚光点之间的由虚拟衍射次数光形成的虚拟聚光点为止的距离，为对所述第3信息记录介质记录或再生信息时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍以上。
8.一种光盘装置，其特征在于包括：
如权利要求1至6中任一项所述的光学头；
用于旋转驱动信息记录介质的马达；
用于控制所述光学头及所述马达的控制部。
9.一种计算机，其特征在于包括：
如权利要求8所述的光盘装置；
输入信息的输入部；
基于从所述光盘装置再生的信息及／或从所述输入部输入的信息进行运算的运算部；
输出从所述光盘装置再生的信息、从所述输入部输入的信息及／或通过所述运算部运算的结果的输出部。
10.一种光盘播放器，其特征在于包括：
如权利要求8所述的光盘装置；
将从所述光盘装置得到的信息信号转换为图像信息的解码器。
11.一种光盘刻录机，其特征在于包括：
如权利要求8所述的光盘装置；
将图像信息转换为通过所述光盘装置进行记录的信息信号的编码器。
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