CN1230700C - 用于光拾取器的物镜 - Google Patents

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Abstract

公开一种光拾取器的物镜，该物镜把两个不同波长的光束分别会聚到两种不同记录密度的光盘的记录层上。该物镜包括：折射透镜，它的一个表面被分成共用区和高NA专用区；低NA的光束传输通过共用区，这个区域对于有低记录密度的光盘是必要和充分的；而高NA的光束传输通过高NA专用区，这个区域对于有高记录密度的光盘仅是必要的。衍射透镜结构形成在这两个区域。在对应于有高记录密度的光盘的波长上，共用区上的衍射透镜结构使1级衍射效率为最大，而高NA专用区上的衍射透镜结构使2级或3级衍射效率为最大。

Description

用于光拾取器的物镜
技术领域
本发明涉及光拾取器的物镜，该光拾取器能够使用记录密度各不相同的多种光盘。
背景技术
一般地说，在光盘记录层上形成的光斑直径与光盘记录密度紧密相关。就是说，要求光斑直径有合适的尺寸，以便适当地覆盖记录层上的磁道宽度。具有高记录密度的光盘有较窄的磁道宽度，它要求较小的光斑尺寸。与此相反，具有低记录密度的光盘有较宽的磁道宽度，它要求较大的光斑尺寸。
当光斑直径远远大于磁道宽度时，重现信号可能包含抖动，这是来自相邻磁道上的反射光对重现信号产生不希望有的效果。另一方面，当光斑直径远远小于磁道宽度时，特别是对于从光盘重现记录信号的光学系统而言，例如，利用光衍射的光盘(CD)，该系统由于不充分的衍射而可能丢失重现信号。
由于光斑直径随光波长变短和数值孔径(NA)变大而变小，具有高记录密度的数字通用光盘(DVD)的光学系统要求较短的波长和较高的NA，而具有低记录密度的CD光学系统要求较长的波长和较低的NA。此外，CD-R(可写光盘)的反射特性需要发射波长大于780nm的激光源。因此，需要一种能够使用DVD和CD-R的光拾取器，以便提供长发射波长约650nm的光源和短发射波长约780nm的光源。
常规的光拾取器光学系统是CD和DVD兼容的，在使用CD时就限制孔径的大小，从而形成对CD和DVD都有合适尺寸的光斑。把可调孔径光阑或分色滤波器放置在光源与物镜之间以限制孔径的大小。
然而，当孔径光阑或分色滤波器作为单独元件安装时，就增加了部件的数目，导致尺寸加大和重量增加的缺点。
发明内容
所以，本发明的目的是提供一种光拾取器的物镜，在使用有低记录密度的光盘时，它能够限制孔径的大小，而不需要采用诸如孔径光阑或分色滤波器的单独元件。
为了达到以上目的，按照本发明，提供一种光拾取器的改进物镜，该物镜把至少两个不同波长的光束分别会聚到至少两种不同记录密度的光盘记录层上，改进物镜包含衍射透镜，它的至少一个表面被分成共用区和高NA专用区；低NA的光束传输通过共用区，这个区域对于有低记录密度的光盘是必要和充分的；高NA的光束传输通过专用区，这个区域对于有高记录密度的光盘仅是必要的；其中有多个同心圆环区的衍射透镜结构至少形成在高NA专用区，在各个同心圆环区之间的边界处有细微的台阶，且在高NA专用区形成的衍射透镜结构设计成这样，在对应于有高记录密度光盘的波长上，使2级或大于2级衍射光的衍射效率为最大。
利用这种结构，在使用有高记录密度的光盘时，高NA专用区衍射的工作级(高级)衍射光与传输通过共用区的光束一起被有效地会聚到光盘记录层上，从而形成有相对小直径的光斑。另一方面，在使用有低记录密度的光盘时，虽然传输通过共用区的光束会聚到记录层上，但是入射到高NA专用区的光束被扩散，因为光量分布到多个衍射级次。所以，透镜的孔径大大地受到限制，从而形成有相对大直径的光斑。
顺便说一下，多余光是在使用有低记录密度光盘时被高NA专用区衍射的光，当多余光会聚到光斑附近时，重现信号包含抖动，而三光束方法的跟踪误差信号包含噪声。工作衍射级的多余光会聚到光斑附近，它应当被衰减以减小抖动和噪声。另一方面，与工作衍射级不同衍射级次的多余光有不同于工作衍射级的会聚性，它被扩散到光盘记录层上。
工作衍射级的定义是，在对应于有高记录密度光盘的波长上，高NA专用区的衍射透镜结构的衍射效率为最大的衍射级次。
按照本发明，在使用有低记录密度的光盘时，由于多余光分布在多个衍射级次上，工作衍射级的衍射光强度就降低，从而减小抖动和噪声。
共用区可以是有衍射透镜结构的衍射面或没有衍射透镜结构的连续面。
若共用区有衍射透镜结构，则在共用区形成的衍射透镜结构设计成这样，使至少两个波长光束的相同级次衍射效率为最大。
此外，在对应于有高记录密度光盘的波长上，在高NA专用区形成的衍射透镜结构的衍射效率为最大的衍射级次最好大于在共用区形成的衍射透镜结构的衍射效率为最大的衍射级次。
例如，在共用区形成的衍射透镜结构可能使1级衍射光的衍射效率为最大，而在高NA专用区形成的衍射透镜结构可能使2级或高于2级衍射光的衍射效率为最大。
在高NA专用区形成的衍射透镜结构的炫耀波长可以比对应于有高记录密度光盘的光束波长短。利用这种结构，虽然在对应于有高记录密度光盘的波长上的衍射效率略微降低，但是在对应于有低记录密度光盘的波长上的衍射效率大大降低，从而更有效地扩散多余光。
按照本发明的另一个方面，该物镜包含折射透镜，它的至少一个表面被分成共用区和高NA专用区，其中衍射透镜结构形成在共用区和高NA专用区，且其中在高NA专用区形成的衍射透镜结构设计成这样，在对应于有高记录密度光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次与在对应于有低记录密度光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次不同。
在对应于有高记录密度光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次最好高于在对应于有低记录密度光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次。
例如，在对应于有高记录密度光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次可能是3级，而在对应于有低记录密度光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次是2级。
附图说明
图1A，1B和1C分别是第一个实施例物镜的正视图，垂直剖面图和放大视图；
图2表示采用图1A所示物镜的光拾取器的光学系统；
图3A和3B是物镜的高NA专用区域上衍射透镜结构的放大剖面图，图3A表示第一个对比例子，而图3B表示第一个实施例；
图4是790nm波长光束入射到第一个实施例中物镜上时光盘记录层上的光斑图；
图5是790nm波长光束入射到第一个实施例中物镜上时球面像差的曲线图；
图6A和6B是物镜的高NA专用区域上衍射透镜结构的放大剖面图，图6A表示第一个对比例子，而图6B表示第二个实施例；
图7是790nm波长光束入射到第二个实施例中物镜上时光盘记录层上的光斑图；
图8是790nm波长光束入射到第二个实施例中物镜上时球面像差的曲线图；
图9是790nm波长光束入射到第二个实施例的物镜上时传感器表面上的光斑图；
图10A，10B和10C分别是第三个实施例物镜的正视图，垂直剖面图和放大视图；
图11是790nm波长光束入射到第三个实施例中物镜上时光盘记录层上的光斑图；
图12是790nm波长光束入射到第三个实施例中物镜上时球面像差的曲线图；
图13是790nm波长光束入射到第一个对比例子中物镜上时光盘记录层上的光斑图；和
图14是790nm波长光束入射到第二个对比例子中物镜上时光盘记录层上的光斑图。
具体实施方式
以下描述按照本发明三个实施例的物镜和两个对比例子。在光盘设备的光拾取器中采用这些实施例和对比例子的物镜，用于从激光源发射的激光束会聚到光盘记录层上，该光拾取器是在CD，CD-R和DVD中兼容的。
第一个实施例
图1A，1B和1C表示按照本发明第一个实施例中光拾取器的物镜10：图1A是正视图；图1B是垂直剖面图；而图1C是图1B的放大视图。
物镜10是有第一非球形表面11和第二非球形表面12的双凸塑料透镜。物镜10的第一表面11被分成共用区Rc和高NA专用区Rh；低NA的光束传输通过共用区Rc，这个区域对于诸如CD或CD-R有低记录密度的光盘是必要和充分的；而高NA的光束传输通过专用区Rh，这个区域对于诸如DVD有高记录密度的光盘仅是必要的。共用区Rc是NA约为0.45至0.50的光束传输通过的圆内部分，而高NA专用区Rh围绕共用区Rc。
有多个同心圆环区的衍射透镜结构形成在包含第一表面11的共用区Rc和高NA专用区Rh的整个区域上，如图1A所示。衍射透镜结构在相邻各个圆环区之间边界处的光轴方向上有细微的台阶，如图1C所示。第二表面12是没有台阶的连续面。
图2表示采用第一个实施例中物镜10的光拾取器的光学系统。该光拾取器的光学系统包括：DVD模块21，CD模块22，光束合成器23，准直透镜24和物镜10。模块22和模块21中的每个模块配备半导体激光器和传感器，它们安装在共同的衬底上。借助于熟知的聚焦和跟踪机构，物镜10是在光轴方向和光盘径向上被驱动。
DVD有较高的记录密度，其覆盖层的厚度为0.6mm。为了在DVD上形成精细的光斑，DVD模块21中的半导体激光器发射波长为657nm的激光束。另一方面，CD-R和CD有较低的记录密度，其覆盖层的厚度为1.2mm。由于CD或CD-R要求相对大的光斑，且由于它的频谱反射能力，CD-R要求近红外辐射，CD模块22中的半导体激光器发射波长为790nm的激光束。
在使用DVD(如实线所示)时，DVD模块21发射波长为657nm的激光束(如实线所示)。激光束通过DVD的覆盖层会聚到它的记录层上。
在使用CD(如虚线所示)时，CD模块22发射波长为790nm的激光束(如虚线所示)。激光束通过CD的覆盖层会聚到它的记录层上。
来自每个光盘的反射激光束被每个模块中的光电检测器接收。根据光电检测器的输出，产生聚焦误差信号和跟踪误差信号。此外，在重现过程中还产生记录数据的重现信号。
在657nm和790nm的多个波长上，在第一表面11共用区Rc上形成的衍射透镜结构使相同级次(1级)衍射光的衍射效率为最大。此外，在共用区Rc上形成的衍射透镜结构的球面像差与波长有关，因此，对于有0.6mm覆盖层的DVD，在波长657nm上修正球面像差，而对于有1.2mm覆盖层的CD或CD-R，在波长790nm上修正球面像差。就是说，共用区Rc上的衍射透镜结构有这样一种波长关系，当波长增大时，球面像差是在欠校正的方向上发生变化。
当覆盖层厚度增大时，球面像差是在过校正的方向上发生变化。另一方面，较短波长的激光束用于有较薄覆盖层的DVD，而较长波长的激光束用于有较厚覆盖层的CD或CD-R。所以，如上所述，当入射激光束的波长增大时，由于共用区Rc上的衍射透镜结构是在欠校正的方向上改变球面像差，覆盖层厚度变化引起的球面像差变化被衍射透镜结构与波长之间关系引起的球面像差变化所抵消。
在高NA专用区Rh形成的衍射透镜结构设计成这样，在对应于有高记录密度DVD的波长上，2级衍射光的衍射效率为最大。与图3A所示第一个对比例子的情况进行比较，图3B表示按照第一个实施例中高NA专用区Rh的衍射透镜结构。就是说，图3A表示按照第一个对比例子中使1级衍射光最大的衍射透镜结构，而图3B表示按照第一个实施例中使2级衍射光最大的衍射透镜结构。
为了使第k级衍射光的衍射效率为最大，衍射透镜结构中相邻各个圆环区之间的台阶应当等于kλ/(n-1)，其中λ是波长，n是折射率。在第一个对比例子中，相邻各个圆环区之间的台阶d等于λ(n-1)＝1.22μm，在第一个实施例中，台阶d等于2λ(n-1)＝2.43μm。
以下的表1展示第一个实施例中物镜10的折射率，在高NA专用区Rh上形成的衍射透镜结构的光程差比率和从0级至10级的衍射效率，用于DVD的波长为657mm，而用于CD或CD-R的波长为790mm。第k级衍射光的衍射效率ηk是由以下公式给出的。
ηk＝sinc2(α-k)
α＝[λ0{n-1}]/[λ{n0-1}]
其中λ0是炫耀波长，λ是工作波长，n0是炫耀波长的折射率，n是工作波长的折射率，而sinc(x)是由sin(πx)/πx表示的特殊函数。
光程差比率的定义是，各个相邻圆环区之间台阶引起的光程差与工作波长之间的比率，它是由公式(n-1)d/λ给出的。若光程差比率与最接近整数之间的差越小，则分布在最接近整数衍射级的光量最大。
表1
  波长   657nm   790nm
  折射率   1.54056   1.53653
  光程差比率   1.999   1.650
  衍射效率   0级   0.0000   0.0295
  1级   0.0000   0.1900
  2级   1.0000   0.6572
  3级   0.0000   0.0441
  4级   0.0000   0.0146
  5级   0.0000   0.0072
  6级   0.0000   0.0042
  7级   0.0000   0.0028
  8级   0.0000   0.0020
  9级   0.0000   0.0015
  10级   0.0000   0.0012
  合计   1.0000   0.9542
在第一个实施例中，由于2级(工作级)衍射光的衍射效率在657nm波长上是100％，传输通过高NA专用区Rh的光束与传输通过共用区Rc的光束一起被有效地会聚到DVD的记录层上。此外，由于在790nm波长上的光程差比率远离最接近整数“2”，作为工作级的2级衍射光的衍射效率降低到66％，其余光量分布到其他级次衍射光，它的会聚性与工作级衍射光的会聚性不同。因此，会聚到光斑附近的工作衍射级的多余光量是相对地小，它把多余光恰当地扩散到记录层上。
图4是790nm波长的激光束入射到第一个实施例中物镜10上时光盘记录层上的光斑图。光斑的密度相当于光量。此外，图5是在这种情况下的球面像差曲线。由于传输通过共用区Rc的光束在球面像差上得到修正，它在中心处形成一个高强度的光斑。传输通过高NA专用区Rh的多余光主要分布在2级衍射光，1级衍射光和0级衍射光中，且这些光到达各自的位置，因为球面像差随衍射级次而变化。就是说，2级衍射光占多余光的66％，它分布在光斑的周围成为一个光环。1级衍射光和3级衍射光扩散在2级衍射光环的周围，而0级衍射光和4级衍射光扩散在1级衍射光和3级衍射光的周围。
第一个对比例子
第一个对比例子有与第一个实施例相同的结构。就是说，有两个非球面的单透镜的一个透镜表面被分成共用区和高NA专用区，且衍射透镜结构形成在包括共用区和高NA专用区的透镜表面整个区域。共用区上的衍射透镜结构有这样的波长关系，两个波长的1级衍射光分别会聚到CD和DVD的记录层。另一方面，与第一个实施例不同的是，在对应于DVD的657nm波长上，高NA专用区上的衍射透镜结构使1级衍射光的衍射效率为最大。以下的表2展示按照第一个对比例子中物镜的折射率和在高NA专用区上形成的衍射透镜结构的衍射效率。
表2
  波长   657nm   790nm
  折射率   1.54056   1.53653
  光程差比率   1.000   0.825
  衍射效率   0级   0.0000   0.0406
  1级   1.0000   0.9034
  2级   0.0000   0.0200
  3级   0.0000   0.0058
  4级   0.0000   0.0027
  5级   0.0000   0.0016
  6级   0.0000   0.0010
  7级   0.0000   0.0007
  8级   0.0000   0.0005
  9级   0.0000   0.0004
  10级   0.0000   0.0003
  合计   1.0000   0.9772
在第一个对比例子中，由于1级(工作级)衍射光的衍射效率在657nm波长上是100％，传输通过高NA专用区Rh的光束与传输通过共用区Rc的光束一起被有效地会聚到DVD的记录层。然而，由于光程差比率在790nm波长上接近于最接近整数“1”，作为工作级的1级衍射光的衍射效率在790nm波长上变成90％或大于90％，在使用CD时，有相对高强度的多余光会聚到光斑附近的圆环区内。
图13是790nm波长的激光束入射到第一个对比例子中物镜上时光盘记录层上的光斑图。传输通过共用区Rc的光束在中心处形成一个高强度光斑。另一方面，传输通过高NA专用区Rh的多余光没有恰当地被扩散，90％或大于90％的多余光分布在光斑周围的圆环区作为1级衍射光。
此外，当采用第一个对比例子中的物镜时，有相对高强度的多余光分布在光斑附近，作为CD模块中传感器上的炫耀光，在采用三光束方法时，形成跟踪误差信号的噪声。在三光束方法中，入射到光盘上的光束被分成主(中心)光束和一对辅助(侧)光束，传感器单元是由主传感器和一对辅助传感器组成，主传感器接收反射的主光束，而一对辅助传感器位于主传感器的两侧和接收反射的辅助光束。由于辅助传感器靠近主传感器，主光束的炫耀光被辅助传感器接收，形成跟踪误差信号的噪声，它是通过减去辅助传感器的输出而产生的。
即使高NA专用区Rh的上的衍射透镜结构设计成这样，与第一个对比例子中的情况相同，使1级衍射光的衍射效率为最大，在重现CD时，利用衍射透镜结构与波长之间的关系，通过增大对应于CD波长上的球面像差，它能够扩散传输通过高NA专用区的多余光。然而，增大CD的球面像差，就限制了对应于DVD波长的容差，这就要求精确地选择光源。
与图13所示第一个对比例子进行比较，按照第一个实施例，传输通过高NA专用区的波长为790nm的多余光被适当地扩散。所以，即使CD的高NA专用区的球面像差是小的，降低了抖动和三光束方法中跟踪误差信号的噪声。
第二个实施例
与第一个实施例的情况类似，第二个实施例中的物镜是有两个非球形表面的塑料单透镜。它的一个表面被分成共用区和高NA专用区。衍射透镜结构形成在共用区Rc和高NA专用Rh上。
在657nm和790nm波长上，共用区Rc上形成的衍射透镜结构使1级衍射光的衍射效率为最大。
在专用区Rh上形成的衍射透镜结构设计成这样，在对应于有高记录密度DVD的657nm波长上，使3级衍射光的衍射效率为最大。
与图6A所示第一个对比例子的情况进行比较，图6B表示按照第二个实施例中高NA专用区Rh上的衍射透镜结构。就是说，图6A表示第一个对比例子中使1级衍射光为最大的衍射透镜结构，而图6B表示按照第二个实施例中使3级衍射光为最大的衍射透镜结构。第二个实施例中相邻各个圆环区之间的台阶d等于3λ(n-1)＝3.65μm。表3展示第二个实施例中的物镜数据。
表3
  波长   657nm   790nm
  折射率   1.54056   1.53653
  光程差比率   2.999   2.476
  衍射效率   0级   0.0000   0.0164
  1级   0.0000   0.0463
  2级   0.0000   0.4455
  3级   1.0000   0.3661
  4级   0.0000   0.0433
  5级   0.0000   0.0158
  6级   0.0000   0.0081
  7级   0.0000   0.0049
  8级   0.0000   0.0033
  9级   0.0000   0.0024
  10级   0.0000   0.0018
  合计   1.0000   0.9539
在第二个实施例中，由于3级(工作级)衍射光的衍射效率在657nm波长上是100％，传输通过高NA专用区Rh的光束与传输通过共用区Rc的光束一起被有效地会聚到DVD的记录层。此外，由于在790nm波长上最接近光程差比率的整数是“2”，不同于工作级的2级衍射光的衍射效率是最大，3级衍射光的衍射效率降低到37％。因此，工作衍射级中多余光的光量相对地小，它恰当地扩散多余光到记录层。
图7是790nm波长的激光束入射到第二个实施例中物镜上时光盘记录层上的光斑图。图8是在此情况下的球面像差曲线。
由于传输通过共用区Rc的光束在球面像差上得到修正，它在中心处形成一个高强度的光斑。传输通过高NA专用区Rh的多余光主要分布在1级至4级衍射光中，且这些光束到达各自的位置，因为球面像差随衍射级次而变化。就是说，37％多余光的3级衍射光分布在光斑的周围形成光环。2级衍射光和4级衍射光扩散到3级衍射光环的周围，而1级衍射光和5级衍射光扩散到2级衍射光和4级衍射光的周围。因此，与图13所示第一个对比例子的情况进行比较，传输通过高NA专用区的790nm波长的多余光被恰当地扩散。
图9是790nm波长的激光束入射到第二个实施例中物镜上时光盘记录层上的光斑图。传感器板设计成这样，利用三光束方法检测跟踪误差信号。传感器板上有位于中心处的四分割(2×2)主传感器22a和位于四分割主传感器22a两侧的一对跟踪误差检测传感器22b和22c。在三光束方法中，激光束被分成有高强度的主光束和有低强度的两个辅助光束。图9表示主光束扩散到传感器板上。
四分割主传感器22a接收从光盘反射的主光束。基于从主传感器22a的四部分输出，计算聚焦误差信号和数据信号。利用像散性方法检测聚焦误差信号。跟踪误差检测传感器22b和22c分别接收两个辅助光束，通过减去各自跟踪误差检测传感器的输出，我们得到跟踪误差信号。
在对应于传输通过高NA专用区的CD波长上，当多余光的工作衍射级的衍射效率相对大时，如第一个对比例子所示，主光束的炫耀光没有恰当地被扩散。所以，跟踪误差检测传感器22b和22c接收有相对高强度的炫耀光，它可能造成跟踪误差信号中的噪声。
另一方面，当采用第二个实施例中的物镜时，主光束的炫耀光被恰当地扩散，如图9所示。所以，若部分炫耀光入射到跟踪误差检测传感器22b和22c上，则该炫耀光对跟踪误差信号没有什么影响，从而避免造成跟踪误差信号中的噪声。
第三个实施例
图10A，10B和10C分别是第三个实施例中物镜10a的正视图，垂直剖面图和放大视图。这个物镜10a是有两个非球形表面11a和12a的塑料单透镜，与第三个实施例中的情况类似。一个表面11a被分成共用区Rc和高NA专用区Rh。
有多个同心圆环区的衍射透镜结构形成在高NA专用区Rh。共用区Rc是没有衍射透镜结构的连续面。
在高NA专用区Rh上形成的衍射透镜结构设计成这样，在对应于有高记录密度DVD的657nm波长上，使3级衍射光的衍射效率为最大。
在657nm和790nm的波长上，高NA专用区的衍射透镜结构的衍射效率与表3所示第二个实施例的相同。由于3级衍射光的衍射效率在657nm波长上是100％，传输通过高NA专用区Rh的光束与传输通过共用区Rc的光束一起被有效地会聚到DVD的记录层。此外，由于2级衍射光的衍射效率在790nm波长上是最大，3级(工作级)衍射光的衍射效率降低到37％。因此，工作衍射级的多余光的光量是相对地小，它恰当地扩散多余光到记录层。
图11是790nm波长的激光束入射到第三个实施例中物镜10a上时光盘记录层上的光斑图。图12是在此情况下的球面像差曲线。
由于传输通过共用区Rc的光束在球面像差上得到修正，它在中心处形成一个高强度的光斑。传输通过高NA专用区Rh的多余光主要分布在1级至4级衍射光中，且这些光束到达各自的位置，因为球面像差随衍射级次而变化。就是说，37％多余光的3级衍射光分布在光斑的周围形成光环。2级衍射光和4级衍射光扩散到3级衍射光环的周围，而1级衍射光和5级衍射光扩散到2级衍射光和4级衍射光的周围。
第二个对比例子
除了高NA专用区的结构以外，第二个对比例子与第三个实施例有大致相同的结构。就是说，有两个非球形面的单透镜的一个表面被分成共用区和高NA专用区，且衍射透镜结构仅形成在高NA专用区。共用区是没有衍射透镜结构的连续面。另一方面，与第三个实施例不同的是，在对应于DVD的657nm波长上，高NA专用区的衍射透镜结构使1级衍射光的衍射效率为最大。
图14是波长为790nm的激光束入射到第二个对比例子的物镜上时光盘记录层上的光斑图。传输通过高NA专用区Rh的多余光没有被适当地扩散，90％或大于90％的多余光分布在光斑周围的圆环区作为1级衍射光。
与图14所示第二个对比例子的情况进行比较，按照第三个实施例，传输通过高NA专用区的790nm波长多余光被适当地扩散。所以，即使CD的高NA专用区的球面像差是小的，降低了抖动和三光束方法中跟踪误差信号的噪声。
如上所述，按照本发明，在不采用孔径光阑或分色滤波器的情况下，物镜的孔径可以受到限制。此外，在使用有低记录密度的光盘时，降低了传输通过高NA专用区的多余光在工作衍射级的衍射效率，在对应于有低记录密度光盘的波长上，即使高NA专用区上衍射透镜结构的球面像差是小的，多余光可以被适当地扩散。因此，在没有减小光源发射波长容差的条件下，降低了抖动和三光束方法中跟踪误差信号的噪声。

Claims (11)

1.一种用于光拾取器的物镜，该物镜把至少两个不同波长的光束分别会聚到至少两种不同记录密度的光盘的记录层上，所述物镜包括：
折射透镜，它的至少一个表面被分成共用区和高NA专用区；低NA的光束传输通过共用区，这个区域对于有低记录密度的光盘是必要和充分的；而高NA的光束传输通过高NA专用区，这个区域对于有高记录密度的光盘仅是必要的，
其中有多个同心圆环区的衍射透镜结构形成在至少所述高NA专用区，在各个同心圆环区之间的边界处有细微的台阶，且在所述高NA专用区形成的所述衍射透镜结构设计成这样，在对应于有所述高记录密度的光盘的波长上，使2级或大于2级衍射光的衍射效率为最大。
2.按照权利要求1的物镜，其中有多个同心圆环区的衍射透镜结构形成在所述共用区，在各个同心圆环区之间的边界处有细微的台阶，且在所述共用区形成的所述衍射透镜结构使所述至少两个波长所述光束的相同级次衍射效率为最大。
3.按照权利要求1的物镜，其中在对应于所述有高记录密度的光盘的波长上，在所述高NA专用区形成的衍射透镜结构的衍射效率为最大的衍射级次大于在所述共用区形成的所述衍射透镜结构的衍射效率为最大的衍射级次。
4.按照权利要求3的物镜，其中在所述共用区形成的所述衍射透镜结构使1级衍射光的衍射效率为最大。
5.按照权利要求1的物镜，其中所述共用区是没有衍射透镜结构的连续面。
6.按照权利要求1的物镜，其中在所述高NA专用区形成的所述衍射透镜结构的炫耀波长比对应于所述有高记录密度的光盘的光束波长短。
7.按照权利要求1的物镜，其中在所述高NA专用区形成的所述衍射透镜结构设计成这样，在对应于所述有高记录密度的光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次与在对应于所述有低记录密度的光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次不同。
8.按照权利要求7的物镜，其中在对应于所述有高记录密度的光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次高于在对应于所述有低记录密度的光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次。
9.按照权利要求8的物镜，其中在对应于所述有高记录密度的光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次是3级，而在对应于所述有低记录密度的光盘的波长上衍射效率为最大的衍射级次是2级。
10.按照权利要求7的物镜，其中有多个同心圆环区的衍射透镜结构形成在所述共用区，在各个同心圆环区之间的边界处有细微的台阶，在所述共用区上形成的所述衍射透镜结构使所述至少两个波长的所述光束的相同级衍射效率为最大。
11.按照权利要求7的物镜，其中所述共用区是没有衍射透镜结构的连续面。
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