CN1351270A - 光拾波装置的物镜及光拾波装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种光拾波装置的物镜和光拾波装置,该光拾波装置具有光源以及包含物镜、用来将从上述光源射出的光束会聚在光信息记录媒体的信息记录面上的聚光光学系统。该光拾波装置能对透明基板厚度不同的第一光信息记录媒体和第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生。上述物镜由均匀的光学材料构成,在与光轴交叉的方向上至少有两个并列的光学功能不同的面。

Description

光拾波装置的物镜及光拾波装置
发明领域
本发明涉及光拾波装置的物镜及光拾波装置。更具体地,涉及对透明基板厚度不同的至少两个光信息记录媒体的记录或再生具有有限倍率且温度特性好的物镜及光拾波装置。
背景技术
在现有的CD再生装置中,作为具有所要求的精度的光信息记录媒体的记录再生用光学系统(另外,本说明书中所说的记录再生用光学系统或记录再生装置包括记录用光学系统、再生用光学系统、记录和再生两用的光学系统或使用它们的装置),在日本专利特开昭57-76512号公报中公开了无限共轭型光学系统,在特开昭61-56314号公报等中公开了有限共轭型光学系统。另外,为了减少在使用树脂制的物镜的情况下由温度变化产生的像差的发生,在特开平6-258573号公报中公开了使用耦合透镜的光学系统。然而,近年来由于低成本化等的要求,关于记录再生用光学系统、特别是关于其物镜,广泛地使用利用树脂(塑料)材料形成的透镜。
可是,在用树脂材料形成的物镜中,折射率伴随温度的变化而变化,由此发生的像差比起由玻璃材料形成的透镜,存在更大的问题。一般说来,该折射率的变化在树脂材料和玻璃材料的情况下存在一位以上的差异。这里,基准设计温度和实际的使用环境之间的温差为ΔT时,随着该温差ΔT的变化而变化的像差主要是三次球面像差。假设用rms值表示的波像差的三次球面像差分量为SA,这里这样定义符号:在球面像差为正时(过量),SA>0,为负时(不足),SA<0。利用物镜在光信息记录媒体一侧(像侧)的数值孔径NA、焦距f、成像放大率m、比例系数k、光的波长λ,能将随着该温差ΔT的变化而变化的三次球面像差ΔSA(λrms)表示为下式(1):
ΔSA/ΔT=k·f(1-m)4(NA)4/λ             (1),另外,在由树脂材料形成的透镜具有正的折射能力的情况下,如果温度上升,则三次球面像差变得更加不足。即,在上式(1)中,系数k成为正值。
在现在广泛使用的致密盘用的物镜中,NA为0.45左右,所以伴随使用环境的温度变化而发生的像差可以说还未达到成问题的大致的水准。可是,光信息记录媒体的高密度化正不断地推进。
具体地说,作为光信息记录媒体,开发了与CD(存储容量:640MB)大小程度相同、提高了记录密度的DVD(存储容量:4.7GB),迅速地普及开来。为了使DVD再生,一般是使用光源的波长从635nm至660nm范围内的规定波长的激光。另外,一般说来,来自激光光源的发散光束被准直透镜变成平行光束后,入射到DVD一侧的NA为0.6或更大的物镜上,通过DVD的透明基板会聚在信息记录面上。
从波像差对其进行考察,在上述式(1)中,例如NA从0.45增大到0.6时,波像差Wrms增大(0.6/0.45)4=3.16倍。
这里,为了根据式(1)将波像差抑制得小一些,虽然考虑了缩小焦距f,但在现实情况下,因为有必要确保聚焦动作距离,所以难以使f比现在更小。
因此,迄今设计出了多种利用一个聚光光学系统对透明基板厚度不同的多个光信息记录媒体进行记录或再生用的物镜及光拾波装置。另外,已知在这样的物镜中使用塑料透镜能减轻聚焦或跟踪时对传动机构的负荷,有利于物镜的高速移动、光拾波装置的轻量化、低成本化。例如,已知这样的塑料制的物镜及其光拾波装置:对信息的记录密度不同的DVD(透明基板厚度为0.6mm)和CD(透明基板厚度为1.2mm)进行各自的记录或再生时所需要的光点直径不同,为了利用物镜在像侧所必要的数值孔径不同的情况,进一步抑制由于透明基板厚度不同引起的球面像差的发生,在CD的记录或再生时使发散光入射到物镜上。
在这样的光拾波装置中,进行DVD的记录或再生时、或进行CD的记录或再生时,作为适合于来自光源的发散光束入射到物镜上的有限共轭型物镜,如果还采用使用这样的物镜的光拾波装置,则能获得使光拾波装置总体紧凑等的优点,但现在的实际情况是:塑料制的满足光拾波装置所必要的各种性能的物镜、以及使用这样的塑料制物镜的光拾波装置还不能用非常实用的水平实现,也未进行这样的研究。
另一方面,在使用由树脂材料形成的现有的物镜的透镜系统中,由于因温度变化而产生的树脂材料的折射率变化Δn成为发生与物镜在像侧的数值孔径NA的4次方成比例的像差的原因,所以难以实现具有满意的光学性能的物镜及光拾波装置。
对此,本发明者发现,在为了实现这样的物镜及光拾波装置的试行中反复出现错误,在该实现过程中改善物镜的温度特性是重要的。更具体地说,特别是在物镜的至少一面的至少周边一侧的区域中,发现了利用对温度变化具有良好的绕射结构的物镜及光拾波装置,能实现球面像差。
本发明的目的在于提供一种使来自光源的发散光入射到物镜上,相对于使用环境的温度变化能满足充分的性能的实用的物镜及光拾波装置。另外,作为第一个目的,在于提供一种使来自光源的发散光入射到物镜上,能对透明基板厚度不同的多个光信息记录媒体进行各自的信息的记录或再生,相对于使用环境的温度变化能满足充分的性能的实用的物镜及光拾波装置。
另外,本发明还涉及温度特性好、而且对光源的波长变化的允许范围宽的互换物镜及光拾波装置。
通常,利用具有由标准规定的厚度的透明基板保护CD或DVD等光信息记录媒体的信息记录面。为了进行光信息记录媒体的记录/再生,使用在该厚度的透明基板上能修正球面像差等的物镜。作为这些光信息记录媒体的记录再生用物镜,研究了各种各样的物镜,例如在日本专利特开平6-258573号公报中记载了将物镜的两面作成非球面的折射型的物镜。为了用该物镜进行光学系统的像差修正而导入非球面。
图52是表示透明基板厚度发生变化时发生残余像差(球面像差)的形态的图。如果球面像差劣化,则在光信息记录媒体的信息面上形成的光点直径发生变化而不同于所希望的直径。这里所谓所希望的光点直径(峰值强度的1/e2范围),是假设物镜的数值孔径为NA,光源的波长为λ(μm)时,近似地有光点直径(μm)=0.831×λ/NA。因此,为了确保与透明基板厚度不同的光信息记录媒体的互换性,还需要另外的技术。
在特开2000-81566号公报中,介绍了通过在物镜的非球面上使绕射面一体化,在CD或DVD的使用波长中修正特定的透明基板厚度的球面像差的技术。该物镜是利用绕射部分中发生的不足球面像差修正折射系统的基准非球面的过量球面像差。这时,由于绕射部分具有与波长成正比的能力,所以在透明基板厚的CD中具有将球面像差朝向过量方向修正的功能。因此,如果适当地选择折射部分和绕射部分的能力分配,则能用DVD工作时的光源波长650nm修正0.6mm的透明基板厚度的球面像差,还能用CD工作时的光源波长780nm修正1.2mm的透明基板厚度的球面像差。另外,在特开平11-274646号公报中记载了实施绕射面的例子,该绕射面用来修正温度变化时塑料透镜的折射率变化引起的焦点位置的变化。
在这些物镜中,为了高密度的信息的记录/再生,伴随光拾波装置的有限化、短波长化、高NA化的进展,由温度变化引起的球面像差的变化有增大的倾向。假设物镜的像侧数值孔径为NA、焦距为f、成像放大率为m,激光光源波长为λ,则由温度变化引起的球面像差的3次分量的变化量δSA3能用下式表示,
(δSA3/δT)∝f·(1-m)4·NA4/λ        (116)。因此,高NA用物镜、物镜的有限配合量越大,或激光光源的短波长化越进展,温度特性越有劣化的倾向。在表14中示出了现有的折射面物镜设计时的误差特性(现有例1)。另外,此后(包含表中的透镜数据),用E(例如2.5×E-3)表示10的幂指数(例如2.5×10-3)。
[表14]
f(mm)DVD m λ(nm) NA 透明基板厚度(mm) dn/dT(/℃) 温度变化时(δT=+30℃,δλ=+6nm)的δSA3(λrms)a,DVD
现有例1 3.0 0 785 0.50 1.2 -1.20E-04 +0.011(CD)
现有例2 3.0 -1/7.0 650 0.60 0.6 -1.20E-04 +0.098
现有例3 3.05 -1/6 650 0.60 0.6 -1.20E-04 -0.002
f(mm)DVD m λ(nm) NA 透明基板厚度(mm) dn/dT(/℃) 温度变化时(ΔT=+30℃,δλ=+δnm)的δSA3(λrms),DVD
实施例1 3.0 -1/7.0 650/780 0.60/0.45 0.6/1.2 -5.80E-06 +0.002
实施例2 3.0 -1/7.0 650/780 0.60/0.45 0.6/1.2 -1.20E-04,+0.8E-06 +0.027
实施例3 3.0 660/790 0.65/0.45 0.6/1.2 -5.70E-06 +0.009
实施例4 3.0 660/790 0.65/0.50 0.6/1.2 -1.20E-04,+7.4E-06 +0.019
实施例5 3.0 -1/7.0 650/780 0.60/0.45 0.6/1.2 -1.20E-04,+0.8E-06 -0.004
实施例6 3.0 -1/10.0 650/780 0.60/0.45 0.6/1.2 -5.80E-06 +0.002
波长变化时(δλ=+10nm)的δSA3(λrms),DVD 物镜型式 绕射环的最小间距(μm)
+0.000(CD) 只有折射面 /
+0.008 只有折射面 /
+0.076 绕射面 3
波长变化时(δλ=+10nm)的δSA3(λrms),DVD 物镜型式 绕射环的最小间距(μm) DVD光点直径(μm) CD光点直径(μm)
+0.007 只有折射面 / 0.903 1.420
+0.005 只有折射面 / 0.898 1.414
+0.008 绕射面 14 0.846 1.487
+0.032 绕射面 9 0.851 1.265
-0.012 绕射面 10 9.004 1.359
-0.001 绕射面 8 8.900 1.430
对于这样的问题,如现有的技术所述,考虑了利用绕射改善温度特性的方法。可是如果用绕射面改善温度特性,则产生以下两种不良现象。这样的不良现象的第一种,是波长特性变弱。本来折射部分和绕射部分由于温度变化而引起的球面像差的发生方向相反,在进一步改善了温度特性的情况下,绕射部分的效力相对地强,只是在折射部分发生的球面像差被消除,但在不伴有温度变化的波长变化时,它被作为残留像差而留下来。
第二种不良现象是如果使绕射效力增大,则绕射条纹间距变细,绕射效率下降。特别是具有越是在物镜周边部分进行,间距变得越细的倾向。在完全修正了温度特性的表14中的现有例2的情况下,绕射环的最小间距为3微米,在该环处绕射效率下降到80%左右。
本发明就是为解决上述问题而提出的,其第二个目的在于提供一种即使是温度特性严格的有限的配合强或高NA的物镜,也能确保良好的温度特性,而且能进行DVD系列(DVD-ROM、DVD+RAM)和CD系列(CD-ROM、CD+RW)的透明基板厚度不同的光信息记录媒体的记录/再生的物镜及光拾波装置。
说明达到第一个目的的结构。
如果在物镜上设置绕射部,则即使是单片透镜,在绕射母非球面的折射能力和绕射部分的绕射能力中都可能有分散,与只用折射构成透镜的情况相比,能增加设计自由度。如果很好地分配该折射能力和绕射能力,则能修正温度特性。首先,说明导入有限光学系统中的塑料物镜时该温度特性的修正。
假设在光信息记录媒体的记录再生中多数使用的没有绕射图形的非球面树脂制的单物镜的修正了球面像差的树脂制正透镜,相对于温度变化的3次球面像差量的变化为SA/T,用下式表示。
SA/T=(SA/n)·(n/T)
             +(SA/n)·(n/λ)·(λ/T)
=(SA/n){(n/T)+(n/λ)·(λ/T)}    (4)式中,在树脂材料的情况下,(n/T)<0,(n/λ)<0。在玻璃材料的情况下,(n/T)=0,(n/λ)<0。在半导体激光的情况下,(λ/T)>0,在SHG激光、固体激光、气体激光等的情况下,(λ/T)=0。
另外,式中虽然设玻璃材料的(n/T)为零,SHG激光、固体激光、气体激光等的(λ/T)为零,但实际上严格地说这些值不为0。可是,在本发明的利用领域中,在实用上可以认为是0,由此能使说明简单化,以下将这些值作为0进行说明。
其次,在光源为SHG激光、固体激光、气体激光等,(λ/T)=0的情况下,
SA/T=(SA/n)·(n/T)          (5)
如果该透镜是玻璃制的,则由于(n/T)=0,所以SA/T=0。另一方面,如果透镜是树脂制的,则由于(n/T)<0,在这种透镜的情况下,SA/T>0,所以(SA/n)<0。另外,在光源为半导体激光的情况下,(λ/T)>0。
这时即使在透镜是玻璃制的情况下,也是
SA/T=(SA/n)·(n/T)·(λ/T)      (6)由于(n/λ)<0、  (SA/n)<0,所以SA/T>0。
另外,不管是玻璃材料、还是树脂材料,如果入射的光的波长更短,则(n/λ)的绝对值增大。因此在利用波长短的半导体激光的情况下,例如即使是玻璃材料,也需要注意球面像差的温度变化。
另一方面,关于具有绕射图形的非球面树脂制单透镜,将相对于温度变化的3次球面像差量的变化量如下定式化为SA/T。在此情况下,有必要取入折射能力的特性和绕射能力的特性两者。将脚注R附加在折射透镜部分有用的球面像差量的变化量SA上,将脚注D附加在绕射能力有用的球面像差量的变化量SA上,可如下表示。
SA/T=(SAR/n)·(n/T)
               +(SAR/n)·(n/λ)·(λ/T)
               +(SAD/λ)·(λ/T)                (7)这里,在光源为SHG激光、固体激光、气体激光等、(λ/T)=0的情况下,下式成立。
SA/T=(SAR/n)·(n/T)      (8)
这里,不用说在玻璃制透镜的情况下,(n/T)=O,与(SAR/n)的值无关,SA/T=0。另一方面,如果透镜是树脂制的,则(n/T)<0,但如果(SAR/n)=0,则能有SA/T=0。
因此,在本发明中,关于折射能力,应使(SAR/n)=0,将绕射能力导入非球面树脂制单透镜。但在此情况下,只在折射能力部分残留球面像差,但能利用绕射能力部分修正一者的光信息记录媒体的球面像差。
另一方面,在光源为半导体激光的情况下,在(n/T)<0、具有上述的(SAR/n)=0的特性的物镜的情况下,由上式(7)得
SA/T=(SAD/λ)·(λ/T)      (9)但一般情况下(SAD/λ)≠0,可知3次球面像差量随温度而变化。
另外,上式(7)能变形为下式。
SA/T=(SAR/n)·{(n/T)+(n/λ)·(λ/T)}
               +(SAD/λ)·(λ/T)       (10)
这里,在树脂制透镜的情况下,(SA/T)<0,另外由于光源是半导体激光,所以(λ/T)>0,故
(n/T)+(n/λ)·(λ/T)<0      (11)
作为前提,设(SAR/n)<0,由(11)知(10)的第一项为正值。由于SA/T=0,所以有必要使第二项为负值,但由于(λ/T)>0,所以(SAD/λ)<0成为条件。
在具有这样的特性的绕射能力的非球面树脂制单透镜中,在(λ/T)=0的情况下,在上式(8)中,(SAR/n)<0,而且(n/T)<0,所以SA/T>0。
另外,温度一定、仅波长变化时球面像差SA/λ用下式表示。
SA/λ=(SAR/n)·(n/λ)+(SAD/λ) (12)但第一项为正,第二项为负,众所周知,主要由于来自绕射能力的用处大,所以具有绕射能力的非球面单透镜的色像差由上式(12)的第二项决定SA/λ的符号,一般说来SA/λ<0。
即,在导入了绕射能力的树脂制单透镜中,由于(SA/T)>0,而且(SAD/λ)<0,所以即使在光源为半导体激光的情况下,也能使SA/T=0。
反之,假设(SAR/n)>0,虽然省略了计算,但由于SAR/T<0,而且SAD/λ>0,所以在光源为半导体激光的情况下,也能使SA/T=0。
即,使SAR/T和SAD/λ的符号相反即可。这时下面的关系成立。
(SAR/T)·(SAD/λ)<0      (13)如果采用本发明,则能提供一种对应于使用环境的温度变化,能确保充分的性能的物镜。这里,在(SA/T)>0的情况下,由于近似于没有绕射能力的非球面树脂制单透镜的特性,最好绕射能力的负担少。如果采用本发明,能提供对应于使用环境的温度变化,能确保充分的性能的物镜。
用上述构成的物镜能对一个光信息记录媒体进行球面像差修正和温度修正。另外,为了进行另一个光信息记录媒体的记录/再生,在物镜的至少一个面上形成能将入射到物镜上的光束分割定义为几个区域的光学面区域。而且,将分割的光束的中间部分的光束作为对应于另一个盘的透明基板厚度的球面像差设计。通过良好地分配这些分割光束,能进行一个光信息记录媒体的球面像差和温度修正、以及另一个光信息记录媒体的球面像差修正。
发明概述
通过下列构成的本发明能实现上述目的。
(1)中记载的光拾波装置,具有光源、以及包括将从上述光源射出的光束会聚在光信息记录媒体的信息记录面上用的物镜的聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,该光拾波装置的特征在于:
上述物镜是塑料透镜,
对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时、以及对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,来自上述光源的发散光束入射到上述物镜上,
假设上述光源的波长为λ,球面像差的变化相对于物像间距离变化δU(|δU|≤0.5mm)为δSA1/δU,球面像差的变化相对于温度变化δT(|δT|≤30℃)为δSA2/δT时,满足下面的条件式。
|δSA1/δU|·|δU|+|δSA2/δT|·|δT|≤0.07λrms    (14)
在(1)中记载的光拾波装置中,例如将绕射结构设置在物镜上等,着眼于|δSA1/δU|·|δU|和|δSA2/δT|·|δT|的和,通过使该和为0.07λrms以下,即使在使单一光源波长的发散光束入射到上述物镜上的状态下,也能对两个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生,能省略形成入射到物镜上的平行光束用的准直透镜等,能谋求降低成本,同时能使光拾波装置的结构紧凑化。
另外,物像间距离是光源(发光点)和光信息记录媒体的信息记录面之间的距离。
(2)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的至少一个面在有效直径内的至少周边一侧的区域中备有绕射结构,若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT时,满足下面的条件式,所以在使发散光束入射到上述物镜上的状态下,能对两个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生。|δSA1/δT|≤0.002λrms/℃        (15)
(3)中记载的光拾波装置特征在于:由于从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,所以在使发散光束入射到上述物镜上的状态下,能对两个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生。
|δSA1/δT|≤0.0005λrms/℃     (16)
(4)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大区域的绕射结构是绕射环,若从上述光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2      (17)。
(5)中记载的光拾波装置的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3      (18)。
(6)中记载的光拾波装置的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3      (19)。
(7)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(8)中记载的光拾波装置的特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
(9)中记载的光拾波装置的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)8.0×10-2      (20)。
(10)中记载的光拾波装置的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(11)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
另外,所谓闪烁分量,是指将某球面像差量给予通过了中间光学面区域的光束,在正规的光信息记录媒体的聚焦位置出现非成像状态的分量,作为球面像差量最好大一些。另外光学面的边界位置的球面像差的阶梯量最好也大一些。
(12)中记载的光拾波装置的特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(13)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
(14)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2          (21);
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2          (22)。
(15)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,通过上述中间光学面区域的光束具有不足球面像差。
(16)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
(17)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
(18)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,假设上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(19)中记载的光拾波装置的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2     (23)。
(20)中记载的光拾波装置的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(21)中记载的光拾波装置的特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(22)中记载的光拾波装置的特征在于:上述光轴侧光学面区域在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过它的光束具有不足球面像差,在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过它的光束具有过量球面像差。
(23)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2         (21)。
(24)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                  (25)。
(25)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(26)中记载的光拾波装置,具有波长互不相同的第一光源及第二光源、以及包括将从上述第一及第二光源射出的光束会聚在光信息记录媒体的信息记录面上用的物镜的聚光光学系统,能用上述第一光源及上述聚光光学系统对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,同时能用上述第二光源及上述聚光光学系统对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,该光拾波装置的特征在于:
上述物镜是塑料透镜,
对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,来自上述第一光源的发散光束入射到上述物镜上,
假设上述第一光源的波长为λ1,球面像差的变化相对于物像间距离变化δU(|δU|≤0.5mm)为δSA3/δU,球面像差的变化相对于温度变化δT(|δT|≤30℃)为δSA4/δT时,满足下面的条件式。
|δSA3/δU|·|δU|+|δSA4/δT|·|δT|≤0.07λ1rms    (26)
对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,来自上述第二光源的发散光束入射到上述物镜上,
假设上述第二光源的波长为λ2,球面像差的变化相对于物像间距离变化δU(|δU|≤0.5mm)为δSA5/δU,球面像差的变化相对于温度变化δT(|δT|≤30℃)为δSA6/δT时,满足下面的条件式。
|δSA5/δU|·|δU|+|δSA6/δT|·|δT|≤0.07λ2rms    (27)
在(26)中所述的光拾波装置中,例如将绕射结构设置在物镜上等,着眼于|δSA3/δU|·|δU|和|δSA4/δT|·|δT|的和、以及|δSA5/δU|·|δU|和|δSA6/δT|·|δT|的和,通过使这样的和分别为0.07λ1rms、0.07λ2rms以下,即使在使不同的光源波长的发散光束入射到上述物镜上的状态下,也能对两个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生,能省略形成入射到物镜上的平行光束用的准直透镜等,能谋求降低成本,同时能使光拾波装置的结构紧凑化。
(27)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的至少一个面在有效直径内的至少周边一侧的区域中备有绕射结构,若从上述第一光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述第一光源的波长为λ1时,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λ1rms/℃      (28)。
(28)中记载的光拾波装置的特征在于:从上述第一光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λ1rms/℃      (29)。
(29)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述第一光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2      (30)。
(30)中记载的光拾波装置的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3      (31)。
(31)中记载的光拾波装置的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3      (32)。
(32)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(33)中记载的光拾波装置的特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
(34)中记载的光拾波装置的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述第二光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2       (33)。
(35)中记载的光拾波装置的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(36)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
(37)中记载的光拾波装置的特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(38)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
(39)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2          (34);
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2          (35)。
(40)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,通过上述中间光学面区域的光束具有过量球面像差。
(41)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
(42)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
(43)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,假设上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(44)中记载的光拾波装置的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述第二光源射出的光束中通过上述第二光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2      (35)
(45)中记载的光拾波装置的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(46)中记载的光拾波装置的特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t1修正球面像差的功能。
(47)中记载的光拾波装置的特征在于:在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有对通过它的光束修正球面像差的功能,在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述外侧光学面区域具有使通过它的光束产生闪烁分量的功能。
(48)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2           (36)。
(49)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                     (37)。
(50)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(51)中记载的光拾波装置的物镜,具有光源、以及包括从上述光源射出的发散光束入射到物镜上、并会聚在光信息记录媒体的信息记录面上用的上述物镜的聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,其特征在于:
上述物镜是塑料透镜,
上述物镜的至少一个面在有效直径内的至少周边一侧的区域中备有绕射结构,若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述光源的波长为λ时,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λrms/℃       (38)。
在(51)中所述的物镜,通过将满足上述(38)式的绕射结构设置在上述周边侧的区域中,即使在将该物镜配置在光拾波装置中,使来自光源的发散光束入射到上述物镜上的状态下,也能对两个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生,能省略形成入射到物镜上的平行光束用的准直透镜等,能谋求降低成本,同时能使光拾波装置的结构紧凑化。
(52)中记载的物镜的特征在于:从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λrms/℃         (39)。
(53)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2      (40)。
(54)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3       (41)。
(55)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3       (42)。
(56)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(57)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
(58)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2      (43)。
(59)中记载的物镜的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(60)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
(61)中记载的物镜的特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(62)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
(63)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2           (44);
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2           (45)。
(64)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,通过上述中间光学面区域的光束具有不足球面像差。
(65)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
(66)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
(67)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,假设上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(68)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2      (46)。
(69)中记载的物镜的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(70)中记载的物镜的特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(71)中记载的物镜的特征在于:上述光轴侧光学面区域在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过它的光束具有不足球面像差,在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过它的光束具有过量球面像差。
(72)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2         (47)。
(73)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1-1/7.5                     (48)。
(74)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(75)中记载的物镜,是能用包括波长互不相同的第一光源及第二光源、以及从上述第一及第二光源射出的发散光束入射到物镜上、并会聚在光信息记录媒体的信息记录面上用的物镜的聚光光学系统,对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,同时能对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生的光拾波装置的物镜,其特征在于:
上述物镜是塑料透镜,
上述物镜的至少一个面在有效直径内的至少周边一侧的区域中备有绕射结构,若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述光源的波长为λ1时,满足下面的条件式,
|SA1/δT|≤0.002λ1rms/℃         (49)。
在(75)中所述的物镜,通过将满足上述(49)式的绕射结构设置在上述周边侧的区域中,即使在将该物镜配置在光拾波装置中,使来自波长不同的各个光源的发散光束入射到物镜上的状态下,也能对两个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生,能省略形成入射到物镜上的平行光束用的准直透镜等,能谋求降低成本,同时能使光拾波装置的结构紧凑化。
(76)中记载的物镜的特征在于:从上述第一光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λ1rms/℃        (50)。
(77)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述第一光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2      (51)。
(78)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3      (52)。
(79)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3      (53)。
(80)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(81)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
(82)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2      (54)。
(83)中记载的物镜的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(84)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
(85)中记载的物镜的特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(86)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
(87)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2          (55);
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2          (56)。
(88)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,通过上述中间光学面区域的光束具有过量球面像差。
(89)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
(90)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
(91)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,假设上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(92)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述第二光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2      (57)。
(93)中记载的物镜的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(94)中记载的物镜的特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t1修正球面像差的功能。
(95)中记载的物镜的特征在于:在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有对通过它的光束修正球面像差的功能,在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述外侧光学面区域具有使通过它的光束产生闪烁分量的功能。
(96)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2           (58)。
(97)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                   (59)。
(98)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(99)中记载的物镜,是具有光源、以及包括从上述光源射出的发散光束入射到物镜上、并会聚在光信息记录媒体的信息记录面上用的上述物镜的聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生的光拾波装置的物镜,其特征在于:
上述物镜是塑料透镜,
上述物镜的至少一个面在有效直径内从上述物镜的光轴朝向周边备有至少两种区域,在上述有效直径内的至少周边侧的区域中备有绕射结构,
若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述光源的波长为λ时,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λrms/℃,
比上述周边侧的区域靠近内侧的区域设计成在用于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差。
在(99)中所述的物镜,利用上述周边侧的区域的绕射结构,对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,修正相对于温度变化的球面像差的变化δSA1/δT,另一方面,用比上述周边侧的区域靠近内侧的区域在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差,所以即使在将上述物镜配置在光拾波装置中,使来自光源的发散光束入射到物镜上的状态下,也能对两个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生,能省略形成入射到物镜上的平行光束用的准直透镜等,能谋求降低成本,同时能使光拾波装置的结构紧凑化。
(100)中记载的物镜的特征在于:从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λrms/℃        (60)。
(101)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2        (61)。
(102)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3        (62)。
(103)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3        (63)。
(104)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(105)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
(106)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2     (64)。
(107)中记载的物镜的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(108)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
(109)中记载的物镜的特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(110)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
(111)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2        (65);
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2        (66)。
(112)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,通过上述中间光学面区域的光束具有不足球面像差。
(113)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
(114)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
(115)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,假设上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(116)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2      (67)。
(117)中记载的物镜的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(118)中记载的物镜的特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(119)中记载的物镜的特征在于:上述光轴侧光学面区域在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过它的光束具有不足球面像差,在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过它的光束具有过量球面像差。
(120)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2        (68)。
(121)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                    (69)。
(122)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(123)中记载的物镜,是具有波长互不相同的第一光源及第二光源、以及包括从上述第一及第二光源射出的发散光束入射到物镜上、并会聚在光信息记录媒体的信息记录面上用的物镜的聚光光学系统,能用上述第一光源和上述聚光光学系统,对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,同时能用上述第二光源和上述聚光光学系统,对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生的光拾波装置的物镜,其特征在于:
上述物镜是塑料透镜,
上述物镜的至少一个面在有效直径内从上述物镜的光轴朝向周边备有至少两种区域,在上述有效直径内的至少周边侧的区域中备有绕射结构,
若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述第一光源的波长为λ时,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λrms/℃            (70),
比上述周边侧的区域靠近内侧的区域设计为在用于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差。
在(123)中所述的物镜,利用上述周边侧的区域的绕射结构,对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,修正相对于温度变化的球面像差的变化δSA1/δT,另一方面,用比上述周边侧的区域靠近内侧的区域在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差,所以即使在将上述物镜配置在光拾波装置中,使各个不同光源的发散光束分别入射到物镜上的状态下,也能对两个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生,能省略形成入射到物镜上的平行光束用的准直透镜等,能谋求降低成本,同时能使光拾波装置的结构紧凑化。
(124)中记载的物镜的特征在于:从上述第一光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λrms/℃     (71)。
(125)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述第一光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2        (72)。
(126)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3        (73)。
(127)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3        (74)。
(128)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(129)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
(130)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述第二光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2     (75)。
(131)中记载的物镜的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(132)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
(133)中记载的物镜的特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(134)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
(135)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2          (76);
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2          (77)。
(136)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,通过上述中间光学面区域的光束具有不足球面像差。
(137)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
(138)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
(139)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,假设上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(140)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2      (78)。
(141)中记载的物镜的特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
(142)中记载的物镜的特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t1修正球面像差的功能。
(143)中记载的物镜的特征在于:在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有对通过它的光束修正球面像差的功能,在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述外侧光学面区域具有使通过它的光束产生闪烁分量的功能。
(144)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2          (80)。
(145)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                    (81)。
(146)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(147)中记载的物镜,是具有光源、以及包括从上述光源射出的发散光束入射到物镜上、并会聚在光信息记录媒体的信息记录面上用的上述物镜的聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生的光拾波装置的物镜,其特征在于:
上述物镜是塑料透镜,
上述物镜的至少一个面在有效直径内的至少周边侧的区域中备有绕射结构,若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述光源的波长为λ时,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λrms/℃          (82)。
在(147)中所述的物镜,利用上述周边侧的区域的绕射结构,对上述光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,适当地修正相对于温度变化的球面像差的变化δSA1/δT,所以即使在将上述物镜配置在光拾波装置中,使来自光源的发散光束入射到物镜上的状态下,也能对两个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生,能省略形成入射到物镜上的平行光束用的准直透镜等,能谋求降低成本,同时能使光拾波装置的结构紧凑化。
(148)中记载的物镜的特征在于:从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λrms/℃      (83)。
(149)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2        (84)。
(150)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3        (85)。
(151)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3        (86)。
(152)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(153)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
(154)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2      (87)。
(155)中记载的物镜的特征在于:上述外侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
(156)中记载的物镜的特征在于:对上述光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2          (88);
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2          (89);
(157)中记载的物镜的特征在于:上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
(158)中记载的物镜的特征在于:上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
(159)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,假设上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
(160)中记载的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2      (90)。
(161)中记载的物镜的特征在于:上述外侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
(162)中记载的物镜的特征在于:对上述光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2           (91)。
(163)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                   (92)。
(164)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(165)中记载的光拾波装置的特征在于:使用了(51)至(164)中的任一项记载的物镜。
(166)中记载的物镜,是通过使从光源射出的光通过光信息记录媒体的透明基板会聚在其信息记录面上,对上述光信息记录媒体进行信息的记录或再生用的物镜,该物镜的特征在于:
上述物镜的至少一个面在上述物镜的有效直径内由至少两种以上的光学面区域构成,在与光轴垂直的方向上,在最外侧光学面区域中、或使通过了最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中,形成利用形成了绕射环的n次光的绕射部,
假设上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.50×10-3       (93)。
这里,例如在入射发散光束的物镜的情况下,由于(1)式所示的m不为0,所以相对于温度变化的球面像差的变化量增大。因此,如(166)中记载的物镜所示,通过设置绕射环、而且使其平均间距Pout满足(93)式,能抑制相对于温度变化的球面像差的变化,即使在入射了发散光束的情况下,也能获得良好的特性,所以能省略准直透镜等,在此情况下能谋求紧凑化、低成本化。
(167)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3        (94)。
(168)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在中间光学面区域中设置了相对于外侧及内侧光学面区域球面像差不连续部分。
(169)中记载的物镜的特征在于:在上述中间光学面区域中形成折射部和绕射部两者中的至少一者。
(170)中记载的物镜的特征在于:在除去上述中间光学面区域以外的包含光轴的光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤6.0×10-2      (95)。
(171)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的至少一个面由两种光学面形成,在包含光轴的光学面区域中形成带有绕射环的绕射部,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤6.0×10-2       (96)。
(172)中记载的物镜的特征在于:由塑料材料构成。
(173)中记载的物镜是光拾波装置的物镜,该光拾波装置具有对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体射出光束的光源、以及包括使从上述光源射出的光束通过上述第一及第二光信息记录媒体的透明基板会聚在信息记录面上的物镜的聚光光学系统,对各光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,该光拾波装置的物镜的特征在于:
上述物镜的至少一个面在上述物镜的有效直径内由至少两种以上的光学面区域构成,在与光轴垂直的方向上,在最外侧光学面区域中、或使通过了最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中,形成利用形成了绕射环的n次光的绕射部,
假设上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.50×10-3        (97)。
如上所述,在入射发散光束的物镜的情况下,由于(1)式所示的m不为0,所以相对于温度变化的球面像差的变化量增大。因此,如权利要求173中记载的物镜所示,通过设置绕射环、而且使其平均间距Pout满足(97)式,能抑制相对于温度变化的球面像差的变化,即使在入射了发散光束的情况下,也能获得良好的特性。另外,使用权利要求173中记载的物镜的光拾波装置是对多种光信息记录媒体进行信息的记录或再生的,因此使用发散光束能省略准直透镜,在此情况下能谋求紧凑化、低成本化。
(174)中记载的物镜的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3        (98)。
(175)中记载的物镜的特征在于:发散光从光源入射到上述物镜中。
(176)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                   (99)。
(177)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率n2为m2≈m1。
(178)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述最外侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
(179)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,关于最外侧光学面区域的球面像差在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过该中间光学面区域的光束具有的球面像差不连续,而产生闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
(180)中记载的物镜的特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(181)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过包含光轴的光学面区域和最外侧光学面区域的光束,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过包含光轴的光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
(182)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2           (100);
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2           (101)。
(183)中记载的物镜的特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用同一光源波长的光束,对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束具有不足球面像差。
(184)中记载的物镜的特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用不同的光源波长的光束,对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束具有过量球面像差。
(185)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述包含光轴的光学面区域具有修正球面像差的功能。
(186)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述包含光轴的光学面区域具有修正温度特性的功能。
(187)中记载的物镜的特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用同一光源波长的光束,至少一个面由两种以上的光学面构成,上述包含光轴的光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(188)中记载的物镜的特征在于:上述包含光轴的光学面区域在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过它的光束具有不足球面像差,在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过它的光束具有过量球面像差。
(189)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的距离NAH(mm)的范围内形成对上述透明基板的厚度t修正球面像差的区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2            (102)。
(190)中记载的物镜在光拾波装置中,即在具有对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体射出光束的光源、以及包括使从上述光源射出的光束通过上述第一及第二光信息记录媒体的透明基板会聚在信息记录面上的物镜的聚光光学系统,对各光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生的光拾波装置中,其特征在于:
上述物镜的至少一个面在上述物镜的有效直径内由至少两种以上的光学面区域构成,在与光轴垂直的方向上,在最外侧光学面区域中、或使通过了最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中,形成利用形成了绕射环的n次光的绕射部,
假设上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.50×10-3        (103)。
(191)中记载的光拾波装置的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3        (104)。
(192)中记载的光拾波装置的特征在于:发散光入射到上述物镜中。
(193)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                   (105)。
(194)中记载的光拾波装置的特征在于:备有调整上述光源和上述物镜或上述光信息记录媒体的信息记录面之间的距离的距离调整装置。
(195)中记载的光拾波装置的特征在于:上述距离调整装置根据上述光源在室温下的波长,调整上述距离。
(196)中记载的光拾波装置的特征在于:备有调整气氛温度的温度调整装置。
(197)中记载的光拾波装置的特征在于:上述光源是半导体激光器,上述温度调整装置调整上述半导体激光器的温度。
(198)中记载的光拾波装置的特征在于:实际上在使上述成像放大率一定的状态下,驱动上述物镜聚焦。
(199)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(200)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述最外侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
(201)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,关于最外侧光学面区域的球面像差在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过该中间光学面区域的光束具有的球面像差不连续,而产生闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
(202)中记载的光拾波装置的特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(203)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过包含光轴的光学面区域和最外侧光学面区域的光束,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过包含光轴的光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
(204)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2          (106);
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2          (107)。
(205)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用同一光源波长的光束,对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束具有不足球面像差。
(206)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用不同的光源波长的光束,对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束具有过量球面像差。
(207)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述包含光轴的光学面区域具有修正球面像差的功能。
(208)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述包含光轴的光学面区域具有修正温度特性的功能。
(209)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用同一光源波长的光束,至少一个面由两种以上的光学面构成,上述包含光轴的光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
(210)中记载的光拾波装置的特征在于:上述包含光轴的光学面区域在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过它的光束具有不足球面像差,在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过它的光束具有过量球面像差。
(211)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的距离NAH(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2           (107)。
(212)中记载的光拾波装置的特征在于:假设光源波长为λ1时,通过了上述最外侧光学面区域的光束的相对于温度变化的球面像差的变化满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λ1rms/℃       (108)。
(213)中记载的物镜是光拾波装置的透镜,该光拾波装置具有对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体射出光束的光源、以及包括使从上述光源射出的光束通过上述第一及第二光信息记录媒体的透明基板会聚在信息记录面上的物镜的聚光光学系统,对各光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,该光拾波装置的物镜的特征在于:
上述物镜的至少一个面在上述物镜的有效直径内由至少两种以上的光学面区域构成,
在与光轴垂直的方向上,在最外侧光学面区域中、或使通过了最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中,形成绕射环,进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生时,对通过上述最外侧光学面区域的光束进行温度特性的修正,
另一方面,对通过靠近外侧光学面区域的内侧区域的光束进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的球面像差的设计。
如果采用(213)中记载的物镜,则由于使用上述绕射环进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生时,对通过上述最外侧光学面区域的光束进行温度特性的修正,对通过靠近外侧光学面区域的内侧区域的光束进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的球面像差的设计,所以能平衡地进行温度特性的修正和球面像差的设计。
(214)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                  (109)。
(215)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(216)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的光学面区域的内侧,配置对进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生的光束进行球面像差的修正的光学面区域。
(217)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的光学面区域的内侧,配置对进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生的光束进行温度特性的修正的光学面区域。
(218)中记载的物镜是光拾波装置的透镜,该光拾波装置具有对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体射出光束的波长为λ1的第一光源、对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体射出光束的波长为λ21<λ2)的第二光源、以及包括使从上述第一及第二光源射出的光束通过上述第一及第二光信息记录媒体的透明基板会聚在信息记录面上的物镜的聚光光学系统,对各光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,该光拾波装置的物镜的特征在于:
上述物镜的至少一个面在上述物镜的有效直径内由至少两种以上的光学面区域构成,
在与光轴垂直的方向上,在最外侧光学面区域中、或使通过了最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中形成绕射环,进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生时,对通过上述最外侧光学面区域的光束进行温度特性的修正,
另一方面,对通过靠近外侧光学面区域的内侧区域的光束进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的球面像差的设计。
(219)中记载的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                   (109)。
(220)中记载的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(221)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在中间光学面区域形成只使用波长为λ2的第二光源时利用的光学面区域,在该中间光学面区域的内侧配置对来自波长为λ1的第一光源的光束进行球面像差的修正的光学面区域。
(222)中记载的物镜的特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在中间光学面区域形成只使用波长为λ2的第二光源时利用的光学面区域,在该中间光学面区域的内侧配置对来自波长为λ1的第一光源的光束进行温度特性的修正的光学面区域。
(223)中记载的物镜的特征在于:来自上述第二光源的光束专用的光学面区域和最外侧光学面区域相邻。
(224)中记载的物镜的特征在于:假设上述物镜的焦距为f时,利用n次光的上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.50×10-3       (111)。
(225)中记载的物镜的特征在于:通过上述最外侧光学面区域和与其相邻的上述中间光学面区域的光束的球面像差不连续。
(226)中记载的物镜的特征在于:绕射部和折射部两者中的至少一者配置在上述中间光学面区域中。
(227)中记载的物镜的特征在于:用塑料材料构成。
(228)中记载的光拾波装置,具有对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体射出光束的光源、以及包括使从上述光源射出的光束通过上述第一及第二光信息记录媒体的透明基板会聚在信息记录面上的物镜的聚光光学系统,对各光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,该光拾波装置的特征在于:
上述物镜的至少一个面在上述物镜的有效直径内由至少两种以上的光学面区域构成,
在与光轴垂直的方向上,在最外侧光学面区域中、或使通过了最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中形成绕射环,进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生时,对通过上述最外侧光学面区域的光束进行温度特性的修正,
另一方面,对通过靠近外侧光学面区域的内侧区域的光束进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的球面像差的设计。
(229)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                   (112)。
(230)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(231)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的光学面区域的内侧,配置对进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生的光束进行球面像差的修正的光学面区域。
(232)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的光学面区域的内侧,配置对进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生的光束进行温度特性的修正的光学面区域。
(233)中记载的光拾波装置,具有对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体射出光束的波长为λ1的第一光源、对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体射出光束的波长为λ21<λ2)的第二光源、以及包括使从上述第一及第二光源射出的光束通过上述第一及第二光信息记录媒体的透明基板会聚在信息记录面上的物镜的聚光光学系统,对各光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,该光拾波装置的物镜的特征在于:
上述物镜的至少一个面在上述物镜的有效直径内由至少两种以上的光学面区域构成,
在与光轴垂直的方向上,在最外侧光学面区域中、或使通过了最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中形成绕射环,进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生时,对通过上述最外侧光学面区域的光束进行温度特性的修正,
另一方面,对通过靠近外侧光学面区域的内侧区域的光束进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的球面像差的设计。
(234)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5                   (113);
(235)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
(236)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在来自波长为λ2的第二光源的光束用的光学面区域的内侧,配置对来自波长为λ1的第一光源的光束进行球面像差的修正的光学面区域。
(237)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在来自波长为λ2的第二光源的光束用的光学面区域的内侧,配置对来自波长为λ1的第一光源的光束进行温度特性的修正的光学面区域。
(238)中记载的光拾波装置的特征在于:来自上述第二光源的光束专用的光学面区域和最外侧光学面区域相邻。
(239)中记载的光拾波装置的特征在于:假设上述物镜的焦距为f时,利用n次光的上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.50×10-3     (114);
(240)中记载的光拾波装置的特征在于:上述最外侧光学面区域和来自上述第二光源的光束用的光学面区域的球面像差不连续。
(241)中记载的光拾波装置的特征在于:绕射部和折射部两者中的至少一者配置在来自上述第二光源的光束专用的光学面区域中。
(242)中记载的光拾波装置的特征在于:假设室温时的光源波长为λ1时,通过了上述最外侧光学面区域的光束的相对于温度变化的球面像差的变化在以下范围内,
|δSA1/δT|≤0.0005λ1rms/℃         (115)。
(243)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜由塑料材料构成。
(244)中记载的物镜的特征在于:上述绕射次数n为|n|=1。
(245)中记载的光拾波装置的特征在于:上述绕射次数n为|n|=1。
下面,说明用于实现第二个目的结构。
(2-1)中记载的光拾波装置用的物镜,是具有对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体照射光束,进行信息的记录或再生的波长为λ1的第一光源;对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体照射光束,进行信息的记录或再生的波长为λ21<λ2)的第二光源;以及包括使从上述第一及第二光源射出的光束通过上述第一及第二光信息记录媒体的透明基板会聚在信息记录面上的物镜的聚光光学系统的光拾波装置用的物镜,用均匀的光学材料形成上述物镜,在上述光源的波长及室温环境下,上述光学材料对应于温度变化的折射率变化(以下称折射率温度依赖性)dn/dT的值为
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)            (117)。上述物镜形成得使沿着与光轴交叉的方向排列的至少两个光学功能面的光学作用不同,至少通过最外侧的上述光学功能面的光束只用于上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生。
通过使用物镜材料的温度依赖性小的材料,能使温度变化时的球面像差变化小。因此,如果用折射面构成物镜,则波长依赖性本来就小,所以温度特性和波长特性容易兼得。另外,即使在用绕射面构成物镜的情况下,象现有的物镜那样即使折射效力不强,也能改善温度特性,所以绕射环的间距不够小也可以。另外,如果在物镜上设置多个光学功能面,适当地设计各光学功能面,则在透明基板厚度不同的光信息记录媒体中能达到必要的光点直径,能进行各光信息记录媒体的记录或再生。这里,所谓光学作用不同的光学功能面,当然包括象折射面和绕射结构的面那种完全不同种类的光学面、同种类的光学面,例如利用不同的非球面系数形成的具有不同功能的非球面、或通过不同的设计而具有绕射结构的光学面等。
(2-2)中记载的光拾波装置用的物镜,如果在边界部分具有台阶地形成上述各光学功能面,则球面像差的不连续量操作容易,例如,能使光信息记录媒体的记录面上的主光点和闪光分离得大一些。
(2-3)中记载的光拾波装置用的物镜是只用折射面构成的一例。在第一光信息记录媒体的必要的数值孔径比第二光信息记录媒体大的情况下,在近轴区域内第一光信息记录媒体和第二光信息记录媒体通用,假设在第二光信息记录媒体中利用中间光学功能面进行设计,则在第二光信息记录媒体上能形成所要求的光点直径。使用第一光信息记录媒体时,通过该中间光学功能面的光束成为闪光,但在最外侧光学功能面上使用第一光信息记录媒体时修正球面像差,则在第一光信息记录媒体上能形成所要求的光点直径。
(2-4)中记载的光拾波装置用的物镜,在上述中间光学功能面上比近轴边界部分远离光轴的边界部分的台阶大者最好用于第二光信息记录媒体的像差修正。
(2-5)中记载的光拾波装置用的物镜,如果将最内侧的上述光学功能面及最外侧的上述光学功能面对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的球面像差修正到0.04λ1rms以下,将上述中间光学功能面修正得对于透明基板厚度为tc(t1<tc<t2)的光信息记录媒体来说,球面像差达到最小,则能提高各个光点的光量,有利于提高光利用效率。
(2-6)中记载的光拾波装置用的物镜至少有两个上述的光学功能面,至少一个上述光学功能面有绕射结构,最靠近光轴的上述光学功能面设计为能利用通过它的光束对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差,用最外侧的上述光学功能面修正上述第一光信息记录媒体的球面像差,同时在上述第二光信息记录媒体上发生过量的球面像差,所以通过使各光学功能面对应于透明基板厚度不同的多个光信息记录媒体,能对它们适当地进行信息的记录或再生。
(2-7)中记载的光拾波装置用的物镜,由于通过上述各光学功能面的光束在上述物镜的任何一个面(即光源侧的面或光信息记录媒体一侧的面)上都通过上述绕射结构,且最外侧的上述光学功能面的绕射结构的绕射间距为5微米以上40微米以下,所以既能维持上述物镜的可制作性,又能抑制绕射效率的下降。
(2-8)中记载的光拾波装置用的物镜,由于在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使所发生的过量的球面像差从光轴侧向周边增加,所以能对透明基板厚度不同的多个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生。
(2-9)中记载的光拾波装置用的物镜,由于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时发生的球面像差在上述光学功能面的边界部分不连续,球面像差的不连续量为10微米以上30微米以下,所以如果球面像差的不连续量在10微米以上,则闪烁能被抑制在主光点附近,如果在30微米以下,则能良好地改善温度特性。
(2-10)中记载的光拾波装置用的物镜,由于在最内侧的上述光学功能面上,用相同次数的绕射光对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生,所以能较高地维持绕射效率。
(2-11)中记载的光拾波装置用的物镜,在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,由于用外侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数not、以及用内侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数nin满足
|not|≥|nin|            (118)。所以例如通过使由外侧的上述光学功能面的绕射结构发生的绕射光的效率下降,能降低闪光的光量,能对透明基板厚度不同的多个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生。
(2-12)中记载的光拾波装置用的物镜,由于上述绕射结构形成锯齿状的绕射环,且在外侧和内侧的光学功能面上形成的绕射环的设计基准波长不同,所以从绕射效率的观点来看,最好考虑在第一及第二光信息记录媒体上且在所利用的光学功能面上达到λ1和λ2之间的设计基准波长两者的光量平衡,在外侧的光学功能面中只在第一光信息记录媒体上使用,所以设计基准波长接近λ1者在光量上有利。
(2-13)中记载的光拾波装置用的物镜至少有3个上述光学功能面,最内侧的上述光学功能面只用折射面构成,中间的上述光学功能面有折射结构,对上述第一光信息记录媒体及上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时用的光束如果通过中间的上述光学功能面,则能对透明基板厚度不同的多个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生。
(2-14)中记载的光拾波装置用的物镜,由于在最外侧的上述光学功能面上形成锯齿状的绕射环,上述最外侧的光学功能面的设计基准波长λ0为0.9λ1≤λ0≤1.1λ1,所以能对上述第一光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生。
(2-15)中记载的光拾波装置用的物镜的最外侧的光学功能面能只用折射面构成。
(2-16)中记载的光拾波装置用的物镜对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m1能满足,
-1/4≤m1≤1/8              (119)。这里,如果成像放大率m1在下限以上,则像高特性良好,如果在上限以下,则能确保物镜的作用距离,所以是理想的。
(2-17)中记载的光拾波装置用的物镜对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m2能满足,
0.98m1≤m2≤1.02m1            (120)。这里,在m1和m2不同的情况下,且在使上述物镜的第一光信息记录媒体和第二光信息记录媒体的成像位置大致相同的情况下,由于发生发光点位置偏移,所以有可能准备两个信号检测用的传感器等,使得光学系统复杂化。即,如果满足(120)式,则在上述物镜的第一光信息记录媒体和上述第二光信息记录媒体上,能用一个传感器进行各光信息记录媒体的记录/再生时的信号检测。
(2-18)中记载的光拾波装置用的物镜,如果对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小、以及对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小相同,则能简化光拾波装置的结构。
(2-19)中记载的光拾波装置用的物镜,如果对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的数值孔径NA1满足,
NA1≥|0.60               (121)。则能进行高密度的信息记录或再生。
(2-20)中记载的光拾波装置用的物镜,如果上述第一光源的波长λ1在670nm以下,则能使用DVD等高密度的光信息记录媒体作为上述第一光信息记录媒体。
(2-21)中记载的光拾波装置用的物镜,上述光学材料是光学玻璃,如果分散值νd>50,则相对于温度变化的折射率变化小,另外还能使轴上的色像差良好,所以是理想的。另外,以上所述的(2-1)至(2-21)中的任意一项中记载的物镜即使在后面所述的使用上述物镜的光拾波装置、将多个光学元件粘贴起来的物镜、以及使用它的光拾波装置的发明中,也具有与上述同样的作用效果。
(2-22)中记载的光拾波装置的特征在于:在具有对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体照射光束,进行信息的记录或再生的波长为λ1的第一光源;对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体照射光束,进行信息的记录或再生的波长为λ21<λ2)的第二光源;以及包括使从上述第一及第二光源射出的光束通过上述第一及第二光信息记录媒体的透明基板会聚在信息记录面上的物镜的聚光光学系统的光拾波装置用的物镜中,用均匀的光学材料形成上述物镜,在上述光源的波长及室温环境下,上述光学材料对应于温度变化的折射率变化dn/dT的值为,
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)            (127)。上述物镜形成得使沿着与光轴交叉的方向排列的至少两个光学功能面的光学作用不同,至少通过最外侧的上述光学功能面的光束只用于上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生。这样的发明的作用效果与(2-1)中记载的发明相同。
(2-23)中记载的光拾波装置的特征在于:上述各光学功能面形成得在边界部分具有台阶。这样的发明的作用效果与(2-2)中记载的发明相同。
(2-24)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜只用折射面构成,至少形成3个上述光学功能面,通过最内侧的上述光学功能面的光束用于上述第一及第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过中间的上述光学功能面的光束用于上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过最外侧的上述光学功能面的光束用于上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生。这样的发明的作用效果与(2-3)中记载的发明相同。
(2-25)中记载的光拾波装置的特征在于:在上述中间的光学功能面中,远离光轴的边界部分的台阶比近轴边界部分的大。这样的发明的作用效果与(2-4)中记载的发明相同。
(2-26)中记载的光拾波装置的特征在于:最内侧的上述光学功能面及最外侧的上述光学功能面将对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的球面像差修正到0.04λ1rms以下,上述中间的光学功能面对透明基板厚度为tc(t1<tc<t2)的光信息记录媒体将球面像差修正到最小。这样的发明的作用效果与(2-5)中记载的发明相同。
(2-27)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜至少有两个上述的光学功能面,至少一个上述光学功能面有绕射结构,最靠近光轴的上述光学功能面设计为能利用通过它的光束对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差,用最外侧的上述光学功能面修正上述第一光信息记录媒体的球面像差,同时在上述第二光信息记录媒体上发生过量的球面像差。这样的发明的作用效果与(2-6)中记载的发明相同。
(2-28)中记载的光拾波装置的特征在于:通过上述各光学功能面的光束在上述物镜的任何一个面上都通过上述绕射结构,且最外侧的上述光学功能面的绕射结构的绕射间距为5微米以上40微米以下。这样的发明的作用效果与(2-7)中记载的发明相同。
(2-29)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的过量的球面像差从光轴侧向周边增加。这样的发明的作用效果与(2-8)中记载的发明相同。
(2-30)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的球面像差在上述光学功能面的边界部分不连续,球面像差的不连续量为10微米以上30微米以下。这样的发明的作用效果与(2-9)中记载的发明相同。
(2-31)中记载的光拾波装置的特征在于:在最内侧的上述光学功能面上,用相同次数的绕射光对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生。这样的发明的作用效果与(2-10)中记载的发明相同。
(2-32)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,用外侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数not、以及用内侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数nin满足
|not|≥|nin|          (128)。这样的发明的作用效果与(2-11)中记载的发明相同。
(2-33)中记载的光拾波装置的特征在于:上述绕射结构形成锯齿状的绕射环,且在外侧和内侧的光学功能面上形成的绕射环的设计基准波长不同。这样的发明的作用效果与(2-12)中记载的发明相同。
(2-34)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜至少有3个上述光学功能面,最内侧的上述光学功能面只用折射面构成,中间的上述光学功能面有折射结构,对上述第一光信息记录媒体及上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时用的光束通过中间的上述光学功能面。这样的发明的作用效果与(2-13)中记载的发明相同。
(2-35)中记载的光拾波装置的特征在于:在最外侧的上述光学功能面上形成锯齿状的绕射环,上述最外侧的光学功能面的设计基准波长λ0为0.9λ1≤λ0≤1.1λ1。这样的发明的作用效果与(2-14)中记载的发明相同。
(2-36)中记载的光拾波装置的特征在于:最外侧的光学功能面能只用折射面构成。这样的发明的作用效果与(2-15)中记载的发明相同。
(2-37)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m1能满足,
  -1/4≤m1≤1/8              (129)。这样的发明的作用效果与(2-16)中记载的发明相同。
(2-38)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m2能满足,
0.98m1≤m2≤1.02m1              (130)。这样的发明的作用效果与(2-17)中记载的发明相同。
(2-39)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小、以及对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小相同。这样的发明的作用效果与(2-18)中记载的发明相同。
(2-40)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的数值孔径NA1满足,
NA1≥|0.60                (131)。这样的发明的作用效果与(2-19)中记载的发明相同。
(2-41)中记载的光拾波装置的特征在于:上述第一光源的波长λ1在670nm以下。这样的发明的作用效果与(2-20)中记载的发明相同。
(2-42)中记载的光拾波装置的特征在于:上述光学材料是光学玻璃,分散值νd>50。这样的发明的作用效果与(2-21)中记载的发明相同。
(2-43)中记载的光拾波装置用的物镜,在具有对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体照射光束,进行信息的记录或再生的波长为λ1的第一光源;对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体照射光束,进行信息的记录或再生的波长为λ21<λ2)的第二光源;以及包括使从上述第一及第二光源射出的光束通过上述第一及第二光信息记录媒体的透明基板会聚在信息记录面上的物镜的聚光光学系统的光拾波装置用的物镜中,上述物镜是通过将至少由两种光学材料构成的多个光学元件粘接起来形成的粘接物镜,上述多个光学元件中能力分量强的光学元件所使用的光学材料对应于温度变化的折射率变化dn/dT的值满足,
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)            (127)。同时上述物镜形成得使沿着与光轴交叉的方向排列的至少两个光学功能面的光学作用不同,至少通过最外侧的上述光学功能面的光束只用于上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生,所以将对应于温度变化的折射率变化小的材料作为基准,通过将它与不同的材料组合起来形成物镜,能对透明基板厚度不同的多个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生。另外,在将光学元件粘接起来形成了物镜的情况下,如果降低能力强的透镜材料的温度依赖性,则能降低粘接的物镜总的温度依赖性。
(2-44)中记载的光拾波装置用的物镜,上述多个光学元件中,上述能力分量强的光学元件以外的至少一个光学元件由塑料材料形成,所以从容易形成的特性来说,具有容易构成不同的光学功能面的优点。
(2-45)中记载的光拾波装置用的物镜,由于在由塑料材料形成的上述光学元件的光学面上形成多个光学功能面,所以能提供容易制造的物镜。
(2-46)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:上述各光学功能面形成得在边界部分具有台阶。这样的发明的作用效果与(2-2)中记载的发明相同。
(2-47)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:上述物镜只用折射面构成,至少形成3个上述光学功能面,通过最内侧的上述光学功能面的光束用于上述第一及第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过中间的上述光学功能面的光束用于上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过最外侧的上述光学功能面的光束用于上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生。这样的发明的作用效果与(2-3)中记载的发明相同。
(2-48)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:在上述中间的光学功能面中,远离光轴的边界部分的台阶比近轴边界部分的大。这样的发明的作用效果与(2-4)中记载的发明相同。
(2-49)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:最内侧的上述光学功能面及最外侧的上述光学功能面将对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的球面像差修正到0.04λ1rms以下,上述中间的光学功能面对透明基板厚度为tc(t1<tc<t2)的光信息记录媒体将球面像差修正到最小。这样的发明的作用效果与(2-5)中记载的发明相同。
(2-50)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:上述物镜至少有两个上述的光学功能面,至少一个上述光学功能面有绕射结构,最靠近光轴的上述光学功能面设计为能利用通过它的光束对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差,用最外侧的上述光学功能面修正上述第一光信息记录媒体的球面像差,同时在上述第二光信息记录媒体上发生过量的球面像差。与(2-6)中记载的发明相同。
(2-51)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:通过上述各光学功能面的光束在上述物镜的任何一个面上都通过上述绕射结构,且最外侧的上述光学功能面的绕射结构的绕射间距为5微米以上40微米以下。这样的发明的作用效果与(2-7)中记载的发明相同。
(2-52)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的过量的球面像差从光轴侧向周边增加。这样的发明的作用效果与(2-8)中记载的发明相同。
(2-53)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的球面像差在上述光学功能面的边界部分不连续,球面像差的不连续量为10微米以上30微米以下。这样的发明的作用效果与(2-9)中记载的发明相同。
(2-54)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:在最内侧的上述光学功能面上,用相同次数的绕射光对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生。这样的发明的作用效果与(2-10)中记载的发明相同。
(2-55)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,用外侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数not、以及用内侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数nin满足
|not|≥|nin|            (128)。这样的发明的作用效果与(2-11)中记载的发明相同。
(2-56)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:上述绕射结构形成锯齿状的绕射环,且在外侧和内侧的光学功能面上形成的绕射环的设计基准波长不同。这样的发明的作用效果与(2-12)中记载的发明相同。
(2-57)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:上述物镜至少有3个上述光学功能面,最内侧的上述光学功能面只用折射面构成,中间的上述光学功能面有折射结构,对上述第一光信息记录媒体及上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时用的光束通过中间的上述光学功能面。这样的发明的作用效果与(2-13)中记载的发明相同。
(2-58)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:在最外侧的上述光学功能面上形成锯齿状的绕射环,上述最外侧的光学功能面的设计基准波长λ0为0.9λ1≤λ0≤1.1λ1。这样的发明的作用效果与(2-14)中记载的发明相同。
(2-59)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:最外侧的光学功能面能只用折射面构成。这样的发明的作用效果与(2-15)中记载的发明相同。
(2-60)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m1能满足,
-1/4≤m1≤1/8             (129)。这样的发明的作用效果与(2-16)中记载的发明相同。
(2-61)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m2能满足,
0.98m1≤m2≤1.02m1              (130)。这样的发明的作用效果与(2-17)中记载的发明相同。
(2-62)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小、以及对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小相同。这样的发明的作用效果与(2-18)中记载的发明相同。
(2-63)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的数值孔径NA1满足,
NA1≥|0.60               (131)。这样的发明的作用效果与(2-19)中记载的发明相同。
(2-64)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:上述第一光源的波长λ1在670nm以下。这样的发明的作用效果与(2-20)中记载的发明相同。
(2-65)中记载的光拾波装置用的物镜的特征在于:上述光学材料是光学玻璃,分散值νd>50。这样的发明的作用效果与(2-21)中记载的发明相同。
(2-66)中记载的光拾波装置具有对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体照射光束,进行信息的记录或再生的波长为λ1的第一光源;对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体照射光束,进行信息的记录或再生的波长为λ21<λ2)的第二光源;以及包括使从上述第一及第二光源射出的光束通过上述第一及第二光信息记录媒体的透明基板会聚在信息记录面上的物镜的聚光光学系统,该光拾波装置的特征在于:上述物镜是通过将至少由两种光学材料构成的多个光学元件粘接起来形成的粘接物镜,上述多个光学元件中能力分量强的光学元件所使用的光学材料对应于温度变化的折射率变化dn/dT的值满足
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)            (127)同时上述物镜形成得使沿着与光轴交叉的方向排列的至少两个光学功能面的光学作用不同,至少通过最外侧的上述光学功能面的光束只用于上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生。这样的发明的作用效果与(2-43)中记载的发明相同。
(2-67)中记载的光拾波装置的特征在于:上述多个光学元件中,上述能力分量强的光学元件以外的至少一个光学元件由塑料材料形成。这样的发明的作用效果与(2-44)中记载的发明相同。
(2-68)中记载的光拾波装置的特征在于:在由塑料材料形成的上述光学元件的光学面上形成多个光学功能面。这样的发明的作用效果与(2-45)中记载的发明相同。
(2-69)中记载的光拾波装置的特征在于:上述各光学功能面形成得在边界部分具有台阶。这样的发明的作用效果与(2-2)中记载的发明相同。
(2-70)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜只用折射面构成,至少形成3个上述光学功能面,通过最内侧的上述光学功能面的光束用于上述第一及第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过中间的上述光学功能面的光束用于上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过最外侧的上述光学功能面的光束用于上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生。这样的发明的作用效果与(2-3)中记载的发明相同。
(2-71)中记载的光拾波装置的特征在于:在上述中间的光学功能面中,远离光轴的边界部分的台阶比近轴边界部分的大。这样的发明的作用效果与(2-4)中记载的发明相同。
(2-72)中记载的光拾波装置的特征在于:最内侧的上述光学功能面及最外侧的上述光学功能面将对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的球面像差修正到0.04λ1rms以下,上述中间的光学功能面对透明基板厚度为tc(t1<tc<t2)的光信息记录媒体将球面像差修正到最小。这样的发明的作用效果与(2-5)中记载的发明相同。
(2-73)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜至少有两个上述的光学功能面,至少一个上述光学功能面有绕射结构,最靠近光轴的上述光学功能面设计为能利用通过它的光束对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差,用最外侧的上述光学功能面修正上述第一光信息记录媒体的球面像差,同时在上述第二光信息记录媒体上发生过量的球面像差。与(2-6)中记载的发明相同。
(2-74)中记载的光拾波装置的特征在于:通过上述各光学功能面的光束在上述物镜的任何一个面上都通过上述绕射结构,且最外侧的上述光学功能面的绕射结构的绕射间距为5微米以上40微米以下。这样的发明的作用效果与(2-7)中记载的发明相同。
(2-75)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的过量的球面像差从光轴侧向周边增加。这样的发明的作用效果与(2-8)中记载的发明相同。
(2-76)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的球面像差在上述光学功能面的边界部分不连续,球面像差的不连续量为10微米以上30微米以下。这样的发明的作用效果与(2-9)中记载的发明相同。
(2-77)中记载的光拾波装置的特征在于:在最内侧的上述光学功能面上,用相同次数的绕射光对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生。这样的发明的作用效果与(2-10)中记载的发明相同。
(2-78)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,用外侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数not、以及用内侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数nin满足,
|not|≥|nin|          (128)。这样的发明的作用效果与(2-11)中记载的发明相同。
(2-79)中记载的光拾波装置的特征在于:上述绕射结构形成锯齿状的绕射环,且在外侧和内侧的光学功能面上形成的绕射环的设计基准波长不同。这样的发明的作用效果与(2-12)中记载的发明相同。
(2-80)中记载的光拾波装置的特征在于:上述物镜至少有3个上述光学功能面,最内侧的上述光学功能面只用折射面构成,中间的上述光学功能面有折射结构,对上述第一光信息记录媒体及上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时用的光束通过中间的上述光学功能面。这样的发明的作用效果与(2-13)中记载的发明相同。
(2-81)中记载的光拾波装置的特征在于:在最外侧的上述光学功能面上形成锯齿状的绕射环,上述最外侧的光学功能面的设计基准波长λ0为0.9λ1≤λ0≤1.1λ1。这样的发明的作用效果与(2-14)中记载的发明相同。
(2-82)中记载的光拾波装置的特征在于:最外侧的光学功能面能只用折射面构成。这样的发明的作用效果与(2-15)中记载的发明相同。
(2-83)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m1能满足,
-1/4≤m1≤1/8             (129)。这样的发明的作用效果与(2-16)中记载的发明相同。
(2-84)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m2能满足,
0.98m1≤m2≤1.02m1              (130)。这样的发明的作用效果与(2-17)中记载的发明相同。
(2-85)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小、以及对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小相同。这样的发明的作用效果与(2-18)中记载的发明相同。
(2-86)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的数值孔径NA1满足,
NA1≥|0.60               (131)。这样的发明的作用效果与(2-19)中记载的发明相同。
(2-87)中记载的光拾波装置的特征在于:上述第一光源的波长λ1在670nm以下。这样的发明的作用效果与(2-20)中记载的发明相同。
(2-88)中记载的光拾波装置的特征在于:上述光学材料是光学玻璃,分散值νd>50。这样的发明的作用效果与(2-21)中记载的发明相同。
(2-89)中记载的光拾波装置,是具有对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体照射光束,进行信息的记录或再生的波长为λ1的第一光源;对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体照射光束,进行信息的记录或再生的波长为λ21<λ2)的第二光源;以及包括使从上述第一及第二光源射出的光束通过上述第一及第二光信息记录媒体的透明基板会聚在信息记录面上的物镜的聚光光学系统的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述物镜用均匀的光学材料或粘接物镜构成,构成物镜的要素中使用的能力最强的光学材料对应于温度变化的折射率变化dn/dT的值满足,
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)            (127)。同时至少在物镜的周边部分有降低或遮蔽对第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的光线的透射率用的限制构件,至少通过光轴附近的光线在对上述第一光信息记录媒体及上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时分别修正球面像差,所以通过将对应于温度变化的折射率变化小的材料用于物镜,而且利用上述遮蔽用的构件限制对上述第二光信息记录媒体的照射量,能对透明基板厚度不同的多个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生。
(2-90)中记载的光拾波装置如果具有使从上述第一光源射出的波长为λ1的光线透过、而遮蔽从上述第二光源射出的波长为λ2的光线的波长选择性光阑,则结构变得简单,所以是理想的。
(2-91)中记载的光拾波装置在上述物镜的至少一面上几乎全面采用绕射结构或形成两个以上的光学功能面,所以能对透明基板厚度不同的多个光信息记录媒体适当地进行信息的记录或再生。
(2-92)中记载的光拾波装置的特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m1,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m2,且
0.98m1≤m2≤1.02m1                  (130)。
本说明书中,“光学面区域”用球面像差表示时,如果相当于下述的某一种,则以h为边界,存在不同的光学面区域:
(a)以h为边界不连续的情况(图1(a));
(b)虽然h连续,但一次微分不连续的情况(图1(b));
(c)在某一波长的情况下,h不连续的情况(图1(c))。
另外,将用上述条件分割的各光束通过的区域分别看作一个“光学面区域”。因此,着眼于透镜的一个面时,在存在折射部分和绕射部分的情况下,将折射部分和绕射部分的边界部作为界线,构成各个“光学面区域”(参照图2(a)及(c))。另外,即使在全部表面上形成绕射部分,且在按照不同的目的设计的绕射部分混合存在的情况下,根据上述(c)的条件,也看作各个光学面区域(参照图2(b))。另外,即使在例如透镜的一个面上形成用相同的非球面系数表示的非球面,在另一面上也形成了不连续的部分,也看作各个光学面区域。
另外,本说明书中,所谓“周边侧的区域”是上述“光学面区域”中的一个光学面区域,且指多个光学面区域中靠近包含光轴的光学面区域的周边侧的光学面区域。另外,“周边侧的区域”是根据与物镜在像侧(光信息记录媒体一侧)的数值孔径的关系,存在于以下区域(a)~(f)中的某一个区域的中的一部分区域。在以下的区域(a)~(f)中的任意的区域中,最好该区域中的80%以上相当于“周边侧的区域”,100%就更好。其次,说明各区域(a)~(f)。
一般说来,关于现在普及的光盘,已发行了标准手册,其中规定了使用的波长和入射到光盘上的光束的数值孔径。利用安装了光拾波装置的光盘评价机进行光盘的评价,上述光拾波装置具有基于标准手册的波长的光源和带有数值孔径的聚光光学系统。可是,实际的光盘装置中安装的光拾波装置的光源波长不一定限于上述标准手册等。
作为一例,关于测定CD用的光拾波装置是这样规定的,即波长为780±10nm,数值孔径为0.45±0.01。
可是,在实际的CD唱机中安装的光拾波装置中,拿波长来说,根据激光器的寿命、成本等,使用在常温下振荡波长比790nm长的半导体激光器作为光源。另一方面,关于数值孔径,有时为了避免误差的影响而设NA为0.43,或者为了提高基本性能而设NA为0.47。
另外,在兼备DVD的再生和CD的再生功能的DVD唱机中安装的光拾波装置中,DVD再生时使用波长为650nm的光源,但CD再生时也使用同一光源。在这样的情况下,无像差的聚光光学系统的成像光点的直径与波长成正比,而与入射到光盘上的光束的数值孔径成反比,所以用650nm获得与780nm、NA0.45相同直径的成像光点用的NA为0.375,所以作为数值孔径使用0.38左右的值。这样作为与光盘的规格不同的光拾波装置实用化的背景,与开发当初相比,市场需求发生了变化,另外还考虑边缘技术的进步。
现在,DVD和CD的互换装置中存在以下6种装置。
(1)使用只具有波长约为655nm的光源的光拾波装置的、DVD的再生、以及使CD、CD-ROM中的任意一者再生的光拾波装置。
(2)使用具有波长约为655nm的第一光源和波长约为785nm的第二光源这样两个光源的光拾波装置、进行DVD的再生、使CD、CD-ROM中的任意一者再生及使CD-R、CD-RW中的任意一者再生的光拾波装置。
(3)使用具有波长约为655nm的第一光源和波长约为785nm的第二光源这样两个光源的光拾波装置、进行DVD的再生、CD、CD-ROM中的任意一者的再生、以及CD-R、CD-RW中的任意一者的记录再生的光拾波装置。
(4)使用只具有波长约为655nm的光源的光拾波装置的DVD再生且对DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW、DVD-R、MMVF中的任意一者进行记录再生,使CD、CD-ROM中的任意一者再生的光拾波装置。
(5)使用具有波长约为655nm的第一光源和波长约为785nm的第二光源这样两个光源的光拾波装置、进行DVD再生、而且对DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW、DVD-R、MMVF中的任意一者进行记录再生,使CD、CD-ROM中的任意一者及CD-R、CD-RW中的任意一者再生的光拾波装置。
(6)使用具有波长约为655nm的第一光源和波长约为785nm的第二光源这样两个光源的光拾波装置、进行DVD再生、而且对DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW、DVD-R、MMVF中的任意一者进行记录再生,使CD、CD-ROM中的任意一者再生,以及进行CD-R、CD-RW中的任意一者的记录再生的光拾波装置。
在各个光盘装置中,由于各种盘的记录、再生所必要的数值孔径不同,所以本发明中所说的周边侧的区域也不同。因此这里根据光盘装置的种类,如下所述规定周边侧的区域。
(a)上述(1)的装置的物镜的周边侧的区域,由于来自第一光源的出射光束入射到光盘上时的最大数值孔径(通常为0.6至0.63),是数值孔径为0.38的区域。
(b)上述(2)的装置的物镜的周边侧的区域,由于来自第一光源的出射光束入射到光盘上时的最大数值孔径(通常为0.6至0.63),是来自第二光源的出射光束入射到光盘上时的数值孔径为0.45的区域。
(c)上述(3)的装置的物镜的周边侧的区域,由于来自第一光源的出射光束入射到光盘上时的最大数值孔径(通常为0.6至0.63),是来自第二光源的出射光束入射到光盘上时的数值孔径为0.50的区域。
(d)上述(4)的装置的物镜的周边侧的区域,由于来自第一光源的出射光束入射到光盘上时的最大数值孔径(通常为0.6至0.65),是数值孔径为0.38的区域。
(e)上述(5)的装置的物镜的周边侧的区域,由于来自第一光源的出射光束入射到光盘上时的最大数值孔径(通常为0.6至0.65),是来自第二光源的出射光束入射到光盘上时的数值孔径为0.45的区域。
(f)上述(6)的装置的物镜的周边侧的区域由于来自第一光源的出射光束入射到光盘上时的最大数值孔径(通常为0.6至0.65),是来自第二光源的出射光束入射到光盘上时的数值孔径为0.50的区域。
另外,设置在“周边侧的区域”中的绕射结构(绕射部分)也可以设置在物镜的光源侧的面上,另外,也可以设置在光信息记录媒体侧的面上,还可以设置在它们的两面上,至少备有对通过了该周边侧的区域的规定的光束修正温度特性的功能。
另外,所谓“最外侧光学面区域”或“最外周光学面区域”是指在有效直径内最外侧的光学面区域,虽然最好将绕射结构设置在其上面,但只要能获得适合于必要的数值孔径比较大的光信息记录媒体(例如与CD比较时的DVD)的光点直径或光强,在不脱离本发明的技术构思及效果的范围内,在有效直径内的最外侧光学面区域内的局部设置没有绕射结构的折射部分,也不会对本发明产生影响。另一方面,在有效直径内的最外侧光学面区域内设置对光信息记录媒体的记录或再生实际上没有影响的光学面区域不会对本发明产生影响,例如即使在有效直径内存在这样的光学面区域,也能忽视该光学面区域而认为其不存在。
另外,所谓“修正温度特性”是指即使由于温度变化而发生光源波长变化及物镜折射率变化,但对应于温度变化的球面像差的变化(SA1/δT)也满足|δSA1/δT|≤0.002λrms/℃(式中,λ为光源波长)。
另外,所谓“平均间距”是(在包含光轴的断面形状中看到的垂直于光轴方向的绕射环的形成区域的幅度)÷(绕射环的条数)。另外,所谓“修正球面像差”是指修正到绕射极限性能以下求波像差时,满足0.07λrms以下(这里,λ为光源波长)。另外,所谓“m2≈m1”是指在上述第一光信息记录媒体和上述第二光信息记录媒体上用相同尺寸的传感器所能进行的各光信息记录媒体的记录/再生的程度的放大率关系而言。最好是用一个传感器就能容易地进行两个光信息记录媒体的记录/再生的程度的放大率关系。
关于“不足球面像差或/过量球面像差”,如图3所示,在将近轴像点位置作为原点的球面像差中,在比近轴像点更靠前侧与光轴相交时为“不足”,在比近轴像点远的位置与光轴相交时为“过量”。
本说明书中用的“绕射面”、“绕射部分”、“绕射结构”或“绕射环”是指将起伏设置在物镜的表面上,具有利用绕射使光束会聚或发散的作用的部分。作为起伏的形状,例如如图4(b)所示,在物镜OL的表面上形成以光轴为中心的大致呈同心圆状的环,如果在包含光轴的平面上看其断面,可知各环呈锯齿状,但起伏的形状包含这样的形状,将这样的形状特别称为“绕射环”。
在本说明书中,所谓物镜,狭义地说是指在将光信息记录媒体安置在光拾波装置中的状态下,在最接近光信息记录媒体一侧的位置与其相对配置的具有聚光作用的透镜,广义地说是指与该透镜一起利用传动机构至少能沿其光轴方向动作的透镜组。这里,所谓这样的透镜组是指至少一个以上的(例如两个)透镜。因此,在本说明书中,所谓物镜在光信息记录媒体一侧(像侧)的数值孔径NA,是指物镜位于最接近光信息记录媒体一侧的透镜面的数值孔径NA。另外,在本说明书中,必要的数值孔径NA表示各个光信息记录媒体的规格中规定的数值孔径、或表示根据所使用的光源的波长,能获得对各个光信息记录媒体进行信息的记录或再生所部要的光点直径的绕射极限性能的物镜的数值孔径。
在本说明书中,所谓第二光信息记录媒体,是指例如CD-R、CD-RW、CD-Video、CD-ROM等各种CD系列的光盘而言,所谓第一光信息记录媒体,意味着DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD-Video等各种DVD系列的光盘。另外,所谓“DVD(CD)使用时”意味着“对DVD(CD)进行信息的记录或再生时”。
附图简述
图1是表示球面像差不连续的状态的图。
图2是说明光学面区域用的物镜的剖面图。
图3是表示像差不足或过量的图。
图4是表示绕射部分的绕射环的图。
图5是光拾波装置的简略结构图。
图6是表示第一实施形态的物镜的简略结构的剖面图。
图7是光拾波装置的简略结构图。
图8是表示第二实施形态的物镜的简略结构的剖面图。
图9是表示第三、第四实施形态的物镜的简略结构的剖面图。
图10是表示第五实施形态的物镜的简略结构的剖面图。
图11是实施例1的物镜在使用DVD时的像差图。
图12是实施例1的物镜在使用CD时的像差图。
图13是实施例2的物镜在使用DVD时的像差图。
图14是实施例2的物镜在使用CD时的像差图。
图15是表示变形例的物镜的简略结构的剖面图。
图16是实施例3的物镜在使用DVD时的像差图。
图17是实施例3的物镜在使用CD时的像差图。
图18是实施例4的物镜在使用DVD时的像差图。
图19是实施例4的物镜在使用CD时的像差图。
图20是实施例5的物镜在使用DVD时的像差图。
图21是实施例5的物镜在使用CD时的像差图。
图22是实施例6的物镜在使用DVD时的像差图。
图23是实施例6的物镜在使用CD时的像差图。
图24是表示另一变形例的物镜的简略结构的剖面图。
图25是表示另一变形例的物镜的简略结构的剖面图。
图26是表示另一变形例的物镜的简略结构的剖面图。
图27是光拾波装置的简略结构图。
图28是第七实施形态的物镜的主要部分剖面图。
图29是表示第七实施形态的球面像差的设计例(目标特性)图。
图29是第七实施形态的变形例的物镜的主要部分剖面图。
图31是表示将波长选择性光阑设置在光拾波装置上的例图。
图32是第八实施形态的物镜的主要部分剖面图。
图33是表示第八实施形态的球面像差的设计例(目标特性)图。
图34是第八实施形态的变形例的物镜的主要部分剖面图。
图35是表示将耦合透镜设置在光拾波装置中的例图。
图36是第九实施形态的物镜的主要部分剖面图。
图37是表示第九实施形态的球面像差的设计例(目标特性)图。
图38是第十实施形态的物镜的主要部分剖面图。
图39是表示第十实施形态的球面像差的设计例(目标特性)图。
图40是实施例7的物镜的球面像差图。
图41表示实施例7的物镜在光信息记录媒体的信息记录面上形成的光点形状。
图42是实施例8的物镜的球面像差图。
图43表示实施例8的物镜在光信息记录媒体的信息记录面上形成的光点形状。
图44是实施例9的物镜的球面像差图。
图45表示实施例9的物镜在光信息记录媒体的信息记录面上形成的光点形状。
图46是实施例10的物镜的球面像差图。
图47表示实施例10的物镜在光信息记录媒体的信息记录面上形成的光点形状。
图48是实施例11的物镜的球面像差图。
图49表示实施例11的物镜在光信息记录媒体的信息记录面上形成的光点形状。
图50是实施例12的物镜的球面像差图。
图51表示实施例12的物镜在光信息记录媒体的信息记录面上形成的光点形状。
图52是表示透明基板厚度变化时发生残余像差(球面像差)的形态的图。
实施发明的具体方式
以下参照附图,更详细地说明本发明。
(第一实施形态)
说明第一实施形态。图5是光拾波装置的简略结构图。在图5所示的光拾波装置100中,来自作为光源的半导体激光器111的光束透过作为光合波装置的分光器120后,通过由光阑17缩小到规定的数值孔径的绕射一体型物镜160,再通过作为光信息记录媒体的高密度记录用光盘200的透明基板210,在信息记录面220上形成光点。半导体激光的波长(基准波长)为650nm。
在信息记录面220上利用信息位调制的反射光束再次通过绕射一体型物镜160后变成会聚光,再通过光阑17后在分光器120上反射,经圆柱形透镜180,进行像散和放大率变换,会聚在光检测器300的受光面上。另外,图中的150是作为聚焦控制及跟踪控制用的距离调整装置的传动机构。包括后面所述的实施形态,传动机构150最好在成像放大率基本上一定的状态下,聚焦驱动物镜160。
另外,包括后面所述的实施形态,利用传动机构150,物镜160沿着垂直于其光轴的方向被聚焦驱动,改变与作为光源的半导体激光器111的相对位置,由于这时从物镜160射出的光束的波像差的像散分量达到最小的位置是物镜160的光轴和半导体激光器111的光束中心偏离的位置,所以更能扩大像散比规定值小的范围。另外,假设半导体激光器和光信息记录媒体的信息记录面的距离大于10mm而小于40mm,则能使光拾波装置100紧凑,所以是理想的。
另外,光阑17也与实施例的物镜的规格一致,盘16一侧的数值孔径适当地设定成规定的值。在本实施形态中,也可以将液晶快门设置在光阑17之前。另外,在本实施形态及后面所述的另外的实施形态中,设有检测作为光源的半导体激光器的温度的温度传感器,可以考虑用来自这样的温度传感器的输出信号,利用包括珀耳帖元件等的温度调整装置,调整半导体激光器的温度(或气氛温度)。
图6是物镜160的简略剖面图。在物镜靠光源一侧的面S1上形成3个光学面区域A1、A2、A3。距离光轴的高度为h1和h2之间的光学面区域A2由非球面构成的折射部分形成,其相邻的两个光学面区域A1、A3由绕射部分形成。
比高度h1高的外侧光学面区域A1应主要着眼于使用DVD时的球面像差修正和温度特性修正,决定最外周的绕射部分的折射能力和绕射能力的分配。
这里,在使用CD的情况下,由于透明基板厚度比DVD厚,所以在用DVD的透明基板厚度(t1=0.6mm)修正球面像差的设计中发生过量的球面像差。因此,通常不可能就这样进行记录/再生。因此,为了实现互换性,对中间光学面区域A2进行CD的记录/再生用的设计。具体地说,在CD(t2=1.2mm)中不是使球面像差完全为零,而是假设基板的厚度在t1和t2之间(例如t=0.9mm),对它进行修正球面像差的设计。
另外,近轴光学面区域A3与最外周区域A1同样地形成绕射部分,应主要着眼于使用DVD时的球面像差修正和温度特性修正,决定绕射部分的折射能力和绕射能力的分配。这里,由于透明基板厚度的不同而产生的球面像差的发生与NA的4次方成正比,但反之在低NA区域中,在偏离设计基板厚度的情况下,发生球面像差的程度小。因此,通过良好地设计该DVD用的透明基板厚度t1中设计的近轴区域A3和中间光学面区域A2,即使使用CD时,在从近轴像点至过量一侧的散焦位置,由包含光轴的光学面区域A3和中间光学面区域A2形成的光点也能在绕射极限以下(0.07λrms以下,这里λ是光源波长)。
使用CD时,通过最外周区域A1的光束只是闪烁分量,对CD光点有用的只是通过中间光学面区域A2和近轴光学面区域A3的光束。它们虽然并非呈完全无像差的状态,但实际使用时能实现好的球面像差量(0.04λrms左右)。另外,使用DVD时,由于通过中间光学面区域A2的光束成为闪烁分量,所以形成光点时利用通过最外周区域A1和近轴光学面区域A3的光束。因此,仍然保持使用DVD时的球面像差修正和温度修正。
另外本发明不限定于上述实施的形态。虽然用折射部分构成了中间光学面区域A2,但即使用具有同样的球面像差的绕射部分形成,效果也一样。另外,即使混合存在绕射部分和折射部分,当然也能实现中间光学面区域A2。另外,也可以在光轴方向两侧的面上形成绕射部分。另外,使用DVD时近轴光学面区域A3不需要设定成完全无像差,如后面的第二实施形态所示,使CD的残余像差少一些也可以。在此情况下,也可以在近轴部分发生像差。
另外,严格地说,不一定非要用3个光学面区域构成物镜的光学面,也可以用3个以上的光学面区域构成。在此情况下,在CD需要的数值孔径NA的外侧光学面区域中,至少存在一个使用DVD时的基板厚度和温度特性修正用的光学面区域,在CD需要的数值孔径NA内的至少一个区域中,至少存在一个形成CD光点用的光学面区域,而且在近轴区域也可以至少存在一个使用DVD时的基板厚度和温度特性修正用的光学面区域。
(第二实施形态)
其次说明第二实施形态。本实施形态是DVD和CD使用不同的光源波长的实施形态,与第一实施形态重复的地方省略其说明。在图7所示的本实施形态的光拾波装置(两个光源一个检测器型)中,有第一光盘(DVD)再生用的作为第一光源的半导体激光器111(设计波长λ1=650nm)和第二光盘(CD)再生用的作为第二光源的半导体激光器112(设计波长λ1=780nm)。
首先在使第一光盘再生时,从第一半导体激光器111射出光束,射出的光束透过作为来自两个半导体激光器111、112的出射光的光合波装置的分光器190,再透过分光器120,用光阑17进行缩小,利用物镜160通过第一光盘200的透明基板210会聚在信息记录面220上。
然后,在信息记录面220上利用信息位调制后反射的光束再透过物镜160、光阑17,入射到分光器120中,在这里反射后由圆柱形透镜180供给像散,入射到光检测器300上,利用其输出信号,获得被记录在第一光盘200上的信息的读取信号。
另外,检测由于光检测器300上的光点的形状变化、位置变化而产生的光量变化,进行聚焦检测和光道检测。根据该检测结果,作为距离调整装置的二维传动机构150移动物镜160,以便使来自第一半导体激光器111的光束在第一光盘200的记录面220上成像,同时移动物镜160,以便使来自半导体激光器111的光束在规定的光道上成像。
在使第二光盘再生的情况下,从第二半导体激光器112射出光束,射出的光束在作为光合波装置的分光器190上反射,与来自上述第一半导体激光器111的光束一样,通过分光器120、光阑17、物镜160,再通过第二光盘200的透明基板210会聚在信息记录面220上。
然后,在信息记录面220上利用信息位调制后反射的光束再通过物镜160、光阑17、分光器120、圆柱形透镜180,入射到光检测器300上,利用其输出信号,获得被记录在第二光盘200上的信息的读取信号。
另外,与第一光盘的情况一样,检测由于光检测器300上的光点的形状变化、位置变化而产生的光量变化,进行聚焦检测和光道检测,利用二维传动机构150移动物镜160,以便聚焦、跟踪。
图8中示出了物镜的简略剖面图。在物镜160的光源一侧的面S1上形成3个光学面区域A1、A2、A3。各个光学面区域由绕射部分构成,但最外周光学面区域A1和近轴光学面区域A3是设计思想相同的绕射面,在距离光轴的高度为h1个h2之间的中间光学面区域A2是从与两个相邻的绕射部分不同的观点设计的绕射部分。
最外周光学面区域A1和近轴光学面区域A3进行使用DVD时的基板厚度修正和温度特性修正。这里使用CD时,作为光源波长比DVD时长的部分的色球面像差,在通过上述绕射部分的光束中发生不足球面像差。这里,为了能进行CD的再生/记录,进行中间光学面区域A2的光学设计,以便供给与两个相邻的绕射部分不同的球面像差。在本实施形态中在CD(t2=1.2mm)中也不是使球面像差完全为零,而是设想基板的厚度在t1和t2之间(例如t=0.9mm),对它进行修正球面像差的设计。使用DVD时该部分变成不足的球面像差,但变成远离主光点的闪光。
另一方面,使用CD时,通过最外周区域部分A1的光束只变成闪烁分量,有助于CD光点的只是通过中间光学面区域A2和近轴光学面区域A3的光束(参照图8(b))。它们虽然并非呈完全无像差状态,但实用上能实现可能的球面像差量(0.04λrms左右)。另外,使用DVD时,通过中间光学面区域A2的光束是闪烁分量(参照图8(a)),为了形成光点,使用最外周区域A1和近轴光学面区域A3。因此,能在仍然保持使用DVD时的球面像差修正和温度修正的状态下与CD的互换性。
另外,本发明不限定于上述实施的形态。虽然用绕射部分构成了中间光学面区域A2,但即使用具有同样的球面像差的折射部分形成,效果也一样。另外,即使混合存在绕射部分和折射部分,当然也能实现中间光学面区域A2。另外,也可以在光轴方向两侧的面上形成绕射部分。另外,使用DVD时近轴光学面区域A3不需要设定成完全无像差,使CD的残余像差少一些也可以。在此情况下,也可以在近轴部分发生球面像差。
另外,严格地说不需要用3个光学面区域构成物镜的光学面,也可以用3个以上的光学面区域构成。在此情况下,在CD需要的数值孔径NA的外侧光学面区域中,至少存在一个使用DVD时的基板厚度和温度特性修正用的光学面区域,在CD需要的数值孔径NA内的至少一个区域中,至少存在一个形成CD光点用的光学面区域,而且在近轴区域也可以至少存在一个使用DVD时的基板厚度和温度特性修正用的光学面区域。
(第三实施形态)
下面说明第三实施形态。本实施形态是DVD和CD使用不同的光源波长的实施形态,与上述的实施形态重复的地方省略其说明。光拾波装置与图5中的结构相同。另外图9中示出了物镜的简略结构。
在物镜160的光源一侧的面S1上形成3个光学面区域A1、A2、A3,各个光学面区域是用不同的思想进行光学设计的。可是,从利用光束的观点看,与已经说明的实施形态相同,使用DVD时用通过最外周光学面区域和最内侧光学面区域A3的光束在记录面上形成光点,使用CD时用通过中间光学面区域A2和最内侧光学面区域A3的光束形成光点。
比到光轴X的高度h1高的外侧光学面区域A1的绕射面同样与第一实施形态相同,被设计成用于使用DVD时的基板厚度和温度特性的修正,使用CD时变成过量的闪光。中间光学面区域A2出于能进行CD互换的目的,设想其基板的厚度在t1和t2之间(例如t=0.9mm),对它进行修正球面像差的设计,使用CD时用于形成光点,使用DVD时变成不足的闪光。内侧光学面区域A3基本上是用于修正DVD的基板厚度而设计的折射面,但为了减少使用CD时的残余像差,在近轴部分的球面像差的形状上下了工夫。已经说明过,在形成DVD/CD的主光点时也利用该区域。
另外,本发明不限于上述实施的形态。虽然用绕射部分构成了中间光学面区域A2,但即使用具有同样的球面像差的折射部分形成,效果也一样。另外,即使混合存在绕射部分和折射部分,当然也能实现中间光学面区域A2。另外,也可以在光轴方向两侧的面上形成绕射部分。另外,使用DVD时近轴光学面区域A3不需要设定成完全无像差,使CD的残余像差少一些也可以。在此情况下,也可以在近轴部分发生球面像差。
另外,严格地说,不必非要用3个光学面区域构成物镜的光学面,也可以用3个以上的光学面区域构成。在此情况下,在CD需要的数值孔径NA的外侧光学面区域中,至少存在一个使用DVD时的基板厚度和温度特性修正用的光学面区域,在CD需要的数值孔径NA内的至少一个区域中,至少存在一个形成CD光点用的光学面区域,而且在近轴区域也可以至少存在一个使用DVD时的基板厚度和温度特性修正用的光学面区域。
(第四实施形态)
下面,说明第四实施形态。本实施形态是DVD和CD使用不同的光源波长的实施形态,光拾波装置与图7中的结构相同。物镜的简略结构图与图9所示的相同。
在物镜的光源一侧的面上形成3个光学面区域A1、A2、A3,各个光学面区域是用不同的思想进行光学设计的。可是,从利用光束的观点看,与已经说明的实施形态相同,使用DVD时用通过外侧和内侧的光束在记录面上形成光点,使用CD时用通过中间和内侧的光束形成光点。
比到光轴X的高度h1高的外侧光学面区域A1的绕射面,同样也与第一实施形态相同,被设计成用于使用DVD时的基板厚度和温度特性的修正,使用CD时变成不足的闪光。中间光学面区域A2出于能进行CD互换的目的,设想其基板的厚度在t1和t2之间(例如t=0.9mm),对它进行修正球面像差的设计,使用CD时用于形成光点,使用DVD时变成过量的闪光。内侧光学面区域A3基本上是用于修正DVD的基板厚度而设计的折射面,但为了减少使用CD时的残余像差,在近轴部分的球面像差的形状上下了工夫。该区域在使用CD时发生的球面像差是与第三实施形态相反的不足球面像差。已经说明过,在形成DVD/CD的主光点时也利用该区域。
另外,本发明不限于上述实施的形态。虽然用绕射部分构成了中间光学面区域A2,但即使用具有同样的球面像差的折射部分形成,效果也一样。另外,即使混合存在绕射部分和折射部分,当然也能实现中间光学面区域A2。另外,也可以在光轴方向两侧的面上形成绕射部分。另外,使用DVD时近轴光学面区域A3不需要设定成完全无像差,使CD的残余像差少一些也可以。在此情况下,也可以在近轴部分发生球面像差。
另外,严格地说,不必非要用3个光学面区域构成物镜的光学面,也可以用3个以上的光学面区域构成。在此情况下,在CD需要的数值孔径NA的外侧光学面区域中,至少存在一个使用DVD时的基板厚度和温度特性修正用的光学面区域,在CD需要的数值孔径NA内的至少一个区域中,至少存在一个形成CD光点用的光学面区域,而且在近轴区域也可以至少存在一个使用DVD时的基板厚度和温度特性修正用的光学面区域。
(第五实施形态)
其次说明第五实施形态。本实施形态是DVD和CD使用相同的光源波长的实施形态,光拾波装置与图5中的结构相同。图10中示出了物镜的简略结构图。
在物镜160的光源一侧的面S1上形成两个光学面区域A1、A2,各个光学面区域是用不同的思想进行光学设计的。可是,从利用光束的观点看,使用DVD时用通过外侧和内侧的光束在记录面上形成光点,使用CD时用通过内侧的光束形成光点。
比到光轴X的高度h1高的外侧光学面区域A1的绕射面同样与第一实施形态相同,被设计成用于使用DVD时的基板厚度和温度特性的修正,使用CD时变成过量的闪光。内侧光学面区域A2出于能进行CD互换的目的,设想其基板的厚度在t1和t2之间(例如t=0.9mm),对它进行修正球面像差的设计,使用CD时用于形成光点,使用DVD时有助于形成光点。另外,为了减少使用CD时的残余像差,在近轴部分的球面像差的形状上下了工夫。该区域在使用CD时发生的球面像差是与第三实施形态相反的不足球面像差。已经说明过,在形成DVD/CD的主光点时也利用该区域。另外本发明不限于本实施形态。虽然用折射部分构成了内侧光学面区域A2,但即使用具有同样的球面像差的绕射部分形成,效果也一样。另外,即使混合存在绕射部分和折射部分,当然也能实现中间光学面区域A2。另外,也可以在光轴方向两侧的面上形成绕射部分。
(第六实施形态)
下面说明第六实施形态。本实施形态是DVD和CD使用不同的光源波长的实施形态,光拾波装置与图7中的结构相同。图15中示出了物镜的简略结构图。
在物镜160的光源一侧的面S1上形成两个光学面区域A1、A2,各个光学面区域是用不同的思想进行光学设计的。可是,从利用光束的观点看,使用DVD时用通过外侧和内侧的光束在信息记录面上形成光点,使用CD时用通过内侧的光束在信息记录面形成光点。
比到光轴X的高度h1高的外侧光学面区域A1的绕射面,同样也与第一实施形态相同,被设计成用于使用DVD时的基板厚度和温度特性的修正,使用CD时变成过量的闪光。中间光学面区域A2出于能进行CD互换的目的,使用CD时,利用光源波长比DVD时长的部分的色球面像差,设想其基板的厚度在t1和t2之间(例如t=0.9mm),对它进行修正球面像差的设计,使用CD时用于形成光点,使用DVD时有助于形成光点。因此,使用CD时,通过外侧光学面区域A1的光束只变成闪烁分量,有助于形成CD用的光点的是通过内侧光学面区域A2的光束,另外,使用DVD时,形成光点时利用通过外侧光学面区域A1的光束和通过内侧光学面区域A2的光束。因此,能在仍然保持使用DVD时的球面像差修正和温度特性修正的状态下实现与CD的互换性。
另外,作为现实中的光拾波装置,发光点和各盘表面之间的间隔多半是一定的,现实的成像放大率对DVD和CD为不同的可能性大。可是,从发明的本质来说该部分的严密性没有问题,所以在以下所述的实施例中,DVD和CD时使发光点和盘表面之间的距离相同。
另外本发明不限于本实施形态。虽然用绕射部分构成了内侧光学面区域A2,但即使用具有同样的球面像差的折射部分形成,效果也一样。另外,即使混合存在绕射部分和折射部分,当然也能实现内侧光学面区域A2。另外,也可以在光轴方向两侧的面上形成绕射部分。
以下,说明上述的实施形态的光拾波装置中使用的好的物镜的实施例。
一般说来使用相位差函数或光路差函数定义绕射面的绕射环间距。具体地说,以弧度为单位,用以下的数学式1表示相位差函数φb,以mm为单位,用以下的数学式2表示光路差函数φB。
[数学式1] Φ b = Σ i = 1 ∞ b 2 i h 2 i [数学式2] Φ B = Σ i = 1 ∞ B 2 i h 2 i
这两个表示方法虽然单位不同,但表示绕射环的间距的意义是相同的。即,如果对主波长λ(单位mm),将相位差函数的系数b乘以λ/2π,能换算成光路差函数的系数B,反之,将光路差函数的系数B除以λ/2π,能换算成相位差函数的系数b。
在以上述定义为依据的情况下,通过使相位差函数或光路差函数的二次系数为非零值,能使透镜具有能力。另外,通过使相位差函数或光路差函数的二次以外的系数、例如4次系数、6次系数、8次系数、10次系数等为非零值,能控制球面像差。这里所说的控制,意味着通过使折射部分具有的球面像差在绕射部分具有相反的球面像差,作为总体对球面像差修正,操作绕射部分的球面像差,使总体的球面像差为所希望的闪烁量。
而且,至少在一个面上形成上述绕射面,同时有用下面的数学式3表示的非球面形状。
[数学式3] Z = h 2 / R 0 1 + 1 - ( 1 + κ ) ( h / R 0 ) 2 + Σ i = 1 ∞ A i h pi
式中,Z是光轴方向的轴,h是与光轴垂直方向的轴(离开光轴的高度:设光的传播方向为正),Ro是近轴曲率半径,k是圆锥系数,A是非球面系数,P是非球面的幂指数。
另外,以下(包括表中的透镜数据),用E(例如2.5×E-3)表示10的幂指数(例如,2.5×10-3)。
(实施例1)
关于能用于上述的第一实施形态的物镜的实施例,在表1中给出了物镜数据。图11、12分别是关于DVD/CD的球面像差图。DVD所需要的数值孔径NA为0.60,CD所需要的数值孔径NA为0.45。
[表1]
        实施例1f=3.05mm,f2=3.05,m1=-1/6.01,m2=1/6.01
              NAH=1.373mm,NAL=1.22mm
              Pout=0.00367mm,Pin=0.04368mm
              n=1,δSA1/δT=0.0001λrms/℃ δSA/δU=0.063λrms/mm
           DVD             CD
第1面 ri di(650nm) ni(650nm) di(650nm) ni(650nm)
0 20.006 1.0 20.006 1.0 发光点
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑直径,φ4.452mm
2 2.11184 1.72 1.54094 1.72 1.54094
2′ 2.11184 1.72 1.54094 1.72 1.54094
2″ 2.11184 1.72 1.54094 1.72 1.54094
3 -5.3457 2.20 1.0 1.83 1.0
4 0.6 1.577866 1.2 1.577866
5
非球面数据第2面(0<h1.22mm:包含光轴的光学面区域)
非球面系数
    k-1.6695×E-0
    A1+1.0619×E-2              P1 4.0
    A2-1.6783×E-3              P2 6.0
    A3+1.2711×E-4              P3 8.0
    A4+1.9174×E-8              P4 10.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长650nm)
    B2-3.8401×E-3
    B4-1.2757×E-4
    B6-2.8158×E-5
    B8+9.8536×E-6
    B10-1.9454×E-7第2′面(1.22mm<h<1.373mm:中间光学面区域)
    非球面系数
    k-1.6536×E-0
    A1+1.0637×E-2         P1 4.0
    A2-1.6905×E-3         P2 6.0
    A3+1.2505×E-4         P3 8.0
    A4-1.7615×E-7         P4 10.0
  光路差函数(光路差函数的系数:基准波长650nm)
    B2-3.8920×E-3
    B4-1.3036×E-4
    B6-2.4328×E-5
    B8+1.1263×E-5
    B10-1.3503×E-6第2″面(1.373mm<h:外侧光学面区域)
    非球面系数
     k-1.6695×E-0
     A1+1.0619×E-2         P1 4.0
     A2-1.6783×E-3         P2 6.0
     A3+1.2711×E-4         P3 8.0
     A4-1.9174×E-8         P4 10.0
  光路差函数(光路差函数的系数:基准波长650nm)
      B2-3.8401×E-3
      B4-1.2957×E-4
      B6-2.8158×E-5
      B8+9.8536×E-6
      B10-1.9454×E-7第3面非球面系数
      k-3.1740×E+1
      A1+4.1021×E-3       P1 4.0
      A2-6.9699×E-4       P2 6.0
      A3+6.7716×E-5       P3 8.0
      A4-6.4184×E-6       P4 10.0
      A5+1.8509×E-7       P5 12.0
(实施例2)
关于能用于上述的第二实施形态的物镜的实施例,在表2中给出了物镜数据。图13、14分别是关于DVD/CD的球面像差图。DVD所需要的数值孔径NA为0.60,CD所需要的数值孔径NA为0.45。
[表2]
实施例2 f=3.05mm,f2=3.06mm,m1=-1/6.01,m2=-1/5.97
        NAH=1.370mm,NAL=0.81mm
        Pout=0.00369mm,Pin=0.1600mm
        n=1.δSA1/δT=0.0001λms/℃ δSA/δU=0.063λms/mm
DVD  CD
第1面 ri di(650nm) ni(650nm) di(780nm) ni(780nm)
0 20.006 1.0 20.006 1.0 闪光点
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑直径,φ4.452mm
2 2.11184 1.72 1.54094 1.72 1.53729
2’ 2.11184 1.72 1.54094 1.72 1.53729
2” 2.11184 1.72 1.54094 1.72 1.53729
3 -5.3457 2.20 1.0 1.83 1.0
4 0.5 1.577866 1.2 1.570839
5
非球面数据第2面(0<h<0.81mm:包含光轴的光学面区域)
非球面系数
         k-1.6695×E-0
         A1+1.0619×E-2           P1 4.0
         A2-1.6783×E-3           P2 6.0
         A3+1.2711×E-4           P3 8.0
         A4+1.9174×E-8           P4 10.0
 光路差函数(光路差函数的系数:基准波长650nm)
         B2-3.8401×E-3
         B4-1.2957×E-5
         B6-2.8758×E-5
         B8+9.8536×E-6
         B10-1.9454×E-7
 第2’面(0.81mm<h<1.37mm:中间光学面区域)
      非球面系数
          k-1.5361×E-0
          A1+1.2030×E-2           P1 4.0
          A2-7.7324×E-4           P2 6.0
          A3+4.5188×E-4           P3 8.0
          A4-1.3696×E-4           P4 10.0
 光路差函数(光路差函数的系数:基准波长780nm)
          B2-2.5830×E-3
          B4+3.8438×E-4
          B6-2.0764×E-5
          B8-1.9229×E-5
          B10-8.1530×E-6
 第2”面(1.370mm<h:外侧光学面区域)
       非球面系数
          k-1.6695×E-0
          A1+1.0619×E-2           P1 4.0
          A2-1.6783×E-3           P2 6.0
          A3+1.2711×E-4           P3 8.0
          A4+1.9174×E-8           P4 10.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长650nm)
          B2-3.8401×E-3
          B4-1.2957×E-5
          B6-2.8158×E-5
          B8+9.8536×E-6
          B10-1.9454×E-7第3面非球面系数
          k-3.1740×E+1
          A1+4.1021×E-3           P1 4.0
          A2-6.9699×E-4           P2 6.0
          A3+6.7716×E-5           P3 8.0
          A4-6.4184×E-6           P4 10.0
          A5+1.8509×E-7           P5 12.0
(实施例3)
关于能用于上述的第三实施形态的物镜的实施例,在表3中给出了物镜数据。图16、17分别是关于DVD/CD的球面像差图。DVD所需要的数值孔径NA为0.60,CD所需要的数值孔径NA为0.45。
[表3]
      f1=3.20mm,f2=3.21mm,m1=1/6.8,m2=-1/6.8
      NAH=1.66681mm
      Pout=0.0217mm    Pin=0.1600mm
      n=1.δSA2/δT=0.00077λrms/℃
           δSA1/δU=0.066λrms/mm
第1面 ri di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm)
0 24.3289 24.699
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑直径,4.3108mm
2 2.219924 2.6 1.54094 2.6 1.53716
2’ 2.321811 2.5938 1.54094 2.5938 1.53716
3 -4.6282 1.97666 1.0 1.60656 1.0
4 0.6 1.57752 1.2 1.57063
5
非球面数据第2面(0<h<1.66681mm:包含光轴的光学面区域)
非球面系数
       k-2.0664×E-0
       A1+1.4172×E-2        P1 4.0
       A2+1.8597×E-4        P2 6.0
       A3-7.6246×E-4        P3 8.0
       A4+2.9680×E-4        P4 10.0
       A5-5.9552×E-5        P5 12.0
       A6+5.2766×E-6        P6 14.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长720nm)
       B4-1.9684×E-3
       B6+5.8778×E-4
       B8-1.7198×E-4
       B10+1.8183×E-5第2’面(1.6668mm<h:外侧光学面区域)
非球面系数
       k-5.2521×E-1
       A1+7.2310×E-3        P1 4.0
       A2-5.3542×E-3        P2 6.0
       A3+1.6587×E-3        P3 8.0
       A4-2.9617×E-4        P4 10.0
       A5+3.0030×E-5        P5 12.0
       A6-1.6742×E-6        P6 14.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长780nm)
       B2+2.7391×E-3
       B4-4.3035×E-3
       B6+1.1732×E-3
       B8-1.6358×E-4
       B10+7.6874×E-6
第3面非球面系数
       k-2.14215×E+0
       A1+3.14404×E-2        P1 4.0
       A2-1.58639×E-2        P2 6.0
       A3+6.63865×E-3        P3 8.0
       A4-1.73208×E-3        P4 10.0
       A5+2.34860×E-4        P5 12.0
       A6-1.30087×E-5        P6 10.0
(实施例4)
关于能用于上述的第四实施形态的物镜的实施例,在表4中给出了物镜数据。图18、19分别是关于DVD/CD的球面像差图。DVD所需要的数值孔径NA为0.60,CD所需要的数值孔径NA为0.45。
[表4]
       f1=3.20mm,f2=3.21mm,m1=-1/6.8,m2=-1/6.8
       NAH=1.66681mm
       Pout=0.0190mm    Pin=0.111mm
        n=1.δSA2/δT=0.00070λrms/℃
            δSA1/δU=0.054λrms/mm
第1面 ri di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm)
0 24.3312 24.7024
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑直径4.3108mm
2 2.21708 2.6 1.54094 2.6 1.53716
2’ 2.315273 2.5938 1.54094 2.5938 1.53716
3 -4.6451 1.9744 1.0 1.6032 1.0
4 0.6 1.57752 1.2 1.57063
5
非球面数据第2面(0<h<1.66681mm:包含光轴的光学面区域)
非球面系数
       k-1.9916×E-0
       A1+1.2271×E-2        P1 4.0
       A2+2.6623×E-4        P2 6.0
       A3-4.8051×E-4        P3 8.0
       A4+9.4489×E-5        P4 10.0
       A5-2.6250×E-6        P5 12.0
       A6-1.0534×E-6        P6 14.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长720nm)
       B4-2.3605×E-3
       B6+8.0849×E-4
       B8-2.1222×E-4
       B10+1.7503×E-5
第2’面(1.6668mm<h:外侧光学面区域)
      非球面系数
       k-5.5582×E-1
       A1+6.7989×E-3        P1 4.0
       A2-5.4908×E-3        P2 6.0
       A3+1.6536×E-3        P3 8.0
       A4-2.9300×E-4        P4 10.0
       A5+3.0799×E-5        P5 12.0
       A6-1.7778×E-6        P6 14.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长780nm)
       B2+2.8609×E-3
       B4-4.3411×E-3
       B6+1.1344×E-3
       B8-1.6710×E-4
       B10+9.1424×E-6
第3面非球面系数
       k-6.70263×E+0
       A1+2.98350×E-2        P1 4.0
       A2-1.51427×E-2        P2 6.0
       A3+6.64091×E-3        P3 8.0
       A4-1.74128×E-3        P4 10.0
       A5+2.32281×E-4        P5 12.0
       A6-1.25448×E-5        P6 10.0
(实施例5)
关于能用于上述的第五实施形态的物镜的实施例,在表5中给出了物镜数据。图20、21分别是关于DVD/CD的球面像差图。DVD所需要的数值孔径NA为0.60,CD所需要的数值孔径NA为0.45。
[表5]
   f1=3.20mm,f2=3.21mm,m1=-1/6.8,m2=-1/6.8
   NAH=1.66681mm
   Pout=0.0144mm   Pin=0.0556mm
   n=1.δSA2/δT=0.00102λrms/℃
        δSA1/δU=0.057λrms/mm
第1面 ri di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm)
0 24.3403 24.7307
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑直径,4.3108mm
2 2.28859 2.6 1.54094 2.6 1.53716
2’ 2.43366 2.5928 1.54094 2.5928 1.53716
3 -4.7132 1.9653 1.0 1.5749 1.0
4 0.6 1.57752 1.2 1.57063
5
非球面数据第2面(0<h<1.66681mm:包含光轴的光学面区域)
非球面系数
       k-1.0061×E-0
       A1+4.2439×E-3        P1 4.0
       A2-1.4759×E-3        P2 6.0
       A3+9.3408×E-4        P3 8.0
       A4-5.1099×E-4        P4 10.0
       A5+1.5021×E-4        P5 12.0
       A6-1.5815×E-6        P6 14.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长720nm)
       B2-4.8645×E-3
       B4-7.2782×E-4
       B5-1.8032×E-4
       B8-4.9114×E-6
       B10+1.3132×E-5第2’面(1.6668mm<h:外侧光学面区域)
   非球面系数
       k-7.9917×E-1
       A1+1.2236×E-2        P1 4.0
       A2-5.6577×E-3        P2 6.0
       A3+1.6609×E-3        P3 8.0
       A4-2.9009×E-4        P4 10.0
       A5+2.9096×E-5        P5 12.0
       A6-1.5424×E-6        P6 14.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长780nm)
        B2-2.8166×E-3
        B4-3.1771×E-3
        B6+1.0641×E-3
        B8-1.9508×E-4
        B10+1.2278×E-5第3面  非球面系数
        k-5.47493×E-0
        A1+2.95069×E-2        P1 4.0
        A2-1.46461×E-2        P2 6.0
        A3+6.39635×E-3        P3 8.0
        A4-1.71136×E-3        P4 10.0
        A5+2.35330×E-4        P5 12.0
        A6-1.31514×E-5        P6 10.0
(实施例6)
关于能用于上述的第六实施形态的物镜的实施例,在表6中给出了物镜数据。图22、23分别是关于DVD/CD的球面像差图。DVD所需要的数值孔径NA为0.60,CD所需要的数值孔径NA为0.45。
[表6]
      f1=3.20mm,f2=3.21mm,m1=-1/6.8,m2=-1/6.8
      NAH=1.66681mm
      Pout=0.0135mm    Pin=0.0450mm
      n=1.δSA2/δT=0.00097λrms/℃
           δSA1/δU=0.057λrms/mm
第1面 ri di(655nm) ni(655nm) DI(785nm) ni(785nm)
0 24.3320 24.7315
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑直径,4.3108mm
2 2.22575 2.6 1.54094 2.6 1.53716
2’ 2.45552 2.5963 1.54094 2.5963 1.53716
3 -4.65504 1.9653 1.0 1.5749 1.0
4 0.6 1.57752 1.2 1.57063
5
非球面数据第2面(0<h<1.66681mm:包含光轴的光学面区域)
非球面系数
       k-1.1171×E-0
       A1+3.1061×E-3        P1 4.0
       A2-1.6363×E-3        P2 6.0
       A3-1.1145×E-3        P3 8.0
       A4+3.1702×E-4        P4 10.0
       A5-4.9061×E-5        P5 12.0
       A6+5.3895×E-6        P6 14.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长720nm)B2-6.3187×E-3
       B4-1.7269×E-3B6+8.2815×E-4
       B8-4.0865×E-4
       B10+6.8845×E-5第2’面(1.6668mm<h:外侧光学面区域)
非球面系数
        k-8.2400×E-1
        A1+1.1865×E-2        P1 4.0
        A2-5.4663×E-3        P2 6.0
        A3+1.6917×E-3        P3 8.0
        A4-2.9856×E-4        P4 10.0
        A5+2.6842×E-5        P5 12.0
        A6-1.1008×E-6        P6 14.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长780nm)
        B2-5.3662×E-3
        B4-2.7368×E-3
        B6+1.0893×E-3
        B8-2.3018×E-4
        B10+1.6566×E-5第3面  非球面系数
        k-1.22207×E-0
        A1+3.03718×E-2        P1 4.0
        A2-1.45690×E-2        P2 6.0
        A3+6.19508×E-3        P3 8.0
        A4-1.71672×E-3        P4 10.0
        A5+2.51638×E-4        P5 12.0
        A6-1.50897×E-5        P6 14.0
表7中给出了对应于本实施形态中使用的物镜及光信息记录媒体的透明基板的波长的折射率、以及半导体激光器(光源)的温度特性数据。[表7]
     物镜折射率      透明基板折射率
    644nm      1.5412      1.5783
    650nm      1.5409      1.5779
    656nm      1.5407      1.5775
    780nm      1.5373      1.5708
    δn/δT(/℃)       -1.2×10-5      -1.4×10-5
光源的振荡波长的温度特性 δλ/δT=+0.2nm/℃
在以上的实施例中,在实施例1中如图6所示,举例示出了用绕射部分构成最外周光学面区域A1、用折射部分构成中间光学面区域A2、用绕射部分构成近轴光学面区域A3的物镜,虽然在实施例2中如图8所示,举例示出了用绕射部分构成最外周光学面区域A1的物镜,但作为实施形态如上所述,也可以用绕射部分构成图24所示的最外周光学面区域A1、用绕射部分和折射部分混合构成中间光学面区域A2、用绕射部分构成近轴光学面区域A3。另外,如图9所示,也可以用绕射部分构成最外周光学面区域A1、用绕射部分构成中间光学面区域A2、用折射部分构成近轴光学面区域A3,如图25所示,也可以用绕射部分构成最外周光学面区域A1、用折射部分构成中间光学面区域A2、用折射部分构成近轴光学面区域A3,如图26所示,也可以用绕射部分构成最外周光学面区域A1、用绕射部分和折射部分混合构成中间光学面区域A2、用折射部分构成近轴光学面区域A3。
另外,在实施例3~6中,如图15所示,虽然举例示出了用绕射部分构成最外周光学面区域A1、用绕射部分构成内侧光学面区域A2的物镜,但如图10所示,也可以用绕射部分构成最外周光学面区域A1、用折射部分构成内侧光学面区域A2。另外,也可以用绕射部分构成最外周光学面区域A1、用绕射部分和折射部分混合构成内侧光学面区域A2。
虽然省略了这些具体的构成例的说明,但按照本发明的主旨能容易地实施。另外,在不脱离本发明的主旨的范围内,还能进行各种变更。例如,不限于可用这两种或三种光学面区域分割功能的情况,如上所述,也可以用4种以上的区域构成。
另外,绕射部分当然可以设置在该适当的区域的光源一侧的面上,也可以设置在像侧的面上,还可以设置在两面上。
另外,以上所谓“混合”不限于如图所示绕射部分和折射部分大致各形成一半,可以采取各种混合形态。
另外,光拾波装置的形态也不限于以上的实施形态,例如也能适用于两个光源两个检测器型等等。
另外,本发明不仅适用于能进行DVD和CD的信息记录及/或再生的光拾波装置,而且当然也能适用于透明基板厚度互不相同的至少两个光信息记录媒体。特别是适用于透明基板厚度互不相同、同时必要的数值孔径也互不相同的光信息记录媒体时特别有益。另外,例如,也能适用于只能进行DVD的信息记录及/或再生的光拾波装置,还能作为发散光束入射用的物镜或作为使用该物镜的光信息记录媒体用。
另外,在本发明中,入射到物镜中的发散光束不限于从光源射出的发散光束直接入射到物镜的情况,在光源和物镜之间也可以存在改变来自光源的发散光束的发散角的耦合透镜等,发散光束能入射到物镜中即可。
如果采用本发明,则能提供一种使来自光源的发散光入射到物镜上,能对透明基板厚度不同的多个光信息记录媒体进行各自的信息的记录或再生,相对于使用环境的温度变化能满足充分的性能的实用的物镜及光拾波装置。
(第七实施形态)
说明第七实施形态。图29是包括本实施形态的物镜的光拾波装置的简略结构图。该光拾波装置由DVD(第一光信息记录媒体)用的波长为λ1的第一光源101;CD(第二光信息记录媒体)用的波长为λ2的第二光源102;使来自各光源101、102的光束路径一致的分光器103;使各光束会聚的物镜105;决定至物镜105的入射光束系的光阑104;驱动物镜105的传动机构(图中未示出);以及检测光信息记录媒体ROM的反射光的传感器(图中未示出)构成。
对DVD/CD中的任意一者进行记录或再生时,适当地选择发光的光源101或102。发散光束入射到物镜105上,由于横向放大率有限,如上所述,比无限远光束入射时由于温度变化而产生的像差劣化变坏。
图28是物镜105的主要部分剖面图。物镜105的两面由非球面105A、105B构成,而且在光源一侧的面105A上形成3个光学功能面105a、105b、105c。最内侧的光学功能面105a和最外侧的光学功能面105c是用相同的非球面系数表示的折射面。另外,中间的光学功能面105b是用与两个相邻的光学功能面105a、105c不同的非球面系数表示的折射面,球面像差修正方法与两个相邻者不同。另外,以物镜的材料(例如玻璃)的折射率温度依赖性低者为优选,
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)          (2)即可。在这样的情况下,即使不使用改善温度特性用的绕射结构等,温度特性也很好。这里,也可以在各光学功能面105a、105b、105c的边界部分形成台阶,在中间的光学功能面105b上远离光轴的边界部分的台阶比靠近光轴的边界部分的大即可。
这里,说明能对DVD、CD进行记录或再生的互换设计。首先,假定使用DVD时能对通过内侧和外侧的光学功能面105a、105c的光束进行球面像差修正即可。但是,由于通过这些光学功能面105a、105c的光束在使用CD时因基板厚度不同而发生过量的球面像差,所以通常不适合于CD的记录或再生。因此如下构成中间的光学功能面105b。
图29是表示本实施形态的球面像差的设计例(目标特性)的图。如果按照图29,则在使用CD时,通过最内侧的光学功能面105a的光束并非没有像差。但是,在距离近轴像点约+10微米的散焦位置,如果将光束直径缩小,则能确保残余像差呈比マレシャル极限值小的残余像差的状态。可是,由于在光信息记录媒体的记录面上形成的光点直径不充分,所以形成在CD时使光点直径缩小的CD专用区域即中间的光学功能面105b。具体地说,在上述散焦位置形成中间的光学功能面105b即可,以便会聚在光信息记录媒体上形成的光点附近,用DVD透明基板厚度t1和CD透明基板厚度t2之间的假想的透明基板厚度tc(tc≈(t1+t2)/2)进行球面像差设计即可。
使用CD时,通过外侧的光学功能面105c的光束成为闪光,但存在于距离主光点直径的大小约10倍的位置。使用DVD时通过中间的光学功能面的光束变成闪光,但仍然存在于相隔主光点直径的大小的数倍距离的外侧一带。因此,如果这些光点不入射到图中未示出的传感元件上,或者达到在电气上对于实际使用不成问题的程度,则DVD和CD时光阑直径可以相同。
另外对于光源101、102的波长的变化来说,由于用折射面构成物镜105,所以与设置能力随着波长而变化的绕射结构的物镜相比,稳定性好。尽管如此,由于玻璃材料的色散值越大,折射率对波长的依赖性越小,所以是适用的。
这样,即使在温度特性更严格的规格中,本实施形态的物镜105也能很好地修正温度特性及波长特性,能对基板厚度不同的DVD和CD两者适当地进行信息的记录或再生。
另外本发明不限于本实施形态。即使用粘贴透镜也能构成物镜,如图30所示,用紫外线硬化树脂也能在玻璃透镜105’上构成非球面105S。在这样用不同的玻璃材料构成物镜的情况下,能力强的玻璃材料(这里指105’而言)必须至少满足以下条件。
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)       (2)
如果考虑到加工,则将上述的3个光学功能面105a、105b、105c设置在紫外线硬化树脂的表面105一侧即可。在这样的情况下,即使用相同的光源波长对DVD和CD进行记录/再生时也能适用。另外光学功能面即使3个以上,也能充分地达到同样的效果。另外,物镜的横向放大率的温度特性更加缓和,例如对于无限放大率也能适用。如图31所示,根据情况的不同,也可以设置波长选择性光阑(限制构件)104’,用来限制使用CD时通过外侧光学功能面105c的光束。
(第八实施形态)
说明第八实施形态。图32是第八实施形态的物镜的主要部分的剖面图。本实施形态的物镜具有可用于实现互换的绕射结构,这一点与第一实施形态不同,与第一实施形态重复的地方省略其说明。
如图32(a)所示,物镜205在其两面的非球面205A、205B中在光源一侧的非球面205A上呈一体地形成绕射结构205D。而且,该绕射结构205D由两个光学功能面205a、205c构成,以规定使用CD时的数值孔径NA的光源附近的某一高度边界,如图32(b)所示,构成设计思想不同的绕射面。
即,内侧的光学功能面205a具有对DVD和CD的透明基板厚度进行像差修正、而且在CD的情况下产生闪光的绕射结构。图33是表示本实施形态的球面像差的设计例(目标特性)的图。
在本实施形态中,以物镜205的玻璃材料的折射率对温度的依赖性低者为优选,
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)         (2)是好的。如果在该范围以外,则在绕射结构205D中有必要提高温度修正用的绕射效力,其结果存在绕射间距狭窄、绕射效率下降的倾向。
另外本发明不限定于本实施形态。也可以用粘贴透镜构成物镜,如图34所示,还可以在物镜的表面上用紫外线效果树脂等构成非球面205S。在此情况下,也可以将上述两个光学功能面205a、205b设置在紫外线硬化树脂的表面上。因为如果将绕射结构设置在粘贴部分上,则由于材料的相对折射率变小,所以如果要获得相同的折射效果,就需要加深各个绕射结构的深度。可以将绕射结构设置在物镜205的两面上,另外也可以将绕射面设置在绕射部分在外侧和内侧互不相同的面上。另外即使用3个以上的光学功能面构成,也能形成具有相同功能的结构。另外,如图35中的光拾波装置例所示,考虑第二光源102的发散角度特性,在第二光源102和物镜205之间对一种光信息记录媒体(这里指CD)使用耦合透镜206也没关系。另外,在看作单一透镜205的情况下,在DVD和CD时横向放大率不一致的光学系统中也能适用。
(第九实施形态)
下面,说明第九实施形态。本实施形态是在物镜上形成绕射结构,但各功能面的设计与第八实施形态不同,与第八实施形态重复的地方省略其说明。
图36是本实施形态的物镜的主要部分剖面图,物镜305的材料的折射率温度特性dn/dT的值如下,
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)         (2)。物镜305的两面虽然用呈非球面的折射面305A、305B构成,但在物镜305的光源一侧的面305A的一部分区域上形成绕射结构305D。这里物镜305由3个光学功能面305a、305b、305c构成,另外将规定使用CD时的数值孔径NA的光线附近的一部分构成绕射结构,因此呈DVD和CD两者能灵活使用的绕射结构。该两个相邻的光学功能面305a、305c用折射面构成,呈非球面,主要用来在DVD时进行球面像差的修正。使用CD时虽然没有设计内侧的光学功能面305a,但由于与中间的光学功能面305b上的球面像差衔接,所以即使在CD的情况下也能在光盘面上缩小光点直径。图37是表示本实施形态的球面像差设计例(目标特性)的图。
另外本发明不限定于本实施形态。也可以用粘贴透镜构成物镜305,也可以在玻璃透镜的表面上用紫外线硬化树脂构成非球面。在此情况下,最好将上述3个光学功能面设置在紫外线硬化树脂的表面一侧。
(第十实施形态)
下面,说明第十实施形态。本实施形态是在物镜上形成折射结构,但各功能面的设计与第八、第九实施形态不同,与各实施形态重复的地方省略其说明。
图38是本实施形态的物镜的主要部分剖面图,物镜材料的折射率温度特性dn/dT的值如下,
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)           (2)。物镜405的两面虽然用呈非球面的折射面405A、405B构成,但在物镜405的光源一侧的面405A的一部分区域上形成绕射结构405D。这里物镜405由3个光学功能面405a、405b、405c构成,将规定使用CD时的数值孔径NA的光线附近的一部分构成绕射结构405D,呈DVD和CD两者都能灵活使用的绕射结构。在外侧的光学功能面405c上形成绕射面,在DVD时修正球面像差,在CD时呈产生闪烁的绕射结构。图39是表示本实施形态的球面像差设计例(目标特性)的图。
另外本发明不限定于本实施形态。也可以用粘贴透镜构成物镜,也可以在玻璃透镜的表面上用紫外线硬化树脂构成非球面。在此情况下,最好将上述3个光学功能面设置在紫外线硬化树脂的表面一侧。
以下,说明本发明的实施例。
(实施例7)
本实施例是关于上述第七实施形态的物镜的实施例。将透镜数据示于表8中。
[表8]
实施例7
     f1=3.00mm,m1=-1/7.0
     NA1=0.60  NA2=0.45
           632.8nm时,dn=2/dT=+3.8×E-6(℃),νd=61.2
DVD  CD
第1面 ri di(650nm) ni(650nm) di(780nm) ni(780nm)
0 23.567 1.0 23.576 1.0 发光点
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑孔径,4.06mm
2 2.1759 2.2 1.58642 2.2 1.58252
2’ 2.1759 2.1962 1.58642 2.1962 1.58252
2” 2.1759 2.2 1.58642 2.2 1.58252
3 -5.7537 1.928 1.0 1.566 1.0
4 0.6 1.58 1.2 1.55
5
非球面数据
第2面(0<h<1.32mm:内侧的光学功能面)
非球面系数
       k-0.92846×E-0
       A1-0.11050×E-2        P1 3.0
       A2+0.51090×E-2        P2 4.0
       A3-0.16336×E-2        P3 5.0
       A4+0.57112×E-3        P4 6.0
       A5+0.17007×E-4        P5 8.0
       A6-0.73062×E-5        P3 10.0第2’面(1.32mm<h<1.54mm:中间的光学功能面)
       k-0.92421×E-0
       A1-0.99146×E-3        P1 3.0
       A2+0.51636×E-2        P2 4.0
       A3-0.16069×E-2        P3 5.0
       A4+0.58391×E-3        P4 6.0
       A5+0.19303×E-4        P5 8.0
       A6-0.73840×E-5        P6 10.0第2”面(1.54mm<h:外侧光学面区域)
非球面系数
       k-0.92846×E-0
       A1-0.11050×E-2        P1 3.0
       A2+0.51090×E-2        P2 4.0
       A3-0.16336×E-2        P3 5.0
       A4+0.57112×E-3        P4 6.0
       A5+0.17007×E-4        P5 8.0
       A6-0.73062×E-5        P6 10.0第3面  非球面系数
       A1+0.16009×E-1        P1 4.0
       A2-0.26764×E-2        P2 6.0
       A3+0.30016×E-3        P3 8.0
       A4-0.17687×E-4        P4 10.0由非球面构成各面,各个非球面具有用数学式1表示的非球面形状。[数学式1] Z = h 2 / r 1 + 1 - ( 1 + κ ) ( h / r ) 2 + Σ i = 0 ∞ A 2 i h 2 i
式中,Z是光轴方向的轴,h是与光轴垂直方向的轴,r是近轴曲率半径,k是圆锥系数,A是非球面系数,P是非球面的幂指数。另外,在物镜靠光源一侧的非球面上存在3个光学功能面,每个都是能用数学式1表示的非球面。
能适用本实施例的情况是DVD、CD都是来自各光源的发散光束直接入射到物镜上的简单的光学系统。所使用的物镜的玻璃材料的折射率对温度的依赖性dn/dT为-5.8×10-6(/℃)。表14中给出了NA、波长使用DVD时的温度特性及其他。与现有例相比,能确认温度特性及波长特性都改善了。
图40是形成了3个光学功能面的本实施例的球面像差图。图41是在该物镜上使用在DVD一侧限制相当于NA0.60的光束的固定光阑,模拟入射了呈高斯分布的光束时的PSF,给出了光信息记录媒体的信息记录面上的光点形状。CD时的光阑直径是入射了与DVD相同的数值孔径的光束时的模拟结果。由此可知,满足记录面上所要求的光点直径(0.831×λ/NA(μm))。
在内侧的光学功能面上,在DVD中有意地产生0.02λ1rms左右的残余球面像差。如果进行这样的设计,则能减少CD中的残余球面像差。在本实施例中,通过了其中间的光学功能面的光束对tc=1.0mm的假想透明基板厚度的光信息记录媒体修正球面像差,用来在距离CD的近轴像点为10微米左右的过量一侧的散焦位置形成CD时的光点。
如表14所示,在物镜的横向放大率m=-1/7、NA为0.60的温度特性严格的物镜中,能实现误差特性得到了改善的DVD/CD两者都能使用的物镜。
(实施例8)
本实施例是关于与上述的第七实施形态有关的物镜的实施例。表9中给出了透镜数据。
[表9]
实施例8
     f1=3.00mm,m1=-1/7.0
     NA1=0.60,NA2=0.45
     632.8nm时,dn2/dT=+1.4×E-4(℃),νd=57.0
     632.8nm时,dn3/dT=+0.8×E-6(℃),νd=55.3
 DVD  CD
第1面 ri di(650nm) ni(650nm) di(780nm) ni(780nm)
0 23.205 1.0 23.205 1.0 发光点
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑直径4.01mm
2 2.600 0.1 1.48953 0.1 1.48616
2’ 2.600 0.0958 1.48953 0.0958 1.48616
2” 2.600 0.1 1.48953 0.1 1.48616
3 2.1270 2.8 1.67447 2.8 1.66959
4 -6.0270 1.638 1.0 1.276 1.0
5 0.6 1.58 1.2 1.55
6
非球面数据
第2面(0<h<1.32mm:内侧的光学功能面)
非球面系数
       k-0.43271×E+01
       A1-0.26060×E-2        P1 3.0
       A2+0.34891×E-1        P2 4.0
       A3-0.65070×E-2        P3 5.0
       A4-0.25906×E-2        P4 6.0
       A5+0.57180×E-3        P5 8.0
       A6-0.54866×E-4        P6 10.0第2’面(1.32mm<h<1.51mm:中间的光学功能面)
非球面系数
       k-0.41771×E-0+01
       A1-0.34857×E-2        P1 3.0
       A2+0.34107×E-1        P2 4.0
       A3-0.64174×E.2        P3 5.0
       A4-0.25658×E-2        P4 6.0
       A5+0.58143×E-3        P5 8.0
       A6-0.57791×E-4        P6 10.0第2”面(1.54mm<h:外侧光学面区域)
非球面系数
       k-0.43271×E+01
       A1-0.26060×E-2        P1 3.0
       A2+0.34891×E-1        P2 4.0
       A3-0.65070×E-2        P3 5.0
       A4-0.25906×E-2        P4 6.0
       A5+0.57180×E-3        P5 8.0
       A6-0.54866×E-4        P6 10.0
第3面非球面系数
       k-0.16931×E+01
       A1+0.47202×E-2        P1 4.0
本实施例的物镜是玻璃透镜的一侧表面上用紫外线硬化型树脂形成了3个光学功能面(参照图32)的实施例。树脂本身的折射率对温度的依赖性-1.2×10-4(/℃)与现有例2相同。但是,通过使用树脂部分的能力弱、而玻璃透镜的另一侧的折射率对温度的依赖性为+0.8×10-6(/℃)小的透镜,能修正作为物镜总体的温度特性。关于DVD和CD的互换设计与实施例1相同,说明从略。
图42中示出了本实施例的球面像差图。各光信息记录媒体的记录面上的光点形状如图43所示。如[表14]所示,在物镜的横向放大率m=-1/7、NA为0.60的温度特性严格的物镜中,能实现误差特性得到了改善的能用于DVD/CD两者的物镜。
(实施例9)
本实施例是关于与上述的第八实施形态有关的实施例。表10中给出了透镜数据。
[表10]
实施例9
        f1=3.00mm,m1=0
        NA1=0.65,NA2=0.45
        632.8nm时,dn=2/dT=-5.7×E-6(/℃),νd=81.6
 DVD  CD
第1面 ri di(650nm) ni(650nm) di(780nm) ni(780nm)
0 1.0 1.0 发光点
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑孔径,3.90mm
2 1.770 1.6 1.58642 1.6 1.58252
2’ 1.798 1.5999 1.58642 1.5999 1.58252
3 -6.422 1.725 1.0 1.535 1.0
4 0.6 1.577 1.2 1.570
5
非球面数据
第2面(0<h<1.37mm:内侧的光学功能面)
非球面系数
       k-9.9350×E-1
       A1+6.4273×E-3        P1 4.0
       A2+6.2694×E-4        P2 6.0
       A3-4.4974×E-5        P3 8.0
       A4+2.8692×E-5        P4 10.0
       A5-2.5654×E-5        P5 12.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长720nm)
       B2+2.4918×E-4
       B4-2.0024×E-3
       B6-3.7862×E-4
       B8+2.0983×E-4
       B10-5.8311×E-5第2’面(1.32mm<h<1.54mm:中间的光学功能面)
       k-8.7077×E-1
       A1+6.2127×E-3        P1 4.0
       A2+6.3107×E-4        P2 6.0
       A3+1.3601×E-4        P3 8.0
       A4-2.5299×E-5        P4 10.0
       A5-8.0092×E-6        P5 12.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长720nm)
       B2-2.2736×E-3
       B4-3.2476×E-4
       B6-8.8685×E-5
       B8-1.5681×E-5
       B10+5.2484×E-6第3面非球面系数
       A1+0.20386×E-1        P1 4.0
       A2-0.48550×E-2        P2 6.0
       A3+0.72231×E-3        P3 8.0
       A4-0.97114×E-4        P4 10.0
       A5+0.78427×E-5        P3 12.0
       A6-0.94305×E-8        P4 14.0
本实施例的物镜的两面是非球面,在一侧非球面的表面上呈一体地形成了绕射结构。这里,如图32所示,该绕射结构是在至光轴的距离为h的边界上进行不同的设计的与其相关的实施例。即,形成两个光学功能面。用折射率对温度的依赖性为-5.7×10-6(/℃)的玻璃材料构成物镜。
对于通过内侧的光学功能面的光束来说,设有对DVD和CD各自使用的波长、透明基板厚度修正球面像差的绕射结构。另外,外侧的光学功能面设有在DVD时进行球面像差修正、在CD时发出过量闪烁的绕射结构。
一般说来,相位差函数ΦB以弧度为单位,用数学式2表示绕射结构。
[数学式2] Φ B = Σ i = 0 ∞ B 2 i h 2 i 而且,通过使二次系数为不为零的值,能在绕射部分具有近轴的能力。另外,通过使相位差函数的二次以外的系数、例如4次、6次系数等为不为零的值,能控制球面像差。这里所谓能控制,意味着在绕射部分具有与折射部分所具有的球面像差特性相反的球面像差,在总体上对球面像差修正,或者操作绕射部分的球面像差,使总体的球面像差为所希望的闪烁量。因此,温度变化时的球面像差也能考虑为折射部分的球面像差的温度变化和绕射部分的球面像差变化的总体。
这里,关于折射部分的温度变化,由于使玻璃材料的折射率变化对温度的依赖性小,所以变化量小。因此,可以说由于绕射部分的球面像差变化而发生的球面像差也小者,作为物镜总体温度特性变好。这里,所谓绕射部分的球面像差变化小,是指对波长的依赖性弱,结果绕射效力弱,绕射环的间距(绕射结构的绕射间距)宽。
在内侧的光学功能面上形成的绕射结构在DVD/CD时分别利用同次绕射光者比利用非同次绕射光的情况好。在本实施例中,DVD/CD分别利用1次绕射光。另外,对于外侧的光学功能面来说,可以与内侧的绕射次数相同,或者也可以是绝对值增加的绕射次数。通常,CD时不使用外侧光学功能面,所以在该功能面上最好使绕射效率最高的基准波长(闪光波长)接近DVD的波长。这时如果使绕射次数的绝对值增大,则在将闪光波长设定在DVD附近的情况下,降低CD一侧的绕射效率,能降低CD闪烁。另外,在本实施例中外侧的绕射次数也使用一次,关于闪光波长,内侧为720nm,外侧为660nm。
图44是本实施例的球面像差图。图45中示出了其光点剖面图。误差特性如表14所示。如该表所示,在物镜的NA为0.65的温度特性严格的物镜中,确认了能实现误差特性改善了的能用于DVD/CD双方的物镜。另外,能确认绕射环的间距的最小值比现有例3的绕射大。
(实施例10)
本实施例也是与第八实施形态相关的实施例。表11中给出了透镜数据。
[表11]
实施例10
         f1=3.00mm,m1=0
         NA1=0.65,NA2=0.50
         632.8nm时,dn2/dT=-1.2×E-4(/℃),νd=56.0
         632.8nm时,dn3/dT=+7.4×E-6(/℃),νd=37.2
 DVD  CD
第1面 ri di(650nm) ni(650nm) di(780nm) ni(780nm)
0 1.0 1.0 发光点
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑孔径,3.90mm
2 2.480 0.1 1.54076 0.1 1.53704
2’ 2.492 0.101 1.54076 0.101 1.53704
3 2.505 2.0 1.0 2.0 1.81900
4 -302.939 1.491 1.577 1.136 1.0
5 0.6 1.2 1.570
6
非球面数据
第2面(0<h<1.53mm:内侧的光学功能面)
  非球面系数
         k-9.4998×E-1
         A1-2.1815×E-4        P1 4.0
         A2-3.7775×E-4        P2 6.0
         A3-2.4169×E-4        P3 8.0
         A4-7.3177×E-6        P4 10.0
光路差函数(光路差函数的系数:设计基准波长720nm)
         B2-4.2048×E-4
         B4-3.8051×E-4
         B6-4.0549×E-4
         B8-3.1443×E-5
         B10-1.1611×E-5第2’面(1.53mm<h:中间的光学功能面)
        k-8.4719×E-1
        A1+6.6073×E-4        P1 4.0
        A2-2.2175×E-4        P2 6.0
        A3-3.0955×E-5        P3 8.0
        A4-4.4414×E-7        P4 10.0
   光路差函数(光路差函数的系数:设计基准波长720nm)
        B2-5.0466×E-4
        B4-1.3513×E-5
        B6-2.3685×E-5
        B8-4.8511×E-6
        B10+2.0574×E-6
第3面  非球面系数
        k-0.90540×E-1
        A1+0.16292×E-4        P1 4.0
        A2-0.10622×E-3        P2 6.0
        A3-0.48106×E-4        P3 8.0
        A4-0.90706×E-5        P4 10.0
        A5-0.10113×E-4        P5 12.0
        A6-0.41941×E-5        P6 14.0
第4面  非球面系数
        k+0.17083×E+5
        A1+0.25872×E-3         P1 4.0
        A2-0.44991×E-4         P2 6.0
        A3-0.69101×E-4         P3 8.0
        A4-0.22469×E-3         P4 10.0
        A5-0.58317×E-4         P5 12.0
        A6+0.29543×E-4         P6 14.0
物镜在玻璃透镜的一侧表面上用紫外线硬化型树脂形成了具有绕射结构的两个光学功能面。树脂本身的折射率对温度的依赖性-1.2×10-4(/℃)与现有例2相同。但是,通过使用树脂部分的能力弱、而玻璃透镜的另一侧的折射率对温度的依赖性为+7.4×10-6(/℃)小的透镜,能修正作为物镜总体的温度特性。
关于DVD和CD的互换设计与实施例9相同,说明从略。
图46中示出了本实施例的球面像差图。各光信息记录媒体的记录面上的光点形状如图43所示。
如表14所示,在物镜的NA为0.65的温度特性严格的物镜中,确认了能实现误差特性得到了改善的能用于DVD/CD两者的物镜。另外,能确认绕射环的间距的最小值比现有例3的绕射大。
(实施例11)
本实施例是关于与上述的第八实施形态有关的实施例。表12中给出了透镜数据。
[表12]
实施例11
          f1=3.00mm,m1=-1/7.0
          NA1=0.60,NA2=0.45
          632.8nm时,dn2/dT=-1.2×E-4(/℃),νd=56.0
          632.8nm时,dn3/dT=+0.8×E-6(/℃),νd=55.3
DVD CD
第1面 ri di(650nm) ni(650nm) di(780nm) ni(780nm)
0 26.225 1.0 26.225 1.0 发光点
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑孔径,4.0mm
2 2.619 0.1 1.54112 0.1 1.53727
2’ 2.654 0.101 1.54112 0.101 1.53727
3 2.824 2.6 1.0 2.0 1.66959
4 -4.928 1.788 1.577 1.429 1.0
5 0.6 1.2 1.570
6
非球面数据
第2面(0<h<1.584mm:内侧的光学功能面)
      非球面系数
        k-4.6299×E-0
        A1+2.0834×E-2        P1 4.0
        A2-5.7851×E-3        P2 6.0
        A3+9.6195×E-4        P3 8.0
        A4-1.2123×E-4        P4 10.0
光路差函数(光路差函数的系数:设计基准波长720nm)
        B2+7.9637×E-4
        B4-1.4993×E-3
        B6-9.9900×E-5
        B8+5.0721×E-5
        B10-9.3677×E-6第2’面(1.584mm<h:中间的光学功能面)
        k-4.8750×E-0
        A1+2.2234×E-2        P1 4.0
        A2-5.7025×E-3        P2 6.0
        A3-9.4382×E-4        P3 8.0
        A4-1.2143×E-4        P4 10.0
光路差函数(光路差函数的系数:设计基准波长720nm)
        B2-9.4134×E-4
        B4-2.4877×E-4
        B6-8.0210×E-5
        B8-1.3836×E-5
        B10+2.0287×E-6
第3面  非球面系数
             k-0.25997×E-0
             A1-0.31934×E-2        P1 4.0
             A2-0.60892×E-3        P2 6.0
             A3-0.10705×E-3        P3 8.0
             A4-0.55001×E-4        P4 10.0
第4面  非球面系数
             k+0.15272×E+0
             A1+0.84547×E-2        P1 4.0
             A2-0.32078×E-2        P2 6.0
             A3+0.16251×E-3        P3 8.0
             A4+0.10235×E-4        P4 10.0
             A5-0.30261×E-5        P5 12.0
             A6-0.64029×E-6        P6 14.0
这是发散光束入射到物镜中的例子。物镜在玻璃透镜的一侧表面上用紫外线硬化型树脂形成了具有绕射结构的两个光学功能面。树脂本身的折射率对温度的依赖性-1.2×10-4(/℃)与现有例2相同。但是,通过使用树脂部分的能力弱、而玻璃透镜的另一侧的折射率对温度的依赖性为+0.8×10-6(/℃)小的透镜,能修正作为物镜总体的温度特性。
设计绕射结构,形成两个光学功能面的思考方法、以及像差设计思想与实施例9相同,说明从略。图48是本实施例的球面像差图,各光信息记录媒体的记录面上的光点形状如图49所示。
表14中示出了误差特性。如该表所示,在物镜的横向放大率m1=-1/7、NA为0.60的温度修正难的规格的物镜中,确认了能实现误差特性得到了改善的能用于DVD/CD两者的物镜。另外,能确认绕射环的间距的最小值比现有例3的绕射大。
(实施例12)
本实施例是关于与上述的第八实施形态有关的实施例。表13中给出了透镜数据。[表13]
实施例12
        f1=3.00mm,m1=-1/10.0
        NA1=0.60,NA2=0.45
       632.8nm时,dn2/dT=-5.8×E-6(/℃),νd=81.6
DVD CD
第1面 ri di(650nm) ni(650nm) di(780nm) ni(780nm)
0 32.5 1.0 32.5 1.0 发光点
1 0.0 1.0 0.0 1.0 光阑孔径,3.91nm
2 2.001 2.2 1.49529 2.2 1.49282
2’ 1.959 2.205 1.49529 2.205 1.49282
3 -4.141 1.776 1.0 1.381 1.0
4 0.6 1.577 1.2 1.570
5
非球面数据
第2面(0<h<1.37mm:内侧的光学功能面)
      非球面系数
         k-1.1326×E-0
         A1+3.273×E-3        P1 4.0
         A2+6.2694×E-4       P2 6.0
         A3-4.4974×E-5       P3 8.0
         A4+2.8692×E-5       P4 10.0
         A5-2.5654×E-5       P5 12.0
光路差函数(光路差函数的系数:设计基准波长720nm)
         B2+2.4918×E-4
         B4-2.0024×E-3
         B6-3.7862×E-4
         B8+2.0983×E-4
         B10-5.8311×E-5第2’面(1.37mm<h:中间的光学功能面)
         k-8.7077×E-1
         A1+6.2127×E-3        P1 4.0
         A2+6.3107×E-4        P2 6.0
         A3+1.3601×E-4        P3 8.0
         A4-2.5299×E-5        P4 10.0
         A5-8.0092×E-6        P5 12.0
光路差函数(光路差函数的系数:基准波长720nm)
         B2-2.2736×E-3
         B4-3.2476×E-4
         B6-8.8685×E-5
         B8-1.5681×E-5
         B10+5.2484×E-6第3面  非球面系数
         A1+0.20386×E-1        P1 4.0
         A2-0.48550×E-2        P2 6.0
         A3+0.72231×E-3        P3 8.0
         A4-0.97114×E-4        P4 10.0
         A5+0.78427×E-5        P3 12.0
         A6-0.94305×E-8        P4 14.0
这是发散光束入射到物镜中的例子。使用物镜的折射率对温度的依赖性为-5.8×10-6(/℃)的透镜。物镜的两面呈非球面,图32中在某一侧的非球面的表面上使绕射结构一体化,构成两个光学功能面。像差设计与实施例9相同,说明从略。图50是本实施例的球面像差图,各光信息记录媒体的记录面上的光点形状如图28所示。
表14中示出了误差特性。如该表所示,在物镜的横向放大率m1=-1/7、NA为0.60的温度特性严格的物镜中,确认了能实现误差特性得到了改善的能用于DVD/CD两者的物镜。另外,能确认绕射环的间距的最小值比现有例3的绕射大。
另外,除了上述实施例以外也可以如下构成。例如,对于第九实施形态,将中间的光学功能面作成绕射结构,用与第一实施形态相同的折射面构成其两个相邻的面。这里绕射结构修正DVD的球面像差,而且在CD时采用产生与第一实施形态的CD同样的球面像差的绕射结构即可。图36中示出了透镜的简略剖面图,图37中示出了球面像差例。
另外,对于第十实施形态,也可以再设置外侧的光学功能面绕射结构。在此情况下,能进行DVD时的球面像差的修正和CD时的闪烁量的控制。图38中示出了透镜的简略剖面图,图39中示出了球面像差例。
另外,关于所有的实施例及实施形态,当然都可以设置使CD时通过外侧的光学功能面的光束的透射率下降、或进行遮蔽的结构的光阑、或设置反射防止涂层,更能改善CD侧的聚焦特性。
如果采用本发明,则由于在温度特性严格的规格的物镜中保持温度特性且在物镜上形成不同的光学功能面,所以能提供能进行透明基板厚度不同的光信息记录媒体的记录/再生的物镜、光拾波装置。

Claims (358)

1.一种光拾波装置,其特征在于:
具有光源、以及
聚光光学系统,其包括物镜,用来将从上述光源射出的光束会聚在光信息记录媒体的信息记录面上,
上述光拾波装置能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜是塑料透镜,
对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜将从上述光源射出的发散光束会聚在上述第一及第二光信息记录媒体上,
假设上述光源的波长为λ,球面像差的变化相对于物像间距离变化δU(|δU|≤0.5mm)为δSA1/δU,球面像差的变化相对于温度变化δT(|δT|≤30℃)为δSA2/δT时,满足下面的条件式,
|δSA1/δU|·|δU|+|δSA2/δT|·|δT|≤0.07λrms。
2.根据权利要求1所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的至少一个面在有效直径内的至少周边一侧的区域中备有绕射结构,若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT时,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λrms/℃。
3.根据权利要求2所述的光拾波装置,其特征在于:从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT时,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λrms/℃。
4.根据权利要求2所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构产生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2
5.根据权利要求4所述的光拾波装置,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3
6.根据权利要求4所述的光拾波装置,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3
7.根据权利要求2所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
8.根据权利要求7所述的光拾波装置,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
9.根据权利要求7所述的光拾波装置,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
10.根据权利要求7所述的光拾波装置,其特征在于:上述外侧光学面区域具有在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
11.根据权利要求7所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
12.根据权利要求7所述的光拾波装置,其特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
13.根据权利要求7所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束;对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
14.根据权利要求7所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,若在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2
15.根据权利要求7所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对通过上述中间光学面区域的光束具有使球面像差不足的功能。
16.根据权利要求7所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
17.根据权利要求7所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
18.根据权利要求2所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,当上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
19.根据权利要求18所述的光拾波装置,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
20.根据权利要求18所述的光拾波装置,其特征在于:上述外侧光学面区域具有在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
21.根据权利要求18所述的光拾波装置,其特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
22.根据权利要求21所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,若在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
23.根据权利要求18所述的光拾波装置,其特征在于:上述光轴侧光学面区域,在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过它的光束具有不足球面像差;在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对通过上述光轴侧光学面区域的光束具有使球面像差过量的功能。
24.根据权利要求1所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5。
25.根据权利要求24所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
26.一种光拾波装置,其特征在于:
具有射出波长为λ1的光束的第一光源;
射出波长为λ2的光束的第二光源;以及
包括物镜、用来将从上述第一光源及第二光源射出的光束会聚在光信息记录媒体的信息记录面上的聚光光学系统,
上述光拾波装置用上述第一光源及上述聚光光学系统对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,且用上述第二光源及上述聚光光学系统对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜是塑料透镜,
对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜将从上述第一光源射出的发散光束会聚在上述第一光信息记录媒体上,
对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设球面像差的变化相对于物像间距离变化δU(|δU|≤0.5mm)为δSA3/δU,球面像差的变化相对于温度变化δT(|δT|≤30℃)为δSA4/δT时,满足下面的条件式,
|δSA3/δU|·|δU|+|δSA4/δT|·|δT|≤0.07λ1rms;
对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜将从上述第二光源射出的发散光束会聚在上述第二光信息记录媒体上,
对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设球面像差的变化相对于物像间距离变化δU(|δU|≤0.5mm)为δSA5/δU,球面像差的变化相对于温度变化δT(|δT|≤30℃)为δSA6/δT时,满足下面的条件式,
|δSA5/δU|·|δU|+|δSA6/δT|·|δT|≤0.07λ2rms。
27.根据权利要求26所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的至少一个面在有效直径内的至少周边一侧的区域中备有绕射结构,若从上述第一光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述第一光源的波长为λ1时,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λ1rms/℃。
28.根据权利要求27所述的光拾波装置,其特征在于:从上述第一光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λ1rms/℃。
29.根据权利要求27所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述第一光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2
30.根据权利要求29所述的光拾波装置的特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3
31.根据权利要求29所述的光拾波装置,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3
32.根据权利要求27所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
33.根据权利要求32所述的光拾波装置,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
34.根据权利要求32所述的光拾波装置,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述第二光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
35.根据权利要求32所述的光拾波装置,其特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
36.根据权利要求32所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
37.根据权利要求32所述的光拾波装置,其特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
38.根据权利要求32所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束;对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
39.根据权利要求32所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2
40.根据权利要求32所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域对通过上述光轴侧光学面区域的光束具有使球面像差过量的功能。
41.根据权利要求32所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
42.根据权利要求32所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
43.根据权利要求27所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,当上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
44.根据权利要求43所述的光拾波装置,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述第二光源射出的光束中通过上述第二光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
45.根据权利要求43所述的光拾波装置,其特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
46.根据权利要求43所述的光拾波装置,其特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t1修正球面像差的功能。
47.根据权利要求46所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
48.根据权利要求43所述的光拾波装置,其特征在于:在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有对通过它的光束修正球面像差的功能,在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述外侧光学面区域具有使通过它的光束成为闪烁分量的功能。
49.根据权利要求26所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5。
50.根据权利要求49所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
51.一种光拾波装置用的物镜,其特征在于:
上述光拾波装置具有光源、以及包括上述物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜是塑料透镜,
上述物镜将从上述光源射出的发散光束会聚在上述第一及第二光信息记录媒体的信息记录面上,
上述物镜的至少一个面在有效直径内的至少周边一侧的区域中备有绕射结构,
若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述光源的波长为λ时,上述物镜满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λrms/℃。
52.根据权利要求51所述的物镜,其特征在于:从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λrms/℃。
53.根据权利要求51所述的物镜,其特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构产生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2
54.根据权利要求53所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3
55.根据权利要求53所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3
56.根据权利要求51所述的物镜,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
57.根据权利要求56所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
58.根据权利要求56所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
59.根据权利要求56所述的物镜,其特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
60.根据权利要求56所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
61.根据权利要求56所述的物镜,其特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
62.根据权利要求56所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束;对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
63.根据权利要求56所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2
64.根据权利要求56所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对通过上述中间光学面区域的光束具有使球面像差不足的功能。
65.根据权利要求56所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
66.根据权利要求56所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
67.根据权利要求51所述的物镜,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,当上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
68.根据权利要求67所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
69.根据权利要求67所述的物镜,其特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
70.根据权利要求67所述的物镜,其特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
71.根据权利要求70所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,当在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足
(NA2-0.03)f3≤NAH≤(NA2+0.03)f2
72.根据权利要求67所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域对通过该区域的光束具有使球面像差不足的功能;对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域对使通过该区域的光束具有使球面像差过量的功能。
73.根据权利要求51所述的物镜,特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5。
74.根据权利要求73所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
75.一种光拾波装置用的物镜,其特征在于:
上述光拾波装置具有射出波长互不相同的光束的第一光源、第二光源、以及包括上述物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置利用上述第一光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述光拾波装置利用上述第二光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜是塑料透镜,
上述物镜将将从上述第一及第二光源射出的发散光束会聚在上述第一及第二光信息记录媒体的信息记录面上,
上述物镜的至少一个面在有效直径内的至少周边一侧的区域中备有绕射结构,
若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述光源的波长为λ1时,上述物镜满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λ1rms/℃。
76.根据权利要求75所述的物镜,其特征在于:从上述第一光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λ1rms/℃。
77.根据权利要求75所述的物镜,其特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述第一光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2
78.根据权利要求77所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3
79.根据权利要求77所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3
80.根据权利要求75所述的物镜,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
81.根据权利要求80所述的物镜的特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
82.根据权利要求80所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
83.根据权利要求80所述的物镜,其特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
84.根据权利要求80所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
85.根据权利要求80所述的物镜,其特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
86.根据权利要求80所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束;对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
87.根据权利要求80所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,若在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2
88.根据权利要求80所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对通过上述中间光学面区域的光束具有使球面像差过量的功能。
89.根据权利要求88所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
90.根据权利要求80所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
91.根据权利要求75所述的物镜,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,当上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
92.根据权利要求91所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述第二光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
93.根据权利要求91所述的物镜,其特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
94.根据权利要求91所述的物镜,其特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t1修正球面像差的功能。
95.根据权利要求94所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,当在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
96.根据权利要求91所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有对通过它的光束修正球面像差的功能,在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述外侧光学面区域具有使通过它的光束成为闪烁分量的功能。
97.根据权利要求75所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5。
98.根据权利要求75所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
99.一种光拾波装置用的物镜,其特征在于:
上述光拾波装置具有光源、以及包括上述物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜是塑料透镜,
上述物镜将从上述光源射出的发散光束会聚在上述第一及第二光信息记录媒体上,
上述物镜的至少一个面在有效直径内从上述物镜的光轴朝向周边备有至少两种区域,
上述物镜在上述有效直径内的至少周边侧的区域中备有绕射结构,
若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述光源的波长为λ时,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λrms/℃;
对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,相对于上述周边侧的区域的内侧的区域具有修正球面像差的功能。
100.根据权利要求99所述的物镜,其特征在于:从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λrms/℃。
101.根据权利要求99所述的物镜,其特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2
102.根据权利要求101所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3
103.根据权利要求101所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3
104.根据权利要求99所述的物镜,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
105.根据权利要求104所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
106.根据权利要求104所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
107.根据权利要求104所述的物镜,其特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
108.根据权利要求104所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
109.根据权利要求104所述的物镜,其特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
110.根据权利要求104所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束;对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
111.根据权利要求104所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2
112.根据权利要求104所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对通过上述中间光学面区域的光束具有使球面像差不足的功能。
113.根据权利要求104所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
114.根据权利要求104所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
115.根据权利要求99所述的物镜,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,当上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
116.根据权利要求115所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
117.根据权利要求115所述的物镜,其特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
118.根据权利要求115所述的物镜,其特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
119.根据权利要求118所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,若在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
120.根据权利要求115所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域对通过它的光束具有使球面像差不足的功能,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域对通过它的光束具有使球面像差过量的功能。
121.根据权利要求99所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5。
122.根据权利要求121所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
123.一种光拾波装置用的物镜,其特征在于:
上述光拾波装置具有射出波长互不相同的第一光源、第二光源、以及包括物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置能用上述第一光源及上述聚光光学系统,对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述光拾波装置能用上述第二光源和上述聚光光学系统,对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜是塑料透镜,
上述物镜将从上述各光源射出的发散光束会聚在上述第一光信息记录媒体及上述第二光信息记录媒体的信息记录面上,
上述物镜的至少一个面在有效直径内从上述物镜的光轴到周边备有至少两种区域,
在上述有效直径内的至少周边侧的区域中备有绕射结构,
若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述第一光源的波长为λ时,上述物镜满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λrms/℃,
比上述周边侧的区域靠近内侧的区域设计为对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差。
124.根据权利要求123所述的物镜,其特征在于:从上述第一光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λrms/℃。
125.根据权利要求123所述的物镜,其特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述第一光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2
126.根据权利要求125所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3
127.根据权利要求125所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3
128.根据权利要求123所述的物镜,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
129.根据权利要求128所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
130.根据权利要求128所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述第二光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
131.根据权利要求128所述的物镜,其特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
132.根据权利要求128所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过上述外侧光学面区域的光束的球面像差不连续,形成闪烁分量,同时对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
133.根据权利要求128所述的物镜,其特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
134.根据权利要求128所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述外侧光学面区域的光束;对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
135.根据权利要求128所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2
136.根据权利要求128所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,通过上述中间光学面区域的光束具有使球面像差不足的功能。
137.根据权利要求128所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
138.根据权利要求128至137中的任意一项所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
139.根据权利要求123所述的物镜,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,假设上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
140.根据权利要求139所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
141.根据权利要求139所述的物镜,其特征在于:上述外侧光学面区域具有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差的功能。
142.根据权利要求139所述的物镜,其特征在于:上述光轴侧光学面区域具有对透明基板的厚度t1修正球面像差的功能。
143.根据权利要求142所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
144.根据权利要求139所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述光轴侧光学面区域具有对通过它的光束修正球面像差的功能,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述外侧光学面区域具有使通过它的光束产生闪烁分量的功能。
145.根据权利要求123所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5。
146.根据权利要求145所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
147.一种光拾波装置用的物镜,其特征在于:
上述光拾波装置具有光源、以及包括上述物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜是塑料透镜,
上述物镜将从上述光源射出的发散光束会聚在上述光信息记录媒体的信息记录面上,
上述物镜的至少一个面在有效直径内的至少周边侧的区域中有绕射结构,若从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT、上述光源的波长为λ时,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.002λrms/℃。
148.根据权利要求147所述的物镜,其特征在于:从上述光源射出的光束中通过了上述周边一侧的区域的绕射结构的光束的球面像差相对于温度变化δT的变化为δSA1/δT,满足下面的条件式,
|δSA1/δT|≤0.0005λrms/℃。
149.根据权利要求147所述的物镜,其特征在于:上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构是绕射环,若从上述光源射出的光束中通过了上述物镜的上述周边一侧的区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-2
150.根据权利要求149所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3
151.根据权利要求149所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
3.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤8.00×10-3
152.根据权利要求147所述的物镜,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,当上述三种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、中间光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
153.根据权利要求152所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域和上述中间光学面区域的边界、以及上述中间光学面区域和上述外侧光学面区域的边界两者中的任意一者中,球面像差不连续。
154.根据权利要求152所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过了上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用上述绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
155.根据权利要求152所述的物镜,其特征在于:上述外侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
156.根据权利要求152所述的物镜,其特征在于:对上述光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的最短距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2
157.根据权利要求152所述的物镜,其特征在于:上述光轴侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
158.根据权利要求152所述的物镜,其特征在于:上述光轴侧光学面区域具有修正温度特性的功能。
159.根据权利要求147所述的物镜,其特征在于:上述物镜的光学面由沿着与光轴正交的方向排列的两种以上的光学面区域构成,假设上述两种光学面区域是从光轴一侧开始的光轴侧光学面区域、外侧光学面区域时,上述外侧光学面区域是上述周边侧的区域。
160.根据权利要求159所述的物镜,其特征在于:在上述光轴侧光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,若从上述光源射出的光束中通过上述光源侧光学面区域的绕射结构的光束利用该绕射结构发生的最大光量的绕射光为n次光,上述物镜的焦距为f时,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤8.0×10-2
161.根据权利要求159所述的物镜,其特征在于:上述外侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
162.根据权利要求159所述的物镜,其特征在于:对上述光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从光轴至离开光轴的最短距离NAH(mm)的范围内形成上述光轴侧光学面区域,则满足,
  (NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
163.根据权利要求147所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5。
164.根据权利要求163所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
165.一种光拾波装置,其特征在于:使用权利要求51所述的物镜。
166.一种光拾波装置,其特征在于:使用权利要求75所述的物镜。
167.一种光拾波装置,其特征在于:使用权利要求99所述的物镜。
168.一种光拾波装置,其特征在于:使用权利要求123所述的物镜。
169.一种光拾波装置,其特征在于:使用权利要求147所述的物镜。
170.一种物镜,它是通过使从光源射出的光通过光信息记录媒体的透明基板会聚在其信息记录面上,对上述光信息记录媒体进行信息的记录或再生用的物镜,其特征在于:
上述物镜的至少一个面在上述物镜的有效直径内由至少两种以上的光学面区域构成,在与光轴垂直的方向上,在最外侧光学面区域中、或使通过了最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中,形成利用形成了绕射环的n次光的绕射部,
假设上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.50×10-3
171.根据权利要求170所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3
172.根据权利要求170所述的物镜,其特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在中间光学面区域中设置了相对于外侧及内侧光学面区域球面像差不连续部分。
173.根据权利要求172所述的物镜,其特征在于:在上述中间光学面区域中形成折射部和绕射部两者中的至少一者。
174.根据权利要求172所述的物镜,其特征在于:在除去上述中间光学面区域以外的包含光轴的光学面区域中,形成带有绕射环的绕射部,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤6.0×10-2
175.根据权利要求170所述的物镜,其特征在于:上述物镜的至少一个面由两种光学面形成,在包含光轴的光学面区域中形成带有绕射环的绕射部,该绕射环的平均间距Pin满足,
3.00×10-3≤Pin/(|n|·f)≤6.0×10-2
176.根据权利要求170所述的物镜,其特征在于:该物镜由塑料材料构成。
177.根据权利要求170所述的物镜,其特征在于:上述绕射次数n为|n|=1。
178.一种光拾波装置用的物镜,其特征在于:
上述光拾波装置具有光源、以及包括上述物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置利用上述光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜在至少一个面的有效直径内,沿着与光轴垂直的方向从上述光轴一侧开始,依次有包含光轴的光学面区域、最外侧光学面区域这样的至少两种光学面区域,
上述物镜在最外侧光学面区域中、或使通过了最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中,有形成了利用n次光的绕射环的绕射部,
假设上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.50×10-3
179.根据权利要求178所述的物镜,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3
180.根据权利要求178所述的物镜,其特征在于:上述光源射出发散光,上述发散光入射到上述物镜中。
181.根据权利要求178所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足
-1/2≤m1≤-1/7.5。
182.根据权利要求181所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
183.根据权利要求178所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述最外侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
184.根据权利要求178所述的物镜,其特征在于:上述物镜在至少一个面的有效直径内,沿着与光轴垂直的方向从上述光轴一侧开始,依次有包含光轴的光学面区域、中间光学面区域、最外侧光学面区域这样的至少三种光学面区域,
上述中间光学面区域在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,具有使通过该中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过最外侧光学面区域的光束的球面像差为不连续的闪烁分量的功能,
对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用上述中间光学面区域。
185.根据权利要求184所述的物镜,其特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
186.根据权利要求184所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过包含光轴的光学面区域和最外侧光学面区域的光束,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过包含光轴的光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
187.根据权利要求184所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2
188.根据权利要求184所述的物镜,其特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用同一光源波长的光束,
对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜对通过上述中间光学面区域的光束具有使球面像差不足的功能。
189.根据权利要求184所述的物镜,其特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用不同的光源波长的光束,
对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜对通过上述中间光学面区域的光束具有使球面像差过量的功能。
190.根据权利要求184所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述包含光轴的光学面区域具有修正球面像差的功能。
191.根据权利要求184所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述包含光轴的光学面区域具有修正温度特性的功能。
192.根据权利要求178所述的物镜,其特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用同一光源波长的光束,
上述包含光轴的光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
193.根据权利要求192所述的物镜,其特征在于:上述包含光轴的光学面区域在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述包含光轴的光学面区域的光束具有使球面像差不足的功能,
上述包含光轴的光学面区域在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对通过上述包含光轴的光学面区域的光束具有使球面像差过量的功能。
194.根据权利要求192所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的距离NAH(mm)的范围内形成对上述透明基板的厚度t修正球面像差的区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
195.根据权利要求178所述的物镜,其特征在于:上述绕射次数n为|n|=1。
196.一种光拾波装置,其特征在于:
具有光源;以及包含物镜的聚光光学系统,
利用上述光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜在至少一个面的有效直径内,沿着与光轴垂直的方向从上述光轴一侧开始,依次有包含光轴的光学面区域、最外侧光学面区域这样的至少两种光学面区域,
在最外侧光学面区域中、或使通过了最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中,上述物镜有形成了利用n次光的绕射环的绕射部,
假设上述物镜的焦距为f时,上述绕射环的平均间距Pout满足下面的条件式,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.50×10-3
197.根据权利要求196所述的光拾波装置,其特征在于:上述绕射环的平均间距Pout满足,
1.00×10-3≤Pout/(|n|·f)≤3.00×10-3
198.根据权利要求196所述的光拾波装置,其特征在于:上述光源射出发散光,上述发散光入射到上述物镜中。
199.根据权利要求196所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5。
200.根据权利要求199所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜在实际上使上述成像放大率一定的状态下,被驱动聚焦。
201.根据权利要求199所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
202.根据权利要求196所述的光拾波装置,其特征在于:备有调整上述光源和上述物镜或上述光信息记录媒体的信息记录面之间的距离的距离调整装置。
203.根据权利要求202所述的光拾波装置,其特征在于:上述距离调整装置根据上述光源在室温下的波长,调整上述距离。
204.根据权利要求202所述的光拾波装置,其特征在于:备有调整气氛温度的温度调整装置。
205.根据权利要求204所述的光拾波装置,其特征在于:上述光源是半导体激光器,上述温度调整装置调整上述半导体激光器的温度。
206.根据权利要求196所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述最外侧光学面区域具有修正球面像差的功能。
207.根据权利要求196所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的至少一个面沿着与光轴垂直的方向从上述光轴一侧开始,依次有包含光轴的光学面区域、中间光学面区域、最外侧光学面区域这样的至少三种光学面区域,
对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜具有使通过上述中间光学面区域的光束的球面像差相对于通过最外侧光学面区域的光束的球面像差为不连续的闪烁分量的功能,
对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用通过上述中间光学面区域的光束。
208.根据权利要求207所述的光拾波装置,其特征在于:上述中间光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
209.根据权利要求207所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过包含光轴的光学面区域和最外侧光学面区域的光束;对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,主要使用通过包含光轴的光学面区域和上述中间光学面区域的光束。
210.根据权利要求207所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的距离NAH(mm)至NAL(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
(NA2-0.20)f2≤NAL≤(NA2-0.04)f2
211.根据权利要求207所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用同一光源波长的光束,
对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对通过上述中间光学面区域的光束具有使球面像差不足的功能。
212.根据权利要求207所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用不同的光源波长的光束,
对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对通过上述中间光学面区域的光束具有使球面像差过量的功能。
213.根据权利要求207所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述包含光轴的光学面区域具有修正球面像差的功能。
214.根据权利要求207所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述包含光轴的光学面区域具有修正温度特性的功能。
215.根据权利要求196所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使用同一光源波长的光束,至少一个面由两种以上的光学面构成,上述包含光轴的光学面区域具有对透明基板的厚度t(t1<t<t2)修正球面像差的功能。
216.根据权利要求215所述的光拾波装置,其特征在于:上述包含光轴的光学面区域在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对通过上述包含光轴的光学面区域的光束具有使球面像差不足的功能,
上述包含光轴的光学面区域在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,使通过上述包含光轴的光学面区域的光束具有使球面像差过量的功能。
217.根据权利要求215所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,假设在必要的数值孔径为NA2、以及上述物镜的焦距为f2的情况下,在从离开光轴的距离NAH(mm)的范围内形成上述中间光学面区域,则满足,
(NA2-0.03)f2≤NAH≤(NA2+0.03)f2
218.根据权利要求196所述的光拾波装置,其特征在于:假设光源波长为λ1时,通过了上述最外侧光学面区域的光束的相对于温度变化的球面像差的变化在以下范围内,
|δSA1/δT|≤0.0005λ1rms/℃。
219.根据权利要求196所述的物镜,其特征在于:上述绕射次数n为|n|=1。
220.一种光拾波装置用的物镜,其特征在于:
上述光拾波装置有光源、以及包括上述物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置利用上述光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜在至少一个面的有效直径内,沿着与光轴垂直的方向至少两种以上的光学面区域,
发散光束从上述光源射出并入射到上述物镜中,
上述物镜为了对上述两种光学面区域中通过最外侧光学面区域的光束进行温度特性的修正,在上述最外侧光学面区域或通过了上述最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中有绕射环,
上述物镜在靠近上述最外侧光学面区域的内侧,有适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域。
221.根据权利要求220所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5。
222.根据权利要求221所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
223.根据权利要求220所述的物镜,其特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的光学面区域的内侧,配置对进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生的光束进行球面像差的修正的光学面区域。
224.根据权利要求220所述的物镜,其特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的光学面区域的内侧,配置对进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生的光束进行温度特性的修正的光学面区域。
225.根据权利要求220所述的物镜,其特征在于:上述物镜的至少一个光学面由沿着与光轴正交的方向排列的三种以上的光学面区域构成,在进行上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生用的光学面区域的内侧,配置对进行上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生的光束进行温度特性的修正的光学面区域。
226.根据权利要求225所述的物镜,其特征在于:上述绕射次数n为|n|=1。
227.一种光拾波装置用的物镜,其特征在于:
上述光拾波装置有射出波长为λ1的光束的第一光源、射出波长为λ21<λ2)的光束的第二光源、以及包括物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置能利用上述第一光源和上述聚光光学系统,对透明基板厚度为t2的第一光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,上述光拾波装置能利用上述第二光源和上述聚光光学系统,对透明基板厚度为t2的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜在至少一个面的有效直径内,沿相对于光轴正交的方向至少有两种以上的光学面区域,
上述物镜在最外侧光学面区域或通过了上述最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中有绕射环,以便对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对上述两种光学面区域中通过最外侧光学面区域的光束进行温度特性的修正,
上述物镜在靠近上述最外侧光学面区域的内侧,有适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域。
228.根据权利要求227所述的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足
-1/2≤m1≤-1/7.5
229.根据权利要求228所述的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
230.根据权利要求227所述的物镜,其特征在于:在上述至少一个面的有效直径内,有沿着相对于光轴正交的方向排列的至少三种以上的光学面区域,
上述三种光学面区域中,配置着只使用上述第二光源时利用的中间光学面区域,以及
设置在上述中间光学面区域的内侧、对从第一光源射出的光束进行球面像差的修正的光学面区域。
231.根据权利要求230所述的物镜,其特征在于:来自上述第二光源的光束专用的光学面区域和最外侧光学面区域相邻。
232.根据权利要求230所述的物镜,其特征在于:通过上述最外侧光学面区域和与其相邻的上述中间光学面区域的光束的球面像差不连续。
233.根据权利要求230所述的物镜,其特征在于:绕射部和折射部两者中的至少一者配置在上述中间光学面区域中。
234.根据权利要求230所述的物镜,其特征在于:该物镜用塑料材料构成。
235.根据权利要求227所述的物镜,其特征在于:在上述至少一个面中,有沿着相对于光轴正交的方向排列的至少三种光学面区域,
上述三种光学面区域中,配置着只使用上述第二光源时利用的中间光学面区域,以及
设置在上述中间光学面区域的内侧、对从第一光源射出的光束进行温度特性的修正的光学面区域。
236.根据权利要求235所述的物镜,其特征在于:来自上述第二光源的光束专用的光学面区域和最外侧光学面区域相邻。
237.根据权利要求235所述的物镜,其特征在于:通过上述最外侧光学面区域和与其相邻的上述中间光学面区域的光束的球面像差不连续。
238.根据权利要求235所述的物镜,其特征在于:绕射部和折射部两者中的至少一者配置在上述中间光学面区域中。
239.根据权利要求235所述的物镜,其特征在于:该物镜用塑料材料构成。
240.根据权利要求227所述的物镜,其特征在于:假设上述物镜的焦距为f时,利用n次光的上述绕射环的平均间距Pout满足
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.50×10-3
241.根据权利要求240所述的物镜,其特征在于:通过上述最外侧光学面区域和与其相邻的上述中间光学面区域的光束的球面像差不连续。
242.根据权利要求240所述的物镜,其特征在于:绕射部和折射部两者中的至少一者配置在上述中间光学面区域中。
243.根据权利要求240所述的物镜,其特征在于:该物镜用塑料材料构成。
244.一种光拾波装置,其特征在于:
具有光源;以及包括物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置能利用上述光源及上述聚光光学系统,对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜在至少一个面的有效直径内,沿相对于光轴正交的方向至少有两种以上的光学面区域,
上述物镜在上述最外侧光学面区域或通过了上述最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中有绕射环,以便对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对通过上述最外侧光学面区域的光束进行温度特性的修正,
上述物镜在靠近上述最外侧光学面区域的内侧,有适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域。
245.根据权利要求244所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5。
246.根据权利要求245所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
247.根据权利要求244所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜在上述至少一个面的有效直径内,沿相对于光轴正交的方向至少有三种以上的光学面区域,
上述物镜在相对于适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域更内侧,有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生用的光束修正球面像差的光学面区域。
248.根据权利要求244所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜在上述至少一个面的有效直径内,沿相对于光轴正交的方向至少有三种以上的光学面区域,
上述物镜在相对于适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域更内侧,有对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生用的光束修正温度特性的光学面区域。
249.根据权利要求244所述的光拾波装置,其特征在于:假设上述物镜的焦距为f时,利用n次光的上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.50×10-3
250.根据权利要求249所述的物镜,其特征在于:上述绕射次数n为|n|=1。
251.根据权利要求244所述的物镜,其特征在于:上述物镜在适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域、以及上述最外侧光学面区域中的球面像差不连续。
252.根据权利要求244所述的物镜,其特征在于:上述物镜的绕射部和折射部两者中的至少一者配置在适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域中。
253.根据权利要求244所述的光拾波装置,其特征在于:假设光源波长为λ1时,通过了上述最外侧光学面区域的光束的相对于温度变化的球面像差的变化在以下范围内,
|δSA1/δT|≤0.0005λ1rms/℃。
254.根据权利要求244所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜用塑料材料构成。
255.一种光拾波装置,其特征在于:
具有射出波长为λ1的光束的第一光源;
射出波长为λ21<λ2)的光束的第二光源;以及
包括物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置能利用上述第一和第二光源、以及上述聚光光学系统,对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体、以及透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录及/或再生,
上述物镜在至少一个面的有效直径内,沿相对于光轴正交的方向至少有两种以上的光学面区域,
上述物镜在最外侧光学面区域或通过了上述最外侧光学面区域的光束通过的其他面的区域中有绕射环,以便对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,对通过最外侧光学面区域的光束进行温度特性的修正,
上述物镜在靠近上述最外侧光学面区域的内侧,有适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域。
256.根据权利要求255所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m1满足,
-1/2≤m1≤-1/7.5。
257.根据权利要求255所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜的成像放大率m2为m2≈m1。
258.根据权利要求255所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜在上述至少一个面的有效直径内,有沿着相对于光轴正交的方向排列的至少三种以上的光学面区域,
上述物镜在相对于适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域更内侧,具有对从第一光源射出的光束修正球面像差的光学面区域。
259.根据权利要求258所述的光拾波装置,其特征在于:在上述物镜中,适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域和上述最外侧光学面区域相邻。
260.根据权利要求255所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜在上述至少一个面的有效直径内,有沿着相对于光轴正交的方向排列的至少三种以上的光学面区域,
上述物镜在相对于适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域更内侧,具有对从第一光源射出的光束修正温度特性的光学面区域。
261.根据权利要求260所述的光拾波装置,其特征在于:在上述物镜中,适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域和上述最外侧光学面区域相邻。
262.根据权利要求255所述的光拾波装置,其特征在于:假设上述物镜的焦距为f时,利用n次光的上述绕射环的平均间距Pout满足,
2.00×10-4≤Pout/(|n|·f)≤3.50×10-3
263.根据权利要求255所述的光拾波装置,其特征在于:在上述物镜中,上述最外侧光学面区域、以及适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域的球面像差不连续。
264.根据权利要求255所述的光拾波装置,其特征在于:在上述物镜中,绕射部和折射部两者中的至少一者配置在适合于对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生的进行了球面像差设计的光学面区域中。
265.根据权利要求255所述的光拾波装置,其特征在于:假设室温时的光源波长为λ1时,通过了上述最外侧光学面区域的光束的相对于温度变化的球面像差的变化在以下范围内,
|δSA1/δT|≤0.0005λ1rms/℃。
266.根据权利要求255所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜由塑料材料构成。
267.一种光拾波装置用的物镜,其特征在于:
上述光拾波装置具有射出波长为λ1的光束的第一光源;射出波长为λ21<λ2)的光束的第二光源;以及包括物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置利用上述第一光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生,
上述光拾波装置利用上述第二光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t2的第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生,
上述物镜用均匀的光学材料形成,
上述光学材料对应于温度变化的折射率变化dn/dT的值在上述光源的波长及室温环境下,上述物镜满足下面的条件
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)
上述物镜有沿着与光轴正交的方向排列的光学作用不同的至少两种光学功能面,
上述光学功能面中至少最外侧的光学功能面只用于对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生。
268.根据权利要求267所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:在边界部分具有台阶地形成上述各光学功能面。
269.根据权利要求267所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:只用折射面构成上述物镜,至少形成3个上述光学功能面,通过最内侧的上述光学功能面的光束用于第一及第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过中间的上述光学功能面的光束用于上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过最外侧的上述光学功能面用于上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生。
270.根据权利要求267所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:在上述中间光学功能面中比近轴边界部分远离光轴的边界部分的台阶大。
271.根据权利要求269所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述最内侧的光学功能面及上述最外侧的光学功能面具有将球面像差修正到0.04λ1rms以下的功能,
上述中间的光学功能面对透明基板厚度为tc(t1<tc<t2)的光信息记录媒体,具有将球面像差修正到最小的功能。
272.根据权利要求267所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述物镜至少有两个上述的光学功能面,至少一个上述光学功能面有绕射结构,最靠近光轴的上述光学功能面设计为能利用通过它的光束对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时修正球面像差,
用最外侧的上述光学功能面修正上述第一光信息记录媒体的球面像差,同时在上述第二光信息记录媒体上发生过量的球面像差。
273.根据权利要求272所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:通过上述各光学功能面的光束在上述物镜的任何一个面上都通过上述绕射结构,且最外侧的上述光学功能面的绕射结构的绕射间距为5微米以上40微米以下。
274.根据权利要求272所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时发生的过量的球面像差从光轴侧向周边增加。
275.根据权利要求272所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时发生的球面像差在上述光学功能面的边界部分不连续,球面像差的不连续量为10微米以上30微米以下。
276.根据权利要求272所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:在最内侧的上述光学功能面上,用相同次数的绕射光对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生。
277.根据权利要求272所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,用外侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数not、以及用内侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数nin满足,
|not|≥|nin|。
278.根据权利要求272所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述绕射结构形成锯齿状的绕射环,且在外侧和内侧的光学功能面上形成的绕射环的设计基准波长不同。
279.根据权利要求272所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述物镜至少有3个上述光学功能面,最内侧的上述光学功能面只用折射面构成,中间的上述光学功能面有折射结构,对上述第一光信息记录媒体及上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时用的光束通过中间的上述光学功能面。
280.根据权利要求279所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:在最外侧的上述光学功能面上形成锯齿状的绕射环,上述最外侧的光学功能面的设计基准波长λ0为0.9λ1≤λ0≤1.1λ1
281.根据权利要求279所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:最外侧的光学功能面能只用折射面构成。
282.根据权利要求267所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m1能满足,
-1/4≤m1≤1/8。
283.根据权利要求282所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m2能满足,
0.98m1≤m2≤1.02m1。
284.根据权利要求267所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小、以及对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小相同。
285.根据权利要求267所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的数值孔径NA1满足
NA1≥|0.60
286.根据权利要求267所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述第一光源的波长λ1在670nm以下。
287.根据权利要求267所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述光学材料是光学玻璃,分散值νd>50。
288.一种光拾波装置,其特征在于:
具有射出波长为λ1的光束的第一光源;
射出波长为λ21<λ2)的光束的第二光源;以及
包括物镜的聚光光学系统,
利用上述第一光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生,
利用上述第二光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t2的第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生,
上述物镜用均匀的光学材料形成,
上述光学材料对应于温度变化的折射率变化dn/dT的值在上述光源的波长及室温环境下,上述物镜满足下面的条件,
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃),
上述物镜有沿着与光轴正交的方向排列的光学作用不同的至少两种光学功能面,
上述光学功能面中至少最外侧的光学功能面只用于对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生。
289.根据权利要求288所述的光拾波装置,其特征在于:上述各光学功能面形成得在边界部分具有台阶。
290.根据权利要求288所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜只用折射面构成,至少形成3个上述光学功能面,通过最内侧的上述光学功能面的光束用于上述第一及第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过中间的上述光学功能面的光束用于上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过最外侧的上述光学功能面的光束用于上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生。
291.根据权利要求290所述的光拾波装置,其特征在于:在上述中间的光学功能面中,远离光轴的边界部分的台阶比近轴边界部分的大。
292.根据权利要求290所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜在最内侧的上述光学功能面及最外侧的上述光学功能面中,对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,具有将球面像差修正到0.04λ1rms以下的功能,
上述物镜在上述中间的光学功能面中,对透明基板厚度为tc(t1<tc<t2)的光信息记录媒体具有将球面像差修正到最小的功能。
293.根据权利要求288所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜在上述光学功能面中,至少一个光学功能面中有绕射结构,
上述光学功能面中最靠近光轴的光学功能面在对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,具有修正球面像差的功能,
上述光学功能面中最外侧的上述光学功能面在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时具有修正球面像差的功能,而且在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,具有使球面像差过量的功能。
294.根据权利要求293所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜在上述最外侧的光学功能面上有绕射结构,
上述最外侧的光学功能面的绕射结构的绕射间距为5微米以上40微米以下。
295.根据权利要求293所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的过量的球面像差从光轴侧向周边增加。
296.根据权利要求293所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的球面像差在上述光学功能面的边界部分不连续,球面像差的不连续量为10微米以上30微米以下。
297.根据权利要求293所述的光拾波装置,其特征在于:在最内侧的上述光学功能面上,用相同次数的绕射光对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生。
298.根据权利要求293所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,用外侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数not、以及用内侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数nin满足,
|not|≥|nin|。
299.根据权利要求293所述的光拾波装置,其特征在于:上述绕射结构形成锯齿状的绕射环,且在外侧和内侧的光学功能面上形成的绕射环的设计基准波长不同。
300.根据权利要求293所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜至少有3个上述光学功能面,最内侧的上述光学功能面只用折射面构成,中间的上述光学功能面有折射结构,对上述第一光信息记录媒体及上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时用的光束通过中间的上述光学功能面。
301.根据权利要求300所述的光拾波装置,其特征在于:在最外侧的上述光学功能面上形成锯齿状的绕射环,上述最外侧的光学功能面的设计基准波长λ0为0.9λ1≤λ0≤1.1λ1
302.根据权利要求300所述的光拾波装置,其特征在于:最外侧的光学功能面能只用折射面构成。
303.根据权利要求288所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m1满足,
-1/4≤m1≤1/8。
304.根据权利要求303所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m2满足,
0.98m1≤m2≤1.02m1。
305.根据权利要求388所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小、以及对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小相同。
306.根据权利要求388所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的数值孔径NA1满足,
NA1≥0.60
307.根据权利要求388所述的光拾波装置,其特征在于:上述第一光源的波长λ1在670nm以下。
308.根据权利要求388所述的光拾波装置,其特征在于:上述光学材料是光学玻璃,分散值νd>50。
309.一种光拾波装置用的物镜,其特征在于:
上述光拾波装置具有射出波长为λ1的光束的第一光源;射出波长为λ21<λ2)的光束的第二光源;以及包括物镜的聚光光学系统,
上述光拾波装置利用上述第一光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生,
上述光拾波装置利用上述第二光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t2的第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生,
上述物镜是用不同的光学材料构成的至少两种光学元件粘贴而成的粘贴透镜,
上述光学元件中能力分量强的光学元件所使用的光学材料对应于温度变化的折射率变化dn/dT的值在上述光源的波长及室温环境下,满足下面的条件
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)
上述物镜有沿着与光轴正交的方向排列的光学作用各不相同的至少两种光学功能面,
上述光学功能面中至少最外侧的光学功能面只用于对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生。
310.根据权利要求309所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述多个光学元件中,上述能力分量强的光学元件以外的至少一个光学元件由塑料材料形成。
311.根据权利要求310所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:在由塑料材料形成的上述光学元件的光学面上形成多个光学功能面。
312.根据权利要求311所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述各光学功能面形成得在边界部分具有台阶。
313.根据权利要求309所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述物镜只用折射面构成,至少形成3个上述光学功能面,通过最内侧的上述光学功能面的光束用于上述第一及第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过中间的上述光学功能面的光束用于上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过最外侧的上述光学功能面的光束用于上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生。
314.根据权利要求313所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:在上述中间的光学功能面中,远离光轴的边界部分的台阶比近轴边界部分的大。
315.根据权利要求313所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:最内侧的上述光学功能面及最外侧的上述光学功能面,在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,具有将球面像差修正到0.04λ1rms以下的功能,
上述中间的光学功能面对透明基板厚度为tc(t1<tc<t2)的光信息记录媒体具有将球面像差修正到最小的功能。
316.根据权利要求309所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述光学功能面中,至少一个光学功能面有绕射结构,
上述光学功能面中最靠近光轴的光学功能面,在对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,有修正球面像差的功能,
上述光学功能面中最外侧的光学功能面,在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,具有修正球面像差的功能,而且在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,具有使球面像差过量的功能。
317.根据权利要求316所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述最外侧的光学功能面有绕射结构,
上述最外侧的光学功能面的绕射结构的绕射间距为5微米以上40微米以下。
318.根据权利要求316所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的过量的球面像差从光轴侧向周边增加。
319.根据权利要求316所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的球面像差在上述光学功能面的边界部分不连续,球面像差的不连续量为10微米以上30微米以下。
320.根据权利要求316所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:在最内侧的上述光学功能面上,用相同次数的绕射光对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生。
321.根据权利要求316所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,用外侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数not、以及用内侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数nin满足,
|not|≥|nin|。
322.根据权利要求316所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述绕射结构形成锯齿状的绕射环,在外侧和内侧的光学功能面上形成的绕射环的设计基准波长不同。
323.根据权利要求317所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述物镜至少有3个上述光学功能面,最内侧的上述光学功能面只用折射面构成,中间的上述光学功能面有折射结构,对上述第一光信息记录媒体及上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时用的光束通过中间的上述光学功能面。
324.根据权利要求323所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:在最外侧的上述光学功能面上形成锯齿状的绕射环,上述最外侧的光学功能面的设计基准波长λ0为0.9λ1≤λ0≤1.1λ1
325.根据权利要求323所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:最外侧的光学功能面能只用折射面构成。
326.根据权利要求309所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m1能满足,
-1/4≤m1≤1/8。
327.根据权利要求326所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m2能满足,
0.98m1≤m2≤1.02m1。
328.根据权利要求309所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小、以及对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小相同。
329.根据权利要求309所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时必要的数值孔径NA1满足,
NA1≥0.60。
330.根据权利要求309所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述第一光源的波长λ1在670nm以下。
331.根据权利要求309所述的光拾波装置用的物镜,其特征在于:上述光学材料是光学玻璃,分散值νd>50。
332.一种光拾波装置,其特征在于:
具有射出波长为λ1的光束的第一光源;
射出波长为λ21<λ2)的光束的第二光源;以及
包括物镜的聚光光学系统,
利用上述第一光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生,
利用上述第二光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t2的第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生,
上述物镜是用各不相同的光学材料构成的至少两种光学元件粘贴而成的粘贴透镜,
上述光学元件中能力分量强的光学元件所使用的光学材料对应于温度变化的折射率变化dn/dT的值在上述光源的波长及室温环境下,上述物镜满足下面的条件,
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)。
上述物镜有沿着与光轴正交的方向排列的各自的光学作用不同的至少两种光学功能面,
上述光学功能面中至少最外侧的光学功能面只用于对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生。
333.根据权利要求332所述的光拾波装置,其特征在于:上述多个光学元件中,上述能力分量强的光学元件以外的至少一个光学元件由塑料材料形成。
334.根据权利要求333所述的光拾波装置,其特征在于:在由塑料材料形成的上述光学元件的光学面上形成多个光学功能面。
335.根据权利要求333所述的光拾波装置,其特征在于:上述各光学功能面形成得在边界部分具有台阶。
336.根据权利要求332所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜只用折射面构成,至少形成3个上述光学功能面,通过最内侧的上述光学功能面的光束用于上述第一及第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过中间的上述光学功能面的光束用于上述第二光信息记录媒体的信息的记录或再生,通过最外侧的上述光学功能面的光束用于上述第一光信息记录媒体的信息的记录或再生。
337.根据权利要求336所述的光拾波装置,其特征在于:在上述中间的光学功能面中,远离光轴的边界部分的台阶比近轴边界部分的大。
338.根据权利要求332所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的上述最内侧的光学功能面及上述最外侧的光学功能面,在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,具有将球面像差修正到0.04λ1rms以下的功能,
上述物镜的上述中间的光学功能面对透明基板厚度为tc(t1<tc<t2)的光信息记录媒体具有将球面像差修正到最小的功能。
339.根据权利要求332所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的上述的光学功能面中,至少一个光学功能面有绕射结构,
上述光学功能面中最靠近光轴的上述光学功能面,在对上述第一及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,具有修正球面像差的功能,
上述光学功能面中最外侧的光学功能面,在对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,具有修正球面像差的功能,而且在对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,具有使球面像差过量的功能。
340.根据权利要求339所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜的上述最外侧的光学功能面上有绕射结构,
上述最外侧的光学功能面的绕射结构的绕射间距为5微米以上40微米以下。
341.根据权利要求339所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的过量的球面像差从光轴侧向周边增加。
342.根据权利要求339所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,所发生的球面像差在上述光学功能面的边界部分不连续,球面像差的不连续量为10微米以上30微米以下。
343.根据权利要求339所述的光拾波装置,其特征在于:在最内侧的上述光学功能面上,用相同次数的绕射光对上述第一光信息记录媒体及第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生。
344.根据权利要求339所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,用外侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数not、以及用内侧的上述光学功能面的绕射结构发生的强度最高的绕射光的绕射次数nin满足,
|not|≥|nin|。
345.根据权利要求339所述的光拾波装置,其特征在于:上述绕射结构形成锯齿状的绕射环,在外侧和内侧的光学功能面上形成的绕射环的设计基准波长不同。
346.根据权利要求339所述的光拾波装置,其特征在于:上述物镜至少有3个上述光学功能面,最内侧的上述光学功能面只用折射面构成,中间的上述光学功能面有折射结构,对上述第一光信息记录媒体及上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时用的光束通过中间的上述光学功能面。
347.根据权利要求346所述的光拾波装置,其特征在于:在最外侧的上述光学功能面上形成锯齿状的绕射环,上述最外侧的光学功能面的设计基准波长λ0为0.9λ1≤λ0≤1.1λ1
348.根据权利要求346所述的光拾波装置的特征在于:最外侧的光学功能面能只用折射面构成。
349.根据权利要求332所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m1能满足,
-1/4≤m1≤1/8。
350.根据权利要求349所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m2能满足,
0.98m1≤m2≤1.02m1。
351.根据权利要求332所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小、以及对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的孔径光阑的大小相同。
352.根据权利要求332所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的数值孔径NA1满足,
NA1≥|0.60。
353.根据权利要求332所述的光拾波装置,其特征在于:上述第一光源的波长λ1在670nm以下。
354.根据权利要求332所述的光拾波装置,其特征在于:上述光学材料是光学玻璃,分散值νd>50。
355.一种光拾波装置,其特征在于:
具有射出波长为λ1的光束的第一光源;
射出波长为λ21<λ2)的光束的第二光源;以及
包括物镜的聚光光学系统,
利用上述第一光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t1的第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生,
利用上述第二光源及上述聚光光学系统,能对透明基板厚度为t2(t1<t2)的第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生,
上述物镜是用各不相同的光学材料构成的至少两种光学元件粘贴而成的粘贴透镜,或者用均匀的光学材料构成,
上述物镜的能力最强的光学材料对应于温度变化的折射率变化dn/dT的值满足下面的条件,
|dn/dT|≤10.0×10-6(/℃)。
上述物镜在相对于光轴的周边部分有限制构件,用来对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时降低光线的透射率或遮蔽该光线,
对上述第一光信息记录媒体或上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时,上述物镜具有对透过近轴的光线修正球面像差的功能。
356.根据权利要求355所述的光拾波装置,其特征在于:具有使从上述第一光源射出的波长为λ1的光线透过、而遮蔽从上述第二光源射出的波长为λ2的光线的波长选择性光阑。
357.根据权利要求355所述的光拾波装置,其特征在于:在上述物镜的至少一面上几乎全面采用绕射结构或形成两个以上的光学功能面。
358.根据权利要求355所述的光拾波装置,其特征在于:对上述第一光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m1,对上述第二光信息记录媒体进行信息的记录或再生时的成像放大率m2,满足下面的关系,
0.98m1≤m2≤1.02m1。
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