CN1707649A - 光拾取装置 - Google Patents

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Abstract

一种光拾取装置，是使用波长λ1的光束，由具有第一保护基板厚度t1的第一光信息记录媒体，和具有第二保护基板厚度t2(t2≠t1)的第二光信息记录媒体，进行信息再现和/或信息记录的光拾取装置，其具有以下结构：具有射出波长λ1第一光束的第一光源和相互分别设置的第一物镜光学元件和第二物镜光学元件，其结构是在由所述第一光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，在所述第一和第二物镜光学元件内使用一个而把所述第一光束通过第一保护基板由在信息记录面上聚光来进行，在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，在所述第一和第二物镜光学元件内使用另一个而把所述第一光束通过第二保护基板由在信息记录面上聚光来进行，所述第一保护基板厚度t1与所述第二保护基板厚度t2，满足2.5＜t2/t1。

Description

光拾取装置
技术领域
本发明涉及对不同种类的光信息记录媒体能够进行信息记录和/或再现的光拾取装置。
技术背景
近年来，在光拾取装置中正在推进作为把记录在光盘上的信息再现和用于向光盘记录信息的光源而使用的激光光源的短波长化，例如兰紫色半导体激光和利用产生第二谐波进行红外半导体激光波长变换的兰紫色SHG激光等波长400～420nm的激光光源正在实用化。
若使用这些兰紫色激光光源，则在使用与DVD(数字多用盘)相同数值口径(NA)的物镜时，对直径12cm的光盘能记录15～20GB的信息，把物镜的NA提高到0.85时，则对直径12cm的光盘能记录23～25GB的信息。本说明书中，把使用兰紫色激光光源的光盘以及光磁盘总称为“高密度光盘”。
但作为高密度光盘，现在有两种规格被提案。一种是使用NA0.85的物镜，保护层厚度是0.1mm的兰光盘(以下略记为BD)，还有一种是使用NA0.65到0.67的物镜，保护基板厚度是0.6mm的HDDVD(以下略记为HD)。鉴于将来市场上有可能流通这两种规格的高密度光盘，所以希望的是即使对任何高密度光盘，其也能进行记录/再现的高密度光盘唱机/录音机。
而只说仅能对高密度光盘进行信息的记录/再现，其作为光盘唱机/录音机制品的价值不能说是足够的。根据现在记录各种各样信息的DVD和CD(小型盘)在销售的现实，则仅能对高密度光盘进行信息的记录/再现是不够的，例如对用户所拥有的DVD和CD都能同样恰当地进行信息记录/再现，就提高了高密度光盘用的作为光盘唱机/录音机的商品价值。从这种背景出发，安装在高密度光盘用的光盘唱机/录音机等上的光拾取装置，就希望具有对高密度光盘和DVD，甚至CD的任何一种都能恰当地进行信息记录/再现的性能。
在此，对保护基板的厚度相互不同而光源波长相同的两种光盘能兼容进行记录/再现的双焦点物镜，在以下的专利文献1和2中有记载。专利文献1和2公开的双焦点物镜，利用在透镜表面上形成的衍射结构把射入光束的光通量分配成两个焦点，这样来对保护基板厚度相互不同的光盘进行记录/再现。在下面的专利文献3中公开了具有作为相位结构的衍射结构，且对高密度光盘和现有的DVD以及CD能共同使用的物镜光学系统，以及安装了该物镜光学系统的光拾取装置。
专利文献1：特开平9-179020号公报
专利文献2：特开平9-120027号公报
专利文献3：欧洲公开1304689号
但上述专利文献1和2中公开的双焦点物镜，由于其假想作为记录/再现对象的光盘是NA0.6的DVD和NA0.45左右的小型盘(以下略记为CD)，所以其不能应对包含对NA大的BD和HD进行记录/再现的四种光盘。
上述专利文献3中公开的物镜光学系统，由于对各个光盘进行信息记录/再现时的倍率差大，所以在光拾取装置中，使用把物镜光学系统以外的光学部件共同化、把多种光源集成化的光源组件等是困难的，有不能实现光拾取装置结构的简单化、低成本化的问题。特别是由于对CD进行信息记录/再现时的倍率大，所以有透镜跟踪时彗差变大的问题。
发明内容
本发明是鉴于这些问题而开发的，其目的在于提供一种光拾取装置，其上安装有能对包括保护基板厚度相互不同的两种规格的高密度光盘、DVD和CD的记录密度不同的四种光盘能恰当进行信息记录和/或再现的物镜光学元件。
本说明书中作为信息记录/再现用的光源，把使用兰紫色半导体激光和兰紫色SHG激光的光盘(也叫做光信息记录媒体)总称叫做为“高密度光盘”，其还包含：通过NA0.85的物镜光学系统进行信息的记录/再现，且保护基板的厚度是0.1mm左右规格的光盘(例如BD)，和通过NA0.65到0.67的物镜光学系统进行信息的记录/再现，且保护基板的厚度是0.6mm左右规格的光盘(例如HD)。除了这种在其信息记录面上具有保护基板的光盘之外，还包含在信息记录面上具有数nm～数十nm左右厚度保护膜的光盘和保护基板或保护膜的厚度是0的光盘。本说明书的高密度光盘，还包含作为信息记录/再现用光源而使用兰紫色半导体激光和兰紫色SHG激光的光磁盘。
这里所谓的“媒体的保护层厚度相同”是指DVD之后的大容量光记录媒体，在以DVD标准和具有高互换性的HD DVD的标准(HD DVD标准)为基准的范围内与DVD保护层厚度不同。
本说明书中，DVD是DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等DVD系列光盘的总称，CD是CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、CD-R、CD-RW等CD系列光盘的总称。
本发明的形态之一，是使用波长λ1的光束，由具有第一保护基板厚度t1的第一光信息记录媒体，和具有第二保护基板厚度t2(t2≠t1)的第二光信息记录媒体，进行信息再现和/或信息记录的光拾取装置，其具有以下结构：具有射出波长λ1第一光束的第一光源和相互分别设置的第一物镜光学元件和第二物镜光学元件，其结构是在由所述第一光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的一个而把所述第一光束通过第一保护基板在信息记录面上聚光来进行，在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，在所述第一和第二物镜光学元件内使用另一个而把所述第一光束通过第二保护基板由在信息记录面上聚光来进行，所述第一保护基板厚度t1与所述第二保护基板厚度t2，满足2.5＜t2/t1。
本发明的其他形态，是至少使用波长λ1的第一光束和波长λ2(λ1≠λ2)的第二光束，由具有第一保护基板厚度t1的第一光信息记录媒体，和具有第二保护基板厚度t2(t2≠t1)的第二光信息记录媒体，以及与所述第一和第二光信息记录媒体记录密度不同且具有第三保护基板厚度t3的第三光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录的光拾取装置，其具有以下结构：具有射出第一光束的第一光源和射出第二光束的第二光源以及相互分别设置的第一物镜光学元件和第二物镜光学元件，其结构是在由所述第一光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用在所述第一和第二物镜光学元件中的一个而把所述第一光束通过第一保护基板在信息记录面上聚光来进行，在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用在所述第一和第二物镜光学元件中的另一个而把所述光束通过第二保护基板在信息记录面上聚光来进行，在由所述第三光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用在所述第一和第二物镜光学元件中的任一个而把所述第二光束通过所述第三保护基板在信息记录面上聚光来进行，所述第一保护基板厚度t1与所述第二保护基板厚度t2，满足2.5＜t2/t1。
本发明的其他形态，是至少使用波长λ1的第一光束、波长λ2(λ1≠λ2)的第二光束和波长λ3(λ1≠λ3)(λ2≠λ3)的第三光束，由具有第一保护基板厚度t1的第一光信息记录媒体、具有第二保护基板厚度t2(t2≠t1)的第二光信息记录媒体、与所述第一和第二光信息记录媒体记录密度不同且具有第三保护基板厚度t3的第三光信息记录媒体以及具有第四保护基板厚度t4(t4≠t1)(t4≠t2)的第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录的光拾取装置，其具有以下结构：具有射出所述波长λ1第一光束的第一光源、射出所述波长λ2第二光束的第二光源、射出所述波长λ3第三光束的第三光源和相互分别设置的第一物镜光学元件和第二物镜光学元件，在由所述第一光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用在所述第一和第二物镜光学元件中的一个而把所述第一光束通过第一保护基板在信息记录面上聚光来进行，在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用在所述第一和第二物镜光学元件中的另一个而把所述第一光束通过第二保护基板在信息记录面上聚光来进行，在由所述第三光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用在所述第一和第二物镜光学元件中的任一个而把所述第二光束通过第三保护基板在信息记录面上聚光来进行，在由所述第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用在所述第一和第二物镜光学元件中的任一个而把所述第三光束通过第四保护基板在信息记录面上聚光来进行，所述第一保护基板厚度t1与所述第二保护基板厚度t2，满足2.5＜t2/t1。
本发明的其他形态的光拾取装置，是至少使用波长λ1(400nm≤λ1≤420nm)的第一光束、波长λ2(640nm≤λ2≤670nm)的第二光束和波长λ3(780nm≤λ3≤800nm)的第三光束，由具有第一保护基板厚度t1的第一光信息记录媒体、具有第二保护基板厚度t2(t2≠t1)的第二光信息记录媒体、与所述第一和第二光信息记录媒体记录密度不同且具有第三保护基板厚度t3的第三光信息记录媒体以及具有第四保护基板厚度t4(t4≠t1)(t4≠t2)的第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录的光拾取装置，其具有以下结构：具有射出所述波长λ1第一光束的第一光源、射出所述波长λ2第二光束的第二光源、射出所述波长λ3第三光束的第三光源和相互分别设置的第一物镜光学元件和第二物镜光学元件，在由所述第一光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用在所述第一和第二物镜光学元件中的第一物镜光学元件而把所述第一光束通过第一保护基板在信息记录面上聚光来进行，在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用在所述第一和第二物镜光学元件中的第二物镜光学元件而把所述第一光束通过第二保护基板在信息记录面上聚光来进行，在由所述第三光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用在所述第一和第二物镜光学元件中的仅第二物镜光学元件而把所述第二光束通过第三保护基板在信息记录面上聚光来进行，在由所述第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用在所述第一和第二物镜光学元件中的仅第二物镜光学元件而把所述第三光束通过第四保护基板在信息记录面上聚光来进行，所述第一保护基板厚度t1与所述第二保护基板厚度t2，满足2.5＜t2/t1，并且所述第二物镜光学元件具有：第一区域，其是所述第一到第三光束一部分且通过包含光轴的中央光束部分；第二区域，其通过比所述中央光束部分靠外侧的中间光束部分，在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使通过所述第一和第二区域的第一光束在所述第一光信息记录媒体的信息记录面上聚光，在由所述第三光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使通过所述第一和第二区域的第二光束在所述第二光盘的信息记录面上聚光，在由所述第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使通过所述第一区域的第二光束在所述第三光盘的信息记录面上聚光。
使用一个物镜光学元件，对保护基板厚度不同的所述第一光信息记录媒体和所述第二光信息记录媒体的双方进行信息的再现和/或记录时，若对一个光信息记录媒体校正球差，则在另一个光信息记录媒体上由保护基板厚度的差而产生球差。例如，对一个光信息记录媒体进行了校正球差时，在另一个光信息记录媒体上的3级球差W40，则使用W40＝{Δt(nλ 2-1)/(8nλ 2)}·NA4来表示。在此，Δt是光信息记录媒体之间的基板厚度差，nλ是光信息记录媒体基板对波长λ1的折射率，NA是物镜的数值口径。两种光信息记录媒体的保护基板厚度差在如(1)式条件那样大时，其球差大而成为问题。对此，现有是对物镜光学元件通过使用衍射或使共轭长度可变来校正由保护基板厚度差引起的球差。
使用一个物镜光学元件，对保护基板厚度不同的所述第一光信息记录媒体和所述第二光信息记录媒体的双方进行信息的再现和/或记录时，现有是对物镜光学元件通过使用衍射或使共轭长度可变来校正由保护基板厚度差引起的球差。但向所述第一光信息记录媒体和所述第二光信息记录媒体进行信息的记录和/或再现时，使同一波长的光束通过相同衍射结构的情况下，由于对于使用两媒体时不能同时增大衍射效率，所以仅提高其中任一个的效率。例如，使用两个衍射级数来平衡效率时，不能提高各自的效率，所以产生光通量不足的问题，是不理想的。而且在把物镜光学元件的共轭长度设定为可变来进行校正由保护基板厚度差引起的球差时，在应对各自光信息记录媒体的情况下，两种光信息记录媒体的保护基板厚度差在如(1)式条件那样大时，在对具有厚保护基板厚度的光信息记录媒体进行信息的记录和/或再现时，为了确保工作距离(以下叫做WD)，就需要物镜光学元件的共轭长度小，在对例如物镜光学元件跟踪等时产生的透镜移动而引起的彗差难于进行校正，所以是不理想的。而本发明把所述第一光信息记录媒体专用的物镜光学元件与所述第二光信息记录媒体专用的物镜光学元件作为分别体设置，这样，即使在保护基板厚度不同的情况下，也能进行最佳的物镜光学元件设计，这样，就对任何光信息记录媒体都能恰当地进行信息记录和/或再现。
使用本发明的光拾取装置，对与所述第二光信息记录媒体记录密度不同但具有所述第二保护基板厚度t2的第三光信息记录媒体，只要能使用从所述光源射出的比所述第一波长λ1长的第二波长λ2的光束进行信息记录和/或再现，则对三种光信息记录媒体就能进行信息记录和/或再现。例如作为t1＝0.085～0.1mm，λ1＝400～420nm，只要设定t2＝0.6mm，λ2＝640～670mm，就不仅BD、HD，而且能应对DVD，能谋求提高规格。
使用本发明的光拾取装置，对具有所述第三保护基板厚度t3(t3≠t1，t3≠t2)的第四光信息记录媒体，只要能使用从所述光源射出的比所述第二波长λ2长的第三波长λ3的光束进行信息记录和/或再现，则对三种光信息记录媒体就能进行信息记录和/或再现。例如只要设定t3＝1.2mm，λ3＝780～800mm，就不仅BD、HD，而且能进行CD的信息再现和/或记录。而且在此，关于第四光信息记录媒体的再现，还有可能是使用λ2波长光束的结构。而且通过把第一物镜光学元件与第二物镜光学元件组合，在第一～第三光信息记录媒体上加上应对第四光信息记录媒体，就能对四种光信息记录媒体能互换地进行信息的记录和/或再现。
在使所述物镜光学元件应对三种光信息记录媒体或四种光信息记录媒体时，最好至少一侧的物镜光学元件具有对两种光信息记录媒体或三种光信息记录媒体的互换性。为了给予这时的互换性，最好使所述物镜光学元件具有相位结构。
在此，在物镜光学元件的光学面上形成的相位结构，是用于校正例如由第一波长λ1与第二波长λ2不同波长的波长差而引起的色差，和/或由第一光信息记录媒体的保护基板与第二光信息记录媒体的保护基板的不同厚度而引起的球差的结构。在此所说的色差，是指由波长差引起的近轴像点位置的差和/或由波长差引起的球差。
上述的相位结构是衍射结构、给予光程差结构的任一个便可。作为衍射结构，具有：如图1模式所示那样由多个环带100构成且包含光轴的断面形状是锯齿状的结构，和如图2模式所示那样由台阶101的方向在有效径内是相同的多个环带102构成且包含光轴的断面形状是台阶状的结构，和如图3模式所示那样由内部形成有台阶结构的多个环带103构成的结构，和如图4模式所示那样由台阶104的方向在有效径途中替代的多个环带105构成且包含光轴的断面形状是台阶状的结构。而且作为给予光程差结构，有如图4模式所示那样由台阶104的方向在有效径途中替代的多个环带105构成且包含光轴的断面形状是台阶状的结构。因此，在衍射结构的情况下有图4模式所示的结构，在给予光程差结构的情况下也有图4模式所示的结构。图1到图4模式表示的是把各相位结构在平面上形成的情况，但把各相位结构形成在球面上和非球面上也可。
本说明书中所说的“物镜光学元件”是指一种光学系统，其至少包括在光拾取装置中配置在与光盘相对的位置上，并具有把从光源射出的波长相互不同的光束向记录密度相互不同的光盘的各自信息记录面上进行聚光功能的聚光元件。物镜光学系统也可以仅由聚光元件构成，这时，在聚光元件的光学面形成有相位结构。
在是与上述聚光元件成为一体，并利用传动装置进行跟踪和对焦的光学元件的情况下，由这些光学元件和聚光元件构成的光学系统就成为物镜光学元件。物镜光学元件是这样由多个光学元件构成时，也可以在聚光元件的光学面上形成相位结构，但为了降低相位结构台阶部分光束遮光的影响，最好是在聚光元件以外的光学元件的光学面上形成相位结构。
所述聚光元件，也可以是塑料透镜，也可以是玻璃透镜。把聚光元件设定成是塑料透镜时，最好使用烯烃的塑料材料，特别是使用环烯系中在温度25℃对波长405nm的折射率N405在1.54到1.60的范围内，随着从-5℃到70℃温度范围内的温度变化，而对波长405nm的折射率变化率d N405/dT(℃-1)在-10×10-5到-8×10-5范围内的塑料材料是更加理想的。
把聚光元件设定成是玻璃透镜时，若使用玻璃转移点Tg是小于或等于400℃的玻璃材料，则能在比较低的温度下就成型，所以能延长模具的寿命。作为这种玻璃转移点Tg低的玻璃材料，例如有(株)住田光学玻璃制的K-PG325和K-PG375(都是产品名)。
玻璃透镜一般比塑料透镜的比重大，所以若把聚光元件设定成是玻璃透镜时，则重量大，加重驱动物镜光学系统的传动装置的负担。因此，把聚光元件设定成是玻璃透镜时，最好使用比重小的玻璃材料。具体说就是最好比重是小于或等于3.0的，是小于或等于2.8的则更理想。
作为所述聚光元件的材料，在塑料材料中也可以把直径小于或等于30nm的粒子作为分散材料使用。通过把温度上升折射率就上升的无机材料均匀混合在温度上升折射率就下降的塑料材料中，能消除两者的折射率温度依赖性。这样，就能得到保持塑料材料的成型性不变，而折射率变化是随温度变化小的光学材料(以下把该光学材料叫做“亚热树脂”)。
在此，说明一下聚光元件折射率的温度变化。折射率相对温度变化的变化率，根据Lorentz公式，通过把折射率n用温度T微分，能用下面的数式(数1)A表示。
[数1]
A = ( n 2 + 2 ) ( n 2 - 1 ) 6 n · { ( - 3 α ) + 1 [ R ] · ∂ [ R ] ∂ T }
其中n是所述聚光元件对激光光源波长的折射率，α是聚光元件的线膨胀系数，[R]是聚光元件的分子折射力。
在一般的塑料材料时，由于与第一项相比其第二项的作用小，所以能几乎忽略第二项。例如是丙烯树脂(PMMA)时，线膨胀系数α是7×10-5，若带入上式，则成为A＝-12×10-5，与实测值大致一致。在此，亚热树脂通过分散在小于或等于直径30nm的微粒子塑料材料中而实质上增大第二项的作用，使其与第一项线膨胀引起的变化抵消。具体说就是，最好把对现有-12×10-5左右的温度变化的折射率变化率抑制到绝对值不到10×10-5。更理想的是不到8×10-5，最理想的是不到6×10-5，这在降低伴随聚光元件温度变化的球差变化上是理想的。
例如通过把氧化铌(Nb2O5)微粒子分散到丙烯树脂(PMMA)中，就能消除这种折射率变化对温度变化的依赖性。其比例是成为母材的塑料材料其体积比是80，氧化铌是20左右，把它们混合均匀。虽然有微粒子容易凝聚的问题，但在粒子的表面上给予电荷使其分散的技术已被知晓，能使其出现必要的分散状态。
为了控制折射率变化对温度变化的比例，可以适当增减该体积比率，还可以把多种纳米尺寸的无机粒子进行混合并分散。
体积比率在上述的例中是80∶20，但可以在90∶10～60∶40之间进行适当调整。体积比率比90∶10小，则抑制折射率变化的效果小，相反，若超过60∶40，则在亚热树脂的成型性上产生问题，所以不理想。
微粒子最好是无机物，更理想的是氧化物。而且最理想的是氧化状态已经饱和而不能再氧化的氧化物。无机物能把与高分子有机化合物的塑料材料的反应抑制得低，所以是理想的，而利用氧化物能防止伴随兰紫色激光长时间照射而引起的透射率恶化和波像差恶化。特别是在高温下兰紫色激光照射的过于严酷条件下，容易促进氧化，但只要是这种无机氧化物，就能防止由氧化引起的透射率恶化和波像差恶化。
若分散在塑料材料中的微粒子的直径大，则容易产生射入光束的散乱，聚光元件的透射率降低。对高密度光盘在信息的记录/再现中使用的兰紫色激光输出不足够高的现状下，若聚光元件对兰紫色激光光束的透射率低，则从记录速度高速化和应对多层盘的观点看是不利的。因此，分散在塑料材料中的微粒子的直径最好是小于或等于20nm，更理想的是小于或等于10～15nm，这样在防止聚光元件的透射率降低上是理想的。
根据本发明，能提供一种光拾取装置，其例如能对高密度DVD和现有的DVD、CD的全部来进行恰当的信息记录和/或再现。
附图说明
图1是表示衍射结构例的图；
图2是表示衍射结构例的图；
图3是表示衍射结构例的图；
图4是表示给予相位差结构例的图；
图5是概略表示第一实施例光拾取装置PU1结构的图；
图6是在本实施例光拾取装置中使用的物镜传动装置的立体图；
图7是概略表示第二实施例光拾取装置PU2结构的图；
图8是物镜光学元件的正面图(a)、侧面图(b)、背面图(c)；
图9表示用半透半反镜将光路分开后将光路向物镜光学元件引导的结构；
图10表示移动反射镜来将光路分开，并且将光路向物镜光学元件引导的结构。
具体实施方式
(第一实施例)
下面参照附图更详细地说明本发明。在本实施例中，第一光盘～第四光盘的记录密度(ρ1～ρ4)是ρ4＜ρ3＜ρ2＜ρ1，对第一光盘～第四光盘进行信息记录和/或再现时，把物镜光学系统OBJ1或OBJ2的倍率设定为是第一倍率M1～第四倍率M4。但波长、保护层厚度、数值口径、记录密度以及倍率的组合并不限定于此。
图5是能对高密度光盘(第一光盘或第二光盘)、现有的DVD(第三光盘)和CD(第四光盘)的全部能进行信息记录/再现的第一实施例光拾取装置的概略剖面图。
图6是在本实施例光拾取装置中使用的物镜传动装置的立体图。首先从物镜传动装置开始说明。图6所示的物镜传动装置10配置在图5的光拾取装置中，其包括：物镜光学元件OBJ1(第一物镜光学元件)、OBJ2(第二物镜光学元件)，其把来自后述半导体激光器的激光分别向不同光盘的信息记录面上聚光；透镜架13，其把这些物镜光学元件OBJ1、OBJ2的光轴保持在同一圆周13A上；机架15，其把该透镜架13保持成能通过设置在圆周13A中心轴位置处的支承轴14而自由旋转，且能沿该旋转的中心轴自由往复移动；对焦传动装置(图示省略)，其使透镜架13在沿支承轴14的方向上进行往复移动；跟踪传动装置20，其把旋转动作向透镜架13靠压而进行各物镜光学元件OBJ1、OBJ2的定位。该物镜传动装置10上设置有对各传动装置动作进行控制的动作控制电路(图示省略)。
物镜光学元件OBJ1、OBJ2分别安装在把圆板状透镜架13的平板面贯通的孔部上，是以各自到透镜架13的中心相等的距离配置的。该透镜架13以其中心部卡合在从机架15竖立设置的支承轴14的上端部，能自由旋转，在该支承轴14的下侧设置有图示省略的对焦传动装置。
即该对焦传动装置，由设置在支承轴14下端部的永久磁铁和在其周围设置的线圈构成电磁元件，通过调节流经线圈的电流而对于支承轴14和透镜架13使其在沿该支承轴14的方向上(图6的上下方向)以微小单位靠压往复移动，来进行焦距的调整。
该透镜架13如所述那样地通过跟踪传动装置20，而被付与以具有与光束平行的轴线的支承轴14为中心的转动动作。该跟踪传动装置20包括：一对跟踪线圈21A、21B，其隔着支承轴14对称设置在透镜架13的边缘部上；两组成对的磁铁22A、22B、23A、23B，其隔着机架15上的支承轴14而分别设置在对称的位置上与透镜架13的边缘部接近。
把磁铁22A、22B设定成在跟踪线圈21A、21B分别与一个成对的磁铁22A、22B相对时，使物镜光学元件OBJ1在通过反射镜16反射的激光光程上，另外，把磁铁23A、23B设定成在跟踪线圈21A、21B分别与磁铁23A、23B相对时，使物镜光学元件OBJ2在激光光程上。
为了不使跟踪线圈21A与磁铁22B或磁铁23B相对，以及不使跟踪线圈21B与磁铁22A或磁铁23A相对，在所述透镜架13上设置有限制其转动范围的未图示的挡块。
跟踪传动装置20是使圆形透镜架13外周的切线方向与光盘轨道的切线方向正交地配设，且通过以微小单位把转动动作向该透镜架13靠压而用于把照射位置对激光轨道的偏离进行校正。因此，为了使该跟踪进行动作，就需要例如使各跟踪线圈21A、21B一边保持与各磁铁22A、22B的相对状态，一边微妙地把转动向透镜架13靠压。
为了进行该跟踪动作，各跟踪线圈21A、21B在其内侧装备有铁片，其是一边使该铁片被各磁铁吸引靠近，一边使它们与各磁铁之间产生微妙排斥力地向各跟踪线圈21A、21B中通电流，而通过动作控制电路进行控制的结构。
下面说明光拾取装置本体。本实施例在对四种光盘OD1～OD4的信息记录面进行信息记录和/或再现时，旋转物镜传动装置10的透镜架13，如图5所示那样把物镜光学元件OBJ1或物镜光学元件OBJ2插入到光程内。而且本实施例中第一半导体激光器LD1和第二半导体激光器LD2被安装在同一基板上，构成被叫做所谓两激光一封装2L1P的单一单元。
[对第一光盘OD1或第二光盘OD2进行信息记录和/或再现时]
首先，从作为第一光源的第一半导体激光器LD1(波长λ1＝400nm～420nm)射出的光束，在光束整形器BS把光束形状进行校正，通过分色棱镜DP而在准直透镜COL变成平行光束后，通过偏振光光束分光器PBS，射入具有光学元件L1、L2的光束扩展器EXP。至少其一个(最好是光学元件L1)能在光轴方向上可动的光束扩展器EXP具有变更平行光束的光束径(在此是扩大)，校正色差和球差的功能。特别是在光束扩展器EXP另一个光学元件L2的光学面上形成有衍射结构(衍射环带)，这样，来对从第一半导体激光器LD1射出的光束进行色差校正。校正色差用的衍射结构不仅可设置在光学元件L2上，其也可以设置在其他的光学元件(准直透镜COL)等上。而且色差校正功能不仅通过衍射结构，而且也可以通过相位结构、多台阶(マルチレベル)等来达到。
通过这样设置光束扩展器EXP，就能进行色差校正和球差校正，而且在例如高密度DVD具有两层信息记录面形式的情况下，通过把光学元件L1在光轴方向上移动还能选择信息记录面。色差校正光学元件和抑制球差的装置也可以不是光束扩展器EXP，而是设置了衍射结构等的物镜光学元件OBJ1(OBJ2)。
图5中，透射光束扩展器EXP的光束，通过1/4波长板QWP和光圈AP，由仅由折射面构成的物镜光学元件，即物镜光学元件OBJ1或OBJ2通过第一光盘OD1的保护基板(厚度t1＝0.085～0.1mm)在其信息记录面上、或通过第二光盘OD2的保护基板(厚度t2＝0.55～0.65mm)在其信息记录面上进行聚光，并在此形成聚光点。
在信息记录面上由信息位调制并反射的光束，再次透射物镜光学元件OBJ1或OBJ2、光圈AP、1/4波长板QWP、光束扩展器EXP，在偏振光光束分光器PBS被反射，在柱面透镜CY1被给予像散，并透射传感器透镜SL1向光检测器PD的受光面射入，所以使用其输出信号就能得到在第一光盘OD1或第二光盘OD2上信息记录的信息读取信号。
而且检测在光检测器PD上点的形状变化和由位置变化引起的光通量变化，进行合焦检测和轨道检测。根据该检测，物镜传动装置10的对焦传动装置(未图示)和跟踪传动装置20使物镜光学元件OBJ1或OBJ2一体地移动，以使来自第一半导体激光器LD1的光束在第一光盘OD1或第二光盘OD2的信息记录面上成像。
[对第三光盘OD3进行信息记录和/或再现时]
图5中，从作为第二光源的第二半导体激光器LD2(波长λ2＝640nm～670nm)射出的光束，在光束整形器BS把光束形状进行校正，通过分色棱镜DP而在准直透镜COL变成平行光束后，通过偏振光光束分光器PBS，射入具有光学元件L1、L2的光束扩展器EXP。
透射光束扩展器EXP的光束，通过1/4波长板QWP和光圈AP，由仅由折射面构成的物镜光学元件，即物镜光学元件OBJ1或OBJ2通过第三光盘OD3的保护基板(厚度t3＝0.55～0.65mm)在其信息记录面上进行聚光，并在此形成聚光点。
在信息记录面上由信息位调制并反射的光束，再次透射物镜光学元件OBJ1或OBJ2、光圈AP、1/4波长板QWP、光束扩展器EXP，在偏振光光束分光器PBS被反射，在柱面透镜CY1被给予像散，并透射传感器透镜SL1向光检测器PD的受光面射入，所以使用其输出信号就能得到记录在第三光盘OD3上信息的信息读取信号。
而且检测在光检测器PD上点的形状变化和由位置变化引起的光通量变化，进行合焦检测和轨道检测。根据该检测，物镜传动装置10的对焦传动装置(未图示)和跟踪传动装置20使物镜光学元件OBJ1或OBJ2一体地移动，以使来自第二半导体激光器LD2的光束在第三光盘OD3的信息记录面上成像。
[对第四光盘OD4进行信息记录和/或再现时]
从作为第三光源的第三半导体激光器LD3(波长λ3＝750nm～820nm)射出的光束，在分色棱镜DP被反射并被准直透镜COL一边缩小光束径一边变成平行光束，通过偏振光光束分光器PBS，射入具有光学元件L1、L2的光束扩展器EXP。
透射光束扩展器EXP的光束，通过1/4波长板QWP和光圈AP，由仅由折射面构成的物镜光学元件，即物镜光学元件OBJ1或OBJ2通过第四光盘OD4的保护基板(厚度t4＝1.2mm)在其信息记录面上进行聚光，并在此形成聚光点。
在信息记录面上由信息位调制并反射的光束，再次透射物镜光学元件OBJ1或OBJ2、光圈AP、1/4波长板QWP、光束扩展器EXP，在偏振光光束分光器PBS被反射，在柱面透镜CY1被给予像散，并透射传感器透镜SL1向光检测器PD的受光面射入，所以使用其输出信号就能得到记录在第四光盘OD4上信息的信息读取信号。
而且检测在光检测器PD上点的形状变化和由位置变化引起的光通量变化，进行合焦检测和轨道检测。根据该检测，物镜传动装置10的对焦传动装置(未图示)和跟踪传动装置20使物镜光学元件OBJ1或OBJ2一体地移动，以使来自第三半导体激光器LD3的光束在第四光盘OD4的信息记录面上成像。
(第二实施例)
图7是第二实施例光拾取装置的概略结构图。本实施例中第一半导体激光器LD1、第二半导体激光器LD2和第三半导体激光器LD3被安装在同一基板上，构成被叫做所谓三激光器一封装3L1P的单一单元。
分别从第一半导体激光器LD1、第二半导体激光器LD2、第三半导体激光器LD3射出的光束，在光束整形器BS把光束形状进行校正，被准直透镜COL一边缩小光束径一边变成平行光束，通过偏振光光束分光器PBS，射入具有光学元件L1、L2的光束扩展器EXP。
透射光束扩展器EXP的光束，通过1/4波长板QWP和光圈AP，由仅由折射面构成的物镜光学元件，即物镜光学元件OBJ1或OBJ2通过第一～第四光盘OD1～OD4任一个的保护基板而在其信息记录面上进行聚光，并在此形成聚光点。
在信息记录面上由信息位调制并反射的光束，再次透射物镜光学元件OBJ1或OBJ2、光圈AP、1/4波长板QWP、光束扩展器EXP，在偏振光光束分光器PBS被反射，在柱面透镜CY1被给予像散，并透射传感器透镜SL1向光检测器PD的受光面射入，所以使用其输出信号就能得到记录在第一～第四光盘OD1～OD4任一个上信息的信息读取信号。
而且检测在光检测器PD上点的形状变化和由位置变化引起的光通量变化，进行合焦检测和轨道检测。根据该检测，物镜传动装置10的对焦传动装置(未图示)和跟踪传动装置20使物镜光学元件OBJ1或OBJ2一体地移动，以使来自第三半导体激光器LD3的光束在第一～第四光盘OD1～OD4任一个的信息记录面上成像。
在以上所述的实施例中，是通过移动保持两个物镜光学元件OBJ1、OBJ2的透镜架13来把任一个物镜光学元件机械地插入到光程内，但本发明并不限定于这样的实施例。例如也可以是固定物镜光学元件OBJ1、OBJ2的位置而使用可动反射镜和可动棱镜，根据所使用的光盘，使光束朝向任一个物镜光学元件地变换光程的结构，和不使用可动部而利用偏振光光束分光器等的偏振光作用而变换光程的结构，此外也可以把从三个光源向两个物镜光学元件的光学系统独立地设置成两个。在此，所说的“固定”，是指“为了对焦而在光轴方向上移动，在与光轴垂直的方向上不移动”。而且物镜光学元件OBJ1、OBJ2也不一定是分别体，例如在是由塑料树脂形成的情况下，也可以把并列设置物镜光学元件OBJ1、OBJ2的光学元件形成一体。
以下的图9、10表示将上述的物镜光学元件的位置固定设置的情况下光拾取装置的结构。
图9表示如下结构，通过作为光束分光器的半透半反射镜HMR将光路分离，使各光轴平行，将光束向固定配置的物镜光学元件OBJ3及OBJ4引导，对各盘进行信息记录和/或再现。
图10表示如下结构，取代图9的作为光束分光器的半透半反射镜，通过在将光束向OBJ3引导用的第一位置和将光束向OBJ4引导用的第二位置间移动的可动性反射镜对各盘进行信息记录和/或再现，其他结构则与图9相同。
在图9中，不仅具有作为BD或HD用的第一光源的半导体激光器L1，还具有2L1P，其将作为DVD/CD用的第二光源、第三光源的半导体激光器L2、半导体激光器L3一封装化设置。
[对第一光盘OD1或第二光盘OD2进行信息记录和/或再现时]
首先，从作为第一光源的第一半导体激光器L1(波长λ1＝400nm～420nm)射出的光束，通过作为波长选择元件的分色棱镜DP，在准直透镜COL变成平行光束后，射入由多个光学元件构成的光束扩展器EXP。
透射光束扩展器EXP的光束，通过1/4波长板QWP(和光圈AP)，利用半透半反射镜HMP使光束的一部分透射，一部分反射。
这里的半透半反射镜具有如下特性，即对波长λ1的光束，将大部分入射光束分离成透射光和反射光；对波长λ2、λ3使大部分入射光束透射或反射(图9的反射结构)。
在对第一光盘OD1进行信息记录或再生时，在上述半透半反射镜透视的光束的一部分折弯，被反射镜MR反射，使光的行进方向改变而入射物镜光学元件OBJ4，通过第一光盘OD1的保护基板(厚度t1＝0.085～0.1mm)在其信息记录面上形成聚光点。
在对第二光盘OD2进行信息记录或再生时，在上述半透半反射镜反射的光束的一部分在物镜光学元件OBJ3反射，通过第二光盘OD2的保护基板(厚度t2＝0.55～0.65mm)在其信息记录面上形成聚光点。
在信息记录面上由信息位调制并反射的光束，再次透射物镜光学元件OBJ3或OBJ4、半透半反射镜HMR、1/4波长板QWP、光束扩展器EXP，被偏振光光束分光器PBS1反射，射入光检测器PD1的受光面，所以使用其输出信号就能得到在第一光盘OD1或第二光盘OD2上信息记录的信息读取信号。
而且检测光检测器PD上点的形状变化和由位置变化引起的光通量变化，进行合焦检测和轨道检测。根据该检测，物镜传动装置的对焦传动装置和跟踪传动装置(未图示)使物镜光学元件OBJ3或OBJ4一体地移动，以使来自第一半导体激光器LD1的光束在第一光盘OD1或第二光盘OD2的信息记录面上成像。
[对第三光盘OD3进行信息记录和/或再现时]
从作为第二光源的第二半导体激光器L2(波长λ2＝640nm～670nm)射出的光束，通过偏振光光束分光器PBS2，被作为波长选择元件的分色棱镜DP反射而在准直透镜COL变成平行光束后，射入光束扩展器EXP。
透射光束扩展器EXP的光束，通过1/4波长板QWP，其大部分被半透半反射镜HMR反射而射入物镜光学元件OBJ3，通过第三光盘OD3的保护基板(厚度t3＝0.55～0.65mm)在其信息记录面上进行聚光，并在此形成聚光点。
在信息记录面上由信息位调制并反射的光束，再次透射物镜光学元件OBJ3、半透半反射镜HMR、1/4波长板QWP、光束扩展器EXP，准直透镜COL，在分色棱镜DP被反射并在偏振光光束分光器PBS2被反射，射入光检测器PD2的受光面射，所以使用其输出信号就能得到在第三光盘OD3上信息记录的信息读取信号。
而且检测在光检测器PD上点的形状变化和由位置变化引起的光通量变化，进行合焦检测和轨道检测。根据该检测，物镜传动装置的对焦传动装置和跟踪传动装置(未图示)使物镜光学元件OBJ3一体地移动，以使来自第二半导体激光器LD2的光束在第三光盘OD3的信息记录面上成像。
[对第四光盘OD4进行信息记录和/或再现时]
从作为第三光源的第三半导体激光器LD3(波长λ3＝750nm～820nm)射出的光束，通过PBS2被作为波长选择元件的分色棱镜DP反射，并且被准直透镜COL一边缩小光束径一边变成平行光束，射入光束扩展器EXP。
透射光束扩展器EXP的光束，通过1/4波长板QWP，其大部分被半透半反射镜HMR反射而射入物镜光学元件OBJ3，通过第四光盘OD4的保护基板(厚度t4＝1.2mm)在其信息记录面上进行聚光，并在此形成聚光点。
在信息记录面上由信息位调制并反射的光束，再次透射物镜光学元件OBJ3、半透半反射镜HMR、1/4波长板QWP、光束扩展器EXP，准直透镜COL，在分色棱镜DP被反射并在偏振光光束分光器PBS2被反射，射入光检测器PD2的受光面射，所以使用其输出信号就能得到在第四光盘OD4上信息记录的信息读取信号。
检测在光检测器PD上点的形状变化和由位置变化引起的光通量变化，进行合焦检测和轨道检测。根据该检测，物镜传动装置的对焦传动装置和跟踪传动装置(未图示)使物镜光学元件OBJ3一体地移动，以使来自第三半导体激光器LD3的光束在第四光盘OD4的信息记录面上成像。分色棱镜是具有使波长λ1通过而使波长λ2、λ3反射的波长选择特性的元件。
这里的光束扩展器EXP由多个光学元件构成，形成至少一个光学元件可沿光轴方向移动，改变来自准直透镜COL的平行光束的光束径(在此为扩大)的结构。但是，光束扩展器EXP作为其他功能也可以具有校正色差和球差的功能。这里的色差是指由波长变动产生的色差；球差是指由各盘间的保护基板厚度差产生的球差、由波长变动产生的球差、由温度变动产生的球差中的至少任一种。
这些球差的校正不限于由多个光学元件移动光束扩展器EXP的结构，也可以在其光学面的至少一个上形成多个台阶的结构。这里的台阶结构包含对入射光束产生衍射作用来减少其象差的衍射结构、产生相位差来减少其象差的相位结构、或者分别形成在与上述两结构不同的光学面上或在同一光学面上重叠构成的台阶结构、具有波长选择性的台阶状的台阶结构中的任一范畴。显然，这里的光束扩展器EXP可以由多个光学元件构成也可以由单一的光学元件构成。
另外，这样的台阶结构不限于光束扩展器EXP，也可以设置成其他光学元件(准直透镜COL)等，显然也可以设置成物镜光学元件OBJ3(OBJ4)。
通过这样设置光束扩展器EXP，能够进行色差校正及球差校正，进而，在例如高密度DVD具有两层信息记录面的场合，通过使光源侧的光学元件沿光轴方向移动，能够进行信息记录面的选择。另外，在本图中，分别具有PD1和PD2，但这些传感器也可以形成对来自第一至第三光源的各光束共用一个传感器的结构。此时，容易理解不需要图示的PD2和PDS2。
另外，在本图中使用一个准直透镜COL作为三波长所共用，也可以将其用作为BD用和DVD/CD用的两用。
另外，在本图中为了分别改变射入物镜光学元件OBJ3和OBJ4的光束的行进方向而使用半透半反射镜。
作为用于减少光学系统的数量的结构所理想的结构不限定于此。
即，这里所使用的分色棱镜只要能够将入射光束引导向各物镜光学元件而形成可沿多个行进方向改变的结构即可，不限于有选择的透射、反射半透半反射镜的入射光束，例如，可以如偏振光光束分光器那样将入射光束分离成第一偏振光方向成份和具有与第一偏振光方向成份不同的第二偏振光方向成份。
此时，在图9的光学系统结构中，PBS1必须形成半透半反射镜。
另外，图10与图9相同，表示以HD/DVD/CD用的物镜光学元件OBJ3及BD专用的物镜光学元件OBJ4的双透镜方式使反射镜MR在蓝紫色激光的光路中移动而形成的结构。
下面说明适合所述实施形式的实施例。在以下的实施例中是NA1＝0.85～0.9、NA2＝0.65～0.67、NA3＝0.60～0.67、NA4＝0.45～0.53。HWL被设定为是衍射光栅的炫耀化波长(例如衍射结构HOE的设计波长)。在以后(包括表中的透镜数据)，把10的幂乘数(例如2.5×10-3)使用E(例如2.5E-3)来表示。
物镜光学系统的光学面，是分别由把表1所示的系数带入式2的数式所规定的，在光轴的周围形成的轴对称非球面。
[式2]
X ( h ) = ( h 2 / R ) 1 + 1 - ( 1 + k ) ( h / R ) 2 + Σ i = 0 9 A 2 i h 2 i
在此，X(h)是光轴方向的轴(把光行进的方向设定为正)，k是圆锥系数，A2i是非球面系数，h是距离光轴的高度。
利用衍射结构对各波长的光束给予的光程长度，由把表1所示的系数带入式3的光程差函数所规定。
[式3]
φ ( h ) = Σ i = 0 5 B 2 i h 2 i
其中B2i是光程差函数的系数。
(实施例A)
实施例A中，第一物镜光学元件是HD(第二光盘)和DVD(第三光盘)公用的，第二物镜光学元件是BD(第一光盘)和CD(第四光盘)公用的。
对实施例A中的第一物镜光学元件的实施例1～6进行说明。(实施例1～4)
第一物镜光学元件由塑料的单片透镜L1构成，在其光源侧面S1上形成有衍射结构DOE，这是把形成有图1所示锯齿状衍射结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构DOE”)的多个环带以光轴为中心配列的结构，利用该相位结构，第一波长λ1＝405nm的光束和第二波长λ2＝655nm的光束在各自的实施例中，其在下面表1所示的级数中衍射效率最高。单片透镜L1的光盘侧面S2是非球面。
[表1]
S1面的衍射级数
  405nm   655nm
  实施例1   2级   1级
  实施例2   3级   2级
  实施例3   5级   3级
  实施例4   8级   5级
下面详细说明第一物镜光学元件。单片透镜L1是d线的折射率nd为1.5435，阿贝数νd为56.7的塑料透镜，对λ1＝405nm的折射率是1.5601，对λ2＝655nm的折射率是1.54073。各实施例的透镜数据表示在表2～5。
[表2]
(实施例1)
波长＝405nm        655nm
NA＝0.65           0.65
OD＝∞             ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(655nm)
  1**   1.5402   2.000   1.56013   1.54073
  2*   -4.2240   T2
  3   ∞   0.600   1.62100   1.58115
  4   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   655nm
  T2   0.858   0.914
S1面的衍射级数
  405nm   655nm
  2级   1级
  非球面系数   S1   S2
  k   -0.66513   -16.80709
  A4   7.80050E-03   4.67427E-02
  A6   1.78906E-03   -2.19651E-02
  A8   6.27460E-05   -7.10695E-03
  A10   2.38745E-05   1.57510E-02
  A12   7.21000E-06   -6.21467E-03
  A14   -1.56549E-05   -6.77218E-05
  A16   9.50335E-06   3.79988E-04
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
  HOE系数   S1
  HWL   405nm
  C1   0.00000E+00
  C2   5.23196E-04
  C3   1.33374E-04
  C4   -6.38024E-05
  C5   2.66312E-05
[表3]
(实施例2)
波长＝405nm        655nm
NA＝0.65           0.63
OD＝∞             ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(655nm)
  1**   1.6070   2.202   1.56013   1.54073
  2*   -3.3531   T2
  3   ∞   0.600   1.62100   1.58115
  4   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   655nm
  T2   0.800   0.853
S1面的衍射级数
  405nm   655nm
  3级   2级
  非球面系数   S1   S2
  k   -0.75407   -11.85053
  A4   3.33991E-03   3.81099E-02
  A6   -1.61614E-04   -2.70432E-02
  A8   4.13403E-04   -7.81934E-03
  A10   -2.53734E-04   1.39152E-02
  A12   -1.27507E-04   -3.58225E-03
  A14   4.26650E-05   -1.69101E-03
  A16   -1.06779E-05   7.56285E-04
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
  HOE系数   S1
  HWL   405nm
  C1   -5.89635E-05
  C2   -5.18929E-04
  C3   -5.85886E-05
  C4   5.52495E-05
  C5   -2.57030E-05
[表4]
(实施例3)
波长＝405nm        655nm
NA＝0.65           0.65
OD＝∞             ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(655nm)
  1**   1.4134   1.600   1.56013   1.54073
  2*   -8.8805   T2
  3   ∞   0.600   1.62100   1.58115
  4   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   655nm
  T2   0.998   1.059
S1面的衍射级数
  405nm   655nm
  5级   3级
  非球面系数   S1   S2
  k   -0.99987   -129.35881
  A4   -5.53350E-03   4.29075E-02
  A6   -4.73304E-03   -3.12849E-02
  A8   -5.23193E-05   -1.20021E-03
  A10   -4.55887E-04   8.45338E-03
  A12   -1.52723E-04   -3.77194E-03
  A14   1.32991E-04   -1.56690E-04
  A16   -3.34796E-05   2.89077E-04
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
  HOE系数   S1
  HWL   405nm
  C1   0.00000E+00
  C2   -3.67150E-03
  C3   -5.55326E-04
  C4   2.04081E-05
  C5   1.68669E-05
[表5]
(实施例4)
波长＝405nm        655nm
NA＝0.65           0.65
OD＝∞             ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(655nm)
  1**   1.4542   1.600   1.56013   1.54073
  2*   -6.5027   T2
  3   ∞   0.600   1.62100   1.58115
  4   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   655nm
  T2   1.012   1.071
S1面的衍射级数
  405nm   655nm
  8级   5级
  非球面系数   S1   S2
  k   -0.77919   -68.11607
  A4   5.19964E-03   5.38139E-02
  A6   2.72686E-03   -2.44667E-02
  A8   2.64540E-03   -1.01981E-03
  A10   -3.67987E-04   7.72696E-03
  A12   -5.99693E-04   -3.97119E-03
  A14   7.01865E-05   4.65356E-03
  A16   5.91542E-05   -1.63987E-03
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
  HOE系数   S1
  HWL   405nm
  C1   0.00000E+00
  C2   -9.51417E-04
  C3   1.63933E-04
  C4   5.09348E-05
  C5   -4.94903E-05
单片透镜L1的半导体激光光源侧的光学面S1，由于对两光盘使用的NA在NA2是相同的，所以构成一个区域，但使用光束的波长其第一波长λ1与第二波长λ2不同(λ1＜λ2)，所以来自第一半导体激光器的第一光束通过的NA2区域与来自第二半导体激光器的第二光束通过的NA2区域中，对于第二光束的NA2区域就大，所以也可以分割成对应第一光束NA2区域的包含光轴的第一区域1，和对应从第一光束的NA2到第二光束的NA2区域的第二区域2，并各自设置不同的相位结构。
衍射结构DOE，在用于确保向与第一波长λ1的第一光束和第二波长λ2的第二光束分别对应的光盘上进行信息记录和/或再现用的互换性的同时，还是用于抑制把单片透镜L1由塑料透镜构成时特别成为问题的兰紫色区域物镜光学元件的色差和伴随温度变化的球差变化用的结构。
衍射结构DOE中，靠光轴最近的台阶高度d，对于波长400nm～420nm所希望级数衍射光的衍射效率设计成100％。对于这样设定台阶深度的衍射结构DOE，若射入第一光束，则衍射光产生大于或等于95％的衍射效率，能得到足够的衍射效率，同时还能在兰紫色区域校正色差。
例如只要把台阶的高度设计成对于波长400nm的+2级衍射光的衍射效率是100％，则就能把衍射效率分开成：在第一光束射入时，+2级衍射光产生约97％的衍射效率，在第二光束射入时，+1级衍射光产生约94％的衍射效率。对其他衍射级数的阿贝数也能同样的分开效率，在各个中都能得到实用上十分足够的衍射效率。在此，也可以是通过对第一波长λ1进行最佳化而重视第二光束衍射效率的结构。
作为衍射结构DOE，在兰紫色区域，射入光束的波长变长时球差向校正不足方向变化，在射入光束的波长变短时球差向校正过度方向变化，而具有这样的球差波长依赖性时，通过把其与伴随环境温度变化在聚光元件上产生的球差变化抵消，就能扩展高NA塑料透镜，即物镜光学元件能使用的温度范围。
通过这样使用衍射结构DOE，就能一边以一个物镜光学元件应对两种光盘，一边把各自光束的倍率M2、M3设定为0。通过把所有的成像倍率设定成0，就能解决对第二光盘和第三光盘进行信息记录/再现时由跟踪的透镜移动而产生的彗差问题，所以是非常理想的结构。在本实施例中，是把光学面S1设定成衍射结构DOE，但也可以把衍射结构DOE设置在光学面S2上。
(实施例5)
第一物镜光学元件由塑料的单片透镜L1构成，其光源侧面S1和光盘侧面S2的两面是非球面。下面详细说明该物镜光学元件。单片透镜L1是d线的折射率nd为1.5435，阿贝数νd为56.7的塑料透镜，对λ1＝405nm的折射率是1.5601，对λ2＝655nm的折射率是1.54073。实施例5的透镜数据表示在表6。
[表6]
(实施例5)
波长＝405nm        655nm
NA＝0.65           0.65
OD＝∞             107.771
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(655nm)
  1*   1.5234   1.995   1.56013   1.54073
  2*   -4.3388   T2
  3   ∞   0.600   1.62100   1.58115
  4   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   655nm
  T2   0.844   0.953
  非球面系数   S1   S2
  k   -0.67048   -23.28451
  A4   7.43388E-03   5.04706E-02
  A6   1.67442E-03   -2.03530E-02
  A8   2.41860E-04   -7.75119E-03
  A10   5.16096E-05   1.67787E-02
  A12   5.14899E-06   -4.97488E-03
  A14   -1.13488E-05   -2.17347E-03
  A16   8.98861E-06   1.07034E-03
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
(实施例6)
第一物镜光学元件由塑料的单片透镜L1构成，半导体激光光源侧的光学面S1，由于对两光盘使用的NA在NA2是相同的，所以是由一个区域构成的，其形成的衍射结构HOE是形成有图3(c)、(d)所示那样台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构，利用该相位结构，第一波长λ1＝405nm的光束不衍射，而是作为0级光透射，第二波长λ2＝655nm的光束向+1级的方向衍射。单片透镜L1的光盘侧面S2是非球面。
下面详细说明第一物镜光学元件。单片透镜L1是d线的折射率nd为1.5435，阿贝数νd为56.7的塑料透镜，对λ1＝405nm的折射率是1.5601，对λ2＝655nm的折射率是1.54073。实施例6的透镜数据表示在表7。
[表7]
(实施例6)
波长＝405nm        655nm
NA＝0.65           0.65
OD＝∞             ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(655nm)
  1**   1.5205   1.997   1.56013   1.54073
  2*   -4.4880   T2
  3   ∞   0.600   1.62100   1.58115
  4   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   655nm
  T2   0.846   0.873
S1面的衍射级数
  405nm   655nm
  0级   1级
  非球面系数   S1   S2
  k   -0.67272   -22.85678
  A4   7.29066E-03   4.94935E-02
  A6   1.66512E-03   -2.12910E-02
  A8   2.22527E-04   -7.93262E-03
  A10   3.07019E-05   1.70108E-02
  A12   -3.22412E-06   -4.88846E-03
  A14   -1.31982E-05   -2.16472E-03
  A16   1.03605E-05   1.06921E-03
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
HOE系数 S1
  HWL   655nm
  C1   -2.55466E-03
  C2   -3.08052E-04
  C3   -1.14046E-05
  C4   -7.90158E-06
  C5   -2.77677E-06
单片透镜L1半导体激光光源侧的光学面S1，其形成的衍射结构HOE，是如图3(c)、(d)所示那样在其内部形成有台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构。
在第一区域1形成的衍射结构HOE1，其在各环带内形成的台阶结构的深度D，是用
D·(N1-1)/λ1＝2·q            (2)
计算出的值来设定，并且各环带内的分割数P设定成是5。其中λ1是用微米为单位表示的从第一发光点EP1射出的激光光束的波长(在此，λ1＝0.405μm)，N1是媒质对波长λ1的折射率，q是自然数。
对于光轴方向的深度D是这样设定的台阶结构，在第一波长λ1的第一光束射λ时，在邻接的台阶结构之间产生2×λ1(μm)的光程差，由于第一光束实质上没被给予相位差，所以其不衍射就原样地透射(本说明书中叫做“0级衍射光”)。
另一方面，对于该台阶结构，在第二波长λ2(在此，λ2＝0.655μm)的第二光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生{2×λ1/(N1-1)×(N2-1)/λ2}×λ2＝{2×0.405/(1.5601-1)×(1.54073-1)/0.655}×λ2＝1.194·λ2(μm)的光程差。因为把各环带内的分割数P设定成是5，所以，在邻接的环带之间就产生第二波长λ2的一个波长部分的光程差[(1.194-1)×5≈1]，第二光束向+1级方向衍射(+1级衍射光)。这时第二光束+1级衍射光的衍射效率是约87％，是对于DVD进行信息记录/再现足够的光通量。
通过这样使用衍射结构HOE，就能一边以一个物镜光学系统应对两种光盘，一边把各自光束的倍率M2、M3全部设定为0。通过把所有的成像倍率设定成0，就能解决对第二光盘和第三光盘进行信息记录/再现时由跟踪的透镜移动而产生的彗差问题，所以是非常理想的结构。在本实施例中，是把单片透镜L1半导体激光光源侧的光学面S1设定成衍射结构HOE，但也可以把衍射结构HOE设置在光盘侧光学面S2上。
对实施例A中能与以上第一物镜光学元件组合使用的第二物镜光学元件的实施例1～2进行说明。(实施例1)
第二物镜光学元件由塑料的单片透镜L1构成，其光源侧面S1被分割成对应NA3内区域的包含光轴的第一区域1，和对应从NA3到NA1区域的第二区域2，在第一区域1上形成有衍射结构DOE，这是把形成有图1所示锯齿状衍射结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构DOE”)的多个环带以光轴为中心配列的结构，利用该相位结构，把第一波长λ1＝405nm的光束作为2级光，把第三波长λ3＝785nm的光束作为1级光进行衍射。第二区域2，是与成为第一区域1基础的非球面形状不同形状的非球面。单片透镜L1的光盘侧面S2是非球面。
下面详细说明第二物镜光学元件。单片透镜L1是d线的折射率nd为1.5435，阿贝数νd为56.7的塑料透镜，对λ1＝405nm的折射率是1.5601，对λ3＝785nm的折射率是1.5372。实施例1的透镜数据表示在表8。
[表8]
(实施例1)
波长＝405nm        785nm
NA＝0.85           0.50
OD＝∞             12.37
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(785nm)
  光栏   ∞   0.000
  1**   1.1576   2.153   1.56013   1.53724
  1′*   1.1610   2.153   1.56013   1.53724
  2*   -2.3464   T2
  3   ∞   T3   1.62100   1.57446
  4   ∞
*：非球面，**：HOE面
1：第一面内侧区域，1′：第一面外侧区域
  可变间隔   405nm   785nm
  T2   0.539   0.200
  T3   0.100   1.200
衍射级数
  405nm   785nm
  S1   2级   1级
  非球面系数   S1   S1′   S2
  k   -0.60089   -0.77360   -33.59071
  A4   1.90646E-02   1.76976E-02   1.62713E-01
  A6   -1.53903E-03   9.19799E-03   -9.13488E-02
  A8   -2.99405E-03   -9.59915E-05   -9.46578E-02
  A10   -3.54131E-02   1.27480E-03   1.63830E-01
  A12   5.54394E-02   -1.71501E-04   -7.76805E-02
  A14   -3.29492E-02   2.41095E-05   3.44222E-04
  A16   8.45833E-03   4.09152E-05   6.74833E-03
  A18   0.00000E+00   2.31777E-05   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   -1.30878E-05   0.00000E+00
  HOE系数   S1
  HWL   405nm
  C1   8.59064E-04
  C2   2.75675E-03
  C3   3.47508E-04
  C4   -7.66015E-03
  C5   4.09148E-03
单片透镜L1半导体激光光源侧光学面S1的第二区域2不具有相位结构，但在此也可以设置与第一区域1不同的相位结构。
衍射结构DOE，在确保为了向与第一波长λ1的光束和第三波长λ3的光束分别对应的光盘上进行信息记录和/或再现用的互换性的同时，还是用于抑制把单片透镜L1由塑料透镜构成时特别成为问题的兰紫色区域物镜光学元件的色差和伴随温度变化的球差变化用的结构。
衍射结构DOE中，靠光轴最近的台阶高度d1对于波长400nm～420nm所希望级数衍射光的衍射效率设计成100％。对于这样设定台阶深度的衍射结构DOE1，若射入第一光束，则衍射光产生大于或等于95％的衍射效率，能得到足够的衍射效率，同时还能在兰紫色区域校正色差。
例如只要把台阶的高度设计成对于波长400nm的衍射效率是100％，就能把衍射效率分开成：在第一光束射入时，+2级衍射光以约97％的衍射效率产生，在第二光束射入时，+1级衍射光以约94％的衍射效率产生。或也可以是通过对第一波长λ1进行最佳化而重视第一光束衍射效率的结构。
而且衍射结构DOE，在兰紫色区域，射入光束的波长变长时球差向校正不足方向变化，在射入光束的波长变短时球差向校正过度方向变化，而具有这样的球差波长依赖性时，通过把其与伴随环境温度变化在单片透镜上产生的球差变化抵消，就能扩展高NA塑料透镜，即物镜光学元件能使用的温度范围。
把在单片透镜L1半导体激光光源侧光学面S1上设置的衍射结构DOE的各环带宽度，设定成一边相对第三光束是有限倍率(在此M4＝-0.166)，一边利用衍射作用对+1级衍射光附加上校正不足方向的球差。通过衍射结构DOE的球差附加量与由BD保护基板和CD保护基板的厚度差引起产生的校正过度方向的球差相互抵消，而使透射衍射结构DOE和CD保护基板的第三光束，在CD的信息记录面上形成良好的点。在本实施例中，是把光学面S1设定成衍射结构DOE，但也可以把衍射结构DOE设置在光学面S2上。
(实施例2)
第二物镜光学元件是由塑料构成的L1透镜和玻璃构成的L2透镜所构成。L1透镜在其光盘侧面S2上形成的衍射结构HOE是形成有图3(c)、(d)所示那样台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构，利用该相位结构，第一波长λ1＝405nm的光束不衍射，而是作为0级光透射，第二波长λ3＝780nm的光束向+1级的方向衍射。在此，本实施例是省略了，但在L1透镜的光源侧面S1上也可以设置如图2和图4所示的环带结构。该环带结构，是设计基准状态下，第一波长λ1＝405nm的光束和第二波长λ3＝780nm的光束都是不衍射地透射，但由半导体激光器的波长误差和使用光拾取装置时由温度上升引起的半导体激光波长变化等，在设计开始波长值就偏离时，环带结构起作用，起到把由上述波长差和温度差引起的像差进行校正的作用。成为这些光学面S1基础的面的形状是平板状，成为光学面S2基础的面的形状是凹球面。在此，基础面也可以是平面和球面以外的面，例如通过设定为是非球面形状，能增加校正轴外像差和控制高级像差等的自由度，是有利的。
而L2透镜是由玻璃模制等制作的玻璃两面非球面透镜，L2透镜单体设计成对于由L1透镜的凹球面决定的有限倍率与BD保护基板的组合其球差最小。如本实施例，把对第一光束的第一倍率M1和对第三光束的第四倍率M4设定成相同是0时，通过BD保护基板与CD保护基板的厚度不同，使透射物镜光学元件和CD保护基板的第三光束的球差在没有相位结构的情况下成为校正过度方向。本实施例把该第三光束的球差校正过度与通过把对第三光束的倍率设定成有限倍率而由BD保护基板与CD保护基板的厚度差引起产生的校正过度方向的球差抵消，这样来校正球差。
下面详细说明第二物镜光学元件。L1透镜，是d线的折射率nd是1.5087，阿贝数νd为56.3的塑料透镜，对λ1＝405nm的折射率是1.52403，对λ3＝780nm的折射率是1.50261。L2透镜，是d线的折射率nd是1.61544，阿贝数νd为60.0的玻璃透镜。实施例2的透镜数据表示在表9。
[表9]
(实施例2)
波长＝405nm        780nm
NA＝0.85           0.49
OD＝∞             ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(780nm)
  1   ∞   1.000   1.52403   1.50261
  2**   20.6120   0.200
  光栏   ∞   0.000
  3*   1.3606   2.350   1.63279   1.60854
  4*   -3.0500   T4
  5   ∞   T5   1.62100   1.57466
  6   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   780nm
  T4   0.651   0.300
  T5   0.100   1.200
衍射级数
  405nm   780nm
  S2   0级   1级
  非球面系数   S3   S4
  k   -0.80218   -48.60938
  A4   1.31769E-02   9.86078E-02
  A6   3.92899E-03   -5.69812E-02
  A8   -8.60318E-04   -2.82327E-02
  A10   6.17336E-04   4.82157E-02
  A12   -3.33724E-05   -2.01834E-02
  A14   1.69135E-06   1.70182E-03
  A16   -9.41072E-06   4.96361E-04
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
  HOE系数   S2
  HWL   780nm
  C1   3.42680E-02
  C2   -2.56626E-03
  C3   2.52626E-03
  C4   -1.77182E-03
  C5   5.29191E-04
在把L1透镜与L2透镜一体化时，一般是通过其他部件的镜框进行的。但其在L1透镜光学功能部(通过第一光束的L1透镜区域)的周围设置了与光学功能部一体成型的凸缘部，其也可以是把凸缘部与L2透镜的一部分之间由熔接和粘接等接合而一体化的结构。
如图8所示，L1透镜光盘侧的光学面S2，被分割成与NA3内区域对应的包含光轴的第一区域3，和与从NA3到NA4区域对应的第二区域4，在第一区域3上形成的衍射结构HOE，是如图3(c)、(d)所示那样在其内部形成有台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构。
在第三区域3形成的衍射结构HOE，其在各环带内形成的台阶结构的深度D(μm)，是用
D·(N1-1)/λ1＝1·q            (3)
计算出的值来设定，并且各环带内的分割数P设定成是2。其中λ1是用微米为单位表示的从发光点EP1射出的激光光束的波长(在此，λ1＝0.405μm)，N1是L1透镜媒质对波长λ1的折射率，q是自然数。
对于光轴方向的深度D是这样设定的台阶结构，在第一波长λ1的第一光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生1×λ1(μm)的光程差，由于第一光束实质上没被给予相位差，所以其不衍射地作为0级衍射光透射。
另一方面，对于该台阶结构，在第三波长λ3(在此，λ3＝0.780μm)这第三光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生{1×λ1/(N1-1)×(N3-1)/λ3}×λ3＝{1×0.405/(1.52403-1)×(1.50261-1)/0.780}×λ3＝0.498·λ3(μm)的光程差。因为把各环带内的分割数P设定成是2，所以，第三光束向±1级方向以大致相同的衍射效率进行衍射(+1级衍射光和-1级衍射光)。本实施例使用+1级衍射光对CD进行信息记录/再现，这时第二光束+1级衍射光的衍射效率是40％强。而-1级衍射光成为闪耀光。
在此，为了提高+1级衍射光的衍射效率，例如把台阶状的与光轴平行的面和与光轴不平行侧的面的倾斜度进行最佳化，例如把所述与光轴不平行的面的从希望给予波像差的形状进行稍微改变，这样就能有所改善。而且通过改变构成L1透镜材料的媒质分散，改变台阶形状的分割数P，也能提高效率。
在此，如图8(C)所示，L1透镜光源侧的光学面S1，也可以被分割成与NA3内的区域对应的包含光轴的第一区域1，和与从NA3到NA1区域对应的第二区域2，通过把其各自设定成具有不同相位函数的多个环带是以光轴为中心配列的结构等，能增加设计的自由度。
把在L1透镜光盘侧光学面S2上设置的衍射结构HOE的各环带宽度，设定成在第三光束射入时利用衍射作用对+1级衍射光附加上校正不足方向的球差。通过衍射结构HOE的球差附加量与由BD保护基板和CD保护基板的厚度差引起产生的校正过度方向的球差相互抵消，而使透射衍射结构HOE和CD保护基板的第三光束，在CD的信息记录面上形成良好的点。
通过这样使用衍射结构HOE，就能一边以一个物镜光学系统应对两种光盘，一边把各自光束的倍率M1、M4设定为0。通过把所有的成像倍率设定成0，就能解决对第一光盘和第四光盘进行信息记录/再现时由跟踪的透镜移动而产生的彗差问题，所以是非常理想的结构。在本实施例中，是在L1透镜上设置了衍射结构HOE，但也可以至少把一个衍射结构HOE设置在L2透镜上。
也可以在L1透镜半导体激光光源侧光学面S1的第一区域1和第二区域2、光盘侧的光学面S2的第四区域4上形成由包含光轴的断面形状是锯齿状的多个环带构成衍射结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构DOE”)。该衍射结构DOE是用于抑制物镜光学元件色差用的结构。
衍射结构DOE中，靠光轴最近的台阶高度d1，对于波长400nm～420nm所希望级数衍射光的衍射效率设计成100％。对于这样设定台阶深度的衍射结构DOE，若射入第一光束，则衍射光产生大于或等于95％的衍射效率，能得到足够的衍射效率，同时还能在兰紫色区域校正色差。
本实施例的第二物镜光学元件没设置这样的衍射结构DOE，但也可以把这些衍射结构DOE设置在L2透镜的光学面上。这时的衍射结构DOE，在L2透镜上既可以把设置衍射结构DOE的整个光学面作为一个区域来设置一个衍射结构DOE，也可以在L2透镜上把设置衍射结构DOE的光学面作为以光轴为中心的同心圆状的两个区域，而在各自的区域设置不同的衍射结构DOE。这时各自区域的衍射效率，只要在第一光束和第三光束共同透射的区域把对第一光束和第三光束的衍射效率分开便可。或也可以是通过对第一波长λ1进行最佳化而重视第一光束衍射效率的结构。
本实施例的L1透镜，是在光盘侧的光学面S2上形成衍射结构HOE，但也可以与之相反，是把衍射结构HOE形成在光学面S1上的结构。
(实施例B)
实施例B中，第一物镜光学元件是HD(第二光盘)和CD(第四光盘)公用的，第二物镜光学元件是BD(第一光盘)和DVD(第三光盘)公用的。
对实施例B第一物镜光学元件的实施例1～4进行说明。(实施例1～2)
第一物镜光学元件由塑料的单片透镜L1构成，在其光源侧面S1上形成有衍射结构DOE，这是把形成有图1所示锯齿状衍射结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构DOE”)的多个环带以光轴为中心配列的结构，利用该相位结构，使第一波长λ1＝405nm的光束作为2级光、第三波长λ3＝785nm的光束作为1级光进行衍射，单片透镜L1的光盘侧面S2是非球面。
下面详细说明物镜光学元件。单片透镜L1是d线的折射率nd为1.5435，阿贝数νd为56.7的塑料透镜，对λ1＝405nm的折射率是1.5601，对λ3＝785nm的折射率是1.5372。实施例1的透镜数据表示在表10，实施例2的透镜数据表示在表11。
[表10]
(实施例1)
波长＝405nm        785nm
NA＝0.65           0.49
OD＝∞             ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(785nm)
  1**   1.2100   1.861   1.56013   1.53724
  2*   -29.1691   T2
  3   ∞   T3   1.62100   1.57446
  4   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   785nm
  T2   0.763   0.456
  T3   0.600   1.200
S1面的衍射级数
  405nm   785nm
  2级   1级
  非球面系数   S1   S2
  k   -1.56992   -153.67000
  A4   -5.37740E-02   1.97724E-01
  A6   -4.10371E-02   -4.35616E-01
  A8   -1.36342E-03   1.65709E-01
  A10   -3.34594E-04   1.11318E-01
  A12   -5.92817E-04   -6.92612E-02
  A14   9.69128E-04   -7.45337E-03
  A16   -1.56218E-04   3.44208E-03
  A18   -9.53834E-06   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
  HOE系数   S1
  HWL   405nm
  C1   9.47535E-03
  C2   -3.87396E-02
  C3   -6.36783E-03
  C4   1.04217E-03
  C5   2.68472E-04
[表11]
(实施例2)
波长＝405nm        785nm
NA＝0.65           0.49
OD＝∞             ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(785nm)
  1**   1.1544   1.816   1.56013   1.53724
  2*   6.2813   T2
  3   ∞   T3   1.62100   1.57446
  4   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   785nm
  T2   0.704   0.400
  T3   0.600   1.200
S1面的衍射级数
  405nm   785nm
  2级   1级
  非球面系数   S1   S2
  k   -1.28995   22.07844
  A4   -3.58997E-02   2.03360E-01
  A6   -3.51241E-02   -4.70664E-01
  A8   -1.49465E-03   2.03945E-01
  A10   -2.84506E-03   1.79438E-02
  A12   9.21710E-05   -1.2981SE-01
  A14   1.12343E-03   7.95760E-02
  A16   -2.27906E-04   4.43875E-02
  A18   1.52130E-06   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
  HOE系数   S1
  HWL   405nm
  C1   4.75132E-03
  C2   -3.16579E-02
  C3   -7.03900E-03
  C4   -3.10506E-05
  C5   7.08254E-04
单片透镜L1的半导体激光光源侧的光学面S1是由一个区域构成的，但其也可以被分割成对应NA3内区域的包含光轴的第一区域1，和对应从NA3到NA2区域的第二区域2，并各自设置不同的相位结构。
衍射结构DOE，在确保为了向与第一波长λ1的光束和第三波长λ3的光束分别对应的光盘上进行信息记录和/或再现用的互换性的同时，还是用于抑制把单片透镜L1由塑料透镜构成时特别成为问题的兰紫色区域物镜光学元件的色差和伴随温度变化的球差变化用的结构。
衍射结构DOE中，靠光轴最近的台阶高度d1，对于波长400nm～420nm所希望级数衍射光的衍射效率设计成100％。对于这样设定台阶深度的衍射结构DOE，若射入第一光束，则衍射光产生大于或等于95％的衍射效率，能得到足够的衍射效率，同时还能在兰紫色区域校正色差。
例如只要把台阶的高度设计成对于波长400nm的衍射效率是100％，就能把衍射效率分开成：在第一光束射入时，+2级衍射光产生约97％的衍射效率，在第二光束射入时，+1级衍射光产生约94％的衍射效率。或也可以是通过对第一波长λ1进行最佳化而重视第一光束衍射效率的结构。
而且衍射结构DOE，具有在兰紫色区域，射入光束的波长变长时球差向校正不足方向变化，在射入光束的波长变短时球差向校正过度方向变化，这样的球差波长依赖性。这样，通过把其与伴随环境温度变化在聚光元件上产生的球差变化抵消，就扩展了高NA塑料透镜，即物镜光学元件能使用的温度范围。
把在L1透镜半导体激光光源侧光学面S1上设置的衍射结构DOE的各环带宽度，设定成在第三光束射入时利用衍射作用相对+1级衍射光附加上校正不足方向的球差。通过衍射结构DOE的球差附加量与由BD保护基板和CD保护基板的厚度差引起产生的校正过度方向的球差相互抵消，而使透射衍射结构DOE和CD保护基板的第三光束，在CD的信息记录面上形成良好的点。
通过这样使用衍射结构DOE，就能一边以一个物镜光学系统应对两种光盘，一边把各自光束的倍率M2、M4设定为0。通过把所有的成像倍率设定成0，就能解决对第一光盘和第二光盘进行信息记录/再现时由跟踪的透镜移动而产生的彗差问题，所以是非常理想的结构。在本实施例中，是把光学面S1设定成衍射结构DOE，但也可以把衍射结构DOE设置在光学面S2上。
(实施例3)
第一物镜光学元件由塑料的单片透镜L1构成，其光源侧面S1和光盘侧面S2的两面是非球面。
下面详细说明第一物镜光学元件。单片透镜L1是d线的折射率nd为1.5435，阿贝数νd为56.7的塑料透镜，对λ1＝405nm的折射率是1.5601，对λ3＝785nm的折射率是1.5372。实施例3的透镜数据表示在表12。
[表12]
(实施例3)
波长＝405nm        785nm
NA＝0.65           0.49
OD＝∞             25.067
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(785nm)
  1*   1.5142   1.998   1.56013   1.53724
  2*   -4.4264   T2
  3   ∞   T3   1.62100   1.57446
  4   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   785nm
  T2   0.835   0.766
  T3   0.600   1.200
S1面的衍射级数
  405nm   785nm
  0级   0级
  非球面系数   S1   S2
  k   -0.67313   -19.38893
  A4   7.12636E-03   5.13723E-02
  A6   1.81377E-03   -1.67768E-02
  A8   2.44550E-04   -5.65668E-03
  A10   8.60493E-05   1.77117E-02
  A12   3.48682E-05   -7.79542E-03
  A14   -4.33546E-06   -1.24038E-03
  A16   7.41536E-06   1.07034E-03
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
把单片透镜L1设计成对于透镜单体倍率M2＝0与HD保护基板的组合其球差最小。因此，如本实施例这样把对第一光束的第二倍率M2和对第三光束的第四倍率M4设定成相同是0时，通过HD保护基板与CD保护基板的厚度不同，使透射物镜光学元件和CD保护基板的第三光束的球差成为校正过度方向。本实施例把该第三光束的球差校正过度与通过把对第三光束的倍率设定成有限倍率而由HD保护基板与CD保护基板的厚度差引起产生的校正过度方向的球差抵消，这样来校正球差。
(实施例4)
第一物镜光学元件由塑料的单片透镜L1构成，其半导体激光光源侧的光学面S1被分割成对应NA3内区域的包含光轴的第一区域1，和对应从NA3到NA2区域的第二区域2，在1上形成的衍射结构HOE是形成有如图3(c)、(d)所示那样台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构，利用该相位结构，第一波长λ1＝405nm的光束不衍射，而是作为0级光透射，第三波长λ3＝785nm的光束向+1级的方向衍射。单片透镜L1的光盘侧面S2是非球面。半导体激光光源侧光学面S1的第二区域2是平面，但也可以在其上设置其他的相位结构。
下面详细说明物镜光学元件。单片透镜L1是d线的折射率nd为1.5435，阿贝数νd为56.7的塑料透镜，对λ1＝405nm的折射率是1.5601，对λ3＝785nm的折射率是1.5372。实施例4的透镜数据表示在表13。
[表13]
(实施例4)
波长＝405nm        785nm
NA＝0.65           0.49
OD＝∞             ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(785nm)
  1**   1.5126   1.986   1.56013   1.53724
  2*   -4.5821   T2
  3   ∞   T3   1.62100   1.57446
  4   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   785nm
  T2   0.845   0.660
  T3   0.600   1.200
S1面的衍射级数
  405nm   785nm
  0级   1级
  非球面系数   S1   S2
  k   -0.67223   -19.65528
  A4   7.20022E-03   5.13667E-02
  A6   1.80985E-03   -1.71766E-02
  A8   2.50216E-04   -6.20098E-03
  A10   8.09347E-05   1.76293E-02
  A12   3.42477E-05   -8.33342E-03
  A14   -6.15887E-06   -8.65929E-04
  A16   6.09601E-06   1.07034E-03
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
  HOE系数   S1
  HWL   785nm
  C1   1.08071E-02
  C2   -4.46747E-04
  C3   -2.16462E-04
  C4   7.67902E-05
  C5   -1.89784E-05
如图8所示，单片透镜L1半导体激光光源侧的光学面S1被分割成对应NA3内区域的包含光轴的第一区域1，和对应从NA3到NA2区域的第二区域2，在第一区域1上形成的衍射结构HOE，是如图3(c)、(d)所示那样在其内部形成台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构。
在第三区域1形成的衍射结构HOE，其在各环带内形成的台阶结构的深度D，是用
D·(N1-1)/λ1＝1·q            (4)
计算出的值来设定，并且各环带内的分割数P设定成是2。其中λ1是用微米为单位表示的从发光点EP1射出的激光光束的波长(在此，λ1＝0.405μm)，N1是媒质对波长λ1的折射率，q是自然数。
对于光轴方向的深度D是这样设定的台阶结构，在第一波长λ1的第一光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生1×λ1(μm)的光程差，由于第一光束实质上没被给予相位差，所以其不衍射而是作为0级衍射光透射。
另一方面，对于该台阶结构，在第三波长λ3(在此，λ3＝0.785μm)这第三光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生{1×λ1/(N1-1)×(N3-1)/λ3}×λ3＝{1×0.405/(1.5601-1)×(1.5372-1)/0.785}×λ3＝0.495·λ3(μm)的光程差。因为把各环带内的分割数P设定成是2，所以，第三光束在±1级方向上以大致相同的衍射效率进行衍射(+1级衍射光和-1级衍射光)。本实施例使用+1级衍射光对CD进行信息记录/再现，这时第一光束+1级衍射光的衍射效率是40％强。而-1级衍射光成为闪耀光。
在此，为了提高+1级衍射光的衍射效率，例如把台阶状的与光轴平行的面和与光轴不平行侧的面的倾斜度进行最佳化，例如把所述与光轴不平行的面的从希望给予波像差的形状进行稍微改变，这样就能有所改善。而且通过改变构成L1透镜材料的媒质分散，改变台阶形状的分割数P，也能提高效率。
对实施例B中能与以上第一物镜光学元件组合使用的第二物镜光学元件的实施例1～2进行说明。
(实施例1)
第二物镜光学元件是两片塑料透镜的结构，从光源侧开始由L1透镜和L2透镜构成。L1透镜在其两面上设置有衍射型的相位结构，在其光源侧面S1上形成的衍射结构HOE，是如图3所示那样形成有台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构，利用该相位结构，第一波长λ1＝405nm的光束不衍射，而是作为0级光透射，第二波长λ2＝655nm的光束向+1级方向衍射。在L1透镜的光盘侧面S2上设置有如图2和图4所示的环带结构。该环带结构，是设计基准状态下，第一波长λ1＝405nm的光束和第二波长λ2＝655nm的光束都是不衍射地透射，但由半导体激光器的波长误差和使用光拾取装置时由温度上升引起的半导体激光波长变化和透镜折射率变化等，而波长和折射率从设计值偏离时，环带结构起作用，起到把由上述波长差和温度差引起的像差进行校正的作用。成为这些光学面S1和S2基础的面形状是非球面形状。L2透镜是塑料的两面非球面透镜。
下面详细说明第二物镜光学元件。L1透镜，是d线的折射率nd是1.5091，阿贝数νd为56.4的塑料透镜，对λ1＝405nm的折射率是1.52469，对λ2＝655nm的折射率是1.50650。L2透镜是d线的折射率nd是1.5435，阿贝数νd为56.7的塑料透镜。在其各自光学功能部(L1透镜和L2透镜透射第一光束的区域)的周围具有与光学功能部一体成型的凸缘部，通过把该凸缘部的一部分之间进行接合而成为一体化。为了把L1透镜和L2透镜形成一体化时，也可以通过其他部件的镜框而把两者形成一体化。实施例1的透镜数据表示在表14。
[表14]
(实施例1)
波长＝405nm        655nm
NA＝0.85           0.66
OD＝∞             ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(655nm)
  1**   -4.1841   1.000   1.52469   1.50650
  2**   -4.1735   0.750
  光栏   ∞   0.000
  3*   1.1687   2.223   1.56013   1.54073
  4*   -3.3479   T4
  5   ∞   T5   1.62100   1.58115
  6   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   655nm
  T4   0.500   0.315
  T5   0.100   0.600
衍射级数
  405nm   655nm
  S1   0级   1级
  S2   0级   0级
  非球面系数   S1   S2   S3   S4
  k   0.00000   0.00000   -0.74960   -257.40862
  A4   9.21120E-03   7.56578E-03   2.89588E-02   2.14567E-01
  A6   1.06602E-03   1.19880E-04   5.32239E-03   -1.54711E-01
  A8   8.93656E-04   8.40837E-04   2.53757E-03   -9.90315E-02
  A10   5.31240E-04   2.80772E-04   1.89327E-03   1.40823E-01
  A12   -1.22392E-04   -1.32266E-05   -4.56698E-04   6.12036E-02
  A14   0.00000E+00   -4.13058E-05   -1.78867E-05   -1.27759E-01
  A16   0.00000E+00   1.91816E-05   1.50238E-04   4.10296E-02
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00   0.00000E+00   0.00000E+00
  HOE系数   S1   S2
  HWL   650nm   405nm
  C1   1.32556E-02   0.00000E+00
  C2   -2.98169E-03   4.46160E-05
  C3   2.23090E-03   2.10821E-04
  C4   -1.61964E-03   -2.03611E-05
  C5   2.74251E-04   3.05841E-06
如图8所示，L1透镜半导体激光光源侧的光学面S1，被分割成与NA2内区域对应的包含光轴的第一区域1，和与从NA2到NA1区域对应的第二区域2，在第一区域1上形成的衍射结构HOE1，是如图3(a)、(b)所示那样在其内部形成有台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构HOE”)。
在第一区域1形成的衍射结构HOE1，其在各环带内形成的台阶结构的深度D1(μm)，是用
D1·(N1-1)/λ1＝2·q            (5)
计算出的值来设定，并且各环带内的分割数P设定成是5。其中λ1是用微米为单位表示的从第一发光点EP1射出的激光光束的波长(在此，λ1＝0.405μm)，N1是L1透镜媒质对波长λ1的折射率，q是自然数。
对于光轴方向的深度D1是这样设定的台阶结构，在第一波长λ1的第一光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生2×λ1(μm)的光程差，由于第一光束实质上没被给予相位差，所以其不衍射地作为0级衍射光原样地透射。
另一方面，对于该台阶结构，在第二波长λ2(在此，λ2＝0.655μm)这第二光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生{2×λ1/(N1-1)×(N2-1)/λ2}×λ2＝{2×0.405/(1.52469-1)×(1.50650-1)/0.655}×λ2＝1.194·λ2(μm)的光程差。因为把各环带内的分割数P设定成是5，所以，在邻接的环带之间就产生第二波长λ2的一个波长部分的光程差[(1.194-1)×5≈1]，第二光束向+1级方向衍射(+1级衍射光)。这时第二光束+1级衍射光的衍射效率是约87％，是对DVD进行信息记录/再现足够的光通量。
L1透镜光盘侧的光学面S2，是在由一个区域构成的非球面上设置的环带结构，其各环带之间的台阶D2(μm)，是用
D2·(N1-1)/λ1＝5            (6)
设定的，对于该台阶，在第二波长λ2(在此，λ2＝0.655μm)这第二光束射入时，在邻接的环带之间产生(5×λ1/(N1-1)×(N2-1)/λ2)×λ2(μm)的光程差。其中N2是L1透镜媒质对波长λ2的折射率。由于第二波长λ2其λ2/(N2-1)与λ1/(N1-1)的比是大致5∶3的关系，在邻接的台阶之间产生大致3×λ2(μm)的光程差，所以第二光束也与第一光束同样地实质上没被给予相位差，是不衍射地作为0级衍射光透射。
但由于第一波长λ1的半导体激光本来是0.405μm，所以例如变化成λ1′＝0.410μm时，L1透镜媒质对0.410μm的折射率是1.524，所以邻接的环带之间的光程差就变成5×0.405/(1.52469-1)×(1.524-1)/0.410)×λ1′＝4.933·λ1′(μm)。通过把该光程差产生的像差与整个物镜光学元件产生的像差相互抵消来进行校正对于波长变动的像差。
在此，如图8所示，L1透镜光盘侧的光学面S2，也可以被分割成与NA2内区域对应的包含光轴的第三区域3，和与从NA2到NA1区域对应的第四区域4，通过把其各自设定成具有不同相位函数的多个环带是以光轴为中心配列的结构等，能增加设计的自由度。
第二物镜光学元件是没有相位结构的L1透镜与L2透镜的组合，其被设计成对于第一波长λ1与倍率M1＝0的BD保护基板的组合其球差最小。因此，如本实施例这样把对第一光束的第一倍率M1和对第二光束的第二倍率M3设定成相同是0时，通过BD保护基板与DVD保护基板的厚度不同，使透射物镜光学元件和DVD保护基板的第二光束的球差在没有相位结构情况下成为校正过度方向。
把在L1透镜半导体激光光源侧光学面S1上设置的衍射结构HOE1的各环带宽度，设定成在第二光束射入时利用衍射作用相对+1级衍射光附加上校正不足方向的球差。通过衍射结构HOE1的球差附加量与由BD保护基板和DVD保护基板的厚度差引起产生的校正过度方向的球差相互抵消，而使透射衍射结构HOE1和DVD保护基板的第二光束，在DVD的信息记录面上形成良好的点。
通过这样使用衍射结构HOE，就能一边以一个物镜光学元件应对两种光盘，一边把各自光束的倍率M1、M3设定为0。通过把所有的成像倍率设定成0，就能解决对第一光盘和第三光盘进行信息记录/再现时由跟踪的透镜移动而产生的彗差问题，所以是非常理想的结构。在本实施例中，是把L1透镜设置成了衍射结构HOE，但也可以至少把一个衍射结构HOE设置在L2透镜上。
也可以在L1透镜半导体激光光源侧光学面S1的第二区域2和光盘侧的光学面S2上形成由包含光轴的断面形状是锯齿状的多个环带构成衍射结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构DOE”)。衍射结构DOE是用于抑制把L2透镜由塑料透镜构成时特别成为问题的兰紫色区域物镜光学系统的色差和伴随温度变化的球差变化用的结构。
衍射结构DOE中，靠光轴最近的台阶高度d1，对于波长400nm～420nm所希望级数衍射光的衍射效率设计成100％。对于这样设定台阶深度的衍射结构DOE1，若射入第一光束，则衍射光产生大于或等于95％的衍射效率，能得到足够的衍射效率，同时还能在兰紫色区域校正色差。
本实施例的物镜光学元件没设置这样的衍射结构DOE，但也可以把这些的衍射结构DOE在所述第二区域2以外设置在L2透镜的光学面上。这时的衍射结构DOE，在L2透镜上既可以把设置衍射结构DOE的整个光学面作为一个区域来设置一个衍射结构DOE，也可以在L2透镜上把设置衍射结构DOE的光学面作为以光轴为中心的同心圆状的两个区域而在各自的区域设置不同的衍射结构DOE。这时各自区域的衍射效率，只要在第一光束和第二光束共同透射的区域把对第一光束和第二光束的衍射效率分开便可。(例如只要把台阶的高度设计成对波长400nm[L透镜对波长400nm的折射率是1.5273]的衍射效率是100％，则就能把衍射效率分成：若第一光束射入，则+2级衍射光产生96.8％的衍射效率，若第二光束射入，则+1级衍射光产生93.9的衍射效率)或也可以是通过对第一波长λ1进行最佳化而重视第一光束衍射效率的结构。
而且衍射结构DOE，在兰紫色区域，射入光束的波长变长时球差向校正不足方向变化，在射入光束的波长变短时球差向校正过度方向变化，而具有这样的球差波长依赖性。这样，通过把其与伴随环境温度变化在聚光元件上产生的球差变化抵消，就扩展了高NA塑料透镜，即物镜光学元件能使用的温度范围。
本实施例的L1透镜是在半导体激光光源侧的光学面S1上形成衍射结构HOE，而在光盘侧的光学面S2上形成环带结构的结构，但也可以与之相反，是把环带形成在光学面S1上，而把衍射结构HOE形成在光学面S2上的结构。
(实施例2)
第二物镜光学元件是由塑料构成的L1透镜和玻璃材料构成的L2透镜所构成。L1透镜在其两面上设置有衍射型的相位结构，在其光源侧面S1上形成的衍射结构HOE，是如图3所示那样形成有台阶结构的多个环带以光轴为中，心进行配列的结构，利用该相位结构，第一波长λ1＝405nm的光束不衍射，而是作为0级光透射，第二波长λ2＝655nm的光束向+1级方向衍射。在L1透镜的光盘侧面S2上设置有如图2和图4所示的环带结构。该环带结构，是在设计基准状态下，第一波长λ1＝405nm的光束和第二波长λ2＝655nm的光束都是不衍射地透射，但由半导体激光器的波长误差和使用光拾取装置时由温度上升引起的半导体激光波长变化等，在设计开始波长值就偏离时，环带结构起作用，起到把由上述波长差和温度差引起的像差进行校正的作用。成为这些光学面S1和S2基础的面的形状是平板状。
L2透镜是由玻璃模制等制作的玻璃两面非球面透镜，物镜光学元件被设计成对于L2透镜单体倍率M1＝0与BD保护基板的组合其球差最小。因此，如本实施例这样，把对第一光束的第一倍率M1和对第二光束的第三倍率M3设定成相同是0时，通过BD保护基板与DVD保护基板的厚度不同，使透射物镜光学元件和DVD保护基板的第二光束的球差在没有相位结构的情况下成为校正过度方向。
下面详细说明第二物镜光学元件。L1透镜，是d线的折射率nd是1.5091，阿贝数νd为56.4的塑料透镜，对λ1＝405nm的折射率是1.52469，对λ2＝655nm的折射率是1.50650。L2透镜，是d线的折射率nd是1.68893，阿贝数νd为31.1的玻璃透镜。实施例2的透镜数据表示在表15。
[表15]
(实施例2)
波长＝405nm        655nm
NA＝0.85           0.66
OD＝∞             ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(405nm)   折射率(655nm)
  1**   ∞   1.000   1.52469   1.50650
  2**   ∞   0.200
  光栏   ∞   0.000
  3*   1.3119   2.078   1.72955   1.68259
  4*   -20.0994   T4
  5   ∞   T5   1.62100   1.58115
  6   ∞
*：非球面，**：HOE面
  可变间隔   405nm   655nm
  T4   0.523   0.315
  T5   0.100   0.600
衍射级数
  405nm   655nm
  S1   0级   1级
  S2   0级   0级
  非球面系数   S3   S4
  k   -0.77351   -1233.34049
  A4   2.12114E-02   1.12859E-01
  A6   1.74677E-03   -1.42478E-01
  A8   1.53783E-03   3.95981E-02
  A10   6.59962E-05   3.72591E-02
  A12   -3.34177E-04   -1.07681E-02
  A14   2.68656E-04   -1.83389E-02
  A16   -8.15648E-05   6.89594E-03
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
  HOE系数   S1   S2
  HWL   650nm   405nm
  C1   3.09025E-03   0.00000E+00
  C2   -2.05172E-03   -2.14919E-05
  C3   -1.58062E-04   3.04017E-05
  C4   -3.74857E-04   -1.61422E-05
  C5   6.08432E-05   2.67035E-06
在把L1透镜与L2透镜一体化时，一般是通过其他部件的镜框进行的。但其在L1透镜光学功能部(通过第一光束的L1透镜区域)的周围设置了与光学功能部一体成型的凸缘部，其也可以是把凸缘部与L2透镜的一部分之间由熔接和粘接等接合而一体化的结构。
如图8所示，L1透镜半导体激光光源侧的光学面S1，被分割成与NA2内区域对应的包含光轴的第一区域1，和与从NA2到NA1区域对应的第二区域2，在第一区域1上形成的衍射结构HOE1，其是如图3(c)、(d)所示那样在其内部形成有台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构HOE”)。
在第一区域1形成的衍射结构HOE1，其在各环带内形成的台阶结构的深度D1(μm)，是用
D1·(N1-1)/λ1＝2·q            (6)
计算出的值来设定，并且各环带内的分割数P设定成是5。其中λ1是用微米为单位表示的从第一发光点EP1射出的激光光束的波长(在此，λ1＝0.405μm)，N1是L1透镜媒质对波长λ1的折射率，q是自然数。
对于光轴方向的深度D1是这样设定的台阶结构，在第一波长λ1的第一光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生2×λ1(μm)的光程差，由于第一光束实质上没被给予相位差，所以其不衍射地作为0级衍射光原样地透射。
另一方面，对于该台阶结构，在第二波长λ2(在此，λ2＝0.655μm)这第二光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生{2×λ1/(N1-1)×(N2-1)/λ2}×λ2＝{2×0.405/(1.52469-1)×(1.50650-1)/0.655}×λ2＝1.194·λ2(μm)的光程差。因为把各环带内的分割数P设定成是5，所以，在邻接的环带之间就产生第二波长λ2的一个波长部分的光程差[(1.194-1)×5≈1]，第二光束向+1级方向衍射(+1级衍射光)。这时第二光束+1级衍射光的衍射效率是约87％，是对DVD进行信息记录/再现足够的光通量。
L1透镜光盘侧的光学面S2，是在由一个区域构成的非球面上设置的环带结构，其各环带之间的台阶D2(μm)，是用
D2·(N1-1)/λ1＝5            (7)
设定的，对于该台阶，在第二波长λ2(在此，λ2＝0.655μm)这第二光束射入时，在邻接的环带之间产生(5×λ1/(N1-1)×(N2-1)/λ2)×λ2(μm)的光程差。其中N2是L1透镜媒质对波长λ2的折射率。由于第二波长λ2其λ2/(N2-1)与λ1/(N1-1)的比是大致5∶3的关系，在邻接的台阶之间产生大致3×λ2(μm)的光程差，所以第二光束也与第一光束同样地实质上没被给予相位差，是不衍射地作为0级衍射光透射。
但由于第一波长λ1的半导体激光从本来的0.405μm，例如变化成λ1′＝0.410μm时，L1透镜媒质对0.410μm的折射率是1.524，所以邻接的环带之间的光程差就变成5×0.405/(1.52469-1)×(1.524-1)/0.410)×λ1′＝4.933·λ1′(μm)。通过把该光程差产生的像差与整个物镜光学系统元件产生的像差相互抵消来进行校正对于波长变动的像差。
在此，如图8所示，L1透镜光盘侧的光学面S2，也可以被分割成与NA2内区域对应的包含光轴的第三区域3，和与从NA2到NA1区域对应的第四区域4，通过把其各自设定成具有不同相位函数的多个环带是以光轴为中心配列的结构等，能增加设计的自由度。
把在L1透镜半导体激光光源侧光学面S1上设置的衍射结构HOE1的各环带宽度，设定成在第二光束射入时利用衍射作用相对+1级衍射光附加上校正不足方向的球差。通过衍射结构HOE1的球差附加量与由BD保护基板和DVD保护基板的厚度差引起产生的校正过度方向的球差相互抵消，而使透射衍射结构HOE1和DVD保护基板的第二光束，在DVD的信息记录面上形成良好的点。
通过这样使用衍射结构HOE，就能一边以一个物镜光学系统应对两种光盘，一边把各自光束的倍率M1、M3设定为0。通过把所有的成像倍率设定成0，就能解决对第一光盘和第二光盘进行信息记录/再现时由跟踪的透镜移动而产生的彗差问题，所以其是非常理想的结构。在本实施例中，是把L1透镜设置成了衍射结构HOE，但也可以至少把一个衍射结构HOE设置在L2透镜上。
也可以在L1透镜半导体激光光源侧光学面S1的第二区域2和光盘侧的光学面S2上形成由包含光轴的断面形状是锯齿状的多个环带构成衍射结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构DOE”)。该衍射结构DOE是用于抑制物镜光学系统色差用的结构。
衍射结构DOE中，靠光轴最近的台阶高度d1，对于波长400nm～420nm所希望级数衍射光的衍射效率设计成100％。对于这样设定台阶深度的衍射结构DOE1，若射入第一光束，则衍射光产生大于或等于95％的衍射效率，能得到足够的衍射效率，同时还能在兰紫色区域校正色差。
本实施例的第二物镜光学元件没设置这样的衍射结构DOE，但也可以把这些的衍射结构DOE在所述第二区域2以外设置在L2透镜的光学面上。这时的衍射结构DOE，在L2透镜上既可以把设置衍射结构DOE的整个光学面作为一个区域来设置一个衍射结构DOE，也可以在L2透镜上把设置衍射结构DOE的光学面作为以光轴为中心的同心圆状的两个区域而在各自的区域设置不同的衍射结构DOE。这时各自区域的衍射效率，只要在第一光束和第二光束共同透射的区域把对第一光束和第二光束的衍射效率分开便可。(例如只要把台阶的高度设计成对波长400nm[L透镜对波长400nm的折射率是1.5273]的衍射效率是100％，则就能把衍射效率分成：若第一光束射入，则+2级衍射光产生96.8％的衍射效率，若第二光束射入，则+1级衍射光产生93.9％的衍射效率)或也可以是通过对第一波长λ1进行最佳化而重视第一光束衍射效率的结构。
而且衍射结构DOE，在兰紫色区域，射入光束的波长变长时球差向校正不足方向变化，在射入光束的波长变短时球差向校正过度方向变化，而具有这样的球差波长依赖性。这样，通过把其与伴随环境温度变化在聚光元件上产生的球差变化抵消，就扩展了高NA塑料透镜，即物镜光学元件能使用的温度范围。
本实施例的L1透镜，是在半导体激光光源侧的光学面S1上形成衍射结构HOE，而在光盘侧的光学面S2上形成环带结构的结构，但也可以与之相反，是把环带形成在光学面S1上，而把衍射结构HOE形成在光学面S2上的结构。
(实施例C)
实施例C中，第一物镜光学元件是BD(第一光盘)专用的，第二物镜光学元件是HD(第二光盘)、DVD(第三光盘)、和CD(第四光盘)公用的。
说明实施例C第一物镜光学元件的实施例1。
(实施例1)
第一物镜光学元件由玻璃材料的单片透镜L1构成，其光源侧面S1和光盘侧面S2的两面是非球面。其d线的折射率nd是1.6935，阿贝数νd为53.2，对λ1＝405nm的折射率是1.71157。实施例1的透镜数据表示在表16。
[表16]
(实施例1)
波长＝405nm
NA＝0.85
OD＝∞
面 曲率半径 中心厚度 折射率(405nm)
  1*   1.0441   1.600   1.71557
  2*   -11.2393   0.447
  3   ∞   0.100   1.61950
  4   ∞
*：非球面
  非球面系数   S1   S2
  k   -0.61997   97.11742
  A4   2.48118E-02   4.25867E-01
  A6   2.55383E-03   -9.17310E-01
  A8   1.95635E-02   1.05361E+00
  A10   -1.26829E-02   -6.51601E-01
  A12   7.73815E-05   1.69925E-01
  A14   8.32108E-03   0.00000E+00
  A16   -4.35796E-03   0.00000E+00
  A18   0.00000E+00   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   0.00000E+00
对实施例C说明能与以上第一物镜光学元件组合使用的第二物镜光学元件的实施例1。
(实施例1)
第二物镜光学元件是由塑料透镜构成的L1透镜构成。
L1透镜在其光源侧面S1上设置的衍射结构DOE1和衍射结构DOE2，其是如图1所示那样形成有断面锯齿状台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构。光源侧面S1由以光轴为中心的两个区域构成，在与使用CD时数值口径NA3对应的内侧区域，利用衍射结构DOE1使第一波长λ1＝407nm的光束作为10级光衍射、第二波长λ2＝655nm的光束作为6级光衍射、第三波长λ3＝785nm的光束作为5级光衍射。而在NA3的外侧区域，利用与所述内侧区域不同的衍射结构DOE2使第一波长λ1＝407nm的光束作为5级光衍射、第二波长λ2＝655nm的光束作为3级光衍射。这些成为光源侧面S1基础的面的形状和成为光盘侧面S2基础的面的形状，分别是由两个区域构成的非球面形状。通过设计两个区域，特别能提高使用CD时的轴外特性。而且向该L1透镜射入的光束，波长λ1的光束和波长λ2是作为收敛光射入的，而波长λ3的光束是作为发散光射入的。实施例1的透镜数据表示在表17。
[表17]
实施例1         透镜数据
物镜的焦距      f1＝3.00mm    f2＝3.10mm    f3＝3.12mm
像面侧数值口径  NA1＝O.65     NA2＝0.65     NA3＝0.51
2面衍射次数     n1：10        n2：6         n3：5
2′面衍射次数   n1：5         n2：3
倍率            m1：1/31.0    m2：1/54.3    m3：-1/29.9
  第一面   ri  di(407nm)   ni(407nm)   di(655nm)   ni(655nm)   di(785nm)   ni(785nm)
  0  -90.00   -166.02   96.40
  1(光圈径)   ∞   0.01(φ3.964mm)   0.01(φ3.288mm)
  2   1.92355  1.65000   1.559806   1.65000   1.540725   1.65000   1.537237
  2′   1.98118  0.00583   1.559806   0.00583   1.540725   0.00583   1.537237
  3   -16.03440  1.55   1.0   1.67   1.0   1.47   1.0
  3′   -13.18912  0.00000   1.0   0.00000   1.0   0.00000   1.0
  4   ∞  0.6   1.61869   0.6   1.57752   1.2   1.57063
  5   ∞
*di表示从第i面到第i+1面的变位。
*d2′、d3′分别表示从第2面到第2′面和从第3面到第3′面的变位。
非球面数据
第2面(0＜h≤1.662mm：HD DVD/DVD/CD共有区域)
非球面系数
k     -4.4662×E-1
A1    +8.7126×E-4            P1 4.0
A2    -1.9063×E-3            P2 6.0
A3    +9.2646×E-4            P3 8.0
A4    -2.1198×E-4            P4 10.0
A5    +1.6273×E-7            P5 12.0
A6    +1.3793×E-6            P6 14.0
光程差函数(炫耀化波长417nm)
C2    -9.6498×E-05
C4    -8.3988×E-06
C6    -3.1284×E-06
C8    5.6541×E-07
C10   -1.7042×E-07
第2′面(1.662mm＜h：HD DVD/DVD共有区域)
非球面系数
k     -4.1961×E-1
A1    +3.0725×E-3            P1 4.0
A2    -2.5861×E-3            P2 6.0
A3    +9.6551×E-4            P3 8.0
A4    -1.3826×E-4            P4 10.0
A5    +7.5482×E-6            P5 12.0
A6    -7.5795×E-7            P6 14.0
光程差函数(炫耀化波长417nm)
C2    -2.2814×E-04
C4    -1.1010×E-05
C6    -6.4735×E-06
C8    -4.2984×E-07
C10    4.7450×E-07
第3面(0＜h≤1.362mm：HD DVD/DVD/CD共有区域)
非球面系数
k     -8.0653×E+2
A1    -5.5926×E-3            P1 4.0
A2    +1.1660×E-2            P2 6.0
A3    -6.4291×E-3            P3 8.0
A4    +1.5528×E-3            P4 10.0
A5    -1.3029×E-4            P5 12.0
A6    -3.4460×E-6            P6 14.0
第3′面(1.362mm＜h：HD DVD/DVD共有区域)
非球面系数
k     -1.2782×E+3
A1    -7.3881×E-3            P1 4.0
A2    +1.1800×E-2            P2 6.0
A3    -6.0862×E-3            P3 8.0
A4    +1.6068×E-3            P4 10.0
A5    -2.3565×E-4            P5 12.0
A6    +1.5370×E-5            P6 14.0
在L1透镜半导体激光光源侧光学面S1的第一区域1和第二区域2上形成的衍射结构HOE1和衍射结构DOE2，是形成有包含光轴的断面形状是锯齿状的多个环带构成的衍射结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构DOE”)。
衍射结构HOE1和衍射结构DOE2是使用三个不同波长的光束进行信息记录和/或再现用的结构，而且是用于抑制把L1透镜由塑料透镜构成时特别成为问题的兰紫色区域物镜光学系统OBJ的色差和伴随温度变化的球差变化用的结构。
衍射结构DOE1中，靠光轴最近的台阶高度d1，对于波长400nm～420nm所希望级数衍射光的衍射效率设计成100％。对于这样设定台阶深度的衍射结构DOE1，若射入第一光束，则衍射光产生大于或等于95％的衍射效率，能得到足够的衍射效率，同时还能在兰紫色区域校正色差。
衍射结构DOE2中，靠光轴最近的台阶高度d1，例如对于波长400nm(L1透镜对400nm的折射率是1.559806)其希望级数衍射光的衍射效率设计成100％。对于这样设定台阶深度的衍射结构DOE1，若射入第一光束，则+2级衍射光产生96.8％的衍射效率，若射入第二光束，则+1级衍射光产生93.9％的衍射效率，所以对于任何波长区域来说都能得到足够的衍射效率，而且即使在在兰紫色区域校正色差时，也不过使第二光束波长区域的色差校正过度。在此，是对第一光束和第二光束把衍射效率分开，但也可以是通过对第一波长λ1进行最佳化而重视第一光束衍射效率的结构。
本实施例的物镜光学元件，在光盘侧光学面S2上没设置这样的衍射结构DOE，但也可以把这些的衍射结构DOE设置光学面S2上。这时的衍射结构DOE，在L1透镜上既可以把设置衍射结构DOE的整个光学面作为一个区域来设置一个衍射结构DOE，也可以在L1透镜上把设置衍射结构DOE的光学面作为以光轴为中心的同心圆状的两个或三个区域而在各自的区域设置不同的衍射结构DOE。这时各自区域的衍射效率，只要在第一光束到第三光束共同透射的区域把对第一光束到第三光束的衍射效率分开便可，只要在第一光束和第二光束共同透射的区域把对第一光束和第二光束的衍射效率分开便可。或也可以是通过对第一波长λ1进行最佳化而重视第一光束衍射效率的结构。
而且衍射结构DOE1、DOE2，在兰紫色区域，射入光束的波长变长时球差向校正不足方向变化，在射入光束的波长变短时球差向校正过度方向变化，而具有这样的球差波长依赖性。这样，通过把其与伴随环境温度变化在聚光元件上产生的球差变化抵消，就扩展了高NA塑料透镜，即物镜光学元件能使用的温度范围。
(实施例D)
实施例D中，第一物镜光学元件是HD(第二光盘)专用的，第二物镜光学元件是BD(第一光盘)、DVD(第三光盘)、和CD(第四光盘)公用的。
说明实施例D第一物镜光学元件的实施例1。
(实施例1)
第一物镜光学元件由塑料材料的单片透镜L1构成，其光源侧面S1和光盘侧面S2的两面是非球面。其对λ1＝407nm的折射率是1.543。实施例1的透镜数据表示在表18。
[表18]
实施例1          透镜数据
物镜的焦距       f1＝3.2mm
像面侧数值口径   NA1：0.65
2面衍射次数      n1：3
倍率             m1：0
 第i面   ri   di(407nm)   ni(407nm)
 0   ∞
 1(光圈径)   ∞   0.1(φ4.16mm)
 2   2.02108   1.90000   1.542771
 3   -9.54846   1.75   1.0
 4   ∞   0.6   1.61869
 5   ∞
*di表示从第i面到第i+1面的变位。
非球面数据
第2面
非球面系数
k     -4.4201×E-1
A1    -6.6218×E-4            P1 4.0
A2    -1.4866×E-3            P2 6.0
A3    +5.2339×E-4            P3 8.0
A4    -1.0140×E-4            P4 10.0
A5    +8.5260×E-6            P5 12.0
A6    -1.1279×E-6            P6 14.0
光程差函数(炫耀化波长407nm)
C2    -1.0575×E-03
C4    -1.1481×E-04
C6    -1.1143×E-04
C8    2.1420×E-05
C10    -2.1247×E-06
第3面
非球面系数
k     -1.7944×E+2
A1    -9.8565×E-3            P1 4.0
A2    +1.1687×E-2            P2 6.0
A3    -5.1568×E-3            P3 8.0
A4    +1.1684×E-3            P4 10.0
A5    -1.4004×E-4            P5 12.0
A6    +7.0266×E-6            P6 14.0
在实施例D中，说明能与以上第一物镜光学元件组合使用的第二物镜光学元件的实施例1。
(实施例1)
第二物镜光学元件是由塑料构成的L1透镜和玻璃材料构成的L2透镜所构成。
L1透镜在其两面上设置有衍射型的相位结构，在其光源侧面S1和光盘侧面S2这两面上形成的衍射结构HOE，是如图3(a)～(d)所示那样形成有台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构，利用该相位结构，第一波长λ1＝408nm的光束不衍射，而是作为0级光透射，第二波长λ2＝658nm、第三波长λ3＝785nm的光束向+1级方向衍射。这些成为光源侧面S1基础的面的形状是非球面，成为光盘侧面S2基础的面的形状是平板状。
L2透镜是由玻璃模制等制作的玻璃两面非球面透镜，物镜光学元件被设计成对于L2透镜单体倍率M1＝0与BD保护基板的组合其球差最小。因此，如本实施例这样，把对第一光束的第二倍率M2和对第二光束的第三倍率M3，以及对第三光束的第四倍率M4设定成相同是0时，通过BD保护基板与DVD保护基板的厚度不同、BD保护基板与CD保护基板的厚度不同。使透射物镜光学元件和DVD保护基板、透射物镜光学元件和CD保护基板的第二光束和第三光束的球差在没有相位结构的情况下成为校正过度方向。
下面详细说明第二物镜光学元件。L1透镜，是d线的折射率nd是1.5091，阿贝数νd为56.4的塑料透镜，对λ1＝408nm的折射率是1.52424，对λ2＝658nm的折射率是1.50642。对λ3＝785的折射率是1.50324。L2透镜，是d线的折射率nd是1.6935，阿贝数νd为53.2的玻璃透镜。在把L1透镜与L2透镜一体化时，一般是通过其他部件的镜框进行的。但其在L1透镜光学功能部(通过第一光束的L1透镜区域)的周围设置了与光学功能部一体成型的凸缘部，其也可以是把凸缘部与L2透镜的一部分之间由熔接和粘接等接合而一体化的结构。实施例1的透镜数据表示在表19。
[表19]
(实施例1)
波长＝408nm    658nm        785nm
NA＝0.65       0.65         0.45
OD＝∞         ∞           ∞
  面   曲率半径   中心厚度   折射率(408nm)   折射率(658nm)   折射率(785nm)
  光栏   ∞   0.500
  1***   -12.3047   0.700   1.52424   1.50642   1.50324
  2**   ∞   0.100
  3*   1.2326   1.790   1.71493   1.68946   1.68450
  4*   -5.3193   T4
  5   ∞   T5   1.62110   1.57975   1.57326
  6   ∞
*：非球面，**：HOE面(平面)，***：HOE面(非球面)
  可变间隔   408nm   658nm   785nm
  T4   0.671   0.459   0.350
  T5   0.100   0.600   1.200
衍射级数
  408nm   658nm   785nm
  S1   0级   1级   0级
  S2   0级   0级   1级
  非球面系数   S1   S3   S4
  k   34.28186   -0.65831   -357.81531
  A4   2.22181E-03   1.52224E-02   6.10895E-02
  A6   4.73698E-04   -3.81262E-03   -2.24309E-02
  A8   -9.99250E-05   5.45095E-03   -5.68441E-03
  A10   4.44414E-05   6.17336E-04   -8.67093E-04
  A12   0.00000E+00   -2.84138E-04   2.62805E-03
  A14   0.00000E+00   2.30047E-04   -2.21754E-04
  A16   0.00000E+00   3.99225E-05   -1.95820E-04
  A18   0.00000E+00   2.51028E-06   0.00000E+00
  A20   0.00000E+00   -1.75173E-05   0.00000E+00
  HOE系数   S1   S2
  HWL   658nm   785nm
  C1   1.01986E-02   4.66215E-02
  C2   -2.86245E-03   -4.51310E-03
  C3   5.60156E-04   1.16932E-02
  C4   -1.16648E-03   -1.06173E-02
  C5   1.62918E-04   4.28793E-03
如图8所示，L1透镜半导体激光光源侧的光学面S1，被分割成与NA2内区域对应的包含光轴的第一区域1，和与从NA2到NA1区域对应的第二区域2，在第一区域1上形成的衍射结构HOE1，是如图3(a)、(b)所示那样在其内部形成有台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构HOE”)。
在第一区域1形成的衍射结构HOE1，其在各环带内形成的台阶结构的深度D，是用
D·(N1-1)/λ1＝2·q            (10)
计算出的值来设定，并且各环带内的分割数P设定成是5。其中λ1是用微米为单位表示的从第一发光点EP1射出的激光光束的波长(在此，λ1＝0.408μm)，N1是L1透镜媒质对波长λ1的折射率，q是自然数。
对于光轴方向的深度D是这样设定的台阶结构，在第一波长λ1的第一光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生2×λ1(μm)的光程差，由于第一光束实质上没被给予相位差，所以其不衍射地作为0级衍射光原样地透射。
而对于该台阶结构，在第三波长λ3(在此，λ3＝0.785μm)这第三光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生{2×λ1/(N1-1)·(N3-1)/λ3}×λ3(μm)的光程差。其中N3是L1透镜对波长λ3的媒质折射率。由于第三波长λ3其(N3-1)/λ3大致是(N1-1)/λ1的两倍，在邻接的台阶结构之间产生大致1×λ3(μm)的光程差，所以第三光束也与第一光束同样地实质上没被给予相位差，所以是不衍射地作为0级衍射光透射。
另一方面，对于该台阶结构，在第二波长λ2(在此，λ2＝0.658μm)这第二光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生{2×λ1/(N1-1)×(N2-1)/λ2}×λ2＝{2×0.408/(1.5242-1)×(1.5064-1)/0.658}×λ2＝1.199·λ2(μm)的光程差。因为把各环带内的分割数P设定成是5，所以，在邻接的环带之间就产生第二波长λ2的一个波长部分的光程差[(1.199-1)×5≈1]，第二光束向+1级方向衍射(+1级衍射光)。这时第二光束+1级衍射光的衍射效率是约87.5％，是对DVD进行信息记录/再现足够的光通量。
如图8所示，L1透镜光盘侧的光学面S2，被分割成与NA3内区域对应的包含光轴的第三区域3，和与从NA3到NA1区域对应的第四区域4，在第三区域3上形成的衍射结构HOE2，是如图3(c)、(d)所示那样在其内部形成有台阶结构的多个环带以光轴为中心进行配列的结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构HOE”)。
在第三区域3形成的衍射结构HOE2，其在各环带内形成的台阶结构的深度D，是用
D·(N1-1)/λ1＝5·q            (11)
计算出的值来设定，并且各环带内的分割数P设定成是2。其中λ1是用微米为单位表示的从第三发光点EP1射出的激光光束的波长(在此，λ1＝0.408μm)，N1是L1透镜对波长λ1的媒质折射率，q是自然数。
对于光轴方向的深度D是这样设定的台阶结构，在第一波长λ1的第一光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生5×λ1(μm)的光程差，由于第一光束实质上没被给予相位差，所以其不衍射地作为0级衍射光透射。
而且对于该台阶结构，在第二波长λ2(在此，λ2＝0.658μm)这第二光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生{5×λ1/(N1-1)·(N2-1)/λ2}×λ2(μm)的光程差。其中N2是L1透镜对波长λ2的媒质折射率。由于第二波长λ2其λ2/(N2-1)与λ1/(N1-1)的比是大致5∶3的关系，在邻接的台阶之间产生大致3×λ2(μm)的光程差，所以第二光束也与第一光束同样地实质上没被给予相位差，是不衍射地作为0级衍射光透射。
另一方面，对于该台阶结构，在第三波长λ3(在此，λ3＝0.785μm)这第三光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生{5×λ1/(N1-1)×(N3-1)/λ3}×λ3＝{5×0.408/(1.5242-1)×(1.5050-1)/0.785}×λ3＝2.5·λ3(μm)的光程差。由于各环带内的分割数P设定成是2，所以第三光束在±1级的方向上以大致相同的衍射效率进行衍射(+1级衍射光和-1级衍射光)。本实施例使用+1级衍射光对CD进行信息的记录/再现，这时第二光束+1级衍射光的衍射效率是40％强。且-1级衍射光成为光斑。
在此，为了提高+1级衍射光的衍射效率，例如把台阶状的与光轴平行的面和与光轴不平行侧的面的倾斜度进行最佳化，例如把所述与光轴不平行的面的从希望给予波像差的形状进行稍微改变，这样就能有所改善。而且通过改变构成L1透镜材料的媒质分散，并且改变台阶形状的分割数P，也能提高效率。
L2透镜对于第一波长λ1的有限倍率与BD保护基板的组合被设计成其球差最小。因此，如本实施例这样，把对第一光束的第一倍率M1和对第二光束的第三倍率M3和对第三光束的第四倍率M4设定成相同是0时，通过BD保护基板与DVD保护基板、CD保护基板的厚度不同，使透射L2透镜和DVD保护基板的第二光束的球差以及透射L2透镜和CD保护基板的第三光束的球差成为校正过度方向。
把在L1透镜半导体激光光源侧光学面S1上设置的衍射结构HOE1和在L1透镜光盘侧光学面S2上设置的衍射结构HOE2的各环带宽度，分别设定成在第二光束、第三光束射入时，利用衍射作用相对+1级衍射光附加上校正不足方向的球差。通过衍射结构HOE1、衍射结构HOE2的球差附加量与由BD保护基板和DVD保护基板、CD保护基板的厚度差引起产生的校正过度方向的球差相互抵消，而使透射衍射结构HOE1和DVD保护基板的第二光束，在DVD的信息记录面上形成良好的点，使透射衍射结构HOE2和CD保护基板的第三光束，在CD的信息记录面上形成良好的点
通过这样两面使用衍射结构HOE，就能一边以一个物镜光学系统应对三种光盘，一边把各自光束的倍率M1、M3、M4都设定为0。通过把所有的成像倍率设定成0，就能解决对从第一光盘到第三光盘这所有的光盘进行信息记录/再现时由跟踪的透镜移动而产生的彗差问题，所以其是非常理想的结构。
在本实施例中，是把L1透镜的两面设置成了衍射结构HOE，但也可以至少把一个衍射结构HOE设置在L2透镜上，只要是两面使用衍射结构HOE，就能得到与所述两面衍射结构HOE同样的效果。
也可以在L1透镜半导体激光光源侧光学面S1的第二区域2或光盘侧的光学面S2的第四区域4上，形成由包含光轴的断面形状是锯齿状的多个环带构成衍射结构(以下把该衍射结构叫做“衍射结构DOE”)，即，衍射结构DOE1和衍射结构DOE2。
衍射结构DOE1是用于抑制把L2透镜例如由塑料透镜构成时特别成为问题的兰紫色区域物镜光学系统OBJ的色差和伴随温度变化的球差变化的结构，衍射结构DOE2是用于抑制把L2透镜由塑料透镜构成时特别成为问题的兰紫色和红色这两区域物镜光学系统0BJ的色差和伴随温度变化的球差变化用的结构。
衍射结构DOE1中，靠光轴最近的台阶高度d1，对于波长400nm～420nm所希望级数衍射光的衍射效率设计成100％。对于这样设定台阶深度的衍射结构DOE，若射入第一光束，则衍射光产生大于或等于95％的衍射效率，能得到足够的衍射效率，同时还能在兰紫色区域校正色差。
衍射结构DOE2中，靠光轴最近的台阶高度d1，例如对于波长400nm(L1透镜对400nm的折射率是1.5273)其希望级数衍射光的衍射效率设计成100％。对于这样设定台阶深度的衍射结构DOE1，若射入第一光束，则+2级衍射光产生96.8％的衍射效率，若射入第二光束，则+1级衍射光产生93.9％的衍射效率，所以对于任何波长区域来说都能得到足够的衍射效率，而且即使在在兰紫色区域校正色差时，也不过使第二光束波长区域的色差校正过度。在此，是对第一光束和第二光束把衍射效率分开，但也可以是通过对第一波长λ1进行最佳化而重视第一光束衍射效率的结构。
本实施例的物镜光学元件没设置这样的衍射结构DOE，但也可以把这些的衍射结构DOE在所述第二区域2、第四区域4以外设置在L2透镜的光学面上。这时的衍射结构DOE，在L2透镜上既可以把设置衍射结构DOE的整个光学面作为一个区域来设置一个衍射结构DOE，也可以在所述L2透镜上把设置衍射结构DOE的光学面作为以光轴为中心的同心圆状的两个或三个区域，而在各自的区域设置不同的衍射结构DOE。这时各自区域的衍射效率，只要在第一光束到第三光束共同透射的区域把对第一光束到第三光束的衍射效率分开便可(例如只要把台阶的高度设计成对波长400nm[L透镜对波长400nm的折射率是1.5273]的衍射效率是100％，则就能把衍射效率分成：若第一光束射入，则+2级衍射光产生96.8％的衍射效率，若第二光束射入，则+1级衍射光产生93.9％的衍射效率，若第三光束射入，则+1级衍射光产生99.2％的衍射效率)，在第一光束和第二光束共同透射的区域把对第一光束和第二光束的衍射效率分开便可。或也可以是通过对第一波长λ1进行最佳化而重视第一光束衍射效率的结构。
而且衍射结构DOE1、DOE2，在兰紫色区域，射入光束的波长变长时球差向校正不足方向变化，在射入光束的波长变短时球差向校正过度方向变化，而具有这样的球差波长依赖性。这样，通过把其与伴随环境温度变化在聚光元件上产生的球差变化抵消，就扩展了高NA塑料透镜，即物镜光学元件能使用的温度范围。
本实施例的L1透镜，是在半导体激光光源侧的光学面S1上形成衍射结构HOE，而在光盘侧的光学面S2上形成衍射结构DOE的结构，但也可以与之相反，是把衍射结构DOE形成在光学面S1上，而把衍射结构HOE形成在光学面S2上的结构。

Claims (53)

1.一种光拾取装置，其使用波长λ1的光束，由具有第一保护基板厚度t1的第一光信息记录媒体，和具有第二保护基板厚度t2(t2≠t1)的第二光信息记录媒体，进行信息再现和/或信息记录，其具有以下结构：
具有射出波长λ1第一光束的第一光源和相互分别设置的第一物镜光学元件和第二物镜光学元件，
在由所述第一光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的一个并介由第一保护基板而把所述第一光束聚光在信息记录面上来进行；在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的另一个并介由第二保护基板而把所述第一光束聚光在信息记录面上来进行，
所述第一保护基板厚度t1与所述第二保护基板厚度t2，满足2.5＜t2/t1。
2.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件中的至少一个是由塑料材料构成的，并且是具有相位结构的单一的光学元件。
3.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件中的至少一个包含第一光学元件和第二光学元件，所述第一及第二光学元件中的至少一个是由塑料构成且具有相位结构的光学元件。
4.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件的至少一个包含第一光学元件和第二光学元件，所述第一光学及第二光学元件中的一个是由塑料构成的光学元件，另一个是具有相位结构的光学元件。
5.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，其具有物镜光学元件驱动装置，其在由第一或第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使所述第一或第二物镜光学元件能够在从所述第一光源射出的第一光束朝向所述第一或第二光信息记录媒体的光路内移动。
6.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，其具有光束分光器，其在由所述第一及第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，固定配置所述第一及第二物镜光学元件并且配置在从所述第一光源射出的第一光束通过的光路内，使入射的所述第一光束向第一及第二方向分离，
所述光束分光器将从所述第一光束射出并向所述第一方向分离的第一光束的一部分射入所述第一物镜光学元件；将向所述第二方向分离的第一光束的一部分射入所述第二物镜光学元件。
7.如权利要求6所述的光拾取装置，其特征在于，其具有改变光路的反射镜，其在由所述第一及第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，为使所述第一及第二物镜光学元件的光轴相互平行而固定配置，并且使被所述光束分光器分离的、向第一方向或第二方向行进的第一光束的一部分射入各自对应的所述第一或第二物镜光学元件。
8.如权利要求6所述的光拾取装置，其特征在于，所述光束分光器是将入射光束分离成透射光和反射光的半透半反射镜。
9.如权利要求6所述的光拾取装置，其特征在于，所述光束分光器是利用入射光束的偏振光方向成份而进行分离的偏振光光束分光器。
10.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，其具有在由所述第一及第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，固定配置所述第一及第二物镜光学元件，同时配置在从所述第一光源射出的第一光束朝向所述第一及第二光信息记录媒体的光路中并能够在第一位置和第二位置之间移动的反射镜，在配置于所述第一位置时，将所述第一光束向所述第一物镜光学元件引导，在配置于所述第二位置时，向所述第二物镜光学元件引导。
11.一种光拾取装置，其至少使用波长λ1的第一光束和波长λ2(λ1≠λ2)的第二光束，由具有第一保护基板厚度t1的第一光信息记录媒体、和具有第二保护基板厚度t2(t2≠t1)的第二光信息记录媒体以及与所述第一和第二光信息记录媒体记录密度不同且具有第三保护基板厚度t3的第三光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录，其具有以下结构：
具有射出第一光束的第一光源和射出第二光束的第二光源以及相互分别设置的第一物镜光学元件和第二物镜光学元件，
在由所述第一光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的一个并介由第一保护基板而把所述第一光束聚光在信息记录面上来进行，在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的另一个并介由第二保护基板而把所述第一光束聚光在信息记录面上来进行，在由所述第三光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的任一个并介由所述第三保护基板而把所述第二光束聚光在信息记录面上来进行，
所述第一保护基板厚度t1与所述第二保护基板厚度t2，满足2.5＜t2/t1。
12.如权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件中的至少一个是由塑料材料构成的，并且是具有相位结构的单一的光学元件。
13.如权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件中的至少一个包含第一光学元件和第二光学元件，所述第一及第二光学元件中的至少一个是由塑料构成且具有相位结构的光学元件。
14.如权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件的至少一个包含第一光学元件和第二光学元件，所述第一光学及第二光学元件中的一个是由塑料构成的光学元件，另一个是具有相位结构的光学元件。
15.如权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于，其具有配置在来自所述第一光源的第一光束和来自所述第二光源的第二光束射入的位置，并且利用波长的不同有选择地改变所述第一及第二光束的射出方向的波长选择元件，在所述第一及第二光学和所述波长选择元件之间不包括将光路向与第一及第二物镜光学元件的光轴平行的方向弯折的反射镜。
16.如权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于，其具有物镜元件驱动装置，其在由所述第一及第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使所述第一或第二物镜光学元件能够在从所述第一光源射出的第一光束朝向所述第一或第二光信息记录媒体的光路内移动。
17.如权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于，其具有光束分光器，其在由所述第一及第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，固定配置所述第一及第二物镜光学元件并且配置在从所述第一光源射出的第一光束通过的光路内，使入射的所述第一光束向第一及第二方向分离，
所述光束分光器将从所述第一光束射出并向所述第一方向分离的第一光束的一部分射入所述第一物镜光学元件；将向所述第二方向分离的第一光束的一部分射入所述第二物镜光学元件。
18.如权利要求17所述的光拾取装置，其特征在于，其具有改变光路的反射镜，其在由所述第一及第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，为使所述第一及第二物镜光学元件的光轴相互平行而固定配置，并且使被所述光束分光器分离的、向第一方向或第二方向行进的第一光束的一部分射入各自对应的所述第一或第二物镜光学元件。
19.如权利要求17所述的光拾取装置，其特征在于，所述光束分光器是将入射光束分离成透射光和反射光的半透半反射镜。
20.如权利要求17所述的光拾取装置，其特征在于，所述光束分光器是利用入射光束的偏振光方向成份而进行分离的偏振光光束分光器。
21.如权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于，将所述第一及第二光源封装化而形成为一个光源。
22.如权利要求11所述的光拾取装置，其特征在于，所述第二媒体的保护基板的厚度与所述第三媒体的保护基板的厚度相同。
23.一种光拾取装置，其至少使用波长λ1的第一光束、波长λ2(λ1≠λ2)的第二光束和波长λ3(λ1≠λ3)(λ2≠λ3)的第三光束，由具有第一保护基板厚度t1的第一光信息记录媒体、具有第二保护基板厚度t2(t2≠t1)的第二光信息记录媒体、与所述第一和第二光信息记录媒体记录密度不同且具有第三保护基板厚度t3的第三光信息记录媒体以及具有第四保护基板厚度t4(t4≠t1)(t4≠t2)的第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录，其具有以下结构：
具有射出所述波长λ1第一光束的第一光源、射出所述波长λ2第二光束的第二光源、射出所述波长λ3第三光束的第三光源和相互分别设置的第一物镜光学元件和第二物镜光学元件，
在由所述第一光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的一个并介由第一保护基板而把所述第一光束聚光在信息记录面上来进行，在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的另一个并介由第二保护基板而把所述第一光束聚光在信息记录面上来进行，在由所述第三光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的任一个并介由第三保护基板而把所述第二光束聚光在信息记录面上来进行，在由所述第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的任一个并介由第四保护基板而把所述第三光束聚光在信息记录面上来进行，
所述第一保护基板厚度t1与所述第二保护基板厚度t2，满足2.5＜t2/t1。
24.如权利要求23所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件中的至少一个是由塑料材料构成的，并且是具有相位结构的单一的光学元件。
25.如权利要求23所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件中的至少一个包含第一光学元件和第二光学元件，所述第一及第二光学元件中的至少一个是由塑料构成且具有相位结构的光学元件。
26.如权利要求23所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件的至少一个包含第一光学元件和第二光学元件，所述第一光学及第二光学元件中的一个是由塑料构成的光学元件，另一个是具有相位结构的光学元件。
27.如权利要求24所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件中的一个由玻璃透镜构成。
28.如权利要求23所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件中的一个用于由第一光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录，另一个用于由第二至第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录。
29.如权利要求23所述的光拾取装置，其特征在于，其具有配置在来自所述第一光源的第一光束和来自所述第二光源的第二光束射入的位置，并且利用波长的不同有选择地改变所述第一及第二光束的射出方向的波长选择元件，在所述第一及第二光学和所述波长选择元件之间不包括将光路向与第一及第二物镜光学元件的光轴平行的方向弯折的反射镜。
30.如权利要求23所述的光拾取装置，其特征在于，其具有物镜元件驱动装置，其在由所述第一至第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使所述第一或第二物镜光学元件能够在从所述第一至第三光源射出的各光束朝向所述第一至第四光信息记录媒体的光路内移动。
31.如权利要求30所述的光拾取装置，其特征在于，所述物镜光学元件驱动装置具有能够相对保持所述第一及第二物镜光学元件的各光轴位于同一圆周上的中心轴转动的透镜保持架，和在所述透镜保持架的端部旋转驱动所述透镜保持架设于中心轴的支轴的驱动装置，
在光路内配置所述第一物镜光学元件，其在由所述第一光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，利用所述驱动装置旋转所述透镜保持架的第一圈的动作而被保持，
在光路内配置所述第二物镜光学元件，其在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，利用所述驱动装置旋转所述透镜保持架的第二圈的动作而被保持。
32.如权利要求23所述的光拾取装置，其特征在于，其具有光束分光器，其在由所述第一及第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，固定配置所述第一及第二物镜光学元件并且配置在从所述第一光源射出的第一光束通过的光路内，使入射的所述第一光束分离向第一及第二方向，
所述光束分光器分离从所述第一光源射出的光束并把向所述第一方向分离的第一光束的一部分射入所述第一物镜光学元件；将向所述第二方向分离的第一光束射入所述第二物镜光学元件。
33.如权利要求32所述的光拾取装置，其特征在于，其具有改变光束行进方向的反射镜，其在由所述第一及第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，为使所述第一及第二物镜光学元件的光轴相互平行而固定配置，并且使被所述光束分光器分离的、向第一方向或第二方向行进的第一光束的一部分射入各自对应的所述第一或第二物镜光学元件。
34.如权利要求32所述的光拾取装置，其特征在于，所述光束分光器是将入射光束分离成透射光和反射光的半透半反射镜。
35.如权利要求32所述的光拾取装置，其特征在于，所述光束分光器是利用入射光束的偏振光方向成份而进行分离的偏振光光束分光器。
36.如权利要求23所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一至第三光源构成为封装化的一个光源。
37.如权利要求28所述的光拾取装置，其特征在于，所述第二及第三光源构成为封装化的一个光源。
38.如权利要求37所述的光拾取装置，其特征在于，其在由所述第一至第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，分别将所述第一及第二物镜光学元件固定配置，并具有：
波长选择元件，其配置在从所述第一光源射出的第一光束和从封装化的所述第二及第三光源射出的第二及第三光束入射的位置，并且有选择地对入射的所述第一光束和所述第二至第三光束进行透射或反射；
准直透镜，其配置在通过所述波长选择元件或被其反射的所述第一至第三光束入射的位置上，并使入射光束成为平行光；
光束扩展器，其改变通过了所述准直透镜的所述第一至第三光束中的至少一个光束的光束系；
1/4波长板，其配置在将通过了所述光束扩展器的所述第一至第三光束共同射入的位置上；
半透半反射镜，其配置在所述第一光束至第三光束共同入射的位置上，具有将所述第一光束的一部分透射，将一部分反射，同时将所述第二及第三光束透射或反射的特性，
透射所述半透半反射镜的第一光束的一部分射入所述第一物镜光学元件，反射的第一光束的一部分射入所述第二物镜光学元件，
透射所述半体半反射镜或被其反射的第二及第三光束射入所述第一物镜光学元件或所述第二物镜光学元件。
39.如权利要求37所述的光拾取装置，其特征在于，其在由所述第一至第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，分别将所述第一及第二物镜光学元件固定配置，并具有：
波长选择元件，其配置在从所述第一光源射出的第一光束和从封装化的所述第二及第三光源射出的第二及第三光束入射的位置，并且有选择地对入射的所述第一光束和所述第二至第三光束进行透射或反射；
准直透镜，其配置在通过所述波长选择元件或被其反射的所述第一至第三光束入射的位置上，并使入射光束成为平行光；
光束扩展器，其改变通过了所述准直透镜的所述第一至第三光束中的至少一个光束的光束系；
1/4波长板，其配置在将通过了所述光束扩展器的所述第一至第三光束共同射入的位置上；
反射镜，其分别反射所述第一光束至第三光束并分别引导向所述第一及第二物镜光学元件，能够在第一位置和第二位置之间移动，
在所述反射镜配置在所述第一位置时，将所述第一光束至第三光束向所述第一物镜光学元件引导，将所述反射镜配置在所述第二位置时，将所述第一光束向所述第二物镜光学元件射入。
40.如权利要求38所述的光拾取装置，其特征在于，所述准直透镜具有用于校正由所述第一及第二物镜光学元件的至少一个产生的色差的台阶结构。
41.如权利要求38所述的光拾取装置，其特征在于，所述光束扩展器校正由所述第一至第四光信息记录媒体间的保护层的厚度差产生的球差、由波长变动或波长变换产生的色差或球差、由温度变动产生的球差中的至少一个。
42.如权利要求38所述的光拾取装置，其特征在于，所述光束扩展器由多个光学元件构成，所述多个光学元件中的至少一个能够沿光轴方向移动。
43.如权利要求38所述的光拾取装置，其特征在于，在构成所述光束扩展器的光学元件的光学面上形成有用于校正所述色差的多个台阶结构。
44.一种光拾取装置，其至少使用波长λ1(400nm≤λ1≤420nm)的第一光束、波长λ2(640nm≤λ2≤670nm)的第二光束和波长λ3(780nm≤λ3≤800nm)的第三光束，由具有第一保护基板厚度t1的第一光信息记录媒体、具有第二保护基板厚度t2(t2≠t1)的第二光信息记录媒体、与所述第一和第二光信息记录媒体记录密度不同且具有第三保护基板厚度t3的第三光信息记录媒体以及具有第四保护基板厚度t4(t4≠t1)(t4≠t2)的第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录，其具有以下结构：
具有射出所述波长λ1第一光束的第一光源、射出所述波长λ2第二光束的第二光源、射出所述波长λ3第三光束的第三光源和相互分别设置的第一物镜光学元件和第二物镜光学元件，
在由所述第一光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的第一物镜光学元件并介由第一保护基板而把所述第一光束聚光在信息记录面上来进行，在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的第二物镜光学元件并介由第二保护基板把所述第一光束聚光在信息记录面上来进行，在由所述第三光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的第二物镜光学元件并介由第三保护基板把所述第二光束聚光在信息记录面上来进行，在由所述第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使用所述第一和第二物镜光学元件中的第二物镜光学元件并介由第四保护基板把所述第三光束聚光在信息记录面上来进行，
所述第一保护基板厚度t1与所述第二保护基板厚度t2，满足
2.5＜t2/t1，
并且所述第二物镜光学元件具有：第一区域，其是所述第一到第三光束一部分且通过包含光轴的中央光束部分；第二区域，其通过比所述中央光束部分靠外侧的中间光束部分，在由所述第二光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使通过所述第一和第二区域的第一光束在所述第二光信息记录媒体的信息记录面上聚光，在由所述第三光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使通过所述第一和第二区域的第二光束在所述第三光盘的信息记录面上聚光，在由所述第四光信息记录媒体进行信息再现和/或信息记录时，使通过所述第一区域的第三光束在所述第四光盘的信息记录面上聚光。
45.如权利要求44所述的光拾取装置，其特征在于，所述第二物镜光学元件在所述第一区域形成第一衍射结构，在所述第二区域形成与所述第一衍射结构不同的第二衍射结构，所述第一光束及第二光束作为收敛光射入所述第二物镜光学元件，而所述第三光束作为发散光射入所述第二物镜光学元件。
46.如权利要求44所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件中至少一个是由塑料材料构成的，并且是具有衍射结构的单一光学元件。
47.如权利要求44所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件中的至少一个包含第一光学元件和第二光学元件，所述第一及第二光学元件的至少一个是由塑料构成且具有衍射结构的光学元件。
48.如权利要求44所述的光拾取装置，其特征在于，所述第一及第二物镜光学元件的至少一个包含第一光学元件和第二光学元件，所述第一及第二光学元件的一个是由塑料构成的光学元件，另一个是具有衍射结构的光学元件。
49.如权利要求45所述的光拾取装置，其特征在于，所述第二物镜光学元件对射入所述第一衍射结构的第一至第三光束分别作为10级光、6级光、5级光而衍射，对射入所述第二衍射结构的第一及第二光束分别作为5级光、3级光而衍射。
50.如权利要求38所述的光拾取装置，其特征在于，所述准直透镜具有用于校正至少由所述第一及第二物镜光学元件的一个产生的色差的台阶结构。
51.如权利要求38所述的光拾取装置，其特征在于，所述光束扩展器校正由所述第一至第四光信息记录媒体间的保护层的厚度差产生的球差、由波长变动或波长变换产生的色差或球差、由温度变动产生的球差中的至少一个。
52.如权利要求38所述的光拾取装置，其特征在于，所述光束扩展器由多个光学元件构成，所述多个光学元件中的至少一个能够沿光轴方向移动。
53.如权利要求38所述的光拾取装置，其特护在于，在构成所述光束扩展器的光学元件的光学面上形成有用于校正所述色差的多个台阶结构。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101034568B (zh) * 2006-03-07 2011-05-11 柯尼卡美能达精密光学株式会社 光拾取装置、对物光学元件和光信息记录重放装置
CN101681645B (zh) * 2007-05-31 2011-11-23 柯尼卡美能达精密光学株式会社 光拾取装置用物镜光学元件及光拾取装置
CN102005219B (zh) * 2006-03-07 2012-11-07 柯尼卡美能达精密光学株式会社 光拾取装置、对物光学元件和光信息记录重放装置

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006018948A (ja) * 2004-07-02 2006-01-19 Ricoh Co Ltd 球面収差補正装置、及び光ピックアップ装置
JP4412085B2 (ja) * 2004-07-09 2010-02-10 ソニー株式会社 光ピックアップ装置、記録及び／又は再生装置
US7352517B2 (en) * 2005-05-09 2008-04-01 Konica Minolta Opto, Inc. Optical pickup apparatus
JP2007004875A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Sony Corp 光ピックアップ
JP2007052858A (ja) * 2005-08-18 2007-03-01 Fujitsu Ltd 光ディスク装置
JP5065035B2 (ja) * 2005-09-30 2012-10-31 パナソニック株式会社 光学ヘッド装置
WO2007091184A1 (en) * 2006-02-06 2007-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical pick-up unit for use in a multi-disc optical player
JP2007265585A (ja) * 2006-03-30 2007-10-11 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置
JP2007272967A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Toshiba Samsung Storage Technology Corp 光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置
US20080019232A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Object lens and optical pick-up device having the same
US8300513B2 (en) * 2007-09-26 2012-10-30 Panasonic Corporation Optical head, optical head manufacturing method and optical disc device
JP2009129483A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップ装置
KR101309704B1 (ko) * 2009-08-19 2013-09-17 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 광픽업 장치

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09179020A (ja) * 1995-08-28 1997-07-11 Asahi Optical Co Ltd 光情報記録再生装置用回折多焦点対物レンズ
JPH09288835A (ja) * 1996-02-23 1997-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 対物レンズ駆動装置
KR970078674A (ko) * 1996-05-31 1997-12-12 배순훈 씨디 및 디브이디 겸용 수평이동식 광픽업 액츄에이터
KR100298825B1 (ko) * 1996-08-19 2001-10-26 하시모토 야스고로 대물 렌즈 구동 장치 및 이를 이용한 광디스크 장치
KR19990074812A (ko) * 1998-03-14 1999-10-05 윤종용 호환형 광픽업장치
US6449235B1 (en) * 1998-04-04 2002-09-10 Lg Electronics, Inc. Optical pick-up apparatus and optical recording/reproducing apparatus using the same
TW432378B (en) * 1999-04-13 2001-05-01 Ind Tech Res Inst A multiple-wavelength read/write pickup head for DVD
JP4666563B2 (ja) * 2001-04-05 2011-04-06 中興マーク株式会社 光走査装置
JP3517223B2 (ja) * 2001-04-24 2004-04-12 株式会社東芝 光ディスク装置及び光ディスク処理方法
US7577077B2 (en) * 2002-09-05 2009-08-18 Konica Corporation Optical pickup apparatus and optical element
JP2004103189A (ja) * 2002-09-13 2004-04-02 Hitachi Ltd 光ピックアップ装置及び光ディスク装置
US7193954B2 (en) * 2003-03-31 2007-03-20 Konica Minolta Holding, Inc. Optical pickup device and objective lens for the optical pickup device
EP1471514A3 (en) * 2003-04-22 2006-10-04 Konica Minolta Opto, Inc. Optical pickup device, optical information recording and reproducing apparatus, expander lens, coupling lens and chromatic aberration correcting optical element

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101034568B (zh) * 2006-03-07 2011-05-11 柯尼卡美能达精密光学株式会社 光拾取装置、对物光学元件和光信息记录重放装置
CN101034569B (zh) * 2006-03-07 2011-06-22 柯尼卡美能达精密光学株式会社 光拾取装置、对物光学元件和光信息记录重放装置
CN101034571B (zh) * 2006-03-07 2011-07-20 柯尼卡美能达精密光学株式会社 光拾取装置、对物光学元件和光信息记录重放装置
CN102005219B (zh) * 2006-03-07 2012-11-07 柯尼卡美能达精密光学株式会社 光拾取装置、对物光学元件和光信息记录重放装置
CN101681645B (zh) * 2007-05-31 2011-11-23 柯尼卡美能达精密光学株式会社 光拾取装置用物镜光学元件及光拾取装置

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