CN1941121A - 光盘驱动器及其物镜 - Google Patents

光盘驱动器及其物镜 Download PDF

Info

Publication number
CN1941121A
CN1941121A CNA200610159942XA CN200610159942A CN1941121A CN 1941121 A CN1941121 A CN 1941121A CN A200610159942X A CNA200610159942X A CN A200610159942XA CN 200610159942 A CN200610159942 A CN 200610159942A CN 1941121 A CN1941121 A CN 1941121A
Authority
CN
China
Prior art keywords
object lens
area
path length
light beam
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200610159942XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1941121B (zh
Inventor
是枝大辅
丸山晃一
竹内修一
田代佳之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Pentax Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pentax Corp filed Critical Pentax Corp
Publication of CN1941121A publication Critical patent/CN1941121A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1941121B publication Critical patent/CN1941121B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1374—Objective lenses
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
    • G11B7/1275—Two or more lasers having different wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13922—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

提供一种通过选择性地使用三种光束之一来记录/再现用于三种光盘的光盘驱动器。该光盘驱动器包括物镜。该物镜具有台阶结构，其在每个台阶处都为入射光束给出光程长度差。当第三激光束通过物镜时，该物镜产生向第三光盘的记录表面会聚的正常衍射级光(normal diffraction order light)以及从第三光盘记录表面偏离的点会聚的不想要的衍射级光(undesired diffraction order light)。从正常衍射级光会聚到的那点到不想要的衍射级光会聚到的点之间的距离大于或者等于在使用第三光盘时获得的焦点误差信号的捕捉范围(pull－in range)的两倍。

Description

光盘驱动器及其物镜
技术领域
本发明涉及一种用于从具有不同记录密度的多种光盘记录信息以再现信息的光盘驱动器。
背景技术
对于具有不同的记录密度的例如CD和DVD的光盘来说，存在多种技术标准。临时公开号为HEI 8-240718A的日本专利公开了一种支持两种光盘的记录操作和/或再现操作的光盘驱动器。在HEI 8-240718A的日本专利中所公开的光盘驱动器被配置成保持衍射光束的焦点与光轴分离，从而使得对记录和再现操作没有贡献的衍射光束的影响能够充分减少。
近来，新技术标准的光盘，例如比DVD具有更高记录密度的HD DVD或者BD(Blue-ray Disc)正在开始商业应用。这种新技术标准的光盘具有的覆盖层厚度小于或者等于DVD的覆盖层厚度。考虑到这些类型光盘(也即三种光盘)的使用者的可用性，希望光盘驱动器(即，用于光盘驱动器的光学系统)能够支持所有这三种类型的光盘(即，具有对这三种光盘的兼容性)。
这里所用的术语“光盘驱动器”包括专门设计成将信息记录到光盘的光盘驱动器、专门设计成从光盘再现信息的光盘驱动器，和具有将信息记录到光盘和从光盘再现信息两种功能的光盘驱动器。这里所用的表达“光盘驱动器具有对这三种光盘的兼容性”意思是对所有的三种光盘能够保证记录操作和/或再现操作，而无需在光盘驱动器中要替换部件。
为了支持多种不同技术标准的光盘，需要改变用于记录信息或者再现信息的光的数值孔径(NA)，同时补偿根据所用光盘的覆盖层厚度而变化的球面像差，以便能够获得具有适于所用光盘的记录密度的直径的聚束光(beam spot)。聚束光直径随着激光束波长的减小而减小。因此，光盘驱动器通常使用具有不同波长的多种类型的激光束。
例如，具有大约790nm波长的激光束用在CD中，而具有比CD所用的波长要短的大约660nm波长的激光束用在DVD中。具有比DVD所用的波长更短的波长的激光束(例如，大约408nm的蓝色激光)用在新技术标准的光盘中，因为它的记录密度比DVD的更高。
为了使激光束会聚到这多种类型光盘的每一种的记录表面上，形成光盘驱动器的光学系统的一个或者多个光学元件在光学系统的一个透镜表面上提供有环形区域结构。形成于透镜表面的环形区域结构包括在相邻的环形区域之间形成的微小台阶，通过环形区域结构的作用，使得具有不同波长的激光束的每束都能够会聚到这多种光盘中的每一种的记录表面上。
优选设有环形区域结构的光学元件具有补偿当激光束的波长由于例如温度改变、环境差异、或者光源设备的个体不同之故从其设计波长的偏移时引起的球面像差的功能。术语设计波长指的是适于这多种光盘中的每种的信息的记录或者再现的激光束的波长。
临时公开号2004-247025的日本专利临时出版物公开了支持所有CD、DVD和HD DVD的光学拾取器。在该出版物中所公开的光学拾取器中，物镜设有环形区域结构，对其而言，第三级衍射光用于具有最高记录密度的光盘的信息的记录或者再现，而第二级衍射光用于DVD或者CD的信息的记录或者再现。通过采用这种物镜，光学拾取器就能够形成适于这多种光盘中的每种的信息的记录或者再现的聚束光。通过这种配置，光学拾取器实现了支持具有不同记录密度的三种光盘的功能。
然而，在该出版物中所公开的光学拾取器有一个缺点是该光学拾取器对CD的信息的记录或者再现仅仅能够实现光的40％的使用效率，而且非所希望地产生了具有相当于光的使用效率40％的光量的不想要的衍射级光(例如，在这里是第一级衍射光)。由于这样的缺点，聚焦误差信号的波长可能会变形，由此降低了聚焦性能。此外，在这种情况下，不能获得合适的聚束光直径。
发明内容
本发明的优点在于它提供一种物镜，其能够为三种光盘中的每种形成合适的聚束光，同时抑制球面像差，即使当其上形成有对较低记录密度光盘(如CD)产生不想要的衍射级光的台阶结构时也能防止聚焦性能的劣化，将聚束光直径减小到想要的程度，并且对相对高记录密度的光盘(例如HD DVD)保持光的高效率。
根据本发明的一个方面，提供一种光盘驱动器，其用于通过选择性地使用包括第一、第二和第三光束的三种光束之一将信息记录到三种类型的光盘上和/或从其上再现信息，这三种类型的光盘包括具有最高记录密度的第一光盘、具有第二高记录密度的第二光盘和具有最低记录密度的第三光盘。该光盘驱动器包括物镜。该物镜的至少一个表面包括台阶结构，其具有多个共心的折射表面区域，并且在形成于相邻的折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供光程长度差。在这种结构中，当第三激光束通过该物镜时，该物镜产生会聚到第三光盘的记录表面的正常衍射级光和会聚到偏离于第三光盘的记录表面的点的不想要的衍射级光。从正常衍射级光会聚的点到不想要的衍射级光会聚的点的距离大于或者等于当对第三光盘实施记录操作或者再现操作时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍。
以这种结构，即使该物镜具有这种台阶结构，即，其配置成使得当使用第三光束时不想要的衍射级光会聚的点偏离正常衍射级光会聚的点，对第一到第三光盘中的每个来说，通过将距离(从正常衍射级光会聚的点到不想要的衍射级光会聚的点)设为大于或者等于聚焦误差信号的捕捉范围两倍的值，仍然能够形成合适的聚束光。在使用第三光盘时还有可能防止聚焦误差信号劣化以及将聚焦功能保持在高水平。
在至少一个方面中，该台阶结构具有为第一激光束提供基本等于第一激光束波长的奇数倍的光程长度差的台阶，该台阶结构具有将第三激光束会聚到第三光盘的记录表面的区域，并且在该区域内设置近轴功率分量(paraxial powercomponent)，使得不想要的衍射级光所会聚的点从第三光盘的记录表面偏离。
在至少一个方面中，当第一激光束的波长用λ1(nm)表示，由每个台阶为第一激光束所提供的光程长度差用ΔOPD(nm)表示时，该台阶结构满足条件：
2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30                    .....(1)
其中N代表整数。
此时定义该台阶结构的光程差函数表示为方程：
φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ    .....(2)
其中P2、P4和P6...是第二、第四、第六...级的系数，h代表距光轴的高度，m代表在衍射效率最大处的衍射级，并且λ代表所用激光束的工作波长，该物镜满足条件：
-20.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜0.00                   .....(3)
其中f1代表使用第一激光束时所限定的物镜的焦距，并且t1和t3(其中t1＜t3)分别代表第一和第三光盘的覆盖层的厚度。
在至少一个方面中，该物镜满足条件：
-15.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜-2.50                  .....(4)。
根据本发明的另一方面，提供一种用于通过选择性地使用包括第一、第二和第三光束的三种光束之一将信息记录到三种类型的光盘上和/或从其上再现信息的光盘驱动器，这三种类型的光盘包括具有最高记录密度的第一光盘、具有第二高记录密度的第二光盘和具有最低记录密度的第三光盘。该光盘驱动器包括物镜。当第一到第三光束的波长分别用λ1(nm)、λ2(nm)和λ3(nm)表示时，满足关系式λ1＜λ2＜λ3。当将信息记录到第一光盘上或者从其再现信息所必需的数值孔径用NA1表示，将信息记录到第二光盘上或者从其再现信息所必需的数值孔径用NA2表示，将信息记录到第三光盘上或者从其再现信息所必需的数值孔径用NA3表示时，满足关系式NA1＞NA3和NA2＞NA3。当需要使用第一光束的第一光盘的覆盖层的厚度用t1表示，需要使用第二光束的第二光盘的覆盖层的厚度用t2表示，需要使用第三光束的第三光盘的覆盖层的厚度用t3表示时，满足t1≌0.6mm，t2≌0.6mm和t3≌1.2mm。第一和第二光束中的每束以基本准直的光束入射到该物镜上，第三光束以发散光束入射到该物镜上。该物镜的至少一个表面包括将第三光束会聚到第三光盘的记录表面的第一区域。第一区域包括台阶结构，其具有多个共心的折射表面区域，并且在形成于相邻的折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供光程长度差。
在第一区域内，该台阶结构的至少一部分边界满足条件：
2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30                    .....(1)
其中N代表整数，ΔOPD(nm)代表由第一区域的该至少一部分边界为第一光束提供的光程长度差。此时定义该台阶结构的光程差函数(h)表示为方程：
φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ    .....(2)
其中P2、P4和P6...是第二、第四和第六...级的系数，h代表距光轴的高度，m代表衍射效率最大处的衍射级，而λ代表所用光束的工作波长，该物镜满足条件：
-20.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜0.00                   .....(3)
其中f1代表使用第一光束时所限定的物镜的焦距。
以这种结构，有可能充分减小对第一到第三光盘中的每个的像差。还有可能在抑制球面像差的同时，防止在使用第三光盘时聚焦误差信号因不想要的衍射级光而被劣化。
在至少一个方面中，该物镜还满足条件：
-15.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜-2.50                 .....(4)。
在至少一个方面中，该物镜是单个元件透镜，其阿贝数满足条件：
40≤νd≤80                                     .....(5)。
第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD/λ1|＜3.30                         ......(6)。
当该物镜的焦距和放大率在使用第一光盘时分别用f1和M1表示，该物镜的焦距和放大率在使用第二光盘时分别用f2和M2表示，该物镜的焦距和放大率在使用第三光盘时分别用f3和M3表示时，该光盘驱动器满足下面的条件：
-0.02＜f1×M1＜0.02                         .....(7)，
-0.02＜f2×M2＜0.02                         .....(8)，和
-0.12＜f3×M3＜-0.04                        .....(9)。
在至少一个方面中，该物镜是单个元件，其阿贝数满足条件：
20≤νd＜40                                 .....(10)。
第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD/λ1|＜3.30                     .....(6)。
当该物镜的焦距和放大率在使用第一光盘时分别用f1和M1表示，该物镜的焦距和放大率在使用第二光盘时分别用f2和M2表示，该物镜的焦距和放大率在使用第三光盘时分别用f3和M3表示时，该光盘驱动器满足下面的条件：
-0.02＜f1×M1＜0.02                        .....(7)，
-0.02＜f2×M2＜0.02                   .....(8)，和
-0.38＜f3×M3＜-0.30                  .....(11)。
在至少一个方面中，该物镜满足条件：
1.32＜|ΔOPDc/λ3|＜1.62              .....(12)
其中ΔOPDc(nm)代表由该台阶结构内的每个台阶为第三激光束所提供的光程长度差。
在至少一个方面中，该物镜包括第二区域，其形成于第一区域的外面，并且配置成分别将第一和第二光束会聚到第一和第二光盘的记录表面上，并且对会聚第三光束没有贡献。第二区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束至少提供光程长度差。此外，由第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于由第一区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
根据本发明的另一方面，提供一种通过选择性地使用包括第一、第二和第三光束的三种光束之一将信息记录到三种类型的光盘上和/或从其上再现信息的光盘驱动器，这三种类型的光盘包括具有最高记录密度的第一光盘、具有第二高记录密度的第二光盘和具有最低记录密度的第三光盘。该光盘驱动器包括物镜。第一到第三光束中的每束以基本准直的光束入射到物镜上。当第一到第三光束的波长分别用λ1(nm)、λ2(nm)和λ3(nm)表示时，满足关系式λ1＜λ2＜λ3。当将信息记录到第一光盘上、或者从其再现信息所必需的数值孔径用NA1表示，将信息记录到第二光盘上或者从其再现信息所必需的数值孔径用NA2表示，将信息记录到第三光盘上或者从其再现信息所必需的数值孔径用NA3表示时，满足关系式NA1＞NA3和NA2＞NA3。当需要使用第一光束的第一光盘的覆盖层的厚度用t1表示，需要使用第二光束的第二光盘的覆盖层的厚度用t2表示，需要使用第三光束的第三光盘的覆盖层的厚度用t3表示时，满足t1≌0.6mm，t2≌0.6mm和t3≌1.2mm。该物镜的至少一个表面包括将第三光束会聚到第三光盘的记录表面的第一区域。第一区域包括台阶结构，其具有多个共心的折射表面区域，并且在这多个共心的折射表面区域的相邻区域之间形成至少两类台阶，该至少两类台阶为入射光束提供不同的光程长度差。
在第一区域内，该两类台阶中的至少一个台阶类型满足条件：
2N+0.70＜|ΔOPD1/λ1|＜2N+1.30                        .....(13)
其中ΔOPD1(nm)代表由该至少一个台阶为第一光束提供的光程长度差，N代表整数。此时该台阶结构由至少两类光程长度差函数定义，该函数表示为：
φi(h)＝(P2ih2+P4ih4+P6ih6+P8ih8+P10ih10+P12ih12)mλ  .....(14)
其中i(h)代表第i个光程差函数(i：整数)，P2i、P4i和P6i...是第i个光程差函数的第二、第四和第六......级的系数，h代表距光轴的高度，m代表入射光束的衍射效率最大处的衍射级，λ代表入射光束的工作波长，对第一光程差函数满足条件：
-20.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜0.00                        .....(15)
其中f1代表该物镜对第一光束的焦距。
以这种结构，有可能充分地减小对第一到第三光盘中的每个的像差。还有可能在抑制球面像差的同时，防止在使用第三光盘期间因不想要的衍射级光导致的聚焦误差信号被劣化。
在至少一个方面中，对于第一光程差函数，该物镜满足条件：
-15.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜-2.50                       ....(16)。
在至少一个方面中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD1/λ1|＜3.30                               .....(17)。
在至少一个方面中，该物镜满足条件：
1.32＜|ΔOPDc1/λ3|＜1.62                              .....(18)
其中ΔOPDc1(nm)代表该台阶结构内的每个台阶为第三激光束提供的光程长度差。
在至少一个方面中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
4.70＜|ΔOPD1/λ1|＜5.30                               .....(19)。
在至少一个方面中，该物镜满足条件：
2.30＜|ΔOPDc1/λ3|＜2.60                              .....(20)
其中OPDc1(nm)代表由第一区域内的台阶结构为第三激光束提供的光程长度差。
在至少一个方面中，当用ΔOPD2(nm)表示该至少两类台阶中不同于该至少一个台阶的另一个台阶为第一光束提供的光程长度差时，该物镜满足条件：
2L-0.20＜|ΔOPD2/λ1|＜2L+0.20                         .....(21)
其中L是整数。
在至少一个方面中，该物镜满足条件：
1.80＜|ΔOPD2/λ1|＜2.20                               .....(22)。
在至少一个方面中，该物镜包括第二区域，其形成于第一区域的外面并且配置成分别将第一和第二光束会聚到第一和第二光盘的记录表面上，并且对会聚第三光束没有贡献。第二区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差。此外，第二区域内的每个台阶为第一光束提供的光程长度差的绝对值不同于|ΔOPD2/λ1|，其中ΔOPD2(nm)是该至少两类台阶中不同于该至少一个台阶的另一个台阶为第一光束提供的光程长度差。
对于上述方面中涉及的光盘驱动器，该光盘驱动器可以满足条件：
f1×NA1＞f2×NA2                                      ......(23)
此时，该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面并且配置成仅将第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对会聚第二和第三光束没有贡献，第三区域在形成于相邻折射表面区域的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差，第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
对于上述方面中涉及的光盘驱动器，该光盘驱动器可以满足条件：
f1×NA1＜f2×NA2                                   ......(23)
此时，该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面并且配置成仅将第二光束会聚到第二光盘的记录表面上，并且对会聚第一和第三光束没有贡献，第三区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差，第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
根据本发明的另一方面，提供一种在光盘驱动器中使用物镜，通过选择性地使用包括第一、第二和第三光束的三种光束之一将信息记录到三种类型的光盘上和/或从其上再现信息，这三种类型的光盘包括具有最高记录密度的第一光盘、具有第二高记录密度的第二光盘和具有最低记录密度的第三光盘。当分别用λ1(nm)、λ2(nm)和λ3(nm)表示第一到第三光束的波长时，满足关系式λ1＜λ2＜λ3。当用NA1表示将信息记录到第一光盘上或者从其再现信息所必需的数值孔径，用NA2表示将信息记录到第二光盘上或者从其再现信息所必需的数值孔径，用NA3表示将信息记录到第三光盘上或者从其再现信息所必需的数值孔径时，满足关系式NA1＞NA3和NA2＞NA3。当用t1表示需要使用第一光束的第一光盘的覆盖层的厚度，用t2表示需要使用第二光束的第二光盘的覆盖层的厚度，用t3表示需要使用第三光束的第三光盘的覆盖层的厚度时，满足t1≌0.6mm，t2≌0.6mm和t3≌1.2mm。第一和第二光束的每束以基本准直的光束入射到该物镜上，第三光束以发散光束入射到该物镜上。该物镜的至少一个表面包括将第三光束会聚到第三光盘的记录表面的第一区域。第一区域包括台阶结构，其具有多个共心的折射表面区域，并且在形成于相邻的折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供光程长度差。
在第一区域内，该台阶结构的至少边界部分满足条件：
2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30                    .....(1)
其中N代表整数，而ΔOPD(nm)代表由第一区域的该至少边界部分为第一光束提供的光程长度差。此时将定义该台阶结构的光程差函数(h)表示为方程：
φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ    .....(2)
其中P2、P4和P6......是第二、第四和第六......级的系数，h代表距光轴的高度，m代表衍射效率最大处的衍射级，λ代表所用光束的工作波长，该物镜满足条件：
-20.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜0.00                   .....(3)
其中f1代表使用第一光束时所限定的物镜的焦距。
以这种结构，有可能充分地减小对第一到第三光盘中的每个的像差。还有可能在充分抑制球面像差的同时，防止在使用第三光盘期间因不想要的衍射级光导致的聚焦误差信号被劣化。
在至少一个方面中，该物镜还满足条件：
-15.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜-2.50                    .....(4)。
在至少一个方面中，该物镜是单个元件透镜，其阿贝数满足条件：
40≤νd≤80                                        .....(5)。
第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD/λ1|＜3.30                            .....(6)，
其中当分别用f1和M1表示使用第一光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f2和M2表示使用第二光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f3和M3表示使用第三光盘时该物镜的焦距和放大率时，该光盘驱动器满足下面的条件：
-0.02＜f1×M1＜0.02                                .....(7)，
-0.02＜f2×M2＜0.02                                .....(8)，和
-0.12＜f3×M3＜-0.04                               .....(9)。
在至少一个方面中，该物镜是单个元件，其阿贝数满足条件：
20≤νd＜40                                        .....(10)。
第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD/λ1|＜3.30                            .....(6)，
其中当分别用f1和M1表示使用第一光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f2和M2表示使用第二光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f3和M3表在使用第三光盘时该物镜的焦距和放大率时，该光盘驱动器满足下面的条件：
-0.02＜f1×M1＜0.02                                .....(7)，
-0.02＜f2×M2＜0.02                                .....(8)，和
-0.38＜f3×M3＜-0.30                               .....(11)。
在至少一个方面中，该物镜满足条件：
1.32＜|ΔOPDc/λ3|＜1.62                           .....(12)
其中ΔOPDc(nm)代表由该台阶结构内的每个台阶为第三激光束所提供的光程长度差。
在至少一个方面中，该物镜包括第二区域，其形成于第一区域的外面、并且配置成分别将第一和第二光束会聚到第一和第二光盘的记录表面上，并且对会聚第三光束没有贡献。第二区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差。此外，第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于第一区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
根据本发明的另一方面，提供一种在光盘驱动器中使用的物镜，通过选择性地使用包括第一、第二和第三光束的三种光束之一将信息记录到三种类型的光盘上和/或从其上再现信息，这三种类型的光盘包括具有最高记录密度的第一光盘、具有第二高记录密度的第二光盘和具有最低记录密度的第三光盘。第一到第三光束中的每束以基本准直的光束入射到物镜上。当分别用λ1(nm)、λ2(nm)和λ3(nm)表示第一到第三光束的波长时，满足关系式λ1＜λ2＜λ3。当用NA1表示将信息记录到第一光盘上或者从其再现信息所必需的数值孔径，用NA2表示将信息记录到第二光盘上或者从其再现信息所必需的数值孔径，用NA3表示将信息记录到第三光盘上或者从其再现信息所必需的数值孔径时，满足关系式NA1＞NA3和NA2＞NA3，当用t1表示需要使用第一光束的第一光盘的覆盖层的厚度，用t2表示需要使用第二光束的第二光盘的覆盖层的厚度，用t3表示需要使用第三光束的第三光盘的覆盖层的厚度时，满足t1≌0.6mm，t2≌0.6mm和t3≌1.2mm。该物镜的至少一个表面包括将第三光束会聚到第三光盘的记录表面上的第一区域。第一区域包括台阶结构，该台阶结构具有多个共心的折射表面区域，并且在这多个共心的折射表面区域的相邻区域之间形成至少两类台阶，该至少两类台阶为入射光束提供不同的光程长度差。
在第一区域内，该两类台阶中的至少一个台阶类型满足条件：
2N+0.70＜|ΔOPD1/λ1|＜2N+1.30                    .....(13)
其中ΔOPD1(nm)代表由该至少一个台阶为第一光束提供的光程长度差，而N代表整数。此时该台阶结构由至少两类光程长度差函数定义，该函数表示为：
φi(h)＝(P2ih2+P4ih4+P6ih6+P8ih8+P10ih10+P12ih12)mλ    .....(14)
其中i(h)代表第i个光程长度差函数(i：整数)，P2i、P4i和P6i...是第i个光程长度差函数的第二、第四和第六......级的系数，h代表距光轴的高度，m代表入射光束的衍射效率最大处的衍射级，λ代表入射光束的工作波长，对第一光程长度差函数满足条件：
-20.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜0.00                   .....(15)
其中f1代表该物镜对于第一光束的波长的焦距。
以这种结构，有可能充分地减小对第一到第三光盘中的每个的像差。还有可能在充分抑制球面像差的同时，防止在使用第三光盘期间因不想要的衍射级光导致的聚焦误差信号被劣化。
在至少一个方面中，对于第一光程长度差函数，该物镜满足条件：
-15.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜-2.50                  .....(16)。
在至少一个方面中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD1/λ1|＜3.30                          .....(17)。
在至少一个方面中，该物镜满足条件：
1.32＜|ΔOPDc1/λ3|＜1.62                         .....(18)
其中ΔOPDc1(nm)代表该台阶结构内的每个台阶为第三激光束提供的光程长度差。
在至少一个方面中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
4.70＜|ΔOPD1/λ1|＜5.30                         .....(19)。
在至少一个方面中，该物镜满足条件：
2.30＜|ΔOPDc1/λ3|＜2.60                        .....(20)
其中OPDc1(nm)代表第一区域内的台阶结构为第三光束提供的光程长度差。
在至少一个方面中，当用ΔOPD2(nm)表示该至少两类台阶中不同于该至少一个台阶的另一个台阶为第一光束提供的光程长度差时，该物镜满足条件：
2L-0.20＜|ΔOPD2/λ1|＜2L+0.20                   .....(21)
其中L是整数。
在至少一个方面中，该物镜满足条件：
1.80＜|ΔOPD2/λ1|＜2.20                         .....(22)。
在至少一个方面中，该物镜包括第二区域，其形成于第一区域的外面、并且配置成分别将第一和第二光束会聚到第一和第二光盘的记录表面上，并且对会聚第三光束没有贡献。第二区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差。此外，由第二区域内的每个台阶为第一光束提供的光程长度差的绝对值不同于|ΔOPD2/λ1|，其中OPD2(nm)是该至少两类台阶中不同于该至少一个台阶的另一个台阶为第一光束提供的光程长度差。
对于上述方面中涉及的物镜，该物镜可以满足条件：
f1×NA1＞f2×NA2                                 .....(23)
此时，该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面、并且配置成仅将第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对会聚第二和第三光束没有贡献，第三区域在形成于相邻的折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差，第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
对于上述方面中涉及的物镜，该物镜可以满足条件：
f1×NA1＜f2×NA2                                 .....(24)
这里，该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面、并且配置成仅将第二光束会聚到第二光盘的记录表面上，并且对会聚第一和第三光束没有贡献，第三区域在形成于相邻的折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差，第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
附图说明
图1是依照本发明第一实施例的包括物镜的光盘驱动器的框图。
图2A是光盘驱动器的部分光学框图，示出用于具有最高记录密度的第一光盘的光学系统。
图2B是光盘驱动器的部分光学框图，示出用于具有第二高记录密度的第二光盘的光学系统。
图2C是光盘驱动器的部分光学框图，示出用于具有最低记录密度的第三光盘的光学系统。
图3是物镜的局部截面图，示出相移结构的放大视图。
图4A示出当在实施例中比较物镜不满足所需条件时，从用于第三光盘的衍射级的正常光束中获得的聚焦误差信号分量。
图4B示出当使用比较物镜时，从不想要的衍射级光获得的聚焦误差信号分量。
图4C示出通过对图4A和4B所示的两个分量求和而获得的聚焦误差信号。
图5A示出当使用依照实施例的物镜时，从用于第三光盘的衍射级的正常光束中获得的聚焦误差信号分量。
图5B示出当使用依照实施例的物镜时，从不想要的衍射级光获得的聚焦误差信号分量。
图5C示出通过对图5A和5B所示的两个分量求和而获得的聚焦误差信号。
图6A是依照第二实施例的光盘驱动器的局部光学框图，示出用于第一光盘的光学系统。
图6B是依照第二实施例的光盘驱动器的局部光学框图，示出用于第二光盘的光学系统。
图6C是依照第二实施例的光盘驱动器的局部光学框图，示出用于第三光盘的光学系统。
图7示出当在依照第一例子的光盘驱动器中使用第三光盘时由光电接收器检测到的聚焦误差信号。
图8示出由依照比较例的物镜形成的聚焦误差信号。
图9A示出当在依照第一例子的光盘驱动器中使用用于第一光盘的第一激光束时引起的球面像差的图。
图9B示出当在依照第一例子的光盘驱动器中使用用于第二光盘的第二激光束时引起的球面像差的图。
图9C示出当在依照第一例子的光盘驱动器中使用用于第三光盘的第三激光束时引起的球面像差的图。
图10示出当在依照第二例子的光盘驱动器中使用第三光盘时由光电接收器检测到的聚焦误差信号。
图11A示出当在依照第二例子的光盘驱动器中使用第一激光束时引起的球面像差的图。
图11B示出当在依照第二例子的光盘驱动器中使用第二激光束时引起的球面像差的图。
图11C示出当在依照第二例子的光盘驱动器中使用第三激光束时引起的球面像差的图。
图12示出当在依照第三例子的光盘驱动器中使用第三光盘时由光电接收器检测到的聚焦误差信号。
图13A示出当在依照第三例子的光盘驱动器中使用第一激光束时引起的球面像差的图。
图13B示出当在依照第三例子的光盘驱动器中使用第二激光束时引起的球面像差的图。
图13C示出当在依照第三例子的光盘驱动器中使用第三激光束时引起的球面像差的图。
图14示出当在依照第四例子的光盘驱动器中使用第三光盘时由光电接收器检测到的聚焦误差信号。
图15A示出当在依照第四例子的光盘驱动器中使用第一激光束时引起的球面像差的图。
图15B示出当在依照第四例子的光盘驱动器中使用第二激光束时引起的球面像差的图。
图15C示出当在依照第四例子的光盘驱动器中使用第三激光束时引起的球面像差的图。
图16示出当在依照第五例子的光盘驱动器中使用第三光盘时由光电接收器检测到的聚焦误差信号。
图17A示出当在依照第五例子的光盘驱动器中使用第一激光束时引起的球面像差的图。
图17B示出当在依照第五例子的光盘驱动器中使用第二激光束时引起的球面像差的图。
图17C示出当在依照第五例子的光盘驱动器中使用第三激光束时引起的球面像差的图。
图18示出当在依照第六例子的光盘驱动器中使用第三光盘时由光电接收器检测到的聚焦误差信号。
图19A是用于解释当在依照第六例子的光盘驱动器中使用第一激光束时引起的球面像差的图。
图19B是用于解释当在依照第六例子的光盘驱动器中使用第二激光束时引起的球面像差的图。
图19C是用于解释当在依照第六例子的光盘驱动器中使用第三激光束时引起的球面像差的图。
具体实施方式
以下将参照附图描述依照本发明的实施例。
以下将描述用于光盘驱动器的物镜，该光盘驱动器被配置成支持基于不同技术标准的三种光盘。在下面，将具有最高记录密度的光盘(例如HD DVD或者BD)称为光盘D1，将具有记录密度比第一光盘低的光盘(例如DVD或者DVD-R)称为光盘D2，将具有最低记录密度的光盘(例如CD或者CD-R)称为D3。在这个实施例中，光盘D1、D2和D3分别具有下列厚度的覆盖层t1、t2和t3。
t 1 ≅ 0.6 mm
t 2 ≅ 0.6 mm
t 3 ≅ 1.2 mm
为了把信息记录到光盘D1、D2和D3的每个上或者从其再现信息，需要根据所用光盘的记录密度来改变NA(数值孔径)，以获得适于所用光盘的信息的记录或者再现的聚束光。如果用NA1、NA2和NA3分别表示适用于光盘D1、D2和D3的信息的记录和再现的设计数值孔径，那么有下面的关系式。
NA1＞NA3并且NA2＞NA3
也即，由于具有较高记录密度的光盘D1和D2需要较小的聚束光，因此对光盘D1和D2使用相对高的数值孔径。相反，光盘D3所需的NA相对较小，因为它的记录密度较低。光盘驱动器包括其上放有光盘的转台(未示出)。
为了支持具有不同记录密度的三种光盘，将依照这些实施例的光盘驱动器配置成发射具有不同波长的激光束。更具体的是，使用具有最短波长的激光束(以下称为第一激光束)形成适于光盘D1的信息的记录和再现的小聚束光，使用具有最长波长的激光束(以下称为第三激光束)形成适于光盘D3的信息的记录和再现的大聚束光，并且使用其波长比第一激光束长、且比第三激光束短的激光束(以下称为第二激光束)形成适于光盘D2的信息的记录和再现的较小聚束光。
第一实施例
图1是依照本发明第一实施例的包括物镜10的光盘驱动器100的框图。如图1所示，光盘驱动器100包括发射第一激光束的光源1A，发射第二激光束的光源1B，发射第三激光束的光源1C，衍射光栅2A、2B和2C，耦合透镜3A、3B和3C，分束器41和42，半透镜(half mirror)5A、5B和5C，以及光电接收器6A、6B和6C。为了根据所用光盘的类型来改变数值孔径的尺寸，光盘驱动器100可以配置成具有孔径光阑(aperture stop)，其限定第三激光束的光束尺寸。
如图1所示，将由光源1A发射的第一激光束在通过衍射光栅2A、耦合透镜3A和分束器41和42后经由公共光路引导到物镜10，将由光源1B发射的第二激光束在通过衍射光栅2B、耦合透镜3B和分束器41和42后经由公共光路引导到物镜10，将由光源1C发射的第三激光束在通过衍射光栅2C、耦合透镜3C和分束器42后经由公共光路引导到物镜10。从所用光盘记录表面返回的第一到第三激光束在分别通过半透镜5A、5B和5C之后由光电接收器6A、6B和6C检测。
图2A是光盘驱动器100的部分光学框图，示出用于光盘D1的光学系统(光路)，图2B是光盘驱动器100的部分光学框图，示出用于光盘D2的光学系统(光路)，图2C是光盘驱动器100的部分光学框图，示出用于光盘D3的光学系统(光路)。在图2A、2B和2C的每幅图里，光盘驱动器100的基准轴AX用点划线表示。尽管图2A到2C的每一副都表示其中物镜10的光轴与基准轴AX重合的状态，但是存在这种情况，即，例如在跟踪操作期间，物镜10的光轴从基准轴AX偏离。物镜10的光轴和基准轴AX之间的这种关系也用于表示第二实施例中的光学系统。
物镜10具有位于光源侧的表面11和位于光盘侧的表面12。物镜10是由塑料制成的单个元件。
物镜10的表面11和12的每个是非球面。该非球面用下面的方程(10)表示：
X ( h ) = ch 2 1 + 1 - ( 1 + K ) c 2 h 2 + A 4 h 4 + A 6 h 6 + A 8 h 8 + A 10 h 10 + A 12 h 12 + · · · - - - ( 10 )
其中X(h)代表SAG量，其是在非球面上距光轴的高度为h处的点与非球面在光轴处的切面之间的距离，符号c代表光轴上的曲率(1/r)，K是圆锥系数，A4、A6、A8、A10和A12分别是第四、第六、第八、第十和第十二级的非球面系数。
附图标记21和22分别代表每个光盘D1，D2和D3的覆盖层和记录表面。具体地，记录表面22夹在覆盖层21和衬底层或者标识层(未示出)之间。
如果将具有不同波长的激光束用于光盘D1到D3，那么球面像差随物镜10的折射率的改变以及光盘D1到D3的覆盖层的厚度的不同而改变。为了支持光盘D1到D3，光盘驱动器100需要对每个光盘D1到D3补偿球面像差。为此，在物镜10的表面11和12中至少之一上形成台阶结构(以下称为相移结构)，其包括在相邻的折射表面区域之间形成的微细台阶，所述表面关于基准轴共心地形成。也即，在这个实施例中，将物镜10的表面11分成多个共心的折射表面区域。每个台阶起到为入射到其上的光束提供光程长度差的作用。
图3是物镜10的局部截面图，用于图解该相移结构的放大视图。光程长度差指的是，由估计而确定的通过在从光轴偏离的方向上延伸第(j-1)折射表面获得的假设延伸面(A-A’表面)而在边界位置hj处折射的光到像平面的光程长度、与由估计而确定的通过在靠近光轴的方向上延伸第j折射表面获得的假设延伸面(B-B’表面)而在边界位置hj处折射的光到像平面的光程长度之差。
将图3中的相移结构配置成具有控制因第一和第二激光束的波长之差在物镜10的折射透镜部分引起的球面像差的性质。在物镜10上，该相移结构形成于对第一到第三激光束的每束的会聚有贡献并且包括光轴和物镜10之间的交叉点的区域(以下称为第一区域)。在第一区域内，该相移结构具有台阶，每个台阶对第一激光束提供基本上等于第一激光束波长的奇数倍的光程长度差。
具体地，由该相移结构的每个台阶所提供的该光程长度差(基本上等于第一激光束波长的奇数倍)由下面条件限定：
2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30                         .....(1)
其中λ1代表第一激光束的波长，ΔOPD[nm]代表由台阶提供给第一激光束的光程长度差，N代表整数。
通过满足条件(1)，有可能对具有较高记录密度的光盘D1和D2恰当地实施记录或者再现操作。如果|ΔOPD/λ1|比条件(1)的上限还大，那么第一激光束的折射效率会减小。如果|ΔOPD/λ1|比条件(1)的下限还小，那么第二激光束的折射效率会减小。
形成于第一区域并且满足条件(1)的相移结构用光程差函数(h)表示：
φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ     .....(2)
其中P2、P4和P6....是第二、第四、第六级.....的系数，h代表距光轴的高度，m代表衍射效率最大的那个衍射级，而λ代表所用的激光束的工作波长。光程差函数(h)表示物镜10由于附加的光程长度而作为衍射透镜的函数，并且限定位置和高度，在该高度处提供该相移结构的台阶。
将形成于第一区域并且用表达式(2)所表示的该相移结构配置成满足条件：
-20.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜0.00                    .....(3)
其中f1代表当使用第一激光束时物镜10的焦距。
以下将参照图4A到4C和5A到5C解释满足条件(3)的优点。图5A、5B和5C代表在光盘驱动器100中所实施的、通过使用满足条件(3)的物镜10对光盘D3进行记录或者再现操作所得到的聚焦误差信号。相反，如果物镜10不满足条件(3)(也即，如果(f1×P2)/(t3-t1)比条件(3)的上限还大)，那么就得到如图4A、4B和4C所示的聚焦误差信号。也即，图4A、4B和4C代表在光盘驱动器100中所实施的、使用不满足条件(3)的物镜10对光盘D3进行记录或者再现操作所得到的聚焦误差信号。
具体地，图5A示出从对应于用于对光盘D3进行记录和再现操作的衍射级的光(以下称为正常衍射级的光)所得到的聚焦误差信号分量，图5B示出从对应于不用于对光盘D3进行记录和再现操作的衍射级的光(以下称为不想要的衍射级的光)所得到的聚焦误差信号分量，而图5C示出通过对图5A和图5B所示的两个分量求和得到的聚焦误差信号。作为比较例，图4A示出从物镜10不满足条件(3)时产生的正常衍射级的光得到的聚焦误差信号分量，图4B示出从物镜10不满足条件(3)时产生的不想要的衍射级光所得到的聚焦误差信号分量，而图4C示出通过对图4A和4B所示的分量求和所得到的聚焦误差信号。
在图4A到4C和5A到5C的每幅图(以及在下面类似的有关聚焦误差信号的图)中，纵轴代表聚焦误差信号的水平，而横轴代表物镜的散焦量。
如图4A到4C所示，当(f1×P2)/(t3-t1)超过条件(3)的上限时，对应于正常光束的聚焦误差信号分量的过零点(参见图4A)相对靠近对应于不想要的衍射级光的聚焦误差信号分量的过零点(参见图4B)。这里，如图4C所示，由图4A和4B所示的分量的总和所形成的聚焦误差信号的波形失真了(参见图4C)。
通过对照，将依照该实施例的物镜10配置为使得在不想要的衍射级光会聚的点(也即正常衍射级的光会聚的点)和光盘D3的记录表面之间的这种距离变得较大。具体地，将物镜10配置为使得该距离大于或者等于在对光盘D3实施记录操作或者再现操作时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍。
术语“捕捉范围”指的是其中致动器能够根据控制电压执行聚焦操作的范围。具体地说，捕捉范围定义为在如图5A所示的总聚焦误差信号上沿水平方向从点A到点B之间的距离。当检测到的聚焦误差信号取值在捕捉范围之外时，要执行校正操作，以便聚焦误差信号取值在捕捉范围之内。
为实现有关上述捕捉范围的配置，将物镜10配置在一个区域内，该区域将第三激光束会聚在光盘D3上并且形成于物镜10的表面11的相移结构内，近轴功率分量设置为使得不想要的衍射级光会聚的点偏离光盘D3的记录表面。近轴功率分量是用于控制不想要的衍射级光的轴向色差的分量。具体地，方程(2)中的P2h2对应于该轴向功率分量。
如果满足条件(3)，那么在对光盘D3的记录操作或者再现操作中，就能够将基于不想要的衍射级光的聚焦误差信号的过零点放置得充分远离基于正常衍射级光的聚焦误差信号的过零点。因而，有可能把适当执行聚焦检测函数时所需的聚焦误差信号的波形保持为字母S形。当(f1×P2)/(t3-t1)比条件(3)的下限低时，环形区域的数量增加并且由此增加了光量的损失。
第一区域内的相移结构可以配置为满足条件(4)
-15.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜-2.50                    .....(4)
如果满足条件(4)，就能够使得聚焦误差信号的波形更加好。
当物镜(10)的阿贝数满足下面的条件时：
40≤νd≤80                                        .....(5)，
配置第一区域内的相移结构，使由每个台阶提供给第一激光束的光程长度差ΔOPD满足下列条件(6)。
2.70＜|ΔOPD/λ1|＜3.30                            .....(6)
如果|ΔOPD/λ1|超出条件(6)的上限，那么第一激光束的光量会非所希望地减少。如果|ΔOPD/λ1|低于条件(6)的下限，那么第三激光束的不想要的衍射级别的光的光量会增加，并且由此使聚焦函数的性能劣化。
在正常状态下，物镜10放在基准轴AX上。然而，在跟踪操作期间，存在物镜10偏离基准轴AX的情况。以下将物镜10在跟踪操作时偏离基准轴AX的情形称为“跟踪漂移(tracking shift)”。在跟踪漂移期间，如果准直光束入射到物镜10上，那么不会产生像差，但是如果非准直光束(例如发散光束或者会聚光束)入射到物镜10上，那么会产生离轴像差(例如像散或者慧差)。
通常，光盘记录或者再现信息所需的数值孔径越大，光盘像差的容差越窄。因此，希望在使用记录操作或者再现操作中需要高数值孔径的光盘驱动器时，使基本上准直的光束入射到物镜10上，以使因离轴光引起的像差能够减小，甚至因跟踪操作而使物镜10从基准轴AX上偏离时也如此。
配置第一区域内具有满足条件(6)的相移结构的物镜10，使之进一步满足下面的条件(7)和(8)：
-0.02＜f1×M1＜0.02                            .....(7)
-0.02＜f2×M2＜0.02                            .....(8)
其中M1和f1分别代表在使用光盘D1时物镜10的放大率和焦距，而M2和f2分别代表在使用光盘D2时物镜10的放大率和焦距。通过满足条件(7)和(8)，将基本准直的光束用于光盘D1和D2的每个。因此，有可能将在跟踪漂移期间引起的像差(例如慧差或者像散)减小到可忽略的程度。
在这个实施例中，定位光源1A和1B，使得由光源1A和1B发射的第一和第二激光束分别通过耦合透镜3A和3B转换成准直光束。以这种配置，放大率M1和M2等于零。换句话说，耦合透镜3A和3B起到准直透镜的作用。
如果将为有效减小在使用光盘D1和D2时引起的像差而配置的相移结构形成于物镜10的第一区域中，那么当使用光盘D3时球面像差可能仍然保留。在这个实施例中，为了校正在使用光盘D3时引起的球面像差，在使用光盘D3时要将发散光束入射到物镜10上(参见图1和2C)。具体地，配置物镜10，以满足条件：
-0.12＜f3×M3＜-0.04                            .....(9)
其中M3和f3分别表示在使用光盘D3时物镜10的放大率和焦距。
如果(f3×M3)超出条件(9)的上限，那么当使用光盘D3时留有过度校正的球面像差。如果(f3×M3)低于条件(9)的下限，那么在使用光盘D3时产生校正不足的球面像差。通过满足条件(9)，有可能在使用光盘D3时充分减小球面像差。
如果将相移结构设计成使得由每个台阶提供的光程长度差基本上等于第一激光束波长的三倍，那么因光盘D1和D3之间的厚度差引起的球面像差就能够得到某一程度校正。因此，与由每个台阶提供给第一激光束的光程长度差基本上等于2Jλ1(其中J是整数，而λ1是第一激光束的波长)的情形相比，可以减小入射到物镜10上的第三激光束的发散角度。
当物镜10的阿贝数νd满足下面的条件时：
20≤νd≤40                                    .....(10)，
配置物镜10的第一区域内的相移结构，使得由每个台阶提供给第一激光束的光程长度差ΔOPD满足条件(6)。如上所述，当使用需要较高NA的光盘时，希望使用基本准直的光束。因此，将物镜10配置成满足条件(7)和(8)。
进一步将满足条件(10)的物镜10配置成对在使用光盘D3时引起的球面像差满足下面条件(11)。
-0.38＜f3×M3＜-0.30                                .....(11)
为了使正常衍射级的光对第三激光束具有比不需要的衍射级的光更高的衍射效率，配置满足条件(6)的相移机构，使得对第三激光束提供的光程长度差ΔOPDc满足条件：
1.32＜|ΔOPDc/λ3|＜1.62                            .....(12)。
根据第一实施例，有可能防止聚焦误差信号在对光盘D3记录或者再现期间产生失真，并且可以保持恰当的聚焦函数。通过采用上述依赖于阿贝数νd的配置，通过耦合透镜3A到3C、分束器41和42以及物镜10的第一到第三激光束在光盘D1到D3的各个记录表面上形成合适的聚束光。
第二实施例
以下将描述依照本发明第二实施例的采用物镜10B的光盘驱动器100B。由于依照本发明第二实施例的光盘驱动器100B具有与如图1所示的第一实施例基本相同的结构，对光盘驱动器100B的整体结构的解释将不再赘述。
图6A是光盘驱动器100B的局部光学框图，示出用于光盘D1的光学系统(光路)，图6B是光盘驱动器100B的局部光学框图，示出用于光盘D2的光学系统(光路)，图6C是光盘驱动器100B的局部光学框图，示出用于光盘D3的光学系统(光路)。在图6A到6C中，对与第一实施例的那些相同的元件采用相同的附图标记，并且对其的解释不再赘述。与图2A到2C类似，光盘驱动器100B的基准轴AX用点划线表示。
在第二实施例中，将光源1A到1C和耦合透镜3A到3C定位成使得第一到第三激光束分别通过耦合透镜3A到3C被转换成准直光束。以这种结构，对每种光盘D1到D3来说，物镜的放大率基本等于零。换句话说，耦合透镜3A到3C的每个都起到准直透镜的作用。
在这个实施例中，相移结构形成于物镜10B的表面11B和12B的至少一个上。将相移结构配置成能够将球面像差调整成近似为零，该像差是因物镜10由于第一到第三激光束的波长差导致的折射率改变以及光盘D1到D3的覆盖层的厚度之差而引起的。在这个实施例中，相移结构具有分别对入射光提供不同的光程长度差的至少两类台阶。
将依照本发明第二实施例的物镜10B的相移结构配置成具有这种性质，即，能够控制因物镜10B的折射透镜部分由于第一和第二激光束的波长差引起的球面像差。也即，形成于第一区域内的相移结构具有台阶，每个台阶对第一激光束提供基本等于第一激光束波长的奇数倍的光程长度差。
具体地，由相移结构的每个台阶提供的光程长度差(基本等于第一激光束波长的奇数倍)由下面的条件进行限定：
2N+0.70＜|ΔOPD1/λ1|＜2N+1.30                    .....(13)
其中λ1[nm]代表第一激光束的波长，ΔOPD1[nm]代表由至少一个台阶类型提供给第一激光束的光程长度差，N代表整数。
通过满足条件(13)，有可能对具有较高记录密度的光盘D1和D2实施适当的记录或者再现操作。如果|ΔOPD1/λ1|比条件(13)的上限大，那么第一激光束的衍射效率会降低。如果|ΔOPD1/λ1|比条件(12)的下限小，那么第二激光束的衍射效率会降低。
具体地，当N是1时，光程长度差ΔOPD1由下面的条件(17)进行限定，并且当N是2时，由下面的条件(19)进行限定。
2.70＜|ΔOPD1/λ1|＜3.30                        .....(17)
4.70＜|ΔOPD1/λ1|＜5.30                        .....(19)
为了使正常衍射级的光对于第三激光束具有比不需要的衍射级的光更高的衍射效率，将相移结构配置成使得当由第一区域内相移结构的各台阶类型之一所限定的台阶满足条件(13)时，对第三激光束提供的光程长度差ΔOPDc1满足下面的条件(18)或者在(20)。具体地，由满足条件(17)的第一类所限定的台阶满足条件(18)，而由满足条件(19)的第一类所限定的台阶满足条件(20)。
1.32＜|ΔOPDc1/λ3|＜1.62                        .....(18)
2.30＜|ΔOPDc1/λ3|＜2.60                        .....(20)
如果将物镜10B设计成满足条件(17)(例如条件(17)或者(18))，那么由至少一种台阶类型提供给第一激光束的光程长度差就基本等于(2J+1)λ1。此时，用于光盘D3的记录或者再现的光的光量可能会变少。为了避免用于光盘D3的记录或者再现的光的光量的减少，设计出第二台阶类型，其提供不同于ΔOPD1的光程长度差，以使在使用光盘D3时光量变高。也即，将物镜10B的相移结构设计成满足条件：
2L-0.20＜|ΔOPD2/λ1|＜2L+0.20                   .....(21)
其中ΔOPD2[nm]代表由提供不同于ΔOPD1的光程长度差的第二台阶类型提供的光程长度差，L是整数。具体地说，将物镜10B的相移结构设计成满足条件：
1.80＜|ΔOPD2/λ1|＜2.20                         .....(22)。
通过在第一区域内配置满足条件(21)(例如条件(22))的相移结构的第二台阶类型，第一激光束以及第三激光束的衍射效率能够得到增强。因而，对光盘D1和D3能够确保有足够大的光量。
上述相移结构能够由两类光程差函数来限定。具体地说，如果将这两类光程差函数表示为第一和第二光程差函数，那么由第一光程差函数限定的衍射级(第一到第三激光束取各自最大衍射效率处)的比率不同于由第二光程差函数所限定的衍射级(第一到第三激光束取各自最大衍射效率处)的比率。
将限定相移结构的光程差函数用下面的方程(14)表示：
φi(h)＝(P2ih2+P4ih4+P6ih6+P8ih8+P10ih10+P12ih12)mλ.....(14)
其中i(h)代表第i个光程差函数(i：整数)，P2i、P4i和P6i...是第i个光程差函数的第二、第四、第六...的系数，h代表距光轴的高度，m代表衍射效率是最大的衍射级，而λ代表所用激光束的工作波长。光程差函数(h)代表物镜10B由于附加的光程长度而作为衍射透镜的函数。
配置物镜10B的相移结构，使得在使用第一激光束的情况下，距光轴的高度h位于有效范围内，不想要的衍射级光会聚的光会聚点由于从第一光程差函数1(h)得到的值(附加光路长度)而偏离光盘D3的记录表面。具体地说，相移结构配置成满足下面的条件(15)。该相移结构可以配置成进一步满足下面的条件(16)。
-20.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜0.00                    .....(15)
-15.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜-2.50                   .....(16)
通过满足条件(15)，当使用光盘D3时，能够将基于不想要的衍射级光的聚焦误差信号的过零点放置成足够远离基于正常衍射级的光的聚焦误差信号的过零点。因而，有可能将聚焦误差信号的波形保持为实施合适的聚焦检测函数所需的字母S形。
根据第二实施例，即使对光盘D1到D3来说，第一到第三激光束转换成准直光束，但是对光盘D1到D3中的每个来说，球面像差仍然能够适当减小。此外，有可能适当抑制在跟踪漂移期间引起的慧差和像散。还有可能在使用光盘D3时，在保持适当聚焦函数的同时，防止产生不想要的衍射级光。
以下描述依照第一和第二实施例的多种光盘驱动器。
物镜10可以具有位于第一区域外的第二区域，并且具有不同于第一区域内的相移结构的相移结构，并且可以具有位于第二区域外的附加的第三区域，以及具有不同于第一和第二区域的相移结构的相移结构，这取决于用于保证光盘D1到D3的记录或者再现所需的数值孔径的有效光束尺寸之差。
这里，第二区域内的相移结构配置成具有这种衍射函数，即，适于将第一和第二激光束分别会聚到需要比用于光盘D3更高数值孔径的光盘D1和D2的记录表面(22)上。
第二区域内的相移结构具有对会聚第三激光束没有贡献的台阶。也即，关于第一激光束(也即，在第一激光束入射到物镜上的情况下)，由第二区域内的台阶所提供的光程长度差的绝对值之一不同于由第一区域内的每个台阶所提供的光程长度差的绝对值。如果第一区域具有多于一个台阶类型，那么将在上述结构第一区域中的每个台阶限定为这种台阶类型，其提供接近于第一激光束波长的偶数倍的光程长度差。例如，如果如第二实施例中一样在第一区域内存在两个台阶类型，那么将满足台阶(22)或者(23)的台阶类型定义为在上述结构的第一区域内的每个台阶。
当入射到物镜10的表面11上的第一激光束的直径不同于第二激光束的有效直径时，形成第三区域。
具体地说，如果满足下面的条件(23)，那么在物镜10形成上第三区域：
f1×NA1＞f2×NA2                                .....(23)。
条件(23)表明在物镜10的入射面上的第一激光束的有效直径大于在物镜10的入射面上的第二激光束的有效直径。此时，将第三区域形成于物镜的表面11上，以使第三区域内的相移结构将第一激光束会聚到光盘D1的记录表面上，同时几乎不会产生像差。
与第二区域不同，当条件(23)满足时形成的第三区域不会对第二激光束的会聚有所贡献。也即，当条件(23)满足时形成的第三区域对第二激光束起到孔径光阑的作用。因此，配置第三区域，使得由位于相邻折射表面区域之间的每个边界提供给第一激光束的光程长度差不同于对在第二区域内第一激光束提供的光程长度差。当设计第三区域时，第三区域刻被照射(blaze)，使得对第一激光束的衍射效率最大。
如果满足下面的条件(24)，那么可在物镜19上形成第三区域：
f1×NA1＜f2×NA2                                .....(24)。
条件(24)表明在物镜10入射面上的第二激光束的有效直径大于在物镜10入射面上的第一激光束的有效直径。此时，将第三区域形成于物镜的表面11上，以使第三区域内的相移结构将第二激光束会聚到光盘D2的记录表面上，同时几乎不会产生像差。
与第二区域不同，当条件(23)满足时形成的第三区域不会对第一激光束的会聚有所贡献。也即，当条件(23)满足时形成的第三区域对第一激光束起到孔径光阑的作用。因此，配置第三区域，使得由位于相邻折射表面区域之间的每个边界提供给第二激光束的光程长度差不同于在第二区域内对第二激光束提供的光程长度差。当设计第三区域时，第三区域刻被照射，使得对第二激光束的衍射效率最大。
以下描述依照第一实施例的采用了物镜10光盘驱动器100的三个(第一、第二和第三)具体的例子，和依照本发明第二实施例的采用了物镜10B的光盘驱动器100B的三个(第四、第五和第六)具体的例子。依照第一实施例的第一到第三例子的配置将参照图1和2A到2C来解释，而依照第二实施例的第四到第六例子的配置将参照图6A到6C来解释。在第一到第六例子的每个中，使用孔径光阑来获得用于光盘D3的合适的数值孔径。为此，如图2A到2C和图6A到6C所示，用于光盘D3的光束的有效直径小于用于光盘D1或者D2的每个的光束的有效直径。
在下面的例子中，假设光盘D1、D2和D3的覆盖层的厚度t1、t2和t3如下。
t1＝0.6mm
t2＝0.6mm
t3＝1.2mm
第一例子
依照第一例子的物镜10设有相移结构，该相移结构具有产生单个类型光程长度差的台阶。该相移结构形成于物镜10的表面11上。依照第一例子的物镜10的规格如表1所示。
表1
  第一激光束   第二激光束   第三激光束
  设计波长(nm)   405   660   790
  焦距f(mm)   3.00   3.11   3.11
  NA   0.65   0.63   0.46
  放大率   0.000   0.000   -0.027
在表1中(以及在下面类似的表格中)，设计波长是适于光盘的记录/再现操作的波长，f代表物镜10的焦距(单位：mm)，NA代表数值孔径。在表1中，对第一激光束(光盘D1)、第二激光束(光盘D2)和第三激光束(光盘D3)的每束都标出了性能规格。
如表1中放大率值所示，当使用光盘D1和D2中的每个时，第一和第二激光束的各束作为准直光束入射到物镜10上。当使用光盘D3时，第三激光束作为发散光束入射到物镜10上。
表2示出当使用光盘D1(第一激光束)时光盘驱动器100的数值配置，表3示出当使用光盘D2(第二激光束)时光盘驱动器100的数值配置，表4示出当使用光盘D3(第三激光束)时光盘驱动器100的数值配置。
表2
  表面号   r   d   n(405nm)   注释
  #0   2.81   光源
  #1   ∞   2.00   1.52972   衍射光栅
  #2   ∞   13.00
  #3   85.710   1.50   1.52469   耦合透镜
  #4   -10.550   1.00
  #5   ∞   4.00   1.52972   分束器
  #6   ∞   1.00
  #7   ∞   4.00   1.52972   分束器
  #8   ∞   3.09
  #9   1.880   1.90   1.52469   物镜
  #10   -6.570   1.58
  #11   ∞   0.60   1.62231   光盘
  #12   ∞   -
表3
  表面号   r   d   n(660nm)   注释
  #0   2.79   光源
  #1   ∞   2.00   1.51374   衍射光栅
  #2   ∞   13.00
  #3   101.820   1.50   1.54044   耦合透镜
  #4   -10.700   1.00
  #5   ∞   4.00   1.51374   分束器
#6 ∞ 1.00
  #7   ∞   4.00   1.51374   分束器
  #8   ∞   3.00
  #9   1.880   1.90   1.50635   物镜
  #10   -6.570   1.67
  #11   ∞   0.60   1.57961   光盘
  #12   ∞   -
表4
  表面号   r   d   n(790nm)   注释
  #0   2.83   光源
  #1   ∞   2.00   1.51052   衍射光栅
  #2   ∞   15.00
  #3   -118.250   1.50   1.53653   耦合透镜
  #4   -12.100   4.92
  #5   ∞   4.00   1.51052   分束器
  #6   ∞   3.29
  #7   1.880   1.90   1.50313   物镜
  #8   -6.570   1.37
  #9   ∞   1.20   1.57307   光盘
  #10   ∞   -
在表2-4(以及在下面类似的表格)中，“r”代表光轴上的每个透镜表面的曲率半径(单位：mm)，“d”代表透镜的厚度或者从一个透镜表面到下一个透镜表面的距离(单位：mm)，而“n”代表折射率。
在表2到4(以及在下面类似的表格)中，“表面号”代表在光盘驱动器100中光学元件的每个表面的表面号码。在表2到4中，表面#0分别代表光源1A、1B和1C，表面#1和#2分别代表衍射光栅2A、2B和2C，而表面#3和#4分别代表耦合透镜3A、3B和3C。在表2和3中，表面#5和#6分别代表分束器41，表面#7和#8分别代表分束器42，表面#9和#10代表物镜10的表面11和12，而表面#11和#12分别代表光盘D1和D2的覆盖层21和记录表面22。在表4中，表面#5和#6代表分束器42，表面#7和#8代表物镜10的表面11和12，而表面#9和#10代表光盘D3的覆盖层21和记录表面22。
耦合透镜3A到3C中的每个的第二表面是非球面。物镜10的表面11和12的每一个都是非球面。表5示出在使用光盘D1时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表6示出在使用光盘D2时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表7示出在使用光盘D3时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。在表5到7(以及下面类似的表格)中，记数符号E表示以10为基数，而以E右边的值为指数。
表5
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.8520E-05   5.3350E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9   -0.6750   1.3770E-03   2.1750E-04   -7.9150E-05   -1.3660E-05   -1.7720E-06
  10   0.0000   2.1250E-02   -6.6700E-03   1.4220E-03   -1.8410E-04   1.0570E-05
表6
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.3130E-05   4.8300E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9   -0.6750   1.3770E-03   2.1750E-04   -7.9150E-05   -1.3660E-05   -1.7720E-06
  10   0.0000   2.1250E-02   -6.6700E-03   1.4220E-03   -1.8410E-04   1.0570E-05
表7
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   2.5760E-05   1.5490E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  7   -0.6750   1.3770E-03   2.1750E-04   -7.9150E-05   -1.3660E-05   -1.7720E-06
  8   0.0000   2.1250E-02   -6.6700E-03   1.4220E-03   -1.8410E-04   1.0570E-05
表8示出应用于物镜10的表面11上形成的相移结构的光程差函数的系数(P2...)的值。
表8
  P2   P4   P6   P8   P10   P12
  (表面11)   -1.0000E+00   -7.3740E-01   1.5530E-02   -2.5800E-02   0.0000E+00   0.0000E+00
表9示出对第一到第三激光束而言衍射效率最大处的衍射级m。
表9
  第一激光束   第二激光束   第三激光束
  衍射级m   3   2   2
如从表1和8所能看到的，条件(3)和(4)的每项(也即(f1×P2)/(t3-t1))都是-5.00。因此，第一例子满足条件(3)和(4)。
表10详细地示出了形成于物镜10的表面11上的相移结构的配置。在表10中，示出了每个环形区域的高度范围和对通过每个环形区域提供给第一或者第三激光束的光程长度差。在表10(以及下面类似的表格)中，按照距光轴距离增加的顺序给环形区域分配号码，而每个环形区域的高度范围用每个环形区域的最小高度hmin和最大高度hmax表示。
表10
  环形区域号   hmin   hmax   |ΔOPD/λ1|   |ΔOPDc/λ3|
  0   0.000   0.624
  1   0.624   0.948   3.00   1.47
  2   0.948   1.128   3.00   1.47
  3   1.128   1.255   3.00   1.47
  4   1.255   1.353   3.00   1.47
  5   1.353   1.434   3.00   1.47
  6   1.434   1.502   3.00   1.47
  7   1.502   1.561   3.00   1.47
  8   1.561   1.613   3.00   1.47
  9   1.613   1.659   3.00   1.47
  10   1.659   1.701   3.00   1.47
  11   1.701   1.739   3.00   1.47
  12   1.739   1.774   3.00   1.47
  13   1.774   1.806   3.00   1.47
  14   1.806   1.836   3.00   1.47
  15   1.836   1.864   3.00   1.47
  16   1.864   1.891   3.00   1.47
  17   1.891   1.915   3.00   1.47
  18   1.915   1.939   3.00   1.47
  19   1.939   1.950   3.00   1.47
如表10中所示，在物镜10的表面11上有效直径内的整个区域起到上述第一区域的作用。
由于第一例子的物镜10的阿贝数νd是58，因此满足条件(5)。如表10中所示，由位于相邻环形区域之间的每个台阶提供给第一激光束的光程长度差|ΔOPD/λ1|是3.00(也即N＝1)。因此，满足条件(1)和(6)。如从表10所能看出的，由位于相邻环形区域之间的每个台阶提供给第三激光束的光程长度差|ΔOPDc/λ3|是1.47。因此，满足条件(12)。
表11示出在使用光盘D3时用于检测聚焦误差信号而配置在光盘驱动器100内的光学系统的数值配置。
表11
  表面No.   r   d   n(790nm)   注释
  11   ∞   1.20   1.57307   光盘
  12   ∞   1.37
  13   6.570   1.90   1.50313   物镜
  14   -1.880   3.29
  15   ∞   4.00   1.51052   分束器
  16   ∞   4.92
  17   12.100   1.50   1.53653   耦合透镜
  18   118.250   9.00
  19   ∞   2.20   1.51052   半透镜
  20   ∞   9.62
  21   ∞   -   光电接收器
在表11中，表面#11和#12代表光盘D3的记录表面和覆盖层，表面#3和#14代表物镜10，表面#15和#16代表分束器42，表面#17和#18代表耦合透镜3C，表面#19和#20代表半透镜5C，而表面#21代表光电接收器6C。
图7示出当在光盘驱动器100中使用光盘D3时由光电接收器6C检测到的聚焦误差信号。作为比较例，图8示出物镜形成的聚焦误差信号，该物镜配置成除了条件(3)和(4)项取值为0.00之外与物镜10具有相同的配置。
如由图7和8比较能看出的那样，由第一例子的光电接收器6C所检测的聚焦误差信号在散焦量大约为0μm处具有比图8所示的波形更合适的、形成为字母S形的波形。通过满足条件(3)和(4)，依照第一例子的光盘驱动器100能够防止聚焦误差信号的失真，并且由此适当地抑制了聚焦性能被劣化。
如从表1能看出的，在依照第一例子的光盘驱动器100中，f1×M1是0.000，f2×M2是0.000，并且f3×M3是-0.08。因此，满足条件(7)，(8)和(9)。
图9A示出当在依照第一例子的光盘驱动器100中使用第一激光束时引起的球面像差的图。图9B示出当在依照第一例子的光盘驱动器100中使用第二激光束时引起的球面像差的图。图9C示出当在依照第一例子的光盘驱动器100中使用第三激光束时引起的球面像差的图。如图9A到9C所示，对光盘D1到D3中的每个来说，球面像差得到适当的补偿，并且形成了合适的聚束光。
第二例子
依照第二例子的物镜10设有相移结构，该相移结构具有产生单个类型的光程长度差的台阶。该相移结构形成于物镜10的表面11上。依照第二例子的物镜10的规格如表12所示。
表12
  第一激光束   第二激光束   第三激光束
  设计波长(nm)   405   660   790
  焦距f(mm)   2.30   2.37   2.38
  NA   0.65   0.63   0.51
  放大率   0.000   0.000   -0.045
表13示出当使用光盘D1(第一激光束)时光盘驱动器100的数值配置，表14示出当使用光盘D2(第二激光束)时光盘驱动器100的数值配置，表15示出当使用光盘D3(第三激光束)时光盘驱动器100的数值配置。
表13
  表面号   r   d   n(405nm)   注释
  #0   2.32   光源
  #1   ∞   1.50   1.52972   衍射光栅
  #2   ∞   8.00
  #3   54.170   1.20   1.52469   耦合透镜
  #4   -7.070   1.00
  #5   ∞   3.20   1.52972   分束器
  #6   ∞   1.00
  #7   ∞   3.20   1.52972   分束器
  #8   ∞   3.05
  #9   1.460   1.50   1.52469   物镜
  #10   -5.087   1.10
  #11   ∞   0.60   1.62231   光盘
  #12   ∞   -
表14
  表面号   r   d   n(660nm)   注释
  #0   2.31   光源
  #1   ∞   1.50   1.51374   衍射光栅
  #2   ∞   8.00
  #3   45.520   1.20   1.54044   耦合透镜
  #4   -6.950   1.00
  #5   ∞   3.20   1.51374   分束器
  #6   ∞   1.00
  #7   ∞   3.20   1.51374   分束器
  #8   ∞   3.00
  #9   1.460   1.50   1.50635   物镜
  #10   -5.087   1.15
  #11   ∞   0.60   1.57961   光盘
  #12   ∞   -
表15
  表面号   r   d   n(790nm)   注释
  #0   2.36   光源
  #1   ∞   1.50   1.51052   衍射光栅
  #2   ∞   7.00
  #3   -41.950   1.20   1.53653   耦合透镜
  #4   -6.820   4.13
  #5   ∞   3.20   1.51052   分束器
  #6   ∞   3.27
  #7   1.460   1.50   1.50313   物镜
  #8   -5.087   0.87
  #9   ∞   1.20   1.57307   光盘
  #10   ∞   -
在表13到15中，表面#0分别代表光源1A、1B和1C，表面#1和#2分别代表衍射光栅2A、2B和2C，而表面#3和#4分别代表耦合透镜3A、3B和3C。在表13和14中，表面#5和#6代表分束器41，表面#7和#8代表分束器42，表面#9和#10代表物镜10的表面11和12，而表面#11和#12分别代表光盘D1和D2的覆盖层21和记录表面22。在表15中，表面#5和#6代表分束器42，表面#7和#8代表物镜10的表面11和12，而表面#9和#10代表光盘D3的覆盖层21和记录表面22。
耦合透镜3A到3C中的每个的第二表面是非球面。物镜10的表面11和12的每个都是非球面。表16示出在使用光盘D1时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表17示出在使用光盘D2时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表18在使用光盘D3时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。
表16
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   2.6290E-04   3.9680E-06   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9   -0.5000   -2.2190E-03   -3.5560E-04   -3.5480E-04   -9.8620E-05   3.0090E-05
  10   0.0000   5.2490E-02   -2.6770E-02   1.2530E-02   -3.5890E-03   4.5800E-04
表17
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   2.8660E-04   4.4200E-06   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9   -0.5000   -2.2190E-03   -3.5560E-04   -3.5480E-04   -9.8620E-05   3.0090E-05
  10   0.0000   5.2490E-02   -2.6770E-02   1.2530E-02   -3.5890E-03   4.5800E-04
表18
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   1.1100E-04   2.2200E-06   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  7   -0.5000   -2.2190E-03   -3.5560E-04   -3.5480E-04   -9.8620E-05   3.0090E-05
  8   0.0000   5.2490E-02   -2.6770E-02   1.2530E-02   -3.5890E-03   4.5800E-04
表19示出应用到形成于物镜10的表面11上的相移结构的光程差函数的系数(P2...)的值。
表19
  P2   P4   P6   P8   P10   P12
  (表面11)   -4.0000E+00   -1.5510E+00   -1.1170E-01   -8.9540E-02   0.0000E+00   0.0000E+00
表20示出对第一到第三激光束中的每束来说，衍射效率最大处的衍射级m。
表20
  第一激光束   第二激光束   第三激光束
  衍射级m   3   2   2
如从表12和19所能看到的那样，条件(3)的项(也即(f1×P2)/(t3-t1))是-15.33。因此，第二例子满足条件(3)。
表21详细地示出形成于物镜10的表面11上的相移结构的配置。在表21中，示出了每个环形区域的高度范围和对通过每个环形区域的第一或者第三激光束所提供的光程长度差。
表21
  环形区域号   hmin   hmax   |ΔOPD/λ1|   |ΔOPDc/λ3|
  0   0.000   0.346
  1   0.346   0.575   3.00   1.47
  2   0.575   0.718   3.00   1.47
  3   0.718   0.825   3.00   1.47
  4   0.825   0.911   3.00   1.47
  5   0.911   0.984   3.00   1.47
  6   0.984   1.046   3.00   1.47
  7   1.046   1.100   3.00   147
  8   1.100   1.148   3.00   1.47
  9   1.148   1.192   3.00   1.47
  10   1.192   1.232   3.00   1.47
  11   1.232   1.268   3.00   1.47
  12   1.268   1.301   3.00   1.47
  13   1.301   1.332   3.00   1.47
  14   1.332   1.361   3.00   1.47
  15   1.361   1.388   3.00   1.47
  16   1.388   1.413   3.00   1.47
  17   1.413   1.437   3.00   1.47
  18   1.437   1.460   3.00   1.47
  19   1.460   1.481   3.00   1.47
  20   1.481   1.500   3.00   1.47
如表21中所示的，在物镜10的表面11上有效直径内的整个区域起到上述第一区域的作用。
由于第二例子的物镜10的阿贝数νd是58，因此满足条件(5)。如表21中所示的那样，由位于相邻环形区域之间的每个台阶提供给第一激光束的光程长度差|ΔOPD/λ1|是3.00(也即N＝1)。因此，满足条件(1)和(6)。如从表21所能看出的那样，由位于相邻环形区域之间的每个台阶提供给第三激光束的光程长度差|ΔOPDc/λ3|是1.47。因此，满足条件(12)。
表22示出在使用光盘D3时为检测聚焦误差信号而配置在光盘驱动器100内的光学系统的数值配置。
表22
  表面号   r   d   n(790nm)   注释
  11   ∞   1.20   1.57307   光盘
  12   ∞   0.87
  13   5.087   1.50   1.50313   物镜
  14   -1.460   3.27
  15   ∞   3.20   1.51052   分束器
  16   ∞   4.13
  17   6.820   1.20   1.53653   耦合透镜
  18   41.950   4.50
  19   ∞   2.20   1.51052   半透镜
  20   ∞   5.42
  21   ∞   -   光电接收器
在表22中，表面#11和#12代表光盘D3的记录表面和覆盖层，表面#3和#14代表物镜10，表面#15和#16代表分束器42，表面#17和#18代表耦合透镜3C，表面#19和#20代表半透镜5C，而表面#21代表光电接收器6C。
图10示出当在光盘驱动器100中使用光盘D3时由光电接收器6C检测到的聚焦误差信号。
如从比较图10和8(也即，比较例)所能看出的那样，由第二例子的光电接收器6C所检测的聚焦误差信号具有比图8所示的波形更合适的、在大约0μm散焦量处的形成为字母S形的波形。通过满足条件(3)，依照第二例子的光盘驱动器100能够防止聚焦误差信号的失真，并且由此适当地抑制了聚焦性能被劣化。
如从表12中能看出的那样，在依照第二例子的光盘驱动器100中，f1×M1是0.000，f2×M2是0.000，并且f3×M3是-0.11。因此，满足条件(7)、(8)和(9)。
图11A示出当在依照第二例子的光盘驱动器100中使用第一激光束时引起的球面像差的图。图11B示出当在依照第二例子的光盘驱动器100中使用第二激光束时引起的球面像差的图。图11C示出当在依照第二例子的光盘驱动器100中使用第三激光束时引起的球面像差的图。如图11A到11C所示，对光盘D1到D3中的每个来说，球面像差得到适当的补偿，并且形成了合适的聚束光。
第三例子
依照第三例子的物镜10设有相移结构，该相移结构具有产生单个类型光程长度差的台阶。该相移结构形成于物镜10的表面11上。该物镜10还设有第二和第三区域，每个区域对预定波长起到孔径光阑的作用。依照第三例子的物镜10的规格如表23所示。
表23
  第一激光束   第二激光束   第三激光束
  设计波长(nm)   405   660   790
  焦距f(mm)   3.00   3.10   3.10
  NA   0.65   0.60   0.47
  放大率   0.000   0.000   -0.028
表24示出当使用光盘D1(第一激光束)时光盘驱动器100的数值配置，表25示出当使用光盘D2(第二激光束)时光盘驱动器100的数值配置，表26示出当使用光盘D3(第三激光束)时光盘驱动器100的数值配置。
表24
 表面号   r   d   n(405nm)   注释
 #0   2.81   光源
 #1   ∞   2.00   1.52972   衍射光栅
 #2   ∞   13.00
 #3   85.710   1.50   1.52469   耦合透镜
 #4   -10.550   1.00
 #5   ∞   4.00   1.52972   分束器
 #6   ∞   1.00
 #7   ∞   4.00   1.52972   分束器
 #8   ∞   3.08
 #9(1st区域)   1.880   1.90   1.52469   物镜
 #9(2nd区域)   1.880
 #9(3rd区域)   1.880
 #10   -7.087   1.56
 #11   ∞   0.60   1.62231   光盘
 #12   ∞   -
表25
  表面号   r   d   n(405nm)   注释
  #0   2.79   光源
  #1   ∞   2.00   1.51374   衍射光栅
  #2   ∞   13.00
  #3   101.820   1.50   1.54044   耦合透镜
  #4   -10.700   1.00
  #5   ∞   4.00   1.51374   分束器
  #6   ∞   1.00
  #7   ∞   4.00   1.51374   分束器
  #8   ∞   3.00
  #9(1st区域)   1.880   1.90   1.50635   物镜
  #9(2nd区域)   1.880
  #9(3rd区域)   1.880
  #10   -7.087   1.64
  #11   ∞   0.60   1.57961   光盘
  #12   ∞   -
表26
 表面号   r   d   n(790nm)   注释
 #0   2.88   光源
 #1   ∞   2.00   1.51052   衍射光栅
 #2   ∞   11.00
 #3   -163.400   1.20   1.53653   耦合透镜
 #4   -9.620   3.52
 #5   ∞   4.00   1.51052   分束器
 #6   ∞   3.30
 #7(1st区域)   1.880   1.90   1.50313   物镜
 #7(2nd区域)   1.880
 #7(3rd区域)   1.880
 #8   -7.087   1.34
 #9   ∞   1.20   1.57307   光盘
 #10   ∞   -
在表24到26中，表面#0分别代表光源1A、1B和1C，表面#1和#2分别代表衍射光栅2A、2B和2C，而表面#3和#4分别代表耦合透镜3A、3B和3C。在表24和25中，表面#5和#6代表分束器41，表面#7和#8代表分束器42，表面#9和#10代表物镜10的表面11和12，而表面#11和#12分别代表光盘D1和D2的覆盖层21和记录表面22。在表26中，表面#5和#6代表分束器42，表面#7和#8代表物镜10的表面11和12，而表面#9和#10代表光盘D3的覆盖层21和记录表面22。
如从表23中所能看出的那样，f1×NA1是1.95，而f2×NA2是1.81。因此，依照第三例子的光盘驱动器满足条件(23)。在这个例子中，第一区域对第一到第三激光束每束的会聚有贡献，第二区域具有对第三激光束起到孔径光阑作用的相移结构，而第三区域具有对第二和第三激光束起到孔径光阑作用的相移结构。每个区域的高度范围在下面标出。
第一区域：h≤1.490
第二区域：1.490＜h≤1.860
第三区域：1.860＜h≤1.950
耦合透镜3A到3C中的每个的第二表面是非球面。物镜10的表面11和12的每个都是非球面。表27示出在使用光盘D1时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表28示出在使用光盘D2时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表29在使用光盘D3时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。
表27
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.8520E-05   5.3350E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9(1st区域)   -0.6000   1.0570E-03   4.3530E-04   -5.5200E-05   9.0800E-06   -1.0240E-05
  9(2nd区域)   -0.6000   3.4820E-03   -7.8440E-04   3.8180E-04   -1.1944E-04   2.3640E-06
  9(3rd区域)   -0.6000   1.0760E-03   4.2770E-03   -2.0770E-03   3.5066E-04   -3.1472E-05
  10   0.0000   2.6530E-02   -7.2250E-03   5.0860E-04   1.2430E-04   -2.0750E-05
表28
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.3130E-05   4.8300E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9(1st区域)   -0.6000   1.0570E-03   4.3530E-04   -5.5200E-05   9.0800E-06   -1.0240E-05
  9(2nd区域)   -0.6000   3.4820E-03   -7.8440E-04   3.8180E-04   -1.1944E-04   2.3640E-06
  9(3rd区域)   -0.6000   1.0760E-03   4.2770E-03   -2.0770E-03   3.5066E-04   -3.1472E-05
  10   0.0000   2.6530E-02   -7.2250E-03   5.0860E-04   1.2430E-04   -2.0750E-05
表29
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   5.9130E-05   5.6000E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  7(1st区域)   -0.6000   1.0570E-03   4.3530E-04   -5.5200E-05   9.0800E-06   -1.0240E-05
  7(2nd区域)   -0.6000   3.4820E-03   -7.8440E-04   3.8180E-04   -1.1944E-04   2.3640E-06
  7(3rd区域)   -0.6000   1.0760E-03   4.2770E-03   -2.0770E-03   3.5066E-04   -3.1472E-05
  8   0.0000   2.6530E-02   -7.2250E-03   5.0860E-04   1.2430E-04   -2.0750E-05
表30示出应用到形成于物镜10的表面11上的相移结构的光程差函数的系数(P2...)的值。在这个例子中，第二区域由两类光程差函数定义。
表30
  (表面11)   P2   P4   P6   P8   P10   P12
  1st区域   -2.7000E+00   -8.7020E-01   1.4200E-02   -8.3000E-03   0.0000E+00   0.0000E+00
  2nd区域(j＝1) -2.7000E+00 -1.2590E+00 2.8200E-01 -5.6800E-02 0.0000E+00 0.0000E+00
  2nd区域(j＝2) 0.0000E+00 7.5640E-01 -3.2000E-01 3.0000E-02 0.0000E+00 0.0000E+00
  3rd区域   -8.1000E+00   3.0190E+00   -1.6080E+00   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
表31示出对第一到第三激光束中的每束来说，衍射效率最大处的衍射级m。
表31
  衍射级m   第一激光束   第二激光束   第三激光束
  1st区域   3   2   2
  2nd区域(j＝1) 3 2 -
  2nd区域(j＝2) 5 3 -
  3rd区域   3   -   -
如从表23和30所能看到的那样，条件(3)和(4)的项(也即(f1×P2)/(t3-t1))是-13.50。因此，第三例子满足条件(3)和(4)。
表32详细地示出形成于物镜10的表面11上的相移结构的配置。在表32中，示出了每个环形区域的高度范围和为通过每个环形区域的第一或者第三激光束所提供的光程长度差。
表32
 *1   区域   hmin   hmax               |ΔOPD/λ1|   |ΔOPDc/λ3|
  0   1   0.000   0.419
  1   0.419   0.694   3.12   1.54
  2   0.694   0.864   3.12   1.54
  3   0.864   0.993   3.12   1.54
  4   0.993   1.097   3.12   1.54
  5   1.097   1.185   3.12   1.54
  6   1.185   1.262   3.12   1.54
  7   1.262   1.330   3.12   1.54
  8   1.330   1.391   3.12   1.54
  9   1.391   1.447   3.12   1.54
  10   1.447   1.490   3.12   1.54
  2   |ΔOPD1/λ1|   |ΔOPD2/λ1|
  11   1.490   1.539   3.00
  12   1.539   1.584   3.00
  13   1.584   1.626   3.00
  14   1.626   1.665   3.00
  15   1.665   1.701   3.00
  16   1.701   1.735   3.00
  17   1.735   1.766   3.00
  18   1.766   1.796   3.00   5.00
  19   1.796   1.824   3.00
  20   1.824   1.851   3.00
  21   1.851   1.860   3.00
  22   3   1.860   1.866   1.00
  23   1.866   1.872   1.00
  24   1.872   1.878   1.00
  25   1.878   1.883   1.00
  26   1.883   1.889   1.00
  27   1.889   1.894   1.00
  28   1.894   1.900   1.00
  29   1.900   1.905   1.00
  30   1.905   1.910   1.00
  31   1.910   1.915   1.00
  32   1.915   1.921   1.00
  33   1.921   1.926   1.00
  34   1.926   1.931   1.00
  35   1.931   1.935   1.00
  36   1.935   1.940   1.00
  37   1.940   1.945   1.00
  38   1.945   1.950   1.00
*1：环形区域的号码
在表32中，步骤No.18是一个专门步骤，其给出光程长度的改变，该改变是作为第一类台阶和第二类台阶所提供的光程长度改变之和所获得的。
由于第三例子的物镜10的阿贝数νd是58，因此满足条件(5)。如表32中所示的那样，由位于相邻环形区域之间的每个台阶(在第一区域内)提供给第一激光束的光程长度差|ΔOPD/λ1|是3.12。因此，满足条件(1)和(6)。如从表32所能看出的那样，由位于相邻环形区域之间的每个台阶(在第一区域内)提供给第三激光束的光程长度差|ΔOPDc/λ3|是1.54。因此，满足条件(12)。
表33示出在使用光盘D3时为检测聚焦误差信号而配置在光盘驱动器100内的光学系统的数值配置。
表33
  表面号   r   d   n(790nm)   注释
  11   ∞   1.20   1.57307   光盘
  12   ∞   1.34
  13   7.087   1.90   1.50313   物镜
  14(1st区域)   -1.880   3.30
  14(2nd区域)   -1.880
  14(3rd区域)   -1.880
  15   ∞   4.00   1.51052   分束器
  16   ∞   3.52
  17   9.620   1.20   1.53653   耦合透镜
  18   163.400   9.00
  19   ∞   2.20   1.51052   半透镜
  20   ∞   5.68
  21   ∞   -   光电接收器
在表33中，表面#11和#12代表光盘D3的记录表面和覆盖层，表面#13和#14代表物镜10，表面#15和#16代表分束器42，表面#17和#18代表耦合透镜3C，表面#19和#20代表半透镜5C，而表面#21代表光电接收器6C。
图12示出当在光盘驱动器100中使用光盘D3时由光电接收器6C检测到的聚焦误差信号。
如从比较图12和8(也即，比较例)所能看出的那样，由第三例子的光电接收器6C所检测的聚焦误差信号具有比图8所示的波形更合适的、在大约0μm散焦量处形成为字母S形的波形。通过满足条件(3)和(4)，依照第三例子的光盘驱动器100能够防止聚焦误差信号的失真，并且由此适当地抑制了聚焦性能被劣化。
如从表23中能看出的那样，在依照第三例子的光盘驱动器100中，f1×M1是0.000，f2×M2是0.000，并且f3×M3是-0.09。因此，满足条件(7)、(8)和(9)。
图13A示出当在依照第三例子的光盘驱动器100中使用第一激光束时引起的球面像差的图。图13B示出当在依照第三例子的光盘驱动器100中使用第二激光束时引起的球面像差的图。图13C示出当在依照第三例子的光盘驱动器100中使用第三激光束时引起的球面像差的图。如图13A到13C所示，对光盘D1到D3中的每个来说，球面像差得到适当的补偿，并且形成了合适的聚束光。
第四例子
依照第四例子的物镜10B具有第一区域，其中形成了具有产生两类光程长度差的台阶的相移结构。该相移结构形成于物镜10B的表面11B上。表34示出了依照第四例子的物镜10B的规格。
表34
  第一激光束   第二激光束   第三激光束
  设计波长(nm)   405   660   790
  焦距f(mm)   3.00   3.10   3.10
  NA   0.65   0.63   0.51
  放大率   0.000   0.000   0.000
表35示出当使用光盘D1(第一激光束)时光盘驱动器100B的数值配置，表36示出当使用光盘D2(第二激光束)时光盘驱动器100B的数值配置，表37示出当使用光盘D3(第三激光束)时光盘驱动器100B的数值配置。
表35
  表面号   r   d   n(405nm)   注释
  #0   2.81   光源
  #1   ∞   2.00   1.52972   衍射光栅
  #2   ∞   13.00
  #3   85.710   1.50   1.52469   耦合透镜
  #4   -10.550   1.00
  #5   ∞   4.00   1.52972   分束器
  #6   ∞   1.00
  #7   ∞   4.00   1.52972   分束器
  #8   ∞   3.08
  #9   1.888   1.90   1.52469   物镜
  #10   -6.869   1.57
  #11   ∞   0.60   1.62231   光盘
  #12   ∞   -
表36
  表面号   r   d   n(660nm)   注释
  #0   2.79   光源
  #1   ∞   2.00   1.51374   衍射光栅
  #2   ∞   13.00
  #3   101.820   1.50   1.54044   耦合透镜
  #4   -10.700   1.00
  #5   ∞   4.00   1.51374   分束器
  #6   ∞   1.00
  #7   ∞   4.00   1.51374   分束器
  #8   ∞   3.00
  #9   1.888   1.90   1.50635   物镜
  #10   -6.869   1.64
  #11   ∞   0.60   1.57961   光盘
  #12   ∞   -
表37
  表面号   r   d   n(790nm)   注释
  #0   2.79   光源
  #1   ∞   2.00   1.51052   衍射光栅
  #2   ∞   13.00
  #3   96.346   1.50   1.53653   耦合透镜
  #4   -10.675   5.00
  #5   ∞   4.00   1.51052   分束器
  #6   ∞   3.38
  #7   1.888   1.90   1.50313   物镜
  #8   -6.869   1.26
  #9   ∞   1.20   1.57307   光盘
  #10   ∞   -
在表35到37中，表面#0分别代表光源1A、1B和1C，表面#1和#2分别代表衍射光栅2A、2B和2C，而表面#3和#4分别代表耦合透镜3A、3B和3C。在表35和36中，表面#5和#6代表分束器41，表面#7和#8代表分束器42，表面#9和#10代表物镜10B的表面11B和12B，而表面#11和#12分别代表光盘D1和D2的覆盖层21和记录表面22。在表37中，表面#5和#6代表分束器42，表面#7和#8代表物镜10B的表面11B和12B，而表面#9和#10代表光盘D3的覆盖层21和记录表面22。
耦合透镜3A到3C的每个的第二表面是非球面。物镜10B的表面11B和12B的每个都是非球面。表38示出在使用光盘D1时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表39示出在使用光盘D2时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表40在使用光盘D3时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。
表38
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.8520E-05   5.3350E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9   -0.6000   -9.8150E-04   -2.4550E-04   -5.2510E-05   -5.4770E-06   -9.8940E-07
  10   0.0000   2.1490E-02   -6.3690E-03   1.4380E-03   -2.0370E-04   1.3190E-05
表39
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.3130E-05   4.8300E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9   -0.6000   -9.8150E-04   -2.4550E-04   -5.2510E-05   -5.4770E-06   -9.8940E-07
  10   0.0000   2.1490E-02   -6.3690E-03   1.4380E-03   -2.0370E-04   1.3190E-05
表40
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.4420E-05   4.8950E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  7   -0.6000   -9.8150E-04   -2.4550E-04   -5.2510E-05   -5.4770E-06   -9.8940E-07
  8   0.0000   2.1490E-02   -6.3690E-03   1.4380E-03   -2.0370E-04   1.3190E-05
表41示出应用到形成于物镜10B的表面11B上的相移结构的光程差函数的系数(P2i...)的值。
表41
  (表面11)   P2   P4   P6   P8   P10   P12
  i＝1   -2.5000E+00   -1.0530E+00   -8.6600E-02   -8.2000E-03   0.0000E+00   0.0000E+00
  i＝2   0.0000E+00   -3.8200E-01   -7.4100E-02   9.2000E-03   0.0000E+00   0.0000E+00
表42示出对第一到第三激光束中的每束而言，衍射效率最大处的衍射级m。
表42
  衍射级m   第一激光束   第二激光束   第三激光束
  i＝1   3   2   2
  i＝2   2   1   1
如从表34和41所能看到的那样，条件(15)和(16)的项(也即(f1×P21)/(t3-t1))是-12.50。因此，第二例子满足条件(15)和(16)。
表43详细地示出形成于物镜10B的表面11B上的相移结构的配置。在表43中，示出了每个环形区域的高度范围和对通过每个环形区域的第一或者第三激光束所提供的光程长度差。
表43
  环形区域号   hmin   hmax   |ΔOPD1/λ1|   |ΔOPD2/λ1|   |ΔOPDc1/λ3|
  0   0.000   0.430
  1   0.430   0.702   3.00   1.47
  2   0.702   0.865   3.00   1.47
  3   0.865   0.985   3.00   1.47
  4   0.985   1.027   3.00   1.47
  5   1.027   1.080   2.00
  6   1.080   1.159   3.00   1.47
  7   1.159   1.228   3.00   1.47
  8   1.228   1.288   3.00   1.47
  9   1.288   1.327   3.00   1.47
  10   1.327   1.341   2.00
  11   1.341   1.390   3.00   1.47
  12   1.390   1.434   3.00   1.47
  13   1.434   1.475   3.00   1.47
  14   1.475   1.494   3.00   1.47
  15   1.494   1.513   2.00
  16   1.513   1.548   3.00   1.47
  17   1.548   1.581   3.00   1.47
  18   1.581   1.612   3.00
  19   1.612   1.641   3.00   2.00
  20   1.641   1.669   3.00
  21   1.669   1.695   3.00
  22   1.695   1.715   3.00
  23   1.715   1.720   2.00
  24   1.720   1.744   3.00
  25   1.744   1.767   3.00
  26   1.767   1.789   3.00
  27   1.789   1.799   3.00
  28   1.799   1.810   2.00
  29   1.810   1.831   3.00
  30   1.831   1.850   3.00
  31   1.850   1.869   3.00
  32   1.869   1.887   3.00   2.00
  33   1.887   1.905   3.00
  34   1.905   1.922   3.00
  35   1.922   1.939   3.00
  36   1.939   1.950   3.00
如表43中所示的，由每个台阶提供给第一激光束的光程长度差|ΔOPD1/λ1|和|ΔOPD2/λ1|分别是3.00和2.00。也即在这个例子中，条件(13)中的“N”设为“1”，而条件(21)中的“L”设为1。由每个台阶提供给第三激光束的光程长度差|ΔOPDs1/λ3|是1.47。因此，满足条件(13)、(17)、(18)、(21)和(22)。
表44示出在使用光盘D3时为检测聚焦误差信号而配置在光盘驱动器100B内的光学系统的数值配置。
表44
  表面号   r   d   n(790nm)   注释
  11   ∞   1.20   1.57307   光盘
  12   ∞   1.26
  13   6.869   1.90   1.50313   物镜
  14   -1.888   3.38
  15   ∞   4.00   1.51052   分束器
  16   ∞   5.00
  17   10.675   1.50   1.53653 耦合透镜
  18   -93.346   9.00
  19   ∞   2.20   1.51052   半透镜
  20   ∞   7.58
  21   ∞   -   光电接收器
在表44中，表面#11和#12代表光盘D3的记录表面和覆盖层，表面#13和#14代表物镜10B，表面#15和#16代表分束器42，表面#17和#18代表耦合透镜3C，表面#19和#20代表半透镜5C，而表面#21代表光电接收器6C。
图14示出当在光盘驱动器100B中使用光盘D3时由光电接收器6C检测到的聚焦误差信号。
如从比较图14和8(也即比较例)所能看出的那样，由第四例子的光电接收器6C所检测的聚焦误差信号具有比图8所示的波形更合适的、在大约0μm散焦量处形成为字母S形的波形。通过满足条件(15)和(16)，依照第四例子的光盘驱动器100B能够防止聚焦误差信号的失真，并且由此适当地抑制了聚焦性能被劣化。
如从表34中能看出的那样，在依照第四例子的光盘驱动器100B中，(f1×M1)、(f2×M2)和(f3×M3)都是0.00。因此，对每个光盘D1到D3来说，在跟踪操作期间都能够避免出现像差。
图15A示出当在依照第四例子的光盘驱动器100B中使用第一激光束时引起的球面像差的图。图15B示出当在依照第四例子的光盘驱动器100B中使用第二激光束时引起的球面像差的图。图15C示出当在依照第四例子的光盘驱动器100B中使用第三激光束时引起的球面像差的图。如图15A到15C所示，对光盘D1到D3中的每个来说，球面像差得到适当的补偿，并且形成了合适的聚束光。
第五例子
依照第五例子的物镜10B具有第一区域，在该区域中形成了具有产生两类光程长度差的台阶的相移结构。该相移结构形成于物镜10B的表面11B上。表45示出了依照第五例子的物镜10B的规格。
表45
  第一激光束   第二激光束   第三激光束
  设计波长(nm)   405   660   790
  焦距f(mm)   2.30   2.38   2.39
  NA   0.65   0.63   0.47
  放大率   0.000   0.000   0.000
表46示出当使用光盘D1(第一激光束)时光盘驱动器100B的数值配置，表47示出当使用光盘D2(第二激光束)时光盘驱动器100B的数值配置，表48示出当使用光盘D3(第三激光束)时光盘驱动器100B的数值配置。
表46
  表面号   r   d   n(405nm)   注释
  #0   2.81   光源
  #1   ∞   2.00   1.52972   衍射光栅
  #2   ∞   13.00
  #3   85.710   1.50   1.52469   耦合透镜
  #4   -10.550   1.00
  #5   ∞   3.20   1.52972   分束器
  #6   ∞   1.00
  #7   ∞   3.20   1.52972   分束器
  #8   ∞   3.06
  #9   1.450   1.50   1.52469   物镜
  #10   -5.008   1.10
  #11   ∞   0.60   1.62231   光盘
  #12   ∞   -
表47
  表面号   r   d   n(660nm)   注释
  #0   2.79   光源
  #1   ∞   2.00   1.51374   衍射光栅
  #2   ∞   13.00
  #3   101.820   1.50   1.54044   耦合透镜
  #4   -10.700   1.00
  #5   ∞   3.20   1.51374   分束器
  #6   ∞   1.00
  #7   ∞   3.20   1.51374   分束器
  #8   ∞   3.00
  #9   1.450   1.50   1.50635   物镜
  #10   -5.008   1.16
  #11   ∞   0.60   1.57961   光盘
  #12   ∞   -
表48
  表面号   r   d   n(790nm)   注释
  #0   2.80   光源
  #1   ∞   2.00   1.51052   衍射光栅
  #2   ∞   13.00
  #3   94.370   1.50   1.53653   耦合透镜
  #4   -10.700   5.00
  #5   ∞   3.20   1.51052   分束器
  #6   ∞   3.38
  #7   1.450   1.50   1.50313   物镜
  #8   -5.008   0.78
  #9   ∞   1.20   1.57307   光盘
  #10   ∞   -
在表46到48中，表面#0分别代表光源1A、1B和1C，表面#1和#2分别代表衍射光栅2A、2B和2C，而表面#3和#4分别代表耦合透镜3A、3B和3C。在表46和47中，表面#5和#6代表分束器41，表面#7和#8代表分束器42，表面#9和#10代表物镜10的表面11B和12B，而表面#11和#12分别代表光盘D1和D2的覆盖层21和记录表面22。在表48中，表面#5和#6代表分束器42，表面#7和#8代表物镜10B的表面11B和12B，而表面#9和#10代表光盘D3的覆盖层21和记录表面22。
耦合透镜3A到3C中每个的第二表面是非球面。物镜10B的表面11B和12B的每个都是非球面。表49示出在使用光盘D1时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表50示出在使用光盘D2时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表51在使用光盘D3时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。
表49
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.8520E-05   5.3350E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9   -0.6000   -5.1430E-03   -1.5640E-03   -2.6040E-04   -3.9770E-05   -2.7750E-05
  10   0.0000   4.3270E-02   -1.7160E-02   5.1660E-03   -1.0040E-03   9.2050E-05
表50
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.3130E-05   4.8300E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9   -0.6000   -5.1430E-03   -1.5640E-03   -2.6040E-04   -3.9770E-05   -2.7750E-05
  10   0.0000   4.3270E-02   -1.7160E-02   5.1660E-03   -1.0040E-03   9.2050E-05
表51
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.4370E-05   4.9000E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  7   -0.6000   -5.1430E-03   -1.5640E-03   -2.6040E-04   -3.9770E-05   -2.7750E-05
  8   0.0000   4.3270E-02   -1.7160E-02   5.1660E-03   -1.0040E-03   9.2050E-05
表52示出应用到形成于物镜10B的表面11B上的相移结构的光程差函数的系数(P2i...)的值。
表52
  (表面11)   P2   P4   P6   P8   P10   P12
  i＝1   -1.5000E+00   -2.5770E+00   -4.8900E-01   -3.4800E-02   0.0000E+00   0.0000E+00
  i＝2   0.0000E+00   8.4400E-01   2.3080E-01   6.6600E-02   0.0000E+00   0.0000E+00
表53示出对第一到第三激光束中的每束来说，衍射效率最大处的衍射级m。
表53
  衍射级m   第一激光束   第二激光束   第三激光束
  i＝1   5   3   3
  i＝2   2   1   1
如从表45和52所能看到的那样，条件(15)和(16)的项(也即(f1×P21)/(t3-t1))是-5.75。因此，第五例子满足条件(15)和(16)。
表54详细地示出形成于物镜10B的表面11B上的相移结构的配置。在表54中，示出了每个环形区域的高度范围和对通过每个环形区域的第一或者第三激光束所提供的光程长度差。
表54
  环形区域号   hmin   hmax   |ΔOPD1/λ1|   |ΔOPD2/λ1|   |ΔOPDc1/λ3|
  0   0.000   0.484
  1   0.484   0.714   5.21   2.56
  2   0.714   0.838   5.21   2.56
  3   0.838   0.925   5.21   2.00   2.56
  4   0.925   0.994   5.21   2.56
  5   0.994   1.050   5.21   2.56
  6   1.050   1.060   5.21   2.56
  7   1.060   1.099   2.00
  8   1.099   1.141   5.21   2.56
  9   1.141   1.179   5.21   2.56
  10   1.179   1.213   5.21   2.00   2.56
  11   1.213   1.244   5.21   2.56
  12   1.244   1.262   5.21   2.56
  13   1.262   1.272   2.00
  14   1.272   1.299   5.21   2.56
  15   1.299   1.324   5.21   2.56
  16   1.324   1.347   5.21   2.00   2.56
  17   1.347   1.369   5.21   2.56
  18   1.369   1.379   5.21   2.56
  19   1.379   1.389   2.00
  20   1.389   1.409   5.21   2.56
  21   1.409   1.428   5.21   2.56
  22   1.428   1.445   5.21   2.00   2.56
  23   1.445   1.462   5.21   2.56
  24   1.462   1.479   5.21   2.00   2.56
  25   1.479   1.494   5.21   2.56
  26   1.494   1.500   5.21   2.56
如表54中所示的，由每个台阶提供给第一激光束的光程长度差|ΔOPD1/λ1|和|ΔOPD2/λ1|分别是5.21和2.00。也即在这个例子中，条件(13)中的“N”设为“1”，而条件(21)中的“L”设为1。由每个台阶提供给第三激光束的光程长度差|ΔOPDs1/λ3|是2.56。因此，满足条件(13)、(17)、(18)、(21)和(22)。
表55示出在使用光盘D3时为检测聚焦误差信号而配置在光盘驱动器100B内的光学系统的数值配置。
表55
  表面号   r   d   n(790nm)   注释
  11   ∞   1.20   1.57307   光盘
  12   ∞   0.78
  13   5.008   1.50   1.50313   物镜
  14   -1.450   3.38
  15   ∞   3.20   1.51052   分束器
  16   ∞   5.00
  17   10.700   1.50   1.53653   耦合透镜
  18   -94.370   9.00
  19   ∞   2.20   1.51052   半透镜
  20   ∞   7.59
  21   ∞   -   光电接收器
在表55中，表面#11和#12代表光盘D3的记录表面和覆盖层，表面#13和#14代表物镜10B，表面#15和#16代表分束器42，表面#17和#18代表耦合透镜3C，表面#19和#20代表半透镜5C，而表面#21代表光电接收器6C。
图16示出当在光盘驱动器100B中使用光盘D3时由光电接收器6C检测到的聚焦误差信号。
如从图16中所能看出的那样，由第五例子的光电接收器6C所检测的聚焦误差信号具有形成为字母S形的适当波形。通过满足条件(15)和(16)，依照第五例子的光盘驱动器100能够防止聚焦误差信号的失真，并且由此适当地抑制了聚焦性能被劣化。
如从表45中能看出的那样，在依照第五例子的光盘驱动器100B中，(f1×M1)、(f2×M2)和(f3×M3)都是0.00。因此，对每个光盘D1到D3来说，在跟踪操作期间都能够避免出现像差。
图17A示出当在依照第五例子的光盘驱动器100B中使用第一激光束时引起的球面像差的图。图17B示出当在依照第五例子的光盘驱动器100B中使用第二激光束时引起的球面像差的图。图17C示出当在依照第五例子的光盘驱动器100B中使用第三激光束时引起的球面像差的图。如图17A到17C所示，对光盘D1到D3中的每个来说，球面像差得到适当的补偿，并且形成了合适的聚束光。
第六例子
依照第六例子的物镜10B具有第一区域，在该区域中形成了具有产生两类光程长度差的台阶的相移结构。在这个例子中，在第一区域的外面具有对预定波长起到孔径光阑作用的第二和第三区域。该相移结构形成于物镜10B的表面11B上。表56示出了依照第六例子的物镜10B的规格。
表56
  第一激光束   第二激光束   第三激光束
  设计波长(nm)   405   660   790
  焦距f(mm)   3.00   3.09   3.10
  NA   0.65   0.65   0.51
  放大率   0.000   0.000   0.000
表57示出当使用光盘D1(第一激光束)时光盘驱动器100B的数值配置，表58示出当使用光盘D2(第二激光束)时光盘驱动器100B的数值配置，表59示出当使用光盘D3(第三激光束)时光盘驱动器100B的数值配置。
表57
 表面号   r   d   n(405nm)   注释
 #0   2.81   光源
 #1   ∞   2.00   1.52972   衍射光栅
 #2   ∞   13.00
 #3   85.710   1.50   1.52469   耦合透镜
 #4   -10.550   1.00
 #5   ∞   4.10   1.52972   分束器
 #6   ∞   1.00
 #7   ∞   4.10   1.52972   分束器
 #8   ∞   3.07
 #9(1st区域)   1.856   1.90   1.52469   物镜
 #9(2nd区域)   1.886
 #9(3rd区域)   1.916
 #10   -7.313   1.56
  #11   ∞   0.60   1.62231   光盘
  #12   ∞   -
表58
 表面号   r   d   n(660nm)   注释
 #0   2.79   光源
 #1   ∞   2.00   1.51374   衍射光栅
 #2   ∞   13.00
 #3   101.820   1.50   1.54044   耦合透镜
 #4   -10.700   1.00
 #5   ∞   4.10   1.51374   分束器
 #6   ∞   1.00
 #7   ∞   4.10   1.51374   分束器
 #8   ∞   3.00
 #9(1st区域)   1.856   1.90   1.50635   物镜
 #9(2nd区域)   1.886
 #9(3rd区域)   1.916
 #10   -7.313   1.63
 #11   ∞   0.60   1.57961   光盘
 #12   ∞   -
表59
  表面号   r   d   n(790nm)   注释
  #0   2.79   光源
  #1   ∞   2.00   1.51052   衍射光栅
  #2   ∞   13.00
  #3   96.346   1.50   1.53653   耦合透镜
  #4   -10.675   5.00
  #5   ∞   4.10   1.51052   分束器
  #6   ∞   3.38
  #7(1st区域)   1.856   1.90   1.50313   物镜
  #7(2nd区域)   1.886
  #7(3rs区域)   1.916
  #8   -7.313   1.25
  #9   ∞   1.20   1.57307   光盘
  #10   ∞   -
在表57到59中，表面#0分别代表光源1A、1B和1C，表面#1和#2分别代表衍射光栅2A、2B和2C，而表面#3和#4分别代表耦合透镜3A、3B和3C。在表57和58中，表面#5和#6代表分束器41，表面#7和#8分别代表分束器42，表面#9和#10代表物镜10B的表面11B和12B，而表面#11和#12分别代表光盘D1和D2的覆盖层21和记录表面22。在表59中，表面#5和#6代表分束器42，表面#7和#8代表物镜10B的表面11B和12B，而表面#9和#10代表光盘D3的覆盖层21和记录表面22。
如从表56所能看出的那样，f1×NA1是1.95，而f2×NA2是2.01。因此，依照第六例子的光盘驱动器满足条件(24)。在这个例子中，第一区域对会聚第一到第三激光束中的每束都有贡献，第二区域具有对第三激光束起到孔径光阑作用的相移结构，而第三区域具有对第一和第三激光束起到孔径光阑作用的相移结构。每个区域的高度范围在下面标出。
第一区域：h≤1.580
第二区域：1.580＜h≤1.950
第三区域：1.950＜h≤2.010
耦合透镜3A到3C中每个的第二表面是非球面。物镜10B的表面11B和12B的每个都是非球面。表60示出在使用光盘D1时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表61示出在使用光盘D2时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。表62在使用光盘D3时所限定的非球面的圆锥系数和非球面系数。
表60
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.8520E-05   5.3350E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9(1st区域)   -0.6000   -7.2450E-04   -4.2100E-05   -8.5540E-05   4.3110E-06   -8.1806E-06
  9(2nd区域)   -0.6000   6.0530E-04   7.8500E-05   1.4030E-04   -4.8840E-05   -4.0300E-06
  9(3rd区域)   -0.6000   8.7170E-03   -5.0880E-03   1.5437E-03   -1.8853E-04   -5.0000E-09
  10   0.0000   2.1900E-02   -5.5600E-03   4.9880E-04   3.5810E-05   -8.3530E-06
表61
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.3130E-05   4.8300E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  9(1st区域)   -0.6000   -7.2450E-04   -4.2100E-05   -8.5540E-05   4.3110E-06   -8.1806E-06
  9(2nd区域)   -0.6000   6.0530E-04   7.8500E-05   1.4030E-04   -4.8840E-05   -4.0300E-06
  9(3rd区域)   -0.6000   8.7170E-03   -5.0880E-03   1.5437E-03   -1.8853E-04   -5.0000E-09
  10   0.0000   2.1900E-02   -5.5600E-03   4.9880E-04   3.5810E-05   -8.3530E-06
表62
  表面号   K   A4   A6   A8   A10   A12
  4   0.0000   7.4420E-05   4.8950E-07   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
  7(1st区域)   -0.6000   -7.2450E-04   -4.2100E-05   -8.5540E-05   4.3110E-06   -8.1806E-06
  7(2nd区域)   -0.6000   6.0530E-04   7.8500E-05   1.4030E-04   -4.8840E-05   -4.0300E-06
  7(3rd区域)   -0.6000   8.7170E-03   -5.0880E-03   1.5437E-03   -1.8853E-04   -5.0000E-09
  8   0.0000   2.1900E-02   -5.5600E-03   4.9880E-04   3.5810E-05   -8.3530E-06
表63示出应用到形成于物镜10B的表面11B上的相移结构的光程差函数的系数(P2i...)的值。在该例中，第一区域由两种类型的光程差函数进行限定。
表63
  (表面11)   P2   P4   P6   P8   P10   P12
  1st区域(i＝1) -2.7000E+00 -1.0650E+00 -7.2580E-02 -1.3460E-02 0.0000E+00 0.0000E+00
  1st区域(i＝2) 1.2400E+00 -3.8950E-01 -5.0000E-02 -4.0500E-03 0.0000E+00 0.0000E+00
  2nd区域   -3.7239E+00   -9.5450E-01   1.2440E-01   -3.8690E-02   0.0000E+00   0.0000E+00
  3rd区域   -1.0632E+01   -1.3610E-01   -2.4570E-01   0.0000E+00   0.0000E+00   0.0000E+00
表64示出对第一到第三激光束中的每束来说，衍射效率最大处的衍射级m。
表64
  衍射级m   第一激光束   第二激光束   第三激光束
  1st区域   3   2   2
  (i＝1)
  1st区域(i＝2) 2 1 1
  2nd区域   3   2   -
  3rd区域   3   -   -
如从表56和63所能看到的那样，条件(15)和(16)的项(也即(f1×P21)/(t3-t1))是-13.50。因此，第六例子满足条件(15)和(16)。
表65详细地示出了形成于物镜10B的表面11B上的相移结构的配置。在表65中，示出了每个环形区域的高度范围和对通过每个环形区域的第一或者第三激光束所提供的光程长度差。在表65中，|ΔOPDd1/λ2|代表由第二台阶类型对第二激光束提供的光程长度差。
表65
 *1   区域   hmin   hmax   |ΔOPD1/λ1|   |ΔOPD2/λ1|   |ΔOPDd1/λ2|   |ΔOPDc1/λ3|
  0   1   0.000   0.416
  1   0.416   0.683   3.00   1.78   1.47
  2   0.683   0.693   3.00   1.78   1.47
  3   0.693   0.845   2.00
  4   0.845   0.964   3.00   1.78   1.47
  5   0.964   1.060   3.00   1.78   1.47
  6   1.060   1.140   3.00   1.78   1.47
  7   1.140   1.208   3.00   1.78   1.47
  8   1.208   1.269   3.00   1.78   1.47
  9   1.269   1.323   3.00   1.78   1.47
  10   1.323   1.372   3.00   1.78   1.47
  11   1.372   1.399   3.00   1.78   1.47
  12   1.399   1.416   2.00
  13   1.416   1.457   3.00   1.78   1.47
  14   1.457   1.495   3.00   1.78   1.47
  15   1.495   1.530   3.00   1.78   1.47
  16   1.530   1.563   3.00   1.78   1.47
  17   1.563   1.580   3.00   1.78   1.47
  18   2   1.580   1.605   3.12   1.85
  19   1.605   1.639   3.12   1.85
  20   1.639   1.672   3.12   1.85
  21   1.672   1.702   3.12   1.85
  22   1.702   1.731   3.12   1.85
  23   1.731   1.758   3.12   1.85
  24   1.758   1.785   3.12   1.85
  25   1.785   1.809   3.12   1.85
  26   1.809   1.833   3.12   1.85
  27   1.833   1.856   3.12   1.85
  28   1.856   1.877   3.12   1.85
  29   1.877   1.898   3.12   1.85
  30   1.898   1.918   3.12   1.85
  31   1.918   1.937   3.12   1.85
  32   1.937   1.950   3.12   1.85
  33   3   1.950   1.954   1.00
  34   1.954   1.959   1.00
  35   1.959   1.964   1.00
  36   1.964   1.968   1.00
  37   1.968   1.972   1.00
  38   1.972   1.977   1.00
  39   1.977   1.981   1.00
  40   1.981   1.985   1.00
  41   1.985   1.990   1.00
  42   1.990   1.994   1.00
  43   1.994   1.998   1.00
  44   1.998   2.002   1.00
  45   2.002   2.006   1.00
  46   2.006   2.010   1.00
*1：环形区域的号码
由于第六例子的物镜10B的阿贝数νd是58。另外，如表65所示，由每个台阶提供给第一激光束的光程长度差|ΔOPD1/λ1|和|ΔOPD2/λ1|分别是3.00和2.00。也即，在这个例子中，条件(13)中的“N”设为1，条件(21)中的“L”设为1。由第一类台阶提供给第三激光束的光程长度差|ΔOPDc1/λ3|是1.47。因此，满足条件(13)、(17)、(18)、(21)和(22)。
光程长度差|ΔOPDd1/λ2|在第二区域和第三区域之间是不同的。在第三区域内的光程长度差|ΔOPDd1/λ2|是1.00。也即，第三区域具有由与限定第二区域的光程差函数不同的光程差函数所限定的相移结构。可以理解，在第三区域内的相移结构仅仅对第二激光束的会聚有贡献。
表66示出在使用光盘D3时为检测聚焦误差信号而配置在光盘驱动器100B内的光学系统的数值配置。
表66
  表面No.   r   d   n(790nm)   注释
  11   ∞   1.20   1.57307   光盘
  12   ∞   1.25
  13   7.313   1.90   1.50313 物镜
  14(1st区域)   -1.856   3.38
  14(2nd区域)   -1.856
  14(3rd区域)   -1.856
  15   ∞   4.10   1.51052   分束器
  16   ∞   5.00
  17   10.675   1.50   1.53653   耦合透镜
  18   -96.346   9.00
  19   ∞   2.20   1.51052   半透镜
  20   ∞   7.58
  21   ∞   -   光电接收器
在表66中，表面#11和#12代表光盘D3的记录表面和覆盖层，表面#13和#14代表物镜10B，表面#15和#16代表分束器42，表面#17和#18代表耦合透镜3C，表面#19和#20代表半透镜5C，而表面#21代表光电接收器6C。
图18示出当在光盘驱动器100B中使用光盘D3时由光电接收器6C检测到的聚焦误差信号。
如从图18中所能看出的那样，由第六例子的光电接收器6C所检测的聚焦误差信号具有形成为字母S形的波形。通过满足条件(14)和(15)，依照第六例子的光盘驱动器100B能够防止聚焦误差信号的失真，并且由此适当地抑制了聚焦性能被劣化。
如从表56中能看出的那样，在依照第六例子的光盘驱动器100B中，(f1×M1)、(f2×M2)和(f3×M3)都是0.00。因此，对每个光盘D1到D3来说，在跟踪操作期间都能够避免出现像差。
图19A示出当在依照第六例子的光盘驱动器100B中使用第一激光束时引起的球面像差的图。图19B示出当在依照第六例子的光盘驱动器100B中使用第二激光束时引起的球面像差的图。图19C示出当在依照第六例子的光盘驱动器100B中使用第三激光束时引起的球面像差的图。如图19A到19C所示，球面像差得到适当的补偿，并且在光盘D1到D3的记录表面的每个上形成了合适的聚束光。
尽管已经相当详细地参照本发明的一些优选实施例对本发明进行了描述，但是也可以有其他的实施例。
依照本发明的透镜的配置不限于上述例子中所描述的数值配置。例如，光盘驱动器可以采用包括多于一个光学元件的物镜系统。如果物镜系统由多于一个的光学元件形成，那么在物镜系统内的光学元件可以在其两个表面上都设置相移结构。
可以这样配置光盘驱动器，即，使得由光源1A、1B和1C发射的第一到第三激光束经由公共的耦合透镜而被引到光盘的记录表面。这里，如果将发射第一激光束的光源1A和发射第二激光束的光源1B安装在同一印刷电路板上(也即，将光源1A和1B放在距公共耦合透镜相等距离处)，那么需要使第一和第二激光束的至少其一作为会聚或者发散光束入射到物镜上，因为耦合透镜(3A、3B和3C)的焦距随因波长差引起折射率的改变而改变。然而，即使采用这样的配置，由上述例子所实现的优点仍然能够通过将放大率减小到足够低的程度(也即，定位物镜以满足条件(7)和(8)而获得)。

Claims (42)

1.一种光盘驱动器，其用于通过选择性地使用包括第一、第二和第三光束的三种光束之一将信息记录到三种类型的光盘上和/或从其上再现信息，这三种类型的光盘包括具有最高记录密度的第一光盘、具有第二高记录密度的第二光盘和具有最低记录密度的第三光盘，
该光盘驱动器包括物镜，
该物镜的至少一个表面包括台阶结构，其具有多个共心的折射表面区域，并且在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供光程长度差，
其中，当第三激光束通过该物镜时，该物镜产生会聚到第三光盘的记录表面的正常衍射级光以及会聚到偏离于第三光盘的记录表面的点的不想要的衍射级光，
其中，从正常衍射级光会聚的点到不想要的衍射级光会聚的点的距离大于或者等于当对第三光盘实施记录操作或者再现操作时得到的聚焦误差信号的捕捉范围的两倍。
2.如权利要求1所述的光盘驱动器，其中：
该台阶结构具有为第一激光束提供基本上等于第一激光束波长的奇数倍的光程长度差的台阶；
该台阶结构具有将第三激光束会聚到第三光盘的记录表面的区域；并且
在该区域内设置近轴功率分量，以使不想要的衍射级光会聚的点从第三光盘的记录表面偏离。
3.如权利要求2所述的光盘驱动器，
其中，当用λ1(nm)表示第一激光束的波长，用ΔOPD(nm)表示由每个台阶为第一激光束所提供的光程长度差时，该台阶结构满足条件：
2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30                             ……(1)
其中N代表整数，
其中，当将定义该台阶结构的光程差函数用下面的方程表示：
φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ             ……(2)
其中P2、P4和P6...是第二、第四、第六...级的系数，h代表距光轴的高度，m代表在衍射效率最大处的衍射级，而λ代表所用激光束的工作波长时，该物镜满足条件：
-20.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜0.00                            ……(3)
其中f1代表使用第一激光束时所限定的物镜的焦距，而t1和t3(其中t1＜t3)分别代表第一和第三光盘的覆盖层的厚度。
4.如权利要求3所述的光盘驱动器，其中，该物镜满足条件：
-15.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜-2.50                           ……(4)。
5.一种光盘驱动器，其用于通过选择性地使用包括第一、第二和第三光束的三种光束之一将信息记录到三种类型的光盘上和/或从其上再现信息，这三种类型的光盘包括具有最高记录密度的第一光盘、具有第二高记录密度的第二光盘和具有最低记录密度的第三光盘，
该光盘驱动器包括物镜，
当分别用λ1(nm)、λ2(nm)和λ3(nm)表示第一到第三光束的波长时，满足关系式λ1＜λ2＜λ3，
当用NA1表示将信息记录到第一光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径，用NA2表示将信息记录到第二光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径，用NA3表示将信息记录到第三光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径时，满足关系式NA1＞NA3和NA2＞NA3，
当用t1表示需要使用第一光束的第一光盘的覆盖层的厚度，用t2表示需要使用第二光束的第二光盘的覆盖层的厚度，用t3表示需要使用第三光束的第三光盘的覆盖层的厚度时，满足t1≌0.6mm，t2≌0.6mm和t3≌1.2mm，
第一和第二光束中的每束以基本准直的光束入射到该物镜上，第三光束以发散光束入射到该物镜上，
该物镜的至少一个表面包括将第三光束会聚到第三光盘的记录表面的第一区域，
第一区域包括台阶结构，该台阶结构具有多个共心的折射表面区域、并且在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供光程长度差，
其中，在第一区域内，该台阶结构的至少一部分边界满足条件：
2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30                             ……(1)
其中N代表整数，ΔOPD(nm)代表由第一区域的该至少一部分边界为第一光束提供的光程长度差，
其中，当将定义该台阶结构的光程差函数(h)用方程表示：
φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ             ……(2)
其中P2、P4和P6...是第二、第四、第六...级的系数，h代表距光轴的高度，m代表衍射效率最大处的衍射级，λ代表所用光束的工作波长时，该物镜满足条件：
-20.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜0.00                            ……(3)
其中f1代表使用第一光束时所限定的物镜的焦距。
6.如权利要求5所述的光盘驱动器，其中，该物镜还满足条件：
-15.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜-2.50                      ……(4)。
7.如权利要求5所述的光盘驱动器，
其中，该物镜是单个元件透镜，其阿贝数满足条件：
40≤νd≤80                                           ……(5)，
其中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD/λ1|＜3.30                              ……(6)，
其中，当分别用f1和M1表示使用第一光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f2和M2表示使用第二光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f3和M3表示使用第三光盘时该物镜的焦距和放大率时，该光盘驱动器满足下面的条件：
-0.02＜f1×M1＜0.02                                  ……(7)，
-0.02＜f2×M2＜0.02                                  ……(8)，和
-0.12＜f3×M3＜-0.04                                 ……(9)。
8.如权利要求4所述的光盘驱动器，
其中，该物镜是单个元件透镜，其阿贝数满足条件：
20≤νd＜40                                           ……(10)，
其中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD/λ1|＜3.30                              ……(6)，
其中，当分别用f1和M1表示使用第一光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f2和M2表示使用第二光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f3和M3表示使用第三光盘时该物镜的焦距和放大率时，该光盘驱动器满足下面的条件：
-0.02＜f1×M1＜0.02                                  ……(7)，
-0.02＜f2×M2＜0.02                                  ……(8)，和
-0.38＜f3×M3＜-0.30                                 ……(11)。
9.如权利要求7的光盘驱动器，其中，该物镜满足条件：
1.32＜|ΔOPDc/λ3|＜1.62                             ……(12)
其中ΔOPDc(nm)代表由该台阶结构内的每个台阶为第三激光束提供的光程长度差。
10.如权利要求5所述的光盘驱动器，其中：
该物镜包括第二区域，其形成于第一区域的外面、并且配置成分别将第一和第二光束会聚到第一和第二光盘的记录表面上，并且对会聚第三光束没有贡献；
第二区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；和
由第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于由第一区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
11.如权利要求10的光盘驱动器，其中：
该光盘驱动器满足条件：
f1×NA1＞f2×NA2                                     ……(23)；
该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面、并且配置成仅将第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，而对会聚第二和第三光束没有贡献；
第三区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；
由第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于由第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
12.如权利要求10所述的光盘驱动器，其中：
该光盘驱动器满足条件：
f1×NA1＜f2×NA2                                     ……(24)；
该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面、并且配置成仅将第二光束会聚到第二光盘的记录表面上，并且对会聚第一和第三光束没有贡献；
第三区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；
由第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于由第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
13.一种光盘驱动器，其用于通过选择性地使用包括第一、第二和第三光束的三种光束之一将信息记录到三种类型的光盘上和/或从其上再现信息，这三种类型的光盘包括具有最高记录密度的第一光盘、具有第二高记录密度的第二光盘和具有最低记录密度的第三光盘，
该光盘驱动器包括物镜，
第一到第三光束中的每束以基本准直的光束入射到物镜上，
当分别用λ1(nm)、λ2(nm)和λ3(nm)表示第一到第三光束的波长时，满足关系式λ1＜λ2＜λ3，
当用NA1表示将信息记录到第一光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径，用NA2表示将信息记录到第二光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径，用NA3表示将信息记录到第三光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径时，满足关系式NA1＞NA3和NA2＞NA3，
当用t1表示需要使用第一光束的第一光盘的覆盖层的厚度，用t2表示需要使用第二光束的第二光盘的覆盖层的厚度，用t3表示需要使用第三光束的第三光盘的覆盖层的厚度时，满足t1≌0.6mm，t2≌0.6mm和t3≌1.2mm，
该物镜的至少一个表面包括将第三光束会聚到第三光盘的记录表面上的第一区域，
第一区域包括台阶结构，该台阶结构具有多个共心的折射表面区域、并且在这多个共心的折射表面区域的相邻区域之间形成至少两类台阶，该至少两类台阶为入射光束提供不同的光程长度差，
其中，在第一区域内，该两类台阶中的至少一个台阶类型满足条件：
2N+0.70＜|ΔOPD1/λ1|＜2N+1.30                       ……(13)
其中ΔOPD1(nm)代表由该至少一个台阶为第一光束提供的光程长度差，而N代表整数，
其中，当该台阶结构由至少两类光程差函数限定，该函数表示为：
φi(h)＝(P2ih2+P4ih4+P6ih6+P8ih8+P10ih10+P12ih12)mλ ……(14)
其中i(h)代表第i光程差函数(i：整数)，P2i、P4i和P6i......是第i光程差函数的第二、第四、第六......级的系数，h代表距光轴的高度，m代表入射光束的衍射效率最大处的衍射级，λ代表入射光束的工作波长时，对第一光程差函数满足条件：
-20.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜0.00                      ……(15)
其中f1代表该物镜对第一光束的波长的焦距。
14.如权利要求13所述的光盘驱动器，
其中，对于第一光程差函数，该物镜满足条件：
-15.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜-2.50                     ……(16)。
15.如权利要求13所述的光盘驱动器，
其中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD1/λ1|＜3.30                             ……(17)。
16.如权利要求15所述的光盘驱动器，
其中，该物镜满足条件：
1.32＜|ΔOPDc1/λ3|＜1.62                            ……(18)
其中ΔOPDc1(nm)代表该台阶结构内的每个台阶为第三激光束提供的光程长度差。
17.如权利要求13所述的光盘驱动器，
其中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
4.70＜|ΔOPD1/λ1|＜5.30                             ……(19)。
18.如权利要求17所述的光盘驱动器，
其中，该物镜满足条件：
2.30＜|ΔOPDc1/λ3|＜2.60                            ……(20)
其中OPDc1(nm)代表第一区域内的台阶结构为第三光束提供的光程长度差。
19.如权利要求13所述的光盘驱动器，
其中，当用ΔOPD2(nm)表示由该至少两类台阶中不同于该至少一个台阶的另一个台阶为第一光束提供的光程长度差时，该物镜满足条件：
2L-0.20＜|ΔOPD2/λ1|＜2L+0.20                       ……(21)
其中L是整数。
20.如权利要求19所述的光盘驱动器，
其中，该物镜满足条件：
1.80＜|ΔOPD2/λ1|＜2.20                             ……(22)。
21.如权利要求13所述的光盘驱动器，其中：
该物镜包括第二区域，其形成于第一区域的外面、并且配置成分别将第一和第二光束会聚到第一和第二光盘的记录表面上，并且对会聚第三光束没有贡献；
第二区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；和
由第二区域内的每个台阶为第一光束提供的光程长度差的绝对值不同于|ΔOPD2/λ1|，其中ΔOPD2(nm)是由该至少两类台阶中不同于该至少一个台阶的另一个台阶为第一光束提供的光程长度差。
22.如权利要求21所述的光盘驱动器，其中：
该光盘驱动器满足条件：
f1×NA1＞f2×NA2                                     ……(23)
该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面、并且配置成仅将第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对会聚第二和第三光束没有贡献；
第三区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；
由第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于由第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
23.如权利要求21所述的光盘驱动器，其中：
该光盘驱动器满足条件：
f1×NA1＜f2×NA2                                     ……(24)
该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面、并且配置成仅将第二光束会聚到第二光盘的记录表面上，并且对会聚第一和第三光束没有贡献；
第三区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；
由第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于由第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
24.一种用于光盘驱动器的物镜，该光盘驱动器用于通过选择性地使用包括第一、第二和第三光束的三种光束之一将信息记录到三种类型的光盘上和/或从其上再现信息，这三种类型的光盘包括具有最高记录密度的第一光盘、具有第二高记录密度的第二光盘和具有最低记录密度的第三光盘，
当分别用λ1(nm)、λ2(nm)和λ3(nm)表示第一到第三光束的波长时，满足关系式λ1＜λ2＜λ3，
当用NA1表示将信息记录到第一光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径，用NA2表示将信息记录到第二光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径，用NA3表示将信息记录到第三光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径时，满足关系式NA1＞NA3和NA2＞NA3，
当用t1表示需要使用第一光束的第一光盘的覆盖层的厚度，用t2表示需要使用第二光束的第二光盘的覆盖层的厚度，用t3表示需要使用第三光束的第三光盘的覆盖层的厚度时，满足t1≌0.6mm，t2≌0.6mm和t3≌1.2mm，
第一和第二光束中的每束以基本准直的光束入射到该物镜上，第三光束以发散光束入射到该物镜上，
该物镜的至少一个表面包括将第三光束会聚到第三光盘的记录表面上的第一区域，
第一区域包括台阶结构，其具有多个共心的折射表面区域、并且在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供光程长度差，
其中，在第一区域内，该台阶结构的至少一部分边界满足条件：
2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30                        ……(1)
其中N代表整数，而ΔOPD(nm)代表由第一区域的该至少一部分边界为第一光束提供的光程长度差，
其中，当将定义该台阶结构的光程差函数(h)用方程表示：
φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ        ……(2)
其中P2、P4和P6......是第二、第四、第六......级的系数，h代表距光轴的高度，m代表衍射效率最大处的衍射级，λ代表所用光束的工作波长时，该物镜满足条件：
-20.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜0.00                       ……(3)
其中f1代表使用第一光束时限定的物镜的焦距。
25.如权利要求24所述的物镜，其中，该物镜还满足条件：
-15.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜-2.50                      ……(4)。
26.如权利要求24所述的物镜，
其中，该物镜是单个元件透镜，其阿贝数满足条件：
40≤νd≤80                                           ……(5)，
其中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD/λ1|＜3.30                              ……(6)，
其中，当分别用f1和M1表示使用第一光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f2和M2表示使用第二光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f3和M3表示使用第三光盘时该物镜的焦距和放大率时，该光盘驱动器满足下面的条件：
-0.02＜f1×M1＜0.02                                  ……(7)，
-0.02＜f2×M2＜0.02                                  ……(8)，
和
-0.12＜f3×M3＜-0.04                                 ……(9)。
27.如权利要求24所述的物镜，
其中，该物镜是单个元件透镜，其阿贝数满足条件：
20≤νd＜40                                           ……(10)，
其中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD/λ1|＜3.30                              ……(6)，
其中，当分别用f1和M1表示使用第一光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f2和M2表示使用第二光盘时该物镜的焦距和放大率，分别用f3和M3表示使用第三光盘时该物镜的焦距和放大率时，该光盘驱动器满足下面的条件：
-0.02＜f1×M1＜0.02                                  ……(7)，
-0.02＜f2×M2＜0.02                                  ……(8)，和
-0.38＜f3×M3＜-0.30                                 ……(11)。
28.如权利要求26所述的物镜，
其中，该物镜满足条件：
1.32＜|ΔOPDc/λ3|＜1.62                             ……(12)
其中ΔOPDc(nm)代表由该台阶结构内的每个台阶为第三激光束提供的光程长度差。
29.如权利要求24所述的物镜，其中：
该物镜包括第二区域，其形成于第一区域的外面、并且配置成分别将第一和第二光束会聚到第一和第二光盘的记录表面上，并且对会聚第三光束没有贡献；
第二区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；和
由第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于由第一区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
30.如权利要求29的物镜，其中：
该光盘驱动器满足条件：
f1×NA1＞f2×NA2                                     ……(23)；
该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面、并且配置成仅将第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对会聚第二和第三光束没有贡献；
第三区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；
由第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于由第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
31.如权利要求29所述的物镜，其中：
该光盘驱动器满足条件：
f1×NA1＜f2×NA2                                     ……(24)；
该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面、并且配置成仅将第二光束会聚到第二光盘的记录表面上，并且对会聚第一和第三光束没有贡献；
第三区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；
由第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于由第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
32.一种用于光盘驱动器的物镜，该光盘驱动器用于通过选择性地使用包括第一、第二和第三光束的三种光束之一将信息记录到三种类型的光盘上和/或从其上再现信息，这三种类型的光盘包括具有最高记录密度的第一光盘、具有第二高记录密度的第二光盘和具有最低记录密度的第三光盘，
第一到第三光束中的每束以基本准直的光束入射到物镜上，
当分别用λ1(nm)、λ2(nm)和λ3(nm)表示第一到第三光束的波长时，满足关系式λ1＜λ2＜λ3，
当用NA1表示将信息记录到第一光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径，用NA2表示将信息记录到第二光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径，用NA3表示将信息记录到第三光盘上或者从其上再现信息所必需的数值孔径时，满足关系式NA1＞NA3和NA2＞NA3，
当用t1表示需要使用第一光束的第一光盘的覆盖层的厚度，用t2表示需要使用第二光束的第二光盘的覆盖层的厚度，用t3表示需要使用第三光束的第三光盘的覆盖层的厚度时，满足t1≌0.6mm，t2≌0.6mm和t3≌1.2mm，
该物镜的至少一个表面包括将第三光束会聚到第三光盘的记录表面上的第一区域，
第一区域包括台阶结构，其具有多个共心的折射表面区域、并且在这多个共心的折射表面区域的相邻区域之间形成至少两类台阶，该至少两类台阶为入射光束提供不同的光程长度差，
其中，在第一区域内，该两类台阶中的至少一个台阶类型满足条件：
2N+0.70＜|ΔOPD1/λ1|＜2N+1.30                       ……(13)
其中ΔOPD1(nm)代表由该至少一个台阶为第一光束提供的光程长度差，而N代表整数，
其中，当该台阶结构由至少两类光程差函数限定，该函数表示为：
φi(h)＝(P2ih2+P4ih4+P6ih6+P8ih8+P10ih10+P12ih12)mλ ……(14)
其中i(h)代表第i光程差函数(i：整数)，P2i、P4i和P6i......是第i光程差函数的第二、第四、第六...级的系数，h代表距光轴的高度，m代表入射光束的衍射效率最大处的衍射级，λ代表入射光束的工作波长时，对第一光程差函数满足条件：
-20.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜0.00                      ……(15)
其中f1代表该物镜对第一光束的波长的焦距。
33.如权利要求32所述的物镜，
其中，对于第一光程差函数，该物镜满足条件：
-15.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜-2.50                     ……(16)。
34.如权利要求32所述的物镜，
其中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
2.70＜|ΔOPD1/λ1|＜3.30                             ……(17)。
35.如权利要求34所述的物镜，
其中，该物镜满足条件：
1.32＜|ΔOPDc1/λ3|＜1.62                            ……(18)
其中ΔOPDc1(nm)代表由该台阶结构内的每个台阶为第三激光束提供的光程长度差。
36.如权利要求32所述的物镜，
其中，第一区域内的该台阶结构满足条件：
4.70＜|ΔOPD1/λ1|＜5.30                             ……(19)。
37.如权利要求36所述的物镜，
其中，该物镜满足条件：
2.30＜|ΔOPDc1/λ3|＜2.60                            ……(20)
其中OPDc1(nm)代表由第一区域内的台阶结构为第三光束提供的光程长度差。
38.如权利要求32所述的物镜，
其中，当用ΔOPD2(nm)表示由该至少两类台阶中不同于该至少一个台阶的另一个台阶为第一光束提供的光程长度差时，该物镜满足条件：
2L-0.20＜|ΔOPD2/λ1|＜2L+0.20                       ……(21)
其中L是整数。
39.如权利要求38所述的物镜，
其中，该物镜满足条件：
1.80＜|ΔOPD2/λ1|＜2.20                             ……(22)。
40.如权利要求32所述的物镜，其中：
该物镜包括第二区域，其形成于第一区域的外面、并且配置成分别将第一和第二光束会聚到第一和第二光盘的记录表面上，并且对会聚第三光束没有贡献；
第二区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；和
由第二区域内的每个台阶为第一光束提供的光程长度差的绝对值不同于|ΔOPD2/λ1|，其中ΔOPD2(nm)是由该至少两类台阶中不同于该至少一个台阶的另一个台阶为第一光束提供的光程长度差。
41.如权利要求40所述的物镜，其中：
该光盘驱动器满足条件：
f1×NA1＞f2×NA2                                     ……(23)
该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面、并且配置成仅将第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对会聚第二和第三光束没有贡献；
第三区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；以及
由第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于由第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
42.如权利要求40所述的物镜，其中：
该物镜满足条件：
f1×NA1＜f2×NA2                                     ……(24)
该物镜包括第三区域，其形成于第二区域的外面、并且配置成仅将第二光束会聚到第二光盘的记录表面上，并且对会聚第一和第三光束没有贡献；
第三区域在形成于相邻折射表面区域之间的每个台阶处为入射光束提供至少一光程长度差；以及
由第三区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值不同于由第二区域内的每个台阶提供的光程长度差的绝对值。
CN200610159942XA 2005-09-28 2006-09-28 光盘驱动器及其物镜 Expired - Fee Related CN1941121B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-282361 2005-09-28
JP2005282361 2005-09-28
JP2005282361 2005-09-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1941121A true CN1941121A (zh) 2007-04-04
CN1941121B CN1941121B (zh) 2010-12-29

Family

ID=37893765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200610159942XA Expired - Fee Related CN1941121B (zh) 2005-09-28 2006-09-28 光盘驱动器及其物镜

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7839752B2 (zh)
CN (1) CN1941121B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103858162A (zh) * 2012-08-09 2014-06-11 松下电器产业株式会社 光学头、物镜、光盘装置、计算机、光盘播放器及光盘刻录机

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4849939B2 (ja) * 2006-04-10 2012-01-11 Ｈｏｙａ株式会社 光情報記録再生装置
US20080130465A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-05 Pentax Corporation Objective Optical System and Optical Information Recording/Reproducing Device Having the Same
JP5199655B2 (ja) * 2007-12-12 2013-05-15 Ｈｏｙａ株式会社 光情報記録再生装置用対物レンズおよび光情報記録再生装置
JP2009199707A (ja) * 2008-01-22 2009-09-03 Hoya Corp 光情報記録再生装置用対物光学系、および光情報記録再生装置
JP5520197B2 (ja) * 2009-11-20 2014-06-11 Ｈｏｙａ株式会社 光情報記録再生装置用対物光学系、及び光情報記録再生装置
JP5647547B2 (ja) * 2010-03-19 2014-12-24 Hoya株式会社 光情報記録再生装置用対物光学系、及び光情報記録再生装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3677342B2 (ja) 1996-02-23 2005-07-27 松下電器産業株式会社 光ヘッド装置および光ディスク装置
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
JP4300914B2 (ja) 2002-12-18 2009-07-22 コニカミノルタホールディングス株式会社 光ピックアップ装置及び光学素子
KR100524951B1 (ko) * 2003-03-07 2005-11-01 삼성전자주식회사 이득 선택 스위치가 없는 광픽업의 ｆｐｄ와 그를포함하는 광픽업 장치 및 광 기록 재생 기기
EP1744309A4 (en) * 2004-04-27 2008-08-13 Konica Minolta Opto Inc LENS LENS AND OPTICAL SCANNER
JP2006012218A (ja) * 2004-06-22 2006-01-12 Konica Minolta Opto Inc 集光光学素子及び光ピックアップ装置
US8116187B2 (en) * 2004-12-01 2012-02-14 Hoya Corporation Design method of optical element and optical element through which a plurality of light beams having different design wavelengths pass

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103858162A (zh) * 2012-08-09 2014-06-11 松下电器产业株式会社 光学头、物镜、光盘装置、计算机、光盘播放器及光盘刻录机
CN103858162B (zh) * 2012-08-09 2017-04-26 松下知识产权经营株式会社 光学头、物镜、光盘装置、计算机、光盘播放器及光盘刻录机

Also Published As

Publication number Publication date
US20070070860A1 (en) 2007-03-29
CN1941121B (zh) 2010-12-29
US7839752B2 (en) 2010-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1185636C (zh) 光学拾取装置、物镜和对光记录介质再现及/或记录的装置
CN1295694C (zh) 光学拾取装置以及记录和/或再现装置
CN1224968C (zh) 光学头装置、记录/再现装置、光学元件及信息记录/再现方法
CN1286407A (zh) 用于光学拾取的物镜和光学拾取装置
CN1896773A (zh) 光盘驱动器及其物镜
CN1540646A (zh) 光拾取装置、光信息记录再现装置、扩束透镜、耦合透镜和色差校正用光学元件
CN1351337A (zh) 物镜、聚光光学系统、光拾取装置及记录/再现装置
CN1707649A (zh) 光拾取装置
CN1877716A (zh) 物镜和光学信息读取/写入装置
CN1655258A (zh) 光拾取器装置及光拾取器装置用衍射光学元件
CN1351270A (zh) 光拾波装置的物镜及光拾波装置
CN1685407A (zh) 光学元件、物镜光学元件及光学拾取器
CN1941121A (zh) 光盘驱动器及其物镜
CN1655256A (zh) 光拾取装置及光信息记录再现装置
CN1678935A (zh) 光学拾取设备的物镜、光学拾取设备和光学信息记录/再现设备
CN1244918C (zh) 拾光装置
CN1715985A (zh) 物镜和光学拾取装置
CN1716404A (zh) 聚光光学元件和光拾取装置
CN1571038A (zh) 光拾取装置用物镜、光拾取装置和光信息记录再现装置
CN1603878A (zh) 光拾取光学系统、光拾取装置和光信息记录再现装置
CN1684164A (zh) 物镜和光拾取装置
CN1308939C (zh) 光学头的跟踪误差检测方法及光学头装置
CN1609969A (zh) 光头装置和光学式信息记录或再现装置
CN1993749A (zh) 光拾取装置以及光信息记录介质的记录·再现装置
CN1764959A (zh) 衍射光学元件、对物光学系统、光拾取装置及光信息记录再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20080919

Address after: Japan Tokyo Shinjuku fall two chome 7 No. 5

Applicant after: Hoya Corp.

Address before: Tokyo, Japan, Banqiao District, the former wild Ting, 2 Ding mu, 36 times, No. 9

Applicant before: KANARS DATA CORP

C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160216

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: KONICA MINOLTA,Inc.

Address before: Japan Tokyo Shinjuku fall two chome 7 No. 5

Patentee before: Hoya Corp.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101229

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee