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物鏡、光拾取裝置及光信息記錄再生裝置的制作方法

文檔序號:6769040閱讀:198來源:國知局
專利名稱:物鏡、光拾取裝置及光信息記錄再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及能夠?qū)Σ煌N類的光盤互換可能地進行信息記錄及/或再生(記錄/ 再生)的光拾取裝置、物鏡及光信息記錄再生裝置。
背景技術(shù)
近年來,在光拾取裝置中,作為用來再生光盤上記錄的信息以及向光盤記錄信息 的光源,所使用的激光光源的短波長化有所進展,例如,藍紫色半導體激光等波長390 420nm的激光光源已經(jīng)實用化。使用這些藍紫色激光光源的話,在使用與DVD (數(shù)字通用盤) 相同數(shù)值孔徑(NA)的物鏡時,對直徑12cm的光盤能夠記錄15 20GB的信息,將物鏡的NA 提高到0. 85時,對直徑12cm的光盤能夠記錄23 25GB的信息。作為使用上述ΝΑΟ. 85物鏡的光盤例子,可以舉出BD (藍光光盤)。因為起因于光 盤歪斜(skew)發(fā)生的彗形像差增大,所以,BD的保護基板設(shè)計得比DVD還要薄(相對于DVD 的0. 6mm來說只有0. Imm),由此來降低歪斜引起的像差量。但是,僅僅能夠?qū)D正確地記錄/再生信息的話,作為光盤播放/錄制機(光信 息記錄再生裝置)產(chǎn)品的價值來說還不充分??紤]到現(xiàn)在有記錄著多種多樣信息的DVD和 CD (小型盤)出售之現(xiàn)況,那么,只能夠?qū)D記錄/再生信息是不夠的,對例如用戶持有的 DVD和CD也能夠同樣正確地記錄/再生信息,是提高作為BD用光盤播放/錄制機產(chǎn)品價值 的必然所至。出于這種背景,希望搭載于BD用的光盤播放/錄制機中的光拾取裝置,既對 BD、DVD且⑶的任何一種維持互換性,又具有能夠確切地記錄/再生信息的性能。作為既對BD、DVD且⑶的任何一種維持互換性,又能夠確切地記錄/再生信息的 方法,可以考慮根據(jù)記錄/再生的光盤的記錄密度,選擇性地切換BD用的光學系統(tǒng)、DVD和 CD用的光學系統(tǒng)之方法,但是因為需要多個光學系統(tǒng),所以不利于小型化,另外成本上升。因此,為了簡化光拾取裝置結(jié)構(gòu),實現(xiàn)低成本,優(yōu)選在具有互換性的光拾取裝置中 也使BD用的光學系統(tǒng)和DVD、CD用的光學系統(tǒng)通用,以盡量減少構(gòu)成光拾取裝置的光學部 件數(shù)。然而,使對著光盤配置的物鏡通用化,這對簡化光拾取裝置結(jié)構(gòu)和降低成本來說是最 有利。為了得到對記錄/再生波長相互不同的多種光盤通用的物鏡,必須在物鏡上形成具 有球面像差的波長依存性的衍射構(gòu)造。通用于BD、DVD、⑶3種光盤的物鏡,必須能夠與BD、DVD、⑶所需的數(shù)值孔徑相對 應(yīng)。例如,所需數(shù)值孔徑大的BD時,使穿過物鏡有效光學面幾乎整個區(qū)域的光束聚光于BD 的信息記錄面上,而在所需數(shù)值孔徑小的CD時,是使穿過物鏡中央附近區(qū)域的光束聚光于 CD的信息記錄面上,但有必要使穿過其外側(cè)區(qū)域的光束不聚光于CD的信息記錄面上地作 為耀斑分散。因此,通用于BD、DVD、CD3種光盤的物鏡如圖1所示,其光學面被分割成同心 圓狀的3個區(qū)域(聚光BD、DVD、⑶用光束的中央?yún)^(qū)域CN、聚光BD和DVD用光束的中間區(qū) 域MD、聚光BD用光束的周邊區(qū)域0T),有必要使在各個區(qū)域中顯示不同光學性能舉動。但是,已經(jīng)知道,要使特定的2波長在上述物鏡的中央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域不發(fā)生相 位偏差地維持光學性能是困難的。此,專利文獻1中記載了一種物鏡和搭載了該物鏡的光拾取裝置,其中,通過使 中央?yún)^(qū)域上重疊的二個基礎(chǔ)構(gòu)造的衍射次數(shù),與中間區(qū)域上重疊的二個基礎(chǔ)構(gòu)造的衍射次 數(shù)相同,從而解消了中央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域之間的相位偏差問題。但是,根據(jù)專利文獻1實施例中記載的HD DVD,DVD及⑶互換物鏡的設(shè)計,設(shè)計了 BD、DVD及CD互換物鏡,卻發(fā)現(xiàn)CD使用時總有不要光對聚光斑點產(chǎn)生不良影響,難以進行 良好的信息記錄/再生。先行技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 特開2008-293630號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明欲解決的課題本發(fā)明以解決上述課題為目的,目的在于提供一種光拾取裝置、光信息記錄再生 裝置以及適用于它們的物鏡,其中,能夠用通用的物鏡進行BD、DVD及CD3種光盤的互換,并 且防止在中央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域之間產(chǎn)生相位偏差,而且CD使用時沒有不要光對聚光斑點 產(chǎn)生不良影響,能夠進行安定的信息記錄/再生。用來解決課題的手段技術(shù)方案1記載的物鏡,是用于具有射出第1波長λ 1之第1光束的第1光源、射 出第2波長λ 2 ( λ 2 > λ 1)之第2光束的第2光源、射出第3波長λ 3 ( λ 3 > λ 2)之第3 光束的第3光源,且用所述第1光束進行具有厚度為tl之保護基板的第1光盤的信息記錄 及/或再生、用所述第2光束進行具有厚度為t2(tl < t2)之保護基板的第2光盤的信息 記錄及/或再生、用所述第3光束進行具有厚度為t3(t2 < t3)之保護基板的第3光盤的 信息記錄及/或再生之光拾取裝置的物鏡,其特征在于,所述物鏡的光學面至少備有中央 區(qū)域、所述中央?yún)^(qū)域周圍的中間區(qū)域、所述中間區(qū)域周圍的周邊區(qū)域,所述中央?yún)^(qū)域備有第 1光程差付與構(gòu)造,所述中間區(qū)域備有第2光程差付與構(gòu)造,所述物鏡將穿過所述中央?yún)^(qū)域 的所述第1光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第1光盤的信息記錄面上、將穿過 所述中央?yún)^(qū)域的所述第2光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第2光盤的信息記錄 面上、將穿過所述中央?yún)^(qū)域的所述第3光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第3光 盤的信息記錄面上,所述物鏡將穿過所述中間區(qū)域的所述第1光束能夠信息記錄及/或再 生地聚光于所述第1光盤的信息記錄面上、將穿過所述中間區(qū)域的所述第2光束能夠信息 記錄及/或再生地聚光于所述第2光盤的信息記錄面上、不將穿過所述中間區(qū)域的所述第3 光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第3光盤的信息記錄面上,所述物鏡將穿過所 述周邊區(qū)域的所述第1光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第1光盤的信息記錄面 上、不將穿過所述周邊區(qū)域的所述第2光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第2光 盤的信息記錄面上、不將穿過所述周邊區(qū)域的所述第3光束能夠信息記錄及/或再生地聚 光于所述第3光盤的信息記錄面上,所述第1光程差付與構(gòu)造是至少重合第1基礎(chǔ)構(gòu)造和 第2基礎(chǔ)構(gòu)造的構(gòu)造,所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的X次的衍 射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的Y次的衍射 光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束的Z次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束 的L次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的M 次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束的N次 的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,所述第2光程差付與構(gòu)造是至少重合第3基礎(chǔ) 構(gòu)造和第4基礎(chǔ)構(gòu)造及第5基礎(chǔ)構(gòu)造的構(gòu)造,所述第3基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過所述第3基礎(chǔ)構(gòu)造 的第1光束的A次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第3基礎(chǔ)構(gòu)造的 第2光束的B次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,所述第4基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過所述 第4基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的D次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第4 基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的E次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,所述第5基礎(chǔ)構(gòu)造 使穿過所述第5基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的0次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使 穿過所述第5基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的0次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿 過所述第5基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束的G次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,X、Y、Z、 L、Μ、N、A、B、D及E是整數(shù),G是0以外的整數(shù),滿足下式X =A(15)
Y =B(16)
L =D(17)
M =E(18)。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn),在通過使重疊在中央?yún)^(qū)域的二個基礎(chǔ)構(gòu)造的衍射次數(shù)和重疊在中 間區(qū)域的二個基礎(chǔ)構(gòu)造的衍射次數(shù)相同從而解消了中央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域之間的相位偏差 問題的物鏡中,在BD、DVD及CD3種光盤的互換使用中的CD使用時,總有不要光對聚光斑點 產(chǎn)生不良影響、難以進行良好的信息記錄/再生之問題。為了解決該問題,本發(fā)明者發(fā)現(xiàn), 在中間區(qū)域的第3基礎(chǔ)構(gòu)造和第4基礎(chǔ)構(gòu)造上,作為第5基礎(chǔ)構(gòu)造,再重疊使第1光束產(chǎn)生 最多0次衍射光、使第2光束也產(chǎn)生最多0次衍射光、使第3光束產(chǎn)生最多G次衍射光的構(gòu) 造,由此,在解消中央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域的相位偏差問題的同時,在BD、DVD及⑶3種光盤的互 換使用中能夠防止CD使用時不要光對聚光斑點產(chǎn)生不良影響。另外,即使重疊第5基礎(chǔ)構(gòu)造,也能夠提供在BD及DVD時也能夠維持高的光利用 效率的物鏡。技術(shù)方案2記載的物鏡,是技術(shù)方案1中記載的發(fā)明,其特征在于,滿足下式G = 士 1 (23)。技術(shù)方案3記載的物鏡,是技術(shù)方案1或2中記載的發(fā)明,其特征在于,所述第5 基礎(chǔ)構(gòu)造是2級階梯型構(gòu)造。技術(shù)方案4記載的物鏡,是技術(shù)方案3中記載的發(fā)明,其特征在于,所述2階梯型 構(gòu)造具有對所述第1光束給出所述第1波長λ 1的5波長分的光程差的臺階。通過2級階梯型構(gòu)造對所述第1光束給出第1波長λ 1的5波長分的光程差,能 夠更大降低CD記錄/再生時的不要光的不良影響,所以優(yōu)選。技術(shù)方案5記載的物鏡,是技術(shù)方案3中記載的發(fā)明,其特征在于,所述2階梯型 構(gòu)造具有對所述第1光束給出所述第1波長λ 1的3波長分的光程差的臺階。通過2級階梯型構(gòu)造對所述第1光束給出第1波長λ 1的3波長分的光程差,能 夠降低第5基礎(chǔ)構(gòu)造的高低,容易制造,可以降低制造損失,進而言之,能夠防止光利用效
7率的降低,所以優(yōu)選。另外,因為能夠?qū)⒉ㄩL變動時的衍射效率的變動抑制為較小,所以優(yōu)選。技術(shù)方案6記載的物鏡,是技術(shù)方案3至5的任何一項中記載的發(fā)明,其特征在 于,所述2級階梯型構(gòu)造的上部平臺面上,具有單個所述第4基礎(chǔ)構(gòu)造和多個所述第3基礎(chǔ) 構(gòu)造的臺階。通過在2級階梯型構(gòu)造的上部平臺面上設(shè)多個第3基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階,樹脂容易到 達2級階梯型構(gòu)造的模具尖端,能夠提高轉(zhuǎn)印性并降低制造損失,能夠防止光利用效率的 降低。并且,能夠使不要的衍射光的聚光位置,更離開必要的衍射光的聚光位置,能夠防止 不要的衍射光聚光在受光元件上產(chǎn)生誤檢出,優(yōu)選。技術(shù)方案7記載的物鏡,是技術(shù)方案3至6的任何一項中記載的發(fā)明,其特征在 于,所述第5基礎(chǔ)構(gòu)造的最小齒距在10 μ m以上。技術(shù)方案8記載的物鏡,是技術(shù)方案1至7的任何一項中記載的發(fā)明,其特征在 于,所述L及D是偶數(shù),所述X及A是奇數(shù)。技術(shù)方案9記載的物鏡,是技術(shù)方案8中記載的發(fā)明,其特征在于,所述L及D是 絕對值在4以下的偶數(shù),所述X及A是絕對值在5以下的奇數(shù)。技術(shù)方案10記載的物鏡,是技術(shù)方案1至9的任何一項中記載的發(fā)明,其特征在 于,所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造、所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造、所述第3基礎(chǔ)構(gòu)造及所述第4基礎(chǔ)構(gòu)造是火焰 型構(gòu)造,至少設(shè)在所述中央?yún)^(qū)域的光軸附近的所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造,其臺階朝著光軸相反的 方向,至少設(shè)在所述中央?yún)^(qū)域的光軸附近的所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造,其臺階朝著光軸的方向。技術(shù)方案11記載的物鏡,是技術(shù)方案10中記載的發(fā)明,其特征在于,所述第1基 礎(chǔ)構(gòu)造及所述第3基礎(chǔ)構(gòu)造,它們所有的臺階都朝著光軸相反方向,所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造及所 述第4基礎(chǔ)構(gòu)造,它們所有的臺階都朝著光軸方向。技術(shù)方案12記載的物鏡,是技術(shù)方案1至11的任何一項中記載的發(fā)明,其特征在 于,滿足以下條件式1. 0 彡 d/f 彡 1. 5(3)其中,d表示所述物鏡的光軸上的厚度(mm),f表示所述第1光束時所述物鏡的焦
點距離。 物鏡用于BD那樣短波長、高NA的光盤時,存在容易發(fā)生像散和容易發(fā)生偏心彗形 像差之課題,但通過上述結(jié)構(gòu),能夠抑制像散和偏心彗形像差的發(fā)生。技術(shù)方案13記載的物鏡,是技術(shù)方案1至12的任何一項中記載的發(fā)明,其特征在 于,滿足以下條件式-0. 01 < ml < 0. 01 (4)-0. 01 < m2 < 0. 01 (5)-0. 01 < m3 < 0. 01 (6)其中,ml表示所述第1光束入射到所述物鏡時所述物鏡的倍率,m2表示所述第2 光束入射到所述物鏡時所述物鏡的倍率,m3表示所述第3光束入射到所述物鏡時所述物鏡
的倍率。技術(shù)方案14記載的光拾取裝置,其特征在于,備有技術(shù)方案1至13的任何一項中 記載的物鏡。
技術(shù)方案15記載的光信息記錄再生裝置,其特征在于,備有技術(shù)方案14中記載的 光拾取裝置。本發(fā)明的光拾取裝置備有第1光源、第2光源、第3光源之至少3個光源。并且, 本發(fā)明的光拾取裝置備有用來使第1光束聚光于第1光盤的信息記錄面上、使第2光束聚 光于第2光盤的信息記錄面上、使第3光束聚光于第3光盤的信息記錄面上的聚光光學系 統(tǒng)。另外,本發(fā)明的光拾取裝置備有接受第1光盤、第2光盤及第3光盤的信息記錄面之反 射光束的受光元件。第1光盤具有厚度為tl的保護基板和信息記錄面。第2光盤具有厚度為t2(tl < t2)的保護基板和信息記錄面。第3光盤具有厚度為t3 (t2 < t3)保護基板和信息記錄 面。優(yōu)選第1光盤是BD、第2光盤是DVD、第3光盤是⑶,但并不局限于此。并且第1光盤、 第2光盤或第3光盤也可以是具有多個信息記錄面的多層光盤。本說明書中,BD是由波長390 415nm程度的光束、ΝΑΟ. 8 0. 9程度的物鏡進行 信息記錄/再生的、保護基板的厚度為0. 05 0. 125mm程度的BD系列光盤的總稱,包括只 有單一信息記錄層的BD和具有2層或其以上信息記錄層的BD等。并且,本說明書中,DVD是 由ΝΑΟ. 60 0. 67程度的物鏡進行信息記錄/再生的、保護基板的厚度為0. 6mm程度的DVD 系列光盤的總稱,包括 DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、 DVD+RW等。另外,本說明書中,⑶是由ΝΑ0. 45 0. 51程度的物鏡進行信息記錄/再生的、 保護基板的厚度為1. 2mm程度的⑶系列光盤的總稱,包括⑶-ROM、⑶-Audio、⑶-Video、 ⑶-R、⑶-RW等。有關(guān)記錄密度,BD的記錄密度最高,接下去以DVD、⑶順序依次降低。有關(guān)保護基板的厚度tl、t2、t3,優(yōu)選滿足以下條件式(7)、(8)、(9),但不局限于 此。這里所說的保護基板的厚度,是設(shè)在光盤表面的保護基板的厚度。即指從光盤表面到 最接近表面的信息記錄面的保護基板的厚度。0. 050mm 彡 tl 彡 0. 125mm (7)0. 5mm 彡 t2 彡 0. 7mm(8)1. 0mm ^ t3 ^ 1. 3mm(9)本說明書中,優(yōu)選第1光源、第2光源、第3光源是激光光源。作為激光光源,優(yōu)選 采用半導體激光、硅激光等。優(yōu)選第1光源射出的第1光束的第1波長λ 1、第2光源射出 的第2光束的第2波長λ2(λ2> λ 1)、第3光源射出的第3光束的第3波長λ3(λ3> λ 2)滿足以下條件式(10)、(11)1. 5λ 1 < λ 2 < 1. 7λ 1 (10)1.8λ1< λ3<2. 0λ1 (11)。另外,分別用BD、DVD及⑶作為第1光盤、第2光盤、第3光盤時,第1光源的第1 波長λ 1優(yōu)選在350nm以上440nm以下,較優(yōu)選在390nm以上415nm以下,第2光源的第2 波長λ 2優(yōu)選在570nm以上680nm以下,較優(yōu)選在630nm以上670nm以下,第3光源的第3 波長λ 3優(yōu)選在750nm以上880nm以下,較優(yōu)選在760nm以上820nm以下。激光光源是進行高頻重疊類型的話有發(fā)生串擾等危險性,但通過使軸上色像差在 0. 9 μ m/nm以下,即使是上述進行高頻重疊的激光光源也能夠防止發(fā)生串擾等,故優(yōu)選。另 外,如果采用射出光束的波長光譜的半值全寬(峰值一半的波長光譜的全寬)在0. 5nm以 上的激光光源(優(yōu)選波長不同的3個光源全部)的話,串擾等問題更大,但通過使軸上色像差在0. 9 μ m/nm以下,可不成問題地使用,故優(yōu)選??梢詫Φ?光源、第2光源、第3光源中的至少2個光源單元化。所謂單元化是指 例如第1光源和第2光源被固定收納在1插件中。除了光源之外,后面將要敘述的受光元 件也可以1插件化。作為受光元件,優(yōu)選采用光敏二極管等光檢出器。在光盤信息記錄面上反射的光 入射到受光元件,用其輸出信號可以得到各光盤上記錄信息的讀取信號。并且,檢出受光元 件上斑點形狀變化、位置變化的光量變化進行對焦檢出和軌跡檢出,可以根據(jù)該檢出移動 物鏡來對焦和跟蹤。受光元件可以由多個光檢出器構(gòu)成。受光元件也可以備有主的光檢出 器和副的光檢出器??梢詷?gòu)成下述受光元件,例如在接受用于信息記錄/再生之主光的光 檢出器的兩側(cè)設(shè)2個副的光檢出器,由該2個副的光檢出器接受跟蹤調(diào)整用的副光。受光 元件也可以備有與各光源對應(yīng)的多個受光元件。聚光光學系統(tǒng)備有物鏡。優(yōu)選聚光光學系統(tǒng)除了物鏡之外還備有準直儀等耦合透 鏡。耦合透鏡是指被配置在物鏡和光源之間的改變光束發(fā)散角的單透鏡或透鏡組。準直儀 是耦合透鏡的一種,是將入射到準直儀的光變?yōu)槠叫泄馍涑龅耐哥R。本說明書中,物鏡是指 在光拾取裝置中被配置在對著光盤位置上的、具有將從光源射出的光束聚光于光盤的信息 記錄面上之功能的光學系統(tǒng)。物鏡可以由二個以上的多個透鏡及/或光學元件構(gòu)成,也可 以僅由單個透鏡構(gòu)成,優(yōu)選單個透鏡。可以優(yōu)選采用兩面凸的單個透鏡。物鏡可以是玻璃 透鏡也可以是塑料透鏡,還可以是在玻璃透鏡上用光固化性樹脂、UV固化性樹脂或熱固化 性樹脂等設(shè)了光程差付與構(gòu)造的混合透鏡。物鏡備有多個透鏡時,可以混合采用玻璃透鏡 和塑料透鏡。物鏡備有多個透鏡時,也可以是具有光程差付與構(gòu)造的平板光學元件和非球 面透鏡(可以有也可以沒有光程差付與構(gòu)造)的組合。另外,優(yōu)選物鏡的折射面是非球面。 還優(yōu)選物鏡設(shè)有光程差付與構(gòu)造的基面是非球面。使物鏡為玻璃透鏡時,優(yōu)選使用玻璃轉(zhuǎn)移點Tg在500°C以下的、更優(yōu)選在400°C以 下的玻璃材料。通過使用玻璃轉(zhuǎn)移點Tg在500°C以下的玻璃材料,能夠用比較低的溫度成 型,可以延長模具壽命。作為這種玻璃轉(zhuǎn)移點Tg低的玻璃材料,有例如株式會社住田光學 玻璃制造的K-PG325、K-PG375 (同為產(chǎn)品名稱)。但是,一般來說玻璃透鏡比重比樹脂透鏡大,所以,使物鏡為玻璃透鏡的話重量上 升,驅(qū)動物鏡的傳動裝置的負擔大。因此,使物鏡為玻璃透鏡時優(yōu)選使用比重小的玻璃材 料。具體則優(yōu)選比重在4. 0以下的,更優(yōu)選比重在3. 0以下的。另外,成型制作玻璃透鏡時線膨脹系數(shù)a是一個重要的物性值。即使是選定了 Tg為400°C以下的材料,但是相比之下室溫與塑料材料的溫度差依然很大。用線膨脹系 數(shù)a大的玻璃材料成型透鏡時,降溫時容易出現(xiàn)裂縫。優(yōu)選玻璃材料的線膨脹系數(shù)a在 200(10E-7/K)以下,更優(yōu)選在120以下。使物鏡為塑料透鏡時,優(yōu)選使用環(huán)狀聚烯烴類的樹脂材料等脂環(huán)式烴類聚合物材 料。這種樹脂材料中又較優(yōu)選使用在溫度25°C時對波長波長405nm的折射率在1. 54至 1. 60范圍內(nèi)的、在-5°C到70°C的溫度范圍內(nèi)伴隨溫度變化對波長405nm的折射率變化率 dN/dT (°C ―1)在-20 X 10_5至-5 X 10_5 (較優(yōu)選在-10 X 10_5至-8 X IO"5)范圍內(nèi)的樹脂材料。 另外,使物鏡為塑料透鏡時,優(yōu)選使耦合透鏡也為塑料透鏡。以下列舉幾種脂環(huán)式烴類聚合物的優(yōu)選實例。
第1優(yōu)選實例涉及包含下述嵌段共聚物的樹脂組合物所述嵌段共聚物具有聚合 物嵌段[A]和聚合物嵌段[B],所述聚合物嵌段[A]包含下述式(I)表示的重復(fù)單元[1], 所述聚合物嵌段[B]包含下述式(1)表示的重復(fù)單元[1],并且包含下述式(II)表示的重 復(fù)單元[2]和/或下述式(III)表示的重復(fù)單元[3],且上述嵌段[A]中的重復(fù)單元[1]的 摩爾分數(shù)a(摩爾%)與上述嵌段[B]中的重復(fù)單元[1]的摩爾分數(shù)b (摩爾%)之間的關(guān) 系為a > b0[化學式1] (式中,R1代表氫原子或碳原子數(shù)1 20的烷基,R2-R12彼此獨立地代表氫原子、 碳原子數(shù)1 20的烷基、羥基、碳原子數(shù)1 20的烷氧基、或鹵素基團。)[化學式2] (式中,R13代表氫原子或碳原子數(shù)1 20的烷基。)[化學式3] (式中,R14及R15彼此獨立地代表氫原子或碳原子數(shù)1 20的烷基。)此外,第2優(yōu)選實例涉及包含下述聚合物㈧和下述聚合物⑶的樹脂組合物所 述聚合物(A)是通過至少使碳原子數(shù)為2 20的α -烯烴和包含下述通式(IV)表示的環(huán) 狀烯烴的單體組合物進行加成聚合而得到的聚合物;所述聚合物(B)是使碳原子數(shù)2 20 的α-烯烴和包含下述通式(V)表示的環(huán)狀烯烴的單體組合物進行加成聚合而得到的聚合 物。
[化學式4]通式(IV) [式中,η為0或l,m為0或1以上的整數(shù),q為0或1,R1 R18、Ra及Rb彼此獨 立地代表氫原子、鹵原子或烴基,R15 R18可以相互鍵合形成單環(huán)或多環(huán),括號內(nèi)的單環(huán)或 多環(huán)可以具有雙鍵,另外,R15和R16可以形成亞烷基、或者R17和R18可以形成亞烷基。] [式中,R19 R26彼此獨立地代表氫原子、鹵原子或烴基。]
種穩(wěn)定劑
為了進一步為樹脂材料賦予性能,還可以向其中添加如下所示的添加劑。 (穩(wěn)定劑)
優(yōu)選添加選自酚類穩(wěn)定劑、受阻胺類穩(wěn)定劑、磷類穩(wěn)定劑及硫類穩(wěn)定劑中的至少1 通過適當選擇并添加這些穩(wěn)定劑,例如,可以對持續(xù)照射405nm這樣的短波長光
時產(chǎn)生的渾濁、折射率變化等光學特性的變化實現(xiàn)更為有效的抑制。
作為優(yōu)選的酚類穩(wěn)定劑,可使用傳統(tǒng)公知的穩(wěn)定劑,可列舉例如丙烯酸2-叔丁 基-6_(3-叔丁基-2-羥基-5-甲基芐基)-4_甲基苯酯、丙烯酸2,4-二叔戊基_6-(1_(3, 5_ 二叔戊基-2-羥苯基)乙基)苯酯等記載于日本特開昭63-179953號公報、日本特開平 1-168643號公報中的丙烯酸酯類化合物;丙酸十八烷基_3-(3,5- 二叔丁基_4_羥苯基) 酯、2,2,_亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3_三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯 基)丁烷、1,3,5_三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、四(亞甲基_3_(3,, 5’_ 二叔丁基-4’-羥苯基丙酸酯))甲烷[即,季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基 丙酸酯))]、二縮三乙二醇雙(3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯)等烷基取代 的酚類化合物;6- (4-羥基-3,5- 二叔丁基苯胺基)_2,4-雙辛硫基-1,3,5-三嗪、4-雙辛 硫基-1,3,5-三嗪、2-辛硫基-4,6-雙(3,5- 二叔丁基_4_羥基苯胺基)_1,3,5-三嗪等含 有三嗪基的酚類化合物;等等。
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此外,作為優(yōu)選的受阻胺類穩(wěn)定劑,可列舉癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶 基)酯、琥珀酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌 啶基)酯、癸二酸雙(N-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸雙(N-芐氧基-2, 2,6,6_四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸雙(N-環(huán)己氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基) 酯、2- (3,5- 二叔丁基-4-羥基芐基)-2- 丁基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基) 酯、2,2-雙(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)-2-丁基丙二酸雙(1-丙烯酰基-2,2,6,6-四 甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、甲基丙烯酸2,2,6, 6_四甲基-4-哌啶酯、4-[3-(3,5- 二叔丁基-4-羥苯基)丙酰氧基][2-(3-(3,5- 二 叔丁基-4-羥苯基)丙酰氧基)乙基]_2,2,6,6-四甲基哌啶、2-甲基-2-(2,2,6,6-四甲 基-4-哌啶基)氨基-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丙酰胺、1,2,3,4-丁烷四甲酸四 (2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、1,2,3,4-丁烷四甲酸四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶 基)酯等。此外,作為優(yōu)選的磷類穩(wěn)定劑,只要是通常被用于常規(guī)的樹脂工業(yè)中的穩(wěn)定劑則 并無特殊限制,可列舉例如亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯基異癸基酯、亞磷酸苯基二異癸基 酯、亞磷酸三(壬基苯基)酯、亞磷酸三(二壬基苯基)酯、亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基) 酯、10- (3,5- 二叔丁基-4-羥基芐基)-9,10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物等單 亞磷酸酯類化合物;4,4’-亞丁基-雙(3-甲基-6-叔丁基苯基-二(十三烷基)亞磷酸 酯)、4,4’_異亞丙基-雙(苯基-二烷基(C12 C15)亞磷酸酯)等二亞磷酸酯類化合物 等。其中,優(yōu)選單亞磷酸酯類化合物,尤其優(yōu)選亞磷酸三(壬基苯基)酯、亞磷酸三(二壬 基苯基)酯、亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯等。此外,作為優(yōu)選的硫類穩(wěn)定劑,可列舉例如3,3-硫代二丙酸二月桂酯、3,3’ -硫 代二丙酸二肉豆蔻酯、3,3-硫代二丙酸二硬脂酯、3,3-硫代二丙酸月桂基硬脂基酯、季戊 四醇四(β-月桂基硫代)丙酸酯、3,9-雙(2-十二烷硫基乙基)-2,4,8,10-四氧螺[5,5]
十一烷等。作為上述各穩(wěn)定劑的混合量,可以在不破壞本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)適當選擇,但 相對于脂環(huán)式烴類共聚物100質(zhì)量份,通?;旌?. 01 2質(zhì)量份、優(yōu)選0. 01 1質(zhì)量份。(表面活性劑)表面活性劑是在同一分子中具有親水基和疏水基的化合物。通過利用表面活性劑 對水分附著于樹脂表面的速度及水分從上述表面蒸發(fā)的速度進行調(diào)節(jié),可以防止樹脂組合 物的白濁。作為表面活性劑的親水基,具體可列舉羥基、碳原子數(shù)1以上的羥基烷基、羥基、 羰基、酯基、氨基、酰胺基、銨鹽、硫醇、磺酸鹽、磷酸鹽、聚亞烷基二醇基等。其中,氨基可以 是伯氨基、仲氨基、叔氨基中的任一種。作為表面活性劑的疏水基,具體可列舉碳原子數(shù) 6以上的烷基、具有碳原子數(shù)6以上的烷基的甲硅烷基、碳原子數(shù)6以上的氟代烷基等。其 中,碳原子數(shù)6以上的烷基上還可以具有芳香環(huán)作為其取代基。作為烷基,具體可列舉己 基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、肉豆蔻基、硬脂基、月 桂基、棕櫚基、環(huán)己基等。作為芳香環(huán),可列舉苯基等。在該表面活性劑中,可以在同一分子 中具有如上所述的親水基和疏水基中的各至少1個,也可以具有2個以上的各基團。作為這類表面活性劑,更具體地,可列舉例如肉豆蔻基二乙醇胺、2-羥基乙基-2-羥基十二烷基胺、2-羥基乙基-2-羥基十三烷基基胺、2-羥基乙基-2-羥基十四 烷基胺、季戊四醇單硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯、二(2-羥基乙 基-2-羥基十二烷基)胺、烷基(碳原子數(shù)8 18)芐基二甲基氯化銨、亞乙基雙烷基(碳 原子數(shù)8 18)酰胺、硬脂基二乙醇酰胺、月桂基二乙醇酰胺、肉豆蔻基二乙醇酰胺、棕櫚基 二乙醇酰胺等。其中,優(yōu)選使用具有羥基烷基的胺化合物或酰胺化合物。在本發(fā)明中,也可 以將2種以上的上述化合物組合使用。作為表面活性劑,從能夠有效抑制伴隨溫度、濕度變化而引起的成形物白濁、保持 成形物的高度透光率的角度考慮,相對于100質(zhì)量份脂環(huán)式烴類聚合物,優(yōu)選添加0. 01 10質(zhì)量份的表面活性劑。相對于100質(zhì)量份脂環(huán)式烴類聚合物,表面活性劑的添加量更優(yōu) 選0. 05 5質(zhì)量份,進一步優(yōu)選0. 3 3質(zhì)量份。(增塑劑)增塑劑是為了調(diào)節(jié)共聚物的熔體指數(shù),根據(jù)需要而添加的。作為增塑劑,可采用己二酸雙(2-乙基己基)酯、己二酸雙(2-丁氧基乙基)酯、壬 二酸雙(2-乙基己基)酯、一縮二丙二醇二苯甲酸酯、檸檬酸三正丁酯、乙酰檸檬酸三正丁 酯、環(huán)氧化大豆油、2-乙基己基環(huán)氧化松漿油、氯化石蠟、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三 甲酚酯、磷酸叔丁基苯酯、磷酸三(2-乙基己基聯(lián)苯)酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二 異己酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸二壬酯、鄰苯二甲酸二(十一烷基)酯、鄰苯二甲酸 二(2-乙基己基)酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二(十三烷 基)酯、鄰苯二甲酸丁基芐基酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、偏苯三 酸三(2-乙基己基)酯、Santicizer 278>Paraplex G40、Drapex 334F、Plastolein 9720、 Mesamoll, DN0DP-610、HB-40等公知的增塑劑。增塑劑的選擇及添加量可以在不破壞共聚 物的透過性、對環(huán)境變化的耐性的條件下適當進行選擇。作為上述樹脂,適合采用環(huán)烯樹脂,具體作為優(yōu)選例子,可以舉出日本才 > 公司 制造的ZEONEX、三井化學公司制造的APEL、TOPAS ADVANCED POLYMERS公司制造的TOPAS、 JSR公司制造的ARTON等。另外,優(yōu)選構(gòu)成物鏡的材料的阿貝數(shù)在50以上。以下有關(guān)物鏡作描述。物鏡的至少一個光學面,至少備有中央?yún)^(qū)域、中央?yún)^(qū)域周圍 的中間區(qū)域、中間區(qū)域周圍的周邊區(qū)域。優(yōu)選中央?yún)^(qū)域是含物鏡光軸的區(qū)域,但也可以把含 光軸的微小區(qū)域作為未使用區(qū)域和特殊用途區(qū)域,以其周圍為中央?yún)^(qū)域。優(yōu)選中央?yún)^(qū)域、中 間區(qū)域及周邊區(qū)域被設(shè)在同一光學面上。優(yōu)選如圖1所示,中央?yún)^(qū)域CN、中間區(qū)域MD、周邊 區(qū)域OT被設(shè)在同一光學面上,呈以光軸為中心的同心圓狀。另外,物鏡的中央?yún)^(qū)域上設(shè)有 第一光程差付與構(gòu)造,中間區(qū)域上設(shè)有第二光程差付與構(gòu)造。周邊區(qū)域可以是折射面,也可 以在周邊區(qū)域設(shè)第三光程差付與構(gòu)造。優(yōu)選中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域、周邊區(qū)域分別鄰接,但之 間也可略有間隙。物鏡的中央?yún)^(qū)域可以說是用于第1光盤、第2光盤及第3光盤記錄/再生的第1、 第2、第3光盤的共用區(qū)域。也就是說,物鏡將穿過中央?yún)^(qū)域的第1光束能夠信息記錄/再 生地聚光于第1光盤的信息記錄面上、將穿過中央?yún)^(qū)域的第2光束能夠信息記錄及/或再 生地聚光于第2光盤的信息記錄面上、將穿過中央?yún)^(qū)域的第3光束能夠信息記錄/再生地 聚光于所述第3光盤的信息記錄面上。另外,優(yōu)選設(shè)在中央?yún)^(qū)域的第1光程差付與構(gòu)造,對穿過第1光程差付與構(gòu)造的第1光束及第2光束,修正由于第1光盤保護基板厚度tl與第 2光盤保護基板厚度t2的不同而產(chǎn)生的球面像差或由于第1光束與第2光束的波長不同而 產(chǎn)生的球面像差。并且,優(yōu)選第1光程差付與構(gòu)造對穿過第1光程差付與構(gòu)造的第1光束 及第3光束,修正由于第1光盤保護基板厚度tl與第3光盤保護基板厚度t3的不同而產(chǎn) 生的球面像差/由于第1光束與第3光束的波長不同而產(chǎn)生的球面像差。物鏡的中間區(qū)域可以說是用于第1光盤、第2光盤記錄/再生、不用于第3光盤記 錄/再生的第1、第2光盤共用區(qū)域。也就是說,物鏡將穿過中間區(qū)域的第1光束能夠信息 記錄/再生地聚光于第1光盤的信息記錄面上、將穿過中間區(qū)域的第2光束能夠信息記錄 及/或再生地聚光于第2光盤的信息記錄面上。而不將穿過中間區(qū)域的第3光束能夠信息 記錄/再生地聚光于第3光盤的信息記錄面上。優(yōu)選穿過物鏡中間區(qū)域的第3光束在第3 光盤的信息記錄面上形成耀斑。優(yōu)選如圖2所示,穿過物鏡的第3光束在第3光盤的信息 記錄面上形成的耀斑中從光軸(或斑點中心部)向外側(cè)依次,具有光量密度高的斑點中心 部SCN、光量密度低于斑點中心部的斑點中間部SMD、光量密度高于斑點中間部低于斑點中 心部的斑點周邊部SOT。斑點中心部被用于光盤的信息記錄/再生,斑點中間部及斑點周邊 部不用于光盤的信息記錄/再生。上述這種斑點周邊部稱為耀斑。其中,斑點中心部的周 圍不存在斑點中間部而有斑點周邊部的類型、即聚光斑點的周圍形成淡淡的大的光斑時, 其斑點周邊部也可以稱為耀斑。也就是說,可以說優(yōu)選穿過物鏡中間區(qū)域的第3光束在第 3光盤的信息記錄面上形成斑點周邊部。物鏡的周邊區(qū)域可以說是用于第1光盤記錄/再生、不用于第2光盤及第3光盤 記錄/再生的第1光盤專用區(qū)域。也就是說,物鏡將穿過周邊區(qū)域的第1光束能夠信息記 錄/再生地聚光于第1光盤的信息記錄面上。而不將穿過周邊區(qū)域的第2光束能夠信息記 錄及/或再生地聚光于第2光盤的信息記錄面上、不將穿過周邊區(qū)域的第3光束能夠信息 記錄/再生地聚光于第3光盤的信息記錄面上。優(yōu)選穿過物鏡周邊區(qū)域的第2光束及第3 光束在第2光盤及第3光盤的信息記錄面上形成耀斑。即優(yōu)選穿過物鏡周邊區(qū)域的第2光 束及第3光束在第2光盤及第3光盤的信息記錄面上形成斑點周邊部。優(yōu)選第1光程差付與構(gòu)造被設(shè)在物鏡中央?yún)^(qū)域面積的70%以上的區(qū)域上,較優(yōu)選 90%以上。較優(yōu)選第1光程差付與構(gòu)造被設(shè)在中央?yún)^(qū)域的整個面上。優(yōu)選第2光程差付與 構(gòu)造被設(shè)在物鏡中間區(qū)域面積的70%以上的區(qū)域上,較優(yōu)選90%以上。較優(yōu)選第2光程差 付與構(gòu)造被設(shè)在中間區(qū)域的整個面上。周邊區(qū)域有第3光程差付與構(gòu)造時,優(yōu)選第3光程 差付與構(gòu)造被設(shè)在物鏡周邊區(qū)域面積的70%以上的區(qū)域上,較優(yōu)選90%以上。較優(yōu)選第3 光程差付與構(gòu)造被設(shè)在周邊區(qū)域的整個面上。本說明書中的所謂光程差付與構(gòu)造是對入射光束附加光程差的構(gòu)造的總稱。光程 差付與構(gòu)造中也包括付與相位差的相位差付與構(gòu)造。另外,相位差付與構(gòu)造中包括衍射構(gòu) 造。本發(fā)明的光程差付與構(gòu)造優(yōu)選是衍射構(gòu)造。光程差付與構(gòu)造備有臺階,優(yōu)選備有多個臺 階。由該臺階對入射光束附加光程差及/或相位差。光程差付與構(gòu)造附加的光程差可以是 入射光束波長的整數(shù)倍,也可以是入射光束波長的非整數(shù)倍。臺階可以在光軸垂直方向持 周期性間隔地配置,也可以在光軸垂直方向持非周期性間隔地配置。另外,設(shè)有光程差付與 構(gòu)造的物鏡是非球面單透鏡時,因為光束向物鏡的入射角隨離開光軸的高度而不同,所以, 光程差付與構(gòu)造的臺階高低在每個環(huán)帶中若干不同。例如,物鏡是非球面單凸透鏡時,即使是付與相同光程差的光程差付與構(gòu)造,一般也是越離開光軸臺階高低趨向于增大。本說明書中的所謂衍射構(gòu)造,是備有臺階的、持有通過衍射使光束收斂或發(fā)散作 用的構(gòu)造的總稱。包括例如下述構(gòu)造通過以光軸為中心排列多個單位形狀而構(gòu)成,光束入 射到各個單位形狀上,在每相鄰環(huán)帶上透過光的波面產(chǎn)生相位差,結(jié)果形成新的波面,由此 使光收斂或發(fā)散。優(yōu)選衍射構(gòu)造備有多個臺階,臺階可以在光軸垂直方向持周期性間隔地 配置,也可以在光軸垂直方向持非周期性間隔地配置。另外,設(shè)有衍射構(gòu)造的物鏡是非球面 單透鏡時,因為光束向物鏡的入射角隨離開光軸的高度而不同,所以衍射構(gòu)造構(gòu)造的臺階 高低在每個環(huán)帶中若干不同。例如,物鏡是非球面單凸透鏡時,即使是使發(fā)生相同衍射次數(shù) 衍射光的衍射構(gòu)造,一般也是越離開光軸臺階高低趨向于增大。優(yōu)選光程差付與構(gòu)造具有以光軸為中心的同心圓狀的多個環(huán)帶。一般來說,光程 差付與構(gòu)造可以取各種截面形狀(含光軸之面的截面形狀),含光軸的截面形狀大致分為 火焰型構(gòu)造和階梯型構(gòu)造?;鹧嫘蜆?gòu)造如圖3(a)、(b)所示,備有光程差付與構(gòu)造的光學元件含光軸的截面 形狀是鋸齒狀形狀。圖3例中,上方是光源側(cè),下方是光盤側(cè),是在母非球面的平面上形成 光程差付與構(gòu)造?;鹧嫘蜆?gòu)造中,1個火焰單位的光軸垂直方向的長度稱為齒距P(參照圖 図3(a)、(b))?;鹧娴墓廨S平行方向的臺階的長度稱為臺階高低B(參照圖3(a))。階梯型構(gòu)造如圖3(c)、(d)所示,備有光程差付與構(gòu)造的光學元件含光軸的截面 形狀備有多個小階梯狀(稱為階梯單位)。本說明書中,所謂「V級」,是指在階梯型構(gòu)造的 1個階梯單位中,由臺階對相應(yīng)于(朝著)光軸垂直方向的環(huán)帶狀面(以下又稱為平臺面) 進行劃分,分割成每V個環(huán)帶面,尤其是3級以上的階梯型構(gòu)造,備有小臺階和大臺階。例如,圖3(c)所示的光程差付與構(gòu)造稱為5級階梯型構(gòu)造,圖3(d)所示的光程差 付與構(gòu)造稱為2級階梯型構(gòu)造(又稱為二進制構(gòu)造)。下面對2級階梯型構(gòu)造作說明。包 括以光軸為中心的同心圓狀的多個環(huán)帶,物鏡含光軸的多個環(huán)帶的截面形狀由平行于光軸 延伸的多個臺階面Pa、Pb和連接相鄰臺階面Pa、Pb光源側(cè)端的光源側(cè)平臺面Pc及連接相 鄰臺階面Pa、Pb光盤側(cè)端的光盤側(cè)平臺面Pd形成,光源側(cè)平臺面Pc和光盤側(cè)平臺面Pd沿 著光軸垂直方向交替配置。階梯型構(gòu)造中,1個階梯單位的光軸垂直方向的長度稱為齒距P。(參照圖図3 (c)、 (d))。另外,階梯的光軸平行方向的臺階的長度稱為臺階高低B1、B2。3級以上的階梯型構(gòu) 造的情況時,存在大臺階高低Bl和小臺階高低B2(參照圖3(c))。優(yōu)選光程差付與構(gòu)造是某單位形狀作周期性反復(fù)的構(gòu)造。這里的所謂“單位形狀 作周期性反復(fù)”包括同一形狀以同一周期作反復(fù)的形狀。并且,1個周期單位的單位形狀持 有規(guī)律性地周期漸漸變長漸漸變短的形狀,也包括在“單位形狀作周期性反復(fù)”之中。光程差付與構(gòu)造具有火焰型構(gòu)造時,是單位形狀的鋸齒狀形狀作反復(fù)的形狀???以如圖3(a)所示是同一鋸齒狀形狀反復(fù),也可以如圖3(b)所示,是隨著向離開光軸的方向 向前而漸漸地鋸齒狀形狀的齒距變長的形狀或齒距變短的形狀。除此之外還可以形成下述 形狀在某區(qū)域使火焰型構(gòu)造的臺階朝著光軸(中心)相反方向,在其它區(qū)域使火焰型構(gòu)造 的臺階朝著光軸(中心),在其間設(shè)用來切換火焰型構(gòu)造臺階朝向的必要的遷移區(qū)域。這種 在中途切換火焰型構(gòu)造臺階朝向的構(gòu)造的場合,可以放寬環(huán)帶齒距,能夠抑制光程差付與 構(gòu)造的制造誤差引起的透過率降低。
光程差付與構(gòu)造具有階梯型構(gòu)造時,可以取如圖3(c)所示的5級的階梯單位作反 復(fù)的形狀等。并且,也可以是隨著向離開光軸的方向向前而漸漸地階梯單位的齒距變長的 形狀和漸漸地階梯單位的齒距變短的形狀。第1光程差付與構(gòu)造及第2光程差付與構(gòu)造可以分別設(shè)在物鏡不同的光學面上, 但優(yōu)選設(shè)在同一光學面上。進一步設(shè)第3光程差付與構(gòu)造時,也優(yōu)選設(shè)在與第1光程差付 與構(gòu)造及第2光程差付與構(gòu)造相同的光學面上。通過設(shè)在同一光學面上,可以減少制造時 的偏心誤差故優(yōu)選。另外,與設(shè)在物鏡光盤側(cè)的面相比,優(yōu)選第1光程差付與構(gòu)造、第2光 程差付與構(gòu)造及第3光程差付與構(gòu)造設(shè)在物鏡光源側(cè)的面上。換而言之,優(yōu)選第1光程差 付與構(gòu)造、第2光程差付與構(gòu)造及第3光程差付與構(gòu)造設(shè)在物鏡曲率半徑的絕對值小的一 個光學面上。接下去對設(shè)在中央?yún)^(qū)域的第1光程差付與構(gòu)造作說明。優(yōu)選第1光程差付與構(gòu)造 至少是第1基礎(chǔ)構(gòu)造和第2基礎(chǔ)構(gòu)造重合而成的構(gòu)造。優(yōu)選第1基礎(chǔ)構(gòu)造是火焰型構(gòu)造。另外,第1基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過第1基礎(chǔ)構(gòu)造的第 1光束O X次O衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過第1基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束 ^ Y次O衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過第1基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束ο Z次 衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量。此時,X、Y及Z分別為整數(shù)。優(yōu)選X是奇數(shù)整 數(shù)。另外,X是絕對值為5以下的奇數(shù)的話第1基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階高低不會太大,這樣容易制 造,能夠抑制制造誤差引起的光量損失,并且能夠降低波長變動時的衍射效率變動,所以優(yōu) 選。另外,優(yōu)選設(shè)在至少中央?yún)^(qū)域光軸附近的第1基礎(chǔ)構(gòu)造其臺階朝著光軸相反的方 向。所謂“臺階朝著光軸相反的方向”,是指如圖4(b)所示的狀態(tài)。另外,所謂設(shè)在“至少 中央?yún)^(qū)域光軸附近”的第1基礎(chǔ)構(gòu)造,是指上述X為奇數(shù)的臺階中至少最接近光軸的臺階。 優(yōu)選至少存在于下述位置與光軸之間的上述X為奇數(shù)的臺階,是朝著光軸相反方向的,該 位置是在光軸垂直方向上從光軸到中央?yún)^(qū)域中間區(qū)域之境界的一半的位置。例如,設(shè)在中央?yún)^(qū)域的中間區(qū)域附近的第1基礎(chǔ)構(gòu)造,臺階朝著光軸方向也可以。 即可以是如圖5(b)所示的形狀,第1基礎(chǔ)構(gòu)造在光軸附近臺階朝著光軸相反方向,在中途 切換,在中間區(qū)域附近第1基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階朝著光軸方向。但優(yōu)選設(shè)在中央?yún)^(qū)域的第1基 礎(chǔ)構(gòu)造的所有臺階都朝著光軸相反的方向。這樣,通過使第1光束的衍射次數(shù)為奇數(shù)整數(shù)的第1基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階朝向朝著光 軸相反方向,即使是BD、DVD及CD3種光盤互換用的那種軸上厚厚的厚物鏡,CD使用時也能 夠充分確保工作距離,所以優(yōu)選。從BD、DVD及CD3種光盤互換用的軸上厚厚的厚物鏡在CD使用時也能夠充分確保 工作距離之觀點出發(fā),優(yōu)選第1基礎(chǔ)構(gòu)造對第1光束持近軸焦強。這里的“持近軸焦強”意 味著用后述數(shù)2式來表示第1基礎(chǔ)構(gòu)造的光程差函數(shù)時,B2h2不為0。優(yōu)選第2基礎(chǔ)構(gòu)造也是火焰型構(gòu)造。第2基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過第2基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光 束O L次O衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過第2基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束O M次 ^衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過第2基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束O N次O衍射 光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量。此時,L、M及N分別為整數(shù)。優(yōu)選L是偶數(shù)整數(shù)。另 外,L是絕對值為4以下的偶數(shù)的話第2基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階高低不會太大,這樣容易制造,能夠抑制制造誤差引起的光量損失,并且能夠降低波長變動時的衍射效率變動,所以優(yōu)選。另外,優(yōu)選設(shè)在至少中央?yún)^(qū)域光軸附近的第2基礎(chǔ)構(gòu)造其臺階朝著光軸方向。所 謂“臺階朝著光軸方向”,是指如圖4(a)所示的狀態(tài)。另外,所謂設(shè)在“至少中央?yún)^(qū)域光軸 附近”的第2基礎(chǔ)構(gòu)造,是指上述L為偶數(shù)的臺階中至少最接近光軸的臺階。優(yōu)選至少存在 于下述位置與光軸之間的上述L為偶數(shù)的臺階,是朝著光軸方向的,該位置是在光軸垂直 方向上從光軸到中央?yún)^(qū)域中間區(qū)域之境界的一半的位置。例如,設(shè)在中央?yún)^(qū)域的中間區(qū)域附近的第2基礎(chǔ)構(gòu)造,臺階朝著光軸相反方向也 可以。即可以是如圖5(a)所示的形狀,第2基礎(chǔ)構(gòu)造在光軸附近臺階朝著光軸方向,在中 途切換,在中間區(qū)域附近第2基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階朝著光軸相反方向。但優(yōu)選設(shè)在中央?yún)^(qū)域的 第2基礎(chǔ)構(gòu)造的所有臺階都朝著光軸方向。這樣,通過重合對第1光束發(fā)生奇數(shù)次數(shù)的衍射光、至少在中央?yún)^(qū)域的光軸附近 臺階朝著光軸相反方向的第1基礎(chǔ)構(gòu)造和對第1光束發(fā)生偶數(shù)次數(shù)的衍射光、至少在中央 區(qū)域的光軸附近臺階朝著光軸方向的第2基礎(chǔ)構(gòu)造,與第1基礎(chǔ)構(gòu)造和第2基礎(chǔ)構(gòu)造的臺 階朝向相同地進行重合的情況相比,能夠抑制重合后臺階的高度變高,這樣,能夠抑制制造 誤差等引起的光量損失,同時能夠抑制波長變動時的衍射效率變動,所以優(yōu)選。另外,不僅實現(xiàn)了 BD、DVD及⑶3種光盤的互換,還能夠提供一種對BD、DVD及⑶3 種光盤都能夠維持高的光利用效率的光利用效率的平衡性好的物鏡。例如,設(shè)計上能夠提 供一種對波長λ 1的衍射效率在80%以上、對波長λ 2的衍射效率在60%以上、對波長λ 3 的衍射効率在50%以上的物鏡。除此之外,通過使第1基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階朝向朝著光軸相反 方向,能夠在波長向長波長方向變動時使像差向不足(修正不足)的方向變化。這樣,能夠 抑制光拾取裝置的溫度上升時發(fā)生的像差,在物鏡是塑料的情況時,能夠提供一種在溫度 變化時也能夠維持安定性能的物鏡。物鏡是塑料的情況時為了在溫度變化時也維持安定性能,優(yōu)選波長變長時在物鏡 發(fā)生的3次球面像差及5次球面像差都為不足(修正不足)。較優(yōu)選第ι光路付與構(gòu)造是|x|、|Y|、ζ|分別為ι、ι、ι的第ι基礎(chǔ)構(gòu)造和|L|、 IMU |N|分別為2、ι、ι的第2基礎(chǔ)構(gòu)造的重合構(gòu)造。構(gòu)成這種第ι光程差付與構(gòu)造的話, 能夠使臺階的高度為非常低。這樣,能夠進一步降低制造誤差,能夠進一步抑制光量損失, 同時能夠進一步抑制波長變動時的衍射效率變動。從第1基礎(chǔ)構(gòu)造和第2基礎(chǔ)構(gòu)造重合后的第1光程差付與構(gòu)造的形狀和臺階高低 之觀點出發(fā),IxMYMZ分別為ι、ι、ι的第ι基礎(chǔ)構(gòu)造和L|、|M|、|N|分別為2、ι、ι的 第2基礎(chǔ)構(gòu)造重合而成的第ι光程差付與構(gòu)造可以如下表現(xiàn)。設(shè)在至少中央?yún)^(qū)域光軸附近 的第ι光程差付與構(gòu)造同時具有朝著光軸相反方向的臺階和朝著光軸方向的臺階,優(yōu)選朝 著光軸相反方向的臺階的臺階高低dll和朝著光軸方向的臺階的臺階高低dl2滿足以下條 件式(1)、(2)。較優(yōu)選在中央?yún)^(qū)域全區(qū)域滿足以下條件式(1)、(2)。另外,設(shè)有光程差付與 構(gòu)造的物鏡是非球面單透鏡時,因為光束向物鏡的入射角隨離開光軸的高度而不同,所以, 即使是付與相同光程差的光程差付與構(gòu)造,一般也是越離開光軸而臺階高低趨向于增大。 以下條件式中對上限剩上1.5是因為加上了上述臺階高低之增加的原因。其中,η表示第1 波長λ 1時的物鏡折射率。0. 6(λ l/(n-l)) < dll < 1. 5(λ l/(n-l))(1)
0. 6(λ l/(n-l)) < dl2 < 1. 5(2λ 1/(η_1))
⑵并且,設(shè)在“至少中央?yún)^(qū)域光軸附近”的第1光程差付與構(gòu)造,是指同時具有至少 最接近光軸的朝著光軸相反方向的臺階和最接近光軸的朝著光軸方向的臺階的光程差付 與構(gòu)造。優(yōu)選至少是具有存在于下述位置與光軸之間的臺階的光程差付與構(gòu)造,該位置是 在光軸垂直方向上從光軸到中央?yún)^(qū)域與中間區(qū)域之境界的一半的位置。例如,λ1 為 390 415nm(0. 390 0. 415 μ m)、n 為 1. 54 1. 60 時,上述條件式 可如下表示0. 39ym < dll < 1. 15ym(12)0. 39ym< dl2 < 2. 31ym(13)作為第1基礎(chǔ)構(gòu)造和第2基礎(chǔ)構(gòu)造的重合方法,優(yōu)選使第1基礎(chǔ)構(gòu)造和第2基礎(chǔ) 構(gòu)造的齒距對準、使第2基礎(chǔ)構(gòu)造所有的臺階位置和第1基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階位置對準,或使第 1基礎(chǔ)構(gòu)造所有的臺階位置和第2基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階位置對準。上述使第2基礎(chǔ)構(gòu)造所有的臺階位置和第1基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階位置對準的情況時, 優(yōu)選第1光程差付與構(gòu)造的dll、dl2滿足以下條件式(I)'、(2)'。較優(yōu)選在中央?yún)^(qū)域的 全區(qū)域滿足以下條件式(1) ‘ > (2)‘0. 6(λ l/(n-l)) < dll < 1. 5(λ 1/(η_1))0· 6 ( λ 1/ (η-1)) < dl2 < 1. 5(λ 1/(η_1))
(1) ⑵
⑴“ ⑵“例如,λ1 為 390 415n m(0. 390 0. 415 μ m)、η 為 1. 54 1. 60 時,上述條件
式可如下表示0. 39ym < dll < 1. 15ym(12)‘0. 39ym < dl2 < 1. 15ym(13)‘。更優(yōu)選滿足以下條件式(1) “、(2)“。較優(yōu)選中央?yún)^(qū)域的全區(qū)域滿足以下條件式 ⑴“、⑵“0. 9(λ l/(n-l)) < dll < 1. 5(λ 1/(η_1))0. 9(λ 1/(η-1)) < dl2 < 1. 5(λ 1/(η_1))例如,λ1 為 390 415nm(0. 390 0. 415 μ m)、n 為 1. 54 1. 60 時,上述條件式
可如下表示0. 59μπι < dll < 1. 15ym(12)“0. 59ym < dl2 < 1. 15ym(13)〃。通過Χ|、Υ|、Z分別為1、1、1的第1基礎(chǔ)構(gòu)造和L|、|Μ|、|Ν|分別為2、1、1 的第2基礎(chǔ)構(gòu)造重合而成的第1光程差付與構(gòu)造,因為第1基礎(chǔ)構(gòu)造在波長變長時使像差 為不足(修正不足)(使波長特性為不足),相反第2基礎(chǔ)構(gòu)造能夠在波長變長時使像差為 過剩(修正過剩)(使波長特性為過剩),所以,波長特性不會太大不足,也不會太大過剩,能 夠得到恰好程度不足的波長特性。所謂“恰好程度不足的波長特性”,優(yōu)選Xrms的絕對值 在150以下。這樣,物鏡是塑料的情況時,也能夠抑制溫度變化時的像差變化為較小,從這 一觀點出發(fā)也優(yōu)選。從上述得到“恰好程度不足的波長特性”之觀點出發(fā),優(yōu)選與第2基礎(chǔ)構(gòu)造相比, 第1基礎(chǔ)構(gòu)造的貢獻起到支配作用。從與第2基礎(chǔ)構(gòu)造相比第1基礎(chǔ)構(gòu)造的貢獻起到支配 作用之觀點出發(fā),優(yōu)選第1基礎(chǔ)構(gòu)造的平均齒距小于第2基礎(chǔ)構(gòu)造的平均齒距。用另一種表現(xiàn)也可以說是朝著光軸相反方向的臺階間的齒距,小于朝著光軸方向的臺階間的齒距, 也可以說在第1光程差付與構(gòu)造中,朝著光軸相反方向的臺階數(shù),多于朝著光軸方向的臺 階數(shù)。優(yōu)選第1基礎(chǔ)構(gòu)造的平均齒距在第2基礎(chǔ)構(gòu)造的平均齒距的1/4以下。更優(yōu)選使在 1/6以下。通過使第1基礎(chǔ)構(gòu)造的平均齒距在第2基礎(chǔ)構(gòu)造的平均齒距的1/4以下(優(yōu)選 1/6以下),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)上述“恰好程度不足的波長特性”,從充分確保CD的工作距離之觀 點出發(fā)也優(yōu)選。用另一種表現(xiàn)也可以說,在中央?yún)^(qū)域的第1光程差付與構(gòu)造中,優(yōu)選朝著光 軸相反方向的臺階數(shù)是朝著光軸方向的臺階數(shù)的4倍以上。較優(yōu)選在6倍以上。另外,優(yōu)選第1光程差付與構(gòu)造的最小齒距在15 μ m以下。從該觀點出發(fā),優(yōu)選第 1光程差付與構(gòu)造的最小齒距P與第1波長λ 1時的焦點距離fl之比p/fl在0. 004以下。 較優(yōu)選第1光程差付與構(gòu)造的最小齒距在10 μ m以下。另外,優(yōu)選第1光程差付與構(gòu)造的 平均齒距在30 μ m以下。較優(yōu)選使在20 μ m以下。通過構(gòu)成這種結(jié)構(gòu),在能夠得到上述恰 好程度不足的波長特性的同時,并能夠使穿過第1光程差付與構(gòu)造的第3光束所產(chǎn)生的用 于第3光盤信息記錄/再生的必要光的最佳焦點位置、與不用于第3光盤信息記錄/再生 的不要光的最佳焦點位置分開,能夠降低誤檢出。所謂平均齒距,是用中央?yún)^(qū)域的第1光程 差付與構(gòu)造的臺階數(shù),除中央?yún)^(qū)域的第1光程差付與構(gòu)造的所有齒距的合計得到的值。本發(fā)明的物鏡優(yōu)選軸上色像差在0.9ym/nm以下。更優(yōu)選使軸上色像差在 O.Sym/nm以下。使第1基礎(chǔ)構(gòu)造的齒距太小的話軸上色像差會惡化,所以,優(yōu)選設(shè)計時小 心留意,使齒距不要造成使軸上色像差大于0. 9 μ m/nm。從該觀點出發(fā),優(yōu)選第1光程差付 與構(gòu)造的最小齒距P與第1波長λ 1時的焦點距離Π之比P/fl在0. 002以上。而為了充 分確保⑶時的工作距離,優(yōu)選軸上色像差在0. 4 μ m/nm以上。優(yōu)選由穿過第1光程差付與構(gòu)造的第3光束,第3光束形成的斑點光強度最強的 第1最佳焦點位置和第3光束形成的斑點光強度第二強的第2最佳焦點位置滿足以下條件 式(14)。這里的最佳焦點位置是指光束腰在某散焦范圍光束腰為極小的位置。第1最佳焦 點位置是用于第3光盤的記錄/再生的必要光的最佳焦點位置,第2最佳焦點位置是不用 于第3光盤的記錄/再生的不要光之中光量最多的光束的最佳焦點位置。0. 05 ^ L/f 13 ^ 0. 35(14)其中,fl3[m m]表示穿過第1光程差付與構(gòu)造的、形成第1最佳焦點的第3光束 的焦點距離,L[mm]表示第1最佳焦點和第2最佳焦點之間的距離。較優(yōu)選滿足以下條件式(14)'0. 10 彡 L/fl3 彡 0. 25(14)‘。在圖6中出示上面敘述的第1光程差付與構(gòu)造的優(yōu)選一例。圖6中,為了方便起 見,第ι光程差付與構(gòu)造ODSi設(shè)在平板上,但也可以是設(shè)在非球面單凸透鏡上。在|L|、|M|、 |N|分別為2、1、1的第2基礎(chǔ)構(gòu)造BS2上,重合了 |χ|、|γ|、ζ分別為ι、ι、ι的第ι基礎(chǔ) 構(gòu)造BSl。另外,第2基礎(chǔ)構(gòu)造BS2的臺階朝著光軸OA方向,第1基礎(chǔ)構(gòu)造BSl的臺階朝著 光軸OA相反方向。并且可以看到,第1基礎(chǔ)構(gòu)造BSl和第2基礎(chǔ)構(gòu)造BS2的齒距對準,第 2基礎(chǔ)構(gòu)造的所有的臺階的位置,與第1基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階的位置相合。本例中,dll= Al/ (n-l),dl2 = λ 1/(η-1)。并且本例中,使 λ 1 = 405nm(0. 405 μ m)、η = 1.5592 的話,dll =dl2 = 0.72 μ m。并且,第1基礎(chǔ)構(gòu)造BSl的平均齒距小于第2基礎(chǔ)構(gòu)造BS2的平均齒 距,第1基礎(chǔ)構(gòu)造的朝著光軸相反方向的臺階數(shù),多于第2基礎(chǔ)構(gòu)造的朝著光軸方向的臺階數(shù)。接下去對設(shè)在中間區(qū)域的第2光程差付與構(gòu)造作說明。第2光程差付與構(gòu)造至少 是第3基礎(chǔ)構(gòu)造和第4基礎(chǔ)構(gòu)造及第5基礎(chǔ)構(gòu)造之3個基礎(chǔ)構(gòu)造重合而成的構(gòu)造。第3基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過第3基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的A次的衍射光量大于其他任何次 數(shù)的衍射光量、使穿過第3基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的B次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍 射光量、穿過第3基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束的C次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量。另 外,第4基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過第4基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的D次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的 衍射光量、使穿過第4基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的E次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光 量、穿過第4基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束的F次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量。此時 的A、B、C、D、E及F分別為整數(shù)。第1光程差付與構(gòu)造及第2光程差付與構(gòu)造滿足以下式(15)、(16)、(17)、(18)。 這樣,能夠使中央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域的光程差付與構(gòu)造產(chǎn)生的相位差略相等,能夠降低中央 區(qū)域和中間區(qū)域之間的相位差偏差。X = A (15)Y = B (16)L = D (17)M = E (18)較優(yōu)選又滿足Z = C、N = F。優(yōu)選第1基礎(chǔ)構(gòu)造和第3基礎(chǔ)構(gòu)造是相同的構(gòu)造、 第2基礎(chǔ)構(gòu)造和第4基礎(chǔ)構(gòu)造是相同的構(gòu)造。第5基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過第5基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的0次的衍射光量大于其他任何次 數(shù)的衍射光量、使穿過第5基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的0次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍 射光量、使穿過第5基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束的G次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量。 此時的G是0以外的整數(shù)。通過重合上述第5基礎(chǔ)構(gòu)造,這樣,對穿過物鏡中間區(qū)域的第1 光束、第2光束不產(chǎn)生不良影響,并且使中央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域之間不產(chǎn)生相位偏差,只使第 3光束在第3光盤的信息記錄面上形成耀斑,能夠降低不要光對聚光斑點帶來的不良影響。優(yōu)選G為士 1。G為士 1時,優(yōu)選第5基礎(chǔ)構(gòu)造是如圖3 (d)所示的2級階梯型構(gòu) 造(又稱二進制構(gòu)造)。第5基礎(chǔ)構(gòu)造是2級階梯型構(gòu)造時,優(yōu)選其光軸方向的臺階高低LBl是對第1光 束給出第1波長λ 1的5波長分的光程差的臺階高低,或是對第1光束給出第1波長λ 1 的3波長分的光程差的臺階高低。通過2級階梯型構(gòu)造對第1光束給出第1波長λ 1的5 波長分的光程差,能夠更大地降低CD記錄/再生時不要光的不良影響,所以優(yōu)選。而通過 使2級階梯型構(gòu)造對第1光束給出第1波長λ 1的3波長分的光程差,可以降低第5基礎(chǔ) 構(gòu)造的高度,這樣容易制造,能夠降低制造損失,進而言之,在能夠防止光利用效率的低下 之觀點上來說優(yōu)選。另外,在抑制波長變化時的衍射效率變動為較小之觀點上來說也優(yōu)選。也就是說,優(yōu)選第5基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階高低LBl滿足以下條件式(19)或(20)0. 9 (5 λ 1/ (η-1)) < LBl < 1. 5 (5 λ 1/ (η-1))(19)0· 9(3 λ 1/(η-1)) < LBl < 1· 5(3 λ 1/(η-1))(20)。另外,例如在λ 1 為 390 415η m(0. 390 0. 415 μ m)、η 為 1. 54 1. 60 時,上 述條件式可表示如下
2. 92ym < LBl < 5. 77 μ m(21)1. 75ym < LBl < 3. 46 μ m(22)。因此,優(yōu)選的第2光程差付與構(gòu)造,是在與上述優(yōu)選的第1光程差付與構(gòu)造同樣的 構(gòu)造上,重合G為士1的二進制構(gòu)造而構(gòu)成的構(gòu)造。另外,優(yōu)選第2光程差付與構(gòu)造如圖10中的中間區(qū)域MD上所示的構(gòu)造那樣,在2 級的階梯型構(gòu)造的上部平臺面Pc上具有臺階。更優(yōu)選具有多個臺階。優(yōu)選該臺階是以多 個第3基礎(chǔ)構(gòu)造和單個第4基礎(chǔ)構(gòu)造為由來的臺階。通過在2級階梯型構(gòu)造的上部平臺面上設(shè)多個第3基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階,樹脂容易到 達2級階梯型構(gòu)造的模具尖端,能夠提高轉(zhuǎn)印性并降低制造損失,能夠防止光利用效率的 降低。并且,能夠使不要的衍射光的聚光位置,進一步離開必要的衍射光的聚光位置,能夠 防止因不要的衍射光聚光在受光元件上而引起產(chǎn)生誤檢出,優(yōu)選。另外,優(yōu)選第5基礎(chǔ)構(gòu)造的最小齒距在IOym以上。優(yōu)選齒距在100 μ m以下。通 過不在中央?yún)^(qū)域采用而在中間區(qū)域采用臺階高低容易變高的2級階梯型構(gòu)造,可以放寬齒 距,注射成型時樹脂容易進入深處,能夠降低制造損失。在周邊區(qū)域上設(shè)第3光程差付與構(gòu)造為時,可以設(shè)任意的光程差付與構(gòu)造。優(yōu)選 第3光程差付與構(gòu)造備有第6基礎(chǔ)構(gòu)造。第6基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過第6基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的 P次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過第6基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的Q次的 衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過第6基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束的R次的衍射光 量大于其他任何次數(shù)的衍射光量。并且為了抑制波長變動時的衍射效率變動,也優(yōu)選P在 5以下。較優(yōu)選P在2以下。以用來對第1光盤再生/記錄信息所必需的物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑為NA1、對第2光 盤再生/記錄信息所必需的物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑為NA2 (ΝΑΙ > NA2)、對第3光盤再生/記 錄信息所必需的物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑為NA3 (NA2 > NA3)。優(yōu)選NAl在0. 75以上0. 9以下, 較優(yōu)選在0. 8以上0. 9以下。尤其優(yōu)選NAl為0. 85。優(yōu)選NA2在0. 55以上0. 7以下。尤 其優(yōu)選NA2為0.60或0.65。另外,優(yōu)選NA3在0. 4以上0. 55以下。尤其優(yōu)選NA3為0. 45 或 0. 53。優(yōu)選物鏡的中央?yún)^(qū)域與中間區(qū)域的境界形成在相當于第3光束使用時的0. 9NA3 以上1. 2NA3以下(較優(yōu)選在0. 95NA3以上1. 15NA3以下)范圍的部分上。較優(yōu)選物鏡的中 央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域的境界形成在相當于NA3的部分上。另外,優(yōu)選物鏡的中間區(qū)域與周邊 區(qū)域的境界形成在相當于第2光束使用時的0. 9NA2以上1. 2NA2以下(較優(yōu)選在0. 95NA2 以上1. 15NA2以下)范圍的部分上。較優(yōu)選物鏡的中間區(qū)域與周邊區(qū)域的境界形成在相當 于NA2的部分上。優(yōu)選穿過物鏡的第3光束聚光于第3光盤的信息記錄面上時,球面像差至少具有1 處不連續(xù)部。此時,優(yōu)選不連續(xù)部存在于第3光束使用時的0. 9NA3以上1. 2NA3以下(較 優(yōu)選在0. 95NA3以上1. 15NA3以下)之范圍。另外,優(yōu)選物鏡滿足以下條件式(3)1.0 ≤ d/f ≤ 1.5(3),其中,d表示物鏡的光軸上的厚度(mm),f表示第1光束時的物鏡的焦點距離。應(yīng)用于BD那樣的短波長、高NA的光盤時,物鏡中存在容易發(fā)生像散還容易發(fā)生偏心彗形像差之課題,但通過滿足條件式(3),能夠抑制像散和偏心彗形像差的發(fā)生。另外,由于滿足條件式(3)而物鏡成為其軸上厚較厚的厚物鏡,所以在CD記錄/ 再生時工作距離容易變短,但是,盡管如此,通過在物鏡上設(shè)本發(fā)明的第1光程差付與構(gòu) 造,也能夠充分確保CD記錄/再生時的工作距離,所以本發(fā)明的效果更顯著。第1光束、第2光束及第3光束可以作為平行光入射到物鏡上,也可以作為發(fā)散光 或收束光入射到物鏡上。跟蹤時為了防止發(fā)生彗形像差,也優(yōu)選使第1光束、第2光束、及 第3光束都作為平行光或略平行光入射到物鏡上。通過采用本發(fā)明的第1光程差付與構(gòu)造, 能夠使第1光束、第2光束及第3光束都作為平行光或略平行光入射到物鏡上,所以本發(fā)明 的效果更顯著。第1光束為平行光或略平行光時,優(yōu)選第1光束入射到物鏡時的物鏡的成 像倍率m 1滿足下述式(4)-0. 01 < ml < 0. 01(4)。另外,使第2光束為平行光或略平行光入射到物鏡上時,優(yōu)選第2光束入射到物鏡 時的物鏡的成像倍率m2滿足下述式(5)-0. 01 < m2 < 0. 01(5)。而使第2光束作為發(fā)散光入射到物鏡時,優(yōu)選第2光束向物鏡入射時的物鏡的成 像倍率m 2滿足下述式(5)'-0. 025 < m2 彡-0. 01(5)‘。另外,使第3光束為平行光束或略平行光束入射到物鏡上時,優(yōu)選第3光束入射到 物鏡時的物鏡的成像倍率m3滿足下述式(6)-0. 01 < m3 < 0. 01(6)。而使第3光束作為發(fā)散光入射到物鏡時,優(yōu)選第3光束向物鏡入射時的物鏡的成 像倍率m3滿足下述式(6)'-0. 025 < m3 彡-0. 01(6)‘。另外,優(yōu)選采用第3光盤時的物鏡光學元件的工作距離(WD)在0. 15mm以上1. 5mm 以下。優(yōu)選在0. 3mm以上0. 9mm以下。優(yōu)選采用第2光盤時的物鏡光學元件的WD在0. 2mm 以上1. 3mm以下。優(yōu)選采用第1光盤時的物鏡光學元件的WD在0. 25mm以上1. Omm以下。本發(fā)明涉及的光信息記錄再生裝置,備有具有上述光拾取裝置的光盤驅(qū)動裝置。對裝備在光信息記錄再生裝置中的光盤驅(qū)動裝置作說明,光盤驅(qū)動裝置有下述方 式只有搭載并能夠支撐光盤的托盤,從收納著光拾取裝置等的光信息記錄再生裝置本體 向外部取出;連同收納著光拾取裝置等的光盤驅(qū)動裝置本體一起,向外部取出。采用上述各方式的光信息記錄再生裝置中大致裝備有下述構(gòu)成部件,但并不局限 于此。它們是收納在外殼等中的光拾取裝置、連同外殼一起使光拾取裝置向光盤內(nèi)周或外 周移動的查詢馬達等光拾取裝置的驅(qū)動源、備有向光盤內(nèi)周或外周向?qū)Ч馐叭⊙b置外殼之 導向軌等的光拾取裝置移送手段,以及進行光盤旋轉(zhuǎn)取動的主軸馬達等。前者的方式中,除了上述各構(gòu)成部件之外,還設(shè)有搭載并能夠支撐光盤的托盤,以 及用來使托盤滑動的裝載機構(gòu)等,后者的方式中沒有托盤及裝載機構(gòu),優(yōu)選各構(gòu)成部件被 設(shè)在相當于能夠向外部抽出的底座抽屜上。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明,即使是BD、DVD及⑶3種光盤互換用的那種軸上厚厚的厚物鏡,在⑶
23使用時也能夠充分確保工作距離。并且,能夠抑制光程差付與構(gòu)造的臺階高度變高,能夠抑 制伴隨高度升高的制造誤差等引起的光量損失,并且能夠抑制波長變動時的衍射效率的變 動。另外,能夠提供一種對BD、DVD及CD3種光盤的任何一種都能夠維持高的光利用效率的 光利用效率的平衡性良好的物鏡。另外也有利于小徑化。除此之外,能夠抑制光拾取裝置 溫度上升時發(fā)生的像差,在物鏡是塑料時,能夠提供一種在溫度變化時也能夠維持安定性 能的物鏡。通過上述效果,能夠用通用的物鏡良好地進行BD、DVD及⑶3種光盤的記錄/再 生。


圖1 在光軸方向看到的本實施方式單透鏡物鏡OL的視圖。圖2 穿過物鏡的第3光束在第3光盤的信息記錄面上形成的斑點的狀態(tài)示意圖。圖3 :(a)-(d)光程差付與構(gòu)造例子的軸線方向的截面示意圖。圖4 :(a)是臺階朝著光軸方向狀態(tài)、(b)是臺階朝著光軸相反方向狀態(tài)的示意圖。圖5 :(a)是在光軸附近是臺階朝著光軸方向,在中途切換,到中間區(qū)域附近是臺 階朝著光軸相反方向的形狀示意圖,(b)是在光軸附近是臺階朝著光軸相反方向,在中途切 換,到中間區(qū)域附近是臺階朝著光軸方向的形狀示意圖。圖6 第1光程差付與構(gòu)造的概念圖。圖7 能夠?qū)Σ煌獗P的BD、DVD、⑶確切地進行信息記錄及/或再生的本實施方 式光拾取裝置PUl的結(jié)構(gòu)概略示意圖。圖8 (a)-(c)實施例1的球面像差圖。圖9 (a)-(c)實施例1的衍射效率的波長依存性的示意圖。圖10 把實施例1的第1光程差付與構(gòu)造、第2光程差付與構(gòu)造、第3光程差付與 構(gòu)造設(shè)在平板元件上時的概念截面圖。符號說明
ACl2軸傳動裝置
BS偏振分光儀
CN中央?yún)^(qū)域
COL準直透鏡
DP二向色性棱鏡
LDl第1半導體激光或藍紫色半導體激光
LD2第2半導體激光
LD3第3半導體激光
LDP激光單元
MD中間區(qū)域
OL物鏡
OT周邊區(qū)域
PD受光元件
PLl保護基板
PL2保護基板
PL3保護基板PUl光拾取裝置QffP λ /4 波片RLl信息記錄面RL2信息記錄面RL3信息記錄面SEN傳感透鏡
具體實施例方式以下參照附圖,說明本發(fā)明的實施方式。圖7是能夠?qū)Σ煌獗P的BD、DVD、⑶確 切地進行信息記錄及/或再生的本實施方式光拾取裝置PUl的結(jié)構(gòu)概略示意圖。這種光拾 取裝置PUl能夠搭載于光信息記錄再生裝置。這里以第1光盤為BD、第2光盤為DVD、第3 光盤為⑶。本發(fā)明不局限于本實施方式。光拾取裝置PUl備有物鏡0L、λ /4波片QWP、準直透鏡C0L、偏振分光儀BS、二向 色性棱鏡DP、對BD進行信息記錄/再生時發(fā)光射出波長λ 1 = 405nm激光光束(第1光 束)的第1半導體激光LDl (第1光源)、對DVD進行信息記錄/再生時發(fā)光射出波長λ 2 =660nm激光光束(第2光束)的第2半導體激光LD2 (第2光源)及對⑶進行信息記錄 /再生時發(fā)光射出波長λ 3 = 785nm激光光束(第3光束)的第3半導體激光LD3 —體化 了的激光單元LDP、傳感透鏡SEN、作為光檢出器的受光元件PD等。如圖1所示,本實施方式的單透鏡物鏡0L,在光源側(cè)非球面光學面上,以光軸為 中心同心圓狀地形成了含光軸的中央?yún)^(qū)域CN、其周圍的中間區(qū)域MD、且其周圍的周邊區(qū)域 0T。雖然沒有圖示,但是,在中央?yún)^(qū)域CN上形成了已作了詳細敘述的第1光程差付與構(gòu)造, 在中間區(qū)域MD上形成了已作了詳細敘述的第2光程差付與構(gòu)造。另外,在周邊區(qū)域OT上形 成了第3光程差付與構(gòu)造。本實施方式中,第3光程差付與構(gòu)造是火焰型衍射構(gòu)造。另外, 本實施方式的物鏡是塑料透鏡。物鏡OL的中央?yún)^(qū)域CN上形成的第1光程差付與構(gòu)造如圖 6所示,是第1基礎(chǔ)構(gòu)造和第2基礎(chǔ)構(gòu)造重合而成的構(gòu)造,第1基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過第1基礎(chǔ)構(gòu) 造的第1光束的-1次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過第1基礎(chǔ)構(gòu)造的第 2光束的-1次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過第1基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束 的-1次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,至少設(shè)在中央?yún)^(qū)域CN的光軸附近的第 1基礎(chǔ)構(gòu)造,其臺階朝著光軸相反的方向(即持有負的焦強),第2基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過第2基 礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的2次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第2基礎(chǔ) 構(gòu)造的第2光束的1次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第2基礎(chǔ)構(gòu) 造的第3光束的1次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,至少設(shè)在中央?yún)^(qū)域CN的光 軸附近的第2基礎(chǔ)構(gòu)造,其臺階朝著光軸方向(即持有正的焦強),軸上色像差在0. 9 μ m/ nm以下。從藍紫色半導體激光LDl射出的第1光束(λ 1 = 405nm)的發(fā)散光束,如實線所 示,穿過二向色性棱鏡DP,穿過偏振分光儀BS之后,穿過準直透鏡COL變?yōu)槠叫泄?,由?/4 波片QWP從直線偏振變換為圓偏振,經(jīng)沒有圖示的光圈而其光束徑被規(guī)制,入射到物鏡OL 上。由物鏡OL的中央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域及周邊區(qū)域聚光的光束,經(jīng)由厚度0. Imm的保護基板
25PL1,成為在BD的信息記錄面RLl上形成的斑點。在信息記錄面RLl上經(jīng)信息槽調(diào)制的反射光束,再次透過物鏡OL和沒有圖示的光 圈之后,由λ /4波片QWP從圓偏振變換為直線偏振,經(jīng)準直透鏡COL而被變?yōu)槭諗抗馐?,?偏振分光儀BS被反射,經(jīng)由傳感透鏡SEN收束于受光元件PD的受光面上。然后用受光元 件PD的輸出信號,通過2軸傳動裝置ACl使物鏡OL對焦、跟蹤,由此能夠讀取BD上記錄的 信息。第1光束產(chǎn)生波長變動時,以及對具有多個信息記錄層的BD進行記錄/再生時,可 以通過使作為倍率變更手段的準直透鏡COL在光軸方向位移、改變?nèi)肷涞轿镧R光學元件OL 上的光束的發(fā)散角或收束角,由此修正起因于波長變動和不同信息記錄層而產(chǎn)生的球面像 差。從激光單元LDP的半導體激光LD2射出的第2光束(λ 2 = 660nm)的發(fā)散光束, 如虛線所示,在二向色性棱鏡DP被反射,穿過偏振分光儀BS、準直透鏡C0L,由λ /4波片 QWP從直線偏振變換為圓偏振,入射到物鏡OL上。由物鏡OL的中央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域聚光的 (穿過周邊區(qū)域的光束被耀斑化,形成斑點周邊部)光束,經(jīng)由厚度0. 6mm的保護基板PL2, 成為在DVD的信息記錄面RL2上形成的斑點,形成斑點中心部。在信息記錄面RL2上經(jīng)信息槽調(diào)制的反射光束,再次透過物鏡OL之后,由λ /4波 片QWP從圓偏振變換為直線偏振,經(jīng)準直透鏡COL而被變?yōu)槭諗抗馐谄穹止鈨xBS被 反射,經(jīng)由傳感透鏡SEN收束于受光元件PD的受光面上。然后用受光元件PD的輸出信號, 能夠讀取DVD上記錄的信息。從激光單元LDP的半導體激光LD3射出的第3光束(λ 3 = 785nm)的發(fā)散光束, 如點劃線所示,在二向色性棱鏡DP被反射,穿過偏振分光儀BS、準直透鏡C0L,由λ /4波片 QWP從直線偏振變換為圓偏振,入射到物鏡OL上。由物鏡OL的中央?yún)^(qū)域聚光的(穿過中間 區(qū)域及周邊區(qū)域的光束被耀斑化,形成斑點周邊部)光束,經(jīng)由厚度1. 2mm的保護基板PL3, 成為在⑶的信息記錄面RL3上形成的斑點。在信息記錄面RL3上經(jīng)信息槽調(diào)制的反射光束,再次透過物鏡OL之后,由λ /4波 片QWP從圓偏振變換為直線偏振,經(jīng)準直透鏡COL而被變?yōu)槭諗抗馐?,在偏振分光儀BS被 反射,經(jīng)由傳感透鏡SEN收束于受光元件PD的受光面上。然后用受光元件PD的輸出信號, 能夠讀取⑶上記錄的信息。
實施例下面對能夠用于上述實施方式的實施例作說明。后面(包括表中透鏡數(shù)據(jù))有時 用E (例如2. 5XE-3)表示10的冪指數(shù)(例如2. 5X10-3)。另外,物鏡的光學面被形成是 由在數(shù)1式中分別代入表中所示系數(shù)后的數(shù)式規(guī)定的、繞光軸軸對稱的非球面。數(shù)1
其中,X(h)是光軸方向的軸(以光的行進方向為正),K是圓錐系數(shù),A2i是非球 面系數(shù),h是離開光軸的高度,r是近軸曲率半徑。
另外,采用衍射構(gòu)造的實施例的場合,衍射構(gòu)造對各波長光束給出的光程差,由在 數(shù)2式的光程差函數(shù)中代入表中所示系數(shù)后的數(shù)式規(guī)定。數(shù)2Φ = m λ Σ B2ih2i(單位 mm)h是離開光軸的高度,λ是入射光束的波長,m是衍射次數(shù),B2i是光程差函數(shù)系數(shù)。實施例1實施例1的物鏡是塑料單透鏡。在圖6中出示實施例1的第1光程差付與構(gòu)造的 概念圖(圖6與實施例1的實際形狀不同,只不過是概念圖而已)。實施例1的第1光程差 付與構(gòu)造,是在中央?yún)^(qū)域的全區(qū)域上,在|L|、|M|、|N|分別為2、I、I的火焰型衍射構(gòu)造的 第2基礎(chǔ)構(gòu)造BS2上,重合|χ|、|γ|、|z|分別為ι、ι、ι的火焰型衍射構(gòu)造的第ι基礎(chǔ)構(gòu)造 BSl而構(gòu)成的光程差付與構(gòu)造。另外,第2基礎(chǔ)構(gòu)造BS2的臺階朝著光軸OA方向,第1基 礎(chǔ)構(gòu)造BSl的臺階朝著光軸OA相反方向。并且已經(jīng)知道,第1基礎(chǔ)構(gòu)造BSl和第2基礎(chǔ)構(gòu) 造BS2的齒距相合,第2基礎(chǔ)構(gòu)造的所有的臺階的位置與第1基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階的位置相合。 并且,第1基礎(chǔ)構(gòu)造BSl的平均齒距小于第2基礎(chǔ)構(gòu)造BS2的平均齒距,第1基礎(chǔ)構(gòu)造的朝 著光軸相反方向的臺階數(shù),多于第2基礎(chǔ)構(gòu)造的朝著光軸方向的臺階數(shù)。實施例1的第1光程差付與構(gòu)造滿足以下條件式⑴‘、(2) ‘。dll是朝著光軸 相反方向的臺階的臺階高低,dl2是朝著光軸方向的臺階的臺階高低。0. 9(λ l/(n-l)) < dll < 1. 5(λ l/(n-l))(I)'0. 9 ( λ 1/ (n-1)) < dl2 < 1. 5 ( λ 1/ (n-l))(2)'實施例1的λ 1為405nm(0. 405ym),n為1. 5592,所以臺階高低dll、dl2滿足以 下條件式0. 65ym < dll < 1. 09ym0· 65μπι < dl2 < 1· 09μπι。實施例1的第2光程差付與構(gòu)造,是在中間區(qū)域的全區(qū)域上,重合了與第1基礎(chǔ)構(gòu) 造相同的第3基礎(chǔ)構(gòu)造和與第2基礎(chǔ)構(gòu)造相同的第4基礎(chǔ)構(gòu)造的構(gòu)造上,進一步重合了第5 基礎(chǔ)構(gòu)造而構(gòu)成的光程差付與構(gòu)造。實施例1的第5基礎(chǔ)構(gòu)造,是使穿過第5基礎(chǔ)構(gòu)造的 第1光束的0次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過第5基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光 束的0次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過第5基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束的士 1 次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量的2級的階梯型(二進制構(gòu)造)構(gòu)造。在表1中出示實施例1的透鏡數(shù)據(jù)。表1物鏡的焦點距離 = 2. 20mm f2 = 2. 38mm f3 = 2. 45mm數(shù)值孔徑NAl :0. 85 NA2 :0. 60 NA3 :0. 47倍率 ml:0 m2 0 m3 0
27 χ = A。+A2 X h2+A4 X h4+A6 X h6h表示在光軸垂直方向上離開光軸的高度。并且在圖10中出示了在平板元件上設(shè) 實施例1的第1光程差付與構(gòu)造、第2光程差付與構(gòu)造、第3光程差付與構(gòu)造時的概念截面 圖。設(shè)有第1光程差付與構(gòu)造的中央?yún)^(qū)域是CN,設(shè)有第2光程差付與構(gòu)造的中間區(qū)域是用 MD表示的區(qū)域,設(shè)有第3光程差付與構(gòu)造的周邊區(qū)域是用OT表示的區(qū)域。表2
表3
表4

光的衍射次數(shù)的光、表示不用于光盤信息記錄/再生的另外的不要光2的球面像差,3也是 光量少于主光的衍射次數(shù)的光,表示不用于光盤信息記錄/再生的再另外的不要光3的球 面像差。如圖8所示,可以知道在ml = 0、m2 = 0、m3 = 0狀況下,在必要的數(shù)值孔徑內(nèi)保 持了良好的球面像差,對任何光盤都能夠良好地進行信息記錄/再生。另外,從圖8可知, 能夠得到在中央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域之間不產(chǎn)生相位偏差之優(yōu)選的結(jié)果。實施例1的軸上色像差為0. 67 μ m/nm。另外,實施例1的波長特性及溫度特性 出示在表7中。第1光源波長變動+5nm時的3次球面像差為-0. 105 Arms,5次球面像差 為-0. 024 λ rms。另外,環(huán)境溫度上升+30度時的3次球面像差為0. 114 λ rms、5次球面像 差為0. 025 λ rms。它們通過倍率修正得到改善。倍率修正是指通過移動準直透鏡的倍率修 正。表7
可以知道,實施例1在波長變長時發(fā)生的3次球面像差及5次球面像差都是不足 (修正不足)。另外,可以知道,得到了溫度特性的絕對值小的優(yōu)選結(jié)果,在準直透鏡的移動 量和修正分辨率之觀點來說優(yōu)選。圖9中出示實施例1的衍射效率的波長依存性。從圖9可知,BD、DVD、⑶的任何 一個情況時都抑制了波長變動時的衍射效率的變動為較小,得到了優(yōu)選的結(jié)果。本發(fā)明并不局限于說明書中記載的實施例,本領(lǐng)域的從事人員可以從本說明書中 記載的實施例和思想明確本發(fā)明也包括其他實施例和變形例。說明書的記載及實施例,僅 僅只不過是作為例證,本發(fā)明的范圍由技術(shù)方案出示。
權(quán)利要求
一種物鏡,是用于具有射出第1波長λ1之第1光束的第1光源、射出第2波長λ2(λ2>λ1)之第2光束的第2光源、射出第3波長λ3(λ3>λ2)之第3光束的第3光源,且用所述第1光束進行具有厚度為t1之保護基板的第1光盤的信息記錄及/或再生、用所述第2光束進行具有厚度為t2(t1<t2)之保護基板的第2光盤的信息記錄及/或再生、用所述第3光束進行具有厚度為t3(t2<t3)之保護基板的第3光盤的信息記錄及/或再生之光拾取裝置的物鏡,其特征在于,所述物鏡的光學面至少備有中央?yún)^(qū)域、所述中央?yún)^(qū)域周圍的中間區(qū)域、所述中間區(qū)域周圍的周邊區(qū)域,所述中央?yún)^(qū)域備有第1光程差付與構(gòu)造,所述中間區(qū)域備有第2光程差付與構(gòu)造,所述物鏡將穿過所述中央?yún)^(qū)域的所述第1光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第1光盤的信息記錄面上、將穿過所述中央?yún)^(qū)域的所述第2光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第2光盤的信息記錄面上、將穿過所述中央?yún)^(qū)域的所述第3光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第3光盤的信息記錄面上,所述物鏡將穿過所述中間區(qū)域的所述第1光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第1光盤的信息記錄面上、將穿過所述中間區(qū)域的所述第2光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第2光盤的信息記錄面上、不將穿過所述中間區(qū)域的所述第3光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第3光盤的信息記錄面上,所述物鏡將穿過所述周邊區(qū)域的所述第1光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第1光盤的信息記錄面上、不將穿過所述周邊區(qū)域的所述第2光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第2光盤的信息記錄面上、不將穿過所述周邊區(qū)域的所述第3光束能夠信息記錄及/或再生地聚光于所述第3光盤的信息記錄面上,所述第1光程差付與構(gòu)造是至少重合第1基礎(chǔ)構(gòu)造和第2基礎(chǔ)構(gòu)造的構(gòu)造,所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的X次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的Y次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束的Z次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的L次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的M次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束的N次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,所述第2光程差付與構(gòu)造是至少重合第3基礎(chǔ)構(gòu)造和第4基礎(chǔ)構(gòu)造及第5基礎(chǔ)構(gòu)造的構(gòu)造,所述第3基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過所述第3基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的A次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第3基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的B次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,所述第4基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過所述第4基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的D次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第4基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的E次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,所述第5基礎(chǔ)構(gòu)造使穿過所述第5基礎(chǔ)構(gòu)造的第1光束的0次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第5基礎(chǔ)構(gòu)造的第2光束的0次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量、使穿過所述第5基礎(chǔ)構(gòu)造的第3光束的G次的衍射光量大于其他任何次數(shù)的衍射光量,X、Y、Z、L、M、N、A、B、D及E是整數(shù),G是0以外的整數(shù),滿足下式X=A(15)Y=B(16)L=D(17)M=E(18)。
2.如權(quán)利要求1中記載的物鏡,其特征在于,滿足下式 G = 士1 (23)。
3.如權(quán)利要求1中記載的物鏡,其特征在于,所述第5基礎(chǔ)構(gòu)造是2級階梯型構(gòu)造。
4.如權(quán)利要求3中記載的物鏡,其特征在于,所述2階梯型構(gòu)造具有對所述第1光束給 出所述第1波長λ 1的5波長分的光程差的臺階。
5.如權(quán)利要求3中記載的物鏡,其特征在于,所述2階梯型構(gòu)造具有對所述第1光束給 出所述第1波長λ 1的3波長分的光程差的臺階。
6.如權(quán)利要求3中記載的物鏡,其特征在于,所述2級階梯型構(gòu)造的上部平臺面上,具 有單個所述第4基礎(chǔ)構(gòu)造和多個所述第3基礎(chǔ)構(gòu)造的臺階。
7.如權(quán)利要求3中記載的物鏡,其特征在于,所述第5基礎(chǔ)構(gòu)造的最小齒距在10μ m以上。
8.如權(quán)利要求1中記載的物鏡,其特征在于,所述L及D是偶數(shù),所述X及A是奇數(shù)。
9.如權(quán)利要求8中記載的物鏡,其特征在于,所述L及D是絕對值在4以下的偶數(shù),所 述X及A是絕對值在5以下的奇數(shù)。
10.如權(quán)利要求1中記載的物鏡,其特征在于,所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造、所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造、所述第3基礎(chǔ)構(gòu)造及所述第4基礎(chǔ)構(gòu)造是火焰 型構(gòu)造,至少設(shè)在所述中央?yún)^(qū)域的光軸附近的所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造,其臺階朝著光軸相反的方向,至少設(shè)在所述中央?yún)^(qū)域的光軸附近的所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造,其臺階朝著光軸的方向。
11.如權(quán)利要求10中記載的物鏡,其特征在于,所述第1基礎(chǔ)構(gòu)造及所述第3基礎(chǔ)構(gòu) 造,它們所有的臺階都朝著光軸相反方向,所述第2基礎(chǔ)構(gòu)造及所述第4基礎(chǔ)構(gòu)造,它們所 有的臺階都朝著光軸方向。
12.如權(quán)利要求1中記載的物鏡,其特征在于,滿足以下條件式 1. 0 ≤d/f ≤ 1. 5(3)其中,d表示所述物鏡的光軸上的厚度(mm),f表示所述第1光束時所述物鏡的焦點距離。
13.如權(quán)利要求1中記載的物鏡,其特征在于,滿足以下條件式 -0. 01 < ml < 0. 01(4)-0. 01 < m2 < 0. 01(5)-0· 01 < m3 < 0. 01(6)其中,ml表示所述第1光束入射到所述物鏡時所述物鏡的倍率,m2表示所述第2光束 入射到所述物鏡時所述物鏡的倍率,m3表示所述第3光束入射到所述物鏡時所述物鏡的倍率。
14.一種光拾取裝置,其特征在于,備有權(quán)利要求1至13的任何一項中記載的物鏡。
15.一種光信息記錄再生裝置,其特征在于,備有權(quán)利要求14中記載的光拾取裝置。
全文摘要
提供一種實現(xiàn)能夠用通用的物鏡進行BD/DVD/CD之3種光盤的互換,并且解消了中央?yún)^(qū)域和中間區(qū)域的相位偏差,又在CD時能夠防止不要光對聚光斑點產(chǎn)生不良影響的光拾取裝置、光信息記錄再生裝置以及適用于其中的物鏡。所述物鏡上,以至少重合了第1基礎(chǔ)構(gòu)造和第2基礎(chǔ)構(gòu)造之構(gòu)造,作為中央?yún)^(qū)域的第1光程差付與構(gòu)造,以至少重合了第3基礎(chǔ)構(gòu)造和第4基礎(chǔ)構(gòu)造及第5基礎(chǔ)構(gòu)造之構(gòu)造,作為中間區(qū)域的第2光程差付與構(gòu)造。在此,使在第1基礎(chǔ)構(gòu)造和第3基礎(chǔ)構(gòu)造中產(chǎn)生最多衍射光的次數(shù)相等,使在第2基礎(chǔ)構(gòu)造和第4基礎(chǔ)構(gòu)造中產(chǎn)生最多衍射光的次數(shù)相等。并且,第5基礎(chǔ)構(gòu)造是在第1波長的第1光束產(chǎn)生最多0次衍射光、在第2波長的第2光束產(chǎn)生最多0次衍射光、在第3波長的第3光束產(chǎn)生最多G次衍射光的構(gòu)造。其中,G是0之外的整數(shù)。
文檔編號G11B7/135GK101901607SQ20101017011
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者中村健太郎 申請人:柯尼卡美能達精密光學株式會社
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