CN101809661B - 光拾取装置用物镜及光拾取装置 - Google Patents

Abstract

本发明就有关将光程差付与构造产生的衍射光作为斑点聚光于光信息记录介质的信息记录面上的光拾取装置用物镜，提供一种能够将由于使用波长的变化而引起的衍射效率的变动抑制为较小的物镜，以及采用该物镜的光拾取装置。特征在于，相应基础构造，调整多个在物镜上形成光程差付与构造的基础构造的衍射效率为最大的波长，实现提高总的衍射效率，并且将由于使用波长变化而引起的衍射效率的变动抑制为较小。

Description

光拾取装置用物镜及光拾取装置

技术领域

本发明涉及光拾取装置用物镜及备用它的光拾取装置，其中，将短波长光束作为斑点聚光于光信息记录介质的信息记录面上，由此进行信息记录及/或再生(本说明书中又表述为“记录/再生”)。

背景技术

作为光拾取装置用物镜，在光学面表面设衍射构造的衍射型物镜已被实用化。例如，可互换用于DVD、CD双方的光拾取装置用物镜，利用不同使用波长产生的不同衍射作用修正因DVD、CD的基板厚不同而产生的球面像差，实现了互换使用。

近年来在光拾取装置中作为用来对光信息记录介质中记录的信息的再生和向光信息记录介质的信息记录的光源，使用的激光光源的短波长化有所进展，例如，利用蓝紫色半导体激光、非线形光学效果进行红外半导体激光波长变换的蓝色SHG激光等波长400～420nm的激光越来越实用化。使用这种蓝紫色激光光源的话，在使用与DVD(数字通用盘)相同数值孔径(NA)的物镜时，对直径12cm的光信息记录介质能够记录15～20GB的信息，将物镜的NA提高到0.85时，对直径12cm的光信息记录介质能够记录23～25GB的信息。以下的本说明书中，把使用蓝紫色激光光源的光信息记录介质及光磁盘总称为“高密度光信息记录介质”。

使用NA0.85物镜的高密度光信息记录介质，由于光信息记录介质倾斜(skew)引起产生的彗形像差增大，所以有的保护层设计得比DVD的还要薄(相对DVD的0.6mm来说只有0.1mm)，以降低倾斜引起的彗形像差量。但是，如果仅仅是能够对上述高密度光信息记录介质合适地记录/再生信息的话，作为光信息记录介质的播放/记录机(光信息记录再生装置)产品的价值来说是不充分的。考虑到现在有记录着各种各样信息的DVD、CD(小型盘)出售之现况，仅仅能够对高密度光信息记录介质的记录/再生信息是不够的，实现例如对用户所收藏的DVD、CD都能够同样合适地记录/再生信息，是提高作为高密度光信息记录介质用光信息记录介质播放/记录机商品价值的必然所至。出于这种背景，希望搭载于高密度光信息记录介质用的光信息记录介质播放/记录机中的光拾取装置具有下述性能：对高密度光信息记录介质、DVD、且CD的任何一种，既维持互换性又都能够合适地记录/再生信息。因此，能够互换用于高密度光信息记录介质和DVD/CD双方的光拾取装置用物镜中，有利用不同使用波长所产生的不同衍射作用来修正高密度光信息记录介质和DVD/CD的基板厚不同而引起的球面像差以实现互换使用的物镜。不仅是在上述互换用途，还有许多用来色修正、伴随温度变化的球面像差修正的衍射型光学元件也被提案。

作为这种衍射型光学元件上的光程差付与构造，已经知道的有截面形状为锯齿状的火焰型、阶梯型、二进制型等。另外在光拾取装置中不限于只采用一种这种光程差付与构造，例如在物镜的一个光学面的相同区域上重叠多种光程差付与构造，还有在物镜的一个光学面的不同区域上分别设多种光程差付与构造，或有时在准直透镜和物镜双方设光程差付与构造。

这种衍射型光学元件的衍射效率由光程差付与构造和使用波长决定。但是，由于使用波长的变化或伴随使用波长变化的折射率的变化，衍射效率有偏离设计基准值而发生变化(下面称为衍射效率的波长依存变动)的倾向。尤其是使用高次衍射光时，衍射效率的波长依存变动比使用低次衍射光时还要大。例如，高密度光信息记录介质用蓝紫色激光和DVD用红色激光以及CD用红外激光通用的衍射型互换物镜中，用2次以上的高次衍射光对蓝紫色激光修正像差的情况较多。此时衍射效率的波长依存变动增大。

一般的光拾取装置中，对半导体激光的射出光强度有所监视，为了得到最适合于信息记录/再生之强度的斑点进行反馈控制，但对物镜衍射效率的变化却没有监视，如果它有较大变动的话，有可能得不到适合于信息记录/再生的斑点强度。对此，在采用衍射型光学元件的光拾取装置中，作为得到确切的衍射效率之技术，有下述专利文献中记载的内容。

专利文献1：特开2001-93179号公报

专利文献2：特开平10-133104号公报

发明内容

发明欲解决的课题

专利文献1中公开的采用蓝紫色激光和红色激光的光拾取装置用衍射型光学元件，是通过在蓝紫色激光时采用比红色激光高衍射次数的衍射光来提高双方情况时的衍射效率，但没有有关降低衍射效率的波长依存变动技术的记载。另外专利文献2中公开了一种考虑了衍射效率的相位构造截面形状的设计手法，出示了一种遍及光学面全区域具有几乎均一衍射效率的透镜等，但同样没有有关降低衍射效率的波长依存变动技术的记载。

本发明鉴于上述以往技术的问题点，目的在于：就有关将光程差付与构造产生的衍射光作为斑点聚光于光信息记录介质的信息记录面上的光拾取装置用物镜，提供一种能够将衍射效率的波长依存变动抑制为较小的物镜，以及采用该物镜的光拾取装置；尤其就有关采用蓝紫色激光、红色激光及红外激光的衍射型互换用物镜，提供一种衍射效率的波长依存变动小的物镜，以及采用该物镜的光拾取装置。

用来解决课题的手段

为了解决上述课题，发明的第1实施方式，是一种将满足390nm≤λ1≤420nm的规定波长λ1的光束聚光于光信息记录介质的信息记录面上进行信息记录/再生的光拾取装置用的物镜，

光拾取装置用物镜的特征在于，在光学面表面上备有为光程差付与构造的多个基础构造，满足下式：

4nm≤|λα-λβ|≤60nm           (1)

(λβ-λ1)×(λα-λ1)＜0        (2)，

其中，

λα：在波长λ1±50nm范围内某基础构造的衍射效率为最大的波长

λβ：在波长λ1±50nm范围内另一基础构造的衍射效率为最大的波长。

例如，采用在物镜上形成的多个基础构造时，由于各基础构造的功能不同，所以不同的基础构造其衍射效率为最大的波长(峰值)有时偏离使用波长一定程度。结果，波长λ1光束穿过多个基础构造时总的衍射效率相对波长变动有大大降低的可能。于是，光拾取装置中在物镜前面监视的从光源射出的光束强度，与实际上聚光于光信息记录介质信息记录面上的斑点强度不相应，有可能难以进行合适的信息记录及/或再生。但是根据本发明，在波长λ1穿过多个基础构造时，能够抑制总的衍射效率的波长依存变动。

另外，某基础构造的衍射效率为最大的波长λα和别的基础构造的衍射效率为最大的波长λβ比波长λ1都小(λ1＞λα、λβ)或都大(λ1＜λα、λβ)时，波长λ1光束穿过多个基础构造时总的衍射效率相对波长变动显著变动。在此只要使满足(2)式，波长λ1穿过多个基础构造时能够更有效地抑制总的衍射效率的波长依存变动。另外，通过同时满足条件式(1)、(2)，既抑制了衍射效率的波长依存变动，又能够防止在λ1的衍射效率值大大降低，能够维持λ1时充分的衍射效率。

第2实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第1实施方式中，所述多个基础构造的至少几个被重叠形成在光学面表面的规定区域上。

第3实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第1或第2实施方式中，所述多个基础构造的至少几个被形成在光学面表面的不同区域上。所谓光学面表面的不同区域包括下述情况：分开形成在光源侧的光学面或光信息记录介质侧的光学面上；都形成在光源侧的光学面或光信息记录介质侧的光学面上。

第4实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第1～3实施方式中的任一个中，所述物镜将所述波长λ1光束聚光于保护基板厚度t1的光信息记录介质的信息记录面上进行信息记录/再生，并将波长λ2(＞λ1)光束聚光于保护基板厚度t2(≥t1)的光信息记录介质的信息记录面上进行信息记录/再生。

第5实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第1～3实施方式中的任一个中，所述物镜将所述波长λ1光束聚光于保护基板厚度t1的光信息记录介质的信息记录面上进行信息记录/再生、将波长λ2(＞λ1)光束聚光于保护基板厚度t2(≥t1)的光信息记录介质的信息记录面上进行信息记录/再生、将波长λ3(＞λ2)光束聚光于保护基板厚度t3(＞t2)的光信息记录介质的信息记录面上进行信息记录/再生。

第6实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第5实施方式中，所述多个基础构造包括第1基础构造、第2基础构造，所述第1基础构造是使穿过所述第1基础构造的所述波长λ1光束的r次(r为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ2光束的s次(s为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ3光束的t次(t为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量的光程差付与构造，所述第2基础构造是使穿过所述第2基础构造的所述波长λ1光束的u次(u为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ2光束的v次(v为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ3光束的w次(w为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量的光程差付与构造。

第7实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第6实施方式中，所述多个基础构造除了所述第1基础构造和所述第2基础构造之外还包括第3基础构造，所述第3基础构造是使穿过所述第3基础构造的所述波长λ1光束的x次(x为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ2光束的y次(y为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ3光束的z次(z为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量的光程差付与构造。

第8实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第7实施方式中，r＝0、s＝0、t＝±1、u＝2、v＝1、w＝1、x＝10、y＝6、z＝5。

第9实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第5～8实施方式中的任一个中，所述多个基础构造的至少一个是相应所述波长λ1和所述波长λ2的差，修正起因于光信息记录介质保护基板厚度产生的球面像差之构造。

第10实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第5～9实施方式中的任一个中，所述多个基础构造的至少一个是相应所述波长λ1和所述波长λ3的差，修正起因于光信息记录介质保护基板厚度产生的球面像差之构造。

第11实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第5～8实施方式中的任一个中，所述多个基础构造的至少一个是相应所述波长λ1和所述波长λ1以外的波长的差，修正起因于光信息记录介质保护基板厚度产生的球面像差之构造，所述多个基础构造的另一个是在用所述波长λ1光束对光信息记录介质进行记录/再生时，修正温度变化引起的球面像差变化之构造。

第12实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第1～10实施方式中的任一个中，所述多个基础构造的至少一个是在用所述波长λ1光束对光信息记录介质进行记录/再生时，修正温度变化引起的球面像差变化之构造。

第13实施方式的光拾取装置用的物镜的特征在于，在第1～12实施方式中的任一个中，所述波长λα的衍射效率为最大的基础构造及所述波长λβ的衍射效率为最大的基础构造，都备有给出所述波长λ1的4波长以上量的光程差的台阶。

基础构造备有给与波长λ1的4波长以上量的光程差的台阶时，衍射效率的波长依存变动特别大，所以通过上述构成本发明的效果更显著。

第14实施方式的光拾取装置，其特征在于，备有射出波长λ1光束的光源和第1～13实施方式中的任一个的物镜。

第15实施方式的光拾取装置的特征在于，在第14实施方式中，备有监视部，在从所述光源射出的光束入射到所述物镜之前，监视所述光束的强度。

本发明的光拾取装置备有第一光源。除了第一光源之外还可以备有第二光源，还可以进一步备有第三光源。并且，本发明的光拾取装置备有用来使第一光束聚光于第1光信息记录介质的信息记录面上的聚光光学系。另外，备有第二光源时，该聚光光学系使第二光束聚光于第2光信息记录介质的信息记录面上。备有第三光源时，该聚光光学系使第三光束聚光于第3光信息记录介质的信息记录面上。另外，本发明的光拾取装置备有接受来自于第1光信息记录介质信息记录面的反射光的受光元件。另外也可以备有接受来自于第2光信息记录介质或第3光信息记录介质信息记录面的反射光的受光元件。

第1光信息记录介质具有厚度t1的保护基板和信息记录面。第2光信息记录介质具有厚度t2(t1≤t2)的保护基板和信息记录面。第3光信息记录介质具有厚度t3(t2＜t3)的保护基板和信息记录面。优选第1光信息记录介质是高密度光信息记录介质、第2光信息记录介质是DVD、第3光信息记录介质是CD，但并不局限于此。第1光信息记录介质、第2光信息记录介质或第3光信息记录介质也可以是具有多层信息记录面的多层光信息记录介质。

本说明书中作为高密度光信息记录介质的例子可以举出由NA0.85的物镜进行信息记录/再生、保护基板厚度为0.1mm左右规格的光信息记录介质(例如BD：蓝光光盘(Blu-ray Disc))。另外作为其他高密度光信息记录介质的例子可以举出由NA0.65至0.67的物镜进行信息记录/再生、保护基板厚度为0.6mm左右规格的光信息记录介质(例如HD DVD：简称HD)。另外，高密度光信息记录介质中也包括信息记录面上有数至数十nm程度厚度保护膜(本说明书中保护基板也包括保护膜)的光信息记录介质，还有没有形成保护基板的光信息记录介质。另外，高密度光信息记录介质中也包括采用蓝紫色半导体激光和蓝紫色SHG激光作为信息记录/再生用光源的光磁盘。并且本说明书中DVD是由NA0.60～0.67程度的物镜进行信息记录/再生、保护基板厚度为0.6mm程度的DVD系列光信息记录介质的总称，包括DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等。另外本说明书中CD是由NA0.45～0.51程度的物镜进行信息记录/再生、保护基板厚度为1.2mm程度的CD系列光信息记录介质的总称，包括CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、CD-R、CD-RW等。至于记录密度是高密度光信息记录介质的记录密度为最高，接下去按DVD、CD依次降低。

优选保护基板的厚度t1、t2、t3满足以下条件式(6)、(7)、(8)，但不局限于此：

0.0750mm≤t1≤0.125mm或0.5mm≤t1≤0.7mm  (6)

0.5mm≤t2≤0.7mm    (7)

1.0mm≤t3≤1.3mm    (8)。

本说明书中，优选第一光源、第二光源、第三光源是激光光源。作为激光光源，可以优选采用半导体激光、硅激光等。优选从第一光源射出的第一光束的第一波长λ1、从第二光源射出的第二光束的第二波长λ2(λ2＞λ1)、从第三光源射出的第三光束的第三波长λ3(λ3＞λ2)满足以下条件式(9)、(10)：

1.5×λ1＜λ2＜1.7×λ1        (9)

1.9×λ1＜λ3＜2.1×λ1        (10)。

作为第1光信息记录介质、第2光信息记录介质、第3光信息记录介质分别采用BD或HD、DVD及CD时，第一光源的第一波长λ1在390nm以上420nm以下。优选第二光源的第二波长λ2在570nm以上680nm以下，较优选在630nm以上670nm以下，优选第三光源的第三波长λ3在750nm以上880nm以下，较优选在760nm以上820nm以下。

可以对第一光源、第二光源、第三光源中至少2个光源进行单元化。所谓单元化是指例如第一光源和第二光源被固定收纳在1插件中。

作为受光元件，优选采用光敏二极管等光检出器。在光信息记录介质的信息记录面上反射的光入射到受光元件，利用其输出信号可以得到各光信息记录介质上记录信息的读取信号。进一步检出受光元件上斑点的形状变化、位置变化的光量变化，进行对焦检出和轨迹检出，可以根据该检出使物镜移动以便对焦和跟踪。受光元件也可以由多个光检出器组成。受光元件也可以备有主光检出器和副光检出器。例如也可以是如下所述的受光元件：在接受用于信息记录再生之主光的光检出器两侧，设2个副的光检出器，由该2个副的光检出器接受跟踪调整用的副光。另外，受光元件也可以具有与各光源相应的多个受光元件。

优选光拾取装置备有监视部，在光源射出的光束入射到物镜之前监视光束强度。这种监视部能够监视光源射出的光束的强度，但不检出穿过物镜光学元件之后的光束强度，所以检测不到在基础构造等光程差付与构造中的衍射效率的变动。因此，在具有上述监视部的光束装置中，本发明的效果更显著。

聚光光学系备有物镜。聚光光学系可以只有物镜，也可以除了物镜之外聚光光学系还备有准直透镜等耦合透镜。耦合透镜是指被配置在物镜和光源之间的改变光束发散角的单透镜或透镜组。准直透镜是耦合透镜的一种，是将入射到准直透镜的光变为平行光射出的透镜。聚光光学系也可以备有将光源射出的光束分割成用于信息记录再生的主光束和用于跟踪等的二个副光束的衍射光学元件等光学元件。本说明书中，物镜是指在光拾取装置中被配置在对着光信息记录介质之位置上的、具有将光源射出的光束聚光于光信息记录介质的信息记录面上之功能的光学系。优选物镜是指在光拾取装置中被配置在对着光信息记录介质之位置上的、具有将光源射出的光束聚光于光信息记录介质的信息记录面上之功能的光学系，并且通过传动装置至少能够在光轴方向一体性变位的光学系。物镜可以由二个以上的多个透镜构成，也可以只是单透镜，优选单透镜。另外，物镜可以是玻璃透镜也可以是塑料透镜，或也可以是在玻璃透镜上用光固化性树脂等设置光程差付与构造等的混合透镜，但即使物镜是塑料透镜并设有用来修正伴随温度变化的球面像差的光程差付与构造，根据本发明能够降低衍射效率的波长变动，所以物镜是塑料透镜时本发明的效果更显著。物镜具备多个透镜时也可以混合使用玻璃透镜和塑料透镜。物镜具备多个透镜时，也可以是具备基础构造之光程差付与构造的平板光学元件和非球面透镜(可以有也可以没有光程差付与构造)的组合。另外优选物镜的折射面为非球面。还优选物镜设有基础构造之光程差付与构造的基面为非球面。

使物镜为玻璃透镜时，优选使用玻璃转移点Tg在400℃以下的玻璃材料。通过使用玻璃转移点Tg在400℃以下的玻璃材料，能够以较低温成型，可以延长模具寿命。作为上述玻璃转移点Tg低的玻璃材料，有例如株式会社住田光学玻璃制造的K-PG325和K-PG375(同为产品名)。

但是一般来说玻璃透镜比树脂透镜比重大，所以使物镜为玻璃透镜的话重量增大，对驱动物镜之传动装置的负担增加。因此，在使物镜为玻璃透镜时，优选使用比重小的玻璃材料。具体则优选比重在3.0以下的，较优选在2.8以下的。

使物镜为塑料透镜时，优选使用环状烯烃类树脂材料，环状烯烃类中较优选使用下述树脂材料：温度25℃时对波长405nm的折射率在1.53至1.60范围内，在-5℃到70℃的温度范围内伴随温度变化的对波长405nm的折射率变化率dN/dT(℃^-1)在-20×10^-5至-5×10^-5(较优选-10×10^-5至-8×10^-5)范围内。使物镜为塑料透镜时，优选使耦合透镜也为塑料透镜。

下面对物镜作说明。物镜在光学面上具备为光程差付与构造的多种基础构造。这里，基础构造是为了付与光学面规定功能而设置的光程差付与构造，是指使穿过基础构造的第1光束的a次(a为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量的光程差付与构造。另外，当某一基础构造和另一基础构造中的a值相等、并且在波长λ1±50nm范围内衍射效率为最大的波长是相等时，该2基础构造是同种基础构造。反之a值不同或在波长λ1±50nm范围内衍射效率为最大的波长是不同时，该2基础构造为异种基础构造。所谓具备多种基础构造，是指至少备有2种上述异种基础构造。

物镜被用于备有第1光源、第2光源、第3光源之3个光源的光拾取装置时，基础构造是为了付与光学面规定功能而设置的光程差付与构造，是指使穿过基础构造的第1光束的a次(a为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第2光束的b次(b为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第3光束的c次(c为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量之光程差付与构造。此时，在某一基础构造和另一基础构造中a、b、c值相等、并且在波长λ1±50nm范围内衍射效率为最大的波长是相等时，该2基础构造为同种基础构造。反之a、b、c至少一个的值不同或在波长λ1±50nm范围内衍射效率为最大的波长是不同时，该2基础构造为异种基础构造。所谓具备多种基础构造，是指至少备有2种上述异种基础构造。

另外，具备3个光源的光拾取装置中采用的物镜具有多个基础构造、且多个基础构造包括第1基础构造和第2基础构造时，可以表达为：第1基础构造是使穿过第1基础构造的第1光束的r次(r为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第2光束的s次(s为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述第3光束的t次(t为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量之光程差付与构造；所述第2基础构造是使穿过所述第2基础构造的所述第1光束的u次(u为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述第2光束的v次(v为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述第3光束的w次(w为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量之光程差付与构造。此时，1)r、s、t和u、v、w中至少一个值不同、或2)r、s、t和u、v、w相等时，波长λ1±50nm范围内衍射效率为最大的波长在第1基础构造和第2基础构造中相异。并且，多个基础构造除了第1基础构造和第2基础构造之外还可以包括第3基础构造。可以表达为：第3基础构造是使穿过第3基础构造的第1光束的x次(x为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第2光束的y次(y为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第3光束的z次(z为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量之光程差付与构造。此时，1)r、s、t和x、y、z中至少一个值不同、或2)r、s、t和x、y、z相等时，波长λ1±50nm范围内衍射效率为最大的波长在第1基础构造和第3基础构造中相异。

本说明书中所谓的光程差付与构造是对入射光束附加光程差之构造的总称。光程差付与构造中也包括付与相位差的相位差付与构造。相位差付与构造中包括衍射构造。光程差付与构造备有台阶，优选备有多个台阶。由该台阶对入射光束附加光程差及/或相位差。光程差付与构造附加的光程差可以是入射光束波长的整数倍，也可以是入射光束波长的非整数倍。台阶可以在光轴垂直方向持有周期性间隔地配置，也可以在光轴垂直方向持有非周期性间隔地配置。

作为基础构造的规定功能，可以举出例如相应波长λ1和波长λ1以外波长的差，修正起因于光信息记录介质保护基板厚度而产生的球面像差之功能。具体则有：相应波长λ1和波长λ2的差，修正起因于光信息记录介质保护基板厚度而产生的球面像差；相应波长λ1和波长λ3的差，修正起因于光信息记录介质保护基板厚度而产生的球面像差等功能。其他还可以举出在用波长λ1光束对光信息记录介质进行记录/再生时，修正温度变化引起的球面像差的变化等功能。

这些基础构造满足下式(1)及(2)：

4nm≤|λα-λβ|≤60nm        (1)

(λβ-λ1)×(λα-λ1)＜0     (2)

其中，

λα：在波长λ1±50nm范围内，某基础构造的衍射效率为最大的波长

λβ：在波长λ1±50nm范围内，另一基础构造的衍射效率为最大的波长。

优选波长λα的衍射效率为最大的基础构造及波长λβ的衍射效率为最大的基础构造都备有能够给出波长λ1的4波长以上量的光程差的台阶。基础构造备有能够给出波长λ1的4波长以上量的光程差之台阶时，衍射效率的波长依存变动特大，所以通过这种结构本发明的效果更显著。因此，优选衍射效果在波长λα为最大的基础构造及衍射效果在波长λβ为最大的基础构造，是后述基础构造B、E、F等。

当波长λα的衍射效率为最大的基础构造或波长λβ的衍射效率为最大的基础构造，使穿过该基础构造的第1光束的a次(a为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第2光束的b次(b为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第3光束的c次(c为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量时，优选的方式之一是构成a、b、c的至少一个为正整数、a、b、c的至少一个为负整数的基础构造。

作为某基础构造的衍射效率为最大的波长，可以逐渐改变照射到基础构造的光束波长，把斑点强度为最大时的波长和斑点光量为最大时的波长，视为某基础构造的衍射效率为最大的波长。

另外，因为衍射效率依存于基础构造的环带深度，所以可以相应光拾取装置的用途，适宜设定基础构造对各波长的衍射效率。例如，在对BD进行记录及再生、对DVD、CD只进行再生的光拾取装置的情况时，优选基础构造的衍射效率是第1光束重视。反之，在对BD只进行再生、对DVD、CD进行记录及再生的光拾取装置的情况时，优选后述中央区域的基础构造的衍射效率是第2、第3光束重视，后述周边区域的基础构造的衍射效率是第2光束重视。

另外可以是多种基础构造的至少几个被重叠形成在物镜光学面表面的规定区域上，也可以是多种基础构造的全部被重叠形成在物镜光学面表面的规定区域上。“重叠”的意义按照字面理解是重合起来。本说明书中，某基础构造和另一基础构造分别被设在不同光学面上的情况，还有某基础构造和另一基础构造虽然在同一光学面但分别被设在不同区域上没有任何重合区域的情况，不属于本说明书中的重叠。另外，可以是多种基础构造的至少被形成在物镜光学面表面的不同区域上，也可以是多种基础构造的全部分别被形成在物镜光学面表面的不同区域上没有任何重叠部分。例如，可以不重叠多种基础构造，而是排列形成在物镜的光源侧或光信息记录介质侧的任何一个光学面上，或将多种基础构造的任何一个形成在光源侧光学面上，其他形成在光信息记录介质侧光学面上。

优选为光程差付与构造的基础构造具有多个以光轴为中心的同心圆状的环带。基础构造可以取各种截面形状(含光轴面的截面形状)。最一般的基础构造的截面形状如图3(a)、(b)所示，是基础构造含光轴的截面形状为火焰型形状的情况。火焰型形状如图3(a)、(b)所示，是含有基础构造之光学元件光轴的截面形状为锯齿状形状，也就是说，基础构造相对基面非直角也非平行而是具有倾斜的面。还可以是如图3(c)所示的阶梯型形状结构反复的形状，还有如图3(d)所示的二进制状形状等。阶梯型形状是含有基础构造之光学元件光轴的截面形状为阶梯状，也就是说，基础构造只有平行于基面的面和平行于光轴的面，没有倾斜于基面的面，随着沿基面方向向前而光轴方向的长度逐渐变化。例如a＝0、b＝1、c＝0时，第1基础构造是如图3(c)所示的阶梯状形状。

优选基础构造是某单位形状周期性反复之构造。这里的“单位形状周期性反复”当然包括同一形状以同一周期反复的形状。并且，周期的1单位的单位形状持规则性地周期渐渐变长或渐渐变短的形状，也包括在“单位形状周期性反复”之中。

基础构造具有火焰型形状时，是单位形状的锯齿状形状反复的形状。可以是如图3(a)所示的同一锯齿状形状反复，也可以是如图3(b)所示的随着沿基面方向向前而锯齿状形状的大小渐渐变大的形状或渐渐变小的形状。另外，也可以是锯齿状形状的大小渐渐变大的形状和锯齿状形状的大小渐渐变小的形状的组合形状。但是，锯齿状形状的大小渐渐变化的情况，优选锯齿形状在光轴方向(或穿过的光线的方向)的大小几乎不变。火焰型形状中，将1个锯齿状形状的光轴方向的长度(也可以是穿过锯齿状形状的光线方向的长度)称为齿距深度，将1个锯齿状形状沿基面方向的长度称为齿距宽。还可以是下述形状：在某区域上火焰型形状的台阶是向光轴(中心)侧反向的形状，在其他区域上火焰型形状的台阶是向光轴(中心)侧的形状，在其间设用来切换火焰型形状台阶朝向的必要的迁移区域。该迁移区域在用光程差函数表达由光程差付与构造之基础构造附加的光程差时，是相当于光程差函数极值点的区域。光程差函数持极值点的话光程差函数的斜率变小，可以放宽环带齿距，可以抑制光程差付与构造的形状误差引起的衍射效率降低。

基础构造具有阶梯型形状时，是单位形状的阶梯形状反复的形状。可以是如图3(c)所示的数层(例如4、5层)相同的阶梯形状反复的形状等。并且也可以是随沿基面方向向前而阶梯的大小渐渐变大的形状、阶梯的大小渐渐变小的形状，但优选光轴方向(或穿过的光线的方向)的长度几乎不变。

基础构造具有二进制状形状时，可以是随沿基面方向向前而二进制的大小渐渐变大的形状、二进制状的大小渐渐变小的形状，但优选穿过的光线的方向的长度几乎不变。例如a＝0、b＝0、c＝±1时，基础构造是如图3(d)所示的二进制状形状。

在重叠多种基础构造之构造的形状中，优选留有基础构造的火焰型形状痕迹，也就是说，优选重叠基础构造形成的光程差付与构造，相对光学元件设有光程差付与构造的基面来说，不是直角也不是平行，而是具有倾斜面。通过形成这种形状，能够较好地防止意图付与的光学功能(例如温度特性的提高、波长特性的提高、仅使特定波长衍射等功能)在基础构造中减少和消失，在重叠的光程差付与构造中也能够发挥意图的该光学功能。

在多种基础构造中，就有关具有较大齿距宽(或周期宽)的火焰型形状基础构造和与其相比具有较小齿距宽(或周期宽)的火焰型形状基础构造的至少2个基础构造，在使该2个基础构造重叠时，优选具有较大齿距宽(或周期宽)的基础构造的台阶(相对基面几乎直角的面)位置的至少一个，与具有较小齿距宽(或周期宽)的基础构造的台阶位置不一致。较优选的是，优选大的基础构造的台阶位置的一半以上与小的基础构造的台阶位置不一致。换一句话说，优选使大的基础构造的周期与小的基础构造的周期的整数倍不一致地、相互岔开台阶的位置。这样重叠可以留下上述火焰型形状痕迹，所以优选。

另外，优选物镜的至少一个光学面具有中央区域和中央区域周围的周边区域。更优选物镜的至少一个光学面在周边区域的周围具有最周边区域。通过设最周边区域能够更合适地对高NA的光信息记录介质进行记录及/或再生。优选中央区域是含物镜光轴的区域，但也可以是不含的区域。优选中央区域、周边区域及最周边区域被设在同一光学面上。优选如图4所示，中央区域CN、周边区域MD、最周边区域OT被设在同一光学面上呈以光轴为中心的同心圆状。另外，优选物镜的中央区域上设有为光程差付与构造的基础构造，周边区域上也设有为光程差付与构造的基础构造。有最周边区域时，最周边区域可以是折射面，也可以在最周边区域上设为光程差付与构造的基础构造。优选中央区域、周边区域、最周边区域分别邻接，但之间也可以略微有间隙。

优选物镜对穿过物镜中央区域的第一光束、第二光束及第三光束分别形成聚光斑点地聚光。优选物镜将穿过物镜中央区域的第一光束能够信息记录及/或再生地聚光于第1光信息记录介质的信息记录面上。另外物镜将穿过物镜中央区域的第二光束能够信息记录及/或再生地聚光于第2光信息记录介质的信息记录面上。并且物镜将穿过物镜中央区域的第三光束能够信息记录及/或再生地聚光于第3光信息记录介质的信息记录面上。另外第1光信息记录介质的保护基板厚度t1和第2光信息记录介质的保护基板厚度t2不同时，优选设在中央区域上的至少一个基础构造，对穿过该基础构造的第一光束及第二光束，修正由于第1光信息记录介质的保护基板厚度t1和第2光信息记录介质的保护基板厚度t2的不同而引起产生的球面像差、及/或由于第一光束和第二光束的波长不同而引起产生的球面像差。并且优选设在中央区域上的至少一个基础构造，对穿过该基础构造的第一光束及第三光束，修正由于第1光信息记录介质的保护基板厚度t1和第3光信息记录介质的保护基板厚度t3的不同而引起产生的球面像差、及/或由于第一光束和第三光束的波长不同而引起产生的球面像差。

在由穿过物镜中央区域的第三光束所形成的斑点之中，以光量最多的斑点为第一最佳焦点，光量其次多的斑点为第二最佳焦点。即，穿过中央区域的第三光束中，光量最大的衍射光形成第一最佳焦点，光量其次大的衍射光形成第二最佳焦点。优选斑点径最小的为第一最佳焦点，斑点径其次小的为第二最佳焦点。

优选在第一最佳焦点上第三光束形成的斑点用于第3光信息记录介质的记录及/或再生，在第二最佳焦点上第三光束形成的斑点不用于第3光信息记录介质的记录及/或再生，但也可以是在第一最佳焦点上第三光束形成的斑点不用于第3光信息记录介质的记录及/或再生，在第二最佳焦点上第三光束形成的斑点用于第3光信息记录介质的记录及/或再生之方式。另外，第一光程差付与构造设在物镜光源侧的面上时，与第一最佳焦点相比，第二最佳焦点接近物镜，优选。

第一最佳焦点和第二最佳焦点满足下式(3)：

0.05≤L/f≤0.35                (3)

其中，f[mm]：穿过第一光程差付与构造的第三光束是形成第一最佳焦点的第三光束时第三光束的物镜的焦点距离，L[mm]：第一最佳焦点和第二最佳焦点之间的距离。

较优选满足下式(3)’：

0.10≤L/f≤0.25            (3)’

更优选满足下式(3)”：

0.11≤L/f≤0.24            (3)”。

另外优选L在0.18mm以上0.63mm以下。并且优选f在1.8mm以上3.0mm以下。

通过满足式(3)、式(3)’及式(3)”各式的下限，在第3光信息记录介质的记录及/或再生时，可以防止第三光束中在第3光信息记录介质的记录及/或再生时不用的不要光对跟踪用的受光元件产生不良影响，能够在第3光信息记录介质的记录及/或再生时维持良好的跟踪性能。通过满足式(3)、式(3)’及式(3)”各式的上限，可以放宽决定第一最佳焦点与第二最佳焦点之距离L的基础构造的齿距。

另外，可以在物镜的中央区域上重叠设多种基础构造，也可以将中央区域分成多个区域，在各个区域上设不同的基础构造。

另外，物镜对穿过物镜周边区域的第一光束及第二光束分别形成聚光斑点地聚光。优选物镜将穿过物镜周边区域的第一光束能够信息记录及/或再生地聚光于第1光信息记录介质的信息记录面上。另外物镜将穿过物镜周边区域的第二光束能够信息记录及/或再生地聚光于第2光信息记录介质的信息记录面上。第1光信息记录介质的保护基板厚度t1和第2光信息记录介质的保护基板厚度t2不同时，优选设在周边区域上的至少一个基础构造，对穿过该基础构造的第一光束及第二光束，修正由于第1光信息记录介质的保护基板厚度t1和第2光信息记录介质的保护基板厚度t2的不同而引起产生的球面像差、及/或由于第一光束和第二光束的波长不同而引起产生的球面像差。

作为优选的方式，可以举出穿过周边区域的第三光束不用于第3光信息记录介质的记录及/或再生之方式。优选使穿过周边区域的第三光束对在第3光信息记录介质的信息记录面上的聚光斑点的形成没有贡献。也就是说，优选穿过物镜至少设有一种基础构造的周边区域的第三光束，在第3光信息记录介质的信息记录面上形成耀斑。优选穿过物镜的第三光束在第3光信息记录介质的信息记录面上形成的斑点上，从光轴(或斑点中心部)向外侧依次，具有光量密度高的斑点中心部、光量密度比斑点中心部低的斑点中间部、光量密度比斑点中间部高比斑点中心部低的斑点周边部。斑点中心部用于光信息记录介质的信息记录及/或再生，斑点中间部及斑点周边部不用于光信息记录介质的信息记录及/或再生。上述斑点周边部称为耀斑。也就是说，穿过物镜至少具有一个基础构造的周边区域的第三光束，在第3光信息记录介质的信息记录面上形成斑点周边部。这里所说的第三光束的聚光斑点或斑点，优选是第一最佳焦点上的斑点。另外，优选穿过物镜的第二光束在第2光信息记录介质的信息记录面上形成的斑点，也具有斑点中心部、斑点中间部、斑点周边部。

物镜具有最周边区域时，物镜将穿过物镜最周边区域的第一光束能够信息记录及/或再生地聚光于第1光信息记录介质的信息记录面上。优选穿过最周边区域的第一光束在第1光信息记录介质的记录及/或再生时球面像差得到修正。

另外作为优选的方式，可以举出穿过最周边区域的第二光束不用于第2光信息记录介质的记录及/或再生，穿过最周边区域的第三光束不用于第3光信息记录介质的记录及/或再生之方式。优选使穿过最周边区域的第二光束和第三光束，分别对在第2光信息记录介质及第3光信息记录介质的信息记录面上的聚光斑点的形成没有贡献。也就是说，物镜具有最周边区域时，优选穿过物镜最周边区域的第三光束，在第3光信息记录介质的信息记录面上形成耀斑。换而言之，优选穿过物镜最周边区域的第三光束，在第3光信息记录介质的信息记录面上形成斑点周边部。物镜具有最周边区域时，优选穿过物镜最周边区域的第二光束，在第2光信息记录介质的信息记录面上形成耀斑。换而言之，优选穿过物镜最周边区域的第二光束，在第2光信息记录介质的信息记录面上形成斑点周边部。

以下说明基础构造的例子。例如，基础构造A是使穿过基础构造A的第一光束的2次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第二光束的1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第三光束的1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量之光程差付与构造。优选基础构造A是以波面大致整齐的状态出射穿过基础构造A的第一光束及第三光束、以波面不整齐的状态出射穿过基础构造A的第二光束之光程差付与构造。另外，优选基础构造A是使穿过基础构造A的第二光束的衍射角不同于第一光束及第三光束的衍射角之光程差付与构造。另外，优选基础构造A光轴方向的台阶量(齿距深度)，是能够对第1光束给出第1波长的大致2波长量的光程差、对第2光束给出第2波长的大致1.2波长量的光程差、对第3光束给出第3波长的大致1波长量的光程差的台阶量。

作为别的基础构造的例子，基础构造B是使穿过基础构造B的第一光束的0次(透过光)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第二光束的0次(透过光)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第三光束的±1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量之光程差付与构造。优选基础构造B是以波面大致整齐的状态出射穿过基础构造B的第一光束及第二光束、以波面不整齐的状态出射穿过基础构造B的第三光束之光程差付与构造。另外，优选基础构造B是使穿过基础构造B的第三光束的衍射角不同于第一光束及第二光束的衍射角之光程差付与构造。另外，优选基础构造B光轴方向的台阶量，是能够对第1光束给出第1波长的大致5波长量的光程差、对第2光束给出第2波长的大致3波长量的光程差、对第3光束给出第3波长的大致2.5波长量的光程差的台阶量。并且，优选基础构造B的形状是如图3(d)所示的二进制状的形状。

基础构造C是使穿过基础构造C的第一光束的1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第二光束的1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第三光束的1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量之光程差付与构造。优选基础构造C光轴方向的台阶量，是能够对第1光束给出第1波长的大致1波长量的光程差、对第2光束给出第2波长的大致0.6波长量的光程差、对第3光束给出第3波长的大致0.5波长量的光程差的台阶量。

基础构造D是使穿过基础构造D的第一光束的3次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第二光束的2次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第三光束的2次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量之光程差付与构造。优选基础构造D光轴方向的台阶量，是能够对第1光束给出第1波长的大致3波长量的光程差、对第2光束给出第2波长的大致1.9波长量的光程差、对第3光束给出第3波长的大致1.6波长量的光程差的台阶量。

基础构造E是使穿过基础构造E的第一光束的10次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第二光束的6次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第三光束的5次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量之光程差付与构造。优选基础构造E光轴方向的台阶量，是能够对第1光束给出第1波长的大致10波长量的光程差、对第2光束给出第2波长的大致6波长量的光程差、对第3光束给出第3波长的大致5波长量的光程差的台阶量。

基础构造F是使穿过基础构造F的第一光束的5次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第二光束的3次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第三光束的3次及2次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量之光程差付与构造。并且优选第三光束3次衍射光的衍射光量若干大于2次衍射光的衍射光量。优选基础构造F光轴方向的台阶量，是能够对第1光束给出第1波长的大致5波长量的光程差、对第2光束给出第2波长的大致3波长量的光程差、对第3光束给出第3波长的大致2.5波长量的光程差的台阶量。

基础构造G是使穿过基础构造G的第一光束的2次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第二光束的1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第三光束的1次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量之光程差付与构造。优选基础构造G光轴方向的台阶量，是能够对第1光束给出第1波长的大致2波长量的光程差、对第2光束给出第2波长的大致1.2波长量的光程差、对第3光束给出第3波长的大致1波长量的光程差的台阶量。

基础构造E、基础构造F、基础构造G在温度上升而第一光源、第二光源及第三光源的波长伸长时，具有使球面像差为不足的功能，由此可以补偿温度上升时塑料折射率降低引起的球面像差过度，能够得到良好的球面像差。并且，与基础构造E相比基础构造F、基础构造G的台阶深度可以浅一些。另外，优选基础构造E、基础构造F及基础构造G被设在与基础构造A、基础构造B、基础构造C及基础构造D不同的母非球面(基面)上。优选基础构造E、基础构造F及基础构造G在对入射光束给出上述光程差的同时，被设在使基础构造E、基础构造F及基础构造G尽量不影响入射光束朝向而设定的母非球面(基面)上。并且，优选基础构造E、基础构造F及基础构造G具有下述构造：随着在光轴垂直方向离开光轴而深入光学元件内侧，以某处为境界之后随着离开光轴而向光学元件外侧。(也就是说，优选渐渐变深然后以某处为境界变浅之构造。)

物镜是塑料透镜时，作为优选的方式之一可以举出使中央区域为至少重合二种基础构造的重叠构造。进一步作为优选的方式之一可以举出重合三种基础构造的三重重叠构造。作为具体的优选的方式之一，可以举出构成例如在基础构造A和基础构造B上重合基础构造E、或基础构造F、或基础构造G的三重重叠构造。更优选的是在基础构造A和基础构造B上重合基础构造E之构造。另外，在使穿过基础构造的第1光束的a次(a为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第2光束的b次(b为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第3光束的c次(c为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量时，作为优选的一方式，也可以举出构成在中央区域上设a、b、c的至少一个为正的整数、至少一个为负的整数的基础构造，再重合基础构造E或基础构造F或基础构造G的重叠构造。

另外物镜是塑料透镜时，也可以构成在周边区域的基础构造A、基础构造C或基础构造D的任何一个上，重叠基础构造E或基础构造F或基础构造G的任何一个之构造。优选的是基础构造A和基础构造F的重合构造。另外，在使穿过基础构造的第1光束的a次(a为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第2光束的b次(b为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第3光束的c次(c为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量时，作为优选的一方式，也可以举出构成在周边区域上设a、b、c的至少一个为正的整数、至少一个为负的整数的基础构造，再重合基础构造E或基础构造F或基础构造G的重叠构造。

并且物镜是塑料透镜时，优选最周边区域是至少具有基础构造E或基础构造F或基础构造G的任何一个之构造。优选的是具有基础构造F之构造。

并且物镜是玻璃透镜时，优选具有为折射面的最周边区域。

以用来对第1光信息记录介质再生及/或记录信息所必需的物镜的像侧数值孔径为NA1、对第2光信息记录介质再生及/或记录信息所必需的物镜的像侧数值孔径为NA2(NA1≥NA2)、对第3光信息记录介质再生及/或记录信息所必需的物镜的像侧数值孔径为NA3(NA2＞NA3)。优选NA1在0.8以上0.9以下，或0.55以上0.7以下。尤其优选NA1为0.85。优选NA2在0.55以上0.7以下。尤其优选NA2为0.60。优选NA3在0.4以上0.55以下。尤其优选NA3为0.45或0.53。

物镜的中央区域和周边区域的境界优选形成在相当于第三光束使用时的0.9NA3以上1.2NA3以下(较优选在0.95NA3以上、1.15NA3以下)范围的部分上。较优选物镜的中央区域和周边区域的境界形成在相当于NA3的部分上。另外，物镜的周边区域和最周边区域的境界优选形成在相当于第二光束使用时的0.9NA2以上1.2NA2以下(较优选在0.95NA2以上1.15NA2以下)范围的部分上。较优选物镜的周边区域和最周边区域的境界形成在相当于NA2的部分上。物镜的最外周外侧的境界优选形成在相当于第一光束使用时的0.9NA1以上1.2NA1以下(较优选在0.95NA1以上1.15NA1以下)范围的部分上。较优选物镜的最外周外侧的境界形成在相当于NA1的部分上。

另外，也可以使第一光束至第三光束的任何二个光束的光利用效率在80％以上、其余一个光束的光利用效率在30％以上80％以下。使其余一个光束的光利用效率在40％以上70％以下也可以。此时，优选使光利用效率在30％以上80％以下(或40％以上、70％以下)的光束是第三光束。

这里所说的光利用效率，在以由形成了第一光程差付与构造及第二光程差付与构造的物镜(也可以形成第三光程差付与构造)，在光信息记录介质的信息记录面上形成的聚光斑点的埃里斑内的光量为A、由同一材料形成且具有同一焦点距离、轴上厚度、数值孔径、波面像差的没有形成第一光程差付与构造、第二光程差付与构造及第三光程差付与构造的物镜，在光信息记录介质的信息记录面上形成的聚光斑点的埃里斑内的光量为B时，用A/B算出。这里的埃里斑是指半径r’由r’＝0.61·λ/NA表示的聚光斑点圆。

第一光束、第二光束及第三光束可以是作为平行光入射到物镜上，也可以是作为发散光或收敛光入射到物镜上。优选第一光束入射到物镜时物镜的倍率m1满足下式(4)：

-0.01＜m1＜0.01        (4)。

而第一光束作为发散光入射到物镜时，优选第1光束入射到物镜时物镜的倍率m1满足下式(4)‘：

-0.10＜m1＜0.00        (4)‘。

另外，使第二光束作为平行光或大致平行光入射到物镜上时，优选第二光束入射到物镜时物镜的光束倍率m2满足下式(5)：

-0.01＜m2＜0.01        (5)。

而使第二光束作为发散光入射到物镜时，优选第二光束入射到物镜时物镜的倍率m2满足下式(5’)：

-0.10＜m2＜0.00        (5’)。

另外，使第三光束作为平行光或大致平行光入射到物镜上时，优选第三光束入射到物镜时入射光束的倍率m3满足下式(6)：

-0.01＜m3＜0.01        (6)。

而使第三光束作为发散光入射到物镜时，优选第三光束入射到物镜时物镜的倍率m3满足下式(6‘)：

-0.10＜m3＜0.00        (6‘)。

采用第3光信息记录介质时优选物镜的工作距离(WD)在0.20mm以上1.5mm以下。优选在0.3mm以上1.00mm以下。采用第2光信息记录介质时优选物镜的WD在0.4mm以上0.7mm以下。采用第1光信息记录介质时优选物镜的WD在0.4mm以上0.9mm以下(t1＜t2时优选在0.6mm以上0.9mm以下)。

物镜的入射光瞳径在采用第1光信息记录介质时优选在

2.8mm以上

4.5mm以下。

本发明涉及的光信息记录再生装置备有有上述光拾取装置的光信息记录介质驱动装置。

对光信息记录再生装置中装备的光信息记录介质驱动装置作说明，光信息记录介质驱动装置有下述方式：只有搭载状态下能够支承光信息记录介质的盘，从收纳着光拾取装置等的光信息记录再生装置向外部取出；连同收纳光拾取装置等的光信息记录介质驱动装置本体，一起向外部取出。

采用上述各方式的光信息记录再生装置大致装备下述构成部件，但不局限于此：被收纳在外壳等中的光拾取装置；使光拾取装置连同外壳一起向光信息记录介质的内周或外周移动的追索马达等光拾取装置驱动源；备有向光信息记录介质内周或外周导向光拾取装置外壳之导向轨等的光拾取装置移送部；旋转驱动光信息记录介质的主轴马达等。

前者方式中除了上述各构成部件之外，还设有在搭载状态下能够支承光信息记录介质的盘以及用来使盘滑动的装载机构等；后者方式中没有盘及装载机构，优选各构成部件被设在相当于能够向外部抽出的底座抽屉上。

发明的效果

根据本发明，就有关将光程差付与构造产生的衍射光作为斑点聚光于光信息记录介质的信息记录面上的光拾取装置用物镜，能够提供一种能够抑制使用波长的变化引起的衍射效率的变动为较小的物镜以及采用该物镜的光拾取装置；尤其就有关采用蓝紫色激光、红色激光及红外激光的衍射型互换用物镜，能够提供一种使用波长的变化引起的衍射效率的变动小的物镜以及采用该物镜的光拾取装置。

附图说明

图1：本实施方式光拾取装置概略剖面示意图。

图2：图1结构用II-II线所在面截断后在箭头方向看到的剖面图。

图3：本发明实施例物镜的光程差付与构造的剖面示意图。

图4：本发明物镜OBJ的一例模式性剖面示意图。

图5：取纵轴为衍射效率、横轴为波长，比较例涉及的第1基础构造的波长依存性(a)、第2基础构造的波长依存性(b)、第3基础构造的波依存性(c)、总的波长依存性(d)的示意图。

图6：取纵轴为衍射效率、横轴为波长，实施例1涉及的第3基础构造的波依存性(a)、总的波长依存性(b)的示意图。

图7：取纵轴为衍射效率、横轴为波长，实施例2涉及的第3基础构造的波依存性(a)、总的波长依存性(b)的示意图。

图8：取纵轴为衍射效率、横轴为波长，实施例3涉及的第3基础构造的波依存性(a)、总的波长依存性(b)的示意图。

符号说明

1  外壳

2  镜架

3   准直透镜

3a  透镜部

3b  中空圆筒部

4   反光镜

5   半导体激光

6   蓝紫色用偏振分光仪

7   功率监视器

9   λ/4波片

10  物镜

11  偏振分光仪

12  伺服透镜

13  光检出器

14  传动装置

15  2激光1插件

16  耦合透镜

具体实施方式

以下参照附图进一步详细说明本发明实施方式的优选一例。图1是本实施方式光拾取装置概略剖面示意图。图2是图1结构用II-II线所在面截断后在箭头方向看到的剖面图。本实施方式的光拾取装置能够对BD(或HD)、DVD、CD之3种光信息记录介质进行信息再生，但是，本发明也可应用于对2种光信息记录介质(优选包括高密度光信息记录介质)进行信息再生的光拾取装置、对1种光信息记录介质(此时优选是高密度光信息记录介质)进行信息记录/再生的光拾取装置。

本实施方式物镜10的光学面表面上形成了为光程差付与构造的多个基础构造，这些基础构造满足下式：

4nm≤|λα-λβ|≤60nm           (1)

(λβ-λ1)×(λα-λ1)＜0        (2)，

其中，

λα：在波长λ1±50nm范围内，某基础构造的衍射效率为最大的波长

λβ：在波长λ1±50nm范围内，另一基础构造的衍射效率为最大的波长。

具有光程差付与构造的物镜10说明如下。物镜10在光学面上具有至少重叠了2种基础构造(第1基础构造和第2基础构造)之构造。

第1基础构造是使穿过第1基础构造的第1光束的r次(r为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第2光束的s次(s为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第3光束的t次(t为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量的光程差付与构造。第2基础构造是使穿过第2基础构造的第1光束的u次(u为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第2光束的v次(v为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第3光束的w次(w为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量的光程差付与构造。

除了第1基础构造及第2基础构造之外还可以重叠第3基础构造。第3基础构造是使穿过第3基础构造的第1光束的x次(x为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第2光束的y次(y为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、第3光束的z次(z为整数)衍射光量大于其他任何次数的衍射光量的光程差付与构造。

优选r、s、t中的至少一个不为0。r、s、t中的1或2个可以是0。优选u、v、w中的至少一个不为0。较优选u、v、w都不为0。优选x、y、z中的至少一个不为0。较优选x、y、z都不为0。还优选满足以下条件式或优选r＝0、s＝0、t＝±1、u＝2、v＝1、w＝1、x＝10、y＝6、z＝5。

r+s+t＜u+v+w＜x+y+z。

下面说明设计例如非球面物镜10时的优选设计方法。首先设计为基准的非球面，在其上作为第1基础构造载置齿距宽最大的基础构造且r、s、t值分别已被设定的构造。接下去，就第1基础构造的各齿距宽内的各个面，作为第2基础构造在第1基础构造上重叠载置齿距宽次于第1基础构造大的基础构造且u、v、w值分别已被设定的构造。进一步，就第1基础构造的各齿距宽内的各个面，作为第3基础构造在第1基础构造及第2基础构造上重叠载置齿距宽次于第2基础构造大的基础构造且x、y、z值分别已被设定的构造。有第4个以后基础构造时，只要反复上述作业即可。如上所述，优选从齿距宽宽的基础构造起依次重叠基础构造。另外，也可以分别设计第1基础构造、第2基础构造、第3基础构造，最后将这些基础构造重合在基准面上，但优选前者方法。

物镜10光学面具有中央区域、中央区域周围的周边区域、周边区域周围的最周边区域。中央区域是含物镜光轴的区域。如图4所示，中央区域CN、周边区域MD、最周边区域OT被设在同一光学面上呈以光轴为中心的同心圆状。另外物镜10的中央区域上设有上述基础构造A、基础构造B及基础构造E重叠而成的构造，周边区域上设有基础构造A及基础构造F重叠而成的构造。本实施方式中最周边区域上也设基础构造F。

中央区域的基础构造被设在中央区域的整个面上。周边区域的基础构造也被设在周边区域的整个面上。最周边区域的基础构造也被设在最周边区域的整个面上。

物镜10对穿过物镜10中央区域的第1光束、第2光束及第3光束分别形成聚光斑点地聚光。也就是说，物镜10将穿过物镜10中央区域的第1光束能够信息记录及/或再生地聚光于BD的信息记录面上。另外，物镜10将穿过物镜10中央区域的第2光束能够信息记录及/或再生地聚光于DVD的信息记录面上。并且，物镜10将穿过物镜10中央区域的第3光束能够信息记录及/或再生地聚光于CD的信息记录面上。因为BD的保护基板厚度t1与DVD的保护基板厚度t2不同，所以设在中央区域上的至少一个基础构造(优选是基础构造A)，对穿过该基础构造的第1光束及第2光束，修正由于BD的保护基板厚度t1与DVD的保护基板厚度t2不同而产生的球面像差、及/或由于第1光束与第2光束的波长不同而产生的球面像差。并且，设在中央区域上的至少一个基础构造(可以是与刚才的基础构造相同的基础构造，也可以是不同的基础构造。优选是基础构造B)，对穿过该基础构造的第1光束及第3光束，修正由于BD的保护基板厚度t1与CD的保护基板厚度t3不同而产生的球面像差、及/或由于第1光束与第3光束的波长不同而产生的球面像差。

另外，由穿过物镜10中央区域的第3光束形成第1最佳焦点和第2最佳焦点。

本实施方式中，在第1最佳焦点上第3光束形成的斑点用于CD的记录及/或再生，在第2最佳焦点上第3光束形成的斑点不用于CD的记录及/或再生。

另外，物镜10对穿过物镜10周边区域的第1光束及第2光束分别形成聚光斑点地聚光。也就是说，物镜10将穿过物镜10周边区域的第1光束能够信息记录及/或再生地聚光于BD的信息记录面上。另外，物镜10将穿过物镜10周边区域的第2光束能够信息记录及/或再生地聚光于DVD的信息记录面上。因为BD的保护基板厚度t1与DVD的保护基板厚度t2不同，所以优选设在周边区域上的至少一个基础构造(优选是基础构造A)，对穿过该基础构造的第1光束及第2光束，修正由于BD的保护基板厚度t1与DVD的保护基板厚度t2不同而产生的球面像差、及/或由于第1光束与第2光束的波长不同而产生的球面像差。

另外，穿过周边区域的第3光束不用于CD的记录及/或再生，在CD的信息记录面上形成耀斑。

物镜10将穿过物镜10最周边区域的第1光束能够信息记录及/或再生地聚光于BD的信息记录面上。

另外，穿过最周边区域的第2光束不用于DVD的记录及/或再生，在DVD的信息记录面上形成耀斑，穿过最周边区域的第3光束不用于CD的记录及/或再生，在CD的信息记录面上形成耀斑。

物镜10中央区域与周边区域的境界形成在相当于NA3的部分上。另外，物镜10周边区域与最周边区域的境界形成在相当于NA2的部分上。物镜10最外周外侧的境界形成在相当于NA1的部分上。

接下去说明本实施方式光拾取装置的动作。图2中，从BD进行信息再生时，使光源第1半导体激光5发光，射出的波长λ1＝405nm前后的激光光束在蓝紫色用偏振分光仪6被反射，进一步由反光镜4反射，但一部分穿过反光镜4，由监视部之功率监视器7检出，通过监视其强度经由没有图示的驱动回路调整第1半导体激光5的射出光强度。被反光镜4反射的光束穿过准直透镜3、λ/4波片9，经由物镜10聚光于BD的信息记录面上。

从BD信息记录面反射的光束穿过物镜10、λ/4波片9、准直透镜3，由反光镜4反射，穿过蓝紫色用偏振分光仪6、偏振分光仪11，经由伺服透镜12入射到光检出器13，用其输出信号能够从BD进行信息再生。

在此检出光检出器13上光斑的形状变化、强度分布变化，进行合焦检出、轨迹检出。可以根据该检出由传动装置14对物镜10与线轴一体进行聚焦、跟踪驱动，使第1半导体激光5射出的光束成像于BD的信息记录面上。

从DVD进行信息再生时，使2激光1插件15内的第2半导体激光发光，射出的波长λ2＝660nm前后的激光光束穿过CD用衍射光栅16，由偏振分光仪11反射，穿过蓝紫色用偏振分光仪6，进一步由反光镜4反射，但一部分穿过反光镜4由功率监视器7检出，通过监视其强度经由没有图示的驱动回路调整第2半导体激光的射出光强度。被反光镜4反射的光束穿过准直透镜3、λ/4波片9，经由物镜10聚光于DVD的信息记录面上。

从DVD信息记录面反射的光束穿过物镜10、λ/4波片9、准直透镜3，由反光镜4反射，穿过蓝紫色用偏振分光仪6、偏振分光仪11，经由伺服透镜12入射到光检出器13，用其输出信号能够从DVD进行信息再生。

在此检出光检出器13上光斑的形状变化、强度分布变化，进行合焦检出、轨迹检出。根据该检出可以由传动装置14对物镜10与线轴一体进行聚焦、跟踪驱动，使第2半导体激光射出的光束成像于DVD的信息记录面上。

从CD进行信息再生时，使2激光1插件15内的第3半导体激光发光，射出的波长λ3＝785nm前后的激光光束入射到CD用衍射光栅16，生成跟踪信号用的±1次衍射光。该激光光束由偏振分光仪11反射，穿过蓝紫色用偏振分光仪6，进一步由反光镜4反射，但一部分穿过反光镜4由功率监视器7检出，通过监视其强度经由没有图示的驱动回路调整第3半导体激光的射出光强度。被反光镜4反射的光束穿过准直透镜3、λ/4波片9，经由物镜10聚光于CD的信息记录面上。

从CD信息记录面反射的光束穿过物镜10、λ/4波片9、准直透镜3，由反光镜4反射，穿过蓝紫色用偏振分光仪6、偏振分光仪11，经由伺服透镜12入射到光检出器13，用其输出信号能够从CD进行信息再生。

在此检出光检出器13上光斑的形状变化、强度分布变化，进行合焦检出、轨迹检出。根据该检出可以由传动装置14对物镜10与线轴一体进行聚焦、跟踪驱动，使第3半导体激光射出的光束成像于CD的信息记录面上。

实施例

本发明者们对上述实施方式中采用的物镜10的中央区域上重叠的多个基础构造，如下所述与比较例作比较检讨了实施例。中央区域上具有上述基础构造B(以下又称为第1基础构造)、基础构造A(以下又称为第2基础构造)、基础构造E(以下又称为第3基础构造)重叠而成的构造。因为第1基础构造和第3基础构造是给出波长λ1的4波长以上量的光程差的台阶量，所以，以第1基础构造的衍射效率为最大的波长为λα、第3基础构造的衍射效率为最大的波长为λβ。如图5(a)所示，设计第1基础构造使衍射效率为最大的波长(λα)为392.5nm，如图5(b)所示，设计第2基础构造使衍射效率为最大的波长为395nm，如图5(c)所示，设计第3基础构造使衍射效率为最大的波长(λβ)为405nm，这样|λα-λβ|＝12.5nm。因为λ1＝405nm，所以(λβ-λ1)×(λα-λ1)之值为0，该实施方式是本发明范围外的比较例。图5(a)是衍射效率为最大的波长(火焰化波长)为392.5nm时第1基础构造的计算结果。图5(b)是衍射效率为最大的波长(火焰化波长)为395nm时第2基础构造的计算结果。图5(c)是衍射效率为最大的波长(火焰化波长)为405nm时第3基础构造的计算结果。第1基础构造、第2基础构造、第3基础构造全体构成的第1光程差付与构造整体的衍射效率，大致是第1基础构造、第2基础构造、第3基础构造之各个衍射效率相互搭载后的衍射效率，所以波长依存性如图5(d)所示。从这些图示可知，因为采用台阶深的构造的第1基础构造及第3基础构造的波长依存性大，所以第1光程差付与构造整体的波长依存性也急峻。尤其是在该例中，波长向大于使用波长侧变动时，衍射效率的降低增大。因为蓝紫色半导体激光的射出光波长的平均值(λ1)约为405nm，所以相对波长变化1nm第1光程差付与构造整体的衍射效率竟然要变动4point。在此，即使使在第1基础构造的衍射效率为最大的波长及在第2基础构造的衍射效率为最大的波长移动效果也微薄，所以，使在第3基础构造的衍射效率为最大的波长移动。

实施例1中第1基础构造和第2基础构造通用，如图6(a)所示，设计第3基础构造使衍射效率为最大的波长(λβ)为410nm，这样的话|λα-λβ|＝17.5nm，另外(λβ-λ1)×(λα-λ1)之值为-62.5小于0，为本发明的实施例。图6(a)是衍射效率为最大的波长(火焰化波长)为410nm时第3基础构造的计算结果。上述3个基础构造重叠而成的第1光程差付与构造的总的衍射效率，是图5(a)所示的第1基础构造的衍射效率、图5(b)所示的第2基础构造的衍射效率、图6(a)所示的第3基础构造的衍射效率相互搭载所得的值，如图6(b)所示。因此，3个基础构造重叠而成的第1光程差付与构造的总的衍射效率为最大的波长如图6(b)所示为402nm，蓝紫色半导体激光波长405nm时相对波长变化1nm的衍射效率的变动回复到2point。实施例2中同样第1基础构造和第2基础构造通用，如图7(a)所示，设计第3基础构造使衍射效率为最大的波长(λβ)为412.5nm，这样的话|λα-λβ|＝20nm，另外(λβ-λ1)×(λα-λ1)之值为-93.75小于0，为本发明的实施例。图7(a)是衍射效率为最大的波长(火焰化波长)为412.5nm时第3基础构造的计算结果。它们重叠而成的第1光程差付与构造的总的衍射效率，是图5(a)所示的第1基础构造的衍射效率、图5(b)所示的第2基础构造的衍射效率、图7(a)所示的第3基础构造的衍射效率相互搭载所得的值，如图7(b)所示。因此，3个基础构造重叠而成的第1光程差付与构造的总的衍射效率为最大的波长如图7(b)所示为404nm，蓝紫色半导体激光波长405nm时相对波长变化1nm的衍射效率的变动回复到1point。实施例3中同样第1基础构造和第2基础构造通用，如图8(a)所示，设计第3基础构造使衍射效率为最大的波长(λβ)为415nm，这样的话|λα-λβ|＝22.5nm，另外(λβ-λ1)×(λα-λ1)之值为-125小于0，为本发明的实施例。图8(a)是衍射效率为最大的波长(火焰化波长)为415nm时第3基础构造的计算结果。它们重叠而成的第1光程差付与构造的总的衍射效率，是图5(a)所示的第1基础构造的衍射效率、图5(b)所示的第2基础构造的衍射效率、图8(a)所示的第3基础构造的衍射效率相互搭载所得的值，如图8(b)所示。因此，3个基础构造重叠而成的第1光程差付与构造的总的衍射效率为最大的波长如图8(b)所示为405nm，蓝紫色半导体激光波长405nm时相对波长变化1nm的衍射效率的变动几乎为0。有关衍射效率，各个基础构造产生衍射次数不同的多个衍射光，但计算的是其中在光盘上形成斑点的特定衍射次数光的衍射效率。同样，在多个基础构造重叠的光程差付与构造中也产生多个衍射光，但只对在光盘上形成斑点的特定衍射光计算衍射效率。

由此可知，只要相对第1基础构造的衍射效率为最大的波长来说，较长地设计第3基础构造的衍射效率为最大的波长，这样重叠而成的第1光程差付与构造的总的衍射效率为最大的波长也向变长方面移动，但是已经知道，如果第1基础构造和第3基础构造的衍射效率为最大的波长相互离得太开的话，总的衍射效率的峰值下降。还优选第1基础构造和第3基础构造的衍射效率为最大的波长的差在4nm以上60nm以下。

至于周边区域的基础构造也同样，分别相对使用波长405nm把基础构造B及基础构造F对第1光束的衍射效率为最大的波长一个设计得大一些另一个设计得小一些，便能够得到同样的效果。

Claims (15)

1.一种将满足390nm≤λ1≤420nm的规定波长λ1的光束，聚光于光信息记录介质的信息记录面上，进行信息记录/再生的光拾取装置用的物镜，

光拾取装置用的物镜的特征在于，在所述物镜的光学面表面上备有作为光程差付与构造的多个基础构造，满足下式：

4nm≤|λα-λβ|≤60nm           (1)

(λβ-λ1)×(λα-λ1)＜0        (2)，

其中，

λα：在波长λ1±50nm范围内多个基础构造中的某基础构造的衍射效率为最大的波长；

λβ：在波长λ1±50nm范围内多个基础构造中的另一基础构造的衍射效率为最大的波长；

所述基础构造是为了付与光学面规定功能而设置的光程差付与构造，是指使穿过基础构造的某个光束的a次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量的光程差付与构造，其中，a为整数。

2.如权利要求1中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，所述多个基础构造的至少几个被重叠形成在光学面表面的规定区域上。

3.如权利要求1或2中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，所述多个基础构造的至少几个被形成在光学面表面的不同区域上。

4.如权利要求1或2中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，所述物镜将所述波长λ1的光束聚光于保护基板厚度t1的光信息记录介质的信息记录面上进行信息记录/再生，并将波长λ2的光束聚光于保护基板厚度t2的光信息记录介质的信息记录面上进行信息记录/再生，其中，λ2＞λ1，t2≥t1。

5.如权利要求1或2中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，所述物镜将所述波长λ1的光束聚光于保护基板厚度t1的光信息记录介质的信息记录面上进行信息记录/再生、将波长λ2的光束聚光于保护基板厚度t2的光信息记录介质的信息记录面上进行信息记录/再生、将波长λ3的光束聚光于保护基板厚度t3的光信息记录介质的信息记录面上进行信息记录/再生，其中，λ2＞λ1，t2≥t1，λ3＞λ2，t3＞t2。

6.如权利要求5中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，所述多个基础构造包括第1基础构造和第2基础构造，所述第1基础构造是使穿过所述第1基础构造的所述波长λ1的光束的r次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ2的光束的s次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ3的光束的t次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量的光程差付与构造，所述第2基础构造是使穿过所述第2基础构造的所述波长λ1的光束的u次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ2的光束的v次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ3的光束的w次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量的光程差付与构造，其中，r、s、t、u、v、w为整数。

7.如权利要求6中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，所述多个基础构造除了所述第1基础构造和所述第2基础构造之外还包括第3基础构造，所述第3基础构造是使穿过所述第3基础构造的所述波长λ1的光束的x次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ2的光束的y次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量、所述波长λ3的光束的z次衍射光量大于其他任何次数的衍射光量的光程差付与构造，其中，x、y、z为整数。

8.如权利要求7中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，r＝0、s＝0、t＝±1、u＝2、v＝1、w＝1、x＝10、y＝6、z＝5。

9.如权利要求5中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，所述多个基础构造的至少一个是根据所述波长λ1与所述波长λ2之差，修正起因于光信息记录介质保护基板厚度产生的球面像差的构造。

10.如权利要求5中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，所述多个基础构造的至少一个是根据所述波长λ1与所述波长λ3之差，修正起因于光信息记录介质保护基板厚度产生的球面像差的构造。

11.如权利要求5中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，所述多个基础构造的至少一个是根据所述波长λ1与所述波长λ1以外的波长之差，修正起因于光信息记录介质保护基板厚度产生的球面像差的构造，所述多个基础构造中的所述至少一个基础构造以外的另一个是在用所述波长λ1的光束对光信息记录介质进行记录/再生时，修正温度变化引起的球面像差变化的构造。

12.如权利要求1或2中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，所述多个基础构造的至少一个是在用所述波长λ1的光束对光信息记录介质进行记录/再生时，修正温度变化引起的球面像差变化的构造。

13.如权利要求1或2中记载的光拾取装置用的物镜，其特征在于，所述波长λα的衍射效率为最大的基础构造及所述波长λβ的衍射效率为最大的基础构造，都备有给出所述波长λ1的4波长以上量的光程差的台阶。

14.一种光拾取装置，其特征在于，备有射出波长λ1的光束的光源和权利要求1至13的任何一项中记载的物镜。

15.如权利要求14中记载的光拾取装置，其特征在于，备有监视部，其在从所述光源射出的光束入射到所述物镜之前监视所述光束的强度。

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