）设置环状区结构，可以得到如 下效果。例如，可以增加环状区结构的最小环状区的宽度。在这种情况下，可以抑制由相邻 的环状区之间形成的各个台阶部引起的光量损失。而且，即使当用镜头清洁器刷拭物镜10 时，也不会使物镜10磨损。
[0122] 环状区结构可以设置在与物镜10相互独立的其他光学部件上（参见图26中的光 学部件91，图26表示装置100的变形例）。如图26所示，具有环状区结构的光学部件91 可以布置在物镜10与分束器42之间。在这种情况下，环状区结构可以设置在独立的光学 部件91的至少一个表面上，或者可以相互独立地设置在光学部件91的两个表面上。然而， 考虑到当光学部件91的光轴与物镜10的光轴被相对移动时产生像差，所以优选将光学部 件91设置成与物镜10 -起被移动。
[0123] 环状区结构的各个台阶在通过相邻环状区的边界（台阶）以内的光束与通过该边 界以外的光束之间产生规定的光路差。通常，这种环状区结构可认为是衍射结构。规定的 光路差为特定波长a的n倍（n:整数）的环状区结构可被认为是闪耀波长为a的1!阶衍 射结构。当具有特定波长X0的光束通过衍射结构时，使衍射效率最大化的衍射光的衍射 级，可以取作波长为M3的光束的光路差除以波长M3得到的值最接近的整数m。
[0124] 另外，通过相邻环状区（折射面区）的边界以内的光束与通过边界以外的光束之 间产生光路差，可以认为是在环状区结构的各个台阶的作用下光束相互之间相位发生偏移 的现象。因此，可以认为环状区结构是移动入射光束的相位的结构（即，相移结构）。
[0125] 环状区结构可以由第k区域的第i光路差函数（i)ik(h)表示。这里，k和i为自 然数。光路差函数巾ik(h)表示在距物镜10的光轴的高度为h处的附加光路长度，以此表 示物镜1〇(衍射透镜）的功能。光路差函数巾ik(h)可由下式表示：
[0126] (i)ik(h) = (Pik2Xh2+Pik4Xh4+Pik6Xh6+Pik8Xh8+Pikl0Xh10+Pikl2Xh12)mik 入
[0127] 其中，？@七1;4七1;6-(1:自然数）表示第1^区域的第1光路差函数的二阶、四阶、 六阶系数，h(单位：mm)表示距离光轴的高度，mik表示使入射激光束的衍射效率关于第k区 域的第i光路差函数最大化的衍射级，A(单位：nm)表示所使用的激光束的设计波长。
[0128] 除了用一种光路差函数定义环状区结构的形状之外，还可以用多种光路差函数 (例如，包括第一光路差函数和第二光路差函数的两种光路差函数）的组合来定义环状区 结构的形状。通过组合多种光路差函数，可以使环状区结构对入射光束产生不同的光路差。 这样，可以对入射光束产生多种光学影响。下面，由第一光路差函数、第二光路差函数等定 义的衍射结构分别称作第一衍射结构、第二衍射结构等。
[0129] 就实现本发明的效果而言，将每个区域中的环状区结构设为由单光路差函数定义 的衍射结构就足够了，不必将每个区域中的环状区结构设为由多种光路差函数定义的衍射 结构。然而，组合的光路差函数的数目越多，衍射结构就能实现越复杂的光学功能。因此， 通过组合多种光路差函数，可以更好地实现本发明的效果。例如，在用一种光路差函数限定 区域R1中的环状区结构的情况下，如果在使用光盘D3期间大致准直的光束入射到物镜10 上，球面像差将有残留。为了校正这种残留的球面像差，一般将光学系统设计成，在使用光 盘D3期间将发散程度低的发散光束入射在物镜10上。然而，在这种情况下，当物镜10因 跟踪操作而被移动时可能产生轴外像差。鉴于此，根据本实施方式的区域R1中的衍射结构 具有由多种光路差函数限定的形状。因此，在使用光盘D3期间将大致准直的光束入射到物 镜10上的同时，可以校正球面像差。
[0130] 区域R1中的环状区结构有助于聚集波长为A1、A2和A3的激光束。即，区域R1 中的环状区结构将波长为A1的激光束聚集在光盘D1的记录面上，将波长为X2的激光束 聚集在光盘D2的记录面上，将波长为A3的激光束聚集在光盘D3的记录面上。下面，使波 长为A1、A2和A3的激光束的衍射效率最大化的衍射级，分别称为"BD用衍射级"、"DVD用衍射级"和"CD用衍射级"。
[0131]若将BD用衍射级设定为偶数级（例如，第二级），则CD用衍射级为奇数级（例如， 第一级）。在这种情况下，与波长为A1的激光束相对应的环状区结构的幂次，等于与波长 为入3的激光束相对应的环状区结构的幂次，这里，波长A3大致为波长A1的两倍。因此， 在这种情况下，难以校正在光盘D1与光盘D3之间产生的相对球面像差。这是因为环状区 结构的幂次正比于波长和衍射级。因此，在区域R1中，有必要将用于至少一种衍射结构的 BD用衍射级设定为奇数级。
[0132] 衍射级越低，由波长变动引起的衍射效率的变化就越小，并且金属铸模的处理和 模铸就越简单。因此，将区域R1中的第一衍射结构设置成，BD用衍射级、DVD用衍射级和 CD用衍射级为第一级。而且，区域R1中的第一衍射结构满足以下条件（1):
[0133] 0? 03〈（入Bn_ 入1)/入 1〈0. 40.....(1)，
[0134] 其中，XBik表示所述第k区域中的第i光路差函数的闪耀波长。
[0135] 区域R2中的环状区结构仅有助于聚集波长为XI和X2的激光束。即，区域R2 中的环状区结构将波长为A1的激光束聚集在光盘D1的记录面上，将波长为X2的激光束 聚集在光盘D2的记录面上，但不将波长为A3的激光束聚集在光盘D1至D3的任一记录面 上。为了便于制造和抑制由波长变动引起的衍射效率的波动，区域R2中的第一衍射结构被 设计成BD用衍射级和DVD用衍射级均为第一级。而且，区域R2中的第一衍射结构满足以 下条件（2):
[0136] -0? 35〈（入B12-入Bn)/入 1〈0. 35.....(2)。
[0137] 区域R3中的环状区结构仅有助于聚集波长为XI的激光束。即，区域R3中的环 状区结构将波长为A1的激光束聚集在光盘D1的记录面上，但不将波长为X2的激光束和 波长为A3的激光束聚集在光盘D1至D3的任一记录面上。区域R3中的第一衍射结构被 设计成BD用衍射级为奇数级。为了便于制造和抑制由波长变动引起的衍射效率的波动，BD 用衍射级优选为第一级。而且，区域R3中的第一衍射结构满足以下条件（3):
[0138] -0? 23〈m13X((入B13-入 1) / 入 1)〈0? 23.....(3)。
[0139] 通过满足上述条件（即，在各区域中采用的衍射级以及条件（1)_(3))，物镜10可 以得到对第一光盘D1至第三光盘D3中的每一个进行信息记录和/或信息再现的足够的衍 射效率，并且可以在各光盘的记录面上形成良好的束斑。
[0140]图4是表示衍射效率（单位：％ )与条件⑴或（3)的值之间的关系的曲线图。 在图4中，纵轴表示衍射效率，横轴表示条件（1)和条件（3)的值。在图4中，实线代表使 用波长为X1的激光束时的衍射效率，虚线代表使用波长为X2的激光束时的衍射效率，点 划线代表使用波长为X3的激光束时的衍射效率。在图4中，波长A1、A2和A3分别为 405nm、660nm和790nm。图4中对线型和使用波长的定义，也适用于下面类似的附图。
[0141] 如图4所示，当闪耀波长ABn为波长A1时，尽管在这种情况下波长为A1的激 光束的衍射效率高，但波长为X3的激光束的衍射效率低。因此，根据本实施方式，将闪耀 波长ABn设为大于波长XI，以便保证波长为X3的激光束有足够的衍射效率（参见图 4)。而且，通过提高波长为X3的激光束的衍射效率，不必要的衍射级的光减少，因此，聚焦 功能的劣化得到抑制。
[0142]当条件（1)的中间项小于条件（1)的下限时，使用波长为X3的第三光束时的衍 射效率过低，这不利于对光盘D3进行良好的信息记录和信息再现。当条件（1)的中间项大 于条件（1)的上限时，当使用波长为A1的第一光束时的衍射效率过低，这不利于对光盘D1 进行良好的信息记录和信息再现。具体讲，在这种情况下，因为衍射效率低，所以难于进行 高速记录（或高速再现）。为了补偿衍射效率的下降，需要采用大功率输出性能的光源，但 这不利于降低成本。而且，因衍射效率下降，不必要衍射级的光增加，因此，将出现诸如再现 信号等信号的信噪比下降的问题。
[0143] 因为区域R3是光盘D1的专用区域，所以，最好是通过将闪耀波长XB13S得接近 波长M(参照图4)，将使用波长为X1的激光束时的衍射效率设高（参见图4)。当条件 (3)的中间项小于条件（3)的下限时，使用波长为A1的第一光束时的衍射效率过低，这是 不希望的。而且，在这种情况下，波长为A2的第二光束和波长为X3的第三光束的不必要 衍射级的光（例如，第〇级的衍射光）增加。当条件（3)的中间项大于条件（3)的上限时， 使用波长为A1的第一光束时的衍射效率过低，这是不希望的。而且，在这种情况下，波长 为A2的第二光束和波长为A3的第三光束的不必要衍射级的光（例如，第一级的衍射光） 均增加。
[0144] 图5是表示束斑质量参数（S卩，与理想束斑的比率）与使用第二光盘D2时的条件 (2)的值之间的关系的曲线图。在图5中，纵轴表示束斑质量参数，横轴表示条件（2)的值。 具体讲，在图5中，实线代表束斑直径（实际束斑直径与理想束斑直径的比率），虚线代表副 瓣强度（副瓣强度与理想束斑强度的比率）。
[0145] 当条件（2)的中间项取-0.40附近的值时，相对于区域R1中波长为X2的激光束 的光传输量而言，区域R2中波长为X2的激光束的光传输量过低。这样，如图5所示，束斑 不能减小到适于进行信息记录或信息再现的大小。因此，在本实施方式中，将物镜10设计 得使得条件（2)的中间项大于条件（2)的下限。
[0146] 然而，条件（2)的中间项越大，区域R2中波长为A2的激光束的衍射效率越高。结 果，区域R2中波长为X2的激光束的光传输量变得比区域R1中波长为X2的激光束的光 传输量大。在这种情况下，超分辨率的影响变大，如图5所示，束斑减小，副瓣变大。为了抑 制这种束斑特性的劣化，有必要如图5所示降低条件（2)的值。因此，在本实施方式中，将 物镜10设计得使得条件（2)的中间项小于条件（2)的上限。即，将物镜10设计得满足条 件（2)，以便在抑制使用波长为A2的激光束时引起的束斑特性的劣化的同时，对光盘D1至 D3均进行良好的信息记录和信息再现。
[0147] 为了在进一步抑制波长为X1的激光束的衍射效率劣化的同时进一步提高波长 为A3的激光束的衍射效率，区域R1中的第一衍射结构可以满足如下条件（4):
[0148] 0. 14<( ABn-A 1)/A 1<〇, 37.....(4)。
[0149] 为了进一步提高波长为A1的激光束的衍射效率，区域R3中的第一衍射结构可以 设计得满足如下条件（5):
[0150] -0? 14〈m13X((入B13-入 1) / 入 1)〈0? 14.....(5) 〇
[0151] 为了得到波长为A2的激光束的更良好的束斑特性，区域R2中的第一衍射结构可 以设计得满足如下条件（6):
[0152] -0? 17〈（入B12-入Bn) /入1〈0. 17.....(6)。
[0153] 如上所述，在区域R1中，除第一衍射结构之外，还有与定义第一衍射结构的光路 差函数不同的光路差函数定义的第二衍射结构。为了得到波长为XI、X2和X3的激光束 的（尤其是波长为M的激光束）高衍射效率，最好通过将区域R1中的第二衍射结构的BD 用衍射级设为偶数级。为了便于制造和抑制由波长变动引起的衍射效率的波动，优选将BD 用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级均设定为低衍射级。因此，区域R1中的第二衍射结 构满足BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级分别为第二级、第一级和第一级，并且满 足如下条件（7):
[0154] -0? 12〈（入B2「入 1) / 入 1〈0. 12.....(7)。
[0155]图6是表示衍射效率（单位：％ )与条件（7)的值之间的关系的曲线图。在图6 中，纵轴表示衍射效率，横轴表示条件（7)的值。如图6所示，由于满足条件（7)，在具有第 一衍射结构和第二衍射结构的区域R1中，可以避免波长为X1的第一光束的衍射效率劣 化。如果条件（7)的中间项落在条件（7)限定的范围之外，波长为XI的第一光束的衍射 效率变低，这不利于对光盘D1进行良好的信息记录和信息再现。
[0156] 如上所述，在区域R2中，除第一衍射结构之外，还设有与定义第一衍射结构的光 路差函数不同的光路差函数定义的第二衍射结构。区域R2中的第二衍射结构的BD用衍射 级为奇数级，并且满足如下条件（8):
[0157] -0? 28〈m22X((入B22-入1) /入1)〈0? 28.....(8)。
[0158]由于满足条件（8)，在具有第一衍射结构和第二衍射结构的区域R2中，可以避免 波长为A1和A2的激光束的衍射效率劣化。如果条件（8)的中间项落在条件（8)限定的 范围之外，波长为A1的激光束的衍射效率降低，这不利于对光盘D1进行良好的信息记录 和信息再现。
[0159] 为了便于制造和抑制由波长变动引起的衍射效率的波动，区域R2中的第二衍射 结构的BD用衍射级最好是，例如，第三级、第五级和第七级之一。当BD用衍射级为第三级 时，当满足下列条件（9)时，对光盘D1和D2可以得到良好的衍射效率和束斑特性；当BD用 衍射级为第五级时，当满足下列条件（10)时，对光盘D1和D2可以得到良好的衍射效率和 束斑特性；当BD用衍射级为第七级时，当满足下列条件（11)时，对光盘D1和D2可以得到 良好的衍射效率和束斑特性：
[0160]-0? 02〈（入B22-入1)/ 入 1〈0. 08.....(9)，
[0161]-0? 05〈（入B22-入1)/ 入 1〈0. 05.....(10)，
[0162] -0? 03〈（入B22-入1)/ 入 1〈0. 02.....(11)。
[0163]图7是表示衍射效率（单位：％ )与条件（9)的值之间的关系的曲线图。图8是 表示衍射效率（单位：％ )与条件（10)的值之间的关系的曲线图。图9是表示衍射效率 (单位：与条件（11)的值之间的关系的曲线图。图7-图9的纵轴表示衍射效率，图 7_图9的横轴表示条件（9)-(11)的值。在图7中，BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍 射级分别为第三级、第二级和第一级。在图8中，BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级 分别为第五级、第三级和第二级。在图9中，BD用衍射级、DVD用衍射级和CD用衍射级分别 为第七级、第四级和第三级。
[0164] 如图7和图8所示，当条件（9)和条件（10)的中间项分别小于条件（9)和条件 (10)的下限时，波长为和A2的激光束的衍射效率降低，这不利于对光盘D1和D2进行 良好的信息记录和信息再现。当条件（9)和条件（10)的中间项分别大于条件（9)和条件 (10) 的上限时，波长为A1的激光束的衍射效率降低，这不利于对光盘D1进行良好的信息 记录和信息再现。如图9所示，当条件（11)的中间项小于条件（11)的下限时，波长为入1 的激光束的衍射效率降低，这不利于对光盘D1进行良好的信息记录和信息再现。当条件 (11) 的中间项大于条件（11)的上限时，波长为M和X2的激光束的衍射效率降低，这不 利于对光盘D1和D2进行良好的信息记录和信息再现。