物镜、光学头、光盘装置及信息处理装置的制作方法

文档序号:2681496阅读:124来源:国知局
专利名称:物镜、光学头、光盘装置及信息处理装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种使从激光光源射出的激光会聚于多种光盘等的信息记录介质的信息记录面的物镜、具备该物镜且对信息记录介质光学记录或再生信息的光学头、具备该光学头的光盘装置以及具备该光盘装置的信息处理装置。
背景技术
伴随着蓝紫半导体激光的实用化,作为大小与⑶(Compact Disc,压缩盘)及 DVD(Digital Versatile Disc,数字多功能盘)相同、高密度且大容量的光信息记录介质 (以下也称为光盘)的Blu-ray Disc (蓝光盘,以下称为BD)正得以实用化。BD是利用射出波长为400nm左右的激光的蓝紫激光光源和数值孔径(Numerical Aperture,以下也称为NA)约为0. 85的物镜,对透光层的厚度为约0. Imm的信息记录面记录或再生信息的光盘。另外,在本说明书中,所谓透光层,是指信息记录介质的表面与信息记录面之间的层。另外,关于用于对透光层的厚度不同的多种光盘记录或再生信息的单一物镜,即所谓的兼容物镜,已知有多种方式。例如,在专利文献1中公开了一种物镜,该物镜在物镜的至少一个面具有相对于光轴呈大致同心圆状的第一区域、第二区域及第三区域。该物镜利用通过第一区域及第三区域的波长λ 1 ( λ 1 = 635nm)的激光对具有厚度tl (tl = 0. 6mm)的透明基板(透光层)的第一光盘记录或再生信息,并利用通过第一区域及第二区域的波长λ 2 ( λ 2 = 780nm)的激光对具有厚度t2 (t2 = 1. 2mm)的透明基板的
第二光盘记录或再生信息。通过利用此种兼容物镜,能够以一个物镜实现对例如⑶及DVD等透光层的厚度及 NA不同的多种光盘的信息记录或再生。而且,关于通过在物镜上形成衍射结构,利用光源波长的差对因多种光盘的透光层的厚度差产生的球面像差进行修正的兼容物镜,也已知有多种方式。例如,在专利文献2中公开了一种物镜,该物镜使波长λ 1的蓝紫激光衍射而起到凸透镜作用,使聚光点会聚于透光层的厚度为约0. Imm的BD的信息记录面,并且使波长λ 2 的红色激光衍射而起到凹透镜作用,使红色激光会聚于具有厚度约0. 6mm的透光层的DVD 的信息记录面。图21是表示以往的物镜的结构的图。图21的左图是表示以往的物镜90的示意性结构的平面图,图21的右图是表示以往的物镜90的示意性结构的剖视图。在物镜90的光源侧(激光的射入侧)的入射面91形成以物镜90的光轴OA为中心的环带状的衍射结构(全息)。衍射结构在包含光轴OA的内周区域911与内周区域911周边的外周区域912 具有不同的结构。内周区域911是在利用红色激光对DVD记录或再生以及利用蓝紫激光对BD记录或再生时均被使用的兼容区域。内周区域911被设计成使蓝紫激光的+1次衍射光会聚于 BD的信息记录面,使红色激光的-1次衍射光会聚于DVD的信息记录面。
另一方面,利用蓝紫激光对BD记录或再生信息时的NA (约0. 85)大于利用红色激光对DVD记录或再生信息时的NA(约0. 60)。因此,外周区域912被设计成BD专用区域,仅使蓝紫激光会聚于BD的信息记录面,而相对红色激光而言被赋予在DVD的信息记录面上的像差。将内周区域911的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 1的蓝紫激光(λ 1 =405nm)赋予约1. 25 X λ 1 (nm)的光程差(optical path difference)的量,相位调制量每一阶为π/2。此时,+1次衍射光的衍射效率以标量计算为约80%,在衍射次数(order) 中为最大。另一方面,将内周区域911的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 2的红色激光(λ 2 = 660nm)赋予约0. 75X λ 2 (nm)的光程差的量,相位调制量每一阶为-π /2。此时,-1次衍射光的衍射效率以标量计算为约80%,在衍射次数中为最大。通过使内周区域911具有此种衍射结构,对具有厚度为0. 6mm的透光层的DVD和具有厚度为约0. Imm的透光层的BD,能够以较高的光利用效率实现信息的兼容记录或兼容再生。但是,并不限于兼容物镜,在使用具备衍射结构的透镜时,有时衍射效率会因透镜的半径位置发生变化。这是因为,透镜的有效直径内的衍射结构的间距随半径位置而不同。 一般通过衍射结构赋予透镜光学能力(lens power)时,从光轴附近的内周朝向外周,衍射结构的间距减小而衍射效率降低。另一方面,光盘用的光学头所利用的半导体激光的强度分布相对于离光轴的距离呈高斯函数地降低,因此,激光的强度在外周比在内周更低。此处,如果射入物镜的激光的强度在外周大幅降低,则物镜的有效NA降低。其结果,光盘的信息记录面上的聚光点无法充分缩小。例如,专利文献1中公开了一种物镜的结构,在不具备衍射结构的折射型的兼容物镜中,将第二区域作为波长λ 2的红色激光的专用区域,将第三区域作为波长λ 1的红外激光的专用区域。但是,以往的物镜是不具备衍射结构的折射型的兼容物镜,因此如果设计成在第二区域使波长λ 2的激光会聚于CD的信息记录面,则波长λ 1的激光将完全无法会聚于 DVD的信息记录面。即,在第二区域,在DVD的信息记录面会聚的波长λ 1的激光完全为零。如果像这样射入物镜的激光在一部分区域的衍射效率完全为零,则导致信息记录面上的聚光点的恶化变得非常大。而且,例如在专利文献2中公开的以往的物镜中,内周区域被用于DVD及BD这两者的记录或再生。因此,尤其在内周区域的最外周附近,衍射结构的间距变小,衍射效率降低。图22是表示以往的物镜的衍射效率的图。图22中,在专利文献2公开的以往的物镜90中,通过波动计算(矢量计算)算出波长λ 1的蓝紫激光及波长λ 1的红色激光的衍射效率。在图22中,横轴表示激光的射入位置即离光轴OA的距离(物镜的半径),纵轴表示与射入位置相应的衍射效率。如图22所示,在波长λ 1的情况下,内周区域的光轴附近(点α )的衍射效率为 70%以上,与此相对,内周区域的最外周附近(点β)的衍射效率降低至50%以下。这是因为,点β位置的衍射结构的间距小于点α位置的衍射结构的间距,除此以外,随着离光轴 OA的距离增大,入射面91的倾斜角度增大,大致平行地射入物镜90的激光的入射角增大。 另外,伴随成形等时的偏差,在点β位置的衍射效率存在进一步降低的可能性。如上所述,如果射入物镜的激光的强度在外周大幅降低,则光盘的信息记录面上的聚光点将无法充分缩小,而在专利文献2中对于此种以往的兼容物镜的课题并未提及。专利文献1 日本专利公开公报特开平11-86319号专利文献2 日本专利公开公报特开2005-U9227号

发明内容
本发明是为了解决上述问题,其目的在于提供一种能够抑制伴随衍射效率的降低引起的聚光点的恶化的物镜、光学头、光盘装置及信息处理装置。本发明所提供的物镜使从激光光源射出的激光会聚于信息记录介质的信息记录面,包括形成在所述激光光源侧的面上且具备衍射结构的第一区域;形成在所述第一区域的外侧且具备衍射结构的第二区域;以及形成在所述第二区域的外侧且具备衍射结构的第三区域,其中,所述第一区域及所述第三区域使由所述第一区域及所述第三区域衍射的波长λ l(390nm彡λ 1彡430nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有厚度tl的透光层的第一信息记录介质的信息记录面,所述第一区域及所述第二区域使由所述第一区域及所述第二区域衍射的波长λ l(630nm彡λ 1彡680nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于所述厚度tl的厚度t2的透光层的第二信息记录介质的信息记录面,由所述第二区域衍射而会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面的所述波长λ2的激光的衍射效率大于由所述第二区域衍射而会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面的所述波长λ 1的激光的衍射效率。根据该结构,物镜具有形成在激光光源侧的面上且具备衍射结构的第一区域;形成在第一区域的外侧且具备衍射结构的第二区域;以及形成在第二区域的外侧且具备衍射结构的第三区域。第一区域及第三区域使由第一区域及第三区域衍射的波长 λ 1 (390nm ^ Al^ 430nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有厚度tl 的透光层的第一信息记录介质的信息记录面。第一区域及第二区域使由第一区域及第二区域衍射的波长λ 2(630ηπι彡λ 2 ^ 680nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于厚度tl的厚度t2的透光层的第二信息记录介质的信息记录面。并且,由第二区域衍射而会聚于第二信息记录介质的信息记录面的波长λ2的激光的衍射效率大于由第二区域衍射而会聚于第一信息记录介质的信息记录面的波长λ 1的激光的衍射效率。根据本发明,由于由第二区域衍射而会聚于第二信息记录介质的信息记录面的波长λ2的激光的衍射效率大于由第二区域衍射而会聚于第一信息记录介质的信息记录面的波长λ 1的激光的衍射效率,因此在对第二信息记录介质记录或再生信息时,通过使射入物镜的波长发λ 2的激光的外缘附近的衍射效率增大,能够修正随着远离光轴而降低的激光的强度,从而能够抑制伴随衍射效率的降低引起的聚光点的恶化。通过以下详细的说明和附图,使本发明的目的、特征和优点更加明确。


图1是表示本发明的实施方式1中的物镜的结构的图。图2是表示本发明的实施方式1中的物镜的衍射效率的图。图3是示意性地表示在本发明的实施方式1中的物镜的入射面形成的衍射结构的形状的图。图4是表示物镜的中周区域的衍射结构的阶差与衍射效率的关系的图。图5是表示物镜的中周区域的衍射结构的阶差与衍射效率的关系的图。图6是表示本发明的实施方式2中的物镜的结构的图。图7是表示本发明的实施方式3中的物镜的结构的图。图8是表示本发明的实施方式3中的物镜的衍射效率的图。图9是示意性地表示在本发明的实施方式3中的物镜的入射面形成的衍射结构的形状的图。图10是示意性地表示本发明的实施方式3中的物镜的不需要的光的聚光位置的图。图11是将本发明的实施方式3中的物镜的内周区域与中周区域的边界放大表示的图。图12是表示本发明的实施方式3中的物镜的内周区域与中周区域的边界的NA与分辨率的关系的图。图13是表示本发明的实施方式4中的物镜的结构的图。图14是表示本发明的实施方式4的变形例的物镜的结构的图。图15是表示本发明的实施方式5中的光学头的概略结构的图。图16是表示本发明的实施方式6中的光盘装置的概略结构的图。图17是表示本发明的实施方式7中的电脑的概略结构的图。图18是表示本发明的实施方式8中的光盘播放器的概略结构的图。图19是表示本发明的实施方式9中的光盘记录器的概略结构的图。图20是表示本发明的实施方式10中的游戏装置的概略结构的图。图21是表示以往的物镜的结构的图。图22是表示以往的物镜的衍射效率的图。
具体实施例方式下面,参照

本发明的实施方式。另外,以下实施方式是将本发明具体化的一例,其性质并非为限定本发明的技术范围。(实施方式1)图1是表示本发明的实施方式1中的物镜的结构的图。图1的左图是表示本实施方式1的物镜10的示意性结构的平面图,图1的右图是表示本实施方式1的物镜10的示意性结构的剖视图。本实施方式1的物镜10例如被用作可兼容利用波长λ 1的蓝紫激光记录或再生信息的BD和利用大于波长λ 1的波长λ 2的红色激光记录或再生信息的DVD的兼容物镜。物镜10在光源侧(激光的射入侧)的入射面11具备作为基部(base)的球面或非球面。在该作为基部的球面或非球面(以下总称为基部非球面)形成以物镜10的光轴
10OA为中心的环带状的衍射结构(diffraction structure) 0另一方面,与入射面11相反的光盘侧(激光的射出侧)的射出面12呈球面或非球面。物镜10使从激光光源射出的激光会聚于信息记录介质(光盘)的信息记录面。物镜10包括形成在激光光源侧的入射面11且具备衍射结构的内周区域(第一区域)111; 形成在内周区域111的外侧且具备衍射结构的中周区域(第二区域)112 ;以及形成在中周区域112的外侧且具备衍射结构的外周区域(第三区域)113。包含光轴OA的内周区域111、内周区域111周边的中周区域112与中周区域112 周边的外周区域113分别具有不同的衍射结构。内周区域111及外周区域113使由内周区域111及外周区域113衍射的波长 λ 1 (390nm彡λ 1彡430nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有厚度tl 的透光层的BD(第一信息记录介质)的信息记录面。而且,中周区域112不让由中周区域 112衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于BD (第一信息记录介质)的信息记录面,而让由中周区域112衍射的波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于BD (第一信息记录介质)的信息记录面。内周区域111及中周区域112使由内周区域111及中周区域112衍射的波长 λ 2(630ηπι< λ 2 ^ 680nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于厚度 tl的厚度t2的透光层的DVD(第二信息记录介质)的信息记录面。由中周区域112衍射而会聚于DVD的信息记录面的波长λ 2的激光的衍射效率大于由中周区域112衍射而会聚于BD的信息记录面的波长λ 1的激光的衍射效率。内周区域111为例如具备以三阶四级为一个周期的阶梯形状的衍射结构、在利用波长λ 2的红色激光对DVD记录或再生以及利用波长λ 1的蓝紫激光对BD记录或再生时均被使用的兼容区域。内周区域111被设计成,使蓝紫激光的+1次衍射光通过厚度约0. Imm 的透光层而会聚于BD的信息记录面,使红色激光的-1次衍射光通过厚度约0. 6mm的透光层而会聚于DVD的信息记录面。另外,该内周区域111为对应于小于DVD的NA(约0. 60至 0. 65)的NA例如0. 57的区域。接下来,中周区域112是具备与内周区域111不同的例如以三阶四级为一个周期的阶梯形状的衍射结构,在对DVD的记录或再生时优先使用的优先区域。中周区域112被设计成主要使波长λ 2的红色激光会聚于DVD的信息记录面。中周区域112被设计成,使蓝紫激光的+2次衍射光通过厚度约0. Imm的透光层而会聚于BD的信息记录面,使红色激光的-1次衍射光通过厚度约0. 6mm的透光层而会聚于DVD的信息记录面。该中周区域112 为对应于DVD的NA (约0. 60至0. 65)的区域。另一方面,利用蓝紫激光对BD记录或再生信息时的NA (约0. 85)大于利用上述红色激光对DVD记录或再生信息时的NA (约0. 60至0. 65)。因此,外周区域113被设计成BD 的专用区域,仅使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD的信息记录面。而且,外周区域113还被设计成相对波长λ 2的红色激光而言被赋予在DVD的信息记录面上的像差,即,使红色激光的聚光点的焦点发生较大偏移。外周区域113不让通过外周区域113的波长λ 2的激光会聚于DVD的信息记录面。因此,外周区域113在对DVD的记录或再生时实质上发挥限制开口的功能。内周区域111的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 1的蓝紫激光(例如λ 1 = 405nm)赋予约1. 25X λ 1 (nm)的光程差的量,相位调制量在每一阶为π/2。此时, +1次衍射光的衍射效率以标量计算为约80%,在衍射次数中为最大。另一方面,内周区域111的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 2的红色激光(例如λ 2 = 660nm)赋予约0. 75X λ 2 (nm)的光程差的量,相位调制量在每一阶为- π /2。此时,-1次衍射光的衍射效率以标量计算为约80%,在衍射次数中为最大。S卩,内周区域111的衍射结构具有以三阶四级为一个周期的第一阶梯形状剖面。 第一阶梯形状剖面的阶差的一阶相对波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。另外,上述1.25波长及0.75波长分别包含例如士 10%的误差。通过使内周区域111具有此种衍射结构,能够在波长λ 与波长λ 2时近似反向的锯齿形状,因此能够以较高的光利用效率对具有厚度约0. 6mm的透光层的DVD与具有厚度约0. Imm的透光层的BD实现信息的兼容记录或兼容再生。中周区域112的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 2的红色激光(例如 λ 2 = 660nm)赋予约-0. 25X λ 2 (nm)的光程差的量,相位调制量在每一阶为-π /2。此时,-1次衍射光的衍射效率以标量计算为约80%,在衍射次数中为最大。另一方面,中周区域112的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 1的蓝紫激光(例如λ 1 = 405nm)赋予约-0.4X λ 1 (nm)的光程差的量,相位调制量在每一阶为-0. 8 π。此时,+2次衍射光的衍射效率以标量计算为约30%。S卩,中周区域112的衍射结构具有以三阶四级为一个周期的第二阶梯形状剖面。 第二阶梯形状剖面的阶差的一阶相对波长λ 1的激光而言被赋予大致-0. 25波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,相对波长λ 1的激光而言被赋予大致-0. 4波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。另外,上述-0.25波长及-0.4波长分别包含例如士 10%的误差。通过使中周区域112具有此种衍射结构,能够在波长λ 1与波长λ 2时近似不同的锯齿形状,从而即使在具有厚度约0. 6mm的透光层的DVD的优先区域即中周区域112中, 也能够确保对具有厚度约0. Imm的透光层的BD的光利用效率。因而,即使在DVD的优先区域的中周区域112中,也能使波长λ 1的蓝紫激光的一部分会聚于BD的信息记录面,因此与专利文献1所示的以往的兼容物镜相比较,能够大幅抑制BD的信息记录面上的聚光点的恶化。而且,外周区域113成为BD的专用区域,具有对波长λ 1最佳化的锯齿形状的衍射结构。外周区域113的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对波长λ 1的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。图2是表示本发明的实施方式1中的物镜的衍射效率的图。图2中,在本实施方式1中的物镜10中,通过波动计算(矢量计算)算出波长λ 1 ( = 405nm)的蓝紫激光及波长λ 2( = 660nm)的红色激光的衍射效率。在图2中,横轴表示激光的射入位置即离光轴 OA的距离(物镜的半径),纵轴表示与射入位置对应的衍射效率。如图2所示,在波长λ 2时,内周区域111的光轴附近(点α )的衍射效率为70% 以上,与此相对,内周区域111的最外周附近(点β)的衍射效率降低至约50%。这是因为,在点β位置的衍射结构的间距小于点α位置的间距,除此以外,随着离光轴OA的距离增大,入射面11的基部非球面的倾斜角度变大,大致平行地射入物镜10的激光的入射角变大。另一方面,中周区域112的大致整个区域(区域Y)的衍射效率为60%以上。这是因为,中周区域112为DVD的优先区域,形成对波长λ 2最佳化的以三阶四级为一个周期的阶梯形状的衍射结构。而且,在波长λ 1时,内周区域111的光轴附近(点α )的衍射效率为70%以上, 内周区域111的最外周附近(点β)的衍射效率为约50%。而且,在波长λ 1时,中周区域 112的大致整个区域的衍射效率降低至约20%,但外周区域113的大致整个区域的衍射效率达到70%以上。这是因为,外周区域113为BD的专用区域,形成对波长λ 1最佳化的锯齿形状的衍射结构。如上所述,在本实施方式1的物镜10中,中周区域112成为DVD的优先区域,形成对波长λ 2的红色激光最佳化的阶梯形状的衍射结构,在中周区域112的大致整个区域,对波长λ 2的红色激光的衍射效率达到60%以上。因而,实质上内周区域111的光轴附近对波长λ 2的红色激光的衍射效率与中周区域112对波长λ 2的红色激光的衍射效率之差变小,因此能够抑制DVD的信息记录面上的聚光点的恶化。而且,即使在DVD的优先区域即中周区域112中,波长λ 1的蓝紫激光的一部分 (约20% )也能会聚于BD的信息记录面,因此能够抑制BD的信息记录面上的聚光点的恶化。此外,在本实施方式1的物镜10中,外周区域113成为BD的专用区域,形成对波长λ 1的蓝紫激光最佳化的锯齿形状的衍射结构,因此在外周区域113的大致整个区域,对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率达到70%以上。因而,实质上内周区域111的光轴附近对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率与外周区域113对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率之差变小,因此能够抑制BD的信息记录面上的聚光点的恶化。此处,对本实施方式1的物镜10上形成的衍射结构的具体形状进行说明。图3是示意性地表示形成在本实施方式1的物镜10的入射面11的衍射结构的形状的图。如上所述,内周区域111具备以三阶四级为一个周期的阶梯形状的衍射结构,对波长λ 1的蓝紫激光的+1次衍射光赋予凸透镜的光学能力,对波长λ 2的红色激光的-1 次衍射光赋予凹透镜的光学能力。这样,通过相对红色激光而言被赋予凹透镜的光学能力, 使红色激光对具有厚度约0. 6mm的透光层的DVD的焦点位置远离物镜10,在对DVD进行记录或再生时,能够加大物镜10与光盘的间隔即工作距离(WD =Working Distance)。另一方面,在BD中,衍射结构对于蓝紫激光具备凸透镜的光学能力,因此可获得以下效果,即,能够使作为折射型凸透镜的物镜所产生的、记录光学能力与再生光学能力的切换时或因周围温度的变化等引起的激光光源的波长变动时的焦点位置的变化(色像差, chromatic aberration)相互抵消并且降低。接下来,中周区域112为DVD的优先区域,具备与内周区域111不同的以三阶四级为一个周期的阶梯形状的衍射结构。中周区域112对波长λ 1的蓝紫激光的+2次衍射光赋予凸透镜的光学能力,对波长λ 2的红色激光的-1次衍射光赋予凹透镜的光学能力。另外,内周区域111与中周区域112均为以三阶四级为一个周期的阶梯形状的衍射结构,但如图3所示,在内周区域111与中周区域112的边界χ上,衍射结构的极性逆转。内周区域111的一个周期的衍射结构从内周侧朝向外周侧变低,与此相对,中周区域112的一个周期的衍射结构从内周侧朝向外周侧变高。即,由内周区域111的阶梯形状剖面的阶差的一阶所赋予的光程差的极性与由中周区域112的阶梯形状剖面的阶差的一阶所赋予的光程差的极性互不相同。另外,由阶梯形状剖面的阶差的一阶所赋予的光程差是指彼此相邻的阶中物镜内周侧的阶的光程与物镜外周侧的阶的光程的差。而且,外周区域113被设计成BD的专用区域,使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD的信息记录面,对波长λ 1的蓝紫激光的+1次衍射光赋予凸透镜的光学能力。此处,内周区域111与中周区域112均为以三阶四级为一个周期的阶梯形状的衍射结构,但存在以下的不同。内周区域111的衍射结构的阶差的一个单位相对波长λ 2的红色激光而言被赋予约+0. 75X λ 2(nm)的光程差,与此相对,中周区域112的衍射结构的阶差的一个单位相对波长λ 2的红色激光而言被赋予约-0. 25 X λ 2(nm)的光程差。而且,内周区域111针对BD使+1次衍射光会聚,针对DVD使_1次衍射光会聚,因此内周区域111中BD与DVD的衍射次数之差为两次,与此相对,中周区域112针对BD使+2 次衍射光会聚,针对DVD使-1次衍射光会聚,因此中周区域112中BD与DVD的衍射次数之
差为三次。如上所述,中周区域112的衍射结构与内周区域111的衍射结构相比,具备衍射结构的阶差小的特征。而且,中周区域112的衍射结构与内周区域111的衍射结构相比,衍射次数的差大,光学能力小即可,因此具有衍射间距宽的特征。因此,能够抑制衍射效率的降低。另外,因衍射结构的阶差量,波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率及波长λ 2的红色激光的衍射效率发生变化。图4及图5是表示物镜的中周区域112的衍射结构的阶差量与衍射效率的关系的图。在图4及图5中,横轴表示衍射结构的阶差量d(ym),纵轴表示衍射效率(%)。在图 4及图5中,作为物镜10的材料,使用合成树脂的^0NEX340R(日本kon股份有限公司制造)。而且,波长λ 1的蓝紫激光的+2次衍射光的衍射效率与波长λ 2的红色激光的-1次衍射光的衍射效率表示的均为标量计算的结果。如图4所示,波长λ 2的红色激光的-1次衍射光的衍射效率的峰值(相当于光程差-0. 25Χ λ2)与波长λ 1的蓝紫激光的+2次衍射光的衍射效率的峰值(相当于光程差 +0. 5Χ λ 1)不同。在中周区域112中,较为理想的是,波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率与波长λ 2的红色激光的衍射效率均较大。因此,衍射结构的阶差量d(ym)较为理想的是处于波长λ 2的红色激光的-1次衍射光的衍射效率的峰值与波长λ 1的蓝紫激光的+2次衍射光的衍射效率的峰值之间,即0. 33至0. 39 (μ m)的范围。更一般而言,中周区域112的阶梯形状剖面的阶差的一阶的阶差量d( μ m)较为理想的是满足 0. 25 X λ 2/(η λ 2-1)/1000 彡 d 彡 0· 5 X λ 1/(η λ 1-1)/1000。另外,λ 1表示蓝紫激光的波长(nm),λ 2表示红色激光的波长(nm),η λ 1表示物镜对波长λ 1的折射率,η λ 2表示物镜对波长λ 2的折射率。或者,也可重视中周区域112中的波长λ 2的红色激光的-1次衍射光的衍射效率。为了将从衍射效率的峰值发生的降低抑制在10%以内,如图5所示,衍射结构的阶差量d(ym)也可处于波长λ 2的红色激光的-1次衍射光的衍射效率的峰值的士 10%的范围, 即0. 26至0. 39 (um)的范围。更一般而言,中周区域112的阶梯形状剖面的阶差的一阶的阶差量(1(μπι)较为理想的是满足 0. 2Χ λ 2/(η λ 2-1)/1000 彡 d 彡 0. 3X λ 2/(η λ 2-1)/IOOO0另外,λ 2表示红色激光的波长(nm),η λ 2表示物镜对波长λ 2的折射率。此处,为了使通过内周区域111及中周区域112的波长λ 2的红色激光均会聚于 DVD的信息记录面,必须使位相在内周区域111与中周区域112的边界上一致。此外,即使在波长λ 2的红色激光偏离设计波长数nm的情况下,为了避免相位在内周区域111与中周区域112的边界上发生偏移,也必须使内周区域111所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位(average level)与中周区域112所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位一致。 另外,阶梯形状的衍射结构的平均级位是指阶梯的最下段的级位与最上段的级位的中间级位。而且,内周区域111与中周区域112的边界未必需要是内周区域111的1间距的末端。此外,越是加大作为DVD的优先区域的中周区域112的径向的宽度,波长λ 2的红色激光的衍射效率达到60%以上的区域越扩大,从而越能够抑制DVD的信息记录面上的聚光点的恶化。但是,如果加大中周区域112的径向的宽度,则波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率降低的区域扩大。即,越是加大中周区域112的宽度,用于对BD记录或再生信息的聚光点的光学分辨率越降低,记录性能或再生性能越恶化。关于DVD,鉴于对再生抖动的影响,较为理想的是内周区域111与中周区域112的边界的NA为0. 585以下。即,就相对于与0. 60的NA对应的DVD的有效直径的比率而言, 较为理想的是设为0. 585/0. 60 = 0. 975以下。另一方面,关于BD,随着中周区域112的宽度变大,BD的分辨率减小,因此较为理想的是内周区域111与中周区域112的边界的NA设为0. 55以上。即,就相对于与0. 60的 NA对应的DVD的有效直径的比率而言,较为理想的是设为0. 55/0. 60 = 0. 916以上。即,为了兼顾DVD和BD的分辨率,较为理想的是物镜的对应于DVD的例如0. 60的 NA的有效直径D与内周区域111的有效直径Da满足0. 916 · D彡Da彡0. 975 · D。另外,如果中周区域112的宽度小于衍射结构的1间距(1环带宽度),则实质上中周区域112无法发挥作为DVD的优先区域的功能。因此,中周区域112的宽度最低也必须大于衍射结构的1间距。本实施方式1的物镜10可适用于玻璃制或合成树脂制的物镜。玻璃制的物镜具有伴随温度变化等的折射率变化小,像差变化也小的优点。另一方面,合成树脂制的物镜的比重小于玻璃制的物镜。因此,相对于光盘的晃动及偏心,能够减轻驱动物镜的物镜致动器的负担,此外,还能够使物镜高速追随。而且,由于能够通过射出成形来高精度地大量生产,因此,本实施方式1的具备微细的衍射结构的物镜为合成树脂制更为理想。(实施方式2)图6是表示本发明的实施方式2中的物镜的结构的图。图6的左图是表示本实施方式2的物镜20的示意性结构的平面图,图6的右图是表示本实施方式2的物镜20的示意性结构的剖视图。本实施方式2的物镜20例如被用作可兼容利用波长λ 1的蓝紫激光记录或再生信息的BD和利用大于波长λ 1的波长λ 2的红色激光记录或再生信息的DVD的兼容物镜。物镜20在光源侧(激光的射入侧)的入射面21具备作为基部的球面或非球面。 在该作为基部的球面或非球面(以下总称为基部非球面)形成以物镜20的光轴OA为中心的环带状的衍射结构。另一方面,与入射面21相反的光盘侧(激光的射出侧)的射出面22 呈未形成衍射结构的球面或非球面。物镜20使从激光光源射出的激光会聚于信息记录介质(光盘)的信息记录面。物镜20包括形成在激光光源侧的入射面21且具备衍射结构的内周区域(第一区域)211 ; 形成在内周区域211的外侧且具备衍射结构的中周区域(第二区域)212 ;以及形成在中周区域212的外侧且具备衍射结构的外周区域(第三区域)213。包含光轴OA的内周区域211、内周区域211周边的中周区域212与中周区域212 周边的外周区域213分别具有不同的衍射结构。内周区域211及外周区域213使由内周区域211及外周区域213衍射的波长 λ 1 (390nm彡λ 1彡430nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有厚度tl 的透光层的BD(第一信息记录介质)的信息记录面。而且,中周区域212不让由中周区域 212衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于BD (第一信息记录介质)的信息记录面,而让由中周区域212衍射的波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于BD(第一信息记录介质)的信息记录面。内周区域211及中周区域212使由内周区域211及中周区域212衍射的波长 λ 2(630ηπι< λ 2 ^ 680nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于厚度 tl的厚度t2的透光层的DVD(第二信息记录介质)的信息记录面。由中周区域212衍射而会聚于DVD的信息记录面的波长λ 2的激光的衍射效率大于由中周区域212衍射而会聚于BD的信息记录面的波长λ 1的激光的衍射效率。内周区域211是在利用波长λ 2的红色激光对DVD记录或再生以及利用波长λ 1 的蓝紫激光对BD记录或再生时均被使用的兼容区域。内周区域211被设计成,使蓝紫激光通过厚度约0. Imm的透光层而会聚于BD的信息记录面,使红色激光通过厚度约0. 6mm的透光层而会聚于DVD的信息记录面。另外,该内周区域211为对应于小于DVD的NA(约0. 60 至0. 65)的NA例如0. 57的区域。接下来,中周区域212是在对DVD的记录或再生时优先使用的优先区域。中周区域212被设计成主要使波长λ 2的红色激光会聚于DVD的信息记录面。该中周区域212为对应于DVD的NA (约0. 60至0. 65)的区域。另一方面,利用蓝紫激光对BD记录或再生信息时的NA (约0.85)大于利用上述红色激光对DVD记录或再生信息时的NA (约0. 60至0. 65)。因此,外周区域213被设计成BD 的专用区域,仅使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD的信息记录面。而且,外周区域213被设计成相对波长λ 2的红色激光而言被赋予在DVD的信息记录面上的像差,即,使红色激光的聚光点的焦点发生较大偏移。外周区域213不让通过外周区域213的波长λ 2的激光会聚于DVD的信息记录面。因此,外周区域213在对DVD的记录或再生时实质上发挥限制开口的功能。在内周区域211形成最佳化的锯齿形状的衍射结构,以使蓝紫激光的+1次衍射光会聚于BD的信息记录面,使红色激光的+1次衍射光会聚于DVD的信息记录面。内周区域211的衍射结构的阶差被设定成,针对波长λ 1的蓝紫激光(例如λ 1 = 405nm)及波长λ 2 的红色激光(例如λ 2 = 660nm)呈大致同等的衍射效率。此时,衍射效率以标量计算为约 80%。但是,实际上,相对于内周区域211的光轴OA附近的衍射效率,内周区域211的最外周附近的衍射效率降低。这是因为,内周区域211的最外周附近的衍射结构的间距比内周区域211的光轴OA附近小,除此以外,随着离光轴OA的距离增大,入射面21的基部非球面的倾斜角度增大,大致平行地射入物镜20的激光的入射角变大。当如本实施方式2的物镜20般设计成使红色激光的+1次衍射光会聚于DVD的信息记录面时,内周区域211的最外周附近的衍射结构的间距变小,因此伴随成形等的偏差,衍射效率存在进一步降低的可能性。因此,在本实施方式2的物镜20中,例如图6所示,中周区域212成为DVD的优先区域。在中周区域212形成最佳化的锯齿形状的衍射结构,以使波长λ 2的红色激光的+2 次衍射光会聚于DVD的信息记录面。通过利用+2次衍射光,与利用+1次衍射光的情况相比,衍射结构的间距增大,因此能够抑制伴随成形等的偏差引起的衍射效率的降低。此时, 最适于使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD的信息记录面的蓝紫激光的+2次衍射光的衍射效率例如减小至4%左右。而且,在波长λ 1的蓝紫激光中,衍射效率最大的+3次衍射光相对于BD的信息记录面具有像差,从而成为闪光(flare)。此外,外周区域213成为BD的专用区域。在外周区域213例如形成最佳化的锯齿形状的衍射结构,以使波长λ 1的蓝紫激光的+3次衍射光会聚于BD的信息记录面。如上所述,在本实施方式2的物镜20中,由于中周区域212成为DVD的优先区域, 因此能够提高波长λ 2的红色激光的衍射效率。因而,实质上内周区域211的光轴OA附近的衍射效率与中周区域212的衍射效率的差变小,因此能够抑制DVD的信息记录面上的聚光点的恶化。此外,在本实施方式2的物镜20中,由于外周区域213成为BD的专用区域,因此能够提高波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率。因而,实质上内周区域211的光轴OA附近的衍射效率与外周区域213的衍射效率的差变小,因此也能够抑制BD的信息记录面上的聚光点的恶化。此外,在以往技术(例如,日本专利公开公报特开平11-86319号)中公开了一种物镜的结构,在不具备衍射结构的折射型的兼容物镜中,将与本实施方式2的中周区域212 相对应的区域设为波长λ 2的红色激光的专用区域,将与本实施方式2的外周区域213相对应的区域设为波长λ 1(λ 1 < λ2)的蓝紫激光的专用区域。但是,以往的物镜是不具备衍射结构的折射型的兼容物镜,因此如果设计成在与本实施方式2的中周区域212对应的区域使波长λ 2的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面,则波长λ 1的激光将完全无法会聚于第一信息记录介质的信息记录面。S卩,在与中周区域212对应的区域,在第一信息记录介质的信息记录面会聚的波长λ 1的激光完全为零。如果像这样射入物镜的激光在一部分区域的衍射效率完全为零,则与本实施方式 2的物镜般衍射效率为4% (即强度4%=振幅20%)的情况相比,信息记录面上的聚光点的恶化将变得非常大。
在本实施方式2的物镜中,虽然中周区域212成为DVD的优先区域,但尽管衍射效率小,却能够使波长λ 1的蓝紫激光的一部分会聚于BD的信息记录面。因此,与以往的折射型的兼容物镜相比存在显著的差异,即能够抑制信息记录面上的聚光点的恶化。以上,对在本实施方式2中,在中周区域212形成最佳化的锯齿形状的衍射结构, 以使波长λ 2的红色激光的+2次衍射光会聚于DVD的信息记录面的情况进行了叙述,但本发明并不特别限定于此,也可适用于以下情况,即,将中周区域212的衍射结构的间距进行最佳化,以使波长λ 2的红色激光的+1次衍射光会聚于DVD的信息记录面,并且将中周区域212的衍射结构的阶差进行最佳化,以使波长λ 2的红色激光的+1次衍射效率达到最大。此时,红色激光的+1次衍射光的标量计算所得的衍射效率为大致100%,因此能够抑制伴随成形等的偏差引起的衍射效率的降低。此时,最适于使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD 的信息记录面的+1次衍射光的衍射效率为15%左右,与以往的折射型的兼容物镜相比,能够抑制信息记录面上的聚光点的恶化。另外,在本实施方式2中,对将物镜20的内周区域211设计成使蓝紫激光的+1次衍射光会聚于BD的信息记录面,使红色激光的+1次衍射光会聚于DVD的信息记录面的情况进行了说明,但本发明并不限定于此种结构,可以明确,对于将内周区域211设计成例如使蓝紫激光的+2次衍射光会聚于BD的信息记录面并使红色激光的+1次衍射光会聚于DVD 的信息记录面的情况等利用其他衍射次数的情况也可适用。此外,对于中周区域(DVD优先区域)212的衍射次数(+2次或+1次)、外周区域 (BD专用区域)213的衍射次数(+3次),也并不限定于此。S卩,本发明的主旨是为了抑制在对DVD记录或再生时内周区域211的最外周附近的衍射效率的降低而具备形成以红色激光的衍射效率优先的衍射结构的中周区域212,进而在中周区域212,用于对BD记录或再生信息的蓝色激光的衍射效率不为零。因此,以红色激光的衍射效率优先的中周区域212并不限于使衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的蓝色激光会聚于BD的信息记录面的本实施方式2的结构,对于在中周区域212形成使红色激光的衍射效率大于蓝色激光的衍射效率的衍射结构,当然也在本发明的适用范围内。(实施方式3)图7是表示本发明的实施方式3中的物镜的结构的图。图7的左图是表示本实施方式3的物镜30的示意性结构的平面图,图7的右图是表示本实施方式3的物镜30的示意性结构的剖视图。本实施方式3的物镜30例如被用作可兼容利用波长λ 1的蓝紫激光记录或再生信息的BD和利用大于波长λ 1的波长λ 2的红色激光记录或再生信息的DVD的兼容物镜。物镜30在光源侧(激光的射入侧)的入射面31具备作为基部的球面或非球面。 在该作为基部的球面或非球面(以下总称为基部非球面)形成以物镜30的光轴OA为中心的环带状的衍射结构。另一方面,与入射面31相反的光盘侧(激光的射出侧)的射出面32 呈未形成衍射结构的球面或非球面。物镜30使从激光光源射出的激光会聚于信息记录介质(光盘)的信息记录面。物镜30包括形成在激光光源侧的入射面31且具备衍射结构的内周区域(第一区域)311 ; 形成在内周区域311的外侧且具备衍射结构的中周区域(第二区域)312 ;以及形成在中周区域312的外侧且具备衍射结构的外周区域(第三区域)313。包含光轴OA的内周区域311、内周区域311周边的中周区域312与中周区域312 周边的外周区域313分别具有不同的衍射结构。内周区域311及外周区域313使由内周区域311及外周区域313衍射的波长 λ 1 (390nm彡λ 1彡430nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有厚度tl 的透光层的BD(第一信息记录介质)的信息记录面。内周区域311及中周区域312使由内周区域311及中周区域312衍射的波长 λ 2(630ηπι< λ 2 ^ 680nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于厚度 tl的厚度t2的透光层的DVD(第二信息记录介质)的信息记录面。由中周区域312衍射而会聚于DVD的信息记录面的波长λ 2的激光的衍射效率大于由中周区域312衍射而会聚于BD的信息记录面的波长λ 1的激光的衍射效率。内周区域311是例如具备以三阶四级为一个周期的阶梯形状的衍射结构、在利用波长λ 2的红色激光对DVD记录或再生以及利用波长λ 1的蓝紫激光对BD记录或再生时均被使用的兼容区域。内周区域311被设计成,使蓝紫激光的+1次衍射光通过厚度约0. Imm 的透光层而会聚于BD的信息记录面,使红色激光的-1次衍射光通过厚度约0. 6mm的透光层而会聚于DVD的信息记录面。另外,该内周区域311为对应于小于DVD的NA(约0. 60至
0.65)的NA例如0. 57的区域。接下来,中周区域312是具备锯齿形状的衍射结构、在对DVD记录或再生时优先使用的优先区域。中周区域312被设计成主要使波长λ 2的红色激光会聚于DVD的信息记录面。该中周区域312为对应于DVD的NA(约0.60至0.65)的区域。另一方面,利用蓝紫激光对BD记录或再生信息时的NA (约0. 85)大于利用上述红色激光对DVD记录或再生信息时的NA (约0. 60至0. 65)。因此,外周区域313被设计成BD 的专用区域,仅使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD的信息记录面。而且,外周区域313还被设计成相对波长λ 2的红色激光而言被赋予在DVD的信息记录面上的像差,即,使红色激光的聚光点的焦点发生较大偏移。外周区域313不让通过外周区域313的波长λ 2的激光会聚于DVD的信息记录面。因此,外周区域313在对DVD的记录或再生时实质上发挥限制开口的功能。内周区域311的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 1的蓝紫激光(例如 λ 1 = 405nm)赋予约1. 25X λ 1 (nm)的光程差的量,相位调制量在每一阶为π/2。此时, +1次衍射光的衍射效率以标量计算为约80%,在衍射次数中为最大。另一方面,内周区域311的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 2的红色激光(例如λ 2 = 660nm)赋予约0. 75X λ 2 (nm)的光程差的量,相位调制量在每一阶为- π /2。此时,-1次衍射光的衍射效率以标量计算为约80%,在衍射次数中为最大。S卩,内周区域311的衍射结构具有阶梯形状剖面。阶梯形状剖面的阶差的一阶相对波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对波长λ2的激光而言被赋予大致0.75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。另外,上述
1.25波长及0. 75波长分别包含例如士 10%的误差。通过使内周区域311具有此种衍射结构,能够在波长λ 1与波长λ 2时近似反向的锯齿形状,因此能够以较高的光利用效率对具有厚度约0. 6mm的透光层的DVD与具有厚
19度约0. Imm的透光层的BD实现信息的兼容记录或兼容再生。本实施方式3的物镜30中,如图7所示,中周区域312成为DVD的优先区域,具有最佳化的锯齿形状的衍射结构,以使波长λ 2的红色激光的+1次衍射光会聚于DVD的信息记录面。而且,中周区域312的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对波长λ 2的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。此时,最适于使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD的信息记录面的-1次衍射光的衍射效率例如减小至1%左右。在波长λ 1的蓝紫激光中,衍射效率最大的+2次衍射光在BD 的信息记录面具有像差,从而成为闪光。S卩,中周区域312不让由中周区域312衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于BD (第一信息记录介质)的信息记录面,而让由中周区域312衍射的波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于BD(第一信息记录介质)的信息记录面。而且,如图7所示,外周区域313成为BD的专用区域,具有对波长λ 1最佳化的锯齿形状的衍射结构。外周区域313的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对波长λ 1的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。图8是表示本发明的实施方式3中的物镜的衍射效率的图。图8中,在本实施方式3中的物镜30中,通过波动计算(矢量计算)算出波长λ 1 ( = 405nm)的蓝紫激光及波长λ 2( = 660nm)的红色激光的衍射效率。在图8中,横轴表示激光的射入位置即离光轴 OA的距离(物镜的半径),纵轴表示与射入位置对应的衍射效率。如图8所示,在波长λ 2时,内周区域311的光轴附近(点α)的衍射效率为70% 以上,与此相对,内周区域311的最外周附近(点β)的衍射效率降低至约50%。这是因为,在点β位置的衍射结构的间距小于点α位置的间距,除此以外,随着离光轴OA的距离增大,入射面31的基部非球面的倾斜角度变大,大致平行地射入物镜30的激光的入射角变大。另一方面,中周区域312的大致整个区域(区域Y)的衍射效率为80%以上。这是因为,中周区域312为DVD的优先区域,形成对波长λ 2最佳化的锯齿形状的衍射结构。而且,在波长λ 1时,内周区域311的光轴附近(点α)的衍射效率为70 %以上, 内周区域311的最外周附近(点β)的衍射效率为50%以下。而且,在波长λ 1时,中周区域312的大致整个区域的衍射效率减小至约1 %,但外周区域313的大致整个区域的衍射效率达到70%以上。这是因为,外周区域313为BD的专用区域,形成对波长λ 1最佳化的锯齿形状的衍射结构。如上所述,在本实施方式3的物镜30中,中周区域312成为DVD的优先区域,由于形成对波长λ 2的红色激光最佳化的锯齿形状的衍射结构,因此在中周区域312的大致整个区域,对波长λ2的红色激光的衍射效率达到70%以上。因而,实质上内周区域311的光轴附近对波长λ 2的红色激光的衍射效率与中周区域312对波长λ 2的红色激光的衍射效率的差变小,因此能够抑制DVD的信息记录面上的聚光点的恶化。此外,在本实施方式3的物镜30中,外周区域313成为BD的专用区域,由于形成对波长λ 1的蓝紫激光最佳化的锯齿形状的衍射结构,因此在外周区域313的大致整个区域,对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率达到70%以上。因而,实质上内周区域311的光轴附近对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率与外周区域313对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率之差变小,因此也能够抑制BD的信息记录面上的聚光点的恶化。另外,虽然中周区域312成为DVD的优先区域,但尽管衍射效率小却也能使波长 λ 1的蓝紫激光的一部分会聚于BD的信息记录面,因此能够抑制信息记录面上的聚光点的
T^ ο此处,对本实施方式3的物镜30上形成的衍射结构的具体形状进行说明。图9是示意性地表示形成在本发明的实施方式3中的物镜30的入射面31的衍射结构的形状的图。如上所述,内周区域311具备以三阶四级为一个周期的阶梯形状的衍射结构,对波长λ 1的蓝紫激光的+1次衍射光赋予凸透镜的光学能力,对波长λ 2的红色激光的-1 次衍射光赋予凹透镜的光学能力。这样,通过相对红色激光而言被赋予凹透镜的光学能力, 使红色激光对具有厚度约0. 6mm的透光层的DVD的的焦点位置远离物镜30,在对DVD进行记录或再生时,能够加大物镜30与光盘的间隔即工作距离(WD =Working Distance) 0另一方面,在BD中,衍射结构相对于蓝紫激光具备凸透镜的光学能力,因此可获得以下效果,即,能够使作为折射型凸透镜的物镜所产生的、在记录光学能力与再生光学能力的切换时或因周围温度的变化等引起的激光光源的波长变动时的焦点位置的变化(色像差)相互抵消并且降低。接下来,中周区域312被设计成DVD的优先区域,使波长λ 2的红色激光会聚于 DVD的信息记录面。中周区域312对波长λ 2的红色激光的+1次衍射光赋予凹透镜的光学能力。此外,外周区域313被设计成BD的专用区域,使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD的信息记录面。外周区域313对波长λ 1的蓝紫激光的+1次衍射光赋予凸透镜的光学能力。这样,中周区域312与外周区域313均具有锯齿形状的衍射结构,但如图9所示, 在中周区域312与外周区域313的边界上,衍射结构的极性(透镜光学能力的极性)逆转。 中周区域312的衍射结构的锯齿从内周侧朝向外周侧而变高,与此相对,外周区域313的衍射结构的锯齿从内周侧朝向外周侧而变低。此外,由中周区域312衍射的波长λ 1的蓝紫激光中衍射效率较大的+1次衍射光及+2次衍射光在BD的信息记录面上具有像差,聚光点的焦点位置发生较大偏移。由该中周区域312衍射的波长λ 1的蓝紫激光的+1次衍射光及+2次衍射光是不需要的光(所谓的杂光)。如果此种不需要的光在光盘的信息记录面或表面附近聚光并反射,则会在光学头的受光元件上聚光,有时会使光学头的记录性能或再生性能恶化。但是,在本实施方式3的物镜30中,如上所述,由于中周区域312呈相对波长λ 2 的红色激光而言被赋予凹透镜的光学能力的锯齿形状,因此对波长λ 1的蓝紫激光的+1次衍射光及+2次衍射光赋予凹透镜的光学能力。因而,基于由中周区域312衍射的波长入1 的蓝紫激光的+1次衍射光及+2次衍射光的不需要的光如图10所示,与由内周区域311及外周区域313衍射的信号光相比在更远的位置83聚光,在光盘80的信息记录面81或表面 82的任一面附近均不会聚光,从而不会在光学头的受光元件上聚光。S卩,通过使作为DVD的优先区域的中周区域312具有相对波长λ 2的红色激光而言被赋予凹透镜的光学能力的锯齿形状,基于由中周区域312衍射的波长λ 1的蓝紫激光的+1次衍射光及+2次衍射光的不需要的光不会在光学头的受光元件上聚光,因此可获得不会使光学头的记录性能或再生性能恶化的显著效果。此处,为了使通过内周区域311及中周区域312的波长λ 2的红色激光均会聚于 DVD的信息记录面,必须使位相在内周区域311与中周区域312的边界上一致。此外,即使在波长λ 2的红色激光偏离设计波长数nm的情况下,为了避免相位在内周区域311与中周区域312的边界上发生偏移,也必须使内周区域311所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位与中周区域312所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位一致。另外,阶梯形状的衍射结构的平均级位是指阶梯的最下段的级位与最上段的级位的中间级位,锯齿形状的衍射结构的平均级位是指透镜面上的锯齿高度的中间级位。但是,在阶梯形状的内周区域311与锯齿形状的中周区域312的边界,使彼此的相位一致,且使彼此的区域的平均级位一致并不容易,在以往技術中未见详细研究的例子。因此,此次对阶梯形状的内周区域311与锯齿形状的中周区域312的边界的形状进行详细探讨。图11是将本发明的实施方式3中的物镜的内周区域与中周区域的边界放大表示的图。图11仅示意性地表示重叠于基部非球面的衍射结构的形状。图11中,在区域边界 Bl的两侧,左侧表示内周区域311,右侧表示中周区域312。而且,在入射面31的两侧,上侧表示透镜(玻璃材料),下侧表示空气。而且,图11中的数值表达相对波长λ 2的红色激光而言被赋予指定的光程差的阶差量。例如,0. 750的阶差量表示通过透镜的光线与通过空气的光线的光程差为0. 750X λ 2。图11中的点划线表示基部非球面的级位,内周区域311及中周区域312的衍射结构的平均级位均与基部非球面的级位一致。在图11中,虚线a表示与中周区域312相邻的内周区域311的1间距所近似的锯齿形状。该虚线a的斜率是在内周区域311的间距Pl之间产生波长λ 2的一波长的相位变化的量,该虚线a与实际的衍射结构的交点是阶梯形状的平坦部分的中心X、即与区域边界Bl相距1/8间距的位置(P1/8)。因此,区域边界Bl与虚线a的交点Y存在于实际的衍射结构的下侧的0. 125X λ 2处。相对于基部非球面,区域边界Bl上的实际的衍射结构的阶差是将一阶的 0. 750 X λ2与1/2阶的0. 375Χ λ 2相加所得到的1. 125Χ λ 2。因而,由虚线a所示的近似锯齿形状的区域边界Bl上的光程差相对于基部非球面恰好为1波长,从而区域边界Bl 上的衍射结构的阶差实质上与基部非球面一致。如此,内周区域311所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位与中周区域312所具有的锯齿形状的衍射结构的平均级位一致。在内周区域311与中周区域312的边界上, 形成在内周区域311的阶梯形状的衍射结构的一个周期的末端与形成在中周区域312的锯齿形状的衍射结构的倾斜部分被以平均级位连接。因而,为了使内周区域311与中周区域312的相位一致,必须使中周区域312的锯齿形状在区域边界Bl上与基部非球面一致。S卩,通过以图11所示的形状来连接内周区域 311与中周区域312,使区域边界Bl上的相位相匹配。此外,如上所述,由于内周区域311和中周区域312的衍射结构的平均级位均与基部非球面的级位一致,因此即使在波长λ 2的红色激光偏离设计波长数nm的情况下,也不会产生相位的偏移。
另外,虚线b表示使内周区域311的衍射结构的近似的锯齿形状相对于虚线a被赋予实质上相同的相位,即偏移1波长的锯齿形状。该虚线b与中周区域312连续,由此也能够确认波长λ 2的相位连续。此夕卜,图11所示的区域边界Bl未必需要是内周区域311的1间距的末端。即,近似内周区域311的锯齿形状是以虚线b表示,因此可以确认,即便使相位与虚线b连续的中周区域312向内周区域311侧延伸,S卩,使区域边界Bl向内周区域311侧偏移,也不会产生相位的偏移。此外,越是加大作为DVD的优先区域的中周区域312的径向的宽度,波长λ 2的红色激光的衍射效率达到70%以上的区域越扩大,从而越能够抑制DVD的信息记录面上的聚光点的恶化。但是,当加大中周区域312的径向的宽度时,波长λ 的蓝紫激光成为不需要的光的区域扩大。即,越是加大中周区域312的宽度,由于射入物镜30的光束的损失增大, 因此用于对BD记录或再生信息的聚光点的光学分辨率越降低,记录性能或再生性能越恶化。图12是表示本发明的实施方式3中的物镜的内周区域与中周区域的边界的NA与分辨率的关系的图。图12中,在本实施方式3的物镜30中,改变中周区域312的宽度,计算DVD及BD的分辨率。在图12中,横轴表示将内周区域311与中周区域312的边界位置换算成ΝΑ,纵轴表示DVD的分辨率(最小标记长度3Τ与最大标记长度IlT的信号振幅之比)及BD的分辨率(最小标记长度2Τ与最大标记长度8Τ的信号振幅之比)。例如,如果边界的NA为0.56,则表示中周区域312的宽度(NA)介于0. 56至0. 60 的范围,如果边界的NA为0. 60,则表示中周区域312的宽度为零,即不存在中周区域312的以往的物镜。如图12所示,随着中周区域312的宽度变大(边界的NA变小),DVD的分辨率增大,BD的分辨率减小。关于DVD,如果分辨率小于20%,对再生抖动的影响会显著出现。因此,内周区域 311与中周区域312的边界的NA为0. 575以下较为理想。即,就相对于与0. 60的NA对应的DVD的有效直径的比率而言,为0. 575/0. 60 = 0. 958以下较为理想。另一方面,关于BD, 随着中周区域312的宽度变大,BD的分辨率减小。因此,较为理想的是将内周区域311与中周区域312的边界的NA设为0. 55以上,以便将分辨率的降低抑制至20%以下。S卩,就相对于与0. 60的NA对应的DVD的有效直径的比率而言,为0. 55/0. 60 = 0. 916以上较为理想。S卩,为了兼顾DVD和BD的分辨率,较为理想的是物镜的对应于DVD的例如0. 60的 NA的有效直径D与内周区域311的有效直径Da满足0. 916 · D≤Da≤0. 958 · D。另外,如果中周区域312的宽度小于衍射结构的1间距(1环带宽度),则实质上中周区域312无法发挥作为DVD的优先区域的功能。因此,中周区域312的宽度最低也必须大于衍射结构的1间距。此外,本发明的主旨是为了抑制在对DVD记录或再生时内周区域311的最外周附近的衍射效率的降低而具备形成以红色激光的衍射效率优先的衍射结构的中周区域312, 进而在中周区域312,用于对BD记录或再生信息的蓝色激光的衍射效率不为零。因此,以红色激光的衍射效率优先的中周区域312并不限于使衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的蓝色激光会聚于BD的信息记录面的本实施方式3的结构,对于在中周区域312形成使红色激光的衍射效率大于蓝色激光的衍射效率的衍射结构,当然也在本发明的适用范围内。本实施方式3的物镜30可适用于玻璃制或合成树脂制的物镜。玻璃制的物镜具有伴随温度变化等的折射率变化小,像差变化也小的优点。另一方面,合成树脂制的物镜的比重小于玻璃制的物镜比重。因此,相对于光盘的晃动及偏心, 能够减轻驱动物镜的物镜致动器的负担,此外,还能够使物镜高速追随。而且,由于能够通过射出成形来高精度地大量生产,因此本实施方式3的具备微细的衍射结构的物镜为合成树脂制更为理想。(实施方式4)图13是表示本发明的实施方式4中的物镜的结构的图。图13的左图是表示本实施方式4的物镜40的示意性结构的平面图,图13的右图是表示本实施方式4的物镜40的示意性结构的剖视图。本实施方式4的物镜40例如被用作可兼容利用波长λ 1的蓝紫激光记录或再生信息的BD、利用大于波长λ 1的波长λ 2的红色激光记录或再生信息的DVD和利用大于波长λ 2的波长λ 3的红外激光记录或再生信息的⑶的兼容物镜。物镜40在光源侧(激光的射入侧)的入射面41具备作为基部的球面或非球面。 在该作为基部的球面或非球面(以下总称为基部非球面)形成以物镜40的光轴OA为中心的环带状的衍射结构。另一方面,与入射面41相反的光盘侧(激光的射出侧)的射出面42 呈未形成衍射结构的球面或非球面。物镜40使从激光光源射出的激光会聚于信息记录介质(光盘)的信息记录面。物镜40包括形成在激光光源侧的入射面41且具备衍射结构的中周区域(第一区域)413 ; 形成在中周区域413的外侧且具备衍射结构的第二优先区域(第二区域)414 ;形成在第二优先区域414的外侧且具备衍射结构的外周区域(第三区域)415 ;形成在中周区域413的内侧且具备衍射结构的第一优先区域(第四区域)412 ;以及形成在第一优先区域412的内侧且具备衍射结构的内周区域(第五区域)411。包含光轴OA的内周区域411、内周区域411周边的第一优先区域412、第一优先区域412周边的中周区域413、中周区域413周边的第二优先区域414以及第二优先区域414 周边的外周区域415分别具有不同的衍射结构。中周区域413、外周区域415及内周区域411使由中周区域413、外周区域415及内周区域411衍射的波长λ 1 (390nm彡λ 1彡430nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于BD (第一信息记录介质)的信息记录面。中周区域413、第二优先区域414及内周区域411使由中周区域413、第二优先区域414及内周区域411衍射的波长λ 2(630nm彡λ 2彡680nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于DVD(第二信息记录介质)的信息记录面。第一优先区域412及内周区域411使由第一优先区域412及内周区域411衍射的波长λ 3(750nm彡λ 3彡810nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于厚度t2的厚度t3的透光层的CD (第三信息记录介质)的信息记录面。由第二优先区域414衍射而会聚于DVD的信息记录面的波长λ 2的激光的衍射效率大于由第二优先区域414衍射而会聚于BD的信息记录面的波长λ 1的激光的衍射效率。内周区域411是例如具备以七阶八级为一个周期的阶梯形状的衍射结构、在利用波长λ 3的红外激光对⑶记录或再生、利用波长λ 2的红色激光对DVD记录或再生以及利用波长λ 1的蓝紫激光对BD记录或再生时均被使用的兼容区域。内周区域411被设计成使蓝紫激光的+2次衍射光通过厚度约0. Imm的透光层而会聚于BD的信息记录面,使红色激光的-2次衍射光通过厚度约0. 6mm的透光层而会聚于DVD的信息记录面,使红外激光的_3 次衍射光通过厚度约1. 2mm的透光层而会聚于CD的信息记录面。另外,该内周区域411为对应于小于⑶的NA (约0. 47至0. 52)的NA例如0. 44的区域。接下来,第一优先区域412是在对⑶记录或再生时优先使用的优先区域。第一优先区域412被设计成主要使波长λ 3的红外激光会聚于⑶的信息记录面。该第一优先区域412为对应于⑶的NA (约0. 47至0. 52)的区域。接下来,中周区域413是例如具备以三阶四级为一个周期的阶梯形状的衍射结构、在利用波长λ 2的红色激光对DVD记录或再生以及利用波长λ 1的蓝紫激光对BD记录或再生时均被使用的兼容区域。中周区域413被设计成使蓝紫激光的+1次衍射光通过厚度约0. Imm的透光层而会聚于BD的信息记录面,使红色激光的_1次衍射光通过厚度约0. 6mm 的透光层而会聚于DVD的信息记录面。而且,中周区域413被设计成相对波长λ 3的红外激光而言被赋予在⑶的信息记录面上的像差,即,使红外激光的聚光点的焦点发生较大偏移。中周区域413在对⑶进行记录或再生时实质上发挥限制开口的功能。另外,该中周区域413为对应于小于DVD的 NA (约0. 60至0. 65)的NA例如0. 57的区域。接下来,第二优先区域414是具备锯齿形状的衍射结构、在对DVD进行记录或再生时优先使用的优先区域。第二优先区域414被设计成主要使波长λ 2的红色激光会聚于 DVD的信息记录面。该第二优先区域414为对应于DVD的NA(约0. 60至0. 65)的区域。
并且,利用蓝紫激光对BD记录或再生信息时的NA (约0. 85)大于利用上述红色激光对DVD记录或再生信息时的NA (约0. 60至0. 65)。因此,外周区域415被设计成BD的专用区域,使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD的信息记录面。而且,外周区域415被设计成相对波长λ 3的红外激光而言被赋予在⑶的信息记录面上的像差,且被设计成相对波长λ 2的红色激光而言被赋予在DVD的信息记录面上的像差。因此,外周区域415在对⑶及DVD记录或再生时实质上发挥限制开口的功能。即,外周区域415不让通过外周区域415的波长λ 2的激光会聚于DVD (第二信息记录介质)的信息记录面。而且,中周区域413、第二优先区域414及外周区域415不让通过中周区域413、第二优先区域414及外周区域415的波长λ 3的激光会聚于⑶(第三信息记录介质)的信息记录面。内周区域411的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 1的蓝紫激光(例如 λ 1 = 405nm)赋予约1. 25X λ 1 (nm)的光程差的量,相位调制量在每一阶为π /2。此时,2 次衍射光的衍射效率以标量计算为约80%,在衍射次数中为最大。另一方面,内周区域411的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 2的红色激光(例如λ 2 = 660nm)赋予约0. 75X λ 2 (nm)的光程差的量,相位调制量在每一阶为- π /2。此时,-2次衍射光的衍射效率以标量计算为约80%,在衍射次数中为最大。
此外,内周区域411的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 3的红外激光 (例如λ 3 = 780nm)赋予约0. 63 X λ 3 (nm)的光程差的量,相位调制量在每一阶为_2 π /3。 此时,"3次衍射光的衍射效率以标量计算为约60%,在衍射次数中为最大。S卩,内周区域411的衍射结构具有阶梯形状剖面。内周区域411的阶梯形状剖面的阶差的一阶相对波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,相对波长λ 3的激光而言被赋予大致0. 63波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。 另外,上述1. 25波长、0. 75波长及0. 63波长分别包含例如士 10%的误差。中周区域413的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 1的蓝紫激光(例如 λ 1 = 405nm)赋予约1. 25X λ 1 (nm)的光程差的量,相位调制量在每一阶为π/2。此时, +1次衍射光的衍射效率以标量计算为约80%,在衍射次数中为最大。另一方面,中周区域413的衍射结构的阶差的一个单位设为对波长λ 2的红色激光(例如λ 2 = 660nm)赋予约0. 75X λ 2 (nm)的光程差的量,相位调制量在每一阶为- π /2。此时,-1次衍射光的衍射效率以标量计算为约80%,在衍射次数中为最大。S卩,中周区域413的衍射结构具有阶梯形状剖面。中周区域413的阶梯形状剖面的阶差的一阶相对波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。另外,上述1.25波长及0.75波长分别包含例如士 10%的误差。通过使内周区域411具有上述的衍射结构,能够在波长λ 1和波长λ2及波长入3 时近似反向的锯齿形状,并且,通过使中周区域413具有如上所述的衍射结构,能够在波长 λ 1和波长λ 2时近似反向的锯齿形状,因此能够以较高的光利用效率对具有厚度约1. 2mm 的透光层的⑶、具有厚度约0. 6mm的透光层的DVD及具有厚度约0. Imm的透光层的BD实现信息的兼容记录或兼容再生。在本实施方式4的物镜40中,如图13所示,第一优先区域412成为⑶的优先区域,具有对波长λ 3最佳化的锯齿形状的衍射结构,并且第二优先区域414成为DVD的优先区域,具有对波长λ 2最佳化的锯齿形状的衍射结构。第一优先区域412的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对波长λ 3的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。而且,第二优先区域414的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对波长λ 2的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。此外,外周区域415成为BD的专用区域,具有对波长λ 1最佳化的锯齿形状的衍射结构。外周区域415的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对波长λ 1的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。如上所述,在本实施方式4的物镜40中,第一优先区域412成为⑶的优先区域, 由于形成最佳化的锯齿形状的衍射结构,以使波长λ 3的红色激光的+1次衍射光会聚于CD 的信息记录面,因此在第一优先区域412的大致整个区域,对波长λ 3的红外激光的衍射效率达到70%以上。因而,实质上内周区域411的光轴附近对波长λ3的红外激光的衍射效率与第一优先区域412对波长λ 3的红外激光的衍射效率之差变小,因此能够抑制CD的信息记录面上的聚光点的恶化。此时,最适于使波长λ 2的红色激光会聚于DVD的信息记录面的0次衍射光的衍
26射效率例如减小至2%左右。在波长λ 2的红色激光中,衍射效率最大的+1次衍射光相对于DVD的信息记录面具有像差,从而成为闪光。第一优先区域412不让由第一优先区域412衍射的波长λ 2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于DVD (第二信息记录介质)的信息记录面,而让由第一优先区域412衍射的波长λ 2的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于 DVD(第二信息记录介质)的信息记录面。而且,第二优先区域414成为DVD的优先区域,在第二优先区域414形成最佳化的锯齿形状的衍射结构,以使波长λ 2的红色激光的+1次衍射光会聚于DVD的信息记录面。 因此,在第二优先区域414的大致整个区域,对波长λ 2的红色激光的衍射效率达到70%以上。因而,实质上内周区域411的光轴附近对波长λ 2的红色激光的衍射效率与第二优先区域414对波长λ 2的红色激光的衍射效率之差变小,因此能够抑制DVD的信息记录面上的聚光点的恶化。此时,最适于使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD的信息记录面的-1次衍射光的衍射效率例如减小至左右。在波长λ 1的蓝紫激光中,衍射效率最大的+2次衍射光相对于BD的信息记录面具有像差,从而成为闪光。第二优先区域414及第一优先区域412不让由第二优先区域414及第一优先区域 412衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于BD (第一信息记录介质)的信息记录面,而让由第二优先区域414及第一优先区域412衍射的波长λ 的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于BD (第一信息记录介质)的信息记录面。此外,在本实施方式4的物镜40中,外周区域415成为BD的专用区域,形成对波长λ 1的蓝紫激光最佳化的锯齿形状的衍射结构,因此在外周区域415的大致整个区域,对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率达到70%以上。因而,实质上内周区域411的光轴附近对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率与外周区域415对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率之差变小,因此也能够抑制BD的信息记录面上的聚光点的恶化。此外,本实施方式4的物镜40可获得也能利用红外激光对⑶进行记录或再生的显著效果。此外,本发明的主旨是为了抑制在对⑶记录或再生时内周区域411的最外周附近的衍射效率的降低而具备形成以红外激光的衍射效率优先的衍射结构的第一优先区域 412 ;在第一优先区域412,用于对DVD记录或再生信息的红色激光的衍射效率和用于对BD 记录或再生信息的蓝色激光的衍射效率不为零;为了抑制在对DVD记录或再生时中周区域 413的最外周附近的衍射效率的降低而具备形成以红色激光的衍射效率优先的衍射结构的第二优先区域414;以及在第一优先区域412,用于对BD记录或再生信息的蓝色激光的衍射效率不为零。因此,对于在第一优先区域412形成红外激光的衍射效率大于红色激光及蓝色激光的衍射效率的衍射结构、在第二优先区域414形成使红色激光的衍射效率大于红外激光及蓝色激光的衍射效率的衍射结构,也在本发明的适用范围内。S卩,由第一优先区域412衍射而会聚于⑶(第三信息记录介质)的信息记录面的波长λ 3的激光的衍射效率大于由第一优先区域412衍射而会聚于DVD(第二信息记录介质)的信息记录面的波长λ2的激光的衍射效率。另外,当在内周区域411的最外周附近,衍射结构的间距相对较大、入射面41的基部非球面的倾斜角度较小时,由于内周区域411的最外周附近的衍射效率不会发生较大降低,因此也可以不形成作为CD的优先区域的第一优先区域412。例如,图14示出本实施方式4的变形例的物镜。图14是表示本发明的实施方式 4的变形例中的物镜的结构的图。图14的左图是表示本实施方式4的变形例的物镜50的示意性结构的平面图,图14的右图是表示本实施方式4的变形例的物镜50的示意性结构的剖视图。物镜50在光源侧(激光的射入侧)的入射面51具备作为基部的球面或非球面。 在该作为基部的球面或非球面(以下总称为基部非球面)形成以物镜50的光轴OA为中心的环带状的衍射结构。另一方面,与入射面51相反的光盘侧(激光的射出侧)的射出面52 呈未形成衍射结构的球面或非球面。物镜50使从激光光源射出的激光会聚于信息记录介质(光盘)的信息记录面。物镜50包括形成在激光光源侧的入射面51且具备衍射结构的中周区域(第一区域)512 ; 形成在中周区域512的外侧且具备衍射结构的优先区域(第二区域)513 ;形成在优先区域 513的外侧且具备衍射结构的外周区域(第三区域)514 ;以及形成在中周区域512的内侧且具备衍射结构的内周区域(第四区域)511。包含光轴OA的内周区域511、内周区域511周边的中周区域512、中周区域512周边的优先区域513以及优先区域513周边的外周区域514分别具有不同的衍射结构。中周区域512、外周区域514及内周区域511使由中周区域512、外周区域514及内周区域511衍射的波长λ 1 (390nm彡λ 1彡430nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于BD (第一信息记录介质)的信息记录面。中周区域512、优先区域513及内周区域511使由中周区域512、优先区域513及内周区域511衍射的波长λ 2(630nm彡λ 2彡680nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于DVD (第二信息记录介质)的信息记录面。内周区域511使由内周区域511衍射的波长λ 3 (750nm彡λ 3 ^ 810nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于厚度t2的厚度t3的透光层的CD (第三信息记录介质)的信息记录面。由优先区域513衍射而会聚于DVD的信息记录面的波长λ 2的激光的衍射效率大于由优先区域513衍射而会聚于BD的信息记录面的波长λ 1的激光的衍射效率。内周区域511是例如具备以七阶八级为一个周期的阶梯形状的衍射结构、在利用波长λ 3的红外激光对⑶记录或再生、利用波长λ 2的红色激光对DVD记录或再生以及利用波长λ 1的蓝紫激光对BD记录或再生时均被使用的兼容区域。内周区域511被设计成使蓝紫激光的+2次衍射光通过厚度约0. Imm的透光层而会聚于BD的信息记录面,使红色激光的-2次衍射光通过厚度约0. 6mm的透光层而会聚于DVD的信息记录面,使红外激光的_3 次衍射光通过厚度约1. 2mm的透光层而会聚于CD的信息记录面。另外,该内周区域511为对应于⑶的NA (约0. 47至0. 52)的区域。接下来,中周区域512是例如具备以三阶四级为一个周期的阶梯形状的衍射结构、在利用波长λ 2的红色激光对DVD记录或再生以及利用波长λ 1的蓝紫激光对BD记录或再生时均被使用的兼容区域。中周区域512被设计成使蓝紫激光的+1次衍射光通过厚度约0. Imm的透光层而会聚于BD的信息记录面,使红色激光的_1次衍射光通过厚度约0. 6mm 的透光层而会聚于DVD的信息记录面。而且,中周区域512被设计成相对波长λ 3的红外激光而言被赋予在⑶的信息记录面上的像差,即,使红外激光的聚光点的焦点发生较大偏移。中周区域512在对⑶进行记录或再生时实质上发挥限制开口的功能。另外,该中周区域512为对应于小于DVD的 NA (约0. 60至0. 65)的NA例如0. 57的区域。接下来,优先区域513是具备锯齿形状的衍射结构、在对DVD记录或再生时优先使用的优先区域。优先区域513被设计成主要使波长λ 2的红色激光会聚于DVD的信息记录面。该优先区域513为对应于DVD的NA(约0. 60至0. 65)的区域。并且,利用蓝紫激光对BD记录或再生信息时的NA (约0. 85)大于利用上述红色激光对DVD记录或再生信息时的NA (约0. 60至0. 65)。因此,外周区域514被设计成BD的专用区域,使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD的信息记录面。而且,外周区域514被设计成相对波长λ 3的红外激光而言被赋予在⑶的信息记录面上的像差,并被设计成相对波长λ 2的红色激光而言被赋予在DVD的信息记录面上的像差。因此,外周区域514在对⑶及DVD记录或再生时实质上发挥限制开口的功能。S卩,外周区域514不让通过外周区域514的波长λ 2的激光会聚于DVD (第二信息记录介质)的信息记录面。而且,中周区域512、优先区域513及外周区域514不让通过中周区域512、优先区域513及外周区域514的波长λ 3的激光会聚于⑶(第三信息记录介质)的信息记录面。形成在内周区域511的衍射结构具有阶梯形状剖面。内周区域511的阶梯形状剖面的阶差的一阶相对波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,相对波长λ 3的激光而言被赋予大致0. 63波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。另外,上述1.25波长、0.75波长及0.63波长分别包含例如士 10%的误差。形成在中周区域512的衍射结构具有阶梯形状剖面。中周区域512的阶梯形状剖面的阶差的一阶相对波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。另外,上述1.25波长及0.75波长分别包含例如士 10%的误差。形成在优先区域513的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对波长λ 2的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。而且,形成在外周区域514的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对波长λ 1的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。如上所述,在本实施方式4的变形例的物镜50中,优先区域513成为DVD的优先区域,在优先区域513形成最佳化的锯齿形状的衍射结构,以使波长λ 2的红色激光的+1 次衍射光会聚于DVD的信息记录面。因此,在优先区域513的大致整个区域,对波长λ2的红色激光的衍射效率达到70%以上。因而,实质上内周区域511的光轴附近对波长λ2的红色激光的衍射效率与优先区域513对波长λ 2的红色激光的衍射效率之差变小,因此能够抑制DVD的信息记录面上的聚光点的恶化。
此时,最适于使波长λ 1的蓝紫激光会聚于BD的信息记录面的-1次衍射光的衍射效率例如减小至左右。在波长λ 1的蓝紫激光中,衍射效率最大的+2次衍射光相对于BD的信息记录面具有像差,从而成为闪光。优先区域513不让由优先区域513衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于BD (第一信息记录介质)的信息记录面,而让由优先区域513衍射的波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于BD(第一信息记录介质)的信息记录面。此外,在本实施方式4的变形例的物镜50中,外周区域514成为BD的专用区域, 由于形成对波长λ 1的蓝紫激光最佳化的锯齿形状的衍射结构,因此在外周区域514的大致整个区域,对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率达到70%以上。因而,实质上内周区域511 的光轴附近对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率与外周区域514对波长λ 1的蓝紫激光的衍射效率之差变小,因此也能够抑制BD的信息记录面上的聚光点的恶化。而且,本实施方式4的变形例的物镜50可获得也能利用红外激光对⑶进行记录或再生的显著效果。此外,本发明的主旨是为了抑制在对DVD记录或再生时中周区域512的最外周附近的衍射效率的降低而具备形成以红色激光的衍射效率优先的衍射结构的优先区域513 ; 以及在优先区域513,用于对BD记录或再生信息的蓝色激光的衍射效率不为零。因而,对于在优先区域513形成使红色激光的衍射效率大于红外激光及蓝色激光的衍射效率的衍射结构,也在本发明的适用范围内。此外,在兼容物镜中形成的衍射结构并不限于本实施方式4及本实施方式4的变形例所示的结构,可以明确,在使内周区域411、511、第一优先区域412、中周区域413、512、 第二优先区域414、优先区域513及外周区域415、514分别呈锯齿形状的情况下,也在本发明的适用范围内。而且,在本实施方式4及本实施方式4的变形例中,也可以将第二优先区域414及优先区域513的衍射结构设为与实施方式1的中周区域112相同的阶梯形状的衍射结构。(实施方式5)图15是表示本发明的实施方式5中的光学头的概略结构的图。在图15中,光学头100具备射出蓝紫激光的蓝紫激光光源101、偏振分束器102、 1/4波长板103、准直透镜104、反射镜105、物镜108、物镜致动器109、红色激光光源110、平板型分束器114、准直透镜致动器115、检测透镜122及受光元件(受光部)123。而且,BD60 利用蓝紫激光记录或再生信息,DVD70利用红色激光记录或再生信息。蓝紫激光光源101射出具有波长λ 1 (390nm彡λ 1彡430nm)的蓝紫激光。红色激光光源110射出具有波长λ 1 (630nm ^ λ2 ^ 680nm)的红色激光。物镜108使从蓝紫激光光源101射出的蓝紫激光会聚于BD60 (第一信息记录介质)的信息记录面,使从红色激光光源Iio射出的红色激光会聚于DVD70(第二信息记录介质)的信息记录面。受光元件123接收被BD60或DVD70反射的激光。首先,叙述对BD60记录或再生信息时的光学头100的动作。从蓝紫激光光源101 射出的波长为约405nm的蓝紫激光以S偏振射入偏振分束器102。被偏振分束器102反射的蓝紫激光由1/4波长板103转换为圆偏振之后,由准直透镜104转换为大致平行光。转换为大致平行光的蓝紫激光被反射镜105反射,从而使光轴弯折。被反射镜105反射的蓝紫激光通过物镜108在BD60的信息记录面会聚为光点。被BD60的信息记录面反射的蓝紫激光再次透过物镜108并被反射镜105反射。被反射镜105反射的蓝紫激光透过准直透镜104之后,由1/4波长板103转换为与去路不同的直线偏振。随后,蓝紫激光以P偏振射入偏振分束器102及平板型分束器114。透过偏振分束器102及平板型分束器114后的蓝紫激光经由检测透镜122被导入受光元件123。 受光元件123对检测到的蓝紫激光进行光电转换,生成用于追随BD60的晃动的聚焦误差信号(focus error signal)和用于追随BD60的偏心的跟踪误差信号(tracking error signal)。接下来,叙述对DVD70记录或再生信息时的光学头100的动作。从红色激光光源 110射出的波长为约660nm的红色激光以S偏振射入平板型分束器114。被平板型分束器 114反射的红色激光透过偏振分束器102,由1/4波长板103转换为圆偏振之后,由准直透镜104转换为大致平行光。转换为大致平行光的红色激光被反射镜105反射,从而使光轴弯折。被反射镜105反射的红色激光通过物镜108在DVD70的信息记录面会聚为光点。被DVD70的信息记录面反射的红色激光再次透过物镜108并被反射镜105反射。 被反射镜105反射的红色激光透过准直透镜104之后,由1/4波长板103转换为与去路不同的直线偏振。随后,红色激光以P偏振射入偏振分束器102及平板型分束器114。透过偏振分束器102及平板型分束器114后的红色激光经由检测透镜122被导入受光元件123。 受光元件123对检测到的红色激光进行光电转换,生成用于追随DVD70的晃动的聚焦误差信号和用于追随DVD70的偏心的跟踪误差信号。此处,本实施方式5的光学头100所使用的物镜108为实施方式1至实施方式4 所述的物镜10、20、30、40、50中的任一种。在实施方式1所述的物镜10中,中周区域112成为DVD的优先区域,能够抑制DVD 的信息记录面上的聚光点的恶化。此外,在实施方式1所述的物镜10中,外周区域113成为BD的专用区域,形成对波长λ 1的蓝紫激光最佳化的锯齿形状的衍射结构,因此也能够抑制BD的信息记录面上的聚光点的恶化。在实施方式2或实施方式3所述的物镜20、30中,中周区域212、312成为DVD的优先区域,形成对波长λ 2的红色激光最佳化的锯齿形状的衍射结构,因此能够抑制DVD的信息记录面上的聚光点的恶化。此外,在实施方式2或实施方式3所述的物镜20、30中,外周区域213、313成为BD 的专用区域,形成对波长λ 1的蓝紫激光最佳化的锯齿形状的衍射结构,因此也能够抑制 BD的信息记录面上的聚光点的恶化。如上所述,本实施方式5的光学头100能够分别对BD及DVD良好地记录或再生信
肩、ο另外,本实施方式5的光学头100的红色激光光源110可以采用射出红色激光及红外激光的双波长激光光源,物镜108可以采用实施方式4所述的物镜40、50中的任一种。 此时,能够分别对BD、DVD及⑶良好地记录或再生信息。(实施方式6)
图16是表示本发明的实施方式6中的光盘装置的概略结构的图。在图16中,光盘装置200具备光盘驱动部201、控制部202及光学头203。光盘驱动部201使BD60 (或DVD70)旋转。光学头203是实施方式5所述的光学头100。控制部202控制光盘驱动部201及光学头203的驱动,并且对由光学头203光电转换并运算出的控制信号及信息信号进行信号处理。而且,控制部202具有使信息信号在光盘装置200的外部与内部之间交接(interface)的功能。控制部202接收从光学头203获得的控制信号,基于控制信号进行聚焦控制、跟踪控制、信息再生控制及光盘驱动部201的旋转控制。而且,控制部202基于信息信号进行信息的再生,并将记录信号发送至光学头203。光盘装置200搭载有实施方式5所述的光学头100,因此能够良好地对BD60及 DVD70记录或再生信息。此外,光盘装置200也能够分别对BD、DVD及⑶良好地记录或再
生fe息。(实施方式7)图17是表示本发明的实施方式7中的电脑的概略结构的图。在图17中,电脑500包括实施方式6的光盘装置200 ;用于输入信息的键盘、鼠标或触控面板等输入装置501 ;基于从输入装置501输入的信息及从光盘装置200读出的信息等进行运算的中央运算装置(CPU)等运算装置502 ;以及显示由运算装置502运算出的结果等信息的阴极射线管或液晶显示装置、或者打印信息的打印机等输出装置503。另外,在本实施方式7中,电脑500相当于信息处理装置的一例,运算装置502相当于信息处理部的一例。电脑500具备实施方式6的光盘装置200,因此能够良好地对BD及DVD记录或再生信息,具有可适用于广泛的用途的效果。此外,电脑500也能够分别对BD、DVD及CD良好地记录或再生信息,具有可适用于更广泛的用途的效果。(实施方式8)图18是表示本发明的实施方式8中的光盘播放器的概略结构的图。在图18中,光盘播放器600包括实施方式6的光盘装置200 ;以及将从光盘装置 200获得的信息信号转换为图像信号的解码器601。另外,光盘播放器600也可以通过增加GPS (GlcAal Position System,全球定位系统)等位置传感器及中央运算装置(CPU)而用作汽车导航系统。而且,光盘播放器600也可以具备液晶监视器等显示装置602。而且,在本实施方式8中,光盘播放器600相当于信息处理装置的一例,解码器601 相当于信息处理部的一例。光盘播放器600具备实施方式6的光盘装置200,因此能够良好地对BD及DVD记录或再生信息,具有可适用于广泛的用途的效果。此外,光盘播放器600也能够分别对BD、 DVD及⑶良好地记录或再生信息,具有可适用于更广泛的用途的效果。(实施方式9)图19是表示本发明的实施方式9中的光盘记录器的概略结构的图。在图19中,光盘刻录器700包括实施方式6的光盘装置200 ;以及将图像信息转换为用于通过光盘装置200记录到光盘中的信息信号的编码器701。较为理想的是,光盘记录器700也可通过还具备将从光盘装置200获得的信息信号转换为图像信息的解码器702, 以再生所记录的图像。另外,光盘记录器700也可具备显示信息的阴极射线管或液晶显示装置、或者打印信息的打印机等输出装置703。另外,在本实施方式9中,光盘记录器700相当于信息处理装置的一例,编码器701 及解码器702相当于信息处理部的一例。光盘记录器700具备实施方式6的光盘装置200,因此能够良好地对BD及DVD记录或再生信息,具有可适用于广泛的用途的效果。此外,光盘记录器700也能够分别对BD、 DVD及⑶良好地记录或再生信息,具有可适用于更广泛的用途的效果。(实施方式10)图20是表示本发明的实施方式10中的游戏装置的概略结构的图。在图20中,游戏装置800包括实施方式6的光盘装置200 ;用于由用户输入操作信息的操作部801 ;以及基于从操作部801输入的操作信息及从光盘装置200读出的信息等进行运算的中央运算装置(CPU)等运算装置802。另外,游戏装置800也可具备显示信息的显示器等显示装置803。另外,在本实施方式10中,游戏装置800相当于信息处理装置的一例,运算装置 802相当于信息处理部的一例。游戏装置800具备实施方式6的光盘装置200,因此能够良好地对BD及DVD记录或再生信息,具有可适用于广泛的用途的效果。此外,游戏装置800也能够分别对BD、DVD 及CD良好地记录或再生信息,具有可适用于更广泛的用途的效果。另外,在上述具体的实施方式中主要包括具有以下结构的发明。本发明所提供的物镜使从激光光源射出的激光会聚于信息记录介质的信息记录面,包括形成在所述激光光源侧的面且具备衍射结构的第一区域;形成在所述第一区域的外侧且具备衍射结构的第二区域;以及形成在所述第二区域的外侧且具备衍射结构的第三区域,其中,所述第一区域及所述第三区域使由所述第一区域及所述第三区域衍射的波长λ l(390nm< λ 1 ( 430nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有厚度 tl的透光层的第一信息记录介质的信息记录面,所述第一区域及所述第二区域使由所述第一区域及所述第二区域衍射的波长λ 2(630ηπι彡λ 2 ^ 680nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于所述厚度tl的厚度t2的透光层的第二信息记录介质的信息记录面,由所述第二区域衍射而会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面的所述波长 λ 2的激光的衍射效率大于由所述第二区域衍射而会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面的所述波长λ 1的激光的衍射效率。根据该结构,物镜具有形成在激光光源侧的面且具备衍射结构的第一区域; 形成在第一区域的外侧且具备衍射结构的第二区域;以及形成在第二区域的外侧且具备衍射结构的第三区域。第一区域及第三区域使由第一区域及第三区域衍射的波长 λ 1 (390nm彡λ 1彡430nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有厚度tl 的透光层的第一信息记录介质的信息记录面。第一区域及第二区域使由第一区域及第二区域衍射的波长λ 2(630ηπι彡λ 2 ^ 680nm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于厚度tl的厚度t2的透光层的第二信息记录介质的信息记录面。并且,由第二区域衍射而会聚于第二信息记录介质的信息记录面的波长λ2的激光的衍射效率大于由第二区域衍射而会聚于第一信息记录介质的信息记录面的波长λ 1的激光的衍射效率。因此,由于由第二区域衍射而会聚于第二信息记录介质的信息记录面的波长λ 2 的激光的衍射效率大于由第二区域衍射而会聚于第一信息记录介质的信息记录面的波长 λ 1的激光的衍射效率,所以在对第二信息记录介质记录或再生信息时,通过使射入物镜的波长λ 2的激光的外缘附近的衍射效率增大,能够修正随着远离光轴而降低的激光的强度,从而能够抑制伴随衍射效率的降低引起的聚光点的恶化。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第二区域不让由所述第二区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面,而让由所述第二区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面。根据该结构,在第二区域中,不让由第二区域衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面,而让由第二区域衍射的波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面。因此,第二区域能够不让由第二区域衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面,而让衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面,从而能够使波长λ 2的激光优先于波长λ 1的激光而衍射。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第一区域具备的衍射结构与所述第二区域具备的衍射结构分别具有互不相同的阶梯形状剖面。根据该结构,由于第一区域具备的衍射结构与第二区域具备的衍射结构分别具有互不相同的阶梯形状剖面,因此在第二区域中,不仅能够对第二信息记录介质,也能够对第一信息记录介质确保较高的光利用效率。而且,在上述物镜中,较为理想的是,由所述第一区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶所赋予的光程差的极性与由所述第二区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶所赋予的光程差的极性互不相同。根据该结构,能够使由第一区域的阶梯形状剖面的阶差的一阶所赋予的光程差的极性与由第二区域的阶梯形状剖面的阶差的一阶所赋予的光程差的极性互不相同。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第一区域具备的衍射结构具有以三阶四级为一个周期的第一阶梯形状剖面,所述第一阶梯形状剖面的阶差的一阶相对所述波长 λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述胡波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,所述第二区域具备的衍射结构具有以三阶四级为一个周期的第二阶梯形状剖面,所述第二阶梯形状剖面的阶差的一阶相对所述胡波长λ 2的激光而言被赋予大致-0. 25波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,相对所述波长λ 1的激光而言被赋予大致-0. 4波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。根据该结构,第一区域具备的衍射结构具有以三阶四级为一个周期的第一阶梯形状剖面。并且,第一阶梯形状剖面的阶差的一阶相对波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25 波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。而且,第二区域具备的衍射结构具有以三阶四级为一个周期的第二阶梯形状剖面。并且,第二阶梯形状剖面的阶差的一阶相对波长λ2的激光而言被赋予大致-0. 25波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,相对波长λ 1的激光而言被赋予大致-0. 4波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。因此,第一区域及第二区域相对波长λ 1的激光而言被赋予凸透镜的光学能力, 因此能够减少焦点位置的变化,相对波长λ 2的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第二信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第二信息记录介质之间的工作距离。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第二阶梯形状剖面的阶差的一阶的阶差 fi d ( μ m)满足 0. 25 X λ 2/(η λ 2-1)/1000 彡 d 彡 0· 5 X λ 1/(η λ 1-1)/1000。其中,ηλ 1 表示所述物镜对所述波长λ 1的折射率,η λ 2表示所述物镜对所述波长λ 2的折射率。根据该结构,能够决定第二区域的衍射结构的阶差量,使其处在波长λ 2的激光的衍射效率的峰值时的阶差量与波长λ 1的激光的衍射效率的峰值时的阶差量之间的范围内。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第二阶梯形状剖面的阶差的一阶的阶差 fi d( μ m)满足 0· 2X λ 2/(η λ 2-1)/1000 彡 d 彡 0· 3X λ 2/(η λ 2-1)/IOOO0 其中,η λ 2 表示所述物镜对所述波长λ 2的折射率。根据该结构,能够以波长λ 2的激光的衍射效率的峰值时的阶差量为基准来决定第二区域的衍射结构的阶差量。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第一区域所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位与所述第二区域所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位一致。根据该结构,由于第一区域所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位与第二区域所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位一致,因此即使在波长λ 2的激光偏离设计波长的情况下,也能够避免在第一区域与第二区域的边界处第一区域和第二区域的相位相互偏移。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第三区域具备的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 1的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。根据该结构,由于第三区域相对波长λ 1的激光而言被赋予凸透镜的光学能力, 因此能够使通过第三区域的波长λ 1的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第三区域不让通过所述第三区域的所述波长λ2的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面。根据该结构,由于不让通过第三区域的波长λ 2的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面,因此在对第二信息记录介质记录或再生信息时,能够使第三区域发挥限制开口的功能。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述物镜的对应于所述第二信息记录介质的数值孔径的有效直径D与所述第一区域的有效直径Da满足0. 916 · D彡Da彡0. 975 · D。根据该结构,通过使第一区域的有效直径Da相对于物镜的对应于第二信息记录介质的数值孔径的有效直径D而处于上述范围内,能够兼顾第一信息记录介质的分辨率和第二信息记录介质的分辨率。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第一区域具备的衍射结构具有阶梯形状剖面,所述第一区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶相对所述波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述胡波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。根据该结构,第一区域具备的衍射结构具有阶梯形状剖面。并且,第一区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶相对波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。因此,第一区域相对波长λ 1的激光而言被赋予凸透镜的光学能力,因此能够减少焦点位置的变化,相对波长λ 2的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第二信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第二信息记录介质之间的工作距离。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第二区域具备的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 2的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。根据该结构,第二区域相对波长λ 2的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第二信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第二信息记录介质之间的工作距离。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第三区域具备的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 1的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。根据该结构,第三区域相对波长λ 1的激光而言被赋予凸透镜的光学能力,因此能够使通过第三区域的波长λ 1的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述物镜的对应于所述第二信息记录介质的数值孔径的有效直径D与所述第一区域的有效直径Da满足0. 916 · D彡Da彡0. 958 · D。根据该结构,通过使第一区域的有效直径Da相对于物镜的对应于第二信息记录介质的数值孔径的有效直径D而处于上述范围内,能够兼顾第一信息记录介质的分辨率和第二信息记录介质的分辨率。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第一区域所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位与所述第二区域所具有的锯齿形状的衍射结构的平均级位一致,在所述第一区域与所述第二区域的边界,形成在所述第一区域的阶梯形状的衍射结构的一个周期的末端与形成在所述第二区域的锯齿形状的衍射结构的倾斜部分被以所述平均级位连接。根据该结构,第一区域所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位与第二区域所具有的锯齿形状的衍射结构的平均级位一致。并且,在第一区域与第二区域的边界,形成在第一区域的阶梯形状的衍射结构的一个周期的末端与形成在第二区域的锯齿形状的衍射结构的倾斜部分被以平均级位连接。因此,由于第一区域所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位与第二区域所具有的锯齿形状的衍射结构的平均级位一致,所以即使在波长λ 2的激光偏离设计波长的情况下,也能够避免在第一区域与第二区域的边界部分第一区域与第二区域的相位彼此偏移。
而且,较为理想的是,上述物镜还包括形成在所述第一区域的内侧且具备衍射结构的第四区域;以及形成在所述第四区域的内侧且具备衍射结构的第五区域,其中,所述第一区域、所述第三区域及所述第五区域使由所述第一区域、所述第三区域及所述第五区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面,所述第一区域、所述第二区域及所述第五区域使由所述第一区域、所述第二区域及所述第五区域衍射的所述波长λ 2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面,所述第四区域及所述第五区域使由所述第四区域及所述第五区域衍射的波长λ 3(750ηπι彡λ 3 ^ SlOnm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于所述厚度t2的厚度t3的透光层的第三信息记录介质的信息记录面。根据该结构,物镜还包括形成在第一区域的内侧且具备衍射结构的第四区域; 以及形成在第四区域的内侧且具备衍射结构的第五区域。第一区域、第三区域及第五区域使由第一区域、第三区域及第五区域衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面。第一区域、第二区域及第五区域使由第一区域、第二区域及第五区域衍射的波长λ2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面。第四区域及第五区域使由第四区域及第五区域衍射的波长λ 3(750ηπι彡λ 3 ^ SlOnm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于厚度t2的厚度t3的透光层的第三信息记录介质的信息记录面。因此,由于使由第五区域衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面,使由第五区域衍射的波长λ 2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面,因此第五区域能够使波长λ 1的激光及波长λ2的激光会聚于第一信息记录介质及第二信息记录介质上。而且, 由于使由第四区域及第五区域衍射的波长λ3的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第三信息记录介质的信息记录面,因此第四区域及第五区域能够使波长λ 3的激光会聚于第三信息记录介质上。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第二区域及所述第四区域不让由所述第二区域及所述第四区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面,而让由所述第二区域及所述第四区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面。根据该结构,在第二区域及第四区域中,不让由第二区域及第四区域衍射的波长 λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面,而让由第二区域及第四区域衍射的波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面。因此,第二区域及第四区域能够不让由第二区域及第四区域衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面,而让衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面,从而能使波长λ 2或波长λ 3的激光优先于波长λ 1的激光而衍射。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第四区域不让由所述第四区域衍射的所
37述波长λ2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面,而让由所述第四区域衍射的所述波长λ2的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面。根据该结构,在第四区域中,不让由第四区域衍射的波长λ2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面,而让由第四区域衍射的波长λ2的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面。因此,第四区域能够不让由第四区域衍射的波长λ 2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面,而让衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面,从而能使波长λ 3的激光优先于波长λ 2的激光而衍射。而且,在上述物镜中,较为理想的是,由所述第四区域衍射而会聚于所述第三信息记录介质的信息记录面的所述波长λ3的激光的衍射效率大于由所述第四区域衍射而会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面的所述波长λ2的激光的衍射效率。根据该结构,由第四区域衍射而会聚于第三信息记录介质的信息记录面的波长 λ 3的激光的衍射效率大于由第四区域衍射而会聚于第二信息记录介质的信息记录面的波长λ 2的激光的衍射效率,因此在对第三信息记录介质记录或再生信息时,通过使射入物镜的波长λ 3的激光的外缘附近的衍射效率增大,能够修正随着远离光轴而降低的激光的强度,从而能够抑制伴随衍射效率的降低引起的聚光点的恶化。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第五区域具备的衍射结构具有阶梯形状剖面,所述第五区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶相对所述波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,相对所述波长λ 3的激光而言被赋予大致0. 63波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。根据该结构,第五区域相对波长λ 1的激光而言被赋予凸透镜的光学能力,因此能够减少焦点位置的变化,相对波长λ 2的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第二信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第二信息记录介质之间的工作距离,相对波长λ 3的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第三信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第三信息记录介质之间的工作距离。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第一区域具备的衍射结构具有阶梯形状剖面,所述第一区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶相对所述波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述胡波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。根据该结构,第一区域相对波长λ 1的激光而言被赋予凸透镜的光学能力,因此能够减少焦点位置的变化,相对波长λ 2的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第二信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第二信息记录介质之间的工作距
1 O而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第四区域具备的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 3的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。根据该结构,第四区域相对波长λ 3的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第三信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第三信息记录介质之间的工作距离。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第二区域具备的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对所述胡波长λ 2的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。根据该结构,第二区域相对波长λ 2的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第二信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第二信息记录介质之间的工作距离。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第三区域具备的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 1的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。根据该结构,第三区域相对波长λ 1的激光而言被赋予凸透镜的光学能力,因此能够使通过第三区域的波长λ 1的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第三区域不让通过所述第三区域的所述波长λ2的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面。根据该结构,由于不让通过第三区域的波长λ 2的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面,因此在对第二信息记录介质记录或再生信息时,能够使第三区域发挥限制开口的功能。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域不让通过所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域的所述波长λ 3的激光会聚于所述第三信息记录介质的信息记录面。根据该结构,由于不让通过第一区域、第二区域及第三区域的波长λ 3的激光会聚于第三信息记录介质的信息记录面,因此在对第三信息记录介质记录或再生信息时,能够使第一区域、第二区域及第三区域发挥限制开口的功能。而且,较为理想的是,上述物镜还包括形成在所述第一区域的内侧且具备衍射结构的第四区域,其中,所述第一区域、所述第三区域及所述第四区域使由所述第一区域、所述第三区域及所述第四区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面,所述第一区域、所述第二区域及所述第四区域使由所述第一区域、所述第二区域及所述第四区域衍射的所述波长λ 2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面,所述第四区域使由所述第四区域衍射的波长λ 3(750ηπι彡λ 3彡SlOnm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于所述厚度t2的厚度t3的透光层的第三信息记录介质的信息记录面。根据该结构,物镜还包括形成在第一区域的内侧且具备衍射结构的第四区域。第一区域、第三区域及第四区域使由第一区域、第三区域及第四区域衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面。第一区域、第二区域及第四区域使由第一区域、第二区域及第四区域衍射的波长λ 2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面。第四区域使由第四区域衍射的波长λ 3(750ηπι彡λ 3 ^ SlOnm)的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于厚度t2的厚度t3的透光层的第三信息记录介质的信息记录面。因此,使由第四区域衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面,使由第四区域衍射的波长λ 2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面,因此第四区域能够使波长 λ 1的激光及波长λ 2的激光会聚于第一信息记录介质及第二信息记录介质上。而且,使由第四区域衍射的波长λ3的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第三信息记录介质的信息记录面,因此第四区域能够使波长λ 3的激光会聚于第三信息记录介质上。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第二区域不让由所述第二区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面,而让由所述第二区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面。根据该结构,第二区域能够不让由第二区域衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面,而让衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面,从而能够使波长λ2的激光优先于波长λ 1的激光而衍射。而且,在上述物镜中,较为理想的是,形成在所述第四区域的衍射结构具有阶梯形状剖面,所述第四区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶相对所述波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述胡波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,相对所述波长λ 3的激光而言被赋予大致0. 63波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。根据该结构,第四区域相对波长λ 1的激光而言被赋予凸透镜的光学能力,因此能够减少焦点位置的变化,相对波长λ 2的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第二信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第二信息记录介质之间的工作距离,相对波长λ 3的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第三信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第三信息记录介质之间的工作距离。而且,在上述物镜中,较为理想的是,形成在所述第一区域的衍射结构具有阶梯形状剖面,所述第一区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶相对所述波长λ 1的激光而言被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述胡波长λ 2的激光而言被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。根据该结构,第一区域相对波长λ 1的激光而言被赋予凸透镜的光学能力,因此能够减少焦点位置的变化,相对波长λ 2的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第二信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第二信息记录介质之间的工作距
1 O而且,在上述物镜中,较为理想的是,形成在所述第二区域的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对所述胡波长λ 2的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。根据该结构,第二区域相对波长λ 2的激光而言被赋予凹透镜的光学能力,因此能够使第二信息记录介质的焦点位置远离物镜,加大物镜与第二信息记录介质之间的工作距离。而且,在上述物镜中,较为理想的是,形成在所述第三区域的衍射结构具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 1的激光而言被赋予不足0.5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。根据该结构,第三区域相对波长λ 1的激光而言被赋予凸透镜的光学能力,因此能够使通过第三区域的波长λ 1的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第三区域不让通过所述第三区域的所述波长λ2的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面。根据该结构,由于不让通过第三区域的波长λ 2的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面,因此在对第二信息记录介质记录或再生信息时,能够使第三区域发挥限制开口的功能。而且,在上述物镜中,较为理想的是,所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域不让通过所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域的所述波长λ 3的激光会聚于所述第三信息记录介质的信息记录面。根据该结构,不让通过第一区域、第二区域及第三区域的波长λ 3的激光会聚于第三信息记录介质的信息记录面,因此在对第三信息记录介质记录或再生信息时,能够使第一区域、第二区域及第三区域发挥限制开口的功能。本发明所涉及的光学头包括射出激光的激光光源;使从所述激光光源射出的所述激光会聚于信息记录介质的信息记录面的上述任一项所述的物镜;以及接收被信息记录介质反射的所述激光的受光部。根据该结构,可将上述物镜应用于光学头。本发明所涉及的光盘装置包括上述的光学头;使信息记录介质旋转的马达;以及控制所述光学头及所述马达的控制部。根据该结构,可将上述光学头应用于光盘装置。本发明所涉及的信息处理装置包括上述的光盘装置;以及对向所述光盘装置记录的信息及/或从所述光盘装置再生的信息进行处理的信息处理部。根据该结构,可将上述光盘装置应用于信息处理装置。另外,在用于实施发明的方式的项目中实现的具体实施方式
或实施例只是用于明确本发明的技术内容,不应该只限于此类具体例而狭义地进行解释,可在本发明的精神和技术方案的范围内进行各种变更而实施。产业上的可利用性在本发明所涉及的物镜中,第二区域成为第二信息记录介质的优先区域,由于在第二区域中形成对波长λ 2的激光最佳化的衍射结构,因此能够抑制第二信息记录介质的信息记录面上的聚光点的恶化。此外,第三区域成为第一信息记录介质的专用区域,由于在第三区域中形成对波长λ 1的激光最佳化的衍射结构,因此也能够抑制第一信息记录介质的信息记录面上的聚光点的恶化。而且,由于可扩大物镜的成形等的余裕,因此成品率提高,能够降低制造成本。因而,本发明所涉及的物镜作为对光盘等信息记录介质记录或再生信息的光学头及光盘装置所用的物镜极为有用,具备该光盘装置的电脑、光盘播放器、光盘记录器及游戏装置等信息处理装置能够对BD及DVD良好地记录或再生信息,可适用于广泛的用途。
权利要求
1.一种物镜,使从激光光源射出的激光会聚于信息记录介质的信息记录面,其特征在于包括第一区域,形成在所述激光光源侧的面上,具备衍射结构; 第二区域,形成在所述第一区域的外侧,具备衍射结构;以及第三区域,形成在所述第二区域的外侧,具备衍射结构,其中,所述第一区域及所述第三区域,使由所述第一区域及所述第三区域衍射的波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有厚度tl的透光层的第一信息记录介质的信息记录面,其中,390nm彡λ 1彡430nm,所述第一区域及所述第二区域,使由所述第一区域及所述第二区域衍射的波长λ2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于所述厚度tl的厚度t2的透光层的第二信息记录介质的信息记录面,其中,630nm ^ λ2 ^ 680nm,由所述第二区域衍射而会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面的所述波长入2 的激光的衍射效率,大于由所述第二区域衍射而会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面的所述波长λ 1的激光的衍射效率。
2.根据权利要求1所述的物镜,其特征在于所述第二区域,不让由所述第二区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面,而让由所述第二区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面。
3.根据权利要求1或2所述的物镜,其特征在于所述第一区域具备的衍射结构与所述第二区域具备的衍射结构分别具有互不相同的阶梯形状的剖面。
4.根据权利要求3所述的物镜,其特征在于由所述第一区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶所赋予的光程差的极性与由所述第二区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶所赋予的光程差的极性互不相同。
5.根据权利要求3或4所述的物镜,其特征在于所述第一区域具备的衍射结构,具有以三阶四级为一个周期的第一阶梯形状剖面, 所述第一阶梯形状剖面的阶差的一阶,相对所述波长λ 1的激光而言,被赋予大致 1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述波长λ 2的激光而言,被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,所述第二区域具备的衍射结构,具有以三阶四级为一个周期的第二阶梯形状剖面, 所述第二阶梯形状剖面的阶差的一阶,相对所述波长λ 2的激光而言,被赋予大致-0. 25波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,相对所述波长λ 1的激光而言,被赋予大致-0. 4波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。
6.根据权利要求5所述的物镜,其特征在于所述第二阶梯形状剖面的阶差的一阶的阶差量d满足,0. 25X λ 2/(η λ 2-1)/1000 彡 d 彡 0· 5X λ 1/(ηλ 1-1)/1000, 其中,d的单位为μ m,η λ 1表示所述物镜对所述波长λ 1的折射率,η λ 2表示所述物镜对所述波长λ 2的折射率。
7.根据权利要求5所述的物镜,其特征在于所述第二阶梯形状剖面的阶差的一阶的阶差量d满足,.0. 2 X λ 2/ (η λ 2-1)/1000 ≤d ≤0· 3 X λ 2/ (η λ 2-1) /1000,其中,d的单位为μ m,η λ 2表示所述物镜对所述波长λ 2的折射率。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的物镜,其特征在于所述第一区域所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位与所述第二区域所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位一致。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的物镜,其特征在于所述第三区域具备的衍射结构,具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 1的激光而言,被赋予不足0.5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的物镜,其特征在于所述第三区域不让通过所述第三区域的所述波长λ2的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的物镜,其特征在于所述物镜的对应于所述第二信息记录介质的数值孔径的有效直径D与所述第一区域的有效直径Da满足,0. 916 · D ≤Da ≤0. 975 · D。
12.根据权利要求1所述的物镜,其特征在于所述第一区域具备的衍射结构,具有阶梯形状剖面,所述第一区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶,相对所述波长λ 1的激光而言,被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述波长λ 2的激光而言, 被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。
13.根据权利要求12所述的物镜,其特征在于所述第二区域具备的衍射结构,具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 2的激光而言,被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。
14.根据权利要求12或13所述的物镜,其特征在于所述第三区域具备的衍射结构, 具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 1的激光而言,被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。
15.根据权利要求1所述的物镜,其特征在于所述物镜的对应于所述第二信息记录介质的数值孔径的有效直径D与所述第一区域的有效直径Da满足,0. 916 · D ≤Da ≤0. 958 · D。
16.根据权利要求13所述的物镜,其特征在于所述第一区域所具有的阶梯形状的衍射结构的平均级位与所述第二区域所具有的锯齿形状的衍射结构的平均级位一致,在所述第一区域与所述第二区域的边界,形成在所述第一区域的阶梯形状的衍射结构的一个周期的末端与形成在所述第二区域的锯齿形状的衍射结构的倾斜部分被以所述平均级位连接。
17.根据权利要求1所述的物镜,其特征在于还包括第四区域,形成在所述第一区域的内侧,具备衍射结构;以及第五区域,形成在所述第四区域的内侧,具备衍射结构,其中,所述第一区域、所述第三区域及所述第五区域,使由所述第一区域、所述第三区域及所述第五区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面,所述第一区域、所述第二区域及所述第五区域,使由所述第一区域、所述第二区域及所述第五区域衍射的所述波长λ 2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面,所述第四区域及所述第五区域,使由所述第四区域及所述第五区域衍射的波长λ3的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于所述厚度t2的厚度t3的透光层的第三信息记录介质的信息记录面,其中,750nm ^ λ3 ^ 810nm。
18.根据权利要求17所述的物镜,其特征在于所述第二区域及所述第四区域,不让由所述第二区域及所述第四区域衍射的所述波长 λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面,而让由所述第二区域及所述第四区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面。
19.根据权利要求17或18所述的物镜,其特征在于所述第四区域,不让由所述第四区域衍射的所述波长λ2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面,而让由所述第四区域衍射的所述波长λ2的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的物镜,其特征在于由所述第四区域衍射而会聚于所述第三信息记录介质的信息记录面的所述波长λ3的激光的衍射效率,大于由所述第四区域衍射而会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面的所述波长λ2的激光的衍射效率。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的物镜,其特征在于所述第五区域具备的衍射结构,具有阶梯形状剖面,所述第五区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶,相对所述波长λ 1的激光而言,被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述波长λ 2的激光而言, 被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,相对所述波长λ 3的激光而言,被赋予大致0. 63波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的物镜,其特征在于所述第一区域具备的衍射结构,具有阶梯形状剖面,所述第一区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶,相对所述波长λ 1的激光而言,被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述波长λ 2的激光而言, 被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的物镜,其特征在于所述第四区域具备的衍射结构,具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 3的激光而言,被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的物镜,其特征在于所述第二区域具备的衍射结构,具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 2的激光而言,被赋予不足0.5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的物镜,其特征在于所述第三区域具备的衍射结构,具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 1的激光而言,被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。
26.根据权利要求17至25中任一项所述的物镜,其特征在于所述第三区域,不让通过所述第三区域的所述波长λ2的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面。
27.根据权利要求17至沈中任一项所述的物镜,其特征在于所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域,不让通过所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域的所述波长λ3的激光会聚于所述第三信息记录介质的信息记录面。
28.根据权利要求1所述的物镜,其特征在于还包括第四区域,形成在所述第一区域的内侧,具备衍射结构,其中,所述第一区域、所述第三区域及所述第四区域,使由所述第一区域、所述第三区域及所述第四区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面,所述第一区域、所述第二区域及所述第四区域,使由所述第一区域、所述第二区域及所述第四区域衍射的所述波长λ2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面,所述第四区域,使由所述第四区域衍射的波长λ3的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于具有大于所述厚度t2的厚度t3的透光层的第三信息记录介质的信息记录面,其中,750nm彡λ 3彡810nm。
29.根据权利要求28所述的物镜,其特征在于所述第二区域,不让由所述第二区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面,而让由所述第二区域衍射的所述波长λ 1的激光中衍射次数与衍射效率最大的衍射次数不同的激光会聚于所述第一信息记录介质的信息记录面。
30.根据权利要求观或四所述的物镜,其特征在于形成在所述第四区域的衍射结构,具有阶梯形状剖面,所述第四区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶,相对所述波长λ 1的激光而言,被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述波长λ 2的激光而言, 被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力,相对所述波长λ 3的激光而言,被赋予大致0. 63波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。
31.根据权利要求观至30中任一项所述的物镜,其特征在于形成在所述第一区域的衍射结构,具有阶梯形状剖面,所述第一区域的所述阶梯形状剖面的阶差的一阶,相对所述波长λ 1的激光而言,被赋予大致1. 25波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力,相对所述波长λ 2的激光而言, 被赋予大致0. 75波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。
32.根据权利要求观至31中任一项所述的物镜,其特征在于形成在所述第二区域的衍射结构,具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 2的激光而言,被赋予不足0.5波长的光程差并被赋予凹透镜的光学能力。
33.根据权利要求观至32中任一项所述的物镜,其特征在于形成在所述第三区域的衍射结构,具有锯齿形状剖面,相对所述波长λ 1的激光而言被赋予不足0. 5波长的光程差并被赋予凸透镜的光学能力。
34.根据权利要求观至33中任一项所述的物镜,其特征在于所述第三区域,不让通过所述第三区域的所述波长λ2的激光会聚于所述第二信息记录介质的信息记录面。
35.根据权利要求观至34中任一项所述的物镜,其特征在于所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域,不让通过所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域的所述波长λ 3的激光会聚于所述第三信息记录介质的信息记录面。
36.一种光学头,其特征在于包括 射出激光的激光光源;如权利要求1至35中任一项所述的使从所述激光光源射出的所述激光会聚于信息记录介质的信息记录面的物镜;以及接收被信息记录介质反射的所述激光的受光部。
37.一种光盘装置,其特征在于包括 如权利要求36所述的光学头; 使信息记录介质旋转的马达;以及控制所述光学头及所述马达的控制部。
38.一种信息处理装置,其特征在于包括 如权利要求37所述的光盘装置;以及对在所述光盘装置记录的信息及/或从所述光盘装置再生的信息进行处理的信息处理部。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制伴随衍射效率的降低引起的聚光点的恶化的物镜、光学头、光盘装置及信息处理装置。内周区域(111)及外周区域(113)使由内周区域(111)及外周区域(113)衍射的波长λ1的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第一信息记录介质的信息记录面,内周区域(111)及中周区域(112)使由内周区域(111)及中周区域(112)衍射的波长λ2的激光中衍射效率最大的衍射次数的激光会聚于第二信息记录介质的信息记录面,由中周区域(112)衍射而会聚于第二信息记录介质的信息记录面的波长λ2的激光的衍射效率大于由中周区域(112)衍射而会聚于第一信息记录介质的信息记录面的波长λ1的激光的衍射效率。
文档编号G02B13/00GK102549667SQ20118000398
公开日2012年7月4日 申请日期2011年7月22日 优先权日2010年7月26日
发明者南和博, 寺原范晃, 山崎文朝, 梶野修, 田中俊靖, 金马庆明, 麻田润一 申请人:松下电器产业株式会社
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