专利名称：光拾取器装置的光学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于光拾取器装置的物镜、光拾取器装置，特别涉及可对不同种类的光信息记录媒体进行信息的记录和/或再生的光拾取器装置用的物镜及光拾取器装置。
背景技术：
开发出可对DVD和CD等不同种类的光信息记录媒体进行信息记录或再生的光拾取器装置，并用于各种用途。在这种光拾取器装置中，可求得对两种记录媒体(下面也称为光盘)进行适当的信息的记录、再生。
这里，使用半导体激光器作为光拾取器装置的光源，对DVD而言，用于记录或再生信息的最佳波长为635nm或650nm左右，对CD而言，用于记录或再生信息的最佳波长为780nm左右，因此，通常具备DVD用光源和CD用光源等两个光源。
另外，为包含CD-R的CD系列的光信息记录媒体(下面也称为光盘)的记录和/或再生，使用NA(数值孔径)为0.45至0.55的物镜和保护基板厚度为1.2mm的光盘。另一方面，为DVD系列光盘的记录和/或再生，使用NA为0.6至0.65的物镜和保护基板厚度为0.6mm的光盘。
因此，在制作例如任一方的波长和保护基板厚度上特别化的透镜时，对另一方的保护基板厚度存在产生球面象差的问题。
为了解决这种问题并可进行适当的信息的记录、再生，提出各种方法，其中之一是相位补偿方式。
这与环形带相位补偿物镜方式和与物镜不同地在基板上配置形成多个同心圆形环形带面的元件的相位控制元件方式有很大的不同。
就环形带相位补偿物镜方式而言，在例如特开平11-2759号和特开平11-16190号公报中记载了其实施例。
特开平11-2759号公报中记载的情况是将所述普通基本物镜的表面形状设定得最适合DVD的记录再生，并且为了CD的记录再生而进行相位校正方式的补偿。即，在DVD系列中，在波面象差设计得最小的物镜表面上形成环形带形级差，在抑制DVD系列的波面彖差增大的同时，减少CD系列的波面象差。
在该技术中，相位控制元件对于DVD波长基本不使相位分布变化，所以RSM波面象差的作用在于维持最适于DVD系列设计的物镜的值，降低CD系列的RMS波面象差，所以对于记录再生性能对波面象差敏感的DVD系列有效。
另外，与此相反，特开平10-334504号公报中记载了将基本的物镜光学性能设定成最适合CD的记录再生，并且为了DVD记录再生的用相位补偿方式进行补偿的情况。
其中无论哪一个都改善了DVD的记录再生和CD的记录再生的RSM(RootMean Square)波面象差。
在环形带相位补偿物镜的情况下，例如特开平11-16190号公报中记载了如下情况假定CD和DVD的中间基板厚度的光盘，设定最适合这种光盘记录再生的基本物镜的表面形状，并通过相位补偿方式来进行DVD和CD两者的RSM(Root MeanSquare)波面象差补偿。
另外，在特开2001-51192号公报中，公开了如下技术通过改变各环形带的级差量和表面形状，减小RSM(Root Mean Square)波面象差，光线的聚光位置汇集成一点。
所述列举的任一技术中，物镜的表面形状被设计成在通过DVD、CD或其中间厚度的光盘聚光时最适于光线象差，作为对应于使用其它的光盘的补偿技术，使部分透镜面在光轴方向上滑动，产生相位差，或将相位差板置于光程中进行相位补偿。
在光拾取器透镜中，为了确实记录再生来自光盘的信息，由于RSM波面象差和使光聚集在光盘的凹坑位置上，S字特性和聚焦偏移量必需好。S字特性和聚焦偏移量是引起光拾取器透镜的光线象差的特性。
在必需的这种性能中，所述任一技术通过将部分透镜面移到光轴方向，可对DVD、CD同时降低RSM波面象差。另一方面，光线象差不能同时补偿DVD、CD。
发明内容
本发明在用于包含物镜的光学元件的DVD和CD双方的区域中，使用所谓将部分透镜面移位到光轴方向上的相同手段，开发出并实现了使DVD、CD同时满足RSM波面象差和光线象差的技术。
本发明特别在包含物镜的光学元件的光学功能面中，只要着眼用于CD和DVD双方的区域，对该区域稳定球面象差并补偿微型波面，开发并实现了能够分别对DVD、CD达到好的光学性能。
本发明的目的在于提供一种可选择地对每个波长提供不同的光程差，使各种波长的光线处于最佳的球面象差状态下，并达到DVD和CD互换的技术。
为达到所述目的，本发明的第一方面光拾取器装置的光学系统，利用将波长为λ1的来自第1光源的光束通过厚度为t1的保护基板聚集到第1光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息，同时，利用波长为λ2(λ1＜λ2)的来自第2光源的光束通过厚度为t2(t1＜t2)的保护基板聚集到第2光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息。对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体的双方，对于通过用于信息记录和/或再生的区域的光线，具有在所述第1光信息记录媒体上球面象差不足、而在所述第2光信息记录媒体上球面象差过量的折射功能，同时，具有光程差赋予功能，该功能形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带之间彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λs(λ1＜λs＜λ2)的约整数倍的光程差，并且以从光轴向周边的方式形成光线的光程长度逐渐变长。
本发明的第二方面光拾取器装置的光学系统，利用将波长为λ1的来自第1光源的光束通过厚度为t1的保护基板聚集到第1光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息，同时，利用波长为λ2(λ1＜λ2)的来自第2光源的光束通过厚度为t2(t1＜t2)的保护基板聚集到第2光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息。对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体的双方，对于通过用于信息记录和/或再生的区域的光线，具有在所述第1光信息记录媒体上球面象差过量或最佳的折射功能。同时具有光程差赋予功能。该功能形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带之间彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λs(λ1＝λs)的约整数倍的光程差，并且以从光轴向周边的方式形成光线的光程长度逐渐变长。
本发明的第三方面光拾取器装置的光学系统，利用将波长为λ1的来自第1光源的光束通过厚度为t1的保护基板聚集到第1光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息，同时，利用波长为λ2(λ1＜λ2)的来自第2光源的光束通过厚度为t2(t1＜t2)的保护基板聚集到第2光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息。对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体的双方，对于通过用于信息记录和/或再生的区域的光线，具有在所述第1光信息记录媒体上球面象差不足、而在所述第2光信息记录媒体上球面象差过量或最佳的折射功能，同时，具有光程差赋予功能。该功能形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带之间彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λs(λs＝λ2)的约整数倍的光程差，并且以从光轴向周边的方式形成光线的光程长度逐渐变长。
本发明第四方面，如第一方面至第三方面所述的光拾取器装置的光学系统，利用所述光程差赋予功能，所述第1光信息记录媒体上的球面象差和所述第2光信息记录媒体上的球面象差者都变为最佳。
本发明第五方面，如第一方面所述的光拾取器装置的光学系统，利用所述折射功能，对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方在用于信息的记录和/或再生的区域中，通过最远离光轴的位置的来自所述第1光源的光线在离近轴光线与光轴相交的位置0.013mm以内的区域中与光轴相交。
本发明第六方面，如第二方面所述的光拾取器装置的光学系统，利用所述折射功能，对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方在用于信息的记录和/或再生的区域中，通过最远离光轴的位置的来自所述第1光源的光线在离近轴光线与光轴相交的位置0.020mm以内的区域中与光轴相交。
本发明第七方面，如第三方面所述的光拾取器装置的光学系统，利用所述折射功能，对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方在用于信息的记录和/或再生的区域中，通过最远离光轴的位置的来自所述第1光源的光线在离近轴光线与光轴相交的位置0.030mm以内的区域中与光轴相交。
本发明第八方面，如第一方面至第七方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述光学系统由具有所述折射功能的光学元件和与光学元件分别设置的具有所述光程差赋予功能的光学元件构成。
本发明第九方面，如第一方面至第七方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述光学系统包含具备使所述折射功能和所述光程差赋予功能一体化的光学元件。
本发明第十方面，如第一方面至第九方面所述的光拾取器装置的光学系统，对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方在用于信息的记录和/或再生的区域中，形成于具有所述光程差赋予功能的光学元件中的所述环形带的环形带数为3～7。
本发明第十一方面，如第一方面至第十方面所述的光拾取器装置的光学系统，由衍射结构构成对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方用于信息的记录和/或再生的区域的所述光程差赋予功能。
本发明第十二方面，如第十一方面所述的光拾取器装置的光学系统，球面象差利用所述折射功能不足的来自所述第1光源的光束和球面象差利用所述折射功能过量的来自所述第2光源的光束通过所述衍射结构变为无象差。
本发明第十三方面，如第十一方面所述的光拾取器装置的光学系统，球面象差利用所述折射功能过量的来自所述第2光源的光束通过所述衍射结构变为无象差。
本发明第十四方面，如第十一方面所述的光拾取器装置的光学系统，球面象差利用所述折射功能不足的来自所述第1光源的光束通过所述衍射结构变为无象差。
本发明第十五方面，如第十一方面至第十四方面所述的光拾取器装置的光学系统，对通过距光轴的垂直距离为h的环形带的光线附加用式5表示的光程长φ(h)来形成所述衍射结构，式5φ(h)-(Σi=1C2ih2i)×m×λ=(C2h2+C4h4+C6h6+Λ)×m×λ]]>m衍射次数、λ使用波长、Ci常数至少一个Ci≠0。
本发明第十六方面，如第十一方面至第十五方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述衍射结构的环形带数为7～100。
本发明第十七方面，如第十一方面至第十六方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述衍射结构的环形带数为11～30。
本发明第十八方面，如第一方面至第十七方面所述的光拾取器装置的光学系统，在所述光拾取器装置的光学系统中所包含的光学元件的光学功能面中，位于用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方信息的记录和/或再生的区域周边上的、用于对所述第1光信息记录媒体信息的记录和/或再生的区域由折射面构成。
本发明第十九方面，如第一方面至第十八方面所述的光拾取器装置的光学系统，在所述光拾取器装置的光学系统中包含的光学元件的光学功能面中，位于用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方信息的记录和/或再生区域周边上的、用于对所述第1光信息记录媒体信息的记录和/或再生的区域具有球面象差在所述第1光信息记录媒体上过量或最佳的第2折射功能，同时，具有第2光程差赋予功能。该功能形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带之间彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λ1的约整数倍的光程差，并且以从光轴向周边的方式形成光线的光程长度逐渐变长。
本发明第二十方面，如第十九方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述第2光程差赋予功能由衍射结构构成。
本发明第二十一方面，如第二十方面所述的光拾取器装置的光学系统，球面象差利用所述第2折射功能过量的来自所述第2光源的光束通过构成所述第2光程差赋予功能的衍射结构还那么高。
本发明第二十二方面，如第二十方面至第二十一方面所述的光拾取器装置的光学系统，对通过距光轴的垂直距离为h的环形带的光线附加用式6表示的光程长φ(h)来形成构成所述第2光程差赋予功能的衍射结构，式6φ(h)-(Σi=1C2ih2i)×m×λ=(C2h2+C4h4+C6h6+Λ)×m×λ]]>m衍射次数、λ使用波长、Ci常数至少一个Ci≠0。
本发明第二十三方面，如第二十方面至第二十二方面所述的光拾取器装置的光学系统，构成所述第2光程差赋予功能的所述衍射结构的环形带数为7～100。
本发明第二十四方面，如第二十方面至第二十三方面所述的光拾取器装置的光学系统，构成所述第2光程差赋予功能的所述衍射结构的环形带数为11～30。
本发明第二十五方面的光拾取器装置的光学系统，利用将波长为λ1的来自第1光源的光束通过厚度为t1的保护基板聚集到第1光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息，同时，利用将波长为λ2(λ1＜λ2)的来自第2光源的光束通过厚度为t2(t1＜t2)的保护基板聚集到第2光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息。在所述光学系统的光学功能面中，用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方信息的记录和/或再生的区域具有假设的总体非球面折射面产生的折射功能和光程差赋予结构，该结构形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λs(λ1＜λs＜λ2)的约整数倍的光程差。所述假设的总体非球面折射面形成在所述第1光信息记录媒体上球面象差不足，在所述第2光信息记录媒体上球面象差过量。
本发明第二十六方面的光拾取器装置的光学系统，利用将波长为λ1的来自第1光源的光束通过厚度为t1的保护基板聚集到第1光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息，同时，利用将波长为λ2(λ1＜λ2)的来自第2光源的光束通过厚度为t2(t1＜t2)的保护基板聚集到第2光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息。在所述光学系统的用于所述光拾取器装置的光学元件的光学功能面中，用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方信息的记录和/或再生的区域具有假设的总体非球面折射面产生的折射功能和光程差赋予结构，该结构形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λs(λs＝λ1)的约整数倍的光程差。所述假设的总体非球面折射面形成在所述第1光信息记录媒体上球面象差过量或最佳。
本发明第二十七方面的光拾取器装置的光学系统，利用将波长为λ1的来自第1光源的光束通过厚度为t1的保护基板聚集到第1光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息，同时，利用将波长为λ2(λ1＜λ2)的来自第2光源的光束通过厚度为t2(t1＜t2)的保护基板聚集到第2光信息记录媒体的信息记录面上，可以记录和/或再生信息。在所述光学系统的用于所述光拾取器装置的光学元件的光学功能面中，用于对所述第1光信息记录媒体双方信息的记录和/或再生的区域具有假设的总体非球面折射面产生的折射功能和光程差赋予结构，该结构形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λs(λs＝λ2)的约整数倍的光程差。所述假设的总体非球面折射面形成在所述第1光信息记录媒体上球面象差不足，在所述第2光信息记录媒体上球面象差过量或最佳。
本发明第二十八方面，如第二十五方面至第二十七方面所述的光拾取器装置的光学系统，通过所述光程差赋予结构，所述第1光信息记录媒体上的球面象差和所述第2光信息记录媒体上的球面象差都变为最佳。
本发明第二十九方面，如第二十五方面所述的光拾取器装置的光学系统，通过所述假设的总体非球面折射面，在用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方记录和/或再生信息的折射面区域中，通过最远离光轴的位置的来自所述第1光源的光线在离近轴光线与光轴相交的位置0.013mm以内的区域中与光轴相交。
本发明第三十方面，如第二十六方面所述的光拾取器装置的光学系统，通过所述假设的总体非球面折射面，在用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方记录和/或再生信息的折射面区域中，通过最远离光轴的位置的来自所述第1光源的光线在离近轴光线与光轴相交的位置0.020mm以内的区域中与光轴相交。
本发明第三十一方面，如第二十七方面所述的光拾取器装置的光学系统，通过所述假设的总体非球面折射面，在用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方记录和/或再生信息的折射面区域中，通过最远离光轴的位置的来自所述第1光源的光线在离近轴光线与光轴相交的位置0.030mm以内的区域中与光轴相交。
本发明第三十二方面，如第二十五方面至第三十一方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述光拾取器装置由具有与所述假设的总体非球面折射面光学等价的折射功能的光学元件和与光学元件分别设置的具有所述光程差赋予结构的光学元件构成。
本发明第三十三方面，如第二十五方面至第三十二方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述光拾取器装置包含具备与所述假设的总体非球面折射面光学等价的折射功能和所述光程差赋予结构一体化的光学元件。
本发明第三十四方面，如第二十五方面至第三十三方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述光程差赋予结构的所述环形带数为3～7。
本发明第三十五方面，如第二十五方面至第三十四方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述光程差赋予结构由衍射结构构成。
本发明第三十六方面，如第三十五方面所述的光拾取器装置的光学系统，球面象差通过与所述假设的总体非球面折射面光学等价的折射功能不足的来自所述第1光源的光束和球面象差通过所述折射功能过量的来自所述第2光源的光束通过所述衍射结构变为无象差。
本发明第三十七方面，如第三十五方面所述的光拾取器装置的光学系统，球面象差利用与所述假设的总体非球面折射面光学等价的折射功能不足的来自所述第1光源的光束利用所述衍射结构变为无象差。
本发明第三十八方面，如第三十五方面所述的光拾取器装置的光学系统，球面象差利用与所述假设的总体非球面折射面光学等价的折射功能过量的来自所述第2光源的光束通过所述衍射结构变为无象差。
本发明第三十九方面，如第三十五方面至第三十八方面所述的光拾取器装置的光学系统，对通过距光轴的垂直距离为h的环形带的光线附加用式7表示的光程长φ(h)来形成所述衍射结构，式7φ(h)-(Σi=1C2ih2i)×m×λ=(C2h2+C4h4+C6h6+Λ)×m×λ]]>m衍射次数、λ使用波长、Ci常数至少一个Ci≠0。
本发明第四十方面，如第三十五方面至第三十九方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述衍射结构的环形带数为7～100。
本发明第四十一方面，如第三十五方面至第四十方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述衍射结构的环形带数为11～30。
本发明第四十二方面，如第二十五方面至第四十一方面所述的光拾取器装置的光学系统，在所述光拾取器装置中包含的光学元件的光学功能面中，位于用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方记录和/或再生信息的区域周边上的、用于对所述第1光信息记录媒体记录和/或再生信息的区域由折射面构成。
本发明第四十三方面，如第二十五方面至第四十二方面所述的光拾取器装置的光学系统，在所述光拾取器装置中所包含的光学元件的光学功能面中，位于用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方记录和/或再生信息的区域周边上的、用于对所述第1光信息记录媒体记录和/或再生信息的区域具有球面象差在所述第1光信息记录媒体上过量或最佳的第2折射功能，同时具有第2光程差赋予结构，该结构形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λ1的约整数倍的光程差，并且以从光轴向周边的方式形成光线的光程长度逐渐变长。
本发明第四十四方面，如第四十三方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述第2光程差赋予结构由衍射结构构成。
本发明第四十五方面，如第四十四方面所述的光拾取器装置的光学系统，利用所述第2折射功能球面象过量的来自所述第2光源的光束通过构成所述第2光程差赋予功能的衍射结构仍保持过量。
本发明第四十六方面，如第四十四方面至第四十五方面所述的光拾取器装置的光学系统，对通过距光轴的垂直距离为h的环形带的光线附加用式8表示的光程长φ(h)来形成构成所述第2光程差赋予结构的衍射结构，式8φ(h)-(Σi=1C2ih2i)×m×λ=(C2h2+C4h4+C6h6+Λ)×m×λ]]>m衍射次数、λ使用波长、Ci常数至少一个Ci≠0。
本发明第四十七方面，如第四十四方面至第四十六方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述衍射结构的环形带数为7～100。
本发明第四十八方面，如第四十四方面至第四十七方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述衍射结构的环形带数为11～30。
本发明第四十九方面一种光拾取器装置的光学系统，将波长为λ1的来自第1光源的光束通过厚度为t1的保护基板聚集到第1光信息记录媒体的信息记录面上，从而可记录和/或再生信息，同时，将波长为λ2(λ1＜λ2)的来自第2光源的光束通过厚度为t2(t1＜t2)的保护基板聚集到第2光信息记录媒体的信息记录面上，从而可记录和/或再生信息，将所述光拾取器装置中包含的物镜的光学功能面分割成以光轴为中心的多个环形带，彼此相邻的环形带在光轴方向上位移形成规定波长λs的整数倍的光程差，该环形带被设计成大于7小于100。
本发明第五十方面，如第四十九方面所述的光拾取器装置的光学系统，所述规定波长λs满足λ1＜λs＜λ2的关系。
本发明第五十一方面，如第四十九方面至第五十方面所述的光拾取器装置的光学元件的光学系统，所述环形带被设计成大于11小于30。
本发明第五十二方面，如第一方面至第五十一方面所述的光拾取器装置的光学元件的光学系统，所述光学元件是物镜用光学元件。
图1是表示本发明的光学系统的相当于总体非球面(折射面)的光学元件与相当于光程差赋予结构(光学差赋予功能)的相位差板的位置关系的模式图；图2(a)表示在本发明的第1方面的DVD/CD公用区域中将折射功能和光程差赋予功能分别设计在各个元件中时的总体非球面(折射面)的纵球面象差的模式图，图2(b)是表示在本发明的第1方面的DVD/CD公用区域中将折射功能和光程差赋予功能设计在一体的元件中时的DVD/CD公用区域中的总体非球面(折射面)的纵球面象差的模式图；图3(a)是表示在本发明的第1～第3方面的公用的DVD专用区域中，将折射功能和光程差赋予功能分别设计在各个元件中时的总体非球面(折射面)的纵球面象差的模式图，图3(b)是表示在本发明的第1～第3方面的公用的DVD专用区域中，将折射功能和光程差赋予功能设计在一体元件中时，DVD/CD公用区域中的总体非球面(折射面)的纵球面象差的模式图；图4(a)是表示在本发明的第1方面的DVD/CD公用区域中，将折射功能和光程差赋予功能分别设计在各个元件中时，通过光程差赋予结构(光程差赋予功能)使纵球面象差可以接近无象差状态的作用的模式图，图4(b)是表示在本发明的第1方面的DVD/CD公用区域中，对DVD/CD公用区域将折射功能和光程差赋予功能设计在一体元件时，通过光程差赋予结构(光程差赋予功能)使纵球面彖差可以接近无象差状态的作用的模式图；图5(a)是表示在本发明的第1～第3方面的共同DVD专用区域中，将折射功能和光程差赋予功能分别设计在各个元件中时，通过光程差赋予结构(光程差赋予功能)使纵球面象差接近无象差状态的作用的模式图，图5(b)是表示在本发明的第1～第3方面的共同DVD专用区域中，将折射功能和光程差赋予功能设计在一体元件时，通过光程差赋予结构(光程差赋予功能)使纵球面象差接近无象差状态的作用的模式图；图6(a)是表示在本发明的第方面的DVD/CD公用区域中，将折射功能和光程差赋予功能分别设计在各个元件中时的总体非球面(折射面)的纵球面象差的模式图，图6(b)是表示在本发明的第2方面的DVD/CD公用区域中，将折射功能和光程差赋予功能设计在一体元件中时的总体非球面(折射面)的纵球面象差的模式图；图7(a)是表示在本发明的第2方面的DVD/CD公用区域中，将折射功能和光程差赋予功能分别设计在各个元件中时，通过光程差赋予结构(光程差赋予功能)使纵球面象差接近无象差状态的作用的模式图，图7(b)是表示在本发明的第2方面的DVD/CD公用区域中，对DVD/CD公用区域将折射功能和光程差赋予功能设计在一体元件时，通过光程差赋予结构(光程差赋予功能)使纵球面象差接近无象差状态的作用的模式图；图8(a)是表示在本发明的第3方面的DVD/CD公用区域中，将折射功能和光程差赋予功能分别设计在各个元件中时的总体非球面(折射面)的纵球面象差的模式图，图8(b)是表示在本发明的第3方面的DVD/CD公用区域中，将折射功能和光程差赋予功能设计在一体元件中时的总体非球面(折射面)的纵球面象差的模式图；图9(a)是表示在本发明的第3方面的DVD/CD公用区域中，将折射功能和光程差赋予功能分别设计在各个元件中时，通过光程差赋予结构(光程差赋予功能)使纵球面彖差接近无象差状态的作用的模式图，图9(b)是表示在本发明的第3方面的DVD/CD公用区域中，对DVD/CD公用区域将折射功能和光程差赋予功能设计成一体元件时，通过光程差赋予结构(光程差赋予功能)使纵球面象差接近无象差状态的作用的模式图；图10是对本发明的光学系统使折射功能和光程差赋予功能一体化设计的物镜形状的一实例；图11是表示本发明的第1方面的实施例中折射功能和光程差赋予功能一体化时在物镜中各环形带内周、外周半径与光轴方向的位移量的表；图12是表示本发明的第1方面的实施例中折射功能和光程差赋予功能一体化时物镜的透镜数据；图13是表示本发明的第1方面的实施例中折射功能和光程差赋予功能一体化时的物镜形状的非球面系数公式；图14是表示本发明的第1方面的实施例中折射功能和光程差赋予功能一体化时的物镜形状的非球面数据；图15是表示本发明的第方面的实施例DVD/CD公用区域中CD波长的光束通过总体非球面(折射面)时的纵球面象差曲线图；图16是表示本发明的第1方面的实施例，是DVD/CD公用区域中DVD波长的光束通过总体非球面(折射面)时的纵球面象差曲线图；图17是表示本发明的第1方面的实施例CD开口内区域中CD波长的光束通过光程差赋予结构(光程差赋予功能)接近无象差状态的状态图；图18是本发明的第1方面的实施例，表示DVD开口内区域中DVD波长的光束通过光程差赋予结构(光程差赋予功能)接近无象差状态的状态图。
具体实施例方式
下面根据附图来详细说明本发明的内容，但本发明的实施例不限于此。
实施例1首先用图1、图2至图4概要说明本发明的第1方面的光学作用。
这涉及本发明第1或第25方面。
图1中，1为具有作为折射面的总体非球面的透镜，2为具有光程差赋予功能的相位差板，通过两者组合，构成对DVD/CD双方可记录和/或再生信息的光拾取器光学系统的物镜用光学系统。未图示的光源，对DVD进行信息记录和/或再生的光源使用655nm(λ1)的光源，对CD进行信息记录和/或再生的光源使用785nm(λ2)的光源。
透镜1的光学功能面中，以光轴为中心的NA(数值孔径)为0.45的区域为用于对DVD/CD双方进行信息的记录和/或再生的公用区域A，位于其周边的NA(数值孔径)为0.45～0.6的区域为专用于仅对DVD进行信息的记录和/或再生的专用区域B。
本例中的透镜1形成对λ1、λ2双方产生球面象差的折射面(非球面)。具体而言，如图2(a)所示，形成在单独对透镜1通过光线的情况下，通过公用区域A的λ1的光束的球面象差不足，λ2的光束的球面象差过量的折射面。
两个相位差板分割成以光轴为中心的多个同心圆形环形带，以远离光轴，厚度增加来形成。这些环形带间的级差被设定为通过某环形带的光束和通过其相邻环形带的光束产生规定波长约整数倍的光程差，但不产生波面偏差的长度。这里，规定波长设定为λ1和λ2之间的波长。
因此，当波长λ1的波面入射到该相位差板上时，连接同相位波面的包络线变为新的波面的光线变为会聚光，另一方面，当波长λ2的波面入射到该相位差板上时，连接同相位波面的包络线变为新的波面的光线变为发散光。
由此，在组合透镜1和相位差板2作为一个光学系统时，如图4(a)所示，当观察通过透镜1的公用区域A的光束时，波长λ1的光束最初通过非球面，球面象差为低，而由于相位差板2的作用，球面象差变为高，接近无象差状态，成为最佳的球面象差状态。
波长λ2的光束最初通过非球面球面，象差为高时，通过相位差板2的作用，接受球面象差变为低的作用，接近无象差状态，成为最佳的球面象差状态，可实现任何波长的光束都得到最佳球面象差。
另一方面，图10表示在物镜中把折射功能和光程差赋予功能进行一体化时的透镜形状。图2(b)表示该物镜的折射功能带来的波长λ1和λ2的光束的球面象差，图4(b)表示通过物镜的光束的最终波长λ1和λ2的光束的球面象差。在规定波长为λ1和λ2中间的波长时，特定为使在波长λ1、λ2下均变为无象差的折射表面形状。期望将通过公用区域边界的波长λ1的光线设计成在距近轴光线与光轴相交的位置0.013mm以内的区域中相交。
将这些光学作用用于本发明的第一方面时，透镜1具有“折射功能”，相位差板2具有“光程差赋予功能”。
在物镜中使折射功能和光程差赋予功能一体化时，使具有折射功能的总体非球面的表面形状仅在光程长度方面通过向光轴方向偏移，存在作为单体光学元件可得到兼具双方光学作用的情况，但当数值孔径变大时，因为必需严密考虑光程长度，存在仅向光轴方向移动面没意义的情况。在这种情况下，使折射面的形状也变化，使当初的折射功能和光程差赋予功能兼容。
另外，具有光程差赋予功能或光程差赋予结构的公用区域A的环形带数最好为3～7。
当环形带数比这个少时，因为通过相位差板的波面不能与连接同相位波面的包络线近似，所以特别担心不能达到光线象差性能。反之，当环形带数增加时，环形带宽度随着远离光轴而变小，难以成形。
该光学功能也可以是所谓的衍射结构。在衍射结构的情况下，在满足所述性能的同时，被赋予的光程差在整个区域中缓慢地使环形带各表面形状变化，所以光斑的聚光效率高。
具体而言，在衍射结构的情况下，对于透镜入射面中距光轴的垂直距离为h的入射光线，附加用式9表示的光程长度来形成，可成为无彖差，式9φ(h)-(Σi=1C2ih2i)×m×λ=(C2h2+C4h4+C6h6+Λ)×m×λ]]>m衍射次数、λ使用波长、Ci常数至少一个Ci≠0。
另外，形成这种衍射结构时的环形带数为7～100，最好为11～30。
为了通过衍射结构充分得到衍射作用，环形带数少则不充分，反之，过多时精度下降，不能达到光学性能。
在专用区域B中，在形成具有与公用区域A相同效果的透镜1的折射面，设计具有与公用区域A同样效果的相位差板2的情况下，波长λ1、λ2均变为无象差。此时，为使波长λ2的光线不入射，靠近相位差板在光源侧设置波长λ1的光原样透过，而遮断波长λ2的光的波长选择性元件或使相位差板一体化，可满足DVD和CD的NA的不同。
另外，不使用波长选择性元件也可满足DVD和CD的NA的不同。如图3(a)所示，专用区域B的透镜1的折射面也可形成在波长λ1时球面象差无象差，在波长λ2时球面象差高。若专用区域B的相位差板的所述规定波长为λ1，则通过相位差板波长λ1的光束不受会聚的作用和发散的作用，照样无象差地原样聚光。波长λ2的光束由于利用相位差板的光程差赋予功能受到会聚或发散作用，但依然剩余象差，所以通过专用区域的光束不聚集在焦点位置上。图5(a)表示该状态，CD、CD’表示最终的CD的球面象差的变化。在透镜与相位差板一体化时，一体化前的假设总体非球面的折射面如图3(b)所示，可以形成为在波长λ1下球面象差高、在波长λ2下球面象差高。利用光程差赋予功能，最终波长λ1下球面象差变为最佳，在波长λ2下球面象差过量。图5(b)表示该状态，CD、CD’表示最终的CD的球面象差的变化。光程差赋予功能也可以是衍射结构。
具体而言，在衍射结构的情况下，对于透镜入射面中距光轴的垂直距离为h的入射光线，附加用式10表示的光程长度来形成，式10φ(h)-(Σi=1C2ih2i)×m×λ=(C2h2+C4h4+C6h6+Λ)×m×λ]]>m衍射次数、λ使用波长、Ci常数至少一个Ci≠0。
为了利用衍射结构充分得到衍射作用，环形带数少则不充分，反之，过多时精度下降，不能达到光学性能。形成这种衍射结构时的环形带数为7～100，最好为11～30。
专用区域B也可仅由折射面构成。这样，容易制造光学元件。
图11～图18表示用单一透镜实现的本发明的第一方面的透镜的设计数据。专用区域为折射面。
图11中所示为各环形带的内周、外周半径与光轴方向的位移量。图12中所示为透镜数据，13中所示公式为非球表面形状公式。图14中所示为非球面数据。
另外，图15～18中表示由该透镜引起的球面象差的改善效果。
图15和图16中所示为相当于透镜1的折射功能或假设的总体非球面折射面的DVD/CD公用区域的球面象差。这与图2(a)中假设所示的相同，有关CD的纵球面象差过量，有关DVD的纵球面象差不足。
与之相反，图17和图18中表示相当于相位差板2的光程差赋予功能或经过光程差赋予结构的光束的DVD/CD公用区域的球面象差。
从图可知，有关CD的纵球面象差不足，有关DVD的纵球面象差过量，对于两者象差都基本最佳，并被改善。
实施例2下面用图1、图6至图7概要说明本发明第2方面的光学作用。
这与本发明的第2或第26方面有关。为了进行说明，按分别形成和一体化来记述。
先说明分别形成的情况。
透镜1、相位差板2和未图示的光源的基本结构与本发明的第1方面相同，所以省略说明，但在本例中，透镜1、相位差板2的光学作用部分不同。
如图6(a)所示，本发明第2方面的透镜1形成通过公用区域A的λ1的光束的球面象差变为无象差。此时，理所当然，由于波长λ1＜λ2、保护基板厚度t1＜t2的不同，λ2的光束的球面象差过量。
在本发明的第2方面中，相位差板2的级差量被设计成产生规定波长约整数倍的光程差，并且不产生波面偏移的长度，在此，规定波长设定为λ1。
通过相位差板的光束中λ1波长的光束不受会聚作用或发散作用，所以在折射面中入射λ1波长的光束时，若球面象差最佳，则通过相位差板和物镜的光束的球面象差也最佳。对于λ2波长的光束而言，由于相位差板的发散作用和相位差板的厚度效果，变为无象差。图7(a)中示出该状态。
下面说明相位差板与物镜一体化的情况。
如图6(b)所示，假设的总体非球面形成为波长λ1的光束的球面象差高。此时，波长λ2的光束的球面象差当然过量。波长λ1的光束不受光程差赋予功能的会聚作用和发散作用，当添加光程差赋予功能时，在距离光轴相同高度上入射到物镜中的光线在物质中的距离长了相位差板的厚度增加的部分，在低侧与光轴相交，结果变为无象差。另一方面，在波长λ2的光束由当初非球面球面象差高时加上相位差板的厚度效果和光程差赋予功能，球面象差变为无象差。任一波长的光束都可得到适合的球面象差。图7(b)表示该状态。
在一体的情况和个体的情况下，规定波长为λ1波长时，特定在波长λ1、λ2下都变为无象差的折射表面形状。通过公用区域边界的波长λ1的光线期望设计成近轴光线在距离与光轴相交的位置0.020mm以内的区域内相交。
另外，本发明的情况与发明的第1方面一样，也可由衍射结构来形成光程差赋予功能或光程差赋予结构。此时，球面象差因折射功能而过量的来自所述第2光源的光束构成为因该衍射结构而变为无象差。
专用区域B与发明的第1方面完全相同。
实施例3下面用图1～图8乃至图9概要说明发明的第3方面的光学作用。
这与发明的第3或第27方面有关。
透镜1、相位差板2和未图示的光源的基本结构与发明的第1方面和发明的第2方面相同，所以省略说明，但在本例中，透镜1、相位差板2的光学作用部分不同。为了进行说明，按分别形成和一体化来记述。
先说明分别形成的情况。
直截了当地说，与发明的第2方面相反，如图8(a)所示，第3发明的透镜1形成通过公用区域A的λ1的光束的球面象差不足而λ2的光束的球面象差变为无象差的折射面。
在发明的第3方面中，相位差板2的级差量被设计成产生规定波长约整数倍的光程差，并且不产生波面偏移的长度，在此，规定波长设定为λ2。
通过相位差板的λ2波长的光束不受会聚作用或发散作用，所以通过相位差板和物镜的光束的球面象差也变为最佳。另一方面，由于相位差板的发散作用和相位差板的厚度效果，λ1波长的光束变为无象差。图9(a)表示该状态。
下面说明相位差板与物镜一体化的情况。
如图8(b)所示，假设的总体非球面形成为波长λ1的光束的球面象差低。而波长λ2的光束的球面象差过量。波长λ2的光束不受光程差赋予功能的会聚作用和发散作用，当添加光程差赋予功能时，在距离光轴相同高度上入射到物镜中的光线在物质中的距离长了相位差板的厚度增加的部分，在低侧与光轴相交，结果变为无象差。另一方面，波长λ1的光束当初由于非球面球面象差低时，加上相位差板的厚度效果和光程差赋予功能，球面象差变为无象差。任一波长的光束都可得到合适的球面象差。图9(b)表示该状态。
在规定波长为λ2波长时，特定在波长λ1、λ2下都变为无象差的折射表面形状。通过公用区域边界的波长λ1的光线期望设计成近轴光线在距离与光轴相交的位置0.030mm以内的区域内相交。
另外，在本发明的情况下，在由衍射结构形成光程差赋予功能或光程差赋予结构时，球面象差因折射功能而过量的来自所述第1光源的光束构成为因该衍射结构而变为无象差。专用区域B与发明的第1方面完全相同。
下面说明第49方面的发明。
相位差板2与发明的第1～第3方面一样，分割成以光轴为中心的多个环形带，另外，相邻的环形带彼此在光轴方匀上位移并形成产生规定波长λs的整数倍的光程差。
在透镜1的折射面在以光轴为中心的环形带区域内大不相同的情况下，在对应于各个折射面的相位差板的区域中，形成为光线的光程长度以离开光轴方向而变长，所以第1发明的如球面象差、波面象差都被补偿。但是从整个区域看时，光线的光程长度不一定以离开光轴方向而变长。
与发明的第1～第3方面的一样，相位差板的环形带数或多或少都不好，期望大于7小于100。
发明效果上面，根据本发明的第1或第25方面，总体非球面(折射面)的公用区域的球面象差对λ1低，对λ2高，可以利用产生规定波长λs(λ1＜λs＜λ2)的约整数倍的光程差的光程差赋予功能(光程差赋予结构)分别变为无象差状态，在公用区域中得到良好的波面。
根据，本发明的第2或第26方面，总体非球面(折射面)的公用区域的球面象差对λ1高或最佳，对λ2高，可以利用产生规定波长λs(λ1＝λs)的约整数倍的光程差的光程差赋予功能(光程差赋予结构)变为无象差状态，在公用区域中得到良好的波面。
根据本发明的第3或第27方面，总体非球面(折射面)的公用区域的球面象差对λ1低，对λ2高或最佳，可以利用产生规定波长λs(λs＝λ2)的约整数倍的光程差的光程差赋予功能(光程差赋予结构)而变为无象差状态，在公用区域中得到良好的波面。
根据本发明的第4和第28方面，由于在受到折射作用后，受到光程差赋予作用的光束分别变为最佳象差状态，所以在公用区域中可以得到良好的波面。
根据本发明的第5和第29方面，通过公用区域的边界的波长为λ1的光线因折射功能而在距近轴光线与光轴相交的位置0.013mm以内的区域内相交，所以当加上光程差赋予功能时，用波长λ1、λ2都变为无象差。
根据本发明的第6和第30方面，通过公用区域边界的波长为λ1的光线因折射功能而在距近轴光线与光轴相交的位置0.020mm以内的区域内相交，所以当加上光程差赋予功能时，用波长λ1、λ2都变为无象差。
根据本发明的第7和第31方面，通过公用区域边界的波长为λ1的光线因折射功能而在距近轴光线与光轴相交的位置0.030mm以内的区域内相交，所以当加上光程差赋予功能时，用波长λ1、λ2都变为无象差。
根据本发明的第8和第32方面，由于总体非球面(折射面)和光程差赋予功能(光程差赋予结构)分别形成，所以具有容易形成各种复杂形状的优点。
根据本发明的第9和第33方面，由于一体形成总体非球面(折射面)和光程差赋予功能(光程差赋予结构)，所以可不花费用于位置重合实现精度等的时间，得到用单一元件容易处理的光拾取器装置的光学元件。
根据本发明的第10和第34方面，因为具有光程差赋予结构(光程差赋予功能)的环形带数为3～7，所以容易成形并可以达到象差性能。
根据本发明的第11和第35方面，因为通过折射结构来添加光程差赋予功能(光程差赋予结构)，所以可得到折射光效果，提高光斑的聚光效率。
根据本发明的第12和第36方面、第13和第37方面、第14和第38方面，因为利用折射结构而变为无象差，所以对DVD、CD任一而言都可提以供无象差、光斑的聚光效率高的光学元件。
根据本发明的第15和第39方面，通过DVD/CD公用区域的光有助于聚光光斑的效率提高。
根据本发明的第16和第40方面、第17和第41方面，由于是得到衍射效果的适当的环形带数，并且环形带数也不过多，所以容易成形。
根据本发明的第18和第42方面，因为周边区域由折射面构成，所以容易形成。
根据本发明的第19和第43方面，周边区域(仅用于DVD的专用区域)作为在DVD用的波长下变为最佳球面象差，在CD用波长下球面象差过量的折射面，且由于在周边区域内设计公用区域和不同的光程差赋予功能(光程差赋予结构)，所以用于CD的波长接受变为无象差状态的作用。
根据本发明的第20和第44方面，因为周边区域的光程差赋予功能为衍射结构，所以通过DVD专用区域的光有助于聚光光斑的效率提高。
根据本发明的第21和第45方面，因用衍射结构变为无象差，所以可提供对CD用波长无象差、光斑的聚光效率高的光学元件。
根据本发明的第22和第46方面，通过DVD/CD公用区域的光有助于聚光光斑的效率提高。
根据本发明的第23和第47方面、第24和第48方面，由于是得到衍射效果适当的环形带数，并且环形带数也不过多，所以容易成形。
根据本发明的第49方面，在对应于各个折射面的相位差板的区域中，形成为光线的光程长度以离开光轴方向而变长，所以同时进行球面象差、波面象差的补偿。
根据本发明的第50方面，因为规定波长λs满足λ1＜λs＜λ2的关系，所以可适当进行象差的补偿。
根据本发明的第51方面，由于环形带数为适当的环形带数，并且环形带数也不过多，所以容易成形。
根据本发明的第52方面，可得到在无象差下光斑效率好的光拾取器装置的光学元件。
权利要求
1.一种光拾取器装置的光学系统，其通过将波长为λ1的来自第1光源的光束通过厚度为t1的保护基板聚集到第1光信息记录媒体的信息记录面上，可记录和/或再生信息，同时，通过将波长为λ2(λ1＜λ2)的来自第2光源的光束通过厚度为t2(t1＜t2)的保护基板聚集到第2光信息记录媒体的信息记录面上，可记录和/或再生信息，其特征在于在用于所述光学系统的光学元件的光学功能面中，用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方记录和/或再生信息的公用区域具有假设的总体非球面折射面的折射功能和光程差赋予结构，该结构形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λs(λ1＜λs＜λ2)的约整数倍的光程差所述假设的总体非球面折射面在所述第1光信息记录媒体上球面象差不足，在所述第2光信息记录媒体上球面象差过量。
2.一种光拾取器装置的光学系统，其通过将波长为λ1的来自第1光源的光束通过厚度为t1的保护基板聚集到第1光信息记录媒体的信息记录面上，可记录和/或再生信息，同时，通过将波长为λ2(λ1＜λ2)的来自第2光源的光束通过厚度为t2(t1＜t2)的保护基板聚集到第2光信息记录媒体的信息记录面上，可记录和/或再生信息，其特征在于在用于所述光学系统的光学元件的光学功能面中，用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方记录和/或再生信息的公用区域具有假设的总体非球面折射面的折射功能和光程差赋予结构，该结构形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λs(λ1＜λs＜λ2)的约整数倍的光程差所述假设的总体非球面折射面在所述第1光信息记录媒体上球面象差过量或最佳。
3.一种光拾取器装置的光学系统，其通过将波长为λ1的来自第1光源的光束通过厚度为t1的保护基板聚集到第1光信息记录媒体的信息记录面上，可记录和/或再生信息，同时，通过将波长为λ2(λ1＜λ2)的来自第2光源的光束通过厚度为t2(t1＜t2)的保护基板聚集到第2光信息记录媒体的信息记录面上，可记录和/或再生信息，其特征在于在用于所述光学系统的光学元件的光学功能面中，用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方记录和/或再生信息的公用区域具有假设的总体非球面折射面的折射功能和光程差赋予结构，该结构形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λs(λs＝λ2)的约整数倍的光程差的所述假设的总体非球面折射面在所述第1光信息记录媒体上球面象差不足，在所述第2光信息记录媒体上球面象差过量或最佳。
4.如权利要求1、2或3所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于通过所述光程差赋予结构，所述第1光信息记录媒体上的球面象差和所述第2光信息记录媒体上的球面象差都变为最佳。
5.如权利要求1所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于通过所述假设的总体非球面折射面，在用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方记录和/或再生信息的折射面区域中，通过最远离光轴的位置的来自所述第1光源的光线在离近轴光线与光轴相交的位置0.013mm以内的区域中与光轴相交。
6.如权利要求2所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于通过所述假设的总体非球面折射面，在用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方记录和/或再生信息的折射面区域中，通过最远离光轴的位置的来自所述第1光源的光线在离近轴光线与光轴相交的位置0.020mm以内的区域中与光轴相交。
7.如权利要求3所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于通过所述假设的总体非球面折射面，在用于对所述第1光信息记录媒体和所述第2光信息记录媒体双方记录和/或再生信息的折射面区域中，通过最远离光轴的位置的来自所述第1光源的光线在离近轴光线与光轴相交的位置0.030mm以内的区域中与光轴相交。
8.如权利要求4所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于所述光学系统由具有与所述假设的总体非球面折射面光学等价的折射功能的光学元件和与光学元件分开设置的具有所述光程差赋予结构的光学元件构成。
9.如权利要求4所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于所述光学系统包含具备与所述假设的总体非球面折射面光学等价的折射功能和与所述光程差赋予结构一体化的光学元件。
10.如权利要求4所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于所述光程差赋予结构的所述环形带数为3～7。
11.如权利要求4所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于所述光程差赋予结构由衍射结构构成。
12.如权利要求11所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于球面象差靠与所述假设的总体非球面折射面光学等价的折射功能变为低的来自所述第1光源的光束和球面象差靠所述折射功能变为高的来自所述第2光源的光束通过所述衍射结构变为无象差。
13.如权利要求11所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于球面象差靠与所述假设的总体非球面折射面光学等价的折射功能变为低的来自所述第1光源的光束通过所述衍射结构变为无象差。
14.如权利要求11所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于球面象差靠与所述假设的总体非球面折射面光学等价的折射功能变为高的来自所述第2光源的光束通过所述衍射结构变为无象差。
15.如权利要求11所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于对通过距光轴的垂直距离为h的环形带的光线附加用式3表示的光程长φ(h)来形成所述衍射结构，式3φ(h)-(Σi=1C2ih2i)×m×λ=(C2h2+C4h4+C6h6+Λ)×m×λ]]>m衍射次数、λ使用波长、Ci常数至少一个Ci≠0。
16.如权利要求11所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于所述衍射结构的环形带数为7～100。
17.如权利要求11所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于所述衍射结构的环形带数为11～30。
18.如权利要求11所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于在所述光拾取器装置中包含的光学元件的光学功能面中，位于所述公用区域周边上的、用于对所述第1光信息记录媒体记录和/或再生信息的区域由折射面构成。
19.如权利要求4所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于在所述光拾取器装置中包含的光学元件的光学功能面中，位于所述公用区域周边上的、用于对所述第1光信息记录媒体记录和/或再生信息的区域具有球面象差在所述第1光信息记录媒体上过量或最佳的第2折射功能，同时具有第2光程差赋予功能，该功能形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λ1的约整数倍的光程差，并且以从光轴向周边的方式形成光线的光程长度逐渐变长。
20.如权利要求19所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于所述第2光程差赋予结构由衍射结构构成。
21.如权利要求20所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于球面象差靠所述第2折射功能过量的来自所述第2光源的光束通过构成所述第2光程差赋予结构的衍射结构还那么高。
22.如权利要求20所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于对通过距光轴的垂直距离为h的环形带的光线附加用式4表示的光程长Φ(h)来形成构成所述第2光程差赋予结构的衍射结构，式4φ(h)-(Σi=1C2ih2i)×m×λ=(C2h2+C4h4+C6h6+Λ)×m×λ]]>m衍射次数、λ使用波长、Ci常数至少一个Ci≠0。
23.如权利要求20所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于所述衍射结构的环形带数为7～100。
24.如权利要求20所述的光拾取器装置的光学系统，其特征在于所述衍射结构的环形带数为11～30。
全文摘要
一种光拾取器的光学系统，对于用于包含物镜的光学元件的DVD和CD双方的区域，使用将部分透镜面移位到光轴方向上的装置对于DVD、CD都满足RSM波面象差和光线象差。在DVD和CD的光拾取器装置的光学系统中，对于通过用于对DVD和CD双方记录和/或再生信息的区域的光线，在具有在DVD上球面象差不足而在CD上过量的折射功能的同时具有光程差赋予功能，该功能形成使分割成以光轴为中心的多个环形带的相邻的环形带彼此在光轴方向上位移，以产生规定波长λs(λ1＜λs＜λ2)的约整数倍的光程差，并且以从光轴向周边的方式形成光线的光程长逐渐变长。
文档编号G11B7/135GK1424719SQ02160219
公开日2003年6月18日 申请日期2002年10月8日 优先权日2001年10月11日
发明者池中清乃, 大田耕平, 新勇一 申请人:柯尼卡株式会社