光拾取器装置及光拾取器装置用衍射光学元件的制作方法

专利名称：光拾取器装置及光拾取器装置用衍射光学元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及光拾取器装置及光拾取器装置用衍射光学元件。
背景技术：
近年来，在光拾取器装置中，作为用于重放记录于光盘的信息或者向光盘记录信息的光源，所使用的激光光源的短波长化不断取得进展，例如，兰紫色半导体激光器、利用二次高频谐波的产生进行红外半导体激光器的波长变换的兰紫色SHG激光器等405nm的激光光源开始实用化。
一旦使用这些兰紫色激光光源，则在使用与DVD(数字视盘)相同数值孔径(NA)的物镜的情况下，对应直径为12cm的光盘，其可记录15～20GB的信息，在将物镜的NA提高到0.85时，其可对直径为12cm的光盘记录23～25GB的信息。以下在本说明书中，总称使用兰紫色激光光源的光盘以及光磁盘为“高密度光盘”。
但是，对于这样的高密度光盘只能进行适当的信息的记录/重放的话，还不能充分显示出作为光盘播放器/记录器的产品的价值。目前，市售记录有各种各样的信息的DVD或CD(集约盘)，因而，仅仅能够对高密度光盘进行信息的记录/重放是不够的，例如，如果能对用户具有的所有的DVD或CD都能适当地进行信息的记录/重放，毫无疑问其可以提高作为高密度光盘用的光盘播放器/记录器的商品价值。基于这样的背景，人们期望搭载于高密度光盘用的光盘播放器/记录器上的光拾取器能够对高密度光盘和DVD、乃至CD在维持互换性的同时，具有可适当地记录/重放信息的功能。
由于在各光盘上设定了记录/重放信息所需要的数值孔径，因此，要使光拾取器装置具有互换性，就需要设置用于获得所需要的数值孔径的孔径限制装置。
作为孔径限制装置，众所周知的有如使用光阑机械地遮断光线的方法、使用具有与光线的透过率相关的波长选择性的二向色滤光片的方法、使用利用液晶的相位控制元件的方法、或者组合这些装置的方法等(如参照专利文献1)。
在专利文献1中，公开了独立设置有在以光轴为中心的同心圆状区域(中央区域)形成全息图、在中央区域的周围(周边区域)形成了衍射光栅的光学元件和折射型物镜的光拾取器装置。
该装置在中央区域使DVD用的波长635nm的光束透过、使CD用的波长780nm的光束衍射，在周边区域透过波长635nm的光束、利用衍射实质性地遮断波长780nm的光束。这样，通过使波长635nm的光束全部入射物镜、只使波长780nm的光束中通过中央区域的光束发散地衍射并入射物镜，从而构成了可以用一个物镜对DVD和CD两种光盘进行信息的记录/重放的光拾取器装置。
「专利文献1」国际公开第98/19303号小册子但是，专利文献1所公开的装置是一种利用全息光学元件使两种波长光束中的一种光束衍射、另一种光束透过后经由物镜会聚于规定的光盘上的装置。
因而，为了实现高密度光盘和DVD、CD三种光盘之间的互换，需要解决由于CD的记录/重放所利用的光束的波长(位于780nm附近)约为高密度光盘的记录/重放所利用的光束的波长(位于400nm附近)的2倍而难以设计可同时对高密度光盘用光束和CD用光束赋予最佳衍射作用的衍射构造的问题，所以，难以直接将上述专利文献的技术作为用于实现三种光盘间的互换性的技术使用。
此外，对使用上述二向色滤光片的情况，也存在难以形成可以对不同波长的三种光束适当地进行孔径限制的薄膜和增大成本之类的问题。

发明内容
本发明的目的在于提供具有可以对使用兰紫色激光光源的高密度光盘、DVD和CD三种光盘进行适当的孔径限制的光学元件的光拾取器装置。
为解决上述课题，涉及本发明的光拾取器装置PU1具有配置在第1光束乃至第3光束的共同光路中的衍射光学元件，该衍射光学元件的光学面被分割为第1～第3区域，在被分割了的区域内的两个区域分别具有第1衍射构造和第2衍射构造。通过了第1衍射构造的第1光束～第3光束分别在规定光盘的信息记录面上形成会聚光点，通过了第3区域的第1光束～第3光束中的至少两个光束在规定光盘的信息记录面上分别不形成会聚光点。
在本说明书中，作为记录/重放信息用的光源，将使用兰紫色半导体激光器或兰紫色SHG激光器的光盘总称为“高密度光盘”，除了利用NA0.85的物镜光学系统进行信息的记录/重放、保护层的厚度为0.1mm左右规格的光盘(例如，ブル一レイ盘。以下称之为BD)外，也包括利用NA0.65乃至0.67的物镜光学系统进行信息的记录/重放、保护层的厚度为0.6mm左右规格的光盘(例如HD DVD)之类的光盘。此外，除了其信息记录面上具有这样的保护层的光盘外，还包括信息记录面上具有数～数十nm左右厚度的保护膜的光盘或保护层以及保护膜的厚度为0的光盘。另外，在本说明书中，高密度光盘中也包括作为信息的记录/重放用光源使用兰紫色半导体激光器或兰紫色SHG激光器的光磁盘。
在本说明书中，所谓的DVD是DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等DVD系列的光盘的总称，所谓的CD是CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、CD-R、CD-RW等CD系列的光盘的总称。
另外，在本说明书中，所谓的“物镜光学系统”是指光拾取器装置中配置在与光盘对峙的位置且至少包含具有将光源出射的波长相互不同的光束分别会聚到记录密度相互不同的光盘的信息记录面上的功能的聚光元件的光学系统。物镜光学系统也可以只由聚光元件构成。
进而，在存在与上述聚光元件一体构成并通过调节器进行道跟踪以及聚焦的光学元件时，由这些光学元件和聚光元件构成的光学系统即为物镜光学系统。


图1所示为光拾取器装置构成的要部平面图；图2所示为一例衍射光学元件的侧面图；图3(a)、图3(b)所示为一例衍射光学元件的侧面图；图4(a)、图4(b)所示为一例衍射光学元件的侧面图；图5(a)、图5(b)所示为一例衍射光学元件的侧面图；图6所示为一例衍射光学元件的侧面图；图7所示为一例衍射光学元件的侧面图；图8所示为光拾取器装置构成的要部平面图；图9为实施例1的纵球差图；图10为实施例2的纵球差图；图11所示为一例衍射光学元件的侧面图；图12为实施例3的纵球差图。
具体实施例方式
下面说明本发明的理想实施形态。
本发明的光拾取器装置，是对具有规定厚度的保护基板的光盘的信息记录面进行信息的记录以及/或者重放来自上述信息记录面的信息的、使光源出射的光束经由上述保护基板在上述信息记录面上形成会聚光点的光拾取器装置，其特征在于具有出射在进行具有保护基板厚度t1的第1光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ1的第1光束的第1光源；出射在进行具有保护基板厚度t2(t2≥t1)的第2光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ2(λ2＞λ1)的第2光束的第2光源；出射在进行具有保护基板厚度t3(t3＞t2)的第3光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束的第3光源；以及具有衍射光学元件和将通过了上述衍射光学元件的上述第1光束乃至第3光束分别会聚到上述第1光盘乃至第3光盘的聚光元件的物镜光学系统，上述衍射光学元件的光学面上具有以光轴为中心的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具备第1衍射构造的环状的第2区域；以及较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具备第2衍射构造的环状的第3区域，通过了上述第1区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点，通过了上述第2区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束内的上述第1光束以及上述第2光束分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点的同时上述第3光束在上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点，通过了上述第3区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束内的上述第1光束和上述第2光束的某一个光束在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点、另一个光束以及上述第3光束分别在规定的上述光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
上述衍射光学元件最好由单一的光学元件构成，最好在上述单一光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域和上述第3区域，或者在上述单一光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
这样，通过形成在同一光学元件上，与形成于另外的光学元件相比，可以节省组装调整等的劳力和时间或实现省空间化等。
此外，最好是上述第1衍射构造对通过上述第2区域的上述第3光束赋予衍射作用，上述第2衍射构造对通过上述第3区域的上述其他光束赋予衍射作用。
这样，通过衍射作用不形成会聚光点，从而可以进行孔径限制。
另外，通过利用衍射作用进行光斑化，可以使光斑光的形状具有自由度，可以降低因光斑光的在光信息记录面的反射造成的噪声。
进而，这样在第2区域形成第1衍射构造、在第3区域设置第2衍射构造，使通过第1衍射构造以及第2衍射构造的第3光束成为不对第3光盘的信息记录面上的光点的形成产生作用的光斑成分，故该第3光束不形成会聚光点，作为结果，可以使光拾取器装置具有关于第3光束的孔径限制功能。
此外，使通过第2衍射构造的第2光束成为不对第2光盘的信息记录面上的光点的形成产生作用的光斑成分，故该第2光束不形成会聚光点，作为结果，可以使光拾取器装置具有关于第2光束的孔径限制功能。
因而，在三种光盘间具有互换性的光拾取器装置中，作为孔径限制装置，不需要使用二向色滤光片或液晶相位控制元件，故可以抑制光拾取器装置的制造成本。
另外，上述第1衍射构造最好构成为形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带，且构成为对通过上述第2区域的上述第1光束以及第2光束不赋予实质的相位差；上述第2衍射构造最好构成为形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带，且构成为对通过上述第3区域的上述一方的光束不赋予实质的相位差。
通过采用这样的方式，可以实现只对任意波长的光束赋予衍射作用。
在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、不连续部位的数目为M1(整数)、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、不连续部位的数目为M2(整数)、d＝λ1/(n1-1)时，最好满足4.8×d≤d1≤5.2×d、2≤M1≤41.9×d≤d2≤2.1×d、4≤M2≤6这样的关系。
在做成满足这样的不等式的构成时，可在第1衍射构造中，对第1光束以及第2光束赋予近似整数倍的光程差，不实质地产生相位差，因此不产生衍射，仅对第3光束赋予相位差，赋予衍射作用。
另一方面，在第2衍射构造中，可对第1光束以及第3光束赋予近似整数倍的光程差，不实质地产生相位差，因此不产生衍射，仅对第2光束赋予相位差，赋予衍射作用。另外，在第1衍射构造和第2衍射构造形成在衍射光学元件的不同的光学面上时该效果特别地显著。
此外，在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、不连续部位的数目为M1(整数)、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、不连续部位的数目为M2(整数)、d＝λ1/(n1-1)时，最好满足4.8×d≤d1≤5.2×d、2≤M1≤40.9×d≤d2≤1.1×d、M2＝2这样的关系。
在做成满足这样的不等式的构成时，可在第1衍射构造中，对第1光束以及第2光束赋予近似整数倍的光程差，不产生相位差，因此不产生衍射，仅对第3光束赋予相位差，赋予衍射作用。另一方面，在第2衍射构造中，可对第1光束赋予近似整数倍的光程差，不产生相位差，因此不产生衍射，对第2光束以及第3光束赋予相位差，赋予衍射作用。另外，在第1衍射构造和第2衍射构造形成在衍射光学元件的同一光学面时该效果特别地显著。
本发明的光拾取器装置，是对具有规定厚度的保护基板的光盘的信息记录面进行信息的记录以及/或者重放来自上述信息记录面的信息的、使光源出射的光束经由上述保护基板在上述信息记录面上形成会聚光点的光拾取器装置，其特征在于具有出射在进行具有保护基板厚度t1的第1光盘的记录以及/或者重放时使用的波长为λ1的第1光束的第1光源；出射在进行具有保护基板厚度t2(t2≥t1)的第2光盘的记录以及/或者重放时使用的波长为λ2(λ2＞λ1)的第2光束的第2光源；出射在进行具有保护基板厚度t3(t3＞t2)的第3光盘的记录以及/或者重放时使用的波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束的第3光源；以及具有衍射光学元件和将通过了上述衍射光学元件的上述第1光束乃至第3光束分别会聚到上述第1光盘乃至上述第3光盘的聚光元件的物镜光学系统，在上述衍射光学元件的光学面上具有以光轴为中心的带有第1衍射构造的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具备第2衍射构造的环状的第2区域；以及较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的环状的第3区域，通过了上述第1区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点，通过了上述第2区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束内的上述第1光束以及上述第2光束分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点的同时上述第3光束在上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点，通过了上述第3区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束内的上述第1光束和上述第2光束的某一个光束在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点、另一个光束以及上述第3光束分别在规定的上述光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
由于通过这样地在第1区域AREA1形成第1衍射构造、在第2区域设置第2衍射构造，使通过第1衍射构造以及第2衍射构造的第3光束成为不对第3光盘的信息记录面上的光点的形成产生作用的光斑成分，故不形成会聚光点，作为结果，可以使光拾取器装置具有关于第3光束的孔径限制功能。
此外，使通过第3区域的第2光束成为不对第2光盘的信息记录面上的光点的形成产生作用的光斑成分，故不形成会聚光点，作为结果，可以使光拾取器装置具有关于第2光束的孔径限制功能。
因而，在三种光盘间具有互换性的光拾取器装置中，作为孔径限制装置，不需要使用如二向色滤光片或液晶相位控制元件，故可以抑制光拾取器装置的制造成本。
此外，上述衍射光学元件最好由单一的光学元件构成，且最好在上述单一光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域和上述第3区域，或者在上述单一光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
这样，通过形成在同一光学元件上，与形成于另外的光学元件相比，可以节省组装调整等的劳力和时间或实现省空间化等。
此外，最好是上述第1衍射构造对通过上述第1区域的上述第2光束赋予衍射作用，上述第2衍射构造对通过上述第2区域的上述第2光束以及第3光束赋予衍射作用。
这样，通过具有第1衍射构造，将可以校正第2光束的球差等，可以增加互换时的倍率关系(第1波长、第2波长均为无限远光入射物镜光学元件等)的自由度。
另外，上述第1衍射构造最好构成为形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带，且构成为不实质地对通过上述第1区域的上述第1光束以及上述第3光束赋予相位差，上述第2衍射构造最好构成为形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带，且构成为不实质地对通过上述第2区域的上述第1光束赋予相位差。
通过采用这样的方式，可以实现只对任意波长的光束赋予衍射作用。
当取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、不连续部位的数目为M1(整数)、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、不连续部位的数目为M2(整数)、d＝λ1/(n1-1)时，最好满足1.9×d≤d1≤2.1×d4≤M1≤64.8×d≤d2≤5.2×d4≤M2≤6这样的关系。
在做成满足这样的不等式的构成时，可在第1衍射构造中，对第1光束以及第2光束赋予近似整数倍的光程差，不实质地产生相位差，因此不产生衍射，仅对第3光束赋予相位差，赋予衍射作用。
另一方面，在第2衍射构造中，可对第1光束以及第3光束赋予近似整数倍的光程差，不实质地产生相位差，因此不产生衍射，仅对第2光束赋予相位差，赋予衍射作用。另外，在第1衍射构造和第2衍射构造形成在衍射光学元件的不同的光学面时该效果特别地显著。
当取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、不连续部位的数目为M1(整数)、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、不连续部位的数目为M2(整数)、d＝λ1/(n1-1)时，最好满足1.9×d≤d1≤2.1×d4≤M1≤60.9×d≤d2≤1.1×d2≤M2≤5这样的关系。
在做成满足这样的不等式的构成时，可在第1衍射构造中，对第1光束以及第2光束赋予近似整数倍的光程差，不产生相位差，因此不产生衍射，仅对第3光束赋予相位差，赋予衍射作用。另一方面，在第2衍射构造中，可对第1光束赋予近似整数倍的光程差，不产生相位差，因此不产生衍射，对第2光束以及第3光束赋予相位差，赋予衍射作用。这里，在第1衍射构造和第2衍射构造形成在衍射光学元件的同一光学面时该效果特别地显著。
另外，上述光拾取器装置的上述第2区域最好至少划分成以光轴为中心的同心圆状的、接近光轴的第2A区域和远离光轴的第2B区域这样两个区域，且最好是形成于上述第2A区域的上述第2衍射构造的形状不同于形成于上述第2B区域的上述第2衍射构造的形状。
这样，通过划分区域，可以使光斑光的形状具有自由度，降低因光斑光的在光信息记录面的反射所造成的噪声。
再有，所使用的上述波长λ1乃至波长λ3最好满足370nm≤λ1≤440nm
620nm≤λ2≤690nm750nm≤λ3≤820nm这样的关系。
上述衍射光学元件最好是构成上述物镜光学系统的透镜。
在取上述物镜光学系统的对应于波长λ1、λ2、λ3的焦距分别为f1、f2、f3，上述第1光盘、第2光盘、第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，最好满足f1×NA1＞f2×NA2＞f3×NA3，且最好能赋予通过上述第3区域的第2光束以衍射作用。
这样，通过衍射作用，可以在第3区域光斑化第2光束。
此外，由于通过具有衍射作用而使设计具有了自由度，故可以降低光斑光在光信息记录面的反射所造成的噪声。
这里，上述数值孔径NA1、NA2、NA3最好满足0.75≤NA1≤0.900.60≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
这样，通过衍射作用，可以在第3区域光斑化第2光束。
此外，由于通过具有衍射作用而使设计具有了自由度，故可以降低因光斑光的在光信息记录面的反射造成的噪声。
或者，最好使上述数值孔径NA1、NA2、NA3满足0.65≤NA1≤0.700.60≤NA2≤0.630.43≤NA3≤0.55这样的关系。
这样，通过衍射作用，可以在第3区域光斑化第2光束。
此外，由于通过具有衍射作用而使设计具有了自由度，故可以降低因光斑光的在光信息记录面的反射造成的噪声。
在取上述物镜光学元件的对应于波长λ1、λ2、λ3的焦距分别为f1、f2、f3，上述第1光盘、第2光盘、第3光盘的记录或者重放时所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，最好满足f2×NA2＞f1×NA1＞f3×NA3，且最好能赋予通过上述第3区域的第2光束以衍射作用。
这样，通过衍射作用，可以在第3区域光斑化第1光束。
此外，由于通过具有衍射作用而使设计具有了自由度，故可以降低因光斑光的在光信息记录面的反射造成的噪声。
这里，上述数值孔径NA1、NA2、NA3最好满足0.64≤NA1≤0.650.64≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
这样，通过衍射作用，可以在第3区域光斑化第1光束。
此外，由于通过具有衍射作用而使设计具有了自由度，故可以降低因光斑光的在光信息记录面的反射造成的噪声。
本发明的光拾取器装置用衍射光学元件，是通过聚光元件会聚波长为λ1的第1光束进行具有保护基板厚度t1的第1光盘的记录以及/或者重放、通过上述聚光元件会聚波长为λ2(λ2＞λ1)的第2光束进行具有保护基板厚度t2(t2≥t1)的第2光盘的记录以及/或者重放、通过上述聚光元件会聚波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束进行具有保护基板厚度t3(t3＞t2)的第3光盘的记录以及/或者重放的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于该衍射光学元件的光学面具有第1区域、第2区域和第3区域，其中第1区域为以光轴为中心的区域，具有使通过了该区域以及上述聚光元件的上述第1光束乃至上述第3光束分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点的特性；第2区域为较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具备第1衍射构造的环状的区域，具有在通过了该区域以及上述聚光元件的上述第1光束乃至上述第3光束内的上述第1以及第2光束分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点的特性的同时，具有上述第3光束在上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点的特性；第3区域为较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具备第2衍射构造的环状区域，具有在通过了该区域以及上述聚光元件的上述第1光束乃至上述第3光束内的上述第1以及第2光束中的某一个光束在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点的特性的同时，具有另一个光束以及上述第3光束在规定的上述光盘的信息记录面上分别不形成会聚光点的特性。
这样，通过在第2区域形成第1衍射构造、在第3区域设置第2衍射构造，使通过第1衍射构造以及第2衍射构造的第3光束成为不对第3光盘的信息记录面上的光点的形成产生作用的光斑成分，故而具有不形成会聚光点这样的特性，作为结果，可以使光拾取器装置具有关于第3光束的孔径限制功能。
此外，通过使通过第2衍射构造的第2光束成为不对第2光盘的信息记录面上的光点的形成产生作用的光斑成分，故而具有不形成会聚光点这样的特性，作为结果，可以使光拾取器装置具有关于第2光束的孔径限制功能。
因而，在三种光盘间具有互换性的光拾取器装置中，作为孔径限制装置，不需要使用如二向色滤光片或液晶相位控制元件，故可以抑制光拾取器装置的制造成本。
这里，上述衍射光学元件最好由单一的光学元件构成，最好在上述单一光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域和上述第3区域，或者在上述单一光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
这样，通过形成在同一光学元件上，与形成于另外的光学元件相比，可以节省组装调整等的劳力和时间或实现省空间化等。
此外，最好是上述第1衍射构造对通过上述第2区域的上述第3光束赋予衍射作用，上述第2衍射构造对通过上述第3区域的上述其他光束赋予衍射作用。
这样，通过衍射作用而不形成会聚光点，从而可以进行孔径限制。
另外，通过利用衍射作用进行光斑化，可以使光斑光的形状具有自由度，可以降低因光斑光的在光信息记录面的反射造成的噪声。
再有，上述第1衍射构造最好构成为形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带，且构成为不实质地对通过上述第2区域的上述第1光束以及上述第2光束赋予相位差；上述第2衍射构造构成为形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带，且构成为不实质地对通过上述第3区域的上述一方的光束赋予相位差。
通过采用这样的方式，可以实现只对任意波长的光束赋予衍射作用。
在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、不连续部位的数目为M1(整数)、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、不连续部位的数目为M2(整数)、d＝λ1/(n1-1)时，最好满足4.8×d≤d1≤5.2×d、2≤M1≤41.9×d≤d2≤2.1×d、4≤M2≤6这样的关系。
在做成满足这样的不等式的构成时，可在第1衍射构造中，对第1光束以及第2光束赋予近似整数倍的光程差，不实质地产生相位差，因此不产生衍射，仅对第3光束赋予相位差，赋予衍射作用。
另一方面，在第2衍射构造中，可对第1光束以及第3光束赋予近似整数倍的光程差，不实质地产生相位差，因此不产生衍射，仅对第2光束赋予相位差，赋予衍射作用。另外，在第1衍射构造和第2衍射构造形成在衍射光学元件的不同的光学面时该效果特别地显著。
此外，在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、不连续部位的数目为M1(整数)、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、不连续部位的数目为M2(整数)、d＝λ1/(n1-1)时，最好满足4.8×d≤d1≤5.2×d、2≤M1≤40.9×d≤d2≤1.1×d、M2＝2这样的关系。
在做成满足这样的不等式的构成时，可在第1衍射构造中，对第1光束以及第2光束赋予近似整数倍的光程差，不产生相位差，因此不产生衍射，仅对第3光束赋予相位差，赋予衍射作用。另一方面，在第2衍射构造中，可对第1光束赋予近似整数倍的光程差，不产生相位差，因此不产生衍射，对第2光束以及第3光束赋予相位差，赋予衍射作用。另外，在第1衍射构造和第2衍射构造形成在衍射光学元件的同一光学面时该效果特别地显著。
涉及本发明的另外的光拾取器装置用衍射光学元件，是通过聚光元件会聚波长为λ1的第1光束进行具有保护基板厚度t1的第1光盘的记录以及/或者重放、通过上述聚光元件会聚波长为λ2(λ2＞λ1)的第2光束进行具有保护基板厚度t2(t2≥t1)的第2光盘的记录以及/或者重放、通过上述聚光元件会聚波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束进行具有保护基板厚度t3(t3＞t2)的第3光盘的记录以及/或者重放的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于该光学衍射元件的光学面具有第1区域、第2区域和第3区域，其中第1区域为以光轴为中心的具有第1衍射构造的区域，具有使通过了该区域以及上述聚光元件的上述第1光束乃至上述第3光束分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点的特性；第2区域为较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具有第2衍射构造的环状的区域，具有通过了该区域以及上述聚光元件的上述第1光束乃至上述第3光束内的上述第1以及第2光束分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点的特性，同时具有上述第3光束在上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点的特性；第3区域为较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具有第2衍射构造的环状区域，具有通过了该区域以及上述聚光元件的上述第1光束乃至上述第3光束内的上述第1以及第2光束中的某一个光束在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点的特性，同时具有另一个光束以及第3光束分别在规定的上述光盘的信息记录面上不形成会聚光点的特性。
这样，通过在第1区域AREA1形成第1衍射构造、在第2区域设置第2衍射构造，使通过第1衍射构造以及第2衍射构造的第3光束成为不对第3光盘的信息记录面上的光点的形成产生作用的光斑成分，故而具有不形成会聚光点的特性，作为结果，可以使光拾取器装置具有关于第3光束的孔径限制功能。
此外，使通过第3区域的第2光束成为不对第2光盘的信息记录面上的光点的形成产生作用的光斑成分，故而具有不形成会聚光点的特性，作为结果，可以使光拾取器装置具有关于第2光束的孔径限制功能。
因而，在三种光盘间具有互换性的光拾取器装置中，作为孔径限制装置，不需要使用如二向色滤光片或液晶相位控制元件，故可以抑制光拾取器装置的制造成本。
上述衍射光学元件最好由单一的光学元件构成，且最好在上述单一光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域和上述第3区域，或者在上述单一光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
这样，通过在形成同一光学元件上，与形成于另外的光学元件相比，可以节省组装调整等的手续或实现省空间化等。
此外，最好是上述第1衍射构造对通过上述第1区域的上述第2光束赋予衍射作用，上述第2衍射构造对通过上述第2区域的上述第2光束以及第3光束赋予衍射作用。
这样，通过具有第1衍射构造，将可以校正第2光束的球差等，可以增加互换时的倍率关系(第1波长、第2波长均为无限远光入射物镜光学元件等)的自由度。
另外，上述第1衍射构造最好构成为形成多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带，且构成为不实质地对通过上述第1区域的上述第1光束以及上述第3光束赋予相位差，上述第2衍射构造构成为形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带，且构成为不实质地对通过上述第2区域的上述第1光束赋予相位差。
通过采用这样的方式，可以实现只对任意波长的光束赋予衍射作用。
当取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、不连续部位的数目为M1(整数)、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、不连续部位的数目为M2(整数)、d＝λ1/(n1-1)时，最好满足1.9×d≤d1≤2.1×d、4≤M1≤64.8×d≤d2≤5.2×d、4≤M2≤6这样的关系。
在做成满足这样的不等式的构成时，可在第1衍射构造中，对第1光束以及第2光束赋予近似整数倍的光程差，不实质地产生相位差，因此不产生衍射，仅对第3光束赋予相位差，赋予衍射作用。
另一方面，在第2衍射构造中，可对第1光束以及第3光束赋予近似整数倍的光程差，不实质地产生相位差，因此不产生衍射，仅对第2光束赋予相位差，赋予衍射作用。另外，在衍射光学元件的不同的光学面上形成第1衍射构造和第2衍射构造时该效果特别地显著。
当取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、不连续部位的数目为M1(整数)、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、不连续部位的数目为M2(整数)、d＝λ1/(n1-1)时，最好满足1.9×d≤d1≤2.1×d、4≤M1≤6
0.9×d≤d2≤1.1×d、2≤M2≤5这样的关系。
在做成满足这样的不等式的构成时，可在第1衍射构造中，对第1光束以及第2光束赋予近似整数倍的光程差，不产生相位差，因此不产生衍射，仅对第3光束赋予相位差，赋予衍射作用。另一方面，在第2衍射构造中，可对第1光束赋予近似整数倍的光程差，不产生相位差，因此不产生衍射，对第2光束以及第3光束赋予相位差并赋予衍射作用。另外，在衍射光学元件的同一光学面上形成第1衍射构造和第2衍射构造时该效果特别地显著。
另外，上述另外的光拾取器装置用衍射光学元件的上述第2区域最好至少区分成以光轴为中心的同心圆状的、接近光轴的第2A区域和远离光轴的第2B区域这样两个区域，且最好是形成于上述第2A区域的上述第2衍射构造的形状不同于形成于上述第2B区域的上述第2衍射构造的形状。
这样，通过划分区域，可以使光斑光的形状具有自由度，降低因光斑光的在光信息记录面的反射造成的噪声。
这里，本发明的衍射光学元件所使用的上述波长λ1乃至波长λ3最好满足370nm≤λ1≤440nm620nm≤λ2≤690nm750nm≤λ3≤820nm这样的关系。
在取上述第1光盘、第2光盘、第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，最好满足0.75≤NA1≤0.900.60≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
这样，通过衍射作用，可以在第3区域光斑化第2光束。
此外，由于通过具有衍射作用而使设计具有了自由度，故可以降低因光斑光的在光信息记录面的反射造成的噪声。
或者，在取上述第1光盘、第2光盘、第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，最好满足0.65≤NA1≤0.700.60≤NA2≤0.630.43≤NA3≤0.55这样的关系。
这样，通过衍射作用，可以在第3区域光斑化第2光束。
此外，由于通过具有衍射作用而使设计具有了自由度，故可以降低因光斑光的在光信息记录面的反射造成的噪声。
或者，在取上述第1光盘、第2光盘、第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，最好满足0.64≤NA1≤0.650.64≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
这样，通过衍射作用，可以在第3区域光斑化第1光束。
此外，由于通过具有衍射作用而使设计具有了自由度，故可以降低因光斑光的在光信息记录面的反射造成的噪声。
本发明的另外的光拾取器装置，是对具有规定厚度的保护基板的光盘的信息记录面进行信息的记录以及/或者重放来自上述信息记录面的信息的、使光源出射的光束经由上述保护基板在上述信息记录面上形成会聚光点的光拾取器装置，其特征在于具有出射在进行具有保护基板厚度t1的第1光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ1的第1光束的第1光源；出射在进行具有保护基板厚度t2(t2≥t1)的第2光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ2(λ2＞λ1)的第2光束的第2光源；出射在进行具有保护基板厚度t3(t3＞t2)的第3光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束的第3光源；以及具有光学元件和将通过了上述衍射光学元件的上述第1光束～第3光束分别会聚到上述第1光盘乃至第3光盘的聚光元件的物镜光学系统，上述光学元件的光学面上具有以光轴为中心的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的环状的第2区域；以及较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的环状的第3区域，且上述第1、第2以及第3区域对上述第1乃至第3光束具有相互不同的光学特性，上述第3区域构成为使所通过的上述第1乃至第3光束内的两个光束不会经由上述聚光元件在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点。
本发明的另外的光拾取器装置，是对具有规定厚度的保护基板的光盘的信息记录面进行信息的记录以及/或者重放来自上述信息记录面的信息的、使光源出射的光束经由上述保护基板在上述信息记录面上形成会聚光点的光拾取器装置，其特征在于具有出射在进行具有保护基板厚度t1的第1光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ1(370nm≤λ1≤440nm)的第1光束的第1光源；出射在进行具有保护基板厚度t2(t2≥t1)的第2光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ2(620nm≤λ2≤690nm)的第2光束的第2光源；出射在进行具有保护基板厚度t3(t3＞t2)的第3光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ3(750nm≤λ3≤820nm)的第3光束的第3光源；以及具有光学元件和将通过了上述衍射光学元件的上述第1光束～第3光束分别会聚到上述第1光盘乃至第3光盘的聚光元件的物镜光学系统，在上述光学元件的光学面上具有以光轴为中心的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧，形成了形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带从而构成为可以对上述第1乃至第3光束内的任意一个光束赋予衍射作用的上述第1衍射构造的环状的第2区域；较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧，形成了形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带从而构成为可以对上述第1乃至第3光束内的任意一个光束赋予衍射作用的、与上述第1衍射构造不同构造的第2衍射构造的环状的第3区域，上述第1、第2以及第3区域对上述第1乃至第3光束具有相互不同的光学特性，上述第3区域构成为使所通过的上述第1乃至第3光束内的上述波长为λ2的第2光束以及上述波长为λ3的第3光束不会经由上述聚光元件在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点。
本发明的另外的光拾取器装置，是对具有规定厚度的保护基板的光盘的信息记录面进行信息的记录以及/或者重放来自上述信息记录面的信息的、使光源出射的光束经由上述保护基板在上述信息记录面上形成会聚光点的光拾取器装置，其特征在于具有出射在进行具有保护基板厚度t1的第1光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ1(370nm≤λ1≤440nm)的第1光束的第1光源；出射在进行具有保护基板厚度t2(t2≥t1)的第2光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ2(620nm≤λ2≤690nm)的第2光束的第2光源；出射在进行具有保护基板厚度t3(t3＞t2)的第3光盘的记录以及/或者重放时所使用的波长为λ3(750nm≤λ3≤820nm)的第3光束的第3光源；以及具有光学元件和将通过了上述衍射光学元件的上述第1光束～第3光束分别会聚到上述第1光盘乃至上述第3光盘的聚光元件的物镜光学系统，在上述光学元件的光学面上具有形成了形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带从而沟成为可以对上述第1乃至第3光束内的任意一个光束赋予衍射作用的第1衍射构造的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的，形成了形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的光以轴为中心的环带从而构成为可以对上述第1乃至第3光束内的任意一个光束赋予衍射作用的与上述第1衍射构造不同构造的第2衍射构造的、环状的第2区域；较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的、环状的第3区域，上述第1、第2以及第3区域对上述第1乃至第3光束具有相互不同的光学特性，上述第3区域构成为使所通过的上述第1乃至第3光束内的上述波长为λ2的第2光束、上述波长为λ3的第3光束不会经由上述聚光元件在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点。
上述光拾取器装置其CL1～3的光拾取器装置的上述光学元件由单一的光学元件构成，在其一侧的光学面上形成上述第2以及第3区域。
上述光拾取器装置的上述光学元件由单一的光学元件构成，在其一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
上述光拾取器装置形成为上述第1区域对应于第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA3、上述第2区域对应于第2光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA2、上述第3区域对应于第1光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA1的构成，且上述NA1、NA2、NA3满足0.65≤NA1≤0.700.60≤NA2≤0.630.43≤NA3≤0.55。
上述光拾取器装置划分为上述第1区域对应于第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA3、上述第2区域对应于第2光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA2、上述第3区域对应于第1光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA1，且上述NA1、NA2、NA3满足0.64≤NA1≤0.650.64≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55。
本发明的另外的光拾取器装置用衍射光学元件，是通过聚光元件会聚波长为λ1的第1光束进行具有保护基板厚度t1的第1光盘的记录以及/或者重放、通过聚光元件会聚波长为λ2(λ1＞λ2)的第2光束进行具有保护基板厚度t2(t2≥t1)的第2光盘的记录以及/或者重放、通过聚光元件会聚波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束进行具有保护基板厚度t3(t3＞t2)的第3光盘的记录以及/或者重放的光拾取器装置用光学元件，其特征在于上述光学元件的光学面上具有以光轴为中心的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的、环状的第2区域；以及较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的、环状的第3区域，且上述第1、第2以及第3区域对上述第1乃至第3光束具有相互不同的光学特性，上述第3区域具有对所通过的上述第1乃至第3光束内的至少两个光束不会经由上述聚光元件在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点这样的特性。
本发明的另外的光拾取器装置用衍射光学元件，是通过聚光元件会聚波长为λ1(370nm≤λ1≤40nm)的第1光束进行具有保护基板厚度t1的第1光盘的记录以及/或者重放、通过聚光元件会聚波长为λ2(620nm≤λ2≤690nm)的第2光束进行具有保护基板厚度t2(t2≥t1)的第2光盘的记录以及/或者重放、通过聚光元件会聚波长为λ3(750nm≤λ3≤820nm)的第3光束进行具有保护基板厚度t3(t3＞t2)的第3光盘的记录以及/或者重放的光拾取器装置用光学元件，其特征在于上述光学元件的光学面上具有以光轴为中心的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧，形成了形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带从而沟成为可以对上述第1乃至第3光束内的任意一个光束赋予衍射作用的第1衍射构造的、环状的第2区域；较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧，形成了形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带从而可以对上述第1乃至第3光束内的任意一个光束赋予衍射作用的与上述第1衍射构造不同构造的第2衍射构造的、环状的第3区域，上述第1、第2以及第3区域对上述第1乃至第3光束具有相互不同的光学特性，上述第3区域具有所通过的上述第1乃至第3光束内的上述第2光束以及上述第3光束不会经由上述聚光元件在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点这样的特性。
本发明的另外的光拾取器装置用衍射光学元件，是通过聚光元件会聚波长为λ1(370nm≤λ1≤440nm)的第1光束进行具有保护基板厚度t1的第1光盘的记录以及/或者重放、通过聚光元件会聚波长为λ2(620nn≤λ2≤690nm)的第2光束进行具有保护基板厚度t2(t2≥t1)的第2光盘的记录以及/或者重放、通过聚光元件会聚波长为λ3(750nm≤λ3≤820nm)的第3光束进行具有保护基板厚度t3(t3＞t2)的第3光盘的记录以及/或者重放的光拾取器装置用光学元件，其特征在于上述光学元件的光学面上具有形成了形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带从而构成为可以对上述第1乃至第3光束内的任意一个光束赋予衍射作用的第1衍射构造的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧，形成了形成有多条内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位构成的台阶构造的以光轴为中心的环带从而可以对上述第1乃至第3光束内的任意一个光束赋予衍射作用的与上述第1衍射构造不同构造的第2衍射构造的、环状的第2区域；较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的、环状的第3区域，上述第1、第2以及第3区域对上述第1乃至第3光束具有相互不同的光学特性，上述第3区域具有在所通过的上述第1乃至第3光束内的上述波长为λ2的第2光束以及上述波长为λ3的第3光束不会经由上述聚光元件在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点这样的特性。
上述光拾取器装置用衍射光学元件由单一的光学元件构成，在其一侧的光学面上形成上述第2以及第3区域。
上述光拾取器装置用光学元件由单一的光学元件构成，在其一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
上述衍射光学元件构成为上述第1区域对应于第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA3、上述第2区域对应于第2光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA2、上述第3区域对应于第1光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA1，且上述NA1、NA2、NA3满足0.65≤NA1≤0.700.60≤NA2≤0.63
0.43≤NA3≤0.55。
上述衍射光学元件划分为上述第1区域对应于第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA3、上述第2区域对应于第2光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA2、上述第3区域对应于第1光盘的记录或者重放所需要的数值孔径NA1，上述NA1、NA2、NA3满足0.64≤NA1≤0.650.64≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55。
在本说明书中，所谓“赋予衍射作用”与通过衍射构造的光束满足布拉格条件的含意相同。也就是指，相应于入射光束的波长，上述衍射构造以与其他衍射次数的光(也包含0次)相比较高的衍射效率产生绝对值为1或1以上的特定衍射次数的光的情况，特别是指以25％或25％以上的衍射效率产生的情况。
此外，在本说明书中，所谓“光斑光”是指，对在规定的信息记录面上的记录或者重放所需要的光点的形成不产生作用的、规定数值孔径或其以上的入射光束的情况。例如，在CD的记录或者重放时指，相对于对应较该CD的记录或者重放所需数值孔径0～0.43或0.45大的高数值孔径的入射光束，产生波面像差为0.07λrms(此时，λ为CD所使用的波长)或0.07rms以上的像差的光束。所谓“光斑化”是指使入射光束作为产生这样的像差的光束对信息记录面进行照射这样的特性。
另外，在本说明书中，所谓“不实质地赋予相位差”，具体言之就是指由台阶构造产生的相位偏移在±0.2π的范围内的情况。
根据本发明，可以得到具备能够对使用兰紫色激光光源的高密度光盘和DVD、CD三种光盘进行适当的孔径限制的光学元件的光拾取器装置。
下面，参照附图对用于实施本发明的最佳形态进行说明。
第1实施形态

图1所示是对高密度光盘HD(第1光盘)，DVD(第2光盘)和CD(第3光盘)的任何一种光盘都能适当地进行信息的记录/重放的第1光拾取器装置PU1的概略构成图。高密度光盘HD的光学规格是第1波长λ1＝408nm，第1保护层PL1的厚度t1＝0.0875mm，数值孔径NA1＝0.85，DVD的光学规格是第2波长λ2＝658nm，第2保护层PL2的厚度t2＝0.6mm，数值孔径NA2＝0.60，CD的光学规格是第3波长λ3＝785nm，第3保护层PL3的厚度t3＝1.2mm，数值孔径NA3＝0.45。
第1光盘～第3光盘的记录密度(ρ1～ρ3)为ρ3＜ρ2＜ρ1，相对于第1光盘～第3光盘进行信息的记录以及/或者重放时的物镜光学系统OBJ的倍率(第1倍率M1～第3倍率M3)为M1＝M2＝M3＝0。但波长、保护层的厚度、数值孔径、记录密度以及倍率的组合并非仅限于此。
光拾取器装置PU1由下述等部件概略地构成，即在对高密度光盘HD进行信息的记录/重放时发光并出射408nm的激光光束(第1光束)的兰紫色半导体激光器LD1(第1光源)；在对DVD进行信息的记录/重放时发光并出射658nm的激光光束(第2光束)的红色半导体激光器LD2(第2光源)；接受来自高密度光盘HD的信息记录面RL1的反射光束的第1光检测器PD1；在对CD进行信息的记录/重放时发光并出射785nm的激光光束(第2光束)的红外半导体激光器LD3(第3光源)；接受来自DVD的信息记录面RL2以及CD的信息记录面RL3的反射光束的第2光检测器PD2；由在光学面上形成了衍射构造的衍射光学元件L1和具有将透过了该衍射光学元件L1的激光光束会聚在信息记录面RL1、RL2、RL3上的功能的双面非球面的聚光元件L2构成的物镜光学系统OBJ；2轴调节器AC1；对应于高密度光盘HD的数值孔径NA1的光阑STO；第1～第4偏光光束分离器BS1～BS4；第1～第3平行光透镜COL1～COL3；由负透镜E1和正透镜E2构成的光束扩束器EXP；第1传感透镜SEN1；以及第2传感透镜SEN2等。
在光拾取器装置PU1中，在对高密度光盘HD进行信息的记录/重放时，如图1中用实线描绘出其光线经路那样，使兰紫色半导体激光器LD1发光。在兰紫色半导体激光器LD1出射的发散光束被第1平行光透镜COL1变换成了平行光束后，透过第1偏光光束分离器BS1，进而在透过了光束扩束器EXP、第2偏光光束分离器BS2后，被光阑STO限制光束束径，通过物镜光学系统OBJ经由第1保护层PL1成为形成于信息记录面RL1上的光点。物镜光学系统OBJ由配置在其周边的2轴调节器AC1进行聚焦或道跟踪。
在信息记录面RL1被信息凹坑调制的反射光束在再次通过了物镜光学系统OBJ、第2偏光光束分离器BS2、光束扩束器EXP后，被第1偏光光束分离器BS1反射，由传感透镜SEN1赋予像散像差，再通过第3平行光透镜COL3变换成会聚光束，收敛于第1光检测器PD1的感光面上。进而，可以利用第1光检测器PD1的输出信号而读取记录在高密度光盘HD上的信息。
在对DVD进行信息的记录/重放时，首先使红色半导体激光器LD2发光。红色半导体激光器LD2出射的发散光束如图1中用虚线描绘出其光线路径那样，通过第3偏光光束分离器BS3、偏光光束分离器BS4，在被第2平行光透镜COL2变换成了平行光束后，在第2偏光光束分离器BS2处反射，通过物镜光学系统OBJ经由第2保护层PL2成为形成于信息记录面RL2上的光点。物镜光学系统OBJ由配置在其周边的2轴调节器AC1进行聚焦或道跟踪。在信息记录面RL2被信息凹坑调制的反射光束再次通过了物镜光学系统OBJ，被第2偏光光束分离器BS2反射，通过第2平行光透镜COL2变换成会聚光束，再在第4偏光光束分离器BS4处反射，由第2传感透镜SEN2赋予像散像差并收敛于第2光检测器PD2的感光面上。进而，可以利用第2光检测器PD2的输出信号而读取记录在DVD上的信息。
在对CD进行信息的记录/重放时，使红外半导体激光器LD3发光。从红外半导体激光器LD3出射的发散光束如图1中用虚线描绘出其光线路径那样，在第3偏光光束分离器BS3处被反射，通过第4偏光光束分离器BS4，在被第2平行光透镜COL2变换成了平行光束后，在第2偏光光束分离器BS2处反射，通过物镜光学系统OBJ经由第3保护层PL3成为形成于信息记录面RL3上的光点。物镜光学系统OBJ由配置在其周边的2轴调节器AC1进行聚焦或道跟踪。在信息记录面RL3被信息凹坑调制的反射光束再次通过物镜光学系统OBJ，被第2偏光光束分离器BS2反射并由第2平行光透镜COL2变换成会聚光束，再在第4偏光光束分离器BS4处反射，由第2传感透镜SEN2赋予像散像差并收敛于第2光检测器PD2的感光面上。进而，可以利用第2光检测器PD2的输出信号而读取记录在CD上的信息。
下面，对物镜光学系统OBJ的构成进行说明。衍射光学元件L1是在d线的折射率nd为1.5091、阿贝数υd为56.5的塑料透镜，对λ1的折射率为1.5242，对λ2的折射率为1.5064，对λ3的折射率为1.5050。此外，聚光元件L2是在d线的折射率nd为1.5435、阿贝数υd为56.3的塑料透镜。在此，虽然图示做了省略，但在各光学功能部(第1光束通过的衍射光学元件L1和聚光元件L2区域)的周围有与光学功能部一体成形的凸缘部，通过彼此接合所涉及的凸缘部的一部分，可以进行一体化。
这里，在一体化衍射光学元件L1和聚光元件L2时，也可以经由作为独立构件的镜框将两者一体化。
如图2所示的那样，衍射光学元件L1的半导体激光器侧的光学面S1(入射面)被分割成对应于NA3内的区域的以光轴L为中心的同心圆状且包含光轴L的第1区域AREA1；对应于NA2内的区域的以光轴L为中心的同心圆状且在形成于较第1区域AREA1外侧的区域的同时具有第1衍射构造10的第2区域AREA2；对应于NA1内的区域的以光轴L为中心的同心圆状且在形成于较第1区域AREA1外侧的区域的同时具有第2衍射构造20的第3区域AREA3。
这里，在BD或者HD DVD高密度光盘孔径直径＞DVD的孔径直径时，当取物镜光学系统的对应波长λ1、λ2、λ3的焦距分别为f1、f2、f3，第1光盘、第2光盘、第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足f1×NA1＞f2×NA2＞f3×NA3，且给通过第3区域的第2光束赋予衍射作用。
此时的数值孔径NA1、NA2、NA3可例举满足0.75≤NA1≤0.900.60≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55。
此外，数值孔径NA1、NA2、NA3也可以满足0.65≤NA1≤0.700.60≤NA2≤0.630.43≤NA3≤0.55。
另外，在DVD的孔径直径＞BD或者HD DVD高密度光盘孔径直径时，在取物镜光学系统的对应于波长λ1、λ2、λ3的焦距分别为f1、f2、f3，第1光盘、第2光盘、第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足f2×NA2＞f1×NA1＞f3×NA3，且给通过第3区域的第1光束赋予衍射作用。
此时的数值孔径NA1、NA2、NA3可例举满足0.64≤NA1≤0.650.64≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55。
作为第1衍射构造10以及第2衍射构造20，可以例举如图3(a)、图3(b)模式地示出的那样，通过周期地形成内部具有由规定数目的台阶部11和不连续部位12构成的台阶构造的以光轴为中心的同心圆状的环带13而构成的构造(以下称该衍射构造为“衍射构造HOE”)；或者如图4(a)、图4(b)模式地示出的那样，由多个环带15构成且包含光轴L的截面形状为锯齿形状的构造；或者如图5(a)、图5(b)模式地示出的那样，由在有效直径内台阶差16的方向相同的多个环带17构成且包含光轴L的截面形状为台阶形状的构造。这里，虽然图3(a)～图5(b)模式地示出的是在平面上形成了各衍射构造的情况，但也可以在球面或者非球面上形成各衍射构造。
在本实施形态中，形成于第2区域AREA2的第1衍射构造10和形成于第3区域AREA3的第2衍射构造20都是由图3(a)、图3(b)所示那样的衍射构造HOE构成的。
具体言之，在取衍射光学元件L1的对应于波长λ1的折射率为n1、第1衍射构造10的台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、不连续部位的数目为M1(整数)、第2衍射构造20的台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、不连续部位的数目为M2(整数)、d＝λ1/(n1-1)时，可设定台阶深度d1、d2、不连续部位的数目M1、M2，使之满足4.8×d≤d1≤5.2×d2≤M1≤41.9×d≤d2≤2.1×d4≤M2≤6，且如图2所示的那样，M1和M2均为2。
对于使台阶部的光轴方向的台阶深度d1以及不连续部位的数目M1处于上述范围内地进行了设定的第1衍射构造10而言，当入射了波长为λ1的第1光束以及波长为λ2的第2光束时，在相邻的台阶构造之间产生λ1(μm)以及λ2(μm)的近似整数倍的光程差，由于没有实质地赋予第1光束以及第2光束以相位差，故其不产生衍射按原样透过并到达聚光元件L2(在本说明书中称之为“0次衍射光”)。
此外，在对CD的信息的记录·重放时，由于利用的是第3光束中通过了第1区域AREA1的光束，故通过了设置有第1衍射构造10的第2区域AREA2的第3光束成为不需要光。因此，为了使通过了第1衍射构造10的第3光束不能会聚到CD的信息记录面RL3上而由第1衍射构造10赋予衍射作用，使由此产生的不同次的衍射光中具有较高衍射效率(例如30％或以上)的衍射光光斑化。这里，虽然存在多个衍射光(例如+1次和-1次的衍射光)具有大致相同的衍射效率(如40％的程度)的情况，但在这种情况下，可以将衍射效率较高的所有多个衍射光或者存在聚光在CD的信息记录面RL3上的可能性的衍射光光斑化。
另外，对于使台阶部的光轴方向的台阶深度d2以及不连续部位的数目M2处于上述范围内地进行了设定的第2衍射构造20而言，当入射了波长为λ1的第1光束时，在相邻的台阶构造之间产生λ1(μm)的近似整数倍的光程差，由于没有实质地赋予第1光束以相位差，故其作为0次衍射光按原样透过并到达聚光元件L2。
还有，在对DVD以及CD的信息的记录·重放时，通过了设置有第2衍射构造20的第3区域AREA3的第2光束以及第3光束将成为不需要光。因此，为了使通过了第2衍射构造20的第2光束以及第3光束不能会聚到DVD以及CD的信息记录面RL2以及RL3上而由第2衍射构造20赋予衍射作用，使由此产生的不同次的衍射光中具有较高衍射效率(例如30％或以上)的衍射光光斑化。这里，虽然存在多个衍射光(例如+1次和-1次的衍射光)具有大致相同的衍射效率(如40％的程度)的情况，但在这种情况下，可以将衍射效率较高的所有多个衍射光或者存在聚光在DVD以及CD的信息记录面RL2以及RL3上的可能性的衍射光光斑化。
这里，第1～第3光束在第1区域AREA1不受衍射作用按原样通过。
进而，通过了第1区域AREA1的第1光束～第3光束在通过衍射光学元件L1后，在聚光元件L2处受到折射作用，分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点。
通过了第2区域AREA2的第1光束和第2光束在通过衍射光学元件L1后，在聚光元件L2处受到折射作用，分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点。
在通过了第3区域AREA3的第1光束通过衍射光学元件L1后，在聚光元件L2处受到折射作用，在高密度光盘HD的信息记录面RL1上形成会聚光点。
在本实施形态的衍射光学元件L1中，我们采用将半导体激光光源侧的光学面S1(入射面)分割成第1区域AREA1～第3区域AREA3，在第2区域AREA2形成第1衍射构造10，在第3区域AREA3形成第2衍射构造20的形式，但并非只限于此，也可以如图6所示的那样，将入射面S1分割成第1区域AREA1和第2区域AREA2，在第2区域AREA2形成第1衍射构造10，在光盘侧的光学面S2(出射面)设置第3区域AREA3并在该第3区域AREA3上设置第2衍射构造。
这样，在不同的光学面上设置第1衍射构造10和第2衍射构造20时，第1衍射构造10的台阶部的光轴方向的台阶深度d1、不连续部位的数目M1(整数)、第2衍射构造20的台阶部的光轴方向的台阶深度d2、不连续部位的数目M2(整数)最好处于4.8×d≤d1≤5.2×d，2≤M1≤4，0.9×d≤d2≤1.1×d，M2＝2的范围内。
如本实施形态所示的这样，通过在衍射光学元件L1的同一光学面(如入射面)形成形成有第1衍射构造10的第2区域AREA2和形成有第2衍射构造20的第3区域AREA3，可以在出射面侧独立设置用于校正由各光束的波长差造成的色差的构造和用于校正伴随温度变化的球差变化的构造。
根据本实施形态所示的光拾取器装置PU1，由于在对应于NA2的第2区域AREA2形成第1衍射构造10，在对应于NA1内的区域设置第2衍射构造20，可以使通过第1衍射构造10以及第2衍射构造20的第3光束成为不对CD的信息记录面RL3上的光点的形成产生作用的光斑成分，故可以使物镜光学系统OBJ具有有关NA3的孔径限制功能。
此外，由于通过第2衍射构造20的第2光束成为不对DVD的信息记录面RL2上的光点的形成产生作用的光斑成分，故可以使物镜光学系统OBJ具有有关NA2的孔径限制功能。
因而，在三种光盘间具有互换性的光拾取器装置中，由于作为孔径限制装置不需要使用如二向色滤光片或液晶相位控制元件，故可以抑制光拾取器装置的制造成本。
第2实施形态本实施形态的光拾取器装置的构成与上述第1实施形态的光拾取器装置的构成大致相同，只是衍射光学元件L1的构造不同，故下面只对衍射光学元件L1的构造进行说明。
如图7所示的那样，衍射光学元件L1的入射面S1被划分为对应于NA3内的区域的以光轴为中心的同心圆状且在包含光轴L的同时具有第1衍射构造10的第1区域AREA1；对应于NA2内的区域的以光轴L为中心的同心圆状且在形成于较第1区域AREA1外侧的区域的同时具有第2衍射构造20的第2区域AREA2；对应于NA1内的区域的以光轴L为中心的同心圆状且形成于较第1区域AREA1外侧的区域的第3区域AREA3。
第2区域AREA2被进一步分割为以光轴L为中心的同心圆状且接近光轴的一侧的第2A区域和远离光轴的一侧的第2B区域两个区域，且通过设计使形成于第2A区域的第2衍射构造20的形状和形成于第2B区域的第2衍射构造20的形状不同。
具体言之，作为第1衍射构造10以及第2衍射构造20，形成有图3(a)、图3(b)模式地示出那样的衍射构造HOE，在取衍射光学元件L1的对应于波长λ1的折射率为n1、第1衍射构造10的台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、不连续部位的数目为M1(整数)、第2衍射构造20的台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、不连续部位的数目为M2(整数)、d＝λ1/(n1-1)时，可设定台阶深度为d1、d2、不连续部位的数目M1、M2，使之满足1.9×d≤d1≤2.1×d、2≤M1≤60.9×d≤d2≤1.1×d、2≤M2≤5，并如图7所示的那样，M1＝5，第2A区域的M2＝3，第2B区域的M2＝5。
对于使台阶部的光轴方向的台阶深度d1以及不连续部位的数目M1处于上述范围内地进行了设定的第1衍射构造10而言，当入射了波长为λ1的第1光束以及波长为λ3的第3光束时，在相邻的台阶构造之间将产生λ1(μm)以及λ3(μm)的近似整数倍的光程差，由于没有实质地赋予第1光束以及第3光束以相位差，故不产生衍射作为0次衍射光按原样透过并到达聚光元件L2。
另一方面，对于第1衍射构造10，在入射了波长为λ2的第2光束时，因在相邻台阶构造间产生的光程差将衍射第2光束，故第2光束中具有最高衍射效率的衍射光将会聚在DVD的信息记录面上。
另外，对于使台阶部的光轴方向的台阶深度d2以及不连续部位的数目M2处于上述范围内地进行了设定的第2衍射构造20而言，当入射了波长为λ1的第1光束时，在相邻的台阶构造之间将产生λ1(μm)的近似整数倍的光程差，由于没有实质地赋予第1光束以相位差，故其作为0次衍射光按原样透过并到达聚光元件L2。
另一方面，对于第2衍射构造20，在入射了波长为λ2的第2光束以及波长为λ3的第3光束时，因在相邻的台阶构造之间产生的光程差将衍射第2光束以及第3光束，故为了使第2光束中具有最高衍射效率的衍射光会聚在DVD的信息记录面上、第3光束的衍射光不会聚到CD的信息记录面RL3上，使该衍射光光斑化。
这里，在通过了第3区域AREA3的第1光束～第3光束中第2光束和第3光束不分别会聚到规定的光盘上地受到聚光元件L2的折射作用而被光斑化。
进而，在通过了第1区域AREA1的第1光束～第3光束通过衍射光学元件L1后，在聚光元件L2处受到折射作用，分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点。
此外，通过了第2区域AREA2的第1光束和第2光束通过衍射光学元件L1后，在聚光元件L2处受到折射作用，分别在规定的上述光盘的信息记录面上形成会聚光点。
另外，通过了第3区域AREA3的第1光束通过衍射光学元件L1后，在聚光元件L2处受到折射作用，在高密度光盘HD的信息记录面RL1上形成会聚光点。
根据本实施形态所示的光拾取器装置，由于在对应于NA3的第1区域AREA1形成第1衍射构造10，在对应于NA2内的区域设置第2衍射构造20，可以使通过第1衍射构造10以及第2衍射构造20的第3光束成为不对CD的信息记录面RL3上的光点的形成产生作用的光斑成分，故可以使物镜光学系统OBJ具有关于NA3的孔径限制功能。
再有，由于通过第3区域AREA3的第2光束成为不对DVD的信息记录面RL2上的光点的形成产生作用的光斑成分，故可以使物镜光学系统OBJ具有关于NA2的孔径限制功能。
因而，在三种光盘间具有互换性的光拾取器装置中，由于作为孔径限制装置不需要使用如二向色滤光片或液晶相位控制元件，故可以抑制光拾取器装置的制造成本。
此外，第2区域AREA2被分割成第2A区域和第2B区域两个区域，且通过设计使形成于第2A区域的第2衍射构造20的形状和形成于第2B区域的第2衍射构造20的形状不同。由此，由于可以从第1区域AREA1到第2A区域使第3光束的纵球差成为不连续的像差，故可以提高第2光检测器PD2的第3光束的反射光的检测精度。
这里，虽然图示进行了省略，但也可以在出射面S2一侧设置第2A区域，该情况下，也可以从第1区域AREA1到第2A区域使第3光束的纵球差成为不连续的像差，提高第2光检测器PD2的第3光束的反射光的检测精度。
作为光拾取器装置的构成，并非仅限于图1所示的形式，例如，也可以采用图8所示这样的构成等进行适宜变更。
图8所示的光拾取器装置PU2由下述部件构成，即在对高密度光盘HD进行信息的记录/重放时发光并出射408nm的激光光束(第1光束)的第1发光点EP1(第1光源)；在对DVD进行信息的记录/重放时发光并出射658nm的激光光束(第2光束)的第2发光点EP2(第2光源)；接受来自高密度光盘HD的信息记录面RL1的反射光束的第1感光部DS1；接受来自DVD的信息记录面RL2的反射光束的第2感光部DS2；由棱镜PS构成的高密度光盘HD/DVD用激光模块LM1；将在对CD进行信息的记录/重放时发光并出射785nm的激光光束(第3光束)的红外半导体激光器LD3(第3光源)和光检测器PD3一体化后的CD用模块MD1；由在其光学面上形成了作为相位构造的衍射构造的像差校正元件L1和具有将透过了该像差校正元件L1的激光光束会聚在信息记录面RL1、RL2、RL3上的功能的双面为非球面的聚光元件L2构成的物镜光学系统OBJ；2轴调节器AC1；1轴调节器AC2；对应于高密度光盘HD的数值孔径NA1的光阑STO；偏光光束分离器BS；平行光透镜COL；耦合透镜CUL；以及光束整形元件SH。
在上述实施形态中，虽然采用了衍射光学元件构成物镜光学系统一部分的构成，但并非仅限于此，也可以是相对于物镜光学系统独立配置的构成。
另外，在上述实施形态中，衍射光学元件L1的光学面(入射面S1以及出射面S2)是平面形状，在平面形状的光学面上形成了第1衍射构造10以及第2衍射构造20时，台阶部的光轴方向的台阶深度d1以及d2最好处于上述范围内，但也可以如上述那样，在球面或非球面的光学面上形成第1衍射构造10以及第2衍射构造20，例如，在衍射光学元件L1的光学面相对于入射光倾斜规定角度或以上(例如10度或以上)时，入射第1衍射构造10以及第2衍射构造20的光束的光程长最好设计在关于d1以及d2的上述范围内。
实施例下面对实施例1进行说明。
本实施例使用图1所示那样的光拾取器装置，将衍射光学元件的入射面(第1面)分割成图6所示那样的第1区域AREA1(离光轴的高度h为0.00mm≤h＜1.27mm)和第2区域AREA2(1.27mm≤h)，在第2区域AREA2形成有第1衍射构造，在衍射光学元件的出射面(第2面)设置第3区域AREA3(1.635mm≤h)，在该第3区域AREA3形成有第2衍射构造。这里，第1区域AREA1为折射面。
作为第1衍射构造10以及第2衍射构造20，形成了周期地形成有如图3(a)、图3(b)模式地示出的、内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位组成的台阶构造的以光轴为中心的同心圆状的环带的衍射构造HOE。
表1给出了透镜数据。
表1实施例1焦距f1＝2.30mm f2＝2.37mm f3＝2.38mm数值孔径NA1＝0.85NA2＝0.65 NA3＝0.50成像倍率m＝0 m＝-1/13.25m＝-1/8.14

*di表示从第i面到第i+1面的变位。
衍射数据第1面0.0mm≤h＜1.27mm无衍射面1.27mm≤h光程差函数的系数※各衍射环带的不连续部位的数目＝2B2 4.58000E+00 台阶深度＝5×407/0.53nm(赋予波长407nm的5波长程度的光程差的台阶深度)第2面0.0mm≤h＜1.635mm无衍射面1.635mm≤h光程差函数的系数※各衍射环带的不连续部位的数目＝2B2 4.58000E+00 台阶深度＝4×407/0.53nm(赋予波长407nm的2波长程度的光程差的台阶深度)非球面数据第3面非球面系数κ-6.70012E-01A4 8.07946E-03A6 6.72041E-04A8 -4.91558E-05A10 3.14894E-04
A12 -9.03986E-05A14 -7.00670E-06A16 1.10458E-05A18 -1.80902E-06第4面非球面系数κ-2.56348E+02A4 3.05938E-02A6 -1.26555E-03A8 -8.74183E-03A10 3.51990E-03A12 -3.84247E-04A14 -1.98538E-05表1中的ri表示曲率半径，di表示从第i面到第i+1面的光轴方向的位置，ni表示各面的折射率。
如表1所示的那样，本实施例的光拾取器装置设定由第1光源出射波长为λ1＝407nm的光时的焦距f1＝2.30mm、像方侧数值孔径NA1＝0.85、成像倍率m＝0；由第2光源出射波长为λ2＝655nm的光时的焦距f2＝2.37mm、像方侧数值孔径NA2＝0.65、成像倍率m＝-1/13.25；由第3光源出射波长为λ3＝785nm的光时的焦距f3＝2.38mm、像方侧数值孔径NA3＝0.50、成像倍率m＝-1/8.14。
此外，第1衍射构造的不连续部位的数目M1＝2，第2衍射构造的不连续部位的数目M2＝2。
衍射光学元件的入射面(第1面)以及出射面(第2面)、聚光元件的入射面(第3面)以及出射面(第4面)形成为由将表1所示的系数代入后的数学式1的规定的、在光轴的周围轴对称的非球面。
数学式1X(h)=(h2/R)1+1-(1+κ)(h/R)2+Σi=09A2ih2i]]>这里，X(h)为光轴方向的轴(以光线的前进方向为正)，κ为圆锥系数，A2i为非球面系数。
此外，由第1衍射构造以及第2衍射构造对各波长的光束赋予的光程长是通过将表1所示的系数代入到数学式2的光程差函数后的数学式规定。
数学式2Φ(h)=Σi=05B2ih2i]]>B2i为光程差函数的系数。
第1衍射构造的台阶部的光轴方向的台阶深度d1设定成赋予λ1×5波长程度的光程差，虽然由此对波长为λ2的第2光束赋予约3波长左右的光程差，但对于波长为λ1的第1光束和波长为λ2的第2光束，相位的变化量少，故不产生衍射作用。仅对波长为λ3的第3光束赋予约0.5波长程度(π)的相位差，产生衍射作用。
此外，第2衍射构造的台阶部的光轴方向的台阶深度d2设定成赋予λ1×4波长程度的光程差，虽然由此将对波长为λ2的第2光束赋予约2波长左右的光程差，但对于第1光束以及第3光束，相位的变化量少，故不产生衍射作用。仅对第2光束赋予约0.5波长程度(π)的相位差，产生衍射作用。
图9是第1光束(BD)、第2光束(DVD)以及第3光束(CD)的纵球差图。
由图9可知，在全部的第1～第3光束中，可以在所需数值孔径内抑制纵球差，同时，在第2光束和第3光束中，在离光轴的高度超过所需数值孔径的区域纵球差将不连续，物镜光学系统具有良好的孔径限制功能。
下面对实施例2进行说明。
本实施例使用图1所示那样的光拾取器装置，将衍射光学元件的入射面(第1面)分割成图7所示那样的第1区域AREA1(0.00mm≤h＜1.17mm)、第2A区域(1.17mm≤h＜1.44mm)、第2B区域(1.44mm≤h＜1.54mm)和第3区域AREA3(1.54mm≤h)，在第1区域AREA1形成有第1衍射构造，在第2A区域和第2B区域形成有第2衍射构造。这里，第3区域AREA3为折射面。此外，衍射光学元件的入射面和出射面均为平面状。
作为第1衍射构造10以及第2衍射构造20，形成了周期地形成有如图3(a)、图3(b)模式地示出的、内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位组成的台阶构造的以光轴为中心的同心圆状的环带的衍射构造HOE。
表2给出了透镜数据。
表2实施例2焦距f1＝2.30mm f2＝2.37mm f3＝2.38mm数值孔径NA1＝0.85NA2＝0.65 NA3＝0.45成像倍率m＝0 m＝0 m＝-1/8.14

*di表示从第i面到第i+1面的变位。
衍射数据第1面0.00mm≤h＜1.17mm光程差函数的系数 ※各衍射环带的不连续部位的数目＝5B4 -5.4454E-04 台阶深度＝2×407/0.53nmB6 -6.1686E-05 (赋予波长407nm的2波长程度B8 -1.4718E-05 的光程差的台阶深度)1.17mm≤h＜1.44mm光程差函数的系数 ※各衍射环带的不连续部位的数目＝3B4 -5.4454E-04 台阶深度＝1×407/0.53nmB6 -6.1686E-05 (赋予波长407nm的1波长程度B8 -1.4718E-05 的光程差的台阶深度)1.44mm≤h＜1.54mm光程差函数的系数 ※各衍射环带的不连续部位的数目＝5
B4 -5.4454E-04台阶深度＝2×407/0.53nmB6 -6.1686E-05(赋予波长407nm的2波长程度B8 -1.4718E-05的光程差的台阶深度)1.54mm≤h无衍射面非球面数据第3面非球面系数κ-6.70012E-01A4 8.07946E-03A6 6.72041E-04A8 -4.91558E-05A10 3.14894E-04A12 -9.03986E-05A14 -7.00670E-06A16 1.10458E-05A18 -1.80902E-06第4面非球面系数κ-2.56348E+02A4 3.05938E-02A6 -1.26555E-03A8 -8.74183E-03A10 3.51990E-03A12 -3.84247E-04A14 -1.98538E-05如表2所示那样，本实施例的光拾取器装置设定由第1光源出射波长为λ1＝407nm的光时的焦距f1＝2.30mm、像方侧数值孔径NA1＝0.85、成像倍率m＝0；由第2光源出射波长为λ2＝655nm的光时的焦距f2＝2.37mm、像方侧数值孔径NA2＝0.65、成像倍率m＝0；由第3光源出射波长为λ3＝785nm的光时的焦距f3＝2.38mm、像方侧数值孔径NA3＝0.45、成像倍率m＝-1/8.14。
此外，第1衍射构造的不连续部位的数目M1＝5、第2衍射构造中第2A区域的不连续部位的数目M2＝2、第2B区域的不连续部位的数目M2＝5。
聚光元件的入射面(第3面)以及出射面(第4面)分别形成为由将表2所示的系数代入到上述数学式1后的数学式规定的、在光轴的周围轴对称的非球面。
此外，由第1衍射构造以及第2衍射构造对各波长的光束赋予的光程长是通过将表2所示的系数代入到数学式2的光程差函数后的数学式规定。
第1衍射构造的台阶部的光轴方向的台阶深度d1设定成赋予λ1×2波长程度的光程差，因为由此对第3光束赋予约1波长左右的光程差，所以对于第1光束和第3光束，相位的变化量少，故不产生衍射作用。仅对第2光束赋予约0.2波长程度(0.4π)的相位差，产生衍射作用。
此外，第2A区域的第2衍射构造的台阶部的光轴方向的台阶深度d2设定成赋予λ1×1波长程度的光程差，由此第1光束没有相位差变化，故不产生衍射作用。对第2光束赋予约0.4波长程度(0.8π)的相位差，对第3光束赋予约0.5波长程度(π)的相位差，故产生衍射作用。
第2B区域的第2衍射构造的台阶部的光轴方向的台阶深度d2设定成赋予λ1×2波长程度的光程差，由此可对第3光束赋予约1波长程度的光程差，故第1光束和第3光束没有相位差变化，不产生衍射作用。对第2光束赋予约0.2波长程度(0.4π)的相位差，故产生衍射作用。
图10是第1光束(BD)、第2光束(DVD)以及第3光束(CD)的纵球差图。
由图10可知，在全部的第1～第3光束中，可以在所需数值孔径内抑制纵球差，同时，在第2光束和第3光束中，在离光轴的高度超过所需数值孔径的区域纵球差将不连续，物镜光学系统具有良好的孔径限制功能。
下面对实施例3进行说明。
本实施例使用图1所示那样的光拾取器装置PU1，将衍射光学元件的入射面(第1面)S1分割成图11所示那样的第1区域AREA1(0.00mm≤h＜1.644mm)、第2区域AREA2(1.644mm≤h＜1.902mm)和第3区域AREA3(1.902mm≤h)，在第2区域AREA2形成了第1衍射构造10，在第3区域AREA3形成了第2衍射构造20。这里，第1区域AREA1为折射面。
作为第1衍射构造以及第2衍射构造，形成了周期地形成有如图3模式地示出那样的、内部具有由规定数目的台阶部和不连续部位组成的台阶构造的以光轴为中心的同心圆状的环带的衍射构造HOE。
表3给出了透镜数据。
表3实施例3焦距f1＝3.05mm f2＝3.16mm f3＝3.17mm数值孔径NA1＝0.65 NA2＝0.65NA3＝0.50成像倍率m＝1/82.64m ＝-1/166.28m＝-1/17.27

*di表示从第i面到第i+1面的变位。
衍射数据第1面0mm≤h＜1.644mm没有衍射面1.644mm≤h＜1.902mm※各衍射环带的不连续部位的数目＝2光程差函数的系数 台阶深度＝3×407/0.525nmB4-9.5828E-01 (赋予波长407nm的1波长程度的光程差的台阶深度)1.902mm≤h ※各衍射环带的不连续部位的数目＝3光程差函数的系数 台阶深度＝1×655/0.507nmB4-9.5828E-01 (赋予波长655nm的1波长程度的光程差的台阶深度)
非球面数据第3面非球面系数κ-0.766990A4 4.96273E-03A6 6.18596E-04A8 -1.30980E-05A10 2.12263E-05A12 -2.29629E-06第4面非球面系数κ-4.51771E+01A4 9.72492E-03A6 -2.00947E-03A8 2.33032E-04A10 -1.32931E-05如表3所示那样，本实施例的光拾取器装置设定由第1光源出射波长为λ1＝407nm的光时的焦距f1＝3.05mm、像方侧数值孔径NA1＝0.65、成像倍率m＝-1/82.64；由第2光源出射波长为λ2＝655nm的光时的焦距f2＝3.16mm、像方侧数值孔径NA2＝0.65、成像倍率m＝-1/166.28；由第3光源出射波长为λ3＝785nm的光时的焦距f3＝3.17mm、像方侧数值孔径NA3＝0.45、成像倍率m＝-1/17.27。
此外，第1衍射构造的不连续部位的数目M1＝2、第2衍射构造的不连续部位的数目M2＝2。
聚光元件的入射面(第3面)以及出射面(第4面)分别形成为由将表3所示的系数代入到上述数学式1的数学式规定的、在光轴的周围轴对称的非球面。
此外，由第1衍射构造以及第2衍射构造对各波长的光束赋予的光程长是通过将表3所示的系数代入到上述数学式2的光程差函数后的数学式规定。
第1衍射构造的台阶部的光轴方向的台阶深度d1设定成赋予λ1×3波长程度的光程差，因为由此对第2光束赋予约2波长左右的光程差，故对于第1光束和第2光束，相位的变化量少，不产生衍射作用。仅对第3光束则赋予约0.5波长程度(π)的相位差，产生衍射作用。
此外，第2衍射构造的台阶部的光轴方向的台阶深度d2设定成赋予λ2×1波长程度的光程差，由此第2光束没有相位差变化，故不产生衍射作用。对第1光束赋予约0.4波长程度(0.8π)的相位差，对第3光束赋予约0.5波长程度(π)的相位差，故产生衍射作用。
图12是第1光束(HD DVD)、第2光束(DVD)以及第3光束(CD)的纵球差图。
由图12可知，在全部的第1～第3光束中，可以在所需数值孔径内抑制纵球差，同时，在第1光束和第3光束中，在离光轴的高度超过所需数值孔径的区域纵球差将变得不连续，物镜光学系统具有良好的孔径限制功能。
权利要求
1.一种光拾取器装置，对具有规定厚度的保护基板的光盘的信息记录面进行信息的记录以及/或者重放，其特征在于具有出射用于对具有厚度为t1的保护基板的第1光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ1的第1光束的第1光源；出射用于对具有厚度为t2的保护基板(t2≥t1)的第2光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ2(λ2＞λ1)的第2光束的第2光源；出射用于对具有厚度为t3的保护基板(t3＞t2)的第3光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束的第3光源；用于透射上述第1光束乃至第3光束的衍射光学元件；和具有将通过了上述衍射光学元件的上述第1光束乃至第3光束分别会聚到上述第1光盘乃至上述第3光盘上的聚光元件的物镜光学系统，其中，上述衍射光学元件具有以光轴为中心的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具备第1衍射构造的、环状的第2区域；和较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具备第2衍射构造的、环状的第3区域，上述第1区域使通过了上述第1区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束分别在上述第1～第3光盘的信息记录面上形成会聚光点，上述第2区域使通过了上述第2区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束以及上述第2光束分别在上述第1和上述第2光盘的信息记录面上形成会聚光点的同时，使通过了上述第2区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第3光束在上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点，上述第3区域使通过了上述第3区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束和上述第2光束中的一个光束在第1和第2光盘中的相应的光盘的信息记录面上形成会聚光点，并使通过了上述第3区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束和上述第2光束中的另一个光束以及上述第3光束在第1乃至第3光盘中的相应的光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
2.根据权利要求1所述的光拾取器装置，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，在上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域和上述第3区域。
3.根据权利要求1所述的光拾取器装置，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，在上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
4.根据权利要求1所述的光拾取器装置，其特征在于上述第1衍射构造对通过上述第2区域的上述第3光束赋予衍射作用；上述第2衍射构造对通过上述第3区域的上述第1光束和上述第2光束中的另一个光束赋予衍射作用。
5.根据权利要求4所述的光拾取器装置，其特征在于在取上述物镜光学系统的对应于波长λ1～λ3的焦距分别为f1、f2、f3，上述第1光盘、第2光盘、第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足f1×NA1＞f2×NA2＞f3×NA3这样的关系，且上述第3区域给上述第2光束赋予衍射作用。
6.根据权利要求5所述的光拾取器装置，其特征在于满足0.75≤NA1≤0.900.60≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
7.根据权利要求5所述的光拾取器装置，其特征在于满足0.65≤NA1≤0.700.60≤NA2≤0.630.43≤NA3≤0.55这样的关系。
8.根据权利要求4所述的光拾取器装置，其特征在于在取上述物镜光学系统的对应于波长λ1～λ3的焦距分别为f1、f2、f3，上述第1、第2和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足f2×NA2＞f1×NA1＞f3×NA3这样的关系，且上述第3区域给上述第1光束赋予衍射作用。
9.根据权利要求8所述的光拾取器装置，其特征在于满足0.64≤NA1≤0.650.64≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
10.根据权利要求1所述的光拾取器装置，其特征在于上述第1衍射构造包含多条以光轴为中心的环带，并不对通过上述第2区域的上述第1光束以及上述第2光束赋予实质的相位差，上述第1衍射构造的多条环带的每一个由包含规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成，上述第2衍射构造包含多条以光轴为中心的环带，并不对通过上述第3区域的上述第1光束以及上述第2光束中的一个光束赋予实质的相位差，上述第2衍射构造的多条环带的每一个由包含规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成。
11.根据权利要求10所述的光拾取器装置，其特征在于在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、上述第1衍射构造的不连续部的数目为整数M1、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、上述第2衍射构造的不连续部的数目为整数M2、且d＝λ1/(n1-1)时，满足4.8×d≤d1≤5.2×d、2≤M1≤41.9×d≤d2≤2.1×d、4≤M2≤6这样的关系。
12.根据权利要求10所述的光拾取器装置，其特征在于在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、上述第1衍射构造的不连续部的数目为整数M1、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、上述第2衍射构造的不连续部的数目为整数M2、且d＝λ1/(n1-1)时，满足4.8×d≤d1≤5.2×d、2≤M1≤40.9×d≤d2≤1.1×d、M2＝2这样的关系。
13.根据权利要求10所述的光拾取器装置，其特征在于在取上述物镜光学系统的对应于波长λ1～λ3的焦距分别为f1、f2、f3，上述第1、第2和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足f1×NA1＞f2×NA2＞f3×NA3这样的关系，且上述第3区域给上述第2光束赋予衍射作用。
14.根据权利要求13所述的光拾取器装置，其特征在于满足0.75≤NA1≤0.900.60≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
15.根据权利要求13所述的光拾取器装置，其特征在于满足0.65≤NA1≤0.700.60≤NA2≤0.630.43≤NA3≤0.55这样的关系。
16.根据权利要求10所述的光拾取器装置，其特征在于在取上述物镜光学系统的对应于波长λ1～λ3的焦距分别为f1、f2、f3，上述第1、第2和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足f2×NA2＞f1×NA1＞f3×NA3这样的关系，且上述第3区域给上述第1光束赋予衍射作用。
17.根据权利要求16所述的光拾取器装置，其特征在于满足0.64≤NA1≤0.650.64≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
18.根据权利要求1所述的光拾取器装置，其特征在于满足370nm≤λ1≤440nm620nm≤λ2≤690nm750nm≤λ3≤820nm这样的关系。
19.根据权利要求1所述的光拾取器装置，其特征在于上述物镜光学系统中包含上述衍射光学元件。
20.一种光拾取器装置，对具有规定厚度的保护基板的光盘的信息记录面进行信息的记录以及/或者重放，其特征在于具有出射用于对具有厚度为t1的保护基板的第1光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ1的第1光束的第1光源；出射用于对具有厚度为t2的保护基板(t2≥t1)的第2光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ2(λ2＞λ1)的第2光束的第2光源；出射用于对具有厚度为t3的保护基板(t3＞t2)的第3光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束的第3光源；用于透射上述第1光束乃至第3光束的衍射光学元件；和具有将通过了上述衍射光学元件的上述第1光束乃至第3光束分别会聚到上述第1光盘乃至上述第3光盘上的聚光元件的物镜光学系统，上述衍射光学元件具有以光轴为中心的具有第1衍射构造的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具有第2衍射构造的、环状的第2区域；和较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的、环状的第3区域，上述第1区域使通过了上述第1区域以及上述聚光元件的上述第1乃至上述第3光束分别在上述第1～上述第3光盘的信息记录面上形成会聚光点，上述第2区域使通过了上述第2区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束以及上述第2光束分别在上述第1和上述第2光盘的信息记录面上形成会聚光点的同时，使通过了上述第2区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第3光束在上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点，上述第3区域使通过了上述第3区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束和上述第2光束中的一个光束在上述相应的光盘的信息记录面上形成会聚光点，并使通过了上述第3区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束和上述第2光束中的另一个光束以及上述第3光束在上述相应的光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
21.根据权利要求20所述的光拾取器装置，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，在上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域和上述第3区域。
22.根据权利要求20所述的光拾取器装置，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，在上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
23.根据权利要求20所述的光拾取器装置，其特征在于上述第1衍射构造对通过上述第1区域的上述第2光束赋予衍射作用，上述第2衍射构造对通过上述第2区域的上述第2光束和第3光束赋予衍射作用。
24.根据权利要求20所述的光拾取器装置，其特征在于上述第1衍射构造包含多条以光轴为中心的环带，并不对通过上述第1区域的上述第1光束以及上述第3光束赋予实质的相位差，上述第1衍射构造的多条环带的每一个由包含规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成，上述第2衍射构造包含多条以光轴为中心的环带，并不对通过上述第2区域的上述第1光束赋予实质的相位差，上述第2衍射构造的多条环带的每一个由包含规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成。
25.根据权利要求24所述的光拾取器装置，其特征在于在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、上述第1衍射构造的不连续部的数目为整数M1、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、上述第2衍射构造的不连续部的数目为整数M2、且d＝λ1/(n1-1)时，满足1.9×d≤d1≤2.1×d、4≤M1≤64.8×d≤d2≤5.2×d、4≤M2≤6这样的关系。
26.根据权利要求24所述的光拾取器装置，其特征在于在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、上述第1衍射构造的不连续部的数目为整数M1、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、上述第2衍射构造的不连续部的数目为整数M2、且d＝λ1/(n1-1)时，满足1.9×d≤d1≤2.1×d 4≤M1≤60.9×d≤d2≤1.1×d 2≤M2≤5这样的关系。
27.根据权利要求20所述的光拾取器装置，其特征在于上述第2区域至少划分为以光轴为中心的、同心圆状的第2A区域和第2B区域两个区域，且上述第2A区域较第2B区域更靠近上述光轴，形成于上述第2A区域的上述第2衍射构造的形状不同于形成于上述第2B区域的上述第2衍射构造的形状。
28.根据权利要求20所述的光拾取器装置，其特征在于满足370nm≤λ1≤440nm620nm≤λ2≤690nm750nm≤λ3≤820nm这样的关系。
29.根据权利要求20所述的光拾取器装置，其特征在于上述物镜光学系统中包含上述衍射光学元件。
30.一种光拾取器装置，对具有规定厚度的保护基板的光盘的信息记录面进行信息的记录以及/或者重放，其特征在于具有出射用于对具有厚度为t1的保护基板的第1光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ1的第1光束的第1光源；出射用于对具有厚度为t2的保护基板(t2≥t1)的第2光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ2(λ2＞λ1)的第2光束的第2光源；出射用于对具有厚度为t3的保护基板(t3＞t2)的第3光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束的第3光源；用于透射上述第1光束乃至第3光束的衍射光学元件；和具有将通过了上述衍射光学元件的上述第1光束乃至第3光束分别会聚到上述第1光盘乃至上述第3光盘上的聚光元件的物镜光学系统，其中，上述衍射光学元件具有以光轴为中心的第1区域，较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的、环状的第2区域，较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的、环状的第3区域，上述第1区域、第2区域和第3区域对第1～第3光束具有相互不同的光学特性，上述第3区域使通过上述第3区域和上述聚光元件的上述第1～第3光束中的两个光束在相应的上述光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
31.根据权利要求30所述的光拾取器装置，其特征在于满足370nm≤λ1≤440nm620nm≤λ2≤690nm750nm≤λ3≤820nm这样的关系，上述第2区域包含具有多条以光轴为中心的环带并对上述第1乃至第3光束中的一个光束赋予衍射作用的第1衍射构造，上述第1衍射构造的多条环带中的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成；上述第3区域包含具有多条以光轴为中心的环带并对上述第1乃至第3光束中的一个光束赋予衍射作用的第2衍射构造，且上述第2衍射构造具有不同于上述第1衍射构造的构造，上述第2衍射构造的多条环带中的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成；上述第3区域使通过第3区域和上述聚光元件的上述第1～第3光束中的上述第2光束和上述第3光束在上述第2和上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
32.根据权利要求30所述的光拾取器装置，其特征在于满足370nm≤λ1≤440nm620nm≤λ2≤690nm750nm≤λ3≤820nm这样的关系，上述第1区域包含具有多条以光轴为中心的环带并对上述第1乃至第3光束中的一个光束赋予衍射作用的第1衍射构造，上述第1衍射构造的多条环带的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成；上述第2区域包含具有多条以光轴为中心的环带并对上述第1乃至第3光束中的一个光束赋予衍射作用的第2衍射构造，且上述第2衍射构造具有不同于上述第1衍射构造的构造，上述第2衍射构造的多条环带的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成；上述第3区域使通过第3区域和上述聚光元件的上述第1～第3光束中的上述第2光束和上述第3光束在上述第2和上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
33.根据权利要求30所述的光拾取器装置，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，在上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域和上述第3区域。
34.根据权利要求30所述的光拾取器装置，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，在上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
35.根据权利要求30所述的光拾取器装置，其特征在于在取上述第1、第2和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足0.65≤NA1≤0.700.60≤NA2≤0.630.43≤NA3≤0.55这样的关系。
36.根据权利要求30所述的光拾取器装置，其特征在于在取上述第1、第2和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足0.64≤NA1≤0.650.64≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
37.一种光拾取器装置用衍射光学元件，是对具有规定厚度的保护基板的光盘的信息记录面进行信息的记录以及/或者重放的光拾取器装置用衍射光学元件，该光拾取器装置具有出射用于对具有厚度为t1的保护基板的第1光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ1的第1光束的第1光源；出射用于对具有厚度为t2的保护基板(t2≥t1)的第2光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ2(λ2＞λ1)的第2光束的第2光源；出射用于对具有厚度为t3的保护基板(t3＞t2)的第3光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束的第3光源；用于透射上述第1光束乃至第3光束的衍射光学元件；和具有将通过了上述衍射光学元件的上述第1光束乃至第3光束分别会聚到上述第1光盘乃至上述第3光盘上的聚光元件的物镜光学系统，其特征在于上述衍射光学元件具有以光轴为中心的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具备第1衍射构造的、环状的第2区域；和较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具备第2衍射构造的、环状的第3区域，上述第1区域使通过了上述第1区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束分别在上述第1～第3光盘的信息记录面上形成会聚光点，上述第2区域使通过了上述第2区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束以及上述第2光束分别在上述第1和上述第2光盘的信息记录面上形成会聚光点的同时，使通过了上述第2区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第3光束在上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点，上述第3区域使通过了上述第3区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束和上述第2光束中的一个光束在第1和第2光盘中的相应的光盘的信息记录面上形成会聚光点，并使通过了上述第3区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束和上述第2光束中的另一个光束以及上述第3光束在第1乃至第3光盘中的相应的光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
38.根据权利要求37所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，在上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域和上述第3区域。
39.根据权利要求37所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，在上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
40.根据权利要求37所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于上述第1衍射构造对通过上述第2区域的上述第3光束赋予衍射作用；上述第2衍射构造对通过上述第3区域的上述第1光束和第2光束中的另一个光束赋予衍射作用。
41.根据权利要求37所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于上述第1衍射构造包含多条以光轴为中心的环带，并不对通过上述第2区域的上述第1光束和上述第2光束赋予实质的相位差，上述第1衍射构造的多条环带的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成；上述第2衍射构造包含多条以光轴为中心的环带，并不对通过上述第3区域的上述第1光束和上述第2光束中的一个光束赋予实质的相位差，上述第2衍射构造的多条环带的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成。
42.根据权利要求41所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、上述第1衍射构造的不连续部的数目为整数M1、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、上述第2衍射构造的不连续部的数目为整数M2、且d＝λ1/(n1-1)时，满足4.8×d≤d1≤5.2×d、2≤M1≤41.9×d≤d2≤2.1×d、4≤M2≤6这样的关系。
43.根据权利要求41所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、上述第1衍射构造的不连续部的数目为整数M1、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、上述第2衍射构造的不连续部的数目为整数M2、且d＝λ1/(n1-1)时，满足4.8×d≤d1≤5.2×d、2≤M1≤40.9×d≤d2≤1.1×d、M2＝2这样的关系。
44.根据权利要求37所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于满足370nm≤λ1≤440nm620nm≤λ2≤690nm750nm≤λ3≤820nm这样的关系。
45.根据权利要求37所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述第1光盘、第2光盘和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足0.75≤NA1≤0.900.60≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系，且上述第3区域给上述第2光束赋予衍射作用。
46.根据权利要求37所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述第1光盘、第2光盘和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足0.65≤NA1≤0.700.60≤NA2≤0.630.43≤NA3≤0.55这样的关系，且上述第3区域给上述第2光束赋予衍射作用。
47.根据权利要求37所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述第1光盘、第2光盘和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足0.64≤NA1≤0.650.64≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系，且上述第3区域给上述第2光束赋予衍射作用。
48.一种光拾取器装置用衍射光学元件，是对具有规定厚度的保护基板的光盘的信息记录面进行信息的记录以及/或者重放的光拾取器装置用衍射光学元件，该光拾取器装置具有出射用于对具有厚度为t1的保护基板的第1光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ1的第1光束的第1光源；出射用于对具有厚度为t2的保护基板(t2≥t1)的第2光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ2(λ2＞λ1)的第2光束的第2光源；出射用于对具有厚度为t3的保护基板(t3＞t2)的第3光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束的第3光源；用于透射上述第1光束乃至第3光束的衍射光学元件；和具有将通过了上述衍射光学元件的上述第1光束乃至第3光束分别会聚到上述第1光盘乃至上述第3光盘上的聚光元件的物镜光学系统，其特征在于上述衍射光学元件具有以光轴为中心的具有第1衍射构造的第1区域；较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧且具有第2衍射构造的、环状的第2区域；和较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的、环状的第3区域，上述第1区域使通过了上述第1区域以及上述聚光元件的上述第1乃至上述第3光束分别在上述第1～上述第3光盘的信息记录面上形成会聚光点，上述第2区域使通过了上述第2区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束以及上述第2光束分别在上述第1和上述第2光盘的信息记录面上形成会聚光点的同时，使通过了上述第2区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第3光束在上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点，上述第3区域使通过了上述第3区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束和上述第2光束中的一个光束在上述相应的光盘的信息记录面上形成会聚光点，并使通过了上述第3区域以及上述聚光元件的上述第1乃至第3光束中的上述第1光束和上述第2光束中的另一个光束以及上述第3光束在上述相应的光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
49.根据权利要求48所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域和上述第3区域。
50.根据权利要求48所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
51.根据权利要求48所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于上述第1衍射构造对通过上述第1区域的上述第2光束赋予衍射作用；上述第2衍射构造对通过上述第2区域的上述第2光束和第3光束赋予衍射作用。
52.根据权利要求48所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于上述第1衍射构造包含多条以光轴为中心的环带，并不对通过上述第1区域的上述第1光束和上述第3光束赋予实质的相位差，上述第1衍射构造的多条环带中的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部构成的台阶构造构成；上述第2衍射构造包含多条以光轴为中心的环带，并不对通过上述第2区域的上述第1光束赋予实质的相位差，上述第2衍射构造的多条环带中的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成。
53.根据权利要求52所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、上述第1衍射构造的不连续部的数目为整数M1、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、上述第2衍射构造的不连续部的数目为整数M2、且d＝λ1/(n1-1)时，满足1.9×d≤d1≤2.1×d、4≤M1≤64.8×d≤d2≤5.2×d、4≤M2≤6这样的关系。
54.根据权利要求52所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述衍射光学元件的对应于上述波长λ1的折射率为n1、上述第1衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d1、上述第1衍射构造的不连续部的数目为整数M1、上述第2衍射构造的上述台阶部的光轴方向的台阶深度为d2、上述第2衍射构造的不连续部的数目为整数M2、且d＝λ1/(n1-1)时，满足1.9×d≤d1≤2.1×d、4≤M1≤60.9×d≤d2≤1.1×d、2≤M2≤5这样的关系。
55.根据权利要求48所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于上述第2区域至少划分为以光轴为中心的、同心圆状的第2A区域和第2B区域两个区域，且上述第2A区域较第2B区域更靠近上述光轴，形成于上述第2A区域的上述第2衍射构造的形状不同于形成于上述第2B区域的上述第2衍射构造的形状。
56.根据权利要求48所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于满足370nm≤λ1≤440nm620nm≤λ2≤690nm750nm≤λ3≤820nm这样的关系。
57.根据权利要求48所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述第1光盘、第2光盘和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足0.75≤NA1≤0.900.60≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
58.根据权利要求48所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述第1光盘、第2光盘和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足0.65≤NA1≤0.700.60≤NA2≤0.630.43≤NA3≤0.55这样的关系。
59.根据权利要求48所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述第1光盘、第2光盘和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足0.64≤NA1≤0.650.64≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
60.一种光拾取器装置用衍射光学元件，是对具有规定厚度的保护基板的光盘的信息记录面进行信息的记录以及/或者重放的光拾取器装置用衍射光学元件，该光拾取器装置具有出射用于对具有厚度为t1的保护基板的第1光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ1的第1光束的第1光源；出射用于对具有厚度为t2的保护基板(t2≥t1)的第2光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ2(λ2＞λ1)的第2光束的第2光源；出射用于对具有厚度为t3的保护基板(t3＞t2)的第3光盘的光学记录面进行信息的记录以及/或者重放的波长为λ3(λ3＞λ2)的第3光束的第3光源；用于透射上述第1光束乃至第3光束的衍射光学元件；和具有将通过了上述衍射光学元件的上述第1光束乃至第3光束分别会聚到上述第1光盘乃至上述第3光盘上的聚光元件的物镜光学系统，其特征在于上述衍射光学元件具有以光轴为中心的第1区域，较上述第1区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的、环状的第2区域，较上述第2区域形成于与光轴垂直的方向的外侧的、环状的第3区域，上述第1区域、第2区域和第3区域对第1～第3光束具有相互不同的光学特性，上述第3区域使通过上述第3区域和上述聚光元件的上述第1～第3光束中的两个光束在相应的上述光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
61.根据权利要求60所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于满足370nm≤λ1≤440nm620nm≤λ2≤690nm750nm≤λ3≤820nm这样的关系，上述第2区域包含具有多条以光轴为中心的环带并对上述第1乃至第3光束中的一个光束赋予衍射作用的第1衍射构造，上述第1衍射构造的多条环带中的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成；上述第3区域包含具有多条以光轴为中心的环带并对上述第1乃至第3光束中的一个光束赋予衍射作用的第2衍射构造，且上述第2衍射构造具有不同于上述第1衍射构造的构造，上述第2衍射构造的多条环带中的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成；上述第3区域使通过第3区域和上述聚光元件的上述第1～第3光束中的上述第2光束和上述第3光束在上述第2和上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
62.根据权利要求60所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于满足370nm≤λ1≤440nm620nm≤λ2≤690nm750nm≤λ3≤820nm这样的关系，上述第1区域包含具有多条以光轴为中心的环带并对上述第1乃至第3光束中的一个光束赋予衍射作用的第1衍射构造，上述第1衍射构造的多条环带的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成；上述第2区域包含具有多条以光轴为中心的环带并对上述第1乃至第3光束中的一个光束赋予衍射作用的第2衍射构造，且上述第2衍射构造具有不同于上述第1衍射构造的构造，上述第2衍射构造的多条环带的每一个由具有规定数目的台阶部和不连续部的台阶构造构成；上述第3区域使通过第3区域和上述聚光元件的上述第1～第3光束中的上述第2光束和上述第3光束在上述第2和上述第3光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
63.根据权利要求60所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，在上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域和上述第3区域。
64.根据权利要求60所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于上述衍射光学元件由单一的光学元件构成，在上述光学元件一侧的光学面上形成上述第2区域，在另一侧的光学面上形成上述第3区域。
65.根据权利要求60所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述第1、第2和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足0.65≤NA1≤0.700.60≤NA2≤0.630.43≤NA3≤0.55这样的关系。
66.根据权利要求60所述的光拾取器装置用衍射光学元件，其特征在于在取上述第1、第2和第3光盘的记录或者重放所需要的数值孔径分别为NA1、NA2、NA3时，满足0.64≤NA1≤0.650.64≤NA2≤0.700.43≤NA3≤0.55这样的关系。
全文摘要
一种光拾取器装置，具有分别出射第1～第3光束的第1～第3光源；衍射光学元件；带有聚光元件的物镜光学系统。其中衍射光学元件具有以光轴为中心的第1区域；环状且形成于第1区域外侧的第2区域；环状且形成于第2区域外侧的第3区域。且第1～第3区域对第1～第3光束中的每一光束具有相互不同的光学特性，第3区域使第1～第3光束中通过第3区域和聚光元件的两个光束在相应光盘的信息记录面上不形成会聚光点。
文档编号G11B7/125GK1655258SQ20051005190
公开日2005年8月17日 申请日期2005年2月16日 优先权日2004年2月13日
发明者三森满 申请人:柯尼卡美能达精密光学株式会社