专利名称：物镜和光拾取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及物镜和光拾取装置。
背景技术：
近年来，在光拾取装置中作为用于在光盘上记录的信息再现和向光盘记录信息的光源所使用的激光光源的短波长化正在进展，例如蓝紫色半导体激光和利用产生第二高波进行红外半导体激光波长变换的蓝紫色SHG激光等波长405nm的激光光源正在实用化。
若使用这些蓝紫色激光光源，则在使用数字多用盘(以下略记为DVD)和相同数值孔径(NA)的物镜时，对直径12cm的光盘能记录15～20GB的信息，把物镜的NA提高到0.85时，则对直径12cm的光盘能记录23～27GB的信息。以下在本说明书中，把使用蓝紫色激光光源的光盘以及光磁盘总称为“高密度光盘”。
但作为高密度光盘，现在有两种规格被提案。一种是使用NA0.85的物镜，保护层厚度是0.1mm的兰光盘(以下略记为BD)，还有一种是使用NA0.65到0.67的物镜，保护层厚度是0.6mm的HDDVD(以下略记为HD)。鉴于将来市场上有可能流通这两种规格的高密度光盘，所以即使对任何高密度光盘，其也能对已有的DVD和CD进行记录·再现的互换用光拾取装置是重要的，其中使用物镜进行互换的单透镜方式是最理想的形式。
这样，用一个物镜进行多个光盘之间互换的光拾取装置，若物镜对各波长的光学系统倍率一致，则物镜以外的光学元件就能共同化。而且，设定成是把平行光向物镜射入的结构，若物镜的光学系统倍率为0，则装置的处理容易。因此，希望是物镜对各波长的光学系统倍率相同且是0的物镜。
另一方面，为了在使用来自蓝紫色激光光源的光进行记录·再现的BD、HD和CD之间进行互换，就必须校正主要由基板厚度差引起的球差。
众所周知，以往作为校正由在多个光信息记录媒体上使用的保护基板厚度不同等而引起产生的像差的方法，是改变向物镜光学系统射入光束的发散程度，或在构成光拾取装置的光学元件的光学面上设置衍射结构(例如参照专利文献1)。
专利文献1特开2002-298422号公报
专利文献1所述的发明，作为完成在DVD/CD之间互换时的像差校正方法，其是改变向物镜光学系统射入光束的发散程度。
但由于在高密度光盘的记录·再现中使用的光的波长与在CD的记录·再现中使用的光的波长有约两倍的差异，所以使用DVD/CD互换用的透镜而利用那样的衍射作用进行互换是困难的。
图19(a)、图19(b)表示了炫耀型衍射结构中的与从蓝紫色激光光源发出的光(波长407nm)和CD用的光源的光(波长785nm)相对应的衍射光的级数和衍射效率。从如图19(a)、图19(b)所示可知，在波长407nm中产生高的衍射效率的光(2m级光)的情况下，波长785nm的光中也产生高的衍射效率的光(m级光)。2m级光和m级光由于通过衍射面衍射相同的Bragg角，所以两个波长光之间的衍射作用没有差别。
为了达到高密度光盘与CD之间的互换，若是把有限光向物镜射入的结构，则物镜的倍率大，所以有跟踪物镜时产生彗差的问题。
发明内容
本发明的课题是考虑了上述问题的，其提供一种对具有高密度光盘的至少三种光盘在信息再现和/或记录中所使用的，并且跟踪特性没问题的物镜和光拾取装置。
鉴于以上点，本发明的光拾取装置，其具备射出波长λ1第一光束的第一光源、射出波长λ3第三光束的第三光源、在所述第一和第三光束的共同光路上配置的物镜，所述物镜把所述第一光束作为会聚光射出，所述物镜对所述波长λ3光束的光学系统倍率m3满足-1/10≤m3＜0。
这样，把在高密度光盘的记录·再现中使用的光束作为平缓的会聚光(有限光)向物镜射入，把在这以外的至少一种光盘的记录·再现中使用的光束作为发散光(有限光)射入，通过设定成这种结构，就能把对应各自光束的物镜的倍率，缩小到小于所述现有达到高密度光盘/CD之间互换的有限系统物镜的有限倍率，还能消除跟踪时发生的问题。
若牺牲记录·再现中使用光束的光量，也可以把互换的一部分用衍射作用来承担，但即使在这种情况下也可以通过利用本发明来得到跟踪时性能恶化更小的光拾取装置和物镜。
本说明书除了所述的BD和HD以外，高密度光盘还包括在信息记录面上有几nm～几十nm左右厚度的保护膜的光盘和保护层或保护膜的厚度是0(零)的光盘。
本说明书中，DVD是DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等DVD系列光盘的总称，CD是CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、CD-R、CD-RW等CD系列光盘的总称。
图1(a)和图1(b)是表示相位结构的图2(a)和图2(b)是表示相位结构的图3(a)和图3(b)是表示相位结构的图4(a)和图4(b)是表示相位结构的图5是表示光拾取装置结构的主要部分的平面图6是表示物镜光学面的图7是表示光拾取装置结构的主要部分的平面图8是表示光拾取装置结构的主要部分的平面图9是表示光拾取装置结构的主要部分的平面图10(a)和图10(b)是表示波像差最小位置变化量dfb/dλ的图表；
图11(a)和图11(b)是表示波像差最小位置变化量dfb/dλ的图表；
图12是表示光拾取装置结构的主要部分的平面图13是表示光拾取装置结构的主要部分的平面图14是表示图13光拾取装置物镜的侧面图15是表示光拾取装置结构的主要部分的平面图16(a)是表示实施例9物镜特性的线图，是HD波长+10nm时的纵球差图16(b)是表示实施例9物镜特性的线图，是CD基准波长的纵球差图17(a)是表示比较例物镜特性的线图，是HD波长+10nm时的纵球差图17(b)是表示比较例物镜特性的线图，是CD基准波长的纵球差图18是表示层式棱镜的说明图19是表示炫耀型衍射结构中的衍射级数和衍射效率的图，图19(a)是HD的波长，图19(b)是CD的波长的图。
具体实施例方式
下面说明本发明的实施方式。
为了解决以上课题，项目1-1所述形式的光拾取装置，其至少具备对保护基板厚度t1的第一光盘进行信息再现和/或记录的射出波长λ1第一光束的第一光源、对保护基板厚度t3(t1＜t3)的第三光盘进行信息再现和/或记录的射出波长λ3(1.8×λ1≤λ3≤2.2×λ1)第三光束的第三光源、对所述各光盘进行信息记录或再现时在各自对应的所述第一和第三光束的共同光路上配置的物镜，所述物镜把所述第一光束作为会聚光射出，所述物镜对所述波长λ3光束的光学系统倍率m3满足-1/10≤m3＜0。
作为第一光盘能使用HD、DVD和BD的任一个，但使用HD、DVD效果更好，是理想的。
项目1-2所述的结构是在项目1-1所述的光拾取装置中，所述物镜对所述波长λ1光束的光学系统倍率m1最好满足0＜m1≤1/10。
项目1-3所述的结构是在项目1-2所述的光拾取装置中，最好满足0＜m1≤1/15。
项目1-4所述的结构是在项目1-1～项目1-3任一项所述的光拾取装置中，最好满足-1/15≤m3＜0。
项目1-5所述的结构是在项目1-1～项目1-4任一项所述的光拾取装置中，对保护基板厚度t2(0.9×t1≤t2)的第二光盘，最好使用从第二光源射出的波长λ2(1.5×λ1≤λ2≤1.7×λ1)的光束进行信息的再现和/或记录。
若满足保护基板厚度t2是0.9×t1≤t2、光学系统倍率m1是0＜m1≤1/15和光学系统倍率m3是-1/10≤m3＜0中的至少一个，则即使是比现有物镜薄的超细长透镜，也能抑制跟踪时像差的发生量。
项目1-6所述的结构是在项目1-1～项目1-5任一项所述的光拾取装置中，最好在所述物镜的第一光学面上设置相位结构。
根据项目1-6所述的结构，是在物镜的至少一个光学面上设置相位结构，所以利用该相位结构能进行第一光盘与第二光盘的互换，在物镜是塑料材料时利用材料折射率的温度依赖性来校正温度变化时产生的像差，或进行波长最短的第一光盘的色校正等。
在物镜光学系统的光学面上形成的相位结构，是用于把由第一波长λ1和第二波长λ2的波长差引起的色差，和/或由第一光盘的保护层与第二光盘的保护层的厚度差引起的球差进行校正的结构。在此所说的色差是指由波长差引起的光轴方向的波像差最小位置变动。
所述的相位结构是衍射结构、给予光路差结构的任一个便可。作为衍射结构，如图1(a)和图1(b)模式所示，是由多个环带100构成，且具有光轴的断面形状是锯齿形状、如图2(a)、图2(b)模式所示，是由在台阶差101方向的有效径内由相同的多个环带102构成，且具有光轴的断面形状是台阶形状、如图3(a)和图3(b)模式所示，是在内部形成有台阶结构的多个环带103构成、如图4(a)和图4(b)模式所示，是由在台阶差104方向的有效径中途替换的多个环带105构成，且具有光轴的断面形状是台阶形状。作为给予光路差结构，如图4(a)和图4(b)模式所示，是由在台阶差104方向的有效径中途替换的多个环带105构成，且具有光轴的断面形状是台阶形状。因此，在图4(a)和图4(b)中模式表示的结构，有是衍射结构的情况，也有是给予光路差结构的情况。从图1(a)到图4(b)，是模式表示把各相位结构形成在平面上的情况，但也可以把各相位结构形成在球面或非球面上。本说明书把图1(a)、图1(b)、图2(a)、图2(b)和图4(a)、图4(b)所示的由多个环带构成的衍射结构用记号“DOE”表示，把图3(a)和图3(b)所示的由内部形成有台阶结构的多个环带构成的衍射结构用记号“HOE”表示。
项目1-7所述的结构是在项目1-6所述的光拾取装置中，最好所述相位结构是衍射结构。
根据项目1-7所述的结构，由于相位结构是衍射结构，所以能更有效地进行第一光盘与第二光盘的互换，校正物镜对温度的像差或第一光盘的色校正等。
项目1-8所述的结构是在项目1-7所述的光拾取装置中，最好所述物镜的阿贝数γd满足40≤γd≤90，所述衍射结构在所述第三光盘的记录或再现中没使用的区域上形成的与各环带之间光轴平行方向上的台阶差量dout满足
(2k-1)×λ1/(n1-1)≤dout＜2k×λ1/(n1-1)。
k正的整数
n1所述物镜对所述波长λ1光束的折射率
根据项目1-8所述的结构，由于物镜的阿贝数γd满足40≤γd≤90，衍射结构在第三光盘的记录和/或再现中没使用的区域上形成的与各环带之间光轴平行方向上的台阶差量dout满足
(2k-1)×λ1/(n1-1)≤dout＜2k×λ1/(n1-1)，所以通过了所述区域的波长λ3的光束，其光量被分散成大于或等于两个的不需要的衍射光，对第三光盘的调焦信号不产生强的疑似信号。因此物镜能进行良好的聚光。
项目1-9所述的结构是在项目1-8所述的光拾取装置中，最好满足
5×λ1/(n1-1)≤dout＜6×λ1/(n1-1)。
根据项目1-9所述的结构，由于满足5×λ1/(n1-1)≤dout＜6×λ1/(n1-1)，所以使用的波长λ1、λ2光束的衍射光在理论上其衍射效率高。
项目1-10所述的结构是在项目1-8或项目1-9所述的光拾取装置中，在所述物镜的至少一个面上，设置所述波长λ3光束记录和/或再现中使用的第一区域和配置在所述第一区域外侧的第二区域，在把从所述第一光源射出的光束波长变化了+10nm的光束射入时，把所述物镜的近轴聚光位置设定为P0，在所述物镜的所述第一区域中把通过距离光轴最远区域光束的聚光位置设定为P1，在所述物镜的所述第二区域中把通过距离光轴最近区域光束的聚光位置设定为P2，在所述物镜中把通过距离光轴最远区域光束的聚光位置设定为P3时，最好满足
1.7×10-3≤|P2-P3|≤7.0×10-3
P0≤P2≤P1，或P1≤P2≤P0
为了对记录·再现信号没有坏影响，则理想的是低光量的同时，且不需要的衍射光不聚光在波长λ3光束聚光点的位置上。在光量最高的两个衍射级数光聚光位置与球差中，球差由第二光盘对第一光盘的光学系统倍率来决定。另一方面，由于波长特性也由第二光盘对第一光盘的光学系统倍率来决定，所以，根据球差和波长特性这双方的观点来设定适当的光学系统倍率。
聚光位置由物镜的色差决定。为了把耀斑的聚光位置尽可能地远离其聚光位置，就需要增大色差的绝对值。但若色差变大，则衍射间距变小，效率降低，有在跳模时不能记录的问题，所以取得色差与耀斑聚光位置的平衡是重要的。
根据此，只要如项目1-10所述的结构那样，把近轴聚光位置设定为P0，在波长λ3光束记录和/或再现中使用的第一区域中把通过距离光轴最远区域光束的聚光位置设定为P1，在配置第一区域外侧的第二区域中把通过距离光轴最近区域光束的聚光位置设定为P2，把通过距离光轴最远区域光束的聚光位置设定为P3时，满足
1.7×10-3≤|P2-P3|≤7.0×10-3
P0≤P2≤P1，或P1≤P2≤P0，
则由于波长短NA高，所以对误差灵敏度严的波长λ1的光束来说，在波长变化时和温度变化时，或跳模时也能抑制波像差恶化。而且对数值孔径大于或等于NA3的波长λ3的光束来说，能在向光盘上与聚光点不同的位置聚光的同时把光密度降低。
项目1-11所述的结构是在项目1-8或项目1-9所述的光拾取装置中，在所述波长λ1的光束的波长变化时，最好所述物镜纵球差在所述第一区域内的像差斜率与在第二区域内的像差斜率是同方向。
根据项目1-11所述的结构，在所述波长λ1的光束的波长变化时，纵球差在所述第一区域内的像差斜率与在第二区域内的像差斜率是同方向。所说的纵球差在第一区域内的像差斜率与在第二区域内的像差斜率是同方向，是指在第一区域随着光从通过的光轴离开的距离而光从物镜离开并与光轴相交时，在第二区域也随着光从通过的光轴离开的距离而光从物镜离开并与光轴相交。另一方面，在第一区域随着光从通过的光轴离开的距离而光与物镜接近并与光轴相交时，在第二区域也随着光从通过的光轴离开的距离而光与物镜接近并与光轴相交。在此，高级像差通过光学元件的组合而消除是困难的，但如上所述，只要通过第一区域的光束聚光位置的变化方向与通过所述第二区域的光束聚光位置的变化方向是同方向，则即使在波长变化时和温度变化时，波像差也不产生高级像差，在第三光盘侧能进行良好的孔径限制。
项目1-12所述的结构是在项目1-7所述的光拾取装置中，在所述波长λ3的光束向所述物镜射入时，所述物镜的所述光学面上通过大于或等于对所述波长λ3光束的数值孔径区域的光，最好从在所述第三光盘上聚光的点位置离开大于或等于0.01mm的位置聚光。
根据项目1-12所述的结构，由于波长λ3的光束射入时，光学面上通过大于或等于对波长λ3光束的数值孔径区域的光，是从在第三光盘上聚光的点位置离开大于或等于0.01mm的位置聚光，所以，对大于或等于数值孔径NA3的波长λ3光束，在光盘中能使其向使波长λ3的记录·再现没问题程度地从聚光点离开的位置聚光，而且能抑制误差灵敏度大的波长λ1光束的波长变化、温度变化、跳模时的波像差恶化。
所述相位结构，也可以是对所述波长λ1、λ2、λ3的光束中至少一个光束给予正衍射作用的结构。
根据该结构，由于相位结构，对所述波长λ1、λ2、λ3的光束中至少一个光束给予正衍射作用，所以例如在物镜是塑料材料时能利用材料折射率的温度依赖性来校正物镜对温度的像差特性。
项目1-13所述的结构是在项目1-7所述的光拾取装置中，对所述第一、第二、第三光盘中的至少一个光盘，在其信息记录面上形成的聚光点的波像差成分，即温度上升时所述物镜的三级球差变化，最好是正的。
在此，只要相对长波长变化的三级球差变化与相对温度上升的三级球差变化其符号相反，则由于在通常的高温环境下激光的振荡波长变长，所以两者相互抵消。并不是完全抵消，而是如项目1-13那样，作为球差变化残留下正的球差时，能抑制波长变化时和温度变化时的波像差恶化。
项目1-14所述的结构是在项目1-7所述的光拾取装置中，所述相位结构的光焦度最好是负的。
如项目1-14所述的结构，对波长λ1、λ2、λ3的光束中至少一个光束，由于物镜的光学面上设置的相位结构而产生的负的衍射光焦度与由于物镜材料而产生的正的折射光焦度抵消，这样就能校正由波长变动引起的色差。
项目1-15所述的结构是在项目1-6～项目1-14任一项所述的光拾取装置中，所述相位结构最好设置在所述光学面的所述波长λ2光束通过的区域。
根据项目1-15所述的结构，由于在光学面的所述波长λ2光束通过的区域上设置了相位结构，所以能把第一光盘与第二光盘互换。例如在第一光盘与第二光盘的有效径大致相同的HD与DVD的情况下，还能进行第一光盘的色校正。
项目1-16所述的结构是在项目1-7～项目1-15任一项所述的光拾取装置中，所述相位结构最好使所述波长λ1的光束以不被给予相位差而透射，而使所述波长λ2的光束实质上被给予相位差而衍射。
根据项目1-16所述的结构，由于通过相位结构使波长λ1的光束实质上以不被给予相位差而透射，而使波长λ2的光束实质上被给予相位差而衍射，所以，能对波长有选择地给予衍射作用。
所述相位结构，也可以是使所述波长λ2的光束以不被给予相位差而透射，而使所述波长λ1的光束实质上被给予相位差而衍射的结构。
项目1-17所述的结构是在项目1-14所述的光拾取装置中，在所述第一光盘信息记录面上形成的聚光点的，对所述波长λ1光束波长变化的在光轴方向上的波像差最小位置变化量dfb/dλ，最好是满足
|dfb/dλ|≤0.1[μm/nm]
项目1-18所述的结构是在项目1-14所述的光拾取装置中，在所述第二光盘信息记录面上形成的聚光点的，对所述波长λ2光束波长变化的在光轴方向上的波像差最小位置变化量dfb/dλ，最好是满足
|dfb/dλ|≤0.2[μm/nm]
所述相位结构是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成的衍射结构，所述相位结构具有光轴的断面形状是锯齿形状，也可以是在波长λ3记录和/或再现所使用的区域形成的所述各环带在光轴方向的台阶差的距离d满足下式的结构。
8×λ1/(n1-1)≤d＜9×λ1/(n1-1)
在此，n1是所述物镜对所述波长λ1光束的折射率。
所述相位结构是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成的衍射结构，所述相位结构具有光轴的断面形状是锯齿形状，也可以是在波长λ3记录和/或再现所使用的区域形成的所述各环带在光轴方向的台阶差的距离d满足下式的结构。
6×λ1/(n1-1)≤d＜7×λ1/(n1-1)
项目1-19所述的结构是在项目1-6～项目1-18任一项所述的光拾取装置中，所述相位结构是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成的衍射结构，所述相位结构具有光轴的断面形状是锯齿形状，也可以是在波长λ3记录和/或再现所使用的区域形成的所述各环带在光轴方向的台阶差的距离d满足下式的结构。
10×λ1/(n1-1)≤d＜12×λ1/(n1-1)
在此，n1是所述物镜对所述波长λ1光束的折射率。
所述光拾取装置中，所述物镜对所述波长λ1光束的焦距f1，也可以满足0.8mm≤f1≤4.0mm。
所述光拾取装置中，所述物镜对所述波长λ1光束的焦距f1，也可以满足1.3mm≤f1≤2.2mm。
所述物镜对所述波长λ3光束的所述光盘侧的数值孔径NA3，也可以满足0.49≤NA≤0.54。
项目1-20所述的结构是在项目1-5～项目1-19任一项所述的光拾取装置中，最好t1＝t2。
项目1-21所述的结构是在项目1-5～项目1-20任一项所述的光拾取装置中，所述物镜对所述波长λ2光束的光学系统倍率m2，最好是m2＝0。
项目1-22所述的结构是在项目1-1～项目1-21任一项所述的光拾取装置中，所述物镜最好是玻璃制的。
所述物镜也可以是塑料制的。
所述物镜也可以是由大于或等于两个的透镜组合的结构，在最靠近所述光源侧配置的透镜上设置所述相位结构。
项目1-23所述的结构是在项目1-1～项目1-22任一项所述的光拾取装置中，最好在所述波长λ3光束的光路上配置数值孔径限制元件。
项目1-24所述的结构是在项目1-1～项目1-22任一项所述的光拾取装置中，所述数值孔径限制元件最好是液晶元件或是波长选择滤光片。
项目1-25所述的结构是在项目1-1～项目1-22任一项所述的光拾取装置中，最好在所述波长λ1光束的光路上配置色差校正元件，其具有校正所述波长λ1光束色差的功能。
项目1-26所述的结构是在项目1-5～项目1-22任一项所述的光拾取装置中，最好具备光检测器，其在对所述第一光盘进行信息的再现或记录时，接受由所述第一光盘信息记录面上反射的来自所述第一光源的光束，在对所述第二光盘进行信息的再现或记录时，接受由所述第二光盘信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束，在对所述第三光盘进行信息的再现或记录时，接受由所述第三光盘信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束。
项目1-27所述的结构是在项目1-26所述的光拾取装置中，最好在所述波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上配置在光轴方向上能移动的耦合透镜和驱动所述耦合装置的驱动装置。
在此，物镜的倍率对三个波长虽然完全不同，但如项目1-27所述的结构，把耦合透镜配置在波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上，只要移动耦合透镜，使由物镜和耦合透镜组合的光学系统的共轭长对三个波长一致，就能对三个波长把传感器共同化，和使用把多个光源组件化了的激光。耦合透镜可以是单透镜，也可以是多个透镜，是多个透镜时，可以仅移动其中的一个，也可以是多个同时移动。
作为本结构使用的驱动装置没有特别限定，可以使用作为光拾取装置光学元件驱动装置所使用的公知的驱动装置。
例如使用步进电机和特开平9-191676号公报等中所公开的压电元件(电气-机械变换元件)的传动装置等可以恰当地使用。
项目1-28所述的结构是在项目1-27所述的光拾取装置中，最好在所述耦合透镜的至少一个面形成衍射结构。
项目1-29所述的结构是在项目1-27所述的光拾取装置中，所述耦合透镜的衍射结构，其在所述第一光盘信息记录面上形成的聚光点的，对所述波长λ1光束波长变化的在光轴方向上的波像差最小位置变化量dfb/dλ，最好满足
|dfb/dλ|≤0.1[μm/nm]
项目1-30所述的结构是在项目1-27～项目1-29任一项所述的光拾取装置中，在所述耦合透镜上设置衍射光栅，最好把所述物镜向与光轴垂直方向的移动由所述耦合透镜的所述衍射光栅来检测。
项目1-31所述的结构是在项目1-26所述的光拾取装置中，最好在所述波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上配置耦合透镜和液晶元件。
物镜的倍率对三个波长虽然完全不同，但如项目1-31所述的结构，把耦合透镜和液晶元件配置在波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上，通过使由物镜、耦合透镜和液晶元件组合的光学系统的共轭长对三个波长一致，就能对三个波长把传感器共同化，和使用把多个光源组件化了的激光。
项目1-32所述的结构是在项目1-31所述的光拾取装置中，最好在所述耦合透镜的至少一个面上形成衍射结构。
根据项目1-32所述的结构，由于在所述耦合透镜的至少一个面上形成衍射结构，所以使用衍射作用能抑制对波长λ1光束的色差和温度变化时产生的波像差。
项目1-33所述的结构是在项目1-32所述的光拾取装置中，所述耦合透镜的衍射结构，其在所述第一光盘信息记录面上形成的聚光点的，对所述波长λ1光束波长变化在光轴方向上的波像差最小位置变化量dfb/dλ，最好满足
|dfb/dλ|≤0.1[μm/nm]
项目1-34所述的结构是在项目1-31～项目1-33任一项所述的光拾取装置中，在所述耦合透镜上设置衍射光栅，最好把所述物镜向与光轴垂直方向的移动由所述耦合透镜的所述衍射光栅来检测。
而且也可以是把所述耦合透镜与液晶元件一体化的结构。
项目1-35所述的结构是在项目1-26～项目1-34任一项所述的光拾取装置中，最好把所述第二光源和所述第三光源容纳在同一个框体内，使其组件化。
项目1-36所述的结构是在项目1-5～项目1-22任一项所述的光拾取装置中，其最好具备接受由所述第一光盘的信息记录面上反射的来自所述第一光源的光束以及由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束的第一光检测器，和接受由所述第三光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束的第二光检测器。
项目1-37所述的结构是在项目1-36所述的光拾取装置中，在所述波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上配置耦合透镜，最好在该耦合透镜的至少一个光学面上设置衍射结构。
根据项目1-37所述的结构，由于在波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上配置耦合透镜，且在该耦合透镜的至少一个面上设置衍射结构，所以利用该衍射结构能把对波长λ1、λ2光束的传感器共同化。而且衍射结构还能同时进行波长λ1的色差校正。衍射结构也可以在一个面或多个面上形成。若形成波长λ3的光也通过耦合透镜的结构，则能减少整个光学系统的零件数。
在所述光拾取装置中，所述耦合透镜对所述波长λ1光束的焦距fc，满足6mm≤fc≤15mm便可。
项目1-38所述的结构是在项目1-37所述的光拾取装置中，在仅通过所述波长λ1光束的光路中，最好配置对所述波长λ1光束的色差校正元件。
项目1-39所述的结构是在项目1-31～项目1-38任一项所述的光拾取装置中，第一光检测器与所述耦合透镜之间的光路中设置像散板，最好至少所述波长λ1和波长λ2光束中的一个波长的光束，在所述像散板反射之后再向所述耦合透镜射入。
根据项目1-39所述的结构，至少波长λ1和波长λ2光束中的一个波长的光束，在像散板反射之后再向所述耦合透镜射入，但该像散板不仅对射入光检测器的光给予像散，而且还具有把从光源到耦合透镜的光进行弯曲的作用，所以，就不需要设置个别具有这些作用的零件，其结果是能减少光拾取装置整体的零件个数。
项目1-40所述的结构是在项目1-31～项目1-38任一项所述的光拾取装置中，第一光检测器与所述耦合透镜之间的光路中设置复合光束分光器，所述波长λ1和波长λ2的光束最好在所述复合光束分光器被光路合成后再向所述耦合透镜射入，通过该复合光束分光器使所述波长λ1和波长λ2光束的去路和回路的光路不同。
根据项目1-40所述的结构，由于是使用具有把波长λ1和波长λ2光束的光路合成，和把去路和回路分开功能的多功能复合光束分光器，所以能减少光拾取装置整体的零件个数。
项目1-41所述的结构是在项目1-40所述的光拾取装置中，最好所述复合光束分光器具备第一面，其具有根据波长透射或反射光的分色功能；第二面，其具有根据偏振光方向进行透射或反射的光束分光功能；第三面，其把光进行反射。
根据项目1-41所述的结构，由于复合光束分光器在具有进行光路合成的第一面、把去路和回路分开的第二面之外，还具有反射光的第三面，所以能把复合光束分光器射出光对射入光的角度自由设定，能把光拾取装置简洁化。
项目1-42所述的结构是在项目1-41所述的光拾取装置中，最好所述波长λ2的光束是从所述第二光源射出时，透射所述第一面和所述第二面之后从所述复合光束分光器射出，在从所述耦合透镜射出时，由在所述第二面和所述第三面反射而从所述复合光束分光器射出，所述波长λ1的光束从所述第一光源射出时，通过在所述第一面反射后透射第二面而从所述复合光束分光器射出，在从所述耦合透镜射出时，通过在所述第二面和所述第三面反射而从所述复合光束分光器射出。
项目1-43所述的结构是在项目1-37所述的光拾取装置中，在所述耦合透镜上形成的所述衍射结构是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成，所述衍射结构具有光轴的断面形状是锯齿形状，所述各环带在光轴方向的台阶差的距离d最好满足下式。
2×λ1/(n1-1)≤d＜3×λ1/(n1-1)
在此，n1是所述耦合透镜对所述波长λ1光束的折射率。
项目1-44所述的结构是在项目1-37～项目1-43任一项所述的光拾取装置中，所述耦合透镜的衍射结构最好形成在所述耦合透镜的光盘侧的光学面和所述光源侧的光学面的这两个面上。
项目1-45所述的结构是在项目1-44(权利要求52)所述的光拾取装置中，在所述耦合透镜的所述光源侧的光学面上形成的所述衍射结构，是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成，具有所述衍射结构光轴的断面形状是锯齿形状，所述各环带在光轴方向的台阶差的距离d最好满足下式。
10×λ1/(n1-1)≤d＜12×λ1/(n1-1)
在此，n1是所述耦合透镜对所述波长λ1光束的折射率。
项目1-46所述的结构是在项目1-44或项目1-45所述的光拾取装置中，在所述耦合透镜的所述光源侧的光学面上形成的所述衍射结构，最好使所述波长λ1的光束以不被给予实质性的相位差而透射，使所述波长λ2的光束被给予实质性的相位差而进行衍射。
项目1-47所述的结构是在项目1-37～项目1-46任一项所述的光拾取装置中，在所述耦合透镜上设置衍射光栅，最好把所述物镜向与光轴垂直方向的移动由所述耦合透镜的所述衍射光栅来检测。
项目1-48所述的结构是在项目1-37所述的光拾取装置中，在所述波长λ1以及波长λ2光束的共同光路上，和在所述波长λ3光束的共同光路上，分别配置耦合透镜，最好在该耦合透镜的至少一个面上设置衍射结构。
项目1-49所述的结构是在项目1-36所述的光拾取装置中，接受由所述第三光盘信息记录面上反射的来自所述第三光源光束的光检测器，最好是全息激光器。
项目1-50所述的结构是在项目1-48所述的光拾取装置中，在所述耦合透镜的至少一侧上设置衍射光栅，最好把所述物镜向与光轴垂直方向的移动由所述耦合透镜的所述衍射光栅来检测。
项目1-51所述的结构是在项目1-5～项目1-22任一项所述的光拾取装置中，接受由所述第一、第二和第三光盘中至少一个的信息记录面上反射的所述光束的光检测器，最好具备接受由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束以及由所述第三光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束的光检测器，和接受由所述第一光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束的光检测器。
项目1-52所述的结构是在项目1-51所述的光拾取装置中，最好具备带有衍射结构并且在所述第二和第三光束的共同光路上配置的耦合透镜。
根据项目1-52所述的结构，由于具备为了使波长λ2和波长λ3光束通过而被共同化的带有衍射结构的耦合透镜，所以，通过耦合透镜上设置的衍射结构，使对波长λ1、λ2光束的物镜与耦合透镜组合的光学系统的共轭长一致，就能把对波长λ1、λ2光束的传感器共同化。若对波长λ1的光束使用个别的耦合透镜，则能自由地设定整个光学系统的倍率，若对所述波长λ1、λ3的光束使用共同的耦合透镜，则能减少光拾取装置的零件。
项目1-53所述的结构是在项目1-51或项目1-52所述的光拾取装置中，最好把接受由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束以及由所述第三光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束的光检测器、所述第二光源和所述第三光源通过容纳在同一个框体内而被组件化。
项目1-54所述的结构是在项目1-52～项目1-53任一项所述的光拾取装置中，在所述耦合透镜上设置衍射光栅，最好把所述物镜向与光轴垂直方向的移动由所述耦合透镜的所述衍射光栅来检测。
项目1-55所述的结构是在项目1-5～项目1-22任一项所述的光拾取装置中，最好具备光检测器，其接受由所述第一光盘的信息记录面上反射的来自所述第一光源的光束；第一激光器，其把接受由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束的光检测器与所述第二光源组件化；第二激光器，其把接受由所述第三光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束的光检测器与所述第二光源组件化。
根据项目1-55所述的结构，由于其具备第一激光器，其把接受由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束的光检测器与所述第二光源组件化；第二激光器，其把接受由所述第三光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束的光检测器与所述第三光源组件化，所以即使对三个波长的光束而把耦合透镜与物镜组合的共轭长有不同时，也能以少的零件数来构成拾取光学系统。
项目1-56所述的结构是在项目1-5～项目1-22任一项所述的光拾取装置中，最好把具有多个棱镜功能的层式棱镜，配置在所述波长λ1、λ2和λ3的各光束中至少两个光束的共同光路上。
根据项目1-56所述的结构，由于把具有多个棱镜功能的层式棱镜配置在所述波长λ1、λ2和λ3的各光束中至少两个光束的共同光路上，所以能使波长不同的多个光束接近并进行光路合成。因此，能减少零件数和提高光拾取装置的简洁化。
项目1-57所述的结构是在项目1-5～项目1-26、项目1-35、项目1-36、项目1-51、项目1-55、项目1-56任一项所述的光拾取装置中，在所述波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上设置具有衍射光栅的耦合透镜，最好把所述物镜在与光轴垂直方向的移动由所述耦合透镜的所述衍射光栅来检测。
物镜的跟踪检测方法之一是三光束法，这是把由衍射光栅产生的三个衍射光用传感器接受。其衍射光栅若与耦合透镜一体化，则能减少零件数。
项目1-58所述的结构是在项目1-1～项目1-22任一项所述的光拾取装置中所使用的物镜。
根据本发明，能得到对具有高密度光盘的至少三种光盘进行信息再现和/或记录中使用的，在跟踪特性上不出现问题的物镜，以及使用该物镜的光拾取装置。
下面说明本发明的其他实施方式。
项目2-1所述的结构，其至少具备对保护基板厚度t1的第一光盘使用从第一光源射出的波长λ1的光束进行信息再现和/或记录，和对保护基板厚度t2(t1≤t2)的第二光盘使用从第二光源射出的波长λ2(1.5×λ1≤λ2≤1.7×λ1)的光束进行信息再现和/或记录，和对保护基板厚度t3(t2＜t3)的第三光盘使用从第三光源射出的波长λ3(1.8×λ1≤λ3≤2.2×λ1)的光束进行信息再现和/或记录的光拾取装置用的物镜中，所述物镜在对所述各光盘进行信息的再现或记录时，是把各自对应的所述波长λ1、λ2、λ3的光束射入而使用，所述物镜对所述波长λ1光束的光学系统倍率m1满足0＜m1≤1/10。
作为保护基板厚度t2，更理想的是最好0.9×t1≤t2。
项目2-2所述的结构是在项目2-1所述的物镜中，最好满足0＜m1≤1/20。
作为光学系统倍率m1，更理想的是最好0＜m1≤1/15。
项目2-3所述的结构是在项目2-1或项目2-2所述的物镜中，所述物镜对所述波长λ3光束的光学系统倍率m3，最好满足-1/10≤m3＜0。
项目2-4所述的结构是在项目2-3所述的物镜中，最好满足-1/20≤m3＜0。
作为光学系统倍率m3，更理想的是最好满足-1/15≤m3＜0。
在物镜光学系统的光学面上形成的相位结构，是用于把由第一波长λ1和第二波长λ2的波长差引起的色差，和/或由第一光盘的保护层与第二光盘的保护层的厚度差引起的球差进行校正的结构。在此所说的色差是指由波长差引起的光轴方向的波像差最小位置变动。
所述的相位结构是衍射结构、给予光路差结构的任一个便可。作为衍射结构，如图1(a)和图1(b)模式所示，是由多个环带100构成，且具有光轴的断面形状是锯齿形状，和如图2(a)和图2(b)模式所示，是由在台阶差101方向的有效径内相同的多个环带102构成，且具有光轴的断面形状是台阶形状，和如图3(a)和图3(b)模式所示，是由内部形成有台阶结构的多个环带103构成，和如图4(a)和图4(b)模式所示，是由在台阶差104方向的有效径中途替换的多个环带105构成，且具有光轴的断面形状是台阶形状。作为给予光路差结构，如图4模式所示，是由在台阶差104方向的有效径中途替换的多个环带105构成，且具有光轴的断面形状是台阶形状。因此，在图4中模式表示的结构，有是衍射结构的情况，也有是给予光路差结构的情况。从图1(a)到图4(b)，是模式表示把各相位结构形成在平面上的情况，但也可以把各相位结构形成在球面或非球面上。本说明书把图1(a)、图1(b)、图2(a)、图2(b)和图4(a)、图4(b)所示由多个环带构成的衍射结构用记号“DOE”表示，把图3(a)和图3(b)所示形成在内部的台阶结构的多个环带构成的衍射结构用记号“HOE”表示。
如项目2-1～项目2-4所述的结构，把波长λ1的光束作为平缓会聚光向物镜射入，把波长λ3的光束作为平缓发散光向物镜射入，这样，例如与把波长λ1的光束作为平行光射入的情况相比，能抑制物镜的光学系统倍率，能抑制跟踪时像差的发生量。
若满足保护基板厚度t2是0.9×t1≤t2、光学系统倍率m1是0＜m1≤1/15和光学系统倍率m3是-1/15≤m3＜0中的至少一个，则即使是比现有物镜薄的超细长透镜，也能抑制跟踪时像差的发生量。
项目2-5所述的结构是在项目2-1～项目2-4任一项所述的物镜中，最好在所述物镜的至少一个光学面上设置相位结构。
根据项目2-5所述的结构，是在物镜的至少一个光学面上设置相位结构，所以利用该相位结构能进行第一光盘与第二光盘的互换，在物镜是塑料材料时利用材料折射率的温度依赖性来校正温度变化时产生的像差，或进行波长最短的第一光盘的色校正等。
项目2-6所述的结构是在项目2-5所述的物镜中，所述相位结构最好是衍射结构。
根据项目2-6所述的结构，由于相位结构是衍射结构，所以能把第一光盘与第二光盘的互换、校正物镜对温度的像差或第一光盘的色校正等更有效地进行。
项目2-7所述的结构是在项目2-6所述的物镜中，最好所述物镜的阿贝数γd满足40≤γd≤90，所述衍射结构在所述第三光盘的记录或再现中没使用的区域上形成的与各环带之间光轴平行方向上的台阶差量dout满足
(2k-1)×λ1/(n1-1)≤dout＜2k×λ1/(n1-1)。
根据项目2-7所述的结构，由于物镜的阿贝数γd满足40≤γd≤90，衍射结构在第三光盘的记录和/或再现中没使用的区域上形成的与各环带之间光轴平行方向上的台阶差量dout满足
(2k-1)×λ1/(n1-1)≤dout＜2k×λ1/(n1-1)，所以通过了所述区域的波长λ3的光束，其光量被分散成大于或等于两个的不需要的衍射光，对第三光盘的调焦信号不产生强的疑似信号。因此物镜能进行良好的调焦。
项目2-8所述的结构是在项目2-7所述的物镜中，最好满足
5×λ1/(n1-1)≤dout＜6×λ1/(n1-1)。
根据项目2-8所述的结构，由于满足5×λ1/(n1-1)≤dout＜6×λ1/(n1-1)，所以使用的波长λ1、λ2光束的衍射光在理论上其衍射效率高。
项目2-9所述的结构是在项目2-7或项目2-8所述的物镜中，在把从所述第一光源射出的光束波长变化了+10nm的光束射入时，把近轴聚光位置设定为P0，把所述波长λ3光束记录和/或再现时所使用的第一区域中的通过距离光轴最远区域光束的聚光位置设定为P1，把配置所述第一区域外侧的第二区域中的通过距离光轴最近区域光束的聚光位置设定为P2，把通过距离光轴最远区域光束的聚光位置设定为P3时，最好满足
1.7×10-3≤|P2-P3|≤7.0×10-3
P0≤P2≤P1，或P1≤P2≤P0
为了对记录·再现信号没有不良影响，理想的是低光量的同时，把不需要的衍射光不聚光在波长λ3光束聚光点的位置上。在光量最高的两个衍射级数光聚光位置与球差中，球差由第二光盘对第一光盘的光学系统倍率来决定。另一方面，由于波长特性也由第二光盘对第一光盘的光学系统倍率来决定，所以，根据球差和波长特性这双方的观点来设定适当的光学系统倍率。
聚光位置由物镜的色差决定。为了把耀斑的聚光位置尽可能地远离其调焦位置，就需要增大色差的绝对值。但若色差变大，则衍射间距变小，效率降低，有跳模时不能记录的问题，所以取得色差与耀斑聚光位置的平衡是重要的。
根据此，只要如项目2-9所述的结构那样，把近轴聚光位置设定为P0，在波长λ3光束记录和/或再现中使用的第一区域中把通过距离光轴最远区域光束的聚光位置设定为P1，配置在第一区域外侧的第二区域中把通过距离光轴最近区域光束的聚光位置设定为P2，把通过距离光轴最远区域光束的聚光位置设定为P3时，满足
1.7×10-3≤|P2-P3|≤7.0×10-3
P0≤P2≤P1，或P1≤P2≤P0，
则由于波长短NA高，所以对误差灵敏度严的波长λ1的光束来说，在波长变化时和温度变化时，或跳模时也能抑制波像差恶化。而且对数值孔径大于或等于NA3的波长λ3的光束来说，能在向光盘上与聚光点不同的位置聚光的同时把光密度降低。
项目2-10所述的结构是在项目2-7或项目2-8所述的物镜中，在所述波长λ1的光束的波长变化时，最好纵球差在所述第一区域内的像差斜率与在第二区域内的像差斜率是同方向。
根据项目2-10所述的结构，在所述波长λ1的光束的波长变化时，纵球差在所述第一区域内的像差斜率与在第二区域内的像差斜率是同方向。所说的纵球差在第一区域内的像差斜率与在第二区域内的像差斜率是同方向，是指在第一区域随着光从通过的光轴离开的距离而光从物镜离开并与光轴相交时，在第二区域也随着光从通过的光轴离开的距离而光从物镜离开并与光轴相交。另一方面，在第一区域随着光从通过的光轴离开的距离而光与物镜接近并与光轴相交时，在第二区域也随着光从通过的光轴离开的距离而光与物镜接近并与光轴相交。在此，高级像差通过光学元件的组合而消除是困难的，但如上所述，只要通过第一区域的光束聚光位置的变化方向与通过所述第二区域的光束聚光位置的变化方向是同方向，则即使在波长变化时和温度变化时，波像差也不产生高级像差，在第三光盘侧能进行良好的孔径限制。
项目2-11所述的结构是在项目2-6所述的物镜中，在所述波长λ3的光束射入时，所述光学面上通过大于或等于对所述波长λ3光束的数值孔径区域的光，最好从在所述第三光盘上聚光的点位置离开大于或等于0.01mm的位置聚光。
根据项目2-11所述的结构，由于波长λ3的光束射入时，光学面上通过大于或等于对波长λ3光束的数值孔径区域的光，是从在第三光盘上聚光的点位置离开大于或等于0.01mm的位置聚光，所以，对大于或等于数值孔径NA3的波长λ3光束，在其光盘中能使其向使波长λ3的记录·再现没问题程度地从聚光点离开的位置聚光，而且能抑制误差灵敏度大的波长λ1光束的波长变化、温度变化、跳模时的波像差恶化。
项目2-12所述的结构是在项目2-6所述的物镜中，所述相位结构最好是对所述波长λ1、λ2、λ3的光束中至少一个光束给予正衍射作用的结构。
根据项目2-12所述的结构，由于相位结构，对所述波长λ1、λ2、λ3的光束中至少一个光束给予正衍射作用，所以例如在物镜是塑料材料时能利用材料折射率的温度依赖性来校正物镜对温度的像差特性。
项目2-13所述的结构是在项目2-10所述的物镜中，对所述第一、第二、第三光盘中的至少一个光盘，在其信息记录面上形成的聚光点的波像差成分，即温度上升时的三级球差变化，最好是正的。
在此，只要相对长波长变化的三级球差变化与相对温度上升的三级球差变化的符号相反，则由于在通常的高温环境下激光的振荡波长变长，所以两者相互抵消。并不是完全抵消，而是如项目2-13那样，作为球差变化残留下正的球差时，能抑制波长变化时和温度变化时的波像差恶化。
项目2-14所述的结构是在项目2-6所述的物镜中，所述相位结构的光焦度最好是负的。
如项目2-14所述的结构，设置在物镜光学面上的相位结构对波长λ1、λ2、λ3的光束中至少一个光束是负的衍射光焦度，其与物镜材料的正的折射光焦度抵消，这样就能校正由波长变动引起的色差。
项目2-15所述的结构是在项目2-5～项目2-14任一项所述的物镜中，所述相位结构最好设置在所述光学面上所述波长λ2光束通过的区域。
根据项目2-15所述的结构，由于在光学面的所述波长λ2光束通过的区域上设置了相位结构，所以能把第一光盘与第二光盘互换。例如在第一光盘与第二光盘的有效径大致相同的HD与DVD的情况下，还能进行第一光盘的色校正。
项目2-16所述的结构是在项目2-6～项目2-15任一项所述的物镜中，所述相位结构最好是使所述波长λ1的光束实质上以不被给予相位差而透射，而使所述波长λ2的光束实质上被给予相位差而衍射。
根据项目2-16所述的结构，由于通过相位结构使波长λ1的光束实质上以不被给予相位差而透射，而使波长λ2的光束实质上被给予相位差而衍射，所以，能对波长有选择地给予衍射作用。
项目2-17所述的结构是在项目2-6～项目2-15任一项所述的物镜中，所述相位结构最好是使所述波长λ2的光束以不被给予相位差而透射，而使所述波长λ1的光束实质上被给予相位差而衍射的结构。
项目2-18所述的结构是在项目2-14所述的物镜中，在所述第一光盘信息记录面上形成的聚光点的，对所述波长λ1光束波长变化在光轴方向上的波像差最小位置变化量dfb/dλ，最好是满足
|dfb/dλ|≤0.1[μm/nm]
项目2-19所述的结构是在项目2-14所述的物镜中，在所述第二光盘信息记录面上形成的聚光点的，对所述波长λ2光束波长变化在光轴方向上的波像差最小位置变化量dfb/dλ，最好是满足
|dfb/dλ|≤0.2[μm/nm]
项目2-20所述的结构是在项目2-5～项目2-19任一项所述的物镜中，所述相位结构是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成的衍射结构，所述相位结构具有光轴的断面形状是锯齿形状，最好在波长λ3记录和/或再现所使用的区域形成的所述各环带在光轴方向的台阶差的距离d满足下式的结构。
8×λ1/(n1-1)≤d＜9×λ1/(n1-1)
n1所述物镜对所述波长λ1光束的折射率。
项目2-21所述的结构是在项目2-5～项目2-19任一项所述的物镜中，所述相位结构是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成的衍射结构，所述相位结构具有光轴的断面形状是锯齿形状，最好在波长λ3记录和/或再现所使用的区域形成的所述各环带在光轴方向的台阶差的距离d满足下式的结构。
6×λ1/(n1-1)≤d＜7×λ1/(n1-1)
n1所述物镜对所述波长λ1光束的折射率。
项目2-22所述的结构是在项目2-5～项目2-19任一项所述的物镜中，所述相位结构是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成的衍射结构，所述相位结构具有光轴的断面形状是锯齿形状，最好在波长λ3记录和/或再现所使用的区域形成的所述各环带在光轴方向的台阶差的距离d满足下式的结构。
10×λ1/(n1-1)≤d＜12×λ1/(n1-1)
n1是所述物镜对所述波长λ1光束的折射率。
项目2-23所述的结构是在项目2-1～项目2-22任一项所述的物镜中，所述物镜对所述波长λ1光束的焦距f1，最好满足0.8mm≤f1≤4.0mm。
项目2-24所述的结构是在项目2-23所述的物镜中，所述物镜对所述波长λ1光束的焦距f1，最好满足1.3mm≤f1≤2.2mm。
项目2-25所述的结构是在项目2-1～项目2-24任一项所述的物镜中，所述物镜对所述波长λ3光束的所述光盘侧的数值孔径NA3，最好满足0.49≤NA3≤0.54。
项目2-26所述的结构是在项目2-1～项目2-25任一项所述的物镜中，最好t1＝t2。
项目2-27所述的结构是在项目2-1～项目2-26任一项所述的物镜中，所述物镜对所述波长λ2光束的光学系统倍率m2，最好是m2＝0。
根据项目2-27所述的结构，由于物镜对波长λ2光束的光学系统倍率m2，是m2＝0，所以对NA高的第二光盘向物镜射入平行光，在跟踪时不产生彗差。
项目2-28所述的结构是在项目2-1～项目2-27任一项所述的物镜中，其最好是塑料制的。
项目2-29所述的结构是在项目2-1～项目2-27任一项所述的物镜中，其最好是玻璃制的。
项目2-30所述的结构是在项目2-1～项目2-29任一项所述的物镜中，其最好是把两个透镜组合的结构。
项目2-31所述的结构是在项目2-5所述的物镜中，所述物镜也可以是大于或等于两个透镜的结构，最好在最靠近所述光源侧配置的透镜上设置所述相位结构。
项目2-32所述的结构是其最好具备项目2-1～项目2-31任一项所述的物镜。
项目2-33所述的结构是在项目2-32所述的光拾取装置中，最好在所述波长λ3光束的光路上配置数值孔径限制元件。
项目2-34所述的结构是在项目2-32所述的光拾取装置中，所述数值孔径限制元件最好是液晶元件或是波长选择滤光片。
项目2-35所述的结构是在项目2-32所述的光拾取装置中，最好在所述波长λ1光束的光路上配置色差校正元件，其具有校正所述波长λ1光束色差的功能。
项目2-36所述的结构是在项目2-32所述的光拾取装置中，最好具备光检测器，其在对所述第一光盘进行信息的再现或记录时接受由所述第一光盘信息记录面上反射的来自所述第一光源的光束，在对所述第二光盘进行信息的再现或记录时接受由所述第二光盘信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束，在对所述第三光盘进行信息的再现或记录时接受由所述第三光盘信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束。
项目2-37所述的结构是在项目2-36所述的光拾取装置中，在所述波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上，最好配置在光轴方向上能移动的耦合透镜。
在此，物镜的倍率对三个波长虽然完全不同，但如项目2-37所述的结构，把耦合透镜配置在波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上，只要移动耦合透镜，使由物镜和耦合透镜组合的光学系统的共轭长对三个波长一致，就能对三个波长把传感器共同化，使用把多个光源组件化了的激光器。耦合透镜可以是单透镜，也可以是多个透镜，是多个透镜时，可以仅移动其中的一个，也可以是多个同时移动。
项目2-38所述的结构是在项目2-37所述的光拾取装置中，在所述波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上，最好配置耦合透镜和液晶元件。
物镜的倍率对三个波长虽然完全不同，但如项目2-38所述的结构，把耦合透镜和液晶元件配置在波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上，通过使由物镜、耦合透镜和液晶元件组合的光学系统的共轭长对三个波长一致，就能对三个波长把传感器共同化，使用把多个光源组件化了的激光器。
项目2-39所述的结构是在项目2-37或项目2-38所述的光拾取装置中，最好在所述耦合透镜的至少一个面上形成衍射结构。
根据项目2-39所述的结构，由于在所述耦合透镜的至少一个面上形成衍射结构，所以使用衍射作用能抑制对波长λ1光束的色差和温度变化时产生的波像差恶化。
项目2-40所述的结构是在项目2-39所述的光拾取装置中，所述耦合透镜的衍射结构，其在所述第一光盘信息记录面上形成的聚光点的，对所述波长λ1光束波长变化在光轴方向上的波像差最小位置变化量dfb/dλ，最好满足
|dfb/dλ|≤0.1[μm/nm]
项目2-41所述的结构是在项目2-37所述的光拾取装置中，最好把所述耦合透镜与液晶元件一体化。
项目2-42所述的结构是在项目2-36～项目2-41任一项所述的光拾取装置中，最好把所述第二光源和所述第三光源容纳在同一个框体内，使其组件化。
项目2-43所述的结构是在项目2-31所述的光拾取装置中，接受由所述第一、第二、第三光盘中至少一个的信息记录面上反射光束的光检测器，最好具备接受由所述第一光盘的信息记录面上反射的来自所述第一光源的光束以及由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束的光检测器，和接受由所述第三光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束的光检测器。
项目2-44所述的结构是在项目2-43所述的光拾取装置中，在所述波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上配置耦合透镜，最好在该耦合透镜的至少一个光学面上设置衍射结构。
根据项目2-44所述的结构，由于在波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上，配置耦合透镜，且在该耦合透镜的至少一个面上设置衍射结构，所以利用该衍射结构能把对波长λ1、λ2光束的传感器共同化。而且衍射结构还能同时进行波长λ1的色差校正。衍射结构也可以形成在一个面或多个面上。若是波长λ3的光也通过耦合透镜的结构时，则能减少整个光学系统的零件数。
项目2-45所述的结构是在项目2-44所述的光拾取装置中，所述耦合透镜对所述波长λ1光束的焦距fc，最好满足6mm≤fc≤15mm。
项目2-46所述的结构是在项目2-44所述的光拾取装置中，最好在仅通过所述波长λ1光束的光路中配置对所述波长λ1光束的色差校正元件。
项目2-47所述的结构是在项目2-44～项目2-46任一项所述的光拾取装置中，把像散板配置在接受由所述第一光盘的信息记录面上反射的来自所述第一光源的光束以及由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束的光检测器与所述耦合透镜之间的光路中，最好至少所述波长λ1和波长λ2光束中的一个波长的光束，在所述像散板反射之后再向所述耦合透镜射入。
根据项目2-47所述的结构，至少波长λ1和波长λ2光束中的一个波长的光束，在像散板反射之后再向所述耦合透镜射入，但该像散板不仅对射入光检测器的光给予像散，而且还具有把从光源到耦合透镜的光进行弯曲的作用，所以，就不需要设置个别具有这些作用的零件，其结果是能减少光拾取装置整体的零件个数。
项目2-48所述的结构是在项目2-44～项目2-46任一项所述的光拾取装置中，把复合光束分光器配置在接受由所述第一光盘的信息记录面上反射的来自所述第一光源的光束以及由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束的光检测器与所述耦合透镜之间的光路中，所述波长λ1和波长λ2的光束在所述复合光束分光器被光路合成后再向所述耦合透镜射入，最好通过该复合光束分光器使所述波长λ1和波长λ2光束的去路和回路的光路不同。
根据项目2-48所述的结构，由于是使用具有把波长λ1和波长λ2光束的光路合成，和把去路和回路分开功能的多功能复合光束分光器，所以能减少光拾取装置整体的零件个数。
项目2-49所述的结构是在项目2-48所述的光拾取装置中，最好所述复合光束分光器具备第一面，其具有根据波长透射或反射光的分色功能；第二面，其具有根据偏振光方向进行透射或反射的光束分光功能；第三面，其反射光。
根据项目2-49所述的结构，由于复合光束分光器在具有进行光路合成的第一面、把去路和回路分开的第二面之外，还具有反射光的第三面，所以能把复合光束分光器射出光对射入光的角度自由设定，能把光拾取装置简洁化。
项目2-50所述的结构是在项目2-49所述的光拾取装置中，最好所述波长λ2的光束，在从所述第二光源射出时，透射所述第一面和所述第二面之后从所述复合光束分光器射出，在从所述耦合透镜射出时，通过在所述第二面和所述第三面反射而从所述复合光束分光器射出。所述波长λ1的光束从所述第一光源射出时，则是通过在所述第一面反射后透射第二面而从所述复合光束分光器射出，在从所述耦合透镜射出时，通过在所述第二面和所述第三面反射而从所述复合光束分光器射出。
项目2-51所述的结构是在项目2-44所述的光拾取装置中，在所述耦合透镜上形成的所述衍射结构是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成，具有所述衍射结构光轴的断面形状是锯齿形状，所述各环带在光轴方向的台阶差的距离d最好满足下式。
2×λ1/(n1-1)≤d＜3×λ1/(n1-1)
n1所述耦合透镜对所述波长λ1光束的折射率。
项目2-52所述的结构是在项目2-44～项目2-51任一项所述的光拾取装置中，所述耦合透镜的衍射结构最好形成在所述耦合透镜的光盘侧的光学面和所述光源侧的光学面这两个面上。
项目2-53所述的结构是在项目2-52所述的光拾取装置中，在所述耦合透镜的所述光源侧的光学面上形成的所述衍射结构，是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成，所述衍射结构具有光轴的断面形状是锯齿形状，所述各环带在光轴方向的台阶差的距离d最好满足下式。
10×λ1/(n1-1)≤d＜12×λ1/(n1-1)
n1所述耦合透镜对所述波长λ1光束的折射率。
项目2-54所述的结构是在项目2-52或项目2-53所述的光拾取装置中，在所述耦合透镜的所述光源侧的光学面上形成的所述衍射结构，最好使所述波长λ1的光束以不被给予实质性的相位差而透射，使所述波长λ2的光束被给予实质性的相位差而进行衍射。
项目2-55所述的结构是在项目2-44所述的光拾取装置中，最好把通过所述波长λ1和λ2光束的耦合透镜与通过所述波长λ3光束的耦合透镜分别进行配置。
项目2-56所述的结构是在项目2-43所述的光拾取装置中，最好接受由所述第三光盘信息记录面上反射的来自所述第三光源光束的光检测器是全息激光器。
项目2-57所述的结构是在项目2-32所述的光拾取装置中，接受由所述第一、第二和第三光盘中至少一个的信息记录面上反射的所述光束的光检测器，最好具备接受由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束以及由所述第三光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束的光检测器，和接受由所述第一光盘的信息记录面上反射的来自所述第一光源的光束的光检测器。
项目2-58所述的结构是在项目2-57所述的光拾取装置中，最好具备使所述波长λ2和波长λ3的光束通过而共同化的带有衍射结构耦合透镜。
根据项目2-58所述的结构，由于具备为了使波长λ2和波长λ3光束通过的被共同化的带有衍射结构的耦合透镜，所以，通过耦合透镜上设置的衍射结构，使对波长λ1、λ2光束的物镜与耦合透镜组合的光学系统的共轭长一致，就能把对波长λ1、λ2光束的传感器共同化。若对波长λ1的光束使用个别的耦合透镜，则能自由地设定整个光学系统的倍率，若对波长λ1、λ3的光束使用共同的耦合透镜，则能减少光拾取装置的零件。
项目2-59所述的结构是在项目2-57或项目2-58所述的光拾取装置中，最好把接受由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束以及由所述第三光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束的光检测器、所述第二光源和所述第三光源通过容纳在同一个框体内而被组件化。
项目2-60所述的结构是在项目2-32所述的光拾取装置中，最好具备光检测器，其接受由所述第一光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束；第一激光器，其把接受由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束的光检测器与所述第二光源组件化；第二激光器，其把接受由所述第三光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束的光检测器与所述第二光源组件化。
根据项目2-60所述的结构，由于其具备第一激光器，其把接受由所述第二光盘的信息记录面上反射的来自所述第二光源的光束的光检测器与所述第二光源组件化；第二激光器，其把接受由所述第三光盘的信息记录面上反射的来自所述第三光源的光束的光检测器与所述第二光源组件化，所以即使对三个波长的光束而把耦合透镜与物镜组合的共轭长有不同时，也能以少的零件数来构成拾取光学系统。
项目2-61所述的结构是在项目2-32所述的光拾取装置中，最好把具有多个棱镜功能的层式棱镜，配置在所述波长λ1、λ2和λ3的各光束中至少两个光束的共同光路上。
根据项目2-61所述的结构，由于把具有多个棱镜功能的层式棱镜配置在所述波长λ1、λ2和λ3的各光束中至少两个光束的共同光路上，所以能使波长不同的多个光束接近并进行光路合成。因此，能减少零件数和提高光拾取装置的简洁化。
项目2-62所述的结构是在项目2-32～项目2-36、项目2-42、项目2-43、项目2-57、项目2-60、项目2-61任一项所述的光拾取装置中，在所述波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上设置具有衍射光栅的耦合透镜，最好把所述物镜向与光轴垂直方向的移动由所述耦合透镜的所述衍射光栅来检测。
项目2-63所述的结构是在项目2-37～项目2-41、项目2-44～项目2-55、项目2-58、项目2-59任一项所述的光拾取装置中，所述耦合透镜上设置有衍射光栅，最好把所述物镜向与光轴垂直方向的移动由所述耦合透镜的所述衍射光栅来检测。
物镜的跟踪检测方法之一是三光束法，这是把由衍射光栅产生的三级衍射光用传感器接受。其衍射光栅若如项目2-62、项目2-63所述结构那样与耦合透镜一体化，则能减少零件数。
项目2-64所述的结构是在项目2-36所述的光拾取装置中具备耦合透镜，其最好能在所述波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上，在光轴方向上移动。
项目2-65所述的结构是最好把项目2-64所述的耦合透镜与液晶元件一体化。
项目2-66所述的结构是在项目2-43所述的光拾取装置中具备耦合透镜，最好在该耦合透镜的至少一个面上设置衍射结构，且配置在所述波长λ1、λ2和λ3各光束的共同光路上。
项目2-67所述的结构是在项目2-66所述的耦合透镜中，对所述波长λ1光束的焦距fc，最好是满足6mm≤fc≤15mm。
项目2-68所述的结构是项目2-66所述的耦合透镜，最好是把通过所述波长λ1和λ2光束的耦合透镜与通过所述波长λ3光束的耦合透镜分别进行配置。
项目2-69所述的结构是在项目2-57所述的光拾取装置中具备耦合透镜，该耦合透镜最好具有衍射结构和为了所述波长λ2和波长λ3的光束通过而被共同化。
根据本发明，能得到对具有高密度光盘的至少三种光盘进行信息再现和/或记录中使用的，在跟踪特性上不出现问题的物镜，以及使用该物镜的光拾取装置。
下面参照附图详细说明实施本发明的实施例。
图5是概略表示对HD(第一光盘)和DVD(第二光盘)和CD(第三光盘)的任一个都能恰当进行信息记录/再现的光拾取装置PU1结构的图。HD的光学规格是波长λ1＝407nm，保护层(保护基板)PL1的厚度t1＝0.6mm，数值孔径NA1＝0.65，DVD的光学规格是波长λ2＝655nm，保护层PL2的厚度t2＝0.6mm，数值孔径NA2＝0.65，CD的光学规格是波长λ3＝785nm，保护层PL3的厚度t3＝1.2mm，数值孔径NA3＝0.51。
但波长、保护层厚度和数值孔径的组合并不限定于此。作为第一光盘也可以使用保护层PL1的厚度t1是0.1mm左右的BD。
对第一光盘进行信息的记录和/或再现时，物镜的光学系统倍率(第一倍率m1)是0＜m1≤1/10。即本实施例的物镜OBJ是把第一光束作为平缓的会聚光射入的结构。
对第二光盘和第三光盘进行信息的记录和/或再现时，物镜的光学系统倍率(第二倍率m2和第三倍率m3)没有特别的限制，但本实施例是把第二光束作为平缓的会聚光而射入、把第三光束作为平缓的发散光(-1/10≤m3＜0而射入的结构。
光拾取装置PU1包括蓝紫色半导体激光器LD1(第一光源)，其把对高密度光盘HD进行信息记录/再现时发光并射出407nm激光光束(第一光束)；第一光束用光检测器PD1，其接受把由HD信息记录面上反射的来自蓝紫色半导体激光器LD1的光束进行反射的光束；光源单元LU，其把对DVD进行信息记录/再现时发光并射出655nm激光光束(第二光束)的红色半导体激光器LD2(第二光源)，和对CD进行信息记录/再现时发光并射出785nm激光光束(第三光束)的红外半导体激光器LD3(第三光源)一体化；光检测器PD2，其接受由DVD信息记录面反射的来自红色半导体激光器LD2的光束和由CD信息记录面反射的来自红外半导体激光器LD3的光束；第一准直透镜COL1，其仅通过第一光束；第二准直透镜COL2，其通过第二光束和第三光束；物镜OBJ，其光学面上形成有作为相位结构的衍射结构，且具有把激光光束向信息记录面RL1、RL2、RL3上聚光的功能的两面是非球面；第一光束分光器BS1；第二光束分光器BS2；第三光束分光器BS3；光圈STO；1/4波长板RE；传感器透镜SEN1和SEN2等。
光拾取装置PU1在对高密度光盘HD进行信息记录/再现时，如图5中实线描绘的其光线路径那样，首先使蓝紫色半导体激光器LD1发光。从蓝紫色半导体激光器LD1射出的发散光束，通过第一光束分光器BS1到达第一准直透镜COL1。
透射第一准直透镜COL1时第一光束被变换成平缓的的会聚光，并通过第二光束分光器BS2和1/4波长板RE到达物镜OBJ，由物镜OBJ通过第一保护层PL1在信息记录面RL1上形成点。物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置AC1进行调焦和跟踪。
在信息记录面RL1上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、1/4波长板RE、第二光束分光器BS2、第一准直透镜COL1，在第一光束分光器BS1被分开，由传感器透镜SEN1给予像散，并会聚在光检测器PD1的受光面上。然后使用光检测器PD1的输出信号能读取记录在高密度光盘HD上的信息。
在对DVD进行信息记录/再现时，如图5中虚线描绘的其光线路径那样，首先使红色半导体激光器LD2发光。从红色半导体激光器LD2射出的发散光束，通过第三光束分光器BS3到达第二准直透镜COL2。
透射第二准直透镜COL2时其被变换成平缓的会聚光，在第二光束分光器BS2被反射并通过1/4波长板RE到达物镜OBJ，由物镜OBJ通过第二保护层PL2在信息记录面RL2上形成点。物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置AC1进行调焦和跟踪。
或是也可以把第二光束通过第二准直透镜COL2时变换成平缓的发散光，在第二光束分光器BS2反射，通过1/4波长板RE向物镜OBJ射入。
在信息记录面RL2上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、1/4波长板RE，在第二光束分光器BS2被反射后通过准直透镜COL2，在第三光束分光器BS3被分开，并会聚在光检测器PD2的受光面上。然后使用光检测器PD2的输出信号能读取记录在DVD上的信息。
在对CD进行信息记录/再现时，如图5中点划线描绘的其光线路径那样，首先使红外半导体激光器LD3发光。从红外半导体激光器LD3射出的发散光束，通过第三光束分光器BS3到达第二准直透镜COL2。
透射第二准直透镜COL2时其被变换成平缓的发散光束，在第二光束分光器BS2被反射并通过1/4波长板RE到达物镜OBJ，由物镜OBJ通过第三保护层PL3在信息记录面RL3上形成点。物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置AC1进行调焦和跟踪。
在信息记录面RL3上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、1/4波长板RE，在第二光束分光器BS2被反射后通过准直透镜COL2，在第三光束分光器BS3被分开，并会聚在光检测器PD2的受光面上。然后使用光检测器PD2的输出信号能读取记录在CD上的信息。
下面说明物镜OBJ的结构。
物镜是其光源侧的光学面S1和光盘侧的光学面S2都是非球面结构的塑料透镜。
物镜的光学面S1，被分割成与NA3内区域对应的具有光轴的第一区域AREA1，和与从NA3到NA2区域对应的第二区域AREA2。
第一区域AREA1用于在光轴的中心侧进行第一光束、第二光束、第三光束的记录和/或再现。而第二区域AREA2是配置在第一区域外侧，用于进行第一光束和第二光束的记录和/或再现。
在高密度光盘是BD时，第二区域AREA2最好被分割成从NA3到NA2的区域。
也可以如后面实施例那样把光学面S1、S2都进行分割，例如，也可以是把第一区域AREA1与第二区域AREA2的分割在光学面S1进行，把第二区域AREA2与第三区域AREA3的分割在光学面S2进行，这样也可以是用两个光学面分担的结构。而且也可以HD和DVD的有效径差小，而如图6那样设置第三区域AREA3的结构。
第二区域AREA2中衍射结构HOE的各环带之间与光轴平行方向的台阶差量dout形成得满足(2k-1)×λ1/(n1-1)≤dout＜2k×λ1/(n1-1)，最好是满足5×λ1/(n1-1)≤dout＜6×λ1/(n1-1)。在此，物镜OBJ的阿贝数γd满足40≤γd≤90。
只要这样形成物镜OBJ，则通过CD记录和/或再现时不使用的区域的波长λ3的光束，其光量被分散成大于或等于两个的不需要衍射光，而对CD的调焦信号不产生强的疑似信号。因此，能良好地进行物镜的调焦。
在第三光束射入时，也可以把通过第二区域AREA2的光从CD上聚光点离开大于或等于0.01mm的位置聚光。这样，对大于或等于数值孔径NA3的第三光束，能使其向使CD上第三光束的记录·再现没问题程度地从聚光点离开的位置聚光，而且能抑制误差灵敏度大的第一光束的波长变化、温度变化、跳模时的波像差恶化。
也可以把第二区域AREA2设定成与后述的第一区域AREA1相同的结构，使用物镜另外配置的数值孔径限制元件来进行对应于NA3的孔径限制。也可以在物镜OBJ的光学面S1近旁配置数值孔径限制元件AP，通过双轴传动装置把数值孔径限制元件AP与物镜OBJ一体进行跟踪驱动的结构。
在数值孔径限制元件AP的光学面上，形成有具有透过率波长选择性的波长选择滤光片WF。该波长选择滤光片WF由于具有在NA3内的区域使第一波长λ1到第三波长λ3的所有波长透射，在从NA3到NA1的区域仅遮断第三波长λ3而使第一波长λ1和第二波长λ2透射的透过率波长选择性，所以利用该波长选择性能进行对应于NA3的孔径限制。
作为孔径限制的方法，不仅是利用波长选择滤光片WF的方法，而且也可以是机械切换光圈的方式和后述的利用液晶相位控制元件LCD的方式。
形成在第一区域AREA1上的衍射结构HOE，其在各环带内形成的台阶结构的深度D，设定成是由D·(N-1)/λ1＝2·q计算出的值，把各环带内的分割数P设定为5。但λ1把从第一发光点EP1射出的激光光束的波长用微米单位来表示(在此，λ1＝0.408μm)，q是自然数。
对于光轴方向的深度D是这样设定的台阶结构，在第一波长λ1的第一光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生2×λ1(μm)的光路差，由于第一光束实质上不被给予相位差，所以其不衍射地原样进行透射(本说明书中叫做“0级衍射光”)。
对于该台阶结构，在第三波长λ3(在此，λ3＝0.785μm)的第三光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生(2×λ1/λ3)×λ3(μm)的光路差。由于第三波长λ3是λ1的大致两倍，所以在邻接的台阶结构之间产生大致1×λ3(μm)的光路差，第三光束也与第一光束同样地实质上不被给予相位差，所以其不衍射地原样进行透射(0级衍射光)。
另一方面相对该台阶结构，在第二波长λ2(在此，λ2＝0.658μm)的第二光束射入时，在邻接的台阶结构之间产生2×0.408×(1.5064-1)/(1.5242-1)-0.658＝0.13(μm)的光路差。由于把各环带内的分割数P设定为5，所以在邻接的环带之间产生第二波长λ2一个波长分的光路差为(0.13×5＝0.65≈1×0.658)，第二光束向+1级方向衍射(+1级衍射光)。这时第二光束+1级衍射光的衍射效率是87.5％，是对DVD进行信息记录/再现的足够的光量。
衍射结构HOE各环带的宽度，被设定为在第二光束射入时通过衍射作用对+1级衍射光附加限定的球差。对第一光盘的倍率、基板厚度、波长来说，由第二光盘的倍率、基板厚度、波长产生的球差通过由衍射附加的球差而消除，这样第二光束在DVD的信息记录面RL2上形成良好的点。
在物镜OBJ光学面S1的第一区域AREA1上，也可以形成由具有光轴的断面形状是锯齿形状的多个环带构成的衍射结构DOE1或DOE2(图1(a)相当于DOE1、图1(b)相当于DOE2)。
衍射结构DOE中台阶在光轴方向的距离D，设定为对波长407nm(形成有衍射结构DOE的光学元件对波长407nm的折射率是1.559806)的8级衍射光的衍射效率是100％。若对设定有这样台阶深度的衍射结构DOE1射入第二光束(形成有衍射结构DOE的光学元件对波长655nm的折射率是1.540725)时，则+5级衍射光产生87.8％的衍射效率，若射入第三光束(形成有衍射结构DOE的光学元件对波长785nm的折射率是1.537237)时，则+4级衍射光产生99.9％的衍射效率，所以，在任何波长区域都能得到足够的衍射效率。
而只要对衍射结构DOE2也设定同样的在光轴方向的距离D，则对第一、第二和第三光束来说，各自的衍射光具有相同的衍射效率。
如本实施例这样，通过衍射效率是100％的光的波长(炫耀化波长)不是λ1而是从λ1稍微离开，就能提高对λ2的衍射效率，所以也能取得衍射效率对各自波长的光的平衡。
在衍射结构DOE的情况下，以第一光束波长变化+10nm时，若把近轴聚光位置设定为P0，把通过第一区域AREA1中距离光轴最远区域光束的聚光位置设定为P1，把通过第二区域AREA2中距离光轴最近区域光束的聚光位置设定为P2，把通过距离光轴最远区域光束的聚光位置设定为P3时，则满足下面的关系。
1.7×10-3≤|P2-P3|≤7.0×10-3
P0≤P2≤P1，或P1≤P2≤P0
通过满足该关系，则由于波长短NA高，所以对误差灵敏度严的第一光束来说，在波长变化时和温度变化时，或跳模时也能抑制波像差恶化。而且对数值孔径大于或等于NA3的波长λ3的光束来说，能在向光盘上与聚光点不同的位置聚光的同时把光密度降低。
以第一光束变化波长时，最好第一区域AREA1上的聚光位置与第二区域AREA2上的聚光位置的变位方向是同方向。在此，所说的聚光位置的变位方向是同方向，是指在第一区域AREA1随着从光轴离开的距离而光从物镜OBJ离开而聚光时，在第二区域AREA2也随着从光轴离开而光从物镜OBJ离开而聚光，在第一区域AREA1随着向光轴靠近距离而光向光轴靠近而聚光时，在第二区域AREA2也随着向光轴靠近而光向物镜OBJ靠近而聚光。这样即使在波长变化时和温度变化时，波像差也不产生高级像差，在第三光盘侧能进行良好的孔径限制。
本实施例的物镜OBJ，主要对性能容许范围狭窄的高密度光盘满足正弦条件。因此，在使用高密度光盘时对物镜OBJ射入平缓的会聚光，则由物镜OBJ的跟踪引起的彗差就几乎没有问题。而CD，对高密度光盘主要是保护层厚度和物镜的光学系统倍率有大的不同而不能满足正弦条件，但在物镜OBJ进行跟踪时成为产生彗差主要原因的倍率与正弦条件中，其倍率小，所以，彗差是在充分进行记录·再现中能使用的水平。
但想进一步校正在跟踪时的球差时，也可以在物镜OBJ的光源侧设置彗差校正元件，或设置具有校正功能准直透镜或耦合透镜。
第二准直透镜COL2就是具有降低该彗差功能的彗差校正元件，在红外半导体激光器LD3的发光点位于物镜OBJ光轴上的状态下，在第三光束通过的有效径内，球差被校正到小于或等于衍射界限，在有效径的外侧，设计成使球差向校正过大方向产生。
这样，物镜OBJ进行跟踪时，第三光束由于通过设计成具有大的球差的区域，所以在透射了第二准直透镜COL2和物镜OBJ的第三光束上被附加了彗差。第二准直透镜COL2有效径外侧的球差的方向和大小，被决定成该彗差和红外半导体激光器LD3的发光点成为轴外物点而引起的彗差相抵消。
也可以是通过与物镜OBJ跟踪同步地倾斜驱动物镜OBJ而把由物镜OBJ跟踪产生的彗差与由倾斜驱动时产生的彗差相抵消的结构。作为倾斜驱动物镜OBJ的方法，也可以是通过由三轴传动装置进行倾斜驱动而把由物镜OBJ跟踪产生的彗差与由倾斜驱动时产生的彗差相抵消的结构。
也可以是通过与物镜OBJ跟踪同步地由双轴传动装置把第二准直透镜COL2在与光轴垂直方向上驱动，而把物镜OBJ对CD的跟踪特性成为良好的结构。
如上，本实施例所示的光拾取装置PU1，对第一光盘进行信息的记录和/或再现时，把物镜的光学系统倍率(第一倍率m1)设定为0＜m1≤1/10的范围内，把第一光束作为平缓的会聚光射入，而且在对第三光盘进行信息的记录和/或再现时，把物镜的光学系统倍率(第三倍率m3)设定为-1/10≤m3＜0的范围内，把第三光束作为平缓的发散光射入的结构。
这样，例如与设定第一倍率m1＝0、第三倍率m3＜-1/10，把第一光束作为平行光射入的同时把第三光束作为发散光射入的结构进行比较，其能抑制物镜的光学系统倍率，能得到可抑制跟踪时像差发生量的高密度光盘/DVD/CD互换用的光拾取装置。
本实施例中第二准直管L2把波长λ2的光束作为平缓的会聚光射出，而把波长λ3的光束作为平缓的发散光射出，但并不限定于此，其也可以是第二准直管L2把波长λ2和λ3的光束一起作为不同的平缓的发散光射出的结构。
物镜OBJ从重量轻、便宜的观点来看，希望是塑料的，但从耐温性、耐光性来考虑，则其也可以是玻璃制作的。现在主要在市场上市的是折射型玻璃注塑非球面透镜，但若使用正在开发的低熔点玻璃，则还能制作设置有衍射结构的玻璃注塑透镜。光学用途塑料的开发也正在进行中，有由温度引起的折射率变化小的材料。由温度引起的折射率变化的符号即使是相反或相同的符号，也能够通过混合绝对值小的无机微粒子来减小树脂整体由温度引起的折射率变化。同样地，也有把分散小的无机微粒子进行混合来减小树脂整体的分散的材料，把这些在BD用物镜中使用，则更加有效果。
下面参照附图详细说明实施本发明用的实施例。
本实施例的光拾取装置PU2，与所述第一实施例表示的光拾取装置PU1比较，其主要不同点是代替第一准直透镜COL1和第二准直透镜COL2而具备耦合透镜CUL。
图7是概略表示对HD(第一光盘)和DVD(第二光盘)和CD(第三光盘)的任一个都能恰当进行信息记录/再现的光拾取装置PU2结构的图。HD的光学规格是波长λ1＝407nm，保护层PL1的厚度t1＝0.6mm，数值孔径NA1＝0.65，DVD的光学规格是波长λ2＝655nm，保护层PL2的厚度t2＝0.6mm，数值孔径NA2＝0.65，CD的光学规格是波长λ3＝785nm，保护层PL3的厚度t3＝1.2mm，数值孔径NA3＝0.51。但波长、保护层厚度和数值孔径的组合并不限定于此。
光拾取装置PU2包括蓝紫色半导体激光器LD1(第一光源)，其对HD进行信息记录/再现时发光并射出407nm激光光束(第一光束)；第一光束用光检测器PD1，其接受由HD信息记录面上反射的来自蓝紫色半导体激光器LD1的第一光束；光源单元LU23，其把对DVD进行信息记录/再现时发光并射出655nm激光光束(第二光束)的红色半导体激光器LD2(第二光源)，和对CD进行信息记录/再现时发光并射出785nm激光光束(第三光束)的红外半导体激光器LD3(第三光源)一体化；光检测器PD23，其接受由DVD信息记录面反射的来自红色半导体激光器LD2的第二光束和由CD信息记录面反射的来自红外半导体激光器LD3的第三光束；耦合透镜CUL，其通过第一～第三光束；物镜OBJ，其具有把各光束向信息记录面RL1、RL2、RL3上聚光的功能；第一光束分光器BS1；第二光束分光器BS2；第三光束分光器BS3；光圈STO；传感器透镜SEN1和SEN2；单轴传动装置AC1；双轴传动装置AC2；光束整形元件BSH等。
本实施例具备作为波长λ2和波长λ3光束用而被共同化了光检测器PD23和波长λ1光束用的光检测器PD1，但并不限定于此，其也可以是具备作为波长λ1、λ2和λ3光束用而被共同化了的一个光检测器的结构。
耦合透镜CUL是从光源侧顺序配置的，由具有正折射力的第一透镜L1和具有负折射力的第二透镜L2的两个塑料制的透镜所构成。
详细说明在后面叙述，但使用光拾取装置时是在波长λ1或λ2的光束通过时和波长λ3的光束通过时变化第一透镜L1的位置，这样来改变第一透镜与第二透镜在光轴方向上的间隔，使各光束的射出角变化。
光拾取装置PU2对HD进行信息记录/再现时，首先驱动单轴传动装置AC1，把第一透镜L1移动到光轴上的位置P1。
然后，如图7中实线描绘的其光线路径那样，首先使蓝紫色半导体激光器LD1发光。从蓝紫色半导体激光器LD1射出的发散光束通过透射光束整形元件BSH而其断面形状从椭圆形被整形成圆形之后，通过第一、第二光束分光器BS1、BS2，由通过第一透镜L1和第二透镜而被变换成平缓的的会聚光后，到达物镜OBJ。
把通过物镜OBJ的衍射结构接受衍射作用而产生的第一光束的规定级数衍射光，通过HD的保护层PL1在信息记录面RL1上聚光而形成第一聚光点。该第一聚光点的色差被抑制在进行信息的再现或记录所必须的范围内，具体说就是，第一聚光点的色差绝对值被抑制在小于或等于0.15μm/nm。
物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置AC2进行调焦和跟踪。在信息记录面RL1上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、第二透镜L2、第一透镜L1、第二光束分光器BS2，在第一光束分光器BS1被分开，通过传感器透镜SEN1被给予像散并会聚在光检测器PD1的受光面上。然后使用光检测器PD1的输出信号能读取记录在HD上的信息。
在对DVD进行信息记录/再现时，与对HD进行信息记录/再现时同样，首先驱动单轴传动装置AC1，把第一透镜L1移动到光轴上的位置P1。
然后，如图7中虚线描绘的其光线路径那样，首先使红色半导体激光器LD2发光。从红色半导体激光器LD2射出的发散光束，通过第三光束分光器BS3，在第二光束分光器BS2反射，由通过第一透镜L1和第二透镜而被变换成平行光束后，到达物镜OBJ。
把通过物镜OBJ的衍射结构接受衍射作用而产生的第二光束的规定级数衍射光，通过DVD的保护层PL2在信息记录面RL2上聚光而形成第二聚光点。该第二聚光点的色差被抑制在进行信息的再现或记录所必须的范围内，具体说就是，第二聚光点的色差绝对值被抑制在小于或等于0.25μm/nm。
物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置AC2进行调焦和跟踪。在信息记录面RL2上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、第二透镜L2、第一透镜L1，在第二光束分光器BS2被反射，在第三光束分光器BS3被分开，通过传感器透镜SEN2被给予像散并会聚在光检测器PD23的受光面上。然后使用光检测器PD23的输出信号能读取记录在DVD上的信息。
在对CD进行信息记录/再现时，首先驱动单轴传动装置AC1，把第一透镜L1移动到光轴上的位置P2。把在该时刻的第一透镜用图7的虚线表示。
然后，如图7中点划线描绘的其光线路径那样，首先使红外半导体激光器LD3发光。从红外半导体激光器LD3射出的发散光束，通过第三光束分光器BS3，在第二光束分光器BS2被反射，并通过第一透镜L1和第二透镜。
在此，如上所述，由于把第一透镜L1在光轴上的位置向光信息记录媒体侧移动，所以作为发散光向第一透镜L1射入的第三光束，并不作为会聚光从第二透镜L2射出，而是作为与向第一透镜L1射入时发散角不同的发散光射出，到达物镜OBJ。
把通过物镜OBJ的衍射结构接受衍射作用而产生的第三光束的规定级数衍射光，通过CD的保护层PL3在信息记录面RL3上聚光而形成第三聚光点。该第三聚光点的色差被抑制在进行信息的再现或记录所必须的范围内。
物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置AC2进行调焦和跟踪。在信息记录面RL3上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、第二透镜L2、第一透镜L1，在第二光束分光器BS2被反射，在第三光束分光器BS3被分开，通过传感器透镜SEN2被给予像散并会聚在光检测器PD23的受光面上。然后使用光检测器PD23的输出信号能读取记录在CD上的信息。
这样，在使用HD时和使用CD时变化第一透镜L1与第二透镜L2的间隔，通过使物镜OBJ对波长λ1光束和对波长λ3光束的光学系统倍率不同，来校正由HD与CD保护层厚度不同而引起的球差。
如上所述，本实施例所示的光拾取装置PU2，在波长λ1光束通过时和在波长λ3光束通过时，通过使第一透镜沿光轴方向移动而改变第一透镜与第二透镜在光轴方向上的间隔，使波长λ1的光束作为平缓的会聚光向物镜OBJ射入，并且使波长λ2的光束作为不同的会聚光向物镜OBJ射入，使波长λ3的光束作为发散光向物镜OBJ射入。这样，使物镜OBJ对波长λ1光束和对波长λ3光束的光学系统倍率不同，能校正由HD与CD保护层厚度不同而引起的球差，能校正波长λ1和波长λ2由波长差引起的色球差。
本实施例中耦合透镜CUL是把波长λ2的光束作为平行光射出的，但并不限定于此，其也可以是作为发散光和会聚光射出的结构。但即使在这时，为了确保所述校正由HD与CD保护层厚度不同而引起的球差的功能，也是把波长λ3的光束以比波长λ2光束大的发散角从耦合透镜CUL射出。
如图7所示，并不是在光源单元LU23的近旁配置衍射光栅，而是在耦合透镜CUL上设置衍射光栅，若通过衍射光栅检测物镜在光轴垂直方向上的移动，则在减少零件个数的方面是理想的。
使用了把第二光源LD2和第三光源LD3组件化了的光源单元LU23，但并不限定于此，其也可以把第二光源LD2和第三光源LD3分别配置。通过使用光源单元LU23而把构成光拾取装置PU2光学系统的光学元件在第二光束和第三光束上共同化，所以能实现光拾取装置PU2的小型化和减少零件个数。
在使用CD时把第一透镜L1沿光轴方向向光信息记录媒体移动，但并不限定于此，其也可以把第二透镜L2向光源侧移动。
在HD和DVD是从光源侧向光轴方向顺序地至少由透明保护基板、第一信息记录面、中间层、第二信息记录面层合构成的双层盘等多层盘时，就产生需要校正在记录/再现时由层问调焦跳跃而引起产生的球差。作为该球差的校正方法，可以举出变化向物镜OBJ射入光束的射入角的方法。
把为了校正由HD与CD保护层厚度不同而引起的球差而在使用CD时移动的透镜(第一透镜L1或第二透镜L2)，设定成校正由层间调焦跳跃而引起产生的球差用的结构，这样，光拾取装置PU2就不需要新设置校正由多层盘的调焦跳跃而引起产生的球差用的机构，能实现光拾取装置PU2的小型化和减少零件个数。
使用CD时作为第一透镜或第二透镜的移动距离，最好在1mm～3mm的范围内。
作为由于校正由多层盘的调焦跳跃而引起产生的球差用的第一透镜或第二透镜的移动距离，最好在0.1mm～0.5mm的范围内。
代替所述第二实施例所示的在光轴方向上能移动的耦合透镜CUL，也可以是如图8的光拾取装置PU3所示那样，把固定型且具备衍射结构的耦合透镜CUL配置在波长λ1～λ3光束的共同光路上，并仅在波长λ2和λ3光束通过的光路上配置具有衍射结构的光学元件GL的结构。
这时，通过使从耦合透镜CUL到第一光源LDI的距离与从耦合透镜CUL到光源单元LU23的距离不同，而使物镜OBJ对波长λ1光束与波长λ3的光学系统倍率不同，同时能利用衍射结构校正由HD与CD保护层厚度不同而引起的球差。
在图8光拾取装置PU3的第一光束与第二光束的共同光路上，若配置具有多个棱镜功能的层式棱镜时，则能省略第一光束分光器BS1和第二光束分光器BS2，在减少零件和光拾取装置PU3的简洁化方面是理想的。图18是表示层式棱镜的说明图，在这种层式棱镜LP上由于设置有对第一光束的第一棱镜面LP1和对第二光束的第二棱镜面LP2，所以利用一个层式棱镜LP1就能把第一光束和第二光束进行分光。
若把具有三个棱镜面的层式棱镜配置在第一光束、第二光束、第三光束的共同光路上，则还能省略第一光束分光器BS1、第二光束分光器BS2和第三光束分光器BS3，在减少零件和进一步提高小型化上是理想的。
图9是概略表示对HD(第一光盘)和DVD(第二光盘)和CD(第三光盘)的任一个都能恰当进行信息记录/再现的光拾取装置PU4结构的图。HD的光学规格是波长λ1＝407nm，保护层(保护基板)PL1的厚度t1＝0.6mm，数值孔径NA1＝0.65，DVD的光学规格是波长λ2＝655nm，保护层PL2的厚度t2＝0.6mm，数值孔径NA2＝0.65，CD的光学规格是波长λ3＝785nm，保护层PL3的厚度t3＝1.2mm，数值孔径NA3＝0.51。
但波长、保护层厚度和数值孔径的组合并不限定于此。作为第一光盘也可以使用保护层PL1的厚度t1是0.1mm左右的BD。
本实施例的物镜OBJ，是把波长λ1的第一光束和波长λ2的第二光束作为平缓的会聚光射入，把第三光束作为平缓的发散光射入的结构。
光拾取装置PU4包括蓝紫色半导体激光器LD1(第一光源)，其对HD进行信息记录/再现时发光并射出407nm激光光束(第一光束)；红色半导体激光器LD2(第二光源)，其对DVD进行信息记录/再现时发光并射出655nm激光光束(第二光束)；第一光束与第二光束公用的光检测器PD1；全息激光器LD3，其把对CD进行信息记录/再现时发光并射出785nm激光光束(第三光束)的红外半导体激光器(第三光源)与第三光束用光检测器一体化；耦合透镜CUL，其通过第一～第三光束；物镜OBJ，其光学面上形成有衍射结构，且具有把激光光束向信息记录面RL1、RL2、RL3上聚光功能的两面是非球面；双轴传动装置(未图示)，其把物镜OBJ向规定方向移动；第一光束分光器BS1；第二光束分光器BS2；第三光束分光器BS3；光圈STO等。
光拾取装置PU4在对HD进行信息记录/再现时，如图9中实线描绘的其光线路径那样，首先使蓝紫色半导体激光器LD1发光。从蓝紫色半导体激光器LD1射出的发散光束，通过第一～第三光束分光器BS1～3到达耦合透镜CUL。
透射耦合透镜CUL时第一光束被变换成平缓的会聚光，通过光圈STO到达物镜OBJ，由物镜OBJ通过第一保护层PL1在信息记录面RL1上形成点。物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置进行调焦和跟踪。
在信息记录面RL1上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、耦合透镜CUL、第三光束分光器BS3、第二光束分光器BS2，在第一光束分光器BS1被分开，并会聚在光检测器PD1的受光面上。然后使用光检测器PD1的输出信号能读取记录在高密度光盘HD上的信息。
在对DVD进行信息记录/再现时，如图9中虚线描绘的其光线路径那样，首先使红色半导体激光器LD2发光。从红色半导体激光器LD2射出的发散光束，在第二光束分光器BS2被反射，通过第三光束分光器BS3到达耦合透镜CUL。
透射耦合透镜CUL时的第二光束，由耦合透镜CUL的衍射结构其被变换成与HD不同的平缓的会聚光，通过光圈STO到达物镜OBJ，由物镜OBJ通过第二保护层PL2在信息记录面RL2上形成点。物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置进行调焦和跟踪。
在信息记录面RL2上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、耦合透镜CUL、第三光束分光器BS3、第二光束分光器BS2，在第一光束分光器BS1被分开，并会聚在光检测器PD1的受光面上。然后使用光检测器PD1的输出信号能读取记录在DVD上的信息。
在对CD进行信息记录/再现时，如图9中点划线描绘的其光线路径那样，首先使全息激光器LD3的红外半导体激光器发光。从红外半导体激光器射出的发散光束，在第三光束分光器BS3被反射并到达耦合透镜CUL。
透射耦合透镜CUL时，由于从红外半导体激光器到耦合透镜CUL的距离与从蓝紫色半导体激光器LD1到耦合透镜CUL的距离不同，所以第三光束被变换成平缓的发散光，并通过光圈STO到达物镜OBJ，由物镜OBJ通过第三保护层PL3在信息记录面RL3上形成点。物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置进行调焦和跟踪。
在信息记录面RL3上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、耦合透镜CUL，在第三光束分光器BS3被分开，并会聚在全息激光器的光检测器的受光面上。然后使用光检测器的输出信号能读取记录在CD上的信息。
下面说明耦合透镜CUL的结构。
耦合透镜CUL是塑料制的单透镜，在其射出面(光盘的光学面)的大致整个区域上形成有衍射结构DOE。
衍射结构DOE是由以光轴为中心的同心圆状的多个环带构成，具有光轴的断面形状是锯齿形状，所述各环带在光轴方向的台阶差的距离d设定为满足下式。
2×λ1/(n1-1)≤d＜3×λ1/(n1-1)
n1耦合透镜CUL对所述波长λ1光束的折射率。
这样，对波长407nm(形成有衍射结构DOE的物镜对波长407nm的折射率是1.559806)衍射级数是奇数的衍射光(例如在N＝2时的+3级衍射光)的衍射效率大致是100％。把第二光束(形成有衍射结构DOE的物镜对波长655nm的折射率是1.540725)对该衍射结构DOE射入时，由于+2级衍射光产生88％的衍射效率，所以，在第一光束和第二光束任一个波长区域都能得到足够的衍射效率。
耦合透镜CUL的衍射结构DOE，把在HD的信息记录面上形成的聚光点的色差设定为对Δλ＝1nm的波长变动是小于或等于0.1μm，是理想的。
说明第四实施例。图12是概略表示对HD(第一光盘)和DVD(第二光盘)和CD(第三光盘)的任一个都能恰当进行信息记录/再现的光拾取装置PU5结构的图。HD的光学规格是波长λ1＝407nm，保护层PL1的厚度t1＝0.6mm，数值孔径NA1＝0.65，DVD的光学规格是波长λ2＝655nm，保护层PL2的厚度t2＝0.6mm，数值孔径NA2＝0.65，CD的光学规格是波长λ3＝785nm，保护层PL3的厚度t3＝1.2mm，数值孔径NA3＝0.51。但波长、保护层厚度和数值孔径的组合并不限定于此。
光拾取装置PU5包括蓝紫色半导体激光器LD1(第一光源)，其对HD进行信息记录/再现时发光并射出407nm激光光束(第一光束)；红色半导体激光器LD2(第二光源)，其对DVD进行信息记录/再现时发光并射出655nm激光光束(第二光束)；全息激光器LD3，其把对CD进行信息记录/再现时发光并射出785nm激光光束(第三光束)的红外半导体激光器与第三光束用光检测器一体化；光检测器PD，其公用于第一光束、第二光束和第三光束；耦合透镜CUL，其通过第一～第三光束；物镜OBJ，其具有把激光光束向信息记录面RL1、RL2、RL3上聚光的功能；像散板AP，其使到达光检测器PD的光产生像散；监控传感器透镜MSE；监控光检测器MPD；第一光束分光器BS1；第二光束分光器BS2；光圈STO等。
在此，最好把耦合透镜CUL对波长λ1这第一光束的焦距fc，设定为满足6mm≤fc≤15mm，把物镜OBJ对波长λ1这第一光束的焦距f1，设定为满足1.3mm≤f1≤2.2mm。把各焦距f1、fc收容在上述范围内，就能得到对被叫做超细长透镜的光拾取装置合适的物镜。
由于像散板AP是配置在作为波长λ1和波长λ2共同化了的监控光检测器MPD与耦合透镜CUL之间的光路中，所以波长λ1和波长λ2光束的大部分是在像散板AP反射后向耦合透镜CUL射入，而一部分向监控光检测器MPD射入。
光拾取装置PU5在对HD进行信息记录/再现时，如图12中实线描绘的其光线路径那样，首先使蓝紫色半导体激光器LD1发光。从蓝紫色半导体激光器LD1射出的发散光束，通过第一光束分光器BS1到达像散板AP，由该像散板AP分开，大部分的光透射第二光束分光器BS2后在耦合透镜CUL受到衍射作用而到达物镜OBJ。而由像散板AP分开的一部分的光透射监控传感器透镜MSL，并向监控光检测器聚光，用于蓝紫色半导体激光器LD1的输出调整。
把由物镜OBJ的衍射结构而接受衍射作用产生的第一光束规定级数的衍射光，通过HD的保护层PL1在信息记录面RL1上聚光，形成第一聚光点。
物镜OBJ利用在其周边配置的未图示的双轴传动装置进行调焦和跟踪。在信息记录面RL1上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、耦合透镜CUL、第二光束分光器BS2、像散板AP，在光检测器PD的受光面上聚光。然后使用光检测器PD的输出信号能读取记录在HD上的信息。
在对DVD进行信息记录/再现时，如图12中虚线描绘的其光线路径那样，首先使红色半导体激光器LD2发光。从红色半导体激光器LD2射出的发散光束，在第一光束分光器BS1被反射而到达像散板AP，由该像散板AP分开，大部分的光透射第二光束分光器BS2后在耦合透镜CUL受到衍射作用而到达物镜OBJ。而由像散板AP分开的一部分的光透射监控传感器透镜MSL，并向监控光检测器聚光，用于红色半导体激光器LD2的输出调整。
把物镜OBJ通过得到衍射结构的衍射作用而产生的第二光束规定级数的衍射光，通过DVD的保护层PL2在信息记录面RL2上聚光，形成第二聚光点。该第二聚光点的色差被抑制在进行信息记录和/或再现所需要的范围内，具体说就是把第二聚光点色差的绝对值抑制到小于或等于0.25μm/nm。
物镜OBJ利用在其周边配置的未图示的双轴传动装置进行调焦和跟踪。在信息记录面RL2上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、耦合透镜CUL、第二光束分光器BS2、像散板AP，在光检测器PD的受光面上聚光。然后使用光检测器PD的输出信号能读取记录在DVD上的信息。
在对CD进行信息记录/再现时，如图12中点划线描绘的其光线路径那样，首先使全息激光器LD3发光。从全息激光器LD3射出的发散光束，在第二光束分光器BS2被反射后在耦合透镜CUL接受衍射作用，并到达物镜OBJ。
把由物镜OBJ的衍射结构而接受衍射作用产生的第三光束规定级数的衍射光，通过CD的保护层PL3在信息记录面RL3上聚光，形成第三聚光点。该第三聚光点的色差被抑制在进行信息记录和/或再现所需要的范围内，具体说就是把第三聚光点色差的绝对值抑制到小于或等于0.25μm/nm。
物镜OBJ利用在其周边配置的未图示的双轴传动装置进行调焦和跟踪。在信息记录面RL3上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、耦合透镜CUL、第二光束分光器BS2，在全息激光器LD3的受光面上聚光。然后使用光检测器PD的输出信号能读取记录在CD上的信息。
说明第五实施例。图13和图14是概略表示对HD(第一光盘)和DVD(第二光盘)和CD(第三光盘)的任一个都能恰当进行信息记录/再现的光拾取装置PU6结构的图。HD的光学规格是波长λ1＝407nm，保护层PL1的厚度t1＝0.6nm，数值孔径NA1＝0.65，DVD的光学规格是波长λ2＝655nm，保护层PL2的厚度t2＝0.6mm，数值孔径NA2＝0.65，CD的光学规格是波长λ3＝785nm，保护层PL3的厚度t3＝1.2mm，数值孔径NA3＝0.51。但波长、保护层厚度和数值孔径的组合并不限定于此。
光拾取装置PU6包括蓝紫色半导体激光器LD1(第一光源)，其对HD进行信息记录/再现时发光并射出407nm激光光束(第一光束)；红色半导体激光器LD2(第二光源)，其对DVD进行信息记录/再现时发光并射出655nm激光光束(第二光束)；全息激光器HG，其把对CD进行信息记录/再现时发光并射出785nm激光光束(第三光束)的红外半导体激光器LD3(第三光源)与第三光束用光检测器一体化；光检测器PD，其公用于第一光束与第二光束；耦合透镜CUL，其通过第一～第三光束；物镜OBJ，其具有把各光束向信息记录面RL1、RL2、RL3上聚光的功能；反射镜MIR，其把从耦合透镜CUL射出的各光束向物镜OBJ反射；复合光束分光器HBS；第一光束分光器BS1；传感器透镜SEN；光束整形器BSH；光圈STO；监控传感器透镜ML；监控光检测器MPD；1/4波长板RE；衍射光栅GT等。
在此，图14是表示物镜OBJ的侧面图，如该图14所示，物镜OBJ配置在反射镜MIR的上方。在物镜OBJ的上面，各光盘的信息记录面RL1、RL2、RL3与之相对，透射物镜OBJ的各光束在各光盘的信息记录面RL1、RL2、RL3上聚光。
复合光束分光器HBS具备第一面CA1，其具有根据波长而透射或反射的分色功能；第二面CA2，其具有把透射或反射了第一面CA1的光根据偏振光方向透射或反射的光束分光功能；第三面CA3，其把透射或反射了第二面CA2的光进行反射。详细说明时则是，若把从红色半导体激光器LD2射出的波长λ2的第二光束向复合光束分光器HBS射入，则该第二光束透射第一面CA1和第二面CA2后从复合光束分光器HBS射出。而若把从耦合透镜CUL射出的波长λ2的第二光束向复合光束分光器HBS射入，则该第二光束在第二面CA2和第三面CA3被反射后从复合光束分光器HBS射出。若把从蓝紫色半导体激光器LD1射出的波长λ1的第一光束向复合光束分光器HBS射入，则该第一光束在第一面CA1被反射后透射第二面CA2而从复合光束分光器HBS射出。而若把从耦合透镜CUL射出的波长λ1的第一光束向复合光束分光器HBS射入，则该第一光束在第二面CA2和第三面CA3被反射后从复合光束分光器HBS射出。
在此，由于把传感器透镜SEN配置在复合光束分光器HBS与光检测器PD之间，所以在第三面CA3被反射而从复合光束分光器HBS射出的光，由传感器透镜SEN给予像散，并会聚在光检测器PD的受光面上。
由于在蓝紫色半导体激光器LD1与复合光束分光器HBS之间配置有光束整形器BSH和衍射光栅GT，所以由光束整形器BSH把来自蓝紫色半导体激光器LD1的光束径整形到接近正圆，由衍射光栅GT检测使用HD、DVD时物镜OBJ的跟踪。
光拾取装置PU6在对HD进行信息记录/再现时，使图13中的蓝紫色半导体激光器LD1发光。从蓝紫色半导体激光器LD1射出的发散光束，透射复合光束分光器HBS、第一光束分光器BS1和耦合透镜CUL而到达反射镜MIR。利用该反射镜MIR使由第一光束构成的发散光束到达物镜OBJ。然后，把由物镜OBJ的衍射结构而接受衍射作用产生的第一光束规定级数的衍射光，通过HD的保护层PL1在信息记录面RL1上聚光而形成第一聚光点(去路)。
物镜OBJ利用在其周边配置的未图示的双轴传动装置进行调焦和跟踪。在信息记录面RL1上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、反射镜MIR、耦合透镜CUL、第一光束分光器BS1。然后，由第一光束构成的反射光束向复合光束分光器HBS射入时，则如上所述，在第二面CA2和第三面CA3被反射而从复合光束分光器HBS射出，并通过传感器透镜SEN在光检测器PD的受光面上聚光。然后使用光检测器PD的输出信号能读取记录在HD上的信息(回路)。
光拾取装置PU6在对DVD进行信息记录/再现时，使图13中的红色半导体激光器LD2发光。从红色半导体激光器LD2射出的发散光束，透射复合光束分光器HBS、第一光束分光器BS1和耦合透镜CUL而到达反射镜MIR。利用该反射镜MIR使由第二光束构成的发散光束到达物镜OBJ。然后，把由物镜OBJ的衍射结构而接受衍射作用产生的第二光束规定级数的衍射光，通过DVD的保护层PL2在信息记录面RL2上聚光而形成第二聚光点。(去路)
物镜OBJ利用未图示的双轴传动装置进行调焦和跟踪。在信息记录面RL2上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、反射镜MIR、耦合透镜CUL、第一光束分光器BS1。然后，由第二光束构成的反射光束向复合光束分光器HBS射入时，则如上所述，在第二面CA2和第三面CA3被反射而从复合光束分光器HBS射出，并通过传感器透镜SEN在光检测器PD的受光面上聚光。然后使用光检测器PD的输出信号能读取记录在DVD上的信息。(回路)
在对CD进行信息记录/再现时，使图13中的全息激光器HG发光。从全息激光器HG射出的发散光束，在第一光束分光器BS1被反射后透射耦合透镜CUL而到达物镜OBJ。
然后，把由物镜OBJ的衍射结构而接受衍射作用产生的第三光束规定级数的衍射光，通过CD的保护层PL3在信息记录面RL3上聚光而形成第三聚光点。
物镜OBJ利用未图示的双轴传动装置进行调焦和跟踪。在信息记录面RL3上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、耦合透镜CUL、第一光束分光器BS1，在全息激光器HG的受光面上聚光。然后使用全息激光器HG的输出信号能读取记录在CD上的信息。
这样，只要使用复合光束分光器HBS就能省略光束分光器，能把光拾取装置PU6自身变得更简洁。
而且光束分光器BS1的光合成面没有偏振光依赖性，波长λ1、λ2的光束通过约90％，把剩余的向监控传感器透镜MSL方向分开，而波长λ3的光束约80％被反射，把剩余的向监控传感器透镜MEL分开。因此，来自光束分光器BS1的所有波长的光束都向监控传感器透镜MSL方向分开，并利用监控光检测器MPD的检测而感知激光器的输出。通过该光束分光器BS1的分开还能把监控传感器透镜MEL、监控光检测器MPD对三个波长的光束共同化，能减少零件个数。
下面参照附图详细说明实施本发明用的实施例。
上述第一实施例表示的光拾取装置PU1，是以在信息记录面上反射的第一光束、第二光束的光路是共同的，而第三光束的光路是单独的，这样形成的情况为例进行的说明，但本实施例的光拾取装置PU6，其第一光束、第二光束、第三光束的光路是共同的。
图15是概略表示对HD(第一光盘)和DVD(第二光盘)和CD(第三光盘)的任一个都能恰当进行信息记录/再现的光拾取装置PU6结构的图。HD的光学规格是波长λ1＝407nm，保护层PL1的厚度t1＝0.6mm，数值孔径NA1＝0.65，DVD的光学规格是波长λ2＝655nm，保护层PL2的厚度t2＝0.6mm，数值孔径NA2＝0.65，CD的光学规格是波长λ3＝785nm，保护层PL3的厚度t3＝1.2mm，数值孔径NA3＝0.51。但波长、保护层厚度和数值孔径的组合并不限定于此。
光拾取装置PU6包括蓝紫色半导体激光器LD1(第一光源)，其对HD进行信息记录/再现时发光并射出407nm激光光束(第一光束)；光源单元LU23，其把对DVD进行信息记录/再现时发光并射出655nm激光光束(第二光束)的红色半导体激光器LD2(第二光源)，和对CD进行信息记录/再现时发光并射出785nm激光光束(第三光束)的红外半导体激光器LD3(第三光源)一体化；光检测器PD1，其接受由HD、DVD和CD的至少一个信息记录面上反射的光束；耦合透镜CUL，其通过第一～第三光束；物镜OBJ，其具有把各光束向信息记录面RL1、RL2、RL3上聚光的功能；第一光束分光器BS1；第二光束分光器BS2；第三光束分光器BS3；光圈STO；传感器透镜SEN2；单轴传动装置AC1；双轴传动装置AC2；光束整形元件BSH等。
耦合透镜CUL是从光源侧顺序配置的，由具有负折射力的第二透镜L2和具有正折射力的第一透镜L1的两个塑料制的透镜所构成。
在使用光拾取装置时是在波长λ1或λ2的光束通过时和波长λ3的光束通过时改变第一透镜L1的位置，这样来改变第一透镜与第二透镜在光轴方向上的间隔，使各光束的射出角变化。
光拾取装置PU6对HD进行信息记录/再现时，首先驱动单轴传动装置AC1，把第一透镜L1移动到光轴上的位置P1。
然后，如图15中实线描绘的其光线路径那样，首先使蓝紫色半导体激光器LD1发光。从蓝紫色半导体激光器LD1射出的发散光束通过透射光束整形元件BSH而其断面形状从椭圆形被整形成圆形之后，通过第一、第二光束分光器BS2，由通过第二透镜L2和第一透镜L1而被变换成平缓的会聚光后，到达物镜OBJ。
把物镜OBJ通过得到衍射结构的衍射作用而产生的第一光束的规定级数衍射光，通过HD的保护层PL1在信息记录面RL1上聚光而形成第一聚光点。该第一聚光点其色差被抑制在进行信息的再现或记录所必须的范围内，具体说就是，第一聚光点的色差绝对值被抑制在小于或等于0.05μm/nm。
物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置AC2进行调焦和跟踪。在信息记录面RL1上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、第一透镜L1、第二透镜L2后，在第二光束分光器BS2被反射，在第三光束分光器BS3被分开，通过传感器透镜SEN2被给予像散并会聚在光检测器PD1的受光面上。然后使用光检测器PD1的输出信号能读取记录在HD上的信息。
在对DVD进行信息记录/再现时，也是首先驱动单轴传动装置AC1，把第一透镜L1移动到光轴上的位置P2。
然后，如图15中虚线描绘的其光线路径那样，首先使红色半导体激光器LD2发光。从红色半导体激光器LD2射出的发散光束，通过第三光束分光器BS3，在第二光束分光器BS2反射，由通过第二透镜L2和第一透镜L1而被变换成与HD不同的平缓的会聚光后，到达物镜OBJ。
把物镜OBJ通过得到衍射结构的衍射作用而产生的第二光束的规定级数衍射光，通过DVD的保护层PL2在信息记录面RL2上聚光而形成第二聚光点。该第二聚光点其色差被抑制在进行信息的再现或记录所必须的范围内，具体说就是，第二聚光点的色差绝对值被抑制在小于或等于0.25μm/nm。
物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置AC2进行调焦和跟踪。在信息记录面RL2上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、第二透镜L2、第一透镜L1，在第二光束分光器BS2被反射，在第三光束分光器BS3被分开，通过传感器透镜SEN2被给予像散并会聚在光检测器PD1的受光面上。然后使用光检测器PD23的输出信号能读取记录在DVD上的信息。
在对CD进行信息记录/再现时，首先驱动单轴传动装置AC1，把第一透镜L1移动到光轴上的位置P3。把在该时刻的第一透镜用图15的虚线表示。
然后，如图15中点划线描绘的其光线路径那样，首先使红外半导体激光器LD3发光。从红外半导体激光器LD3射出的发散光束，通过第三光束分光器BS3，在第二光束分光器BS2被反射，并通过第二透镜L2和第一透镜L1。
在此，如上所述，由于把第一透镜L1在光轴上的位置向光信息记录媒体侧移动，所以作为发散光向第一透镜L1射入的第三光束，与向第一透镜L1射入时发散角不同的发散光射出，到达物镜OBJ。
把物镜OBJ通过得到衍射结构的衍射作用而产生的第三光束的规定级数衍射光，通过CD的保护层PL3在信息记录面RL3上聚光而形成第三聚光点。
物镜OBJ利用配置在其周边的双轴传动装置AC2进行调焦和跟踪。在信息记录面RL3上由信息位调制的反射光束，再次通过物镜OBJ、第二透镜L2、第一透镜L1，在第二光束分光器BS2被反射，在第三光束分光器BS3被分开，通过传感器透镜SEN2被给予像散并会聚在光检测器PD1的受光面上。然后使用光检测器PD23的输出信号能读取记录在CD上的信息。
下面说明在所述实施方式中表示的物镜的实施例。
表1表示的是实施例1的透镜数据。
实施例1 透镜数据
物镜的焦距 f1＝3.00mm f2＝3.10mm f3＝3.12mm
像方数值孔径NA1＝0.65NA2＝0.65NA3＝0.51
2面衍射级数 n110 n26n35
2′面衍射级数 n15n23
倍率m11/31.0 m21/54.3 m3-1/29.9
第i面 ri di(407nm) ni(407nm) di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm) 0 -90.00 -166.02 96.40 1(光 圈径) ∞ 0.01(φ 3.964mm) 0.01(φ 3.964mm) 0.01(φ 3.288mm) 2 1.92355 1.65000 1.559806 1.65000 1.540725 1.65000 1.537237
2′ 1.98118 0.00583 1.559806 0.00583 1.540725 0.00583 1.537257 3 -16.03440 1.55 1.0 1.67 1.0 1.47 1.0 3′ -13.18912 0.00000 1.0 0.00000 1.0 0.00000 1.0 4 ∞ 0.6 1.61869 0.6 1.57752 12 1.57063 5 ∞
*di表示从第i面到第i+1面的变位。
*d2′、d3′分别表示从第2面到第2′面和从第3面到第3′面的变位。
非球面数据
第2面(0＜h≤1.662mmHD DVD/DVD/CD共有区域)
非球面系数
k -4.4662×E-1
A4+8.7126×E-4
A6-1.9063×E-3
A8+9.2646×E-4
A10 -2.1198×E-4
A12 +1.6273×E-7
A14 +1.3793×E-6
光路差函数
B2-2.3141×E-1
B4-2.0141×E-2
B6-7.5021×E-3
B8+1.3559×E-3
B10 -4.0867×E-4
第2′面(1.662mm＜hHD DVD/DVD共有区域)
非球面系数
k -4.1961×E-1
A4+3.0725×E-3
A6-2.5861×E-3
A8+9.6551×E-4
A10 -1.3826×E-4
A12+7.5482×E-6
A14-7.5795×E-7
光路差函数
B2 -5.4710×E-1
B4 -2.6404×E-2
B6 -1.5524×E-2
B8 -1.0308×E-3
B10+1.1379×E-3
第3面(0＜h≤1.362mmHD DVD/DVD/CD共有区域
非球面系数
k -8.0653×E+2
A4 -5.5926×E-3
A6 +1.1660×E-2
A8 -6.4291×E-3
A10+1.5528×E-3
A12-1.3029×E-4
A14-3.4460×E-6
第3′面(1.362mm＜hHD DVD/DVD共有区域
非球面系数
k -1.2782×E+3
A4 -7.3881×E-3
A6 +1.1800×E-2
A8 -6.0862×E-3
A10+1.6068×E-3
A12-2.3565×E-4
A14+1.5370×E-5
如表1所示，本实施例的物镜是HD/DVD/CD互换用的物镜，设定为波长λ1＝407nm时的焦距f1＝3.00mm、倍率m1＝1/31.0，波长λ2＝655nm时的焦距f2＝3.10mm、倍率m2＝1/54.3，波长λ3＝785nm时的焦距f3＝3.12mm、倍率m3＝-1/29.9。
物镜的射入面被区分成把光轴作为中心的高度0mm≤h≤1.662mm的第2面和1.662mm＜h的第2′面，物镜的射出面被区分成把光轴作为中心的高度0mm≤h≤1.362mm的第3面和1.362mm＜h的第3′面。
第2面、第2′面、第3面和第3′面，是形成得由把表1表示的系数带入下式(式1)的数式所限定的围绕光轴L的轴对称非球面。
<math> <mrow> <mi>x</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <mi>h</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>/</mo> <mi>r</mi> </mrow> <mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msqrt> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mo>/</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </msqrt> <mo></mo> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <munder> <mi>Σ</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> </mrow> </munder> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msup> <mi>h</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msup> </mrow> </math>
在此，x是光轴方向的轴(把光行进的方向设定为正)，k是圆锥系数，A2i是非球面系数。
在第2面和第2′面上形成有衍射结构DOE。该衍射结构DOE以通过该结构附加在透射波阵面上的光路差表示。该光路差在把h(mm)设定为垂直光轴方向的高度，把B2i设定为光路差函数系数，把n设定为射入光束的衍射光中具有最大衍射效率的衍射光的衍射级数，把λ(nm)设定为射入衍射结构的光束的波长，把λB(nm)设定为衍射结构的制造波长时，由把表1表示的系数带入下面的数式2所定义的光路差函数φ(h)(mm)表示。
<math> <mrow> <mi>Φ</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mi>Σ</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>5</mn> </munderover> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msup> <mi>h</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>×</mo> <mi>n</mi> <mo>×</mo> <mi>λ</mi> <mo>/</mo> <mi>λB</mi> </mrow> </math>
衍射结构DOE的炫耀化波长λB是1.0mm。
表2表示的是实施例2的透镜数据。
实施例2 透镜数据
物镜的焦距 f1＝3.00mm f2＝3.09mm f3＝3.12mm
像方数值孔径NA1＝0.65 NA2＝0.65 NA3＝0.51
2面衍射级数 n18 n25 n34
2′面衍射级数 n18 n25
倍率m11/34.2 m21/50.3 m3-1/30.5
第i面 ri di(407nm) ni(407nm) di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm) 0 -100 -152.15 98.11
1(光 圈径) ∞ 0.01(φ 3.946mm) 0.01(φ 3.946mm) 0.01(φ 3.286mm) 2 1.95579 1.65000 1.559806 1.65000 1.540725 1.65000 1.537237 2′ 1.98098 0.00719 1.559806 0.00719 1.540725 0.00719 1.537237 3 -16.36147 1.56 1.0 1.66 1.0 1.46 1.0 3′ -13.60880 0.00000 1.0 0.00000 1.0 0.00000 1.0 4 ∞ 0.6 1.61869 0.6 1.57752 1.2 1.57063 5 ∞
*di表示从第i面到第i+1面的变位。
*d2′、d3′分别表示从第2面到第2′面和从第3面到第3′面的变位。
非球面数据
第2面(0＜h≤1.669mmHD DVD/DVD/CD共有区域)
非球面系数
k -4.3361×E-1
A4+1.6282×E-3
A6-2.0857×E-3
A8+1.0150×E-3
A10 -1.9142×E-4
A12 -7.1077×E-6
A14 +2.7406×E-6
光路差函数
B2-4.6300×E-1
B4-3.5115×E-2
B6-6.2907×E-3
B8+2.0853×E-3
B10 -3.0419×E-4
第2′面(1.669mm＜hHD DVD/DVD共有区域)
非球面系数
k -4.2244×E-1
A4+3.0487×E-3
A6-2.6223×E-3
A8+9.4560×E-4
A10 -1.4603×E-4
A12 +5.0391×E-6
A14 -1.3667×E-6
光路差函数
B2-4.2194×E-1
B4-2.1032×E-2
B6-1.3189×E-2
B8-1.5405×E-3
B10 +4.9103×E-4
第3面(0＜h≤1.367mmHD DVD/DVD/CD共有区域)
非球面系数
k -1.1568×E+3
A4-5.4870×E-3
A6+1.1312×E-2
A8-6.5163×E-3
A10 +1.5966×E-3
A12 -1.1506×E-4
A14 -9.7212×E-6
第3′面(1.367mm＜hHD DVD/DVD共有区域)
非球面系数
k -1.3413×E+3
A4-7.1899×E-3
A6+1.1899×E-2
A8-6.0565×E-3
A10 +1.6060×E-3
A12 -2.4616×E-4
A14 +1.7102×E-5
如表2所示，本实施例的物镜是HD/DVD/CD互换用的物镜，设定为波长λ1＝407nm时的焦距f1＝3.00mm、倍率m1＝1/34.2，波长λ2＝655nm时的焦距f2＝3.09mm、倍率m2＝1/50.3，波长λ3＝785nm时的焦距f3＝3.12mm、倍率m3＝-1/30.5。
物镜的射入面被区分成把光轴作为中心的高度0mm≤h≤1.669mm的第2面和1.669mm＜h的第2′面，物镜的射出面被区分成把光轴作为中心的高度0mm≤h≤1.669mm的第3面和1.669mm＜h的第3′面。
第2面、第2′面、第3面和第3′面，是形成得由把表2表示的系数带入所述式1的数式所限定的围绕光轴L的轴对称非球面。
在第2面和第2′面上形成有衍射结构DOE。该衍射结构DOE以通过该结构附加在透射波阵面上的光路差表示。该光路差由把表2表示的系数带入所述数式2所定义的光路差函数φ(h)(mm)表示。
衍射结构DOE的炫耀化波长是1.0mm。
图10(a)、图10(b)，图11(a)、图11(b)是表示实施例1和实施例2中波长变动与fb变动的关系，即相对于各光盘信息记录面上形成的聚光点的各光束波长变化的在光轴方向上的波像差最小位置变化量dfb/dλ的图。
表3表示的是实施例3的透镜数据。
实施例3 透镜数据
物镜的焦距 f1＝2.2mmf2＝2.26mmf3＝2.27mm
像方数值孔径NA1＝0.85NA2＝0.60 NA3＝0.48
倍率m11/23.3 m2-1/28.9 m3-1/11.2
第i面 ri di(408nm) ni(408nm) di(658nm) ni(658nm) di(785nm) ni(785nm)0 -50.00 66.71 26.861(光圈径) ∞ 0.1(φ 3.65mm) 0.1(φ 2.77mm) 0.1(φ 2.30mm)2 1.37808 2.60000 1.524461 2.60000 1.506634 2.60000 1.5034533 -2.48805 0.62 1.0 0.53 1 0.29 1.04 ∞ 0.0875 1.61829 0.6 1.577315 1.2 1.570635 ∞
*di表示从第i面到第i+1面的变位。
非球面数据
第2面
非球面系数
k -6.6478×E-1
A4 +1.1830×E-2
A6 +2.1368×E-3
A8 +6.0478×E-5
A10 +4.1813×E-4
A12 -2.1208×E-5
A14 -2.7978×E-5
A16 +1.0575×E-5
A18 +1.8451×E-6
A20 -4.8060×E-7
第3面
非球面系数
k -5.7511×E+1
A4+8.1811×E-2
A6-4.7203×E-2
A8+9.3444×E-3
A10 +1.6660×E-3
A12 -7.2478×E-4
如表3所示，本实施例的物镜是HD/DVD/CD互换用的物镜，设定为波长λ1＝408nm时的焦距f1＝2.20mm、倍率m1＝1/23.3，波长λ2＝658nm时的焦距f2＝2.26mm、倍率m2＝-1/28.9，波长λ3＝785nm时的焦距f3＝2.27mm、倍率m3＝-1/11.2。
物镜的射入面(第2面)和射出面(第3面)，是形成得由把表3表示的系数带入所述数1的数式所限定的围绕光轴L的轴对称非球面。
表4表示的是实施例4的透镜数据。
实施例4
物镜的焦距 f1＝2.6mm f2＝2.66mmf3＝2.69mm
像方数值孔径NA1＝0.65 NA2＝0.65 NA3＝0.51
第3面衍射级数 10 6 5
第i面 ri di(407nm) ni(407nm) di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm) 0 -100 -100 74.66 1(光 圈径) ∞ 0.1(φ 3.31mm) 0.1(φ 3.394mm) 0.1(φ 2.822mm) 2 5.4220 0.80 1.54277 0.80 1.52915 0.80 1.52915 3 16.7489 0.05 1.0 0.05 1.0 0.05 1.0 4 1.6288 1.20 1.54277 1.20 1.52915 1.20 1.52915 5 17.5499 1.20 1.0 1.24 1.0 1.04 1.0 6 ∞ 0.6 1.61869 0.6 1.57752 1.2 1.57752 7 ∞
非球面数据
第2面
非球面系数
k -1.6812E+01
A41.0785E-02
A6-2.2098E-03
A81.7714E-04
A10 2.2112E-05
第3面
光路差函数(炫耀化波长407nm)
B2-1.0683E-03
B41.5754E-04
B6-9.3265E-06
B8-1.9798E-05
B10 5.0212E-06
第4面
非球面系数
k -8.0229E-01
A42.0212E-02
A61.7702E-03
A83.2493E-03
A10 -1.6175E-03
A12 7.1667E-04
A14 -1.1745E-04
第5面
非球面系数
k -3.6034E+01
A4-2.9538E-03
A61.7171E-02
A8-1.1832E-02
A10 3.9259E-03
A12 -8.4255E-04
A14 1.0293E-04
本实施例的物镜是把两个塑料透镜组合构成的HD/DVD/CD互换用的物镜，设定为波长λ1＝407nm时的焦距f1＝2.60mm，波长λ2＝655nm时的焦距f2＝2.66mm，波长λ3＝785nm时的焦距f3＝2.69mm。
把构成物镜的两个透镜中配置在光源侧透镜的射入面(第2面)和射出面(第3面)，以及配置在光盘侧透镜的射入面(第4面)和射出面(第5面)，形成得由把表4表示的系数带入所述数1的数式所限定的围绕光轴L的轴对称非球面。
在第3面上形成有衍射结构DOE。该衍射结构DOE以通过该结构附加在透射波阵面上的光路差表示。该光路差由把表4表示的系数带入所述数式2所定义的光路差函数φ(h)(mm)表示。
衍射结构DOE的炫耀化波长是407nm。
表5表示的是实施例5的透镜数据。
实施例5 透镜数据
第3面的衍射级数 10 6 5
第4面的衍射级数 21 1
整个光学系统倍率m16.8 m26.8 m25.1
物镜的焦距 f1＝3.2mmf2＝3.29mm f3＝3.27mm
像方数值孔径NA1＝0.65NA2＝0.65 NA3＝0.51
物镜的光学系统倍率 m11/30.03 m21/51.81m3-1/31.15
第i面 ri di(407nm) ni(407nm) di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm) 0 0.00 0.00 0.00 1 ∞ 6.25 1.529942 6.25 1.514362 6.25 1.51108 2 ∞ 17.42 1.0 17.42 1.0 10.75 1.0 3 883.0746 1.70 1.559806 1.70 1.540725 1.70 1.537237 4 -21.4166 1.00 1.0 1.00 1.0 1.00 1.0 5 ∞ 2.80 1.529942 2.80 1.514362 2.80 1.51108 6 ∞ 5.00 1.00 5.00 1.00 5.00 1.00 7(光 圈径) ∞ 0.01(φ 3.901mm) 0.01(φ 4.082mm) 0.01( 3.389mm 8 1.9846 1.65000 1.581901 1.65000 1.586 1.65000 1.58191 9 -23.4721 1.65 1.0 1.77 1.0 1.57 1.0 10 ∞ 0.6 1.61869 0.6 1.57752 1.2 1.57063 11 ∞
*di表示从第i面到第i+1面的变位。
非球面数据
第3面
光路差函数(炫耀化波长407nm)
B2-6.3217E-04
第4面
非球面系数
k -9.8321E-01
A4-6.5493E-06
光路差函数(炫耀化波长407nm)
B2-4.0351E-03
B43.7789E-06
第8面
非球面系数
k -6.2316E-01
A43.5193E-03
A6-8.8455E-04
A81.1392E-03
A10 -4.4959E-04
A12 9.5050E-05
A14 -8.3859E-06
第9面
非球面系数
k -1.1584E+03
A4-2.3693E-03
A67.4703E-03
A8-4.4122E-03
A10 1.3821E-03
A12 -2.3560E-04
A14 1.6617E-05
如图9所示，本实施例的物镜和耦合透镜是HD/DVD/CD互换用的，物镜与耦合透镜的组合光学系统倍率，设定为HD是6.8倍，DVD是6.8倍，CD是5.1倍。
物镜单体设定为HD时的焦距f1＝3.20mm、倍率m1＝1/30.03，DVD时的焦距f2＝3.29mm、倍率m2＝1/51.81，CD时的焦距f3＝3.27mm、倍率m3＝-1/31.15。
耦合透镜的射入面(第3面)和射出面(第4面)、物镜的射入面(第8面)和射出面(第9面)是形成得由把表5表示的系数带入所述数1的数式所限定的围绕光轴L的轴对称非球面。
在第3面和第4面上形成有衍射结构DOE。该衍射结构DOE以通过该结构附加在透射波阵面上的光路差表示。该光路差由把表5表示的系数带入所述数式2所定义的光路差函数φ(h)(mm)表示。
第3面和第4面的衍射结构DOE的炫耀化波长都是407nm。
该衍射结构DOE在HD和DVD能使传感器共同化，并且设计成HD通过物镜与耦合透镜的组合来校正色差。物镜由于其两面都由折射面构成，所以在担心耐光性、耐热性时能用玻璃作为材料进行制造。在用便宜、重量轻是优点的树脂制造时，只要在物镜上设置衍射结构，就能仅在耦合透镜单面上设置衍射结构而构成相同的光拾取装置。
表6表示的是实施例6的透镜数据。
实施例6 透镜数据
第3面的衍射级数2 1 1
第6面的衍射级数10 6 5
第6′面的衍射级数 5 3
整个光学系统倍率 m17.1 m27.3 m26.4
耦合透镜的焦距 f1＝9.8mm f2＝10.4mm f3＝10.7mm
物镜的焦距 f1＝1.85mm f2＝1.90mm f3＝1.91mm
像方数值孔径 NA1＝0.67 NA2＝0.65 NA3＝0.51
物镜的光学系统倍率 m11/18.2 m21/23.0 m3-1/24.9
第i面 ri di(407nm) ni(407nm) di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm) 0 0.00 0.00 0.00 1 ∞ 5.15 1.5299 5.15 1.5144 5.15 1.5111 2 ∞ 9.70 1.0 9.70 1.0 7.70 1.0 3 16.586 0.90 1.5428 0.90 1.5292 0.90 1.5254 4 -10.144 3.50 1.0 3.50 1.0 3.50 1.0 5(光 圈径) ∞ 0.00( 2.3mm) 0.00( 2.3mm) 0.00(φ 2.3mm) 6 1.1268 1.00000 1.5428 1.00000 1.5292 1.00000 1.5254 6′ 1.1268 0.00000 1.5428 0.00000 1.5292 0.00000 1.5254 7 -5.8696 0.76 1.0 0.81 1.0 0.59 1.0 8 ∞ 0.6 1.6187 0.6 1.5775 1.2 1.5706 9 ∞
*di表示从第i面到第i+2面的变位。
第3面
非球面系数
k-1.0000E+00
A11.2630E-04
光路差函数(炫耀化波长407nm)
B2-4.2815E-03
B42.2648E-05
第6面(0mm≤h≤0.993mm)
非球面系数
k -3.5439E-01
A19.3103E-04
A2-2.2020E-02
A31.9563E-02
A42.1640E-03
A5-9.0776E-03
A68.9517E-04
光路差函数(炫耀化波长407nm)
B2-5.4634E-04
B4-5.2429E-05
B6-3.6016E-03
B87.4264E-04
B10 -3.9449E-04
第6′面(0.993mm≤h)
非球面系数
k -3.5439E-01
A19.3103E-04
A2-2.2020E-02
A31.9563E-02
A42.1640E-03
A5-9.0776E-03
A68.9517E-04
光路差函数(炫耀化波长407nm)
B2-1.0927E-03
B4-1.0486E-04
B6-7.2032E-04
B81.4853E-03
B10 -7.8897E-04
第7面
非球面系数
k -2.8046E+02
A1-4.6928E-02
A21.5971E-01
A3-1.8631E-01
A41.0705E-01
A5-2.6542E-02
A61.1769E-03
本实施例的物镜和耦合透镜是HD/DVD/CD互换用的，物镜与耦合透镜的组合光学系统倍率，设定为HD是7.1倍，DVD是7.3倍，CD是6.4倍。
物镜单体设定为HD时的焦距f1＝1.85mm、倍率m1＝1/18.2，DVD时的焦距f2＝1.90mm、倍率m2＝1/23.0，CD时的焦距f3＝1.91mm、倍率m3＝-1/24.9。
耦合透镜单体设定为HD时的焦距f1＝9.80mm，DVD时的焦距f2＝10.4mm，CD时的焦距f3＝10.7mm。
耦合透镜的射入面(第3面)、物镜的射入面(第6面、第6′面)和射出面(第7面)是形成得由把表6表示的系数带入所述数1的数式所限定的围绕光轴L的轴对称非球面。
在第3面和第6面、第6′面上形成有衍射结构DOE。该衍射结构DOE以通过该结构附加在透射波阵面上的光路差表示。该光路差由把表6表示的系数带入所述数式2所定义的光路差函数φ(h)(mm)表示。
第3面和第6面、第6′面的衍射结构DOE的炫耀化波长都是407nm。
表7表示的是实施例7的透镜数据。
实施例7 透镜数据
第3面的衍射级数 2 11
第4面的衍射级数0 10
整个光学系统倍率 m17.0 m26.9 m24.7
耦合透镜的焦距 f1＝10.0mm f2＝10.5mm f3＝10.4mm
物镜的焦距 f1＝1.80mm f2＝1.86mm f3＝1.87mm
像方数值孔径 NA1＝0.65 NA2＝0.65NA3＝0.51
物镜的光学系统倍率 m11/18.7 m21/22.8 m3-1/26.4
第i面 ri di(407nm) ni(407nm) di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm) 0 0.00 0.00 0.00 1 ∞ 5.15 1.5299 5.15 1.5144 5.15 1.5111 2 ∞ 9.84 1.0 9.84 1.0 4.67 1.0 3 38.005 0.90 1.5428 0.90 1.5292 0.90 1.5254 4 -10.360 3.50 1.0 3.50 1.0 3.50 1.0 5 ∞ 0.50 1.5299 0.50 1.5144 0.50 1.5111 6 ∞ 0.00 1.0 0.00 1.0 0.00 1.0 7(光 圈径) ∞ 0.00(φ 3.35mm) 0.00(φ 3.41mm) 0.00(φ 2.81mm) 8 1.1688 1.61 1.5428 1.00 1.5860 1.00 1.5819 9 -10.8790 0.75 1.0 0.81 1.0 0.59 1.0 10 ∞ 0.60 1.6187 0.60 1.5775 1.20 1.5706 11 ∞
*di表示从第i面到第i+2面的变位。
第3面
光路差函数(炫耀化波长407nm)
B2-4.2815E-03
第4面
非球面系数
k -1.0080E+00
A11.6438E-04
光路差函数(制造波长655nm)
B2-1.5106E-03
B41.4920E-05
第8面
非球面系数
k -3.9716E-01
A14.6474E-03
A2-1.5718E-02
A31.7397E-02
A4-1.0620E-03
A5-6.3364E-03
A61.3825E-03
第9面
非球面系数
k -1.3755E+03
A1-3.6840E-02
A21.5170E-01
A3-1.8213E-01
A48.4255E-02
A5-1.6139E-04
A6-8.1375E-03
本实施例的物镜和耦合透镜是HD/DVD/CD互换用的，物镜与耦合透镜的组合光学系统倍率，设定为HD是7.0倍，DVD是6.9倍，CD是4.7倍。
物镜单体设定为HD时的焦距f1＝1.80mm、倍率m1＝1/18.7，DVD时的焦距f2＝1.86mm、倍率m2＝1/22.8，CD时的焦距f3＝1.87mm、倍率m3＝-1/26.4。
耦合透镜单体设定为HD时的焦距f1＝10.0mm，DVD时的焦距f2＝10.5mm，CD时的焦距f3＝10.4mm。
耦合透镜的射出面(第4面)、物镜的射入面(第8面)和射出面(第9面)是形成得由把表7表示的系数带入所述数1的数式所限定的围绕光轴L的轴对称非球面。
在第3面和第4面上形成有衍射结构DOE。该衍射结构DOE以通过该结构附加在透射波阵面上的光路差表示。该光路差由把表7表示的系数带入所述数式2所定义的光路差函数φ(h)(mm)表示。
第3面衍射结构DOE的炫耀化波长是407nm，第4面衍射结构DOE的制造波长655nm。第4面上形成有断面是台阶状的波长选择型衍射结构，通过该衍射结构的波长λ1、λ3的光束是透射的，而波长λ2的光则受到衍射作用。
本实施例物镜是由两面非球面构成的折射透镜，所以，能把玻璃作为材料，能得到耐热性、耐光性优良的物镜。
表8表示的是实施例8的透镜数据。
实施例8 透镜数据
第4面的衍射级数 2
第6面的衍射级数 10 6 5
整个光学系统倍率 m17.0 m26.9 m24.9
耦合透镜的焦距f1＝9.8mmf2＝10.4mmf3＝11.9mm
物镜的焦距f1＝1.80mm f2＝1.86mmf3＝1.87mm
像方数值孔径 NA1＝0.65NA2＝0.65 NA3＝0.51
物镜的光学系统倍率m11/18.7 m21/22.8m3-1/26.4
第i 面 ri di(407nm) ni(407nm) r i di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm) 0 0.00 0.00 0.00 1 ∞ 5.15 1.5299 ∞ 5.15 1.5144 5.15 1.5111 光束 分光 器 2 ∞ 3.00 1.0 ∞ 10.45 1.0 5.34 1.0 3 ∞ 1.00 1.5428 色校 正元 件 4 -137.91 8.28 1.0 5 16.045 0.90 1.5428 0.90 1.5292 0.90 1.5254 耦合 透镜 6 -9.8179 3.50 1.0 3.50 1.0 3.50 1.0 7 ∞ 0.50 1.5299 0.50 1.5144 0.50 1.5111 波片 8 ∞ 0.00 1.0 0.00 1.0 0.00 1.0
9(光 圈 径) ∞ 0.0(φ 3.35mm) 0.0(φ 3.41mm) 0.0(φ 2.81mm) 10 11688 1.61 1.5428 1.00 1.5860 1.00 1.5819 物镜 11 -10.8190 0.75 1.0 0.81 1.0 0.59 1.0 12 ∞ 0.60 1.6187 0.60 1.5775 1.20 1.5706 13 ∞
*di表示从第i面到第i+2面的变位。
第4面
光路差函数(炫耀化波长407nm)
B2-1.0675E-02
第6面
非球面系数
k -1.0291E+00
A11.8107E-04
光路差函数(制造波长407nm)
B27.1710E-04
B4-4.4438E-06
第10面
非球面系数
k -3.9716E-01
A14.6474E-03
A2-1.5718E-02
A31.7397E-02
A4-1.0620E-03
A5-6.3364E-03
A61.3825E-03
第11面
非球面系数
k -1.3755E+03
A1-3.6840E-02
A21.5170E-01
A3-1.8213E-01
A48.4255E-02
A5-1.6139E-04
A6-8.1375E-03
本实施例的物镜和耦合透镜是HD/DVD/CD互换用的，色差校正元件是HD专用的。HD的色差校正元件、耦合透镜、物镜的整个光学系统倍率是7.0倍，DVD和CD的耦合透镜与物镜的光学系统倍率，分别设定为6.9倍和4.9倍。
物镜单体设定为HD时的焦距f1＝1.80mm、倍率m1＝1/18.7，DVD时的焦距f2＝1.86mm、倍率m2＝1/22.8，CD时的焦距f3＝1.87mm、倍率m3＝-1/26.4。
耦合透镜单体设定为HD时的焦距f1＝9.80mm，DVD时的焦距f2＝10.4mm，CD时的焦距f3＝11.9mm。
耦合透镜的射出面(第6面)、物镜的射入面(第10面)和射出面(第11面)是形成得由把表8表示的系数带入所述数1的数式所限定的围绕光轴L的轴对称非球面。
在第4面和第6面上形成有衍射结构DOE。该衍射结构DOE以通过该结构附加在透射波阵面上的光路差表示。该光路差由把表8表示的系数带入所述数式2所定义的光路差函数φ(h)(mm)表示。
第4面和第6面衍射结构DOE的炫耀化波长都是407nm。
本实施例物镜是由两面非球面构成的折射透镜，所以，能把玻璃作为材料，能得到耐热性、耐光性优良的物镜。
表9表示的是实施例9的透镜数据。
实施例9 透镜数据
物镜的焦距 f1＝3.10mm f2＝3.18mmf3＝3.20mm
像方数值孔径NA1＝0.673 NA2＝0.65 NA3＝0.51
物镜光学系统倍率m11/29.9 m21/55.6m3-1/25.5
第i面 ri di(407nm) ni(407nm) di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm) 0 -90 -173.32 87.91
1(光 圈径) ∞ 0.0(φ 2.02mm) 0.0(φ 2.02mm) 0.0(φ 2.02mm) 2 1.8260 1.70000 1.5428 1.70000 1.5292 1.70000 1.5254 2′ 1.8098 -0.04392 1.5428 -0.04392 1.5292 -0.04392 1.5254 3 -10.8700 1.69 1.0 1.80 1.0 1.61 1.0 4 ∞ 0.6 1.6187 0.6 1.5775 1.2 1.5706 5 ∞
*di表示从第i面到第i+2面的变位。
非球面数据
第2面(0≤h≤1.73mm)
非球面系数
k -1.0013E+00
A1 -1.9929E-02
A2 1.6960E-02
A3 -3.2510E-03
A4 -1.2679E-04
A5 1.0129E-04
A6 -8.8567E-06
光路差函数(HD DVD10级，DVD6级，CD5级，制造波长407nm)
B24.3607E-04
B4-1.7745E-03
B61.0655E-03
B8-2.8475E-04
B10 2.5699E-05
第2′面(1.73mm≤h)
非球面系数
k -7.1254E-01
A1-1.0163E-02
A25.3796E-03
A34.6039E-04
A4-7.3796E-04
A52.0228E-04
A6-2.2545E-05
光路差函数(HD DVD5级，DVD3级，制造波长407nm)
B2-3.2170E-03
B4-8.8993E-04
B61.1991E-03
B8-3.2240E-04
B10 2.3826E-05
第3面
非球面系数
k -2.6305E+02
A1-2.6697E-03
A25.2741E-03
A3-2.7900E-03
A49.0361E-04
A5-1.8256E-04
A61.4142E-05
本实施例的物镜是HD/DVD/CD互换用。物镜设定为HD时的焦距f1＝3.10mm、倍率m1＝1/29.9，DVD时的焦距f2＝3.18mm、倍率m2＝1/55.6，CD时的焦距f3＝3.20mm、倍率m3＝-1/25.5。
在第2面和第2′面上形成有衍射结构DOE，该衍射结构DOE以通过该结构附加在透射波阵面上的光路差表示。该光路差由把表9表示的系数带入所述数式2所定义的光路差函数φ(h)(mm)表示。
第2面和第2′面衍射结构DOE的制造波长都是407nm。
图16(a)、图16(b)是表示实施例9物镜特性的线图，图16(a)是把从第一光源射出的光束波长变化+10nm的光束射入时的纵球差图，其把近轴聚光位置表示为P0，把第一区域AREA1中通过距离光轴最远区域的光束聚光位置表示为P1，把第二区域AREA2中通过距离光轴最近区域的光束聚光位置表示为P2，把通过距离光轴最远区域的光束聚光位置表示为P3，图16(b)表示的是第三光束的纵球差。如图16(a)所示，|P2-P3|＝0.011mm，满足P1≤P2≤P0和1.7×10-3≤|P2-P3|≤7.0×10-3。因此，如图16(b)所示，透射第二区域AREA2的第三光束衍射光的聚光位置a2、a3，从透射第一区域AREA1的第三光束的聚光位置a1成非线形地发散。在此，在聚光位置a2聚光的光在记录面上以光轴为中心成环形分布。即产生环形光分布(耀斑)。在聚光位置a3聚光的光也在记录面上产生别的环形光分布。该两个环形光分布能重叠的环形光分布的内径是0.012mm。透射第二区域AREA2的第三光束的聚光位置a2、a3虽然没从透射第一区域AREA1的第三光束的聚光位置a1离开，但球差的斜率越小地横向进入对波长特性和温度特性影响越大，但光的密度变薄，耀斑的影响减小。
而如透射第二区域AREA2的第三光束的聚光位置a4、a5那样，球差的斜率比聚光位置a2、a3越大，记录面上的光密度就越浓，波长和温度变化时的像差恶化变小。
斜率如聚光位置a4、a5不动，若把两者从聚光位置a1分光，则光束不进入检测器的主传感器内，是理想的，但若过于分光，则对第一光束的色差变大，衍射环带与光轴垂直方向上的宽度变窄，加工性降低，且光量损失增加。
表10表示的是作为比较例的物镜透镜数据。
比较例 透镜数据
物镜的焦距 f1＝3.10mmf2＝3.18mmf3＝3.20mm
像方数值孔径 NA1＝0.673NA2＝0.65 NA3＝0.51
物镜光学系统倍率 m11/30.0m21/43.1m3-1/33.8
第i面 ri di(407nm) ni(407nm) di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm) 0 -90.00 -134.07 11.33 1(光 圈径) ∞ 0.0(φ 2.02mm) 0.0(φ 2.02mm) 0.0(φ 2.02mm) 2 1.8010 1.70000 1.5428 1.70000 1.5292 1.70000 1.5254 2′ 1.7937 -0.02300 1.5428 -0.02300 1.5292 -0.02300 1.5254 3 -13.3097 1.67 1.0 1.76 1.0 1.56 1.0 4 ∞ 0.6 1.6187 0.6 1.5775 1.2 1.5706 5 ∞
*di表示从第i面到第i+2面的变位。
非球面数据
第2面(0mm≤h≤1.73mm)
非球面系数
k -9.5975E-01
A1 -1.9249E-02
A2 1.8179E-02
A3 -3.7756E-03
A4 1.3915E-04
A5 3.8291E-05
A6 -3.6421E-06
光路差函数(HD DVD10级，DVD6级，CD5级，制造波长407nm)
C2 3.1537E-04
C4 -1.5497E-03
C6 1.0384E-03
C8 -2.7555E-04
C10 2.4383E-05
第2′面(1.73mm≤h)
非球面系数
k -6.9211E-01
A 1-9.5032E-03
A25.4615E-03
A34.4722E-04
A4-7.4676E-04
A52.0247E-04
A6-1.9628E-05
光路差函数(HD DVD5级，DVD3级，制造波长407nm)
C2-1.5882E-03
C4-1.0627E-03
C61.1232E-03
C8-3.2858E-04
C10 3.2113E-05
第3面
非球面系数
k -9.8864E+01
A16.7144E-04
A25.3244E-03
A3-3.0571E-03
A48.7675E-04
A5-1.5241E-04
A61.1280E-05
本实施例的物镜是HD/DVD/CD互换用。物镜设定为HD时的焦距f1＝3.10mm、倍率m1＝1/30.0，DVD时的焦距f2＝3.18mm、倍率m2＝1/43.1，CD时的焦距f3＝3.20mm、倍率m3＝-1/33.8。
在第2面和第2′面上形成有衍射结构DOE，该衍射结构DOE以通过该结构附加在透射波阵面上的光路差表示。该光路差由把表10表示的系数带入所述数式2所定义的光路差函数φ(h)(mm)表示。
第2面和第2′面衍射结构DOE的制造波长都是407nm。
图17(a)、图17(b)是表示比较例物镜特性的线图，图17(a)是把从第一光束波长变化+10nm时的近轴聚光位置表示为P0，把第一区域AREA1中通过距离光轴最远区域的光束聚光位置表示为P1，把第二区域AREA2中通过距离光轴最近区域的光束聚光位置表示为P2，把通过距离光轴最远区域的光束聚光位置表示为P3，图17(b)表示的是第三光束的纵球差。如图17(a)所示，虽然满足P1≤P2≤P0，但其|P2-P3|＝0.0015mm，不满足1.7×10-3≤|P2-P3|≤7.0×10-3。因此，如图17(b)所示，透射第二区域AREA2的第三光束的色差A2、A3从透射第一区域AREA1的第三光束的色差A1连续发散。若这样连续，则在与聚光点同位置的近旁产生耀斑。
表11表示的是实施例11的透镜数据。
实施例11 透镜数据
物镜的焦距f1＝3.00mmf2＝3.10mmf3＝3.12mm
像方数值孔径 NA1＝0.65 NA2＝0.65 NA3＝0.51
第6面衍射级数n18 n25 n34
第4面衍射级数n110 n26 n35
第6′面衍射级数 n15 n23
整个光学系统倍率 m17.22m27.26 m38.12
物镜的倍率 m11/31.0 m21/54.3 m3-1/29.9
第i 面 ri di(407nm) ni(407nm) di(655nm) ni(655nm) di(785nm) ni(785nm) 光学 元件 名 0 16.56 16.56 16.56 1 20.227 1.50 1.559806 1.5 1.540725 1.50 1.537237 耦合 透镜 2 7.5605 4.00 1.0 3.59 1.0 0.70 1.0 3 22.654 1.70 1.559806 1.70 1.540725 1.70 1.537237 4 -11.139 20.00 1.0 20.41 10 23.30 1.0 5(光 圈 径) ∞ 0.01(φ 3.964mm) 1.0 0.01(φ 3.964mm) 1.0 0.01(φ 3.288mm) 1.0 6 1.92355 1.65000 1.559806 1.65000 1.540725 1.65000 1.537237 物镜 6′ 1.98118 0.00583 1.559806 0.00583 1.540725 0.00583 1.537237 7 -16.03440 1.55 1.0 1.67 1.0 1.47 1.0 7′ -13.18912 0.00000 1.0 0.00000 1.0 0.00000 1.0 8 ∞ 0.6 1.61869 0.6 1.57752 1.2 1.57063 光盘 9 ∞
*di表示从第i面到第i+1面的变位。
*d6′、d7′分别表示从第6面到第6′面和从第7面到第7′面的变位。
非球面数据
第1面
非球面系数
k -6.6320×E-1
A1-1.9246×E-3
第2面
非球面系数
k -4.8851
A1 -1.1656×E-3
第3面
非球面系数
k -1.1684
A1 -1.3579×E-4
第4面
非球面系数
k -1.0547
A1 -7.5635×E-5
光路差函数
B2 9.0203×E-1
第6面(0＜h≤1.662mmHD DVD/DVD/CD共有区域)
非球面系数
k -4.4662×E-1
A1+8.7126×E-4
A2-1.9036×E-3
A3+9.2646×E-4
A4-2.1198×E-4
A5+1.6273×E-7
A6+1.3793×E-6
光路差函数
B2-2.3141×E-1
B4-2.0141×E-2
B6-7.5021×E-3
B8+1.3559×E-3
B10 -4.0867×E-4
第6′面(1.662mm＜hHD DVD/DVD共有区域)
非球面系数
k -41961×E-1
A1+3.0725×E-3
A2-2.5861×E-3
A3+9.6551×E-4
A4-1.3826×E-4
A5+7.5482×E-6
A6-7.5795×E-7
光路差函数
B2-5.4710×E-1
B4-2.6404×E-2
B6-1.5524×E-2
B8-1.0308×E-3
B10 +1.1379×E-3
第7面(0＜h≤1.362mmHD DVD/DVD/CD共有区域)
非球面系数
k -8.0653×E+2
A1-5.5926×E-3
A2+1.1660×E-2
A3-6.4291×E-3
A4+1.5528×E-3
A5-1.3029×E-4
A6-3.4460×E-6
第7′面(1.362mm＜hHD DVD/DVD共有区域)
非球面系数
k -1.2782×E+3
A1-7.3881×E-3
A2+1.1800×E-2
A3-6.0862×E-3
A4+1.6068×E-3
A5-2.3565×E-4
A6+1.5370×E-5
如表15所示，本实施例的物镜和耦合透镜是HD/DVD/CD互换用的。
物镜使用实施例1的物镜。
耦合透镜的第1面、第2面、第3面、第4面是形成得由把表11表示的系数带入所述数1的数式所限定的围绕光轴L的轴对称非球面。
在第4面上形成有衍射结构DOE。该衍射结构DOE以通过该结构附加在透射波阵面上的光路差表示。该光路差由把表10表示的系数带入所述数式2所定义的光路差函数φ(h)(mm)表示。把炫耀化波长设定在1mm。利用该衍射结构校正HD的色差。
若形成本实施例11的光学系统，则能把在信息记录面上反射第一光束、第二光束、第三光束的光路共同化。
在实施例11中，若把第一透镜L1的位置P1作为基准，则把从位置P1到位置P2的间隔设定为0.41mm，把从位置P1到位置P3的间隔设定为3.3mm。
权利要求
1.一种光拾取装置，其包括第一光源，其射出波长λ1的第一光束，该第一光束在具有厚度t1的保护基板的第一光盘上进行信息的记录及/或再现；
第三光源，其射出波长λ3(1.8×λ1≤λ3≤2.2×λ1)的第三光束，该第三光束在具有厚度t3(t1＜t3)的保护基板的第三光盘上进行信息的记录及/或再现；
物镜，其配置在当所述光拾取装置在所述第一和第三光盘的每个进行信息记录及/或再现时的所述第一和第三光束的共同光路上，
其中，所述第一光束作为会聚光射入所述物镜，所述物镜对所述第三光束的光学系统倍率m3满足-1/10≤m3＜0。
2.如权利要求1所述的光拾取装置，其中，所述物镜对所述第一光束的光学系统倍率m1满足0＜m1≤1/10。
3.如权利要求2所述的光拾取装置，其中，所述物镜对所述第一光束的光学系统倍率m1满足0＜m1≤1/15。
4.如权利要求1所述的光拾取装置，其中，所述物镜对所述第三光束的光学系统倍率m3满足-1/15≤m3＜0。
5.如权利要求1所述的光拾取装置，其中，还包括第二光源，其射出波长λ2(1.5×λ1≤λ2≤1.7×λ1)的第二光束，该第二光束在具有厚度t2(0.9×t1≤t2)的保护基板的第二光盘上进行信息的记录及/或再现。
6.如权利要求1所述的光拾取装置，其中，在所述物镜的第一光学面上设置相位结构。
7.如权利要求6所述的光拾取装置，其中，所述相位结构是衍射结构。
8.如权利要求7所述的光拾取装置，其中，阿贝数γd满足40≤γd≤90，所述衍射结构具有环带，其形成在所述物镜的所述第一光学面的区域中，并且该区域没有用于第三光盘的信息记录或再现，各环带在平行于光轴方向上的台阶差量dout满足
(2k-1)×λ1/(n1-1)≤dout＜2k×λ1/(n1-1)，
k为正的整数；n1为所述物镜对所述第一光束的折射率。
9.如权利要求8所述的光拾取装置，其中，所述各环带在平行于光轴方向上的台阶差量dout满足
5×λ1/(n1-1)≤dout＜6×λ1/(n1-1)。
10.如权利要求8所述的光拾取装置，其中，在所述物镜的至少一个面上设置用于所述第三光束的信息记录和/或再现的第一区域和所述第一区域外侧的第二区域，在把从所述第一光源射出的光束波长变化了+10nm的第一光束射入到所述物镜时，所述物镜满足
1.7×10-3≤|P2-P3|≤7.0×10-3
P0≤P2≤P1，或P1≤P2≤P0
P0为光束通过所述物镜时的近轴聚焦位置；
P1为光束通过第一区域中距离光轴最远区域时的聚光位置；
P2为光束通过所述第二区域中距离光轴最近区域时的聚光位置；
P3为光束通过物镜中距离光轴最远区域时的聚光位置。
11.如权利要求8所述的光拾取装置，其中，在所述第一光源射出波长改变的所述第一光束时，第一区域中的纵球差与第二区域中的纵球差朝向相同方向倾斜。
12.如权利要求7所述的光拾取装置，其中，在所述第三光束向所述物镜射入时，所述物镜把通过所述物镜的所述第一光学面上的第三光束的数值孔径外侧区域的光，会聚在从所述第三光盘上聚光的点位置离开大于或等于0.01mm的位置。
13.如权利要求7所述的光拾取装置，其中，所述物镜的三级球差是所述第一至第三光盘中的至少一个信息记录面上形成的聚光点的波像差成分，所述物镜的三级球差的变化量在温度上升时发生变化，并且变化量为正。
14.如权利要求7所述的光拾取装置，其中，所述相位结构的光焦度为负。
15.如权利要求6所述的光拾取装置，其中，所述相位结构设置在所述物镜的所述第一光学面上通过所述第二光束的区域。
16.如权利要求7所述的光拾取装置，其中，所述相位结构不给予相位差地透射所述第一光束，给予相位差地衍射所述第二光束。
17.如权利要求14所述的光拾取装置，其中，满足
|dfb/dλ|≤0.1[μm/nm]，
dfb/dλ为对应在所述第一光盘信息介质记录面上形成的聚光点的波长变化1nm的所述第一光束，在光轴方向上的波像差为最小的位置的变化量。
18.如权利要求14所述的光拾取装置，其中，满足
|dfb/dλ|≤0.2[μm/nm]，
dfb/dλ为对应在所述第一光盘信息介质记录面上形成的聚光点的波长变化1nm的所述第二光束，在光轴方向上的波像差为最小的位置的变化量。
19.如权利要求6所述的光拾取装置，其中，所述相位结构是具有多个环带的衍射结构，其带光轴的断面形状是锯齿形状，所述各环带的中心配置在光轴上，设n1为所述物镜对波长λ1光束的折射率，d为所述各环带在光轴方向的台阶差的距离，则满足
10×λ1/(n1-1)≤d＜12×λ1/(n1-1)。
20.如权利要求5所述的光拾取装置，其中，满足t1＝t2。
21.如权利要求5所述的光拾取装置，其中，设m2为第二光束的光学系统倍率时，满足m2＝0。
22.如权利要求1所述的光拾取装置，其中，所述物镜由玻璃材料构成。
23.如权利要求1所述的光拾取装置，其中，还包括数值孔径限制元件，其配置在所述第三光束的光路上。
24.如权利要求23所述的光拾取装置，其中，所述数值孔径限制元件是液晶元件或是波长选择滤光片。
25.如权利要求1所述的光拾取装置，其中，还包括色差校正元件，其配置在所述第一光束的光路上，用于校正所述第一光束的色差。
26.如权利要求5所述的光拾取装置，其中，还包括光检测器，其在所述光拾取装置对所述第一光盘进行信息的再现或记录时接受由所述第一光盘信息记录面上反射的所述第一光束，在所述光拾取装置对所述第二光盘进行信息的再现或记录时接受由所述第二光盘信息记录面上反射的所述第二光束，在所述光拾取装置对所述第三光盘进行信息的再现或记录时接受由所述第三光盘信息记录面上反射的所述第三光束。
27.如权利要求26所述的光拾取装置，其中，还包括配置在所述第一至第三光束的共同光路上的耦合透镜和驱动该耦合透镜的驱动装置。
28.如权利要求27所述的光拾取装置，其中，所述耦合透镜在至少一个面上形成衍射结构。
29.如权利要求28所述的光拾取装置，其中，所述耦合透镜的衍射结构满足|dfb/dλ|≤0.1[μm/nm]，dfb/dλ为对应在所述第一光盘信息记录面上形成的聚光点的波长变化1nm的所述第一光束，在光轴方向上的波像差为最小的位置的变化量。
30.如权利要求27所述的光拾取装置，其中，所述耦合透镜具有衍射光栅，其检测所述物镜向与光轴垂直方向的移动量。
31.如权利要求26所述的光拾取装置，其中，还包括配置在所述第一至第三光束的共同光路上的耦合透镜和液晶元件。
32.如权利要求31所述的光拾取装置，其中，所述耦合透镜在至少一个面上形成衍射结构。
33.如权利要求32所述的光拾取装置，其中，所述耦合透镜的衍射结构满足|dfb/dλ|≤0.1[μm/nm]，dfb/dλ为对应在所述第一光盘信息记录面上形成的聚光点的波长变化1nm的所述第一光束，在光轴方向上的波像差为最小的位置的变化量。
34.如权利要求31所述的光拾取装置，其中，所述耦合透镜具有衍射光栅，其检测所述物镜向与光轴垂直方向的移动量。
35.如权利要求31所述的光拾取装置，其中，把所述第二光源和所述第三光源容纳在同一个框体内，使其组件化。
36.如权利要求5所述的光拾取装置，其中，还包括第一光检测器，其接受由所述第一光盘的信息记录面上反射的所述第一光束和由所述第二光盘的信息记录面上反射的所述第二光束；第二光检测器，其接受由所述第三光盘的信息记录面上反射的所述第三光束。
37.如权利要求36所述的光拾取装置，其中，还包括配置在所述第一至第三光束的共同光路上的耦合透镜，其在至少一个面上形成衍射结构。
38.如权利要求37所述的光拾取装置，其中，还包括配置在仅通过所述第一光束的光路上的色差校正元件，其对第一光束进行色差校正。
39.如权利要求37所述的光拾取装置，其中，还包括配置在所述耦合透镜与所述第一光检测器之间的光路上的像散板，至少所述第一光束和所述第二光束中的一个光束在被所述像散板反射之后再向所述耦合透镜射入。
40.如权利要求37所述的光拾取装置，其中，还包括配置在所述耦合透镜与所述第一光检测器之间的光路上的复合光束分光器，该复合光束分光器合并所述第一光束和所述第二光束的光路，所述第一光束与所述第二光束的光路被所述复合光束分光器合并后射入所述耦合透镜，该复合光束分光器使所述第一光束和所述第二光束的去路和回路的光路不同。
41.如权利要求40所述的光拾取装置，其中，所述复合光束分光器具备第一面，其具有根据入射光束的波长来透射或反射入射光束的分色功能；第二面，其具有根据入射光的偏振光方向来透射或反射入射光束的光束分光功能；第三面，其将入射光束反射。
42.如权利要求41所述的光拾取装置，其中，所述第二光源发出的所述第二光束通过所述第一面和所述第二面之后，从所述复合光束分光器射出；在被所述第二面和所述第三面反射后，所述耦合透镜射出的第二光束从所述复合光束分光器射出；所述第一光源发出的所述第一光束在被所述第一面反射并通过所述第二面束后，从所述复合光束分光器射出；在被所述第二面和所述第三面反射后，所述耦合透镜射出的所述第一光束从所述复合光束分光器射出。
43.如权利要求37所述的光拾取装置，其中，所述耦合透镜的所述衍射结构具有由以光轴为中心的同心圆状的多个环带，并且包含所述光轴的断面形状是锯齿形状，设n1为所述耦合透镜对所述波长λ1光束的折射率，d为所述各环带在光轴方向的台阶差的距离时，满足下式
2×λ1/(n1-1)≤d＜3×λ1/(n1-1)。
44.如权利要求37所述的光拾取装置，其中，所述衍射结构形成在所述耦合透镜的光学面的光盘侧和所述耦合透镜的光学面的光盘侧的每一个面上。
45.如权利要求44所述的光拾取装置，其中，所述耦合透镜的所述衍射结构具有由以光轴为中心的同心圆状的多个环带，并且包含所述光轴的断面形状是锯齿形状，设n1为所述耦合透镜对所述波长λ1光束的折射率，d为所述各环带在光轴方向的台阶差的距离时，满足下式
10×λ1/(n1-1)≤d＜12×λ1/(n1-1)。
46.如权利要求44所述的光拾取装置，其中，在所述耦合透镜的光学面的所述光源侧形成所述衍射结构，不给予相位差地透射所述第一光束，给予相位差地衍射所述第二光束。
47.如权利要求37所述的光拾取装置，其中，在所述耦合透镜上设置衍射光栅，其检测所述物镜向与光轴垂直方向的移动量。
48.如权利要求37所述的光拾取装置，其中，包括配置在所述第一及第二光束的共同光路上的第一耦合透镜、配置在所述第三光束的光路上的第二耦合透镜、形成在所述第一和第二耦合透镜的至少一个表面上的衍射结构。
49.如权利要求36所述的光拾取装置，其中，所述第二光检测器是全息激光器。
50.如权利要求48所述的光拾取装置，其中，在所述耦合透镜的至少一个光学面上设置衍射光栅，其检测所述物镜向与光轴垂直方向的移动量。
51.如权利要求5所述的光拾取装置，其中，还包括第一光检测器，其接受由所述第二光盘的信息记录面上反射的所述第二光束和由所述第三光盘的信息记录面上反射的所述第三光束；第二光检测器，其接受由所述第一光盘的信息记录面上反射的所述第一光束。
52.如权利要求51所述的光拾取装置，其中，所述耦合透镜具有衍射结构并且配置在所述第二和第三光束的共同光路上。
53.如权利要求51所述的光拾取装置，其中，把所述第一光检测器、所述第二光源以及所述第三光源容纳在同一个框体内，而被组件化。
54.如权利要求52所述的光拾取装置，其中，在所述耦合透镜上设置衍射光栅，其检测所述物镜向与光轴垂直方向的移动量。
55.如权利要求5所述的光拾取装置，其中，还包括光检测器，其接收由所述第一光盘的信息记录面上反射的所述第一光束；第一激光器，其把接受由所述第二光盘的信息记录面上反射的所述第二光束的光检测器与所述第二光源容纳在同一个框体内；第二激光器，其把接受由所述第三光盘的信息记录面上反射的所述第三光束的光检测器与所述第三光源容纳在同一个框体内。
56.如权利要求5所述的光拾取装置，其中，还包括配置在所述第一至第三光束中至少两个光束的共同光路上的具有多个棱镜功能的分层棱镜。
57.如权利要求5所述的光拾取装置，其中，所述耦合透镜在所述第一至第三光束的共同光路上设置衍射光栅，其检测所述物镜向与光轴垂直方向的移动量。
58.一种光学物镜，其使用于权利要求1所述的光拾取装置中。
全文摘要
一种光拾取装置，其包括第一光源，其射出波长λ1的第一光束，该第一光束在具有厚度t1的保护基板的第一光盘上进行信息的记录及/或再现；第三光源，其射出波长λ3的第三光束，该第三光束在具有厚度t3的保护基板的第三光盘上进行信息的记录及/或再现；物镜，其配置在当所述光拾取装置在所述第一和第三光盘的每个进行信息记录及/或再现时的所述第一和第三光束的共同光路上，其中，所述第一光束作为会聚光射入所述物镜，所述物镜对所述第三光束的光学系统倍率m3满足－1/10≤m3＜0。
文档编号G11B7/00GK1684164SQ20051006384
公开日2005年10月19日 申请日期2005年4月8日 优先权日2004年4月12日
发明者池中清乃, 黑釜龙司, 和智美佳 申请人:柯尼卡美能达精密光学株式会社