专利名称：：光学读取装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种光学读取装置，更具体地，涉及一种能够将多个光束中的每一个都引导到共用物镜并将该光束聚焦在光记录介质上的光学读取装置，其中该多个光束的波长彼此互不相同，并且对应于具有彼此不同规格的多个光记录介质。
背景技术：
：当前广泛使用的CD和DVD(数字通用盘)的容量已经达到几百兆至几千兆字节。下一代DVD(也被称为高清晰度DVD)就是具有更大容量即几亿兆字节的光记录介质，它们的发展和商业化主要是源自近来图像质量增加。随着对于小型化和低成本的要求，希望有一种光学读取装置能够将数据记录在下一代DVD上和/或从中重放，其采用的兼容技术使得它自己也能使用共用物镜将数据记录在DVD和CD上和/或从中重放，其中该DVD和CD为常规光记录介质。但是，如表格l中所示，这些光记录介质的使用波长，数值孔径(NA)，以及信号平面保护衬底的厚度都彼此互不相同。因此，如果使用共用物镜，则无法校正球面像差，并且不可能正常地记录或重放信息。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>位校正元件将信息记录在多个光记录介质上和/或从中重放该信息，以解决上述问题，其中这些个光学读取装置具有彼此互不相同的规格(参见日本专利公开No.2004-246931)。在图1中，设计一个物镜l，使得当光为平行光束入射时，光记录介质(下一代DVD)2-1的信号平面上的光的波前像差最小，其中该光具有对应于下一代DVD的波长。DVD全息模块3和CD全息模块4被用作DVD和CD光源，其中在每个DVD全息模块3和CD全息模块4都封装有接收和发射单元。从下一代DVD半导体激光器5发出的光束经过准直透镜6被变换为平行光束，穿过用于光束分离的偏转分束器7以及DVD和CD分色棱镜8和9，以及由棱镜10将其方向改变90°。波长板11将光束的偏振态从线偏振改为圆偏振，并且孔径限制元件12将光束的直径限制为对应于下一代DVD的NA的光束直径。该光束穿过相位校正元件13而不改变它的平行光束状态(等相波面保持为平面)，入射到物镜l上，并且聚焦在光盘记录介质(下一代DVD)2-1的信号平面上，从而记录和/或重放信息。从该光记录介质2-1反射的光束被变换为具有相反旋转方向的圆偏振光束，并被物镜l变换为平行光束。该波长板ll将光束的偏振态从圆偏振改为线偏振，使得该合成的线偏振光束与初始的线偏振光束正交。该光束的方向被棱镜10改变90°，被偏转分束器7反射，并被检测透镜14聚焦在光接收元件15上。从DVD全息模块3发出的光束被耦合透镜16变换为平行光束，被分色棱镜8反射，穿过分色棱镜9，并且被棱镜10将其方向改变90°。该波长板11将光束的偏振态从线偏振改为圆偏振，孔径限制元件12将光束的直径限制为对应于DVD的NA的光束直径，并且相位校正元件13校正该光束的球面像差。该光束入射在物镜1上，并且聚焦在光盘记录介质(DVD)2-2的信号平面上，从而记录和/或重放信息。从光记录介质2-2，即DVD，反射的光束被变换为具有相反旋转方向的圆偏振光束，并被物镜1和相位校正元件13变换为平行光束。该波长板11将光束的偏振态从圆偏振改为线偏振，使得该产生的线偏振光束与初始的线偏振光束正交。该光束的方向被棱镜10改变90°，被分色棱镜8反射，并被耦合透镜16聚焦在DVD全息模块3的光接收元件上。从CD全息模块4发出的光束被耦合透镜17变换为预定发散光束，被分色棱镜9反射，并被棱镜10将其方向改变90°。该波长板11将光束的偏振状态从线偏振改为圆偏振，孔径限制元件12将光束的直径限制为对应于CD的NA的光束直径。该光束穿过相位校正元件13而不改变该等相波面的形状，入射在物镜1上，并且聚焦在记录介质(CD)2-3的信号表面上，从而记录和/或重放信息。被光记录介质2-3反射的光束被变换为具有相反旋转方向的圆偏振光束，并被物镜1变换为预定会聚光束。该波长板11将光束的偏振态从圆偏振改为线偏振，使得该产生的线偏振光束与初始的线偏振光束正交。该光束的方向被棱镜10改变90°，被分色棱镜9反射，并被耦合透镜17聚焦在CD全息模块4的光接收元件上。在图1的现有例子中，需要具有至少一个波长的光束通过使用有限的光学系统来配置该光学系统，以及具有该波长的光束遭受在跟踪物镜1期间的恶化的球面像差。为了将从有限光学系统到物镜1的入射角度设置为期望值，需要将光学系统的单元被排列的间距设置为特定值。由共用相位校正元件将相移，其为2;t的整数倍，给与波长对应于下一代DVD和CD的光束，其并不恰好为整数倍，并且允许该光束穿过该共用相位校正元件而不改变等相波面的形状，上述的过程将相位校正元件中可以使用的玻璃类型限制为特定类型。因此，配置该光学系统的灵活性就变得相当低，并且设计这种光学系统也变得很困难。
发明内容考虑到上述的现有问题而完成了本发明，并且本发明的目标就是提供一种光学读取装置，其能够防止物镜跟踪期间球面像差的恶化而不需要任何有限的光学系统，并且确保配置光学系统的灵活性。本发明的第一个方面就是一种光学读取装置，包括k个发光元件，其中该k个发光元件发出的光束的波长对应于k个光记录介质彼此互不相同，而该k个光记录介质的规格也彼此互不相同，该规格包括使用的波长，数值孔径(NA),以及信号平面保护衬底的厚度；共用物镜，该共用物镜将从发光元件发出的光束聚焦在可交换地安装在预定位置上的k个光记录介质上；以及光学系统，其将从发光元件发出的光束变换为平行光束并且将该平行光束引导至物镜，使得轴与物镜的光轴重合，其特征在于光束限制装置和相位校正装置置于该光学系统与物镜之间的前向和后向，使得该相位校正装置与光束限制装置相比更接近于物镜，该光束限制装置传播k个光束中的每一个，其中该k个光束只在一部分上具有不同波长，以及该相位校正装置校正该k个光束的相位，在该相位校正装置上配备有至少2k个同心环面或盘状相位校正区域，其中这些区域彼此互不重叠并且以光轴为中心，每个相位校正区域专门对具有不同波长的k个光束中的每一个进行相位校正，该相位校正装置被配置为使得每个光束至少在两个彼此互不相邻并且专用于该光束的相位校正区域中受到相位校正，在该光束限制装置的光轴周围配备有多个透明区域，其中该透明区域具有波长选择性并且形状分别与相位校正装置的相位校正区域相同，具有相同形状的每个相位校正区域与相应的透明区域彼此相关，其中该透明区域具有波长选择性，具有波长选择性的每个透明区域只传播具有该波长的光束，其中该光束将被相应的相位校正装置进行相位校正，该光束限制装置被配置为使得具有该波长的任何一个光束不在除了具有波长选择性的透明区域以外的区域传播。本发明的第二个方面为一种光学读取装置，包括两个发光元件，其中该两个发光元件发出的光束的波长对应于两个光记录介质彼此互不相同，而该两个光记录介质的规格也彼此互不相同，该规格包括使用的波长，数值孔径(NA)，以及信号平面保护衬底的厚度；共用物镜，该共用物镜从发光元件发出的光束聚焦在可交换地安装在预定位置上的两个光记录介质上；以及光学系统，其将从发光元件发出的光束变换为平行光束并且将该平行光束引导至物镜，使得轴与物镜的光轴重合，对于两个光记录介质来说，光束直径cpl和q>2与数值孔径相匹配并且满足(plxp2，其特征在于在这两个光束中，光束直径为cpl的光束被称为第一光束，并且光束直径为cp2的光束被称为第二光束，以便于能够彼此区分开该光束，其中该光束直径cpl与相应光记录介质的数值孔径相匹配，光束限制装置和相位校正装置置于该光学系统与物镜之间的前向和后向，使得该相位校正装置与光束限制装置相比更接近于物镜，该光束限制装置只在一部分传播第一和第二光束中的每一个，相位校正装置校正该第一和第二光束的相位，在相位校正装置中按照从最外到最内的顺序配备有用于第一光束的环形第一相位校正区域，其外径为cpl，内径小于cpl且不小于cp2，并且以光轴为中心，用于第二光束的环形第二相位校正区域，其外径为cp2，内径cp3小于cp2且大于0，并且以所述光轴为中心，用于第一光束的环形第三相位校正区域，其外径不大于cp3，内径q)4大于0，并且以所述光轴为中心，以及环形或盘状第四相位校正区域，其外径不大于cp4，并且以所述光轴为中心，并且在该光束限制装置的光轴周围配备有四个具有波长选择性的透明区域，即第一至第四透明区域，其中这些透明区域与相位校正装置的第一至第四相位校正区域的形状相同，以及该光束限制装置被配置为使得具有波长选择性的第一和第三透明区域传播第一光束并且不传播第二光束，具有波长选择性的第二和第四透明区域传播第二光束并且不传播第一光束，并且第一和第二光束的任何一个不在除了具有波长选择性的第一至第四透明区域以外的区域传播。本发明一个实施例的特征在于第一相位校正区域的内径被设置为大约cplx0.85。本发明一个实施例的特征在于第二相位校正区域的内径q>3被设置为大约q)2x0.85。本发明一个实施例的特征在于通过使用具有伪开诺全息照片形状的衍射光区域来形成每个相位校正区域，其中该形状在横截面上中具有包括两个或更多阶梯的阶梯结构。本发明一个实施例的特征在于通过在共用衬底的两侧形成相位校正装置和光束限制装置或者将该相位校正装置和光束限制装置粘结在一起来将该相位校正装置和光束限制装置集成为一片。本发明一个实施例的特征在于用于物镜的保持机构将该相位校正装置与物镜保持在一起。本发明一个实施例的特征在于用于物镜的保持机构将该光束限制装置和相位校正装置与物镜保持在一起。本发明的第三个方面为一种光学读取装置，包括三个发光元件，其中该三个发光元件发出的光束的波长对应于三个光记录介质彼此互不相同，而该三个光记录介质的规格也彼此互不相同，该规格包括使用的波长，数值孔径(NA)，以及信号平面保护衬底的厚度；共用物镜，该共用物镜从发光元件发出的光束聚焦在可交换地安装在预定位置上的三个光记录介质上；以及光学系统，其将从发光元件发出的光束变换为平行光束并且将该平行光束引导至物镜，使得轴与物镜的光轴一致，形成该物镜，使得当该光束中的特定光束聚焦在光记录介质的相应特定光记录介质上时，该波前像差最小，对于该特定光记录介质以及其他两个光记录介质来说，光束直径cp0，cpl和(p2与数值孔径相匹配并且满足cpOXplXp2,其特征在于在除了该特定光束以外的其他两个光束中，在这两个光束中，光束直径为(pl的光束被称为第一光束，并且光束直径为cp2的光束被称为第二光束，以便于能够彼此区分开该光束，其中该光束直径cpl与相应光记录介质的数值孔径相匹配，光束限制装置和相位校正装置由置于该光学系统与物镜之间的前向和后向，使得该相位校正装置与光束限制装置相比更接近于物镜，该光束限制装置传播特定光束中整体上对应于光束直径cp0的部分，其中该光束直径cp0与特定光记录介质的数值孔径相匹配，以及只在一部分传播第一和第二光束中的每一个，以及该相位校正装置传播该特定光束而不会改变平行光束状态并且校正该第一和第二光束的相位，在相位校正装置中按照从最外到最内的顺序配备有用于第一光束的环形第一相位校正区域，其外径为(pl，内径小于cpl且不小于cp2，并且以一个光轴为中心，用于第二光束的环形第二相位校正区域，其外径为cp2，内径(p3小于cp2且大于0，并且以所述光轴为中心，用于第一光束的环形第三相位校正区域，其外径不大于cp3，内径cp4大于0，并且以所述光轴为中心，以及环形或盘状第四相位校正区域，其外径不大于cp4，并且以所述光轴为中心，并且在该光束限制装置的光轴周围配备有四个具有波长选择性的透明区域，即第一至第四透明区域，其中这些透明区域与相位校正装置的第一至第四相位校正区域的形状相同，以及该光束限制装置被配置为使得具有波长选择性的第一和第三透明区域传播第一光束和特定光束并且不传播第二光束，具有波长选择性的第二和第四透明区域传播第二光束和特定光束并且不传播第一光束，并且第一和第二光束的任何一个不在除了具有波长选择性的第一至第四透明区域以外的区域传播。本发明一个实施例的特征在于第一相位校正区域的内径被设置为大约cplx0.85。本发明一个实施例的特征在于第二相位校正区域的内径(p3被设置为大约cp2x0.85。本发明一个实施例的特征在于通过使用具有伪开诺全息照片形状的衍射光区域来形成每个相位校正区域，其中该形状在横截面上中具有包括两个或更多阶梯的阶梯结构。本发明一个实施例的特征在于通过使用具有伪开诺全息照片形状的衍射光区域来形成每个相位校正区域，其中该形状在横截面上中具有阶梯结构，设置阶梯结构的阶梯高度为h，使得1(/=271;(n-l)hAO变成2;t的整数倍，其中XO为特定光束的波长，n为关于波长XO的衍射光学区域的折射率，并且V为对应于阶梯之一的特定光束的相移。本发明一个实施例的特征在于通过在共用衬底的两侧形成相位校正装置和光束限制装置或者将该相位校正装置和光束限制装置绑定在一起来将该相位校正装置和光束限制装置集成为一片。本发明一个实施例的特征在于用于物镜的保持机构将该相位校正装置与物镜保持在一起。本发明一个实施例的特征在于用于物镜的保持机构将该光束限制装置和相位校正装置与物镜保持在一起。根据本发明，共用物镜和共用相位校正装置可以通过具有两个或更多波长的平行光束来校正每个光束的球面像差，防止跟踪物镜期间该球面像差恶化，而不需要任何有限的光学系统，并且确保了配置光学系统的灵活性。根据另一个发明，如果形成了共用于三个光束的物镜，其中这三个光束的波长彼此互不相同，使得特定光束作为平行光束的波前像差在相应的光记录介质上最小，则就可以校正除了特定光束以外的每个光束的球面像差，通过共用相位校正装置来校正这两个光束，防止跟踪物镜期间该球面像差恶化，而不需要任何有限的光学系统，并且确保了配置光学系统的灵活性。在相位校正装置中配备有对应于一个部分的相位校正区域，其中该部分的直径范围为lq>到大约0.85q>(其中cp为要被相位校正的光束的光束直径)。通过该结构，实现了很好的点像光强度分布。为每个要被相位校正的光束共心地提供了两个或更多的这种相位校正区域。通过该结构，实现了很好的点像光强度分布。相位校正装置的每个相位校正区域都被配置为衍射光区域，其中该区域显示出开诺全息照片形状或者伪开诺全息照片形状，其中该形状在横截面上中具有包括两个或更多阶梯的阶梯结构。这种结构就能够通过使用每个阶梯结构中的阶梯数量来选择波长，校正像差，以及控制衍射效率。如果希望该相位校正装置对两个光束进行相位校正，并且传播特定光束而不对其进行相位校正以及改变它的平行光束状态，通过使用显示出伪开诺全息照片形状的衍射光区域来形成相位校正装置的每个相位校正区域，其中该形状在横截面上中具有阶梯结构，并且设置阶梯结构的阶梯高度为h，使得1|/=2兀(n-l)hA0变成2兀的整数倍，其中tO为特定光束的波长，n为对应于波长XO的衍射光学区域的折射率，并且vk为对应于阶梯之一的特定光束的相移。该结构将等相波面保持为很好的平面状态，即使该特定光束穿过了相位校正区域，并且能够防止该特定光束中出现相移，而不会影响到对除了该特定光束以外的其它光束的相位校正。图1为现有光学读取装置的光学系统的结构图；图2为用于说明本发明原理的光学读取装置的光学系统的结构图；图3为图2中相位校正元件的平面图；图4为图2中光束限制元件的平面图5为用于说明当用于下一代DVD的光束入射时该光束限制元件的动作的透视图6为用于说明当用于DVD的光束入射时该光束限制元件的动作的透视图7为用于说明当用于CD的光束入射时该光束限制元件的动作的透视图8示出了用于说明配置图2中相位校正元件的相位校正区域的方法的图9示出了用于在横截面上说明配置图2中相位校正元件的相位校正区域的的结构的图10为当形成了用于DVD的图2中的相位校正元件的相位校正区域，以及具有用于DVD的波长的光束被聚焦在该DVD的信号平面上时的光路图11为当形成了用于DVD的图2中的相位校正元件的相位校正区域，以及具有用于DVD的波长的光束被聚焦在该DVD的信号平面上时的点像光强度分布图12为当形成了用于CD的图2中的相位校正元件的相位校正区域，以及具有用于CD的波长的光束被聚焦在该CD的信号平面上时的光路图13为当形成了用于CD的图2中的相位校正元件的相位校正区域，以及具有用于CD的波长的光束被聚焦在该CD的信号平面上时的点像光强度分布图14为当由图2中的光学读取装置将具有用于DVD的波长的光束聚焦在该DVD的信号平面上时的光路图15为当由图2中的光学读取装置将具有用于DVD的波长的光束聚焦在该DVD的信号平面上时的点像光强度分布图16为根据本发明实施例(第一实施例)的相位校正元件的平面图n为根据本发明实施例的光束限制元件的平面图18为用于说明当用于下一代DVD的光束入射时该光束限制元件的动作的透视图19为用于说明当用于DVD的光束入射时该光束限制元件的动作的透视图20为用于说明当用于CD的光束入射时该光束限制元件的动作的透视图21为当通过光学读取装置将具有用于DVD的波长的光束聚焦在该DVD的信号平面上时的光路图，其中该光学读取装置使用了图16中的相位校正元件和图17中的光束限制元件；图22为当通过光学读取装置将具有用于DVD的波长的光束聚焦在该DVD的信号平面上时的点像光强度分布图，其中该光学读取装置使用了图16中的相位校正元件和图17中的光束限制元件；图23为当通过光学读取装置将具有用于CD的波长的光束聚焦在该CD的信号平面上时的光路图，其中该光学读取装置使用了图16中的相位校正元件和图17中的光束限制元件；图24为当通过光学读取装置将具有用于CD的波长的光束聚焦在该CD的信号平面上时的点像光强度分布图，其中该光学读取装置使用了图16中的相位校正元件和图17中的光束限制元件；图25为当通过光学读取装置将具有用于下一代DVD的波长的光束聚焦在该下一代DVD的信号平面上时的光路图，其中该光学读取装置使用了图16中的相位校正元件和图17中的光束限制元件；以及图26为当通过光学读取装置将具有用于下一代DVD的波长的光束聚焦在该下一代DVD的信号平面上时的点像光强度分布图，其中该光学读取装置使用了图16中的相位校正元件和图17中的光束限制元件。具体实施例方式在光学读取装置的情况下，其中该光学读取装置支持三种记录介质，下一代DVD，DVD，以及CD，其中该下一代DVD的使用的波长为405nm，数值孔径为0.85，以及信号平面保护衬底的厚度为O.lmm，该DVD的使用的波长？d为650nm，数值孔径为0.6，以及信号平面保护衬底的厚度为0.6mm，以及该CD的使用的波长X2为780nm，数值孔径为0.45，以及信号平面保护衬底的厚度为1.2mm，假设与下一代DVD，DVD以及CD的数值孔径相称的光束直径分别为q)O，(pl和cp2,并且保持cp0XplXp2的关系。该光学读取装置发出三个光束，其波长O)，U，和X2分别为405nm，650nm，和780nm，并由光学系统将该光束变换为平行光束，使得它们的轴与光轴重合，以及引导该产生的光束穿过前向和后向布置的光束限制元件和相位校正元件，到达共用物镜。该光束限制元件和相位校正元件被安排为与该光轴垂直，并且它们形成的区域大于圆形区域，其中该圆形区域以光轴为中心并且直径为cpO。该物镜被设计为使得当一个光束作为具有用于下一代DVD的波长的平行光束入射时，波前像差在该下一代DVD的信号平面上最小。该相位校正元件允许一个光束作为波长为人0的平行光束从中穿过，而不需要改变它的平行光束状态(等相波面保持为平面)，对波长为？a的光束进行相位校正，用于将该DVD的信号平面上的球面像差改善为最高程度，对波长为"的光束进行相位校正，用于将该CD的信号平面上的球面像差改善为最高程度。以相位校正元件的光轴为中心、外径为(p0且内径为(pi的环形区域对于具有用于下一代DVD的波长的光束来说是透明区域(在与该光轴垂直的光束的横截面上中没有出现相差)。以相位校正元件的光轴为中心、外径为(pi且内径为(p2的环形区域就是第一相位校正区域，并且进行相位校正，用于校正具有用于DVD的波长XI的光束上的球面像差。以相位校正元件的光轴为中心、外径为(p2、内径cp3小于cp2且大于0的环形区域就是第二相位校正区域，并且进行相位校正，用于校正具有用于CD的波长的光束上的球面像差。以相位校正元件的光轴为中心、外径为cp3、内径(p4小于cp3且大于0的环形区域就是第三相位校正区域，并且进行相位校正，用于校正具有用于DVD的波长X1的光束上的球面像差。以相位校正元件的光轴为中心、外径为cp4的环形区域就是第四相位校正区域，并且进行相位校正，用于校正具有用于CD的波长的光束上的球面像差。对于每个光束的相位校正能够防止由超分辨率效果导致的点像光强度分布中旁瓣的增加，其中在光束的横截面上的中心附近以及外围上对波长为人l和的每个光束进行相位校正。在使得用于DVD的光束的DVD上的点像光强度分布方面具有期望的属性，优选的就是将第一相位校正区域的内径设置为大约0.85xcpl。类似地，在使得用于CD的光束的CD上的点像光强度分布方面具有期望的属性，优选的就是将第二相位校正区域的内径设置为大约0.85xcp2。通过将每个相位校正区域设置为在横截面中显示伪开诺全息照片形状的衍射光区域来获得具有很好衍射效率的相位校正元件。在可制造性方面，假设通过使用衍射光学区域来形成相位校正元件，其中每个区域都显示出开诺全息照片形状，而其中该形状在横截面中具有包括两个或更多阶梯的阶梯结构。在这种情况下，进行如下设置，使得f2兀(n-l)hA0变成2兀的整数倍，其中n为用于关于波长XO的衍射光学区域的折射率，而该波长XO用于将不会被相位校正的下一代DVD，并且1|/为对应于阶梯之一的相移，保持该等相波面处于很好的平面状态下，即使用于下一代DVD的光束穿过相位校正区域，并且防止下一代信号平面上波前像差的恶化。该光束限制元件允许波长为M的光束穿过所有的范围，其中该范围的以光轴为中心的光束直径不大于cpO，并且阻挡该光束穿过剩余的范围。光束限制元件中配备了第一至第四透明区域，其中该第一至第四透明区域具有波长选择性，并且具有与相位校正元件的第一至第四相位校正区域相同的形状和大小。具有波长选择性的第一至第四透明区域中每一个的中心与光轴一致。该第一至第四相位校正区域对应于具有波长选择性的第一至第四透明区域。波长为W的光束只穿过具有波长选择性的第一和第三透明区域并且不穿过剩余的区域。也就是说，波长为U的光束只穿过光束直径不大于<pl且不小于cp2的范围以及光束直径不大于cp3且不小于cp4的范围。穿过前者范围的光束分量入射在相位校正元件的第一相位校正区域上，同时穿过后者范围的光束分量入射在第三相位校正区域上。波长为的光束只穿过具有波长选择性的第二和第四透明区域并且不穿过剩余的区域。也就是说，波长为的光束只穿过光束直径不大于(p2且不小于cp3的范围以及光束直径不大于cp4的范围。穿过前者范围的光束分量入射在相位校正元件的第二相位校正区域上，同时穿过后者范围的光束分量入射在第四相位校正区域上。波长为XO的光束穿过具有波长选择性并且包括第一至第四透明区域的所有范围，它的光束直径不大于cpO，并且入射到圆形区域上，其中该区域以光轴为中心并且直径为(p0。第一实施例图2为用于说明本发明原理的光学读取的光学系统的结构图。与图1中相同的部件用相同的附图标记表示。在图2中，物镜1被设计为使得当入射光为平行光时，光在下一代DVD的信号平面上的波前像差最小，其中该光具有对应于下一代DVD的波长X0，并且该下一代DVD的使用的波长W)为405nm，NA为0.85，以及信号平面保护衬底的厚度为O.lmm。DVD全息模块3和CD全息模块4中都封装有光接收和发射单元，并且被用作DVD和CD光源。从下一代DVD半导体激光器5发出的光束被准直透镜6变换为平行光束，穿过偏转分束器7和DVD及CD分色棱镜8和9，以便于进行光束分离，并由棱镜10将其方向改变90°。波长板ll将该光束的偏振态从线偏振改为圆偏振，并且光束限制元件将该光束的直径限制为与用于下一代DVD的NA—致的光束直径(cpO)。该光束穿过相位校正元件13A而不会改变它的平行光束状态(等相波面保持为平面)，入射在物镜1上，并且聚焦在光记录介质(下一代DVD)2-1的信号平面上，从而记录和/或重放信息。从光记录介质2-1反射的光束被变换为具有相反旋转方向的圆偏振光束，并被物镜1变换为平行光束。该波长板11将该光束的偏振态从圆偏振改为线偏振，使得产生的线偏振光束与初始线偏振光束正交。该光束的方向被棱镜10改变90°，被偏转分束器7反射，并被检测透镜14聚焦在光接收元件15上。从DVD全息模块3发出的光束的波长XI为650nm，由耦合透镜16将该光束变换为平行光束，被分色棱镜8反射，穿过偏转分束器7，并且由棱镜10将它的方向改变90°。该波长板11将该光束的偏振态从线偏振改为圆偏振，并且光束限制元件18将该光束的直径限制为与用于DVD的NA—致的光束直径(cpl)，并将该光束限制为对应于光束分量的横截面上的部分，其中该光束分量入射在该相位校正元件13A中提供的环形第一和第三相位校正区域(将在后面描述)。该相位校正元件13A校正该光束的球面像差。该光束入射在物镜1上，并且聚焦在光记录介质(DVD)2-2的信号平面上，从而记录和/或重放信息。从光记录介质2-2反射的光束被变换为具有相反旋转方向的圆偏振光束，并被物镜1和相位校正元件13A变换为平行光束。该波长板11将该光束的偏振态从圆偏振改为线偏振，使得产生的线偏振光束与初始线偏振光束正交。该光束的方向被棱镜10改变90°,被分色棱镜8反射，并被耦合透镜16聚焦在DVD全息模块3的光接收元件上。从CD全息模块4发出的光束的波长人2为705nm，由耦合透镜17将该光束变换为平行光束，被分色棱镜9反射，并且由棱镜10将它的方向改变90。。该波长板11将该光束的偏振态从线偏振改为圆偏振。该光束限制元件18将该光束的直径限制为与用于CD的NA—致的光束直径(cp2)，并将该光束限制为对应于光束分量的横截面上的部分，其中该光束分量入射在该相位校正元件13A中提供的环形第二和盘状第四相位校正区域(将在后面描述)。该相位校正元件13A校正该光束的球面像差。该光束入射在物镜1上，并且聚焦在光记录介质(CD)2-3的信号平面上，从而记录和/或重放信息。从光记录介质2-3反射的光束被变换为具有相反旋转方向的圆偏振光束，并被物镜1和相位校正元件13A变换为平行光束。该波长板ll将该光束的偏振态从圆偏振改为线偏振，使得产生的线偏振光束与初始线偏振光束正交。该光束的方向被棱镜10改变90°，被分色棱镜9反射，并被耦合透镜17聚焦在CD全息模块4的光接收元件上。这里假设由(p0-cp2表示的特定值分别为3.1mm，2.2mm，以及1.8腿。该光束限制元件18和相位校正元件13A位于前向和后向，使得该相位校正元件13A相对于光束限制元件18来说更接近于物镜。在这些部件中，该相位校正元件13A被排列为与物镜1的光轴垂直，并且具有用于下一代DVD，DVD和CD的波长X0，XI和的平行光束垂直地入射在相位校正元件13A上。该相位校正元件13A的形状为方板形，并且图3为从光轴的方向看到的相位校正元件13A的平面图。形成该相位校正元件13A，使得外部尺寸L大于圆形区域的直径cpO。这里假设该L为例如3.8mm。该相位校正元件13在其内部包括环形第一相位校正区域(Wl)和盘状第二相位校正区域(W2)，其中该环形第一相位校正区域以光轴为中心，外径为cpl并且内径为q>2，该盘状第二相位校正区域以光轴为中心，外径为(p2。附图标记cp0，cpl，cp2表示与用于下一代DVD，DVD，和CD的Nas:NA0，NA1，和NA2—致的光束直径的值，并且保持cpOcplXp2的关系。该第一相位校正区域W1通过相位校正来校正用于DVD的光束的球面像差，同时该第二相位校正区域W2通过相位校正来校正用于CD的光束的球面像差。以光轴为中心，外径为(p0，内径为cpl环形区域(W0)为透明区域，并且允许具有对应于下一代DVD的波长的光束从中穿过，而不会改变它的平行光束的状态(等相波面保持为表面)。该光束限制元件18的形状也为方板形，并且被排列为与物镜1的光轴垂直。具有用于下一代DVD,DVD和CD的波长M)，？d和？i2的平行光束垂直地入射在光束限制元件18上。图4示出了从光轴的方向看到的光束限制元件18的平面图。形成该光束限制元件18,使得外部尺寸L1大于平行光束中的任何一个光束直径，其中该平行光束具有用于下一代DVD，DVD和CD的波长X0，XI和X2。这里假设Ll为例如3.8mm。该光束限制元件18在其内部包括具有波长选择性的第一和第二透明区域Yl和Y2，其中该第一和第二透明区域Yl和Y2以光轴为中心并且具有与相位校正元件13A的第一和第二相位校正区域Wl和W2相同的形状和大小，以及具有波长选择性的环形外部透明区域Y0，其中该环形外部透明区域YO的外径为cpO并且内径为cpl。在具有波长选择性的外部透明区域Y0的外部为阻挡区域YY，该阻挡区域YY阻挡住了具有用于下一代DVD，DVD和CD的波长XX)，XI和的任何光束。具有波长选择性的外部透明区域Y0允许用于下一代DVD的波长从中穿过并且阻挡住用于DVD和CD的波长XI和？i2。具有波长选择性的第一透明区域Yl允许用于下一代DVD和DVD的波长入0和U从中穿过并且阻挡住用于CD的波长X2。具有波长选择性的第二透明区域Y2允许用于下一代DVD和CD的波长人0和从中穿过并且阻挡住用于DVD的波长>d。因此，用于下一代DVD的波长XO被限制在以光轴为中心、光束直径为(pO的范围内，并且入射在相位校正元件13A的第一和第二相位校正区域Wl和W2以及区域W0上(参看图5)。用于DVD的波长X1被限制在以光轴为中心、光束直径为cpl的范围内，也被限制于直径落在范围cpl-cp2之中的部分，并且入射在相位校正元件13A的第一相位校正区域Wl上(参看图6)。用于CD的波长被限制在以光轴为中心、光束直径为cp2的范围内，并且入射在相位校正元件13A的第二相位校正区域W2上(参看图7)。回头来看图3，该相位校正区域W1和W2都为衍射光学区域，其显示出具有两个或更多个阶梯的阶梯结构的伪开诺全息照片形状。现在描述显示伪开诺全息照片形状的每个衍射光学区域的结构。令r为在与光轴垂直的方向上测得的到该光轴的距离，并且人为使用的波长。通过相对于到用于DVD或CD的光轴的距离的球面像差来确定通过下面的公式定义的光程差函数①(r)，其中该函数给出了用于校正每个DVD和CD的球面像差的相移。由于球面像差随着到该光轴的距离而变化，因此可以通过根据该距离r来改变用于校正球面像差的相移来校正导致了球面像差的相差。①(r)=(m漁)x(air2+a2r4+a3r6+...)(1)其中X为要被校正的波长，区域Wl打算供DVD使用，区域W2打算供CD使用，m为使用的特定衍射级数，其一般值为-1或+1，以及a,，a2，a3，...为由光学系统的结构确定的预定光程差系数。该光学路径差函数O(r)如图8(1)中所示。即使整数倍的波长X(按照相位的术语，2TC的整数倍)被加至该光程差函数或被从中减去，也能获得与其相等的光程差函数。因此，使得OF(r)成为通过①(r)变换而得到的光程差函数，其中该①(r)变换将整数倍的波长X加至该O(r)或从中减去使得该光学路径差函数的值落在O-X的范围内，该①F(r)如图8(2)中所示。为了使得①F(r)在用于相位校正元件13A的材料中保持不变，其中该相位校正元件13A具有关于波长X的折射率n(X)，它足以根据下面的厚度分布函数T(r)来改变厚度<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>(2)(如图8(3)中所示)。如果在具有均匀厚度的衬底上形成由该公式(2)表示的结构，则该衬底具有衍射光学结构，其中该衍射光学结构具有在光轴周围同心形成的凹槽，其中在X(n(X)—l)保持有该凹槽的最大深度D，并且凹槽间距P随着r的增加而减小。一般地，波长为人的光束垂直地入射在凹槽间距为P的衍射光学区域，并且以由sine=mx/p定义的衍射角e(这里，e为在光轴方向上测量的角度)发出m阶的光。垂直入射到具有凹槽间距P的同心衍射光学区域上的平行光具有一衍射角，其中该凹槽间距P从内侧圆周向外侧圆周逐步降低，而衍射角从内侧圆周向外侧圆周逐步增加，这样就可以发出发散光束或会聚光束。因此，可以将该具有连续变换的凹槽间距P的同心衍射光学区域当作光学元件如透镜，其中该元件弯曲了光的传播方向。如图8(3)中所示的衍射光学结构在横截面上中为锯齿状，并被称为开诺全息图，并且具有目标波长的一阶光的衍射效率在理论上为100%。但是，由于很难制造开诺全息照片形状的衍射结构，因此如图9所示，一般地采用伪开诺全息照片形状，其中该形状在横截面上中具有包括两个或更多阶梯的阶梯结构，而使得该横截面上类似于开诺全息照片形状。由该阶梯的数量来确定衍射效率。衍射效率在两个阶梯的情况下为41%，在四个阶梯的情况下为81%，在八个阶梯的情况下为95%，而在十六个阶梯的情况下达到99%。需要注意的是，如果凹槽的最大深度D偏离了X(n(O—l)，则该衍射效率降低。在图5-7和9中，附图标记K和M表示相位校正元件13A的前表面(与光束限制元件18相对的表面)和后表面(与物镜1相对的表面)。在该后表面一侧上形成阶梯结构，并且光束作为平行光从前表面一侧入射。每个阶梯结构的相邻阶梯之间的相移V由平=2兀(n(X)—l)h/i给出，其中X为入射光的波长，n为用于关于波长X的相位校正元件13A的材料的折射率，以及h为阶梯高度。因此，设计一个阶梯高度，使得关于波长人的V变成2兀的整数倍，并且有可能保持波长为^的平行光束的等相波面，其中该平行光束垂直地穿过阶梯平面。在相位校正元件13A的情况下，在第一相位校正区域Wl中，设置阶梯结构的凹槽间距P，以便于校正作为具有用于DVD的波长d的平行光束的光束的球面像差，并且它足以设置阶梯结构的阶梯高度h，使得该相移1|/变成了关于用于下一代DVD的波长的2兀的整数倍(虽然该凹槽的最大深度D偏离了(n(U)_1))，通过设置阶梯的数量和高度h，使得最大深度d变得接近于？a/(n(a)_1))的整数倍，就能够抑制衍射效率的降低。类似地，第一相位校正区域W2校正作为具有用于CD的波长的平行光束的光束的球面像差，并且设置该阶梯结构的阶梯高度h，使得该相移v)/变成了关于用于下一代DVD的波长的2ti的整数倍(虽然该凹槽的最大深度D偏离了X2/(n(X2)—1))，通过设置阶梯的数量和高度h，使得最大深度D变得接近于X2/(n(X2)一l))的整数倍，就能够抑制衍射效率的降低。需要注意的是，区域W0在横截面中不具有阶梯结构，使得该区域W0与第一相位校正区域Wl的阶梯结构的上表面或下表面相接(参看图9中的附图标记A)，并且使得具有被排除的阶梯结构的相位校正元件13A的厚度在区域WO和第一相位校正区域Wl中相同。结果，当用于下一代DVD的光束穿过相位校正元件13A时，在所有的区域W0-W2中不改变它的平行光束状态。如果BK7被用作用于包括相位校正区域的相位校正元件13A的玻璃材料的例子，贝Un(XO)为1.530196，nai)为1.514520，并且n(X2)为1.511183。如果该第一相位校正区域Wl被配置为具有伪开诺全息照片形状，例如，则阶梯的数量可以被设置为5;阶梯高度h为0.764pm;以及最大凹槽深度D为3.819nm。如果该第二相位校正区域W2被配置为具有伪开诺全息照片形状，例如，则阶梯的数量可以被设置为4;阶梯高度h为0.764pm;以及最大凹槽深度D为3.055pm。在假设用于包括相位校正区域的相位校正元件13A的玻璃材料为BK7的情况下给出下面的描述，第一相位校正区域Wl的阶梯数量为5，阶梯高度h为0.764pm，最大凹槽深度D为3.819pm,第二相位校正区域W2的阶梯数量为4，阶梯高度h为0.764pm，最大凹槽深度D为3.055|im。假设该第一相位校正区域Wl被扩大为包括第二相位校正区域W2，并且光束限制元件18的具有波长选择性的第一透明区域Yl相应地被扩大为包括具有波长选择性的第二透明区域Y2，并且所有的范围都被配置为具有伪开诺全息照片形状，用于校正用于DVD的波长？il的球面像差，其中在该所有的范围中，以相位校正元件13A的光轴为中心的直径cp满足cpl2(p。在这种情况下，当用于DVD的光束被聚焦在光记录介质(DVD)2-2的信号平面上时，该光程和点像光强度分布就变得如图10和11所示。从图10和11中可以清楚地看出该球面像差能够被校正。类似地，假设该第二相位校正区域W2被扩大为包括第一相位校正区域Wl，并且光束限制元件18的具有波长选择性的第二透明区域Y2相应地被扩大为包括具有波长选择性的第一透明区域Yl，并且所有的范围都被配置为具有伪开诺全息照片形状，用于校正用于CD的波长的球面像差，其中在该所有的范围中，以相位校正元件13A的光轴为中心的直径(p满足cp2^p。在这种情况下，当用于CD的光束被聚焦在光记录介质(CD)2-3的信号平面上时，该光程和点像光强度分布就变得如图12和13所示。从图12和13中可以清楚地看出该球面像差能够被校正。在图3的相位校正元件13A中，对相位校正区域进行分割，使得它能够单独地对用于DVD的波长d和用于CD的波长人2进行相位校正，并且分别专门为波长人l和提供了第一和第二相位校正区域Wl和W2。在该光束限制元件18中，配备了对应于第一和第二相位校正区域Wl和W2的第一和第二透明区域Yl和Y2。但是，当使用图3中的相位校正元件13A以及图4中的光束限制元件18的图2中的光学读取装置将具有用于DVD的波长XI的光束聚焦在光记录介质(DVD)2-2的信号平面上时，该光程和点像光强度分布就变得如图14和15所示。主波瓣ML的斑直径较小，同时每个侧瓣SL的强度较高。这种现象被称为超级分辨率效果，而这是由在光束直径外围的贡献大于中心附近而引起的。超级分辨率效果是公知的方法，用于使得光记录介质信号平面上的斑直径不大于衍射限制。如果任何侧瓣的峰值强度为1/eZ或者大于主瓣ML，则由于串扰，再现的信号就会退化。因此，图3中的相位校正元件13A无法在不做什么改变的情况下付诸实际。图16为从光轴的方向看到的根据本发明实施例的相位校正元件的平面图。图16示出了相位校正元件的例子，其中在该相位校正元件中，由超级分辨率效果导致的串扰问题得到了改善。在该例子中，使用了与超级分辨率效果相反的变迹法效果。该变迹法效果是通过在在中心附近的贡献大于光束直径外围而被具体化的。形成方形板的形状的相位校正元件13B，并且使得外部尺寸L大于圆形区域的直径cpO。该相位校正元件13B在其内部包括环形第一相位校正区域(Zl)，其中该区域Z1以光轴为中心，外径为cpl并且内径为cp2，环形第二相位校正区域(Z2)，其中该区域Z2以光轴为中心，外径为cp2并且内径为(|>3(cp2Xp3X))，环形第三相位校正区域(Z3)，其中该区域Z3以光轴为中心，外径为q)3并且内径为cp4((p3>q)4>0),以及盘状第四相位校正区域(Z4)，其中该区域Z4以光轴为中心并且外径为cp4。附图标记cp0，cpl，(p2是指对应于用于下一代DVD，DVD，以及CD的NA:NA0，NA1，以及NA2的光束直径的值，并且保持cpOXplXp2的关系。该第一相位校正区域Z1被配置为与图3中的第一相位校正区域Wl相同，并且该第三相位校正区域Z3被配置为与一部分相同，其中该部分的直径(p满足cp3^p^p4，假设当该第一相位校正区域Wl扩张时使得内径变为cp4。该第一和第三相位校正区域Z1和Z3为衍射光学区域，每个都在横截面上中显示出具有阶梯结构的伪开诺全息照片形状。设置该阶梯结构的凹槽间距P，以便于通过相位校正来校正具有用于DVD的波长？a的光束的球面像差，并且设置该阶梯结构的阶梯高度h，使得相移￥变为关于用于下一代DVD的波长W)的2兀的整数倍(虽然该凹槽的最大深度D偏离了XI/(n(XI)—1)，但是可以通过设置阶梯的数量和高度h，使得最大深度D变得接近于？i1/(n(XI)_1)的整数倍，就能够抑制该衍射效率的降低)。该第二相位校正区域Z2被配置为与图3中的第二相位校正区域W2的一部分相同，其中该部分的直径cp满足cp2^p^p3，并且该第四相位校正区域Z4被配置为与第二相位校正区域W2的一部分相同，其中该部分的直径cp满足cp4^(^0。该第二和第四相位校正区域Z2和Z4为衍射光学区域，每个都在横截面上中显示出具有阶梯结构的伪开诺全息照片形状。设置该阶梯结构的凹槽间距P，以便于通过相位校正来校正具有用于CD的波长的光束的球面像差，并且设置该阶梯结构的阶梯高度h，使得相移y变为关于用于下一代DVD的波长的2ti的整数倍(虽然该凹槽的最大深度D偏离了X2/(n(X2)—l)，但是可以通过设置阶梯的数量和高度h，使得最大深度D变得接近于？i2/(n(X2)—l)的整数倍，就能够抑制该衍射效率的降低)。一个部分作为区域ZO与图3中的区域W0相同，其中该部分的直径(p满足(pO^(^(pl，并且对于具有对应于下一代DVD的波长的光束来说是透明区域。一个区域的直径cp满足(p02(p，包括第一至第四相位校正区域Zl至Z4和区域Z0，该整个区域允许具有对应于下一代DVD的波长的光束从中穿过，而不会改变它的平行光束状态(等相波面保持为平面)。需要注意的是，cp3只需要被设置为不大于0.9x(p2，以便于实现很好的点像光强度分布，并且优选地被设置为大约0.85x(p2。图17为从光束的方向看到的与相位校正元件13B组合在一起使用的光束限制元件18B的平面图。该光束限制元件18B也为方形板形状，并且假设具有用于下一代DVD，DVD和CD的波长M)，XI，和X2的平行光束入射在该光束限制元件18B上。形成该光束限制元件18B，使得外部尺寸Ll与图4中的光束限制元件18相同，并且大于具有用于下一代DVD，DVD和CD的波长XO，XI，和的平行光束的任何一个光束直径。该光束限制元件18B在其内部包括具有波长选择性的第一至第四透明区域X1至X4，其中该区域X1至X4以光轴为中心并且具有与相位校正元件13B的第一至第四相位校正区域Z1至Z4相同的形状和大小，以及具有波长选择性的环形外部透明区域XO，其中该区域X0的外径为cp0并且内径为cpl。在该具有波长选择性的外部透明区域XO的外部为阻挡区域XX，用于阻挡具有用于下一代DVD，DVD和CD的波长人0，XI，和X2的任意光束。具有波长选择性的外部透明区域XO允许用于下一代DVD的波长XO从中穿过并且阻挡住用于DVD和CD的波长XI和人2。具有波长选择性的第一和第三透明区域XI和X3允许用于下一代DVD和DVD的波长和XI从中穿过并且阻挡住用于CD的波长X2。具有波长选择性的第二和第四透明区域X2和X4允许用于下一代DVD和CD的波长和从中穿过并且阻挡住用于DVD的波长X1。因此，用于下一代DVD的波长XO被限制在以光轴为中心、光束直径为(p0的范围内，并且入射在相位校正元件13B的第一至第四相位校正区域Zl至Z4以及区域Z0上(参看图18)。用于DVD的波长XI被限制在以光轴为中心、光束直径为cpl的范围内，也被限制于直径落在范围cpl-cp2之中的部分以及直径落在范围cp3-cp4之中的部分。该波长U入射在相位校正元件13B的第一和第三相位校正区域Z1和Z3上(参看图19)。用于CD的波长X2被限制在以光轴为中心、光束直径为q>2的范围内，也被限制于直径落在范围cp2-cp3之中的部分以及直径落在不大于q>4的范围之中的部分。该波长入射在相位校正元件13B的第二和第四相位校正区域Z2和Z4上(参看图20)。假设分别用图16中的相位校正元件13B和图17中的光束限制元件18B来替换图2中的光学读取装置的相位校正元件13A和光束限制元件18，cp0，cpl，(p2，cp3禾卩cp4分另U被设置为3.1匪，2.2m,1.8mm，0.85xq)2=1.2mm，以及0.6mm，用于包括相位校正区域的相位校正元件13B的材料为BK7，第一和第三相位校正区域Zl和Z3的阶梯结构的阶梯数，阶梯高度h，以及最大凹槽深度D分别为5，0.764pm，以及3.819pm，以及第二和第四相位校正区域Z2和Z4的阶梯结构的阶梯数，阶梯高度h，以及最大凹槽深度D分别为4，0.764pm，以及3.005pm。在这种情况下，当具有用于DVD的波长人l的光束聚焦在光记录介质(DVD)2-2的信号平面上时，该光程和点像光强度分布变成了如图21和22所示。当具有用于CD的波长X2的光束聚焦在光记录介质(CD)2-3的信号平面上时，该光程和点像光强度分布变成了如图23和24所示。当具有用于下一代DVD的波长人0的光束聚焦在光记录介质(下一代DVD)2-1的信号平面上时，该光程和点像光强度分布变成了如图25和26所示。从图22和24中可以清楚地看到，对于DVD和CD的每一个来说，侧瓣SL的峰值强度被降至1/^或者小于主瓣ML，并且改善了超级分辨率效果。从图26中还可以清楚地看到，对于下一代DVD来说，关于侧瓣SL的峰值强度与主瓣ML的峰值强度的比率不存在特别的问题。需要注意的是，为了实现很好的点像光强度分布，优选地将该第一相位校正区域Z1的内径设置为大约0.85x(pl。根据图16中的相位校正元件13B以及图17中的光束限制元件18B，如果形成共用物镜l，其中该物镜1对对应于光记录介质，下一代DVD，DVD，以及CD的光束进行聚焦，使得作为具有用于下一代DVD的波长人0的平行光束的光束的波前像差在光记录介质(下一代DVD)2-1的信号平面上最小，该相位校正元件13B能够通过相位校正来校正每个光束的球面像差，除了用于下一代DVD的特定光束，以及作为具有用于DVD和CD的波长XI和的平行光束的两个光束。如果需要对具有两个波长的每个光束的球面像差进行校正，则可以防止在跟踪物镜期间球面像差进一步恶化，而不需要使用有限光学系统并且确保了配置该光学系统的灵活性。由于相位校正元件13B的每个相位校正区域都被配置为衍射光学区域，其中该区域显示出伪开诺全息照片形状，而该形状在横截面上中具有包括两个或更多阶梯的阶梯结构，使其类似于开诺全息图的形状，因此可以在损耗很低的情况下校正球面像差。设置每个阶梯高度，使得当用于下一代DVD的光束穿过一个阶梯时，该相移变成2ti的整数倍。因此，即使用于下一代DVD的光束穿过了相位校正区域，则它的平行光束状态不发生变化，并且波前像差也不会进一步恶化。由于只允许用于下一代DVD的光束穿过该相位校正元件13B而不改变它的平行光束状态，因此对于可用于该相位校正元件13B的玻璃材料的类型也没有太多限制。需要注意的是，在上述实施例中，由于相位校正元件13B的相位校正区域相当于彼此具有不同规格的光记录介质的NA，因此如果在相位校正元件13B和光束限制元件18B之间存在位置偏移，则校正球面像差的能力就会降低。因此，可取的就是在单个衬底的两个表面上形成相位校正区域和光束限制区域，或者通过绑定等方式将该相位校正区域和光束限制区域保持在一起并将它们集成在一片上。在该实施例中，由于由相位校正元件引起的距离光轴r位置的相位校正量等于由物镜和光记录介质的保护衬底导致的距离光轴r位置的球面像差量，因此物镜与相位校正元件之间的位置偏移就降低了用于校正球面像差的能力。因此，可取的就是使得用于物镜的保持机构将该相位校正元件和/或光束限制元件与物镜保持在一起，以至于不会导致在聚焦和跟踪物镜的操作期间出现位置偏移。即使每个相位校正区域都被配置为使用液晶像差校正元件的矩形衍射光学区域或相位校正区域，而不是被配置为采取在横截面上中具有阶梯结构的伪相位全息图的形状，也能够进行类似的相位校正。可选地，可以在物镜上形成该相位校正区域。工业实用性本发明可以被用于光盘装置，其中该光盘装置从多个光记录介质重放数据和/或向其中记录数据，其中该光记录介质为例如彼此具有不同规格的下一代DVD，DVD，和/或CD。权利要求1.一种光学读取装置，包括k个发光元件，所述k个发光元件对应于k个光记录介质发出波长彼此互不相同的光束，而所述k个光记录介质的规格也彼此互不相同，所述规格包括使用的波长、数值孔径(NA)以及信号平面保护衬底的厚度；共用物镜，所述共用物镜将从发光元件发出的光束聚焦在可交换地安装在预定位置上的k个光记录介质上；以及光学系统，所述光学系统将从发光元件发出的光束变换为平行光束并且将所述平行光束引导至物镜，使得轴与物镜的光轴重合，其特征在于，光束限制装置和相位校正装置置于所述光学系统与物镜之间的后向和前向，使得所述相位校正装置与所述光束限制装置相比更接近于物镜，所述光束限制装置只在一部分传播具有不同波长的k个光束中的每一个，并且所述相位校正装置校正所述k个光束的相位，在所述相位校正装置上配备有至少2k个同心环面或盘状相位校正区域，所述区域彼此互不重叠并且以光轴为中心，每个相位校正区域专门对具有不同波长的k个光束中的每一个进行相位校正，所述相位校正装置被配置为使得每个光束至少在两个彼此互不相邻并且专用于所述光束的相位校正区域中受到相位校正，在所述光束限制装置的光轴周围配备有多个具有波长选择性的透明区域，所述透明区域的形状与相位校正装置的相位校正区域相同，每个相位校正区域与相应的具有波长选择性和与之形状相同的透明区域彼此相关，每个具有波长选择性的透明区域只传播具有所述波长的光束，并且所述光束将被相应的相位校正装置进行相位校正，所述光束限制装置被配置为使得具有所述波长的任何一个光束不在除了具有波长选择性的透明区域以外的区域传播。2.—种光学读取装置，包括两个发光元件，所述两个发光元件对应于两个光记录介质发出波长彼此互不相同的光束，而所述两个光记录介质的规格也彼此互不相同，所述规格包括使用的波长、数值孔径(NA)以及信号平面保护衬底的厚度；共用物镜，所述共用物镜将从发光元件发出的光束聚焦在可交换地安装在预定位置上的两个光记录介质上；以及光学系统，所述光学系统将从发光元件发出的光束变换为平行光束并且将所述平行光束引导至物镜，使得轴与物镜的光轴重合，与两个光记录介质的数值孔径相对应的光束直径(pl和cp2满足(pl>cp2，其特征在于，在这两个光束中，光束直径为(pl的光束被称为第一光束，光束直径cpl与相应光记录介质的数值孔径相对应，并且光束直径为cp2的光束被称为第二光束，以便于彼此区分开所述光束，光束限制装置和相位校正装置置于所述光学系统与物镜之间的后向和前向，使得所述相位校正装置与所述光束限制装置相比更接近于物镜，所述光束限制装置只在一部分传播第一和第二光束中的每一个，并且所述相位校正装置校正第一和第二光束的相位，在所述相位校正装置中按照从最外到最内的顺序配备有用于第一光束的环形第一相位校正区域，其外径为(pl，内径小于(pl且不小于(p2,并且以光轴为中心；用于第二光束的环形第二相位校正区域，其外径为(p2，内径cp3小于q)2且大于0，并且以所述光轴为中心；用于第一光束的环形第三相位校正区域，其外径不大于(p3，内径cp4大于0，并且以所述光轴为中心；以及环形或盘状第四相位校正区域，其外径不大于cp4,并且以所述光轴为中心，以及在所述光束限制装置的光轴周围配备有四个具有波长选择性的透明区域，即第一至第四透明区域，其中透明区域与所述相位校正装置的第一至第四相位校正区域的形状相同，并且所述光束限制装置被配置为使得具有波长选择性的第一和第三透明区域传播第一光束并且不传播第二光束，具有波长选择性的第二和第四透明区域传播第二光束并且不传播第一光束，并且第一和第二光束的任何一个不在除了具有波长选择性的第一至第四透明区域以外的区域传播。3.根据权利要求2的光学读取装置，其特征在于，所述第一相位校正区域的内径被设置为大约cplx0.85。4.根据权利要求2的光学读取装置，其特征在于，所述第二相位校正区域的内径q>3被设置为大约cp2x0.85。5.根据权利要求2的光学读取装置，其特征在于，通过使用具有伪开诺全息照片形状的衍射光区域来形成每个相位校正区域，其中所述伪开诺全息照片形状在横截面上中具有包括两个或更多阶梯的阶梯结构。6.根据权利要求2的光学读取装置，其特征在于，通过在共用衬底的两侧形成所述相位校正装置和光束限制装置或者将所述相位校正装置和光束限制装置绑定在一起，来将所述相位校正装置和光束限制装置集成为一体。7.根据权利要求2的光学读取装置，其特征在于，用于物镜的保持机构将所述相位校正装置与物镜保持在一起。8.根据权利要求2的光学读取装置，其特征在于，用于物镜的保持机构将所述光束限制装置和相位校正装置与物镜保持在一起。9.一种光学读取装置，包括三个发光元件，所述三个发光元件对应于3个光记录介质发出波长彼此互不相同的光束，而所述三个光记录介质的规格也彼此互不相同，所述规格包括使用的波长、数值孔径(NA)以及信号平面保护衬底的厚度；共用物镜，所述共用物镜从发光元件发出的光束聚焦在可交换地安装在预定位置上的三个光记录介质上；以及光学系统，所述光学系统将从发光元件发出的光束变换为平行光束并且将所述平行光束引导至物镜，使得轴与物镜的光轴重合，形成所述物镜，使得当光束中的特定光束聚焦在光记录介质的相应特定光记录介质上时，波前像差最小，与特定光记录介质以及其他两个光记录介质的数值孔径相对应的光束直径cpO，cpl和(p2满足(pOXpl〉(p2，其特征在于，在除了特定光束以外的其他两个光束中，与相应光记录介质的数值孔径相对应的光束直径为cpl的光束被称为第一光束，并且光束直径为cp2的光束被称为第二光束，以便于彼此区分开所述光束，光束限制装置和相位校正装置置于所述光学系统与物镜之间的后向和前向，使得所述相位校正装置与所述光束限制装置相比更接近于物镜，所述光束限制装置整体上传播特定光束中对应于光束直径cpO的部分，其中所述光束直径cpO与特定光记录介质的数值孔径相对应，以及只在一部分传播第一和第二光束中的每一个，以及所述相位校正装置传播特定光束而不会改变平行光束状态并且校正第一和第二光束的相位，在所述相位校正装置中按照从最外到最内的顺序配备有用于第一光束的环形第一相位校正区域，其外径为cpl，内径小于cpl且不小于cp2，并且以光轴为中心；用于第二光束的环形第二相位校正区域，其外径为(p2，内径cp3小于(p2且大于0，并且以所述光轴为中心；用于第一光束的环形第三相位校正区域，其外径不大于cp3，内径q>4大于0，并且以所述光轴为中心以及环形或盘状第四相位校正区域，其外径不大于cp4，并且以所述光轴为中心，以及在所述光束限制装置的光轴周围配备有四个具有波长选择性的透明区域，即第一至第四透明区域，其中这些透明区域与相位校正装置的第一至第四相位校正区域的形状相同，以及所述光束限制装置被配置为使得具有波长选择性的第一和第三透明区域传播第一光束和特定光束并且不传播第二光束，具有波长选择性的第二和第四透明区域传播第二光束和特定光束并且不传播第一光束，并且第一和第二光束的任何一个不在除了具有波长选择性的第一至第四透明区域以外的区域传播。10.根据权利要求9的光学读取装置，其特征在于，第一相位校正区域的内径被设置为大约cplx0.85。11.根据权利要求9的光学读取装置，其特征在于，第二相位校正区域的内径cp3被设置为大约(p2x0.85。12.根据权利要求9的光学读取装置，其特征在于，通过使用具有伪开诺全息照片形状的衍射光区域来形成每个相位校正区域，其中所述伪开诺全息照片形状在横截面上中具有包括两个或更多阶梯的阶梯结构。13.根据权利要求9的光学读取装置，其特征在于，通过使用具有伪开诺全息照片形状的衍射光区域来形成每个相位校正区域，其中所述伪开诺全息照片形状在横截面上中具有阶梯结构，设置阶梯结构的阶梯高度为h，使得平=2兀(n-l)hA0变成2兀的整数倍，其中人0为特定光束的波长，n为衍射光学区域对应于波长iO的折射率，并且VK为对应于阶梯之一的特定一光束的相移。14.根据权利要求9的光学读取装置，其特征在于，通过在共用衬底的两侧形成所述相位校正装置和光束限制装置或者将所述相位校正装置和光束限制装置绑定在一起，来将所述相位校正装置和光束限制装置集成为一体。15.根据权利要求9的光学读取装置，其特征在于，用于物镜的保持机构将所述相位校正装置与物镜保持在一起。16.根据权利要求9的光学读取装置，其特征在于，用于物镜的保持机构将相位校正装置与物镜保持在一起。全文摘要一种光学读取装置，能够防止在跟踪期间球面像差增加，而不需要任何有限的光学系统。由光束限制元件根据每一类的数值孔径(NA)将用于下一代DVD、DVD、以及CD的平行光束(A，B，C)的直径限制为a，b，c(a＞b＞c)，光束B的直径被限制为b至c以及d(＝0.85×c)至e(d＞e＞0)的直径范围，光束C的直径被限制为c至d以及小于e的直径范围。它们穿过相位校正元件(13B)并且通过共用物镜被聚焦在相应光记录介质的信号平面上。优化该物镜，使得在下一代DVD的信号平面上光束A的波前像差最小。该相位校正元件(13B)具有衍射光学结构的相位校正区域(Z1至Z4)，其中该结构显示出了具有阶梯结构的伪开诺全息照片形状。在区域(Z1，Z3)中校正光束B的球面像差。在区域(Z2，Z4)中校正光束C的球面像差。通过优化该区域(Z1至Z4)的阶梯高度，该光束A穿过光束半径a的所有区域，而没有改变平行光束状态。文档编号G11B7/135GK101189672SQ200680013559公开日2008年5月28日申请日期2006年4月19日优先权日2005年4月21日发明者新造彻申请人:株式会社建伍