光拾取装置用的物镜以及光拾取装置的制作方法

专利名称：光拾取装置用的物镜以及光拾取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够对在厚度方向上具有3个以上的信息记录面的光盘进行信息的记录和/或再生的光拾取装置用的物镜以及光拾取装置。
背景技术：
已知使用波长为400nm左右的蓝紫色半导体激光器来进行信息的记录和/或再生(以下，将“记录和/或再生”记载为“记录/再生”)的高密度光盘系统，在作为其一个例子的以NA 0. 85、光源波长405nm的规格进行信息记录/再生的光盘、所谓Blu — ray Disc(蓝光光盘，以下称为BD)中，对于作为与DVD (NA0. 6、光源波长650nm、存储容量4. 7GB)相同的大小的直径为12cm的光盘，能够在每I层记录25GB的信息。但是，以往的BD大多具有I层或者2层的信息记录面，但根据希望在I个BD中保存更多的数据这样的市场需求，以实用化为目标对于具有3层以上的信息记录面的BD也进行了研究。然而，由于进行信息的记录/再生时的光束的NA大到0. 85，所以在具有多个信息记录面的BD中，存在如下问题如果要对一个信息记录面赋予最小的球面像差，则在透明基板厚度不同的其它信息记录面中球面像差增大，无法适合地进行信息的记录/再生。信息记录面的数量越多(即，距表面的距离最小的信息记录面与距表面的距离最大的信息记录面的间隔越大)，上述球面像差的问题越显著。对此，在专利文献I中，公开了如下的光拾取装置通过使配置在光源与物镜之间的耦合透镜在光轴方向上移动来变更物镜的倍率，能够使抑制了 3次球面像差的光束聚光到所选择的信息记录面。另外，在专利文献2中，公开了具有2层的信息记录面的BD用的塑料制的物镜。另外，在本说明书中，有时将使应进行信息的记录/再生的信息记录面从某个信息记录面变为其它的信息记录面的动作称为“焦点跳跃(focus jump)”。专利文献I :日本专利第4144763号说明书专利文献2 :日本特开2009 - 211775号公报

发明内容
然而，为了利用上述专利文献I记载的光拾取装置对具有例如3层以上的信息记录面的光盘进行信息的记录/再生，在选择某一个信息记录面时，需要使耦合透镜的移动距离变长。如果耦合透镜的移动距离变长，则光源至物镜的光路长度变长，例如存在无法实现光拾取装置的小型化这样的问题。另外，存在如下问题需要对耦合透镜进行驱动的大型的致动器，成本也增大。特别是在要求小型化的薄型的光拾取装置中，具有无法使光源至物镜的光路长度变长这样的制约，所以向具有3层以上的信息记录面的BD的对应变得困难这样的问题会更显著。一般，在光拾取装置中，在对光盘进行信息的记录/再生时，能够利用通过使物镜沿着上述光盘的径向方向和/或切线方向倾斜(在本说明书中称为透镜歪斜)而产生的慧(彗)形像差，来消除由于光盘的翘曲、倾斜(在本说明书中称为盘歪斜)而产生的慧形像差。、因此，如果在发生了透镜歪斜时所产生的慧形像差量小，则用于校正盘歪斜所致的慧形像差而所需的透镜歪斜量变大，所以需要将透镜歪斜量的动态范围确保为足够大，从而产生光拾取装置变大、或致动器的功耗增大这样的问题。但是，在BD用的光拾取装置中，在对透明基板厚度厚的信息记录面LO (100 u m)进行信息的记录/再生时，通过使耦合透镜在光轴方向上移动，从而使发散光束入射到物镜，所以相比于平行光束入射的情况，发生了透镜歪斜时的慧形像差量变小。另外，如果希望用由塑料材料构成的物镜来实现高NA，则温度变化所致的射束点(Beam spot)处的球面像差的发生(在本说明书中称为温度像差)变得显著，例如由焦距为I. 41mm的塑料材料构成的物镜中的30°C变化下的球面像差的变化量为约IOOm入rms，超过作为马雷夏尔界限值的70m Arms。这是因为，在以往的DVD中，NA是0. 60、. 67程度，所以由于温度变化而产生的球面像差量比较小，无需校正该球面像差，但如果是BD用的物镜，则球面像差会与NA的4次方成比例，由于温度变化而产生的球面像差量变大。因此，在搭载了塑料制的物镜的BD用的光拾取装置中，需要通过使耦合透镜在光轴方向上移动来校正温度像差。根据以上，在BD用的光拾取装置中，在使用塑料制的物镜对信息记录面LO进行信息的记录/再生的期间，在环境温度成为高温的情况下，向物镜入射的入射光的发散程度进一步变大，所以发生了透镜歪斜时的慧形像差量进一步变小，无法良好地校正盘歪斜所致的慧形像差。针对上述问题，在专利文献2中，公开了具有2层的信息记录面的BD用的塑料制的物镜。在上述物镜中，在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面LO (lOOym)进行信息的记录/再生时，考虑到环境温度有可能成为高温(55度)，以使通过物镜的倍率变更来校正3次球面像差的状态下的透镜歪斜灵敏度与盘歪斜灵敏度之比不会变得过小的方式，使球面像差被校正为零的玻璃盖厚度比LO还厚，将此时的倍率(设计倍率)设为负(发散光入射)。另外，在有效半径内的全部区域中对设计倍率下的正弦条件进行了校正。此处，在考虑了将专利文献2的物镜应用到具有3层以上的信息记录面的BD用的光拾取装置中的情况下，存在以下说明那样的问题。(I)如果使用专利文献2的物镜，则由于在有效半径的全部区域中对设计倍率下的正弦条件进行校正，所以存在焦点跳跃时的残留高次球面像差变大的倾向。即，倍率变化了时的3次球面像差与5次球面像差之比、和玻璃盖厚度变化了时的3次球面像差与5次球面像差之比(约5 :1)相差很大，所以专利文献2的物镜不适合用于使光束聚光到信息记录面的透明基板厚度的最大差比2层的BD还大的3层以上的BD的信息记录面。(2)倍率变化了时的3次球面像差的变化量小，所以专利文献2的物镜在焦点跳跃时需要大的耦合透镜的移动量，因此不适合用于薄型的光拾取装置。本发明是考虑上述问题而完成的，其目的在于提供一种光拾取装置用的物镜以及光拾取装置，即使在焦点跳跃时也不会残留5次球面像差等高次的球面像差而能够降低耦合透镜的移动量，紧凑并且低成本，而且能够对具有多层信息记录面的光盘进行信息的记录/再生。
另外，在本说明书中，“透明基板厚度”是指光盘的光束入射面至信息记录面的距离，在厚度方向上具有多个信息记录面的光盘中，各个信息记录面的透明基板厚度互不相同。另外，一般在光拾取用的物镜中，与规定的厚度的透明基板组合来决定球面像差的校正状态以使球面像差(Arms)最小。在本说明书中，将上述规定的厚度的透明基板称为玻璃盖，将上述规定的透明基板的厚度称为玻璃盖厚度或者设计玻璃盖厚度。关于设计时的玻璃盖厚度，既有与光盘的某一个信息记录面的透明基板厚度相同的时候，也有不同的时候。如果玻璃盖厚度变化，则物镜的特性也变化，所以在讨论光拾取用的物镜的特性时，
需要还一并考虑玻璃盖厚度。
因此，在本说明书中，在叙述物镜的特性时，使用“玻璃盖”这样的用词，而与光盘的“透明基板”区分。另外，虽然使用了“玻璃盖”这样的用语，但玻璃盖厚度不限于玻璃，而当然也可以是树脂。通过以下的结构来实现上述目的。发明I记载的物镜的特征在于，是光拾取装置用的物镜，其中，该光拾取装置具有射出波长\ I (390nm<A l<415nm)的光束的光源和物镜，选择在厚度方向上具有3个以上的透明基板厚度相互不同的信息记录面的光盘中的某一个信息记录面，将从所述光源射出的波长、I的光束通过所述物镜聚光到所述选择的信息记录面，从而进行信息的记录和/或再生，所述物镜是单片透镜，像侧数值孔径(NA)为0. 8以上且0. 95以下，所述物镜由塑料材料构成，在将所述透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为Tmax (mm)时，在常温(25±3°C)并且满足式(I)的玻璃盖厚度T (mm)下，球面像差(Xrms)成为最小时的倍率M满足式(2)，TmaxXO. 85 ^ T ^ TmaxXL I (I)— 0. 003 彡 M 彡 0. 003(2)在所述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，正弦条件违反量具有正的极大值。适用于具有3层以上的信息记录面的BD的物镜所要求的特性至少有以下的3个。(特性I)焦点跳跃时的残留高次球面像差小。(特性2)进行焦点跳跃时的耦合透镜的移动量小。(特性3)对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生时的物镜的歪斜灵敏度不会变得过小。特别是在使用塑料制的物镜的情况下，需要使在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的过程中环境温度成为高温时的透镜歪斜灵敏度不会变得过小。本发明人潜心研究的结果，研究出适用于具有3层以上的信息记录面的BD(以下，称为3层以上的BD)的物镜，其中，该物镜以经得住实用的水平具有上述(特性I) (特性3)的所有特性。以下详细叙述。关于(特件I)本发明人脱离在物镜的设计中应满足正弦条件的以往的技术常识，敢于打破正弦条件而研究了能否消除以往技术的问题。但是，如专利文献2所述，如果将设计倍率设为负(发散光入射)，并且以在有效半径内的全部区域中满足设计倍率下的正弦条件的方式设定慧形像差的校正状态，则可知在焦点跳跃时，残留高次球面像差变得过大，另外倍率变化了时的3次球面像差与5次球面像差之比、和玻璃盖厚度变化了时的3次球面像差与5次球面像差之比(约5 I)相差很大。基于上述想法，本发明人研究出在满足式(2)的上述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，通过使正弦条件违反量具有正的极大值，从而能够有效地抑制焦点跳跃时的高次球面像差。
关于(特件2)为了减小进行焦点跳跃时的耦合透镜的移动量，需要增大相对倍率变化的球面像差变化量。本发明人研究的结果，研究出在满足式(2)的上述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，通过使正弦条件违反量具有正的极大值，不仅能够有效地抑制焦点跳跃时的高次球面像差，而且也能够增大相对倍率变化的3次球面像差变化量。关于(特件3)另外，本发明人关于在透镜歪斜了时所产生的慧形像差，研究了 3层以上的BD用的塑料制的物镜应满足的目标值。当前，在对2层的BD进行信息的记录/再生的光拾取装置中有的搭载了塑料制的物镜，上述物镜被设计为通过透明基板厚度厚的一方的信息记录面LO (IOOiim)与透明基板厚度薄的一方的信息记录面LI (75 iim)的中间的玻璃盖厚度87. 5 ym、和零的倍率(相当于平行光束入射的情况)的组合而使球面像差成为最小。在这样设计的塑料制的物镜中，如上所述，透镜歪斜了时所产生的慧形像差量成为最小的情况是在对信息记录面LO执行信息的记录/再生的过程中环境温度成为高温的情况，将在该状态下物镜倾斜(透镜歪斜)所致的3次慧形像差发生量设为CM(LT)。相反，如果以使透镜歪斜了时所产生的慧形像差量的最小值大于CM(LT)的方式设计3层以上的BD用的塑料制的物镜，则能够经得住实用。如后述的比较例所述，在对信息记录面LO进行信息的记录/再生的情况下，在高温(55度)下发生了 0. 5度的透镜歪斜的状态的2层BD用的塑料制的物镜的慧形像差发生量CM (LT)是0. 02入rms左右，在相同的状态下使光盘倾斜了相同量时所产生的3次慧形像差CM (DT)与CM (LT)之比成为0. 36左右。本发明人将这些值作为目标值而研究了适合3层以上的BD用的塑料制的物镜的结果，研究出在常温(25±3°C)并且满足(2)的倍率下，通过以使球面像差为最小时的玻璃盖厚度T成为式(I)的下限以上的方式设定球面像差的校正状态，从而满足CM (LT)的目标值。另外，玻璃盖厚度T越厚，能够使CM (LT)越大，但如果玻璃盖厚度T超过式(I)的上限，则产生如下问题所以不优选在对透明基板厚度最薄的信息记录面进行信息的记录/再生时入射到物镜的光束的聚束程度变得过大，从而使透镜移位特性(是指在光拾取装置中物镜进行了循迹时的像差发生量)变差，或者向透明基板厚度最薄的信息记录面进行了焦点跳跃时的残留高次球面像差变大。如以上说明那样，发明I记载的物镜以经得住实用的水平具有如下那样的所有特性(特性I)焦点跳跃时的残留高次球面像差小，(特性2)进行焦点跳跃时的耦合透镜的移动量小，另外是塑料制的物镜，并且(特性3)即使在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的过程中环境温度成为高温的情况下透镜歪斜灵敏度也不会变得过小。因此，通过使用本发明的物镜，能够提供小型、低成本、并且记录/再生特性优良的具有3个以上的信息记录面的光盘用的光拾取装置。发明2记载的物镜的特征在于，在发明I记载的发明中，所述玻璃盖厚度T (mm)满足以下的式(3)，TmaxXO. 85 ≤T ≤ TmaxXL 0 (3)。
通过将球面像差被校正为零的玻璃盖厚度T设为不比Tmax厚，从而能够进一步防止在对透明基板厚度薄的一方的信息记录面进行信息的记录/再生时入射到物镜的光束的聚束程度变大。因此，能够进一步防止在对透明基板厚度薄的一方的信息记录面进行信息的记录/再生时物镜发生了透镜移位时的慧形像差产生变大。在信息记录面的透明基板厚度的最大差比2层的BD更大的3层以上的BD中，在对透明基板厚度最薄的信息记录面进行信息的记录/再生时入射到物镜的光束的聚束程度变得过大，从而容易使透镜移位特性变差，所以发明2的发明能够解决这样的3层以上的BD中的更大的问题。即，通过使玻璃盖厚度T满足式(3)的上限，进一步抑制在对透明基板厚度最薄的信息记录面进行信息的记录/再生时入射到物镜的光束的聚束程度变得过大，其结果，能够使透镜移位特性进一步变得良好，能够使向透明基板厚度最薄的信息记录面进行了焦点跳跃时的残留高次球面像差也进一步变小，所以是优选的。由此，能够起到比专利文献2的实施例更好的效果。 发明3记载的物镜的特征在于，是光拾取装置用的物镜，其中，该光拾取装置具有射出波长\ I (390nm<A l<415nm)的光束的光源和物镜，选择在厚度方向上具有3个以上的透明基板厚度相互不同的信息记录面的光盘中的某一个信息记录面，将从所述光源射出的波长、I的光束通过所述物镜聚光到所述选择的信息记录面，从而进行信息的记录和/或再生，所述物镜是单片透镜，像侧数值孔径(NA)为0. 8以上且0. 95以下，所述物镜由玻璃材料构成，在将所述透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为Tmax (mm)时，在常温(25±3°C)并且满足式(4)的厚度的玻璃盖厚度T (mm)下,球面像差(\ rms)成为最小时的倍率M满足式(2),TmaxXO. 75 ^ T ^ TmaxXL 0 (4)— 0. 003 彡 M 彡 0. 003(2)在所述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，正弦条件违反量具有正的极大值。如上所述，本发明人研究出在满足式(2)的上述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，通过使正弦条件违反量具有正的极大值，从而能够有效地抑制焦点跳跃时的高次
球面像差。另外，本发明人如上所述研究的结果，研究出在满足式(2)的上述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，通过使正弦条件违反量具有正的极大值，从而不仅能够有效地抑制焦点跳跃时的高次球面像差，而且也能够增大相对倍率变化的3次球面像差变化量。而且，本发明人关于在透镜歪斜了时所产生的慧形像差，研究了 3层以上的BD用的玻璃制的物镜应满足的目标值。在玻璃制的物镜中，几乎能够忽略温度变化的影响，所以相比于使用了塑料制的物镜的情况，向物镜入射的入射光的发散程度不会变得那么大。因此，研究出在常温(25±3°C)并且满足式(2)的倍率下，球面像差(X rms)成为最小时的玻璃盖厚度变得更薄，其结果，通过设定球面像差的校正状态以使成为式(4)的下限以上，从而满足透镜歪斜所致的3次慧形像差发生量CM (LT)的目标值。另外，通过使玻璃盖厚度T不超过式(4)的上限，由此能够防止在对透明基板厚度最薄的信息记录面进行信息的记录/再生时入射到物镜的光束的聚束程度变得过大，能够防止透镜移位特性变差、或者防止向透明基板厚度最薄的信息记录面进行了焦点跳跃时的残留高次球面像差变大。如以上说明那样，发明3记载的物镜以经得住实用的水平具有如下那样的所有特性(特性I)焦点跳跃时的残留高次球面像差小，(特性2)进行焦点跳跃时的耦合透镜的移动量小，另外在玻璃制的物镜中，(特性3)即使在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的情况下透镜移位歪斜灵敏度也不会变得过小，能够良好地确保透镜移位特性。因此，通过使用本发明的物镜，能够提供小型、低成本、并且记录/再生特性优良的具有3个以上的信息记录面的光盘用的光拾取装置。发明4记载的物镜的特征在于，在发明3记载的物镜中，所述玻璃盖厚度T (mm)满足以下的式(5)，TmaxXO. 8 彡 T 彡 TmaxXO. 95 (5)。通过满足式(5)，能够使透镜移位特性变得更好，能够进一步减小向透明基板厚度最薄的信息记录面进行了焦点跳跃时的残留高次球面像差。发明5记载的物镜的特征在于，是光拾取装置用的物镜，其中，该光拾取装置具有射出波长\ l(390nm〈X l〈415nm)的光束的光源和物镜，选择在厚度方向上具有3个以上的透明基板厚度相互不同的信息记录面的光盘中的某一个信息记录面，将从所述光源射出的波长Al的光束通过所述物镜聚光到所述选择的信息记录面，从而进行信息的记录和/或再生，所述物镜是单片透镜，像侧数值孔径(NA)为0.8以上且0. 95以下，在常温(25±3°C)并且满足式(2)的倍率M下，在将球面像差(Arms)成为最小时的玻璃盖厚度设为T (mm)、将常温(25±3°C)下的所述波长\ I的焦距设为f(mm)时，在常温(25±3°C)并且所述玻璃盖厚度T下，相对所述物镜的焦距f与倍率变化AM之积的3次球面像差的变化率A SA3/(AMXf)(人 rms/mm)满足式(6),— 0. 003 彡 M 彡 0. 003(2)21<| ASA3/ ( AMXf) | <25(6)。在发明5记载的发明中，根据其它观点而设定了用于同时实现焦点跳跃时的残留高次球面像差的抑制和耦合透镜的移动量的抑制的条件。通过设为比式(6)的下限更大的值，相对倍率变化的3次球面像差变化量变得足够大，能够降低耦合透镜的移动量，并且能够防止进行了焦点跳跃时的高次球面像差被校正得不足。另外，通过设为比式(6)的上限更小的值，能够防止相对倍率变化的3次球面像差变化量变得过大，由此，能够防止进行了焦点跳跃时的高次球面像差被过度校正。即，通过满足式(6)，能够同时实现焦点跳跃时的残留高次球面像差的抑制和耦合透镜的移动量的抑制。发明6记载的物镜的特征在于，是光拾取装置用的物镜，其中，该光拾取装置具有射出波长、(390nm<A<415nm)的光束的光源和物镜，选择在厚度方向上具有3个以上的透明基板厚度相互不同的信息记录面的光盘中的某一个信息记录面，将从所述光源射出的波长、I的光束通过所述物镜聚光到所述选择的信息记录面，从而进行信息的记录和/或再生，所述物镜是单片透镜，像侧数值孔径(NA)为0.8以上且0. 95以下，在常温(25±3°C)并且满足式(2)的倍率M下，在将球面像差(X rms)成为最小时的玻璃盖厚度设为T (mm)时，在常温(25±3°C)并且所述玻璃盖厚度T下，在使所述物镜的倍率变化时所产生的3次球面像差ASA3 ( Arms)和5次球面像差A SA5 (入rms)满足式(7)，、
— 0. 003 彡 M 彡 0. 003 (2)4. 2〈 A SA3/A SA5〈5. 2 (7)。在发明6记载的发明中，根据其它观点而设定了用于同时实现焦点跳跃时的残留高次球面像差的抑制和耦合透镜的移动量的抑制的条件。通过设为比式(7)的下限更大的值，倍率变化了时的3次球面像差变化量与5次球面像差变化量之比不会变得过小，能够防止进行了焦点跳跃时的高次球面像差被过度校正，能够降低残留高次球面像差。另外，通过设为比式(7)的上限更小的值，倍率变化了时的3次球面像差变化量与5次球面像差变化量之比不会变得过大，相对倍率变化的3次球面像差变化量不会变得过小，能够降低耦合透镜的移动量，并且能够防止进行了焦点跳跃时的高次球面像差被校正得不足。即，通过满足式(7)，能够同时实现焦点跳跃时的残留高次球面像差的抑制和耦合透镜的移动量的抑制。 发明7记载的物镜的特征在于，在发明I飞中的任意一个记载的发明中，在所述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，正弦条件违反量具有正的极大值，在所述有效半径内正弦条件违反量不具有负的极大值。通过设为这样的结构，(特性I)能够进一步减小焦点跳跃时的残留高次球面像差，(特性2)能够进一步减小进行焦点跳跃时的耦合透镜的移动量，另外，(特性3)即使在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的过程中环境温度成为高温的情况下也能够进一步抑制透镜歪斜灵敏度的降低。发明8记载的物镜的特征在于，在发明I飞中的任意一个记载的发明中，在所述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，正弦条件违反量具有正的极大值，而且，在比所述正的极大值靠近光轴的位置处，正弦条件违反量具有负的极大值。通过设为这样的结构，(特性I)能够减小焦点跳跃时的残留高次球面像差，(特性
2)能够减小进行焦点跳跃时的耦合透镜的移动量，另外，(特性3)即使在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的过程中环境温度成为高温的情况下也能够进一步抑制透镜歪斜灵敏度的降低，除此之外，(特性4)能够抑制相向的2个光学面由于制造误差而在光轴正交方向上移位了时的像差的发生量，另外(特性5)还能够抑制光轴上的透镜厚度由于制造误差而在光轴方向上偏移了时的像差的发生量，所以能够提供更容易制造的物镜。发明9记载的物镜的特征在于，在发明广8中的任意一个记载的发明中，在常温(25±3°C)、所述玻璃盖厚度T、并且所述倍率M下，在使半视场角为I度的倾斜光束入射到所述物镜的情况下所产生的5次慧形像差CM5 ( A rms)满足式(8)，0. 02〈|CM5|〈0. 05 (8)。发明10记载的物镜的特征在于，在发明9记载的发明中，在常温(25±3°C)、所述玻璃盖厚度T、并且所述倍率M下，在使半视场角为I度的倾斜光束入射到所述物镜的情况下所产生的3次慧形像差CM3 ( A rms)满足式(9)，0 ^ I CM3 I <0. 02 (9)。发明11记载的物镜的特征在于，是光拾取装置中使用的物镜，其中，该光拾取装置具有射出波长、(390nm<A<415nm)的光束的光源和物镜，选择在厚度方向上具有3个以上的透明基板厚度相互不同的信息记录面的光盘中的某一个信息记录面，将从所述光源射出的波长Al的光束通过所述物镜聚光到所述选择的信息记录面，从而进行信息的记录和/或再生，所述物镜是单片透镜，像侧数值孔径(NA)为0.8以上且0. 95以下，在常温(25 ±3°C)并且满足式(2)的倍率M下，将球面像差(Arms)成为最小时的玻璃盖厚度设为T (mm)时，在常温(25±3°C)、所述玻璃盖厚度T、并且满足式(2)的倍率M下，在使半视场角为I度的倾斜光束入射到所述物镜的情况下所产生的5次慧形像差CM5 ( A rms)满足式(8)，— 0. 003 ≤M ≤0. 003(2)0. 02〈|CM5|〈0. 05(8)。在发明11记载的发明中，根据其它观点来设定了用于同时实现焦点跳跃时的残留高次球面像差的抑制和耦合透镜的移动量的抑制的条件。在满足式(2)的上述倍率M下，通过满足式(8)，能够同时实现焦点跳跃时的残留高次球面像差的抑制和耦合透镜的移动量的抑制。发明12记载的物镜的特征在于，在发明11记载的发明中，在常温(25±3°C)、所述玻璃盖厚度T、并且所述倍率M下，在使半视场角为I度的倾斜光束入射到所述物镜的情况下所产生的3次慧形像差CM3 ( A rms)满足式(9)，0 ^ ICM3 I <0. 02(9)。根据发明12记载的发明，即使在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的情况下，也能够防止透镜歪斜灵敏度变得过小。而且，即使物镜是塑料制，在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的过程中环境温度成为高温的情况下也能够防止透镜歪斜灵敏度变得过小，所以是优选的。发明13记载的物镜的特征在于，在发明5 12中的任意一个记载的发明中，所述物镜由塑料材料构成。发明14记载的物镜的特征在于，在发明13记载的发明中，在将所述透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为Tmax (mm)时，所述玻璃盖厚度T满足式(I)，TmaxXO. 85 ^ T ^ TmaxXL I (I)。发明15记载的物镜的特征在于，在发明14记载的发明中，所述玻璃盖厚度T和所述倍率M满足式(3)以及式(10)，TmaxXO. 85 ^ T ^ TmaxXL 0 (3)M=O(10)。发明16记载的物镜的特征在于，在发明5 12中的任意一个记载的发明中，所述物镜由玻璃材料构成。通过由玻璃材料构成物镜，能够降低温度变化时的耦合透镜的移动量，所以能够将耦合透镜的移动量抑制得较小。另外，(特性3)在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的情况下，即使成为高温，透镜歪斜灵敏度也不容易变小，所以是优选的。另外，在不仅能够进行BD的再生而且还能够进行记录的光拾取装置中，高倍速化的要求强烈，所以使用高输出的激光光源的情形较多。玻璃材料针对蓝紫色波长的耐久性高，所以优选用作光拾取装置用的物镜。发明17记载的物镜的特征在于，在发明16记载的发明中，在将所述透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为Tmax (mm)时，所述玻璃盖厚度T满足式(4)，TmaxXO. 75 ^ T ^ TmaxXL 0(4)。
发明18记载的物镜的特征在于，在发明17记载的发明中，所述玻璃盖厚度T和所述倍率M满足式(5)以及式(10)，TmaxXO. 8 ≤ T ≤ TmaxXO. 95(5)M=O(10)。发明19记载的物镜的特征在于，在发明f 18中的任意一个记载的发明中，在将所述正弦条件违反量的正的极大值设为OSCmax (mm)、并将常温(25±3°C)下的所述波长入I的焦距设为f (mm)时，满足式(11)，0. 003<0SCmx/f < 0.022(11)。发明20记载的物镜的特征在于，在发明广3、5 17、19中的任意一个记载的发明中，在高温(55±3°C)并且与所述最大的透明基板厚度Tmax相等的玻璃盖厚度下，以使所述物镜所致的聚光光点的3次球面像差被校正的方式在使非平行光束入射到所述物镜的状态下使在所述物镜倾斜了的情况下所产生的3次慧形像差CM (LT) (Arms)和在玻璃盖倾斜了相同量的情况下所产生的3次慧形像差CM (DT) (Arms)满足式(12)，0. 3≤ |CM (LT)/CM (DT) I ≤0. 8(12)。根据发明20记载的发明，即使在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的情况下，也能够防止透镜歪斜灵敏度变得过小。而且，即使物镜是塑料制，在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的过程中环境温度成为高温的情况下也能够防止透镜歪斜灵敏度变得过小，所以是优选的。发明21记载的物镜的特征在于,在发明1 3、5 17、19、20中的任意一个记载的发明中，在常温(25±3°C)并且与所述最大的透明基板厚度Tmax相等的玻璃盖厚度下以使所述物镜所致的聚光光点的3次球面像差被校正的方式使非平行光束入射到所述物镜的状态下的倍率Ml、和在常温(25±3°C)并且与所述透明基板厚度中的所述最小的透明基板厚度Tmin相等的玻璃盖厚度下以使所述物镜所致的聚光光点的3次球面像差被校正的方式使非平行光束入射到所述物镜的状态下的倍率M2满足式(13)，0 ^ Ml/M2<0. 92(13)。在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的情况下，为了防止透镜歪斜灵敏度变得过小，优选使玻璃盖厚度T在Tmax与Tmin之间接近Tmax。在式(13)中，根据倍率的观点来规定了其优选的范围。发明22记载的物镜的特征在于，在发明广21中的任意一个记载的发明中，常温(25 ±3 °C)下的相对所述波长\ I的所述物镜的折射率N、和所述光源侧的光学面的有效直径最周边中的倾斜角0 (度)满足式(14)，— 59. 8XN+162〈 9〈 一 59. 8XN+166(14)。本发明人等潜心研究的结果，研究出如图39所示那样在本发明的实施例中，透镜的折射率N、和物体侧的光学面的有效直径最周边中的倾斜角0存在于一定条件的范围内。依据这个思想，在式(14)中，根据优选的形状的观点而规定了本发明的物镜。发明23记载的物镜的特征在于，在发明f 22中的任意一个记载的发明中，在将所述透明基板厚度中的最小的透明基板厚度设为Tmin、并将所述透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为Tmax时，满足式(15)，0. 03 (mm) <TMX — TMIN〈0. 06 (mm) (15)。
在满足式(15) 那样的具有3层以上的信息记录面的光盘中，如上所述，(特性I)焦点跳跃时的残留高次球面像差容易变大、(特性2)进行焦点跳跃时的耦合透镜的移动量容易变大、并且(特性3)在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的情况下透镜歪斜灵敏度容易变大这样的问题变得显著，但本发明解决了这样的显著的问题。发明24记载的物镜的特征在于，在发明f 23中的任意一个记载的发明中，在将常温(25 ±3 °C)下的相对所述波长\ I的所述物镜的折射率设为N、并将所述光盘侧的光学面的非球面变形量X (h) (mm)的I次微分X’(h)从负切换为正的半径高度设为H (mm)时，满足式(16),- 2. 8XN+5. 1<H< - 2. 8XN+5. 4(16)。其中，非球面变形量X (h)是利用与所述光盘侧的光学面的面顶点相接的平面至非球面的光轴方向的距离来规定的，将从所述平面向所述光源侧变形的情况设为负，将从所述平面向所述光盘侧变形的情况设为正，H是将有效半径设为I时的相对值。本发明人等潜心研究的结果，研究出如图40所示那样在本发明的实施例中，透镜的折射率N、和像侧的光学面的非球面变形量X (h) (mm)的I次微分X’(h)从负切换为正的半径高度H (mm)存在于一定条件的范围内。依据这个思想，在式(16)中，根据优选的形状的观点而规定了本发明的物镜。发明25记载的光拾取装置的特征在于，具有发明广24中的任意一个记载的物镜；以及耦合透镜，能够在光轴方向上移动，其中，通过使所述耦合透镜在光轴方向上移动，从而选择光盘中的某一个信息记录面。在与具有3层以上的信息记录面的光盘对应的光拾取装置中，(问题I)焦点跳跃时的残留高次球面像差容易变大、(问题2)进行焦点跳跃时的耦合透镜的移动量容易变大、并且(问题3)在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的情况下透镜歪斜灵敏度容易变大这样的问题变得显著，但通过在搭载了本发明的物镜的基础上使耦合透镜在光轴方向上移动而选择某一个信息记录面，(特性I)能够减小焦点跳跃时的残留高次球面像差，(特性2)进行焦点跳跃时的耦合透镜的移动量也被抑制得较小，另外(特性
3)即使在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的情况下透镜歪斜灵敏度也不会变得过小，即使假设使用塑料制的物镜，在透明基板厚度厚且在高温下使用时，透镜歪斜灵敏度也不会变得过小，所以能够提供小型、低成本、并且记录/再生特性优良的具有3个以上的信息记录面的光盘用的光拾取装置。发明26记载的光拾取装置的特征在于，在发明25记载的发明中，所述耦合透镜由单片透镜构成。发明27记载的光拾取装置的特征在于，在发明25记载的发明中，所述耦合透镜由正的透镜群以及负的透镜群这2个群构成，通过使所述正的透镜群的至少I个透镜移动，从而选择光盘中的某一个信息记录面。通过本发明，能够进一步抑制耦合透镜的移动量，能够提供更紧凑的光拾取装置。本发明的光拾取装置具有至少I个光源(第I光源)。当然，也可以具有多个种类的光源以使能够对应于多个种类的光盘。而且，本发明的光拾取装置至少具有用于使来自第I光源的第I光束聚光到第I光盘的信息记录面上的聚光光学系统。在能够对应于多个种类的光盘的光拾取装置中，聚光光学系统也可以使第2光束聚光到第2光盘的信息记录面上，并使第3光束聚光到第3光盘的信息记录面上。另外，本发明的光拾取装置至少具有接收来自第I光盘的信息记录面的反射光束的受光元件。在能够对应于多个种类的光盘的光拾取装置中，受光元件也可以接收来自第2光盘的信息记录面的反射光束，并接收来自第3光盘的信息记录面的反射光束。另外，在本说明书中，“物体侧”表示光源侧，“像侧”表示光盘侧。第I光盘具有厚度是tl的透明基板和信息记录面。第2光盘具有厚度是t2(tl〈t2)的透明基板和信息记录面。第3光盘具有厚度是t3 (t2〈t3)的透明基板和信息记录面。优选第I光盘是BD，第2光盘是DVD，第3光盘是⑶，但不限于此。第I光盘在厚度方向上重叠地具有3个以上的信息记录面。即，第I光盘是在厚度方向上具有3个以上的光盘的光束入射面至信息记录面的距离(在本说明书中将其称为“透明基板厚度”)相互不同的信息记录面的光盘。当然，也可以具有4个以上的信息记录面。另外，第2光盘、第3光盘也可以具有多个信息记录面。另外，“最大的透明基板厚度”是指，多个信息记录面中的、光盘中的从光束的入射面最远的信息记录面的透明基板厚度，“最小的透明基板厚度”是指，光盘中的从光束的入射面最近的信息记录面的透明基板厚度。在将透明基板厚度中的最小的透明基板厚度设为Tmin、将透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为Tmax时，优选满足式(15)，0. 03 (mm) <TMX — TMIN〈0. 06 (mm) (15)。在满足式(15)那样的具有3层以上的信息记录面的光盘中，如上所述，(问题I)焦点跳跃时的残留高次球面像差容易变大、(问题2)进行焦点跳跃时的耦合透镜的移动量容易变大、另外(问题3)在对透明基板厚度厚的一方的信息记录面进行信息的记录/再生的情况下透镜歪斜灵敏度容易变大这样的问题变得显著，但本发明解决了这样的显著的问题。因此，光拾取装置选择第I光盘的多个信息记录面中的某一个信息记录面，通过物镜使从光源射出的光束聚光到所选择的信息记录面，从而进行信息的记录和/或再生。在本说明书中，BD是指，通过波长为390 415nm程度的光束、NA为0.8 0.9程度的物镜进行信息的记录/再生、且透明基板的厚度是0. 05、. 125mm程度的BD系列光盘的总称，包括仅具有单一的信息记录面的BD、具有3层以上的信息记录面的BD等，但本发明的光拾取装置能够对应于具有至少3层以上的信息记录面的BD。而且，在本说明书中，DVD是指，通过NA为0. 60、. 67程度的物镜进行信息的记录/再生、且透明基板的厚度是0. 6mm左右的 DVD 系列光盘的总称，包括 DVD - ROM,DVD — Video,DVD — Audio,DVD — RAM,DVD —R、DVD - RW、DVD+R、DVD+RW等。另外，在本说明书中，CD是指，通过NA为0. 45 0. 51程度的物镜进行信息的记录/再生、且透明基板的厚度是I. 2mm左右的CD系列光盘的总称，包括 CD — ROM、CD — Audio、CD — Video、CD — R、CD — RW 等。另外，关于记录密度，BD 的记录密度最高，其次按照DVD、CD的顺序变低。
另外，关于透明基板的厚度tl、t2、t3,优选满足以下的条件式(17)、( 18)、(19),但不限于此。0. 050mm < tl < 0. 125mm (17)0. 5mm < t2 < 0. 7mm(18)
I. Omm < t3 < I. 3mm(19)在本说明书中，第I光源、第2光源、第3光源优选为激光光源。作为激光光源，优选能够使用半导体激光器、娃激光器等。从第I光源射出的第I光束的第I波长、I、从第2光源射出的第2光束的第2波长X 2 ( X 2> X I )、从第3光源射出的第3光束的第3波长入3 (入3>入2)优选满足以下的条件式(20)、(21)。I. 5 入 I〈入 2〈1. 7 入 I (20)I. 8 入 I〈入 3〈2. 0 入 I (21)另外，在分别使用BD、DVD以及⑶作为第I光盘、 第2光盘、第3光盘的情况下，第I光源的第I波长\ I优选为350nm以上且440nm以下，更优选为390nm以上且415nm以下，第2光源的第2波长入2优选为570nm以上且680nm以下，更优选为630nm以上且670nm以下,第3光源的第3波长\ 3优选为750nm以上且880nm以下，更优选为760nm以上且820nm以下。另外，也可以将第I光源、第2光源、第3光源中的至少2个光源进行单元化。单元化是指，例如将第I光源和第2光源固定收纳到I个封装中。另外，除了光源以外，也可以将后述的受光元件进行I个封装化。作为受光元件，优选使用光电二极管等光检测器。在光盘的信息记录面上反射的光入射到受光元件，使用其输出信号，得到各光盘中记录的信息的读取信号。而且，能够检测受光元件上的光点的形状变化、位置变化所致的光量变化，进行对焦检测、轨道检测，基于该检测，为了对焦、循迹而使物镜移动。受光元件也可以由多个光检测器构成。受光元件也可以具有主(main)的光检测器和子(sub)的光检测器。例如，也可以设为如下那样的受光元件在接收用于信息的记录再生的主光的光检测器的两侧设置2个子的光检测器，通过该2个子的光检测器来接收循迹调整用的子光。另外，受光元件也可以具有与各光源对应的多个受光元件。聚光光学系统具有耦合透镜和物镜。耦合透镜是指，配置于物镜与光源之间并改变光束的发散角的透镜群。另外，准直仪是耦合透镜的一种，是使所入射的光束成为平行光或者大致平行光而射出的耦合透镜。耦合透镜有仅由正透镜群构成的情况、和具有正透镜群和负透镜群的情况。正透镜群具有至少I个正透镜。正透镜群既可以仅是I个正透镜，也可以具有多个透镜。在具有负透镜群的情况下，负透镜群具有至少I个负透镜。负透镜群既可以仅是I个负透镜，也可以具有多个透镜。优选的耦合透镜的例子是仅由I个单片透镜的正透镜构成、或者由I个单片的正透镜和I个单片的负透镜的组合构成。另外，在本说明书中，在耦合透镜中，将能够在光轴方向上移动的透镜称为“可动透镜”。另外，在本说明书中，“耦合透镜的移动量”与“可动透镜的移动量”的意思相同。另外，在进行焦点跳跃时，作为将耦合透镜的移动量抑制得较小的方法，考虑增大构成耦合透镜的透镜群中的在光轴方向上移动的透镜群的光焦度(即，缩短在光轴方向上移动的透镜群的焦距)。这是因为，透镜群的光焦度越大(即，该透镜群的焦距越短)，在光轴方向上移动的该透镜群的移动量越小。然而，在使耦合透镜成为一个群结构的情况下，如果使在光轴方向上移动的透镜群的焦距(即，与耦合透镜的焦距相等)变短，则由物镜聚光的光点成为椭圆形状，有可能在针对BD的信息的记录和/或再生中产生故障。以下说明其理由。
一般，从作为光拾取装置的光源而被使用的半导体激光器射出的光束是椭圆形状，所以椭圆的长轴方向和短轴方向的光量分布不同。如果耦合透镜的焦距变得过短，则耦合透镜取入的光量分布的非对称性变得显著，所以由物镜聚光的光点成为椭圆形状，有可能在针对BD的信息的记录和/或再生中产生故障。因此，在耦合透镜是一个群结构的情况下，难以在减小当焦点跳跃时所需的耦合透镜的移动量的同时实现耦合透镜取入的光量分布的对称性。为了同时实现上述减小和对称性，优选通过将耦合透镜设为由正透镜群和负透镜群构成的2个群结构，并使正透镜群的至少I个透镜在光轴方向上移动，从而选择聚光到光盘中的哪一个信息记录面。为了简化说明，将耦合透镜设为由正透镜和负透镜构成的2个群结构的薄壁透镜系统，并在焦点跳跃时使正透镜沿着光轴方向移动。如果将正透镜的光焦度设为PP、将正透 镜的焦距设为fP、将负透镜的光焦度设为Pn、将负透镜的焦距设为fN、将正透镜与负透镜的距离设为L，则耦合透镜整个系统的光焦度Pc以及耦合透镜整个系统的焦距fc如以下的式(22)所示。Pc=Pp+Pn — L Pp PnPc= I/fcPc=l/fP+l/fN — L/ (fP fN) (22)此处，如果将物镜的焦距设为4，则由耦合透镜和物镜构成的聚光光学系统的倍率M如以下的式(23)所示M= - f0/fc (23)为了改善耦合透镜取入的光量分布的对称性，并使由物镜聚光的光点的形状成为圆形形状，需要针对从用作光源的半导体激光器射出的光束的椭圆率，将光学系统倍率M设定为最佳的值。另外，在BD用的光拾取装置中，聚光光学系统的倍率的最佳的值是一 0. I左右。另外，如果考虑配置光学元件的空间，则无法将耦合透镜整个系统的焦距设为极其短，其中，该光学元件是在光源与耦合透镜之间配置的偏振光分束器等光学元件。而且，为了使对BD进行信息的记录和/或再生时的、物镜与BD的距离(还称为动作距离)不会变得过短，并且使光拾取装置变薄，物镜的焦距4的最佳的范围自然而然地会被确定。通过以上，根据式(23)，作为BD用的光拾取装置用的耦合透镜，其整个系统的焦距范围需要为某个规定的范围，无法仅考虑在焦点跳跃时所需的耦合透镜的移动量来随便减小耦合透镜整个系统的焦距fc:。此处，为了将焦点跳跃时的移动量抑制得较小，优选增大正透镜的光焦度PP，而且，增大负透镜的光焦度Pn的绝对值以使耦合透镜整个系统的焦距fc不会变得过短(参照式(22))。根据以上，在由正透镜群和负透镜群这2个透镜群构成的耦合透镜中，通过使正透镜群在光轴方向上移动，能够在减小焦点跳跃时所需的正透镜群的移动量的同时实现耦合透镜取入的光量分布的对称性。另外，正透镜群和负透镜群的配置既可以从光源侧按照负透镜群、正透镜群的顺序配置，也可以从光源侧按照正透镜群、负透镜群的顺序配置。优选的配置是前者。根据以上，从减少耦合透镜的移动量这样的观点出发，光拾取装置中的耦合透镜的最佳的例子是由I个正透镜和I个负透镜的组合构成，且从光源侧按照负透镜、正透镜的顺序进行了配置。但是，本发明不限于此，从尽可能简化耦合透镜的结构这样的观点出发，也可以有I个单片的正透镜的耦合透镜这样的选项。根据以上那样的理由，为了校正在第I光盘的所选择的信息记录面中产生的球面像差，优选使正透镜群的至少I个透镜(优选为正透镜)能够在光轴方向上移动。例如，在进行第I光盘的某个信息记录面的记录和/或再生，接下来进行第I光盘的其它信息记录面的记录和/或再生的情况下，耦合透镜群的正透镜群中的至少I个透镜在光轴方向上移动，使光束的发散性变化，并使物镜的倍率变化，从而校正在向第I光盘的不同的信息记录面进行焦点跳跃时所产生的球面像差。图I是示出本发明人进行的研究结果的图。本发明人以塑料制、焦距f= I. 18mm、光学面为非球面或者衍射面、且像侧数值孔径为0. 85的物镜为例子，求出了在具有多个信息记录面的第I光盘(BD)中在相距最远的信息记录面分别形成了最佳的聚光光点时所产生的最大的球面像差的差A (Arms)、在环境温度变化了 ±30°C时所产生的最大的球面像差B ( X rms)、以及在光源的波长变化了 ±5nm时所产生的最大的球面像差C ( Arms)。将其用图I的条形图来表示。上述球面像差虽然能够通过使耦合透镜在光轴方向上移动而使物镜的倍率变化来校正，但如果使用相同的耦合透镜，则球面像差量的总和相当于耦合透镜的移动量。此处，如图I的(a)、(b)所示，在使用具有2个信息记录面的光盘的情况下，在光学面为非球面折射面、衍射面的某一个的物镜中，球面像差量的总和都是41(T430mArms程度，可以说耦合透镜的移动量比较小。另一方面，如图I的(c)所示，在使用具有4个信息记录面的光盘的情况下，在光学面是非球面折射面的物镜中，球面像差量的总和为680mA rms,相比于使用具有2个信息记录面的光盘的情况,稱合透镜的移动量需成为约1.5倍。而且，如图I的(d)所示，在光学面是衍射面的物镜中，在使用具有4个信息记录面的光盘的情况下，作为衍射面的效果，虽然降低了伴随温度变化而产生的球面像差，但伴随波长变化而产生的球面像差会相应地增加，其结果，球面像差量的总和成为660na rms，相比于使用具有2个信息记录面的光盘的情况，耦合透镜的移动量同样地需成为约I. 5倍。但是，如果使物镜为玻璃制并且使光学面为非球面折射面，则环境温度变化所致的球面像差B (=140m Arms)大致成为零，所以耦合透镜的移动量进一步变小(在图I的(c)中相当于球面像差540mA rms的校正量)。而且，如果使物镜为玻璃制并且将光学面设为对在波长变动时所产生的球面像差进行校正的衍射面，则除了环境温度变化所致的球面像差B以外，通过衍射面的功能还能够减少光源的波长变动所致的球面像差C，所以耦合透镜的移动量进一步变小(在图I的(c)中相当于球面像差500narms的校正量)。S卩，为了减少耦合透镜的移动量，优选使物镜由玻璃材料构成。但是，即使这样改进物镜，相对于使用具有2个信息记录面的光盘时的耦合透镜的移动量，使用具有4个信息记录面的光盘时的耦合透镜的移动量依然是2倍左右，所以为了抑制耦合透镜的移动量，优选进一步采取措施。这对于使用具有3个信息记录面或者5个以上的信息记录面的光盘时的耦合透镜的移动量也是同样的。因此，在本发明中，通过打破物镜的正弦条件，从而能够进一步降低耦合透镜的移动量。另外，在上述研究中，作为具有2个信息记录面的光盘(将光盘的距光束入射面的、距离小的一方的信息记录面设为RL1、将光盘的距光束入射面的距离大的一方的信息记录面设为RL2)，设想了光盘的光束入射面至RLl的距离是75 u m、光盘的光束入射面至RL2的距离是100 u m的光盘。而且，作为具有4个信息记录面的光盘(将光盘的距光束入射面的距离最小的信息记录面设为RL1、将光盘的距光束入射面的距离最大的信息记录面设为RL4)，设想了光盘的光束入射面至RLl的距离是50iim、光盘的光束入射面至RL4的距离是100 u m的光盘。在本说明书中，物镜是指，在光拾取装置中配置于与光盘相向的位置，并具有将从光源射出的光束聚光到光盘的信息记录面上的功能的光学系统。物镜是单片的塑料透镜或者玻璃透镜。优选为由单片的凸透镜构成的物镜。物镜既可以仅由折射面构成，也可以具有光程差赋予构造。另外，也可以是在玻璃透镜上通过光固化性树脂、UV固化性树脂、或者 热固化性树脂等而设置了光程差赋予构造的混合透镜。另外，物镜优选为折射面是非球面。另外，物镜优选为设置光程差赋予构造的基底面是非球面。另外，有时将物镜的光源侧的光学面称为物体侧的光学面，并将光盘侧的光学面称为像侧的光学面。在物镜中，优选光源侧的光学面的曲率半径的绝对值小于像侧的光学面的曲率半径的绝对值。如果物镜是玻璃透镜，则如参照图I所说明那样，无需为了对伴随温度变化而产生的球面像差进行校正而使耦合透镜移动，所以能够减少耦合透镜的移动量，能够使光拾取装置小型化，所以是优选的。另外，在将物镜设为玻璃透镜的情况下，优选使用玻璃转变点Tg为500°C以下、更优选为400°C以下的玻璃材料。通过使用玻璃转变点Tg为500°C以下的玻璃材料，能够在比较低的温度下成形，所以能够延长模具的寿命。作为这样的玻璃转变点Tg低的玻璃材料，例如有(株)住田光学玻璃制(住田光学力' 9 ^製)的K — PG325、K — PG375 (都是产品名)。而且，在使玻璃透镜成形而进行制作时重要的物性值是线膨胀系数a。即使假设选择了 Tg为400°C以下的材料，相比于树脂材料，与室温之间的温度差依然大。在使用线膨胀系数a大的玻璃材料进行了透镜成形的情况下，在降温时容易产生裂纹。玻璃材料的线膨胀系数a优选为200 (X 10 —7/K)以下，更优选为120 (X10 —7/K)以下。另外，玻璃透镜一般比重比塑料透镜更大，所以如果将物镜设为玻璃透镜，则重量变大，对驱动物镜的致动器造成负担。因此，在将物镜设为玻璃透镜的情况下，优选使用比重小的玻璃材料。具体而言，优选比重为4. 0以下，更优选比重为3. 0以下。在将物镜设为塑料透镜的情况下，优选使用环烯烃系的树脂材料等脂环式烃系聚合物材料。另外，关于该树脂材料，更优选使用针对波长405nm的温度25°C下的折射率是I. 54^1. 60的范围内、且一 5°C至70°C的温度范围内的与温度变化相伴的针对波长405nm的折射率变化率 dN/dT (°C ’是一20 X 1(T5 一5 X 1(T5 (更优选为一IOXKT5 一8 X 1(T5)的范围内的树脂材料。另外，在将物镜设为塑料透镜的情况下，耦合透镜也优选为塑料透镜。以下示出脂环式烃系聚合物的几个优选例。第I优选例是由具有含有下述式(I)所表示的重复单位〔I〕的聚合物段〔A〕，和含有下述式(I)所表示的重复单位〔I〕以及下述式(2)所表示的重复单位〔2〕或/和下述式
(3)所表示的重复单位〔3〕的聚合物段〔B〕，且段〔A〕中的重复单位〔I〕的摩尔分数a (摩尔％)和上述段〔B〕中的重复单位〔I〕的摩尔分数b (摩尔％)的关系是a > b的嵌段共聚物组成的树脂组合物。化I
权利要求
1.一种物镜，其特征在于，是光拾取装置用的物镜，其中，该光拾取装置具有射出波长λ I的光束的光源和物镜，选择在厚度方向上具有3个以上的透明基板厚度相互不同的信息记录面的光盘中的某一个信息记录面，将从所述光源射出的波长λ I的光束通过所述物镜聚光到所述选择的信息记录面，从而进行信息的记录和/或再生，其中，390nm<λ l〈415nm， 所述物镜是单片透镜， 像侧数值孔径(NA)为O. 8以上且O. 95以下， 所述物镜由塑料材料构成， 在将所述透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为TMX(mm)时，在常温(25±3°C)并且满足式(I)的玻璃盖厚度T (mm)下,球面像差(Xrms)成为最小时的倍率M满足式(2),TmaxXO. 85 ≤ T ≤ TmaxXL 1(1)-O. 003 ≤ M ≤ O. 003 (2) 在所述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，正弦条件违反量具有正的极大值。
2.根据权利要求I所述的物镜，其特征在于， 所述玻璃盖厚度T (mm)满足以下的式(3)，TmaxXO. 85 ≤ T ≤ TmaxX I. O (3)。
3.一种物镜，其特征在于，是光拾取装置用的物镜，其中，该光拾取装置具有射出波长λ I的光束的光源和物镜，选择在厚度方向上具有3个以上的透明基板厚度相互不同的信息记录面的光盘中的某一个信息记录面，将从所述光源射出的波长λ I的光束通过所述物镜聚光到所述选择的信息记录面，从而进行信息的记录和/或再生，其中，390nm<λ l〈415nm， 所述物镜是单片透镜， 像侧数值孔径(NA)为O. 8以上且O. 95以下， 所述物镜由玻璃材料构成， 在将所述透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为TMX(mm)时，在常温(25±3°C)并且满足式(4)的玻璃盖厚度T (mm)下,球面像差(Xrms)成为最小时的倍率M满足式(2),TmaxXO. 75 ≤ T ≤ TmaxX I. O (4)-O. 003 ≤ M ≤ O. 003 (2) 在所述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，正弦条件违反量具有正的极大值。
4.根据权利要求3所述的物镜，其特征在于， 所述玻璃盖厚度T (mm)满足以下的式(5)，TmaxXO. 8 ≤ T ≤ TmaxXO. 95 (5)。
5.一种物镜，其特征在于，是光拾取装置用的物镜，其中，该光拾取装置具有射出波长λ I的光束的光源和物镜，选择在厚度方向上具有3个以上的透明基板厚度相互不同的信息记录面的光盘中的某一个信息记录面，将从所述光源射出的波长λ I的光束通过所述物镜聚光到所述选择的信息记录面，从而进行信息的记录和/或再生，其中，390nm<λ l〈415nm， 所述物镜是单片透镜， 像侧数值孔径(NA)为O. 8以上且O. 95以下，在常温(25 ± 3°C )并且满足式(2 )的倍率M下，在将球面像差(λ rms )成为最小时的玻璃盖厚度设为T (mm)、将常温(25±3°C)下的所述波长λ I的焦距设为f (mm)时， 在常温(25±3°C)并且所述透明基板厚度T下，相对所述物镜的焦距f与倍率变化AM之积的3次球面像差的变化率Λ SA3/(AMXf) ( λ rms/mm)满足式(6)，-O. 003 ≤ M ≤( O. 003 (2) 21〈 ASA3/ ( A MXf)〈25 (6)。
6.一种物镜，其特征在于，是光拾取装置用的物镜，其中，该光拾取装置具有射出波长λ I的光束的光源和物镜，选择在厚度方向上具有3个以上的透明基板厚度相互不同的信息记录面的光盘中的某一个信息记录面，将从所述光源射出的波长λ I的光束通过所述物镜聚光到所述选择的信息记录面，从而进行信息的记录和/或再生，其中，390nm<λ l〈415nm， 所述物镜是单片透镜， 像侧数值孔径(NA)为O. 8以上且O. 95以下， 在常温(25 ± 3°C )并且满足式(2 )的倍率M下，在将球面像差(λ rms )成为最小时的玻璃盖厚度设为T (mm)时， 在常温(25±3°C )并且所述玻璃盖厚度T下，在使所述物镜的倍率变化时所产生的3次球面像差Λ SA3 (λ rms)和5次球面像差Λ SA5 (λ rms)满足式(7)，-O. 003 ^ M ( O. 003 (2)4.2< Δ SA3/ Δ SA5<5. 2(7)。
7.根据权利要求1飞中的任意一项所述的物镜，其特征在于， 在所述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，正弦条件违反量具有正的极大值，在所述有效半径内正弦条件违反量不具有负的极大值。
8.根据权利要求Γ6中的任意一项所述的物镜，其特征在于， 在所述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，正弦条件违反量具有正的极大值，而且，在比所述正的极大值靠近光轴的位置处，正弦条件违反量具有负的极大值。
9.根据权利要求广8中的任意一项所述的物镜，其特征在于， 在常温(25±3°C)、所述玻璃盖厚度T、并且所述倍率M下，在使半视场角为I度的倾斜光束入射到所述物镜的情况下所产生的5次慧形像差CM5 ( λ rms)满足式(8)，O.02〈|CM5|〈0. 05 (8)。
10.根据权利要求9所述的物镜，其特征在于， 在常温(25 ± 3°C )、所述玻璃盖厚度T、并且所述倍率M下，在使半视场角为I度的倾斜光束入射到所述物镜的情况下所产生的3次慧形像差CM3 ( λ rms)满足式(9)， O ≤ CM3 <0. 02(9)。
11.一种物镜，其特征在于，是光拾取装置用的物镜，其中，该光拾取装置具有射出波长λ I的光束的光源和物镜，选择在厚度方向上具有3个以上的透明基板厚度相互不同的信息记录面的光盘中的某一个信息记录面，将从所述光源射出的波长λ I的光束通过所述物镜聚光到所述选择的信息记录面，从而进行信息的记录和/或再生，其中，390nm<λ l〈415nm， 所述物镜是单片透镜，像侧数值孔径(NA)为O. 8以上且O. 95以下， 在常温(25±3°C )并且满足式(2)的倍率M下，将球面像差(λ rms)成为最小时的玻璃盖厚度设为T (mm)时， 在常温(25±3°C)、所述玻璃盖厚度T、并且满足式(2)的倍率M下，在使半视场角为I度的倾斜光束入射到所述物镜的情况下所产生的5次慧形像差CM5 (Arms)满足式(8)， 、 -O. 003 ≤ M ( O. 003(2) 、 O.02〈|CM5|〈0. 05(8)。
12.根据权利要求11所述的物镜，其特征在于， 在常温(25±3°C)、所述玻璃盖厚度T、并且所述倍率M下，在使半视场角为I度的倾斜光束入射到所述物镜的情况下所产生的3次慧形像差CM3 ( λ rms)满足式(9)， O ^ ICM3I<0. 02(9)。
13.根据权利要求5 12中的任意一项所述的物镜，其特征在于， 所述物镜由塑料材料构成。
14.根据权利要求13所述的物镜，其特征在于， 在将所述透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为Tmax (mm)时，所述玻璃盖厚度T满足式(I)， TmaxXO. 85 ≤ T≤ TmaxXL I(I)。
15.根据权利要求14所述的物镜，其特征在于， 所述玻璃盖厚度T和所述倍率M满足式(3)以及式(10)， TmaxXO. 85 ≤ T ≤ TmaxX I. O(3)M=O(10)。
16.根据权利要求5 12中的任意一项所述的物镜，其特征在于，所述物镜由玻璃材料构成。
17.根据权利要求16所述的物镜，其特征在于， 在将所述透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为Tmax (mm)时，所述玻璃盖厚度T满足式(4), TmaxXO. 75 ≤T ≤ TmaxX I. O(4)。
18.根据权利要求17所述的物镜，其特征在于， 所述玻璃盖厚度T和所述倍率M满足式(5)以及式(10)， TmaxXO. 8 ^ T ^ TmaxXO. 95(5)M=O(10)。
19.根据权利要求f18中的任意一项所述的物镜，其特征在于， 在将所述正弦条件违反量的正的极大值设为OSCmax (mm)、并将常温(25±3°C)下的所述波长λ I的焦距设为f (mm)时，满足式(11)， O. 003<0SCMX/f < O. 022(11)。
20.根据权利要求广3、5 17、19中的任意一项所述的物镜，其特征在于， 在高温(55±3°C)并且与所述最大的透明基板厚度Tmax相等的玻璃盖厚度下，以使所述物镜所致的聚光光点的3次球面像差被校正的方式在使非平行光束入射到所述物镜的状态下使在所述物镜倾斜了的情况下所产生的3次慧形像差CM (LT) (λ rms)和在玻璃盖倾斜了相同量的情况下所产生的3次慧形像差CM (DT) ( λ rms)满足式(12)， ·O. 3 彡 |CM (LT)/CM (DT) I 彡 O. 8(12)。
21.根据权利要求广3、5 17、 19、20中的任意一项所述的物镜，其特征在于， 在常温(25±3°C)并且与所述最大的透明基板厚度Tmax相等的玻璃盖厚度下以使所述物镜所致的聚光光点的3次球面像差被校正的方式使非平行光束入射到所述物镜的状态下的倍率Ml、和在常温(25±3°C)并且与所述透明基板厚度中的最小的透明基板厚度Tmin相等的玻璃盖厚度下以使所述物镜所致的聚光光点的3次球面像差被校正的方式使非平行光束入射到所述物镜的状态下的倍率M2满足式(13)，O ( Μ1/Μ2〈0· 92 (13)。
22.根据权利要求广21中的任意一项所述的物镜，其特征在于， 常温(25 ±3 °C)下的相对所述波长λ I的所述物镜的折射率N、和所述光源侧的光学面的有效直径最周边中的倾斜角Θ (度)满足式(14)， -59. 8ΧΝ+162< Θ < - 59. 8ΧΝ+166(14)。
23.根据权利要求广22中的任意一项所述的物镜，其特征在于， 在将所述透明基板厚度中的最小的透明基板厚度设为Tmin、并将所述透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为Tmax时，满足式(15)， O. 03 (mm) <Tmx — ΤΜΙΝ〈0· 06 (mm)(15)。
24.根据权利要求f23中的任意一项所述的物镜，其特征在于，在将常温(25±3°C)下的相对所述波长λ I的所述物镜的折射率设为N、并将所述光盘侧的光学面的非球面变形量X (h) (mm)的I次微分X’(h)从负切换为正的半径高度设为H (mm)时，满足式(16)， -2. 8XN+5. 1<H< - 2. 8XN+5. 4(16) 其中，非球面变形量X (h)是利用与所述光盘侧的光学面的面顶点相接的平面至非球面的光轴方向的距离来规定的，将从所述平面向所述光源侧变形的情况设为负，将从所述平面向所述光盘侧变形的情况设为正，H是将有效半径设为I时的相对值。
25.一种光拾取装置，其特征在于，具有 权利要求广24中的任意一项所述的物镜；以及 率禹合透镜，能够在光轴方向上移动，其中， 通过使所述耦合透镜在光轴方向上移动，从而选择光盘中的某一个信息记录面。
26.根据权利要求25所述的光拾取装置，其特征在于， 所述耦合透镜由单片透镜构成。
27.根据权利要求25所述的光拾取装置，其特征在于， 所述耦合透镜由正的透镜群以及负的透镜群这2个群构成，通过使所述正的透镜群的至少I个透镜移动，从而选择光盘中的某一个信息记录面。
全文摘要
为了提供紧凑并且低成本且能够对具有多层的信息记录面的光盘进行信息的记录/再生的光拾取装置用的物镜以及光拾取装置，在物镜以及光拾取装置中，将光盘的透明基板厚度中的最大的透明基板厚度设为TMAX(mm)，在满足式(1)的透明基板厚度T(mm)下，球面像差(λrms)成为最小时的倍率M满足式(2)，TMAX×0.85≤T≤TMAX×1.1(1)，－0.003≤M≤0.003(2)，在上述倍率M下，在有效半径的70%至90%之间，正弦条件违反量具有正的极大值。
文档编号G11B7/135GK102640218SQ20108005338
公开日2012年8月15日 申请日期2010年11月18日 优先权日2009年11月30日
发明者小野雄树, 木村彻 申请人:柯尼卡美能达先进多层薄膜株式会社