專利名稱：：物鏡及光拾波器光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及物鏡及光拾波器光學(xué)系統(tǒng)。尤其涉及使用多種類的單色光的多波長用光學(xué)系統(tǒng)并用在可對應(yīng)各種光記錄媒體的互換型記錄再生裝置的物鏡及光拾波器光學(xué)系統(tǒng)。技術(shù)背景近年來，開始應(yīng)用了使用藍色激光的高密度光盤(Blu-ray、HD-DVD)。光盤的記錄密度依賴于在信息記錄面上聚光的光斑直徑。在將、作為從光源射出的光的波長，并將NA作為物鏡的像側(cè)數(shù)值孔徑時，該光斑直徑與AVNA成比例。從而，光盤的高密度化可以通過光拾波器用激光的短波長化及物鏡的高NA化來實現(xiàn)。在這種使用藍色激光的高密度光盤裝置中，為了可以對CD或DVD等現(xiàn)有光盤進行記錄、再生，最好是具有互換性的光盤裝置。作為這種具有互換性的光盤，需要使用對應(yīng)各光盤的光源。而且，在光拾波器中也考慮如下方案，即對每個種類的光盤設(shè)置物鏡，并按照所使用的光盤的種類來更換物鏡，或者對每個種類的光盤設(shè)置光拾波器裝置，并按照所使用的光盤的種類來更換光拾波器裝置。然而，為了實現(xiàn)低成本或裝置的小型化，最好是在任一種光盤中都使用相同的光拾波器透鏡的光拾波器裝置。作為這種互換型光盤裝置的例子，可舉出專利文獻1(日本特開2000-348376號公報)等。在專利文獻1中，對于第一光盤，具備設(shè)計成減少像差的物鏡，對于第二、第三光盤，通過做成對從各光源到物鏡的光路長度進行各種變更的結(jié)構(gòu)從而減少像差，或者使用全息元件并利用衍射效果來減少像差，從而可以用相同的物鏡對全部光盤進行記錄、再生。然而，在專利文獻l中具有以下問題。在對各光盤設(shè)定從各光源到物鏡的光路長度差的場合，光檢測器也需要對應(yīng)各光盤的光檢測器，從而需要多個光檢測器。如專利文獻l所記載，在考慮由光源、準直透鏡以及物鏡構(gòu)成的光拾波器裝置的場合，對于第一光盤、第二光盤，按照從光源到準直透鏡的入射面的距離來設(shè)置光路長度差，因此光檢測器必須分別分開準備。例如在考慮互換三種光盤的場合，光檢測器需要3個。若從低成本化、小型化的觀點考慮則希望光檢測器的數(shù)量少，因此最好光檢測器也使用通用的光檢測器。再有，存在跟蹤時的物鏡移動的問題。一般地，在對物鏡入射平行光的場合，即使物鏡通過跟蹤而相對平行光垂直位移也幾乎不發(fā)生像差。然而，根據(jù)從各光源到準直透鏡的光路長度差，向物鏡的入射光為發(fā)散光或會聚光，因此在通過跟蹤而使物鏡相對光軸垂直位移的場合，產(chǎn)生像差。在專利文獻l中，由于是將與CD對應(yīng)的光源向準直透鏡入射的光以發(fā)散光為前提，因此由于跟蹤時的物鏡相對光軸的位移而產(chǎn)生像差。另夕卜，在通過使用全息元件而引起衍射效果的方法中，產(chǎn)生^"射效率下降的問題。尤其在HD-DVD、DVD以及CD的互換中，由于使用波段為寬波段(400nrn~800nm左右)，因此難以確保各HD-DVD和DVD、CD各自的衍射效率。從而具有不能對HD-DVD、DVD、CD全部都得到較高的光利用率的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決這種問題而作出，其目的在于提供一種對多種光記錄媒體實現(xiàn)較高的光利用率且抑制了跟蹤時的波像差的惡化的良好的記錄再生的物鏡、以及小型且低成本的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)。在本發(fā)明的第1方案的物鏡中，使具有波長人l的第一光束會聚在第一光記錄媒體的信息記錄面上，并使具有比上述波長XI長的波長X2的第二光束會聚在第二光記錄纟某體的信息記錄面上，且使具有比上述波長長的波長的第三光束會聚在第三光記錄媒體的信息記錄面上，其特征在于，上述物鏡的至少一方的透鏡面被分割成以光軸為中心的同心圓狀的多個區(qū)域，在將上述物鏡的上述第一光束的成像倍率設(shè)為ml、上述第二光束的成像倍率設(shè)為m2、上述第三光束的成像倍率設(shè)為m3時，ml>m2〉0,-0.060Sm3當—0.020。通過這樣，可以減少第一光束和第二光束的像差，并加長第三光束的物距。本發(fā)明的第2方案的物鏡是上述物鏡，其特征在于，在上述區(qū)域的邊界具有段差。通過該段差，可以將檢測第一光束的光檢測器和檢測第二光束的光檢測器采用同一光檢測器。本發(fā)明的第3方案的物鏡是上述物鏡，其特征在于，上述物鏡由色散系數(shù)vd為50以上的材料形成。通過使物鏡的色散系數(shù)為50以上，可以減小色分散，可以減少用于減少第一光束及第二光束的像差的段差。本發(fā)明的第4方案的物鏡是根據(jù)第3方案的物鏡，其特征在于，上述材料是塑料或玻璃。這可以容易制作物鏡。本發(fā)明的第5方案的物鏡是上述物鏡，其特征在于，上述區(qū)域具有各自不同的非球面形狀。本發(fā)明的第6方案的物鏡中上述物鏡，其特征在于，上述區(qū)域的數(shù)量為2以上10以下。本發(fā)明的第7方案的物鏡是上述物鏡，其特征在于，在將上述第一光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)為tl、上述第二光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)為t2、上述第三光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)為t3時，tl=t2<t3。本發(fā)明的第8方案的物鏡是上述物鏡，其特征在于，上迷人l為380nm以上430nm以下，上述為630nm以上6卯nm以下，上述A3為760nm以上81Onm以下。本發(fā)明的第9方案的光拾波器裝置是一種光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，具備射出具有波長d的第一光束的第一光源；射出具有比波長M長的波長X2的第二光束的第二光源；射出具有比波長X2長的波長X3的第三光束的第三光源；以及使上述第一光束會聚在第一光記錄媒體的信息記錄面上、并使上述第二光束會聚在第二光記錄媒體的信息記錄面上、且使上述第三光束會聚在第三光記錄媒體的信息記錄面上的物鏡，該光拾波器光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，上述物鏡的至少一方的透鏡面被分割成以光軸為中心的同心圓狀的多個區(qū)域，在將上述物鏡的上述第一光束的成像倍率設(shè)為ml、上述第二光束的成像倍率設(shè)為m2、上述笫三光束的成像倍率設(shè)為m3時，ml>m2>0，一0.060^m3S—0.020。本發(fā)明的第IO方案的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)是上述光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述第一光源和上述物鏡的距離與上述第二光源和上述物鏡的距離大致相等。由此，能夠容易減少來自第一光源的第一光束與來自第二光源的第二光束的像差。本發(fā)明的第11方案的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)是上述光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，在上述區(qū)域的邊界具有段差。本發(fā)明的第12方案的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)是上述光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述物鏡由色散系數(shù)vd為50以上的材料形成。本發(fā)明的第13方案的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)是#4居第12方案的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述材料是塑料或玻璃。本發(fā)明的第14方案的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)是上述光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述區(qū)域具有各自不同的非球面形狀。上述第15方案的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)上述光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述區(qū)域的數(shù)量為2以上10以下。本發(fā)明的第16方案的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)是上述光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，在將上述第一光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)為tl、上述第二光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)為t2、上述第三光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)為t3時，tl=t2<t3。本發(fā)明的第17方案的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)是上述光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述XI為380nm以上430nm以下，上述人2為630nm以上690nm以下，上述人3為760nm以上81Onm以下。在本發(fā)明的第18方案的光學(xué)頭中，具有根據(jù)第1至第8方案的物鏡或根據(jù)第9至第17方案的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)。在本發(fā)明的第19方案的光盤裝置中，具有根據(jù)第1至第8方案的物鏡或根據(jù)第9至第17方案的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明具有以下效果。根據(jù)本發(fā)明的物鏡及使用該物鏡的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，可以提供一種對多種光記錄媒體實現(xiàn)較高的光利用率且抑制了跟蹤時的波像差的惡化的良好的記錄再生的物鏡、以及小型且低成本的光拾波器裝置。圖1是實施方式1中的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是實施方式1中的物鏡的概略結(jié)構(gòu)圖。圖3是在使用實施例1的物鏡的場合的HD-DVD、DVD、CD的波像差圖。圖4是搭載了實施例的物鏡的HD-DVD、DVD光拾波器光學(xué)系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖5是實施例1的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)中的HD-DVD、DVD的波像差圖。圖6是在使用實施例2的物鏡的場合的HD-DVD、DVD、CD的波像差圖。圖7是實施例2的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)中的HD-DVD、DVD的波像差圖。圖中l(wèi)-光拾波器光學(xué)系統(tǒng)；11-HD-DVD用光源；12-DVD用光源；13-CD用光源；14-第一分光器；15-第二分光器；16-第三分光器；17-發(fā)散角轉(zhuǎn)換透4竟；18-孔徑限制元件；19-物鏡；20-光盤；20a-HD-DVD盤；20b-DVD盤；20c-CD盤；21-檢測透鏡；22-第二光檢測器。具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明應(yīng)用本發(fā)明的具體實施方式。該實施方式將本發(fā)明應(yīng)用于物鏡及光拾波器光學(xué)系統(tǒng)。在本實施方式的物鏡中，在第一波長？d的激光、比X1長的第二波長A2的激光、比X2長的第三波長人3的激光中，將各XI、X2、的成像倍率設(shè)為ml、m2、m3，并且設(shè)為ml>m2>0以及-0.060Sm3芻-0.020。通過這樣，將波長和波長的激光作為會聚光，并將波長人3的激光作為發(fā)散光入射到物鏡。由此，可以加長波長A3的物距。而且，通過加長波長入3的物距，可以減少在有限系統(tǒng)的跟蹤伺服等時產(chǎn)生的由斜入射引起的像差。再有，由于ml〉m2，因此可以減少波長人l的激光和波長X2的激光在光記錄媒體的記錄面上的像差。即，在本實施方式的物鏡中，通過控制成像倍率而減少像差，通過使各波長的光束的成像倍率在上述范圍內(nèi)，可以減少在跟蹤伺^I良等時產(chǎn)生的由斜入射引起的像差。而且，通過物鏡的至少一方的透鏡面被分割成以光軸為中心的同心圓狀的多個區(qū)域，并在各區(qū)域的邊界設(shè)置段差，從而可以使波長;u和波長X2的光束的光檢測器為同樣的光檢測器。以下，以三種光盤，即HD-DVD、DVD以及CD為例進行說明。圖1是本實施方式的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)1的概略結(jié)構(gòu)圖。圖1所示的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)1包括HD-DVD用光源11、DVD用光源12、具有第一光檢測器的CD用光源13、第一分光器14、第二分光器15、第三分光器16、發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡17、孔徑限制元件18、物鏡19、HD-DVD盤20a、DVD盤20b、CD盤20c、檢測透鏡21以及第二光檢測器22。HD-DVD用光源11產(chǎn)生波長380nm以上430nm以下的光束。另外，DVD用光源12產(chǎn)生波長630nm以上690nm以下的光束。再有，CD用光源13產(chǎn)生波長760nm以上810nm以下的光束。而且，本發(fā)明并不限定于該波長。另夕卜，CD用光源13具有^r測從CD用光源13起振的激光反射到CD盤20c而來的光的第一光檢測器。第一分光器14為了將來自HD-DVD用光源11和DVD用光源12的光導(dǎo)向共同的光路而設(shè)置。即，如圖l所示，來自HD-DVD用光源11的光束透射第一分光器14,來自DVD用光源12的光束反射第一分光器14，被導(dǎo)向共同的光路。另外，第二分光器15透射來自HD-DVD用光源11的光束和來自DVD用光源12的光束，并將來自HD-DVD用光源11的光束反射HD-DVD盤20a的光束或來自DVD用光源12的光束反射DVD盤20b的光束向檢測透鏡21側(cè)反射。反射該第二分光器15的光束透射檢測透鏡21并被第二光檢測器22檢測。另夕卜，發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡17使透射第二分光器15的來自HD-DVD用光源11的光束和來自DVD用光源12的光束為會聚光。所謂會聚光是指隨著光束的傳播光束的寬度縮小的光束。再有，第三分光器16反射來自CD用光源13的光束并使其入射到物鏡19。這時，來自CD用光源13的光束作為發(fā)散光入射到物鏡19。所謂發(fā)散光是指隨著光束的傳播光束的寬度變寬的光束。并且，該第三分光器16反射來自CD用光源13的光束反射CD盤20c而返回的光束，并使其入射到CD用光源13內(nèi)的第一光檢測器?？讖较拗圃?8是限制入射到物鏡19的光束的有效數(shù)值孔徑NA的元件。該孔徑限制元件18通過入射的光束的波長來限制有效數(shù)值孔徑NA。在此，有效數(shù)值孔徑NA用有效直徑/(2x焦距)來表示。作為孔徑限制元件18的例子，可例舉使用光學(xué)過濾膜或衍射光柵來調(diào)整數(shù)值孔徑的波長選擇過。用圖2表示本實施方式的物鏡19的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2(a)是物鏡19的主視圖，圖2(b)是物鏡19的剖視圖。在物鏡19中，至少一方的透鏡面被分割成以光軸為中心的同心圓上的多個區(qū)域。而且，在將來自HD-DVD用光源11的光束的成4象倍率設(shè)為ml、將來自DVD用光源12的光束的成像倍率設(shè)為m2、將來自CD用光源13的光束的成像倍率設(shè)為m3時，ml〉m2〉0,-0.060^m3芻—0.020。在此，成像倍率的符號以會聚有限系統(tǒng)的情況為正，以發(fā)散有限系統(tǒng)的情況為負。即，來自HD-DVD用光源11的光束和來自DVD用光源12的光束，由于ml及m2為正數(shù)而使會聚光入射到物鏡19，從而會聚在HD-DVD盤20a或DVD盤20b的記錄面上。另外，來自CD用光源13的光束由于m3為負數(shù)而使發(fā)散光入射到物鏡19,從而會聚在CD盤20c的記錄面上。這樣，由于來自HD-DVD用光源11的光束和來自DVD用光源12的光束以會聚光入射到物鏡19，因此可以加長來自CD用光源的光束的物距。若來自CD用光源13的光束的物距變長，則接近平行光，因此可以減少在因跟蹤機構(gòu)等產(chǎn)生的斜入射時所產(chǎn)生的像差。這里所說的減少像差是指，RMS波像差值為Marechal評價基準(Marechalcriterion)0.070Xrrns以下，最好是0.040Axms以下。另外，在本實施方式的物鏡19中，通過控制來自HD-DVD用光源11的光束的成像倍率和來自DVD用光源12的光束的成像倍率來減少像差。即，由于ml>m2,使像差減少。這里所說的減少像差是指，RMS波像差值為Marechal評價基準0.070Arms以下，最好是0.04(arms以下再有，在物鏡19中，至少一方的透鏡面被分割成以光軸為中心的同心圓狀的多個區(qū)域，在該各區(qū)域的邊界設(shè)有段差。通過該段差，可以將檢測來自HD-DVD用光源11的光束反射HD-DVD盤20a而來的光束的光檢測器和檢測來自DVD用光源12的光束反射DVD盤20b而來的光束的光檢測器作成同樣的光檢測器。另外，各區(qū)域最好具有各自不同的曲率半徑、非球面系數(shù)。由此，可以設(shè)計成能進一步減少來自HD-DVD用光源11的光束、來自DVD用光源12的光束以及來自CD用光源13的光束的像差。在后敘述該實施例。再有，在本實施方式的物鏡中，最好使用色散系數(shù)vd為50以上的玻璃或塑料制作。這是因為若色散系數(shù)vd為比50小的值，則在波長不同的激光入射到物鏡時，由波長差引起的像差變大。為了減少像差，必須增加設(shè)在物鏡上的同心圓狀的區(qū)域數(shù)，由于物鏡的面形狀變得復(fù)雜，所以制造變得困難。而且，若增加設(shè)在物鏡上的同心圓狀的區(qū)域數(shù)，則在各區(qū)域的邊界上的光量損失增大而導(dǎo)致光利用率下降。即，在本實施方式的物鏡19中，通過使色散系數(shù)vd為50以上，可以減少設(shè)在物鏡19上的區(qū)域的數(shù)量。而且，通過使用玻璃或塑料，可以容易成形為所希望的形狀。再有，設(shè)在物鏡19上的同心圓狀的區(qū)域數(shù)最好是2以上IO以下。這是因為通過將區(qū)域數(shù)設(shè)定在該范圍內(nèi)，可以做成光利用率高的物鏡。另外，在將HD-DVD盤20a的厚度設(shè)為tl、DVD盤20b的厚度設(shè)為t2、CD盤20c的厚度設(shè)為t3時，最好是tl=t2<t3。另外，在使用本實施方式的物鏡的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)中，使從HD-DVD用光源11到物鏡19的距離和從DVD用光源12到物鏡19的距離大致相同。由此，可容易將檢測來自HD-DVD用光源11的光反射HD-DVD盤20a而來的光的光檢測器和檢測來自DVD用光源12的激光反射DVD盤20b而來的光的光檢測器作成相同。由此，可以使光檢測器的數(shù)量為HD-DVD用及DVD用的光檢測器即第一檢測器22和CD用的檢測器即第二檢測器這兩個。這基于成本方面及用于光檢測的對準容易性等的理由而具有優(yōu)點。接著，使用圖1說明從各光源起振的激光的動作。從HD-DVD用光源11照射的光束通過第一分光器14入射到第二分光器15。另外，從DVD用光源12照射的光束反射第一分光器14并入射到第二分光器15。這時的來自HD-DVD用光源11的光束和來自DVD用光源12的光束被導(dǎo)向共同的光路。而且，該來自HD-DVD用光源11的光束和來自DVD用光源12的光束透射第二分光器15并入射到發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡17。這時，來自HD-DVD用光源11的光束和來自DVD用光源12的光束通過發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡17轉(zhuǎn)換為會聚光。這些光束通過孔徑限制元件18而被控制有效數(shù)值孔徑NA,并入射到物鏡19。入射到物鏡19的光束通過物鏡19會聚，在HD-DVD盤20a或DVD盤20b的^"息記錄面上聚光，形成光斑。在HD-DVD盤20a、DVD盤20b的信息記錄面反射后的光束再次通過物鏡19、孔徑限制元件18、第三分光器16以及發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡17。透射發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡17后的光束用第二分光器15向檢測透鏡21側(cè)反射。這些光束透射檢測透鏡21,用第二光檢測器22檢測，通過光電轉(zhuǎn)換而生成聚焦伺服信號、跟蹤伺服信號以及再生信號等。另外，來自CD用光源13的光束由第三分光器16反射，并入射到孔徑限制元件18。來自CD用光源13的光束利用孔徑限制元件18控制有效數(shù)值孔徑NA,并入射到物鏡19。這時，導(dǎo)向與來自HD-DVD用光源11的光束和來自DVD用光源12的光束共同的光路。這時，入射到物鏡19的光束成為發(fā)散光。入射到物鏡19的光束通過物鏡19會聚，在CD盤20c的信息記錄面上聚光，形成光斑。在CD盤20c的信息記錄面反射的光束再次通過物鏡19及孔徑限制元件18。通過孔徑限制元件18的光束利用第三分光器16向CD用光源13側(cè)反射。該光束利用CD用光源13內(nèi)的第一光檢測器檢測，通過光電轉(zhuǎn)換生成聚焦伺服信號、跟蹤伺服信號以及再生信號等。以下，基于上述實施方式，對本發(fā)明的物鏡及光拾波器光學(xué)系統(tǒng)的實施例進行說明。對實施例1進行i兌明。表1HD歸(波長Jll405nm、Ml0.65、焦距fl-2,OO咖、倍率ml-0.0427)(a)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>HDDVD(波長入2658nm、NA20.63、焦距f2-2.07imn、倍率瓜2=0,0380)(b)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>HDDVD(波長X3785nm、NA20.51、焦距f3-2.08咖、倍率m3=-0.0446)(c)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>首先，表1表示本實施例的物鏡的透鏡數(shù)據(jù)。表1(a)是HD-DVD的情況。表l(b)是DVD的情況。表l(c)是CD的情況。而且，在本實施例中，用色散系數(shù)vd-57的塑料制作了物鏡19。光闌面相當于設(shè)有孔徑限制元件18的面。再有，光盤光源側(cè)面相當于光盤20的表面，光盤記錄面是光盤20內(nèi)的記錄信息的面。在表1中，對各個面記載了曲率半徑、面間距離、與下一個面之間的材質(zhì)以及折射率。在HD-DVD、DVD以及CD的成像倍率ml、m2、m3分別為ml=0.0427、m2=0.0380、m3=-0.0446，滿足作為上述實施方式中的物鏡的條件即ml>m2>0、-0.060<m3<-0.020。在此，倍率的符號從光源到光闌面的面間隔為負，所謂會聚有限系統(tǒng)的情況為正，從光源到光闌面的面間隔為正，所謂發(fā)散有限系統(tǒng)的情況為負。另外，將表1所示的基于透鏡數(shù)據(jù)設(shè)計的物鏡19的透鏡面的非球面形狀用下式來表示。[公式1]<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>用表2表示將本實施例中的物鏡19的光源11~13側(cè)的透鏡面和光盤20側(cè)的透鏡面的非球面形狀用上述公式表示的系數(shù)表。物鏡19的光源11~13側(cè)的透鏡面被分割成三個區(qū)域。該三個區(qū)域設(shè)置成波帶狀，還記載了各區(qū)域的波帶的位置。而且，各區(qū)域的曲率半徑R(1/C)、非球面系數(shù)不同，并設(shè)定成在HD-DVD、DVD上都能減少波像差。通過這樣，做成盡可能抑制在各區(qū)域的邊界上的光利用率的下降的結(jié)構(gòu)。圖3表示使用本實施例的物鏡的場合的HD-DVD、DVD、CD的波像差圖。圖3(a)是HD-DVD的波像差分布的計算結(jié)果。圖3(b)是DVD的波像差分布的計算結(jié)果。圖3(c)是CD的波像差分布的計算結(jié)果。在圖3中，橫軸是有效數(shù)值孔徑NA，縱軸是上述波像差。如圖3所示，HD-DVD上的RMS波像差值為0.0304Xrms,DVD的RMS波像差值為0.0320人rms,CD的RMS波像差值為0.0135、rms。從而可知，低于Marechal評價基準值0.070Xrms，低于更優(yōu)選的0.040人rms,任一個都充分減少了波像差。跟蹤時的物鏡位移0.3mm的RMS波像差值(()內(nèi)是C0MA3)在HD-DVD時為0.0312(0,0017)Xrms，在DVD時為0.0348(0.0130)Xrms，在CD時為0.0451(0.0441)Xrms，任一個都低于Marechal評價基準值0.070Xrms。接著，在本實施例的物鏡中，著眼于來自HD-DVD用光源11的光和來自DVD用光源12的光，計算將光拾波器光學(xué)系統(tǒng)中的檢測器作成相同的檢測器時的波像差圖。在HD-DVD和DVD中，為了將檢測器作成相同，將從光源到發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡面的距離做成相同。在本實施例中，HD-DVD用光源11和DVD用光源12分開設(shè)置，但也可以使用兩光源形成于同一組件上的雙波長激光器單元而使上述距離相等。圖4是搭載本實施例的物鏡的HD-DVD、DVD光拾波器光學(xué)系統(tǒng)的概要圖。該光學(xué)系統(tǒng)包括HD-DVD用光源11、DVD用光源12、第一分光器14、發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡17、孔徑限制元件18、物鏡19、HD-DVD盤20a以及DVD盤20b。表3是表示該HD_DVD、DVD光拾波器光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的表，表4是發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡17的非球面數(shù)據(jù)。在表3中記載了在各個面的曲率半徑、到下一個面的面間距離、與下一個面之間的材質(zhì)以及該材質(zhì)的折射率。另外，在表4中記載了在發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡17的光源11、12側(cè)和光盤20a、20b側(cè)的上述公式(l)中的非^求面系凄史、圓錐系數(shù)K、曲率半徑R。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>如表4所示，從光源到發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡面的距離在HD-DVD、DVD中是相同的。由此，可以實現(xiàn)HD-DVD和DVD的檢測器的通用化。圖5表示該拾波器光學(xué)系統(tǒng)中的HD-DVD、DVD的波像差圖。圖5(a)是HD-DVD的波像差分布的計算結(jié)果。圖5(b)是DVD的波像差分布的計算結(jié)果。HD-DVD上的RMS波像差值為0.0305Arms,DVD的RMS波像差值為0.0316Xrms。從而可知，該RMS波像差值低于Marechal評價基準值0.070人rms，低于更優(yōu)選的0.040入rms，任一個都充分減少了波^象差。對實施例2進行說明。首先，表5表示本實施例的物鏡的透鏡數(shù)據(jù)。表5(a)是HD-DVD的情況。表5(b)是DVD的情況。表5(c)是CD的情況。而且，在本實施例中，用色散系數(shù)vd=57的塑料制作了物鏡19。光闌面相當于設(shè)有孔徑限制元件18的面。再有，光盤光源側(cè)面相當于光盤20的表面，光盤記錄面是光盤20內(nèi)的記錄信息的面。在表1中，對各個面記載了曲率半徑、面間距離、與下一個面之間的材質(zhì)以及折射率。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>本實施例的物鏡HD-DVD和DVD的NA都是0.65，做成在HD-DVD的有效區(qū)域外設(shè)置只對DVD減少像差的區(qū)域的結(jié)構(gòu)。即，本實施例的物鏡被分成四個波帶，將來自HD-DVD用光源的光束的有效區(qū)域為從內(nèi)開始三個波帶，來自DVD用光源的光束的專用區(qū)域使用最外部的波帶。HD-DVD、DVD、CD的成像倍率ml、m2、爪3分別為1111=-0.0469、m2=-0.0418、m3=0.0429,滿足作為上述實施方式中的物鏡的條件即ml>m2>0及—0.060<m3<-0.020。用表6表示將本實施例中的物鏡19的光源11~13側(cè)的透鏡面和光盤20側(cè)的透鏡面的非球面形狀用上述公式表示的系數(shù)表。物鏡19的光源11~13側(cè)的透鏡面被分割成四個區(qū)域。該四個區(qū)域設(shè)置成波帶狀，還記錄了各區(qū)域中的波帶的位置。而且，各區(qū)域的曲率半徑RU/C)、非球面系數(shù)不同，并設(shè)定成在HD-DVD、DVD中都能減少波像差。再有，在本實施例中，第1~3區(qū)域在HD-DVD、DVD中都能減少波像差，第4區(qū)域如上所述設(shè)定成只對DVD減少波像差。實施例2的物鏡的區(qū)域數(shù)為4，做成盡可能抑制在各區(qū)域的邊界的光利用率的下降的結(jié)構(gòu)。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>圖6表示使用本實施例的物鏡的場合的HD-DVD、DVD、CD的波像差圖。圖6(a)是HD-DVD上的波像差分布的計算結(jié)果。圖6(b)是DVD上的波像差分布的計算結(jié)果。圖6(c)是CD上的波像差分布的計算結(jié)果。在圖6中，橫軸是有效數(shù)值孔徑NA,縱軸是上述波像差。如圖6所示，HD-DVD的RMS波像差值為0.0324人rms,DVD的RMS波像差值為0.0276Arms,CD的RMS波像差值為0.0145Arms。從而可知，低于Marechal評價基準值0.070tos,低于更優(yōu)選的0.040Xrms,任一個都充分減少了波像差。跟蹤時的物鏡位移0.3mm的RMS波像差值(()內(nèi)是C0MA3)在HD-DVD時為0.0331(0.0008)入rms，在DVD時為0,0382(0.0169)人rms,在CD時為0.0416(0.0385)Xxms，任一個都低于Marechal評價基準值0.070oms。接著，在本實施例的物鏡中，著眼于來自HD-DVD用光源11的光和來自DVD用光源12的光，計算將光拾波器光學(xué)系統(tǒng)中的檢測器作成相同時的波像差圖。在HD-DVD和DVD中，為了將檢測器作成相同，將從光源到發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡面的距離作成相同。這時的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)的概要圖是與實施例l相同的圖4。表7是表示該HD-DVD、DVD光拾波器光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的表，表8是發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡17的非球面數(shù)據(jù)。在表7中，記載了在各個面的曲率半徑、到下一個面的面間距離、與下一個面之間的材質(zhì)以及該材質(zhì)的折射率。另夕卜，在表8中，記載了在發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡17的光源11、12側(cè)和光盤20a、20b側(cè)的上述公式(1)中的非球面系數(shù)、圓錐系數(shù)K、曲率半徑R。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表8<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>如表7所示，從光源到發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡面的距離在HD-DVD、DVD上是相同的。由此，可以實現(xiàn)HD-DVD和DVD的檢測器的共用化。圖7表示該拾波器光學(xué)系統(tǒng)中的HD-DVD、DVD的波像差圖。圖7(a)是HD-DVD上的波像差分布的計算結(jié)果。圖7(b)是DVD上的波像差分布的計算結(jié)果。HD-DVD的RMS波像差值為0.0324hms,DVD的RMS波1象差值為0.0346kms。從而可知，該RMS波像差值低于Marechal評價基準值0.070Arais,低于更優(yōu)選的0.040人rms,任一個都充分減少了波像差。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在此，表示使用現(xiàn)有的物鏡的場合的比較例。表9表示比較例的物鏡的透鏡數(shù)據(jù)。表9(a)是HD-DVD的情況。表9(b)是DVD的情況。表9(c)是CD的情況。表IO表示比較例中的物鏡的非球面數(shù)據(jù)。表10透鏡面光源側(cè)透鏡面光盤側(cè)R(1/C)—.13239K-2.9172郎-58.335308A4CU53218-0.018421A6-0.0691850.055813A80.049448-0.054029A10-0,0264800.024373A120,01窗-0.002330A14-0.003056-0,0020S1A160,0004110.000584本比較例的物鏡將透鏡面光源側(cè)及透鏡面光盤側(cè)都作成單一非球面，將倍率設(shè)定為在各HD-DVD、DVD、CD中波像差為最小。HD-DVD、DVD、CD的倍率ml、m2、m3分別為ml=0.000、m2=-0.0224、m3=-0.0936，滿足作為上述實施方式中的物鏡的條件即ml〉m2>0及-0.060<m3<-0.020。若求出RMS波像差值，則HD-DVD上的RMS波^象差值為0.0008人rms，DVD上的RMS波像差值為0.0042人rms,CD上的RMS波像差值為0.0016Xrms,任一個都在Marechal評價基準值0.070Xrms以下。但是，跟蹤時的物鏡位移0.3mm波像差值在CD上為0.0898Xrms，超過了Marechal評價基準值0.07(arms。即，在跟蹤時若物鏡位移，則由透鏡引起的像差變大。接著，表11表示搭載了本比較例的物鏡的HD-DVD、DVD光拾波器光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，表12表示發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡的非球面數(shù)據(jù)。如表12所示，從光源到準直透鏡面的距離作成在HD-DVD、DVD上相同。由此，在HD-DVD、DVD上可以實現(xiàn)檢測器的共用化。但是，該拾波器光學(xué)系統(tǒng)上的RMS波像差值在HD-DVD的場合為0.0009Xxrns,在DVD的場合為0.1185人rms。在該DVD上超過了Marechal評價基準值0.070入rms。表11面號碼注釋曲率半徑面間距離(咖)與下一個面之間的材盾折射率1光源oo11.00A，R，加ooo2分光器005.00玻璃HD:1.53017DVD:1,514273AIR面002.00A1R1.000004發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡光源側(cè)面-177,40473l加樹脂HD:1.52473DVD:1加673S發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡光盤側(cè)面-B.4884955.0Q樹脂l,OO加O6光闌面00O,OOAR1.00000物鏡光源側(cè)面1.2568141.28樹脂HD:1,52475DVD:1.508738物鏡光盤側(cè)面-4.簡8'8HD:0.9288DVD:0.的14AIR9光盤光源側(cè)面QO0加樹脂HD:I.32咖10光盤^已錄面00一——表12逸鎮(zhèn)面憲薪側(cè)葉楚^R(1/C)-177.4047-8.48850K-5.7688犯+03-1,79782E+加A4一2.60的化-04-3.71379E-04A61,95756E-C^-1.6的09E-06A8一1.06033M5一1.95303E-06A104.67915E-06從以上內(nèi)容可知，通過物鏡的至少一方的透鏡面被分割成以光軸為中心的同心圓狀的多個區(qū)域，在將物鏡的在HD-DVD、DVD、CD上的成像倍率設(shè)為ml、m2、m3時，ml〉m2〉0,-0,060互m3當-0.020，/人而可抑制跟蹤時的波像差的惡化。而且，通過使倍率在上述范圍內(nèi)，可以提供一種對多種光記錄媒體能以較高的光利用率且抑制像差而使用的物鏡。另外，本發(fā)明并不只限定于上述實施方式，不言而喻在不脫離本發(fā)明的主要內(nèi)容的范圍內(nèi)可進行各種變更。權(quán)利要求1.一種光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，具備射出具有波長λ1的第一光束的第一光源，射出具有比波長λ1長的波長λ2的第二光束的第二光源，射出具有比波長λ2長的波長λ3的第三光束的第三光源；以及使上述第一光束會聚在第一光記錄媒體的信息記錄面上，并使上述第二光束會聚在第二光記錄媒體的信息記錄面上，且使上述第三光束會聚在第三光記錄媒體的信息記錄面上的物鏡；其特征在于，上述物鏡的至少一方的透鏡面借助于段差被分割成以光軸為中心的同心圓狀的多個區(qū)域，在各區(qū)域的邊界設(shè)有段差，上述區(qū)域具有各自不同的非球面形狀，在將上述物鏡上的上述第一光束的成像倍率設(shè)為m1、上述第二光束的成像倍率設(shè)為m2、上述第三光束的成像倍率設(shè)為m3時，m1＞m2＞0，-0.060≤m3≤-0.020。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)在上述物鏡的至少一方的透鏡面上的上述段差和上述非球面形狀設(shè)定為，可減少相對第一光記錄媒體和第二光記錄媒體的雙方的球面像差。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述第一光源和上述發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡的光學(xué)距離與上述第二光源和上述發(fā)散角轉(zhuǎn)換透鏡的光學(xué)距離相等。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述第一光源及第二光源形成于同一組件上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述物鏡由色散系數(shù)vd為50以上的材料形成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述物鏡的材料是塑料。7.根據(jù)權(quán)利要求16中任一項所述的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述區(qū)域的數(shù)量為2以上10以下。8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，在將上述第一光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)為tl,上述第二光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)為t2，上述第三光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)為t3時，tl=t2<t3。9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項所述的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述U為380nm以上430nm以下，上述人2為630nm以上6卯nm以下，上述為760nm以上810nm以下。10.—種物鏡，使從第一光源射出的波長XI的光束會聚在第一光記錄媒體的信息記錄面上，并使從第二光源射出的比上述波長？il長的波長X2的光束會聚在第二光記錄媒體的信息記錄面上，且使從第三光源射出的比上述波長入2長的波長X3的光束會聚在第三光記錄媒體的信息記錄面上，并用在進行信息的再生及/或記錄的光拾波器裝置中，其特征在于，上述物鏡的至少一方的透鏡面通過段差被分割成以光軸為中心的同心圓狀的多個區(qū)域，在各區(qū)域的邊界設(shè)有段差，上述區(qū)域分別具有不同的非球面形狀，在將上述物鏡上的上述波長XI的光束的成像倍率設(shè)為ml、上述波長X2的光束的成像倍率設(shè)為m2、上述波長的光束的成像倍率設(shè)為m3時，ml>m2>0,—0.060《m3《—0.020。11.根據(jù)叔利要求10所述的物鏡，其特征在于，t設(shè)在上述物鏡的至少一方的透鏡面上的上述段差和上述非球面形狀設(shè)定為，可減少相對第一光記錄媒體和第二光記錄媒體的雙方的球面像差。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的物鏡，其特征在于，上述物鏡由色散系數(shù)vd為50以上的材料形成。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物鏡，其特征在于，上述材料是塑料。14.根據(jù)權(quán)利要求10~13中任一項所述的物鏡，其特征在于，上述區(qū)域的數(shù)量為2以上10以下。15.根據(jù)權(quán)利要求10~14中任一項所述的物鏡，其特征在于，在將上述第一光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)為tl，上述第二光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)t2，上述第三光記錄媒體的透明基板的厚度設(shè)為t3時，tl=t2<t3。16.根據(jù)權(quán)利要求10-15中任一項所述的物鏡，其特征在于，上述？d為380rnn以上430nm以下，上述為630nm以上690nm以下，上述？3為760nm以上810nm以下。17.—種光學(xué)頭，具有根據(jù)權(quán)利要求10-16所述的物鏡或根據(jù)權(quán)利要求1~9所述的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)。18.—種光盤裝置，具有根據(jù)權(quán)利要求19所述的光拾波器光學(xué)系統(tǒng)。全文摘要本發(fā)明提供一種對多種光記錄媒體實現(xiàn)較高的光利用率且抑制了跟蹤時的波像差的惡化的良好的記錄再生的物鏡及光拾波器光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明的物鏡使具有波長λ1的第一光束會聚在第一光記錄媒體的信息記錄面上，并使具有比波長λ1長的波長λ2的第二光束會聚在第二光記錄媒體的信息記錄面上，且使具有比波長λ2長的波長λ3的第三光束會聚在第三光記錄媒體的信息記錄面上，其特征在于，物鏡的至少一方的透鏡面被分割成以光軸為中心的同心圓狀的多個區(qū)域，在將物鏡上的第一光束的成像倍率設(shè)為m1、第二光束的成像倍率設(shè)為m2、第三光束的成像倍率設(shè)為m3時，m1＞m2＞0，-0.060≤m3≤-0.020。文檔編號G02B13/24GK101110235SQ20071013608公開日2008年1月23日申請日期2007年7月17日優(yōu)先權(quán)日2006年7月18日發(fā)明者三井良和,宮內(nèi)充佑,杉靖幸,牧野由多可,若林康一郎申請人:日立麥克賽爾株式會社