專利名稱：光學(xué)拾波器用物鏡、光學(xué)拾波器及光盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在用于使激光等光束照射光記錄媒體以進(jìn)行信息記錄并對記錄在光記錄媒體上的信息進(jìn)行再生的光學(xué)拾波器裝置中采用的物鏡及采用了該物鏡的光學(xué)拾波器裝置，并涉及光盤裝置，更詳細(xì)地說是一種能將光束在光記錄媒體的記錄面上聚焦到衍射極限的物鏡、采用了該物鏡的光學(xué)拾波器裝置、及光盤裝置。
背景技術(shù)：
作為信息記錄媒體，當(dāng)前采用著高記錄密度的非接觸式光記錄媒體。光記錄媒體，通過使光束、例如激光照射記錄面而進(jìn)行信息的記錄，并可以對所記錄的信息進(jìn)行再生。這種光記錄媒體，從易于檢索所記錄的信息等觀點考慮，廣泛地使用著加工成盤片狀的光記錄媒體、即形成為光盤的光記錄媒體。
光盤，具有按螺旋狀或同心圓狀形成的記錄光道，相鄰接的記錄光道的中心線之間的間隔、即光道間距，例如，在CD(Compact Disc∷壓縮光盤或激光唱盤)的情況下約為1.6μm，而在DVD(Digital VideoDisc/Digital Versatile Disc數(shù)字視盤/數(shù)字通用光盤)的情況下，細(xì)微到0.74μm，因而使信息的記錄密度大幅度提高。
為使光束照射DVD等通過減小記錄光道的光道間距而提高了信息記錄密度的光盤以便進(jìn)行信息的記錄或再生，與對光道間距大的光盤進(jìn)行照射的情況相比，必須在其記錄面上形成更小的射束點。
由物鏡聚焦后的激光束的射束點直徑，與激光的設(shè)計波長成比例，而與物鏡的數(shù)值孔徑(NA)成反比。因此，為減小射束點的直徑，必須增大物鏡的數(shù)值孔徑和減小激光的波長。
另一方面，為以相變方式或其他方式在光盤上記錄信息，需要高能激光，此外，還必須減小反射后的激光所產(chǎn)生的激光噪聲，所以，應(yīng)以在半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電壓或電流上疊加高頻等方法改變驅(qū)動功率從而在較短的周期內(nèi)改變激光的波長。因此，在對光盤照射相干(Coherent)激光的光學(xué)拾波器中，將因幾nm左右的波長變化而產(chǎn)生色差，因而存在著使光盤上的射束點增大的問題。
可是，如圖1所示，光學(xué)拾波器，備有用于將激光200會聚在光盤的記錄面上的物鏡。在現(xiàn)有技術(shù)中使用著的物鏡201，由用玻璃模壓成型的單片的透鏡構(gòu)成，并具有聚光性強(qiáng)的非球面201a。
該物鏡201，從圖2A所示的球面象差特性圖、圖2B所示的象散象差特性圖、圖2C所示的畸變象差特性圖可以看出，盡管采用了非球面201a，在±2nm的波長變化下也將產(chǎn)生約±0.6μm/nm的色差。此外，在圖2A、圖2B及圖2C所示的各象差圖中，實線、虛線及單點鎖線分別表示405nm、403nm及407nm的值，在表示象散象差的圖2B中，粗線和細(xì)線分別表示徑向象面和切向象面的值。
如上所述，為了在通過減小記錄光道的光道間距而提高了記錄密度的光盤上記錄信息，最好是由物鏡將激光聚焦到衍射極限以形成較小的射束點。在現(xiàn)有技術(shù)中使用著的具有非球面201a的用玻璃模壓成型的單片結(jié)構(gòu)的物鏡201，由于產(chǎn)生如上所述的色差而很難將激光聚焦到衍射極限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，是鑒于如上所述的實際情況而提出的，其目的是提供一種可以在用于對通過減小記錄光道的光道間距而提高了記錄密度的光記錄媒體記錄信息并對記錄在光記錄媒體上的信息進(jìn)行再生的光學(xué)拾波器中有效使用的新型的物鏡，更具體地說，其目的是提供一種能有效地進(jìn)行色差校正并可以將光束聚焦到衍射極限的小型物鏡。
本發(fā)明的另一目的是提供一種采用了能有效地進(jìn)行色差校正并可以將光束聚焦到衍射極限的物鏡的光學(xué)拾波器、及采用了該光學(xué)拾波器的光盤。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的光學(xué)拾波器用物鏡，具有0.8以上的數(shù)值孔徑，適用于對以420nm以下為基準(zhǔn)的幾nm以內(nèi)的波長范圍的光進(jìn)行光軸上的象點的色差校正，該光學(xué)拾波器用物鏡的特征在于第1透鏡組的復(fù)合面，通過在具有負(fù)折射力的非球面折射面上附加具有正折射力的衍射面而構(gòu)成，第1透鏡組的具有負(fù)折射力的非球面的凹下(Sag)量，在將非球面系數(shù)的圓錐系數(shù)(k)設(shè)定為-1的情況下由與半徑對應(yīng)的偶次多項式描述，第1透鏡組的衍射面的凹下量，由與半徑對應(yīng)的偶次多項式描述，非球面多項式與衍射面多項式的次數(shù)一致，并構(gòu)成為在非球面和衍射面的凹下量的多項式之間以滿足下述關(guān)系式的方式使階次相同的各系數(shù)恒等，構(gòu)成第2透鏡組的透鏡，由至少包含一個非球面的單透鏡構(gòu)成，k＝-1C1＝(N-1)c/2C2＝(N-1)AC3＝(N-1)CC4＝(N-1)D.......
式中，C1、C2、C3、C4...，為上述非球面多項式中的各階次的系數(shù)，c/2為上述衍射面多項式的中的2次的系數(shù)，A、B、C、D...，為上述衍射面多項式的中的各階次的系數(shù)。
該物鏡，通過對以420nm以下為基準(zhǔn)的幾nm以內(nèi)的波長范圍進(jìn)行有效的色差校正，可以將激光的光點直徑聚焦到衍射極限。采用了該物鏡的光學(xué)拾波器及采用了該光學(xué)拾波器的光盤，如應(yīng)用于通過減小記錄光道的光道間距而可以進(jìn)行高密度信息記錄的光記錄媒體，則能以高的密度在該光記錄媒體上記錄信息，并可以從以高密度記錄了信息的光記錄媒體進(jìn)行信息的再生。
本發(fā)明的物鏡，使第1透鏡組的衍射面的非球面系數(shù)與附加衍射面的具有負(fù)折射力的非球面的非球面系數(shù)在相同階次上相互抵消，所以，在斷面形狀上可以將衍射面形成為將衍射面成型過程中的不能加工部分等降低衍射效率的因素及劃痕(引き目)等降低透射率的因素消除的階梯形狀。
物鏡，由于使第1透鏡組的衍射面的斷面形狀為具有可提供設(shè)計波長整數(shù)倍的相位差的臺階高差的階梯形狀，所以在衍射面成型過程中可以將不能加工部分等降低衍射效率的因素及劃痕等降低透射率的因素消除。
將構(gòu)成第1透鏡組及第2透鏡組的各透鏡配置在共用的透鏡筒內(nèi)的物鏡，當(dāng)用于光學(xué)拾波器時，可以提高光學(xué)拾波器的組裝作業(yè)性。
本發(fā)明的物鏡，使第1透鏡組的最靠近光源側(cè)的面為平面并將與設(shè)計波長對應(yīng)的折射力設(shè)定為零，所以，可以將第1透鏡組只用于校正色差，而將第2透晶體管組只用于對激光進(jìn)行聚焦，因而使各透鏡組的設(shè)計更易于進(jìn)行。
通過使構(gòu)成第1透鏡組的透鏡為樹脂制透鏡，可以減輕整個物鏡的重量，并能以低的成本進(jìn)行制造。
通過在第2透鏡組與象面之間配置具有0.3mm以下厚度的保護(hù)層并對由保護(hù)層引起的球面象差進(jìn)行校正，可以消除由保護(hù)層產(chǎn)生的球面象差的影響。
進(jìn)一步，由于將構(gòu)成第1透鏡組的透鏡與透鏡筒用樹脂形成為一體，所以可以減少部件數(shù)、減輕該物鏡本身的重量并能抑制組裝透鏡時的制造誤差，因而可以實現(xiàn)性能的穩(wěn)定并能降低成本。
更進(jìn)一步，由于設(shè)在第1透鏡組和第2透鏡組之間的光闌由設(shè)在構(gòu)成第2透鏡組的折射型透鏡的靠光源側(cè)的面上的金屬等薄膜構(gòu)成，所以可以抑制組裝透鏡時的制造誤差并能使性能穩(wěn)定。
更進(jìn)一步，物鏡，在第1透鏡組的復(fù)合面的表面上，形成具有周期為基準(zhǔn)波長的1/2左右、振幅為基準(zhǔn)波長的1/4左右的周期結(jié)構(gòu)且比衍射面的凹凸形狀更微細(xì)的同心圓狀的凹凸形狀，所以，可以提高對該物鏡入射的一定波長的光的透射率。
本發(fā)明的其他目的、由本發(fā)明得到的具體優(yōu)點，從下文中參照


的實施形態(tài)可以看得更為清楚。
附圖的簡單說明圖1是表示現(xiàn)有的光學(xué)拾波器中使用的物鏡的側(cè)視圖。
圖2A是表示物鏡的球面象差的特性圖，圖2B是表示象散象差的特性圖、圖2C是表示畸變象差的特性圖。
圖3是簡略地表示應(yīng)用了本發(fā)明的光盤裝置的外觀的斜視圖。
圖4是表示光盤裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
圖5是表示應(yīng)用了本發(fā)明的光學(xué)拾波器的側(cè)視圖。
圖6是在表示出本發(fā)明的光學(xué)拾波器用物鏡的衍射面的同時示出衍射面及折射面的各自的透鏡半徑方向與凹下量的關(guān)系的圖。
圖7是表示將衍射面和折射面組合后的復(fù)合面的透鏡半徑方向與凹下量的關(guān)系的圖。
圖8是說明通過使用金剛石刀具對轉(zhuǎn)印金屬模具進(jìn)行機(jī)械切削加工而形成閃耀型衍射面的簡略斜視圖。
圖9是用于說明通過使用金剛石刀具對轉(zhuǎn)印金屬模具進(jìn)行機(jī)械切削加工而形成階梯型衍射面的簡略斜視圖。
圖10是表示通過使用金剛石刀具對轉(zhuǎn)印金屬模具進(jìn)行機(jī)械切削加工而形成閃耀型衍射面時的切削殘留部分的寬度與衍射效率的關(guān)系的圖。
圖11是表示金剛石刀具的前端部分的寬度不能忽略時的閃耀型衍射面的形狀的簡略縱斷面圖。
圖12是表示通過使用金剛石刀具對轉(zhuǎn)印金屬模具進(jìn)行機(jī)械切削加工而形成閃耀型衍射面時的劃痕高度與透射率的關(guān)系的圖。
圖13是表示通過使用金剛石刀具對轉(zhuǎn)印金屬模具進(jìn)行機(jī)械切削加工而形成閃耀型衍射面時的劃痕形狀的簡略縱斷面圖。
圖14是表示具有劃痕結(jié)構(gòu)的面的入射光及反射光的形態(tài)的圖。
圖15是表示在紅色激光下使用的衍射面上的凹凸結(jié)構(gòu)的振幅與透射率的關(guān)系的圖。
圖16是表示在藍(lán)色激光下使用的衍射面上的凹凸結(jié)構(gòu)的振幅與透射率的關(guān)系的圖。
圖17是表示應(yīng)用了本發(fā)明的光學(xué)拾波器的另一例的側(cè)視圖。
圖18是表示本發(fā)明的光學(xué)拾波器用物鏡的另一例的縱斷面圖。
圖19是表示本發(fā)明的光學(xué)拾波器用物鏡的另一例的縱斷面圖。
圖20是表示本發(fā)明的光學(xué)拾波器用物鏡的實施例1的透鏡結(jié)構(gòu)的圖。
圖21A是表示實施例1的物鏡的球面象差的特性圖，圖21B是表示象散象差的特性圖、圖21C是表示畸變象差的特性圖。
圖22是表示本發(fā)明的光學(xué)拾波器用物鏡的實施例2的透鏡結(jié)構(gòu)的圖。
圖23A是表示實施例2的物鏡的球面象差的特性圖，圖23B是表示象散象差的特性圖、圖23C是表示畸變象差的特性圖。
圖24是表示本發(fā)明的光學(xué)拾波器用物鏡的實施例3的透鏡結(jié)構(gòu)的圖。
圖25A是表示實施例3的物鏡的球面象差的特性圖，圖25B是表示象散象差的特性圖、圖25C是表示畸變象差的特性圖。
圖26是表示本發(fā)明的光學(xué)拾波器用物鏡的實施例4的透鏡結(jié)構(gòu)的圖。
圖27A是表示實施例4的物鏡的球面象差的特性圖，圖27B是表示象散象差的特性圖、圖27C是表示畸變象差的特性圖。
圖28是表示本發(fā)明的光學(xué)拾波器用物鏡的實施例5的透鏡結(jié)構(gòu)的圖。
圖29A是表示實施例5的物鏡的球面象差的特性圖，圖29B是表示象散象差的特性圖、圖29C是表示畸變象差的特性圖。
發(fā)明的
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的光學(xué)拾波器裝置中采用的物鏡、采用了該物鏡的光學(xué)拾波器裝置及光盤裝置。
以下說明的的本發(fā)明的實施形態(tài)，將本發(fā)明應(yīng)用于對具有比作為盤片狀光記錄媒體的CD(Compact Disc)的記錄光道的光道間距窄的0.6μm左右的光道間距的盤片狀光記錄媒體、例如DVD(Digital VideoDisc/Digital Versatile Disc)之類的通過減小記錄光道的光道間距而提高了信息記錄密度的規(guī)格的盤片狀光記錄媒體進(jìn)行信息的記錄并對記錄在該記錄媒體上的信息進(jìn)行再生的光盤裝置。
首先，說明采用使用了本發(fā)明的物鏡的光學(xué)拾波器的光盤裝置。
應(yīng)用了本發(fā)明的光盤裝置1，是一種通過提高轉(zhuǎn)數(shù)而使所記錄的記錄信號的讀入及信息信號的寫入高速化了的光盤裝置，并采用通過使光道間距非常微細(xì)而提高了記錄容量的例如DVD(Digital VideoDisc/Versatile Disc)等作為光記錄媒體，該光盤裝置，用作個人計算機(jī)等信息處理裝置的外部存儲裝置。
光盤裝置1，如圖3和圖4所示，具有配置了各種機(jī)構(gòu)的機(jī)架2，機(jī)架2的上方、左右及前后，由通過螺釘固定等適當(dāng)?shù)姆绞桨惭b的殼體3及前面板4封蓋。
殼體3，將頂板部3a、從該頂板部3a的兩側(cè)邊緣分別垂下設(shè)置的側(cè)面部3b、3b及圖中未示出的后板部形成為一體。在前面板4上，形成橫向延伸的開口4a，而用于開閉開口4a的門體5，以其上端部為支點轉(zhuǎn)動自如地支承在前面板4上。在前面板4上，配置著進(jìn)行各種操作的多個操作按鈕6。
機(jī)架2，具有配置各種機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)配置面部7a及從機(jī)構(gòu)配置面部7a的兩側(cè)邊緣豎立設(shè)置的側(cè)部7b、7b，在機(jī)構(gòu)配置面部7a的前端部，配置著具有凸輪板和各種齒輪的裝入機(jī)構(gòu)8。
在機(jī)架2上，如圖4所示，以可在圖4中箭頭A1方向及箭頭A2方向的前后方向移動的方式支承著光盤托架9。在光盤托架9上，形成在前后方向延伸的插孔9a及放置盤片狀光記錄媒體(以下，簡稱「光盤」)100的光盤放置凹部9b。當(dāng)要在光盤放置凹部9b上放置光盤100時，由裝入機(jī)構(gòu)8對光盤托架9進(jìn)行移動操作，使其從前面板4的開口4a伸出到裝置本體的外部，而當(dāng)對光盤100進(jìn)行信息的記錄或再生時，在光盤放置凹部9b內(nèi)放好光盤100的狀態(tài)下將其拉入到裝置本體的內(nèi)部。
如圖4所示，將移動機(jī)架10在以其后端部為轉(zhuǎn)動支點而轉(zhuǎn)動自如的狀態(tài)支承在機(jī)架2的機(jī)構(gòu)配置面部7a上，在移動機(jī)架10上，配置著用于使光盤100轉(zhuǎn)動的電機(jī)單元1。電機(jī)單元11，包含著盤臺11a及驅(qū)動電機(jī)11b。光學(xué)拾波器12，以可由圖中未示出的導(dǎo)軸及導(dǎo)螺桿使其沿著安裝在盤臺11a上的光盤100的半徑方向移動的狀態(tài)支承在移動機(jī)架10上。
在移動機(jī)架10上，安裝著使導(dǎo)螺桿轉(zhuǎn)動的進(jìn)給電機(jī)13。因此，當(dāng)由上述進(jìn)給電機(jī)13使導(dǎo)螺桿轉(zhuǎn)動時，光學(xué)拾波器12由導(dǎo)軸導(dǎo)向而在與該轉(zhuǎn)動方向?qū)?yīng)的方向上移動。
本發(fā)明的光盤驅(qū)動裝置1，當(dāng)在將光盤100放置在光盤托架9的光盤放置凹部9b內(nèi)的狀態(tài)下將其拉入到裝置內(nèi)部而以適當(dāng)?shù)姆绞綄⑵浔３衷诒P臺11a上并在電機(jī)單元11的驅(qū)動電機(jī)11b的驅(qū)動下與盤臺11a一起轉(zhuǎn)動時，一邊使光學(xué)拾波器12沿光盤100的半徑方向移動，一邊對光盤100進(jìn)行信息的記錄或再生。
以下，說明對光盤100進(jìn)行信息記錄或再生的光學(xué)拾波器12的結(jié)構(gòu)。
光學(xué)拾波器12，如圖4所示，在由圖中未示出的導(dǎo)軸及導(dǎo)螺桿支承在移動機(jī)架10上的移動基座14上，配置著包括發(fā)射激光的發(fā)光元件及光接收元件等在內(nèi)的所需的光學(xué)元件及支承物鏡15的圖中未示出的雙軸驅(qū)動器等。光學(xué)拾波器12，簡略地如圖5所示，具有由圖中未示出的雙軸驅(qū)動器支承的物鏡15、射出420nm以下波長的激光的激光發(fā)射元件16及將從激光發(fā)射元件16射出的激光變?yōu)槠叫泄馐臏?zhǔn)直透鏡17。從由半導(dǎo)體激光器構(gòu)成的激光發(fā)射元件16射出的激光，由準(zhǔn)直透鏡17變?yōu)槠叫泄馐?，由物鏡15會聚在光盤100的記錄層上。
光學(xué)拾波器12，用于在信息記錄密度高的光盤100上進(jìn)行信息的記錄，并對記錄在光盤100上的信息進(jìn)行再生。在該光學(xué)拾波器12中使用的激光發(fā)射元件16，產(chǎn)生比現(xiàn)有的產(chǎn)生780nm波長激光的CD規(guī)格的激光發(fā)射元件短的420nm以下、具體地說為400nm～410nm左右的激光，為減低激光噪聲，可在驅(qū)動電流上疊加高頻電流，從而在較短的周期內(nèi)改變激光的波長。
當(dāng)在光盤100上進(jìn)行信息的記錄時，從激光發(fā)射元件16射出高能激光，由準(zhǔn)直透鏡17變?yōu)槠叫泄馐⑹乖撟兂善叫泄馐募す馊肷涞轿镧R15后會聚在光盤100的記錄層上而形成激光光點。由該激光的能量使記錄層例如發(fā)生相變并形成記錄了信息的坑點。
另一方面，當(dāng)對記錄在光盤100上的信息進(jìn)行再生時，從激光發(fā)射元件16射出能量比進(jìn)行信息記錄時低的激光，由準(zhǔn)直透鏡17變?yōu)槠叫泄馐⑹乖撟兂善叫泄馐募す馊肷涞轿镧R15后會聚在光盤100的記錄層上而形成激光光點。由光盤100的記錄層反射的激光，經(jīng)由與入射到光盤100的激光相反的光路而由光學(xué)拾波器12內(nèi)的包含光接收元件等的圖中未示出的光接收系統(tǒng)檢出。
物鏡15的工作距離，即從構(gòu)成物鏡15的透鏡的最靠近光盤100的面到象點、即光盤100的會聚激光的記錄層的距離為0.5mm以上。
以下，具體地說明本發(fā)明的物鏡15。
如圖5所示、進(jìn)一步如給出后文所述的具體實施例的圖20、圖22、圖24、圖26及圖28所示，本發(fā)明的物鏡15，包括由第1透鏡L1構(gòu)成的第1透鏡組GR1和由第2透鏡L2構(gòu)成的第2透鏡組GR2，該第1透鏡L1是具有以折射面S2r為基面并通過在其上附加衍射面S2d而形成的折射及衍射復(fù)合面(以下，簡稱「復(fù)合面」)S2的混合型透鏡，第2透鏡L2是具有正折射力的雙面非球面的彎月形單透鏡。
第1透鏡組GR1，起著校正色差的作用，第2透鏡組GR2，起著將激光的射束點聚焦成規(guī)定的大小的作用。
在以下的說明中，透鏡及其他構(gòu)成要素的面編號，從光源(激光發(fā)射元件)側(cè)數(shù)起按順序為1、2、3、...，「Si」表示從光源側(cè)數(shù)起的第i個面，「ri」表示從光源側(cè)數(shù)起的第i個面Si的曲率半徑，「di」表示從光源側(cè)數(shù)起的第i個面與第i+1個面之間的光軸上的面間隔。非球面形狀，當(dāng)設(shè)「x」為從光軸起高度為「h」的非球面上的點的與非球面頂點的切平面的距離、「c」為非球面頂點的曲率(＝1/R)、「k」為圓錐系數(shù)、「A」、「B」、「C」、「D」、「E」、「F」、「G」、「H」及「J」分別為第4次至第20次的非球面系數(shù)時，由以下的式1定義。
x=ch21+1-(1+k)c2h2+···(1)]]>Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14+Gh16+Hh18+Jh20]]>一般來說，用作衍射面的衍射光學(xué)元件，分為振幅型和相位型，用作物鏡15的衍射面S2d的是相位型，特別是，從效率的觀點考慮，是形成所謂閃耀形狀的閃耀型全息圖。該閃耀型全息圖，與一般的全息圖一樣，作為在制造期間使2個點光源在無限遠(yuǎn)處時的各面上的非球面的相移系數(shù)，使用多項式指定基板上的極坐標(biāo)。這里，上述多項式的系數(shù)，以mm為單位給出折射基準(zhǔn)波長下的光路差(OPD)。即，衍射面上從光軸起高度為R的點上的由衍射引起的光路差，由下式定義。
OPD＝C1R2+C2R4+C3R6+C4R8+C5R10+C6R12+C7R14+C8R16+C9R18+C10R20實際的衍射面形狀，應(yīng)斷續(xù)地改變以產(chǎn)生衍射。就是說，折射率為N的介質(zhì)中的光路與空氣中的光路之間產(chǎn)生的光路差，由t(N-1)給出，所以，衍射面的各環(huán)形帶(組成部分)的臺階高差d，當(dāng)設(shè)λ(nm)為設(shè)計波長時，由下式給出，或為其整數(shù)倍。
d＝λ/(N-1)衍射面的閃耀形狀，是在表面形狀上形成將光路差OPD除以波長λ后的余數(shù)作為光路差而產(chǎn)生的深度。
第1透鏡L1，由玻璃或樹脂形成，其復(fù)合面S2，以折射面S2r為基面、即定義衍射面的基準(zhǔn)面，并用通過使用了金剛石刀具的機(jī)械切削加工而制成的金屬模具在折射面S2r上直接形成衍射面S2d，或簡略地如后文的圖24中的虛線所示，具有在以適當(dāng)?shù)姆椒▽盈B在折射面S2r上的樹脂層18的表面上附加形成了相位透射型全息圖的衍射面S2d的復(fù)合面S2。因此，當(dāng)使用具有衍射面S2d的復(fù)合面S2時，可以提高數(shù)值孔徑(NA)而不增大透鏡的直徑。衍射面S2d，如后文所述，在斷面形狀上形成為微細(xì)的階梯狀。此外，作為基面的物鏡15的折射面S2r，為拋物面(圓錐系數(shù)k＝-1)。
另外，物鏡15，由非球面構(gòu)成第2透鏡L2的第3面S3和第4面S4。
2組結(jié)構(gòu)物鏡15，如圖5所示，配置在由樹脂等適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)形成的透鏡筒19內(nèi)。透鏡筒19，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖示省略，大致為兩端開口的圓筒形狀，將第1透鏡L1及第2透鏡L2分別從兩端的開口插入到內(nèi)部，并在進(jìn)行對中和位置調(diào)整后固定。這樣，如預(yù)先對各構(gòu)成透鏡進(jìn)行對中等光學(xué)調(diào)整而將2組結(jié)構(gòu)物鏡15配置在透鏡筒19內(nèi)，則可以提高將物鏡15組裝在光學(xué)拾波器12內(nèi)時的作業(yè)性。
第1透鏡組GR1，除作為平面的第1面S1外，還備有由具有負(fù)折射力的折射面S2r和具有正折射力的衍射面S2d構(gòu)成的復(fù)合面S2，所以使折射力的總值為0(零)。如第1透鏡組GR1的折射力為0，則整個第1透鏡組GR1相對于設(shè)計波長的光為平行平板，例如，即使波長移動時，其作用也只是一個折射力非常弱的透鏡，所以，在將其插入到準(zhǔn)直透鏡17和具有使激光聚焦的作用的第2透鏡組GR2之間時，可以將這時的偏心、傾斜及面間隔等的容許范圍設(shè)計得很寬。由于僅將第1透鏡組GR1用于校正色差并由第2透鏡組GR2承擔(dān)形成射束點的作用，所以各透鏡組的作用分擔(dān)清晰，因而使各透鏡組的設(shè)計易于進(jìn)行。
物鏡15的工作距離，即從最后的透鏡面(第4面S4)到象點的距離為0.5mm以上。在數(shù)值孔徑大的2組結(jié)構(gòu)物鏡、例如SolidImmersion Lens(SIL固體浸沒透鏡)中，工作距離有時為0.1mm左右。當(dāng)工作距離如此之短時，存在著物鏡與光盤必然發(fā)生碰撞等問題。因此，在本發(fā)明中，如上所述，將從最后的透鏡面到象點的工作距離規(guī)定為0.5mm以上。此外，物鏡15，形成為具有1.875mm以下的有效焦距。
以下，說明由物鏡15將激光聚焦到衍射極限用的消色差條件、即色差的校正條件。
一般來說，對于波長在相對于波長λ的±δ的范圍內(nèi)變化的光源，將折射型透鏡和衍射型透鏡組合的透鏡的消色差條件，按如下方式導(dǎo)出。
即，如設(shè)波長λ、λ+δ及λ-δ時的玻璃材料的折射率分別為N、N+δ、N-δ，則波長λ±δ范圍內(nèi)的部分的阿貝數(shù)(以下，稱為「部分阿貝數(shù)」)νr，可以由以下給出的式2表示。
νr=N-1N+δ-N-δ···(2)]]>另外，衍射型透鏡的部分阿貝數(shù)νd，如以下的式3所示。
νd=λ(λ+δ)-(λ-δ)···(3)]]>如設(shè)折射型透鏡和衍射型透鏡的焦距分別為fr、fd，則由這兩種透鏡合成后的合成透鏡的焦距f具有以下的式4的關(guān)系，而光軸上的象點的消色差條件由式5表示。
1f=1fr+1fd···(4)]]>fr·νr+fd·νd=0···(5)]]>從上述的式4和式5可以得出由以下的式6表示的折射型透鏡的焦距fr和衍射型透鏡的焦距fd。
fr=f·1-νdνr]]>fd=f·1-vrvd···(6)]]>另外，折射型透鏡的部分阿貝數(shù)νr，由透鏡材質(zhì)的折射率決定，衍射型透鏡的部分阿貝數(shù)νd，由激光的使用波長決定。這里，如考慮到透鏡材質(zhì)的折射率隨波長而變化，則折射型透鏡的部分阿貝數(shù)νr可以由透鏡材質(zhì)及激光的使用波長決定，衍射型透鏡的部分阿貝數(shù)νd可以只由激光的使用波長決定。
可是，象本發(fā)明的物鏡15這樣的折射及衍射復(fù)合透鏡的軸上消色差條件，在決定了激光的使用波長λ、激光的波動量即波長的變動量δ、透鏡材質(zhì)、入射激光的光束直徑及數(shù)值孔徑(NA)后，可以唯一地決定。
本發(fā)明的光學(xué)拾波器用物鏡，由于激光的設(shè)計波長、激光束直徑、物鏡的數(shù)值孔徑(NA)是固定的參數(shù)，所以只要決定了透鏡的材質(zhì)即可決定軸上消色差條件。例如，當(dāng)NA＝0.8、激光束直徑為3mm、λ＝410nm、δ＝±10nm、而作為透鏡的材質(zhì)使用了LAH53(オハラ(Ohara)(小原)公司的商品名)時，折射型透鏡的焦距fr為2.18mm，衍射型透鏡的焦距fd為13.31mm。
在本發(fā)明的物鏡15中，第1透鏡組GR1，起著校正色差的作用，第2透鏡組GR2，起著將激光的射束點聚焦成規(guī)定的大小的作用，所以，第1透鏡組GR1的折射率為0，因而使第2透鏡組GR2的折射率的總和為物鏡15的折射力。如以公式表示這種情況，則如以下的式7和式8所示。
1f1+1fd=0···(7)]]>f2＝f ...(8)
本發(fā)明的物鏡15，第1透鏡組GR1的折射型透鏡(第1面S1和第2面折射面S2)與第2透鏡組GR2的第2透鏡L2的合成焦距，為折射型透鏡的總焦距fr，所以使以下給出式9成立。
1fr=1f1+1f2-df1·f2···(9)]]>在光學(xué)拾波器用物鏡的設(shè)計中，當(dāng)決定了焦距和透鏡材質(zhì)時，即自動地決定了f、fr、fd，所以，滿足上述式9的條件的第1透鏡組的折射型透鏡的焦距f1、第1透鏡組與第2透鏡組之間的間隔d，也唯一地決定。
可是，折射型透鏡的主點位置，由透鏡材質(zhì)的折射率、各透鏡面的曲率半徑、面間隔等決定，不一定固定在一定的位置。因此，衍射型透鏡和合成折射型透鏡的主點間隔，隨設(shè)計條件而變化。為此，在設(shè)計時應(yīng)進(jìn)行配曲調(diào)整以滿足上述的式6，從而導(dǎo)出近軸解。
以下，說明形成了相位衍射型光學(xué)元件的復(fù)合面S2的衍射面S2d的階梯形狀設(shè)計。
復(fù)合面S2的衍射面S2d的凹下量ASP(r)，根據(jù)光學(xué)設(shè)計用軟件“CODEF”而由以下給出的式10定義。
ASP(r)=cr21+1-(1+k)c2r2+Ar4+Br6+Cr8+Dr10···(10)]]>在上述式10中，如設(shè)k＝-1，則2次項的系數(shù)為c/2，因而可以得到以下的式11所示的僅為偶次的多項式。
ASP(r)=c2r2+Ar4+Br6+Cr8+Dr10···(11)]]>另一方面，復(fù)合面S2的衍射面S2d的相位分布Φ(r)，由以下的式12所示的僅為偶次的多項式定義。
Φ(r)＝C1r2+C2r4+C3r6+C4r8+C5r10...(12)因此，在整個光學(xué)設(shè)計中，如式12所示，將相位作為連續(xù)變化的函數(shù)處理。
在衍射面的表面形狀設(shè)計中，利用相位的周期性，并將從相位周期扣除整數(shù)倍的周期后的余差相位作為新的相位分布，所以，使衍射面的形狀為離散的閃耀形狀。由于將該閃耀型的離散相位換算為實際材質(zhì)的厚度，所以衍射面的表面為離散的閃耀形狀，其高度為提供波長整數(shù)倍的相位差的厚度值。
圖6是用于說明非球面的斷面形狀及衍射面的斷面形狀的圖。非球面的斷面形狀A(yù)SP_Sag，基于上述的式11，衍射面的斷面形狀DOE_Sag，基于上述的式12。為使衍射面的相位與折射面的凹下量具有相同的量綱，將相位除以折射率差。
圖7是用于說明折射及衍射復(fù)合面的形狀的圖。如設(shè)折射及衍射復(fù)合面的凹下量為Sag(r)，則可以表示為以下的式13。
Sag(r)=ASP(r)+Φ(r)N-1···(13)]]>在上述式13中，如Sag(r)＝0，則因相位為全平面，所以可使入射光射出而不會對光有任何影響。這種情況下的衍射面的形狀，是將可提供波長整數(shù)倍的相位的厚度值作為1個梯級的垂直階梯形狀。即，Sag(r)＝0的解，如以下的式14所示，只需進(jìn)行選擇以使各階次的系數(shù)相互抵消而變?yōu)?即可。
k＝-1C1=(N-1)C2]]>C2＝(N-1)A...(14)C3＝(N-1)BC4＝(N-1)CC5＝(N-1)D另外，2次項的系數(shù)，意味著在近軸區(qū)域內(nèi)使折射面和衍射面的各自的折射力相互抵消而變?yōu)?。
在下文中，參照

上述的衍射面的階梯形狀的效果。
圖8和圖9是用于說明在物鏡15的制造階段中用于對在第1透鏡L1的折射面S2r上直接轉(zhuǎn)印形成、或在所層疊的樹脂層18的表面上轉(zhuǎn)印形成衍射面S2d所用的金屬模具進(jìn)行切削加工的刀具20的前端部分20a的尺寸相對于在模具的轉(zhuǎn)印面21上形成的閃耀形狀(轉(zhuǎn)印形狀)22的各環(huán)形帶22a、22a、...的寬度不能忽略時在加工上存在的問題及解決該問題的對策的圖。
即，如圖8所示，當(dāng)衍射面的形狀為閃耀形狀時，使要進(jìn)行切削加工的金屬模具的轉(zhuǎn)印面21沿箭頭X1方向進(jìn)給，同時使刀具20沿箭頭Y1方向進(jìn)給，從而對轉(zhuǎn)印面21進(jìn)行切削并形成閃耀形狀(轉(zhuǎn)印形狀)22。這里，刀具20的前端部分20a的形狀，看上去雖然銳利，但與微細(xì)的閃耀形狀22的環(huán)形帶22a、22a、...的尺寸相比就不那么銳利了，而且，與閃耀形狀22的環(huán)形帶22a、22a、...的尺寸相比也不可能制作得更銳利，所以，在模具的轉(zhuǎn)印面21的閃耀形狀22的環(huán)形帶22a、22a、...之間將留有刀具20的前端部分20a不能加工的部分即切削殘留部分25。
另外，如圖9所示，當(dāng)衍射面的形狀為階梯形狀時，與閃耀形狀時一樣，也使要進(jìn)行切削加工的金屬模具的轉(zhuǎn)印面21沿箭頭X1方向進(jìn)給，同時使刀具20沿箭頭Y1方向進(jìn)給，從而對轉(zhuǎn)印面21進(jìn)行切削并形成階梯形狀26。但是，在衍射面的形狀為階梯形狀的情況下，在構(gòu)成階梯形狀26的環(huán)形帶26a、26a、...的面上不含位置相對于構(gòu)成刀具20的前端部分20a的面傾斜的面，所以不可能留有如上所述的不能加工的部分。
圖10示出圖11所示的具有一定的周期L(閃耀形狀的寬度4μm)的閃耀型衍射光柵27的因轉(zhuǎn)印面21的不能加工部分25、25、...的轉(zhuǎn)印產(chǎn)生的未加工部分27a、27a、...的寬度b與衍射效率之間的關(guān)系，圖12示出圖13所示的在轉(zhuǎn)印面(切削面)21上產(chǎn)生的作為刀具20的移動軌跡的具有一定周期d的周期性微細(xì)凹凸形狀的表面劃痕結(jié)構(gòu)28的劃痕29的深度h與透射率之間的關(guān)系。
可是，衍射型透鏡的衍射效率為100％的衍射面形狀，其斷面形狀為閃耀形狀。閃耀形狀的高度(凹下量)，為可提供波長整數(shù)倍的相位差的厚度。如在平面上形成衍射型透鏡，則斷面形狀為閃耀形狀。
另一方面，如上所述，在進(jìn)行衍射型透鏡的設(shè)計時如通過選擇式13的多項式的系數(shù)而使凹下量相互抵消，則衍射面的斷面形狀變?yōu)橛蓤D9所示的金屬模具的轉(zhuǎn)印面21轉(zhuǎn)印的階梯形狀。該階梯的高度(凹下量)，與上述的平面的情況一樣，為可提供等于波長整數(shù)倍的相位差的厚度。此外，由于可以將階梯形狀看作是閃耀形狀的一種特殊情況，所以兩者的理論衍射效率相同。
但是，如圖8所示，當(dāng)通過使用刀具20的切削加工在金屬模具的轉(zhuǎn)印面21上形成閃耀形狀時，如衍射面為在斷面上包含斜面的閃耀形狀，則將因刀具20的前端部分20a的形狀而產(chǎn)生切削殘留的不能加工部分25、25、...。如該不能加工部分25、25、...的大小與閃耀形狀22相比不能忽略，則如圖10所示，將使衍射效率隨其大小而減低。如圖11所示，刀具20的前端部分20a的形狀越小(銳利)，該不能加工部分25、25、...越小。
另外，當(dāng)用刀具20對金屬模具的轉(zhuǎn)印面21進(jìn)行切削加工時，如圖13所示，在閃耀形狀22的斜面上產(chǎn)生作為刀具20的移動軌跡的周期性微細(xì)凹凸形狀的劃痕29。如該劃痕29連續(xù)反復(fù)的形狀即表面劃痕結(jié)構(gòu)28的周期d、作為振幅的劃痕深度h具有等于或大于透鏡設(shè)計波長的值，則如圖12所示，當(dāng)轉(zhuǎn)印到透鏡上時，透射率將隨其值的大小而減低。在圖12所示的例中，周期d為0.8μm。一般地說，刀具20的前端部分20a的形狀越小(銳利)，該劃痕29越小。
這樣，當(dāng)通過使用刀具20的切削加工在金屬模具的轉(zhuǎn)印面21上形成閃耀形狀22時，將因刀具20的前端部分20a的形狀而在所轉(zhuǎn)印的透鏡的衍射面的衍射效率和透射率之間產(chǎn)生一定的規(guī)律關(guān)系。
與此不同，當(dāng)通過使用刀具20的切削加工在金屬模具的轉(zhuǎn)印面21上形成圖9所示的階梯形狀26時，由于在通過加工而形成的面上不含斜面，所以不會殘留形成閃耀形狀22時所產(chǎn)生的不能加工部分25、25、...，因而是接近理想斷面形狀的形狀。因此，當(dāng)衍射面通過階梯形狀26的轉(zhuǎn)印形成時，可以將衍射效率的降低因素消除。此外，由于對刀具20的前端部分20a的形狀沒有任何限制，所以可以與前端的形狀無關(guān)地選擇其形狀易于抑制圖13所示的表面劃痕結(jié)構(gòu)28的產(chǎn)生的刀具，因此也可以減少使透射率減低的因素。
這里，進(jìn)一步說明因轉(zhuǎn)印了在用于使物鏡15成型的金屬模具的轉(zhuǎn)印面上形成的微細(xì)凹凸形狀的劃痕29連續(xù)反復(fù)的形狀即表面劃痕結(jié)構(gòu)28而在物鏡15的復(fù)合面的表面上形成的微細(xì)凹凸形狀39的影響。
因轉(zhuǎn)印表面劃痕結(jié)構(gòu)28而形成了凹凸形狀39的物鏡15的復(fù)合面S2上的激光的透射及反射，如圖14所示。即，入射到物鏡15上的激光40，因一部分變成由凹凸形狀39的表面進(jìn)行漫反射后的反射光40a而使透射率減低。此外，入射到物鏡15并從其透過的激光即透射光41，也隨著凹凸形狀39的形狀向預(yù)想不到的方向折射而產(chǎn)生雜散光41a等，從而使形成了凹凸形狀39的面的透射率進(jìn)一步減低。
可是，對物鏡15的復(fù)合面S2來說，在加工用于使該物鏡15成型的金屬模具的轉(zhuǎn)印面21時，通過以最佳的方式控制切削用刀具相對于構(gòu)成金屬模具的材料的移動，可以控制金屬模具的劃痕結(jié)構(gòu)28的周期，并能控制在物鏡15的復(fù)合面S2上形成的凹凸形狀39的周期和振幅。
以下，對形成了凹凸形狀39的物鏡15的透射率可以控制這一點進(jìn)行更具體地說明。
為控制規(guī)定波長的激光的透射率，將在用于使物鏡15成型的金屬模具的轉(zhuǎn)印面21上形成的劃痕結(jié)構(gòu)28形成為具有周期d為入射激光的基準(zhǔn)波長(λ)的1/2左右、振幅h為入射激光的基準(zhǔn)波長(λ)的1/4左右的周期結(jié)構(gòu)的同心圓狀。通過轉(zhuǎn)印這種形狀的劃痕結(jié)構(gòu)28而在物鏡15的復(fù)合面S2上形成的凹凸形狀39，也具有相同的周期d及振幅h。
另外，最好使凹凸形狀39的取向與閃耀轉(zhuǎn)印形狀的取向一致，即，使各閃耀形狀和凹凸形狀的斜面方向相互對準(zhǔn)而成為相似形。
這里，參照圖15和圖16說明按如上所述的周期d及振幅h形成凹凸形狀39的過程。
圖15是表示當(dāng)使作為劃痕結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印形狀的凹凸形狀39的周期d為0.5μm時迄今為止使用著的波長為650nm的紅色激光Re及本發(fā)明中使用的波長為405nm的藍(lán)色激光Bu下的振幅h與透射率之間的關(guān)系的圖。
另外，圖16是表示當(dāng)使作為劃痕結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印形狀的凹凸形狀39的周期d為0.2μm時波長為650nm的紅色激光Re及波長為405nm的藍(lán)色激光Bu下的振幅h與透射率之間的關(guān)系的圖。
從圖15所示的特性圖可以看出，在具有0.5μm的周期d的凹凸形狀39的情況下，當(dāng)在紅色激光Re下凹凸形狀39的振幅h為可提供紅色激光Re的波長的1/4左右的相位差的振幅即0.33μm時，可以確保90％的透射率。當(dāng)在藍(lán)色激光Bu下凹凸形狀39的振幅h為可提供藍(lán)色激光Bu的波長的1/4左右的相位差的振幅即0.2μm時，只能確保70％左右的透射率。
與此不同，從圖16所示的特性圖可以看出，在具有0.2μm的周期d的凹凸形狀39的情況下，無論是在紅色激光Re下凹凸形狀39的振幅h為可提供紅色激光Re的波長的1/4左右的相位差的振幅即0.33μm時，還是在藍(lán)色激光Bu下凹凸形狀39的振幅h為可提供藍(lán)色激光Bu的波長的1/4左右的相位差的振幅即0.2μm時，都可以確保90％左右的透射率。
如上所述，本發(fā)明的物鏡15，使物鏡15的復(fù)合面S2在斷面形狀上為階梯形狀，并按如上所述的方式設(shè)定在該階梯形狀的面上形成的凹凸形狀39的周期d及振幅h，因而可以同時改善衍射效率降低及透射率減低的問題。
以下，參照

本發(fā)明的物鏡15的另一例。
如圖17和圖18所示，本例的物鏡55，與上述的物鏡15一樣，也采用包括由第1透鏡L1構(gòu)成的第1透鏡組GR1和由第2透鏡L2構(gòu)成的具有正折射力的第2透鏡組GR2的2組結(jié)構(gòu)，該第1透鏡L1是由作為折射面的第1面S1及將折射面S2r與衍射面S2d組合的折射衍射面S2構(gòu)成的混合型透鏡，第2透鏡L2是使第3面S3及第4面S4這兩個面為非球面的單透鏡。
另外，對與上述物鏡15共同的部分標(biāo)以同樣的符號而將其詳細(xì)說明省略。
本例的2組結(jié)構(gòu)物鏡55，如圖18所示，配置在由合成樹脂等適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)形成的透鏡筒58內(nèi)。透鏡筒58，如圖18所示，形成為兩端開口的大致圓筒形狀，將第1透鏡L1及第2透鏡L2分別從兩端的開口插入到內(nèi)部，并在進(jìn)行對中和位置調(diào)整后固定。這樣，如預(yù)先對各構(gòu)成透鏡進(jìn)行對中等光學(xué)調(diào)整而將2組結(jié)構(gòu)物鏡55配置在透鏡筒58內(nèi)，則如圖17所示可以提高將物鏡55組裝在光學(xué)拾波器12內(nèi)時的作業(yè)性。
進(jìn)一步，物鏡55，在第1透鏡組GR1和第2透鏡組GR2之間設(shè)置著一個光闌59。即，光闌59，如圖18所示，設(shè)在第2透鏡組GR2的光源側(cè)的第3面S3附近，用于限制入射到第2透鏡組GR2的激光的光量，該光闌可用相同的材質(zhì)與透鏡筒58構(gòu)成一體，或由獨立的構(gòu)件大致形成的環(huán)狀并以粘結(jié)等適當(dāng)?shù)姆绞桨惭b在透鏡筒58的內(nèi)周壁58a上。這樣，通過將光闌59配置在折射力大的第2透鏡組GR2(第2透鏡L2)的光源側(cè)的第3面S3附近，可以有限制地只使用光學(xué)特性良好的部分而不使用透鏡的周邊部，因而可以使性能穩(wěn)定并使各種象差的校正易于進(jìn)行。
在該物鏡55中，第1透鏡組GR1，除作為平面的第1面S1外，也備有由具有負(fù)折射力的折射面S2r和具有正折射力的衍射面S2d構(gòu)成的作為復(fù)合面的第2面S2，所以使折射力的總值為0(零)。
參照

本發(fā)明的物鏡65的另一例。
如圖19所示，該物鏡65，其透鏡的基本結(jié)構(gòu)與圖18所示的物鏡55相同，也包括由第1透鏡L1構(gòu)成的第1透鏡組GR1和由第2透鏡L2構(gòu)成的具有正折射力的第2透鏡組GR2，該第1透鏡L1是使第2面S2為將折射面S2r與衍射面S2d組合的復(fù)合面的混合型透鏡，第2透鏡L2是使第3面S3及第4面S4這兩個面為非球面的單透鏡。
構(gòu)成物鏡65的第1透鏡L1，由透明的樹脂材料形成。復(fù)合面(第2面)S2，以樹脂制作的第1透鏡L1的折射面S2r為基面(定義衍射面的基準(zhǔn)面)，在該折射面S2r上，附加了由具有閃耀形狀的相位透射型全息圖構(gòu)成的衍射面S2d，該透射型全息圖，通過轉(zhuǎn)印以用金剛石刀具對轉(zhuǎn)印金屬模具進(jìn)行機(jī)械切削加工等適當(dāng)?shù)姆椒ㄉ傻拈W耀形的轉(zhuǎn)印形狀而形成。
物鏡65，如圖19所示，將第1透鏡L1與透鏡筒60以相同的材料形成為一體。因此，透鏡筒60的一個端部，由第1透鏡L1封閉，僅另一端為開口形狀。該物鏡65，將第1透鏡L1與透鏡筒60形成為一體后通過整體成型進(jìn)行加工，所以無需進(jìn)行第1透鏡L1的對中和定位等光學(xué)調(diào)整。
第2透鏡L2，從與第1透鏡L1形成為一體的透鏡筒60的開口插入到內(nèi)部，并在進(jìn)行對中和位置調(diào)整等后固定。這樣，透鏡筒60內(nèi)的光學(xué)調(diào)整，只要求對第2透鏡L2進(jìn)行。因此，只需對第2透鏡L2進(jìn)行對中等光學(xué)調(diào)整即可，因而可以大幅度地提高將物鏡65組裝在光學(xué)拾波器12內(nèi)時的作業(yè)性。
如上所述，物鏡65，由于將第1透鏡L1與透鏡筒60用樹脂形成為一體，所以能減輕整體的重量。
另外，物鏡65，還通過在第2透鏡L2的面向光源側(cè)的第3面S3的外周部分上沿整個外周蒸鍍適當(dāng)?shù)慕饘俣O(shè)置著一個形成為帶狀的由薄膜構(gòu)成的光闌61。之所以將光闌61與第2透鏡L2的第3面S3形成為一體，其原因是，由于第1透鏡L1與透鏡筒60已形成為一體，所以從成型時的脫模操作考慮不可能再將光闌61與透鏡筒60的內(nèi)部形成為一體。這樣，通過在第2透鏡L2的面向光源側(cè)的第3面S3上設(shè)置光闌61，可以使光闌61與第2透鏡L2的組裝誤差為0，同時可以有限制地只使用光學(xué)特性良好的部分而不使用透鏡的周邊部，因而可以使性能得到穩(wěn)定。
該物鏡65，也對以420nm以下為基準(zhǔn)的幾nm以內(nèi)的波長范圍的光進(jìn)行光軸上的象點的色差校正，以下，給出將本發(fā)明的物鏡15具體化的實施例。
圖20示出本發(fā)明的物鏡15的實施例1的透鏡結(jié)構(gòu)，物鏡15，具有由第1透鏡L1構(gòu)成的第1透鏡組GR1和由第2透鏡L2構(gòu)成的第2透鏡組GR2，該第1透鏡L1，由具有以折射面S2r為基面并形成了衍射面S2d而構(gòu)成的復(fù)合面S2的玻璃制平凹透鏡構(gòu)成，第2透鏡L2，為放大率大的單片非球面玻璃模制透鏡。
第1透鏡L1及第2透鏡L2的玻璃材料，采用了上述的LAH53。此外，在第2透鏡L2與象面(光盤100的記錄層)之間，配置著聚碳酸酯制保護(hù)層30。如圖20所示，「S5」及「r5」表示保護(hù)層30的表面(第5面)及曲率半徑，「d4」表示第2透鏡L2的第4面S4與第5面之間的光軸上的面間隔，「d5」表示保護(hù)層30的厚度。這些符號，在后文所述的其他實施例中也是相同的。
保護(hù)層30的厚度，最好在0.3mm以下。本實施例1和后文所述的實施例2，將保護(hù)層30的厚度設(shè)定為0.1mm。這是因為，如保護(hù)層30的厚度在0.3mm以上，則將產(chǎn)生其程度很難校正的球面象差，但當(dāng)保護(hù)層30的厚度在0.3mm以下時，可以抑制球面象差的產(chǎn)生。
在下述的表1中列出實施例1的各構(gòu)成透鏡的數(shù)值。
表1

在表2中列出作為第2面的復(fù)合面S2(衍射面S2d及折射面S2r)、第3面S3及第4面S4的圓錐系數(shù)k及4次～10次的非球面系數(shù)A～D。此外，表2中的「E」，表示以10為底的指數(shù)形式。在后文所述的同類的表中也是一樣。
表2

圖21A示出實施例1的物鏡15的球面象差，圖21B示出象散象差，圖21C示出畸變象差。在圖21A、圖21B、圖21C所示的各象差圖中，實線、虛線及單點鎖線分別表示405nm、403nm及407nm的值，在圖21B所示的象散象差圖中，粗線和細(xì)線分別表示徑向象面和切向象面的值。在后文所述的同類的圖中也是一樣。此外，衍射基準(zhǔn)波長為405nm、設(shè)計階次為N＝1、設(shè)計波長為405nm、入射激光的光束直徑為30mm、數(shù)值孔徑為0.85。
可是，在圖21A～圖21C所示的各象差圖中，用實線表示的波長為405nm時的值、用虛線表示的波長為403nm時的值及用單點鎖線表示的波長為407nm時的值，幾乎重疊在一起而很難進(jìn)行判別。這表明實施例1的物鏡15極少產(chǎn)生色差。由此可知，在實施例1中，可以有效地校正物鏡15的色差。
圖22示出本發(fā)明的物鏡15的實施例2的透鏡結(jié)構(gòu)，第1透鏡L1由適當(dāng)?shù)臉渲牧闲纬桑?透鏡L2由上述的LAH53形成。
實施例2的物鏡15，具有由第1透鏡L1構(gòu)成的第1透鏡組GR1和由第2透鏡L2構(gòu)成的第2透鏡組GR2，該第1透鏡L1，由具有以折射面S2r為基面并形成了衍射面S2d而構(gòu)成的復(fù)合面S2的合成樹脂制平凹透鏡構(gòu)成，第2透鏡L2，為放大率大的單片非球面玻璃模制透鏡。在第2透鏡L2與象面(光盤100的記錄層)之間，配置著聚碳酸酯制保護(hù)層30。
在下述的表3中列出實施例2的各構(gòu)成透鏡的數(shù)值。
表3

實施例2，由于第1透鏡L1用合成樹脂形成，所以能減輕物鏡15的重量，此外，合成樹脂在材料費(fèi)上比玻璃便宜而且加工性能良好，所以，使物鏡15能以低的成本大量生產(chǎn)。
在表4中列出作為第2面的復(fù)合面S2(衍射面S2d及折射面S2r)、第3面S3及第4面S4的圓錐系數(shù)k及4次～10次的非球面系數(shù)A～D。
表4

圖23A示出實施例2的物鏡15的球面象差，圖23B示出象散象差，圖23C示出畸變象差。衍射基準(zhǔn)波長為405nm、設(shè)計階次為N＝1、設(shè)計波長為405nm(403nm～407nm)、數(shù)值孔徑為0.85。
在圖21A～圖21C所示的各象差圖中，用實線表示的波長為405nm時的值、用虛線表示的波長為403nm時的值及用單點鎖線表示的波長為407nm時的值，幾乎重疊在一起而很難進(jìn)行判別。這表明實施例2的物鏡15極少產(chǎn)生色差。由此可知，實施例2的物鏡15，可以有效地校正色差。
圖24示出本發(fā)明的物鏡15的實施例3的透鏡結(jié)構(gòu)，第1透鏡L1由SBSL7(Ohara公司的商品名)形成，第2透鏡L2由上述的LAH53形成。
實施例3的物鏡15，具有由第1透鏡L1構(gòu)成的第1透鏡組GR1和由第2透鏡L2構(gòu)成的第2透鏡組GR2，該第1透鏡L1，由具有以折射面S2r為基面而層疊了合成樹脂層18并在合成樹脂層18的表面上形成了衍射面S2d的復(fù)合面S2的玻璃制平凹透鏡構(gòu)成，第2透鏡L2，為放大率大的單片非球面玻璃模制透鏡。在第2透鏡L2與象面(光盤100的記錄層)之間，配置著聚碳酸酯制保護(hù)層30。
在下述的表5中列出實施例3的各構(gòu)成透鏡的數(shù)值。
表5

在表6中列出作為第2面的復(fù)合面S2(衍射面S2d及折射面S2r)、第3面S3及第4面S4的圓錐系數(shù)k及4次～10次的非球面系數(shù)A～D。
表6

實施例3，是在層疊于折射面S2r的樹脂層18的表面上形成衍射面S2d。這是因為第1透鏡L1的材質(zhì)(SBSL7)是不能通過金屬模具成型而形成復(fù)合面的材質(zhì)。因此，即使將不能進(jìn)行金屬模具成型的材質(zhì)、例如玻璃用于第1透鏡L1時，也可以通過層疊轉(zhuǎn)印了金屬模具的衍射面形狀的合成樹脂層18而形成折射及衍射復(fù)合面，因而可以大幅度地擴(kuò)展用于第1透鏡L1的材質(zhì)的選擇范圍。
圖25A示出實施例3的物鏡15的球面象差，圖25B示出象散象差，圖25C示出畸變象差。衍射基準(zhǔn)波長為405nm、設(shè)計階次為N＝1、設(shè)計波長為405nm、數(shù)值孔徑為0.85。
在圖25A～圖25C所示的各象差圖中，用實線表示的波長為405nm時的值、用虛線表示的波長為403nm時的值及用單點鎖線表示的波長為407nm時的值，幾乎重疊在一起而很難進(jìn)行判別。這表明實施例3的物鏡15極少產(chǎn)生色差。由此可知，實施例3的物鏡15，可以有效地校正色差。
圖26示出本發(fā)明的物鏡15的實施例4的透鏡結(jié)構(gòu)，第1透鏡L1由適當(dāng)?shù)暮铣蓸渲牧闲纬?，?透鏡L2由上述的LAH53形成，并使用了高次衍射光。
即，實施例4的物鏡15，具有由第1透鏡L1構(gòu)成的第1透鏡組GR1和由第2透鏡L2構(gòu)成的第2透鏡組GR2，該第1透鏡L1，由具有以折射面S2r為基面并形成了衍射面S2d而構(gòu)成的復(fù)合面S2的合成樹脂制平凹透鏡構(gòu)成，第2透鏡L2，為放大率大的單片非球面玻璃模制透鏡。在第2透鏡L2與象面(光盤100的記錄層)之間，配置著聚碳酸酯制保護(hù)層30。
在下述的表7中列出實施例4的各構(gòu)成透鏡的數(shù)值。
表7

在實施例4中，由于第1透鏡L1也用合成樹脂形成，所以能減輕物鏡15的重量，此外，合成樹脂在材料費(fèi)上比玻璃便宜而且加工性能良好，所以，使物鏡15能以低的成本大量生產(chǎn)。
在表8中列出作為第2面的復(fù)合面S2(衍射面S2d及折射面S2r)、第3面S3及第4面S4的圓錐系數(shù)k及4次～10次的非球面系數(shù)A～D。
表8

圖27A示出實施例4的物鏡15的球面象差，圖27B示出象散象差，圖27C示出畸變象差。衍射基準(zhǔn)波長為405nm、設(shè)計階次為N＝10、設(shè)計波長為405nm、數(shù)值孔徑為0.85。
在圖27A～圖27C所示的各象差圖中，用實線表示的波長為405nm時的值、用虛線表示的波長為403nm時的值及用單點鎖線表示的波長為407nm時的值，幾乎重疊在一起而很難進(jìn)行判別。這表明實施例4的物鏡15極少產(chǎn)生色差。由此可知，實施例4的物鏡15，可以有效地校正色差。
如實施例4的物鏡15所示，通過變更為采用高次衍射光的設(shè)計，與以1次衍射光進(jìn)行設(shè)計時相比，將使折射面S2r的階梯形狀的高度及寬度增加與階次相當(dāng)?shù)谋稊?shù)。因此，當(dāng)透鏡周邊部的階梯形狀的寬度比其他部分窄時，從折射面S2r的階梯形狀的加工性能的觀點來看，這種采用高階次的設(shè)計將是有效的。
圖28示出本發(fā)明的物鏡15的實施例5的透鏡結(jié)構(gòu)，第1透鏡L1由適當(dāng)?shù)暮铣蓸渲牧闲纬?，?透鏡L2由上述的LAH53形成，并使第1透鏡組GR1與第2透鏡組GR2的間隔相距1mm以上。
實施例5的物鏡15，具有由第1透鏡L1構(gòu)成的第1透鏡組GR1和由第2透鏡L2構(gòu)成的第2透鏡組GR2，該第1透鏡L1，由具有以第2面折射面S2r為基面并形成了衍射面S2d而構(gòu)成的復(fù)合面S2的合成樹脂制平凹透鏡構(gòu)成，第2透鏡L2，為放大率大的單片非球面玻璃模制透鏡。在第2透鏡L2與象面(光盤100的記錄層)之間，配置著聚碳酸酯制保護(hù)層30。
在下述的表9中列出實施例5的各構(gòu)成透鏡的數(shù)值。
表9

實施例5的物鏡15，由于第1透鏡L1用樹脂制成，所以能減輕物鏡15的重量，此外，合成樹脂在材料費(fèi)上比玻璃便宜而且加工性能良好，所以，使物鏡15能以低的成本大量生產(chǎn)。
在表10中列出作為第2面的復(fù)合面S2(衍射面S2d及折射面S2r)、第3面S3及第4面S4的圓錐系數(shù)k及4次～10次的非球面系數(shù)A～D。
表10

圖29A示出實施例5的物鏡15的球面象差，圖29B示出象散象差，圖29C示出畸變象差。衍射基準(zhǔn)波長為405nm、設(shè)計階次為N＝1、設(shè)計波長為405nm、數(shù)值孔徑為0.85。
在圖29A～圖29C所示的各象差圖中，用實線表示的波長為405nm時的值、用虛線表示的波長為403nm時的值及用單點鎖線表示的波長為407nm時的值，幾乎重疊在一起而很難進(jìn)行判別。這表明實施例4的物鏡15極少產(chǎn)生色差。由此可知，實施例4的物鏡15，可以有效地校正色差。
可是，本發(fā)明的物鏡15，當(dāng)組裝在光學(xué)拾波器12內(nèi)而實際使用時，由于必需進(jìn)行聚焦伺服及跟蹤伺服，所以要由雙軸驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動。當(dāng)進(jìn)行聚焦伺服及跟蹤伺服時，有時會使物鏡15產(chǎn)生諧振。
在實施例5的物鏡15中，將第1透鏡組GR1與第2透鏡組GR2之間的間隔即面間隔d2設(shè)定為3.0mm。按照這種結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計成通過調(diào)節(jié)面間隔d2而適當(dāng)?shù)匾苿幼鳛榈?透鏡L1和第2透鏡L2的合成透鏡的物鏡15的重心位置，從而可以將進(jìn)行聚焦伺服及跟蹤伺服時的諧振消除。
如上所述，本發(fā)明的物鏡15，是將由第1透鏡L1構(gòu)成的第1透鏡組GR1和由作為非球面面單片透鏡的第2透鏡L2構(gòu)成的第2透鏡組GR2組合后的折射及衍射混合型2組透鏡，通過使第1透鏡L1具有在作為非球面的折射面S2r上形成了相位衍射面S2d的復(fù)合面S2并將附加了衍射面S2d的折射面(基面)S2r設(shè)計為非球面的凹面，即使從激光發(fā)射元件16射出的激光的波長發(fā)生變化也能使軸上色差近似為0，并可以在保持必要的數(shù)值孔徑(NA)的狀態(tài)下采取大的工作距離，從而可以減小基面的曲率，所以使構(gòu)成復(fù)合面S2的相位衍射光柵形狀的加工變得易于進(jìn)行。
在應(yīng)用于與提高了信息記錄密度的光盤對應(yīng)的光學(xué)拾波器的物鏡中，要求色差在0.05μm/nm以下，但在上述圖1所示的現(xiàn)有的單片結(jié)構(gòu)的物鏡201中相對于±2nm的波長變化將產(chǎn)生約為±0.6μm/nm的色差，與此不同，上述本發(fā)明的各物鏡，相對于與以往相同的±2nm的波長變化，可以將色差減小到0.01μm/nm左右，所以，在光學(xué)拾波器及光盤裝置中，可以穩(wěn)定地進(jìn)行信息的記錄和再生，并能將激光的光點直徑聚焦到衍射極限，因此，具有足以適應(yīng)于通過減小光道間距而提高了信息記錄密度的規(guī)格的光盤的工作性能，進(jìn)一步，通過在與可寫入信息的光盤對應(yīng)的激光功率大的、即備有可以通過改變激光功率而減低噪聲的裝置的光學(xué)拾波器中采用本發(fā)明的物鏡，也可以改進(jìn)高密度記錄信息的再生性能及記錄性能。
更進(jìn)一步，通過使用采用了本發(fā)明的物鏡的光學(xué)拾波器12，可以提供使高密度記錄信息的再生性能及記錄性能得到改進(jìn)的光盤裝置。
在上述的本發(fā)明的實施形態(tài)中示出的各部分的具體形狀及結(jié)構(gòu)，都只不過是給出了實施本發(fā)明時的一些具體例，因此，決不能解釋為由此而限定了本發(fā)明的技術(shù)范圍。
產(chǎn)業(yè)上的可應(yīng)用性本發(fā)明的物鏡及采用了該物鏡的光學(xué)拾波器，通過對以420nm以下為基準(zhǔn)的幾nm以內(nèi)的波長范圍的光束進(jìn)行有效的色差校正，可以將光束的光點直徑聚焦到衍射極限，所以，可以適應(yīng)于通過減小記錄光道的光道間距而提高了信息記錄密度的規(guī)格的光記錄媒體。
裝有采用了本發(fā)明的物鏡的光學(xué)拾波器的光盤裝置，如應(yīng)用于可以進(jìn)行高密度記錄的光記錄媒體，則能以高的密度在該光記錄媒體上進(jìn)行信息的記錄，并可以從以高密度記錄了信息的光記錄媒體進(jìn)行精確的信息再生。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)拾波器用物鏡，具有0.8以上的數(shù)值孔徑，適用于對以420nm以下為基準(zhǔn)的幾nm以內(nèi)的波長范圍的光進(jìn)行光軸上的象點的色差校正，該光學(xué)拾波器用物鏡的特征在于第1透鏡組的復(fù)合面，通過在具有負(fù)折射力的非球面折射面上附加具有正折射力的衍射面而構(gòu)成，第1透鏡組的具有負(fù)折射力的非球面的凹下(Sag)量，在將非球面系數(shù)的圓錐系數(shù)(k)設(shè)定為-1的情況下由與半徑對應(yīng)的偶次多項式描述，第1透鏡組的衍射面的凹下量，由與半徑對應(yīng)的偶次多項式描述，非球面多項式與衍射面多項式的階次一致，并構(gòu)成為在非球面和衍射面的凹下量的多項式之間以滿足下述關(guān)系式的方式使階次相同的各系數(shù)恒等，構(gòu)成第2透鏡組的透鏡，由至少包含一個非球面的單透鏡構(gòu)成，k＝-1C1＝(N-1)c/2C2＝(N-1)AC3＝(N-1)CC4＝(N-1)D.......式中，C1、C2、C3、C4...，為上述非球面多項式中的各階次的系數(shù)，c/2為上述衍射面多項式的中的2次項的系數(shù)，A、B、C、D...，為上述衍射面多項式的中的各階次的系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾波器用物鏡，其特征在于上述第1透鏡組的衍射面的斷面形狀，為具有可提供設(shè)計波長整數(shù)倍的相位差的臺階高差的階梯形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾波器用物鏡，其特征在于從最后的透鏡面到象點的工作距離為0.5mm以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾波器用物鏡，其特征在于構(gòu)成上述第1透鏡組及上述第2透鏡組的各透鏡配置在共用的透鏡筒內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾波器用物鏡，其特征在于第1透鏡組，最靠近光源側(cè)的面為平面，并將與設(shè)計波長對應(yīng)的折射力設(shè)定為零，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)拾波器用物鏡，其特征在于在上述第1透鏡組和上述第2透鏡組之間設(shè)置著光闌。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)拾波器用物鏡，其特征在于設(shè)在上述第1透鏡組和上述第2透鏡組之間的光闌，由設(shè)在構(gòu)成上述第2透鏡組的折射型透鏡的靠光源側(cè)的面上的金屬等薄膜構(gòu)成，
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾波器用物鏡，其特征在于構(gòu)成上述第1透鏡組的透鏡，由合成樹脂形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾波器用物鏡，其特征在于在上述第2透鏡組與象面之間配置具有0.3mm以下厚度的保護(hù)層，并對由上述保護(hù)層引起的球面象差進(jìn)行校正。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾波器用物鏡，其特征在于用樹脂將構(gòu)成上述第1透鏡組的透鏡與透鏡筒形成為一體。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)拾波器用物鏡，其特征在于將構(gòu)成上述第2透鏡組的透鏡配置在與構(gòu)成上述第1透鏡組的透鏡形成為一體的上述透鏡筒內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾波器用物鏡，其特征在于在上述第1透鏡組的復(fù)合面的表面上，形成具有周期為基準(zhǔn)波長的1/2左右、振幅為基準(zhǔn)波長的1/4左右的周期結(jié)構(gòu)且比衍射面的凹凸形狀更微細(xì)的同心圓狀的凹凸形狀。
13.一種光學(xué)拾波器，備有射出激光的激光發(fā)射元件，使激光會聚在光記錄媒體的記錄層上的物鏡、接收激光的光接收元件、使從上述激光發(fā)射元件射出的激光入射到物鏡上同時使由光記錄媒體的記錄層反射后透過了上述物鏡的激光入射到光接收元件上的光學(xué)元件，該光學(xué)拾波器的特征在于在上述物鏡中，上述第1透鏡組的復(fù)合面，通過在具有負(fù)折射力的非球面折射面上附加具有正折射力的衍射面而構(gòu)成，第1透鏡組的具有負(fù)折射力的非球面的凹下量，在將非球面系數(shù)的圓錐系數(shù)(k)設(shè)定為-1的情況下由與半徑對應(yīng)的偶次多項式描述，第1透鏡組的衍射面的凹下量，由與半徑對應(yīng)的偶次多項式描述，非球面多項式與衍射面多項式的階次一致，并構(gòu)成為在非球面和衍射面的凹下量的多項式之間以滿足下述關(guān)系式的方式使階次相同的各系數(shù)恒等，構(gòu)成第2透鏡組的透鏡，由至少包含一個非球面的單透鏡構(gòu)成，k＝-1C1＝(N-1)c/2C2＝(N-1)AC3＝(N-1)CC4＝(N-1)D.......式中，C1、C2、C3、C4...，為上述非球面多項式中的各階次的系數(shù)，c/2為上述衍射面多項式的中的2次項的系數(shù)，A、B、C、D...，為上述衍射面多項式的中的各階次的系數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)拾波器，其特征在于上述第1透鏡組的衍射面的斷面形狀，為具有可提供設(shè)計波長整數(shù)倍的相位差的臺階高差的階梯形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)拾波器，其特征在于從最后的透鏡面到象點的工作距離為0.5mm以上。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)拾波器，其特征在于構(gòu)成上述第1透鏡組及上述第2透鏡組的各透鏡配置在共用的透鏡筒內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)拾波器，其特征在于在上述第1透鏡組和上述第2透鏡組之間設(shè)置著光闌。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)拾波器，其特征在于第1透鏡組，最靠近光源側(cè)的面為平面，并將與設(shè)計波長對應(yīng)的折射力設(shè)定為零，
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)拾波器，其特征在于設(shè)在上述第1透鏡組和上述第2透鏡組之間的光闌，由設(shè)在構(gòu)成上述第2透鏡組的折射型透鏡的靠光源側(cè)的面上的金屬等薄膜構(gòu)成，
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)拾波器，其特征在于構(gòu)成上述第1透鏡組的透鏡，由合成樹脂形成。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)拾波器，其特征在于在上述第2透鏡組與象面之間配置具有0.3mm以下厚度的保護(hù)層，并對由上述保護(hù)層引起的球面象差進(jìn)行校正。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)拾波器，其特征在于用樹脂將構(gòu)成上述第1透鏡組的透鏡與透鏡筒形成為一體。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)拾波器，其特征在于將構(gòu)成上述第2透鏡組的透鏡配置在與構(gòu)成上述第1透鏡組的透鏡形成為一體的上述透鏡筒內(nèi)。
24.一種光盤裝置，由在盤片狀記錄媒體的半徑方向上移動自如的光學(xué)拾波器對旋轉(zhuǎn)的該盤片狀光記錄媒體進(jìn)行信息的記錄和再生，該光盤裝置的特征在于上述光學(xué)拾波器，備有射出420nm以下波長的激光的激光發(fā)射元件，使激光會聚在盤片狀光記錄媒體的記錄層上的物鏡、接收激光的光接收元件、使從上述激光發(fā)射元件射出的激光入射到物鏡上同時使由盤片狀光記錄媒體的記錄層反射后透過了上述物鏡的激光入射到光接收元件上的光學(xué)元件，在上述物鏡中，上述第1透鏡組的復(fù)合面，通過在具有負(fù)折射力的非球面折射面上附加具有正折射力的衍射面而構(gòu)成，第1透鏡組的具有負(fù)折射力的非球面的凹下量，在將非球面系數(shù)的圓錐系數(shù)(k)設(shè)定為-1的情況下由與半徑對應(yīng)的偶次多項式記述，第1透鏡組的衍射面的凹下量，由與半徑對應(yīng)的偶次多項式記述，非球面多項式與衍射面多項式的階次一致，并構(gòu)成為在非球面和衍射面的凹下量的多項式之間以滿足下述關(guān)系式的方式使階次相同的各系數(shù)恒等，構(gòu)成第2透鏡組的透鏡，由至少包含一個非球面的單透鏡構(gòu)成，k＝-1C1＝(N-1)c/2C2＝(N-1)AC3＝(N-1)CC4＝(N-1)D.......式中，C1、C2、C3、C4...，為上述非球面多項式中的各階次的系數(shù)，c/2為上述衍射面多項式的中的2次項的系數(shù)，A、B、C、D...，為上述衍射面多項式的中的各階次的系數(shù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光盤裝置，其特征在于從最后的透鏡面到象點的工作距離為0.5mm以上。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光盤裝置，其特征在于構(gòu)成上述第1透鏡組及上述第2透鏡組的各透鏡配置在共用的透鏡筒內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光盤裝置，其特征在于在上述第1透鏡組和上述第2透鏡組之間設(shè)置著光闌。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光盤裝置，其特征在于構(gòu)成上述第1透鏡組的透鏡，由合成樹脂形成。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光盤裝置，其特征在于在上述第2透鏡組與象面之間配置具有0.3mm以下厚度的保護(hù)層，并對由上述保護(hù)層引起的球面象差進(jìn)行校正。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光盤裝置，其特征在于用樹脂將構(gòu)成上述第1透鏡組的透鏡與透鏡筒形成為一體。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的光盤裝置，其特征在于將構(gòu)成上述第2透鏡組的透鏡配置在與構(gòu)成上述第1透鏡組的透鏡形成為一體的上述透鏡筒內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明為具有0.8以上的數(shù)值孔徑并適用于對以420nm以下為基準(zhǔn)的幾nm以內(nèi)的波長范圍的光進(jìn)行光軸上的象點的色差校正的光學(xué)拾波器用物鏡(15)，該物鏡從光源側(cè)起，按順序由具有折射面S
文檔編號G11B7/135GK1531666SQ0280567
公開日2004年9月22日 申請日期2002年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者高橋豐和, 日根野哲, 哲 申請人:索尼公司