專利名稱：光盤驅(qū)動器及其物鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用在光盤驅(qū)動器中的物鏡，該物鏡用于向具有不同記錄密度的多種類型的光盤記錄信息和/或從其復(fù)制信息。
背景技術(shù)：
存在各種類型的光盤，例如CD和DVD，其具有不同的記錄密度和不同的覆蓋層厚度。近來，新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的光盤，例如比DVD具有更高記錄密度的HD DVD或BD(藍(lán)光盤)正在商業(yè)實施。這樣的新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的光盤的覆蓋層厚度小于或等于DVD的覆蓋層厚度。考慮到這些類型的光盤(即，三種類型的光盤)對于用戶的可用性，期望一種能夠支持所有三種類型光盤(即，對三種類型的光盤具有兼容性)的光盤驅(qū)動器(即，用于光盤驅(qū)動器的光學(xué)系統(tǒng))。
此處使用的術(shù)語“光盤驅(qū)動器”包括專門設(shè)計用于把信息記錄到光盤的光盤驅(qū)動器，專門設(shè)計用于從光盤復(fù)制信息的光盤驅(qū)動器，和具有向光盤記錄信息以及從光盤復(fù)制信息兩種功能的光盤驅(qū)動器。此處使用的表述“光盤驅(qū)動器對三種類型的光盤具有兼容性”意味著保證對于所有三種類型的光盤進(jìn)行記錄操作和/或復(fù)制操作，而不需要在光盤驅(qū)動器中替換零件。
為了支持不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的多種類型的光盤，需要改變用于記錄或復(fù)制信息的光的數(shù)值孔徑(NA)，同時補(bǔ)償根據(jù)所使用光盤的覆蓋層厚度而改變的球面像差，使得能夠獲得具有適于所使用的光盤的記錄密度的直徑的聚束光。聚束光直徑隨著激光束波長的減小而減小。因此，光盤驅(qū)動器通常使用具有不同波長的多種類型的激光束。
例如，對于CD使用具有大約790nm波長的激光束，對于DVD使用具有短于用于CD的波長的大約660nm波長的激光束。對于新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的光盤因為其記錄密度高于DVD的記錄密度，所以使用具有短于用于DVD的波長的更短波長(例如，被稱作藍(lán)色激光的大約408nm)的激光束。
為了將激光束匯聚在多種類型光盤的每一種的記錄表面上，形成光盤驅(qū)動器的光學(xué)系統(tǒng)的一個或多個元件在光學(xué)系統(tǒng)中的一個透鏡表面上設(shè)有環(huán)形區(qū)域結(jié)構(gòu)。在透鏡表面的整個區(qū)域上形成的環(huán)形區(qū)域結(jié)構(gòu)包括在臨近環(huán)形區(qū)域之間形成的微小的臺階，使得通過環(huán)形區(qū)域結(jié)構(gòu)的作用將具有不同波長的每個激光束能夠匯聚在多種類型光盤的每一種的記錄表面上。
優(yōu)選的是，設(shè)有環(huán)形區(qū)域結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件具有補(bǔ)償球面像差的功能，球面像差是當(dāng)激光束的波長偏離其設(shè)計波長時產(chǎn)生的。術(shù)語設(shè)計波長意思是適于對多種類型光盤的每一種進(jìn)行記錄或復(fù)制信息的激光束波長。
在日本專利臨時公開No.2004-247025中，公開了一種支持所有的CD、DVD和HD DVD的光拾取器。在該公開所述的光拾取器中，物鏡設(shè)有環(huán)形區(qū)域結(jié)構(gòu)，對于此結(jié)構(gòu)，第三級衍射光用于對具有最高記錄密度的光盤記錄或復(fù)制信息，而第二級衍射光線用于對DVD或CD記錄或復(fù)制信息。通過采用這樣的物鏡，光拾取器能夠形成適于對多種類型光盤的每一種記錄和復(fù)制信息的聚束光。通過此配置，光拾取器實現(xiàn)了支持具有不同記錄密度的三種類型光盤的功能。
但是，此公開中所述的光拾取器具有以下缺點，即，對于對CD記錄或復(fù)制信息而言，光拾取器只能夠獲得40％的光使用效率，具有相當(dāng)于光的40％使用效率的光量的不期望衍射光線(例如，第一級衍射光線)被不期望地產(chǎn)生了。由于這樣的缺點，聚焦誤差(error)信號的波形可能變形，由此降低聚焦性能。此外，在此情況下，不能夠獲得適當(dāng)?shù)木凼庵睆健?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明優(yōu)點在于提供一種物鏡，其能夠在形成適于三種類型光盤的每一種的聚束光的同時抑制球面像差，即使在其上形成對于低記錄密度光盤(例如，CD)產(chǎn)生不期望的衍射光線的臺階結(jié)構(gòu)，也能夠防止聚焦性能的劣化，能夠?qū)⒕凼庵睆浇档椭了杷?，并對相對較高記錄密度的光盤(例如，HD DVD)保持高的光效率。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種通過選擇地使用三種類型的光束的一種而用于向三種類型的光盤記錄信息和/或從三種類型的光盤復(fù)制信息的物鏡，三種類型的光盤包括具有最高記錄密度的第一光盤、具有第二高記錄密度的第二光盤和具有最低記錄密度的第三光盤，三種類型的光束包括具有最短波長的第一光束、具有第二最短波長的第二光束和具有最長波長的第三光束。物鏡的至少一個表面設(shè)有將第三激光束匯聚在第三光盤的記錄表面上的第一區(qū)域，所述第一區(qū)域包括臺階結(jié)構(gòu)，該臺階結(jié)構(gòu)被配置為具有多個共心的折射表面區(qū)域，并且在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的每個臺階處為入射的光束給予光程長度差。配置臺階結(jié)構(gòu)，使得由每個臺階給予的光程長度差基本上等于第一光束波長的奇數(shù)倍，定義臺階結(jié)構(gòu)的光程差函數(shù)的微分值在所述第一區(qū)域的有效直徑的從30％至70％的高度范圍內(nèi)過零點。
通過此配置，有可能為三種類型的光盤的每一種形成適當(dāng)?shù)木凼?，同時抑制三種類型的光盤的每一種的球面像差。
在至少一個方面，當(dāng)?shù)谝还馐牟ㄩL由λ1(nm)表示，由每個臺階給予第一激光束的光程長度差由ΔOPD(nm)表示時，臺階結(jié)構(gòu)滿足條件2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30 (1)此處N表示整數(shù)。當(dāng)光程差函數(shù)由方程式(2)表示時Φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ (2)此處P2、P4和P6...分別是第二、第四和第六階...的系數(shù)，h表示距離光軸的高度，m表示衍射效率最大時的衍射級，λ表示所用激光束的工作波長，此時物鏡滿足條件0.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜18.00 (3)此處f1表示在使用第一激光束時定義的物鏡的焦距，而t1和t3(其中t1＜t3)分別表示第一和第三光盤的覆蓋層的厚度。
在至少一個方面，物鏡進(jìn)一步滿足條件2.50＜(f1×P2)/(t3-t1)＜13.00 (4)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種通過選擇地使用三種類型的光束的一種而用于向三種類型的光盤記錄信息和/或從三種類型的光盤復(fù)制信息的光盤驅(qū)動器，三種類型的光盤包括具有最高記錄密度的第一光盤、具有第二高記錄密度的第二光盤和具有最低記錄密度的第三光盤，三種類型的光束包括第一光束、第二光束和第三光束。光盤驅(qū)動器設(shè)有物鏡。當(dāng)?shù)谝恢恋谌す馐牟ㄩL分別由λ1(nm)、λ2(nm)和λ3(nm)表示時，滿足λ1＜λ2＜λ3的關(guān)系。當(dāng)對于向第一光盤記錄信息或從第一光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA1表示、對于向第二光盤記錄信息或從第二光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA2表示、對于向第三光盤記錄信息或從第三光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA3表示時，滿足NA1＞NA3且NA2＞NA3的關(guān)系。當(dāng)要求使用第一光束的第一光盤的覆蓋層厚度由t1表示、要求使用第二光束的第二光盤的覆蓋層厚度由t2表示、要求使用第三光束的第三光盤的覆蓋層厚度由t3表示時，滿足t1≈0.6mm、t2≈0.6mm和t3≈1.2mm。第一和第二光束的每一個入射在物鏡上作為基本準(zhǔn)直的光束，而第三光束入射在物鏡10上作為發(fā)散光束。物鏡的至少一個表面設(shè)有將第三激光束匯聚在第三光盤的記錄表面上的第一區(qū)域，所述第一區(qū)域包括臺階結(jié)構(gòu)，該臺階結(jié)構(gòu)被配置為具有多個共心的折射表面區(qū)域，并且在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的每個臺階處為入射的光束給予光程長度差。
在此配置中，在所述第一區(qū)域中，臺階結(jié)構(gòu)的至少一個邊界部分滿足條件2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30(1)此處N表示整數(shù)，而ΔOPD(nm)表示由區(qū)域的至少邊界部分給予第一光束的光程長度差。當(dāng)定義臺階結(jié)構(gòu)的光程差函數(shù)φ(h)由方程式(2)表示時Φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ(2)此處P2、P4和P6...分別是第二、第四和第六階...的系數(shù)，h表示距離光軸的高度，m表示衍射效率最大時的衍射級，λ表示所用激光束的工作波長，此時物鏡滿足條件0.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜18.00(3)此處f1表示在使用第一激光束時定義的物鏡的焦距。
通過此配置，有可能為三種類型的光盤的每一種形成適當(dāng)?shù)木凼?，同時抑制三種類型的光盤的每一種的球面像差。
在至少一個方面，光盤驅(qū)動器進(jìn)一步滿足條件2.50＜(f1×P2)/(t3-t1)＜13.00(4)。
在至少一個方面，物鏡是具有滿足條件(5)的Abbe數(shù)的單元件透鏡40≤vd≤80 (5)。
臺階結(jié)構(gòu)滿足下面的條件2.80＜|ΔOPD/λ1|＜3.20 (6)。
當(dāng)分別由f1和M1表示在使用第一光盤時物鏡的焦距和放大倍率、分別由f2和M2表示在使用第二光盤時物鏡的焦距和放大倍率、分別由f3和M3表示在使用第三光盤時物鏡的焦距和放大倍率時，光盤驅(qū)動器滿足下面的條件-0.02＜f1×M1＜0.02 (7)-0.02＜f2×M2＜0.02 (8)和-0.12＜f3×M3＜-0.04 (9)。
在至少一個方面，物鏡是具有滿足條件(10)的Abbe數(shù)的單元件透鏡20≤vd≤40 (10)。
臺階結(jié)構(gòu)滿足下面的條件2.80＜|ΔOPD/λ1|＜3.20 (6)。
當(dāng)分別由f1和M1表示在使用第一光盤時物鏡的焦距和放大倍率、分別由f2和M2表示在使用第二光盤時物鏡的焦距和放大倍率、分別由f3和M3表示在使用第三光盤時物鏡的焦距和放大倍率時，光盤驅(qū)動器滿足下面的條件-0.02＜f1×M1＜0.02 (7)-0.02＜f2×M2＜0.02 (8)和-0.38＜f3×M3＜-0.30 (11)。
在至少一個方面，臺階結(jié)構(gòu)滿足下列條件1.32＜|ΔOPD/λ3|＜1.62 (12)其中，ΔOPD(nm)表示由臺階結(jié)構(gòu)的至少邊界部分給予第三光束的光程長度差。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種通過選擇地使用三種類型的光束的一種而用于向三種類型的光盤記錄信息和/或從三種類型的光盤復(fù)制信息的光盤驅(qū)動器，三種類型的光盤包括具有最高記錄密度的第一光盤、具有第二高記錄密度的第二光盤和具有最低記錄密度的第三光盤，三種類型的光束包括第一光束、第二光束和第三光束。光盤驅(qū)動器包括物鏡。第一至第三光束的每一個入射在物鏡上作為基本準(zhǔn)直的光束。當(dāng)?shù)谝恢恋谌す馐牟ㄩL分別由λ1(nm)、λ2(nm)和λ3(nm)表示時，滿足λ1＜λ2＜λ3的關(guān)系。當(dāng)對于向第一光盤記錄信息或從第一光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA1表示、對于向第二光盤記錄信息或從第二光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA2表示、對于向第三光盤記錄信息或從第三光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA3表示時，滿足NA1＞NA3且NA2＞NA3的關(guān)系。當(dāng)要求使用第一光束的第一光盤的覆蓋層厚度由t1表示、要求使用第二光束的第二光盤的覆蓋層厚度由t2表示、要求使用第三光束的第三光盤的覆蓋層厚度由t3表示時，滿足t1≈0.6mm、t2≈0.6mm和t3≈1.2mm。第一和第二光束的每一個入射在物鏡上作為基本準(zhǔn)直的光束，第三光束入射在物鏡上作為發(fā)散光束。物鏡的至少一個表面設(shè)有把第三光束會聚在第三光盤的記錄表面上的第一區(qū)域。該第一區(qū)域包括臺階結(jié)構(gòu)，該臺階結(jié)構(gòu)被配置為具有多個共心的折射表面區(qū)域，并且具有在臨近的多個共心折射表面區(qū)域之間形成的至少兩種類型的臺階，該至少兩種類型的臺階給予入射的光束不同的光程長度差。
在此配置中，在該第一區(qū)域中，兩種類型的臺階的至少一種臺階類型滿足條件2N+0.80＜|ΔOPD1/λ1|＜2N+1.30 (13)此處ΔOPD1(nm)表示由至少一個臺階給予的光程長度差，N表示整數(shù)。當(dāng)通過由(13)表示的至少兩種類型的光程差函數(shù)來定義臺階結(jié)構(gòu)時Φi(h)＝(P2ih2+P4ih4+P6ih6+P8ih8+P10ih10+P12ih12)mλ (14)此處φi(h)表示第i光程差函數(shù)(i是整數(shù))，P2i、P4i和P6i...分別是第i光程差函數(shù)的第二、第四、第六階...的系數(shù)，h表示距離物鏡的光軸的高度，m表示入射的光束在衍射效率最大時的衍射級，λ表示入射的光束的工作波長，此時對于第一光程差函數(shù)滿足條件
0.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜18.00 (15)，此處f1表示用于第一激光束的物鏡的焦距。
通過此配置，有可能為三種類型的光盤的每一種形成適當(dāng)?shù)木凼猓瑫r抑制三種類型的光盤的每一種的球面像差。
在至少一個方面，關(guān)于第一光程差函數(shù)，物鏡滿足條件2.50＜(f1×P21)/(t3-t1)＜13.00 (16)。
在至少一個方面，在第一區(qū)域中滿足條件(13)的臺階進(jìn)一步滿足條件2.70＜|ΔOPD1/λ1|＜3.30(17)在至少一個方面，在第一區(qū)域中滿足條件(17)的臺階進(jìn)一步滿足下面的條件1.32＜|ΔOPDC1/λ3|＜1.62 (18)這里OPDC1(nm)表示由第一區(qū)域中的臺階結(jié)構(gòu)給予第三光束的光程長度差。
在至少一個方面，在第一區(qū)域中滿足條件(13)的臺階進(jìn)一步滿足條件4.70＜|ΔOPD1/λ1|＜5.30(19)在至少一個方面，在第一區(qū)域中滿足條件(19)的臺階進(jìn)一步滿足條件2.30＜|ΔOPDC1/λ3|＜2.60 (20)這里OPDC1(nm)表示由第一區(qū)域中的臺階結(jié)構(gòu)給予第三光束的光程長度差。
在至少一個方面，當(dāng)由至少兩種類型的臺階中不同于至少一個臺階的另一個臺階給予第一激光束的光程長度差由ΔOPD2(nm)表示時，物鏡進(jìn)一步滿足條件2L-0.20＜|ΔOPD2/λ1|＜2L+0.20 (21)在至少一個方面，物鏡滿足條件1.80＜|ΔOPD2/λ1|＜2.20 (22)。
在至少一個方面，物鏡包括形成在第一區(qū)域之外的第二區(qū)域，其被配置成將第一和第二光束分別會聚在第一和第二光盤的記錄表面上，并且不用作會聚第三光束。在這種情況下，第二區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的每個臺階處對入射光束至少給予光程長度差。此外，由第二區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于由第一區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值。
在至少一個方面，物鏡包括形成在第一區(qū)域之外的第二區(qū)域，其被配置成將第一和第二光束分別會聚在第一和第二光盤的記錄表面上，并且不用作會聚第三光束。在這種情況下，第二區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的每個臺階處對入射光束至少給予光程長度差；而由第二區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于|ΔOPD1/λ1|。
在至少一個方面，光盤驅(qū)動器滿足條件f1×NA1＞f2×NA2 (23)在這種情況下，物鏡包括形成在第二區(qū)域之外的第三區(qū)域，其被配置成僅將第一光束會聚在第一光盤的記錄表面上，并且不用作會聚第二和第三光束。第三區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的每個臺階處對入射光束至少給予光程長度差。此外，由第三區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于由第二區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值。
在至少一個方面，光盤驅(qū)動器滿足條件f1×NA1＜f2×NA2 (24)在這種情況下，物鏡包括形成在第二區(qū)域之外的第三區(qū)域，其被配置成僅將第二光束會聚在第二光盤的記錄表面上，并且不用作會聚第一和第三光束。第三區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的每個臺階處對入射光束至少給予光程長度差。此外，由第三區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于由第二區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的包括物鏡的光盤驅(qū)動器的方塊圖；圖2A是用于具有最高記錄密度的第一光盤的光學(xué)系統(tǒng)的光盤驅(qū)動器的局部光學(xué)方塊圖；圖2B是用于具有第二高記錄密度的第二光盤的光學(xué)系統(tǒng)的光盤驅(qū)動器的局部光學(xué)方塊圖；圖2C是用于具有最低記錄密度的第三光盤的光學(xué)系統(tǒng)的光盤驅(qū)動器的局部光學(xué)方塊圖；圖3是顯示相移結(jié)構(gòu)的放大視圖的物鏡的局部橫截面；圖4A顯示了當(dāng)使用不滿足實施例所需條件的比較物鏡時，從用于第三光盤的衍射級的正常光束獲得的聚焦誤差信號分量；圖4B顯示了當(dāng)使用比較物鏡時從不必要的衍射級光獲得的聚焦誤差信號分量；圖4C顯示了通過對圖4A和4B所示的兩個分量相加而獲得的聚焦誤差信號；圖5A顯示了當(dāng)使用根據(jù)該實施例的物鏡時，從用于第三光盤的衍射級的正常光束獲得的聚焦誤差信號分量；圖5B顯示了當(dāng)使用根據(jù)該實施例的物鏡時，從不必要的衍射級光線獲得的聚焦誤差信號分量；圖5C顯示了通過對圖5A和5B所示的兩個分量相加而獲得的聚焦誤差信號；圖6A是根據(jù)示出了用于第一光盤D1的光學(xué)系統(tǒng)的第二實施例的光盤驅(qū)動器的局部光學(xué)方塊圖；圖6B是根據(jù)示出了用于第三光盤的光學(xué)系統(tǒng)的第二實施例的光盤驅(qū)動器的局部光學(xué)方塊圖；圖6C是根據(jù)示出了用于第三光盤的光學(xué)系統(tǒng)的第二實施例的光盤驅(qū)動器的局部光學(xué)方塊圖；圖7示出了當(dāng)在根據(jù)第一示例的光盤驅(qū)動器中使用第三光盤時，由光電接收器件檢測的聚焦誤差信號；圖8示出了根據(jù)比較示例由物鏡形成的聚焦誤差信號；圖9A示出了當(dāng)在根據(jù)第一示例的光盤驅(qū)動器中使用用于第一光盤的第一激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖9B示出了當(dāng)在根據(jù)第一示例的光盤驅(qū)動器中使用用于第二光盤的第二激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖9C示出了當(dāng)在根據(jù)第一示例的光盤驅(qū)動器中使用用于第三光盤的第三激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；
圖10示出了當(dāng)在根據(jù)第二示例的光盤驅(qū)動器中使用第三光盤時由光電接收器件檢測的聚焦誤差信號；圖11A示出了當(dāng)在根據(jù)第二示例的光盤驅(qū)動器中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖11B示出了當(dāng)在根據(jù)第二示例的光盤驅(qū)動器中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖11C示出了當(dāng)在根據(jù)第二示例的光盤驅(qū)動器中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖12示出了當(dāng)在根據(jù)第三示例的光盤驅(qū)動器中使用第三光盤時由光電接收器件檢測的聚焦誤差信號；圖13A示出了當(dāng)在根據(jù)第三示例的光盤驅(qū)動器中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖13B示出了當(dāng)在根據(jù)第三示例的光盤驅(qū)動器中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖13C示出了當(dāng)在根據(jù)第三示例的光盤驅(qū)動器中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖14示出了當(dāng)在根據(jù)第四示例的光盤驅(qū)動器中使用第三光盤時由光電接收器件檢測的聚焦誤差信號；圖15A示出了當(dāng)在根據(jù)第四示例的光盤驅(qū)動器中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖15B示出了當(dāng)在根據(jù)第四示例的光盤驅(qū)動器中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖15C示出了當(dāng)在根據(jù)第四示例的光盤驅(qū)動器中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差圖。
圖16示出了當(dāng)在根據(jù)第五示例的光盤驅(qū)動器中使用第三光盤時由光電接收器件檢測的聚焦誤差信號；圖17A示出了當(dāng)在根據(jù)第五示例的光盤驅(qū)動器中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖17B示出了當(dāng)在根據(jù)第五示例的光盤驅(qū)動器中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖17C示出了當(dāng)在根據(jù)第五示例的光盤驅(qū)動器中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖18示出了當(dāng)在根據(jù)第六示例的光盤驅(qū)動器中使用第三光盤時由光電接收器件檢測的聚焦誤差信號；圖19A示出了當(dāng)在根據(jù)第六示例的光盤驅(qū)動器中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖19B示出了當(dāng)在根據(jù)第六示例的光盤驅(qū)動器中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖19C示出了當(dāng)在根據(jù)第六示例的光盤驅(qū)動器中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖20示出了當(dāng)在根據(jù)第七示例的光盤驅(qū)動器中使用第三光盤時由光電接收器件檢測的聚焦誤差信號；圖21A示出了當(dāng)在根據(jù)第七示例的光盤驅(qū)動器中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖21B示出了當(dāng)在根據(jù)第七示例的光盤驅(qū)動器中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；圖21C示出了當(dāng)在根據(jù)第七示例的光盤驅(qū)動器中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差圖；具體實施方式
下面說明用于支持基于不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的三種類型光盤的光盤驅(qū)動器的物鏡。在下面，將具有最高記錄密度的光盤(例如，HD DVD或BD)稱作光盤D1，將記錄密度低于第一光盤的光盤(例如，DVD或DVD-R)稱作光盤D2，并將具有最低記錄密度的光盤(例如，CD或CD-R)稱作光盤D3。在此實施例中，光盤D1、D2和D3分別具有以下厚度的覆蓋層t1、t2和t3。
t1≈0.6mmt2≈0.6mmt3≈1.2mm為了向光盤D1、D2和D3的每一個記錄信息或從其復(fù)制信息，需要根據(jù)所使用的光盤的記錄密度來改變NA(數(shù)值孔徑)，由此獲得適于向所用光盤記錄信息或從其復(fù)制信息的聚束光。如果設(shè)計適于向光盤D1、D2和D3記錄信息或從其復(fù)制信息的數(shù)值孔徑分別由NA1、NA2和NA3表示，則滿足下面的關(guān)系。
NA1＞NA3，NA2＞NA3也就是說，由于具有相對較高的記錄密度的光盤D1和D2需要較小的聚束光，因此對光盤D1和D2使用相對高的數(shù)值孔徑。相對地，因為光盤D3具有較低的記錄密度，所以其所需的NA相對較小。
為了支持具有不同記錄密度的三種類型的光盤，配置根據(jù)本實施例的光盤驅(qū)動器，使其發(fā)射具有不同波長的激光束。更具體地，使用具有最短波長的激光束(以下稱作第一激光束)來形成適于向光盤D1記錄信息或從其復(fù)制信息的小的聚束光，使用具有最長波長的激光束(以下稱作第三激光束)來形成適于向光盤D3記錄信息或從其復(fù)制信息的大的聚束光，使用波長長于第一激光束的波長并且短于第三激光束的波長的激光束(以下稱作第二激光束)來形成適于向光盤D2記錄信息或從其復(fù)制信息的相對較小的聚束光。
第一實施例圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的包括物鏡10的光盤驅(qū)動器100的方塊圖。如圖1所示，光盤驅(qū)動器100包括發(fā)射第一激光束的光源1A，發(fā)射第二激光束的光源1B，發(fā)射第三激光束的第三光源1C，衍射光柵2A、2B和2C，耦合透鏡3A、3B和3C，分束器41和42，半透鏡(halfmirror)5A、5B和5C，光電接收器件6A、6B和6C。為了根據(jù)所使用的光盤類型改變數(shù)值孔徑的尺寸，光盤驅(qū)動器100可以配置成具有用于定義第一至第三激光束的每一個的光束尺寸的孔徑光欄(aperturestop)。
如圖1所示，由光源1A發(fā)射的第一激光束在通過耦合透鏡3A和分束器41和42之后經(jīng)由公共光路被導(dǎo)向物鏡10，由光源1B發(fā)射的第二激光束在通過耦合透鏡3B和分束器41和42之后經(jīng)由公共光路被導(dǎo)向物鏡10，由光源1C發(fā)射的第三激光束在通過耦合透鏡3C和分束器42之后經(jīng)由公共光路被導(dǎo)向物鏡10。由光電接收器件6A、6B和6C檢測分別通過半透鏡5A、5B和5C之后從所使用的光盤記錄表面返回的第一至第三激光束。
圖2A是光盤驅(qū)動器100的局部光學(xué)方塊圖，顯示了用于光盤D1的光學(xué)系統(tǒng)(光路)，圖2B是光盤驅(qū)動器100的局部光學(xué)方塊圖，顯示了用于光盤D2的光學(xué)系統(tǒng)(光路)，圖2C是光盤驅(qū)動器100的局部光學(xué)方塊圖，顯示了用于光盤D3的光學(xué)系統(tǒng)(光路)。在圖2A、2B和2C的每個中，用虛線表示光盤驅(qū)動器100的基準(zhǔn)軸AX。盡管圖2A至2C的每一個表示了物鏡10的光軸與基準(zhǔn)軸AX一致的狀態(tài)，但是也存在例如通過跟蹤操作使物鏡10的光軸偏離基準(zhǔn)軸AX的情況。物鏡10的光軸與基準(zhǔn)軸AX之間這種關(guān)系也用來表示第二實施例中的光學(xué)系統(tǒng)。
物鏡10具有位于光源側(cè)的表面11和位于光盤側(cè)的表面12。物鏡10是由塑料制成的單元件透鏡。
物鏡10的每個表面11和表面12都是非球面表面。非球面表面由下面的方程式(3)表示。
X(h)=ch21+1-(1+K)c2h2+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12+...---(3)]]>其中，X(h)表示SAG數(shù)量，是距離光軸高度為h的非球面表面上的點與光軸處的非球面表面的切平面之間的距離，符號c表示在光軸上的曲率(1/r)，K是錐形系數(shù)，而A4、A6、A8、A10和A12分別是第四、第六、第八、第十和第十二階的非球面系數(shù)。
附圖標(biāo)記21和22分別表示光盤D1、D2和D3的每個的覆蓋層和記錄表面。實際上，記錄表面22夾在覆蓋層21和表面層或標(biāo)簽層(未示出)之間。
如果對D1至D3使用具有不同波長的激光束，則由于物鏡10的折射系數(shù)的改變以及光盤D1至D3的覆蓋層的厚度差導(dǎo)致球面像差改變。為了支持光盤D1至D3，光盤驅(qū)動器100需要補(bǔ)償對于光盤D1至D3的每一個的球面像差。由于此原因，在物鏡10的至少一個表面11和12上形成臺階結(jié)構(gòu)(以下稱作相移結(jié)構(gòu))，其包括在臨近的折射表面區(qū)域之間圍繞基準(zhǔn)軸共心形成的小臺階。也就是，在此實施例中，將物鏡10的表面11分成多個共心的折射表面區(qū)域。每個臺階為射在其上的光束給出光程長度差。
圖3是顯示相移結(jié)構(gòu)的放大視圖的物鏡10的局部橫截面。光程長度差意味著通過評估確定的由在偏離光軸的方向上由延伸第(j-1)個折射表面獲得的假想延伸表面(A-A’表面)在邊界位置hi處折射的光線到像平面的光程長度、與通過評估確定的由在靠近光軸的方向上由延伸第j個折射表面獲得的假想延伸表面(B-B’表面)在邊界位置hj處折射光線到像平面的光程長度之間的差。
圖3所示的相移結(jié)構(gòu)被配置成具有控制通過第一和第二激光束的波長之差在物鏡10的折射透鏡部分中產(chǎn)生的球面像差的性質(zhì)。在此實施例中，相移結(jié)構(gòu)具有臺階，每個臺階在配置作為最內(nèi)部區(qū)域的區(qū)域(以下稱為第一區(qū)域)中為第一激光束給出基本上等于第一激光束波長的奇數(shù)倍的光程長度差，最內(nèi)部區(qū)域包括物鏡10的光軸，并被配置成用作會聚三種激光束(即，用作會聚第一至第三激光束的每一種)。
更具體地，由相移結(jié)構(gòu)的每個臺階給出的光程長度差(基本上等于第一激光束波長的奇數(shù)倍)由下面的條件定義2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30 (1)其中λ1表示第一激光束的波長，ΔOPD[nm]表示由臺階給予第一激光束的光程長度差，N表示整數(shù)。
通過滿足條件(1)，有可能對具有相對較高記錄密度的光盤D1和D2適當(dāng)?shù)貓?zhí)行記錄或復(fù)制操作。如果|ΔOPD/λ1|大于條件(1)的上限，則第一激光束的衍射效率下降。如果|ΔOPD/λ1|小于條件(1)的下限，則第二激光束的衍射效率下降。
通過光程差函數(shù)φ(h)表示滿足條件(1)的相移結(jié)構(gòu)Φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ (2)其中P2、P4和P6分別是第二、第四和第六階的系數(shù)，h表示距離光軸的高度，m表示衍射效率最大時的衍射等級，λ表示所用激光束的工作波長。光程差函數(shù)φ(h)表示物鏡10通過附加的光程長度作為衍射透鏡的函數(shù)。
在此實施例中，配置相移結(jié)構(gòu)，使得光程差函數(shù)φ(h)的微分值在高度h在第一區(qū)域的有效直徑的從30％至70％的范圍內(nèi)從正值改變?yōu)樨?fù)值(即，過零)。更具體地，相移結(jié)構(gòu)被配置稱滿足下面的條件(3)0.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜18.00 (3)其中f1表示在使用第一激光束時定義的物鏡10的焦距。
參照圖4A至4C和5A至5C來說明條件(3)。圖5A、5B和5C表示通過使用滿足條件(3)的物鏡10在光盤驅(qū)動器100中執(zhí)行針對光盤D3的記錄或復(fù)制操作而獲得的聚焦誤差信號。相反，如果物鏡10不滿足條件(3)，則獲得圖4A、4B和4C所示的聚焦誤差信號。也就是說，圖4A、4B和4C表示通過使用不滿足條件(3)的物鏡在光盤驅(qū)動器中執(zhí)行針對光盤D3的記錄或復(fù)制操作而獲得的聚焦誤差信號。
更具體地，圖5A顯示了從用于光盤D3的記錄和復(fù)制操作的衍射級的光束(正常光束)獲得的聚焦誤差信號分量，圖5B顯示了從不是用于光盤D3的記錄和復(fù)制操作的衍射級的光束(不必要的衍射級光線)獲得的聚焦誤差信號分量，圖5C顯示了通過對圖5A和5B所示的兩個分量相加而獲得的聚焦誤差信號。作為比較例，圖4A顯示了當(dāng)物鏡10不滿足條件(3)時從用于光盤D3的記錄和復(fù)制操作的衍射級的光束(正常光束)獲得的聚焦誤差信號分量，圖4B顯示了當(dāng)物鏡10不滿足條件(3)時從不是用于光盤D3的記錄和復(fù)制操作的衍射級的光束(不必要的衍射級光線)獲得的聚焦誤差信號分量，圖4C顯示了通過對圖4A和4B所示的兩個分量相加而獲得的聚焦誤差信號。
在圖4A至4C和5A至5C的每個圖中(以及在下面類似的關(guān)于聚焦誤差信號的附圖中)，縱軸表示聚焦誤差信號的水平，橫軸表示物鏡的散焦量。
如圖4A至4C所示，當(dāng)不滿足條件(3)(也就是(f1×P2)/(t3-t1)超過條件(3)的上限或下限)時，對應(yīng)于正常光束(見圖4A)的聚焦誤差信號分量的過零點偏離對應(yīng)于不必要的衍射級光線(見圖4B)的聚焦誤差信號分量的過零點。在此情況下，如圖4C所示，作為圖4A和4B所示分量總和形成的聚焦誤差信號的波形發(fā)生變形(見圖4C)。
相反，根據(jù)本實施例的物鏡10滿足條件(3)。因此，有可能把對應(yīng)于正常光束(見圖5A)的聚焦誤差信號分量的過零點保持在對應(yīng)于不必要的衍射級光線(見圖5B)的聚焦誤差信號分量的過零點附近。因此，如圖5C所示，能夠獲得聚焦誤差信號的適當(dāng)?shù)牟ㄐ?，其中聚焦誤差信號以字母S型形成，能使光盤驅(qū)動器100有效地執(zhí)行聚焦誤差功能。
為了獲得具有更好波形的聚焦誤差信號，物鏡10可以滿足下面的條件2.50＜(f1×P2)/(t3-t1)＜13.00 (4)更具體地，如果物鏡10的Abbe數(shù)vd滿足下面的條件(5)40≤vd≤80(5)，則配置物鏡10的相移結(jié)構(gòu)，使得通過相移結(jié)構(gòu)的每個臺階給予第一激光束的光程長度差ΔOPD滿足下面的條件2.80＜|ΔOPD/λ1|＜3.20 (6)在該實施例中，相移結(jié)構(gòu)可滿足以下條件1.32＜|ΔOPDC/λ3|＜1.62 (12)這里ΔOPDC(nm)表示由環(huán)形區(qū)域之間的各臺階給予第三激光束的光程長度差。
如果|ΔOPD/λ1|大于條件(6)的上限，則第一激光束的光量下降。如果|ΔOPD/λ1|小于條件(6)的下限，則第三激光束的不必要衍射級光線的光量增加，由此聚焦性能下降。
如上所述，在正常狀態(tài)中，物鏡10位于光盤驅(qū)動器100的基準(zhǔn)軸AX上。但是，具有一種情況，其中在通過追蹤操作(追蹤偏移)的記錄或復(fù)制操作中物鏡10從基準(zhǔn)軸AX偏移。在此情況下，如果非準(zhǔn)直光線入射到物鏡10上，則可以產(chǎn)生例如彗差或散光的離軸像差，盡管只要準(zhǔn)直光線入射到物鏡10上就產(chǎn)生非離軸像差。
通常，對像差的容許量隨著用于對光盤記錄或復(fù)制信息的NA的增加而變得更低。因此，為了抑制在追蹤偏移期間可能產(chǎn)生的離軸像差，期望配置一種光學(xué)系統(tǒng)，使得在使用要求相對較高NA的光盤驅(qū)動器時，準(zhǔn)直光束(或基本上準(zhǔn)直的光束)入射到物鏡上。例如，如果物鏡10滿足條件(6)，則把物鏡10配置成滿足下面的條件-0.02＜f1×M1＜0.02 (7)-0.02＜f2×M2＜0.02 (8)其中fl和M1分別表示在使用光盤D1時物鏡10的焦距和放大倍率，f2和M2分別表示在使用光盤D2時物鏡10的焦距和放大倍率。
通過配置物鏡10來滿足條件(7)和(8)，當(dāng)使用光盤D1和D2時，激光束變成基本準(zhǔn)直的光束。這樣的配置有可能將追蹤偏移期間產(chǎn)生的例如彗差或散光的像差的量降低至可忽略的水平。在此實施例中，分別通過耦合透鏡3A和3B將光源1A和1B發(fā)射的第一和第二激光束轉(zhuǎn)變成準(zhǔn)直光束，使得放大倍率M1和M2設(shè)置為零。換句話說，每個耦合透鏡3A和3B用作準(zhǔn)直透鏡。
由于物鏡10被配置成具有能夠抑制在使用各光盤D1和D2時產(chǎn)生的像差的相移結(jié)構(gòu)，所以在使用光盤D3時可以保持球面像差。如圖2C所示，通過產(chǎn)生發(fā)散的光束作為要入射在物鏡10上的光束來補(bǔ)償使用光盤D3時產(chǎn)生的球面像差。更具體地是，當(dāng)使用光盤D3時把物鏡10配置成滿足下面的條件(9)-0.12＜f3×M3＜-0.04 (9)其中f3和M3分別表示在使用光盤D3時物鏡10的焦距和放大倍率。如果f3×M3大于條件(9)的上限，則保持過校正的球面像差。如果f3×M3小于條件(9)的下限，則保持校正不足的球面像差。通過把物鏡10配置成滿足條件(9)，能夠適當(dāng)?shù)匾种剖褂霉獗PD3時產(chǎn)生的球面像差。
如果把物鏡10的相移結(jié)構(gòu)配置使得由每個臺階給予第一激光束的光程長度差基本上等于第一激光束波長的三倍，則能夠把由于光盤D1和D3的覆蓋層厚度之差產(chǎn)生的球面像差的相對量降低至某種程度。因此，與由每個臺階產(chǎn)生的光程長度差基本上等于第一激光束波長的2J(其中J是整數(shù))倍的情況相比，有可能降低入射到物鏡10上的第三激光束的發(fā)散角。
如果物鏡10的Abbe數(shù)vd滿足下面的條件(10)20≤vd＜40 (10)，則可以把物鏡10的相移結(jié)構(gòu)配置成使得由每個臺階給予第一激光束的光程長度差ΔOPD滿足條件(6)。如上所述，期望配置光盤驅(qū)動器，使得當(dāng)使用要求相對較高NA的光盤時，準(zhǔn)直光束入射在物鏡10上。因此，把物鏡10配置滿足條件(7)和(8)。
為了適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償使用光盤D3時產(chǎn)生的球面像差，配置滿足條件(10)的物鏡10，使其滿足下面的條件(11)。
-0.38＜f3×M3＜-0.30 (11)
如上所述，根據(jù)此實施例，使用如下配置的相移結(jié)構(gòu)，該相移結(jié)構(gòu)被配置成使得光程差函數(shù)φ(h)的微分值在高度h在第一區(qū)域的有效直徑的30％至70％范圍內(nèi)過零點。因此，有可能防止在使用光盤D3時聚焦誤差信號的波形被變形，并將聚焦性能保持在較高水平。
通過根據(jù)Abbe數(shù)vd配置物鏡10，有可能形成經(jīng)過耦合透鏡3A至3C、分束器41和42以及物鏡10匯聚第一至第三激光束而適于在各光盤D1至D3的記錄表面附近記錄和復(fù)制信息的聚束光。
相移結(jié)構(gòu)可以另外包括如上配置的形成在第一區(qū)域之外的第二區(qū)域，其被配置成將第一和第二激光束分別會聚在光盤D1和D2的記錄表面上，并不用作會聚第三激光束。在這種情況下，第二區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的各臺階處為入射光束至少給予光程長度差。由第二區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于由第一區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值。
第二實施例下面說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例采用物鏡10B的光盤驅(qū)動器100B。由于根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光盤驅(qū)動器100B與圖1所示的第一實施例基本上具有相同的結(jié)構(gòu)，所以將不再重復(fù)光盤驅(qū)動器100B的整體結(jié)構(gòu)說明。
圖6A是示出了用于光盤D1的光學(xué)系統(tǒng)(光路)的光盤驅(qū)動器100B的局部光學(xué)方塊圖，圖6B是示出了用于光盤D2的光學(xué)系統(tǒng)(光路)的光盤驅(qū)動器100B的局部光學(xué)方塊圖，圖6C是示出了用于光盤D3的光學(xué)系統(tǒng)(光路)的光盤驅(qū)動器100B的局部光學(xué)方塊圖。在圖6A至6C中，對與第一實施例相同的那些元件分配相同的附圖標(biāo)記，并且不再重復(fù)其說明。類似于圖2A至2C，用虛線表示光盤驅(qū)動器100B的基準(zhǔn)軸AX。
在第二實施例中，定位光源1A至1C和耦合透鏡3A至3C，使得分別通過耦合透鏡3A至3C將第一至第三激光束轉(zhuǎn)變成準(zhǔn)直光束。通過此配置，對于光盤D1至D3的每一個，物鏡的放大倍數(shù)基本上等于零。換句話說，耦合透鏡3A至3C的每一個用作準(zhǔn)直透鏡。
在此實施例中，在物鏡10B的至少一個表面11B和12B上形成相移結(jié)構(gòu)。把相移結(jié)構(gòu)配置成能夠?qū)⒂捎诘谝恢恋谌す馐牟ㄩL之差以及光盤D1至D3的覆蓋層厚度之差導(dǎo)致的物鏡10的折射系數(shù)的變化而產(chǎn)生的球面像差調(diào)整至大約為零。在此實施例中，相移結(jié)構(gòu)具有至少兩種類型的臺階，分別為入射光束給出不同的光程長度差。
通過兩種類型的光程差函數(shù)能夠定義上述的相移結(jié)構(gòu)。更具體地，如果兩種類型的光程差函數(shù)被表示為第一和第二光程差函數(shù)，則第一光程差函數(shù)定義的衍射級(在此衍射級第一至第三激光束分別獲得最大的衍射效率)的比率不同于第二光程差函數(shù)定義的衍射級(在此衍射級第一至第三激光束分別獲得最大的衍射效率)的比率。
由下面的方程式(13)表示用于定義相移結(jié)構(gòu)的光程差函數(shù)Φi(h)＝(P2ih2+P4ih4+P6ih6+P8ih8+P10ih10+P12ih12)mλ (14)其中，φi(h)表示第i光程差函數(shù)(i是整數(shù))，P2i、P4i和P6i分別是第i光程差函數(shù)的第二、第四、第六階的系數(shù)，h表示距離光軸的高度，m表示衍射效率最大時的衍射級，λ表示所用激光束的工作波長。光程差函數(shù)φ(h)表示物鏡10B通過附加的光程長度而作為衍射透鏡的函數(shù)。
在第一區(qū)域中配置相移結(jié)構(gòu)，使得從第一光程差函數(shù)φ1(h)獲得的微分值在使用第一激光束并且高度h在有效直徑內(nèi)時從正值改變?yōu)樽钚≈?即，過零)。更具體地，配置相移結(jié)構(gòu)，使其滿足下面的條件(14)，并且可以把其配置成進(jìn)一步滿足下面的條件(15)。
0.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜18.00 (15)2.50＜(f1×P21)/(t3-t1)＜13.00 (16)通過滿足條件(15)或(16)，獲得了與參照圖4A至4C和5A至5C所述相同的優(yōu)點。
如上所述，相移結(jié)構(gòu)能夠控制由于第一和第二激光束的波長之差而在物鏡10的折射透鏡部分中產(chǎn)生的球面像差。換句話說，根據(jù)第二實施例的相移結(jié)構(gòu)具有臺階，其為第一激光束給出基本上等于第一激光束波長的奇數(shù)倍的光程長度差。
更具體地，由下面的條件定義等于第一激光束波長的奇數(shù)倍的光程長度差2N+0.80＜|ΔOPD1/λ1|＜2N+1.20 (13)
其中λ1(nm)表示第一激光束的波長，ΔOPD1(nm)表示由第一類型的臺階給第一激光束的光程長度差。
通過滿足條件(13)(更特別的是，通過滿足下列條件(17)或(19))，由第一和第二類型的至少一個臺階給予第一激光束的光程長度差ΔOPD1變成基本上等于第一激光束波長的(2J+1)倍。在此情況下，當(dāng)使用光盤D3時可以降低光量。由于此原因，配置給予不同于光程長度差ΔOPD1的光程長度差的臺階，以便增加在使用光盤D3時的第三激光束的光量。具體地，配置相移結(jié)構(gòu)，使得通過臺階(其給出不同于ΔOPD1的光程長度差)給予第一激光束的光程長度差ΔOPD2滿足下面的條件(21)，更具體地，ΔOPD2滿足下面的條件(22)。
2L-0.20＜|ΔOPD2/λ1|＜2L+0.20 (21)1.80＜|ΔOPD2/λ1|＜2.20(22)通過滿足條件(21)或(22)，在使用光盤D3時有可能增加記錄表面22上的光量，同時將對于第一或第二激光束的衍射效率保持在較高水平。
如果在條件(13)中將N設(shè)為1，則光程長度差可以滿足條件2.70＜|ΔOPD1/λ1|＜3.30(17)滿足條件(17)的臺階被配置成滿足條件1.32＜|ΔOPDC1/λ3|＜1.62 (18)這里OPDC1(nm)表示由第一區(qū)域中的相移結(jié)構(gòu)給予第三激光束的光程長度差。
如果在條件(13)中將N設(shè)為3，則光程長度差可以滿足條件4.70＜|ΔOPD1/λ1|＜5.30(19)滿足條件(19)的臺階被配置成滿足條件2.30＜|ΔOPDC1/λ3|＜2.60 (18)這里OPDC1(nm)表示由第一區(qū)域中的相移結(jié)構(gòu)給予第三激光束的光程長度差。通過滿足調(diào)節(jié)(18)或(19)，第三激光束的正常衍射級光的衍射效率變得高于第三激光束的期望的衍射級光的衍射效率。
相移結(jié)構(gòu)可以另外包括如上配置的形成在第一區(qū)域之外的第二區(qū)域，其被配置成將第一和第二激光束分別會聚在光盤D1和D2的記錄表面上，并不用作會聚第三激光束。在這種情況下，第二區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的各臺階處為入射光束至少給予光程長度差。由第二區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于|ΔOPD1/λ1|。
根據(jù)本實施例，即使第一至第三激光束被分別轉(zhuǎn)換成用于光盤D1至D3的準(zhǔn)直光束，也有可能適當(dāng)?shù)匾种圃谧粉櫰破陂g產(chǎn)生的彗差或散光，同時抑制在使用各光盤D1至D3時產(chǎn)生的球面像差。也有可能將聚焦性能保持在適當(dāng)?shù)乃?，同時抑制在使用光盤D3時產(chǎn)生不必要的衍射級光線。
在上述實施例中，如果光盤驅(qū)動器滿足條件f1×NA1＞f2×NA2 (23)則相移結(jié)構(gòu)可以包括形成在第二區(qū)域之外的第三區(qū)域，其被配置成僅將第一光束會聚在第一光盤的記錄表面上，并不用作會聚第二和第三光束。在這種情況下，第三區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的各臺階處為入射光束至少給予光程長度差。由第三區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于由第二區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值。
在上述實施例中，如果光盤驅(qū)動器滿足條件f1×NA1＜f2×NA2 (24)則相移結(jié)構(gòu)可以包括形成在第二區(qū)域之外的第三區(qū)域，其被配置成僅將第二光束會聚在第二光盤的記錄表面上，并不用作會聚第一和第三光束。在這種情況下，第三區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的各臺階處為入射光束至少給予光程長度差。由第三區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于由第二區(qū)域中各臺階給予的光程長度差的絕對值。
下面說明根據(jù)第一實施例的采用物鏡10的光盤驅(qū)動器100的兩個具體(第一、第二和第三)示例，以及根據(jù)第二實施例的采用物鏡10B的光盤驅(qū)動器100B的兩個具體(第四、第五、第六和第七)示例。參照圖1和圖2A至2C說明根據(jù)第一實施例的第一至第三示例的配置，參照圖6A至6C說明根據(jù)第二實施例的第四至第七示例的配置。在第一至第四示例的每個中，使用孔徑光欄來獲得用于光盤D3的適當(dāng)?shù)臄?shù)值孔徑。由于此原因，如圖2A至2C所示，與使用光盤D1或D2的情況相比，使用光盤D3時有效光束直徑變的更小。
在下面的示例中，假設(shè)光盤D1、D2和D3的覆蓋層的厚度t1、t2和t3如下所示。
t1＝0.6mmt2＝0.6mmt3＝1.2mm第一示例根據(jù)第一示例的物鏡10設(shè)置了具有產(chǎn)生單個類型的光程長度差的臺階的相移結(jié)構(gòu)。相移結(jié)構(gòu)形成在物鏡10的表面11上。在表1中顯示了根據(jù)第一示例的物鏡10的規(guī)格。
表1
在表1中(以及在下面類似的表中)，設(shè)計波長是適于光盤的記錄/復(fù)制操作的波長，f表示物鏡10的焦距(單位mm)，NA表示數(shù)值孔徑。在表1中，指出了關(guān)于第一激光束(光盤D1)、第二激光束(光盤D2)和第三激光束(光盤D3)的每一個的性能規(guī)格。
如表1中放大倍數(shù)的數(shù)值所示，當(dāng)使用各光盤D1和D2時，第一和第二激光束的每個入射在物鏡10上作為準(zhǔn)直光束。當(dāng)使用光盤D3時，第三激光束入射在物鏡10上作為發(fā)散光束。
表2顯示了在使用光盤D1(第一激光束)時光盤驅(qū)動器100的數(shù)字配置，表3顯示了在使用光盤D2(第二激光束)時光盤驅(qū)動器100的數(shù)字配置，表4顯示了在使用光盤D3(第三激光束)時光盤驅(qū)動器100的數(shù)字配置。
表2
表3
表4
在表2至4中(以及在下面類似的表中)，“r”表示光軸上每個透鏡表面的曲率半徑(單位mm)，“d”表示透鏡的厚度或者從透鏡表面到下一個透鏡表面的距離(單位mm)，“n”表示折射系數(shù)。
在表2至4中(以及在下面類似的表中)，“表面編號”表示光拾取器100中光學(xué)部件每個表面的表面編號。在表2至4中，表面#0分別表示光源1A、1B和1C，表面#1和#2分別表示衍射光柵2A、2B和2C，表面#3和#4分別表示耦合透鏡3A、3B和3C。在表2和3中，表面#5和#6表示分束器41，表面#7和#8表示分束器42，表面#9和#10表示物鏡10的表面11和12，表面#11和#12分別表示光盤D1和D2的覆蓋層21和記錄表面22。在表4中，表面#5和#6表示分束器42，表面#7和#8表示物鏡10的表面11和12，表面#9和#10分別表示光盤D1和D2的覆蓋層21和記錄表面22。
每個耦合透鏡3A至3C的第二表面是非球面表面。物鏡10的每個表面11和12是非球面表面。表5顯示了在使用光盤D1時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表6顯示了在使用光盤D2時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表7顯示了在使用光盤D3時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。在表5至7中(以及在下面類似的表中)，計數(shù)符號E表示以10作為基數(shù)，以E右邊的值作為指數(shù)。
表5
表6
表7
表8顯示了應(yīng)用于形成在物鏡10的表面11上的相移結(jié)構(gòu)的光程差函數(shù)的系數(shù)(P2...)的值。
表8
表9顯示了用于第一至第三激光束的每一個的衍射級m。
表9
從表1和8可以看出，條件(3)和(4)的每一項(即，(f1×P2)/(t3-t1))為5.00。因此，第一示例滿足條件(3)和(4)。
表10顯示了形成在物鏡10的表面11上的相移結(jié)構(gòu)的詳細(xì)配置。在表10中，顯示了每個環(huán)形區(qū)域的高度范圍和通過每個環(huán)形區(qū)域給予第一激光束的光程長度差|ΔOPD/λ1|。在表10中(以及下面類似的表中)，根據(jù)從光軸增加距離的順序為環(huán)形區(qū)域分配編號，并通過每個環(huán)形區(qū)域的最小高度hmin和最大高度hmax表示每個環(huán)形區(qū)域的高度范圍。
表10
由于第一示例的物鏡10的Abbe致vd為58，所以滿足條件(5)。如表10所示，由鄰近環(huán)形區(qū)域之間的每個臺階給予第一激光束的光程長度差|ΔOPD/λ1|為3.00(即，N＝1)。因此，滿足條件(1)和(6)。
表11顯示了配置在光盤驅(qū)動器100中的光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字配置，用于檢測在使用光盤D3時的聚焦誤差信號。
表11
在表11中，表面#11和#12分別表示光盤D3的覆蓋層和記錄表面，表面#13和#14表示物鏡10，表面#15和#16表示分束器42，表面#17和#18表示耦合透鏡3C，表面#19和#20表示半透鏡5C，表面#21表示光電接收器件6C。
圖7顯示了當(dāng)在光盤驅(qū)動器100中使用光盤D3時由光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號。作為比較例，圖8顯示了由物鏡形成的聚焦誤差信號，除了條件(3)和(4)采用0.00值以外，物鏡被配置的與物鏡10具有相同的結(jié)構(gòu)。
從圖7和8之間的比較可以看出，第一示例的由光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號比圖8所示的波形具有以字母S形狀形成的更適合的波形。通過滿足條件(3)和(4)，根據(jù)第一示例的光盤驅(qū)動器100能夠防止聚焦誤差信號變形，并由此適當(dāng)?shù)匾种屏司劢剐阅艿牧踊?br>
從表1中可以看出，在根據(jù)第一示例的光盤驅(qū)動器100中，f1×M1為0.000，f2×M2為0.000，f3×M3為-0.081。因此，滿足條件(7)、(8)和(9)。
圖9A是在根據(jù)第一示例的光盤驅(qū)動器100中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖9B是在根據(jù)第一示例的光盤驅(qū)動器100中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖9C是在根據(jù)第一示例的光盤驅(qū)動器100中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。如圖9A至9C所示，為各光盤D1至D3適當(dāng)補(bǔ)償了球面像差，并且形成了合適的聚束光。
第二示例根據(jù)第二示例的物鏡10設(shè)置了具有產(chǎn)生單個類型的光程長度差的臺階的相移結(jié)構(gòu)。相移結(jié)構(gòu)形成在物鏡10的表面11上。在表12中顯示了根據(jù)第二示例的物鏡10的規(guī)格。
表12
如表12中放大倍數(shù)的數(shù)值所示，當(dāng)使用光盤D1和D2的每個時，第一和第二激光束的每個入射在物鏡10上作為準(zhǔn)直光束。當(dāng)使用光盤D3時，第三激光束入射在物鏡10上作為發(fā)散光束。
表13顯示了在使用光盤D1(第一激光束)時光盤驅(qū)動器100的數(shù)字配置，表14顯示了在使用光盤D2(第二激光束)時光盤驅(qū)動器100的數(shù)字配置，表15顯示了在使用光盤D3(第三激光束)時光盤驅(qū)動器100的數(shù)字配置。
表13
表14
表15
每個耦合透鏡3A至3C的第二表面是非球面表面。物鏡10的每個表面11和12是非球面表面。表16顯示了在使用光盤D1時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表17顯示了在使用光盤D2時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表18顯示了在使用光盤D3時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表表16
表17
表18
表19顯示了應(yīng)用于形成在物鏡10的表面11上的相移結(jié)構(gòu)的光程差函數(shù)的系數(shù)(P2...)的值。
表19
表20顯示了衍射級m，在該衍射級第一至第三激光束的每一個的衍射效率取最大值。
表20
從表12和19可以看出，條件(3)和(4)的每一項(即，(f1×P2)/(t3-t1))為10.00。因此，第一示例滿足條件(3)和(4)。
表21顯示了形成在物鏡10的表面11上的相移結(jié)構(gòu)的詳細(xì)配置。在表21中，顯示了每個環(huán)形區(qū)域的高度范圍和通過每個環(huán)形區(qū)域給予第一激光束的光程長度差|ΔOPD/λ1|。
表21
由于第二示例的物鏡10的Abbe數(shù)vd為58，所以滿足條件(5)。如表21所示，由鄰近環(huán)形區(qū)域之間每個臺階給予第一激光束的光程長度差|ΔOPD/λ1|為3.00(即，N＝1)。因此滿足條件(1)和(6)。
表22顯示了配置在光盤驅(qū)動器100中的光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字配置，用于檢測在使用光盤D3時的聚焦誤差信號。
表22
在表22中，表面#11和#12分別表示光盤D3的覆蓋層和記錄表面，表面#13和#14表示物鏡10，表面#15和#16表示分束器42，表面#17和#18表示耦合透鏡3C，表面#19和#20表示半透鏡5C，表面#21表示光電接收器件6C。
圖10顯示了當(dāng)在光盤驅(qū)動器100中使用光盤D3時由光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號。從圖10可以看出，由第二示例的光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號具有以字母S形狀形成的適合的波形。通過滿足條件(3)和(4)，根據(jù)第二示例的光盤驅(qū)動器100能夠防止聚焦誤差信號變形，并由此適當(dāng)?shù)匾种屏司劢剐阅艿牧踊?br>
從表12中可以看出，在根據(jù)第二示例的光盤驅(qū)動器100中，f1×M1為0.000，f2×M2為0.000，f3×M3為-0.081。因此，滿足條件(7)、(8)和(9)。
圖11A是在根據(jù)第二示例的光盤驅(qū)動器100中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖11B是在根據(jù)第二示例的光盤驅(qū)動器100中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖11C是在根據(jù)第二示例的光盤驅(qū)動器100中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。如圖11A至11C所示，為各光盤D1至D3適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償了球面像差，并且形成了合適的聚束光。
第三示例根據(jù)第三示例的物鏡10設(shè)置了具有產(chǎn)生單一類型的光程長度差的臺階的相移結(jié)構(gòu)。相移結(jié)構(gòu)形成在物鏡10的表面11上。在表23中顯示了根據(jù)第三示例的物鏡10的規(guī)格。
表23
如表23中的顯著的數(shù)值所示，當(dāng)使用光盤D1和D2的每一個時，第一和第二激光束的每一個入射在物鏡10上作為準(zhǔn)直光束。第三激光束入射在物鏡10上作為發(fā)散光束。
表24顯示了在使用光盤D1(第一激光束)時光盤驅(qū)動器100的數(shù)字配置，表25顯示了在使用光盤D2(第二激光束)時光盤驅(qū)動器100的數(shù)字配置，表26顯示了在使用光盤D3(第三激光束)時光盤驅(qū)動器100的數(shù)字配置。
在該例中，形成在物鏡10的表面11(#9)上的相移結(jié)構(gòu)被劃分成包括第一至第三區(qū)域的三個區(qū)域。第一區(qū)域被配置成將第三激光束會聚在光盤D3的記錄表面上。形成在第一區(qū)域之外的第二區(qū)域被配置成分別將第一和第二激光束會聚在光盤D1和D2的記錄表面上。形成在第二區(qū)域之外的第三區(qū)域被配置成僅將第二激光束會聚在光盤D1的記錄表面上，并且不用作會聚第一和第三激光束。
表24
表25
表26
每個耦合透鏡3A至3C的第二表面是非球面表面。物鏡10的每個表面11和12是非球面表面。表27顯示了在使用光盤D1時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表28顯示了在使用光盤D2時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表29顯示了在使用光盤D3時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。
表27
表28
表29
表30顯示了應(yīng)用于形成在物鏡10的表面11上的相移結(jié)構(gòu)的每個光程差函數(shù)的系數(shù)(P2i...)的值。在該例中，光程差函數(shù)被定義用于第一至第三區(qū)域的每一個。
表30
表31顯示了衍射級m，在該衍射級第一至第三激光束的每一個的衍射效率取最大值。在表31中，顯示了第一至第三區(qū)域的每一個的有效半徑(mm)。
表31
表32顯示了配置在光盤驅(qū)動器100中用于檢測使用光盤D3時的聚焦誤差信號的光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字配置。
表32
在表32中，表面#11和#12分別表示光盤D3的記錄表面和覆蓋層，表面#13和#14表示物鏡10，表面#15和#16表示分束器42，表面#17和#18表示耦合透鏡3C，表面#19和#20表示半透鏡5C，表面#21表示光電接收器件6C。
表33詳細(xì)顯示了在物鏡10的表面11上形成的相移結(jié)構(gòu)的配置。在表33中，顯示了各環(huán)形區(qū)域的高度范圍和分別給予經(jīng)過各環(huán)形區(qū)域的第一至第三激光束的光程長度差|ΔOPD/λ1|、|ΔOPDd/λ2|和|ΔOPDC/λ3|。
表33
在該例中，|ΔOPD/λ1|是3.00，(f×P2)/(t3-t1))為11.22，vd大約是58，f1×M1是0.00，f2×M2是0.00，f3×M3是-0.113，|ΔOPDC/λ3|是1.58，f1×NA1是1.46，f2×NA2是1.51。因此，滿足條件(1)、(3)、(4)、(7)至(10)、(12)和(24)。圖12顯示了當(dāng)在光盤驅(qū)動器100中使用光盤D3時由光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號。從圖12可以看出，由第三示例的光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號具有以字母S形狀形成的適合的波形。通過滿足條件(3)和(4)，根據(jù)第三示例的光盤驅(qū)動器100能夠防止聚焦誤差信號變形，并由此適當(dāng)?shù)匾种屏司劢剐阅艿牧踊?br>
圖13A是在根據(jù)第三示例的光盤驅(qū)動器100中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖13B是在根據(jù)第三示例的光盤驅(qū)動器100中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖13C是在根據(jù)第三示例的光盤驅(qū)動器100中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。如圖13A至13C所示，為光盤D1至D3的每個適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償了球面像差，并且形成了合適的聚束光。
第四示例根據(jù)第四示例的物鏡10B設(shè)置了具有產(chǎn)生兩個不同光程長度差的臺階的相移結(jié)構(gòu)。相移結(jié)構(gòu)形成在物鏡10B的表面11B上。在表34中顯示了根據(jù)第三示例的物鏡10B的規(guī)格。
表34
表35顯示了在使用光盤D1(第一激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置，表36顯示了在使用光盤D2(第二激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置，表37顯示了在使用光盤D3(第三激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置。
表35
表36
表37
每個耦合透鏡3A至3C的第二表面是非球面表面。物鏡10B的每個表面11B和12B是非球面表面。表38顯示了在使用光盤D1時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表39顯示了在使用光盤D2時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表40顯示了在使用光盤D3時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。
表38
表39
表40
表41顯示了應(yīng)用于形成在物鏡10B的表面11B上的相移結(jié)構(gòu)的每個光程差函數(shù)的系數(shù)(P2i...)的值。
表41
表42顯示了衍射級m，在該衍射級第一至第三激光束的每一個的衍射效率取最大值。在表42中，顯示了用于兩個光程差函數(shù)的每一個的衍射級m。
表42
從表34和41可以看出，條件(14)和(15)的每一項(即，(f1×P21)/(t3-t1))為9.50。因此，第四示例滿足條件(14)和(15)。
表43顯示了形成在物鏡10B的表面11B上的相移結(jié)構(gòu)的詳細(xì)配置。在表43中，顯示了每個環(huán)形區(qū)域的高度范圍和通過每個環(huán)形區(qū)域給予第一激光束的光程長度差。
表43
由于第四示例的物鏡10B的Abbe數(shù)vd為58，所以滿足條件(5)。如表43所示，由鄰近環(huán)形區(qū)域之間每個臺階給予第一激光束的光程長度差|ΔOPD1/λ1|和|ΔOPD2/λ1|分別為3.00和2.00(即，在條件(13)中N＝1，在條件(21)中L＝1)。因此，滿足條件(13)、(21)和(22)。如從表43看到的那樣，|ΔOPDC1/λ3|為1.49。因此，滿足條件(18)。
表44顯示了配置在光盤驅(qū)動器100B中的光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字配置，用于檢測在使用光盤D3時的聚焦誤差信號。
表44
在表44中，表面#11和#12分別表示光盤D3的覆蓋層和記錄表面，表面#13和#14表示物鏡10，表面#15和#16表示分束器42，表面#17和#18表示耦合透鏡3C，表面#19和#20表示半透鏡5C，表面#21表示光電接收器件6C。
圖14顯示了當(dāng)在光盤驅(qū)動器100B中使用光盤D3時由光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號。從圖14可以看出，由第四示例的光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號具有以字母S形狀形成的適合的波形。通過滿足條件(14)和(15)，根據(jù)第四示例的光盤驅(qū)動器100B能夠防止聚焦誤差信號變形，由此適當(dāng)?shù)匾种屏司劢剐阅艿牧踊?br>
從表36和圖6A至6C中可以看出，在根據(jù)第四示例的光盤驅(qū)動器100B中，f1×M1為0.000，f2×M2為0.000，f3×M3為0.00。因此，能夠防止在光盤D1至D3的每個的追蹤操作中出現(xiàn)球面像差。
圖15A是在根據(jù)第四示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖15B是在根據(jù)第四示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖15C是在根據(jù)第四示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。如圖15A至15C所示，為光盤D1至D3的每個適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償了球面像差，并且形成了合適的聚束光。
第五示例根據(jù)第五示例的物鏡10B設(shè)置了具有產(chǎn)生兩個不同光程長度差的臺階的相移結(jié)構(gòu)。相移結(jié)構(gòu)形成在物鏡10B的表面11B上。在表45中顯示了根據(jù)第三示例的物鏡10B的規(guī)格。
表45
表46顯示了在使用光盤D1(第一激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置，表47顯示了在使用光盤D2(第二激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置，表48顯示了在使用光盤D3(第三激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置。
表46
表47
表48
每個耦合透鏡3A至3C的第二表面是非球面表面。物鏡10B的每個表面11B和12B是非球面表面。表49顯示了在使用光盤D1時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表50顯示了在使用光盤D2時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表51顯示了在使用光盤D3時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。
表49
表50
表51
表52顯示了應(yīng)用于形成在物鏡10B的表面11B上的相移結(jié)構(gòu)的每個光程差函數(shù)的系數(shù)(P2i...)的值。
表52
表53顯示了衍射級m，在該衍射級第一至第三激光束的每一個的衍射效率取最大值。在表53中，顯示了用于兩個光程差函數(shù)的每一個的衍射級m。
表53
從表45和52可以看出，條件(15)和(16)的每一項(即，(f1×P21)/(t3-t1))為9.50。因此，第五示例滿足條件(14)和(15)。
表54顯示了形成在物鏡10B的表面11B上的相移結(jié)構(gòu)的詳細(xì)配置。在表54中，顯示了每個環(huán)形區(qū)域的高度范圍和通過每個環(huán)形區(qū)域給予第一激光束的光程長度差。
表54
由于第五示例的物鏡10B的Abbe數(shù)vd為58，所以滿足條件(5)。如表54所示，由鄰近環(huán)形區(qū)域之間每個臺階給予第一激光束的光程長度差|ΔOPD1/λ1|和|ΔOPD2/λ1|分別為3.00和2.00(即，在條件(13)中N＝1，在條件(21)中L＝1)。因此，滿足條件(13)、(21)和(22)。如從表54看到的那樣，|ΔOPDC1/λ3|為1.49。因此，滿足條件(18)。
表55顯示了配置在光盤驅(qū)動器100B中的光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字配置，用于檢測在使用光盤D3時的聚焦誤差信號。
表55
在表55中，表面#11和#12分別表示光盤D3的覆蓋層和記錄表面，表面#13和#14表示物鏡10，表面#15和#16表示分束器42，表面#17和#18表示耦合透鏡3C，表面#19和#20表示半透鏡5C，表面#21表示光電接收器件6C。
圖16顯示了當(dāng)在光盤驅(qū)動器100B中使用光盤D3時由光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號。從圖16可以看出，由第五示例的光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號具有以字母S形狀形成的適合的波形。通過滿足條件(15)和(16)，根據(jù)第五示例的光盤驅(qū)動器100B能夠防止聚焦誤差信號變形，由此適當(dāng)?shù)匾种屏司劢剐阅艿牧踊?br>
從表45和圖6A至6C中可以看出，在根據(jù)第五示例的光盤驅(qū)動器100B中，f1×M1為0.000，f2×M2為0.000，f3×M3為0.00。因此，能夠防止在光盤D1至D3的每個的追蹤操作中出現(xiàn)球面像差。
圖17A是在根據(jù)第五示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖17B是在根據(jù)第五示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖17C是在根據(jù)第五示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。如圖17A至17C所示，為光盤D1至D3的每個適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償了球面像差，并且形成了合適的聚束光。
第六示例根據(jù)第六示例的物鏡10B設(shè)置了具有產(chǎn)生兩個不同光程長度差的臺階的相移結(jié)構(gòu)。相移結(jié)構(gòu)形成在物鏡10B的表面11B上。在表56中顯示了根據(jù)第六示例的物鏡10B的規(guī)格。
表56
表57顯示了在使用光盤D1(第一激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置，表58顯示了在使用光盤D2(第二激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置，表59顯示了在使用光盤D3(第三激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置。
在該例中，形成在物鏡10B的表面11B(#9)上的相移結(jié)構(gòu)被劃分成包括第一至第三區(qū)域的三個區(qū)域。第一區(qū)域被配置成將第三激光束會聚在光盤D3的記錄表面上。形成在第一區(qū)域之外的第二區(qū)域被配置成分別將第一和第二激光束會聚在光盤D1和D2的記錄表面上。形成在第二區(qū)域之外的第三區(qū)域被配置成僅將第二激光束會聚在光盤D1的記錄表面上，并且不用作會聚第一和第三激光束。
表57
表58
表59
每個耦合透鏡3A至3C的第二表面是非球面表面。物鏡10B的每個表面11B和12B是非球面表面。表60顯示了在使用光盤D1時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表61顯示了在使用光盤D2時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表62顯示了在使用光盤D3時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。
表60
表61
表62
表63顯示了應(yīng)用于形成在物鏡10B的表面11B上的相移結(jié)構(gòu)的每個光程差函數(shù)的系數(shù)(P2i...)的值。
表63
表64顯示了衍射級m，在該衍射級第一至第三激光束的每一個的衍射效率取最大值。在表64中，顯示了用于兩個光程差函數(shù)的每一個的衍射級m。在表64中，顯示了第一至第三區(qū)域的每一個的有效半徑(mm)。
表64
表65顯示了配置在光盤驅(qū)動器100B中的光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字配置，用于檢測在使用光盤D3時的聚焦誤差信號。
表65
在表65中，表面#11和#12分別表示光盤D3的覆蓋層和記錄表面，表面#13和#14表示物鏡10，表面#15和#16表示分束器42，表面#17和#18表示耦合透鏡3C，表面#19和#20表示半透鏡5C，表面#21表示光電接收器件6C。
表66詳細(xì)顯示了在物鏡10B的表面11B上形成的相移結(jié)構(gòu)的配置。在表66中，顯示了各環(huán)形區(qū)域的高度范圍和給予第一激光束的光程長度差|ΔOPD1/λ1|和|ΔOPD2/λ1|，以及分別給予經(jīng)過各環(huán)形區(qū)域的第二和第三激光束的光程長度差|ΔOPDD1/λ2|和|ΔOPDC1/λ3|。
表66
在該例中，|ΔOPD/λ1|是3.10(N＝1)，(f×P21)/(t3-t1))為12.11，vd大約是58，|ΔOPDC1/λ3|是1.54，|ΔOPD2/λ1|是2.00(L＝1)，f1×NA1是1.46，f2×NA2是1.51。因此，滿足條件(15)、(16)、(17)、(18)、(21)和(24)。
圖18顯示了當(dāng)在光盤驅(qū)動器100B中使用光盤D3時由光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號。從圖18可以看出，由第六示例的光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號具有以字母S形狀形成的適合的波形。通過滿足條件(15)和(16)，根據(jù)第六示例的光盤驅(qū)動器100B能夠防止聚焦誤差信號變形，并由此適當(dāng)?shù)匾种屏司劢剐阅艿牧踊?br>
在根據(jù)第六示例的光盤驅(qū)動器100B中，f1×M1為0.000，f2×M2為0.000，f3×M3為0.00。因此，有可能防止在各光盤D1至D3的跟蹤操作中球面像差的產(chǎn)生。
圖19A是在根據(jù)第六示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖19B是在根據(jù)第六示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖19C是在根據(jù)第六示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。如圖19A至19C所示，為各光盤D1至D3適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償了球面像差，并且形成了合適的聚束光。
第七示例根據(jù)第七示例的物鏡10B設(shè)置了具有產(chǎn)生兩個不同光程長度差的臺階的相移結(jié)構(gòu)。相移結(jié)構(gòu)形成在物鏡10B的表面11B上。在表67中顯示了根據(jù)第七示例的物鏡10B的規(guī)格。
表67
表68顯示了在使用光盤D1(第一激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置，表69顯示了在使用光盤D2(第二激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置，表70顯示了在使用光盤D3(第三激光束)時光盤驅(qū)動器100B的數(shù)字配置。
在該例中，形成在物鏡10B的表面11B(#9)上的相移結(jié)構(gòu)被劃分成包括第一至第三區(qū)域的三個區(qū)域。第一區(qū)域被配置成將第三激光束會聚在光盤D3的記錄表面上。形成在第一區(qū)域之外的第二區(qū)域被配置成分別將第一和第二激光束會聚在光盤D1和D2的記錄表面上。形成在第二區(qū)域之外的第三區(qū)域被配置成僅將第二激光束會聚在光盤D1的記錄表面上，并且不用作會聚第一和第三激光束。
表68
表69
表70
每個耦合透鏡3A至3C的第二表面是非球面表面。物鏡10B的每個表面11B和12B是非球面表面。表71顯示了在使用光盤D1時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表72顯示了在使用光盤D2時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。表73顯示了在使用光盤D3時定義的非球面的錐形系數(shù)和非球面系數(shù)。
表71
表72
表73
表74顯示了應(yīng)用于形成在物鏡10B的表面11B上的相移結(jié)構(gòu)的每個光程差函數(shù)的系數(shù)(P2i...)的值。
表74
表75顯示了衍射級m，在該衍射級第一至第三激光束的每一個的衍射效率取最大值。在表75中，顯示了用于兩個光程差函數(shù)的每一個的衍射級m。在表75中，顯示了第一至第三區(qū)域的每一個的有效半徑(mm)。
表75
表76顯示了配置在光盤驅(qū)動器100B中的光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字配置，用于檢測在使用光盤D3時的聚焦誤差信號。
表76
在表76中，表面#11和#12分別表示光盤D3的覆蓋層和記錄表面，表面#13和#14表示物鏡10，表面#15和#16表示分束器42，表面#17和#18表示耦合透鏡3C，表面#19和#20表示半透鏡5C，表面#21表示光電接收器件6C。
表77詳細(xì)顯示了在物鏡10B的表面11B上形成的相移結(jié)構(gòu)的配置。在表77中，顯示了各環(huán)形區(qū)域的高度范圍和給予第一激光束的光程長度差|ΔOPD1/λ1|和|ΔOPD2/λ1|，以及分別給予經(jīng)過各環(huán)形區(qū)域的第二和第三激光束的光程長度差|ΔOPDD1/λ2|和|ΔOPDC1/λ3|。
表77
在該例中，|ΔOPD/λ1|是5.23(N＝1)，(f×P21)/(t3-t1))為7.56，vd大約是58，|ΔOPDC1/λ3|是2.59，|ΔOPD2/λ1|是2.00(L＝1)，f1×NA1是1.46，f2×NA2是1.51。因此，滿足條件(15)、(16)、(19)、(20)、(21)和(24)。
圖20顯示了當(dāng)在光盤驅(qū)動器100B中使用光盤D3時由光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號。從圖20可以看出，由第七示例的光電接收器件6C檢測的聚焦誤差信號具有以字母S形狀形成的適合的波形。通過滿足條件(14)和(15)，根據(jù)第七示例的光盤驅(qū)動器100B能夠防止聚焦誤差信號變形，并由此適當(dāng)?shù)匾种屏司劢剐阅艿牧踊?br>
在根據(jù)第七示例的光盤驅(qū)動器100B中，f1×M1為0.000，f2×M2為0.000，f3×M3為0.00。因此，有可能防止在各光盤D1至D3的跟蹤操作中球面像差的產(chǎn)生。
圖21A是在根據(jù)第七示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第一激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖21B是在根據(jù)第七示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第二激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。圖21C是在根據(jù)第七示例的光盤驅(qū)動器100B中使用第三激光束時產(chǎn)生的球面像差的視圖。如圖21A至21C所示，為各光盤D1至D3適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償了球面像差，并且形成了合適的聚束光。
盡管已經(jīng)參照某些優(yōu)選實施例詳細(xì)說明了本發(fā)明，但是其它的實施例也是有可能的。
根據(jù)上述實施例的各種數(shù)字配置是可能的。能夠獲得根據(jù)實施例的物鏡作為包括多個光學(xué)元件的物鏡系統(tǒng)。當(dāng)采用包括多個光學(xué)元件的物鏡系統(tǒng)時，可以把物鏡系統(tǒng)中的光學(xué)元件配置成在其兩個表面上具有相移結(jié)構(gòu)。
如上述具體示例所示，位于光源1A至1C與光盤D1至D3之間的耦合透鏡3A至3C的焦距由于折射系數(shù)的差異而彼此不同，折射系數(shù)根據(jù)第一至第三激光束之間的波長差而改變?？梢耘渲霉獗P驅(qū)動器，使得由光源1A至1C發(fā)射的第一至第三激光束經(jīng)過公共耦合透鏡被指向光盤的記錄表面。在此狀態(tài)下，如果分別發(fā)射第一和第二激光束的光源1A和1B位于公共襯底(substrate)上(即，光源1A和1B與公共耦合透鏡以相同的距離而定位)，則第一和第二激光束之一不可避免地形成為匯聚光束或發(fā)散光束。
但是，即使第一和第二激光束之一不可避免地形成為匯聚光束或發(fā)散光束，通過把物鏡配置成使得物鏡的放大倍數(shù)盡可能地最小化，也能夠獲得上述實施例的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種通過選擇地使用三種類型光束的一種而用于向三種類型的光盤記錄信息和/或從三種類型的光盤復(fù)制信息的物鏡，所述三種類型的光盤包括具有最高記錄密度的第一光盤、具有第二高記錄密度的第二光盤和具有最低記錄密度的第三光盤，所述三種類型的光束包括具有最短波長的第一光束、具有第二短波長的第二光束和具有最長波長的第三光束，物鏡的至少一個表面包括將第三光束會聚在第三光盤的記錄表面上的第一區(qū)域，第一區(qū)域包括臺階結(jié)構(gòu)，其被配置為具有多個共心的折射表面區(qū)域，并且在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的每個臺階處為入射光束給予光程長度差，其中，所述臺階結(jié)構(gòu)被配置成使得由每個臺階給予的光程長度差基本上等于第一光束波長的奇數(shù)倍；和定義臺階結(jié)構(gòu)的光程差函數(shù)的微分值在高度從第一區(qū)域的有效直徑的30％至70％范圍內(nèi)過零點。
2.如權(quán)利要求1所述的物鏡，其中，當(dāng)?shù)谝还馐牟ㄩL由λ1nm表示時，由每個臺階給予第一光束的光程長度差由ΔOPDnm表示，該臺階結(jié)構(gòu)滿足條件2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30 (1)此處N表示整數(shù)，其中，當(dāng)光程差函數(shù)由方程式(2)表示時Φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ (2)此處P2、P4和P6...分別是第二、第四和第六階...的系數(shù)，h表示距離光軸的高度，m表示衍射效率最大時的衍射級，而λ表示所用光束的工作波長，所述物鏡滿足條件0.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜18.00 (3)此處f1表示在使用第一光束時定義的物鏡的焦距，而t1和t3(其中t1＜t3)分別表示第一和第三光盤的覆蓋層厚度。
3.如權(quán)利要求2所述的物鏡，進(jìn)一步滿足條件2.50＜(f1×P2)/(t3-t1)＜13.00 (4)。
4.一種通過選擇地使用三種類型光束的其中一種而用于向三種類型的光盤記錄信息和/或從三種類型的光盤復(fù)制信息的光盤驅(qū)動器，所述三種類型的光盤包括具有最高記錄密度的第一光盤、具有第二高記錄密度的第二光盤和具有最低記錄密度的第三光盤，所述三種類型的光束包括第一光束、第二光束和第三光束，所述光盤驅(qū)動器包括物鏡，當(dāng)?shù)谝恢恋谌馐牟ㄩL分別由λ1nm、λ2nm和λ3nm表示時，滿足λ1＜λ2＜λ3的關(guān)系，當(dāng)對于向第一光盤記錄信息或從第一光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA1表示、對于向第二光盤記錄信息或從第二光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA2表示、對于向第三光盤記錄信息或從第三光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA3表示時，滿足NA1＞NA3且NA2＞NA3的關(guān)系，當(dāng)要求使用第一光束的第一光盤的覆蓋層的厚度由t1表示、要求使用第二光束的第二光盤的覆蓋層的厚度由t2表示、而要求使用第三光束的第三光盤的覆蓋層的厚度由t3表示時，滿足t1≈0.6mm、t2≈0.6mm和t3≈1.2mm，第一和第二光束的每個入射在所述物鏡上作為基本上準(zhǔn)直的光束，而第三光束入射在物鏡上作為發(fā)散光束，所述物鏡的至少一個表面包括將第三光束會聚在第三光盤的記錄表面上的第一區(qū)域，第一區(qū)域包括臺階結(jié)構(gòu)，其被配置為具有多個共心的折射表面區(qū)域，并且在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的每個臺階處為入射光束給予光程長度差，其中，在第一區(qū)域中，該臺階結(jié)構(gòu)的區(qū)域的至少邊界部分滿足條件2N+0.70＜|ΔOPD/λ1|＜2N+1.30 (1)此處N表示整數(shù)，而ΔOPDnm表示由區(qū)域的至少邊界部分給予第一光束的光程長度差，其中，當(dāng)定義臺階結(jié)構(gòu)的光程差函數(shù)φ(h)由方程式(2)表示時Φ(h)＝(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ(2)此處P2、P4和P6...分別是第二、第四和第六階...的系數(shù)，h表示距離光軸的高度，m表示衍射效率最大時的衍射級，λ表示所用光束的工作波長，物鏡滿足條件0.00＜(f1×P2)/(t3-t1)＜18.00 (3)此處f1表示在使用第一光束時定義的物鏡的焦距。
5.如權(quán)利要求4所述的光盤驅(qū)動器，進(jìn)一步滿足條件2.50＜(f1×P2)/(t3-t1)＜13.00 (4)。
6.如權(quán)利要求4所述的光盤驅(qū)動器，其中，所述物鏡是具有滿足下面條件的Abbe數(shù)的單元件透鏡40≤vd≤80 (5)，其中，所述臺階結(jié)構(gòu)滿足下面的條件2.70＜|ΔOPD/λ1|＜3.30(6)其中，當(dāng)分別由f1和M1表示在使用第一光盤時物鏡的焦距和放大倍率、分別由f2和M2表示在使用第二光盤時物鏡的焦距和放大倍率、分別由f3和M3表示在使用第三光盤時物鏡的焦距和放大倍率時，所述光盤驅(qū)動器滿足下面的條件-0.02＜f1×M1＜0.02(7)-0.02＜f2×M2＜0.02(8)和-0.12＜f3×M3＜-0.04 (9)。
7.如權(quán)利要求4所述的光盤驅(qū)動器，其中，所述物鏡是具有滿足條件(10)的Abbe數(shù)的單元件透鏡20≤vd≤40 (10)，其中，所述臺階結(jié)構(gòu)滿足下面的條件2.70＜|ΔOPD/λ1|＜3.30 (6)其中，當(dāng)分別由f1和M1表示在使用第一光盤時物鏡的焦距和放大倍率、分別由f2和M2表示在使用第二光盤時物鏡的焦距和放大倍率、分別由f3和M3表示在使用第三光盤時物鏡的焦距和放大倍率時，所述光盤驅(qū)動器滿足下面的條件-0.02＜f1×M1＜0.02 (7)-0.02＜f2×M2＜0.02 (8)和-0.38＜f3×M3＜-0.30(11)。
8.如權(quán)利要求6所述的光盤驅(qū)動器，其中，所述臺階結(jié)構(gòu)滿足下面的條件1.32＜|ΔOPDC/λ3|＜1.62(12)這里ΔOPDCnm表示由所述臺階結(jié)構(gòu)的所述至少邊界部分給予第三光束的光程長度差。
9.一種通過選擇地使用三種類型光束的其中一種而用于向三種類型的光盤記錄信息和/或從三種類型的光盤復(fù)制信息的光盤驅(qū)動器，所述三種類型的光盤包括具有最高記錄密度的第一光盤、具有第二高記錄密度的第二光盤和具有最低記錄密度的第三光盤，所述三種類型的光束包括第一光束、第二光束和第三光束，所述光盤驅(qū)動器包括物鏡，第一至第三光束的每個入射在所述物鏡上作為基本上準(zhǔn)直的光束，當(dāng)?shù)谝恢恋谌馐牟ㄩL分別由λ1nm、λ2nm和λ3nm表示時，滿足λ1＜λ2＜λ3的關(guān)系，當(dāng)對于向第一光盤記錄信息或從第一光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA1表示、對于向第二光盤記錄信息或從第二光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA2表示、對于向第三光盤記錄信息或從第三光盤復(fù)制信息必要的數(shù)值孔徑由NA3表示時，滿足NA1＞NA3且NA2＞NA3的關(guān)系，當(dāng)要求使用第一光束的第一光盤的覆蓋層的厚度由t1表示、要求使用第二光束的第二光盤的覆蓋層的厚度由t2表示、要求使用第三光束的第三光盤的覆蓋層的厚度由t3表示時，滿足t1≈0.6mm、t2≈0.6mm和t3≈1.2mm，第一和第二光束的每個入射在所述物鏡上作為基本上準(zhǔn)直的光束，第三光束入射在物鏡上作為發(fā)散光束，所述物鏡的至少一個表面包括將第三光束會聚在第三光盤的記錄表面上的第一區(qū)域，第一區(qū)域包括臺階結(jié)構(gòu)，其被配置為具有多個共心的折射表面區(qū)域，并且具有形成在臨近的多個共心折射表面區(qū)域之間的至少兩種類型的臺階，所述至少兩種類型的臺階給予入射光束不同的光程長度差，其中，在第一區(qū)域中，兩種類型臺階的至少一種臺階類型滿足條件2N+0.70＜|ΔOPD1/λ1|＜2N+1.30 (13)此處ΔOPD1nm表示至少由至少一個臺階給予的光程長度差，N表示整數(shù)，其中，當(dāng)通過由(13)表示的至少兩種類型的光程差函數(shù)來定義臺階結(jié)構(gòu)時Φi(h)＝(P2ih2+P4ih4+P6ih6+P8ih8+P10ih10+P12ih12)mλ(14)此處φi(h)表示第i光程差函數(shù)(i是整數(shù))，P2i、P4i和P6i...分別是第i光程差函數(shù)的第二、第四、第六階...的系數(shù)，h表示距離物鏡的光軸的高度，m表示入射光束在衍射效率最大時的衍射級，而λ表示入射光束的工作波長，此時對于第一光程差函數(shù)滿足條件0.00＜(f1×P21)/(t3-t1)＜18.00 (15)，此處f1表示用于第一光束的物鏡的焦距。
10.如權(quán)利要求9所述的光盤驅(qū)動器，其中，關(guān)于第一光程差函數(shù)，所述物鏡滿足條件2.50＜(f1×P21)/(t3-t1)＜13.00 (16)。
11.如權(quán)利要求9所述的光盤驅(qū)動器，其中，在第一區(qū)域中滿足條件(13)的所述臺階進(jìn)一步滿足條件2.70＜|ΔOPD1/λ1|＜3.30 (17)。
12.如權(quán)利要求11所述的光盤驅(qū)動器，其中，在第一區(qū)域中滿足條件(17)的所述臺階進(jìn)一步滿足條件1.32＜|ΔOPDC1/λ3|＜1.62(18)。這里OPDC1nm表示由第一區(qū)域中的所述臺階結(jié)構(gòu)給予第三光束的光程長度差。
13.如權(quán)利要求9所述的光盤驅(qū)動器，其中，在第一區(qū)域中滿足條件(13)的所述臺階進(jìn)一步滿足條件4.70＜|ΔOPD1/λ1|＜5.30 (19)。
14.如權(quán)利要求13所述的光盤驅(qū)動器，其中，在第一區(qū)域中滿足條件(19)的所述臺階進(jìn)一步滿足條件2.30＜|ΔOPDC1/λ3|＜2.60(20)。這里OPDC1nm表示由第一區(qū)域中的所述臺階結(jié)構(gòu)給予第三光束的光程長度差。
15.如權(quán)利要求9所述的光盤驅(qū)動器，其中，當(dāng)由所述至少兩種類型的臺階的不同于所述至少一個臺階的另一個臺階給予第一光束的光程長度差用OPD2nm表示時，所述物鏡滿足條件2L-0.20＜|ΔOPD2/λ1|＜2L+0.20 (21)。
16.如權(quán)利要求15所述的光盤驅(qū)動器，其中，所述物鏡滿足條件1.80＜|ΔOPD2/λ1|＜2.20 (22)。
17.如權(quán)利要求4所述的光盤驅(qū)動器，其中，所述物鏡包括形成在第一區(qū)域之外的第二區(qū)域，其被配置成將第一和第二光束分別會聚在第一和第二光盤的記錄表面上，并且不用于會聚第三光束；第二區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的各臺階處為入射光束至少給予光程長度差；以及由第二區(qū)域中的各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于由第一區(qū)域中的各臺階給予的光程長度差的絕對值。
18.如權(quán)利要求17所述的光盤驅(qū)動器，其中，所述光盤驅(qū)動器滿足條件f1×NA1＞f2×NA2(23)所述物鏡包括形成在第二區(qū)域之外的第三區(qū)域，其被配置成僅將第一光束會聚在第一光盤的記錄表面上，并且不用于會聚第二和第三光束；第三區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的各臺階處為入射光束至少給予光程長度差；由第三區(qū)域中的各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于由第二區(qū)域中的各臺階給予的光程長度差的絕對值。
19.如權(quán)利要求17所述的光盤驅(qū)動器，其中，所述光盤驅(qū)動器滿足條件f1×NA1＜f2×NA2 (24)所述物鏡包括形成在第二區(qū)域之外的第三區(qū)域，其被配置成僅將第二光束會聚在第二光盤的記錄表面上，并且不用于會聚第一和第三光束；第三區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的各臺階處為入射光束至少給予光程長度差；由第三區(qū)域中的各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于由第二區(qū)域中的各臺階給予的光程長度差的絕對值。
20.如權(quán)利要求9所述的光盤驅(qū)動器，其中，所述物鏡包括形成在第一區(qū)域之外的第二區(qū)域，其被配置成將第一和第二光束會聚在第一和第二光盤的記錄表面上，并且不用于會聚第三光束；第二區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的各臺階處為入射光束至少給予光程長度差；以及由第二區(qū)域中的各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于|ΔOPD1/λ1|。
21.如權(quán)利要求20所述的光盤驅(qū)動器，其中，所述光盤驅(qū)動器滿足條件f1×NA1＞f2×NA2 (23)所述物鏡包括形成在第二區(qū)域之外的第三區(qū)域，其被配置成僅將第一光束會聚在第一光盤的記錄表面上，并且不用于會聚第二和第三光束；第三區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的各臺階處為入射光束至少給予光程長度差；由第三區(qū)域中的各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于由第二區(qū)域中的各臺階給予的光程長度差的絕對值。
22.如權(quán)利要求20所述的光盤驅(qū)動器，其中，所述光盤驅(qū)動器滿足條件f1×NA1＜f2×NA2 (24)所述物鏡包括形成在第二區(qū)域之外的第三區(qū)域，其被配置成僅將第二光束會聚在第二光盤的記錄表面上，并且不用于會聚第一和第三光束；第三區(qū)域在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的各臺階處為入射光束至少給予光程長度差；由第三區(qū)域中的各臺階給予的光程長度差的絕對值不同于由第二區(qū)域中的各臺階給予的光程長度差的絕對值。
全文摘要
提供一種通過選擇地使用三種類型光束的其中一種而用于三種類型光盤的物鏡。物鏡的至少個表面設(shè)有把第三光束會聚在第三光盤的記錄表面上的第一區(qū)域。第一區(qū)域具有臺階結(jié)構(gòu)，其被配置為具有共心的折射表面區(qū)域，并且在臨近的折射表面區(qū)域之間形成的每個臺階處為入射光束給予光程長度差。配置臺階結(jié)構(gòu)，使得每個臺階給予的光程長度差基本上等于第一光束波長的奇數(shù)倍，定義臺階結(jié)構(gòu)的光程差函數(shù)的微分值在高度從第一區(qū)域的有效直徑的30％至70％范圍內(nèi)過零點。
文檔編號G11B7/135GK1896773SQ20061010189
公開日2007年1月17日 申請日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月12日
發(fā)明者是枝大輔, 丸山晃一, 竹內(nèi)修一, 田代佳之 申請人:賓得株式會社