專利名稱：物鏡及使用該物鏡的光拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將波長不同的多束激光會聚到與其相對應(yīng)的光盤上的物鏡及包括該物鏡的光拾取裝置。
背景技術(shù)：
可用作信息記錄介質(zhì)的光盤存在多種格式，針對每種格式所使用的激光、記錄密度、覆蓋信息記錄層的覆蓋層的厚度各不相同。具體來說，現(xiàn)今使用CD (Compact Disc)格式、DVD (Digital Versatile Disc)格式、BD (Blu-ray Disc)格式的光盤。為了削減零件件數(shù)，優(yōu)選用一個物鏡來應(yīng)對這三種格式的光盤。但是，并不容易開發(fā)出對這三種格式的光盤具有兼容性的物鏡。其理由在于，在各種格式的光盤中激光的波長等條件各不相同。列舉一個例子， 在BD格式的情況下，激光的波長為405nm，光盤的用于覆蓋信息記錄層的覆蓋層的厚度為 O. 1mm，使用的物鏡的數(shù)值孔徑為O. 85。在DVD格式中，激光的波長為650nm，光盤的覆蓋層的厚度為O. 6mm，物鏡的數(shù)值孔徑為O. 60。在CD格式中，激光的波長為780nm，光盤的覆蓋層的厚度為I. 2mm，物鏡的數(shù)值孔徑為O. 45。作為不增大物鏡的數(shù)值孔徑且使會聚光斑微小的技術(shù)，存在光學(xué)超分辨技術(shù)。使用了光學(xué)超分辨技術(shù)的包括有物鏡的光拾取裝置例如記載在以下的專利文獻I及專利文獻2中。在專利文獻I中，公開了一種為了實現(xiàn)光學(xué)超分辨而局部遮蔽激光的技術(shù)方案。 具體來說，參照該文獻中的圖I、圖2，在激光的光路的中段安裝衰減體3，利用該衰減體3局部遮蔽激光。由此，遮蔽物鏡6的中心部附近的激光，實現(xiàn)光學(xué)超分辨。在專利文獻2中，記載有利用物鏡自身實現(xiàn)光學(xué)超分辨的構(gòu)造。具體來說，當(dāng)參照該文獻的圖2時，在物鏡8上設(shè)置中心附近的第一區(qū)域8-1和外側(cè)的第二區(qū)域8-2，使入射到第一區(qū)域8-1的光束散射。由此，入射到第一區(qū)域8-1的光無助于形成光斑，從而發(fā)生光學(xué)超分辨。專利文獻I :日本特開平9-69237號公報專利文獻2 日本特開2003-45064號公報但是，在上述專利文獻I所述的技術(shù)方案中，為了實現(xiàn)光學(xué)超分辨，在物鏡之外需要另外的零件。從而，有可能使光拾取裝置的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜并且導(dǎo)致成本上升。另外，在專利文獻2中，由于僅利用物鏡就實現(xiàn)了光學(xué)超分辨，因此可避免零件件數(shù)的增加，但是在該專利文獻中并未公開在波長不同的多束激光的情況下實現(xiàn)光學(xué)超分辨的構(gòu)造。從而，很難在用于使BD格式、DVD格式及CD格式的激光會聚的物鏡中應(yīng)用該文獻所述的技術(shù)方案。另外，在使用使BD格式、DVD格式及CD格式的激光會聚的與三種波長相對應(yīng)的物鏡的情況下，鑒于以下的理由，需要確保CD格式的工作距離較長。具體來說，在CD格式的光盤的內(nèi)周部設(shè)有自信息記錄層向厚度方向突出200 μ m左右的堆疊肋(Stack ribs)。該堆疊肋用于在層疊多個光盤時使光盤的信息記錄面不與其他光盤相接觸。另一方面，在具有物鏡的光拾取裝置中設(shè)有碰撞防止部，該碰撞防止部用于防止物鏡與光盤的碰撞。該碰撞防止部自物鏡的透鏡面向光盤側(cè)突出IOOym左右。從而，倘若沒有充分地確保上述工作距離，則在使用狀況下光拾取裝置的碰撞防止部有可能與光盤的堆疊肋發(fā)生碰撞。但是，為了延長工作距離，需要較薄地形成物鏡的中心部分。另外，當(dāng)為了使BD 格式的激光會聚而將物鏡的數(shù)值孔徑(NA)增大到O. 85左右時，物鏡的周邊端部的厚度變得極其薄。這樣，在通過將樹脂注射成形來形成物鏡時，注射成形用的模具的型腔澆口 (cavity gate)(注入口)變小,難以良好地進行注射成形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而做成的。本發(fā)明的目的在于提供可確保波長較長的激光的工作距離較長、并且端部具有規(guī)定以上的厚度的物鏡以及包括該物鏡的光拾取裝置。本發(fā)明是一種物鏡，該物鏡使具有第I波長的第I激光會聚于第I光盤的信息記錄層，使具有長于上述第I波長的第2波長的第2激光會聚于第2光盤的信息記錄層，使具有長于上述第I波長和第2波長的第3波長的第3激光會聚于第3光盤的信息記錄層，其特征在于，該物鏡具有多個共用區(qū)域，該共用區(qū)域使上述第I激光、上述第2激光及上述第3 激光中的任意多個會聚于與上述激光相對應(yīng)的上述光盤的上述信息記錄層，在上述共用區(qū)域之間配置第I無效區(qū)域，該第I無效區(qū)域使上述第I激光、上述第2激光及上述第3激光中的任一個無助于在與該任一個激光相對應(yīng)的上述光盤的上述信息記錄層處形成光斑。另外，本發(fā)明的光拾取裝置包括上述結(jié)構(gòu)的物鏡。在本發(fā)明的物鏡中，自中心部設(shè)置使第I激光、第2激光和第3激光會聚的第I共用區(qū)域、使第2激光和第3激光會聚的第2共用區(qū)域、及使第I激光和第2激光會聚的第3 共用區(qū)域。于是，通過使通過了第2共用區(qū)域的第I激光無助于形成光斑，從而能夠在波長最短的第I激光中實現(xiàn)光學(xué)超分辨。由此，即使物鏡的中心部分的厚度變薄，也可以確保端部的厚度為規(guī)定以上的厚度，并使采用注射成形的物鏡的成形性良好。


圖I是表示本發(fā)明的物鏡的圖，圖I的(A)是表示物鏡的剖視圖，圖I的(B)是用于說明設(shè)置在物鏡上的各區(qū)域的表。圖2是表示本發(fā)明的物鏡使激光會聚的狀態(tài)的圖，圖2的(A)表示使BD格式的激光會聚的狀態(tài)，圖2的(B)表示使DVD格式的激光會聚的狀態(tài)，圖2的(C)表示使CD格式的激光會聚的狀態(tài)。圖3是表示使用本發(fā)明的物鏡而由BD格式的激光產(chǎn)生的像差的坐標圖，圖3的 (A)是表示由光路長度差計算的像差的圖，圖3的(B)是表示實質(zhì)上產(chǎn)生的像差的坐標圖。圖4是表示使用本發(fā)明的物鏡而由DVD格式的激光產(chǎn)生的像差的坐標圖，圖4的 (A)是表示由光路長度差計算的像差的圖，圖4的(B)是表示實質(zhì)上產(chǎn)生的像差的坐標圖。圖5是表示使用本發(fā)明的物鏡而由⑶格式的激光產(chǎn)生的像差的坐標圖，圖5的 (A)是表示由光路長度差計算的像差的圖，圖5的(B)是表示實質(zhì)上產(chǎn)生的像差的坐標圖。圖6的(A) 圖6的(D)是表示決定本發(fā)明的物鏡的特性及形狀時采用的參數(shù)
5(parameter)的表，圖6的(E)是說明圖6的(A)等所示的參數(shù)的圖。圖7是表示決定本發(fā)明的形狀時采用的參數(shù)的表，圖7的(A)表示用于規(guī)定設(shè)有環(huán)帶(zona orbicularis)的透鏡面的形狀的參數(shù)，圖7的(B)表示用于規(guī)定不形成環(huán)帶的透鏡面的參數(shù)。圖8是表示本發(fā)明的物鏡所具有的環(huán)帶臺階的圖。圖9是表示設(shè)在本發(fā)明的物鏡上的環(huán)帶臺階的臺階高度與殘留像差的關(guān)系的表。圖10是表示包括有本發(fā)明的物鏡的光拾取裝置的圖。
具體實施例方式參照圖I說明本實施方式的物鏡10。圖I的(A)是整體表示物鏡10的剖視圖。 圖I的(B)是表示形成在物鏡10上的各區(qū)域的特性的表。物鏡10包括第I透鏡面IOA和第2透鏡面10B，在使用狀況下，該物鏡10以自第 I透鏡面IOA側(cè)透過第2透鏡面IOB的方式供激光照射。另外，物鏡10由塑料或者玻璃構(gòu)成。在本實施方式中，物鏡10將波長不同的多束激光會聚于光盤的信息記錄層。 具體來說，物鏡 10 將 BD (Blu-ray Disc)格式、DVD (Digital Versatile Disc)格式及 CD(CompactDisc)格式的激光會聚于與各格式的激光相對應(yīng)的光盤的信息記錄層。這里，BD格式的激光的波長為藍紫色(藍色)波段395nm 420nm(例如405nm)， DVD格式的激光的波長為紅色波段645nm 675nm(例如655nm)，⑶格式的激光的波長為紅外波段765nm 805nm(例如785nm)。另外，在本實施方式中，入射到物鏡10的激光是平行光或者近似平行光。平行光應(yīng)用于包括單層信息記錄層的各格式的光盤。近似平行光的激光用于包括多層信息記錄層的BD格式或者DVD格式的光盤。該事項的詳細內(nèi)容見后述。在本實施方式的物鏡10中，第I透鏡面IOA以環(huán)帶狀被分割成多個區(qū)域，在各區(qū)域中利用折射作用將規(guī)定的激光會聚于光盤的信息記錄層。具體來說，物鏡10的第I透鏡面IOA從中央朝向外側(cè)以環(huán)帶狀被分割成第一區(qū)域Fl 第六區(qū)域F6。本實施方式的物鏡10包括設(shè)在中央部附近的共用區(qū)域11A、以包圍該共用區(qū)域 IlA的方式配置的環(huán)帶狀的專用區(qū)域11B。共用區(qū)域IlA用于將BD格式、DVD格式及⑶格式的激光中的兩種格式以上的激光會聚于與該激光相對應(yīng)的光盤的信息記錄層。共用區(qū)域 IlA包含下述的第一區(qū)域F1、第二區(qū)域F2及第三區(qū)域F3。專用區(qū)域IlB用于將BD格式或者DVD格式的激光會聚到與該激光相對應(yīng)的光盤的信息記錄層上。專用區(qū)域IlB包含下述的第四區(qū)域F4、第五區(qū)域F5和第六區(qū)域F6。第一區(qū)域Fl是配置在物鏡10的第I透鏡面IOA的中央部附近的圓形區(qū)域，該第一區(qū)域Fl用于將BD、DVD及CD的各格式的激光會聚于與該各激光相對應(yīng)的光盤的信息記錄層。另外，第一區(qū)域Fl在從物鏡10的中心到距該中心O. 5928mm的區(qū)域中形成為圓形， 形成利用環(huán)帶臺階進行區(qū)分的環(huán)帶。這里，形成具有正的臺階高度的環(huán)帶臺階。在本實施方式中，環(huán)帶臺階高度將入射到物鏡10的激光的行進方向表示為正。從而，在設(shè)有具有正的臺階高度的環(huán)帶臺階的情況下，在該臺階的外側(cè)物鏡10變薄。在第一區(qū)域Fl中形成有一個環(huán)帶。即，在第一區(qū)域Fl中，利用環(huán)帶臺階區(qū)分有圓形的區(qū)域和其周圍的環(huán)帶部分。這里，以利用由物鏡10產(chǎn)生的色像差來校正由設(shè)在DVD格式的光盤中的覆蓋層產(chǎn)生的球面像差的方式設(shè)定所形成的環(huán)帶的數(shù)量及環(huán)帶的寬度。形成于第一區(qū)域Fl的環(huán)帶臺階高度D由以下的式I來計算。式 I......D = m · λ/(η-1)這里，m是常數(shù)，η是物鏡的折射率，λ是激光的波長。另外，實際的物鏡10的設(shè)計所采用的詳細的值參照圖6及圖7見后述。在本實施方式中，作為用于計算形成于第一區(qū)域F I的環(huán)帶臺階的臺階高度D的波長λ，采用BD格式的激光的波長(405nm)。具體來說，作為上述式I的m的值采用8 (第一區(qū)域是BD格式、CD格式、DVD格式的各波長激光的共用區(qū)域，因此，以使第I激光、第2激光及第3激光所產(chǎn)生的像差小于O. 3 λ的方式設(shè)定m的次數(shù))，作為在使用BD格式的激光的波長的情況下的物鏡的折射率η采用1.558701。由此，臺階的有無不會對BD格式的激光的實質(zhì)的波像差造成影響。另一方面，對于DVD格式的激光，由設(shè)置環(huán)帶臺階引起的相位偏移不是波長的整數(shù)倍。從而，通過在第一區(qū)域Fl上設(shè)置環(huán)帶臺階，從而在DVD格式的激光中產(chǎn)生色像差，利用該色像差來校正產(chǎn)生于光盤的覆蓋層的球面像差。由此，在本實施方式中，可以降低由 DVD格式的激光產(chǎn)生的實質(zhì)的像差。采用BD格式的波長來計算臺階高度D的進一步的理由在于，用波長較短的BD格式的激光的波長來計算環(huán)帶臺階高度的方式更能夠減小環(huán)帶最小臺階高度，更易于調(diào)整 DVD格式的激光所產(chǎn)生的像差。第二區(qū)域F2是與第一區(qū)域Fl相鄰地包圍該第一區(qū)域Fl的周圍的環(huán)帶狀的區(qū)域 (R = O. 5928mm O. 932mm)，該第二區(qū)域F2用于將DVD格式及⑶格式的激光會聚到與該激光相對應(yīng)的格式的光盤的信息記錄面上而形成光斑。這里，在第二區(qū)域F2中由DVD格式及CD格式的激光會聚而成的點與在第一區(qū)域Fl中由上述激光會聚而成的點相同。即，在各區(qū)域中工作距離相一致。該事項同樣適用于下述的各區(qū)域。另外，入射到該區(qū)域的BD格式的激光無助于形成光斑。在第二區(qū)域F2中也設(shè)有多個環(huán)帶，設(shè)在各環(huán)帶相互之間的環(huán)帶臺階的臺階高度由DVD格式的激光的波長來計算。這里，形成具有負的臺階高度的環(huán)帶臺階，并成為使物鏡的比環(huán)帶臺階靠外側(cè)的部分變厚的截面形狀。通過設(shè)置環(huán)帶臺階而產(chǎn)生色像差，利用該色像差來校正CD格式的激光所產(chǎn)生的球面像差。另外，環(huán)帶臺階的有無基本上不會對DVD格式的激光所產(chǎn)生的像差造成影響。另外，在本實施方式中，對通過第二區(qū)域F2的BD格式的激光賦予恒定以上的像差來實現(xiàn)光學(xué)超分辨，該事項參照圖9見后述。在本實施方式中，在第一區(qū)域Fl和第二區(qū)域F2之間設(shè)有臺階。其原因在于，對BD 格式及DVD格式的激光來說像差最優(yōu)化的第一區(qū)域Fl的最外周部的位置與對DVD格式及 ⑶格式的激光來說像差最優(yōu)化的第二區(qū)域F2的最內(nèi)周部的位置不一致。另外，鑒于同樣的理由，在第二區(qū)域F2和第三區(qū)域F3之間也產(chǎn)生臺階。第三區(qū)域F3是與第二區(qū)域F2相鄰地包圍該第二區(qū)域F2的周圍的環(huán)帶狀的區(qū)域 (R = O. 932mm I. 013mm)，該第三區(qū)域F3用于將BD格式及DVD格式的激光會聚到與該激光相對應(yīng)的光盤的信息記錄層上而形成光斑。入射到第三區(qū)域F3的CD格式的激光無助于形成光斑。同樣地入射到比第三區(qū)域F3靠外側(cè)的區(qū)域的CD格式的激光也無助于形成光斑。
在第三區(qū)域F3中設(shè)有3個環(huán)帶，與第一區(qū)域Fl同樣地使用BD格式的波長來計算形成在各環(huán)帶相互之間的臺階的臺階高度。從而，在該區(qū)域中，也利用通過設(shè)置環(huán)帶臺階而產(chǎn)生的色像差來校正DVD格式的激光所產(chǎn)生的球面像差。第四區(qū)域F4是包圍第三區(qū)域的環(huán)帶狀的區(qū)域(R= I. 013mm I. 08mm),該第四區(qū)域F4僅將BD格式的激光會聚到與該BD格式的激光相對應(yīng)的格式的光盤的信息記錄層而形成光斑。照射到第四區(qū)域F4的DVD格式及CD格式的激光無助于形成光斑。從而，不必考慮除BD格式之外的格式(DVD格式及CD格式)的激光所產(chǎn)生的球面像差，在該第四區(qū)域處不設(shè)置環(huán)帶臺階。因此，第四區(qū)域F4呈現(xiàn)為沒有臺階的連續(xù)的面形狀。該事項也同樣適用于僅會聚特定格式的激光的以下的第五區(qū)域F5和第六區(qū)域F6。由于該第四區(qū)域F4不必考慮與其他格式的激光的平衡，因此，能夠使產(chǎn)生的像差的量極其小。通過設(shè)置這樣的僅用于會聚BD格式的區(qū)域，從而能夠在整個物鏡10中改善 BD格式的激光所產(chǎn)生的像差。這里，理所當(dāng)然，第四區(qū)域F4也可以與第三區(qū)域F3同樣地具有用于減小BD格式和DVD格式的激光這兩者的像差的環(huán)帶。但是，為了更好地降低BD格式的激光的像差，設(shè)置未設(shè)置環(huán)帶臺階這樣的第四區(qū)域F4較佳。第五區(qū)域F5是包圍第四區(qū)域F4的環(huán)帶狀的區(qū)域(R = I. 08mm I. 200mm),該第五區(qū)域F5僅將DVD格式的激光會聚而形成光斑。會聚于該區(qū)域的BD格式及CD格式的激光無助于形成光斑。通過設(shè)置作為僅使DVD格式的激光會聚的專用區(qū)域的第五區(qū)域F5，從而能夠改善DVD格式的激光所產(chǎn)生的像差。其理由與第四區(qū)域F4的情況下的理由相同。這里，理所當(dāng)然，第五區(qū)域F5也可以與第三區(qū)域F3同樣地具有用于減小BD格式和DVD格式的激光這兩者的像差的環(huán)帶。但是，為了更好地降低DVD格式的激光的像差，設(shè)置未設(shè)置環(huán)帶臺階這樣的第五區(qū)域F5較佳。另外，第四區(qū)域F4及第五區(qū)域F5這兩者也可以與第三區(qū)域F3同樣地具有用于減小BD格式和DVD格式的激光這兩者的像差的環(huán)帶。但是，為了更好地降低BD格式和DVD格式的激光的像差，設(shè)置未設(shè)置環(huán)帶臺階這樣的第四區(qū)域F4及第五區(qū)域F5較佳。第六區(qū)域F6是包圍第五區(qū)域F5的環(huán)帶狀的區(qū)域(R = I. 200mm I. 510mm),該第六區(qū)域F6是與第四區(qū)域F4同樣地僅使BD格式的激光會聚的區(qū)域。通過在物鏡10的最外周部設(shè)置用于使BD格式的激光會聚的專用區(qū)域，從而使BD格式的激光所產(chǎn)生的像差整體更小。參照圖2說明用物鏡10會聚各格式的激光的狀態(tài)。這里，圖2的㈧是表示利用物鏡10將BD格式的激光會聚于光盤12A的狀態(tài)的剖視圖，圖2的(B)是與DVD格式相關(guān)的同樣的剖視圖，圖2的(C)是與CD格式相關(guān)的同樣的剖視圖。這里，在圖2的各圖中，用陰影表示用于形成光斑的激光所通過的部分。另一方面，對無助于形成光斑的區(qū)域沒有施加陰影。參照圖2的(A)，從上方照射下來的BD格式的激光被物鏡10會聚到BD格式的光盤12A的信息記錄層14A上而形成光斑。這里，覆蓋光盤12A的信息記錄層14A的覆蓋層的厚度T I例如為O. 1mm。由該圖也可明確得知，照射到物鏡10的BD格式的激光并不是全部會聚到光盤12A 上，照射到物鏡10的激光的一部分無助于形成光斑。具體來說，照射到物鏡10上的激光中
8的、照射到區(qū)域F1、F3、F4、F6上的激光會聚于光盤12A的信息記錄層14A。另一方面，由于第二區(qū)域F2僅使DVD格式及CD格式的激光會聚，因此，照射到該區(qū)域上的BD格式的激光無助于形成光斑。同樣，由于第五區(qū)域F5僅使DVD格式的激光會聚，因此，照射到該區(qū)域上的BD格式的激光無助于形成光斑。通過以上述方式使入射到物鏡10的激光的一部分無助于形成光斑來實現(xiàn)光學(xué)超分辨，即便使NA小于規(guī)定值(BD :0. 85、DVD :0. 60)，也可獲得與規(guī)定值的NA的情況同等的光斑直徑，將物鏡10的端部的厚度確保為一定值以上。另外，入射到物鏡10的BD格式的激光的利用效率例如為40%左右，若達到該效率，就能良好地讀取信息，若采用高功率的激光，則也能夠進行寫入。參照圖2的⑶，當(dāng)照射到物鏡10的DVD格式的激光進行照射時，照射到區(qū)域F1、 F2、F3及F5的激光會聚于光盤12B的信息記錄層14B而形成光斑。另一方面，由于第四區(qū)域F4是僅使BD格式的激光會聚的區(qū)域，因此，照射到該區(qū)域的DVD格式的激光無助于形成光斑。同樣，照射到僅使BD格式的激光會聚的第六區(qū)域F6的DVD格式的激光也無助于形成光斑。由此，DVD格式的激光也能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)超分辨，并獲得與使用上述BD格式的激光的情況同樣的效果。另外，入射到物鏡10的DVD格式的激光的利用效率例如為80%左右，從而能夠良好地進行信息的讀取及寫入。另外，覆蓋DVD格式的光盤12B的信息記錄層14B的覆蓋層的厚度T2為O. 6mm。參照圖2的(C)，當(dāng)向物鏡10照射CD格式的激光時，僅使照射到第一區(qū)域Fl和第二區(qū)域F2的激光會聚于光盤12C的信息記錄層14C而形成光斑。另一方面，入射到區(qū)域 F3、F4、F5及F6的⑶格式的激光無助于形成光斑。入射到物鏡10的CD格式的激光的利用效率例如為90%左右，能夠沒有問題地進行信息的讀取及寫入。另外，覆蓋CD格式的光盤12C的信息記錄層14C的覆蓋層的厚度T3 為 I. 2mmο參照圖3 圖5說明在上述結(jié)構(gòu)的物鏡所產(chǎn)生的像差。圖3表示BD格式的激光所產(chǎn)生的像差，圖4表示DVD格式的激光所產(chǎn)生的像差，圖5表示⑶格式的激光所產(chǎn)生的像差。在這些圖的坐標圖中，縱軸表示像差的量，橫軸表示光瞳半徑。另外，在各個圖中，(A) 表示與上述激光的波長所產(chǎn)生的光路長度差相應(yīng)的像差的值，(B)表示由該值減去激光的波長的整數(shù)倍而實質(zhì)上產(chǎn)生的像差的值。另外，上述圖所示的像差的值是將物鏡所產(chǎn)生的像差和覆蓋光盤的信息記錄層的覆蓋層所產(chǎn)生的像差相加而得到的值。參照圖3的(A)，在使用BD格式的激光的情況下，像差與物鏡的曲面形狀以及環(huán)帶臺階高度相應(yīng)地發(fā)生變化。具體來說，在第一區(qū)域F I中，在設(shè)有環(huán)帶臺階的部位處，與該環(huán)帶臺階的臺階高度相應(yīng)地產(chǎn)生10 λ左右的波像差。但是，由于該環(huán)帶臺階的臺階高度是基于BD格式的激光的波長計算的，因此，該環(huán)帶臺階的存在不會對BD格式的像差產(chǎn)生很大的影響。另外，在該坐標圖中未表示第二區(qū)域F2的像差。其理由在于，第二區(qū)域F2是僅使 DVD格式及CD格式的激光會聚的區(qū)域，通過了該區(qū)域的BD格式的激光無助于形成光斑。由此，能夠用BD格式的激光實現(xiàn)光學(xué)超分辨，從而獲得上述效果。在第三區(qū)域F3中，由于以負的臺階高度形成環(huán)帶臺階，因此，隨著該臺階形狀產(chǎn)生負的像差。
由于第四區(qū)域F4和第六區(qū)域F6是僅使BD格式的激光會聚的區(qū)域，因此，能夠設(shè)計成在BD格式的波長下不會產(chǎn)生像差，在第四區(qū)域F4和第六區(qū)域F6中產(chǎn)生的像差量極其小。另一方面，在第五區(qū)域F5中未表不像差的值。其原因在于,該第五區(qū)域F5是僅使 DVD格式的激光會聚的區(qū)域，照射到該區(qū)域的BD格式的激光無助于形成光斑。參照圖3的(B)，在第一區(qū)域Fl中，隨著遠離中央部，波像差的值向負的方向逐漸變大，在設(shè)有環(huán)帶臺階的部位處該值向正的方向變大。而且，隨著再次遠離中央部，波像差的值向負的方向變大。位于物鏡10的中央的第一區(qū)域Fl的表面形狀被設(shè)計為，可利用BD格式及DVD格式的激光減小波像差。換言之，將因設(shè)置環(huán)帶臺階而殘留的像差分配給BD格式的激光及 DVD格式的激光。從而，在第一區(qū)域Fl中，BD格式的激光所產(chǎn)生的像差不是零，而是產(chǎn)生一些負的像差。另外，在第一區(qū)域Fl的內(nèi)部設(shè)有環(huán)帶臺階的部位處，BD格式的像差向正方向移位，其理由如下。首先，由于設(shè)置在中央的第一區(qū)域Fl中的環(huán)帶臺階是利用BD格式的激光的波長來計算的，因此，該臺階的有無基本上不會對BD格式的激光所產(chǎn)生的像差產(chǎn)生影響。但是，為了使第一區(qū)域Fl和第二區(qū)域F2的工作距離一致而調(diào)整表面形狀。其結(jié)果，調(diào)整第一區(qū)域Fl的表面形狀并使環(huán)帶臺階的臺階高度變化,在設(shè)有環(huán)帶臺階的部位處BD格式的激光所產(chǎn)生的像差移位。由于第二區(qū)域F2是無助于BD格式的激光形成光斑的區(qū)域，因此像差的值并未圖示。該事項也同樣適用于第五區(qū)域。第三區(qū)域F3是使BD格式的激光和DVD格式的激光會聚的區(qū)域，其成為由BD格式的激光計算環(huán)帶臺階高度并由兩格式的激光分配像差的面形狀。其結(jié)果，在第三區(qū)域F3中也產(chǎn)生一些負的像差。另外，與第一區(qū)域Fl同樣地、在第三區(qū)域F3中也考慮與其他區(qū)域的工作距離而調(diào)整表面形狀。其結(jié)果，在設(shè)有環(huán)帶臺階的部位處像差的值移位。由于第四區(qū)域F4和第六區(qū)域F6是僅使BD格式的激光會聚的區(qū)域，因此，也能夠?qū)⑸鲜鰠^(qū)域設(shè)計為在該區(qū)域中幾乎不會產(chǎn)生像差。但是，實質(zhì)上在上述區(qū)域中在正側(cè)產(chǎn)生一些像差。其原因在于，與第一區(qū)域Fl等同樣地、使上述區(qū)域的表面形狀成為與第一區(qū)域 Fl等其他區(qū)域的工作距離一致的形狀。BD格式的激光所產(chǎn)生的像差極其小，在光盤的覆蓋層的厚度為作為BD格式的多層盤的最表層的信息記錄層與最深層的信息記錄層的中間的厚度的O. 0875mm的條件下， RMS (RootMean Square)波像差為O. 031m λ RMS。通常，按照邁希爾(Marechal)評價標準，若 RMS波像差為O. 07m λ RMS以下則視為良好，在本實施方式中，通過在光盤的覆蓋層的厚度為O. 0875mm的條件下將RMS波像差設(shè)為O. 031m λ RMS,從而使準直透鏡36 (參照圖10)與多層盤的使激光聚焦的信息記錄層相對應(yīng)地在光軸方向上位移來校正球面像差，從而，對于 BD格式的多層盤的最表層及最深層的任一個信息記錄層，都能夠?qū)崿F(xiàn)邁希爾(Marechal) 評價標準的O. 07m λ RMS以下。從而，能夠使用本實施方式的物鏡對BD格式的光盤良好地進行信息的讀取及寫入。參照圖4說明DVD格式的激光所產(chǎn)生的像差。在該圖的坐標圖中，在使DVD格式的激光會聚的第一區(qū)域Fl 第五區(qū)域F5的范圍內(nèi)表示像差。另外，由于第六區(qū)域F6是僅使BD格式的激光會聚的區(qū)域，因此，照射到該區(qū)域的DVD格式的激光無助于形成光斑。參照圖4的(A)，在DVD格式的激光中，像差也與形成在物鏡中的環(huán)帶臺階的臺階高度相應(yīng)地移位。具體來說，在第一區(qū)域Fl中，在設(shè)有環(huán)帶臺階的部位處波像差的值增大 5 λ左右。而且，由于在第一區(qū)域Fl和第二區(qū)域F2的交界處形成有環(huán)帶臺階，因此，像差與該臺階的臺階高度相應(yīng)地減小。另外，在第二區(qū)域F2中，像差的值與形成的環(huán)帶臺階相應(yīng)地以階梯狀變化。另外，在第三區(qū)域F3中，受到具有由BD格式的波長計算出的臺階高度的環(huán)帶臺階的影響，像差向正方向變化。另一方面，由于第四區(qū)域F4是僅使BD格式的激光會聚而形成光斑的區(qū)域，因此，照射到該區(qū)域的DVD格式的激光無助于形成光斑。另外，由于第五區(qū)域F5是僅使DVD格式的激光會聚的區(qū)域，因此，在該區(qū)域中產(chǎn)生的像差極其小。參照圖4的(B)，如上所述，第一區(qū)域Fl的面形狀基本上被設(shè)計為使BD格式的激光的像差變小，因此，在DVD格式的激光中產(chǎn)生球面像差。具體來說，隨著光瞳半徑變大，該像差向正方向變大。而且，在設(shè)有環(huán)帶臺階的部位處像差的值向負方向移位而被校正。另外，在比環(huán)帶臺階靠外側(cè)的區(qū)域中，像差再次朝向外側(cè)地向正方向變大。像差如上所述地在環(huán)帶臺階的部分處被向負方向校正的理由在于，該環(huán)帶臺階的臺階高度是由BD格式的激光的波長計算的。另外，由該圖也明確可知，在除利用環(huán)帶臺階使像差向負方向移位的部分之外的大部分處，DVD格式的激光所產(chǎn)生的像差顯示正的值。在本實施方式中，在第一區(qū)域Fl中， 如上所述地一方面將BD格式的激光所產(chǎn)生的像差的大部分設(shè)為負的值，另一方面將DVD格式的激光所產(chǎn)生的像差的大部分設(shè)為正的值。由此，在BD格式及DVD格式這兩者中由格式廣生的像差變小。第二區(qū)域F2是如上所述地使DVD格式及⑶格式的激光會聚的區(qū)域，該第二區(qū)域 F2設(shè)有多個環(huán)帶。而且，設(shè)在該區(qū)域中的環(huán)帶臺階的環(huán)帶臺階高度是基于波長較短的DVD 格式的激光的波長計算的。但是，做成由CD格式的激光和DVD格式的激光分配像差這樣的面形狀的結(jié)果，在該區(qū)域中，在DVD格式的激光中也產(chǎn)生一些正方向的像差。另外，為了使該第二區(qū)域F2與其他區(qū)域的工作距離一致而調(diào)整了表面形狀的結(jié)果，該區(qū)域的環(huán)帶臺階的臺階高度發(fā)生變化，在設(shè)有環(huán)帶臺階的部位處使DVD格式的激光的像差移位。在第三區(qū)域F3中，與第一區(qū)域Fl同樣地由BD格式的激光的波長來決定環(huán)帶臺階的結(jié)果，利用色像差使DVD格式的激光所產(chǎn)生的球面像差移位并校正該球面像差。由于第四區(qū)域F4是僅使BD格式的激光會聚的區(qū)域，因此，入射到該區(qū)域的DVD格式的激光無助于形成光斑。從而，在該坐標圖中未表示第四區(qū)域F4的像差。由此，在DVD 格式的激光中也能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)超分辨。由于第五區(qū)域F5是僅使DVD格式的激光會聚的區(qū)域，因此，在該區(qū)域中產(chǎn)生的像
差極其小。這里，在光盤的覆蓋層為O. 6mm的條件下，DVD格式的激光所產(chǎn)生的RMS波像差為 O. 040m ARMS，該結(jié)果充分滿足上述的邁希爾(Marechal)評價標準。參照圖5說明⑶格式的激光所產(chǎn)生的像差。這里，表示了在第一區(qū)域Fl和第二區(qū)域F2中產(chǎn)生的像差。另外，由于照射到比第二區(qū)域F2靠外側(cè)的區(qū)域的CD格式的激光無助于形成光斑，因此，未圖示在這些區(qū)域中產(chǎn)生的像差。參照圖5的(A)，在第一區(qū)域Fl中，像差與由BD格式的激光的波長計算的環(huán)帶臺階相應(yīng)地變化。另外，在第二區(qū)域F2中，像差與由DVD格式的激光的波長計算的環(huán)帶臺階相應(yīng)地變化。當(dāng)參照圖5的(B)所示的像差的有效值時，在第一區(qū)域Fl中，雖然在設(shè)有環(huán)帶臺階的部位及其周邊部處像差變大一些，但是該區(qū)域所產(chǎn)生的像差最大為O. I λ左右。在第二區(qū)域F2中，由DVD格式的激光的波長計算環(huán)帶臺階高度，因此，利用物鏡的色像差來校正CD格式的激光所產(chǎn)生的球面像差。其結(jié)果，這樣使像差顯示為較小的值。這里，在光盤的覆蓋層的厚度為I. 2mm的條件下，⑶格式的激光所產(chǎn)生的RMS波像差為O. 034m ARMS，該結(jié)果充分滿足上述的邁希爾(Marechal)評價標準。參照圖6及圖7,接下來說明上述物鏡10的具體形狀。圖6及圖7所示的表表示用于表現(xiàn)具體化的物鏡的形狀或特性的系數(shù)。圖6的(A)及圖6的⑶表示BD格式、DVD格式及⑶格式的波長下的、光拾取透鏡(物鏡)及光盤內(nèi)透光層(覆蓋層)的折射率和面間隔。這里，開口直徑Φ、面間隔d2、 d3如圖6的(E)所示。另外，圖6的(C)表示各格式的波長下的透鏡材料及盤內(nèi)透射層的溫度特性，圖6 的(D)表示透鏡材料及盤內(nèi)透射層的材料波長特性。在圖7中表示用于限定透鏡面的形狀的參數(shù)。圖7的(A)表示用于限定設(shè)有多個環(huán)帶的透鏡面Rl (圖I的㈧所示的第I透鏡面10A)的形狀的參數(shù)。圖7的⑶是用于表示物鏡的透鏡面R2(圖I的(A)所示的第2透鏡面10B)的形狀的參數(shù)。參照圖7的(A)，通過將該表所示的各參數(shù)代入到以下的式2中來決定透鏡面形狀。式2在該式2中，圖6的(E)所示的從Rl面到R2面為正的符號，hi是距光軸的臺階高度(mm)，非球面系數(shù)采用包含h (mm)的環(huán)帶x的數(shù)值。在圖7的(A)的表中，針對每個環(huán)帶表示了會聚的激光的波長、使用上述式I計算環(huán)帶臺階高度時所使用的次數(shù)m和波長、環(huán)帶開始半徑、環(huán)帶結(jié)束半徑、以及計算形狀時所使用的系數(shù)。這里，環(huán)帶I 環(huán)帶2是圖I的(A)所示的第一區(qū)域Fl，環(huán)帶3 環(huán)帶13是第二區(qū)域F2，環(huán)帶14 環(huán)帶16是第三區(qū)域F3，環(huán)帶17是第四區(qū)域F4，環(huán)帶18是第五區(qū)域 F5,環(huán)帶19是第六區(qū)域F6。另外，通過將圖7的⑶所示的系數(shù)代入到以下的式3中來決定透鏡面R2的形狀。^ 3在該式3中，h2是距光軸的臺階高度(mm)，非球面系數(shù)采用R2面的數(shù)值。
+Ai 0h1 °+Ai4h14+A)6h16+Ai8h 18+Αι 10h 1,0+Αι 12h 1 ,Z+Ai 14h 1,4+Ai 16h116
+A24h24+Az6h2e+A28h28+A2l Oh210+A212h2,2+A214h214+A2l 6h216·
參照圖8，以使上述式I成立的方式相對于物鏡的中心計算各環(huán)帶的臺階高度，之后使各環(huán)帶的面形狀最優(yōu)化。從而，例如通過將m = 8、波長=405代入到式I中來計算設(shè)在環(huán)帶I和環(huán)帶2之間的環(huán)帶臺階的臺階高度D。該值表示在假設(shè)延長環(huán)帶2的表面而使其擴展至透鏡中心的情況下的、透鏡中心部與假設(shè)延長的面的臺階高度。另外，在參照圖7的㈧的表比較環(huán)帶3和環(huán)帶4的情況下，環(huán)帶3的臺階高度D 是將m = -2、波長=660代入到式I中而得到的值,環(huán)帶4的環(huán)帶臺階是將m = -3、波長= 660代入到式I中而得到的值。上述值是如上所述地將物鏡的中心作為基準的值。從而，設(shè)在兩者交界處的環(huán)帶臺階的臺階高度是將環(huán)帶3和環(huán)帶4各自的值代入到式I中而得到的臺階高度的差。以上是本實施方式的物鏡10的說明。本發(fā)明的特征在于，參照圖2的㈧，通過使入射到物鏡10的共用區(qū)域的激光的一部分無助于形成光斑來實現(xiàn)光學(xué)超分辨。具體來說，如上所述，為了防止在使用狀況下光拾取裝置與光盤碰撞，需要確保⑶ 格式的工作距離較長。因此，參照圖2的(A)，需要減小物鏡10的中心部分(第一區(qū)域Fl 第二區(qū)域F2)的厚度。但是，以上述方式會使物鏡10的端部的厚度Tll變得極其薄，難以利用注射成形對物鏡進行成形。物鏡10的端部的厚度Tll變薄的理由在于，該區(qū)域被BD 格式、DVD格式及CD格式的激光共用，并且，相對于CD格式的數(shù)值孔徑(O. 47)，BD格式的數(shù)值孔徑(O. 78)非常大。為了解決該問題，在本實施方式中，通過將共用區(qū)域IlA的一部分做成不使與BD 格式對應(yīng)的激光會聚的共用區(qū)域來實現(xiàn)光學(xué)超分辨。具體來說，配置在物鏡10的中心部附近的第一區(qū)域F1、第二區(qū)域F2和第三區(qū)域F3是使格式不同的多種激光會聚的共用區(qū)域。而且，入射到第一區(qū)域Fl和第三區(qū)域F3的BD格式的激光會聚于光盤12A的信息記錄層14A 而有助于形成光斑。另一方面，入射到第二區(qū)域F2的激光無助于形成光斑。換言之，第二區(qū)域F2是無助于BD格式的激光形成光斑的無效區(qū)域。由此，實現(xiàn)光學(xué)超分辨，即使在為了確保CD格式的工作距離較長而將物鏡10的中心部的厚度TlO設(shè)定得較薄的情況下，也能夠較厚地確保端部的厚度Tll為O. 274mm以上。從而，在注射成形時，能夠增大設(shè)在該位置處的模具的澆口寬度，從而能夠良好地進行注射成形。為了使入射到第二區(qū)域F2的激光無助于形成光斑，在本實施方式中，將設(shè)在第二區(qū)域F2中的環(huán)帶臺階的臺階高度調(diào)整為規(guī)定值。具體來說，不使用BD格式的波長而使用 DVD格式的波長來計算該臺階高度。由此，在通過了第二區(qū)域F2的BD格式的激光中產(chǎn)生 O. 3 λ以上的像差而無助于形成光斑。與此相對，DVD格式及⑶格式的激光所產(chǎn)生的像差參照坐標圖為如上所述，DVD格式及⑶格式的激光所產(chǎn)生的像差的值是良好地有助于形成光斑的值(例如小于O. 3λ)。此外，在本實施方式中，在設(shè)在物鏡10的外側(cè)的專用區(qū)域IIB中，照射到第五區(qū)域 F5的BD格式的激光也無助于形成光斑，該區(qū)域成為無效區(qū)域。通過將第五區(qū)域F5的透鏡面形狀做成僅使DVD格式的激光適當(dāng)?shù)貢鄣那嫘螤顏韺崿F(xiàn)上述目的。由此，能夠進一步增大由光學(xué)超分辨獲得的上述效果，能夠以數(shù)值孔徑O. 78的情況發(fā)揮在不采用光學(xué)超分辨時BD格式的適當(dāng)數(shù)值孔徑O. 85的情況所能發(fā)揮的作用。參照圖2的(B)，在本實施方式中，對于DVD格式的激光，也可通過在中心部附近設(shè)置無效區(qū)域來實現(xiàn)光學(xué)超分辨。具體來說，作為僅使BD格式的激光會聚的專用區(qū)域的第四區(qū)域F4是無助于DVD格式的激光形成光斑的無效區(qū)域。由此，進一步增大光學(xué)超分辨的效果。另一方面，參照圖2的(C) ,CD格式的激光所要求的數(shù)值孔徑較小，因此，不要求上述光學(xué)超分辨。其結(jié)果，僅是物鏡10的第一區(qū)域Fl和第二區(qū)域F2有助于CD格式的激光形成光斑。而且，比上述第一區(qū)域Fl和第二區(qū)域F2靠外側(cè)的區(qū)域(第三區(qū)域F3 第六區(qū)域F6)是無助于CD格式的激光形成光斑的無效區(qū)域。上述BD格式下的光學(xué)超分辨是通過使設(shè)在第二區(qū)域F2中的環(huán)帶臺階的臺階高度為規(guī)定量來實現(xiàn)的。參照圖9說明該事項。圖9表示基于DVD格式的波長使次數(shù)m從I變到6地計算環(huán)帶臺階高度的情況下的、各格式的激光所產(chǎn)生的殘留像差。說明用于計算該坐標圖所示的殘留像差的條件，DVD格式的激光的波長為660nm， DVD格式的波長下的物鏡的折射率為1.539642。另外，DVD格式的一個波長下的臺階高度 (將環(huán)帶向中心假設(shè)延長的情況下的軸線上的臺階高度)為I. 223003 μ m。首先，在第二區(qū)域F2中，基于DVD格式的波長使用上述式I來決定環(huán)帶臺階高度 D。不采用BD格式的波長計算環(huán)帶臺階高度D的理由如下。即，當(dāng)使用BD格式的波長計算環(huán)帶臺階高度時，BD格式的激光所產(chǎn)生的像差的值變小，導(dǎo)致入射到第二區(qū)域F2的BD格式的激光會有助于形成光斑，從而針對BD格式的激光，第二區(qū)域F2沒有起到無效區(qū)域的功能。另外，在使用CD格式的波長計算環(huán)帶臺階高度時,在規(guī)定的環(huán)帶臺階高度的范圍內(nèi)可供選擇的次數(shù)m(參照式I)的種類較少，因此，難以選擇產(chǎn)生最佳的殘留像差的次數(shù)m的值。參照該表，在環(huán)帶臺階高度為7μπι的范圍內(nèi)，次數(shù)m能夠采用I 6中的任一個， 但最優(yōu)次數(shù)m是I。其理由在于，首先，由于CD格式的激光所產(chǎn)生的殘留像差的值(絕對值)小于O. 3 λ (-0. 16451)，因此，通過了第二區(qū)域F2的⑶格式的激光良好地會聚到光盤的信息記錄層上。另一方面，由于BD格式的激光所產(chǎn)生的殘留像差的值為O. 3 λ以上 (O. 31282)，因此，入射到第二區(qū)域F2的BD格式的激光無助于形成光斑。另外，由于這里是基于DVD格式的波長來計算環(huán)帶臺階高度的，因此，在DVD格式的激光中基本上不會產(chǎn)生殘留像差。由此，第二區(qū)域F2對于BD格式的激光來說成為無效區(qū)域，從而實現(xiàn)上述光學(xué)超分辨。另外，在第一區(qū)域Fl中，用于計算環(huán)帶臺階高度的波長采用BD格式的波長，次數(shù) m采用8。由此，在第一區(qū)域Fl中三種格式(BD、DVD及⑶)所產(chǎn)生的像差小于O. 3 λ，使這些格式的激光良好地會聚。另外，在第三區(qū)域F3中，作為用于計算環(huán)帶臺階高度的波長采用BD格式的波長，次數(shù)m采用3。由此，在第三區(qū)域F3中BD格式及DVD格式所產(chǎn)生的像差小于0.3 λ，使這些格式的激光會聚。另外，⑶格式的像差為O. 3 λ以上，從而使通過了第三區(qū)域F3的CD格式的激光無助于形成光斑。如上所述在本實施方式中，雖然通過使應(yīng)會聚的激光所產(chǎn)生的殘留像差的值小于0.3λ來提高讀取 寫出的精度，但是該值能夠變更。例如更優(yōu)選殘留像差的值小于 O. 25 λ，特別優(yōu)選殘留像差的值小于O. 2 λ，通過采用上述值，進一步提升讀取 寫出的精度。另外，雖然在上述說明中，通過使不形成光斑的激光所產(chǎn)生的殘留像差的值為O.3 λ以上來實現(xiàn)光學(xué)超分辨，但是該值能夠變更。例如更優(yōu)選的殘留像差的值為O. 35 λ 以上，特別優(yōu)選的殘留像差的值為O. 40 λ以上。由此，能夠更可靠地實現(xiàn)光學(xué)超分辨。這里，參照圖2的(A)，雖然在上述說明中通過使通過了第二區(qū)域F2的BD格式的激光無助于形成光斑來實現(xiàn)光學(xué)超分辨，但是也能夠通過使其他格式的激光(例如第2激光)無助于形成光斑來實現(xiàn)光學(xué)超分辨。這里，在本實施方式中為了校正像差而設(shè)有環(huán)帶臺階，容許環(huán)帶臺階的臺階高度處于一定程度的范圍。具體來說，為了求出第一區(qū)域Fl中的臺階高度D，代入到上述式I中的波長U)的值并不一定是BD格式的405nm，例如也可以在395nm 420nm的范圍內(nèi)變更。通過以上述方式對用于計算臺階高度的波長進行一些變更，從而能夠改善除BD格式之外的DVD格式或者⑶格式的激光所產(chǎn)生的像差。這一點也同樣適用于第二區(qū)域F2和第三區(qū)域F3,在使用DVD格式的激光的情況下,用于計算臺階高度的波長能夠在645nm 675nm 的范圍內(nèi)變更。另外，在本實施方式中，利用物鏡10使作為平行光或者近似平行光的各格式的激光會聚。這里，在使用近似平行光的情況下將物鏡設(shè)計為，在將平行光入射到針對近似平行光設(shè)計的物鏡的情況下，最小的像差不超出邁希爾(Marechal)界限。平行光在對包括單層信息記錄層的各格式的光盤進行信息的讀取或者寫入時使用。在信息記錄層為單層的情況下，覆蓋該信息記錄層的覆蓋層的厚度恒定，因此，通過使用平行光，能夠進行穩(wěn)定的讀取及寫入。通過在光拾取裝置的內(nèi)部在供激光通過的光路的中途安裝準直透鏡來生成平行光。近似平行光在使激光會聚于包括多層的信息記錄層的BD格式或者DVD格式的光盤的各層中的情況下使用。具體來說，在包括兩層信息記錄層的BD格式的光盤的情況下， 覆蓋靠近表面的信息記錄層的覆蓋層的厚度為O. 075mm，覆蓋距表面較遠的信息記錄層的覆蓋層的厚度為O. 100mm。在這種情況下將物鏡設(shè)計為，將使用的激光設(shè)定為平行且以兩層光盤的各覆蓋層的中間厚度O. 0875mm為焦點。于是，通過使入射的激光為近似平行光，從而使激光會聚于進行讀取或者寫入的信息記錄層而形成光斑。另外，在使用BD格式且包括四層信息記錄層的光盤的情況下，最表層的信息記錄層被厚度O. 050mm的覆蓋層覆蓋，最深層的信息記錄層被厚度O. 105mm的覆蓋層覆蓋。在這種情況下將物鏡設(shè)計為，使平行光的激光會聚到被作為兩者中間值的厚度O. 0775mm的覆蓋層覆蓋的信息記錄層上。于是，物鏡通過使入射的激光變?yōu)榻破叫泄舛辜す鈺塾谄谕男畔⒂涗泴?。上述近似平行光是通過使安裝在激光光路的中途的準直透鏡移動來制作的。即， 近似平行光是指，為了使在入射平行光的情況下被設(shè)定到多層光盤的各覆蓋層的中間厚度位置的物鏡的焦點位移到光盤的各信息記錄層上、而入射到物鏡的具有必要的角度的發(fā)散光及集束光。參照圖10，對包括上述結(jié)構(gòu)的物鏡10的光拾取裝置20的結(jié)構(gòu)進行說明。光拾取裝置20具有下述功能，即，使BD格式、DVD格式或者CD格式的激光會聚于光盤52的信息記錄層，接收來自該信息記錄層的反射光而將其轉(zhuǎn)換為電信號。由此，光拾取裝置20用于自各格式的光盤52讀取信息或者向該光盤52寫入信息。以下，說明本實施方式的光拾取裝置20所包含的各元件。
激光裝置22用于出射BD格式的波長的激光。激光裝置24用于出射DVD格式及 CD格式的波長的激光。衍射光柵26配置在激光裝置22與合成棱鏡28之間,供BD格式的激光入射。而且，衍射光柵26由用于將入射的激光分離為O級光、+1級衍射光、-I級衍射光的衍射光柵、 及用于將入射的激光相對于合成棱鏡28的偏振面轉(zhuǎn)換為S方向的直線偏振光的1/2波片構(gòu)成。同樣，衍射光柵30配置在激光裝置24與合成棱鏡34之間，由衍射光柵和1/2波片構(gòu)成。另外，衍射光柵30用于將DVD格式及CD格式的激光相對于合成棱鏡34的偏振面轉(zhuǎn)換為S方向的直線偏振光。發(fā)散透鏡32配置在衍射光柵30與合成棱鏡34之間，用于調(diào)整被衍射光柵30衍射的激光的束散角。合成棱鏡28內(nèi)置具有波長選擇性和偏振選擇性的偏振面，對BD格式的激光起到偏振分束器的功能，對DVD格式及CD格式的激光起到全透射棱鏡的功能。具體來說，作為S 方向的直線偏振光的BD格式的激光被該偏振面反射到紙面+X方向上。另一方面，被光盤 52反射的激光(返回光)是P方向的直線偏振光，該激光向紙面-X方向透過該偏振面。合成棱鏡34內(nèi)置具有波長選擇性和偏振選擇性的偏振面，對DVD格式及CD格式的激光起到偏振分束器的功能，對BD格式的激光起到全透射棱鏡的功能。具體來說，合成棱鏡34通過調(diào)整DVD格式及⑶格式的激光的反射率來調(diào)整向HHC56導(dǎo)入的第2激光的光量。于是，作為S方向的直線偏振光的DVD格式及CD格式的激光的大部分被該偏振面反射到紙面+X方向上。另一方面，被光盤反射的DVD格式及⑶格式的激光(返回光)是P 方向的直線偏振光，該激光以恒定比例向紙面-X方向透過該偏振面。準直透鏡36用于將BD格式、DVD格式及⑶格式的激光轉(zhuǎn)換為平行光。準直透鏡 36相對于虛線所不的光路(光軸)向平行方向(紙面±X方向)移動。于是，準直透鏡36 通過與各種格式的激光相應(yīng)地使光學(xué)倍率最佳化來抑制產(chǎn)生層間雜散光或?qū)娱g串?dāng)_。另外，能夠通過使準直透鏡36移動，從而將激光轉(zhuǎn)換為近似平行光。反射鏡38具有波長選擇性和偏振選擇性。具體來說，反射鏡38用于供去路的激光部分地透過而使該激光照射到FMD23上。FMD23用于接收透過了反射鏡38的去路側(cè)的激光，并輸出用于表示接收到的激光光量的信號。然后，根據(jù)FMD23的輸出來控制激光裝置22、24。反射鏡40用于使各格式的去路的激光向紙面-X方向全反射。同樣,該反射鏡40 也使被光盤52反射的歸路的激光(返回光)向紙面-Y方向全反射。1/4波片42使入射的激光產(chǎn)生相位差,將各格式的激光從S方向的直線偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光。另一方面，當(dāng)被光盤52反射的激光(返回光)再次通過1/4波片42時，該激光被轉(zhuǎn)換為P方向的直線偏振光的激光。轉(zhuǎn)折反射鏡(reflecting mirror，在去路中使激光的行進方向向物鏡(光盤)的方向轉(zhuǎn)折地進行反射)44用于使各格式的激光向紙面+Y方向反射。物鏡10使被轉(zhuǎn)折反射鏡44反射的BD格式、DVD格式及CD格式的激光會聚于光盤52的信息記錄層。歪像透鏡54配置在合成棱鏡28與HHC56之間，供被光盤52反射的各格式的激光(返回光)通過。于是，歪像透鏡54對通過的激光賦予聚焦伺服用的像散，并能夠由一個TOIC56應(yīng)對各格式的激光。PDIC56是內(nèi)置有信號檢測用的光電二極管集成電路元件的光檢測器，其用于在同一平面上的受光區(qū)域中接收各格式的激光，并利用光電轉(zhuǎn)換輸出含有信息信號成分的檢測信號。另外，PDIC56輸出含有聚焦伺服及循道伺服所采用的伺服信號成分的檢測信號。接著，說明DVD格式及⑶格式的激光的光路。首先，自激光裝置24出射的激光在衍射光柵30中被轉(zhuǎn)換為S方向的直線偏振光， 利用發(fā)散透鏡32將該激光的束散角調(diào)整為規(guī)定的束散角之后使其向合成棱鏡34入射。之后，激光在合成棱鏡34的偏振面處反射并在準直透鏡36中被轉(zhuǎn)換為平行光，之后激光在反射鏡38處反射。另外，激光的一部分透過反射鏡38而照射到FMD23。然后，基于FMD23的輸出來控制激光裝置24的輸出。被反射鏡38反射的激光在反射鏡40處全反射，通過使該激光通過1/4波片42而使其從S方向的直線偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光。然后，圓偏振光的激光在轉(zhuǎn)折反射鏡44處反射之后，利用物鏡10將其會聚于光盤52的信息記錄層。接著，被光盤52的信息記錄層反射的激光(返回光)透過物鏡10并在轉(zhuǎn)折反射鏡44處反射之后,通過透過1/4波片42而從圓偏振光轉(zhuǎn)換為P方向的直線偏振光的激光。 然后，該激光被反射鏡40、38反射之后，透過準直透鏡36、合成棱鏡34、28。之后，激光在歪像透鏡54處被賦予聚焦錯誤檢測用的像散，并被TOIC56的受光區(qū)域接收，并通過光電轉(zhuǎn)換將該激光轉(zhuǎn)換為檢測信號。接著，說明BD格式的激光的光路。首先，自激光裝置22出射的激光被衍射光柵26轉(zhuǎn)換為S方向的直線偏振光并入射到合成棱鏡28。然后該激光在合成棱鏡28的偏振面處全反射之后，全透過合成棱鏡34。 之后，激光在準直透鏡36中成為平行光之后，其大部分被反射鏡38反射，殘余的部分透過該反射鏡38。透過的激光由FMD23檢測，基于FMD23的輸出與上述同樣地調(diào)整激光裝置22 的輸出。被反射鏡38反射的激光在反射鏡40處全反射，通過使其通過1/4波片42而從S 方向的直線偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光。然后，圓偏振光的激光在轉(zhuǎn)折反射鏡44處反射之后， 利用物鏡10使其會聚于光盤52的信息記錄層。接著，被光盤52的信息記錄層反射的激光(返回光)透過物鏡10并在轉(zhuǎn)折反射鏡44處反射,通過透過1/4波片42而從圓偏振光轉(zhuǎn)換為P方向的直線偏振光的激光。然后，激光被反射鏡40、38反射后，透過準直透鏡36、合成棱鏡34、28。之后，激光在歪像透鏡 54處被賦予像散并被HHC56的受光區(qū)域接收，通過光電轉(zhuǎn)換而輸出檢測信號。以上是本實施方式的激光的各光路的說明。在上述光拾取裝置20中，如課題欄所說明的那樣，為了防止光盤52(CD格式的光盤)所包括的堆疊肋與為了保護物鏡10而向上方突出的碰撞防止部的接觸，加長了物鏡的工作距離。而且，為此需要較薄地形成物鏡10 的中心部分，為了在這種情況下也良好地進行注射成形，采用了光學(xué)超分辨。參照圖2等， 光學(xué)超分辨的詳細內(nèi)容如上所述。這里，也能夠使用上述物鏡及光拾取器進行光雕。光雕是指通過使用激光在光盤的記錄面相反側(cè)的表面上燒錄文字信息或圖像信息。由于本實施方式的物鏡的激光利用效率較高，因此能夠高效地進行光雕。
附圖標記說明10、物鏡;10A、第I透鏡面;10B、第2透鏡面；11A、共用區(qū)域;11B、專用區(qū)域;F1、 第一區(qū)域；F2、第二區(qū)域；F3、第三區(qū)域；F4、第四區(qū)域；F5、第五區(qū)域；F6、第六區(qū)域；12A、 12B、12C、光盤；14A、14B、14C、信息記錄層；16A、16B、16C、覆蓋層；20、光拾取裝置；22、激光裝置；24、激光裝置；26、衍射光柵；28、合成棱鏡；30、衍射光柵；32、發(fā)散透鏡；34、合成棱鏡；36、準直透鏡；38、反射鏡；40、反射鏡；42、1/4波片；44、轉(zhuǎn)折反射鏡；54、歪像透鏡；56、 PDIC0
權(quán)利要求
1.一種物鏡，該物鏡使具有第I波長的第I激光會聚于第I光盤的信息記錄層；使具有長于上述第I波長的第2波長的第2激光會聚于第2光盤的信息記錄層；使具有長于上述第I波長和第2波長的第3波長的第3激光會聚于第3光盤的信息記錄層，其特征在于，該物鏡具有多個共用區(qū)域，該共用區(qū)域用于使上述第I激光、上述第2激光及上述第3 激光中的任意多個會聚于相對應(yīng)的上述光盤的上述信息記錄層，在上述共用區(qū)域之間配置第I無效區(qū)域，該第I無效區(qū)域使上述第I激光、上述第2激光及上述第3激光中的任一個無助于在與該任一個激光相對應(yīng)的上述光盤的上述信息記錄層處形成光斑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的物鏡，其特征在于，上述共用區(qū)域包括第I共用區(qū)域，其為配置在上述物鏡的中央部附近的圓形狀的區(qū)域，用于使上述第I激光、上述第2激光和上述第3激光會聚于相對應(yīng)的上述光盤的上述信息記錄層；第2共用區(qū)域，其為配置在包圍上述第I共用區(qū)域的位置處的環(huán)帶狀的區(qū)域，用于使上述第2激光和上述第3激光會聚于相對應(yīng)的上述光盤的上述信息記錄層；第3共用區(qū)域，其為配置在包圍上述第2共用區(qū)域的位置處的環(huán)帶狀的區(qū)域，用于使上述第I激光和上述第2激光會聚于相對應(yīng)的上述光盤的上述信息記錄層，通過使入射到上述第2共用區(qū)域的上述第I激光無助于在上述第I光盤的上述信息記錄層處形成光斑，從而對于上述第I激光使上述第2共用區(qū)域成為上述第I無效區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物鏡，其特征在于，在上述第2共用區(qū)域中設(shè)有環(huán)帶臺階；以使在上述第I激光中產(chǎn)生0. 3 A以上的像差、使上述第2激光及上述第3激光所產(chǎn)生的像差小于0. 3 A的方式設(shè)置上述環(huán)帶臺階的臺階高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物鏡，其特征在于，在將特定次數(shù)設(shè)為m、激光的波長設(shè)為\、物鏡的折射率設(shè)為n的情況下，以D = m 入/ (n-1)計算設(shè)置在各個上述共用區(qū)域中的環(huán)帶臺階的臺階高度D ;在上述第2共用區(qū)域中，以使第2激光及上述第3激光所產(chǎn)生的像差小于0. 3 A、使上述第I激光所產(chǎn)生的像差為0. 3 A以上的方式設(shè)定m的次數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4中任一項所述的物鏡，其特征在于，在上述第3共用區(qū)域的外側(cè)還包括僅使上述第I激光會聚于上述第I光盤的信息記錄層的第I專用區(qū)域；在上述第3共用區(qū)域與上述第I專用區(qū)域之間配置第2無效區(qū)域，該第2無效區(qū)域使上述第I激光無助于在上述第I光盤的上述信息記錄層處形成光斑。
6.根據(jù)權(quán)利要求2 5中任一項所述的物鏡，其特征在于，在上述第3共用區(qū)域的外側(cè)還包括僅使上述第2激光會聚于上述第2光盤的信息記錄層的第2專用區(qū)域；在上述第3共用區(qū)域與上述第2專用區(qū)域之間配置第3無效區(qū)域，該第3無效區(qū)域使上述第2激光無助于在上述第2光盤的上述信息記錄層處形成光斑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物鏡，其特征在于，在上述第3共用區(qū)域中，以使上述第3激光所產(chǎn)生的像差為0. 3入的次數(shù)。
8.一種光拾取裝置，其特征在于，該光拾取裝置包括權(quán)利要求I 7中任一項所述的物鏡。以上的方式設(shè)定m
全文摘要
本發(fā)明提供一種物鏡及使用該物鏡的光拾取裝置。該物鏡可確保波長較長的激光的工作距離較長，并且該物鏡的端部具有規(guī)定以上的厚度。本發(fā)明的物鏡(10)從中心部起設(shè)有使BD格式、DVD格式及CD格式的激光會聚的第一區(qū)域(F1)、使DVD格式及CD格式的激光會聚的第二區(qū)域(F2)、使BD格式及DVD格式的激光會聚的第三區(qū)域(F3)。于是，通過使通過了第二區(qū)域(F2)的BD格式的激光無助于形成光斑，從而以BD格式的激光實現(xiàn)光學(xué)超分辨。
文檔編號G11B7/1374GK102592617SQ20121001189
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者伊藤充 申請人:三洋光學(xué)設(shè)計株式會社, 三洋電機株式會社