本发明专利技术涉及一种透镜和采用该透镜的光学系统、光学头以及光盘装置。可以以较高的光利用效率将光束聚集到信息记录面上。该透镜是将在对波长为λｉ的多种单色光聚光的多波长用透镜的一侧的透镜面中的所有单色光的共用区域分割成折射能力不同的多个非球面部。与各非球面部的各邻接的非球面部彼此的邻接部的透镜光轴平行方向上的级差量按照接近透镜光轴的顺序为Ｄｊ时，在邻接部的级差中一半以上的级差中，对应于各波长λｉ的下述Ａｉｊ值中的最小值为ＭＩＮ（Ａｉｊ）、最大值为ＭＡＸ（Ａｉｊ）时，满足下述公式：ＭＡＸ（Ａｉｊ）／ＭＩＮ（Ａｉｊ）＜３，其中，Ａｉｊ＝绝对值（Ｂｉｊ－ｍｉｊ），Ｂｉｊ＝（绝对值（Ｄｊ））＊（ｎｉ－１）／λｉ－Ｃ，ｎｉ是波长λｉ的透镜的折射率，ｍｉｊ是最接近Ｂｉｊ的整数，Ｃ是校正项。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是利用多种单色光的多波长用光学系统，涉及互换型记录再生装置上用的通用多波长用透镜、多波长用光学系统、光学头以及光盘装置，互换型记录重现装置可对应于例如CD(光盘还包括CD-R等的CD)、DVD(Digital Versatile Disc)、和蓝色激光(blue laser)对应的光盘(AOD)等种类不同的光记录媒体。
技术介绍
至今，提出了可以对CD和DVD等种类不同的光盘都进行再生的互换型光盘装置。CD和DVD等(以下将这些总称为光盘)都采用透明的基板，在该透明基板的一面上设有信息记录面。这样，光盘由两个透明基板以信息记录面相对而合并的方式贴合构成，或者由这样的透明基板以透明的保护基板、透明基板的信息记录面与保护基板相对而合并的方式贴合构成。再生如此构成的光盘上存储的信息信号时，必需通过光盘装置使来自光源的激光束经透明基板聚光到光盘的信息记录面上。如下所述，激光束的波长在用于CD的场合和用于DVD的场合下是不同的。为了使激光束聚光，在光盘装置中使用物镜。这里，用于CD的透明基板的厚度为1.2mm，与此相对，用于DVD的透明基板的厚度为0.6mm，相应于光盘的种类(激光束波长的差异)所设的信息记录面的透明基板的厚度不同。在对种类不同的光盘进行再生的光盘装置中，即使对应于光盘的种类，透明基板的厚度不同，也必需使激光束聚光在信息记录面上。另外，有近年来提出的新光盘装置采用波长400nm左右的蓝色激光来再生信息的方案。因此，在光盘装置中，希望在用于下位互换CD以及现有的DVD之外，还可以同时使用这样的新光盘。作为这样的互换型光盘装置，考虑或者在读取装置上为每一种光盘设置物镜，根据使用的光盘种类更换物镜，或者为每一种光盘设置读取装置，根据使用的光盘种类更换读取装置。但是，为了使成本降低和装置小型化，作为物镜，希望可以对光盘的任一种类都用同样的透镜。作为这样物镜的一个典型实例在专利文献1中有记载。该文献中所记载的物镜在半径方向上分成三个以上的环带状透镜面，每一个环带状透镜面和另一个环带状透镜面折射能力不同。这样，对于同样波长的激光束，每一个环带状透镜面使激光束聚光在例如薄透明基板(0.6mm)的光盘(DVD)信息记录面上，每另一个环带状透镜面使激光束聚光在例如厚透明基板(1.2mm)的光盘(CD)信息记录面上。另外，作为其它的典型实例在专利文献2中有记载。该文献中公开了一种光盘装置，该光盘装置对于薄透明基板的DVD使用短波长(635nm或者650nm)激光束，对于厚透明基板的CD使用长波长(780nm)激光束。该光盘装置具有这些激光束共用的物镜。这样，该物镜形成衍射透镜构造，该衍射透镜构造在具有正的放大率的折射透镜一面上密密地设置环带状细小级差。这样的衍射透镜构造设计成这样，即，对于薄透明基板的DVD，使短波长激光束的衍射光聚光在信息记录面上，而对于厚透明基板的CD，使长波长激光束的衍射光聚光在信息记录面上。这样，设计成将任何衍射光和同一级的衍射光都聚集在信息记录面上。但是，对于DVD采用短波长激光束的情况，由于与CD相比，DVD的记录密度高，因此，射束点必需缩小。众所周知，光斑的大小与波长成正比，与数值孔径NA成反比。已经提出一种在透镜面上设置环带状相位移相器的环带状相位校正透镜方式的物镜(例如专利文献3)。在该物镜中，首先以一透镜面为基准，该透镜面做成用于DVD的、没有由波长λ1为640nm的激光束形成的波面像差。另外，在该物镜中，在半径方向上分成多个环带状折射面，这些折射面分别具有从该基准透镜面的所定级差(距透镜中心的第i个的级差为di)而形成。通过这样的级差di，由各个折射面使DVD的激光束对于基准透镜面只移动该波长λ1的整数mi倍，由此缩小了CD系列的波面像差。专利文献1特开平9-145995号公报专利文献2特开2000-81566号公报专利文献3特开2001-51192号公报在上述任一已有实例中，由于可以对DVD和CD使用共同的物镜，所以包括物镜、不需要为每一DVD、CD更换使用部件的装置等，具有成本低且结构简单方面的优点。但是，在上述专利文献1中，由于在每一DVD、CD的物镜上采用的环带状透镜面不同，所以对于入射激光束成为无效的部分很多，存在光利用效率显著降低的问题。另外，在上述专利文献2中，由于利用了通过衍射透镜构造的衍射光，所以存在无法使各不同波长的衍射效率同时达到100％的问题。此外，在该衍射透镜中，对于用于DVD的短波长(635nm或者650nm)激光束和用于CD的长波长(780nm)激光束，在这些的几乎中间的波长下使衍射效率为100％，从而对应于所使用的激光束，使衍射效率平衡。另外，为了在透镜面上设置衍射透镜构造，必需有微小的级差，但是容易受到制造上误差的影响，在衍射构造由于设计偏移的情况下导致衍射效率劣化。这样，衍射效率的劣化和最初衍射效率无法全部达到100％，就意味着全部入射光无法集光到设在光盘透明基板上的信息记录面上，这就损失了光通量。再有，在上述专利文献3中所公开的环带状相位校正透镜方式中，以设计成对于DVD的激光束没有波面像差的透镜面作为基准面，由此，使对于CD的激光束的波面像差缩小，而从该基准面只凹陷DVD激光束的波长λ1的整数mi倍的级差di，形成折射面。并且，这时，由于通过上述级差的形成而使各环带区域上的聚光点位置因上述级差形成而移动，所以要使得聚光点位置没有移动而设计的各环带区域曲面形状。但是，在上述专利文献3的已有实例中，DVD的波面像差虽可以充分缩小，但是对于CD的激光束来说，无法充分缩小波面像差。作为波面像差的值，如果作为RMS波面像差值为Marechal(マレシヤル)评价基准的0.07λRMS以下就较好，这记载在许多已有的文献(オプトロニクス社発行の光学入門第198页，平成2年11月26日発行，等等)中，上述专利文献3中也描述了值为0.07λRMS以下这样的实施方式。但是，所谓0.07λRMS以下在光盘装置的场合应该是光盘装置总的目标值，作为单个物镜的目标值仍是不够的。作为光盘装置总体，由于激光的象散和准直透镜的像差、反射镜和透射镜的像差、光读取装置和光盘的倾斜错位等等使RMS波面像差变劣化的因素很多，所以，作为单个物镜来说，0.07λRMS以下并不够，而是要求尽可能小的RMS波面像差值。具体地说，对于单个物镜，希望有0.035λRMS以下的RMS波面像差值，尤其希望有0.030λRMS以下的值，进一步希望有0.025λRMS以下的RMS波面像差值，在上述专利文献3中，实施方式1中DVD的为0.001λRMS、CD的为0.047λRMS，实施方式2中DVD的为0.019λRMS、CD的为0.037λRMS，DVD的波面像差有较好的值，而CD中却只有在0.037λRMS以上的值，从而不能实现得到使DVD、CD都获得良好的波面像差值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种透镜和使用该透镜的光学系统、光学头、光盘装置，以解决上述问题，对于各个多种光记录媒体都可达到尽可能缩小波面像差的状态，而且可以以较高的光利用效率使光束聚光在信息记录面上。在本专利技术中，这种多波长用透镜是在通过各折射作用对波长为λi(i＝1，2，3，4……)的多种单色光聚光的多波本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多波长用透镜，其特征在于：将在通过各折射作用对波长为λｉ（ｉ＝１，２，３，４……）的多种单色光聚光的多波长用透镜的至少一侧的透镜面中的所有单色光的共用区域分割成折射能力不同的多个非球面部，与所分割的各非球面部的各自邻接的非球面部彼此的邻接部的透镜光轴平行方向上的级差量按照接近透镜光轴的顺序为Ｄｊ（ｊ＝１，２，３，４，……）时，在上述邻接部的级差中至少一半以上的级差中，对应于各波长λｉ的下述Ａｉｊ值中的最小值为ＭＩＮ（Ａｉｊ）、最大值为ＭＡＸ（Ａｉｊ）时，满足下述公式： ＭＡＸ（Ａｉｊ）／ＭＩＮ（Ａｉｊ）＜３其中，Ａｉｊ＝绝对值（Ｂｉｊ－ｍｉｊ）Ｂｉｊ＝（绝对值（Ｄｊ））＊（ｎｉ－１）／λｉ－Ｃｎｉ：波长λｉ下的透镜的折射率ｍｉｊ：最接近Ｂｉｊ的整数Ｃ：校 正项。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：杉靖幸，
申请(专利权)人：日立麦克赛尔株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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