本发明专利技术公开了一种光学信息记录／再现装置和用于该装置的物镜光学系统，该装置选择性地使用包括分别具有第一、第二和第三波长的第一、第二和第三光束的三种类型的准直的光束对第一、第二和第三光盘记录／再现信息，其中物镜光学系统的光学表面的至少其中之一包括具有衍射结构的衍射表面，衍射表面包括由第一和第二光程差函数限定的第一区域、由至少一种类型的光程差函数限定的第二区域、以及由至少一种类型的光程差函数限定的第三区域，第一区域满足：－０．１５＜ｆ１／ｆＤ１１＜－０．０３．．．（１），其中ｆＤ１１＝－１／（２×Ｐ１１２×ｍ１１×λ），以及衍射表面满足：－０．０５＜（φ１３（ｈ３）－φ１３（ｈ２））／（ｍ１３×ｆ１）＜－０．００５．．．．．（２）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于适合于向基于不同标准的多种类型的光盘记录信息和/或 从基于不同标准的多种类型的光盘再现信息的光学信息记录/再现装置的物镜光学系统， 还涉及一种安装有该物镜光学系统的光学信息记录/再现装置。
技术介绍
目前存在不同标准的光盘，例如DVD (数字通用光盘)和BD (蓝光光盘)，它们在记 录密度、保护层厚度等方面有所不同。因此，安装在光学信息记录/再现装置上的物镜光学 系统需要对多种类型的光盘具有兼容性。这里所说的“兼容性”意为无需更换部件即可以 确保实现信息记录和信息再现，即使当改变所使用的光盘时也是如此。为了实现对基于不同标准的多种类型的光盘的兼容性，必须校正由多种类型的光 盘之间的保护层厚度差异所引起的相对球面像差，并且通过改变用于信息记录或信息再现 的物镜光学系统的数值孔径NA，根据多种类型的光盘之间的记录密度差异形成用于多种类 型的光盘中的每一个的合适的束斑。光学信息记录/再现装置被配置为选择性地使用具有 分别与多种类型的光盘的记录密度相对应的不同波长的激光束的其中之一。也就是说，光 学信息记录/再现装置根据正在使用的光盘的记录密度选择性地使用激光束的其中之一。 例如，光学信息记录/再现装置对于CD的信息记录或再现使用具有大约790nm波长的光 (即近红外激光)，对于DVD的信息记录或再现使用具有大约660nm波长的光(即红色激 光)，对于BD的信息记录或再现使用具有大约405nm波长的光(即蓝色激光)。日本专利临时公开No. 2006-164498A(下文将其称为JP2006-164498A)和国际公 开No. WO 2008/007552均公开了对三种类型的光盘具有兼容性的光学信息记录/再现装 置。JP2006-164498A中公开的光学信息记录/再现装置具有设置有衍射结构的物镜 光学系统，该衍射结构被配置为对蓝色激光的衍射效率最大的衍射级是偶数级，从而可以 提高近红外激光的衍射效率。为了在使用近红外激光时校正球面像差，必须使近红外激光 作为发散光束入射到物镜光学系统上。在这种情况下，当物镜光学系统为了循轨操作在与 物镜光学系统的光轴垂直的方向上少量偏移时，不可以避免地会出现离轴像差，例如彗形 像差。WO 2008/007552中公开的光学信息记录/再现装置被配置为使蓝色激光和红色 激光中的每一个都作为准直光束入射到物镜光学系统上，并且使近红外激光作为准直光束 或发散光束入射到物镜光学系统上。在WO 2008/007552中，物镜光学系统被设计成通过 适当的设置物镜光学元件的中心区域中所引起的两种类型的衍射级光的会聚点，试图抑 制由于闪烁光导致的信号恶化。但是，由于两种类型级的衍射光的会聚位置彼此接近，WO 2008/007552中所公开的配置在抑制闪烁光的措施方面是不够的。此外，由于作为蓝色激光 的专用区域的物镜光学元件的外周区域是折射面，因此无法控制例如由激光的波长变化或 者温度变化所引起的球面像差。
技术实现思路
本专利技术的优点在于，其提供了至少一种适合于对诸如BD、DVD和⑶之类的基于不 同标准的多种类型的光盘执行信息记录或信息再现的光学信息记录/再现装置的物镜光 学系统以及装有这种物镜光学系统的光学信息记录/再现装置。根据本专利技术的一方面，提供了一种用于光学信息记录/再现装置的物镜光学系 统，该光学信息记录/再现装置通过选择性地使用包括分别具有第一波长、第二波长和第 三波长的第一光束、第二光束和第三光束的三种类型的准直的光束向包括记录密度不同的 第一光盘、第二光盘和第三光盘的三种类型的光盘记录信息和/或从所述光盘再现信息。 当λ 1 (单位nm)表示第一波长，λ 2 (单位mm)表示第二波长，λ 3 (单位mm)表示第三波 长时，第一波长、第二波长和第三波长满足条件λ 1 < λ2< λ3。当tl (单位mm)表示 使用第一光束进行信息记录或信息再现的第一光盘的保护层厚度，t2(单位mm)表示使用 第二光束进行信息记录或信息再现的第二光盘的保护层厚度，t3(单位mm)表示使用第三 光束进行信息记录或信息再现的第三光盘的保护层厚度时，tl、t2和t3满足条件tl < t2 <13;以及〖341彡1.0。当NA 1表示第一光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径， NA2表示第二光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径，NA 3表示第三光盘的信息记录 或信息再现所需的数值孔径时，NAU NA2和NA3满足条件NA1 > NA2 > NA3。在该配置中，物镜光学系统的光学表面的至少其中之一包括具有由光程差函数限 定的衍射结构的衍射表面φ ik (h) = (Pik2 X h2+Pik4 X h4+Pik6X h6+Pik8 X h8+Pikl0 X h10+Pikl2 X h12) mik λ其中h表示距离光轴的高度，Pik2，Pik4，Pik6……(i，k 自然数)表示第k区域中的 第i级光程差函数的第2阶、第4阶、第6阶，……的光程差系数，mik表示对于第k区域 的第i级光程差函数而言入射光束的衍射效率最大处的衍射级，λ表示入射光束的使用波 长。衍射表面包括有助于使第一光束、第二光束和第三光束分别会聚到第一光盘、第二光盘 和第三光盘的记录表面上的第一区域。第一区域包括由第一光程差函数限定的衍射结构以 及由第二光程差函数限定的衍射结构。第一区域中的由第一光程差函数限定的衍射结构被 配置成分别对第一光束、第二光束和第三光束的衍射效率最大的衍射级为第1级。当fl (单 位mm)表示物镜光学系统关于第一光束的焦距，《^表示第一区域中由第一光程差函数限 定的衍射结构的焦距(单位mm)时，第一区域满足条件-0. 15 < fl/fDn < -0. 03.....(1)，其中fDn =-lA2XP112XmnX λ )。此外，第一区域中的由第二光程差函数限定的衍射结构被配置成分别对第一光 束、第二光束和第三光束的衍射效率最大的衍射级分别为第2级、第1级和第1级。衍射表 面包括位于第一区域外侧的第二区域，所述第二区域有助于使第一光束和第二光束分别会 聚到第一光盘和第二光盘的记录表面上，并且对第三光束的会聚没有帮助。第二区域具有 由至少一种光程差函数限定的衍射结构。第二区域中的衍射结构被配置成分别对第一光束 和第二光束的衍射效率最大的衍射级为第1级。衍射表面包括位于第二区域外侧的第三区 域，所述第三区域有助于使第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对第二光束和第 三光束中的每一个的会聚没有帮助。第三区域具有由至少一种类型的光程差函数限定的衍射结构。第三区域中的衍射结构被配置成对第一光束的衍射效率最大的衍射级为奇数级。 当h2(单位mm)表示第二区域的最大有效半径，h3(单位mm)表示第三区域的最大有效半 径时，衍射表面满足条件-0. 05< ( Φ 13 (h3) - Φ 13(h2))/(Iii13Xfl) <-0.005 .....(2)。通过满足条件(1)，可以适当地校正第一光盘使用过程中的球面像差，同时确保第 三光盘使用过程中的足够的工作距离。当条件(1)的中间项大于条件(1)的上限时，作为 用于确保第三光盘的足本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于光学信息记录／再现装置的物镜光学系统，该光学信息记录／再现装置通过选择性地使用包括分别具有第一波长、第二波长和第三波长的第一光束、第二光束和第三光束的三种类型的准直的光束向包括记录密度不同的第一光盘、第二光盘和第三光盘的三种类型的光盘记录信息和／或从所述光盘再现信息，当λ１，单位：ｎｍ，表示第一波长，λ２，单位：ｎｍ，表示第二波长，λ３，单位：ｎｍ，表示第三波长时，第一波长、第二波长和第三波长满足条件：λ１＜λ２＜λ３，当ｔ１，单位：ｍｍ，表示使用第一光束进行信息记录或信息再现的第一光盘的保护层厚度，ｔ２，单位：ｍｍ，表示使用第二光束进行信息记录或信息再现的第二光盘的保护层厚度，ｔ３，单位：ｍｍ，表示使用第三光束进行信息记录或信息再现的第三光盘的保护层厚度时，ｔ１、ｔ２和ｔ３满足条件：ｔ１＜ｔ２＜ｔ３；以及ｔ３－ｔ１≥１．０当ＮＡ １表示第一光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径，ＮＡ２表示第二光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径，ＮＡ３表示第三光盘的信息记录或信息再现所需的数值孔径时，ＮＡ１、ＮＡ２和ＮＡ３满足条件：ＮＡ１＞ＮＡ２＞ＮＡ３，其中：物镜光学系统的光学表面的至少其中之一包括具有由光程差函数限定的衍射结构的衍射表面：φｉｋ（ｈ）＝（Ｐ↓［ｉｋ２］×ｈ↑［２］＋Ｐ↓［ｉｋ４］×ｈ↑［４］＋Ｐ↓［ｉｋ６］×ｈ↑［６］＋Ｐ↓［ｉｋ８］×ｈ↑［８］＋Ｐ↓［ｉｋ１０］×ｈ↑［１０］＋Ｐ↓［ｉｋ１２］×ｈ↑［１２］）ｍ↓［ｉｋ］λ其中ｈ，单位：ｍｍ，表示距离光轴的高度，Ｐ↓［ｉｋ２］，Ｐ↓［ｉｋ４］，Ｐ↓［ｉｋ６］……，其中ｉ，ｋ为自然数，表示第ｋ区域中的第ｉ级光程差函数的第２阶、第４阶、第６阶，……的光程差系数，ｍ↓［ｉｋ］表示对于第ｋ区域的第ｉ级光程差函数而言入射光束的衍射效率最大处的衍射级，λ，单位：ｎｍ，表示入射光束的使用波长；衍射表面包括有助于使第一光束、第二光束和第三光束分别会聚到第一光盘、第二光盘和第三光盘的记录表面上的第一区域；第一区域包括由第一光程差函数限定的衍射结构以及由第二光程差函数限定的衍射结构；第一区域中的由第一光程差函数限定的衍射结构被配置成分别对第一光束、第二光束和第三光束的衍射效率最大的衍射级为第１级；当ｆ１，单位：ｍｍ，表示物镜光学系统关于第一光束的焦距，ｆＤ↓［１１］表示第一区域中由第一光程差函数限定的衍射结构的焦距时，单位：ｍｍ，第一区域满足条件：－０．１５＜ｆ１／ｆＤ↓［１１］＜－０．０３·····（１），其中ｆＤ↓［１１］＝－１／（２×Ｐ↓［１１２］×ｍ↓［１１］×λ）；第一区域中的由第二光程差函数限定的衍射结构被配置成分别对第一光束、第二光束和第三光束的衍射效率最大的衍射级分别为第２级、第１级和第１级；衍射表面包括位于第一区域外侧的第二区域，所述第二区域有助于使第一光束和第二光束分别会聚到第一光盘和第二光盘的记录表面上，并且对第三光束的会聚没有帮助；第二区域具有由至少一种光程差函数限定的衍射结构；第二区域中的衍射结构被配置成分别对第一光束和第二光束的衍射效率最大的衍射级为第１级；衍射表面包括位于第二区域外侧的第三区域，所述第三区域有助于使第一光束会聚到第一光盘的记录表面上，并且对第二光束和第三光束中的每一个的会聚都没有帮助；第三区域具有由至少一种类型的光程差函数限定的衍射结构；第三区域中的衍射结构被配置成对第一光束的衍射效率最大的衍射级为奇数级；以及当ｈ２，单位：ｍｍ，表示第二区域的最大有效半径，ｈ３，单位：ｍｍ，表示第三区域的最大有效半径时，衍射表面满足条件：－０．０５＜（φ↓［１３］（ｈ３）－φ↓［１３］（ｈ２））／（ｍ↓［１３］×ｆ１）＜－０．００５·····（２）。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：是枝大辅，竹内修一，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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