專利名稱：光拾取裝置用的物鏡和光拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對在厚度方向具有三層以上信息記錄面的光盤能夠進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的光拾取裝置用的物鏡和光拾取裝置。
背景技術(shù)：
公知的是使用波長400nm左右的蘭紫色半導(dǎo)體激光器來進(jìn)行信息的記錄和/
或再現(xiàn)(以下把“記錄和/或再現(xiàn)”記載為“記錄/再現(xiàn)”)的高密度光盤系統(tǒng)，其一例的NA0. 85,以光源波長405nm的規(guī)格來進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)的光盤對于與所謂的Blu-rayDisc (以下叫做BD)、DVD (NAO. 6，光源波長650nm，存儲容量4. 7GB)相同大小的直徑12cm的光盤，能夠每ー層記錄25GB的信息?，F(xiàn)有的BD多是具有ー層或兩層信息記錄面，根據(jù)一片BD想保存更多數(shù)據(jù)的市場要求，以使具有三層以上信息記錄面的BD也實(shí)用化作為目標(biāo)的研究在進(jìn)展。且由于進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時的光束的NA大到0. 85，所以在具有多個信息記錄面的BD中，若ー個信息記錄面付與最小的球差，則透明基板厚度不同的其他信息記錄面的球差就増大，有不能恰當(dāng)進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)的問題。該球差的問題是信息記錄面的數(shù)量越多(即到表面的距離最小的信息記錄面與到表面的距離最大的信息記錄面的間隔越大)就越明顯化。對此，專利文獻(xiàn)I公開了通過使配置在光源與物鏡之間的耦合透鏡在光軸方向移動來變更物鏡的放大率，對于所選擇的信息記錄面能夠把抑制了三級球差的光束進(jìn)行聚光的光拾取裝置。本說明書中，有時把應(yīng)該進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)的信息記錄面從任意信息記錄面向其他信息記錄面改變的動作叫做“調(diào)焦跳變(フオーカスジヤンプ)，，?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :(日本)特許第4144763號說明書專利文獻(xiàn)2 :(日本)特開2009-211775號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題但上述專利文獻(xiàn)I記載的光拾取裝置例如為了對具有三層以上信息記錄面的光盤進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)，在選擇所述光盤中任意的信息記錄面時就需要加長耦合透鏡的移動距離。當(dāng)耦合透鏡的移動距離變長，則從光源到物鏡的光程長度就變長，例如有不能謀求光拾取裝置小型化的問題。且由于需要驅(qū)動耦合透鏡的大型促動器，所以有成本也増大的問題。特別是對于要求小型化的薄型光拾取裝置由于有從光源到物鏡的光程長不能加長的制約，所以難于應(yīng)對具有三層以上信息記錄面的BD的課題更加明顯化。專利文獻(xiàn)2的物鏡有以下的問題。( I)專利文獻(xiàn)2的物鏡由于把設(shè)計(jì)放大率的正弦條件在有效半徑的整個區(qū)域進(jìn)行校正，所以有調(diào)焦跳變時的殘留高級球差變大的傾向。即由于放大率變化時的三級球差與五級球差的比從蓋玻璃厚度變化時的三級球差與五級球差的比(約5 :1)有大的偏離，所以專利文獻(xiàn)2的物鏡為了把光束向信息記錄面的透明基板厚度最大差比兩層BD大的三層以上BD的信息記錄面聚光來使用是不合適的。(2)由于放大率變化時的三級球差的變化量小，所以專利文獻(xiàn)2的物鏡在調(diào)焦跳變時就需要有大的耦合透鏡移動量，因此，對于薄型光拾取裝置使用就不合適。本發(fā)明是考慮了上述問題而開發(fā)的，目的在于提供一種光拾取裝置用的物鏡和光拾取裝置，即使在調(diào)焦跳變時也不殘留五級球差等高級球差，能夠減少耦合透鏡的移動量，能夠ー邊緊湊且低成本一邊對于具有多層信息記錄面的光盤進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)。
本說明書中，“透明基板厚度”是從光盤的光束射入面到信息記錄面的距離，在厚度方向具有多個信息記錄面的光盤中，其各自信息記錄面的透明基板厚度相互不同。一般地光拾取裝置用的物鏡是與規(guī)定厚度的蓋玻璃組合，為了使球差最小而由球差的校正狀態(tài)來決定(也把該蓋玻璃的厚度叫做設(shè)計(jì)蓋玻璃厚度)。設(shè)計(jì)蓋玻璃厚度有與光盤的任意信息記錄面的透明基板厚度相同的情況，也有不同的情況。由于蓋玻璃的厚度改變則物鏡的特性也改變，所以在討論光拾取裝置用的物鏡特性時，就需要把蓋玻璃厚度也一起考慮。因此，本說明書在敘述有關(guān)物鏡特性時，使用“蓋玻璃”的語言，以與光盤的“透明基板”區(qū)別。(且附帶說ー下，雖然使用“蓋玻璃”這文言，但蓋玻璃厚度并不限定于是玻璃，也可以是樹脂)。解決問題的技術(shù)方案本發(fā)明內(nèi)容I記載的物鏡是進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的光拾取裝置用的物鏡，光拾取裝置具有射出波長入I (390nm < A I < 415nm)光束的光源和物鏡，光盤在厚度方向具有三層以上的到光束射入面的距離(透明基板厚度)相互不同的信息記錄面，選擇所述光盤中任意的信息記錄面，把從所述光源射出的波長入I的光束通過所述物鏡向所述選擇的信息記錄面聚光，其中，所述物鏡是單片透鏡，像方數(shù)值孔徑(NA)是0.8以上、0.95以下，在常溫(25±3°C)環(huán)境下，滿足(I)式的放大率M的正弦條件違反量分別在光瞳半徑Hl取第一極大值、在光瞳半徑H2取第二極大值，且把光瞳半徑H3設(shè)定0. 9以上時，滿足
(2)式，且正弦條件違反量的導(dǎo)數(shù)小(h)滿足(3) (5)式。- 0. 003 ^ M ^ 0. 003(I)Hl < H2 < H3(2)4) (h) < 0. 0 (h < Hl)(3)小(h) > 0. 0 (HI < h < H2) (4)(j5 (h) < 0. 0 (H2 < h < H3) (5)且所述光瞳半徑HI、H2、H3是把所述物鏡的有效半徑設(shè)定為I時的相對值。適合三層以上BD的物鏡所要求的特性至少是以下兩個。(特性I)調(diào)焦跳變時的殘留高級球差小。(特性2)進(jìn)行調(diào)焦跳變時的耦合透鏡的移動量小。本發(fā)明者們專心討論的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了適合于具有在實(shí)用中能夠耐受上述(特性I)和(特性2)水平的三層以上BD的物鏡。以下詳細(xì)敘述。
關(guān)于(特性I)本發(fā)明者們討論到在物鏡的設(shè)計(jì)中，不受應(yīng)該滿足正弦條件的現(xiàn)有技術(shù)常識的束縛，通過敢于破壞正弦條件未必不能解決現(xiàn)有的技術(shù)問題。因此，了解到如專利文獻(xiàn)2所示那樣，當(dāng)把設(shè)計(jì)放大率設(shè)定為負(fù)(射入發(fā)散光)，且當(dāng)為了在有效半徑內(nèi)的整個區(qū)域滿足設(shè)計(jì)放大率的正弦條件，而設(shè)定彗差的校正狀態(tài)時，則在調(diào)焦跳變時殘留高級球差變得過大，且放大率變化時的三級球差與五級球差的比從蓋玻璃厚度變化時的三級球差與五級球差的比(約5:1)有大的偏離。根據(jù)該見解而本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，在滿足(I)式的所述放大率M中，通過在第二光瞳半徑H2的位置使正弦條件違反量具有第二極大值，則能夠有效抑制調(diào)焦跳變時的高級球差。關(guān)于(特性2)為了縮小進(jìn)行調(diào)焦跳變時的耦合透鏡移動量，就需要増大相對放大率變化的球差變化量。本發(fā)明者們討論的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)，在滿足(I)式的所述放大率M中，通過在第二光瞳半徑的位置使正弦條件違反量具有第二極大值，不僅能夠有效抑制調(diào)焦跳變時的高級球差，而且還能夠增大相對放大率變化的三級球差變化量。性能穩(wěn)定性高且容易制造的物鏡所要求的特性至少有以下兩個。(特性3)相対的光學(xué)面即使由于制造誤差而在光軸正交的方向有移位偏離時(叫做面移位)，彗差也不變得過大。(特性4)相対的光學(xué)面即使由于制造誤差而在光軸方向有偏離時(叫做透鏡厚度誤差)，球差也不變得過大。本發(fā)明者們專心討論的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了，通過不僅滿足適合上述三層以上BD的(特性I)和(特性2)這兩個特性，而且對于(特性3)和(特性4)滿足以下的條件，則能夠提供是適合三層以上BD的物鏡且是性能穩(wěn)定性高并容易制造的物鏡。關(guān)于(特性3)根據(jù)本發(fā)明，由于通過在第一光瞳半徑Hl的位置使正弦條件違反量具有第一極大值，而能夠抑制第二光瞳半徑H2的第二極大值過大，所以能夠抑制面移位時的彗差發(fā)生量。關(guān)于(特性4)根據(jù)本發(fā)明，由于通過在第一光瞳半徑Hl的位置使正弦條件違反量具有第一極大值，而能夠抑制第二光瞳半徑H2的第二極大值過大，所以還能夠抑制透鏡厚度產(chǎn)生誤差時球差的發(fā)生量，因此，能夠提供制造更容易的物鏡。如以上說明的那樣，由于本發(fā)明內(nèi)容I記載的物鏡(特性I)在調(diào)焦跳變時的殘留高級球差小，(特性2)在進(jìn)行調(diào)焦跳變時的耦合透鏡的移動量小，且(特性3)能夠抑制面移位時的彗差發(fā)生量，(特性4)能夠抑制透鏡厚度產(chǎn)生誤差時球差的發(fā)生量，所以能夠提供制造更容易的物鏡，因此，通過使用本發(fā)明的物鏡，能夠提供小型、低成本且記錄/再現(xiàn)特性優(yōu)良的具有三層以上信息記錄面的光盤用的光拾取裝置。本發(fā)明內(nèi)容2記載的物鏡是在本發(fā)明內(nèi)容I記載的發(fā)明中，滿足以下的公式。0. 19 ^ Hl ^ 0. 62 (6)0. 74 ^ H2 ^ 0. 88 (7)0. 0013 ^ SF/ f ^ 0. 0064 (8)
其中，f是在常溫(25±3°C)環(huán)境下的所述波長入I的所述物鏡的焦距，SF (mm)是正弦條件違反量的PV值，在把所述光瞳半徑H1、H2的正弦條件違反量分別設(shè)定為OSCmin(mm)、OSCmax (mm)時，由以下的(9)式表示。SF=IOSCmin-OSCj (9)通過滿足(6)、(7)式，能夠把正弦條件違反量設(shè)定成最佳且平衡良好地實(shí)現(xiàn)上述的(特性廣4)。特別是通過滿足(6)式，能夠良好地進(jìn)行(特性3)和(特性4)，通過滿足(7)式，能夠良好地進(jìn)行(特性I)和(特性2)。且通過使SF / f在(8)式的下限值以上，則能夠ー邊滿足(特性f 4)的效果ー邊防止調(diào)焦跳變時的高級球差校正不足，另ー方面，通過使在(8)式的上限值以下，則能夠防止調(diào)焦跳變時的高級球差校正過度。因此，優(yōu)選滿足(8)式。
本發(fā)明內(nèi)容3記載的物鏡是在本發(fā)明內(nèi)容I或2記載的發(fā)明中，當(dāng)把正弦條件違反量的所述第一極大值設(shè)定為OSCmin (mm)、把在常溫(25±3°C)環(huán)境下的所述波長Al的焦距設(shè)定為f (mm)時，滿足(10)式。- 0. 0021 ^ OSCmin / f ^ - 0. 0001 (10)當(dāng)把OSCmin/ f作為橫軸，把物鏡面移位時產(chǎn)生的彗差作為縱軸時，兩者的關(guān)系能夠由下凸形狀的拋物線函數(shù)來近似。因此，通過把OSCmin / f設(shè)定為超過(10)式的下限且不到上限，能夠防止物鏡面移位時產(chǎn)生的彗差過大，能夠更良好地進(jìn)行(特性3)。本發(fā)明內(nèi)容4記載的物鏡是在本發(fā)明內(nèi)容I或2記載的發(fā)明中，當(dāng)把正弦條件違反量的所述第二極大值設(shè)定為OSCmax (mm)、把在常溫(25±3°C)環(huán)境下的所述波長Al的焦距設(shè)定為f (mm)時，滿足(11)式?！?0. 0001 く OSCmax / f ^ 0. 0062 (11)通過設(shè)定成該結(jié)構(gòu)，當(dāng)使正弦條件違反量比(11)式的下限大地來設(shè)定有斜光束射入時的彗差校正狀態(tài)，則不會成為調(diào)焦跳變時的高級球差校正不足，當(dāng)使正弦條件違反量比(11)式的上限小地來設(shè)定有斜光束射入時的彗差校正狀態(tài)，則不會成為高級球差校正過度，因此，由于能夠有效抑制調(diào)焦跳變時的高級球差而被優(yōu)選。本發(fā)明內(nèi)容5記載的物鏡是進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的光拾取裝置用的物鏡，光拾取裝置具有射出波長入I (390nm < A I < 415nm)光束的光源和物鏡，光盤在厚度方向具有三層以上的到光束射入面的距離(透明基板厚度)相互不同的信息記錄面，選擇所述光盤中任意的信息記錄面，把從所述光源射出的波長入I的光束通過所述物鏡向所述選擇的信息記錄面聚光，其中，所述物鏡是單片透鏡，像方數(shù)值孔徑(NA)是0. 8以上、0. 95以下，在常溫(25±3°C)環(huán)境下，當(dāng)把滿足(I)式的放大率M的球差成為最小的蓋玻璃厚度設(shè)定為T (mm)時，使把半視場角I度的斜光束向所述物鏡射入時，經(jīng)由所述蓋玻璃厚度T而聚光的點(diǎn)的三級彗差CM3 (Arms)滿足(12)式，經(jīng)由所述蓋玻璃厚度T而聚光的點(diǎn)的五級彗差CM5 (入rms)滿足(13)式，- 0. 003 ^ M ^ 0. 003 (I)0 < ICM3 I ^ 0. 026(12)0. 002 彡 |CM5| 彡 0. 039 (13)
所述三級彗差CM3和所述五級彗差CM5的符號不同。本發(fā)明內(nèi)容5的發(fā)明是把本發(fā)明內(nèi)容I的發(fā)明，不是從正弦條件違反量而是從彗差的觀點(diǎn)來表現(xiàn)的發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明者們討論的結(jié)果，了解到如專利文獻(xiàn)2所示那樣，當(dāng)把設(shè)計(jì)放大率設(shè)定為負(fù)(射入發(fā)散光)，且當(dāng)為了在有效半徑內(nèi)的整個區(qū)域滿足設(shè)計(jì)放大率的正弦條件而設(shè)定彗差的校正狀態(tài)時，則在調(diào)焦跳變時殘留高級球差變得過大，且放大率變化時的三級球差與五級球差的比從蓋玻璃厚度變化時的三級球差與五級球差的比(約5 I)有大的偏離。于是發(fā)現(xiàn)，在把滿足(I)式的所述放大率M的光束射入的情況下，通過使把半視場角I度的斜光束向所述物鏡射入時，經(jīng)由所述蓋玻璃厚度T而聚光的點(diǎn)的三級彗差CM3 ( Xrms)滿足(12)式，經(jīng)由所述蓋玻璃厚度T而聚光的點(diǎn)的五級彗差CM5 (Arms)滿足(13)式地來把其平衡最佳化，則能夠有效抑制調(diào)焦跳變時的高級球差(即能夠使(特性I)良好)。進(jìn)而通過滿足(I)式、(12)式、(13)式，使在進(jìn)行調(diào)焦跳變時的耦合透鏡的移動量也小(即能夠使(特性2)良好)，且能夠抑制面移位時的彗差(即能夠使(特性3)良好)，在透鏡厚度產(chǎn)生誤差時還能夠抑制球差(即能夠使(特性4)良好)。 本發(fā)明內(nèi)容6記載的物鏡是進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的光拾取裝置用的物鏡，光拾取裝置具有射出波長入I (390nm < A I < 415nm)光束的光源和物鏡，光盤在厚度方向具有三層以上的到光束射入面的距離(透明基板厚度)相互不同的信息記錄面，選擇所述光盤中任意的信息記錄面，把從所述光源射出的波長入I的光束通過所述物鏡向所述選擇的信息記錄面聚光，其中，所述物鏡是單片透鏡，像方數(shù)值孔徑(NA)是0. 8以上、0. 95以下，在常溫(25±3°C)環(huán)境下，當(dāng)把滿足(I)式的放大率M的球差成為最小的蓋玻璃厚度設(shè)定為T (mm)時，使把所述物鏡傾斜I度時經(jīng)由所述蓋玻璃厚度T而聚光的點(diǎn)的三級彗差CM3* (入rms)和五級彗差CM5* (入rms)滿足(14)式，— 0. 003 彡 M 彡 0. 003(I)0. 145 彡 I CM3* — CM5* I 彡 0. 229 (14)本發(fā)明是根據(jù)與本發(fā)明內(nèi)容5記載的發(fā)明不同的彗差觀點(diǎn)來表現(xiàn)的發(fā)明。即在把滿足(I)式的所述放大率M的光束射入的情況下，發(fā)現(xiàn)通過使把所述物鏡傾斜I度時經(jīng)由所述蓋玻璃厚度T而聚光的點(diǎn)的三級彗差CM3* ( A rms)和五級彗差CM5* ( A rms)滿足
(14)式地來謀求其平衡的最佳化，則能夠有效抑制調(diào)焦跳變時的高級球差(即，使(特性I)良好)。進(jìn)而通過滿足(14)式，使在進(jìn)行調(diào)焦跳變時的耦合透鏡的移動量也小(即能夠使(特性2)良好)，且能夠抑制面移位時的彗差(即能夠使(特性3)良好)，在透鏡厚度產(chǎn)生誤差時還能夠抑制球差(即能夠使(特性4)良好)。當(dāng)從正弦條件違反量是零的狀態(tài)來控制正弦條件違反量，使在第一光瞳半徑Hl的位置而正弦條件違反量具有第一極大值，且在比它大的第二光瞳半徑H2的位置而正弦條件違反量具有第二極大值，則由于三級彗差CM3*從正的值增大或從負(fù)的值減少，而五級彗差CM5*是向與三級彗差CM3*相反的方向減少或増大，所以作為最佳平衡的范圍是三級彗差CM3*的符號與五級彗差CM5*的符號不同的情況。鑒于該點(diǎn)，作為確保三級彗差CM3*與五級彗差CM5*平衡的優(yōu)選范圍，本發(fā)明者專心研究的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了上述的(14)式。本發(fā)明內(nèi)容7記載的是進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的光拾取裝置用的物鏡，光拾取裝置具有射出波長入I (390nm < A I < 415nm)光束的光源和物鏡，光盤在厚度方向具有三層以上的到光束射入面的距離(透明基板厚度)相互不同的信息記錄面，選擇所述光盤中任意的信息記錄面，把從所述光源射出的波長入I的光束通過所述物鏡向所述選擇的信息記錄面聚光，其中，所述物鏡是單片透鏡，像方數(shù)值孔徑(NA)是0. 8以上、0. 95以下，像方光學(xué)面的非球面形狀X (h)在有效半徑內(nèi)具有兩個換極點(diǎn)，且滿足(15廣(18)式，0. 524 ≤ PV ≤ 0. 855 (15)0. 270 ≤ Dl ≤ 0. 340 (16)0. 780 ≤ D2 ≤ 0. 930 (17)0. 530 ≤ D3 ≤ 0. 640 (18)其中，Dl (mm):是像方光學(xué)面的非球面形狀X (h)取第一拐點(diǎn)的半徑高度相對所述物鏡的有效半徑的比，D2 (mm):是像方光學(xué)面的非球面形狀X (h)取第二拐點(diǎn)的半徑高度相對所述物鏡的有效半徑的比，D3 (mm):是像方光學(xué)面的非球面形狀X (h)的ニ階導(dǎo)數(shù)取極大值的半徑高度相對所述物鏡的有效半徑的比，PV :是像方光學(xué)面的非球面形狀X (h)的ニ階導(dǎo)數(shù)的最大值與最小值的差的絕對值。本發(fā)明是把本發(fā)明內(nèi)容I的發(fā)明從透鏡形狀的觀點(diǎn)來表現(xiàn)的發(fā)明。即為了滿足本發(fā)明內(nèi)容I規(guī)定的正弦條件違反量的條件而規(guī)定物鏡光盤側(cè)優(yōu)選的光學(xué)面形狀的條件。即只要設(shè)定成滿足(15) (18)式的形狀的光學(xué)面，就(特性I)能夠縮小調(diào)焦跳變時的殘留高級球差，(特性2)使在進(jìn)行調(diào)焦跳變時的耦合透鏡的移動量小，且(特性3)能夠抑制面移位時的像差發(fā)生量，(特性4)在透鏡厚度產(chǎn)生誤差時還能夠抑制像差的發(fā)生量，因此，能夠提供制造更容易的物鏡本發(fā)明內(nèi)容8記載的物鏡是在本發(fā)明內(nèi)容I到7任一項(xiàng)記載的發(fā)明中，當(dāng)把所述透明基板厚度中最小的透明基板厚度設(shè)定為Tmin (mm)，把所述透明基板厚度中最大的透明基板厚度設(shè)定為Tmax (mm)時，在常溫(25±3°C)環(huán)境下使所述放大率M的球差成為最小的蓋玻璃厚度T (mm)滿足(19)式，Tmax 0. 85 ≤ T ≤ Tmax I. I (19)且所述物鏡由塑料材料構(gòu)成。一般地光拾取裝置在對光盤進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時，利用使物鏡沿所述光盤的徑向和/或切向傾斜(本說明書中叫做透鏡傾斜)而產(chǎn)生的彗差，能夠消除由于光盤的翹曲和傾斜(本說明書中叫做盤傾斜)而產(chǎn)生的彗差。因此，當(dāng)透鏡傾斜時產(chǎn)生的彗差量小，而用于校正盤傾斜的彗差所需要的透鏡傾斜量大，所以需要確保透鏡的透鏡傾斜量的動態(tài)范圍足夠大，產(chǎn)生光拾取裝置大型化和促動器的消耗電カ增大的問題。但在BD用的光拾取裝置中，在對透明基板厚度厚的信息記錄面LO (IOOiim)進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時，通過使耦合透鏡在光軸方向移動而使發(fā)散光束向物鏡射入，因此，與平行光束射入的情況相比，透鏡傾斜時的彗差量小。當(dāng)要由塑料材料構(gòu)成的物鏡來實(shí)現(xiàn)高NA，則由溫度變化引起的在光束點(diǎn)發(fā)生球差(本說明書中叫做溫度像差)變明顯，例如焦距I. 41mm的由塑料材料構(gòu)成的物鏡，在30°C變化時的球差的變化量是約IOOnarms,超過了馬利克爾(マレシャル)界限值70m入rms。這是由于現(xiàn)有的DVD，NA是0. 60、. 67左右，所以由溫度變化產(chǎn)生的球差量比較小而不需要校正該球差，但當(dāng)是BD用的物鏡，則球差也有時與NA的4乘方成正比，由溫度變化引起產(chǎn)生的球差量大的緣故。因此，在安裝有塑料制的物鏡的BD用光拾取裝置中，就需要通過使耦合透鏡在光軸方向移動來校正溫度像差。以上，在BD用的光拾取裝置中，在使用塑料制物鏡來對信息記錄面LO進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)期間，由于在環(huán)境溫度是高溫的情況下向物鏡射入的光的發(fā)散程度變得更大，所以透鏡傾斜時的彗差量變得更小，不能良好地校正由盤傾斜引起的彗差。即對于塑料物鏡更強(qiáng)烈地產(chǎn)生要使以下的(特性5)良好的課題(對于玻璃物鏡雖然不到塑料物鏡那種程度，但也存在有要使以下的(特性5)良好的課題)。(特性5)在對透明基板厚度厚的信息記錄面進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時的物鏡的傾斜靈敏度不過于小。特別是在使用塑料制物鏡的情況下，在對透明基板厚度厚的信息記錄面進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時的過程中，需要環(huán)境溫度成為高溫時的透鏡傾斜靈敏度不過于小。關(guān)于(特性5)本發(fā)明者們對于透鏡傾斜時產(chǎn)生的彗差而討論了三層以上BD用塑料制物鏡應(yīng)該滿足的目標(biāo)值?，F(xiàn)在，對兩層BD進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)的光拾取裝置有的安裝有塑料制物鏡，該物鏡為了使球差最小而設(shè)計(jì)成在透明基板厚度厚的信息記錄面LO (100 u m)與透明基板厚度薄的信息記錄面LI (75 iim)的中間有蓋玻璃厚度87. 5 iim這樣的零放大率(相當(dāng)于是平行光束射入的情況)的組合。如上所述，這樣設(shè)計(jì)的塑料制物鏡之所以在透鏡傾斜時產(chǎn)生的彗差量最小，是因?yàn)樵趯π畔⒂涗浢鍸O進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)的實(shí)行中有時環(huán)境溫度成為高溫，在該狀態(tài)下由物鏡傾斜(透鏡傾斜)引起的三級彗差發(fā)生量變成CM (LT)。反過來說就是只要把三層以上BD用的塑料制物鏡設(shè)計(jì)成在透鏡傾斜時產(chǎn)生的彗差量的最小值比CM (LT)大，就能夠勝任實(shí)用。作為比較例如后述那樣，在對信息記錄面LO進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時，在高溫(55度)設(shè)定有0. 5度透鏡傾斜狀態(tài)的兩層BD用塑料制物鏡的彗差發(fā)生量CM(LT)是0. 02 A rms左右，以相同狀態(tài)使光盤同量傾斜時產(chǎn)生的三級彗差CM (DT)與CM (LT)的比是0.36左右。本發(fā)明者們把這些值作為目標(biāo)值來討論適合于三層以上BD用的塑料制物鏡的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)在常溫(25±3°C )且滿足(I)的放大率中，通過使球差最小時的蓋玻璃厚度T在(19)式的下限以上地來設(shè)定球差的校正狀態(tài)就能夠滿足CM (LT)的目標(biāo)值。且通過使蓋玻璃厚度T在(19)式的上限以下，則使CM (LT)充分大，同時還防止在對透明基板厚度最薄的信息記錄面進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時向物鏡射入的光束的收斂程度過大，能夠防止透鏡移位特性(指在光拾取裝置中物鏡進(jìn)行跟蹤時的像差發(fā)生量)惡化和向透明基板厚度最薄的信息記錄面調(diào)焦跳變時的殘留高級球差變大的問題。本發(fā)明內(nèi)容9記載的物鏡是在本發(fā)明內(nèi)容8記載的發(fā)明中，滿足以下的(20)式。Tmax 0. 85 彡 T 彡 Tmax I. 0 (20)
通過使球差校正成零的蓋玻璃厚度不比Tmax厚，能夠更加防止在對透明基板厚度薄的信息記錄面進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時向物鏡射入的光束的收斂程度大。因此，能夠更加防止在對透明基板厚度薄的信息記錄面進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時，物鏡在透鏡移位時產(chǎn)生大的彗差。在比兩層BD而信息記錄面的透明基板厚度最大差大的三層以上的BD，在對透明基板厚度最薄的信息記錄面進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時向物鏡射入的光束的收斂程度過大，且透鏡移位特性容易惡化，但本發(fā)明內(nèi)容的發(fā)明能夠解決這種三層以上的BD的更大的課題。即通過使蓋玻璃厚度T滿足(20)式的上限，就能夠抑制在對透明基板厚度最薄的信息記錄面進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時向物鏡射入的光束的收斂程度過大，其結(jié)果是由于能夠使透鏡移位特性更良好，向透明基板厚度最薄的信息記錄面進(jìn)行調(diào)焦跳變時的殘留高級球差也更小而 被優(yōu)選。由此，與專利文獻(xiàn)2的實(shí)施例相比能夠發(fā)揮更優(yōu)良的效果。本發(fā)明內(nèi)容10記載的物鏡是在本發(fā)明內(nèi)容I到7任一項(xiàng)記載的發(fā)明中，當(dāng)把所述透明基板厚度中最小的透明基板厚度設(shè)定為Tmin (mm)，把所述透明基板厚度中最大的透明基板厚度設(shè)定為Tmax (mm)時，在常溫(25±3°C)環(huán)境下使所述放大率M的球差成為最小的蓋玻璃厚度T (mm)滿足(21)式，Tmax 0. 75 彡 T 彡 Tmax I. 0 (21)且所述物鏡由玻璃材料構(gòu)成。本發(fā)明者們討論了關(guān)于玻璃制物鏡的(特性5)。即關(guān)于透鏡傾斜時產(chǎn)生的彗差而討論了三層以上BD用的玻璃制物鏡應(yīng)該滿足的目標(biāo)值。由于在玻璃制物鏡中能夠幾乎忽略溫度變化的影響，所以與使用塑料制物鏡的情況相比，向物鏡射入的光的發(fā)散程度不那樣大。因此，在常溫(25±3°C)且滿足(I)的放大率M中，發(fā)現(xiàn)使球差最小時的蓋玻璃厚度能夠更薄，其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)通過使成為(21)式下限地來設(shè)定球差的校正狀態(tài)就能夠滿足透鏡傾斜的三級彗差發(fā)生量CM (LT)的目標(biāo)值。且通過使蓋玻璃厚度T不超過(21)式的上限，則能夠防止在對透明基板厚度最薄的信息記錄面進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時向物鏡射入的光束的收斂程度過大，能夠防止透鏡移位特性惡化和向透明基板厚度最薄的信息記錄面調(diào)焦跳變時的殘留高級球差變大。如以上說明的那樣，由于本發(fā)明內(nèi)容8和10記載的物鏡不僅(特性I)調(diào)焦跳變時的殘留高級球差小，(特性2)在進(jìn)行調(diào)焦跳變時的耦合透鏡的移動量小，(特性3)能夠抑制面移位時的像差發(fā)生量，(特性4)在透鏡厚度產(chǎn)生誤差時還能夠抑制像差的發(fā)生量，而且(特性5)在對透明基板厚度厚的信息記錄面進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時也能夠使透鏡移位傾斜靈敏度不過小地來把透鏡移位特性保持良好，由于具有這樣使所有特性能夠在實(shí)用勝任的水平，所以通過使用本發(fā)明的物鏡，能夠提供小型、低成本且記錄/再現(xiàn)特性優(yōu)良的具有三層以上信息記錄面的光盤用的光拾取裝置。本發(fā)明內(nèi)容11記載的物鏡是在本發(fā)明內(nèi)容10記載的發(fā)明中，滿足以下的(22)式。Tmax 0. 8 彡 T 彡 Tmax 0. 95 (22)通過滿足(22)式，能夠使透鏡移位特性更良好，使向透明基板厚度最薄的信息記錄面調(diào)焦跳變時的殘留高級球差更小。本發(fā)明內(nèi)容12記載的物鏡是在本發(fā)明內(nèi)容I到11任一項(xiàng)記載的發(fā)明中，在常溫(25±3°C)環(huán)境下，所述波長入I的折射率N和物方光學(xué)面的有效孔徑最周邊的傾斜角0(度)滿足(23)式。
- 59. 8 N+158 < 0 <- 59. 8 N+166 (23)本發(fā)明者等專心研究的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)，如

圖19所示，本發(fā)明的實(shí)施例在一定的條件范圍內(nèi)存在有透鏡的折射率N和物方光學(xué)面的有效孔徑最周邊的傾斜角0。根據(jù)該見解，按照優(yōu)選本發(fā)明物鏡形狀的觀點(diǎn)所規(guī)定的就是(23)式。本發(fā)明內(nèi)容13記載的物鏡是在本發(fā)明內(nèi)容I到12任一項(xiàng)記載的發(fā)明中，當(dāng)把所述透明基板厚度中最小的透明基板厚度設(shè)定為Tmin (mm)，把所述透明基板厚度中最大的透明基板厚度設(shè)定為Tmax (mm)時，滿足(24)式，0. 03 (mm) < Tmax — Tmin < 0. 06 (mm) (24)在滿足(24)式的具有三層以上信息記錄面的光盤中，如上述那樣( 課題I)調(diào)焦跳變時的殘留高級球差常常變大，(課題2)在進(jìn)行調(diào)焦跳變時的耦合透鏡的移動量常常變大，且(課題5)在對透明基板厚度厚的信息記錄面進(jìn)行信息記錄/再現(xiàn)時透鏡傾斜靈敏度常常變大，有這樣的課題變大，但本發(fā)明解決這樣大的課題。本發(fā)明內(nèi)容14記載的光拾取裝置具有本發(fā)明內(nèi)容I到13任一項(xiàng)記載的物鏡和在光軸方向能夠移動的耦合透鏡，通過使所述耦合透鏡在光軸方向移動來選擇光盤的任意信息記錄面。與具有三層以上信息記錄面的光盤對應(yīng)的光拾取裝置雖然有(課題I)調(diào)焦跳變時的殘留高級球差常常變大，(課題2)在進(jìn)行調(diào)焦跳變時的耦合透鏡的移動量常常變大，但在安裝本發(fā)明物鏡的基礎(chǔ)上，通過使耦合透鏡在光軸方向移動來選擇所述光盤中任意的信息記錄面，則由于(特性I)能夠減小調(diào)焦跳變時的殘留高級球差，(特性2)把進(jìn)行調(diào)焦跳變時的耦合透鏡的移動量也抑制小，且(特性3)能夠抑制相対的兩個光學(xué)面由于制造誤差而向光軸正交方向移位時的像差產(chǎn)生量，(特性4)還能夠抑制在光軸上的透鏡厚度由于制造誤差而向光軸方向偏離時的像差發(fā)生量，所以能夠提供小型、低成本且記錄/再現(xiàn)特性優(yōu)良的具有三層以上信息記錄面的光盤用的光拾取裝置。本發(fā)明內(nèi)容15記載的光拾取裝置是在本發(fā)明內(nèi)容14記載的發(fā)明中，所述耦合透鏡由單片透鏡構(gòu)成。本發(fā)明內(nèi)容16記載的光拾取裝置是在本發(fā)明內(nèi)容14記載的發(fā)明中，所述耦合透鏡由正透鏡組和負(fù)透鏡組這兩組構(gòu)成，通過使所述正透鏡組的至少ー個透鏡移動來選擇光盤的任意信息記錄面。根據(jù)本發(fā)明，能夠進(jìn)ー步把耦合透鏡的移動量抑制小，能夠提供更緊湊的光拾取裝置。本發(fā)明的光拾取裝置至少具有ー個光源(第一光源)。當(dāng)然為了能夠應(yīng)對多種光盤也可以具有多種光源。且本發(fā)明的光拾取裝置至少具有用于把來自第一光源的第一光束向第一光盤的信息記錄面上聚光的聚光光學(xué)系統(tǒng)。在能夠應(yīng)對多種光盤的光拾取裝置中，聚光光學(xué)系統(tǒng)也可以把第二光束向第二光盤的信息記錄面上聚光，把第三光束向第三光盤的信息記錄面上聚光。本發(fā)明的光拾取裝置至少具有接受來自第一光盤信息記錄面的反射光束的受光元件。在能夠應(yīng)對多種光盤的光拾取裝置中，受光元件也可以接受來自第二光盤信息記錄面的反射光束，接受來自第三光盤信息記錄面的反射光束。且在本說明書中，“物方”是指光源側(cè)，“像方”是指光盤側(cè)。第一光盤具有厚度tl的透明基板和信息記錄面。第二光盤具有厚度t2(tl < t2的透明基板和信息記錄面。第三光盤具有厚度t3 (t2 < t3的透明基板和信息記錄面。優(yōu)選第一光盤是BD,第二光盤是DVD,第三光盤是⑶,但并不限定于此。第一光盤在厚度方向重疊地具有三層以上的信息記錄面。即第一光盤是在厚度方向具有三層以上從光盤的光束射入面到信息記錄面的距離(本說明書中把它叫做“透明基板厚度”)相互不同的信息記 錄面的光盤。當(dāng)然也可以具有四個以上的信息記錄面。第二光盤和第三光盤也可以具有多個信息記錄面。且“最大的透明基板厚度”是指多個信息記錄面中從光盤的光束射入面到最遠(yuǎn)的信息記錄面的透明基板厚度，“最小的透明基板厚度”是指與光盤的光束射入面最近的信息記錄面的透明基板厚度。當(dāng)把透明基板厚度中最小的透明基板厚度設(shè)定為Tmin，把透明基板厚度中最大的透明基板厚度設(shè)定為Tmax吋，優(yōu)選滿足(24)式，0. 03 (mm) < Tmax — Tmin < 0. 06 (mm) (24)在滿足(24)式的具有三層以上信息記錄面的光盤中，如上述那樣的大的課題(課題I)調(diào)焦跳變時的殘留高級球差常常變大，(課題2)在進(jìn)行調(diào)焦跳變時的耦合透鏡的移動量常常變大，但本發(fā)明解決這樣大的課題。因此，光拾取裝置選擇第一光盤的多個信息記錄面中的任意信息記錄面，把從光源射出的光束通過物鏡向所選擇的信息記錄面聚光，由此來進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)。本說明書中，BD是利用波長39(T415nm左右的光束和NA0. 8 0. 9左右的物鏡來進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)，透明基板厚度是0. 05、. 125mm左右的BD系列光盤的總稱，包含有僅具有單一信息記錄面的BD和具有三層以上信息記錄面的BD等，本發(fā)明的光拾取裝置能夠應(yīng)對至少具有三層以上信息記錄面的BD。且本說明書中，DVD是利用NA0. 60、. 67左右的物鏡來進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)，是透明基板厚度0. 6mm左右的DVD系列光盤的總稱，包含有DVD-ROM、DVD-Video、DVD_Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW 等。且本說明書中，CD 是利用 NA0. 45 0. 51 左右的物鏡來進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)，是透明基板厚度I. 2mm左右的CD系列光盤的總稱，包含有⑶-ROM、⑶-Audio、⑶-Video、⑶-R、⑶-RW等。關(guān)于記錄密度，是BD的記錄密度最高，接著按照DVD、⑶的順序降低。關(guān)于透明基板的厚度tl、t2、t3則優(yōu)選滿足以下的(25)、(26)、(27)式，但并不限定于此。0. 050mm < tl < 0. 125mm (25)0. 5mm く t2 く 0. 7mm(26)I. Omm く t3 く I. 3mm(27)本說明書中，第一光源、第二光源、第三光源優(yōu)選是激光光源。作為激光光源則優(yōu)選能夠使用半導(dǎo)體激光器、娃激光器等。優(yōu)選從第一光源射出的第一光束的第一波長入I、從第二光源射出的第二光束的第二波長入2(入2 > A I)、從第三光源射出的第三光束的第三波長入3 ( A 3 >入3)滿足以下的(28)、(29)式。I. 5 入 I く 入 2< I. 7 入 I (28)I. 8 入 I く 入 3<2.0.入 I (29)作為第一光盤、第二光盤、第三光盤而分別使用BD、DVD、⑶時,第一光源的第一波長入I優(yōu)選是350nm以上、440nm以下，更優(yōu)選是比390nm長而比415nm短,第二光源的第二波長入2優(yōu)選是570nm以上、680nm以下，更優(yōu)選是630nm以上、670nm以下，第三光源的第三波長入3優(yōu)選是750nm以上、880nm以下，更優(yōu)選是760nm以上、820nm以下。也可以把第一光源、第二光源、第三光源中的至少兩個光源単元化。所說的單元化例如是指把第一光源和第二光源固定收容在ー個殼體。也可以把光源再加上后述的受光元件一個殼體化。作為受光元件而優(yōu)選使用光電ニ極管等光檢測器。使在光盤的信息記錄面上反射的光向受光元件射入，使用其輸出信號則能夠得到記錄在各光盤的信息的讀取信號。且檢測受光元件上由點(diǎn)的形狀變化、位置變化所引起的光量變化，進(jìn)行對焦檢測和跟蹤檢測，根據(jù)該檢測則能夠?yàn)榱藢购透櫠刮镧R移動。受光元件也可以由多個光檢測器構(gòu)成。受光元件也可以具有主光檢測器和副光檢測器。例如也可以是這樣的受光元件在接受信息記錄再現(xiàn)所使用的主光的光檢測器的兩側(cè)設(shè)置兩個副光檢測器，利用該兩個副光檢測器來接受跟蹤調(diào)整用的副光。且受光元件也可以具有與各光源對應(yīng)的多個受光元件。 聚光光學(xué)系統(tǒng)具有耦合透鏡和物鏡。所說的耦合透鏡是指配置在物鏡與光源之間，改變光束發(fā)散角的透鏡組。且準(zhǔn)直器是耦合透鏡的ー種，是使射入的光束作為平行光或大致平行光射出的耦合透鏡。耦合透鏡能夠有僅由正透鏡組構(gòu)成的情況和具有正透鏡組與負(fù)透鏡組的情況。正透鏡組至少具有ー個正透鏡。正透鏡組可以僅是ー個正透鏡，也可以具有多個透鏡。在具有負(fù)透鏡組的情況下，負(fù)透鏡組至少具有ー個負(fù)透鏡。負(fù)透鏡組可以僅是ー個負(fù)透鏡，也可以具有多個透鏡。優(yōu)選的耦合透鏡例由單片透鏡的ー個正透鏡構(gòu)成，或者由單片透鏡的ー個正透鏡和單片透鏡的ー個負(fù)透鏡組合構(gòu)成。本說明書的耦合透鏡中把在光軸方向能夠移動的透鏡叫做“可動透鏡”。本說明書中把“耦合透鏡的移動量”按照與“可動透鏡的移動量”相同的意思來使用。在進(jìn)行調(diào)焦跳變時作為把耦合透鏡移動量抑制小的方法，考慮有把構(gòu)成耦合透鏡的透鏡組中在光軸方向移動的透鏡組的光焦度加大(即縮短在光軸方向移動的透鏡組的焦距)的方法。這是由于在光軸方向移動的透鏡組的移動量是其透鏡組的光焦度越大(即其透鏡組的焦距越短)就越小的緣故。但在耦合透鏡由一組構(gòu)成的情況下，當(dāng)把在光軸方向移動的透鏡組的焦距(即等于是耦合透鏡焦距)設(shè)定短，則被物鏡聚光的點(diǎn)成為橢圓形狀，有可能使對BD的信息的記錄和/或再現(xiàn)出現(xiàn)故障。其理由在以下敘述。一般地由于從作為光拾取裝置的光源而使用的半導(dǎo)體激光器射出的光束是橢圓狀，所以在橢圓的長軸方向和短軸方向而光量分布不同。由于若耦合透鏡的焦距過短，則向耦合透鏡進(jìn)入的光量分布的非対稱性就顯著，所以被物鏡聚光的點(diǎn)成為橢圓形狀，有可能使對BD的信息的記錄和/或再現(xiàn)出現(xiàn)故障。因此，在耦合透鏡由ー組構(gòu)成的情況下，難于兼顧在調(diào)焦跳變時所必要的耦合透鏡移動量減小和向耦合透鏡進(jìn)入的光量分布的対稱性。為了兼顧上述，優(yōu)選把耦合透鏡設(shè)定成由正透鏡組和負(fù)透鏡組構(gòu)成的兩組結(jié)構(gòu)，通過使正透鏡組的至少ー個透鏡在光軸方向移動來選擇向光盤的任意信息記錄面聚光。為了使說明簡單化，把耦合透鏡設(shè)定成由正透鏡和負(fù)透鏡構(gòu)成的兩組結(jié)構(gòu)的厚度薄的透鏡系統(tǒng)，在調(diào)焦跳變時使正透鏡沿光軸方向移動。當(dāng)把正透鏡的光焦度設(shè)定為PpJE正透鏡的焦距設(shè)定為fp、把負(fù)透鏡的光焦度設(shè)定為Pn、把負(fù)透鏡的焦距設(shè)定為fN、把正透鏡與負(fù)透鏡的距離設(shè)定為L吋，則耦合透鏡整個系統(tǒng)的光焦度Pc和耦合透鏡整個系統(tǒng)的焦距fc由以下的(30)式表示。
Pc=Pp+Pn-L Pp PnPc=I / fcPc=I / fp+1 / fN - L / (fP fN) (30)在此，當(dāng)把物鏡的焦距設(shè)定為fo，則由耦合透鏡和物鏡構(gòu)成聚光光學(xué)系統(tǒng)的放大率M成為以下的(31)式。M = — fo / fc (31)為了使向耦合透鏡進(jìn)入的光量分布的対稱性良好，使被物鏡聚光的點(diǎn)的形狀成為圓形，就需要對于從作為光源而使用的半導(dǎo)體激光器射出的光束的橢圓率而把光學(xué)系統(tǒng)的放大率M設(shè)定成最佳值。BD用的光拾取裝置中，聚光光學(xué)系統(tǒng)的放大率最佳值是ー 0. I左右。考慮到配置在光源與耦合透鏡之間的偏振光光束分光器等光學(xué)元件的配置空間，不能把耦合透鏡整個系統(tǒng)的焦距fc設(shè)定得極短。且為了使對BD進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)時的物鏡與BD的距離(也叫做動作距離)不過短，并使光拾取裝置薄型化，物鏡焦距f' O的最佳范圍自然被決定。從以上，按照(31)式，作為BD用光拾取裝置用的耦合透鏡，其整個系統(tǒng)的焦距范圍需要是某規(guī)定的范圍，不能僅考慮調(diào)焦跳變時所需要的耦合透鏡的移動量，來把耦合透鏡整個系統(tǒng)的焦距fc隨意地設(shè)定小。在此，為了把調(diào)焦跳變時的移動量抑制小，優(yōu)選使正透鏡的光焦度PP變大，且使耦合透鏡整個系統(tǒng)的焦距fc不過短地來把負(fù)透鏡的光焦度PN的絕對值増大(參照(30)式)。根據(jù)以上所述，在由正透鏡組和負(fù)透鏡組這兩個透鏡組構(gòu)成的耦合透鏡中，通過使正透鏡組在光軸方向運(yùn)動，則能夠兼顧在調(diào)焦跳變時所必要的正透鏡組移動量小和向耦合透鏡進(jìn)入的光量分布的対稱性。正透鏡組和負(fù)透鏡組的配置可以是從光源側(cè)開始按照負(fù)透鏡組、正透鏡組的順序配置，也可以是從光源側(cè)開始按照正透鏡組、負(fù)透鏡組的順序配置。優(yōu)選的配置是前者。從以上，根據(jù)減少耦合透鏡移動量的觀點(diǎn)，光拾取裝置的耦合透鏡的最佳例是把ー個正透鏡和ー個負(fù)透鏡組合構(gòu)成，從光源側(cè)開始按照負(fù)透鏡、正透鏡的順序配置。但本發(fā)明并不限定于此，按照使耦合透鏡的結(jié)構(gòu)盡量簡略的觀點(diǎn)，也能夠得到單片透鏡即一片正透鏡的耦合透鏡選擇項(xiàng)。根據(jù)以上的理由，為了校正在第一光盤被選擇的信息記錄面所產(chǎn)生的球差，優(yōu)選使正透鏡組的至少ー個透鏡(最好是正透鏡)能夠在光軸方向移動。例如進(jìn)行第一光盤的任意信息記錄面的記錄和/或再現(xiàn)，接著，在對第一光盤的其他信息記錄面進(jìn)行記錄和/或再現(xiàn)時，使耦合透鏡組的正透鏡組中的至少ー個透鏡在光軸方向移動來使光束的發(fā)散度變化，通過使物鏡的放大率變化來校正向第一光盤不同的信息記錄面調(diào)焦跳變時所產(chǎn)生的球差。且由于在光拾取裝置的結(jié)構(gòu)上，在可動透鏡與光源之間配置各種光學(xué)元件的可能性高，所以難于取得可動透鏡移動空間的情況多。因此，優(yōu)選從可動透鏡的基準(zhǔn)位置向光源側(cè)的最大移動距離比從可動透鏡的基準(zhǔn)位置向光盤側(cè)的最大移動距離短。圖I是表示本發(fā)明者進(jìn)行討論的結(jié)果的圖。本發(fā)明者把塑料制、焦距f=l. 18mm、光學(xué)面是非球面或衍射面、像方數(shù)值孔徑0. 85的物鏡作為例，在具有多個信息記錄面的第一光盤(BD)中，在最大限度離開的信息記錄面上分別求出最佳聚光點(diǎn)形成時產(chǎn)生的最大球差的差A(yù)、在環(huán)境溫度±30°C變化時產(chǎn)生最大球差B、在光源波長±5nm變化時產(chǎn)生最大球差C。把它以圖I的棒狀曲線來表示。該球差通過使耦合透鏡在光軸方向移動并且使物鏡的放大率變化而能夠被校正，當(dāng)使用相同的耦合透鏡，則球差量的合計(jì)與耦合透鏡的移動
量相當(dāng)。在此，如圖I (a)、圖I (b)所示，在使用具有兩個信息記錄面的光盤的情況下，對于光學(xué)面是非球面折射面、衍射面的任何物鏡都是球差量的合計(jì)是41(T430na rms左右，可以說耦合透鏡的移動量比較小。另ー方面如圖I (c)所示，在使用具有四個信息記錄面的光盤的情況下，對于光學(xué)面是非球面折射面的物鏡則球差量的合計(jì)是680na rms，耦合透鏡的移動量與使用具有兩個信息記錄面的光盤的情況相比，則需要約1.5倍。更如圖I(d)所示，對于光學(xué)面是衍射面的物鏡，在使用具有四個信息記錄面的光盤的情況下，作為衍射面的效果而減少了隨著溫度變化而產(chǎn)生的球差，但為此而隨著波長變化所產(chǎn)生的球差増加，其結(jié)果是球差量的合計(jì)是660na rms，耦合透鏡的移動量與使用具有兩個信息記錄面的光盤的情況相比，同樣地需要約I. 5倍。 但當(dāng)把物鏡設(shè)定成由玻璃制且光學(xué)面是非球面折射面時，由環(huán)境溫度變化引起的球差B(=140mA rms)大致成為零，因此耦合透鏡的移動量更小(與圖1(c)中球差540mA rms的校正量相當(dāng))。進(jìn)而當(dāng)把物鏡設(shè)定成由玻璃制且光學(xué)面是校正在波長變動時產(chǎn)生的球差的衍射面時，不但由環(huán)境溫度變化引起的球差B減少，而且利用衍射面的功能使由光源波長變動引起的球差C也減少，因此耦合透鏡的移動量更小(與圖I (c)中球差500na rms的校正量相當(dāng))。即為了減少耦合透鏡的移動量而優(yōu)選物鏡由玻璃材料構(gòu)成。但即使這樣改善了物鏡，相對使用具有兩個信息記錄面的光盤時的耦合透鏡的移動量，而使用具有四個信息記錄面的光盤時的耦合透鏡的移動量依然是兩倍左右，因此，為了抑制耦合透鏡的移動量則優(yōu)選更加要下工夫。同樣地，也能夠這樣說使用具有三個信息記錄面或五個以上信息記錄面的光盤時的耦合透鏡的移動量。于是，本發(fā)明通過破壞物鏡的正弦條件而能夠進(jìn)一歩減少耦合透鏡的移動量。在上述的討論中，作為具有兩個信息記錄面的光盤(把到光盤的光束射入面的距離小的信息記錄面設(shè)定為RL1、把到光盤的光束射入面的距離大的信息記錄面設(shè)定為RL2)而假設(shè)是從光盤的光束射入面到RLl的距離是75 u m,從光盤的光束射入面到RL2的距離是lOOym的光盤。進(jìn)而作為具有四個信息記錄面的光盤(把到光盤的光束射入面的距離最小的信息記錄面設(shè)定為RLl、把到光盤的光束射入面的距離最大的信息記錄面設(shè)定為RL4)而假設(shè)是從光盤的光束射入面到RLl的距離是50 u m,從光盤的光束射入面到RL4的距離是100 u m的光盤。本說明書中，物鏡是指在光拾取裝置中配置在與光盤相對的位置，具有把從光源射出的光束向光盤的信息記錄面上聚光的功能的光學(xué)系統(tǒng)。物鏡是單片透鏡的塑料透鏡或玻璃透鏡。優(yōu)選是由單片透鏡的凸透鏡構(gòu)成的物鏡。物鏡也可以僅由折射面構(gòu)成，也可以具有付與光程差的結(jié)構(gòu)。且也可以是在玻璃透鏡上通過光固化性樹脂、UV固化性樹脂或熱固化性樹脂等來設(shè)置付與光程差結(jié)構(gòu)的混合透鏡。物鏡優(yōu)選折射面是非球面。且物鏡優(yōu)選設(shè)置有付與光程差結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)面是非球面。有時把物鏡光源側(cè)的光學(xué)面叫做物方的光學(xué)面，把光盤側(cè)的光學(xué)面叫做像方的光學(xué)面。在物鏡中，優(yōu)選光源側(cè)光學(xué)面的曲率半徑絕對值比像方光學(xué)面的曲率半徑絕對值小。如參照圖I說明的那樣，當(dāng)物鏡是玻璃透鏡，則不需要為了校正由溫度變化而引起產(chǎn)生的球差而使耦合透鏡移動，因此，能夠減少耦合透鏡的移動量，由于能夠使光拾取裝置小型化而被優(yōu)選。在把物鏡設(shè)定成玻璃透鏡的情況下，優(yōu)選使用?；瘻囟萒g是500°C以下，更優(yōu)選是400°C以下的玻璃材料。由于使用?；瘻囟萒g是500°C以下的玻璃材料而能夠以比較低的溫度來成形，所以能夠延長模具的壽命。作為這種?；瘻囟萒g低的玻璃材料例如有(株)住田光學(xué)玻璃制的K-PG325和K-PG375 (都是產(chǎn)品名)。在把玻璃透鏡成形制作時成為重要的物性值是線膨脹系數(shù)a。即使假定選擇了Tg是400°C以下的材料，與樹脂材料比較，與室溫的溫度差依然大。在使用線膨脹系數(shù)a大的玻璃材料來進(jìn)行透鏡成形時，在降溫時容易發(fā)生裂紋。玻璃材料的線膨脹系數(shù)a優(yōu)選是200 (X10_7 / K)以下，更優(yōu)選是120 (X10_7 / K)以下。由于玻璃透鏡一般地比塑料透鏡的比重大，所以當(dāng)把物鏡設(shè)定成玻璃透鏡，則質(zhì)量變大而驅(qū)動物鏡的促動器被加有負(fù)擔(dān)。因此，在把物鏡設(shè)定成玻璃透鏡的情況下，優(yōu)選使用比重小的玻璃材料。具體說就是優(yōu)選比重4.0以下的，更優(yōu)選比重3.0以下的。 物鏡為塑料透鏡的情況下，優(yōu)選使用環(huán)狀烯烴類樹脂材料等脂環(huán)式烴類聚合物材料。另外，進(jìn)ー步優(yōu)選使用下述樹脂材料，該數(shù)值材料在溫度25°C下對波長405nm的光的折射率在I. 54^1. 60范圍內(nèi)，溫度在-5°C 70°C溫度范圍內(nèi)變化時，對波長405nm的光的折射率變化率dN/dT(°C’在-20X1(T5 -5X1(T5(更優(yōu)選-IOXKT5 -8X1(T5)范圍內(nèi)。另外，物鏡為塑料透鏡的情況下，優(yōu)選使耦合透鏡也為塑料透鏡。以下列舉幾種脂環(huán)式烴類聚合物的優(yōu)選例。第I優(yōu)選例涉及包含下述嵌段共聚物的樹脂組合物所述嵌段共聚物具有包含下述式(I)表示的重復(fù)單元[I]的聚合物嵌段[A]和包含下述式(I)表示的重復(fù)單元[I]及下述式(2)表示的重復(fù)單元[2]和/或下述式(3)表示的重復(fù)單元[3]的聚合物嵌段[B]，且嵌段[A]中的重復(fù)單元[I]的摩爾分?jǐn)?shù)a (摩爾％)與嵌段[B]中的重復(fù)單元[I]的摩爾分?jǐn)?shù)b (摩爾％)之間的關(guān)系為a>b。[化學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的光拾取裝置用的物鏡，光拾取裝置具有射出波長 入1 (390nm < A 1 < 415nm)光束的光源和物鏡，光盤在厚度方向具有三層以上的到光束射 入面的距離(透明基板厚度)相互不同的信息記錄面，選擇所述光盤中任意的信息記錄面， 把從所述光源射出的波長入1的光束通過所述物鏡向所述選擇的信息記錄面聚光，其特征 在于，所述物鏡是單片透鏡，像方數(shù)值孔徑(NA)是0.8以上、0. 95以下，在常溫(25±3°C)環(huán)境下，滿足(1)式的放大率M的正弦條件違反量分別在光瞳半徑 H1取第一極大值、在光瞳半徑H2取第二極大值，且把光瞳半徑H3設(shè)定為0. 9以上時，滿足 (2)式，且正弦條件違反量的導(dǎo)數(shù)0 (h)滿足(3) (5)式 —0. 003 ≤ M ≤ 0. 003 (1)HI < H2 < H3 (2)(h) < 0. 0 (h < HI) (3)(h) > 0. 0 (HI < h < H2) (4)(h) < 0. 0 (H2 < h < H3) (5)其中，所述光瞳半徑H1、H2、H3是把所述物鏡的有效半徑設(shè)定為1時的相對值。
2.如權(quán)利要求1所述的物鏡，其特征在于，滿足以下的公式 0.19 彡 H1 彡 0.62 (6)0.74 ≤ H2 ≤ 0.88 (7)0. 0013 ≤ 8 F / f ≤ 0. 0064 (8)其中，f是在常溫(25±3°C)環(huán)境下的所述波長XI的所述物鏡的焦距，6F (mm)是正 弦條件違反量的PV值，在把所述光瞳半徑H1、H2的正弦條件違反量分別設(shè)定為OSCmin(mm)、 OSCmax (mm)時，由以下的(9)式表示 6F=|OSCmin —OSCJ (9)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的物鏡，其特征在于，當(dāng)把正弦條件違反量的所述第一極大值 設(shè)定為0SCmin (mm)、把在常溫(25±3°C)環(huán)境下的所述波長X 1的焦距設(shè)定為f (mm)時， 滿足(10)式-0. 0021 ≤ 0SCmin / f ≤- 0. 0001 (10)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的物鏡，其特征在于，當(dāng)把正弦條件違反量的所述第二極大值 設(shè)定為0SC_ (mm)、把在常溫(25±3°C)環(huán)境下的所述波長入1的焦距設(shè)定為f (mm)時， 滿足(11)式-0. 0001 ≤ 0SCmax / f ≤ 0. 0062 (11)。
5.一種進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的光拾取裝置用的物鏡，光拾取裝置具有射出波長 入1 (390nm < A 1 < 415nm)光束的光源和物鏡，光盤在厚度方向具有三層以上的到光束射 入面的距離(透明基板厚度)相互不同的信息記錄面，選擇所述光盤中任意的信息記錄面， 把從所述光源射出的波長入1的光束通過所述物鏡向所述選擇的信息記錄面聚光，其特征 在于，所述物鏡是單片透鏡，像方數(shù)值孔徑(NA)是0.8以上、0. 95以下，在常溫(25±3°C )環(huán)境下，當(dāng)把滿足(I)式的放大率M的球差成為最小的蓋玻璃厚度設(shè)定為T (mm)時，使把半視場角I度的斜光束向所述物鏡射入時，經(jīng)由所述蓋玻璃厚度T而聚光的點(diǎn)的三級彗差CM3 ( Xrms)滿足(12)式，經(jīng)由所述蓋玻璃厚度T而聚光的點(diǎn)的五級彗差CM5 ( λ rms)滿足(13)式，所述三級彗差CM3和所述五級彗差CM5的符號不同—O. 003 ≤ M ≤ O. 003 (I) O < CM3 く O. 026 (12) O. 002 く CM5 く O. 039 (13)。
6.一種進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的光拾取裝置用的物鏡，光拾取裝置具有射出波長λ I (390nm < λ I < 415nm)光束的光源和物鏡，光盤在厚度方向具有三層以上的到光束射入面的距離(透明基板厚度)相互不同的信息記錄面，選擇所述光盤中任意的信息記錄面，把從所述光源射出的波長λ I的光束通過所述物鏡向所述選擇的信息記錄面聚光，其特征在干， 所述物鏡是單片透鏡， 像方數(shù)值孔徑(NA)是O. 8以上、O. 95以下， 在常溫(25±3°C)環(huán)境下，當(dāng)把滿足(I)式的放大率M的球差成為最小的蓋玻璃厚度設(shè)定為T (mm)時，使把所述物鏡傾斜I度時經(jīng)由所述蓋玻璃厚度T而聚光的點(diǎn)的三級彗差CM3* ( Arms)和五級彗差 CM5* ( λ rms)滿足(14)式， —O. 003 ≤ M ≤ O. 003 (I)O. 145 く I CM3* — CM5* | く O. 229 (14)。
7.一種進(jìn)行信息的記錄和/或再現(xiàn)的光拾取裝置用的物鏡，光拾取裝置具有射出波長λ I (390nm < λ I < 415nm)光束的光源和物鏡，光盤在厚度方向具有三層以上的到光束射入面的距離(透明基板厚度)相互不同的信息記錄面，選擇所述光盤中任意的信息記錄面，把從所述光源射出的波長λ I的光束通過所述物鏡向所述選擇的信息記錄面聚光，其特征在干， 所述物鏡是單片透鏡， 像方數(shù)值孔徑(NA)是O. 8以上、O. 95以下， 像方光學(xué)面的非球面形狀X (h)在有效半徑內(nèi)具有兩個換極點(diǎn)，且滿足(15Γ (18)式， O. 524 ^ PV ^ O. 855 (15)O. 270 ^ Dl ^ O. 340 (16)O. 780 ^ D2 ^ O. 930 (17)O. 530 ^ D3 ^ O. 640 (18) 其中， Dl (_):是像方光學(xué)面的非球面形狀X (h)取第一拐點(diǎn)的半徑高度與所述物鏡的有效半徑的比， D2 (mm):是像方光學(xué)面的非球面形狀X (h)取第二拐點(diǎn)的半徑高度與所述物鏡的有效半徑的比， D3 (mm):是像方光學(xué)面的非球面形狀X (h)的ニ階導(dǎo)數(shù)取極大值的半徑高度與所述物鏡的有效半徑的比， PV :是像方光學(xué)面的非球面形狀X (h)的ニ階導(dǎo)數(shù)取最大值與最小值的差的絕對值。
8.如權(quán)利要求I到7任一項(xiàng)所述的物鏡，其特征在干，當(dāng)把所述透明基板厚度中最小的透明基板厚度設(shè)定為Tmin (mm)，把所述透明基板厚度中最大的透明基板厚度設(shè)定為Tmax(mm)時，在常溫(25±3°C )環(huán)境下使所述放大率M的球差成為最小的蓋玻璃厚度T (mm)滿足(19)式，且所述物鏡由塑料材料構(gòu)成Tmax 0. 85 ^ T ^ Tmax I. I (19)。
9.如權(quán)利要求8所述的物鏡，其特征在于，滿足以下的(20)式Tmax 0. 85 く T く Tmax I. 0 (20)。
10.如權(quán)利要求I到7任一項(xiàng)所述的物鏡，其特征在干，當(dāng)把所述透明基板厚度中最小的透明基板厚度設(shè)定為Tmin (mm)，把所述透明基板厚度中最大的透明基板厚度設(shè)定為Tmax(mm)時，在常溫(25±3°C )環(huán)境下使所述放大率M的球差成為最小的蓋玻璃厚度T (mm)滿足(21)式，并且所述物鏡由玻璃材料構(gòu)成Tmax 0. 75≤ T ≤ Tmax I. 0 (21)。
11.如權(quán)利要求10所述的物鏡，其特征在于，滿足以下的(22)式Tmax 0. 8 く T く Tmax 0. 95 (22)。
12.如權(quán)利要求I到11任一項(xiàng)所述的物鏡，其特征在于，在常溫(25±3°C)環(huán)境下，所述波長入I的折射率N和物方光學(xué)面的有效孔徑最周邊的傾斜角0 (度)滿足(23)式-59. 8 N+158 < 9 <- 59. 8 N+166 (23)。
13.如權(quán)利要求I到12任一項(xiàng)所述的物鏡，其特征在干，當(dāng)把所述透明基板厚度中最小的透明基板厚度設(shè)定為TMIN(mm)，把所述透明基板厚度中最大的透明基板厚度設(shè)定為Tmax(mm)時，滿足(24)式0. 03 (mm) < Tmax — Tmin < 0. 06 (mm) (24)。
14.一種光拾取裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求I到13任一項(xiàng)所述的物鏡、在光軸方向能夠移動的I禹合透鏡，通過使所述I禹合透鏡在光軸方向移動來選擇光盤的任意信息記錄面。
15.權(quán)利要求14所述的光拾取裝置，其特征在于，所述耦合透鏡由單片透鏡構(gòu)成。
16.權(quán)利要求14所述的光拾取裝置，其特征在于，所述耦合透鏡由正透鏡組和負(fù)透鏡組這兩組構(gòu)成，通過使所述正透鏡組的至少ー個透鏡移動來選擇光盤的任意信息記錄面。
全文摘要
提供一種光拾取裝置用的物鏡和光拾取裝置，能夠緊湊且低成本地對于具有多層信息記錄面的光盤進(jìn)行信息的記錄／再現(xiàn)。物鏡是單片透鏡，像方數(shù)值孔徑(NA)是0.8以上、0.95以下，在常溫(25±3℃)環(huán)境下，滿足(1)式的放大率M的正弦條件違反量在光瞳半徑H1取第一極大值、在光瞳半徑H2取第二極大值，且把光瞳半徑H3設(shè)定0.9以上時，滿足(2)式，且正弦條件違反量的導(dǎo)數(shù)φ(h)滿足(3)~(5)式。－0.003≤M≤0.003(1)、H1＜H2＜H3(2)、φ(h)＜0.0(h＜H1(3)、φ(h)＞0.0(H1＜h＜H2(4)、φ(h)＜0.0(H2＜h＜H3(5)，其中，光瞳半徑H1、H2、H3是把物鏡的有效半徑設(shè)定為1時的相對值。
文檔編號G11B7/135GK102667932SQ201080058470
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者小野雄樹, 木村徹 申請人:柯尼卡美能達(dá)先進(jìn)多層薄膜株式會社