專利名稱：用于對(duì)光信息記錄媒體記錄和再生的聚光系統(tǒng)、拾光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)光信息記錄媒體記錄和再生中至少之一的聚光系統(tǒng)、拾光裝置、記錄·再生裝置、象差正元件和物鏡。
背景技術(shù)：
迄今為止，光盤廣泛用在所謂音樂信息、圖像信息的存在或計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)保存的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的保存上。在這些數(shù)據(jù)的保存中，近年來隨著信息化社會(huì)的到來，迫切需要這些光盤的大容量化，對(duì)于與CD(光碟)同樣大小的盤其每單位面積的記錄容量(記錄密度)已提高約7倍的DVD(數(shù)字光碟)已經(jīng)商品化。
在光盤中，能通過使從拾光光學(xué)系統(tǒng)得到的光束斑直徑變小來實(shí)現(xiàn)提高記錄密度。因?yàn)樵摴馐叩淖钚≈睆饺绻哪菢樱cλ/NA(其中λ是光源的波長(zhǎng)，NA是光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑)成比例，所以由于使光束斑直徑變小，而可以對(duì)拾光裝置使用的光源的波長(zhǎng)變短和在光學(xué)系統(tǒng)中與光學(xué)信息記錄媒體對(duì)置配置的物鏡的數(shù)值孔徑變高是有效的。
其中關(guān)于光源的短波長(zhǎng)產(chǎn)生400nm左右的光的蘭紫光半導(dǎo)體激光器和SHG蘭紫色光的激光器的研究顯示出進(jìn)展并被認(rèn)為接近實(shí)用化。如果使用這些短波長(zhǎng)光源，即使在使用與DVD相同的NA0.65的物鏡的場(chǎng)合，也能對(duì)與DVD同直徑12cm的光盤進(jìn)行15GB左右的信息記錄。
另外，關(guān)于物鏡的高數(shù)值孔化，由一至二個(gè)透鏡組成的NA0.85的高數(shù)值孔徑物鏡的研究正在取得進(jìn)展。通過上述的短波長(zhǎng)光源和NA0.85的高數(shù)值孔徑物鏡組合使用可以對(duì)直徑12cm的光盤記錄25GB左右的信息，可以進(jìn)一步達(dá)到高密度化。
在這樣的背景下，使用短波長(zhǎng)的蘭紫光源和高數(shù)值孔徑物鏡的更高密度的下一代光盤(以下在本說明書中稱為“高密度DVD”)的研究·開發(fā)被各公司爭(zhēng)先進(jìn)行。
可是，為了使拾光裝置中的物鏡有利大生產(chǎn)，而多使用塑料。然而其折射率隨溫度變化，眾所周知，塑料透鏡的折射率隨溫度的變化率比玻璃透鏡大二個(gè)數(shù)量級(jí)。
由塑料材料制成的物鏡的環(huán)境溫度上升時(shí)該物鏡的折射率也變化，從而使物鏡的球面象差嚴(yán)重。因?yàn)橛稍撜凵渎首兓鸬那蛎嫦蟛畹牧踊颗c物鏡數(shù)值孔徑值的4次方成比例，所以在把高密度DVD用的數(shù)值孔徑0.85的物鏡作為塑料透鏡的場(chǎng)合，會(huì)使由折射率變化引起的球面象差的劣化變大。
本發(fā)明人把高密度DVD用的塑料物鏡作為物鏡，建議在特愿2001～324673號(hào)公報(bào)中記載那樣的一組一個(gè)構(gòu)成的塑料透鏡和在特開2001-256422中記載那樣的二組二個(gè)構(gòu)成的塑料透鏡，但其數(shù)值孔徑0.85的物鏡因上述理由而存在能使用的溫度范圍非常窄的實(shí)際使用問題的這樣的課題。
下面舉例說明。在圖1中示出了NA0.85、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)波長(zhǎng)405nm，焦點(diǎn)距離1.76mn和設(shè)計(jì)溫度是25℃的一組一個(gè)構(gòu)成的塑料透鏡、二組兩個(gè)構(gòu)成的塑料物鏡相對(duì)溫度化的波陣面象差的球面象差分量的變化情況。在拾光裝置中，為了對(duì)光盤進(jìn)行信息的記錄·再生，而拾光裝置的光學(xué)系統(tǒng)的全體性能必需滿足臨界值(設(shè)波長(zhǎng)為λ時(shí)，波陣面相差在0.07λrms以下)。因?yàn)閷?shí)際的拾光光學(xué)系統(tǒng)包括準(zhǔn)直透鏡、棱鏡等的物鏡以外的光學(xué)元件，所以被物鏡允許的性能(殘留波陣面相差)的上限在0.03λrms左右。從圖1中可以看出，一組一個(gè)構(gòu)成的物鏡在+10℃左右的溫度變化下超過0.03λrms。另外，雖然二組兩個(gè)構(gòu)成的物鏡沒有象一組一個(gè)構(gòu)成的物鏡那樣劣化的大，但在一般的光盤播放機(jī)的動(dòng)作保證溫度即85℃時(shí)超過0.03λms。因此作為搭載在高密度DVD用的播放機(jī)上的拾光用的物鏡，為了能適用高數(shù)值孔徑塑料物鏡必需要用某種絕竅。
本發(fā)明者首先建議一種拾光裝置(特開2002-82280號(hào)公報(bào))，該拾光裝置是包括具有光源和至少一個(gè)塑料透鏡的高密度光盤用的拾光裝置，并在光源與物鏡之間包括作為象差補(bǔ)償元件的二組構(gòu)成的束擴(kuò)展器。如果用該拾光裝置可以通過調(diào)整束擴(kuò)展器的透鏡間隔可變地調(diào)整來補(bǔ)償因環(huán)境溫度上升引起包含在物鏡中的塑料透鏡的折射率變化的劣化的球面象差，所以可以把高數(shù)值孔徑的塑料透鏡作該拾光裝置用的物鏡使用。
然而，該拾光裝置存在下述的問題因必需用于檢測(cè)隨環(huán)境溫度變化的塑料透鏡的球面象差變化的球面象差檢測(cè)單元，和用于根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果可變調(diào)整光束擴(kuò)展器的透鏡間隔的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所以使因拾光裝置的部件數(shù)的增加引起制造成本增加，并使拾光裝置體積變大。
因此，在把400nm左右的波長(zhǎng)的光的蘭紫色半導(dǎo)體激光器作為光源使用的場(chǎng)合，存在由物鏡發(fā)生的色差問題。在拾光裝置中，從半導(dǎo)體激光器射出的激光一般是單一波長(zhǎng)(單模)的，所以雖然認(rèn)為物鏡的色差沒有變成為問題，但實(shí)際上隨著溫度變化和輸出變化等會(huì)引起中心波長(zhǎng)瞬時(shí)變化數(shù)nm的模干擾，由于模干擾使物鏡的聚焦機(jī)構(gòu)不能跟蹤那樣的瞬間引起的波長(zhǎng)變化，所以如不補(bǔ)償物鏡的色差，則會(huì)附加對(duì)應(yīng)成象位置移動(dòng)量的散焦分量，使物鏡的聚光性能劣化。
在物鏡中使用的一般透鏡材料的分散性，因在作為紅外半導(dǎo)體激光器和紅光半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)范圍的600nm至800nm好象不是很大，所以在CD和DVD中，由模干擾引起的物鏡的聚光性能的劣化還沒成為問題。
然而，在作為蘭紫色半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)范圍400nm附近，因?yàn)橥哥R材料的分散非常大，即使少許變化數(shù)nm波長(zhǎng)，也能使物鏡的成象位置偏差很大。因此在高密度DVD中，在半導(dǎo)體激光器光源引起模干擾的場(chǎng)合，存在物鏡的集光性能嚴(yán)重劣化，甚至有不能進(jìn)行穩(wěn)定的記錄和再生的危險(xiǎn)。
圖2是表示有關(guān)上述二個(gè)塑料透鏡的入射在物鏡上的光的波長(zhǎng)從設(shè)計(jì)基準(zhǔn)波長(zhǎng)(405nm)變化場(chǎng)合的物鏡的散焦分量引入的波陣面象差的變化的圖?？紤]青紫色半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)隨著模式干擾變化1nm左右，從圖2可以看出，波長(zhǎng)變化1nm變化的場(chǎng)合的散焦分量引入的波陣面象差兩個(gè)透鏡總合超過0.03λrms。因此，在高密度光盤用的拾光裝置中，在蘭紫色半導(dǎo)體激光器光源引起模干擾的場(chǎng)合，為了使聚光性能不劣化地進(jìn)行穩(wěn)定的記錄和再生，而必需補(bǔ)償物鏡的色差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，是高密度DVD用的聚光系統(tǒng)，其目的是提供包括以比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成就能使用高NA塑料物鏡的溫度變化引起的球面象差抑制很小的象差補(bǔ)償元件的聚光系統(tǒng)。
另外的目的是提供包括在使例如半導(dǎo)體激光器其振蕩波長(zhǎng)瞬時(shí)間變化的光源場(chǎng)合能使由物鏡發(fā)生的色差抑制很小的相差補(bǔ)償元件的聚光系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一目的是提供搭載有這些系統(tǒng)的拾光裝置和搭載有該拾光裝置的記錄再生裝置。
另外，本發(fā)明是能適用于包括高NA塑料物鏡的高密度DVD用的拾光裝置的象差補(bǔ)償元件，其目的是提供以比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成就能使隨高NA塑料物鏡變化引起的球面象差變化抑制很小的象差補(bǔ)償元件。另一目的是提供在使用例如半導(dǎo)體激光器等其振蕩波長(zhǎng)瞬間變化的光源的場(chǎng)合能使由物鏡產(chǎn)生的色差抑制很小的象差補(bǔ)償元件。再一個(gè)目的是提供能用在上述聚光系統(tǒng)上的物鏡。
為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明的第一聚光系統(tǒng)，是用于使從光源射出的光束會(huì)聚在光信息記錄媒體的信息記錄面上的光信息記錄媒體的記錄和/或再生用的聚光系統(tǒng)。
上述聚光系統(tǒng)包括配置在與上述光信息記錄媒體對(duì)置的位置上并具有至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡，和配置在上述光源與上述物鏡之間的光路中并由都是塑料透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡的二組構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件。
其特征在于上述正透鏡和上述負(fù)透鏡中至少一方具有至少一個(gè)形成有衍射構(gòu)造的衍射面，上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率具有滿足下面的(1)或(2)式那樣的溫度依存關(guān)系PT1＜PT0＜PT2…(1)PT1＞PT0＞PT2…(2)式中PT0是在25℃的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)PT1是在-5℃下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)PT2是在55℃下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率。
按照本發(fā)明的第二聚光系統(tǒng)是用于使從光源射出的光束會(huì)聚在信息記錄媒體的信息記錄面上的光信息記錄媒體和/或再生用的聚光系統(tǒng)，其特征在于上述聚光系統(tǒng)包括配置在與上述光信息記錄媒體對(duì)置的位置上具有至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡、和配置在上述光源與上述物鏡之間的光路中的象差補(bǔ)償元件；上述象差補(bǔ)償元件由某一方作為塑料透鏡，而另一方作為玻璃透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡二組構(gòu)成，上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率滿足下面(1)或(2)式那樣的溫度依存特性PT1＜PT0＜PT2…(1)PT1＞PT0＞PT2…(2)式中PT0是在25℃下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)PT1是在-5℃下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)
PT2是在55℃下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率。
在上述第一或第二聚光系統(tǒng)中，上述象差滿足上述(1)式，同時(shí)設(shè)包含在上述象差元件中的所有的塑料透鏡的折射率的總和為PR，設(shè)3SAOBJ(55℃)為在55℃的上述物鏡的殘余象差三次球面象差分量，3SAOBJ(25℃)為在25℃中的上述物鏡的殘余象差的三次球面象差分量時(shí)，上述物鏡最好滿足下面的(3)和(4)式。PR＜0…(3)3SAOBJ(55℃)-3SAOBJ(25℃)＜0…(4)定義上述三次球面象差成分的符號(hào)，使過補(bǔ)償時(shí)為“+”，欠補(bǔ)償時(shí)為“-”。
這時(shí)上述物鏡最好是從光源側(cè)順次配置具有正折射率的第一透鏡和具有負(fù)折射率的第二透鏡的兩組兩個(gè)構(gòu)成的物鏡，而使包含上述第一透鏡的至少一個(gè)透鏡是塑料透鏡。
另外，最好是使包含在上述象差補(bǔ)償元件中的塑料透鏡至少具有一個(gè)形成有衍射構(gòu)造的衍射面，并滿足下面公式(5)PD＞0…(5)所述PD是在用b＝n(b2h2+b4h4+b6h6+…)…(6)定義的光程差函數(shù)表示附加在透射過上述衍射構(gòu)造的波陣面上的光程差的場(chǎng)合(在此n是由上述衍射構(gòu)造產(chǎn)生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射級(jí)數(shù)，h是距光軸的高度(mm)b2、b4、b6分別是二次、四次、六次光程差函數(shù)的系數(shù)(也稱衍射面系數(shù)))由PD＝∑(-2·n·b2)…(7)定義的衍射率的總和(mm-1)另外在上述第一和第二聚光系統(tǒng)中，最好是，上述象差補(bǔ)償元件滿足上式(2)，同時(shí)設(shè)包含在上述象差補(bǔ)償元件中所有的塑料透鏡的折射率的總和為PR、3SAOBJ(55℃)為在55℃的上述物鏡的殘留象差的三次球面象差分量，3SAOBJ(25℃)為在25℃的上述透鏡的殘余象差的三次球面象差分量時(shí)，滿足下面公式(8)和(9)。
PR＞0…(8)3SAOBJ(55℃)-3SAOBJ(25℃)＞0…(9)定義上述三次球面象差成分的符號(hào)，使在過補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合為“+”欠補(bǔ)償時(shí)為“-”。
這時(shí)，上述物鏡最好是1組1個(gè)構(gòu)成的塑料透鏡，并且最好使包含在上述象差補(bǔ)償元件中的塑料透鏡具有至少一個(gè)形成有衍射構(gòu)造的衍射面，并滿足下面公式(10)PD＜0…(10)在用b＝n(b2h2+b4h4+b6h6+…)…(6)定義的光程差函數(shù)表示附加在透射過上述衍射構(gòu)造的波陣面上的光程差的場(chǎng)合(在此n是由上述衍射構(gòu)造產(chǎn)生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射級(jí)數(shù)，h是距光軸的高度(mm)，b2、b4、b6分別是二次、四次、六次光程差函數(shù)(也稱衍射面系數(shù))，用PD＝∑(-2·n·b2)…(7)定義的衍射率的總和(mm-1)本發(fā)明第三聚光系統(tǒng)是用于使從光源射出的光束會(huì)聚在光信息記錄媒體的信息記錄面上的光信息記錄媒體的記錄和/或再生用的聚光系統(tǒng)，上述聚光系統(tǒng)的特征在于包括配置在與上述光信息記錄媒體相對(duì)的位置上并且有至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡、和配置在上述光源與上述物鏡之間的光路中并由均為塑料透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡的二組構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件，上述正透鏡和上述負(fù)透鏡中至少一個(gè)具有形成有衍射構(gòu)造的至少一個(gè)衍射面并滿足下面公式(5)、(1)和(12)PD＞0…(5)Δ3SAOBJ/ΔTOBJ＜0…(11)Pλ1＜Pλ0＜Pλ2…(12)在用b＝n(b2h2+b4h4+b6h6+…)…(6)定義的光程差函數(shù)表示附加在透射過上述衍射構(gòu)造的波陣面上的光程差的場(chǎng)合(在此n是由上述衍射構(gòu)造產(chǎn)生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射級(jí)數(shù)，h是距光軸的高度(mm)，b2、b4、b6分別是二次、四次、六次光程差函數(shù)(也稱衍射面系數(shù)))，用PD＝∑(-2·n·b2)…(7)定義的衍射率的總和(mm-1)ΔTOBJ上述物鏡的環(huán)境溫度的變化量Δ3SAOBJ在包含在上述物鏡中的塑料透鏡中至少一個(gè)塑料透鏡的折射率隨著上述物鏡的環(huán)境溫度變化ΔTOBJ變化的場(chǎng)合，將上述物鏡的殘余象差展開成Zernike多項(xiàng)式時(shí)的三次球面象差分量的變化量，其符號(hào)是把三次球面象差分量向過補(bǔ)償方向變化的場(chǎng)合定義為“+”，而把三次球面象差分量向欠補(bǔ)償方向的場(chǎng)合定義為“-”。Pλ0是在上述光源產(chǎn)生的波長(zhǎng)中的上述象差元件的總的近軸焦率(mm-1)Pλ1比上述光源產(chǎn)生的光的波長(zhǎng)短10nm的波長(zhǎng)下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)Pλ2比上述光源產(chǎn)生的波長(zhǎng)長(zhǎng)10nm的波長(zhǎng)下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)在上述第三聚光系統(tǒng)中，最好是使上述物鏡是從光源側(cè)順次配置具有正折射率的第一透鏡的第一透鏡和具有正折射率的第二透鏡的二組二個(gè)構(gòu)成的物鏡，而包含上述第一透鏡的至少一個(gè)透鏡是塑料透鏡。這時(shí)最好滿足下面公式(13)、(3)、(14)和(15)。1.0×10-2＜PD＜10.0×10-2…(13)PR＜0…(3)-30.0×10-4＜Δ3SAOBJ/(ΔTOBJ·NA4·fOBJ)＜0…(14)0.5×10-3＜/ΔfBOBJ/fOBJ＜2.5×10-3…(15)式中，PR是包含在象差補(bǔ)償元件中的所有塑料透鏡的折射率的總和。
NA是上述光記錄媒體的記錄和/或再生所必需的物鏡的規(guī)定的象側(cè)數(shù)值孔徑。
fOBJ是上述物鏡的焦點(diǎn)距離(mm)ΔfBOBJ是比上述光線發(fā)生的光的光波長(zhǎng)長(zhǎng)10nm的波長(zhǎng)光入射在上述物鏡上時(shí)的軸向色差(mm)。
本發(fā)明的第四聚光系統(tǒng)是用于使從光源射出的光束會(huì)聚在光信息記錄媒體的信息記錄面上的光信息記錄媒體的記錄和/或再生用的聚光系統(tǒng)，上述聚光系統(tǒng)的特征在于包括配置在與上述光信息記錄媒體相對(duì)的位置上并且有至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡、和配置上述光源與上述物鏡之間的光路中交且至少一方由作為塑料透鏡正透鏡和負(fù)透鏡的二組構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件，作為上述正透鏡和上述負(fù)透鏡中塑料透鏡具有形成有衍射構(gòu)造的至少一個(gè)衍射面，使包含在上述物鏡中的塑料透鏡中至少一個(gè)塑料透鏡的折射率變化引起的上述物鏡的球面象差的變化，隨著上述環(huán)境溫度的變化，通過由上述象差補(bǔ)償元件的塑料透鏡的折射率變化產(chǎn)生的上述象差補(bǔ)償元件的射出光束的發(fā)散度的變化進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)滿足下面公式(12)Pλ1＜Pλ0＜Pλ2…(12)式中，Pλ0是上述光源產(chǎn)生的波長(zhǎng)下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)；Pλ1是比上述光源產(chǎn)生的光波長(zhǎng)短10nm的波長(zhǎng)下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)；Pλ2是比上述光源產(chǎn)生的波長(zhǎng)長(zhǎng)10nm的波長(zhǎng)下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)；最好在上述第四聚光系統(tǒng)中，上述象差補(bǔ)償元件的上述正透鏡是塑料透鏡，同時(shí)滿足下面公式(16)和(18)。Δ3SAOBJ/ΔTOBJ＞0…(16)PR＞0…(8)式中，Δ3SAOBJ是在包含在上述物鏡中的塑料透鏡中至少一個(gè)透鏡的折射率隨著上述物鏡的環(huán)境溫度變化ΔTOBJ變化的場(chǎng)合，將上述物鏡的殘余象差展開成Zernike多項(xiàng)式時(shí)的三次球面象差分量的變化量，其符號(hào)在三次球面象差分量向過補(bǔ)償方向變化時(shí)定義為“+”，在三次球面象差分量向欠補(bǔ)償方向變化時(shí)定義為“-”。ΔTOBJ是上述物鏡的環(huán)境溫度變化量。PR是包含在上述象差補(bǔ)償元件中的所有的塑料透鏡的折射率的總和。
這時(shí)，上述物鏡最好是一組一個(gè)構(gòu)成的塑料透鏡。
另外最好是，上述象差補(bǔ)償元件的上述負(fù)透鏡是塑料透鏡，同時(shí)滿足下面公式(17)和(3)式。Δ3SAOBJ/ΔTOBJ＜0…(17)PR＜0…(8)式中Δ3SAOBJ是在包含在上述物鏡中的塑料透鏡中至少一個(gè)塑料透鏡隨著上述物鏡的環(huán)境溫度變化量ΔTOBJ變化的場(chǎng)合，將上述物鏡的殘余象差展開成Zernike多項(xiàng)式時(shí)的三次球面象差分量的變化量，其符號(hào)在三次球面象差成分向過補(bǔ)償方向變化時(shí)定義為“+”，在三次球面象差分量向欠補(bǔ)償方向變化時(shí)定義為“-”。PR是包含在上述象差補(bǔ)償元件中的所有的塑料透鏡的折射率的總和。
這時(shí)，最好是使上述物鏡是從光源側(cè)順次配置具有正折射率的第一透鏡和具有正折射率的第二透鏡的二組二個(gè)構(gòu)成的物鏡，而包含上述第一透鏡的至少一個(gè)透鏡是塑料透鏡。
最好在上述第一至第四聚光系統(tǒng)中，上述光信息記錄媒體的記錄和/或再生所必需的上述物鏡的規(guī)定的象側(cè)數(shù)值孔徑在0.8以下。并且上述光源最好產(chǎn)生550nm以下波長(zhǎng)的光。另外上述物鏡最好滿足下面公式(18)，下面公式(19)|Δ3SAOBJ|/|Δ5SAOBJ|＞1…(18)|Δ3SAOBJ|/|Δ5SAOBJ|＞3…(19)式中Δ5SAOBJ是在上述物鏡的塑料透鏡的折射率隨上述物鏡的環(huán)境溫度變化ΔTOBJ只變化ΔNOBJ場(chǎng)合將上述物鏡的象差展開成Zernike的多項(xiàng)式時(shí)的5次球面象差分量的變化量。
按照本發(fā)明的拾光裝置是包括具有光源、和使從上述光源射出的光束會(huì)聚在光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光系統(tǒng)的光信息記錄媒體的記錄和/或再生用的拾光裝置，其特征在于作上述聚光系統(tǒng)具有上述第一至第四中任何一種聚光系統(tǒng)。
最好上述拾光裝置具有用于可變調(diào)整包含在上述象差補(bǔ)償元件中的透鏡中的至少二個(gè)透鏡的間隔的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過利用上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)可變調(diào)整該間隔使由上述聚光系統(tǒng)的各光學(xué)面產(chǎn)生的球面象差變小。
按照本發(fā)明的記錄·再生裝置搭載上述拾光裝置，以便能進(jìn)行聲音和/或圖像記錄和/或聲音和/或圖像的再生那樣的構(gòu)成。
按照本發(fā)明的第一象差補(bǔ)償元件是配置有光源和從上述光源側(cè)順次配置具有正折射率的第一透鏡和具有正折射率的第二透鏡的二組二個(gè)構(gòu)成，包含在上述第一透鏡中的至少一個(gè)透鏡是配置在與作為塑料透鏡的物鏡之間的光路中的象差補(bǔ)償元件，上述象差補(bǔ)償元件具有均為塑料透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡，上述正透鏡和負(fù)透鏡中至少一方具有形成有衍射構(gòu)造的至少一個(gè)衍射面，并且滿足下面公式(20)和(12)Δθ/ΔTAC＜0…(20)Pλ1＜Pλ0＜Pλ2…(12)式中Δθ是上述象差補(bǔ)償元件的溫度只變化ΔTAC時(shí)從上述象差補(bǔ)償元件射出的光束的上方邊緣光線的傾角變化量，其符號(hào)以光軸為基準(zhǔn)，把在順時(shí)針方向變化場(chǎng)合定為正，把向反時(shí)針方向變化場(chǎng)合定義為負(fù)。Pλ0是在上述光源產(chǎn)生波的光波波長(zhǎng)下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)Pλ1是在比上述光源產(chǎn)生的波長(zhǎng)短10nm的波長(zhǎng)下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)Pλ2是在比上述光源產(chǎn)生的光波長(zhǎng)長(zhǎng)10nm下的上述象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)。
按照本發(fā)明的第二象差補(bǔ)償元件是在包括光源與具有至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡之間的光路中配置的象差補(bǔ)償元件，上述象差補(bǔ)償元件包括正透鏡和負(fù)透鏡，上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率具滿足式(1)或(2)那樣的溫度依存關(guān)系。PT1＜PT0＜PT2…(1)PT1＞PT0＞PT2…(2)式中PT0是在25℃下上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)PT1是在-5℃下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)PT2是在55℃下的上述象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)在上述第一或第二象差補(bǔ)償元件中，最好是，上述正透鏡和上述負(fù)透鏡都是塑料透鏡，上述正負(fù)透鏡中的至少一方具有形成有衍射構(gòu)造的至少一個(gè)衍射面。并且最好是，上述正透鏡和上述負(fù)透鏡的某一方是塑料透鏡，而另一方是玻璃透鏡。
按照本發(fā)明的物鏡是用在上述第一至第四聚光系統(tǒng)中任何一個(gè)上的物鏡，其特征在于滿足下面公式(21)。
|Δ3SAOBJ|/|Δ5SAOBJ|＞3…(21)式中Δ3SAOBJ是包含在上述物鏡中的塑料透鏡中的至少一個(gè)的折射率隨著上述物鏡的環(huán)境溫度的變化ΔTOBJ變化場(chǎng)合將上述物鏡的殘余象差展開成Zernike多項(xiàng)式時(shí)的三次球面象差分量的變化量，其符號(hào)是把三次球面象差分量向過補(bǔ)償方向變化時(shí)定義為“+”，把三次球面象差分量向欠補(bǔ)償方向變化時(shí)定義為“-”。Δ5SAOBJ是在包含在上述物鏡中的塑料透鏡中至少一個(gè)塑料透鏡的折射率隨著上述物鏡的環(huán)境溫度變化的場(chǎng)合將上述物鏡的殘留象差展開成Zernike多項(xiàng)式時(shí)的五次球面象差分量的變化量。
下面說明本發(fā)明的第一至第四聚光系統(tǒng)中的在溫度變化時(shí)產(chǎn)生的物鏡的球面象差變化的補(bǔ)償原理。
塑料透鏡具有當(dāng)溫度上升時(shí)折射率向變小的方向變化，而當(dāng)溫度下降時(shí)向折射率變大的方向變化的特性，球面象差隨著該折射率變化而變化。該球面象差變化依賴塑料透鏡的透鏡構(gòu)成個(gè)數(shù)和近軸焦率分配向欠補(bǔ)償或過補(bǔ)償方向變化。
另外，當(dāng)使物鏡的成象放大率變大時(shí)，即使入射在物鏡上的光束的發(fā)散度變小時(shí)，可以使過補(bǔ)償?shù)姆较蚯蛎嫦蟛畎l(fā)生，而當(dāng)使物鏡的成象放大率變小時(shí)，即使入射在物鏡上的光束的發(fā)散度變大時(shí)，可以使欠補(bǔ)償?shù)姆较虻那蛎嫦蟛畎l(fā)生。
因此對(duì)在溫度上升時(shí)具有球面象差向補(bǔ)償不足方向變化那樣的溫度依賴關(guān)系的物鏡，通過使入射在物鏡上的光束的發(fā)散度變大，使隨著折射率變化的球面象差的變化和隨著成象放大率變化的球面象差的變化可以互相相消，而對(duì)在溫度上升時(shí)具有球面象差向過補(bǔ)償方向變化那樣的溫度依賴關(guān)系的物鏡，通過使入射在物鏡上的光束發(fā)散度變小，使隨折射率變化的球面象差的變化和隨成象放大率的變化的球面象差的變化互相相消。
按照本發(fā)明的第一聚光系統(tǒng)的補(bǔ)償元件至少某一方具有作為衍射透鏡的塑料正透鏡和負(fù)透鏡。
在象差補(bǔ)償元件的塑料正透鏡和塑料負(fù)透鏡均是折射透鏡的場(chǎng)合，在折射率隨溫度上升而變小的場(chǎng)合，由正透鏡引起的光束的收斂作用變?nèi)酰韶?fù)透鏡引起的光束的發(fā)散作用變?nèi)?，因此從象差補(bǔ)償元件射出的光束的發(fā)散度，即物鏡成象的放大率在溫度變化之前后幾乎不變化。
因此，通過使塑料正透鏡和負(fù)透鏡中的至少一方制成形成有衍射構(gòu)造的衍射透鏡，可以自由地選擇隨著溫度變化的來自象差補(bǔ)償元件射出光束的發(fā)散度變化。因?yàn)檫@時(shí)使衍射率與塑料透鏡的折射率的總和的分配最佳化，并具有滿足象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(1)式或(2)式那樣的溫度依賴關(guān)系，所以可以使隨溫度化的物鏡的球面象差變化與由來自象差補(bǔ)償元件的射出光束的發(fā)散度變化(即物鏡的成象放大率變化)起的物鏡球面象差變化互相抵消。
另外，按照本發(fā)明的第二聚光系統(tǒng)的象差補(bǔ)償元件是由某一方是玻璃透鏡而另一方是塑料透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡構(gòu)成。
因?yàn)椴Ａ哥R伴隨線膨脹系數(shù)和溫度變化等的折射率變化比塑料透鏡的小一個(gè)數(shù)量級(jí)，所以隨溫度變化的玻璃透鏡的近軸焦率變化與塑料透鏡的近軸焦率的變化相比小到可以略去不計(jì)，因此象第二聚光系統(tǒng)的象差補(bǔ)償元件那樣，通過由某一方是玻璃透鏡而另一方是塑料透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡構(gòu)成相差補(bǔ)償元件，可以自由地選擇隨著溫度變化的來自象差補(bǔ)償元件的射出光束的發(fā)散度變化。因?yàn)檫@時(shí)使玻璃透鏡與塑料透鏡的近軸焦率的比值最佳化，并且具有滿足象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(1)或(2)式那樣的溫度依賴關(guān)系，所以可以使隨溫度變化的物鏡的球面象差變化與由來自象差補(bǔ)償元件的射出光束的發(fā)散度變化(即物鏡的成象放大率變化)引起的透鏡的球面象差變化互相抵消。
另外，在物鏡具有如(4)式那樣具有在溫度上升時(shí)球面相差向欠補(bǔ)償方向變化那樣的溫度依賴關(guān)系的場(chǎng)合，在第一聚光系統(tǒng)中，最好為了使包含在象差補(bǔ)償元件中的所有的塑料透鏡的折射率的總和滿足(3)式而確定衍射率與塑料透鏡的折射率的總和的分配。在第二聚光系統(tǒng)中，最好為了使包含在象差補(bǔ)償元件中的所有的塑料透鏡的折射率的總和滿足(3)式而確定玻璃透鏡與塑料透鏡的近軸焦率的總和的分配。
作為滿足在溫度上升時(shí)球面象差向欠補(bǔ)償方向變化那樣的溫度依賴關(guān)系即(3)式那樣的溫度依賴關(guān)系的物鏡，是配置具有正折射率的第一透鏡和具有正折射率的第二透鏡的二組二個(gè)構(gòu)成物鏡，并且有上述第一透鏡和上述第二透鏡中至少包含在上述第一透鏡的一個(gè)透鏡是塑料透鏡的物鏡。從低成本和輕重量的觀點(diǎn)上看，比較好的是，第一透鏡和第二透鏡都是塑料透鏡。
在按照本發(fā)明的第一和第二聚光系統(tǒng)的物鏡具有滿足(3)式那樣的溫度依賴關(guān)系的場(chǎng)合，包含在象差補(bǔ)償元件中的塑料透鏡最好具有至少一個(gè)形成有滿足(5)那樣的衍射率的衍射構(gòu)造。因此可以容易使來自象差補(bǔ)償元件的射出光束的發(fā)散度變化對(duì)應(yīng)隨溫度變化的球面象差的變化最佳化，從而有效地補(bǔ)償隨著溫度變化的物鏡的球面象差變化。
另外在物鏡具有象(9)式那樣在溫度上升時(shí)球面象差向過補(bǔ)償方向變化那樣的溫度依賴關(guān)系的場(chǎng)合，在上述第一聚光系統(tǒng)中，最好是為了使包含在象差補(bǔ)償元件中的所有的塑料透鏡的折射率的總和滿足(8)式而確定衍射率和塑料的折射率的總和的分配，在第二聚光系統(tǒng)中，最好為了使包含在象差補(bǔ)償元件中的所有的塑料透鏡的折射率的總和滿足(8)式而確定玻璃透鏡和塑料透鏡的近軸焦率的總和的分配。
作為滿足在溫度上升時(shí)球面象差向不過補(bǔ)償方向變化那樣的溫度依賴關(guān)系即(9)式那樣的溫度依賴性的物鏡有一組一個(gè)構(gòu)成的塑料透鏡。
在按照本發(fā)明的第一和第二聚光系統(tǒng)的物鏡滿足(9)式那樣的溫度依賴關(guān)系的場(chǎng)合，包含在象差補(bǔ)償元件中的塑料透鏡最好具有至少一個(gè)形成具有滿足(10)式那樣的衍射率的衍射構(gòu)造的衍射面。因此可以容易使來自象差補(bǔ)償元件的射出光束的發(fā)散度變化對(duì)應(yīng)隨著溫度變化的物鏡的球面象差變化最佳化，從而能有效地補(bǔ)償隨著溫度變化的物鏡的球面象差變化。
另外，在本說明書中，衍射構(gòu)造(或衍射圖形)的衍射率在由式(6)定義的光程差函數(shù)表示附加在透射過這些的衍射構(gòu)造(或衍射圖形)的波陣面上的光程差時(shí)被-2·n·b2表示。在此，在某個(gè)光學(xué)元件的二個(gè)以上的光學(xué)面上在形成有衍射構(gòu)造(或衍射圖形)的場(chǎng)合，該光學(xué)元件的(作為衍射透鏡的)衍射率如被(7)式定義那樣，變成各自的衍射構(gòu)造(或衍射圖形)的衍射率的總和。
按照本發(fā)明的第三和第四聚光系統(tǒng)既是能補(bǔ)償隨著具有至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡的溫度變化的球面象差變化的聚光系統(tǒng)，又是能補(bǔ)償物鏡的軸向色差的聚光系統(tǒng)。
按照本發(fā)明的第三聚光系統(tǒng)，包括在光源與具有至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡之間的光路中配置包含均為塑料透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡的象差補(bǔ)償元件，在正透鏡和負(fù)透鏡的至少一方的透鏡的至少一個(gè)面上形成具有如(5)式那樣的衍射率的衍射構(gòu)造。而且該聚光系統(tǒng)的物鏡具有滿足(11)式那樣的溫度特性。(11式)的含意是在物鏡的環(huán)境溫度上升時(shí)因包含在物鏡中的塑料透鏡的折射率變化而物鏡的球面象差向欠補(bǔ)償方向變化。作為具有這樣溫度依賴關(guān)系的物鏡，有至少把配置在光源側(cè)的透鏡用塑料透鏡的二組二個(gè)構(gòu)成的物鏡。
如上所述那樣，在象差補(bǔ)償元件的塑料正透鏡和塑料負(fù)透鏡都是折射透鏡的場(chǎng)合，因?yàn)樵谡凵渎孰S溫度上升變小的場(chǎng)合，通過正透鏡的光束的收斂作用變?nèi)?，同時(shí)通過負(fù)透鏡的光束的發(fā)散作用變?nèi)?，所以使從象差補(bǔ)償元件射出的光束的發(fā)射率即物鏡的成象放大率在溫度變化前后幾乎不變化。
與此相對(duì)應(yīng)，在不使塑料正透鏡總的近軸焦率(設(shè)＝P凸)變化，而在塑料正透鏡上形成具有正的衍射率(設(shè)＝PD)的衍射構(gòu)造時(shí)，塑料正透鏡的折射率變成下面公式(22)的右邊的第一項(xiàng)。
P凸＝(P凸-PD)+PD…(22)因?yàn)楦鶕?jù)(22)式塑料透鏡的折射放大率只由衍射構(gòu)造的衍射率那份變小，所以在環(huán)境溫度上升的場(chǎng)合的光線收斂作用的變化比塑料透鏡是折射透鏡的場(chǎng)合變小。因此在環(huán)境溫度上升的場(chǎng)合從象差補(bǔ)償元件射出的光束的上方的邊緣光線的傾角與環(huán)境溫度變化前相比，向變小的方向變化。因?yàn)檫@相當(dāng)于向物鏡的成象放大率變大的方向變化，所以能抵消向欠補(bǔ)償方向變化的物鏡的球面象差。
另外，如果不使塑料負(fù)透鏡總的近軸焦率(設(shè)為＝P凹)變化而在塑料負(fù)透鏡上形成具有正的衍射率(設(shè)為＝PD)的衍射構(gòu)造時(shí)，則塑料負(fù)透鏡的折射率變成下面公式(23)的右邊第一項(xiàng)那樣。P凹＝(P凹-PD)+PD…(23)從(23)式可看出，因?yàn)樗芰县?fù)透鏡的折射率僅由衍射構(gòu)造的衍射率那份變大，所以在環(huán)境溫度上升場(chǎng)合的光線的發(fā)散作用的變化比負(fù)透鏡是折射透鏡的場(chǎng)合變化。因此在環(huán)境溫度上升的場(chǎng)合從象差補(bǔ)償元件射出的光束的M上線的傾角向比環(huán)境溫度變化前變小的方向變化，因?yàn)檫@相當(dāng)于向物鏡的成象放大率向變大的方向變化，所以能抵消向欠補(bǔ)償方向變化的物鏡的球面象差。
另外，因?yàn)樵谠撓蟛钛a(bǔ)償元件的塑料透鏡上形成具有(5)式那樣的衍射率的衍射構(gòu)造，所以該象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率具有滿足(12)式那樣的波長(zhǎng)特性。因此由于在與光源產(chǎn)生的波長(zhǎng)僅相差10nm的波長(zhǎng)的光入射時(shí)，象差補(bǔ)償元件產(chǎn)生的色差與由物鏡產(chǎn)生的色差相互抵消，所以通過象差補(bǔ)償用元件與物鏡的光在光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光束斑變成色差被抑制很小的狀態(tài)。通過使與本聚光系統(tǒng)的象差元件組合，即使是不能嚴(yán)格補(bǔ)償色差的物鏡，也能作為高密度DVD用的物鏡作用。
(3)式和(13)式至(15)式是為了有效地抵消在環(huán)境溫度變化時(shí)的物鏡的球面象差的變化和使通過象差補(bǔ)償用元件和物鏡的光在光信息記錄媒體記錄面上的聚光束斑的色差抑制得充分小的條件。由于使形成在象差補(bǔ)償元件的塑料透鏡上的衍射構(gòu)造的衍射率、包含在象差補(bǔ)償元件中的所有的塑料透鏡的折射率的和、在環(huán)境溫度變化時(shí)物鏡的三次球面象差的變化量和物鏡的色差的偏差盡量滿足(3)式、(13)式至(15)式，所以可以使物鏡的溫度特性的補(bǔ)償和色差的補(bǔ)償獨(dú)立進(jìn)行。
按照本發(fā)明的第四聚光系統(tǒng)在與具有至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡之間的光路中包括由至少一方是塑料透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡組成的二組二個(gè)象差補(bǔ)償元件，并且在正透鏡與負(fù)透鏡中作為塑料透鏡的透鏡的至少一個(gè)面上形成衍射構(gòu)造。
在按照本發(fā)明的第四聚光系統(tǒng)包括具有滿足(16)式那樣的溫度特性的物鏡的場(chǎng)合，最好使象差補(bǔ)償元件的正透鏡為塑料透鏡。這時(shí)，使包含在象差補(bǔ)償元件中的所有的塑料透鏡折射率的總和滿足(8)式，同時(shí)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定正透鏡的折射率與包含在象差補(bǔ)償元件中的所有的塑料透鏡的折射率的總和的比值，從而使從象差補(bǔ)償元件射出的光束的邊緣光線的傾角隨著溫度的變化量變成所希望值，借此可以有效地補(bǔ)償隨著溫度變化引起的物鏡的三次球面象差分量的變化。
另外本發(fā)明的第四聚光系統(tǒng)包括具有滿足(17)式那樣的溫度特性的物鏡的場(chǎng)合，最好使象差補(bǔ)償元件的負(fù)透鏡為塑料透鏡。這時(shí)使包含在象差補(bǔ)償元件中的所有的塑料透鏡的折射率的總和滿足(3)式，同時(shí)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定負(fù)透鏡的衍射率與包含在象差元件的所有的塑料透鏡的折射率的總和的比值，從而使從象差補(bǔ)償元件射出的光束的邊緣光線的傾角隨著溫度變化成所希望的值，可以有效地補(bǔ)償隨著溫度變化的物鏡的三次球面象差分量的變化量。
另外，因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的聚光系統(tǒng)的象差補(bǔ)償元件具有滿足(12)式那樣的波長(zhǎng)特性，所以因與第三聚光系統(tǒng)有同樣的作用效果，而能補(bǔ)償物鏡的軸向色差。
如上述那樣，因折射率隨著溫度變化產(chǎn)生的塑料透鏡的球面象差變化與數(shù)值孔徑的4次方成比例增大。在按照本發(fā)明的聚光系統(tǒng)中，在物鏡的數(shù)值孔徑在0.8以上的場(chǎng)合，可以使象差補(bǔ)償元件對(duì)隨溫度變化的球面象差變化的補(bǔ)償效果變大。
雖然當(dāng)使按照本發(fā)明的聚光系統(tǒng)的使用波長(zhǎng)變成550nm以下時(shí)，能進(jìn)行高密度記錄，但如上所述那樣，存在由物鏡產(chǎn)生的色差的問題。在此，如果使按照本發(fā)明的聚光系統(tǒng)的象差補(bǔ)償元件具有滿足(12)式那樣的波長(zhǎng)特性，則可以使由象差補(bǔ)償元件產(chǎn)生的色差與由物鏡產(chǎn)生的色差互相抵消，從而可解決色差的問題。
另外，按照本發(fā)明的物鏡最好滿足(18)式。因此可以使在環(huán)境溫度變化時(shí)的物鏡的三次球面象差變化隨著物鏡的成象放大率的變化抵消后的殘留高次球面象差變小。為了達(dá)到以上的效果，更優(yōu)選的是物鏡具有滿足(19)式那樣的溫度特性。
作為按照本發(fā)明的聚光系統(tǒng)中的象差補(bǔ)償元件，最好是使配置在準(zhǔn)直透鏡與物鏡之間的光路中的光束擴(kuò)展器或光束收縮器。在本說明書中所謂光束擴(kuò)展器是指把入射光束擴(kuò)大射出的光學(xué)元件，所謂光束收縮器是指把入射光束收縮射出的光學(xué)元件。
如上所述，如果用按照本發(fā)明的第一至第四聚光系統(tǒng)，則如特平2002-82280號(hào)公報(bào)中記載的拾光裝置那樣，不用移動(dòng)象差補(bǔ)償元件的透鏡，就可以補(bǔ)償因包含塑料透鏡的物鏡的折射率變化的球面象差變化，從而可以實(shí)現(xiàn)搭載按照本發(fā)明聚光系統(tǒng)拾光裝置的部件個(gè)數(shù)減少，制造成本的降低等。
按照包括本發(fā)明的第一至第四聚光系統(tǒng)的拾光裝置最好具有用于可變調(diào)整包含在象差補(bǔ)償元件的透鏡中至少二個(gè)透鏡的間隔的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。借此可以在記錄·再生在二層光盤或三層光盤等同一光束入射面一側(cè)具有多個(gè)記錄層的光信息媒體的場(chǎng)合，層間跳躍時(shí)變化的三次球面象差抵消。并且即使在物鏡上殘留因制造誤差和環(huán)境溫度變化引起的三次球面象差的場(chǎng)合，也能通過可調(diào)整透鏡間隔補(bǔ)償殘留三次球面象差。
按照本發(fā)明的第一象差補(bǔ)償元件是由光源和從光源側(cè)順次配置由具有正折射力的第一透鏡和具有正折射力的第二透鏡的二組二個(gè)構(gòu)成，并且在與第一透鏡和第二透鏡中包含第一透鏡的至少一個(gè)透鏡配置在與作為塑料透鏡的物鏡之間的光路中。而且具有都是塑料透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡，在正透鏡和負(fù)透鏡的至少一方的透鏡的至少一個(gè)面上形成衍射構(gòu)造。并且在象差補(bǔ)償元件的環(huán)境溫度只變化ΔTAC時(shí)的從象差補(bǔ)償元件射出的光束的上方邊緣光線的傾角的變化量滿足(20)式而該總的近軸焦率還具有滿足(12)式那樣的波長(zhǎng)特性。
至少包含第一透鏡的一個(gè)透鏡用塑料透鏡的二組二個(gè)構(gòu)成的物鏡在環(huán)境溫度上升后塑料透鏡的折射率變小的場(chǎng)合，具有三次球面象差分量向欠補(bǔ)償方向變化的溫度特性。因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的象差補(bǔ)償元件滿足環(huán)境溫度變化時(shí)的射出光束的上方邊緣光線的傾角變化量滿足(20)式，所以可以抵消向欠補(bǔ)償方向變化的物鏡的三次球面象差。
另外，雖然在折射型的正透鏡中，在入射的光波波長(zhǎng)向變成的方向變化時(shí)具有成象位置向變長(zhǎng)的方向變化的波長(zhǎng)特性，但因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率具有滿足(12)式那樣的波長(zhǎng)特性，所以可以在與光源產(chǎn)生的光只相差10nm的波長(zhǎng)的光入射時(shí)使由象差補(bǔ)償元件產(chǎn)生的色差與由物鏡產(chǎn)生的色差互相抵消。結(jié)果通過象差補(bǔ)償元件和物鏡的光在光信息記錄媒體的信息記錄面上的聚光束斑點(diǎn)變成色差(波長(zhǎng)變化時(shí)成象位置的移動(dòng))被抑制很小的狀態(tài)。通過與本發(fā)明的象差補(bǔ)償元件組合，即使是沒有嚴(yán)格補(bǔ)償色差的透鏡，也能作高密度DVD用的物鏡使用。
按照本發(fā)明的第二象差補(bǔ)償元件是在光源與具有至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡之間的象差補(bǔ)償元件，具有正透鏡和負(fù)透鏡，總的近軸焦率滿足(1)式或(2)式。
作為具體的構(gòu)成，正透鏡和負(fù)透鏡都是塑料透鏡，正透鏡和負(fù)透鏡中至少一方具有至少一個(gè)形成衍射構(gòu)造的衍射面那樣構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件、正透鏡和負(fù)透鏡的某一方是塑料透鏡，另一方是用塑料透鏡的象差補(bǔ)償元件。
通過如上述那樣構(gòu)成按照本發(fā)明的象差補(bǔ)償元件，因?yàn)榕c按照本發(fā)明的第一聚光系統(tǒng)和第二聚光系統(tǒng)的作用效果相同，所以可以抵消由物鏡產(chǎn)生的溫度變化的球面象差的變化。
另外，按照上述的本發(fā)明的拾光裝置可以搭載在例如用于下一代更高密度的光信息記錄媒體的演湊裝置，或驅(qū)動(dòng)器等或使它們組合的AV設(shè)備、個(gè)人計(jì)算機(jī)其它的信息終端等的聲音和/或圖像的記錄裝置和/或再生裝置上。


圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的NA0.58，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)波長(zhǎng)405nm、焦點(diǎn)距離1.76mm、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)溫度25°的一組一個(gè)構(gòu)成的塑料透鏡和二組兩個(gè)構(gòu)成的塑料物鏡的對(duì)應(yīng)溫度變化的波陣面象差分量變化情況的圖。
圖2是關(guān)于圖1的兩個(gè)塑料透鏡表示入射在物鏡上的光的波長(zhǎng)離開設(shè)計(jì)基準(zhǔn)波長(zhǎng)(405nm)變化的場(chǎng)合的物鏡散焦成分引入的波長(zhǎng)象差的變化的圖。
圖3是概略表示包含與第一實(shí)施方式有關(guān)的聚光系統(tǒng)的拾光裝置的構(gòu)成的圖。
圖4是概略表示包含與第二實(shí)施方式有關(guān)的聚光系統(tǒng)的拾光裝置的構(gòu)成圖。
圖5是實(shí)施例1的聚光系統(tǒng)的光路圖。
圖6是表示在實(shí)施例1的聚光系統(tǒng)的波長(zhǎng)405±1nm的球面象差和軸向色差的圖。
圖7是實(shí)施例2的聚光系統(tǒng)的光路圖。
圖8是在實(shí)施例2的聚光系統(tǒng)的波長(zhǎng)405±1nm的球面象差和軸向色差的圖。
圖9是實(shí)施例3的聚光系統(tǒng)的光路圖。
圖10是表示在實(shí)施例3的聚光系統(tǒng)的波長(zhǎng)405±1nm的球面象差和軸向色差的圖。
圖11是實(shí)施例4的聚光系統(tǒng)的光路圖。
圖12是實(shí)施例5的聚光系統(tǒng)的光路圖。
圖13是表示通過實(shí)施例1至5的象差補(bǔ)償在物鏡上元件補(bǔ)償隨著環(huán)境溫度上升變化的三次球面象差的補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果的圖。
圖14是表示通過實(shí)施例1至3的象差補(bǔ)償元件補(bǔ)償在物鏡上隨著光源的瞬間的波長(zhǎng)變化發(fā)生的軸向色差的結(jié)果的圖。
圖15是表示在實(shí)施例2的聚光系統(tǒng)中通過使象差補(bǔ)償元件的間隔變化補(bǔ)償在保護(hù)層的厚度變化時(shí)變化的三次球面象差的結(jié)果圖。
圖16是表示按圖15的補(bǔ)償后環(huán)境溫度上升時(shí)的波陣面象差的RMS值的圖。
圖17是表示按圖15的補(bǔ)償后光源的瞬時(shí)的波長(zhǎng)變化發(fā)生時(shí)的波陣面象差的RMS值的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

按照本發(fā)明的第一和第二實(shí)施方式。
(第一實(shí)施方式)圖3是概略表示包含與第一實(shí)施方式有關(guān)的聚光系統(tǒng)的拾光裝置構(gòu)成的圖。拾光裝置1包括作為光源的半導(dǎo)體光源半導(dǎo)體激光器2、將來自半導(dǎo)體激光器2的發(fā)射光束變換成平行光束的準(zhǔn)直器3、象差補(bǔ)償元件4和物鏡5。
半導(dǎo)體激光器2是產(chǎn)生波長(zhǎng)400nm左右的光的GaN系蘭紫光的激光器。而作為產(chǎn)生波長(zhǎng)400nm左右的光的光源除上述GaN系蘭紫光的激光器外也可以是SHG蘭紫光的激光器。
高密度光盤6是在同一光束入射面?zhèn)壬蠆A著中間層6a具有第一信息記錄面6b和第二信息記錄面6c的二層光盤。
另外，配置在準(zhǔn)直器3與物鏡5之間的平行光束中的象差補(bǔ)償元件4是由均是塑料透鏡的負(fù)透鏡4a和正透鏡4b組成的二組二個(gè)構(gòu)成的光束擴(kuò)展器，在正透鏡4b的物鏡5一側(cè)的面上設(shè)置大致同心圓狀的衍射圖形。
物鏡5是將來自象差補(bǔ)償元件4的光束在衍射極限內(nèi)會(huì)聚在高密度光盤6的信息記錄面6b上的透鏡，由通過保持部件5a形成為一體的二個(gè)塑料透鏡構(gòu)成，具有至少一個(gè)非球面，光盤6一側(cè)的數(shù)值孔徑為0.85。另外，物鏡5包括具有相對(duì)光軸垂直延伸的面的凸緣部5b，通過該凸緣部5b可以更精確地將物鏡5安裝在拾光裝置1上。
從半導(dǎo)體激光器射出的發(fā)散光束通過準(zhǔn)直器3變成平行光束，再經(jīng)偏光分束器7和1/4波長(zhǎng)片8變成圓偏振光，透射象差補(bǔ)償元件4后，通過物鏡5經(jīng)高密度光盤6的保護(hù)層6a變成在第一信息記錄面6b上形成的光束斑。物鏡5被配置在其周邊的二軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)9聚焦控制和跟蹤控制。
在第一信息記錄面6b上被信息位調(diào)制的反射光束再透射物鏡5、象差補(bǔ)償元件4和1/4波長(zhǎng)片后被偏光分束器7反射，隨著經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡10變成收斂光束，同時(shí)被賦于非點(diǎn)象差，會(huì)聚在光檢測(cè)器上。于是可以利用光檢測(cè)器11的輸出信息讀出在密度光盤6上已記錄的信息。
在本實(shí)施方式中，因?yàn)楫?dāng)物鏡5和象差補(bǔ)償元件4的環(huán)境溫度隨著來自安裝在物鏡5的附近的聚焦線圈和跟蹤線圈等的放熱或拾光裝置1的外部溫度的上升而上升時(shí)塑料透鏡的象差分量向變小方向變化，所以在物鏡5中的三次球面象差分量向欠補(bǔ)償方向。另外，在作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)溫度25℃下，象差補(bǔ)償元件4的總的近軸焦率是零，從象差補(bǔ)償元件射出的光束是平行光束。在此因?yàn)樵谡哥R4b上的光學(xué)面上設(shè)置最有正的衍射率的衍射圖形，所以在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)溫度是25℃下作為象差補(bǔ)償元件的總的折射透鏡的折射分辨率是負(fù)的。因此如果負(fù)透鏡4a和正透鏡4b的折射率隨著環(huán)境的上升而變小，則從象差補(bǔ)償元件4射出的光束變成收斂光束。結(jié)果通過使收斂光束入射在物鏡5上消除向欠補(bǔ)償方向變化的三次球面象差，所以從半導(dǎo)體激光器2射出的光束因通過象差補(bǔ)償元件4物鏡5，而即使在環(huán)境溫度上升的場(chǎng)合也能在球面象差被抑制很小的狀態(tài)會(huì)聚在第一信息記錄面6b上。
另外，因?yàn)樵谙蟛钛a(bǔ)償元件4的正透鏡4b上的光學(xué)面上設(shè)置具有正的衍射率的衍射圖形，所以對(duì)應(yīng)從半導(dǎo)體激光器射出的光的瞬間的波長(zhǎng)變化用與物鏡5相反的符號(hào)且發(fā)生其絕對(duì)值大致一致的軸向色差。因此由于從半導(dǎo)體激光器2射出的光束通過象差補(bǔ)償元件4和物鏡5而即使從半導(dǎo)體激光器2射出的光束的波長(zhǎng)瞬間變化的場(chǎng)合，也幾乎無軸向色差地會(huì)聚在第一信息記錄面6b上。
因?yàn)橄蟛钛a(bǔ)償元件4的負(fù)透鏡4a能通過單軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)12沿光軸方向移動(dòng)，所以在從第一信息記錄面6b向第二信息記錄面6c進(jìn)行聚焦跳動(dòng)的場(chǎng)合，可以消除隨著中間層6a變化的物鏡5的球面象差，從而能對(duì)第二信息記錄面6c進(jìn)行信息的記錄·再生。
(第二實(shí)施方式)圖4是概略表示包含與第二實(shí)施方式有關(guān)的聚光系統(tǒng)的拾光裝置的構(gòu)成的圖。第二實(shí)施方式中的拾光裝置1′是把使來自半導(dǎo)體激光器2的發(fā)光束變換成平行光束的準(zhǔn)直器和象差補(bǔ)償元件形成一體的例子。
作為象差補(bǔ)償元件的準(zhǔn)直器14是由作為玻璃透鏡的負(fù)透鏡14a和作為塑料透鏡的正透鏡14b組成的二組兩個(gè)構(gòu)成，正透鏡14b的物鏡15側(cè)的面上設(shè)置大致同心圓狀的衍射圖形。
物鏡15是使來自準(zhǔn)直器14的光束在衍射界限內(nèi)會(huì)聚在高密度16的第一信息記錄面6b上的透鏡，由1個(gè)塑料透鏡構(gòu)成，具有至少一個(gè)非球面，光盤6側(cè)的數(shù)值孔徑為0.85。另外，物鏡15包括具有相對(duì)光軸垂直延伸的面的凸緣部15，通過該凸緣部15，可以將物鏡15更精密地安裝在拾光裝置1′上。
在本實(shí)施方式中，因?yàn)楫?dāng)物鏡15和準(zhǔn)直器14的環(huán)境溫度隨著來自安裝在物鏡15附近的聚光線圈和跟蹤線圈等的放熱或拾光裝置1′的外部溫度的上升時(shí)，塑料透鏡的折射率向變小的方向變化，所以在物鏡15中，三次球面象差分量向過補(bǔ)償方向變化。另外，在作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)溫度25℃下，從準(zhǔn)直器14射出的光束是平行光束，在此因?yàn)楫?dāng)正透鏡14b的折射隨環(huán)境溫度上升變小時(shí)，通過正透鏡14b的光束的收斂作用變?nèi)?，所以從?zhǔn)直器14射出的光束變成發(fā)散光束。結(jié)果因?yàn)橥ㄟ^使發(fā)射光束入射在物鏡15上，消除向過補(bǔ)償方向變化的三次球面象差，所以從半導(dǎo)體激光器2射出的光束因通過準(zhǔn)直器14和物鏡15而即使在環(huán)境溫度上升的場(chǎng)合，也能在球面象差被抑制很小的狀態(tài)會(huì)聚在第一信息記錄面6b上。
另外，由于準(zhǔn)直器14的正透鏡14b通過單軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)12沿光軸方向可變移動(dòng)，所以在從第一信息記錄面向第二信息記錄面6c進(jìn)行聚焦跳躍的場(chǎng)合，可以消除物層隨中間層6的變化的球面象差，從而可以對(duì)第二信息記錄面進(jìn)行信息記錄·再生。
另外，按照本發(fā)明的聚光系統(tǒng)、拾光裝置和象差補(bǔ)償元件不限于上述第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中的聚光系統(tǒng)、拾光裝置和象差補(bǔ)償元件的形態(tài)，在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種方式的變更。
實(shí)施例下面通過實(shí)施例1～5更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。另外在本實(shí)施例的聚光系統(tǒng)的透鏡中的非球面用把X軸方向設(shè)為X軸、把與光軸垂直的方向高度設(shè)為h，把面的曲率半徑設(shè)為r時(shí)的下面的數(shù)1表示。并設(shè)k為圓度的系數(shù)、A2i為非球面系數(shù)[數(shù)1]X=h2/r1+1-(1+k)h2/r2+Σi=2A2ih2i]]>另外，設(shè)置在本實(shí)施例的聚光系統(tǒng)的透鏡上的環(huán)狀衍射面可以通過下面的數(shù)2表示作為光程差函數(shù)b，在此，n是在該衍射面上產(chǎn)生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的衍射級(jí)數(shù)，h是與光軸垂直的高度，b2j是光程差函數(shù)的系數(shù)。
φb=nΣj=1b2jh2j]]>(實(shí)施例1)在表1中示出了關(guān)于實(shí)施例1的光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，在圖5中示出了光路。本實(shí)施例的聚光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)波長(zhǎng)是405nm，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)溫度是25℃。在本實(shí)施例中，在二組二個(gè)構(gòu)成的塑料物鏡的光源側(cè)具有作為由都為塑料透鏡的負(fù)透鏡和正透鏡的二組二個(gè)構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件的光束擴(kuò)展器。
表1實(shí)施例1

非球面系數(shù)

衍射面系數(shù)

在本實(shí)施例中，因?yàn)榘压馐鴶U(kuò)展器的正透鏡的物鏡側(cè)的光學(xué)面制成具有正的衍射率的衍射面，所以作為光束擴(kuò)展器的總的折射透鏡的折射分辨率在25°變成負(fù)的。因此可以使在溫度變化時(shí)隨著物鏡的折射率的變化的三次球面象差變化與因來自光束擴(kuò)展器的射出光束的發(fā)散度的變化而引起的物鏡的球面象差變化互相抵消。并且使隨著來自光源的光的瞬間的波長(zhǎng)變化由光束擴(kuò)展器的衍射面產(chǎn)生的軸向色差與由物鏡產(chǎn)生的軸向色差互相抵消。
在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，衍射面系數(shù)為了使一級(jí)衍射光具有最大的衍射量而確定。圖6是表示本實(shí)施例的聚光系統(tǒng)在405nm±1nm的球面象差圖和軸向色差圖，表示不管波波長(zhǎng)如何，成象位置幾乎不移動(dòng)。
(實(shí)施例2)在表2示出關(guān)于實(shí)施例2的聚光系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，在圖7中示出光路圖。本實(shí)施例的聚光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)波長(zhǎng)是405nm，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)溫度是25℃。在本實(shí)施例中，在二組二個(gè)構(gòu)成的塑料物鏡的光源側(cè)具有作為由全是塑料透鏡的負(fù)透鏡和正透鏡組成的二組二個(gè)構(gòu)成的補(bǔ)償元件的光束擴(kuò)展器。
表2實(shí)施例2

非球面系數(shù)

衍射面系數(shù)

在本實(shí)施例中，因?yàn)榘压馐鴶U(kuò)展器的負(fù)透鏡的光源側(cè)的光學(xué)面制成具有正的衍射率的衍射面，所以作為光束擴(kuò)展器的總的折射透鏡的折射分辨率在25℃變成負(fù)的。因此使溫度變化時(shí)因物鏡的折射率變化引起的三次球面象差變化與因來自光束擴(kuò)展器的射出光束的發(fā)散度的變化引起的物鏡的球面象差變化互相抵消。并且使隨著來自光源的瞬間的波長(zhǎng)變化由光束擴(kuò)展器的衍射面發(fā)生的軸向色差與由物鏡發(fā)生的軸向色差互相抵消。
在表2的透鏡數(shù)據(jù)中，衍射面系數(shù)為使一級(jí)衍射光具有最大的衍射量而確定。圖8是表示在本實(shí)施例的聚光系統(tǒng)的405nm±1nm下的球面象差圖和軸向色差的圖，示出不管波長(zhǎng)如何，成象位置幾乎不移動(dòng)。
(實(shí)施例3)在表3中示出了關(guān)于實(shí)施例的聚光系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，在圖9中示出光路圖。本實(shí)施例的聚光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)波長(zhǎng)是405nm，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)溫度是25℃。在本實(shí)施例中，在二組二個(gè)構(gòu)成的塑料物鏡的光源側(cè)具有作為由全是塑料透鏡的負(fù)透鏡和正透鏡組成的二組二個(gè)構(gòu)成的準(zhǔn)直器。
表3實(shí)施例3

非球面系數(shù)

衍射面系數(shù)

在本實(shí)施例中，因?yàn)榘褱?zhǔn)直器的負(fù)透鏡的光源側(cè)的光學(xué)面制成具有正的衍射率的衍射面，所以作為準(zhǔn)直器的總的折射透鏡的折射率在25°變成負(fù)的。因此可以使在溫度變化時(shí)因物鏡的折射率變化引起的球面象差變化與因來自光束擴(kuò)展器的射出光束的發(fā)散度變化引起的物鏡的球面象差變化互相抵消，并且使隨著來自光源的光瞬間的波長(zhǎng)變化由光束擴(kuò)展器的衍射面產(chǎn)生的軸向色差與由物鏡產(chǎn)生的軸向色差互相抵消。
在表3的透鏡數(shù)據(jù)中，衍射面系數(shù)為了使一級(jí)衍射光量具有最大的衍射光量而確定。圖10是表示本實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)在405nm±1nm時(shí)的球面象差和軸向色差的圖，示出不管波長(zhǎng)如何，成象位置幾乎不移動(dòng)。
(實(shí)施例4)在表4中示出關(guān)于實(shí)施例4的聚光系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，在圖11中示出光路圖。本實(shí)施例的聚光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)波長(zhǎng)是405nm，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)溫度是25℃。在本實(shí)施例中，在一組一個(gè)構(gòu)成的塑料物鏡的光源側(cè)包括由是玻璃透鏡的負(fù)透鏡和是塑料的透鏡的正透鏡組成的二組二個(gè)構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件的光束擴(kuò)展器。并且象差補(bǔ)償元件的正透鏡的物鏡側(cè)的面制成衍射面。
表4實(shí)施例4

非球面系數(shù)

衍射面系數(shù)

在本實(shí)施例中，通過使負(fù)透鏡與正透鏡的近軸焦率的分配和正透鏡的折射率與衍射率的分配最佳化，抵消向物鏡過補(bǔ)償方向變化的三次球面象差。在表4的透鏡數(shù)據(jù)中衍射面系數(shù)為了使一級(jí)衍射光具有最大衍射光量而確定。
(實(shí)施例5)在表5中示出了關(guān)于實(shí)施例5的聚光系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，在圖12中示出了光路圖。本實(shí)施例的聚光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)波長(zhǎng)是405nm，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)溫度是25℃。在本實(shí)施例中，在二組二個(gè)構(gòu)成的塑料物鏡的光源側(cè)包括由是玻璃透鏡的負(fù)透鏡和是塑料透鏡的正透鏡組成的二組二個(gè)構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件的光束擴(kuò)展器。
表5實(shí)施例5

非球面系數(shù)

在本實(shí)施例中，通過使負(fù)透鏡和正透鏡的近軸焦率的分配最佳化來抵消隨著環(huán)境溫度變化向物鏡的過補(bǔ)償方向變化的三次球面象差。在表5的透鏡數(shù)據(jù)中，衍射面系數(shù)為了使一級(jí)衍射光具有最大衍射光量而確定。
另外，在圖13中示出了通過實(shí)施例1至5的象差補(bǔ)償元件補(bǔ)償隨著環(huán)境溫度上在物鏡上變化的三次球面象差的結(jié)果。在光盤播放器的動(dòng)作補(bǔ)償溫度是85℃下，在實(shí)施例1至5的場(chǎng)合也能達(dá)到0.03λrms以下。另外，在計(jì)算圖13的波陣面象差的RMS值時(shí)，只考慮對(duì)應(yīng)環(huán)境溫度變化的塑料透鏡的折射率的變化，該變化量是約-1.0×10-4/℃。
另外，在圖14中示出了通過實(shí)施例1至3的象差補(bǔ)償元件補(bǔ)償隨著光源的瞬間波長(zhǎng)的變化由物鏡產(chǎn)生的軸向色差的結(jié)果。在相當(dāng)于產(chǎn)生由蘭紫光的半導(dǎo)體激光器的模干擾引起的波長(zhǎng)變化的±1nm的波長(zhǎng)變化的場(chǎng)合，在實(shí)施例1至3的任何的場(chǎng)合，對(duì)應(yīng)±1nm的波長(zhǎng)變化，限制在0.03λrms以下。另外在圖14中，波長(zhǎng)變化相應(yīng)于是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)波長(zhǎng)405nm，在計(jì)算波陣面象差的RMS值時(shí)，物鏡固定在405nm下的最佳聚焦的位置上。
在圖15中示出了在實(shí)施例2的聚光系統(tǒng)中通過使象差元件的間隔變化補(bǔ)償在保護(hù)層的厚度變化的場(chǎng)合變化的三次球面象差的結(jié)果，在圖16中示出了環(huán)境溫度上升的場(chǎng)合的波陣面象差的RMS值，在圖17中示出了在光源的瞬間的波長(zhǎng)變化產(chǎn)生時(shí)的波陣面象差的RMS值。在圖15中，“透鏡間隔”表示象差補(bǔ)償元件的負(fù)透鏡與正透鏡的光軸上的間隔。圖15至17表示實(shí)施例2的聚光系統(tǒng)是在具有同一光束入射面?zhèn)壬暇哂卸鄠€(gè)信息記錄面的多層盤上也能充分對(duì)應(yīng)。
另外，在表1至表6的透鏡數(shù)據(jù)中，r(mm)表示曲率半徑，d(mm)表示面間距，N404、N405、N406分別表示波長(zhǎng)404nm、405nm和406nm的折射率。
另外，在上述的表或圖中，有用E與10的冪相乘例如E-02(＝10-2)這樣表示的情況。
另外，在本說明書中，所謂形成衍射面或衍射構(gòu)造的(光學(xué))面是提供通過在光學(xué)元件的表面?zhèn)热缤哥R的表面上設(shè)置起伏而使其具有使入射光束衍射的作用的面，在同一光學(xué)面上有產(chǎn)生衍射的區(qū)域和不產(chǎn)生衍射的區(qū)域的場(chǎng)合，稱為產(chǎn)生衍射的區(qū)域。另外，所謂衍射構(gòu)造或衍射圖形是指產(chǎn)生該衍射的區(qū)域。作為起伏形狀例如在光學(xué)元件的表面上以光軸為中心形成變成大致同心圓狀的環(huán)帶，如果在包含光軸的平面上看該斷面，則被發(fā)現(xiàn)各環(huán)帶是象鋸齒狀或階梯形狀那樣的形狀，但包含這樣形狀的起伏。
另外，在本說明書中，所謂信息的記錄和再生是指在上述那樣的光信息記錄媒體的信息記錄面上記錄信息、再生已在信息記錄面上記錄的信息。本發(fā)明的聚光系統(tǒng)也可以只用于進(jìn)行記錄或只用于進(jìn)行再生，也可以用于進(jìn)行記錄和再生兩者。并且也可以用對(duì)某個(gè)光信息記錄媒體進(jìn)行記錄和用于對(duì)另外的光信息記錄媒體進(jìn)行再生，也可以對(duì)某個(gè)光信息記錄媒體進(jìn)行記錄或再生，對(duì)另光信息記錄媒體進(jìn)行記錄和再生。另外在此所謂再生是包含僅讀取信息。
另外，在本說明書中，所謂物鏡獷狹義地是指在把光記錄媒體裝在拾光裝置的狀態(tài)在靠近光信息記錄媒體側(cè)的位置具有待與其對(duì)向配置的聚光作用的透鏡，廣義地是指與該透鏡一起通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)至少能沿其光軸方向動(dòng)作的透鏡。因此，在本說明書中，所謂物鏡的光信息記錄媒體側(cè)(像側(cè))的數(shù)值孔徑是指位于物鏡的最靠近光記錄媒體側(cè)的光學(xué)面的數(shù)值孔徑。必要的規(guī)定的數(shù)值孔徑是指由各個(gè)信息記錄媒體的規(guī)格規(guī)定的數(shù)值孔徑或?qū)Ω鱾€(gè)光信息記錄媒體能根據(jù)使用的光源的波長(zhǎng)為了信息的記錄或再生而得到的必要的光束斑點(diǎn)直徑的和具有衍射閾值性能的物鏡的數(shù)值孔徑。
另外，本發(fā)明中的象差補(bǔ)償元件的定義如下也就是說，將包含至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡放置在25℃的環(huán)境溫度下在經(jīng)過足夠的長(zhǎng)的時(shí)間后(即在塑料透鏡的折射率變化變成恒定狀態(tài)后)，設(shè)測(cè)定該物鏡波陣面象差時(shí)的三次球象差分量為SA1OBJ，將該物鏡放置在55℃的環(huán)境溫度下，經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，同樣測(cè)定該物鏡的波陣面象差，設(shè)其三次球面象差分量為SA2OBJ。并把某光學(xué)元件配置在光源與該物鏡之間的光路的光學(xué)系統(tǒng)放置在25℃的環(huán)境溫度下，經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，把測(cè)定該光學(xué)系統(tǒng)的波陣面象差時(shí)的三次球面象差分量為SA1OBJ+AC，再把該光學(xué)系統(tǒng)放置在55℃的環(huán)境溫度下，經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，同樣測(cè)定該光學(xué)系統(tǒng)波陣面象差，設(shè)該三次球面象差成分為SA2OBJ+AC。在這四個(gè)三次球面象差分量的測(cè)定之間|SA2OBJ-SA1OBJ|＞|SA1OBJ+AC-SA2OBJ+AC|的關(guān)系成立的場(chǎng)合，就把該“某光學(xué)元件”定義為按照本發(fā)明的象差補(bǔ)償元件。
按照本發(fā)明，能提供一種聚光系統(tǒng)，該聚光系統(tǒng)是上述高密度DVD那樣的高密度的光信息記錄媒體用的聚光系統(tǒng)，包括以比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成能使高NA塑料透鏡物鏡隨溫度變化引起的球面象差的變化抑制得很小的象差補(bǔ)償元件。還提供包括在使用如半導(dǎo)體其振蕩波長(zhǎng)瞬間變化的光源的場(chǎng)合。能使由物鏡產(chǎn)生的色差抑制得很小的象差補(bǔ)償元件的聚光系統(tǒng)。
并且能提供搭載上述聚光系統(tǒng)的拾光裝置和搭載該拾光裝置的記錄再生裝置。
另外能提供一種象差補(bǔ)償元件，所述象差補(bǔ)償元件是適用于包括高NA塑料物鏡的高密度DVD那樣的更高密度的光信息記錄媒體用的拾光裝置的象差補(bǔ)償元件，該象差補(bǔ)償元件能以比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成使隨著高NA塑料透鏡隨溫度變化引起的球面象差的變化抑制得很小，并且提供在使用如半導(dǎo)體激光器那樣的其振蕩波長(zhǎng)瞬間變化的光源的場(chǎng)合能使由物鏡產(chǎn)生的色差抑制得很小的象差補(bǔ)償元件。還提供能用于上述聚光系統(tǒng)的物鏡。
權(quán)利要求
1.一種用于使從光源射出的光束會(huì)聚在光信息記錄媒體的一個(gè)記錄面上以便對(duì)該光信息記錄媒體進(jìn)行記錄和/或再生的聚光系統(tǒng)，包括配置在與上述光信息記錄媒體對(duì)置的位置上并且包括至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡；和配置在上述光源與上述物鏡的光路之間的光路上并由二個(gè)均是塑料透鏡的一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡組成的分二組構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件；其中，上述正透鏡和負(fù)透鏡中至少一個(gè)上具有形成有衍射構(gòu)造的衍射面，并且上象差補(bǔ)償元件的近軸總的焦率具有滿足下面公式的溫度依賴關(guān)系PT1＜PT0＜PT2或PT1＞PT0＞PT2，式中PT0是在溫度25℃下，象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)，PT1是在-5℃溫度下象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)，和PT2是在55℃溫度下象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)。
2.一種用于使從光源射出的光束會(huì)聚在光信息記錄媒體的一個(gè)記錄面上以便對(duì)該光信息記錄媒體進(jìn)行記錄和/或再生的聚光系統(tǒng)，包括配置在與上述光信息記錄媒體對(duì)置的位置上并且包括至少一個(gè)是塑料透鏡的物鏡；和配置在上述光源與上述物鏡之間的光路上并由兩個(gè)一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡組成的分二組構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件，所述的正透鏡和負(fù)透鏡中的一個(gè)是塑料透鏡而另一個(gè)是玻璃透鏡；其中，上述象差補(bǔ)償元件的總的焦率具有滿足下面公式的溫度依賴關(guān)系PT1＜PT0＜PT2，或PT1＞PT0＞PT2，式中PT0是在溫度25℃下象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)，PT1是在溫度-5℃下象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)，和PT2是在55℃溫度下象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于所述象差補(bǔ)償元件滿足式PT1＜PT0＜PT2，并且滿足下面公式PR＜03SAOBJ(55℃)-3SAOBJ(25℃)＜0式中PR是包含在象差補(bǔ)償元件中的所有塑料透鏡的折射率的總和3SAOBJ(55°)是在溫度55℃下物鏡殘留象差的三次球面象差分量，和3SAOBJ(25°)是在溫度25℃下物鏡殘留象差的三次球面象差分量；其中，當(dāng)三次球面象差分量是過補(bǔ)償時(shí)，三次球面象差分量的符號(hào)是正號(hào)(+)，而當(dāng)三次球面象差分量是欠補(bǔ)償時(shí)，三次球面象差的符號(hào)是負(fù)號(hào)(-)。
4.如權(quán)利要求3所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于上述物鏡是由二組二個(gè)元件構(gòu)成的物鏡，其中具有正的折射率的第一透鏡和具有負(fù)的折射率的第二透鏡從光源側(cè)順次配置，以及至少包括第一透鏡的一個(gè)透鏡是塑料透鏡。
5.如權(quán)利要求3所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于包括在象差補(bǔ)償元件中的塑料透鏡具有一個(gè)上面形成有衍射結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)衍射面，并且滿足下面公式PD＞0PD的定義如下，當(dāng)用一個(gè)公式(b＝n(b2h2+b4h4+b6h6+…)式中的n是在由上述衍射結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的衍射光線中具有最大的衍射光量的衍射光線的衍射級(jí)數(shù)，h是距光軸的高度(mm)，b2、b4和b6分別是二次、四次和六次光程差函數(shù)的系數(shù)(即所謂衍射面系數(shù)))表示附加在已經(jīng)通過上述衍射結(jié)構(gòu)的波陣面的光程差時(shí)被公式(PD＝∑(-2·n·b2))定義的衍射率的總和。
6.如權(quán)利要求1或2所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于上述象差補(bǔ)償元件滿足公式PT1＞PT0＞PT2并滿足下面的公式PR＞03SAOBJ(55℃)-3SAOBJ(25℃)＞0式中PR是包含在象差補(bǔ)償元件中的所有塑料透鏡的的折射率的總和3SAOBJ(55°)是在溫度55℃下物鏡殘留象差的三次球面象差分量；和3SAOBJ(25°)是在溫度25℃下物鏡殘留象差的三次球面象差分量；其中，當(dāng)三次球面象差分量是過補(bǔ)償時(shí)，三次球面象差分量的符號(hào)是正號(hào)(+)，而當(dāng)三次球面象差分量是欠補(bǔ)償時(shí)，三次球面象差的符號(hào)是負(fù)號(hào)(-)。
7.如權(quán)利要求6所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于所述的物鏡由一個(gè)透鏡按一組構(gòu)成的一個(gè)塑料透鏡。
8.如權(quán)利要求6所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于包括在象差補(bǔ)償元件中的塑料透鏡具有一個(gè)上面形成有衍射結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)衍射面，并且滿足下面公式PD＜0PD的定義如下，當(dāng)用一個(gè)公式(b＝n(b2h2+b4h4+b6h6+…)式中的n是在由上述衍射結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的衍射光線中具有最大的衍射光量的衍射光線的衍射級(jí)數(shù)，h是距光軸的高度(mm)，b2、b4和b6分別是二次、四次和六次光程差函數(shù)的系數(shù)(即所謂衍射面系數(shù)))表示附加在已經(jīng)通過上述衍射結(jié)構(gòu)的波陣面的光程差時(shí)被公式(PD＝∑(-2·n·b2))定義的衍射率的總和。
9.一種用于使從光源射出的光束會(huì)聚在光信息記錄媒體的一個(gè)記錄面上以便對(duì)該光信息記錄媒體進(jìn)行記錄和/或再生的聚光系統(tǒng)，包括配置在與上述光信息記錄媒體對(duì)置的位置上并且具有至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡；和配置在光源與物鏡之間的光路上并由均二組二個(gè)是塑料透鏡的一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件；其特征在于上述正透鏡和負(fù)透鏡的至少一個(gè)具有上面形成有至少一個(gè)衍射結(jié)構(gòu)的衍射表面，并且滿足下述公式PD＞0Δ3SAOBJ/ΔTOBJ＜0Pλ1＜Pλ0＜Pλ2，式中PD的定義如下，當(dāng)用一個(gè)公式(b＝n(b2h2+b4h4+b6h6+…)式中的n是在由上述衍射結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的衍射光線中具有最大的衍射光量的衍射光線的衍射級(jí)數(shù)，h是距光軸的高度(mm)，b2、b4和b6分別是二次、四次和六次光程差函數(shù)的系數(shù)(即所謂衍射面系數(shù)))表示附加在已經(jīng)通過上述衍射結(jié)構(gòu)的波陣面的光程差時(shí)被公式(PD＝∑(-2·n·b2))定義的衍射率的總和。ΔTOB表示物鏡的環(huán)境溫度的變化量Δ3ASAOBJ表示在包含在上述物鏡中的塑料透鏡中至少一個(gè)塑料透鏡的折射率隨著上述物鏡的環(huán)境溫度變化量ΔTOBJ變化時(shí)，將上述物鏡的殘余象差展開成Zernike多項(xiàng)式時(shí)的三次球面象差分量的變化量，其中，當(dāng)三次球面象差分量是過補(bǔ)償時(shí)，其符號(hào)是正號(hào)(+)，而當(dāng)三次球面象差分量是欠補(bǔ)償時(shí)，其符號(hào)是負(fù)號(hào)(-)，Pλ0是在從光源射出的光束的波長(zhǎng)下象差補(bǔ)償元件的近軸焦率(mm-1)；Pλ1是在比從光源射出的光束的波長(zhǎng)短10nm下象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)；Pλ2是在比從光源射出的光束的波長(zhǎng)長(zhǎng)10nm下象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)。
10.如權(quán)利要求9所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于上述物鏡是由二個(gè)元件組成二組構(gòu)成的物鏡，其中具有正的折射率的第一透鏡和具有負(fù)的折射率的第二透鏡從光源側(cè)順次配置，以及至少包括第一透鏡的一個(gè)透鏡是塑料透鏡。
11.如權(quán)利要求9所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于滿足以下的公式1.0×10-2＜PD＜10.0×10-2PR＜0-30.0×10-4＜Δ3SAOBJ/(ΔTOBJ·NA4·fOBJ)＜00.5×10-3＜ΔfBOBJ/fOBJ＜2.5×10-3式中PR是包含在象補(bǔ)償元件中的所有塑料透鏡的折射率的總和NA是為對(duì)光信息記錄媒體進(jìn)行記錄和/或再生所必需的物鏡規(guī)定的成象側(cè)的數(shù)值孔徑；fOBJ是物鏡的焦距(mm)，和ΔfBOBJ是當(dāng)具有比從光源射出的光束的波長(zhǎng)長(zhǎng)10nm的光入射到物鏡10時(shí)的軸向色差。
12.一種用于使從光源射出的光束會(huì)聚在光信息記錄媒體的一個(gè)記錄面上以便對(duì)該光信息記錄媒體進(jìn)行記錄和/或再生的聚光系統(tǒng)，包括配置在與上述光信息記錄媒體對(duì)置的位置上并且具有至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡；和配置在上述光源與上述物鏡之間的光路上并由至少一個(gè)是塑料透鏡的一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡組成的兩組構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件；其中，象差補(bǔ)償元件補(bǔ)償由聚光系統(tǒng)的環(huán)境溫度的變化而引起的至少包含在物鏡中的塑料透鏡中的一個(gè)塑料透鏡的折射率的變化產(chǎn)生的物鏡的球面象差的變化，所述象差補(bǔ)償元件通過由它的塑料透鏡的折射率的變化引起的從象差補(bǔ)償元件射出的光束的發(fā)散強(qiáng)度的變化進(jìn)行補(bǔ)償，并滿足下述的公式Pλ1＜Pλ0＜Pλ2式中Pλ0是在從光源射出的光束的波長(zhǎng)下的象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)，Pλ1是在比從光源射出的光束的波長(zhǎng)短10nm下的象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)，和Pλ2是在比從光源射出的光束的波長(zhǎng)長(zhǎng)10nm下的象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率。
13.如權(quán)利要求12所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于上述象差補(bǔ)償元件的正透鏡是塑料透鏡，并滿足下述的公式Δ3SAOBJ/ΔTOBJ＞0PR＞0式中Δ3ASAOBJ表示在包含在上述物鏡中的塑料透鏡中至少一個(gè)塑料透鏡的折射率隨著上述物鏡的環(huán)境溫度變化量ΔTOBJ變化時(shí)，將上述物鏡的殘余象差展開成Zernike多項(xiàng)式時(shí)的三次球面象差分量的變化量，其中當(dāng)三次球面象差分量是過補(bǔ)償時(shí)，其符號(hào)是正號(hào)(+)，而當(dāng)三次球面象差分量是欠補(bǔ)償時(shí)，其符號(hào)是負(fù)號(hào)(-)，ΔTOB表示物鏡的環(huán)境溫度的變化量PR是包含在象差補(bǔ)償元件中的塑料透鏡的折射率的總和。
14.如權(quán)利要求13所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于上述物鏡是1個(gè)為一個(gè)元件構(gòu)成一組的塑料透鏡。
15.如權(quán)利要求14所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于上述補(bǔ)償元件的負(fù)透鏡是塑料透鏡，并且滿足下述公式Δ3SAOBJ/ΔTOBJ＜0PR＜0式中Δ3ASAOBJ表示在包含在上述物鏡中的塑料透鏡中至少一個(gè)塑料透鏡的折射率隨著上述物鏡的環(huán)境溫度變化量ΔTOBJ變化時(shí)，將上述物鏡的殘余象差展開成Zernike多項(xiàng)式時(shí)的三次球面象差分量的變化量，其中當(dāng)三次球面象差分量是過補(bǔ)償時(shí)，其符號(hào)是正號(hào)(+)，而當(dāng)三次球面象差分量是欠補(bǔ)償時(shí)，其符號(hào)是負(fù)號(hào)(-)，ΔTOB表示物鏡的環(huán)境溫度的變化量PR是包含在象差補(bǔ)償元件中的塑料透鏡的折射率的總和。
16.如權(quán)利要求15所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于上述物鏡是由兩個(gè)元件按兩組構(gòu)成的物鏡，其中具有正折射率的第一透鏡和具有正折射率的第二透鏡按從光源側(cè)順序配置，并且其中至少包括第一透鏡的一個(gè)透鏡是塑料透鏡。
17.如權(quán)利要求1、2、9或12所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于為了記錄和/或再生光信息記錄媒體所必需的規(guī)定象側(cè)的數(shù)值孔徑是0.8或大于0.8。
18.如權(quán)利要求1、2、9或12所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于光源發(fā)射具有波長(zhǎng)550nm或小于550nm的光束。
19.如權(quán)利要求1、2、9或12所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于物鏡滿足下面的公式|Δ3SAOBJ|/|Δ5SAOBJ|＞1式中Δ5SAOBJ表示在因物鏡的環(huán)境溫度的變化ΔTOBJ而物鏡的塑料透鏡的折射率變化為ΔNOBJ時(shí)，將物鏡的殘余象差展開Zernike′s多項(xiàng)式情況下的球面象差的五次分量的變化。
20.如權(quán)利要求19所述的聚光系統(tǒng)，其特征在于上述物鏡滿足下述公式|Δ3SAOBJ|/|Δ5SAOBJ|＞3。
21.一種用于記錄和/或再生光信息記錄媒體的拾光裝置，包括一個(gè)光源，和用于權(quán)利要求1、2、9和12所述的任何一個(gè)把從光源射出的光束會(huì)聚在光信息記錄介質(zhì)的信息記錄面上的聚光系統(tǒng)。
22.如權(quán)利要求21所述的拾光裝置，其特征在于，還包括以使在光會(huì)聚的光學(xué)系統(tǒng)中的每個(gè)光學(xué)表面上產(chǎn)生的球面象差達(dá)到最少的方式可改變地調(diào)整在包括在象差補(bǔ)償元件的透鏡中至少二個(gè)透鏡之間的距離的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
23.一種利用權(quán)利要求21所述的拾光裝置的聲音和/或圖像記錄裝置和/或一種聲音和/或圖像的再生裝置。
24.一種配置在光源與物鏡之間的光路上的象差補(bǔ)償元件，上述的象差補(bǔ)償元件具有包括從光源順次配置一個(gè)具有正折射率的第一透鏡和一個(gè)具有正折射率的第二透鏡的二個(gè)元件分二組的結(jié)構(gòu)，其中至少包括第一透鏡的一個(gè)透鏡是塑料透鏡，上述的象差補(bǔ)償元件以下述方式構(gòu)成正透鏡和負(fù)透鏡都是塑料透鏡，以及至正透鏡和負(fù)透鏡中的一個(gè)具有至少一個(gè)上面形成有至少一個(gè)衍射結(jié)構(gòu)的衍射面，并滿足下述的公式Δθ/ΔTAC＜0Pλ1<Pλ0<Pλ2]]>式中Δθ是當(dāng)象差補(bǔ)償元件的環(huán)境溫度變化為ΔTAC時(shí)從象差補(bǔ)償元件出射的光束的上邊緣光線的傾角量的變化量，其中當(dāng)Δθ在以光軸為基準(zhǔn)沿順時(shí)針方向變化時(shí)其符號(hào)是正(+)，而當(dāng)Δθ在沿反時(shí)針方向變化時(shí)其符號(hào)是負(fù)(-)，并滿足下述的公式Pλ1＜Pλ0＜Pλ2式中Pλ0是在從光源射出的光束的波長(zhǎng)下的象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率(mm-1)Pλ1是在比從光源射出的光束的波長(zhǎng)短10nm下的象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)，和Pλ2是在比從光源射出的光束的波長(zhǎng)長(zhǎng)10nm下的象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率。
25.一種配置在光源與包括至少一個(gè)塑料透鏡的物鏡之間的光路上的象差補(bǔ)償元件，包括一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡；其中所述的象差補(bǔ)償元件的總的焦率具有滿足下述公式的溫度依賴關(guān)系PT1＜PT0＜PT2，或PT1＞PT0＞PT2，式中PT0是在溫度25℃下象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)PT1是在溫度-5℃下象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)，和PT2是在55℃溫度下象差補(bǔ)償元件總的近軸焦率(mm-1)。
26.如權(quán)利要求25所述的象差補(bǔ)償元件，其特征在于正透鏡和負(fù)透鏡都是塑料透鏡，并且正透鏡和負(fù)透鏡中的至少一個(gè)具有上面形成有衍射結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)衍射面。
27.如權(quán)利要求25所述的象差補(bǔ)償元件，其特征在于所述的正透鏡和負(fù)透鏡中的一個(gè)是塑料透鏡，而另一個(gè)是玻璃透鏡。
28.一種用在權(quán)利要求1、2、9和12中任何一項(xiàng)所述的會(huì)聚光系統(tǒng)上的物鏡，其特征在于滿足下面的公式|Δ3SAOBJ|/|Δ5SAOBJ|＞3式中Δ3ASAOBJ表示在包含在上述物鏡中的塑料透鏡中至少一個(gè)塑料透鏡的折射率隨著上述物鏡的環(huán)境溫度變化量ΔTOBJ變化時(shí)，將上述物鏡的殘余象差展開成Zernike多項(xiàng)式時(shí)的三次球面象差分量的變化量，其中，當(dāng)三次球面象差分量是過補(bǔ)償時(shí)，其符號(hào)是正號(hào)(+)，而當(dāng)三次球面象差分量是欠補(bǔ)償時(shí)，其符號(hào)是負(fù)號(hào)(-)，Δ5SAOBJ表示在包括在物鏡中的塑料透鏡中的至少一個(gè)塑料透鏡的折射率因物鏡的環(huán)境溫度的變化ΔTOBJ而變化時(shí)，將物鏡的殘余象差展開Zernike多項(xiàng)式情況下的球面象差的五次分量的變化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種象差補(bǔ)償元件、拾光裝置、記錄·再生裝置、物鏡、和包含所述象差補(bǔ)償元件的高密度DVD用聚光系統(tǒng)。該聚光系統(tǒng)包括使從光源(2)射出的光束會(huì)聚在光信息記錄媒體(6)的信息記錄面上并配置在與光信息記錄媒體對(duì)置的位置上且具有由全是塑料的物鏡的正透鏡(4b)和負(fù)透鏡(4a)的二組構(gòu)成的象差補(bǔ)償元件(4)，正透鏡和負(fù)透鏡中至少一方上有至少一個(gè)形成有衍射構(gòu)造的衍射面，象差補(bǔ)償元件的總的近軸焦率具有滿足下面任何一式那樣的溫度依賴關(guān)系P
文檔編號(hào)G02B13/18GK1434440SQ0310149
公開日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2003年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月22日
發(fā)明者木村徹 申請(qǐng)人:柯尼卡株式會(huì)社