[发明专利]光学信息记录/再现装置和用于该装置的物镜光学系统

摘要

本发明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)。

主权项

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)＝(Pik2×h2+Pik4×h4+Pik6×h6+Pik8×h8+Pik10×h10+Pik12×h12)mikλ其中h，单位：mm，表示距离光轴的高度，Pik2，Pik4，Pik6……，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，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，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，fD11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/fD11＜‑0.03               ·····(1)，其中fD11＝‑1/(2×P112×m11×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＜(φ13(h3)‑φ13(h2))/(m13×f1)＜‑0.005     ·····(2)。