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CN1351337A - 物镜、聚光光学系统、光拾取装置及记录/再现装置 - Google Patents

物镜、聚光光学系统、光拾取装置及记录/再现装置 Download PDF

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CN1351337A
CN1351337A CN01135600A CN01135600A CN1351337A CN 1351337 A CN1351337 A CN 1351337A CN 01135600 A CN01135600 A CN 01135600A CN 01135600 A CN01135600 A CN 01135600A CN 1351337 A CN1351337 A CN 1351337A
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Abstract

提供用于光信息记录媒体的记录或再现的物镜、聚光光学系统、光拾取装置。物镜能够对付高数值孔径和短波长,重量轻并且价格便宜,可良好地校正轴上色像差;聚光光学系统、光拾取装置能够用简易的结构有效地校正因激光光源的振荡波长变化、温度、湿度变化、光信息记录媒体的透明基板厚度的误差等造成的光拾取装置的各光学面产生的球面像差的变动。此外,聚光光学系统和光拾取装置能够有效地校正因激光光源的模式跳跃现象或高频重叠造成的物镜产生的轴上色像差。

Description

物镜、聚光光学系统、光拾取装置及记录/再现装置
                    技术领域
本发明涉及物镜、聚光光学系统、光拾取装置和记录-再现装置。
                    背景技术
近年来，随着短波长红色半导体激光器的实用化，正在开发、产品化以与现有的光盘(也称为光信息记录媒体)的CD(小型盘)相同尺寸作为大容量高密度光盘的DVD(数字通用盘)，可以预计在不久的将来会出现更高密度的下一代光盘。在以这样的下一代光盘作为媒体的光信息记录再现装置的聚光光学系统中，为了实现记录信号的高密度，或为了对高密度记录信号进行再现，需要减小通过物镜在信息记录面上聚光的束点的直径。因此，需要作为光源的激光的短波长化和物镜的高数值孔径化。作为短波长光源，期待其实用化的光源是振荡波长400nm左右的蓝紫色半导体激光器。
可是，随着激光光源的短波长化和物镜的高数值孔径化，即使是在可对CD或DVD这样的现有光盘进行信息的记录或再现的、将波长比较长的激光光源和低数值孔径的物镜组合构成的光拾取装置中几乎可忽视的问题，预计也会变得明显。
其中之一是因激光光源的微小的振荡波长的变动造成物镜上产生的轴上色像差的问题。一般的光学透镜材料的微波长变动造成的折射率变化是使用波长越短就越大。因此，因微小的波长变动产生的焦点的散焦量变大。可是，已知物镜的焦点深度由k·λ/NA2(k是比例常数，λ是波长，NA是物镜的像侧数值孔径)来表示，使用波长越短，焦点深度越小，不容许微小的散焦量。因此，在使用蓝紫色半导体激光器这样的短波长的光源和高数值孔径的物镜的聚光光学系统中，为了防止半导体激光器的模式跳跃现象或输出变化造成的波长变动、或高频重叠造成的球面像差的恶化，关键在于校正轴上色像差。
而且，在激光光源的短波长化和物镜的高数值孔径化中明显的另一问题是因温度、湿度变化造成的聚光光学系统的球面像差的变动。即，在光拾取装置中，一般使用的塑料透镜受到温度和湿度变化而容易变形，此外，折射率变化增大。在现有的光拾取装置中使用的聚光光学系统中问题不大的折射率变化造成的球面像差的变动在激光光源的短波长化和物镜的高数值孔径化中也成为不能忽视的量。
而且，在激光光源的短波长化和物镜的高数值孔径化中明显的另一问题是因光盘的保护层(也称为透明基板)的厚度误差造成的聚光光学系统的球面像差的变动。众所周知，由保护层的厚度误差产生的球面像差以物镜的数值孔径的4次方成正比地产生。因此，随着物镜的数值孔径增大，保护层的厚度误差的影响变大，有不能进行稳定的信息的记录或再现的危险。
此外，在下一代的光盘中，为了将光盘相对于光轴倾斜时产生的彗形像差抑制得小，提出使用比现有的光盘更薄的保护层的建议。因此，对于下一代的光盘和保护层的厚度不同的CD或DVD这样的现有光盘来说，要求能够用同一光拾取装置进行记录或再现。
本发明的目的在于提供一种物镜，能够对付高数值孔径和短波长，重量轻并且价格便宜，良好地校正轴上色像差的用于光信息记录媒体的记录或再现。
此外，目的在于提供一种聚光光学系统和光拾取装置，能够用简易的结构有效地校正因激光光源的振荡波长变化、温度、湿度变化、光信息记录媒体的透明基板厚度的误差等造成的光拾取装置的各光学面产生的球面像差的变动。
此外，目的在于提供一种聚光光学系统和光拾取装置，能够有效地校正因激光光源的模式跳跃现象或高频重叠造成的物镜产生的轴上色像差。
此外，目的在于提供一种用于对透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体进行信息的记录或再现的物镜。
而且，目的在于提供一种聚光光学系统和光拾取装置，配有短波长激光光源和高数值孔径的物镜，可对透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体进行信息的记录或再现。
目前，衍射光学元件在光拾取装置中被用作高性能的像差校正元件，但为了防止衍射光学元件中衍射效率的下降，关键在于用无限接近设计值的形状来形成衍射构造。但是，如上所述，在使用不久的将来预计会实用化的蓝紫色半导体激光器这样的短波长光源或在使用高数值孔径的物镜的光拾取装置中使用衍射光学元件的情况下，由于用于校正色像差所需的衍射能力增大，所以衍射构造的周期、例如闪耀构造的闪耀间隔变为使用波长的数倍左右，即几μm左右。目前，一般作为衍射光学元件的金属模型的制作方法，在利用金刚石超精密切削技术(SPDT)中，刀具前端的形状因复制闪耀构造的台阶差而产生相位不匹配部分。因此，在使用波长的数倍左右这样的周期小的衍射构造的情况下，由于相位不匹配部分的影响大，所以存在不能获得充分的衍射效率这样的问题。
作为形成几μm左右周期的小衍射构造的公知方法，有电子束扫描方式，由该方法来形成衍射构造的流程如下。首先，在基板上涂敷光刻胶，接着由电子束曝光装置对该光刻胶进行扫描，同时产生与衍射构造的形状分布对应的电子束曝光量分布。随后，通过腐蚀工序和电镀工序来除去光刻胶，在基板上形成衍射构造的凹凸图形。作为通过这样的电子束扫描方式将微小的闪耀构造形成在平板的基板上的衍射元件，已知Optics Japan 99’，23a A2(1999)的衍射透镜。
但是，在光拾取装置中使用的衍射光学元件中，由于将衍射构造产生的衍射作用和折射面的折射作用适当组合来进行像差校正，所以存在以下问题：在不具有折射能力的平板的基板上形成了衍射构造的上述衍射透镜不能作为像差校正元件用于光拾取装置。
                    发明内容
本发明的目的在于提供一种作为具有用于光拾取装置的衍射构造的光学元件，具有通过电子束扫描方式能够形成衍射构造形状的衍射光学元件、以及配有这种衍射光学元件的光拾取装置。
为了实现上述目的，方案(1)所述的物镜是用于光信息记录媒体的记录和/或再现的物镜，所述物镜由光学塑料材料形成，其特征在于，至少一个面为非球面的单片透镜，在至少一个面上形成环带状的衍射构造，满足下式：
NA≥0.7                               (1)
其中，NA：对光信息记录媒体进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径。
方案(2)所述的物镜的特征在于，在方案(1)中，物镜的两面为非球面。
方案(3)所述的物镜的特征在于，在方案(1)或(2)中，物镜满足下式：
    5.0≤fD/f≤65.0                       (2)
其中，fD：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Фbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由fD＝1/∑(-2·ni·b2i)定义的衍射构造的焦距(mm)；
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的焦距(mm)。
方案(4)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(3)的任何一项中，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.70    (3)
方案(5)所述的物镜是用于光信息记录媒体的记录和再现的物镜，所述物镜由光学塑料材料形成，其特征在于，至少一个面为非球面的单片透镜，至少一个面上形成环带状的衍射构造，并满足下式：
λ≤500nm                               (4)
其中，λ：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现时使用的波长。
方案(6)所述的物镜的特征在于，在方案(5)中物镜的两面为非球面。
方案(7)所述的物镜的特征在于，在方案(5)或(6)中，物镜满足下式：
    5.0≤fD/f≤65.0                         (5)
其中，fD：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由fD＝1/∑(-2·ni·b2i)定义的衍射构造的焦距(mm)
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的焦距(mm)
方案(8)所述的物镜的其特征在于，在方案(5)～(7)的任何一项中，在所述衍射构造中，在第i面的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面的环带数为Mi，环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.70    (6)
方案(9)所述的物镜是用于光信息记录媒体的记录和/或再现的物镜，所述物镜由光学塑料材料形成，其特征在于，至少一个面是非球面的单片透镜，至少一个面上形成环带状的衍射构造，并满足下式：
    5.0≤fD/f≤40.0                        (7)
其中，fD：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Фbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由fD＝1/∑(-2·ni·b2i)定义的衍射构造的焦距(mm)；
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的焦距(mm)。
方案(10)所述的物镜的特征在于，在方案(9)中，物镜的两面为非球面。
方案(11)所述的物镜的特征在于，在方案(9)或(10)中，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.70              (8)
方案(12)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(11)的任何一项中，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
在0.7≤NA≤0.85时，满足
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.70
而在0.85＜NA时，满足
0.10≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤2.50。
方案(13)所述的物镜是用于光信息记录媒体的记录和或再现的物镜，所述物镜由光学塑料材料形成，其特征在于，至少一个面为非球面的单片透镜，在至少一个面上形成环带状的衍射构造，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.70              (9)
方案(14)所述的物镜的特征在于，在方案(13)中，满足下式：
0.10≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.65              (10)
方案(15)所述的物镜的特征在于，在方案(14)中，满足下式：
0.20≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.60              (11)
方案(16)所述的物镜的特征在于，在方案(13)～(15)的任何一项中，物镜的两面为非球面。
方案(17)所述的物镜是用于光信息记录媒体的记录和或再现的物镜，所述物镜由光学塑料材料形成，其特征在于，至少一个面为非球面的单片透镜，在两面上形成环带状的衍射构造，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
0.10≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤3.00              (11’)
方案(18)所述的物镜的特征在于，在方案(17)中，物镜满足下式：
0.20≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤2.50              (12’)
方案(19)所述的物镜的特征在于，在方案(17)或(18)中，物镜满足下式：
    2.0≤fD/f≤≤30.0                          (13’)
其中，fD：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由fD＝1/∑(-2·ni·b2i)定义的衍射构造的焦距(mm)
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的焦距(mm)
方案(20)所述的物镜的特征在于，在方案(17)～(19)的任何一项中，物镜的两面为非球面。
方案(21)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(20)的任何一项中，物镜的两面为非球面，并满足下式：
0.35＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.55             (14’)
其中，X1：连接垂直于光轴的光源侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光源侧的表面上的位置)的光源侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
X2：连接垂直于光轴的光信息记录媒体侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光信息记录媒体侧的表面上的位置)的光信息记录媒体侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
N：所述物镜在使用波长中的折射率；
f：所述物镜的整个系统的焦距(mm)。
方案(22)所述的物镜的特征在于，在方案(21)中，满足下式：
0.39＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.52             (15’)
方案(23)所述的物镜是用于光信息记录媒体的记录和/或再现的物镜，其特征在于，所述物镜是两面形成非球面的单片透镜，在至少一个面上形成环带状的衍射构造，满足下式：
0.75＜NA＜0.95                                 (16’)
0.39＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.52             (17’)
X1：连接垂直于光轴的光源侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光源侧的表面上的位置)的光源侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
X2：连接垂直于光轴的光信息记录媒体侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光信息记录媒体侧的表面上的位置)的光信息记录媒体侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
N：所述物镜在使用波长中的折射率；
f：所述物镜的整个系统的焦距(mm)。
方案(24)所述的物镜的特征在于，在方案(23)中，满足下式：
    2.0≤fD/f≤30.0                            (18’)
其中，fD：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Фbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由fD＝1/∑(-2·ni·b2i)定义的衍射构造的焦距(mm)；
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的焦距(mm)。
方案(25)所述的物镜的特征在于，在方案(23)或(24)中，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤3.00       (19’)
方案(26)所述的物镜的特征在于，在方案(23)～(25)的任何一项中，在物镜的两面上形成环带状的衍射构造。
方案(27)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(25)的任何一项中，所述物镜的色像差满足下式：
|ΔfB·NA2|≤0.25μm                      (12)
其中，ΔfB：所述光源的波长改变+1nm时的物镜的焦点位置的变化(μm)。
方案(28)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～方案(27)的任何一项中，满足下式：
-200≤b4i·himax 4/(λ·f·NA4)≤-5    (13)
其中，b4i：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))的4次光路差函数系数；
himax：第面的有效径的最大高度(mm)。
方案(29)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(28)的任何一项中，满足下式：
0.4≤|(Ph/Pf)-2|≤25.0                (14)
其中，Pf：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的衍射环带间隔(mm)
Ph：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的1/2的数值孔径的衍射环带间隔(mm)
方案(30)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(29)的任何一项中，在光源的波长改变+10nm时的边缘光线的球面像差的变化量为ΔSA(μm)时，满足下式：
|ΔSA|≤1.5                           (15)
方案(31)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(30)的任何一项中，在将衍射透镜的衍射作用和折射透镜的折射作用组合的情况下，在光源的波长移动到长波长侧时，具有使得沿后焦点变短的方向而变化的轴上色像差特性，满足下式：
-1＜ΔCA/ΔSA＜0                      (20’)
其中，
ΔCA：对应于波长变化的轴上色像差的变化量(mm)；
ΔSA：对应于波长变化的边缘光线的球面像差的变化量(mm)。
方案(32)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(31)的任何一项中，满足下式：
t≤0.6mm                              (16)
λ≤500nm                             (17)
其中，
t：保护光信息记录媒体的信息记录面的透明基板的厚度；
λ：光源的波长。
方案(33)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(32)的任何一项中，所述衍射构造产生的n次衍射光量比其他任何次数的衍射光量大，所述物镜能够将衍射构造产生的n次衍射光聚光在光信息记录媒体的信息记录面上，以便用于进行对所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现。其中，n是0、±1以外的整数。
方案(34)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(33)的任何一项中，在所述衍射构造中，至少一个面上形成的衍射构造在n为0、±1以外的整数时、在该衍射构造产生的衍射光中使n次衍射光的衍射光量大于其他任何次数的衍射光的衍射光量来确定各衍射环带的光轴方向的台阶量。
方案(35)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(34)的任何一项中，物镜由饱和吸水率为0.5％以下的材料来形成。
方案(36)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(35)的任何一项中，物镜由使用波长区域中厚度为3mm的内部透过率为85％以上的材料来形成。
方案(37)所述的物镜的特征在于，在方案(1)～(36)的任何一项中，在所述物镜的球面像差中，在3次球面像差分量为SA1，5次、7次和9次的球面像差分量之和为SA2时，满足下式：
|SA1/SA2|＞1.0                       (18)
其中，
SA1：将像差函数展开为Zernike多项式时的3次球面像差分量；
SA2：将像差函数展开为Zernike多项式时的5次球面像差分量、7次球面像差分量和9次球面像差分量的平方和的平方根。
方案(38)所述的聚光光学系统是用于光信息记录媒体的记录和/或再现的聚光光学系统，该聚光光学系统包括光源、可改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜、以及使穿过该耦合透镜的光束通过光信息记录媒体的透明基板而被聚光在信息记录面上的物镜，其特征在于，所述聚光光学系统在至少一个面上具有环带状的衍射构造，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正所述聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(39)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)中，所述衍射构造校正所述物镜产生的色像差。
方案(40)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)或(39)中，所述耦合透镜具有校正所述物镜产生的色像差的功能。
方案(41)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(40)中，所述耦合透镜是将阿贝数相对大的正透镜、以及阿贝数相对小的负透镜接合的一组两片结构。
方案(42)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(40)中，所述耦合透镜是在至少一个面上具有环带状的衍射构造的单片透镜。
方案(43)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)～(42)的任何一项中，所述耦合透镜和所述物镜的合成系统的色像差满足下式：
|ΔfB·NA2|≤0.25μm                   (19)
其中，ΔfB：所述光源的波长改变+1nm时的合成系统的焦点位置的变化(μm)。
方案(44)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)～(43)的任何一项中，满足下式：
NA≥0.65                                (20)
t≤0.6mm                                (21)
λ≤500nm                               (22)
其中，NA：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的物镜的像侧数值孔径
t：光信息记录媒体的透明基板的厚度；
λ：光源的波长。
方案(45)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)～(44)的任何一项中，所述衍射构造产生的n次衍射光量比其他任何次数的衍射光量大，所述聚光光学系统能够将衍射构造产生的n次衍射光聚光在光信息记录媒体的信息记录面上，以便用于进行对所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现。其中，n是0、±1以外的整数。
方案(46)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)～(45)的任何一项中，所述物镜是方案(1)～(37)的任何一项所述的物镜。
方案(47)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)～(46)的任何一项中，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因所述光源的振荡波长的微小变动引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(48)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)～(46)的任何一项中，所述物镜至少包括一片由塑料材料形成的透镜，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因温度湿度变化引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(49)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)～(46)的任何一项中，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因所述光信息记录媒体的透明基板厚度的微小变动引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(50)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)～(49)的任何一项中，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来矫正在因所述光源的振荡波长的微小变动、温度湿度变化、以及所述光信息记录媒体的透明基板厚度的微小变动中至少两种以上的组合引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(51)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)～(50)的任何一项中，通过在所述聚光光学系统的球面像差移动到过校正侧时，所述耦合透镜沿光轴方向移动而使得与所述物镜的间隔增加，而在所述聚光光学系统的球面像差移动到欠校正侧时，所述耦合透镜沿光轴方向移动而使得与所述物镜的间隔减小，来校正聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(52)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(38)～(51)的任何一项中，所述光信息记录媒体具有夹置透明基板的多个记录面，通过沿光轴方向移动所述物镜，来进行聚光，以便进行对上述多个记录面的信息的记录和/或再现，并且通过使所述耦合透镜向光轴方向移动，来校正因不同记录层中的透明基板厚度的不同产生的球面像差的变动。
方案(53)所述的光拾取装置包括聚光光学系统，通过检测来自所述记录面的反射光来进行对于所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现，该聚光光学系统包括：光源；改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜；以及将通过该耦合透镜的光束经光信息记录媒体的透明基板聚光在信息记录面上的物镜；其特征在于，所述光拾取装置包括用于检测来自所述记录面的反射光的受光部件、以及驱动所述物镜而使光束聚光在所述记录面上的第1驱动装置；还包括通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正所述聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动，通过检测来自所述记录面的反射光来检测在所述记录面上聚光的光束的聚光状态，并驱动所述耦合透镜的第2驱动装置；所述聚光光学系统是方案(38)～(52)的任何一项所述的聚光光学系统。
方案(54)所述的声音和/或图像的记录装置、和/或声音和/或图像的再现装置的特征在于，搭载方案(53)所述的光拾取装置。
方案(55)所述的物镜是用于光拾取装置的物镜，该光拾取装置包括波长不同的光源、以及将从所述光源发射的光束通过光信息记录媒体的透明基板聚光在信息记录面上的物镜，可对多种光信息记录媒体进行信息的记录和/或再现，其特征在于，所述物镜是至少在一个面上有环带状的衍射面，并且至少一个面为非球面的单片透镜，在所述多种光信息记录媒体中，在任意两个光信息记录媒体的透明基板厚度为t1、t2(t1≤t2)，对具有厚度t1的所述透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时的波长为λ1，对具有厚度t2的所述透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时的波长为λ2(λ1＜λ2)，通过波长λ1的光束在透明基板厚度t1的光信息记录媒体上进行记录或再现所需的规定的像侧数值孔径为NA1，通过波长λ2的光束在透明基板厚度t2的光信息记录媒体上进行记录或再现所需的规定的像侧数值孔径为NA2(NA1≥NA2)时，所述物镜对于波长λ1、透明基板厚度t1和像侧数值孔径NA1的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ1rms以下来聚光，而对于波长λ2、透明基板厚度t2和像侧数值孔径NA2的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ2rms以下来聚光，并且满足下式：
NA1≥0.7                                (23)
其中，NA1：所述波长中通过短波长侧的波长在透明基板厚度小的光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径
方案(56)所述的物镜的特征在于，在方案(55)中，物镜的两面为非球面。
方案(57)所述的物镜的特征在于，在方案(55)或(56)中，满足下式：
0.5≤(f/νd)·fD≤10.0                  (24)
其中，fD：在将所述衍射构造以根据Φb＝b2h2+b4h4+b6h6+…定义的光路差函数来表示时(这里，h是距光轴的高度(mm)，b2、b4、b6、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数)，仅由fD＝1/(-2·b2)定义的衍射构造的λ1时焦距(mm)；
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的λ1时焦距(mm)；
νd：物镜材料的d线阿贝数。
方案(58)所述的物镜的特征在于，在方案(57)中满足下式：
νd≥55.0                               (25)
方案(59)所述的物镜的特征在于，在方案(57)或(58)中，所述物镜的色像差满足下式：
|ΔfBi·(NAi)2|≤0.25μm               (26)
其中，ΔfBi：所述波长λi的光源的波长改变+1nm时的物镜的焦点位置的变化(μm)。
方案(60)所述的物镜的特征在于，在方案(55)或(56)中，满足下式：
-25.0≤b2/λ1≤0.0                     (27)
其中，λ1：所述波长中短波长侧的波长(mm)；
b2：在将所述衍射构造以根据Φb＝b2h2+b4h4+b6h6+…定义的光路差函数来表示时(这里，h是距光轴的高度(mm)，b2、b4、b6、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数)的2次光路差函数系数。
方案(61)所述的物镜是用于光拾取装置的物镜，该光拾取装置包括波长不同的光源、以及将从所述光源发射的光束通过光信息记录媒体的透明基板聚光在信息记录面上的物镜，可对多种光信息记录媒体进行信息的记录和/或再现，其特征在于，所述物镜是至少在一个面上有环带状的衍射面，并且至少一个面为非球面的单片透镜，在所述多种光信息记录媒体中，在任意两个光信息记录媒体的透明基板厚度为t1、t2(t1≤t2)，对具有厚度t1的所述透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时的波长为λ1，对具有厚度t2的所述透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时的波长为λ2(λ1＜λ2)，通过波长λ1的光束在透明基板厚度t1的光信息记录媒体上进行记录或再现所需的规定的像侧数值孔径为NA1，通过波长λ2的光束在透明基板厚度t2的光信息记录媒体上进行记录或再现所需的规定的像侧数值孔径为NA2(NA1≥NA2)时，所述物镜对于波长λ1、透明基板厚度t1和像侧数值孔径NA1的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ1rms以下来聚光，而对于波长λ2、透明基板厚度t2和像侧数值孔径NA2的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ2rms以下来聚光，并且满足下式：
λ1≤500nm                          (28)
其中，λ1：对所述透明基板厚度为t1的光信息记录媒体进行信息的记录和/或再现时的波长
方案(62)所述的物镜的特征在于，在方案(61)中，物镜的两面为非球面。
方案(63)所述的物镜的特征在于，在方案(61)或(62)中，满足下式：
0.5≤(f/νd)·fD≤10.0              (29)
其中，fD：在将所述衍射构造以根据Φb＝b2h2+b4h4+b6h6+…定义的光路差函数来表示时(这里，h是距光轴的高度(mm)，b2、b4、b6、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数)，仅由fD＝1/(-2·b2)定义的衍射构造在λ1时焦距(mm)；
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的λ1时焦距(mm)；
νd：物镜材料的d线阿贝数。
方案(64)所述的物镜的特征在于，在方案(63)中满足下式：
νd≥55.0                           (30)
方案(65)所述的物镜的特征在于，在方案(63)或(64)中，所述物镜的色像差满足下式：
|ΔfBi·(NAi)2|≤0.25μm    (i＝1和2)   (31)
其中，ΔfBi：所述波长λi的光源的波长改变+1nm时的物镜的焦点位置的变化(μm)。
方案(66)所述的物镜的特征在于，在方案(61)或(62)中，满足下式：
-25.0≤b2/λ1≤0.0                 (32)
其中，λ1：所述波长中短波长侧的波长(mm)；
b2：在将所述衍射构造以根据Φb＝b2h2+b4h4+b6h6+…定义的光路差函数来表示时(这里，h是距光轴的高度(mm)，b2、b4、b6、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数)的2次光路差函数系数。
方案(67)所述的物镜是用于光拾取装置的物镜，该光拾取装置包括波长不同的光源、以及将从所述光源发射的光束通过光信息记录媒体的透明基板聚光在信息记录面上的物镜，可对多种光信息记录媒体进行信息的记录和/或再现，其特征在于，所述物镜是至少在一个面上有环带状的衍射面，并且至少一个面为非球面的单片透镜，在所述多种光信息记录媒体中，在任意两个光信息记录媒体的透明基板厚度为t1、t2(t1≤t2)，对具有厚度t1的所述透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时的波长为λ1，对具有厚度t2的所述透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时的波长为λ2(λ1＜λ2)，通过波长λ1的光束在透明基板厚度t1的光信息记录媒体上进行记录或再现所需的规定的像侧数值孔径为NA1，通过波长λ2的光束在透明基板厚度t2的光信息记录媒体上进行记录或再现所需的规定的像侧数值孔径为NA2(NA1≥NA2)时，所述物镜对于波长λ1、透明基板厚度t1和像侧数值孔径NA1的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ1rms以下来聚光，而对于波长λ2、透明基板厚度t2和像侧数值孔径NA2的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ2rms以下来聚光，并且满足下式：
0.5≤(f/νd)·fD≤10.0               (33)
其中，fD：在将所述衍射构造以根据Φb＝b2h2+b4h4+b6h6+…定义的光路差函数来表示时(这里，h是距光轴的高度(mm)，b2、b4、b6、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数)，仅由fD＝1/(-2·b2)定义的衍射构造在λ1时焦距(mm)；
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的λ1时焦距(mm)；
νd：物镜材料的d线阿贝数。
方案(68)所述的物镜的特征在于，在方案(67)中满足下式：
νd≥55.0                            (34)
方案(69)所述的物镜的特征在于，在方案(67)或(68)中，所述物镜的色像差满足下式：
|ΔfBi·(NAi)2|≤0.25μm   (i＝1和2)    (35)
其中，ΔfBi：所述波长λi的光源的波长改变+1nm时的物镜的焦点位置的变化(μm)。
方案(70)所述的物镜的特征在于，在方案(55)～(69)的任何一项中，对于具有所述透明基板厚度为t2的光信息记录媒体以所述NA1内波面像差为0.07λ2以上的状态来聚光所述波长λ2的光束。
方案(71)所述的物镜的特征在于，在方案(55)～(70)的任何一项中，满足下式：
0.4≤|(Ph/Pf)-2|≤10.0                   (36)
其中，Pf：在透明基板厚度为t1的光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的像侧数值孔径NA1的衍射环带间隔(mm)；
Ph：NA1的1/2的数值孔径的衍射环带间隔(mm)。
方案(72)所述的物镜的特征在于，在方案(55)～(71)的任何一项中，物镜由塑料材料来形成。
方案(73)所述的物镜的特征在于，在方案(55)～(71)的任何一项中，满足下式：
t1≤0.6mm                               (37)
t2≥0.6mm                               (38)
λ1≤500nm                              (39)
600nm≤λ2≤800nm                       (40)
NA1≥0.7                                (41)
NA2≤0.65                               (42)
方案(74)所述的物镜的特征在于，在方案(55)～(73)的任何一项中，物镜由饱和吸水率在0.5％以下的材料形成。
方案(75)所述的物镜的特征在于，在方案(55)～(74)的任何一项中，物镜由在使用波长区域厚度为3mm的内部透过率为85％以上的材料形成。
方案(76)所述的物镜的特征在于，在方案(55)～(75)的任何一项中，在所述物镜的球面像差内，在3次球面像差分量为SA1，5次、7次和9次的球面像差分量之和为SA2时，满足下式：
|SA1/SA2|＞1.0                          (63)
其中，
SA1：将像差函数展开为Zernike多项式时的3次球面像差分量；
SA2：将像差函数展开为Zernike多项式时的5次球面像差分量、7次球面像差分量和9次球面像差分量的平方和的平方根。
方案(77)所述的聚光光学系统是用于多种光信息记录媒体的信息的记录和/或再现的信息记录再现用的聚光光学系统，该聚光光学系统包括波长不同的光源、可改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜、以及使穿过该耦合透镜的来自波长不同的光源的光束通过光信息记录媒体的透明基板而被聚光在信息记录面上的物镜，其特征在于，所述聚光光学系统至少在一个面上有环带状的衍射结构，并且在所述相互不同的波长内，任意两个波长为λ1、λ2(λ1＜λ2)，在所述多种光信息记录媒体中，任意两个光信息记录媒体的透明基板厚度为t1、t2(t1≤t2)，通过波长λ1的光束，对具有厚度t1的透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时所需的规定的像侧数值孔径为NA1，通过波长λ2的光束，对具有厚度t2的透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时所需的规定的像侧数值孔径为NA2(NA1≥NA2)时，所述聚光光学系统对于波长λ1、透明基板厚度t1和像侧数值孔径NA1的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ1rms以下来聚光，而对于波长λ2、透明基板厚度t2和像侧数值孔径NA2的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ2rms以下来聚光，通过沿光轴方向移动所述耦合透镜，来校正所述聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(78)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)中，对具有所述透明基板厚度为t2的光信息记录媒体在所述NA1内以波面像差为0.07λ2以上的状态来聚光所述波长λ2的光束。
方案(79)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)或(78)中，所述衍射构造校正由物镜产生的色像差。
方案(80)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)～(79)的任何一项中，所述耦合透镜具有校正物镜产生的色像差的功能。
方案(81)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(80)中，所述耦合透镜是将阿贝数相对大的正透镜、以及阿贝数相对小的负透镜接合的一组两片结构。
方案(82)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(80)中，所述耦合透镜是在至少一个面上具有环带状的衍射构造的单片透镜。
方案(83)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)～(82)的任何一项中，所述耦合透镜和所述物镜的合成系统的色像差满足下式：
|ΔfBi·(NAi)2|≤0.25μm   (i＝1和2)    (44)
其中，ΔfBi：所述波长λi的光源的波长改变+1nm时的合成系统的焦点位置的变化(μm)
方案(84)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)～(83)的任何一项中满足下式：
t1≤0.6mm                               (45)
t2≥0.6mm                               (46)
λ1≤500nm                              (47)
600nm≤λ2≤800nm                       (48)
NA1≥0.70                               (49)
NA2≤0.65                               (50)
方案(85)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)～(84)的任何一项中，所述物镜为方案(55)～(76)的任何一项中所述的物镜。
方案(86)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)～(85)的任何一项中，所述耦合透镜对所述透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体可根据各自的透明基板厚度来改变入射到所述物镜的光束的发散度。
方案(87)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)～(86)的任何一项中，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因所述光源的振荡波长的微小变动引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(88)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)～(86)的任何一项中，所述物镜至少包含一片由塑料材料形成的透镜，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因温度湿度变化引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(89)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)～(86)的任何一项中，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因所述光信息记录媒体的透明基板厚度的微小变动引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(90)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)～(89)的任何一项中，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因所述光源的振荡波长的微小变动、温度湿度变化、以及所述光信息记录媒体的透明基板厚度的微小变动中至少两个以上组合引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(91)所述的聚光光学系统的特征在于，在方案(77)～(90)的任何一项中，通过在所述聚光光学系统的球面像差变动到过校正侧时，所述耦合透镜沿光轴方向移动而使得与所述物镜的间隔增加，而在所述聚光光学系统的球面像差变动到欠校正侧时，所述耦合透镜沿光轴方向移动而使得与所述物镜的间隔减小，从而校正聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
方案(92)所述的光拾取装置包括聚光光学系统，通过检测来自所述记录面的反射光能够进行对所述多种光信息记录媒体的信息记录和/或再现，该聚光光学系统包括：波长不同的光源；改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜；以及将通过该耦合透镜的光束经光信息记录媒体的透明基板而聚光在信息记录面上的物镜；其特征在于，所述光拾取装置包括：受光部件，用于检测来自所述记录面的反射光；以及第1驱动装置，驱动所述物镜以便使光束聚光在所述记录面上；还包括第2驱动装置，通过沿光轴方向移动所述耦合透镜来校正所述聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动，通过检测来自所述记录面的反射光来检测聚光在所述记录面上的光束的聚光状态，并驱动所述耦合透镜；所述聚光光学系统是方案(77)～(91)的任何一项所述的聚光光学系统。
方案(93)所述的声音和/或图像记录装置、和/或声音和/或图像再现装置的特征在于，搭载了方案(92)所述的光拾取装置。
在本发明中，形成衍射构造的面(衍射面)指在光学元件的表面、例如透镜的表面上设置凹凸，具有衍射入射光束作用的面，在同一光学面上有产生衍射的区域和不产生衍射区域的情况下，指产生衍射的区域。作为凹凸的形状，例如，在光学元件的表面上形成以光轴为中心的大致同心圆状的环带，如果以包含光轴的平面来观察其剖面，则各环带包括锯齿状、或台阶状这样的已知形状，是包含那种形状的环带。
在本发明中，信息的记录和再现指在上述的光信息记录媒体的信息记录面上记录信息，以及将记录在信息记录面上的信息进行再现。本发明的聚光光学系统可以是仅用于进行记录或仅进行再现的聚光光学系统，也可以是用于进行记录和再现两者的聚光光学系统。此外，可以是用于对某个光信息记录媒体进行记录，而对另一个光信息记录媒体进行再现的聚光光学系统，也可以是用于对某个光信息记录媒体进行记录或再现，而对另一个光信息记录媒体进行记录和再现的聚光光学系统。这里所谓的再现，包括简单地读取信息。
在本发明中，物镜的第1面指物镜的光源侧的光学面，而物镜的第2面指物镜的光信息记录媒体侧的光学面。
根据方案(1)的物镜，能够获得数值孔径大并由塑料材料构成的重量轻、可大批量生产的价格便宜的光信息记录媒体的记录-再现用单片物镜，并且通过形成非球面能够校正球面像差，通过衍射构造能够校正色像差。由于物镜由塑料材料构成，所以容易设置衍射构造，并且由于重量轻，所以可以减轻光拾取装置中聚光机构的负担。作为塑料材料，为了阿贝数大，波长500nm以下的透过率大，双折射小，吸水率小，期望是聚烯烃系树脂。特别期望是聚烯烃系的降冰片烯系树脂。而且，通过使数值孔径为0.7以上能够减小信息记录面上聚光的束点，所以在CD(数值孔径0.45)或DVD(数值孔径0.60)时与现有的光信息记录媒体相比，能够以更高密度记录的信息和/或读取高密度记录的信息。
该物镜如方案(2)所示在两面具有非球面较好，通过将两面形成为非球面能够精细地校正像差。
通过在物镜上设置具有满足方案(3)的条件式(2)的焦距的环带状的衍射构造，可以校正轴上色像差。该衍射构造在激光光源的波长向长波长侧微小变动时，具有向后焦点变短方向变化的波长特性，所以通过适当选择折射透镜的折射能力和衍射透镜的衍射能力来满足上式，能够校正在使用带有500nm以下的短波长的振荡波长的光源情况下成为问题的、物镜产生的轴上色像差。fD/f的值在上式的下限以上时，不对物镜的轴上色像差过校正，而在上限以下时，不对物镜的轴上色像差欠校正。
如果形成满足方案(4)的条件式(3)的衍射构造，则能够适当地进行色像差的校正。如果不超过条件式(3)的上限，则不对色像差进行过校正，而如果不超过下限，则不会欠校正。
根据方案(5)的物镜，能够获得由塑料材料构成的重量轻、可大批量生产的价格便宜的、用短波长光可进行光信息记录媒体的记录-再现用单片物镜，并且通过形成非球面能够校正球面像差，通过衍射构造能够校正色像差。由于物镜由塑料材料构成，所以容易设置衍射构造，并且由于重量轻，所以可以减轻光拾取装置中聚光机构的负担。作为塑料材料，为了阿贝数大，波长500nm以下的透过率大，双折射小，吸水率小，期望是聚烯烃系树脂。特别期望是聚烯烃系的降冰片烯系树脂。而且，通过使用波长在500nm以下，可以减小信息记录面上聚光的束点，所以在CD(780nm)或DVD(650nm)时与现有的光信息记录媒体相比，能够以更高密度记录的信息和/或读取高密度记录的信息。
该物镜如方案(6)所示在两面具有非球面较好，通过将两面形成为非球面能够精细地校正像差。
通过在物镜上设置具有满足方案(7)的条件式(5)的焦距的环带状的衍射构造，可以校正轴上色像差。该衍射构造在激光光源的波长向长波长侧微小变动时，具有向后焦点变短方向变化的波长特性，所以通过适当选择折射透镜的折射能力和衍射透镜的衍射能力来满足上式，能够校正在使用带有500nm以下的短波长的振荡波长的光源情况下成为问题的、物镜产生的轴上色像差。fD/f的值在上式的下限以上时，不对物镜的轴上色像差过校正，而在上限以下时，不对物镜的轴上色像差欠校正。
如果形成满足方案(8)的条件式(6)的衍射构造，则能够适当地进行色像差的校正。如果不超过条件式(6)的上限，则不对色像差进行过校正，而如果不超过下限，则不会欠校正。
根据方案(9)的物镜，能够获得由塑料材料构成的重量轻、可大批量生产的价格便宜的、用短波长可进行光信息记录媒体的记录-再现用单片物镜，并且通过形成非球面能够校正球面像差，通过衍射构造能够校正色像差。由于物镜由塑料材料构成，所以容易设置衍射构造，并且由于重量轻，所以可以减轻光拾取装置中聚光机构的负担。作为塑料材料，为了阿贝数大，波长500nm以下的透过率大，双折射小，吸水率小，期望是聚烯烃系树脂。特别期望是聚烯烃系的降冰片烯系树脂。通过在物镜上设置具有满足条件式(7)的焦距的环带状的衍射构造，可以良好地校正轴上色像差。该衍射构造在激光光源的波长向长波长侧微小变动时，具有向后焦点变短方向变化的波长特性，所以通过适当选择折射透镜的折射能力和衍射透镜的衍射能力来满足上式，能够校正在使用带有500nm以下的短波长的振荡波长的光源情况下成为问题的、物镜产生的轴上色像差。fD/f的值在上式的下限以上时，不对物镜的轴上色像差过校正，而在上限以下时，不对物镜的轴上色像差欠校正。
该物镜如方案(10)所示在两面具有非球面较好，通过将两面形成为非球面能够精细地校正像差。
如果形成满足方案(11)的条件式(8)的衍射构造，则能够适当地进行色像差的校正。如果不超过条件式(8)的上限，则不对色像差进行过校正，而如果不超过下限，则不会欠校正。
根据方案(13)的物镜，能够获得由塑料材料构成的重量轻、可大批量生产的价格便宜的、用短波长可进行光信息记录媒体的记录-再现用单片物镜，并且通过形成非球面能够校正球面像差，通过衍射构造能够校正色像差。由于物镜由塑料材料构成，所以容易设置衍射构造，并且由于重量轻，所以可以减轻光拾取装置中聚光机构的负担。作为塑料材料，为了阿贝数大，波长500nm以下的透过率大，双折射小，吸水率小，期望是聚烯烃系树脂。特别期望是聚烯烃系的降冰片烯系树脂。通过形成具有满足条件式(9)的衍射构造，可以适当地进行色像差的校正。如果不超过条件式(9)的上限，则不会对色像差进行过校正，而如果不超过下限，则不会欠校正。
条件式(9)满足方案(14)的条件式(10)较好，而如方案(15)那样满足条件式(11)更好。
该物镜如方案(16)所示在两面具有非球面较好，通过将两面形成为非球面能够精细地校正像差。
在使用产生波长400nm左右的光的光源的光拾取装置所用的物镜上形成环带状的衍射构造来校正轴上色像差的情况下，对于衍射构造来说，需要大的衍射能力。原因在于，在一般的光学材料中，越是短波长，对微小的波长变化的折射率的变化就越大。因此，在单片的物镜中，在仅一个面上形成衍射构造的情况下，衍射环带的光轴方向的最小间隔可能过小，使得因衍射构造制造时的形状误差造成的衍射效率下降的影响明显。因此，如方案(17)所示，通过在两面上形成衍射构造，将衍射能力分配在两个面上，可以增大在各面上形成的衍射环带的间隔，所以容易制造，而且能够形成衍射效率高的物镜。
此时，通过使得满足0.10≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤3.00来决定各面的衍射构造，可以形成良好地校正轴上色像差的两面衍射透镜。在上式的下限以上时不会对轴上色像差欠校正，而在上限以下时不会对轴上色像差过校正。
在实现上述作用时，如方案(18)所示，满足
0.20≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤2.50更好。
如方案(19)所示，由于具有正能力的衍射构造有负值的阿贝数，所以通过使得满足2.0≤fD/f≤30.0来选择衍射构造的衍射透镜的焦距fD、以及物镜的整个系统的焦距f，可以良好地校正在使用产生波长400nm左右的光的单色性差的光源情况下成为问题的轴上色像差。fD/f的值在上式的下限以上时不会对物镜整个系统的轴上色像差欠校正，而在上限以下时不会对物镜整个系统的轴上色像差过校正。在实现上述作用时，满足2.0≤fD/f≤65.0更好。
方案(21)中的0.35＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.55的公式是用于形成作为像侧数值孔径在0.70以上、两面为非球面的单片物镜，在至少一个面上形成衍射构造的物镜(以下称为两面非球面-衍射物镜)中，良好地满足正弦条件，并且可良好地校正各面间的光轴错开造成的高次彗形像差的物镜的与各面下垂量(X1和X2)有关的条件。在像侧数值孔径为0.70以上的两面非球面-衍射物镜中，如果(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)的值在上述范围内，则在光束入射情况下产生的高次彗形像差不会过大，因各面间的光轴错开产生的高次彗形像差不会过大。此外，从光源发射的光的波长微量变化情况下的球面像差的变化量不会过大。而且，在下限以上时不会对边缘光线的球面像差过校正，而在上限以下时不会对边缘光线的球面像差欠校正。在实现上述作用时，满足
0.39＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.52更好。
方案(23)中的0.39＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.52的公式是用于形成在像侧数值孔径为0.75～0.95范围内的两面非球面-衍射物镜中，良好地满足正弦条件，并且可良好地校正各面间的光轴错开造成的高次彗形像差的物镜的与各面下垂量(X1和X2)有关的条件。在像侧数值孔径为比0.75大的两面非球面-衍射物镜中，如果(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)的值在上述范围内，则在光束入射情况下产生的高次彗形像差不会过大，因各面间的光轴错开产生的高次彗形像差不会过大。此外，从光源发射的光的波长微量变化情况下的球面像差的变化量不会过大。而且，在下限以上时不会对边缘光线的球面像差过校正，而在上限以下时不会对边缘光线的球面像差欠校正。
方案(27)涉及物镜的轴上色像差的发生量，如果物镜的轴上色像差满足条件式(12)，则即使在使用波长为500nm以下的短波长、形成高数值孔径的情况下，也能够减小抑制因光源的模式跳跃现象造成的瞬时的振荡波长变动时的焦点位置的变化。
方案(28)涉及光源波长变化时的球面像差的校正，光拾取装置中用作光源的半导体激光器在个体间有±10nm左右的微小的振荡波长的偏差。因此，如果在从基准波长使波长变化时物镜上产生的球面像差极大地变化，则不能使用振荡波长偏离了基准波长的半导体激光器，但如果在物镜上设置的衍射构造满足条件式(13)，则可以解决该问题。如果满足该条件式(13)，则能够通过衍射的作用来良好地消除波长变化造成的球面像差的变化，由于在上限以上时不对从基准波长变化波长时的球面像差过校正，而在上限以下时不对从基准波长变化波长时的球面像差欠校正，所以即使在使用波长为500nm以下的短波长，形成高数值孔径的情况下，也可以使用振荡波长从基准波长中微小错开的半导体激光器。
方案(29)涉及衍射构造的环带间隔、即垂直于光轴方向的环带间的间隔，如果光路差函数仅有2次的光路差函数系数(也称为衍射面系数)，则有(Ph/Pf)-2＝0，而在本发明中，为了通过衍射的作用来良好地校正因从基准波长中的微小波长变化产生的球面像差的变化，使用光路差函数的高次光路差函数系数较好，此时，(Ph/Pf)-2获得从0偏离某个程度的值较好，如果满足该条件，则能够通过衍射的作用来良好地消除波长变化造成的球面像差的变化。在上限以上时不对从基准波长中变化波长时的球面像差过校正，而在上限以下时不对从基准波长变化波长时的球面像差欠校正。
方案(30)涉及光源的波长变化时的球面像差的发生量，在具有正的折射能力的折射透镜中波长从基准波长变化到长波长侧的情况下，产生过校正的球面像差，但在波长从基准波长变化到长波长侧时，通过设置具有使物镜的球面像差向欠校正方向变化的球面像差特性的衍射构造，可以良好地校正折射透镜产生的过校正的球面像差。此时，波长+10nm变化时的边缘光线的球面像差的变化量(|ΔSA|)满足条件式15较好。如果满足该条件式，不对波长从基准波长变化+10nm时的球面像差过校正或欠校正。这里，边缘光线的球面像差的变化量ΔSA由将基准波长λ0的球面像差曲线重叠至其下端为λ0+10nm的球面像差曲线的下端位置而平行移动时的球面像差曲线的上端与λ0+10nm的球面像差曲线上端之间的宽度来表示。
在一般的光学材料中，由于越是短波长，对于微小波长变化的折射率的变化就越大，所以在使用产生400nm波长左右的光的光源的光拾取装置所用的物镜上，形成环带状的衍射构造，来校正轴上色像差的情况下，需要大的衍射能力的衍射构造，相邻的衍射环带的间隔常常变小。如果衍射环带的间隔小，则由于对因制造误差造成的衍射效率下降的影响大，所以不利于实用。因此，如方案31所示，在将衍射透镜的衍射作用和折射透镜的折射作用组合的情况下，光源的波长变动到长波长侧时的后焦点与波长变动前的后焦点相比，具有使得向变短的方向变化的轴上色像差特性，如果满足
-1＜ΔCA/ΔSA＜0的上式，则即使是使用产生400nm左右波长的光的光源的光拾取装置所用的物镜，也能够确保增大衍射环带的间隔，因而能够形成光源模式跳跃情况下的波面像差的散焦分量小的物镜。
上式表示通过衍射作用，将基准波长的球面像差曲线和长、短波长侧的球面像差曲线(也称为颜色的球面像差)交叉来作为对物镜的轴上色像差进行过校正。由此，将光源波长变动时的最佳聚光位置的移动抑制得小，所以能够减小光源在模式跳跃情况下的波面像差的散焦分量。
如上述那样校正色像差时，与通过根据轴上色像差和颜色的球面像差来进行校正，从而减小光源在模式跳跃情况下的波面像差的散焦分量的情况相比，由于可以增大衍射环带的间隔，所以可以实现防止因环带形状的制造误差造成的衍射效率的下降。
方案(33)涉及使用由衍射构造产生的2次以上的高次衍射光来进行对光信息记录媒体的信息的记录、再现的物镜，在使用n次衍射光的情况下，与使用±1次的衍射光的情况相比，由于衍射构造的环带间隔约为n倍、环带数约为1/n，所以容易制造用于附加衍射构造的金属模型，可以缩短其加工时间，可以防止因加工、制造误差造成的衍射效率的下降。
如方案(34)所示，在物镜上形成的衍射构造中，如果n为0、±1以外的整数，并以使得n次的高次衍射光具有最大的衍射光量来确定至少在一个面上形成的衍射构造的环带构造的光轴方向的台阶差量(以下，将形成了这样确定环带构造的衍射结构的面称为高次衍射面)，那么与利用±1次衍射光的情况相比，由于可以缓和衍射环带间隔的最小值，所以可以减小因环带构造的形状误差造成的衍射效率下降的影响。此时，可以将物镜上形成的衍射面中所有的衍射面作为高次衍射面，也可以仅将利用±1次衍射光情况下的衍射环带间隔的最小值为特别小的衍射面作为高次衍射面。此外，衍射光量最大的衍射次数的值在每个衍射面中也可以不同。
如果选择方案(35)所示的材料，在物镜吸收空气中的水分的过程中，不易因在物镜内吸水率的差而产生折射率分布，能够减小由次产生的像差。特别是如果NA大，那么在产生的像差有增大的倾向，而如果进行上述处理，则能够充分减小像差。
如方案(36)所示，如果使用在使用波长范围内相对于3mm厚度的材料的内部透过率为85％以上的材料，那么即使使用波长为500nm以下的短波长也能获得充分的记录光的强度，而在读出时即使往复通过物镜，也可以充分获得入射到传感器的光量，可以使读出信号的S/N比良好。此外，如果使用波长为500nm以下、特别是在400nm左右时，吸收造成的透镜材料的恶化不能忽略，但如果使用满足上述条件的材料形成的物镜，恶化的影响小，可以半永久地使用。
方案(37)涉及物镜的中心厚度相对于设计值有误差时，物镜产生的球面像差的3次分量和5次分量以上的高次分量之间的平衡，在高NA的物镜中，即使对于中心厚度的微小误差来说，产生的球面像差的量也常常增大，所以容许的中心厚度误差为非常小的几μm。但是，在模式跳跃的情况下，难以获得稳定的几μm以下的中心厚度误差。另一方面，在本发明的聚光光学系统中，通过沿光轴方向移动耦合透镜来改变入射到物镜的光束的发散角，可以校正聚光光学系统产生的球面像差中3次球面像差分量，因此，如果物镜的球面像差满足条件式(18)，比如即使物镜的中心厚度相对于设计值有微小的误差，但由于通过沿光轴方向以适当量移动耦合透镜可以消除3次的球面像差分量，所以也可以将聚光光学系统整个系统的残存球面像差量抑制得小。
方案(38)涉及在对更高密度的下一代光信息记录媒体进行记录和/或再现的光拾取装置中使用的聚光光学系统的最佳结构。如现有技术所述，如果实现物镜的高数值孔径化和光源的短波长化，那么由于光源的微小的振荡波长的变动和温度湿度变化及光信息记录媒体的透明基板厚度的微小变化引起的球面像差的变化量增大到不能忽略的程度，所以不能进行适当的信息的记录和/或再现，而该问题可以通过沿光轴方向移动所述耦合透镜来解决。即，在聚光光学系统的球面像差移动到过校正或欠校正侧的情况下，通过沿光轴方向适量移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散角。由此，对于透过物镜的波面来说，能够产生与聚光光学系统整体产生的球面像差有相反极性的球面像差。其结果，连接焦点时的波面处于球面像差被消除的状态，作为聚光光学系统整体，能够良好地校正球面像差。而且，如果实现物镜的高数值孔径化和光源的短波长化，那么校正物镜产生的轴上色像差变得重要。该问题通过在聚光光学系统的某个面上设置具有在光源的波长变化到长波长侧时使物镜的后焦点变短的波长特性的衍射构造来解决。该衍射构造可以设置在物镜上，也可以设置在耦合透镜上。此外，通过设置在物镜和耦合透镜两者上，可以分担衍射透镜的能力，所以容易制造衍射构造的环带间隔大、衍射效率高的衍射透镜。而且，该衍射构造也可以设置在聚光光学系统中的物镜和耦合透镜以外的光学元件上。此外，这些衍射构造除了可以校正物镜产生的轴上色像差以外，还可以校正聚光光学系统中的物镜以外的光学元件产生的轴上色像差。
方案(41)涉及耦合透镜的结构，通过将阿贝数相对大的正透镜和阿贝数相对小的负透镜接合来形成一组两片结构，可以用简易的结构来校正物镜产生的轴上色像差。
根据方案(42)，可以用单片这样的简易结构来良好地校正物镜产生的轴上色像差。
方案(43)涉及耦合透镜和物镜的合成系统的轴上色像差，如果合成系统的轴上色像差满足条件式(19)，则能够将激光光源的模式跳跃现象造成的振荡波长变动或高频重叠所对应的波面像差的恶化抑制得小。
方案(45)涉及使用衍射构造产生的2次以上的高次衍射光对光信息记录媒体进行信息的记录、再现的聚光光学系统，在使用n次衍射光的情况下，与使用±1次的衍射光的情况相比，由于衍射构造的环带间隔约为n倍、环带数约为1/n倍，所以容易制造用于附加衍射构造的金属模型，可以缩短其加工时间，可以防止加工、制造误差造成的衍射效率的下降。
方案(47)涉及在光源的半导体激光器的振荡波长变动情况下，校正光拾取装置的聚光光学系统产生的球面像差，在振荡波长从基准波长中变动的情况下，在聚光光学系统中产生过校正或欠校正的球面像差，但通过沿光轴方向适量移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散角。由此，可以消除聚光光学系统产生的球面像差的变动。
方案(48)涉及在温度或湿度变化情况下，校正光拾取装置的聚光光学系统产生的球面像差，在因温度湿度变化引起的聚光光学系统产生过校正或欠校正的球面像差的情况下，通过沿光轴方向适量移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散角。由此，可以消除聚光光学系统产生的球面像差的变动。
方案(49)涉及校正光信息记录媒体的保护层(透明基板)的厚度误差引起的聚光光学系统产生的球面像差，在保护层沿变厚方向具有误差的情况下，在聚光光学系统中产生过校正的球面像差，而在沿变薄方向具有误差的情况下，产生欠校正的球面像差。此时，通过沿光轴方向适量移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散角。由此，可以消除聚光光学系统产生的球面像差的变动。
方案(50)涉及校正因激光器的振荡波长的微小变动、温度湿度变化、以及光信息记录媒体的保护层的厚度的微小变动中至少两个以上组合引起的聚光光学系统产生的球面像差，在该情况下，也通过沿光轴方向适量移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散角。由此，可以消除聚光光学系统产生的球面像差的变动。
根据方案(51)，如果沿光轴方向移动耦合透镜而使得增加与物镜的间隔，那么与移动物镜之前相比，由于发散光入射，所以在物镜上可以产生欠校正的球面像差。因此，在因上述原因引起的聚光光学系统上产生过校正的球面像差的情况下，如果适量移动耦合透镜来增加与物镜的间隔，则可以正好消除产生的过校正的球面像差。相反地，如果沿光轴方向移动耦合透镜而使得与物镜的间隔减小，那么与移动物镜之前相比，由于发散光入射，所以在物镜上可以产生过校正的球面像差。因此，在因上述原因引起的聚光光学系统上产生欠校正的球面像差的情况下，如果适量移动耦合透镜来减小与物镜的间隔，则可以正好消除产生的欠校正的球面像差。
根据方案(52)，即使在光信息记录媒体夹置保护层等透明基板并具有两个或其以上的记录层的情况下，由于可校正因各记录面中的透明基板厚度不同产生的球面像差的变动，所以可以经常良好地保证对各记录面的聚光束点的聚光状态，可以获得对光信息记录媒体的单面上进行2倍或其以上容量信息的记录和/或再现的聚光光学系统。
方案(53)涉及可良好地校正物镜产生的轴上色像差的变动和包含耦合透镜及物镜的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动的光拾取装置，通过沿光轴方向移动耦合透镜，可以校正聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。即，在聚光光学系统的球面像差向过校正或欠校正侧变动的情况下，通过沿光轴方向适量移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散角。由此，对于透过物镜的波面，可以产生与聚光光学系统整体产生的球面像差有相反极性的球面像差。其结果，缩小焦点时的波面变成消除球面像差的状态，作为聚光光学系统整体，可以良好地校正球面像差。此外，通过在聚光光学系统中设置的衍射构造的作用来校正聚光光学系统产生的轴上色像差，即使在产生模式跳跃等耦合透镜的球面像差的校正功能不能跟踪的瞬时的波长变动的情况下，由于束点直径不过大，所以可以进行稳定的信息的记录和/或再现。第2驱动装置沿光轴方向移动耦合透镜，而在实际的光拾取装置中，一边监视再现信号的RF振幅等一边以最佳地校正聚光系统产生的球面像差来移动耦合透镜。作为该第2驱动装置，可以使用音圈型致动器或压电致动器等。
根据方案(54)，通过声音、图像的记录装置、再现装置搭载上述的光拾取装置，可以进行良好的记录、再现。
根据方案(55)，可以获得对透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体用不同的波长进行信息的记录或再现的光拾取装置所适合的高数值孔径的物镜。具体地说，对于各个光信息记录媒体，利用进行记录和/或再现时的波长差造成的衍射作用的差，来校正因透明基板厚度不同而产生的球面像差。此时，对于具有透明基板厚度t1的光信息记录媒体在像侧数值孔径NA1内波面像差为0.07λ1的状态下可将波长λ1的光束聚光在其信息记录面上，而对于具有透明基板厚度t2的光信息记录媒体在像侧数值孔径NA2内波面像差为0.07λ2的状态下可将波长λ2的光束聚光在其信息记录面上来校正球面像差较好，而且，通过将NA1提高到0.7以上，可以减小信息记录面上聚光的束点，所以对于更高密度的光信息记录媒体和现有的密度比较低的光信息记录媒体两者，都可以进行稳定的信息的记录和/或再现。
根据方案(56)，通过将两面形成非球面，能够精细地校正像差。
通过上述衍射面的作用，对不同的两波长区域校正某一个同次数的衍射光造成的轴上色像差的情况下，需要良好平衡地校正。即，对于600nm～800nm的波长较长的区域来说，在500nm以下的短波长区域中，轴上色像差在物镜上产生得大。因此，在500nm以下的短波长区域中几乎完全校正轴上色像差的情况下，在600nm～800nm的长波长区域中，对轴上色像差会过校正。相反地，在600nm～800nm的长波长区域中几乎完全校正轴上色像差的情况下，在500nm以下的短波长区域中，对轴上色像差会欠校正。此时，如方案(57)所示，对于折射透镜的折射能力和物镜的阿贝数来说，如果设定衍射面的衍射能力，使得满足条件式(24)，那么可以对短波长区域和长波长区域良好地校正轴上色像差。在条件式(24)的下限以上时，不对轴上色像差过校正，而在上限以下时不对轴上色像差欠校正。
方案(58)涉及物镜的材料的阿贝数的最佳条件，如果满足条件式(25)，则由于将折射作用造成的轴上色像差抑制得小，所以在用上述衍射构造对不同的两个波长的区域校正轴上色像差的情况下，可以将2次频谱抑制得小。
根据方案(59)，如果物镜的色像差满足条件式(26)，则可以减小抑制激光光源的模式跳跃现象造成的振荡波长变动或高频重叠所对应的波面像差的恶化。
在本发明的可对透明基板厚度不同的多个光信息记录媒体进行信息的记录和/或再现的物镜中，通过在至少一个面上设置的衍射构造的作用来校正因透明基板厚度的不同而产生的球面像差。此时，选择满足方案(60)的条件式(27)的物镜的衍射构造的2次光路差函数系数，不通过衍射构造来校正物镜的轴上色像差，或在不对在长波长区域中物镜产生的轴上色像差进行过校正的程度下来校正短波长区域的轴上色像差就可以。由此，由于不增大衍射构造的轴上色像差校正作用，所以可以减轻衍射构造的负担，容易制造环带间隔大、环带数少、衍射效率高的衍射透镜。
根据方案(61)，对于透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体来说，可以获得用与500nm以下的短波长(λ1)不同的波长来进行信息的记录或再现的用于光拾取装置的物镜。具体地说，对于各个光信息记录媒体利用通过进行记录和/或再现时的波长差产生的衍射作用之差，来校正透明基板厚度不同而产生的球面像差。此时，对于具有透明基板厚度t1的光信息记录媒体在像侧数值孔径NA1内波面像差为0.07λ1的状态下可将波长λ1的光束聚光在其信息记录面上，而对于具有透明基板厚度t2的光信息记录媒体在像侧数值孔径NA2内波面像差为0.07λ2的状态下可将波长λ2的光束聚光在其信息记录面上来校正球面像差较好，而且，由于通过使λ1在500nm以下而可以减小信息记录面上聚光的束点，所以对于更高密度的光信息记录媒体和现有的密度比较低的光信息记录媒体两者，都可以进行稳定的信息的记录和/或再现。
根据方案(62)，通过将两面形成非球面，能够精细地校正像差。
如方案(63)所示，如果对折射透镜的折射能力和物镜的阿贝数设置衍射面的衍射能力，使得满足条件式(29)，那么可以对短波长区域和长波长区域良好地校正轴上色像差。在条件式(29)的下限以上时，不对轴上色像差过校正，而在上限以下时不对轴上色像差欠校正。
根据方案(64)，如果满足条件式(30)，由于将折射作用产生的轴上色像差抑制得小，所以在用上述衍射构造对不同的两个波长的各自区域校正轴上色像差的情况下，能够将2次频谱抑制得小。
根据方案(65)，如果满足条件式(31)，则能够将激光光源的模式跳跃现象造成的振荡波长变动或高频重叠所对应的波面像差的恶化抑制得小。
在本发明的可对透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体进行信息的记录和/或再现的物镜中，通过在至少一个面上设置的衍射构造的作用来校正因透明基板厚度的不同而产生的球面像差。此时，以满足方案(66)的条件式(32)来选择物镜的衍射构造的2次光路差函数系数，不通过衍射构造来校正物镜的轴上色像差，或在不对在长波长区域中物镜产生的轴上色像差进行过校正的程度下来校正短波长区域的轴上色像差就可以。由此，由于不增大衍射构造的轴上色像差校正作用，所以可以减轻衍射构造的负担，容易制造环带间隔大、环带数少、衍射效率高的衍射透镜。
根据方案(67)，为了将光拾取装置产生的彗形像差抑制得小，将透明基板厚度减小到0.2mm以下是有效的，对于透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体来说，通过在物镜上设置具有波长特性来使得在该光信息记录媒体的信息记录面上分别形成良好的束点，透明基板厚度大的现有的光信息记录媒体也能够用同一光拾取装置进行记录、再现。此外，通过上述衍射面的作用，对不同的两波长的各自区域校正某一个同次数的衍射光造成的轴上色像差的情况下，需要良好平衡地校正。即，对于600nm～800nm的波长较长的区域来说，在500nm以下的短波长区域中，轴上色像差在物镜上产生得大。因此，在500nm以下的短波长区域中几乎完全校正轴上色像差的情况下，在600nm～800nm的长波长区域中，对轴上色像差会过校正。相反地，在600nm～800nm的长波长区域中几乎完全校正轴上色像差的情况下，在500nm以下的短波长区域中，对轴上色像差会欠校正。此时，对于折射透镜的折射能力和物镜的阿贝数来说，如果设定衍射面的衍射能力，使得满足条件式(33)，那么可以对短波长区域和长波长区域良好地校正轴上色像差。在条件式(33)的下限以上时，在长波长区域中不对轴上色像差过校正，而在上限以下时不对轴上色像差欠校正。
根据方案(68)，如果满足条件式(34)，由于可将折射作用产生的轴上色像差抑制得小，所以在用上述衍射构造来对不同的两波长的各自区域校正轴上色像差的情况下，可以减小抑制2次频谱。
根据方案(69)，如果物镜的色像差满足条件式(35)，则能够将激光光源的模式跳跃现象造成的振荡波长变动或高频重叠所对应的波面像差的恶化抑制得小。
如方案(70)所示，在对于波长λ1、透明基板厚度t1和像侧数值孔径NA1的组合良好校正球面像差的物镜中，通过上述衍射构造的作用来校正对于波长λ2、透明基板厚度t2和像侧数值孔径NA2的组合所需数值孔径NA2范围内的球面像差，从数值孔径NA2至NA1的范围使球面像差作为闪耀分量增大产生较好。在以完全通过由波长λ1和数值孔径NA1决定的光圈来入射波长λ2的光束时，由于不能有助于束点成像的数值孔径NA2以上的光束在信息记录面上束点直径变得过小，所以可以防止光拾取装置的受光部件中的无用信号的检测，而且由于不必设置用于切换与各个波长和数值孔径的组合所对应的光圈的部件，所以可以有助于实现简易的光拾取装置。此外，对于具有厚度t2的所述透明基板的光信息记录媒体，以所述NA1内波面像差为0.20λ2以上的状态来聚光波长λ2的光束。
方案(71)的条件式(36)涉及衍射构造的环带间隔、即垂直于光轴方向的环带间的间隔。如果光路差函数只有2次的光路差函数系数(也称为衍射面系数)，则变成(Ph/Pf)-2＝0，但在本发明中为了通过衍射作用来良好地校正透明基板厚度不同产生的球面像差的差别，使用光路差函数的高次的光路差函数系数较好。此时，获得(Ph/Pf)-2为距0某种程度的值就可以，由于在条件式(36)的下限以上时校正高次的球面像差的衍射作用强，所以可以良好地校正透明基板厚度不同产生的两波长间的球面像差之差。在上限以下时衍射构造的环带间隔变得很小，容易制造衍射效率高的衍射透镜。
如方案(72)所示，通过使物镜的材料为塑料，可以低价大量生产。此外，可以容易地设置衍射构造。而且，由于重量轻，所以可以减轻聚光机构的负担。作为塑料材料，为了阿贝数大，波长500nm以下的透过率大，双折射小，吸水率小，期望是聚烯烃系树脂。特别期望是聚烯烃系的降冰片烯系树脂。
如果选择方案(74)所示的材料，在物镜吸收空气中的水分的过程中，不易产生透镜内吸水率的差别造成的折射率分布，可以减小由此造成的像差。特别是NA大时，有产生像差大的倾向，而通过上述的材料选择，可以充分地减小像差。
如方案(75)所示，如果使用在使用波长范围内相对于3mm厚度的材料的内部透过率为85％以上的材料，那么即使使用波长为500nm以下的短波长也能获得充分的记录光的强度，而在读出时即使往复通过物镜，也可以充分获得入射到传感器的光量，可以使读出信号的S/N比良好。此外，如果使用波长为500nm以下、特别是在400nm左右时，吸收造成的透镜材料的恶化不能忽略，但如果使用满足上述条件的材料形成的物镜，恶化的影响小，可以半永久地使用。
方案(76)涉及物镜的中心厚度相对于设计值有误差时，物镜产生的球面像差的3次分量和5次分量以上的高次分量之间的平衡，在高NA的物镜中，即使对于中心厚度的微小误差来说，产生的球面像差的量也常常增大，所以容许的中心厚度误差为非常小的几μm。但是，在模式透镜的情况下，难以获得稳定的几μm以下的中心厚度误差。另一方面，在本发明的聚光光学系统中，通过沿光轴方向移动耦合透镜来改变入射到物镜的光束的发散角，可以校正聚光光学系统产生的球面像差中3次球面像差分量。因此，如果物镜的球面像差满足条件式(43)，比如即使物镜的中心厚度相对于设计值有微小的误差，但由于通过沿光轴方向以适当量移动耦合透镜可以消除3次的球面像差分量，所以也可以将聚光光学系统整个系统的残存球面像差量抑制得小。
方案(77)是在对透明基板厚度不同的任意的光信息记录媒体能够以不同的波长来进行信息的记录或再现的聚光光学系统，涉及可良好地校正物镜产生的轴上色像差的变动和包含耦合透镜及物镜的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动的聚光光学系统，通过沿光轴方向移动耦合透镜，可校正聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。即，在聚光光学系统的球面像差移动到过校正或欠校正侧的情况下，通过沿光轴方向适量移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散角。由此，对于透过物镜的波面来说，能够产生与聚光光学系统整体产生的球面像差有相反极性的球面像差。其结果，连接焦点时的波面处于球面像差被消除的状态，作为聚光光学系统整体，能够良好地校正球面像差。而且，利用对各个光信息记录媒体进行记录和/或再现时的波长差产生的衍射作用之差，来校正因透明基板厚度不同而产生的球面像差。此时，如果对于具有厚度t1的透明基板的光信息记录媒体可在像侧数值孔径NA1内波面像差为0.07λ1的状态下将波长λ1的光束聚光在其信息记录面上，而对于具有厚度t2的透明基板的光信息记录媒体可在像侧数值孔径NA2内波面像差为0.07λ2的状态下将波长λ2的光束聚光在其信息记录面上，从而校正球面像差，那么对更高密度的光信息记录媒体和现有的密度比较低的光信息记录媒体两者都能够进行稳定的信息的记录和/或再现。该衍射构造可以设置在物镜上，也可以设置在耦合透镜上。此外，可以设置在聚光光学系统中的物镜和耦合透镜以外的光学元件上，也可以设置在聚光光学系统中的几个光学面上。此外，如果将波长λ2的光束对物镜进行发散光入射，那么例如可以确保在对透明基板厚度t2＝0.6mm的信息记录媒体进行记录再现时的工作间隔增大。
如方案(78)所示，在对于波长λ1、透明基板厚度t1和像侧数值孔径NA1的组合良好校正球面像差的聚光光学系统中，通过上述衍射构造的作用来校正对于波长λ2、透明基板厚度t2和像侧数值孔径NA2的组合所需数值孔径NA2范围内的球面像差，从数值孔径NA2至NA1的范围使球面像差作为闪耀分量增大产生较好。在以完全通过由波长λ1和数值孔径NA1决定的光圈来入射波长λ2的光束时，由于不能有助于束点成像的数值孔径NA2以上的光束在信息记录面上束点直径变得过小，所以可以防止光拾取装置的受光部件中的无用信号的检测，而且由于不必设置用于切换与各个波长和数值孔径的组合所对应的光圈的部件，所以可以有助于实现简易的光拾取装置。此外，对于具有厚度t2的所述透明基板的光信息记录媒体，以所述NA1内波面像差为0.20λ2以上的状态来聚光波长λ2的光束。
根据方案(79)，可以通过聚光光学系统的衍射构造来校正物镜产生的色像差。该衍射构造除了校正物镜产生的轴上色像差以外，最好还可校正聚光光学系统中的物镜以外的光学元件产生的轴上色像差。而且，如方案80所示，该色像差的校正可以由耦合透镜来进行。如方案81所示，该耦合透镜是将阿贝数相对大的正透镜和阿贝数相对小的负透镜进行接合的一组两片结构的简易结构，可以校正物镜产生的轴上色像差。此外，如方案82所示，通过使耦合透镜具有衍射构造，特别是在塑料非球面透镜上附加衍射构造，可以用单片这样的简易结构来校正色像差。该耦合透镜的色像差校正功能除了校正物镜产生的轴上色像差以外，还可以校正聚光光学系统中的物镜以外的光学元件产生的轴上色像差。
方案(83)涉及耦合透镜和物镜的合成系统的长波长区域和短波长区域所对应的轴上色像差，如果满足条件式(44)，则可以将激光光源的模式跳跃现象造成的振荡波长变动或高频重叠所对应的波面像差的恶化抑制得小。
根据方案(86)，在对透明基板厚度不同两种光信息记录媒体进行记录或再现时，作为聚光光学系统整体，能够良好地校正球面像差。
根据方案(87)，在光源的半导体激光器的振荡波长从基准波长中变动的情况下，在聚光光学系统中产生过校正或欠校正的球面像差，但通过沿光轴方向适量移动耦合透镜来改变入射到物镜的光束的发散角，可以消除聚光光学系统中产生的球面像差的变动。
根据方案(88)，在温度或湿度变化，在因该温度湿度变化引起的聚光光学系统产生过校正或欠校正的球面像差的情况下，通过沿光轴方向适量移动耦合透镜可改变入射到物镜的光束的发散角，可以消除聚光光学系统产生的球面像差的变动。
方案(89)涉及校正光信息记录媒体的保护层(透明基板)的厚度误差引起的聚光光学系统产生的球面像差，在保护层沿变厚方向具有误差的情况下，在聚光光学系统中产生过校正的球面像差，而在沿变薄方向具有误差的情况下，产生欠校正的球面像差。此时，通过沿光轴方向适量移动耦合透镜可改变入射到物镜的光束的发散角，可以消除聚光光学系统产生的球面像差的变动。
方案(90)涉及校正因激光器的振荡波长的微小变动、温度湿度变化、以及光信息记录媒体的保护层的厚度的微小变动中至少两个以上组合引起的聚光光学系统产生的球面像差，在该情况下，也通过沿光轴方向适量移动耦合透镜来改变入射到物镜的光束的发散角，可以消除聚光光学系统产生的球面像差的变动。
如方案(91)，如果沿光轴方向移动耦合透镜而使得物镜的间隔增加，那么与移动物镜前相比，由于入射发散光，所以在物镜上可以产生欠校正的球面像差。因此，在由上述原因引起、在聚光光学系统上产生过校正的球面像差的情况下，如果适量移动耦合透镜来增加与物镜的间隔，则可以正好消除产生的过校正的球面像差。相反地，如果沿光轴方向移动耦合透镜而使得减小与物镜的间隔，那么与移动物镜前相比，由于入射聚光光，所以在物镜上可以产生过校正的球面像差。因此，在由上述原因引起、在聚光光学系统上产生欠校正的球面像差的情况下，如果适量移动耦合透镜来减小与物镜的间隔，则可以正好消除产生的欠校正的球面像差。
方案(92)涉及可良好地校正物镜产生的轴上色像差的变动和包含耦合透镜及物镜的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动的光拾取装置，通过由第2驱动装置沿光轴方向移动耦合透镜，可以校正聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。即，在聚光光学系统的球面像差向过校正或欠校正侧变动的情况下，通过沿光轴方向适量移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散角。由此，对于透过物镜的波面，可以产生与聚光光学系统整体产生的球面像差有相反极性的球面像差。其结果，缩小焦点时的波面变成消除球面像差的状态，作为聚光光学系统整体，可以良好地校正球面像差。此外，通过在聚光光学系统中设置的衍射构造，利用对透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体进行记录和/或再现时的波长差产生的衍射作用之差，来校正因透明基板厚度不同而产生的球面像差。而且，通过聚光光学系统中设置的衍射构造和/或耦合透镜的色像差校正功能来良好地校正聚光光学系统产生的轴上色像差。由此，可以对透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体用不同波长的同一光拾取装置来良好地进行记录、再现。第2驱动装置沿光轴方向移动耦合透镜，而在实际的光拾取装置中，一边监视再现信号的RF振幅等一边以最佳地校正聚光光学系统产生的球面像差来移动耦合透镜。作为该第2驱动装置，可以使用音圈型致动器或压电致动器。
根据方案(93)，通过声音、图像的记录装置、再现装置搭载上述的光拾取装置，可以对透明基板厚度不同的任意的光信息记录媒体以不同的波长良好地进行声音、图像的记录或再现。在本说明书中，物镜的第1面指物镜的光源侧的光学面，而物镜的第2面指物镜的光信息记录媒体侧的光学面。
(2-1)为了实现上述目的，本发明的耦合透镜是可改变从光源发射的发散光的发散角，并入射到物镜上的耦合透镜，其特征在于，所述耦合透镜的至少一个面形成为具有环带状的衍射构造的衍射面，对比所述光源的基准波长短10nm的波长进行轴上色像差的过校正，使得焦距变长，并满足下式(1”)：
0.05≤NA≤0.50                      (1”)
其中，NA：耦合透镜的数值孔径。
耦合透镜的数值孔径NACOL在入射到耦合透镜的发散光的倾角为θ的情况下，按NACOL＝sinθ来定义，与物镜的像侧数值孔径NAOBJ存在以下那样的关系：
NACOL＝NAOBJ×(f1/f2)
其中，f1：物镜的焦距(mm)；
f2：耦合透镜的焦距(mm)。
根据该耦合透镜，通过将用于在对光信息记录媒体进行记录和/或再现时改变来自光源的发散光的发散角而入射到物镜的耦合透镜形成为衍射透镜，从而利用在至少一个面上设置的环带状的衍射构造的衍射作用，在10nm左右的波长变动时对轴上色像差进行过校正，可以获得能够抵消校正物镜等其他光学元件产生的轴上色像差的耦合透镜。由于入射到耦合透镜的来自光源的发射光的发散度小，所以一般来说耦合透镜与物镜相比折射力小即可，制造时的要求精度不如物镜严格，而且由于工作间隔等制约少，所以在像差校正上有裕度。如果用耦合透镜来校正轴上色像差，则即使是不严格校正轴上色像差的物镜，通过与该耦合透镜组合，也可以用作因波长变动而对成像性能产生显著影响的高密度光信息记录再现用的聚光光学系统的物镜。此时，耦合透镜的数值孔径满足式(1)就可以。在式(1)中，如果在下限以上，则由于耦合透镜的焦距不过大，所以与物镜组合时的合成系统的总长度不过大，可以形成小型的聚光光学系统。而如果在上限以下，则由于耦合透镜的数值孔径不过大，所以可以将耦合透镜产生的像差抑制得小。
(2-2)在上述的耦合透镜中，满足下式(2)就可以。
0.3＜PD/PTOTAL＜3.0                   (2”)
其中，PD：在将所述衍射面从光源侧起依次称为第1衍射面、第2衍射面、…、第N衍射面时，在将通过第i衍射面上形成的衍射构造而附加在透过波面上的光路差以根据Фbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数(A)来表示的情况下(这里，ni是所述第i衍射面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由下面的公式3定义的衍射构造的能力(mm-1)
【公式3】 P D = Σ i = 1 N ( - 2 · ni · b 2 i )
PTOTAL：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合所得的耦合透镜整个系统的能力(mm-1)
如上所述，通过仅使衍射构造的能力可满足式(2”)来确定耦合透镜的衍射构造，能够利用耦合透镜产生的轴上色像差来良好地抵消校正物镜等其他光学元件产生的轴上色像差。在式(2”)的下限以上时，不会对通过耦合透镜和物镜在光信息记录媒体的信息记录面上连接成束点时的波面的轴上色像差欠校正，而在上限以下时，不会对通过耦合透镜和物镜在光信息记录媒体的信息记录面上连接束点时的波面的轴上色像差过校正。
(2-3)在所述基准波长为λ(mm)，基准波长时的焦距为f(mm)，所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面的有效径内的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)时，满足用以下公式4所示的式(3”)就可以。
【公式4】 0.1 ≤ f · λ · Σ i = 1 N ( ni / ( Mi · Pi 2 ) ) ≤ 3.0 - - - ( 3 ′ ′ )
如果构成满足条件式(3”)的耦合透镜的衍射构造，则利用耦合透镜产生的轴上色像差能够良好地抵消校正物镜等其他光学元件产生的轴上色像差。在式(3”)的下限以上时，不会对通过耦合透镜和物镜在光信息记录媒体的信息记录面上连接成束点时的波面的轴上色像差欠校正，而在上限以下时，不会对通过耦合透镜和物镜在光信息记录媒体的信息记录面上连接束点时的波面的轴上色像差过校正。
(2-4)在所述基准波长为λ(mm)，从所述基准波长中的微小的波长变化为Δλ(mm)，所述基准波长时的焦距为f(mm)，所述光源的波长从所述基准波长变化Δλ(mm)时的焦距变化为Δf(mm)时，满足下式(4”)就可以。
-012≤(Δf/f)·NA·(λ/Δλ)≤-0.01      (4”)
如上所述，10nm左右的微小波长变动与耦合透镜的焦距的变化量满足式(4)就可以。在式(4”)的下限以上时，不会对通过耦合透镜和物镜在光信息记录媒体的信息记录面上连接成束点时的波面的轴上色像差过校正，而在上限以下时，不会对通过耦合透镜和物镜在光信息记录媒体的信息记录面上连接束点时的波面的轴上色像差欠校正。
(2-5)通过将上述耦合透镜的两个以上的面形成具有环带状的衍射构造的衍射面，将衍射能力分配给两个以上的面，由于可以增大衍射环带的间隔，所以容易制造，因而可以形成衍射效率高的耦合透镜。
(2-6)在上述耦合透镜的衍射面中，如果n为0、±1以外的整数，并以使得n次的高次衍射光具有最大的衍射光量来确定至少在一个衍射面上的衍射构造的环带构造的光轴方向的台阶差量(以下，将确定了这样的环带构造的衍射面称为‘高次衍射面’)，那么与利用±1次衍射光的情况相比，由于可以缓和衍射环带间隔的最小值，所以可以减小因环带构造的形状误差造成的衍射效率下降的影响。此时，可以将耦合透镜上形成的衍射面中所有的衍射面作为高次衍射面，也可以仅将利用±1次衍射光情况下的环带间隔的最小值为特别小的衍射面作为高次衍射面。此外，衍射光量最大的衍射次数的值在每个衍射面中也可以不同。
在n为整数，以n次衍射光量比其他任何次数的衍射光的衍射光量大来确定衍射环带的光轴方向的台阶差量Δ(mm)的情况下，台阶差量Δ在λ0为光源产生的光的波长(mm)、N为波长λ0时的物镜的折射率时，
Δ≈n·λ0/(N-1)成立。
(2-7)上述耦合透镜按照以下的考虑方面将包含至少光源侧的面的一个面形成具有环带状的衍射构造的衍射面。即，在耦合透镜的设计中，通过光源侧的面的反射光入射到光检测器的受光面上，需要考虑入射光的边缘光线必须正对光源侧的面垂直入射，以便防止光检测器检测无用的信号。可是，如果n为整数，将光源侧的面形成具有使光轴方向的台阶差量最佳的衍射环带构造的衍射面，使得对于透过光来说n次衍射光的强度比其他任何次数的衍射光的强度大，那么作为将光源侧的面的反射光通过衍射构造衍射的衍射光，其中，具有最大强度的衍射光是m次衍射光(m为与n不同的整数)，所以需要使光源侧的面的入射光的边缘光线的入射角和上述m次反射衍射光的边缘光线的反射角的绝对值不同。因此，光源侧的面的反射光即使在入射光的边缘光线接近垂直入射的情况下，由于在光检测器的受光面上也不连接束点，所以可以自由地选择正对光源侧的面的入射光的边缘光线的入射角，可以形成高精细地校正球面像差和彗形像差的高性能的耦合透镜。
(2-8)此外，将至少一个面形成非球面，并满足下式(5”)就可以。
0.10≤NA≤0.50                         (5”)
在耦合透镜的数值孔径为0.10以上的情况下，使至少一个面形成非球面就可以。由此，可以良好地校正耦合透镜产生的像差。
(2-9)通过将上述耦合透镜由塑料材料形成，可以容易地附加衍射构造或非球面，并且可以低价地大量生产。作为制造方法，使用金属模型的喷射成形法就可以。在将耦合透镜由塑料材料形成的情况下，由使用波长区域中厚度3mm时的内部透过率为85％以上的材料来形成就可以，此外，由饱和吸水率为0.5％以下的材料来形成就可以。作为塑料材料，可以是聚烯烃系树脂，而聚烯烃系的降冰片烯系树脂更好。
(2-10)本发明的聚光光学系统包括产生600nm以下的波长的光的光源、可改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜、以及将通过所述耦合透镜的光束聚光在光信息记录媒体的信息记录面上的物镜，是用于光信息记录媒体的记录和/或再现的聚光光学系统，其特征在于，所述耦合透镜是上述耦合透镜，将随着所述光源产生±10nm以下的波长变化时的波长变化在所述物镜上产生的轴上色像差和所述耦合透镜的衍射构造产生的轴上色像差相抵消。
根据该聚光光学系统，通过使用产生600nm以下振荡波长的光源，能够对光信息记录媒体进行比现有的光信息记录媒体密度高的记录和/或高密度记录的信息的再现，而作为上述聚光光学系统、特别是物镜产生的轴上色像差的问题，通过在耦合透镜上设置的衍射构造来产生与物镜产生的轴上色像差有相反极性的轴上色像差，使通过聚光光学系统在光信息记录媒体的信息记录面上连接束点时的波面为轴上色像差相抵消的状态，可以将聚光光学系统整体形成为在光源的波长变动范围内良好地校正了轴上色像差的系统。
(2-11)在将像侧数值孔径为0.7以上、阿贝数为65以下的光学材料形成的物镜用于利用600nm以下的短波长光源的光拾取装置中的情况下，存在物镜上产生比较大的轴上色像差，不能进行稳定的信息的记录和/或再现的危险。但是，由于通过耦合透镜产生与上述物镜产生的轴上色像差有相反极性的轴上色像差，所以即使是不能严格校正轴上色像差的物镜，通过与本发明的耦合透镜组合，也可以应用于利用600nm以下的短波长光源的光拾取装置。
在将所述物镜和所述耦合透镜组合的合成系统具有在所述光源的波长移动到长波长侧的情况下使得后焦点向变短方向变化的轴上色像差特性，在相对于波长变化的边缘光线的球面像差的变化量为ΔSA，轴上色像差的变化量为ΔCA时，满足下式(6”)就可以。
-1＜ΔCA/ΔSA＜0                      (6”)
(2-12)物镜和对轴上色像差进行了过校正的耦合透镜组合的合成系统在所述光源的波长移动到长波长侧的情况下使得后焦点向变短方向变化的轴上色像差特性，通过满足式(6”)，通过利用耦合透镜的衍射构造作用对合成系统的轴上色像差进行过校正来使基准波长的球面像差曲线和长、短波长侧的球面像差曲线交叉就可以。由此，能够将光源的波长移动时的最佳写入位置的移动抑制得小，可以形成光源的模式跳跃现象或高频重叠时的波面像差恶化小的合成系统。
而且，通过耦合透镜的衍射作用，与将合成系统的长、短波长侧的球面像差和轴上色像差两方几乎完全校正相比，如上所述，通过对合成系统的轴上色像差进行过校正而不校正长、短波长侧的球面像差，来使基准波长的球面像差曲线和长、短波长侧的球面像差曲线交叉的方法，由于在像差校正上所需的衍射能力小，所以可以增大衍射环带的间隔并减小环带数，可以缩短金属模型加工的时间和提高衍射效率。在激光光源的振荡波长上存在±10nm左右的个体差，但如上所述，在将振荡波长从基准波长产生偏差的激光光源用作校正球面像差的合成系统的光源，使得基准波长的球面像差曲线和长、短波长侧的球面像差曲线交叉的情况下，由于通过沿光轴方向移动耦合透镜来改变入射到物镜的光束的发散度，能够校正其波长中的球面像差，所以搭载了该合成系统的光拾取装置不必进行激光光源的选择。
(2-13)在所述光源的波长变化了+10nm时的所述耦合透镜和所述物镜的合成系统的焦点位置的变化为ΔfB(μm)，对所述光信息记录媒体进行记录或再现所需的所述物镜的规定的像侧数值孔径为NAOBJ时，所述合成系统的轴上色像差满足下式(7”)就可以。
|ΔfB·(NAOBJ)2|≤2.5μm            (7”)
聚光光学系统的轴上色像差、即耦合透镜和物镜的合成系统的轴上色像差满足式(7”)就可以。
本发明的耦合透镜也可以是将入射的发散光变换为相对于光轴实质上平行的平行光的校准透镜、将入射的发散光变换为发散角更小的发散光的耦合透镜、将入射的发散光变换为聚光的耦合透镜其中之一。
(2-14)本发明的光拾取装置配有聚光光学系统，该聚光光学系统包括光源、可改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜、将通过所述耦合透镜的光束聚光在光信息记录媒体的信息记录面上的物镜，该光拾取装置通过检测来自所述信息记录面的反射光来进行对所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现，其特征在于，所述聚光光学系统是上述聚光光学系统。
该光拾取装置涉及用于对比DVD的密度高、容量大的下一代的光信息记录媒体进行记录和/或再现的光拾取装置。通过搭载上述良好地校正轴上色像差的聚光光学系统，即使使用产生600nm以下的振荡波长的光源的情况下，也可以进行稳定的信息的记录或再现。
(2-15)本发明的声音、图像的记录装置-再现装置通过搭载上述的光拾取装置，可以对比DVD的密度高、容量大的下一代的光信息记录媒体良好地进行声音、图像的记录或再现。
(2-16)为了解决光拾取装置中使用的衍射光学元件的上述现有技术的问题，本发明人提出对于某个光学元件将单侧的光学面形成平面，而将另一个光学面形成球面/或非球面，并且在形成为平面的光学面上形成环带状的衍射构造的形状。
(2-17)即，由于在光学元件的平面侧上附加衍射构造，所以在其衍射构造的形成中可以比较容易地使用电子束扫描方式。此外，在通过使用金属模型的成形方法来制作该光学元件的情况下，由于上述平面侧所对应的金属模式的光学面当然为平面状，所以在该金属模型的衍射构造的形成中也可以比较容易地使用电子束扫描方式。
(2-18)在上述光学元件中，在使用波长为λ(mm)，所述平面上形成的衍射构造的有效径内的环带间隔的最小值为P1(mm)时，通过以满足下式(8”)、更好满足下式(9”)来将衍射构造的周期小的衍射面设置在平面的光学面上，可以通过电子束扫描方式来形成高精度的环带构造。
P1/λ＜30                             (8”)
P1/λ＜20                             (9”)
(2-20)通过将球面和/或非球面的另一个光学面作为折射面，可以将衍射作用和折射作用适当组合来精细地进行像差校正。
(2-21)也可以通过在形成了球面和/或非球面的光学面上附加环带状的衍射构造来将两面作为衍射面，通过将两面作为衍射面，由于在衍射面的像差校正功能上有裕度，所以可以将本发明的光学元件用作更高性能的像差校正元件。
(2-22)在形成了球面和/或非球面的光学面上附加环带状的衍射构造的情况下，将该衍射构造以满足下式(10”)来构成时，能够通过现有的衍射构造形成技术的SPDT(金刚石超精密切削技术)来进行金属模型加工。
P2/λ＞20                             (10”)
此外，可以形成上述光学元件构成的耦合透镜。
在本发明中，衍射面指在光学元件的表面、例如透镜的表面上设置凹凸，具有使入射光进行衍射作用的面，在同一光学面上有产生衍射的区域和不产生衍射的区域的情况下，指产生衍射的区域。作为凹凸的形状，例如，在光学元件的表面上形成以光轴为中心大致同心圆状的环带，如果在包含光轴的平面上观察其剖面，已知各环带有锯齿状(闪耀构造)或台阶状的形状，是包含这样形状的剖面。
在本发明中，作为光信息记录媒体，例如不仅包括CD、CD-R、CD-RW、CD-Vieo、CD-ROM等各种CD，DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW等各种DVD或MD等盘状的现有光信息记录媒体，而且还包括下一代的高密度记录媒体等。
在本发明中，信息的记录和再现指在上述的光信息记录媒体的信息记录面上对信息进行记录、对信息记录面上记录的信息进行再现。本发明的聚光光学系统是仅用于记录或仅用于再现的聚光光学系统，也可以是用于进行记录和再现两者的聚光光学系统。此外，可以是用于对某个光信息记录媒体进行记录、对另一个光信息记录媒体进行再现的聚光光学系统，也可以是用于对某个光信息记录媒体进行记录或再现、对另一个光信息记录媒体进行记录和再现的聚光光学系统。这里所述的再现包含简单地读取信息。
本发明的光拾取装置例如可以搭载在对于CD、CD-R、CD-RW、CD-Video、CD-ROM、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW、MD等光信息记录媒体兼容的播放机或驱动器、或将其组合的AV设备、个人计算机、其他的信息终端等声音和/或图像的记录和/或再现装置上。
                            附图说明
图1是实施例1的光路图。
图2是实施例1的球面像差图。
图3是实施例2的光路图。
图4是实施例2的球面像差图。
图5是实施例3的光路图(透明基板厚度0.1mm)。
图6是实施例3的光路图(透明基板厚度0.6mm)。
图7是实施例3的球面像差图(透明基板厚度0.1mm)。
图8是实施例3的球面像差图(透明基板厚度0.6mm)。
图9是实施例4的光路图(透明基板厚度0.1mm)。
图10是实施例4的光路图(透明基板厚度0.6mm)。
图11是实施例4的球面像差图(透明基板厚度0.1mm)。
图12是实施例4的球面像差图(透明基板厚度0.6mm)。
图13是实施例5的光路图(透明基板厚度0.1mm)。
图14是实施例5的光路图(透明基板厚度0.6mm)。
图15是实施例5的球面像差图(透明基板厚度0.1mm)。
图16是实施例5的球面像差图(透明基板厚度0.6mm)。
图17是实施例6的光路图(透明基板厚度0.1mm)。
图18是实施例6的光路图(透明基板厚度0.6mm)。
图19是实施例6的球面像差图(透明基板厚度0.1mm)。
图20是实施例6的球面像差图(透明基板厚度0.6mm)。
图21是实施例7的光路图(透明基板厚度0.1mm)。
图22是实施例7的光路图(透明基板厚度0.2mm)。
图23是实施例7的球面像差图(透明基板厚度0.1mm)。
图24是实施例7的球面像差图(透明基板厚度0.2mm)。
图25是实施例8的光路图。
图26是实施例8的球面像差图。
图27是实施例9的光路图(透明基板厚度0.1mm)。
图28是实施例9的光路图(透明基板厚度0.6mm)。
图29是实施例9的球面像差图(透明基板厚度0.1mm)。
图30是实施例10的球面像差图(透明基板厚度0.6mm)。
图31是第1实施形态的光拾取装置的示意图。
图32是第2实施形态的光拾取装置的示意图。
图33是第3实施形态的光拾取装置的示意图。
图34是第4实施形态的光拾取装置的示意图。
图35是实施例10的光路图。
图36是实施例10的球面像差图和像散性图。
图37是实施例11的光路图。
图38是实施例11的球面像差图和像散性图。
图39是实施例12的光路图。
图40是实施例12的球面像差图和像散性图。
图41是实施例13的光路图。
图42是实施例13的球面像差图和像散性图。
图43是实施例14的光路图。
图44是实施例14的球面像差图和像散性图。
图45是实施例15的光路图。
图46是实施例15的球面像差图和像散性图。
图47是实施例16的光路图。
图48是实施例16的球面像差图和像散性图。
图49是实施例17的光路图。
图50是实施例17的球面像差图和像散性图。
图51是实施例18的光路图。
图52是实施例18的球面像差图和像散性图。
图53是实施例19的光路图。
图54是实施例19的球面像差图和像散性图。
图55是实施例20的光路图。
图56是实施例20的球面像差图和像散性图。
图57是本发明第1实施形态的光拾取装置的示意图。
图58是本发明第2实施形态的另一光拾取装置的示意图。
图59是实施例21中的聚光光学系统的光路图。
图60是实施例21的球面像差图。
图61是实施例22中的聚光光学系统的光路图。
图62是实施例22的球面像差图。
图63是实施例23中的聚光光学系统的光路图。
图64是实施例23的球面像差图。
图65是实施例24中的聚光光学系统的光路图。
图66是实施例24的球面像差图。
图67(a)是本发明第2实施形态的光学元件的剖面图，图67(b)是从A方向观察的正面图，而图67(c)是S2面的放大图。
图68是说明图67的光学元件的效果的图，在切削加工中分别使用前端部半径(Rb)分别为1.0μm、0.7μm、0.5μm的刀具，在平板的基板上形成闪耀构造时的闪耀构造的周期(P/λ)和一次衍射效率的理论值之间的关系图。
图69是实施例25中的聚光光学系统的光路图。
图70是实施例25的球面像差图。
图71是实施例26中的聚光光学系统的光路图。
图72是实施例26的球面像差图。
图73表示通过实施例21和实施例22的耦合透镜来校正轴上色像差的物镜(焦距1.76mm、像侧数值孔径0.85)的波长405±10nm时的球面像差和轴上色像差的图。
图74表示通过实施例23和实施例24及实施例7的耦合透镜来校正轴上色像差的物镜(焦距1.76mm、像侧数值孔径0.85)的波长405±10nm时的球面像差和轴上色像差的图。
图75表示通过实施例25和实施例26的耦合透镜来校正轴上色像差的物镜(焦距2.20mm、像侧数值孔径0.85)的波长405±10nm时的球面像差和轴上色像差的图。
图76是实施例27的聚光光学系统的光路图。
图77是实施例7的球面像差图。
                  具体实施方式
以下，说明本发明的实施形态和实施例的透镜。本实施形态的透镜中的非球面在光轴方向为X轴、垂直于光轴方向的高度为h、折射面的曲率半径为r时，用下式的公式1表示。其中，K是圆的系数，A21是非球面系数。
【公式1】 X = h 2 / r 1 + 1 - ( 1 + K ) h 2 / r 2 + Σ i = 2 A 2 i h 2 i
此外，本实施形态的透镜中的衍射面作为光路差函数Φb可以用下式的公式2表示。其中，h是垂直于光轴的高度，b2j是光路差函数的系数。
【公式2】 Φ b = n · Σ j = 1 b 2 j h 2 j
其中，n是在衍射面上产生的衍射光内具有最大光量的衍射光的衍射次数。
【实施例】
实施例1～9的一览表示于表1、表2。表1表示波长短、数值孔径高的可高密度记录的光信息记录媒体用聚光光学系统(包括物镜和耦合透镜)的实施例1、2、7、8，而表2表示对于这样的可高密度记录的光信息记录媒体和记录密度比较低的光信息记录媒体具有互换性的某个聚光光学系统(包括物镜和耦合透镜)的实施例3、4、5、6、9，在表1和表2中示出与上述各条件式相关联的值。
【表1】
实施例一览表1(HD-DVD)
实施例     1     2     7     8
波长(nm)     405     405     405     405
物镜焦距(mm)     1.765     1.765     1.765     1.765
物镜像侧数值孔径     0.85     0.85     0.85     0.85
(物镜)
fD/f     16.1     56.8     16.1     14.9
λ·f·∑(ni/Mi·Pi2)     0.51     0.05     0.51     0.49
|ΔfB·NA2|     0.006     0.146     0.006     0.022
λ·b4i(hmax)4/(f·NA4)     -31.5     -5.1     -31.5     -37.6
|(Ph/Pf)-2|     2.38     0.42     2.38     4.39
|ΔSA|     0.04     1.84     0.04     0.08
|ΔSA1/ΔSA2|(其中，中心厚度误差为+5μm)     1.1     1.4     1.1     9.7
(合成系统)
|ΔfB·NA2|     0.064     0.081     0.055     0.038
【表2】
实施例一览表2(HD-DVD/DVD互换)
实施例     3     4     5     6     9
波长(nm)            (λ1)(λ2)     405655     405655     405655     405655     405655
物镜焦距(mm)        (f1)(f2)     1.7651.790     1.7651.785     1.7651.797     1.7651.797     1.7651.802
物镜像侧数值孔径    (NA1)(NA2)     0.850.65     0.850.65     0.850.65     0.850.65     0.850.65
(物镜)
(f/νd)fD     1.4     2.2     ∞     ∞     ∞
νd     56.5     81.6     56.5     56.5     56.5
b2i/λ1     -27.2     -12.4     0.0     0.0     0.0
|(Ph/Pf)-2|     3.94     5.85     24.80     24.80     7.01
|ΔSA1/ΔSA2|              (λ1)(其中，中心厚度误差为+5μm)(λ2)     0.213.8     20.256.8     0.0129.3     0.0129.3     48.325.8
(合成系统)
 |ΔfBi·NAi2|   (λ1)(λ2)     0.1400.048     0.1530.012     0.0600.013     0.0600.013     0.0710.028
此外，各实施例1～9的透镜数据分别示于表3～表11。
在表3、4、9、10的透镜数据中，NAOBJ表示物镜的像侧数值孔径，fOBJ表示波长λ时的物镜焦距(mm)，fOBJ+COL表示波长λ时的物镜和耦合透镜的合成系统的焦距(mm)，λ表示光源的波长。
在表3、4、9、10透镜数据中，衍射面系数的基准波长(闪耀化波长)与光源的波长λ一致。
在表3、4、9、10的透镜数据中，确定了衍射面系数，使得1次衍射光具有比其他任何次数的衍射光大的衍射光量，但也可以为衍射面系数的整数倍，使得2次以上的高次衍射光具有比其他任何次数的衍射光大的衍射光量。
在表5、6、7、8、11的透镜数据中，NA1OBJ表示对于透明基板厚度小的高密度的光信息记录媒体用波长λ1的光进行记录和再现信息所需的物镜的像侧数值孔径，f1OBJ表示波长λ1时的物镜的焦距(mm)，f1OBJ+COL表示波长λ1时的物镜和耦合透镜的合成系统的焦距(mm)。NA2OBJ表示对于透明基板厚度大的现有的光信息记录媒体用波长λ2的光进行记录和再现信息所需的物镜的像侧数值孔径，f2OBJ表示波长λ2时的物镜的焦距(mm)，f2OBJ+COL表示波长λ2时的物镜和耦合透镜的合成系统的焦距(mm)。
在表5、6、7、8、11的透镜数据中，由于衍射面系数的基准波长(闪耀化波长)与波长λ1一致，所以波长λ1的光的衍射光量变得最大，但也可以以波长λ2作为衍射面系数的基准波长，使得波长λ2的光的衍射光量最大，或也可以以获得波长λ1的光的衍射光量和波长λ2的衍射光量的平衡的波长作为衍射面系数的基准波长。无论哪种情况，用若干设计变更都能够构成本发明的物镜和聚光光学系统。
在表5、6、7、8、11的透镜数据中，确定了衍射面系数，使得1次衍射光具有比其他任何次数的衍射光大的衍射光量，但也可以为衍射面系数的整数倍，使得2次以上的高次衍射光具有比其他任何次数的衍射光大的衍射光量。
【表3】
实施例1
NAOBJ＝0.85，fOBJ＝1.765，fOBJ+COL＝5.164，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     D(mm)     Nλ     νd
    光源     d0(可变)
    12     耦合透镜     45.106-5.886     1.200d2(可变)     1.52491     56.5
    光圈
    34     物镜     1.258-1.023     2.6200.330     1.52491     56.5
    56   透明基板     ∞∞     0.100     1.61950     30.0
非球面系数
  面No     1     2     3     4
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20     4.76958E+022.08642E-032.44614E-034.12150E-04-5.23956E-04    -1.44321E+001.74134E-031.36412E-037.91018E-04-4.31024E-04    -7.06310E-011.88910E-02-1.25940E-034.31290E-03-3.15230E-04-8.10230E-046.17850E-051.70380E-04-7.79150E-06-1.83970E-05     -3.22309E+012.02088E-01-3.95843E-012.86204E-01-7.15179E-02-2.52269E-04
衍射面系数
  面No        3
    b2b4b6b8b10     -1.76010E-02-2.32030E-03-2.16920E-04-2.47650E-05-9.47770E-05
【表4】
实施例2
NAOBJ＝0.85，fOBJ＝1.765，fOBJ+COL＝4.873，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    光源     d0(可变)
    12     耦合透镜     ∞-5.587     1.000d2(可变)     1.52491     56.5
    光圈
    34     物镜     1.247-0.861     2.7500.330     1.52491     56.5
    56   透明基板     ∞∞     0.100     1.61950     30.0
非球面系数
  面No           2           3         4
    KA4A6A8A10A12A14A16A18A20      1.17826E+00-1.14184E-036.78704E-044.40725E-05-2.40347E-06     -7.02710E-012.07930E-02-2.59850E-034.99190E-03-2.27860E-04-9.53320E-044.64040E-051.75530E-042.14300E-05-2.99900E-05     -2.73840E+011.37781E-01-3.28321E-012.62905E-01-7.81153E-02-2.52269E-04
衍射面系数
  面No     1     3
    b2b4b6     -1.30000-E021.76520E-03-5.55960E-04     -4.98930E-03-3.75970E-04
【表5】
实施例3
NA1OBJ＝0.85，f1OBJ＝1.765，f1OBJ+COL＝2.469，λ1＝405nm
NA2OBJ＝0.65，f2OBJ＝1.790，f2OBJ+COL＝6.582，λ2＝655nm
  面No     备考     r(mm)   d(mm)   Nλ1   Nλ2     νd
    光源   d0(可变)
    12     耦合透镜     -142.897-6.048   1.000d2(可变)   1.52491   1.50673     56.5
    光圈   -0.700
    34     物镜     1.203-1.207   2.497d4(可变)   1.52491   1.50673     56.5
    56     透明基板     ∞∞   d5(可变)   1.61950   1.57752     30.0
非球面系数
  面No          1           2         3          4
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20     -3.11406E+02-9.81862E-053.15053E-04-2.71583E-04-1.05463E-04    -6.65824E-012.84851E-04-1.97095E-041.29536E-05-9.64917E-05     -6.83350E-011.62030E-021.54910E-032.89290E-03-3.67710E-04-3.58220E-041.48420E-041.19600E-04-3.02300E-05-1.10520E-05     -2.62758E+012.91992E-01-5.13328E-014.15634E-01-1.37436E-01-2.52265E-04
衍射面系数
  面No            3
    b2b4b6b8b10b12b14b16     -1.10020E-02-1.98240E-033.36800E-04-9.68610E-05-4.23910E-042.23190E-04-2.34820E-06-9.27570E-06
λ1＝405nm λ2＝655nm
 d0(可变) 11.340 5.675
 d2(可变) 4.660 10.325
 d4(可变) 0.377 0.200
 d5(可变) 0.100 0.600
【表6】
实施例4
NA1OBJ＝0.85，f1OBJ＝1.765，f1OBJ+COL＝2.678，λ1＝405nm
NA2OBJ＝0.65，f2OBJ＝1.785，f2OBJ+COL＝5.514，λ2＝655nm
  面No     备考     r(mm)   d(mm)     Nλ1     Nλ2     νd
    光源   d0(可变)
    12     耦合透镜     80.000-5.200   1.000d2(可变)     1.52491     1.50673     56.5
    光圈   -0.700
    34     物镜     1.153-1.112   2.492d4(可变)     1.50716     1.49517     81.6
    56     透明基板     ∞∞   d5(可变)     1.61950     1.57752     30.0
非球面系数
  面No          1           2           3           4
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20      1.61326E+033.66848E-03-1.88619E-03-9.40734E-043.28479E-04     -1.74124E+002.12455E-03-1.01374E-03-7.37020E-042.06247E-04     -5.94880E-016.00960E-029.35700E-042.30890E-031.69380E-04-1.78190E-041.27650E-048.23410E-05-2.90430E-05-2.04210E-06     -1.92732E+014.40415E-01-7.43189E-016.33176E-01-2.21099E-01-2.52284E-04
衍射面系数
  面No           3
    b2b4b6b8b10b12b14b16     -5.01150E-03-2.53300E-035.00650E-053.46760E-04-4.42280E-042.16610E-04-1.33480E-05-1.56770E-05
λ1＝405nm λ2＝655nm
 d0(可变) 8.721 5.339
 d2(可变) 4.279 7.661
 d4(可变) 0.390 0.224
 d5(可变) 0.100 0.600
【表7】
实施例5
NA1OBJ＝0.85，f1OBJ＝1.765，f1OBJ+COL＝2.648，λ1＝405nm
NA2OBJ＝0.65，f2OBJ＝1.797，f2OBJ+COL＝31.840，λ2＝655nm
  面No     备考     r(mm)   d(mm)     Nλ1     Nλ2     νd
    光源   d0(可变)
    12     耦合透镜     169.824-8.114   1.000d2(可变)     1.52491     1.50673     56.5
    光圈   -0.700
    34     物镜     1.178-0.969   2.658d4(可变)     1.52491     1.50673     56.5
    56     透明基板     ∞∞   d5(可变)     1.61950     1.57752     30.0
非球面系数
  面No          1           2           3           4
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20      6.45250E+035.63484E-03-1.26858E-03-1.84810E-04-2.11675E-04     -1.04200E+011.53020E-032.37210E-04-6.06150E-04-3.10200E-05     -7.83080E-012.01730E-02-1.84080E-037.06100E-03-6.87170E-04-9.64340E-04-6.64990E-052.60470E-044.70690E-05-4.45290E-05     -1.64943E+014.02751E-01-8.51255E-018.29676E-01-3.27665E-01-2.52266E-04
衍射面系数
  面No          2          3
    b2b4     -1.80000E-02-1.44700E-06      0.00000E+00-1.70020E-03
    b6b8b10b12b14b16b18b20     -1.19540E-031.24950E-03-6.48240E-05-2.32140E-04-1.08670E-046.76630E-052.90890E-05-1.37010E-05
λ1＝405nm λ2＝655nm
 d0(可变) 9.000 4.523
 d2(可变) 4.000 8.468
 d4(可变) 0.333 0.202
 d5(可变) 0.100 0.600
【表8】
实施例6
NA1OBJ＝0.85，f1OBJ＝1.765，f1OBJ+COL＝3.251，λ1＝405nm
NA2OBJ＝0.65，f2OBJ＝1.797，f2OBJ+COL＝62.720，λ2＝655nm
 面No     备考     r(mm)   d(mm)   Nλ1   Nλ2     νd
    光源   d0(可变)
    12     耦合透镜     -48.4802.316-3.725   1.0002.100d3(可变)   1.914091.71548   1.836651.68962     23.853.3
    光圈   -0.700
    4567     物镜     1.178-0.969   2.658d4(可变)   1.52491   1.50673     56.5
  透明基板     ∞∞   d5(可变)   1.61950   1.57752     30.0
非球面系数
  面No         3         4         5
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20      3.13672E-01-5.12334E-04-4.76439E-041.19244E-04-4.60848E-05     -7.83080E-012.01730E-02-1.84080E-037.06100E-03-6.87170E-04-9.64340E-04-6.64990E-052.60470E-044.70690E-05-4.45290E-05     -1.64943E+014.02751E-01-8.51255E-018.29676E-01-3.27665E-01-2.52266E-04
衍射面系数
  面No         4
    b2b4b6b8b10b12b14b16b18b20      0.00000E+00-1.70020E-03-1.19540E-031.24950E-03-6.48240E-05-2.32140E-04-1.08670E-046.76630E-052.90890E-05-1.37010E-05
λ1＝405nm λ2＝655nm
 d0(可变) 6.172  2.684
 d2(可变) 6.058  9.546
 d4(可变) 0.333  0.202
 d5(可变) 0.100  0.600
【表9】
实施例7
NA1OBJ＝0.85，f1OBJ＝1.765，f1OBJ+COL＝2.596，λ1＝405nm
 面No     备考     r(mm)     d(mm)   Nλ     νd
    光源     d0(可变)
    12     耦合透镜     -19.157-4.786     1.200d2(可变)   1.52491     56.5
    光圈     -1.000
    34     物镜     1.258-1.023     2.620d4(可变)   1.52491     56.5
    56     透明基板     ∞∞     d5(可变)   1.61950     30.0
非球面系数
  面No         1         2         3         4
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20     -4.20298E+029.48753E-032.33804E-03-6.19699E-04-1.45759E-04-1.08084E-03    -6.14122E+004.31052E-031.70530E-031.54552E-04-3.70791E-04-1.26068E-05     -7.06310E-011.88910E-02-1.25940E-034.31290E-03-3.15230E-04-8.10230E-046.17850E-051.70380E-04-7.79150E-06-1.83970E-05     -3.22309E+012.02088E-01-3.95483E-012.86204E-01-1.71518E+00-2.52269E-04
衍射面系数
  面No         3
    b2b4b6b8b10     -1.76010E-02-2.32030E-03-2.16920E-04-2.47650E-05-9.47770E-05
第1层 第2层
 d0(可变) 10.755 8.913
 d2(可变) 5.245 7.087
 d4(可变) 0.330 0.315
 d5(可变) 0.100 0.200
【表10】
实施例8
NAOBJ＝0.85，fOBJ＝1.765，fOBJ+COL＝4.201，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    光源     d0(可变)
    12     耦合透镜     -12.906-3.960     1.200d2(可变)     1.52491     56.5
    光圈
    34     物镜     1.239-1.094     2.5800.324     1.52491     56.5
    56   透明基板     ∞∞     0.100     1.61950     30.0
非球面系数
  面No         1         2         3         4
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20     -4.22516E+012.58228E-032.04663E-043.85055E-04-6.85899E-04     -6.08455E-012.24042E-039.96475E-04-2.64016E-04-1.99861E-04     -6.87700E-011.60060E-021.55150E-032.24570E-03-2.41620E-04-2.54760E-041.30460E-048.28930E-05-3.98270E-052.17190E-06     -3.05930E+013.13367E-01-6.06995E-015.84353E-01-2.30239E-01-2.52265E-04
衍射面系数
  面No         3
    b2b4b6b8     -1.90240E-02-2.43290E-03-5.93170E-04-5.42320E-05
    b10     -3.14260E-05
【表11】
实施例9
NA1OBJ＝0.85，f1OBJ＝1.765，f1OBJ+COL＝3.6281，λ1＝405nm
NA2OBJ＝0.65，f2OBJ＝1.803，f2OBJ+COL＝-24.491，λ2＝655nm
  面No     备考     r(mm)   d(mm)   Nλ1   Nλ2    νd
    光源   d0(可变)
    12     耦合透镜     ∞-7.594   1.000d2(可变)   1.52491   1.50673     56.5
    光圈   -1.000
    34     物镜     1.163-1.130   2.540d4(可变)   1.52491   1.50673     56.5
    56     透明基板     ∞∞   d5(可变)   1.61950   1.57752     30.0
非球面系数
  面No         2         3         4
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20      9.88027E-01-5.00008E-042.42635E-05-3.01114E-057.34415E-06     -7.01050E-011.25090E-026.21250E-032.89830E-03-5.49800E-04-3.59630E-041.45510E-041.20140E-04-2.71410E-05-1.05650E-06     -3.54158E+012.80098E-01-3.97196E-012.48929E-01-5.19453E-02-2.52259E-04
衍射面系数
  面No         2         3
    b2b4b6b8b10b12b14b16     -1.93670E-027.31090E-04     0.00000E+00-5.27370E-033.34910E-03-9.67370E-04-2.72710E-041.37710E-04-3.66100E-059.87600E-06
λ1＝405nm λ2＝655nm
 d0(可变) 9.000 5.408
 d2(可变) 6.000 9.592
 d4(可变) 0.376 0.210
 d5(可变) 0.100 0.600
(实施例1)
在实施例1中，通过在物镜的光源侧的面设置衍射构造来良好地校正物镜产生的轴上色像差和颜色的球面像差。在实施例1中，对物镜的轴上色像差基本上进行完全校正，但通过对物镜的轴上色像差进行过剩校正，还能够正好用物镜来消除耦合透镜产生的轴上色像差。通过在物镜和耦合透镜中使用塑料材料，可减轻聚光机构或耦合透镜移动装置(驱动装置)的负担。图1表示实施例1的聚光光学系统的光路图，图2表示球面像差图。
后述的表12表示沿光轴移动耦合透镜来校正因各种原因造成的聚光光学系统中产生的球面像差变动的结果。从表12可知，在实施例1的聚光光学系统中，可以良好地校正因激光光源的波长变动、温度变化、透明基板厚度误差引起发生的球面像差。而且，还可以良好地校正因物镜的中心厚度误差产生的球面像差变动。
(实施例2)
在实施例2中，通过在耦合透镜的光源侧的面和物镜的光源侧的面设置衍射构造来校正物镜产生的轴上色像差。通过仅在耦合透镜的一个面上设置衍射构造来防止耦合透镜的面偏心时的波面像差恶化。通过在物镜和耦合透镜中使用塑料材料，使聚光光学系统整体的重量轻，减轻聚光机构或耦合透镜移动装置的负担。图3表示实施例1的聚光光学系统的光路图，图4表示球面像差图。
后述的表13表示沿光轴移动耦合透镜来校正因各种原因造成的聚光光学系统中产生的球面像差变动的结果。从表13可知，在实施例2的聚光光学系统中，可以良好地校正因激光光源的波长变动、温度变化、透明基板厚度误差引起发生的球面像差。而且，还可以良好地校正因物镜的中心厚度误差产生的球面像差变动。
(实施例3)
实施例3是能够进行透明基板厚度为0.1mm、0.6mm的两种光信息记录媒体的记录再现的聚光光学系统。通过在物镜的光源侧的面设置衍射构造，来校正因透明基板厚度的变化产生的球面像差。图5表示透明基板厚度为0.1mm情况的光路图，图6表示透明基板厚度为0.6mm情况的光路图。此外，从图7的球面像差图可知，在该聚光光学系统中，对于波长λ1＝405nm、透明基板厚度t1＝0.1mm来说，直至NA为0.85的所有孔径几乎没有像差。与此相对，如图8的球面像差图所示，对于波长λ2＝655nm、透明基板厚度t2＝0.6mm来说，直至NA为0.65的所有孔径几乎没有像差。此时，通过使NA为0.65以上的光束成为闪耀分量，不使信息记录面上点径过于缩小，可防止检测光拾取装置的受光元件中检出无用信号。此外，通过对物镜发散光入射波长λ2的光束，来可靠地确保对透明基板厚度t2＝0.6mm的光信息记录媒体进行记录再现时的工作间隔。
而且，对于物镜的折射能力和阿贝数来说，通过适当地设定衍射构造的衍射能力，对λ1和λ2的各个区域校正物镜产生的轴上色像差。通过在物镜和耦合透镜中使用塑料材料，使聚光光学系统整体的重量轻，减轻聚光机构或耦合透镜移动装置的负担。
表14表示通过沿光轴移动耦合透镜来校正因各种原因造成的聚光光学系统中产生的球面像差变动的结果。从表14可知，在实施例3的聚光光学系统中，可以良好地校正因激光光源的波长变动、温度变化、透明基板厚度误差引起发生的球面像差。表14的上段表示对于透明基板厚度小的高密度的光信息记录媒体进行信息的记录或再现情况的球面像差变动的校正结果，表14的下段表示对于透明基板厚度大的现有的光信息记录媒体进行信息的记录或再现情况的球面像差变动的校正结果。在后述的表15、16、17、19中也是如此。
此外，通过根据两种光信息记录媒体的透明基板厚度来沿光轴方向移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散度。在实施例3中，将限制光束的光圈沿物镜的光源侧的面的顶点设置在光信息记录媒体侧。在入射发散光束的情况下，由于可以将物镜的光源侧的面的光线通过高度抑制得最小，所以有利于物镜的直径小或校正像差。
【表12】
(实施例1)
       球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ＝405nm，T＝25℃，t＝0.100mm)     0.006λ     9.300     6.700
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.006λ     9.329     6.671
Δλ＝-10nm     0.008λ     9.273     6.727
温度变化 ΔT＝+30℃     0.013λ     9.167     6.833
ΔT＝-30℃     0.025λ     9.436     6.546
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.007λ     8.996     7.004
Δt＝-0.02mm     0.014λ     9.614     6.386
【表13】
(实施例2)
        球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ＝405nm，T＝25℃，t＝0.100mm)     0.006λ     7.929     5.071
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.008λ     7.861     5.139
Δλ＝-10nm     0.012λ     8.000     5.000
温度变化 ΔT＝+30℃     0.025λ     7.870     5.130
ΔT＝-30℃     0.035λ     7.990     5.010
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.017λ     7.738     5.262
Δt＝-0.02mm     0.020λ     8.133     4.867
【表14】
(实施例3)
         球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ1＝405nm，T＝25℃，t＝0.100mm)     0.004λ1     11.340     4.660
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.008λ1     11.370     4.630
Δλ＝-10nm     0.006λ1     11.316     4.684
温度变化 ΔT＝+30℃     0.011λ1     11.129     4.871
ΔT＝-30℃     0.018λ1     11.569     4.431
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.009λ1     10.889     5.111
Δt＝-0.02mm     0.011λ1     11.833     4.167
    球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ2＝655nm，T＝25℃，t＝0.600mm)     0.003λ2     5.675     10.325
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.002λ2     5.708     10.292
Δλ＝-10nm     0.004λ2     5.630     10.370
温度变化 ΔT＝+30℃     0.006λ2     5.730     10.270
ΔT＝-30℃     0.003λ2     5.611     10.389
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.004λ2     5.444     10.556
Δt＝-0.02mm     0.002λ2     5.891     10.109
(实施例4)
实施例4是能够进行透明基板厚度为0.1mm、0.6mm的两种光信息记录媒体的记录再现的聚光光学系统。通过在物镜中使用阿贝数大的材料，利用衍射构造，对λ1和λ2的各个区域将校正物镜产生的轴上色像差时的2次光谱抑制得小。
而且，对于物镜的折射能力和阿贝数来说，通过适当地设定衍射构造的衍射能力，可对λ1和λ2的各个区域校正物镜产生的轴上色像差。
图9表示透明基板厚度为0.1mm情况的光路图，图10表示透明基板厚度为0.6mm情况的光路图。此外，从图11的球面像差图可知，在该聚光光学系统中，对于波长λ1＝405nm、透明基板厚度t1＝0.1mm来说，直至NA为0.85的所有孔径几乎没有像差。与此相对，对于波长λ2＝655nm、透明基板厚度t2＝0.6mm来说，直至NA为0.65的所有孔径几乎没有像差。
后述的表15表示沿光轴移动耦合透镜来校正因各种原因造成的聚光光学系统中产生的球面像差变动的结果。从表15可知，在实施例4的聚光光学系统中，可以良好地校正因激光光源的波长变动、温度变化、透明基板厚度误差引起发生的球面像差。而且，还可以良好地校正因物镜的中心厚度误差产生的球面像差变动。
此外，通过根据两种光信息记录媒体的透明基板厚度来沿光轴方向移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散度。此外，通过在物镜和耦合透镜中使用塑料材料，使聚光光学系统整体的重量轻，减轻聚光机构或耦合透镜移动装置的负担。
(实施例5)
实施例5是能够进行透明基板厚度为0.1mm、0.6mm的两种光信息记录媒体的记录再现的聚光光学系统。通过在物镜的光源侧的面设置衍射构造，来校正因透明基板厚度的变化产生的球面像差和颜色的球面像差。
图13表示透明基板厚度为0.1mm情况的光路图，图14表示透明基板厚度为0.6mm情况的光路图。此外，从图15的球面像差图可知，在该聚光光学系统中，对于波长λ1＝405nm、透明基板厚度t1＝0.1mm来说，直至NA为0.85的所有孔径几乎没有像差。与此相对，对于波长λ2＝655nm、透明基板厚度t2＝0.6mm来说，直至NA为0.65的所有孔径几乎没有像差。
而且，通过在耦合透镜的光信息记录媒体侧的面上设置衍射构造，可对λ1和λ2的各个区域校正物镜产生的轴上色像差。由于本实施例的耦合透镜仅在一个面上有衍射构造，所以可将耦合透镜的面偏心时的波面像差的恶化抑制得小。
表16表示通过沿光轴移动耦合透镜来校正因各种原因造成的聚光光学系统中产生的球面像差变动的结果。从该表可知，在本实施例的聚光光学系统中，可以良好地校正因激光光源的波长变动、温度变化、透明基板厚度误差引起发生的球面像差。
此外，通过根据两种光信息记录媒体的透明基板厚度来沿光轴方向移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散度。此外，通过在物镜和耦合透镜中使用塑料材料，使聚光光学系统整体的重量轻，减轻聚光机构或耦合透镜移动装置的负担。
(实施例6)
实施例6是能够进行透明基板厚度为0.1mm、0.6mm的两种光信息记录媒体的记录再现的聚光光学系统。通过在物镜的光源侧的面设置衍射构造，来校正因透明基板厚度的变化产生的球面像差和颜色的球面像差。
图17表示透明基板厚度为0.1mm情况的光路图，图18表示透明基板厚度为0.6mm情况的光路图。此外，从图19的球面像差图可知，在该聚光光学系统中，对于波长λ1=405nm、透明基板厚度t1=0.1mm来说，直至NA为0.85的所有孔径几乎没有像差。与此相对，如图20的球面像差图所示，对于波长λ2=655nm、透明基板厚度t2=0.6mm来说，直至NA为0.65的所有孔径几乎没有像差。
而且，通过以1组两片结构的双重透镜来形成耦合透镜，可对λ1和λ2的各个区域校正物镜产生的轴上色像差。
表17表示通过沿光轴移动耦合透镜来校正因各种原因造成的聚光光学系统中产生的球面像差变动的结果。从该表可知，在本实施例的聚光光学系统中，可以良好地校正因激光光源的波长变动、温度变化、透明基板厚度误差引起发生的球面像差。
此外，通过根据两种光信息记录媒体的透明基板厚度来沿光轴方向移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散度。此外，通过在物镜和耦合透镜中使用塑料材料，使聚光光学系统整体的重量轻，减轻聚光机构或耦合透镜移动装置的负担。
[表15]
(实施例4)
        球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ1＝405nm，T＝25℃，t＝0.100mm)     0.002λ1     8.721     4.279
LD的波长变动 Δλ)＝+10nm     0.007λ1     8.742     4.258
Δλ＝-10nm     0.007λ1     8.702     4.298
温度变化 ΔT＝+30℃     0.003λ1     8.783     4.217
ΔT＝-30℃     0.003λ1     8.660     4.340
透明基板厚度误差 Δt＝+O.02mm     0.009λ1     8.473     4.527
Δt＝-0.02mm     0.010λ1     9.000     4.000
        球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ2＝655nm，T＝25℃，t＝0.600mm)     0.003λ2     5.339     7.661
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.002λ2     5.385     7.615
Δλ＝-10nm     0.006λ2     5.303     7.697
温度变化 ΔT＝+30℃     0.001λ2     5.398     7.602
ΔT＝-30℃     0.005λ2     5.291     7.709
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.006λ2     5.213     7.787
Δt＝-0.02mm     0.002λ2     5.476     7.524
【表16】
(实施例5)
          球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ1＝405nm，T＝25℃，t＝0.100mm)     0.004λ1     9.000     4.000
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.004λ1     8.990     4.010
Δλ＝-10nm     0.010λ1     9.065     3.935
温度变化 ΔT＝+30℃     0.017λ1     8.804     4.196
ΔT＝-30℃     0.030λ1     9.205     3.795
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.009λ1     8.690     4.310
Δt＝-0.02mm     0.014λ1     9.334     3.665
        球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ2＝655nm，T＝25℃，t＝0.600mm)     0.008λ2     4.532     8.468
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.007λ2     4.547     8.453
Δλ＝-10nm     0.008λ2     4.515     8.485
温度变化 ΔT＝+30℃     0.012λ2     4.523     8.477
ΔT＝-30℃     0.008λ2     4.543     8.457
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.010λ2     4.417     8.583
Δt＝-0.02mm     0.008λ2     4.648     8.352
【表17】
(实施例6)
        球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ1＝405nm，T＝25℃，t＝0.100mm)     0.007λ1     6.172     6.058
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.018λ1     6.175     6.055
Δλ＝-10nm     0.009λ1     6.185     6.045
温度变化 ΔT＝+30℃     0.020λ1     5.925     6.305
ΔT＝-30℃     0.051λ1     6.445     5.785
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.014λ1     5.834     6.396
Δt＝-0.02mm     0.039λ1     6.590     5.640
        球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ2＝655nm，T＝25℃，t＝0.600mm)     0.010λ2     2.684     9.546
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.007λ2     2.743     9.487
Δλ＝-10nm     0.008λ2     2.659     9.571
温度变化 ΔT＝+30℃     0.011λ2     2.694     9.536
ΔT＝-30℃     0.009λ2     2.710     9.520
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.009λ2     2.582     9.648
Δt＝-0.02mm     0.008λ2     2.821     9.409
(实施例7)
实施例7是在一个光束入射面侧夹置透明基板下对具有两层记录层的光信息记录媒体进行记录再现所采用的聚光光学系统。第1记录层的透明基板厚度为0.1mm，第2记录层的透明基板厚度为0.2mm。通过沿光轴方向移动耦合透镜来校正因该透明基板厚度的差异产生的球面像差(其分量主要是3次的球面像差)。
通过在物镜的光源侧的面设置衍射构造，可良好地校正物镜产生的轴上色像差和颜色的球面像差，而且，通过在物镜和耦合透镜中使用塑料材料，使聚光光学系统整体的重量轻，减轻聚光机构或耦合透镜移动装置的负担。图21表示透明基板厚度为0.1mm情况的光路图，图22表示透明基板厚度为0.2mm情况的光路图。而图23表示图21情况下的球面像差图，图24表示图22情况下的球面像差图。
(实施例8)
在实施例8中，通过在物镜的光源侧的面设置衍射构造来良好地校正物镜产生的轴上色像差和颜色的球面像差。在实施例中，通过过度校正物镜的轴上色像差，来用物镜消除耦合透镜产生的轴上色像差。
此外，通过在物镜和耦合透镜中使用塑料材料，使聚光光学系统整体的重量轻，减轻聚光机构或耦合透镜移动装置的负担。图25表示实施例8的聚光光学系统的光路图，图26表示球面像差图。
后述的表18表示沿光轴移动耦合透镜来校正因各种原因造成的聚光光学系统中产生的球面像差变动的结果。从表18可知，在实施例8的聚光光学系统中，可以良好地校正因激光光源的波长变动、温度变化、透明基板厚度误差引起发生的球面像差。而且，由于实施例8的物镜以中心厚度的微小误差产生的球面像差的分量主要为3次球面像差来设计，所以通过移动准直仪可以良好地校正因物镜的中心厚度误差产生的球面像差。
(实施例9)
实施例9是能够进行透明基板厚度为0.1mm、0.6mm的两种光信息记录媒体的记录再现的聚光光学系统。通过在物镜的光源侧的面设置衍射构造，来校正因透明基板厚度的变化产生的球面像差。图17表示透明基板厚度为0.1mm情况的光路图，图18表示透明基板厚度为0.6mm情况的光路图。此外，从图19的球面像差图可知，在该聚光光学系统中，对于波长λ1＝405nm、透明基板厚度t1＝0.1mm来说，直至NA为0.85的所有孔径几乎没有像差。与此相对，如图20的球面像差图所示，对于波长λ2＝655nm、透明基板厚度t2＝0.6mm来说，直至NA为0.65的所有孔径几乎没有像差。
图27表示透明基板厚度为0.1mm情况的光路图，图28表示透明基板厚度为0.6mm情况的光路图。此外，从图29的球面像差图可知，在该聚光光学系统中，对于波长λ1＝405nm、透明基板厚度t1＝0.1mm来说，直至NA为0.85的所有孔径几乎没有像差。与此相对，如图30的球面像差图所示，对于波长λ2＝655nm、透明基板厚度t2＝0.6mm来说，直至NA为0.65的所有孔径几乎没有像差。
此外，通过在耦合透镜的光源侧的面设置衍射构造，对于λ1和λ2的各个区域平衡良好地校正物镜产生的轴上色像差。由于本实施例的耦合透镜仅在一个面具有衍射构造，所以可将耦合透镜的面偏心时的波面像差的恶化抑制得小。
表19表示通过沿光轴移动耦合透镜来校正因各种原因造成的聚光光学系统中产生的球面像差变动的结果。从表19可知，在实施例9的聚光光学系统中，可以良好地校正因激光光源的波长变动、温度变化、透明基板厚度误差引起发生的球面像差。
此外，通过根据两种光信息记录媒体的透明基板厚度来沿光轴方向移动耦合透镜，可改变入射到物镜的光束的发散度。由于本实施例的物镜以中心厚度的微小误差产生的球面像差的分量主要为3次球面像差来设计，所以通过移动准直仪可以良好地校正因物镜的中心厚度误差产生的球面像差。此外，通过在物镜和耦合透镜中使用塑料材料，使聚光光学系统整体的重量轻，减轻聚光机构或耦合透镜移动装置的负担。
此外，在实施例10～20的透镜数据中，衍射面系数的基准波长(闪耀波长)与光源的波长λ一致。
在实施例10～20的透镜数据中，确定了衍射面系数，使得1次衍射光具有比其他任何次数的衍射光大的衍射光量，但也可以为衍射面系数的整数倍，使得2次以上的高次衍射光具有比其他任何次数的衍射光大的衍射光量。
【表18】
(实施例8)
        球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ＝405nm，T＝25℃，t＝0.100mm)     0.005λ     9.300     6.700
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.006λ     9.334     6.666
Δλ＝-10nm     0.011λ     9.270     6.730
温度变化 ΔT＝+30℃     0.023λ     9.174     6.826
ΔT＝-30℃     0.033λ     9.424     6.576
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.006λ     8.949     7.051
Δt＝-0.02mm     0.012λ     9.662     6.338
【表19】
(实施例9)
        球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ1＝405nm，T＝25℃，t＝0.100mm)     0.004λ1     9.000     6.000
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.003λ1     8.935     6.065
Δλ＝-10nm     0.009λ1     9.071     5.929
温度变化 ΔT＝+30℃     0.006λ1     8.890     6.110
ΔT＝-30℃     0.014λ1     9.122     5.878
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.006λ1     8.762     6.238
Δt＝-0.02mm     0.009λ1     9.256     5.744
       球面像差变动的因素  校正后的波面像差     d0(可变)     d2(可变)
基准状态(λ2＝655nm，T＝25℃，t＝0.600mm)     0.004λ2     5.408     9.592
LD的波长变动 Δλ＝+10nm     0.004λ2     5.417     9.583
Δλ＝-10nm     0.004λ2     5.408     9.592
温度变化 ΔT＝+30℃     0.005λ2     5.437     9.563
ΔT＝-30℃     0.006λ2     5.390     9.610
透明基板厚度误差 Δt＝+0.02mm     0.004λ2     5.322     9.678
Δt＝-0.02mm     0.004λ2     5.503     9.497
下面说明实施例10～20，其一览表示于表20。在以下实施例10～20的说明文、以及实施例10～20的透镜数据表中，NAOBJ表示物镜的像侧数值孔径，fOBJ表示物镜的设计基准波长时的焦距，λ表示设计基准波长。
【表20】
实施例一览表
       实施例     10     11     12     13     14     15
衍射面     第1面     第1面     第1面   第1面     第1面第2面     第1面
衍射次数    (第1面)(第2面)     1-     1-     1-     1-     11     1-
透镜材料     塑料     塑料     塑料     塑料     塑料     玻璃
fOBJ(mm)     2.667     1.875     1.765     1.765     1.785     1.765
NAOBJ     0.75     0.80     0.85     0.85     0.85     0.85
λ(nm)     405     405     655     405     405     405
fD/f     11.5     14.8     41.1     15.7     4.5     15.7
λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))     0.26     0.46     0.23     0.53     0.43     0.45
(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)     0.39     0.40     0.45     0.44     0.43     0.45
b41(himax)4/(λ·f·NA4)(第1面)(第2面)     96-     1-     -8-     -65-     -31-34     -58-
|(Ph/Pf)-2|                 (第1面)(第2面)     0.8-     2.0-     2.7-     2.0-     0.40.0     1.7-
ΔCA/ΔSA     -     -     -     -      -     -
       实施例     16     17     18     19     20
衍射面     第1面第2面     第1面     第1面第2面     第1面     第1面
衍射次数    (第1面)(第2面)     11     1-     11     1-     1-
透镜材料     玻璃     塑料     塑料     塑料     塑料
fOBJ     1.765     2.273     1.667     2.222     1.765
NAOBJ     0.85     0.88     0.90     0.90     0.85
λ(nm)     405     405     405     405     405
fD/f     5.0     15.0     16.7     16.1     10.5
λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))     1.20     0.97     1.72     1.27     0.19
(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)     0.45     0.49     0.48     0.52     0.44
b41(himax)4/(λ·f·NA4) (第1面)(第2面)     -33-18     -175-     -105-121     -130-     0-
|(Ph/Pf)-2|                  (第1面)(第2面)     0.02.4     2.9-     6.31.6     4.0-     0.0-
ΔCA/ΔSA     -     -     -     -     -0.5
(实施例10)
实施例10的物镜是NAOBJ＝0.75、fOBJ＝2.667mm、λ＝405nm的两面非球面的物镜。其透镜数据示于表21，光路图示于图35，球面像差和像散性示于图36。透镜材料使用400nm附近的内部透过率为90％以上、饱和吸水率为0.1％以下的塑料材料。在实施例10的物镜中，通过在光源侧的非球面上形成具有能力为正的衍射构造，来校正轴上色像差。此外，通过使用表示衍射构造的光路差函数的4次以上的高次项，可减小抑制波长微量变化时的球面像差的变化。在假设蓝紫色半导体激光的模式跳跃造成的、物镜的聚光几乎不能跟踪的瞬时波长变化量为+1nm的情况下，实施例10的物镜的模式跳跃时的波面像差的散焦分量在0.001λrms以下。
【表21】
实施例10
NAOBJ＝0.75，fOBJ＝2.667，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光圈     ∞
    12     物镜     1.915-4.456     2.9000.870     1.56037     55.0
    34   透明基板     ∞∞     0.300     1.61950     30.0
非球面系数
  面No     1     2
    kA4A6A8A10A12A14A16     -6.41010E-018.00670E-03-9.11060E-05-3.06660E-048.14520E-05-8.17660E-061.99640E-06-2.89380E-07     1.72346E+001.01811E-01-7.10669E-023.66800E-02-1.22905E-021.90782E-03
衍射面系数
  面No         1
    b2b4b6b8b10    -1.63000E-022.05590E-03-6.63630E-04-9.17880E-052.73080E-05
(实施例11)
实施例11的物镜是NAOBJ＝0.80、fOBJ＝1.875mm、λ＝405nm的两面非球面的物镜。其透镜数据示于表22，光路图示于图37，球面像差和像散性示于图38。透镜材料使用400nm附近的内部透过率为90％以上、饱和吸水率为0.1％以下的塑料材料。在实施例11的物镜中，通过在光源侧的非球面上形成具有能力为正的衍射构造，来校正轴上色像差。此外，通过使用表示衍射构造的光路差函数的4次以上的高次项，可减小抑制波长微量变化时的球面像差的变化。实施例11的物镜的模式跳跃时的波面像差的散焦分量是0.001λrms。
【表22】
实施例11
NAOBJ＝0.80，fOBJ＝1.875，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光圈     ∞
    12     物镜     1.364-1.748     2.5500.444     1.56037     55.0
    34   透明基板     ∞∞     0.100     1.61950     30.0
非球面系数
  面No     1     2
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20    -6.79920E-011.50590E-024.29380E-04-1.35450E-031.91340E-03-7.12830E-041.33660E-041.63880E-05-1.20020E-05-2.69500E-06    -4.04602E+012.16165E-01-4.71774E-015.16381E-01-3.17013E-018.06678E-02
衍射面系数
  面No     1
    b2b4b6b8b10b12b14b16    -1.80000E+003.37080E-05-1.36900E-03-5.52560E-044.75200E-04-3.83440E-05-1.34940E-05-4.32630E-06
(实施例12)
实施例12的物镜是NAOBJ＝0.85、fOBJ＝1.765mm、λ＝655nm的两面非球面的物镜。其透镜数据示于表23，光路图示于图39，球面像差和像散性示于图40。透镜材料使用655nm附近的内部透过率为90％以上、饱和吸水率为0.1％以下的塑料材料。在实施例12的物镜中，通过在光源侧的非球面上形成具有能力为正的衍射构造，来校正轴上色像差。此外，通过使用表示衍射构造的光路差函数的4次以上的高次项，可减小抑制波长微量变化时的球面像差的变化。在假设红色半导体激光的模式跳跃造成的、物镜的聚光几乎不能跟踪的瞬时波长变化量为+3nm的情况下，实施例12的物镜的模式跳跃时的波面像差的散焦分量的0.001λrms。
【表23】
实施例12
NAOBJ＝0.85，fOBJ＝1.765，λ＝655nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光圈     ∞
    12     物镜     1.210-0.872     2.6800.342     1.50637     56.5
    34   透明基板     ∞∞     0.100     1.57752     30.0
非球面系数
  面No         1         2
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20    -6.89310E-011.81650E-02-2.65050E-034.89910E-032.90660E-04-9.65310E-04-2.29250E-042.29980E-041.01560E-04-5.89110E-05    -1.90308E+012.93358E-01-6.33226E-015.46447E-01-1.85876E-01-2.52298E-04
衍射面系数
  面No         1
    b2b4b6b8b10     -6.89430E-03-9.83830E-044.18320E-05-7.10440E-05-3.99760E-05
(实施例13)
实施例13的物镜是NAOBJ＝0.85、fOBJ＝1.765mm、λ＝405nm的两面非球面的物镜。其透镜数据示于表24，光路图示于图41，球面像差和像散性示于图42。透镜材料使用400nm附近的内部透过率为90％以上、饱和吸水率为0.1％以下的塑料材料。在实施例13的物镜中，通过在光源侧的非球面上形成具有能力为正的衍射构造，来校正轴上色像差。此外，通过使用表示衍射构造的光路差函数的4次以上的高次项，可减小抑制波长微量变化时的球面像差的变化。实施例13的物镜的模式跳跃时的波面像差的散焦分量是0.011λrms。
【表24】
实施例13
NAOBJ＝0.85，fOBJ＝1.765，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光圈
    12     物镜      1.286-1.352     2.5500.342     1.56037     55.0
    34   透明基板     ∞∞     0.100     1.61950     30.0
非球面系数
  面No         1         2
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20     -5.68250E-015.48180E-03-3.16510E-037.94800E-03-4.20640E-034.13280E-045.39340E-04-1.78600E-046.30010E-06-3.70150E-06    -4.39670E+013.36428E-01-8.18253E-018.46297E-01-3.01652E-01-5.58799E-02
衍射面系数
  面No        1
    b2b4b6b8b10     -1.80000E-02-4.79270E-034.68280E-041.97170E-04-1.79110E-04
(实施例14)
实施例14的物镜是NAOBJ＝0.85、fOBJ＝1.765mm、λ＝405nm的两面非球面的物镜。其透镜数据示于表25，光路图示于图43，球面像差和像散性示于图44。透镜材料使用400nm附近的内部透过率为90％以上、饱和吸水率为0.1％以下的塑料材料。在实施例14的物镜中，在光源侧的非球面上和光信息记录媒体侧的非球面上形成具有能力为正的衍射构造，以便分散轴上色像差的校正中所需的衍射能力，使垂直于相邻衍射环带的光轴的方向的间隔缓和。此外，通过使用表示衍射构造的光路差函数的4次以上的高次项，可减小抑制波长微量变化时的球面像差的变化。实施例14的物镜的模式跳跃时的波面像差的散焦分量是0.011λrms。
【表25】
实施例14
NAOBJ＝0.85，fOBJ＝1.765，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光圈
    12     物镜      1.311-1.543     2.6000.356     1.56037     55.0
    34   透明基板     ∞∞     0.100     1.61950     30.0
非球面系数
  面No         1         2
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20     -5.70090E-014.79700E-03-3.17910E-038.20180E-03-3.98350E-034.42940E-045.27830E-04-1.90040E-045.42840E-06-2.57410E-07    -5.47030E+013.60220E-01-8.15380E-018.40600E-01-3.05780E-01-5.58800E-02
衍射面系数
  面No         1         1
    b2b4b6b8b10     -1.50000E-02-4.27910E-039.71400E-043.79510E-04-9.88470E-05     -4.80000E-02-4.56290E-034.87510E-03
(实施例15)
实施例15的物镜是NAOBJ＝0.85、fOBJ＝1.765mm、λ＝405nm的两面非球面的物镜。其透镜数据示于表26，光路图示于图45，球面像差和像散性示于图46。透镜材料使用MLaC130(HOYA公司制)。在实施例15的物镜中，通过在光源侧的非球面上形成具有能力为正的衍射构造，来校正轴上色像差。此外，通过使用表示衍射构造的光路差函数的4次以上的高次项，可减小抑制波长微量变化时的球面像差的变化。实施例15的物镜的模式跳跃时的波面像差的散焦分量是0.006λrms。
【表26】
实施例15
NAOBJ＝0.85，fOBJ＝1.765，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光圈
    12     物镜      1.469-3.508     2.5800.313     1.71558     53.3
    34   透明基板     ∞∞     0.100     1.61950     30.0
非球面系数
  面No         1         2
    kA4A6A8A10A12A14A16    -4.60410E-012.19850E-03-4.66870E-036.98400E-03-3.51040E-033.47710E-043.24050E-04-1.11810E-04     -4.02877E+023.61766E-01-1.22684E+001.75074E+00-1.02084E+00-2.52228E-04
衍射面系数
  面No         1
    b2b4b6b8b10     -1.80000E-02-4.25450E-03-4.49120E-057.82220E-04-3.03930E-04
(实施例16)
实施例16的物镜是NAOBJ＝0.85、fOBJ＝1.765mm、λ＝405nm的两面非球面的物镜。其透镜数据示于表27，光路图示于图47，球面像差和像散性示于图48。透镜材料使用MNBF82(HOYA公司制)。在实施例16的物镜中，在光源侧的非球面上和光信息记录媒体侧的非球面上形成具有能力为正的衍射构造，以便分散轴上色像差的校正中所需的衍射能力，使垂直于相邻衍射环带的光轴的方向的间隔缓和。此外，通过使用表示衍射构造的光路差函数的4次以上的高次项，可减小抑制波长微量变化时的球面像差的变化。实施例16的物镜的模式跳跃时的波面像差的散焦分量是0.003λrms。
【表27】
实施例16
NAOBJ＝0.85，fOBJ＝1.765，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光圈
    12     物镜     1.6438.646     2.5500.307     1.85403     40.7
    34   透明基板     ∞∞     0.100     1.61950     30.0
非球面系数
  面No         1         2
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20    -5.92090E-016.66760E-032.44820E-03-8.85650E-043.95960E-042.78400E-04-1.86060E-04-1.72880E-053.67460E-05-7.70340E-06     0.00000E+005.26280E-01-2.18900E+004.85120E+00-4.15790E+00-7.78810E-05
衍射面系数
  面No         1         2
    b2b4b6b8b10     -2.77440E-02-2.46430E-039.19820E-05-2.11860E-041.33950E-04     -2.84340E-02-9.06730E-02-1.39440E-02-6.46650E-02-2.49170E-01
(实施例17)
实施例17的物镜是NAOBJ＝0.88、fOBJ＝2.273mm、λ＝405nm的两面非球面的物镜。其透镜数据示于表28，光路图示于图49，球面像差和像散性示于图50。透镜材料使用400nm附近的内部透过率为90％以上、饱和吸水率为0.1％以下的塑料材料。在实施例17的物镜中，通过在光源侧的非球面上形成具有能力为正的衍射构造，来校正轴上色像差。此外，通过使用表示衍射构造的光路差函数的4次以上的高次项，可减小抑制波长微量变化时的球面像差的变化。实施例14的物镜的模式跳跃时的波面像差的散焦分量是0.051λrms。
【表28】
实施例17
NAOBJ＝0.88，fOBJ＝2.273，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光圈
    12     物镜      1.597-2.020     3.2200.459     1.85403     40.7
    34   透明基板     ∞∞     0.050     1.61950     30.0
非球面系数
  面No         1       2
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20    -6.96710E-01-9.11750E-043.63810E-032.03600E-063.74390E-05-8.51220E-061.45070E-061.02320E-06-2.02090E-071.28450E-09   -7.28018E+012.27544E-01-2.92191E-011.87414E-01-4.87689E-02-1.06557E-05
衍射面系数
  面No        1
    b2b4b6b8b10b12b14b16     -1.47060E-02-6.04900E-031.25550E-037.26750E-05-8.43540E-053.36070E-061.55520E-06-2.24150E-07
(实施例18)
实施例18的物镜是NAOBJ＝0.90、fOBJ＝1.667mm、λ＝405nm的两面非球面的物镜。其透镜数据示于表29，光路图示于图51，球面像差和像散性示于图52。透镜材料使用400nm附近的内部透过率为90％以上、饱和吸水率为0.1％以下的塑料材料。在实施例18的物镜中，在光源侧的非球面上和光信息记录媒体侧的非球面上形成具有能力为正的衍射构造，以便分散轴上色像差的校正中所需的衍射能力，使垂直于相邻衍射环带的光轴的方向的间隔缓和。此外，通过使用表示衍射构造的光路差函数的4次以上的高次项，可减小抑制波长微量变化时的球面像差的变化。实施例18的物镜的模式跳跃时的波面像差的散焦分量是0.020λrms。
【表29】
实施例18
NAOBJ＝0.90，fOBJ＝1.667，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光圈
    12     物镜      1.237-1.062     2.5200.320     1.56037     55.0
    34   透明基板     ∞∞     0.050     1.56037     30.0
非球面系数
  面No     1     2
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20   -6.46800E-01-8.83050E-041.16500E-02-3.72480E-033.03420E-03-3.35550E-04-3.22730E-043.12030E-057.11790E-05-5.99840E-06   -3.60880E+015.89520E-01-1.09310E+001.29000E+00-8.19720E-01-2.20050E-04
衍射面系数
  面No        1        2
    b2b4b6b8b10b12b14b16     -1.80000E-02-9.15570E-032.54090E-039.97970E-04-2.49880E-04-2.50240E-043.95110E-054.80190E-05      0.00000E+00-1.74220E-01-4.84020E-023.64290E-01-4.89460E-014.30880E-01
(实施例19)
实施例19的物镜是NAOBJ＝0.90、fOBJ＝2.222mm、λ＝405nm的两面非球面的物镜。其透镜数据示于表30，光路图示于图53，球面像差和像散性示于图54。透镜材料使用400nm附近的内部透过率为90％以上、饱和吸水率为0.1％以下的塑料材料。在实施例19的物镜中，通过在光源侧的非球面上形成具有能力为正的衍射构造，来校正轴上色像差。此外，通过使用表示衍射构造的光路差函数的4次以上的高次项，可减小抑制波长微量变化时的球面像差的变化。实施例19的物镜的模式跳跃时的波面像差的散焦分量是0.035λrms。
【表30】
实施例19
NAOBJ＝0.90，fOBJ＝2.222，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光圈
    12     物镜      1.562-1.833     3.2000.430     1.56037     55.0
    34   透明基板     ∞∞     0.050     1.61950     30.0
非球面系数
  面No        1        2
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20     -5.90670E-01-1.59160E-032.34430E-03-1.19450E-041.37550E-04-4.66040E-06-5.25050E-061.12520E-063.27640E-07-9.09930E-08     -7.42228E+012.49747E-01-3.24661E-012.09780E-01-5.47619E-02-1.06545E-05
衍射面系数
  面No        1
    b2b4b6b8b10b12b14b16     -1.40000E-02-4.80100E-035.46750E-041.37010E-04-5.04610E-051.87380E-061.09100E-07-1.80980E-07
(实施例20)
实施例20的物镜是NAOBJ＝0.85、fOBJ＝1.765mm、λ＝405nm的两面非球面的物镜。其透镜数据示于表31，光路图示于图55，球面像差和像散性示于图56。透镜材料使用400nm附近的内部透过率为90％以上、饱和吸水率为0.1％以下的塑料材料。在实施例20的物镜中，通过在光源侧的非球面上形成具有能力为正的衍射构造，来校正轴上色像差。此时，如图56的球面像差图所示，通过对物镜的轴上色像差进行过校正，使设计基准波长(405nm)的球面像差曲线和长波长侧(415nm)的球面像差曲线及短波长侧(395nm)的球面像差曲线交叉，来减小抑制光源波长变化情况下的聚光位置的移动。轴上色像差的变化量ΔCA在光源的波长向长波长侧变化+10nm的情况下，在图56的球面像差图中，以405nm和415nm的球面像差曲线的下端的移动宽度来表示，移动方向因向光源的波长的长波长侧变化而成为后焦点聚光变短的方向。边缘光线的球面像差的变化量ASA通过将405nm的球面像差曲线平行移动至重叠在其下端的415nm的球面像差曲线下端位置时的球面像差曲线的上端和415nm的球面像差曲线的上端之间的宽度来表示。此外，在实施例20的物镜中，由于对波长变化情况下的球面像差不进行校正，所以缓和垂直于衍射环带的光轴方向的间隔的结果与对波长变化情况下的球面像差进行校正的实施例13的物镜相比，可以为有效直径内的衍射环带的最小间隔的1.7倍。实施例20的物镜的模式跳跃时的波面像差的散焦分量是0.001λrms以下。
【表31】
实施例20
NAOBJ＝0.85，fOBJ＝1.765，λ＝405nm
  面No     备考     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光圈
    12     物镜      1.335-1.416     2.5200.351     1.56037     55.0
    34   透明基板     ∞∞     0.050     1.61950     30.0
非球面系数
  面No        1        2
    kA4A6A8A10A12A14A16A18A20     -5.33800E-011.31110E-02-3.76070E-037.87750E-03-3.94330E-034.99270E-045.34370E-04-1.89530E-042.74060E-063.15440E-07     -3.98083E+013.43726E-01-8.37765E-019.23861E-01-3.62683E-01-5.58799E-02
衍射面系数
  面No         1
    b2     -2.70000E-02
在以上的实施例10～20的各物镜中，衍射面系数(光路差函数系数)以在衍射构造产生的衍射光中1次衍射光具有最大的衍射光量来决定。
在上述表或图中，用E(或e)来表示10的幂的表现形式，例如，有E-02(＝10-2)这样的情况。
下面，分别参照图31、图32、图33和图34来说明本发明的第1～第4实施形态的光拾取装置。
如图31所示，第1实施形态的光拾取装置包括透明基板薄的用作第1光盘再现的第1光源的半导体激光器111，以及透明基板厚的用作第2光盘再现的第2光源的半导体激光器112。作为第1光盘，例如可以使用具有0.1mm的透明基板的高密度的下一代光盘，而作为第2光盘，可以使用现有的光盘，即可使用具有0.6mm的透明基板的DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW等各种DVD，或使用具有1.2mm的透明基板的CD、CD-R、CD-RW、CD-Video、CD-ROM等各种CD。
作为第1光源，可以使用产生400nm左右波长的光的GaN系蓝紫色半导体激光器或蓝紫色SHG激光器，而作为第2光源，可以使用产生650nm左右波长的光的红色半导体激光器或780nm左右波长的光的红外半导体激光器。
图31的第1实施形态的光拾取装置包括物镜160，能够将来自两个半导体激光器111、112的光束聚光在第1光盘和第2光盘的各自信息记录面上，使得在规定的像侧数值孔径内成为衍射界限。在物镜160的至少一个面上，形成环带状的衍射构造，在对第1光盘进行再现时所需的像侧数值孔径NA1内，通过透明基板能够将来自第1光源的光束聚光在第1光盘的信息记录面上，而在对第2光盘进行再现时所需的像侧数值孔径NA2内，通过透明基板能够将来自第2光源的光束聚光在第2光盘的信息记录面上。作为对第1光盘进行再现时所需的像侧数值孔径NA1，例如可以为0.85左右，而作为对第2光盘进行再现时所需的像侧数值孔径NA2，在DVD情况下可以为0.60左右，在CD情况下可以为0.45左右。
首先，在对第1光盘进行再现的情况下，从第1半导体激光器111发射光束，发射的光束穿过作为从两个半导体激光器111、112发射光的合成部件的分光镜190，并穿过分光镜120、准直仪130、1/4波长板14而变成圆偏振的平行光。该光束由光圈17压缩，由物镜160如图中的实线所示通过第1光盘200的透明基板210聚光在信息记录面220上。此时，由于物镜160可使来自第1半导体激光器111的光束聚光，使得在像侧数值孔径NA1内成为衍射界限，所以能够作为对高密度的下一代光盘的第1光盘进行再现。
然后，在信息记录面220中通过信息坑调制并反射的光束再次穿过物镜160、光圈17、1/4波长板14、准直仪130入射到分光镜120，在那里进行反射，由柱形透镜180产生像散性，入射到光检测器300，用其输出信号来获得第1光盘200中记录的信息的读取信号。检测在光检测器300上的点的形状变化、位置变化造成的光量变化，进行聚光检测和信迹检测。根据该检测，两维致动器150使物镜160移动，使得将来自第1半导体激光器111的光束成像在第1光盘200的记录面220上，并且移动物镜160，使得来自半导体激光器111的光束成像在规定的信迹上。
在对第2光盘进行再现的情况下，从第2半导体激光器112发射光束，发射的光束由作为光合成部件的分光镜190反射，与来自上述第1半导体激光器111的光束一样，通过分光镜120、准直仪130、1/4波长板14、光圈17、物镜160，并通过第2光盘200的透明基板210聚光在如图31的虚线所示的信息记录面220上。此时，由于物镜160使来自第2半导体激光器112的光束聚光，使得在像侧数值孔径NA2内成为衍射界限，所以能够对作为现有光盘的第2光盘进行再现。此外，由于在将来自半导体激光器112的光束聚光在第2光盘的信息记录面220上时，通过在物镜160的至少一个面上形成的衍射构造的作用，使从像侧数值孔径NA2中通过NA1区域的光束形成闪耀分量，所以即使来自半导体激光器112的光束都通过由NA1确定的光圈17，在从像侧数值孔径NA2中通过NA1区域的光束在信息记录面220上也不连接成点。由此，由于不必设置NA1和NA2的孔径切换部件，所以有利于降低成本。
然后，在信息记录面220中通过信息坑调制并反射的光束再次经物镜160、光圈17、1/4波长板14、准直仪130、分光镜120、柱形透镜180入射到光检测器300，用其输出信号来获得第2光盘200中记录的信息的读取信号。
此外，与第1光盘的情况同样，检测光检测器300上的点的形状变化、位置变化造成的光量变化，进行聚光检测和信迹检测，通过两维致动器150来移动物镜160，以便进行聚光、跟踪。
在图31的第1实施形态的光拾取装置中，通过沿光轴方向由一维致动器151移动准直仪130来校正在因温度或湿度变化造成透镜材料的折射率或透镜形状变化的情况下、在透明基板210的厚度上存在误差的情况下、在因半导体激光器111和112的制造误差而在其振荡波长上存在误差的情况下、在构成聚光光学系统的透镜上存在厚度误差的情况下产生的球面像差。而且，沿光轴方向可移动的准直仪130如图中虚线所示根据光盘的透明基板的厚度来改变入射到物镜160的光束的发散度。
在图31的第1实施形态的光拾取装置中，通过接合阿贝数相对大的正透镜和阿贝数相对小的负透镜的双重透镜来形成准直仪130，从而校正物镜160产生的轴上色像差。此时，通过适当选择正透镜和负透镜之间的阿贝数之差，来获得半导体激光器111和112的各自波长区域中的轴上色像差校正的平衡。
如图32所示，在第2实施形态的光拾取装置中，第1半导体激光器111与光检测器301和全息图231一起被单元化在激光器/检测器集成单元410中。第2半导体激光器112与光检测器302和全息图232一起被单元化在激光器/检测器集成单元420中。
在对第1光盘进行再现的情况下，从第1半导体激光器111发射的光束穿过全息图231，并穿过作为光合成部件的分光镜190、准直仪130而变成平行光束，而且由光圈17缩小，如图中的实线所示，通过物镜160经第1光盘200的透明基板210被聚光在信息记录面220上。
然后，信息记录面220中通过信息坑调制并反射的光束再次经物镜160、光圈17，穿过准直仪130、分光镜190，用全息图231进行衍射而入射到光检测器301上，用其输出信号来获得第1光盘200中记录的信息的读取信号。此外，检测光检测器301上的点的形状变化、位置变化造成的光量变化，进行聚光检测或信迹检测，通过两维致动器150来移动物镜160，以便进行聚光、跟踪。
在对第2光盘进行再现的情况下，从半导体激光器112发射的光束穿过全息图232，由作为光合成部件的分光镜190进行反射，穿过准直仪130，通过光圈17、物镜160，并再次通过第2光盘200的透明基板210，如图32的虚线所示，聚光在信息记录面220上。
然后，信息记录面220中通过信息坑调制并反射的光束再次经物镜160、光圈17，穿过准直仪130，由分光镜190进行反射，用全息图232进行衍射而入射到光检测器302上，用其输出信号来获得第2光盘200中记录的信息的读取信号。
此外，检测光检测器302上的点的形状变化、位置变化造成的光量变化，进行聚光检测或信迹检测，基于该检测通过两维致动器150来移动物镜160，以便进行聚光、跟踪。
在图32的第2实施形态的光拾取装置中，通过沿光轴方向由一维致动器151移动准直仪130来矫正聚光光学系统的各光学面产生的球面像差。而且，如图中虚线所示，沿光轴方向可移动的准直仪130根据光盘的透明基板的厚度来改变入射到物镜160的光束的发散度。
在图32的第2实施形态的光拾取装置中，通过在准直仪130的至少一个面上形成环带状的衍射构造，来校正物镜160产生的轴上色像差。此时，通过适当选择衍射构造的能力和作为折射透镜的折射能力，来获得半导体激光器111和112的各自波长区域中的轴上色像差校正的平衡。
在图33所示的第3实施形态的光拾取装置中，从第2半导体激光器112发射的发散光束不经准直仪130而入射到物镜160。由此，如上述第1和第2光拾取装置那样，由于不必根据光盘的透明基板的厚度来改变入射到物镜160的光束的发散度，所以减小准直仪130所需的光轴方向的移动量即可，有利于光拾取装置的小型化。
如图33所示，在第3实施形态的光拾取装置中，第1半导体激光器111与光检测器301和全息图231一起被单元化在激光器/检测器集成单元410中。第2半导体激光器112与光检测器302和全息图232一起被单元化在激光器/检测器集成单元420中。
在对第1光盘进行再现的情况下，从第1半导体激光器111发射的光束穿过全息图231，并穿过准直仪130而变成平行光束，在穿过作为光合成部件的分光镜190后，再由光圈17缩小，如图中的实线所示，通过物镜160经第1光盘200的透明基板210被聚光在信息记录面220上。
然后，信息记录面220中通过信息坑调制并反射的光束再次经物镜160、光圈17，穿过分光镜190、准直仪130，用全息图231进行衍射而入射到光检测器301上，用其输出信号来获得第1光盘200中记录的信息的读取信号。此外，检测光检测器301上的点的形状变化、位置变化造成的光量变化，进行聚光检测或信迹检测，通过两维致动器150来移动物镜160，以便进行聚光、跟踪。
在对第2光盘进行再现的情况下，从半导体激光器112发射的光束穿过全息图232，由作为光合成部件的分光镜190进行反射，通过光圈17、物镜160，并再次通过第2光盘200的透明基板210，如图32的虚线所示，被聚光在信息记录面220上。
然后，信息记录面220中通过信息坑调制并反射的光束再次经物镜160、光圈17，由分光镜190进行反射，用全息图232进行衍射而入射到光检测器302上，用其输出信号来获得第2光盘200中记录的信息的读取信号。
此外，检测光检测器302上的点的形状变化、位置变化造成的光量变化，进行聚光检测或信迹检测，根据该检测，通过两维致动器150来移动物镜160，以便进行聚光、跟踪。
在图33的第3实施形态的光拾取装置中，通过沿光轴方向由一维致动器151移动准直仪130来矫正聚光光学系统的各光学面产生的球面像差。
在图33的第3实施形态的光拾取装置中，通过在准直仪130的至少一个面上形成环带状的衍射构造，来校正物镜160产生的轴上色像差。
图34所示的第4实施形态的光拾取装置是适用于下一代高密度记录的光记录和/或再现的光拾取装置。在图34所示的第4光拾取装置中，包括作为光源的半导体激光器111、准直仪130、以及物镜160。
在图34所示的第4实施形态的光拾取装置中，通过由1轴致动器152沿光轴方向可移动准直仪130，可以校正聚光光学系统产生的球面像差的变动。半导体激光器111是发射波长400nm左右光束的GaN系蓝紫色激光器。作为发射波长400nm左右光束的光源，除了上述的GaN系半导体蓝紫色激光器以外，也可以是SHG蓝紫色激光器。
在物镜160的至少一个光学面上，设置相对于光轴大致同心圆状的衍射图形。也可以将大致同心圆状的衍射图形设置在物镜160的两面上，或设置在准直仪130的至少一个光学面上。物镜160的衍射图形相对于光轴为大致同心圆状，但也可以设置除此以外形状的衍射图形。
在从半导体激光器111发射的发散光束穿过分光镜120，由准直仪130变换成平行光束后，经1/4波长板14变成圆偏振光，由物镜160通过高密度记录光盘的透明基板210在信息记录面220上形成束点。物镜160由在其周边配置的致动器150来进行聚光控制和跟踪控制。在信息记录面220中通过信息坑调制的反射光束再次穿过物镜160、1/4波长板14、准直仪130后，由分光镜120进行反射，通过柱形透镜180而产生像散性，聚光在光检测器300上。然后，用光检测器300的输出信号可以读取信息记录面220上记录的信息。
在本实施例中，在温度或湿度变化造成透镜材料的折射率或透镜形状变化的情况下、在透明基板220的厚度上存在误差的情况下、在因半导体激光器111的制造误差而在其振荡波长上存在误差的情况下、在构成聚光光学系统的透镜上存在厚度误差的情况下，在信息记录面220上聚光的波面上产生球面像差(以下，称为球面像差A)。如果检测出球面像差A，则通过1轴致动器151来使准直仪130沿光轴方向移动规定量，改变入射到物镜160的光束的发散度(即，改变物镜160的物点位置)，产生球面像差(以下，称为球面像差B)。此时，由于球面像差B的符号与球面像差A相反，并且使得其绝对值大致一致来移动准直仪130，所以信息记录面220上聚光的波面变成球面像差A和球面像差B相互抵消的状态。
在本实施形态中，通过在物镜160上将上述的大致同心圆状的衍射图形设置在光学面上，从半导体激光器111发射的光束经物镜160几乎没有轴上色像差地聚光在光盘的信息记录面220上。
根据方案(1)～(37)，可以提供能够对付高数值孔径和短波长、并且重量轻价格便宜、用于良好地校正轴上色像差的光信息记录媒体的记录或再现的物镜。
根据方案(38)～(54)，可以提供能够用简单的结构有效地校正因激光光源的振荡波长变化、温度及湿度变化、光信息记录媒体的透明基板的厚度误差等引起的在光拾取装置的各光学面产生的球面像差的变动的聚光光学系统、光拾取装置和记录装置及再现装置。此外，能够有效地校正因激光光源的模式跳跃现象或高频重叠引起的在物镜上产生的轴上色像差。
根据方案(55)～(76)，可以提供对透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体进行信息的记录或再现的物镜。
根据方案(77)～(93)，可以提供包括短波长激光光源和高数值孔径的物镜、对透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体进行信息的记录或再现的聚光光学系统、光拾取装置和记录装置及再现装置。
图57是示意表示本发明第5实施形态的光拾取装置的图。
图57的光拾取装置包括一组一片结构的物镜1、作为光源的半导体激光器3、对从光源3发射的发散光的发散角进行变换的一组一片结构的耦合透镜2、以及对从光信息记录媒体的信息记录面5的发射光进行受光的光检测器4。半导体激光器3产生600nm以下波长的激光，与现有的光信息记录媒体相比能够以高密度再现在信息记录面5上记录的信息和/或与现有的光盘相比能够以高密度对信息记录面5进行信息记录。
图57的光拾取装置还包括将来自信息记录面5的反射光向光检测器4分离的偏振分光镜6、在耦合透镜2和物镜1之间配置的1/4波长板7、物镜1之前设置的光圈8、聚光透镜9、以及用于聚光和跟踪的双轴致动器10。在本实施形态中，聚光光学系统包括光源、偏振分光镜、耦合透镜、1/4波长板、物镜、以及光圈。在本实施形态中，偏振分光镜也可以不包括在聚光光学系统中。
物镜1具有沿垂直于光轴的方向延伸的面的凸缘部1e。通过该凸缘部1e，可以将物镜1高精度地安装在光拾取装置中。耦合透镜2具有产生与物镜1产生的轴上色像差相反极性的轴上色像差的衍射构造。
下面说明对来自光信息记录媒体的信息记录面5的信息进行再现。从半导体激光器3发射的发散光通过偏振分光镜6由耦合透镜2改变发散角，经1/4波长板7、光圈8由物镜1聚光在光信息记录媒体的信息记录面5上，该信息记录面5中通过坑调制并反射的光束通过物镜1、光圈8、1/4波长板7、耦合透镜2、偏振分光镜6、聚光透镜9入射到光检测器4，用由此产生的输出信号可以对光信息记录媒体的信息记录面中记录的信息进行再现。
在以上的信息再现时，如果在半导体激光器3中产生模式跳跃现象，则由于半导体激光器3产生600nm以下的短波长的激光，所以在物镜1中聚光位置的变化量增大而产生轴上色像差，但由于由耦合透镜2的衍射构造产生与该物镜1产生的轴上色像差极性相反的轴上色像差，所以通过包括耦合透镜2和物镜1的聚光光学系统在光信息记录媒体的信息记录面5上连接成点时的波面处于轴上色像差相互抵消的状态，作为整个聚光光学系统在光源的波长变动范围内可良好地校正轴上色像差。此外，在对光信息记录媒体的信息记录面5进行信息记录的情况下，也与上述说明相同，即使在半导体激光器3中产生模式跳跃现象，由于通过包括耦合透镜2和物镜1的聚光光学系统在光信息记录媒体的信息记录面5中连接成点时的波面处于轴上色像差相互抵消的状态，所以也能够进行稳定的信息记录。
下面，说明图58的另一光拾取装置。图58的光拾取装置与图57相比，不同点在于物镜1为两组两片结构。在图58中，物镜1由第1透镜1a和第2透镜1b构成，第1透镜1a和第2透镜1b通过支撑部件1c被一体化。通过支撑部件1c的凸缘部1d可以将物镜1高精度地安装在光拾取装置上。根据图58的光拾取装置，与图57同样，由于用耦合透镜2的衍射构造来产生与物镜1产生的轴上色像差极性相反的轴上色像差，所以作为整个聚光光学系统在光源的波长变动范围内可良好地校正轴上色像差。
下面说明本发明第6实施形态的光学元件。该光学元件是设有环带状的衍射构造的衍射光学元件，例如能够构成上述图57、图58的耦合透镜。
图67(a)是以一个光学面(S1)作为平面并在其上形成环带状的衍射构造，并且以另一个光学面(S2)作为非球面的折射面的光学元件的剖面图，图67(b)是从A方向观察的正面图。在图67中，强调描绘S1面的环带构造，但实际的环带构造是垂直于光轴的方向的环带间隔为几μm左右、光轴方向的环带高度为1μm左右的微小构造。S2面形成非球面的折射面，但也可以是球面的折射面，而且如图67(c)的S2面的放大图所示，在非球面和/或非球面的折射面上也可以形成环带状的衍射构造。这种情况下，通过以满足上述的式(10)的P2/λ＞20来确定环带构造，由SPDT能够进行切削金属模型加工。
图68表示在切削加工中分别使用前端部的半径(Rb)分别为1.0μm、0.7μm、0.5μm的刀具，在平板的基板上形成闪耀构造时的闪耀构造的周期(P1/λ)和一次衍射光的衍射效率的理论值之间关系的图。其中，基板的折射率为1.5，波长(λ)为405nm。
从图68可知，即使用前端部的半径Rb为0.5μm的刀具，在闪耀构造的周期P1/λ为10以下的情况下，衍射效率也会为80％以下，不能获得充分的光利用效率。因此，在波长标准化的闪耀构造的周期为20以下，特别是在10以下的情况下，通过没有相位不匹配部分产生的危险的电子束扫描方式的衍射光学元件的制作方法是非常有效的。
下面说明本发明的实施例21～27。表32表示各实施例中的耦合透镜、物镜以及它们的合成系统的有关数据的一览表。
【表32】
实施例一览表
             实施例     21     22     23     24     25     26     27
偶合透镜     结构   一组一片(单面衍射)   一组一片(双面衍射)   一组一片(双面衍射)   一组一片(双面衍射)   一组一片(单面衍射)   一组一片(双面衍射)   一组一片(双面衍射)
    λ(nm)   405   405   405   405   405   405   405
    NA   0.125   0.080   0.125   0.080   0.200   0.200   0.075
    f(mm)   12.00   18.75   12.00   18.75   9.35   9.35   20.00
    衍射次数(光源侧)(光信息记录侧)   1-   11   11   11   1-   11   22
    PD/PTOTAL   0.7   1.1   0.5   0.7   2.2   2.4   0.9
    F·λ·∑(ni/(Mi·Pi2))   1.5   2.2   0.9   1.4   1.4   2.3   1.8
    (Δf/f)·NA·(λ/Δλ)(其中，Δλ＝+10nm)  -0.07  -0.09   -0.05  -0.05   -0.08   -0.04   -0.06
     P/λ(光源侧)(光信息记录媒体侧)(其中，P为P1或P2)   11.4-   23.023.0   32.332.3   33.832.1   7.7-   7.436.3   45.046.8
物镜     结构   一组一片   一组一片   两组两片   两组两片  一组一片  一组一片  两组两片
    λ(nm)     405     405     405     405     405     405    405
    NA     0.85     0.85     0.85     0.85     0.85     0.85    0.85
    f(mm)     1.765     1.765     1.765     1.765     2.2     2.2    1.765
    |ΔfB(μm)|(其中，Δλ＝+10nm)     2.9     2.9     2.6     2.6     3.6     3.6     2.6
合成系统     |ΔfB(μm)|     0.8     1.6     0.2     0.2     0.8     0.2     0.7
|ΔfB·NAOBJ 2|(μm)(其中，Δλ＝+10nm)     0.6     1.2     0.1     0.1     0.6     0.1     0.5
各实施例的耦合透镜中设置的衍射面用难道错开衍射凹凸的呈现微小形状的母非球面和光路差函数来表示。光路差函数为表示相对于基准波长的衍射光通过衍射面附加的光路差的函数，对应于光路差函数的值每改变mλ(m是衍射次数)来设置衍射环带。光路差函数由上述的式(2)表示。
此外，各实施例的耦合透镜、物镜中的非球面由以下的式(B)表示。 x = ( h 2 / r ) / { 1 + ( 1 - ( 1 + k ) ( h 2 / r 2 ) } + A 4 h 4 + A 6 h 6 + … - - - ( B )
其中，A4、A6、…：非球面系数；k：圆锥系数；r：近轴曲率半径；r、d、n表示透镜的曲率半径、表面间隔、折射率。
(实施例21)
本实施例在光源上用振荡波长405nm的蓝紫色半导体激光器，用一组一片结构且数值孔径0.85的透镜作为物镜。通过以一组一片结构的耦合透镜的光源侧的面作为衍射面，来校正物镜产生的轴上色像差。此外，通过使耦合透镜的光信息记录媒体侧的面形成非球面来精细地校正耦合透镜的像差。透镜数据中的衍射面系数以在衍射面中产生的衍射光中一次衍射光具有最大的衍射光量来决定。此外，本实施例的耦合透镜由烯烃系树脂形成。实施例21的透镜数据示于表33。实施例21的光路图示于图59，而球面像差图示于图60。
【表33】
实施例21
 面序号 r(mm) d(mm)  Nλ  νd
 0 光源 11.620
 12 耦合透镜 -55.623-13.188 1.2009.000  1.52491  56.5
 3 光圈 ∞ 0.000
 45 物镜 1.194-0.975 2.6500.355  1.52491  56.5
 67 透明基板 ∞∞ 0.100  1.61949  30.0
非球面系数
   第2面     kA4A6A8A10     2.1216E+001.2133E-036.4151E-05-2.5180E-054.1328E-06
   第4面     kA4A6A8A10A12A14A16A18A20    -6.8335E-011.6203E-021.5491E-032.8929E-03-3.6771E-04-3.5822E-041.4842E-041.1960E-04-3.0230E-05-1.1052E-05
   第5面     kA4A6A8A10A12    -2.1704E+013.0802E-01-6.3950E-015.8536E-01-2.1562E-01-2.5227E-04
衍射面系数
   第1面     b2b4     -2.7188E-02-6.2483E-04
(实施例22)
本实施例在光源上用振荡波长405nm的蓝紫色半导体激光器，用一组一片结构且数值孔径0.85的透镜作为物镜。通过以一组一片结构的耦合透镜的光源侧的两面作为衍射面，来校正物镜产生的轴上色像差。此外，通过将衍射能力分配到两个面上来使各个面的衍射环带的间隔确保约10μm大小，成为制造误差等造成的衍射效率下降少的耦合透镜。透镜数据中的衍射面系数以在衍射面中产生的衍射光中一次衍射光具有最大的衍射光量来决定。此外，本实施例的耦合透镜由烯烃系树脂形成。实施例22的透镜数据示于表34。实施例22的光路图示于图61，而球面像差图示于图62。
【表34】
实施例22
 面序号 r(mm)  d(mm)  Nλ  νd
 0 光源  18.154
 12 耦合透镜 -38.058-60.391  1.2009.000  1.52491  56.5
 3 光圈 ∞  0.000
 45 物镜 1.194-0.975  2.6500.355  1.52491  56.5
 67 透明基板 ∞∞  0.100  1.61949  30.0
非球面系数
   第4面     kA4A6A8A10A12A14A16A18A20     -6.8335E-011.6203E-021.5491E-032.8929E-03-3.6771E-04-3.5822E-041.4842E-041.1960E-04-3.0230E-05-1.1052E-05
   第5面     kA4A6A8A10A12     -2.1704E+013.0802E-01-6.3950E-015.8536E-01-2.1562E-01-2.5227E-04
衍射面系数
   第1面     b2b4     -1.3614E-02-3.0799E-04
   第2面     b2b4     -1.5816E-022.7372E-04
在实施例21和22中使用的物镜中，在短波长侧产生欠校正、而在长波长侧产生过校正的球面像差。在实施例21和22中，利用耦合透镜的衍射构造的作用，通过对整个聚光光学系统的轴上色像差进行过校正来使基准波长(405nm)的球面像差曲线和长、短波长侧的球面像差曲线交叉。由此，能够将光源波长转换时的最佳写入位置的移动抑制得小，可以形成光源的模式跳跃现象或高频重叠时的波面像差恶化小的光学系统。
利用衍射作用，使得与基准波长的球面像差曲线大致平行来校正物镜产生的长、短波长侧的球面像差曲线，并且与校正整个聚光光学系统的轴上色像差相比，如上所述，通过不校正长、短波长侧的球面像差曲线，而对整个聚光光学系统的轴上色像差进行过校正来使基准波长(405nm)的球面像差曲线和长、短波长侧的球面像差曲线交叉，但由于衍射的能力小即可，所以可以增大环带的间隔。
轴上色像差的变化量ΔCA在图60和图62的球面像差图中用405nm、415nm的球面像差曲线的下端的移动宽度来表示，移动方向通过向光源波长的长波长侧移动而成为后焦点变短的方向。边缘光线的球面像差的变化量ΔSA由将405nm的球面像差曲线平行移动至其下端重叠在415nm的球面像差曲线下端位置时的球面像差曲线的上端和415nm的球面像差曲线的上端之间的宽度来表示。
下面说明通过实施例21和实施例22的耦合透镜来校正轴上色像差的物镜的实例。图73表示这样的物镜(焦距1.76mm、像侧数值孔径0.85)在波长405±10nm时的球面像差和轴上色像差的曲线，表示波长改变至10nm长波长时，焦点在过聚光侧改变约3μm的情况。该物镜是一组一片结构的单透镜，由d线的阿贝数为56.5的烯烃系树脂形成。该物镜的透镜数据如表33所示。
(实施例23)
本实施例在光源上用振荡波长405nm的蓝紫色半导体激光器，用两组两片结构且数值孔径0.85的透镜作为物镜。通过以一组一片结构的耦合透镜的两面作为衍射透镜，来校正物镜产生的轴上色像差。此外，通过将耦合透镜的光信息记录媒体侧的面形成非球面来精细地校正耦合透镜的像差。通过将衍射的能力分配到两个面来使各个面的衍射环带的间隔确保约13μm大小，成为制造误差等造成的衍射效率下降少的耦合透镜。透镜数据中的衍射面系数以在衍射面中产生的衍射光中一次衍射光具有最大的衍射光量来决定。此外，本实施例的耦合透镜由烯烃系树脂形成。实施例23的透镜数据示于表35。实施例23的光路图示于图63，而球面像差图示于图64。
【表35】
实施例23
  面序号     r(mm)     d(mm)   Nλ     νd
    0     光源     11.450
    12     耦合透镜      86.357-14.695     1.2009.000   1.52491     56.5
    3     光圈     ∞     0.000
    4567     物镜     2.0748.0530.863∞     2.4000.1001.1000.240   1.524911.52491     56.556.5
    89     透明基板     ∞∞     0.100   1.61949     30.0
非球面系数
   第2面     kA4A6A8      1.5853E+00-2.7899E-04-8.4813E-054.3748E-05
   第4面     kA4A6A8A10A12A14A16     -1.2955E-01-3.7832E-035.1667E-04-1.1780E-03-2.0628E-052.5941E-051.4917E-04-5.1578E-05
   第5面     kA4A6A8A10A12      4.7554E+011.3641E-02-2.9201E-02-9.3339E-033.3011E-02-2.2626E-02
   第6面     kA4A6A8A10     -7.1425E-011.3647E-01-5.3414E-023.0269E-01-1.6898E-01
衍射面系数
   第1面     b2b4     -9.9080E-03-5.8306E-05
   第2面     b2b4     -1.1457E-023.2838E-04
(实施例24)
本实施例在光源上用振荡波长405nm的蓝紫色半导体激光器，用两组两片结构且数值孔径0.85的透镜作为物镜。通过以一组一片结构的耦合透镜的两面作为衍射透镜，来校正物镜产生的轴上色像差。通过将衍射的能力分配到两个面来使各个面的衍射环带的间隔确保约13μm大小，成为制造误差等造成的衍射效率下降少的耦合透镜。透镜数据中的衍射面系数以在衍射面中产生的衍射光中一次衍射光具有最大的衍射光量来决定。此外，本实施例的耦合透镜由烯烃系树脂形成。实施例24的透镜数据示于表36。实施例24的光路图示于图65，而球面像差图示于图76。
【表36】
实施例24
  面序号     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光源     18.270
    12     耦合透镜      ∞-35.070     1.2009.000     1.52491     56.5
    3     光圈      ∞     0.000
    4567     物镜     2.0748.0530.863∞     2.4000.1001.1000.240     1.52491     56.5
    89     透明基板     ∞∞     0.100     1.61949     30.0
非球面系数
   第4面     kA4A6A8A10A12A14A16     -1.2955E-01-3.7832E-035.1667E-04-1.1780E-03-2.0628E-052.5941E-051.4917E-04-5.1578E-05
   第5面     kA4A6A8A10A12      4.7554E+011.3641E-02-2.9201E-02-9.3339E-033.3011E-02-2.2626E-02
   第6面     kA4A6A8A10     -7.1425E-011.3647E-01-5.3414E-023.0269E-01-1.6898E-01
衍射面系数
   第1面     b2b4     -1.0612E-022.1532E-04
   第2面     b2b4     -8.8437E-03-1.7758E-04
下面说明通过实施例23、实施例24和后述的实施例27的耦合透镜来校正轴上色像差的物镜实例。图74表示这样的物镜(焦距1.76mm、像侧数值孔径0.85)在波长405±10nm时的球面像差和轴上色像差的曲线，表示波长改变至10nm长波长时，焦点在过聚光侧改变约2.5μm的情况。该物镜是两组两片结构的透镜，由d线的阿贝数为56.5的烯烃系树脂形成。该物镜的透镜数据如表4所示。
(实施例25)
本实施例在光源上用振荡波长405nm的蓝紫色半导体激光器，用一组一片结构且数值孔径0.85的透镜作为物镜。通过将一组一片结构的耦合透镜的光源侧的面作为形成环带状的衍射构造的衍射面，来校正物镜产生的轴上色像差。
该环带构造的环带的最小间隔在有效径内为3.1μm(P/λ＝7.7)，所以在SPDT(金刚石超精度切削技术)的金属模型加工中大多产生无用的光，不能获得充分的衍射效率。因此，通过将作为形成衍射构造基础的面形成平面，能够通过电子束扫描方式来进行高精度的金属模型加工。此外，通过将耦合透镜的光信息记录媒体侧的面形成非球面的折射面来精细地校正耦合透镜的像差。透镜数据中的衍射系数以衍射面产生的衍射光中1次衍射光具有最大衍射光量来决定。本实施例的耦合透镜由烯烃系树脂形成。实施例25的透镜数据示于表37。实施例25的光路图示于图69，而球面像差图示于图70。
【表37】
实施例25
  面序号     r(mm)     d(mm)   Nλ     νd
    0     光源     8.783
    12     耦合透镜      ∞-8.519     1.5009.000   1.52491     56.5
    3     光圈      ∞     0.000
    45     物镜      1.495-1.079     3.4200.405   1.52491     56.5
    67     透明基板      ∞∞     0.100   1.61949     30.0
非球面系数
   第2面     kA4A6A8     3.6689E+002.9240E-036.8648E-051.6249E-06
   第4面     kA4A6A8A10A12A14A16A18A20     -6.8372E-018.2060E-038.9539E-042.0706E-041.5169E-04-5.5781E-05-6.4051E-076.3232E-06-5.5076E-07-1.8235E-07
   第5面     kA4A6A8A10A12     -2.0952E+012.1572E-01-3.4704E-012.5518E-01-7.5892E-025.5326E-05
衍射面系数
   第1面     b2b4     -2.4130E-02-1.2410E-03
(实施例26)
本实施例在光源上用振荡波长405nm的蓝紫色半导体激光器，用一组一片结构且数值孔径0.85的透镜作为物镜。通过将一组一片结构的耦合透镜的光源侧的面作为形成了环带状的衍射构造的衍射面，来校正物镜产生的轴上色像差和光源的振荡波长改变时的球面像差。
该环带构造的环带的最小间隔在有效径内为3.0μm(P1/λ＝7.4)，所以通过将作为形成衍射构造基础的面形成平面，能够通过电子束扫描方式来进行高精度的金属模型加工。此外，通过将耦合透镜的光信息记录媒体侧的面形成非球面的折射面来精细地校正耦合透镜的像差。由于在该光信息记录媒体侧的面上形成的环带衍射构造的最小环带间隔在有效径内为14.7μm(P2/λ＝36.3)，所以用SPDT的金属模型加工可以获得充分的衍射效率。透镜数据中的衍射面系数以使得在衍射面产生的衍射光中一次衍射光具有最大的衍射光量来决定。本实施例的耦合透镜由烯烃系树脂形成。实施例26的透镜数据示于表38。实施例26的光路图示于图71，而球面像差图示于图72。
【表38】
实施例26
  面序号     r(mm)     d(mm)   Nλ     νd
    0     光源     8.747
    12     耦合透镜      ∞-8.023     1.5009.000   1.52491     56.5
    3     光圈      ∞     0.000
    45     物镜      1.495-1.079     3.4200.405   1.52491     56.5
    67     透明基板      ∞∞     0.100   1.61949     30.0
非球面系数
   第2面     kA4A6     0.0000E+002.2042E-048.8017E-04
   第4面     kA4A6A8A10A12A14A16A18A20     -6.8372E-018.2060E-038.9539E-042.0706E-041.5169E-04-5.5781E-05-6.4051E-076.3232E-06-5.5076E-07-1.8235E-07
   第5面     kA4A6A8A10A12    -2.0952E+012.1572E-01-3.4704E-012.5518E-01-7.5892E-025.5326E-05
衍射面系数
   第1面     b2b4b6b8b10     -2.2191E-02-3.8575E-039.2001E-04-1.4435E-046.5823E-06
   第2面     b2b4b6b8     0.0000E+003.0446E-03-1.0088E-036.2191E-05
下面说明通过实施例25、实施例26的耦合透镜来校正轴上色像差的物镜实例。图75表示这样的物镜(焦距2.20mm、像侧数值孔径0.85)在波长405±10nm时的球面像差和轴上色像差的曲线，表示波长改变至10nm长波长时，焦点在过聚光侧改变约4μm的情况。该物镜是一组一片结构的单透镜，由d线的阿贝数为56.5的烯烃系树脂形成。该物镜的透镜数据如表37所示。
透镜数据中的衍射面系数以使得在衍射面产生的衍射光中一次衍射光具有最大的衍射光量来决定。本实施例的耦合透镜由烯烃系树脂形成。
(实施例27)
本实施例在光源上用405nm短波长光源，用两组两片结构且数值孔径0.85的透镜作为物镜。通过以一组一片结构的耦合透镜的两面作为衍射面，来校正物镜产生的轴上色像差。由于将色像差校正所需的衍射的能力分配到两个面，并且以2次衍射具有最大的衍射光量来决定衍射面系数，所以使各个面的衍射环带的间隔确保约20μm大小，成为制造误差等造成的衍射效率下降少的耦合透镜。此外，由于光源侧的面是衍射面，在设计时能够自由地选择入射光的边缘光线的入射角，所以成为除了校正球面像差以外还能够精细地校正彗形像差的高性能的耦合透镜。本实施例的耦合透镜由烯烃系树脂形成。实施例27的透镜数据示于表39。实施例27的光路图示于图76，而球面像差图示于图77。球面像差图表示出与波长无关，焦点几乎不移动。
【表39】
实施例27
  面序号     r(mm)     d(mm)     Nλ     νd
    0     光源     5.178
    12     透明基板     ∞∞     0.2505.000     1.53020     64.1
    34     偏振分光镜     ∞∞     6.0005.000     1.53020     64.1
    56     耦合透镜     -27.220-20.660     1.20010.000     1.52491     56.5
    7     光圈     ∞     0.000
    891011 物镜     2.0748.0530.863∞     2.4000.1001.1000.240     1.524911.52491     56.556.5
    1213     透明基板     ∞∞     0.100     1.61949     30.0
非球面系数
   第8面     kA4A6A8A10A12A14A16     -1.2955E-01-3.7832E-035.1667E-04-1.1780E03-2.0628E-042.5941E-051.4917E-04-5.1578E-05
   第9面     kA4A6A8A10A12      4.7554E+011.3641E-02-2.9201E-02-9.3339E-033.3011E-02-2.2626E-02
   第10面     kA4A6A8A10     -7.1425E-011.3647E-01-5.3414E-023.0269E-01-1.6898E-01
衍射面系数
   第5面     b2b4     -5.6394E-03-4.2871E-06
   第6面     b2b4     -5.3607E-03-5.2774E-07
由于实施例21至27的聚光光学系统的光学元件的材料都为塑料，所以重量轻，并且可以低价大量生产。此外，在表2～表8中，用E(或e)来表示10的幂的表现形式，例如，表示为E～02(＝10-2)。
根据本发明，能够提供有效地校正因激光源的模式跳跃现象等引起的在物镜上产生的轴上色像差的耦合透镜、聚光光学系统、光拾取装置、记录装置和再现装置。作为光拾取装置中使用的具有衍射构造的光学元件，能够提供通过电子束扫描方式具有能够形成衍射构造的形状的衍射光学元件和配有这种衍射光学元件的光拾取装置。

Claims (162)

1、一种用于光信息记录媒体的记录和/或再现的物镜，其特征在于，所述物镜由光学塑料材料形成，是至少一个面为非球面的单片透镜，在至少一个面上形成环带状的衍射构造，并满足下式：
NA≥0.7
其中，NA：对光信息记录媒体进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径。
2、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，物镜的两面为非球面。
3、如权利要求1或2所述的物镜，其特征在于，满足下式：
5.0≤fD/f≤65.0
其中，fD：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由fD＝1/∑(-2·ni·b2i)定义的衍射构造的焦距(mm)
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的焦距(mm)。
4、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.70。
5、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，满足下式：
λ≤500nm
λ：用于在光信息记录媒体上进行记录和/或再现的波长。
6、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，
在0.7≤NA≤0.85时，满足
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.70
而在0.85＜NA时，满足
0.10≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤2.50。
7、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，物镜的两面为非球面，并满足下式：
0.35＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.55
其中，X1：连接垂直于光轴的光源侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光源侧的表面上的位置)的光源侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
X2：连接垂直于光轴的光信息记录媒体侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光信息记录媒体侧的表面上的位置)的光信息记录媒体侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
N：所述物镜在使用波长中的折射率；
f：所述物镜的整个系统的焦距(mm)。
8、如权利要求7所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.39＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.52
9、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述物镜的色像差满足下式：
|ΔfB·NA2|≤0.25
其中，ΔfB：所述光源的波长改变+1nm时所述物镜的焦点位置的变化(μm)。
10、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，满足下式：
-200≤b4i·himax 4/(λ·f·NA4)≤-5
其中，b4i：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))的4次光路差函数系数；
himax：第i面的有效径的最大高度(mm)。
11、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.4≤|(Ph/Pf)-2|≤25.0
其中，Pf：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的衍射环带间隔(mm)；
Ph：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的1/2的数值孔径的衍射环带间隔(mm)。
12、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，在所述光源的波长改变+10nm时的边缘光线的球面像差的变化量为ΔSA(μm)时，满足下式：
|ΔSA|≤1.5。
13、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，在将衍射透镜的衍射作用和折射透镜的折射作用组合的情况下，在光源的波长移动到长波长侧时，具有使得沿后焦点变短的方向而变化的轴上色像差特性，满足下式：
-1＜ΔCA/ΔSA＜0
其中，
ΔCA：对应于波长变化的轴上色像差的变化量(mm)；
ΔSA：对应于波长变化的边缘光线的球面像差的变化量(mm)。
14、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，满足下式：
t≤0.6mm
λ≤500nm
其中，
t：保护光信息记录媒体的信息记录面的透明基板的厚度；
λ：光源的波长。
15、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述衍射构造产生的n次衍射光量比其他任何次数的衍射光量大，所述物镜能够将衍射构造产生的n次衍射光聚光在光信息记录媒体的信息记录面上，以便用于进行对所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现；其中，n是0、±1以外的整数。
16、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，在所述衍射构造中，至少一个面上形成的衍射构造在n为0、±1以外的整数时、在该衍射构造产生的衍射光中使n次衍射光的衍射光量大于其他任何次数的衍射光的衍射光量来确定各衍射环带的光轴方向的台阶量。
17、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，物镜由饱和吸水率为0.5％以下的材料来形成。
18、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，物镜由使用波长区域中厚度为3mm的内部透过率为85％以上的材料来形成。
19、如权利要求1所述的物镜，其特征在于，在所述物镜的球面像差中，在3次球面像差分量为SA1，5次、7次和9次的球面像差分量之和为SA2时，满足下式：
|SA1/SA2|＞1.0
其中，
SA1：将像差函数展开为Zernike多项式时的3次球面像差分量；
SA2：将像差函数展开为Zernike多项式时的5次球面像差分量、7次球面像差分量和9次球面像差分量的平方和的平方根。
20、一种用于光信息记录媒体的记录和/或再现的物镜，其特征在于，所述物镜由光学塑料材料形成，是至少一个面非球面的单片透镜，至少一个面上形成环带状的衍射构造，并满足下式：
5.0≤fD/f≤40.0
其中，
fD：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Фbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由fD＝1/∑(-2·ni·b2i)定义的衍射构造的焦距(mm)；
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的焦距(mm)。
21、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，物镜的两面为非球面。
22、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.70
23、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，
在0.7≤NA≤0.85时，满足
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.70
而在0.85＜NA时，满足
0.10≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤2.50。
24、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，物镜的两面为非球面，并满足下式：
0.35＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.55
其中，X1：连接垂直于光轴的光源侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光源侧的表面上的位置)的光源侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
X2：连接垂直于光轴的光信息记录媒体侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光信息记录媒体侧的表面上的位置)的光信息记录媒体侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
N：所述物镜在使用波长中的折射率；
f：所述物镜的整个系统的焦距(mm)。
25、如权利要求24所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.39＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.52。
26、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，所述物镜色像差满足下式：
|ΔfB·NA2|≤0.25
其中，ΔfB：所述光源的波长改变+1nm时的物镜的焦点位置的变化(μm)
27、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，满足下式：
-200≤b4i·himax 4/(λ·f·NA4)≤-5
其中，b4i：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))的4次光路差函数系数；
himax：第i面的有效径的最大高度(mm)。
28、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.4≤|(Ph/Pf)-2|≤25.0
其中，Pf：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的衍射环带间隔(mm)；
Ph：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的1/2的数值孔径的衍射环带间隔(mm)。
29、如权利要求20所示的物镜，其特征在于，在所述光源的波长改变+10nm时的边缘光线的球面像差的变化量为ΔSA(μm)时，满足下式：
|ΔSA|≤1.5。
30、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，在将衍射透镜的衍射作用和折射透镜的折射作用组合的情况下，在光源的波长移动到长波长侧时，具有使得沿后焦点变短的方向而变化的轴上色像差特性，满足下式：
-1＜ΔCA/ΔSA＜0
其中，
ΔCA：对应于波长变化的轴上色像差的变化量(mm)
ΔSA：对应于波长变化的边缘光线的球面像差的变化量(mm)
31、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，满足下式：
t≤0.6mm
λ≤500nm
其中，
t：保护光信息记录媒体的信息记录面的透明基板的厚度
λ：光源的波长
32、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，所述衍射构造产生的n次衍射光量比其他任何次数的衍射光量大，所述物镜能够将衍射构造产生的n次衍射光聚光在光信息记录媒体的信息记录面上，以便用于进行对所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现；其中，n是0、±1以外的整数。
33、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，在所述衍射构造中，至少一个面上形成的衍射构造在n为0、±1以外的整数时、在该衍射构造产生的衍射光中使n次衍射光的衍射光量大于其他任何次数的衍射光的衍射光量来确定各衍射环带的光轴方向的台阶量。
34、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，物镜由饱和吸水率为0.5％以下的材料来形成。
35、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，物镜由使用波长区域中厚度为3mm的内部透过率为85％以上的材料来形成。
36、如权利要求20所述的物镜，其特征在于，在所述物镜的球面像差中，在3次球面像差分量为SA1，5次、7次和9次的球面像差分量之和为SA2时，满足下式：
|SA1/SA2|＞1.0
其中，
SA1：将像差函数展开为Zernike多项式时的3次球面像差分量；
SA2：将像差函数展开为Zernike多项式时的5次球面像差分量、7次球面像差分量和9次球面像差分量的平方和的平方根。
37、一种用于光信息记录媒体的记录和/或再现的物镜，其特征在于，所述物镜由光学塑料材料形成，是至少一个面为非球面的单片透镜，在至少一个面上形成环带状的衍射构造，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.70。
38、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.10≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.65。
39、如权利要求38所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.20≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤0.60
40、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，物镜的两面为非球面。
41、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，所述物镜在两面上形成环带状的衍射构造，并满足下式：
0.10≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤3.00。
42、如权利要求41所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.20≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤3.00。
43、如权利要求41所述的物镜，其特征在于，满足下式：
2.0≤fD/f≤30.0
其中，fD：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由fD＝1/∑(-2·ni·b2i)定义的衍射构造的焦距(mm)；
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的焦距(mm)。
44、如权利要求41所述的物镜，其特征在于，物镜的两面为非球面。
45、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，物镜的两面为非球面，并满足下式：
0.35＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.55
其中，X1：连接垂直于光轴的光源侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光源侧的表面上的位置)的光源侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
X2：连接垂直于光轴的光信息记录媒体侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光信息记录媒体侧的表面上的位置)的光信息记录媒体侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
N：所述物镜在使用波长中的折射率；
f：所述物镜的整个系统的焦距(mm)。
46、如权利要求45所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.39＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.52。
47、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，所述物镜的色像差满足下式：
|ΔfB·NA2|≤0.25
其中，ΔfB：所述光源的波长改变+1nm时的物镜的焦点位置的变化(μm)。
48、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，满足下式：
-200≤b4i·himax 4/(λ·f·NA4)≤-5
其中，b4i：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))的4次光路差函数系数；
himax：第i面的有效径的最大高度(mm)。
49、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.4≤|(Ph/Pf)-2|≤25.0
其中，Pf：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的衍射环带间隔(mm)；
Ph：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的1/2的数值孔径的衍射环带间隔(mm)。
50、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，在所述光源的波长改变+10nm时的边缘光线的球面像差的变化量为ΔSA(μm)时，满足下式：
|ΔSA|≤1.5。
51、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，在将衍射透镜的衍射作用和折射透镜的折射作用组合的情况下，在光源的波长移动到长波长侧时，具有使得沿后焦点变短的方向而变化的轴上色像差特性，满足下式：
-1＜ΔCA/ΔSA＜0
其中，
ΔCA：对应于波长变化的轴上色像差的变化量(mm)；
ΔSA：对应于波长变化的边缘光线的球面像差的变化量(mm)。
52、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，满足下式：
t≤0.6mm
λ≤500nm
其中，
t：保护光信息记录媒体的信息记录面的透明基板的厚度；
λ：光源的波长。
53、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，所述衍射构造产生的n次衍射光量比其他任何次数的衍射光量大，所述物镜能够将衍射构造产生的n次衍射光聚光在光信息记录媒体的信息记录面上，以便用于进行对所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现。其中，n是0、±1以外的整数。
54、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，在所述衍射构造中，至少一个面上形成的衍射构造在n为0、±1以外的整数时、在该衍射构造产生的衍射光中使n次衍射光的衍射光量大于其他任何次数的衍射光的衍射光量来确定各衍射环带的光轴方向的台阶量。
55、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，物镜由饱和吸水率为0.5％以下的材料来形成。
56、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，物镜由使用波长区域中厚度为3mm的内部透过率为85％以上的材料来形成。
57、如权利要求37所述的物镜，其特征在于，在所述物镜的球面像差中，在3次球面像差分量为SA1，5次、7次和9次的球面像差分量之和为SA2时，满足下式：
|SA1/SA2|＞1.0
其中，
SA1：将像差函数展开为Zernike多项式时的3次球面像差分量；
SA2：将像差函数展开为Zernike多项式时的5次球面像差分量、7次球面像差分量和9次球面像差分量的平方和的平方根。
58、一种用于光信息记录媒体的记录和/或再现的物镜，其特征在于，所述物镜是两面形成非球面的单片透镜，在至少一个面上形成环带状的衍射构造，满足下式：
0.75＜NA＜0.95
0.39＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.52
X1：连接垂直于光轴的光源侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光源侧的表面上的位置)的光源侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
X2：连接垂直于光轴的光信息记录媒体侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光信息记录媒体侧的表面上的位置)的光信息记录媒体侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
N：所述物镜在使用波长中的折射率；
f：所述物镜的整个系统的焦距(mm)。
59、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，满足下式：
2.0≤fD/f≤65.0
其中，fD：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由fD＝1/∑(-2·ni·b2i)定义的衍射构造的焦距(mm)；
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的焦距(mm)。
60、如权利要求59所述的物镜，其特征在于，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
0.03≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤3.00。
61、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，在物镜的两面上形成环带状的衍射构造。
62、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，所述物镜的色像差满足下式：
|ΔfB·NA2|≤0.25
其中，ΔfB：所述光源的波长改变+1nm时的物镜的焦点位置的变化(μm)
63、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，满足下式：
-200≤b4i·himax 4/(λ·f·NA4)≤-5
其中，b4i：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))的4次光路差函数系数；
himax：第面的有效径的最大高度(mm)。
64、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.4≤|(Ph/Pf)-2|≤25.0
其中，Pf：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的衍射环带间隔(mm)；
Ph：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的1/2的数值孔径的衍射环带间隔(mm)。
65、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，在光源的波长改变+10nm时的边缘光线的球面像差的变化量为ΔSA(μm)时，满足下式：
|ΔSA|≤1.5。
66、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，在将衍射透镜的衍射作用和折射透镜的折射作用组合的情况下，在光源的波长移动到长波长侧时，具有使得沿后焦点变短的方向而变化的轴上色像差特性，满足下式：
-1＜ΔCA/ΔSA＜0
其中，
ΔCA：对应于波长变化的轴上色像差的变化量(mm)；
ΔSA：对应于波长变化的边缘光线的球面像差的变化量(mm)。
67、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，满足下式：
t≤0.6mm
λ≤500nm
其中，
t：保护光信息记录媒体的信息记录面的透明基板的厚度；
λ：光源的波长。
68、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，所述衍射构造产生的n次衍射光量比其他任何次数的衍射光量大，所述物镜能够将衍射构造产生的n次衍射光聚光在光信息记录媒体的信息记录面上，以便用于进行对所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现；其中，n是0、±1以外的整数。
69、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，在所述衍射构造中，至少一个面上形成的衍射构造在n为0、±1以外的整数时、在该衍射构造产生的衍射光中使n次衍射光的衍射光量大于其他任何次数的衍射光的衍射光量来确定各衍射环带的光轴方向的台阶量。
70、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，物镜由饱和吸水率为0.5％以下的材料来形成。
71、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，物镜由使用波长区域中厚度为3mm的内部透过率为85％以上的材料来形成。
72、如权利要求58所述的物镜，其特征在于，在所述物镜的球面像差中，在3次球面像差分量为SA1，5次、7次和9次的球面像差分量之和为SA2时，满足下式：
|SA1/SA2|＞1.0
其中，
SA1：将像差函数展开为Zernike多项式时的3次球面像差分量；
SA2：将像差函数展开为Zernike多项式时的5次球面像差分量、7次球面像差分量和9次球面像差分量的平方和的平方根。
73、一种聚光光学系统，用于光信息记录媒体的记录和/或再现，该聚光光学系统包括：光源；可改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜；以及将通过该耦合透镜的光束经光信息记录媒体的透明基板聚光在信息记录面上的物镜；
其特征在于，所述聚光光学系统至少在一个面上有环带状的衍射构造，
通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正所述聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动，并满足下式：
NA≥0.65
λ≤500nm
其中，
NA：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径
λ：用于在光信息记录媒体上进行记录和/或再现的波长
74、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，所述衍射构造校正所述物镜产生的色像差。
75、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，所述耦合透镜具有校正所述物镜产生的色像差的功能。
76、如权利要求75所述的聚光光学系统，其特征在于，所述耦合透镜是将阿贝数相对大的正透镜、以及阿贝数相对小的负透镜接合的一组两片结构。
77、如权利要求75所述的聚光光学系统，其特征在于，所述耦合透镜是在至少一个面上具有环带状的衍射构造的单片透镜。
78如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，所述耦合透镜和所述物镜的合成系统的色像差满足下式：
|ΔfB·NA2|≤0.25μm
其中，ΔfB：所述光源的波长改变+1nm时的合成系统的焦点位置的变化(μm)。
79、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，满足下式：
t≤0.6mm
其中，t：光信息记录媒体的透明基板的厚度。
80、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，所述衍射构造产生的n次衍射光量比其他任何次数的衍射光量大，所述聚光光学系统能够将衍射构造产生的n次衍射光聚光在光信息记录媒体的信息记录面上，以便用于进行对所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现；其中，n是0、±1以外的整数。
81、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，所述物镜是权利要求20所述的物镜。
82、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，所述物镜是权利要求37所述的物镜。
83、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，所述物镜是权利要求58所述的物镜。
84、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因所述光源的振荡波长的微小变动引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
85、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，所述物镜至少包括一片由塑料材料形成的透镜，
通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因温度湿度变化引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
86、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因所述光信息记录媒体的透明基板厚度的微小变动引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
87、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，通过在所述聚光光学系统的球面像差移动到过校正侧时，所述耦合透镜沿光轴方向移动而使得与所述物镜的间隔增加，而在所述聚光光学系统的球面像差移动到欠校正侧时，所述耦合透镜沿光轴方向移动而使得与所述物镜的间隔减小，来校正聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
88、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，所述光信息记录媒体具有夹置透明基板的多个记录面，通过沿光轴方向移动所述物镜，来进行聚光，以便进行对上述多个记录面的信息的记录和/或再现，并且通过使所述耦合透镜向光轴方向移动，来校正因不同记录层中的透明基板厚度的不同产生的球面像差的变动。
89、一种光拾取装置，包括聚光光学系统，通过检测来自所述记录面的反射光来进行对于所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现，该聚光光学系统包括：光源；改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜；以及将通过该耦合透镜的光束经光信息记录媒体的透明基板聚光在信息记录面上的物镜；
其特征在于，所述光拾取装置包括：
用于检测来自所述记录面的反射光的受光部件；
以及驱动所述物镜而使光束聚光在所述记录面上的第1驱动装置；
还包括驱动所述耦合透镜的第2驱动装置，通过检测来自所述记录面的反射光来检测在所述记录面上聚光的光束的聚光状态，根据该检测结果沿光轴方向移动所述耦合透镜来校正所述聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动；
所述聚光光学系统是权利要求73所述的聚光光学系统。
90、一种声音和/或图像的记录装置、和/或声音和/或图像的再现装置，其特征在于，搭载了权利要求87所述的光拾取装置。
91、一种用于光拾取装置的物镜，该光拾取装置包括波长不同的光源、以及将从所述光源发射的光束通过光信息记录媒体的透明基板聚光在信息记录面上的物镜，可对多种光信息记录媒体进行信息的记录和/或再现，
其特征在于，所述物镜是至少在一个面上有环带状的衍射面，并且至少一个面为非球面的单片透镜，
在所述多种光信息记录媒体中，在任意两个光信息记录媒体的透明基板厚度为t1、t2(t1≤t2)，
对具有厚度t1的所述透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时的波长为λ1，对具有厚度t2的所述透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时的波长为λ2(λ1＜λ2)，
通过波长λ1的光束在透明基板厚度t1的光信息记录媒体上进行记录或再现所需的规定的像侧数值孔径为NA1，通过波长λ2的光束在透明基板厚度t2的光信息记录媒体上进行记录或再现所需的规定的像侧数值孔径为NA2(NA1≥NA2)时，
所述物镜对于波长λ1、透明基板厚度t1和像侧数值孔径NA1的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ1rms以下来聚光，而对于波长λ2、透明基板厚度t2和像侧数值孔径NA2的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ2rms以下来聚光，并且满足下式：
NA1≥0.7。
92、如权利要求91所述的物镜，其特征在于，物镜的两面为非球面。
93、如权利要求91所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.5≤(f/νd)·fD≤10.0
其中，fD：在将所述衍射构造以根据Φb＝b2h2+b4h4+b6h6+…定义的光路差函数来表示时(这里，h是距光轴的高度(mm)，b2、b4、b6、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数)，仅由fD＝1/(-2·b2)定义的衍射构造的λ1时焦距(mm)；
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统在λ1时焦距(mm)；
νd：物镜材料的d线阿贝数。
94、如权利要求93所述的物镜，其特征在于，满足下式：
νd≥55.0。
95、如权利要求93所述的物镜，其特征在于，所述物镜的色像差满足下式：
|ΔfBi·(NAi)2|≤0.25μm        (i＝1和2)
其中，ΔfBi：所述波长λi的光源的波长改变+1nm时的物镜的焦点位置的变化(μm)。
96、如权利要求91所述的物镜，其特征在于，满足下式：
-25.0≤b2i/λ1≤0.0
其中，λ1：所述波长中短波长侧的波长(mm)；
b2i：在将所述衍射构造以根据Φbi＝b2ih2+b4ih4+b6ih6+…定义的光路差函数来表示时(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数)的2次光路差函数系数。
97、如权利要求91所述的物镜，其特征在于，满足下式：
λ1≤500nm。
98、如权利要求91所述的物镜，其特征在于，对于具有所述透明基板厚度为t2的光信息记录媒体以所述NA1内波面像差为0.07λ2rms以上的状态来聚光所述波长λ2的光束。
99、如权利要求91所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.4≤|(Ph/Pf)-2|≤10.0
其中，Pf：在透明基板厚度为t1的光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的像侧数值孔径NA1的衍射环带间隔(mm)；
Ph：NA1的1/2的数值孔径的衍射环带间隔(mm)。
100、如权利要求91所述的物镜，其特征在于，物镜由塑料材料来形成。
101、如权利要求91所述的物镜，其特征在于，满足下式：
t1≤0.6mm
t2≥0.6mm
λ1≤500nm
600nm≤λ2≤800nm
NA1≥0.7
NA2≤0.65。
102、如权利要求91所述的物镜，其特征在于，物镜由饱和吸水率在0.5％以下的材料形成。
103、如权利要求91所述的物镜，其特征在于，物镜由在使用波长区域厚度为3mm的内部透过率为85％以上的材料形成。
104、如权利要求91所述的物镜，其特征在于，在所述物镜的球面像差内，在3次球面像差分量为SA1，5次、7次和9次的球面像差分量之和为SA2时，满足下式：
|SA1/SA2|＞1.0
其中，SA1：将像差函数展开为Zernike多项式时的3次球面像差分量；
SA2：将像差函数展开为Zernike多项式时的5次球面像差分量、7次球面像差分量和9次球面像差分量的平方和的平方根。
105、一种聚光光学系统，用于多种光信息记录媒体的信息的记录和/或再现，该聚光光学系统包括波长不同的光源、可改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜、以及使穿过该耦合透镜的来自波长不同的光源的光束通过光信息记录媒体的透明基板而被聚光在信息记录面上的物镜，
其特征在于，所述聚光光学系统至少在一个面上有环带状的衍射面，
在所述相互不同的波长内，任意两个波长为λ1、λ2(λ1＜λ2)，
在所述多种光信息记录媒体中，任意两个光信息记录媒体的透明基板厚度为t1、t2(t1≤t2)，
通过波长λ1的光束，对具有厚度t1的透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时所需的规定的像侧数值孔径为NA1，通过波长λ2的光束，对具有厚度t2的透明基板的光信息记录媒体进行信息的记录或再现时所需的规定的像侧数值孔径为NA2(NA1≥NA2)时，
所述聚光光学系统对于波长λ1、透明基板厚度t1和像侧数值孔径NA1的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ1rms以下来聚光，而对于波长λ2、透明基板厚度t2和像侧数值孔径NA2的组合来说，能够使其波面像差为0.07λ2rms以下来聚光，通过沿光轴方向移动所述耦合透镜，来校正所述聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
106、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，对具有所述透明基板厚度为t2的光信息记录媒体在所述NA1内以波面像差为0.07λ2rms以上的状态来聚光所述波长λ2的光束。
107、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，所述衍射构造校正由物镜产生的色像差。
108、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，所述耦合透镜具有校正物镜产生的色像差的功能。
109、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，所述耦合透镜是将阿贝数相对大的正透镜、以及阿贝数相对小的负透镜接合的一组两片结构。
110、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，所述耦合透镜是在至少一个面上具有环带状的衍射构造的单片透镜。
111、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，所述耦合透镜和所述物镜的合成系统的色像差满足下式：
|ΔfBi·(NAi)2|≤0.25μm      (i＝1和2)
其中，ΔfBi：所述波长λi光源的波长改变+1nm时的合成系统的焦点位置的变化(μm)
112、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，满足下式：
t1≤0.6mm
t2≥0.6mm
λ1≤500nm
600nm≤λ2≤800nm
NA1≥0.65
NA2≤0.65。
113、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，所述物镜为权利要求89所述的物镜。
114、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，所述耦合透镜对所述透明基板厚度不同的多种光信息记录媒体可根据各自的透明基板厚度来改变入射到所述物镜的光束的发散度。
115、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因所述光源的振荡波长的微小变动引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
116、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，所述物镜至少包含一片由塑料材料形成的透镜，
通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因温度湿度变化引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
117、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，通过所述耦合透镜沿光轴方向移动来校正因所述光信息记录媒体的透明基板厚度的微小变动引起的聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
118、如权利要求105所述的聚光光学系统，其特征在于，通过在所述聚光光学系统的球面像差变动到过校正侧时，所述耦合透镜沿光轴方向移动而使得与所述物镜的间隔增加，而在所述聚光光学系统的球面像差变动到欠校正侧时，所述耦合透镜沿光轴方向移动而使得与所述物镜的间隔减小，从而校正聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动。
119、一种光拾取装置，包括聚光光学系统，通过检测来自所述记录面的反射光能够进行对所述多种光信息记录媒体的信息记录和/或再现，该聚光光学系统包括：波长不同的光源；改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜；以及将通过该耦合透镜的光束经光信息记录媒体的透明基板而聚光在信息记录面上的物镜；
其特征在于，所述光拾取装置包括：
受光部件，用于检测来自所述记录面的反射光；
以及第1驱动装置，驱动所述物镜以便使光束聚光在所述记录面上；
还包括第2驱动装置，通过沿光轴方向移动所述耦合透镜来校正所述聚光光学系统的各光学面产生的球面像差的变动，通过检测来自所述记录面的反射光来检测聚光在所述记录面上的光束的聚光状态，并驱动所述耦合透镜；
所述聚光光学系统是权利要求105所述的聚光光学系统。
120、一种声音和/或图像记录装置、和/或声音和/或图像再现装置，其特征在于，搭载了权利要求119所述的光拾取装置。
121、一种耦合透镜，可改变从光源发射的发散光的发散角，并入射到物镜上，
其特征在于，所述耦合透镜的至少一个面形成为具有环带状的衍射构造的衍射面，对比所述光源的基准波长短10nm的波长进行轴上色像差的过校正，使得焦距变长，并满足下式：
0.05≤NA≤0.50
其中，NA：所述耦合透镜的数值孔径
122、如权利要求121所述的耦合透镜中，其特征在于，满足下式：
0.3＜PD/PTOTAL＜3.0
其中，PD：在将所述衍射面从光源侧起依次称为第1衍射面、第2衍射面、…、第N衍射面时，在将通过第i衍射面上形成的衍射构造而附加在透过波面上的光路差以根据Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由下面的公式1定义的衍射构造的能力(mm-1)
【公式1】 P D = Σ i = 1 N ( - 2 · ni · b 2 i )
PTOTAL：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合所得的耦合透镜整个系统的能力(mm-1)
123、如权利要求121所述的耦合透镜，其特征在于，在所述基准波长为λ(mm)，所述基准波长时的焦距为f(mm)，所述第i衍射面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大衍射光量的衍射光的次数为ni，第i衍射面的有效径内的衍射构造的环带数为Mi，并且所述第i衍射面的有效径内的衍射构造的环间间隔的最小值为Pi(mm)时，满足以下公式2：
【公式2】 0.1 ≤ f · λ · Σ i = 1 N ( ni / ( Mi · Pi 2 ) ) ≤ 3.0 .
124、如权利要求121所述的耦合透镜，其特征在于，在所述基准波长为λ(mm)，从所述基准波长中的微小的波长变化为Δλ(mm)，所述基准波长时的焦距为f(mm)，所述光源的波长从所述基准波长变化Δλ(mm)时的焦距变化为Δf(mm)时，满足下式：
-0.12≤(Δf/f)·NA·(λ/Δλ)≤-0.01
125、如权利要求122所述的耦合透镜，其特征在于，将耦合透镜的两个以上的面形成具有环带状的衍射构造的衍射面。
126、如权利要求121所述的耦合透镜，其特征在于，将所述衍射面内少一个衍射面在n为0、±1以外的整数时在该衍射面产生的衍射光中使n次衍射光的衍射光量比其他任何次数的衍射光的衍射光量大来确定各衍射环带的光轴方向的台阶量。
127、如权利要求121所述的耦合透镜，其特征在于，将至少包含光源侧的面的一个面形成为具有环带状的衍射构造的衍射面。
128、如权利要求121所述的耦合透镜，其特征在于，将至少一个面形成为非球面，并满足下式：
0.10≤NA≤0.50。
129、如权利要求121所述的耦合透镜，其特征在于，耦合透镜由塑料材料形成。
130、一种聚光光学系统，用于光信息记录媒体的记录和/或再现，该聚光光学系统包括产生600nm以下的波长的光的光源、可改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜、以及将通过所述耦合透镜的光束聚光在光信息记录媒体的信息记录面上的物镜，
其特征在于，所述耦合透镜是权利要求121所述的耦合透镜，
将随着所述光源产生±10nm以下的波长变化时的波长变化在所述物镜上产生的轴上色像差和所述耦合透镜的衍射构造产生的轴上色像差相抵消。
131、如权利要求130所述的聚光光学系统，其特征在于，所述物镜由像侧数值孔径为0.7以上、阿贝数为65以下的光学材料形成。
132、如权利要求130所述的聚光光学系统，其特征在于，在将所述物镜和所述耦合透镜组合的合成系统具有在所述光源的波长移动到长波长侧的情况下使得后焦点向变短方向变化的轴上色像差特性，在相对于波长变化的边缘光线的球面像差的变化量为ΔSA，轴上色像差的变化量为ΔCA时，满足下式：
-1＜ΔCA/ΔSA＜0。
133、如权利要求130所述的聚光光学系统，其特征在于，在所述光源的波长变化了+10nm时的所述耦合透镜和所述物镜的合成系统的焦点位置的变化为ΔfB(μm)，对所述光信息记录媒体进行记录或再现所需的所述物镜的规定的像侧数值孔径为NAOBJ时，所述合成系统的轴上色像差满足下式：
|ΔfB·(NAOBJ)2|≤2.5μm。
134、一种光拾取装置，用于通过检测来自所述信息记录面的反射光来进行对所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现，该光拾取装置配有聚光光学系统，该聚光光学系统包括光源、可改变从所述光源发射的发散光的发散角的耦合透镜、以及将通过所述耦合透镜的光束聚光在光信息记录媒体的信息记录面上的物镜，
其特征在于，所述聚光光学系统是权利要求131所述的聚光光学系统。
135、一种声音和/或图像的记录装置、声音和/或图像的再现装置，其特征在于，搭载了权利要求134所述的光拾取装置。
136、一种光学元件，其特征在于，该光学元件具有在平面上形成了环带状的衍射构造的一个光学面、以及在其相反侧的面为球面和/或非球面组成的光学面。
137、如权利要求136所述的光学元件，其特征在于，所述平面上形成的衍射构造为闪耀构造。
138、如权利要求136所述的光学元件，其特征在于，在使用波长为λ(mm)，所述平面上形成的衍射构造的有效径内的环带间隔的最小值为P1(mm)时，满足下式：
P1/λ＜30。
139、如权利要求138所述的光学元件，其特征在于，满足下式：
P1/λ＜20。
140、如权利要求136所述的光学元件，其特征在于，所述球面和/或非球面组成的光学面是折射面。
141、如权利要求136所述的光学元件，其特征在于，所述球面和/或非球面组成的光学面附加环带状的衍射构造。
142、如权利要求136所述的光学元件，其特征在于，在使用波长为λ(mm)，所述球面和/或非球面组成的光学面上形成的衍射构造的有效径内的环带间隔的最小值为P2(mm)时，满足下式：
P2/λ＞20。
143、一种光拾取装置，其特征在于，包括权利要求136所述的光学元件。
144、一种光拾取装置，其特征在于，权利要求136所述的光学元件是权利要求122所述的耦合透镜。
145、一种用于光信息记录媒体的记录和/或再现的物镜，其特征在于，所述物镜由光学塑料材料形成，至少一个面是非球面的单片透镜，在两面上形成环带状的衍射构造，在所述衍射构造中，在第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的次数为ni，第i面上形成的衍射构造的环带数为Mi，第i面上形成的衍射构造的环带间隔的最小值为Pi(mm)，整个物镜系统的焦距为f(mm)，使用波长为λ(mm)时，满足下式：
0.10≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤3.00。
146、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.20≤λ·f·∑(ni/(Mi·Pi2))≤2.50。
147、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.5≤fD/f≤30.0
其中，fD：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Фbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))，仅由fD＝1/∑(-2·ni·b2i)定义的衍射构造的焦距(mm)；
f：将折射能力和所述衍射构造产生的衍射能力组合的整个物镜系统的焦距(mm)。
148、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，两面为非球面。
149、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，两面为非球面，并满足下式：
0.35＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.55
X1：连接垂直于光轴的光源侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光源侧的表面上的位置)的光源侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
X2：连接垂直于光轴的光信息记录媒体侧的面的顶点的平面和有效径周边(上述NA的边缘光线入射的光信息记录媒体侧的表面上的位置)的光信息记录媒体侧的面之间的光轴方向的差(mm)，以上述连接平面为基准，沿光信息记录媒体的方向测量的情况为正，而沿光源方向测量的情况为负；
N：所述物镜在使用波长中的折射率；
f：所述物镜的整个系统的焦距(mm)。
150、如权利要求149所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.39＜(X1-X2)·(N-1)/(NA·f)＜0.52。
151、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，所述物镜的色像差满足下式：
|ΔfB·NA2|≤0.25
其中，ΔfB：所述光源的波长改变+1nm时的所述物镜的焦点位置的变化(μm)。
152、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，满足下式：
-200≤b4i·himax 4/(λ·f·NA4)≤-5
其中，b4i：在将第i面上形成的、由所述衍射构造附加在透过波面上的光路差以根据
Φbi＝ni·(b2i·hi2+b4i·hi4+b6i·hi6+…)定义的光路差函数来表示的情况下(这里，ni是所述第i面上形成的衍射构造产生的衍射光中具有最大的衍射光量的衍射光的衍射次数，hi是距光轴的高度(mm)，b2i、b4i、b6i、…分别是2次、4次、6次、…的光路差函数系数(也称为衍射面系数))的4次光路差函数系数；
himax：第面的有效径的最大高度(mm)。
153、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，满足下式：
0.4≤|(Ph/Pf)-2|≤25.0
其中，Pf：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的衍射环带间隔(mm)；
Ph：在光信息记录媒体上进行记录和/或再现所需的规定的像侧数值孔径的1/2的数值孔径的衍射环带间隔(mm)。
154、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，在光源的波长改变+10nm时的边缘光线的球面像差的变化量为ΔSA(μm)时，满足下式：
|ΔSA|≤1.5。
155、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，在将衍射透镜的衍射作用和折射透镜的折射作用组合的情况下，在光源的波长移动到长波长侧时，具有使得沿后焦点变短的方向而变化的轴上色像差特性，满足下式：
-1＜ΔCA/ΔSA＜0
其中，
ΔCA：对应于波长变化的轴上色像差的变化量(mm)；
ΔSA：对应于波长变化的边缘光线的球面像差的变化量(mm)。
156、如权利要求146所述的物镜，其特征在于，满足下式：
t≤0.6mm
λ≤500nm
其中，
t：保护光信息记录媒体的信息记录面的透明基板的厚度；
λ：光源的波长。
157、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，所述衍射构造产生的n次衍射光量比其他任何次数的衍射光量大，所述物镜能够将衍射构造产生的n次衍射光聚光在光信息记录媒体的信息记录面上，以便用于进行对所述光信息记录媒体的信息的记录和/或再现；其中，n是0、±1以外的整数。
158、如权利要求146所述的物镜，其特征在于，在所述衍射构造中，至少一个面上形成的衍射构造在n为0、±1以外的整数时、在该衍射构造产生的衍射光中使n次衍射光的衍射光量大于其他任何次数的衍射光的衍射光量来确定各衍射环带的光轴方向的台阶量。
159、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，物镜由饱和吸水率为0.5％以下的材料来形成。
160、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，物镜由使用波长区域中厚度为3mm的内部透过率为85％以上的材料来形成。
161、如权利要求145所述的物镜，其特征在于，在所述物镜的球面像差中，在3次球面像差分量为SA1，5次、7次和9次的球面像差分量之和为SA2时，满足下式：
|SA1/SA2|＞1.0
其中，
SA1：将像差函数展开为Zernike多项式时的3次球面像差分量；
SA2：将像差函数展开为Zernike多项式时的5次球面像差分量、7次球面像差分量和9次球面像差分量的平方和的平方根。
162、如权利要求73所述的聚光光学系统，其特征在于，所述物镜是权利要求145所述的物镜。
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