CN1918641A - 光学元件、光学识取器,以及信息记录/重放装置 - Google Patents

Abstract

一种光学元件(10)，包括球面像差校正全息图(14)和色像差校正全息图(15)。对于需要最大有效直径的第一激光，在像差校正全息图中不向波前给与任何效果。然而，对于需要第二大有效直径的第二激光，由球面像差校正全息图(14)缩小有效直径。对于需要最小有效直径的第三激光，由散射光和球面像差校正全息图(14)将有效直径缩小到一定量，并且由入射到色像差校正全息图(15)的环形区域B的光通量的选择性衍射及其散射进一步缩小有效直径。

Description

光学元件、光学识取器，以及信息记录/重放装置

技术领域

[0001]

本发明涉及光学元件、光学识取器，以及信息记录/重放装置，其中物镜可以在通过例如使用激光对其进行写入和读取的多种类型记录介质之间所共享。

背景技术

[0002]

为了在彼此之间具有诸如衬底表面和记录层之间距离等不同的光学特性和记录密度的多种类型记录介质之间共享物镜和光学识取器等类，将这种光学元件放置在对应于多种类型记录介质的每一个的激光的光学路径上。作为光学元件的一个例子，提出了一种能够通过使用衍射来在多种类型记录介质之间实现物镜兼容性的光学元件(例如，参考专利文献1)。

[0003]

在光学识取器中提供了衍射环状区，并且在数值孔径较小的一端上的使用条件下，光通量在预定数值孔径的外侧较大。因此，可以认为光束直径没有变窄很多，并且可以使用相互之间具有不同厚度的多种类型记录介质来记录和重放信息。

[0004]

专利文献1：日本专利申请公开第2001-235676号。

发明内容

发明目的

[0005]

不过，现有光学元件具有如下例子所述问题。

[0006]

也就是说，记录介质的种类呈现越来越多的趋势，而且对包括光学元件等类在内的光学识取器呈现微型化的惊人需求。在这种情况下，在现有光学元件中，衍射环状区的结构对于三种或更多种记录介质就不会有效，因此对于三种或更多种记录介质来说，实际上不可能保持好的记录特性。而且，随着记录密度的增加，物镜的数值孔径也趋于增加，并且容易受色像差的影响。因此，为了保持好的记录特性，需要在光学路径上独立地提供用于色像差校正的透镜。

[0007]

为了解决上述现有问题，因此本发明的目标是提出一种光学元件、光学识取器，以及信息记录/重放装置，其中物镜可以在三或多种记录介质之间共享。

解决手段

[0008]

本发明的上述目标可以通过在第一激光和与第一激光具有不同波长的多个激光的光学路径上的具有第一激光的入射面和出射面的第一光学元件以及多个激光来实现，以便共享用于将光聚焦在具有记录层的第一记录介质上的物镜，其中记录层通过厚度为D1的透射保护层来接收第一激光。在多个激光中，以及在对应于多个激光的每一个的多个记录介质中，多个激光包括第二激光，对应于具有厚度为D2(D2＞D1)的透射保护层的第二记录介质，以及第三激光，对应于具有厚度为D3(D3＞D2)的透射保护层并且用在有限系统中的第三记录介质。当第一激光、第二激光和第三激光进入物镜时所需的光通量的有效直径分别为R1、R2(R1＞R2)和R3(R2＞R3)。该光学元件包括：第一像差校正器件，用于校正由透射保护层的厚度D1和透射保护层的厚度D2之差所引起的像差，以及由第一激光和第二激光的波长之差所引起的像差，并且用于有选择地将第二激光和第三激光进入物镜的光通量的有效直径减少到对应于有效直径R2的值；第二像差校正器件，用于校正当第一激光、第二激光或第三激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差；以及第三像差校正器件，其与有效直径R2和有效直径R3相关的放置，用于校正当第一激光和第二激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差，并且当第三激光进入第三像差校正器件时用于有选择地散射入射的第三激光。

[0009]

本发明的上述目标还可以通过在第一激光和与第一激光具有不同波长的多个激光的光学路径上的具有第一激光的入射面和出射面的第二光学元件以及多个激光来实现，以便共享用于将光聚焦在具有记录层的第一记录介质上的物镜，其中记录层通过厚度为D1的透射保护层来接收第一激光。在多个激光中，以及在对应于多个激光的每一个的多个记录介质中，多个激光包括第二激光，对应于具有厚度为D2(D2＞D1)的透射保护层的第二记录介质，以及第三激光，对应于具有厚度为D3(D3＞D2)的透射保护层并且用在有限系统中的第三记录介质。当第一激光、第二激光和第三激光进入物镜时所需的光通量的有效直径分别为R1、R2(R1＞R2)和R3(R2＞R3)。该光学元件包括：第四像差校正器件，用于校正当第一激光、第二激光或第三激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差；第五像差校正器件，其与有效直径R1和有效直径R2相关的放置，用于校正当第一激光和第三激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差，并且当第二激光进入第五像差校正器件时用于有选择地散射入射的第二激光；以及第六像差校正器件，其与有效直径R2和有效直径R3相关的放置，用于校正当第一激光和第二激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差，并且当第三激光进入第六像差校正器件时用于有选择地散射入射的第三激光。

[0010]

本发明的上述目标还可以通过具有本发明的上述第一或第二光学元件的光学识取器来实现。

[0011]

本发明的上述目标还可以通过具有本发明的上述第一或第二光学识取器的光学信息记录/重放装置来实现。

附图说明

[0012]

[图1]图1示出了本发明的第一个例子中的光学识取器100的结构例子；

[图2]图2为解释性示图，示出了本发明的第一个例子中的记录介质200；

[图3]图3为截面图，示出了本发明的第一个例子中的光学元件10；

[图4]图4为平面图，示出了在光学元件10中用于色像差校正的全息图15；

[图5]图5示出了在光学元件10中每一个激光的聚焦状态；

[图6]图6示出了本发明的第二个例子中的光学识取器300的结构例子；

[图7]图7为截面图，示出了本发明的第二个例子中的光学元件20；

[图8]图8为平面图，示出了在光学元件20中用于色像差校正的全息图23；

[图9]图9示出了在光学元件20中每一个激光的聚焦状态。

标号说明

[0013]

10    光学元件

11    入射面

12    出射面

13    基材料

14    球面像差校正全息图

15    色像差校正全息图

20    光学元件

21    入射面

22    出射面

23    色像差校正全息图

100   光学识取器

200   记录介质

300   光学识取器

具体实施方式

[0014]

<光学元件的第一实施例>

光学元件的第一实施例为在第一激光和其波长与第一激光不同的多个激光的光学路径上具有第一激光和多个激光的入射面和出射面的光学元件，以便共享用于将光聚焦在具有记录层的第一记录介质上的物镜，其中记录层通过厚度为D1的透射保护层来接收第一激光。在多个激光以及在对应于各个多个激光的多个记录介质中，多个激光包括第二激光，对应于具有厚度为D2(D2＞D1)的透射保护层的第二记录介质，以及第三激光，对应于具有厚度为D3(D3＞D2)的透射保护层并且用在有限系统中的第三记录介质，当第一激光、第二激光和第三激光进入物镜时所需的光通量的有效直径分别为R1、R2(R1＞R2)和R3(R2＞R3)。该光学元件包括：第一像差校正器件，用于校正由透射保护层的厚度D1和透射保护层的厚度D2之差所引起的像差，以及由第一激光和第二激光的波长之差所引起的像差，并且用于有选择地将第二激光和第三激光进入物镜的光通量的有效直径减少到一个对应于有效直径R2的值；第二像差校正器件，用于校正当第一激光、第二激光或第三激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差；以及第三像差校正器件，其与有效直径R2和有效直径R3相关的放置，用于校正当第一激光和第二激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差，并且当第三激光进入第三像差校正器件时用于有选择地散射入射的第三激光。

[0015]

这里所述的“透射保护层”主要是指衬底。

[0016]

这里所述的“像差”主要是球面像差和色像差。

[0017]

这里所述的“有效直径”概念是指有助于通过物镜进行聚焦的光通量的直径。

[0018]

根据该光学元件，通过第一像差校正器件来校正由第一记录介质的透射保护层和第二记录介质的透射保护层之间的厚度之差所引起的像差以及由第一激光和第二激光的波长之差所引起的像差，并且减小第二激光和第三激光的有效直径。而且，由于在有限系统中使用了第三激光，因此还要校正由第一记录介质的透射保护层和第三记录介质的透射保护层之间的厚度之差所引起的像差。而且，如果在多个激光中改变了波长，则通过第二像差校正器件还要校正在物镜中所产生的像差。而且，通过第三像差校正器件有选择地散射第三激光。因此，可以在三个或更多记录介质之间共享结构简单的物镜。

[0019]

在该光学元件的第一实施例的一个方面中，第二和第三像差校正器件中至少一个为衍射图案，其中与第一激光、第二激光和第三激光的每一个波长相关的形成多个相位台阶(或相差台阶)。

[0020]

这里所述的“衍射图案”概念是指可以衍射入射光的东西，例如凹凸或光暗交叉带、衍射光栅以及在其上形成这些现象的元件。

[0021]

根据这一方面，第二和第三像差校正器件中至少一个形成为衍射图案，以便可以容易地建构这些器件。

[0022]

在该光学元件的第一实施例的另一方面中，形成的衍射图案呈同心圆状和带状。

[0023]

根据这一方面，形成的衍射图案呈同心圆状和带状，以便可以有效地提供每一个激光的校正效应。

[0024]

在该光学元件的第一实施例的另一方面中，衍射图案包括其外径与有效直径R1相关的第一区域、其外径与有效直径R2相关的第二区域，以及其外径与有效直径R3相关的第三区域，第一区域和第三区域具有第二像差校正器件，并且第二区域具有第三像差校正器件。

[0025]

根据这一方面，第一、第二和第三区域的形成呈带状，以便每一个区域都具有与各个激光的有效直径相关的外径。因此，可以通过每一个校正器件来有效地提供校正效应。

[0026]

在该光学元件的第一实施例的另一方面中，第一激光、第二激光和第三激光的波长范围分别为400～410nm、635～670nm和780～810nm。

[0027]

根据这一方面，第一、第二和第三激光的波长范围分别与用于BD(蓝光盘)、DVD和CD(压缩盘)的信息记录/重放的波长相对应。因此，可以在这些记录介质之间共享物镜。

[0028]

在该光学元件的第一实施例的另一方面中，形成衍射图案以使第一区域和第三区域中的第一激光的第(10×n)阶衍射光(n为整数)的衍射效率达到最大，并且形成衍射图案以使第二区域中的第一激光的第(5×(2n-1))阶(n为整数)的衍射效率达到最大。

[0029]

根据这一方面，在穿过第二区域的激光中，可以容易地散射第三激光。

[0030]

在该光学元件的第一实施例的另一方面中，第一像差校正器件形成于入射面和出射面的任一个上，并且，第二像差校正器件和第三像差校正器件形成于入射面和出射面中的没有形成第一像差校正器件的另一平面上。

[0031]

根据这一方面，第一像差校正器件形成于光学元件的一侧上，并且第二和第三像差校正器件形成于另一侧上。因此，可以高效地获取每一个像差校正器件的效果。

[0032]

在该光学元件的第一实施例的另一方面中，第一像差校正器件、第二像差校正器件和第三像差校正器件形成于入射面和出射面的任一个上。

[0033]

根据这一方面，第一像差校正器件、第二像差校正器件和第三像差校正器件形成于光学元件的一侧上，以便生产成本是有效的。

[0034]

<光学元件的第二实施例>

光学元件的第二实施例为在第一激光和其波长与第一激光不同的多个激光的光学路径上具有第一激光和多个激光的入射面和出射面的光学元件，以便共享用于将光聚焦在具有记录层的第一记录介质上的物镜，其中记录层通过厚度为D1的透射保护层来接收第一激光。在多个激光以及在对应于各个多个激光的多个记录介质中，多个激光包括第二激光，对应于具有厚度为D2(D2＞D1)的透射保护层的第二记录介质，以及第三激光，对应于具有厚度为D3(D3＞D2)的透射保护层并且用在有限系统中的第三记录介质，当第一激光、第二激光和第三激光进入物镜时所需的光通量的有效直径分别为R1、R2(R1＞R2)和R3(R2＞R3)。该光学元件包括：第四像差校正器件，用于校正当第一激光、第二激光或第三激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差；第五像差校正器件，其与有效直径R1和有效直径R2相关的放置，用于校正当第一激光和第三激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差，并且当第二激光进入第五像差校正器件时用于有选择地散射入射的第二激光；以及第六像差校正器件，其与有效直径R2和有效直径R3相关的放置，用于校正当第一激光和第二激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差，并且当第三激光进入第六像差校正器件时用于有选择地散射入射的第三激光。

[0035]

根据该光学元件，如果每一个激光中的波长发生改变，则通过第四像差校正器件来校正在物镜中所产生的像差。而且，通过第五像差校正器件来有选择地散射第二激光，并且通过第六像差校正器件来有选择地散射第三激光。因此，可以在三个或更多记录介质之间共享结构简单的物镜。

[0036]

在该光学元件的第二实施例的一个方面中，第一激光、第二激光和第三激光的波长范围分别为400～410nm、635～670nm和780～810nm，并且形成的第四像差校正器件、第五像差校正器件和第六像差校正器件的每一个呈同心圆状和带状，并且它们为具有与第一激光、第二激光和第三激光的各个波长相关的多个相位台阶的衍射图案。

[0037]

根据该光学元件，每一个校正器件为带状形成的衍射图案，并且第一、第二和第三激光的波长分别与BD、DVD和CD相对应。因此，可以在三个或更多记录介质之间共享结构简单的物镜。

[0038]

在该光学元件的第二实施例的另一方面中，衍射图案包括其外径与有效直径R1相关的第四区域、其外径与R1和R2相关的第五区域、其外径与R2相关的第六区域、其外径与R2和R3相关的第七区域，以及其外径与R3相关的第八区域。第四区域、第六区域和第八区域具有第四像差校正器件，第五区域具有第五像差校正器件，并且第七区域具有第六像差校正器件。

[0039]

根据该光学元件，形成了作为第四、第五、第六、第七和第八区域而形成的带状衍射图案，以便每一个区域具有与各个激光的有效直径相关的外径。因此，可以通过每一个校正器件来高效提供校正效果。

[0040]

在该光学元件的第二实施例的另一方面中，形成衍射图案以使第四区域、第六区域和第八区域中的第一激光的第(10×n)阶衍射光(n为整数)的衍射效率达到最大，并且形成衍射图案以使第五区域中的第一激光的第(2×n)阶(n为除了5的倍数之外的整数)的衍射效率达到最大，并且形成衍射图案以使第七区域中的第一激光的第(5×(2n-1))阶(n为整数)的衍射效率达到最大。

[0041]

根据该光学元件，可以容易地散射第五区域中的第二激光和第七区域中的第三激光。

[0042]

在该光学元件的第二实施例的另一方面中，衍射图案包括其外径与有效直径R1相关的第九区域、其外径与R2相关的第十区域、其外径与R2和R3相关的第十一区域，以及其外径与R3相关的第十二区域。第十区域和第十二区域具有第四像差校正器件，第九区域具有第五像差校正器件，并且第十一区域具有第六像差校正器件。

[0043]

根据该光学元件，形成了作为第九、第十、第十一和第十二区域而形成的带状衍射图案，以便每一个区域具有与各个激光的有效直径相关的外径。因此，可以通过每一个校正器件来高效提供校正效果。

[0044]

在该光学元件的第二实施例的另一方面中，形成衍射图案以使第十区域和第十二区域中的第一激光的第(10×n)阶衍射光(n为整数)的衍射效率达到最大，形成衍射图案以使第九区域中的第一激光的第(2×n)阶(n为除了5的倍数之外的整数)的衍射效率达到最大，并且形成衍射图案以使第十一区域中的第一激光的第(5×(2n-1))阶(n为整数)的衍射效率达到最大。

[0045]

根据该光学元件，可以容易地散射第九区域中的第二激光和第十一区域中的第三激光。

[0046]

在该光学元件的第二实施例的另一方面中，衍射图案包括其外径与有效直径R1相关的第十三区域、其外径与R1和R2相关的第十四区域，其外径与R2相关的第十五区域，以及其外径与R3相关的第十六区域。第十三区域和第十六区域具有第四像差校正器件，第十四区域具有第五像差校正器件，并且第十五区域具有第六像差校正器件。

[0047]

根据该光学元件，形成了形成为第十三、第十四、第十五和第十六区域的带状衍射图案，以便每一个区域具有与各个激光的有效直径相关的外径。因此，可以通过每一个校正器件来高效提供校正效果。

[0048]

在该光学元件的第二实施例的另一方面中，形成衍射图案以使第十三区域和第十六区域中的第一激光的第(10×n)阶衍射光(n为整数)的衍射效率达到最大，形成衍射图案以使第十四区域中的第一激光的第(2×n)阶(n为除了5的倍数之外的整数)的衍射效率达到最大，并且形成衍射图案以使第十五区域中的第一激光的第(5×(2n-1))阶(n为整数)的衍射效率达到最大。

[0049]

根据该光学元件，可以容易地散射第十四区域中的第二激光和第十五区域中的第三激光。

[0050]

在该光学元件的第二实施例的另一方面中，衍射图案包括其外径与有效直径R1相关的第十七区域、其外径与R2相关的第十八区域，以及其外径与R3相关的第十九区域。第十七区域具有第五像差校正器件，第十八区域具有第六像差校正器件，并且第十九区域具有第四像差校正器件。

[0051]

根据该光学元件，形成了作为第十七、第十八和第十九区域而形成的带状衍射图案，以便每一个区域具有与各个激光的有效直径相关的外径。因此，可以通过每一个校正器件来高效提供校正效果。

[0052]

在该光学元件的第二实施例的另一方面中，形成衍射图案以使第十九区域中的第一激光的第(10×n)阶衍射光(n为整数)的衍射效率达到最大，形成衍射图案以使第十七区域中的第一激光的第(2×n)阶(n为除了5的倍数之外的整数)的衍射效率达到最大，并且形成衍射图案以使第十八区域中的第一激光的第(5×(2n-1))阶(n为整数)的衍射效率达到最大。

[0053]

根据该光学元件，可以容易地散射第十七区域中的第二激光和第十八区域中的第三激光。

[0054]

<光学识取器的实施例>

光学识取器的实施例具有本发明的光学元件的上述第一或第二实施例。

[0055]

根据光学识取器，可以使用三个或更多记录介质。

[0056]

<光学信息记录/重放设备的实施例>

光学信息记录/重放设备的实施例具有本发明的上述光学识取器。

[0057]

根据光学信息记录/重放设备，可以使用三个或更多记录介质。

[0058]

如上所述，光学元件的第一实施例具有：第一像差校正器件；第二像差校正器件；以及第三像差校正器件。因此，可以在三个或更多记录介质之间共享结构简单的物镜。光学元件的第二实施例具有：第四像差校正器件；第五像差校正器件；以及第六像差校正器件。因此，可以在三个或更多记录介质之间共享结构简单的物镜。根据光学识取器的本实施例，具有本发明的光学元件的第一或第二实施例。因此，可以使用三个或更多记录介质。。光学信息记录/重放设备的实施例具有本发明的光学识取器的实施例。因此，可以使用三个或更多记录介质。

[0059]

通过以下例子，本发明的这些效果和其他优势将更加清楚。

例子

[0060]

下面参照附图来讨论本发明的例子。

[0061]

<第一例子>

<光学识取器的结构和操作>

首先，参照图1来讲解本发明的一个例子中的光学识取器的结构和操作，它包括本发明的第一例子中的光学元件。图1示出了光学识取器100的结构例子。

[0062]

在图1中，光学识取器100为用于使用BD、DVD和CD这三种类型的记录介质来记录和读取信息的设备。

[0063]

光学识取器100具有：用于BD的光源101；光束成型透镜102；分色镜103；PBS(偏振光分光器)104；用于DVD的光源105；耦合透镜106；用于BD/DVD的传感透镜107；用于BD/DVD的检测器108；准直透镜109；用于CD的光源110；半镜111；用于CD的传感透镜112；用于CD的检测器113；耦合透镜114；分色镜115；1/4波长板116；光学元件10；以及物镜120。穿过物镜120的光通量聚焦在记录介质200的记录层上。

[0064]

用于BD的光源101为用于发射作为本发明“第一激光”的例子的波长为405nm的激光的光源。而且，用于DVD的光源105为用于发射作为本发明“第二激光”的例子的波长为650nm的激光的光源。用于CD的光源110为用于发射作为本发明“第三激光”的例子的波长为780nm的激光的光源。顺便提一下，在以下讲解中，如果没有特定指明，从用于BD的光源101发射出的波长为405nm的激光被称为“第一激光”；从用于DVD的光源105发射出的波长为650nm的激光被称为“第二激光”；并且从用于CD的光源110发射出的波长为780nm的激光被称为“第三激光”。

[0065]

光束成型透镜102为用于将第一激光定形为环形截面并且用于将定形后的第一激光供应到分色镜103的透镜。而且，耦合透镜106为用于将从用于DVD的光源105发射出的第二激光供应到分色镜103的透镜。

[0066]

分色镜103为用于反射带有特定波长的激光的镜子，并且这里它反射第二激光。因此，进入分色镜103的第一激光和第二激光继续在相同方向上行进并且进入PBS 104。

[0067]

PBS 104透射分别从用于BD的光源101和用于DVD的光源105进入的第一激光和第二激光并且将它们供应给准直透镜109。准直透镜109为用于将来自光源的入射光转化成平行光的透镜。通过准直透镜被转化成平行光的第一激光和第二激光进入分色镜115。

[0068]

而且，对于来自记录介质200的反射光，PBS 104将其传播方向转化成用于BD/DVD的传感透镜107的方向。换句话说，PBS 104等价于其中分色镜形成于准直透镜109的一侧上的设备。用于BD/DVD的传感透镜107将从PBS 104进入的第一激光和第二激光聚焦在用于BD/DVD的检测器108上。用于BD/DVD的检测器108检测经过聚焦的激光。用于BD/DVD的检测器108在BD和DVD之间是共享的。

[0069]

另一方面，从用于CD的光源110发射出的第三激光进入半镜111。半镜111在一侧上有镜子。与在PBS 104中一样，在用于CD的传感透镜112的方向上，半镜111透射来自光源侧的激光，并且反射来自记录介质侧的激光。用于CD的传感透镜112将入射的第三激光聚焦在用于CD的检测器113上。用于CD的检测器113检测经过聚焦的激光。穿过半镜111的第三激光进入耦合透镜114。耦合透镜114为用于将入射的第三激光供应给分色镜115的透镜。

[0070]

顺便提一下，第三激光为没有通过准直透镜109进入分色镜115的发散光。因此，光学识取器100为只用于CD的有限系统。

[0071]

分色镜115为用于只反射第一激光和第二激光的镜子，并且可以在不造成任何影响的情况下透射第三激光。因此，最后第一激光、第二激光和第三激光都在同一方向上传播。每一个激光都穿过1/4波长板116，并且然后进入光学元件10。下面来讲述光学元件10的详细结构。

[0072]

穿过光学元件10的每一个激光都进入物镜120。物镜120为本发明的“物镜”的一个例子，并且是用于将入射光聚焦在记录介质200的记录层上的透镜。

[0073]

光学识取器100具有上述结构。顺便提一下，光学识取器100基本上是用于BD的光学系统，并且是本发明的“光学识取器”的一个例子，其中DVD和CD的兼容性可以通过光学元件10的操作来实现。

[0074]

现在，参照图2来讲述记录介质200。图2为记录介质200的示意性截面图。

[0075]

记录介质200包括：作为BD的记录介质200a；作为DVD的记录介质200b；作为CD的记录介质200c。记录介质200具有记录层210a、210b和210c，它们是作为本发明的“记录层”的一个例子，分别与记录介质200a、200b和200c相关。在记录层210a、210b和210c中，通过分别将第一激光、第二激光和第三激光聚焦于其上可以写入和读取各种信息。

[0076]

而且，在每一个记录层和物镜120之间，还有透射保护层220a、220b和220c，它们是作为本发明的“透射保护层”的一个例子，分别与记录介质200a、200b和200c相关。透射保护层220a、220b和220c的厚度分别为0.1mm(也就是本发明的“厚度D1”的一个例子)、0.6mm(也就是本发明的“厚度D2”的一个例子)和1.2mm(也就是本发明的“厚度D3”的一个例子)。也就是说，透射保护层220a、220b和220c一般被称为衬底。在光学识取器100中，根据情况需要来选择并且使用记录介质200a、200b和200c。

[0077]

<光学元件10的结构>

接下来，参照图3来讲解光学元件10的详细结构。图3为截面图，示出了光学元件10。

[0078]

光学元件10为光学透明组件，其中多个全息图作为本发明“衍射图案”的一个例子，形成于具有适度非球面形的入射面11和出射面12的板状基材料上。入射面11为本发明的“入射面”的一个例子，并且其放置的方向朝向光学识取器100中物镜120的相反侧。而且，出射面12为本发明的“出射面”的一个例子，并且其放置的方向朝向光学识取器100中的物镜120。基材料是由塑料和玻璃等制成的。

[0079]

在光学元件10的入射面11上形成有用于球面像差校正的全息图14。用于球面像差校正的全息图14为用于校正由透射保护层220a和220b的层厚度之差引起的球面像差以及由第一激光和第二激光的波长之差引起的球面像差的全息图。全息图14为本发明的“第一像差校正器件”的一个例子。如上所述，透射保护层220a和220b之间的层厚度之差为0.5mm。因此，形成用于球面像差校正的全息图14，以校正与厚度之差“0.5mm”相对应的球面像差，以及由第一激光和第二激光的波长之差引起的球面像差也就是由物镜相对于第一激光和第二激光的折射系数之差引起的球面像差。

[0080]

顺便提一下，用于球面像差校正的全息图14的结构并不限于上述方面。全息图14如果可以形成于光学元件10之上并且可以校正由透射保护层220a和220b的层厚度之差引起的球面像差以及由物镜相对于第一激光和第二激光的折射系数之差引起的球面像差，则可以具有任意形状。而且，在其中形成了用于球面像差校正的全息图14的区域的外侧上，可以不形成全息图或形成另一全息图。如果形成了另一全息图，则优选情况下其结构使得多余的光通量通过衍射不会聚焦在记录介质上。

[0081]

另一方面，如果没有采用用于校正球面像差的器件，则进入光学元件10的入射面11的第二激光由于较大的球面像差很难聚焦在记录介质的记录层上。因此，其中形成了用于球面像差校正的全息图14的区域与第二激光的有效直径关系紧密。

[0082]

如上所述，本发明的“有效直径”概念是指有助于通过物镜进行聚焦的光通量的直径。因此，没有必要在物镜上进行确定。有效直径可以根据进入光学元件或者从光学元件发射出的光通量进行确定。换句话说，只要在同等条件下针对第一激光、第二激光和第三激光进行确定，“有效直径”概念泛指最后聚焦在由用于每一个记录介质的物镜所确定的聚光(聚焦)范围内的光通量的直径。

[0083]

“有效直径”在针对每一个记录介质确定的NA(数字孔径)上具有较大的效应。在同一焦距上，随着进入物镜120的光通量的直径的增大，NA增大。而且，随着NA增大，聚光直径减小，并且随着聚焦直径减小，则能够以较高的密度来记录信息。用于每一个记录介质的NA值事先被设定。因此，自然确定了每一个记录介质所需的有效直径。在BD中NA值被确定为0.85，在DVD中被确定为0.6，在CD中被确定为0.45。因此，按照记录介质200a、200b和200c的顺序所需的有效直径是增大的。

[0084]

顺便提一下，“NA”可以定义在材料侧(光源侧)或图像点侧(焦点侧)的任一个上。上述每一个记录介质的NA为图像点侧上的NA。

[0085]

在例子中，激光所需的有效直径定义在光学元件10的出射面上，并且对于第一激光、第二激光和第三激光分别为“R1”、“R2”和“R3”。这些与本发明中“所需光通量的有效直径”是相对应的。

[0086]

用于球面像差校正的全息图14具有所谓的“孔径限制”功能，用于使第二激光的有效直径变窄，以便使被导入出射面的第二激光的有效直径为“R2”。孔径限制为本发明中“将...减小到与有效直径R2相对应的值”的一个例子。

[0087]

另一方面，对于第三激光，透射保护层220a和220c之间的层厚度为1.1mm。因此，如果第三激光通过其方式与第一激光和第二激光相同的平行光进入光学元件10，则难以校正由层厚度之差引起的球面像差。因此，如上所述，在有限系统中使用第三激光，以便发散光进入入射面11。

[0088]

确定发散光的发散程度，以抵消由层厚度之差引起的球面像差。不过，与约0.5mm相对应的球面像差是通过用于球面像差校正的全息图14进行校正的，以便需要通过使用发散光进行校正的球面像差就是与约0.6mm相对应的量。

[0089]

在图3中，用于色像差校正的全息图15形成于出射面12上。

[0090]

第一激光、第二激光和第三激光实际上都存在一些波长变化。例如，当激光的输出发生变化时，这种类型的波长改变很容易发生。如果发生波长改变，则当激光通过物镜120进行透射和聚焦时，焦点位置根据变化量进行后退和前移。换句话说，会发生色像差。用于色像差校正的全息图15是用于校正如上所述当发生波长改变时所产生的色像差的全息图。如图3中的放大图所示，多个相位台阶以阶梯模式形成。相位台阶的深度与每一个激光的波长相关。下面来讲述相位台阶的深度。

[0091]

下面参照图4来讲述用于色像差校正的全息图15的细节。图4为出射面12的俯视图。

[0092]

如图4所示，在用于色像差校正的全息图15中，围绕入射光的光轴(即为光通量的中轴并且在本例子中对于所有激光都是相同的)以同心圆方式形成带状区域A、B和C。

[0093]

用于色像差校正的全息图15的形状使得与每一个激光的波长相关的多个相位台阶形成为如上所述的阶梯模式。相位台阶的形成使得通过每一个相位台阶透射的激光中的光学路径长度差正好是第一激光中波长的整数倍。在本例子中，相位台阶的形成使得光学路径长度差为区域A和C中第一激光波长的10倍，并且光学路径长度差为区域B中第一激光波长的5倍。

[0094]

这里，10倍第一激光波长的光学路径长度差与6倍第二激光波长的光学路径长度差相对应，并且与5倍第三激光波长的光学路径长度差相对应。当然，由于第一激光的波长为405nm，第二激光的波长为650nm，并且第三激光的波长为780nm，因此严格地说，这种关系从波长比率转换看并不稳定。不过，例如在可以作为光学元件10的材料的塑料和玻璃中，随着波长变短，折射系数会增大。因此，在本应用所使用的材料中这种关系基本是适用的。

[0095]

换句话说，在本发明中所述的“与每一个波长相关的相位台阶”概念并不只是指其光学路径长度差严格为波长整数倍的相位台阶，而且还包括其光学路径长度差实际表现为波长整数倍的相位台阶。而且，相位台阶的方面并不限于处于这里所述模式中的台阶。例如，相位台阶可以通过折射系数分布来实现。进而，这种类型的“关联”方面在其中可以确保本发明效果的范围中是任意的。

[0096]

如果在用于色像差校正的全息图15中形成的相位台阶中所产生的光学路径长度差为波长的整数倍，则所发射的激光不具有相差，以便在波前上根本不会有任何改变；也就是说，根本不存在任何波前校正。因此，对于穿过区域A和C的激光来说，在第一激光、第二激光和第三激光中的所有波前上不会出现任何影响，并且用于色像差校正的全息图15表现为好象仅仅是平行板。

[0097]

而且，在用于色像差校正的全息图15中，所透射的光通量的波长与衍射顺序相关。换句话说，如果所设计的相位台阶具有10倍第一激光波长的光学路径长度差，则第10阶衍射光的衍射效率是最大的。在这种情况下，在第二激光中第6阶衍射光的衍射效率是最大的，并且在第三激光中第5阶衍射光的衍射效率是最大的。

[0098]

如果激光的波长由于用于色像差校正的全息图15的结构等一些原因发生改变，例如如果第一激光的波长变化1nm，则衍射角度的变化与这1nm相关。通过抵消衍射角度的变化量和在物镜120中产生的色像差量，用于色像差校正的全息图15对物镜120的色像差进行校正。换句话说，形成了用于色像差校正的全息图15，以进行抵消。顺便提一下，显然物镜120的色像差完全被校正是最好的；不过没有必要完全被校正。因此，可以将用于色像差校正的全息图15设计成完全校正物镜120的色像差，或者将色像差校正到操作不会出现问题的程度。而且，在一些情况下色像差还会在除了物镜120之外的准直透镜和耦合透镜等中产生，因此可以将用于色像差校正的全息图15设计成执行包括有上述色像差的校正。

[0099]

另一方面，如上所述，所需的NA在各记录介质中是变化的，因此所需的有效直径在各激光中也是变化的。在第一激光中，由于光学识取器100是针对BD构建的，因此不需要执行任何校正；不过，在第二激光和第三激光中，有必要执行一些孔径限制。其中，在第二激光中，通过用于球面像差校正的全息图14来执行孔径限制，并且已经确保了用于实现记录介质200b所需NA的有效直径R2。不过，用于记录介质200c所需的NA要比这个小得多，因此如果在第三激光中将球面像差一直校正到与第二激光相对应的有效直径，则被过校正了。

[00100]

提供用于色像差校正的全息图15的区域B，以对第三激光执行孔径限制。如上所述，所形成的区域B中的相位台阶具有的光学路径长度差为第一激光波长的5倍。因此，在区域B中，光学路径长度差为第二激光中波长的3倍，并且为第三激光中波长的2.5倍。

[00101]

对于穿过区域B的第一激光和第二激光，在波前上不存在任何影响，并且它们与穿过区域A和C的光通量的表现类似。不过，在第三激光中，同时产生了第2阶衍射光和第3阶衍射光。而且，与在相位台阶中产生的光学路径长度差有多少是从波长的整数倍偏移相对应的相差作为像差通过用于色像差校正的全息图15被添加到这些衍射光中。因此，穿过该区域的第三激光会发生散射并且不会聚焦在记录层210c上。

[00102]

在该例子中，区域B的内径也就是区域C的外径形成为第三激光所需的有效直径R3。因此，最后聚焦在记录介质200c的记录层210c上的光通量只处于第三激光所需的有效直径的范围中，因此可以对第三激光执行有效孔径限制。

[00103]

用于色像差校正的全息图15的形成使得区域A的外径为R1，区域B的外径为R2，并且区域C的外径为R3；也就是说，每一个区域都具有本发明的“与有效半径相关的外径”。因此，全息图15可以校正色像差并且执行与第三记录介质200c相对应的孔径限制。换句话说，用于色像差校正的全息图15起到本发明的“第二像差校正器件”的一个例子和“第三像差校正器件”的一个例子的作用。

[00104]

<光学元件10的操作>

下面参照图5来讲述具有上述结构的光学元件10的操作。图5示出了第一、第二和第三激光的聚焦状态。顺便提一下，图5示出了与实际轨迹稍有不同的焦点轨迹，以便可以很容易地理解用于色像差校正的全息图15的效果。

[00105]

图5(a)示出了第一激光的聚焦状态。对于第一激光，在用于球面像差校正的全息图14或用于色像差校正的全息图15中都不进行任何孔径限制或任何波前校正。因此，进入物镜120的整个光通量都聚焦在记录介质200a的记录层210a上。

[00106]

图5(b)示出了第二激光的聚焦状态。对于第二激光，穿过其中没有形成用于球面像差校正的全息图14的未形成区域的光通量通过由透射保护层220a和220b之间的层厚度之差所引起的球面像差和由第一激光和第二激光之间的波长之差引起的球面像差进行了散射，因此无助于聚焦。不过，穿过用于球面像差校正的全息图14的光通量当穿过用于色像差校正的全息图15时没有接受任何波前校正效应，因此它聚焦在记录介质200b的记录层210b上。

[00107]

图5(c)示出了第三激光的聚焦状态。对于第三激光，由于由透射保护层220a和220c之间的层厚度之差所引起的球面像差和由第一激光和第三激光之间的波长之差引起的球面像差不能完全通过有限系统中的像差校正效应进行校正，因此穿过其中没有形成用于球面像差校正的全息图14的未形成区域的光通量发生散射，从而无助于聚焦。而且，在穿过用于球面像差校正的全息图14的光通量中，穿过用于色像差校正的全息图15的区域B的光通量通过衍射进行散射，因此无助于聚焦。因此，最后，只有穿过用于色像差校正的全息图15的区域C的光通量聚焦在记录介质200c的记录层210c上。

[00108]

如上所述，在本例子的光学元件10中，通过使用带有不同波长的三种类型激光，用于读取和写入信息的三种类型记录介质可以共享物镜120。因此，即使在装有光学元件10的光学识取器100中，也可以共享物镜120。而且，即使在带有光学识取器100的光学信息记录/重放设备中也可以确保这种效应。作为光学信息记录/重放设备的一个例子，列出了可以执行BD、DVD和CD等的重放的合成驱动单元。

[00109]

而且，通过采用本例子中所公开的概念，也可以容易地实现在更多数目个记录介质中共享物镜。

[00110]

顺便提一下，在本例子中，用于球面像差校正的全息图14和用于色像差校正的全息图15分开形成于光学元件10中的入射面11和出射面12上。不过，全息图可以进行组合以具有这两种效果并且可以形成于一个面上。

[00111]

而且，作为当如上所述全息图被组合在一面上时的优选例子，如果全息图的组合导致相位台阶之间极窄的间隔，则相位台阶可以进行平均并且形成为事先进行了组合的相位台阶。

[00112]

顺便提一下，本例子中的全息图可以直接形成于物镜中。其中这样形成了全息图的物镜也在本发明的“光学元件”的范围中。

[00113]

<第二例子>

在第一例子的上述光学元件10中，通过用于球面像差校正的全息图14来校正球面像差。如果通过使第二激光处于有限系统中发散光的形式可以来校正球面像差，则与第三激光中的一样，用于球面像差校正的全息图是多余的，并且可以用简单的结构来制造光学元件。这里来讲解具有这种类型结构的本发明的第二例子。

[00114]

首先，参照图6来讲述本发明的一个例子中光学识取器的结构，它包括本发明的第二例子中的光学元件。图6示出了光学识取器300的结构例子。顺便提一下，与图1相同的地方用相同的标号来表示，因此省略了对它们的讲述。

[00115]

光学识取器300与光学识取器100的不同之处是在有限系统中使用了第二激光。与所使用的第二激光处于发散光的形式一样，只有第一激光进入PBS 104。用于BD/DVD的传感透镜107和用于BD/DVD的检测器108分别变为用于BD的传感透镜301和用于BD的检测器302。

[00116]

而且，从用于DVD的光源105发射出的第二激光通过PBS 303和耦合传感器304进入分色镜103。分色镜103被放置在与光学识取器100的情况中不同的位置上；不过，其操作是相同的。而且，从PBS 303看，第二激光进入新提供的用于DVD的传感透镜305和用于DVD的检测器306。

[00117]

另一方面，与第一实施例中一样，从用于CD的光源110发射出的第三激光穿过半镜111；不过，分色镜103位于半镜111的下一级中，并且第三激光与第二激光在那里接合，并且进入分色镜307。分色镜307为用于有选择地只反射第一激光的镜子。

[00118]

本例子中的光学元件20被放置在朝向物镜120的位置上。这里，参照图7和图8来讲述光学元件20。图7为截面图，示出了光学元件20。图8为俯视图，示出了用于球面像差校正的全息图23。

[00119]

在图7(a)中，光学元件20具有入射面21和出射面22，并且出射面朝向物镜120。与第一例子相反，出射面22为其上没有形成任何全息图的板状面。另一方面，在入射面21的非球面空心部分中，形成了用于球面像差校正的全息图23。与用于色像差校正的全息图15一样，用于球面像差校正的全息图23基本上是其中以阶梯模式形成了相位台阶的全息图。区域的划分方面和每一个区域中相位台阶的深度都与第一实施例中的不同。

[00120]

在图8(a)中，用于球面像差校正的全息图23具有与第一例子中一样呈同心圆状形成的区域D、E、F、G和H。而且，区域D为本发明“第四区域”的一个例子，其中其外径与第一激光所需的有效直径也就是“R1”相对应。区域E为本发明“第五区域”的一个例子，其中其外径具有“R1”和第二激光所需的有效直径“R2”中间的尺寸。而且，区域F为本发明“第六区域”的一个例子，其中其外径与“R2”相对应。区域G为本发明“第七区域”的一个例子，其中其外径比“R2”略小。区域H为本发明“第八区域”的一个例子，其中其外径与第三激光所需的有效直径“R3”相对应。

[00121]

在用于球面像差校正的全息图23的区域D、F和H中，相位台阶的形成导致了10倍第一激光波长的光学路径长度差。同样，相位台阶的形成在区域E中导致了2倍波长的光学路径长度差，并且在区域G中导致了5倍波长的光学路径长度差。在区域D、F和H中，全息图与第一例子中区域A和C中的一样，因此对于所有第一激光、第二激光和第三激光，在穿过这些区域的激光中都不执行任何波前校正。换句话说，在这些区域中形成的全息图起到本发明“第四像差校正器件”的一个例子的作用。

[00122]

形成的用于球面像差校正的整个全息图23具有的光学路径长度差为第一激光波长的整数倍，以便如果第一激光进入该全息图，则不执行任何波前校正。

[00123]

另一方面，如果第二激光进入用于球面像差校正的全息图23，则在区域D、F和H的相位台阶中会产生6倍波长的光学路径长度差，并且在区域G的相位台阶中产生3倍波长的光学路径长度差。不过，在这两种情况下，光学路径长度差基本为波长的整数倍，以便不影响波前。与之相反，在区域E的相位台阶中产生的光学路径长度差与1.2倍波长相对应。因此，在这一区域中，第二激光被分成第1阶衍射光和第2阶衍射光，并且由于与在相位台阶中产生的光学路径长度差有多少是从波长的整数倍偏移相对应的相差被作为像差添加到每一个衍射光的波前而发生散射。因此，穿过区域E的第二激光不会聚焦在记录层210b上。在该例子中，在不使用任何校正设备的情况下仅通过使第二激光处于发散光的形式来校正由透射保护层210a和210b之间的层厚度之差所引起的球面像差和由第一激光和第三激光之间的波长之差引起的球面像差。因此，有必要在用于球面像差校正的全息图23中实现在第一例子中由用于球面像差校正的全息图14实现的用于第二激光的孔径限制功能。这是为什么提供区域E的原因，并且区域E为本发明“第五像差校正器件”的一个例子，其中通过有选择地只散射第二激光可以执行孔径限制。

[00124]

顺便提一下，在其中通过作为发散光的第二激光来校正像差的情况下，即使在有效直径R2的外侧上，根据物镜的具体规格也有一定量的球面像差在一些情况下被校正。例如，对于第二激光，一定量球面像差在一些情况下被校正到有效直径R1。在这种情况下，如图7(b)和8(b)以及图7(d)和图8(d)中，优选情况下区域E的外径被设定为R1，以便不存在区域D。这里，在图7(b)和8(b)中，区域E、F、G和H分别为本发明“第九区域”、“第十区域”、“第十一区域”和“第十二区域”的一个例子。而且，在图7(d)和8(d)中，区域E、G和H分别为本发明“第十七区域”、“第十八区域”和“第十九区域”的一个例子。

[00125]

还在图7(a)和8(a)中，如果第三激光进入用于球面像差校正的全息图23，则在区域D、F和H的每一个的相位台阶中都存在5倍波长的光学路径长度差，并且在区域E中的相位台阶中都存在2倍波长的光学路径长度差。不过，由于在这两种情况下，光学路径长度差基本为波长的整数倍，因此不影响波前。与之相反，在区域G的相位台阶中产生的光学路径长度差与2.5倍波长相对应。因此，进入该区域的第三激光被分成第2阶衍射光和第3阶衍射光，并且由于与在相位台阶中产生的光学路径长度差有多少是从波长的整数倍偏移相对应的相差被作为像差添加到每一个衍射光的波前而发生散射。因此，穿过区域G的第三激光不会聚焦在记录层210c上。顺便提一下，在该例子中，仅通过使第三激光处于发散光的形式来校正由透射保护层210a和210c之间的层厚度之差所引起的球面像差和由第一激光和第三激光之间的波长之差引起的球面像差。因此，第三激光为相对锐角散射光，用于校正约1.1mm的球面像差。因此，区域G(也就是区域F、E和D)的外部区域在没有任何孔径限制的情况下会展开。区域G指的是位于有效直径R3的外侧上并且其中校正了一定量的球面像差的区域。在该区域中形成的全息图起到本发明“第六像差校正器件”的一个例子的作用。

[00126]

顺便提一下，在其中通过作为发散光的第三激光来校正像差的情况下，即使在有效直径R3的外侧上，根据物镜的具体规格也有一定量的球面像差在一些情况下被校正。例如，对于第三激光，一定量球面像差在一些情况下在有效直径R2或更大的范围内进行校正。在这种情况下，如图7(c)和8(c)以及图7(d)和图8(d)中，优选情况下区域G的外径被设定为R2，以便不存在区域F。顺便提一下，如果区域G的外径显著大于R2，则对第二激光改变孔径限制效应的范围，不过这不是优选的。因此，在这种情况下，优选情况下区域G的外径最多约为R2。这里，在图7(c)和8(c)中，区域D、E、G和H分别为本发明“第十三区域”、“第十四区域”、“第十五区域”和“第十六区域”的一个例子。

[00127]

下面参照图9来讲述具有上述结构的光学元件20的操作。图9示出了第一、第二和第三激光的聚焦状态。顺便提一下，图9示出了与实际轨迹稍有不同的焦点轨迹，以便可以很容易地理解用于色像差校正的全息图23的效果。

[00128]

图9(a)示出了第一激光的聚焦状态。对于第一激光，没有通过用于色像差校正的全息图23来施加任何波前校正。因此，进入物镜120的整个光通量都聚焦在记录介质200a的记录层210a上。

[00129]

图9(b)示出了第二激光的聚焦状态。对于第二激光，在穿过用于色像差校正的全息图23的光通量中，只有穿过区域E的光通量进行了有选择地散射。而且，对于区域D，即使通过使第二激光处于散射光的形式也难以完全校正球面像差，因此由于由透射保护层220a和220b之间的层厚度之差所引起的球面像差，穿过该区域的光通量不会聚焦在记录层210b上。换句话说，对于第二激光，穿过有效直径R2的外部区域的光通量的一部分通过球面像差进行散射，并且剩余部分通过衍射进行散射。只有在有效直径R2中透射的光通量聚焦在记录层210b上。

[00130]

图9(c)示出了第三激光的聚焦状态。对于第三激光，在穿过用于色像差校正的全息图23的光通量中，只有穿过区域G的光通量进行了有选择地散射。而且，在区域G的外部区域中，通过球面像差进行散射。换句话说，对于第三激光，穿过有效直径R3的外部区域的光通量的一部分通过球面像差进行散射，并且剩余部分通过衍射进行散射。只有在有效直径R3中透射的光通量聚焦在记录层210c上。

[00131]

顺便提一下，与第一例子中的一样，在本例子中第一、第二和第三激光的有效直径被表示为“R1”、“R2”和“R3”；不过，由于光学系统的结构不同，它们在狭义上是不同的。也就是说，可以大胆使用与第一例子中相同的标号，以简化讲解。如上所述，在目标光学系统中，可以实现最后记录介质所需NA的有效直径就是概念“所需的有效直径”。

[00132]

顺便提一下，本发明并不限于上述例子，并且如果需要，可以在不偏离可从权利要求和整个详细说明中读到的本发明的主旨或精神的情况下进行各种改变。所有光学元件、光学识取器以及光学信息记录/重放设备在本发明的技术范围之内也都可以进行这种更改。

产业应用

[00133]

根据本发明的光学元件、光学识取器以及光学信息记录/重放设备可以应用到光学元件、光学识取器以及光学信息记录/重放设备，其中物镜在例如三个或更多类型的记录介质中是可以共享的。

Claims (22)

1.一种光学元件，在第一激光和其波长与第一激光不同的多个激光的光学路径上具有第一激光和多个激光的入射面和出射面，以便共享用于将光聚焦在包括有记录层的第一记录介质上的物镜，其中记录层通过厚度为D1的透射保护层来接收第一激光，在多个激光中以及在对应于多个激光的多个记录介质中，

多个激光包括第二激光，对应于具有厚度为D2(D2＞D1)的透射保护层的第二记录介质，以及第三激光，对应于具有厚度为D3(D3＞D2)的透射保护层并且用在有限系统中的第三记录介质，

当第一激光、第二激光和第三激光进入物镜时所需的光通量的有效直径分别为R1、R2(R1＞R2)和R3(R2＞R3)，

所述光学元件包括：

第一像差校正器件，用于校正由透射保护层的厚度D1和透射保护层的厚度D2之差所引起的像差，以及由第一激光和第二激光的波长之差所引起的像差，并且用于有选择地将第二激光和第三激光进入物镜的光通量的有效直径减少到对应于有效直径R2的值；

第二像差校正器件，用于校正当第一激光、第二激光或第三激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差；以及

第三像差校正器件，其与有效直径R2和有效直径R3相关的被放置，用于校正当第一激光和第二激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差，并且当第三激光进入所述第三像差校正器件时用于有选择地散射入射的第三激光。

2.如权利要求1所述的光学元件，其中所述第二和第三像差校正器件中至少一个为衍射图案，其中与第一激光、第二激光和第三激光的每一个波长相关的形成多个相位台阶。

3.如权利要求2所述的光学元件，其中呈同心圆状和带状形成衍射图案。

4.如权利要求3所述的光学元件，其中

衍射图案包括其外径与有效直径R1相关的第一区域、其外径与有效直径R2相关的第二区域，以及其外径与有效直径R3相关的第三区域，

第一区域和第三区域包括所述第二像差校正器件，并且

第二区域包括所述第三像差校正器件。

5.如权利要求4所述的光学元件，其中第一激光、第二激光和第三激光的波长范围分别为400～410nm、635～670nm和780～810nm。

6.如权利要求5所述的光学元件，其中形成衍射图案以使第一区域和第三区域中的第一激光的第(10×n)阶衍射光(n为整数)的衍射效率达到最大，并且形成衍射图案以使第二区域中的第一激光的第(5×(2n-1))阶(n为整数)的衍射效率达到最大。

7.如权利要求1所述的光学元件，其中所述第一像差校正器件形成于入射面和出射面的任一个上，并且，所述第二像差校正器件和所述第三像差校正器件形成于入射面和出射面之中的没有形成所述第一像差校正器件的另一平面上。

8.如权利要求1所述的光学元件，其中所述第一像差校正器件、所述第二像差校正器件和所述第三像差校正器件形成于入射面和出射面的任一个上。

9.一种光学元件，在第一激光和其波长与第一激光不同的多个激光的光学路径上具有第一激光和多个激光的入射面和出射面，以便共享用于将光聚焦在包括有记录层的第一记录介质上的物镜，其中记录层通过厚度为D1的透射保护层来接收第一激光，在多个激光中以及在对应于多个激光的多个记录介质中，

多个激光包括第二激光，对应于具有厚度为D2(D2＞D1)的透射保护层的第二记录介质，以及第三激光，对应于具有厚度为D3(D3＞D2)的透射保护层并且用在有限系统中的第三记录介质，

当第一激光、第二激光和第三激光进入物镜时所需的光通量的有效直径分别为R1、R2(R1＞R2)和R3(R2＞R3)，

所述光学元件包括：

第四像差校正器件，用于校正当在第一激光、第二激光和第三激光中的波长发生改变时由改变量导致的物镜的像差；

第五像差校正器件，其与有效直径R1和有效直径R2相关的放置，用于校正当第一激光和第三激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差，并且当第二激光进入所述第五像差校正器件时用于有选择地散射入射的第二激光；以及

第六像差校正器件，其与有效直径R2和有效直径R3相关的放置，用于校正当第一激光和第二激光的波长发生改变时由改变量所引起的物镜的像差，并且当第三激光进入所述第六像差校正器件时用于有选择地散射入射的第三激光。

10.如权利要求9所述的光学元件，其中

第一激光、第二激光和第三激光的波长范围分别为400～410nm、635～670nm和780～810nm，并且

所述第四像差校正器件、所述第五像差校正器件和所述第六像差校正器件中的每一个是呈同心圆状和带状形成的，并且为具有与第一激光、第二激光和第三激光的各个波长相关的多个相位台阶的衍射图案。

11.如权利要求10所述的光学元件，其中

衍射图案包括其外径与有效直径R1相关的第四区域、其外径与R1和R2相关的第五区域、其外径与R2相关的第六区域、其外径与R2和R3相关的第七区域，以及其外径与R3相关的第八区域，

第四区域、第六区域和第八区域包括所述第四像差校正器件，

第五区域包括所述第五像差校正器件，并且

第七区域包括所述第六像差校正器件。

12.如权利要求11所述的光学元件，其中形成衍射图案以使第四区域、第六区域和第八区域中的第一激光的第(10×n)阶衍射光(n为整数)的衍射效率达到最大，形成衍射图案以使第五区域中的第一激光的第(2×n)阶(n为除了5的倍数之外的整数)的衍射效率达到最大，并且形成衍射图案以使第七区域中的第一激光的第(5×(2n-1))阶(n为整数)的衍射效率达到最大。

13.如权利要求10所述的光学元件，其中

衍射图案包括其外径与有效直径R1相关的第九区域、其外径与R2相关的第十区域、其外径与R2和R3相关的第十一区域，以及其外径与R3相关的第十二区域，

第十区域和第十二区域包括所述第四像差校正器件，

第九区域包括所述第五像差校正器件，并且

第十一区域包括所述第六像差校正器件。

14.如权利要求13所述的光学元件，其中形成衍射图案以使第十区域和第十二区域中的第一激光的第(10×n)阶衍射光(n为整数)的衍射效率达到最大，形成衍射图案以使第九区域中的第一激光的第(2×n)阶(n为除了5的倍数之外的整数)的衍射效率达到最大，并且形成衍射图案以使第十一区域中的第一激光的第(5×(2n-1))阶(n为整数)的衍射效率达到最大。

15.如权利要求10所述的光学元件，其中

衍射图案包括其外径与有效直径R1相关的第十三区域、其外径与R1和R2相关的第十四区域、其外径与R2相关的第十五区域，以及其外径与R3相关的第十六区域，

第十三区域和第十六区域包括所述第四像差校正器件，

第十四区域包括所述第五像差校正器件，并且

第十五区域包括所述第六像差校正器件。

16.如权利要求15所述的光学元件，其中形成衍射图案以使第十三区域和第十六区域中的第一激光的第(10×n)阶衍射光(n为整数)的衍射效率达到最大，形成衍射图案以使第十四区域中的第一激光的第(2×n)阶(n为除了5的倍数之外的整数)的衍射效率达到最大，并且形成衍射图案以使第十五区域中的第一激光的第(5×(2n-1))阶(n为整数)的衍射效率达到最大。

17.如权利要求10所述的光学元件，其中

衍射图案包括其外径与有效直径R1相关的第十七区域、其外径与R2相关的第十八区域，以及其外径与R3相关的第十九区域，

第十七区域包括所述第五像差校正器件，

第十八区域包括所述第六像差校正器件，并且

第十九区域包括所述第四像差校正器件。

18.如权利要求17所述的光学元件，其中形成衍射图案以使第十九区域中第一激光的第(10×n)阶衍射光(n为整数)的衍射效率达到最大，形成衍射图案以使第十七区域中第一激光的第(2×n)阶(n为除了5的倍数之外的整数)的衍射效率达到最大，并且形成衍射图案以使第十八区域中的第一激光的第(5×(2n-1))阶(n为整数)的衍射效率达到最大。

19.一种光学识取器，包括如权利要求1所述的光学元件。

20.一种光学识取器，包括如权利要求9所述的光学元件。

21.一种光学信息记录/重放设备，包括如权利要求19所述的光学识取器。

22.一种光学信息记录/重放设备，包括如权利要求20所述的光学识取器。

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