[发明专利]光学拾像装置的物镜

权利要求书

1．一种光盘头的物镜，包括：

具有正折射能力的折散透镜；

具有许多同心环形阶梯的衍射透镜结构，该结构形成在上述折散透镜的至少一个透镜表面上；

其特征在于，上述衍射透镜结构所具有一种波长依从关系，使得同一衍射级次的不同波长的至少两束光线可以形成适合于至少两种光盘的波前，这些光盘分别具有厚度不同的覆盖层。

2．如权利要求2所述的物镜，其特征在于，上述衍射透镜结构所具有的波长依从关系使得第一波长衍射光可形成适合于较薄覆盖层光盘的波长，而第二波长衍射光可形成适合于较厚覆盖层光盘的波前，上述第一波长短于上述第二波长。

3．如权利要求1所述的物镜，其特征在于，上述衍射透镜结构所具有的上述波长依从关系使得在欠校正方向的球差随入射光波长的增加而变化。

4．如权利要求1所述的物镜，其特征在于，满足以下条件(1)：

      (1)-15＜Φ(h₄₅)/λ-P₂×(h₄₅)²＜-7

式中，h₄₅是一个点距光轴的高度，在该点，NA为0.45的光线相交于上述衍射透镜结构；λ是上述光的波长；P₂是在上述衍射透镜结构增加的附加光程长度由以下光程差函数φ(h)表示时的第二级系数：

      φ(h)=(P₂h²+P₄h⁴+P₆h⁶+…)×λ

上式中，P₄和P₆是第四和第六级系数，h是离光轴的高度。

5．如权利要求1所述的物镜，其特征在于，上述折射透镜和衍射透镜结构所具有的总的纵向色差使得入射光波长增加时焦距增加；并满足以下条件(2)：

      (2)-0.8＜ΔCA/ΔSA＜-0.2

式中ΔCA是随波长的改变近轴焦点的移动量，而ΔSA是边界光线的球差随波长的上述改变而发生的变化。

6．如权利要求1所述的物镜，其特征在于，上述衍射透镜结构具有小的近轴放大率；而且满足以下条件(3)：

      (3)-0.020＜f/f_D＜0.020

式中，f是在上述较短波长时上述物镜的总的焦距，而f_D是在上述较短波长时上述衍射透镜结构的焦距，该焦距由下式确定：

      f_D=1/(-P₂×2λ)

式中，P₂是在上述衍射透镜结构增加的附加光程长度由以下光程差函数φ(h)表示时的第二级系数：

      Φ(h)=(P₂h²+P₄h⁴+P₆h⁶+…)×λ

式中，P₄和P₆是第四和第六级系数，h是离光轴的高度，而λ是入射光的波长。

7．如权利要求1所述的物镜，其特征在于，上述衍射透镜结构被设计成满足以下条件(4)：

            (4)0.75＜λ₁/λ₂＜0.87

式中，λ₁是用于其覆盖层厚度为0.6mm的上述光盘的上述光波长，而λ₂是用于其覆盖层厚度为1.2mm的光盘的上述光波长。

8．如权利要求7所述的物镜，其特征在于，上述衍射透镜结构在光轴附近中心区的闪耀波长λ_B满足条件λ₁＜λ_B＜λ₂。