CN1619347A - 用于光盘的物镜单元及结合该单元的光头器件 - Google Patents

Abstract

一个物镜利用以第一数值孔径(以下称“NA1”)把第一光束会聚到第一光学媒体上从而把信息记录到它上面或从它读取信息。该物镜利用以第二数值孔径(以下称“NA2”)把第二光束会聚到第二光学媒体上从而把信息记录到它上面或从它读取信息。该物镜中NA1大于NA2。该物镜有一个用于接收第一光束和第二光束的光透镜。该光透镜有一个周边衍射结构，配置在实际上是第二光束的入射区域之外，为了抑制第一光束波面像差的起伏，并且有一个相位梯级结构配置在相对于周边区域的中央区域处，为了在第二光束内产生一个相位差。

Description

用于光盘的物镜单元及结合该单元的光头器件

发明的背景

发明的领域

本发明涉及到配合光盘(例如数字通用光盘(DVD)和紧致光盘(CD))使用的一种物镜单元，以及结合该单元的光头器件，尤其是，本发明涉及一种物镜单元，只要单个物镜单元就可以兼容DVD和CD用来进行再现/记录，以及结合这样一种物镜单元的光头器件。

背景技术的说明

一直以来已提出了一些物镜单元，它们在一个光盘记录/再现装置中对数字通用光盘(以下称为“第一光盘”)和紧致光盘(以下称为“第二光盘”)都能进行记录/再现。“第一光盘”与“第二光盘”的差别在于光源的波长及从光源侧至信息记录表面的厚度(以下凡提到光盘的“厚度”都是指这个厚度)。

例如日本已公布的专利出版物No.2002-150595，日本已公布的专利出版物No.11-337818及日本已公布的专利出版物No.2000-081566，每份都公开一种物镜单元衍射元件，它们分别与物镜单元集成在一起以便会聚最佳点供第一和第二光盘使用。也有些已知的技术提供了一种设计，令一束平行光进入物镜单元供第一光盘使用，对于第二光盘，则由一束发散光束进入物镜单元，这样就校正了由于两种光盘在厚度及波长的差异所带来的球面像差。

此外，结合有衍射元件的物镜单元的特征在于它的透镜表面上形成微小锯齿状的衍射零件。因此，为了生产结合有衍射元件的物镜单元都要进行精密加工来得到用于形成透镜的模子。为此，一般都是采用树脂物镜单元，因为这种用途的模子比较容易制造出来。

然而，采用衍射元件的技术要求将衍射元件形成物镜单元的整个表面上，这样就降低了光的利用效率，因为比起普通的折射表面，它的衍射效率差些。光利用效率的稍许降低，对于那些只能再现的光盘装置并不成为问题，因为总可以获得比适用更大的激光输出。另一方面，光的利用效率的任何降低对于那些能记录的装置则是非常成问题的。

同时，在使用第二光盘时让发散光进入物镜单元的技术中，对于第二光盘来说，这种物镜单元是一种有限系统。因为物镜单元基本上是为第一光盘优化的，对于离轴光束，物镜单元的光学特性的某些破坏将不可避免地对第二光盘有影响。结果，由于物镜单元的定位界限以及由于跟踪过程中透镜的移动，会使物镜单元的会聚能力受到影响。

在物镜单元是由树脂物质构成的情况中，会聚能力也会由于温度的改变造成树脂物质折射率的改变而受破坏。尤其是对第一和第二光盘都能进行记录和再现的记录/再现装置采用具有高NA(数据孔径)的物镜单元，从而这种装置的性能因折射率的变化而大大受到破坏。

概述

因此，本发明的目的就是解决与传统技术有关的上述问题，办法是提供：一种物镜单元，只给它部分地配置上衍射元件以加强光的利用效率，并且它具有降低对第二光盘的降低的有限放大率以改善透镜的离轴特性；以及结合物镜单元的光头器件。

根据本发明，提供了一种物镜，用来利用第一光束将信息记录在第一光媒体上或从它上面读取信息，该光束以一个第一数值孔径(以下称“NA1”)会聚在第一光媒体上，用来利用第二光束将信息记录在第二光媒体上或从它上面读取信息，该光束以第二数值孔径(以下称“NA2”)会聚在第二光媒体上，其中NA1大于NA2；该物镜具有光透镜用来接收第一光束和第二光束，并且在实际上是第二光束入射区之外处配置周边衍射结构用来抑制第一光束波面像差的起伏；并且在相对于周边区域的中央区域处设置相位梯级结构用以在第二光束中产生相位差。

本发明的这些及其它的目的、特性、方面及优点，在结合附图阅读后面的详细说明之后就会是很清楚的了。

附图的概述

图1A和1B是示出根据本发明的一个实施例的采用用于光盘的物镜单元的光学结构的示图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的物镜单元中在数值孔径NA＝0.66情况下表示波面像差的干涉条纹的照相图像，该物镜单元用于在一个光学系统中将给定波长的第二光源的光会到第二光盘上；

图3A、3B和3C是根据本发明例1的物镜单元关于第一光盘的像差图；

图4A和4B是根据本发明例1的物镜单元关于第二光盘的像差图；

图5A、5B和5C是根据本发明2的物镜单元关于第一光盘的像差图；

图6A和6B是根据本发明例2的物镜单元关于第二光盘的像差图；及

图7是示出根据本发明例3的光头器件的光学结构的示图。

较佳实施例的说明

下面，将参照附图来说明根据本发明的供光盘使用的物镜单元的实施例。图1A和1B是示出根据本发明采用用于光盘的物镜单元的光学结构图。图1A示出的是采用第一光盘(DVD)的情况。图1B示出的是采用第二光盘(CD)的情况。

在图1A中，具有第一波长658nm(纳米)(λ1)的入射光束1通过一个波长滤波器2被传送进入树脂物镜单元3并被会聚到信息记录表面5上，它在一个第一光盘4(具有0.6mm的厚度)的背面上。波长滤波器2的中央部分2a传送第一波长λ1和第二波长λ2 780nm(后面再描述)。波长滤波器2的周边部分2b的特征是，只有第一波长λ1传送穿过它，而第二波长则被反射或被吸收了。物镜单元3靠近光源的那个表面(以下称为“第一表面”)分为中央部分6和周边部分7。中央部分6具有非球面表面。周边部分7包含锯齿状衍射元件，它们整体地在非球面表面上形成。物镜单元3靠近光盘的那个表面(以下称为“第二表面”)有其上形成的相位梯级8。

在图1A中，入射光束1是平行光。物镜单元3是设计成对平行光具有极小的波面像差。相位梯级8在非球面表面上形成，它被设计成产生相当于第一波长λ1整数倍的光程长度差。相位梯级8具有的结构保证对第一波长λ1而言，它所获得的波面像差同在完全没有相位梯级8情况下所获得的波面像差完全一样。

物镜单元3第一表面的中央部分6是非球面的。由于这个物镜单元3是由树脂构成的，在没有衍射元件在其上形成的中央部6的树脂因温度改变所造成的折射率的改变，使波面像差有起伏。然而，这样的波面像差起伏的影响实际上是可以忽略的，因为中央部分6具有0.5的NA孔径。可是包括上面有衍射元件形成的周边部分7的整个物镜单元3具有0.65的NA，因此比起没有衍射元件的情况更易受温度变化的影响。同周边部分7整体地形成的衍射元件通过利用与温度改变改变同时发生的光源波长的起伏，抑制了波面像差的起伏。

另一方面，在图1B中，入射光束10是发散光束。该入射光束具有780nm的波长(λ2)，被传送通过波长滤波器2的中央部分2a，进入物镜单元3，并会聚在信息记录表面12上，它在第二光盘11(具有1.2mm厚度)的背面上。

配置在物镜单元3的第二表面上的相位梯级8产生相对于具有λ2波长的光的相位差。因此，相位梯级8的功能是减小残留的球面像差，那仅仅采用发散光作入射光束10是不能消除的。

图2是一幅干涉条纹的照相图像，它示出如果省去波长滤波器2，当一个波长为λ2的光束从物镜单元3会聚到第二光盘11上时所产生的波面像差。请注意，其中引入了一倾斜成分以更好地表现波面的曲线。在图2中能观察到的几个不同的区域当中，最外面的那个区所对应的一个区域只专用于第一光盘(即通过物镜单元3的周边部分7所传送的那部分光)，如果不移去波长滤波器，它不会出现。可以看出，在干涉条纹中没有出现突出的曲线。在没有波长滤波器2的情况下，可以认为NA实际上与真实的第一光盘4一样大，可能会给具有大厚度的第二光盘造成极小的倾斜边界。此外，会聚光斑直径是那么小，可能影响记录/再现特性。因此，可以看出，物镜单元3周边部分7上面的衍射元件，在被设计来作为树脂透镜的温度补偿装置时，就没有必要用于限制孔径了。

假定物镜单元3对第一波长λ1的成像放大率为ml，这是通过保证ml实际上为0(即入射光为平行光)取得的，这就有可能避免在跟踪等过程中由于物镜单元3相对于需要高NA的第一光盘4移动而引起的性能起伏。

假定物镜单元3对第二光盘11的成像放大率为m2，就期望m2满足：

-0.06＜m2＜-0.03               (1)

如果m2小于由上述方程(1)表出的下限，对第二光盘11的波面像差过大，因而尽管有相位梯级但实际上还有剩余像差，或者该相位梯级要变得太复杂，因而难以加工。另一方面，如果放大率m2大于上述方程(1)表出的上限，对第二光盘11的波面像差可能减小更多，但是在追踪或类似过程中因移动物镜单元3而出现的波面像差，即离轴波面像差，会过大。

另外，期望物镜单元3对于第一光盘4的数值孔径NA1在下列范围内：

0.58＜NA1＜0.68                (2)

如果NA1小于由上述方程(2)表出的下限，光斑不可能得到适当的会聚，因而很难再现高密度的第一光盘4。另一方面，如果NA1大于上述方程(2)表出的上限，在第一光盘4倾斜时彗形像差会变得过大。

另外，期望物镜单元3对于第二光盘11的数值孔径NA2在下列范围内：

0.43＜NA2＜0.52                (3)

如果NA2小于由上述方程(3)示出的下限，光斑无法得到适当的会聚，因而很难重现第二光盘11。另一方面，如果NA2大于上述方程(3)示出的上限，当第二光盘11倾斜时出现的彗形像差就会变得过大。

在物镜单元3上所形成的衍射元件可以通过刻划形成(blaze)提供极大的衍射效率从而使它对于第一波长，即658nm的衍射效率成为极大。

此外，通过将相位梯级设定到能产生等于第1波长λ1的相位差的高度，能使相位梯级8的轮廓降到最低，从而可便于模子加工和透镜的制作。

在1A和1B中，S代表物镜单元3等的光轴。采用从半导体激光器(光源)发出的光束作为第1波长λ1或第2波长λ2的光束。

其次，下面要讨论根据本发明的一个实施例的用于光盘的物镜单元的具体例子(例1至例3)要用的实例性参量。在每个例子中，物镜单元3的第1表面是靠近光源的表面，第2表面则是靠近光盘的表面。假定第一光盘及第二光盘(分别是DVD和CD)是平行的板。假定第1波长是658nm，第2波长是780nm。还假定第一光盘的厚度是0.6mm；第二光盘的厚度是1.2mm；第一光盘的折射率是1.578206；第二光盘的折射率是1.572031。

在各例中，下列符号是共用的：

f：物镜单元在第1波长的焦距；

NA1：物镜单元对于第一光盘的数据孔径；

NA2：物镜单元对于第二光盘的数据孔径；

R1：物镜单元第1表面的曲率半径；

R2：物镜单元第2表面的曲率半径；

d：物镜单元沿光轴的厚度；

n1：物镜单元关于第1波长的折射率；

n2：物镜单元关于第2波长的折射率；

fb1：从物镜单元的第2表面到第一光盘的距离；及

fb2：从物镜单元的第2表面到第二光盘的距离。

非球面表面是由下列方程(AS)表出的：

$X=\frac{C_j{h}^2}{1+\sqrt{1-(1+k_i)C_j^2{h}^2}}+\mathrm{\Σ}{A}_{j,n}{h}^n---\left(\mathrm{AS}\right)$

在这个(AS)方程中，其中相应的符号有下述意义：

X：非球面表面上的离光轴的高度为h的点的距离，如从非球面表面顶点上的切平面所获得的；

h：离光轴的高度；

C_j：在物镜单元的第j个面上的非球面表面的顶点处的曲率(C_j＝1/R_j)；

K_j：物镜单元的第j个面的圆锥常数；

A_j，n：物镜单元的第j个面的第n阶非球面系数，其中j＝1或2。

由加在非球面表面上的衍射元件所产生的相位差由下列方程(DE)表出：

P＝∑B_j，mh^2m(DE)。

在这个方程DE中，相应的符号有下述意义：

P：相差函数；

h：离光轴的高度；及

B_j，m：物镜单元的第j个面的第2m次相位函数系数，其中j＝1或2。

(例1)

物镜单元3的例1的实例性参量列出如下。

f＝2.80

NA1＝0.66

NA2＝0.50

d＝1.75

n1＝1.539553

n2＝1.535912

fb1＝1.4300

fb2＝1.1798

m＝0.0404

(第1面的靠内部分)

靠内部分与靠外部分之间的边界离光轴的高度：1.44。

R1＝1.7349954

K1＝-0.66214051

A1，4＝0.0018211551

A1，6＝-9.7623013e-5

A1，8＝-2.8361915e-5

A1，10＝-1.391495e-5

(第一面的靠外部分)

靠外部分从靠内部分与光轴之间的交界沿光轴方向的偏移：0.00039887641

R1＝1.711519

K1＝-0.6959109

A1，4＝0.0019595938

A1，6＝-0.00064257738

A1，8＝-0.00011655729

A1，10＝-1.8406935e-005

B1，2＝20.420334

B1，4＝-3.2119767

B1，6＝-3.1847636

B1，8＝-0.18894313

B1，10＝-0.0098389883

第2面分为五个区域。

第1区域离光轴的高度为0到0.4654。

R2＝-7.5567993

K2＝-27.823207

A2，0＝0

A2，4＝0.0024668774

A2，6＝-0.00063615436

A2，8＝0.00010670631

A2，10＝-8.2744491e-006

第2区域离光轴的高度为0.4654到0.9569

R2＝-7.5765327

K2＝-27.840444

A2，0＝-0.0012189398

A2，4＝0.0024638452

A2，6＝-0.00063615436

A2，8＝0.00010670631

A2，10＝-8.2744491e-006

第3区域离光轴的高度为0.9569到1.0794

R2＝-7.5567993

K2＝-27.823207

A2，0＝0

A2，4＝0.0024668774

A2，6＝-0.00063615436

A2，8＝0.00010670631

A2，10＝-8.2744491e-006

第4区域离光轴的高度为1.0794到1.1345

R2＝-7.5333056

K2＝-27.757745

A2，0＝0.0012403966

A2，4＝0.0024834191

A2，6＝-0.00063615436

A2，8＝0.00010670631

A2，10＝-8.2744491e-6

第5区域离光轴的高度为1.1345或更大些。

R2＝-7.5567993

K2＝-27.823207

A2，0＝0.0

A2，4＝0.0024668774

A2，6＝-0.00063615436

A2，8＝0.00010670631

A2，10＝-8.2744491e-6

第2面分为五个区域。每个区域的“A2，0”值表示相位梯级沿深度方向的大小。具体地说，在第1区域的基础上，第2区域的光程长度是波长的-1倍；第3区域的光程长度是波长的2倍；第4区域的光程长度等于波长；第5区域的光程长度是波长的0倍。根据本例的物镜单元所用的透镜材料的折射率对温度的依赖是-1×10^-4(/℃)。在这些条件下，尽管物镜单元3的温度变化±35℃，关于第一光盘的波面像差的起伏由于加在第1面上的衍射元件的作用下被抑制到只有±14mλ左右。另外，如果仅仅是半导体激光器波长的变化就在±5nm之间，波面像差的起伏也只有±12mλ左右。另一方面，如果没有形成相位梯级，前面那种情况下波面像差的起伏会增加到±20mλ，后面那种情况下会增加到±15λ。因此，相位梯级不仅减轻了关于第二光盘的波面像差而且也改善了关于第一光盘的抗波长起伏和温度起伏的像差特性。

图3A、3B和3C中示出了根据例1对于第一光盘的几种像差(球面像差，波面像关，正弦条件)。如同在图3A至3C中所示出的，这几种像差得到满意的校正。图4A和4B中示出了对于第二光盘的像差(波面像差，正弦条件)，从中可以看到，相位梯级基本上消除了波面像差。总波面像差大约是40mλ。由于对于第一光盘的正弦条件得到完全的校正，在对于第二光盘的光系统条件下会出现过校正状态；不过在实践中这不会是个问题。

(例2)

物镜单元例2的实例性参量列出如下。

f＝2.15

NA1＝0.66

NA2＝0.50

d＝1.328

n1＝1.539553

n2＝1.535912

fb1＝1.0279

fb2＝0.7702

m＝0.0487

(第1面的靠内部分)

靠内部分与靠外部分之间的边界离光轴的高度：1.114。

R1＝1.3486307

K1＝-0.6531717

A1，4＝0.0036080467

A1，6＝-0.00060680764

A1，8＝-0.00018078818

A1，10＝-0.00013979424

(第二面的靠外部分)

靠外部分从靠内部分与光轴之间的交界沿光轴方向的偏移：0.00059277756。

R1＝1.2678678

K1＝-0.98094668

A1，4＝-0.023696397

A1，6＝0.035192305

A1，8＝-0.013718103

A1，10＝0.0015649855

B1，2＝121.70209

B1，4＝-232.46859

B1，6＝183.18992

B1，8＝-73.763589

B1，10＝9.7400211

第2面分为五个区域。

第1区域离光轴的高度为0到0.3636

R2＝-5.432731

K2＝-33.30397

A2，0＝0

A2，4＝-0.00017162748

A2，6＝0.00098714378

A2，3＝-0.00046167794

A2，10＝8.0852925e-5

第2区域离光轴的高度为0.3636到0.74294

R2＝-5.4507848

K2＝-33.238065

A2，0＝-0.0012201457

A2，4＝-0.00012823218

A2，6＝0.00098714378

A2，8＝-0.00046167794

A2，10＝8.0852925e-5

第3区域离光轴的高度为0.74294到0.82575。

R2＝-5.432731

K2＝-33.30397

A2，0＝-2.6698547e-6

A2，4＝-0.00017453173

A2，6＝0.00098785239

A2，8＝-0.00046167794

A2，10＝8.0852925e-005

第4区域离光轴的高度为0.82575到0.8894

R2＝-5.4188015

K2＝-33.089852

A2，0＝0.0012043741

A2，4＝-0.00013866566

A2，6＝0.00098714378

A2，8＝-0.00046167794

A2，10＝8.0852925e-005

第5区离光轴的高度为08894或更大些。

R2＝-5.432731

K2＝-33.30397

A2，0＝0.0

A2，4＝-0.00017162748

A2，6＝0.00098714378

A2，8＝-0.00046167794

A2，10＝8.0852925e-005

第2面分为五个区域。每个区域的“A2，0”值表示相位梯级沿深度方向的大小。具体地说。在第1区域的基础上，第2区域的光程长度是波长的-1倍；第3区域的光程长度是波长的0倍；第4区域的光程长度等于波长；第5区域的光程长度是波长的0倍。根据本例的物镜单元所用的透镜材料的折射率对温度的依赖是-1×10^-4(/℃)。在这些条件之下，尽管物镜单元3的温度变化±35℃，关于第一光盘的波面像差的起伏由于加在第1面上的衍射元件的作用被抑制到只有±13mλ左右。另外，如果半导体激光器波长改变±5nm，波面像差的起伏也只有±15mλ左右。另一方面，如果上面没有形成相位梯级的话，前面那种情况下波面像差的起伏会是±15mλ，后面那种情况下会是±15mλ。因此，在这种情况中，相位梯级不仅减轻了关于第二光盘的波面像差而且也略为改善了关于第一光盘的抗波长起伏和温度起伏的像差特性。

图5A，5B和5C中示出了根据例2对于第一光盘的几种像差(球面像差，波面像差，正弦条件)。如同在图5A至5C中所示出的，这几种像差得到满意的校正。图6A和6B中示出了对于第二光盘的几种像差(波面像差，正弦条件)，从中可以看到，相位梯级基本上消除了波面像差。总波面像差大约是40mλ。由于对于第一光盘的正弦条件得到完全的校正，在对于第二光盘的光系统条件下会出现一种过校正状态；不过在实践中这不会是个问题。

(例3)

下面，将要参照图7说明结合物镜单元3的光头器件。图7是表明根据本发明例3的光头器件的光学结构的示图。从半导体激光器13发射的光束(第一波长658nm)传播通过可透射658nm的分束器14，并由准直透镜15准直成平行光。这个平行光传播通过分束器16，其后传播通过波长滤波器2进入物镜单元3。这个物镜单元3把一光斑会聚到第一光盘4的信息记录表面5上。这个光已在信息记录表面5处经过调制并返回物镜单元3以便被反射离开分束器16(光束分离装置)并通过检测透镜21导向光电检测器22(光接收装置)。这个光电检测器重现记录在第一光盘4的信息记录面5上的信息。在写入(记录)时，半导体激光器13的输出功率受到调制以便把信息写在信息记录表面5上。

至于从用来代替第一光盘4的第二光盘11再现的情况(参看图1B)，代替半导体激光器13，由能发出第二波长(780nm)的光的半导体激光器23发射的光束，由分束器14反射，并通过准直透镜15被转变为发散光。在传播通过分束器16之后，这个发散光传播通过波长滤波器2以便进入物镜单元3。物镜单元3把一光斑会聚到第二光盘的信息记录表面上。在信息记录表面处经过调制的光返回到物镜单元3以便反射离开分束器16，并通过检测透镜21导向光电检测器22。该光电检测器22再现记录在第二光盘的信息记录表面上的信息。

可以理解，在其上形成相位梯级8的面与在其上形成衍射元件7的面是可以交换的。代替在物镜单元3的不同表面上形成相位梯级8和衍射元件7，该相位梯级8和衍射元件7也可以按集成的方式形成在单面上。此外，相位梯级8及/或衍射元件7也可以不同物镜单元3集成在一起而作为独立的光学元件提供。

另外，虽然相位梯级8的表面配置可以设定为产生与第一波长相同的相位，但也可以另外设定为产生一个相位，它是第一波长的整数倍(两倍、三倍等等)。取决于所选择的整数值，还有可能进一步减小第二光盘的波面像差。相似地，在对第二光盘的可容许波面像差的范围内，相位梯级8被分成的区域的数目还可以增或减。

根据本发明用于光盘的物镜单元及结合其的光头器件最适于作为透镜或光头器件，以便用单个物镜单元进行对例如DVD及CD的可兼容再现/记录，并且还可应用于消费用光盘装置、计算机用光存储盘等等。

对这个发明已经详细地作了说明，前面的描述，在所有方面都是举例性而不是限制性的。不言而喻，可以设计出各种各样的修改和变动，但都没有离开发明的范围。

Claims (26)

1、一种物镜，它通过利用以第一数值孔径(以下称“NA1”)会聚到第一光学媒体上的第一光束将信息记录到它上面或从它读取信息，并且通过利用以第二数值孔径(以下称“NA2”)会聚到第二光学媒体上的第二光束将信息记录到它上面或从它读取信息，其中NA1大于NA2，该物镜包括：

光学透镜，其用于接收第一光束及第二光束，包括：

周边衍射结构，它基本设置第二光束的入射区域以外，用于抑制第一光束的波面像差的起伏；以及

相位梯级结构，其设置在相对于所述周边区域的中央区域中，用于在第二光束内产生相位差。

2、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述衍射结构被形成一定形状以减小因构成物镜的材料温度的变化所造成的物镜的波面像差的起伏。

3、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述物镜在第二光束的第二波长λ2的成像放大率m2满足：-0.06＜m2＜-0.03。

4、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述相位梯级结构被配置成产生与第一光束的第一波长λ1的整数倍相当的光程长度差。

5、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述物镜关于第一光束的成像放大率m1基本上为0。

6、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述相位梯级结构是作为整体部件在非球面表面的一个面上形成的。

7、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述第一光学媒体具有0.6mm的厚度并且所述第二光学媒体具有1.2mm的厚度。

8、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，0.58＜NA1＜0.68。

9、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，0.43＜NA2＜0.52。

10、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述衍射结构被刻划，以使关于第一光束的衍射效率最大化。

11、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述相位梯级结构具有一定高度，以产生等于第一光束的波长λ1的相位差。

12、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述周边衍射结构是第一非球面表面的一部分并且设置在中央区域中的相位梯级结构是与第一非球面表面相对的第二非球面表面的一部分。

13、根据权利要求1所述的物镜，其特征在于，所述周边衍射结构和设置在中央区域中的相位梯级结构是所述光学透镜的非球面表面的一部分。

14、一种光头器件，用于接收第一光源及与第一光源的特征不同的第二光源，其特征在于，包括：

物镜，用于接收第一光束与第二光束，包括：

周边衍射结构，它基本设置在第二光束的入射区域以外，以便抑制第一光束的波面像差的起伏；以及

相位梯级结构，它被设置在相对于周边区域的中央区域中，以便在第二光束内产生相位差；

分束器，用于分开已调制的光束；及

检测器，用于从所述分束器接收光。

15、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于，还包括波长滤波器，它被配置成传播波长为λ1的第一光束及波长为λ2的第二光束并且在NA2和NA1范围之间的孔径内，所述波长滤波器传播第一光束并反射或吸收第二光束。

16、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于，所述衍射结构被形成一定形状以便减小因构成光学透镜的材料温度的变化所造成的物镜的波面像差的起伏。

17、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于，所述物镜在第二光束的第二波长λ2的成像放大率m2满足下列关系：

-0.06＜m2＜-0.03。

18、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于，所述相位梯级结构被配置成产生与第一光束的第一波长λ1的整数倍相当的光程长度差。

19、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于，所述物镜关于第一光束的成像放大率m1基本上为0。

20、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于，所述相位梯级结构是作为整体部件在光透镜的非球面表面上形成的。

21、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于0.58＜NA1＜0.68。

22、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于0.43＜NA2＜0.52。

23、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于，所述衍射结构被刻划，以使关于第一光束的衍射效率最大化。

24、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于，所述相位梯级结构具有一定高度，以便产生等于第一光束的波长λ1的相位差。

25、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于，所述周边衍射结构是第一非球面表面的一部分并且设置在中央区域中的相位梯级结构是与第一非球面表面相对的第二非球面表面的一部分。

26、根据权利要求14所述的光头器件，其特征在于，所述周边衍射结构及设置在中央区域中的相位梯级结构是所述光学透镜的非球面表面的一部分。

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