DE69720641T2 - Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines optischen Aufzeichnungsträgers, Objektivlinse sowie Herstellungsmethode der Objektivlinse - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen/Reproduzieren eines optischen Informations-Aufzeichnungs-Datenträgers, wobei ein von einer Lichtquelle emittierter Lichtfluss auf einer Informationsaufzeichnungsoberfläche durch ein lichtkonvergierendes optisches System konvergiert wird und Information auf einem optischen Informations-Aufzeichnungs-Datenträger aufgezeichnet wird, um reproduziert zu werden, oder wobei Information von der Informationsaufzeichnungsoberfläche reproduziert wird, eine optischen Pickup-Vorrichtung, eine Objektivlinse, die für das Vorhergehende verwendet wird, und ein Designverfahren der Objektivlinse.
  • Neuerdings gab es im Zusammenhang mit der praktischen Anwendung eines roten Halbleiterlasers mit kurzer Wellenlänge eine fortgeschrittene Entwicklung einer DVD (digitaler Videoplatte, oder digitaler vielseitiger Platte), die einen optischen Informations-Aufzeichnungs-Datenträger darstellt, der die gleiche Größe wie eine CD (Kompaktplatte) aufweist, nämlich dass eine numerische Öffnung NA der Objektivlinse auf der Seite der optischen Platte 0,6 ist, wenn der Halbleiterlaser mit kurzer Wellenlänge von 635 nm verwendet wird. Nebenbei bemerkt ist bei der DVD ein Spurabstand 0,74 μm und die kürzeste Pitlänge 0,4 μm, was kleiner als eine Hälfte des Spurabstands von 1,6 μm und der kürzesten Pitlänge von 0,83 μm der CD ist, was heißt, dass die DVD eine höhere Dichte aufweist. Zusätzlich zu der oben erwähnten CD und DVD wurden optische Platten verschiedener Standards, wie beispielsweise CD-R (aufzeichenbare Kompaktplatte), LD (Laserplatte), MD (Miniplatte) und MO (magneto-optische Platte) handelsüblich verwendet und verbreitet. Die Tabelle 1 zeigt die Dicke eines transparenten Substrats und seine für jede der verschiedenen optischen Platten notwendige numerische Öffnung.
  • Tabelle 1
    Figure 00020001
  • Nebenbei bemerkt ist für die CD-R eine Lichtquellenwellenlänge λ von 780 (μm) erforderlich, wobei es jedoch für die anderen optischen Platten möglich ist, Lichtquellen mit Wellenlängen verschieden von den in der Tabelle 1 gezeigten zu verwenden, und in diesem Fall kann eine notwendige numerische Öffnung NA in Übereinstimmung mit der Wellenlänge λ der zu verwendenden Lichtquelle gefunden werden. Beispielsweise wird im Fall der CD die notwendige numerische Öffnung NA mit λ (μm)/1,73 und in dem Fall der DVD die notwendige numerische Öffnung NA mit λ (μm)/1,06 angenähert.
  • Es ist nun eine Zeit, in der verschiedene optische Platten mit unterschiedlichen Größen, Substratdicken, Aufzeichnungsdichten und zu verwendenden Wellenlängen auf dem Markt existieren, wie es oben angegeben ist, und optische Pickup-Vorrichtungen, die imstande sind, vielfältige optische Platten zu handhaben, wurden vorgeschlagen.
  • Als eine von diesen wurde eine optische Pickup-Vorrichtung vorgeschlagen, bei der ein lichtkonvergierendes optisches System, das imstande ist, mit jeder der unterschiedlichen optischen Platten zu arbeiten, bereitgestellt wird, und das lichtkonvergierende optische System abhängig von einer zu reproduzierenden optischen Platte umgeschaltet wird. Bei dieser optischen Pickup-Vorrichtung werden jedoch mehrere lichtkonvergierende optische Systeme benötigt, was zu einem Kostenanstieg führt, und ein Ansteuermechanismus zum Umschalten des lichtkonvergierenden optischen Systems wird benötigt, was zu einer komplizierten Vorrichtung führt, und das Umschalten muss exakt erfolgen, so dass es insgesamt nicht wünschenswert ist.
  • Daher wurden verschiedene optische Pickup-Vorrichtungen vorgeschlagen, die jeweils ein einziges lichtkonvergierendes optisches System benutzen und eine Mehrzahl von optischen Platten reproduzieren.
  • Als eine von diesen offenbart TOKKAIHEI 7-302437 eine optische Pickup-Vorrichtung, bei der eine Brechungsoberfläche einer Objektivlinse in mehrere ringförmige Bereiche aufgeteilt wird, und jeder aufgeteilte Bereich ein Bild auf einer der optischen Platten mit unterschiedlichen Dicken zum Reproduzieren bildet.
  • Außerdem offenbart die TOKKAIHEI 7-57271 eine optische Pickup-Vorrichtung, bei der eine Objektivlinse, die ausgestaltet ist, um eine Wellenfrontaberration eines gebündelten Strahls, 0,07 λ oder kleiner zu machen, im Fall einer ersten optischen Platte mit einem transparenten Substrat mit einer Dicke von t1 benutzt wird, und wobei die Objektivlinse im Fall einer zweiten optischen Platte, die ein transparentes Substrat mit einer Dicke von t2 aufweist, geringfügig defokussiert wird, wobei beide zum Bilden eines lichtkonvergierten Punktes sind.
  • Bei der in der TOKKAIHEI 7-302437 offenbarten optischen Pickup-Vorrichtung wird eine einfallende Lichtmenge in zwei Brennpunkte gleichzeitig durch eine einzige Objektivlinse aufgeteilt. Es ist somit notwendig, eine hohe Laserausgabe zu erreichen, was zu einem Kostenanstieg führt. Bei der in der TOKKAIHEI 7-57271 offenbarten optischen Pickup-Vorrichtung wird andererseits ein Anstieg in den Seitenkeulen-Jitters (side lobe jitters) verursacht, wenn die zweite optische Platte reproduziert wird. In diesem Fall wird insbesondere die zweite optische Platte zwangsweise von der Objektivlinse reproduziert, die ausgestaltet ist, um die Wellenfrontaberration 0,07 λ oder kleiner in dem Fall der ersten optischen Platte zu machen. Daher ist die numerische Öffnung; die es möglich macht, die zweite optische Platte zu reproduzieren, natürlicherweise begrenzt.
  • Die EP-A-0 785 543, die am 23. Juli 1997 veröffentlicht wurde und einen Teil des Standes der Technik nur gemäß Art. 54 (3) EPÜ bildet und die für Abgrenzung der unabhängigen Ansprüche in die zweiteilige Form verwendet wird, offenbart ein Verfahren zum Reproduzieren mehrerer unterschiedlicher Arten eines sich in der Dicke unterscheidenden optischen Informations-Aufzeichnungs-Datenträgers mittels einer einzigen Objektivlinse.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, es zu ermöglichen, mehrere optische Informations-Aufzeichnungs-Datenträger mit einem einzigen lichtkonvergierenden optischen System aufzuzeichnen oder zu reproduzieren, das mit niedrigen Kosten verwirklicht wird, ohne kompliziert zu sein, und das ebenfalls mit einem optischen Informations-Aufzeichnungs-Datenträger mit hoher NA arbeitet.
  • Außerdem besteht die Aufgabe der Erfindung darin, lichtkonvergierende Eigenschaften der optischen Pickup-Vorrichtung mit eingestellter sphärischer Aberration zu verbessern, die von den Erfindern der Erfindung bei der US-Anmeldung Nr. 08/761 892 und 08/885 763 vorgeschlagen wurden.
  • Die oben erwähnten Aufgaben können durch eine optische Pickup-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, durch eine Objektivlinse gemäß Anspruch 25, durch ein Verfahren zum Reproduzieren von Information gemäß Anspruch 28 und durch eine Reproduktionsvorrichtung für einen optischen Informations-Aufzeichnungs-Datenträger- gemäß Anspruch 29 erreicht werden. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer optischen Pickup-Vorrichtung.
  • 2(a) ist eine Querschnittsansicht, die eine Objektivlinse veranschaulichend zeigt, und 2(b) ist ihre von der Lichtquellenseite betrachtete Vorderansicht.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Objektivlinse veranschaulichend zeigt.
  • Jede der 4(a) bis 4(f) stellen ein Diagramm dar, in dem ein sphärisches Aberrationsdiagramm einer Objektivlinse veranschaulichend gezeigt ist.
  • Jede der 5(a) und 5(b) stellen ein Diagramm dar, in dem ein Wellenfrontaberrationsdiagramm einer Objektivlinse veranschaulichend gezeigt ist.
  • 6 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer optischen Pickup-Vorrichtung eines dritten Beispiels.
  • 7(a) ist eine Querschnittsansicht, die eine Objektivlinse eines vierten Beispiels veranschaulichend zeigt, und 7(b) ist ihre von der Lichtquellenseite betrachtete Vorderansicht.
  • Jede der 8(a) und 8(b) ist ein Aberrationsdiagramm einer Objektivlinse des ersten Beispiels.
  • Jede der 9(a) und 9(b) ist ein Diagramm einer Wellenfrontaberration, die durch Betrachten in dem Zustand erhalten wurde, bei dem die Objektivlinse des ersten Beispiels zu der Position defokussiert wird, bei der die beste Wellenfrontaberration erhalten wird.
  • 10 ist ein Verteilungsdiagramm der relativen Intensität eines lichtkonvergierten Punktes, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer DVD mit der Objektivlinse des ersten Beispiels erhalten wird.
  • 11 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Dichte eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD des ersten Beispiels erhalten wird.
  • Jede der 12(a) und 12(b) ist ein Aberrationsdiagramm einer Objektivlinse des zweiten Beispiels.
  • Jede der 13(a) und 13(b) ist ein Diagramm einer Wellenfrontaberration, die durch Betrachten in dem Zustand erhalten wurde, bei dem die Objektivlinse des zweiten Beispiels zu der Position defokussiert wird, bei der die beste Wellenfrontaberration erhalten wird.
  • 14 ist ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer DVD mit der Objektivlinse des zweiten Beispiels erhalten wird.
  • 15 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, die die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit dem Objektiv des zweiten Beispiels erhalten wird.
  • 16 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relativen Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit der Objektivlinse bei der Wellenlänge von 635 nm des zweiten Beispiels erhalten wird.
  • Jede der 17(a) und 17(b) ist ein Aberrationsdiagramm einer Objektivlinse des dritten Beispiels.
  • Jede der 18(a) und 18(b) ist ein Diagramm der Wellenfrontaberration, das durch Betrachten in dem Zustand erhalten wurde, bei dem die Objektivlinse des dritten Beispiels zu der Position defokussiert wird, bei der die beste Wellenfrontaberration erhalten wird.
  • 19 ist ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes, wobei die beste Punktform im Verlauf der Reproduktion einer DVD mit der Objektivlinse des dritten Beispiels erhalten wird.
  • 20 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punkts dar, die die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit der Objektivlinse des dritten Beispiels erhalten wird.
  • Jede der 21(a) und 21(b) ist ein Aberrationsdiagramm einer Objektivlinse des vierten Beispiels.
  • Jede der 22(a) und 22(b) ist ein Diagramm einer Wellenfrontaberration, die durch Betrachten in dem Zustand erhalten wurde, bei dem die Objektivlinse des vierten Beispiels zu der Position defokussiert wird, bei der die beste Wellenfrontaberration erhalten wird.
  • 23 ist ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer DVD mit der Objektivlinse des vierten Beispiels erhalten wird.
  • 24 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, die die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit dem Objektiv des vierten Beispiels erhalten wird.
  • 25 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit der Objektivlinse bei der Wellenlänge von 635 nm des vierten Beispiels erhalten wird.
  • Jede der 26(a) und 26(b) ist ein Aberrationsdiagramm einer Objektivlinse des fünften Beispiels.
  • Jede der 27(a) und 27(b) ist ein Diagramm einer Wellenfrontaberration, die durch Betrachten in dem Zustand erhalten wurde, bei dem die Objektivlinse des fünften Beispiels zu der Position defokussiert wird, bei der die beste Wellenfrontaberration erhalten wird.
  • 28 ist ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer DVD mit der Objektivlinse des fünften Beispiels erhalten wird.
  • 29 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD-R mit der Objektivlinse des fünften Beispiels erhalten wird.
  • 30 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit der Objektivlinse bei einer Wellenlänge von 635 nm des fünften Beispiels erhalten wird.
  • Jede der 31(a) und 31(b) ist ein Aberrationsdiagramm einer Objektivlinse des sechsten Beispiels.
  • Jede der 32(a) und 32(b) ist ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die durch Betrachten in dem Zustand erhalten wurde, bei dem die Objektivlinse des sechsten Beispiels zu der Position defokussiert ist, bei der die beste Wellenfrontaberration erhalten wird.
  • 33 ist ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer DVD mit der Objektivlinse des sechsten Beispiels erhalten wird.
  • 34 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD-R mit dem Objektiv des sechsten Beispiels erhalten wird.
  • 35 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relativen Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit der Objektivlinse bei der Wellenlänge von 635 nm des sechsten Beispiels erhalten wird.
  • Jede der 36(a) und 36(b) ist ein Aberrationsdiagramm einer Objektivlinse des siebten Beispiels.
  • Jede der 37(a) und 37(b) ist ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die durch Betrachten in dem Zustand erhalten wurde, bei dem die Objektivlinse des siebten Beispiels zu der Position defokussiert ist, bei der die beste Wellenfrontaberration erhalten wird.
  • 38 ist ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer DVD mit der Objektivlinse des siebten Beispiels erhalten wird.
  • 39 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD-R mit dem Objektiv des siebten Beispiels erhalten wird.
  • 40 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit der Objektivlinse bei der Wellenlänge von 635 nm des siebten Beispiels erhalten wird.
  • Jede 41(a) und 41(b) ist ein Aberxationsdiagramm einer Objektivlinse des achten Beispiels.
  • Jede der 42(a) und 42(b) ist ein Diagramm einer Wellenfrontaberration, die durch Betrachten in dem Zustand erhalten wurde, bei dem die Objektivlinse des achten Beispiels zu der Position defokussiert ist, bei der die beste Wellenfrontaberration erhalten wird.
  • 43 ist ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer DVD mit der Objektivlinse des achten Beispiels erhalten wird.
  • 44 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit dem Objektiv des achten Beispiels erhalten wurde.
  • 45 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit der Objektivlinse bei der Wellenlänge von 635 nm des achten Beispiels erhalten wurde.
  • Jede der 46(a) und 46(b) ist ein Aberrationsdiagramm einer Objektivlinse des neunten Beispiels.
  • Jede der 47(a) und 47(b) ist ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die durch Betrachten in dem Zustand erhalten wurde, bei dem die Objektivlinse des neunten Beispiels zu der Position defokussiert ist, bei der die beste Wellenfrontaberration erhalten wird.
  • 48 ist ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer DVD mit der Objektivlinse des neunten Beispiels erhalten wurde.
  • 49 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit der Objektivlinse des neunten Beispiels erhalten wurde.
  • 50 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit der Objektivlinse bei der Wellenlänge von 635 nm des neunten Beispiels erhalten wurde.
  • Jede der 51(a) und 51(b) ist ein Aberrationsdiagramm einer Objektivlinse des zehnten Beispiels.
  • Jede der 52(a) und 52(b) ist ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die durch Betrachten in dem Zustand erhalten wurde, bei dem die Objektivlinse des zehnten Beispiels zu der Position defokussiert ist, bei der die beste Wellenfrontaberration erhalten wird.
  • 53 ist ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes, der die beste Punktform hat, die im Verlauf der Reproduktion einer DVD mit der Objektivlinse des zehnten Beispiels erhalten wurde.
  • 54 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit der Objektivlinse des zehnten Beispiels erhalten wurde.
  • 55 stellt ein Verteilungsdiagramm für die relative Intensität eines lichtkonvergierten Punktes dar, der die beste Punktform aufweist, die im Verlauf der Reproduktion einer CD mit der Objektivlinse bei der Wellenlänge von 635 nm des zehnten Beispiels erhalten wurde.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Das Grundkonzept der Erfindung wird wie folgt erläutert.
  • Zuerst wird eine optische Pickup-Vorrichtung erläutert. 1 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer optischen Pickup-Vorrichtung mit einer einzigen Lichtquelle.
  • Die optische Pickup-Vorrichtung 10 ist aus einem Halbleiterlaser 11, der eine Lichtquelle (Wellenlänge λ = 610 – 670 nm) darstellt, einem Polarisations-Strahlenteiler 12, einer Kollimatorlinse 13, einer Viertelwellenlängenplatte 14, einer Aperturblende 17, einer Objektivlinse 16, einer zylindrischen Linse 18, die ein Astigmatismuselement darstellt, das Astigmatismus erzeugt, einem Photodetektor 30 und einem zweidimensionalen Aktuator 15, der zur Fokussteuerung und Spursteuerung verwendet wird, aufgebaut.
  • Ein von dem Halbleiterlaser 11 emittierter Lichtfluss läuft durch den Polarisations-Strahlenteiler 12, die Kollimatorlinse 13 und die Viertelwellenlängenplatte 14, um ein kollimierter Lichtfluss zu werden, der zirkular polarisiertes Licht ist. Dieser Lichtfluss wird durch die Aperturblende 17 abgeblendet und dann von der Objektivlinse 16 auf der Informationsaufzeichnungsebene 22 durch das transparente Substrat 21 der optischen Platte 20 konvergiert. Dann läuft der durch ein Informationsbit modulierter und auf der Informationsaufzeichnungsebene 22 reflektierter Lichtfluss erneut durch die Objektivlinse 16, die Viertelwellenlängenplatte 14 und die Kollimatorlinse 13, um in den Polarisations-Strahlenteiler 12 einzutreten, wo der Lichtfluss reflektiert wird und von der zylindrischen Linse 18 Astigmatismus gegeben wird, und tritt dann in den Photodetektor 30 ein, wobei von dem Photodetektor 30 ausgegebene Signale verwendet werden, um Lese-(Reproduzier)-Signale für die auf der optischen Platte 20 aufgezeichneten Information zu erhalten. Außerdem wird eine Änderung in der Lichtmengenverteilung, die durch eine Änderung der Form eines Punktes auf dem Photodetektor 30 verursacht wird, zur In-Fokusdetektion und Spurdetektion detektiert. Das heißt, dass die Ausgabe von dem Photodetektor 30 verwendet wird, so dass Fokusfehlersignale und Spurfehlersignale von einer Verarbeitungsschaltung erzeugt werden, die hier nicht dargestellt ist. Die Objektivlinse 16 wird in der Richtung der optischen Achse bewegt, so dass der zweidimensionale Aktuator (zur Fokussteuerung) 15 Licht von dem Halbleiterlaser 11 veranlassen kann, ein Bild auf der Informationsaufzeichnungsebene 22 basierend auf den Fokusfehlersignalen zu erzeugen, und die Objektivlinse 16 wird in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse bewegt, so dass der zweidimensionale Aktuator (zur Spursteuerung) 15 veranlassen kann, dass das Licht von dem Halbleiter 11 ein Bild auf der vorgeschriebenen Spur basierend auf den Spurfehlersignalen erzeugt.
  • Bei der oben erwähnten optischen Pickup-Vorrichtung 10 wird beim Reproduzieren der ersten optischen Platte, deren transparente Substratdicke t1 ist, wie beispielsweise einer DVD (t1 = 0,6 mm), die Objektivlinse 16 von dem zweidimensionalen Aktuator 15 angesteuert, so dass ein Strahlenpunkt einen geringsten Unschärfekreis erzeugt (bester Fokus). Beim Reproduzieren der zweiten optischen Platte, wie beispielsweise einer CD (t2 = 1,2 mm), deren transparente Substratdicke t2 ist, die sich von t1 unterscheidet (vorzugsweise t2 > t1) und deren Aufzeichnungsdichte niedriger als diejenige der ersten optischen Platte ist, ist es durch die Verwendung der Objektivlinse 16 nicht möglich, Bits (Information) in der zweiten optischen Platte zu lesen (reproduzieren), da sphärische Aberration aus dem Grund verursacht wird, dass die transparente Substratdicke unterschiedlich ist (vorzugsweise größer) und dass die Punktgröße größer an der Position ist, bei der der Strahlenpunkt der kleinste Unschärfekreis wird (die Position hinter einer paraxialen Brennpunktposition). An der Vorderseitenposition (Frontfokus), die näher an der Objektivlinse 16 als die Position ist, bei der der Strahlenpunkt der kleinste Unschärfekreis wird, wird jedoch ein Kern gebildet, der an seinem Mittelabschnitt eine konzentrische Lichtmenge aufweist, und es wird ein Flare gebildet, das unerwünschtes Licht um den Kern darstellt, obwohl eine Größe des Gesamtpunktes größer als der kleinste Unschärfekreis ist. Dieser Kern wird zum Reproduzieren (Lesen) von Bits (Information) der zweiten optischen Platte verwendet, und beim Reproduzieren der zweiten optischen Platte wird der zweidimensionale Aktuator 15 angesteuert, so dass die Objektivlinse 16 dazu gebracht werden kann, in ihrem defokussierten Zustand (Frontfokus) zu sein.
  • Als nächstes wird eine erste Ausführungsform erläutert, bei der die Erfindung auf die Objektivlinse 16 angewendet wird, die ein lichtkonvergierendes optisches System der optischen Pickup-Vorrichtung 10 darstellt, um die erste optische Platte und die zweite optische Platte zu reproduzieren, die sich beide hinsichtlich der transparenten Substratdicke unterscheiden, wie es oben angegeben ist. In den 2(a) und 2(b) ist eine Schnittansicht gezeigt, die die Objektivlinse 16 konzeptionell in 2(a) zeigt, und deren von einer Lichtquelle betrachteten Vorderansicht wird in 2(b) gezeigt. Nebenbei bemerkt zeigt eine strichpunktierte Linie eine optische Achse. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist nebenbei bemerkt die transparente Substratdicke t1 der ersten optischen Platte kleiner als die transparente Substratdicke t2 der zweiten optischen Platte, und optische Information wird bei der ersten optischen Platte dichter als bei der zweiten optischen Platte aufgezeichnet.
  • Die Objektivlinse 16 ist eine Konvexlinse mit positiver Brechungsleistung, bei der sowohl die Brechungsoberfläche S1 auf der Lichtquellenseite als auch auf die Brechungsoberfläche S2 auf der Seite der optischen Platte 20 eine asphärische Form aufweisen. Die Brechungsoberfläche S1 der Objektivlinse auf der Seite der Lichtquelle ist aus mehreren (drei) aufgeteilten Oberflächen Sd1–Sd3 aufgebaut, die mit der optischen Achse konzentrisch sind. Stufen sind an Grenzen zwischen den aufgeteilten Oberflächen Sd1–Sd3 vorgesehen, um jede der aufgeteilten Oberflächen Sd1–Sd3 zu bilden. Bei einer Anordnung in dieser Objektivlinse 16 wird ein Lichtfluss (erster Lichtfluss), der durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 einschließlich der optischen Achse läuft, verwendet, um in der ersten optischen Platte aufgezeichnete Information zu reproduzieren, und um in der zweiten optischen Platte aufgezeichnete Information zu reproduzieren, ein Lichtfluss (zweiter Lichtfluss), der durch die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 läuft, die die erste aufgeteilte Oberfläche umgibt, wird hauptsächlich verwendet, um in der zweiten optischen Platte aufgezeichnete Information zu reproduzieren, und ein Lichtfluss (dritter Lichtfluss), der durch die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 läuft, die die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 umgibt, wird hauptsächlich verwendet, um in der ersten optischen Platte aufgezeichnete Information zu reproduzieren.
  • Der Ausdruck "hauptsächlich" bedeutet in diesem Fall, dass in dem Fall eines durch die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 laufenden Lichtflusses ein Verhältnis der Energie des Kernabschnitts an der Position, bei der die zentrale Intensität eines Strahlpunktes ein Maximum unter der Bedingung ist, dass ein durch die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 laufender Lichtfluss abgeschirmt wird, so dass der Kernabschnitt an der Position, bei der die zentrale Intensität eines Strahlpunktes maximal unter der Bedingung ist, dass ein durch die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 laufender, nicht abgeschirmt Lichtfluss ("lichtabgeschirmte Energie des Kerns"/"nicht lichtabgeschirmte Energie des Kerns") innerhalb eines Bereichs von 60–100% ist. Nebenbei bemerkt besteht ein einfaches Verfahren zum Messen des Energieverhältnisses darin, die Spitzenintensität Ip an der Position zu messen, bei der die zentrale Intensität eines Strahlpunkts maximal und der Strahldurchmesser Dp (um die Position einzustellen, bei der die Intensität gleich e–2 für die zentrale Intensität ist) in jedem Fall, und um Werte von Ip × Dp zu erhalten, um sie zu vergleichen, da die Form eines Kernabschnitts hauptsächlich konstant ist.
  • Durch Verwenden des von der Lichtquelle emittierten Lichtflusses, wie es oben erwähnt ist, auf die Art und Weise, dass der erste Lichtfluss in der Nähe einer optischen Achse eines lichtkonvergierenden optischen Systems verwendet wird, um die ersten und zweiten optischen Platten zu reproduzieren, wird der zweite Lichtfluss, der den ersten Lichtfluss umgibt, hauptsächlich verwendet, um die zweite optische Platte zu reproduzieren, und der dritte Lichtfluss, der den zweiten Lichtfluss umgibt, wird hauptsächlich verwendet, um die erste optische Platte zu reproduzieren, wobei es möglich ist, mehrere optische Platten (zwei optische Platten bei der vorliegenden Ausführungsform) mit einem einzigen lichtkonvergierenden optischen System zu reproduzieren, während ein Lichtmengenverlust von einer Lichtquelle minimiert wird. Außerdem wirft, wenn die zweite optische Platte reproduziert wird, der größere Teil des dritten Lichtflusses ein unerwünschtes Licht, und dieses unerwünschte Licht wird nicht benutzt, um die zweite optische Platte zu reproduzieren, daher muss die Aperturblende 17 zum Reproduzieren so auf seine numerische Apertur eingestellt werden, die notwendig ist, um nur die erste optische Platte zu reproduzieren, was keine Mittel erfordert, um die numerische Apertur der Aperturblende 17 zu ändern.
  • Genauer gesagt bewirkt beim Reproduzieren der ersten optischen Platte (siehe 2(a)) die Objektivlinse 16, dass sowohl der erste Lichtfluss als auch der dritte Lichtfluss (mit schraffierten Linien gezeigte Lichtflüsse), die jeweils durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 und die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 laufen, ein Bild auf der ersten Bilderzeugungsposition A erzeugen, das hauptsächlich hinsichtlich der Position für beide Lichtflüsse übereinstimmt, und dass ihre Wellenfrontaberrationen (Wellenfrontaberrationen ausgenommen derjenigen für den zweiten Lichtfluss), nicht mehr als 0,05 λ rms sind.
  • In diesem Fall erzeugt der zweite Lichtfluss (mit gestrichelten Linien gezeigte Lichtflüsse), der durch die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 läuft, ein Bild auf der zweiten Bilderzeugungsposition B, die sich hinsichtlich der Position von der ersten Bilderzeugungsposition A unterscheidet. Wenn angenommen wird, dass die erste Bilderzeugungsposition A nahezu 0 (Null) ist, und ein Abstand davon zu der Objektivlinse hin 16 negativ und ein Abstand zu der entgegengesetzten Seite hin positiv ist, ist diese zweite Bilderzeugungsposition B von der ersten Bilderzeugungsposition A um den Abstand von –27 μm bis –4 μm entfernt (die zweite Bilderzeugungsposition B ist näher an der Objektivlinse als die erste Bilderzeugungsposition A). Aus diesem Grund wird die erste optische Platte hauptsächlich durch den ersten Lichtfluss und den dritten Lichtfluss reproduziert. Nebenbei bemerkt wird, wenn die untere Grenze (–27 μm) überschritten wird, die sphärische Aberration übermäßig korrigiert, was zu einer schlechten Punktform für die Reproduktion des ersten Lichtflusses führt, wohingegen, wenn die obere Grenze (–4 μm) überschritten wird, ein Punktdurchmesser und eine Seitenkeule für die Reproduktion des zweiten Lichtflusses größer werden. Nebenbei bemerkt wird bei der zweiten Ausführungsform die zweite Bilderzeugungsposition ausgeführt, um von der ersten Bilderzeugungsposition A um den Abstand von –27 μm bis –4 μm auf Grund der Bedingungen von t1 < t2 und NA1 > NA2 entfernt zu sein. In dem Fall von t1 > t2 und NA1 > NA2 oder t1 < t2 und NA1 < NA2 wird jedoch die zweite Bilderzeugungsposition ausgeführt, um von der ersten Bilderzeugungsposition A um den Abstand von 4 μm–27 μm entfernt zu sein. Das heißt, dass der Absolutwert des Abstandes zwischen der ersten Bilderzeugungsposition A und der zweiten Bilderzeugungsposition B ausgeführt wird, um innerhalb eines Bereichs von 4 μm–27 μm zu sein.
  • Wenn die oben erwähnte Objektivlinse 16 zum Reproduzieren der zweiten optischen Platte verwendet wird, die mit einem transparenten Substrat mit der vorgeschriebenen Dicke (t2 = 1,2 mm) ausgestattet ist, bildet im Fall des in die Objektivlinse 16 eintretenden vorgeschriebenen Lichtflusses (kollimierter Lichtfluss), wie es in 3 gezeigt ist, der zweite Lichtfluss (nach unten quer von links nach rechts schraffiert gezeigt) ein Bild an dem Punkt F, der zwischen der Position D, bei der ein Bild durch Licht gebildet wird, das die optische Achse und ihre Nachbarschaft unter dem ersten Lichtfluss durchläuft (mit nach unten quer von rechts nach links schraffierten Linien gezeigt), und der Position E, bei der ein Bild durch einen Lichtfluss gebildet wird, der durch die Peripherie des ersten aufgeteilten Bereichs Sd1 (auf der zweiten aufgeteilten Seite des Bereichs Sd2) in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse erzeugt wird, angeordnet ist. Aus diesem Grund werden der erste Lichtfluss und der zweite Lichtfluss in der Nähe einer Informationsaufzeichnungsebene der zweiten optischen Platte konvergiert, und die zweite optische Platte wird dadurch reproduziert. In diesem Fall wird der dritte Lichtfluss (teilweise mit gestrichelten Linien gezeichnet) als ein Flare erzeugt, wobei jedoch die zweite optische Platte durch den durch sowohl den ersten Lichtfluss als auch den zweiten Lichtfluss gebildeten Kern reproduziert werden kann.
  • Mit anderen Worten wird bei der Erfindung, der durch die optische Achse und ihrer Nachbarschaft laufende erste Lichtfluss, dessen numerische Apertur klein ist, zum Reproduzieren aller Arten von optischen Platten verwendet, die reproduziert werden können, und ein durch den äußeren Bereich der ersten aufgeteilten Oberfläche laufender Lichtfluss wird auf eine solche Art und Weise aufgeteilt, dass jeder der aufgeteilten Bereiche einer zu reproduzierenden optischen Platte entsprechen kann, so dass jeder aufgeteilte Lichtfluss zum Reproduzieren einer optischen Platte (der ersten und der zweiten optischen Platten) verwendet werden kann. In diesem Fall wird der Lichtfluss veranlasst, der zum Reproduzieren der optischen Platte (der ersten optischen Platte) verwendet wird, der die größere numerische Apertur aufweist, die zum Reproduzieren der optischen Platteninformation notwendig ist, ein Lichtfluss (der dritte Lichtfluss) zu sein, der weiter von dem ersten Lichtfluss unter den aufgeteilten Lichtflüssen ist.
  • Wenn das lichtkonvergierende, optische System (Objektivlinse 16), wie das oben angegebene, verwendet wird, können mehrere optische Platten, die jeweils ein transparentes Substrat mit einer unterschiedlichen Dicke aufweisen, durch ein einziges lichtkonvergierendes optisches System reproduziert werden, und die zum Reproduzieren der zweiten optischen Platte notwendige numerische Apertur NA2 kann durch beliebiges Einstellen der Ebene größer ausgeführt werden. Außerdem kann durch Verwenden des Lichtflusses nahe der optischen Achse (dem ersten Lichtfluss) zum Reproduzieren einer Mehrzahl von optischen Platten ein Verlust einer Lichtmenge des Lichtflusses von einer Lichtquelle klein gemacht werden. Außerdem wird beim Reproduzieren der zweiten optischen Platte eine Seitenkeule eines Strahlpunktes verringert, ein Kern mit einer starken Strahlintensität gebildet und eine genaue Information kann erhalten werden. Außerdem kann eine Mehrzahl von optischen Platten mit einem einzigen lichtkonvergierenden optischen System reproduziert werden, ohne dass ein besonderes Mittel zum Ändern einer numerischen Apertur der Aperturblende 17 erforderlich ist.
  • Von der Mittelposition C (siehe 2(a)) der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse betrachtet wird ferner ein Winkel, der von einer Normalen zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2, die eine Oberfläche von der numerischen Apertur NAL zu der NAH ist, und der optischen Achse gebildet wird, größer als ein Winkel ausgeführt, der von einer Normalen zu der Oberfläche (asphärische Oberfläche, bei der die Anpassung durch das Verfahren des kleinsten Quadrats mittels des später angegebenen Ausdrucks für die asphärische Oberfläche durchgeführt wird), die zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1, die von der optischen Achse zu der numerischen Apertur NA2 abdeckt, und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3, die von der numerischen Apertur NAH zu der numerischen Apertur NA1 abdeckt, und der optischen Achse gebildet wird. Aus diesem Grund können sowohl die erste optische Platte als auch die zweite optische Platte zufriedenstellend reproduziert werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Winkel, der von einer Normalen zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und der optischen Achse gebildet wird, größer als ein Winkel ausgeführt, der von einer Normalen zu der Oberfläche, die zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 liegt, und der optischen Achse auf Grund der Bedingung t2 > t1 gebildet. In dem Fall der Bedingung t2 < t1 wird ein Winkel, der von einer Normalen zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und der optischen Achse gebildet wird, kleiner als ein Winkel ausgeführt, der von einer Normalen zu der Oberfläche, die zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 liegt, und der optischen Achse gebildet wird.
  • Von der Mittelposition C (siehe 2(a)) der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse betrachtetet ist es ferner wünschenswert, dass die erste aufgeteilte Oberfläche – die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 so eingestellt sind, dass eine Differenz zwischen einem Winkel, der von einer Normalen zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und der optischen Achse gebildet wird, und einem Winkel, der von einer Normalen zu der Oberfläche (asphärische Oberfläche, bei der die Anpassung durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate durch die Verwendung des Ausdrucks für die später angegebene asphärische Oberfläche durchgeführt wird), die zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 liegt, und der optischen Achse gebildet wird, innerhalb eines Bereichs von 0,02°–1° ist. Wenn diese untere Grenze überschritten wird, verschlechtert sich eine Punktform für die Reproduktion der zweiten optischen Platte und eine Seitenkeule und ein Punktdurchmesser werden größer, wohingegen, wenn die obere Grenze überschritten wird, die asphärische Aberration übermäßig korrigiert wird und sich eine Punktform für die Reproduktion der ersten optischen Platte verschlechtert.
  • Bei der Betrachtung von einem unterschiedlichen Standpunkt, wenn angenommen wird, dass (Δ1L) π (rad) eine Phasendifferenz zwischen Licht, das durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 von der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 Läuft (von einem transparenten Substrat emittiert), und Licht, das durch die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 von der Position C läuft (siehe 2(a), die hauptsächlich die Mitte der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse ist (von dem transparenten Substrat emittiert) ist, und das (Δ1H) π (rad) eine Phasendifferenz zwischen Licht darstellt, das durch die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 entgegengesetzt zu der Seite der optischen Achse von der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 läuft (von dem transparenten Substrat emittiert), und Licht, das durch die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 entgegengesetzt zu der Seite der optischen Achse von der oben erwähnten Mittelposition läuft (von einem transparenten Substrat emittiert), wird in der Objektivlinse 16, die an mindestens einer ihrer Seiten mehrere aufgeteilte Oberflächen (drei aufgeteilte Oberflächen) aufweist, die in mehrere Teile koaxial mit einer optischen Achse aufgeteilt sind, die Beziehung (Δ1H) > (Δ1L) erfüllt. In diesem Fall wird hinsichtlich eines Vorzeichens der Phasendifferenz, ein positives Vorzeichen für die Richtung der Lichtfortbewegung verwendet (Richtung zu einer optischen Platte hin) und eine Phasendifferenz zwischen durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 oder die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 laufendem Licht (von dem transparenten Substrat emittiert) und durch die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 laufendem Licht (von dem transparenten Substrat emittiert) verglichen. Obwohl (Δ1H) auf Grund der Bedingungen t1 < t2 und NA1 > NA2 größer als (Δ1L) gemacht wird, wird (Δ1H) in dem Fall der Bedingungen t1 > t2 und NA1 > NA2 oder von t1 < t2 und NA1 < NA2 kleiner als (Δ1L) gemacht. Das heißt, dass (Δ1H) ausgeführt wird, um nicht gleich (Δ1L) zu sein.
  • Mit anderen Worten ist eine in der Richtung von der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 an der Grenze zwischen der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 und der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 gemessene Stufentiefe größer als eine Stufentiefe von der ersten aufgeteilten Oberfläche an der Grenze zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 (ein Vorzeichen für die Stufentiefe ist in der Richtung positiv, bei der eine Oberfläche mit einem kleineren Brechungsindex in eine Oberfläche mit einem größeren Brechungsindex an der Grenze der aufgeteilten Oberfläche geändert wird). Sogar in diesem Fall ist, wie bei dem vorhergehenden, wenn t1 größer als t2 und NA1 größer als NA2 ist, oder wenn t1 kleiner als t2 und NA1 kleiner als NA2 ist, die oben erwähnte Beziehung umgekehrt, das heißt, dass eine Stufentiefe der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 von der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 kleiner als die der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 von der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 ist. Ferner ist es wünschenswert, dass ein Abstand von einer Position auf der Oberfläche, die zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 interpoliert ist, zu einer Position auf der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 asymmetrisch um die Position ist, die hauptsächlich die Mitte der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 an dem Punkt ist, der von der optischen Achse um eine vorgeschriebene Länge entfernt ist. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass die Differenz umso größer ist, je weiter der Abstand von der optischen Achse ist.
  • Als ein Standard wurde erläutert, dass aufgeteilte Oberflächen Sd1–Sd3 auf der Brechungsoberfläche S1 näher an einer Lichtquelle der Objektivlinse 16 vorgesehen werden. Sie können ebenfalls auf einer Brechungsoberfläche näher zu der optischen Platte 20 vorgesehen werden, oder diese Funktion kann ebenfalls auf einem der optischen Elemente (beispielsweise der Kollimatorlinse 13) eines anderen lichtkonvergierenden optischen Systems vorgesehen werden, oder ein optisches Element mit dieser Funktion kann ebenfalls neu auf einem optischen Weg bereitgestellt werden. Außerdem kann eine Funktion jeder aufgeteilten Oberfläche Sd1–Sd3 auf einem unterschiedlichen optischen Element bereitgestellt werden.
  • Als ein Standard wurde erläutert, dass die Objektivlinse 16 eines infiniten Systemtyps 13, das Kollimatorlinsen benutzt, verwendet wird. Es ist ebenfalls möglich, dass es auf eine Objektivlinse Anwendung findet, die keine Kollimatorlinse 13 benutzt, wobei ein divergentes Licht von einer Lichtquelle direkt eintritt oder ein durch eine, ein Ausmaß der Divergenz absenkende Linse übertragenes divergentes Licht eintritt, oder auf eine Objektivlinse, die eine Koppellinse benutzt, die einen Lichtfluss von einer Lichtquelle in ein konvergiertes Licht ändert, das in die Objektivlinse eintritt.
  • Obwohl Stufen an Grenzen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 – der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 bei der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt werden, ist es ebenfalls möglich, aufgeteilte Oberflächen kontinuierlich ohne Bereitstellen einer Stufe auf mindestens einer Grenze bereitzustellen. Hinsichtlich einer Grenze zwischen aufgeteilten Oberflächen können beide aufgeteilte Oberflächen ebenfalls durch einen vorgeschriebenen R ohne Biegen der Grenze verbunden sein. Dieser R kann entweder absichtlich bereitgestellt sein oder einer sein, der nicht absichtlich bereitgestellt wird (ein Beispiel eines, der nicht absichtlich bereitgestellt wird, ist ein R an einer bei der Bearbeitung einer Gussform gebildeten Grenze, die benötigt wird, wenn die Objektivlinse 16 aus Kunststoff hergestellt ist).
  • Als ein Standard wurde erläutert, dass die Brechungsoberfläche S1 aus drei aufgeteilten Oberflächen Sd1–Sd3 bei der vorliegenden Ausführungsform aufgebaut ist, wobei die Erfindung nicht darauf begrenzt ist, und die Brechungsoberfläche S1 kann ebenfalls aus mindestens drei oder mehr aufgeteilten Oberflächen aufgebaut sein. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass die erste aufgeteilte Oberfläche, die verwendet wird, um die erste optische Platte zu reproduzieren, und die zweite optische Platte in der Nachbarschaft der optischen Achse bereitgestellt wird, und eine aufgeteilte Oberfläche, die hauptsächlich zu verwenden ist, um die zweite optische Platte zu reproduzieren, und eine aufgeteilte Oberfläche, die hauptsächlich zu verwenden ist, um die erste optische Platte zu reproduzieren, werden abwechselnd auf einer aufgeteilten Oberfläche außerhalb (in der von der optischen Achse zurückgehenden Richtung) der ersten aufgeteilten Oberfläche bereitgestellt. In diesem Fall ist es wünschenswert, eine aufgeteilte Oberfläche, die hauptsächlich verwendet wird, um die zweite optische Platte zu reproduzieren, zwischen der numerischen Apertur A3 und der numerischen Apertur A4 auf der Seite der optischen Platte an der Objektivlinse 16 bereitzustellen, die die Bedingungen 0,60 (NA2) < NA3 < 1,3 (NA2) und 0,01 < NA4 – NA3 < 0,12 erfüllt. Aus diesem Grund ist es möglich, eine optische Platte zu reproduzieren, die eine größere numerische Apertur benötigt, die als die zweite optische Platte dient, ohne die Intensität eines auf der ersten optischen Platte zu konvergierenden Lichtpunktes zu verringern. Es ist ferner vom Standpunkt der praktischen Anwendung wünschenswert, dass die obere Grenze von NA3 die Ungleichung NA3 < 1,1 (NA2) erfüllt, die untere Grenze von NA3 die Ungleichung 0,80 (NA2) < NA3, wünschenswerter 0,85 (NA2) < NA3 erfüllt, und die obere Grenze von NA4–NA3 die Ungleichung NA4 – NA3 < 0,1 erfüllt.
  • Obwohl eine einzige Lichtquelle zum Reproduzieren einer Mehrzahl von optischen Platten verwendet wird, können mehrere Lichtquellen ebenfalls für jede zu reproduzierende optische Platte verwendet werden.
  • Obwohl die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 in der Form eines Rings bereitgestellt wird, der einen konzentrischen Kreis mit einer optischen Achse darstellt, wenn die Objektivlinse 16 von der Lichtquellenseite betrachtet wird, ist die Erfindung nicht darauf begrenzt, und die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 kann ebenfalls in einem diskontinuierlichen Ring bereitgestellt werden. Die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 kann ferner aus einem Hologramm oder einer Fresnel-Linse aufgebaut sein. Wenn die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 aus Hologrammen aufgebaut ist, wird einer der Lichtflüsse, der in gebeugtes Licht nullter Ordnung und gebeugtes Licht erster Ordnung aufgeteilt ist, verwendet, um die erste optische Platte zu reproduzieren, und der andere wird verwendet, um die zweite optische Platte zu reproduzieren. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass eine Menge des Lichts des für die Reproduktion der zweiten optischen Platte verwendet Lichtflusses größer als die des Lichts des für die Reproduktion der ersten optischen Platte verwendet Lichtflusses ist.
  • Es ist möglich, Reproduktionssignale der zweiten optischen Platte zu verbessern, wenn die Wellenfrontaberration der besten Anpassung eines durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 und die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 laufenden Lichtflusses 0,05 λ rms erfüllt (λ (nm) ist eine Lichtwellenlänge von einer Lichtquelle, die zum Reproduzieren der ersten optischen Platte verwendet wird), wenn die erste optische Platte reproduziert wird das heißt in dem Fall des Durchlaufens eines transparenten Substrats mit einer Dicke t1), und die Wellenfrontaberration der besten Anpassung eines durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 laufenden Lichtflusses 0,07 λ rms erfüllt, das die Beugungsgrenze darstellt (λ (nm) ist eine Lichtwellenlänge einer Lichtquelle, die zum Reproduzieren der zweiten optischen Platte verwendet wird), wenn die zweite optische Platte reproduziert wird (das heißt in dem Fall des Durchlaufens eines transparenten Substrats der Dicke t2).
  • Als nächstes werden die 2(a) und 2(b) in dem Fall, bei dem eine einzige Lichtquelle verwendet wird, mit Bezug auf die 4(a)–4(f) erläutert, die jeweils ein Diagramm darstellen, wobei die typische sphärische Aberration einer Objektivlinse 16 gezeigt ist. In den 4(a)–4(f) ist 4(a) ein Diagramm einer sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion der ersten optischen Platte, das heißt in dem Fall des Durchlaufens eines transparenten Substrats der Dicke t1, während 4(b) ein Diagramm einer sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion der zweiten optischen Platte ist, das heißt in dem Fall des Durchlaufens eines transparenten Substrats der Dicke t2 (t2 > t1). Es sei hier angenommen, dass NA1 die notwendige numerische Apertur darstellt, die näher an einer optischen Platte auf einem lichtkonvergierenden optischen System ist, die zum Reproduzieren von Information auf der ersten optischen Platte notwendig ist, NA2 die notwendige numerische Apertur darstellt, die näher an der optischen Platte eines lichtkonvergierenden optischen Systems ist, die zum Reproduzieren von Information auf der zweiten optischen Platte notwendig ist (NA2 > NA1), NAL eine numerische Apertur darstellt, die näher an der optischen Platte an einem durch die Grenze zwischen der aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der aufgeteilten Oberfläche Sd2, die beide von der Objektivlinse 16 sind, laufenden Lichtfluss ist, und NAH eine numerische Apertur darstellt, die näher an der optischen Platte eines durch die Grenze zwischen der aufgeteilten Oberflächen Sd2 und der aufgeteilten Oberfläche Sd3, die beide von der Objektivlinse 16 sind, laufenden Lichtflusses sind.
  • Der Standpunkt, der nachstehend erläutert wird, zeigt einen Standpunkt, bei dem die Objektivlinse 16 in den 2(a) und 2(b) von einem anderen Standpunkt betrachtet wird (sphärische Aberration, Form und Wellenfrontaberration), und Elemente, die nachstehend nicht beschrieben werden, sind die gleichen wie diejenigen in dem oben erläuterten Grundkonzept.
  • Hinsichtlich der Objektivlinse 16 in den 2(a) und 2(b) wird die erste asphärische Oberfläche seiner ersten Brechungsoberfläche S1 und seiner zweiten Brechungsoberfläche S2 (gemeinsame Brechungsoberfläche) zuerst ausgestaltet, so dass die Wellenfrontaberration der besten Anpassung des auf der ersten optischen Platte konvergierten Lichtflusses, die ein transparentes Substrat einer Dicke von t1 aufweist, 0,05 λ rms oder kleiner sein kann. 4(c) zeigt ein Diagramm einer sphärischen Aberration der Linse, die durch die oben erwähnte Ausgestaltung erhalten wird. Dann wird die zweite asphärische Oberfläche der ersten Brechungsoberfläche ausgestaltet, wobei die zweite Brechungsoberfläche S2 (gemeinsame Brechungsoberfläche) unverändert gelassen wird, so dass eine sphärische Aberration im Betrag kleiner als die sphärische Aberration (4(e), t2 > t1 in diesem Fall) sein kann, die verursacht wird, wenn Licht auf der zweiten optischen Platte, die ein transparentes Substrat der Dicke t2 (t2 ≠ t1) aufweist, durch eine Linse mit der ersten asphärischen Oberfläche konvergiert wird. In diesen Fall ist es wünschenswert, um die zweite optische Platte unter dem Zustand der Defokussierung zufriedenstellend zu reproduzieren, dass ein paraxialer Krümmungsradius der zweiten asphärischen Oberfläche und derjenige der ersten asphärischen Oberfläche dazu gebracht werden, gleich zu sein. Ein Diagramm einer sphärischen Aberration, die verursacht wird, wenn Licht auf die zweite optische Platte durch die Linse konvergiert wird, der durch diese Ausgestaltung erhalten wird, wird in 4(f) gezeigt, und ein Diagramm einer Aberration, die verursacht wird, wenn Licht auf die erste optische Platte durch diese Linse konvergiert wird, wird in 4(d) gezeigt. Die zweite asphärische Oberfläche ist in der Nähe der notwendigen numerischen Apertur NA2 der zweiten optischen Platte der ersten asphärischen Oberfläche aufgebaut. Die Nachbarschaft der notwendigen numerischen Apertur NA2 in diesem Fall ist vorzugsweise zwischen der numerischen Apertur NA3 und der numerischen Apertur NA4 angeordnet, die beide auf der optischen Plattenseite an der Objektivlinse 16 sind, die die Bedingung 0,60 (NA2) < NA3 < 1,3 (NA2) erfüllen (diese untere Grenze 0,60 (NA2) ist vorzugsweise 0,80 (NA2), noch bevorzugter 0,85 (NA2) bei der praktischen Anwendung, und diese obere Grenze 1,3 (NA2) ist vorzugsweise 1,1 (NA2) bei der praktischen Anwendung) und erfüllt die Bedingung 0,01 < NA4 – NA3 < 0,12 (vorzugsweise 0,1)). Es sei angenommen, dass die numerische Apertur NAL die so aufgebaute zweite asphärische Oberfläche (zweite aufgeteilte Oberfläche) darstellt, die näher an der optischen Achse ist, und die numerische Apertur NAH (das heißt NAL < NAH) diejenige darstellt, die näher an der optischen Achse ist.
  • Somit sind hinsichtlich der Oberflächenform auf der Brechungsoberfläche S1 der Objektivlinse 16 die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 einschließlich der optischen Achse und die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3, die die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 umgibt, von der gleichen asphärischen Oberflächeform (der ersten asphärischen Oberfläche), und die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2, die zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 liegt ist (in der Nähe der numerischen Apertur NA2, die notwendig ist, um die zweite optische Platte zu reproduzieren, das heißt NAL– NAH), stellt sich von einer Form der asphärischen Oberfläche (der zweiten asphärischen Oberfläche) heraus, die sich von derjenigen der ersten aufgeteilten Oberfläche und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 unterscheidet. Ein Diagramm der sphärischen Aberration, die verursacht wird, wenn Licht auf der ersten optischen Platte durch die Objektivlinse 16 konvergiert wird, wird in 4(a) gezeigt, und ein Diagramm der sphärischen Aberration, die verursacht wird, wenn Licht auf der zweiten optischen Platte durch die Objektivlinse 16 konvergiert wird, wird in 4(b) gezeigt.
  • Beim Aufbauen der ersten asphärischen Oberfläche und der zweiten asphärischen Oberfläche ist es möglich, eine Menge von konvergiertem Licht bei der Reproduktion der ersten optischen Platte durch Verschieben der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 zu der optischen Achse hin für den Aufbau der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 zu erhöhen und dadurch eine Phasendifferenz zu benutzen.
  • Es sei angenommen, dass ein Ausdruck für eine asphärische Oberfläche auf dem folgenden Ausdruck basiert:
    Figure 00310001
    wobei X eine Achse in der Richtung einer optischen Achse darstellt, H eine Achse darstellt, die senkrecht zu einer optischen Achse ist, die Richtung einer Vorwärtsbewegung von Licht ein positives Vorzeichen annimmt, r einen paraxialen Krümmungsradius darstellt, K einen kreisförmigen Kegelkoeffizienten darstellt, Aj einen asphärischen Oberflächenkoeffizienten darstellt, und Pj einen Wert der Leistung einer asphärischen Oberfläche darstellt (unter der Bedingung Pj > 3). Ausdrücke für eine asphärische Oberfläche verschieden von dem oben erwähnten Ausdruck können ebenfalls bei der Erfindung verwendet werden. Wenn ein Ausdruck für eine asphärische Oberfläche aus der Form der asphärischen Oberfläche gefunden wird, wird der oben erwähnte Ausdruck verwendet, Pj wird zu natürlichen Zahlen gemacht, die 3 < Pj < 10 erfüllen, und K wird zum Finden des Ausdrucks 0 gemacht.
  • Wie es oben angegeben ist, wird die bei der vorliegenden Ausführungsform erhaltene Objektivlinse 16 auf eine Art und Weise ausgebildet, dass sich eine sphärische Aberration diskontinuierlich ändert, so dass mehrere optische Platten, die jeweils ein transparentes Substrat in unterschiedlicher Dicke aufweisen, durch ein einziges lichtkonvergierendes optisches System mit mindestens zwei Aperturpositionen (NAL und NAH) in der Nähe der numerischen Apertur NA2 reproduziert werden können. Auf Grund einer derartigen Anordnung, bei der sich eine sphärische Aberration diskontinuierlich ändert, wie es oben angegeben ist, ist es möglich, Lichtflüsse frei anzuordnen, die durch verschiedene numerische Aperturen laufen (die erste aufgeteilte Oberfläche deckt eine optische Achse bis NAL ab, die zweite aufgeteilte Oberfläche deckt von NAL bis NAH, und die dritte aufgeteilte Oberfläche deckt von NAH bis NA1 ab), und es ist dadurch möglich, den ersten Lichtfluss für die Reproduktion aller der mehreren zu reproduzieren optischen Platten zu verwenden, und den zweiten Lichtfluss und den dritten Lichtfluss zur Reproduktion bestimmter optischer Platten der mehreren optischen Platten zu verwenden. Somit kann eine Mehrzahl von optischen Platten durch ein einziges lichtkonvergierendes optisches System (Objektivlinse 16) reproduziert werden, das bei niedrigen Kosten verwirklicht werden kann, ohne kompliziert zu sein, und optische Platten mit hoher NA bewältigen kann. Außerdem muss die Aperturblende 17 nur bereitgestellt werden, um eine NA1 zu bewältigen, die von hoher NA ist, und sogar wenn eine zum Reproduzieren einer optischen Platte notwendige numerische Apertur (NA1 oder NA2) geändert wird, ist es nicht notwendig, ein Mittel bereitzustellen, um die Aperturblende 17 zu ändern. Nebenbei bemerkt bedeutet der Ausdruck "eine sphärische Aberration ändert sich diskontinuierlich" bei der Erfindung, dass eine scharfe Änderung der sphärischen Aberration in einem Diagramm der sphärischen Aberration beobachtet wird.
  • Hinsichtlich der Richtung, in der sich die sphärische Aberration diskontinuierlich ändert, ist die sphärische Aberration bei der numerischen Apertur NAL in der negativen Richtung und bei der numerischen Apertur NAH in der positiven Richtung in der Richtung von der kleineren numerischen Apertur zu der größeren numerischen Apertur hin betrachtet. Aus diesem Grund wird eine Reproduktion einer optischen Platte mit einem dünnen transparenten Substrat der Dicke t1 besser ausgeführt, und die Reproduktion einer optischen Platte mit einem dicken transparenten Substrat der Dicke t2 wird ebenfalls besser ausgeführt. Auf Grund von NA1 > NA2 und t2 > t1 ändert sich eine sphärische Aberration diskontinuierlich in der negativen Richtung bei der numerischen Apertur NAL und in der positiven Richtung bei der numerischen Apertur NAH. In dem Fall von t2 < t1 und NA1 > NA2 oder t2 > t1 und NA1 < NA2 ändert sich jedoch eine sphärische Aberration diskontinuierlich in der positiven Richtung bei der numerischen Apertur NAL und in der negativen Richtung bei der numerischen Apertur NAH.
  • Beim Reproduzieren der zweiten optischen Platte mit einem transparenten Substrat der Dicke t2 werden S-förmige charakteristische Fokusfehlersignale der optischen Pickup-Vorrichtung 10 verbessert, wenn die sphärische Aberration (sphärische Aberration durch einen durch die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 laufenden Lichtfluss) innerhalb eines Bereichs von der numerischen Apertur NAL zu der numerischen Apertur NAH positiv ausgeführt ist. Obwohl die sphärische Aberration innerhalb eines Bereichs von der numerischen Apertur NAL zu der numerischen Apertur NAH auf Grund von t2 > t1 und NA1 > NA2 positiv gemacht wird, kann sie im Fall von t2 < t1 und NA1 < NA2 negativ gemacht werden.
  • Wenn die Wellenfrontaberration im Fall eines Lichtflusses, bei dem ein durch den Bereich von NAL bis NAH unter der numerischen Apertur NA1 laufender Lichtfluss ausgeschlossen ist, das heißt in dem Fall eines durch den Bereich von einer optischen Platte bis NAL und dem Bereich von NAH bis NA1 laufenden Lichtflusses, 0,05 λ rms oder kleiner gemacht wird (wobei λ eine Wellenlänge einer Lichtquelle darstellt), wird, wenn ein transparentes Substrat einer Dicke t1 existiert (siehe 4(a)), die Reproduktion der ersten optischen Platte mit einer transparenten Substrat der Dicke t1 besser ausgeführt.
  • Unter den Bedingungen von t1 = 0,6 mm, t2 = 1,2 mm, 610 nm < λ < 670 nm und 0,32 < NA2 < 0,41, ist es wünschenswert, die Bedingung 0,60 (NA2) < NAL < 1,3 (NA2) zu erfüllen (ihre untere Grenze 0,60 (NA2) ist vorzugsweise 0,80 (NA2), bevorzugter 0,85 (NA2) bei der praktischen Anwendung, und ihre obere Grenze 1,3 (NA2) ist vorzugsweise 1,1 (NA2) bei der praktischen Anwendung). Wenn die untere Grenze überschritten wird, wird die Seitenkeule größer, um eine genaue Reproduktion der Information unmöglich zu machen, wohingegen, wenn ihre obere Grenze überschritten wird, ein Punktdurchmesser kleiner als ein beugungsbegrenzter Punktdurchmesser gemacht wird, der bei der Wellenlänge λ und NA2 angenommen wird. Das hier erwähnte NAL bedeutet NAL auf der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2.
  • Es ist ferner wünschenswert, die Bedingung 0,01 < NAH – NAL < 0,12 zu erfüllen (die obere Grenze beträgt bei der praktischen Anwendung vorzugsweise 0,1). Wenn diese untere Grenze überschritten wird, verschlechtert sich eine Punktform im Verlauf der Reproduktion der zweiten optischen Platte und ein Seitenkeulenpunktdurchmesser wird größer, wohingegen, wenn die obere Grenze überschritten wird, eine Punktform im Verlauf der Reproduktion der ersten optischen Punkte gestört und ein Absinken einer Lichtmenge verursacht wird. Die hier erwähnten NAL und NAH bedeuten NAL und NAH auf der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2.
  • Um es von einem anderen Standpunkt auszudrücken (obwohl dies eine Wiederholung ist), die oben erwähnten NAL und NAH (das heißt eine hauptsächlich zur Reproduktion der zweiten optischen Platte verwendete aufgeteilte Oberfläche wird bereitgestellt) sind zwischen der numerischen Apertur NA3 und der numerischen Apertur NA4 vorgesehen, die näher an einer optischen Platte an der Objektivlinse 16 ist, die die Bedingung 0,60 (NA2) < NA3 < 1,3 (NA2) (ihre untere Grenze ist vorzugsweise 0,85 (NA2), noch wünschenswerter 0,85 (NA2) bei der praktischen Anwendung, und ihre obere Grenze 1,3 (NA2) ist vorzugsweise 1,1 (NA2) bei der praktischen Anwendung) und die Bedingung 0,01 < NA4 – NA3 < 0,12 (vorzugsweise 0,1) erfüllen. Aus diesem Grund ist es möglich, eine optische Platte zu reproduzieren, die eine größere numerische Apertur als die zweite optische Platte benötigt, ohne die Intensität eines auf der ersten optischen Platte konvergierten Lichtpunktes sehr stark abzusenken.
  • Beim Reproduzieren der zweiten optischen Platte (wenn ein transparentes Substrat mit der Dicke t2 existiert), ist es wünschenswert, die Bedingung zu erfüllen, dass die sphärische Aberration zwischen der numerischen Apertur NAL und der numerischen Apertur NAH nicht kleiner als –2 λ/(NA2)2 und nicht mehr als 5 λ/(NA2)2 ist. In dem Fall der Reproduktion ist die Bedingung von nicht mehr als 3 λ/(NA2)2 wünschenswert, oder wenn das Aufzeichnen betrachtet wird (eine Reproduktion ist natürlich möglich), wird die sphärische Aberration größer als 0 (Null) bevorzugt. Wenn diese untere Grenze überschritten wird, wird die sphärische Aberration übermäßig korrigiert, und eine Punktform im Verlauf der Reproduktion der ersten optischen Platte verschlechtert sich, und ein Seitenkeulenpunktdurchmesser wird größer. Insbesondere ist diese Bedingung wünschenswert, wenn sie einen Bereich von 0–2 λ/(NA2)2 erfüllt, und Fokusfehlersignale werden in diesem Fall zufriedenstellend erhalten.
  • Andererseits wird ein Winkel, der zwischen einer Normalen zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und einer optischen Achse gebildet ist, größer als derjenige gemacht, der zwischen einer Normalen zu einer Oberfläche gebildet wird, die zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 interpoliert wird, wenn dies von der Mittelposition der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse betrachtet wird. Aus diesem Grund können sowohl die ersten als auch die zweiten optischen Platten zufriedenstellend reproduziert werden. Obwohl ein zwischen einer Normalen zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und einer optischen Achse gebildeter Winkel größer gemacht wird als derjenige, der zwischen einer Normalen zu einer zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 interpolierten Oberfläche und einer optischen Achse ist, kann auf Grund von t2 > t1, wenn t2 < t1 und NA1 > NA2 oder t2 > t1 und NA1 < NA2 ist, ein zwischen einer Normalen zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und einer optischen Achse gebildeter Winkel kleiner als derjenige gemacht werden, der zwischen einer Normalen zu einer zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 interpolierten Oberfläche gebildet ist.
  • Außerdem ist es bei der Objektivlinse 16 wünschenswert, dass eine Differenz zwischen einem zwischen einer Normalen zu der Oberfläche (der zweiten aufgeteilten Oberfläche) von der numerischen Apertur NAL zu der numerischen Apertur NAH und einer optischen Achse ausgebildeter Winkel, und einen zwischen einer Normalen zu der zwischen der Oberfläche (der ersten aufgeteilten Oberfläche) von der optischen Achse zu der numerischen Apertur NAL interpolierten Oberfläche und der Oberfläche (der dritten aufgeteilten Oberfläche) von der numerischen Apertur NAH zu der numerischen Apertur NA1 und der optischen Achse in einem Bereich von 0,02° bis 1° ist. Wenn die untere Grenze überschritten wird, verschlechtert sich eine Punktform im Verlauf der Reproduktion der zweiten optischen Platte und ein Seitenkeulenpunkt wird größer, wohingegen, wenn die obere Grenze überschritten wird, die sphärische Aberration übermäßig korrigiert wird und eine Punktform sich im Verlauf der Reproduktion der ersten optischen Platte verschlechtert.
  • Insbesondere ändert sich, betrachtet in der Richtung einer optischen Achse zu dem Umfang eines Kreises, unter der Bedingung von t2 > t1 und NA1 > NA2 ein Punkt, bei dem sich eine Normale zu der Brechungsoberfläche und die optische Achse schneiden, diskontinuierlich in der Richtung, um sich der Brechungsoberfläche zu nähern, die bei der numerischen Apertur NA2 näher an der Lichtquelle ist, und ein Punkt, bei dem sich eine Normale zu der berechneten Oberfläche und die optische Achse schneiden, ändert sich diskontinuierlich in der Richtung, um von der Brechungsoberfläche, die näher zu der Lichtquelle ist, bei einer numerischen Apertur NA2 zurückzugehen. Aus diesem Grund wird die Reproduktion einer optischen Platte mit einem dünnen transparenten Substrat der Dicke t1 besser ausgeführt, und die Reproduktion einer optischen Platte mit einem dicken transparenten Substrat der Dicke t2 wird besser ausgeführt.
  • Die Wellenfrontaberrationen der Objektivlinse 16 bei der vorliegenden Ausführungsform sind in den 5(a) und 5(b) gezeigt. Jede der 5(a) und 5(b) ist ein Diagramm einer Wellenfrontaberrationskurve, bei der die Achse der Ordinaten die Wellenfrontaberration (λ) und die Achse der Abszissen eine numerische Apertur darstellt. In 5(a) ist eine Kurve einer Wellenfrontaberration, die von einem transparenten Substrat (Dicke von t1) der ersten optischen Platte verursacht wird, mit durchgezogenen Linien gezeigt, während in 5(b) eine Kurve einer Wellenfrontaberration, die durch ein transparentes Substrat (Dicke t2) der zweiten optischen Platte verursacht wird, mit durchgezogenen Linien gezeigt ist. Die Wellenfrontaberrationskurve wird durch Messen der Wellenfrontaberrationen mittels eines Interferometers unter der Bedingung erhalten, dass die beste Wellenfrontaberration durch jedes transparente Substrat verursacht wird.
  • Wie es aus jeder Figur offensichtlich ist, ist die sich auf die Objektivlinse 16 beziehende Wellenfrontaberration an zwei Stellen (um konkret zu sein: NAL und NAH) in der Nachbarschaft der numerischen Apertur NA2 diskontinuierlich, wenn dies von der Wellenfront aberrationskurve aus betrachtet wird. Die Neigung der Wellenfrontaberration auf dem diskontinuierlichen Abschnitt (zwischen NAL und NAH) unterscheidet sich von derjenigen der Kurve (mit gestrichelten Linien in 5(a) gezeigt), die durch Verbinden von Endabschnitten (ein Ende, das NAL am nächsten ist, und das Ende, das NAH am nächsten ist) der Kurven an beiden Seiten des diskontinuierlichen Abschnitts.
  • Als nächstes wird eine optische Pickup-Vorrichtung mit zwei Lichtquellen mit Bezug auf 6 wie folgt erläutert, die ein schematisches Strukturdiagramm der optischen Pickup-Vorrichtung ist. Hier werden die beiden Lichtquellen 111 und 112 bei der optischen Pickup-Vorrichtung 100 verwendet.
  • Hier wird ein erster Halbleiterlaser 111 (Wellenlänge λ1 = 610 – 670 nm), der die erste Lichtquelle darstellt, zum Reproduzieren der ersten optischen Platte bereitgestellt, und ein zweiter Halbleiterlaser 112 (Wellenlänge λ2 = 740 – 870 nm), der die zweite Lichtquelle darstellt, wird zum Reproduzieren der zweiten optischen Platte bereitgestellt. Ein Zusammensetzungsmittel 119 ist ein Mittel, das imstande ist, einen von dem ersten Halbleiterlaser 111 emittierten Lichtfluss und einen von dem zweiten Halbleiterlaser 112 emittierten Lichtfluss zusammenzusetzen, und ist ein Mittel, um beide Lichtflüsse in dem gleichen optischen Weg zu führen, so dass beide Lichtflüsse auf der optischen Platte 20 durch ein einziges lichtkonvergierendes System konvergiert werden können.
  • Beim Reproduzieren der ersten optischen Platte wird ein Strahl von dem ersten Halbleiterlaser 111 emittiert, und der so emittierte Strahl läuft durch das Zusammensetzungsmittel 119, einen Polarisations-Strahlenteiler 212, die Kollimatorlinse 113 und eine Viertelwellenlängenplatte 114, um ein kreisförmig polarisierter Lichtfluss zu werden. Dieser Lichtfluss wird durch die Aperturblende 117 ein geengt, und von der Objektivlinse 116 auf der Informationsaufzeichnungsebene 22 durch das transparente Substrat 21 der ersten optischen Platte 20 konvergiert. Dann läuft der durch ein Informationsbit modulierte und von der Informationsaufzeichnungsebene 22 reflektierte Lichtfluss erneut durch die Objektivlinse 116, die Viertelwellenlängenplatte 114 und die Kollimatorlinse 113, um in den Polaristions-Strahlenteiler 212 einzutreten, bei dem der Lichtfluss reflektiert wird und von der zylindrischen Linse 118 ein Astigmatismus gegeben wird, um in den optischen Detektor 130 einzutreten, bei dem Signale, um auf der ersten optischen Platte 20 aufgezeichnete Information zu lesen (zu reproduzieren), durch die Verwendung von Signalen erhalten werden, die von dem optischen Detektor 130 ausgegeben werden. Außerdem wird eine Änderung in der Verteilung der Lichtmenge, die durch eine Änderung in der Punktform auf dem optischen Detektor 130 verursacht wird, für die Fokussierungsdetektion und die Spurdetektion erfasst. Die Objektivlinse 116 wird bewegt, so dass der zweidimensionale Aktuator 115 veranlassen kann, das Licht von dem Halbleiterlaser 111 ein Bild auf der Informationsaufzeichnungsebene 22 der ersten optischen Platte 20 erzeugt, und die Objektivlinse 116 wird bewegt, so dass Licht von dem Halbleiterlaser 111 veranlasst werden kann, ein Bild auf einer vorgeschriebenen Spur basierend auf der oben erwähnten Detektion zu erzeugen.
  • Beim Reproduzieren der zweiten optischen Platte wird andererseits ein Strahl von dem zweiten Halbleiterlaser 112 erzeugt, der so emittierte Lichtfluss hinsichtlich seines optischen Wegs durch das Zusammensetzungsmittel 119 geändert, und läuft durch den Polarisations-Strahlenteiler 212, die Kollimatorlinse 113, die Viertelwellenlängenplatte 114, die Aperturblende 117 und die Objektivlinse 116, um auf der zweiten optischen Platte 20 konvergiert zu werden. Dann läuft der durch das Informationsbit modulierte und von der Informationsaufzeichnungsebene 22 reflektierte Lichtfluss erneut durch die Objektivlinse 116, die Viertelwellenlängenplatte 114, die Kollimatorlinse 113, den Polarisations-Strahlenteiler 212 und die zylindrische Linse 118, um in den optischen Detektor 130 einzutreten, bei dem Signale, um auf der zweiten optischen Platte 20 aufgezeichnete Information zu lesen (zu reproduzieren) durch die Verwendung von Signalen erhalten werden, die von dem optischen Detektor 130 ausgegeben werden. Außerdem wird eine Änderung in der Verteilung der Lichtmenge, die durch eine Änderung in der Punktform auf dem optischen Detektor 130 verursacht wird, für die Fokussierungsdetektion und die Spurdetektion detektiert. Die Objektivlinse 116 wird bewegt, so dass der zweidimensionale Aktuator 115 veranlassen kann, dass Licht von dem Halbleiterlaser 111 ein Bild auf der Bildinformationsaufzeichnungsebene 22 der zweiten optischen Platte 20 unter dem Defokussierungszustand erzeugt, und die Objektivlinse 116 wird bewegt, so dass Licht von dem Halbleiterlaser 11 veranlasst werden kann, ein Bild auf einer vorgeschriebenen Spur basierend auf der oben erwähnten Detektion zu erzeugen.
  • Als Objektivlinse 116, die eines der lichtkonvergierenden optischen Systeme der optischen Pickup-Vorrichtung 100 ist, wird die Objektivlinse 16, wie es oben beschrieben ist, verwendet. Das heißt, dass die Objektivlinse 116 eine Konvexlinse mit einer positiven Brechungsleistung ist, deren Brechungsoberfläche 51 auf der Lichtquellenseite und deren Brechungsoberfläche S2 auf der Seite der optischen Platte 20 von asphärischer Form sind, und wobei die Brechungsoberfläche S1 aus mehreren (drei bei der vorliegenden Ausführungsform) aufgeteilten Oberflächen, nämlich der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 bis zur dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3, zusammengesetzt ist, die auf einer koaxialen Grundlage mit einer optischen Achse angeordnet ist, und wobei eine Stufe jeder Grenze zwischen aufgeteilten Oberflächen Sd1–Sd3 gegeben ist. Die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 und die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 werden von der ersten asphärischen Oberfläche gebildet, die die Wellenfrontaberration der besten Anpassung eines von der ersten Lichtquelle 111 emittierten und auf der ersten optischen Platte konvergierten Lichtflusses 0,05 λ rms oder kleiner macht, und die zweite aufgeteilte Oberfläche wird von der zweiten asphärischen Oberfläche erzeugt, die veranlasst, dass die sphärische Aberration, die hinsichtlich des erzeugten Betrags kleiner als derjenige ist, der verursacht wird, wenn ein von der zweiten Lichtquelle 112 emittierter Lichtfluss auf der zweiten optischen Platte mit einem transparenten Substrat der Dicke t2 (t2 ≠ t1) durch eine Linse mit der ersten asphärischen Oberfläche konvergiert wird. Bei der Objektivlinse ist die zweite asphärische Oberfläche mit der ersten asphärischen Oberfläche an der Stelle ihrer NAL– NAH zusammengesetzt, die nahe an der notwendigen numerischen Apertur NA2 der zweiten optischen Platte ist.
  • Die so erhaltene Objektivlinse 116 muss den gleichen Aufbau und die gleiche Wirkung wie die oben erwähnte Objektivlinse 16 mit Ausnahme der folgenden Punkte aufweisen, und weist ferner auf Grund der dafür verwendeten zwei Lichtquellen den größeren Freiheitsgrad zum Reproduzieren mehrerer optischer Platten auf.
  • Da die beiden Lichtquellen 111 und 112 verwendet werden, unterscheidet sich der folgende bevorzugte Bereich von demjenigen in dem Fall des Benutzens der einzigen Lichtquelle.
  • Es ist nämlich wünschenswert, die Bedingung 0,60·(NA2) < NAL < 1,1 (NA2) zu erfüllen (diese untere Grenze 0,60 (NA2) ist wünschenswerterweise 0,80 (NA2) und noch wünschenswerter 0,85 (NA2) bei der praktischen Anwendung) unter den Bedingungen von t1 = 0,6 mm, t2 = 1,2 mm, 610 nm < λ1 < 670 nm, 740 nm < λ2 < 870 nm und 0,40 < NA2 < 0,51. Wenn diese untere Grenze überschritten wird, wird eine Seitenkeule größer, wodurch die genaue Reproduktion der Information unmöglich wird, wohingegen, wenn die obere Grenze überschritten wird, ein Punktdurchmesser kleiner als der beugungsbegrenzte Punktdurchmesser wird, der bei der Wellenlänge λ2 und NA2 angenommen wird. Nebenbei bemerkt bedeutet die hier erwähnte NAL die NAL auf der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 im Fall der Benutzung der zweiten Lichtquelle 112.
  • Es ist ferner wünschenswert, die Bedingung 0,01 < NAH – NAL < 0,12 zu erfüllen (diese obere Grenze 0,12 ist bei der praktischen Anwendung vorzugsweise 0,1). Wenn diese untere Grenze überschritten wird, verschlechtert sich eine Punktform im Verlauf der Reproduktion der zweiten optischen Platte und eine Nebenkeule wird größer gemacht, wohingegen, wenn die obere Grenze überschritten wird, eine Punktform im Verlauf der Reproduktion der ersten optischen Platte gestört und ein Absinken der Lichtmenge verursacht wird. Nebenbei bemerkt bedeuten die hier erwähnten NAL und NAH die NAL und NAH auf der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 im Fall der Benutzung der zweiten Lichtquelle 112.
  • Es ist ferner wünschenswert, die Bedingung zu erfüllen, dass die sphärische Aberration zwischen der numerischen Apertur NAL und der numerischen Apertur NAH innerhalb eines Bereiches von –2 (λ2)/(NA2)2 bis (5(λ2)) /(NA2)2 ist, wenn die zweite optische Platte reproduziert wird (durch ein transparentes Substrat der Dicke t2). Diese Bedingung ist vorzugsweise nicht mehr als 3 (λ2)/(NA2)2 im Fall der Reproduktion, oder ist vorzugsweise größer als 0 (Null), wenn das Aufzeichnen ebenfalls berücksichtigt wird (die Reproduktion ist natürlich möglich). Wenn die untere Grenze überschritten wird, wird die sphärische Aberration übermäßig korrigiert, und eine Punktform im Verlauf der Reproduktion der ersten optischen Platte verschlechtert sich, wohingegen, wenn die obere Grenze überschritten wird, eine Punktform im Verlauf der Reproduktion der zweiten optischen Platte verschlechtert und ein Seitenkeulen-Punktdurchmesser größer wird. Es ist besonders wünschenswert, dass diese Bedingung einen Bereich von 0 bis 2 (λ2)/(NA2)2 erfüllt, und in diesem Fall werden Fokusfehlersignale zufriedenstellend erhalten.
  • Um es von einem anderen Standpunkt auszudrücken, die oben erwähnten NAL und NAH werden zwischen der numerischen Apertur NA3 und der numerischen Apertur NA4 näher an einer optischen Platte auf der Objektivlinse 16 bereitgestellt (das heißt, eine aufgeteilte Oberfläche, die hauptsächlich zur Reproduktion der zweiten optischen Platte verwendet wird, wird bereitgestellt), die die Bedingung 0,60 (NA2) < NA3 < 1,1 (NA2) (ihre untere Grenze ist vorzugsweise 0,80 (NA2) und noch wünschenswerter 0,85 (NA2) bei der praktischen Anwendung) und die Bedingung 0,01 < NA4 – NA3 < 0,12 (vorzugsweise 0,1) erfüllt. Aus diesem Grund ist es möglich, eine optische Platte, die eine größere numerische Apertur als die zweite optische Platte benötigt, zu reproduzieren, ohne die Intensität eines auf der ersten optischen Platte konvergierten Lichtpunkts abzusenken.
  • Andererseits wird ein Winkel, der zwischen einer Normalen zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und einer optischen Achse gebildet wird, ausgeführt, um größer als derjenige zu sein, der zwischen einer Normalen zu einer zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 interpolierten Oberfläche ist, wenn dies von der Mittelposition der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse betrachtet wird. Aus diesem Grund können sowohl die ersten als auch die zweiten optischen Platten zufriedenstellend reproduziert werden. Obwohl ein zwischen einer Normalen zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und einer optischen Achse gebildeter Winkel ausgeführt wird, um auf Grund von t2 > t1 und NA1 > NA2 größer als derjenige zu sein, der zwischen einer Normalen zu einer zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 interpolierten Oberfläche und einer optischen Achse gebildet wird. Wenn jedoch t2 < t1 und NA1 > NA2 oder t2 > t1 und NA1 < NA2 ist, kann ein Winkel, der zwischen einer Normalen zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und einer optischen Achse ausgebildet ist, kleiner als derjenige gemacht werden, der zwischen einer Normalen zu einer zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 interpolierten Oberfläche gebildet ist.
  • Ferner ist es bei der Objektivlinse 116 bei der vorliegenden Ausführungsform wünschenswert, dass ein zwischen einer Normalen zu der Brechungsoberfläche und einer optischen Achse gebildeter Winkel geändert wird, so dass er nicht kleiner als 0,05° aber kleiner als 0,50° bei einer Kreisposition der Brechungsoberfläche S1 der Objektivlinse 116 ist, die mindestens zwei Aperturpositionen (NAL und NAH) in der Nachbarschaft der numerischen Apertur NA2 entspricht. Wenn diese untere Grenze überschritten wird, verschlechtert sich eine Punktform im Verlauf der Reproduktion der zweiten optischen Platte, und ein Seitenkeulenpunkt (side lobe spot) wird größer, wohingegen, wenn die obere Grenze überschritten wird, die sphärische Aberration übermäßig korrigiert wird, und sich eine Punktform im Verlauf der Reproduktion der ersten optischen Platte verschlechtert.
  • Insbesondere ändert sich beim Betrachten in der Richtung von einer optischen Achse zu dem Umfang eines Kreises unter der Bedingung t2 > t1 und NA1 > NA2 ein Punkt, bei dem sich eine Normale zu der Brechungsoberfläche und die optische Achse schneiden, diskontinuierlich in der Richtung, um sich der Brechungsoberfläche, die näher an der Lichtquelle ist, bei der numerischen Apertur NAL zu nähern, und ein Punkt, bei dem sich eine Normale zu der Brechungsoberfläche und der optischen Achse schneiden, ändert sich diskontinuierlich in der Richtung, um von der Brechungsoberfläche zurückzugehen, die näher an der Lichtquelle bei der numerischen Apertur NAH ist. Aus diesem Grund wird die Reproduktion einer optischen Platte mit einem dünnen transparenten Substrat der Dicke t1 besser ausgeführt, und die Reproduktion einer optischen Platte mit einem transparenten Substrat der Dicke t1 wird besser ausgeführt.
  • Bei der Betrachtung von einem anderen Standpunkt, wie in dem Fall, bei dem die oben angegebene Objektivlinse 116 benutzt wird, wenn angenommen wird, dass (Δ1L) π (rad) eine Phasendifferenz zwischen dem durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 laufenden Licht (von einem transparenten Substrat emittiert) und einem durch den Abschnitt auf der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 laufenden Licht ist, das von ihrer Mittelposition zu der Position am nächsten zu der optischen Achse abgedeckt wird (von dem transparenten Substrat emittiert), und (Δ1H) π (rad) eine Phasendifferenz zwischen durch die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 laufendem Licht (von dem transparenten Substrat emittiert), und durch den Abschnitt auf der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 laufendem Licht ist, das von seiner Mittelposition zu der Position am weitesten von der optischen Achse abdeckt (von dem transparenten Substrat emittiert), wird bei der Objektivlinse 116, die mindestens eine Oberfläche und eine Mehrzahl von aufgeteilten Oberflächen aufweist (drei aufgeteilte Oberflächen), die aufgeteilt sind, um auf einer koaxialen Grundlage mit der optischen Achse mehrfach zu sein, die Bedingung (Δ1H) > (Δ1L) erfüllt. Sogar in diesem Fall wie bei dem vorhergehenden wird die Bedingung (Δ1H) < (Δ1L) in dem Fall von t1 > t2 und NA1 > NA2 oder von t1 < t2 und NA1 < NA2 genommen, was dem gemäß zu (Δ1H) ≠ (Δ1L) führt.
  • Um es von einem anderen Standpunkt auszudrücken, eine Stufentiefe der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 von der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 ist größer als diejenige der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 zu der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1. Sogar in diesem Fall ist eine Stufentiefe von der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 an einer Grenze zwischen der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 und der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 kleiner als diejenige von der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 an einer Grenze zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 in dem Fall t1 > t2 und NA1 > NA2 oder t1 < t2 und NA1 < NA2, wie bei dem vorhergehenden. Es ist wünschenswert, dass ein Abstand zwischen der Position der Oberfläche, die zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 interpoliert ist, und der Position der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 asymmetrisch um die Position ist, die hauptsächlich die Mitte der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 an der Position ist, die von der optischen Achse um einen vorbestimmten Abstand entfernt ist. Es ist ferner in diesem Fall wünschenswert, dass der Abstand zunimmt, wenn sie sich von der optischen Achse entfernt.
  • Auf die gleiche Art und Weise, wie bei der obigen Erläuterung in dem Fall, bei dem die Objektivlinse 16 benutzt wird, ist die Erfindung nicht auf das begrenzt, was hier beschrieben ist, wie beispielsweise darauf, dass aufgeteilte Oberflächen Sd1–Sd3 auf der Brechungsoberfläche S1 der Objektivlinse 116 bereitgestellt werden, eine Objektivlinse eines unendlichen Typs verwendet wird, Stufen an Grenzen aufgeteilter Oberflächen bereitgestellt werden oder auf die Anzahl von aufgeteilten Oberflächen, oder auf eine Oberflächenform der zweiten aufgeteilten Oberfläche.
  • Obwohl die erste Lichtquelle 111 und die zweite Lichtquelle 112 durch Zusammensetzungsmittel 119 zusammengesetzt werden, ist die Erfindung nicht darauf begrenzt, und die Lichtquelle 11 kann ausgeführt werden, um aus einem Typ zu sein, bei dem zwischen der ersten Lichtquelle 111 und der zweiten Lichtquelle 112 umgeschaltet wird.
  • Es ist möglich, Reproduktionssignale der zweiten optischen Platte zu verbessern, indem die Wellenfrontaberration der besten Anpassung eines durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 und die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 laufenden Lichtflusses dazu gebracht wird, 0,05 λ rms zu erfüllen (λ (nm) ist eine Lichtwellenlänge von einer Lichtquelle, die für die Reproduktion der ersten optischen Platte verwendet wird), wenn die erste optische Platte reproduziert wird (das heißt, wenn ein transparentes Substrat der Dicke t1 durchlaufen wird), und indem die Wellenfrontaberration der besten Anpassung eines durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 laufenden Lichtflusses dazu gebracht wird, 0,07 λ rms zu erfüllen, was die Beugungsgrenze (λ (nm) ist eine Lichtwellenlänge von einer Lichtquelle, die zum Reproduzieren der zweiten optischen Platte verwendet wird) beim Reproduzieren der zweiten optischen Platte darstellt (das heißt, wenn ein transparentes Substrat der Dicke t2 durchlaufen wird).
  • Hinsichtlich der Objektivlinse 116 bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Erfinder sie versehentlich für die optische Pickup-Vorrichtung bei der ersten Ausführungsform (oder der zweiten Ausführungsform) verwendeten, war es nicht nur möglich, eine DVD als die erste optische Platte natürlicherweise zu reproduzieren, sondern ebenfalls eine CD als die zweite optische Platte mit einer Lichtquelle zu reproduzieren, die zu ihrem Erstaunen die gleiche Wellenlänge aufweist. Das heißt, dass die Objektivlinse 116 Licht auf einer Informationsaufzeichnungsebene jedes ersten optischen Informations-Aufzeichnungs-Datenträger konvergieren kann, das ein transparentes Substrat der Dicke t1 aufweist, und des zweiten optischen Informations-Aufzeichnungs-Datenträgers, das ein transparentes Substrat der Dicke t2 aufweist (t2 ≠ t1), mittels einer Lichtquelle mit einer Wellenlänge von λ1, und sie ebenfalls Licht auf einer Informationsaufzeichnungsebene der zweiten optischen Informations-Aufzeichnungs-Datenträger konvergieren kann, sogar wenn eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von λ2 verwendet wird (λ2 ≠ λ1). Auf diesem Grund können eine für eine optische Pickup-Vorrichtung verwendete Objektivlinse, um sowohl DVD als auch CD-R mittels zweier Lichtquellen zu reproduzieren, die jeweils eine unterschiedliche Wellenlänge aufweisen (eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 610–670 nm ist für DVD, und eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 780 nm ist für CD-R notwendig), und eine für eine optische Pickup-Vorrichtung verwendete Objektivlinse, um sowohl DVD als auch CD mittels einer einzigen Lichtquelle zu reproduzieren, miteinander gemeinsam ausgeführt werden, wodurch eine Kostenverringerung basierend auf Massenproduktion verwirklicht werden kann. Bei einer derartigen gemeinsamen Objektivlinse ist es noch notwendig, die Bedingungen von NAL und NAH zu erfüllen, die bei der ersten und zweiten Ausführungsformen beschrieben sind, sogar wenn die Wellenlänge der Lichtquelle von λ2 in λ1 geändert wird.
  • Nebenbei bemerkt kann, da sowohl die erste Lichtquelle 111 als auch die zweite Lichtquelle 112 hier mit der gleichen Vergrößerung verwendet werden, nur ein einziger Lichtdetektor verwendet werden, was zu einer einfachen Struktur führt. Ferner können zwei Lichtdetektoren, die jeweiligen unterschiedlichen Lichtquellen entsprechen, oder Lichtquellen, die voneinander unterschiedliche Vergrößerung aufweisen, verwendet werden.
  • Als nächstes wird eine optische Pickup-Vorrichtung mit Bezug auf die 7(a) und 7(b) erläutert. 7(a) ist eine Schnittansicht der Objektivlinse 216, und 7(b) ist eine von einer Lichtquelle betrachtete Vorderansicht. Die Objektivlinse 216 ist eine Variation der Objektivlinse 16 oder 116, die bei der oben beschriebenen optischen Pickup-Vorrichtung verwendet wird. Die Objektivlinse 216 ist eine, deren Oberfläche, die näher an der Lichtquelle ist, aus unterschiedlichen Brechungsoberflächen zusammengesetzt ist, was sie von der Objektivlinse 16 unterscheidet, deren Oberfläche, die näher an der Lichtquelle ist, aus drei aufgeteilten oben beschriebenen Brechungsoberflächen zusammengesetzt ist. Nebenbei bemerkt benutzt die vorliegende Ausführungsform eine in fünf Brechungsoberflächen aufgeteilte Oberfläche, und diese ist im übrigen gleich zu der Objektivlinse 16 oder 116, und daher kann die Erläuterung teilweise weggelassen werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Objektivlinse 216 eine Konvexlinse mit positiver Brechungsleistung, bei der die Brechungsoberfläche S1, die näher an der Lichtquelle ist, und die Brechungsoberfläche S2, die näher an der optischen Platte 20 ist, von einer Form einer asphärischen Oberfläche sind. Die Brechungsoberfläche S1 der Objektivlinse 216, die näher an der Lichtquelle ist, ist aus fünf aufgeteilten Oberflächen, nämlich der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 bis zur fünften aufgeteilten Oberfläche Sd5, zusammengesetzt, die koaxial mit der optischen Achse sind, das heißt der ersten aufgeteilten Oberfläche (Sd1) einschließlich der optischen Achse (nahe der optischen Achse), der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 ..., der (2n + 1)ten (n ist eine natürliche Zahl, die bei der vorliegenden Ausführungsform 2 ist) aufgeteilten Oberfläche Sds2n + 1. Grenzen der aufgeteilten Oberflächen bis Sd5 werden mit Stufen ausgebildet, um jeweils die aufgeteilten Oberflächen Sd1 bis Sd5 zu bilden. Bei dieser Objektivlinse 216 wird ein Lichtfluss (der erste Lichtfluss), der durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1, die die optischen Achse einschließt, läuft, zur Reproduktion von auf den ersten und zweiten optischen Platten aufgezeichneter Information verwendet, ein durch die (2n)te aufgeteilte Oberfläche Sd2 (der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und die vierte aufgeteilten Oberfläche Sd4 bei der vorliegenden Ausführungsform) laufender Lichtfluss wird hauptsächlich zur Reproduktion von auf der zweiten optischen Platte aufgezeichneter Information verwendet, und ein durch die (2n + 1)te aufgeteilte Oberfläche Sd2n + 1 (der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 und die fünfte aufgeteilte Oberfläche Sd5 bei der vorliegenden Ausführungsform) laufender Lichtfluss wird hauptsächlich zur Reproduktion von auf der ersten optischen Platte aufgezeichneten Information verwendet.
  • Wie es oben angegeben ist, ist es möglich, die (2n)te Oberfläche an der Seite mit große NA durch Erhöhen der Anzahl von aufgeteilten Oberflächen anzuordnen. Daher ist es möglich, nicht nur die Reproduktion der ersten optischen Platte durchzuführen, die eine große NA erfordert, sondern ebenfalls die Reproduktion der zweiten optischen Platte, die verglichen mit der ersten bis dritten oben erwähnten Ausführungsformen eine größere NA aufweist. Außerdem kann ein Absinken der Lichtmenge im Verlauf der Reproduktion der ersten optischen Platte, der durch die (2n)te aufgeteilte Oberfläche verursacht wird, die an der Seite mit großer NA angeordnet ist, durch die (2n – 1)te aufgeteilte Oberfläche kompensiert werden (die erste aufgeteilte Oberfläche hat damit nichts zu tun). Somit ist es möglich, nicht nur die erste optische Platte sondern ebenfalls die zweite optische Platte zu reproduzieren.
  • Um konkret zu sein, die erste asphärische Oberfläche der ersten Brechungsoberfläche S1 und die zweite Brechungsoberfläche S2 (gemeinsame Brechungsoberfläche) der Objektivlinse 216 werden zuerst ausgestaltet, so dass die Wellenfrontaberration der besten Anpassung eines auf der ersten optischen Platte, die ein transparentes Substrat der Dicke t1 aufweist, konvergierten Lichtflusses 0,05 λ rms oder kleiner sein kann. Dann wird die zweite asphärische Oberfläche der ersten Brechungsoberfläche ausgestaltet, wobei die zweite Brechungsoberfläche S2 (gemeinsame Brechungsoberfläche) so gelassen wurde, wie sie ist, so dass die sich auf die zweite asphärische Oberfläche beziehende sphärische Aberration hinsichtlich der Menge der Erzeugung kleiner sein kann, als diejenige, die durch die Konvergenz auf der zweiten optischen Platte mit einem transparenten Substrat der Dicke t2 (t2 ≠ t1) durch eine Linse erzeugt wird, die die oben erwähnte erste asphärische Oberfläche aufweist. In diesem Fall ist es für die Reproduktion der zweiten optischen Platte unter dem Defokussierungszustand wünschenswert, einen paraxialen Krümmungsradius der zweiten asphärischen Oberfläche und den der ersten asphärischen Oberfläche auszuführen, so dass sie miteinander gleich sind. Die zweite asphärische Oberfläche ist an zwei Stellen von NAL bis NAH in der Nähe der numerischen Apertur NA2, die für die zweite optische Platte erforderlich ist, der ersten asphärischen Oberfläche zusammengesetzt. Die somit erhaltene Linse ist die Objektivlinse 16 bei der vorliegenden Ausführungsform.
  • Im Fall der Zusammensetzung ist es möglich, einen Anstieg in der Menge des konvergierten Lichts im Verlauf der Reproduktion der ersten optischen Platte durch Verschieben der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und der vierten aufgeteilten Oberfläche Sd4 zu einer optischen Achse hin für die Zusammensetzung zu erreichen, wobei eine Phasendifferenz ausgenutzt wird. Obwohl die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 und die vierte aufgeteilte Oberfläche Sd4 ausgeführt werden, um von der gleichen zweiten asphärischen Oberfläche zu sein, können diese aufgeteilten Oberflächen ebenfalls von einer unterschiedlichen asphärischen Oberfläche sein, und sie können ferner hinsichtlich der Menge zu einer optischen Achse hin unterschiedlich verschoben werden.
  • Hinsichtlich der Nachbarschaft von NA2 zur Zusammensetzung der zweiten asphärischen Oberfläche in diesem Fall ist die Bedingung 0,60 (NA2) < NA3 < 1,3 (NA2) (ihre untere Grenze 0,60 (NA2) ist wünschenswerterweise 0,80 (NA2) und noch wünschenswerter 0,85 (NA2) bei der praktischen Anwendung) wünschenswert, und es ist wünschenswert, dass die obere Grenze 1,3 (NA2) bei der praktischen Anwendung 1,1 (NA2) ist. Es ist ferner wünschenswert, wenn eine Wellenlänge einer Lichtquelle zum Aufzeichnen oder Reproduzieren des zweiten optischen Platten-Informations-Aufzeichnungs-Datenträgers 740–870 nm ist, dass die obere Grenze 1,3 (NA2) zwischen der numerischen Apertur NA3 und der numerischen Apertur NA4 auf der optischen Plattenseite der Objektivlinse 16 angeordnet ist, wobei 1,1 (NA2) und die Bedingung 0,01 < NA4 – NA3 < 0,12 erfüllt werden (diese obere Grenze ist vorzugsweise 0,1 bei der praktischen Anwendung).
  • Im Fall des Benutzens der Objektivlinse 16 wenn eine DVD mit einem transparenten Substrat reproduziert wird, deren Dicke t1 gleich 0,6 mm ist, die die erste optische Platte ist, wie es oben erwähnt ist, bilden Lichtflüsse, die jeweils durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1, die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 und die fünfte aufgeteilte Oberfläche Sd5 laufen, Bilder auf den ersten Bilderzeugungspositionen, die fast von der gleichen Position sind, und ihre Wellenfrontaberrationen (Wellenfrontaberrationen ausschließlich der durch die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 und der vierten aufgeteilten Oberfläche Sd4 laufenden Lichtflüsse) sind 0,05 λ rms oder kleiner. Das Symbol λ stellt in diesem Fall eine Wellenlänge einer Lichtquelle dar.
  • In diesem Fall bilden Lichtflüsse, die jeweils durch die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 und die vierte aufgeteilte Oberfläche Sd4 laufen, Bilder auf der zweiten Bilderzeugungsposition, die sich von der ersten Bilderzeugungsposition unterscheidet. Die zweite Bilderzeugungsposition ist ausgeführt, um von der ersten Bilderzeugungsposition um den Abstand entfernt zu sein, der von –27 μm bis –4 μm reicht, wenn angenommen wird, dass 0 (Null) die erste Bilderzeugungsposition darstellt, und die Richtung von dieser zu der Objektivlinse 16 negativ ist, und die Richtung entgegengesetzt dazu positiv ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Bilderzeugungsposition ausgeführt, um von der ersten Bilderzeugungsposition um den Abstand, der von –27 μm bis –4 μm reicht, auf Grund der Bedingungen von t1 < t2 und NA1 > NA2 entfernt zu sein. Im Fall von t1 > t2 und NA1 > NA2 oder t1 < t2 und NA1 < NA2 ist die zweite Bilderzeugungsposition ausgeführt, um von der ersten Bilderzeugungsposition um den Abstand entfernt zu sein, der von 4 μm bis 27 μm reicht. Das heißt, das ein Absolutwert des Abstands zwischen der ersten Bilderzeugungsposition und der zweiten Bilderzeugungsposition ausgeführt wird, um in einem Bereich von 4 μm bis 27 μm zu sein.
  • Wenn die Objektivlinse 216 von dem Standpunkt der sphärischer Aberration betrachtet wird, ist sie auf eine Art und Weise ausgebildet, dass sich die sphärische Aberration diskontinuierlich bei vier Aperturpositionen in der Nachbarschaft der numerischen Apertur NA2 ändert, so dass eine Mehrzahl von optischen Platten, die jeweils ein transparentes Substrat mit einer unterschiedlichen Dicke aufweisen, durch ein einziges lichtkonvergierendes optischen System reproduziert werden kann. Die sphärische Aberration ändert sich diskontinuierlich, wie es oben angegeben ist (die Richtung der Änderung ist, die gleiche wie diejenige bei den oben erwähnten ersten bis dritten Ausführungsformen), und wenn sie von dem Standpunkt der Wellenfrontaberration betrachtet wird, ist die Wellenfrontaberration bei vier Positionen in der Nachbarschaft der numerischen Apertur NA2 diskontinuierlich, und eine Neigung der Wellenfrontaberration an jedem Punkt bei der diskontinuierlichen Änderung unterscheidet sich von der der Kurve, die durch Verbinden beider Endabschnitte der getrennten Kurven an beiden Seiten erhalten wird.
  • Bei der Objektivlinse 216 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es wünschenswert, die Bedingung zu erfüllen, dass die sphärische Aberration zwischen den numerischen Aperturen NAL bis NAH innerhalb eines Bereichs von –2 λ/(NA)2 bis 5 λ/(NA)2 ist, wenn die zweite optische Platte (durch ein transparentes Substrat der Dicke t2) reproduziert wird (wobei λ eine Wellenlänge einer Lichtquelle darstellt, die für die Reproduktion der zweiten optischen Platte verwendet wird). Außerdem ist diese Bedingung vorzugsweise 3 λ (NA)2 oder kleiner im Fall der Reproduktion, und sie ist vorzugsweise größer als 0 (Null), wenn die Aufzeichnung betrachtet wird (die Reproduktion ist natürlich möglich).
  • Wenn sie andererseits bei einer Mittelposition der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche (der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 oder der vierten aufgeteilten Oberfläche) in der Richtung senkrecht zu einer optischen Achse betrachtet wird, wird ein Winkel, der zwischen einer Normalen zu der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche und der optischen Achse gebildet ist, ausgeführt, um größer als derjenige zu sein, der zwischen einer Normalen zu der zwischen der (2n – 1)ten aufgeteilten Oberfläche (der ersten aufgeteilten Oberfläche oder der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3) und der (2n + 1)ten aufgeteilten Oberfläche (der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 oder der fünften aufgeteilten Oberfläche Sd5) interpoliert wird, und der optischen Achse gebildet wird. Aus diesem Grund können sowohl die erste optische Platte als auch die zweite optische Platte zufriedenstellend reproduziert werden. Obwohl ein zwischen einer Normalen zu der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche und einer optischen Achse gebildeter Winkel ausgeführt wird, um größer als derjenige zu sein, der zwischen einer Normalen zu einer Oberfläche, die zwischen der (2n – 1)ten aufgeteilten Oberfläche und der (2n + 1)ten aufgeteilten Oberfläche interpoliert wird, und einer optischen Achse gebildet wird, da t2 > t1 ist. Wenn jedoch t2 < t1 und NA1 > NA2 oder t2 > t1 und NA1 < NA2 ist, wird ein zwischen einer Normalen zu der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche und einer optischen Achse gebildeter Winkel ausgeführt, um kleiner als derjenige zu sein, der zwischen einer Normalen zu einer Oberfläche, die zwischen der (2n – 1)ten aufgeteilten Oberfläche und der (2n + 1)ten aufgeteilten Oberfläche interpoliert wird, und einer optischen Achse ausgebildet ist.
  • Wenn sie bei der Position betrachtet wird, die hauptsächlich die Mitte der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche (n ist eine natürliche Zahl) ist, die die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 oder die vierte aufgeteilte Oberfläche Sd4 in der Richtung senkrecht zu einer optischen Achse darstellt, ist es wünschenswert, die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 bis zur (2n + 1)ten aufgeteilten Oberfläche festzulegen, so dass eine Differenz zwischen einem Winkel, der zwischen einer Normalen zu der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche und einer optischen Achse ausgebildet wird, und einem Winkel, der zwischen einer Normalen zu einer zwischen der (2n – 1)ten aufgeteilten Oberfläche und der (2n + 1)ten aufgeteilten Oberfläche ausgebildet ist, und einer optischen Achse innerhalb eines Bereichs von 0,02° bis 1° ist.
  • Wenn sie von einem anderen Standpunkt als bei dem Fall des Verwendens der Objektivlinse 16 betrachtet wird, wird bei der Objektivlinse 16, bei der mindestens eine Oberfläche eine Mehrzahl von darauf aufgeteilten Oberflächen aufweist, die aufgeteilt sind, um auf einer koaxialen Grundlage mit der optischen Achse der Objektivlinse zu sein, wenn angenommen wird, dass (ΔnL) π (beispielsweise (Δ1L) π oder (Δ2L) π) (rad) eine Phasendifferenz zwischen dem durch die (2n – 1)ten aufgeteilten Oberfläche laufenden Licht (beispielsweise der ersten aufgeteilten Oberfläche oder der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3) (von einem transparenten Substrat emittiert) und dem durch den inneren Teil näher an der optischen Achse von der Mitte der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche laufendem Licht darstellt (beispielsweise der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 oder der vierten aufgeteilten Oberfläche Sd4) (vom transparenten Substrate emittiert), und angenommen wird, dass (ΔnH) π (beispielsweise (Δ1H) π oder (Δ2H) π) (rad) eine Phasendifferenz zwischen durch die (2n + 1)te aufgeteilte Oberfläche (beispielsweise der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 oder die fünfte aufgeteilte Oberfläche Sd5) laufendem Licht (vom transparenten Substrate emittiert) und durch den Abschnitt laufendem Licht, der entgegengesetzt dem oben erwähnten inneren Abschnitt näher an der optischen Achse von der oben erwähnten Mitte der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche ist (beispielsweise der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd1 oder der vierten aufgeteilten Oberfläche Sd3) (von einem transparenten Substrat emittiert), die Beziehung (ΔnH) > (ΔnL) erfüllt. Sogar in diesem Fall wird (ΔnH) größer als (ΔnL) in dem Fall von t1 > t2 und NA1 > NA2 oder t1 < t2 und NA1 < NA2 ausgeführt, wie bei dem vorhergehenden, was demgemäss die Beziehung (ΔnH) ≠ (ΔnL) bedeutet.
  • Um dies von einem anderen Standpunkt auszudrücken, ist eine Tiefe einer Stufe von der (2n + 1)ten aufgeteilten Oberfläche (beispielsweise der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 oder der fünften aufgeteilten Oberfläche Sd5) der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche (beispielsweise der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 oder der vierten aufgeteilten Oberfläche Sd4) größer als eine Tiefe einer Stufe von der (2n – 1)ten aufgeteilten Oberfläche (beispielsweise der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 oder der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3) zu der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche (beispielsweise der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 oder der vierten aufgeteilten Oberfläche Sd4). Sogar in diesem Fall ist eine Tiefe einer Stufe von der (2n – 1)ten aufgeteilten Oberfläche der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche kleiner als eine Tiefe einer Stufe von der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche zu der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche in dem Fall von t1 > t2 und NA1 > NA2 oder t1 < t2 und NA1 < NA2, wie bei dem vorhergehenden. Außerdem ist es an der Position wünschenswert, die von der optischen Achse um einen vorbestimmten Abstand entfernt ist, dass eine Differenz zwischen einer Position der zwischen der (2n – 1)ten aufgeteilten Oberfläche und der (2n + 1)ten aufgeteilten Oberfläche interpolierten Oberfläche (beispielsweise der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3, oder der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 und der fünften aufgeteilten Oberfläche Sd5) und einer Position der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche (beispielsweise der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 oder der vierten aufgeteilten Oberfläche Sd4) um die Position asymmetrisch ist, die hauptsächlich die Mitte der zweiten aufgeteilten Oberfläche ist (beispielsweise die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 oder die vierte aufgeteilte Oberfläche Sd4). Außerdem ist es in diesem Fall wünschenswert, dass die Differenz größer gemacht wird, wenn der Abstand von der optischen Achse zunimmt.
  • Obwohl die Brechungsoberfläche S1, die näher an einer Lichtquelle ist, auf der Objektivlinse 216 in fünf Oberflächen aufgeteilt wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Brechungsoberflächen können ebenfalls auf einem optischen Element (beispielsweise eine Kollimatorlinse) eines anderen lichtkonvergierenden optischen Systems bereitgestellt werden, oder ein optisches Element kann getrennt bereitgestellt werden.
  • Obwohl Stufen an den Grenzen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 bis zu der fünften aufgeteilten Oberfläche Sd5 bereitgestellt werden, ist es ebenfalls möglich, aufgeteilte Oberflächen kontinuierlich ohne Bereitstellen einer Stufe an mindestens einer Grenze zu bilden. Hinsichtlich einer Grenze zwischen aufgeteilten Oberflächen können beide aufgeteilte Oberflächen ebenfalls durch einen vorgeschriebenen R verbunden sein, ohne die Grenze zu biegen. Dieser R kann entweder einer sein, der absichtlich bereitgestellt wird, oder einer sein, der nicht absichtlich bereitgestellt wird (ein Beispiel eines, der nicht absichtlich bereitgestellt wird, ist ein R an einer Grenze, die beim Verarbeiten einer Metallform gebildet wird, die benötigt wird, wenn die Objektivlinse 16 aus Kunststoff hergestellt wird).
  • Obwohl die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 und die vierte aufgeteilte Oberfläche Sd4 bereitgestellt werden, um in der Form eines Rings zu sein, der einen mit einer optischen Achse konzentrischen Kreis darstellt, wenn die Objektivlinse 216 von der Lichtquellenseite betrachtet wird, ist die Erfindung nicht darauf begrenzt, und sie kann ebenfalls in einem diskontinuierlichen Ring vorgesehen werden. Die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 und/oder die vierte aufgeteilte Oberfläche Sd4 können ferner aus einem Hologramm oder einer Fresnel-Linse aufgebaut sein. Wenn die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 aus Hologrammen zusammengesetzt ist, wird einer der Lichtflüsse, der in Licht nullter Ordnung und primäres Licht aufgeteilt ist, verwendet, um die erste optische Platte zu reproduzieren, und der andere wird verwendet, um die zweite optische Platte zu reproduzieren. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass eine Lichtmenge des für die Reproduktion der zweiten optischen Platte verwendeten Lichtflusses größer als diejenige von Licht des zur Reproduktion der ersten optischen Platte verwendeten Lichtflusses ist.
  • Es ist möglich, Reproduktionssignale der zweiten optischen Platte dadurch zu verbessern, dass die Wellenfrontaberration der besten Anpassung eines durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 und die dritte aufgeteilte Oberfläche Sd3 laufenden Lichtflusses 0,05 λ rms oder kleiner erfüllt (λ (nm) ist eine Wellenlänge von Licht einer Lichtquelle, die zum Reproduzieren der ersten optischen Platte verwendet wird), wenn die erste optische Platte reproduziert wird (das heißt, wenn ein transparentes Substrat der Dicke t1 durchlaufen wird), und in dem die Wellenfrontaberration der besten Anpassung eines durch die erste aufgeteilte Oberfläche Sd1 laufenden Lichtflusses dazu gebracht wird, 0,07 λ rms zu erfüllen (λ (nm) ist eine Lichtwellenlänge von einer Lichtquelle, das zum Reproduzieren der zweiten optischen Platte verwendet wird), die die Beugungsgrenze darstellt, wenn die zweite optische Platte reproduziert wird (das heißt, wenn ein transparentes Substrat der Dicke t2 durchlaufen wird).
  • Im Fall des Benutzens der Objektivlinsen 16 und 116, die oben ausführlich angegeben sind, wird die erste aufgeteilte Oberfläche zu der Oberfläche mit einer optischen Achse gemacht. Die einen extrem schmalen Bereich um die optische Achse abdeckende Oberfläche, die keinen Einfluss auf die Lichtkonvergenz hat, kann ebenfalls flach, konvex oder konkav sein, da eine derartige Oberfläche, die einen extrem schmalen Bereich um die optische Achse abdeckt, die kaum Lichtkonvergenz beeinflusst. Kurz gesagt muss eine aufgeteilte Oberfläche, die zum Reproduzieren der zweiten optischen Platte verwendet wird, nur in der Nähe von NA2 bereitgestellt werden, und die erste aufgeteilte Oberfläche muss nur innerhalb der aufgeteilten Oberfläche, die zum Reproduzieren der zweiten optischen Platte verwendet wird, zu der optischen Achse hin sein.
  • Bei den oben erwähnten Angaben ist die Erläuterung nur für die Reproduktion von auf einer optischen Platte gespeicherter Information, die jedoch die gleiche auch in dem Fall des Aufzeichnens von Information auf der optischen Platte auf der Grundlage ist, dass ein durch Konvergieren von Licht durch ein lichtkonvergierendes optisches System (Objektivlinse) erhaltener Lichtpunkt bedeutsam ist, der somit natürlich ebenfalls zum Aufzeichnen wirksam verwendet werden kann.
  • Außerdem gibt es bei dem Fall des Benutzens der oben angegebenen Objektivlinsen 16, 116 und 216 eine Wirkung, dass die S-förmigen Eigenschaften von Fokusfehlersignalen verbessert werden.
  • Bei den folgenden Beispielen sei angenommen, dass eine DVD (Dicke des transparenten Substrats t1 = 0,6 mm, notwendige numerische Apertur NA1 = 0,60 (λ = 635 nm) als eine erste optische Platte verwendet wird, und eine CD (Dicke des transparenten Substrats t2 = 1,2 mm, notwendige numerische Apertur NA2 = 0,45 (λ = 780 nm) oder eine CD-R (Dicke des transparenten Substrats t2 = 1,2 mm, notwendige numerische Apertur NA2 = 0,50 (λ = 780 nm) (NA2 = 0,45 (λ = 780 nm) jedoch im Fall ausschließlicher Reproduktion) als eine zweite optische Platte verwendet wird. Bei den folgenden Beispielen der Objektivlinse 16 wird eine Anordnung gezeigt, die sich auf den Eintritt und das Folgende eines Lichtflusses unter der Annahme bezieht, dass die Kollimatorlinse 13, die imstande ist, einen Lichtfluss in einen gebündelten Lichtfluss zu kollimieren, der hauptsächlich frei von Aberration ist, da die Kollimatorlinse 13, wenn ihre Ausgestaltung optimal ist, einen kollimierten Lichtfluss der fast frei von Aberrationen ist, veranlassen kann, in die Objektivlinse 16 einzutreten. Mit einer Aperturblende, die auf der Lichtquellenseite an der Objektivlinse 16 angeordnet ist, die als die erste Ebene dient, wird ein Krümmungsradius auf der Linsenebene, die die i-te von der ersten Ebene ist, durch ri dargestellt, ein Abstand zwischen der i-ten Ebene und der (i + 1)ten Ebene in dem Fall der Reproduktion einer DVD wird durch di dargestellt (im Fall der Reproduktion einer CD, wenn ein numerischer Wert auf di' dargestellt wird, wird dieser Wert verwendet, und wenn kein numerischer Wert beschrieben ist, ist der Wert der gleiche wie di), und ein Brechungsindex für den Abstand bei 0einer Wellenlänge eines Lichtflusses einer Laserlichtquelle wird durch ni dargestellt. Wenn eine asphärische Oberfläche für die optische Ebene verwendet wird, dient der oben erwähnte Ausdruck der asphärischen Oberfläche als Grundlage.
  • Die Beschreibungen in den Tabellen 4, 7, 8, 11, 14, 15, 18, 19, 22, 23, 26, 27, 30, 31, 34, 35, 38 und 39 werden wie folgt durchgeführt. Eine Ziffer in Klammern nach NAL oder NAH stellt die Ordnungszahl der aufgeteilten Oberflächen dar (beispielsweise NAL(2) zeigt einen Wert von NAL auf der zweiten aufgeteilten Oberfläche).
  • H2n mid stellt eine Höhe von einer optischen Achse zu der Mittelposition der zweiten aufgeteilten Oberfläche in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse dar.
  • (Q2n – 1, 2n + 1, mid) stellt einen Winkel dar, der zwischen einer Normalen zu der Oberfläche, die zwischen der (2n – 1)ten aufgeteilten Oberfläche und der (2n + 1)ten aufgeteilten Oberfläche an einer Höhe H2n mid interpoliert wird, und einer optischen Achse gebildet wird.
  • (Q2n, mid) stellt einen Winkel dar, der zwischen einer Normalen zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche bei einer Höhe H2n mid und einer optischen Achse gebildet wird.
  • Das Symbol (ΔQ2n, mid) zeigt eine Differenz zwischen (Q2n, mid) und (Q2n – 1, 2n + 1, mid). In diesem Fall stellt n eine natürliche Zahl dar.
  • Ein zwischen einer Normalen zu der Oberfläche, die zwischen der (2n – 1)ten aufgeteilten Oberfläche und der (2n + 1)ten aufgeteilten Oberfläche an ihrer Mittelposition interpoliert wird, und einer optischen Achse gebildeter Winkel ist ein Bemittelter Winkel eines Winkels, der zwischen einer Normalen zu der gedachten Oberfläche, bei der die (2n – 1)te aufgeteilte Oberfläche zu der zweiten aufgeteilten Oberfläche bei einer Höhe H2n mid von der optischen Achse erweitert wird, und der optischen Achse gebildet wird, und einem Winkel, der zwischen einer Normalen zu der gedachten Oberfläche, bei der die (2n + 1)te aufgeteilte Oberfläche zu der zweiten Oberfläche bei einer Höhe H2n mid von der optischen Achse erweitert wird, und der optischen Achse gebildet wird.
  • In diesem Fall kann, wenn die Oberfläche konkret betrachtet wird, auf den Ausdruck 1 einer asphärischen Oberfläche Bezug genommen werden.
  • Das an dem unteren Teil jeder der 9(a), 9(b), 13(a), 13(b), 18(a), 18(b), 22(a), 22(b), 27(a), 27(b), 32(a), 32(b), 37(a), 37(b), 42(a), 42(b), 47(a), 47(b) und 52(a), 52(b) beschriebene "Defokussieren" stellt einen Betrag dar, um den die Objektivlinse 16 in der Richtung einer optischen Achse zum Erhalten der Wellenfrontaberration der besten Anpassung unter der Bedingung bewegt wird, dass die Fortbewegungsrichtung eines Lichtflusses von einer Lichtquelle von der Position der Objektivlinse positiv ist, die mit einer geometrischen Fokusposition auf einer Informationsaufzeichnungsoberfläche einer optischen Platte übereinstimmt (durch ein transparentes Substrat mit einer vorgeschriebenen Dicke und Brechungsindex).
  • Beispiel 1
  • Beispiel 1 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Erfindung auf die Objektivlinse 16 angewendet wird, die an einer oben angegebenen optischen Pickup-Vorrichtung 10 anzubringen ist und mit Stufen an den Grenzen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 bis zu der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 der Objektivlinse zu versehen ist.
  • Optische Daten der Objektivlinse werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt.
  • Tabelle 2
    Figure 00640001
  • Tabelle 3
    Figure 00640002
  • Bei der Objektivlinse des vorliegenden Beispiels ist eine Position, bei der die erste asphärische Oberfläche eine optische Achse schneidet, die gleiche wie diejenige, bei der die zweite optische Oberfläche eine optische Achse schneidet.
  • 8(a) zeigt ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Übertragung durch ein transparentes Substrat der Dicke t1 (auf die hier nachstehend als der Fall der Reproduktion einer DVD Bezug genommen wird), während 8(b) ein Diagramm einer sphärischen Aberration in dem Fall einer Übertragung durch ein transparentes Substrat der Dicke t2 (= 1,2 mm) zeigt (auf die hier nachstehend als der Fall der Reproduktion einer CD Bezug genommen wird). 9(a) zeigt ein Diagramm einer Wellenfrontaberration, die unter dem Zustand der Defokussierung an der Position betrachtet wird, bei der die beste Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 9(b) ein Diagramm einer Wellenfrontaberration zeigt, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall eine Reproduktion einer CD erhalten wird. Tabelle 4 zeigt numerische Aperturen für NAL und NAH, Beträge der verursachten sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung.
  • Tabelle 4
    Figure 00650001
  • Figure 00660001
  • 10 zeigt ein Diagramm einer relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punkts in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 11 ein Diagramm einer relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punkts in dem Fall zeigt, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird.
  • Beispiel 2
  • Beispiel 2 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Erfindung auf die Objektivlinse 116 angewendet wird, die an einer optischen Pickup-Vorrichtung 100 anzubringen ist (Wellenlänge λ1 der ersten Lichtquelle = 635 nm, und Wellenlänge λ2 der zweiten Lichtquelle = 780 nm) und mit Stufen an Grenzen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 bis zu der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 der Objektivlinse versehen ist.
  • Optische Daten der Objektivlinse werden in den Tabellen 5 und 6 gezeigt.
  • Tabelle 5
    Figure 00660002
  • Tabelle 6
    Figure 00670001
  • Bei der Objektivlinse des vorliegenden Beispiels ist eine Position, bei der die erste asphärische Oberfläche eine optische Achse schneidet, die gleiche wie diejenige, bei der die zweite asphärische Oberfläche eine optische Achse schneidet. Das Symbol ni' in der Tabelle 5 stellt einen Brechungsindex bei der zweiten Lichtquelle dar (λ2 = 780 nm).
  • 12(a) zeigt ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer DVD, während 12(b) ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer CD zeigt. 13(a) zeigt ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die unter dem Zustand des Defokussierens bei der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 13(b) ein Diagramm der Wellenfrontaberration zeigt, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer CD erhalten wird. Die Tabelle 7 zeigt numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildete Winkel, Normalen sowie jede Bedingung.
  • Tabelle 7
    Figure 00680001
  • 14 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 15 ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punkts in dem Fall zeigt, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird.
  • Sogar wenn die Objektivlinse bei der vorliegenden Ausführungsform an der optischen Pickup-Vorrichtung 10 angebracht wird, die die eine einzige Lichtquelle verwendet (Wellenlänge λ1 der Lichtquelle = 635 nm), war die Reproduktion nicht nur für die DVD sondern ebenfalls für die CD möglich. 16 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird. Numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung aus diesen Fall sind in der Tabelle 8 gezeigt.
  • Tabelle 8
    Figure 00690001
  • Figure 00700001
  • Beispiel 3
  • Beispiel 3 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Erfindung auf die Objektivlinse 16 angewendet wird, die an der optischen Pickup-Vorrichtung 10 mit einer einzigen Lichtquelle anzubringen ist und die mit einer Stufe an der Grenze zwischen der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 versehen ist, und die keine Stufe an einer Grenze zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 und der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 der Objektivlinse hat.
  • Optische Daten der Objektivlinse werden in den Tabellen 9 und 10 gezeigt.
  • Tabelle 9
    Figure 00700002
  • Tabelle 10
    Figure 00710001
  • Der Ausdruck "d2 = 2,200702" in der Spalte "Zweite asphärische Oberfläche" in der Tabelle 9 stellt einen Abstand an einer optischen Achse zwischen einem Schnittpunkt, bei dem die optische Achse die zweite asphärische Oberfläche schneidet (zweite aufgeteilte Oberfläche), wenn diese ihrer sphärischen Form folgend verlängert wird, und der dritten Oberfläche. Das heißt, dass auf Grund dieses Werts die erste aufgeteilte Oberfläche mit der zweiten aufgeteilten Oberfläche kontinuierlich verbunden ist (ohne irgendwelche Stufen aufzuweisen).
  • 17(a) zeigt ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer DVD, während 17(b) ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer CD zeigt. 18(a) zeigt ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 18(b) ein Diagramm der Wellenfrontaberration zeigt, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer CD erhalten wird. Tabelle 11 zeigt numerische Aperturen für NAL und NAH, Beträge der verursachten sphärischen Aberration, jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildete Winkel, Normalen sowie jede Bedingung.
  • Tabelle 11
    Figure 00720001
  • 19 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 20 ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall zeigt, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird.
  • Beispiel 4
  • Beispiel 4 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Erfindung auf die Objektivlinse 116 angewendet wird, die an der optischen Pickup-Vorrichtung 100 anzubringen ist (Wellenlänge λ1 der ersten Lichtquelle = 635 nm, und Wellenlänge λ2 der zweiten Lichtquelle = 780 nm) und die mit Stufen an Grenzen der ersten aufgeteilten Oberfläche bis zu der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 der Objektivlinse versehen ist.
  • Optische Daten der Objektivlinse werden in den Tabellen 12 und 13 gezeigt
  • Tabelle 12
    Figure 00730001
  • Tabelle 13
    Figure 00740001
  • Der Ausdruck "d2 = 2,1996" in der Spalte "Zweite asphärische Oberfläche" in der Tabelle 13 stellt einen Abstand an einer optischen Achse zwischen einem Schnittpunkt dar, bei dem die optische Achse die zweite asphärische Oberfläche schneidet (zweite aufgeteilte Oberfläche), wenn diese ihrer sphärischen Form folgend erweitert wird, und der dritten Oberfläche. Dies dient dazu, einen Betrag konuergierten Lichtes (Spitzenintensität) zu erhöhen, indem die zweite aufgeteilte Oberfläche um d2 zu der optischen Achse hin verschoben wird, um dadurch eine Phasendifferenz bereitzustellen. Das Symbol ni in der Tabelle 12 stellt einen Brechungsindex bei der zweiten Lichtquelle dar (λ = 780 nm).
  • 21(a) zeigt ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer DVD, während 21(b) ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer CD zeigt. 22(a) zeigt ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die unter dem Zustand des Defokussierens betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 22(b) ein Diagramm der Wellenfrontaberration zeigt, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer CD erhalten wird. Tabelle 14 zeigt numerische Aperturen für NAL und NAH, Beträge der verursachten sphärischen Aberration, jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildete Winkel, Normalen sowie jede Bedingung.
  • Tabelle 14
    Figure 00750001
  • Figure 00760001
  • 23 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 24 ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall zeigt, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird.
  • Sogar wenn die Objektivlinse bei der vorliegenden Ausführungsform an der optischen Pickup-Vorrichtung 10 angebracht wird, die eine einzige Lichtquelle verwendet (Wellenlänge λ1 der Lichtquelle = 635 nm), war die Reproduktion nicht nur für die DVD sondern ebenfalls für die CD möglich. 25 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird. Numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung in diesem Fall sind in der Tabelle 15 gezeigt.
  • Tabelle 15
    Figure 00770001
  • Beispiel 5
  • Beispiel 5 stellt ein Beispiel dar, bei dem die – Erfindung auf die Objektivlinse 16 angewendet wird, die an der optischen Pickup-Vorrichtung 100 anzubringen ist (Wellenlänge der λ1 der ersten Lichtquelle = 635 nm, und die Wellenlänge der λ2 der zweiten Lichtquelle = 635 nm) und mit einer Stufen an Grenzen zwischen der ersten aufgeteilten Oberfläche bis zu der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 versehen ist. Bei dem vorliegenden Beispiel wird eine CD-R als die zweite optische Platte angenommen, was entsprechend die Beziehung von NA2 = 0,5 angibt.
  • Optische Daten der Objektivlinse werden in den Tabellen 16 und 17 gezeigt.
  • Tabelle 16
    Figure 00780001
  • Tabelle 17
    Figure 00780002
  • Bei der Objektivlinse des vorliegenden Beispiels ist eine Position, bei der die erste asphärische Oberfläche eine optische Achse schneidet, die gleiche wie diejenige, bei der die zweite asphärische Oberfläche eine optische Achse schneidet. Das Symbol ni' in der Tabelle 16 stellt einen Brechungsindex bei der zweiten Lichtquelle dar (λ2 = 780 nm).
  • 26(a) zeigt ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer DVD, während 26(b) ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer CD zeigt. 27(a) zeigt ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 27(b) ein Diagramm der Wellenfrontaberration zeigt, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer CD erhalten wird. Tabelle 18 zeigt numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung.
  • Tabelle 18
    Figure 00790001
  • Figure 00800001
  • 28 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 29 ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punkts in dem Fall zeigt, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD-R erhalten wird.
  • Sogar wenn die Objektivlinse bei der vorliegenden Ausführungsform an der optischen Pickup-Vorrichtung 10 angebracht wird, die eine einzige Lichtquelle verwendet (Wellenlänge λ1 der Lichtquelle = 635 nm), war die Reproduktion nicht nur für die DVD sondern ebenfalls für die CD möglich. 30 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird. Numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung in diesem Fall sind in der Tabelle 19 gezeigt.
  • Tabelle 19
    Figure 00810001
  • Beispiel 6
  • Beispiel 6 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Objektivlinse 216, die an der optischen Pickup-Vorrichtung 100 anzubringen ist (Wellenlänge der λ1 der ersten Lichtquelle = 635 nm, und die Wellenlänge der λ2 der zweiten Lichtquelle = 780 nm), und die Objektivlinse 216, bei der Stufen an Grenzen der ersten aufgeteilten Oberfläche bis zu der fünften aufgeteilten Oberfläche Sd5 vorgesehen sind, angebracht wird. Bei dem vorliegenden Beispiel wird eine CD-R als die zweite optische Platte angenommen, was entsprechend die Beziehung von NA2 = 0,5 angibt.
  • Optische Daten der Objektivlinse werden in den Tabellen 20 und 21 gezeigt.
  • Tabelle 20
    Figure 00820001
  • Tabelle 21
    Figure 00820002
  • Figure 00830001
  • Bei der Objektivlinse des vorliegenden Beispiels sind ein Punkt, bei dem die erste sphärische Oberfläche (Oberflächen der ersten, der dritten und der fünften aufgeteilten Oberflächen) (oder ihre erweiterten Oberflächen) eine optische Achse schneidet, und ein Punkt, bei dem eine Oberfläche, die durch Erweitern jeder der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 und der vierten aufgeteilten Oberfläche Sd4 (die beide die zweite sphärische Oberfläche aufbauen) gebildet wird, eine optische Achse schneiden, an der gleichen Position. Das Symbol ni' in der Tabelle 22 stellt einen Brechungsindex bei der zweiten Lichtquelle dar (λ2 = 780 nm).
  • 31(a) zeigt ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer DVD, während 31(b) ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer CD zeigt. 32(a) zeigt ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die unter dem Zustand des Defokussierens bei der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 32(b) ein Diagramm der Wellenfrontaberration zeigt, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer CD erhalten wird. Tabelle 22 zeigt numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung.
  • Tabelle 22
    Figure 00840001
  • 33 zeigt ein Diagramm einer relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punkts in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 34 ein Diagramm einer relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punkts in dem Fall zeigt, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD-R erhalten wird.
  • Sogar wenn die Objektivlinse bei der vorliegenden Ausführungsform an der optischen Pickup-Vorrichtung 10 angebracht wird, die eine einzige Lichtquelle verwendet (Wellenlänge λ1 der Lichtquelle = 635 nm), war die Reproduktion nicht nur für die DVD sondern ebenfalls für die CD möglich. 35 zeigt ein Diagramm der relativen. Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird. Numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung in diesem Fall sind in der Tabelle 23 gezeigt.
  • Tabelle 23
    Figure 00850001
  • Figure 00860001
  • Beispiel 7
  • Beispiel 7 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Erfindung auf die Objektivlinse 216 angewendet wird, die an der optischen Pickup-Vorrichtung 100 anzubringen ist (Wellenlänge λ1 der ersten Lichtquelle = 635 nm, und Wellenlänge λ2 der zweiten Lichtquelle = 780 nm), und wobei die Objektivlinse 216, bei der Stufen an Grenzen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 bis zu der fünften aufgeteilten Oberfläche Sd5 der Objektivlinse 216 vorgesehen sind, angebracht ist. Bei dem vorliegenden Beispiel wird eine CD-R als die zweite optische Platte angenommen, was entsprechend die Beziehung von NA2 = 0,5 angibt.
  • Optische Daten der Objektivlinse werden in den Tabellen 24 und 25 gezeigt.
  • Tabelle 24
    Figure 00860002
  • Tabelle 25
    Figure 00870001
  • Beschreibungen von "d2 = 2,1996" und "d4 = 2,2003" in der Spalte "Zweite asphärische Oberfläche" in der Tabelle 25 stellen jeweils einen Abstand an der optischen Achse zwischen der dritten optischen Oberfläche und einem Punkt dar, bei dem die optische Achse die zweite aufgeteilte Oberfläche schneidet (an der zweiten asphärischen Oberfläche), die bis zu der optischen Achse gemäß dem Ausdruck einer asphärischen Oberflächenform erweitert wurde, und einen Abstand an der optischen Achse zwischen der dritten Oberfläche und einem Punkt dar, bei dem die optische Achse die vierte aufgeteilte Oberfläche schneidet (an der zweiten asphärischen Oberfläche), die bis zu der optischen Achse gemäß dem Ausdruck einer asphärischen Oberflächenform erweitert wurde. Dies bedeutet, das die zweite aufgeteilte Oberfläche zu der optischen Achse hin um d2 und die vierte aufgeteilte Oberfläche zu der optischen Achse hin um d4 verschoben ist, um eine Phasendifferenz zwischen ihnen bereitzustellen, so dass eine Menge konvergierten Lichts (Spitzenintensität) erhöht werden kann. Das Symbol ni in der Tabelle 24 stellt einen Brechungsindex bei der zweiten Lichtquelle dar (λ = 780 nm).
  • 36(a) zeigt ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer DVD, während 36(b) ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer CD-R zeigt. 37(a) zeigt ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die unter dem Zustand des Defokussierens betrachtet wird, bei dem die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 37(b) ein Diagramm der Wellenfrontaberration zeigt, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer CD-R erhalten wird. Tabelle 26 zeigt numerische Aperturen für NAL und NAH, Beträge der verursachten sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet sind, Normalen sowie jede Bedingung.
  • Tabelle 26
    Figure 00890001
  • 38 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 39 ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punkts in dem Fall zeigt, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD-R erhalten wird.
  • Sogar wenn die Objektivlinse bei der vorliegenden Ausführungsform an der optischen Pickup-Vorrichtung 10 angebracht wird, die eine einzige Lichtquelle verwendet (Wellenlänge λ1 der Lichtquelle = 635 nm), war die Reproduktion nicht nur für die DVD sondern ebenfalls für die CD möglich. 40 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird. Numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung in diesem Fall sind in der Tabelle 27 gezeigt.
  • Tabelle 27
    Figure 00900001
  • Figure 00910001
  • Beispiel 8
  • Beispiel 8 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Erfindung auf die Objektivlinse 116 angewendet wird, die an einer optischen Pickup-Vorrichtung 100 anzubringen ist (Wellenlänge λ1 der ersten Lichtquelle = 635 nm, und Wellenlänge λ2 der zweiten Lichtquelle = 780 nm) und bei der Stufen an Grenzen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 bis zu der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 der Objektivlinse vorgesehen sind.
  • Optische Daten der Objektivlinse werden in den Tabellen 28 und 29 gezeigt.
  • Tabelle 28
    Figure 00910002
  • Tabelle 29
    Figure 00920001
  • Beschreibungen von "d2 = 2,1196" in der Spalte "Zweite asphärische Oberfläche" in der Tabelle 29 stellt einen Abstand an der optischen Achse zwischen der dritten Oberfläche und einem Punkt dar, bei dem die optische Achse die zweite aufgeteilte Oberfläche schneidet (an der zweiten asphärischen Oberfläche), die zu der optischen Achse gemäß dem Ausdruck einer asphärischen Oberflächenform erweitert wurde.
  • Bei der Objektivlinse des vorliegenden Beispiels ist eine Position, bei der die erste asphärische Oberfläche eine optische Achse schneidet, die gleiche wie diejenige, bei der die zweite äsphärische Oberfläche eine optische Achse schneidet. Das Symbol ni' in der Tabelle 28 stellt einen Brechungsindex bei der zweiten Lichtquelle dar (λ2 = 780 nm).
  • 41(a) zeigt ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer DVD, während 41(b) ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer CD zeigt. 42(a) zeigt ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 42(b) ein Diagramm der Wellenfrontaberration zeigt, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer CD-R erhalten wird. Tabelle 30 zeigt numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung.
  • Tabelle 30
    Figure 00930001
  • Figure 00940001
  • 43 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 44 ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punkts in dem Fall zeigt, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird.
  • Sogar wenn die Objektivlinse bei der vorliegenden Ausführungsform an der optischen Pickup-Vorrichtung 10 angebracht wird, die eine einzige Lichtquelle verwendet (Wellenlänge λ1 der Lichtquelle = 635 nm), war die Reproduktion nicht nur für die DVD sondern ebenfalls für die CD möglich. 45 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird. Numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung in diesem Fall sind in der Tabelle 31 gezeigt.
  • Tabelle 31
    Figure 00950001
  • Beispiel 9
  • Beispiel 9 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Erfindung auf die Objektivlinse 116 angewendet wird, die an der optischen Pickup-Vorrichtung 100 anzubringen ist (Wellenlänge λ1 der ersten Lichtquelle = 635 nm, und Wellenlänge λ2 der zweiten Lichtquelle = 780 nm), und bei der Stufen an Grenzen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 bis zu der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 der Objektivlinse vorgesehen sind.
  • Optische Daten der Objektivlinse werden in den Tabellen 32 und 33 gezeigt.
  • Tabelle 32
    Figure 00960001
  • Tabelle 33
    Figure 00970001
  • Beschreibungen von "d2 = 2,200" in der Spalte "Zweite asphärische Oberfläche" in der Tabelle 33 stellt einen Abstand an der optischen Achse zwischen der dritten optischen Oberfläche und einem Punkt dar, bei dem die optische Achse die zweite aufgeteilte Oberfläche (an der zweiten asphärischen Oberfläche) schneidet, die zu der optischen Achse gemäß dem Ausdruck einer asphärischen Oberflächenform erweitert wurde.
  • Bei der Objektivlinse des vorliegenden Beispiels ist eine Position, bei der die erste asphärische Oberfläche eine optische Achse schneidet, die gleiche wie diejenige, bei der die zweite asphärische Oberfläche eine optische Achse schneidet. Das Symbol ni' in der Tabelle 32 stellt einen Brechungsindex bei der zweiten Lichtquelle dar (λ2 = 780 nm).
  • 46(a) zeigt ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer DVD, während 46(b) ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer CD zeigt. 47(a) zeigt ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 47(b) ein Diagramm der Wellenfrontaberration zeigt, die unter dem Zustand des Defokussierens an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer CD-R erhalten wird. Tabelle 34 zeigt numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung.
  • Tabelle 34
    Figure 00990001
  • 48 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 49 ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punkts in dem Fall zeigt, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird.
  • Sogar wenn die Objektivlinse bei der vorliegenden Ausführungsform an der optischen Pickup-Vorrichtung 10 angebracht wird, die eine einzige Lichtquelle verwendet (Wellenlänge λ1 der Lichtquelle = 635 nm), war die Reproduktion nicht nur für die DVD sondern ebenfalls für die CD möglich. 50 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird. Numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung in diesem Fall sind in der Tabelle 35 gezeigt.
  • Tabelle 35
    Figure 01000001
  • Beispiel 10
  • Beispiel 10 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Erfindung auf die Objektivlinse 116 angewendet wird, die an der optischen Pickup-Vorrichtung 100 anzubringen ist (Wellenlänge der λ1 der ersten Lichtquelle = 635 nm, und die Wellenlänge der λ2 der zweiten Lichtquelle = 780 nm) und bei der die Stufen an Grenzen der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 – der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 vorgesehen sind.
  • Optische Daten der Objektivlinse werden in den Tabellen 36 und 37 gezeigt.
  • Tabelle 36
    Figure 01010001
  • Tabelle 37
    Figure 01010002
  • Der Wert von "d2 = 2,1995" der zweiten asphärischen Oberfläche" in der Tabelle 37 stellt einen Abstand von einem Schnittpunkt zwischen der zweiten asphärischen Oberfläche (der zweiten aufgeteilten Oberfläche) dar, die zu einer optischen Oberfläche gemäß dem Ausdruck für eine asphärischen Oberflächenform erweitert wurde, und der optischen Achse zu der dritten Oberfläche dar. Das Symbol ni' in der Tabelle 32 stellt einen Brechungsindex bei der zweiten Lichtquelle dar (λ2 = 780 nm).
  • 51(a) zeigt ein Diagramm der sphärischen Aberration in dem Fall der Reproduktion einer DVD, während 51(b) ein Diagramm einer Reproduktion einer CD zeigt. 52(a) zeigt ein Diagramm der Wellenfrontaberration, die unter dem Zustand der Defokussierung an der Position betrachtet wird, bei der die beste Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 52(b) ein Diagramm einer Wellenfrontaberration zeigt, die unter dem Zustand der Defokussierung an der Position betrachtet wird, bei der die Wellenfrontaberration der besten Anpassung in dem Fall eine Reproduktion einer CD erhalten wird. Tabelle 38 zeigt numerische Aperturen für NAL und NAH, Beträge der verursachten sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung.
  • Tabelle 38
    Figure 01030001
  • 53 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer DVD erhalten wird, während 54 ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punkts in dem Fall zeigt, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird.
  • Sogar wenn die Objektivlinse bei der vorliegenden Ausführungsform an der optischen Pickup-Vorrichtung 10 angebracht ist, die eine einzige Lichtquelle verwendet (Wellenlänge λ1 der Lichtquelle = 635 nm), war die Reproduktion nicht nur für die DVD sondern ebenfalls für die CD möglich. 55 zeigt ein Diagramm der relativen Intensitätsverteilung eines lichtkonvergierten Punktes in dem Fall, bei dem die beste Punktform bei der Reproduktion einer CD erhalten wird. Numerische Aperturen für NAL und NAH, verursachte Beträge der sphärischen Aberration, Winkel, die jeweils zwischen einer Normalen und einer optischen Achse gebildet werden, Normalen sowie jede Bedingung in diesem Fall sind in der Tabelle 39 gezeigt.
  • Tabelle 39
    Figure 01040001
  • Die oben angegebenen Beispiele 1–10 zeigen, dass zwei optische Platten, die jeweils hinsichtlich der Dicke ihres transparenten Substrats unterschiedlich sind, zufriedenstellend durch ein einziges lichtkonvergierendes optisches System (eine einzige Objektivlinse in dem System) reproduziert wurden. Es gab sogar im Fall der Aufzeichnung kein Problem. Bei den Beispielen 2 und 4 bis 10 war es insbesondere möglich, eine DVD, die die erste optische Platte darstellt, und eine CD-R, die die zweite optische Platte darstellt (wobei die Wellenlänge einer Lichtquelle von 780 nm erforderlich war), zu reproduzieren, indem zwei Lichtquellen verwendet wurden. Außerdem war es bei diesen Beispielen 2 und 4 bis 10 möglich, eine DVD und eine CD zufriedenstellend durch die Verwendung einer einzigen Lichtquelle zu reproduzieren. Außerdem waren die Beispiele 5–7 imstande, die zweite optische Platte mit der notwendigen Apertur NA zu handhaben, die so hoch wie 0,5 ist und die zum Aufzeichnen einer CD-R verwendet wird.
  • Bei den Beispielen 1, 3 und 8 bis 10 unter den Beispielen 1–10 waren die Reproduktionssignale der zweiten optischen Platte mit einem 1,2 mm dicken transparenten Substrat ausgezeichnet. Der Grund für das vorhergehende besteht darin, dass die Wellenfrontaberration der besten Anpassung des durch die erste aufgeteilte Oberfläche laufenden Lichtflusses (die ein Betrag der Wellenfrontaberration bei der ersten aufgeteilten Oberfläche genannt wird) 0,07 λ erfüllt, was die beugungsbegrenzte Leistung ist, wie es in der Tabelle 40 gezeigt ist.
  • Tabelle 40
    Figure 01060001
  • In der Tabelle 36 ist ein Betrag einer Wellenfrontaberration bei der ersten aufgeteilten Oberfläche in dem Fall des Reproduzierens der zweiten optischen Platte, die ein transparentes Substrat mit einer Dicke von 1,2 mm aufweist, unter der Lichtquellenwellenlänge λ von 635 nm an dem oberen Abschnitt der Tabelle gezeigt, während bei den Beispielen 2 und 4 bis 9 ein Betrag einer Wellenfront aberration bei der ersten aufgeteilten Oberfläche in dem Fall der Reproduktion der zweiten optischen Platte, die ein transparentes Substrat der Dicke 1,2 mm aufweist, unter der Lichtquellenwellenlänge λ = 780 nm an dem unteren Abschnitt der Tabelle gezeigt sind, da zwei Lichtquellen verwendet werden.
  • Wenn angenommen wird, dass "n" eine natürliche Zahl bei den oben angegebenen Beispielen 1–10 darstellt, zeigt Tabelle 41 einen Wert von (ΔnL) π (z. B. (Δ1L) π oder (Δ2L) π (rad), der einer Phasendifferenz zwischen dem durch die (2n – 1)te aufgeteilte Oberfläche laufenden Licht (z. B. der ersten aufgeteilten Oberfläche Sd1 oder der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3) und (von dem transparenten Substrat emittiert) dem durch die Fast-Mitte laufenden Licht und dem Abschnitt näher an der optischen Achse als die Mitte auf der (2n)ten aufgeteilten Oberfläche (z. B, der zweiten aufgeteilten Oberfläche Sd2 oder der vierten aufgeteilten Oberfläche Sd4) und das von (ΔnH) π (z. B. (Δ1H) π oder (Δ2H) π (rad), was eine Phasendifferenz zwischen durch die (2n + 1)te aufgeteilte Oberfläche laufendem Licht (z. B. der dritten aufgeteilten Oberfläche Sd3 oder der fünften aufgeteilten Oberfläche Sd5) und (von dem transparenten Substrat emittiert) und durch den Abschnitt weiter von der optischen Achse als die Mitte auf der (2n)ten Oberfläche laufendem Licht (z. B. die zweite aufgeteilte Oberfläche Sd2 oder die vierte aufgeteilte Oberfläche Sd4) und (von dem transparenten Substrat emittiert). In diesem Fall ist hinsichtlich des Vorzeichens der Phasendifferenz die Richtung der Lichtfortbewegung (die Richtung zu der optischen Achse hin) positiv, und eine Phasendifferenz zwischen dem durch die (2 – n)te aufgeteilte Oberfläche oder die (2 + n)te aufgeteilte Oberfläche laufenden Licht und (emittiert von der transparenten Oberfläche) dem durch die (2n)te aufgeteilte Oberfläche und (von dem transparenten Substrat emittiert) laufenden Licht wird verglichen.
  • Tabelle 41
    Figure 01080001
  • Wie es aus der obigen Tabelle ersichtlich ist, wird die Bedingung (ΔnH) > (ΔnL) bei allen Beispielen 1–10 erfüllt. Jeder Wert in der Tabelle 41 zeigt eine Phasendifferenz eines Lichtflusses, der in jede aufgeteilte Oberfläche an jeder Grenze der aufgeteilten Oberfläche Sd1 bis Sd3 (oder Sd5) eintritt.
  • Wie es oben angegeben ist, kann das Aufzeichnen und die Reproduktion von mehreren optischen Informations-Aufzeichnungs-Datenträger durch ein einziges lichtkonvergierendes optisches System bei der Erfindung durchgeführt werden, was somit niedrige Kosten ohne Komplizieren der Angelegenheit verwirklicht und es möglich macht, optische Informations-Aufzeichnungs-Datenträger zu handhaben, die jeweils eine hohe NA aufweisen. Außerdem wird bei der Erfindung die Erzeugung der sphärischen Aberration positiv genutzt, und das Aufzeichnen und die Reproduktion von mehreren optischen Informations- Aufzeichnungs-Datenträger kann somit von einem einzigen lichtkonvergierenden optischen System durchgeführt werden.

Claims (29)

  1. Optische Pickupvorrichtung (10) mit: einer Lichtquelle (11) zum Emittieren eines Lichtflusses; einem konvergierenden optischen System mit einer optischen Achse, einem ersten Abschnitt (Sd1), einem zweiten Abschnitt (Sd2) und einem dritten Abschnitt (Sd3), wobei der dritte Abschnitt weiter von der optischen Achse entfernt ist als der erste Abschnitt, und wobei der zweite Abschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt vorgesehen ist, und einem Photodetektor (30), dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt imstande sind, den Lichtfluss auf einer ersten Informationsaufzeichnungsebene eines ersten optischen Informationsaufzeichnungsmediums zu konvergieren, das ein erstes durchsichtiges Substrat der Dicke t1 aufweist, um in dem ersten optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information wiederzugeben, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt imstande sind, den Lichtfluss auf einer zweiten Informationsaufzeichnungsebene eines zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmediums zu konvergieren, das ein zweites durchsichtiges Substrat der Dicke t2 aufweist, um in dem zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information wiederzugeben, wobei t2 größer als t1 ist, und wobei der Photodetektor imstande ist, einen von der ersten Informationsaufzeichnungsebene oder der zweiten Informationsaufzeichnungsebene reflektierten Lichtfluss zu empfangen.
  2. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das erste optische Informationsaufzeichnungsmedium und das zweite optische Informationsaufzeichnungsmedium optische Platten sind.
  3. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der t1 gleich 0,6 mm und t2 gleich 1,2 mm ist.
  4. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der ein Brechungsindex des ersten durchsichtigen Substrats 1, 58 und ein Brechungsindex des zweiten durchsichtigen Substrats 1, 58 ist.
  5. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der, wenn der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt den Lichtfluss auf einer ersten Bilderzeugungsposition auf der ersten Informationsaufzeichnungsebene konvergieren, der zweite Abschnitt den Lichtfluss auf einer zweiten Bilderzeugungsposition konvergiert, die sich von der ersten Bilderzeugungsposition unterscheidet und näher an dem konvergierenden optischen System als die erste Bilderzeugungsposition ist.
  6. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt imstande sind, den Lichtfluss auf der ersten Informationsaufzeichnungsebene des ersten optischen Informationsaufzeichnungsmediums zu konvergieren, so dass die Wellenfrontaberrationen auf der ersten Informationsaufzeichnungsebene nicht größer als 0,05 λ rms sind.
  7. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der erste Abschnitt imstande ist, den Lichtfluss auf der zweiten Informationsaufzeichnungsebene des zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmediums zu konvergieren, so dass die Wellenfrontaberration der besten Anpassung auf der zweiten Informationsaufzeichnungsebene nicht größer als 0,07 λ rms ist.
  8. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der zweite Abschnitt eine Ringform mit einer Breite aufweist, die einen mit der optischen Achse konzentrischen Kreis darstellt.
  9. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das konvergierende optische System eine Objektivlinse umfasst, die die optische Achse, den ersten Abschnitt, den zweiten Abschnitt und den dritten Abschnitt umfasst.
  10. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die optische Pickupvorrichtung ferner ein Bewegungselement zum Bewegen der Objektivlinse in Richtung der optischen Achse umfasst, so dass der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt den Lichtfluss auf der ersten Informationsaufzeichnungsebene des ersten optischen Informationsaufzeichnungsmediums konvergieren, und dass der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt den Lichtfluss auf der zweiten Informationsaufzeichnungsebene des zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmediums konvergieren.
  11. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die Objektivlinse einen an einer Grenze zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt oder zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt bereitgestellte Stufe umfasst.
  12. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 11, bei der die Stufe an einer Brechungsoberfläche der Objektivlinse näher an der Lichtquelle vorgesehen ist.
  13. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 11, bei der der zweite Abschnitt der Objektivlinse relativ zu dem ersten Abschnitt der Objektivlinse eingerückt ist.
  14. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die Objektivlinse eine erste Stufe umfasst, die an einer Grenze zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt vorgesehen ist, und eine zweite Stufe, die an einer Grenze zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt vorgesehen ist, wobei eine Tiefe der zweiten Stufe größer als eine Tiefe der ersten Stufe ist.
  15. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die Objektivlinse ferner einen vierten Abschnitt und einen fünften Abschnitt umfasst, wobei der fünfte Abschnitt weiter von der optischen Achse entfernt ist als der dritte Abschnitt, wobei der vierte Abschnitt zwischen dem dritten Abschnitt und dem fünften Abschnitt vorgesehen ist.
  16. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der der zweite Abschnitt der Objektivlinse ein Hologramm oder eine Fresnel-Linse umfasst.
  17. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die Objektivlinse aus Kunststoff hergestellt ist.
  18. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der der zweite Abschnitt eine Ringform mit einer Breite aufweist, die einen mit der optischen Achse konzentrischen Kreis darstellt, und eine Breite des zweiten Abschnitts der Objektivlinse ungefähr 135 μm ist.
  19. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der ein gerichteter Lichtfluss in die Objektivlinse eintritt.
  20. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der ein divergenter Lichtfluss in die Objektivlinse eintritt.
  21. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der ein Winkel zwischen der Normalen an einer zentralen Position einer Oberfläche des zweiten Abschnitts und der optischen Achse größer als ein Winkel zwischen der Normalen an einer zentralen Position einer Oberfläche, die von dem ersten und dritten Abschnitt interpoliert wird, und der optischen Achse ist.
  22. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die folgende Bedingung erfüllt ist: 0,60·NA2 < NAL < 1,30·NA2 wobei NA2 eine numerische Apertur an einer Seite des zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmediums des konvergierenden optischen Systems darstellt, die zum Wiedergeben von in dem zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information benötigt wird, und NAL eine numerische Apertur des zweiten Abschnitts in einem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt darstellt.
  23. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die folgende Bedingung erfüllt ist: 0,60·NA2 < NAL < 1,30·NA2 0,01 < NAH – NAL < 0,12 wobei NA2 eine numerische Apertur an einer Seite des zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmediums des konvergierenden optischen Systems darstellt, die zum Wiedergeben von in dem zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information benötigt wird, NAL eine numerische Apertur des zweiten Abschnitts in einem Grenzabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt darstellt und NAH eine numerische Apertur des zweiten Abschnitts in einem Grenzabschnitt zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt darstellt.
  24. Optische Pickupvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt konzentrische Kreise festlegen.
  25. Objektivlinse mit einer asphärischen Fläche für eine optische Pickupvorrichtung mit: einer optischen Oberfläche mit einem ersten Abschnitt, einem zweiten Abschnitt und einem dritten Abschnitt, wobei der dritte Abschnitt von einer optischen Achse der Objektivlinse weiter entfernt ist als der erste Abschnitt, und der zweite Abschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektivlinse imstande ist, einen durch den ersten Abschnitt laufenden ersten Lichtfluss und einen durch den dritten Abschnitt laufenden dritten Lichtfluss auf einer ersten Informationsaufzeichnungsebene eines ersten optischen Informationsaufzeichnungsmediums durch ein erstes durchsichtiges Substrat des ersten optischen Informationsaufzeichnungsmediums zu konvergieren, um in dem ersten optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information wiederzugeben, wobei die Dicke des ersten durchsichtigen Substrats t1 ist, und wobei die Objektivlinse imstande ist, den ersten Lichtfluss und einen zweiten Lichtfluss zu konvergieren, der durch den zweiten Abschnitt auf einer zweiten Informationsaufzeichnungsebene eines zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmedium durch ein zweites durchsichtiges Substrat des zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmediums läuft, um in dem zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information wiederzugeben, wobei die Dicke des zweiten durchsichtigen Substrats t2 ist, und t2 größer als t1 ist.
  26. Objektivlinse gemäß Anspruch 25, wobei in dem Fall, dass die Objektivlinse einen ersten Lichtfluss, der durch den ersten Abschnitt läuft, und einen dritten Lichtfluss, der durch den dritten Abschnitt läuft, an einer ersten Bilderzeugungsposition konvergiert, die hinsichtlich der Position für beide Lichtflüsse übereinstimmt oder im wesentlichen übereinstimmt, die Objektivlinse einen zweiten Lichtfluss, der durch den zweiten Abschnitt läuft, auf einer zweiten Bilderzeugungsposition konvergiert, die von der ersten Bilderzeugungsposition um den Abstand von 4 μm bis 27 μm entfernt und näher an der Objektivlinse als die erste Bilderzeugungsposition ist.
  27. Objektivlinse gemäß Anspruch 26, wobei in dem Fall, dass die Objektivlinse einen ersten Lichtfluss, der durch den ersten Abschnitt läuft, und einen dritten Lichtfluss, der durch den dritten Abschnitt läuft, an einer ersten Bilderzeugungsposition konvergiert, die Objektivlinse einen zweiten Lichtfluss, der durch den zweiten Abschnitt läuft, an einer zweiten Bilderzeugungsposition konvergiert, die näher an der Objektivlinse als die erste Bilderzeugungsposition ist, und die Objektivlinse eine Stufe umfasst, die an einer Grenze zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt vorgesehen ist, und der zweite Abschnitt bezüglich dem ersten Abschnitt eingerückt ist.
  28. Verfahren zum Wiedergeben von Information, die in einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium mit einer Mehrzahl von Substratdicken durch eine optische Pickupvorrichtung gespeichert ist, die ein konvergierendes optisches System mit einer optischen Achse, einem ersten Abschnitt, einem zweiten Abschnitt und einem dritten Abschnitt aufweist, wobei der dritte Abschnitt von der optischen Achse weiter entfernt ist als der erste Abschnitt, und der zweite Abschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt vorgesehen ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Emittieren eines Lichtflusses von einer Lichtquelle, Konvergieren des Lichtflusses durch das konvergierende optische System auf einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium, und Empfangen eines von dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium reflektierten Lichtfluss durch einen Photodetektor, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn Information wiedergegeben wird, die in einem ersten optischen Informationsaufzeichnungsmedium gespeichert ist, das ein erstes durchsichtiges Substrat der Dicke t1 aufweist, ein durch den ersten Abschnitt laufender ersten Lichtfluss und ein durch den dritten Abschnitt laufender dritter Lichtfluss auf einer ersten Informationsaufzeichnungsebene des ersten optischen Informationsaufzeichnungsmediums durch das erste durchsichtige Substrat konvergieren, um in dem ersten optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information wiederzugeben, und wobei, wenn Information wiedergegeben wird, die in einem zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, das ein zweites durchsichtiges Substrat der Dicke t2 aufweist, die größer als t1 ist, der erste Lichtfluss und der durch den zweiten Abschnitt laufende zweite Lichtfluss auf einer zweiten Informationsaufzeichnungsebene des zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmediums durch das zweite durchsichtige Substrat konvergieren, um die in dem zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information wiederzugeben.
  29. Wiedergabevorrichtung für ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium einschließlich einer optischen Pickupvorrichtung mit: einer Lichtquelle zum Emittieren von Lichtfluss, einem konvergierenden optischen System mit einer optischen Achse, einem ersten Abschnitt, einem zweiten Abschnitt und einem dritten Abschnitt, wobei der dritte Abschnitt weiter von der optischen Achse als der erste Abschnitt ist, und der zweite Abschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt vorgesehen ist, und einem Photodetektor, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt imstande sind, den Lichtfluss auf einer ersten Informationsaufzeichnungsebene eines ersten optischen Informationsaufzeichnungsmediums zu konvergieren, das ein erstes durchsichtiges Substrat der Dicke t1 aufweist, um in dem ersten optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information wiederzugeben, und wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt imstande sind, den Lichtfluss auf, einer zweiten Informationsaufzeichnungsebene eines zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmediums zu konvergieren, das ein zweites durchsichtiges Substrat der Dicke t2 aufweist, um in dem zweiten optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information wiederzugeben, wobei t2 größer als t1 ist, und wobei der Photodetektor imstande ist, einen von der ersten Informationsaufzeichnungsebene oder der zweiten Informationsaufzeichnungsebene reflektierten Lichtfluss zu empfangen.
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