JP2511279B2 - 光情報媒体の記録・再生用光学系 - Google Patents
光情報媒体の記録・再生用光学系Info
- Publication number
- JP2511279B2 JP2511279B2 JP62232446A JP23244687A JP2511279B2 JP 2511279 B2 JP2511279 B2 JP 2511279B2 JP 62232446 A JP62232446 A JP 62232446A JP 23244687 A JP23244687 A JP 23244687A JP 2511279 B2 JP2511279 B2 JP 2511279B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- aberration
- optical system
- collimator
- collimator lens
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Optical Head (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は光源、コリメーターレンズおよび対物レン
ズからなる光情報媒体の記録・再生用光学系、特に、光
学系全体として色収差その他の収差が補正された光学系
に関する。
ズからなる光情報媒体の記録・再生用光学系、特に、光
学系全体として色収差その他の収差が補正された光学系
に関する。
（従来技術） 周知のように、コンパクトディスクやレーザーディス
クの記録・再生用光学系は光源に半導体レーザーのよう
な単色光を使用し、光源からの光束をコリメーターレン
ズによって平行光に変換したのち、対物レンズでディス
ク上に１μφ程度のスポットとして集束させる。
クの記録・再生用光学系は光源に半導体レーザーのよう
な単色光を使用し、光源からの光束をコリメーターレン
ズによって平行光に変換したのち、対物レンズでディス
ク上に１μφ程度のスポットとして集束させる。
再生の場合は、さらにピット面からの反射光が同一の
光学系内を逆に対物レンズからコリメーターレンズの方
向へ進むこととなる。そして、一般にはこの光路の途中
にビームスプリッタを配し、ピット面からの反射光の光
路を変えて光検出素子上に導き、合焦点信号およびトラ
ッキング信号を得られるようになっている。
光学系内を逆に対物レンズからコリメーターレンズの方
向へ進むこととなる。そして、一般にはこの光路の途中
にビームスプリッタを配し、ピット面からの反射光の光
路を変えて光検出素子上に導き、合焦点信号およびトラ
ッキング信号を得られるようになっている。
従来この種のコリメーターレンズとしては、レンズタ
イプは異なるが、特開昭51-18557号、同昭58-87521号等
のように色収差の補正が考慮されていないか、又は特開
昭58-72114号、同昭60-232519号、同昭62-35311号等の
ように色収差の補正が考慮されている場合も、コリメー
ターレンズ或いは対物レンズ単体としての色収差を補正
するようにしたものが殆どであった。
イプは異なるが、特開昭51-18557号、同昭58-87521号等
のように色収差の補正が考慮されていないか、又は特開
昭58-72114号、同昭60-232519号、同昭62-35311号等の
ように色収差の補正が考慮されている場合も、コリメー
ターレンズ或いは対物レンズ単体としての色収差を補正
するようにしたものが殆どであった。
（この発明が解決しようとする問題点） 光源を半導体レーザーにすると、温度などの外部環境
によりモードホップを起し、発振波長の急激な変化が生
じる。しかし、上記の合焦操作機構の応答速度には限界
があり、急激な波長変化等による光束の収歛位置のずれ
に追随できず、ディスク上でのスポット径の増大によっ
て記録エラー、再生エラーが生じる原因となっていた。
によりモードホップを起し、発振波長の急激な変化が生
じる。しかし、上記の合焦操作機構の応答速度には限界
があり、急激な波長変化等による光束の収歛位置のずれ
に追随できず、ディスク上でのスポット径の増大によっ
て記録エラー、再生エラーが生じる原因となっていた。
一方、コリメーターレンズと組み合わせて使用する対
物レンズは、合焦操作及びトラッキング操作を行い易く
するためには、レンズを出来るだけ軽く、コンパクトに
する必要があり、近年、対物レンズとして非球面を利用
したプラスチック製或いはガラス製の単玉レンズが多用
されている。単玉レンズは小型軽量という利点はある
が、色収差の補正が出来ないという欠点を持っており、
従来のコリメーターレンズと組み合わせて用いたとき、
光源の波長の変化による上記の問題を避けることが出来
なかった。
物レンズは、合焦操作及びトラッキング操作を行い易く
するためには、レンズを出来るだけ軽く、コンパクトに
する必要があり、近年、対物レンズとして非球面を利用
したプラスチック製或いはガラス製の単玉レンズが多用
されている。単玉レンズは小型軽量という利点はある
が、色収差の補正が出来ないという欠点を持っており、
従来のコリメーターレンズと組み合わせて用いたとき、
光源の波長の変化による上記の問題を避けることが出来
なかった。
この発明は、対物レンズとコリメーターレンズを一体
として収差補正を行い、対物レンズの収差補正状況に応
じてコリメーターレンズの残存収差を設定し、光学系全
体としての性能向上を可能にしようとするものである。
として収差補正を行い、対物レンズの収差補正状況に応
じてコリメーターレンズの残存収差を設定し、光学系全
体としての性能向上を可能にしようとするものである。
（問題点を解決するための手段） この発明の光ディスク用光学系は、光源、コリメータ
ーレンズ及び対物レンズからなり、対物レンズの収差補
正状況に応じて、コリメーターレンズがこれを相殺する
ような残存収差を有するような収差補正を行い、コリメ
ーターレンズと対物レンズを組み合わせて使用したとき
に色収差等の収差の発生を少なくしたものであって、 コリメーターレンズは、光源部をレンズ後方としたと
き、前方から両凸の第１レンズ、両凹の第２レンズおよ
び正の第３レンズとからなる第１群と、両凸の第４レン
ズと両凹の第５レンズとからなる５枚構成であり、以下
の各条件を満足するように構成されることを特徴とす
る。
ーレンズ及び対物レンズからなり、対物レンズの収差補
正状況に応じて、コリメーターレンズがこれを相殺する
ような残存収差を有するような収差補正を行い、コリメ
ーターレンズと対物レンズを組み合わせて使用したとき
に色収差等の収差の発生を少なくしたものであって、 コリメーターレンズは、光源部をレンズ後方としたと
き、前方から両凸の第１レンズ、両凹の第２レンズおよ
び正の第３レンズとからなる第１群と、両凸の第４レン
ズと両凹の第５レンズとからなる５枚構成であり、以下
の各条件を満足するように構成されることを特徴とす
る。
但し fc:コリメーターレンズ全系の合成焦点距離 Ri:前方から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径 Ni:前方から第ｉ番目のレンズの屈折率 νi:前方から第ｉ番目のレンズのアッベ数 さらに次の条件を満足することが好ましい。
（３）1.6＜N1，N4＜N3 （作用） 条件（１）は球面収差の補正のための条件であり、上
限を越えると第２面及び第６面による球面収差の補正作
用が小さくなる。特に、このレンズタイプの場合、補正
作用が大きいのは第２面及び第６面だけであり、逆に下
限を越えた場合は、第１面によって大きく発生する球面
収差を、第２面及び第６面だけで補正しなければなら
ず、補正過剰となり易いだけでなく、高次のオーバーフ
レアも発生し、明るいレンズとすることが出来なくな
る。
限を越えると第２面及び第６面による球面収差の補正作
用が小さくなる。特に、このレンズタイプの場合、補正
作用が大きいのは第２面及び第６面だけであり、逆に下
限を越えた場合は、第１面によって大きく発生する球面
収差を、第２面及び第６面だけで補正しなければなら
ず、補正過剰となり易いだけでなく、高次のオーバーフ
レアも発生し、明るいレンズとすることが出来なくな
る。
条件（２）は、色収差の補正を適切にするための条件
で、上限を越えた場合は両凹の第２レンズ及び第５レン
ズによる色収差の補正が不足し、単玉の対物レンズと組
み合わせたとき全体としての色収差の補正が出来なくな
る。逆に下限を越えると、色収差が補正過剰となると同
時に、現在入手可能な硝材のアッベ数に限界があり、第
２面、第３面及び第６面の曲率を強くし過ぎることとな
り、加工性のよいレンズとすることが出来ない。
で、上限を越えた場合は両凹の第２レンズ及び第５レン
ズによる色収差の補正が不足し、単玉の対物レンズと組
み合わせたとき全体としての色収差の補正が出来なくな
る。逆に下限を越えると、色収差が補正過剰となると同
時に、現在入手可能な硝材のアッベ数に限界があり、第
２面、第３面及び第６面の曲率を強くし過ぎることとな
り、加工性のよいレンズとすることが出来ない。
条件（３）は、これによりペツバール和を小さくする
ことが出来、平坦な像面を得るために有効である。
ことが出来、平坦な像面を得るために有効である。
（実施例） 以下実施例１、２、３は本発明のコリメーターレンズ
のみを示し、参考例として実施例１のコリメーターレン
ズに一般的非球面対物レンズを組み合わせた光学系を、
カバーガラス＊を含めて示す。
のみを示し、参考例として実施例１のコリメーターレン
ズに一般的非球面対物レンズを組み合わせた光学系を、
カバーガラス＊を含めて示す。
表中 fcはコリメーターレンズの合成焦点距離 NAは開口数 Ｒは各レンズ面の曲率半径 Ｄは各屈折面の間隔 Ｎは波長が830nmにおける各レンズの屈折率である。
実施例１ 実施例２ 実施例３ 参考例 （発明の効果） この発明は対物レンズの収差補正状況を考慮して、コ
リメーターレンズの収差補正を行うことにより、対物レ
ンズとコリメーターレンズの収差を相殺し、本来色収差
補正が出来ない単玉対物レンズを用いながら、光学系全
体としての色収差等の収差を良好に補正することが出来
る。また、各実施例に見るように、NAの大きな明るいコ
リメーターレンズでありながら、収差を良好に補正出来
ると共に、５枚構成ではあっても、貼合レンズとして２
群構成とすることが出来たので、組み立てによる偏心等
の調整も複雑にならず、製造容易な光学系を得ることが
出来た。
リメーターレンズの収差補正を行うことにより、対物レ
ンズとコリメーターレンズの収差を相殺し、本来色収差
補正が出来ない単玉対物レンズを用いながら、光学系全
体としての色収差等の収差を良好に補正することが出来
る。また、各実施例に見るように、NAの大きな明るいコ
リメーターレンズでありながら、収差を良好に補正出来
ると共に、５枚構成ではあっても、貼合レンズとして２
群構成とすることが出来たので、組み立てによる偏心等
の調整も複雑にならず、製造容易な光学系を得ることが
出来た。
第１図はこの発明のコリメーターレンズの実施例１の断
面図、第２図はその収差曲線図、第３図は実施例１のコ
リメーターレンズと一般的非球面対物レンズを組み合わ
せた光学系の断面図、第４図は第３図に示す一般的非球
面対物レンズ単独の収差曲線図、第５図は第３図の光学
系全体の収差曲線図である。
面図、第２図はその収差曲線図、第３図は実施例１のコ
リメーターレンズと一般的非球面対物レンズを組み合わ
せた光学系の断面図、第４図は第３図に示す一般的非球
面対物レンズ単独の収差曲線図、第５図は第３図の光学
系全体の収差曲線図である。
Claims (1)
- 【請求項１】光源、コリメーターレンズ及び対物レンズ
からなり、対物レンズの収差補正状況に応じて、コリメ
ーターレンズがこれを相殺する残存収差を有するように
収差補正を行い、コリメーターレンズと対物レンズを組
み合わせて使用したときに色収差等の収差の発生を少な
くした光学系において、 コリメーターレンズは、光源部をレンズ後方としたと
き、前方から両凸の第１レンズ、両凹の第２レンズおよ
び正の第３レンズとからなる第１群と、両凸の第４レン
ズと両凹の第５レンズとからなる５枚構成であり、以下
の各条件を満足するように構成されることを特徴とする
光情報媒体の記録・再生用光学系 但し fc:コリメーターレンズ全系の合成焦点距離 Ri:前方から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径 Ni:前方から第ｉ番目のレンズの屈折率 νi:前方から第ｉ番目のレンズのアッベ数
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62232446A JP2511279B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | 光情報媒体の記録・再生用光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62232446A JP2511279B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | 光情報媒体の記録・再生用光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6476011A JPS6476011A (en) | 1989-03-22 |
| JP2511279B2 true JP2511279B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=16939404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62232446A Expired - Lifetime JP2511279B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | 光情報媒体の記録・再生用光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2511279B2 (ja) |
-
1987
- 1987-09-18 JP JP62232446A patent/JP2511279B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6476011A (en) | 1989-03-22 |
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