JP2806422B2 - 光ディスク用集光レンズ - Google Patents
光ディスク用集光レンズInfo
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- JP2806422B2 JP2806422B2 JP8007083A JP708396A JP2806422B2 JP 2806422 B2 JP2806422 B2 JP 2806422B2 JP 8007083 A JP8007083 A JP 8007083A JP 708396 A JP708396 A JP 708396A JP 2806422 B2 JP2806422 B2 JP 2806422B2
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- Japan
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- lens
- optical disk
- divided
- condensing lens
- optical
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1374—Objective lenses
-
- G—PHYSICS
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- G11B7/13922—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ等の光ディス
ク装置において、異なる基板厚さを有する光ディスク媒
体を記録再生することが可能な光ヘッドに使用する集光
レンズに関するものである。
ク装置において、異なる基板厚さを有する光ディスク媒
体を記録再生することが可能な光ヘッドに使用する集光
レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に使用されている光ディスク装置
においては、ミクロンオーダーの記録媒体面を保護する
ため、透明基板を透過して記録媒体面に微小スポットを
形成する光ヘッドが用いられている。
においては、ミクロンオーダーの記録媒体面を保護する
ため、透明基板を透過して記録媒体面に微小スポットを
形成する光ヘッドが用いられている。
【０００３】このような構成においては、平行平板であ
る透明基板内を収束ビームが透過するため、透過するビ
ームには平行平板の厚さに依存した波面収差が発生する
ことになる。ここでいう波面収差とは、収束ビームの等
位相面の球面からのずれを示すものである。このずれが
大きいと、収束スポットが回折限界より拡大してしま
い、良好な記録再生特性が得られない。従って、回折限
界に近い微小スポットを記録媒体面に形成するために、
光ヘッド光学系においてはこの波面収差を補正するよう
なレンズ設計がなされている。
る透明基板内を収束ビームが透過するため、透過するビ
ームには平行平板の厚さに依存した波面収差が発生する
ことになる。ここでいう波面収差とは、収束ビームの等
位相面の球面からのずれを示すものである。このずれが
大きいと、収束スポットが回折限界より拡大してしま
い、良好な記録再生特性が得られない。従って、回折限
界に近い微小スポットを記録媒体面に形成するために、
光ヘッド光学系においてはこの波面収差を補正するよう
なレンズ設計がなされている。
【０００４】ところで、光ディスクの基板厚さは、利用
目的によって異なっている。基板厚さが異なると、上記
波面収差補正量が異なるため、従来の光ヘッドにおいて
は特定の基板厚さの光ディスク媒体の記録再生のみしか
できない欠点があった。
目的によって異なっている。基板厚さが異なると、上記
波面収差補正量が異なるため、従来の光ヘッドにおいて
は特定の基板厚さの光ディスク媒体の記録再生のみしか
できない欠点があった。
【０００５】これに対し、オプチカルレビュー、１巻、
１号の２７頁に記載されているように、ホログラム素子
の０次透過光と１次回折光を用いて異なる２つの基板厚
さに対応する光ヘッドが提案されている。
１号の２７頁に記載されているように、ホログラム素子
の０次透過光と１次回折光を用いて異なる２つの基板厚
さに対応する光ヘッドが提案されている。
【０００６】この提案では、図４に示すように、集光レ
ンズ３は、薄い基板の第１の光ディスク６に対応できる
よう設計されており、位相変化のないホログラム素子９
の０次透過光によってこの厚さの光ディスク媒体を再生
する。一方、基板の厚い第２の光ディスク７に対応する
ため、ホログラム素子９は、基板厚さの違いによって集
光レンズ透過光に残存する収差を補正する１次回折光が
発生するように格子が形成されている。ホログラム素子
の格子形状は、入射する光の波面と出射する光の波面と
のホログラム面位置での干渉によって決まる。
ンズ３は、薄い基板の第１の光ディスク６に対応できる
よう設計されており、位相変化のないホログラム素子９
の０次透過光によってこの厚さの光ディスク媒体を再生
する。一方、基板の厚い第２の光ディスク７に対応する
ため、ホログラム素子９は、基板厚さの違いによって集
光レンズ透過光に残存する収差を補正する１次回折光が
発生するように格子が形成されている。ホログラム素子
の格子形状は、入射する光の波面と出射する光の波面と
のホログラム面位置での干渉によって決まる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ここで使用
されるホログラム素子は−１次回折光が不要となるた
め、格子断面形状を鋸波状のブレーズ格子に近づけて−
１次回折光の発生を抑制することで、１次回折光の効率
が向上するように形成される。
されるホログラム素子は−１次回折光が不要となるた
め、格子断面形状を鋸波状のブレーズ格子に近づけて−
１次回折光の発生を抑制することで、１次回折光の効率
が向上するように形成される。
【０００８】このような格子は、多数回のエッチングプ
ロセスにより階段状のレリーフを形成したり、金属表面
を精密バイトにより切消したりして形成することになる
が、格子周期には加工上の制作限界がある。一般には、
十〜数十ミクロン程度の周期が再現性良く制作できる限
界である。上記の試作例では、１３．５ミクロンが最小
周期となっている。
ロセスにより階段状のレリーフを形成したり、金属表面
を精密バイトにより切消したりして形成することになる
が、格子周期には加工上の制作限界がある。一般には、
十〜数十ミクロン程度の周期が再現性良く制作できる限
界である。上記の試作例では、１３．５ミクロンが最小
周期となっている。
【０００９】このようなことから、ホログラム素子で補
正できる収差は、製作上の制約から実質的には限界があ
ることが判明する。
正できる収差は、製作上の制約から実質的には限界があ
ることが判明する。
【００１０】本発明の目的は、上記のような制限を受け
ることがない集光レンズを提供することにある。
ることがない集光レンズを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク用集
光レンズは、レーザ光源からの出射ビームを微小スポッ
トに集光する集光レンズにおいて、レンズ面内をレンズ
開口に比べて十分に小さい複数の領域に分割し、分割し
た領域が２種類のレンズのいずれか一方の一部分を形成
していることを特徴とする。
光レンズは、レーザ光源からの出射ビームを微小スポッ
トに集光する集光レンズにおいて、レンズ面内をレンズ
開口に比べて十分に小さい複数の領域に分割し、分割し
た領域が２種類のレンズのいずれか一方の一部分を形成
していることを特徴とする。
【００１２】また、上記領域分割が、ストライプ状に形
成されていることを特徴とする。
成されていることを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明の作用を図を用いて説明する。
【００１４】図１に本発明の一実施形態を示す。
【００１５】レーザ光源１からの出射光を、光ディスク
上の微小スポットに集光する集光レンズ３として入射面
が複数の領域に分割されたレンズが用いられている。分
割された領域は、もともとの２種類の集光レンズに対
し、いずれか一方のレンズ内の一部分の曲面を形成して
いる。
上の微小スポットに集光する集光レンズ３として入射面
が複数の領域に分割されたレンズが用いられている。分
割された領域は、もともとの２種類の集光レンズに対
し、いずれか一方のレンズ内の一部分の曲面を形成して
いる。
【００１６】この図では、第１の光ディスク６に対して
は第１のレンズ面４に属する領域によって微小スポット
を形成し、第２の光ディスク７に対しては第２のレンズ
面５に属する領域によって微小スポットを形成してい
る。
は第１のレンズ面４に属する領域によって微小スポット
を形成し、第２の光ディスク７に対しては第２のレンズ
面５に属する領域によって微小スポットを形成してい
る。
【００１７】それぞれのレンズ面は元々のレンズ表面の
一部を形成すればいいだけなので、ホログラム素子の格
子ピッチのような製造上の制限を受けることはない。ま
た、従来の研磨レンズではなく、金型によるモールドレ
ンズを利用すれば、このような領域に分けたレンズ面も
容易に形成できる。
一部を形成すればいいだけなので、ホログラム素子の格
子ピッチのような製造上の制限を受けることはない。ま
た、従来の研磨レンズではなく、金型によるモールドレ
ンズを利用すれば、このような領域に分けたレンズ面も
容易に形成できる。
【００１８】このような分割型のレンズでは、分割する
領域の数が多くなる程、つまり、個々の分割領域の大き
さがレンズ開口に比べて小さくなる程、集光スポットが
元々のレンズによって形成される集光スポット形状に近
い形になる。
領域の数が多くなる程、つまり、個々の分割領域の大き
さがレンズ開口に比べて小さくなる程、集光スポットが
元々のレンズによって形成される集光スポット形状に近
い形になる。
【００１９】領域分割の形態として、図２に示すように
ストライプ状に分割すれば、分割領域の境界が単純な直
線となるため、金型に精密バイトで切削加工を行うよう
な場合に、加工が行いやすい利点がある。
ストライプ状に分割すれば、分割領域の境界が単純な直
線となるため、金型に精密バイトで切削加工を行うよう
な場合に、加工が行いやすい利点がある。
【００２０】ただし、ストライプ状に分割する場合は、
分割の周期を一定にすると、その周期に対応する回折ス
ポットが同じ焦点距離に発生してしまう問題点が生じ
る。
分割の周期を一定にすると、その周期に対応する回折ス
ポットが同じ焦点距離に発生してしまう問題点が生じ
る。
【００２１】このような場合は、分割を一定周期とせ
ず、チャープ状に変化させて回折光の波面の曲率を一定
でなく変化させることで、回折スポットの焦点位置を回
折のないスポット位置に比べて、光軸方向の前後に移動
させることが出来る。焦点位置が異なると、ビームは拡
大してぼけるため、記録再生特性に対する影響はなくな
る。
ず、チャープ状に変化させて回折光の波面の曲率を一定
でなく変化させることで、回折スポットの焦点位置を回
折のないスポット位置に比べて、光軸方向の前後に移動
させることが出来る。焦点位置が異なると、ビームは拡
大してぼけるため、記録再生特性に対する影響はなくな
る。
【００２２】また、チャープ化せずにランダムな周期と
すれば、回折光の発生方向がレンズ面内で異なるため、
回折光全体で微小スポットを形成することは出来ず、光
ヘッド上で実質的な問題は無くなる。
すれば、回折光の発生方向がレンズ面内で異なるため、
回折光全体で微小スポットを形成することは出来ず、光
ヘッド上で実質的な問題は無くなる。
【００２３】集光レンズとしては、図１に示すようにコ
リメート光を入射する無限系のものでなく、レーザ光源
側も収束光を用いる有限系のものでも良い。
リメート光を入射する無限系のものでなく、レーザ光源
側も収束光を用いる有限系のものでも良い。
【００２４】また、一方のレンズ、または両方のレンズ
が回折格子によって形成されたホログラムレンズでもよ
い。
が回折格子によって形成されたホログラムレンズでもよ
い。
【００２５】図３は、部分的にホログラムが形成された
部分ホログラム素子８を用いた例であり、ホログラムが
存在する領域は、ホログラムと集光レンズ３の組み合わ
せによるレンズ系を構成し、ホログラムが無い部分は集
光レンズ３の特性そのものが現れる構成である。
部分ホログラム素子８を用いた例であり、ホログラムが
存在する領域は、ホログラムと集光レンズ３の組み合わ
せによるレンズ系を構成し、ホログラムが無い部分は集
光レンズ３の特性そのものが現れる構成である。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１に示
す。
す。
【００２７】レーザ光源１からの出射光は、コリメート
レンズ２で平行光となり、集光レンズ３で微小スポット
に集光される。集光レンズ３は微小領域に分割されてお
り、第１のレンズ面４では第１の光ディスク６に微小ス
ポットを形成し、第２のレンズ面５では第２の光ディス
ク７に微小スポットを形成する。
レンズ２で平行光となり、集光レンズ３で微小スポット
に集光される。集光レンズ３は微小領域に分割されてお
り、第１のレンズ面４では第１の光ディスク６に微小ス
ポットを形成し、第２のレンズ面５では第２の光ディス
ク７に微小スポットを形成する。
【００２８】第１のレンズと第２のレンズとで異なる基
板厚の光ディスクに対応することで、１つの光ヘッドで
２種類の光ディスクに対応できるようになる。
板厚の光ディスクに対応することで、１つの光ヘッドで
２種類の光ディスクに対応できるようになる。
【００２９】
【発明の効果】本発明により、回折格子ピッチの制限を
受けることなく２種類の光ディスクに対応可能な光ヘッ
ド用の集光レンズを実現することが出来る。
受けることなく２種類の光ディスクに対応可能な光ヘッ
ド用の集光レンズを実現することが出来る。
【図１】本発明の一実施形態の断面図である。
【図２】本発明におけるストライプ状の領域分割の形態
を示す。
を示す。
【図３】本発明の他の一実施形態の断面図である。
【図４】従来の光ディスク用集光レンズの断面図であ
る。
る。
１ レーザ光源 ２ コリメートレンズ ３ 集光レンズ ４ 第１のレンズ面 ５ 第２のレンズ面 ６ 第１の光ディスク ７ 第２の光ディスク ８ 部分ホログラム素子 ９ ホログラム素子
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザ光源からの出射ビームを微小スポ
ットに集光する集光レンズにおいて、レンズ面内をレン
ズ開口に比べて十分に小さい複数の領域に分割し、分割
した領域が２つの異なるレンズのいずれか一方のレンズ
の一部分を形成し、領域の分割がストライプ状に形成さ
れていることを特徴とする光ディスク用集光レンズ。 - 【請求項２】 領域の分割の周期が一定ではないことを
特徴とする請求項１記載の光ディスク用集光レンズ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007083A JP2806422B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 光ディスク用集光レンズ |
| US08/782,931 US5835283A (en) | 1996-01-19 | 1997-01-13 | Condenser lens for optical disks |
| DE69717689T DE69717689T2 (de) | 1996-01-19 | 1997-01-14 | Kondensorlinse für optische Platten |
| EP97100458A EP0785543B1 (en) | 1996-01-19 | 1997-01-14 | Condenser lens for optical disks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007083A JP2806422B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 光ディスク用集光レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09198699A JPH09198699A (ja) | 1997-07-31 |
| JP2806422B2 true JP2806422B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=11656206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8007083A Expired - Lifetime JP2806422B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 光ディスク用集光レンズ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5835283A (ja) |
| EP (1) | EP0785543B1 (ja) |
| JP (1) | JP2806422B2 (ja) |
| DE (1) | DE69717689T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100238266B1 (ko) * | 1996-02-14 | 2000-02-01 | 윤종용 | 광학장치 |
| US6259668B1 (en) | 1996-02-14 | 2001-07-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Recording/reproducing apparatus having an optical pickup device to read from and record information to disks of different thicknesses |
| JP3378154B2 (ja) * | 1996-07-16 | 2003-02-17 | シャープ株式会社 | 光学式記録再生装置 |
| US6222812B1 (en) | 1996-08-29 | 2001-04-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pickup using an optical phase plate |
| DE69720641T2 (de) * | 1996-10-23 | 2004-04-08 | Konica Corp. | Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines optischen Aufzeichnungsträgers, Objektivlinse sowie Herstellungsmethode der Objektivlinse |
| JP3743732B2 (ja) * | 1997-01-28 | 2006-02-08 | パイオニア株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| JPH112759A (ja) * | 1997-06-13 | 1999-01-06 | Pioneer Electron Corp | 対物レンズ |
| JP3827860B2 (ja) * | 1998-03-31 | 2006-09-27 | パイオニア株式会社 | 対物レンズ及び光ピックアップ装置 |
| US6091549A (en) * | 1998-04-14 | 2000-07-18 | Siros Technologies, Inc. | Method and apparatus for adjustable spherical aberration correction and focusing |
| TW432225B (en) * | 1998-06-03 | 2001-05-01 | Konishiroku Photo Ind | Optical pickup apparatus |
| US6349083B1 (en) * | 1998-07-13 | 2002-02-19 | Konica Corporation | Near field type optical disk recording reproducing apparatus, optical information recording medium recording reproducing apparatus, pickup apparatus, objective lens |
| WO2001048746A1 (en) | 1999-12-24 | 2001-07-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Optical element |
| KR100692160B1 (ko) * | 2000-03-31 | 2007-03-12 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 대물렌즈 및 광학장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63285502A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レ−ザ−用集光レンズ |
| FR2642530A1 (fr) * | 1989-01-30 | 1990-08-03 | Seiko Epson Corp | Mecanisme de focalisation et tete optique |
| US5096285A (en) * | 1990-05-14 | 1992-03-17 | Iolab Corporation | Multifocal multizone diffractive ophthalmic lenses |
| JP2559006B2 (ja) * | 1993-01-13 | 1996-11-27 | 松下電器産業株式会社 | 光ヘッド |
| JP2532818B2 (ja) * | 1993-02-01 | 1996-09-11 | 松下電器産業株式会社 | 対物レンズおよび光ヘッド装置 |
| JP3435249B2 (ja) * | 1994-03-11 | 2003-08-11 | 株式会社東芝 | 光学ヘッド装置およびレンズ |
| US5764603A (en) * | 1995-04-25 | 1998-06-09 | M.M.R.I. Photonics Ltd. | Two-dimensional Random Access Scanner for optical disks |
| JPH08248307A (ja) * | 1995-03-10 | 1996-09-27 | Sony Corp | 対物レンズ、光ヘッド装置及び光ディスク再生装置 |
| KR100234249B1 (ko) * | 1995-06-07 | 1999-12-15 | 윤종용 | 광픽업용 2위치 결상 대물렌즈 |
| KR970017245A (ko) * | 1995-09-29 | 1997-04-30 | 배순훈 | 듀얼 포커스 광 픽업장치 |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP8007083A patent/JP2806422B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-01-13 US US08/782,931 patent/US5835283A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-01-14 DE DE69717689T patent/DE69717689T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-01-14 EP EP97100458A patent/EP0785543B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0785543A2 (en) | 1997-07-23 |
| EP0785543A3 (en) | 1997-07-30 |
| DE69717689D1 (de) | 2003-01-23 |
| EP0785543B1 (en) | 2002-12-11 |
| JPH09198699A (ja) | 1997-07-31 |
| US5835283A (en) | 1998-11-10 |
| DE69717689T2 (de) | 2003-05-28 |
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