JPH01109316A - 光ディスク用対物レンズ - Google Patents

光ディスク用対物レンズ

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JPH01109316A
JPH01109316A JP26769987A JP26769987A JPH01109316A JP H01109316 A JPH01109316 A JP H01109316A JP 26769987 A JP26769987 A JP 26769987A JP 26769987 A JP26769987 A JP 26769987A JP H01109316 A JPH01109316 A JP H01109316A
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JP
Japan
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lens
objective lens
optical disk
distance
thickness
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Application number
JP26769987A
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English (en)
Inventor
Michio Oka
美智雄 岡
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば密封型の光デイスクプレーヤに使用し
て好適な光デイスク用対物レンズに関する。
〔発明の概要〕
本発明は、硫化亜鉛を用いて所定レンズ雁のメニスカス
形状に形成し、その片面あるいは両面を非球面に設計す
るようにしたことにより、例えば密封型の光デイスクプ
レーヤにおけるように対物レンズと光ディスクとの間に
ディスクカートリッジのウィンドウ等が介在されるもの
であっても、小型、4!量化を満足しながら、ウィンド
ウによる球面収差を生じないようにすると共に、作動距
離も十分とることができるようにしたものである。
(従来の技術) 光デイスク用対物レンズは、開口率NAが0.5程度で
回折限界(R?IS IIIps < 0.07λ)の
性能をもつ高解像度が要求される。また、光ディスクの
ばたつき、偏芯に追従させるためにフォーカスサーボや
トラッキングサーボ等をかけるが、その各サーボによる
動きに追従させるためには対物レンズは小型軽量である
必要がある。
従来、光ディスクおよび対物レンズは大気中にむき出し
にされている。この場合、保護層を兼ねたディスク基板
を通して読まれるために、通常の環境下では問題はない
しかしながら、光デイスクプレーヤを、例えば高湿度の
場所、塩水霧のかかりやすい場所、粉塵の多い場所等の
悪環境下で使用すると、光ピンクアップを構成する対物
レンズ、駆動系、光ディスクなどの汚染及び性能(また
は応答特性)の劣化が問題となる。
そこで従来、光ディスクをカートリッジ内に気密封入す
ること、光ピツクアップを気密封入することにより、耐
環境性を上げることが考えられている。
843図はその構成例を示すものである。同図において
、(1)は、図示しない回転駆動手段により回転駆動さ
れる光ディスク(2)が気密封入されるケースである。
また、(3)は、やはり図示しない送り手段により光デ
ィスクの径方向に送られる光ピンクアップ(4)が気密
封入されるケースである。ケース(1)及び(3)には
対向する位置にガラス等の透明部材で構成されるウィン
ドウ(1−)及び(3−)が形成されており、光ピツク
アップ(傭の対物レンズ(5)を通過したレーザビーム
LBは、ウィンドウ(3賀)及び(1−)を通過して光
ディスク(2)に照射される。
(発明が解決しようとする問題点〕 この第3図例に示すものによれば、光ピツクアップ(4
の対物レンズ(5)と光ディスク(2)との間にウィン
ドウ(3−)及び(1M)が存在するので、球面収差が
発生し、解像度が劣化する欠点がある。
この欠点を解決するため、球面収差を補正した新たな対
物レンズを用いることが考えられるが、単に球面収差を
補正するだけでは、対物レンズ(5)と光ディスク(2
)との間にウィンドウ(3−)及び(1−)が存在し、
対物レンズ(5)の作動距離が短くなるので、光ディス
ク(2)のそりなどに起因する、いわゆるばたつきに対
して対物レンズのフォーカス・トラッキング等のサーボ
動作が追従できなくなる欠点がある。なお、対物レンズ
(5)をスケールアップ(相位拡大)すれば作動距離を
長くできるが、対物レンズの大型化にともない光ピツク
アップ全体の構成が大型化し、光ピツクアップの光ディ
スクの径方向への高速送りが不可能となるばかりか装置
全体の大型化につながり、小型軽量の要求を満たさなく
なる。
本発明はこのような点を考慮し、小型軽量化を満足しな
がら、ウィンドウによる球面収差を生じないようにする
と共に、作動距離も十分とることができるようにするこ
とを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、硫化亜鉛を用いてメニスカス形状に形成され
、そのレンズ厚が所定とされると共に、その第1面(5
1)あるいはその第1面(51)及び第2面(52)の
双方が所定の非球面とされるものである。
(作用) 上述構成においては、球面収差を生じないようにレンズ
面を設計し得るので、対物レンズ(5)と光デイスク値
)との間にウィンドウ(311) 、  (IW)が介
在しても球面収差を生じないようにできる。また、作動
距離を十分にとれるようにレンズ厚を設計し得るので、
対物レンズ(5)と光ディスク(2)との間にウィンド
ウ(3W) 、  (IW)が介在しても作動距離を十
分にとることができる。また、相僚拡大するものでない
ので、小型、軽量化を満足することができる。
(実施例〕 以下、第1図を参照しながら本発明の一実施例について
説明する。この第1図においてfA3図と対応する部分
には同一符号を付して示している。
同図において、対物レンズ(5)は硫化亜鉛(ZnS)
を用いてメニスカス形状に形成される。この硫化亜鉛は
波長がλ−0.78μ−の光に対して屈折率がn −2
,286である。また、この対物レンズ(5)の光ディ
スク(2)側とは逆側の第1面(51)及び光ディスク
(2)側の第2面(52)は、夫々次式で示されるよう
に形成される。
+Cyu +D、111 −  ・・・・・(1)ここ
で、Coは曲率、にはコーニック定数、A〜Dは定数で
あり、Zはレンズ軸からの半径方向距離yにおける基準
平面からの距離である。
(1)式におけるCo r K、A”−’Dの値及びレ
ンズ厚dOは、開ロ率NA、焦点距1i11F、作動距
離dが所定値となるように設定される。
以下に、開口率N A = 0.5ms、焦点距1i1
1F−4,5w5e、作動距離d −2as、光ディス
ク(2)の記録面(2a)までの距離であるディスク厚
d3= 1.2−一とするときの実施例を示す、実施例
■、■及び■までは、第1面(51)が非球面、第2面
(52)が球面とされる例であって、ウィンドウ(誇)
及び(1N)7)合計ウィンドウ厚dt +d2を夫*
 0.5vw。
1−■及び1.5−とした場合の例である。実施例■。
■及び■までは、第1面(51)及び第2面(52)が
双方とも非球面とされる例であって、ウィンドウ(3−
)及び(1−)の合計ウィンドウ厚dl +42を、夫
々 0.5−一、1−■及び1.5−一とした場合の例
である。
実施例■ @1面      第2面 Co = 0.242197    G o −0,0
9390417に−−1,8123K、 A 〜D−O
A −0,275514x 1O−2 B糟−0,609347X 10−” C−0,158361X 1G−b D −0,176288X 10−’ レンズ厚d o = 1.91565m実施例■ ff11面      942面 Co = 0.238006     Co −0,0
80246K −−1,8659K、 A−D −0A
−G、269667X 1O−2 B −−0,100743X 10−’C−0,154
042X 10= D −0,114825X 10” レンズ厚do=1.4wn 実施例■ 第1面      第2面 Co = 0.2353902    Co −0,0
706343に−−1,8981K、 A−D宛O A −0,265966X 1G−” B −−0,122168X 10→ C−0,156784X 1G−’ D −0,478897X 10−’ レンズ厚d o = 0.8601381 am実施例
0 第1面      第2面 Co  =0.2416579      Go  −
0,08836724K −−1,882984K −
−2,907858A −0,263682x 10−
’    A −−0,312208x 10−”B 
−−0,303807X 10−’  B −−G、9
15168X 10−’CCO2122196X 1G
−bC−0,201331X 10嶋D −−0,91
3232X 10−’   D −−0,600353
X 10”レンズ厚d o = 1.624091m5
実施例■ 第1面      第2面 Co = 0.23712714    Co −0,
07909805K −−1,93699K寓−2,9
46272A −0,257951X 1O−2A■−
0,277893X 10−”B −−0,32590
7X 1G−’  B −−0,63422X 1G−
’C箇G、133433X 1G=   C−0,34
1286x 10−εD麿−0,912049X 1G
−”  D■−0,640801X 1G−’レンズ厚
do=1.4−一 実施例O 181面      第2面 Co −0,23665809G o = 0.072
07102K −−1,946819K −−2,37
868A −0,258914X 10”2A −−0
,249882X 1O−3B〜−0,328757x
 10−→ 8票−0,348801x 10−’C−
0,134266X 1G−5C−0,670593X
 10−らD −−0,57735X 10’″7D 
−−0,551069X 10−’レンズ厚d o −
0,856071s+s第2図A−Fは、夫々実施例■
〜■の対物レンズ(5)を使用したときにおける光路を
示したものである このように構成された本例の対物レンズ(5)によれば
、ウィンドウ(3%1) 、  (IN)をも考慮に入
れて、レンズ面形状が設計されるので、対物レンズ(5
)と光ディスク(2)との間にウィンドウ(3W)。
(111)が介在しても球面収差を住じないようにでき
る。また、作動距離dを十分にとれるようにレンズ厚d
oが設計されるので、対物レンズ(5)と光ディスク(
2)との間にウィンドウ(3W) 、  (IW)が介
在しても作動距@dを十分にとることができる。
また、作動距離a4十分にとるのに、相似拡大の手段で
行なうものでないので、小型、軽量化を満足することが
できる。
(発明の効果〕 以上述べた本発明によれば、硫化亜鉛を用いて所定レン
ズ厚のメニスカス形状に形成し、その片面あるいは両面
を非球面に設計するようにしたので、例えば対物レンズ
と光ディスクとの間にディスクカートリッジ等のウィン
ドウが介在されるものであっても、小型、軽量化を満足
しながら、ウィンドウによる球面収差を生じないように
すると共に、作動距離も十分とることができる。したが
って、本発明による対物レンズは、例えば密封型の光デ
イスクプレーヤに使用して好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図はその
説明のための図、第3図は密封型光ディスクプレーヤの
概要を示す図である。 (1)及び(3)はケース、(1−)及び(3−)はウ
ィンドウ、(2)は光ディスク、(4は光ピツクアップ
、(5)は対物レンズである。 第1図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、硫化亜鉛を用いてメニスカス形状に形成され、その
    レンズ厚が1.9156〜0.8601381mmとさ
    れると共に、その第1面及び第2面が夫々次式で示され
    る非球面及び球面とされる、またはこれが相似縮小、拡
    大される光ディスク用対物レンズ:Z=Coy^2/[
    1+{1−(1+K)Co^2y^2}^1^/^2]
    +Ay^4+By^6+Cy^8+Dy^1^0〔mm
    〕 ¥第1面¥Co=0.242197〜0.235390
    2K=−1.8123〜−1.8981 A=0.275514×10^−^2〜0.26596
    6×10^−^2B=−0.609347×10^−^
    5〜−0.122168×10^−^4C=0.158
    361×10^−^5〜0.156784×10^−^
    5D=0.176288×10^−^7〜0.4788
    97×10^−^8¥第2面¥Co=0.093904
    17〜0.0706343K、A〜D=0 Zはレンズ軸からの半径方向距離yにおける基準平面か
    らの距離である。 2、硫化亜鉛を用いてメニスカス形状に形成され、その
    レンズ厚が1.624091〜0.856071mmと
    されると共に、その第1面及び第2面が夫々次式で示さ
    れる非球面とされる、またはこれが相似縮小。 拡大される光ディスク用対物レンズ: Z=Coy^2/1+{1−(1+K)Co^2y^2
    }^1^/^2+Cy^8+Dy^1^0〔mm〕 ¥第1面¥Co=0.2416579〜0.23665
    809K=−1.882984〜−1.946819A
    =0.263682×10^−^2〜0.256914
    ×10^−^2B=−0.303807×10^−^4
    〜−0.328757×10^−^4C=0.1221
    96×10^−^5〜0.134266×10^−^5
    D=−0.913232×10^−^7〜−0.577
    35×10^−^7¥第2面¥Co=0.088367
    24〜0.07207102K=−2.907858〜
    −2.37868A=−0.312208×10^−^
    3〜−0.249882×10^−^3B=−0.91
    5168×10^−^5〜−0.348801×10^
    −^5C=0.201331×10^−^6〜0.67
    0593×10^−^6D=−0.600353×10
    ^−^7〜−0.551069×10^−^7Zはレン
    ズ軸からの半径方向距離yにおける基準平面からの距離
    である。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5467335A (en) * 1993-01-04 1995-11-14 U.S. Philips Corporation Beam-shaping optical element and device for converting a beam having a first cross-section into a beam having a second cross-section
WO2003001270A1 (fr) * 2001-06-25 2003-01-03 Sony Corporation Objectif pour tete de lecture optique et tete de lecture utilisant cet objectif

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