JPH02306440A - 光ヘッド用対物レンズおよび光ヘッド - Google Patents
光ヘッド用対物レンズおよび光ヘッドInfo
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- JPH02306440A JPH02306440A JP1126437A JP12643789A JPH02306440A JP H02306440 A JPH02306440 A JP H02306440A JP 1126437 A JP1126437 A JP 1126437A JP 12643789 A JP12643789 A JP 12643789A JP H02306440 A JPH02306440 A JP H02306440A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000005401 pressed glass Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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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。
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］
この発明は、光学手段を用いて記録媒体上に情報・を記
録し、あるいは既に記録されている情報を再生する光テ
ィスフ装置（光学式情報記録再生装置）に用いる光ヘラ
ｌ〜およびこの光ヘットに用いる対物レンズに関する。
録し、あるいは既に記録されている情報を再生する光テ
ィスフ装置（光学式情報記録再生装置）に用いる光ヘラ
ｌ〜およびこの光ヘットに用いる対物レンズに関する。
［従来の技術］
上記の光ディスク装置として再生専用の光ディスク装置
、追記可能な追記型光ディスク装置、記録・再生・消去
可能な書き換え型ティスフ装置等がある。この種の光デ
ィスク装置の光ヘッドに用いる従来の対物レンズとして
は、球面ガラス組合わせレンズ、非球面プラスチックレ
ンズ、非球面カラスプレスレンズ等その他がある。
、追記可能な追記型光ディスク装置、記録・再生・消去
可能な書き換え型ティスフ装置等がある。この種の光デ
ィスク装置の光ヘッドに用いる従来の対物レンズとして
は、球面ガラス組合わせレンズ、非球面プラスチックレ
ンズ、非球面カラスプレスレンズ等その他がある。
［発明か解決しようとする課題］
ところで、特に追記型用、書き換え型用の光ヘッドては
、記録動作があることがら、ティスフ上に再生専用型の
場音以上に小さなスポットを照射させる必要があり、そ
して、小さなスポットは第４図に示す収束ビーム径（ビ
ームウェストの径）ｄｏを小さくすることにより得られ
るから、収束ビーム径（Ｉ、１を十分小さくする必要が
ある′。この収束ビーム径ｄ 、は、レーザ光の波長λ
、対物しンズの開口数ＮＡ（ＮＡ＝ａ／Ｌ）により定ま
り、ｄ、＝Ｋ・λ／ＮＡ となる（ただし、Ｋは定数）、、シたがって、収束ビー
ム径ｄ、を小さくするためには、レーザ光の波長λを小
さくし、あるいは、ＮＡの高いレンズを用いなければな
らない。
、記録動作があることがら、ティスフ上に再生専用型の
場音以上に小さなスポットを照射させる必要があり、そ
して、小さなスポットは第４図に示す収束ビーム径（ビ
ームウェストの径）ｄｏを小さくすることにより得られ
るから、収束ビーム径（Ｉ、１を十分小さくする必要が
ある′。この収束ビーム径ｄ 、は、レーザ光の波長λ
、対物しンズの開口数ＮＡ（ＮＡ＝ａ／Ｌ）により定ま
り、ｄ、＝Ｋ・λ／ＮＡ となる（ただし、Ｋは定数）、、シたがって、収束ビー
ム径ｄ、を小さくするためには、レーザ光の波長λを小
さくし、あるいは、ＮＡの高いレンズを用いなければな
らない。
一方、作動時の対物レンズとディスク面との距離つまり
作動距離が短いと、対物レンズとディスクとの衝突が発
生し易くなり、対物レンズあるいはディスクが損傷する
ので、光ヘッドの対物レンズに望まれる条件として、前
記の作動距離が長いことが要求される。
作動距離が短いと、対物レンズとディスクとの衝突が発
生し易くなり、対物レンズあるいはディスクが損傷する
ので、光ヘッドの対物レンズに望まれる条件として、前
記の作動距離が長いことが要求される。
しかし、レンズのＮＡを大きくしてスポット径を小さく
絞ることと、大きな作動距離として、ディスクとレンズ
との衝突によるディスクまたはレンズの破損を防ぐこと
とは、相反する要求である。
絞ることと、大きな作動距離として、ディスクとレンズ
との衝突によるディスクまたはレンズの破損を防ぐこと
とは、相反する要求である。
すなわち、レンズのＮＡを大きくすることは、レンズ半
径ａを一定とした場合焦点距離ｆを短くすることであり
対物レンズの作動距離が短くなる。
径ａを一定とした場合焦点距離ｆを短くすることであり
対物レンズの作動距離が短くなる。
なお、従来より、帯状の遮光板をレーザ光源から対物レ
ンズまての光路中に配置して、対物レンズによる収束ビ
ーム径を小さくする方法が、超解ｉ法として知られてい
るが、この場自、帯状の遮光板であるから、遮光板の幅
方向に関しては収束ビームを絞ることができるが、遮光
板の長さ方向に関しては収束ビームを絞る作用はない。
ンズまての光路中に配置して、対物レンズによる収束ビ
ーム径を小さくする方法が、超解ｉ法として知られてい
るが、この場自、帯状の遮光板であるから、遮光板の幅
方向に関しては収束ビームを絞ることができるが、遮光
板の長さ方向に関しては収束ビームを絞る作用はない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ＮＡの低い
レンズを使用することと、収束ビーム径を小さくするこ
ととを同時に満たすことのでき乞対物レンズを得ること
を主たる目的とする。
レンズを使用することと、収束ビーム径を小さくするこ
ととを同時に満たすことのでき乞対物レンズを得ること
を主たる目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決する請求項１の発明は、非球面モールド
レンズの中心部にこの中心部をある半径範囲で遮Ｉ＼い
する円形のマスクを設けたことを特徴とする光ヘッド用
対物レンズである。
レンズの中心部にこの中心部をある半径範囲で遮Ｉ＼い
する円形のマスクを設けたことを特徴とする光ヘッド用
対物レンズである。
請求項２の発明は、レーザ光源で発生させた光ビームを
対物レンズにより集束して光ディスク信号面に光スポッ
トを形成し、光ディスク信号面で反射した反射光を信号
検出部で検出する光ヘッドにおいて、 前記対物レンズとして請求項１記載の対物レンズを用い
るとともに、前記信号検出部の手前に、回折リングを遮
へいするための円形スリットを設けたことを特徴とする
光ヘッドである。
対物レンズにより集束して光ディスク信号面に光スポッ
トを形成し、光ディスク信号面で反射した反射光を信号
検出部で検出する光ヘッドにおいて、 前記対物レンズとして請求項１記載の対物レンズを用い
るとともに、前記信号検出部の手前に、回折リングを遮
へいするための円形スリットを設けたことを特徴とする
光ヘッドである。
［作用］ ′
上記構成の対物レンズにおいては、円形マスクの存在に
よる回折作用により収差補正が行われ、収束ビーム径が
２次元的に、つまり直角２方向に小さくなる。この場合
、小さくなった収束ビーム（メインローブ）の周囲にリ
ング状の回折リング（サイドローブ）が生じる。
よる回折作用により収差補正が行われ、収束ビーム径が
２次元的に、つまり直角２方向に小さくなる。この場合
、小さくなった収束ビーム（メインローブ）の周囲にリ
ング状の回折リング（サイドローブ）が生じる。
請求項２の光ヘッドにおいては、ディスクで反射し情報
信号用の光検出器に入射する戻り光のなかの前記の無用
な回折リングが円形スリットにより遮光され、メインロ
ーブのみが光検出器に入射する。
信号用の光検出器に入射する戻り光のなかの前記の無用
な回折リングが円形スリットにより遮光され、メインロ
ーブのみが光検出器に入射する。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を参照して説
明する。
明する。
第１図（イ）、（ロ）は本発明一実施例の対物レンズを
示す。この対物レンズ１は、レンズ自体は非球面プラス
チックレンズ、非球面プレスガラスレンズ等の非球面モ
ールドレンズであり、レンズの中心部をある半径範囲で
遮へいする円形マスク２を例えば不透明材料のコーティ
ング等により設けた構成である。非球面プレスガラスレ
ンズの材料としては、通常のプラスチック材料で問題と
なる低い耐熱性、温度変化による屈折率の変動、複屈折
性等の問題を解決するものとして、耐熱性ＰＭＭＡ （
ポリメチルメタクリレート）が好適である。また、非球
面プレスガラスレンズの材料としてはソーダライムガラ
ス等の一般的な光学ガラスでよい。
示す。この対物レンズ１は、レンズ自体は非球面プラス
チックレンズ、非球面プレスガラスレンズ等の非球面モ
ールドレンズであり、レンズの中心部をある半径範囲で
遮へいする円形マスク２を例えば不透明材料のコーティ
ング等により設けた構成である。非球面プレスガラスレ
ンズの材料としては、通常のプラスチック材料で問題と
なる低い耐熱性、温度変化による屈折率の変動、複屈折
性等の問題を解決するものとして、耐熱性ＰＭＭＡ （
ポリメチルメタクリレート）が好適である。また、非球
面プレスガラスレンズの材料としてはソーダライムガラ
ス等の一般的な光学ガラスでよい。
この対物レンズ１に光ビームが入射した時、第２図に実
線で示す強度分布の収束ビームが得られる。つまり、本
来の収束ビームである中心部の２次元的（直角２方向に
）に絞られたメインローブ（ディスク面に必要なスポッ
トを形成する収束ビーム）Ｍと、その周囲にリング状に
発生する弱い回折リング（サイドローブ）が得られる。
線で示す強度分布の収束ビームが得られる。つまり、本
来の収束ビームである中心部の２次元的（直角２方向に
）に絞られたメインローブ（ディスク面に必要なスポッ
トを形成する収束ビーム）Ｍと、その周囲にリング状に
発生する弱い回折リング（サイドローブ）が得られる。
すなわち、円形マスク２のないフル開口レンズの場きに
は破線て示すような強度分布となるが、中心部に円形マ
スク２を設けた本発明の対物レンズ１では、実線で示す
ごとく、本来の収束ビーム径（メインローブ径）ｄｏが
フル開口レンズの場合と比べて小さくなる。このような
強度分布の収束ビームが得られるのは、円形マスクの存
在による回折作用により収差補正が行われるからであり
、この収差補正の作用により、収束ビーム径が２次元的
に、−）まり直角２方向（ｘｙ力方向に小さくなる。例
えば、開口数ＮＡ＝０．４５、円形マスクによる遮ｌ＼
い率−０，２〜０５の本考案の対物レンズで、そしてレ
ーザ光波長λ−〇、７８μｍとした場合、作動距離Ｗ
Ｄ ＝ １ 、９ ｒｏ ｍで、フル開口レンズより小
さなスポット径を実現できる。
は破線て示すような強度分布となるが、中心部に円形マ
スク２を設けた本発明の対物レンズ１では、実線で示す
ごとく、本来の収束ビーム径（メインローブ径）ｄｏが
フル開口レンズの場合と比べて小さくなる。このような
強度分布の収束ビームが得られるのは、円形マスクの存
在による回折作用により収差補正が行われるからであり
、この収差補正の作用により、収束ビーム径が２次元的
に、−）まり直角２方向（ｘｙ力方向に小さくなる。例
えば、開口数ＮＡ＝０．４５、円形マスクによる遮ｌ＼
い率−０，２〜０５の本考案の対物レンズで、そしてレ
ーザ光波長λ−〇、７８μｍとした場合、作動距離Ｗ
Ｄ ＝ １ 、９ ｒｏ ｍで、フル開口レンズより小
さなスポット径を実現できる。
上記の対物レンズ１を用いた光ヘッドの一例を第３図に
示す。
示す。
図において、符号３は光ディスクであり、ディスク３面
上に半導体レーザ４からのレーザ光を集光する結像光学
系は、コリメータレンズ５、整形プリズム６、偏光ビー
ムスプリッタ７．１／４波長板８、上述した本発明の対
物レンズ１がディスク３に向けて順に配置された構成で
ある。また、ディスク３上の記録ピット上から回折およ
び反射により得られた情報信号を検出する情報信号検出
光学系は、ビームスプリッタ９、集光レンズ１０、情報
信号検出用の光検出器１１、この光検出器１１の手前に
配置された円形の小孔をもつ円形スリブ１〜１２から構
成されている。また、対物レンズアクチュエータを駆動
させて対物レンズと共に集光ビームを高精度に位置決め
制御するための、エラー信号を得るエラー信号検出系は
、臨界角プリズム１３、エラー信号検出用の光検出器１
４から構成されている。
上に半導体レーザ４からのレーザ光を集光する結像光学
系は、コリメータレンズ５、整形プリズム６、偏光ビー
ムスプリッタ７．１／４波長板８、上述した本発明の対
物レンズ１がディスク３に向けて順に配置された構成で
ある。また、ディスク３上の記録ピット上から回折およ
び反射により得られた情報信号を検出する情報信号検出
光学系は、ビームスプリッタ９、集光レンズ１０、情報
信号検出用の光検出器１１、この光検出器１１の手前に
配置された円形の小孔をもつ円形スリブ１〜１２から構
成されている。また、対物レンズアクチュエータを駆動
させて対物レンズと共に集光ビームを高精度に位置決め
制御するための、エラー信号を得るエラー信号検出系は
、臨界角プリズム１３、エラー信号検出用の光検出器１
４から構成されている。
半導体レーザ４を出射したレーザ光は、コリメータレン
ズ５、整形プリズム６、偏光ビームスプリッタ７．１／
４波長板８を透過した後対物レンズ１で集光され、ディ
スク面にスポットを形成する。このスポットは前述した
第２図の強度分布てあり、２次元的に絞られた十分率さ
なスポットが得られる。
ズ５、整形プリズム６、偏光ビームスプリッタ７．１／
４波長板８を透過した後対物レンズ１で集光され、ディ
スク面にスポットを形成する。このスポットは前述した
第２図の強度分布てあり、２次元的に絞られた十分率さ
なスポットが得られる。
ディスク３て反射した戻り光は、同し経路で対物レンズ
１．１／４波長板８を透過し、偏光ビームスプリッタ７
で直角方向に反射され、ビームスプリッタ９、集光レン
ズ１０を透過して、円形スリット１２を通過する。戻り
光には前述の通り、本来のスポットであるメインローブ
ととともにサイドローブも含まれているが、このサイド
ローブは、円形スリット１２で遮へいされ、メインロー
ブ成分のみが透過し、光検出器１１により検出される。
１．１／４波長板８を透過し、偏光ビームスプリッタ７
で直角方向に反射され、ビームスプリッタ９、集光レン
ズ１０を透過して、円形スリット１２を通過する。戻り
光には前述の通り、本来のスポットであるメインローブ
ととともにサイドローブも含まれているが、このサイド
ローブは、円形スリット１２で遮へいされ、メインロー
ブ成分のみが透過し、光検出器１１により検出される。
このように、無用なサイドローブが光検出器１１に入射
しないので、サイドローブによるクロストークを防くこ
とができる。
しないので、サイドローブによるクロストークを防くこ
とができる。
なお、円形マクク２により小さくできる収束ビーム径と
、発生ずるサイトローブの強度とは互いに関係するのて
、円形マスクによるレンズの遮光率とレーザ光の波長λ
との組合わせを適切に選定して、収束ビーム径とサイド
ローブ強度を制御する。
、発生ずるサイトローブの強度とは互いに関係するのて
、円形マスクによるレンズの遮光率とレーザ光の波長λ
との組合わせを適切に選定して、収束ビーム径とサイド
ローブ強度を制御する。
［発明の効果］
８一
本発明は上記の通り構成されているので、次のような効
果を奏する。
果を奏する。
非球面レンズの中心部に円形マスクを設けたので、この
円形マスクにより収差補正が行われ、レンズのＮＡを大
きくするする手段によらずに収束ビーム径を小さくする
ことができた。
円形マスクにより収差補正が行われ、レンズのＮＡを大
きくするする手段によらずに収束ビーム径を小さくする
ことができた。
収束ビーム径を小さくすることがてきるから、高密度記
録が可能となり、また、記録動作のあるため小さなスポ
ットが必要な追記型および書き換え型への適用が容易と
なる。
録が可能となり、また、記録動作のあるため小さなスポ
ットが必要な追記型および書き換え型への適用が容易と
なる。
円形マスクにより収束ビーム径を小さくすることができ
るから、非球面モールドレンズの設計において（つまり
収差補正のためのレンズ表面形状の設計において）、収
差補正の補正量が少なく済み、収差補正のレンズ設計が
容易になる。
るから、非球面モールドレンズの設計において（つまり
収差補正のためのレンズ表面形状の設計において）、収
差補正の補正量が少なく済み、収差補正のレンズ設計が
容易になる。
低ＮＡレンズを用いることができるから（つまり焦点距
離の長いレンズを用いることができるから）、対物レン
ズとしての長い作動距離を得ることができ、ディスクと
レンズとの衝突によるディスクまたはレンズの破損を防
止することができる。
離の長いレンズを用いることができるから）、対物レン
ズとしての長い作動距離を得ることができ、ディスクと
レンズとの衝突によるディスクまたはレンズの破損を防
止することができる。
また、低ＮＡレンズを用いることができるから、安価に
なる。
なる。
第１図（イ）は本発明の一実施例を示す対物レンズの正
面図、同図（ロ）は同断面図、第２図は同対物レンズに
より収束された収束ビームの強度分布を示すグラフ、第
３図は同対物レンズを使用した光ヘッドの光学系構成図
、第４図は一般的な対物レンズを透過した光ビームの収
束状態の説明図である。 １・・・非球面モールドレンズ（対物レンズ）、２・・
・円形マスク、１２・・・円形スリット。
面図、同図（ロ）は同断面図、第２図は同対物レンズに
より収束された収束ビームの強度分布を示すグラフ、第
３図は同対物レンズを使用した光ヘッドの光学系構成図
、第４図は一般的な対物レンズを透過した光ビームの収
束状態の説明図である。 １・・・非球面モールドレンズ（対物レンズ）、２・・
・円形マスク、１２・・・円形スリット。
Claims (2)
- （１）非球面モールドレンズの中心部にこの中心部をあ
る半径範囲で遮へいする円形のマスクを設けたことを特
徴とする光ヘッド用対物レンズ。 - （２）レーザ光源で発生させた光ビームを対物レンズに
より集束して光ディスク信号面に光スポットを形成し、
光ディスク信号面で反射した反射光を信号検出部で検出
する光ヘッドにおいて、前記対物レンズとして請求項１
記載の対物レンズを用いるとともに、前記信号検出部の
手前に、回折リングを遮へいするための円形スリットを
設けたことを特徴とする光ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1126437A JPH02306440A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 光ヘッド用対物レンズおよび光ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1126437A JPH02306440A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 光ヘッド用対物レンズおよび光ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02306440A true JPH02306440A (ja) | 1990-12-19 |
Family
ID=14935184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1126437A Pending JPH02306440A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 光ヘッド用対物レンズおよび光ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02306440A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05182200A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ディスク装置 |
| JPH05234122A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 光ヘッド装置 |
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| JPH08180453A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Samsung Electron Co Ltd | 高密度光記録方法及びその装置 |
| WO1997035306A1 (fr) * | 1996-03-18 | 1997-09-25 | Seiko Epson Corporation | Tete optique et enregistreur optique |
| US5907530A (en) * | 1995-08-30 | 1999-05-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pickup device |
| US7350915B2 (en) | 2003-07-09 | 2008-04-01 | 3M Innovative Properties Company | Lens having at least one lens centration mark and methods of making and using same |
| CN104416697A (zh) * | 2013-09-11 | 2015-03-18 | 均豪精密工业股份有限公司 | 遮罩组及表面处理方法 |
-
1989
- 1989-05-19 JP JP1126437A patent/JPH02306440A/ja active Pending
Cited By (11)
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