JPH0943510A - 光情報記録媒体の記録再生用光学系 - Google Patents
光情報記録媒体の記録再生用光学系Info
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- JPH0943510A JPH0943510A JP7211259A JP21125995A JPH0943510A JP H0943510 A JPH0943510 A JP H0943510A JP 7211259 A JP7211259 A JP 7211259A JP 21125995 A JP21125995 A JP 21125995A JP H0943510 A JPH0943510 A JP H0943510A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一つの光ピックアップで異なる基板厚を有す
る光ディスクの記録再生が可能な情報ピックアップ装置
及び光ディスク装置を実現する。 【解決手段】 記録再生用光学系は、レーザー光源と、
該レーザー光源からの発散光の発散角を小に変換するレ
ンズと、該レンズからの出射光を光情報記録媒体の透明
基板を介して情報記録面上に集光する正の屈折力を有す
る対物レンズを有し、前記透明基板の厚みに応じて前記
発散角変換レンズが光軸に沿って移動し、以下の条件を
満たすことを特徴とする。 ｄ1 ＞ｄ2 但し、 ｄ1：レーザー光源から発散角変換レンズの最も光源に
近い面が光軸と交わる点までの距離で、透明基板の厚み
がｔ1，ｔ2のとき、前記距離はそれぞれｄ1，ｄ2であ
り、ｔ1＜ｔ2の関係にある。
る光ディスクの記録再生が可能な情報ピックアップ装置
及び光ディスク装置を実現する。 【解決手段】 記録再生用光学系は、レーザー光源と、
該レーザー光源からの発散光の発散角を小に変換するレ
ンズと、該レンズからの出射光を光情報記録媒体の透明
基板を介して情報記録面上に集光する正の屈折力を有す
る対物レンズを有し、前記透明基板の厚みに応じて前記
発散角変換レンズが光軸に沿って移動し、以下の条件を
満たすことを特徴とする。 ｄ1 ＞ｄ2 但し、 ｄ1：レーザー光源から発散角変換レンズの最も光源に
近い面が光軸と交わる点までの距離で、透明基板の厚み
がｔ1，ｔ2のとき、前記距離はそれぞれｄ1，ｄ2であ
り、ｔ1＜ｔ2の関係にある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光などの光ビ
ームを光情報記録媒体に照射することにより、光情報を
記録再生する光学系に関する。
ームを光情報記録媒体に照射することにより、光情報を
記録再生する光学系に関する。
【０００２】
【従来技術】図２８に於いて、半導体レーザ等の光源１
から出射した光束はビームスプリッタ２を通過してコリ
メータレンズ３に入射して平行光束となり、絞り５で所
定の光束に制限されて対物レンズ６へ入射する。この対
物レンズ６は、平行光束が入射すると、所定の厚みの基
板７を通してほぼ無収差の光スポットを記録面８上へ結
像する。この記録面８で情報ピットにより変調されて反
射した光束は、対物レンズ６、コリメータレンズ３を介
してビームスプリッタ２に戻り、ここでレーザ光源１か
らの光路から分離され、受光手段９に入射する。この受
光手段９は多分割されたＰＩＮフォトダイオードであ
り、各素子から入射光束の強度に比例した信号電流を出
力し、この信号電流を図には示さない検出回路系に送
る。ここで検出された情報信号、フォーカスエラー信
号、トラックエラー信号に基づき、磁気回路とコイル等
で構成される２次元アクチュエータで対物レンズ６を制
御し、常にトラック上に光スポット位置を合わせる。
から出射した光束はビームスプリッタ２を通過してコリ
メータレンズ３に入射して平行光束となり、絞り５で所
定の光束に制限されて対物レンズ６へ入射する。この対
物レンズ６は、平行光束が入射すると、所定の厚みの基
板７を通してほぼ無収差の光スポットを記録面８上へ結
像する。この記録面８で情報ピットにより変調されて反
射した光束は、対物レンズ６、コリメータレンズ３を介
してビームスプリッタ２に戻り、ここでレーザ光源１か
らの光路から分離され、受光手段９に入射する。この受
光手段９は多分割されたＰＩＮフォトダイオードであ
り、各素子から入射光束の強度に比例した信号電流を出
力し、この信号電流を図には示さない検出回路系に送
る。ここで検出された情報信号、フォーカスエラー信
号、トラックエラー信号に基づき、磁気回路とコイル等
で構成される２次元アクチュエータで対物レンズ６を制
御し、常にトラック上に光スポット位置を合わせる。
【０００３】この様な情報ピックアップでは、対物レン
ズ６で集光される光スポットを小さくするため大ＮＡ
（例えばＮＡ０．６）であるので、この様な集光光束中
に置かれる基板７の厚みが所定の厚みからずれると大き
な球面収差を発生させる。図２９でこれを説明するとＮ
Ａ０．６、レーザ光源から出射されるレーザ光の波長６
３５ｎｍ、基板厚み０．６ｍｍ、基板屈折率１．５８の
条件で最適化された対物レンズで、基板の厚みを変えた
場合、０．０１ｍｍずれる毎に０．０１λｒｍｓ程収差
が増大する。従って、基板厚みが±０．０７ｍｍずれる
と０．０７λｒｍｓの収差となり、読み取りが正常に行
える目安となるマレシャルの限界値に達してしまう。
ズ６で集光される光スポットを小さくするため大ＮＡ
（例えばＮＡ０．６）であるので、この様な集光光束中
に置かれる基板７の厚みが所定の厚みからずれると大き
な球面収差を発生させる。図２９でこれを説明するとＮ
Ａ０．６、レーザ光源から出射されるレーザ光の波長６
３５ｎｍ、基板厚み０．６ｍｍ、基板屈折率１．５８の
条件で最適化された対物レンズで、基板の厚みを変えた
場合、０．０１ｍｍずれる毎に０．０１λｒｍｓ程収差
が増大する。従って、基板厚みが±０．０７ｍｍずれる
と０．０７λｒｍｓの収差となり、読み取りが正常に行
える目安となるマレシャルの限界値に達してしまう。
【０００４】このため、０．６ｍｍ厚の基板に換えて例
えば１．２ｍｍ厚の基板を再生しようとする場合、 アクチュエータ部で１．２ｍｍ厚対応の対物レンズ１
１と絞り１０に切り替えて再生する。 ０．６ｍｍ厚の基板用と１．２ｍｍ厚の基板用の２組
のピックアップを装置に組み込む。 情報ピックアップ中にホログラムを設け、これを透過
する０次光と１次光の各々を０．６ｍｍ厚基板と１．２
ｍｍ厚基板に対応する光スポットとして情報記録面に集
光させる。 等の方法が提案されている。
えば１．２ｍｍ厚の基板を再生しようとする場合、 アクチュエータ部で１．２ｍｍ厚対応の対物レンズ１
１と絞り１０に切り替えて再生する。 ０．６ｍｍ厚の基板用と１．２ｍｍ厚の基板用の２組
のピックアップを装置に組み込む。 情報ピックアップ中にホログラムを設け、これを透過
する０次光と１次光の各々を０．６ｍｍ厚基板と１．２
ｍｍ厚基板に対応する光スポットとして情報記録面に集
光させる。 等の方法が提案されている。
【０００５】しかし、前述の様に１台の光ディスク装置
で異なる基板厚を有する光ディスクを再生可能とするた
めに、上記のようにディスクの基板厚が０．６ｍｍ用と
１．２ｍｍ用それぞれに対応する対物レンズを２個取り
付けたり、ディスクの基板厚が０．６ｍｍと１．２ｍｍ
用の２個の光ピックアップを装置に組み込む方法では、
情報ピックアップ装置及び光ディスク装置をコンパクト
で低コストとすることは出来ない。また、情報ピックア
ップ中にホログラムを設け、これを透過する０次光、１
次光の各々を０．６ｍｍ厚基板と１．２ｍｍ厚基板に対
応する光スポットとして情報記録面に集光させる方法で
は、常に情報記録媒体の情報記録面に向け２つの光束が
出射されるため、一方の光束による光スポットでの情報
読み出しを行うときは他方の光束は読み出しには寄与し
ない不要光となるだけでなく、ノイズ増大要因となる。
また、レーザー光強度を分割して用いる事になるため、
光量低下によるＳ／Ｎ比の低下が生じ、光量を増大させ
た場合にはレーザー寿命が低下してしまう。更に、記録
を行う方式とするときは、出射ロス分が増大することに
より、より高い出力のレーザーが必要となりコストが高
くなる。
で異なる基板厚を有する光ディスクを再生可能とするた
めに、上記のようにディスクの基板厚が０．６ｍｍ用と
１．２ｍｍ用それぞれに対応する対物レンズを２個取り
付けたり、ディスクの基板厚が０．６ｍｍと１．２ｍｍ
用の２個の光ピックアップを装置に組み込む方法では、
情報ピックアップ装置及び光ディスク装置をコンパクト
で低コストとすることは出来ない。また、情報ピックア
ップ中にホログラムを設け、これを透過する０次光、１
次光の各々を０．６ｍｍ厚基板と１．２ｍｍ厚基板に対
応する光スポットとして情報記録面に集光させる方法で
は、常に情報記録媒体の情報記録面に向け２つの光束が
出射されるため、一方の光束による光スポットでの情報
読み出しを行うときは他方の光束は読み出しには寄与し
ない不要光となるだけでなく、ノイズ増大要因となる。
また、レーザー光強度を分割して用いる事になるため、
光量低下によるＳ／Ｎ比の低下が生じ、光量を増大させ
た場合にはレーザー寿命が低下してしまう。更に、記録
を行う方式とするときは、出射ロス分が増大することに
より、より高い出力のレーザーが必要となりコストが高
くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記欠点を
含まぬ光情報記録媒体の記録再生用光学系を得るために
為されたものである。すなわち、一つの光ピックアップ
で異なる基板厚を有する光ディスクの記録再生を可能と
し、基板厚の異なる光ディスク相互の互換性を有する、
構造が簡単でコンパクトな情報ピックアップ装置及び光
ディスク装置を実現する事を可能とすることを目的とし
ている。
含まぬ光情報記録媒体の記録再生用光学系を得るために
為されたものである。すなわち、一つの光ピックアップ
で異なる基板厚を有する光ディスクの記録再生を可能と
し、基板厚の異なる光ディスク相互の互換性を有する、
構造が簡単でコンパクトな情報ピックアップ装置及び光
ディスク装置を実現する事を可能とすることを目的とし
ている。
【０００７】
【問題を解決するための手段】本発明の光情報記録媒体
の記録再生用光学系は、レーザー光源と、該レーザー光
源からの発散光の発散角を小に変換するレンズと、該レ
ンズからの出射光を光情報記録媒体の透明基板を介して
情報記録面上に集光する正の屈折力を有する対物レンズ
を有する光情報記録媒体の記録再生用光学系において、
前記透明基板の厚みに応じて前記発散角変換レンズが光
軸に沿って移動し、以下の条件を満たすことを特徴とす
る。 ｄ1 ＞ｄ2 但し、 ｄ1：レーザー光源から発散角変換レンズの最も光源に
近い面が光軸と交わる点までの距離で、透明基板の厚み
がｔ1，ｔ2のとき、前記距離はそれぞれｄ1，ｄ2であ
り、ｔ1＜ｔ2の関係にある。
の記録再生用光学系は、レーザー光源と、該レーザー光
源からの発散光の発散角を小に変換するレンズと、該レ
ンズからの出射光を光情報記録媒体の透明基板を介して
情報記録面上に集光する正の屈折力を有する対物レンズ
を有する光情報記録媒体の記録再生用光学系において、
前記透明基板の厚みに応じて前記発散角変換レンズが光
軸に沿って移動し、以下の条件を満たすことを特徴とす
る。 ｄ1 ＞ｄ2 但し、 ｄ1：レーザー光源から発散角変換レンズの最も光源に
近い面が光軸と交わる点までの距離で、透明基板の厚み
がｔ1，ｔ2のとき、前記距離はそれぞれｄ1，ｄ2であ
り、ｔ1＜ｔ2の関係にある。
【０００８】前記対物レンズは光源側に凸面を向けた正
の単レンズであり、光源側、情報記録面側に面する両面
が非球面であり、ガラス素材あるいはプラスチック素材
から成る。
の単レンズであり、光源側、情報記録面側に面する両面
が非球面であり、ガラス素材あるいはプラスチック素材
から成る。
【０００９】また、前記発散角変換レンズが前記ｄ1 に
位置するとき、該発散角変換レンズから出射し、前記対
物レンズに入射する光束がほぼ平行となるように構成さ
れるのが望ましい。
位置するとき、該発散角変換レンズから出射し、前記対
物レンズに入射する光束がほぼ平行となるように構成さ
れるのが望ましい。
【００１０】さらに、
【数２】 但し、△ｄ＝ｄ1−ｄ2 △ｔ＝ｔ2−ｔ1 ｎ ：光情報媒体の透明基板の光源波長での屈折率 ｆo ：対物レンズの焦点距離 ｆc ：発散角変換レンズの焦点距離 ｆT ：透明基板ｔ1 時の光学系全系の焦点距離 の条件式を満足することが望ましい。
【００１１】
【作用】本発明は、対物レンズに入射する光束の入射角
を光情報記録媒体の透明基板の厚みに応じて変えること
により、基板の厚みが異なる光ディスクの記録再生を可
能とする光学系を提供しようとするものである。図１
は、ＮＡ０．６０、基板厚み０．６０ｍｍ、基板屈折率
１．５８の条件で波長６３５ｎｍの平行光束が入射する
ときに収差補正が最適化された対物レンズ６に光束を入
射させたときの光路図である。無限遠よりの光束は絞り
５、対物レンズ６、基板７を通り、記録面８に相当する
位置に集光する。この様な対物レンズ６は、レンズ面に
非球面を用いることにより容易に波面収差０．０００λ
ｍｓのものを得ることが出来る。
を光情報記録媒体の透明基板の厚みに応じて変えること
により、基板の厚みが異なる光ディスクの記録再生を可
能とする光学系を提供しようとするものである。図１
は、ＮＡ０．６０、基板厚み０．６０ｍｍ、基板屈折率
１．５８の条件で波長６３５ｎｍの平行光束が入射する
ときに収差補正が最適化された対物レンズ６に光束を入
射させたときの光路図である。無限遠よりの光束は絞り
５、対物レンズ６、基板７を通り、記録面８に相当する
位置に集光する。この様な対物レンズ６は、レンズ面に
非球面を用いることにより容易に波面収差０．０００λ
ｍｓのものを得ることが出来る。
【００１２】図２は実施例１において、基板厚み０．６
ｍｍに対して収差補正が最適化された光学系において、
発散角変換レンズを光軸に沿って移動した時に発生する
球面収差量を示している。ここで、発散角の大小の定義
を、光束が発散光の場合を＋方向、収束光の場合を−方
向、平行光の場合を０とする。発散角変換レンズを所定
の位置から光源寄りに光軸に沿って移動すると、発散角
変換レンズから出射される光束の出射角は、移動前の出
射角と比べて大きくなり、対物レンズに最適状態よりも
発散角の大きな光束が入射されることになり、アンダー
の球面収差が発生することになる。また、発散角変換レ
ンズを所定の位置から対物レンズ寄りに光軸に沿って移
動すると、発散角変換レンズから出射される光束の出射
角は、移動前の出射角と比べて小さくなり、対物レンズ
に最適状態よりも発散角の小さな光束が入射されること
になる。これにより、オーバーの球面収差が発生するこ
とになる。
ｍｍに対して収差補正が最適化された光学系において、
発散角変換レンズを光軸に沿って移動した時に発生する
球面収差量を示している。ここで、発散角の大小の定義
を、光束が発散光の場合を＋方向、収束光の場合を−方
向、平行光の場合を０とする。発散角変換レンズを所定
の位置から光源寄りに光軸に沿って移動すると、発散角
変換レンズから出射される光束の出射角は、移動前の出
射角と比べて大きくなり、対物レンズに最適状態よりも
発散角の大きな光束が入射されることになり、アンダー
の球面収差が発生することになる。また、発散角変換レ
ンズを所定の位置から対物レンズ寄りに光軸に沿って移
動すると、発散角変換レンズから出射される光束の出射
角は、移動前の出射角と比べて小さくなり、対物レンズ
に最適状態よりも発散角の小さな光束が入射されること
になる。これにより、オーバーの球面収差が発生するこ
とになる。
【００１３】図２、図２９より、所定の基板厚みに対し
て最適化された光学系において、基板が厚くなるほど、
また発散角変換レンズが光源から遠ざかるほど、球面収
差はオーバーになる。逆に、基板が薄くなるほど、また
発散角変換レンズが光源に近付くほど、球面収差はアン
ダーになることがわかる。従って、基板が厚くなった場
合に発生するオーバーの球面収差を、発散角変換レンズ
を光源に近付けてアンダーの球面収差を発生させること
で打ち消すことが可能である。逆に、基板が薄くなった
場合に発生するアンダーの球面収差を、発散角変換レン
ズを光源から遠ざけてオーバーの球面収差を発生させる
ことで打ち消すことが可能である。
て最適化された光学系において、基板が厚くなるほど、
また発散角変換レンズが光源から遠ざかるほど、球面収
差はオーバーになる。逆に、基板が薄くなるほど、また
発散角変換レンズが光源に近付くほど、球面収差はアン
ダーになることがわかる。従って、基板が厚くなった場
合に発生するオーバーの球面収差を、発散角変換レンズ
を光源に近付けてアンダーの球面収差を発生させること
で打ち消すことが可能である。逆に、基板が薄くなった
場合に発生するアンダーの球面収差を、発散角変換レン
ズを光源から遠ざけてオーバーの球面収差を発生させる
ことで打ち消すことが可能である。
【００１４】対物レンズの光源側面を凸面とし、更に非
球面を導入することにより、本発明に用いられる対物レ
ンズは単レンズで実現することが可能であり、コスト低
減に寄与する。この際に、対物レンズの素材はガラスと
樹脂のいずれを用いることも可能であるが、コスト低減
への寄与の点においては、樹脂とすることが望ましい。
球面を導入することにより、本発明に用いられる対物レ
ンズは単レンズで実現することが可能であり、コスト低
減に寄与する。この際に、対物レンズの素材はガラスと
樹脂のいずれを用いることも可能であるが、コスト低減
への寄与の点においては、樹脂とすることが望ましい。
【００１５】基板厚みの変化△ｔにより発生した球面収
差を、焦点距離ｆc の発散角変換レンズを光軸に沿って
移動することにより、逆方向の球面収差を発生させて光
学系全系として球面収差を良好に補正するが、その際、
｛（ｎ2−１）／ｎ3｝△ｔが大きいほど発散角変換レン
ズの移動量△ｄも大きくなり、その関係は比例する。ま
た、発散角変換レンズの移動により補正できる球面収差
の量は、√（ｆo／ｆT）及び（ｆo／ｆc）2に反比例す
る。以上のことから、光情報媒体の透明基板の厚みが変
化したことにより発生した球面収差を補正するために移
動する発散角変換レンズの移動量は、これらの｛（ｎ2
−１）／ｎ3｝△ｔ、√（ｆo／ｆT）および（ｆo／ｆ
c）2で正規化した値が条件式（１）の範囲になければな
らない。上限を越えて移動しすぎると、球面収差がアン
ダーに成り過ぎ、回折限界の目安であるマレシャル限界
を越えてしまう。逆に下限を下回ると△ｔで発生したオ
ーバーの球面収差を十分に補正できず、やはりマレシャ
ル限界を越えてしまう。
差を、焦点距離ｆc の発散角変換レンズを光軸に沿って
移動することにより、逆方向の球面収差を発生させて光
学系全系として球面収差を良好に補正するが、その際、
｛（ｎ2−１）／ｎ3｝△ｔが大きいほど発散角変換レン
ズの移動量△ｄも大きくなり、その関係は比例する。ま
た、発散角変換レンズの移動により補正できる球面収差
の量は、√（ｆo／ｆT）及び（ｆo／ｆc）2に反比例す
る。以上のことから、光情報媒体の透明基板の厚みが変
化したことにより発生した球面収差を補正するために移
動する発散角変換レンズの移動量は、これらの｛（ｎ2
−１）／ｎ3｝△ｔ、√（ｆo／ｆT）および（ｆo／ｆ
c）2で正規化した値が条件式（１）の範囲になければな
らない。上限を越えて移動しすぎると、球面収差がアン
ダーに成り過ぎ、回折限界の目安であるマレシャル限界
を越えてしまう。逆に下限を下回ると△ｔで発生したオ
ーバーの球面収差を十分に補正できず、やはりマレシャ
ル限界を越えてしまう。
【００１６】
【実施例】以下実施例を説明する。各実施例において、
数値例は、レーザー光源を第０面とし、ここから順に第
ｉ番目の面（絞り面を含む）の曲率半径をｒ1 、第ｉ番
目の面と第ｉ＋１番目の面との光軸上の厚み、間隔をｄ
i 、第ｉ番目と第ｉ＋１番目との間の媒質のレーザー光
源の波長での屈折率をｎi で表す。また、空気の屈折率
を１とする。また、レンズ面に非球面を用いている場合
においては、その非球面形状は面の頂点を原点とし、光
軸方向をＸ軸とした直交座標系において、κを円錐係
数、Ａi を非球面係数、Ｐi を非球面のべき数とすると
き、
数値例は、レーザー光源を第０面とし、ここから順に第
ｉ番目の面（絞り面を含む）の曲率半径をｒ1 、第ｉ番
目の面と第ｉ＋１番目の面との光軸上の厚み、間隔をｄ
i 、第ｉ番目と第ｉ＋１番目との間の媒質のレーザー光
源の波長での屈折率をｎi で表す。また、空気の屈折率
を１とする。また、レンズ面に非球面を用いている場合
においては、その非球面形状は面の頂点を原点とし、光
軸方向をＸ軸とした直交座標系において、κを円錐係
数、Ａi を非球面係数、Ｐi を非球面のべき数とすると
き、
【数３】 で表される。
【００１７】実施例１ 透明基板の厚み ０．６ｍｍ １．２ｍｍ ・各面間隔 ｄi ｄi' ・絞り径 φ４．０８ φ４．０８ ・光学系全系の倍率 −１／７．９ −１／６．２ ・記録面側ＮＡ ０．６０ ０．５９ 発散角変換レンズの焦点距離 ｆc＝２６．８５（ｍｍ） 対物レンズの焦点距離 ｆo＝ ３．４０（ｍｍ） 透明基板ｔ1時の光学系全系の焦点距離ｆT＝ ３．５３（ｍｍ） ｉ ｒi ｄi ｄi' ｎi ０ 光源 ０．５５ ０．５５ １．０ １ ∞ ３．００ ３．００ １．５１４５５ ２ ∞ ２２．０５ １２．４０ １．０ ３ ３９．８９８５ ２．００ ２．００ １．８０１８６ ４ １３．６３４３ ３．００ ３．００ １．５８７０１ ５ −１７．４７０３ ３．００ １２．８３ １．０ ６ 絞り（∞） ０．００ ０．００ １．０ ７ ２．０５００ ２．６０ ２．６０ １．４９００５ ８ −５．１８７０ １．６０ １．４２ １．０ ９ ∞ ０．６０ １．２０ １．５８ １０ 記録面（∞） 第７面の非球面データ κ ＝−０．４６２１１ Ａ1 ＝−０．８１００９×１０-3 ， Ｐ1＝ ４ Ａ2 ＝−０．１８０７７×１０-3 ， Ｐ2＝ ６ Ａ3 ＝−０．２３３７８×１０-4 ， Ｐ3＝ ８ Ａ4 ＝−０．８７１００×１０-5 ， Ｐ4＝１０ 第８面の非球面データ κ ＝−０．２０４４７×１０2 Ａ1 ＝＋０．９１０６９×１０-2 ， Ｐ1＝ ４ Ａ2 ＝−０．３５５０７×１０-2 ， Ｐ2＝ ６ Ａ3 ＝＋０．７８９５２×１０-3 ， Ｐ3＝ ８ Ａ4 ＝−０．６８８４３×１０-4 ， Ｐ4＝１０
【００１８】実施例２． 透明基板の厚み ０．６ｍｍ １．２ｍｍ ・各面間隔 ｄi ｄi' ・絞り径 φ４．０８ φ４．０８ ・光学系全系の倍率 −１／８．０ −１／６．２ ・記録面側ＮＡ ０．６０ ０．５９ 発散角変換レンズの焦点距離 ｆc＝２６．８５（ｍｍ） 対物レンズの焦点距離 ｆo＝ ３．４０（ｍｍ） 透明基板ｔ1時の光学系全系の焦点距離ｆT＝ ３．４１（ｍｍ） ｉ ｒi ｄi ｄi' ｎi ０ 光源 ０．５５ ０．５５ １．０ １ ∞ ３．００ ３．００ １．５１４５５ ２ ∞ ２３．９０ １４．１５ １．０ ３ −１５６．００００ １．２０ １．２０ １．８２９２０ ４ −１９．５５１３ ３．００ １２．９３ １．０ ５ 絞り（∞） ０．００ ０．００ １．０ ６ ２．０５００ ２．６０ ２．６０ １．４９００５ ７ −５．１８７０ １．６０ １．４２ １．０ ８ ∞ ０．６０ １．２０ １．５８ ９ 記録面（∞） 第６面の非球面データ κ ＝−０．４６２１１ Ａ1 ＝−０．８１００９×１０-3 ， Ｐ1＝ ４ Ａ2 ＝−０．１８０７７×１０-3 ， Ｐ2＝ ６ Ａ3 ＝−０．２３３７８×１０-4 ， Ｐ3＝ ８ Ａ4 ＝−０．８７１００×１０-5 ， Ｐ4＝１０ 第７面の非球面データ κ ＝−０．２０４４７×１０2 Ａ1 ＝＋０．９１０６９×１０-2 ， Ｐ1＝ ４ Ａ2 ＝−０．３５５０７×１０-2 ， Ｐ2＝ ６ Ａ3 ＝＋０．７８９５２×１０-3 ， Ｐ3＝ ８ Ａ4 ＝−０．６８８４３×１０-4 ， Ｐ4＝１０
【００１９】実施例３ 透明基板の厚み ０．６ｍｍ １．２ｍｍ ・各面間隔 ｄi ｄi' ・絞り径 φ４．０８ φ４．０８ ・光学系全系の倍率 −１／８．０ −１／６．１ ・記録面側ＮＡ ０．６０ ０．５９ 発散角変換レンズの焦点距離 ｆc＝２６．８５（ｍｍ） 対物レンズの焦点距離 ｆo＝ ３．４０（ｍｍ） 透明基板ｔ1時の光学系全系の焦点距離ｆT＝ ３．３４（ｍｍ） ｉ ｒi ｄi ｄi' ｎi ０ 光源 ０．５５ ０．５５ １．０ １ ∞ ３．００ ３．００ １．５１４５５ ２ ∞ ２３．９０ １４．５１ １．０ ３ −１５６．００００ １．２０ １．２０ １．８２９２０ ４ −１９．５５１３ ３．００ １２．５８ １．０ ５ 絞り（∞） ０．００ ０．００ １．０ ６ ２．４０００ ２．６０ ２．６０ １．６９４０４ ７ −７８．２２７７ １．５１ １．３２ １．０ ８ ∞ ０．６０ １．２０ １．５８ ９ 記録面（∞） 第６面の非球面データ κ ＝−０．２２７６９ Ａ1 ＝−０．１４０７９×１０-2 ， Ｐ1＝ ４ Ａ2 ＝−０．１８５６２×１０-3 ， Ｐ2＝ ６ Ａ3 ＝−０．２２５８６×１０-4 ， Ｐ3＝ ８ Ａ4 ＝−０．２４８７０×１０-5 ， Ｐ4＝１０ 第７面の非球面データ κ ＝−０．２１２２０×１０2 Ａ1 ＝＋０．１１８６４×１０-1 ， Ｐ1＝ ４ Ａ2 ＝−０．３２３１５×１０-2 ， Ｐ2＝ ６ Ａ3 ＝＋０．８９７８４×１０-3 ， Ｐ3＝ ８ Ａ4 ＝−０．６５１１９×１０-4 ， Ｐ4＝１０
【００２０】実施例４ 透明基板の厚み ０．６ｍｍ １．２ｍｍ ・各面間隔 ｄi ｄi' ・絞り径 φ４．０８ φ４．０８ ・光学系全系の倍率 −１／１１．８ −１／８．９ ・記録面側ＮＡ ０．６０ ０．５９ 発散角変換レンズの焦点距離 ｆc＝２６．８５（ｍｍ） 対物レンズの焦点距離 ｆo＝ ３．４０（ｍｍ） 透明基板ｔ1時の光学系全系の焦点距離ｆT＝ ３．３１（ｍｍ） ｉ ｒi ｄi ｄi' ｎi ０ 光源 ０．５５ ０．５５ １．０ １ ∞ ３．００ ３．００ １．５１４５５ ２ ∞ ３６．９６ １６．２２ １．０ ３ −３３９．３４１２ １．２０ １．２０ １．８２９２０ ４ −３０．２６３５ ３．００ ２３．９２ １．０ ５ 絞り（∞） ０．００ ０．００ １．０ ６ ２．０５００ ２．６０ ２．６０ １．４９００５ ７ −５．１８７０ １．６０ １．４２ １．０ ８ ∞ ０．６０ １．２０ １．５８ ９ 記録面（∞） 第６面の非球面データ κ ＝−０．４６２１１ Ａ1 ＝−０．８１００９×１０-3 ， Ｐ1＝ ４ Ａ2 ＝−０．１８０７７×１０-3 ， Ｐ2＝ ６ Ａ3 ＝−０．２３３７８×１０-4 ， Ｐ3＝ ８ Ａ4 ＝−０．８７１００×１０-5 ， Ｐ4＝１０ 第７面の非球面データ κ ＝−０．２０４４７×１０2 Ａ1 ＝＋０．９１０６９×１０-2 ， Ｐ1＝ ４ Ａ2 ＝−０．３５５０７×１０-2 ， Ｐ2＝ ６ Ａ3 ＝＋０．７８９５２×１０-3 ， Ｐ3＝ ８ Ａ4 ＝−０．６８８４３×１０-4 ， Ｐ4＝１０
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明により、基板厚み
の異なる光情報記録媒体を１つの情報ピックアップ装置
で記録、再生可能となり、複数の基板厚みに互換性を有
する、構造が簡単でコンパクトで低コストな情報ピック
アップ装置及び光ディスク装置が得られた。また、読み
出し、書き込みに用いる光スポットは一つであるため、
パワーロスがなく、読み出しではＳ／Ｎ比が向上し、記
録を行う方式においては、より低いレーザーパワーで書
き込みが可能である。さらに、基板の任意の厚みへの対
応や、個々の基板の厚みばらつきの補正も容易に対応す
ることが可能となる。なお、対物レンズへの入射光の発
散角の変化に伴い、作動距離の若干の変化を生じるが、
合焦アクチャエータの作動範囲内であり、これを考慮す
る必要はない。
の異なる光情報記録媒体を１つの情報ピックアップ装置
で記録、再生可能となり、複数の基板厚みに互換性を有
する、構造が簡単でコンパクトで低コストな情報ピック
アップ装置及び光ディスク装置が得られた。また、読み
出し、書き込みに用いる光スポットは一つであるため、
パワーロスがなく、読み出しではＳ／Ｎ比が向上し、記
録を行う方式においては、より低いレーザーパワーで書
き込みが可能である。さらに、基板の任意の厚みへの対
応や、個々の基板の厚みばらつきの補正も容易に対応す
ることが可能となる。なお、対物レンズへの入射光の発
散角の変化に伴い、作動距離の若干の変化を生じるが、
合焦アクチャエータの作動範囲内であり、これを考慮す
る必要はない。
【図１】収差補正が最適化された対物レンズによる光路
図である。
図である。
【図２】本発明の実施例１における発散角変換レンズ移
動量と球面収差の関係を示すグラフである。
動量と球面収差の関係を示すグラフである。
【図３】本発明の情報記録再生用光学系の実施例１にお
ける、透明基板厚０．６ｍｍ時の光路図である。
ける、透明基板厚０．６ｍｍ時の光路図である。
【図４】本発明の情報記録再生用光学系の実施例１にお
ける、透明基板厚１．２ｍｍ時の光路図である。
ける、透明基板厚１．２ｍｍ時の光路図である。
【図５】本発明の情報記録再生用光学系の実施例２にお
ける、透明基板厚０．６ｍｍ時の光路図である。
ける、透明基板厚０．６ｍｍ時の光路図である。
【図６】本発明の情報記録再生用光学系の実施例２にお
ける、透明基板厚１．２ｍｍ時の光路図である。
ける、透明基板厚１．２ｍｍ時の光路図である。
【図７】本発明の情報記録再生用光学系の実施例３にお
ける、透明基板厚０．６ｍｍ時の光路図である。
ける、透明基板厚０．６ｍｍ時の光路図である。
【図８】本発明の情報記録再生用光学系の実施例３にお
ける、透明基板厚１．２ｍｍ時の光路図である。
ける、透明基板厚１．２ｍｍ時の光路図である。
【図９】本発明の情報記録再生用光学系の実施例４にお
ける、透明基板厚０．６ｍｍ時の光路図である。
ける、透明基板厚０．６ｍｍ時の光路図である。
【図１０】本発明の情報記録再生用光学系の実施例４に
おける、透明基板厚１．２ｍｍ時の光路図である。
おける、透明基板厚１．２ｍｍ時の光路図である。
【図１１】実施例１の光学系において、透明基板厚０．
６ｍｍ時の球面収差図である。
６ｍｍ時の球面収差図である。
【図１２】実施例１の光学系において、発散角変換レン
ズが透明基板厚０．６ｍｍ用配置のままのときに、厚み
１．２ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図で
ある。
ズが透明基板厚０．６ｍｍ用配置のままのときに、厚み
１．２ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図で
ある。
【図１３】実施例１の光学系において、発散角変換レン
ズが透明基板厚１．２ｍｍ用の配置のときに、厚み０．
６ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図であ
る。
ズが透明基板厚１．２ｍｍ用の配置のときに、厚み０．
６ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図であ
る。
【図１４】実施例１の光学系において、透明基板厚１．
２ｍｍに調整された場合の球面収差図である。
２ｍｍに調整された場合の球面収差図である。
【図１５】実施例２の光学系において、透明基板厚０．
６ｍｍ時の球面収差図である。
６ｍｍ時の球面収差図である。
【図１６】実施例２の光学系において、発散角変換レン
ズが透明基板厚０．６ｍｍ用配置のままのときに、厚み
１．２ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図で
ある。
ズが透明基板厚０．６ｍｍ用配置のままのときに、厚み
１．２ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図で
ある。
【図１７】実施例２の光学系において、発散角変換レン
ズが透明基板厚１．２ｍｍ用の配置のときに、厚み０．
６ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図であ
る。
ズが透明基板厚１．２ｍｍ用の配置のときに、厚み０．
６ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図であ
る。
【図１８】実施例２の光学系において、透明基板厚１．
２ｍｍに調整された場合の球面収差図である。
２ｍｍに調整された場合の球面収差図である。
【図１９】実施例３の光学系において、透明基板厚０．
６ｍｍ時の球面収差図である。
６ｍｍ時の球面収差図である。
【図２０】実施例３の光学系において、発散角変換レン
ズが透明基板厚０．６ｍｍ用配置のままのときに、厚み
１．２ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図で
ある。
ズが透明基板厚０．６ｍｍ用配置のままのときに、厚み
１．２ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図で
ある。
【図２１】実施例３の光学系において、発散角変換レン
ズが透明基板厚１．２ｍｍ用の配置のときに、厚み０．
６ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図であ
る。
ズが透明基板厚１．２ｍｍ用の配置のときに、厚み０．
６ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図であ
る。
【図２２】実施例３の光学系において、透明基板厚１．
２ｍｍに調整された場合の球面収差図である。
２ｍｍに調整された場合の球面収差図である。
【図２３】実施例４の光学系において、透明基板厚０．
６ｍｍ時の球面収差図である。
６ｍｍ時の球面収差図である。
【図２４】実施例４の光学系において、発散角変換レン
ズが透明基板厚０．６ｍｍ用配置のままのときに、厚み
１．２ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図で
ある。
ズが透明基板厚０．６ｍｍ用配置のままのときに、厚み
１．２ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図で
ある。
【図２５】実施例４の光学系において、発散角変換レン
ズが透明基板厚１．２ｍｍ用の配置のときに、厚み０．
６ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図であ
る。
ズが透明基板厚１．２ｍｍ用の配置のときに、厚み０．
６ｍｍの透明基板が挿入された場合の球面収差図であ
る。
【図２６】実施例４の光学系において、透明基板厚１．
２ｍｍに調整された場合の球面収差図である。
２ｍｍに調整された場合の球面収差図である。
【図２７】従来技術における光情報記録媒体の記録再生
用光学系の一例を示す光学配置図である。
用光学系の一例を示す光学配置図である。
【図２８】光情報記録媒体の基板の厚みと球面収差との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１ レーザー光源 ２ ピームスプリ
ッタ ３ 発散角変換レンズ ５，１０ 絞り ６，１１ 対物レンズ ７ 透明基板 ８ 情報記録面 ９ 光検出手段
ッタ ３ 発散角変換レンズ ５，１０ 絞り ６，１１ 対物レンズ ７ 透明基板 ８ 情報記録面 ９ 光検出手段
Claims (13)
- 【請求項１】 レーザー光源と、該レーザー光源からの
発散光の発散角を小に変換するレンズと、該レンズから
の出射光を光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録
面上に集光する正の屈折力を有する対物レンズを有する
光情報記録媒体の記録再生用光学系において、前記透明
基板の厚みに応じて前記発散角変換レンズが光軸に沿っ
て移動し、以下の条件を満たすことを特徴とする光情報
記録媒体の記録再生用光学系。 ｄ1 ＞ｄ2 但し、 ｄ1：レーザー光源から発散角変換レンズの最も光源に
近い面が光軸と交わる点までの距離で、透明基板の厚み
がｔ1，ｔ2のとき、前記距離はそれぞれｄ1，ｄ2であ
り、ｔ1＜ｔ2の関係にある。 - 【請求項２】 前記対物レンズは光源側に凸面を向けた
正の単レンズであり、光源側、情報記録面側に面する両
面が非球面であることを特徴とする請求項１の光情報記
録媒体の記録再生用光学系。 - 【請求項３】 前記対物レンズはガラス素材から成るこ
とを特徴とする請求項２の光情報記録媒体の記録再生用
光学系。 - 【請求項４】 前記対物レンズはプラスチック素材から
成ることを特徴とする請求項２の光情報記録媒体の記録
再生用光学系。 - 【請求項５】 前記発散角変換レンズが前記ｄ1 に位置
するとき、該発散角変換レンズから出射し、前記対物レ
ンズに入射する光束がほぼ平行となることを特徴とする
請求項１の光情報記録媒体の記録再生用光学系。 - 【請求項６】 前記対物レンズは光源側に凸面を向けた
正の単レンズであり、光源側、情報記録面側に面する両
面が非球面であることを特徴とする請求項５の光情報記
録媒体の記録再生用光学系。 - 【請求項７】 前記対物レンズはガラス素材から成るこ
とを特徴とする請求項６の光情報記録媒体の記録再生用
光学系。 - 【請求項８】 前記対物レンズはプラスチック素材から
成ることを特徴とする請求項６の光情報記録媒体の記録
再生用光学系。 - 【請求項９】 以下の条件式を満足することを特徴とす
る請求項１の光情報記録媒体の記録再生用光学系。 【数１】 但し、△ｄ＝ｄ1−ｄ2 △ｔ＝ｔ2−ｔ1 ｎ ：光情報媒体の透明基板の光源波長での屈折率 ｆo ：対物レンズの焦点距離 ｆc ：発散角変換レンズの焦点距離 ｆT ：透明基板ｔ1 時の光学系全系の焦点距離 - 【請求項１０】 前記発散角変換レンズが前記ｄ1 に位
置するとき、該発散角変換レンズから出射し、前記対物
レンズに入射する光束がほぼ平行となることを特徴とす
る請求項９の光情報記録媒体の記録再生用光学系。 - 【請求項１１】 前記対物レンズは光源側に凸面を向け
た正の単レンズであり、光源側、情報記録面側に面する
両面が非球面であることを特徴とする請求項１０の光情
報記録媒体の記録再生用光学系。 - 【請求項１２】 前記対物レンズはガラス素材から成る
ことを特徴とする請求項１１の光情報記録媒体の記録再
生用光学系。 - 【請求項１３】 前記対物レンズはプラスチック素材か
ら成ることを特徴とする請求項１１の光情報記録媒体の
記録再生用光学系。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21125995A JP3451152B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 光情報記録媒体の記録再生用光学系 |
| US08/637,210 US5754513A (en) | 1995-04-28 | 1996-04-24 | Information pick-up apparatus and optical disk apparatus |
| US09/015,061 US5920532A (en) | 1995-04-28 | 1998-01-28 | Information pick-up apparatus and optical disk apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21125995A JP3451152B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 光情報記録媒体の記録再生用光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0943510A true JPH0943510A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3451152B2 JP3451152B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=16602955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21125995A Expired - Lifetime JP3451152B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-07-28 | 光情報記録媒体の記録再生用光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3451152B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6097691A (en) * | 1997-09-05 | 2000-08-01 | Asahi Glass Company Ltd. | Optical device for recording or reading data to an optical disk |
| US6108139A (en) * | 1996-10-28 | 2000-08-22 | Nec Corporation | Optical head device and method of information reproduction using the same |
| US6285645B1 (en) | 1997-05-27 | 2001-09-04 | Asahi Glass Company Ltd. | Optical device |
| US6556534B2 (en) | 2000-03-31 | 2003-04-29 | Asahi Glass Company, Limited | Objective lens and optical device |
| US6900949B2 (en) | 2003-01-22 | 2005-05-31 | Pentax Corporation | Optical system of optical pick-up |
| WO2005098839A1 (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Konica Minolta Opto, Inc. | 対物レンズ及び光ピックアップ装置 |
-
1995
- 1995-07-28 JP JP21125995A patent/JP3451152B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6900949B2 (en) | 2003-01-22 | 2005-05-31 | Pentax Corporation | Optical system of optical pick-up |
| WO2005098839A1 (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Konica Minolta Opto, Inc. | 対物レンズ及び光ピックアップ装置 |
| JPWO2005098839A1 (ja) * | 2004-04-02 | 2008-02-28 | コニカミノルタオプト株式会社 | 対物レンズ及び光ピックアップ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3451152B2 (ja) | 2003-09-29 |
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