JPH103689A - 光情報記録媒体の記録および／または再生用光学系 - Google Patents
光情報記録媒体の記録および／または再生用光学系Info
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- JPH103689A JPH103689A JP8174430A JP17443096A JPH103689A JP H103689 A JPH103689 A JP H103689A JP 8174430 A JP8174430 A JP 8174430A JP 17443096 A JP17443096 A JP 17443096A JP H103689 A JPH103689 A JP H103689A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 一つのピックアップ装置で、半導体レーザの
発振波長が急激に変化してもフォーカシングサーボが追
随でき、構造が簡単でコンパクトな光情報記録媒体の記
録再生用光学系を提供する。 【解決手段】 レーザー光源からの光束を、対物レンズ
で第１の光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面
上に集光するための第１の配置と、第１の光情報記録媒
体より厚い透明基板を有する第２の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ための第２の配
置との間を、光学系を構成する光源、レンズなどの各素
子の少なくとも１つを光軸方向に移動可能にした光学系
であって、該光学系はレーザ光源の波長変動により発生
する軸上色収差を補正する手段を有しており、上記第１
の配置において、ｆを対物レンズの焦点距離、レーザ光
源の波長が１０ｎｍ変動した場合に発生する色収差量を
△ｆb （μｍ）としたとき、 ｜△ｆb｜ ＜ ２．０ とする。
発振波長が急激に変化してもフォーカシングサーボが追
随でき、構造が簡単でコンパクトな光情報記録媒体の記
録再生用光学系を提供する。 【解決手段】 レーザー光源からの光束を、対物レンズ
で第１の光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面
上に集光するための第１の配置と、第１の光情報記録媒
体より厚い透明基板を有する第２の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ための第２の配
置との間を、光学系を構成する光源、レンズなどの各素
子の少なくとも１つを光軸方向に移動可能にした光学系
であって、該光学系はレーザ光源の波長変動により発生
する軸上色収差を補正する手段を有しており、上記第１
の配置において、ｆを対物レンズの焦点距離、レーザ光
源の波長が１０ｎｍ変動した場合に発生する色収差量を
△ｆb （μｍ）としたとき、 ｜△ｆb｜ ＜ ２．０ とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置などに
用いられる光情報記録媒体の記録再生用光学系に関し、
特に透明基板の厚みの異なる２種類またはそれ以上の種
類の光情報記録媒体への情報の情報記録や再生を可能と
する光情報記録媒体の記録および／または再生用光学系
に関する。
用いられる光情報記録媒体の記録再生用光学系に関し、
特に透明基板の厚みの異なる２種類またはそれ以上の種
類の光情報記録媒体への情報の情報記録や再生を可能と
する光情報記録媒体の記録および／または再生用光学系
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光情報記録媒体の記録再生用光学
系（本発明で云う記録再生用光学系とは、記録および／
または再生用光学系、すなわち記録用光学系、再生用光
学系、記録と再生との両用の光学系を含む。）は、よく
知られているように、半導体レーザ等の光源から出射し
た光束を対物レンズによって所定の厚みの透明基板を通
してほぼ無収差の光スポットを情報記録面上に結像す
る。このような光学系により構成された光情報記録媒体
のピックアップ装置の一例を図１２に示す。図におい
て、半導体レーザなどの光源１から出射した光束はビー
ムスプリッタ２を通ってコリメータレンズ３に入射し、
平行光束となって絞り５で所定の光束に制限されて対物
レンズ６に入射する。この対物レンズ６は、平行光束が
入射すると、所定の厚みの透明基板７を通してほぼ無収
差の光スポットを情報記録面８上に結像する。この情報
記録面８で情報ピットによって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、光検出器９へ入射する。この光検出器９は
多分割されたＰＩＮフォトダイオードであり、各素子か
ら入射光束の温度に比例した電流を出力し、この電流を
図には示さない検出回路に送り、ここで情報信号、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
回路とコイルなどで構成される２次元アクチュエータで
対物レンズ６を制御し、常に情報トラック上に光スポッ
ト位置を合わせる。
系（本発明で云う記録再生用光学系とは、記録および／
または再生用光学系、すなわち記録用光学系、再生用光
学系、記録と再生との両用の光学系を含む。）は、よく
知られているように、半導体レーザ等の光源から出射し
た光束を対物レンズによって所定の厚みの透明基板を通
してほぼ無収差の光スポットを情報記録面上に結像す
る。このような光学系により構成された光情報記録媒体
のピックアップ装置の一例を図１２に示す。図におい
て、半導体レーザなどの光源１から出射した光束はビー
ムスプリッタ２を通ってコリメータレンズ３に入射し、
平行光束となって絞り５で所定の光束に制限されて対物
レンズ６に入射する。この対物レンズ６は、平行光束が
入射すると、所定の厚みの透明基板７を通してほぼ無収
差の光スポットを情報記録面８上に結像する。この情報
記録面８で情報ピットによって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、光検出器９へ入射する。この光検出器９は
多分割されたＰＩＮフォトダイオードであり、各素子か
ら入射光束の温度に比例した電流を出力し、この電流を
図には示さない検出回路に送り、ここで情報信号、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
回路とコイルなどで構成される２次元アクチュエータで
対物レンズ６を制御し、常に情報トラック上に光スポッ
ト位置を合わせる。
【０００３】このような光情報記録媒体のピックアップ
装置では、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（たとえばＮＡ０．６）であるの
で、このような集光光束中に置かれる透明基板の厚みか
らずれると大きな球面収差を発生させる。たとえば、Ｎ
Ａ０．６、レーザ光源から出射されるレーザ光の波長６
３５ｎｍ、透明基板の厚み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、基板厚みを変
えた場合、図１３にあるように０．０１基板の厚みがず
れる毎に０．０１λｒｍｓ程収差が増大する。従って、
透明基板の厚みが±０．０７ｍｍずれると０．０７λｒ
ｍｓの収差となり、読み取りが正常に行える目安となる
マレシャル限界値に達してしまう。
装置では、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（たとえばＮＡ０．６）であるの
で、このような集光光束中に置かれる透明基板の厚みか
らずれると大きな球面収差を発生させる。たとえば、Ｎ
Ａ０．６、レーザ光源から出射されるレーザ光の波長６
３５ｎｍ、透明基板の厚み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、基板厚みを変
えた場合、図１３にあるように０．０１基板の厚みがず
れる毎に０．０１λｒｍｓ程収差が増大する。従って、
透明基板の厚みが±０．０７ｍｍずれると０．０７λｒ
ｍｓの収差となり、読み取りが正常に行える目安となる
マレシャル限界値に達してしまう。
【０００４】このため、図１２に示した従来例において
は、透明基板７の厚みが０．６ｍｍから１．２ｍｍに換
わった場合には、０．６ｍｍ厚対応の対物レンズ６に代
えて１．２ｍｍ厚対応の対物レンズ１１と絞り１０に切
り換えて再生するようにしている。また、透明基板の厚
みが０．６ｍｍから１．２ｍｍに換わった場合の他の対
処法として、０．６ｍｍ厚の基板用と１．２ｍｍ厚の基
板用の２個のピックアップ装置を装備することも考えら
れる。
は、透明基板７の厚みが０．６ｍｍから１．２ｍｍに換
わった場合には、０．６ｍｍ厚対応の対物レンズ６に代
えて１．２ｍｍ厚対応の対物レンズ１１と絞り１０に切
り換えて再生するようにしている。また、透明基板の厚
みが０．６ｍｍから１．２ｍｍに換わった場合の他の対
処法として、０．６ｍｍ厚の基板用と１．２ｍｍ厚の基
板用の２個のピックアップ装置を装備することも考えら
れる。
【０００５】一方、このような装置に用いられる半導体
レーザは、出力パワーの変化や温度などの外部環境の変
化により発振波長が急激に変化（数ｎｍシフト）する。
このため、対物レンズのフォーカシングサーボが追随出
来ずに、記録エラーや再生エラーを生じてしまう。光デ
ィスク再生装置においては、記録された信号に誤り訂正
符合が含まれており、発振波長が急激に変化して再生エ
ラーが生じても、少しくらいの再生エラーでは再生音に
は影響がないようになっているが、光ディスク記憶装置
の場合には、このような記憶エラー、再生エラーはビッ
ト・エラー・レイト（ＢＥＲ）を増加させ、信頼性を低
下させてしまう。
レーザは、出力パワーの変化や温度などの外部環境の変
化により発振波長が急激に変化（数ｎｍシフト）する。
このため、対物レンズのフォーカシングサーボが追随出
来ずに、記録エラーや再生エラーを生じてしまう。光デ
ィスク再生装置においては、記録された信号に誤り訂正
符合が含まれており、発振波長が急激に変化して再生エ
ラーが生じても、少しくらいの再生エラーでは再生音に
は影響がないようになっているが、光ディスク記憶装置
の場合には、このような記憶エラー、再生エラーはビッ
ト・エラー・レイト（ＢＥＲ）を増加させ、信頼性を低
下させてしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、１台の
光情報記録媒体の記録再生装置で透明基板の厚さが異な
る複数種類の光ディスクを再生可能とするために、たと
えばディスクの基板厚が０．６ｍｍ用と１．２ｍｍ用の
それぞれに対応するような２個の対物レンズを切り換え
可能に取り付けたり、ディスクの基板厚が０．６ｍｍ用
と１．２ｍｍ用の２個の光ピックアップ装置をつける方
法では、情報ピックアップ装置およ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できない。また、光
ディスクへの情報記録を行う光ディスク記憶装置に用い
る記録再生用光学系は、半導体レーザの発振波長が急激
に変化しても焦点位置の変化がサーボが追随できる範囲
内に収まるようにしなければならない。本発明は、上記
の点に鑑み、一つのピックアップ装置で異なる基板厚を
有する光ディスクの記録および／または再生を可能と
し、相互に互換性を有し、しかも半導体レーザの発振波
長が急激に変化してもフォーカシングサーボが追随でき
るように色収差が補正され、良好な記録再生を行うこと
が出来る、構造が簡単でコンパクトな光情報記録媒体の
記録再生用光学系を得ようとするものである。
光情報記録媒体の記録再生装置で透明基板の厚さが異な
る複数種類の光ディスクを再生可能とするために、たと
えばディスクの基板厚が０．６ｍｍ用と１．２ｍｍ用の
それぞれに対応するような２個の対物レンズを切り換え
可能に取り付けたり、ディスクの基板厚が０．６ｍｍ用
と１．２ｍｍ用の２個の光ピックアップ装置をつける方
法では、情報ピックアップ装置およ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できない。また、光
ディスクへの情報記録を行う光ディスク記憶装置に用い
る記録再生用光学系は、半導体レーザの発振波長が急激
に変化しても焦点位置の変化がサーボが追随できる範囲
内に収まるようにしなければならない。本発明は、上記
の点に鑑み、一つのピックアップ装置で異なる基板厚を
有する光ディスクの記録および／または再生を可能と
し、相互に互換性を有し、しかも半導体レーザの発振波
長が急激に変化してもフォーカシングサーボが追随でき
るように色収差が補正され、良好な記録再生を行うこと
が出来る、構造が簡単でコンパクトな光情報記録媒体の
記録再生用光学系を得ようとするものである。
【０００７】
【問題を解決するための手段】本発明の光情報記録媒体
の記録及び／または再生用光学系は、透明基板の厚みが
異なる少なくとも２種類の光情報記録媒体への情報記録
または情報再生を可能とするように、レーザー光源から
の光束を、第１の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ための第１の配置と、第１の光情
報記録媒体より厚い透明基板を有する第２の光情報記録
媒体の透明基板を介して情報記録面上に集光するための
第２の配置との間を、光学系を構成する光源、レンズな
どの各素子を光軸方向に移動可能にした光学系におい
て、該光学系はレーザ光源の波長変動により発生する軸
上色収差を補正する手段を有しており、上記第１の配置
において、ｆを対物レンズの焦点距離、レーザ光源の波
長が１０ｎｍ変動した場合に発生する色収差量を△ｆb
（μｍ）としたとき、 ｜△ｆb｜ ＜ ２．０ ・・・（１） であることを特徴とする。
の記録及び／または再生用光学系は、透明基板の厚みが
異なる少なくとも２種類の光情報記録媒体への情報記録
または情報再生を可能とするように、レーザー光源から
の光束を、第１の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ための第１の配置と、第１の光情
報記録媒体より厚い透明基板を有する第２の光情報記録
媒体の透明基板を介して情報記録面上に集光するための
第２の配置との間を、光学系を構成する光源、レンズな
どの各素子を光軸方向に移動可能にした光学系におい
て、該光学系はレーザ光源の波長変動により発生する軸
上色収差を補正する手段を有しており、上記第１の配置
において、ｆを対物レンズの焦点距離、レーザ光源の波
長が１０ｎｍ変動した場合に発生する色収差量を△ｆb
（μｍ）としたとき、 ｜△ｆb｜ ＜ ２．０ ・・・（１） であることを特徴とする。
【０００８】上記色収差を補正する手段は、対物レンズ
を構成する材料の局所分散値νOLが以下の条件を満足す
ることであることができる。 νOL ＞ １５００ ・・・（２） ただし、νOLは対物レンズを構成する材料の局所分散値
であり、光源の基準波長λにおける屈折率をｎλ、波長
λ＋１０ｎｍ、波長λ−１０ｎｍにおける屈折率をそれ
ぞれｎλ1、ｎλ2としたとき νOL＝（ｎλ−１）／（ｎλ2−ｎλ1） で表される。
を構成する材料の局所分散値νOLが以下の条件を満足す
ることであることができる。 νOL ＞ １５００ ・・・（２） ただし、νOLは対物レンズを構成する材料の局所分散値
であり、光源の基準波長λにおける屈折率をｎλ、波長
λ＋１０ｎｍ、波長λ−１０ｎｍにおける屈折率をそれ
ぞれｎλ1、ｎλ2としたとき νOL＝（ｎλ−１）／（ｎλ2−ｎλ1） で表される。
【０００９】また、上記光学系はレーザ光源からの発散
光の発散角を小に変更する発散角変更レンズを含み、上
記色収差を補正する手段は、該発散角変更レンズが少な
くとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを
貼合わせた接合レンズとされ、レーザ光源の発振波長近
傍で補正過剰の色収差を有することであることができ
る。さらに、上記色収差を補正する手段は、上記光学系
がレーザ光源と対物レンズの間の光路中にレーザ光源の
波長変動により発生する軸上色収差を補正するための色
収差補正用レンズを配し、該色収差補正用レンズは１枚
の正レンズと１枚の負レンズとを貼り合わせた接合レン
ズであることができる。このとき、上記色収差補正用レ
ンズは、上記第１の配置と第２の配置に応じて、単独
で、または光源および／あるいは発散角変換レンズと一
体で光軸に沿って移動するようにすることができる。
光の発散角を小に変更する発散角変更レンズを含み、上
記色収差を補正する手段は、該発散角変更レンズが少な
くとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを
貼合わせた接合レンズとされ、レーザ光源の発振波長近
傍で補正過剰の色収差を有することであることができ
る。さらに、上記色収差を補正する手段は、上記光学系
がレーザ光源と対物レンズの間の光路中にレーザ光源の
波長変動により発生する軸上色収差を補正するための色
収差補正用レンズを配し、該色収差補正用レンズは１枚
の正レンズと１枚の負レンズとを貼り合わせた接合レン
ズであることができる。このとき、上記色収差補正用レ
ンズは、上記第１の配置と第２の配置に応じて、単独
で、または光源および／あるいは発散角変換レンズと一
体で光軸に沿って移動するようにすることができる。
【００１０】
【作用】透明基板の厚が小さい、すなわち記録密度の大
きい第１の光情報記録媒体に対応する記録再生用光学系
をその光情報記録媒体について最適化し、これより透明
基板の厚の大きい、すなわち記録密度の小さい別の光情
報記録媒体に対応させるには、光源、発散角変換レンズ
などを光軸に沿って移動させることにより、透明基板厚
の差により発生する球面収差を、対物レンズへの入射光
の発散角を変えることにより発生する球面収差で相殺す
る方法を採ることが出来る。このような光学系におい
て、半導体レーザの急激な発振波長の変化に対応するに
は、上記高密度記録の第１の光情報記録媒体対応時に、
光学系全体として波長の変化範囲における色収差の発生
量を、フォーカシング用サーボが追随出来る程度に抑え
れば良い。記録密度の低い第２の光情報記録媒体対応時
には、残存色収差の影響は相対的に小さくなるからであ
る。第１の光情報記録媒体対応時の色収差の許容範囲を
示したのが条件（１）である。
きい第１の光情報記録媒体に対応する記録再生用光学系
をその光情報記録媒体について最適化し、これより透明
基板の厚の大きい、すなわち記録密度の小さい別の光情
報記録媒体に対応させるには、光源、発散角変換レンズ
などを光軸に沿って移動させることにより、透明基板厚
の差により発生する球面収差を、対物レンズへの入射光
の発散角を変えることにより発生する球面収差で相殺す
る方法を採ることが出来る。このような光学系におい
て、半導体レーザの急激な発振波長の変化に対応するに
は、上記高密度記録の第１の光情報記録媒体対応時に、
光学系全体として波長の変化範囲における色収差の発生
量を、フォーカシング用サーボが追随出来る程度に抑え
れば良い。記録密度の低い第２の光情報記録媒体対応時
には、残存色収差の影響は相対的に小さくなるからであ
る。第１の光情報記録媒体対応時の色収差の許容範囲を
示したのが条件（１）である。
【００１１】色収差の発生を抑える手段の第１は、レン
ズ、特に屈折力の大きい対物レンズの硝材を選ぶことに
より、色収差が発生しないようにすることである。この
方法による色収差の抑制は、レーザ光源からの発散光を
直接対物レンズで記録再生面に集束させる有限共役型の
光学系のみならず、レーザ光源からの発散光の発散角を
小さくする発散角変換レンズ（コリメータレンズを含
む）を配設した光学系においても極めて有効である。条
件（２）は、このための硝材に求められる条件であり、
具体的には、蛍石等の材料によって満足される。
ズ、特に屈折力の大きい対物レンズの硝材を選ぶことに
より、色収差が発生しないようにすることである。この
方法による色収差の抑制は、レーザ光源からの発散光を
直接対物レンズで記録再生面に集束させる有限共役型の
光学系のみならず、レーザ光源からの発散光の発散角を
小さくする発散角変換レンズ（コリメータレンズを含
む）を配設した光学系においても極めて有効である。条
件（２）は、このための硝材に求められる条件であり、
具体的には、蛍石等の材料によって満足される。
【００１２】光学系全体として発生する色収差を抑制す
るには、対物レンズで発生する色収差を、他の光学素子
で発生する色収差で相殺する方法を採ることが出来る。
記録再生用光学系が発散角変換レンズを含む場合、この
発散角変換レンズを正・負、あるいは正・負・正の接合
レンズとし、使用波長近傍で補正過剰の色収差を持つよ
うにし、対物レンズで発生する色収差を相殺することが
出来る。また、光源あるいは発散角変換レンズと対物レ
ンズとの間の光路中に、補正過剰の色収差を持つ殆ど屈
折力のない色収差補正用レンズを配設してもよい。この
色収差補正レンズは、その構成を簡単なものとするた
め、１枚の正レンズと１枚の負レンズを貼り合わせた接
合レンズであることが望ましい。さらに、このような色
収差補正手段としては、回折レンズ、ホログラムレン
ズ、不均質レンズなど、従来から用いられている各種手
段も用いられることはいうまでもない。
るには、対物レンズで発生する色収差を、他の光学素子
で発生する色収差で相殺する方法を採ることが出来る。
記録再生用光学系が発散角変換レンズを含む場合、この
発散角変換レンズを正・負、あるいは正・負・正の接合
レンズとし、使用波長近傍で補正過剰の色収差を持つよ
うにし、対物レンズで発生する色収差を相殺することが
出来る。また、光源あるいは発散角変換レンズと対物レ
ンズとの間の光路中に、補正過剰の色収差を持つ殆ど屈
折力のない色収差補正用レンズを配設してもよい。この
色収差補正レンズは、その構成を簡単なものとするた
め、１枚の正レンズと１枚の負レンズを貼り合わせた接
合レンズであることが望ましい。さらに、このような色
収差補正手段としては、回折レンズ、ホログラムレン
ズ、不均質レンズなど、従来から用いられている各種手
段も用いられることはいうまでもない。
【００１３】第１の光情報記録媒体対応と第２の光情報
記録媒体対応の変更のためには、光源、発散角変換レン
ズ、あるいは色収差補正レンズを光軸に沿って移動させ
るが、光源、発散角変換レンズをそれぞれ単独に移動さ
せても良く、また、光源と発散角変換レンズ、あるいは
発散角変換レンズと色収差補正レンズなど、適宜の素子
を一体として移動させてもよい。また、光学系全体の色
収差の補正法として、対物レンズの硝材の選択、補正過
剰の色収差を持つ発散角変換レンズの採用、色収差補正
用レンズの採用を、それぞれ独立に利用することが出来
るが、これらの方法を組み合わせて用いても良いことは
云うまでもない。
記録媒体対応の変更のためには、光源、発散角変換レン
ズ、あるいは色収差補正レンズを光軸に沿って移動させ
るが、光源、発散角変換レンズをそれぞれ単独に移動さ
せても良く、また、光源と発散角変換レンズ、あるいは
発散角変換レンズと色収差補正レンズなど、適宜の素子
を一体として移動させてもよい。また、光学系全体の色
収差の補正法として、対物レンズの硝材の選択、補正過
剰の色収差を持つ発散角変換レンズの採用、色収差補正
用レンズの採用を、それぞれ独立に利用することが出来
るが、これらの方法を組み合わせて用いても良いことは
云うまでもない。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の光学系の実施例を示す。表中
の記号は、ｒi は光源側から第ｉ番目の面の曲率半径、
ｄi は第１の配置（ＤＶＤ対応）時の光源側から第ｉ番
目の面と第ｉ＋１番目の面との光軸上の厚みあるいは間
隔、ｄi'は第２の配置（ＣＤ対応）時の光源側から第ｉ
番目の面と第ｉ＋１番目の面との光軸上の厚みあるいは
間隔、ｎi は光源側から第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の
面との間の媒質の使用波長での屈折率、νi は光源側か
ら第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の媒質の局所
分散値を示す。レンズ面の非球面形状は、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
を円錐形数、Ａi を非球面係数、Ｐi （４≦Ｐi ）を非
球面のべき数とするとき、
の記号は、ｒi は光源側から第ｉ番目の面の曲率半径、
ｄi は第１の配置（ＤＶＤ対応）時の光源側から第ｉ番
目の面と第ｉ＋１番目の面との光軸上の厚みあるいは間
隔、ｄi'は第２の配置（ＣＤ対応）時の光源側から第ｉ
番目の面と第ｉ＋１番目の面との光軸上の厚みあるいは
間隔、ｎi は光源側から第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の
面との間の媒質の使用波長での屈折率、νi は光源側か
ら第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の媒質の局所
分散値を示す。レンズ面の非球面形状は、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
を円錐形数、Ａi を非球面係数、Ｐi （４≦Ｐi ）を非
球面のべき数とするとき、
【数１】 で表される。
【００１５】実施例１ この実施例は、対物レンズの材料を選択することによ
り、色収差の発生を抑えたものである。第１の配置と第
２の配置との変更は、発散角変換レンズを光軸に沿って
移動することにより行っている。その光路図を図１に、
球面収差および色収差を図２、図３に示す。
り、色収差の発生を抑えたものである。第１の配置と第
２の配置との変更は、発散角変換レンズを光軸に沿って
移動することにより行っている。その光路図を図１に、
球面収差および色収差を図２、図３に示す。
【表１】 面番号 ｒi ｄi ｄi' ｎi νi ０ 光源 １.００ １.００ １ ∞ ０.９５ ０.９５ １.５１４５５ ７５６.７ ２ ∞ ２０.４１ ５.００ ３ ７２.８７６ １.７０ １.７０ １.５３０００ ６６２.５ ４ −１４.５００ ３１.５９ ４７.００ ５ １.８８０ ２.６０ ２.６０ １.４３０８４ １９５８.４ ６ −３.６７７ １.５８ １.４０ ７ ∞ ０.６０ １.２０ １.５８０００ ３８６.７ 非球面データ 第４面 κ ＝−９．２３６４０×１０-1 第５面 κ ＝−４．９５７７０×１０-1 Ａ1 ＝−１．２４６００×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝−２．０４６５０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ ４．２１２５０×１０-5 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝−２．８３９９０×１０-5 Ｐ4＝１０．００００ 第６面 κ ＝−３．８１１９０ Ａ1 ＝ ２．９９３８０×１０-2 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝−９．９４４９０×１０-3 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ １．８５４６０×１０-3 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝−１．４４８９０×１０-4 Ｐ4＝１０．００００ 第１の配置における｜△ｆb｜＝０．９μｍ
【００１６】実施例２ この実施例は、発散角変換レンズの構成を１枚の正レン
ズと１枚の負レンズを貼合わせた接合レンズとしたもの
であり、第１の配置から第２の配置への変更は、発散角
変更レンズを光学系の光軸に沿って光源側に移動させて
いる。その球面収差および色収差を図４、図５に示す。
ズと１枚の負レンズを貼合わせた接合レンズとしたもの
であり、第１の配置から第２の配置への変更は、発散角
変更レンズを光学系の光軸に沿って光源側に移動させて
いる。その球面収差および色収差を図４、図５に示す。
【表２】 面番号 ｒi ｄi ｄi' ｎi νi ０ 光源 １９.７９４ １２.３９４ １ ６１.４６６ ３.２６ ３.２６ １.８３９２５ ３０６.３ ２ １２.１０４ ３.２８ ３.２８ １.６９４０４ ６６１.０ ３ −１６.２３７ ５.００ １２.４０ ４ ２.０３９ ２.６０ ２.６０ １.４９８１０ ７１１.６ ５ −５.３８７ １.５６ １.３７ ６ ∞ ０.６０ １.２０ １.５８０００ ３８６.７ 非球面データ 第４面 κ ＝−４．１３８３０×１０-1 Ａ1 ＝−１．４０４３０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝−２．４６２９０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝−２．７４０２０×１０-5 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝−９．０４９００×１０-6 Ｐ4＝１０．００００ 第５面 κ ＝−２．２５７９０×１０ Ａ1 ＝ ９．８９０００×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝−３．４３８５０×１０-3 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ ８．０７８７０×１０-4 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝−６．８７９４０×１０-5 Ｐ4＝１０．００００ 第１の配置における｜△ｆb｜＝１．９μｍ
【００１７】実施例３ この実施例は、発散角変換レンズを正、負、正の３枚の
レンズを貼合わせた接合レンズとしたものであり、発散
角変換レンズの移動法と対物レンズは実施例２と同じで
ある。その球面収差および色収差を図６、図７に示す。
レンズを貼合わせた接合レンズとしたものであり、発散
角変換レンズの移動法と対物レンズは実施例２と同じで
ある。その球面収差および色収差を図６、図７に示す。
【表３】 面番号 ｒi ｄi ｄi' ｎi νi ０ 光源 １９.１８１ １１.７８１ １ ７７.１１１ ３.００ ３.００ １.８００２５ ５６７.６ ２ −６.５６２ １.５０ １.５０ １.７９８５７ ３２５.９ ３ １０.４６４ ３.３０ ３.３０ １.７１００９ ６４５.５ ４ −１６.７９９ ５.００ １２.４０ ５ ２.０３９ ２.６０ ２.６０ １.４９８１０ ７１１.６ ６ −５.３８７ １.５６ １.３７ ７ ∞ ０.６０ １.２０ １.５８０００ ３８６.７ 非球面データ 第５面 κ ＝−４．１３８３０×１０-1 Ａ1 ＝−１．４０４３０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝−２．４６２９０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝−２．７４０２０×１０-5 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝−９．０４９００×１０-6 Ｐ4＝１０．００００ 第６面 κ ＝−２．２５７９０×１０ Ａ1 ＝ ９．８９０００×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝−３．４３８５０×１０-3 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ ８．０７８７０×１０-4 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝−６．８７９４０×１０-5 Ｐ4＝１０．００００ 第１の配置における｜△ｆb｜＝１．２μｍ
【００１８】実施例４ この実施例は、屈折力の小さい色収差補正レンズを使用
したものであり、対物レンズは実施例２と同じである。
第１の配置から第２の配置への変更は、発散角変更レン
ズのみを光軸に沿って光源側に移動させている。その球
面収差および色収差を図８、図９に示す。
したものであり、対物レンズは実施例２と同じである。
第１の配置から第２の配置への変更は、発散角変更レン
ズのみを光軸に沿って光源側に移動させている。その球
面収差および色収差を図８、図９に示す。
【表４】 面番号 ｒi ｄi ｄi' ｎi νi ０ 光源 ２２.０４ １１.５４ １ ７２.８７６ １.７０ １.７０ １.５３０００ ６６２.５ ２ −１４.５００ ５.００ １５.５０ ３ −８.５４４ １.１１ １.１１ １.７４９４４ ３５１.８ ４ ４.８４３ １.５１ １.５１ １.７５１８４ ６３１.８ ５ −９.６７３ ５.００ ５.００ ６ ２.０３９ ２.６０ ２.６０ １.４９８１０ ７１１.６ ７ −５.３８７ １.５５ １.３６ ８ ∞ ０.６０ １.２０ １.５８０００ ３８６.７ 非球面データ 第２面 κ ＝−９．２３６４０×１０-1 第６面 κ ＝−４．１３８３０×１０-1 Ａ1 ＝−１．４０４３０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝−２．４６２９０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝−２．７４０２０×１０-5 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝−９．０４９００×１０-6 Ｐ4＝１０．００００ 第７面 κ ＝−２．２５７９０×１０ Ａ1 ＝ ９．８９０００×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝−３．４３８５０×１０-3 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ ８．０７８７０×１０-4 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝−６．８７９４０×１０-5 Ｐ4＝１０．００００ 第１の配置における｜△ｆb｜＝０．９μｍ
【００１９】
【発明の効果】本発明の光学系の効果を従来例と比較し
て示す。比較例は、実施例１とほぼ同様の従来例の光学
系において、実施例とほぼ同様の発散角変更レンズの移
動を行った場合の例であり、その球面収差および色収差
を図１０、図１１に示す。 比較例
て示す。比較例は、実施例１とほぼ同様の従来例の光学
系において、実施例とほぼ同様の発散角変更レンズの移
動を行った場合の例であり、その球面収差および色収差
を図１０、図１１に示す。 比較例
【表５】 面番号 ｒi ｄi ｄi' ｎi νi ０ 光源 １.００ １.００ １ ０.９５ ０.９５ １.５１４５５ ７５６.７ ２ ２０.４１ ５.００ ３ ７２.８７６ １.７０ １.７０ １.５３０００ ６６２.５ ４ −１４.５００ ３５.５９ ５１.００ ５ ２.０３９ ２.６０ ２.６０ １.４９８１０ ７１１.６ ６ −５.３８７ １.５５ １.３６ ７ ０.６ １.２０ １.５８０００ ３８６.７ 非球面データ 第４面 κ ＝−９．２３６４０×１０-1 第５面 κ ＝−４．１３８３０×１０-1 Ａ1 ＝−１．４０４３０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝−２．４６２９０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝−２．７４０２０×１０-5 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝−９．０４９００×１０-6 Ｐ4＝１０．００００ 第６面 κ ＝−２．２５７９０×１０ Ａ1 ＝ ９．８９０００×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝−３．４３８５０×１０-3 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ ８．０７８７０×１０-4 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝−６．８７９４０×１０-5 Ｐ4＝１０．００００ 第１の配置における｜△ｆb｜＝２．４μｍ 上記から明らかなように、比較例においては、レーザ光
源の波長変動により発生する色収差量｜△ｆb｜が大き
く、第１の配置における収差図からも明らかであるが、
のみならず、第２の配置における色収差も結果として小
さくなっていることが明らかであり、半導体レーザの発
振波長の急激な変化に対しても、良好な記録再生を行い
得る光情報記録媒体の記録および／または再生用光学系
を得ることが出来た。
源の波長変動により発生する色収差量｜△ｆb｜が大き
く、第１の配置における収差図からも明らかであるが、
のみならず、第２の配置における色収差も結果として小
さくなっていることが明らかであり、半導体レーザの発
振波長の急激な変化に対しても、良好な記録再生を行い
得る光情報記録媒体の記録および／または再生用光学系
を得ることが出来た。
【図１】本発明の実施例１の光学系の光路を示す断面図
であり、（ａ）は第１の光情報記録媒体対応時、（ｂ）
は第２の光情報記録媒体対応時である。
であり、（ａ）は第１の光情報記録媒体対応時、（ｂ）
は第２の光情報記録媒体対応時である。
【図２】本発明の実施例１の第１の光情報記録媒体対応
時の光学系の球面収差、色収差図である。
時の光学系の球面収差、色収差図である。
【図３】本発明の実施例１の第２の光情報記録媒体対応
時の光学系の球面収差、色収差図である。
時の光学系の球面収差、色収差図である。
【図４】本発明の実施例２の第１の光情報記録媒体対応
時の光学系の球面収差、色収差図である。
時の光学系の球面収差、色収差図である。
【図５】本発明の実施例２の第２の光情報記録媒体対応
時の光学系の球面収差、色収差図である。
時の光学系の球面収差、色収差図である。
【図６】本発明の実施例３の第１の光情報記録媒体対応
時の光学系の球面収差、色収差図である。
時の光学系の球面収差、色収差図である。
【図７】本発明の実施例３の第２の光情報記録媒体対応
時の光学系の球面収差、色収差図である。
時の光学系の球面収差、色収差図である。
【図８】本発明の実施例４の第１の光情報記録媒体対応
時の光学系の球面収差、色収差図である。
時の光学系の球面収差、色収差図である。
【図９】本発明の実施例４の第２の光情報記録媒体対応
時の光学系の球面収差、色収差図である。
時の光学系の球面収差、色収差図である。
【図１０】比較例の第１の光情報記録媒体対応時の光学
系の球面収差、色収差図である。
系の球面収差、色収差図である。
【図１１】比較例の第２の光情報記録媒体対応時の光学
系の球面収差、色収差図である。
系の球面収差、色収差図である。
【図１２】従来の光情報記録媒体のピックアップの光学
系の１例を示す光学配置図である。
系の１例を示す光学配置図である。
【図１３】光情報記録媒体のピックアップ光学系におい
て、透明基板の厚の変化による波面収差の変化を示すグ
ラフである。
て、透明基板の厚の変化による波面収差の変化を示すグ
ラフである。
１ 光源 ２ ビームスプリッタ ３
コリメータレンズ ５，１０ 絞り ６，１１ 対物レンズ ７
透明基板 ８ 情報記録面 ９ 光検出器
コリメータレンズ ５，１０ 絞り ６，１１ 対物レンズ ７
透明基板 ８ 情報記録面 ９ 光検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木林 宏至 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株式 会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 透明基板の厚みが異なる少なくとも２種
類の光情報記録媒体への情報記録または情報再生を可能
とするように、レーザー光源からの光束を、対物レンズ
により第１の光情報記録媒体の透明基板を介して情報記
録面上に集光するための第１の配置と、第１の光情報記
録媒体より厚い透明基板を有する第２の光情報記録媒体
の透明基板を介して情報記録面上に集光するための第２
の配置との間を、光学系を構成する少なくとも１つの素
子を光軸方向に移動可能にした光学系であって、 該光学系はレーザ光源の波長変動により発生する軸上色
収差を補正する手段を有しており、 上記第１の配置において、レーザ光源の波長が１０ｎｍ
変動した場合に発生する色収差量を△ｆb （μｍ）とし
たとき、 ｜△ｆb｜ ＜ ２．０ であることを特徴とする光情報記録媒体の記録及び／ま
たは再生用光学系 - 【請求項２】 透明基板の厚みが異なる少なくとも２種
類の光情報記録媒体への情報記録または情報再生を可能
とするように、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、該レンズからの光束を対物レンズ
により、第１の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ための第１の配置と、第１の光情報
記録媒体より厚い透明基板を有する第２の光情報記録媒
体の透明基板を介して情報記録面上に集光するための第
２の配置との間を、上記発散角変換レンズを光軸方向に
移動可能にした光学系であって、 該光学系はレーザ光源の波長変動により発生する軸上色
収差を補正する手段を有しており、 上記第１の配置において、ｆを対物レンズの焦点距離、
レーザ光源の波長が１０ｎｍ変動した場合に発生する色
収差量を△ｆb （μｍ）としたとき、 ｜△ｆb｜ ＜ ２．０ であることを特徴とする光情報記録媒体の記録及び／ま
たは再生用光学系 - 【請求項３】 上記色収差を補正する手段は、対物レン
ズを構成する材料の局所分散値νOLが以下の条件を満足
することであることを特徴とする請求項１または請求項
２の光情報記録媒体の記録及び／または再生用光学系 νOL ＞ １５００ ただし、νOLは対物レンズを構成する材料の局所分散値
であり、光源の基準波長λにおける屈折率をｎλ、波長
λ＋１０ｎｍ、波長λ−１０ｎｍにおける屈折率をそれ
ぞれｎλ1、ｎλ2としたとき νOL＝（ｎλ−１）／（ｎλ2−ｎλ1） で表される。 - 【請求項４】 上記光学系はレーザ光源からの発散光の
発散角を小に変更する発散角変更レンズを含み、上記色
収差を補正する手段は、該発散角変更レンズが少なくと
も１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを貼合
わせた接合レンズとされ、レーザ光源の発振波長近傍で
補正過剰の色収差を有することであることを特徴とする
請求項１ないし請求項３のいずれかの光情報記録媒体の
記録および／または再生用光学系 - 【請求項５】 上記色収差を補正する手段は、上記光学
系がレーザ光源と対物レンズの間の光路中にレーザ光源
の波長変動により発生する軸上色収差を補正するための
色収差補正用レンズを配し、該色収差補正用レンズは１
枚の正レンズと１枚の負レンズとを貼り合わせた接合レ
ンズであることを特徴とする請求項１ないし請求項４の
いずれかの光情報記録媒体の記録および／または再生用
光学系 - 【請求項６】 上記色収差補正用レンズは、上記第１の
配置と第２の配置に応じて、光源および／あるいは発散
角変換レンズと一体で光軸に沿って移動するか、もしく
は第１の配置と第２の配置にかかわらず固定位置にある
ことを特徴とする請求項５の光情報記録媒体の記録およ
び／または再生用光学系
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8174430A JPH103689A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 光情報記録媒体の記録および／または再生用光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8174430A JPH103689A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 光情報記録媒体の記録および／または再生用光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH103689A true JPH103689A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15978406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8174430A Pending JPH103689A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 光情報記録媒体の記録および／または再生用光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH103689A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001319368A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ヘッド |
| JP2003006914A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-10 | Konica Corp | 光ピックアップ用光学系、光ピックアップ装置及び記録・再生装置 |
| JP2009151878A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP8174430A patent/JPH103689A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001319368A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ヘッド |
| JP2003006914A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-10 | Konica Corp | 光ピックアップ用光学系、光ピックアップ装置及び記録・再生装置 |
| JP2009151878A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031014 |