JPH112758A - コリメートレンズ及びそれを用いた光ヘッド装置 - Google Patents
コリメートレンズ及びそれを用いた光ヘッド装置Info
- Publication number
- JPH112758A JPH112758A JP9154781A JP15478197A JPH112758A JP H112758 A JPH112758 A JP H112758A JP 9154781 A JP9154781 A JP 9154781A JP 15478197 A JP15478197 A JP 15478197A JP H112758 A JPH112758 A JP H112758A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- light
- collimating
- collimating lens
- optical system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来コリメートレンズは鏡筒により保持され
ているが、この鏡筒を無くし、光学基台に直接保持すれ
ば簡素化が可能である。しかしながら、この際にはレン
ズの傾きが制御しにくく、安定して保持できなかった。 【解決手段】 鏡筒を不要とし、安定して保持するため
に、次の条件、 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開数 d : レンズの厚み f : レンズの焦点距離 を満たせばよい。また、コリメートレンズをメニスカス
形状とすることで、光学系の小型化が達成できる。
ているが、この鏡筒を無くし、光学基台に直接保持すれ
ば簡素化が可能である。しかしながら、この際にはレン
ズの傾きが制御しにくく、安定して保持できなかった。 【解決手段】 鏡筒を不要とし、安定して保持するため
に、次の条件、 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開数 d : レンズの厚み f : レンズの焦点距離 を満たせばよい。また、コリメートレンズをメニスカス
形状とすることで、光学系の小型化が達成できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コリメートレン
ズ、及びそれを用いた光ヘッド装置に関する。
ズ、及びそれを用いた光ヘッド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】情報記録媒体の光ヘッド装置に用いられ
るコリメートレンズおよび対物レンズとして、従来それ
ぞれ2〜4枚の球面レンズ群から構成されたものが一般
的であったが、近年の小型軽量化およびコストダウン化
の要望と、加工技術の進歩からそれぞれ非球面単レンズ
で構成され、光ヘッドの場合全体としては2枚のレンズ
で構成されるようになってきた。この構成を用いた光学
系としては、レーザーダイオードなどの光源からの発散
光をコリメートレンズにより平行光化し、対物レンズ
で、情報記録媒体上に集光させる方式があげられる。
るコリメートレンズおよび対物レンズとして、従来それ
ぞれ2〜4枚の球面レンズ群から構成されたものが一般
的であったが、近年の小型軽量化およびコストダウン化
の要望と、加工技術の進歩からそれぞれ非球面単レンズ
で構成され、光ヘッドの場合全体としては2枚のレンズ
で構成されるようになってきた。この構成を用いた光学
系としては、レーザーダイオードなどの光源からの発散
光をコリメートレンズにより平行光化し、対物レンズ
で、情報記録媒体上に集光させる方式があげられる。
【0003】図5は従来より考えられているコリメート
光学系を示す概念図である。平行光側より、それぞれコ
リメートレンズ15、光源からの光を分割するためのビ
ームスプリッター16、半導体レーザのカバーガラス1
7、半導体レーザ18、およびレンズを保持するための
鏡筒20からなる。半導体レーザ18から出た光は、カ
バーガラス17及びビームスプリッター16を透過し、
コリメートレンズ15で平行光となる。この場合のコリ
メート光学系全長は、発光点19からコリメートレンズ
鏡筒の平行光束射出側先端21となる。
光学系を示す概念図である。平行光側より、それぞれコ
リメートレンズ15、光源からの光を分割するためのビ
ームスプリッター16、半導体レーザのカバーガラス1
7、半導体レーザ18、およびレンズを保持するための
鏡筒20からなる。半導体レーザ18から出た光は、カ
バーガラス17及びビームスプリッター16を透過し、
コリメートレンズ15で平行光となる。この場合のコリ
メート光学系全長は、発光点19からコリメートレンズ
鏡筒の平行光束射出側先端21となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来コリメートレンズ
は鏡筒により保持されているが、この鏡筒を無くし、光
学基台に直接保持すれば簡素化が可能である。しかしな
がら、この際にはレンズの傾き等が制御しにくく、現実
的とは言い難い。
は鏡筒により保持されているが、この鏡筒を無くし、光
学基台に直接保持すれば簡素化が可能である。しかしな
がら、この際にはレンズの傾き等が制御しにくく、現実
的とは言い難い。
【0005】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、コリメート光学系の簡素化及び小型化が見込め
る、コリメートレンズ及びそれを用いた光ヘッド装置を
提供するものである。
であり、コリメート光学系の簡素化及び小型化が見込め
る、コリメートレンズ及びそれを用いた光ヘッド装置を
提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、光源からの
発散光を略平行光とするコリメート光学系において、コ
リメートレンズは単レンズよりなり、以下の式、 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズの厚み f : レンズの焦点距離 を満足することを特長とするコリメートレンズ達成され
るものである。
発散光を略平行光とするコリメート光学系において、コ
リメートレンズは単レンズよりなり、以下の式、 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズの厚み f : レンズの焦点距離 を満足することを特長とするコリメートレンズ達成され
るものである。
【0007】レンズの保持のしやすさのために、以下の
式、 d/(2・NA・f) ≧ 1 を満たすことが望ましい。
式、 d/(2・NA・f) ≧ 1 を満たすことが望ましい。
【0008】本レンズはさらなる小型化のために、平行
光束射出側に凸面を向けた正メニスカス単レンズよりな
り、そのどちらか片方の面が回転対称非球面形状を持
ち、以下の式、 0.05 ≦ NA ≦ 0.25 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズ厚 を満たすことが望ましい。
光束射出側に凸面を向けた正メニスカス単レンズよりな
り、そのどちらか片方の面が回転対称非球面形状を持
ち、以下の式、 0.05 ≦ NA ≦ 0.25 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズ厚 を満たすことが望ましい。
【0009】また、以下の式、 d/(2・NA・f) ≧ 1 を満たすことが望ましい。
【0010】さらに、以下の式、 0.05 ≦ NA ≦ 0.15 を満たすことが望ましい。
【0011】さらなるコストダウンのためにプラスチッ
ク材料とすることが望ましい。また、製作を容易にする
ために非球面係数は円錐定数と4次の非球面係数を用い
ることが望ましい。ディセンタ5μmの時の収差は0.
035λRMS波面収差以内であることが望ましい。情
報記録媒体の光ヘッド装置に用いられることが望まし
い。
ク材料とすることが望ましい。また、製作を容易にする
ために非球面係数は円錐定数と4次の非球面係数を用い
ることが望ましい。ディセンタ5μmの時の収差は0.
035λRMS波面収差以内であることが望ましい。情
報記録媒体の光ヘッド装置に用いられることが望まし
い。
【0012】一方、本発明の光ヘッド装置は、光源と、
前記光源から出射された光線を略平行光とするコリメー
トレンズと、前記略平行光を情報記録媒体面上に集光す
るための集光手段と、前記情報記録媒体で変調された光
束を分離するための光束分離手段と、前記情報記録媒体
で変調された光を受光する受光手段を具備し、前記コリ
メートレンズは上記各構成のいずれかに記載されたもの
である。
前記光源から出射された光線を略平行光とするコリメー
トレンズと、前記略平行光を情報記録媒体面上に集光す
るための集光手段と、前記情報記録媒体で変調された光
束を分離するための光束分離手段と、前記情報記録媒体
で変調された光を受光する受光手段を具備し、前記コリ
メートレンズは上記各構成のいずれかに記載されたもの
である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明のコリメートレンズ
について、図面を参照しつつ具体的に説明する。図1
(b)は、本発明の一実施の形態である簡素化されたコ
リメートレンズを示す光路図である。平行光側より、そ
れぞれコリメートレンズ8、光源からの光を分割するた
めのビームスプリッター9、および半導体レーザのカバ
ーガラス10、半導体レーザ11からなる。鏡筒を不要
とし直接レンズを光学基台で保持させるため、レンズ厚
が厚くなっている。半導体レーザ11から出た光は、カ
バーガラス10及びビームスプリッタ9を透過し、コリ
メートレンズ8で平行光となる。コリメート光学系全長
は、発光点12から、レンズ第1面13となる。
について、図面を参照しつつ具体的に説明する。図1
(b)は、本発明の一実施の形態である簡素化されたコ
リメートレンズを示す光路図である。平行光側より、そ
れぞれコリメートレンズ8、光源からの光を分割するた
めのビームスプリッター9、および半導体レーザのカバ
ーガラス10、半導体レーザ11からなる。鏡筒を不要
とし直接レンズを光学基台で保持させるため、レンズ厚
が厚くなっている。半導体レーザ11から出た光は、カ
バーガラス10及びビームスプリッタ9を透過し、コリ
メートレンズ8で平行光となる。コリメート光学系全長
は、発光点12から、レンズ第1面13となる。
【0014】この光学系では従来の光学系よりも主点位
置が平行光側へ移動してしまい、従来の光学系と比べ
て、コリメート光学系全長が長くなってしまうため、さ
らなる小型化を行う場合には、レンズ形状を第1面第2
面ともに平行光側へ凸面となる、正メニスカス形状とす
ることが考えられる。
置が平行光側へ移動してしまい、従来の光学系と比べ
て、コリメート光学系全長が長くなってしまうため、さ
らなる小型化を行う場合には、レンズ形状を第1面第2
面ともに平行光側へ凸面となる、正メニスカス形状とす
ることが考えられる。
【0015】この光学系では、レンズ厚を光学基台で直
接保持できる程度以上に厚くでき、なおかつ従来の光学
系と同程度あるいはより短く構成できる。
接保持できる程度以上に厚くでき、なおかつ従来の光学
系と同程度あるいはより短く構成できる。
【0016】ところが、上記のような構成のレンズは、
軸外性能及び第1面と第2面が製造上ずれることにより
発生する性能劣化、いわゆるディセンタ公差が悪くな
り、現実的なレンズとはいえない。
軸外性能及び第1面と第2面が製造上ずれることにより
発生する性能劣化、いわゆるディセンタ公差が悪くな
り、現実的なレンズとはいえない。
【0017】メニスカス形状をもつコリメートレンズと
しては、特開昭61−147212号公報、特開昭62
−215916号公報、特開平8−313806号公報
があるが、いずれも第2面の曲率が弱く、小型化には不
適当である。また、レンズ厚も薄く、直接光学基台で保
持するには不適当である。
しては、特開昭61−147212号公報、特開昭62
−215916号公報、特開平8−313806号公報
があるが、いずれも第2面の曲率が弱く、小型化には不
適当である。また、レンズ厚も薄く、直接光学基台で保
持するには不適当である。
【0018】図1(a)は、本発明の一実施の形態であ
るコリメートレンズの構成を示す光路図である。平行光
束射出側より、それぞれコリメートレンズ1、光源から
の光を分割するためのビームスプリッター2、および半
導体レーザのカバーガラス3、半導体レーザ4からな
る。半導体レーザ4を出射した光線はカバーガラス3及
びビームスプリッター2を透過し、コリメートレンズ1
で平行光となる。コリメートレンズ1は正メニスカス単
レンズである。また、コリメートレンズ1の両面は、
るコリメートレンズの構成を示す光路図である。平行光
束射出側より、それぞれコリメートレンズ1、光源から
の光を分割するためのビームスプリッター2、および半
導体レーザのカバーガラス3、半導体レーザ4からな
る。半導体レーザ4を出射した光線はカバーガラス3及
びビームスプリッター2を透過し、コリメートレンズ1
で平行光となる。コリメートレンズ1は正メニスカス単
レンズである。また、コリメートレンズ1の両面は、
【0019】
【数1】
【0020】で示される非球面である。コリメートレン
ズの光学系全長は、発光点5からコリメートレンズ1の
第1面6までの距離となる。
ズの光学系全長は、発光点5からコリメートレンズ1の
第1面6までの距離となる。
【0021】次に、本発明一実施の形態のコリメートレ
ンズの具体的な数値例を示す。なお、以下の各実施例に
おいて、以下に示す符号を共通とする。ただしコリメー
トレンズの第1面6は平行光束射出側の面、第2面7は
光源側の面とする。また設計波長を657nmとし、プ
リズム2及びカバーガラス3の屈折率はそれぞれ1.5
1383、1.49とし、プリズム2及びカバーガラス
3の厚みはそれぞれ2.0mm、0.3mmとした。
ンズの具体的な数値例を示す。なお、以下の各実施例に
おいて、以下に示す符号を共通とする。ただしコリメー
トレンズの第1面6は平行光束射出側の面、第2面7は
光源側の面とする。また設計波長を657nmとし、プ
リズム2及びカバーガラス3の屈折率はそれぞれ1.5
1383、1.49とし、プリズム2及びカバーガラス
3の厚みはそれぞれ2.0mm、0.3mmとした。
【0022】 R1 : コリメートレンズ1の第1面6の曲率半径
(単位:mm) R2 : コリメートレンズ1の第2面7の曲率半径
(単位:mm) k1 : コリメートレンズ1の第1面6の(数1)で
表されるk k2 : コリメートレンズ1の第2面7の(数1)で
表されるk An : コリメートレンズ1の第1面6の(数1)で
表されるn次非球面係 数Bn : コリメートレンズ1の第2面7の(数1)
で表されるn次非球面係数とする。
(単位:mm) R2 : コリメートレンズ1の第2面7の曲率半径
(単位:mm) k1 : コリメートレンズ1の第1面6の(数1)で
表されるk k2 : コリメートレンズ1の第2面7の(数1)で
表されるk An : コリメートレンズ1の第1面6の(数1)で
表されるn次非球面係 数Bn : コリメートレンズ1の第2面7の(数1)
で表されるn次非球面係数とする。
【0023】また、各パラメータは、 n : コリメートレンズ1の屈折率 f : コリメートレンズ1の焦点距離(単位:mm) NA : コリメートレンズ1のレンズ開口数 d : コリメートレンズ1の厚み(単位:mm) dc5: 5μmディセンタしたときの軸上波面収差
(単位:λRMS) (実施の形態1) R1=4.2 K1=−9.78996e−2 A4=3.437586e−6 R2=12.187 K2=2.585529e1 B4=2.881056e−3 n =1.52700 f =10 NA=0.25 d =5 d/(2・NA・f)=1 dc5=0.034 コリメートレンズ1の球面収差、正弦条件及び非点収差
を(図2)に示す。
(単位:λRMS) (実施の形態1) R1=4.2 K1=−9.78996e−2 A4=3.437586e−6 R2=12.187 K2=2.585529e1 B4=2.881056e−3 n =1.52700 f =10 NA=0.25 d =5 d/(2・NA・f)=1 dc5=0.034 コリメートレンズ1の球面収差、正弦条件及び非点収差
を(図2)に示す。
【0024】(図2)(a)中実線は球面収差を表す。
(図2)(a)中破線は正弦条件を表す。
(図2)(a)中破線は正弦条件を表す。
【0025】(図2)(b)中実線は非点収差のサジタ
ル方向を表す。(図2)(b)中破線は非点収差のメリ
ディオナル方向を表す。
ル方向を表す。(図2)(b)中破線は非点収差のメリ
ディオナル方向を表す。
【0026】以上のように構成された本発明のコリメー
トレンズによれば、メニスカス形状となっているため、
半導体レーザからコリメートレンズまでの距離を短くす
ることができ、光ヘッド装置の小型化に寄与する。ま
た、その際にレンズの軸上収差性能、軸外収差性能、ま
たは、レンズ第1面と第2面の製作上のずれのために発
生する収差、いわゆるディセンタ収差を保つために、レ
ンズ開口数は0.25以下に制限されることが肝要であ
る。開口数が0.05よりも小さくなると光源からの光
が十分取れず光量が減る。また、レンズ厚は光束径であ
る(2・NA・f)で規格化した場合、0.5以上とす
ることは、直接光学基台に保持する上で望ましいと同時
に、レンズ性能を維持する上でも重要な制限となる。こ
れらの範囲からはずれると軸上収差性能、軸外収差性
能、またはディセンタ収差が極端に悪化し、製造が困難
なレンズとなる。特に、屈折率の低いプラスティック材
料を用いる場合や、小型化を狙う場合、レンズ厚が薄い
と、軸外性能が悪化する。焦点距離をfとしたとき、光
学系全長をaとし、これを光源5から、コリメートレン
ズ1の第1面6までと決めると、光学系の小ささを示す
値はa/fで表される。これをテレフォト比という。テ
レフォト比が小さいほど光学系は小型である。テレフォ
ト比が1であるとき各NAでのレンズ厚と軸外収差の関
係の一例を図7に示した。軸外画角は1度とした。ま
た、屈折率は1.53とした。この図から、d/(2・
NA・f)≧1を満たすことで、軸外収差性能を満足で
きることがわかる。
トレンズによれば、メニスカス形状となっているため、
半導体レーザからコリメートレンズまでの距離を短くす
ることができ、光ヘッド装置の小型化に寄与する。ま
た、その際にレンズの軸上収差性能、軸外収差性能、ま
たは、レンズ第1面と第2面の製作上のずれのために発
生する収差、いわゆるディセンタ収差を保つために、レ
ンズ開口数は0.25以下に制限されることが肝要であ
る。開口数が0.05よりも小さくなると光源からの光
が十分取れず光量が減る。また、レンズ厚は光束径であ
る(2・NA・f)で規格化した場合、0.5以上とす
ることは、直接光学基台に保持する上で望ましいと同時
に、レンズ性能を維持する上でも重要な制限となる。こ
れらの範囲からはずれると軸上収差性能、軸外収差性
能、またはディセンタ収差が極端に悪化し、製造が困難
なレンズとなる。特に、屈折率の低いプラスティック材
料を用いる場合や、小型化を狙う場合、レンズ厚が薄い
と、軸外性能が悪化する。焦点距離をfとしたとき、光
学系全長をaとし、これを光源5から、コリメートレン
ズ1の第1面6までと決めると、光学系の小ささを示す
値はa/fで表される。これをテレフォト比という。テ
レフォト比が小さいほど光学系は小型である。テレフォ
ト比が1であるとき各NAでのレンズ厚と軸外収差の関
係の一例を図7に示した。軸外画角は1度とした。ま
た、屈折率は1.53とした。この図から、d/(2・
NA・f)≧1を満たすことで、軸外収差性能を満足で
きることがわかる。
【0027】さらなる小型化を図るためには、テレフォ
ト比を上げるため、レンズ開口数は0.15以下とし、
d/(2・NA・f)≧1とすることが望ましい。
ト比を上げるため、レンズ開口数は0.15以下とし、
d/(2・NA・f)≧1とすることが望ましい。
【0028】本実施例のレンズの収差性能は、軸上では
ほとんど収差が0に近く、画角1度の軸外収差は、0.
017λRMSであり、ディセンタ5μm時の軸上収差
は0.034λRMSである。これは十分作製可能であ
り、収差性能も十分に取れており、直接光学基台に保持
できるほどレンズ厚が厚く、メニスカス形状のためコリ
メート光学系全長を短くできる、現実的なレンズといえ
る。
ほとんど収差が0に近く、画角1度の軸外収差は、0.
017λRMSであり、ディセンタ5μm時の軸上収差
は0.034λRMSである。これは十分作製可能であ
り、収差性能も十分に取れており、直接光学基台に保持
できるほどレンズ厚が厚く、メニスカス形状のためコリ
メート光学系全長を短くできる、現実的なレンズといえ
る。
【0029】本実施の形態では、 d/(2・NA・f)≧1 の関係が成り立っており、より望ましい状態にある。
【0030】また、レンズの硝材としてはプラスティッ
ク材料の選択が可能であるように、低い屈折率で実施さ
れており、コストダウンの観点からも望ましい状態にあ
る。
ク材料の選択が可能であるように、低い屈折率で実施さ
れており、コストダウンの観点からも望ましい状態にあ
る。
【0031】(実施の形態2) R1=7.5 K1=5.954726e−1 A4=8.093192e−5 R2=44.247 K2=1.070719e2 B4=5.563444e−4 n =1.52700 f =16.67 NA=0.15 d =3 d/(2・NA・f)=0.6 dc5=0.014 コリメートレンズ1の球面収差、正弦条件及び非点収差
を(図3)に示す。
を(図3)に示す。
【0032】(図3)(a)中実線は球面収差を表す。
(図3)(a)中破線は正弦条件を表す。
(図3)(a)中破線は正弦条件を表す。
【0033】(図3)(b)中実線は非点収差のサジタ
ル方向を表す。(図3)(b)中破線は非点収差のメリ
ディオナル方向を表す。
ル方向を表す。(図3)(b)中破線は非点収差のメリ
ディオナル方向を表す。
【0034】収差性能は、軸上ではほとんど収差が0に
近く、画角1度の軸外収差は、0.015λRMSであ
り、ディセンタ5μm時の軸上収差は0.014λRM
Sである。これは十分作製可能であり、収差性能も十分
に取れており、直接光学基台に保持できるほどレンズ厚
が厚く、メニスカス形状のためコリメート光学系全長を
短くできる、現実的なレンズといえる。
近く、画角1度の軸外収差は、0.015λRMSであ
り、ディセンタ5μm時の軸上収差は0.014λRM
Sである。これは十分作製可能であり、収差性能も十分
に取れており、直接光学基台に保持できるほどレンズ厚
が厚く、メニスカス形状のためコリメート光学系全長を
短くできる、現実的なレンズといえる。
【0035】本実施例では、 NA ≦ 0.15 の関係が成り立っており、より望ましい状態にある。
【0036】また、レンズの硝材としてはプラスティッ
ク材料の選択が可能であるように、低い屈折率で実施さ
れており、コストダウンの観点からも望ましい状態にあ
る。
ク材料の選択が可能であるように、低い屈折率で実施さ
れており、コストダウンの観点からも望ましい状態にあ
る。
【0037】(実施の形態3) R1=4.2 K1=−1.863236e−1 A4=9.624104e−6 R2=4.081 K2=2.706815 B4=1.398601e−3 n =1.52700 f =16.67 NA=0.15 d =6 d/(2・NA・f)=1.2 dc5=0.028 コリメートレンズ1の球面収差、正弦条件及び非点収差
を(図4)に示す。
を(図4)に示す。
【0038】(図4)(a)中実線は球面収差を表す。
(図4)(a)中破線は正弦条件を表す。
(図4)(a)中破線は正弦条件を表す。
【0039】(図4)(b)中実線は非点収差のサジタ
ル方向を表す。(図4)(b)中破線は非点収差のメリ
ディオナル方向を表す。
ル方向を表す。(図4)(b)中破線は非点収差のメリ
ディオナル方向を表す。
【0040】収差性能は、軸上ではほとんど収差が0に
近く、画角1度の軸外収差は、0.006λRMSであ
り、ディセンタ5μm時の軸上収差は0.028λRM
Sである。これは十分作製可能であり、収差性能も十分
に取れており、直接光学基台に保持できるほどレンズ厚
があつく、メニスカス形状のためコリメート光学系全長
を短くできる、現実的なレンズといえる。
近く、画角1度の軸外収差は、0.006λRMSであ
り、ディセンタ5μm時の軸上収差は0.028λRM
Sである。これは十分作製可能であり、収差性能も十分
に取れており、直接光学基台に保持できるほどレンズ厚
があつく、メニスカス形状のためコリメート光学系全長
を短くできる、現実的なレンズといえる。
【0041】本実施例では、 0.05 ≦ NA ≦ 0.15 d/(2・NA・f) ≧ 1 の関係が成り立っており、より望ましい状態にある。
【0042】また、レンズの硝材としてはプラスティッ
ク材料の選択が可能であるように、低い屈折率で実施さ
れており、コストダウンの観点からも望ましい状態にあ
る。さらに、第2面の曲率が第1面の曲率よりもきつ
く、強いメニスカス形状になっていることがわかる。こ
のことは、光学系の大幅な小型化を実現する。
ク材料の選択が可能であるように、低い屈折率で実施さ
れており、コストダウンの観点からも望ましい状態にあ
る。さらに、第2面の曲率が第1面の曲率よりもきつ
く、強いメニスカス形状になっていることがわかる。こ
のことは、光学系の大幅な小型化を実現する。
【0043】次に、上記本発明のコリメートレンズを用
いた光ヘッド装置の構成図を図6に示す。図6におい
て、半導体レーザ24から出射した光は、カバーガラス
25及びビームスプリッター26を透過及び反射し、コ
リメートレンズ27により略平行光となる。そして折り
曲げミラー28により光路の向きを変えられ、対物レン
ズ29によりディスク30の情報記録媒体面31上に集
光される。情報記録媒体面31に形成された凹凸により
集光スポットは回折を受ける。情報記録媒体面31で反
射され、回折されたレーザ光は、対物レンズ29を透過
し、折り曲げミラー28により光路の向きを変えられ、
ビームスプリッター26、シリンドリカルレンズ32を
透過してフォトディテクター33上に集光される。フォ
トディテクター33の電気信号により、情報記録媒体面
31で変調された光量変化を検出し、データを読み取
る。対物レンズ29は、鏡筒34で保持されている。コ
リメートレンズ27は直接光学基台に押さえバネ35で
保持されており、部品点数の削減及び工程数の削減とな
ることでコストダウンが見込める。
いた光ヘッド装置の構成図を図6に示す。図6におい
て、半導体レーザ24から出射した光は、カバーガラス
25及びビームスプリッター26を透過及び反射し、コ
リメートレンズ27により略平行光となる。そして折り
曲げミラー28により光路の向きを変えられ、対物レン
ズ29によりディスク30の情報記録媒体面31上に集
光される。情報記録媒体面31に形成された凹凸により
集光スポットは回折を受ける。情報記録媒体面31で反
射され、回折されたレーザ光は、対物レンズ29を透過
し、折り曲げミラー28により光路の向きを変えられ、
ビームスプリッター26、シリンドリカルレンズ32を
透過してフォトディテクター33上に集光される。フォ
トディテクター33の電気信号により、情報記録媒体面
31で変調された光量変化を検出し、データを読み取
る。対物レンズ29は、鏡筒34で保持されている。コ
リメートレンズ27は直接光学基台に押さえバネ35で
保持されており、部品点数の削減及び工程数の削減とな
ることでコストダウンが見込める。
【0044】なお、上記各実施の形態では、平行光を情
報記録媒体上に集光する手段として、対物レンズで構成
したが、集光ミラーあるいはその他の集光手段でも良
い。また、コリメートレンズを光学基台に直接保持する
手段として押さえバネを用いたが、直接接着などの他の
保持手段でもよい。ビームスプリッター26の位置はコ
リメートレンズ27と光源の間にあるが、コリメートレ
ンズ27と折り曲げレンズの間でも良い。また、光源を
モジュールで構成すれば、ビームスプリッター28や、
シリンドリカルレンズ32は省略できる。
報記録媒体上に集光する手段として、対物レンズで構成
したが、集光ミラーあるいはその他の集光手段でも良
い。また、コリメートレンズを光学基台に直接保持する
手段として押さえバネを用いたが、直接接着などの他の
保持手段でもよい。ビームスプリッター26の位置はコ
リメートレンズ27と光源の間にあるが、コリメートレ
ンズ27と折り曲げレンズの間でも良い。また、光源を
モジュールで構成すれば、ビームスプリッター28や、
シリンドリカルレンズ32は省略できる。
【0045】また、上記各実施の形態では、ビームスプ
リッターとカバーガラスの屈折率と厚みが決定されてい
るが、これらは任意に選んでもよい。また、これらの素
子は無くても良い。
リッターとカバーガラスの屈折率と厚みが決定されてい
るが、これらは任意に選んでもよい。また、これらの素
子は無くても良い。
【0046】さらに、上記各実施の形態では、コリメー
トレンズは両面非球面の単レンズである場合を示した
が、球面レンズまたは片面非球面レンズであってもよ
く、複合素子であってもよい。
トレンズは両面非球面の単レンズである場合を示した
が、球面レンズまたは片面非球面レンズであってもよ
く、複合素子であってもよい。
【0047】
【発明の効果】以上のように本発明は、光源からの発散
光を略平行光とするコリメート光学系において、コリメ
ートレンズは単レンズよりなり、以下の式、 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズの厚み f : レンズの焦点距離 を満足することでコリメート光学系の簡素化が見込め、
さらに、平行光束射出側に凸面を向けた正メニスカス単
レンズよりなり、その少なくともどちらか片方の面が回
転対称非球面形状を持ち、以下の式、 0.05 ≦ NA ≦ 0.25 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズ厚 を満たすことにより、収差が良好に補正され、コストダ
ウンが見込め、コリメート光学系の小型化に寄与する、
実用的なコリメータレンズ及びそれを用いた光ヘッド装
置が提供される。
光を略平行光とするコリメート光学系において、コリメ
ートレンズは単レンズよりなり、以下の式、 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズの厚み f : レンズの焦点距離 を満足することでコリメート光学系の簡素化が見込め、
さらに、平行光束射出側に凸面を向けた正メニスカス単
レンズよりなり、その少なくともどちらか片方の面が回
転対称非球面形状を持ち、以下の式、 0.05 ≦ NA ≦ 0.25 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズ厚 を満たすことにより、収差が良好に補正され、コストダ
ウンが見込め、コリメート光学系の小型化に寄与する、
実用的なコリメータレンズ及びそれを用いた光ヘッド装
置が提供される。
【図1】(a)鏡筒を不要としかつ光学系を小型にした
コリメート光学系を示す図 (b)鏡筒を不要とするためのコリメート光学系を示す
図
コリメート光学系を示す図 (b)鏡筒を不要とするためのコリメート光学系を示す
図
【図2】実施例1の収差図を示す図
【図3】実施例2の収差図を示す図
【図4】実施例3の収差図を示す図
【図5】従来のコリメート光学系を示す図
【図6】本発明の光ヘッド装置を示す図
【図7】テレフォト比が1であるとき各NAでのレンズ
厚と軸外収差の関係を示すグラフ
厚と軸外収差の関係を示すグラフ
1 コリメートレンズ 2 ビームスプリッタ 3 カバーガラス 4 半導体レーザ 5 発光点 6 コリメートレンズ第1面 7 コリメートレンズ第2面 8 コリメートレンズ 15 コリメートレンズ 20 鏡筒 21 鏡筒先端 24 半導体レーザ 25 カバーガラス 27 コリメートレンズ 28 立ち上げミラー 29 対物レンズ 30 ディスク 31 情報記録面 32 シリンドリカルレンズ 33 受光素子 34 対物レンズ用鏡筒 35 押さえバネ
Claims (9)
- 【請求項1】光源からの発散光を略平行光とするコリメ
ート光学系において、コリメートレンズは単レンズより
なり、以下の式、 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズの厚み f : レンズの焦点距離 を満足することを特長とするコリメートレンズ。 - 【請求項2】光源からの発散光を略平行光とするコリメ
ート光学系において、コリメートレンズは単レンズより
なり、以下の式、 0.05 ≦ NA ≦ 0.25 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズの厚み f : レンズの焦点距離 を満足することを特長とするコリメートレンズ。 - 【請求項3】光源からの発散光を略平行光とするコリメ
ート光学系において、コリメートレンズは、平行光束射
出側を第1面、発散光側を第2面とした場合、第1面が
凸面である正メニスカス単レンズよりなり、以下の式、 0 < NA ≦ 0.25 d/(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズの厚み f : レンズの焦点距離 を満足することを特長とするコリメートレンズ。 - 【請求項4】光源からの発散光を略平行光とするコリメ
ート光学系において、コリメートレンズは、平行光束射
出側を第1面、発散光側を第2面とした場合、第1面が
凸面である正メニスカスレンズ単レンズよりなり、以下
の式、 0.05 ≦ NA ≦ 0.15 /(2・NA・f) ≧ 0.5 NA : レンズ開口数 d : レンズの厚み f : レンズの焦点距離 を満足することを特長とするコリメートレンズ。 - 【請求項5】コリメートレンズは以下の式、 d/(2・NA・f) ≧ 1 を満足する請求項1から4のいずれか1項に記載のコリ
メートレンズ。 - 【請求項6】コリメートレンズは以下の式、 dc5 ≦ 0.035 dc5 : 前記第1面と前記第2面が光軸に垂直方向
に相対的に5μmディセンタしたときの軸上RMS波面
収差(単位:λ)をみたす、請求項1から5のいずれか
1項に記載のコリメートレンズ。 - 【請求項7】コリメートレンズは、その両面が回転対称
非球面をもつ請求項1から6のいずれか1項に記載のコ
リメートレンズ。 - 【請求項8】コリメートレンズはプラスティック材料を
硝材とする請求項1から7のいずれか1項に記載のコリ
メートレンズ。 - 【請求項9】光源と、前記光源から出射された光線を略
平行光とするコリメートレンズと、前記略平行光を情報
記録媒体面上に集光するための集光手段と、前記情報記
録媒体で変調された光束を分離するための光束分離手段
と、前記情報記録媒体で変調された光を受光する受光手
段を具備する光ヘッド装置において、前記コリメートレ
ンズは光学基台により直接保持され、前記構成において
コリメートレンズは請求項1から8のいずれか1項に記
載の光ヘッド装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9154781A JPH112758A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | コリメートレンズ及びそれを用いた光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9154781A JPH112758A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | コリメートレンズ及びそれを用いた光ヘッド装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH112758A true JPH112758A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15591769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9154781A Pending JPH112758A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | コリメートレンズ及びそれを用いた光ヘッド装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH112758A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107991788A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-05-04 | 重庆镭典科技有限公司 | 一种激光准直透镜组 |
JP2022518100A (ja) * | 2018-11-15 | 2022-03-14 | エヌライト, インコーポレイテッド | 高出力レーザダイオードパッケージ |
-
1997
- 1997-06-12 JP JP9154781A patent/JPH112758A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107991788A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-05-04 | 重庆镭典科技有限公司 | 一种激光准直透镜组 |
JP2022518100A (ja) * | 2018-11-15 | 2022-03-14 | エヌライト, インコーポレイテッド | 高出力レーザダイオードパッケージ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3608333B2 (ja) | 光学ピックアップ及び光学ピックアップ用対物レンズの組み立て方法 | |
JPH087329B2 (ja) | 光情報の記録再生用光学系 | |
WO2000041173A1 (en) | Optical pick-up | |
JP2641514B2 (ja) | 単群対物レンズ | |
US4768867A (en) | Aspherical single lens | |
JP2002208159A (ja) | 光ビーム照射光学系および光ピックアップ | |
US20030128439A1 (en) | Light source device and optical pickup | |
KR930000991B1 (ko) | 광디스크 시스템용 대물렌즈 및 동 렌즈를 사용하는 광헤드 | |
JP2006286109A (ja) | 光ピックアップ用コリメータレンズ | |
US4701032A (en) | Graded refractive index lens system | |
JP2000260056A (ja) | 複合対物レンズ,球面収差補正素子及び光情報記録再生装置 | |
US6859334B1 (en) | Reflecting microoptical system | |
JPH112758A (ja) | コリメートレンズ及びそれを用いた光ヘッド装置 | |
WO2005091041A1 (ja) | ビーム整形素子及びそれを用いた光ピックアップ装置 | |
JPH0638130B2 (ja) | 屈折率分布型レンズ | |
JPH0348487B2 (ja) | ||
JP2003178480A (ja) | 光源装置及び光ピックアップ | |
JP3767167B2 (ja) | 光学系 | |
JP2793711B2 (ja) | 半導体レーザ用集光装置 | |
JP3340489B2 (ja) | 光情報記録再生装置の光学系及び色収差補正素子 | |
JPH04362608A (ja) | ビームエキスパンダーとそれを用いた光ヘッド | |
JP2004251924A (ja) | ビームエクスパンダー及びこれを用いた光ヘッド | |
JP4635872B2 (ja) | 光源装置及び光ピックアップ装置 | |
JP2001155374A (ja) | 記録再生用光学系及び光ヘッド装置 | |
JP2511275B2 (ja) | 光情報媒体の記録・再生用光学系 |