CN100429710C - 光源装置和光拾取器装置 - Google Patents

光源装置和光拾取器装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100429710C
CN100429710C CNB2004800011335A CN200480001133A CN100429710C CN 100429710 C CN100429710 C CN 100429710C CN B2004800011335 A CNB2004800011335 A CN B2004800011335A CN 200480001133 A CN200480001133 A CN 200480001133A CN 100429710 C CN100429710 C CN 100429710C
Authority
CN
China
Prior art keywords
beam shaping
formula
shaping element
curvature
face
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004800011335A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1701362A (zh
Inventor
坂本胜也
桥村淳司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Opto Inc
Original Assignee
Konica Minolta Opto Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Opto Inc filed Critical Konica Minolta Opto Inc
Publication of CN1701362A publication Critical patent/CN1701362A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100429710C publication Critical patent/CN100429710C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

本发明提供光源装置和光拾取器装置。具有将从光源(11)的光束变换成放射角大体相等的光束后出射的光束整形元件，通过上述光束整形元件的线膨胀抑制由于温度变化产生的像散的发生量。

Description

光源装置和光拾取器装置
技术领域
本发明涉及一种具有光束整形元件的光源装置和光拾取器装置。
背景技术
一般在光拾取器装置中作为光源使用LD(激光二极管)等半导体激光器。从半导体激光器出射的发散光束的断面形状为椭圆形(即发光强度分布为椭圆形)，所以，需要将来自半导体激光器的椭圆光束变换成圆形光束，提高光利用效率。
作为将光束的断面形状从椭圆形整形为圆形的光束整形元件(光束整形器)已知有其光学面由变形面或柱形面构成的元件(例如参照专利文献1和2)。
(专利文献1)日本特开2003-178480号公报
(专利文献2)日本特开2003-188452号公报
(专利文献3)日本特开2003-323673号公报
近年来，在光拾取器装置中多使用短波长的光束和大功率的光束。为此，环境温度的变化导致构成光学系的光学元件的性能(折射率和形状)的变化和来自半导体激光器的出射光束的波长变化，存在发生像散的问题。因此，为了抑制这样的环境温度的变化带来的透镜特性的变化，一般多使用玻璃制的光学元件，公开于上述专利文献1和2的光束整形元件也采用玻璃制的元件。另一方面，在专利文献3中记载了使用像差变化小的塑料制的光束整形元件这一内容。
在使用塑料的场合，与玻璃相比，温度变化导致的性能变化较大。在专利文献3中也记载了使用塑料的整形元件导致的温度变化使像散发生的问题，记载了通过设于光源与光束整形元件之间的塑料制的镜筒的线膨胀抑制该像散的内容。
可是，在文献3的方法中，为了抑制像散，利用设于光源与光束整形元件间的镜筒的线膨胀，所以，需要考虑适当地选定构成用于抑制像散的镜筒的材料，镜筒自身的厚度和长度等也存在设计上的限制，存在整体上制造的自由度变小的问题。因此，即使特意使用塑料制的元件，也不能充分发挥出低成本、小型、轻量等优点。
而且，在该文献3的光束整形元件的场合，入射面、出射面都由复曲面构成，所以，面形状复杂，结果不能实现低成本的元件、装置。
发明内容
本发明的就是考虑上述问题而作出的，其目的在于提供一种光束整形元件、光源装置和光拾取器装置，该光束整形元件、光源装置和光拾取器装置可有效地抑制环境温度的变化带来的像散等各种像差的发生，在成本低、小型、重量轻等方面具有优势，可出射大体圆形断面的发散光束。
本发明的目的在于解决上述问题。
为了解决以上的问题，本发明作为第1构成其特征在于：具有光源和由塑料制成的单片透镜构成的光束整形元件；该光源出射在水平方向和垂直方向具有不同放射角的光束；该光束整形元件用于将上述光束变换成放射角大体相等的光束，线膨胀系数αn满足以下条件式
(1)：
5.0×10-5＜αn＜8.0×10-5(1)
上述光束整形元件的一部分相对上述光源固定配置，以便通过由上述光束整形元件的线膨胀产生的上述光源与上述光束整形元件的入射面的间隔变化来抑制由于温度变化产生的上述光束整形元件的折射率变化导致的像散。
另外，作为第2构成，其特征在于：相对光源在光轴方向实质上不变化地固定光束整形元件的出射面。
另外，作为第3构成，其特征在于：上述光学整形元件构成为利用上述光束整形元件的温度变化带来的形状变化产生的像散来抑制温度变化产生的像散。
另外，作为第4构成，其特征在于：固定光束整形元件入射面的固定构件由线膨胀系数满足1.0×10-5＜αn＜3.0×10-5的材料构成。
另外，作为第5构成，其特征在于：光束整形元件的入射面和出射面中至少一个光学面的水平方向或垂直方向的断面形状为非圆弧。
另外，作为第6构成，其特征在于：光束整形元件入射面的面形状满足以下式1或式2，
(式1)
( Z - R x ) 2 + X 2 = { R x - Y 2 R y ( 1 + 1 - ( 1 + κ y ) Y 2 / R y 2 ) + Σ i A yi Y i } 2
(式2)
( Z - R y ) 2 + Y 2 = { R y - X 2 R x ( 1 + 1 - ( 1 + κ x ) X 2 / R x 2 ) + Σ A xi X i }
其中，Z为光轴方向(Z轴方向)的距离(设光的行进方向为正)，X、Y为X轴方向(水平方向)、Y轴方向(垂直方向)的距离(距光轴的高度)，Rx为在XZ面的近轴曲率半径，Ry为在YZ面的近轴曲率半径，kx、ky、Axi及Ayi为非圆弧系数。
另外，作为第7的构成，其特征在于：光束整形元件出射面的面形状满足以下的式3或式4，
(式3)
( Z - R x ) 2 + X 2 = [ R x - Y 2 ( 1 + 1 - Y 2 / R y 2 ) ]
(式4)
( Z - R y ) 2 + Y 2 = [ R y - X 2 ( 1 + 1 - X 2 / R x 2 ) ] .
另外，作为第8的构成，其特征在于：光束整形元件出射面的面形状满足以下的式1或式2，
(式1)
( Z - R x ) 2 + X 2 = { R x - Y 2 R y ( 1 + 1 - ( 1 + κ y ) Y 2 / R y 2 ) + Σ i A yi Y i } 2
(式2)
( Z - R y ) 2 + Y 2 = { R y - X 2 R x ( 1 + 1 - ( 1 + κ x ) X 2 / R x 2 ) + Σ A xi X i }
其中，Z为光轴方向(Z轴方向)的距离(设光的行进方向为正)，X、Y为X轴方向(水平方向)、Y轴方向(垂直方向)的距离(距光轴的高度)，Rx为在XZ面的近轴曲率半径，Ry为在YZ面的近轴曲率半径，kx、ky、Axi及Ayi为非圆弧系数。
另外，作为第9的构成，其特征在于：光束整形元件入射面的面形状满足以下的式3或式4
(式3)
( Z - R x ) 2 + X 2 = [ R x - Y 2 ( 1 + 1 - Y 2 / R y 2 ) ]
(式4)
( Z - R y ) 2 + Y 2 = [ R y - X 2 ( 1 + 1 - X 2 / R x 2 ) ]
另外，作为第10的构成，其特征在于提供一种光拾取器装置，该光拾取器装置具有上述光源装置和将光束会聚到光信息记录介质的信息记录面上的聚光元件，相对上述光信息记录介质进行信息的再生和/或记录。
另外，作为第11的构成，其特征在于：上述光拾取器装置具有变换从上述光束整形元件出射面出射的光束的发散角的发散角变换元件，并构成为满足以下关系式，
0.5＜(L/S)×fc＜1.0
其中，L为光束整形元件的轴上厚度(mm)，S为光源与光束整形元件入射面的光轴上的距离(mm)，fc为发散角变换元件的焦点距离(mm)。
按照表1(a)和表8(a)，上述式子的下限的意义在于，对于由温度变化而折射率变化从而产生的像散，虽然温度变化使轴上厚度和光源与光束整形元件间的间隔变化，从而使像散产生变化，但变化的像散量小，残留像散。另外，上述式子的上限的意义在于，对于由温度变化而折射率变化从而产生的像散，虽然温度变化使轴上厚度和光源与光束整形元件间的间隔变化，从而使像散产生变化，但变化的像散量过剩，所以，仍然残留像散。为此，通过使其处于上述式子的范围，可适当地抑制温度变化时发生的像散。
另外，作为第12的构成，其特征在于：发散角变换元件为将从上述光束整形元件出射的光束变换成与光轴平行的平行光的中继透镜。
其中，线膨胀系数αn指常温区域(约-30℃～70℃)的平均线膨胀系数。
另外，“抑制像散”不仅是使像散为零，还包含将像散抑制到实质上不对信息的记录或再生产生影响的程度。
另外，“光轴方向的位置相对光源在光轴方向实质上不变化”指在环境温度的变动范围内与光源在光轴方向的距离大体一定。
按照本发明的构成，塑料制的光束整形元件自身膨胀，光源与元件入射面的间隔变化产生像散，由该像散抑制环境温度的变化带来的像散的发生，因此，安装光束整形元件的构件的材料和尺寸等的自由度扩大。另外，在由线膨胀系数满足1.0×10-5＜αn＜3.0×10-5的材料构成固定光束整形元件的固定构件的场合，作为光源装置、光拾取器装置整体可提供低成本、小型、轻量的装置。
另外，用由式1或式2规定的面构成作为光束整形元件的光学面的入射面或出射面，与由柱形面构成光束整形元件的光学面的场合相比，不仅可抑制温度变化时的像散，而且残余像差(4thAS(四叶像差))的抑制也可能，可获得更良好的光学特性。
另外，除了用由上述的式规定的入射面外，通过用由式3或式4规定的面构成出射面，可获得更良好的光学特性。
相反，在用由式1或式2规定的面构成出射面的场合，在进一步用由式3或式4规定的面构成入射面的场合，同样可获得更良好的光学特性。
另外，通过光束整形元件的入射面和出射面都用由式1或式2规定的面构成，与由柱形面构成光束整形元件的光学面的场合相比，不仅可抑制温度变化时的像散，而且残余像差(4thAS(四叶像差))的抑制也可能，可获得更良好的光学特性。
附图说明
图1为示出光拾取器装置的构成的平面图。
图2为示出光束整形器的形状的透视图。
图3为示出相对设计轴上厚度的残余像差与温度变化时的像散的关系的图。
图4为示出光拾取器装置的构成的平面图。
图5(a)、图5(b)为示出在光束整形元件的光拾取器装置内的固定例的平面图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明用于实施本发明的最佳形式。
在本实施形式中，如图1所示那样，将本发明的光束整形元件20(以下也称光束整形器)适用于使用特定的波长的激光(光束)对光信息记录介质的信息记录面31进行信息的记录和/或读取的光拾取器装置10。
光拾取器装置10大体由激光振荡器11(光源)、光束整形器20、中继透镜12、光束分离器13、光束扩展器14(第1光束扩展器14a和第2光束扩展器14b)、光阑15、物镜16(第1物镜16a和第2物镜16b)、柱面透镜17、凹透镜18、光传感器19等构成。
从光源11出射的光束在相对光轴L直交的方向而且相互直交的XY方向(水平方向和垂直方向)具有不同的扩展角。该光束的XY断面为以X方向为短径、Y方向为长径的大体椭圆形。
下面说明如以上那样构成的光拾取器装置10的动作。
从光源11出射的光束入射到光束整形器20的入射面，从出射面对断面形状进行整形后出射。此时由光束整形器20产生的对光束的作用将在后面说明。
然后，从该光束整形器20出射的光束通过中继透镜12将发散角变换成平行光，经过光束分离器13，在由光束扩展器14扩径的状态即成为比在光束扩展器14的入射时刻大的光束直径的状态下出射。通过第1物镜16a，由光阑15限制直径，由第2物镜16b通过光信息记录介质的保护基板30在信息记录面31上形成聚光点。
由信息记录面31根据信息坑调制后反射的光束再次通过第1物镜16a、光阑15、第2物镜16b、光束扩展器14，由光束分离器13分支。然后，由柱面透镜17施加像散，经过凹透镜18入射到光传感器19上，使用从光传感器19输出的信号，可获得记录于光信息记录介质的信息的读取信号。
如图1所示那样，本实施形式的光束整形器20为由塑料制成的单片的旋转非对称透镜。
光束整形器20的线膨胀系数αn处于5.0×10-5＜αn＜8.0×10-5的范围内。
光束整形器20的入射面21相对光轴L形成为旋转非对称面。
图2为表示非圆弧复曲面的形状的断面图，图中的虚线表示通过光束整形器20内的光束的光路。关于表示非圆弧复曲面的式子(形状函数)在后面说明。
光束整形器20的入射面由使YZ面内的非圆形的线段L1(非圆弧)绕朝Y方向通过半径R＝R1的圆弧L2的中心点的轴(回转轴A1)回转的面构成，该圆弧L2处于与该非圆弧直交的平面内。
光束整形器20的出射面22成为在XZ面的曲率半径与在YZ面的曲率半径不同的复曲面。
另外，图5为示出光束整形器20在光拾取器的固定方法的图，如图5(a)所示那样，光束整形器20的出射面22侧由安装构件固定于光拾取器装置10主体，出射面22的光轴方向的位置相对光源11没有实质性变化。另外，如图5(b)所示那样，将光束整形器20的出射面22侧直接固定于光拾取器装置10主体，出射面22的光轴方向的位置相对光源11没有实质性变化。在图5(a)和图5(b)中，将光束整形器20的出射面22侧固定在光拾取器装置10主体，但也可将光束整形器的入射面21侧固定于光拾取器装置10主体。
另外，光束整形器20根据XZ断面与YZ断面的光焦度的差而将椭圆形断面的入射光束变换成大体圆形的光束后出射。
另外，在过去使用的光束整形器20中，主要由于光焦度在XZ断面和YZ断面不同导致在环境温度变化时发生像散。然而，在具有本发明的光束整形器20的光拾取器装置中，光束整形器20的出射面的光轴方向的位置相对光源实质上不移动地固定，即使上述像散发生，温度变化产生的光束整形器20的自身线膨胀也使得从光源11到入射面21的距离变化，该距离变化相反地作用于抵消的方向，所以，成为上述像散受到抑制的形式。当然，温度变化使得形状也随光束整形器20的自身的线膨胀产生变化，所以，可更有效地抑制上述像散。
具体地说，通过组合下述3种情形的出射角变化，调节XZ面和YZ面的焦线的方向，在环境温度变化后也抑制像散的发生；在第1种情形下，环境温度变化使光束整形器20的折射率变化，由此使XZ面和YZ面的光束的出射角(出射光束的行进方向与光轴L所成的角)变化；在第2种情形下，线膨胀使入射面21和出射面22的形状变化，从而使入射面21和出射面22折射率变化，导致出射角变化；在第3种情形下，通过如上述那样使出射面位置不变化地固定光束整形器20，这样，线膨胀使入射面21的位置相对光源11相对变化，由此使出射角变化。
另外，在本实施形式中，光束整形器20的出射面相对光源在光轴方向上实质上没有变化的固定形式。然而，也可为根据光束整形器的厚度和光拾取器装置的规格固定入射面侧的形式，只要为光束整形器20的线膨胀在抵消温度变化带来的像散的方向产生地固定的构成即可。
相对装置固定光束整形器20的构件可使用即使环境温度变化也不使线膨胀实质地发生的那样的材料即线膨胀系数满足1.0×10-5＜αn＜3.0×10-5的材料，例如也可为铝。
在为铝的场合，与树脂相比，加工性和强度高，适合作为固定的主体侧的构件。
在环境温度的变化使出射光束的波长变动发生的场合，将该波长变动引起的出射角变化也考虑在内地进行光束整形器20的设计。
如以上那样，按照本发明，可获得能够在抑制环境温度的变化引起的像散的发生的同时使断面形状大体为圆形的发散光束出射的塑料制的光束整形器20和光拾取器装置10。
光束整形器20和光拾取器装置10的构成不限于上述实施形式。例如，在上述实施形式中，光束扩展器14和物镜16分别通过组合2个光学元件(第1光束扩展器14a和第2光束扩展器14b、第1物镜16a和第2物镜16b)而构成，但不限于此，也可分别形成为单片透镜的透镜构成。另外，也可为可使用波长不同的多个光束相对多种光信息记录介质进行信息的记录和/或再生的所谓具有互换性的光拾取器装置的构成。
另外，也可在构成光拾取器装置10的光学元件的光学面设置衍射构造。这样，可补偿使用衍射光的环境温度变化时和光束的波长变动(波型跳变)时的波面像差和/或像散的劣化。另外，可具有仅相对特定波长的入射光束赋予光程差的波长选择性，例如即使在从光源11出射波长不同的多种光束的场合，也可对各光束进行断面形状的整形。
图3为示出由柱形面构成光束整形器20的入射面和出射面的两面的场合相对设计轴上的厚度(横轴)的变化的、残余像差(4thAS(四叶像差))和温度变化时的像散(纵轴)的变化的一例的图。
通过由柱形面构成塑料制的光束整形器的两面，可将相对温度变化的像散抑制到实用上没有问题的程度，但如图所示那样，用两面柱形面构成可同时满足温度变化时的像散和残余像差(4thAS(四叶像差))的光束整形器并不容易。
因此，为了同时满足这样的温度变化时的像散和残余像差(4thAS(四叶像差))，最好由复曲面构成光束整形器的入射面和出射面中的至少一个。
在本实施形式中，光束整形器20将来自光源11的椭圆形断面的入射光束整形为圆形，但不限于此，也可整形为长径和/或短径与入射时不同的椭圆形。
另外，在本实施形式中，光束整形器20配置到光源11附近，但不限于此，配置到出射光束的光路中即可。
另外，在本实施形式中，将光源11和光束整形器20形成为分开的构成，但也可如图6那样接近光源11地配置光束整形器20，存放到相同的箱体内，这样，可获得在环境温度变化时也可抑制像散的发生的功能的光源装置。
另外，虽然说明了将光束整形器20适用于光拾取器装置10的场合，但不限于此，例如可适用到激光打印机、复印机等将光束的断面形状整形为圆形进行使用的所有装置。
(实施例)
下面，说明实施例1～6。
各实施例的光拾取器装置成为与图1所示构成同样的构成。
如表1所示那样，实施例1～3将光束整形器的整形倍率m形成为一定，使S(从光源到光束整形器的入射面的光轴上的距离)和L(光束整形器的轴上厚度)变化，实施例4～6使S为一定，使m与L变化。
Figure C20048000113300181
表2～7示出构成实施例1～6的各光拾取器装置的光学元件的透镜数据。
表2-1
实施例1透镜数据
光源波长
λ＝405nm
从光源到光束整形器的距离
Z＝1.000mm
入射面(光束整形器)
在XZ面的曲率半径
Rx＝-1.3672×E-1mm
在YZ面的曲率半径
Ry＝ -8.2203×E-1mm
非圆弧复曲面系数
κy＝-0.0000×E-0
Ay4＝-4.6270×E-1
轴上厚度
D＝1.750mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
在XZ面的曲率半径
Rx＝-1.3228×E-0mm
在YZ面的曲率半径
Ry＝-2.3097×E-0mm
间隔(光束整形器-中继光学元件)
Z＝5.911mm
入射面(中继光学元件)
曲率半径
R＝+3.8964×E+1mm
轴上厚度
D＝2.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝-5.9591×E-0mm
非球面系数
κ＝-1.0000×E-1
A4＝+3.0567×E-4
A6＝+2.7065×E-5
表2-2
间隔(中继光学元件-光束扩展器)
Z＝5.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
R＝-8.1743×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.9258×E-1
A4＝+6.4796×E-3
A6＝+8.7198×E-6
轴上厚度
D＝0.800mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝+2.3535×E+1mm
非球面系数
κ＝-1.1221×E+1
A4＝-2.0771×E-5
A6＝+7.7561×E-6
间隔(光束扩展器间隔)
Z＝2.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
R＝+1.0000×E+20mm
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.4049×E+1
C4-2.2337×E-1
轴上厚度
D＝1.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝-1.8017×E+1mm
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.6978×E+1
C4+2.2893×E-2
间隔(光束扩展器-光阑)
Z＝10.00mm
光阑
φ3.000mm
间隔(光阑-物镜)
Z＝0.000mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+2.0966×E+0mm
非球面系数
κ＝-1.6811×E-1
A4＝-4.6833×E-3
A6＝+6.1106×E-4
A8＝-9.4660×E-4
A10＝+2.3384×E-4
A12＝-1.5568×E-4
表2-3
A14＝+6.6382×E-5
A16＝-1.8857×E-5
轴上厚度
D＝2.500mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面(物镜)
曲率半径
R＝+6.2900×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.2155×E-3
A4＝+1.7541×E-2
A6＝-9.5133×E-3
A8＝-1.7951×E-2
A10＝+8.9879×E-3
间隔(物镜间隔)
Z＝0.050mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+8.8802×E-1mm
非球面系数
κ＝-8.0927×E-1
A4＝+1.1694×E-1
A6＝+2.8874×E-2
A8＝+1.2745×E-1
A10＝-8.7726×E-2
轴上厚度
D＝1.100mm
折射率
n(405nm)＝1.560
出射面(物镜)
曲率半径
R＝+1.0000×E+20mm
间隔(物镜-盘)
Z＝0.256mm
基板厚
D＝0.100mm
折射率
n(405nm)＝1.619
表3-1
实施例2透镜数据
光源波长
λ＝405nm
从光源到光束整形器的距离
Z＝1.500mm
入射面(光束整形器)
在XZ面的曲率半径
Rx＝-2.0492×E-1mm
在YZ面的曲率半径
Ry＝-1.2394×E-0mm
非圆弧复曲面系数
κy＝-0.0000×E-0
Ay4＝-1.3753×E-1
轴上厚度
D＝2.600mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
在XZ面的曲率半径
Rx＝-1.9680×E-0mm
在YZ面的曲率半径
Ry＝-3.4591×E-0mm
间隔(光束整形器-中继光学元件)
Z＝4.483mm
入射面(中继光学元件)
曲率半径
R＝+3.8964×E+1mm
轴上厚度
D＝2.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝-5.9591×E-0mm
非球面系数
κ＝-1.0000×E-1
A4＝+2.8099×E-4
A6＝+2.7162×E-5
表3-2
间隔(中继光学元件-光束扩展器)
Z＝5.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
R＝-8.1743×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.9258×E-1
A4＝+6.4796×E-3
A6＝+8.7198×E-6
轴上厚度
D＝0.800mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝+2.3535×E+1mm
非球面系数
κ＝-1.1221×E+1
A4＝-2.0771×E-5
A6＝+7.7561×E-6
间隔(光束扩展器间隔)
Z＝2.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
R＝+1.0000×E+20mm
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.4049×E+1
C4-2.2337×E-1
轴上厚度
D＝1.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝-1.8017×E+1mm
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.6978×E+1
C4+2.2893×E-2
间隔(光束扩展器-光阑)
Z＝10.00mm
光阑
φ3.000mm
间隔(光阑-物镜)
Z＝0.000mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+2.0966×E+0mm
非球面系数
κ＝-1.6811×E-1
A4＝-4.6833×E-3
A6＝+6.1106×E-4
A8＝-9.4860×E-4
A10＝+2.3384×E-4
A12＝-1.5568×E-4
表3-3
A14＝+6.6382×E-5
A16＝-1.8857×E-5
轴上厚度
D＝2.500mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面(物镜)
曲率半径：
R＝+6.2900×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.2155×E-3
A4＝+1.7541×E-2
A6＝-9.5133×E-3
A8＝-1.7951×E-2
A10＝+8.9879×E-3
间隔(物镜间隔)
Z＝0.050mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+8.8802×E-1mm
非球面系数
κ＝-8.0927×E-1
A4＝+1.1694×E-1
A6＝+2.8874×E-2
A8＝+1.2745×E-1
A10＝-8.7726×E-2
轴上厚度
D＝1.100mm
折射率
n(405nm)＝1.560
出射面(物镜)
曲率半径：
R＝+1.0000×E+20mm
间隔(物镜-光盘)
Z＝0.256mm
基板厚
D＝0.100mm
折射率
n(405nm)＝1.619
表4-1
实施例3透镜数据
光源波长
λ＝405nm
从光源到光束整形器的距离
Z＝2.000mm
入射面(光束整形器)
在XZ面的曲率半径
Rx＝-2.7314×E-1mm
在YZ面的曲率半径
Ry＝-1.6572×E-0mm
非圆弧复曲面系数
κy＝-0.0000×E-0
Ay4＝-5.8133×E-2
轴上厚度
D＝3.450mm
折射率n(405nm)＝1.525
出射面
在XZ面的曲率半径
Rx＝-2.6142×E-0mm
在YZ面的曲率半径
Ry-4.6120×E-0mm
间隔(光束整形器-中继光学元件)
Z＝3.058mm
入射面(中继光学元件)
曲率半径
R＝+3.8964×E+1mm
轴上厚度
D＝2.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝-5.9591×E-0mm
非球面系数
κ＝-1.0000×E-1
A4＝+2.5641×E-4
A6＝+2.7218×E-5
表4-2
间隔(中继光学元件-光束扩展器)
Z＝5.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
R＝-8.1743×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.9258×E-1
A4＝+6.4796×E-3
A6＝+8.7198×E-6
轴上厚度
D＝0.800mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝+2.3535×E+1mm
非球面系数
κ＝-1.1221×E+1
A4＝-2.0771×E-5
A6＝+7.7561×E-6
间隔(光束扩展器间隔)
Z＝2.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
R＝+1.0000×E+20mm
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.4049×E+1
C4-2.2337×E-1
轴上厚度
D＝1.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝-1.8017×E+1mm
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.6978×E+1
C4+2.2893×E-2
间隔(光束扩展器-光阑)
Z＝10.00mm
光阑φ3.000mm
间隔(光阑-物镜)
Z＝0.000mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+2.0966×E+0mm
非球面系数
κ＝-1.6811×E-1
A4＝-4.6833×E-3
A6＝+6.1106×E-4
A8＝-9.4660×E-4
A10＝+2.3384×E-4
A12＝-1.5568×E-4
表4-3
A14＝+6.6382×E-5
A16＝-1.8857×E-5
轴上厚度
D＝2.500mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面(物镜)
曲率半径
R＝+6.2900×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.2155×E-3
A4＝+1.7541×E-2
A6＝-9.5133×E-3
A8＝-1.7951×E-2
A10＝+8.9879×E-3
间隔(物镜间隔)
Z＝0.050mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+8.8802×E-1mm
非球面系数
κ＝-8.0927×E-1
A4＝+1.1694×E-1
A6＝+2.8874×E-2
A8＝+1.2745×E-1
A10＝-8.7726×E-2
轴上厚度
D＝1.100mm
折射率
n(405nm)＝1.560
出射面(物镜)
曲率半径
R＝+1.0000×E+20mm
间隔(物镜-盘)
Z＝0.256mm
基板厚
D＝0.100mm
折射率
n(405nm)＝1.619
表5-1
实施例4透镜数据
光源波长
λ＝405nm
从光源到光束整形器的距离
Z＝2.000mm
入射面(光束整形器)
在XZ面的曲率半径
Rx＝-4.6475×E-1mm
在YZ面的曲率半径
Ry＝-2.3060×E-0mm
非圆弧复曲面系数
κy＝-0.0000×E-0
Ay4＝+7.5152×E-3
轴上厚度
D＝1.350mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
在XZ面的曲率半径
Rx＝-1.2127×E-0mm
在YZ面的曲率半径
Ry＝-2.5200×E-0mm
间隔(光束整形器-中继光学元件)
Z＝6.560mm
入射面(中继光学元件)
曲率半径
R＝+5.0247×E+1mm
轴上厚度
D＝2.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝-7.1036×E-0mm
非球面系数
κ＝-1.0000×E-1
A4＝+2.0406×E-4
A6＝+2.2179×E-5
表5-2
间隔(中继光学元件-光束扩展器)
Z＝5.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
R＝-8.1743×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.9258×E-1
A4＝+6.4796×E-3
A6＝+8.7198×E-6
轴上厚度
D＝0.800mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝+2.3535×E+1mm
非球面系数
κ＝-1.1221×E+1
A4＝-2.0771×E-5
A6＝+7.7561×E-6
间隔(光束扩展器间隔)
Z＝2.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
R＝+1.0000×E+20mm
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.4049×E+1
C4-2.2337×E-1
轴上厚度
D＝1.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝-1.8017×E+1mm
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.6978×E+1
C4+2.2893×E-2
间隔(光束扩展器-光阑)
Z＝10.00mm
光阑
φ3.000mm
间隔(光阑-物镜)
Z＝0.000mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+2.0966×E+0mm
非球面系数
κ＝-1.6811×E-1
A4＝-4.6833×E-3
A6＝+6.1106×E-4
A8＝-9.4660×E-4
A10＝+2.3384×E-4
A12＝-1.5568×E-4
表5-3
A14＝+6.6382×E-5
A16＝-1.8857×E-5
轴上厚度
D＝2.500mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面(物镜)
曲率半径
R＝+6.2900×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.2155×E-3
A4＝+1.7541×E-2
A6＝-9.5133×E-3
A8＝-1.7951×E-2
A10＝+8.9879×E-3
间隔(物镜间隔)
Z＝0.050mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+8.8802×E-1mm
非球面系数
κ＝-8.0927×E-1
A4＝+1.1694×E-1
A6＝+2.8874×E-2
A8＝+1.2745×E-1
A10＝-8.7726×E-2
轴上厚度
D＝1.100mm
折射率
n(405nm)＝1.560
出射面(物镜)
曲率半径
R＝+1.0000×E+20mm
间隔(物镜-盘)
Z＝0.256mm
基板厚
D＝0.100mm
折射率
n(405nm)＝1.619
表6-1
实施例5透镜数据
光源波长
λ＝405nm
从光源到光束整形器的距离
Z＝2.000mm
入射面(光束整形器)
在XZ面的曲率半径
Rx＝-3.3226×E-1mm
在YZ面的曲率半径
Ry＝-1.9469×E-0mm
非圆弧复曲面系数
κy＝-0.0000×E-0
Ay4＝-4.1077×E-3
轴上厚度
D＝2.560mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
在XZ面的曲率半径
Rx＝-1.7774×E-0mm
在YZ面的曲率半径
Ry＝-3.1233×E-0mm
间隔(光束整形器-中继光学元件)
Z＝4.867mm
入射面(中继光学元件)
曲率半径
R＝+5.0247×E+1mm
轴上厚度
D＝2.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝-7.1036×E-0mm
非球面系数
κ＝-1.0000×E-1
A4＝+1.7507×E-4
A6＝+2.1905×E-5
表6-2
间隔(中继光学元件-光束扩展器)
Z＝5.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
R＝-8.1743×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.9258×E-1
A4＝+6.4796×E-3
A6＝+8.7198×E-6
轴上厚度
D＝0.800mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝+2.3535×E+1mm
非球面系数
κ＝-1.1221×E+1
A4＝-2.0771×E-5
A6＝+7.7561×E-6
间隔(光束扩展器间隔)
Z＝2.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
R＝+1.0000×E+20mm
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.4049×E+1
C4-2.2337×E-1
轴上厚度
D＝1.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径：
R＝-1.8017×E+1mm
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.6978×E+1
C4+2.2893×E-2
间隔(光束扩展器-光阑)
Z＝10.00mm
光阑
φ3.000mm
间隔(光阑-物镜)
Z＝0.000mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+2.0966×E+0mm
非球面系数
κ＝-1.6811×E-1
A4＝-4.6833×E-3
A6＝+6.1106×E-4
A8＝-9.4680×E-4
A10＝+2.3384×E-4
A12＝-1.556
表6-3
A14＝+6.6382×E-5
A16＝-1.8857×E-5
轴上厚度
D＝2.500mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面(物镜)
曲率半径
R＝+6.2900×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.2155×E-3
A4＝+1.7541×E-2
A6＝-9.5133×E-3
A8＝-1.7951×E-2
A10＝+8.9879×E-3
间隔(物镜间隔)
Z＝0.050mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+8.8802×E-1mm
非球面系数
κ＝-8.0927×E-1
A4＝+1.1694×E-1
A6＝+2.8874×E-2
A8＝+1.2745×E-1
A10＝-8.7726×E-2
轴上厚度
D＝1.100mm
折射率
n(405nm)＝1.560
出射面(物镜)
曲率半径
R＝+1.0000×E+20mm
间隔(物镜-盘)
Z＝0.256mm
基板厚
D＝0.100mm
折射率
n(405nm)＝1.619
(表7-1)
实施例6透镜数据
光源波长
λ＝405nm
从光源到光束整形器的距离
Z＝2.000mm
入射面(光束整形器)
在XZ面的曲率半径
Rx＝-2.5901×E-1mm
在YZ面的曲率半径
Ry＝-2.1024×E-0mm
非圆弧复曲面系数
κy＝-0.0000×E-0
Ay4＝-1.2959×E-3
轴上厚度
D＝3.110mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
在XZ面的曲率半径
Rx＝-2.0275×E-0mm
在YZ面的曲率半径
Ry＝-3.6277×E-0mm
间隔(光束整形器-中继光学元件)
Z＝4.239mm
入射面(中继光学元件)
曲率半径
轴上厚度
D＝2.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝-7.1036×E-0mm
非球面系数
κ＝-1.0000×E-1
A4＝+1.5525×E-4
A6＝+2.1947×E-5
(表7-2)
间隔(中继光学元件-光束扩展器)
Z＝5.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
R＝-8.1743×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.9258×E-1
A4＝+6.4796×E-3
A8＝+8.7198×E-6
轴上厚度
D＝0.800mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝+2.3535×E+1mm
非球面系数
κ＝-1.1221×E+1
A4＝-2.0771×E-5
A6＝+7.7561×E-6
间隔(光束扩展器间隔)
Z＝2.000mm
入射面(光束扩展器)
曲率半径
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.4049×E+1
C4-2.2337×E-1
轴上厚度
D＝1.000mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面
曲率半径
R＝-1.8017×E+1mm
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长405nm)
C2-2.6978×E+1
C4+2.2893×E-2
间隔(光束扩展器-光阑)
Z＝10.00mm
光阑
φ3.000mm
间隔(光阑-物镜)
Z＝0.000mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+2.0966×E+0mm
非球面系数
κ＝-1.6811×E-1
A4＝-4.6833×E-3
A6＝+6.1106×E-4
A8＝-9.4660×E-4
A10＝+2.3384×E-4
A12＝-1.5568×E-4
(表7-3)
A14＝+6.6382×E-5
A16＝-1.8857×E-5
轴上厚度
D＝2.500mm
折射率
n(405nm)＝1.525
出射面(物镜)
曲率半径
R＝+6.2900×E+0mm
非球面系数
κ＝-2.2155×E-3
A4＝+1.7541×E-2
A6＝-9.5133×E-3
A8＝-1.7951×E-2
A10＝+8.9879×E-3
间隔(物镜间隔)
Z＝0.050mm
入射面(物镜)
曲率半径
R＝+8.8802×E-1mm
非球面系数
κ＝-8.0927×E-1
A4＝+1.1694×E-1
A6＝+2.8874×E-2
A8＝+1.2745×E-1
A10＝-8.7726×E-2
轴上厚度
折射率
n(405nm)＝1.560
出射面(物镜)
曲率半径
R＝1.0000×E+20mm
间隔(物镜-盘)
Z＝0.256mm
基板厚
D＝0.100mm
折射率
n(405nm)＝1.619
光束整形器的入射面由在式1中代入了表2～7所示系数的式子规定的非圆弧复曲面构成。
(式1)
( Z - R x ) 2 + X 2 = { R x - Y 2 R y ( 1 + 1 - ( 1 + κ y ) Y 2 / R y 2 ) + Σ i A yi Y i } 2
其中，Z为光轴L方向的距离(设光的行进方向为正)，X、Y为X、Y方向的距离(距光轴的高度)，Rx为在XZ面的近轴曲率半径，Ry为在YZ面的近轴曲率半径，ky和Ayi为非圆弧系数。
在表2～7中，例如“-1.3672×E-1”意味着“-1.3672×10-1”。
光束整形器的出射面由在式3中代入了表2～7所示系数的式子规定的非圆弧复曲面构成。
(式3)
( Z - R x ) 2 + X 2 = [ R x - Y 2 ( 1 + 1 - Y 2 / R y 2 ) ]
另外，中继透镜(中继光学元件)的入射面和第2物镜的出射面形成在分别以光轴为中心的曲率半径R的球面。
另外，中继透镜的出射面、第1光束扩展器的入射面和出射面、第1物镜的入射面和出射面、第2物镜的入射面分别形成为由在式5中代入了表2～7所示系数的式子规定的绕光轴L的轴对称非球面。
(式5)
非球面形状式
Z = ( h 2 / r i ) 1 + 1 - ( 1 + κ ) ( h / r i ) 2 + Σ i = 0 A 2 i h 2 i
其中，κ为圆锥系数，A2i为非球面系数，h为距光轴的距离。
另外，在第2光束扩展器的入射面和出射面形成以光轴为中心的衍射环带，衍射环带的节距由在式6的光程差函数中代入表2～7所示系数的式子规定。
(式6)
光程差函数
φ ( h ) = Σ i = 0 C 2 i h 2 i
其中，C2i为为光程差函数的系数。
表2～7中的“基准波长”指所谓的闪耀波长，为在该波长的光束入射的场合由衍射构造产生的某一次数的衍射光的衍射效率最大(例如100％)的波长。
表1(a)和(b)的AS3(total)表示使温度上升30℃的场合的4个像散(AS3(Δn)、AS3(Δλ)、AS3(ΔL)、AS3(ΔS))的合计。
根据表1可知，按照本实施例的光束整形器和光拾取器装置，即使在环境温度变化的场合也可抑制像散的发生。
(表8)
(a)
Figure C20048000113300391
(b)
Figure C20048000113300392
表8(a)为表示在实施例1～3的构成中按S＝1、1.5、2.0变化的场合的环境温度变化时的像散AS3的变化量与L的关系的图。
表8(b)为在实施例4～6的构成中表示L/S与光束整形器的整形倍率m的关系的图。
从表8(a)可知，通过着眼于S与L之间比例关系成立这一点设计光拾取器装置和光束整形器，从而可将温度变化时的像散的变化量大体抑制到零。
从表8(b)可知，通过着眼于L/S与m的关系地设计光拾取器装置和光束整形器，可抑制温度变化时的像散的发生量。具体地说，当增大光束整形倍率时，X方向与Y方向的光焦度产生大的差别，温度变化时像散的变化量增大，因此，通过增大L/S，从而可抑制温度变化时的像散的变化量。
下面，说明实施例7～11。
各实施例的光拾取器装置成为与图4所示的场合相同的构成，虽然省略了详细说明，但从图1所示光拾取器装置10的构成中去掉光束扩展器14，同时，将物镜16形成为单片透镜的构成。
实施例7的光束整形器的入射面(第3面)和出射面(第4面)都由柱形面构成，入射面的面形状由在式3中代入表9所示系数后的式子规定，出射面的面形状由在式1中代入表9所示系数后的式子规定。
如实施例7那样，在柱形面由式1、式3规定的场合，在式1、式3中代入Rx＝∞，在柱形面由式2、式4规定的场合，在式2、式4中代入Ry＝∞。
实施例8的光束整形器的入射面由以下的式4所示复曲面构成，出射面由以下的式2所示非圆弧复曲面构成，入射面和出射面的形状由在各式中代入表10所示系数的式子规定。
实施例9的光束整形器的入射面由式4所示复曲面构成，出射面由式1所示非圆弧复曲面构成，入射面和出射面的形状由在各式中代入表11所示系数的式子规定。
实施例10的光束整形器的入射面由上述式3所示复曲面构成，出射面由式2所示非圆弧复曲面构成，入射面和出射面的形状由在各式中代入表12所示系数的式子规定。
实施例11的光束整形器的入射面由式3所示复曲面构成，出射面由式1所示非圆弧复曲面构成，入射面和出射面的形状由在各式中代入表13所示系数的式子规定。
(表9-1)
实施例7透镜数据
Figure C20048000113300421
 第i面   ryi   rxi   di(407nm)   ni(407nm)
 0   0.2513
 1   ∞   ∞   0.2500   1.52994
 2   ∞   ∞   1.1853   1.00000
 3   -0.2520   ∞   2.0000   1.52461
 4   -2.0871   ∞   2.0000   1.00000
 5   ∞   ∞   8.0000   1.52994
 6   ∞   ∞   2.2810   1.00000
 7   32.4251   32.4251   2.0000   1.52461
 8   -8.8439   -8.8439   5.0000   1.00000
 9   ∞   ∞   0.0000   1.00000
 10   1.9327   1.9327   1.8500   1.55981
 11   -11.3206   -11.3206   1.5567   1.00000
 12   ∞   ∞   0.6000   1.61869
 13   ∞   ∞   0.0000   1.00000
第3面柱形面
第4面柱形面
Ay4＝-9.5723E-04
第8面非球面系数
κ＝-1.0000E-01
A4＝1.4465E-04
A6＝1.5346E-06
第10面非球面系数
κ＝-5.4726E-01
A4＝3.7831E-04
A6＝-1.8413E-03
A8＝6.4043E-04
A10＝-9.8987E-05
A12＝-1.1518E-06
A14＝-7.9320E-07
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长422nm衍射次数8次(407nm))
C2＝-7.7249E-04
C4＝-2.0466E-04
C6＝-8.5677E-05
C8＝2.6999E-05
C10＝-4.1167E-06
(表9-2)
第11面非球面系数
κ＝-3.3066E+02
A4＝-3.7387E-03
A6＝8.8025E-03
A8＝-5.2282E-03
A10＝1.4815E-03
A12＝-2.1825E-04
A14＝1.3236E-05
(表10-1)
实施例8透镜数据
Figure C20048000113300441
 第i面   ryi   rxi   di(407nm)   ni(407nm)
 0   0.2513
 1   ∞   ∞   0.2500   1.52994
 2   ∞   ∞   1.1853   1.00000
 3   -0.2530   -243.2876   2.0000   1.52461
 4   -2.0865   -798.7465   2.0000   1.00000
 5   ∞   ∞   8.0000   1.52994
 6   ∞   ∞   2.2810   1.00000
 7   32.4251   32.4251   2.0000   1.52461
 8   -8.8439   -8.8439   5.0000   1.00000
 9   ∞   ∞   0.0000   1.00000
 10   1.9327   1.9327   1.8500   1.55981
 11   -11.3206   -11.3206   1.5567   1.00000
 12   ∞   ∞   0.6000   1.61869
 13   ∞   ∞   0.0000   1.00000
第3面X复曲面
第4面X复曲面系数
κx＝-1.9988E+01
Ay4＝-1.9289E-03
第8面非球面系数
κ＝-1.0000E-01
A4＝1.5011E-04
A6＝1.0869E-06
第10面非球面系数
κ＝-5.4726E-01
A4＝3.7831E-04
A6＝-1.8413E-03
A8＝6.4043E-04
A10＝-9.8987E-05
A12＝-1.1518E-06
A14＝-7.9320E-07
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长422nm衍射次数8次(407nm))
C2＝-7.7249E-04
C4＝-2.0466E-04
C6＝-8.5677E-05
C8＝2.6999E-05
C10＝-4.1167E-06
(表10-2)
第11面非球面系数
κ＝-3.3066E+02
A4＝-3.7387E-03
A6＝8.8025E-03
A8＝-5.2282E-03
A10＝1.4815E-03
A12＝-2.1825E-04
A14＝1.3236E-05
(表11-1)
实施例9透镜数据
Figure C20048000113300461
 第i面   ryi   rxi  di(407nm)   ni(407nm)
 0  0.2513
 1   ∞   ∞  0.2500   1.52994
 2   ∞   ∞  1.1853   1.00000
 3   -0.2522   -520.6418  2.0000   1.52461
 4   -2.0865   -742.0544  2.0000   1.00000
 5   ∞   ∞  8.0000   1.52994
 6   ∞   ∞  2.2810   1.00000
 7   32.4251   32.4251  2.0000   1.52461
 8   -8.8439   -6.8439  5.0000   1.00000
 9   ∞   ∞  0.0000   1.00000
 10   1.9327   1.9327  1.8500   1.55881
 11   -11.3206   -11.3206  1.5567   1.00000
 12   ∞   ∞  0.6000   1.61669
 13   ∞   ∞  0.0000   1.00000
第3面X复曲面
第4面X复曲面系数
κy＝-2.6114E+00
Ay4＝-3.8307E-02
第8面非球面系数
κ＝-1.0000E-01
A4＝1.5303E-04
A6＝5.6664E-07
第10面非球面系数
κ＝-5.4726E-01
A4＝3.7831E-04
A6＝-1.8413E-03
A8＝6.4043E-04
A10＝-9.8987E-05
A12＝-1.1518E-06
A14＝-7.9320E-07
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长422nm衍射次数8次(407nm))
C2＝-7.7249E-04
C4＝-2.0466E-04
C6＝-8.5677E-05
C8＝2.6999E-05
C10＝-4.1167E-06
(表11-2)
第11面非球面系数
κ＝-3.3066E+02
A4＝-3.7387E-03
A6＝8.8025E-03
A8＝-5.2282E-03
A10＝1.4815E-03
A12＝-2.1825E-04
A14＝1.3236E-05
(表12-1)
实施例10透镜数据
Figure C20048000113300481
 第i面   ryi   rxi   di(407nm)   ni(407nm)
 0   0.2513
 1   ∞   ∞   0.2500   1.52994
 2   ∞   ∞   1.1853   1.00000
 3   -0.2530   -280.0335   2.0000   1.52461
 4   -2.0872   -1013.4197   2.0000   1.00000
 5   ∞   ∞   8.0000   1.52994
 6   ∞   ∞   2.2810   1.00000
 7   32.4251   32.4251   2.0000   1.52461
 8   -8.8439   -8.8439   5.0000   1.00000
 9   ∞   ∞   0.0000   1.00000
 10   1.9327   1.9327   1.8500   1.55981
 11   -11.3206   -11.3206   1.5567   1.00000
 12   ∞   ∞   0.6000   1.61869
 13   ∞   ∞   0.0000   1.00000
第3面Y复曲面
第4面X复曲面系数
κx＝-1.9967E+01
Ax4＝-1.8665E-03
第8面非球面系数
κ＝-1.0000E-01
A4＝1.4882E-04
A6＝1.2613E-06
第10面非球面系数
κ＝-5.4726E-01
A4＝3.7831E-04
A6＝-1.8413E-03
A8＝6.4043E-04
A10＝-9.8987E-05
A12＝-1.1518E-06
A14＝-7.9320E-07
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长422nm衍射次数8次(407nm))
C2＝-7.7249E-04
C4＝-2.0466E-04
C6＝-8.5677E-05
C8＝2.6999E-05
C10＝-4.1167E-08
(表12-2)
第11面非球面系数
κ＝-3.3066E+02
A4＝-3.7387E-03
A6＝8.8025E-03
A8＝-5.2282E-03
A10＝1.4815E-03
A12＝-2.1825E-04
A14＝1.3236E-05
(表13-1)
实施例11透镜数据
Figure C20048000113300501
 第i面   ryi   rxi   di(407nm)   ni(407nm)
 0   0.2513
 1   ∞   ∞   0.2500   1.52994
 2   ∞   ∞   1.1853   1.00000
 3   -0.2522   -430.0049   2.0000   1.52461
 4   -2.0866   -620.3211   2.0000   1.00000
 5   ∞   ∞   8.0000   1.52994
 6   ∞   ∞   2.2810   1.00000
 7   32.4251   32.4251   2.0000   1.52461
 8   -8.8439   -8.8439   5.0000   1.00000
 9   ∞   ∞   0.0000   1.00000
 10   1.9327   1.9327   1.8500   1.55981
 11   -11.3206   -11.3206   1.5567   1.00000
 12   ∞   ∞   0.0000   1.61869
 13   ∞   ∞   0.0000   1.00000
第3面Y复曲面
第4面Y复曲面系数
κy＝-1.0031E+00
Ay4＝-1.7374E-02
第8面非球面系数
κ＝-1.0000E-01
A4＝1.5493E-04
A4＝3.0252E-07
第10面非球面系数
κ＝-5.4726E-01
A4＝3.7831E-04
A6＝-1.8413E-03
A8＝6.4043E-04
A10＝-9.8987E-05
A12＝-1.1518E-06
A14＝-7.9320E-07
光程差函数(光程差函数的系数：基准波长422nm衍射次数8次(407nm))
C2＝-7.7249E-04
C4＝-2.0466E-04
C6＝-8.5677E-05
C8＝2.6999E-05
C10＝-4.1167E-06
(表13-2)
第11面非球面系数
κ＝-3.3066E+02
A4＝-3.7387E-03
A6＝8.8025E-03
A8＝-5.2282E-03
A10＝1.4815E-03
A12＝-2.1825E-04
A14＝1.3236E-05
(式2)
( Z - R y ) 2 + Y 2 = { R y - X 2 R x ( 1 + 1 - ( 1 + κ x ) X 2 / R x 2 ) + Σ A xi X i }
(式4)
( Z - R y ) 2 + Y 2 = [ R y - X 2 ( 1 + 1 - X 2 / R x 2 ) ]
其中，Z为光轴L方向的距离(设光的行进方向为正)，X、Y为X、Y方向的距离(距光轴的高度)，Rx为在XZ面的近轴曲率半径，Ry为在YZ面的近轴曲率半径，kx和Axi为非圆弧系数。
另外，在各实施例中，中继透镜的出射面(第8面)、物镜的入射面(第10面)、及出射面(第11面)形成为由在式5中代入了表9～13所示系数的式子规定的绕光轴L的轴对称非球面。
另外，在物镜的入射面(第10面)还形成以光轴为中心的衍射环带，衍射环带的节距由在式6的光程差函数中代入表9～13所示系数的式子规定。
如表9～13所示那样，在实施例7～13的构成中，温度特性(在30度上升时发生的像散量)在-0.002λrms到0.000λrms的范围内，温度变化时的像散可充分受到抑制，但如实施例7那样，光束整形器的入射面和出射面都由柱形面构成的场合的四叶像差(4thAS)的值为0.009λrms，如实施例8～11那样，入射面和出射面都由复曲面构成的场合的四叶像差(4thAS)的值小于等于0.007λrms。
由以上说明可知，通过如实施例7那样由柱形面构成塑料制的光束整形器的两面，从而可将温度变化时的像散抑制到实用上没有问题的程度，但通过如实施例8～11那样由复曲面构成光束整形器的光学面，不仅可抑制温度温度变化时的像散，而且还可抑制残余像差(4thAS(四叶像差))，可获得更良好的光学特性。
产业上利用的可能性
按照本发明，可获得能够在抑制环境温度的变化带来的像散的发生的同时出射断面形状大体为圆形的发散光束的塑料制的光束整形透镜、光源装置、及光拾取器装置。

Claims (23)

1.一种光源装置，其特征在于：具有光源和由塑料制成的单片透镜构成的光束整形元件；
该光源出射在水平方向和垂直方向具有不同放射角的光束；
该光束整形元件用于将上述光束变换成放射角大体相等的光束而射出，且线膨胀系数αn满足以下条件式(1)
5.0×10-5＜αn＜8.0×10-5    (1)
上述光束整形元件的一部分相对上述光源固定配置，以便通过由上述光束整形元件的线膨胀产生的上述光源与上述光束整形元件的入射面的间隔变化来抑制由于温度变化产生的上述光束整形元件的折射率变化导致的像散。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：相对光源在光轴方向上不变化地固定上述光束整形元件的出射面。
3.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件构成为利用上述光束整形元件的温度变化带来的形状变化产生的像散来抑制由温度变化产生的像散。
4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于：固定上述光束整形元件出射面的固定构件由线膨胀系数满足1.0×10-5＜αn＜3.0×10-5的材料构成。
5.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件的入射面和出射面中至少一个光学面的垂直方向的断面形状为非圆弧。
6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件入射面的面形状满足以下的式1，
式1：
( Z - R x ) 2 + X 2 = { R x - Y 2 R y ( 1 + 1 - ( 1 + κ y ) Y 2 / R y 2 ) + Σ i A yi Y i } 2
其中，Z为设光的行进方向为正时的光轴方向即Z轴方向的距离，X、Y为X轴方向即水平方向、Y轴方向即垂直方向的距离，也就是距光轴的高度，Rx为在XZ面的近轴曲率半径，Ry为在YZ面的近轴曲率半径，ky、Ayi为非圆弧系数。
7.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件入射面的面形状满足以下的式2，
式2：
( Z - R y ) 2 + Y 2 = { R y - X 2 R x ( 1 + 1 - ( 1 + κ x ) X 2 / R x 2 ) + Σ A xi X i }
其中，Z为设光的行进方向为正时的光轴方向即Z轴方向的距离，X、Y为X轴方向即水平方向、Y轴方向即垂直方向的距离，也就是距光轴的高度，Rx为在XZ面的近轴曲率半径，Ry为在YZ面的近轴曲率半径，kx、Axi为非圆弧系数。
8.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件出射面的面形状满足以下的式3，
式3：
( Z - R x ) 2 + X 2 = [ R x - Y 2 ( 1 + 1 - Y 2 / R y 2 ) ] .
9.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件出射面的面形状满足以下的式4，
式4：
( Z - R y ) 2 + Y 2 = [ R y - X 2 ( 1 + 1 - X 2 / R X 2 ) ] .
10.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件出射面的面形状满足以下的式1或式2，
式1：
( Z - R x ) 2 + X 2 = { R x - Y 2 R y ( 1 + 1 - ( 1 + κ y ) Y 2 / R y 2 ) + Σ i A yi Y i } 2
式2：
( Z - R y ) 2 + Y 2 = { R y - X 2 R x ( 1 + 1 - ( 1 + κ x ) X 2 / R x 2 ) + Σ A xi X i }
其中，Z为设光的行进方向为正时的光轴方向即Z轴方向的距离，X、Y为X轴方向即水平方向、Y轴方向即垂直方向的距离，也就是距光轴的高度，Rx为在XZ面的近轴曲率半径，Ry为在YZ面的近轴曲率半径，kx、ky、Axi及Ayi为非圆弧系数。
11.根据权利要求10所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件入射面的面形状满足以下的式3或式4，
式3：
( Z - R x ) 2 + X 2 = [ R x - Y 2 ( 1 + 1 - Y 2 / R y 2 ) ]
式4：
( Z - R y ) 2 + Y 2 = [ R y - X 2 ( 1 + 1 - X 2 / R x 2 ) ] .
12.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件构成为利用上述光束整形元件的温度变化带来的形状变化产生的像散来抑制由温度变化产生的像散。
13.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：固定上述光束整形元件出射面的固定构件由线膨胀系数满足1.0×10-5＜αn＜3.0×10-5的材料构成。
14.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件的入射面和出射面中至少一个光学面的垂直方向的断面形状为非圆弧。
15.根据权利要求14所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件入射面的面形状满足以下式1，
式1：
( Z - R x ) 2 + X 2 = { R x - Y 2 R y ( 1 + 1 - ( 1 + κ y ) Y 2 / R y 2 ) + Σ i A yi Y i } 2
其中，Z为设光的行进方向为正时的光轴方向即Z轴方向的距离，X、Y为X轴方向即水平方向、Y轴方向即垂直方向的距离，也就是距光轴的高度，Rx为在XZ面的近轴曲率半径，Ry为在YZ面的近轴曲率半径，ky、Ayi为非圆弧系数。
16.根据权利要求14所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件入射面的面形状满足以下式2，
式2：
( Z - R y ) 2 + Y 2 = { R y - X 2 R x ( 1 + 1 - ( 1 + κ x ) X 2 / R x 2 ) + Σ A xi X i }
其中，Z为设光的行进方向为正时的光轴方向即Z轴方向的距离，X、Y为X轴方向即水平方向、Y轴方向即垂直方向的距离，也就是距光轴的高度，Rx为在XZ面的近轴曲率半径，Ry为在YZ面的近轴曲率半径，kx、Axi为非圆弧系数。
17.根据权利要求15所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件出射面的面形状满足以下的式3，
式3：
( Z - R x ) 2 + X 2 = [ R x - Y 2 ( 1 + 1 - Y 2 / R y 2 ) ] .
18.根据权利要求16所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件出射面的面形状满足以下的式4，
式4：
( Z - R y ) 2 + Y 2 = [ R y - X 2 ( 1 + 1 - X 2 / R x 2 ) ] .
19.根据权利要求14所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件出射面的面形状满足以下的式1或式2，
式1：
( Z - R x ) 2 + X 2 = { R x - Y 2 R y ( 1 + 1 - ( 1 + κ y ) Y 2 / R y 2 ) + Σ i A yi Y i } 2
式2：
( Z - R y ) 2 + Y 2 = { R y - X 2 R x ( 1 + 1 - ( 1 + κ x ) X 2 / R x 2 ) + Σ A xi X i }
其中，Z为设光的行进方向为正时的光轴方向即Z轴方向的距离，X、Y为X轴方向即水平方向、Y轴方向即垂直方向的距离，也就是距光轴的高度，Rx为在XZ面的近轴曲率半径，Ry为在YZ面的近轴曲率半径，kx、ky、Axi及Ayi为非圆弧系数。
20.根据权利要求19所述的光源装置，其特征在于：上述光束整形元件入射面的面形状满足以下的式3或式4，
式3：
( Z - R x ) 2 + X 2 = [ R x - Y 2 ( 1 + 1 - Y 2 / R y 2 ) ]
式4：
( Z - R y ) 2 + Y 2 = [ R y - X 2 ( 1 + 1 - X 2 / R x 2 ) ] .
21.一种光拾取器装置，其特征在于：具有权利要求1、8、9、11中任一项所述的光源装置和将上述光束会聚到光信息记录介质的信息记录面上的聚光元件，且相对上述光信息记录介质进行信息的再生和/或记录。
22.根据权利要求21所述的光拾取器装置，其特征在于：具有变换从上述光束整形元件出射面出射的光束的发散角的发散角变换元件，并构成为满足以下关系式，
0.5＜(L/S)×fc＜1.0
其中：L：光束整形元件的轴上厚度，该轴上厚度的单位为mm
S：光源与光束整形元件入射面在光轴上的距离，该距离的单位为mm
fc：发散角变换元件的焦点距离，该焦点距离的单位为mm。
23.根据权利要求22所述的光拾取器装置，其特征在于：上述发散角变换元件为将从上述光束整形元件出射的光束变换成与光轴平行的平行光的中继透镜。
CNB2004800011335A 2003-08-22 2004-08-10 光源装置和光拾取器装置 Expired - Fee Related CN100429710C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003299300 2003-08-22
JP299300/2003 2003-08-22
JP036861/2004 2004-02-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1701362A CN1701362A (zh) 2005-11-23
CN100429710C true CN100429710C (zh) 2008-10-29

Family

ID=35476754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800011335A Expired - Fee Related CN100429710C (zh) 2003-08-22 2004-08-10 光源装置和光拾取器装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100429710C (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1998102B8 (en) 2007-05-31 2018-03-21 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Light source

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1231052A (zh) * 1997-05-07 1999-10-06 索尼株式会社 光拾取装置
JP2003178480A (ja) * 2001-12-10 2003-06-27 Minolta Co Ltd 光源装置及び光ピックアップ
US20030128439A1 (en) * 2001-12-14 2003-07-10 Minolta Co., Ltd. Light source device and optical pickup

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1231052A (zh) * 1997-05-07 1999-10-06 索尼株式会社 光拾取装置
JP2003178480A (ja) * 2001-12-10 2003-06-27 Minolta Co Ltd 光源装置及び光ピックアップ
US20030128439A1 (en) * 2001-12-14 2003-07-10 Minolta Co., Ltd. Light source device and optical pickup

Also Published As

Publication number Publication date
CN1701362A (zh) 2005-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100474417C (zh) 可兼容的光拾取器
JP3318171B2 (ja) 発光ダイオードアレイおよび光書込装置
CN101211602A (zh) 用于光学拾取的物镜和光学拾取装置
KR101061347B1 (ko) 광픽업 장치용 대물 렌즈, 광픽업 장치 및 광정보 기록 재생 장치
CN1685407B (zh) 物镜光学元件及光学拾取器
CN101681643A (zh) 光拾取装置用物镜以及光拾取装置
CN101131444B (zh) 衍射光学元件、对物光学系及光拾取装置
CN100382171C (zh) 衍射光学元件、对物光学系统、光拾取装置及光信息记录再生装置
CN102037512A (zh) 物镜及光拾取装置
CN100429710C (zh) 光源装置和光拾取器装置
CN1316481C (zh) 光扫描设备
JPH04277715A (ja) アナモフイック光学系
CN1910670B (zh) 对物光学元件以及光拾取装置
CN100412599C (zh) 物镜及拾光装置
CN100375172C (zh) 光拾取装置
US4927247A (en) Objective lens for optical disk system and optical head using the same
JP3345097B2 (ja) 色収差補正素子及び光情報記録再生装置
CN100454408C (zh) 光信息记录媒体的记录再生装置所用的物镜
CN100529830C (zh) 用于光盘的物镜单元及结合该单元的光头器件
JPS61215512A (ja) 光学式情報読取装置の対物レンズ
CN101647066A (zh) 光拾取装置以及光拾取装置用物镜光学元件
CN101191842A (zh) 耦合透镜以及光拾取器装置
CN101395664B (zh) 光拾取装置的制造方法及光拾取装置
US7120108B2 (en) Objective lens and optical pickup device
JP4635872B2 (ja) 光源装置及び光ピックアップ装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081029

Termination date: 20130810