JP2000131605A - 対物光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高ＮＡ化のために用いられる対物レンズを小
型・薄型化しつつ、十分な諸収差の補正を行って広いイ
メージサークルを確保すると共に、軸上色収差も十分に
補正された、光情報記録再生ヘッドのための対物光学系
を提供すること。 【解決手段】 入射された平行光束を光情報記録媒体
（２）の記録面上に収束させる、光情報記録再生ヘッド
用の対物光学系であって、前記平行光束入射側から順
に、両凸の第１の対物レンズ（１０）、光束入射側の面
が凸面、記録媒体側の面がほぼ平面の第２の対物レンズ
（１１）を有し、第２の対物レンズの屈折率をｎ３、記
録面の保護層の屈折率をｎ５として、条件、 1.45≦(n3+n5)／2≦1.70 を満足する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光情報記録再生
ヘッドに用いられる対物光学系に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】光情報記録再生装置に
用いられる光情報記録再生ヘッドは、一般にレーザダイ
オードから射出されたレーザビームを光学系を介して光
ディスクに照射する構成となっている。レーザダイオー
ドから射出されるビームは断面が楕円状の発散光であ
り、これをレーザダイオードの前方に配置したコリメー
トレンズにより平行光に変換し、さらに、ビーム整形プ
リズムによりビームの断面形状を円形にした後に、対物
レンズにより光ディスク上に収束させている。

【０００３】近時、面記録密度の高密度化が進んでいる
が、光ディスクなどの記録媒体上でのビームスポットサ
イズを小さくするための方策として、対物レンズの開口
数（ＮＡ）を大きくする方法が考えられる。

【０００４】対物レンズの開口数を大きくする手段とし
て、通常の対物レンズと光学記録媒体との間にほぼ半球
状の凸レンズを第２の対物レンズとして配置した２群２
枚構成とした対物光学系が、例えば特開平８−３１５４
０４号や特開平９−２５１６４５号に示されている。

【０００５】しかし、これらの従来例においては、各々
の対物レンズの偏心や傾きを考慮しているため、軸上で
のコマ収差や非点収差の補正が十分に為されておらず、
イメージサークルも比較的小さい。さらに、レンズ系の
全長も長く、特に第２の対物レンズである半球レンズが
比較的厚いものであり、ファインアクチュエータの全高
が高くなり、重くなるため不要な高次共振などが発生し
やすいという問題もあった。

【０００６】また、光源として用いられるレーザダイオ
ードは、出力パワーの変化に伴う温度変化により発振波
長が急激に変化する特性がある。このため軸上色収差が
存在するレンズでは瞬間的にフォーカスサーボが追従せ
ず、デフォーカスが発生し、光記録の信頼性が低下す
る。このため、軸上色収差の補正について十分に考慮す
る必要がある。

【０００７】また、上記の従来例のように構成された対
物光学系を用いて、異なる厚さの記録媒体の保護層に対
応する場合、記録面上でのスポットサイズを十分に小さ
くして高解像度を実現するためにはフォーカスサーボが
必要となる。第２の対物レンズの位置を制御するための
アクチュエータの大きさや推力は、第２の対物レンズの
サイズや重さにより制限を受ける。上記の従来例におい
ては、その厚みが比較的大きく、従ってフォーカシング
のための対物光学系を駆動するためのアクチュエータに
対し負担となることが考えられる。

【０００８】しかも、近年は光記録再生装置の小型化・
薄型化が進んでおり、光路短縮のため、対物光学系の全
長を縮小することが重要な課題となっている。特に、第
２の対物レンズの小型化・軽量化は上記アクチュエータ
の負担を減らし、サーボ機構ならびに装置全体の小型化
・薄型化に寄与する。

【０００９】この発明は、上記の事情に鑑み、高ＮＡ化
のために第１の対物レンズおよび第２の対物レンズを備
える構成であって、第２の対物レンズを小型・薄型化し
つつ、十分な諸収差の補正を行って広いイメージサーク
ルを確保すると共に、軸上色収差も十分に補正された、
光情報記録再生ヘッドのための対物光学系を提供するこ
とを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の対物光学系は、入射された平行光束を光情
報記録媒体の記録面上に収束させる、光情報記録再生ヘ
ッド用の対物光学系であって、前記平行光束入射側から
順に正のパワーを有する第１レンズ、および正のパワー
を有する第２レンズを有し、前記第１レンズは両凸レン
ズ、前記第２レンズは光束入射側の面が凸面、前記記録
媒体側の面がほぼ平面として形成され、前記第２レンズ
の屈折率をｎ３、前記記録媒体の記録面保護層の屈折率
をｎ５として、数１に示す条件式を満足することを特徴
としている（請求項１）。

【００１１】また、前記対物光学系全系の焦点距離を
ｆ、前記第２のレンズの前記光束入射側の面の曲率をｒ
３、前記第２のレンズの光軸上のレンズ厚をｄ３とし
て、数２に示す条件式を満足する構成とすることが好ま
しい（請求項２）。

【００１２】さらに、前記第２レンズの光束入射側の面
に入射する最大開口高さにおけるメリジオナル面内光線
の方向余弦をsinθ3、前記第２レンズの記録媒体側の面
に入射する最大開口高さにおけるメリジオナル面内光線
の方向余弦をsinθ4、前記対物光学系全系の開口数をＮ
Ａとして、数３に示す条件式を満足する構成とする事が
好ましい（請求項３）。

【００１３】

【発明の実施の形態】まず、本発明に係る光ディスク記
録再生装置の概要を説明する。

【００１４】図１は光ディスク装置の全体概要図、図２
は光ディスク装置の光学系及びヘッド部を拡大して示す
斜視図である。図３は図２の光学系およびヘッド部の上
面図、図４は側面図である。

【００１５】ディスクドライブ装置１には光ディスク２
がスピンドルモータ４５の回転軸４５ｘに装着される。
光ディスク２の情報を再生または記録するためにキャリ
ッジ４０が光ディスク２の記録面に対して平行に、かつ
光ディスク２の半径方向に移動可能に取り付けられてい
る。このキャリッジ４０は光ディスク２の半径方向と平
行な方向に延びる一対のガイドレール４２Ａ、４２Ｂに
摺動可能に支持されている。キャリッジ４０は、一対の
コイル４１Ａ、４１Ｂと磁石４６Ａ、４６Ｂ（図３参
照）により構成されるリニアモーターにより、ガイドレ
ール４２にガイドされつつ、光ディスク２の半径方向に
移動する。

【００１６】キャリッジ４０の光ディスク２に対向する
先端には、光学素子を搭載した対物ユニット６が搭載さ
れている。また、ディスクドライブ装置１のベースフレ
ーム（図示省略）には、光源ユニットおよび受光ユニッ
トを備えた光源モジュール７が設けられている。光源モ
ジュール７は、キャリッジ４０の移動方向に沿って平行
光束を射出するように配置されている。キャリッジ４０
の光源モジュール側の側面には開口４０Ｈが形成されて
おり、光源モジュール７から出射された平行光束が開口
４０Ｈを透過し、キャリッジ４０の先端部に設けられた
立ち上げミラー３１に入射して、対物レンズ系１０へと
導かれるようになっている。

【００１７】対物ユニット６は、図４に示すように、キ
ャリッジ４０の上面に形成された支持部４３に一端が植
設された複数の支持ワイア４４の他端により保持されて
おり、光ディスク２に対向して配置されている。

【００１８】対物ユニット６は、図４に拡大して示すよ
うに、第１の対物レンズ１０，第２の対物レンズ１１、
第１および第２の対物レンズ１０、１１を保持するレン
ズ枠１２、該レンズ枠１２の外周に設けられたフォーカ
スコイル１３、第２の対物レンズ１１の光ディスク側に
設けられた磁気コイル１４から構成されており、光学ユ
ニット６はさらに永久磁石１５により囲まれている。

【００１９】光源モジュール７から出射された平行光束
は開口４０Ｈを介して立ち上げミラー３１に入射し、こ
こで反射されて第１の対物レンズ１０に入射する。

【００２０】立ち上げミラー３１により第１の対物レン
ズ１０に入射したレーザ光束は、第１の対物レンズ１０
および第２の対物レンズの屈折作用により、光ディスク
２の情報記録面上に収束され、ビームスポットが形成さ
れる（図４参照）。

【００２１】光ディスク２に面した第２の対物レンズ１
１の周囲には、光磁気記録方式で記録するための磁気コ
イル１４が設けられており、情報記録時には必要な磁界
を光ディスク２の記録面上に印加出来るようになってい
る。この収束光と磁気コイル１４により、光ディスク２
への記録、および記録された情報の再生が可能となる。
なお、図中のコイルは一層であるが、多層巻でも良く、
階段状の形状としても良い。また、永久磁石１５および
フォーカスコイル１３は、対物レンズの焦点制御に用い
られるもので、後述するフォーカシングエラー信号に基
づき、図示せぬ駆動回路によりフォーカスコイル１３に
流れる電流を制御することにより、対物レンズの焦点制
御（フォーカスサーボ）を行っている。同様に、ＭＯ用
コイル１４にも支持ワイヤ４４を通して電流が供給さ
れ、図示せぬ駆動回路によりその電流を制御して記録、
再生を行う。

【００２２】次に、光源モジュール７および光源モジュ
ール７から対物レンズユニット６へ導かれる光束につい
て説明する。上述のように、キャリッジ４０は先端部に
対物レンズユニット６を搭載し、両端にはリニアモータ
ーコイル４１Ａ、４１Ｂが設けられている。図３に示す
ように、リニアモーターコイル４１Ａ、４１Ｂを貫通し
てリニアモーター磁石４６Ａ、４６Ｂが、キャリッジ４
０の進行方向即ち光ディスクの半径方向）と平行な方向
に延設されており、リニアモーターコイル４１Ａ、４１
Ｂに電流を流して駆動することにより、キャリッジ４０
はガイドレール４２に沿って（即ち、トラックと直交す
る方向に）摺動する。

【００２３】光ディスク装置のベースフレーム上に搭載
された光源モジュール７には半導体レーザ１８、コリメ
ートレンズ２０、複合プリズムアッセイ２１、レーザパ
ワーモニターセンサ２２、サーボ＆データセンサ２４、
偏向ミラー２６が配置されている。半導体レーザ１８か
ら射出された発散光束状態のレーザ光束は、コリメート
レンズ２０によって平行光束に変換される。この平行光
束の断面形状は半導体レーザ１８の特性から長円状であ
り、光ビームを光ディスク２上に微小に絞り込むには都
合が悪いため略円形断面に変換する必要がある。このた
めコリメートレンズ２０から出射された断面が長円状の
平行光束を、複合プリズムアッセイ２１に入射させるこ
とにより平行光束の断面形状を整形する。

【００２４】複合プリズムアッセイ２１の入射面２１ａ
は入射光軸に対して所定の斜面を形成しており、入射光
を屈折させることにより平行光束の断面形状を長円形状
から略円形形状に整形することが出来る。整形されたレ
ーザ光束は複合プリズムアッセイ２１内を進み第１のハ
ーフミラー面２１ｂに入射する。第１のハーフミラー面
２１ｂは光ディスク２から得られた情報を、サーボ＆デ
ータセンサ２４に導くために設けられているが、光束の
往路においては半導体レーザ１８から出射されたレーザ
の出力パワーを検出するためのレーザパワーモニターセ
ンサ２２へ光束を分離する役目を果たす。

【００２５】レーザパワーモニターセンサ２２は受光し
た光の強度に比例した電流を出力する。図示せぬレーザ
パワーコントロール回路にレーザパワーモニターセンサ
２２の出力を帰還させることにより半導体レーザ１８の
出力をサーボ制御し安定化させることが出来る。第１の
ハーフミラー面２１ｂを透過し複合プリズムアッセイ２
１から出射された略円形断面形状を持ったレーザ光束１
３は偏向ミラー２６によりキャリッジ４０に向けて進行
方向が変えられる。この偏向ミラー２６は光ディスク２
の記録面に平行な軸を回動中心とするガルバノモーター
２７に取り付けられており、レーザ光束１３を光ディス
ク２の記録面に垂直な方向に微小角度振ることが出来る
ようになっている。なお、図示は省略するが偏向ミラー
２６の回転角度を検出する偏向ミラー位置検出センサが
設けられており、偏向ミラー２６の回転量は正確に制御
されている。

【００２６】以上の構成により、光ディスク２の内周／
外周に渡るアクセス動作は、リニアモータコイル４１
Ａ、４１Ｂとリニアモータ磁石４４Ａ、４４Ｂとからな
るリニアモータによりキャリッジ４０を光ディスク２の
半径方向に移動させて行い、極微小なトラッキング制御
を偏向ミラー２６を回動させて行っている。

【００２７】前述のように、偏向ミラー２６により反射
されたレーザ光束１３は、キャリッジ４０に設けられた
開口４０Ｈを経て、立ち上げミラー３１で反射された
後、対物レンズユニット６に至る。

【００２８】光ディスク２から反射されて戻ってきた復
路のレーザ光束１３は、往路と逆に進み、偏向ミラー２
６により反射されて、複合プリズムアッセイ２１に入射
する。復路のレーザ光束は、第１のハーフミラー面２１
ｂで反射され、反射面２１ｃに向かう。

【００２９】反射面２１ｃで反射されたレーザ光束はウ
ォラストンプリズム３１により偏光分離され、ホログラ
ム板３２、集光レンズ３３を介して、サーボ＆データセ
ンサ２４に収束される。サーボ＆データセンサ２４はウ
ォラストンプリズム３２により偏光分離された偏光ビー
ムを受光することにより、トラッキングエラー信号およ
びフォーカシングエラー信号を出力すると共に、光ディ
スク２に記録されているデータ情報を読み取りデータ信
号を出力する。なお、厳密にはトラッキングエラー信
号、フォーカシングエラー信号およびデータ信号は図示
せぬヘッドアンプ回路によって生成され、制御回路また
は情報処理回路に送られる。

【００３０】本実施の形態のディスクドライブ装置１に
おいては、光ディスク２上の集光ビームが所定のトラッ
クから僅かにずれた場合、偏向ミラー２６を僅かに回転
させることにより第１の対物レンズ１０に入射するレー
ザ光束の入射角を傾けて、光ディスク２上の焦点を移動
させトラッキングの調整を行っている。また、フォーカ
シングエラー信号に基づき、フォーカスコイルの電流を
制御することにより、対物レンズユニット６を光ディス
ク２の記録面と直交する方向に移動させてフォーカシン
グの調整を行っている。

【００３１】対物光学系は、例えば、図５に示すように
構成される。対物光学系は、第１の対物レンズ１０、第
２の対物レンズ１１を有する。ただし計算上は、光ディ
スク２の保護層２Ａも光学系の要素として考慮してい
る。

【００３２】第１の対物レンズ１０の光源側（図中左
側）の面をｒ１、光ディスク２側の面をｒ２、第２の対
物レンズ１１の光源側の面をｒ３、光ディスク側の面を
ｒ４、保護層２Ａの光源側の面をｒ５、記録面側をｒ６
とする。ｄ１〜ｄ５は光軸上のレンズ厚もしくは面間隔
である。

【００３３】第１の対物レンズ１０の面ｒ１、ｒ２は共
に回転対称の非球面、第２の対物レンズ１１の面ｒ３は
球面として形成されている。面ｒ４、ｒ５、ｒ６は平面
である。

【００３４】非球面は、光軸と非球面との交点における
接平面からのサグ量として、数４に示す式で表される。

【数４】

【００３５】数４において、Ｘ（Ｙ）は、光軸からの高
さＹにおけるサグ量、Ｃは非球面の光軸との交点におけ
る曲率（１／ｒ１または１／ｒ２）、Ｋは円錐係数、Ａ
４〜Ａ１２は４、６、８、１０、１２次の項の非球面係
数である。なお、各実施例では１２次までの係数を用い
ているが、更に高次の係数まで用いても良い。

【００３６】本実施の形態においては、第２の対物レン
ズ（半球レンズ）１１の屈折率をｎ３、保護層２０Ａの
屈折率をｎ５として、数１の条件、すなわち、 1.45≦（n3+n5)／2≦1.70 を満たすよう屈折率が設定されている。すなわち、第２
の対物レンズ１１と保護層２０Ａの屈折率の平均値の範
囲を規定している。この屈折率の平均値が大きいと第２
の対物レンズ１１の球面上でのメリディオナル光線とサ
ジタル光線の収差バランス補正が不完全となる。数１の
条件を設定することにより、全系の球面収差補正・非点
収差補正効果のバランスを適度に保つことができる。

【００３７】第２の対物レンズ１１と保護層２Ａの屈折
率の平均値が、数１の下限を下回ると球面収差補正不足
となりやすく、第２の対物レンズ１１の曲率半径が小さ
くなり、半球レンズの製造が困難になる。また、第２の
対物レンズ１１と保護層２Ａの屈折率の平均値が数１の
上限を上回ると、非点収差の補正が不足し、軸外入射光
に対する許容範囲（イメージサークル）が狭くなるた
め、トラッキング可能な範囲が狭くなり、高速シーク動
作時にトラッキングエラー信号が小さくなり、実用上使
いにくいレンズになる。

【００３８】さらに、本実施の形態においては、数２に
示す条件が満たされることが好ましい。数２に示す２つ
の条件のうち、第１の条件は全系の焦点距離に対する第
２の対物レンズ１１の曲率半径の範囲を規定する。第２
の条件は、第２の対物レンズ１１の屈折率と曲率半径な
らびに第２の対物レンズ１１のレンズ厚の関係を示した
ものである。これらの条件を満たすことにより、球面収
差、コマ収差、非点収差をバランスよく抑えつつ、レン
ズ厚を小さくすることができる。

【００３９】数２の第１の条件下で、第２の条件がその
下限値を下回ると、収差性能は良くなるが、第２の対物
レンズ１１のレンズ厚が大きくなり、さらに全長の長い
レンズとなる。また、第２の条件がその上限値を上回る
と、第２の対物レンズ１１の入射面の曲率半径は比較的
緩くなるが、レンズ厚が不足するため、球面収差、非点
収差、コマ収差の補正が不足し、全系の性能劣化の著し
いレンズとなる。

【００４０】また、本発明の対物光学系においては、数
３の条件式が満たされることが好ましい。数３に示す条
件式は、大口径レンズにおける、第２の対物レンズ１１
の光源側の面ｒ３に入射する最大開口高さにおけるメリ
ジオナル面内光線の方向余弦と、第２の対物レンズ１１
のディスク側の面ｒ４に入射する最大開口高さにおける
メリジオナル面内光線の方向余弦との比と開口数ＮＡと
の関係を規定している。

【００４１】数３の条件式がその上限値を上回る場合、
第２の対物レンズ１１の入射面での屈折が大きく、球面
収差、コマ収差の発生を補正することができない。ま
た、ＮＡが小さいものとなるため、２枚構成のレンズと
する必要性がない。数３の条件がその下限値を下回る場
合も、第２の対物レンズ１１の光源側の面ｒ３における
出射側の屈折角が大きくなり、球面収差、コマ収差の発
生を補正することができない。

【００４２】

【実施例１】図５は、実施例１の対物光学系の構成を示
している。各参照符号の意味は上記の通りであり、その
数値構成を表１に示す。

【表１】 表１において、ＦＮＯは口径比、Ｆは焦点距離（mm）、
Ｗは角度（度）、ＦＢはフランジバック（mm）である。
また、Ｒｎは第ｎ面の曲率半径（mm）、ｄｎは軸上面間
隔（mm）、Ｎ（0.680）は波長680nmにおける屈折率、Ｎ
Ｄはｄ線に対する屈折率、ＶＤはアッベ数である。

【００４３】また、面ｒ１およびｒ２の、数４における
円錐係数Ｋおよび非球面係数の値を表２に示す。

【表２】 表中のＥは、１０のべき乗を表しており、例えばＥ-０
１は１０の-１乗を示している。

【００４４】図６には、表１および表２の数値構成によ
る図５の対物光学系の諸収差を示す。図６（Ａ）は球面
収差（ＳＡ）および正弦条件（ＳＣ）、図６（Ｂ）は波
長670nm、680nm、690nmについての球面収差により示さ
れる色収差、図６（Ｃ）はサジタル像面（Ｓ）およびメ
リディオナル像面（Ｍ）についての非点収差、図６
（Ｄ）は歪曲収差の収差図である。歪曲収差量を示す横
軸の単位は％（パーセント）、他の収差量を示す横軸の
単位はmmである。

【００４５】

【実施例２】図７は、実施例２の対物光学系の構成を示
している。各参照符号の意味は上記の通りであり、その
数値構成を表３に示す。

【表３】 表３において、ＦＮＯは口径比、Ｆは焦点距離（mm）、
Ｗは角度（度）、ＦＢはフランジバック（mm）である。
また、Ｒｎは第ｎ面の曲率半径（mm）、ｄｎは軸上面間
隔（mm）、Ｎ（0.680）は波長680nmにおける屈折率、Ｎ
Ｄはｄ線に対する屈折率、ＶＤはアッベ数である。

【００４６】また、面ｒ１およびｒ２の、数４における
円錐係数Ｋおよび非球面係数の値を表４に示す。

【表４】

【００４７】図８には、表３および表４の数値構成によ
る図７の対物光学系の諸収差を示す。図８（Ａ）は球面
収差（ＳＡ）および正弦条件（ＳＣ）、図８（Ｂ）は波
長670nm、680nm、690nmについての球面収差により示さ
れる色収差、図８（Ｃ）はサジタル像面（Ｓ）およびメ
リディオナル像面（Ｍ）についての非点収差、図８
（Ｄ）は歪曲収差の収差図である。歪曲収差量を示す横
軸の単位は％（パーセント）、他の収差量を示す横軸の
単位はmmである。

【００４８】

【実施例３】図９は、実施例３の対物光学系の構成を示
している。各参照符号の意味は上記の通りであり、その
数値構成を表５に示す。

【表５】 表５において、ＦＮＯは口径比、Ｆは焦点距離（mm）、
Ｗは角度（度）、ＦＢはフランジバック（mm）である。
また、Ｒｎは第ｎ面の曲率半径（mm）、ｄｎは軸上面間
隔（mm）、Ｎ（0.680）は波長680nmにおける屈折率、Ｎ
Ｄはｄ線に対する屈折率、ＶＤはアッベ数である。

【００４９】また、面ｒ１およびｒ２の、数４における
円錐係数Ｋおよび非球面係数の値を表６に示す。

【表６】

【００５０】図１０には、表５および表６の数値構成に
よる図９の対物光学系の諸収差を示す。図１０（Ａ）は
球面収差（ＳＡ）および正弦条件（ＳＣ）、図１０
（Ｂ）は波長670nm、680nm、690nmについての球面収差
により示される色収差、図１０（Ｃ）はサジタル像面
（Ｓ）およびメリディオナル像面（Ｍ）についての非点
収差、図１０（Ｄ）は歪曲収差の収差図である。歪曲収
差量を示す横軸の単位は％（パーセント）、他の収差量
を示す横軸の単位はmmである。

【００５１】

【実施例４】図１１は、実施例４の対物光学系の構成を
示している。各参照符号の意味は上記の通りであり、そ
の数値構成を表１に示す。

【表７】 表７において、ＦＮＯは口径比、Ｆは焦点距離（mm）、
Ｗは角度（度）、ＦＢはフランジバック（mm）である。
また、Ｒｎは第ｎ面の曲率半径（mm）、ｄｎは軸上面間
隔（mm）、Ｎ（0.680）は波長680nmにおける屈折率、Ｎ
Ｄはｄ線に対する屈折率、ＶＤはアッベ数である。

【００５２】また、面ｒ１およびｒ２の、数４における
円錐係数Ｋおよび非球面係数の値を表８に示す。

【表８】

【００５３】図１２には、表７および表８の数値構成に
よる図１１の対物光学系の諸収差を示す。図１２（Ａ）
は球面収差（ＳＡ）および正弦条件（ＳＣ）、図１２
（Ｂ）は波長670nm、680nm、690nmについての球面収差
により示される色収差、図１２（Ｃ）はサジタル像面
（Ｓ）およびメリディオナル像面（Ｍ）についての非点
収差、図１２（Ｄ）は歪曲収差の収差図である。歪曲収
差量を示す横軸の単位は％（パーセント）、他の収差量
を示す横軸の単位はmmである。

【００５４】各実施例について、数１および２の条件に
対応する値を表９に示す。

【表９】

【００５５】表９に示されるように、各実施例１〜４に
おいて、数１および２に示される条件が満たされている
ことがわかる。

【００５６】また、各実施例１〜４において、数３の条
件に対応する値を表１０に示す。すなわち、第２の対物
レンズ１１の光束が入射する面での最大開口高さにおけ
るメリジオナル面内光線の方向余弦をsinθ3、第２の対
物レンズ１１の光ディスク側の面に入射する最大開口高
さにおけるメリジオナル面内光線の方向余弦をsinθ4、
対物光学系全系の開口数をＮＡおよび数３の条件に対応
する値は表１２に示す通りであり、各実施例において数
３の条件が満たされていることがわかる。

【表１０】

【００５７】以上のように、本発明によれば、レンズの
高ＮＡを実現するため、光束入射側から順に、正のパワ
ーを有する両凸レンズである第１の対物レンズと、光束
入射側の面が凸面で光ディスク側の面がほぼ平面として
形成された第２の対物レンズとを備える対物光学系であ
って、第２の対物レンズの小型・薄型化が可能で、しか
も十分な諸収差の補正を行って広いイメージサークルを
確保することができると共に、軸上色収差も十分に補正
された、光情報記録再生ヘッドのための対物光学系を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の光磁気ディスク装置の概略構成を示
す図である。

【図２】実施形態の光磁気ディスク装置の光学系の概略
構成を示す斜視図である。

【図３】図１の光磁気ディスク装置の光学系の上面図で
ある。

【図４】図１の光磁気ディスク装置のキャリッジ付近を
示す図である。

【図５】実施例１の対物光学系の構成を示す図である。

【図６】図５の対物光学系の諸収差を示す。（Ａ）は球
面収差および正弦条件、（Ｂ）は波長670nm、680nm、69
0nmについての球面収差により示される色収差、（Ｃ）
はサジタル像面およびメリディオナル像面についての非
点収差、（Ｄ）は歪曲収差の収差図である。

【図７】実施例２の対物光学系の構成を示す図である。

【図８】図７の対物光学系の諸収差を示す。（Ａ）は球
面収差および正弦条件、（Ｂ）は波長670nm、680nm、69
0nmについての球面収差により示される色収差、（Ｃ）
はサジタル像面およびメリディオナル像面についての非
点収差、（Ｄ）は歪曲収差の収差図である。

【図９】実施例３の対物光学系の構成を示す図である。

【図１０】図９の対物光学系の諸収差を示す。（Ａ）は
球面収差および正弦条件、（Ｂ）は波長670nm、680nm、
690nmについての球面収差により示される色収差、
（Ｃ）はサジタル像面およびメリディオナル像面につい
ての非点収差、（Ｄ）は歪曲収差の収差図である。

【図１１】実施例４の対物光学系の構成を示す図であ
る。

【図１２】図１１の対物光学系の諸収差を示す。（Ａ）
は球面収差および正弦条件、（Ｂ）は波長670nm、680n
m、690nmについての球面収差により示される色収差、
（Ｃ）はサジタル像面およびメリディオナル像面につい
ての非点収差、（Ｄ）は歪曲収差の収差図である。

【符号の説明】

２ 光ディスク ２Ａ 保護層 ６ 対物レンズユニット ７ 光源モジュール １０ 第１の対物レンズ １１ 第２の対物レンズ １８ レーザダイオード ２０ コリメートレンズ ２４ データ＆サーボセンサ ２６ 偏向ミラー ４０ キャリッジ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年５月１７日（１９９９．５．１
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA01 PA02 PA17 PB02 QA02 QA05 QA14 QA21 QA33 QA41 RA05 RA12 RA13 RA42 5D119 AA02 AA08 AA11 AA22 BA01 CA06 EC01 EC03 FA05 JA44 JA52 JB01 JB02 JB03 JB06 MA06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射された平行光束を光情報記録媒体の
   記録面上に収束させる、光情報記録再生ヘッド用の対物
   光学系であって、 前記平行光束入射側から順に正のパワーを有する第１レ
   ンズ、および正のパワーを有する第２レンズを有し、 前記第１レンズは両凸レンズ、前記第２レンズは光束入
   射側の面が凸面、前記記録媒体側の面がほぼ平面として
   形成され、 前記第２レンズの屈折率をｎ３、前記光情報記録媒体の
   記録面の保護層の屈折率をｎ５として、以下に示す条件
   式、 【数１】 を満足することを特徴とする、対物光学系。
2. 【請求項２】 前記対物光学系の全系の焦点距離をｆ、
   前記第２のレンズの前記光束入射側の面の曲率をｒ３、
   前記第２のレンズの光軸上のレンズ厚をｄ３として、以
   下の条件式、 【数２】 を満足することを特徴とする、請求項１に記載の対物光
   学系。
3. 【請求項３】 前記第２レンズの光束入射側の面に入射
   する最大開口高さにおけるメリジオナル面内光線の方向
   余弦をsinθ3、前記第２レンズの記録媒体側の面に入射
   する最大開口高さにおけるメリジオナル面内光線の方向
   余弦をsinθ4、前記対物光学系全系の開口数をＮＡとし
   て、以下の条件式、 【数３】 を満足することを特徴とする、請求項１または請求項２
   に記載の対物光学系。