JP2511275B2 - 光情報媒体の記録・再生用光学系 - Google Patents
光情報媒体の記録・再生用光学系Info
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- JP2511275B2 JP2511275B2 JP62217799A JP21779987A JP2511275B2 JP 2511275 B2 JP2511275 B2 JP 2511275B2 JP 62217799 A JP62217799 A JP 62217799A JP 21779987 A JP21779987 A JP 21779987A JP 2511275 B2 JP2511275 B2 JP 2511275B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- aberration
- optical system
- collimator
- collimator lens
- Prior art date
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- Lenses (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は光源、コリメーターレンズおよび対物レン
ズからなる光情報媒体の記録・再生用光学系、特に、光
学系全体として色収差その他の収差が補正された光学系
に関する。
ズからなる光情報媒体の記録・再生用光学系、特に、光
学系全体として色収差その他の収差が補正された光学系
に関する。
（従来技術） 周知のように、コンパクトディスクやレーザーディス
クの記録・再生用光学系は光源に半導体レーザーのよう
な単色光を使用し、光源からの光束をコリメーターレン
ズによって平行光に変換したのち、対物レンズでディス
ク上に１μφ程度のスポットとして集束させる。
クの記録・再生用光学系は光源に半導体レーザーのよう
な単色光を使用し、光源からの光束をコリメーターレン
ズによって平行光に変換したのち、対物レンズでディス
ク上に１μφ程度のスポットとして集束させる。
再生の場合は、さらにピット面からの反射光が同一の
光学系内を逆に対物レンズからコリメーターレンズの方
向へ進むこととなる。そして、一般にはこの光路の途中
にピームスプリッタを配し、ピット面からの反射光の光
路を変えて光検出素子上に導き、合焦点信号およびトラ
ッキング信号を得られるようになっている。
光学系内を逆に対物レンズからコリメーターレンズの方
向へ進むこととなる。そして、一般にはこの光路の途中
にピームスプリッタを配し、ピット面からの反射光の光
路を変えて光検出素子上に導き、合焦点信号およびトラ
ッキング信号を得られるようになっている。
従来この種のコリメーターレンズとしては、レンズタ
イプは異なるが、特開昭51-18557号、同昭58-87521号等
のように色収差の補正が考慮されていないか、又は、特
開昭60-232519号、同昭62-35311号等のように色収差の
補正が考慮されている場合も、コリメーターレンズ或い
は対物レンズ単体としての色収差を補正するようにした
ものが殆どであった。
イプは異なるが、特開昭51-18557号、同昭58-87521号等
のように色収差の補正が考慮されていないか、又は、特
開昭60-232519号、同昭62-35311号等のように色収差の
補正が考慮されている場合も、コリメーターレンズ或い
は対物レンズ単体としての色収差を補正するようにした
ものが殆どであった。
（この発明が解決しようとする問題点） 光源を半導体レーザーにすると、温度などの外部環境
によりモードホップを起し発振波長の急激な変化が生じ
る。しかし、上記の合焦操作機構の応答速度には限界が
あり、急激な波長変化等による光束の収斂位置のずれに
追随できず、ディスク上でのスポット径の増大によって
記録エラー、再生エラーが生じる原因となっていた。
によりモードホップを起し発振波長の急激な変化が生じ
る。しかし、上記の合焦操作機構の応答速度には限界が
あり、急激な波長変化等による光束の収斂位置のずれに
追随できず、ディスク上でのスポット径の増大によって
記録エラー、再生エラーが生じる原因となっていた。
一方、コリメーターレンズと組み合わせて使用する対
物レンズは、合焦操作及びトラッキング操作を行い易く
するためには、レンズを出来るだけ軽く、コンパクトに
する必要があり、近年、対物レンズとして非球面を利用
したプラスチック製或いはガラス製の単玉レンズが多用
されている。単玉レンズは小型軽量という利点はある
が、色収差の補正が出来ないという欠点を持っており、
従来のコリメーターレンズと組み合わせて用いたとき、
光源の波長の変化による上記の問題を避けることが出来
なかった。
物レンズは、合焦操作及びトラッキング操作を行い易く
するためには、レンズを出来るだけ軽く、コンパクトに
する必要があり、近年、対物レンズとして非球面を利用
したプラスチック製或いはガラス製の単玉レンズが多用
されている。単玉レンズは小型軽量という利点はある
が、色収差の補正が出来ないという欠点を持っており、
従来のコリメーターレンズと組み合わせて用いたとき、
光源の波長の変化による上記の問題を避けることが出来
なかった。
この発明は、対物レンズとコリメーターレンズを一体
として収差補正を行い、対物レンズの収差補正状況に応
じてコリメーターレンズの残存収差を設定し、光学系全
体としての性能向上を可能にしようとするものである。
として収差補正を行い、対物レンズの収差補正状況に応
じてコリメーターレンズの残存収差を設定し、光学系全
体としての性能向上を可能にしようとするものである。
（問題点を解決するための手段） この発明の光ディスク用光学系は、光源、コリメータ
ーレンズ及び対物レンズからなり、対物レンズの収差補
正状況に応じて、コリメーターレンズがこれを相殺する
ような残存収差を有するような収差補正を行い、コリメ
ーターレンズと対物レンズを組み合わせて使用したとき
に色収差等の収差の発生を少なくしたものであって、 コリメーターレンズは、光源部をレンズ後方としたと
き、前方から両凸の第１レンズ、両凹の第２レンズおよ
び正の第３レンズとからなる３枚構成であり、以下の各
条件を満足するように構成される。
ーレンズ及び対物レンズからなり、対物レンズの収差補
正状況に応じて、コリメーターレンズがこれを相殺する
ような残存収差を有するような収差補正を行い、コリメ
ーターレンズと対物レンズを組み合わせて使用したとき
に色収差等の収差の発生を少なくしたものであって、 コリメーターレンズは、光源部をレンズ後方としたと
き、前方から両凸の第１レンズ、両凹の第２レンズおよ
び正の第３レンズとからなる３枚構成であり、以下の各
条件を満足するように構成される。
（１） （２） 但し fc：コリメーターレンズ全系の合成焦点距離 N1、N2：第１レンズ、第２レンズの屈折率 ν１、ν２、ν３：第１レンズ、第２レンズ、第３レン
ズのアッベ数 R2、R3：第２面、第３面の曲率半径 さらに次の条件を満足することが好ましい。
ズのアッベ数 R2、R3：第２面、第３面の曲率半径 さらに次の条件を満足することが好ましい。
（３）1.6＜N1＜N3 （作用） 条件（１）は球面収差の補正のための条件であり、上
限を越えると第２面による球面収差の補正作用が小さく
なる。特に、このレンズの場合、他の３面はすべて球面
収差を発生する作用があるため、逆に下限を越えた場合
は、第２面だけで球面収差を補正しなければならず、補
正過剰となり易いだけでなく、高次のオーバーフレアも
発生し、明るいレンズとすることが出来なくなる。
限を越えると第２面による球面収差の補正作用が小さく
なる。特に、このレンズの場合、他の３面はすべて球面
収差を発生する作用があるため、逆に下限を越えた場合
は、第２面だけで球面収差を補正しなければならず、補
正過剰となり易いだけでなく、高次のオーバーフレアも
発生し、明るいレンズとすることが出来なくなる。
条件（２）は、色収差の補正を適切にするための条件
で、上限を越えた場合は両凹の第２レンズによる色収差
の補正が不足し、単玉の対物レンズと組み合わせたとき
全体としての色収差の補正が出来なくなる。逆に下限を
越えると、色収差を補正する面では良いが、現在入手可
能な硝材のアッベ数に限界があり、第２面、第３面の曲
率を強くし過ぎることとなり、加工性のよいレンズとす
ることが出来ない。
で、上限を越えた場合は両凹の第２レンズによる色収差
の補正が不足し、単玉の対物レンズと組み合わせたとき
全体としての色収差の補正が出来なくなる。逆に下限を
越えると、色収差を補正する面では良いが、現在入手可
能な硝材のアッベ数に限界があり、第２面、第３面の曲
率を強くし過ぎることとなり、加工性のよいレンズとす
ることが出来ない。
条件（３）は、これによりペツバール和を小さくする
ことが出来、平坦な像面を得るために有効である。
ことが出来、平坦な像面を得るために有効である。
（実施例） 以下実施例１、２、３は本発明のコリメーターレンズ
のみを示し、参考例として実施例１のコリメーターレン
ズに一般的非球面対物レンズを組み合わせた光学系を示
す。
のみを示し、参考例として実施例１のコリメーターレン
ズに一般的非球面対物レンズを組み合わせた光学系を示
す。
表中 fcはコリメーターレンズの合成焦点距離 NAは開口数 Ｒは各レンズ面の曲率半径 Ｄは各屈折面の間隔 Ｎは波長が830nmにおける各レンズの屈折率である。
実施例１ fc＝1.0 NA 0.19 面No Ｒ Ｄ Ｎ ν １ 0.850 0.17 1.70248 53.9 ２ −0.439 0.09 1.78268 25.4 ３ 0.288 0.15 1.79062 46.6 ４ −2.064 0.20 ５ ∞ 0.45 1.50974 64.1 ６ ∞ ｜R2｜・N1/N2＝0.42 ｜R2|/（ν１‐ν２）＋R3／（ν３‐ν２）＝0.029 実施例２ fc＝1.0 NA 0.19 面No Ｒ Ｄ Ｎ ν １ 0.796 0.16 1.68674 55.5 ２ −0.451 0.07 1.76343 26.2 ３ 1.024 0.15 1.76030 49.6 ４ −2.133 0.26 ５ ∞ 0.45 1.50974 64.1 ６ ∞ ｜R2｜・N1/N2＝0.43 ｜R2|/（ν１‐ν２）＋R3／（ν３‐ν２）＝0.059 実施例３ fc＝1.0 NA 0.19 面No Ｒ Ｄ Ｎ ν １ 0.835 0.18 1.70248 53.9 ２ −0.524 0.07 1.82154 23.8 ３ 0.688 0.15 1.86663 40.8 ４ −2.346 0.26 ５ ∞ 0.45 1.50974 64.1 ６ ∞ ｜R2｜・N1/N2＝0.49 ｜R2|/（ν１‐ν２）＋R3／（ν３‐ν２）＝0.058 参考例 非球面係数、べき数 第７面 k＝−7.15920×10-1 A1＝1.65492 p1＝4.0000 A2＝−7.01684 p2＝6.0000 A3＝−4.27278×10 p3＝8.0000 A4＝1.70942×103 p4＝10.0000 第８面 k＝−2.44400×10 A1＝−1.30382 p1＝4.0000 A2＝6.32060 p2＝6.0000 A3＝−2.53329 p3＝8.0000 A4＝2.40554×102 p4＝10.0000 （発明の効果） この発明は対物レンズの収差補正状況を考慮して、コ
リメーターレンズの収差補正を行うことにより、対物レ
ンズとコリメーターレンズの収差を相殺し、本来色収差
補正が出来ない単玉対物レンズを用いながら、光学系全
体としての色収差等の収差を良好に補正することが出来
る。また、各実施例に見るように、３枚構成の簡単な構
成でありながら収差を良好に補正出来ると共に、張り合
わせレンズとして構成出来たので、組み立てによる編心
等の問題も生ぜず、製造容易で、低コストの光学系を得
ることが出来た。
リメーターレンズの収差補正を行うことにより、対物レ
ンズとコリメーターレンズの収差を相殺し、本来色収差
補正が出来ない単玉対物レンズを用いながら、光学系全
体としての色収差等の収差を良好に補正することが出来
る。また、各実施例に見るように、３枚構成の簡単な構
成でありながら収差を良好に補正出来ると共に、張り合
わせレンズとして構成出来たので、組み立てによる編心
等の問題も生ぜず、製造容易で、低コストの光学系を得
ることが出来た。
第１図はこの発明のコリメーターレンズの実施例１の断
面図、第２図はその収差曲線図、第３図は実施例１のコ
リメーターレンズと一般的非球面対物レンズを組み合わ
せた光学系の断面図、第４図は第３図に示す一般的非球
面対物レンズ単独の収差曲線図、第５図は第３図の光学
系全体の収差曲線図である。
面図、第２図はその収差曲線図、第３図は実施例１のコ
リメーターレンズと一般的非球面対物レンズを組み合わ
せた光学系の断面図、第４図は第３図に示す一般的非球
面対物レンズ単独の収差曲線図、第５図は第３図の光学
系全体の収差曲線図である。
Claims (1)
- 【請求項１】光源、コリメーターレンズ及び対物レンズ
からなり、対物レンズの収差補正状況に応じて、コリメ
ーターレンズがこれを相殺するような残存収差を有する
ような収差補正を行い、コリメーターレンズと対物レン
ズを組み合わせて使用したときに色収差等の収差の発生
を少なくした光学系において、 コリメーターレンズは、光源部をレンズ後方としたと
き、前方から両凸の第１レンズ、両凹の第２レンズおよ
び正の第３レンズとからなる３枚構成であり、以下の各
条件を満足するように構成されることを特徴とする光情
報媒体の記録・再生用光学系 但し fc：コリメーターレンズ全系の合成焦点距離 N1、N2：第１レンズ、第２レンズの屈折率 ν１、ν２、ν３：第１レンズ、第２レンズ、第３レン
ズのアッベ数 R2、R3：第２面、第３面の曲率半径
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62217799A JP2511275B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | 光情報媒体の記録・再生用光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62217799A JP2511275B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | 光情報媒体の記録・再生用光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6461715A JPS6461715A (en) | 1989-03-08 |
| JP2511275B2 true JP2511275B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=16709914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62217799A Expired - Lifetime JP2511275B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | 光情報媒体の記録・再生用光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2511275B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100765736B1 (ko) | 2000-09-21 | 2007-10-15 | 삼성전자주식회사 | 색수차 보정렌즈를 구비한 광픽업장치 |
-
1987
- 1987-09-02 JP JP62217799A patent/JP2511275B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6461715A (en) | 1989-03-08 |
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