JP3019902B2 - 焦点誤差検出素子とそれを用いた光ヘッド - Google Patents
焦点誤差検出素子とそれを用いた光ヘッドInfo
- Publication number
- JP3019902B2 JP3019902B2 JP5035090A JP3509093A JP3019902B2 JP 3019902 B2 JP3019902 B2 JP 3019902B2 JP 5035090 A JP5035090 A JP 5035090A JP 3509093 A JP3509093 A JP 3509093A JP 3019902 B2 JP3019902 B2 JP 3019902B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focus error
- light
- detecting element
- error detecting
- element according
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/06—Simple or compound lenses with non-spherical faces with cylindrical or toric faces
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
- G11B7/0909—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by astigmatic methods
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置に用いら
れる光ヘッドの光学系に関するものであり、特に対物レ
ンズをディスク上に常に焦点を合わせるために非点収差
を発生させることによって焦点誤差信号を発生させる焦
点誤差検出素子に関するものである。
れる光ヘッドの光学系に関するものであり、特に対物レ
ンズをディスク上に常に焦点を合わせるために非点収差
を発生させることによって焦点誤差信号を発生させる焦
点誤差検出素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク装置では、対物レンズによっ
て形成された集光スポットを、情報媒体面上に常に焦点
を合わせておく必要がある。そのためには集光スポット
と情報媒体面のずれを何等かの方法で常に検出して、そ
の誤差をフィードバックしサーボをかける必要がある。
従来の光ヘッド光学系を図５に示す。半導体レーザ２５
から出射した光はコリメートレンズ２６によって平行光
に変換され、対物レンズ２７によって光ディスク基板２
８の裏面にある情報媒体面２９上に集光される。情報媒
体面２９で変調された光線は再び対物レンズ２７によっ
て平行光となりビームスプリッター３０で光源方向と分
離されて凸レンズ３１、シリンドリカルレンズ３２、凹
レンズ３３を通過してフォトディテクター３４に入射す
る。対物レンズ２７と情報媒体面２９の距離が変動する
と、焦点が合わないため、情報媒体面２９で反射した光
は対物レンズ２７を透過しても平行光とはならず、発散
光になったり、収束光になったりする。一方フォトディ
テクター３４に入射するまでにはシリンドリカルレンズ
３２があるため、フォトディテクター３４上には非点収
差が発生する。フォトディテクター３４をその非点隔差
の中間に位置させると、平行光で入射した場合は、ほぼ
円形のスポットがフォトディテクター３４上で得られ
る。しかし焦点誤差に応じて入射する光線が発散光や収
束光に変化すると、フォトディテクター３４上でのスポ
ットのパターンはシリンドリカルレンズ３２の非点収差
によってそのパターンを変化させる。そこでフォトディ
テクター３４を４分割の受光素子とすることにより、そ
のパターン変化を電気信号として取り出し、これをフォ
ーカス誤差信号とすることができる（例えば、尾上守夫
「光ディスク技術」、（平成元年．２．１０）、ラジオ
技術社、Ｐ８３ー８５）。ここで対物レンズ２７の焦点
距離をｆｏｂ、凸レンズ３１と凹レンズ３３の合成焦点
距離をｆｄｔとすると、焦点誤差検出光学系の感度は、
ｆｏｂ2／（ｆｄｔ2・Δｆ）に比例する。ここでΔｆは
シリンドリカルレンズ３２のシリンドリカル面によって
生じる２つの焦点の間隔を示す。またフォトディテクタ
ー２４上のスポットの大きさは、ｆｄｔ／Δｆに比例す
る。したがって必要な感度を確保すると、Δｆが決定す
るため、スポットの大きさは検出光学系の焦点距離ｆｄ
ｔに比例する。ここでフォトディテクター３４上のスポ
ットの大きさが小さすぎるとスポットとフォトディテク
ター３４の位置合わせが困難になるばかりでなく、４分
割の受光素子のギャップ幅が無視できなくなってしま
う。そこで検出光学系の焦点距離ｆｄｔを大きくすると
今度は光学系が大きくなりすぎて光ヘッドの小型化を損
ねてしまう。凹レンズ３３はこれを解決するために、入
射側に凸レンズ３１を、そこから少し離して凹レンズ３
３を配置したいわゆるテレフォト光学系により、焦点距
離の長さの割には短い光学系を構成している。
て形成された集光スポットを、情報媒体面上に常に焦点
を合わせておく必要がある。そのためには集光スポット
と情報媒体面のずれを何等かの方法で常に検出して、そ
の誤差をフィードバックしサーボをかける必要がある。
従来の光ヘッド光学系を図５に示す。半導体レーザ２５
から出射した光はコリメートレンズ２６によって平行光
に変換され、対物レンズ２７によって光ディスク基板２
８の裏面にある情報媒体面２９上に集光される。情報媒
体面２９で変調された光線は再び対物レンズ２７によっ
て平行光となりビームスプリッター３０で光源方向と分
離されて凸レンズ３１、シリンドリカルレンズ３２、凹
レンズ３３を通過してフォトディテクター３４に入射す
る。対物レンズ２７と情報媒体面２９の距離が変動する
と、焦点が合わないため、情報媒体面２９で反射した光
は対物レンズ２７を透過しても平行光とはならず、発散
光になったり、収束光になったりする。一方フォトディ
テクター３４に入射するまでにはシリンドリカルレンズ
３２があるため、フォトディテクター３４上には非点収
差が発生する。フォトディテクター３４をその非点隔差
の中間に位置させると、平行光で入射した場合は、ほぼ
円形のスポットがフォトディテクター３４上で得られ
る。しかし焦点誤差に応じて入射する光線が発散光や収
束光に変化すると、フォトディテクター３４上でのスポ
ットのパターンはシリンドリカルレンズ３２の非点収差
によってそのパターンを変化させる。そこでフォトディ
テクター３４を４分割の受光素子とすることにより、そ
のパターン変化を電気信号として取り出し、これをフォ
ーカス誤差信号とすることができる（例えば、尾上守夫
「光ディスク技術」、（平成元年．２．１０）、ラジオ
技術社、Ｐ８３ー８５）。ここで対物レンズ２７の焦点
距離をｆｏｂ、凸レンズ３１と凹レンズ３３の合成焦点
距離をｆｄｔとすると、焦点誤差検出光学系の感度は、
ｆｏｂ2／（ｆｄｔ2・Δｆ）に比例する。ここでΔｆは
シリンドリカルレンズ３２のシリンドリカル面によって
生じる２つの焦点の間隔を示す。またフォトディテクタ
ー２４上のスポットの大きさは、ｆｄｔ／Δｆに比例す
る。したがって必要な感度を確保すると、Δｆが決定す
るため、スポットの大きさは検出光学系の焦点距離ｆｄ
ｔに比例する。ここでフォトディテクター３４上のスポ
ットの大きさが小さすぎるとスポットとフォトディテク
ター３４の位置合わせが困難になるばかりでなく、４分
割の受光素子のギャップ幅が無視できなくなってしま
う。そこで検出光学系の焦点距離ｆｄｔを大きくすると
今度は光学系が大きくなりすぎて光ヘッドの小型化を損
ねてしまう。凹レンズ３３はこれを解決するために、入
射側に凸レンズ３１を、そこから少し離して凹レンズ３
３を配置したいわゆるテレフォト光学系により、焦点距
離の長さの割には短い光学系を構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、焦点誤差の検出光学系のために３枚の
レンズを必要とするため、組み立て調整が必要で、かつ
コストの高い光学系となってしまう。またこれをトーリ
ック面に置き換えてもやはり光学系をコンパクトにする
ためには凹レンズが必要で、トーリックレンズと凹レン
ズの２枚のレンズが必要になってしまうなどの問題点を
有していた。
ような構成では、焦点誤差の検出光学系のために３枚の
レンズを必要とするため、組み立て調整が必要で、かつ
コストの高い光学系となってしまう。またこれをトーリ
ック面に置き換えてもやはり光学系をコンパクトにする
ためには凹レンズが必要で、トーリックレンズと凹レン
ズの２枚のレンズが必要になってしまうなどの問題点を
有していた。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑み、ただ１枚のレ
ンズでコンパクトな焦点誤差検出光学素子を提供するも
のである。
ンズでコンパクトな焦点誤差検出光学素子を提供するも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、単レンズであって、光線が入射する側から順に、
第１面が正のパワーをもつトーリック面、第２面が負の
パワーをもつ回転対称面からなるように構成したもので
ある。
めに、単レンズであって、光線が入射する側から順に、
第１面が正のパワーをもつトーリック面、第２面が負の
パワーをもつ回転対称面からなるように構成したもので
ある。
【０００６】
【作用】本発明は上記した構成によって、第１面のトー
リック面で光線を収束させると同時に非点収差を発生さ
せ、第２面の負のパワーによりテレフォト光学系を構成
して、焦点距離の割にはコンパクトな焦点誤差検出光学
系を実現する。
リック面で光線を収束させると同時に非点収差を発生さ
せ、第２面の負のパワーによりテレフォト光学系を構成
して、焦点距離の割にはコンパクトな焦点誤差検出光学
系を実現する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例の焦点誤差検出素子
について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明
の実施例を示す構成図である。情報媒体面で反射した光
は対物レンズによって平行光線１となって、焦点誤差検
出素子２に入射する。焦点誤差検出素子２のＸ断面にお
いては第１面側は非球面形状３をしており、第２面側も
非球面形状４をしている。一方Ｙ断面においては第１面
側は球面形状５、第２面はＸ断面と同じ非球面形状４を
している。したがって第１面はトーリック面の一断面が
非球面であるアナモフィック面形状をしており、第２面
は回転対称非球面の形状をしている。
について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明
の実施例を示す構成図である。情報媒体面で反射した光
は対物レンズによって平行光線１となって、焦点誤差検
出素子２に入射する。焦点誤差検出素子２のＸ断面にお
いては第１面側は非球面形状３をしており、第２面側も
非球面形状４をしている。一方Ｙ断面においては第１面
側は球面形状５、第２面はＸ断面と同じ非球面形状４を
している。したがって第１面はトーリック面の一断面が
非球面であるアナモフィック面形状をしており、第２面
は回転対称非球面の形状をしている。
【０００８】第１面の曲率半径は、Ｘ断面とＹ断面にお
いてわずかに異なるよう設計してあるために、光軸上で
のＸ断面の焦点６とＹ断面の焦点７は異なる。対物レン
ズの焦点位置が情報媒体上にないときは、焦点誤差検出
素子２に入射する光線１がわずかに発散光になったり、
収束光になるため、光線の収束する位置が焦点６および
７からずれることになる。対物レンズの焦点ズレに応じ
て焦点６と焦点７の中間に配置した受光素子８上でのス
ポットダイアグラムの変化を図２に示す。焦点ズレに応
じて受光素子８上のパターンが変化する。このパターン
の変化を４分割の受光素子８で受光することにより、焦
点誤差信号を検出することができる。
いてわずかに異なるよう設計してあるために、光軸上で
のＸ断面の焦点６とＹ断面の焦点７は異なる。対物レン
ズの焦点位置が情報媒体上にないときは、焦点誤差検出
素子２に入射する光線１がわずかに発散光になったり、
収束光になるため、光線の収束する位置が焦点６および
７からずれることになる。対物レンズの焦点ズレに応じ
て焦点６と焦点７の中間に配置した受光素子８上でのス
ポットダイアグラムの変化を図２に示す。焦点ズレに応
じて受光素子８上のパターンが変化する。このパターン
の変化を４分割の受光素子８で受光することにより、焦
点誤差信号を検出することができる。
【０００９】第２面側の非球面形状４は第１面側の球面
形状５に対して焦点７上での球面収差を補正するように
決定する。次に第１面側の非球面形状３は第２面側の非
球面形状４と組み合せて焦点６での球面収差を補正する
ように決定する。これにより焦点６および７上での球面
収差を共に補正することができる。
形状５に対して焦点７上での球面収差を補正するように
決定する。次に第１面側の非球面形状３は第２面側の非
球面形状４と組み合せて焦点６での球面収差を補正する
ように決定する。これにより焦点６および７上での球面
収差を共に補正することができる。
【００１０】また第１面のトーリック面の互いに直交す
る２つの対称面によって生じる２つの焦点から第２面ま
での距離をそれぞれＷＤ1、ＷＤ2、２つの焦点距離をそ
れぞれｆ1、ｆ2、レンズ厚みをｄとしたとき ０．５＜（ＷＤ＋ｄ）／ｆ＜０．９ の条件を満足することが望ましい。ただし １／ｆ＝（１／ｆ1＋１／ｆ2）／２ １／ＷＤ＝（Ｗ1／Ｄ1＋１／ＷＤ2）／２ ここで下限を超えると、第２面の非球面によって球面収
差を補正することが困難になる。また上限を超えるとテ
レフォトタイプの光学系の特性が小さくなって、焦点誤
差検出光学系のコンパクトさが損なわれてしまう。
る２つの対称面によって生じる２つの焦点から第２面ま
での距離をそれぞれＷＤ1、ＷＤ2、２つの焦点距離をそ
れぞれｆ1、ｆ2、レンズ厚みをｄとしたとき ０．５＜（ＷＤ＋ｄ）／ｆ＜０．９ の条件を満足することが望ましい。ただし １／ｆ＝（１／ｆ1＋１／ｆ2）／２ １／ＷＤ＝（Ｗ1／Ｄ1＋１／ＷＤ2）／２ ここで下限を超えると、第２面の非球面によって球面収
差を補正することが困難になる。また上限を超えるとテ
レフォトタイプの光学系の特性が小さくなって、焦点誤
差検出光学系のコンパクトさが損なわれてしまう。
【００１１】さらに焦点誤差検出素子における第１面の
トーリック面の非球面の曲率半径をＲ1、屈折率をｎ、
トーリック面の非球面断面による焦点距離をｆとしたと
き、 ０．０５＜Ｒ1／ｆ（ｎ−１）＜０．４５ の条件を満足することが望ましい。この条件の下限を超
えると第２面の曲率半径が小さくなりすぎて、加工が困
難となる。また上限を超えるとテレフォトタイプの光学
系の特性が小さくなって、焦点誤差検出光学系のコンパ
クトさが損なわれてしまう。
トーリック面の非球面の曲率半径をＲ1、屈折率をｎ、
トーリック面の非球面断面による焦点距離をｆとしたと
き、 ０．０５＜Ｒ1／ｆ（ｎ−１）＜０．４５ の条件を満足することが望ましい。この条件の下限を超
えると第２面の曲率半径が小さくなりすぎて、加工が困
難となる。また上限を超えるとテレフォトタイプの光学
系の特性が小さくなって、焦点誤差検出光学系のコンパ
クトさが損なわれてしまう。
【００１２】さらに以下の条件式を満足することが望ま
しい。 ０．８＜ｄ（ＷＤ＋ｄ）（ｎ−１）／ｆ＜２．８ この条件の上限および下限のいずれを越えても、正弦条
件を補正することが困難になって、焦点誤差検出素子の
位置調整のときに少しでも傾くと、コマ収差が発生し
て、焦点誤差信号の信頼性が落ちることになる。
しい。 ０．８＜ｄ（ＷＤ＋ｄ）（ｎ−１）／ｆ＜２．８ この条件の上限および下限のいずれを越えても、正弦条
件を補正することが困難になって、焦点誤差検出素子の
位置調整のときに少しでも傾くと、コマ収差が発生し
て、焦点誤差信号の信頼性が落ちることになる。
【００１３】以上の条件を満足する実施例を以下に示
す。実施例において、 焦点距離 ： ｆｄｔ ただしＸ断面の焦点距離をｆ1、Ｙ断面の焦点距離をｆ2
とすると １／ｆｄｔ＝（１／ｆ1＋１／ｆ2）／２ 平行光の光束径 ： φＥＦＦ 作動距離 ： ＷＤ ただしＸ断面の作動距離をＷＤ1、Ｙ断面の作動距離を
ＷＤ2とすると １／ＷＤ＝（Ｗ1／Ｄ1＋１／ＷＤ2）／２ 第ｊ面の曲率半径 ： Ｒｊ レンズ厚み ： ｄ レンズの屈折率 ： ｎ を示す。設計波長は７８５ｎｍである。第１面のＸ断面
の非球面形状は、
す。実施例において、 焦点距離 ： ｆｄｔ ただしＸ断面の焦点距離をｆ1、Ｙ断面の焦点距離をｆ2
とすると １／ｆｄｔ＝（１／ｆ1＋１／ｆ2）／２ 平行光の光束径 ： φＥＦＦ 作動距離 ： ＷＤ ただしＸ断面の作動距離をＷＤ1、Ｙ断面の作動距離を
ＷＤ2とすると １／ＷＤ＝（Ｗ1／Ｄ1＋１／ＷＤ2）／２ 第ｊ面の曲率半径 ： Ｒｊ レンズ厚み ： ｄ レンズの屈折率 ： ｎ を示す。設計波長は７８５ｎｍである。第１面のＸ断面
の非球面形状は、
【００１４】
【数１】
【００１５】ｚ：光軸から高さがＸの非球面上の点の非
球面頂点の接平面からの距離 Ｘ：光軸からの高さ Ｋ1：円錐定数 ＡＤ1、ＡＥ1、ＡＦ1、ＡＧ1：それぞれ４次、６次、８
次、１０次の非球面係数 ＣＶＹ：Ｙ断面の曲率 で表される。第２面の回転対称非球面の形状は、
球面頂点の接平面からの距離 Ｘ：光軸からの高さ Ｋ1：円錐定数 ＡＤ1、ＡＥ1、ＡＦ1、ＡＧ1：それぞれ４次、６次、８
次、１０次の非球面係数 ＣＶＹ：Ｙ断面の曲率 で表される。第２面の回転対称非球面の形状は、
【００１６】
【数２】
【００１７】ここでｐ2＝Ｘ2＋Ｙ2 ｚ：光軸から高さがｐの非球面上の点の非球面頂点の接
平面からの距離 Ｋ2：円錐定数 ＡＤ2、ＡＥ2、ＡＦ2、ＡＧ2：それぞれ４次、６次、８
次、１０次の非球面係数 で表される。図６に実施例１の収差図を示す。収差図の
（ａ）には、像高０．２における横収差曲線を、また
（ｂ）には軸上における横収差曲線を示している。また
収差曲線の縦軸のスケールはすべて０．０５である。さ
らに収差図の左側にはメリジオナル面（ＤＹ）の収差
を、右側にはサジタル面（ＤＸ）の収差を示す。なお、
実施例２〜４の収差図については、同様のため省略す
る。
平面からの距離 Ｋ2：円錐定数 ＡＤ2、ＡＥ2、ＡＦ2、ＡＧ2：それぞれ４次、６次、８
次、１０次の非球面係数 で表される。図６に実施例１の収差図を示す。収差図の
（ａ）には、像高０．２における横収差曲線を、また
（ｂ）には軸上における横収差曲線を示している。また
収差曲線の縦軸のスケールはすべて０．０５である。さ
らに収差図の左側にはメリジオナル面（ＤＹ）の収差
を、右側にはサジタル面（ＤＸ）の収差を示す。なお、
実施例２〜４の収差図については、同様のため省略す
る。
【００１８】（実施例１） ｆｄｔ＝３１．６００ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝１４．６８５ Ｒ1＝３．００ Ｒ2＝１．６３００４ ｄ＝４．０ ｎ＝１．６７４７３ Ｋ1＝−０．１７１３０００×１０-1 ＡＤ1＝−０．３８７５２９０×１０-4 ＡＥ1＝ ０．１０４６９１０×１０-4 ＡＦ1＝−０．７１６６８６７×１０-5 ＡＧ1＝−０．１４７７９０３×１０-5 ＣＶＹ＝０．３３０８１７２ Ｋ2＝０．４４７８５３５ ＡＤ2＝ ０．１４８７３９５×１０-4 ＡＥ2＝ ０．１３６０１６２×１０-1 ＡＦ2＝−０．２７３８６０４×１０-2 ＡＧ2＝ ０．２０４８７６０×１０-1 （実施例２） ｆｄｔ＝３０．９８８ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝２４．７８７ Ｒ1＝４．００ Ｒ2＝１．６３００４ ｄ＝２．００ ｎ＝１．６７４７３ Ｋ1＝−０．８０５０１４１×１０-2 ＡＤ1＝−０．２２０３６９５×１０-4 ＡＥ1＝−０．１０８４４５１×１０-5 ＡＦ1＝−０．６８１１３５５×１０-7 ＡＧ1＝−０．１５４１９４３×１０-8 ＣＶＹ＝０．２４７３７９１ Ｋ2＝０．３０２１９５２ ＡＤ2＝ ０．７４７９４３０×１０-3 ＡＥ2＝ ０．５５７６４２２×１０-4 ＡＦ2＝ ０．４０７７４９５×１０-5 ＡＧ2＝ ０．５３５４３３２×１０-6 （実施例３） ｆｄｔ＝３１．１６２ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝１９．１１２ Ｒ1＝５．２０ Ｒ2＝４．８０１９４ ｄ＝６．０ ｎ＝１．５１０６２ Ｋ1＝−０．２００５７９０×１０-1 ＡＤ1＝−０．２１９４０９７×１０-4 ＡＥ1＝−０．５７０４７５３×１０-6 ＡＦ1＝−０．１８２１６３３×１０-7 ＡＧ1＝−０．９１０８３００×１０-10 ＣＶＹ＝０．１８８８８４４ Ｋ2＝０．１０２６３８６×１０+1 ＡＤ2＝ ０．１２７６２３７×１０-2 ＡＥ2＝ ０．１１２７４８６×１０-3 ＡＦ2＝ ０．１０５８９７１×１０-4 ＡＧ2＝ ０．１５０７６７５×１０-5 （実施例４） ｆｄｔ＝３１．６６７ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝１４．３０４ Ｒ1＝２．８０ Ｒ2＝１．４３０３６ ｄ＝３．５ ｎ＝１．７８５３７ Ｋ1＝−０．２１１８５４０×１０-1 ＡＤ1＝ ０．３９２９９２８×１０-5 ＡＥ1＝ ０．２７７７８１７×１０-4 ＡＦ1＝−０．１３９７０３５×１０-4 ＡＧ1＝ ０．３１１７６４７×１０-5 ＣＶＹ＝０．３５４９９１０ Ｋ2＝０．４３８７８８２ ＡＤ2＝ ０．１４１５１２１×１０-1 ＡＥ2＝ ０．１９７４９１４×１０-1 ＡＦ2＝−０．１３２７０８２×１０-1 ＡＧ2＝ ０．４７４９１２０×１０-1 図３は本発明の別の実施例を示す構成図である。情報媒
体面で反射した光は対物レンズによって平行光線９とな
って、焦点誤差検出素子１０に入射する。焦点誤差検出
素子１０のＸ断面においては第１面側は非球面形状１１
をしており、第２面側も非球面形状１２をしている。一
方Ｙ断面においては第１面側はＸ断面と同じ非球面形状
１１、第２面は球面形状１３をしている。したがって第
１面は回転対称非球面の形状をしており、第２面はトー
リック面の一断面が非球面であるアナモフィック面形状
をしている。
体面で反射した光は対物レンズによって平行光線９とな
って、焦点誤差検出素子１０に入射する。焦点誤差検出
素子１０のＸ断面においては第１面側は非球面形状１１
をしており、第２面側も非球面形状１２をしている。一
方Ｙ断面においては第１面側はＸ断面と同じ非球面形状
１１、第２面は球面形状１３をしている。したがって第
１面は回転対称非球面の形状をしており、第２面はトー
リック面の一断面が非球面であるアナモフィック面形状
をしている。
【００１９】第２面の曲率半径は、Ｘ断面とＹ断面にお
いてわずかに異なるよう設計してあるために、光軸上で
のＸ断面の焦点位置１４とＹ断面の焦点位置１５は異な
る。対物レンズの焦点が情報媒体上にあっていないとき
は、焦点誤差検出素子１０に入射する光線９がわずかに
発散光になったり、収束光になるため、対物レンズの焦
点ズレに応じて焦点１４と焦点１５の中間に配置した受
光素子１６上でのパターンが変化する。このパターンの
変化を４分割の受光素子１６で受光することにより、焦
点誤差信号を検出することができる。
いてわずかに異なるよう設計してあるために、光軸上で
のＸ断面の焦点位置１４とＹ断面の焦点位置１５は異な
る。対物レンズの焦点が情報媒体上にあっていないとき
は、焦点誤差検出素子１０に入射する光線９がわずかに
発散光になったり、収束光になるため、対物レンズの焦
点ズレに応じて焦点１４と焦点１５の中間に配置した受
光素子１６上でのパターンが変化する。このパターンの
変化を４分割の受光素子１６で受光することにより、焦
点誤差信号を検出することができる。
【００２０】第１面側の非球面形状１１は第２面側の球
面形状１３に対して焦点１５上での球面収差を補正する
ように決定する。次に第２面側の非球面形状１２は第１
面側の非球面形状１１と組み合せて焦点１４での球面収
差を補正するように決定する。これにより焦点１４およ
び１５上での球面収差を共に補正することができる。
面形状１３に対して焦点１５上での球面収差を補正する
ように決定する。次に第２面側の非球面形状１２は第１
面側の非球面形状１１と組み合せて焦点１４での球面収
差を補正するように決定する。これにより焦点１４およ
び１５上での球面収差を共に補正することができる。
【００２１】また第２面のトーリック面の互いに直交す
る２つの対称面によって生じる２つの焦点から第２面ま
での距離をそれぞれＷＤ1、ＷＤ2、２つの焦点距離をそ
れぞれｆ1、ｆ2、レンズ厚みをｄとしたとき ０．２＜（ＷＤ＋ｄ）／ｆ＜０．９ の条件を満足することが望ましい。ただし １／ｆ＝（１／ｆ1＋１／ｆ2）／２ １／ＷＤ＝（１／ＷＤ1＋１／ＷＤ2）／２ ここで下限を超えると、第１面の非球面によって球面収
差を補正することが困難になる。また上限を超えるとテ
レフォトタイプの光学系の特性が小さくなって、焦点誤
差検出光学系のコンパクトさが損なわれてしまう。
る２つの対称面によって生じる２つの焦点から第２面ま
での距離をそれぞれＷＤ1、ＷＤ2、２つの焦点距離をそ
れぞれｆ1、ｆ2、レンズ厚みをｄとしたとき ０．２＜（ＷＤ＋ｄ）／ｆ＜０．９ の条件を満足することが望ましい。ただし １／ｆ＝（１／ｆ1＋１／ｆ2）／２ １／ＷＤ＝（１／ＷＤ1＋１／ＷＤ2）／２ ここで下限を超えると、第１面の非球面によって球面収
差を補正することが困難になる。また上限を超えるとテ
レフォトタイプの光学系の特性が小さくなって、焦点誤
差検出光学系のコンパクトさが損なわれてしまう。
【００２２】さらに焦点誤差検出素子における第１面の
曲率半径をＲ1、屈折率をｎ、トーリック面の非球面断
面による焦点距離をｆとしたとき、 ０．０５＜Ｒ1／ｆ（ｎ−１）＜０．３ の条件を満足することが望ましい。この条件の下限を超
えると第２面の曲率半径が小さくなりすぎて、加工が困
難となる。また上限を超えるとまた上限を超えるとテレ
フォトタイプの光学系の特性が小さくなって、焦点誤差
検出光学系のコンパクトさが損なわれてしまう。
曲率半径をＲ1、屈折率をｎ、トーリック面の非球面断
面による焦点距離をｆとしたとき、 ０．０５＜Ｒ1／ｆ（ｎ−１）＜０．３ の条件を満足することが望ましい。この条件の下限を超
えると第２面の曲率半径が小さくなりすぎて、加工が困
難となる。また上限を超えるとまた上限を超えるとテレ
フォトタイプの光学系の特性が小さくなって、焦点誤差
検出光学系のコンパクトさが損なわれてしまう。
【００２３】さらに以下の条件式を満足することが望ま
しい。 ０．８＜ｄ（ＷＤ＋ｄ）（ｎ−１）／ｆ＜２．８ この条件の上限および下限のいずれを越えても、正弦条
件を補正することが困難になって、焦点誤差検出素子の
位置調整のときに少しでも傾くと、コマ収差が発生し
て、焦点誤差信号の信頼性が落ちることになる。
しい。 ０．８＜ｄ（ＷＤ＋ｄ）（ｎ−１）／ｆ＜２．８ この条件の上限および下限のいずれを越えても、正弦条
件を補正することが困難になって、焦点誤差検出素子の
位置調整のときに少しでも傾くと、コマ収差が発生し
て、焦点誤差信号の信頼性が落ちることになる。
【００２４】以上の条件を満足する実施例を以下に示
す。実施例において、 焦点距離 ： ｆｄｔ ただしＸ断面の焦点距離をｆ1、Ｙ断面の焦点距離をｆ2
とすると １／ｆｄｔ＝（１／ｆ1＋１／ｆ2）／２ 平行光の光束径 ： φＥＦＦ 作動距離 ： ＷＤ ただしＸ断面の作動距離をＷＤ1、Ｙ断面の作動距離を
ＷＤ2とすると １／ＷＤ＝（Ｗ1／Ｄ1＋１／ＷＤ2）／２ 第ｊ面の曲率半径 ： Ｒｊ レンズ厚み ： ｄ レンズの屈折率 ： ｎ を示す。設計波長は７８５ｎｍである。第１面の回転対
称非球面の形状は、
す。実施例において、 焦点距離 ： ｆｄｔ ただしＸ断面の焦点距離をｆ1、Ｙ断面の焦点距離をｆ2
とすると １／ｆｄｔ＝（１／ｆ1＋１／ｆ2）／２ 平行光の光束径 ： φＥＦＦ 作動距離 ： ＷＤ ただしＸ断面の作動距離をＷＤ1、Ｙ断面の作動距離を
ＷＤ2とすると １／ＷＤ＝（Ｗ1／Ｄ1＋１／ＷＤ2）／２ 第ｊ面の曲率半径 ： Ｒｊ レンズ厚み ： ｄ レンズの屈折率 ： ｎ を示す。設計波長は７８５ｎｍである。第１面の回転対
称非球面の形状は、
【００２５】
【数３】
【００２６】ここでｐ2＝Ｘ2＋Ｙ2 ｚ：光軸から高さがｐの非球面上の点の非球面頂点の接
平面からの距離 Ｋ1：円錐定数 ＡＤ1，ＡＥ1，ＡＦ1，ＡＧ1：それぞれ４次、６次、８
次、１０次の非球面係数 で表される。第２面のＸ断面の非球面形状は，
平面からの距離 Ｋ1：円錐定数 ＡＤ1，ＡＥ1，ＡＦ1，ＡＧ1：それぞれ４次、６次、８
次、１０次の非球面係数 で表される。第２面のＸ断面の非球面形状は，
【００２７】
【数４】
【００２８】ｚ：光軸から高さがＹの非球面上の点の非
球面頂点の接平面からの距離 Ｘ：光軸からの高さ Ｋ2：円錐定数 ＡＤ2、ＡＥ2、ＡＦ2、ＡＧ2：それぞれ４次、６次、８
次、１０次の非球面係数 ＣＶＹ：Ｙ断面の曲率 で表される。図７に実施例５の収差図を示す。なお、実
施例６〜１４の収差図については、同様のため省略す
る。
球面頂点の接平面からの距離 Ｘ：光軸からの高さ Ｋ2：円錐定数 ＡＤ2、ＡＥ2、ＡＦ2、ＡＧ2：それぞれ４次、６次、８
次、１０次の非球面係数 ＣＶＹ：Ｙ断面の曲率 で表される。図７に実施例５の収差図を示す。なお、実
施例６〜１４の収差図については、同様のため省略す
る。
【００２９】（実施例５） ｆｄｔ＝３２．１１７ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝１１．９８４ Ｒ1＝２．６５ Ｒ2＝１．１２９２６ ｄ＝４．０ ｎ＝１．７１０２６ Ｋ1＝−０．１１０４２２８ ＡＤ1＝−０．１１５８９２８×１０-2 ＡＥ1＝−０．１４４５４７０×１０-3 ＡＦ1＝−０．３８５１３５１×１０-5 ＡＧ1＝−０．４３６９０９４×１０-5 Ｋ2＝０．２３３５５４９ ＡＤ2＝ ０．８９２０４８５×１０-3 ＡＥ2＝−０．３２５０２５２×１０-2 ＡＦ2＝ ０．１６５９９７１×１０-1 ＡＧ2＝−０．２３０６８０３×１０-1 ＣＶＹ＝０．９０２１１５８ （実施例６） ｆｄｔ＝３４．０６６ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝６．１５８ Ｒ1＝２．９０ Ｒ2＝０．６５２２２ ｄ＝７．２０ ｎ＝１．４９２４８ Ｋ1＝−０．１７２６１２４ ＡＤ1＝−０．１２４３３１１×１０-2 ＡＥ1＝−０．１１３７１７５×１０-3 ＡＦ1＝−０．２８３５５９３×１０-5 ＡＧ1＝−０．１８４４５６９×１０-5 Ｋ2＝０．１９８０２６５ ＡＤ2＝−０．４０４６７７３×１０-1 ＡＥ2＝−０．１７２５５２３ ＡＦ2＝０．０ ＡＧ2＝０．０ ＣＶＹ＝０．１６２２６１６×１０+1 （実施例７） ｆｄｔ＝３１．１７３ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝２１．６９７ Ｒ1＝３．００ Ｒ2＝２．５２８２７ ｄ＝２．５ ｎ＝１．５７４２８ Ｋ1＝−０．１４５９５６２ ＡＤ1＝−０．７５６４３４５×１０-3 ＡＥ1＝−０．６１８７９２８×１０-4 ＡＦ1＝−０．３７５１７７０×１０-5 ＡＧ1＝−０．７４６９００７×１０-6 Ｋ2＝０．１８０９１９５×１０-1 ＡＤ2＝ ０．５７０５３４８×１０-4 ＡＥ2＝ ０．２８７１８５７×１０-5 ＡＦ2＝ ０．７０６６７４８×１０-5 ＡＧ2＝−０．２４７５７２２×１０-5 ＣＶＹ＝０．４０１８０５７ （実施例８） ｆｄｔ＝３１．２２７ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝２０．７５９ Ｒ1＝２．２８ Ｒ2＝１．６８９８０ ｄ＝１．８ ｎ＝１．７３７８６ Ｋ1＝−０．１９２９３２８×１０-3 ＡＤ1＝−０．３００２３４１×１０-3 ＡＥ1＝−０．３９４９６９９×１０-4 ＡＦ1＝ ０．３３４３８３３×１０-6 ＡＧ1＝−０．２００４０９７×１０-5 Ｋ2＝０．３６４０９６７×１０-1 ＡＤ2＝−０．５３９５７４５×１０-3 ＡＥ2＝−０．２６８１１５５×１０-3 ＡＦ2＝ ０．３７５３７１３×１０-4 ＡＧ2＝−０．９７８６７５７×１０-4 ＣＶＹ＝０．５９７１２２９ （実施例９） ｆｄｔ＝３２．７０５ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝９．３４７ Ｒ1＝２．２５ Ｒ2＝０．７０１７６ ｄ＝３．４ ｎ＝１．８９６２３ Ｋ1＝−０．２３２１３５４ ＡＤ1＝−０．１２８９３２７×１０-2 ＡＥ1＝−０．６０３００１７×１０-6 ＡＦ1＝−０．５３３０９８７×１０-7 ＡＧ1＝−０．８０９５２９１×１０-8 Ｋ2＝０．２１０３０２０×１０-1 ＡＤ2＝ ０．１３９１９１７×１０-2 ＡＥ2＝ ０．１３０９５８４×１０-2 ＡＦ2＝ ０．１３２０２７２×１０-2 ＡＧ2＝ ０．９３８００２０×１０-3 ＣＶＹ＝０．１４４６５２５ （実施例１０） ｆｄｔ＝３４．５３４ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝７．１００ Ｒ1＝４．０５７ Ｒ2＝０．９８５ ｄ＝８．０ ｎ＝１．６７２９３ Ｋ1＝−０．３３８１６９０ ＡＤ1＝−０．９１６０９１５×１０-5 ＡＥ1＝−０．２０１６４４２×１０-6 ＡＦ1＝−０．４６１０６５９×１０-8 ＡＧ1＝−０．１７３３８９１×１０-9 Ｋ2＝−０．５１７３２２４×１０-1 ＡＤ2＝−０．３６８５０２４×１０-2 ＡＥ2＝−０．３４７８０７１×１０-2 ＡＦ2＝−０．２７３９０３９×１０-2 ＡＧ2＝−０．４１７５２２１×１０-2 ＣＶＹ＝０．９５２２７４３ （実施例１１） ｆｄｔ＝４５．５８４ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝３．５００ Ｒ1＝３．２７８ Ｒ2＝０．２７５ ｄ＝７．５ ｎ＝１．６７２９３ Ｋ1＝−０．３３５２７７６ ＡＤ1＝−０．４８９１１５９×１０-5 ＡＥ1＝−０．２８８４０４０×１０-5 ＡＦ1＝−０．１１６５１５２×１０-6 ＡＧ1＝−０．１８１２４９７×１０-7 Ｋ2＝ ０．１５８５４１０×１０-1 ＡＤ2＝−０．１１６０１７６×１０+1 ＡＥ2＝−０．１４３３５６８×１０+2 ＡＦ2＝−０．７６３９７６１×１０+2 ＡＧ2＝−０．４２９２３８３×１０+4 ＣＶＹ＝３．２０７２８７３ （実施例１２） ｆｄｔ＝３６．４９３ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝９．５００ Ｒ1＝２．７２３ Ｒ2＝０．７８８ ｄ＝５．０ ｎ＝１．６７２９３ Ｋ1＝−０．３１５６６２３ ＡＤ1＝−０．２２５５４０６×１０-4 ＡＥ1＝−０．６８９７６７０×１０-6 ＡＦ1＝−０．２８６４５３９×１０-7 ＡＧ1＝−０．１７３７６６８×１０-8 Ｋ2＝−０．４３５９４９４×１０-1 ＡＤ2＝−０．１８３９８４７×１０-2 ＡＥ2＝−０．１４６７３００×１０-2 ＡＦ2＝−０．１１０３５９３×１０-2 ＡＧ2＝−０．１１６９８８６×１０-2 ＣＶＹ＝１．２３０２４３ （実施例１３） ｆｄｔ＝３２．９０５ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝１１．４６３ Ｒ1＝２．７００ Ｒ2＝１．０３８４ ｄ＝４．０ ｎ＝１．７８５３７ Ｋ1＝−０．２２１５７６３ ＡＤ1＝−０．３０２４６１３×１０-3 ＡＥ1＝−０．３６１７４８４×１０-4 ＡＦ1＝ ０．８３１１５９０×１０-6 ＡＧ1＝−０．１００２０６６×１０-5 Ｋ2＝ ０．６５６０８７３×１０-1 ＡＤ2＝−０．１０９３２８９×１０-1 ＡＥ2＝−０．１３７６５２０×１０-1 ＡＦ2＝ ０．６６８０６４８×１０-2 ＡＧ2＝−０．３３９７０９７×１０-1 ＣＶＹ＝１．２１４６９２ （実施例１４） ｆｄｔ＝３６．５１５ φＥＦＦ＝３ ＷＤ＝７．５００ Ｒ1＝３．５４９ Ｒ2＝０．８８０８ ｄ＝７．０ ｎ＝１．６７２９３ Ｋ1＝−０．３２０９６７５ ＡＤ1＝−０．１５０２００２×１０-4 ＡＥ1＝−０．５６６７５２６×１０-6 ＡＦ1＝−０．２１１７５８０×１０-7 ＡＧ1＝−０．２２１９０５７×１０-8 Ｋ2＝ ０．８７９９９１２×１０-1 ＡＤ2＝−０．２６３３０２３×１０-3 ＡＥ2＝−０．１１５９４６５×１０-2 ＡＦ2＝−０．１５９５０９９×１０-2 ＡＧ2＝−０．８１５１８１６×１０-2 ＣＶＹ＝１．１９８３０３ 以上の実施例の焦点誤差検出素子をガラス成形によって
作成することにより、高精度でかつ低コストに作ること
ができる。さらに温度変化による焦点距離の変動がプラ
スチック材料よりもはるかに少ないため、温度の変化に
よって、焦点誤差信号の変動しない焦点誤差検出素子が
提供できる。
作成することにより、高精度でかつ低コストに作ること
ができる。さらに温度変化による焦点距離の変動がプラ
スチック材料よりもはるかに少ないため、温度の変化に
よって、焦点誤差信号の変動しない焦点誤差検出素子が
提供できる。
【００３０】図４は上記実施例の焦点誤差検出素子を用
いた光ヘッドの構成図である。半導体レーザ１７を出射
した光はコリメートメートレンズ１８によって平行光と
なり対物レンズ１９によって光ディスク基板２０の情報
媒体面２１上に集光される。情報媒体面２１で変調され
た光は反射した後再び対物レンズ１９によって平行光と
なりビームスプリッター２２によって光源側と光路を分
離して焦点誤差検出素子２３に入射しフォトディテクタ
ー２４上にスポットを形成する。焦点誤差検出素子２３
はトーリック面により２つの焦点位置をもつため、その
焦点の中間にフォトディテクター２４の受光面がくるよ
うに配置する。対物レンズ１９で集光された焦点位置が
情報媒体面２１から外れると、情報媒体面２１で反射し
た光は対物レンズ１９を透過しても平行光とはならず、
発散光になったり、収束光になったりする。平行光で入
射した場合は、ほぼ円形のスポットがフォトディテクタ
ー３４上で得られる。しかし焦点誤差に応じて入射する
光線が発散光や収束光に変化すると、フォトディテクタ
ー２４上でのスポットのパターンは焦点誤差検出素子２
３の非点収差によってそのパターンを変化させる。そこ
でフォトディテクター２４を４分割の受光素子とするこ
とにより、そのパターン変化を電気信号として取り出
し、これをフォーカス誤差信号とすることができる。
いた光ヘッドの構成図である。半導体レーザ１７を出射
した光はコリメートメートレンズ１８によって平行光と
なり対物レンズ１９によって光ディスク基板２０の情報
媒体面２１上に集光される。情報媒体面２１で変調され
た光は反射した後再び対物レンズ１９によって平行光と
なりビームスプリッター２２によって光源側と光路を分
離して焦点誤差検出素子２３に入射しフォトディテクタ
ー２４上にスポットを形成する。焦点誤差検出素子２３
はトーリック面により２つの焦点位置をもつため、その
焦点の中間にフォトディテクター２４の受光面がくるよ
うに配置する。対物レンズ１９で集光された焦点位置が
情報媒体面２１から外れると、情報媒体面２１で反射し
た光は対物レンズ１９を透過しても平行光とはならず、
発散光になったり、収束光になったりする。平行光で入
射した場合は、ほぼ円形のスポットがフォトディテクタ
ー３４上で得られる。しかし焦点誤差に応じて入射する
光線が発散光や収束光に変化すると、フォトディテクタ
ー２４上でのスポットのパターンは焦点誤差検出素子２
３の非点収差によってそのパターンを変化させる。そこ
でフォトディテクター２４を４分割の受光素子とするこ
とにより、そのパターン変化を電気信号として取り出
し、これをフォーカス誤差信号とすることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明は、単レンズであっ
て、光線が入射する側から順に、第１面が正のパワーを
もつトーリック面、第２面が負のパワーをもつ回転対称
面からなる光学系により、ただ１枚のレンズで非点収差
方式によるフォーカス誤差信号が得られる。さらに焦点
距離の割には光学系の全長を短くすることができるた
め、小型の光ヘッドを構成することができる。また非球
面を使うことによって、受光素子上での球面収差を除く
ことができて、受光素子の位置許容度の大きい、高精度
な焦点誤差検出が可能となる。さらに本発明の焦点誤差
検出素子をプレスガラス工法によって作成することによ
り高精度でかつ低コストに量産することができる上、温
度特性の良好な焦点誤差検出が可能となる。
て、光線が入射する側から順に、第１面が正のパワーを
もつトーリック面、第２面が負のパワーをもつ回転対称
面からなる光学系により、ただ１枚のレンズで非点収差
方式によるフォーカス誤差信号が得られる。さらに焦点
距離の割には光学系の全長を短くすることができるた
め、小型の光ヘッドを構成することができる。また非球
面を使うことによって、受光素子上での球面収差を除く
ことができて、受光素子の位置許容度の大きい、高精度
な焦点誤差検出が可能となる。さらに本発明の焦点誤差
検出素子をプレスガラス工法によって作成することによ
り高精度でかつ低コストに量産することができる上、温
度特性の良好な焦点誤差検出が可能となる。
【図１】本発明の実施例の焦点誤差検出素子の光学系の
光路図
光路図
【図２】焦点誤差に応じた受光面上でのスポットダイア
グラム
グラム
【図３】本発明の別の実施例の焦点誤差検出素子の光学
系の光路図
系の光路図
【図４】本発明の実施例の焦点誤差検出素子を用いた光
ヘッドの構成図
ヘッドの構成図
【図５】従来の焦点誤差検出光学系による光ヘッドの構
成図
成図
【図６】本発明の実施例１における収差図
【図７】本発明の実施例５における収差図
１ 平行光線 ２ 焦点誤差検出素子 ３、４ 非球面形状 ５ 球面形状 ６ Ｘ断面の焦点 ７ Ｙ断面の焦点 ８ 受光素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−244421（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−205830（ＪＰ，Ａ)
Claims (16)
- 【請求項１】単レンズであって、光線が入射する側から
順に、第１面が正のパワーをもつトーリック面、第２面
が負のパワーをもつ回転対称面からなり、前記単レンズ
の第１面の曲率半径が小さいほうの一断面における曲率
半径をＲ1、屈折率をｎとし、前記トーリック面の互い
に直交する２つの対称面における２つの焦点距離をそれ
ぞれｆ 1 、ｆ 2 、としたとき ０．０５＜Ｒ1／（ｆ・（ｎ−１））＜０．４５ただし １／ｆ＝（１／ｆ 1 ＋１／ｆ 2 ）／２ の条件を満足することを特徴とする焦点誤差検出素子。 - 【請求項２】トーリック面の互いに直交する２つの対称
面における２つの焦点から第２面までの距離をそれぞれ
ＷＤ1、ＷＤ2 、レンズ厚みをｄとしたとき０．５＜（Ｗ
Ｄ＋ｄ）／ｆ＜０．９ １／ＷＤ＝（１／ＷＤ1＋１／ＷＤ2）／２ の条件を満足することを特徴とする請求項１記載の焦点
誤差検出素子。 - 【請求項３】第２面の負のパワーをもつ回転対称面が非
球面であることを特徴とする請求項１または２記載の焦
点誤差検出素子。 - 【請求項４】第１面の正のパワーをもつトーリック面
は、前記トーリック面の互いに直交する２つの対称面に
おける断面のうち少なくとも１面の断面形状が非球面で
あることを特徴とする請求項１記載の焦点誤差検出素
子。 - 【請求項５】第２面の回転対称非球面は、第１面のトー
リック面の互いに直交する２つの対称面による断面形状
のうち球面である面に対して球面収差が補正された非球
面であり、前記第１面のトーリック面のうちその断面が
非球面である面の非球面形状は、前記第２面の回転対称
非球面に対して球面収差が補正された非球面であること
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の焦点誤差
検出素子。 - 【請求項６】０．８＜ｄ（ＷＤ＋ｄ）（ｎ−１）／ｆ＜２．８ の条件を満足することを特徴とする請求項１記載の焦点
誤差検出素子。 - 【請求項７】トーリック面を含む単レンズをガラス成形
によって作成したことを特徴とする請求項１〜６のいず
れかに記載の焦点誤差検出素子。 - 【請求項８】光源と、前記光源から出射した光線を略平
行光に変換するコリメート手段と、前記略平行光を情報
媒体上に集光する集光手段と、前記情報媒体で変調され
た光を分離する光線分離手段と、請求項１〜７のいずれ
かに記載の焦点誤差検出素子と、前記情報媒体で変調さ
れた光を受光する受光手段を備えてなることを特徴とす
る光学ヘッド。 - 【請求項９】単レンズであって、光線が入射する側から
順に、第１面が正のパワーをもつ回転対称面、第２面が
負のパワーをもつトーリック面からなり、前記単レンズ
の第１面の曲率半径をＲ1、屈折率をｎとし、前記トー
リック面の互いに直交する２つの対称面における２つの
焦点距離をそれぞれｆ 1 、ｆ 2 としたとき、 ０５＜Ｒ1／ｆ（ｎ−１）＜０．３ただし １／ｆ＝（１／ｆ 1 ＋１／ｆ 2 ）／２ の条件を満足することを特徴とする焦点誤差検出素子。 - 【請求項１０】トーリック面の互いに直交する２つの対
称面における２つの焦点から第２面までの距離をそれぞ
れＷＤ1、ＷＤ2 、レンズ厚みをｄとしたとき ０．２＜（ＷＤ＋ｄ）／ｆ＜０．９ ただし １／ｆ＝（１／ｆ1＋１／ｆ2）／２ １／ＷＤ＝（１／ＷＤ1＋１／ＷＤ2）／２ の条件を満足することを特徴とする請求項９記載の焦点
誤差検出素子。 - 【請求項１１】第１面の正のパワーをもつ回転対称面が
非球面であることを特徴とする請求項９または１０記載
の焦点誤差検出素子。 - 【請求項１２】第２面の負のパワーをもつトーリック面
は、前記トーリック面の互いに直交する２つの対称面に
おける断面のうち少なくとも１面の断面形状が非球面で
あることを特徴とする請求項９記載の焦点誤差検出素
子。 - 【請求項１３】第１面の回転対称非球面は、第２面のト
ーリック面の互いに直交する２つの対称面による断面形
状のうち球面である面に対して球面収差が補正された非
球面であり、前記第２面のトーリック面のうちその断面
が非球面である面の非球面形状は、前記第１面の回転対
称非球面に対して球面収差が補正された非球面であるこ
とを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の焦点
誤差検出素子。 - 【請求項１４】０．８＜ｄ（ＷＤ＋ｄ）（ｎ−１）／ｆ＜２．８ の条件を満足することを特徴とする請求項９記載の焦点
誤差検出素子。 - 【請求項１５】トーリック面を含む単レンズをガラス成
形によって作成したことを特徴とする請求項９〜１４の
いずれかに記載の焦点誤差検出素子。 - 【請求項１６】光源と、前記光源から出射した光線を略
平行光に変換するコリメート手段と、前記略平行光を情
報媒体上に集光する集光手段と、前記情報媒体で変調さ
れた光を分離する光線分離手段と、請求項９〜１５のい
ずれかに記載の焦点誤差検出素子と、前記情報媒体で変
調された光を受光する受光手段を備えてなることを特徴
とする光学ヘッド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5035090A JP3019902B2 (ja) | 1992-10-26 | 1993-02-24 | 焦点誤差検出素子とそれを用いた光ヘッド |
| DE69322056T DE69322056T2 (de) | 1992-10-26 | 1993-07-28 | Detektorelement zum Ermitteln des Fokusfehlers und damit versehener optischer Abtaster |
| EP93112028A EP0594952B1 (en) | 1992-10-26 | 1993-07-28 | Focus error detecting element and optical head using the same |
| US08/109,532 US5535058A (en) | 1992-10-26 | 1993-08-20 | Focus error detecting element and optical head using the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-287334 | 1992-10-26 | ||
| JP28733492 | 1992-10-26 | ||
| JP5035090A JP3019902B2 (ja) | 1992-10-26 | 1993-02-24 | 焦点誤差検出素子とそれを用いた光ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06195730A JPH06195730A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3019902B2 true JP3019902B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=26374004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5035090A Expired - Fee Related JP3019902B2 (ja) | 1992-10-26 | 1993-02-24 | 焦点誤差検出素子とそれを用いた光ヘッド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5535058A (ja) |
| EP (1) | EP0594952B1 (ja) |
| JP (1) | JP3019902B2 (ja) |
| DE (1) | DE69322056T2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW287239B (ja) * | 1994-06-07 | 1996-10-01 | Philips Electronics Nv | |
| JP3104780B2 (ja) * | 1994-12-21 | 2000-10-30 | 松下電器産業株式会社 | 対物レンズ及びそれを用いた光ヘッド装置 |
| JP2000019388A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Sony Corp | 色収差補正用光学素子およびこれを具備する光学ピックアップ装置、ならびにこの光学ピックアップ装置を具備する光再生装置および光記録再生装置 |
| JP2002221606A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Sony Corp | 光学レンズとその製造方法、光学レンズアレイの製造方法、フォーカスエラー信号生成方法および光学ピックアップ装置 |
| US6847498B2 (en) | 2001-10-17 | 2005-01-25 | Inphase Technologies, Inc. | Holographic storage lenses |
| US6831762B2 (en) * | 2002-02-19 | 2004-12-14 | Inphase Technologies, Inc. | System and method for holographic storage with optical folding |
| US6924942B2 (en) * | 2002-03-22 | 2005-08-02 | Inphase Technologies | Holographic storage lenses |
| US7180644B2 (en) * | 2002-04-03 | 2007-02-20 | Inphase Technologies, Inc. | Holographic storage lenses |
| US7453788B2 (en) * | 2003-01-22 | 2008-11-18 | Panasonic Corporation | Optical head, optical information recording/reproducing apparatus, computer, video recording/reproducing apparatus, video reproducing apparatus, server and car navigation system |
| JP2005310344A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-11-04 | Konica Minolta Opto Inc | ビーム整形素子及び光ピックアップ装置 |
| JP6186923B2 (ja) * | 2013-06-18 | 2017-08-30 | 船井電機株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| CN104976953B (zh) * | 2015-06-26 | 2018-06-12 | 吉林大学 | 激光聚焦偏离检测装置 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2271585B1 (ja) * | 1974-05-14 | 1976-10-15 | Philips Nv | |
| AT387468B (de) * | 1981-07-08 | 1989-01-25 | Rodenstock Optik G | Brillenglas mit hohem positiven brechwert |
| US4501493A (en) * | 1982-10-28 | 1985-02-26 | Sony Corporation | Apparatus for detecting a position of an optical pickup |
| US4641296A (en) * | 1983-04-28 | 1987-02-03 | Nippon Kogaku K.K. | Optical head for information recording apparatus |
| JPS61165830A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-26 | Olympus Optical Co Ltd | 光学式ヘツド |
| JPS63205830A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ピツクアツプ |
| EP0286368B1 (en) * | 1987-04-06 | 1994-12-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Anamorphic single lens |
| JPH01109317A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コリメータ単レンズ |
| JPH01150234A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | Teac Corp | 焦点サーボ装置 |
| JPH0677332B2 (ja) * | 1988-05-31 | 1994-09-28 | 株式会社三協精機製作所 | 光ピックアップ |
| US4900138A (en) * | 1988-07-01 | 1990-02-13 | Gradient Lens Corporation | Composite gradient index and curved surface anamorphic lens and applications |
| JP2641514B2 (ja) * | 1988-07-05 | 1997-08-13 | オリンパス光学工業株式会社 | 単群対物レンズ |
| FR2643152B1 (fr) * | 1989-02-13 | 1991-06-07 | Aerospatiale Ste Nat Indle | Systeme pour tester des pieces de cablage |
| JPH02252135A (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-09 | Minolta Camera Co Ltd | 焦点検出機能を有する光ディスク用検出光学系 |
| NL8901245A (nl) * | 1989-05-19 | 1990-12-17 | Philips Nv | Retrofokus objektieflens en optische aftastinrichting voorzien van een dergelijke lens. |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP5035090A patent/JP3019902B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-07-28 EP EP93112028A patent/EP0594952B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-28 DE DE69322056T patent/DE69322056T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-20 US US08/109,532 patent/US5535058A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0594952B1 (en) | 1998-11-11 |
| DE69322056D1 (de) | 1998-12-17 |
| US5535058A (en) | 1996-07-09 |
| JPH06195730A (ja) | 1994-07-15 |
| DE69322056T2 (de) | 1999-04-08 |
| EP0594952A1 (en) | 1994-05-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100388515B1 (ko) | 광학픽업장치 | |
| JP3614294B2 (ja) | 光強度変換素子及び光学装置及び情報記憶装置 | |
| KR100486807B1 (ko) | 대물 렌즈, 그 제조 오차의 보정 방법 및 그 대물 렌즈를이용한 광 픽업 장치 | |
| JP3019902B2 (ja) | 焦点誤差検出素子とそれを用いた光ヘッド | |
| JPS62132247A (ja) | 光学ヘツド装置 | |
| US7110344B2 (en) | Objective lens, optical pickup apparatus, and recording and/or reproducing apparatus | |
| KR100449847B1 (ko) | 광정보기록매체용기록및/또는재생광학계및대물렌즈 | |
| JPH0614135B2 (ja) | 単レンズ並びに光学式情報読取及び／又は書込装置 | |
| KR100567190B1 (ko) | 광픽업용 대물 광학계 | |
| KR20020027261A (ko) | 광헤드용 대물렌즈 | |
| JPH05303766A (ja) | 光ディスク用光学素子とそれを用いた光ヘッド | |
| US4797545A (en) | Optical head device having positionally adjustable parts | |
| US6859334B1 (en) | Reflecting microoptical system | |
| JPH05258321A (ja) | 光学的情報読み取り装置 | |
| US6741539B2 (en) | Optical system for optical head | |
| JP2005134736A (ja) | 光学素子及び光ピックアップ及び光ディスクドライブ装置 | |
| KR100603893B1 (ko) | 기록매체의 광학 주사장치 | |
| JP2004251924A (ja) | ビームエクスパンダー及びこれを用いた光ヘッド | |
| KR20040004156A (ko) | 광학 소자, 광 헤드, 구면수차 보정 방법 및 광 기록 재생장치 | |
| JP2563476B2 (ja) | コリメート光学系 | |
| JP3521629B2 (ja) | 光ヘッド用光学系と光ヘッド装置 | |
| US7130134B2 (en) | Optical scanning device | |
| JPH05241069A (ja) | 対物レンズとそれを用いた光ヘッド | |
| JPH05182235A (ja) | 光ピックアップ装置のカップリングレンズ | |
| JPH11203712A (ja) | エバネッセント波を発生可能なレンズ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080107 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090107 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100107 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110107 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110107 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120107 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130107 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |