JPH01293311A - 光メモリ用コリメートレンズ - Google Patents
光メモリ用コリメートレンズInfo
- Publication number
- JPH01293311A JPH01293311A JP63123706A JP12370688A JPH01293311A JP H01293311 A JPH01293311 A JP H01293311A JP 63123706 A JP63123706 A JP 63123706A JP 12370688 A JP12370688 A JP 12370688A JP H01293311 A JPH01293311 A JP H01293311A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- expression
- aspherical
- numerical aperture
- spot
- 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
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/24—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光メモリ用コリメートレンズであって、対物
レンズの実質的な開口数を大きくでき、スポット径を可
能な限り小さくできるようにしたレンズに関する。
レンズの実質的な開口数を大きくでき、スポット径を可
能な限り小さくできるようにしたレンズに関する。
（従来の技術）
一般的に、拡散光を平行光束にするためのコリメートレ
ンズは正弦条件が満たされるように設計されている。
ンズは正弦条件が満たされるように設計されている。
例えば、薄肉レンズである場合には第１面の曲率半径ｒ
、と第２面の曲率半径ｒ、が以下の場合、正弦条件が満
たされコマ収差のないコリメートレンズとなる（ただし
ｆは焦点距離、ｎは屈折率である）。
、と第２面の曲率半径ｒ、が以下の場合、正弦条件が満
たされコマ収差のないコリメートレンズとなる（ただし
ｆは焦点距離、ｎは屈折率である）。
ｔ／ｒ＋−（（ｎ”−ｎ−１）／ （ｎ２−１）） （
１／ｆ）１／ｒｚ、 （ｎ２／（ｎ”−１）） （１／
ｆ）一般のコリメートレンズは上記式あるいはこれに近
い曲率半径が選択されている。レンズの素材がガラス材
料の場合、一般のガラス材料の屈折率はｎ−１，５〜１
．９程度であるため、−３５＞ｒｚまたは、ｒｚ＞２５
程度となる。
１／ｆ）１／ｒｚ、 （ｎ２／（ｎ”−１）） （１／
ｆ）一般のコリメートレンズは上記式あるいはこれに近
い曲率半径が選択されている。レンズの素材がガラス材
料の場合、一般のガラス材料の屈折率はｎ−１，５〜１
．９程度であるため、−３５＞ｒｚまたは、ｒｚ＞２５
程度となる。
また半導体レーザから発せられるレーザ光束は、ファー
フィールドパターンにおいて水平横モードが垂直縦モー
ドよりも光量の分布幅が小さくなっており、発散角度の
横モードθ〃が縦モードθ上よりも小さくなっている。
フィールドパターンにおいて水平横モードが垂直縦モー
ドよりも光量の分布幅が小さくなっており、発散角度の
横モードθ〃が縦モードθ上よりも小さくなっている。
このパターンのまま光ディスクの記録面にビームスポッ
トを形成すると、横モードθ〃方向のスポット径が長く
なった楕円スポットとなってしまう、そこで、第５図に
示すように半導体レーザ１ならびにコリメートレンズ２
の前方にアナモルフィックプリズム３を配置し、横モー
ドθ〃方向のビーム径を伸ばして、はぼ円形パターンの
平行光束を形成している。
トを形成すると、横モードθ〃方向のスポット径が長く
なった楕円スポットとなってしまう、そこで、第５図に
示すように半導体レーザ１ならびにコリメートレンズ２
の前方にアナモルフィックプリズム３を配置し、横モー
ドθ〃方向のビーム径を伸ばして、はぼ円形パターンの
平行光束を形成している。
第５図に示すようにアナモルフィックプリズム３を使用
した光メモリ用ピックアップにおいて、必要となる要件
は、光ディスクの記録面に多くの光量を集光させ、しか
もできる限り微小なスポットを形成することである。そ
のために必要となるコリーメトレンズの条件は、半導体
レーザから発せられる光をいかに効率よく導くか、すな
わちカップリング効率をいかによくするか、ならびに対
物レンズの実質な開口数ＮＡ、ｂをいかに大きくできる
かである。
した光メモリ用ピックアップにおいて、必要となる要件
は、光ディスクの記録面に多くの光量を集光させ、しか
もできる限り微小なスポットを形成することである。そ
のために必要となるコリーメトレンズの条件は、半導体
レーザから発せられる光をいかに効率よく導くか、すな
わちカップリング効率をいかによくするか、ならびに対
物レンズの実質な開口数ＮＡ、ｂをいかに大きくできる
かである。
まず、光ディスクに対向する対物レンズの焦点距ｆｉｔ
ｔ ｔを４．Ｏｍ層、有効径を４．軸層とすると対物
レンズの開口数ＮＡｏｂ” ０．５５である。コリメー
トレンズの開口数ＮＡｅＯＰを０．３以上必要Ｔあるす
ると、コリメートレンズの有効径を４．４■とし、焦点
距１１１ ｆ ｃａｒを７■とすれば、開口数ＮＡＣＯ
ｒは０．３１４３となる。
ｔ ｔを４．Ｏｍ層、有効径を４．軸層とすると対物
レンズの開口数ＮＡｏｂ” ０．５５である。コリメー
トレンズの開口数ＮＡｅＯＰを０．３以上必要Ｔあるす
ると、コリメートレンズの有効径を４．４■とし、焦点
距１１１ ｆ ｃａｒを７■とすれば、開口数ＮＡＣＯ
ｒは０．３１４３となる。
また半導体レーザとしてシャープ株式会社製のＬＴＯ２
４を使用すると、レーザの放射特性は、 ８≦θ〃≦１４ ２０≦θ工≦３８ ・・・・・・（＾）である、ここ
で、アナモルフィックプリズムによるθ〃のビーム整形
比ｍを２．７倍とすると、２１．６≦ｍθ〃≦３７，８ となる、すなわちθ〃卿θ上となる。
４を使用すると、レーザの放射特性は、 ８≦θ〃≦１４ ２０≦θ工≦３８ ・・・・・・（＾）である、ここ
で、アナモルフィックプリズムによるθ〃のビーム整形
比ｍを２．７倍とすると、２１．６≦ｍθ〃≦３７，８ となる、すなわちθ〃卿θ上となる。
以上の前提において、カップリング効率と対物レンズの
実質的な開口数について考察する。
実質的な開口数について考察する。
まずカップリング効率は、光メモリ装置の場合、高けれ
ば高い程ディスクの記録面にレーザを集中できることに
なり、情報の書込みを速くできる。ところが上記のビー
ム整形比などの条件によってカップリング効率は約４８
％程度まで下がることがあり、本来必要となる値よりも
小さくなる可能性がある。カップリング効率を上げ、こ
れを１００％に近づける程速い転送速度が得られるよう
になる。
ば高い程ディスクの記録面にレーザを集中できることに
なり、情報の書込みを速くできる。ところが上記のビー
ム整形比などの条件によってカップリング効率は約４８
％程度まで下がることがあり、本来必要となる値よりも
小さくなる可能性がある。カップリング効率を上げ、こ
れを１００％に近づける程速い転送速度が得られるよう
になる。
また、前述の一般的なコリメートレンズを使用した場合
には、半導体レーザの放射特性のばらつきのためにディ
スクに集束されるビームスポットの径のばらつきが大き
くなり、対物レンズの実質的な開口数を０．５５以上に
できない場合が生じる。すなわち、通常のコリメートレ
ンズ（開口数ＮＡＣ，ｒ−０，３１４３）と対物レンズ
（開口数ＮＡ０１゜＝ ０．５５ ）を使用し、前述の
（Ａ）で示した範囲の放射特性を有する半導体レーザと
、前述のビーム整形比（ｍ＝２．７倍）のアナモルフィ
ックプリズムを使用した場合のディスク記録面のビーム
スポットの径を計算すると、第６図の線図のようになる
。この線図においてＴａｎ方向はトラックの接線方向の
スポット幅寸法であり、Ｒａｄ方向はディスク半径方向
のスポット幅寸法を示している。線図において（イ）は
θ〃が最小角度の８度の場合においてθ上が２０度〜３
８度までばらつく場合のＴａｎ方向のスポット幅寸法を
示している。
には、半導体レーザの放射特性のばらつきのためにディ
スクに集束されるビームスポットの径のばらつきが大き
くなり、対物レンズの実質的な開口数を０．５５以上に
できない場合が生じる。すなわち、通常のコリメートレ
ンズ（開口数ＮＡＣ，ｒ−０，３１４３）と対物レンズ
（開口数ＮＡ０１゜＝ ０．５５ ）を使用し、前述の
（Ａ）で示した範囲の放射特性を有する半導体レーザと
、前述のビーム整形比（ｍ＝２．７倍）のアナモルフィ
ックプリズムを使用した場合のディスク記録面のビーム
スポットの径を計算すると、第６図の線図のようになる
。この線図においてＴａｎ方向はトラックの接線方向の
スポット幅寸法であり、Ｒａｄ方向はディスク半径方向
のスポット幅寸法を示している。線図において（イ）は
θ〃が最小角度の８度の場合においてθ上が２０度〜３
８度までばらつく場合のＴａｎ方向のスポット幅寸法を
示している。
（ロ）はθ〃が最大角度の１４度の場合においてθ上が
２０度〜３８度までばらつく場合のＴａｎ方向のスポッ
ト幅を示している。（ハ）はθ〃が最小角度の８度の場
合においてθ上が２０度〜３８度までばらつく場合のＲ
ａｄ方向のスポット幅を示している。（ニ）はθ〃が最
大角度の１４度の場合においてθ上が２０度〜３８度ま
でばらつく場合のＲａｄ方向のスポット幅を示している
。この線図からスポット径は１．１５μｍ〜１．３２μ
ｍまでばらつき、またスポット径の縦横比は、０．９〜
１．１５となる。
２０度〜３８度までばらつく場合のＴａｎ方向のスポッ
ト幅を示している。（ハ）はθ〃が最小角度の８度の場
合においてθ上が２０度〜３８度までばらつく場合のＲ
ａｄ方向のスポット幅を示している。（ニ）はθ〃が最
大角度の１４度の場合においてθ上が２０度〜３８度ま
でばらつく場合のＲａｄ方向のスポット幅を示している
。この線図からスポット径は１．１５μｍ〜１．３２μ
ｍまでばらつき、またスポット径の縦横比は、０．９〜
１．１５となる。
これを基にして対物レンズの実質的な開口数を、
Ｎ Ａ ｏｂ” ０．８２ｘλ／スポツト径によって計
算すると（λは光の波長）、スポット径１．１５μｍ
〜１．３２μｍを代入して、Ｎ Ａ 、ｂ＝ ０．４９
〜０．５５となる。すなわち、対物レンズの実質的な開
口数は、本来の設計値である０、５５よりも小さくなる
場合がある。よってディスクの記録面に形成されるレー
ザスポットの径が大きくなって、集光力が低下し、転送
速度が低下するとともに記録密度が低下することになる
。
算すると（λは光の波長）、スポット径１．１５μｍ
〜１．３２μｍを代入して、Ｎ Ａ 、ｂ＝ ０．４９
〜０．５５となる。すなわち、対物レンズの実質的な開
口数は、本来の設計値である０、５５よりも小さくなる
場合がある。よってディスクの記録面に形成されるレー
ザスポットの径が大きくなって、集光力が低下し、転送
速度が低下するとともに記録密度が低下することになる
。
本発明は上記課題を解決するものであり、カップリング
効率を高め且つ、レーザの発散角のばらつきを原因とす
る対物レンズの実質的な開口数の低下を防止してディス
クの記録面に微小スポットを形成して、高い転送速度を
得ることができるようにした光メモリ用コリメートレン
ズを提供することを目的としている。
効率を高め且つ、レーザの発散角のばらつきを原因とす
る対物レンズの実質的な開口数の低下を防止してディス
クの記録面に微小スポットを形成して、高い転送速度を
得ることができるようにした光メモリ用コリメートレン
ズを提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段〕
本発明による光メモリ用コリメートレンズは、第１図に
示すように、検知ビームが入射する第１面が凹球面で、
検知ビームが出射する第２面が凸状の非球面であり、以
下の条件を満たして成るものである。
示すように、検知ビームが入射する第１面が凹球面で、
検知ビームが出射する第２面が凸状の非球面であり、以
下の条件を満たして成るものである。
■ −１＜ ｒ ｒ −ｆ ＋ ｄ ＜ ５（ただし、
ｒｌは第１面の曲率半径、ｆは焦点距離、ｄはレンズの
中心肉厚である） ■第２面の非球面形状は、光軸をＸ釉とし、レンズの半
径方向をｙ軸とし、非球面の頂点を原点とする直交座標
系の子午面において、 ｘ−（ｙ’／ｒｚ） ／ （１＋−１η丁（ｙワＨ万）
（ただし、ｒ、は第２面の外接球の曲率半径、ｋは円錐
定数である） ■上記円錐定数は以下の条件を満たすものである（ただ
し、ｎはレンズ材料の屈折率）。
ｒｌは第１面の曲率半径、ｆは焦点距離、ｄはレンズの
中心肉厚である） ■第２面の非球面形状は、光軸をＸ釉とし、レンズの半
径方向をｙ軸とし、非球面の頂点を原点とする直交座標
系の子午面において、 ｘ−（ｙ’／ｒｚ） ／ （１＋−１η丁（ｙワＨ万）
（ただし、ｒ、は第２面の外接球の曲率半径、ｋは円錐
定数である） ■上記円錐定数は以下の条件を満たすものである（ただ
し、ｎはレンズ材料の屈折率）。
−〇、ＯＱ５＜ ｋ ＋ （１／ ｎ ） ’ ＜０．
０１５〔作用〕 上記手段では、第１面を球面とし、■の条件によフて、
ｒｌをほぼ（ｆ＋ｄ）とすることができ、第１面がほと
んどパワーをもたない構成となる。よフて第１面では光
がほとんど屈折することなく通過する。また■の条件に
おいて（ｒｔ−ｆ＋ｄ）が−１よりも小さくなると、第
１面と第２面との軸ずれが生じた場合に、極端に性能が
劣化する。また５よりも大きくすると、すなわちｒｌを
大ぎくすると、対物レンズの開口数ＮＡを実質的に大き
くする効果が減少する。
０１５〔作用〕 上記手段では、第１面を球面とし、■の条件によフて、
ｒｌをほぼ（ｆ＋ｄ）とすることができ、第１面がほと
んどパワーをもたない構成となる。よフて第１面では光
がほとんど屈折することなく通過する。また■の条件に
おいて（ｒｔ−ｆ＋ｄ）が−１よりも小さくなると、第
１面と第２面との軸ずれが生じた場合に、極端に性能が
劣化する。また５よりも大きくすると、すなわちｒｌを
大ぎくすると、対物レンズの開口数ＮＡを実質的に大き
くする効果が減少する。
また第２面を非球面とし、■の条件によって、ｋをほぼ
（１／ｎ）”とすることによって、第２面の非球面は楕
円形となり、第３図に示す出射側の第２主点の主面を回
転楕円形状に近いものにできる。すなわち、■の条件に
よフて第２主点の主面を楕円形状に近いものにでき、ま
たこの主面を第２面の近傍に位置させることができる。
（１／ｎ）”とすることによって、第２面の非球面は楕
円形となり、第３図に示す出射側の第２主点の主面を回
転楕円形状に近いものにできる。すなわち、■の条件に
よフて第２主点の主面を楕円形状に近いものにでき、ま
たこの主面を第２面の近傍に位置させることができる。
このように、第２主点における主面を二次関数曲面、特
に楕円形状あるいはこれに近いものにすることによって
、単位角度ａに対するコリメート光の高さＡＩ、Ａ２を
ＡＩ＞Ａ２（第３図参照）のように周辺にいくにしたが
って小さくでき、第２図に示すように主面が球面の場合
に比較して、レンズ周辺の光を圧縮できるようになる。
に楕円形状あるいはこれに近いものにすることによって
、単位角度ａに対するコリメート光の高さＡＩ、Ａ２を
ＡＩ＞Ａ２（第３図参照）のように周辺にいくにしたが
って小さくでき、第２図に示すように主面が球面の場合
に比較して、レンズ周辺の光を圧縮できるようになる。
したがって第４図に示すように、このコリメートレンズ
を用いれば光強度の分布を従来のガウス分布からさらに
圧縮された点線で示す分布にできるようになる。よって
特に半導体レーザの放射特性のうちのθ上のばらつきを
小さくでき、ビームスポット径のばらつきを抑えて、対
物レンズの実質的な開口数の低下を防止できるようにな
る。また光を圧縮してとりこむことができるので、カッ
プリング効率も向上される。したがってθ〃力方向ビー
ム径を拡大するためのビーム整形比を高くしたとしても
、θ〃のばらつきが小さいために、カップリング効率の
低下を抑えることができるようになる。
を用いれば光強度の分布を従来のガウス分布からさらに
圧縮された点線で示す分布にできるようになる。よって
特に半導体レーザの放射特性のうちのθ上のばらつきを
小さくでき、ビームスポット径のばらつきを抑えて、対
物レンズの実質的な開口数の低下を防止できるようにな
る。また光を圧縮してとりこむことができるので、カッ
プリング効率も向上される。したがってθ〃力方向ビー
ム径を拡大するためのビーム整形比を高くしたとしても
、θ〃のばらつきが小さいために、カップリング効率の
低下を抑えることができるようになる。
またこの場合、正弦条件を満たさないためのコマ収差に
対する問題が考えられる。よってコリメートレンズをθ
上の方向に±１°１重鎖き調整をする必要がある。なお
θ〃力方向ついては、アナモルフィックプリズムによっ
てビーム成形する場合に、コリメート光の中心部分のみ
を使用するため、この方向の傾き調整の必要はない。
対する問題が考えられる。よってコリメートレンズをθ
上の方向に±１°１重鎖き調整をする必要がある。なお
θ〃力方向ついては、アナモルフィックプリズムによっ
てビーム成形する場合に、コリメート光の中心部分のみ
を使用するため、この方向の傾き調整の必要はない。
以下本発明の実施例を表にして説明する。
以下の表−１に示す各実施例は、コリメートレンズの焦
点距１１ｆを７ ａｍ、中心肉厚ｄを２ｍ曽、有効径を
４．４ｍｍ、そして屈折率ｎを１．６５にしたものであ
る。
点距１１ｆを７ ａｍ、中心肉厚ｄを２ｍ曽、有効径を
４．４ｍｍ、そして屈折率ｎを１．６５にしたものであ
る。
（以下余白）
表−１
次の表の実施例は表−１と屈折率のみを変えたものであ
り、屈折率はｎ ＝ １．８９７である。
り、屈折率はｎ ＝ １．８９７である。
表−２
上記実施例のうちＢとＩは「１・（ｆ−ｄ）の条件を満
、たすものであり、第１面の屈折をほとんどなくして収
差補正したものである。しかしながら、他の実施例のよ
うに第１面の曲率半径をｒ、＝（ｆ−ｄ）の条件からず
らしたとしても収差補正は可能である。以下の表−３は
上記各実施例における波面収差、ならびに第１面と第２
面の軸ずれを５０μｍとした場合の波面収差について示
している。
、たすものであり、第１面の屈折をほとんどなくして収
差補正したものである。しかしながら、他の実施例のよ
うに第１面の曲率半径をｒ、＝（ｆ−ｄ）の条件からず
らしたとしても収差補正は可能である。以下の表−３は
上記各実施例における波面収差、ならびに第１面と第２
面の軸ずれを５０μｍとした場合の波面収差について示
している。
通常ＮＡが０．３〜０．３５のコリメートレンズでは、
第１面と第２面の軸ずれは１０μｍ以下に抑えなければ
ならない、ところが、表−３に示すように、前記各実施
例では、５０μｍ程度の軸ずれが生じても使用可能なレ
ベルである。したがって非常に軸ずれに強いレンズを構
成できる。
第１面と第２面の軸ずれは１０μｍ以下に抑えなければ
ならない、ところが、表−３に示すように、前記各実施
例では、５０μｍ程度の軸ずれが生じても使用可能なレ
ベルである。したがって非常に軸ずれに強いレンズを構
成できる。
（以下余白）
次に、第７図〜第９図は、ディスクに形成されるスポッ
ト径を示している。また線図の右側はカップリング効率
の最大値と最小値を示している。この線図は、ｒ 、
＝ ５１１１１． ｄ ｘ ２１Ｌ ｆ ｘ７ｆｆＩ
Ｉ１１、有効径４．４のコリメートレンズを使用し、ま
た対物レンズとして有効径４．４１１ｍで関口数が０．
５５ｍｍ、焦点距離が４ｍｍのものを使用し、またレー
ザの拡散特性が、 ８≦θ〃≦１４ ２０≦θ工≦３８ のものを使用した場合において、屈折率ｎとアナモルフ
ィックプリズムのビーム整形比ｍをそれぞれ変化させて
計算した結果を示している。各図において、Ｔａｎ方向
はトラック方向のスポット幅寸法であり、Ｒａｄ方向は
ディスク半径方向のスポット幅寸法を示している。線図
において（イ）はθ〃が最小角度の８度の場合において
θ上が２０度〜３８度までばらつく場合のＴａｎ方向の
スポット幅を示している。（ロ）はθ〃が最大角度の１
４度の場合においてθ上が２０度〜３８度までばらつく
場合のＴａｎ方向のスポット幅を示している。（ハ）は
θ〃が最小角度の８度の場合においてθ土が２０度〜３
８度までばらつく場合のＲａｄ方向のスポット幅を示し
ている。（ニ）はθ〃が最大角度の１４度の場合におい
てθ土が２０度〜３８度までばらつく場合のＲａｄ方向
のスポット幅を示している。
ト径を示している。また線図の右側はカップリング効率
の最大値と最小値を示している。この線図は、ｒ 、
＝ ５１１１１． ｄ ｘ ２１Ｌ ｆ ｘ７ｆｆＩ
Ｉ１１、有効径４．４のコリメートレンズを使用し、ま
た対物レンズとして有効径４．４１１ｍで関口数が０．
５５ｍｍ、焦点距離が４ｍｍのものを使用し、またレー
ザの拡散特性が、 ８≦θ〃≦１４ ２０≦θ工≦３８ のものを使用した場合において、屈折率ｎとアナモルフ
ィックプリズムのビーム整形比ｍをそれぞれ変化させて
計算した結果を示している。各図において、Ｔａｎ方向
はトラック方向のスポット幅寸法であり、Ｒａｄ方向は
ディスク半径方向のスポット幅寸法を示している。線図
において（イ）はθ〃が最小角度の８度の場合において
θ上が２０度〜３８度までばらつく場合のＴａｎ方向の
スポット幅を示している。（ロ）はθ〃が最大角度の１
４度の場合においてθ上が２０度〜３８度までばらつく
場合のＴａｎ方向のスポット幅を示している。（ハ）は
θ〃が最小角度の８度の場合においてθ土が２０度〜３
８度までばらつく場合のＲａｄ方向のスポット幅を示し
ている。（ニ）はθ〃が最大角度の１４度の場合におい
てθ土が２０度〜３８度までばらつく場合のＲａｄ方向
のスポット幅を示している。
上記各図から分るように、′ｓ６図に示す従来のコリメ
ートレンズを使用した場合に比べて、スポット径のばら
つきが非常に小さくなり、対物レンズの実質的な開口数
が大きくなっている。またカップリング効率も第６図の
従来例に比べて高くなフている。
ートレンズを使用した場合に比べて、スポット径のばら
つきが非常に小さくなり、対物レンズの実質的な開口数
が大きくなっている。またカップリング効率も第６図の
従来例に比べて高くなフている。
以上のように、本発明のコリメートレンズでは、レンズ
周辺の光を圧縮できるので、対物レンズの開口数を実質
的に大きくでき、またカップリング効率も高くなる。よ
ってディスクに微小スポットを形成でき、転送速度を高
めることができるようになる。また、レンズの製造上も
両面の軸ずれに強いものとなり、歩留りのよいものとな
る。
周辺の光を圧縮できるので、対物レンズの開口数を実質
的に大きくでき、またカップリング効率も高くなる。よ
ってディスクに微小スポットを形成でき、転送速度を高
めることができるようになる。また、レンズの製造上も
両面の軸ずれに強いものとなり、歩留りのよいものとな
る。
第１図は本発明による光メモリ用コリメートレンズを示
す側面図、第２図は従来のコリメートレンズの主面によ
る光の屈折を示す説明図、第３図は本発明のコリメート
レンズの主面による光の屈折を示す説明図、第４図は本
発明によるコリメートレンズの光の圧縮状態を示す光の
強度分布の線図、第５図は光メモリ装置の光学系の一部
を示す部品配置図、第６図は従来のコリメートレンズを
使用した場合にディスクに形成されるスポットの径を半
導体レーザの放射特性との関係で示す線図、第７図〜第
９図は本発明によるコリメートレンズを使用した場合に
ディスクに形成されるスポットの径を半導体レーザの放
射特性との関係で示す線図である。
す側面図、第２図は従来のコリメートレンズの主面によ
る光の屈折を示す説明図、第３図は本発明のコリメート
レンズの主面による光の屈折を示す説明図、第４図は本
発明によるコリメートレンズの光の圧縮状態を示す光の
強度分布の線図、第５図は光メモリ装置の光学系の一部
を示す部品配置図、第６図は従来のコリメートレンズを
使用した場合にディスクに形成されるスポットの径を半
導体レーザの放射特性との関係で示す線図、第７図〜第
９図は本発明によるコリメートレンズを使用した場合に
ディスクに形成されるスポットの径を半導体レーザの放
射特性との関係で示す線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、検知ビームが入射する第１面が凹球面で、検知ビー
ムが出射する第２面が凸状の非球面であり、以下の条件
を満たして成る光メモリ用コリメートレンズ （１）−１＜ｒ＿１−ｆ＋ｄ＜５ （ただし、ｒ＿１は第１面の曲率半径、ｆは焦点距離、
ｄはレンズの中心肉厚である） （２）第２面の非球面形状は、光軸をｘ軸とし、レンズ
の半径方向をｙ軸とし、非球面の頂点を原点とする直交
座標系の子午面において、 ｘ＝（ｙ＾２／ｒ＿２）／｛１＋√１−（１＋ｋ）（ｙ
＾２／ｒ＿２＾２）｝（ただし、ｒ＿２は第２面の外接
球の曲率半径、ｋは円錐定数である） （３）上記円錐定数は以下の条件を満たすものである（
ただし、ｎはレンズ材料の屈折率）。 −０．００５＜ｋ＋（１／ｎ）＾２＜０．０１５
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123706A JPH01293311A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 光メモリ用コリメートレンズ |
| US07/321,484 US4904062A (en) | 1988-05-20 | 1989-03-08 | Collimating lens for use in optical memories |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123706A JPH01293311A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 光メモリ用コリメートレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01293311A true JPH01293311A (ja) | 1989-11-27 |
Family
ID=14867332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63123706A Pending JPH01293311A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 光メモリ用コリメートレンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4904062A (ja) |
| JP (1) | JPH01293311A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04209334A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-30 | Nec Home Electron Ltd | 光ヘッド |
| JPH04234699A (ja) * | 1991-01-08 | 1992-08-24 | Victor Co Of Japan Ltd | 光カード |
| JPH06162530A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | 光ピックアップ装置 |
| JPH06273666A (ja) * | 1993-03-22 | 1994-09-30 | Sekinosu Kk | プロジェクタランプ用レンズ |
| JP2003098472A (ja) * | 2002-06-17 | 2003-04-03 | Fujitsu Ltd | 光強度変換素子及び光記憶装置 |
| JP2004233814A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Konica Minolta Holdings Inc | ビーム整形光学系、レーザ加工機及び光ピックアップ装置 |
| JP2006351680A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Keyence Corp | 回帰反射型光電スイッチ |
| JP2015053117A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | 株式会社小糸製作所 | 車輌用灯具及び光学体 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5654831A (en) * | 1995-01-04 | 1997-08-05 | Hughes Electronics | Refractive ellipsoid optical surface without spherical aberration |
| DE19838087C2 (de) * | 1998-03-09 | 2003-07-03 | Fujitsu Ltd | Lichtintensitätskonverter |
| JP3370612B2 (ja) * | 1998-09-14 | 2003-01-27 | 富士通株式会社 | 光強度変換素子、コリメートレンズ、対物レンズ及び光学装置 |
| DE20013777U1 (de) * | 2000-08-07 | 2001-02-22 | Deußer, Alexander, Dipl.-Phys., 64291 Darmstadt | Linsenkörper |
| 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 |
| US8089705B2 (en) * | 2007-04-23 | 2012-01-03 | Hoya Corporation | Objective lens for optical pick-up |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL182031C (nl) * | 1980-11-06 | 1987-12-16 | Philips Nv | Optisch stelsel dat een gekollimeerde lichtbundel levert. |
| JPS61147212A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-04 | Tomioka Kogaku Kk | 半導体レ−ザ−用コリメ−タ−レンズ |
| JPS6310119A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 大口径単レンズ |
| JPS63103205A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | Alps Electric Co Ltd | 光学式ピツクアツプ用対物レンズ |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP63123706A patent/JPH01293311A/ja active Pending
-
1989
- 1989-03-08 US US07/321,484 patent/US4904062A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04209334A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-30 | Nec Home Electron Ltd | 光ヘッド |
| JP2788345B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1998-08-20 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 光ヘッド |
| JPH04234699A (ja) * | 1991-01-08 | 1992-08-24 | Victor Co Of Japan Ltd | 光カード |
| JPH06162530A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | 光ピックアップ装置 |
| JPH06273666A (ja) * | 1993-03-22 | 1994-09-30 | Sekinosu Kk | プロジェクタランプ用レンズ |
| JP2003098472A (ja) * | 2002-06-17 | 2003-04-03 | Fujitsu Ltd | 光強度変換素子及び光記憶装置 |
| JP2004233814A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Konica Minolta Holdings Inc | ビーム整形光学系、レーザ加工機及び光ピックアップ装置 |
| JP2006351680A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Keyence Corp | 回帰反射型光電スイッチ |
| JP2015053117A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | 株式会社小糸製作所 | 車輌用灯具及び光学体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4904062A (en) | 1990-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH01293311A (ja) | 光メモリ用コリメートレンズ | |
| JP3712628B2 (ja) | 対物レンズおよびその製造誤差の補正方法並びに該対物レンズを用いた光ピックアップ装置 | |
| JP2008123573A (ja) | 光ピックアップレンズ | |
| JPH06242373A (ja) | 色収差補正単レンズ | |
| JPH0829726A (ja) | ビーム整形光学系 | |
| US6627869B2 (en) | Beam shaper, and semiconductor laser source device and optical head using the beam shaper | |
| JPS61215512A (ja) | 光学式情報読取装置の対物レンズ | |
| JP2004163944A (ja) | 高開口数を有するハイブリッドレンズ | |
| JPH0477708A (ja) | 高密度記録光ディスク駆動装置用単玉集光レンズ | |
| JPS60247611A (ja) | 光学ヘツド | |
| JP3306170B2 (ja) | 色収差補正素子 | |
| JP2001155369A (ja) | 光情報記録再生装置の光学系 | |
| JP4422775B2 (ja) | 光ピックアップレンズ | |
| JP2003178480A (ja) | 光源装置及び光ピックアップ | |
| JP2002156579A (ja) | 光ディスク用対物レンズ | |
| JP4488334B2 (ja) | 光ディスク用対物レンズ | |
| US20230341593A1 (en) | Light device | |
| JP4635872B2 (ja) | 光源装置及び光ピックアップ装置 | |
| JPS61179409A (ja) | 光学式情報読取装置の対物レンズ | |
| JP2003015031A (ja) | 光ピックアップ装置用の対物レンズ、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置 | |
| JPS5886509A (ja) | 光デイスク用集光レンズ | |
| JP2002092928A (ja) | 光源ユニット及び光ピックアップ | |
| JP2563476B2 (ja) | コリメート光学系 | |
| JPS6111721A (ja) | コリメ−トレンズ | |
| JPH02106709A (ja) | 非球面対物レンズ |