JPH03155514A

JPH03155514A - 光情報記録再生装置の光学系

Info

Publication number: JPH03155514A
Application number: JP2026368A
Authority: JP
Inventors: Koichi Maruyama; 晃一丸山; Makoto Iwaki; 真岩城
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1989-02-09
Filing date: 1990-02-06
Publication date: 1991-07-03
Anticipated expiration: 2015-11-13
Also published as: JP3108695B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、半導体レーザーを光源として用いる光情報
記録再生装置の光学系に関するものである。

［従来の技術］光デイスク装置等の光情報記録再生装置の光学系は、一
般的に第５２図に示したように、ほぼ平行光束を発する
光源部１０と、光源部１０から発した光束をディスク上
に集光させる対物光学系２０と、光源部１０と対物光学
系２０との間に設けられてディスクで反射された光束を
分離するビームスプリッタ−３０と、分離された光束を
受光する信号検出光学系４０とから構成されている。

光源部１０は、半導体レーザー１１、コリメータレンズ
１２、ビーム整形素子１３とを有している。

対物光学系２０は、対物レンズ２１とミラー２２とを含
み、光ディスクのラジアル方向にスライドされるヘッド
５０内に設けられている。また、対物レンズ２１は、ヘ
ッド５０内に設けられた図示せぬアクチュエータに取り
付けられており、ディスクのそりなどに起因するピント
ズレを補正するように、少なくともその先軸方向に微動
できるよう構成されている。

信号検出光学系４０は、ビームスプリッタ−４１、トラ
ッキング信号検出系４２、及びフォーカシング信号検出
系４３を有し、光ディスクＯＤからの反射光により、デ
ィスクに記録された情報とフォーカス、トラックの各エ
ラー信号とを読み取る。

［発明が解決しようとする課題］ところで、光デイスク装置の光源として用いられている
半導体レーザーは、出力パワーの変化、あるいは温度の
変化により発光波長がシフトする。

このため、光学系の色収差が補正されていない場合には
、光束の集光位置が波長のシフトにより変化することと
なる。

集光位置がディスクの記録面に一致していない場合には
、誤ったデータの書き込み、読み出しが行なわれる可能
性が高くなってしまう。

但し、温度変化等に起因する比較的緩やかな波長の変化
によるピントズレは、コリメートレンズが色収差補正及
び温度変化補正されている場合には、前記のフォーカシ
ングサーボにより自動的に補正される。

しかしながら、データを書き込む際には、温度上昇させ
る領域とさせない領域とで半導体レーザーの発振波長が
瞬時に数ｎｍシフトする。そして、このような急激なシ
フトによるピントズレは、上記のフォーカシングサーボ
によって補正することができない。

従って、特に書込みを行う場合、対物光学系の色収差補
正は重要である。

対物レンズ自体を色収差補正した光学系は、例えば特開
昭６３−１０１１８号、特開昭６０−２３２５１９号、
特開昭５８−７２１１４号に開示されている。

しかしながら、特開昭６３−１０１１８号のレンズは非
球面レンズを含む３枚構成であり、また特開昭６０−２
３２５１９号、特開昭５８−７２１１４号のレンズはガ
ラスレンズ４枚の構成であるため、色収差補正をしてい
ないレンズと比較して重量が大きく、可動機構（アクチ
ュエータ）への負荷が大きいという課題があった。

光デイスク用の対物レンズは、フォーカシング、トラッ
キングのために高い周波数で移動されるため、アクチュ
エータの負担軽減のために対物レンズの小型化、軽量化
が強く要求される。

また、特開昭６２−２６９９２２号は、コリメータレン
ズの色収差を過剰に補正することにより対物レンズの色
収差を補正する光学系を開示している。この構成では、
フォーカシング信号検出光学系をも色収差を過剰に補正
しておかなければ、検出される信号自体が誤差を含んで
しまい、ピントを合わせるためのフォーカシングサーボ
によって逆にピントズレを発生させてしまう。

しかしながら、フォーカシング信号検出光学系の色収差
補正量は、この光学系の集光レンズの焦点距離と対物レ
ンズの焦点距離との比Ｍの２乗に比例するため、受光素
子の大きさがらＨ＝１０程度の値をとる一般の光デイス
ク装置の光学系では、集光レンズに十分な色収差補正量
を持たせることは困難である。

［発明の目的］この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、
光源として用いる半導体レーザーの発光波長がシフトし
た際にも、集光位置のズレを生じることなく、シかも、
トラッキング、フォーカシングサーボのために駆動され
る部分の重量を抑えてアクチュエータにかかる負担を軽
減することができる光情報記録再生装置の光学系を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係る光情報記録再生装置の光学系は、ほぼ平
行な光束を発生する光源部と、光源部からの光束を媒体
上に集光させる対物レンズと、媒体で反射された光束を
光源部へ向かう光路から分離して受光系に導くビームス
プリッタ−と、ほぼパワーを持たず、対物レンズとビー
ムスプリッタ−との間に設けられて対物レンズの色収差
を補正する色収差補正素子と、対物レンズを少なくとも
その光軸方向に独立して駆動する手段とを有しているこ
とを特徴とする。

対物レンズと色収差補正素子とは、色収差以外の収差に
ついては、それぞれ独立して補正されていることが望ま
しい。なぜなら、対物レンズと色収差補正素子とで収差
を打ち消し合うような構成とすると、トラッキング、フ
ォーカシングにより相対位置が変化した際に収差が発生
するからである。

また、色収差補正素子は、色収差の補正のためにアツベ
数の異なる正レンズと負レンズとを組み合わせて構成さ
れるが、色収差補正量を大きくするためには、これらの
レンズを貼合わせることが望ましい。なぜなら、正レン
ズと負レンズとの間に空気間隔が存在すると、周辺部で
全反射が発生して光束のケラレを生じ、また、相対する
面の偏心、間隔誤差が生じた際に収差変動が発生するか
らである。

［実施例コ以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。説
明の順序は以下の通りである。

（１）光情報記録再生装置の光学系全体の構成例（２）
対物レンズの具体例（３）対物光学系の具体例　実施例１〜実施例１２（１
）光情報記録再生装置の光学系全体の構成〈実施例１〉第１図は、光情報記録再生装置の光学系の実施例１を示
したものである。

この光学系は、光源部１０、対物光学系２０、ビームス
プリッタ−３０、信号検出光学系４０とを備えている。

光源部１０は、発散光束を発生する半導体レーザー１１
と、発散光束を平行光束とするコリメータレンズ１２と
、光束断面の形状を整形するビーム整形光学系１３とか
ら構成され、断面円形の平行ビームを発生する。

対物光学系２０は、ビームをディスク面に集光させる対
物レンズ２１と、ミラー２２と、半導体レーザー１１の
波長変動による集光位置の移動を補正する色収差補正素
子２３とを備えている。対物レンズ２１とミラー２２と
は、光ディスクのラジアル方向にスライドされるヘッド
５０内に設けられている。色収差補正素子は、正レンズ
と負レンズとを貼り合わせて構成されており、ヘッド５
０外に固定して設けられている。また、対物レンズ２１
は、ヘッド５０内に設けられた図示せぬアクチュエータ
上に設けられており、その光軸方向、及びディスクの半
径方向に微動できる。

なお、色収差補正量２３を透過する光束の径は、対物レ
ンズ２１の径よりも大きく設定することが望ましい、こ
れは、対物レンズ２１と色収差補正素子２３とがトラッ
キングにより相対的に移動した際にも対物レンズ２１に
十分な光束を入射させるためである。

ヘッド５０と対物レンズ２１とは、共にディスクの半径
方向に駆動されるが、ヘッド５０の駆動はトラックを横
切る粗動（ラジアルサーボ）であり、対物レンズ２１の
駆動は周波数の高い微動（トラッキングサーボ）である
。

対物レンズ２１が設けられたアクチュエータは、フォー
カスエラー信号に基づき、ディスクのそりなどに起因す
るピントズレを補正するようにフォーカシングサーボを
かけ、トラックエラー信号に基づき、対物レンズ２１に
よって集光されるスポットがトラックから外れないよう
トラッキングサーボをかける。

なお、トラッキングサーボは、上記のように対物レンズ
２１を駆動する方法以外に、ミラー２２、あるいはヘッ
ド５０全体を高周波で駆動する方法をとることもできる
。

第２図は、再生専用の光ディスクを例にとってラジアル
サーボとトラッキングサーボとの相違を説明したもので
ある。光ディスクＯＤ上には、−点鎖線で示したトラッ
クＴがスパイラル状に形成されており、このトラックＴ
上にビットＰが形成されている。ラジアルサーボは、対
物レンズにより集光されたスポットＳを、図中の矢印で
示したようにトラックＴを横切って移動させる制御であ
る。

トラッキングサーボは、トラックＴ上をトレースするス
ポットＳが、そのトラックから外れないよう微小範囲で
移動させる制御である。

なお、上記の色収差補正素子２３は、第３図に示したよ
うに、ヘッド５０内に設ける構成としてもよい。

色収差補正素子２３をヘッド外に設けた場合には、ヘッ
ドを小型化することができる。一方、色収差上素子をヘ
ッド内に設けた場合には、ラジアルサーボによる入射瞳
の位置ズレがないため、ヘッド外に配置する場合よりも
色収差補正素子の有効径を小さくすることができる。

〈実施例２〉第４図は、光情報記録再生装置の光学系の第２の実施例
を示したものである。

この光学系は、半導体レーザー１１、コリメートレンズ
１２、ビームスプリッタ−３０，対物レンズ２１、色収
差補正素子２３、信号検出光学系４０が、ディスクの半
径方向にスライドされるヘッド５０内に一体に設けられ
ている。

対物レンズ２１は、アクチュエータ５１上に設けられて
おり、その光軸方向、及びディスクの半径方向に微動で
きる。

色収差補正素子２３は、負レンズ２枚と正レンズ１枚と
を貼り合わせて構成されている。

（２）対物レンズ第５図は上記の対′物しンズを示したものであり、第６
図及び第７図は対物レンズ単体の収差を示している。第
５図中の符号ＯＤはディスクの記録面をカバーするカバ
ーガラスを表わしている。

光デイスク用の対物レンズは、光束をディスクの記録面
に収束させるための強い収束力を持つ凸面が必須となる
。そして、集光性能を高く維持するために球面収差とコ
マ収差とを十分に補正する必要がある。

コマ収差を抑えるためには正弦条件を満足させる必要が
あり、そのためには光源側に凸となる強い収束面を設け
る必要がある。この強い収束面は、ワーキングデイスタ
ンスを確保するためにはディスクに近い方が好ましい。

この対物レンズは、１枚で球面収差、コマ収差を補正す
るために、そして、中心厚を抑えつつ加工に必要なコバ
厚を確保するために、周辺部はど曲率半径が大きい非球
面レンズとされる。

異体的な数値構成は、第１１第２表に示した通りである
０表中の記号は、ｒは面の曲率半径、ｄはレンズ厚若し
くは空気間隔、ｎ？ａａはレンズの波長７８０ｎｍにお
ける屈折率、ｎｄはレンズの波長５８８ｎ＊における屈
折率、νｄはアツベ数である。第１．２面が対物レンズ
、第３．４面が光ディスクのカバーガラスであり、硝材
は、対物レンズがポリメチルメタクリレート、光ディス
クのカバーガラスＯＤがＢＫ？である。

表１面番号　ｒ　　　　ｄ　　　　ｎフｓ＠ｎｄ　　　シー
１　　　２．００５　２．０８０　１．４８４７９　１
．４９１８６　５７．４２　　　−５．２３１　１．３
９０３　　　　　　（Ｘ）　　　１．２００　１．５１０？
２　１．５１８３３　８４．１４ｏ。

非球面である第１面と第２面とは、光軸からの高さがＹ
となる非球面上の座標点の非球面頂点の接平面からの距
離をｘ１非球面頂点の曲率（１／ｒ）をＣ１円錐係数を
に、　４次〜１２次の非球面係数をＡ４〜＾１□として
、Ｘ＝で表される。これらの係数は、第２表に示す通りである
。

表２第１面　　　　　　　　第２面に士−０，５２２３Ｅ＋ＯＯＫ＝−０，３１６８Ｅ＋０
ＬＡａ”−０，１４００Ｅ−０３Ａａ＝０．１７４０に
一０１Ａｓ”−０，４９６８Ｅ−０４Ａｌｇ”−０，４
０１１Ｅ−０２Ａ８冨０．１６５４Ｅ−０４Ａ８＝０．
５５９３ｇ−０３Ａｌｅ”−０，１２９２ｇ−０４Ａｔ
ｅ＝−０，３４９４ｇ−０４Ａｈａ”　０．００００Ｅ
÷００　　　Ａ１２”　Ｏ，０ＯＯＯＥ＋００（３）対
物光学系の具体例上記の対物レンズ単体のデフォーカスに基づく波面収差
の劣化は、第８図に示した通りであり、波長が５ｎｍシ
フトすることにより、０．０４λ程度の波面収差が発生
することが理解できる。対物レンズとしての性能を維持
するためには、波面収差は０．０５λ程度が限度である
が、実際には色収差以外の要因に基づくデフォーカスも
存在するため、波長の５ｎｍ程度のシフトで上記の限界
を越える可能性がある。

このような波長変動による対物レンズのデフオ−カスを
補正するのが、色収差補正素子である。

色収差補正素子は、対物レンズの波長変動によるパワー
の変化を相殺する方向に波長の変化に対してパワーが変
化する必要がある。

一般に、色収差補正をしていない屈折を用いたレンズは
、波長変化Δλによるパワーの変化Δφの割合Δφ／Δ
λが負の値をとる。従って、色収差補正素子は、Δφ／
Δλが正の値を持つ必要がある。

なお、色収差補正素子は、色収差補正素子と対物レンズ
との光軸方向への相対位置変化により収差が変化しない
ように、ほぼパワーを持たないことが要求される。

また、色収差補正素子と対物レンズの光軸外への偏心に
よる収差変動をなくすため、球面収差をほぼ完全に補正
されていることが要求される。偏心は、取付時の位置誤
差、フォーカシング時の横ズレ、トラッキング等により
発生する。

このような条件を満たす場合には、対物レンズとビーム
スプリッタ−との間の何れの位置に色収差補正素子を配
置したとしても、最終的に色収差のない対物光学系を構
成することができる。

上記の要求を満たすため、以下の各実施例で示される色
収差補正素子は、次の（１）〜（７）の条件を満たすも
のである。

ｎｐ−ｎ、　　ＸＩＯ’　＜　３００　　　　　　　−
（１）（ｎｐｔｍｓ−１）（１−ν。）８８／シ２フａ
ｓ）＞０．２　　　　　　　・・・（２）（Δｎｐ／Δ
λ−Δｎｎ／Δλ）×λ２＞　９．０ｎｍ　　・・・（
３）Ｉｆｐ／ｆｐｌ　＜　０．０１　　　　　・・・（
４）ｒａ／ｒｅ　　＞　５　　　　　　　　　　　　・
・・（５）ｒ＋／ｆｌ　　＞　７　　　　　　　　　　
　　・”（６）ｒ３／ｆ　　）７　　　　　　　　　　
　　・・・（７）但し、式中の記号は以下の意味である
。

ｎ、：中心使用波長λての正レンズの屈折率ｎｎ：中心
使用波長λでの負レンズの屈折率ｎｎ？ａｅ＋　ｎｎ４
３８　：波長７８０ｎｍ、　８３０ｎｍにおける負レン
ズの屈折率ｎｌＰ？ａ＠！＋　ｎＰ７８０、ｎｎ８３０　：波長７
８０ｎｍ、　８３０ｎｍにおける正レンズの屈折率シｎ７ａｌＢ　：波長７８０ｎｍ近傍の負レンズの分散
但し）シｎ？ａｅ：ｎｎフａｓ／　（ｎｎ？ａｅ−ｎｎ
ａ３Ｊν、？ａａ　：波長７８０ｎｍ近傍の正レンズの
分散但し１　シｐ？８ｅ：ｎＰ）ａｓ／　（ｎｇ＋？ａ
θ−ｎｐ７８０、ｎｎ８３０）Δｎｐ／Δλ　：正レン
ズの屈折率の波長に対する勾配 Δｎｎ／Δλ　：負レンズの屈折率の波長に対する勾配ｆｐ：色収差補正素子の正レンズの焦点距離ｆ０：色収
差補正素子全体の焦点距離ｒ、：貼合わせ面の曲率半径ｒ、：正レンズの非貼合わせ面の曲率半径ｆ　：対物光
学系の焦点距離色収差補正素子は、貼合わせ面の曲率半径が小さいほど
、そして正負の屈折率差が大きいほど収差の発生が顕著
となる。貼合わせ面で収差が発生すると、素子自体がパ
ワーを持たないために素子内で収差補正を行うことが困
難であるため、貼合わせ面での収差発生を極力抑える必
要がある。

収差を発生させないためには、曲率半径を大きくする手
段と、屈折率差を小さくする手段とがある。但し、貼合
わせ面を平面に近付けると、色収差の補正という本来の
機能を発揮できなくなるため、前者の手段によるには収
差の低減に限界がある。逆に屈折率をほぼ等しくした場
合には、曲率半径がかなり小さくなっても球面収差、コ
マ収差の発生が抑えられ、分散を異ならせることによっ
て色収差に変化を与えることが可能である。

（１）式は、色収差補正素子の正負のレンズの屈折率差
を抑え、色収差以外の収差の発生を極力低減させるため
の条件である。

但し、（１）の条件を満たす場合にも、貼り合わせ面の
曲率半径は可能な限り大きい方が望ましい。

なぜなら、貼合わせ面の曲率半径が小さい場合には、正
レンズのコバ厚を確保するために色収差補正素子全体の
厚さが厚くなり、また、開口数（ＮＡ）の大きなレンズ
に用いる場合には高次の球面収差が発生するからである
。従って、色収差補正素子は、色収差補正効果を発揮し
得る限度で、できるだけ貼合わせ面の曲率半径を大きく
することが可能な材質を組合せる必要がある。

（２）式は、色収差補正効果を満足させるための色収差
補正素子の材質の分散を規定する条件である。この条件
を満足しない場合には、現在入手できる非球面レンズ用
の素材の中で最も分散が小さいＣａＦＫ９５（製品名：
住田光学）を対物レンズに用いたとしても、十分な色収
差補正を行うためには色収差補正素子が厚くなりすぎ、
重量あるいはスペース的に問題となる。

一般に、屈折率の異なる媒質の境界面が曲面であれば、
この境界面はパワーを持つ、また、色収差が補正されて
いない場合、境界面のパワーは波長の変化によって変化
する。波長変動による貼合わせ面のパワーの変化Δφ／
Δλは、 Δφ／Δλ＝（１／ｒ、）（（Δｎｐ／Δλ）−（Δｎ
ｎ／Δλ））で与えられる。色収差補正されていない対
物レンズの色収差量ＣＡは、およそλ−２に比例するた
め、色収差補正素子のΔφ／Δλもλ″″に比例するこ
とが望ましい。

従って、（Δｎｐ／Δλ−Δｎｐ／Δλ）×λ２が色収
差補正素子の色収差補正効果を示す値となる。

（３）式は、上記の色収差補正効果を満足させるための
色収差補正素子の材質の組み合わせを規定したものであ
る。（３）式の条件を満たさない場合には、無理に貼合
わせ面の曲率を強くして色収差を補正しても、波長の変
化が発生した場合に貼合わせ面での収束、あるいは発散
の度合の変化が過大となって素子自体の高次の球面収差
が大きくなるため、対物レンズの十分な色収差補正と、
他の収差劣化の防止とを両立させることが不可能となる
。

株式会社オハラの光学ガラスを例にとると、例えば波長
７８０ｎｍにおいて（１）、（３）の条件を満たすガラ
スの組み合わとして以下の例が挙げられる。

正レンズ　負レンズ　（１）式　（３）式Ｌａ５ＫＯ１
８ＦＳ５　　　８５，０　１３．７ＬａＫＯ９５Ｆ１３
　　　１６，６　１２．５ＬａＫ１３　　　８Ｆ１５　
　　２４．８　１０．２ＬａＫＯ８３Ｆ１５　　　−０
．６　１０．１（４）式は、色収差補正素子の焦点距離
ｆ０と、色収差補正素子中の正レンズの焦点距離ｆｐと
の割合を定めたものである。この条件を満足しない場合
には、色収差補正量を十分持たせた場合に、対物レンズ
から見た見かけ上の光源位置が色収差補正素子の有無に
よって大きく変わるため、対物レンズを色収差補正素子
の有無により別設針とする必要がある。また、色収差補
正素子と対物レンズとを近接して配置しない場合には、
割合が０．０１を越えるとワーキングデイスタンスの確
保が困難となり、−０，０１より小さいと対物レンズの
大型化を招く。

色収差補正素子の入射面、射出面は、ほぼパワーを持た
ない面とすることが望ましい。但し、入出射面は完全な
平面である必要はない、これらの面が曲率を持つ場合に
は、色収差補正素子の表面反射光が半導体レーザーへの
戻り光となって信号に悪影響を及ぼすことを防ぐ上で有
効である。

（５）式は、上記に鑑みて貼合わせ面の曲率半径と正レ
ンズの非貼合わせ面の曲率半径とを規定したものであり
、（６）式・、（７）式は、色収差補正素子の両面の曲
率半径と焦点距離との割合を定めたものである。これら
の条件を満たさない場合には、入出射面のパワーが大き
くなり、配置の際の倒れによって収差が発生し易い。ま
た、トータルのパワーが０であっても角倍率をもってし
まい、レンズ径の増大やワーキングデイスタンスの減少
を招く。

次に、色収差補正素子を含んだ対物光学系の具体的な数
値構成例を示す。なお、図においては色収差補正素子と
対物レンズとを組み合わせた対物光学系を示し、収差は
対物光学系全体の収差とする。

〈実施例１〉第９図は、対物光学系の実施例１を示したものである。

この対物光学系の色収差補正素子２３の数値構成は第３
表に示されている０表中の記号は、ＮＡが開口数、ｆが
波長７８０ｎｍにおける対物光学系全体の焦点距離、ω
が半画角である。色収差補正素子２３の硝材は、正レン
ズがＬａＫＯ９、負レンズが５Ｆ１３である。対物レン
ズ２１の構成は第１表に示したものと同一であるため、
下表中では省略する。

この対物光学系の諸収差は第１０図、波面収差は第１１
図に示されている。

表３ＮＡ　Ｏ，５５ｆ＝３．３０ω＝１．７面番号　ｒ　　
　　ｄ　　　　ｎＴＢＢ　　　ｎｄ　　　シフ８＠１　
　（Ｘ）　　１．６００１．７２４３７１．７３４００
１０７１２　−２．２０００．８００１．７２４２１１
．７４０７７　６８４３　　（Ｘ）　　０．５００なお、表３においてｒｌ＝ｒ３：５００とした場合にも
ほぼ同等の性能を得ることができる。

〈実施例２〉第１２図は、対物光学系の実施例２を示したものである
。この対物光学系の色収差補正素子２３の数値構成は第
４表に示されている。色収差補正素子２３の硝材は、正
レンズがＬａＫＯ９、負レンズか５Ｆ１３である。

対物レンズ２１の構成は第１表と同一であるため記載を
省略する。

この対物光学系の諸収差は第１３図、波面収差は第１４
図に示されている。

表４ＮＡ　Ｏ，５５ｆ＝３．３０ω＝１．７面番号　ｒ　　
　ｄ　　　ｎＴＢＢ　　　　ｎｄ　　　シフ８ｅ１　　
　（Ｘ）　　０．０８０１．７２４２１１．７４０７７
　８８４２　２．２００１．６００１．７２４３７１．
７３４００１０７１３　　　ＣＯＯ，５００〈実施例３〉第１５図は、対物光学系の実施例３を示したものである
。この対物光学系の色収差補正素子２３の数値構成は、
第５表に示されている。

この対物光学系の諸収差は第１６図、波面収差は第１７
図に示されている。

表５ＮＡ　Ｏ，５５ｆ＝３Ｊｏω＝１．７面番号　ｒ　　　ｄ　　　　ｎＴＢＢ　　　ｎｄ’ｌ／
　７ａｓ１　　　ｃｏ　　１．６００１．６８４４２１
．６９３５０１１３６２　−２．２０００．８００１．
６８４４３１．６９８９５　７５５３　　ω　０．５０
０〈実施例４〉第１８図は、対物光学系の実施例４を示したものである
。この対物光学系の色収差補正素子２３の数値構成は、
表６に示されている。硝材は、正レンズがＬａ５ＦＯ５
、負レンズが５ＦＬＯ３である。対物レンズ２１の構成
は、第１表に示したものと同一である。

この対物光学系の諸収差は第１９図、波面収差は第２０
図に示されている。

表６ＮＡ＝０．５５　ｆ＝３．３１ω＝１．７”面番号　　
ｒ　　　　ｄ　　　ｎＴＢＢ　　　１／　フａｓ１　　
　（１）　　１．５０　１．８２１９５　８７５２　　
−３．０００　０．７０　１．８２４８４　５５３３　
　　■　　０．２０〈実施例５〉第２１図は、対物光学系の実施例５を示したものである
。この対物光学系の色収差補正素子２３の数値構成は、
表７に示されている。硝材は、正レンズがＬａ５ＦＯ５
、負レンズが５ＦＬＯ３である。対物レンズ２１の構成
は、第１表に示したものと同一である。

この対物光学系の諸収差は第２２図、波面収差は第２３
図に示されている。

表７ＮＡ＝０．５５　ｆ＝３．３１ω＝１．７’面番号　ｒ
　　　　ｄ　　　　ｎ７ａｓ　　Ｖ７８０Ｉ　　　Ｃｏ
　　Ｏ，７０１，８２４８４５５３２３，０００１，５
０１，８２１９５８７５３■　０．２０〈実施例６〉第２４図は、対物光学系の実施例６を示したものであり
、具体的な数値構成は表８、対物レンズ２１の非球面係
数は表９に示されている。

色収差補正素子２３の硝材は、正レンズがＬａ５ＦＯ５
、負レンズが５ＦＬＯ３である。

表８ｆ＝３．３１ω＝１．７” ｄ　　　ｎＴＢＢ　　シフＢＢ１．３０　１．８２１９５　８７５０．７０　１．８２４８４　５５３０．２０２．００　１．５３６７０１５０７ＮＡ＝０．５５面番号　　ｒｌ　　　　ｃ。

２　　−２．９００３　　　　ｃ。

４　　２．１１６５　　−７．２７８表９第４面　　　　　　　第５面に＝−０，５０８６Ｅ十〇ＯＫ＝−０，９７２２Ｅ＋０
ＯＡａ＝０．５５８０ＥＪ４　　　Ａａ＝０．１３４４
Ｅ−０１Ａｓ；−０，１９３８Ｅ−０４Ａｓ＝−０，２
１３０Ｅ−０２Ａａ＝０．３０４８ｇ−０４Ａｓ＝０．
１５０２Ｅ−０３Ａ＋ｅ＝−０，１０３９Ｅ−０４Ａ４
ｅ：０．２６５９Ｅ−Ｏ５Ａ１２＝０．０ＯＯＯＥ＋０
０　　Ａ１２＝Ｏ，０ＯＯＯＥ÷００この対物光学系の
諸収差は第２２図、波面収差は第２３図に示されている
。

また、色収差補正素子の与える影響を判断するため、対
物レンズ単独での諸収差、波面収差を第２７図、第２８
図に示している。

〈実施例７〉第２９図は、対物光学系の実施例７を示したものであり
、具体的な数値構成は表１０、対物レンズ２１の非球面
係数は表１１に示されている。色収差補正素子２３の硝
材は、正レンズがＬａ５ＦＯ２、負レンズが５ＦＬ６で
ある。

表１ＯＮＡ＝０．５５　　ｆ＝３．３０　　ω＝１．７”面番
号　　ｒ　　　　　ｄ　　　　ｎｙａｓＩ　　　　　　
Ｃｏ　　　　　１．３０２　　　　−３．６００　　０
．７０３　　　　　　ｃｏｏ、２０４　　　　１．８８３　　２．２４５　　　　−３．７３２１．７８７０５１．４３１０７　１４６１１．７８５６５　　８０１シフ８＠８０表１１第４面　　　　　　　　第５面に＝−０，５６２７Ｅ十〇ＯＫ＝−０，４７０８Ｅ＋０
ＩＡ４＝−０，１４０２Ｅ−０３Ａ、＝０．２０１１Ｅ
−０１Ａ６＝−０，８２９０ｇ−０４Ａｓ＝−０，５９
４８Ｅ−０２Ａａ”　０．４５３７に−０４Ａｓ＝０．
９４４８Ｅ−０３Ａ＋ｅニー〇、２５４８Ｅ−０４Ａ＋
ａ＝−０，６４７０に一０４Ａ１□＝　Ｏ，０Ｏ００Ｅ
÷０ＯＡｔ５ｉ＝Ｏ，０ＯＯＯＥ＋ＯＯこの対物光学系
の諸収差は第３０図、波面収差は第３１図に示されてい
る。また、色収差補正素子の与える影響を判断するため
、対物レンズ単独での諸収差、波面収差を第３２図、第
３３図に示している。

〈実施例８〉第３４図は、対物光学系の実施例８を示したものであり
、具体的な数値構成は表１２、対物レンズ２１の非球面
係数は表１３に示されている。色収差補正素子２３の硝
材は、正レンズがＬａ５ＦＯ５、負レンズが５ＦＬＯ３
である。

この対物光学系の諸収差は第３５図、波面収差は第３６
図に示されている。

この例では、第１面と第３面とが曲率を有している。

２ ω＝１．７”　　ｄ＝１．３６ｄ　　　　　　　ｎｙａｓ　　　　　１／　フａｓ１．
５０　　１．８２１９５　　　８７５０．７０　　１．
８２４８４　　　５５３０．１０２．００　　１．５３６７０　　１５０７表１３表ＮＡ＝０．５５　　ｆ＝３．３０面番号　　ｒ１　　５０．０００２　　−２．８２２３　　５０．０００４　　　２．０８９５　　−８．７７０第４面　　　　　　　第５面に＝−０，４１８８に÷００　　　　Ｋ＝−０，５２２
０Ｅ＋０ＯＡ４＝−０，９５５６Ｅ−０３Ａ４＝０．１
６８３Ｅ−０１Ａｓニー０．１９７９に−０３Ａｓ＝−
０，３８２４Ｅ−０２Ａｓ＝０．３３９８ＥＪ５　　　
　Ａａ”　０．５３４３Ｅ−０３Ａ＋ｅ”−０，１８９
４Ｅ−０４Ａ＋ｅ＝−０，３０７１に一０４Ａｈａ”　
ｏ、ｏｏｏｏｇ＋ｏｏ　　　Ａｔ２”　０．０ＯＯＯＥ
＋ＯＯ〈実施例９〉第３７図は、対物光学系の実施例９を示したものであり
、具体的な数値構成は表１４に示されている。この例で
は、対物レンズ２１として４枚構成のガラスレンズを用
い、同一の色収差補正素子２３を２つ連続して設けてい
る。

このように色収差補正素子２３を複数設けた場合には、
個々の素子に要求される色収差補正量が軽減されるため
、貼合わせ面の曲率半径を大きくして他の収差の発生を
抑えることができる。

この対物光学系の諸収差は第３８図、波面収差は第３９
図に示されている。また、色収差補正素子の与える影響
を判断するため、対物レンズ単独での諸収差、波面収差
を第４０図、第４１図に示している。

表１４ＮＡ＝０．６５　　ｆ＝３．７２　　ω＝１．５゜面番
号　ｒ　　　ｄ　　　ｎ７ａａ　　　　ｎｄ　　ｖｔａ
ｅｌ　　　００　　０．８０　１．８８４４３　１．８
９８９５　７５５２　　２．８５０　１．５０　１．８
８４４２　１．６９３５０　１１３６３　　■　　１．
００４　　　（Ｘ）　　　０．８０　１．８８４４３　１．
６９８９５　７５５５　　２．８５０　１．５０　１．
６８４４２　１．６９３５０　１１３６（３（Ｘ）　　
　１．００？　　　９．０６６　１．００　１．７９２５０　１．
８０４００８−２８．９２０　０．５５９　−４．０８０　１．７４　１．７８５６５　１．８
０５１８１０　−４．７６８　０．０８１１　　３．１２０　１．０？　　１．８６８９０　１
．８８３００第４２図及び第４３図は、対物レンズ２１
としてホログラムレンズを用いた例を示している。

ホログラムレンズは、回折を利用したレンズであるため
、波長変動に対する集光位置の移動量（細土色収差）Ｃ
Ａは、焦点距離をｆｐ基準波長をλ、波長変動をΔλと
して、ＣＡ＝−ｆ・（Δλ／λ）となる。すなわち、波長７８０ｎｍでのＩｎｎの波長変
動に対する集光位置の移動は、−ｆ・（１／７８０）ｎ
ｍである。

これに対して、通常の屈折を利用したレンズの場合には
、ＣＡ＝−ｆ−（Δｎ／（−１＋ｎ））となるため、その値は、ｆ・（１／１００００）〜ｆ・
（１／２５０００）となる。

従って、ホログラムレンズの色収差の発生量は、屈折を
利用したレンズの約３０倍程度であり、符号が逆となる
。このため、ホログラムレンズを用いるために前述した
各実施例における色収差補正素子を用いるためには、色
収差補正素子を３０個程度並べて使用する必要がある。

第４２図は、平面状のホログラムレンズ２１を用いた場
合、そして、第４３図は曲面状のホログラムレンズ２１
を用いた場合を示している。

ところで、上記の実施例１から実施例９の色収差補正素
子２３は、正負各１枚のレンズを貼合わせ、両面をほぼ
パワーを持たない面としている。この場合には、色収差
補正効果の大部分が貼り合わせ面において発揮されるた
め、色収差を十分に補正するためには正負のレンズのΔ
ｎ／Δλの差を大きくし、しかも貼合わせ面の曲率半径
を小さくする必要がある。

しかし、正負のレンズのΔｎ／Δλの差が大きい場合に
は周辺部での収差が大きくなり、貼合わせ面の曲率半径
が小さくなれば、コバ厚を確保するために有効径が小さ
くなって有効光束径を大きく確保することができない。

貼り合わせ面における収差の発生量を３次収差係数の球
面収差係数８１をもとに考えると、光入射側のレンズの
屈折率を１９、射出側のレンズの屈折率をｎｐ、、貼合
わせ面の曲率半径をｒ、、、近軸の光線入射高さｈ１光
入射側のレンズの近軸光の傾きをβ２、射出側のレンズ
の近軸光の傾きをβ。とじて、となる。

但し、φ＝□〜β、。

１ｍより、（Δｎ）２→０　と考えると、が導かれ、 β、→Ｏ、ｈ→１とすれば、が導かれる。

上記の関係から、球面収差量は曲率の３乗に比例し、Δ
ｎに比例することが理解できる。

一方、色収差補正効果は、曲率を持つ面の数とその曲率
とに依存するため、色収差補正面を２つに分離してそれ
ぞれの面の曲率半径を２倍にすることにより、分離しな
い場合と比較すると、色収差補正量を同量として、球面
収差発生量を１／４に抑えることが可能となる。

そこで、以下の実施例１０〜実施例１２においては、色
収差補正素子を２枚のレンズの貼合わせにより構成し、
色収差補正面を２箇所に分離して設けている０色収差補
正素子の両端面は、ほぼパワーを持たない平面であり、
パワーを持たずに色収差のみを発生させるよう構成する
。

このような構成によれば、貼合わせ面が１面である色収
差補正素子と比較すると、同量の色収差補正を１への球
面収差発生量で達成することができる。従って、貼合わ
せ面が１つである場合と比較すれば、Δｎの値の許容幅
が広がり、硝材の組み合せの選択の幅を広げることがで
きる。

また、貼合わせ面の曲率半径が大きいため、有効径を大
きく確保した場合にも正レンズのコバ厚を確保すること
ができる。有効径が大きければ、対物レンズの光軸がト
ラッキングアクチュエータの駆動によって色収差補光字
素子の光軸から外れた場合にも、光束のケラレを起こす
可能性が少ないなお、以上の説明は３次収差で行ない、光軸に近い光線
の持つ収差の変化を求めたが、高次収差の影響を考慮す
ると、貼合わせ面が１面の対物光学系は、貼合わせ面を
２つに分割したものと比較して色収差補正素子の周辺部
を通る光線に対しては１０倍以上の収差を発生させてい
る。

ところで、上記の対物レンズ系の光学特性を評価する際
には、貼合わせに使用される接着剤による影響をも考慮
しなければらない。貼合わせる硝材の屈折率が接着剤の
屈折率と異なる場合、その面で光の屈折が起こり収差が
発生する。発生する収差量は、接着剤層の前後面での収
差発生量に比例するため、貼合わせ面の曲率半径に反比
例し、硝材と接着剤との屈折率差に比例する。

現在光学部品の接着に用いられる接着剤の屈折率は、１
．５〜Ｌ、Ｓ程度である。一方、色収差効果を発揮させ
る上で必要とされるΔｎ／Δλの差を確保するためには
、屈折率の高い硝材を組合せさせるを得ない。このため
、接着剤と硝材との屈折率差は、一般に０．１以上とな
る。

例えば、実施例１の色収差補正素子の貼合わせ面に屈折
率１．５４０００１厚さ０．０１ｍｍの接着剤層を設け
た場合、各収差は第４４図に示したように変化する。接
着剤層の厚さがＯの場合には、接着剤層前後面で発生す
る収差が相殺されるが、接着剤層が厚い場合には、前後
面間への光の入射高さが変化し、接着剤層前後面での収
差が完全には打ち消されなくなるため、収差が発生し、
問題となる。

実施例１の色収差補正素子は、貼合わせ面が１面のみで
あるため、色収差補正のために貼合わせ面の曲率半径を
小さくせざるを得す、接着剤の屈折率と硝材の屈折率と
に差がある場合には、接着剤層の厚さの変化に対する収
差発生の度合が大きい、接着剤による影響を考慮しない
第１０図と比較することにより、周辺部における性能劣
化を認めることができる。

ここで、貼合わせ面を２つに分割した場合には、貼合わ
せ面の曲率半径を小さくしなくとも、色収差を十分に補
正することができ、接着剤層の厚さの変化に対する各貼
合わせ面での収差変動が小さい、また、２つの貼り合わ
せ面をほぼ対称形状とすることにより、接着剤層の厚さ
にバラツキがあった場合にも、性能の劣化を抑えること
ができる。

なお、３枚のレンズを貼り合わせて色収差補正素子を構
成する場合、以下の（８）（９）式の条件を満たすこと
が好ましい。

・・・（８） −１，２５＜　　ｒ３／ｒ２　　＜　　−０，８・　　
（９）但し、式中の記号は、以下の意味である。

Δｎｔ／Δλ　：第ｉレンズの屈折率の波長に対する変
化の勾配ｒ２：第１レンズと第２レンズとの貼り合わせ面の曲率
半径ｒ３：第２レンズと第３レンズとの貼り合わせ面の曲率
半径（８）式は、（３）式と同様の関係を３枚レンズに適用
したものである。

この式の範囲を外れる場合には、無理に貼合わせ面の曲
率を強くして色収差を補正しても、波長の変化が発生し
た場合に貼合わせ面での収束、あるいは発散の度合の変
化が過大となって素子自体の高次の球面収差が大きくな
るため、対物レンズの十分な色収差補正と、他の収差劣
化の防止とを両立させることが不可能となる。

（９）式は、２つの貼り合わせ面をほぼ対称形状とする
ための条件である。

前述したように、貼合わせ面で発生する収差量は、接着
剤層の前後面での収差発生量に比例する。

そこで、できる限り色収差負担を平等にし、両面の曲率
を緩やかにすることが望ましい、（９）式の条件を満た
さない場合には、色収差補正面を分割した効果が少なく
、条件を満足することによって硝材を接着剤層との界面
での収差発生量を小さくすることができる。

従って、貼り合わせ時に多少接着剤層の厚さにバラツキ
があったとしても、性能の劣化を抑えることができる。

なお、収差の発生が極小となるのは、ｒ２＝−ｒ３の条
件を満たす場合である。

〈実施例１θ〉第４５図は、この発明にかかる対物光学系の実施例１０
を示したものである。この対物光学系の色収差補正素子
２３の具体的な数値構成は表１５に示した通りである１
色収差補正素子２３の硝材は、正レンズがＬａＫＯ９、
負レンズが５Ｆ１３である。対物レンズ２１は表１に示
したものと同一である。

表１５ＮＡ　Ｏ，５５ｆ＝３．３０　　の＝１．７面番号　ｒ
　　　ｄ　　　ｎマａｅ　　　　ｎｄ　　　シフ８８１
　　ω　１．４００　１．７２４３７　１．７３４００
　１０７１２　−４．４００　０．０１０　１．５４０
００　　接着剤３　−４．４００　０．８００　１．７
２４２１　１．７４０７７　　６８４４　４．４００　
０．０１０　１．５４０００　　接着剤５　４．４００
　１．４００　１．７２４３７　１．７３４００　１０
７１６　　　（Ｘ）　　０．５００表１５では、接着剤層の厚さをも考慮するため、貼合わ
せ面についてもそれぞれのレンズ毎に面番号を付してい
る。

第４６図は上記の構成による諸収差、第４７図は、接着
剤層が存在しない場合の収差を示している。

第４６図と第４７図とから、接着剤層があるか否かによ
って諸収差の変化がほとんどないことが理解できる。

〈実施例１１〉第４８図は、この発明にかかる対物光学系の実施例１１
を示したものである。この対物光学系の色収差補正素子
の具体的な数値構成は表１６に示す通りである。色収差
補正素子２３の硝材は、正レンズがＬａＫＯ９、負レン
ズが５Ｆ１３である。対物レンズは表１に示したものと
同一である。

表１６ＮＡ　Ｏ，５５ｆ＝３゜３０　　ω＝１．７図１゜　ｒ
　　　ｄ　　　ｎ７８０　　　　ｎｄ　　　’ｌ／　７
ＥＩｅ１　　００　０．８００　１．７２４２１　１．
７４０７７　６８４２　４．４００　２．０００　１．
７２４３７　１．７３４００　１０７１３　−４．４０
０　０．８００　１．７２４２１　１．７４０７７　６
８４４　　　（Ｘ）　　０．５００第４９図は、この構成による接着剤の影響を考慮した場
合の収差を示している。

〈実施例１２〉第５０図は、この発明にかかる対物光学系の実施例１２
を示したものである。この対物光学系の色収差補正素子
２３の具体的な数値構成は表１７に示す通りである。色
収差補正素子の硝材は、正レンズがＬａＫＯｌ１、負レ
ンズが５ＦＳ５３である。

第５１図は、この構成による接着剤の影響を考慮した場
合の収差を示している。

表１７ＮＡ　Ｏ，５５ｆ＝３．３０　　ω＝１．７図１゜　ｒ
　　　ｄ　　　ｎフａｅ　　　　ｎｄ　　　シフ８８１
　　　Ｃｏ　　１．４００　１．７３１４５　１．７４
１００　１０７８２　−４．４００　０．８００　１．
７３１６８　１．７５０００　　６２１３　４．４００
　１．４００　１．７３１４５　１．７４１００　１０
７６４　　　Ｇｏ　　０．５００なお、上述した各実施例は、使用中心波長を７８０ｎｍ
と想定してこの波長において満足する性能を有する構成
を示している。但し、この発明の適用は上記波長には限
られず、他の波長域への適用も可能である。使用中心波
長が７８０ｎｍ付近以外の波長においてこの発明の条件
を満足する硝材の組み合わせとしては、例えば以下のも
のがある。

なお、以下の説明においてｎ、は正レンズの屈折率、ｎ
ｒｌは負レンズの屈折率、Δｎ／Δλは各硝材の屈折率
の波長に対する変化の勾配を表わす。

く波長８３０ｎｍ＞正レンズＬａ５ＫＯ２（オハラ）ｎ７８０、ｎｎ８３０”１．７？４１９　　Δｎ／Δλ
＝−３，３Ｘ　１０−’ｎｍ−’ｎｄ＝１．７８６５０
シロ＝５０．０負レンズ５ＦＳ５４（ミノルタ）ｎ６３ａ”１．７７３７２　　Δｎ／Δλ＝−６，ＯＸ
　１０−’ｎｍ−’ｎｄ＝１．７９８５０　　１７　ａ
”２２．６ｎ、−ｎｎ＝４７Ｘ　１０−’ （Δｎｐ／Δλ−Δｎｎ／Δλ）×λ”＝１８．８ｎｍ
ｎａ３ｓ　：波長８３０ｎｍにおける屈折率〈波長６７
０ｎｍ＞正レンズＬａＦＯ４（オハラ）ｎ６．、：１．７５１４５　　Δｎ／Δλ＝−５，６Ｘ
　１０−’ｎｍ−’ｎｄ”１．７５７００　　　　Ｖ　
ｄ＝４７．８負レンズ５ＦＬ１４（オハラ）ｎ６７ｇ＝１．７５２２４　　Δｎ／Δλ＝−９，４Ｘ
　１０−’ｎｍ−’ｎｄ＝１．７８１８２　　　ｖ　、
＊＝２６．５ｎ、−ｎｎ＝７９Ｘ　１０−” （八ｎｕ／Δλ−Δｎｎ／Δλ）Ｘλ”＝１７．　０ｎ
ｍｎａ７ｅ　：波長８７０ｎｍにおける屈折率く波長５
３２ｎｍ＞正レンズＬａ５ＫＯ１（オハラ）ｎｌ！＄３２”１７５９７９　　Δｎ／Δλ＝−１０，
ＯＸ　１０−’ｎｍ−’ｎｄ＝１．　’ｙｓｓｏｏ　　
　１／　ａ＝５２．３負レンズ５ＦＳ５３　（ミノルタ
）ｎ８３２”ｔ、　７５９８８　　Δｎ／Δλ＝−２１，
Ｉ　Ｘ　１０−’ｎｍ−’ｎｄ”１．７５０００　　　
νｄ＝２５．１ｎ、−ｎ１、＝−７Ｘ　１０−’ （Δｎｐ／Δλ−Δｎｎ／Δλ）×λ２＝３１．３ｎｍ
ｎｓ３ａ　’：波長５３２ｎｍにおける屈折率法に、各
実施例と条件式（１）−（８）との関係を以下の表１８
．１９に示す。

実施例１実施例２実施例３実施例４実施例５実施例６実施例７実施例８実施例９実施例１０実施例１１実施例１２実施例１実施例２実施例３実施例４実施例５実施例６実施例７実施例８実施例９実施例１０実施例１１実施例１２表１８（１）　　　　（２）１６．６　　０．２６２１６．６　　０　２６２０．６　　０．２３０２８９　　０．３０２２８９　　０．３０２２８９　　０．３０２１４０　　０．２５０２８９　　０　３０２０．８　　０．２３０１６．６　　０．２６２１６．６　　０．２８２２１．０　　０．３０９（３）　　　　（４）１２　５　０　０００２３１２　５　０．０００２３１０　１　０．０００８４１６　５　０．００３５２１６．５　０．００３５２１６　５　０．００３５２１２　８　０．００１７８１６．５　０．００２４６１０．１　０．０００８４１２．５　０．０００４４１２　５　０．０００２４１６．０　０．０００５７ところで、表１９（５）　　（６）　　（７）　　（８）ｃｏ　　　　　
００　　　　　（Ｘ）　　　　−−−ＣＯＣｏ　　　　
　００　　　−−− ｃｏ　　　　　ｃｏ　　　　　ｏｏ　　　−−−ｃｏ　
　　　　ｃｏ　　　　　ｃｏ　　　−−−ｏＯω　　　
　ω　　　−−一００　　　　０：ｌ　　　　　Ｃｏ　　　　−−−ｃｏ
　　　　　Ｃｏ　　　　　００　　　−−−１７．７　
１５．２　１５．２　−−−ｏｏ　　　　　ｃｏ　　　
　　ｏｏ　　　　−−−ｃｏ　　　■　　　■　　−１
，０ｏｏ　　　ｃｏ　　　ｃｏ　　　−１，０ｃｏｃｏ　　
　ω　　−１，０上述の各実施例の光学系は、色収差を低減させるよう設計されている。しかしながら、色収
差による集光点位置の変化を積極的に利用する対物光学
系を設計することもできる。このような見地に立つと、
集光点位置の変化は、対物レンズの駆動に変わってフォ
ーカシングサーボのために使用することができる。

波長シフトによりフォーカシングを行うためには、光源
駆動部は、光源からの光の波長の変化に応じ、光の波長
を集光点位置変化量がデフォーカス量に等しくなるよう
制御する必要がある。

［効果］以上説明したように、この発明によれば、対物レンズの
みを独立してアクチュエータにより駆動することにより
、アクチュエータの負担を軽減することができる。また
、色収差補正素子は、所定の条件を満たすことにより、
上記のように対物レンズとの相対位置が変化した場合に
も、収差の発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る光情報記録再生装置の光学系の
第１実施例を示す光路図、第２図はトラッキングサーボ
とラジアルサーボとの作動を示す説明図、第３図はこの
発明に係る光情報記録再生装置の光学系の第２実施例を
示す光路図、第４図はこの発明に係る光情報記録再生装
置の光学系の第３実施例を示す光路図である。第５図は対物レンズの具体例を示すレンズ図、第６図は
第５図に示した対物レンズの諸収差図、第７図は第５図
に示した対物レンズの波面収差図、第８図は第５図に示
したレンズの波長変動による集光位置の移動を示すグラ
フである。第９図は対物光学系の実施例１を示すレンズ図、第１０
図は第９図に示した対物光学系の諸収差図、第１１図は
第９図に示した対物光学系の波面収差図である。第１２図は対物光学系の実施例２を示すレンズ図、第１
３図は第１２図に示した対物光学系の諸収差図、第１４
図は第１２図に示した対物光学系の波面収差図である。第１５図は対物光学系の実施例３を示すレンズ図、第１
６図は第１５図に示した対物光学系の諸収差図、第１７
図は第１５図に示した対物光学系の波面収差図である。第１８図は対物光学系の実施例４を示すレンズ図、第１
９図は第１８図に示した対物光学系の諸収差図、第２０
図は第１８図に示した対物光学系の波面収差図である。第２１図は対物光学系の実施例５を示すレンズ図、第２
２図は第２１図に示した対物光学系の諸収差図、第２３
図は第２１図に示した対物光学系の波面収差図である。第２４図は対物光学系の実施例６を示すレンズ図、第２
５図は第２４図に示した対物光学系の諸収差図、第２６
図は第２４図に示した対物光学系の波面収差図、第２７
図は第２４図に示した対物レンズ単体での諸収差図、第
２８図は第２４図に示した対物レンズ単体での波面収差
図である。第２９図は対物光学系の実施例７を示すレンズ図、第３
０図は第２９図に示した対物光学系の諸収差図、第３１
図は第２９図に示した対物光学系の波面収差図、第３２
図は第２９図に示した対物レンズ単体での諸収差図、第
３３図は第２９図に示した対物レンズ単体での波面収差
図である。第３４図は対物光学系の実施例８を示すレンズ図、第３
５図は第３４図に示した対物光学系の諸収差図、第３６
図は第３４図に示した対物光学系の波面収差図である。第３７図は対物光学系の実施例９を示すレンズ図、第３
８図は第３７図に示した対物光学系の諸収差図、第３９
図は第３７図に示した対物光学系の波面収差図、第４０
図は第３７図に示した対物レンズ単体での諸収差図、第
４１図は第３７図に示した対物レンズ単体での波面収差
図である。第４２図は対物レンズとしてホログラムレンズを用いた
対物光学系の第１の例を示すレンズ図、第４３図は対物
レンズとしてホログラムレンズを用いた対物光学系の第
２の例を示すレンズ図である。第４４図は実施例１の対物光学系の接着剤による影響を
考慮した場合の諸収差図である。図、第４６図は第４５図に示した対物光学系の接着剤に
よる影響を考慮した諸収差図、第４７図は接着剤を考慮
しない諸収差図である。第４８図は対物光学系の実施例１１を示すレンズ図、第
４９図は第４８図に示した対物光学系の接着剤による影
響を考慮した諸収差図である。第５０図は対物光学系の実施例１２を示すレンズ図、第
５１図は第５０図に示した対物光学系の接着剤による影
響を考慮した諸収差図である。第５２図は、従来の光情報記録再生装置の光学系を示す
光路図である。１０・・・光源部１１・・・半導体レーザー２０・・・対物光学系２１・・・対物レンズ２３・・・色収差補正素子３０・・・ビームスプリッタ− ４０・・・信号検出光学系第４５図は対物光学系の実施例１０を示すレンズ００第第図図第図第６図ＮＡｏ、５５ＡＯ５５，７゜１．７゜、７゜球面収差正弦条件色収差倍率色収差非点収差歪曲収差第タメリディオナルサジタル中−０，１０Ｎ４０．５５ＮＡｏ、５５１．７゜１．７゜ −０，００２０，００２球面収差正弦条件 −０，００２０，００２色収差 −ｏ、ｏｏｏ＋ｏ、ｏｏｏ＋倍率色収差 −０，００２０，００２非点収差歪曲収差１０１− メリディオナル第１図サジタル第２図第１４メリディオナルサジタルＮＡｏ、５５ＮＡ　０．５５ −０．００２　０．ＣＸ）２球面収差正弦条件 −０，００２０，００２色収差 −ｏ、ｏｏｏ　＋　　○ｑ刀倍率色収差 −０，００２０００２非点収差 −Ｏ，Ｉ　　　　　Ｏ，１％歪曲収差１０３− メリディオナル第７図サジタル第８図第２０図メリディオ力ルサジタル第１図第ＮＡｏ、５５Ｎへｏ、５５１．７０．７゜１７゜一〇、００２０、ＣＸ）２ −０．００２０．００２ −０．０００１ｏ、ｏｏ。 −０，００２０，００２一〇球面収差正弦条件色収差倍率色収差非点収差歪曲収差１０５− 第２３図第４図メリディオナルサジタル５図ＮＡｏ、５５ＮＡｏ、５５１．７゜、７゜１７゜ −０，００２０，００２ −０，００２０，００２ −０，０球面収差正弦条件色収差倍１０６− 第２６図第８図メリディオナルサジタルメリディオナルサジタル第ＮＡＯ，５５ＮＡｏ、５５７゜１７゜７゜ −０，００２Ｃ０２ −０，００２００２ −０，００００，０００１ −０，００２０，００２一〇球面収差正弦条件色収差倍率色収差非点収差歪曲収差１０７− 第２つ図第１図メリディオナルサジタルメリディオナル第３図サジタル第４図ＮＡｏ、５５球面収差正弦条件メリディオナル第ＮＡｏ、５５色収差６図第５図１．７゜１．７゜１．７゜倍率色収差 −０，００２０，００２−０，１０非点収差　　　　歪曲収差第９図メリディオナルサジタルサジタル第４０図ＮＡ　０．５５ＮＡｏ、５５１．５゜１．５゜１．５゜ＱＯＯ２０，００２ −０，００２０，００２ −０，０００１０，０００１ −０，００２０ｏ２０１％球面収差正弦条件色収差倍率色収差非点収差歪曲収差第１図第２図メリディオナルサジタル３第３図第４４図ＮＡｏ、５５ＮＡｏ、５５ −０．００４　０．００４球面収差正弦条件 −０，００４０００４色収差第４６図ＮＡｏ、５５Ｎ４０．５５ −０．００１　　　ｏ、ｏｏ＋球面収差正弦条件 −０，００１０，００１色収差第５ｄ＋　　ｄ２　ｄ３　ｄ４第７ＮＡｏ、５５ＮＡｏ、５５ −０．００１　　０．００球面収差正弦条件 −０，００１０，００１色収差８５０第４つ −０，００１０，００１球面収差正弦条件 −０００１０，００色収差第ＮＡｏ、５５ＮＡｏ、５５球面収差正弦条件色収差手続補正書（自発）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ほぼ平行な光束を発生する光源部と、該光源部か
らの光束を媒体上に集光させる対物レンズと、媒体で反射された光束を光源部へ向かう光路から分離し
て受光系に導くビームスプリッターと、ほぼパワーを持
たず、前記対物レンズと前記ビームスプリッターとの間
に設けられて前記対物レンズの色収差を補正する色収差
補正素子と、前記対物レンズを少なくともその光軸方向
に独立して駆動する手段とを有することを特徴とする光
情報記録再生装置の光学系。
（２）前記駆動手段は、前記対物レンズをその光軸方向
、及び光軸に対して垂直な方向に独立して駆動すること
を特徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置の光
学系。
（３）更に前記媒体に対して移動させるヘッドを有し、
前記対物レンズと前記色収差補正素子とは、該ヘッドに
設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光情
報記録再生装置の光学系。
（４）前記駆動手段は、前記対物レンズをその光軸方向
、及び光軸に対して垂直な方向に独立して駆動すること
を特徴とする請求項３に記載の光情報記録再生装置の光
学系。
（５）更に、前記媒体に対して移動させるヘッドを有し
、前記対物レンズは、該ヘッドに設けられ、前記色収差
補正素子は、該ヘッド外に設けられていることを特徴と
する請求項１に記載の光情報記録再生装置の光学系。
（６）前記駆動手段は、前記対物レンズをその光軸方向
、及び光軸に対して垂直な方向に独立して駆動すること
を特徴とする請求項５に記載の光情報記録再生装置の光
学系。
（７）更に、前記媒体に対して移動させるヘッドを有し
、前記光源部、前記対物光学系、前記受光系、前記ビー
ムスプリッターは該ヘッド内に設けられていることを特
徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置の光学系
。
（８）前記駆動手段は、前記対物レンズをその光軸方向
、及び光軸に対して垂直な方向に独立して駆動すること
を特徴とする請求項７に記載の光情報記録再生装置の光
学系。
（９）前記対物レンズは、中心から周辺に向かつて曲率
半径が大きくなる凸の非球面で両面が構成され、曲率半
径が小さい面を光源側に向けて配置されていることを特
徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置の光学系
。
（１０）前記対物レンズはホログラムレンズであること
を特徴とする請求項１に記載の光情報記録再生装置の光
学系。
（１１）前記対物レンズと、前記色収差補正素子とは、
色収差以外の収差については独立して収差補正がなされ
ていることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録再
生装置の光学系。
（１２）前記色収差補正素子は、１枚の正レンズと１枚
の負レンズとを貼合わせて構成され、両端面がほぼ平面
であり、正レンズの使用中心波長における屈折率をｎ＿
ｐ、負レンズの屈折率をｎ＿ｎとして、｜ｎ＿ｐ−ｎ＿
ｎ｜×１０＾５＜３００を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録
再生装置の光学系。
（１３）前記色収差補正素子は、（ｎ＿ｐ＿７＿８＿０−１）（１−ν＿ｎ＿７＿８＿０
／ν＿ｐ＿７＿８＿０）＞０．２但し、ｎ＿ｎ＿７＿８＿０、ｎ＿ｎ＿８＿３＿０：波長７８０
ｎｍ、８３０ｎｍにおける負レンズの屈折率ｎ＿ｐ＿７＿８＿０、ｎ＿ｐ＿８＿３＿０：波長７８０
ｎｍ、８３０ｎｍにおける正レンズの屈折率 ν＿ｎ＿７＿８＿０：波長７８０ｎｍ近傍の負レンズの
分散但し、ν＿ｎ＿７＿８＿０＝ｎ＿ｎ＿７＿８＿０／
（ｎ＿ｎ＿７＿８＿０−ｎ＿ｎ＿８＿３＿０）ν＿ｐ＿
７＿８＿０：波長７８０ｎｍ近傍の正レンズの分散但し
、ν＿ｐ＿７＿８＿０＝ｎ＿ｐ＿７＿８＿０／（ｎ＿ｐ
＿７＿８＿０−ｎ＿ｐ＿８＿３＿０）を満たすことを特
徴とする請求項１２に記載の光情報記録再生装置の光学
系。
（１４）前記色収差補正素子は、正レンズの屈折率の波
長に対する勾配をΔｎ＿ｐ／Δλ、負レンズの屈折率の
波長に対する勾配をΔｎ＿ｎ／Δλとして、（（Δｎ＿
ｐ／Δλ）−（Δｎ＿ｎ／Δλ））×λ＾２＞９．０ｎ
ｍを満たすことを特徴とする請求項１２に記載の光情報
記録再生装置の光学系。
（１５）前記色収差補正素子は、正レンズの焦点距離ｆ
＿ｐを、全体の焦点距離をｆ＿ｏとして、｜ｆ＿ｐ／ｆ
＿ｏ｜＜０．０１を満たすことを特徴とする請求項１２に記載の光情報記
録再生装置の光学系。
（１６）前記色収差補正光学素子は、｜ｒ＿ａ／ｒ＿ｍ｜＞５｜ｒ＿１／ｆ｜＞７｜ｒ＿３／ｆ｜＞７但し、ｒ＿ｍ：貼合わせ面の曲率半径ｒ＿ａ：正レンズの非貼合わせ面の曲率半径ｒ＿１、ｒ
＿３：入出射面の曲率半径ｆ：対物レンズと色収差補正素子との合成焦点距離を満たすことを特徴とする請求項１２に記載の光情報記
録再生装置の光学系。
（１７）前記色収差補正素子は、３枚のレンズが貼合わ
せて構成され、第１、第３レンズが同一の極性のパワー
を有し、第２レンズが第１、第３レンズとは異なる極性
のパワーを有し、入出射端面がほぼ平面であり、使用中
心波長での第１レンズの屈折率をｎ＿１、第２レンズの
屈折率をｎ＿２、第３レンズの屈折率をｎ＿３として、｜ｎ＿１−ｎ＿２｜×１０＾５＜３００｜ｎ＿２−ｎ＿３｜×１０＾５＜３００の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光情
報記録再生装置の光学系。
（１８）前記色収差補正素子は、使用中心波長での第１
レンズの屈折率をｎ＿１、第２レンズの屈折率をｎ＿２
、第３レンズの屈折率をｎ＿３、第ｉレンズの屈折率の
波長に対する変化の勾配をΔｎ＿１／Δλとしたときに
、｜｛（Δｎ＿１／Δλ＋Δｎ＿３／Δλ）／２−（Δ
ｎ＿２／Δλ）｝・λ＾２｜＞９．０ｎｍを満たすこと
を特徴とする請求項１７に記載の光情報記録再生装置の
光学系。
（１９）前記色収差補正素子は、使用中心波長での第１
レンズの屈折率をｎ＿１、第２レンズの屈折率をｎ＿２
、第３レンズの屈折率をｎ＿３として、ｎ＿１＝ｎ＿３を満たすことを特徴とする請求項１７に記載の光情報記
録再生装置の光学系。
（２０）前記色収差補正素子は、（ｎ＿ｐ＿７＿８＿０−１）（１−ν＿ｎ＿７＿８＿０
／ν＿ｐ＿７＿８＿０）＞０．２但し、ｎ＿ｎ＿７＿８＿０、ｎ＿ｎ＿８＿３＿０：波長７８０
ｎｍ、８３０ｎｍにおける負レンズの屈折率ｎ＿ｐ＿７＿８＿０、ｎ＿ｐ＿８＿３＿０：波長７８０
ｎｍ、８３０ｎｍにおける正レンズの屈折率 ν＿ｎ＿７＿８＿０：波長７８０ｎｍ近傍の負レンズの
分散但し、ν＿ｎ＿７＿８＿０＝ｎ＿ｎ＿７＿８＿０／
（ｎ＿ｎ＿７＿８＿０−ｎ＿ｎ＿８＿３＿０）ν＿ｐ＿
７＿８＿０：波長７８０ｎｍ近傍の正レンズの分散但し
、ν＿ｐ＿７＿８＿０＝ｎ＿ｐ＿７＿８＿０／（ｎ＿ｐ
＿７＿８＿０−ｎ＿ｐ＿８＿３＿０）を満たすことを特
徴とする請求項１７に記載の光情報記録再生装置の光学
系。
（２１）前記色収差補正素子は、正レンズの屈折率の波
長に対する勾配をΔｎ＿ｐ／Δλ、負レンズの屈折率の
波長に対する勾配をΔｎ＿ｎ／Δλとして、（（Δｎ＿
ｐ／Δλ）−（Δｎ＿ｎ／Δλ））×λ＾２＞９．０ｎ
ｍを満たすことを特徴とする請求項１７に記載の光情報
記録再生装置の光学系。
（２２）前記色収差補正素子は、正レンズの焦点距離を
ｆ＿ｐ、全体の焦点距離をｆ＿ｏとして、｜ｆ＿ｐ／ｆ
＿ｏ｜＜０．０１を満たすことを特徴とする請求項１７に記載の光情報記
録再生装置の光学系。
（２３）前記色収差補正光学素子は、｜ｒ＿１／ｆ｜＞７｜ｒ＿４／ｆ｜＞７但し、ｒ＿１、ｒ＿４：入出射面の曲率半径ｆ：対物レンズと色収差補正素子との合成焦点距離を満たすことを特徴とする請求項１７に記載の光情報記
録再生装置の光学系。
（２４）前記色収差補正素子は、前記第１レンズと第２
レンズとの貼り合せ面の曲率半径をｒ＿２、第２レンズ
と第３レンズとの貼り合わせ面の曲率半径をｒ＿３とし
たときに、 −１．２５＜ｒ＿３／ｒ＿２＜−０．８を満たすことを特徴とする請求項１７に記載の光情報記
録再生装置の光学系。
（２５）前記色収差補正素子は、前記第１レンズと第２
レンズとの貼り合せ面の曲率半径をｒ＿２、第２レンズ
と第３レンズとの貼り合わせ面の曲率半径をｒ＿３とし
たときに、ｒ＿３＝ｒ＿２を満たすことを特徴とする請求項１７に記載の光情報記
録再生装置の光学系。