JPH06258573A - 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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- JPH06258573A JPH06258573A JP5069112A JP6911293A JPH06258573A JP H06258573 A JPH06258573 A JP H06258573A JP 5069112 A JP5069112 A JP 5069112A JP 6911293 A JP6911293 A JP 6911293A JP H06258573 A JPH06258573 A JP H06258573A
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- optical system
- lens
- objective lens
- light source
- recording
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- 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
- G11B7/1374—Objective lenses
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- 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
- 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
- G11B7/1376—Collimator lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 合焦のための対物レンズの移動によって、ま
た、樹脂レンズの温度変化によって生じる収差の発生を
防ぎ、簡単な構成でコンパクトな光情報媒体の記録再生
用光学系を得る。 【構成】 光源側から少なくとも球面単レンズであるカ
ップリングレンズと光源側および像側の両方の面が非球
面である対物レンズとからなり、光源はカップリングレ
ンズの光源側焦点よりもカップリングレンズ側に配置さ
れ、対物レンズは少なくとも光軸に沿って可動であり、
以下の条件を満たすことを特徴とする。 ０．４７ ≦ ＮＡ ≦ ０．６０ −１／３ ≦ ｍt ≦ −１／６ ＮＡ・｜ｍt｜ ≦ ０．１５ ただし ＮＡ：光情報媒体側（像側）開口数 ｍt ：光学系の横倍率
た、樹脂レンズの温度変化によって生じる収差の発生を
防ぎ、簡単な構成でコンパクトな光情報媒体の記録再生
用光学系を得る。 【構成】 光源側から少なくとも球面単レンズであるカ
ップリングレンズと光源側および像側の両方の面が非球
面である対物レンズとからなり、光源はカップリングレ
ンズの光源側焦点よりもカップリングレンズ側に配置さ
れ、対物レンズは少なくとも光軸に沿って可動であり、
以下の条件を満たすことを特徴とする。 ０．４７ ≦ ＮＡ ≦ ０．６０ −１／３ ≦ ｍt ≦ −１／６ ＮＡ・｜ｍt｜ ≦ ０．１５ ただし ＮＡ：光情報媒体側（像側）開口数 ｍt ：光学系の横倍率
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光情報媒体の記録再生用
光学系、特に開口数の大きい対物レンズ用のカップリン
グレンズを用いた記録再生用光学系に関する。
光学系、特に開口数の大きい対物レンズ用のカップリン
グレンズを用いた記録再生用光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤ等、光情報媒体の記録再生装置の普
及に伴い、その光学系は低コスト化とコンパクト化が強
く求められ、改良が加えられた。その経過を図２に示
す。ＣＤ用対物レンズ２は、ＮＡ０．４５程度以下であ
り、半導体レーザー等の光源４からの発散光をコリメー
タレンズ６で平行光とし、対物レンズで光情報媒体１上
に結像させるが、まず、図２（ａ）に示すように、対物
レンズ２の単レンズ化が試みられた（例えば特開昭５７
−７６５１２号公報参照）。しかし、コリメータレンズ
６は球面レンズ２枚で構成されており、さらに低コスト
化を進めることが望まれた。対物レンズの製作技術の進
歩により、図２（ｂ）に示すように、コリメータレンズ
を省き、有限距離に物点、像点を有する対物レンズ１枚
で光源からの光束を直接光情報媒体上に結像させる光学
系が開発され（例えば特開昭６１−５６３１４号公報参
照）、現在ＣＤ用対物レンズのほとんどはこのタイプで
ある。さらに、光学系全長をコンパクトにし、光源光の
利用効率を高めるため、図２（ｃ）に示すように、球面
単レンズのカップリングレンズ３を用い、このカップリ
ングレンズの結像倍率を零より大とすることにより、波
面収差を従来のコリメータレンズを用いたものと同程度
に抑えることが提案された（特開昭６２−４３８４２号
公報参照）。
及に伴い、その光学系は低コスト化とコンパクト化が強
く求められ、改良が加えられた。その経過を図２に示
す。ＣＤ用対物レンズ２は、ＮＡ０．４５程度以下であ
り、半導体レーザー等の光源４からの発散光をコリメー
タレンズ６で平行光とし、対物レンズで光情報媒体１上
に結像させるが、まず、図２（ａ）に示すように、対物
レンズ２の単レンズ化が試みられた（例えば特開昭５７
−７６５１２号公報参照）。しかし、コリメータレンズ
６は球面レンズ２枚で構成されており、さらに低コスト
化を進めることが望まれた。対物レンズの製作技術の進
歩により、図２（ｂ）に示すように、コリメータレンズ
を省き、有限距離に物点、像点を有する対物レンズ１枚
で光源からの光束を直接光情報媒体上に結像させる光学
系が開発され（例えば特開昭６１−５６３１４号公報参
照）、現在ＣＤ用対物レンズのほとんどはこのタイプで
ある。さらに、光学系全長をコンパクトにし、光源光の
利用効率を高めるため、図２（ｃ）に示すように、球面
単レンズのカップリングレンズ３を用い、このカップリ
ングレンズの結像倍率を零より大とすることにより、波
面収差を従来のコリメータレンズを用いたものと同程度
に抑えることが提案された（特開昭６２−４３８４２号
公報参照）。
【０００３】近年開発されている記録再生用光学系にお
いて、最も多く用いられている光学系は、図２（ｂ）の
ように対物レンズ１枚で光学系を構成するものである。
しかし、この光学系を用いることが出来るのはＮＡ０．
４５以内に限定され、ＮＡが０．４７以上と大きくなる
と、未だに図２（ａ）の光学系が用いられている。ＮＡ
が０．４７を超える場合、図２（ｂ）の光学系を用いよ
うとすれば、以下のような問題が生じる。まず第１に、
光源から光情報記録面までの間隔（物像間距離）Ｕは設
計的に決まっているが、実際には光情報媒体のたわみ等
でこの距離Ｕにずれ△Ｕが生じる。現在のこの種の装置
においては、使用可能な倍率の範囲で、ずれ△Ｕが発生
すると対物レンズは光軸に沿って移動し、光情報媒体面
にオートフォーカスするように制御されている。しか
し、このために収差が発生する。この収差は主に球面収
差であり、ＮＡの４乗に比例する。また△Ｕに比例し、
また、光学系の横倍率の絶対値｜ｍ｜が変数となる関数
に比例する。△Ｕによって生じる収差量をＷu 、横倍率
の絶対値｜ｍ｜が変数となる関数をα(|m|) とすると、
α(|m|) は変数｜ｍ｜の単調増加関数であり、 Ｗu ＝α(|m|)・（ＮＡ）4・△Ｕ ・・・（１） この収差はＣＤ用のＮＡ０．４５程度でも発生するが、
問題となる程のレベルにはならない。しかし、ＮＡ０．
４７以上では無視することは出来ない。対物レンズと光
源を一体にしてオートフォーカスを行うと上記の問題は
無くなるが、周辺の装置が大がかりなものとなり、コス
トアップとなる。
いて、最も多く用いられている光学系は、図２（ｂ）の
ように対物レンズ１枚で光学系を構成するものである。
しかし、この光学系を用いることが出来るのはＮＡ０．
４５以内に限定され、ＮＡが０．４７以上と大きくなる
と、未だに図２（ａ）の光学系が用いられている。ＮＡ
が０．４７を超える場合、図２（ｂ）の光学系を用いよ
うとすれば、以下のような問題が生じる。まず第１に、
光源から光情報記録面までの間隔（物像間距離）Ｕは設
計的に決まっているが、実際には光情報媒体のたわみ等
でこの距離Ｕにずれ△Ｕが生じる。現在のこの種の装置
においては、使用可能な倍率の範囲で、ずれ△Ｕが発生
すると対物レンズは光軸に沿って移動し、光情報媒体面
にオートフォーカスするように制御されている。しか
し、このために収差が発生する。この収差は主に球面収
差であり、ＮＡの４乗に比例する。また△Ｕに比例し、
また、光学系の横倍率の絶対値｜ｍ｜が変数となる関数
に比例する。△Ｕによって生じる収差量をＷu 、横倍率
の絶対値｜ｍ｜が変数となる関数をα(|m|) とすると、
α(|m|) は変数｜ｍ｜の単調増加関数であり、 Ｗu ＝α(|m|)・（ＮＡ）4・△Ｕ ・・・（１） この収差はＣＤ用のＮＡ０．４５程度でも発生するが、
問題となる程のレベルにはならない。しかし、ＮＡ０．
４７以上では無視することは出来ない。対物レンズと光
源を一体にしてオートフォーカスを行うと上記の問題は
無くなるが、周辺の装置が大がかりなものとなり、コス
トアップとなる。
【０００４】もう一つの問題点として、対物レンズの材
料が樹脂の場合、温度特性の影響が上げられる。一般
に、樹脂レンズに用いられる樹脂は、温度による屈折率
変化がガラス材料に比べて１桁大きい。このため、樹脂
レンズの場合、基準設計温度と実際の使用環境の温度の
差△Ｔによって収差Ｗt が発生する。この収差も主に球
面収差であり、ＮＡの４乗、焦点距離ｆ、△Ｔおよび横
倍率の絶対値｜ｍ｜が変数となる｜ｍ｜の単調増加関数
β(|m|) に比例する。 Ｗt ＝β(|m|)・（ＮＡ）4・ｆ・△Ｔ ・・・（２）
料が樹脂の場合、温度特性の影響が上げられる。一般
に、樹脂レンズに用いられる樹脂は、温度による屈折率
変化がガラス材料に比べて１桁大きい。このため、樹脂
レンズの場合、基準設計温度と実際の使用環境の温度の
差△Ｔによって収差Ｗt が発生する。この収差も主に球
面収差であり、ＮＡの４乗、焦点距離ｆ、△Ｔおよび横
倍率の絶対値｜ｍ｜が変数となる｜ｍ｜の単調増加関数
β(|m|) に比例する。 Ｗt ＝β(|m|)・（ＮＡ）4・ｆ・△Ｔ ・・・（２）
【０００５】同じ焦点距離、ＮＡのレンズで、同じ△
Ｕ、あるいは△Ｔであっても、光学系の横倍率によって
収差量Ｗu 、あるいはＷt の値が変わって来る。例えば
ビデオディスク再生装置用光学系を想定して、ＮＡ０．
５、焦点距離ｆ＝１mmの光学系を例として見る。ちなみ
に物像間距離は Ｕ＝｛｜ｍ｜＋（１／｜ｍ｜）＋２｝・ｆ＋ＨＨ’ ・・・（３） で表すことが出来る。ここでｍは光学系の横倍率、ｆは
焦点距離、ＨＨ’は対物レンズの光源側主点と光ディス
ク側主点の間隔である。対物レンズの軸上厚を０．８１
mm、材料の屈折率を１．４８６、温度に対する屈折率変
化を−１２×１０-5／＋１℃とし｜ｍ｜を変化させてい
ったときの、△Ｔ＝３０℃、△Ｕ＝＋１mmのそれぞれの
収差量Ｗt 、Ｗu を図３に示すが、｜ｍ｜が大きくなる
ほど収差変化が大きくなることがわかる。
Ｕ、あるいは△Ｔであっても、光学系の横倍率によって
収差量Ｗu 、あるいはＷt の値が変わって来る。例えば
ビデオディスク再生装置用光学系を想定して、ＮＡ０．
５、焦点距離ｆ＝１mmの光学系を例として見る。ちなみ
に物像間距離は Ｕ＝｛｜ｍ｜＋（１／｜ｍ｜）＋２｝・ｆ＋ＨＨ’ ・・・（３） で表すことが出来る。ここでｍは光学系の横倍率、ｆは
焦点距離、ＨＨ’は対物レンズの光源側主点と光ディス
ク側主点の間隔である。対物レンズの軸上厚を０．８１
mm、材料の屈折率を１．４８６、温度に対する屈折率変
化を−１２×１０-5／＋１℃とし｜ｍ｜を変化させてい
ったときの、△Ｔ＝３０℃、△Ｕ＝＋１mmのそれぞれの
収差量Ｗt 、Ｗu を図３に示すが、｜ｍ｜が大きくなる
ほど収差変化が大きくなることがわかる。
【０００６】すなわち、対物レンズの材質がガラスの場
合、発生する収差Ｗは△Ｕによるものであり、 Ｗ＝Ｗu ・・・（４） となり、対物レンズの材質が樹脂の場合は、発生する収
差Ｗは△Ｕによるものと△Ｔによるものとの和となり、 Ｗ＝Ｗu＋Ｗt ・・・（５） となる。
合、発生する収差Ｗは△Ｕによるものであり、 Ｗ＝Ｗu ・・・（４） となり、対物レンズの材質が樹脂の場合は、発生する収
差Ｗは△Ｕによるものと△Ｔによるものとの和となり、 Ｗ＝Ｗu＋Ｗt ・・・（５） となる。
【０００７】図３で見るように、ＮＡ０．４７を超える
レンズでも、横倍率が小さければ△Ｔ、△Ｕの影響も小
さくなる。しかし例えば横倍率が ｍ ＞−１／６になる
と光源側のＮＡが小さくなり、必要な光量を得るために
は大出力のレーザーが必要となり、また、ある程度の作
動距離も必要であるため、光学系の物像間距離も長くな
ってしまい、光学系をコンパクトにするには反射鏡での
折り曲げが必要となり、コストアップになる。また逆に
横倍率が小さく（横倍率の絶対値が大きく）なると、上
記の収差変化Ｗの影響が大きくなる。
レンズでも、横倍率が小さければ△Ｔ、△Ｕの影響も小
さくなる。しかし例えば横倍率が ｍ ＞−１／６になる
と光源側のＮＡが小さくなり、必要な光量を得るために
は大出力のレーザーが必要となり、また、ある程度の作
動距離も必要であるため、光学系の物像間距離も長くな
ってしまい、光学系をコンパクトにするには反射鏡での
折り曲げが必要となり、コストアップになる。また逆に
横倍率が小さく（横倍率の絶対値が大きく）なると、上
記の収差変化Ｗの影響が大きくなる。
【０００８】実際に、図２（ｂ）の構成の光学系の例に
よってこの影響を検討する。例えば、光磁気ディスクの
記録再生光学系用集光光学系を想定してＮＡ０．５３、
横倍率ｍ＝−１／５、物像間距離Ｕ＝３０mmの対物レン
ズについて考える。レンズ材料は屈折率ｎ＝１．５０３
１の樹脂で、軸上厚は３．２５mm、基準設計温度を２５
℃とした。このレンズデータを比較例として示す。表中
にはディスクＧの値も示してある。その収差図を図４に
示す。この光学系がそのまま使用可能であれば、図２
（ａ）の光学系と比較して、大幅にコストダウンを図る
ことが可能である。しかし、上記のように、△Ｕと△Ｔ
とに起因する収差が問題となる。
よってこの影響を検討する。例えば、光磁気ディスクの
記録再生光学系用集光光学系を想定してＮＡ０．５３、
横倍率ｍ＝−１／５、物像間距離Ｕ＝３０mmの対物レン
ズについて考える。レンズ材料は屈折率ｎ＝１．５０３
１の樹脂で、軸上厚は３．２５mm、基準設計温度を２５
℃とした。このレンズデータを比較例として示す。表中
にはディスクＧの値も示してある。その収差図を図４に
示す。この光学系がそのまま使用可能であれば、図２
（ａ）の光学系と比較して、大幅にコストダウンを図る
ことが可能である。しかし、上記のように、△Ｕと△Ｔ
とに起因する収差が問題となる。
【０００９】この光学系において、△Ｔが−３０℃、０
℃、＋３０℃に対して△Ｕが−１mmから＋１mmに変化し
たときの波面収差変化を図５に示す。図を見れば、△Ｔ
が−３０℃で△Ｕが−１mmのとき、波面収差ｒｍｓ値が
０．１０λｍｓ、△Ｔが＋３０℃で△Ｕが＋１mmのと
き、波面収差ｒｍｓ値が０．０９５λｍｓ（いずれもλ
＝７８０nm）と軸上波面収差でもマレシャル許容値を越
え、この使用環境では性能を確保出来ない場合が生じる
ことが明らかである。実際には、他の特性に対する余裕
も見込めば、△Ｔ＝±３０℃、△Ｕ＝±１mmの範囲で大
きくとも０．０５５λｍｓ以内でなければ性能確保が出
来ない。
℃、＋３０℃に対して△Ｕが−１mmから＋１mmに変化し
たときの波面収差変化を図５に示す。図を見れば、△Ｔ
が−３０℃で△Ｕが−１mmのとき、波面収差ｒｍｓ値が
０．１０λｍｓ、△Ｔが＋３０℃で△Ｕが＋１mmのと
き、波面収差ｒｍｓ値が０．０９５λｍｓ（いずれもλ
＝７８０nm）と軸上波面収差でもマレシャル許容値を越
え、この使用環境では性能を確保出来ない場合が生じる
ことが明らかである。実際には、他の特性に対する余裕
も見込めば、△Ｔ＝±３０℃、△Ｕ＝±１mmの範囲で大
きくとも０．０５５λｍｓ以内でなければ性能確保が出
来ない。
【００１０】上記のような理由で、従来、ビデオディス
ク、ミニディスク、光磁気ディスク、相変化ディスク等
の記録再生光学系用集光光学系のようにＮＡの大きい光
学系としては、図２（ａ）のようにコリメータレンズを
用いた光学系が使用されている例が多い。しかし、この
コリメータレンズは非球面レンズもしくは１群２枚構成
の球面ガラスレンズなどの高価なレンズが使用されてお
り、装置がコンパクトディスクプレーヤーと比較して高
価なものとなっていた。
ク、ミニディスク、光磁気ディスク、相変化ディスク等
の記録再生光学系用集光光学系のようにＮＡの大きい光
学系としては、図２（ａ）のようにコリメータレンズを
用いた光学系が使用されている例が多い。しかし、この
コリメータレンズは非球面レンズもしくは１群２枚構成
の球面ガラスレンズなどの高価なレンズが使用されてお
り、装置がコンパクトディスクプレーヤーと比較して高
価なものとなっていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】光学系全長をコンパク
トにし、光源光の利用効率を高めるため、球面単レンズ
のカップリングを用い、このカップリングレンズの結像
倍率を零より大とすることにより、波面収差を従来のコ
リメータレンズと同程度に抑える光学系については、特
開昭６２−４３８４２号公報に開示がある。しかし、Ｎ
Ａ０．４７程度以上の高ＮＡ光学系についての検討はな
されておらず、特に温度変化、物像間距離の変動に対す
る検討はなされておらず、そのままではＮＡの大きい光
学系を実現することは困難であった。本発明は、このタ
イプの光学系において、必要な結像倍率、物像間距離を
維持しながら、温度変化、物像間距離変化に対しても十
分な性能を有する記録再生用光学系を得ようとするもの
である。
トにし、光源光の利用効率を高めるため、球面単レンズ
のカップリングを用い、このカップリングレンズの結像
倍率を零より大とすることにより、波面収差を従来のコ
リメータレンズと同程度に抑える光学系については、特
開昭６２−４３８４２号公報に開示がある。しかし、Ｎ
Ａ０．４７程度以上の高ＮＡ光学系についての検討はな
されておらず、特に温度変化、物像間距離の変動に対す
る検討はなされておらず、そのままではＮＡの大きい光
学系を実現することは困難であった。本発明は、このタ
イプの光学系において、必要な結像倍率、物像間距離を
維持しながら、温度変化、物像間距離変化に対しても十
分な性能を有する記録再生用光学系を得ようとするもの
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の記録再生用光学
系は、図１に示すように、光源側から少なくともカップ
リングレンズである第１の球面単レンズと、対物レンズ
である第２の両面非球面レンズとからなり、光源はカッ
プリングレンズの光源側焦点よりもカップリングレンズ
側に配置され、対物レンズは少なくともフォーカシング
のために光軸に沿って可動であり、以下の条件を満たす
ことを特徴とする。 ０．４７ ≦ ＮＡ ≦ ０．６５ ・・・（６） −１／３ ≦ ｍt ≦ −１／６ ・・・（７） ただし ＮＡ：光情報媒体側（像側）開口数 ｍt ：光学系の横倍率 なお、図中５は絞りである。
系は、図１に示すように、光源側から少なくともカップ
リングレンズである第１の球面単レンズと、対物レンズ
である第２の両面非球面レンズとからなり、光源はカッ
プリングレンズの光源側焦点よりもカップリングレンズ
側に配置され、対物レンズは少なくともフォーカシング
のために光軸に沿って可動であり、以下の条件を満たす
ことを特徴とする。 ０．４７ ≦ ＮＡ ≦ ０．６５ ・・・（６） −１／３ ≦ ｍt ≦ −１／６ ・・・（７） ただし ＮＡ：光情報媒体側（像側）開口数 ｍt ：光学系の横倍率 なお、図中５は絞りである。
【００１３】さらにこの第２の対物レンズは、トラッキ
ングのために光軸に垂直方向に可動とされてもよく、以
下の条件を満たす。 ０．０２５≦｛（｜△1｜＋｜△2｜）／ｆ0｝（ｎ−１） ・・・（８） ただし ｆ0 ：対物レンズの焦点距離 ｎ ：対物レンズの硝材の屈折率 △1 ：対物レンズの光源側の面の有効径最周辺（上記Ｎ
Ａの周辺光線が入射する光源側の面上の位置）における
非球面と頂点曲率半径ｒ1 を有する基準球面との光軸方
向の位置の差で、光軸から遠ざかるほど非球面が光源側
へ変位している場合を正とする。 △2 ：対物レンズの像側の面の有効径最周辺（上記ＮＡ
の周辺光線が入射する像側の面上の位置）における非球
面と頂点曲率半径ｒ2 を有する基準球面との光軸方向の
位置の差で、光軸から遠ざかるほど非球面が光源側へ変
位している場合を正とする。
ングのために光軸に垂直方向に可動とされてもよく、以
下の条件を満たす。 ０．０２５≦｛（｜△1｜＋｜△2｜）／ｆ0｝（ｎ−１） ・・・（８） ただし ｆ0 ：対物レンズの焦点距離 ｎ ：対物レンズの硝材の屈折率 △1 ：対物レンズの光源側の面の有効径最周辺（上記Ｎ
Ａの周辺光線が入射する光源側の面上の位置）における
非球面と頂点曲率半径ｒ1 を有する基準球面との光軸方
向の位置の差で、光軸から遠ざかるほど非球面が光源側
へ変位している場合を正とする。 △2 ：対物レンズの像側の面の有効径最周辺（上記ＮＡ
の周辺光線が入射する像側の面上の位置）における非球
面と頂点曲率半径ｒ2 を有する基準球面との光軸方向の
位置の差で、光軸から遠ざかるほど非球面が光源側へ変
位している場合を正とする。
【００１４】上記対物レンズの材料がガラスの場合に
は、対物レンズ単体の横倍率をｍo としたとき、 −１／５ ≦ ｍo ≦ −１／１２ ・・・（９） また、樹脂材料の場合には −１／７．５ ≦ ｍo ≦ −１／１２ ・・・（１０） を満たすことが、また、光源と反対側から見たカップリ
ングレンズの横倍率をｍc としたとき、 ０．４８ ≦ ｍc ≦ ０．９６ ・・・（１１） の条件を満たすことが望ましい。ここで、ｍc＝ｍo／ｍ
t の関係にある。
は、対物レンズ単体の横倍率をｍo としたとき、 −１／５ ≦ ｍo ≦ −１／１２ ・・・（９） また、樹脂材料の場合には −１／７．５ ≦ ｍo ≦ −１／１２ ・・・（１０） を満たすことが、また、光源と反対側から見たカップリ
ングレンズの横倍率をｍc としたとき、 ０．４８ ≦ ｍc ≦ ０．９６ ・・・（１１） の条件を満たすことが望ましい。ここで、ｍc＝ｍo／ｍ
t の関係にある。
【００１５】
【作用】従来公知の図２（ｂ）のような光学系では、式
（１）、（２）、（４）、（５）で示されるようなフォ
ーカシング△Ｕによって生じる波面収差、あるいは使用
環境温度と基準設計温度の差△Ｔによって生じる波面収
差により、ＮＡや倍率に制限を加えなければならない。
このために、像側のＮＡを大きくしていくと、光学系の
横倍率ｍt を小さくしなければ（４）式、あるいは対物
レンズが樹脂の場合（５）式で述べた波面収差Ｗの影響
が性能に問題を及ぼす。これに対して、図１に示す本発
明の光学系の場合には、これらの影響を小さくすること
が出来る。ガラス対物レンズの場合を例にとれば、図２
（ｂ）の光学系ではｍtsの横倍率が必要であるとする
と、（１）式から△Ｕによって発生する波面収差Ｗ2 は Ｗ2＝α（｜ｍts｜）・ＮＡ4・｜△Ｕ｜ ・・・（１２） となる。
（１）、（２）、（４）、（５）で示されるようなフォ
ーカシング△Ｕによって生じる波面収差、あるいは使用
環境温度と基準設計温度の差△Ｔによって生じる波面収
差により、ＮＡや倍率に制限を加えなければならない。
このために、像側のＮＡを大きくしていくと、光学系の
横倍率ｍt を小さくしなければ（４）式、あるいは対物
レンズが樹脂の場合（５）式で述べた波面収差Ｗの影響
が性能に問題を及ぼす。これに対して、図１に示す本発
明の光学系の場合には、これらの影響を小さくすること
が出来る。ガラス対物レンズの場合を例にとれば、図２
（ｂ）の光学系ではｍtsの横倍率が必要であるとする
と、（１）式から△Ｕによって発生する波面収差Ｗ2 は Ｗ2＝α（｜ｍts｜）・ＮＡ4・｜△Ｕ｜ ・・・（１２） となる。
【００１６】これに対して、図１に示す本発明の構成を
有する光学系においても、同じ横倍率ｍtsが必要である
とする。この場合、全体の光学系の横倍率がｍtsであ
り、実際にフォーカシングするものは対物レンズだけ
で、カップリングレンズは固定されたままである。すな
わち、対物レンズ単体の横倍率ｍosだけがきき、この光
学系で△Ｕによって発生する波面収差Ｗ1は Ｗ1＝α（｜ｍos｜）・ＮＡ4・｜△Ｕ｜ ・・・（１３） で表される。このとき、ｍcsをカップリングレンズの光
源の反対側から見た倍率とすると ｍts＝ｍos／ｍcs ・・・（１４） で表され、｜ｍcs｜＜１であると ｜ｍts｜＞｜ｍos｜ ・・・（１５） となる。α(|m|)は｜ｍ｜の単調増加関数であることか
ら α（｜ｍts｜）＞α（｜ｍos｜） ・・・（１６） これにより（１）式から Ｗ2＞Ｗ1 ・・・（１７） となり、この発明の光学系においては、横倍率ｍt に対
して△Ｕによる波面収差は、カップリングレンズの光源
の反対側から見た横倍率｜ｍc｜が１より小さければ小
さいほど、小さくなることが証明される。しかし横倍率
ｍc が零の場合、すなわち図２（ａ）に近づくと、カッ
プリングレンズは１枚の球面レンズでは性能を維持出来
なくなり、非球面レンズあるいは２枚玉とする必要があ
り、コストアップにつながる。
有する光学系においても、同じ横倍率ｍtsが必要である
とする。この場合、全体の光学系の横倍率がｍtsであ
り、実際にフォーカシングするものは対物レンズだけ
で、カップリングレンズは固定されたままである。すな
わち、対物レンズ単体の横倍率ｍosだけがきき、この光
学系で△Ｕによって発生する波面収差Ｗ1は Ｗ1＝α（｜ｍos｜）・ＮＡ4・｜△Ｕ｜ ・・・（１３） で表される。このとき、ｍcsをカップリングレンズの光
源の反対側から見た倍率とすると ｍts＝ｍos／ｍcs ・・・（１４） で表され、｜ｍcs｜＜１であると ｜ｍts｜＞｜ｍos｜ ・・・（１５） となる。α(|m|)は｜ｍ｜の単調増加関数であることか
ら α（｜ｍts｜）＞α（｜ｍos｜） ・・・（１６） これにより（１）式から Ｗ2＞Ｗ1 ・・・（１７） となり、この発明の光学系においては、横倍率ｍt に対
して△Ｕによる波面収差は、カップリングレンズの光源
の反対側から見た横倍率｜ｍc｜が１より小さければ小
さいほど、小さくなることが証明される。しかし横倍率
ｍc が零の場合、すなわち図２（ａ）に近づくと、カッ
プリングレンズは１枚の球面レンズでは性能を維持出来
なくなり、非球面レンズあるいは２枚玉とする必要があ
り、コストアップにつながる。
【００１７】条件（６）はこの光学系の像側ＮＡの範囲
を表し、ＮＡ０．６５を越えると（１）（２）式で説明
した特性により、本発明の光学系によっても性能を維持
出来なくなる。また、ＮＡ０．４７以下の場合、図２
（ｂ）の光学系でも性能を維持出来、本発明の光学系の
構成ではかえってコストアップとなる。
を表し、ＮＡ０．６５を越えると（１）（２）式で説明
した特性により、本発明の光学系によっても性能を維持
出来なくなる。また、ＮＡ０．４７以下の場合、図２
（ｂ）の光学系でも性能を維持出来、本発明の光学系の
構成ではかえってコストアップとなる。
【００１８】条件（７）では、ｍt が−１／６以上であ
ると光源側の光量が少なくなり、高出力の光源が必要と
なり、コストアップにつながる。−１／３以下の場合、
（１）（２）式で説明した特性により、本発明の光学系
によっても性能を維持出来なくなる。また、光源の収差
および光量むらが残り、光学系に悪影響を及ぼす。
ると光源側の光量が少なくなり、高出力の光源が必要と
なり、コストアップにつながる。−１／３以下の場合、
（１）（２）式で説明した特性により、本発明の光学系
によっても性能を維持出来なくなる。また、光源の収差
および光量むらが残り、光学系に悪影響を及ぼす。
【００１９】条件（８）では、この範囲に入る対物レン
ズを用いることにより、この光学系の高ＮＡおよび必要
な横倍率を維持することが出来る。ちなみに、特開昭６
２−４３８４２号の実施例は、この範囲を外れている。
ズを用いることにより、この光学系の高ＮＡおよび必要
な横倍率を維持することが出来る。ちなみに、特開昭６
２−４３８４２号の実施例は、この範囲を外れている。
【００２０】条件（９）はガラスレンズの場合、条件
（１０）は樹脂レンズの場合で、（４）式による場合は
△Ｕによる影響が性能に及ばない範囲が−１／５まで許
容されるのに対して、（５）式で△Ｕと△Ｔの影響が重
なる場合の許容範囲は−１／７．５までとなる。また、
−１／１２以上であると、条件（７）の関係からカップ
リングレンズの性能が維持出来なくなってくる。
（１０）は樹脂レンズの場合で、（４）式による場合は
△Ｕによる影響が性能に及ばない範囲が−１／５まで許
容されるのに対して、（５）式で△Ｕと△Ｔの影響が重
なる場合の許容範囲は−１／７．５までとなる。また、
−１／１２以上であると、条件（７）の関係からカップ
リングレンズの性能が維持出来なくなってくる。
【００２１】条件（１１）では、ここで対象としている
対物レンズは高ＮＡであるため、カップリングレンズの
光源の反対側から見た倍率は０．４８より小さくする
と、カップリングレンズが球面単レンズでは性能を確保
することが出来ない。また、この横倍率を０．９６以上
とした場合、かえって対物レンズに負担がかかり、この
光学系を使用する意味がなくなる。
対物レンズは高ＮＡであるため、カップリングレンズの
光源の反対側から見た倍率は０．４８より小さくする
と、カップリングレンズが球面単レンズでは性能を確保
することが出来ない。また、この横倍率を０．９６以上
とした場合、かえって対物レンズに負担がかかり、この
光学系を使用する意味がなくなる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す。表中の記号
は、 ｒi ：光源側から第ｉ番目のレンズ面の頂点曲率半径 ｄi ：光源側から第ｉ番目のレンズ面間隔 ｎi ：光源側から第ｉ番目のレンズ硝材の屈折率 であり、非球面形状は面の頂点を原点とし、頂点の曲率
をＣ、円錐形数をＫ、非球面係数をＡi 、および非球面
のべき数をＰi （Ｐi ＞２）としたとき、
は、 ｒi ：光源側から第ｉ番目のレンズ面の頂点曲率半径 ｄi ：光源側から第ｉ番目のレンズ面間隔 ｎi ：光源側から第ｉ番目のレンズ硝材の屈折率 であり、非球面形状は面の頂点を原点とし、頂点の曲率
をＣ、円錐形数をＫ、非球面係数をＡi 、および非球面
のべき数をＰi （Ｐi ＞２）としたとき、
【数１】 で表される。また、ｆc 、ｆo はそれぞれカップリング
レンズ、対物レンズの焦点距離、ＮＡは光学系の光情報
媒体側（像側）開口数、ｍc 、ｍo 、ｍt はそれぞれカ
ップリングレンズ、対物レンズ、全系の結像倍率であ
り、カップリングレンズの結像倍率は光源の反対側から
見た結像倍率である。このｍc 、ｍo 、ｍt の間には、
ｍc ≠０で対物レンズが基準設計状態にある場合は以下
の関係が成り立つ。 ｍt ＝ｍo／ｍc Ｕは光源と光情報媒体の記録面との距離、すなわち基準
物像間距離である。なお、表中にはディスクＧに関する
値も示してある。
レンズ、対物レンズの焦点距離、ＮＡは光学系の光情報
媒体側（像側）開口数、ｍc 、ｍo 、ｍt はそれぞれカ
ップリングレンズ、対物レンズ、全系の結像倍率であ
り、カップリングレンズの結像倍率は光源の反対側から
見た結像倍率である。このｍc 、ｍo 、ｍt の間には、
ｍc ≠０で対物レンズが基準設計状態にある場合は以下
の関係が成り立つ。 ｍt ＝ｍo／ｍc Ｕは光源と光情報媒体の記録面との距離、すなわち基準
物像間距離である。なお、表中にはディスクＧに関する
値も示してある。
【００２３】実施例１、２、３は対物レンズの結像倍率
（横倍率）が−０．１１６７倍で、ＮＡ０．５３の樹脂
対物レンズを用いた例である。実施例１はｍc＝０．５
８３の結像倍率を有するカップリングと上記対物レンズ
の組合せで、結像倍率ｍt＝−０．２、物像間距離Ｕ＝
３０．００としている。実施例２はｍc＝０．７００１
の結像倍率を有するカップリングと上記対物レンズの組
合せで、結像倍率ｍt＝−０．１６６７、物像間距離Ｕ
＝３２．００としている。実施例１、２のトラッキング
特性（対物レンズを光軸に垂直方向に移動させたときの
波面収差の変化）をそれぞれ図６、８に、基準温度に対
する温度変化−３０度、０度、＋３０度の各温度におけ
る物像間距離の基準物像間距離との差△Ｕによる収差変
化図を図７、９に示す。このときの樹脂の屈折率変化は
温度が１℃上がると１２×１０-5下がり、この屈折率変
化が温度による波面収差変化に影響を及ぼしている。基
準設計温度は２５℃としている。この樹脂の温度による
屈折率変化と基準設計温度は実施例１〜６に共通の条件
である。図７を見ると、上記範囲で最大０．０５λの変
化に止まり、同じくＵ＝３０ｍ＝−０．２の図５と比べ
ても約半分で、十分仕様を満たしていることが分かる。
図９についても同様である。
（横倍率）が−０．１１６７倍で、ＮＡ０．５３の樹脂
対物レンズを用いた例である。実施例１はｍc＝０．５
８３の結像倍率を有するカップリングと上記対物レンズ
の組合せで、結像倍率ｍt＝−０．２、物像間距離Ｕ＝
３０．００としている。実施例２はｍc＝０．７００１
の結像倍率を有するカップリングと上記対物レンズの組
合せで、結像倍率ｍt＝−０．１６６７、物像間距離Ｕ
＝３２．００としている。実施例１、２のトラッキング
特性（対物レンズを光軸に垂直方向に移動させたときの
波面収差の変化）をそれぞれ図６、８に、基準温度に対
する温度変化−３０度、０度、＋３０度の各温度におけ
る物像間距離の基準物像間距離との差△Ｕによる収差変
化図を図７、９に示す。このときの樹脂の屈折率変化は
温度が１℃上がると１２×１０-5下がり、この屈折率変
化が温度による波面収差変化に影響を及ぼしている。基
準設計温度は２５℃としている。この樹脂の温度による
屈折率変化と基準設計温度は実施例１〜６に共通の条件
である。図７を見ると、上記範囲で最大０．０５λの変
化に止まり、同じくＵ＝３０ｍ＝−０．２の図５と比べ
ても約半分で、十分仕様を満たしていることが分かる。
図９についても同様である。
【００２４】実施例３はカップリングレンズの結像倍率
がｍc＝０．４９９５と比較的小さく、光学系全体の倍
率がｍt＝−０．２３３６、Ｕ＝２３．００と比較的小
さい倍率である。このトラッキング特性を図１０、上記
各温度での△Ｕによる収差変化図を図１１に示す。この
ように比較的小さい倍率の場合でも、図１１から明らか
なように、最大０．０５５λ以内の波面収差に止まって
いて、使用上問題はない。
がｍc＝０．４９９５と比較的小さく、光学系全体の倍
率がｍt＝−０．２３３６、Ｕ＝２３．００と比較的小
さい倍率である。このトラッキング特性を図１０、上記
各温度での△Ｕによる収差変化図を図１１に示す。この
ように比較的小さい倍率の場合でも、図１１から明らか
なように、最大０．０５５λ以内の波面収差に止まって
いて、使用上問題はない。
【００２５】実施例４、５はこの光学系の対物レンズが
樹脂製であり、ＮＡ０．５３で、また対物レンズの結像
倍率がｍo＝−０．１３３３と比較的小さい。実施例４
はカップリングレンズの結像倍率ｍc＝０．６６６７で
あり、光学系全体の倍率ｍt＝−０．２であり、物像間
距離Ｕ＝２６．００としている。実施例５はカップリン
グレンズの結像倍率ｍc＝０．８と比較的カップリング
レンズによる影響が小さい場合の光学系であり、光学系
全体の結像倍率ｍt＝−０．１６６６、物像間距離Ｕ＝
２９．５である。実施例６は樹脂製対物レンズの結像倍
率がｍ＝−０．０８３３と比較的大きく、ＮＡ０．５
３、カップリングレンズの倍率ｍ＝０．５とカップリン
グレンズの影響が比較的大きい場合を示す実施例であ
る。この光学系全体の結像倍率はｍt＝−０．１６６
７、物像間距離Ｕ＝２９．００である。実施例４、５、
６のトラッキング特性をそれぞれ図１２、１４、１６に
示し、上記の各温度における△Ｕによる波面収差変化を
図１３、１５、１７に示す。
樹脂製であり、ＮＡ０．５３で、また対物レンズの結像
倍率がｍo＝−０．１３３３と比較的小さい。実施例４
はカップリングレンズの結像倍率ｍc＝０．６６６７で
あり、光学系全体の倍率ｍt＝−０．２であり、物像間
距離Ｕ＝２６．００としている。実施例５はカップリン
グレンズの結像倍率ｍc＝０．８と比較的カップリング
レンズによる影響が小さい場合の光学系であり、光学系
全体の結像倍率ｍt＝−０．１６６６、物像間距離Ｕ＝
２９．５である。実施例６は樹脂製対物レンズの結像倍
率がｍ＝−０．０８３３と比較的大きく、ＮＡ０．５
３、カップリングレンズの倍率ｍ＝０．５とカップリン
グレンズの影響が比較的大きい場合を示す実施例であ
る。この光学系全体の結像倍率はｍt＝−０．１６６
７、物像間距離Ｕ＝２９．００である。実施例４、５、
６のトラッキング特性をそれぞれ図１２、１４、１６に
示し、上記の各温度における△Ｕによる波面収差変化を
図１３、１５、１７に示す。
【００２６】トラッキング特性について実施例１〜６を
見ると、カップリングレンズの球面収差の影響が、トラ
ッキングによる波面収差変化にそれぞれ若干の程度出て
いるが、同じＮＡの場合、対物レンズの結像倍率ｍo に
よるところが大きいことが分かる。また、基準設計温度
における△Ｕ特性について見ると、やはり対物レンズの
結像倍率ｍo で決定されている。
見ると、カップリングレンズの球面収差の影響が、トラ
ッキングによる波面収差変化にそれぞれ若干の程度出て
いるが、同じＮＡの場合、対物レンズの結像倍率ｍo に
よるところが大きいことが分かる。また、基準設計温度
における△Ｕ特性について見ると、やはり対物レンズの
結像倍率ｍo で決定されている。
【００２７】実施例７はＮＡが０．６と大変大きい例
で、この光学系の対物レンズはガラス製であり、その結
像倍率はｍo＝−０．１６００である。また、カップリ
ングレンズの結像倍率はｍc＝０．８で、光学系全体の
倍率はｍt＝−０．２となっている。この光学系のトラ
ッキング特性を図１８に、上記各温度の△Ｕによる波面
収差変化を図１９に示す。このとき、ガラスの温度に対
する屈折率変化を温度の１℃の上昇に対して屈折率が６
×１０-6下がっている。これは樹脂の約１／５０で、実
際に基準設計温度から３０℃変化しても、波面収差は約
０．００２λしか変化しない。このため、レンズがガラ
スの場合には、温度変化による波面収差の変化がほとん
どないと云ってよく、その分△Ｕによる波面収差変化の
許容値に余裕が出来ることが図１１と図１９の比較から
明らかである。また、図１１からＮＡ０．６の対物レン
ズでｍt＝−０．２でも、この光学系を用いれば、性能
に影響を及ぼさないで使用可能であることが分かる。
で、この光学系の対物レンズはガラス製であり、その結
像倍率はｍo＝−０．１６００である。また、カップリ
ングレンズの結像倍率はｍc＝０．８で、光学系全体の
倍率はｍt＝−０．２となっている。この光学系のトラ
ッキング特性を図１８に、上記各温度の△Ｕによる波面
収差変化を図１９に示す。このとき、ガラスの温度に対
する屈折率変化を温度の１℃の上昇に対して屈折率が６
×１０-6下がっている。これは樹脂の約１／５０で、実
際に基準設計温度から３０℃変化しても、波面収差は約
０．００２λしか変化しない。このため、レンズがガラ
スの場合には、温度変化による波面収差の変化がほとん
どないと云ってよく、その分△Ｕによる波面収差変化の
許容値に余裕が出来ることが図１１と図１９の比較から
明らかである。また、図１１からＮＡ０．６の対物レン
ズでｍt＝−０．２でも、この光学系を用いれば、性能
に影響を及ぼさないで使用可能であることが分かる。
【００２８】従来例 ｆ＝４．０１ ｍ＝−０．２０００ ＮＡ０．５３ Ｕ＝３０．００ 非球面係数 第１面 Ｋ ＝ −８．６６０３０×１０-1 Ａ1 ＝ ５．４７４９０×１０-4 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −８．４５３８０×１０-5 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ ３．９３２８０×１０-6 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ −６．９２６５０×１０-7 Ｐ4＝１０．００００ 第２面 Ｋ ＝−１０．２６８００ Ａ1 ＝ −５．８５６００×１０-4 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ ７．５０１８０×１０-5 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ −１．５２８１０×１０-5 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ ７．５７２２０×１０-7 Ｐ4＝１０．００００
【００２９】実施例１ ｆc＝２６．４５ ｆo＝ ３．４１０ ＮＡ ０．５３ ｍc＝ ０．５８３４ ｍo＝−０．１１６７ ｍt＝−０．２０００ Ｕ ＝３０．００ 非球面係数 第３面 Ｋ ＝ −７．７５５６０×１０-1 Ａ1 ＝ １．００３７０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −１．１８４９０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ ５．６９６３０×１０-7 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ −３．５６８１０×１０-6 Ｐ4＝１０．００００ 第４面 Ｋ ＝−１１．９４２００ Ａ1 ＝ ４．７２１９０×１０-4 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −２．５４２１０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ −４．８９８９０×１０-7 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ ２．２６１００×１０-6 Ｐ4＝１０．００００
【００３０】実施例２ ｆc＝４５．７０ ｆo＝ ３．４１０ ＮＡ ０．５３ ｍc＝ ０．７００１ ｍo＝−０．１１６７ ｍt＝−０．１６６７ Ｕ ＝３２．００ 非球面係数 第３面 Ｋ ＝ −７．７５５６０×１０-1 Ａ1 ＝ １．００３７０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −１．１８４９０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ ５．６９６３０×１０-7 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ −３．５６８１０×１０-6 Ｐ4＝１０．００００ 第４面 Ｋ ＝−１１．９４２００ Ａ1 ＝ ４．７２１９０×１０-4 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −２．５４２１０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ −４．８９８９０×１０-7 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ ２．２６１００×１０-6 Ｐ4＝１０．００００
【００３１】実施例３ ｆc＝２９．２４ ｆo＝ ３．４１０ ＮＡ ０．５３ ｍc＝ ０．４９９５ ｍo＝−０．１１６７ ｍt＝−０．２３３６ Ｕ ＝２３．００ 非球面係数 第３面 Ｋ ＝ −７．７５５６０×１０-1 Ａ1 ＝ １．００３７０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −１．１８４９０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ ５．６９６３０×１０-7 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ −３．５６８１０×１０-6 Ｐ4＝１０．００００ 第４面 Ｋ ＝−１１．９４２００ Ａ1 ＝ ４．７２１９０×１０-4 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −２．５４２１０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ −４．８９８９０×１０-7 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ ２．２６１００×１０-6 Ｐ4＝１０．００００
【００３２】実施例４ ｆc＝３３．０８ ｆo＝ ３．１１６ ＮＡ ０．５３ ｍc＝ ０．６６６７ ｍo＝−０．１３３３ ｍt＝−０．２０ Ｕ ＝２６．００ 非球面係数 第３面 Ｋ ＝ −８．３５０８０×１０-1 Ａ1 ＝ １．６２６８０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −１．８０３９０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ −２．７７０８０×１０-6 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ −５．８１５２０×１０-6 Ｐ4＝１０．００００ 第４面 Ｋ ＝−１０．７９３００ Ａ1 ＝ ７．２４２７０×１０-5 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −２．４９９００×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ −５．２２１２０×１０-6 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ ３．３８６６０×１０-6 Ｐ4＝１０．００００
【００３３】実施例５ ｆc＝４０．９７ ｆo＝ ３．１１６ ＮＡ ０．５３ ｍc＝ ０．８０ ｍo＝−０．１３３３ ｍt＝−０．１６６６ Ｕ ＝２９．５ 非球面係数 第３面 Ｋ ＝ −８．３５０８０×１０-1 Ａ1 ＝ １．６２６８０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −１．８０３９０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ −２．７７０８０×１０-6 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ −５．８１５２０×１０-6 Ｐ4＝１０．００００ 第４面 Ｋ ＝−１０．７９３００ Ａ1 ＝ ７．２４２７０×１０-5 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −２．４９９００×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ −５．２２１２０×１０-6 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ ３．３８６６０×１０-6 Ｐ4＝１０．００００
【００３４】実施例６ ｆc＝４２．５６ ｆo＝ ３．４７６ ＮＡ ０．５３ ｍc＝ ０．５ ｍo＝−０．０８３３ ｍt＝−０．１６６７ Ｕ ＝２９．００ 非球面係数 第３面 Ｋ ＝ −７．９２７９０×１０-1 Ａ1 ＝ １．５６６００×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −２．００９７０×１０-5 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ −７．５１９９０×１０-6 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ −２．５４４９０×１０-6 Ｐ4＝１０．００００ 第４面 Ｋ ＝−１２．１２１００ Ａ1 ＝ ２．９１２１０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −１．０９７３０×１０-3 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ １．７１１１０×１０-4 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ −１．２２１００×１０-5 Ｐ4＝１０．００００
【００３５】実施例７ ｆc＝１０１．３７ ｆo＝ ３．３９６ ＮＡ ０．６ ｍc＝ ０．８ ｍo＝−０．１６ ｍt＝−０．２ Ｕ ＝２５．５０ 非球面係数 第３面 Ｋ ＝ −１．１６３８ Ａ1 ＝ ２．５６７２０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ １．２３６９０×１０-6 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ −２．８１９９０×１０-6 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ −６．２８４３０×１０-7 Ｐ4＝１０．００００ 第４面 Ｋ ＝−１９．７０３００ Ａ1 ＝ ３．８４７７０×１０-3 Ｐ1＝ ４．００００ Ａ2 ＝ −９．９８５８０×１０-4 Ｐ2＝ ６．００００ Ａ3 ＝ １．１６６６０×１０-4 Ｐ3＝ ８．００００ Ａ4 ＝ −６．２９９３０×１０-6 Ｐ4＝１０．００００
【００３６】
【発明の効果】本願発明の光情報媒体の記録再生用光学
系は、球面カップリングレンズ１枚と樹脂結像レンズ１
枚という簡単な構成を有するにもかかわらず、各実施例
についての説明及び図面からも明らかなように、高ＮＡ
を有するにもかかわらず、△Ｔ±３０度、△Ｕ±１mmの
範囲で、波面収差は最大０．０５λ程度であり、マレシ
ャルの基準以内に収まり、十分に仕様を満たしている。
系は、球面カップリングレンズ１枚と樹脂結像レンズ１
枚という簡単な構成を有するにもかかわらず、各実施例
についての説明及び図面からも明らかなように、高ＮＡ
を有するにもかかわらず、△Ｔ±３０度、△Ｕ±１mmの
範囲で、波面収差は最大０．０５λ程度であり、マレシ
ャルの基準以内に収まり、十分に仕様を満たしている。
【図１】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】従来の記録再生用光学系の代表的な構成例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】図２（ｂ）に示す光学系における、基準設計温
度と使用温度差△Ｔ＝３０℃、物像間距離変化△Ｕ＝１
において、各倍率に対する波面収差の変化を示すグラフ
である。
度と使用温度差△Ｔ＝３０℃、物像間距離変化△Ｕ＝１
において、各倍率に対する波面収差の変化を示すグラフ
である。
【図４】図２（ｂ）に示す光学系の収差曲線図である。
【図５】図２（ｂ）に示す光学系の、基準設計温度との
差が＋３０℃、０℃、−３０℃における物像間距離変化
による波面収差変化図である。
差が＋３０℃、０℃、−３０℃における物像間距離変化
による波面収差変化図である。
【図６】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実施
例１のトラッキングによる波面収差図である。
例１のトラッキングによる波面収差図である。
【図７】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実施
例１の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３０
℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
例１の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３０
℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
【図８】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実施
例２のトラッキングによる波面収差図である。
例２のトラッキングによる波面収差図である。
【図９】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実施
例２の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３０
℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
例２の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３０
℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
【図１０】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実
施例３のトラッキングによる波面収差図である。
施例３のトラッキングによる波面収差図である。
【図１１】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実
施例３の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３
０℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
施例３の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３
０℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
【図１２】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実
施例４のトラッキングによる波面収差図である。
施例４のトラッキングによる波面収差図である。
【図１３】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実
施例４の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３
０℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
施例４の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３
０℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
【図１４】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実
施例５のトラッキングによる波面収差図である。
施例５のトラッキングによる波面収差図である。
【図１５】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実
施例５の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３
０℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
施例５の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３
０℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
【図１６】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実
施例６のトラッキングによる波面収差図である。
施例６のトラッキングによる波面収差図である。
【図１７】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実
施例６の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３
０℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
施例６の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３
０℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
【図１８】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実
施例７のトラッキングによる波面収差図である。
施例７のトラッキングによる波面収差図である。
【図１９】本発明の光情報媒体の記録再生用光学系の実
施例７の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３
０℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
施例７の、基準設計温度との差が＋３０℃、０℃、−３
０℃における物像間距離変化による波面収差変化図であ
る。
１ 光情報記録媒体 ２ 対物レンズ ３ カ
ップリングレンズ ４ 光源 ５ 絞り ６ コ
リメーターレンズ
ップリングレンズ ４ 光源 ５ 絞り ６ コ
リメーターレンズ
Claims (4)
- 【請求項１】 光源側から少なくとも球面単レンズであ
るカップリングレンズと光源側および像側の両方の面が
非球面である対物レンズとからなり、光源はカップリン
グレンズの光源側焦点よりもカップリングレンズ側に配
置され、対物レンズは少なくとも光軸に沿って可動であ
り、以下の条件を満たすことを特徴とする光情報媒体の
記録再生用光学系 ０．４７ ≦ ＮＡ ≦ ０．６０ −１／３ ≦ ｍt ≦ −１／６ ＮＡ・｜ｍt｜≦ ０．１５ ただし ＮＡ：光情報媒体側（像側）開口数 ｍt ：光学系の横倍率 - 【請求項２】 対物レンズはガラス製であり、以下の条
件を満たすことを特徴とする請求項１の光情報媒体の記
録再生用光学系 −１／５ ≦ ｍo ≦ −１／１２ ０．０２５≦｛（｜△1｜＋｜△2｜）／ｆ0｝（ｎ−
１） ただし ｍo ：対物レンズ単体の横倍率 ｆ0 ：対物レンズの焦点距離 ｎ ：対物レンズの硝材の屈折率 △1 ：対物レンズの光源側の面の有効径最周辺（上記Ｎ
Ａの周辺光線が入射する光源側の面上の位置）における
非球面と頂点曲率半径ｒ1 を有する基準球面との光軸方
向の位置の差で、光軸から遠ざかるほど非球面が光源側
へ変位している場合を正とする。 △2 ：対物レンズの像側の面の有効径最周辺（上記ＮＡ
の周辺光線が入射する像側の面上の位置）における非球
面と頂点曲率半径ｒ2 を有する基準球面との光軸方向の
位置の差で、光軸から遠ざかるほど非球面が光源側へ変
位している場合を正とする。 - 【請求項３】 対物レンズは樹脂製であり、以下の条件
を満たすことを特徴とする請求項１の光情報媒体の記録
再生用光学系 −１／７．５ ≦ ｍo ≦ −１／１２ ０．０２５≦｛（｜△1｜＋｜△2｜）／ｆ0｝（ｎ−
１） ただし ｍo ：対物レンズ単体の横倍率 - 【請求項４】 カップリングレンズが以下の条件を満た
すことを特徴とする請求項１の光情報媒体の記録再生用
光学系 ０．４８≦ ｍc ≦ ０．９６ ただし ｍc ：カップリングレンズの横倍率（ｍc＝
ｍo／ｍt）
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5069112A JPH06258573A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 光情報媒体の記録再生用光学系 |
| US08/202,485 US5475537A (en) | 1993-03-05 | 1994-02-28 | Optical system for use in recording and reading information on an optical information medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5069112A JPH06258573A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 光情報媒体の記録再生用光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06258573A true JPH06258573A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=13393231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5069112A Pending JPH06258573A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 光情報媒体の記録再生用光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH06258573A (ja) |
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| US7639589B2 (en) | 2000-10-26 | 2009-12-29 | Konica Corporation | Optical pickup apparatus for recording or reproducing information for an optical information recording medium and objective lens for optical pickup apparatus |
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| JP3478265B2 (ja) * | 2000-06-12 | 2003-12-15 | ミノルタ株式会社 | 撮像レンズ装置 |
| US10656397B2 (en) | 2015-06-25 | 2020-05-19 | Young Optics Inc. | Optical lens system |
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| JP2613761B2 (ja) * | 1985-08-22 | 1997-05-28 | コニカ株式会社 | 光情報記録媒体の用集光光学系 |
-
1993
- 1993-03-05 JP JP5069112A patent/JPH06258573A/ja active Pending
-
1994
- 1994-02-28 US US08/202,485 patent/US5475537A/en not_active Expired - Lifetime
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| US7639589B2 (en) | 2000-10-26 | 2009-12-29 | Konica Corporation | Optical pickup apparatus for recording or reproducing information for an optical information recording medium and objective lens for optical pickup apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5475537A (en) | 1995-12-12 |
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|---|---|---|---|
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