JPH0954246A - 光記録媒体読取用レンズ - Google Patents

光記録媒体読取用レンズ

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JPH0954246A
JPH0954246A JP7225786A JP22578695A JPH0954246A JP H0954246 A JPH0954246 A JP H0954246A JP 7225786 A JP7225786 A JP 7225786A JP 22578695 A JP22578695 A JP 22578695A JP H0954246 A JPH0954246 A JP H0954246A
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JP
Japan
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recording medium
lens
optical recording
optical axis
optical
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JP7225786A
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Inventor
Toshiaki Katsuma
敏明 勝間
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Fujinon Corp
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Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication date
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    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
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    • G11B7/1378Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光記録媒体読取用レンズの光記録媒体側の面
を、光軸について回転非対称な凸の非球面とし、この面
を所定の非球面式で定義した形状とすることにより、光
源からの光ビームが非点隔差を有する光ビームであって
も、光記録媒体の信号面上に非点隔差が良好に補正され
た光ビームを照射することができ、しかも、レンズ製作
を容易とし得る。 【構成】 光源側の面は光軸について回転対称な凸の非
球面で、光ディスク側の面は光軸について回転非対称
な、所定の非球面式を満足する凸の非球面とされ、かつ
該光源側の面のxz断面の光軸近傍の曲率半径が所定の
条件式を満足するように構成された単レンズを用い、レ
ーザビーム1が有する非点隔差を除去して信号面P上で
ビームスポットを効率よく絞ることができるようにして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CD、CD−RO
M、DVD等の光記録媒体の信号読取りを行う信号ピッ
クアップ用の対物レンズに関し、特に、光源として半導
体レーザを用いる光記録媒体読取用レンズに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、CD、CD−ROM等の各種光ディスクの進歩がめ
ざましく、その信号読取用光源としては、小型軽量、高
効率性等の優れた特長を有し、高速直接変調が可能な半
導体レーザが用いられている。このような半導体レーザ
は、上記のような長所を有する一方で、活性領域の縦横
の比率が異なるために、ビーム発散角(半値全角)が、
一般に接合面に対して垂直方向と平行方向で異なり、ま
た、これら両方向でビームウェスト位置が異なるために
非点隔差を生じ、そのままでは扱い難い場合も生じる。
【0003】すなわち、このような非点隔差が生じてい
る光ビームに対し、一般の凸レンズによってレーザ光を
集光しようとすると、上記レンズが回折限界まで光ビー
ムを集光するように設計されていたとしても、集光した
ときのウェスト位置が上記2方向で異なってしまい、光
記録媒体の信号面上で確実に集光させることが困難とな
り、信号読取を高精度で行なうことが困難となる場合が
ある。本発明は、このような事情に鑑みなされたもの
で、光源からの光ビームが非点隔差を有していても、光
記録媒体の信号面上に非点隔差が良好に補正された読取
光を照射し得る製作容易な光記録媒体読取用レンズを提
供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の光記録媒体読取
用レンズは、非点隔差を有するレーザ光を光記録媒体の
信号面に集束せしめ、該光記録媒体に記録されている信
号を読み取るために該光記録媒体と対向する位置に配さ
れる光記録媒体読取用レンズにおいて該光記録媒体側の
面が、前記非点隔差を補正するように、光軸を中心とし
て回転非対象な凸の非球面とされ、かつ下記条件式を満
足するように構成されてなることを特徴とするものであ
る。
【0005】
【0006】ここで、 rx2:第2面(光記録媒体側の面;以下同じ)のxz断
面(光源の光出射端において光発散角が最小となる、光
軸を含む断面)における光軸 近傍の曲率
半径 n:レンズ材質の屈折率 si(i=1,2):第i面(第1面は光源側の面)におけ
るxz断面の物点位置 si′(i=1,2):第i面におけるxz断面の像位置 r1:第1面の光軸近傍の曲率半径 l2′:第2面の光軸上の位置から像側焦点位置までの
距離 d1′:第1面から第2面までの光軸上の距離
【0007】また、上記光記録媒体読取用レンズにおい
て、光源側の面を、光軸を中心として回転対称である凸
の非球面とすることが好ましい。さらに、上記光記録媒
体読取用レンズは、単一のレンズにより構成することも
可能である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。本実施例に係る光記録媒体読取用
レンズ3は、図1に示すように、レーザダイオードのビ
ームウェスト位置Eから光軸zを中心として発散したレ
ーザビーム1(波長780nm)を光ディスクの信号面P上
に非点隔差を補正しつつ集束せしめるものである。
【0009】なお、この図1に示す光学系では、光源と
このレンズ3の間に絞りIおよび厚さ1.3mm、屈折
率1.519の板状のガラス部材(光源のカバーガラス
等)2が配されており、また、このレンズ3と集光位置
Pとの間に厚さ1.2mm、屈折率1.550のディス
ク板4が配されている。但し、板状のガラス部材2とデ
ィスク板4は、実際にこの図面上の位置に配されるので
はなく、レーザビーム1の集光位置Pを求めるために光
学的等価な位置に記載されたものである。
【0010】ところで、このレーザビーム1を射出する
レーザダイオード光源は利得導波型のGaAlAsレー
ザであって、略780μmで発振する。その活性領域の
断面は、例えば0.1×2μm程度と微小であるために
回折効果により所定の角度で発散し、また、その領域の
縦横の比率が互いに異なるために、ビーム発散角(半値
全角)が接合面に垂直方向と平行方向で互いに異なる。
具体的には、接合面に垂直な方向のビーム発散角が接合
面に平行な方向のビーム発散角に比べて2〜3倍程度と
大きい。また、ビームウェストの位置も、接合面に平行
なビーム方向では接合面に垂直なビーム方向に比べてレ
−ザダイオ−ド出射端面よりもさらに内部側に存在し、
これにより非点隔差が生じることとなる。
【0011】非点隔差が生じているレーザビーム1を用
いた場合には、そのまま光軸に対して回転対称なレンズ
によって集束させると、そのウェスト位置も、接合面に
垂直な方向と接合面に平行な方向とで異なってしまい、
光ディスクの信号面P上でのビームスポットを効率よく
絞ることができない。そこで、本実施例においては、光
記録媒体読取用レンズ3として、光源側の面(以下第1
面と称する)は光軸について回転対称な凸の非球面で、
光ディスク側の面(以下第2面と称する)は光軸につい
て回転非対称な凸の非球面を有する単レンズを用い、レ
ーザビーム1が有する非点隔差を除去して信号面P上で
ビームスポットを効率よく絞ることができるようにして
いる。
【0012】すなわち、レーザビーム1のyz断面(光
軸を含み、ヘテロ接合面に垂直なビーム断面)の各距離
を図2(a)に示すように、またレーザビーム1のxz
断面(光軸を含み、ヘテロ接合面に平行なビーム断面)
の各距離を図2(b)に示すように定義すればこのレン
ズ3の第1面および第2面は下記条件式1(数1)およ
び条件式2(数2)によって表される非球面とされてい
る。
【0013】
【数1】
【0014】
【数2】
【0015】上記条件式1(数1)における各数値(r
1、h1、z1の単位は全てmm)は以下の如く設定され
ている。
【0016】
【数3】 また、上記条件式2(数2)における各数値(rx2、r
y2、x2、y2、z2の単位は全てmm)は以下の如く設
定されている。
【0017】
【数4】 さらに、本実施例のレンズ3において、レンズの中心厚
(第1面から第2面までの光軸上の距離)d1′は3.
05mm、レンズ材質の屈折率nは1.537に設定さ
れている。また、上記レンズ3の第2面のxz断面にお
ける光軸近傍の曲率半径rx2は下記条件式3(数5)に
よって表される如く設定されている。
【0018】
【数5】
【0019】
【実施例】上記の如く形成されたレンズ3を、yz断面
における結像倍率が−1/5.5倍、かつ上記レーザダ
イオードからのレーザビーム1の非点隔差量△が29.
5μmの条件で使用した。このときl1=−24.16
13mm、l2′=3.0926mmとなり、s1=−2
4.1908mmとなっており、したがってs1′=1
0.3000mm、s2=7.2500mmとなり、結
局rx2=−4.823mmとなるから、上記レンズ3を
設計する際の第2面におけるxz断面の光軸近傍の曲率
半径rx2と一致した。
【0020】また、上記レンズ3を使用したときのxz
断面の波面収差図およびyz断面の波面収差図を図3に
示す。図4には、第1面,第2面を共に光軸について回
転対称な凸の非球面とした従来のレンズの波面収差図
(xz断面の縦軸のスケールを他の収差図とは変えてい
る)が示されており、図3に示される波面収差図を、こ
の図4に示される波面収差図と比較すると、xz断面に
おいて、収差量が大幅に軽減されていることが明らかで
ある。なお、前述したように波長λは780nmであ
る。なお、本発明の光記録媒体読取用レンズとしては上
記実施例のものに限られるものではなく、種々の態様の
変更が可能である。例えば上記各非球面式における各数
値の変更が可能であり、また、レンズ厚やレンズ硝材の
屈折率の変更が可能である。
【0021】また、このレンズの第1面も光軸に対して
回転非対称な非球面としたり、このレンズを複数枚のレ
ンズよりなる組合せレンズとすることも可能である。さ
らに、読み取り対象である光記録媒体としても上述した
如き光ディスクに限られず、光磁気ディスク、光カー
ド、光磁気カード等の光ビームにより信号読み取りが可
能な各種記録媒体に適用し得る。
【0022】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の光記録
媒体読取用レンズによれば、非点隔差を有する光ビーム
を読み取り光として使用する場合であっても、信号面上
でのウェスト位置を全ての方向において一致させること
ができるので、非点隔差が良好に補正された光ビームを
信号面上に照射することができる。これにより、信号面
上でのビームスポット径を従来よりも小さくすることが
でき、読みとり性能の向上を図ることができる。また、
上記レンズ面形状を表す式が簡単な構成とされているの
でレンズの設計および製作が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る光記録媒体読取用レンズ
を用いた光ディスク読取用光学系を示す概念図(yz断
面の図)
【図2】図1に示すレンズの光ビーム経路および各距離
についての定義を行うための概念図
【図3】図1に示すレンズを用いた場合の光ビームの波
面収差量を示すグラフ
【図4】従来技術に係るレンズを用いた場合の光ビーム
の波面収差量を示すグラフ
【符号の説明】
1・・・レーザビーム 3・・・光記録媒体読取用レンズ 4・・・仮想ディスク E・・・光ビームのウェスト位置 P・・・ビーム集光位置 I・・・絞り z・・・光軸
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年9月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】ところで、このレーザビーム1を射出する
レーザダイオード光源は利得導波型のGaAlAsレー
ザであって、略780nmで発振する。その活性領域の
断面は、例えば0.1×2μm程度と微小であるために
回折効果により所定の角度で発散し、また、その領域の
縦横の比率が互いに異なるために、ビーム発散角(半値
全角)が接合面に垂直方向と平行方向で互いに異なる。
具体的には、接合面に垂直な方向のビーム発散角が接合
面に平行な方向のビーム発散角に比べて2〜3倍程度と
大きい。また、ビームウェストの位置も、接合面に平行
なビーム方向では接合面に垂直なビーム方向に比べてレ
ーザダイオード出射端面よりもさらに内部側に存在し、
これにより非点隔差が生じることとなる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非点隔差を有する光ビームを光記録媒体
    の信号面に集束せしめて、該光記録媒体に記録されてい
    る信号を読み取る、該光記録媒体と対向する位置に配さ
    れる光記録媒体読取用レンズにおいて、 該光記録媒体側の面が、前記非点隔差を補正するよう
    に、光軸を中心として回転非対称な凸の非球面とされ、
    かつ下記条件式を満足するように構成されてなることを
    特徴とする光記録媒体読取用レンズ。 ここで、 rx2:第2面(光記録媒体側の面;以下同じ)のxz断
    面(光源の光出射端において光発散角が最小となる、光
    軸を含む断面)の光軸近傍の 曲率半径 n:レンズ材質の屈折率 si(i=1,2):第i面(第1面は光源側の面)におけ
    るxz断面の物点位置 si′(i=1,2):第i面におけるxz断面の像位置 r1:第1面の光軸近傍の曲率半径 l2′:第2面の光軸上の位置から像側焦点位置までの
    距離 d1′:第1面から第2面までの光軸上の距離
  2. 【請求項2】 請求項1に記載された光記録媒体読取用
    レンズにおいて、 光源側の面が、光軸を中心として回転対称である凸の非
    球面とされてなることを特徴とする光記録媒体読取用レ
    ンズ。
  3. 【請求項3】 単一のレンズより構成されてなることを
    特徴とする請求項1もしくは2記載の光記録媒体読取用
    レンズ。
JP7225786A 1995-08-10 1995-08-10 光記録媒体読取用レンズ Pending JPH0954246A (ja)

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JP7225786A JPH0954246A (ja) 1995-08-10 1995-08-10 光記録媒体読取用レンズ
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006515074A (ja) * 2002-11-01 2006-05-18 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ビーム整形光学素子、設計方法および設計プログラム

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7529030B2 (en) * 2004-09-06 2009-05-05 Olympus Corporation Optical apparatus with optical element made of a medium exhibiting negative refraction

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2530397A (en) * 1948-02-18 1950-11-21 Ancillary Henry L Beigel Anastigmatic lens
JPS5776512A (en) * 1980-10-31 1982-05-13 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Large-aperture aspheric single lens
JPS5926714A (ja) * 1982-08-05 1984-02-13 Olympus Optical Co Ltd 光デイスク用レンズ
JPS60120310A (ja) * 1983-12-05 1985-06-27 Canon Inc 非球面単レンズ
JPS6188213A (ja) * 1984-10-05 1986-05-06 Canon Inc 結像光学系
NL8403198A (nl) * 1984-10-22 1986-05-16 Philips Nv Enkelvoudige bi-asferische lens.
JPS61215512A (ja) * 1985-03-20 1986-09-25 Pioneer Electronic Corp 光学式情報読取装置の対物レンズ
US4743093A (en) * 1985-09-16 1988-05-10 Eastman Kodak Company Optical disc player lens
US4765723A (en) * 1985-11-05 1988-08-23 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Objective lens system for optical reading device
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
JPH01136111A (ja) * 1987-11-24 1989-05-29 Minolta Camera Co Ltd 単玉コリメータレンズ
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
FR2642883B1 (ja) * 1989-02-09 1995-06-02 Asahi Optical Co Ltd
JP2739651B2 (ja) * 1989-03-10 1998-04-15 ホーヤ株式会社 ガラスモールド非球面単レンズ
JP3013404B2 (ja) * 1990-07-19 2000-02-28 ソニー株式会社 高密度記録光ディスク駆動装置用単玉集光レンズ
US5384659A (en) * 1992-04-20 1995-01-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Condenser lens, polarizing element, light source apparatus, and projection display apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006515074A (ja) * 2002-11-01 2006-05-18 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ビーム整形光学素子、設計方法および設計プログラム

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