JPS61118709A - 光学式情報記録再生用対物レンズ - Google Patents

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、光学式情報記録再生用の対物レンズに関す
る。

（従来の技術） 一般に半導体レーザーを光源とした光情報記録再生用レ
ンズは、半導体レーザーと対物レンズとの間にビームス
プリッタ−を配置し、このビームスプリッタ−による偏
向後の光軸と直交するようにディテクターを配置して構
成されており、半導体レーザーより発振されたレーザー
光は、コリメートレンズによって−たん平行光に変換さ
れたのち、対物レンズでディスクのビット面に集束し、
ビット面での反射光は同一の光学素子を通過して。

その一部がビームスプリッタ−によって偏向されてディ
テクターに入射し、ご焦（８号及びトラッキング信号が
得られるようになっている。光デイスク用レンズはディ
スク上に高密度記録された信号を検出するため少くとも
１μ程度の分解能が要求される。

（発明が解決しようとする問題点） コリメートレンズ系と対物レンズ系とからなるレンズ系
は、それぞれ独自にその収差補正が行われるので、レン
ズ系の構成枚数の低減が困難であり、従って低コストを
図ることができなかった。

また、対物レンズとディスクとの接触を防止するのにレ
ンズ系の作動距離の大きい光学系が要求されるためレン
ズ系の短焦点化が困難であり、いきおいレンズ系が大型
化し、そのため小型、軽量化に支障をきたしている。

（問題を解決するための手段） この発明は、コリメートレンズと対物レンズの作用を有
するレンズ系を４ｇ４枚により構成する。

このレンズ系は、光源側より順に第１群は光源側に曲率
半径の大きい凸面を向けた両凸レンズ、第２群は光源側
に曲率半径の小さい凹面を向けた凹メニスカスレンズ、
第３群は光源側に曲率半径の小さい凸面を向けた両凸レ
ンズ、第４群は光源側に曲率半径の小さい凸面を向けた
凸メニスカスレンズより構成され１次の条件（１）〜（
４）を満足している。

（１）　０．１＜　−＜０．２ １．０ （３）　　ｆ　　＜ｌ　　ｒ５　１＜２ｆ（４）　　０
．５＜　＋−１＜１．５ ｆ１．ま ただし ｆ　：全系の合成焦点距離 ｆｉ：第１群レンズの焦点距離 ｆｉ、ｉ＋１：第ｔｇレンズ及び第ｉ＋ｌ＃レンズの合
成焦点距離ｒ５：第２群レンズの光源側面の曲率半径工
、０：光源からディスクのビット面までの距離また。使
用波長λ＝　７８Ｏｎ閣とするとき、半導体レーザーの
エネルギーを歪なく効率良く利用するために、第６図、
第７図に示すようにレーザーの発光放射パターンと強度
分布から半導体レーザー側のＮＡをＮＡ＝０．１５にす
ることが好ましく、また。

あることが必要である。

以下、前記の各条件について説明する。

この条件は、レンズ系のパワーと装置の大きさ及び収差
の限界を示すものであり、光源側のＮＡを０．１以上に
設定し、ｆ／１．０が下限０．１をこえると装置全体が
大型化してしまい、小型、軽量化が出来ない。

上限０．２をこえると各収差の絶対量が増大し、特に軸
上軸外共に波面収差の補正が極めて困難となる。

この条件はパワーの配置と収差の関係を示すものであり
、ｆｌ、　２／ｆ３．４が下限０．８ｆをこえると作動
距離ｗＤが小さくなると共に球面収差の絶対値が増大し
、また正弦条件が補正不足となる。上限１．９ｆをこえ
ると作動距離−Ｄは大きく取れるが高次の球面収差が発
生し、正弦条件が補正過乗となりその結果コマ収差が増
大する。

（３）　ｆ＜１ｒ５１＜２ｆ この条件は特に球面収差を規定するものであり、ｌ　ｒ
５　ｌが下限ｆをこえると球面収差が極端に補正過乗と
なり、他のエレメントで補正することが困難となる。上
限２ｆをこえると、球面収差が大きく補正不足となって
これまた。他のエレメントでの補正が難しくなる。

（４）　０．５＜　１−１　＜１．５ ｆ１，２ この条件は各収差の軸上収差と軸外収差のバランスを規
定するものであり、　　Ｉ　ｆ２／ｆｌ、２１が下限０
．５をこえると球面収差が増大すると共に、軸上の波面
収差が補正困難となって光学系の大口径化ができない、
上限１．５をこえると正弦条件が補正過乗となり、軸外
の波面収差補正が困難となる。

（実　施　例） 第１図において、半導体レーザーよりなる光源１からレ
ーザー光は、ビームスプリッタ２、レンズ系３及びディ
スクのカバーガラス４を通過し。

ディスクのビット面で反射し、その反射光はレンズ系を
戻ったのち、その一部がビームスプリッタ−２によって
偏向され、偏向後の光軸と直交するように配置されたデ
ィテクター５に入射し、金魚信号及びトラッキング信号
が得られるようになっている。

実施例１ ｆ＝３．６１５３ｗ＋ｍ　　　　ＮＡ＝０．４７０　　
　Ｔ、０＝２３．３７１ｂｗ＋　　　λ＝７８０．０ｎ
ｓＩ　　　　ＲＤ　　　　　Ｇｌａｓｓ　　　　　１ｎ
ｄｅｘ１３　　　０．００１３ 実施例２ ｆ＝３．４１４１ｗ　　ＮＡ＝０．４５７　１．０＝２
２．５７６８ｍｍ　　λ＝　７８０ｎｍＩ　　　ＲＤ　
　　　　Ｇｌａｓｓ　　　　１ｎｄｅｘ１　　０．００
０　　　　　　　８に７　　　　　１．５１１１８４．
３００ １．３００ １．２００ ６　−６．８００ ０．１／ｌ。

１、：３００ １１　　６．７０６ １．２００ １３　　０．０００ り 実施例３ ｆ＝３．３２７３＋ｍ　　ＮＡ＝０．４５１１．０＝２
１．３２３３＋＋＋ａ＋　λ＝７８０．０ｒｖ＋Ｉ　　
　ＲＤ　　　　Ｇ　１ａｓｓ　　　　１ｎｄｅｘＬ　　
　Ｏ，０００Ｂに７　　　　１．５１１１８４．３００ ２　　０．０００ ０．２００ ３　６９．５５０　　　　　　　ＮＢＳＦＩＯ１，８Ｌ
９６１１．１６０ ４　−６．３９０ ０．５５０ ５　−４．２３０　　　　　　　ＳＦ６　　　　１．７
８５７１０．８：１０ ６　−７．３７０ ｏ、ｔｏ。

７　　０．０００ ｏ、ｓｏ。

８　　　　　　７．４４０　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　ＮＢＳＦＩＯ１，８Ｌ９６１１．１８０ ９　−２５．５５０ ０．１４０ １０　３、／１００　　　　　　　ＮＢＳＦＩＯ１，８
１９６１１，３４０ １１５，４１５ １，９４：１１３ １２　０．０００　　　　　　　ＢＫ７　　　　１．５
１１１８１．２００ １３　０．０００ 実施例４ ｆ＝３．７７１６ｕｎ　　ＮＡ＝０．４６６　１．０＝
２４．８０Ｒ８ｍｍ　λ＝　７ＲＯｎｍｌ　　　　　　
　　ＲＤ　　　　　　　　　　　Ｇｌａｓｓ　　　　　
　　　　　　１ｎｄｅｘ１　・０．０００　　　　　　
　８に７　　　　　ｔ、５ｕｔａ５．３００ ２　　０．０００ １．５：１０ ４　−８．２２０ ０．１４ １．５５０ ９　−５０．０００ １．３５０ １．２００ １３　　０．０００ （効　　果） この発明によれば、コリメート系と対物系とが一体的で
ある光学系であるので、レンズの構成枚数を低減するこ
とができ、低コストで小型、軽量化を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例を示す光学式情報記録再生
用対物レンズの断面図、第２図は、実施例１の収差曲腺
図、第３図は、実施例２の収差曲線図、第４図は実施例
３の、そして第５図は実施例４のそれぞれの収差曲線図
、第６図は、半導体レーザー発光放射パターン分布の２
次元図、第７図は半導体レーザーの発光放射パターン分
布のうち、光軸上のＮＡ＝０．１５に対応するエネルギ
ー強度分布の３次元図である。 づＩ 、！、１５ １７ＩＦ）２口 昧［Ｆ］収息　　　　　正弦ト汁　　　　　井点収！ａ
Ｎ　　　　　　　　　　　　　　　ｇ軒　　　　　　　
　　　　　　　眞−リ１ 乃７０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源との間にビームスプリッタを介在させた４群４枚よ
   りなる光学式情報記録再生用対物レンズであって、光源
   側より順に第１群は光源側に曲率半径の大きい凸面を向
   けた両凸レンズ、第２群は光源側に曲率半径の小さい凹
   面を向けた凹メニスカスレンズ、第３群は光源側に曲率
   半径の小さい凸面を向けた両凸レンズ、第４群は光源側
   に曲率半径の小さい凸面を向けた凸メニスカスレンズよ
   り構成され、下記の条件（１）〜（４）を満足する光学
   式情報記録再生用対物レンズ。 （１）０．１＜ｆ／（Ｌ０）＜０．２ （２）０．８ｆ＜（ｆ１，２）／（ｆ３，４）＜１．９
   ｆ（３）ｆ＜｜ｒ５｜＜２ｆ （４）０．５＜｜（ｆ２）／（ｆ１，２）｜＜１．５た
   だし ｆ：全系の合成焦点距離 ｆｉ：第ｉ群レンズの焦点距離 ｆｉ，ｉ＋１：第ｉ群レンズ及び第ｉ＋１部レンズの合
   成焦点距離 ｒ５：第２群レンズの光源側面の曲率半径 Ｌ０：光源からディスクのビット面までの距離