JPS61259213A - 光デイスク用レンズ - 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、主としてレーザ光を回折限界イ］近にまで
集光させ得るように収差補正されＩζ小型な大口径レン
ズ、特にディジタルオーディオディスクやビデオディス
ク等の光ディスク用レンズに関する。

〔従来技術〕

ディジタルオーディオディスク用あるいはビデオディス
ク用のピックアップレンズとしての光ディスク用レンズ
はピックアップユニット等の小さなアクチュエーターに
装着され、フォーカシング等の制陣駆動を受けるので、
まず、小型、軽量であることが要求される。さらに上記
駆動に対し、駆動時にレンズがディスク面に面突しない
よう充分な作動距離を有することが要求されている。ま
た、レーザ光をディスク表面に微小スポットとして集光
させなければならないので、大きなＮＡ（間口数）を保
らながら光軸とその周辺にわたって、はぼ無収差に近い
程度に良好に収差が補正されていることが必要である。

その他に作り易いこと、低コストであること、安定した
性能、耐久性などが求められている。熱論これらの諸条
件を満足するレンズ系を提供するには、設計、製作の両
面で精密な技術が必要であることは言うまでｂない。

これら諸条件を満足号る光ディスク用レンズとして、種
々のタイプのレンズ系が報告されている。

そしてその多くは入射するレーザ光束が、光軸に対して
平行光束であるという条件のもとで使用される集光レン
ズである。

（発明が解決しようとしている問題点）入射光束が、平
行光束であるという条件のもとで集光レンズが使用され
る場合、ピックアップを構成する光学系にはレーザ光を
所望の光束径に変換する光学系が必要である。特に半導
体レーザを光源として使用ジる場合には、半導体レーデ
からの発散光束を平行光束化させるコリメートレンズが
必要となる。一般にピックアップに用いられるコリメー
トレンズは小さなＮＡをカバーするだけで充分であるの
だが、最低２枚のレンズは必要であり、また、平行光束
の条件のもとで使用される集光レンズは、概ね３枚構成
のレンズが多いので一般的なピックアップには略５枚の
レンズが使用されているといえる。この様なピックアッ
プ光学系においては、フォーカシング及びトラッキング
１．１３御に対して、集光レンズのみを駆動させるのが
一般的であり、光源部、コリメートレンズ、集光レンズ
等を一体化してフォーカシング駆動させることは行なっ
ていない。

その理由は、一体化した場合レンズ系の構成枚数が多い
ので駆動部が重くなり、フォーカシング制御、あるいは
トラッキング制御に対して大きな駆動力が必要となった
り、ノＪットオフ周波数が低くなるなど好ましくない現
象が生ずるからである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は、コリメートレンズと集光レンズの機能
を１組のレンズに集約し、光源と集光スポットとの間を
有限倍率で結ぶことによって構成枚数を減らし、上記一
体化して制御さｔ！得る光学系に適した光ディスク用レ
ンズを提供りることである。　　　゛ 〔発明の構成） 本発明に係るレンズ系は第１図に構成図を示す如く、以
下のように構成されている。

即ち光源側から順に集光側に向って第１群レンズ、第２
群レンズ及び第３群レンズの３つのレンズ群によって構
成されており、光源側から順に第１群レンズは正レンズ
の第１レンズで構成されており、第２群レンズは、負レ
ンズの第２レンズと正レンズの第３レンズとの接合レン
ズで構成されており、第３群レンズは光源側に凸面を向
けた正メニスカスレンズの第４レンズで構成されている
３群４枚数構成のレンズ系であって、以下の条件を満た
りことを特徴としている。

（１）　　　６．０＜ｆｎ／ｆ＜８．０（２）　　　０
．５　＜　ｒ　ａ　／　ｆ　４＜０．６但し、ｆは仝系
の焦点距離、ｆ２３は第２群レンズの焦点距離、ｆ４は
第３群レンズの焦点距離、ｒ、は第４レンズの光源側の
曲率半径である。

上記条件式（１）は作動距離を良好に保つｋめの条件で
ある。上限を越えると、第３群レンズの第４レンズが負
担Ｊるパワーが大きくなりずぎてしまい各収差を良好に
補正することが困難になる。

また、下限を越えると作動距離が小さくなりＪぎてフォ
ーカシングの制御駆動に支障をきたず。

条件式（２）は正弦条件を良好に補正するための条件で
ある。上限を越えると正弦条件の補正不足、下限を越え
ると補正過剰となりともに軸外収差が悪化して軸外の良
好な集光性能の確保が困難になる。

上記構成と条件を満たずことにより、光源と光学系等を
一体化してフォーカシング及びトラッキング制御を行な
う場合に適した光ディスク用レンズを実現することがで
きる。

（実施例） 以下に本発明にもとず〈実施例を示す。

第１図で本発明光ディスク用レンズの一実施例の構成を
示すと、光源側から順に集光側に向って第１群レンズ１
１第２群レンズ■及び第３群レンズ■の８つのレンズ群
によって構成されており、光源側から順に第１群レンズ
Ｉは正レンズの第１レンズＬ１で構成されており、第２
群レンズ■は負レンズの第２レンズＬ２と正レンズの第
３レンズＬ３との接合レンズによって構成されており、
第３群レンズ■は光源側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズの第４レンズＬ４で構成される３群４枚構成のレン
ズ系である。尚、符号１は光源側のカバーガラス、符号
２は集光側のカバーガラスを示す。第２図は収差図であ
る。

但し ｒｌ、ｒｌ・・・ｒ７：各構成レンズの曲率半径ｄ１、
ｄ２・・・ｄ８：各構成レンズの軸上厚みと軸上空気間
隔 ｎｌ、ｎ２・・・ｎ４：各構成レンズの波長７８０１１
１１における屈折率 ν１、ν２・・・シル：各構成レンズのアツベ数ｆ　　
　：全系の焦点距離 ｆ２３　　＝第２群レンズの焦点距離 ｆ４　　：第３群レンズの焦点距離 ＮＡ　　：開口数 Ｍ　　　：倍率 ｔ（１１：レンズの光源側カバーガラスの厚みｔｄ２　
　：レンズの集光側）ｊバーガラスの厚さｔｎｌ：レン
ズの光源側カバーガラスの波長７８０　ｎｍにおける屈
折率 ｔ、、２ニレンズの集光側カバーガラスの波長７８０ロ
翰における屈折率 Ｙ　　　：ｍ高 実施＠１ ｆ＝Ｉ　　　Ｎ△＝　０．４５　　　Ｍ　＝　−０，３
４５ｒ　１　＝　−２７，５０５６ｄ　１　＝　０．４
０２５ｎ　１　＝　１．８１９６１　　　　νｌ　＝３
７．３ｒ　２　＝−２，５５８８ｄ　２　＝０．０５７
５ｒ　ａ　＝２．５１８５　　　　　ｄ　３　＝０．２
１８５ｎ　２　＝　Ｌ７８５７１　　　　ν２　＝２５
．５ｒ　４　＝　０．８５３９　　　　　ｄ　４　＝　
０．５４３４ｎ　３　＝　１．５５７４９　　　ν、　
＝ＳＯ，ａｒ　５　＝　−６，３７６９ｄ　５　＝　０
．０２８８ｒ　Ｂ　＝０，８４８１　　　　　ｄ　ｓ　
＝０，４３ｔ３ｎ　４　＝　１．８１９６１　　　　シ
、＝３７．３ｒ７　＝２．２８８５ ｔｄ　＋　　＝　１．２３６３　　　　ｔＴｌｔ　　＝
　１．５１１１８ｔｄ　２　　＝　０．３４５　　　　
　ｔｙｌ　２　　＝　１．５１ｆｎ／ｆ＝７．２８　　
　　　　ｒ”ｓ　　／ｆ＜　　＝０．５９実施例２ ｆ＝Ｉ　　　ＮＡ＝０．４５　　　Ｍ＝−０，３５２ｒ
　１＝−５３，４４２８ｄ　ｌ　＝０．４０７５ｎ　１
　＝　１，８１９６１　　　　シ１＝３７．３ｒ　２　
＝−２，７２８９６２＝０．０５６２ｒ　３　＝２．４
８４４　　　　　ｄ　３　＝０．２１３６ｎ　２　＝　
１，７８５７１　　　　ν２＝２５．５ｒ　４　＝　０
，８６５６　　　　　ｄ　４　＝　０．５３９６ｎ　３
　＝　１．５５７４９　　　　ν３＝ＳＯ１Ｏｒ　５　
＝　−６，２０５４ｄ　５　＝　０．０２８１ｒ　６　
＝０．８５４４　　　　　ｄ　６　＝０．４８９０ｒｌ
　４　＝　１．８１９（３１ν４　＝　３７．３ｒ　７
　＝２．１５５６ ｔｄ　１＝　１．２０８５　　　ｔｎ　１＝　１．５１
１１８ｔｄ　２　＝　０，３３７２　　　ｔＢ　２　＝
　１．５１ｆ　２３　／　ｆ＝６．８Ｏｒ、Ｂ　／　ｆ
　４　＝０．５８実施例３ ｆ＝Ｉ　　　　　ＮＡ＝０．４５　　　　Ｍ＝−０，３
５３ｒ’　１　＝６２．６５７７　　　　　　ｄ　１　
　＝０．４０４４ｎ　、＝　１，７６２０１　　　　　
　ν１　　＝４９．６ｒ　２　　＝−２，５９０６ｄ　
２　　＝０．０５６８ｒ’　３　　＝２．３０６６　　
　　　　　ｄ　３　　＝０．２１５９ｎ　２　　＝　１
，７８５７１　　　　　　ν２＝２５．５ｒ　４　　＝
　０．８４２８　　　　　　　ｄ　４　　＝　０．４９
７１ｎ　３　　＝　Ｌ５５７４９　　　　　　　ν３　
＝６０．８ｒ　５　　＝　−７，４６７９ｄ　５　　＝
　０．０２８４ｒ　ｕ　　＝０．８１４４　　　　　　
　ｄ　ｕ　　＝０．４８５７ｎ　４　　＝　１．７６２
０１　　　　　　　シ、＝４９，６ｒ　７　　＝　２．
０１１１ ｊｄｌ　＝１．２２１５　　　　ｔｎｔ　　＝１．５１
１１８ｔｄ　２　　＝　０．３４０９　　　　ｔｎ　２
　　＝　１．５１ｆｎ／ｆ＝６．６４　　　　　　ｒ８
　　／ｆ＜　　＝０．５３〔゛発明の効果〕 以上の様に構成したことにより、本発明の光ディスク用
レンズは、光源部と光学系等を一体化してフォーカシン
グ及びトラッキングｉ制御を行なった場合に適した光デ
ィスク用レンズを実現できると共に、有限系であるので
枚数を少なくすることができ、低コスト、コンパクト化
が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例におけるレンズ構成図、第
２図は実施例１の収差図で（イ）球面収差、（ロ）正弦
条件、（ハ）非点収差を表わす。 （尚、実施例２〜３の収差図は実施例１に近似するので
省略する。） ｒｌ・・・ｒｌ：各構成レンズの曲率半径、ｄｌ・・・
ｄ８：各構成レンズの軸上厚みと軸上空気間隔、■＝第
１群レンズ、■：第２群レンズ、■：第３群レンズ、し
１　：第１レンズ、し２：第２レンズ、Ｌ３：第３レン
ズ、Ｌ４：第４レンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源側から順に集光側に向って、第１群レンズ、第２群
   レンズ及び第３群レンズの３つのレンズ群によって構成
   されており、光源側から順に第１群レンズは正レンズの
   第１レンズで構成されており、第２群レンズは負レンズ
   の第２レンズと正レンズの第３レンズとの接合レンズで
   構成されており、第３群レンズは光源側に凸面を向けた
   正メニスカスレンズの第４レンズで構成されている３群
   ４枚構成のレンズ系であって、以下の条件を満たすこと
   を特徴とする光ディスク用レンズ。 （１）６．０＜ｆ＿２＿３／ｆ＜８．０ （２）０．５＜ｒ＿６／ｆ＿４＜０．６ 但し、ｆは全系の焦点距離、ｆ＿２＿３は第２群レンズ
   の焦点距離、ｆ＿４は第３群レンズの焦点距離、ｒ＿６
   は第４レンズの光源側の曲率半径である。