JPS6021016A - 光デイスク用対物レンズ - 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】 本発明は半導体レーザーを光源として、光ディスクの情
報を読み取る光、７′イスク用対物レンズに関するもの
である。

光デイスク用対物レンズは、高密度に記録された情報を
読み取るため、光学系の収差は波面収差を考慮して非常
に小さくする必要がある。また／μｍ程度の分解能を得
るためには、開口数はθｌＩ左〜ａ５の大口径が必要で
ある。また光デイスク用対物レンズは、光ディスクの情
報を読み取るとき、光束の収束点を光ディスクの振れに
ｄ従し、溝状の情報列をなぞらなければならない、この
ため小型・軽量であることが要求される。また光ディス
クと光デイスク用対物レンズは、双方可動部分であるた
め接触の危険防止上、光デイスク用対物レンズの作動距
離を十分長くする必要がある。またトラッキング方式が
、光デイスク用対物レンズに入射する光束の入射角をミ
ラーによって撮る方式では、光デイスク用対物レンズの
画角を十分広くとる必要がある。

本発明は以上の諸要点を満足し、特に作動距旧が焦点距
離の０９倍以上あり、画角は従来より非常に広く十グ度
程度まで良好な性能を有する光デイスク用対物レンズを
提供するものである。

本発明のレンズ系は第１図に示すように、グ群’Ｉ　枚
ｔｆ＆戊のレンズよりなり、第７レンズ１は凸面ヲ光デ
ィスク５側に向けた負メニスカスルレンズ、第１レンズ
１と第３レンズ３とは何れも凸レンズ、第１レンズ１は
凹面を光デイスク５側に向けた正メニスカスレンズで＜
’：、ｔ　ｒ＆され、以下の各条件を満足することを特
徴とする光デイスク用対物レンズである。

条件（１）　２．３＜Ｉ−／ｆ＜λ１ｇ条件（２）　０
．７　、ｔ　＜　１ｒ１１／ｆ＜　ｉ　０左、ｒｌ＜０
条件（３）　＋ｒ２＋＜１ｒｔｌ＋ｄ１但し、Ｌはレン
ズ系の全長、ｆはレンズ系の焦点距瀾、ｒｌ　は第７レ
ンズの光源側曲率半径、「２は第７レンズの光ディスク
５側曲率半径、ｄｌ　は第１レンズの肉厚である。

本発明のレンズ系は、レンズ系の全長を比較的長くする
ことにより、光軸上より１れた軸外性能を向上させるこ
とを可能にしたものである。このためレンズ系の第７レ
ンズ１の光源側屈折面と、第１レンズ１の光ディスク５
側屈折面に、負屈折力を配置し、その他の屈折面は全て
正屈折力を配置して、光源側から入射する光束の太さを
、第１レンズ１と第７レンズ４に比較して、第１レンズ
１と第３レンズ３とで太くなる様に設定したものである
。

次に本発明のレンズ系について、前記各条件を説明する
０条件（１）は、レンズ系の全長に関するものである。

レンズ系の全長は、レンズ系の近軸設計の段階でほぼ決
定されるものであるが、レンズ系の全長を短くして、各
屈折面の屈折力を強くすると、一般的に諸収差が悪化し
、特に軸外収差への影響が大きくなる０条件（１）の下
限以下では、画角で±を度程度の軸外収差の補正が困難
になり、特にコマ収差の補正が困難となる。条件（１）
の上限以上では、光軸上の光量に対する軸外光（辻の比
が減少するとともに、レンズ系の小型・４’Ｊ　ｆｆｉ
の目的が達成できなくなる。

条件（２）は、ｆ８　／レンズ１の光源側の曲率半径ｒ
１に関するもの′であるが、下限以下では球面収差は小
さくなるが、コマ収差が著しく発生し、軸外収差が補正
困カ（〔になる。またレンズ鏡筒も、大型化する傾向に
あり好ましくない、逆に条件（２）の上限以上では、コ
マ収差は補正し易くなるが、球面収差がアンダーになり
、他の屈折面で強くオーバーにするところがなく　ｆ＋
ｉｉ正困唾になる。

条件（３）は、第１レンズ１に関するものである。

第１レンズ１は、光源側からほぼ平行な光束が入射する
と、光源側の凹面で発散光束とし、光デイスク５側の凸
面でほぼ平行光束にするため、第１レンズ１０両側の曲
率半径ｒ１．ｒ２は同心球面に近いものとなる。同心１
１’Ｊ面は、レンズの加工面で、芯取り作業上好ましく
ない、このため同心球面からはずれた状態でなげればな
らないが、１ｒ２１　＞１ｒ１１＋ｄ１の状態では、ｒ
２　を比較的大きな曲率半径にしなければならず、屈折
力が弱まるため、２８　Ｊレンズ２と第３レンズ３の外
径が大きくなり好ましくなく、１ｒ２１　＜　１ｒ１１
　＋　ｄｌ　の状態にする必要がある。

次に本発明の実施例を示す。

実施例／ ｆ＝弘左　Ｓｏ＝〜 ＮＡ　＝θ’Ｉｔ　ｆＢ＝２．！；ｇ／１＝１２　ｎ＝
ｌ！；ｊｔ 「１＝　−１Ａ左λθ　ｄ、＝、２．．２５　η　＝／
７乙グア／「２＝　−ム乙、ｔ／　ｄ２＝θ３０ ｒ３＝　３’１７θθ　ｄ３＝、２．ｇＯη２＝／７９
２３乙ｒ４＝　−３ｊ！；、９９’ｌ　ｄ４＝２刀θ「
５＝　／ムク／３　ｄ　＝コ、りθ　η６＝１７９．２
３ａｒ６＝　−Ｊ３．９／！；　ｄ６＝θ／θ’７　＝
’Ａ４’２ｋ　ｄ７　＝２θθ　η４＝ｌｑｑａ３乙ｊ
８＝　９．３９θ Ｌ／ｆ＝２、乙６ １ｒ１１／ｆ＝／θθダ 実施例ツ ｆ”＝’Ａ！；　Ｓｏ　＝＝＝ ＮＡ−０，４ｔ　６ｆＢ＝２．に３３ ｔ　＝１２　ｎ　＝ｉｋ！； ｒ１　＝　−’Ａｊ０９　ｄｌ　＝２．２ｋ　ｆｆ１　
＝１７Ａ’１７／「２−−ム乙左３　ｄ２−０３０ ｒ、＝　３ｇ、／３７．　ｄ、＝２．ｇＯＲ２＝／７９
２３Ａ’４　＝−３に、７ｇ１ｓ　ｄ４　＝ｉ、３０’
５　＝　／　ｂ、９　／　ｇ　ｄ５　＝３．２０　η５
　＝１７９２３乙「６＝−左３．２９２　ｄ６＝θ１０ ｒ７＝’Ａ’１２／　ｄ７＝２．００　１４＝ｉ７９２
３Ａｒ８＝ｑ、、ｂ°／９ Ｌ／ｆ＝コ、６乙 ｌｒＩ　Ｉ／ｆ＝ｙ、ｏｏ２ 実施例３ ｆ　＝’Ａ！；　Ｓｏ　＝ｊｋ、０ ＮＡ＝＝θ９４　ｆＢ　＝−１０／ ｌ　＝　ｉ　、２　ｎ　＝　ｉ　ｊ　ｊ；「１＝−計９
０　ｄ１＝２３ｏ　η１＝Ｚ７９１Ｉ７／「２＝−左２
ｇ２　ｄ２＝θ３θ 「　冨　、２９．９３乙　ｄ　＝コ１ｇθ　η２　＝１
９，２．？乙６ 「４に一２１ｇ９ｇ　ｄ４＝１３０ ｒ５＝／ｉ＆ＳＩ！、ｄ５＝３．２θ　η３＝／７９２
３６ｒ６＝　−３左グ９ｇ　ｄ６＝θ１０ ｒ　＝　１７．ｌＩ、１３　ｄ　＝２．００　ｎ　＝ｉ
７９２３乙７　７　４ 「８−よる２２ Ｌ／ｆ＝！、４？ １ｒ１１／ｆ＝０．７７　ｂ 実施例グ ｆ：久ｋ　Ｓｏ　＝５３ ＮＡ＝０．１ｉｌｓ　ｆＢ＝２．！；／９ｔ＝１２　０
＝／左Ｓ ｒ　１　＝　−３−６００ｄｌ　＝　２．２θ　ｑ１＝
１７乙グア／「２＝−ふ２乙θ　ｄ２＝θ３θ 「６＝λ９．３’３０　ｄ３＝２１ｇθ　ダ、２＝ｉ’
）９λ３乙ｒ４＝−，２１乙夕９　ｄ４＝ｌ！；ＯＦ２
　＝　１５４６０　ｄ５＝３．２０　＊３＝ｉり９．２
３６ｊ６＝−３’Ａ７３０　ｄ６冨θ１０ ｒ　７　＝　’Ａ　’Ｉ　−２７ｄｌ　”ユθθ　グ４
＝ｉ７９２３１゜ｒ８＝ふｇ３り Ｌ／ｆ＝、２．．４９ １ｒ１１／ｆ＝０７７ｇ ここでｆはレンズ系の焦点用１　、Ｓｏ　は光源と第１
レンズの先鋒側頂点の距離、ＮＡ　は開口数、九　は第
タレンズの光デイスク側頂点と光ディスクの距＋’、’
ｊ＃　、ｔはカバーガラスの厚さ、ηはカバーガラスの
屈折率、’１ｍ’２＋・・・・ｒ８　は各レンズの曲率
半径、ｄ１＋ｄ２・・・・ｄｌは各レンズの肉厚並びに
屈折面の間１４°１１η１．η２１帖、η４は各レンズ
の波長がｇ　００　ｎｍ　における屈折ａＬはレンズ系
の全長である。上記実施例／から実１（ｉｊ　Ｎ　４’
の収差図を第２図から第５図に示す。

上記実施例かられかるように、レンズ鏡筒を考慮した作
勘距１１Ｗは焦点用１・零のθり倍以上十分あり、画角
は士り度程度まで良好な性能を有する光デイスク用対物
レンズであり、従来の光デイスク用対物レンズの画角よ
り非常に広画角までコマ収差、波面収差が補正できてい
ることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例／のレンズ構成図、第２図から第
５図は本発明の実施例／から実ｒ亀例グのコマ収差図と
波面収差図である。 符号、１は第７レンズ、２は第ユレンズ、３は第３レン
ズ、４は第グレンズ、５は光ディスクである。 第３ コマ収差 □サ 一一一一一一メリ ジタル ・ジオナル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１１１゛ｔｌＩ枚４１４戒のレンズよりなり、第１レ
   ンズは凸面を光デイスク側に向けた負メニスカスレンズ
   、第λレンズと第３レンズは両凸正レンズ、第弘レンズ
   は凹面を光デイスク側に向けた正メニスカスレンズでつ
   １り成され、以下の各条件を満足することを特徴とする
   光デイスク用対物レンズ。 条件（１）　２．３＜Ｉ−／ｆ＜２．ｇ条件ｔ２）　０
   ．７！；　＜　１ｒ１１／、７’　＜７０！；　、　ｒ
   ｌ　（。 条１牛（３）　１ｒ２１　＜　ｌｒｌ　１　＋　ｄ１但
   し、Ｌはレンズ系の全長、ｆはレンズ系の焦点距離、「
   １　は第１レンズの光源側曲率半径、「２は第１レンズ
   の光ディスク側曲率半径、　ｄｌ　は第１レンズの肉ｊ
   πである。