JPS62137733A

JPS62137733A - 光学ヘツド装置

Info

Publication number: JPS62137733A
Application number: JP60277335A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Tode; 都出　栄一; Shinsuke Shikama; 信介鹿間
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1987-06-20

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ｆイスクプレーヤで代表される光学式情報
再生装置や記録装置にお（プる光学ヘッド装置に関し、
特にプラスチック製の集光レンズを用いた光学ヘッド装
置に関する。

［従来の技術］光デイスクプレーヤの光学ヘッド装置としては、第３図
の構成が良く知られている。

第３図において、レーザ光源（１）からの出射光束（２
）はビームスプリッタ（６）を通過し、集光レンズ（４
）によって光ディスク（３）の情報１〜ラツク上に微小
な照（ト）スポットを形成する。

光ディスク（３）からの反射光（情報ビットで変調され
ている）は集光レンズ（４）に再入射し、照罰光束と逆
方向にビームスプリッタ（６）に入射し、ここで進行方
向を変えられて光センサ（７）に反射光スポラｌ〜とな
って受光される。この光センサ（ア）の出力から光ディ
スク（３）の情報信掃が（う１られる。

この種の光学ヘッド装置に関連し、フォーカス・サーボ
・コントロールやトラッキング・サーボ・コントロール
などの技術が良く知られている。

近年、集光レンズとして高性能な非球面のプラスデック
成型レンズが開発され、餞及してきている。従来のガラ
ス組合せ集光レンズは３〜５枚の光学素子からなり、非
常に高価である。プラスデックレンズは、非球面の成型
技術の向上により、１枚のレンズで高性能、低価格なも
のが１ｒｔられるようなった。ところが、プラスチック
レンズには、雰囲気湿度や温度の影響で光学性能が変動
するという欠点がある。以下、湿度変化に対するプラス
チックレンズの光学性能変化について詳細に述べる。

参考文献■によると、プラスデックレンズには吸湿性の
問題があり、高湿下にプラスデックレンズを放置すると
、吸湿して屈折率、寸法が変化することが述べられてい
る。これはプラスチック集光レンズの集光特性が設計値
どおりに保たないことを意味する。

ところで上記光ディスクでは、情報記録密度を高めるた
めに、ピッ１−長やトラック間隔は極めて小さい。その
小ささは、光学ヘッド装置におけるレーザ光源から集光
レンズに至る集光系が回折限界の理想状態にあって初め
て、ビットの情報を正しく読み取れる程度にもなってい
る。

すなわら回折限界の集光スポットを情報トラックに照射
するために、集光レンズ（４）から出射する集光光束は
無収差でなければならない。このとき回折限界内として
許容される波面収差の標準偏差は０．０１λである（　
Ｍ　ａｒｅｃｈｅｌ限界、参考文献■）。

第４図にプラスチック集光レンズ（ＮＡ＝０４５材質Ｐ
ＭＭＡ）を４０℃、９０％Ｒ１−１の恒温槽に入れたと
きの波面収差の変化を収差成分別に表した実測値を示す
（参考文献■）。

第４図において、縦軸は波面収差（３ｅｉｄｃｌ　４次
収差Ｐ　ｅａｋ−Ｖ　ａｒｆＯＶ値）及び球面収差につ
いてのみ標準偏差（Ｚ　ｅｒｎｉｋｅ３次球面収差）全
球面収差横軸は保管日数を示している。図中の記号Ｓ、
△。

は球面収差、Ｃｏｍａはコマ収差、ΔＳ、は非点収差を
表す。

図のように、プラスチックレンズの吸湿特性は特に球面
収差に影響を与え、本実測例でもよ最大０．０５λも劣
化した。この値（、ｉ前述したＭ　ａｒｅｃｈｅｌ限界
に近く、光学ヘッド装置の記録／ｒｌＧ生特性の劣化の
大きな要因となる。

［発明が解決しようとする問題点］従来のブラスヂ集光レンズを用いた光学ヘッド装置では
、回折限界に近い高精度な光学系が要求されるのに、雰
囲気湿度の変化によってレンズの集光特性が劣化してし
まい、それに伴い記録／再生特性が劣化するという問題
があった。

この発明は上述した従来の問題点に鑑み為されたもので
、そ−の目的は、プラスデックレンズを使用し、雰囲気
湿度の変化の影響を受けない光学ヘッド装置を提供する
ことにある。

［問題点を解決するための手段１そこで、この発明では、プラスチックレンズの前後の光
学素子を配し、この光学素子によってプラスナックレン
ズを外気から遮断した。

［作用１上記プラスチックレンズは上記光学素子にＪ：って外気
から遮断されているので、外気の湿度の影饗を受けない
。

［実施例］光学ヘッド装置の全体的な構成は従来例として示した第
３図と同じで良く、ここでの集光レンズ（４）について
のみ以下で説明する。

第１図は第１実施例による集光レンズ系を示している。

（４）は集光レンズを構成するプラスデックレンズ、（
８）はガラス材による平行平板（以下ガラス板と称す）
、（９）はｖＬ筒である。

プラスデック集光レンズ（４）は、その光軸方向の前後
に置かれた２枚のガラス板（８）によって外気から遮断
されるように鏡ｆＦｉＩ（９）内に！封されている。ガ
ラス板（８）は光軸に対して垂直に置かれている。

上記の集光レンズ系を第３図の集光レンズ（４）の代り
に搭載することにより、光学ヘッド装置は外気の湿度変
化に影響されず、良好な記録／再生特性を維持すること
ができる。

しかし、平行平板であるガラス板（８）は集光光束中に
置かれるので、良く知られているように、球面収差が発
生する（参考文献■）。そこで発生する球面収差を予め
ｉ　ＩｊＢ　Ｌ、これを補正するにうにプラスチックレ
ンズ（４）を非球面で設訓しておくことにより、良好な
集光特性となる。

第２図は第２実施例を示している。ここではプラスナッ
クレンズ（４）と＆１２ｆｊ（９）とをプラスチックで
一体化して成型し、その両側にガラス板（８）を接着し
て内部を密１リシている。

プラスチックレンズ（４）を密ｉ４　ｔ、ている空間の
雰囲気は乾燥空気が最も適当であり、プラスチックレン
ズ（４）はまったく吸湿せず、設δ１どＪｉりの朶計特
性を維持する。また密封空間の雰ｌ！ｌｌｌ気が一定湿
度であれば、プラスナックレンズ（４）は大きな収差変
化を起こさないので、多少の湿度を含んでいても良いが
、小さい方がより良い。

［発明の効果］以上詳細に説明したように、この発明にＪ：れば、安価
なプラスチックレンズを集光光学手段に用い、湿度変化
に影響を受けない高性能な光学ヘッド製画を実現できる
。

［参考文献］ ■「光学」第１２巻第６号（１９８３年１２月）［プラ
スチックレンズの屈折率」 ■「光学原理」■、草用徹訳、東海大出版会■ｒＭＯＤ
ＥＲＮ　　０ＰＴＩＣＡＬＥＮＧ　ＩＮＥＥＲＩＮＧＪＷＡＲＲＥＮ、Ｊ、Ｓｍ１ｔｈ

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例による集光レンズ系の構
成図、第２図は第２実施例による集光レンズ系の構成図
、第３図は光学ヘッド装置の一例の基本構成図、第４図はプラスチックレンズの吸湿特性の実測図である
。図において、（１）はレーザ光源、（３）は光ディスク
、（４）はプラスチックレンズ、（８）は平行平板ガラ
ス、（９）は鏡筒である。なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レーザ光源の出射光束を情報記録担体の情報トラ
ックに照射する集光光学手段を有する光ピックアップで
あつて、上記集光光学手段はプラスチックレンズとその
前後に配した光学素子からなり、該プラスチックレンズ
が該光学素子により外気から遮断されていることを特徴
とする光学ヘッド装置。
（２）上記光学素子は平行平板ガラスであり、光軸に対
し垂直に配置されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光学ヘッド装置。
（３）上記プラスチックレンズは非球面からなり、上記
平行平板ガラスにより生じる球面収差を補正するように
なつていることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第
２項のいずれかに記載の光学ヘッド装置。
（４）上記集光光学手段は鏡筒内に配置されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項の
いずれかに記載の光学ヘッド装置。
（５）上記プラスチックレンズは鏡筒と一体化して成型
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第
２項、第３項、第４項のいずれかに記載の光学ヘッド装
置。
（６）上記プラスチックレンズは上記平行平板ガラスに
より乾燥気内に密封されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項のい
ずれかに記載の光学ヘッド装置。
（７）上記プラスチックレンズは上記平行平板ガラスに
より一定湿度雰囲気内に密封されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第
５項のいずれかに記載の光学ヘッド装置。