JPS6236621A

JPS6236621A - 光ピツクアツプ用対物レンズ

Info

Publication number: JPS6236621A
Application number: JP60176747A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Morishita; 一郎森下
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1985-08-09
Filing date: 1985-08-09
Publication date: 1987-02-17

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】〔技術分野〕本発明はコンパクトディスクプレーヤなどに装備されて
いる光ピンクアップ用対物レンズに関する。

〔技術的背景ならびに従来技術の問題点〕最近開発され
ているコンパクトディスクプレーヤの光ピックアップで
は、対物レンズを動作させて、対物レンズから照射され
る検知ビームを光ディスクの記録面の情報トラックに対
して正確に照射させるための補正駆動装置が設けられて
いるのが一般的である。

この種の光ビックアンプの補正駆動装置に設けられる対
物レンズとしては、小型で軽量のものを使用するのが９
ましい、且つ光ディスクに対向する対物レンズでは作動
距離を所定の値１例えばコンパクトディスクプレーヤの
場合には１．８〜２．０ｍｎ＋程度に設定することが必
要である。これらの条件を満足し、しかもレンズの収差
が最小限になるものを開発する必要がある。

対物レンズとしての一ヒ記の条件に合うためのしンズの
組合せは種々の態様が考えられる。この態様の中には非
球面レンズを使用することも考えられる。しかしながら
非球面レンズはレンズの成形が非常に困難でありコスト
高となる。そこで、対物レンズとして適当なものとなる
組合せとして。

第１レンズを両凸レンズ、第２レンズを負のメニスカス
レンズとして、この第１レンズと第２レンズを密着させ
、且つ第３レンズとして正のメニスカスレンズを設けた
ものがある。このレンズの組合せから成る光ピックアッ
プ用対物レンズの従来例としては１例えば特開昭５５−
４０８８号公報に開示されているものがある。この従来
例では前記の第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの屈
折率や曲率半径に条件を与えて収差補正を行なっている
。

ところが、従来のこの種の対物レンズでは、入射光が理
想的な平行光束であることを条件として収差の補正が行
なわれている。実際の光ピックアップではコリメートレ
ンズなどの他の光学部材も設けられているので、これら
の光学部材の収差の影響が当然に出てくることになる。

したがって上記の従来例の対物レンズの補正条件では、
コリメートレンズなどの他の光学部材によって生じる収
差まで補正しきれず、光ピックアップの対物レンズとし
ての性能を十分に満足できるとはいえないものであった
。

〔発明の目的〕

本発明は上記循来の問題点に着目してなされたものであ
り、適正な作動距離を有し、しかも比較的小型軽量に組
合せることができ、しかも自らの構成レンズの収差補正
だけでなくピックアップを構成しているコリメートレン
ズなどの他の光学部材の収差の補正もでき、高性能な光
学特性を得ることのできるピックアップ用対物レンズを
提供することを目的としている。

〔発明の構改〕

本発明による光ピックアップ用対物レンズは。

第１レンズが両凸レンズで、第２レンズが第１レンズの
記録媒体側に密着している負のメニスカスレンズで、ま
た第３レンズが前記第２レンズよりも記録媒体側に位置
しａつ凹面が記録媒体側に向けられた正のメニスカスレ
ンズであり、且つ各レンズが次の条件を満足しているこ
とを特徴としているものである。

（ａ）　−（１，１／ｆ）＜（ｒ＋ｚ　／ｎｔ　）　Ｘ
（１／ｒ２）　＜−（１，２／Ｄ（ｂ）　　　１．７Ｆ
＜　（ｎ３−１　）　Ｘ　ｒ５　＜２．４Ｆただし、ｒ
２は第１レンズと第２レンズの′：ＩＥＲ面の曲率半径
、ｒ５は第３レンズの記Ｒ媒体に対向している面の曲率
半径、ｎｌ　　、ｎ２　＊　ｎ３は入射光の波長に対す
る第１レンズ、第２レンズ、ｉ３レンズの媒質の屈折率
、ｆは対物レンズ全系の焦点距離である。

第１図において、符号ｌが第１レンズ、符号２が第２レ
ンズ、符号３がｆｆ１３レンズ、モしてＤが記録媒体と
なる光ディスクのカバーガラスを示している。また、第
２図は本発明による対物レンズを備えたピックアップ全
体の光学部材の構成を示したものである。符号１１はレ
ーザダイオード、１２はレーザビームを３ビームに分割
するための回折格子、１３は反射ビームを受光素子（図
示せず）の方向へ反射するビームスプリッタ、１４と１
５はコリメートレ／ズ、１６は全反射プリズムである。

実際の機器では、対物レンズを構成するレンズ１．２．
３は、仝反射プリズム１６による直角の反射方向に位置
しているが、第２図では図示の都合上、コリメートレン
ズ１４．１５、全反射プリズム１６ならびに対物レンズ
１．２．３を同一軸−ヒに位置させて示している。

前記（ａ）　、　（ｂ）で示す与件・のうち、（ａ）は
球面収差を補正するための条件である０球面収差は主に
、ｇＩＪｌレンズと第２レンズの密着面の曲率゛ト径ｒ
２によって補正している。（ａ）式において下限を越え
ると球面収差の補正過剰になり、−ヒ限を越えると球面
収差の補正不足となる。

また条件（ｂ）は正弦条件の補正を行なうためのもので
ある。正弦条件の補正はコマ収差をできる限り削除する
ための条件である。この正弦条件は主に、第３レンズの
ディスク対向側の凹面の曲率′１′、径ｒ５によって補
正している。

ここで前記条件（ａ）と（ｂ）は、第１図に示す対物レ
ンズを構成する第１−第３レンズ自体の球面収差と正弦
条件の補正のみを行なっているのではなく、第２図に示
す光ピックアップのコリメートレンズ１４．１５などの
各光学部材により生じる収差の補正も一緒に行なってい
る。

第３図は、本発明による対物レンズ制量に関する球面収
差のうちの縦収差（実線）と、正弦条件（破線）を線図
によって示している（縦軸は入射高、横軸が収差である
）、この第３図の線図で明らかなように、対物レンズ（
第１−第３レンズを組んだもの）個品では、正弦条件が
正の方向に偏っている。すなわち正弦条件は補正過剰と
なっている。また第４図は、本発明の対物レンズを用い
た光ピックアップにおいて、レーザダイオード１１から
光ディスクＤまでの間の全ての光学系にわたる腐敗にと
正弦条件を示している。この線図で解るように、＄３図
において対物レンズ制量の状態で補正過剰となっていた
正弦条件が、第４図ではむしろ補正不足となっている。

すなわち、対物レンズの個品そのものではなく光ピック
アップの光学系全体として正弦条件が満足される値に近
くなるように、前記条件（ｂ）が定められていることに
なる。また、球面収差の補正に関する前記（ａ）の条件
は、上記の正弦条件に関する（ｂ）の条件との兼ね合い
で決められていることになる。なお、第５図の線図は、
光ビックアー、ブの光学系全体における球面収差のうち
の横収差を示している。この横収差は、光ピックアップ
の検知性能に大きな影響をもつものであるが、前記（ａ
）　（ｂ）の条件を満足すれば、この横収趣も最少限に
抑えることができるようになる。

なお、第３レンズの内側の曲面の曲率半径ｒ４は対物レ
ンズの開口率を決めており、このｒ４を適正に設定する
ことにより十分な対物レンズの作動距離が得られるよう
になる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を示す。

まず、対物レンズを構成する第１〜第３レンズ（：ｐＪ
１図参照）の各数値を示す。

ｒｌ　＝６．７５．　ｒ２　＝−４，８４、ｒ３　＝−
１３，０５゜ｒ４　＝３．３０．　ｒ５　＝９．８５゜
ｄ、　　＝１．５０．ａ２　＝１．５５．ｄ、＝０．２
０゜ｄ４　＝１．３９゜ｎ１＝１．５目、４３．　　　ｎ２　　＝　ｎ＊　　＝
１．７８８７９　　。

ｆ　＝　４．３０２　　、　　　ＷＤ　−２，０８１２
３５、−ｔ＝１．２゜ＮＡ−０，４８３。

ただし、ｒ１〜「５はレンズの各面の曲率半径（ｍｍ）
、ｄｔｗｄ４はレンズ厚ならびにレンズ間圧ｌ！Ｉｌ（
ｍｍ）、ｆは対物レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）、ｔは
光ディスクのカバーガラスの厚さ、すなわちディスク表
面から記録面までの距離（ｍｍ）、ＷＤは作動圧ｆａ（
ｍｍ）、ＮＡは開口率、ｎ五〜ｎ３は入射光の波長７６
８．２　（ｎ　ｍ　）に対する各レンズの媒質の屈折率
である。

なお、−上記実施例による対物レンズを備えた光ピック
アップの各光学部材の厚さ寸法ならびに部材間距離の一
例は以下の通りである。なお各記号は第２図参照、単位
は（ｍｍ）である。

文ａ−１，７８，ｌ　ｂ−０，２５，ｌ　ｃ＝１．２　
　。

１ｄ＝１　、、Ｑｅ＝２．７７、Ｊ１ｆ＝５゜立ｇ＝１
．２．見ｈ　＝　３．２２　、見ｉ＝２゜ｌ　　ｊ　＝
８．０８．　ｌ　ｋ＝８．０　　、　Ｊ１ｍ＝２．９８
゜文　ｎ　＝　１１．０８　　、　　交ｐ　＝　５．９
８　。

１１汀述の球面収差と正弦条件の補正を示した線図であ
る第３図、第４図、第５図は上記の実施例によって構成
された対物レンズならびに光ピックアップの光学系に関
する数値に基づいて示されてものである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば以下に列記する効果を奏す
るようになる。

（１）軽量で小型のレン、ズ構凌にて、最適な作動距離
を有する対物レンズを構成できる。

（２）球面収差や正弦条件などの補正は、対物レンズそ
れ自体だけでなく、コリメートレンズなどを含んだ光ピ
ックアップの光学系全体の収差を含んだ補正となるので
、光ピックアップの対物レンズとして高精度で且つ最適
なものを構成できるようになる。

４、面の簡単な説明第１図は本発明による光ピックアップの対物レンズの構
成図、第２図は本発明による対物レンズを含んだ光ピッ
クアップ全体の光学部材の構成図、第３図は対物レンズ
偏量の縦収差と正弦条件を示す線図、第４図は光ピック
アップの光学系全体の縦収差と正弦条件を示す線図、第
５図は光ピックアップの光学系全体の横収差を示す線図
である。

■・・・第１レンズ、２・・・第２レンズ、３・・・第
３レンズ、Ｄ・・・記録媒体。

第１図第３図

Claims

【特許請求の範囲】第１レンズが両凸レンズで、第２レンズが第１レンズの
記録媒体側に密着している負のメニスカスレンズで、ま
た第３レンズが前記第２レンズよりも記録媒体側に位置
し且つ凹面が記録媒体側に向けられた正のメニスカスレ
ンズであり、且つ各レンズが次の条件を満足しているこ
とを特徴とする光ピックアップ用対物レンズ。（ａ）−（１．１／ｆ）＜（ｎ＿２／ｎ＿１）×（１／
ｒ＿２）＜−（１．２／ｆ）（ｂ）１．７ｆ＜（ｎ＿３
−１）×ｒ＿５＜２．４ｆただし、ｒ＿２は第１レンズ
と第２レンズの密着面の曲率半径、ｒ＿５は第３レンズ
の記録媒体に対向している面の曲率半径、ｎ＿１、ｎ＿
２、ｎ＿３は入射光の波長に対する第１レンズ、第２レ
ンズ、第３レンズの媒質の屈折率、ｆは対物レンズ全系
の焦点距離である。