FR2830364A1

FR2830364A1 - Systeme optique d'objectif pour un dispositif de lecture optique

Info

Publication number: FR2830364A1
Application number: FR0212070A
Authority: FR
Inventors: Wataru Kubo
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2003-04-04
Also published as: JP2003107341A; TW581877B; CN1409148A; KR20030027856A; US6829105B2; KR100567190B1; JP4130938B2; US20030147148A1

Abstract

Un objectif à un seul élément destiné à un système de lecture optique est configuré de façon à faire converger des rayons lumineux sensiblement parallèles incidents sur celui-ci, sur une surface d'enregistrement de données d'un support d'enregistrement optique. L'objectif comporte une première surface qui est une surface d'incidence de la lumière, et une seconde surface qui est une surface tournée vers le support d'enregistrement optique. La première surface est une surface asphérique de puissance positive, et la seconde surface est une surface asphérique de puissance positive ou négative. L'objectif est conçu de façon que l'aberration paraxiale de front d'onde soit de 0, 07 λ rms ou moins lorsque la valeur du décentrement entre les première et seconde surfaces est de 2 m ou moins afin de faire converger la lumière incidente sensiblement à la limite de diffraction. L'ouverture numérique de l'objectif est de 0, 8 ou plus.

Description

La présente invention concerne un système optique d'objectif pour un dispositif de lecture optique utilisé pour écrire ou lire des données depuis ou sur un disque optique tel qu'un CD ou un DVD.

Le dispositif de lecture optique est généralement configuré de telle manière qu'un faisceau laser soit émis par une diode laser et soit amené à converger sur une surface d'enregistrement de données du disque optique sous la forme d'un spot de faisceau ponctuel.

A titre d'exemple, dans un dispositif de reproduction et/ou d'enregistrement de données optique, un faisceau laser est émis par une diode laser, sous la forme d'un faisceau divergent ayant une section transversale de forme ovale. Le faisceau laser divergent est ensuite collimaté par une lentille de collimation disposée en face de la diode laser. Le faisceau laser collimaté est incident sur un prisme de mise en forme de faisceau qui transforme la section transversale ovale du faisceau laser en une section transversale circulaire. Au moyen, par exemple, d'un miroir, le faisceau laser est ensuite réfléchi afin de se propager dans une direction parallèle à la direction radiale du disque optique. Le faisceau laser est de nouveau réfléchi de façon à se propager vers la surface d'enregistrement de données du disque optique, par un miroir disposé sur un chariot. Le chariot peut être configuré de façon à être mobile dans une direction de poursuite, afin que le faisceau laser soit amené à être incident sur la surface d'enregistrement de données perpendiculairement à celle-ci par l'intermédiaire d'un système optique d'objectif, qui est également monté sur le chariot et fait converger le faisceau laser sur la surface d'enregistrement de données du disque optique.

Un système optique d'objectif antérieur était généralement constitué d'une lentille élémentaire unique qui était formée par un procédé de moulage de matière plastique. Par conséquent, l'ouverture numérique du système

optique d'objectif était relativement faible. Comme la densité de données du disque optique, par exemple d'un CD, est relativement faible, l'ouverture numérique du système optique d'objectif était suffisante.

La densité des données a récemment augmenté et nécessite maintenant la formation d'un spot de faisceau relativement petit sur la surface d'enregistrement de données du disque optique. Par conséquent, il est exigé que l'ouverture numérique soit de 0,8 ou plus. Le cessionnaire a suggéré, dans la demande de brevet japonaise N 2-29879, un système optique d'objectif constitué d'une lentille de verre à un seul élément ayant une ouverture numérique très élevée.

Lorsqu'une lentille de verre de ce type est formée au moyen d'un moule, il est difficile d'aligner les axes centraux respectifs des composants du moule afin de former les deux surfaces de lentille du système optique d'objectif. En effet, pour sortir une lentille du moule, le moule doit être séparé en deux parties. Pour permettre au moule de se déplacer à l'intérieur d'un appareil de moulage, des espaces doivent être prévus entre les parties du moule, et entre chaque moule et l'appareil de moulage. A l'intérieur de cet espace, la position ou l'orientation des moules n'est pas limitée. Il en résulte qu'il devient difficile d'aligner les axes centraux des deux parties de chaque moule, ce qui conduit à un décentrement des surfaces des lentilles formées (les deux surfaces étant décalées l'une par rapport à l'autre dans une direction perpendiculaire à l'axe optique de l'objectif). Si les surfaces de lentille sont décentrées l'une par rapport à l'autre, les performances de la lentille du point de vue de l'aberration de front d'onde se dégradent. Par conséquent, il est important que l'objectif soit conçu de manière à ce que les tolérances de décentrement soient aussi grandes que possible, afin de faciliter la fabrication de l'objectif.

Dans l'application décrite ci-dessus, l'objectif est

réalisé sous la forme d'une lentille plan-convexe afin que les tolérances de décentrement soient très importantes, et pratiquement sans limite.

Lorsqu'une lentille plan-convexe est formée de façon à avoir une ouverture numérique élevée, supérieure à 0,8, la coma ne peut pas être suffisamment compensée pour des rayons lumineux abaxiaux étant donné que l'une des surfaces est une surface plane. La zone de la surface de la lentille qui est du côté image et qui est capable de conserver des caractéristiques suffisantes du point de vue des performances du spot est donc limitée. Il en résulte que lorsque l'objectif est monté sur un dispositif de lecture ou sur un actionneur de précision, l'axe central du faisceau incident et l'axe optique de l'objectif doivent être alignés avec précision. Par conséquent, l'efficacité d'assemblage se dégrade. En outre, si l'alignement de l'axe central du faisceau incident et de l'axe optique de l'objectif est décalé pour une raison quelconque après la fixation de l'objectif, les performances de la lentille en ce qui concerne l'aberration de front d'onde se dégradent excessivement. Les tolérances d'erreur d'assemblage du dispositif de lecture optique sont donc très faibles, et le rendent difficile à utiliser.

La présente invention a pour avantage que les problèmes mentionnés ci-dessus sont résolus. De plus, bien que l'objectif soit un élément à une seule lentille ayant une ouverture numérique relativement grande, il produit un cercle image suffisamment grand et confère ainsi une marge d'assemblage relativement importante. En outre, dans le cas d'un objectif réalisé conformément à l'invention, même si les surfaces sont décentrées dans des limites prédéterminées lorsque l'objectif est fabriqué au moyen d'un moule, leurs performances ne se dégradent pas. Par conséquent, l'objectif peut être fabriqué avec un taux de rendement élevé.

Conformément aux modes de réalisation de l'invention, celle-ci fournit un objectif à un seul élément pour dispositif de lecture optique, ledit objectif faisant converger une lumière sensiblement parallèle incidente sur celui-ci sur une surface d'enregistrement de données d'un support d'enregistrement optique. Une première surface dudit objectif qui est une surface tournée du côté d'incidence de la lumière dudit objectif est une surface asphérique de puissance positive. Une seconde surface qui est une surface tournée du côté du support d'enregistrement optique, est une surface asphérique ayant une puissance positive et négative. L'aberration paraxiale de front d'onde est de 0,07 # rms ou moins lorsque le degré de décentrement entre lesdites première et seconde surfaces est de 2 m ou moins afin de faire converger la lumière incidente pratiquement à la limite de diffraction, l'ouverture numérique dudit objectif étant de 0,8 ou plus.

Du fait de cette configuration, comme l'ouverture numérique est de 0,8 ou plus, l'objectif peut être utilisé pour un disque optique ayant une densité de données relativement élevée. Comme le système optique d'objectif est constitué d'une lentille à un seul élément, un actionneur de précision couramment utilisé pour maintenir un objectif classique à un seul élément peut être utilisé dans le cas de l'objectif à haute ouverture numérique. En outre, dans le cas de l'objectif présentant la configuration mentionnée ci-dessus, le cercle image peut être agrandi. Par conséquent, malgré le fait que le faisceau lumineux, qui est constitué de rayons lumineux sensiblement parallèles, émis par une source de lumière du dispositif optique de lecture soit incliné par rapport à l'axe optique de l'objectif, les caractéristiques de la lentille en ce qui concerne l'aberration de front d'onde ne se dégradent pas de façon significative.

Facultativement, l'objectif est constitué d'un matériau de verre ayant un indice de réfraction de 1,6 ou plus, l'objectif étant formé par moulage.

En outre, lorsqu'une surface asphérique est exprimée par l'équation :

où h représente la hauteur d'un point sur la surface asphérique par rapport à l'axe optique, Fi(h) représente un degré de déformation (SAG) qui est défini comme étant la distance d'un point de la surface asphérique à un plan tangent à la surface asphérique au niveau de l'axe optique, i représente un numéro de surface (c'est-à-dire que F1(h) représente la forme du côté du module à source lumineuse, et F2(h) représente la forme du côté du disque optique), r est le rayon de courbure sur l'axe optique, K représente un coefficient conique, A4, A6, A8, A10 et A12 sont des coefficients asphériques pour les termes d'ordre 4,6, 8, 10 et 12, chacune des première et seconde surfaces est alors de préférence formée de façon que les conditions suivantes soient satisfaites :

La figure 1 est une vue en perspective représentant les principaux composants d'un appareil d'enregistrement/reproduction à disque optique utilisant un objectif conforme à un mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue agrandie d'une partie du lecteur de disque optique représenté sur la figure 1 ;

la figure 3 est une vue en coupe transversale représentant un actionneur de précision et le système optique d'objectif ; la figure 4 représente l'objectif ; la figure 5 est un graphique représentant les fonctions (2)-(5) ; la figure 6 est un graphique représentant l'aberration sphérique et la condition sinusoïdale ; les figures 7A-7D sont des graphiques représentant des aberrations de front d'onde sur des plans méridionaux ; la figure 8 est un graphique représentant la relation entre la hauteur d'image et l'aberration de front d'onde ; la figure 9 est un schéma de lentille représentant un objectif conforme à un second mode de réalisation ; la figure 10 est un graphique représentant les fonctions (2)-(5) ; la figure 11 est un graphique représentant l'aberration sphérique et la conditions sinusoïdale de l'objectif du second mode de réalisation ; les figures 12A-12D sont des graphiques représentant l'aberration de front d'onde sur des plans méridionaux ; la figure 13 est un graphique représentant la relation entre la hauteur d'image et l'aberration de front d'onde conformément au second mode de réalisation ; la figure 14 est un schéma de lentille représentant un objectif conforme à un exemple comparatif ; la figure 15 est un graphique représentant les fonctions (2) - (5) ; la figure 16 est un graphique représentant l'aberration sphérique et la condition sinusoïdale de l'objectif de l'exemple comparatif ; les figures 17A-17D sont des graphiques représentant l'aberration de front d'onde sur des plans méridionaux ; et la figure 18 est un graphique représentant la relation entre la hauteur d'image et l'aberration de front d'onde conformément à l'exemple comparatif.

On va décrire ci-après des objectifs conformes à trois modes de réalisation en se référant aux dessins annexés.

La figure 1 est une vue en perspective des principaux composants d'un lecteur de disque optique 100 (par exemple un lecteur de disque MO) auquel les objectifs de ces modes de réalisation peuvent être appliqués.

Comme illustré sur la figure 1, ainsi que sur la figure 2 qui est une vue partiellement agrandie de la figure 1, le lecteur de disque optique 100 comporte un boîtier 1. Un disque optique 2 peut être chargé/déchargé par un mécanisme de chargement non représenté. Dans une partie centrale d'une surface inférieure du boîtier 1, se trouve un moteur de rotation 45. Le disque optique 2 est bloqué à une extrémité d'un arbre rotatif 45a du moteur de rotation 45, de sorte que le disque optique 2 est mis en rotation par le moteur de rotation 45. Dans la direction d'un diamètre du disque optique 2, s'étendent deux rails de guidage 42a et 42b qui sont parallèles l'un à l'autre. A une partie d'extrémité des rails de guidage 42a et 42b, de façon opposée au moteur de rotation 45, se trouve un module à source de lumière 7. Le module à source de lumière 7 émet un faisceau laser L qui est utilisé pour enregistrer/reproduire les données. Le faisceau laser L émis par le module à source de lumière 7 se propage entre les rails de guidage 42a et 42b.

Les rails de guidage 42a et 42b permettent le montage sur ceux-ci de façon coulissante d'un chariot 40 sur lequel est monté un système optique permettant de diriger le faisceau depuis le module à source de lumière 7 vers une piste souhaitée du disque optique 2. Le chariot 40 comporte une paire de bobines 41a et 41b qui fonctionne en association avec l'aimant permanent prévu sur le boîtier 1 en tant que paire de moteurs linéaires. Lorsque les moteurs linéaires sont actionnés (c'est-à-dire lorsque les bobines 41a et 41b sont activées), le chariot 40 se déplace en

étant guidé par les rails 42a et 42b dans une direction axiale (la direction de poursuite) du disque optique 2.

Le chariot 40 présente une ouverture 40a du côté du module à source de lumière. L'ouverture 40a s'étend dans une direction parallèle aux rails de guidage 42a et 42b. Le faisceau laser L émis par le module à source de lumière 7 pénètre par l'ouverture 40a, indépendamment de la position du chariot 40 le long de la paire de rails de guidage 42a et 42b. Une extrémité de l'ouverture 40a est située à une position proche de l'extrémité tournée du côté du moteur du chariot 40, et à l'extrémité opposée (c'est-à-dire à l'extrémité tournée du côté du moteur de rotation) de l'ouverture 40a, se trouve un miroir montant 51. Sur une surface supérieure du chariot 40, immédiatement au-dessus du miroir montant 51, est formée une ouverture de telle façon que le faisceau laser L incident sur le miroir 51 soit réfléchi vers la surface d'enregistrement de données du disque optique 2 à travers l'ouverture pratiquée sur la surface supérieure du chariot 40.

Sur l'ouverture de la surface supérieure du chariot 40 se trouve un objectif 6. Plus précisément, l'objectif 6 est une lentille à un seul élément ayant des surfaces asphériques servant de surfaces de réfraction. L'objectif 6 est supporté par un actionneur de précision 5 afin d'être positionné à l'emplacement de l'ouverture sur la surface supérieure du chariot 40. Il est à noter que l'axe optique de l'objectif 6 et que l'axe central du faisceau laser L coïncident l'un avec l'autre.

L'actionneur de précision 5 présente, comme illustré sur la figure 3, un châssis de lentille 12 destiné à maintenir l'objectif 6, une unité de support 43 fixée à une surface supérieure du chariot 40. L'actionneur de précision 5 comporte en outre un ensemble de fils de support 44.

L'ensemble de fils de support 44 est constitué de quatre fils 44. Les extrémités proximales des quatre fils 44 sont fixées à l'unité de support 43, et les extrémités distales

des fils 44 maintiennent le châssis de lentille 12 afin qu'il se déplace dans la direction de l'axe optique de l'objectif 6. L'actionneur de précision 5 comporte en outre un aimant permanent de forme incurvée 15 fixé à l'ouverture formée sur la surface supérieure du chariot 40, et une bobine 14 du côté de l'objectif 6 qui est tourné vers le disque. La bobine 14 est coaxiale avec l'axe optique de l'objectif 6.

Lorsqu'un courant électrique passe dans la bobine de focalisation 13, elle est attirée ou repoussée par rapport à l'aimant permanent 15, de sorte que l'objectif 6 maintenu par le châssis de lentille 12 se déplace dans la direction de son axe optique. Par conséquent, en ajustant la quantité de courant électrique passant dans la bobine de focalisation 13, on peut ajuster la position de l'objectif 6 dans la direction de son axe optique.

Le faisceau laser L réfléchi par le miroir montant 51 est incident sur l'objectif 6, l'axe central du faisceau laser coïncidant avec l'axe optique de l'objectif 6.

L'objectif 6 fait converger le faisceau laser L incident sur la surface d'enregistrement de données du disque optique 2 (magnéto-optique). Il est à noter que la bobine 14 est utilisée lorsque des données sont enregistrées sur le disque optique par application d'un champ magnétique à une partie dans laquelle le faisceau laser L est amené à converger.

Le module à source de lumière 7 comporte une diode laser 18 émettant un faisceau laser divergent L, une lentille de collimation 20 pour collimater le faisceau laser L émis par la diode laser 18, un montage prismatique complexe 21 qui permet au faisceau laser L de passer à travers celui-ci, et un miroir de déviation 26 qui réfléchit le faisceau laser L ayant passé à travers le montage prismatique complexe 21 vers l'ouverture 40a du chariot 40. Le module à source de lumière 7 comporte en outre un capteur de puissance laser 22, un prisme de

Wollaston 31, une plaque holographique 32, un condenseur 33 et un capteur de données et d'asservissement 24.

Le montage prismatique complexe 21 présente, globalement, une surface supérieure et une surface inférieure qui sont parallèles l'une à l'autre. Comme illustré sur la figure 2, le montage prismatique complexe 21 est constitué de trois composants : un premier prisme 211 ; un second prisme 212 ; et un troisième prisme 213.

Le premier prisme 211 a une surface réceptrice de lumière 211a, une surface latérale 211b et une surface semi-réfléchissante 211c. La surface réceptrice de lumière 211a et la surface latérale 211b forment un angle aigu. La surface semi-réfléchissante 211c forme un angle de 45 degrés avec la surface latérale 211b.

Le second prisme 212 a une surface semi-réfléchissante 212a qui est collée à la surface semi-réfléchissante 211c du premier prisme 211, et une surface émettrice de lumière 212b et une surface latérale 212c qui forment chacune un angle de 45 degrés par rapport à la surface semi-réfléchissante 212a.

Le troisième prisme 213 est un prisme à angle droit qui est collé à la surface latérale 212c du second prisme 212 de façon que la surface oblique 213a soit parallèle à la surface semi-réfléchissante 212a du second prisme 212.

Le montage prismatique complexe 21 est agencé de façon que la surface latérale 211b soit perpendiculaire à la direction d'extension des rails de guidage 42a et 42b (c'est-à-dire à la direction de déplacement du chariot 40).

Le miroir de déviation 26 et fixé à un moteur galvanique (non représenté) qui peut être mis en rotation autour d'un axe parallèle à la surface d'enregistrement des données du disque optique 2, afin que le miroir de déviation 26 puisse être mis en rotation dans une plage angulaire très petite.

Le fonctionnement du lecteur de disque optique 1 décrit ci-dessus va être présenté ci-après.

Lorsque des données sont enregistrées, la diode laser 18 est attaquée par un courant d'attaque modulé en tout ou rien en émettant ainsi un faisceau laser L modulé en tout ou rien.

La lentille de collimation 20 est agencée de façon que son axe optique soit incliné par rapport à la surface latérale 211b afin que le faisceau laser L soit réfracté par la surface réceptrice de lumière 211a et progresse parallèlement à la surface latérale 211b. Ainsi, le faisceau laser L collimaté par la lentille de collimation 20 est incident sur la surface réceptrice de lumière 211a du montage prismatique complexe 21. Du fait de l'inclinaison de la surface réceptrice de lumière 211a par rapport à l'axe optique de la lentille de collimation 20, le faisceau laser L ayant une section transversale ovale est converti en un faisceau L ayant une section transversale pratiquement circulaire. Le faisceau laser L se propage ensuite dans une direction parallèle à la surface latérale 211b à l'intérieur du premier prisme 211 et est incident sur la surface semi-réfléchissante 211c.

Une partie du faisceau laser L est réfléchie par la surface semi-réfléchissante 211c et est dirigée vers le capteur de puissance laser 22. Le capteur de puissance laser 22 fournit en sortie un signal représentatif de la quantité de lumière reçue. Le signal de sortie est renvoyé à un circuit de commande de puissance laser non représenté qui commande la diode laser 18 afin qu'elle émette un faisceau laser L d'intensité prédéterminée.

La partie restante du faisceau laser L incident sur la surface semi-réfléchissante 211c passe à travers la surface semi-réfléchissante 211c et émane de la surface émettrice de lumière 212b. Le faisceau laser L est ensuite réfléchi par le miroir de déviation 26 vers l'ouverture 40a du chariot 40. La direction de réflexion du miroir de déviation 26 est commandée avec précision au moyen des signaux de sortie du capteur d'asservissement et de données

24. Par conséquent, quelle que soit la position à laquelle se trouve le chariot 40 le long des rails de guidage 42a et 42b, le faisceau laser L pénètre par l'ouverture 40a et est réfléchi par le miroir montant 51 vers l'objectif 6.

Une partie du faisceau laser L incident sur la surface d'enregistrement de données 2b du disque optique 2 est réfléchie sur celui-ci et est renvoyée vers l'unité à source de lumière 7 le long du même chemin optique. Le faisceau réfléchi renvoyé vers la source de lumière 7 est réfléchi par le miroir de déviation 26 et est incident sur la surface émettrice de lumière 212b. Le faisceau réfléchi pénétrant dans le montage prismatique complexe 21 est réfléchi par la surface semi-réfléchissante 211c, et est incident sur le prisme de Wollaston 31 en passant par la surface oblique 213a du troisième prisme 213. Le prisme de Wollaston 31 ne laisse passer qu'une composante polarisée linéairement ayant une direction de polarisation prédéterminée. La composante réfléchie du faisceau ayant passé à travers le prisme de Wollaston 31 est incidente sur le capteur d'asservissement/données 24 à travers la plaque holographique 32 et le condenseur 33. Le capteur d'asservissement/données 24 fournit en sortie des signaux représentatifs de l'état de focalisation et de l'état de poursuite. Les signaux de sortie sont convertis en des signaux d'attaque pour le moteur galvanique et la bobine de focalisation 13 par un circuit de commande non représenté de façon à former ainsi un circuit d'asservissement.

Lorsque les données sont enregistrées sur le disque optique, le moteur d'axe 45 fait tourner le disque optique 2 et le moteur linéaire déplace le chariot 40 pour effectuer une opération de poursuite, de telle sorte qu'une opération d'enregistrement de données est effectuée en continu.

Lorsque des données enregistrées sur le disque optique 2 sont lues, la diode laser 18 est attaquée de façon à émettre en continu un faisceau laser L d'intensité

plus faible. Lorsque l'opération de lecture est effectuée, la bobine 14 n'est pas activée. Le moteur de rotation 45 fait tourner le disque optique 2 et le chariot 40 est entraîné par le moteur linéaire pour la poursuite. La surface d'enregistrement de données est balayée par le spot laser que l'objectif 6 fait converger, et le faisceau réfléchi est reçu par le capteur d'asservissement/données 24. Dans ce cas, la direction de polarisation du faisceau laser réfléchi L est soumise à une rotation en fonction de la direction de magnétisation à une position où le faisceau est incident sur la surface d'enregistrement de données du disque optique 2. Par conséquent, comme le faisceau réfléchi passe à travers le prisme de Wollaston 31, l'intensité du faisceau incident sur le capteur d'asservissement/données 24 correspond à la direction de polarisation du faisceau réfléchi, qui correspond à la direction de magnétisation à la position où le faisceau laser est réfléchi. Par conséquent, en fonction de la sortie du capteur d'asservissement/données 24, les données enregistrées sur la surface d'enregistrement du disque optique peuvent être reproduites.

L'objectif 6 est une lentille à un seul élément. La surface tournée du côté du module à source de lumière est une surface asphérique de puissance positive et la surface tournée du côté du disque optique est une surface asphérique de puissance positive ou négative. L'objectif 6 est une lentille à hautes performances ayant une ouverture numérique de 0,8 ou plus. Il est à noter que l' obj ectif 6 est conçu pour que, même si le décentrement entre les deux surfaces est de 2 m, l'aberration paraxiale de front d'onde soit de 0,07 , rms ou moins et permet de préserver les performances de la lentille pour faire converger le faisceau laser sensiblement à la limite de diffraction.

En utilisant la surface asphérique, la coma peut être bien compensée en comparaison avec la lentille planconvexe. Par conséquent, même si l'ouverture numérique de

l'objectif est très élevée, on peut obtenir d'excellentes caractérisitiques d'aberration de front d'onde et des tolérances au décentrement qui sont suffisantes dans la pratique.

Comme la surface tournée du côté du disque est une surface asphérique, si l'on considère des tolérances de décentrement pratiques ( 2 m), un plus grand rayon de courbure du cercle image peut être obtenu. Par conséquent, la coma de décentrement (coma produite du fait du décentrement des surfaces de l'objectif 6) est supprimée. Par conséquent, le décentrement qui peut se produire lorsque la lentille est formée au moyen du moule, se situe dans une gamme admissible et le coût de fabrication peut être réduit.

L'objectif 6 doit être formé de façon à avoir une partie de rebord qui est utilisée pour fixer l'objectif 6 à l'actionneur de précision. Pour former ce rebord, il est préférable d'utiliser un matériau dont l'indice de réfraction soit de 1,6 ou plus. Les lentilles classiques sont généralement constituées de matière plastique.

Cependant, compte tenu de l'indice ainsi que de divers facteurs, il est préférable d'utiliser un matériau tel que du verre. On notera que le facteur de dilatation thermique du verre est inférieur à celui de la matière plastique d'un ordre de grandeur ou plus. Par conséquent, la forme du verre est relativement stable vis-à-vis des variations ambiantes, et est fiable.

En particulier, dans le cas de l'objectif 6 de l'invention, la surface tournée du côté de la source de lumière et sur laquelle la lumière parallèle est incidente, est conçue pour conférer la plus grande partie de la puissance positive pour faire converger le faisceau. De ce fait, il est très important que la forme de la surface soit préservée de manière stable. En outre, si on utilise un matériau ayant un indice de réfraction plus élevé, la courbure de la surface de la lentille peut être rendue

relativement faible. De ce fait, des rayons même marginaux peuvent être incidents sur la lentille sous des angles relativement petits. Cette lentille est avantageuse dans le cas de la conception et de l'application d'un revêtement anti-réfléchissant. En outre, le verre est avantageux du point de vue de la manipulation des lentilles après qu'elles ont été revêtues et la stabilité du revêtement par comparaison à la lentille de matière plastique. En revanche, si la lentille est formée d'un matériau ayant un indice de réfraction relativement faible, la courbure des surfaces de lentille doit être augmentée afin d'obtenir la puissance voulue. Par conséquent, les rayons marginaux sont incidents sur la surface de la lentille sous des angles relativement grands. Cette caractéristique a pour résultat, en association avec le fait que la surface de la lentille en matière plastique se déforme facilement du fait d'une variation de température, que l'aberration de front d'onde peut facilement se dégrader.

Plus précisément, l'objectif 6 est conçu de telle façon que lorsque chaque surface asphérique est exprimée par l'équation (1), les conditions (2)-(5) soient satisfaites.

où h représente la hauteur d'un point sur la surface asphérique par rapport à l'axe optique, Fi(h) représente un degré de déformation qui est défini comme étant la distance d'un point de la surface asphérique à un plan tangent à la surface asphérique à l'emplacement de l'axe optique, i représente un numéro de surface (plus précisément Fl(h) représente la forme du côté tourné vers le module à source de lumière, et F2(h) représente la forme du côté du disque optique), r est un rayon de courbure sur l'axe optique, K représente un coefficient conique, A4, A6, A8, A10 et A12

sont des coefficients asphériques pour les termes d'ordre quatre, six, huit, dix et douze.

L'objectif 6 est constitué d'un verre ayant un indice de réfraction de 1,6 ou plus, et est formé par moulage par compression.

On décrit ci-après deux modes de réalisation numériques et un exemple comparatif.

Premier mode de réalisation
Conformément au premier mode de réalisation, la couche de revêtement du disque optique a une épaisseur de 0,1 millimètre, la longueur du faisceau laser L est de 405 nm, et l'ouverture numérique est de 0,85.

La figure 4 représente l'objectif 6 du premier mode de réalisation, une surface 2a de la couche de revêtement et la surface d'enregistrement de données 2b du disque optique 2. Le tableau 1 indique la structure numérique de l'objectif 6. Il est à noter que dans le tableau 1, les valeurs sont normalisées afin que la distance focale de l'objectif 6 soit représentée par un (1).

Dans le tableau 1, RI représente la surface du côté de la source de lumière, R2 représente la surface du côté du disque optique, R3 représente la surface 2a de la couche de revêtement, et R4 représente la surface d'enregistrement de données 2b du disque optique 2. FNO représente le nombre d'ouverture de l'objectif 6, f représente la distance focale de l'objectif 6, # représente la moitié de l'angle de champ (unité : degré). De plus, r représente le rayon de courbure paraxial, d représente la distance entre des surfaces adjacentes le long de l'axe optique, n représente

l'indice de réfraction à une longueur d'onde de 405 nm, vd représente le nombre d'Abbe, nd représente l'indice de réfraction pour la raie d.

Il est à noter que les surfaces RI et R2 sont des surfaces asphériques dont les formes sont exprimées par l'équation (1) mentionnée précédemment. Les tableaux 2 et 3 indiquent respectivement les valeurs des coefficients de l'équation (1) pour les surfaces de lentille RI et R2.

Les tableaux 4 et 5 illustrent les résultats de calculs effectués dans le cas d'une surface de lentille

tournée vers la source de lumière et d'une surface de lentille tournée vers le disque, respectivement. Dans le tableau 4, la valeur "h relatif" représente une valeur normalisée de h par rapport au rayon effectif (0,85 mm) pour l'ouverture numérique de 0,85. Dans le tableau 5, les valeurs de "h" sont calculées de telle façon que le rayon effectif (0,54 mm) de la surface tournée vers le disque soit représenté de manière à ce que "h relatif Il = 1, et chaque valeur est calculée pour chaque "h relatif".

TABLEAU <SEP> 4
<tb> h <SEP> relatif <SEP> h <SEP> (mm) <SEP> FI <SEP> (h) <SEP> dFl <SEP> (h)/dh <SEP> d2F1 <SEP> (h) <SEP> /dh <SEP> 2
<tb> 1 <SEP> 0,850 <SEP> 5,895x10-1 <SEP> 1,54313 <SEP> 1,40102
<tb> 0,9 <SEP> 0,765 <SEP> 4,495x10-1 <SEP> 1,36776 <SEP> 2,46921
<tb> 0,8 <SEP> 0,680 <SEP> 3,407x10-1 <SEP> 1,15188 <SEP> 2,51497
<tb> 0,7 <SEP> 0,595 <SEP> 2,528x10-1 <SEP> 0,94863 <SEP> 2,24920
<tb>

0,6 0,510 1,812x10-1 0,76992 1,96254 0,5 0,425 1,234x10-1 0,61332 1,73317 0,4 0,340 7,78 X,0-2 0,47353 1,56527

0,2 0,170 1,908x10-2 0,22631 1,37010

-0,2 -0,170 1,908xlO-2 -0,22631 1,37010

-0,4 -0,340 7,781xlO-2 -0,47353 1,56527

<tb>
<tb> TABLEAU <SEP> 5
<tb> h <SEP> relatif <SEP> h <SEP> (mm) <SEP> F2 <SEP> (h) <SEP> dF2 <SEP> (h) <SEP> /dh <SEP> d2F2 <SEP> (h) <SEP> /dh2 <SEP>
<tb> 1 <SEP> 0,540 <SEP> 2,825x10-4 <SEP> -0,00651-0,18506
<tb> 0,9 <SEP> 0,486 <SEP> 2,288x10-4 <SEP> 0,00281-0,15089
<tb> 0,8 <SEP> 0,432 <SEP> 1,808x10-4 <SEP> 0,00965-0,10333
<tb> 0,7 <SEP> 0,378 <SEP> 1,385x10-4 <SEP> 0,01398-0,05592
<tb> 0,6 <SEP> 0,324 <SEP> 1,018x10-4 <SEP> 0,01551 <SEP> 0,00035
<tb> 0,5 <SEP> 0,270 <SEP> 7,071x10-1 <SEP> 0,01399 <SEP> 0,05378
<tb> 0,4 <SEP> 0,216 <SEP> 4,527x10-5 <SEP> 0,01014 <SEP> 0,08344
<tb> 0,3 <SEP> 0,162 <SEP> 2,547x10-5 <SEP> 0,00560 <SEP> 0,07895
<tb> 0,2 <SEP> 0,108 <SEP> 1,132x10-5 <SEP> 0,00208 <SEP> 0,04905
<tb> 0,1 <SEP> 0,054 <SEP> 2,830x10-6 <SEP> 0,00036 <SEP> 0,01600
<tb> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0,00194
<tb> -0,1-0,054 <SEP> 2,830x10-6 <SEP> -0,00036 <SEP> 0,01600
<tb> -0,2-0,108 <SEP> 1,132x10-5 <SEP> -0,00208 <SEP> 0,04905
<tb> -0,3-0,162 <SEP> 2,547x10-5 <SEP> -0,00560 <SEP> 0,07895
<tb> -0,4-0,216 <SEP> 4,527x10-5 <SEP> -0,01014 <SEP> 0,08344
<tb> -0,5-0,270 <SEP> 7,071x10-1 <SEP> -0,01399 <SEP> 0,05378
<tb> -0,6-0,324 <SEP> 1,018x10-4 <SEP> -0,01551 <SEP> 0,00035
<tb> -0,7-0,378 <SEP> 1,385x10-4 <SEP> -0,01398-0,05592
<tb> -0,8 <SEP> -0,432 <SEP> 1,808x10-4 <SEP> -0,00965-0,10333
<tb> -0,9 <SEP> -0,486 <SEP> 2,288x10-4 <SEP> -0,00281 <SEP> -0,15089
<tb> -1-0,540 <SEP> 2,825x10-4 <SEP> 0,00651-0,18506
<tb>

Dans le tableau 4, les valeurs de dFl(h)/dh se répartissent dans une gamme allant de-1,54313 à 1,54313. Par conséquent, la condition (2) est satisfaite. Les valeurs de d2F1 (h)/dh2 se répartissent dans une gamme allant de 1,31216 à 2,51497. Par conséquent, la condition (4) est satisfaite.

Dans le tableau 5, les valeurs de dF2(h)/dh se répartissent dans une gamme allant de-0,01551 à 0,01551.

Par conséquent, la condition (3) est satisfaite. Les valeurs de d2F2(h)/dh2 se répartissent dans une gamme allant de-0,18506 et 0,08344. Par conséquent, la condition (5) est satisfaite.

La figure 5 est une représentation graphique des valeurs indiquées dans les tableaux 4 et 5.

La figure 6 est un graphique représentant l'aberration sphérique SA et la condition sinusoïdale SC de l'objectif 6 pour une longueur d'onde de 405 nm. Comme le montre la figure 6, pour une longueur d'onde de 405 nm, l'aberration sphérique et la coma sont bien compensées.

Les figures 7A à 7B sont des graphiques qui représentent l'aberration de front d'onde. Sur les graphiques, l'axe horizontal représente une coordonnée de pupille, l'axe vertical représente l'aberration de front d'onde (unité = #PV) et Y représente une hauteur d'image (unité = mm) .

Comme cela ressort des figures 7A-7D, l'aberration de front d'onde est bien compensée à la longueur d'onde de 405 nm, et le rayon du cercle image est suffisamment grand.

En effet, les valeurs se situent dans une gamme de 0,2 #PV, ce qui correspond au critère de Maréchal de 0,07# rms pour une hauteur d'image Y égale ou inférieure 0,006 mm.

La figure 8 représente la relation entre la hauteur d'image (axe horizontal : mm) et l'aberration de front d'onde (axe vertical : # rms) en utilisant comme paramètre le degré de décentrement entre la surface tournée du côté de la source lumineuse et la surface tournée du côté du disque optique. Une courbe DECOO représente la relation en l'absence de décentrement ; une courbe DEC10 représente la relation obtenue pour une valeur de décentrement est de 1,0 m ; une courbe DEC20 représente la relation obtenue pour une valeur de décentrement de 2,0 m. Une courbe PLANE est indiquée à titre de comparaison et représente la relation obtenue pour une lentille plan-convexe.

Comme cela ressort de la figure 8, conformément au premier mode de réalisation, même si la valeur du décentrement est de 2,0 m, l'aberration axiale de front d'onde ne dépasse pas la valeur de référence d'évaluation

de Maréchal (0,07 # rms), ne dépasse pas non plus la valeur limite pratique qui est de 0,05 , rms.

Comme décrit plus haut, l'objectif 6 du premier mode de réalisation présente des performances suffisamment bonnes pour être utilisées dans l'enregistrement et la reproduction de données sur un disque optique.

Second mode de réalisation
Conformément au second mode de réalisation, la couche de revêtement du disque optique a une épaisseur de 0,01 mm, la longueur d'onde du faisceau laser L est de 655 nm, et l'ouverture numérique est de 0,80.

La figure 9 représente l'objectif 6 du second mode de réalisation, une surface 2a de la couche de revêtement et la surface d'enregistrement de données 2b du disque optique 2. Le tableau 6 indique la structure numérique de l'objectif 6. Il est a noter que dans le tableau 6, les nombres sont normalisés afin que la distance focale de l'objectif 6 soit égale à un (f = 1).

Dans le tableau 6, les symboles indiqués ont les mêmes significations que dans le premier mode de réalisation. Dans le second mode de réalisation, n représente l'indice de réfraction à une longueur d'onde de 655 nm, vd représente le nombre d'Abbe, nd représente l'indice de réfraction pour la raie d.

Il est à noter que les surfaces RI et R2 sont des surfaces asphériques dont les formes sont exprimées par l'équation (1) indiquée précédemment. Les tableaux 7 et 8 indiquent respectivement les valeurs des coefficients de l'équation (1) pour les surfaces de lentille RI et R2.

TABLEAU <SEP> 6
<tb> FNO <SEP> = <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2,588 <SEP> f <SEP> = <SEP> 1,00 <SEP> # <SEP> = <SEP> 0,5 <SEP>
<tb> Numéro <SEP> de
<tb> r <SEP> d <SEP> n <SEP> vd <SEP> nd
<tb> surface
<tb> R1 <SEP> 0,735 <SEP> 1,059 <SEP> 1,72549 <SEP> 40,5 <SEP> 1,73077
<tb> R2 <SEP> 21,587 <SEP> 0,391 <SEP> --- <SEP> -----R3 <SEP> inf. <SEP> 0,005 <SEP> 1,48924 <SEP> 57,4 <SEP> 1,41976
<tb> R4 <SEP> Inf. <SEP> --- <SEP> --- <SEP> --TABLEAU <SEP> 7
<tb> K <SEP> -0,47005
<tb> A4 <SEP> 0,10190 <SEP> x <SEP> 10-1
<tb> A6 <SEP> -0, <SEP> 62926 <SEP> x <SEP> 10-2
<tb> A8 <SEP> -0, <SEP> 49576 <SEP> x <SEP> 10-1
<tb> A10 <SEP> 0,33730
<tb> A12 <SEP> -0,28355
<tb> TABLEAU <SEP> 8
<tb> K <SEP> 0
<tb> A4 <SEP> 0,61166
<tb> A6 <SEP> -0, <SEP> 47578 <SEP> x <SEP> 10+1
<tb> A8 <SEP> 0,17983 <SEP> x <SEP> 10+2
<tb> A10 <SEP> -0,35919 <SEP> x <SEP> 10+2
<tb> A12 <SEP> 0,29822 <SEP> x <SEP> 10+2
<tb>

Les tableaux 9 et 10 représentent des résultats de calculs obtenus respectivement pour la surface de lentille tournée du côté de la source lumineuse et pour la surface de lentille tournée du côté du disque. Dans le tableau 9, "h relatif" représente une valeur normalisée de h par rapport au rayon effectif (0,80 mm) pour l'ouverture numérique de 0,80. Dans le tableau 10, les valeurs de h sont calculées de telle façon que le rayon effectif (0,53 mm) de la surface tournée du côté du disque soit représenté de telle manière que "h relatif" = 1, et chaque valeur est calculée pour chaque "h relatif".

TABLEAU <SEP> 9
<tb> h <SEP> relatif <SEP> h <SEP> (mm) <SEP> FI <SEP> (h) <SEP> dF1 <SEP> (h)/dh <SEP> d2F1 <SEP> (h)/dh2
<tb> 1 <SEP> 0,80 <SEP> 5,479x10-1 <SEP> 1,46109 <SEP> 1,74594
<tb> 0,9 <SEP> 0,72 <SEP> 4,159x10-1 <SEP> 1,29045 <SEP> 2,38825
<tb> 0,8 <SEP> 0,64 <SEP> 3,143x10-1 <SEP> 1,09543 <SEP> 2,41976
<tb> 0,7 <SEP> 0,56 <SEP> 2,328x10-1 <SEP> 0,90954 <SEP> 2,21003
<tb> 0,6 <SEP> 0,48 <SEP> 1,667x10-1 <SEP> 0,74264 <SEP> 1,96544
<tb> 0,5 <SEP> 0,40 <SEP> 1,134x10-1 <SEP> 0,59402 <SEP> 1,75828
<tb> 0,4 <SEP> 0,32 <SEP> 7,148x10-2 <SEP> 0,45995 <SEP> 1,60152
<tb> 0,3 <SEP> 0,24 <SEP> 3,974x10-2 <SEP> 0,33657 <SEP> 1,48993
<tb> 0,2 <SEP> 0,16 <SEP> 1,752x10-2 <SEP> 0,22056 <SEP> 1,41594
<tb> 0,1 <SEP> 0,08 <SEP> 4,359x10-3 <SEP> 0,10917 <SEP> 1,37379
<tb> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1,36011
<tb> -0,1 <SEP> -0,08 <SEP> 4,359x10-3 <SEP> -0,10917 <SEP> 1,37379
<tb> -0,2 <SEP> -0,16 <SEP> 1,752x10-2 <SEP> -0,22056 <SEP> 1,41594
<tb> -0,3-0,24 <SEP> 3,974x10-2 <SEP> -0,33657 <SEP> 1,48993
<tb> -0,4 <SEP> -0,32 <SEP> 7,148x10-2 <SEP> -0,45995 <SEP> 1,60152
<tb> -0,5 <SEP> -0,40 <SEP> 1,134x10-1 <SEP> -0,59402 <SEP> 1,75828
<tb> -0,6 <SEP> -0,48 <SEP> 1,667x10-1 <SEP> -0,74264 <SEP> 1,96544
<tb> -0,7 <SEP> -0,56 <SEP> 2,328x10-1 <SEP> -0,90954 <SEP> 2,21003
<tb> -0,8 <SEP> -0,64 <SEP> 3,143x10-1 <SEP> -1,09543 <SEP> 2,41976
<tb> -0,9 <SEP> -0,72 <SEP> 4,159x10-1 <SEP> -1,29045 <SEP> 2,38825
<tb> -1 <SEP> -0,80 <SEP> 5,479x10-1 <SEP> -1,46109 <SEP> 1,74594
<tb>

<tb>
<tb> TABLEAU <SEP> 10
<tb> h <SEP> relatif <SEP> h <SEP> (mm) <SEP> F2 <SEP> (h) <SEP> dF2 <SEP> (h) <SEP> /dh <SEP> d2F2 <SEP> (h) <SEP> /dh2
<tb> 1 <SEP> 0,530 <SEP> -6,486x10-3 <SEP> -0,01769-0,16890
<tb> 0,9 <SEP> 0,477 <SEP> -5,255x10-3 <SEP> -0,00829-0,16706
<tb> 0,8 <SEP> 0,424 <SEP> -4,154x10-3 <SEP> -0,00051-0,12624
<tb> 0,7 <SEP> 0,371 <SEP> -3,182x10-3 <SEP> 0,00501 <SEP> -0,08001
<tb> 0,6 <SEP> 0,318 <SEP> -2,339x10-3 <SEP> 0,00768-0,01875
<tb> 0,5 <SEP> 0,265 <SEP> -1,625x10-3 <SEP> 0,00700 <SEP> 0,04207
<tb> 0,4 <SEP> 0,212 <SEP> -1,041x10-3 <SEP> 0,00374 <SEP> 0,07419
<tb> 0,3 <SEP> 0,159 <SEP> -5,855x10-4 <SEP> -0,00009 <SEP> 0,06300
<tb> 0,2 <SEP> 0,106 <SEP> -2,602x10-4 <SEP> -0,00236 <SEP> 0,01950
<tb> 0,1 <SEP> 0,053 <SEP> -6,506x10-6 <SEP> -0,00210-0,02681
<tb> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0-0,04632
<tb> -0,1 <SEP> -0,053 <SEP> -6,506x10-6 <SEP> 0,00210-0,02681
<tb> -0,2-0,106 <SEP> -2,602x10-4 <SEP> 0,00236 <SEP> 0,01950
<tb> -0,3-0,159 <SEP> -5,855x10-4 <SEP> 0,00009 <SEP> 0,06300
<tb> -0,4-0,212 <SEP> -1,041x10-3 <SEP> -0,00374 <SEP> 0,07419
<tb> -0,5-0,265 <SEP> -1,625x10-3 <SEP> -0,00700 <SEP> 0,04207
<tb> -0,6 <SEP> -0,318 <SEP> -2,339x10-3 <SEP> -0,00768-0,01875
<tb> -0,7 <SEP> -0,371 <SEP> -3,182x10-3 <SEP> -0,00501-0,08001
<tb> -0,8-0,424 <SEP> -4,154x10-3 <SEP> 0,00051-0,12624
<tb> -0,9-0,477 <SEP> -5,255x10-3 <SEP> 0,00829 <SEP> -0,16706
<tb> -1-0,530 <SEP> -6,486x10-3 <SEP> 0,01769-0,16890
<tb>

Dans le tableau 9, les valeurs de dFl(h)/dh se répartissent dans une gamme allant de-1,46109 à 1,46109. Par conséquent, la condition (2) est satisfaite. Les valeurs de d2F1 (h) /dh2 se répartissent dans une gamme allant de 1,36011 à 2,41976. Par conséquent, la condition (4) est satisfaite.

Dans le tableau 10, les valeurs de dF2(h)/dh se répartissent dans une gamme allant de-0,01769 à 0,01769.

Par conséquent, la condition (3) est satisfaite. Les valeurs de d2F2(h)/dh2 se répartissent dans une gamme allant de-0,16890 à 0,07419. Par conséquent, la condition (5) est satisfaite.

La figure 10 est une représentation graphique des valeurs indiquées dans les tableaux 9 et 10.

La figure 11 est un graphique représentant l'aberration sphérique SA et la condition sinusoïdale SC de l'objectif 6 à une longueur d'onde de 655 nm. Comme illustré sur la figure 11, pour la longueur d'onde de 655 nm, l'aberration sphérique et la coma sont bien compensées.

Les figures 12A à 12D sont des graphiques qui représentent l'aberration de front d'onde.

Comme cela ressort des figures 12A-12D, l'aberration de front d'onde est bien compensée à la longueur d'onde de 655 nm, et le rayon du cercle image est suffisamment grand.

En effet, les valeurs se situent dans une gamme de 0,2 #PV, ce qui correspond au critère de Maréchal de 0,07, rms pour une hauteur d'image Y égale ou inférieure à 0,006 mm.

La figure 13 représente la relation entre la hauteur d'image (axe horizontal : mm) et l'aberration de front d'onde (axe vertical : 1 rms), en utilisant comme paramètre la valeur du décentrement entre la surface tournée du côté de la source lumineuse et la surface tournée du côté du disque optique. Une courbe DECOO représente la relation en l'absence de décentrement ; une courbe DEC10 représente la relation pour un décentrement de 1,0 m ; une courbe DEC20 représente la relation pour un décentrement de 2,0 m ; une courbe DEC30 représente la relation pour un décentrement de 3,0 m. Une courbe PLANE est indiquée à titre de comparaison et représente la relation pour une lentille plan-convexe.

Comme le montre la figure 13, conformément au premier mode de réalisation, même si la valeur du décentrement est de 2,0 m, l'aberration axiale de front d'onde ne dépasse pas le critère de Maréchal (0,07 # rms) et ne dépasse pas non plus la valeur limite pratique qui est de 0,05# rms.

Comme décrit ci dessus, l'objectif 6 du second mode de réalisation présente des performances suffisamment bonnes pour être utilisé pour enregistrer/reproduire des données sur un disque optique.

Exemple comparatif
Dans cet exemple comparatif, la couche de revêtement du disque optique a une épaisseur de 0,1 mm, la longueur d'onde du faisceau laser L est de 405 nm, et l'ouverture numérique est de 0,85.

La figure 14 représente un objectif 6' conforme à l'exemple comparatif, une surface 2a de la couche de revêtement et la surface d'enregistrement de la donnée 2b disque optique 2. Le tableau 11 indique la structure numérique de l'objectif 6. Il est à noter que dans le tableau 11, les nombres sont normalisés afin que la distance focale de l'objectif 6 soit égale à un (1).

Dans le tableau 11, les symboles indiqués ont les mêmes significations que dans le premier mode de réalisation. Il est à noter que les surfaces RI et R2 sont des surfaces asphériques dont les formes sont exprimées par l'équation (1) susmentionnée. Les tableaux 12 et 13 indiquent respectivement les valeurs des coefficients de l'équation (1) pour les surfaces de lentille RI et R2.

TABLEAU <SEP> 11
<tb> FNO <SEP> = <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2,588 <SEP> f <SEP> = <SEP> 1,00 <SEP> # <SEP> = <SEP> 0,5
<tb> Numéro <SEP> de
<tb> r <SEP> d <SEP> n <SEP> vd <SEP> nd
<tb> surface
<tb> R1 <SEP> 0,741 <SEP> 1,005 <SEP> 1,76250 <SEP> 40,5 <SEP> 1,73077
<tb> R2 <SEP> 11,053 <SEP> 0,382 <SEP> --R3 <SEP> inf. <SEP> 0,052 <SEP> 1,62231 <SEP> 29,9 <SEP> 1,58547
<tb> R4 <SEP> Inf. <SEP>
<tb>

TABLEAU <SEP> 12
<tb> K <SEP> -0,38523
<tb> A4 <SEP> 0,16890 <SEP> x <SEP> 10-2
<tb> A6 <SEP> 0,57349 <SEP> x <SEP> 10-2
<tb> A8 <SEP> -0,35097 <SEP> x <SEP> 10-2
<tb> A10 <SEP> 0, <SEP> 23743 <SEP> x <SEP> 10-1
<tb> A12 <SEP> -0, <SEP> 28827 <SEP> x <SEP> 10-1
<tb> TABLEAU <SEP> 13
<tb> K <SEP> 0
<tb> A4 <SEP> 0,72252
<tb> A6- <SEP> 0, <SEP> 21168 <SEP> x <SEP> 10+1
<tb> A8 <SEP> 0,44234 <SEP> x <SEP> 10+1
<tb> A10 <SEP> - <SEP> 0,53047 <SEP> x <SEP> 10+1
<tb> A12 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 27766 <SEP> x <SEP> 10+1
<tb>

Les tableaux 14 et 15 représentent les résultats des calculs obtenus pour la surface de lentille tournée du côté de la source lumineuse obtenus respectivement pour la surface de lentille tournée du côté de la source lumineuse et pour la surface de lentille tournée du côté du disque. Dans le tableau 14, "h relatif" représente une valeur normalisée de h par rapport au rayon effectif (0,85 mm) pour une ouverture numérique de 0,85. Dans le tableau 15, les valeurs de "h" sont calculées de telle façon que le rayon effectif (0,57 mm) de la surface tournée vers le disque soit représenté de telle manière que "h relatif" = 1, et chaque valeur est calculée pour chaque "h relatif".

TABLEAU <SEP> 14
<tb> h <SEP> relatif <SEP> h <SEP> (mm) <SEP> F1 <SEP> (h) <SEP> dF1 <SEP> (h) <SEP> /dh <SEP> d2F1 <SEP> (h) <SEP> /dh2
<tb> -1 <SEP> 0,570 <SEP> 1,444 <SEP> x <SEP> 10-2 <SEP> -0,24628 <SEP> 0,70689
<tb>

Dans le tableau 14, les valeurs de dFl(h)/dh se répartissent dans une gamme allant de-2,62573 à 2,62573.

Par conséquent, la condition (2) n'est pas satisfaite. Les valeurs de d2F1(h)/dh2 se répartissent dans une gamme allant de 1,34890 à 15,9253. Par conséquent, la condition (4) n'est pas satisfaite.

Dans le tableau 15, les valeurs de dF2(h)/dh se répartissent dans une gamme allant de-0,24628 à 0,24628.

Par conséquent, la condition (3) n'est pas satisfaite. Les valeurs de d2F2(h)/dh2 se répartissent dans une gamme allant de-0,9047 à 0,70689. Par conséquent, la condition (5) n'est pas satisfaite.

La figure 15 est une représentation graphique des valeurs indiquées dans les tableaux 14 et 15.

La figure 16 est un graphique représentant l'aberration sphérique SA et la condition sinusoïdale SC de l'objectif 6' à une longueur d'onde de 405 nm. Comme illustré sur la figure 16, pour la longueur d'onde de 405 nm, l'aberration sphérique et la coma sont bien compensées.

Les figures 17A à 17D sont des graphiques qui représentent l'aberration de front d'onde.

Comme cela ressort des figures 17A-17D, l'aberration de front d'onde est bien compensée à la longueur d'onde de 405 nm, et le rayon du cercle image est suffisamment grand.

En effet, les valeurs se situent dans une gamme de ~0,2 #PV, ce qui correspond au critère de Maréchal de 0,07 rms pour une hauteur d'image Y égale ou inférieure à 0,006 mm.

La figure 18 représente la relation obtenue entre la hauteur d'image (axe horizontal : mm) et l'aberration de front d'onde (axe vertical : 1 rms), en utilisant comme paramètre la valeur du décentrement entre la surface tournée vers la source de lumière et la surface tournée vers le disque optique. Une courbe DECOO représente la relation en l'absence de décentrement ; une courbe DEC05 représente la relation pour un décentrement de 0,5 m ; une courbe DEC10 représente la relation pour un décentrement de

1,0 m ; une courbe DEC15 représente la relation pour un décentrement de 1,5 m, et une courbe DEC20 représente la relation pour un décentrement de 2,0 m.

Comme cela ressort de la figure 18, conformément à l'exemple comparatif, si la valeur du décentrement est de 1,5 m ou plus, l'aberration axiale de front d'onde dépasse le critère de Maréchal (0.07# rms). Même si la valeur du décentrement est de 1,0 m ou plus, l'aberration axiale de front d'onde dépasse la valeur limite pratique de 0,05# rms. Par conséquent, conformément à l'exemple comparatif, la tolérance de décentrement est sensiblement égale à 0,5 m. De ce fait, l'objectif 6' de l'exemple comparatif ne permet pas d'obtenir un taux de rendement élevé.

Claims

REVENDICATIONS

1. Objectif (6) à un seul élément destiné à un dispositif de lecture optique (1), ledit objectif (6) faisant converger une lumière sensiblement parallèle incidente sur celui-ci sur une surface d'enregistrement de données (2a) d'un support d'enregistrement optique (2), une première surface dudit objectif (6) qui est une surface tournée du côté d'incidence de la lumière dudit objectif (6) étant une surface asphérique de puissance positive, une seconde surface qui est une surface tournée vers le support d'enregistrement optique (2), étant une surface asphérique ayant une puissance positive et négative, l'aberration paraxiale de front d'onde étant de 0,07 # rms ou moins lorsque la valeur du décentrement entre lesdites première et seconde surfaces est de 2 m ou moins afin de faire converger la lumière incidente sensiblement à la limite de diffraction, l'ouverture numérique dudit objectif (6) étant de 0,8 ou plus.

2. Objectif (6) à un seul élément selon la revendication 1, réalisé à partir d'un verre ayant un indice de réfraction de 1,6 ou plus, ledit objectif (6) étant formé par moulage.

3. Objectif (6) à un seul élément selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsqu'une surface asphérique est exprimée par l'équation suivante :

où h représente la hauteur d'un point de la surface asphérique par rapport à l'axe optique, Fi(h) représente un degré de déformation qui est défini comme étant une distance d'un point de la surface asphérique à un plan tangent à la surface asphérique au niveau de l'axe optique, i représente un numéro de surface (c'est-à-dire que FI (h) représente la forme du côté du module à source de lumière,

et que F2(h) représente la forme du côté du disque optique (2)), r est le rayon de courbure sur l'axe optique, K représente un coefficient conique, A4, A6, A8, A10 et A12 sont des coefficients asphériques destinés aux termes d'ordre quatre, six, huit, dix et douze, chacune des première et seconde surfaces est alors formée de façon à satisfaire aux conditions :