JP2739651B2 - ガラスモールド非球面単レンズ - Google Patents
ガラスモールド非球面単レンズInfo
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- JP2739651B2 JP2739651B2 JP1056206A JP5620689A JP2739651B2 JP 2739651 B2 JP2739651 B2 JP 2739651B2 JP 1056206 A JP1056206 A JP 1056206A JP 5620689 A JP5620689 A JP 5620689A JP 2739651 B2 JP2739651 B2 JP 2739651B2
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- lens
- single lens
- vertex
- glass
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、ビデオディスク装置、レーザディ
スク装置、コンピュータメモリー用追記型ディスク装
置、光磁気ディスク等の光ディスク装置の対物レンズと
して広く使用し得る微小光学用レンズ、特に、収差が光
回折限界で決定される程度の点像になるように高度に補
正された高性能且つ大口径のガラスモールド非球面単レ
ンズに関する。
スク装置、コンピュータメモリー用追記型ディスク装
置、光磁気ディスク等の光ディスク装置の対物レンズと
して広く使用し得る微小光学用レンズ、特に、収差が光
回折限界で決定される程度の点像になるように高度に補
正された高性能且つ大口径のガラスモールド非球面単レ
ンズに関する。
微小光学用レンズの代表的な例としては、例えば、光
ディスク装置のピックアップ光学系における対物レンズ
が挙げられるが、このような対物レンズでは、高密度に
記録された情報を正確に読出すために１μｍ以下の分解
能を有することが必要な条件となる。
ディスク装置のピックアップ光学系における対物レンズ
が挙げられるが、このような対物レンズでは、高密度に
記録された情報を正確に読出すために１μｍ以下の分解
能を有することが必要な条件となる。
このような高性能のレンズ系を実現するには、軸上お
よび軸外を含めて、±１゜〜２゜の半画角内における収
差を光の回折限界の1/4λ内に入るように補正しなけれ
ばならないため、従来のこの種のレンズでは、多数枚の
ガラス球面レンズから構成されたレンズ系を使用してい
た。
よび軸外を含めて、±１゜〜２゜の半画角内における収
差を光の回折限界の1/4λ内に入るように補正しなけれ
ばならないため、従来のこの種のレンズでは、多数枚の
ガラス球面レンズから構成されたレンズ系を使用してい
た。
しかしながら、多数枚構成のレンズ系では、各レンズ
や鏡胴を製作する際に高精度の加工を必要とするばかり
か組立時における偏心対策も必要になるため、その工数
が著しく増大して低コストを実現する上での隘路となっ
ていた。
や鏡胴を製作する際に高精度の加工を必要とするばかり
か組立時における偏心対策も必要になるため、その工数
が著しく増大して低コストを実現する上での隘路となっ
ていた。
また、光ディスク装置用の対物レンズの場合には、ト
ラッキングやフォーカシング時における高速度のアクセ
スに応答し得るように小型・軽量であることが要望され
るが、前述したような多数枚構成のレンズ系では、その
構成上どうしても鏡胴の全長が長くなり且つ重量的にも
重くなるため、小型化・軽量化への容貌に沿うことがで
きなかった。
ラッキングやフォーカシング時における高速度のアクセ
スに応答し得るように小型・軽量であることが要望され
るが、前述したような多数枚構成のレンズ系では、その
構成上どうしても鏡胴の全長が長くなり且つ重量的にも
重くなるため、小型化・軽量化への容貌に沿うことがで
きなかった。
このような光学性能上および使用条件上の問題を解決
するものとして、特開昭59−26714号公報に開示されて
いるように、レンズの片面または両面に非球面を使用し
た単レンズから成る対物レンズが提案されている。
するものとして、特開昭59−26714号公報に開示されて
いるように、レンズの片面または両面に非球面を使用し
た単レンズから成る対物レンズが提案されている。
この対物レンズは、単レンズ構成である関係で小型化
・軽量化が可能となってトラッキング・フォーカシング
時における高速制御が容易となり、しかも、レンズ前面
と後面との屈折力のバランスを得ることによって充分な
バックフォーカスを得ることが可能であるため、この種
の対物レンズとしての条件を一応満たしているともいえ
る。
・軽量化が可能となってトラッキング・フォーカシング
時における高速制御が容易となり、しかも、レンズ前面
と後面との屈折力のバランスを得ることによって充分な
バックフォーカスを得ることが可能であるため、この種
の対物レンズとしての条件を一応満たしているともいえ
る。
しかしながら、この単レンズから成る対物レンズは、
製作上の容易さからプラスチック製の射出成型レンズと
して実用化されているため、光学材料としての本質的な
面において種々の問題点を内包していた。
製作上の容易さからプラスチック製の射出成型レンズと
して実用化されているため、光学材料としての本質的な
面において種々の問題点を内包していた。
すなわち、プラスチック材料を光学材料として見ると
きには、ガラス材料に比べて実用的に選択し得る屈折率
および分散率の幅が狭くなり、さらに、均質性の面でも
ガラス材料に劣るため、光学設計の段階での自由度がそ
の分だけ制約される結果ともなる。
きには、ガラス材料に比べて実用的に選択し得る屈折率
および分散率の幅が狭くなり、さらに、均質性の面でも
ガラス材料に劣るため、光学設計の段階での自由度がそ
の分だけ制約される結果ともなる。
しかも、プラスチック製レンズは、耐熱性、耐吸湿
性、温度特性という耐環境性にも劣るため、このような
一般性能を要求される光ディスク装置の対物レンズとし
ては、使用上の不安があり、最近材料の開発やコーティ
ング技術の進歩で耐環境性の面での改善が見られつつあ
るが、なお、多くの問題をはらんでいる現状にある。
性、温度特性という耐環境性にも劣るため、このような
一般性能を要求される光ディスク装置の対物レンズとし
ては、使用上の不安があり、最近材料の開発やコーティ
ング技術の進歩で耐環境性の面での改善が見られつつあ
るが、なお、多くの問題をはらんでいる現状にある。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、収差が光の回折限界で決定される
範囲内にまで高度に補正され、耐環境性、均質性等ガラ
ス材料の有する光学材料として優れた一般性能をも備
え、しかも、使用面での高速制御にも充分に応答し得る
程度に小型軽量化され、さらに、低価格化をも実現し得
る新規な高性能・大口径のガラスモールド非球面単レン
ズを提供することにある。
目的とするところは、収差が光の回折限界で決定される
範囲内にまで高度に補正され、耐環境性、均質性等ガラ
ス材料の有する光学材料として優れた一般性能をも備
え、しかも、使用面での高速制御にも充分に応答し得る
程度に小型軽量化され、さらに、低価格化をも実現し得
る新規な高性能・大口径のガラスモールド非球面単レン
ズを提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の構成は、両凸形
状のガラスモールド非球面単レンズにおいて、ともに非
球面である第１面および第２面がそれぞれ ただし、 Z1:光軸ＯからＹの高さにある第１面の非球面上の点に
対する第１面の非球面頂点の接平面からの距離 Z2:光軸ＯからＹの高さにある第２面の非球面上の点に
対する第２面の非球面頂点の接平面からの距離 C1:第１面の非球面頂点の曲率（l/r1） C2:第２面の非球面頂点の曲率（l/r2） r1:第１面の非球面頂点の曲率半径 r2:第２面の非球面頂点の曲率半径 k1:第１面の円錐定数 k2:第２面の円錐定数 E1〜H1:第１面の第４次から第10次の非球面係数 E2〜H2:第２面の第４次から第10次の非球面係数 ４の式によって表現される凸面であって、ｆを焦点距
離、Ｄを第１面と第２面の軸上間隔（レンズの中心肉
厚）とするとき、 1.30＜f/D＜1.80 −0.18mm＜（r1/r2）Ｄ＜−0.10mm 0.02＜k1/k2＜0.04 （但し、|k2|＜1000） の各条件を満たすことを特徴としたものである。
状のガラスモールド非球面単レンズにおいて、ともに非
球面である第１面および第２面がそれぞれ ただし、 Z1:光軸ＯからＹの高さにある第１面の非球面上の点に
対する第１面の非球面頂点の接平面からの距離 Z2:光軸ＯからＹの高さにある第２面の非球面上の点に
対する第２面の非球面頂点の接平面からの距離 C1:第１面の非球面頂点の曲率（l/r1） C2:第２面の非球面頂点の曲率（l/r2） r1:第１面の非球面頂点の曲率半径 r2:第２面の非球面頂点の曲率半径 k1:第１面の円錐定数 k2:第２面の円錐定数 E1〜H1:第１面の第４次から第10次の非球面係数 E2〜H2:第２面の第４次から第10次の非球面係数 ４の式によって表現される凸面であって、ｆを焦点距
離、Ｄを第１面と第２面の軸上間隔（レンズの中心肉
厚）とするとき、 1.30＜f/D＜1.80 −0.18mm＜（r1/r2）Ｄ＜−0.10mm 0.02＜k1/k2＜0.04 （但し、|k2|＜1000） の各条件を満たすことを特徴としたものである。
このように構成された本発明のガラスモールド非球面
単レンズは、光学材料としての一般性能に優れたガラス
材料を用いて単レンズに構成することによって、小型軽
量で且つ耐熱性、耐吸湿性、温度特性等に優れた単レン
ズとなし、この単レンズは、第１面および第２面をとも
に非球面化することにより諸収差を光の回折限界で決定
される範囲内にまで高度に補正し、さらに、このレンズ
をガラスモールドで形成することにより、単レンズ構成
であることと相俟って加工上および組立上の工数を低減
して量産性を向上し、低コスト化を実現している。
単レンズは、光学材料としての一般性能に優れたガラス
材料を用いて単レンズに構成することによって、小型軽
量で且つ耐熱性、耐吸湿性、温度特性等に優れた単レン
ズとなし、この単レンズは、第１面および第２面をとも
に非球面化することにより諸収差を光の回折限界で決定
される範囲内にまで高度に補正し、さらに、このレンズ
をガラスモールドで形成することにより、単レンズ構成
であることと相俟って加工上および組立上の工数を低減
して量産性を向上し、低コスト化を実現している。
以下、図示の実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明に係るガラスモールド非球面単レン
ズの一実施例の構成図である。
ズの一実施例の構成図である。
本実施例に係る非球面単レンズＬは、レンズの構成材
料として光学ガラス材料を使用し、その第１面R1および
第２面R2が、それぞれ入射側および出射側に向って凸形
の軸対称非球面で形成された両凸レンズとして構成さ
れ、特に、光ディスク装置のピックアップ光学系におけ
る対物レンズとして好適なものである。
料として光学ガラス材料を使用し、その第１面R1および
第２面R2が、それぞれ入射側および出射側に向って凸形
の軸対称非球面で形成された両凸レンズとして構成さ
れ、特に、光ディスク装置のピックアップ光学系におけ
る対物レンズとして好適なものである。
この実施例の場合、光学ガラス材料として、例えば 屈折率ndが1.73077 アッベ数νｄが40.5 の光学ガラス材料を使用している。そして、いずれも
軸対称非球面である第１面R1および第２面R2は、 Z1:光軸ＯからＹの高さにある第１面R1の非球面上の点
に対する第１面R1の非球面頂点の接平面からの距離 Z2:光軸ＯからＹの高さにある第２面R2の非球面上の点
に対する第２面R2の非球面頂点の接平面からの距離 C1:第１面R1の非球面頂点の曲率（l/r1） C2:第２面R2の非球面頂点の曲率（l/r2） r1:第１面R1の非球面頂点の曲率半径 r2:第２面R2の非球面頂点の曲率半径 k1:第１面R1の円錐定数 k2:第２面R2の円錐定数 E1〜H1:第１面R1の第４次から第10次の非球面係数 E2〜H2:第２面R2の第４次から第10次の非球面係数 としたとき、 の式によって表現される凸面であって、ｆを焦点距離、
Ｄを第１面R1と第２面R2の軸上間隔（レンズの中心肉
厚）とするとき 1.30＜f/D＜1.80 −0.18mm＜（r1/r2）Ｄ＜−0.10mm 0.02＜k1/k2＜0.04 （ただし、|k2|＜1000） の各条件を満足するような光学面に形成される。
軸対称非球面である第１面R1および第２面R2は、 Z1:光軸ＯからＹの高さにある第１面R1の非球面上の点
に対する第１面R1の非球面頂点の接平面からの距離 Z2:光軸ＯからＹの高さにある第２面R2の非球面上の点
に対する第２面R2の非球面頂点の接平面からの距離 C1:第１面R1の非球面頂点の曲率（l/r1） C2:第２面R2の非球面頂点の曲率（l/r2） r1:第１面R1の非球面頂点の曲率半径 r2:第２面R2の非球面頂点の曲率半径 k1:第１面R1の円錐定数 k2:第２面R2の円錐定数 E1〜H1:第１面R1の第４次から第10次の非球面係数 E2〜H2:第２面R2の第４次から第10次の非球面係数 としたとき、 の式によって表現される凸面であって、ｆを焦点距離、
Ｄを第１面R1と第２面R2の軸上間隔（レンズの中心肉
厚）とするとき 1.30＜f/D＜1.80 −0.18mm＜（r1/r2）Ｄ＜−0.10mm 0.02＜k1/k2＜0.04 （ただし、|k2|＜1000） の各条件を満足するような光学面に形成される。
このような条件を有する非球面単レンズＬは、例え
ば、先に本出願人が出願した特公昭56−378号公報に開
示された高精度プレス法を使用して、ガラスモールドレ
ンズとして製作される。
ば、先に本出願人が出願した特公昭56−378号公報に開
示された高精度プレス法を使用して、ガラスモールドレ
ンズとして製作される。
なお、ディスク記録面Ｐ′がこの非球面単レンズＬの
後側焦点面と一致するように配置されている部材は、例
えばディスク装置のディスクカバーガラスである。
後側焦点面と一致するように配置されている部材は、例
えばディスク装置のディスクカバーガラスである。
このような条件の下で設計され製作された非球面単レ
ンズＬは、第１面R1および第２面R2をいずれも、 の一般式で表わされる非球面で形成したため、正レンズ
としての屈折力を、非球面効果によって第１面R1と第２
面R2とにバランス良く振り分けることができ、両面R1・
R2での諸収差の発生を最小限に抑えることが可能となっ
た。
ンズＬは、第１面R1および第２面R2をいずれも、 の一般式で表わされる非球面で形成したため、正レンズ
としての屈折力を、非球面効果によって第１面R1と第２
面R2とにバランス良く振り分けることができ、両面R1・
R2での諸収差の発生を最小限に抑えることが可能となっ
た。
しかも、項に示すf/Dの条件を付与することによ
り，使用上必要とするワーキングディスタンス（バック
フォーカス）を充分に確保することが可能となる。
り，使用上必要とするワーキングディスタンス（バック
フォーカス）を充分に確保することが可能となる。
この場合、f/Dの値が上記項の式の下限を越える
と、焦点距離に対してレンズの肉厚が厚くなり過ぎて、
たとえ第１面R1と第２面R2との屈折力のバランスを最適
に設定したとしても、使用上必要なワーキングディスタ
ンスを得ることが困難となる。しかも、その重量が重く
なって、トラッキングやフォーカス制御の際に、アクチ
ュエータに負担を掛ける結果となり、実用的ではなくな
ってしまう。
と、焦点距離に対してレンズの肉厚が厚くなり過ぎて、
たとえ第１面R1と第２面R2との屈折力のバランスを最適
に設定したとしても、使用上必要なワーキングディスタ
ンスを得ることが困難となる。しかも、その重量が重く
なって、トラッキングやフォーカス制御の際に、アクチ
ュエータに負担を掛ける結果となり、実用的ではなくな
ってしまう。
また、上記項の式の上限を超えると、成形に用いる
プレス金型の偏心許容公差が小さくなり過ぎて製作上の
困難さを招き、歩留りを悪化させることになる。
プレス金型の偏心許容公差が小さくなり過ぎて製作上の
困難さを招き、歩留りを悪化させることになる。
上記項に示す（r1/r2）・Ｄの条件は、この第１面R
1と第２面Z2とにおける屈折力のバランスを良好に保つ
ために必要な条件である。
1と第２面Z2とにおける屈折力のバランスを良好に保つ
ために必要な条件である。
この場合、（r1/r2）・Ｄの値が上記項の式の下限
を越えると、第１面R1と第２面R2との屈折力のバランス
が第１面R1側に偏り過ぎて、使用上必要なワーキングデ
ィスタンスを得ることができなくなる。また、（r1/
r2）・Ｄの値が上記項の上限を超えると、前述の非球
面効果をもってしても、球面収差を補正しきれなくなっ
て軸上の収差が悪化する。
を越えると、第１面R1と第２面R2との屈折力のバランス
が第１面R1側に偏り過ぎて、使用上必要なワーキングデ
ィスタンスを得ることができなくなる。また、（r1/
r2）・Ｄの値が上記項の上限を超えると、前述の非球
面効果をもってしても、球面収差を補正しきれなくなっ
て軸上の収差が悪化する。
これは、r1が小さくなると、非球面単レンズＬの主点
が前方（R1面側）に移動してワーキングディスタンスが
短くなり、逆にr1が大きくなると、非球面単レンズＬの
主点が後方（R2面側）に移動してワーキングディスタン
スが長くなるが、同時に軸上の収差を悪化させることに
なるからである。
が前方（R1面側）に移動してワーキングディスタンスが
短くなり、逆にr1が大きくなると、非球面単レンズＬの
主点が後方（R2面側）に移動してワーキングディスタン
スが長くなるが、同時に軸上の収差を悪化させることに
なるからである。
また、上記（r1/r2）Ｄの値を、上記項の式の範囲
に収めることは、波面収差を少なく抑制する上で有効と
なる。
に収めることは、波面収差を少なく抑制する上で有効と
なる。
何となれば、上記項の式は、第１面R1と第２面R2の
軸ずれ、すなわち、第１面R1と第２面R2の平行偏心誤差
感度を緩和させるのに有効に作用するからである。
軸ずれ、すなわち、第１面R1と第２面R2の平行偏心誤差
感度を緩和させるのに有効に作用するからである。
例えば、上記平行偏心誤差が０であるときに軸上波面
収差は最小となるが、仮に平行偏心誤差が生じている場
合であっても上記項の式の上限と下限との範囲にあれ
ば、波面収差の拡大を少なく抑制することができるので
ある。
収差は最小となるが、仮に平行偏心誤差が生じている場
合であっても上記項の式の上限と下限との範囲にあれ
ば、波面収差の拡大を少なく抑制することができるので
ある。
上記項に示すk1/k2の条件は、主に軸外での光学性
能を良好に補正するための条件である。
能を良好に補正するための条件である。
この場合、k1/k2の値が上記項の式の下限または上
限を超えると、軸外におけるコマ収差または非点収差の
いずれかの発生を招いて、軸外での収差を悪化させるこ
とになる。
限を超えると、軸外におけるコマ収差または非点収差の
いずれかの発生を招いて、軸外での収差を悪化させるこ
とになる。
また、レンズの構成材料に光学ガラス材料を使用する
のは、非球面単レンズＬに、プラスチック製では実現す
ることのできない実用上充分な耐熱性・耐吸湿性・温度
特性という耐環境性および均質性を付与するためであ
る。
のは、非球面単レンズＬに、プラスチック製では実現す
ることのできない実用上充分な耐熱性・耐吸湿性・温度
特性という耐環境性および均質性を付与するためであ
る。
また、単レンズとして構成するのは、単にガラス製の
組合せレンズに比べて加工時および組立時の低コスト化
を図るばかりではなく、小型化・軽量化することによっ
て高速制御にも充分に対応し得るようにするためであ
る。
組合せレンズに比べて加工時および組立時の低コスト化
を図るばかりではなく、小型化・軽量化することによっ
て高速制御にも充分に対応し得るようにするためであ
る。
さらに、例えば高精度プレス法を使用してガラスモー
ルドレンズとして製作するのは、通常のガラスレンズの
加工法として利用される研磨工程を避けることにより、
量産を可能にすると共に歩留りを良くして低コスト化を
実現するためである。
ルドレンズとして製作するのは、通常のガラスレンズの
加工法として利用される研磨工程を避けることにより、
量産を可能にすると共に歩留りを良くして低コスト化を
実現するためである。
なお、この非球面単レンズＬに使用する光学ガラス材
料の転位温度（変態点）を適当に選択するときには、プ
レス成形時における成型金型からの良好な転写を得るこ
とが出来る。
料の転位温度（変態点）を適当に選択するときには、プ
レス成形時における成型金型からの良好な転写を得るこ
とが出来る。
以上述べたような条件の下で設計された具体的実施例
（第１〜第６実施例）は、次に掲げる表１および表２に
示す通りである。
（第１〜第６実施例）は、次に掲げる表１および表２に
示す通りである。
第２図〜第７図の（Ａ）は、上記第１実施例〜第６実
施例の各球面収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図
〜第７図の（Ｂ）は、第１実施例〜第６実施例の各非点
収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第７図の
（Ｃ）および（Ｆ）は、第１実施例〜第６実施例の100
％画角の光束に対するタンジェンシャルおよびサジタル
の各コマ収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第
７図の（Ｄ）および（Ｇ）は、第１実施例〜第６実施例
の50％画角の光束に対するタンジェンシャルおよびサジ
タルの各コマ収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図
〜第７図の（Ｅ）および（Ｈ）は、第１実施例〜第６実
施例の軸上光束に対するタンジェンシャルおよびサジタ
ルの各コマ収差をそれぞれ表わす収差曲線図である。
施例の各球面収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図
〜第７図の（Ｂ）は、第１実施例〜第６実施例の各非点
収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第７図の
（Ｃ）および（Ｆ）は、第１実施例〜第６実施例の100
％画角の光束に対するタンジェンシャルおよびサジタル
の各コマ収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第
７図の（Ｄ）および（Ｇ）は、第１実施例〜第６実施例
の50％画角の光束に対するタンジェンシャルおよびサジ
タルの各コマ収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図
〜第７図の（Ｅ）および（Ｈ）は、第１実施例〜第６実
施例の軸上光束に対するタンジェンシャルおよびサジタ
ルの各コマ収差をそれぞれ表わす収差曲線図である。
上記の収差曲線図に示した通り、半画角±１゜〜２゜
の範囲内において、いずれの実施例もガラス製の組合せ
レンズにも匹敵する程の良好な光学性能を有するものと
なっている。
の範囲内において、いずれの実施例もガラス製の組合せ
レンズにも匹敵する程の良好な光学性能を有するものと
なっている。
以上の説明でも明らかなように、本発明に係るガラス
モールド非球面単レンズＬでは、第１面R1および第２面
R2が共に凸形非球面で構成してあるため、この非球面単
レンズＬは、たとえ単レンズではあっても、収差が光の
回折限界で決定される程度の点像になるように高度に補
正された高性能且つ大口径の微小光学用レンズとして、
実用上充分に使用し得るレンズとなる。
モールド非球面単レンズＬでは、第１面R1および第２面
R2が共に凸形非球面で構成してあるため、この非球面単
レンズＬは、たとえ単レンズではあっても、収差が光の
回折限界で決定される程度の点像になるように高度に補
正された高性能且つ大口径の微小光学用レンズとして、
実用上充分に使用し得るレンズとなる。
しかも、プラスチック製では期待することの出来ない
実用上充分な耐熱性・耐吸湿性・温度特性という一般性
能を有するレンズであるため、高い解像力と駆動応答性
とを同時に要求される、例えばビデオディスク装置、レ
ーザディスク装置、コンピュータメモリー用追記型ディ
スク装置、光磁気ディスク装置等の対物レンズとして、
広く用いることが出来ることになる。
実用上充分な耐熱性・耐吸湿性・温度特性という一般性
能を有するレンズであるため、高い解像力と駆動応答性
とを同時に要求される、例えばビデオディスク装置、レ
ーザディスク装置、コンピュータメモリー用追記型ディ
スク装置、光磁気ディスク装置等の対物レンズとして、
広く用いることが出来ることになる。
また、製作面においては、ガラスモールドの単レンズ
として構成してあるため、プレス成形工法による大量生
産が可能となって目的とする低コストを実現することが
容易となる。
として構成してあるため、プレス成形工法による大量生
産が可能となって目的とする低コストを実現することが
容易となる。
なお、本発明に係るガラスモールド非球面単レンズ
は、上述した対物レンズ用に限られるものではなく、例
えば、コリメータレンズとしても使用することができ
る。
は、上述した対物レンズ用に限られるものではなく、例
えば、コリメータレンズとしても使用することができ
る。
以上複数の実施例について説明したが、本発明は、こ
れに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範
囲内で種々に変形実施することが出来ることを付記して
おく。
れに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範
囲内で種々に変形実施することが出来ることを付記して
おく。
以上述べたところから明らかな通り、本発明によれ
ば、収差を光の回析限界で決定される範囲内にまで高度
に補正することが出来、特に、第１面と第２面の平行偏
心誤差が生じても、その平行偏心誤差に対する波面収差
の拡大を効果的に抑制することができ、さらに、ガラス
材料の有する光学材料としての優れた一般性能をも備
え、しかも、使用面での高速制御にも充分に応答し得る
程度に小型軽量化され、さらに、低価格化をも実現し得
る新規な高性能・大口径のガラスモールド非球面単レン
ズを提供することが出来る。
ば、収差を光の回析限界で決定される範囲内にまで高度
に補正することが出来、特に、第１面と第２面の平行偏
心誤差が生じても、その平行偏心誤差に対する波面収差
の拡大を効果的に抑制することができ、さらに、ガラス
材料の有する光学材料としての優れた一般性能をも備
え、しかも、使用面での高速制御にも充分に応答し得る
程度に小型軽量化され、さらに、低価格化をも実現し得
る新規な高性能・大口径のガラスモールド非球面単レン
ズを提供することが出来る。
第１図は、本発明に係るガラスモールド非球面単レンズ
の一実施例としての非球面対物レンズの構成図、第２図
〜第７図の（Ａ）は、上記第１実施例〜第６実施例の各
球面収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第７図
の（Ｂ）は、第１実施例〜第６実施例の各非点収差をそ
れぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第７図の（Ｃ）およ
び（Ｆ）は、第１実施例〜第６実施例の100％画角の光
束に対するタンジェンシャルおよびサジタルの各コマ収
差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第７図の
（Ｄ）および（Ｇ）は、第１実施例〜第６実施例の50％
画角の光束に対するタンジェンシャルおよびサジタルの
各コマ収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第７
図の（Ｅ）および（Ｈ）は、第１実施例〜第６実施例の
軸上光束に対するタンジェンシャルおよびサジタルの各
コマ収差をそれぞれ表わす収差曲線図である。 Ｌ……非球面単レンズ、 R1……第１面、 R2……第２面、 Ｐ……ディスクカバーガラス、 Ｐ′……ディスク記録面。
の一実施例としての非球面対物レンズの構成図、第２図
〜第７図の（Ａ）は、上記第１実施例〜第６実施例の各
球面収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第７図
の（Ｂ）は、第１実施例〜第６実施例の各非点収差をそ
れぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第７図の（Ｃ）およ
び（Ｆ）は、第１実施例〜第６実施例の100％画角の光
束に対するタンジェンシャルおよびサジタルの各コマ収
差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第７図の
（Ｄ）および（Ｇ）は、第１実施例〜第６実施例の50％
画角の光束に対するタンジェンシャルおよびサジタルの
各コマ収差をそれぞれ表わす収差曲線図、第２図〜第７
図の（Ｅ）および（Ｈ）は、第１実施例〜第６実施例の
軸上光束に対するタンジェンシャルおよびサジタルの各
コマ収差をそれぞれ表わす収差曲線図である。 Ｌ……非球面単レンズ、 R1……第１面、 R2……第２面、 Ｐ……ディスクカバーガラス、 Ｐ′……ディスク記録面。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−201210（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−150816（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−39009（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】両凸形状のガラスモールド非球面単レンズ
において、ともに非球面である第１面および第２面がそ
れぞれ ただし、 Z1:光軸ＯからＹの高さにある第１面の非球面上の点に
対する第１面の非球面頂点の接平面からの距離 Z2:光軸ＯからＹの高さにある第２面の非球面上の点に
対する第２面の非球面頂点の接平面からの距離 C1:第１面の非球面頂点の曲率（l/r1） C2:第２面の非球面頂点の曲率（l/r2） r1:第１面の非球面頂点の曲率半径 r2:第２面の非球面頂点の曲率半径 k1:第１面の円錐定数 k2:第２面の円錐定数 E1〜H1:第１面の第４次から第10次の非球面係数 E2〜H2:第２面の第４次から第10次の非球面係数 の式によって表現される凸面であって、ｆを焦点距離、
Ｄを第１面と第２面の軸上間隔（レンズの中心肉厚）と
するとき、 1.30＜f/D＜1.80 −0.18mm＜（r1/r2）Ｄ＜−0.10mm 0.02＜k1/k2＜0.04 （但し、|k2|＜1000） の各条件を満たすことを特徴とするガラスモールド非球
面単レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056206A JP2739651B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | ガラスモールド非球面単レンズ |
| US07/491,223 US5087115A (en) | 1989-03-10 | 1990-03-09 | Aspherical glass lens element suitable for an object lens element of a disk device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056206A JP2739651B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | ガラスモールド非球面単レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236513A JPH02236513A (ja) | 1990-09-19 |
| JP2739651B2 true JP2739651B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=13020642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1056206A Expired - Lifetime JP2739651B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | ガラスモールド非球面単レンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2739651B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5384659A (en) * | 1992-04-20 | 1995-01-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Condenser lens, polarizing element, light source apparatus, and projection display apparatus |
| US5283694A (en) * | 1992-09-21 | 1994-02-01 | Frady Richard A | Line projector lens |
| JP3267089B2 (ja) * | 1994-02-22 | 2002-03-18 | キヤノン株式会社 | 走査レンズ系及びそれを用いた光走査装置 |
| JPH0954246A (ja) * | 1995-08-10 | 1997-02-25 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 光記録媒体読取用レンズ |
| JPH0954247A (ja) * | 1995-08-10 | 1997-02-25 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 光記録媒体読取用レンズ |
| IL139038A (en) * | 1998-05-21 | 2004-06-20 | Ophir Optronics Ltd | Precision double-sided aspheric elements |
| JP4083955B2 (ja) * | 2000-06-12 | 2008-04-30 | パイオニア株式会社 | 対物レンズ、光ピックアップ装置及び光学式記録再生装置 |
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| CN109932764B (zh) * | 2018-09-03 | 2021-11-02 | 杨兆强 | 一种能精确聚焦的函数曲面透镜 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5926714A (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-13 | Olympus Optical Co Ltd | 光デイスク用レンズ |
| JPS612117A (ja) * | 1984-06-15 | 1986-01-08 | Olympus Optical Co Ltd | 光デイスク用レンズ |
| JPH0823626B2 (ja) * | 1987-07-29 | 1996-03-06 | コニカ株式会社 | 光ディスク用対物レンズ |
| US4902113A (en) * | 1988-03-08 | 1990-02-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Objective lens and imaging optical system for optical information recording and readout device |
| JPH01284816A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-16 | Olympus Optical Co Ltd | 光ピックアップ用対物レンズ |
| JP2567047B2 (ja) * | 1988-07-28 | 1996-12-25 | キヤノン株式会社 | 非球面単レンズ |
| US4932763A (en) * | 1988-07-28 | 1990-06-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Aspherical single lens system for use with optical cards |
| JPH02150816A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-11 | Canon Inc | 非球面単レンズ |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1056206A patent/JP2739651B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-03-09 US US07/491,223 patent/US5087115A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02236513A (ja) | 1990-09-19 |
| US5087115A (en) | 1992-02-11 |
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