JP3306170B2 - Chromatic aberration correction element - Google Patents

Chromatic aberration correction element

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JP3306170B2
JP3306170B2 JP13830293A JP13830293A JP3306170B2 JP 3306170 B2 JP3306170 B2 JP 3306170B2 JP 13830293 A JP13830293 A JP 13830293A JP 13830293 A JP13830293 A JP 13830293A JP 3306170 B2 JP3306170 B2 JP 3306170B2
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晃一 丸山
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光学系の持つ色収差
を補正する素子に関し、特に、色収差以外の収差が補正
された非球面単レンズと組み合せて利用される色収差補
正素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an element for correcting chromatic aberration of an optical system, and more particularly to a chromatic aberration correcting element used in combination with an aspherical single lens in which aberration other than chromatic aberration has been corrected.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光ディスク用の対物レンズには、
軽量化のために両面非球面の単レンズが使われるように
なっている。しかし、非球面単レンズでは色収差の補正
はできない。
2. Description of the Related Art In recent years, objective lenses for optical disks have
To reduce weight, single-sided aspherical lenses are being used. However, an aspheric single lens cannot correct chromatic aberration.

【0003】光ディスク装置の光源として用いられてい
る半導体レーザーは、出力パワーの変化、あるいは温度
の変化により発光波長がシフトする。このため、対物レ
ンズの色収差が補正されていない場合には、光束の集光
位置が波長のシフトにより変化し、情報の読取、書込み
に誤りを生じる可能性がある。
[0003] A semiconductor laser used as a light source of an optical disk device shifts its emission wavelength due to a change in output power or a change in temperature. For this reason, if the chromatic aberration of the objective lens is not corrected, the focusing position of the light beam changes due to the shift of the wavelength, and there is a possibility that an error occurs in reading and writing of information.

【0004】この問題を解決するため、本発明者らは、
ガラスレンズを2枚、あるいは3枚貼り合わせた色収差
補正素子を発明した(特開平3-155514号公報、特開平3-1
55515公報参照)。この色収差補正素子を非球面単レンズ
と組み合せて使用することにより、波長変動による影響
を受けないレンズを比較的小型で提供できた。
[0004] To solve this problem, the present inventors have
Invented a chromatic aberration correction element in which two or three glass lenses are bonded (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-155514,
55515 publication). By using this chromatic aberration correcting element in combination with an aspherical single lens, a lens which is not affected by wavelength fluctuation can be provided in a relatively small size.

【0005】これらの色収差補正素子は、光学系のほぼ
アフォーカルな部分に配置され、対物レンズの軸上色収
差を打ち消すように、波長により平行光を発散光あるい
は収束光に変える作用を有している。
[0005] These chromatic aberration correction elements are arranged in an almost afocal portion of the optical system, and have the function of changing parallel light into divergent light or convergent light depending on the wavelength so as to cancel axial chromatic aberration of the objective lens. I have.

【0006】色収差を補正されるべきレンズは、一般に
単一の波長で球面収差が補正された正レンズである。正
レンズの焦点距離は、可視光近傍の波長では波長が短い
場合には短く、波長が長い場合には長くなる。したがっ
て、軸上色収差を打ち消してピント位置の移動を防ぐた
めには、正レンズに入る光束を短波長光の場合には発散
光、長波長光の場合には収束光とすればよい。
A lens whose chromatic aberration is to be corrected is generally a positive lens whose spherical aberration is corrected at a single wavelength. The focal length of the positive lens is short when the wavelength is short in the vicinity of visible light, and is long when the wavelength is long. Therefore, in order to cancel the axial chromatic aberration and prevent the focus position from moving, the light beam entering the positive lens may be divergent light in the case of short wavelength light and convergent light in the case of long wavelength light.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の色収差補正素子を用いた光学系は、軸上色収差
の補正はできるものの、波長の変化により球面収差が変
化するため、特に波長変化の幅が大きい場合には、変化
する前後の両波長において良好な性能を保つことはでき
なかった。
However, an optical system using the above-described conventional chromatic aberration correcting element can correct axial chromatic aberration, but since the spherical aberration changes with a change in wavelength, the width of the wavelength change is particularly large. When is large, good performance could not be maintained at both wavelengths before and after the change.

【0008】基準波長において補正されている正レンズ
の球面収差は、屈折率が高くなる短波長光に対してはア
ンダーとなり、屈折率が低くなる長波長光に対してはオ
ーバーとなる。これが、球面収差の波長による変化であ
る。
The spherical aberration of the positive lens corrected at the reference wavelength is under for short-wavelength light having a high refractive index, and excessive for long-wavelength light having a low refractive index. This is the change in spherical aberration due to wavelength.

【0009】一方、従来の色収差補正素子の作用により
平行光が発散光、あいるは収束光に変化すると、この変
化は正レンズ側からは無限遠にあった物点が有限の距離
に変化したことと等価であるため、球面収差が変化す
る。この変化により、正レンズへの入射光が発散光とな
ると球面収差がアンダーとなり、収束光となるとオーバ
ーとなる。これが、色収差補正素子の作用により発生す
る球面収差の変化である。
On the other hand, when the parallel light changes to divergent light or convergent light due to the operation of the conventional chromatic aberration correction element, the change is such that the object point at infinity from the positive lens side changes to a finite distance. Therefore, the spherical aberration changes. Due to this change, when the light incident on the positive lens becomes divergent light, the spherical aberration becomes under, and when it becomes convergent light, it becomes over. This is the change in spherical aberration caused by the action of the chromatic aberration correction element.

【0010】これらの2つの要因による球面収差の変化
は、同一の方向に表れるため、従来の色収差補正素子を
用いた光学系では補正することができなかった。
Since the changes in spherical aberration due to these two factors appear in the same direction, they cannot be corrected by an optical system using a conventional chromatic aberration correction element.

【0011】使用波長帯域が半導体レーザーの発振波長
の変化程度の狭い場合には球面収差の変化も僅かである
ため問題が少ないが、より広い範囲の波長の変化、例え
ば近赤外の半導体レーザー(780nm)と可視赤色半導体レ
ーザー(680nm)、あるいはHe-Neレーザー(633nm)とYAGレ
ーザーのSHG波(532nm)のように接近していない波長の光
源を切り換えて使用する場合、または同時に複数の波長
を使用する場合等には、球面収差の変化も大きくなるた
め、何らかの対策が必要となる。
When the operating wavelength band is narrow, the change in the oscillation wavelength of the semiconductor laser is small, the change in the spherical aberration is also small, so that there is little problem. However, the change in the wavelength in a wider range, for example, the near-infrared semiconductor laser ( 780nm) and visible red semiconductor laser (680nm), or He-Ne laser (633nm) and YAG laser SHG wave (532nm) when switching and using light sources that are not close to each other, or simultaneously using multiple wavelengths In the case of using, for example, the change of the spherical aberration becomes large, so that some measure is required.

【0012】[0012]

【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、正レンズで発生する軸上色
収差を補正すると共に、接近していない波長の光束を切
り換えて使用する場合にも、球面収差の変化を小さく抑
えることができる色収差補正素子を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is intended to correct axial chromatic aberration generated by a positive lens and to switch and use a light beam having a wavelength not approaching. Another object of the present invention is to provide a chromatic aberration correction element capable of suppressing a change in spherical aberration to a small value.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明に係る色収差補
正素子は、上記の目的を達成させるため、基準波長より
短い波長の平行光束の入射に対してはオーバーな球面収
差を持つ発散波面を発生し、前記基準波長より長い波長
の平行光束の入射に対してはアンダーな球面収差を持つ
集光波面を発生することを特徴とする。すなわち、前記
基準波長においてほぼ屈折率差を持たず分散が異なる材
質を用いた正レンズと負レンズとを貼り合わせて構成さ
れ、貼り合わせ面は、その曲率半径が光軸から離れるに
従って絶対値が小さくなる非球面であること特徴とする
か、または、光入射、射出端面の少なくとも一面を、光
軸に対して垂直な平面を光軸に対して同心円状の輪帯と
して階段状に形成した回折型に構成され、該階段状に形
成された面の巨視的な湾曲であるベースカーブが、その
曲率半径が光軸から離れるに従ってその絶対値が小さく
なる非球面であり、光軸からの距離hの点の光軸方向の
前記ベースカーブの変位量をΔX(h)として、前記階段
状に形成された面の光軸からの距離hの点の変位量Δ
X'(h)が(3)式により与えられることを特徴とする。 ΔX'(h)=(mλ0/(n-1))Int((ΔX(h)/(mλ0/(n-1)))+0.5)…(3) ただし、mは、整数、nは、屈折率、λ0は、色収差補
正素子を用いる波長あるいは波長域内の任意の一波長、
Int(x)は、xを越えない整数を与える関数である。
In order to achieve the above object, a chromatic aberration correcting element according to the present invention generates a divergent wavefront having a spherical aberration that is excessive with respect to the incidence of a parallel light beam having a wavelength shorter than a reference wavelength. In addition, a converging wavefront having an under spherical aberration is generated when a parallel light beam having a wavelength longer than the reference wavelength is incident. That is, the
Material with almost no difference in refractive index at reference wavelength and different dispersion
It consists of a positive lens and a negative lens
And the radius of curvature of the bonding surface is far away from the optical axis.
Therefore, it is characterized by an aspheric surface whose absolute value is small.
Or at least one of the light incident and exit end faces
A plane perpendicular to the axis is defined as a concentric annular zone with respect to the optical axis.
It is configured as a diffraction type formed in a step shape,
The base curve, which is the macroscopic curvature of the formed surface,
The absolute value decreases as the radius of curvature moves away from the optical axis
And a point at a distance h from the optical axis in the optical axis direction.
Assuming that the displacement amount of the base curve is ΔX (h),
Amount Δ of a point at a distance h from the optical axis of the surface formed in the shape of a circle
X '(h) is given by equation (3). ΔX ′ (h) = (mλ0 / (n−1)) Int ((ΔX (h) / (mλ0 / (n−1))) + 0.5) (3) where m is an integer and n is Refractive index, λ0,
A wavelength using the positive element or any one wavelength within the wavelength range,
Int (x) is a function that gives an integer that does not exceed x.

【0014】[0014]

【実施例】以下、この発明にかかる色収差補正素子の実
施例を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the chromatic aberration correcting element according to the present invention will be described.

【0015】色収差補正素子により、正レンズの波長に
よる球面収差の変化分と正レンズへの発散光、収束光の
入射により発生する球面収差とを補正するためには、色
収差補正効果を持つ面を球面収差を発生する形状にすれ
ばよい。そこで、この発明の色収差補正素子は、基準波
長より短い波長の平行光束の入射に対してはオーバーな
球面収差を持つ発散波面を発生し、基準波長より長い波
長の平行光束の入射に対してはアンダーな球面収差を持
つ集光波面を発生するよう構成されている。
In order to correct the change in spherical aberration due to the wavelength of the positive lens and the spherical aberration caused by the incidence of divergent light and convergent light on the positive lens, a surface having a chromatic aberration correction effect must be provided. What is necessary is just to make it the shape which generates a spherical aberration. Therefore, the chromatic aberration correction element according to the present invention generates a divergent wavefront having an excessive spherical aberration with respect to the incidence of a parallel light beam having a wavelength shorter than the reference wavelength, and generates a divergent wavefront with a parallel light beam having a wavelength longer than the reference wavelength. It is configured to generate a focused wavefront having an under spherical aberration.

【0016】具体的な色収差補正素子のタイプとして
は、基準波長においてほぼ屈折率差を持たず分散が異な
る二種の材質を用いた正レンズと負レンズとを貼り合わ
せて構成される屈折型と、光入射、射出端面の少なくと
も一面を光軸に対して垂直な平面を光軸に対して同心円
状の輪帯として階段状に形成した回折型とが考えられ
る。そして、屈折型の場合には貼合わせ面、回折型の場
合には階段状に形成された面の巨視的な湾曲であるベー
スカーブを、その曲率半径が光軸から離れるに従ってそ
の絶対値が小さくなる非球面とすることにより、上述し
た球面収差を発生させることができる。
As a specific type of the chromatic aberration correcting element, there are a refraction type formed by bonding a positive lens and a negative lens using two kinds of materials having almost no difference in refractive index at the reference wavelength and having different dispersions. A diffraction type in which at least one of the light incident and emission end faces is formed in a stepwise shape with a plane perpendicular to the optical axis as a concentric annular zone with respect to the optical axis is considered. And, in the case of the refraction type, the absolute value of the base curve, which is a macroscopic curve of the surface formed stepwise in the case of the diffraction type, becomes smaller as the radius of curvature becomes farther from the optical axis. By using an aspheric surface, the above-described spherical aberration can be generated.

【0017】一般に、低次の球面収差は入射高さに対し
4次の関数の形になるため、色補正素子の面を4次の非
球面性を持つ面とすれば、概ね球面収差変化を補正でき
る。ただし、補正対象となる正レンズとして非球面単レ
ンズを用いる場合には、色収差補正素子の非球面を正の
円錐定数を有する回転楕円面に近い非球面とすれば、高
次の球面収差変化成分も含めて補正できる。
In general, low-order spherical aberration has a form of a fourth-order function with respect to the incident height. Therefore, if the surface of the color correction element is a surface having a fourth-order asphericity, the change in spherical aberration is substantially reduced. Can be corrected. However, when an aspherical single lens is used as the positive lens to be corrected, if the aspherical surface of the chromatic aberration correction element is an aspherical surface close to a spheroid having a positive conical constant, a higher-order spherical aberration change component Can be corrected.

【0018】また、上記の回転楕円面に近い非球面は、
光軸からの距離hの点における回転楕円面からのズレ量
ε(h)を(1)式で表すとき、通過する光束の有効な最大
の半径内の全ての距離hにおいて、屈折型の場合には
(2)式、回折型の場合には(4)式の条件を満たすことが
望ましい。
The aspherical surface close to the spheroidal surface is:
When the displacement ε (h) from the spheroid at a point at a distance h from the optical axis is expressed by the equation (1), for all distances h within the effective maximum radius of the passing light beam, the case of the refraction type To
In the case of the diffraction type, it is desirable to satisfy the condition of the expression (4).

【0019】[0019]

【数1】 ε(h)=ΔX(h)−Ch2/(1−√(1−(1+K)C22))…(1) |ε(h)|<λ/ΔnMAX …(2) |ε(h)|<λ/(n−1) …(4) ただし、ΔX(h)は非球面のサグ量、Cは、近軸曲率、
Kは、円錐定数、λは、最大使用波長、ΔnMAXは、使
用波長帯域の中で貼り合わせ面前後の媒質の屈折率の差
のもっとも大きい状態の屈折率差の絶対値、nは、屈折
率である。
1 (h) = ΔX (h) −Ch 2 / (1−√ (1- (1 + K) C 2 h 2 )) (1) | ε (h) | <λ / ΔnMAX (2) ) | Ε (h) | <λ / (n−1) (4) where ΔX (h) is the amount of sag of the aspheric surface, C is the paraxial curvature,
K is a conical constant, λ is the maximum working wavelength, ΔnMAX is the absolute value of the refractive index difference in the state where the refractive index difference of the medium before and after the bonding surface is the largest in the working wavelength band, and n is the refractive index It is.

【0020】なお、回折型の色収差補正素子の場合、光
軸からの距離hの点の光軸方向のベースカーブの変位量
をΔX(h)として、階段状に形成された面の光軸からの
距離hの点の変位量ΔX'(h)は(3)式により与えられ
る。
In the case of a diffractive chromatic aberration correction element, the displacement of the base curve in the direction of the optical axis at a distance h from the optical axis is defined as ΔX (h) from the optical axis of the step-shaped surface. The displacement amount ΔX ′ (h) at the point of distance h is given by equation (3).

【0021】[0021]

【数2】 ΔX'(h)=(mλ0/(n-1))Int((ΔX(h)/(mλ0/(n-1)))+0.5)…(3) ただし、mは、整数、nは、屈折率、λ0は、色収差補
正素子を用いる波長あるいは波長域内の任意の一波長、
Int(x)は、xを越えない整数を与える関数である。
ΔX ′ (h) = (mλ0 / (n−1)) Int ((ΔX (h) / (mλ0 / (n−1))) + 0.5) (3) where m is an integer , N is the refractive index, λ0 is the wavelength at which the chromatic aberration correcting element is used, or any one wavelength within the wavelength range,
Int (x) is a function that gives an integer that does not exceed x.

【0022】(2)式は、屈折型の色収差補正素子を用い
る場合に、光路長差が1λ以下となる条件であり、同様
に(4)式は、回折型の色収差補正素子を用いる場合に、
光路長差が1λ以下となる条件であり、上限を越える場
合は波面収差rms値が0.1λを越えるため光情報記録再生
用としては用いることができない。
Equation (2) is a condition in which the optical path length difference is 1λ or less when a refraction type chromatic aberration correction element is used. Similarly, equation (4) is a condition when a diffraction type chromatic aberration correction element is used. ,
The condition is that the optical path length difference is 1λ or less. If the difference exceeds the upper limit, the wavefront aberration rms value exceeds 0.1λ, so that it cannot be used for optical information recording / reproduction.

【0023】図1は、実施例1−3の色収差補正素子に
より補正される正の対物レンズのレンズ図である。具体
的な数値構成は表1に示されている。表中、NAは開口
比、fは焦点距離、ωは半画角、fbはバックフォーカ
ス、rは曲率半径、dはレンズ厚若しくは空気間隔、n
iは波長inmでの屈折率、νはアッベ数である。なお、
第1面、第2面が両面非球面の対物レンズ、第3面、第
4面が光ディスクのカバーガラスを示している。
FIG. 1 is a lens diagram of a positive objective lens which is corrected by the chromatic aberration correction element of the embodiment 1-3. The specific numerical configuration is shown in Table 1. In the table, NA is the aperture ratio, f is the focal length, ω is the half angle of view, fb is the back focus, r is the radius of curvature, d is the lens thickness or air gap, n
i is the refractive index at the wavelength inm, and ν is the Abbe number. In addition,
The first surface and the second surface represent an objective lens having both aspheric surfaces, and the third surface and the fourth surface represent a cover glass of the optical disk.

【0024】非球面は、光軸からの高さがYとなる非球
面上の座標点の非球面頂点の接平面からの距離をX、非
球面頂点の曲率(1/r)をC、円錐係数をK、4次、6次、8
次、10次の非球面係数をA4,A6,A8,A10として、以下の式
で表される。
The aspheric surface has a distance X from the tangent plane of the aspherical vertex of a coordinate point on the aspherical surface having a height from the optical axis Y, a curvature C of the aspherical vertex (1 / r), and a conical shape. Coefficients K, 4th, 6th, 8
Next, assuming that the tenth and tenth order aspherical coefficients are A4, A6, A8, and A10, they are expressed by the following equations.

【0025】[0025]

【数3】 X = (CY2/(1+√(1-(1+K)C2Y2))) + A4Y4 + A6Y6 + A8Y8 + A10Y10 Equation 3] X = (CY 2 / (1 + √ (1- (1 + K) C 2 Y 2))) + A4Y 4 + A6Y 6 + A8Y 8 + A10Y 10

【0026】これらの円錐係数、非球面係数は、表2に
示される。図2は、球面収差SA、正弦条件SC、波長780n
m,680nmにおける球面収差によって示される色収差を示
している。
Table 2 shows the conic coefficients and aspheric coefficients. Figure 2 shows spherical aberration SA, sine condition SC, wavelength 780n
m, chromatic aberration indicated by spherical aberration at 680 nm.

【0027】[0027]

【表1】 NA=0.55 f=3.00 ω=1.4° fb=1.088 面番号 r d n588 ν n780 n680 1 1.894 2.200 1.49700 81.6 1.49282 1.49461 2 -4.186 1.088 3 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.57346 1.57834 4 ∞[Table 1] NA = 0.55 f = 3.00 ω = 1.4 ° fb = 1.088 Surface number rd n588 ν n780 n680 1 1.894 2.200 1.49700 81.6 1.49282 1.49461 2 -4.186 1.088 3 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.57346 1.57834 4 ∞

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】[0029]

【実施例1】図3は、この発明の実施例1にかかる屈折
型の色収差補正素子を図1に示される対物レンズと組み
合せた光学系を示す。実施例1の色収差補正素子は、貼
合わせ面r2が楕円面であり、ε(h)は有効径内におい
て0である。この光学系の具体的な数値構成は、表3に
示されている。第1−3面が色収差補正素子、第4、5
面が対物レンズ、第6、7面が光ディスクのカバーガラ
スである。この例では、第2、4、5面が非球面であ
り、それらの非球面係数は、表4に示されている。図4
は、この構成による球面収差、色収差を示す。
Embodiment 1 FIG. 3 shows an optical system in which a refraction type chromatic aberration correcting element according to Embodiment 1 of the present invention is combined with the objective lens shown in FIG. In the chromatic aberration correction element of Example 1, the bonding surface r2 is an elliptical surface, and ε (h) is 0 within the effective diameter. The specific numerical configuration of this optical system is shown in Table 3. The first to third surfaces are chromatic aberration correction elements, and the fourth and fifth surfaces are
The surface is an objective lens, and the sixth and seventh surfaces are cover glasses of the optical disk. In this example, the second, fourth, and fifth surfaces are aspherical surfaces, and their aspherical surface coefficients are shown in Table 4. FIG.
Indicates spherical aberration and chromatic aberration due to this configuration.

【0030】[0030]

【表3】 FNO=1:0.9 f=3.00 ω=1.4° fb=0.00 面番号 r d n588 ν n780 n680 1 ∞ 2.000 1.75500 52.3 1.74523 1.74940 2 -4.400 1.000 1.76182 26.5 1.74404 1.75132 3 ∞ 任意 4 1.894 2.200 1.49700 81.6 1.49282 1.49461 5 -4.186 1.088 6 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.57346 1.57834 7 ∞[Table 3] FNO = 1: 0.9 f = 3.00 ω = 1.4 ° fb = 0.00 Surface number rd n588 ν n780 n680 1 ∞ 2.000 1.75500 52.3 1.74523 1.74940 2 -4.400 1.000 1.76182 26.5 1.74404 1.75132 3 ∞ Optional 4 1.894 2.200 1.49700 81.6 1.49282 1.49461 5 -4.186 1.088 6 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.57346 1.57834 7 ∞

【0031】[0031]

【表4】 第4面 第5面 第2面 K =-0.5800 K = 0.0000 K = 0.2500×10 A4 = 0.7540×10-3 A4 = 0.3250×10-1 A6 =-0.3670×10-4 A6 =-0.1000×10-1 A8 = 0.2800×10-4 A8 = 0.2000×10-2 A10 =-0.3600×10-4 A10 =-0.1820×10-3 [Table 4] 4th surface 5th surface 2nd surface K = -0.5800 K = 0.0000 K = 0.2500 × 10 A4 = 0.7540 × 10 -3 A4 = 0.3250 × 10 -1 A6 = -0.3670 × 10 -4 A6 =- 0.1000 × 10 -1 A8 = 0.2800 × 10 -4 A8 = 0.2000 × 10 -2 A10 = -0.3600 × 10 -4 A10 = -0.1820 × 10 -3

【0032】図5は、実施例1と同様の構成において、
貼合わせ面r2を球面とした光学系を示し、図6は、図
5の光学系による球面収差、色収差を示す。図4と図6
とを比較することにより、貼合わせ面を球面から楕円面
に変えることにより、波長変動による球面収差の変化量
が小さくなることが理解できる。
FIG. 5 shows a configuration similar to that of the first embodiment.
FIG. 6 shows an optical system in which the bonding surface r2 has a spherical surface, and FIG. 6 shows spherical aberration and chromatic aberration by the optical system in FIG. 4 and 6
It can be understood from the comparison with that that by changing the bonding surface from a spherical surface to an elliptical surface, the amount of change in spherical aberration due to wavelength fluctuation is reduced.

【0033】[0033]

【実施例2】図7は、回折型の色収差補正素子を図1に
示した対物レンズと組み合せた光学系を示す。回折型の
色収差補正素子は、図8(a)、(b)に示すように、光軸
に対して垂直な平面を光軸に対して同心円状の輪帯とし
て階段状に形成して構成されている。
Embodiment 2 FIG. 7 shows an optical system in which a diffraction type chromatic aberration correcting element is combined with the objective lens shown in FIG. As shown in FIGS. 8A and 8B, the diffraction type chromatic aberration correction element is formed by forming a plane perpendicular to the optical axis in a stepwise manner as a concentric annular zone with respect to the optical axis. ing.

【0034】表5は、実施例2の回折型の色収差補正素
子を図1に示した対物レンズと組み合せた光学系の構成
を示す。この色収差補正素子は、階段状に形成された面
r1の巨視的な湾曲であるベースカーブが4次非球面と
されている。図9は、この構成による球面収差、色収差
をそれぞれ示す。
Table 5 shows the configuration of an optical system in which the diffraction type chromatic aberration correction element of the second embodiment is combined with the objective lens shown in FIG. In this chromatic aberration correction element, the base curve, which is the macroscopic curvature of the surface r1 formed in a stepped shape, is a quaternary aspheric surface. FIG. 9 shows spherical aberration and chromatic aberration according to this configuration, respectively.

【0035】この例では、第1、3、4面が非球面であ
り、それらの非球面係数は、表6に示されている。
In this example, the first, third and fourth surfaces are aspherical, and their aspherical coefficients are shown in Table 6.

【0036】[0036]

【表5】 FNO=1:0.9 f=3.00 ω=1.4° fb=0.00 面番号 r d n588 ν n780 n680 1 -104.400 1.000 1.51633 64.1 1.51072 1.51315 2 ∞ 任意 3 1.894 2.200 1.49700 81.6 1.49282 1.49461 4 -4.186 1.090 5 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.57346 1.57834 6 ∞[Table 5] FNO = 1: 0.9 f = 3.00 ω = 1.4 ° fb = 0.00 Surface number rd n588 ν n780 n680 1 -104.400 1.000 1.51633 64.1 1.51072 1.51315 2 ∞ Optional 3 1.894 2.200 1.49700 81.6 1.49282 1.49461 4 -4.186 1.090 5 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.57346 1.57834 6 ∞

【0037】[0037]

【表6】 第3面 第4面 第1面 K =-0.5800 K = 0.0000 K = 0.0000 A4 = 0.7540×10-3 A4 = 0.3250×10-1 A4 =-0.3400×10-3 A6 =-0.3670×10-4 A6 =-0.1000×10-1 A8 = 0.2800×10-4 A8 = 0.2000×10-2 A10 =-0.3600×10-4 A10 =-0.1820×10-3 [Table 6] Surface 3 Surface 4 Surface 1 K = -0.5800 K = 0.0000 K = 0.0000 A4 = 0.7540 × 10 -3 A4 = 0.3250 × 10 -1 A4 = -0.3400 × 10 -3 A6 = -0.3670 × 10 -4 A6 = -0.1000 × 10 -1 A8 = 0.2800 × 10 -4 A8 = 0.2000 × 10 -2 A10 = -0.3600 × 10 -4 A10 = -0.1820 × 10 -3

【0038】[0038]

【実施例3】表7は、実施例3の色収差補正素子を図1
に示した対物レンズと組み合せた光学系の構成を示す。
この色収差補正素子の階段状に形成された面r1の巨視
的な湾曲であるベースカーブは楕円面であり、ε(h)は
有効径内において0である。図10は、この構成による
球面収差、色収差をそれぞれ示す。この例では、第1、
3、4面が非球面であり、それらの非球面係数は、表8
に示されている。
[Embodiment 3] Table 7 shows the chromatic aberration correcting element of Embodiment 3 in FIG.
2 shows a configuration of an optical system combined with the objective lens shown in FIG.
The base curve, which is the macroscopic curvature of the step r1 of the chromatic aberration correcting element, is an elliptical surface, and ε (h) is 0 within the effective diameter. FIG. 10 shows the spherical aberration and the chromatic aberration of this configuration. In this example, the first,
The third and fourth surfaces are aspherical surfaces, and their aspherical coefficients are shown in Table 8
Is shown in

【0039】[0039]

【表7】 FNO=1:0.9 f=3.00 ω=1.4° fb=0.00 面番号 r d n588 ν n780 n680 1 -104.400 1.000 1.51633 64.1 1.51072 1.51315 2 ∞ 任意 3 1.894 2.200 1.49700 81.6 1.49282 1.49461 4 -4.186 5 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.57346 1.57834 6 ∞[Table 7] FNO = 1: 0.9 f = 3.00 ω = 1.4 ° fb = 0.00 Surface number rd n588 ν n780 n680 1 -104.400 1.000 1.51633 64.1 1.51072 1.51315 2 ∞ Optional 3 1.894 2.200 1.49700 81.6 1.49282 1.49461 4 -4.186 5 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.57346 1.57834 6 ∞

【0040】[0040]

【表8】 第3面 第4面 第1面 K =-0.5800 K = 0.0000 K = 0.2000×10+4 A4 = 0.7540×10-3 A4 = 0.3250×10-1 A6 =-0.3670×10-4 A6 =-0.1000×10-1 A8 = 0.2800×10-4 A8 = 0.2000×10-2 A10 =-0.3600×10-4 A10 =-0.1820×10-3 [Table 8] 3rd surface 4th surface 1st surface K = -0.5800 K = 0.0000 K = 0.2000 × 10 +4 A4 = 0.7540 × 10 -3 A4 = 0.3250 × 10 -1 A6 = -0.3670 × 10 -4 A6 = -0.1000 × 10 -1 A8 = 0.2800 × 10 -4 A8 = 0.2000 × 10 -2 A10 = -0.3600 × 10 -4 A10 = -0.1820 × 10 -3

【0041】図11は、実施例2、3と同様の構成で、
階段状に形成された面のベースカーブを球面とした場合
の球面収差、色収差を示す。図9、10と比較すること
により、4次非球面、楕円面とすることにより、球面の
場合と比較して球面収差の波長変動を小さく抑えること
ができるのが理解できる。
FIG. 11 shows a structure similar to the second and third embodiments.
4 shows spherical aberration and chromatic aberration when a base curve of a surface formed in a step shape is a spherical surface. By comparing with FIGS. 9 and 10, it can be understood that the wavelength variation of the spherical aberration can be suppressed to be smaller than that in the case of the spherical surface by using the quaternary aspherical surface and the elliptical surface.

【0042】図12は、実施例4−5の色収差補正素子
による補正対象となる両面非球面の正の単レンズであ
る。具体的な数値構成は、表9および10に示されてい
る。このレンズ単独での球面収差、およびその波長633n
m、532nmにおける球面収差で表される色収差は、図13
に示される。
FIG. 12 shows a double-sided aspherical positive single lens to be corrected by the chromatic aberration correction element of Example 4-5. Specific numerical configurations are shown in Tables 9 and 10. Spherical aberration of this lens alone and its wavelength 633n
m, chromatic aberration represented by spherical aberration at 532 nm
Is shown in

【0043】[0043]

【表9】 [Table 9]

【0044】[0044]

【表10】 [Table 10]

【0045】[0045]

【実施例4】図14は、この発明の実施例4にかかる屈
折型の色収差補正素子を図12に示した対物レンズと組
み合せた光学系の説明図である。具体的な数値構成は表
11及び12に示されている。色収差補正素子の貼合わ
せ面r2は、楕円面であり、ε(h)は有効径内において
0である。図15は、この構成による球面収差、色収差
を示す。
Fourth Embodiment FIG. 14 is an explanatory diagram of an optical system in which a refractive chromatic aberration correction element according to a fourth embodiment of the present invention is combined with the objective lens shown in FIG. Specific numerical configurations are shown in Tables 11 and 12. The bonding surface r2 of the chromatic aberration correction element is an elliptical surface, and ε (h) is 0 within the effective diameter. FIG. 15 shows spherical aberration and chromatic aberration due to this configuration.

【0046】[0046]

【表11】 FNO=1:0.9 f=3.29 ω=1.7° fb=0.00 面番号 r d n588 ν n633 n532 1 ∞ 0.800 1.74077 27.8 1.73541 1.74959 2 2.280 2.000 1.74100 52.7 1.73804 1.74567 3 ∞ 任意 4 2.180 2.250 1.54358 55.6 1.54151 1.54680 5 -6.250 1.332 6 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.58156 1.59194 7 ∞[Table 11] FNO = 1: 0.9 f = 3.29 ω = 1.7 ° fb = 0.00 Surface number rd n588 ν n633 n532 1 ∞ 0.800 1.74077 27.8 1.73541 1.74959 2 2.280 2.000 1.74100 52.7 1.73804 1.74567 3 ∞ Optional 4 2.180 2.250 1.54358 55.6 1.54151 1.54680 5 -6.250 1.332 6 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.58156 1.59194 7 ∞

【0047】[0047]

【表12】 第4面 第5面 第2面 K =-0.3265 K = 0.0000 K = 0.6000 A4 =-0.2263×10-2 A4 = 0.1670×10-1 A6 =-0.5014×10-3 A6 =-0.5080×10-2 A8 =-0.7162×10-5 A8 = 0.8000×10-3 A10 =-0.3194×10-4 A10 =-0.4848×10-4 [Table 12] 4th surface 5th surface 2nd surface K = -0.3265 K = 0.0000 K = 0.6000 A4 = -0.2263 × 10 -2 A4 = 0.1670 × 10 -1 A6 = -0.5014 × 10 -3 A6 = -0.5080 × 10 -2 A8 = -0.7162 × 10 -5 A8 = 0.8000 × 10 -3 A10 = -0.3194 × 10 -4 A10 = -0.4848 × 10 -4

【0048】図16は、上記と同様の構成で色収差補正
素子の貼合わせ面r2を球面とした光学系を示し、図1
7はその球面収差を示す。楕円面の採用により、両波長
における球面収差の形状を近付けると共に、全体的にも
球面収差の量を減らすことができる。
FIG. 16 shows an optical system having a configuration similar to that described above and in which the bonding surface r2 of the chromatic aberration correction element is spherical.
7 shows the spherical aberration. By adopting an elliptical surface, the shape of spherical aberration at both wavelengths can be made closer and the amount of spherical aberration can be reduced as a whole.

【0049】[0049]

【実施例5】図18は、この発明の実施例5にかかる回
折型の色収差補正素子と図12に示した対物レンズとを
組み合せた光学系の説明図であり、具体的な数値構成は
表11及び12に示される。この例では、色収差補正素
子の階段状に形成された面のベースカーブは楕円面であ
り、ε(h)は有効径内において0である。この構成によ
る球面収差、色収差は、図19に示される。
Fifth Embodiment FIG. 18 is an explanatory diagram of an optical system in which a diffraction type chromatic aberration correction element according to a fifth embodiment of the present invention and the objective lens shown in FIG. 12 are combined. 11 and 12. In this example, the base curve of the step-shaped surface of the chromatic aberration correction element is an elliptical surface, and ε (h) is 0 within the effective diameter. FIG. 19 shows the spherical aberration and chromatic aberration due to this configuration.

【0050】[0050]

【表13】 f=3.29 ω=1.7° fb=0.00 面番号 r d n588 ν n633 n532 1 ∞ 2.000 1.51633 64.1 1.51462 1.51900 2 41.000 任意 3 2.180 2.250 1.54358 55.6 1.54151 1.54680 4 -6.250 1.341 5 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.58156 1.59194 6 ∞[Table 13] f = 3.29 ω = 1.7 ° fb = 0.00 Surface number rd n588 ν n633 n532 1 ∞ 2.000 1.51633 64.1 1.51462 1.51900 2 41.000 Optional 3 2.180 2.250 1.54358 55.6 1.54151 1.54680 4 -6.250 1.341 5 ∞ 1.200 1.58547 29.9 1.58156 1.59194 6 ∞

【0051】[0051]

【表14】 第3面 第4面 第1面 K =-0.3265 K = 0.0000 K = 0.2450×10+3 A4 =-0.2263×10-2 A4 = 0.1670×10-1 A6 =-0.5014×10-3 A6 =-0.5080×10-2 A8 =-0.7162×10-5 A8 = 0.8000×10-3 A10 =-0.3194×10-4 A10 =-0.4848×10-4 [Table 14] 3rd surface 4th surface 1st surface K = -0.3265 K = 0.0000 K = 0.2450 × 10 +3 A4 = -0.2263 × 10 -2 A4 = 0.1670 × 10 -1 A6 = -0.5014 × 10 -3 A6 = -0.5080 × 10 -2 A8 = -0.7162 × 10 -5 A8 = 0.8000 × 10 -3 A10 = -0.3194 × 10 -4 A10 = -0.4848 × 10 -4

【0052】図20は、上記の実施例5と同様の構成で
色収差補正素子の階段状に形成された面のベースカーブ
を球面にした場合の球面収差、色収差を示す。図19と
図20とを比較することにより、ベースカーブを楕円面
にすることにより球面収差の変動を抑えられることが理
解できる。
FIG. 20 shows the spherical aberration and chromatic aberration in the case where the base curve of the step-shaped surface of the chromatic aberration correction element has a spherical surface in the same configuration as in the fifth embodiment. By comparing FIG. 19 and FIG. 20, it can be understood that the variation of the spherical aberration can be suppressed by making the base curve an elliptical surface.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、波長の変動による収束レンズの軸上色収差を補正す
るのみでなく、球面収差の変動をも抑えることができる
ため、従来より広い範囲で波長の変動による光学系の性
能の変化を抑えることができる。
As described above, according to the present invention, not only the longitudinal chromatic aberration of the converging lens due to the wavelength fluctuation can be corrected, but also the fluctuation of the spherical aberration can be suppressed. Thus, a change in performance of the optical system due to a change in wavelength can be suppressed.

【0054】したがって、比較的離れた2波長を用いる
光情報記録装置、発光ダイオードや白色光源を用いる情
報読取装置にも色収差が補正されていないレンズを用い
ることができ、光学系をコンパクトに構成することがで
きる。
Therefore, a lens whose chromatic aberration is not corrected can be used in an optical information recording apparatus using two wavelengths which are relatively separated from each other, and an information reading apparatus using a light emitting diode or a white light source. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1−3の色収差補正素子により補正さ
れる正の対物レンズのレンズ図である。
FIG. 1 is a lens diagram of a positive objective lens corrected by a chromatic aberration correction element according to Example 1-3.

【図2】 図1に示される対物レンズ単独での球面収
差、色収差図である。
FIG. 2 is a diagram of spherical aberration and chromatic aberration of the objective lens shown in FIG. 1 alone.

【図3】 図1に示されるレンズに貼合わせ面が楕円面
である実施例1の屈折型の色収差補正素子とを組み合せ
た光学系のレンズ図である。
FIG. 3 is a lens diagram of an optical system in which the lens shown in FIG. 1 is combined with a refractive chromatic aberration correction element of Example 1 in which a bonding surface is an elliptical surface.

【図4】 図3に示される光学系の球面収差、色収差図
である。
FIG. 4 is a diagram showing spherical aberration and chromatic aberration of the optical system shown in FIG. 3;

【図5】 図1に示される対物レンズと貼合わせ面が球
面である屈折型の色収差補正素子とを組み合せた光学系
のレンズ図である。
FIG. 5 is a lens diagram of an optical system in which the objective lens shown in FIG. 1 is combined with a refractive chromatic aberration correction element having a spherical bonding surface.

【図6】 図5に示される光学系の球面収差、色収差図
である。
6 is a diagram showing spherical aberration and chromatic aberration of the optical system shown in FIG. 5;

【図7】 図1に示されるレンズと回折型の色収差補正
素子とを組み合せた光学系のレンズ図である。
7 is a lens diagram of an optical system in which the lens shown in FIG. 1 and a diffraction type chromatic aberration correction element are combined.

【図8】 回折型色収差補正素子の階段状の面の構成を
示す説明図であり、(a)は側面図、(b)は平面図であ
る。
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams showing a configuration of a step-like surface of the diffraction type chromatic aberration correction element, where FIG. 8A is a side view and FIG. 8B is a plan view.

【図9】 図7に示される光学系において、階段状の面
のベースカーブが楕円面である実施例2の回折型色収差
補正素子を用いた場合の球面収差、色収差図である。
9 is a diagram showing spherical aberration and chromatic aberration when the diffraction type chromatic aberration correction element of Example 2 in which the base curve of the stepped surface is an elliptical surface is used in the optical system shown in FIG. 7;

【図10】 図7に示される光学系において、階段状の
面のベースカーブが4次非球面である実施例3の回折型
色収差補正素子を用いた場合の球面収差、色収差図であ
る。
10 is a diagram showing spherical aberration and chromatic aberration when the diffractive chromatic aberration correction element of Example 3 in which the base curve of the stepped surface is a quaternary aspheric surface in the optical system shown in FIG. 7;

【図11】 図7に示される光学系において、階段状の
面のベースカーブが球面である回折型色収差補正素子を
用いた場合の球面収差、色収差図である。
11 is a diagram showing spherical aberration and chromatic aberration when a diffraction type chromatic aberration correction element having a spherical base curve with a stepped surface is used in the optical system shown in FIG. 7;

【図12】 実施例4、5の色収差補正素子により補正
される正の対物レンズのレンズ図である。
FIG. 12 is a lens diagram of a positive objective lens corrected by the chromatic aberration correction elements of Examples 4 and 5.

【図13】 図12に示される対物レンズ単独での球面
収差、色収差図である。
13 is a diagram of spherical aberration and chromatic aberration of the objective lens alone shown in FIG.

【図14】 図12に示される対物レンズと貼合わせ面
が球面である屈折型の色収差補正素子とを組み合せた光
学系のレンズ図である。
14 is a lens diagram of an optical system in which the objective lens shown in FIG. 12 and a refractive chromatic aberration correction element having a bonding surface of a spherical surface are combined.

【図15】 図14に示される光学系の球面収差、色収
差図である。
15 is a diagram of spherical aberration and chromatic aberration of the optical system shown in FIG.

【図16】 図12に示されるレンズに貼合わせ面が楕
円面である実施例4の屈折型の色収差補正素子とを組み
合せた光学系のレンズ図である。
FIG. 16 is a lens diagram of an optical system in which the lens shown in FIG. 12 is combined with a refractive chromatic aberration correction element of Example 4 in which the bonding surface is an elliptical surface.

【図17】 図16に示される光学系の球面収差、色収
差図である。
17 is a diagram of spherical aberration and chromatic aberration of the optical system shown in FIG.

【図18】 図12に示されるレンズと回折型の色収差
補正素子とを組み合せた光学系のレンズ図である。
18 is a lens diagram of an optical system in which the lens shown in FIG. 12 and a diffraction type chromatic aberration correction element are combined.

【図19】 図18に示される光学系において、階段状
の面のベースカーブが楕円面である実施例5の回折型色
収差補正素子を用いた場合の球面収差、色収差図であ
る。
19 is a diagram of spherical aberration and chromatic aberration in the case where the diffractive chromatic aberration corrector of Example 5 in which the base curve of the stepped surface is an elliptical surface is used in the optical system shown in FIG. 18;

【図20】 図18に示される光学系において、階段状
の面のベースカーブが球面である回折型色収差補正素子
を用いた場合の球面収差、色収差図である。
20 is a diagram of spherical aberration and chromatic aberration in the case where a diffraction-type chromatic aberration correction element having a spherical base curve with a stepped surface is used in the optical system shown in FIG. 18;

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−155514(JP,A) 特開 昭61−3110(JP,A) 特開 昭62−178916(JP,A) 特開 平3−8134(JP,A) 特開 平6−76346(JP,A) 特開 平3−93048(JP,A) 特開 平5−34642(JP,A) 特開 昭62−269922(JP,A) 特公 昭52−33501(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/18 G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-155514 (JP, A) JP-A-61-3110 (JP, A) JP-A-62-178916 (JP, A) 8134 (JP, A) JP-A-6-76346 (JP, A) JP-A-3-93048 (JP, A) JP-A-5-34642 (JP, A) JP-A-62-269922 (JP, A) JP-B-52-33501 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 5/18 G02B 9/00-17/08 G02B 21/02-21/04 G02B 25 / 00-25/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基準波長より短い波長の平行光束の入射に
対してはオーバーな球面収差を持つ発散波面を発生し、
前記基準波長より長い波長の平行光束の入射に対しては
アンダーな球面収差を持つ集光波面を発生することを特
徴とし、前記基準波長においてほぼ屈折率差を持たず分散が異な
る材質を用いた正レンズと負レンズとを貼り合わせて構
成され、貼り合わせ面は、その曲率半径が光軸から離れ
るに従って絶対値が小さくなる非球面であること特徴と
する色収差補正素子。
1. A divergent wavefront having an excessive spherical aberration is generated for a parallel light beam having a wavelength shorter than a reference wavelength.
It is characterized by generating a condensed wavefront having an under-spherical aberration with respect to the incidence of a parallel light beam having a wavelength longer than the reference wavelength, and having a substantially different refractive index difference and a different dispersion at the reference wavelength.
A positive lens and a negative lens made of different materials
The bonding surface has a radius of curvature away from the optical axis.
Aspherical surface whose absolute value decreases as
Chromatic aberration correction element.
【請求項2】 前記貼合わせ面は、正の楕円定数を有する
回転楕円面に近い非球面であり、光軸からの距離hの点
における回転楕円面からのズレ量ε(h)を(1)式で表す
とき、通過する光束の有効な最大の半径内の全ての距離
hにおいて、(2)式の条件を満たすことを特徴とする
求項1に記載の色収差補正素子。 ε(h)=ΔX(h)−Ch2/(1−√(1−(1+K)C22))…(1) |ε(h)|<λ/ΔnMAX …(2) ただし、ΔX(h)は非球面のサグ量、Cは、近軸曲率、
Kは、円錐定数、λは、最大使用波長、ΔnMAXは、使
用波長帯域の中で貼り合わせ面前後の媒質の屈折率の差
のもっとも大きい状態の屈折率差の絶対値である。
2. The bonding surface is an aspherical surface close to a spheroidal surface having a positive elliptic constant, and a displacement ε (h) from the spheroidal surface at a distance h from the optical axis is represented by (1). ) when represented by formula, in all of the distance h in the effective maximum radius of the optical beam passing through, characterized in that satisfies the condition (2)
Chromatic aberration correcting device according to Motomeko 1. ε (h) = ΔX (h) −Ch 2 / (1−√ (1− (1 + K) C 2 h 2 )) (1) | ε (h) | <λ / ΔnMAX (2) where ΔX (h) is the sag amount of the aspheric surface, C is the paraxial curvature,
K is a conical constant, λ is the maximum operating wavelength, and ΔnMAX is the absolute value of the refractive index difference in the state where the refractive index difference of the medium before and after the bonding surface is the largest in the operating wavelength band.
【請求項3】基準波長より短い波長の平行光束の入射に
対してはオーバーな球面収差を持つ発散波面を発生し、
前記基準波長より長い波長の平行光束の入射に対しては
アンダーな球面収差を持つ集光波面を発生することを特
徴とし、 光入射、射出端面の少なくとも一面を、光軸に対して垂
直な平面を光軸に対して同心円状の輪帯として階段状に
形成した回折型に構成され、 階段状に形成された面の巨視的な湾曲であるベースカ
ーブが、その曲率半径が光軸から離れるに従ってその絶
対値が小さくなる非球面であり、光軸からの距離hの点
の光軸方向の前記ベースカーブの変位量をΔX(h)とし
て、前記階段状に形成された面の光軸からの距離hの点
の変位量ΔX'(h)が(3)式により与えられることを特
徴とする色収差補正素子。 ΔX'(h)=(mλ0/(n-1))Int((ΔX(h)/(mλ0/(n-1)))+0.5)…(3) ただし、mは、整数、nは、屈折率、λ0は、色収差補
正素子を用いる波長あるいは波長域内の任意の一波長、
Int(x)は、xを越えない整数を与える関数である。
3. The method according to claim 1, wherein a parallel light beam having a wavelength shorter than the reference wavelength is incident.
In contrast, a divergent wavefront with excessive spherical aberration is generated,
For incidence of a parallel light beam having a wavelength longer than the reference wavelength
Generates a focused wavefront with under spherical aberration.
As a feature , at least one surface of the light incident and exit end faces is configured in a diffraction type in which a plane perpendicular to the optical axis is formed in a step shape as a concentric annular zone with respect to the optical axis , and is formed in the step shape. Is an aspheric surface whose absolute value becomes smaller as the radius of curvature is away from the optical axis, and the base curve in the optical axis direction at a point at a distance h from the optical axis. The displacement amount ΔX ′ (h) at a point at a distance h from the optical axis of the stepped surface is given by Expression (3), where the displacement amount is ΔX (h). . ΔX ′ (h) = (mλ0 / (n−1)) Int ((ΔX (h) / (mλ0 / (n−1))) + 0.5) (3) where m is an integer and n is Refractive index, λ0 is a wavelength using the chromatic aberration correcting element or any one wavelength in the wavelength range,
Int (x) is a function that gives an integer that does not exceed x.
【請求項4】 前記ベースカーブは、正の円錐定数を有す
る回転楕円面に近い非球面であり、光軸からの距離hの
点における回転楕円面からのズレ量ε(h)を(1)式で表
すとき、通過する光束の有効な最大の半径内の全ての距
離hにおいて、(4)式の条件を満たすことを特徴とする
請求項3に記載の色収差補正素子。 ε(h)=ΔX(h)−Ch2/(1−√(1−(1+K)C22))…(1) |ε(h)|<λ/(n−1) …(4) ただし、Cは、近軸曲率、Kは、円錐定数、λは、最大
使用波長である。
Wherein said base curve is non-spherical near spheroidal surface having a positive conic constant, the amount of deviation from spheroidal at a point of the distance h from the optical axis ε a (h) (1) When represented by the expression, the condition of the expression (4) is satisfied at all distances h within the effective maximum radius of the passing light flux.
The chromatic aberration correction element according to claim 3 . ε (h) = ΔX (h) −Ch 2 / (1−√ (1− (1 + K) C 2 h 2 )) (1) | ε (h) | <λ / (n−1) (4) Where C is the paraxial curvature, K is the conic constant, and λ is the maximum wavelength used.
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