JPH09185836A - Optical system for recording and reproducing optical information recording medium - Google Patents

Optical system for recording and reproducing optical information recording medium

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JPH09185836A
JPH09185836A JP7352208A JP35220895A JPH09185836A JP H09185836 A JPH09185836 A JP H09185836A JP 7352208 A JP7352208 A JP 7352208A JP 35220895 A JP35220895 A JP 35220895A JP H09185836 A JPH09185836 A JP H09185836A
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JP
Japan
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lens
objective lens
reproducing
recording medium
optical system
Prior art date
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Application number
JP7352208A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaya Kobayashi
雅也 小林
Norikazu Arai
則一 荒井
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Priority to KR1019960071945A priority patent/KR970050413A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a wavelength of used light up to 450nm and to attain a higher NA(numerical aperture) of the order of up to 0.75 of a lens by obtaining an optical system restricting the variation of wavefront aberration due to temperature change to a degree allowing a tolerance of a lens, even when an objective lens of resin is used under a high-NA solution. SOLUTION: This optical system is comprised of a light source, a coupling means, an objective lens, and an optical information recording medium having a transparent substrate. In this case, the above coupling means transforms diverging rays emitted from the light source into converging rays, and the objective lens converges this converging rays further and forms and image on the optical information medium. This objective lens has a minimum wavefront aberration for the range of 0.05#M, where M is defined as the lateral magnification of the objective lens, an is compensated for aberration so that the wavefront aberration does not exceed Marechal's limit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光源からの光ビームを
光情報記録媒体上に集光し、光情報を記録再生する光学
系、特に温度変化の影響を抑えた光学系に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical system for condensing a light beam from a light source on an optical information recording medium to record / reproduce optical information, and more particularly to an optical system in which the influence of temperature change is suppressed.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のCD対応で要求される程度の精度
の光情報記録媒体の記録再生用光学系(本発明で云う記
録再生用光学系とは、記録用光学系、再生用光学系、記
録と再生との両用の光学系を含む。)としては、無限共
役型の特開昭57−76512号公報、有限共役型の特
開昭61−56314号公報等が見られる。また、樹脂
製レンズを用いた場合の温度変化による収差の発生を防
ぐため、カップリングレンズを用いるものが特開平6−
258573号公報に開示されている。しかし近年、光
ディスク等の情報記録媒体への記録の高密度化がさらに
進んできており、これに伴い光学系や対物レンズの高N
A化が進められている。また、これに加えて、波面収差
(球面収差)等の性能面に対する要求もさらに厳しくな
ってきている。
2. Description of the Related Art A recording / reproducing optical system for an optical information recording medium having a degree of accuracy required for conventional CDs (the recording / reproducing optical system in the present invention means a recording optical system, a reproducing optical system, Examples of the optical system for both recording and reproduction include the infinite conjugate type JP-A-57-76512 and the finite conjugate type JP-A-61-56314. Further, in order to prevent the occurrence of aberration due to temperature change when a resin lens is used, there is one that uses a coupling lens.
It is disclosed in Japanese Patent No. 258573. However, in recent years, the recording density on an information recording medium such as an optical disk has been further increased, and along with this, the high N of the optical system and the objective lens has been increased.
A conversion is in progress. In addition to this, requirements for performance such as wavefront aberration (spherical aberration) are becoming more severe.

【0003】光源からの発散光を、球面収差、正弦条件
が補正された両面非球面対物レンズで光情報媒体の記録
面上に結像させる有限共役型の対物レンズが用いられる
光学系は周知であるが、この場合、それぞれの面の屈折
力が大きくなるため、NAが大となった場合、 高NA化に限界がある。 対物レンズを光軸方向に動かしてフォーカシングす
る場合の球面収差発生量が大きい。 対物レンズの屈折率変化による球面収差の発生が大き
い。 という問題がある。このような高NA化、高精度化の要
求に対応しようとしたとき、ディスクのぶれ等に伴う物
像間距離の変化、また、対物レンズが樹脂製の場合は、
温度変化等の環境変化による屈折率の変化、などの原因
による波面収差変化が大きくなる。さらに、性能面での
要求が厳しくなることもあり、対物レンズに対する許容
誤差が従来に比して厳しくなり、場合によっては誤差が
許されなくなる可能性も出てくる。特に、対物レンズが
樹脂製の場合、有限共役型の場合は、従来のCD対応で
要求される精度のレベルでは、特開平6−258573
号に開示されたカップリングレンズを用いる方法によっ
て対応することが出来たが、最近の記録の高密度化に対
応するために要求される性能には対応出来なくなる。
An optical system using a finite conjugate type objective lens is known in which divergent light from a light source is imaged on a recording surface of an optical information medium with a double-sided aspherical objective lens whose spherical aberration and sine conditions are corrected. However, in this case, since the refracting power of each surface becomes large, there is a limit to increase the NA when the NA becomes large. The amount of spherical aberration generated is large when focusing is performed by moving the objective lens in the optical axis direction. A large amount of spherical aberration is generated due to a change in the refractive index of the objective lens. There is a problem. When attempting to meet such demands for higher NA and higher accuracy, the change in the distance between the object images due to the shake of the disc or the like, and when the objective lens is made of resin,
The change in the wavefront aberration due to the change in the refractive index due to the change in the environment such as the temperature change becomes large. In addition, performance requirements may become strict, and the allowable error for the objective lens becomes stricter than in the past, and in some cases the error may not be allowed. In particular, when the objective lens is made of resin or of the finite conjugate type, at the level of accuracy required for the conventional CD correspondence, it is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-258573.
Although the method using the coupling lens disclosed in Japanese Patent No. 6-96952 has been able to cope with this, the performance required for coping with the recent increase in recording density can no longer be coped with.

【0004】また、無限共役型の場合は、物像間距離の
変化による波面収差変化は無くなるが、NA0.60程
度まで高NA化すると、その温度変化による波面収差変
化でも記録の高密度化に対応するために要求される性能
では、許容誤差が厳しくなる。例として、焦点距離F=
3.36mm、NA0.6の樹脂製のレンズで、無限共
役型レンズ(光源側から平行光が入射)の場合、30度
の温度変化に対して0.043λ(λ=635nm)程
度、波面収差が変化する。実際、現在発表されているD
VD対応等の要求精度では、この変化でもかなりの制約
となる。
Further, in the case of the infinite conjugate type, the change in the wavefront aberration due to the change in the distance between the object images disappears, but if the NA is increased to about 0.60, the change in the wavefront aberration due to the temperature change will increase the recording density. In the performance required for compliance, the tolerance becomes severe. As an example, the focal length F =
In the case of an infinite conjugate type lens (parallel light is incident from the light source side) with a resin lens of 3.36 mm and NA of 0.6, the wavefront aberration is about 0.043λ (λ = 635 nm) with respect to a temperature change of 30 degrees. Changes. In fact, the currently announced D
In the required accuracy such as VD correspondence, this change will be a considerable restriction.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの高
NA化の下で、樹脂製の対物レンズを用いた場合でも、
温度変化による波面収差の変化をレンズの許容誤差を確
保できる程度に抑えた光学系を得ようとするものであ
る。その上、今後さらに記録を高密度化した規格も出て
来る見通しであり、さらに波長450nmまでの使用光
の短波長化、NA0.75程度までのレンズの高NA化
が求められることが予想される。NA0.65以上の対
物レンズとなると、無限共役型のガラスレンズでも、レ
ンズ軸上厚を大きくしなければ性能を維持することが難
しくなるが、このような要求にも応えられる光学系を得
ようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, under these high NA, uses an objective lens made of resin,
It is intended to obtain an optical system in which a change in wavefront aberration due to a temperature change is suppressed to an extent that a lens tolerance can be secured. In addition, it is expected that standards for higher recording density will come out in the future, and it is expected that a shorter wavelength of light used up to a wavelength of 450 nm and a higher NA of a lens up to about NA 0.75 will be required. It If the objective lens has an NA of 0.65 or more, it will be difficult to maintain performance even with an infinite conjugate glass lens unless the axial thickness of the lens is increased. It is what

【0006】[0006]

【問題を解決するための手段】本発明の光情報記録媒体
の記録再生用光学系は、少なくとも光源、カップリング
手段、対物レンズを備え、光情報記録媒体への情報の記
録および/または情報の再生を行うための光学系におい
て、上記カップリング手段は光源から射出される発散光
を収束光に変換し、該収束光をさらに収束させて光情報
媒体上に結像する上記対物レンズは、収束光入射で波面
収差が最小となりかつマレシャル限界内となることを特
徴とし、波面収差が最小となりかつマレシャル限界内で
ある横倍率Mは以下の範囲にある。 0.05 ≦ M ・・・(1) ただし M : 対物レンズ単体の横倍率
The recording / reproducing optical system for an optical information recording medium of the present invention comprises at least a light source, a coupling means and an objective lens, and records and / or records information on the optical information recording medium. In the optical system for reproducing, the coupling means converts the divergent light emitted from the light source into convergent light, and further converges the converged light to form an image on the optical information medium. It is characterized in that the wavefront aberration is minimized and falls within the Marechal limit upon incidence of light, and the lateral magnification M at which the wavefront aberration is minimized and within the Marechal limit is in the following range. 0.05 ≤ M (1) where M: lateral magnification of the objective lens alone

【0007】上記対物レンズは、少なくとも光軸方向に
可動であり、上記カップリング手段の像側の面と上記対
物レンズの光源側面の間隔をDcoとすると、Fを対物レ
ンズの焦点距離としたとき、Dco/Fは 0.1 ≦ Dco/F ≦ 5.0 ・・・(2) の範囲にあればよいが、望ましくは 1.0 ≦ Dco/F ≦ 5.0 ・・・(2’) より望ましくは 1.0 ≦ Dco/F ≦ 3.0 ・・・(2”) を満足する。
The objective lens is movable at least in the optical axis direction, and when the distance between the image side surface of the coupling means and the light source side surface of the objective lens is Dco, F is the focal length of the objective lens. , Dco / F may be in the range of 0.1 ≤ Dco / F ≤ 5.0 (2), but is preferably 1.0 ≤ Dco / F ≤ 5.0 (2 '). More preferably, 1.0 ≦ Dco / F ≦ 3.0 (2 ″) is satisfied.

【0008】上記対物レンズは、以下の条件を満足する
ことを特徴とする。 0.05 ≦ M ≦ 0.23 ・・・(1’) NA・(1−M) ≦ 0.65 ・・・(3) 0.48 ≦ NA ・・・(4) ただし NA: 光学系の像側の開口数しかし、一般
には 0.05 ≦ M ≦ 0.125 ・・・(1”) 出あることが望ましいが、 0.65 ≦ NA ≦ 0.8 ・・・(4’) である場合には 0.125≦ M ≦ 0.23 ・・・(1''') であることが望ましい。これらの対物レンズは、樹脂製
であることが望ましいが、ガラス製であってもよい。ま
た、コンパクト性の点から、対物レンズは (1−M)・F ≦ 6.0 ・・・(5) を満足することが望ましい。
The above objective lens is characterized by satisfying the following conditions. 0.05 ≦ M ≦ 0.23 (1 ′) NA · (1-M) ≦ 0.65 (3) 0.48 ≦ NA (4) where NA: of optical system However, it is generally desirable that the numerical aperture on the image side be 0.05 ≤ M ≤ 0.125 (1 "), but 0.65 ≤ NA ≤ 0.8 (4 '). In this case, it is preferable that 0.125 ≦ M ≦ 0.23 (1 ′ ″) The objective lenses are preferably made of resin, but may be made of glass. Further, from the viewpoint of compactness, it is desirable that the objective lens satisfies (1-M) · F ≤ 6.0 (5).

【0009】カップリング手段は屈折光学系であるカッ
プリングレンズであることが望ましい。具体的には1枚
ないし複数枚の球面レンズで構成することができる。ま
た、場合により、少なくとも1面を非球面とすることが
望ましい。また、上記対物レンズが樹脂製である場合
は、かつカップリングレンズも少なくとも1枚は正の屈
折力を持つ樹脂製レンズであることが望ましく、さらに
その少なくとも1面は非球面であること、更に望ましく
は上記カップリングレンズは少なくとも1面は非球面で
ある樹脂製単玉レンズとされるのがよい。上記カップリ
ングレンズは以下の条件を満足することを特徴とする。 −0.10≦ Mt・M・Fcp/F≦−0.04 ・・・(6) ただし Mt : 光学系全体の横倍率 Fcp: カップリングレンズにおける樹脂レンズの焦点
距離 上記条件中、カップリングレンズが樹脂製単玉レンズの
場合には、カップリングレンズの焦点距離をFcとすれ
ば、当然 Fc=Fcp となる。
The coupling means is preferably a coupling lens which is a refractive optical system. Specifically, it can be composed of one or a plurality of spherical lenses. In some cases, it is desirable that at least one surface be an aspherical surface. Further, when the objective lens is made of resin, it is desirable that at least one coupling lens is also a resin lens having a positive refractive power, and at least one surface thereof is an aspherical surface. Desirably, at least one surface of the coupling lens is a non-spherical resin lens. The coupling lens is characterized by satisfying the following conditions. −0.10 ≦ Mt · M · Fcp / F ≦ −0.04 (6) where Mt: Lateral magnification of the entire optical system Fcp: Focal length of resin lens in coupling lens Coupling lens under the above conditions In the case of a single lens made of resin, if the focal length of the coupling lens is Fc, then naturally Fc = Fcp.

【0010】上記光学系は 0.06≦|Mt|・NA≦0.21 ・・・(7) の条件を満足するが、再生用光学系としては 0.06≦|Mt|・NA≦0.12 ・・・(7’) 記録用光学系としては 0.12≦|Mt|・NA≦0.21 ・・・(7”) を満足することが望ましい。The above optical system satisfies the condition of 0.06 ≦ | Mt | · NA ≦ 0.21 (7), but as an optical system for reproduction, 0.06 ≦ | Mt | · NA ≦ 0. .12 (7 ') It is desirable for the recording optical system to satisfy 0.12 ≦ | Mt | · NA ≦ 0.21 (7 ″).

【0011】対物レンズは、収束光束が入射したとき、
波面収差が最小となり、かつマレシャルの限界内である
横倍率Mおよび開口数NAが対物レンズ 0.05 ≦ M ・・・(1) 0.3 ≦ NA ・・・(4”) の範囲にあり、少なくとも光源側の面が非球面、望まし
くは両面非球面である単レンズであることを特徴とす
る。上記収束光束は、上記対物レンズがないとき、回折
限界スポットで一点に集光する。そして、上記対物レン
ズは −0.25≦F・(n−1)/r2≦0.7 ・・・(8) ただし n : レンズを形成する素材の屈折率 r2 : レンズの像側の面の頂点曲率半径 −0.045≦x2・(n−1)/{F・(NA)2}≦0.1 ・・(9) ただし NA : 対物レンズの像側の開口数 x2 : レンズの像側の面の軸上光線の有効径最周辺
(上記NAの周辺光線が入射する像側の面上の位置)と
該面の頂点との光軸方向の差で、光軸から遠ざかるほど
像側に変位している方向を正とする −0.005≦△2・(n−1)3/{F・(NA)4}≦0.018 ・・・(10) ただし △2 : レンズの像側の面の軸上光線の有効
径最周辺(上記NAの周辺光線が入射する像側の面上の
位置)における非球面と該面の頂点曲率半径r2 を有す
る基準球面との光軸方向の差で、光軸から遠ざかるほど
像側に変位している方向を正とする の条件を、すべてあるいは幾つかを満足することが望ま
しい。
The objective lens, when the convergent light flux enters,
The wavefront aberration is the minimum, and the lateral magnification M and the numerical aperture NA, which are within the Marechal's limit, are in the range of the objective lens 0.05 ≤ M ... (1) 0.3 ≤ NA ... (4 "). At least the surface on the light source side is an aspherical surface, preferably a double-sided aspherical surface, and the convergent light beam is converged to one point at a diffraction limited spot when the objective lens is not provided. , The above-mentioned objective lens is −0.25 ≦ F · (n−1) / r 2 ≦ 0.7 (8) where n is the refractive index of the material forming the lens r 2 : The image-side surface of the lens Radius of curvature of −0.045 ≦ x 2 · (n−1) / {F · (NA) 2 } ≦ 0.1 ··· (9) where NA is the numerical aperture on the image side of the objective lens x 2 : Lens Of the effective diameter of the axial ray on the image-side surface of the The difference in the optical axis direction position of the top) and the said surface apex of, and a direction displaced toward the image side farther from the optical axis and the positive -0.005 ≦ △ 2 · (n- 1) 3 / {F · (NA) 4 ≦≦ 0.018 (10) where Δ 2 is the outermost periphery of the effective diameter of the axial ray on the image side surface of the lens (the image side surface on which the peripheral ray of the above NA is incident) At the position above, the difference in the optical axis direction between the aspherical surface and the reference spherical surface having the vertex radius of curvature r 2 of the surface is such that the direction that is displaced toward the image side as the distance from the optical axis becomes positive becomes It is desirable to satisfy all or some.

【0012】またさらに、この発明の光情報記録媒体の
記録再生用対物レンズは、 (1−M)・F ≦ 6.0 ・・・(5) 0.05 ≦ M ≦ 0.23 ・・・(1’) NA・(1−M) ≦ 0.65 ・・・(3) 0.48 ≦ NA ・・・(4) の条件を満足するが、樹脂製の場合、 0.05 ≦ M ≦ 0.125 ・・・(1”) NA・(1−M) ≦ 0.65 ・・・(3) の条件を満足することが望ましく、 0.65 ≦ NA ≦ 0.8 ・・・(4’) の場合は 0.125 ≦ M ≦ 0.23 ・・・(1''') の条件を満足することが望ましい。これらの対物レンズ
は樹脂製であることが望ましいが、ガラス製であっても
よい。
Furthermore, the recording / reproducing objective lens of the optical information recording medium of the present invention is (1-M) .multidot.F.ltoreq.6.0 (5) 0.05.ltoreq.M.ltoreq.0.23 ... (1 ′) NA · (1-M) ≦ 0.65 ・ ・ ・ (3) 0.48 ≦ NA ・ ・ ・ (4) is satisfied, but in the case of resin, 0.05 ≦ M ≦ 0.125 (1 ″) NA · (1−M) ≦ 0.65 (3) It is desirable to satisfy the following condition: 0.65 ≦ NA ≦ 0.8 (4 In the case of '), it is desirable that the condition of 0.125 ≤ M ≤ 0.23 (1''') is satisfied.It is desirable that these objective lenses are made of resin, but they are not made of glass. May be.

【0013】本発明の記録再生用光学系のカップリング
レンズは、収束光が入射したとき波面収差が最小とな
り、かつ、マレシャル限界内で光情報記録媒体に結像す
る対物レンズと光源の間に配置されるカップリングレン
ズであり、光源から発する発散光束を収束光束に変換
し、さらに以下の条件を満足することを特徴とする。 −7.0≦ Mc ≦−0.5 ・・・(11) 0.06≦NAo≦0.21 ・・・(12) ここで Mc :カップリングレンズの像側の光源側
に対する横倍率 NAo:光源側の開口数 そして、このカップリングレンズに組み合わせられる対
物レンズは 0.05 ≦ M ・・・(1) 0.3 ≦ NA ・・・(4”) の条件を満足する。そして、このカップリングレンズ
は、1枚ないし複数枚の球面系からなるレンズ系であっ
てもよく、その少なくとも1面、望ましくは両面が非球
面である1枚のレンズからなるものであってもよい。こ
れらのカップリングレンズはガラス製であってもよく、
樹脂製であってもよい。このカップリングレンズが単玉
レンズである場合、両面が凸面、光源側の面が凸面であ
るメニスカスレンズ、あるいは光源側の面が凹面である
メニスカスレンズであることができる。
The coupling lens of the recording / reproducing optical system of the present invention has the smallest wavefront aberration when convergent light is incident, and is formed between the objective lens and the light source for forming an image on the optical information recording medium within the Marechal limit. A coupling lens arranged to convert a divergent light beam emitted from a light source into a convergent light beam and further satisfy the following conditions. -7.0 ≤ Mc ≤ -0.5 (11) 0.06 ≤ NAo ≤ 0.21 (12) where Mc: lateral magnification of the coupling lens with respect to the light source side NAo: Numerical aperture on the light source side, and the objective lens combined with this coupling lens satisfies the condition of 0.05 ≤ M ... (1) 0.3 ≤ NA ... (4 "). The ring lens may be a lens system including one or a plurality of spherical systems, or may be a lens system including at least one surface, preferably both surfaces, of which is an aspherical surface. The coupling lens may be made of glass,
It may be made of resin. When the coupling lens is a single lens, it may be a meniscus lens having both convex surfaces, a light source side surface having a convex surface, or a meniscus lens having a light source side surface having a concave surface.

【0014】[0014]

【作用】光源と対物レンズとの間に、カップリング手段
として光源からの発散光の発散度を変える手段を設ける
ことにより、対物レンズが分担する屈折力を軽減するこ
とが出来る。特に、カップリング手段に光源からの発散
光を収束光にする機能を持たせることにより、NAが大
きい場合に対物レンズが分担する屈折力を最適化するこ
とが出来る。実際に横倍率M、開口数NAの有限共役型
対物レンズについての無限光入射に換算した開口数(以
後換算NAとよぶ。)NA∞は NA∞=(1−M)・NA ・・・ で表すことができる。この換算NAが大きくなると、レ
ンズ設計、性能維持の困難さ、温度特性等の環境変化の
影響が大きくなる。このとき、Mを正に、すなわち収束
光入射にすることにより、換算NAを小さくすることが
できる。また、対物レンズ自体をその横倍率Mが条件式
(1)の範囲の収束光入射で波面収差が最小となり、か
つマレシャル限界内とすることで、カップリング手段の
光軸と対物レンズの光軸が偏心した場合の収差の劣化が
少なくなり、光情報記録再生用光学系として望ましい構
成となる。このようなカップリング手段としては、レン
ズ、ミラー、透過型回折素子、反射型回折素子等が考え
られる。
By providing a means for changing the divergence of divergent light from the light source as a coupling means between the light source and the objective lens, the refractive power shared by the objective lens can be reduced. In particular, by providing the coupling means with the function of converting the divergent light from the light source into the convergent light, it is possible to optimize the refractive power shared by the objective lens when the NA is large. The numerical aperture NA ∞ converted to infinite light incidence on a finite conjugate type objective lens with lateral magnification M and numerical aperture NA (hereinafter referred to as the converted NA) is NA ∞ = (1−M) · NA. Can be represented. When the conversion NA increases, the influence of environmental changes such as lens design, difficulty in maintaining performance, and temperature characteristics increases. At this time, the converted NA can be reduced by making M positive, that is, by making the convergent light incident. Further, the wavefront aberration is minimized when the lateral magnification M of the objective lens itself is within the range of the conditional expression (1) and the wavefront aberration is within the Marechal limit, so that the optical axis of the coupling means and the optical axis of the objective lens. When the optical axis is decentered, the aberration is less deteriorated, which is a desirable configuration for the optical information recording / reproducing optical system. As such a coupling means, a lens, a mirror, a transmission type diffraction element, a reflection type diffraction element or the like can be considered.

【0015】対物レンズを少なくとも光軸方向に可動と
することで、可動部分の軽量化が可能となり、また、少
ない移動量で光情報媒体の記録面にフォーカシングする
ことが出来る。また、さらにNAが大きくなると、ディ
スクのぶれ等による物像間距離変化、温度変化等による
球面収差の発生は大きくなるが、これに対応するため
に、対物レンズだけではなく、光源やカップリング手段
も対物レンズと同様に各独立にまたは対物レンズと一体
として、移動させることによりフォーカシングさせるこ
とも可能である。
By moving the objective lens at least in the direction of the optical axis, the weight of the movable portion can be reduced, and the recording surface of the optical information medium can be focused with a small amount of movement. Further, when the NA is further increased, the change in the distance between the object images due to the shake of the disc or the like and the occurrence of the spherical aberration due to the change in the temperature are increased. To cope with this, not only the objective lens but also the light source and the coupling means Similarly to the objective lens, it is also possible to perform focusing by moving each independently or integrally with the objective lens.

【0016】対物レンズの焦点距離でノーマライズした
カップリング手段と対物レンズの間隔についての条件式
(2)において、上限を越えるとカップリング手段の光
軸と垂直な方向の大きさが大きくなり、下限を越えると
対物レンズとカップリング素子が一体で動く可動機構で
も、機械的な干渉などで実現に問題が生じる。また、条
件式(2’)の下限を越えると、対物レンズのみが可動
機構に取り付けられている場合、カップリング素子は対
物レンズまわりの可動機構と機械的干渉が生じる可能性
が出てくる。さらに、条件式(2”)式の上限内とする
ことにより、決められた倍率等の仕様の中で光源から光
情報記録媒体までの距離を短くすることができる。
In conditional expression (2) regarding the distance between the coupling means and the objective lens normalized by the focal length of the objective lens, if the upper limit is exceeded, the size of the coupling means in the direction perpendicular to the optical axis increases, and the lower limit. Above this, even in a movable mechanism in which the objective lens and the coupling element move integrally, there is a problem in realization due to mechanical interference. If the lower limit of conditional expression (2 ′) is exceeded, the mechanical coupling of the coupling element with the movable mechanism around the objective lens may occur when only the objective lens is attached to the movable mechanism. Furthermore, by setting the value within the upper limit of the conditional expression (2 ″), the distance from the light source to the optical information recording medium can be shortened within the specifications such as the determined magnification.

【0017】本発明の光学系は、NAが大きい、使用光
の波長が短い場合で、回折限界性能のスポットを光情報
記録媒体の記録面上に結像させるときに有利に使用で
き、NA0.48以上の場合に最適な光学系である。そ
のとき、対物レンズ単体の横倍率Mが条件式(1’)を
満足することが望ましく、上限を越えると、カップリン
グ手段の光軸と垂直な方向の大きさが大きくなり、下限
を越えると高NAとした場合の誤差、特に対物レンズの
屈折率誤差による球面収差が大きくなる。条件式(3)
の上限を越えると対物レンズの厚さが厚くなり、したが
って必要な作動距離を確保するためには、光学系全体を
大きくする必要が出て来る。
The optical system of the present invention can be advantageously used when a spot of diffraction-limited performance is imaged on the recording surface of an optical information recording medium when NA is large and the wavelength of the used light is short. It is an optimal optical system when it is 48 or more. At that time, it is desirable that the lateral magnification M of the objective lens itself satisfies the conditional expression (1 ′). If the lateral magnification M exceeds the upper limit, the size of the coupling means in the direction perpendicular to the optical axis increases, and if it exceeds the lower limit. The error when the NA is high, especially the spherical aberration due to the refractive index error of the objective lens becomes large. Conditional expression (3)
If the upper limit of the above is exceeded, the thickness of the objective lens becomes thicker, so that in order to secure a necessary working distance, it becomes necessary to enlarge the entire optical system.

【0018】条件式(1”)の上限を越えると、光情報
媒体のぶれ等による物像間距離の変化等が生じたとき、
対物レンズを光軸方向に動かしてフォーカシングする場
合の球面収差の発生量が大きくなる。下限を越えると高
NAとした場合の誤差、特に対物レンズの屈折率誤差に
基づく球面収差の発生量が大きくなる。特に樹脂素材は
温度変化による屈折率の変化が大きい。樹脂の場合、温
度変化を△T、温度変化による屈折率変化を△nとし、 △n/△T=α ・・・ と表すと、αは0℃から60℃近傍まで、同一素材であ
ればほぼ一定で負の値である。また、屈折率変化△nに
対する波面収差(球面収差)変化△WTは換算NAの4
乗に比例し、また焦点距離F、△nに比例する。すなわ
ち、 △WT=β・(NA∞)4・F・△n ・・・ となる。ここでβは比例係数である。式に式、式
を代入すると、 △WT=β・{NA・(1−M)}4・F・α・△T ・・・ 式から、Mを正にすることにより、温度変化の影響は
Mの4乗に対応して小さくなることがわかる。したがっ
て、上記条件式(1”)を満足すると共に条件式(3)
を満足することによって、コンパクトな光情報記録媒体
の記録再生用光学系を、軽量でかつ低コストな樹脂性の
対物レンズによって実現できる。
When the upper limit of conditional expression (1 ") is exceeded, when a change in the distance between object images due to a shake of the optical information medium or the like occurs,
When the objective lens is moved in the optical axis direction to perform focusing, the amount of spherical aberration generated increases. If the lower limit is exceeded, an error in the case of a high NA, in particular, the amount of spherical aberration generated due to the refractive index error of the objective lens increases. In particular, the resin material has a large change in the refractive index due to temperature changes. In the case of resin, if temperature change is ΔT and refractive index change due to temperature change is Δn, and Δn / ΔT = α ... It is almost constant and negative. Also, the change in wavefront aberration (spherical aberration) ΔWT with respect to the change in refractive index Δn is 4 of the converted NA.
It is proportional to the power and is also proportional to the focal lengths F and Δn. That is, ΔWT = β · (NA∞) 4 · F · Δn. Where β is a proportional coefficient. By substituting the equation into the equation, ΔWT = β · {NA · (1-M)} 4 · F · α · ΔT From the equation, by making M positive, the effect of temperature change is It can be seen that the value becomes smaller according to the fourth power of M. Therefore, the conditional expression (1 ″) is satisfied and the conditional expression (3) is satisfied.
By satisfying the above condition, a compact recording / reproducing optical system for an optical information recording medium can be realized by a lightweight and low-cost resinous objective lens.

【0019】条件式(4’)のような、光情報記録媒体
の記録再生用の対物レンズとして従来にない高NAを実
現する場合には、条件式(1''')を満たすことが望ま
しい。上限を越えると、カップリング手段の光軸と垂直
な方向の大きさが大きくなり、下限を越えると、対物レ
ンズの厚さが厚くなり、したがって必要な作動距離を確
保するためには、光学系全体を大きくする必要が出て来
る。また、この条件下で樹脂製のレンズを用いることに
より、軽量化と低コスト化が実現できる。条件式(5)
の上限を越えると、対物レンズが大きくなり、光学系全
体が大きくなってしまう。
In order to realize a high NA which has not existed in the past as an objective lens for recording / reproducing of an optical information recording medium such as the conditional expression (4 ′), it is desirable to satisfy the conditional expression (1 ″ ′). . When the upper limit is exceeded, the size of the coupling means in the direction perpendicular to the optical axis becomes large, and when the lower limit is exceeded, the thickness of the objective lens becomes thicker. Therefore, in order to secure the necessary working distance, the optical system There is a need to make the whole bigger. Further, by using a resin lens under this condition, weight reduction and cost reduction can be realized. Conditional expression (5)
If the upper limit of is exceeded, the objective lens becomes large and the entire optical system becomes large.

【0020】カップリング手段としては種々の手段が考
えられるが、反射系は製造誤差に弱く、回折手段は、回
折効率の問題があり、光源のパワーを大きくする必要が
ある。屈折光学系であるカップリングレンズを用いるの
が、光情報記録媒体の記録再生用光学系としては望まし
い。カップリングレンズを1枚ないしそれ以上の球面レ
ンズ系とすることで、カップリング手段を従来のコリメ
ータと同様の製作法で製作することができる。しかし、
カップリングレンズは、光源から射出される発散光を収
束光にする機能を持つものであるので、従来のコリメー
タと比較して屈折力が大きくなり、また、光源の光量を
多く取り込もうとすると、光源側のNAを大きく取るこ
ととなる。したがって、球面系だけでは、使用するレン
ズ枚数が多くなってしまう。このため非球面を少なくと
も1面導入して、球面収差を補正することが望ましい。
Various means are conceivable as the coupling means, but the reflection system is vulnerable to manufacturing errors, and the diffraction means has a problem of diffraction efficiency, and it is necessary to increase the power of the light source. It is desirable to use a coupling lens which is a refracting optical system as a recording / reproducing optical system of an optical information recording medium. By using one or more spherical lens systems as the coupling lens, the coupling means can be manufactured by the same manufacturing method as the conventional collimator. But,
Since the coupling lens has the function of converting the divergent light emitted from the light source into convergent light, it has a larger refracting power than conventional collimators, and when trying to capture a large amount of light from the light source, the light source The NA of the side will be taken large. Therefore, the number of lenses to be used increases with only the spherical system. Therefore, it is desirable to introduce at least one aspheric surface to correct spherical aberration.

【0021】対物レンズが樹脂製の場合、屈折率の温度
変化に対する屈折率変化による球面収差の変化は、本発
明の光学系で軽減できるが、カップリングレンズを構成
する正の屈折力を有する少なくとも1枚のレンズを樹脂
製とすることにより、さらに温度変化に対する屈折率変
化による光学系全体の球面収差変化を補正することがで
きる。これは、温度が△T上昇したとき(0<△T)カ
ップリングレンズの屈折率変化△nc は負となる(△n
c <0)。このためカップリングレンズの屈折力は小さ
くなり、カップリングレンズから出射される光束は温度
上昇前に比べて収束度が小さくなる。このため対物レン
ズ自体の横倍率Mは減る方向に変化(△M<0)する。
対物レンズの波面収差が最小となる倍率Mに対して△M
が負の方向に変化すると球面収差はアンダーに動く。ま
た、対物レンズ自身の屈折率変化△nは、温度が上昇す
ると屈折率は低下するため△n<0となり、このとき球
面収差はオーバーに動く。このため、カップリングレン
ズの屈折率変化に伴う対物レンズの横倍率変化による球
面収差への影響と、対物レンズ自身の屈折率変化による
影響が相殺されるので、カップリングレンズを正の屈折
力を持つ樹脂製のレンズとすることにより、温度変化に
よる影響をさらに小さくすることができる。また、その
補正効果は、従来のコリメータと樹脂製の単玉対物レン
ズの構成において、コリメータレンズの少なくとも1枚
を正の屈折力を持つ樹脂製とする場合と比較して補正効
果は大きい。これは、光源側のNAが上記コリメータと
同じでも、カップリングレンズは負の倍率を持っている
ため、カップリングレンズの換算NAが大きくなり、対
物レンズ自身の倍率変化△Mの絶対値が大きくなるため
である。
When the objective lens is made of resin, the change of the spherical aberration due to the change of the refractive index due to the temperature change of the refractive index can be reduced by the optical system of the present invention, but at least it has a positive refractive power which constitutes the coupling lens. By making one lens made of resin, it is possible to further correct the spherical aberration change of the entire optical system due to the change of the refractive index with respect to the temperature change. This is because when the temperature rises by ΔT (0 <ΔT), the refractive index change Δnc of the coupling lens becomes negative (Δn
c <0). For this reason, the refractive power of the coupling lens becomes small, and the luminous flux emitted from the coupling lens has a smaller convergence degree than before the temperature rise. Therefore, the lateral magnification M of the objective lens itself changes in a decreasing direction (ΔM <0).
ΔM for the magnification M that minimizes the wavefront aberration of the objective lens
If changes in the negative direction, the spherical aberration moves under. Further, the refractive index change Δn of the objective lens itself becomes Δn <0 because the refractive index decreases as the temperature rises, and the spherical aberration moves excessively at this time. Therefore, the influence on the spherical aberration due to the change in the lateral magnification of the objective lens due to the change in the refractive index of the coupling lens and the influence due to the change in the refractive index of the objective lens itself are canceled out, so that the coupling lens has a positive refractive power. By using the resin lens, the effect of temperature change can be further reduced. Further, the correction effect is larger than that in the case where at least one of the collimator lenses is made of resin having a positive refractive power in the configuration of the conventional collimator and the resin single-lens objective lens. This is because even if the NA on the light source side is the same as that of the collimator, the coupling lens has a negative magnification, so the converted NA of the coupling lens is large and the absolute value of the magnification change ΔM of the objective lens itself is large. This is because

【0022】またこの場合、カップリングレンズは光源
側のNAを大きくとっており、しかも負の倍率を持つの
で、非球面を用いることが望ましいことは上記のとおり
である。また、カップリングレンズを樹脂製の単玉非球
面レンズとすることで、安価でかつ必要な性能を得るこ
とができる。カップリングレンズの結像倍率から、少な
くとも対物レンズ側の面が非球面であることが望まし
い。さらに、カップリングレンズの横倍率Mc がさらに
大きくなると、球面収差を良好に補正するには両面を非
球面とする必要が生じる。これは公知の有限共役型対物
レンズの設計・生産技術を応用することができる。
Further, in this case, since the coupling lens has a large NA on the light source side and has a negative magnification, it is desirable to use an aspherical surface as described above. Further, by using a single-lens aspherical lens made of resin as the coupling lens, it is possible to obtain the required performance at low cost. It is desirable that at least the surface on the objective lens side is an aspherical surface in view of the imaging magnification of the coupling lens. Furthermore, if the lateral magnification Mc of the coupling lens becomes even larger, it becomes necessary to make both surfaces aspherical in order to correct spherical aberration satisfactorily. For this, a known finite conjugate type objective lens design / production technology can be applied.

【0023】条件式(6)の上限を越えると、温度変化
に伴う樹脂カップリングレンズによる対物レンズ単体の
倍率変化が小さくなり、対物レンズの屈折率変化への相
殺効果が小さくなる。また、下限を越えると温度変化に
伴う樹脂カップリングレンズによる対物レンズ単体の倍
率変化は小さくなるが、それ以上に樹脂カップリングレ
ンズで生じる屈折率変化による波面収差変化が無視出来
なくなり、相殺効果がなくなり、場合によってはカップ
リングレンズがガラスの場合に比べて光学系全体の温度
特性による波面収差変化が大きくなる。
When the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the change in magnification of the objective lens alone due to the change in temperature due to the resin coupling lens becomes small, and the effect of offsetting the change in the refractive index of the objective lens becomes small. Further, if the lower limit is exceeded, the change in magnification of the objective lens itself due to the temperature change due to the resin coupling lens becomes smaller, but the wavefront aberration change due to the change in the refractive index caused by the resin coupling lens cannot be ignored, and the canceling effect is In some cases, the change in wavefront aberration due to the temperature characteristics of the entire optical system becomes larger than that in the case where the coupling lens is made of glass.

【0024】条件式(7)中の|Mt|・NAは、ほぼ
光学系の光源側の開口数NAoに対応する。もし、条件
式(7)の下限を越えると十分な光量を得ることが出来
ない。また、上限を越えるとレーザーの非点収差の影響
が大きくなり、さらに光量むらの影響も大きくなる。条
件式(7’)の上限を越えると再生光学系に対して検出
系に凹レンズなどが必要となりコストアップとなる。ま
た、記録用光学系を考えると、条件式(7”)の下限を
越えると十分な光量が得られない。
| Mt | .NA in conditional expression (7) substantially corresponds to the numerical aperture NAo on the light source side of the optical system. If the lower limit of conditional expression (7) is exceeded, a sufficient amount of light cannot be obtained. On the other hand, when the value exceeds the upper limit, the effect of astigmatism of the laser becomes large, and the effect of uneven light amount becomes large. If the upper limit of conditional expression (7 ') is exceeded, a concave lens or the like is required in the detection system for the reproduction optical system, resulting in an increase in cost. Further, considering the recording optical system, if the lower limit of conditional expression (7 ″) is exceeded, a sufficient amount of light cannot be obtained.

【0025】対物単レンズに対して収束光を入射させ、
条件式(1)を満足することで、レンズ厚を厚くしない
でNAを大きくすることができ、また屈折率変化等の影
響も小さくなる。これは上記式に示されるように、0
<M(収束光入射)とすることにより換算NAが小さく
なるためである。NAが0.3以上の場合、収束光入射
側を非球面化することで、正弦条件を保ちながら球面収
差を補正し、波面収差をマレシャル限界内とすることが
できる。また、対物レンズ自体をその横倍率Mの条件式
(1)の範囲の収束光入射で波面収差をマレシャル限界
内とすることで、対物レンズが独立に性能を維持できる
ため、光源のから発散光を収束光とする手段との組合せ
が容易となり、また、偏心を含む配置の誤差感度も小さ
くできる。上記対物単レンズは、虚光源に対して収差補
正し、その波面収差をマレシャル限界内とすることで、
光源からの発散光を収束光とする手段との組合せが容易
になり、応用範囲の広いレンズとなる。虚光源は仮想的
なものであるが、実用的には、その入射光束が、回折限
界スポットで一点に集光することと同等である。対物単
レンズの両面を非球面とすることで、球面収差、正弦条
件を補正することができる。したがって、例えば光情報
記録媒体の記録再生用光学系の対物レンズのように、対
物レンズを光軸に垂直方向に動かしてトラッキングする
ような場合にも、収差の発生を少なくすることができ
る。
Converging light is made incident on the objective single lens,
By satisfying the conditional expression (1), the NA can be increased without increasing the lens thickness, and the influence of a change in the refractive index is reduced. This is 0 as shown in the above equation.
This is because the converted NA becomes smaller by setting <M (convergent light incidence). When NA is 0.3 or more, by making the convergent light incident side aspherical, spherical aberration can be corrected while keeping the sine condition, and the wavefront aberration can be kept within the Marechal limit. In addition, since the objective lens itself can maintain its performance independently by keeping the wavefront aberration within the Marechal limit when the convergent light is incident within the range of the conditional expression (1) of the lateral magnification M, the objective lens can maintain its performance independently, and thus the divergent light from the light source is emitted. Can be easily combined with the means for making the convergent light, and the error sensitivity of the arrangement including the eccentricity can be reduced. The objective single lens is aberration-corrected with respect to the imaginary light source, and by making the wavefront aberration within the Marechal limit,
It becomes easy to combine with the means for converting the divergent light from the light source into the convergent light, and the lens has a wide range of applications. Although the imaginary light source is virtual, it is practically equivalent to converging the incident light beam at one point at the diffraction limited spot. By making both surfaces of the objective single lens aspherical, spherical aberration and sine conditions can be corrected. Therefore, even when the objective lens is moved in the direction perpendicular to the optical axis for tracking, such as the objective lens of the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium, the occurrence of aberration can be reduced.

【0026】条件式(8)の上限を越えて対物単レンズ
の像側の面の屈折力が負で強くなると、収束光入射側の
面での負の球面収差の発生が大きく、収束光入射側の非
球面量が大きくなってしまい、製造しにくいレンズとな
ってしまう。下限を越えて対物単レンズの像側の面の屈
折力が正で強くなると、像側の面での負の球面収差が大
きく、収束光入射側の非球面量が大きくなってしまい、
製造しにくいレンズとなってしまう。条件式(9)の上
限を越えた場合、球面収差と正弦条件を補正するために
は、像側の面も非球面化し、さらに両面ともその非球面
量が大きくなってしまうため、製造しにくいレンズとな
ってしまう。下限を越えた場合も同じく、球面収差と正
弦条件を補正するためには、像側の面も非球面化し、さ
らに両面ともその非球面量が大きくなってしまうため、
製造しにくいレンズとなってしまう。条件式(10)の
上限を越えた場合、正弦条件が補正過剰となり、下限を
越えた場合、正弦条件が補正不足となる。
When the upper limit of conditional expression (8) is exceeded and the refractive power of the image-side surface of the objective single lens becomes negative and becomes strong, negative spherical aberration is largely generated on the surface on the convergent light incident side, and the convergent light incident The amount of aspherical surface on the side becomes large, resulting in a lens that is difficult to manufacture. If the lower limit is exceeded and the refractive power of the image-side surface of the objective single lens becomes positive and strong, negative spherical aberration on the image-side surface will be large, and the aspherical amount on the convergent light incident side will be large,
It becomes a lens that is difficult to manufacture. If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, in order to correct the spherical aberration and the sine condition, the image side surface is also made aspherical, and the aspherical amount becomes large on both surfaces, making it difficult to manufacture. It becomes a lens. Similarly, when the lower limit is exceeded, in order to correct the spherical aberration and the sine condition, the image side surface is made aspherical, and the aspherical amount becomes large on both surfaces.
It becomes a lens that is difficult to manufacture. When the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the sine condition is overcorrected, and when the lower limit is exceeded, the sine condition is undercorrected.

【0027】このような収束光束に対して収差が補正さ
れている対物単レンズを光情報記録媒体の記録再生用光
学系の対物レンズとして使う場合、光源からの発散光束
を収束光束に変換するカップリング手段が必要となる。
NAが0.48以上と大きく、また使用光の波長が短い
光学系においては、対物レンズ単体の横倍率Mが、条件
式(1’)を満たすのが良い。上限を越えると、カップ
リング手段の光軸と垂直な方向の大きさが大きくなり、
下限を越えると、高NAとした場合の誤差、特に対物レ
ンズの屈折率誤差による球面収差の発生が大きくなる。
また、条件式(3)の上限を越えると、対物レンズの厚
さが厚くなり、したがって必要な作動距離を確保するた
めには、光学系全体を大きくする必要が出て来る。さら
に、条件式(5)の上限を越えると、対物レンズが大き
くなり、光学系全体が大きくなってしまう。また、対物
レンズを光軸方向に動かしてフォーカシングする場合、
対物レンズ単体の横倍率Mが条件式(1”)を満足する
ことが望ましい。上限を越えると、対物レンズを光軸方
向に動かしてフォーカシングする場合の球面収差の発生
量が大きい。下限を越えると、高NAとした場合の誤
差、特に対物レンズの屈折力誤差による球面収差の発生
が大きい。
When an objective single lens whose aberration is corrected for such a convergent light flux is used as an objective lens of a recording / reproducing optical system of an optical information recording medium, a cup for converting a divergent light flux from a light source into a convergent light flux. Ring means are required.
In an optical system having a large NA of 0.48 or more and a short wavelength of used light, the lateral magnification M of the objective lens alone preferably satisfies the conditional expression (1 ′). If the upper limit is exceeded, the size of the coupling means in the direction perpendicular to the optical axis increases,
When the value goes below the lower limit, the error in the case of a high NA, especially the occurrence of spherical aberration due to the error in the refractive index of the objective lens increases.
Further, if the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the thickness of the objective lens becomes thicker, so that in order to secure the necessary working distance, it becomes necessary to enlarge the entire optical system. Further, if the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the objective lens becomes large and the entire optical system becomes large. When focusing by moving the objective lens in the optical axis direction,
It is desirable that the lateral magnification M of the objective lens alone satisfies the conditional expression (1 ″). Above the upper limit, the amount of spherical aberration generated is large when the objective lens is moved in the optical axis direction for focusing. In the case of a high NA, the spherical aberration is large due to the error, especially the error of the refractive power of the objective lens.

【0028】樹脂素材は、屈折率の温度による変化が大
きい。したがって、条件式(1”)を満たし、かつ条件
式(3)を満足することで、コンパクトな光情報記録媒
体の記録再生用光学系に必要な、軽量でかつ安価な対物
レンズとなる。条件式(3)の上限を越えると対物レン
ズの厚さが厚くなり、したがって必要な作動距離を確保
するためには、光学系全体を大きくする必要が生じる。
The resin material has a large change in refractive index with temperature. Therefore, by satisfying the conditional expression (1 ″) and the conditional expression (3), a lightweight and inexpensive objective lens required for a recording / reproducing optical system of a compact optical information recording medium can be obtained. If the upper limit of Expression (3) is exceeded, the thickness of the objective lens becomes thicker, so that it is necessary to enlarge the entire optical system in order to secure the necessary working distance.

【0029】条件式(4”)を満たすような光情報記録
媒体の記録再生用対物レンズとして従来にない高NAを
実現する場合には、条件式(1''')を満足することが
望ましい。上限を越えると、カップリング手段の光軸と
垂直な方向の大きさが大きくなり、下限を越えると、対
物レンズの厚さが厚くなり、したがって必要な作動距離
を確保するためには、光学系全体を大きくする必要が出
て来る。また、この条件下で樹脂製のレンズを用いるこ
とにより、軽量化と低コスト化が実現できる。
When an objective lens for recording / reproducing of an optical information recording medium satisfying the conditional expression (4 ″) is realized with a high NA which has never been obtained, it is desirable to satisfy the conditional expression (1 ″ ′). When the upper limit is exceeded, the size of the coupling means in the direction perpendicular to the optical axis becomes large, and when the lower limit is exceeded, the thickness of the objective lens becomes large, and therefore, in order to secure the necessary working distance, It becomes necessary to make the entire system large, and by using a resin lens under these conditions, weight reduction and cost reduction can be realized.

【0030】収束光が入射したとき波面収差が最小とな
り、かつマレシャル限界内で光情報記録媒体に結像する
対物レンズを用いることにより、対物レンズの屈折力を
軽減できることは上に述べた。このような対物レンズを
用いた光学系を実現するためには、光源から出た発散光
を所定の収束光とする正の屈折力を持つカップリングレ
ンズを用いればよい。光学系の倍率Mt と対物レンズの
倍率Mからカップリングレンズの倍率Mc は Mc=Mt/M で決定されるが、このときの倍率Mc でカップリングレ
ンズ単体で波面収差が最小となり、かつマレシャル限界
内であることが望ましい。これにより、対物レンズが光
軸に対して偏芯した場合の収差の劣化を小さくすること
ができる。
It has been described above that the refractive power of the objective lens can be reduced by using an objective lens that minimizes the wavefront aberration when the convergent light is incident and forms an image on the optical information recording medium within the Marechal limit. In order to realize an optical system using such an objective lens, a coupling lens having a positive refracting power that makes divergent light emitted from a light source into a predetermined convergent light may be used. The magnification Mc of the coupling lens is determined by Mc = Mt / M from the magnification Mt of the optical system and the magnification M of the objective lens. At this time, the coupling lens alone minimizes the wavefront aberration and the Marechal limit. It is desirable to be within. This makes it possible to reduce the deterioration of the aberration when the objective lens is decentered with respect to the optical axis.

【0031】カップリングレンズの倍率Mc は、条件式
(11)の範囲内であることが望ましい。上限を越える
とカップリングレンズの屈折力の負担が大きくなり、誤
差感度などの影響も大きくなり従来のコリメータレンズ
より取付けおよび製作精度の要求が厳しくなり、また、
対物レンズに比べてカップリングレンズの光軸に垂直方
向の大きさを大きくしなければならなくなる。下限を越
えると対物レンズの屈折力の負担分が大きくなり、コリ
メータを用いた無限共役型対物レンズと効果上大きな差
異はなくなる。また、光源側の開口数NAo について、
条件式(12)を満足することが望ましい。下限を越え
ると十分な光量を得ることができない。また、上限を越
えるとレーザの非点収差の影響が大きくなり、さらに光
量むらの影響も大きくなる。このとき、対物レンズが条
件式(1)を満足することにより、レンズ厚を厚くしな
いで像側開口数NAを大きくすることができる。また、
NAが条件式(4”)の下限を超えると、このようなカ
ップリングレンズ、収束光が入射する対物レンズを用い
ずに、コリメータと平行光入射の対物レンズのような公
知の方法でも十分性能を維持でき、また、樹脂レンズの
場合でも温度変化による性能変化も十分小さくすること
ができる。
The magnification Mc of the coupling lens is preferably within the range of conditional expression (11). If the upper limit is exceeded, the burden of the refracting power of the coupling lens will increase, and the influence of error sensitivity will increase, and the requirements for mounting and manufacturing accuracy will become stricter than with conventional collimator lenses.
It is necessary to increase the size of the coupling lens in the direction perpendicular to the optical axis as compared with the objective lens. When the value goes below the lower limit, the burden of the refractive power of the objective lens becomes large, and there is no great difference in effect from the infinite conjugate type objective lens using the collimator. Also, regarding the numerical aperture NAo on the light source side,
It is desirable to satisfy the conditional expression (12). If the lower limit is exceeded, a sufficient amount of light cannot be obtained. On the other hand, if the value exceeds the upper limit, the effect of astigmatism of the laser becomes large, and the effect of uneven light amount becomes large. At this time, if the objective lens satisfies the conditional expression (1), the image-side numerical aperture NA can be increased without increasing the lens thickness. Also,
If NA exceeds the lower limit of the conditional expression (4 ″), a well-known method such as a collimator and an objective lens for parallel light incidence can sufficiently perform without using such a coupling lens and an objective lens for which convergent light is incident. Can be maintained, and even in the case of a resin lens, the performance change due to temperature change can be sufficiently reduced.

【0032】カップリングレンズを1枚ないしそれ以上
の球面レンズ系とすることで、カップリングレンズ従来
のコリメータと同様の製作法で製作することができる。
しかし、カップリングレンズは、光源から射出される発
散光を収束光にする機能を持つものであるので、従来の
コリメータと比較して屈折力が大きくなり、また、光源
の光量を多く取り込もうとすると、光源側のNAを大き
く取ることとなる。したがって、球面系だけでは、使用
するレンズ枚数が多くなってしまう。このため非球面を
少なくとも1面導入して、球面収差を補正することが望
ましい。対物レンズがガラス製の場合、カップリングレ
ンズもガラス製とすることにより、温度変化による性能
変化は小さくでき、特にNA0.65以上の高NAレン
ズに用いるのに有用である。
By using one or more spherical lens systems as the coupling lens, the coupling lens can be manufactured by the same manufacturing method as the conventional collimator.
However, since the coupling lens has a function of converting the divergent light emitted from the light source into the convergent light, the refracting power becomes larger than that of the conventional collimator, and if a large amount of light from the light source is to be captured. , A large NA on the light source side will be taken. Therefore, the number of lenses to be used increases with only the spherical system. Therefore, it is desirable to introduce at least one aspheric surface to correct spherical aberration. When the objective lens is made of glass, by making the coupling lens also of glass, the change in performance due to temperature change can be made small, and it is particularly useful for a high NA lens having an NA of 0.65 or more.

【0033】カップリングレンズの両面を凸面とするこ
とにより、成形性がよくなり、製造しやすい形状とな
る。また、正弦条件も満足する形状である。カップリン
グレンズを光源側の面が凸面であるメニスカスレンズと
することにより、特にカップリングレンズが樹脂製の場
合、カップリングレンズと対物レンズの間隔Dcoと対物
レンズの倍率Mと光学系全体の倍率Mt が同じ仕様で
は、他の形状に比べて温度変化による対物レンズ単体の
倍率を変化させる効果を大きくすることができ、対物レ
ンズ自身の屈折率変化による性能変化に対する相殺度が
大きくなる。また、カップリングレンズを光源側の面が
凹面であるメニスカスレンズとすることにより、カップ
リングレンズと対物レンズの間隔Dcoと対物レンズの倍
率Mと光学系全体の倍率Mt が同じ仕様では、主点位置
の関係から、他の形状に比べて光学系全体の長さを短く
することができる。
By forming both surfaces of the coupling lens to be convex, the moldability is improved and the shape becomes easy to manufacture. The shape also satisfies the sine condition. By making the coupling lens a meniscus lens having a convex surface on the light source side, especially when the coupling lens is made of resin, the distance Dco between the coupling lens and the objective lens, the magnification M of the objective lens, and the magnification of the entire optical system. When the specifications of Mt are the same, the effect of changing the magnification of the objective lens alone due to temperature changes can be made greater than that of other shapes, and the degree of cancellation with respect to performance changes due to changes in the refractive index of the objective lens itself becomes greater. Further, by using a meniscus lens having a concave surface on the light source side as the coupling lens, in the specification where the distance Dco between the coupling lens and the objective lens, the magnification M of the objective lens, and the magnification Mt of the entire optical system are the same, Due to the positional relationship, the length of the entire optical system can be shortened as compared with other shapes.

【0034】[0034]

【実施例】以下実施例を説明する。各実施例について
は、透明基板を有する高密度光情報記録媒体の記録再生
用光学系を想定して、開口数NAが0.6以上のものを
実施例とした。また、透明基板の厚みを全て0.6mmと
している。実施例1から実施例5および実施例8は対物
レンズのみを示し、実施例6、7は実施例1の対物レン
ズを用いた光学系の実施例を示す。また、実施例9から
実施例18は単玉カップリングレンズと、該カップリン
グレンズと対物レンズを組み合わせた光学系とを示す。
このとき実施例9から実施例16までは実施例1の対物
レンズを、実施例17は実施例2の対物レンズを、実施
例18は実施例3の対物レンズを用いている。
Embodiments will be described below. In each of the examples, a recording / reproducing optical system of a high-density optical information recording medium having a transparent substrate is assumed, and the numerical aperture NA is 0.6 or more. In addition, the thickness of the transparent substrate is all set to 0.6 mm. Examples 1 to 5 and 8 show only the objective lens, and Examples 6 and 7 show examples of the optical system using the objective lens of Example 1. Further, Examples 9 to 18 show a single-lens coupling lens and an optical system in which the coupling lens and an objective lens are combined.
At this time, Examples 9 to 16 use the objective lens of Example 1, Example 17 uses the objective lens of Example 2, and Example 18 uses the objective lens of Example 3.

【0035】表中の記号は、対物レンズの焦点距離を
F、光源側から順に第i番目の面の曲率半径をri 、第
i番目の面と第i+1番目の面との光軸上の厚み、間隔
をdi、第i番目の面と第i+1番目の面との間の媒質
の光源波長での屈折率をni 、対物レンズの横倍率を
M、像側開口数をNA、使用波長をλで表す。実施例
6、7においてFt は光学系全体の焦点距離、Mt は光
学系全体の横倍率、Tは第1面から見たときの光源まで
の距離で、光の進方向を正としている。Uは物像間距離
を表し、実施例1から5および実施例8は、対物レンズ
のみの実施例で入射光が収束光束であるので、負の値と
なる。実施例6、7および実施例9から実施例18にお
いて、Ft は光学系全体の焦点距離、Mt は光学系全体
の横倍率、Uは光学系の物像間距離、Tはカップリング
レンズの第1面から見たときの光源までの距離を表す。
また、実施例9から実施例18のカップリングレンズ単
体において、Fc は単玉カップリングレンズ単体の焦点
距離、Mc はカップリングレンズ単体の横倍率、Uc は
そのときの配置におけるカップリングレンズ単体の物像
間距離、NAoは光源側の開口数を表す。
The symbols in the table are F, the focal length of the objective lens, ri the radius of curvature of the i-th surface in order from the light source side, and the thickness on the optical axis between the i-th surface and the (i + 1) -th surface. , The distance is di, the refractive index of the medium between the i-th surface and the (i + 1) -th surface at the light source wavelength is ni, the lateral magnification of the objective lens is M, the image-side numerical aperture is NA, and the working wavelength is λ. It is represented by. In Examples 6 and 7, Ft is the focal length of the entire optical system, Mt is the lateral magnification of the entire optical system, and T is the distance from the first surface to the light source, where the direction of light travel is positive. U represents the distance between the object images, and in Examples 1 to 5 and Example 8, since the incident light is a convergent light flux in Examples in which only the objective lens is used, it is a negative value. In Examples 6 and 7 and Examples 9 to 18, Ft is the focal length of the entire optical system, Mt is the lateral magnification of the entire optical system, U is the object-to-image distance of the optical system, and T is the first lens of the coupling lens. Shows the distance to the light source when viewed from one side.
Further, in the coupling lenses alone of Examples 9 to 18, Fc is the focal length of the single lens coupling lens, Mc is the lateral magnification of the coupling lens alone, and Uc is the coupling lens alone in the arrangement at that time. The object-to-image distance, NAo, represents the numerical aperture on the light source side.

【0036】また、温度特性に関しては、対物レンズあ
るいはカップリングレンズが樹脂製の場合は、1度温度
が上昇すると−12×10-5変化することを想定してい
る。また、対物レンズあるいはカップリングレンズがガ
ラス製の場合、1度温度が上昇すると39×10-7変化
することを想定している。温度特性は波面収差rms値
で評価している。この波面収差は公知の方法で光線追跡
によりrms値を算出している。またマレシャル限界は
波面収差rms値が0.07λであることをいう。ま
た、波面収差に関しては数値解析のできる干渉計等を用
いて測定することができる。なお、温度変化による素材
の線膨張の波面収差への影響は、屈折率変化による影響
に比べてかなり小さいので、ここでは計算に入れていな
い。
Regarding the temperature characteristics, it is assumed that when the objective lens or the coupling lens is made of resin, it changes by -12 × 10 -5 when the temperature rises by 1 degree. Further, when the objective lens or the coupling lens is made of glass, it is assumed that the temperature changes by 39 × 10 −7 when the temperature rises by 1 degree. The temperature characteristics are evaluated by the wavefront aberration rms value. The rms value of this wavefront aberration is calculated by ray tracing by a known method. The Marechal limit means that the wavefront aberration rms value is 0.07λ. Further, the wavefront aberration can be measured by using an interferometer or the like capable of numerical analysis. Since the influence of the linear expansion of the material on the wavefront aberration due to the temperature change is considerably smaller than the influence due to the change of the refractive index, it is not included in the calculation here.

【0037】レンズ面の非球面形状は、面の頂点を原点
とし、光軸方向をX軸とした直交座標系において、κを
円錐係数、Ai を非球面係数、Pi (4≦Pi )を非球
面のべき数とするとき、
As for the aspherical shape of the lens surface, κ is a conical coefficient, Ai is an aspherical surface coefficient, and Pi (4 ≦ Pi) is a non-spherical surface in an orthogonal coordinate system with the vertex of the surface as the origin and the optical axis direction as the X axis. When it is a power of the sphere,

【数1】 で表される。[Equation 1] It is represented by

【0038】実施例1 F=3.7685433 M=+1/12 U=−37.068 NA:0.60 λ=635nm i ri di ni 1 2.165 2.60 1.49810 2 −8.480 1.57 3 ∞ 0.60 1.58000 4 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−8.36770×10-1 1 = 5.07210×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.24900×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.11340×10-5 3= 8.0000 A4 =−3.96600×10-6 4=10.0000 第2面 κ =−2.25490×10 A1 = 1.27980×10-2 1= 4.0000 A2 =−5.04840×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.03830×10-3 3= 8.0000 A4 =−9.09990×10-5 4=10.0000Example 1 F = 3.7685433 M = + 1/12 U = -37.068 NA: 0.60 λ = 635 nm i ri di ni 1 2.165 2.60 1.49810 2 -8.4801 0.57 3 ∞ 0.60 1.58000 4 ∞ Aspheric surface data First surface κ = −8.367770 × 10 −1 A 1 = 5.07210 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.24900 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.13140 × 10 -5 P 3 = 8.00000 A 4 = −3.996600 × 10 −6 P 4 = 1.0000 2nd surface κ = −2.225490 × 10 A 1 = 1.227980 × 10 −2 P 1 = 4.0000 A 2 = −5.04840 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.03830 × 10 −3 P 3 = 8.00000 A 4 = −9.09999 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0039】この実施例は、対物レンズが樹脂製の場合
の例である。この対物レンズの光路図を図1に、その球
面収差および正弦条件の収差図を図2に、温度特性を図
3に示す。温度特性は30度変化で波面収差は0.02
8λの変化を生じているに過ぎず、無限共役型の対物レ
ンズに比してかなり温度変化の影響が小さくなってい
る。この実施例において x2=−0.08606 △2= 0.04569 であり x2・(n−1) /{F・(NA)2}=−0.03160 △2・(n−1)3/{F・(NA)4}= 0.01156
In this embodiment, the objective lens is made of resin. FIG. 1 shows an optical path diagram of this objective lens, FIG. 2 shows an aberration diagram of its spherical aberration and sine conditions, and FIG. 3 shows temperature characteristics. Temperature characteristic changes by 30 degrees and wavefront aberration is 0.02
Only the change of 8λ is generated, and the influence of the temperature change is considerably smaller than that of the infinite conjugate type objective lens. In this example, x 2 = −0.08606 Δ 2 = 0.04569 and x 2 · (n−1) / {F · (NA) 2 } = − 0.03160 Δ 2 · (n−1) 3 / {F · (NA) 4 } = 0.01156

【0040】実施例2 F=4.5893756 M=+1/5 U=−13.610 NA:0.60 λ=635nm i ri di ni 1 2.304 2.60 1.49810 2 −179.922 1.57 3 ∞ 0.60 1.58000 4 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−8.28170×10-1 1 = 5.44340×10-3 1= 4.0000 A2 = 4.26990×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.89730×10-5 3= 8.0000 A4 = 3.55070×10-6 4=10.0000 第2面 κ =−2.25490×10 A1 = 7.41970×10-3 1= 4.0000 A2 =−1.45950×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.25000×10-5 3= 8.0000 A4 = 2.08630×10-5 4=10.0000Example 2 F = 4.5893756 M = + 1/5 U = −13.610 NA: 0.60 λ = 635 nm i ri di ni 1 2.304 2.60 1.49810 2 -179.9922 1 .57 3 ∞ 0.60 1.58000 4 ∞ Aspheric surface data First surface κ = −8.28170 × 10 −1 A 1 = 5.44430 × 10 −3 P 1 = 4.0000 A 2 = 4.26990 × 10 −4 P 2 = 6.00000 A 3 = 2.89730 × 10 −5 P 3 = 8.00000 A 4 = 3.555070 × 10 −6 P 4 = 1.0000 2nd surface κ = −2.25490 × 10 A 1 = 7.41970 × 10 −3 P 1 = 4.0000 A 2 = −1.45950 × 10 -3 P 2 = 6.0000 A 3 = 1.25000 × 10 -5 P 3 = 8.0000 A 4 = 2.08630 × 10 -5 P 4 = 1.0000

【0041】この実施例は、実施例1と同様、対物レン
ズが樹脂製の場合である。この対物レンズの光路図を図
4に、その球面収差および正弦条件の収差図を図5に、
温度特性を図6に示す。実施例2は実施例1に比べてM
がさらに大きくなるため、効果が大きい。この実施例に
おいては、 x2= 0.01337 △2= 0.01894 であり x2・(n−1) /{F・(NA)2}= 0.00403 △2・(n−1)3/{F・(NA)4}= 0.00394
This embodiment is similar to the first embodiment in that the objective lens is made of resin. An optical path diagram of this objective lens is shown in FIG. 4, an aberration diagram of its spherical aberration and sine conditions is shown in FIG.
The temperature characteristics are shown in FIG. The second embodiment is M compared with the first embodiment.
Is even larger, so the effect is great. In this example, x 2 = 0.01337 Δ 2 = 0.01894 and x 2 · (n−1) / {F · (NA) 2 } = 0.00403 Δ 2 · (n−1) 3 / {F · (NA) 4 } = 0.00394

【0042】実施例3 F=3.6959252 M=+1/15 U=−47.370 NA:0.60 λ=635nm i ri di ni 1 2.130 2.60 1.49810 2 −8.053 1.57 3 ∞ 0.60 1.58000 4 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−5.06170×10-1 1 = 8.72330×10-4 1= 4.0000 A2 = 8.86100×10-5 2= 6.0000 A3 = 7.50840×10-6 3= 8.0000 A4 =−1.22820×10-6 4=10.0000 第2面 κ =−2.25510×10 A1 = 1.31840×10-2 1= 4.0000 A2 =−3.62900×10-3 2= 6.0000 A3 = 6.28660×10-4 3= 8.0000 A4 =−4.99790×10-5 4=10.0000Example 3 F = 3.6959252 M = + 1/15 U = −47.370 NA: 0.60 λ = 635 nm i ri di ni 1 2.130 2.60 1.49810 2 −8.053 1 0.57 3 ∞ 0.60 1.58000 4 ∞ Aspheric surface data First surface κ = −5.06170 × 10 −1 A 1 = 8.72330 × 10 −4 P 1 = 4.0000 A 2 = 8.86100 × 10 −5 P 2 = 6.00000 A 3 = 7.50840 × 10 −6 P 3 = 8.00000 A 4 = -1.22820 × 10 -6 P 4 = 10.0000 second surface κ = -2.25510 × 10 A 1 = 1.31840 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -3.62900 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 6.28660 × 10 −4 P 3 = 8.00000 A 4 = −4.999790 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0043】この実施例の対物レンズも樹脂製であり、
その光路図を図7に、その球面収差および正弦条件の収
差図を図8に、温度特性を図9に示す。この実施例にお
いては、 x2=−0.08076 △2= 0.05734 であり x2・(n−1) /{F・(NA)2}=−0.03023 △2・(n−1)3/{F・(NA)4}= 0.01479
The objective lens of this embodiment is also made of resin,
FIG. 7 shows the optical path diagram, FIG. 8 shows the spherical aberration and the aberration diagram of the sine condition, and FIG. 9 shows the temperature characteristic. In this example, x 2 = −0.08076 Δ 2 = 0.05734 and x 2 · (n−1) / {F · (NA) 2 } = − 0.03023 Δ 2 · (n−1 ) 3 / {F · (NA) 4 } = 0.01479

【0044】実施例4 F=4.6109005 M=+1/5 U=−13.641 NA:0.7 λ=450nm i ri di ni 1 2.318 2.60 1.50870 2 123.320 1.57 3 ∞ 0.60 1.60000 4 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−8.09110×10-1 1 = 5.22310×10-3 1= 4.0000 A2 = 4.60510×10-4 2= 6.0000 A3 = 1.66010×10-5 3= 8.0000 A4 = 7.33260×10-6 4=10.0000 第2面 κ =−2.25490×10 A1 = 6.72560×10-3 1= 4.0000 A2 =−6.93750×10-4 2= 6.0000 A3 =−1.29380×10-4 3= 8.0000 A4 = 2.24440×10-5 4=10.0000Example 4 F = 4.6109005 M = + 1/5 U = -13.641 NA: 0.7 λ = 450 nm i ri di ni 1 2.318 2.60 1.50870 2 123.320 1. 57 3 ∞ 0.60 1.60000 4 ∞ Aspheric surface data First surface κ = −8.09110 × 10 −1 A 1 = 5.222310 × 10 −3 P 1 = 4.0000 A 2 = 4.60510 × 10 −4 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.66010 × 10 −5 P 3 = 8.00000 A 4 = 7.33260 × 10 -6 P 4 = 10.0000 second surface κ = -2.25490 × 10 A 1 = 6.72560 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = -6.93750 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = -1.29380 × 10 -4 P 3 = 8.0000 A 4 = 2.24440 × 10 -5 P 4 = 10.0000

【0045】この実施例の対物レンズも樹脂製であり、
NA0.7、使用光の波長450nmの例である。その光
路図を図10に、その球面収差および正弦条件の収差図
を図11に、温度特性を図12に示す。Mが0.2倍で
あると、NA0.7の樹脂製レンズであっても、温度3
0度の変化に対して波面収差の変化は0.028λ程度
ですんでおり、また、設計においても初期収差が良好に
補正されている。この実施例においては、 x2= 0.05248 △2= 0.03962 であり x2・(n−1) /{F・(NA)2}= 0.01182 △2・(n−1)3/{F・(NA)4}= 0.00471
The objective lens of this embodiment is also made of resin,
In this example, the NA is 0.7 and the wavelength of the used light is 450 nm. FIG. 10 shows the optical path diagram, FIG. 11 shows the aberration diagram of the spherical aberration and the sine condition, and FIG. 12 shows the temperature characteristic. If M is 0.2 times, even if the resin lens has NA 0.7, the temperature is 3
The change of the wavefront aberration is about 0.028λ with respect to the change of 0 degree, and the initial aberration is well corrected in the design. In this example, x 2 = 0.05248 Δ 2 = 0.03962 and x 2 · (n−1) / {F · (NA) 2 } = 0.01182 Δ 2 · (n−1) 3 / {F · (NA) 4 } = 0.00471

【0046】実施例5 F=4.6141726 M=+1/5 U=−17.811 NA:0.75 λ=450nm i ri di ni 1 2.524 2.30 1.71017 2 6.823 1.57 3 ∞ 0.60 1.60000 4 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−8.28440×10-1 1 = 5.01710×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.07860×10-4 2= 6.0000 A3 = 6.37850×10-5 3= 8.0000 A4 =−7.41820×10-6 4=10.0000 A5 = 1.38190×10-6 4=12.0000 第2面 κ =−2.25430×10 A1 = 1.04510×10-2 1= 4.0000 A2 =−2.51340×10-3 2= 6.0000 A3 = 7.11610×10-4 3= 8.0000 A4 =−1.44630×10-4 4=10.0000 A5 = 1.38190×10-5 4=12.0000Example 5 F = 4.6141726 M = + 1/5 U = −17.811 NA: 0.75 λ = 450 nm i ri di ni 1 2.524 2.30 1.71017 2 6.823 1. 57 3 ∞ 0.60 1.60000 4 ∞ Aspherical surface data 1st surface κ = −8.28404 × 10 −1 A 1 = 5.01710 × 10 −3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.07860 × 10 −4 P 2 = 6.0000 A 3 = 6.37850 × 10 −5 P 3 = 8.0000 A 4 = -7.41820 × 10 −6 P 4 = 1.0000 A 5 = 1.38190 × 10 −6 P 4 = 1.20,000 Second surface κ = −2.225430 × 10 A 1 = 1.04510 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -2.51340 × 10 -3 P 2 = 6.0000 A 3 = 7.11610 × 10 -4 P 3 = 8.0000 A 4 = -1.44630 × 10 -4 P 4 = 1.0000 A 5 = 1.38190 × 10 -5 P 4 = 120,000

【0047】この実施例の対物レンズはガラス製で、N
A0.75、波長450nmの例であり、NA0.75で
も初期収差が良好に補正されている。その光路図を図1
3に、その球面収差および正弦条件の収差図を図14
に、温度特性を図15に示す。この実施例においては、 x2= 0.25188 △2= 0.00660 であり x2・(n−1) /{F・(NA)2}= 0.06892 △2・(n−1)3/{F・(NA)4}= 0.00162
The objective lens of this embodiment is made of glass and has N
This is an example with A0.75 and a wavelength of 450 nm, and initial aberrations are well corrected even with NA0.75. The optical path diagram is shown in Figure 1.
3 shows an aberration diagram of the spherical aberration and the sine condition in FIG.
FIG. 15 shows the temperature characteristics. In this example, x 2 = 0.25188 Δ 2 = 0.00660 and x 2 · (n−1) / {F · (NA) 2 } = 0.06892 Δ 2 · (n−1) 3 / {F · (NA) 4 } = 0.00162

【0048】実施例6 Ft=6.4164274 Mt=−1/6 T=−25.149 F =3.7685433 M =+1/12.12 U= 42.822 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 24.427 1.00 1.83925 2 7.230 2.00 1.72623 3 −18.300 9.90 4 2.165 2.60 1.49810 5 −8.480 1.573 6 ∞ 0.60 1.58000 7 ∞ 非球面データ 第4面 κ =−8.36770×10-1 1 = 5.07210×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.24900×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.11340×10-5 3= 8.0000 A4 =−3.96600×10-6 4=10.0000 第5面 κ =−2.25490×10 A1 = 1.27980×10-2 1= 4.0000 A2 =−5.04840×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.03830×10-3 3= 8.0000 A4 =−9.09990×10-5 4=10.0000Example 6 Ft = 6.4164274 Mt = -1 / 6 T = -25.149 F = 3.7685433 M = + 1 / 12.12 U = 42.822 NA: 0.6 λ = 635 nm i ri di ni 1 24.427 1.00 1.83925 2 7.230 2.00 1.72623 3 -18.300 9.90 4 2.165 2.60 1.49810 5 -8.480 1.573 6 ∞ 0.60 1.58000 7 ∞ Aspherical surface data 4th surface κ = −8.367770 × 10 −1 A 1 = 5.07210 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.24900 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.13140 × 10 -5 P 3 = 8.00000 A 4 = -3.96600 × 10 -6 P 4 = 1.0000 5th surface κ = -2.25490 × 10 A 1 = 1.27980 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -5.04840 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.03830 × 10 −3 P 3 = 8.00000 A 4 = −9.09999 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0049】この実施例の光学系は、対物レンズは実施
例1のものを使用し、カップリングレンズはガラス製の
1群2枚レンズと組合せた例である。その光路図を図1
6に、温度特性を図17に示す。温度変化による波面収
差変化量は実施例1とほぼ同等で、対物レンズによるも
のである。また、カップリングレンズによる収差を補正
するため、対物レンズの波面収差ベストの倍率が実施例
1の倍率と若干異なっている。この実施例においては
Dco=9.90 である。
The optical system of this embodiment is an example in which the objective lens used in the first embodiment is used and the coupling lens is combined with a lens made of glass of 1 group. The optical path diagram is shown in Figure 1.
6 and the temperature characteristics are shown in FIG. The amount of change in wavefront aberration due to temperature change is almost the same as in Example 1, and is due to the objective lens. Further, since the aberration due to the coupling lens is corrected, the magnification of the wavefront aberration best of the objective lens is slightly different from that of the first embodiment. In this example
Dco = 9.90.

【0050】実施例7 Ft=6.4537445 Mt=−1/6 T=−25.557 F =3.7685433 M =+1/12 U= 42.327 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 17.470 2.00 1.49810 2 −16.738 10.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−6.44530×10-1 第2面 κ =−3.72840×10-1 1 = 8.92470×10-5 1= 4.0000 第3面 κ =−8.36770×10-1 1 = 5.07210×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.24900×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.11340×10-5 3= 8.0000 A4 =−3.96600×10-6 4=10.0000 第4面 κ =−2.25490×10 A1 = 1.27980×10-2 1= 4.0000 A2 =−5.04840×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.03830×10-3 3= 8.0000 A4 =−9.09990×10-5 4=10.0000Example 7 Ft = 6.4537445 Mt = -1 / 6 T = −25.557 F = 3.768433 M = + 1/12 U = 42.327 NA: 0.6 λ = 635 nm ir i di ni 1 17.470 2.00 1.49810 2 -16.738 10.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 -8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ Aspheric data No. One surface κ = -6.444530 x 10 -1 Second surface κ = -3.72840 x 10 -1 A 1 = 8.92470 × 10 −5 P 1 = 4.0000 Third surface κ = −8.367770 × 10 −1 A 1 = 5.07210 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.24900 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.13140 × 10 -5 P 3 = 8.00000 A 4 = -3.96600 × 10 -6 P 4 = 10.0000 fourth surface κ = -2.25490 × 10 A 1 = 1.27980 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -5.04840 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.03830 × 10 −3 P 3 = 8.00000 A 4 = −9.09999 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0051】この実施例の光学系は、対物レンズは樹脂
製で、実施例1のものを使用し、カップリングレンズに
樹脂製の両面非球面の単レンズを用いた光学系の例であ
る。その光路図を図18に、その温度特性を図19に示
す。温度変化による波面収差変化は実施例1に比べて半
分以下とさらに小さくなっている。これは、温度が上昇
することにより、各レンズの屈折率が下がり、カップリ
ングレンズによる収束光の角度が小さくなり、対物レン
ズの横倍率が小さくなる影響(この影響だけの場合、対
物レンズの球面収差はアンダーに動く。)と対物レンズ
自身の屈折率が下がることによる影響(この場合、球面
収差はオーバーに動く。)がキャンセルし合っているた
めである。この実施例においては Dco=10.0
である。
The optical system of this example is an example of an optical system in which the objective lens is made of resin, the one of the example 1 is used, and the coupling lens is made of a resin double-sided aspherical single lens. Its optical path diagram is shown in FIG. 18, and its temperature characteristic is shown in FIG. The change in the wavefront aberration due to the change in temperature is smaller than half of that in the first embodiment. This is because the temperature rises, the refractive index of each lens decreases, the angle of the convergent light by the coupling lens decreases, and the lateral magnification of the objective lens decreases (in this case only, the spherical surface of the objective lens decreases). This is because the aberration moves to the under side) and the influence of the decrease in the refractive index of the objective lens itself (in this case, the spherical aberration moves to the over side) cancel each other. In this example, Dco = 10.0
It is.

【0052】実施例8 F=4.5192426 M=+1/5 U=−13.41765 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 2.345 2.60 1.49810 2 −35.299 1.57 3 ∞ 0.60 1.58000 4 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−9.41850×10-1 1 = 5.48260×10-3 1= 4.0000 A2 = 2.30790×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.16950×10-5 3= 8.0000 A4 =−2.43340×10-6 4=10.0000Example 8 F = 4.5192426 M = + 1/5 U = −13.441765 NA: 0.6 λ = 635 nm i ri di ni 1 2.345 2.60 1.49810 2 −35.299 1 0.57 3 ∞ 0.60 1.58000 4 ∞ Aspherical surface data First surface κ = −9.441850 × 10 −1 A 1 = 5.48260 × 10 −3 P 1 = 4.0000 A 2 = 2.30790 × 10 −4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.16950 × 10 −5 P 3 = 8.0000 A 4 = -2.43340 x 10 -6 P 4 = 10.0000

【0053】この実施例は対物レンズのみの例で、対物
レンズは樹脂製で光源側の面は非球面、像側の面は球面
の例である。その光路図を図20に、その球面収差およ
び正弦条件の収差図を図21に、温度特性を図22に示
す。この実施例においては、 x2=−0.029622 △2= 0.00(球面であるため) であり x2・(n−1) /{F・(NA)2}=−0.00907 △2・(n−1)3/{F・(NA)4}= 0.00
This embodiment is an example in which only the objective lens is used. The objective lens is made of resin, the surface on the light source side is aspherical, and the surface on the image side is spherical. The optical path diagram is shown in FIG. 20, the aberration diagram of the spherical aberration and the sine condition is shown in FIG. 21, and the temperature characteristic is shown in FIG. In this example, x 2 = −0.029622 Δ 2 = 0.00 (because it is a spherical surface) x 2 · (n−1) / {F · (NA) 2 } = − 0.00907 Δ 2 · (n−1) 3 / {F · (NA) 4 } = 0.00

【0054】実施例9 カップリングレンズ Fc= 15.117 Mc=−2.0 Uc=68.664 T =−21.826 NAo:0.1 λ =635nm i ri di ni 1 19.564 2.00 1.49810 2 −11.825 44.838 非球面データ 第1面 κ =−4.50630 第2面 κ =−8.10280×10-1 1 = 3.82380×10-5 1= 4.0000 全光学系 Ft=3.8011 Mt=−1/6 M=+1/12 U=31.596 T =−21.826 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 19.564 2.00 1.49810 2 −11.825 3.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−4.50630 第2面 κ =−8.10280×10-1 1 = 3.82380×10-5 1= 4.0000 第3面 κ =−8.36770×10-1 1 = 5.07210×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.24900×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.11340×10-5 3= 8.0000 A4 =−3.96600×10-6 4=10.0000 第4面 κ =−2.25490×10 A1 = 1.27980×10-2 1= 4.0000 A2 =−5.04840×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.03830×10-3 3= 8.0000 A4 =−9.09990×10-5 4=10.0000Example 9 Coupling lens Fc = 15.117 Mc = −2.0 Uc = 68.664 T = −21.826 NAo: 0.1 λ = 635 nm i ri di ni 1 19.564 2.00 1.49810 2 -11.825 44.838 Aspherical surface data First surface κ = -4.50630 Second surface κ = -8.10280 × 10 -1 A 1 = 3.82380 × 10 −5 P 1 = 4.0000 All optical systems Ft = 3.8011 Mt = -1 / 6 M = + 1/12 U = 31.596 T = -21.826 NA: 0. 6 λ = 635 nm i r i d i n i 1 19.564 2.00 1.49810 2 -11.825 3.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 -8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1 0.58000 6 ∞ aspherical surface data 1st surface κ = −4.550630 2nd surface κ = −8.10280 × 10 −1 A 1 = 3.82380 × 10 −5 P 1 = 4.0000 Third surface κ = −8.367770 × 10 −1 A 1 = 5.07210 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.24900 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.13140 × 10 -5 P 3 = 8.00000 A 4 = -3.96600 × 10 -6 P 4 = 10.0000 fourth surface κ = -2.25490 × 10 A 1 = 1.27980 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -5.04840 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.03830 × 10 −3 P 3 = 8.00000 A 4 = −9.09999 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0055】実施例9はカップリングレンズが樹脂製で
両面非球面の両凸レンズの例であり、その収差図を図2
4に示す。球面収差、正弦条件も十分に満足している。
これと組み合わせた対物レンズは実施例1の樹脂製対物
レンズであり、全光学系の光路図を図23に、その温度
特性を図25に示す。この実施例において Dco=3 Mt・M・Fcp/F=−0.05569 となる。ここで樹脂カップリングレンズは単玉レンズで
あるのでFc=Fcpとなる。温度変化による波面収差変
化は、基準設計温度より30度上昇したとき0.013
λと実施例1の対物レンズ単体のそれより約半分と小さ
くなっている。これは温度が上昇することにより各レン
ズの屈折率が下がり、カップリングレンズによる収束光
の角度が小さくなり、対物レンズ単体の横倍率が小さく
なる影響(この影響だけの場合、対物レンズの球面収差
はアンダーに動く。)と対物レンズ自身の屈折率が下が
ることによる影響(この場合、球面収差はオーバーに動
く。)が相殺しあっているためである。
Example 9 is an example of a biconvex lens whose coupling lens is made of resin and whose both surfaces are aspherical, and its aberration diagram is shown in FIG.
It is shown in FIG. The spherical aberration and the sine condition are also sufficiently satisfied.
The objective lens combined with this is the resin objective lens of Example 1, and an optical path diagram of the entire optical system is shown in FIG. 23 and its temperature characteristic is shown in FIG. In this embodiment, Dco = 3 Mt.M.Fcp / F = -0.05569. Here, since the resin coupling lens is a single lens, Fc = Fcp. The change in wavefront aberration due to temperature change is 0.013 when the temperature rises 30 degrees from the reference design temperature.
λ is about half that of the objective lens of Example 1 alone. This is because the refractive index of each lens decreases as the temperature rises, the angle of the convergent light by the coupling lens decreases, and the lateral magnification of the objective lens decreases. (In this case only, the spherical aberration of the objective lens This is because the effect of decreasing the refractive index of the objective lens itself (in this case, the spherical aberration moves over) cancels each other out.

【0056】実施例10 カップリングレンズ Fc= 17.450 Mc=−2.0 Uc=79.165 T =−25.327 NA:0.1 λ =635nm i ri di ni 1 22.683 2.00 1.49810 2 −13.678 51.838 非球面データ 第1面 κ =−4.34470 第2面 κ =−7.48710×10-1 1 = 2.93000×10-5 1= 4.0000 全光学系 Ft=6.3705 Mt=−1/6 M=+1/12 U=42.097 T =−25.327 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 22.683 2.00 1.49810 2 −13.678 10.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−4.34470 第2面 κ =−7.48710×10-1 1 = 2.93000×10-5 1= 4.0000 第3面 κ =−8.36770×10-1 1 = 5.07210×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.24900×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.11340×10-5 3= 8.0000 A4 =−3.96600×10-6 4=10.0000 第4面 κ =−2.25490×10 A1 = 1.27980×10-2 1= 4.0000 A2 =−5.04840×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.03830×10-3 3= 8.0000 A4 =−9.09990×10-5 4=10.0000Example 10 Coupling lens Fc = 17.450 Mc = −2.0 Uc = 79.165 T = −25.327 NA: 0.1 λ = 635 nm i ri di ni 1 22.683 2.00 1.49810 2 -13.678 51.838 Aspherical data 1st surface κ = -4.34470 2nd surface κ = -7.48710 x 10 -1 A 1 = 2.93000 × 10 −5 P 1 = 4.0000 All optical systems Ft = 6.3705 Mt = −1 / 6 M = + 1/12 U = 42.097 T = −25.327 NA: 0. 6 λ = 635 nm i ri di ni 1 22.683 2.00 1.49810 2 -13.678 10.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 -8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1 0.58000 6 ∞ Aspheric surface data First surface κ = -4.34470 Second surface κ = -7.48710 × 10 -1 A 1 = 2.93000 × 10 −5 P 1 = 4.0000 Third surface κ = −8.367770 × 10 −1 A 1 = 5.07210 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.24900 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.13140 × 10 -5 P 3 = 8.00000 A 4 = -3.96600 × 10 -6 P 4 = 10.0000 fourth surface κ = -2.25490 × 10 A 1 = 1.27980 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -5.04840 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.03830 × 10 −3 P 3 = 8.00000 A 4 = −9.09999 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0057】実施例10はカップリングレンズが樹脂製
で両面非球面の両凸レンズの例であり、実施例9と同じ
倍率Mc=−2.0であるが、焦点距離Fcが若干長いと
きの実施例で、その収差図を図27に示す。球面収差、
正弦条件も十分満足している。また、全光学系は、この
カップリングレンズと実施例1の樹脂製対物レンズを組
み合わせたものであり、倍率M、Mt は実施例7、実施
例9と同じ仕様であり、対物レンズとカップリングレン
ズの間隔Dcoも実施例7と同じである。その光路図を図
26に、温度特性を図28に示す。この実施例において Dco=10 Mt・M・Fcp/F=−0.06429 となる。ここで樹脂カップリングレンズは単玉レンズで
あるのでFc=Fcpとなる。温度変化による波面収差変
化は、基準設計温度より30度上昇したとき0.011
λと実施例7とほぼ同等、実施例9より若干小さくなっ
ている。これはカップリングレンズの焦点距離Fc が実
施例9より長くなり、温度が上昇することによるカップ
リングレンズによる収束光の角度が小さくなる度合いが
実施例9よりも大きくなるためである。
The tenth embodiment is an example of a biconvex lens in which the coupling lens is made of resin and has aspherical surfaces on both sides, and the magnification is Mc = −2.0 as in the ninth embodiment, but the focal length Fc is slightly longer. As an example, the aberration diagram is shown in FIG. Spherical aberration,
The sine condition is also satisfied. The all-optical system is a combination of this coupling lens and the resin objective lens of the first embodiment, and the magnifications M and Mt have the same specifications as those of the seventh and ninth embodiments. The lens spacing Dco is also the same as in the seventh embodiment. FIG. 26 shows the optical path diagram and FIG. 28 shows the temperature characteristic. In this embodiment, Dco = 10 Mt.M.Fcp / F = -0.06429. Here, since the resin coupling lens is a single lens, Fc = Fcp. The change in wavefront aberration due to temperature change is 0.011 when the temperature rises 30 degrees from the reference design temperature.
λ is almost equal to that of the seventh embodiment and slightly smaller than that of the ninth embodiment. This is because the focal length Fc of the coupling lens becomes longer than that in the ninth embodiment, and the degree of the angle of the converged light by the coupling lens becoming smaller due to the temperature rise becomes larger than that in the ninth embodiment.

【0058】実施例11 カップリングレンズ Fc= 14.864 Mc=−2.0 Uc=67.577 T =−20.739 NAo:0.1 λ =635nm i ri di ni 1 −40.000 2.00 1.49810 2 −6.351 44.838 非球面データ 第1面 κ =−4.45790 A1 = 2.74370×10-4 1= 4.0000 第2面 κ =−1.27670 A1 =−2.99160×10-5 1= 4.0000 A2 = 2.54920×10-6 2= 6.0000 A3 = 1.42550×10-8 3= 8.0000 全光学系 Ft=3.6150 Mt=−1/6 M=+1/12 U=30.509 T =−20.739 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 −40.000 2.00 1.49810 2 −6.351 3.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−4.45790 A1 = 2.74370×10-4 1= 4.0000 第2面 κ =−1.27670 A1 =−2.99160×10-5 1= 4.0000 A2 = 2.54920×10-6 2= 6.0000 A3 = 1.42550×10-8 3= 8.0000 第3面 κ =−8.36770×10-1 1 = 5.07210×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.24900×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.11340×10-5 3= 8.0000 A4 =−3.96600×10-6 4=10.0000 第4面 κ =−2.25490×10 A1 = 1.27980×10-2 1= 4.0000 A2 =−5.04840×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.03830×10-3 3= 8.0000 A4 =−9.09990×10-5 4=10.0000Example 11 Coupling lens Fc = 14.864 Mc = −2.0 Uc = 67.577 T = −20.739 NAo: 0.1 λ = 635 nm i ri di ni 1 -40.000 2. 00 1.49810 2 −6.351 44.838 Aspherical surface data First surface κ = −4.475790 A 1 = 2.74370 × 10 −4 P 1 = 4.00000 Second surface κ = −1.27670 A 1 = -2.999160 x 10 -5 P 1 = 4.0000 A 2 = 2.54920 x 10 -6 P 2 = 6.0000 A 3 = 1.42550 x 10 -8 P 3 = 8.0000 All optics System Ft = 3.6150 Mt = -1 / 6 M = + 1/12 U = 30.509 T = -20.739 NA: 0.6 λ = 635 nm i ri di ni 1 -40.000 2.00 1. 49810 2-6.351 3 .00 3 2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ Aspheric surface data 1st surface κ = −4.475790 A 1 = 2.74370 × 10 -4 P 1 = 4.0000 second surface κ = -1.27670 A 1 = -2.99160 × 10 -5 P 1 = 4.0000 A 2 = 2.54920 × 10 -6 P 2 = 6.0000 A 3 = 1.42550 × 10 −8 P 3 = 8.00000 3rd surface κ = −8.367770 × 10 −1 A 1 = 5.07210 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.24900 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.13140 × 10 -5 P 3 = 8.00000 A 4 = -3.96600 × 10 -6 P 4 = 10.0000 fourth surface κ = -2.25490 × 10 A 1 = 1.27980 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -5.04840 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.03830 × 10 −3 P 3 = 8.00000 A 4 = −9.09999 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0059】実施例11はカップリングレンズが樹脂製
で両面非球面、光源側の面が凹面のメニスカスレンズで
ある例であり、実施例9と同じ倍率Mc=−2.0であ
り、その収差図を図30に示す。正弦条件は補正過剰と
なっている。また、全光学系は、このカップリングレン
ズと実施例1の樹脂製対物レンズを組み合わせたもので
あり、倍率M、Mt は実施例9と同じ仕様であり、対物
レンズとカップリングレンズの間隔Dcoも実施例9と同
じである。その光路図を図29に、温度特性を図31に
示す。この実施例において Dco=3 Mt・M・Fcp/F=−0.05476 となる。ここで樹脂カップリングレンズは単玉レンズで
あるのでFc=Fcpとなる。温度変化による波面収差変
化は、基準設計温度より30度上昇したとき0.016
λとほぼ同一仕様の実施例9より若干大きいが、物像間
距離は短くなっている。これはカップリングレンズの光
源側面が凹面のメニスカスレンズのため、該レンズの主
点位置が、両凸カップリングレンズである実施例9に比
べて対物レンズよりとなるためである。
The eleventh embodiment is an example in which the coupling lens is made of resin and has a double-sided aspherical surface and the light source side surface is a concave meniscus lens. The magnification is Mc = −2.0, which is the same as that of the ninth embodiment, and the aberration thereof. The figure is shown in FIG. The sine condition is overcorrected. The entire optical system is a combination of this coupling lens and the resin objective lens of the first embodiment, the magnifications M and Mt have the same specifications as those of the ninth embodiment, and the distance Dco between the objective lens and the coupling lens is Dco. The same as in Example 9. FIG. 29 shows the optical path diagram and FIG. 31 shows the temperature characteristic. In this embodiment, Dco = 3 Mt.M.Fcp / F = -0.05476. Here, since the resin coupling lens is a single lens, Fc = Fcp. The change in wavefront aberration due to temperature change is 0.016 when the temperature rises 30 degrees from the reference design temperature.
Although λ is slightly larger than that of the ninth embodiment having substantially the same specifications, the object-image distance is shorter. This is because the light source side surface of the coupling lens is a meniscus lens having a concave surface, so that the principal point position of the lens is closer to the objective lens than in the ninth embodiment, which is a biconvex coupling lens.

【0060】実施例12 カップリングレンズ Fc= 15.479 Mc=−2.0 Uc=70.351 T =−23.513 NAo:0.1 λ =635nm i ri di ni 1 6.438 2.00 1.49810 2 35.000 44.838 非球面データ 第1面 κ =−2.50830 A1 = 1.45610×10-3 1= 4.0000 第2面 κ =−8.15100×10-1 1 = 1.03270×10-3 1= 4.0000 A2 = 1.61260×10-5 2= 6.0000 A3 =−5.04670×10-7 3= 8.0000 全光学系 Ft=4.0894 Mt=−1/6 M=+1/12 U=33.283 T =−23.513 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 6.438 2.00 1.49810 2 35.000 3.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−2.50830 A1 = 1.45610×10-3 1= 4.0000 第2面 κ =−8.15100×10-1 1 = 1.03270×10-3 1= 4.0000 A2 = 1.61260×10-5 2= 6.0000 A3 =−5.04670×10-7 3= 8.0000 第3面 κ =−8.36770×10-1 1 = 5.07210×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.24900×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.11340×10-5 3= 8.0000 A4 =−3.96600×10-6 4=10.0000 第4面 κ =−2.25490×10 A1 = 1.27980×10-2 1= 4.0000 A2 =−5.04840×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.03830×10-3 3= 8.0000 A4 =−9.09990×10-5 4=10.0000Example 12 Coupling lens Fc = 15.479 Mc = −2.0 Uc = 70.351 T = −23.513 NAo: 0.1 λ = 635 nm i ri di ni 1 6.438 2.00 1.49810 2 35.000 44.838 aspheric data first surface κ = -2.50830 A 1 = 1.45610 × 10 -3 P 1 = 4.0000 second surface κ = -8.15100 × 10 - 1 A 1 = 1.03270 × 10 −3 P 1 = 4.0000 A 2 = 1.61260 × 10 −5 P 2 = 6.0000 A 3 = −5.04670 × 10 −7 P 3 = 8.0000 All Optical system Ft = 4.0894 Mt = -1 / 6 M = + 1/12 U = 33.283 T = −23.513 NA: 0.6 λ = 635 nm i ri di ni 1 6.438 2.00 1. 49810 2 35.000 3.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 -8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ Aspheric surface data 1st surface κ = -2.550830 A 1 = 1.45610 × 10 −3 P 1 = 4.0000 Second surface κ = −8.15100 × 10 −1 A 1 = 1.03270 × 10 −3 P 1 = 4.0000 A 2 = 1.61260 × 10 −5 P 2 = 6.0000 A 3 = −5.04670 × 10 −7 P 3 = 8.00000th 3 planes κ = −8.36770 × 10 −1 A 1 = 5.07210 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.24900 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.13140 × 10 -5 P 3 = 8.00000 A 4 = -3.96600 × 10 -6 P 4 = 10.0000 fourth surface κ = -2.25490 × 10 A 1 = 1.27980 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -5.04840 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.03830 × 10 −3 P 3 = 8.00000 A 4 = −9.09999 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0061】実施例12はカップリングレンズが樹脂製
で両面非球面、光源側の面が凸面のメニスカスレンズで
ある例であり、実施例9と同じ倍率Mc=−2.0であ
り、その収差図を図33に示す。正弦条件は補正不足と
なっている。また、全光学系は、このカップリングレン
ズと実施例1の樹脂製対物レンズを組み合わせたもので
あり、倍率M、Mt は実施例9と同じ仕様であり、対物
レンズとカップリングレンズの間隔Dcoも実施例9と同
じである。その光路図を図32に、温度特性を図34に
示す。この実施例において Dco=3 Mt・M・Fcp/F=−0.05703 となる。ここで樹脂カップリングレンズは単玉レンズで
あるのでFc=Fcpとなる。温度変化による波面収差変
化は、基準設計温度より30度上昇したとき0.010
λとほぼ同一仕様の実施例9より小さい。これはカップ
リングレンズの光源側面が凸面のメニスカスレンズのた
め、該レンズの主点位置が、両凸カップリングレンズで
ある実施例9に比べて光源よりとなるためで、このため
カップリングレンズの焦点距離Fc が長くなるためであ
る。
The twelfth embodiment is an example in which the coupling lens is made of resin and has a double-sided aspherical surface, and the light source side surface is a convex meniscus lens. The figure is shown in FIG. The sine condition is undercorrected. The entire optical system is a combination of this coupling lens and the resin objective lens of the first embodiment, the magnifications M and Mt have the same specifications as those of the ninth embodiment, and the distance Dco between the objective lens and the coupling lens is Dco. The same as in Example 9. FIG. 32 shows the optical path diagram and FIG. 34 shows the temperature characteristic. In this embodiment, Dco = 3 Mt.M.Fcp / F = -0.05703. Here, since the resin coupling lens is a single lens, Fc = Fcp. The change in wavefront aberration due to temperature change is 0.010 when the temperature rises 30 degrees from the reference design temperature.
It is smaller than that of Example 9 having almost the same specifications as λ. This is because the side surface of the light source of the coupling lens is a convex meniscus lens, so that the principal point position of the lens is located closer to the light source than that of the biconvex coupling lens of the ninth embodiment. This is because the focal length Fc becomes long.

【0062】実施例13 カップリングレンズ Fc= 14.963 Mc=−2.0 Uc=67.994 T =−21.156 NAo:0.1 λ =635nm i ri di ni 1 196.414 2.00 1.49810 2 −7.721 44.838 非球面データ 第2面 κ =−8.15760×10-1 1 = 3.11570×10-5 1= 4.0000 全光学系 Ft= 3.686 Mt=−1/6 M=+1/12 U=30.926 T =−21.156 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 196.414 2.00 1.49810 2 −7.721 3.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ 非球面データ 第2面 κ =−8.15760×10-1 1 = 3.11570×10-5 1= 4.0000 第3面 κ =−8.36770×10-1 1 = 5.07210×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.24900×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.11340×10-5 3= 8.0000 A4 =−3.96600×10-6 4=10.0000 第4面 κ =−2.25490×10 A1 = 1.27980×10-2 1= 4.0000 A2 =−5.04840×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.03830×10-3 3= 8.0000 A4 =−9.09990×10-5 4=10.0000Example 13 Coupling lens Fc = 14.963 Mc = −2.0 Uc = 67.994 T = −21.156 NAo: 0.1 λ = 635 nm ir di ni 1 196.414 2.00 1.49810 2 −7.721 44.838 Aspheric surface data Second surface κ = −8.157760 × 10 −1 A 1 = 3.11570 × 10 -5 P 1 = 4.0000 All optical systems Ft = 3.686 Mt = -1 / 6 M = + 1/12 U = 30.926 T = -21.156 NA: 0. 6 λ = 635 nm i ri di ni 1 196.414 2.00 1.49810 2 −7.721 3.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1 0.58000 6 ∞ Aspheric surface data 2nd surface κ = −8.157760 × 10 −1 A 1 = 3.11570 × 10 −5 P 1 = 4.0000 Third surface κ = −8.367770 × 10 −1 A 1 = 5.07210 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.24900 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.13140 × 10 -5 P 3 = 8.00000 A 4 = -3.96600 × 10 -6 P 4 = 10.0000 fourth surface κ = -2.25490 × 10 A 1 = 1.27980 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -5.04840 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.03830 × 10 −3 P 3 = 8.00000 A 4 = −9.09999 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0063】実施例13はカップリングレンズが樹脂製
で光源側の面は球面、像側の面は非球面である両凸レン
ズの例であり、実施例9と同じ倍率Mc=−2.0であ
り、その収差図を図36に示す。正弦条件は補正過剰と
なっている。また、全光学系は、このカップリングレン
ズと実施例1の樹脂製対物レンズを組み合わせたもので
あり、倍率M、Mt は実施例9と同じ仕様であり、対物
レンズとカップリングレンズの間隔Dcoも実施例9と同
じである。その光路図を図35に、温度特性を図37に
示す。この実施例において Dco=3 Mt・M・Fcp/F=−0.05512 となる。ここで樹脂カップリングレンズは単玉レンズで
あるのでFc=Fcpとなる。温度変化による波面収差変
化は、基準設計温度より30度上昇したとき0.015
λとなる。
The thirteenth embodiment is an example of a biconvex lens in which the coupling lens is made of resin, the surface on the light source side is a spherical surface, and the surface on the image side is an aspherical surface. At the same magnification Mc = −2.0 as in the ninth embodiment. FIG. 36 shows the aberration diagram thereof. The sine condition is overcorrected. The entire optical system is a combination of this coupling lens and the resin objective lens of the first embodiment, the magnifications M and Mt have the same specifications as those of the ninth embodiment, and the distance Dco between the objective lens and the coupling lens is Dco. The same as in Example 9. FIG. 35 shows the optical path diagram and FIG. 37 shows the temperature characteristic. In this embodiment, Dco = 3 Mt.M.Fcp / F = -0.05512. Here, since the resin coupling lens is a single lens, Fc = Fcp. The change in wavefront aberration due to temperature change is 0.015 when the temperature rises 30 degrees from the reference design temperature.
becomes λ.

【0064】実施例14 カップリングレンズ Fc= 9.047 Mc=−4.0 Uc=57.166 T =−10.328 NAo:0.2 λ =635nm i ri di ni 1 15.135 2.00 1.49810 2 −6.135 44.838 非球面データ 第1面 κ =−9.28300 第2面 κ =−9.65600×10-1 1 =−1.76460×10-5 1= 4.0000 A2 = 6.69660×10-7 2= 6.0000 全光学系 Ft=3.774 Mt=−1/3 M=+1/12 U=20.098 T =−10.328 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 15.135 2.00 1.49810 2 −6.135 3.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−9.28300 第2面 κ =−9.65600×10-1 1 =−1.76460×10-5 1= 4.0000 A2 = 6.69660×10-7 2= 6.0000 第3面 κ =−8.36770×10-1 1 = 5.07210×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.24900×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.11340×10-5 3= 8.0000 A4 =−3.96600×10-6 4=10.0000 第4面 κ =−2.25490×10 A1 = 1.27980×10-2 1= 4.0000 A2 =−5.04840×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.03830×10-3 3= 8.0000 A4 =−9.09990×10-5 4=10.0000Example 14 Coupling lens Fc = 9.047 Mc = −4.0 Uc = 57.166 T = −10.328 NAo: 0.2 λ = 635 nm i ri di ni 1 15.135 2.00 1.49810 2 −6.135 44.838 Aspherical surface data First surface κ = −9.28300 Second surface κ = −9.65600 × 10 −1 A 1 = −1.76460 × 10 −5 P 1 = 4.0000 A 2 = 6.69660 × 10 −7 P 2 = 6.00000 All optical systems Ft = 3.774 Mt = −1 / 3 M = + 1 / 12 U = 20.098 T = -10.328 NA: 0.6 λ = 635 nm i ri di ni 1 15.135 2.00 1.49810 2 -6.135 3.00 3.2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ Aspheric surface data 1st surface κ = −9.28300 2nd surface κ = −9.65600 × 10 −1 A 1 = -1.76460 × 10 -5 P 1 = 4.0000 A 2 = 6.669660 × 10 -7 P 2 = 6.00000 Third surface κ = -8.36770 × 10 -1 A 1 = 5.07210 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.24900 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.13140 × 10 -5 P 3 = 8.00000 A 4 = -3.96600 × 10 -6 P 4 = 10.0000 fourth surface κ = -2.25490 × 10 A 1 = 1.27980 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -5.04840 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.03830 × 10 −3 P 3 = 8.00000 A 4 = −9.09999 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0065】実施例14はカップリングレンズが樹脂製
で両面非球面の両凸レンズの例であり、その収差図を図
39に示す。また、全光学系は、このカップリングレン
ズと実施例1の樹脂製対物レンズを組み合わせたもので
あり、その光路図を図38に、温度特性を図40に示
す。この実施例において Dco=3 Mt・M・Fcp/F=−0.06666 となる。ここで樹脂カップリングレンズは単玉レンズで
あるのでFc=Fcpとなる。温度変化による波面収差変
化は、基準設計温度より30度上昇したとき0.008
λと、実施例9よりも小さい。また物像間距離もかなり
短くなっている。
The fourteenth embodiment is an example of a biconvex lens whose coupling lens is made of resin and whose both surfaces are aspherical surfaces, and its aberration diagram is shown in FIG. Further, the all-optical system is a combination of this coupling lens and the resin objective lens of Example 1, and its optical path diagram is shown in FIG. 38 and its temperature characteristic is shown in FIG. In this embodiment, Dco = 3 Mt.M.Fcp / F = -0.066666. Here, since the resin coupling lens is a single lens, Fc = Fcp. The change in wavefront aberration due to temperature change is 0.008 when the temperature rises 30 degrees from the reference design temperature.
λ, which is smaller than that in the ninth embodiment. In addition, the distance between the images is quite short.

【0066】実施例15 カップリングレンズ Fc= 10.447 Mc=−4.0 Uc=65.913 T =−12.075 NAo:0.2 λ =635nm i ri di ni 1 17.965 2.00 1.49810 2 −7.055 51.838 非球面データ 第1面 κ =−5.16870 A1 =−1.16400×10-4 1= 4.0000 第2面 κ =−7.02230×10-1 1 = 6.39330×10-5 1= 4.0000 A2 =−8.95530×10-7 2= 6.0000 A3 =−1.37400×10-8 3= 8.0000 全光学系 Ft=11.429 Mt=−1/3 M=+1/12 U=28.845 T =−12.075 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 17.965 2.00 1.49810 2 −7.055 10.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−5.16870 A1 =−1.16400×10-4 1= 4.0000 第2面 κ =−7.02230×10-1 1 = 6.39330×10-5 1= 4.0000 A2 =−8.95530×10-7 2= 6.0000 A3 =−1.37400×10-8 3= 8.0000 第3面 κ =−8.36770×10-1 1 = 5.07210×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.24900×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.11340×10-5 3= 8.0000 A4 =−3.96600×10-6 4=10.0000 第4面 κ =−2.25490×10 A1 = 1.27980×10-2 1= 4.0000 A2 =−5.04840×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.03830×10-3 3= 8.0000 A4 =−9.09990×10-5 4=10.0000Example 15 Coupling lens Fc = 10.447 Mc = −4.0 Uc = 65.913 T = −12.075 NAo: 0.2 λ = 635 nm i ri di ni 1 17.965 2.00 1.49810 2 −7.055 51.838 Aspherical surface data First surface κ = −5.16870 A 1 = −1.16400 × 10 −4 P 1 = 4.0000 Second surface κ = −7.02230 × 10 -1 A 1 = 6.393330 × 10 −5 P 1 = 4.0000 A 2 = −8.95530 × 10 −7 P 2 = 6.00000 A 3 = −1.37400 × 10 −8 P 3 = 8.00000 All optical system Ft = 11.429 Mt = -1 / 3 M = + 1/12 U = 28.845 T = -12.075 NA: 0.6 λ = 635 nm i ri di ni 1 17.965 2.00 1 .49810 2 -7.055 10.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 -8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ Aspheric surface data 1st surface κ = -5.168870 A 1 = −1.16400 × 10 −4 P 1 = 4.0000 Second surface κ = −7.02230 × 10 −1 A 1 = 6.393330 × 10 −5 P 1 = 4.0000 A 2 = −8.95530 × 10 −7 P 2 = 6.00000 A 3 = −1.37400 × 10 −8 P 3 = 8.00000 Third surface κ = −8.36770 × 10 −1 A 1 = 5.07210 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.24900 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.13140 × 10 -5 P 3 = 8.00000 A 4 = -3.96600 × 10 -6 P 4 = 10.0000 fourth surface κ = -2.25490 × 10 A 1 = 1.27980 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -5.04840 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.03830 × 10 −3 P 3 = 8.00000 A 4 = −9.09999 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0067】実施例15はカップリングレンズが樹脂製
で両面非球面の両凸レンズの例である。実施例14と同
じ倍率Mcで焦点距離が長い。その収差図を図42に示
す。また、全光学系は、このカップリングレンズと実施
例1の樹脂製対物レンズを組み合わせたものであり、倍
率M、Mt は実施例14と同じ仕様である。その光路図
を図41に、温度特性を図43に示す。この実施例にお
いて Dco=10 Mt・M・Fcp/F=−0.07697 となる。ここで樹脂カップリングレンズは単玉レンズで
あるのでFc=Fcpとなる。温度変化による波面収差変
化は、基準設計温度より30度上昇したとき0.006
λと、かなり小さくなっている。
The fifteenth embodiment is an example of a biconvex lens whose coupling lens is made of resin and whose both surfaces are aspherical. The focal length is long at the same magnification Mc as in the fourteenth embodiment. The aberration diagram is shown in FIG. The all optical system is a combination of this coupling lens and the resin objective lens of the first embodiment, and the magnifications M and Mt have the same specifications as the fourteenth embodiment. FIG. 41 shows the optical path diagram and FIG. 43 shows the temperature characteristic. In this embodiment, Dco = 10 Mt.M.Fcp / F = -0.07697. Here, since the resin coupling lens is a single lens, Fc = Fcp. The change in wavefront aberration due to temperature change is 0.006 when the temperature rises 30 degrees from the reference design temperature.
It is quite small, λ.

【0068】実施例16 カップリングレンズ Fc= 19.476 Mc=−1.33 Uc=80.168 T =−33.33 NAo:0.067 λ =635nm i ri di ni 1 21.378 2.00 1.49810 2 −17.208 44.838 非球面データ 第1面 κ =−3.28840 第2面 κ =−5.25210×10-1 1 = 2.60800×10-5 2= 4.0000 全光学系 Ft=3.812 Mt=−1/9 M=+1/12 U=43.100 T =−33.330 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 21.378 2.00 1.49810 2 −17.208 3.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 −8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−3.28840 第2面 κ =−5.25210×10-1 1 = 2.60800×10-5 2= 4.0000 第3面 κ =−8.36770×10-1 1 = 5.07210×10-3 1= 4.0000 A2 = 3.24900×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.11340×10-5 3= 8.0000 A4 =−3.96600×10-6 4=10.0000 第4面 κ =−2.25490×10 A1 = 1.27980×10-2 1= 4.0000 A2 =−5.04840×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.03830×10-3 3= 8.0000 A4 =−9.09990×10-5 4=10.0000Example 16 Coupling lens Fc = 19.476 Mc = −1.33 Uc = 80.168 T = −33.33 NAo: 0.067 λ = 635 nm i ri di ni 1 21.378 2.00 1.49810 2 -17.208 44.838 Aspherical surface data First surface κ = -3.282840 Second surface κ = -5.250210 × 10 -1 A 1 = 2.60800 × 10 −5 P 2 = 4.0000 All optical systems Ft = 3.812 Mt = −1 / 9 M = + 1/12 U = 43.100 T = −33.330 NA: 0. 6 λ = 635 nm i ri di ni 1 21.378 2.00 1.49810 2 -17.208 3.00 3 2.165 2.60 1.49810 4 -8.480 1.57 5 ∞ 0.60 1 0.58000 6 ∞ aspherical surface data 1st surface κ = −3.282840 2nd surface κ = −5.250210 × 10 −1 A 1 = 2.60800 × 10 -5 P 2 = 4.0000 Third surface κ = −8.367770 × 10 −1 A 1 = 5.07210 × 10 -3 P 1 = 4.0000 A 2 = 3.24900 × 10 -4 P 2 = 6.0000 A 3 = 2.13140 × 10 -5 P 3 = 8.00000 A 4 = -3.96600 × 10 -6 P 4 = 10.0000 fourth surface κ = -2.25490 × 10 A 1 = 1.27980 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -5.04840 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 1.03830 × 10 −3 P 3 = 8.00000 A 4 = −9.09999 × 10 −5 P 4 = 1.0000

【0069】実施例16はカップリングレンズが樹脂製
で両面非球面の両凸レンズの例であり、その収差図を図
45に示す。また、全光学系は、このカップリングレン
ズと実施例1の樹脂製対物レンズを組み合わせたもので
あり、その光路図を図44に、温度特性を図46に示
す。この実施例において Dco=3 Mt・M・Fcp/F=−0.04783 となる。ここで樹脂カップリングレンズは単玉レンズで
あるのでFc=Fcpとなる。温度変化による波面収差変
化は、基準設計温度より30度上昇したとき0.016
λである。
The sixteenth embodiment is an example of a biconvex lens whose coupling lens is made of resin and whose both surfaces are aspherical surfaces, and its aberration diagram is shown in FIG. Further, the all-optical system is a combination of this coupling lens and the resin objective lens of Example 1, and its optical path diagram is shown in FIG. 44 and its temperature characteristic is shown in FIG. In this embodiment, Dco = 3 Mt.M.Fcp / F = -0.04783. Here, since the resin coupling lens is a single lens, Fc = Fcp. The change in wavefront aberration due to temperature change is 0.016 when the temperature rises 30 degrees from the reference design temperature.
λ.

【0070】実施例17 カップリングレンズ Fc= 12.069 Mc=−0.83 Uc=49.303 T =−25.923 NA:0.1 λ=635nm i ri di ni 1 10.762 2.00 1.49810 2 −12.777 21.38 非球面データ 第1面 κ =−4.46790 A1 = 3.01970×10-4 1= 4.0000 第2面 κ =−8.10730×10-1 1 = 1.59270×10-4 1= 4.0000 A2 = 4.39000×10-6 2= 6.0000 A3 =−8.09630×10-8 3= 8.0000 全光学系 Ft=4.2969 Mt=−1/6 M=+1/5 U=35.693 T =−25.923 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 10.762 2.00 1.49810 2 −12.777 3.00 3 2.304 2.60 1.49810 4 −179.922 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−4.46790 A1 = 3.01970×10-4 1= 4.0000 第2面 κ =−8.10730×10-1 1 = 1.59270×10-4 1= 4.0000 A2 = 4.39000×10-6 2= 6.0000 A3 =−8.09630×10-8 3= 8.0000 第3面 κ =−8.28170×10-1 1 = 5.44340×10-3 1= 4.0000 A2 = 4.26990×10-4 2= 6.0000 A3 = 2.89730×10-5 3= 8.0000 A4 = 3.55070×10-6 4=10.0000 第4面 κ =−2.25490×10 A1 = 7.41970×10-3 1= 4.0000 A2 =−1.45950×10-3 2= 6.0000 A3 = 1.25000×10-5 3= 8.0000 A4 = 2.08630×10-5 4=10.0000Example 17 Coupling lens Fc = 12.069 Mc = −0.83 Uc = 49.303 T = −25.923 NA: 0.1 λ = 635 nm i ri di ni 1 10.762 2.00 1.49810 2 −12.777 21.38 Aspheric surface data First surface κ = −4.446790 A 1 = 3.01970 × 10 −4 P 1 = 4.0000 Second surface κ = −8.107730 × 10 -1 A 1 = 1.59270 × 10 −4 P 1 = 4.0000 A 2 = 4.39000 × 10 −6 P 2 = 6.00000 A 3 = −8.09630 × 10 −8 P 3 = 8.00000 All Optical system Ft = 4.26969 Mt = -1 / 6 M = + 1/5 U = 35.693 T = −25.923 NA: 0.6 λ = 635 nm i ri di ni 1 10.762 2.00 1. 49810 2 -12.777 3.00 3 2.304 2.60 1.49810 4 179.922 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ Aspheric data 1st surface κ = -4.47690 A 1 = 3.01970 × 10 −4 P 1 = 4.0000 Second surface κ = −8.10730 × 10 −1 A 1 = 1.59270 × 10 −4 P 1 = 4.0000 A 2 = 4.39000 × 10 −6 P 2 = 6.0000 A 3 = −8.09630 × 10 −8 P 3 = 8.00000th 3 planes κ = −8.28170 × 10 −1 A 1 = 5.44430 × 10 −3 P 1 = 4.0000 A 2 = 4.26990 × 10 −4 P 2 = 6.00000 A 3 = 2.89730 × 10 −5 P 3 = 8.00000 A 4 = 3.555070 × 10 −6 P 4 = 1.0000 4th surface κ = −2.25490 × 10 A 1 = 7.41970 × 10 −3 P 1 = 4.0000 A 2 = −1.45950 × 10 -3 P 2 = 6.0000 A 3 = 1.25000 × 10 -5 P 3 = 8.0000 A 4 = 2.08630 × 10 -5 P 4 = 1.0000

【0071】実施例17はカップリングレンズが樹脂製
で両面非球面の両凸レンズの例であり、その収差図を図
48に示す。また、全光学系は、このカップリングレン
ズと実施例2の樹脂製対物レンズを組み合わせたもので
あり、その光路図を図47に、温度特性を図49に示
す。この実施例において Dco=3 Mt・M・Fcp/F=−0.08767 となる。ここで樹脂カップリングレンズは単玉レンズで
あるのでFc=Fcpとなる。温度変化による波面収差変
化は、基準設計温度より30度上昇したとき0.014
λで、対物レンズ単体のそれより若干大きい。これはカ
ップリングレンズのパワーが大きくなり、温度変化によ
るカップリングレンズ自身の波面収差変化が無視できな
いくらいの大きさとなるためである。
The seventeenth embodiment is an example of a biconvex lens in which the coupling lens is made of resin and whose both surfaces are aspherical, and its aberration diagram is shown in FIG. Further, the all-optical system is a combination of this coupling lens and the resin objective lens of Example 2, and its optical path diagram is shown in FIG. 47 and its temperature characteristic is shown in FIG. In this embodiment, Dco = 3 Mt.M.Fcp / F = -0.08767. Here, since the resin coupling lens is a single lens, Fc = Fcp. The change in wavefront aberration due to temperature change is 0.014 when the temperature rises 30 degrees from the reference design temperature.
λ, which is slightly larger than that of the objective lens alone. This is because the power of the coupling lens becomes large and the change in the wavefront aberration of the coupling lens itself due to the temperature change becomes so large that it cannot be ignored.

【0072】実施例18 カップリングレンズ Fc= 15.886 Mc=−2.50 Uc=78.482 T =−21.342 NAo:0.1 λ =635nm i ri di ni 1 22.844 2.00 1.49810 2 −11.754 55.140 非球面データ 第1面 κ =−4.52490 A1 =−1.69110×10-5 1= 4.0000 第2面 κ =−9.02040×10-1 1 = 1.60060×10-5 1= 4.0000 A2 =−8.69710×10-8 2= 6.0000 A3 =−1.73930×10-10 3= 8.0000 全光学系 Ft=3.734 Mt=−1/6 M=+1/15 U=31.112 T =−21.342 NA:0.6 λ=635nm i ri di ni 1 22.844 2.00 1.49810 2 −11.754 3.00 3 2.130 2.60 1.49810 4 −8.053 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ 非球面データ 第1面 κ =−4.52490 A1 =−1.69110×10-5 1= 4.0000 第2面 κ =−9.02040×10-1 1 = 1.60060×10-5 1= 4.0000 A2 =−8.69710×10-8 2= 6.0000 A3 =−1.73930×10-10 3= 8.0000 第3面 κ =−5.06170×10-1 1 = 8.72330×10-4 1= 4.0000 A2 = 8.86100×10-5 2= 6.0000 A3 = 7.50840×10-6 3= 8.0000 A4 =−1.22820×10-6 4=10.0000 第4面 κ =−2.25510×10 A1 = 1.31840×10-2 1= 4.0000 A2 =−3.62900×10-3 2= 6.0000 A3 = 6.28660×10-4 3= 8.0000 A4 =−4.99790×10-5 4=10.0000Example 18 Coupling lens Fc = 15.886 Mc = -2.50 Uc = 78.482 T = -21.342 NAo: 0.1 λ = 635 nm i ri di ni 1 22.844 2.00 1.49810 2 -11.754 55.140 Aspheric surface data First surface κ = -4.52490 A 1 = -1.69110 × 10 -5 P 1 = 4.0000 Second surface κ = -9.02040 × 10 -1 A 1 = 1.60060 × 10 −5 P 1 = 4.0000 A 2 = −8.69710 × 10 −8 P 2 = 6.00000 A 3 = −1.73030 × 10 −10 P 3 = 8.00000 All optical systems Ft = 3.734 Mt = -1 / 6 M = + 1/15 U = 31.112 T = -21.342 NA: 0.6 λ = 635 nm i ri di ni 1 22.844 2.00 1 .49810 2 -11.754 3.00 3 2.130 2.60 1.49810 4 8.0053 1.57 5 ∞ 0.60 1.58000 6 ∞ Aspherical data 1st surface κ = −4.52490 A 1 = −1.69110 × 10 −5 P 1 = 4.0000 Second surface κ = −9.02040 × 10 −1 A 1 = 1.60060 × 10 −5 P 1 = 4.0000 A 2 = −8.69710 × 10 −8 P 2 = 6.00000 A 3 = −1.73030 × 10 −10 P 3 = 8.00000 Third surface κ = -5.06170 x 10 -1 A 1 = 8.72330 × 10 −4 P 1 = 4.0000 A 2 = 8.86100 × 10 −5 P 2 = 6.00000 A 3 = 7.50840 × 10 −6 P 3 = 8.00000 A 4 = -1.22820 × 10 -6 P 4 = 10.0000 fourth surface κ = -2.25510 × 10 A 1 = 1.31840 × 10 -2 P 1 = 4.0000 A 2 = -3.62900 × 10 −3 P 2 = 6.00000 A 3 = 6.28660 × 10 −4 P 3 = 8.00000 A 4 = −4.999790 × 10 −5 P 4 = 10.00000

【0073】実施例18はカップリングレンズが樹脂製
で両面非球面の両凸レンズの例であり、その収差図を図
51に示す。また、全光学系は、このカップリングレン
ズと実施例3の樹脂製対物レンズを組み合わせたもので
あり、その光路図を図50に、温度特性を図52に示
す。この実施例において Dco=3 Mt・M・Fcp/F=−0.04776 となる。ここで樹脂カップリングレンズは単玉レンズで
あるのでFc=Fcpとなる。温度変化による波面収差変
化は、基準設計温度より30度上昇したとき0.017
λである。以上の実施例9から実施例18までのカップ
リングレンズの実施例はすべて樹脂製としたが、光学系
の温度特性を除けば、ガラスの場合でも同様の結果が得
られる。
The eighteenth embodiment is an example of a biconvex lens whose coupling lens is made of resin and whose both surfaces are aspherical, and its aberration diagram is shown in FIG. Further, the all-optical system is a combination of this coupling lens and the resin objective lens of Example 3, and its optical path diagram is shown in FIG. 50 and its temperature characteristic is shown in FIG. In this embodiment, Dco = 3 Mt.M.Fcp / F = -0.04776. Here, since the resin coupling lens is a single lens, Fc = Fcp. The change in wavefront aberration due to temperature change is 0.017 when the temperature rises 30 degrees from the reference design temperature.
λ. Although all of the coupling lens examples from Example 9 to Example 18 described above are made of resin, similar results can be obtained even in the case of glass, except for the temperature characteristics of the optical system.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明により、各実施例でも見られるよ
うに、高NA化の下で、樹脂製の対物レンズを用いた場
合でも、温度変化による波面収差の変化をレンズの許容
誤差を確保できる程度に抑えた光学系が得られた。その
上、今後さらに記録を高密度化される予想に対しても、
波長450nmまでの使用光の短波長化、NA0.75
程度までのレンズの高NA化が可能であることが明らか
となった。
According to the present invention, as can be seen in each of the embodiments, even when a resin objective lens is used under a high NA, a change in wavefront aberration due to a temperature change can be ensured with a lens tolerance. An optical system that is suppressed to the extent possible is obtained. Moreover, even with the expectation that the recording density will be further increased in the future,
Shortening the wavelength of light used up to a wavelength of 450 nm, NA 0.75
It has become clear that it is possible to increase the NA of the lens to some extent.

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

【図1】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系に
おける対物レンズの実施例1の光路図である。
FIG. 1 is an optical path diagram of Example 1 of an objective lens in a recording / reproducing optical system of an optical information recording medium of the present invention.

【図2】上記実施例1の対物レンズの球面収差および正
弦条件の収差図である。
FIG. 2 is an aberration diagram of a spherical aberration and a sine condition of the objective lens in the first example.

【図3】上記実施例1の対物レンズの温度特性図であ
る。
FIG. 3 is a temperature characteristic diagram of the objective lens of the first embodiment.

【図4】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系に
おける対物レンズの実施例2の光路図である。
FIG. 4 is an optical path diagram of Example 2 of the objective lens in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図5】上記実施例2の対物レンズの球面収差および正
弦条件の収差図である。
FIG. 5 is an aberration diagram of a spherical aberration and a sine condition of the objective lens in the second example.

【図6】上記実施例2の対物レンズの温度特性図であ
る。
FIG. 6 is a temperature characteristic diagram of the objective lens according to the second embodiment.

【図7】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系に
おける対物レンズの実施例3の光路図である。
FIG. 7 is an optical path diagram of Example 3 of the objective lens in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図8】上記実施例3の対物レンズの球面収差および正
弦条件の収差図である。
FIG. 8 is an aberration diagram of a spherical aberration and a sine condition of the objective lens according to the third example.

【図9】上記実施例3の対物レンズの温度特性図であ
る。
FIG. 9 is a temperature characteristic diagram of the objective lens according to the third embodiment.

【図10】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
における対物レンズの実施例4の光路図である。
FIG. 10 is an optical path diagram of Example 4 of the objective lens in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図11】上記実施例4の対物レンズの球面収差および
正弦条件の収差図である。
FIG. 11 is an aberration diagram of a spherical aberration and a sine condition of the objective lens in the fourth example.

【図12】上記実施例4の対物レンズの温度特性図であ
る。
FIG. 12 is a temperature characteristic diagram of the objective lens according to the fourth embodiment.

【図13】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
における対物レンズの実施例5の光路図である。
FIG. 13 is an optical path diagram of Example 5 of the objective lens in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図14】上記実施例5の対物レンズの球面収差および
正弦条件の収差図である。
FIG. 14 is an aberration diagram of a spherical aberration and a sine condition of the objective lens in the fifth example.

【図15】上記実施例5の対物レンズの温度特性図であ
る。
FIG. 15 is a temperature characteristic diagram of the objective lens of the fifth embodiment.

【図16】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
の実施例6の光路図である。
FIG. 16 is an optical path diagram of Example 6 of the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図17】上記実施例6の光学系の温度特性図である。FIG. 17 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 6 described above.

【図18】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
の実施例7の光路図である。
FIG. 18 is an optical path diagram of Example 7 of the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図19】上記実施例7の光学系の温度特性図である。FIG. 19 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 7 described above.

【図20】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
における対物レンズの実施例8の光路図である。
FIG. 20 is an optical path diagram of Example 8 of the objective lens in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図21】上記実施例8の対物レンズの球面収差および
正弦条件の収差図である。
FIG. 21 is an aberration diagram of spherical aberration and sine conditions of the objective lens in Example 8 described above.

【図22】上記実施例8の対物レンズの温度特性図であ
る。
FIG. 22 is a temperature characteristic diagram of the objective lens according to the eighth embodiment.

【図23】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
における実施例9の光路図である。
FIG. 23 is an optical path diagram of Example 9 in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図24】上記実施例9のカップリングレンズの球面収
差および正弦条件の収差図である。
FIG. 24 is an aberration diagram of spherical aberration and sine conditions of the coupling lens of Example 9 described above.

【図25】上記実施例9の光学系の温度特性図である。FIG. 25 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 9 above.

【図26】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
における実施例10の光路図である。
FIG. 26 is an optical path diagram of Example 10 in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図27】上記実施例10のカップリングレンズの球面
収差および正弦条件の収差図である。
FIG. 27 is an aberration diagram of a spherical aberration and a sine condition of the coupling lens of Example 10 described above.

【図28】上記実施例10の光学系の温度特性図であ
る。
28 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 10 described above. FIG.

【図29】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
における実施例11の光路図である。
FIG. 29 is an optical path diagram of Example 11 in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図30】上記実施例11のカップリングレンズの球面
収差および正弦条件の収差図である。
FIG. 30 is an aberration diagram of spherical aberration and sine conditions of the coupling lens of Example 11 described above.

【図31】上記実施例11の光学系の温度特性図であ
る。
FIG. 31 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 11 described above.

【図32】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
における実施例12の光路図である。
32 is an optical path diagram of Example 12 in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention. FIG.

【図33】上記実施例12のカップリングレンズの球面
収差および正弦条件の収差図である。
FIG. 33 is an aberration diagram of spherical aberration and sine conditions of the coupling lens of Example 12 described above.

【図34】上記実施例12の光学系の温度特性図であ
る。
FIG. 34 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 12 described above.

【図35】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
における実施例13の光路図である。
FIG. 35 is an optical path diagram of Example 13 in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図36】上記実施例13のカップリングレンズの球面
収差および正弦条件の収差図である。
FIG. 36 is an aberration diagram of spherical aberration and sine conditions of the coupling lens of Example 13 described above.

【図37】上記実施例13の光学系の温度特性図であ
る。
FIG. 37 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 13 described above.

【図38】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
の実施例14の光路図である。
FIG. 38 is an optical path diagram of Example 14 of the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図39】上記実施例13のカップリングレンズの球面
収差および正弦条件の収差図である。
FIG. 39 is an aberration diagram of a spherical aberration and a sine condition of the coupling lens of Example 13 described above.

【図40】上記実施例14の光学系の温度特性図であ
る。
FIG. 40 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 14 described above.

【図41】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
の実施例15の光路図である。
FIG. 41 is an optical path diagram of Example 15 of the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図42】上記実施例15のカップリングレンズの球面
収差および正弦条件の収差図である。
42 is an aberration diagram of spherical aberration and sine conditions of the coupling lens of Example 15 described above.

【図43】上記実施例15の光学系の温度特性図であ
る。
FIG. 43 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 15 described above.

【図44】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
における実施例16の光路図である。
FIG. 44 is an optical path diagram of Example 16 in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図45】上記実施例16のカップリングレンズの球面
収差および正弦条件の収差図である。
FIG. 45 is an aberration diagram of a spherical aberration and a sine condition of the coupling lens of Example 16 described above.

【図46】上記実施例16の光学系の温度特性図であ
る。
FIG. 46 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 16 described above.

【図47】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
の実施例17の光路図である。
FIG. 47 is an optical path diagram of Example 17 of the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図48】上記実施例17のカップリングレンズの球面
収差および正弦条件の収差図である。
FIG. 48 is an aberration diagram of a spherical aberration and a sine condition of the coupling lens of Example 17 described above.

【図49】上記実施例17の光学系の温度特性図であ
る。
FIG. 49 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 17 described above.

【図50】本発明の光情報記録媒体の記録再生用光学系
における実施例18の光路図である。
FIG. 50 is an optical path diagram of Example 18 in the recording / reproducing optical system of the optical information recording medium of the present invention.

【図51】上記実施例18のカップリングレンズの球面
収差および正弦条件の収差図である。
FIG. 51 is an aberration diagram of spherical aberrations and sine conditions of the coupling lens of Example 18 described above.

【図52】上記実施例18の光学系の温度特性図であ
る。
52 is a temperature characteristic diagram of the optical system of Example 18 described above. FIG.

Claims (43)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも光源、カップリング手段、対
物レンズを備え、光情報記録媒体への情報の記録および
/または情報の再生を行う記録再生用光学系において、 上記カップリング手段は光源から射出される発散光を収
束光に変換し、該収束光をさらに収束させて光情報媒体
上に結像する上記対物レンズは、波面収差が最小となり
かつマレシャル限界内である横倍率Mが以下の範囲にあ
ることを特徴とする光情報記録媒体の記録再生用光学系 0.05 ≦ M ただし M : 対物レンズ単体の横倍率
1. A recording / reproducing optical system, comprising at least a light source, a coupling means, and an objective lens, for recording and / or reproducing information on an optical information recording medium, wherein the coupling means is emitted from a light source. The objective lens that converts the divergent light into convergent light and further converges the convergent light to form an image on the optical information medium has a lateral magnification M within the Marechal limit within the following range in which the wavefront aberration is minimum. Recording / reproducing optical system for optical information recording medium characterized by: 0.05 ≤ M, where M: lateral magnification of objective lens alone
【請求項2】 上記対物レンズは、少なくとも光軸方向
に可動であることを特徴とする請求項1の光情報記録媒
体の記録再生用光学系
2. The recording / reproducing optical system for an optical information recording medium according to claim 1, wherein the objective lens is movable in at least an optical axis direction.
【請求項3】 上記カップリング手段の像側の面と上記
対物レンズの光源側面の間隔をDcoとすると、以下の条
件を満足することを特徴とする請求項1の光情報記録媒
体の記録再生用光学系 0.1 ≦ Dco/F ≦ 5.0 ただし F : 対物レンズの焦点距離
3. The recording / reproducing of the optical information recording medium according to claim 1, wherein the following condition is satisfied, where Dco is the distance between the image side surface of the coupling means and the light source side surface of the objective lens. Optical system for use 0.1 ≤ Dco / F ≤ 5.0 where F: focal length of objective lens
【請求項4】 上記カップリング手段の像側の面と上記
対物レンズの光源側面の間隔をDcoとすると、以下の条
件を満足することを特徴とする請求項1の光情報記録媒
体の記録再生用光学系 1.0 ≦ Dco/F ≦ 5.0
4. The recording / reproducing of the optical information recording medium according to claim 1, wherein the following condition is satisfied, where Dco is the distance between the image side surface of the coupling means and the light source side surface of the objective lens. Optical system 1.0 ≤ Dco / F ≤ 5.0
【請求項5】 上記カップリング手段の像側の面と上記
対物レンズの光源側面の間隔をDcoとすると、以下の条
件を満足することを特徴とする請求項1の光情報記録媒
体の記録再生用光学系 1.0 ≦ Dco/F ≦ 3.0
5. The recording / reproducing of the optical information recording medium according to claim 1, wherein the following condition is satisfied, where Dco is the distance between the image side surface of the coupling means and the light source side surface of the objective lens. Optical system 1.0 ≤ Dco / F ≤ 3.0
【請求項6】 以下の条件を満足することを特徴とする
請求項1の光情報記録媒体の記録再生用光学系 0.05 ≦ M ≦ 0.23 NA・(1−M) ≦ 0.65 0.48 ≦ NA ただし NA: 光学系の像側の開口数
6. The recording / reproducing optical system for an optical information recording medium according to claim 1, wherein the following condition is satisfied: 0.05 ≦ M ≦ 0.23 NA · (1-M) ≦ 0.65 0.48 ≦ NA where NA is the numerical aperture of the optical system on the image side.
【請求項7】 以下の条件を満足することを特徴とする
請求項1の光情報記録媒体の記録再生用光学系 0.05 ≦ M ≦ 0.125
7. The recording / reproducing optical system for an optical information recording medium according to claim 1, wherein the following condition is satisfied: 0.05 ≦ M ≦ 0.125
【請求項8】 上記対物レンズは樹脂製であり、以下の
条件を満足することを特徴とする請求項7の光情報記録
媒体の記録再生用光学系 NA・(1−M) ≦ 0.65
8. The recording / reproducing optical system NA. (1−M) ≦ 0.65 of the optical information recording medium according to claim 7, wherein the objective lens is made of resin and satisfies the following conditions.
【請求項9】 以下の条件を満足することを特徴とする
請求項1または請求項6の光情報記録媒体の記録再生用
光学系 0.65 ≦ NA ≦ 0.8 0.125 ≦ M ≦ 0.23
9. The recording / reproducing optical system for an optical information recording medium according to claim 1 or 6, characterized by satisfying the following conditions: 0.65 ≤ NA ≤ 0.8 0.125 ≤ M ≤ 0 .23
【請求項10】 上記対物レンズは樹脂製であることを
特徴とする請求項9の光情報記録媒体の記録再生用光学
10. The optical system for recording / reproducing an optical information recording medium according to claim 9, wherein the objective lens is made of resin.
【請求項11】 以下の条件を満足することを特徴とす
る請求項1の光情報記録媒体の記録再生用光学系 (1−M)・F ≦ 6.0
11. The recording / reproducing optical system (1-M) · F ≦ 6.0 of the optical information recording medium according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
【請求項12】 カップリング手段は屈折光学系である
カップリングレンズであることを特徴とする請求項1の
光情報記録媒体の記録再生用光学系
12. The recording / reproducing optical system for an optical information recording medium according to claim 1, wherein the coupling means is a coupling lens which is a refractive optical system.
【請求項13】 上記カップリングレンズは1枚ないし
複数枚の球面レンズからなることを特徴とする請求項1
2の光情報記録媒体の記録再生用光学系
13. The coupling lens comprises one or a plurality of spherical lenses.
Optical system for recording / reproducing optical information recording medium
【請求項14】 上記カップリングレンズは少なくとも
1面は非球面であることを特徴とする請求項12の光情
報記録媒体の記録再生用光学系
14. The recording / reproducing optical system for an optical information recording medium according to claim 12, wherein at least one surface of the coupling lens is an aspherical surface.
【請求項15】 上記対物レンズが樹脂製であり、かつ
カップリングレンズも少なくとも1枚は正の屈折力を持
つ樹脂製レンズであることを特徴とする請求項12の光
情報記録媒体の記録再生用光学系
15. The recording / reproducing of the optical information recording medium according to claim 12, wherein the objective lens is made of resin, and at least one coupling lens is also made of resin having a positive refractive power. Optical system
【請求項16】 上記カップリングレンズは少なくとも
1面は非球面であることを特徴とする請求項15の光情
報記録媒体の記録再生用光学系
16. The recording / reproducing optical system for an optical information recording medium according to claim 15, wherein at least one surface of the coupling lens is an aspherical surface.
【請求項17】 上記カップリングレンズは樹脂製単玉
レンズであることを特徴とする請求項16の光情報記録
媒体の記録再生用光学系
17. The recording / reproducing optical system for an optical information recording medium according to claim 16, wherein the coupling lens is a resin single lens.
【請求項18】 上記カップリングレンズは以下の条件
を満足することを特徴とする請求項15ないし請求項1
7の何れかに記載の光情報記録媒体の記録再生用光学系 −0.10 ≦ Mt・M・Fcp/F ≦ −0.04 ただし Mt : 光学系全体の横倍率 Fcp: カップリングレンズにおける樹脂レンズの焦点
距離
18. The coupling lens according to claim 15, wherein the coupling lens satisfies the following conditions.
7. Optical system for recording / reproducing optical information recording medium according to any one of 7-0.10≤Mt.M.Fcp / F≤-0.04 where Mt: lateral magnification of entire optical system Fcp: resin in coupling lens Lens focal length
【請求項19】 上記光学系は以下の条件を満足するこ
とを特徴とする請求項12の光情報記録媒体の記録再生
用光学系 0.06 ≦ |Mt|・NA ≦ 0.21
19. The optical system for recording / reproducing an optical information recording medium according to claim 12, wherein the optical system satisfies the following condition: 0.06 ≦ | Mt | · NA ≦ 0.21
【請求項20】 上記光学系は以下の条件を満足するこ
とを特徴とする請求項12の光情報記録媒体の記録再生
用光学系 0.06 ≦ |Mt|・NA ≦ 0.12
20. The optical system for recording / reproducing an optical information recording medium according to claim 12, wherein the optical system satisfies the following condition: 0.06 ≦ | Mt | · NA ≦ 0.12
【請求項21】 上記光学系は以下の条件を満足するこ
とを特徴とする請求項12の光情報記録媒体の記録再生
用光学系 0.12 ≦ |Mt|・NA ≦ 0.21
21. The optical system for recording / reproducing an optical information recording medium according to claim 12, wherein the optical system satisfies the following condition: 0.12 ≦ | Mt | · NA ≦ 0.21
【請求項22】 収束光束が入射したとき、波面収差が
最小となり、かつマレシャルの限界内である横倍率Mお
よび開口数NAが以下の範囲にあり、少なくとも光源側
の面が非球面である単レンズであることを特徴とする対
物レンズ 0.05 ≦ M 0.3 ≦ NA
22. When a convergent light beam is incident, the wavefront aberration is minimized, the lateral magnification M and the numerical aperture NA which are within the Marechal's limit are in the following ranges, and at least the surface on the light source side is an aspherical surface. Objective lens characterized by being a lens 0.05 ≤ M 0.3 ≤ NA
【請求項23】 上記収束光束は、上記対物レンズがな
いとき、回折限界スポットで一点に集光することを特徴
とする請求項22の対物レンズ
23. The objective lens according to claim 22, wherein the convergent light beam is converged at one point at a diffraction limited spot when the objective lens is not provided.
【請求項24】 両面非球面単レンズであることを特徴
とする請求項22の対物レンズ
24. The objective lens according to claim 22, wherein the objective lens is a double-sided aspherical single lens.
【請求項25】 以下の条件を満足することを特徴とす
る請求項22の対物レンズ −0.25 ≦ F・(n−1)/r2 ≦ 0.7 ただし n : レンズを形成する素材の屈折率 r2 : レンズの像側の面の頂点曲率半径
25. The objective lens according to claim 22, wherein the following condition is satisfied: −0.25 ≦ F · (n−1) / r 2 ≦ 0.7, where n: of the material forming the lens. Refractive index r 2 : radius of curvature of vertex of image-side surface of lens
【請求項26】 以下の条件を満足することを特徴とす
る請求項22または請求項25の対物レンズ −0.045 ≦ x2・(n−1)/{F・(N
A)2} ≦ 0.1 ただし NA : 対物レンズの像側の開口数 x2 : レンズの像側の面の軸上光線の有効径最周辺
(上記NAの周辺光線が入射する像側の面上の位置)と
該面の頂点との光軸方向の差で、光軸から遠ざかるほど
像側に変位している方向を正とする
26. The objective lens according to claim 22 or 25, characterized in that the following condition is satisfied: −0.045 ≦ x 2 · (n−1) / {F · (N
A) 2 } ≤ 0.1 where NA is the image-side numerical aperture of the objective lens x 2 : The outermost periphery of the effective diameter of the axial ray on the image-side surface of the lens (the image-side surface on which the peripheral rays of the NA are incident) The difference in the optical axis direction between the (top position) and the apex of the surface is positive when the direction further away from the optical axis is displaced toward the image side.
【請求項27】 以下の条件を満足することを特徴とす
る請求項22、請求項25、あるいは請求項26のいず
れかの対物レンズ −0.005 ≦ △2・(n−1)3/{F・(NA)
4} ≦ 0.018 ただし △2 : レンズの像側の面の軸上光線の有効
径最周辺(上記NAの周辺光線が入射する像側の面上の
位置)における非球面と該面の頂点曲率半径r2 を有す
る基準球面との光軸方向の差で、光軸から遠ざかるほど
像側に変位している方向を正とする
27. Claim 22, characterized by satisfying the following condition, according to claim 25 or claim any of the objective lens of claim 26 -0.005 ≦ △ 2 · (n -1), 3 / { F ・ (NA)
4 } ≤ 0.018 where Δ 2 : the aspherical surface and the apex of the surface at the outermost periphery of the effective diameter of the axial ray on the image side surface of the lens (the position on the image side surface where the peripheral ray of NA is incident) The difference in the direction of the optical axis from the reference spherical surface having the radius of curvature r 2 is positive when the direction further away from the optical axis is displaced toward the image side.
【請求項28】 以下の条件を満足することを特徴とす
る請求項22の光情報記録媒体の記録再生用対物レンズ (1−M)・F ≦ 6.0
28. The objective lens (1-M) · F ≦ 6.0 for recording / reproducing of the optical information recording medium according to claim 22, wherein the following condition is satisfied.
【請求項29】 以下の条件を満足することを特徴とす
る請求項22の光情報記録媒体の記録再生用対物レンズ 0.05 ≦ M ≦ 0.23 NA・(1−M) ≦ 0.65 0.48 ≦ NA
29. The objective lens for recording / reproducing of an optical information recording medium according to claim 22, wherein the following condition is satisfied: 0.05 ≦ M ≦ 0.23 NA · (1-M) ≦ 0.65 0.48 ≤ NA
【請求項30】 以下の条件を満足することを特徴とす
る請求項22の光情報記録媒体の記録再生用対物レンズ 0.05 ≦ M ≦ 0.125
30. The objective lens for recording / reproducing of an optical information recording medium according to claim 22, wherein the following condition is satisfied: 0.05 ≦ M ≦ 0.125
【請求項31】 樹脂製であり、以下の条件を満足する
ことを特徴とする請求項30の光情報記録媒体の記録再
生用対物レンズ NA・(1−M) ≦ 0.65 0.48 ≦ NA
31. An objective lens for recording / reproducing of an optical information recording medium according to claim 30, which is made of resin and satisfies the following condition: NA · (1-M) ≦ 0.65 0.48 ≦ NA
【請求項32】 以下の条件を満足することを特徴とす
る請求項30の光情報記録媒体の記録再生用対物レンズ 0.65 ≦ NA ≦ 0.8 0.125 ≦ M ≦ 0.23
32. The objective lens for recording / reproducing of an optical information recording medium according to claim 30, characterized by satisfying the following conditions: 0.65 ≤ NA ≤ 0.8 0.125 ≤ M ≤ 0.23
【請求項33】 樹脂製であることを特徴とする請求項
32の光情報記録媒体の記録再生用対物レンズ
33. A recording / reproducing objective lens for an optical information recording medium according to claim 32, which is made of resin.
【請求項34】 収束光が入射したとき波面収差が最小
となり、かつ、マレシャル限界内で光情報記録媒体に結
像する対物レンズと光源の間に配置されるカップリング
レンズであり、光源から発する発散光束を収束光束に変
換し、さらに以下の条件を満足することを特徴とする光
情報記録媒体の記録再生用カップリングレンズ −7.0 ≦ Mc ≦ −0.5 0.06 ≦ NAo ≦ 0.21 ここで Mc :カップリングレンズの像側の光源側
に対する横倍率 NAo:光源側の開口数
34. A coupling lens arranged between a light source and an objective lens which has a minimum wavefront aberration when convergent light is incident and which forms an image on an optical information recording medium within the Marechal limit, and which is emitted from the light source. A diverging light beam is converted into a convergent light beam, and the following conditions are satisfied, and a recording / reproducing coupling lens for an optical information recording medium -7.0 ≤ Mc ≤ -0.5 0.06 ≤ NAo ≤ 0 .21 where Mc: lateral magnification of image side of coupling lens with respect to light source side NAo: numerical aperture of light source side
【請求項35】 上記対物レンズは以下の条件を満足す
ることを特徴とする請求項34の光情報記録媒体の記録
再生用カップリングレンズ 0.05 ≦ M 0.3 ≦ NA
35. The recording / reproducing coupling lens of the optical information recording medium according to claim 34, wherein the objective lens satisfies the following condition: 0.05 ≦ M 0.3 ≦ NA
【請求項36】 1枚ないし複数枚の球面系からなるこ
とを特徴とする請求項34の光情報記録媒体の記録再生
用カップリングレンズ
36. A recording / reproducing coupling lens for an optical information recording medium according to claim 34, comprising one or a plurality of spherical systems.
【請求項37】 少なくとも1面は非球面を持つ1枚の
レンズからなることを特徴とする請求項34の光情報記
録媒体の記録再生用カップリングレンズ
37. A coupling lens for recording / reproducing an optical information recording medium according to claim 34, wherein at least one surface is composed of one lens having an aspherical surface.
【請求項38】 ガラス製であることを特徴とする請求
項37の光情報記録媒体の記録再生用カップリングレン
38. A coupling lens for recording / reproducing an optical information recording medium according to claim 37, which is made of glass.
【請求項39】 樹脂製であることを特徴とする請求項
37の光情報記録媒体の記録再生用カップリングレンズ
39. A recording / reproducing coupling lens for an optical information recording medium according to claim 37, which is made of resin.
【請求項40】 両面が非球面であることを特徴とする
請求項37の光情報記録媒体の記録再生用カップリング
レンズ
40. A coupling lens for recording / reproducing of an optical information recording medium according to claim 37, characterized in that both surfaces are aspherical surfaces.
【請求項41】 両面が凸面であることを特徴とする請
求項37の光情報記録媒体の記録再生用カップリングレ
ンズ
41. A recording / reproducing coupling lens for an optical information recording medium according to claim 37, characterized in that both surfaces are convex.
【請求項42】 光源側の面が凸面であるメニスカスレ
ンズであることを特徴とする請求項37あるいは請求項
39の光情報記録媒体の記録再生用カップリングレンズ
42. A recording / reproducing coupling lens for an optical information recording medium according to claim 37, wherein the surface on the light source side is a meniscus lens having a convex surface.
【請求項43】 光源側の面が凹面であるメニスカスレ
ンズであることを特徴とする請求項37の光情報記録媒
体の記録再生用カップリングレンズ
43. A recording / reproducing coupling lens for an optical information recording medium according to claim 37, wherein the surface on the light source side is a meniscus lens having a concave surface.
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