JPS5842021A - ビデオデイスク用再生レンズ - Google Patents

ビデオデイスク用再生レンズ

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JPS5842021A
JPS5842021A JP56139829A JP13982981A JPS5842021A JP S5842021 A JPS5842021 A JP S5842021A JP 56139829 A JP56139829 A JP 56139829A JP 13982981 A JP13982981 A JP 13982981A JP S5842021 A JPS5842021 A JP S5842021A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
group lens
group
positive
lenses
Prior art date
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Pending
Application number
JP56139829A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiro Kikuchi
菊池 寿郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp, Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Corp
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Priority to US06/410,998 priority patent/US4484802A/en
Priority to DE3231984A priority patent/DE3231984C2/de
Publication of JPS5842021A publication Critical patent/JPS5842021A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/24Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビデオディスク用再生レンズに関するものであ
る。
4、ビデオディスクに使用されるレンズは、ディスク上
に高い密度で記録された非常に小さな信号を読みとるた
めに、ディスク上のスポットサイズが1°μ以下になる
ようにすることが必要である。更に、高速で回転するビ
デオディスク上の記録部分に集光しつづけるために自動
集束機構の不完全さや集光レンズ取付は公差などによる
集光レンズの倒れがおこっても良いスポットが得られる
ように、あるいはトラッキング方式によってはレンズを
通してトラッキング信号を得るようになっているが。
このトラッキング方式を得るためにも一定以上の画角が
必要である。またビデオディスク用再生レンズがディス
クに接触すると、ビデオディスクならびにビデオディス
ク用再生レンズが破壊されるのでこれを避けるためにビ
デオディスク用再生レンズは作動距離が長くなければな
らない。また集(2) 光レンズに供給される光は一般に単色であるので、光検
出器によって再生された後に増幅された再生信号の信号
対雑音比を高めるために、ビデオディスク用再生レンズ
は使用する波長の光に対して出来るだけ透明である必要
がある。そのため透明度を高めるためには、ビデオディ
スク用再生レンズはその構成レンズ枚数を最小限におさ
えると共に、レンズ表面に十分な効果の得られる反射防
止膜を施す必要がある。
最近ビデオディスク再生装装置の光源として半導体レー
ザーが使用されるようになった。半導体レーザーの80
0nm  程度の波長の光で1μ以下のスポットを作る
ためには、He−Neを光源とした場合に比べて1.3
倍程度の大きなNAの再生レンズが必要である。
化の時代に入ったため、今までのように実験段階におけ
るよりも一層作動距離の大きいビデオディスク用再生レ
ンズが必要となる。
本発明は以上のような事情に鑑みなされたもの(3) で、従来にはなかった大きなNAと長い作動距離でしか
も少ない枚数で構成されたビデオディスク用再生レンズ
を提供するものである。
本発明の再生レンズは、光源側より正レンズの第1群レ
ンズと、負レンズの第2群レンズと、正レンズの第3群
レンズと、ディスク側に凹面を有する正のメニスカスレ
ンズの第4群レンズとよりなり、次の各条件を満足する
ことを特徴とするレンズ系である。
(4)   d2<0.If ただしfは全系の焦点距離、f+1f2+f3.f4は
それぞれ第1群レンズ、第2群レンズ、第3群レンズ、
第4群レンズの焦点距離s d2は第1群レンズと第2
群レンズの間の空気間隔、d3は第2群レンズと第3群
レンズの間の空気間隔、n2は第2群しく4) ンズの屈折率である。
本発明のレンズ系は、後述のように゛−第1#レンズと
第2群レンズとが非常に接近させて配置しである。した
がって第1群レンズ、第2群レンズの各々の焦点距離f
1.f2と、第1群レンズと第2群レンズの合成焦点距
離f12との間には近似的に次の関係が成立つ。
f、2= −十= fl   f2 本発明ノ構成のレンズ系では、f1□が大きくな1のと
きに作動距離が長くなる。しかしf1□があまり大にな
ると、作動距離を長くするのには有利であるが球面収差
、コマ収差、非点収差がいずれも補正過剰になりすぎて
、他のレンズ要素で補正しきれなくなる。そのため条件
(1)に示すようにきれなくなる。
(5) くなり本発明の課題を達成することができなくなる。ま
た球面収差がきわだって補正不足となる。
条件(2)は大きなNAを得る場合でもあまり作動距離
が短くならないためにと、球面収差の補正との関係で設
けた条件である。
第3群レンズの後側主点と第4群レンズの前側主点との
間隔をD6とすると第3群レンズと第4群レンズとの合
成後側焦点位置がレンズ系から離れるようにするために
は次のようにする必要がある。
する必要がある。
本発明レンズ系は、第4群レンズがメニスカスレンズで
あってその物体側(光源側)の面の曲率半径r7が小さ
い値なので、このレンズの製作性を考慮した場合、その
肉厚d7は厚くした方がよい。
(6) に関し条件(2)のように上限を定めた。この上限をこ
えるとNAを大きくした時に、作動距離を長くすること
ができなくなる。
一方、上述のように−を小さくしだ時第4群4 3 レンズで球面収差が発生する。本発明レンズ系では第1
群レンズと第2群レンズとで球面収差は補正過剰になっ
ているので、この第4群レンズで発生する球面収差とで
打消すことになり好ましい。
しかし、−があまり小さくなって条件(2)の下限3 、ヲコよると第4群レンズで発生する球面収差が大にな
り過ぎるため全体として補正不足になって好ましくない
条件(8)はコマ収差と非点隔差とを補正する条件であ
る。条件(1)を満足するようにするとコマ収差が補正
過剰となる。このコマ収差を条件(8)の上限以下にす
ることによって補正している。した〃ぶつてこの条件の
上限をこえるとコマ収差が補正できd4(n2 1) なくなる。また□を小にするためにd4を(7) 本発明レンズ系は第1群レンズの像側(ディスク側)の
面と第2群レンズの物体側(光源側)の面とを突き当て
にするためにこれらレンズの間の空気間隔d2を小にし
たもので、そのために設けた条件が条件(4)である。
この条件(4)を満足するよへにすれば両ンンズを突き
当てにすることが出来、〔たがって第1群レンズと第2
群レンズとの間に間隔環を挿入することなしにレンズを
組立てることが出来、設計通りの組立てが精度良く簡単
に行ない得る。又レンズの芯調整も極めて容易に行ない
得る。つまりこの条件を満足させることにより部品の省
略、工数の削減、製作作業の容易化、設計通りの製作の
容易化が出来、価格の低減がはかれる。条件(4)を満
足しないと両レンズを突き当てに出来なくなり、上述の
利点が得られなくなる。
上述の製作の容易化、価格の低減のためには次に示す各
実施例のように第1群レンズおよび第2群レンズの像側
の面の曲率半径r2 ! r4をr2=ω、r4=ωと
し、つまりこれら面を平面にすることが−1−(8) 有効である。しかも各実施例のように条件(1)乃至条
件(4)を満足させることによって第1群レンズ。
第2群レンズの面r2+r4を平面にしても大きなNA
大きな作動距離で収差の良好なレンズが得られる。
次に以上説明した本発明ビデオディスク用再生レンズの
各実施例を示す。
実施例 1 rl = 2.2897 d+ = 0.3060  n+ = 1.76587
  ν、 = 25.68、r2  ° (1) d、 = 0.0847 r3” −1,7698 d3= 0.1883  n2= 1.52449 1
’2 = 48.9r4− (7) d、= 0.8378 r5 = 2.3890 ds = 0.2589  n3= 1.76587 
 L’s = 25,68r6= −4,4886 da = 0.’0235  。
rt = 0.7656 (9) dr = 0.2824  n4 = 1.76587
 1/4 = 25,68rs  =  1.6950 f=1   Σd = 1.9816   WD =’
0.4000実施例 2      ・ rに1.6266 d+ = 0.3552  n+ ” 1.76307
  V1= 25,71r2− (1) d2= 0.0888 r3= =2.0974 d3= 0.1776  n2= 1.76307 1
’2−25.71r4− の d4= 0.4883 1s ”’ 2.9034 ds ” 0,2886  n3 = 1,763’0
7  L’3= 25.71r6 ” −4,9245 da = 0.0222 (10) rt  = 0.79]3 dy =  0.2886  n4  =  1.76
307 1’4  =  25.71rs = 2.6
785 f=1    Σd = 1.7092   WD =
 0.2949NA = 0.6   t = 0.3
33   n t、=1.50974実施例 3 rt ’= 2.2184 d1= 0.2339  nl= 1.77861  
νl= 25,71r2  =  ■ dz = 0.0809 r3 =−1,8347 d3−0.1475  n2= 1.51462 1’
2 = 64.15r4  ’=  ω d4= 0.8689 r542.3558 ds ” 0.2267  n3= 1.77861 
 v3 = 25.71Tr、 =−7,4285 da  = 0.0180 ry = 0.7726 dy  =  0.2482   n4  =  1.
77861   &’4  =  25.71re  
=  1.9842 f=1    Σd = 1.8241    WD 
= 0.4533NA =0.48  ’t=0.23
39  nt=1.50217実施例 4 B = 1.5905 d+ = 0,3765  n1= 1.74404 
 V1= 26.52r2  ” ω d2= 0.0941 r3 :”−2,0805 d3= 0.1882  nz = 1.74404 
1’2 = 26.52r4  ” ω d4= 0.5176 rs = 2.4326 d5 = 0,3059  n3 = 1,74404
  I’3= 26.52ra  =−5,5123 ds = 0.11235 rl =  0.7523 dy = 0.3059  n4 = 1,74404
  v4 = 26,52r8 =  2.3248 f=1   Σd 71.8117  WD = 0.
3038実施例 5 rl = 1.6568 d+ = 0.2778  nt = 1.74132
  ν1 = 26.52r2− の d2= 0.0611 r3= −2,1467 da = 0.1852  nz = 1.74132
  v2 = 26,52r4− ω d4= 0.6483 rs = 2.4256 (13) ds = 0.2408  n3= 1.74132 
1’s = 26.52r6テー5.1354 da = 0.0185 rt  = 0.7616 dy = 0.2408  n4 = 1.74132
  U4= 26.52rs = 2.0593 f=1   Σd = 1.6726    WD =
 0.3861NA=0,5   t=0.2778 
 nt=1.50494ただしrl+r2+・・・、r
gはレンズ各面曲率半径。
dl+d2+” ” @+d?は各レンズの肉厚1nI
In2In3In4  は各レンズの使用波長(800
nm)における屈折率、シ1.シ2.シ3.シ4はd線
に対するアツベ数、WDは作動距離、tはカバーガラス
Cの厚さ、ntはカバーガラスCの使用波長における屈
折率である。
以上の各実施例のうち実施例1は第2群レンズの屈折率
を低くしこのレンズの物体側の面r3の曲(14) 率を強くして球面収差を一層小さくしている。この実施
例のNAはO0’53  と大きくカバーガラスを空気
換算した作動距離WD’も0.591と長く、また球面
収差は第2図に示すように極めて小さい。。
実施例2はFの値を小さくする時に第4群し2 ンズの像側の面r8の曲率をゆるくして行ない、とであ
る。
実施例3は実施例1と同様に第゛2群レンズの屈折′率
n2を小にしこのレンズの゛面r3の曲率を強くし差を
非常に小さくしである。
実施例4は実施例2と同様にr8をゆるくして軸外性能
を良くシタ。このレンズ系はNAを0.53(!:大き
く保ってWD’を0.492と比較的小さくして画角を
実施例1の約2倍にしである。
実施例5は製作性の良い硝材だけで設計したものでNA
 = 0,5. WD’ = 0.57  のレンズ系
である。
一般に使用する光が単一波長の光の場合、屈折率の−高
い硝材を用いたレンズでは、MgF2の単層膜を設けた
だけで十分な反射防止効果が得られる。
本発明の各実施例のうち、実施例1,3は構成レンズ4
群のうち3群が、又実施例2,4.5では4群全部が屈
折率の高い硝材を用いており、しだがってコーティング
の工程が簡略化され製作性が良°〈なっている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明レンズ系の断面図、第2図乃至第6図は
夫々実施例1乃至実施例5の収差曲線図である。 出願人  オリンパス光学工業株式会社代理人    
   向   寛 二 球面収差   o  s  c’。 図 非点収差   歪曲収差 球面収差   OSC” 図 非点収差   工曲収−差 手続補正書(自発) 昭)056年11月30日 特許庁長官  殿 1、事件の表示 昭和56年特許顧第139.829号 2、発明の名称 ビデオディスク用再生レンズ 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オリンパス光学工業株式会社 代表者 北 村 茂 男 4、代理人 東京都港区虎ノ門2−5−2 電話(東京)(58ψ5641  ;ソ i(7586
)弁理士向 寛二し1 5、補正の対象 6、補正の内容 (1)明細書2百9行目乃至12行目の「重速で回転す
る・・・・・川・が得られるように、」ヲ「自動集束機
構の不完全さや集光レンズ取付は公4などによる集光レ
ンズの則れがおこっても、高速で回転するビデオディス
ク上のdc録部分に集光しつづけて良いスポットが得ら
れるように、」に訂正する。 (2)明細書4頁17行目の「d3」を「d4」に訂正
する。 (3)明細書6頁1行目の「大〈」を「大きくJに訂正
する。 (4)明細書14頁11行目の「レンズ各面曲率半径」
ヲ「レンズ各面の曲率半径」に訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 正Lyンズの第1群レンズと、負レンズの第2群レンズ
    と、正レンズの第3群レンズと、ディスク側に凹面を有
    する正のメニスカスレンズの第4群レンズとよりなり次
    の各条件を満足するビデオディスク用再生レンズ。 (4)     d2<  0.1 fただしfは全系
    の焦点距離、f+ 1f21f31f4は夫々第1群レ
    ンズ、第2群レンズ、第3群レンズ。 第4群レンズの焦点距離、d2は第1群レンズと第2群
    レンズの間の空気間隔、d4は第2群レンズと第3群レ
    ンズの間の空気間隔s n2は第2群レンズ(1) の屈折率である。
JP56139829A 1981-09-07 1981-09-07 ビデオデイスク用再生レンズ Pending JPS5842021A (ja)

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JP56139829A JPS5842021A (ja) 1981-09-07 1981-09-07 ビデオデイスク用再生レンズ
US06/410,998 US4484802A (en) 1981-09-07 1982-08-24 Optical read-out lens system for optically recorded disks
DE3231984A DE3231984C2 (de) 1981-09-07 1982-08-27 Wiedergabeobjektiv

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JPS5842021A true JPS5842021A (ja) 1983-03-11

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Also Published As

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DE3231984C2 (de) 1984-07-26
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