JPS59208518A - 3つのレンズを有する走査用対物レンズ - Google Patents

3つのレンズを有する走査用対物レンズ

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JPS59208518A
JPS59208518A JP8507784A JP8507784A JPS59208518A JP S59208518 A JPS59208518 A JP S59208518A JP 8507784 A JP8507784 A JP 8507784A JP 8507784 A JP8507784 A JP 8507784A JP S59208518 A JPS59208518 A JP S59208518A
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JP
Japan
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objective lens
scanning objective
scanning
satisfies
following condition
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JP8507784A
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English (en)
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エルンスト・ロ−テ
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Optische Werke G Rodenstock
Original Assignee
Optische Werke G Rodenstock
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    • 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 -
    • G02B9/12Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
    • G02B9/14Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - +

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Prostheses (AREA)

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、特許請求範囲第1頌または第2項のプレアン
ブルに記載の、3つの独立のレンズを有する走査用対物
レンズに関する。
現在、ビデオディスクレコーダ、′コンパクトディスク
(CD)”プレーヤまたは光学式記憶システムに使用さ
れる走査用対物レンズは、4つまたはより多数のレンズ
を有する。しかしながら、価格上の理由から、レンズ数
が3つの走査用対物レンズを使用するのが好ましい。
レンズ数が3つの走査用対物レンズは、西独公開第2,
532,787号、第2703.823号、第2.84
8,685号、第2.92へ737号および第3134
001号に提案されている。
西独公開第4532,787号および第4924737
号に記載の走査用対物レンズの場合、走査面(記憶媒体
)に入射する光束の方向で見て第1、第2レンズが相互
に貼合わせである。この種の貼合せ素子は、比較的高価
であるので、この種の対物レンズは、4つの独立のレン
ズを有する走査用対物レンズに比して極く僅かに価格節
減するにすぎない。
特許請求の範囲第1項または第2項のプレアンブルに記
載の、3つの独立のレンズを有する走査用対物レンズは
、上述の公報から公知である。
西独公開第2703823号および第384a(第9 
貞) 685号に記載の走査用対物レンズの場合、(走食面に
入射する走査光束の方向で見て)第2、第3レンズの間
の空隙距離は、対物レンズの焦点距離の約0.7〜1.
0倍であり、従って比較的太きい。
従って、像のひずみ(特に、非点収差)は、所望の如く
良好に修正されるが、対物レンズの像−レンズ間距離が
、多くの用例で望ましい程度には大きくない。
西独公開第3134001号に記載の対物レンズの場合
、第2、第3レンズの間の空隙距離は、上述の対物レン
ズの場合よりも小さい。この対物レンズの場合、もちろ
ん、像のひずみ(特に、非点収差)は、所望の如く修正
されない。
本発明の目的は、価格が低摩であり、像−レンズ間距離
が太きいにも拘らず、像のひずみの修正が良好である走
査用対物レンズを創生することにある。
この目的は、特許請求の範囲第1項または第2項のプレ
アンブルに記載の走査用対物レンズにおいて、本発明に
もとづき、特許請求の範囲第1項(第10頁) または第2項の特徴記載部分に開示の条件を順守するこ
とによって、達成される。本発明に記載の条件の組合せ
によって、3つの独立のレンズを有する走査用対物レン
ズの空隙距離が小さくなり、従って、像−レンズ間距離
が大きく、しかも、像のひずみの修正が極めて良好であ
る。特に、3次、4次の球面収差およびコマ収差がイω
正される。非点収差も、走査用対物レンズの用例におい
て必要な程度に修正される。
更に、驚くべきことには、本発明に係る条件を満足する
走査用対物レンズの場合、通常の作製公差または他の偏
差は、公知の対物レンズの場合と異なり、像品質に大き
な影響を与えない。
上記目的の達成および本発明に係る走査用対物レンズの
優れた性質のためには、本発明に係るすべての条件を満
足することが、決定的に重要である。特に、第ルンズの
焦点距離f1と走査用対物レンズの総合焦点距離fとの
比および上記焦点距離f1と第3レンズの焦点距離f3
との比に関する条件を同時に満足することが重要である
。指(第11頁) 示範囲の1つを越えても、本発明に係る走査用対物レン
ズの特徴である修正状態を得ることは不可能であり、公
差に対する比較的大きい不感性を達成することは不可能
である。
本発明の実施例を従属特許請求の範囲に示した。
特許請求の範囲第3〜13項に、特許請求の範囲第1項
または第2項に開示の範囲の有利な限定を示した。かく
して、本発明に係る対物レンズの良好な性質が史に改善
される。
%許請求の範囲第14項以降の請求範囲の1つに記載の
半径を選択することによって、本発明に係る対物レンズ
の製造費が更に低減される。
図示の実施例を参照して以下に本発明の詳細な説明する
図示の走査用対物レンズは、3つの独立のレンズ1.2
.3から成る。平面平行なガラス板4は、走査面5(例
えば、ビデオディスク、′コンパクトディスク1)を被
う。ガラス板4は、有利な態様で、対物レンズの修正に
関係する。
対物レンズの各面の曲率半径なrl(1=1・・・M8
”;J’JU−どj18b18 L4)8)で表わし、
レンズ厚さおよび空隙距離をdiで表わし、レンズの屈
折率をniで表わし、アツベ数をviで表わした。
第1〜5表に、各実施例の上記量の数値を示した。実施
例は、約750〜約850 nmの範囲の波長について
単色に修正しである。従って、波長800 nmにおけ
る屈折率を示した。参考のために示したアツベ数は、単
色修正にもとづき、eaに関する数値である。
表には、更に、第ルンズの焦点距離f1と走食用対物レ
ンズの総合焦点距離fとの比、上記焦点距離f1と第3
レンズの焦点距離f3との比、第1、第2レンズ間の空
隙距離d2と第2、第3レンズ間の空隙距離d4との和
と総合焦点距離との比および上記空隙距離の比を示した
第1〜5表では、総合焦点距離fを1に正規化した。実
際の走査用対物レンズの焦点距離fは約4〜10ymで
あり、開口比は1 : O,s s〜1:1.5であり
、画角は約0.5〜2″である。
第1、第2表に、f 1/f、f 1/f 3、(第1
3頁) (a 2−z 4 )/fおよびd 2/d 4の数値
が本発明に開示の範囲内にある各実施例を示した。
第3、第4表から明らかな如く、本発明に係る条件は、
事実、特許請求の範囲第1項または第2項のプレアンブ
ルに記載の走査用対物レンズの普遍的設計原理を示すも
のである。
第3表では、焦点距離f1と総合焦点距離fとの比は、
数値1.724にほぼ保持しである。
上表から容易に理解できるように、1つの数値を固定し
ても、残余の数値が本発明で指示した範囲内に変化し、
本発明に係る目的を達成でき、本発明に係る解決法の別
の利点を有する、良好に修正された走査用対物レンズを
創生ずることができる。例えば、比fl/f3は、約1
.3〜1.45の範囲で変化する。
第4表では、数値fl/f2以外に、数値(a 2+a
 4 )/fおよびd2/d4もほぼ一定に保持しであ
る。それにも拘らず、数値f 1/f 3が本発明に係
る全範囲に変化する走査用対物レンズを創生できる。
(第14頁) 即ち、本発明に指示した条件は、真正の設計原理であり
、平均的当業者は、上記条件にもとづき、便−レンズ間
距離が大きく(従って、構造長さが短く)、像のひずみ
の修止か極めて良好であり。
更に1作製公差に対する不感性が得られるよう。
特許請求の範囲第1項または第2項のプレアンブルに記
載の、3つの独立のレンズを有する走査用対物レンズを
構成することかできる。
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 口 >   hy   −づ口 〉  −づ−℃ 口
 >   I−110−℃ μ ≧   −シ トーノ
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明に係る走査用対物レンズの断面Vであ
る。 1・・・第ルンズ、2・・・第2レンズ、3・・・第3
レンズ、4・・・ガラス板、5・・・走査面、「i・・
・対物レンズの各面の曲率半径、ni・・・レンズ厚さ
および空FJ距離、ni・・・レンズの屈折率、vi・
・・アツベ数。 図面の浄書(内容に変更なし) 旬・l 自発手続補正書 1、事件の表示 昭和59年 特 許 願  第85077号2、発明の
名称 3つのレンズを有する走査用対物レンズストラー七、4
3 4、代理人 7、補正の対象 図面の浄書(内容に変更なし〕

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)3つの独立のレンズ、即ち、走査面に入射すカスレ
    ンズである第2レンズ(2)と、走査面に向く面が凹な
    または平坦な正レンズである第3レンズ(3)とを有す
    る走査用対物レンズにおいて、第ルンズの焦点距離f1
    と走査用対物レンズの総合焦点距離fとの比および上記
    焦点距離f1と第3レンズの焦点距離f3が、下記の数
    値対(f 1/f ; f 1/f 3 )を形成する
    コーナ点を有する範囲内にあり、第1、第2レンズの間
    の空隙距離d2および第2、第3レンズの間の空隙距離
    d4が、下記灸件0.065<(d 2+d 4 )/
    f<:0.120(第2 頁) 0.85<d 2/d 4<:5.0 を満足することを特徴とする走査用対物レンズ。 2)3つの独立のレンズ、即ち、走査面に入射すカスレ
    ンズである第2レンズ(2)と、走査面に向く面が凹な
    または平坦な正レンズである第3レンズ(3)とを有す
    る走査用対物レンズにおいて、第ルンズの焦点距離f1
    と走査用対物レンズの総合焦点距離fとの比および上記
    焦点距離f1と第3レンズの焦点f3との比が、下記の
    数値対(f 1/f ; f 1/f 3 )を形成す
    るコーナ点を有する範囲内にあり、第1、第2レンズの
    間の空隙距離d2および第2、第3レンズの間の空隙距
    離d4が、下記東件0.065<(d 2+d 4 )
    /f<0.1200.85<d 2/d 4<5.0 を満足することを特徴とする走査用対物レンズ。 (第3 頁) 3)下記条件 1.180<:f 3/f<1.390を満足すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の
    走査用対物レンズ。 4)下記条件 1.240<f 3/f<1.320 を満足することを特徴とする特許請求の範囲第1項また
    は第2項記載の走査用対物レンズ。 5)下記条件 1.26 o<f3/f<1.300 を満足することを特徴とする特許請求の範囲第1項また
    は第2.7i4記載の走査用対物レンズ。 6)下記条件 1.280<f 1/f a<t、a 75を満足する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項、第3項、第4
    項または第5項記載の走査用対物レンズ。 7)下記条件 1.295<f 1/f 3<1.365を満足するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項、第3項、第4項
    または第5項記載の走査用対物レンズ。 8)下記条件 1.680<:f 1/f<1820 を満足することを特徴とする特許請求の範囲第1項およ
    び第3〜7項の1つに記載の走査用対物レンズ。 9)下記条件 1.710<:f 1/f<1.800を満足すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項および第3〜7項の
    1つに記載の走有用対物レンズ。 10)  下記条件 1.720<f 1/f<1.795 を満足することを特徴とする特許請求の範囲第1項およ
    び第3〜7項の1つに記載の走査用対物レンズ。 11)  下記条件 1.5<d 2/d 4<4.0 を満足することを特徴とする特許請求の範囲第1(第5
     頁) 〜10項の1つに記載の走査用対物レンズ。 12)  下記条件 z、o<d2/d 4<3.5 を満足することを特徴とする特許請求の縫囲第1〜10
    項の1つに記載の走査用対物レンズ。 13)  下記条件 1.600<f 1/f<1.670 を満足することを特徴とする特許請求の範囲第2〜5項
    、第11項および第12項の1つに記載の走査用対物レ
    ンズ。 14)  半径r1〜r4が、下記条件1.2 f<1
     r 11−・・・−1r 41<7.Ofを満足する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1〜13項の1つに
    記載の走査用対物レンズ。 15)  半径r1〜r4が、下記条件1.3 f<1
     r 11=・・・1 r 41<5.5 fを満足す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1〜13項の1つ
    に記載の走査用対物レンズ。 16)  半径r1〜r4が、下記条件1.4 f<m
    l r 11・−・・−1r 41<4.5f(第6 
    頁) を満足すること・を特徴とする特許請求の範囲第1〜1
    3項の1つに記載の走査用対物レンズ。 17)  半径r5が、下記条件 0.6 f<r 5<0.95 f を満足することを特徴とする特許請求の範囲第1〜16
    項の1つに記載の走査用対物レンズ。 18)  半径r5が、下記条件 0.75 f<r 5<0.88 f を満足することを特徴とする特許請求の範囲第1〜16
    項の1つに記載の走査用対物レンズ。 19)  半径r5が、下記条件 r5−(0,82±0.025)f を満足することを特徴とする特許請求の範囲第1〜16
    項の1つに記載の走査用対物レンズ。 20)  半径r2が、下記条件 1 r 21〉2.8 f を満足することを特徴とする特許請求の範囲第1〜19
    項の1つに記載の走査用対物レンズ。 21)  紀ルンズの双方の面の曲率半径の絶対値が、
    はぼ等しいことを特徴とする特許請求の範囲(第 7 
    貞) 第1〜19項の1つに記載の走査用対物レンズ。 22)  @2レンズ(2)の第1面(r3)の縁が、
    第ルンズ(1)の第2面(r2)に載っていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1〜21項の1つに記載の走
    査用対物レンズ。 23)  平面平行のプレート(4)が、修正に関係す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1〜22mの1つ
    に記載の走査用対物レンズ。 24)  実施例1〜41の1つに記載の設計常数r1
    、di、niを特徴とする特許請求の範囲第1〜22項
    の1つに記載の走査用対物レンズ。 25)  対応する実施例に記載のvlの数値を特徴と
    する特許請求の範囲第24項記載の走査用対物レンズ。
JP8507784A 1983-04-26 1984-04-26 3つのレンズを有する走査用対物レンズ Pending JPS59208518A (ja)

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