JPS5926714A - 光デイスク用レンズ - Google Patents

光デイスク用レンズ

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JPS5926714A
JPS5926714A JP57135660A JP13566082A JPS5926714A JP S5926714 A JPS5926714 A JP S5926714A JP 57135660 A JP57135660 A JP 57135660A JP 13566082 A JP13566082 A JP 13566082A JP S5926714 A JPS5926714 A JP S5926714A
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JP
Japan
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lens
face
power
incident
optical disk
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JP57135660A
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English (en)
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Toru Nakamura
透 中村
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Olympus Optical Co Ltd
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    • G02—OPTICS
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    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/24—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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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】 本発明は小型で高性能な光デイスク用レンズに関するも
のである。
光デイスク用レンズは、高密度に記録された情報を読み
出すために１μ程度の分解能を必要とする。また自動焦
準を行なったり、トラックに追従させるためにレンズ自
体を動かず必要があり、そのためにはレンズを小型で軽
量にしなければならない。
更にディスクとレンズとの衝突によるディスクまたはレ
ンズの破損を防ぐためには作動距離を犬にしなければな
らない。
以上の諸要求の一つであるレンズ系の分解能をあげるた
めには軸上近軸での収差を小さくしなけれはならす、し
たがって球面収差および正弦条件をできるたけ小さくす
る必要がある。また非点隔差もｌＪ・さい方が望ましい
。
一方小型、軽量にするためにはレンズ枚数をなるべく少
なくする必要がある。
従来の小型で軽量なこの種のレンズ系の一例トして特開
昭５５−４５０８４号公報に記載されたものがある。し
かしこのレンズ系は、第１図に示すような２群２枚構成
のものである。このレンズ系は、その全系の焦点距離を
ｆとした時に両レンズの間の空気間隔ｄ２が０．９　ｆ
　＞　ｄ２＞　０．６　ｆ　であって、レンズ系の全長
は１，２ｆ程度の長いものである。又構成枚数が２枚で
十分軽いとは言い得ないＯ 本発明はコンパクトで軽量にするために１枚のレンズの
みて構成すると共にレンズの両面を少なくとも入射高の
６乗に比例する項を含む非球面にしたレンズ系で、上述
した諸要求を満足する高性能な光デイスク用レンズを提
供するものである。
即ち本発明のレンズ系は小型軽量化の要求を満たすため
に一枚のレンズのみにて構成した。この場合レンズ面が
２枚のみであるので収差補正が非常に困難になるが、本
発明においてはレンズのパワーを適切に定めると共に両
レンズ面を下記の式にて表わされる非球面とし特に入射
側（光源側）の非球面の形状を最適なものに定めること
によって上記の収差補正の困難さを克服して収差の良好
に補正されたレンズ系が得られるようにした。
この式においてＸはレンズ面上の一点から面頂の接平面
におろした垂線の長さ、ｙは入射高、ｒは面頂付近での
曲率半径、ｐは円錐定数、Ｅ、Ｆ。
Ｇ、・・・は夫々入射高の４乗、６乗、８乗、・に比例
する項の係数である。
本発明の光デイスク用レンズは上述のようなレンズ系で
あると共に次に示す条件（１）　、　（２）を満足する
ものである。
（１）　　　２．２　＜　ｐ＋　＜　１−、１（２）　
　０．６　＜口ｆ　＜　１．４１ 尚上記条件中ｐ１は第１面の円錐定数、ｒ、は第１面の
頂点付近での曲率半径、ｎｌはレンズの屈折率、ｆは焦
点距離である。
上記の式は、高次の項を考えないとすると、ｐ＝１の場
合は球面、ｐ−ｏの場合は回転放物面、ｐ〈０の場合は
回転双曲面、それ以外のｐの値の場合は回転楕円面を表
わしている。
次に条件（１）および条件（２）について説明する。
条件（１）は、レンズ系の第１面の非球面の基本形状を
決める条件である。この条件においてｐｌが１．１より
犬になると正弦条件が悪化し軸外性能を良好になし得な
くなる。逆にｐｌが−２，２より小さくなると球面収差
が大きくなり軸上性能が悪くなるＯ 条件（２）は第１面のパワーを決定するためのもの７・
ｎ＋１ｆが１．４より大きくなると非点収差が１ 大きくなりさらに正弦条件も補正しきれなくなって軸外
性能が悪化する。逆に第１面のパワー１−１ Ｔｆが０．６より小になると球面収差を補正しきれなく
なる。
以上説明したように、本発明の光デイスク用レンズは、
一枚のレンズよりなりこのレンズの両面をいずれも非球
面にすると共に条件（１）、条件（２）を満足するよう
にしたもので、これによって光デイスク用として要請さ
れる各要件をかなえるものである。しかし更に下記の条
件（３）を満足させることにより一層性能の良好なレン
ズ系となし得る。
（３）　　０．８　＜　Ｔ）２　＜　１．２ここでｐ２
は第２面（ディスク側の面）の円錐定数である。
この条件（３）は、第２面の非球面の基本形状を規定し
ているもので、この第２面が球面に近い面であるこさを
表わしている。又この条件（３）は、球面収差、正弦条
件をさらに良好にするだめのものである。この条件の上
限或は下限を超えると球面収差或は正弦条件のいずれか
一方が悪化する。
次に本発明の光デイスク用レンズの各実施例を示す。
実施例１ ｆ＝１．、ｏ　、　　ＮＡ＝０．４７　。
像高（ＩＭＨ）　＝　０．０２１７　、　　ＷＤ＝　０
．６０４ｒ、−＝０．５９９８ ｄ＋＝ｏ、３９１３　　　ｎＩ＝１．５１０３２ｒ、、
：　　２．６６７０ １）＋　＝　　０．０５７６　、Ｅｔ　＝　０．３００
６６　、ＦＩ＝０．２４１１５ｐ２＝１．、Ｏ、Ｆ２”
０．３２４４３．Ｆ２−０．３４３１２゜実施例２ ｆ＝１．．０．　　ＮＡ＝０．４７．　　像高＝０．０
２１７゜ＷＤ　＝　０．４９０ ｒｌ＝０．５９４４ ｄ、＝０．６０８７　　　　ｎ＝１．４８４．２１ｒ２
＝−１，７３９６ ｐ＋＝　　０．０２３９　、Ｅ＋＝０．２８３６２　、
Ｆｌ”。２６３１３ｐ２＝０．９８９２　　、Ｆ２”０
．６５３３２１Ｆ２””　０．９３７５５実施例３ ｆ＝１．０．　　ＮＡ＝０．４７．　　像高＝０．０２
１７゜ＷＤ　＝　０．６３１ ｒｌ　＝　０．７１８７ ｄ４　＝０．３２６Ｉ　　　　　　ｎ＋　　＝１．７４
２８９ｒ２＝１７．７６７５ ｐＩ　＝　　０．２８７７　、Ｅｔ　＝０．２９５２１
　、Ｆ１＝０．０８９９７ｐ２＝１．０９９５　　　、
Ｅ２＝０．０９１１７　、Ｆ２＝−０，１０９２２実施
例４ ｆ＝１．０．ＮＡ二０．４７．像高＝０．０２１７゜Ｗ
Ｄ＝０．４．７３４ ｒ＋＝０．７５０７ ｄ＋＝０．６０８７　　　　ｎ＋”１．７６４６６ｒ２
＝２６．６３４７ ｐｌ　＝　０．０　、Ｅｔ　”’　０．１７６５１　、
Ｆ１＝　０．１０２０６ｐ２　＝　１１５−　Ｅ２二０
．１６４７２　、Ｆ２　＝　　０．２６９２９実施例５ ｆ　＝　１．、Ｏ、ＮＡ＝　０．４７　、像高＝０．０
２１７゜ＷＤ　＝　０．５８８４ ｒ、＝０５８２６ ｄｌ　”０．４２３９　　　　ｎ４　＝　１．４８２２
４ｒ２＝　　２．１３６７ ｐＩ　＝　０．１５　、Ｅｔ　＝　０．１７９１９　、
Ｌ　””　０．２９９４８ｐ２　＝０．９７　　、Ｆ２
　＝０．４０８９０　　、Ｆ２　＝　　０．４１２３７
実施例６ ｆ＝１．０　、ＮＡ＝０．４７　、像高＝０．０２１７
゜却＝０．４０７４ ｒ、＝０．６３２６ 山−＝０．６＋０８７　　１１　＝　１．７６４６６ｒ
２二２．１３５２ ｐ、　＝　１．０　　、　Ｅ、　””−０，０８９２３
、Ｆ、　＝　０．１３７５０１）２　＝　１．１５　、
Ｅ２二０．７４６９２　　、　Ｆ２　＝　６．６０１４
実施例７ ｆ　＝　１．０　、　ＮＡ＝０．４７　、像高＝０．０
２１７ＷＤ＝０．５０４４ ｒｌ−０７８９６ ｄｌ−０，６０８７１＋”１．７１１２８ｒ２＝　　４
．８７５５ ｐに−２，０、Ｅｔ　＝　０．５５６８７　　、Ｆ＋　
＝−０，７１４−４３Ｔ）２＝０．９　　、Ｅ２＝　　
０．０６８４８　、Ｆ２”　　０．３１４６まただしｒ
ｌ　＋　ｒ２はレンズの夫々の面の頂点近くにおける曲
率半径、ｄｌはレンズの肉厚、ｎｌはレンズの屈折率で
ある。
これら実施例のレンズ系は、それに入射する光が平行光
線である。したがってこれら実施例は光源側の面より平
行光線が入射したものとして収差補正しである。また上
記各実施例中の屈折率ｎ１の値は入−８００ｎｍの時の
値であり、この波長の時に収差が最小になる。
これら実施例の収差曲線は第３図乃至第９図に示してあ
り、これらは入＝８００ｎｍを基本波長としている。尚
実施例３，４の正弦条件は、はとんど軸と重なってし才
っているので、第５図、第なように本発明の光デイスク
用レンズは、小型軽量化のために１枚のレンズにて構成
すると共にレンズの両面を非球面としその形状を最適な
ものとすることによって収差も良好なものとなっている
。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の光デイスク用レンズの断面図、第２図は
本発明の光デイスク用レンズの断面図、第３図乃至第９
図は夫々本発明の実施例１乃至実施例７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 第４図 球面Ｑｌ差　　　正づに条件　　非点収差球面収差　　
正弦条件　　非点収差 第一６図 球面収差　　　正弦条件　　非点収差 球面収差　　正弦条件　　非点収差 −リ０１Ｊ（Ｊ’ｌ　　　　Ｏ，（ＪＵ（Ｊ’）　　　
　　　−ｔＪ、Ｚ′：ＩｔＪ、Ｚ’）　　　　　　−Ｕ
υ００’）　　　　Ｕ、ＵＯＯ’）球面収差 第９図 正弦条件　　非点収差

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）入射側の面が凸面である１枚のレンズのみよりな
    り前記レンズの両面が下記の式（ごて示される少なくと
    も入射高の６乗に比例する項を含む非球面であって更に
    下記条件（１）および条件（２）を満足する光デイスク
    用レンズＯ ２ （１）　　　２．２　＜　ｐ＋　＜　１．　まただしＸ
    は曲面上の一点から頂点の接平面におろした垂線の長さ
    、ｙは入射高、ｒは面の頂点付近での曲率半径てｒ＋　
    ＊　ｒ２は夫々第１面、第２面の頂点伺近での曲率半径
    、ｐは円錐定数でｐｌは第１面の円錐定数、Ｅ、Ｆ、Ｇ
    ・・・は夫々入射高の４乗。 ６乗、８乗・・に比例する項の係数、ｎ＋はレンズの屈
    折率、ｆは光デイスク用レンズの焦点距離である。
  2. （２）更に次の条件（３）を満足する特許請求の範囲（
    １）の光デイスク用レンズ。
  3. （３）　　０．８　＜　ｐ２＜　１．４ただしｐ２は第
    ２面の円錐定額である。
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