JPS60181714A - 光デイスク用対物レンズ - Google Patents

光デイスク用対物レンズ

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JPS60181714A
JPS60181714A JP59036145A JP3614584A JPS60181714A JP S60181714 A JPS60181714 A JP S60181714A JP 59036145 A JP59036145 A JP 59036145A JP 3614584 A JP3614584 A JP 3614584A JP S60181714 A JPS60181714 A JP S60181714A
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lens
curvature
aspherical
objective lens
convex
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Norikazu Arai
則一 荒井
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Konica Minolta Inc
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372Lenses
    • 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
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lenses (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】 (産業上の利用分野) この発明は光デイスク再生光学系用の対物レンズ、特に
トラッキングのために直接駆動されるに睡した対物レン
ズに関する。
(従来技術) ビデオディスクやデジタルオーディオディスクの再生の
ために用いられる対物レンズは、半専体レーザーを光源
とブるjlli6ftは、N A 0.45〜0,5禮
健υ人口匝を必賛とし、しかも帷上収粗を回折限界内に
押えなけれはならない。
これらのb生光学系のうち、対物レンズを直接に駆動し
てトラッキングを付なう場合は、対物レンズの元軸をn
にディスク面に垂直に味も、ディスク面にf打に移動さ
ぜるυで、原理上、−外収魅の補止は不致である。もつ
とも、元Wや対物レンズの収シつけぬ走などによる性能
の労化が少ないように、ある−に正弦条件を袖止してお
く必要は生ずる。
また、対物レンズを直接トラッキングのために@A#i
するには、対物レンズはできるたけ小型1綻であ、す、
しかもディスクが回転中に■振れをおこしても接触しな
いように作動距瞼ヲ十分長くしなけれはならない。
このような目的のために、3〜4枚′7)球面ガラスレ
ンズで構成され、焦点距離が4〜5 ntmで作動距^
Wが2 rl1m怪健のものが実用化されている。しか
し、これはレンズ構成枚数も多く、回折限界性能が要求
されるため娘竜上多くυ1岨を伴い、低lll1l賂化
にも限界がある。
このため、塊状ではビデオディスクやデジタルオーディ
オディスクの丹生元字系の11111名の中で対物レン
ズの1曲格が大きな割合を占めている状況であり、コス
トダウンによってビデオディスクやデジタルオーディオ
ディスク丹生装激の普及を酎るためには、対物レンズの
大幅なコストダウンが要求されている。
近年、屈折(8)を非球面化することによシ、嗅レンズ
にもかかわらず回折限界性能を満足させることが可能と
なシ、これをビデオディスクやデジタルオーディオディ
スクの再生用対物レンズに用いることが臥娶られている
口さらに、このよりな暎レンズにおいて、−万の屈折面
を球面とすれは、加工上、測定上、非″吊に有利となる
このような灼(勿レンズとして、特開昭58−1740
9号、叫開陥58−68711号の第1実lAl1向等
が知られている。しかし、これらの公知向はトラッキン
グはガルバノミラ−を振ることによって付なうものであ
シ、要求される収差補止が相違し、作動距離か短い。ま
た、上記のうち後場は正弦条件の補止が不十分である。
(発明の目的) この発明は、−面を非球面化することによシ、軸上収差
を回折限界内に軸止し、しかも正弦条件も実用上問題の
ない捏駄に迄軸止した、特にトラッキングのために直接
駆動するに通した対物レンズを侍ようとするものである
(発明の構成) この発明の対物レンズは、第1図にその断面を示すよう
に、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズもしく
はモ凸レンズであって、物体側jの面が非球面であり、
 − 1,7(n ・・中・ (2) 但し f:全糸の焦点距離 n:レンズの屈折率 rl:物体側のIII]■頂点曲率半匝NA:レンズV
)−口数 Δ1:1体物′7)面の有幼匝岐周辺における非球面と
、填点曲率半匝r、を有する 基準球面との元軸方向の座で、光軸 から遠さかるほど上記非球面の曲率 が駒くなる方向を正とプ′る の谷条汗を満すことを特叙とする。
条件(1)ね正弦条件を実用上良好と云えるように軸止
するためυ条件である。上限をこえて大となると正弦条
件がオーバーになシ、これを軸止づるにはレンズ厚を非
常に大きくとらなけれはならない。逆に下限をこえて小
となれば、正弦条件がアンダーになる。
条件(2)Vi正弦条杵の中114j輪帝でのふぐらり
を小にするための条件である。下限をこえて小となると
、正弦条件が中間輪帯でアンダー側に大きくふくらむ。
条Fl” (3)は物体側の面V有幼匝(NA・fで表
わされる)O岐端辺における非球面kを現定する粂汗で
ある。上限をこえて大となれは球面収差はオーバーとな
シ、逆に下限をこえて小となれば球面14X点はアンタ
ーとなる。
さらに、レンズのlv、春dについて、下記の条件を満
足することが望ましい。
0.2 < /f’<0.75 叩・・(4)この上限
をこえて大となると、非点収差の補止には何利であるが
、作動距離が短かくなシ、対物レンズを直接駆動してト
ラッキングを行なう再生用光学系として用いるには不利
とたる。
逆に下限をこえて小となると、NAが0.45〜0、5
0 vような大口経では、レンズの端厚が不足して非常
に作やにくいレンズとなってしまう。
以下、この発1j14’7)実施しUを示す。
表中の記号は、rl:物f4−側の面の曲率半匝、r2
:fi側の面の曲率学区 d:レンズの11上厚n:レ
ンズの屈折率 シd:dIfMにおけるアツベ欽a0:
カバーガラスCQ軸上厚(カバーガラスの73 Q n
m波長光に対する屈折塾は1,51072) Mプ培率
 WD:作動耐重を示す0また、第1曲の弁球i1]I
J詫状はll1Iの頂点を原点とし、光軸方向をX軸と
した賦父座橡糸(X、Y、Z)において、”e 円in
 定y、へ、A2、A5、A4會弁球面係数、Pl、P
2、P3、P4を非球面のべき叙とするとき φ=GT「汀 で表わされるもυとする。
このときA1 は Δ1=Xhs−人8p たたし 明細書の浄書(内容に変更なしン 実施N1 f=1.ONA=0.50 d(Fo、2667 M=OWD=0.6241非球面
係数・べき数 第1面 に= −4,521231)−01 A1=−5,40998D−03P1= 4.0000
〜=−2,36933D−02P2= 6.0000蔀
=−2,41649D−02P3= 8.0000A4
=−4,63059D−02P4ミ10.0000”1
/nf =0.4141 d/f−0,3333実施例
2 f=l、Q NA =0.5 d、=0.2667 M=OWD=0.6’269非球
面係数・べき数 第1面 蔭−4,19384D−01 入=−3,73982D−02P1= 4.0000A
2= 7.06491D−02P2= 6.0000、
〜屋づ、62687L)−02P3=8.0000A4
=−1,31617D−01P4=10.0000rt
 /n f==Q、4142 ”/f==Q、3333
実施例3 f工1.ONA=0.5 d、=0.2667 M=OWD=0.6277非球面
係数・べき数 第1面 & −4,24200胛01 A1=−4,751560−02P1= 4.000O
A2=−9,04006D−02P2=6.0O00A
3−−8.79901胛02 pa=s、ooo。
駆−1,72387胛01 P4=10.0000”1
/nf−0,4125d/f=0.3333実施例4 f=1.ONA=0.50 d、=0.2667 M=OWD=0.5626非球面
係数9べき数 第1面 に= −3,994151)−01 A1=−2,12212I)−02P1= 4.000
0M=−3,981491)−02P2= 6.000
0蔀=−3,650161)−02P3=8.0000
M=−6,67369D−02P4=10.0000”
+ /nf=o、4220 d/f=0.4444実施
例5 f = 1.ONA=0.50 dc=0.2667 M=OWD=0.4507非球面
係数拳べき数 第1而 に= −7,86967D−01 A1= 6.75680D−02P1= 4.0000
A2= 1.44711D−02P2= 6.0000
蔀=−9,21497D−03P3=8.0000M=
−1,44904D−02P4=10.0O00r1/
nf=0.4429 d/f=0.666’7実施飼6 f=1.o NA=0.50 dpo、2667 M=OWD=0.6884非球面係
数・べき数 第1面 レー5.228081J−01 A1= 1.70286D−02P1= 4.0000
A2=−2,0O054D−03P2=6.0O00A
3=−8,7613513−03P3=8.0000A
i=−1,85863D−02P4=10.0000r
1 /nf=o、4074 d/f=0.2222(発
明の効果) この発明のレンズは、第1図に見るように極めて簡単な
OI成であるにもかかわらず、第2図ないし第7図に各
実施列のV、差図でり・るように、カバーグラスCを宮
めて球I@収差は殆んど完全に補止され、しかも、正弦
条件も従来の3〜4枚構成の球面ガラスレンズと四Wk
に迄補止されている。
また、作動短躯も0.45f以上と長く、対物レンズを
直接駆動してトラッキングを行なう丹生用元字系に利用
するに十分である。
史に、回折限界性能を有するレンズにおいては、非球面
V面梢kを波長の1/10以内υ梢度で測定する必要が
ある0しかし、このような正弦条件が良好に補止もれ、
回折限界性能を有し、しかも1th]だけが非球面化さ
れた単レンズにおいては、球■で構成される面の面精度
および曲率学区、レンズの軸上岸、屈折率は容易に測定
小米る◎そして、これら粘ルが公差内にあるとすると、
干渉hl等で6111にされたレンズの軸上性能から非
球面の面m度を必要々稍臥で推定できる。このため、高
価な非球面測定詣が不要と々る等の顕著な効果を秦する
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の対物レンズの1実施的の断面図、@
2図ないし#47図はそれぞれ第1笑施例ないし鶴6実
施向の諸収に図である特許出願人 小西六写真工*に味
弐会辻出願人代理人 弁理士 佐 藤 文 男(ほか1
名) 第 1 図 第2図 球面収差 正弦条件 非も収差 球面収差 正弦条件 非点収差 第3図 第 4 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 第5図 第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 筒 7 図 手 続 補 正 書 (方式) %式% 特許庁長官 だ V 掌 殿 1、事件の表示 昭和59年特許願第36145号2、
発明の名称 光デイスク用対物レンズ3、補正をする渚 事件との関係 特許出願人 4、代理人〒105 (発送日 昭和59年5月29日) 6、補正の対象 明 細 誓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズもしくは乎
    凸レンズであって、物体側の面が非球面であシ、 +1 0.38<−;了 <0.48 1.7 (n 但し f:全糸の焦点距離 n:レンズの屈折率 r、ニ一体側の面の頂点曲率+匝 NA:レンズの10数 Δ1:1体物の面の何効匝#ICfI辺における非球面
    と、頂点曲率十匝r1を有する 基準球面との元軸方向の差で、光軸 から思さかるはと上記非球面の曲率 が物くなる方向を止とする の谷条件を満すことを特徴とする光デイスク用対物レン
JP59036145A 1984-02-29 1984-02-29 光デイスク用対物レンズ Granted JPS60181714A (ja)

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JP59036145A JPS60181714A (ja) 1984-02-29 1984-02-29 光デイスク用対物レンズ
US06/700,760 US4613212A (en) 1984-02-29 1985-02-12 Objective lens for optical disk
GB08503910A GB2155198B (en) 1984-02-29 1985-02-15 Objective lens for optical disk
DE3507117A DE3507117C2 (de) 1984-02-29 1985-02-28 Objektiv für optische Platten

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