JPS60250320A - 大口径単レンズ - Google Patents

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） 本発明はビデオディスク、オーディオディスクなどに必
要不可欠な対物レンズで、特に１面が球面、他面が非球
面で構成される大口径単レンズに関するものである。

（従来例の構成とその問題点） ビデオディスク、オーディオディスク等に用いる対物レ
ンズは収差の補正が十分であることは勿論、安価である
こと、更に自動焦点、トラッキングサーボの必要性から
小型軽量であることが強く要望される。球面系のガラス
レンズで構成される対物レンズでは所要の光学性能を満
足するためには、複数枚のレンズの組合せが必要でアシ
、前述の要望に答えることが困難である。

本発明者は、特開昭５８−６８７１１号、特願昭５８−
２３１２５６号で示される単一レンズの対物レンズに関
する特許を出願しており、本発明はそれらの発明とは異
なった解をもつレンズに関するものである。

（発明の目的） 本発明は上記欠点を解消し、非球面を１面だけ導入する
ことによシ、軸上収差は勿論、視野角が約±１度の軸外
収差を十分に補正した開口数が０．４以上の大口径単レ
ンズを提供するものである。

（発明の構成） 本発明の大口径単レンズは、第１面が正の屈折力をもつ
非球面、第２面が正の屈折力をもつ球面で構成される単
レンズでアシ、非球面が、２：光軸からの高さがｙの非
球面上の点の非球面頂点の接平面からの距離、 ｙ：光軸からの高さ、 Ｃ：非球面頂点の曲率（＝１／Ｒ）、 ｋ：円錐定数、 Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ：非球面係数、 で表わされ、 ｎｌ：レンズの動作波長における屈折率、Ｒ１：第１面
の非球面頂点の曲率半径、Ｒ２：第２面の曲率半径、 ｄｌ：レンズの中心厚、 としたとき、下記の条件、 １．５５　（ｎｌ　（１，８・・・（１）を満足するよ
うに構成したものであシ、これによシ、軸上の収差は勿
論、軸外の収差を良好に補正した大口径単レンズを実現
している。

（実施例の説明） 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の大口径単レンズの一実施例の構成図で
あシ、１は大口径単レンズ、２はディスクのカバーガラ
スである。図中、Ｒ１，、Ｒ２は曲率半径、ｄｌ　、　
ｄ２はレンズの中心厚、ＷＤは作動距離を示す。

次に、前記発明の構成の項で述べた条件（１）〜（４）
について説明する。

条件（１）の下限を超える良好な収差補正を行なうため
には非球面の形状がベストフィツトの球面よシ大きくず
れて作シづらいレンズとなる。条件（１）の上限を越え
ると両凸レンズでは良好な球面収差の補正ができない。

条件（２）の上限を越えるとアンダーな高次球面収差が
発生し、逆に下限を越えるとオーバーな高次球面収差が
発生して球面収差を補正しきれなくなるＯ 条件（３）は屈折率がｎの球面系薄肉レンズで、絞シが
レンズ自体になっておシ、かつ物体距離が無限大の場合
に、３次のコマ収差係数が零になる曲率半径の比から本
発明の曲率半径の比Ｒ１／Ｒ２をずらせる範囲を与える
。条件（３）を満足することによシ、球面収差とコマ収
差の補正に非球面の導入が大きな効果を発揮する。条件
（３）の下限を越えると最大輪帯部分で球面収差が補正
過剰となるとともに、最大輪帯で高次のコマ収差が発生
する。条件（３）の上限を越えると、球面収差が補正不
足となるとともに最大輪帯で高次のコマ収差が発生する
。

条件（４）の上限を越えると最大輪帯部分で球面収差が
補正不足となシ、中間輪帯でのコマ収差の発生が大きく
なる。条件（４）の下限を越えると球面収差は補正過剰
となる。

これらの条件を満す実施例を以下に示す。なお動作波長
は８００　ｎｍである。表中、ｆ　：焦点距離、 ＮＡ：開口数、 ＷＤ：作動距離、 Ｒ１：第１面の曲率半径、 ｄｌ：厚み、 ｋ　：第１面の円錐定数、 Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ：第１面の非球面係数、ｎｉ：動作波長
での屈折率、 を表わす。

実施例１ ｆ　＝　４．６ｍｍ　ＮＡ＝０．４７　ＷＤ＝２．３６
７０Ｒ１”’　３．１７４４　ｄ１＝２．７６５　ｎ　
＝１．５７９２６Ｒ２＝　−１１，２９，６４ Ｒ３＝ｏｏ　ｄ　１．２　ｎ２＝１．５７１５８− Ｒ４−■ に＝−７６４９０７×１Ｏ−１ Ｄ　＝　１．５１５３１　Ｘ　１０＝ Ｅ　＝　−７，２９，６４１Ｘ　１０−５Ｆ　＝−３，
８２１５７Ｘ１０＝ Ｇ　＝−２，：４５０３３Ｘ１０−７ 実施例２ ｆ　＝、４．６ｍｍ　ＮＡ＝０．４７　ＷＤ−２，１８
２１Ｒ１＝３．６６．６６　ｄ１＝３．０　ｎｌ””１
．７８４４６Ｒ２＝−１４６，６６２７ Ｒ３””ｃｏ　ｄ１＝１．２　ｎ２＝１．５７１５８Ｒ
４＝■ に＝−６，５８２３９Ｘ１０−１ Ｄ　＝　２．７２４８’３Ｘ１０＝ Ｅ　＝−２，１６６１９Ｘ１０＝ Ｆ　＝−１，８００３４Ｘ１０” Ｇ　＝　２．４２２０８　Ｘ　１０−８第２図及び第３
図は、それぞれ本発明の実施例１及び実施例２における
収差性能を示す特性図であシ、球面収差、非点収差、コ
マ収差について示している。

非点収差の図において、実線はサジタル像面湾曲を、点
線はメリディオナル像面湾曲を示し、コマ収差の図にお
いて、実線はメリディオナルのコマ収差を、点線はサジ
タルのコマ収差を示す。こわら収差図に示すように、本
発明の大口径単レンズは球面収差、コマ収差とも良好に
補正されている。

（発明の効果〕 以上の説明から明らかなように本発明は、１面を球面、
他面を非球面にすることにょシ、単レンズで回折限界に
近い収差に補正された大口径対物レンズを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の大口径単レンズの一実施例の構成図、
第２図及び第３図はそれぞれ本発明の実施例１及び実施
例２における収差性能を示す特性図である。 １・・・大口径単レンズ、２・・・カバーガラス。 特許出願人　松下電器産業株式会社 第！図 第２図 ＴｉＬｄ　（ｍｍ）　１）−、！、ａ＝ｉ（ｍｍ）コＶ
ＬＩＹ差（ｍｍ） 第３図 コア収差（ｍｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１面が正の屈折力をもつ非球面、第２面が正の屈折力
   をもつ球面で構成される単レンズで、前記非球面が、 ２：光軸からの高さがｙの非球面上の点の非球面頂点の
   接平面からの距離、 ｙ：光軸からの高さ、 Ｃ：非球面頂点の曲率（＝１／Ｒ）、 ｋ：円錐定数、 Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ：非球面係数、 で表わされ、 ｎｌ：レンズの動作波長における屈折率、Ｒ１：第１興
   の非球面頂点の曲率半径、Ｒ２：第２面の曲率半径、 ｄｌ：レンズの中心厚さ、 としたとき、下記の条件、 １．５５≦ｎ１≦１８０ −１．０（ｋ（０ を満足することを特徴とする大口径単レンズ。