JPS61259215A - 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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JPS61259215A
JPS61259215A JP10045285A JP10045285A JPS61259215A JP S61259215 A JPS61259215 A JP S61259215A JP 10045285 A JP10045285 A JP 10045285A JP 10045285 A JP10045285 A JP 10045285A JP S61259215 A JPS61259215 A JP S61259215A
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lens
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lenses
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JP10045285A
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Yoji Kubota
洋治 久保田
Takaaki Tanaka
隆明 田中
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Nidec Sankyo Corp
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Nidec Sankyo Corp
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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、主としてレーザー光を回折限界付近にまで
集光させ得るように収差補正された小型な大口径レンズ
、特にディジタルオーディオディスクやビデオディスク
等の光ディスク用対物レンズに関する。
〔従来技術〕
ディジタルオーディオディスク用あるいはビデオディス
ク用のピックアップレンズとしての光ディスク用レンズ
は、ピックアップユニット等の小さなアクチュエーター
に装着され、フォーカシング等の制御駆動を受けるので
、まず小型、軽量であることが要求される。さらに上記
駆動に対し、駆動時にレンズがディスク面へ衝突しない
よう充分な作動距離を有することが要求されている。ま
た、レーザー光をディスク表面に微小スポットとして集
光させるために、大きなNA<開口数)を保ちながら光
軸上とその周辺にわたって、はぼ無収差に近い程度に良
好に収差が補正されていることが必要である。その他に
、作り易いこと、低コストであること、性能安定性、耐
久性などが求められている。熱論これらの諸条件を満足
りるレンズ系を提供するには、設計、製作の両面で精密
な技術が必要であることは言うまでもない。
これら諸条件を満足する光ディスク用レンズとして、種
々のタイプのレンズ系が報告されているが、小型、軽量
という観点から、構成レンズ枚数が3枚以下のタイプに
ついて考えると、以下の数種類のタイプに限定される。
すなわら3群3枚構成、2群3枚構成、2群2枚構成、
非球面を備えたレンズ系、両面非球面単レンズの5種類
である。
(発明が解決しようとしている問題点)上記5種類のタ
イプのレンズ系に関してその長所及び短所を検討してみ
る。
3群3枚構成のレンズ系は、収差補正の自由度が多いと
いう利点を有する反面、組立て時に3枚のレンズを偏心
なく鏡筒に組込まねばならないので、光軸調整に手間が
かかり、コスト高になり易いという欠点を有している。
また2群3枚構成のレンズ系では、3群3枚のレンズ系
にくらべれば収差補正の自由度は減るものの、鏡筒への
組込みは2枚のレンズですみ(1枚は接合レンズとなっ
ている)、光軸調整は比較的容易に行えるという利点が
ある。2群2枚構成のレンズ系については組込み容易性
は、2群3枚構成のレンズ系と同様であると同時に、構
成レンズが1枚少ない分だけコストの面で有利ではある
のだが、収差補正の自由度が少なくなるので、大きなN
A(開口数)では軸上の性能はなんとか保てても、軸外
において充分な収差補正を丈るのが困難である。また、
非球面を採用しているレンズ系は、収差補正の自由度が
多くなるので、中心から軸外へと充分に収差を補正する
ことが可能であるとともに構成枚数を1枚乃至2枚程度
で済ませることが出来るので、小型軽量で組立てが容易
であるという利点も併せ持っている。しかし、低コスト
化を狙っているので、非球面レンズの材質には主として
プラスチックを採用しているため、温度の変化に対する
光学定数の変動が大きかったり、プラスチックの複屈折
性により高NA化が困難であるなどの欠点を持つている
以上のように各タイプともそれぞれ長所・短所を持って
いることが考察できる。つまり現、花実用に供せられて
いる光ディスク用レンズでは、各タイプのレベルで実用
化せざるを得ないのが実情である。従って光ディスク用
レンズとしてどのレベルで実用性を見出すのかが採用す
るレンズタイプを決める上で重要なポイントとなってい
る。
この様な考察から本発明者は、収差補正の自由度、高N
A化、小型軽量性、製作の容易さ、性能安定性の各点に
おいてガラスレンズによる2群3枚構成のレンズ系が最
も実用性が多いものであると判断するに至った。2群3
枚構成の光ディスク 、用レンズとしては、過去に本出
願人によって特開昭59−15913号の提案がなされ
ている。これは全系の焦点距離をjとするとき、第1群
レンズと第2群レンズとの軸上空気間隔が約0.3f程
度と広いので全長が長くなってお′す、コンパクト性と
いう点においては不十分なレンズ系であった。
(問題点を解決ザるための手段) 本発明の目的は2群3枚構成の光ディスク用レンズにお
いて、全系の焦点距離をfとするとき、第1群レンズと
第2群レンズとの軸上空気間隔を0.02fI&度に小
さくし、小型化を狙った光ディスク用対物レンズを提案
することである。
〔発明の構成〕
本発明に係わるレンズ系は第1図以下に示ずように構成
されている。即ち、光束の人9A側から順に集光側へ向
かって第1群レンズ及び第2群レンズの2つのレンズ群
より成り、かつ光束の入9A@から順に、第1群レンズ
は入射側に凸面を向けた凹メカニhスレンズの第1レン
ズの第2レンズとの接合レンズによって構成されており
、第2群レンズは、入射側に凸面を向けた凸メニスカス
レンズの第3レンズで構成されている。さらに以下の条
件を満たずことを特徴としている。
即ち (1)   0.1 <f/f12< 0.2(2) 
  1.5 <rs / fs < 2.3但し、fは
全系の焦点距離、ft2は第1群レンズの焦点距離、f
3は第2群レンズの焦点距離、r5は第3レンズの集光
−の曲率半径である。
上記条件式(1)は作動距離を良好に保つための条件で
ある。上限を越えると、作動距離が小さくなりフォーカ
シングの制御駆動に支障をきたす。
また下限を越えると、第2群レンズの第3レンズの負担
するパワーが大きくなりすぎてしまい、各収差を良ガに
補正することが困難になる。
上記条件式(2)は正弦条件を良好に補正するための条
件である。上限を越えると正弦条件の補正過剰、下限を
越えると補正不足となり、ともに軸外収差が悪化して、
軸外の良好な集光性能の確保が困難になる。
上記構成と各条件を満たすことにより、第1群レンズと
第2群レンズの軸上空気間隔を極力小さくすることが可
能となり、さらに小型化した2群3枚構成の光ディスク
用レンズを実現することができる。
(実施例) 以下に本発明にもとず〈実施例を示す。
第1図で本発明の光ディスク用対物レンズの一実施例の
構成を示すと、光束の入射側から順に集光側へ向って、
第1群レンズI及び第2群レンズ■の2つのレンズ群に
よって構成されており、入射側から順に第1群レンズ■
は入射側に凸面を向けた凹メニスカスレンズの第2レン
ズL2と凸レンズの第2レンズL2との接合レンズによ
って構成されており、第2群レンズ■は入射側に凸面を
向けた凸メニスカスレンズの第3レンズL3で構成され
ている2群3枚構成のレンズ系である。尚符号1はカバ
ーガラスである。第2図は収差図で   ゛ある。
但し rl、r2・・・r5:各構成レンズの曲率半径d1、
d2・・・d4:各構成レンズの軸上厚みと軸上空気間
隔 nl・・・n3:各構成レンズの波長780n−におけ
る屈折率 ν1・・・シフ:各構成レンズのアツベ数f    :
仝系の焦点距離 f12   :第1群レンズの焦点距離f3   :第
2群レンズの焦点距離 NA   :開口数 td:カバーガラスの厚み th:カバーガラスの波長780 nmにおける屈折率 θ    :半画角 実施例1 f=1   NA=0.47 r4 = 1,875    d l =0.15n 
1 = 1.81961   シ1=37.3r 2 
=0.73     d 2 =0.425n 2 =
 1,51118   ν2 =64.2r 3 =−
3,875d 3 =0.02r 4 =0.7175
    d 4 =0.3n 3 = 1,51118
   シ3=64.2r 5 ==2,515 td=o、3   tn= 1,55   f / f
 l2=0.16rs/  す 3 =2.21 実施例2 f=I    NA=0.47 r 1=2.215      d 、=0.15n 
1 = 1.81961     シ1=37.3r 
2  =0,7125     d 2  =0.4n
 2  = 1.55749     ν2 =60.
8r 3  =−4,42d 3  =0.02r 4
  =0,7175     d 4  =0.3n 
3  = 1,81961     ν3  =37.
3r 5  =2.5225 t(1=0.3    t、t=1.55    f 
/ f l2=0.15r s  / f 3  =2
.22 実施例3 f = 1    N A = 0.47r 1 =2
.0    、 d 1 ==0.125(11= 1
,81961   シ1=37,3r 2 =0.71
25    d 2 =0.4n 2 = 1,557
49   シ2=eo、ar 3=  5,125  
 d 3=0.02r 4 =0.72     d 
4 =0.3n 3 = 1.81961   ν3=
37.3r5=2.52 td=0.3    tn= 1,55    f /
 f y =0,16r s  / f 3  =2.
20 実施例4 f=1    NA=0.47 r 1 =2.0     d 1 =0.15n 、
= 1.lN961   ν1 =37.3r 2 =
0.735    d2 =0.425n 2= 1.
51118   ν2 =64.2r 3 = −3,
375d 3 = 0.02r 、 =0.7175 
   d 4 =0.3n 3 = 1.81961 
  ν3 =37,3r 5 =2.4845 td=0.3   t*=1.55   j / f 
y =0.ISr s / f a =2.17 実施例5 f=I    NA=0.47 r 1 = 1.875    d l =0.15n
 1 = 1.81961   ν、 =37.3r 
2 =0,7225    d 2 =0.425n 
2=1.51118   ν2 =64.2r 3  
= −3,92563= 0.02r 4  =0,7
1       d a  =0.3n s  = 1
.81961     シ3=37,3r 5  = 
2.4388 t4 =0,3    tn= 1,55    f 
/ f a =0,15r s  / f 3  =2
.15 実施例6 /=i    NA=0.47 r 1 = 1.8     d 1=0.175n 
1= 1,81961   シ1=37.3r 2 =
0,685    d t =0.375n 2 = 
1.61335   シ2=60.3r 3 =15.
Od 3 =Q、02r 4 =0,685    d
 4 =0.3n 3= 1,81961   シ、=
37.3r s = 1.926 切= 0.3   k = 1,51  1 / f誌
=0.2r s / f 3 =1.65 (発明の効果) 以上の様に構、成したことにより、本発明の光ディスク
用レンズは、2群3枚構成で第1群レンズと第2詳レン
ズとの軸上空気間隔を0.02 f程度に小さくするこ
とが出来てより一層コンパクト化され、大口径で明かる
く、光軸上とその周辺にわたってほぼ無収差に近い程度
に良好に収差が補正され、小さく加工の容易なレンズで
!!4造コストが低減され、すぐれた性能を有する良好
に改良された光ディスク用レンズが実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る実施例におけるレンズ構成図、第
2図は実施例1の収差図で(イ)球面収差、(ロ)正弦
条件、(ハ)非点収差を表わづ゛。 (尚、実施例2〜6の収差図は実施例1に近似するので
省略する。) r−1・・・r5:各構成レンズの曲率半径、dl・・
・d4:各構成レンズの軸上厚みと軸上空気間隔、I:
第1群レンズ、■:第2群レンズ、Ll :第ルンズ、
し2;第2レンズ、L3:第3レンズ。 出願人 株式会社三協精11[111作所fa1図 II[ 第     2    図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 光束の入射側から順に集光側へ向って、第1群レンズ及
    び第2群レンズの2つのレンズ群によって構成されてお
    り、入射側から順に第1群レンズは、入射側に凸面を向
    けた凹メニスカスレンズの第1レンズと凸レンズの第2
    レンズとの接合レンズによって構成されており、第2群
    レンズは入射側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第
    3レンズで構成されている2群3枚構成のレンズ系であ
    って、以下の条件を満たすことを特徴とする光ディスク
    用対物レンズ。 (1)0.1<f/f_1_2<0.2 (2)1.5<r_5/f_3<2.3 但し、fは全系の焦点距離、f_1_2は第1群レンズ
    の焦点距離、f_3は第2群レンズの焦点距離、r_5
    は第3レンズの集光側の曲率半径である。
JP10045285A 1985-05-14 1985-05-14 光デイスク用対物レンズ Expired - Lifetime JPH0625823B2 (ja)

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JPH0625823B2 JPH0625823B2 (ja) 1994-04-06

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2643727A1 (fr) * 1989-02-28 1990-08-31 Asahi Optical Co Ltd Systeme de lentille d'objectif d'un appareil d'enregistrement/reproduction d'informations optiques
US5173809A (en) * 1989-02-28 1992-12-22 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Objective lens system of optical information recording/reproducing apparatus
US5491587A (en) * 1989-02-28 1996-02-13 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Collimating lens for optical system using semiconductor laser

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US5491587A (en) * 1989-02-28 1996-02-13 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Collimating lens for optical system using semiconductor laser

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