JPS62135802A - 光情報記録媒体の記録再生用対物レンズ - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は光デイスク用対物レンズ、特に単レンズで構
成された大口径のビデオディスク再生用対物レンズに関
する。

（従来技術） ビデオディスク再生用対物レンズは光源光の波長が７８
０ｎｍ程度のとき、開口数（ＮＡ）は０゜５〜０．５３
が必要であり、コンパクトディスク再生用対物レンズが
ＮＡｏ、４５でよいのに対して大口径となる。さらにコ
ンパクトディスクでは信号がディジタル信号であるのに
対してビデオディスクはアナログ信号である。従って、
球面収差の残留量が多いと隣接トラックからの信号との
タロストークが増大する。このため、ビデオディスク再
生用対物レンズはコンパクトディスク再生用対物レンズ
と比較して大口径であるにもかかわらず１球面収差の残
留量を小さくする必要がある。

近年、非球面を使ったプラスチック製のコンパクトディ
スク再生用対物レンズが開発され、量産機に搭載されて
いる。（ＭＩＣＲＯ０ＰＴＩＣ３ＮＥＷＳ　ｖｏｌ、３
ｎｏ、Ｉ　Ｐ、２０）　　Ｌ／かじ、プラスチックレン
ズは温度変化とともに球面収差量の変化が大きく、常温
では球面収差が小さくても高温或いは低温になるに従い
球面収差量が増大する。また、複屈折が大きく、これも
ビデオディスク再生用光学系では再生画像を劣化させる
原因となっていた。

一方、コンパクト・ディスク再生用対物レンズで、球面
ガラスレンズの上に非球面を有する透明な材料を接合し
た単レンズが実用化されている。

（ＭＩＣＲＯ０ＰＴＩＣ５ＮＥｗＳ　ｖｏｌ、３　ｎｏ
、１　ｐ、１５）このようなレンズの設計例が記載され
ている公知例として特開昭５９−１２４１２号公報をあ
げることが出来る。

また、特開昭６０−１２６６１６号公報には実施例はな
いが、この種のレンズのベンディングを決める手法が記
載されている。

しかし、これらの公知例では第１面、接合面の曲率が大
きく、ビデオディスク再生用対物レンズのようにＮＡが
大きいレンズでは接合の際、凝固収縮による非球面の変
形が大きくなる。これは最大輪帯付近で最も顕著で、球
面収差を大幅に劣化させてしまう。

（この発明が解決しようとする問題点）この発明は球面
ガラスレンズの光源側面に非球面を有する透明材料を接
合して構成された単レンズにおいて、該非球面および接
合面の曲率が小さく、ビデオディスク再生用対物レンズ
のようにＮＡの大きいレンズにおいても接合の際の凝固
収縮による非球面の変形量が小さく、作りやすいレンズ
を得ようとするものである。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明においては第１図に示すように、対物レンズは
球面ガラスレンズの光源側面に非球面を有する透明材料
を接合して構成された単レンズで−５，０＜ｒ、／ｆ＜
−１，０・・・　（１）１．６（ｎ、　　　　　　　　
・・・（２）Ｏ，７５＜　　　−＜　１．４・・（３）
（ｎ、Ｌ）ｆ の条件を満足することを特徴とする。

但し ｆ　：全系の合成焦点距離 Ｐ、：球面ガラスレンズの光源とは反対側の面の曲率半
径 ｎ２二球面ガラスレンズの屈折率 ｄ２　：球面ガラスレンズの軸上厚 また。副次的に以下の条件を満足することが望ましい。

ｄ、／ｆ＜　　０．１５・　・　・　・　（４）０．８
＜ｒ１／ｒ２＜　　１．２　・・・　（５）ただし ｄ、：接合される透明材料の軸上厚 ｒ、：非球面の頂点曲率半径 ｒ２：接合面の曲率半径 （作用） この発明の目的は非球面および接合面の曲率を小さくす
るにあり、このため、球面レンズの光源とは反対側の面
の屈折力を正で大きくする必要がある０条件（１）はこ
のためのもので、上限を越えて大となると非球面および
接合面の曲率が大きくなってしまい、この発明の目的が
達せられなくなってしまう。また、下限を越えて小とな
ると、正弦条件がオーバーになり、軸外性能が悪化する
６条件（２）は球面ガラスレンズの屈折率に関するもの
で、下限を越えて小になると、正弦条件を良好に補正す
ることが出来なくなる。また、非球面の曲率が大きくな
り、この発明の目的が達せられなくなる。

条件（３）は球面レンズの厚さに関するもので、上限を
越えるとレンズの作動距離が短くなってしまう。逆に下
限を越えると正弦条件を良好に補正するには条件（１）
の上限を越える必要があり、非球面の曲率が大きくなっ
てしまう。また、非点収差も大きくなる。

条件（４）は非球面を持つ透明材料の軸上厚に関するも
ので、上限を越えて大となると接合工程のサイクルタイ
ムが長くなる。また、作動距離が短くなる。

条件（５）は、非球面の頂点曲率半径と接合面の曲率半
径の比に関するもので、上限を越えて大となると接合層
が凹メニスカス状になり過ぎる。

下限を越えて小となると、接合層が凸メニスカス状にな
り過ぎる。この結果、透明材料層の軸上厚と周辺と端厚
との差が大となり、面の応力変形が大きくなる。

（実施例） 以下この発明の実施例を示す。表中の記号はｒＩ：光源
側から第ｉ番目のレンズ面の頂点曲率半径 ｄド光源側から第ｉ番目のレンズ面間隔ｎｉ：光源側か
ら第ｉ番目のレンズ材料の屈折率をそれぞれ示す。また
、非球面形状は面の頂点を原点とし、光軸方向をＸ軸と
した直交座標系において頂点曲率をＣ１円錐定数をＫ、
非球面係数をＡＩ、非球面のにき数をＰｉ　（Ｐｉ＞２
．０）としたとき φ＝７ｙ＋ｚ で表される。

なお、表中にはカバーガラスＧの値も示しである。

実施例１ ｆ＝４．５００　　　　ＮＡ　Ｏ，５ ｉ　ｒＩ　ｄ＋旧 １　　　３．９００００　　　０．１０００　　１．５
２０００２　　　４．２００００　　　３．７０００　
　１．７６２０４３　　−１４．１８８１９　　　１．
８１９０非球面係数・べき数 第１面 に＝　−１，２４８２２Ｄ＋ＯＯ Ａ、＝３．５０６４９Ｄ−０４Ｐ、＝４．００００Ａ、
＝−７，０２９０００−０５Ｐ２＝６．００００Ａ、、
−３，５３４９６Ｄ−０６Ｐ１＝８．００００Ａ、＝２
．０３５１７０−０８　　　Ｐ４＝１０．００００実施
例２ ｆ＝４．５００　　　　ＮＡ　Ｏ，５ ｉ　　　　　ｒＩ　　　　　　ｄ＋　　　　　　ｎ＋１
　　　４．１２３８４　　　０．１０００　　１．５２
０００２　　　３．９２４１？　　　　３．７０００　
　１．８２４８４３　　−２５．０７０９７　　　１．
７６８０非球面係数・べき数 第１面 Ｋ　＝　−１，３２５３４０＋００ Ａ、＝４．０１７７０Ｄ−０４Ｐ１＝４．０００ＯＡ、
＝−５，４５７４２０−０５Ｐ２＝６．００００Ａ１＝
−３，０３８２４０−０６Ｐ、＝８．０００ＯＡ４＝３
．０５０８４０−０８　　　Ｐ４＝１０．００００実施
例３ ｆ＝４．５００　　　　ＮＡ　０−５ ｉ　　　　　ｒＩｄＢ　　　　　　ｒＢｌ　　　　３．
５０７２１　　　０．１０００　　１．５２０００２　
　　３．７２１５６　　　３．１０００　　１．６８８
２１３　　−１４．９７８２２　　　２．０１９０非球
面係数・べき数 第１面 に＝　−１，０１４３００＋００ Ａ、＝２．４２７４０Ｄ−０４Ｐ、＝４．００００Ａ、
＝−６，７６８７００−０５Ｐ、＝６．００００Ａ、＝
−４，８３６１９０−０６Ｐ、＝８．００００Ａ４＝１
．４２２０７Ｄ−０８Ｐ４＝１０．００００発明の効果 この発明の対物レンズは、第１図からも明らかなように
、非球面および接合面の曲率半径が従来の物より大きく
なっていいる。各実施例の諸収差を第２図ないし第４図
に示す。図中ＷＦＥｒｍｓは波面収差の自乗平均の平方
根で、波長の長さを単位として示している。これらの図
からＷＦＥＲＭＳが０．０７λ以下の像高はｙ＝Ｑ、０
９程度であることがわかる。これは現在実用化されてい
る焦点距離４．５１ｍｍ、ＮＡｏ、５の２群３枚ガラス
レンズと同等であり、実用上、充分な値である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の対物レンズの１実施例の構成を示す
断面図、第２図、第３図、第４図はそれぞれ実施例工な
いし実施例３の収差曲線図である。 特許出願人　小西六写真工業株式会社 出願人代理人　弁理士　佐藤　文男 （他２名） 第１図 第２図 −０，０００２００，０００２−０，０５００，０５−
０，００２００，００２球面収差　　　　　　　正弦条
件　　　　　　非点収差１！３　　　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 球面ガラスレンズの光源側面に非球面を有する透明材料
   を接合して構成された単レンズで −５．０＜ｆ／ｒ＿３＜−１．０ １．６＜ｎ＿２ ０．７５＜ｄ＿２／［（ｎ＿２−１）ｆ］＜１．４の条
   件を満足することを特徴とする光情報記録媒体の記録再
   生用対物レンズ 但し ｆ：全系の合成焦点距離 ｒ＿３：球面ガラスレンズの光源とは反対側の面の曲率
   半径 ｎ＿２：球面ガラスレンズの屈折率 ｄ＿２：球面ガラスレンズの軸上厚