JPS62237413A - コリメ−タ−レンズ - Google Patents
コリメ−タ−レンズInfo
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- JPS62237413A JPS62237413A JP8014986A JP8014986A JPS62237413A JP S62237413 A JPS62237413 A JP S62237413A JP 8014986 A JP8014986 A JP 8014986A JP 8014986 A JP8014986 A JP 8014986A JP S62237413 A JPS62237413 A JP S62237413A
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- Japan
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- lens
- exit side
- luminous flux
- focal length
- flux exit
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 22
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Lenses (AREA)
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。
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)
この発明は光情報媒体の記録光学系に用いられる開口数
(NA)の大きいコリメーターレンズに関する。
(NA)の大きいコリメーターレンズに関する。
(従来技術)
コンパクトディスクやレーザーディスクの再生光学系に
用いられるコリメータレンズはNAo、05〜0.20
と開口数が小さく、NAが0.05〜0.08の範囲で
は単レンズ、NAが0.08〜0.18の範囲では凸レ
ンズの接合ダブレット、NAo、20程度と比較的開口
数の大きいコリメータレンズの場合には特開昭58−1
4109号公報、特開昭58−38915号公報に記載
されたような2群2枚構成のレンズが使用されている。
用いられるコリメータレンズはNAo、05〜0.20
と開口数が小さく、NAが0.05〜0.08の範囲で
は単レンズ、NAが0.08〜0.18の範囲では凸レ
ンズの接合ダブレット、NAo、20程度と比較的開口
数の大きいコリメータレンズの場合には特開昭58−1
4109号公報、特開昭58−38915号公報に記載
されたような2群2枚構成のレンズが使用されている。
これに対して、光情報媒体の記録用光学系において光源
を半導体レーザーとした場合、光源からの発散光を有効
に活用するためにNAo、25〜0.33と開口数の大
きいコリメーターレンズが必要とされる。
を半導体レーザーとした場合、光源からの発散光を有効
に活用するためにNAo、25〜0.33と開口数の大
きいコリメーターレンズが必要とされる。
一方、ディスク用再生用対物レンズとしてはNAが0.
45〜0.60といった大開口数のレンズが数多く知ら
れており、この設計思想を利用してNAo、25〜0.
33のコリメーターレンズを設計することは容易である
。公知の光デイスク用対物レンズの中で構成枚数も3枚
で比較的作りやすい特開昭55−4068号公報に記載
のレンズを利用した2群3枚構成のコリメータレンズが
通常用いられる。
45〜0.60といった大開口数のレンズが数多く知ら
れており、この設計思想を利用してNAo、25〜0.
33のコリメーターレンズを設計することは容易である
。公知の光デイスク用対物レンズの中で構成枚数も3枚
で比較的作りやすい特開昭55−4068号公報に記載
のレンズを利用した2群3枚構成のコリメータレンズが
通常用いられる。
(この発明が解決しようとする問題点)ところが光デイ
スク再生用対物レンズは作動距離をできるだけ長くとる
ために工夫がされており、これらの公知例をそのまま利
用してコリメーターレンズを設計すると、光源からコリ
メーターレンズの光束射出側の面までの軸上距離りがな
がくなってしまうという欠点がある。
スク再生用対物レンズは作動距離をできるだけ長くとる
ために工夫がされており、これらの公知例をそのまま利
用してコリメーターレンズを設計すると、光源からコリ
メーターレンズの光束射出側の面までの軸上距離りがな
がくなってしまうという欠点がある。
たとえば前記の2群3枚構成のレンズはLがレンズの焦
点距離をfとして1.3f程度である。
点距離をfとして1.3f程度である。
近年光情報媒体の記録光学系の小型化が試みられている
が、それには焦点距離に比較してLが小さいコリメータ
ーレンズが求められる。
が、それには焦点距離に比較してLが小さいコリメータ
ーレンズが求められる。
本発明の目的はコリメーターレンズとして必要な性能を
満足しつつ、開口数が大きく乙の短いコリメーターレン
ズを提供することにある。
満足しつつ、開口数が大きく乙の短いコリメーターレン
ズを提供することにある。
発明の構成
(問題を解決するための手段)
この発明のコリメータレンズは、光束射出側か°ら順に
、光束射出側に強い曲率を有する面を持つ正レンズの第
1レンズ、光束射出側に強い曲率を有する正レンズの第
2レンズおよび負レンズの第3レンズからなり下記の条
件を満足することを特徴とする。
、光束射出側に強い曲率を有する面を持つ正レンズの第
1レンズ、光束射出側に強い曲率を有する正レンズの第
2レンズおよび負レンズの第3レンズからなり下記の条
件を満足することを特徴とする。
0.4 < < 0.95 −−−−(1)
0.2 < < 0.8 ・・・・(2)
さらにこの発明のレンズは、次のような条件を満足する
ことが望ましい。
0.2 < < 0.8 ・・・・(2)
さらにこの発明のレンズは、次のような条件を満足する
ことが望ましい。
0.05f < d、 < 0.42f ・・・(3
)0.05<−一二<0.5 ・ ・ ・ ・
(4)n、 f。
)0.05<−一二<0.5 ・ ・ ・ ・
(4)n、 f。
0.15 < < 0.5 ・・・・
(5)nif工 但しf :合成焦点距離 f、2:第1レンズと第2レンズの合成焦点距離 fI=第iレンズの焦点距離 rl:第1レンズの光束射出側の面の曲率半径 r、:第2レンズの光束射出側の面の曲率半径 n+=第iレンズの屈折率 d4:第2レンズと第3レンズの軸上間隔である。
(5)nif工 但しf :合成焦点距離 f、2:第1レンズと第2レンズの合成焦点距離 fI=第iレンズの焦点距離 rl:第1レンズの光束射出側の面の曲率半径 r、:第2レンズの光束射出側の面の曲率半径 n+=第iレンズの屈折率 d4:第2レンズと第3レンズの軸上間隔である。
(作用)
光源からコリメーターレンズの光束射出側の面までの軸
上距離りが小さいレンズは、たとえば写真レンズの望遠
レンズでよく知られるように、光束射出側に正の屈折力
のレンズ群を配し間隔をあけて、光源付近に負の屈折力
を有するレンズ群を配したテレフォトタイプのレンズ構
成とすればよい。写真レンズと異なるところは、開口数
が大きく1球面収差の補正が重要となること1色収差の
補正が不要であること、軸外収差の補正はそれほど必要
がないことが上げられる。この発明では3枚構成という
少ないレンズ枚数で、発明の目的を達するために、正レ
ンズを2枚光束射出側に配し、負レンズは1枚とした。
上距離りが小さいレンズは、たとえば写真レンズの望遠
レンズでよく知られるように、光束射出側に正の屈折力
のレンズ群を配し間隔をあけて、光源付近に負の屈折力
を有するレンズ群を配したテレフォトタイプのレンズ構
成とすればよい。写真レンズと異なるところは、開口数
が大きく1球面収差の補正が重要となること1色収差の
補正が不要であること、軸外収差の補正はそれほど必要
がないことが上げられる。この発明では3枚構成という
少ないレンズ枚数で、発明の目的を達するために、正レ
ンズを2枚光束射出側に配し、負レンズは1枚とした。
これは光束射出側では棚上光源に対する周縁光線の高さ
が高く1球面収差の発生が大きいことが予想されれるた
め、正の屈折力を2枚の正レンズに分けて球面収差の発
生をできるだけ小さくするためである。
が高く1球面収差の発生が大きいことが予想されれるた
め、正の屈折力を2枚の正レンズに分けて球面収差の発
生をできるだけ小さくするためである。
条件(1)は、第1レンズと第2レンズの合成焦点距離
f111に関する条件である。上限を超えてf12が長
くなると、Lが1.1fより大きくなり、本発明の目的
を達成できない。
f111に関する条件である。上限を超えてf12が長
くなると、Lが1.1fより大きくなり、本発明の目的
を達成できない。
下限を超えて小さくなると、球面収差の中間輪帯でのふ
くらみが大きくなりNA>0.25といった大開口数の
コリメーターレンズを設計しようとした場合、波面収差
が大きくなりコリメーターレンズとして、所望の性能が
得られない。
くらみが大きくなりNA>0.25といった大開口数の
コリメーターレンズを設計しようとした場合、波面収差
が大きくなりコリメーターレンズとして、所望の性能が
得られない。
これは、第1レンズと第2レンズの合成系の開口数をN
A工2としたとき、NA、2はNA工2=」二X NA f工2 で表されることがらNA12はNA = 0.25とし
たとき条件(1)の下限を超えたときNA、2>0.6
25となってしまい2枚の正レンズだけでは発生する球
面収差を小さくおさえることができないからである。
A工2としたとき、NA、2はNA工2=」二X NA f工2 で表されることがらNA12はNA = 0.25とし
たとき条件(1)の下限を超えたときNA、2>0.6
25となってしまい2枚の正レンズだけでは発生する球
面収差を小さくおさえることができないからである。
また条件(1)の下限を超えると非点収差が大きくなり
軸外性能も悪化する。
軸外性能も悪化する。
条件(2)は第1レンズと第2レンズの合成屈折力の第
1レンズへの配分の割合に関する条件である。この条件
をはずれると、第1レンズと第2レンズの合成系で発生
する球面収差が大きくなり結果として球面収差の中間輪
帯におけるふくらみが大きくなる。
1レンズへの配分の割合に関する条件である。この条件
をはずれると、第1レンズと第2レンズの合成系で発生
する球面収差が大きくなり結果として球面収差の中間輪
帯におけるふくらみが大きくなる。
条件(3)の上限を超えてd4が長くなると、Lを小さ
くするには有利であるが、光源と第3レンズの光源側の
面との軸上間隔(バックフォーカス)が小さくなり好ま
しくない。下限を超えて小となるとLを1.1f程度と
小さくするにはf工、/f<0.4 としなければな
らず条件(1)の下限を超えてしまい前述の問題が発生
する。
くするには有利であるが、光源と第3レンズの光源側の
面との軸上間隔(バックフォーカス)が小さくなり好ま
しくない。下限を超えて小となるとLを1.1f程度と
小さくするにはf工、/f<0.4 としなければな
らず条件(1)の下限を超えてしまい前述の問題が発生
する。
条件(4)は第2レンズの形状に関する条件で、これを
はずれると球面収差、正弦条件が悪化する。
はずれると球面収差、正弦条件が悪化する。
条件(5)は条件(4)と同様な第1レンズの形状に関
する条件で、これを満足することにより第1レンズ、第
2レンズで発生する球面収差、コマ収差を小さくおさえ
ることができる。
する条件で、これを満足することにより第1レンズ、第
2レンズで発生する球面収差、コマ収差を小さくおさえ
ることができる。
これをまとめると、まず条件(1)に従って第1レンズ
、第2レンズへの屈折力の配分をきめ、さらに条件(2
)に従って第1レンズの屈折力をきめる。これにより第
2レンズの屈折力もほぼ決定する。さらに条件(3)に
従って第2レンズ、第3レンズの間の軸上間隔を決定す
れば第3レンズの屈折力は決まる。次いで条件(4)(
5)に従い第1レンズ、第2レンズの形状をきめれば、
Lが小さく1球面収差の小さいコリメーターレンズが構
成できる。第3レンズは負レンズであり、正の球面収差
を発生するので、第1レンズ、第2レンズで発生する負
の球面収差を、第3レンズの形状をきめることで全体と
して球面収差を良好に補正することができる。
、第2レンズへの屈折力の配分をきめ、さらに条件(2
)に従って第1レンズの屈折力をきめる。これにより第
2レンズの屈折力もほぼ決定する。さらに条件(3)に
従って第2レンズ、第3レンズの間の軸上間隔を決定す
れば第3レンズの屈折力は決まる。次いで条件(4)(
5)に従い第1レンズ、第2レンズの形状をきめれば、
Lが小さく1球面収差の小さいコリメーターレンズが構
成できる。第3レンズは負レンズであり、正の球面収差
を発生するので、第1レンズ、第2レンズで発生する負
の球面収差を、第3レンズの形状をきめることで全体と
して球面収差を良好に補正することができる。
(実施例)
以下この発明の対物レンズの実施例を示す。
表中の記号は以下のものを示す。
ri :光束射出側からi番目の面白率半径di :光
束射出側からi番目のレンズ面間隔ni :光束射出側
からi番目のレンズ材料の屈折率(波長780醜) νI :光束射出側からi番目のレンズ材料のd線に対
するアツベ数 M :結像倍率 dc :カバーガラスの軸上厚(780mm光に対する
屈折率は1.51072. d線に対するアツベ数は6
4.1である。) W、D、:作動距離 尚dcは半導体レーザーのカバーガラスに相当するもの
でカバーガラスを含んだ系で実施例を示した。
束射出側からi番目のレンズ面間隔ni :光束射出側
からi番目のレンズ材料の屈折率(波長780醜) νI :光束射出側からi番目のレンズ材料のd線に対
するアツベ数 M :結像倍率 dc :カバーガラスの軸上厚(780mm光に対する
屈折率は1.51072. d線に対するアツベ数は6
4.1である。) W、D、:作動距離 尚dcは半導体レーザーのカバーガラスに相当するもの
でカバーガラスを含んだ系で実施例を示した。
実施例1
f=1.0 NA 0.27 M=Odc=o
、o192 1/、D=0.3984 L=O,Q3
30fri di ni v il
1.07186 0.1000 1.7932
3 40.92 2.45394 0.01543
0.476フ8 0.1462 1
.79323 40.94 2.77345 0
.16925 −1.75077 0.0846
1.79323 40.96 0.57323 実施例2 f=1.o NA O,27M=Odc”o、o1
92 W、D:0.2528 L=0.8354f
ri di ni 9 il
0.82624 0.1154 1,82484 2
3.92 1.48533 0.01543
0.39371 0.1616 1.82484 23
.94 1.39534 0.18635 −
0.69100 0.0846 1.79323 40
.96 0.34491 −”−=0.2164 −=1=0.3481n
1fin、f2 実施例3 f=1.o NA O,27M=Odc”0.01
92 W、IC0,5237L=0.9660fri
di ni v il 0
.75551 0.1000 1.51072 64.
12 −2.663pl O,015430,4
64050,14621,5107264,142,2
40260,0770 5−2,589360,08461,5107264,
160,45694 4=0.4297 −−L=0.2755ntf
、 n、f。
、o192 1/、D=0.3984 L=O,Q3
30fri di ni v il
1.07186 0.1000 1.7932
3 40.92 2.45394 0.01543
0.476フ8 0.1462 1
.79323 40.94 2.77345 0
.16925 −1.75077 0.0846
1.79323 40.96 0.57323 実施例2 f=1.o NA O,27M=Odc”o、o1
92 W、D:0.2528 L=0.8354f
ri di ni 9 il
0.82624 0.1154 1,82484 2
3.92 1.48533 0.01543
0.39371 0.1616 1.82484 23
.94 1.39534 0.18635 −
0.69100 0.0846 1.79323 40
.96 0.34491 −”−=0.2164 −=1=0.3481n
1fin、f2 実施例3 f=1.o NA O,27M=Odc”0.01
92 W、IC0,5237L=0.9660fri
di ni v il 0
.75551 0.1000 1.51072 64.
12 −2.663pl O,015430,4
64050,14621,5107264,142,2
40260,0770 5−2,589360,08461,5107264,
160,45694 4=0.4297 −−L=0.2755ntf
、 n、f。
実施例4
f=1.o NA O,27M=Odc=0.01
92 W、D=0.3592 L=1.055fr
i di ni 9 il
1.02767 0.1000 1.79323 40
.92 11.45964 0.01543
0.53139 0.1308 1.79323 40
.94 0.60459 0.34545 −
0.88006 0.0846 1.51072 64
.16 −1.15990 実施例5 f=1.ONA O,27阿=O dc=0.0192 1+1.0=0.5378 1.
=1.024fri di ni
νj1 1.25529 0.1231 1.79
323 40.92 3.83510 0.015
43 0.54549 0.1385 1.793
23 40.94 9.27777 0.1055
5 −3.14011 0.0846 1.793
23 40.96 0.74247 発明の効果 この発明の対物レンズは、第1図にその断面図を示すよ
うに非常に簡単な構成にもかかわらず。
92 W、D=0.3592 L=1.055fr
i di ni 9 il
1.02767 0.1000 1.79323 40
.92 11.45964 0.01543
0.53139 0.1308 1.79323 40
.94 0.60459 0.34545 −
0.88006 0.0846 1.51072 64
.16 −1.15990 実施例5 f=1.ONA O,27阿=O dc=0.0192 1+1.0=0.5378 1.
=1.024fri di ni
νj1 1.25529 0.1231 1.79
323 40.92 3.83510 0.015
43 0.54549 0.1385 1.793
23 40.94 9.27777 0.1055
5 −3.14011 0.0846 1.793
23 40.96 0.74247 発明の効果 この発明の対物レンズは、第1図にその断面図を示すよ
うに非常に簡単な構成にもかかわらず。
第2図ないし第6図に示す収差図から明らかなように、
開口数が大きいにもかかわらず球面収差が良好に補正さ
れ、光源からコリメーターレンズの光束射出側の面まで
の軸上距離りは0.83 f〜1.05fと大巾に短縮
することができた。
開口数が大きいにもかかわらず球面収差が良好に補正さ
れ、光源からコリメーターレンズの光束射出側の面まで
の軸上距離りは0.83 f〜1.05fと大巾に短縮
することができた。
この結果1本発明のコリメーターレンズを光情報媒体の
記録用光学系に段載することで、光学系のコンパクト化
が達成できた。
記録用光学系に段載することで、光学系のコンパクト化
が達成できた。
第1図はこの発明のコリメーターレンズの1実施例のカ
バーガラスGを含めた断面図 第2図ないし第6図はそれぞれ第1実施例ないし第5実
施例の諸収差図である。 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) sg 1 図 第2図 R11rl収差 正弦条件 非
、く収2第 3 図 第 4 図 球面収差 正弦条件 J「点収
差軍5図 第 6 図
バーガラスGを含めた断面図 第2図ないし第6図はそれぞれ第1実施例ないし第5実
施例の諸収差図である。 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) sg 1 図 第2図 R11rl収差 正弦条件 非
、く収2第 3 図 第 4 図 球面収差 正弦条件 J「点収
差軍5図 第 6 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光束射出側より順に、光束射出側に強い曲率を有する面
を持つ正レンズの第1レンズ、光束射出側に強い曲率を
有する正レンズの第2レンズおよび負レンズの第3レン
ズからなり下記の条件を満足することを特徴とするコリ
メータレンズ。 0.4<f_1_2/f<0.95 0.2<F_1_2/f_1<0.8 但しf:合成焦点距離 f_1_2:第1レンズと第2レンズの合成焦点距離 f_1:第1レンズの焦点距離
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8014986A JPS62237413A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | コリメ−タ−レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8014986A JPS62237413A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | コリメ−タ−レンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62237413A true JPS62237413A (ja) | 1987-10-17 |
JPH0567206B2 JPH0567206B2 (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=13710226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8014986A Granted JPS62237413A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | コリメ−タ−レンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62237413A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017083808A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | 奇景光電股▲分▼有限公司 | コリメーターレンズ |
US12019210B2 (en) | 2015-02-04 | 2024-06-25 | Largan Precision Co., Ltd. | Optical lens assembly and image capturing device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1393576A (fr) * | 1964-02-14 | 1965-03-26 | Europ De Materiels Spceciaux S | Réalisation d'un objectif pour l'infrarouge moyen |
-
1986
- 1986-04-09 JP JP8014986A patent/JPS62237413A/ja active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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