JPS62237413A - コリメ−タ−レンズ - Google Patents

コリメ−タ−レンズ

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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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JP
Japan
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lens
exit side
luminous flux
focal length
flux exit
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JP8014986A
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JPH0567206B2 (ja
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Norikazu Arai
則一 荒井
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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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】 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。
(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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
0.05f < d、 < 0.42f  ・・・(3
)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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

  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
JP8014986A 1986-04-09 1986-04-09 コリメ−タ−レンズ Granted JPS62237413A (ja)

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JP8014986A JPS62237413A (ja) 1986-04-09 1986-04-09 コリメ−タ−レンズ

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JPH0567206B2 JPH0567206B2 (ja) 1993-09-24

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