JPS6298317A - 光メモリ−用集光レンズ - Google Patents
光メモリ−用集光レンズInfo
- Publication number
- JPS6298317A JPS6298317A JP23890785A JP23890785A JPS6298317A JP S6298317 A JPS6298317 A JP S6298317A JP 23890785 A JP23890785 A JP 23890785A JP 23890785 A JP23890785 A JP 23890785A JP S6298317 A JPS6298317 A JP S6298317A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- group lens
- refracting power
- group
- light source
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は、光学的に記録媒体へ記録されている信号を再
生したり、信号を光学的記録媒体へ記録する為に用いら
れる、光メモリー用集光レンズに関する。
生したり、信号を光学的記録媒体へ記録する為に用いら
れる、光メモリー用集光レンズに関する。
〈従来技術〉
従来から、光ディスク等の光メモリーに於て、信号の記
録又は/及び再生に用いる光学系、即ちレーザ光を記録
面上に集光する為の集光レンズに対して、高性能で且つ
安価なレンズ系が要求されてきた0例えば、光デイスク
用集光レンズには、光の回折限界程度の大きさの点像を
作る必要性から、厳密な収差補正がなされていなければ
ならない、又、1gm以下の分解能が必要なため0.4
〜0.5と大きな開口数(N、A)が要求される。
録又は/及び再生に用いる光学系、即ちレーザ光を記録
面上に集光する為の集光レンズに対して、高性能で且つ
安価なレンズ系が要求されてきた0例えば、光デイスク
用集光レンズには、光の回折限界程度の大きさの点像を
作る必要性から、厳密な収差補正がなされていなければ
ならない、又、1gm以下の分解能が必要なため0.4
〜0.5と大きな開口数(N、A)が要求される。
更に、高速回転し、多少のゆらぎを伴うディスク面上か
ら情報を読み取るには、ディスク上のトラックを追従し
たり自動焦点を行わなければならない、従って、ディス
クとレンズとの間には充分な作動距離が必要で、像が平
坦であることも要求される0以上の説明のような諸要求
を満たす光デイスク用集光レンズは従来から幾つか知ら
れている。しかしながら、それらの多くは光源からの発
散光を平面波とするコリメータレンズと、平行光束をデ
ィスク面上に集光させる対物レンズとが別になっており
、製作コストを下げたり、又、全系をコンパクトにする
上では不利であった。
ら情報を読み取るには、ディスク上のトラックを追従し
たり自動焦点を行わなければならない、従って、ディス
クとレンズとの間には充分な作動距離が必要で、像が平
坦であることも要求される0以上の説明のような諸要求
を満たす光デイスク用集光レンズは従来から幾つか知ら
れている。しかしながら、それらの多くは光源からの発
散光を平面波とするコリメータレンズと、平行光束をデ
ィスク面上に集光させる対物レンズとが別になっており
、製作コストを下げたり、又、全系をコンパクトにする
上では不利であった。
〈発明の目的〉
本発明の目的は、高分解能を有し、コンパクトで且つ作
動距離も充分大きく、更に安価に製作し得る光メモリー
用集光レンズを提供することにある。
動距離も充分大きく、更に安価に製作し得る光メモリー
用集光レンズを提供することにある。
本発明に係る光メモリー用集光レンズは、光源側から記
録面側へ順に、正の屈折力を有する第1群レンズ、負の
屈折力を有する第2群レンズ、正の屈折力を有する第3
群レンズ、正の屈折力を有する第4群レンズとを有し、
全系の焦点距離をF、第1群レンズ、第2群レンズ。
録面側へ順に、正の屈折力を有する第1群レンズ、負の
屈折力を有する第2群レンズ、正の屈折力を有する第3
群レンズ、正の屈折力を有する第4群レンズとを有し、
全系の焦点距離をF、第1群レンズ、第2群レンズ。
第3群レンズ、及び第4群レンズの焦点距離を夫々F1
、F2.F3.F4、第1群レンズと第2群レンズとの
空気間隔をD2、第1群レンズ、第2群レンズ、第3群
レンズ、及び第4群レンズの屈折率を夫々N1、N2.
N3.N4、第1群レンズの記録面側面と第2群レンズ
の光源側面との合成焦点距離をF0;第2群レンズの記
録面側面の曲率半径をR4、第4群レンズの光源側面の
曲率半径をR7とした時、(1) 0.01F<D2
<0.09F(2) 1.5F<|R4|<3.5F
(3) 0.7F<R7<0.9F (4) 1.75<N1.N3.N4<2.1(5’
) 1.6 < N 2 < 2.1(11) 3
.6F<|F2|<5.5F(7) 0.3<Fl/l
F21<0.5(8) 5F<IFOI<l0F (9) 0.8 < F 4 / F 3 < 1.
2を満足することによりヒ記目的を達成せんとするもの
である。
、F2.F3.F4、第1群レンズと第2群レンズとの
空気間隔をD2、第1群レンズ、第2群レンズ、第3群
レンズ、及び第4群レンズの屈折率を夫々N1、N2.
N3.N4、第1群レンズの記録面側面と第2群レンズ
の光源側面との合成焦点距離をF0;第2群レンズの記
録面側面の曲率半径をR4、第4群レンズの光源側面の
曲率半径をR7とした時、(1) 0.01F<D2
<0.09F(2) 1.5F<|R4|<3.5F
(3) 0.7F<R7<0.9F (4) 1.75<N1.N3.N4<2.1(5’
) 1.6 < N 2 < 2.1(11) 3
.6F<|F2|<5.5F(7) 0.3<Fl/l
F21<0.5(8) 5F<IFOI<l0F (9) 0.8 < F 4 / F 3 < 1.
2を満足することによりヒ記目的を達成せんとするもの
である。
〈実施例〉
以下1本発明に係る光メモリー用集光レンズの実施例を
述べる前に、前記各条件(1)〜(9)に関する説明を
行なう。尚、この種の光ディスクに代表される光メモリ
ー用の集光レンズは、倍率βを−0,5<βく〜0.1
程度で用いることが一般的であり、本発明に於てもこの
範囲内で用いることが可能な集光レンズを提供する。又
、本発明では、従来光源からの出射光束を平行光束にす
る為に配されていたコリメータレンズが基本的に不要と
なり、レンズ枚数を削減したレンズ系を構成している。
述べる前に、前記各条件(1)〜(9)に関する説明を
行なう。尚、この種の光ディスクに代表される光メモリ
ー用の集光レンズは、倍率βを−0,5<βく〜0.1
程度で用いることが一般的であり、本発明に於てもこの
範囲内で用いることが可能な集光レンズを提供する。又
、本発明では、従来光源からの出射光束を平行光束にす
る為に配されていたコリメータレンズが基本的に不要と
なり、レンズ枚数を削減したレンズ系を構成している。
条件(1)は主に球面収差補正に関するものである。D
2が0.09 Fより大きくなると第1群レンズを通る
勢子光線の高さに比べ、第2群レンズを通る輪中光線の
高さが低くなりすぎ、第1群レンズで発生する負の球面
収差を補正できなくなる。逆にD2が0. OI F、
より小さくなると第1群レンズの記録面側面と第2群レ
ンズの光源側面とが重なってしまい実現不可能となる。
2が0.09 Fより大きくなると第1群レンズを通る
勢子光線の高さに比べ、第2群レンズを通る輪中光線の
高さが低くなりすぎ、第1群レンズで発生する負の球面
収差を補正できなくなる。逆にD2が0. OI F、
より小さくなると第1群レンズの記録面側面と第2群レ
ンズの光源側面とが重なってしまい実現不可能となる。
又、D2を0.09 Fより小さくすることで第1群レ
ンズの記録面側面と第2群レンズの光源側面とを突き当
てることができ、製作コストを低減することが可能とな
る。
ンズの記録面側面と第2群レンズの光源側面とを突き当
てることができ、製作コストを低減することが可能とな
る。
条件(2)はコマ収差補正に関する項である。1R41
が3.5Fより大きくなるとコマ収差の補正が困難とな
る。又、lR41が1.5Fより小さくなると、第2群
レンズの正の球面収差が小さくなり、第1群レンズで発
生する負の球面収差を補正できなくなる。
が3.5Fより大きくなるとコマ収差の補正が困難とな
る。又、lR41が1.5Fより小さくなると、第2群
レンズの正の球面収差が小さくなり、第1群レンズで発
生する負の球面収差を補正できなくなる。
条件(3)は非点収差を補正するためのものでR7が0
.7Fより小さくなると非点隔差が補正不足となり0.
9Fより犬きくなると非点隔差が補正過剰となる。
.7Fより小さくなると非点隔差が補正不足となり0.
9Fより犬きくなると非点隔差が補正過剰となる。
条件(4)はペッツバール和を小さくして像面の平坦性
を保つ為のものである。この条件を外れた場合ペッツバ
ール和が太きくなり、像面湾曲の補正ができなくなる。
を保つ為のものである。この条件を外れた場合ペッツバ
ール和が太きくなり、像面湾曲の補正ができなくなる。
又、上限は使用可能な材料の屈折率から決まる。
条件(5)、(6)、(7)、(8)はいずれも球面収
差補正に関する条件である。
差補正に関する条件である。
N2が、1.6より小さくなると、第2群レンズの正の
球面収差が小さくなり過ぎ、第1群レンズで発生する負
の球面収差を補正するのが困難となる。又、N2の上限
も使用可能な材料の屈折本口から制限される。又、条件
(6)。
球面収差が小さくなり過ぎ、第1群レンズで発生する負
の球面収差を補正するのが困難となる。又、N2の上限
も使用可能な材料の屈折本口から制限される。又、条件
(6)。
(8)は各条件式の下限値を下回ると1球面収差が補正
過剰となり、上限値を越えると球面収差が補正不足とな
る0条件(7)は下限値を下回ると球面収差が補正不足
となり上限値を越えると球面収差が補正過剰となる 条件(9)は記録面が光軸方向に変位した場合にレンズ
と接触しないために必要な十分大きな作動距離を取るた
めのものである0作動距離を十分大きくするためには記
録面側主点位置をできるだけ記録面に近ずける配置にす
れば良い。そのためには第4群レンズの正の屈折力を強
くすることが望ましい。R4が1.2F3を越えると十
分な作動距離が取れなくなる。しかしながらR4が0.
8F3を下回ると負の残存球面収差が大きくなり過ぎ、
軸上光束の性俺が劣化する。
過剰となり、上限値を越えると球面収差が補正不足とな
る0条件(7)は下限値を下回ると球面収差が補正不足
となり上限値を越えると球面収差が補正過剰となる 条件(9)は記録面が光軸方向に変位した場合にレンズ
と接触しないために必要な十分大きな作動距離を取るた
めのものである0作動距離を十分大きくするためには記
録面側主点位置をできるだけ記録面に近ずける配置にす
れば良い。そのためには第4群レンズの正の屈折力を強
くすることが望ましい。R4が1.2F3を越えると十
分な作動距離が取れなくなる。しかしながらR4が0.
8F3を下回ると負の残存球面収差が大きくなり過ぎ、
軸上光束の性俺が劣化する。
以上説明した各条件を満たす様に構成することで、本発
明では、高分解能を有する光メモリー用集光レンズを提
供出来る。更にこの集光レンズはコンパクトで且つ作動
距離を大きく出来、又、安価に製作することが可能とな
った。
明では、高分解能を有する光メモリー用集光レンズを提
供出来る。更にこの集光レンズはコンパクトで且つ作動
距離を大きく出来、又、安価に製作することが可能とな
った。
次に、本発明の実施例を示す。
第1図は本発明に係る光メモリー用集光レンズの一例の
断面図を示す。図中、工は第1群レンズ、11は第2群
レンズ、■は第3群レンズ、■は第4群レンズ、■は記
録面の保護膜でRi(i=1.2.3−−−)は光源側
から数えて第1番目の面、D i (i = 1 、
2 、3 、 −−−)は光源側から数えて第1番目と
第i+を番目の面間の軸上空気間隔又は軸上肉厚を示し
ている。
断面図を示す。図中、工は第1群レンズ、11は第2群
レンズ、■は第3群レンズ、■は第4群レンズ、■は記
録面の保護膜でRi(i=1.2.3−−−)は光源側
から数えて第1番目の面、D i (i = 1 、
2 、3 、 −−−)は光源側から数えて第1番目と
第i+を番目の面間の軸上空気間隔又は軸上肉厚を示し
ている。
本実施例に於る光メモリー用集光レンズは、光源側から
順に、正の屈折力を有する第1群レンズ■と負の屈折力
を有する第2群レンズ■との正の屈折力を有する第3群
レンズ■と正の屈折力を有する第4群レンズ■とから成
り、先にAd+ilk r + )Nrq)t、に’+
%P+X詳Lj屯i+されたものである。下記の表IA
、IBに本実施例のレンズデータを示す0表中、Ri
(i=1.2,3.−−−)は光源側から数えて第1
番目の面の曲率半径を、Di (i=1 、2 、3
。
順に、正の屈折力を有する第1群レンズ■と負の屈折力
を有する第2群レンズ■との正の屈折力を有する第3群
レンズ■と正の屈折力を有する第4群レンズ■とから成
り、先にAd+ilk r + )Nrq)t、に’+
%P+X詳Lj屯i+されたものである。下記の表IA
、IBに本実施例のレンズデータを示す0表中、Ri
(i=1.2,3.−−−)は光源側から数えて第1
番目の面の曲率半径を、Di (i=1 、2 、3
。
−m−)は光源側から数えて第1番目と第i+1番目の
面間の軸上空気間隔又は軸上肉厚を、Ni、Vi (i
=1.2,3.4)は夫々光源側から数えて第1番目の
レンズの波長入= 0.78μmに対する屈折率と、D
線に対するアラへ数を、Fは全系の焦点距離、Fi(i
=1.2゜3.4)は光源側から数えて第1番目のレン
ズの焦点距離を、FOは第1群レンズ■の面R2と第1
群レンズIIの面R3との合成焦点距離を示す。更に、
N、Aは開口数、WDは作動距離、βは倍率を示す。尚
1表中、屈折率とアツベ数、及びN、Aとβの値以外は
全系の焦点距離で規格化した値である。
面間の軸上空気間隔又は軸上肉厚を、Ni、Vi (i
=1.2,3.4)は夫々光源側から数えて第1番目の
レンズの波長入= 0.78μmに対する屈折率と、D
線に対するアラへ数を、Fは全系の焦点距離、Fi(i
=1.2゜3.4)は光源側から数えて第1番目のレン
ズの焦点距離を、FOは第1群レンズ■の面R2と第1
群レンズIIの面R3との合成焦点距離を示す。更に、
N、Aは開口数、WDは作動距離、βは倍率を示す。尚
1表中、屈折率とアツベ数、及びN、Aとβの値以外は
全系の焦点距離で規格化した値である。
第2図は上記構成から成る来光メモリー用集光レンズの
収差図を示す。ここでは、球面収差と正弦条件、非点収
差及び歪曲収差を示し、図中、S、Aは球面収差、S、
Cは正弦条件1Mはメリジオナル方向、Sはサジタル方
向を指す符号である。(単位はmm) 各収差図から解る様に、球面収差が良好に補正されてお
り、仕つ又、正弦条件及び非点収差も光メモリー用の集
光レンズとして用いるに十分な補正を成されており、更
に歪曲収差に関しても何ら問題がない高性能な集光レン
ズを提供出来た。
収差図を示す。ここでは、球面収差と正弦条件、非点収
差及び歪曲収差を示し、図中、S、Aは球面収差、S、
Cは正弦条件1Mはメリジオナル方向、Sはサジタル方
向を指す符号である。(単位はmm) 各収差図から解る様に、球面収差が良好に補正されてお
り、仕つ又、正弦条件及び非点収差も光メモリー用の集
光レンズとして用いるに十分な補正を成されており、更
に歪曲収差に関しても何ら問題がない高性能な集光レン
ズを提供出来た。
第3図及び第4図、第5図及び第6図は、夫々本発明に
係る光メモリー用集光レンズの他の実施例に於る断面図
と収差図を示し、図中の符号は全て前記実施例と、同部
材、同曲線を指す。
係る光メモリー用集光レンズの他の実施例に於る断面図
と収差図を示し、図中の符号は全て前記実施例と、同部
材、同曲線を指す。
以下、表2A 、2B及び表3A、3Bに第3図と第5
図に示す2つの実施例のレンズデータを記す。尚、表中
の記号と記載形式は前記実施例と同様である。
図に示す2つの実施例のレンズデータを記す。尚、表中
の記号と記載形式は前記実施例と同様である。
上記2つの実施例に係る光メモリー用集光レンズも、前
記実施例同様に前記条件(1)〜(9)を満足し、高分
解能を有して且つコンパクトな集光レンズである。
記実施例同様に前記条件(1)〜(9)を満足し、高分
解能を有して且つコンパクトな集光レンズである。
以上示した実施例に限らず、光源側から順に、正の屈折
力を有する第1群レンズと負の屈折力を有する第2群レ
ンズと正の屈折力を有する第3群レンズと正の屈折力を
有する第4群レンズとを有し、且つ前記条件(1)〜(
9)を満足する集光レンズであれば、全て本発明の効果
を得ることが出来、諸収差を良好に補正したコンパクト
な光メモリー用集光レンズの設計が可能である。依って
、本発明に係る集光レンズが適用される装置の仕様や要
求される性能に従い各種形態を成すことは明らかである
。
力を有する第1群レンズと負の屈折力を有する第2群レ
ンズと正の屈折力を有する第3群レンズと正の屈折力を
有する第4群レンズとを有し、且つ前記条件(1)〜(
9)を満足する集光レンズであれば、全て本発明の効果
を得ることが出来、諸収差を良好に補正したコンパクト
な光メモリー用集光レンズの設計が可能である。依って
、本発明に係る集光レンズが適用される装置の仕様や要
求される性能に従い各種形態を成すことは明らかである
。
〈発明の効果〉
以北説明した様に2本発明に係る光メモリー用集光レン
ズは諸収差が良好に補正され、高分解能を有するもので
ある。又、光メモリー用集光レンズとして充分な作動距
離を持ち、且つコンパクトで安価に製作することが容易
なレンズである。
ズは諸収差が良好に補正され、高分解能を有するもので
ある。又、光メモリー用集光レンズとして充分な作動距
離を持ち、且つコンパクトで安価に製作することが容易
なレンズである。
第1図、第3図、及び第5図は本発明に係る光メモリー
用集光レンズの各実施例の断面図。 第2図、第4図、及び第6図は第1図、第3図、第5図
で示す各集光レンズの収差図。 ■ −一一一第1群レンズ、 II −−−一第2群レンズ、 ■ −一一一第3群レンズ、 ■ −一一一第4群レンズ、 V −一一一記録面の保護膜、 S、A−−−一球面収差、 S、C−−−一正弦条件、 M−一−−メリジオナル方向、 S −一一一サジタル方向。
用集光レンズの各実施例の断面図。 第2図、第4図、及び第6図は第1図、第3図、第5図
で示す各集光レンズの収差図。 ■ −一一一第1群レンズ、 II −−−一第2群レンズ、 ■ −一一一第3群レンズ、 ■ −一一一第4群レンズ、 V −一一一記録面の保護膜、 S、A−−−一球面収差、 S、C−−−一正弦条件、 M−一−−メリジオナル方向、 S −一一一サジタル方向。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)光源側から記録面側へ順に、正の屈折力を有する
第1群レンズ、負の屈折力を有する第2群レンズ、正の
屈折力を有する第3群レンズ、正の屈折力を有する第4
群レンズとを有し、以下の条件を満足する光メモリー用
集光レンズ、 (1)0.01F<D2<0.09F (2)1.5F<|R4|<3.5F (3)0.7F<R7<0.9F (4)1.75<N1、N3、N4<2.1(5)1.
6<N2<2.1 (6)3.6F<|F2|<5.5F (7)0.3<F1/|F2|<0.5 (8)5F<|F0|<10F (9)0.8<F4/F3<1.2 但し、ここで F;全系の焦点距離 F1、F2、F3、F4 ;各々第1群レンズ、第2群レンズ、 第3群レンズ、及び第4群レンズの 焦点距離 D2:第1群レンズと第2群レンズとの間 の空気間隔 N1、N2、N3、N4 ;各々第1群レンズ、第2群レンズ、 第3群レンズ、及び第4群レンズの 屈折率 F0;第1群レンズの記録面側面と第2群 レンズの光源側面との合成焦点距離 R4;第2群レンズ記録面側面の曲率半径 R7;第4群レンズ光源側面の曲率半径で ある。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23890785A JPS6298317A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 光メモリ−用集光レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23890785A JPS6298317A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 光メモリ−用集光レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298317A true JPS6298317A (ja) | 1987-05-07 |
Family
ID=17037040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23890785A Pending JPS6298317A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 光メモリ−用集光レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6298317A (ja) |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP23890785A patent/JPS6298317A/ja active Pending
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