JPH0313910A - 光記録再生装置用コリメートレンズ - Google Patents
光記録再生装置用コリメートレンズInfo
- Publication number
- JPH0313910A JPH0313910A JP1150172A JP15017289A JPH0313910A JP H0313910 A JPH0313910 A JP H0313910A JP 1150172 A JP1150172 A JP 1150172A JP 15017289 A JP15017289 A JP 15017289A JP H0313910 A JPH0313910 A JP H0313910A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- optical recording
- reproducing device
- light flux
- refractive index
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/24—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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】
[産業上の利用分野]
この発明は、光ディスク等の光情報媒体の記録再生用光
学系に用いられるコリメートレンズに関するものである
。
学系に用いられるコリメートレンズに関するものである
。
[従来の技術]
光記録再生装置のコリメートレンズとしては、光源から
の発散光を有効に活用するために開口数が大きく、光学
系全体の小型化を図るために光源からコリメートレンズ
の光束射出側端面までの距離が短いレンズが要求されて
いる。
の発散光を有効に活用するために開口数が大きく、光学
系全体の小型化を図るために光源からコリメートレンズ
の光束射出側端面までの距離が短いレンズが要求されて
いる。
このような目的のもとに設計されたレンズとして、特開
昭82−245212号公報に記載されたレンズがある
。
昭82−245212号公報に記載されたレンズがある
。
この公報に記載されたレンズは、正レンズからなる第1
群レンズと、正負の貼合わせである第2群レンズとの2
群3枚構成である。そして、第10レンズにおける球面
収差の発生を抑えるために第1121群に屈折率の高い
硝材を用いている。
群レンズと、正負の貼合わせである第2群レンズとの2
群3枚構成である。そして、第10レンズにおける球面
収差の発生を抑えるために第1121群に屈折率の高い
硝材を用いている。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上述した従来のコリメートレンズは、小
型化を達成することはできるが色収差補正が不満足であ
る。
型化を達成することはできるが色収差補正が不満足であ
る。
媒体として光ディスクを用いる光記録再生装置は、光源
から発する光束をコリメートレンズによってほぼ平行光
束とし、これを対物レンズによってディスク上に集光さ
せる構成をとっており、ディスクの上下動にスポットを
追随させるために対物レンズをディスクに対して離反接
近させるオートフォーカス機構を有している。
から発する光束をコリメートレンズによってほぼ平行光
束とし、これを対物レンズによってディスク上に集光さ
せる構成をとっており、ディスクの上下動にスポットを
追随させるために対物レンズをディスクに対して離反接
近させるオートフォーカス機構を有している。
このような装置において、コリメートレンズに色収差が
存在すると、例えば半導体レーザーのように出力、温度
等の変化によって発振波長が変化するような光源を用い
ている場合には、オートフォーカス機構が正常に機能し
たとしても、ディスクに対して光束の焦点がズレでしま
う。
存在すると、例えば半導体レーザーのように出力、温度
等の変化によって発振波長が変化するような光源を用い
ている場合には、オートフォーカス機構が正常に機能し
たとしても、ディスクに対して光束の焦点がズレでしま
う。
焦点ズレのfiPは、コリメートレンズと対物レンズと
によって形成される光源像の結像倍率をm、コリメート
レンズの軸上色収差をδとして、P=(m2・δ)/2 で表される。
によって形成される光源像の結像倍率をm、コリメート
レンズの軸上色収差をδとして、P=(m2・δ)/2 で表される。
前述したように記録を行う装置では光源の光量を有効に
利用するためにコリメートレンズの開口数NAを大きく
する必要があり、必然的に倍1!mも大きくなる。この
ため、上記の色収差に基づく焦点ズレが問題となり、色
収差補正の必要が生じる。
利用するためにコリメートレンズの開口数NAを大きく
する必要があり、必然的に倍1!mも大きくなる。この
ため、上記の色収差に基づく焦点ズレが問題となり、色
収差補正の必要が生じる。
[発明の目的]
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、
開口数が大きく、色収差が補正された全長の短い光記録
再生装置用コリメートレンズを提供することを目的とす
る。
開口数が大きく、色収差が補正された全長の短い光記録
再生装置用コリメートレンズを提供することを目的とす
る。
[課題を解決するための手段]
請求項1に係る光記録再生装置用コリメートレンズは、
光束の射出側から順に、光束射出側に強い凸面を有して
正のパワーを有する第1レンズと、光束射出側に強い凸
面を有する正の第2レンズ及び光束入射側に強い凹面を
有する負の第3レンズが貼合わされて全体として正のパ
ワーを有する貼合わせレンズとから構成され、第1レン
ズの屈折車重が、r++<1.686・・・■ を満たすことを特徴とする。
光束の射出側から順に、光束射出側に強い凸面を有して
正のパワーを有する第1レンズと、光束射出側に強い凸
面を有する正の第2レンズ及び光束入射側に強い凹面を
有する負の第3レンズが貼合わされて全体として正のパ
ワーを有する貼合わせレンズとから構成され、第1レン
ズの屈折車重が、r++<1.686・・・■ を満たすことを特徴とする。
第1レンズは、球面収差の発生を抑えた集光レンズとし
て機能しており、このレンズの球面収差が小さい場合に
、全系の球面収差の発生を抑えることができる。
て機能しており、このレンズの球面収差が小さい場合に
、全系の球面収差の発生を抑えることができる。
他方、第1レンズの屈折率は、球面収差の低減のみを考
えた場合には高い方が望ましいが、この屈折率の変化に
よる球面収差の変化は第2、第3レンズの貼合わせ面で
補正することが可能である。
えた場合には高い方が望ましいが、この屈折率の変化に
よる球面収差の変化は第2、第3レンズの貼合わせ面で
補正することが可能である。
従って、第1レンズの硝材は、色収差の補正とレンズの
生産性とを考慮して選択することが有効である。
生産性とを考慮して選択することが有効である。
第1レンズの球面収差が最小となるのは、第1レンズの
屈折率をn+とじて、n+>1.686ではメニスカス
形状の場合、 nI=1.688では凸子形状の場合、
r++<1.686では両凸形状の場合である。
屈折率をn+とじて、n+>1.686ではメニスカス
形状の場合、 nI=1.688では凸子形状の場合、
r++<1.686では両凸形状の場合である。
特開昭62−245212号公報のレンズは、第1レン
ズが全ての実施例においてn+>1.688とされてい
るため、第1レンズが全てメニスカスの正レンズである
。
ズが全ての実施例においてn+>1.688とされてい
るため、第1レンズが全てメニスカスの正レンズである
。
逆にいえば、■式の条件n+<1.686を満たすこと
により、第1レンズを両凸、あるいは平凸レンズとする
ことができる。
により、第1レンズを両凸、あるいは平凸レンズとする
ことができる。
これら3種のレンズをレンズ加工の面から比較すると、
平凸レンズが最も加工が容易であり、メニスカスレンズ
よりは両凸レンズの方が芯取りが容易である。
平凸レンズが最も加工が容易であり、メニスカスレンズ
よりは両凸レンズの方が芯取りが容易である。
また、レンズを鏡筒に組み付ける際には、両凸、平凸レ
ンズでは常に研磨面が当て付は而となるためレンズ間隔
等を正確に設定することができるが、メニスカスレンズ
では研磨面で当てつけることが困難な場合があるため、
この場合には正確な位置決めのためにエツジ部分の加工
が必要となる。
ンズでは常に研磨面が当て付は而となるためレンズ間隔
等を正確に設定することができるが、メニスカスレンズ
では研磨面で当てつけることが困難な場合があるため、
この場合には正確な位置決めのためにエツジ部分の加工
が必要となる。
更に、第1レンズの屈折率を1.686より小さく設定
することにより、分散の小さい硝材を用いることが可能
となり、第2、第3レンズによる色収差補正の負担を軽
減することができ、総合的な量産性の向上を図ることが
できる。
することにより、分散の小さい硝材を用いることが可能
となり、第2、第3レンズによる色収差補正の負担を軽
減することができ、総合的な量産性の向上を図ることが
できる。
請求項2は、請求項1の構成において、全系の焦点距離
をf、第1レンズの屈折率をni、貼合わせ面の曲率半
径をr4、第iレンズのアツベ数をy+として、 (ns−nt)〉0.20・・・■ −0,55(f/ra<−0,15・”■(v x−v
t)>28・・・■ の各条件を満たすことを特徴とする。
をf、第1レンズの屈折率をni、貼合わせ面の曲率半
径をr4、第iレンズのアツベ数をy+として、 (ns−nt)〉0.20・・・■ −0,55(f/ra<−0,15・”■(v x−v
t)>28・・・■ の各条件を満たすことを特徴とする。
第1レンズで発生する球面収差を貼合わせ面で補正する
ため、第2群レンズの負レンズの屈折率を正レンズの屈
折率より高く設定する必要があり、そのための条件式■
を満足しない場合には球面収差補正のために貼合わせ面
の曲率が強くなりすぎる。
ため、第2群レンズの負レンズの屈折率を正レンズの屈
折率より高く設定する必要があり、そのための条件式■
を満足しない場合には球面収差補正のために貼合わせ面
の曲率が強くなりすぎる。
条件式■は、結合わせ面に適当な球面収差補正効果を持
たせるための条件である。下限を下回る場合には、3次
の球面収差補正は容易であるが高次の球面収差が残存し
、フルコレクションとした場合に中間輪帯における球面
収差の膨らみが大きくなり、開口数NAを大きくするこ
とができない、上限を越える場合には、球面収差が補正
不足となる。
たせるための条件である。下限を下回る場合には、3次
の球面収差補正は容易であるが高次の球面収差が残存し
、フルコレクションとした場合に中間輪帯における球面
収差の膨らみが大きくなり、開口数NAを大きくするこ
とができない、上限を越える場合には、球面収差が補正
不足となる。
条件式■は、色収差を補正するための条件である0条件
を満足しない場合には、条件式■の下限を下回るように
r4を設定し、かつ、第2、第3レンズのパワーを強く
しなければ十分な色収差補正をすることができず、高次
の球面収差の発生を抑えることができない。
を満足しない場合には、条件式■の下限を下回るように
r4を設定し、かつ、第2、第3レンズのパワーを強く
しなければ十分な色収差補正をすることができず、高次
の球面収差の発生を抑えることができない。
請求項3は、請求項1の構成において、第1レンズを凸
平レンズとしたことを特徴とする。 r++=1.8
88の近傍では、凸平レンズとすることにより球面収差
を極小とすることができる。
平レンズとしたことを特徴とする。 r++=1.8
88の近傍では、凸平レンズとすることにより球面収差
を極小とすることができる。
なお、各条件式の数値は、設計基準波長におけるもので
ある。
ある。
[実施例コ
以下、この発明に係る光記録再生装置用コリメートレン
ズの実施例を説明する。
ズの実施例を説明する。
各実施例の具体的な数値構成は、以下の表に示すとおり
である。
である。
表中の記号は、HA、が開口数、fは設計基準波長にお
ける焦点距離、Wは半画角、λは設計基準波長、rはレ
ンズ各面の曲率半径、dはレンズ厚若しくは空気間隔、
n^はレンズの設計基準波長における屈折率、y)よレ
ンズのアツベ数、nnはレンズのdライン(fi 艮5
88nm)における屈折率である。
ける焦点距離、Wは半画角、λは設計基準波長、rはレ
ンズ各面の曲率半径、dはレンズ厚若しくは空気間隔、
n^はレンズの設計基準波長における屈折率、y)よレ
ンズのアツベ数、nnはレンズのdライン(fi 艮5
88nm)における屈折率である。
なお、各実施例において第6面と第7面とは、カバーガ
ラスを構成している。
ラスを構成している。
第1.3,5.7図は各実施例のレンズ断面図、第2,
426.8図はその収差図である。
426.8図はその収差図である。
(以下余白)
[第1実施例]
NA、=0.30 f=7.oo W=1.6°
λ=830nmd n^
V nal 5.926 1.230
1.56283 71.3 1.569072 −5
2.128 0.050 3 3.867 1.400 1.562B3 71
.3 1.569074 −18.088 1.000
1.82154 23.8 1.846665 5
.551 3゜897 6 ω 0.250 1.50974 64.1
1.516337o。
λ=830nmd n^
V nal 5.926 1.230
1.56283 71.3 1.569072 −5
2.128 0.050 3 3.867 1.400 1.562B3 71
.3 1.569074 −18.088 1.000
1.82154 23.8 1.846665 5
.551 3゜897 6 ω 0.250 1.50974 64.1
1.516337o。
条件式■n+=1.56283
■n3−n2=0.2587
■f/ra=−0,387
■V 3−V 2:47.5
【第2実施例J
NA、=0.3Of=7.0I W=1.7”
λ=670nm1r d n
)Lv n41 6.000 1.
230 1.81455 63.4 1.618
002−105.190 0.070 3 3.894 1.400 1.58826
71.3 1.569074 −21.700
1.400 1.83486 23.8 1.
846665 4.875 3.493 6 ■ 0.250 1.51344
64.1 1.516337 (1) 条件式■r++=1.81455 ■na−n2=0.2686 ■f#Jニー0.323 ■V 3−72”41.5 〔第3実施例j NA、=0.3Of=7.oo W=1.6° λ=
670nm1r d nλ y
n41 5.302 1.300 1.566
26 71.3 1.569072 −39.613
0.080 3 3.61? 1.400 1.51344
64.1 1.516334 −14.206 1.4
00 1.83486 23.8 1.846665
4.604 3.300 6 (1) 0.250 1.!>1344 6
4.1 1.516337 c。
λ=670nm1r d n
)Lv n41 6.000 1.
230 1.81455 63.4 1.618
002−105.190 0.070 3 3.894 1.400 1.58826
71.3 1.569074 −21.700
1.400 1.83486 23.8 1.
846665 4.875 3.493 6 ■ 0.250 1.51344
64.1 1.516337 (1) 条件式■r++=1.81455 ■na−n2=0.2686 ■f#Jニー0.323 ■V 3−72”41.5 〔第3実施例j NA、=0.3Of=7.oo W=1.6° λ=
670nm1r d nλ y
n41 5.302 1.300 1.566
26 71.3 1.569072 −39.613
0.080 3 3.61? 1.400 1.51344
64.1 1.516334 −14.206 1.4
00 1.83486 23.8 1.846665
4.604 3.300 6 (1) 0.250 1.!>1344 6
4.1 1.516337 c。
条件式■n1=1.56907
■n3−nz=0.3214
■f/r4ニー0.493
■v 3−y 2=30.3
[第4実施例1
!lA、=0.3o f=7.oI W=1.6°
^=532nmlr d nλ
Vn−18,7001,3001,6212463,4
1,618002(X) 0.070 3 4.080 1.400 1.57172 7
1.3 1.569074 −38.421 1.3
00 1.85842 23.8 1.846665
6.667 3.838 6 cc+ 0.250 1.51900
64.1 1.516337 ω 条件式■r++=1.62124 ■n5−na:0.2867 ■f/r4ニー0.182 ■V z−V 2:47.5 [効果] 以上説明したように、この発明に係る光記録再生装置用
コリメートレンズによれば間口数が大きく小型でありな
がら、色収差を十分に補正することができ、光源の発振
波長が変化した場合にも焦点ズレを防止することができ
る。
^=532nmlr d nλ
Vn−18,7001,3001,6212463,4
1,618002(X) 0.070 3 4.080 1.400 1.57172 7
1.3 1.569074 −38.421 1.3
00 1.85842 23.8 1.846665
6.667 3.838 6 cc+ 0.250 1.51900
64.1 1.516337 ω 条件式■r++=1.62124 ■n5−na:0.2867 ■f/r4ニー0.182 ■V z−V 2:47.5 [効果] 以上説明したように、この発明に係る光記録再生装置用
コリメートレンズによれば間口数が大きく小型でありな
がら、色収差を十分に補正することができ、光源の発振
波長が変化した場合にも焦点ズレを防止することができ
る。
図面は、この発明に係る光記録再生装置用コリメートレ
ンズの実施例を示したものであり、第1図、第3図、第
5図、第7図は第1〜第4実施例のレンズ断面図、第2
図、第4図、第6図、第8図は各実施例の収差図である
。 第 1 図 第3 z 嘉2 ! 男4 図 王家αb状戸艶 正弦デ艷イ1; 色収差 非寿:LIX羨 抹面収茂 正弘条イ牛 色収差 井点状慶 第 5 ・2 36 諺 球面収差 正弧条件 白四ヌ差 非点収差 + μ― 警フ 弔 l − 第 図 球面1.!7差 正弘粂イ午 白状差 1F点リヌ差
ンズの実施例を示したものであり、第1図、第3図、第
5図、第7図は第1〜第4実施例のレンズ断面図、第2
図、第4図、第6図、第8図は各実施例の収差図である
。 第 1 図 第3 z 嘉2 ! 男4 図 王家αb状戸艶 正弦デ艷イ1; 色収差 非寿:LIX羨 抹面収茂 正弘条イ牛 色収差 井点状慶 第 5 ・2 36 諺 球面収差 正弧条件 白四ヌ差 非点収差 + μ― 警フ 弔 l − 第 図 球面1.!7差 正弘粂イ午 白状差 1F点リヌ差
Claims (2)
- (1)光束の射出側から順に、光束射出側に強い凸面を
有して正のパワーを有する第1レンズと、光束射出側に
強い凸面を有する正の第2レンズ及び光束入射側に強い
凹面を有する負の第3レンズが貼合わされて全体として
正のパワーを有する貼合わせレンズとから構成され、前
記第1レンズの屈折率n_1が、n_1<1.686 を満たすことを特徴とする光記録再生装置用コリメート
レンズ。 - (2)全系の焦点距離をf、第iレンズの届折率をn_
i、貼合わせ面の曲率半径をにr_4、第iレンズのア
ッベ数をv_iとして、 (n_3−n_2)>0.20 −0.55<f/r_4<−0.15 (v_3−v_2)>28 の各条件を満たすことを特徴とする請求項1記載の光記
録再生装置用コリメートレンズ。(3)前記第1レンズ
が凸平レンズであることを特徴とする請求項1記載の光
記録再生装置用コリメートレンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1150172A JP2842620B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 光記録再生装置用コリメートレンズ |
| US07/535,485 US5087990A (en) | 1989-06-13 | 1990-06-11 | Collimator lens of erasable and re-recordable magneto-optical disk system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1150172A JP2842620B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 光記録再生装置用コリメートレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0313910A true JPH0313910A (ja) | 1991-01-22 |
| JP2842620B2 JP2842620B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15491077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1150172A Expired - Fee Related JP2842620B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 光記録再生装置用コリメートレンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5087990A (ja) |
| JP (1) | JP2842620B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5530595A (en) * | 1992-07-31 | 1996-06-25 | International Business Machines Corporation | Variable focus color corrected field lens |
| US5600494A (en) * | 1994-12-14 | 1997-02-04 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Objective lens system of an optical disk device |
| CN105043725B (zh) * | 2015-09-01 | 2017-10-27 | 凯迈(洛阳)测控有限公司 | 一种红外准直光学系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62245212A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-26 | Konika Corp | コリメ−タ−レンズ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4700C (de) * | A. von lange, Rittmeister, in Kalisz | Apparat zum Ausarbeiten der Pferde auf Trense und Kantare | ||
| US2405301A (en) * | 1943-04-23 | 1946-08-06 | Polaroid Corp | Optical system |
-
1989
- 1989-06-13 JP JP1150172A patent/JP2842620B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-06-11 US US07/535,485 patent/US5087990A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62245212A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-26 | Konika Corp | コリメ−タ−レンズ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2842620B2 (ja) | 1999-01-06 |
| US5087990A (en) | 1992-02-11 |
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