JPH0412447B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0412447B2 JPH0412447B2 JP57102169A JP10216982A JPH0412447B2 JP H0412447 B2 JPH0412447 B2 JP H0412447B2 JP 57102169 A JP57102169 A JP 57102169A JP 10216982 A JP10216982 A JP 10216982A JP H0412447 B2 JPH0412447 B2 JP H0412447B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lenses
- distance
- focal length
- aspherical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1374—Objective lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
本発明は小型で軽量な光デイスク用レンズに関
するものである。 光デイスクに使用されるレンズは、デイスク上
に高い密度で記録された非常に小さな信号を読み
とるために分解能が1μ以下でなければならない。
このように1μ以下の分解能のレンズは、球面収
差と正弦条件をなるべく小さく押えなければなら
ない。また光デイスクにはオートトラツキング法
としてガルバノミラーによりビームを振る方法
と、レンズ自体をデイスクに平行に移動させる方
法とがある。本発明の光デイスク用レンズは後者
の方法を採用するものに使用されるので、軽量で
あつて軸上収差の補正におもきをおく必要があ
る。 更に光デイスク用レンズがデイスクに接触する
と、デイスクならびにレンズが破損するので、こ
れをさけるためには光デイスク用レンズは作動距
離が長くなければならない。そのために光デイス
ク用レンズはレンズの枚数が少ない方が良い。 本発明は２枚構成の極めて簡単でレンズ枚数の
少ないレンズ系で、しかも作動距離が長く諸収差
が良好に補正されている光デイスク用レンズを提
供するものである。 本発明のレンズ系は、第１図に示すようなレン
ズ構成つまり正レンズの第１レンズと正レンズの
第２レンズにて構成されている。そして第１レン
ズの焦点距離f1が次の条件(1)にて示す範囲内に定
められていて、又この第１レンズの入射側の面が
その頂点近傍が球面で近似される少なくとも入射
高の６乗に比例する項を含む非球面の式にて表わ
される非球面になつている。 (1) 2.0＜f1／ｆ＜3.0 上述のようなレンズ構成のレンズ系において、
本発明の目的の一つである作動距離を大にするた
めには第１レンズの屈折力を弱くする必要があ
る。しかし第１レンズの屈折力をあまり弱くする
とレンズ系の所定のパワーを得るためには第２レ
ンズの屈折力を強くせざるを得なくなり、収差補
正上好ましくない。これらの点を考慮して第１レ
ンズの屈折力を規定したのが条件(1)である。この
条件(1)において、f1が2.0fよりも短くなると作動
距離（d4）が小になる。又f1が3.0fより大になり
第１レンズのパワーが弱くなると第２レンズのパ
ワーを強くせざるを得なくなり、第２レンズで球
面収差が著しく発生し、レンズ系全体での球面収
差が悪化する。 次に本発明レンズ系の第１レンズの入射側の面
は面上の任意の点から頂点での接平面までの距離
をｘとする時、次の式で表わされる非球面であ
る。 尚上記非球面の式でｙは任意の点から光軸まで
の距離、Ｅ、Ｆ、Ｇ、は夫々４次、６次、８次の
項における非球面係数である。 以上の式のうち２次の項までで表わされる非球
面を第１レンズに用いた場合でも、球面収差を補
正することは出来る。しかし正弦条件が非常に悪
化する。これを補正するためには上記式における
６次の項までで表わされる非球面とする必要があ
り、これによつて球面収差、正弦条件ともに良好
に補正することができる。特に本発明のレンズ系
のように全長を短くしたものの場合、必然的に各
群のパワーを強くしなければならない。そのため
に収差補正に困難をきたし、４次の項までで表わ
される非球面を採用したのでは必ずしも十分に収
差を補正することができない。 以上のように条件(1)を満足し、又第１レンズに
非球面を採用することによつてレンズ全長（d1＋
d2＋d3）が0.8f以下の小さな値でしかも性能の良
い光デイスク用レンズを構成することが出来る。 しかし次に示す条件(2)、(3)を満足するようにす
れば収差主に球面収差、正弦条件のふくらみを小
さくすることが出来る。 (2) −0.12＜Ef3＜−0.06 (3) −0.15＜Ff5＜−0.08 ただしＥ、Ｆは夫々第１面の非球面を表わす式
の入射高の４乗、６乗に比例する項の係数であ
る。 上記の条件(3)、(4)においてその上限、下限のい
ずれからはずれても球面収差および正弦条件が十
分に良好に補正出来なくなるので好ましくない。 次に以上説明した本発明の光デイスク用レンズ
の各実施例を示す。
するものである。 光デイスクに使用されるレンズは、デイスク上
に高い密度で記録された非常に小さな信号を読み
とるために分解能が1μ以下でなければならない。
このように1μ以下の分解能のレンズは、球面収
差と正弦条件をなるべく小さく押えなければなら
ない。また光デイスクにはオートトラツキング法
としてガルバノミラーによりビームを振る方法
と、レンズ自体をデイスクに平行に移動させる方
法とがある。本発明の光デイスク用レンズは後者
の方法を採用するものに使用されるので、軽量で
あつて軸上収差の補正におもきをおく必要があ
る。 更に光デイスク用レンズがデイスクに接触する
と、デイスクならびにレンズが破損するので、こ
れをさけるためには光デイスク用レンズは作動距
離が長くなければならない。そのために光デイス
ク用レンズはレンズの枚数が少ない方が良い。 本発明は２枚構成の極めて簡単でレンズ枚数の
少ないレンズ系で、しかも作動距離が長く諸収差
が良好に補正されている光デイスク用レンズを提
供するものである。 本発明のレンズ系は、第１図に示すようなレン
ズ構成つまり正レンズの第１レンズと正レンズの
第２レンズにて構成されている。そして第１レン
ズの焦点距離f1が次の条件(1)にて示す範囲内に定
められていて、又この第１レンズの入射側の面が
その頂点近傍が球面で近似される少なくとも入射
高の６乗に比例する項を含む非球面の式にて表わ
される非球面になつている。 (1) 2.0＜f1／ｆ＜3.0 上述のようなレンズ構成のレンズ系において、
本発明の目的の一つである作動距離を大にするた
めには第１レンズの屈折力を弱くする必要があ
る。しかし第１レンズの屈折力をあまり弱くする
とレンズ系の所定のパワーを得るためには第２レ
ンズの屈折力を強くせざるを得なくなり、収差補
正上好ましくない。これらの点を考慮して第１レ
ンズの屈折力を規定したのが条件(1)である。この
条件(1)において、f1が2.0fよりも短くなると作動
距離（d4）が小になる。又f1が3.0fより大になり
第１レンズのパワーが弱くなると第２レンズのパ
ワーを強くせざるを得なくなり、第２レンズで球
面収差が著しく発生し、レンズ系全体での球面収
差が悪化する。 次に本発明レンズ系の第１レンズの入射側の面
は面上の任意の点から頂点での接平面までの距離
をｘとする時、次の式で表わされる非球面であ
る。 尚上記非球面の式でｙは任意の点から光軸まで
の距離、Ｅ、Ｆ、Ｇ、は夫々４次、６次、８次の
項における非球面係数である。 以上の式のうち２次の項までで表わされる非球
面を第１レンズに用いた場合でも、球面収差を補
正することは出来る。しかし正弦条件が非常に悪
化する。これを補正するためには上記式における
６次の項までで表わされる非球面とする必要があ
り、これによつて球面収差、正弦条件ともに良好
に補正することができる。特に本発明のレンズ系
のように全長を短くしたものの場合、必然的に各
群のパワーを強くしなければならない。そのため
に収差補正に困難をきたし、４次の項までで表わ
される非球面を採用したのでは必ずしも十分に収
差を補正することができない。 以上のように条件(1)を満足し、又第１レンズに
非球面を採用することによつてレンズ全長（d1＋
d2＋d3）が0.8f以下の小さな値でしかも性能の良
い光デイスク用レンズを構成することが出来る。 しかし次に示す条件(2)、(3)を満足するようにす
れば収差主に球面収差、正弦条件のふくらみを小
さくすることが出来る。 (2) −0.12＜Ef3＜−0.06 (3) −0.15＜Ff5＜−0.08 ただしＥ、Ｆは夫々第１面の非球面を表わす式
の入射高の４乗、６乗に比例する項の係数であ
る。 上記の条件(3)、(4)においてその上限、下限のい
ずれからはずれても球面収差および正弦条件が十
分に良好に補正出来なくなるので好ましくない。 次に以上説明した本発明の光デイスク用レンズ
の各実施例を示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
ただしr1、r2、r3、r4は夫々レンズ各面の曲率
半径（r1は頂点近傍での曲率半径）、d1、d3は
夫々両レンズの肉厚、d2は両レンズ間の空気間
隔、d4は作動距離に相当する値、d5はカバーガラ
スの厚さ、n1、n2は夫々両レンズの波長800nｍに
対する屈折率、n3はカバーガラスの波長800nｍに
対する屈折率、ν1、ν2は両レンズのｄ線に対する
アツベ数、ν3はカバーガラスのｄ線に対するアツ
ベ数、f1、f2は夫々両レンズの焦点距離、Σdはレ
ンズ系の第１面から最終面までの距離（d1＋d2＋
d3）である。 上記の各実施例のうち実施例２は第１レンズ、
第２レンズ共にプラスチツクを用いたものであ
る。これによつて一層軽量に出来ると共にコスト
の低減にもなる。しかしプラスチツクを用いたレ
ンズは加工上あまり薄くすることが出来ない。し
たがつてこの実施例２程度の肉厚が必要である。
これに対しガラスにて作る場合はこれよりも薄く
出来るので更に小型化することが可能である。実
施例４はレンズの肉厚を薄くして小型化したもの
である。 尚上記の各実施例は第１レンズ側より平行光を
入射させて設計してある。
半径（r1は頂点近傍での曲率半径）、d1、d3は
夫々両レンズの肉厚、d2は両レンズ間の空気間
隔、d4は作動距離に相当する値、d5はカバーガラ
スの厚さ、n1、n2は夫々両レンズの波長800nｍに
対する屈折率、n3はカバーガラスの波長800nｍに
対する屈折率、ν1、ν2は両レンズのｄ線に対する
アツベ数、ν3はカバーガラスのｄ線に対するアツ
ベ数、f1、f2は夫々両レンズの焦点距離、Σdはレ
ンズ系の第１面から最終面までの距離（d1＋d2＋
d3）である。 上記の各実施例のうち実施例２は第１レンズ、
第２レンズ共にプラスチツクを用いたものであ
る。これによつて一層軽量に出来ると共にコスト
の低減にもなる。しかしプラスチツクを用いたレ
ンズは加工上あまり薄くすることが出来ない。し
たがつてこの実施例２程度の肉厚が必要である。
これに対しガラスにて作る場合はこれよりも薄く
出来るので更に小型化することが可能である。実
施例４はレンズの肉厚を薄くして小型化したもの
である。 尚上記の各実施例は第１レンズ側より平行光を
入射させて設計してある。
第１図は本発明の光デイスク用レンズの断面
図、第２図乃至第５図は本発明の実施例１乃至実
施例４の収差曲線図である。
図、第２図乃至第５図は本発明の実施例１乃至実
施例４の収差曲線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 正レンズの第１レンズと正レンズの第２レン
ズとから構成され、上記第１レンズの入射側の面
に以下の式にて表わされる非球面を有すると共に
以下の条件(1)、(2)、(3)を満足することを特徴とす
る光デイスク用レンズ。 (1) 2.0＜f1／ｆ＜3.0 (2) −0.12＜Ef3＜−0.06 (3) −0.15＜Ff5＜−0.08 但し、ｆは全系の焦点距離、f1は第１レンズの
焦点距離、ｒは非球面の頂点における曲率半径、、
Ｘは非球面上の任意の点から頂点における接平面
までの距離、ｙは前記任意の点から光軸までの距
離、Ｅ、Ｆ、Ｇ…は非球面係数である。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102169A JPS58219511A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 光デイスク用レンズ |
| US06/501,786 US4525040A (en) | 1982-06-16 | 1983-06-07 | Lens system for optical recording type disks |
| DE3320910A DE3320910C2 (de) | 1982-06-16 | 1983-06-09 | Objektiv für Platten mit optischer Aufzeichnung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102169A JPS58219511A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 光デイスク用レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219511A JPS58219511A (ja) | 1983-12-21 |
| JPH0412447B2 true JPH0412447B2 (ja) | 1992-03-04 |
Family
ID=14320197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57102169A Granted JPS58219511A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 光デイスク用レンズ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4525040A (ja) |
| JP (1) | JPS58219511A (ja) |
| DE (1) | DE3320910C2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4767202A (en) * | 1984-01-20 | 1988-08-30 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Objective lens system for optical recording type disks |
| JPS60247212A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-12-06 | Alps Electric Co Ltd | 光ピツクアツプ用対物レンズ |
| JPS61215512A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-25 | Pioneer Electronic Corp | 光学式情報読取装置の対物レンズ |
| JPH073505B2 (ja) * | 1985-07-27 | 1995-01-18 | 旭光学工業株式会社 | 光デイスク用レンズ |
| JPH07119889B2 (ja) * | 1985-09-20 | 1995-12-20 | コニカ株式会社 | 光情報記録媒体の記録・再生光学系用集光光学系 |
| US4865435A (en) * | 1987-09-04 | 1989-09-12 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical system for rangefinding devices |
| US4927247A (en) * | 1988-05-13 | 1990-05-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Objective lens for optical disk system and optical head using the same |
| KR100230529B1 (ko) * | 1990-11-05 | 1999-11-15 | 가나이 쓰도무 | 광디스크 장치 및 광헤드 |
| JPH06258573A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-16 | Konica Corp | 光情報媒体の記録再生用光学系 |
| US5475536A (en) * | 1994-02-22 | 1995-12-12 | Mahk Co., Ltd. | Lens system for reading image |
| US6075656A (en) * | 1998-11-09 | 2000-06-13 | Eastman Kodak Company | High numerical aperture objective lens |
| AU2001294248A1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-04-29 | Konica Corporation | Objective lens, coupling lens, light converging optical system, and optical pick-up apparatus |
| CN100397134C (zh) * | 2000-10-16 | 2008-06-25 | 柯尼卡美能达精密光学株式会社 | 用于光信息记录媒体的记录及/或再生的物镜 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3877792A (en) * | 1974-04-12 | 1975-04-15 | Bell & Howell Co | Short focal length, large aperture optical system |
| US4002406A (en) * | 1975-12-08 | 1977-01-11 | American Optical Corporation | Microscope condenser |
| JPS5545084A (en) * | 1978-09-26 | 1980-03-29 | Tokyo Optical Co Ltd | High resolution lens |
| JPS5726815A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-13 | Tomioka Kogaku Kk | Objective lens for video disk |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP57102169A patent/JPS58219511A/ja active Granted
-
1983
- 1983-06-07 US US06/501,786 patent/US4525040A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-06-09 DE DE3320910A patent/DE3320910C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58219511A (ja) | 1983-12-21 |
| DE3320910C2 (de) | 1986-07-24 |
| DE3320910A1 (de) | 1983-12-22 |
| US4525040A (en) | 1985-06-25 |
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