JPH063586A - 光記録用レンズ - Google Patents
光記録用レンズInfo
- Publication number
- JPH063586A JPH063586A JP15934492A JP15934492A JPH063586A JP H063586 A JPH063586 A JP H063586A JP 15934492 A JP15934492 A JP 15934492A JP 15934492 A JP15934492 A JP 15934492A JP H063586 A JPH063586 A JP H063586A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lens group
- front side
- positive
- group
- Prior art date
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- Pending
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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
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
- G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
- G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワーキングディスタンスを確保すると共に、
像面湾曲を含めて収差が良好に補正され、かつ、比較的
軽量な光記録用レンズを提供することを目的とする。 【構成】 平行光束側を前側として、前側より順に、前
側に凹面を向けた負メニスカスレンズである第1レンズ
群と、正の第2レンズ群と、前側に凸面を向けた正の第
3レンズ群と、前側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
である第4レンズ群とが配列して構成され、所定の条件
を満たすことを特徴とする。
像面湾曲を含めて収差が良好に補正され、かつ、比較的
軽量な光記録用レンズを提供することを目的とする。 【構成】 平行光束側を前側として、前側より順に、前
側に凹面を向けた負メニスカスレンズである第1レンズ
群と、正の第2レンズ群と、前側に凸面を向けた正の第
3レンズ群と、前側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
である第4レンズ群とが配列して構成され、所定の条件
を満たすことを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光磁気ディスク、光
磁気テープ等の光情報記録媒体に情報を記録し、あるい
は記録された情報を再生するシステムの光学系に適した
光記録用レンズに関する。
磁気テープ等の光情報記録媒体に情報を記録し、あるい
は記録された情報を再生するシステムの光学系に適した
光記録用レンズに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から光記録用レンズの設計は多く存
在し、近年では両面非球面の1枚構成のレンズが使われ
るようになっている。また、比較的イメージサークルが
大きいレンズタイプとしては、特開昭52-104244号公
報、特開昭61-173215号公報、特開昭61-289314号公報等
に開示されるものがある。
在し、近年では両面非球面の1枚構成のレンズが使われ
るようになっている。また、比較的イメージサークルが
大きいレンズタイプとしては、特開昭52-104244号公
報、特開昭61-173215号公報、特開昭61-289314号公報等
に開示されるものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た両面非球面の1枚のレンズに代表される通常の光記録
用レンズは、単一の光束で利用することを前提として設
計されており、軸外の収差補正はレンズの倒れや光束の
傾きに対するマージンと考えられ重要視されていないた
めに軸外性能は悪く、特に像面湾曲は、これが生じても
オートフォーカス機構によりキャンセルできるため、補
正の対象としていなかった。
た両面非球面の1枚のレンズに代表される通常の光記録
用レンズは、単一の光束で利用することを前提として設
計されており、軸外の収差補正はレンズの倒れや光束の
傾きに対するマージンと考えられ重要視されていないた
めに軸外性能は悪く、特に像面湾曲は、これが生じても
オートフォーカス機構によりキャンセルできるため、補
正の対象としていなかった。
【0004】記録再生の高速化のためには、複数の光束
による並列記録あるいは並列読み出しができるマルチビ
ーム方式が有効である。しかし、マルチビーム用の光学
系では、レンズが像面湾曲を持つと個々のビームの焦点
位置にバラツキが生じるため、像面湾曲を含めた軸外性
能の良好なレンズが必要とされる。
による並列記録あるいは並列読み出しができるマルチビ
ーム方式が有効である。しかし、マルチビーム用の光学
系では、レンズが像面湾曲を持つと個々のビームの焦点
位置にバラツキが生じるため、像面湾曲を含めた軸外性
能の良好なレンズが必要とされる。
【0005】特に、移動する光学ヘッドに光束を記録面
へ集光する対物レンズを固定して設け、光学ヘッド外に
フォーカシングやトラッキングのための可動レンズを設
けたシステムにおいては、可動レンズに光を入射させる
レンズ、あるいは可動レンズからの射出光を平行光にす
るためのレンズ等のレンズ要素数が増加し、これにより
レンズ要素の持つ補正不足の像面湾曲が累積し、像面湾
曲が増大する傾向にある。
へ集光する対物レンズを固定して設け、光学ヘッド外に
フォーカシングやトラッキングのための可動レンズを設
けたシステムにおいては、可動レンズに光を入射させる
レンズ、あるいは可動レンズからの射出光を平行光にす
るためのレンズ等のレンズ要素数が増加し、これにより
レンズ要素の持つ補正不足の像面湾曲が累積し、像面湾
曲が増大する傾向にある。
【0006】したがって、マルチビーム方式を採用する
場合には、可動レンズを含めて、それ以外のレンズにも
像面湾曲をできる限り低減する必要がある。
場合には、可動レンズを含めて、それ以外のレンズにも
像面湾曲をできる限り低減する必要がある。
【0007】また、前述した公報に開示される比較的イ
メージサークルの大きなタイプのレンズは、ミラーによ
るトラッキング方式等のために設計されたものと考えら
れ、非点隔差、像面湾曲を考慮した設計となっており、
通常の光記録用レンズよりは軸外性能が良好であるが、
以下の欠点を有する。
メージサークルの大きなタイプのレンズは、ミラーによ
るトラッキング方式等のために設計されたものと考えら
れ、非点隔差、像面湾曲を考慮した設計となっており、
通常の光記録用レンズよりは軸外性能が良好であるが、
以下の欠点を有する。
【0008】特開昭52-104244号公報に開示されるレン
ズは、平行光入射側の第1面の曲率半径が小さく、製造
誤差による収差変動が大きいという問題があり、特開昭
61-289314号公報に開示されるレンズは、NAを高くす
るために第3レンズへの入射光を発散光としているため
に非点収差を十分に補正できないという問題がある。
ズは、平行光入射側の第1面の曲率半径が小さく、製造
誤差による収差変動が大きいという問題があり、特開昭
61-289314号公報に開示されるレンズは、NAを高くす
るために第3レンズへの入射光を発散光としているため
に非点収差を十分に補正できないという問題がある。
【0009】なお、可動レンズとして用いる場合には、
レンズ自体が軽量であることと、レンズアクチュエータ
ーの配置のために大きなワーキングディスタンスを持つ
必要がある。ワーキングディスタンス確保のためにはマ
ージナル光線の最終レンズへの入射高さを高くする必要
がある。
レンズ自体が軽量であることと、レンズアクチュエータ
ーの配置のために大きなワーキングディスタンスを持つ
必要がある。ワーキングディスタンス確保のためにはマ
ージナル光線の最終レンズへの入射高さを高くする必要
がある。
【0010】しかし、特開昭61-173215号公報に開示さ
れるレンズは、レンズ全長が焦点距離の6倍にも達する
と共に、中間部のレンズ径が有効光束径の2倍以上とな
り、可動部分に用いるレンズとしては重量が過大とな
る。
れるレンズは、レンズ全長が焦点距離の6倍にも達する
と共に、中間部のレンズ径が有効光束径の2倍以上とな
り、可動部分に用いるレンズとしては重量が過大とな
る。
【0011】
【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、ワーキングディスタンスを
確保すると共に、像面湾曲を含めて収差が良好に補正さ
れ、かつ、比較的軽量な光記録用レンズを提供すること
を目的とする。
鑑みてなされたものであり、ワーキングディスタンスを
確保すると共に、像面湾曲を含めて収差が良好に補正さ
れ、かつ、比較的軽量な光記録用レンズを提供すること
を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる光記録
用レンズは、上記の目的を達成させるため、平行光束側
を前側として、前側より順に、前側に凹面を向けた負メ
ニスカスレンズである第1レンズ群と、正の第2レンズ
群と、前側に凸面を向けた正の第3レンズ群と、前側に
凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズ群と
が配列して構成され、以下の条件を満たすことを特徴と
する。
用レンズは、上記の目的を達成させるため、平行光束側
を前側として、前側より順に、前側に凹面を向けた負メ
ニスカスレンズである第1レンズ群と、正の第2レンズ
群と、前側に凸面を向けた正の第3レンズ群と、前側に
凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズ群と
が配列して構成され、以下の条件を満たすことを特徴と
する。
【0013】
【数1】 -1.00 < r1/f < -0.75 (1) -0.45 < f/f1 < -0.12 (2) 0.20 < f/f12 < 0.41 (3) 0.30 < d4/f < 1.20 (4) 0.33 < r5/f12 < 0.75 (5) -1.20 <(r3+r4)/(r3-r4) < 0.20 (6) ただし、fは全系の焦点距離、f1は第1レンズ群の合
成焦点距離、f12は第1レンズ群から第2レンズ群まで
の合成焦点距離、d4は第2レンズ群と第3レンズ群の
光軸上間隔、r1は第1レンズ群前側面の曲率半径、r3
は第2レンズ群前側面の曲率半径、r4は第2レンズ群
後側面の曲率半径、r5は第3レンズ群前側面の曲率半
径である。
成焦点距離、f12は第1レンズ群から第2レンズ群まで
の合成焦点距離、d4は第2レンズ群と第3レンズ群の
光軸上間隔、r1は第1レンズ群前側面の曲率半径、r3
は第2レンズ群前側面の曲率半径、r4は第2レンズ群
後側面の曲率半径、r5は第3レンズ群前側面の曲率半
径である。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。
【0015】本発明にかかる光記録用レンズは、平行光
を集光する用途と、反対に、点光源から発した発散光を
平行光化する用途とのいずれに用いることもできるた
め、使用状態でより遠い共役点を持つ側、すなわち平行
光が入射、射出する側を前側、集光光が射出し、あるい
は発散光が入射する側を後側と定義している。また、以
下の説明では、平行光束が入射する場合を想定して作用
を説明する。
を集光する用途と、反対に、点光源から発した発散光を
平行光化する用途とのいずれに用いることもできるた
め、使用状態でより遠い共役点を持つ側、すなわち平行
光が入射、射出する側を前側、集光光が射出し、あるい
は発散光が入射する側を後側と定義している。また、以
下の説明では、平行光束が入射する場合を想定して作用
を説明する。
【0016】実施例のレンズは、前側から負、正、正、
正の順に配列した4つのレンズ群により構成され、前述
の条件式(1)-(6)を満足する。
正の順に配列した4つのレンズ群により構成され、前述
の条件式(1)-(6)を満足する。
【0017】(1)式は、第1レンズ群の入射側面での光
束の発散度合いを規定し、この条件を満たすことにより
全系の球面収差を良好に補正できる。下限を下回る場合
には、入射側凹面の負のパワーが弱くなるため、球面収
差が補正不足となると同時に、レンズ全長を短くするこ
とができない。上限を越える場合には、球面収差が補正
過剰となり、他のレンズ群の凸面により発生させる球面
収差量を大きくして打ち消さなければならないため、パ
ワーの強い面が多くなり、僅かな製造誤差によって性能
が大きく劣化することとなる。
束の発散度合いを規定し、この条件を満たすことにより
全系の球面収差を良好に補正できる。下限を下回る場合
には、入射側凹面の負のパワーが弱くなるため、球面収
差が補正不足となると同時に、レンズ全長を短くするこ
とができない。上限を越える場合には、球面収差が補正
過剰となり、他のレンズ群の凸面により発生させる球面
収差量を大きくして打ち消さなければならないため、パ
ワーの強い面が多くなり、僅かな製造誤差によって性能
が大きく劣化することとなる。
【0018】(2)式は、第1レンズ群を射出した後の光
束の発散度合い、すなわち、第2レンズ群へのマージナ
ル光線の入射高さを規定する。この条件を満足すること
により、長いバックフォーカスを確保すると共に、第1
レンズ群の球面収差補正効果を確保することができる。
下限を下回る場合には、第1レンズ群の負のパワーが過
大となり、(1)式の下限を下回る場合と同様に製造誤差
に対する性能劣化の感度が高くなる。上限を越える場合
には、第1レンズ群の負のパワーが過小となり、バック
フォーカスの確保が困難になる。
束の発散度合い、すなわち、第2レンズ群へのマージナ
ル光線の入射高さを規定する。この条件を満足すること
により、長いバックフォーカスを確保すると共に、第1
レンズ群の球面収差補正効果を確保することができる。
下限を下回る場合には、第1レンズ群の負のパワーが過
大となり、(1)式の下限を下回る場合と同様に製造誤差
に対する性能劣化の感度が高くなる。上限を越える場合
には、第1レンズ群の負のパワーが過小となり、バック
フォーカスの確保が困難になる。
【0019】(3)(4)式は、第3レンズへ入射するマージ
ナル光線の高さを制限する条件であり、(3)式は第2レ
ンズ群射出後の光束の集束の度合い、(4)式は第2レン
ズ群と第3レンズ群との間隔を規定する。両条件を満た
すことにより、第3レンズ群へのマージナル光線の入射
高さが適当となり、第3レンズ群の入射側面の曲率半径
を規定する(5)式を同時に満たすことにより、第3レン
ズ群の入射側面で非点隔差を補正することが可能にな
る。
ナル光線の高さを制限する条件であり、(3)式は第2レ
ンズ群射出後の光束の集束の度合い、(4)式は第2レン
ズ群と第3レンズ群との間隔を規定する。両条件を満た
すことにより、第3レンズ群へのマージナル光線の入射
高さが適当となり、第3レンズ群の入射側面の曲率半径
を規定する(5)式を同時に満たすことにより、第3レン
ズ群の入射側面で非点隔差を補正することが可能にな
る。
【0020】(3)式の下限を下回る場合には、第3レン
ズ群へ入射する光束の集束の度合が弱く、マージナル光
線の入射高さを十分に低くすることができない。上限を
越える場合には、集束の度合が強くなるため、第3レン
ズ群へのマージナル光線の入射高さを適当な値にするた
めには第2、第3レンズ群の間隔d4を小さくせざるを
得ない。しかし、この場合には近軸主光線の高さが高く
ならないため非点収差を十分に補正できない。
ズ群へ入射する光束の集束の度合が弱く、マージナル光
線の入射高さを十分に低くすることができない。上限を
越える場合には、集束の度合が強くなるため、第3レン
ズ群へのマージナル光線の入射高さを適当な値にするた
めには第2、第3レンズ群の間隔d4を小さくせざるを
得ない。しかし、この場合には近軸主光線の高さが高く
ならないため非点収差を十分に補正できない。
【0021】(4)式の下限を下回る場合には、第2、第
3レンズ群の間隔が小さくなり、上述のように近軸主光
線の高さが高くならないため非点収差を十分に補正でき
ない。上限を越える場合には、レンズ全長が増大してレ
ンズ重量がかさみ、また収差も補正過剰になる。
3レンズ群の間隔が小さくなり、上述のように近軸主光
線の高さが高くならないため非点収差を十分に補正でき
ない。上限を越える場合には、レンズ全長が増大してレ
ンズ重量がかさみ、また収差も補正過剰になる。
【0022】(5)式の下限を下回る場合には、非点収差
の補正効果が過小となり、上限を越える場合には、第3
レンズ群の入射側面のパワーが過小となるため、第3レ
ンズ群のパワーを保つためには射出側面へのパワー配分
が大きくなり、コマ収差の補正が困難になる。
の補正効果が過小となり、上限を越える場合には、第3
レンズ群の入射側面のパワーが過小となるため、第3レ
ンズ群のパワーを保つためには射出側面へのパワー配分
が大きくなり、コマ収差の補正が困難になる。
【0023】(6)式は、第2レンズ群の両面の形状バラ
ンスを規定する。この条件を満たすことにより、第2レ
ンズ群での球面収差発生を小さく抑えると共に、両面の
製造誤差に対する収差発生の感度を低くすることができ
る。(6)式の下限を下回ると入射側面が負担すべきパワ
ーが過大となり、上限を越えると出射側面が負担すべき
パワーが過大となり、いずれの場合にも製造誤差に対す
る収差発生の感度が高くなると共に、アンダーの球面収
差が発生する。そして、この球面収差を補正するために
は、第1レンズ群の形状を各面のパワーが大きい極端な
メニスカス状にする必要があり、第1レンズ群の収差発
生感度も高くならざるを得ない。
ンスを規定する。この条件を満たすことにより、第2レ
ンズ群での球面収差発生を小さく抑えると共に、両面の
製造誤差に対する収差発生の感度を低くすることができ
る。(6)式の下限を下回ると入射側面が負担すべきパワ
ーが過大となり、上限を越えると出射側面が負担すべき
パワーが過大となり、いずれの場合にも製造誤差に対す
る収差発生の感度が高くなると共に、アンダーの球面収
差が発生する。そして、この球面収差を補正するために
は、第1レンズ群の形状を各面のパワーが大きい極端な
メニスカス状にする必要があり、第1レンズ群の収差発
生感度も高くならざるを得ない。
【0024】また、実施例のレンズは、以下の条件式
(7)(8)を満たしている。
(7)(8)を満たしている。
【0025】
【数2】n3 > 1.60 (7) n4 > 1.75 (8) ただし、n3は第3レンズ群を構成するレンズの屈折
率、n4は第4レンズ群を構成するレンズの屈折率であ
る。
率、n4は第4レンズ群を構成するレンズの屈折率であ
る。
【0026】(7)(8)式は、正の第3、第4レンズ群の硝
材を規定する。像面湾曲を補正するためには正レンズの
屈折率は高い方が望ましく、各式の下限を下回った場合
には像面湾曲が大きくなって特に周辺部の像性能が劣化
するため、広いイメージサークルを確保することができ
ない。第3レンズ群は色収差への影響も大きいため、そ
の屈折率は像面湾曲と色収差補正とのバランスを考慮し
て(7)式に示すようにやや低い値となっている。一方、
第4レンズ群の屈折率は、第4レンズ群の形状による球
面収差とコマ収差との補正のバランスのためにも(8)式
に示されるように高くする必要がある。
材を規定する。像面湾曲を補正するためには正レンズの
屈折率は高い方が望ましく、各式の下限を下回った場合
には像面湾曲が大きくなって特に周辺部の像性能が劣化
するため、広いイメージサークルを確保することができ
ない。第3レンズ群は色収差への影響も大きいため、そ
の屈折率は像面湾曲と色収差補正とのバランスを考慮し
て(7)式に示すようにやや低い値となっている。一方、
第4レンズ群の屈折率は、第4レンズ群の形状による球
面収差とコマ収差との補正のバランスのためにも(8)式
に示されるように高くする必要がある。
【0027】なお、色収差を補正するために各レンズ群
を正負の貼り合わせレンズとして構成する場合には、負
レンズもこの条件式(7)(8)を満足するものを選択するこ
とが望ましい。負レンズを正レンズより低い屈折率とす
るとアンダーの球面収差が発生し、負の第1レンズ群の
みで全系の球面収差を補正することができなくなる。ま
た、色収差の補正のためには、負レンズにも高分散の硝
材を利用することが望ましいが、低屈折率の硝材には高
分散のものが存在しないため、高屈折率の硝材を選択す
る必要がある。
を正負の貼り合わせレンズとして構成する場合には、負
レンズもこの条件式(7)(8)を満足するものを選択するこ
とが望ましい。負レンズを正レンズより低い屈折率とす
るとアンダーの球面収差が発生し、負の第1レンズ群の
みで全系の球面収差を補正することができなくなる。ま
た、色収差の補正のためには、負レンズにも高分散の硝
材を利用することが望ましいが、低屈折率の硝材には高
分散のものが存在しないため、高屈折率の硝材を選択す
る必要がある。
【0028】マルチビーム方式の光源としては半導体レ
ーザーが有望であるが、半導体レーザーは出力変化に伴
って発振波長が変化してピントズレが生じるため、半導
体レーザーを用いた記録可能なシステムでは、その影響
を防止するため軸上色収差を十分に小さく抑える必要が
ある。
ーザーが有望であるが、半導体レーザーは出力変化に伴
って発振波長が変化してピントズレが生じるため、半導
体レーザーを用いた記録可能なシステムでは、その影響
を防止するため軸上色収差を十分に小さく抑える必要が
ある。
【0029】本発明にかかる4群構成のレンズの全ての
群を単レンズで構成した場合、負の第1レンズ群がメニ
スカスレンズでパワーが十分大きくないため、第1レン
ズ群に高分散材料を用い、正の第2〜第4レンズ群に低
分散材料を用いても実施例1、2に示すように軸上色収
差は十分に補正できない。
群を単レンズで構成した場合、負の第1レンズ群がメニ
スカスレンズでパワーが十分大きくないため、第1レン
ズ群に高分散材料を用い、正の第2〜第4レンズ群に低
分散材料を用いても実施例1、2に示すように軸上色収
差は十分に補正できない。
【0030】軸上色収差を補正するためには、いずれか
のレンズ群を正負の貼り合わせレンズとして構成するこ
とが考えられる。その場合マージナル光線の入射高さが
高いレンズ群を貼合わせとすることが望ましく、本発明
にかかる4群レンズ系で近赤外域の軸上色収差補正を行
う場合には、第1、第2、第3レンズの3つの群のうち
のいずれか一つの群を貼り合わせにして色収差補正作用
をもたせることにより十分な収差補正が可能になる。
のレンズ群を正負の貼り合わせレンズとして構成するこ
とが考えられる。その場合マージナル光線の入射高さが
高いレンズ群を貼合わせとすることが望ましく、本発明
にかかる4群レンズ系で近赤外域の軸上色収差補正を行
う場合には、第1、第2、第3レンズの3つの群のうち
のいずれか一つの群を貼り合わせにして色収差補正作用
をもたせることにより十分な収差補正が可能になる。
【0031】第1レンズ群を貼り合わせとする場合に
は、前側より前側に凹面を向けた負レンズと正レンズと
の貼り合わせレンズとし、以下の条件を満たすよう設定
する。
は、前側より前側に凹面を向けた負レンズと正レンズと
の貼り合わせレンズとし、以下の条件を満たすよう設定
する。
【0032】
【数3】νdp/νdm > 1.7 (9) 2.00 <rC/f < 3.50 (10) ただし、以下の式において、νdpは貼り合わせレンズ群
の正レンズのアッベ数、νdmは貼り合わせレンズ群の負
レンズのアッベ数、rCは貼り合わせ面の曲率半径であ
る。
の正レンズのアッベ数、νdmは貼り合わせレンズ群の負
レンズのアッベ数、rCは貼り合わせ面の曲率半径であ
る。
【0033】また、第2レンズ群を貼り合わせとする場
合は、前側より前側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
と正レンズとの貼り合わせレンズとし、以下の条件を満
たすよう設定する。
合は、前側より前側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
と正レンズとの貼り合わせレンズとし、以下の条件を満
たすよう設定する。
【0034】
【数4】νdp/νdm > 1.6 (11) 0.45 <rC/f < 0.72 (12)
【0035】あるいは、第2レンズ群を、前側より前側
に凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼り合わせレン
ズとし、以下の条件を満たすよう設定する。
に凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼り合わせレン
ズとし、以下の条件を満たすよう設定する。
【0036】
【数5】νdp/νdm > 1.6 (13) -0.94 <rC/f < -0.62 (14)
【0037】第3レンズ群を貼り合わせとする場合は、
前側より前側に凸面を向けた負レンズと正レンズとの貼
り合わせレンズとし、以下の条件を満たすよう設定す
る。
前側より前側に凸面を向けた負レンズと正レンズとの貼
り合わせレンズとし、以下の条件を満たすよう設定す
る。
【0038】
【数6】νdp/νdm > 1.8 (15) 0.43 <rC/f < 0.77 (16)
【0039】あるいは、第3レンズ群を、前側より前側
に凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼り合わせレン
ズとし、以下の条件を満たすよう設定する。
に凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼り合わせレン
ズとし、以下の条件を満たすよう設定する。
【0040】
【数7】νdp/νdm > 1.8 (17) -0.96 <rC/f < -0.66 (18)
【0041】(9)(11)(13)(15)(17)式は、正負のレンズ
のアッベ数の比を規定しており、下限を下回る場合に
は、正負レンズの分散の差が小さくなるために、貼り合
わせ面の曲率半径を小さくしなければ色収差を十分に補
正できないが、貼り合わせ面の曲率半径が小さい場合に
はNAの大きな明るいレンズを構成することができな
い。なお、マージナル光線の入射高さは各レンズ群によ
り異なるが、入射高さが低い第3レンズ群中で色収差を
補正するには、(15)(16)式に示されるように、他のレン
ズ群により色収差を補正する場合よりもアッベ数比を大
きくする必要がある。
のアッベ数の比を規定しており、下限を下回る場合に
は、正負レンズの分散の差が小さくなるために、貼り合
わせ面の曲率半径を小さくしなければ色収差を十分に補
正できないが、貼り合わせ面の曲率半径が小さい場合に
はNAの大きな明るいレンズを構成することができな
い。なお、マージナル光線の入射高さは各レンズ群によ
り異なるが、入射高さが低い第3レンズ群中で色収差を
補正するには、(15)(16)式に示されるように、他のレン
ズ群により色収差を補正する場合よりもアッベ数比を大
きくする必要がある。
【0042】(10)(12)(14)(16)(18)式は、貼り合わせ面
の曲率半径を規定しており、数値の絶対値が小さい側の
限界を越えて曲率半径が小さくなる場合には、レンズの
コバの確保が困難になると共に、波長変化に対する球面
収差の変化率が過大となる。数値の絶対値が大きい側の
限界を越える場合には、色収差を十分に補正できない。
の曲率半径を規定しており、数値の絶対値が小さい側の
限界を越えて曲率半径が小さくなる場合には、レンズの
コバの確保が困難になると共に、波長変化に対する球面
収差の変化率が過大となる。数値の絶対値が大きい側の
限界を越える場合には、色収差を十分に補正できない。
【0043】また 貼り合わせレンズ群の正レンズの屈
折率が負レンズの屈折率より高い場合は十分な色補正が
可能なrCを選択した場合に球面収差が発生してしま
い、 負レンズの屈折率が高い場合には像面湾曲の補正
が十分にできなくなるため、以下の条件式を満たすよう
な屈折率差の小さい硝材を組み合わせることが望まし
い。
折率が負レンズの屈折率より高い場合は十分な色補正が
可能なrCを選択した場合に球面収差が発生してしま
い、 負レンズの屈折率が高い場合には像面湾曲の補正
が十分にできなくなるため、以下の条件式を満たすよう
な屈折率差の小さい硝材を組み合わせることが望まし
い。
【0044】
【数8】-0.25 < np−nn < 0.05 ただしnpは貼り合わせレンズの正レンズの屈折率、nn
は貼り合わせレンズの負レンズの屈折率である。
は貼り合わせレンズの負レンズの屈折率である。
【0045】
【実施例1】図1は、この発明の実施例1を示したもので
ある。具体的な数値構成は表1に示されている。表中、
面番号は平行光束が入射、あるいは射出する前側から順
に示されており、NAは開口数、fは波長780nmにおける焦
点距離、ωは半画角、fBはバックフォーカス、rは曲率
半径、dはレンズ厚若しくは空気間隔、ndはd-line(588n
m)での屈折率、νはアッベ数、n780は波長780nmでの屈
折率を示す。
ある。具体的な数値構成は表1に示されている。表中、
面番号は平行光束が入射、あるいは射出する前側から順
に示されており、NAは開口数、fは波長780nmにおける焦
点距離、ωは半画角、fBはバックフォーカス、rは曲率
半径、dはレンズ厚若しくは空気間隔、ndはd-line(588n
m)での屈折率、νはアッベ数、n780は波長780nmでの屈
折率を示す。
【0046】図2は、球面収差SA、正弦条件SC、波長750
nm,780nm,810nmにおける球面収差によって示される色収
差、非点収差(S:サジタル、M:メリディオナル)、歪曲収
差を示している。
nm,780nm,810nmにおける球面収差によって示される色収
差、非点収差(S:サジタル、M:メリディオナル)、歪曲収
差を示している。
【0047】
【表1】
【0048】
【実施例2】図3は、この発明の実施例2を示したもので
ある。具体的な数値構成は表2に示されている。実使用
時には、後ろ側に配置された発散光源としての半導体レ
ーザーからの光束を平行光束として射出するコリメート
レンズとして機能する。第9面と第10面とで表されるの
は、レーザー保護ガラスである。図4は、この実施例の
レンズの諸収差を示す。
ある。具体的な数値構成は表2に示されている。実使用
時には、後ろ側に配置された発散光源としての半導体レ
ーザーからの光束を平行光束として射出するコリメート
レンズとして機能する。第9面と第10面とで表されるの
は、レーザー保護ガラスである。図4は、この実施例の
レンズの諸収差を示す。
【0049】
【表2】
【0050】
【実施例3】図5は、この発明の実施例3を示したもので
ある。具体的な数値構成は表3に示されている。図6は、
この実施例のレンズの諸収差を示す。
ある。具体的な数値構成は表3に示されている。図6は、
この実施例のレンズの諸収差を示す。
【0051】
【表3】
【0052】
【実施例4】図7は、この発明の実施例4を示したもので
ある。具体的な数値構成は表4に示されている。図8は、
この実施例のレンズの諸収差を示す。
ある。具体的な数値構成は表4に示されている。図8は、
この実施例のレンズの諸収差を示す。
【0053】
【表4】
【0054】
【実施例5】図9は、この発明の実施例5を示したもので
ある。具体的な数値構成は表5に示されている。図10
は、この実施例のレンズの諸収差を示す。
ある。具体的な数値構成は表5に示されている。図10
は、この実施例のレンズの諸収差を示す。
【0055】
【表5】
【0056】
【実施例6】図11は、この発明の実施例6を示したもの
である。具体的な数値構成は表6に示されている。図12
は、この実施例のレンズの諸収差を示す。
である。具体的な数値構成は表6に示されている。図12
は、この実施例のレンズの諸収差を示す。
【0057】
【表6】
【0058】
【実施例7】図13は、この発明の実施例7を示したもの
である。具体的な数値構成は表7に示されている。実使
用時には、前側から入射した平行光束を記録媒体である
光ディスクに集束させる対物レンズとして機能する。第
10面と第11面とで表されるのは光ディスクの保護層であ
る。図14は、この実施例のレンズの諸収差を示す。
である。具体的な数値構成は表7に示されている。実使
用時には、前側から入射した平行光束を記録媒体である
光ディスクに集束させる対物レンズとして機能する。第
10面と第11面とで表されるのは光ディスクの保護層であ
る。図14は、この実施例のレンズの諸収差を示す。
【0059】
【表7】
【0060】
【実施例8】図15は、この発明の実施例8を示したもの
である。具体的な数値構成は表8に示されている。第10
面と第11面とで表されるのは、光ディスクの保護層であ
る。図16は、この実施例のレンズの諸収差を示す。
である。具体的な数値構成は表8に示されている。第10
面と第11面とで表されるのは、光ディスクの保護層であ
る。図16は、この実施例のレンズの諸収差を示す。
【0061】
【表8】
【0062】
【実施例9】図17は、この発明の実施例9を示したもの
である。具体的な数値構成は表9に示されている。図18
は、この実施例のレンズの諸収差を示す。
である。具体的な数値構成は表9に示されている。図18
は、この実施例のレンズの諸収差を示す。
【0063】
【表9】
【0064】次の表10は、前述した条件式と各実施例
との対応関係を示す。第3レンズ群の屈折率を規定する
条件(7)に関しては、第3レンズ群が貼合わせレンズに
より構成される実施例6−9については正、負両レンズ
について示している。また、貼り合わせレンズ群の構成
を規定する条件式(9)-(18)については、各群が単レンズ
により構成される実施例1,2については適用しない。
との対応関係を示す。第3レンズ群の屈折率を規定する
条件(7)に関しては、第3レンズ群が貼合わせレンズに
より構成される実施例6−9については正、負両レンズ
について示している。また、貼り合わせレンズ群の構成
を規定する条件式(9)-(18)については、各群が単レンズ
により構成される実施例1,2については適用しない。
【0065】
【表10】 実 施 例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 条 (1) -0.840 -0.932 -0.825 -0.886 -0.863 -0.771 -0.772 -0.864 -0.771 (2) -0.163 -0.136 -0.138 -0.161 -0.154 -0.279 -0.390 -0.158 -0.379 件 (3) 0.304 0.270 0.338 0.326 0.326 0.336 0.248 0.294 0.330 (4) 0.719 1.142 0.923 0.800 0.815 0.360 0.391 0.353 0.733 式 (5) 0.566 0.320 0.524 0.518 0.502 0.601 0.428 0.597 0.571 (6) -0.490 -1.011 -0.562 -0.744 -0.629 -0.707 -0.093 -1.638 0.104 (7) 1.792 1.792 1.745 1.762 1.745 1.785 1.785 1.824 1.611 1.611 1.611 1.611 1.731 (8) 1.868 1.868 1.868 1.868 1.868 1.868 1.868 1.868 1.868 (9)(11)(13)(15)(17) 1.08 1.79 2.09 2.49 2.49 2.66 2.52 (10)(12)(14)(16)(18)2.517 0.580 -0.790 0.530 0.624 0.629 -0.777
【0066】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればマ
ルチビーム記録再生用レンズ系を構成するコリメートレ
ンズ、集光レンズ、フォーカシングレンズ、トラッキン
グレンズ等のレンズとして必要な広イメージサークルの
レンズを構成することができる。また第1レンズ群ある
いは第2レンズ群あるいは第3レンズ群を貼り合わせレ
ンズとする事により軸上色収差補正することができる。
ルチビーム記録再生用レンズ系を構成するコリメートレ
ンズ、集光レンズ、フォーカシングレンズ、トラッキン
グレンズ等のレンズとして必要な広イメージサークルの
レンズを構成することができる。また第1レンズ群ある
いは第2レンズ群あるいは第3レンズ群を貼り合わせレ
ンズとする事により軸上色収差補正することができる。
【図1】 実施例1にかかる光記録用レンズのレンズ図
である。
である。
【図2】 実施例1にかかる光記録用レンズの諸収差図
である。
である。
【図3】 実施例2にかかる光記録用レンズのレンズ図
である。
である。
【図4】 実施例2にかかる光記録用レンズの諸収差図
である。
である。
【図5】 実施例3にかかる光記録用レンズのレンズ図
である。
である。
【図6】 実施例3にかかる光記録用レンズの諸収差図
である。
である。
【図7】 実施例4にかかる光記録用レンズのレンズ図
である。
である。
【図8】 実施例4にかかる光記録用レンズの諸収差図
である。
である。
【図9】 実施例5にかかる光記録用レンズのレンズ図
である。
である。
【図10】 実施例5にかかる光記録用レンズの諸収差
図である。
図である。
【図11】 実施例6にかかる光記録用レンズのレンズ
図である。
図である。
【図12】 実施例6にかかる光記録用レンズの諸収差
図である。
図である。
【図13】 実施例7にかかる光記録用レンズのレンズ
図である。
図である。
【図14】 実施例7にかかる光記録用レンズの諸収差
図である。
図である。
【図15】 実施例8にかかる光記録用レンズのレンズ
図である。
図である。
【図16】 実施例8にかかる光記録用レンズの諸収差
図である。
図である。
【図17】 実施例9にかかる光記録用レンズのレンズ
図である。
図である。
【図18】 実施例9にかかる光記録用レンズの諸収差
図である。
図である。
Claims (7)
- 【請求項1】入射する平行光束を集光させる作用を有す
る光記録用レンズにおいて、 平行光束側を前側として、前側より順に、前側に凹面を
向けた負メニスカスレンズである第1レンズ群と、正の
第2レンズ群と、前側に凸面を向けた正の第3レンズ群
と、前側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4
レンズ群とが配列して構成され、以下の条件を満たすこ
とを特徴とする光記録用レンズ。 -1.00 < r1/f < -0.75 (1) -0.45 < f/f1 < -0.12 (2) 0.20 < f/f12 < 0.41 (3) 0.30 < d4/f < 1.20 (4) 0.33 < r5/f12 < 0.75 (5) -1.20 <(r3+r4)/(r3-r4) < 0.20 (6) ただし、 fは全系の焦点距離、 f1は第1レンズ群の合成焦点距離、 f12は第1レンズ群から第2レンズ群までの合成焦点距
離、 d4は第2レンズ群と第3レンズ群の光軸上間隔、 r1は第1レンズ群前側面の曲率半径、 r3は第2レンズ群前側面の曲率半径、 r4は第2レンズ群後側面の曲率半径、 r5は第3レンズ群前側面の曲率半径である。 - 【請求項2】以下の条件を満たすことを特徴とする請求
項1に記載の光記録用レンズ。 n3 > 1.60 (7) n4 > 1.75 (8) ただし、 n3は第3レンズ群を構成するレンズの屈折率、 n4は第4レンズ群を構成するレンズの屈折率である。 - 【請求項3】前記第1レンズ群は、前側より順に、前側
に凹面を向けた負の第1レンズと、該第1レンズに貼り
合わされた正の第2レンズとが配列して構成され、前記
第2レンズ群は、両凸の正の単レンズにより構成され、
前記第3レンズ群は、前側に凸面を向けた正の単レンズ
により構成され、前記第4レンズ群は、前側に凸面を向
けた正メニスカスの単レンズにより構成され、全体とし
て4群5枚で構成され、以下の条件を満たすことを特徴
とする請求項1に記載の光記録用レンズ。 νdp/νdm > 1.7 (9) 2.00 <rC/f < 3.50 (10) ただし νdpは第1レンズ群の正レンズのアッベ数、 νdmは第1レンズ群の負レンズのアッベ数、 rCは第1レンズ群の貼り合わせ面の曲率半径である。 - 【請求項4】前記第1レンズ群は、前側に凹面を向けた
負のメニスカス単レンズであり、前記第2レンズ群は、
前側に凸面を向けた負メニスカスの第2レンズと、正の
第3レンズとを貼り合わせて構成され、前記第3レンズ
群は、前側に凸面を向けた正の単レンズであり、前記第
4レンズ群は、前側に凸面を向けた正メニスカスの単レ
ンズであり、全体として4群5枚で構成され、以下の条
件を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光記録用
レンズ。 νdp/νdm > 1.6 (11) 0.45 <rC/f < 0.72 (12) ただし νdpは第2レンズ群の正レンズのアッベ数、 νdmは第2レンズ群の負レンズのアッベ数、 rCは第2レンズ群の貼り合わせ面の曲率半径である。 - 【請求項5】前記第1レンズ群は、前側に凹面を向けた
負メニスカスの単レンズであり、前記第2レンズ群は、
前側に凸面を向けた正の第2レンズと負の第3レンズと
を貼り合わせて構成され、前記第3レンズ群は、前側に
凸面を向けた正の単レンズであり、前記第4レンズ群
は、前側に凸面を向けた正メニスカスの単レンズであ
り、全体として4群5枚で構成され、以下の条件を満た
すことを特徴とする請求項1に記載の光記録用レンズ。 νdp/νdm > 1.6 (13) -0.94 <rC/f < -0.62 (14) ただし νdpは第2レンズ群の正レンズのアッベ数、 νdmは第2レンズ群の負レンズのアッベ数、 rCは第2レンズ群の貼り合わせ面の曲率半径である。 - 【請求項6】前記第1レンズ群は、前側に凹面を向けた
負メニスカスの単レンズにより構成され、前記第2レン
ズ群は、両凸の正の単レンズにより構成され、前記第3
レンズ群は、前側に凸面を向けた負の第3レンズと、正
の第4レンズとを貼り合わせて構成され、前記第4レン
ズ群は、前側に凸面を向けた正メニスカスの単レンズに
より構成され、全体として4群5枚で構成され、以下の
条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光記録
用レンズ。 νdp/νdm > 1.8 (15) 0.43 <rC/f < 0.77 (16) ただし νdpは第3レンズ群の正レンズのアッベ数、 νdmは第3レンズ群の負レンズのアッベ数、 rCは第3レンズ群の貼り合わせ面の曲率半径である。 - 【請求項7】前記第1レンズ群は、前側に凹面を向けた
負メニスカスの単レンズにより構成され、前記第2レン
ズ群は、両凸の正の単レンズにより構成され、前記第3
レンズ群は、前側に凸面を向けた正の第3レンズと負の
第4レンズとを貼り合わせて構成され、前記第4レンズ
群は、前側に凸面を向けた正メニスカスの単レンズによ
り構成され、全体として4群5枚で構成され、以下の条
件を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光記録用
レンズ。 νdp/νdm > 1.8 (17) -0.96 <rC/f < -0.66 (18) ただし νdpは第3レンズ群の正レンズのアッベ数、 νdmは第3レンズ群の負レンズのアッベ数、 rCは第3レンズ群の貼り合わせ面の曲率半径である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15934492A JPH063586A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 光記録用レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15934492A JPH063586A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 光記録用レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063586A true JPH063586A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15691795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15934492A Pending JPH063586A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 光記録用レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063586A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110955032A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-04-03 | 福建福光天瞳光学有限公司 | 大靶面高分辨率光学无热化镜头及其工作方法 |
| US11307385B2 (en) | 2019-03-26 | 2022-04-19 | Largan Precision Co., Ltd | Optical imaging system, image capturing unit and electronic device |
| CN117192745A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-12-08 | 南京波长光电科技股份有限公司 | 一种适用1.5-5um的双色探测系统的宽光谱无热化制冷镜头 |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP15934492A patent/JPH063586A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11307385B2 (en) | 2019-03-26 | 2022-04-19 | Largan Precision Co., Ltd | Optical imaging system, image capturing unit and electronic device |
| US12481128B2 (en) | 2019-03-26 | 2025-11-25 | Largan Precision Co., Ltd. | Optical imaging system, image capturing unit and electronic device |
| CN110955032A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-04-03 | 福建福光天瞳光学有限公司 | 大靶面高分辨率光学无热化镜头及其工作方法 |
| CN110955032B (zh) * | 2020-01-03 | 2023-07-21 | 福建福光天瞳光学有限公司 | 大靶面高分辨率光学无热化镜头及其工作方法 |
| CN117192745A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-12-08 | 南京波长光电科技股份有限公司 | 一种适用1.5-5um的双色探测系统的宽光谱无热化制冷镜头 |
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