JPH0720376A - レンズ - Google Patents
レンズInfo
- Publication number
- JPH0720376A JPH0720376A JP18452293A JP18452293A JPH0720376A JP H0720376 A JPH0720376 A JP H0720376A JP 18452293 A JP18452293 A JP 18452293A JP 18452293 A JP18452293 A JP 18452293A JP H0720376 A JPH0720376 A JP H0720376A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- plastic
- glass
- focal length
- optical system
- 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.)
- Pending
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- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】耐熱、耐湿性能の優れたレンズを提供する。
【構成】光束出射側に配されたプラスチックレンズ（第
１レンズ１）と光源側に配されたガラスレンズ（第２レ
ンズ２）からなるレンズであって、ガラスレンズの焦点
距離をｆg 、プラスチックレンズとガラスレンズとから
なる全光学系の焦点距離をｆとするとき、０．９≦ｆ／
ｆg ≦１．１を満足する。
１レンズ１）と光源側に配されたガラスレンズ（第２レ
ンズ２）からなるレンズであって、ガラスレンズの焦点
距離をｆg 、プラスチックレンズとガラスレンズとから
なる全光学系の焦点距離をｆとするとき、０．９≦ｆ／
ｆg ≦１．１を満足する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光源からの発散光を平
行光に変換するコリメーターレンズに適したレンズに関
する。具体的には、光ディスク用の光学系等に用いられ
る、半導体レーザー等からの発散光を平行光に変換する
コリメーターレンズに適したレンズに関する。
行光に変換するコリメーターレンズに適したレンズに関
する。具体的には、光ディスク用の光学系等に用いられ
る、半導体レーザー等からの発散光を平行光に変換する
コリメーターレンズに適したレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＤプレイヤー用のピックアップ
装置に用いる光学系には、光源からの光束を１枚のレン
ズで結像させるいわゆる有限仕様の光学系が多く用いら
れているが、より高開口数を要求されるレーザーディス
ク用の光学系等では、光源からの光束を一旦コリメータ
ーレンズで平行光に変換し、対物レンズで結像させる無
限仕様光学系が用いられている。
装置に用いる光学系には、光源からの光束を１枚のレン
ズで結像させるいわゆる有限仕様の光学系が多く用いら
れているが、より高開口数を要求されるレーザーディス
ク用の光学系等では、光源からの光束を一旦コリメータ
ーレンズで平行光に変換し、対物レンズで結像させる無
限仕様光学系が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】無限仕様光学系におけ
るコリメーターレンズをプラスチック製にすると、温度
変化に起因する屈折率の変化によって、焦点距離、バッ
クフォーカス距離が大きく変動し、光源の位置がレンズ
の焦点位置から逸脱することになって、レンズからの出
射光が平行でなくなり、光学性能が劣化するいう問題が
あった。
るコリメーターレンズをプラスチック製にすると、温度
変化に起因する屈折率の変化によって、焦点距離、バッ
クフォーカス距離が大きく変動し、光源の位置がレンズ
の焦点位置から逸脱することになって、レンズからの出
射光が平行でなくなり、光学性能が劣化するいう問題が
あった。
【０００４】本発明は、このような状況の下になされた
ものであり、その目的はプラスチックの屈折率の変化に
対する焦点距離、バックフォーカス距離の変更の少ない
レンズを提供することである。
ものであり、その目的はプラスチックの屈折率の変化に
対する焦点距離、バックフォーカス距離の変更の少ない
レンズを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のレンズは、ほとんど屈折力を有しないプラスチック
レンズと、全光学系の焦点距離にほぼ等しい焦点距離を
有するガラスレンズとを構成することによりなされる。
明のレンズは、ほとんど屈折力を有しないプラスチック
レンズと、全光学系の焦点距離にほぼ等しい焦点距離を
有するガラスレンズとを構成することによりなされる。
【０００６】本発明は前述の課題を解決すべくなされた
ものであり、光束出射側に配されたプラスチックレンズ
と光源側に配されたガラスレンズからなるレンズであっ
て、ガラスレンズの焦点距離をｆg 、プラスチックレン
ズとガラスレンズとからなる全光学系の焦点距離をｆと
するとき、 ０．９≦ｆ／ｆg ≦１．１ を満足することを特徴とするレンズを提供する。
ものであり、光束出射側に配されたプラスチックレンズ
と光源側に配されたガラスレンズからなるレンズであっ
て、ガラスレンズの焦点距離をｆg 、プラスチックレン
ズとガラスレンズとからなる全光学系の焦点距離をｆと
するとき、 ０．９≦ｆ／ｆg ≦１．１ を満足することを特徴とするレンズを提供する。
【０００７】また、プラスチックレンズがメニスカスで
あることを特徴とする上記レンズを提供する。
あることを特徴とする上記レンズを提供する。
【０００８】また、プラスチックレンズの少なくとも一
方の面形状が、非球面形状であることを特徴とする上記
レンズを提供する。
方の面形状が、非球面形状であることを特徴とする上記
レンズを提供する。
【０００９】また、プラスチックレンズの少なくとも一
方の面形状が、数２で表せる非球面形状であることを特
徴とする上記レンズを提供する。
方の面形状が、数２で表せる非球面形状であることを特
徴とする上記レンズを提供する。
【００１０】
【数２】
【００１１】また、ガラスレンズの少なくとも片面が球
面であることを特徴とする上記レンズを提供する。
面であることを特徴とする上記レンズを提供する。
【００１２】また、プラスチックレンズが、プラスチッ
クレンズと一体成形された円筒状の枠を有し、ガラスレ
ンズが枠に取着されたことを特徴とする上記レンズを提
供する。
クレンズと一体成形された円筒状の枠を有し、ガラスレ
ンズが枠に取着されたことを特徴とする上記レンズを提
供する。
【００１３】
【作用】ガラスレンズの焦点距離を全光学の焦点距離と
ほぼ等しくすれば、プラスチックレンズの屈折力がほと
んどゼロでよい。具体的には全光学系の焦点距離をｆ、
ガラスレンズの焦点距離をｆg とするとき、０．９≦ｆ
／ｆg ≦１．１を満足するようにすることで、プラスチ
ックの屈折力（焦点距離の逆数）を小さくできる。屈折
力が小さければ、屈折率の変化に対する屈折力の変化が
極めて少ない。温度変化による屈折率の変化はガラスの
方がプラスチックに較べて２桁程度小さいので、プラス
チックの温度による屈折率変化に対してガラスの温度に
よる屈折率変化は無視でき、プラスチックレンズの屈折
力をほとんどゼロにすることで、全光学系の焦点距離の
変化を非常に低く抑えることができる。
ほぼ等しくすれば、プラスチックレンズの屈折力がほと
んどゼロでよい。具体的には全光学系の焦点距離をｆ、
ガラスレンズの焦点距離をｆg とするとき、０．９≦ｆ
／ｆg ≦１．１を満足するようにすることで、プラスチ
ックの屈折力（焦点距離の逆数）を小さくできる。屈折
力が小さければ、屈折率の変化に対する屈折力の変化が
極めて少ない。温度変化による屈折率の変化はガラスの
方がプラスチックに較べて２桁程度小さいので、プラス
チックの温度による屈折率変化に対してガラスの温度に
よる屈折率変化は無視でき、プラスチックレンズの屈折
力をほとんどゼロにすることで、全光学系の焦点距離の
変化を非常に低く抑えることができる。
【００１４】また収差補正について述べると、ガラスレ
ンズは非球面化が製造上困難であるが、プラスチックレ
ンズは、射出成形により容易に非球面化できることに鑑
み、ガラスレンズは全光学系の焦点距離の決定のみの役
割を果たす球面レンズとし、ガラスレンズで生ずる収差
はプラスチックレンズの両面を非球面化することで補償
することとした。この場合プラスチックレンズの形状を
一方が凸面で他方が凹面であるメニスカス形状にするこ
とで、高次非球面係数を用いることなく良好に全光学系
を収差補正できる。
ンズは非球面化が製造上困難であるが、プラスチックレ
ンズは、射出成形により容易に非球面化できることに鑑
み、ガラスレンズは全光学系の焦点距離の決定のみの役
割を果たす球面レンズとし、ガラスレンズで生ずる収差
はプラスチックレンズの両面を非球面化することで補償
することとした。この場合プラスチックレンズの形状を
一方が凸面で他方が凹面であるメニスカス形状にするこ
とで、高次非球面係数を用いることなく良好に全光学系
を収差補正できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面と表により詳細
に説明する。図１は実施例１等のレンズの側面図で、１
は第１レンズ、２は第２レンズ、ｄ1 は第１レンズ１の
中心厚、ｄ2 は第２レンズ２の中心厚である。第１レン
ズ１は平行光射出側に位置させる。第２レンズ２は光源
からの発散光束入射側に位置させる。
に説明する。図１は実施例１等のレンズの側面図で、１
は第１レンズ、２は第２レンズ、ｄ1 は第１レンズ１の
中心厚、ｄ2 は第２レンズ２の中心厚である。第１レン
ズ１は平行光射出側に位置させる。第２レンズ２は光源
からの発散光束入射側に位置させる。
【００１６】３は第１レンズ１と一体成形された円筒状
の枠で、ガラスレンズの保持に用いる。円筒状の枠は、
第１レンズ１とかならずしも一体成形なされなくともよ
く、第１レンズ１と別個に設けられてもよい。
の枠で、ガラスレンズの保持に用いる。円筒状の枠は、
第１レンズ１とかならずしも一体成形なされなくともよ
く、第１レンズ１と別個に設けられてもよい。
【００１７】表１に実施例１、２の諸数値を示す。表１
において、ｆは全光学系の焦点距離、ｆb は全光学系の
バックフォーカス距離、ｆ1 は第１レンズ１の焦点距
離、ｆ2 は第２レンズ２の焦点距離、ＮＡは開口数、ｄ
1 は第１レンズ１の中心厚、ｄ2 は第２レンズ２の中心
厚、ｓは第１レンズ１と第２レンズ２の間隔、ｎ1 は第
１レンズ１の屈折率、ｎ2 は第２レンズ２の屈折率であ
る。
において、ｆは全光学系の焦点距離、ｆb は全光学系の
バックフォーカス距離、ｆ1 は第１レンズ１の焦点距
離、ｆ2 は第２レンズ２の焦点距離、ＮＡは開口数、ｄ
1 は第１レンズ１の中心厚、ｄ2 は第２レンズ２の中心
厚、ｓは第１レンズ１と第２レンズ２の間隔、ｎ1 は第
１レンズ１の屈折率、ｎ2 は第２レンズ２の屈折率であ
る。
【００１８】レンズの形状は前記数２で表すこととし、
各係数を表１に示した。レンズ面は平行光出射側に位置
する面から順に１、２、３、４面とした。例えばｒ1 は
１面についてのものである。
各係数を表１に示した。レンズ面は平行光出射側に位置
する面から順に１、２、３、４面とした。例えばｒ1 は
１面についてのものである。
【００１９】なお、第１レンズ１と第２レンズ２との間
隔については、実施例１、２では密着させた場合に最も
波面収差が良くなるように設計したが、本発明において
は数ｍｍ〜十数ｍｍ離して最も波面収差が良くなるよう
に設計することもできる。
隔については、実施例１、２では密着させた場合に最も
波面収差が良くなるように設計したが、本発明において
は数ｍｍ〜十数ｍｍ離して最も波面収差が良くなるよう
に設計することもできる。
【００２０】
【表１】
【００２１】実施例１、２のレンズの波面収差を、図
２、図３に示す。各図の横軸は画角、縦軸は波面収差Ｒ
ＭＳ値で、波長λ＝７８０ｎｍとし単位は波長である。
また実施例１、２のプラスチックレンズの屈折率変化に
対する全光学系の焦点距離ｆ、及びバックフォーカス距
離ｆb の変化を表２に示す。
２、図３に示す。各図の横軸は画角、縦軸は波面収差Ｒ
ＭＳ値で、波長λ＝７８０ｎｍとし単位は波長である。
また実施例１、２のプラスチックレンズの屈折率変化に
対する全光学系の焦点距離ｆ、及びバックフォーカス距
離ｆb の変化を表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】図２、図３に示すように、画角１度まで
の画角に対して、波面収差ＲＭＳ値が高々０．０１λ以
下の収差が非常に良好であり、かつ表２に示すように、
プラスチックレンズの屈折率変化に対する焦点距離及び
バックフォーカス距離の変化の少ないレンズが得られ
た。したがって、温度変化に対する焦点距離の変動が少
なく耐熱性能を要求される用途等での使用が可能となっ
た。また湿度変化に対しても吸湿により屈折率に変化が
あるが、この屈折率変化に対する焦点距離変化も少なく
耐湿特性も有する。
の画角に対して、波面収差ＲＭＳ値が高々０．０１λ以
下の収差が非常に良好であり、かつ表２に示すように、
プラスチックレンズの屈折率変化に対する焦点距離及び
バックフォーカス距離の変化の少ないレンズが得られ
た。したがって、温度変化に対する焦点距離の変動が少
なく耐熱性能を要求される用途等での使用が可能となっ
た。また湿度変化に対しても吸湿により屈折率に変化が
あるが、この屈折率変化に対する焦点距離変化も少なく
耐湿特性も有する。
【００２４】ガラスの球面レンズ１枚と、プラスチック
の非球面レンズ１枚の組み合せであり、ガラスレンズは
プレス成形または研磨のどちらでも製造可能であり、プ
ラスチックレンズは射出成形により成形可能であり、ガ
ラスレンズを複数枚組み合せたレンズに比較して安価、
軽量である。
の非球面レンズ１枚の組み合せであり、ガラスレンズは
プレス成形または研磨のどちらでも製造可能であり、プ
ラスチックレンズは射出成形により成形可能であり、ガ
ラスレンズを複数枚組み合せたレンズに比較して安価、
軽量である。
【００２５】また実施例に挙げたように、プラスチック
レンズは４次以上の高次非球面を用いていないため、加
工性に優れる形状である。またプラスチックレンズは、
有効径外に円筒状の保持枠と一体成形ができるため、ガ
ラスレンズをこの円筒状の枠で支持・取着することが可
能であり、この枠を用いてプラスチックレンズとガラス
レンズの偏心を容易に除去できる構造に成すことができ
る。更に光源側にプラスチックレンズが配されていない
ため、光源の熱でプラスチックレンズが経時変化しにく
いという効果も認められる。
レンズは４次以上の高次非球面を用いていないため、加
工性に優れる形状である。またプラスチックレンズは、
有効径外に円筒状の保持枠と一体成形ができるため、ガ
ラスレンズをこの円筒状の枠で支持・取着することが可
能であり、この枠を用いてプラスチックレンズとガラス
レンズの偏心を容易に除去できる構造に成すことができ
る。更に光源側にプラスチックレンズが配されていない
ため、光源の熱でプラスチックレンズが経時変化しにく
いという効果も認められる。
【図１】本発明のレンズの使用状態を示す側面図
【図２】実施例１の波面収差特性図
【図３】実施例２の波面収差特性図
１：第１レンズ ２：第２レンズ ３：枠
Claims (6)
- 【請求項１】光束出射側に配されたプラスチックレンズ
と光源側に配されたガラスレンズからなるレンズであっ
て、ガラスレンズの焦点距離をｆg 、プラスチックレン
ズとガラスレンズとからなる全光学系の焦点距離をｆと
するとき、 ０．９≦ｆ／ｆg ≦１．１ を満足することを特徴とするレンズ。 - 【請求項２】プラスチックレンズがメニスカスであるこ
とを特徴とする請求項１記載のレンズ。 - 【請求項３】プラスチックレンズの少なくとも一方の面
形状が、非球面形状であることを特徴とする請求項１又
は２記載のレンズ。 - 【請求項４】プラスチックレンズの少なくとも一方の面
形状が、数１で表せる非球面形状であることを特徴とす
る請求項１、２又は３記載のレンズ。 【数１】 - 【請求項５】ガラスレンズの少なくとも片面両面が球面
であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の
レンズ。 - 【請求項６】プラスチックレンズが、プラスチックレン
ズと一体成形された円筒状の枠を有し、ガラスレンズが
枠に取着されたことを特徴とする請求項１、２、３、４
又は５記載のレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18452293A JPH0720376A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18452293A JPH0720376A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0720376A true JPH0720376A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=16154679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18452293A Pending JPH0720376A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720376A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08334689A (ja) * | 1995-06-07 | 1996-12-17 | Samsung Electron Co Ltd | 光ピックアップ用２位置結像対物レンズ |
| JP2011133606A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Seiko Epson Corp | コリメーターレンズユニット、照明装置及びプロジェクター |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP18452293A patent/JPH0720376A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08334689A (ja) * | 1995-06-07 | 1996-12-17 | Samsung Electron Co Ltd | 光ピックアップ用２位置結像対物レンズ |
| JP2011133606A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Seiko Epson Corp | コリメーターレンズユニット、照明装置及びプロジェクター |
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