JPH0823626B2 - 光ディスク用対物レンズ - Google Patents

光ディスク用対物レンズ

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JPH0823626B2
JPH0823626B2 JP62187734A JP18773487A JPH0823626B2 JP H0823626 B2 JPH0823626 B2 JP H0823626B2 JP 62187734 A JP62187734 A JP 62187734A JP 18773487 A JP18773487 A JP 18773487A JP H0823626 B2 JPH0823626 B2 JP H0823626B2
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JP
Japan
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aspherical
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objective lens
lens
source side
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則一 荒井
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Konica Minolta Inc
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/24Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、光ディスク用対物レンズ、特に光源と情
報記録面との距離が比較的小さい場合に用いるのに適し
た単レンズで構成された対物レンズに関する。
(従来技術) 光ディスク等の情報記録媒体への記録再生装置に用い
られる光学系で近年最も一般的なものは、第6図に示す
ように、光源4を出た光をコリメータレンズ3で平行光
にし、対物レンズ2によって情報記録面1に集光させる
ものである。この光学系では、光ディスク等の面振れに
対しては対物レンズ2を光軸方向に動かすことによって
フォーカシングを行っている。
この方式は、対物レンズ2を動かしても光学系の性能
が不変であるという長所を持っている反面、対物レンズ
2とコリメータレンズ3と2つのレンズを必要とするた
め光学系が高価になるという問題がある。
これに対し光学系のコストダウンのため、第7図、第
8図に示すようにコリメータレンズを用いず、光源4か
らの光を対物レンズ2で直接に情報記録面1に集光する
方式が精力的に研究されつつある。
第7図に示すものは、フォーカシングは対物レンズ2
のみの移動で行うが、移動によって対物レンズ2の開口
数、性能が変化するため、あまり結像倍率を大きくする
ことが出来ず、基準結像倍率は−1/40〜−1/8程度であ
った。
近年コンパクト・ディスク再生用光学系については、 (1)光学系のコンパクト化が要求されること。
(2)コンパクト・ディスクの品質向上によりフォーカ
シング可能範囲が狭くても実用上問題がなくなって来
た。
などの理由により、上記光学系を見直した結果このよう
な光学系を基準結像倍率−1/4程度で使用することが可
能であることが明らかとなって来た。
一方、第8図に示すものは、光源4と対物レンズ2を
含む光学系全体のユニット5を動かしてフォーカシング
を行うものであり、フォーカシングのための開口数の変
化や性能劣化がないが、ユニット5をできるだけ軽量に
するために、必要な作動距離を確保しつつ光源4と情報
記録面1との距離を小さくすることが重要となる。この
ため結像倍率は−1/6〜−1/2と、第7図に示す光学系と
比較して大きくとる必要がある。
これらの光学系でコストダウンを計るには、第6図に
示すものでは対物レンズ2、コリメータレンズ3のそれ
ぞれを単レンズで構成することによって限界にきてい
る。
第7図、第8図の光学系において、対物レンズ2が2
枚構成になると、レンズの組込み、調整に工数がかか
り、かえって第6図示の光学系の方が低コストとなるの
で、単レンズで構成しなければならない。
このような目的で開発されたレンズとしては、特開昭60
-126616号公報、特開昭61-56314号公報、特開昭61-1187
08号公報、特開昭61-177409号公報、特開昭61-248014号
公報、特開昭61-252518号公報、特開昭61-261711号公
報、特開昭62-10613号公報に記載されたもの等が知られ
ている。
(この発明が解決しようとする問題点) 上記単レンズとして構成されたものの中、特開昭60-1
26616号公報、特開昭61-177409号公報に記載のものは、
光源側のみが非球面化されている。このようなレンズは
軸外性能が悪く、第7図で示すような光学系で対物レン
ズをディスクに平行に駆動してトラッキングを行なう場
合に再生信号が悪化することがわかってきた。また、第
8図で示すような光学系に用いる場合には前述のように
結像倍率を大きくする必要があるが、このような設計で
は、軸外特性は著しく悪化し、トラッキングをユニット
5を動かして行う場合でも光源4と対物レンズ2の光軸
調整が困難であるという問題がある。従ってこのような
片側非球面レンズでは使用できる光学系が大巾に制限を
受けることになる。
一方非球面の形状はさまざまな表現の方法があるが、
回転2次曲面の項に光軸からの高さの偶数べき級数で表
わされる補正項を加えて表現する方法が最も一般的であ
る。上記のような目的で開発された両面非球面レンズの
うち、特開昭61-56314号公報記載のものは、各面の有効
径最周辺における位置で、頂点曲率半径を持つ基準球面
からの変形量に関しての条件が与えられており、その実
施例もこのような形式で非球面を表現している。しか
し、有効径最周辺の位置における変形量は、円錐係数や
各次の非球面係数の影響が複雑に合計されたものであ
り、具体的な設計を行うにはそれぞれの係数に関しては
大巾な自由度があり、この条件を満足したとしても加工
上困難な高次の非球面項が大きかったり、また光源側の
面と光源とは反対側の面との平行偏芯に対する感度が大
きいレンズとなってしまう場合が多い。
特開昭61-118708号公報、特開昭61-248014号公報、特
開昭61-252518号公報、特開昭61-261711号公報、特開昭
62-10613号公報記載のレンズでは、光源側の面の円錐係
数を規定している。また2次曲面からの補正項は光軸か
らの高さの10乗に比例した項までを使用しているが、特
に倍率が大きくなると非球面量も大きくなるため、なる
べく高次の非球面項を使わない非球面形状とすることが
加工上望ましい。
この発明は、第7図、第8図のような光学系の対物レ
ンズとして用いるのに適した結像倍率の大きいレンズ
を、高次の非球面補正項なしに実現しようとするもので
ある。
(問題を解決するための手段) この発明の光ディスク用対物レンズは、両凸形状の単
レンズであって、光源側及び像側の両方の面が非球面と
され、該非球面形状を x :光軸からの高さがhの非球面上の点の非球面頂点
の接平面からの距離 h :光軸からの高さ cA :光源側の面の基準回転2次曲面の曲率 k :基準回転2次曲面の円錐係数 Azi :第2i次(iは1以上の整数)の非球面係数 として で表わし f :単レンズの焦点距離 としたとき |cA|f<0.42 (1) を満足することを特徴とする。
(作用) 条件(1)は光源側レンズ面の基準回転2次曲面の曲
率に関する条件である。
この発明では、非球面形状を で表わしている。
この式(A)の第1項をhの偶数べきで展開すると式
(A)は式(B)で表わされる。
で表わされる。
この式からhziの項に対する基準回転2次曲面からの
寄与は(1+k)i-1c2i-1に比例することがわかる。
従ってcが大きい場合には、k≒−1でない限り(1
+k)i-1c2i-1h2iが大きくなってしまう。従って適切
なcとkが選ばれない限り、基準回転2次曲面からの補
正項として高次の項を必要することになる。
条件(1)は基準回転2次曲面からの補正項として高
次の項を必要としない条件であり、この条件を満足する
ことによって、(B)式のように展開した場合、高次の
項の寄与を著しく小さくできるので、非球面形状の加工
を容易に行うことが可能になる。
この種のレンズにおいては、光源側の屈折力が大き
く、非球面化の度合いも強いので、光源側の面の形状を
条件(1)とするのが特に効果的である。
さらに光源側の面Aの円錐係数KAに関しては次の条件
を満足することが望ましい。
|1+KA|cA 2fA 2<2 (2) この条件を越えると(B)式からわかるとおり高次の
補正項を必要とすることになり非球面形状の加工が困難
になる。
(実施例) 以下この発明の対物レンズの実施例を示す。
表中 ri:光源側から第i番目のレンズ面の基準回転2次曲面
の曲率半径(球面の場合は面の曲率半径) di:光源側から第i番目のレンズ面間隔 ni:光源側から第i番目のレンズ材料の屈折率 vi:光源側から第i番目のレンズ材料のd線に対するア
ツベ数 また、非球面形状は前述のように x :光軸からの高さがhの非球面上の点の、非球面頂
点の接平面からの距離 h :光軸からの高さ c :基準回転2次曲面の曲率(1/r) k :基準回転2次曲面の円錐係数 Azi :第2次(iは1以上の整数)の非球面係数 として で表わされる。
また非球面の頂点曲率半径Rは下式(C)で表わせる R=1/(C+2A2) (C) 尚、表中には光源と対物レンズの間に配置された半導
体レーザーのカバーガラスおよびビームスプリッターを
あわせた平行平面板G1および対物レンズLと結像接点の
間に配置された光ディスクの保護層に対応する平行平面
板Gzの値も示してある。
実施例1 実施例2 実施例3 発明の効果 この発明の対物レンズは、光源側の面の非球面に関し
て2次曲面からの補正項として光軸からの高さの6乗な
いし8乗といった低次の項だけを使用しているにもかか
わらず、第2図ないし第5図に各実施例の収差図を示す
通り、諸収差とも良好に補正されている。
有効径、非球面量が大きく、また面のきつい光源側の
面をできるだけ低次の非球面項で構成することで加工上
の誤差の影響を少なくすることが可能になり第6図の光
学系に用いられている無限共役用の対物レンズと同様な
収率を得ることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の対物レンズの平行平面板を含む断面
図、第2図ないし第4図はそれぞれ第1ないし第3実施
例の収差曲線図、第5図は従来の光ディスク光学系の配
置図、第6図、第7図はこの発明の対物レンズを用いる
光学系の配置図。 1:光ディスク(光情報記録面) 2:対物レンズ、3:コリメーターレンズ 4:光源、5:光源ユニット
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−108217(JP,A) 特開 昭62−59912(JP,A) 特開 昭61−200518(JP,A) 特開 昭61−56314(JP,A) 特開 昭61−11715(JP,A) 特開 昭60−120310(JP,A) 特開 昭58−202415(JP,A) 特開 昭61−165718(JP,A) 特開 昭62−251709(JP,A) 特開 昭62−242908(JP,A) 特開 昭62−215223(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】両凸形状の単レンズであって、光源側およ
    び像側の両方の面が非球面とされ、該非球面形状を x :光軸からの高さがhの非球面上の点の非球面頂点
    の接平面からの距離 h :光軸からの高さ c :基準回転2次曲面の曲率 k :基準回転2次曲面の円錐係数 A2i :第2i次(iは1以上の整数)の非球面係数 として で表し、fを単レンズの焦点距離としたとき、光源側の
    面が |cA|f<0.42 ただしcA:光源側の面の基準回転2次曲面の曲率 を満足することを特徴とする光ディスク用対物レンズ
JP62187734A 1987-07-29 1987-07-29 光ディスク用対物レンズ Expired - Lifetime JPH0823626B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62187734A JPH0823626B2 (ja) 1987-07-29 1987-07-29 光ディスク用対物レンズ
US07/226,378 US4902114A (en) 1987-07-29 1988-07-29 Objective lens for an optical disk

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62187734A JPH0823626B2 (ja) 1987-07-29 1987-07-29 光ディスク用対物レンズ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6432214A JPS6432214A (en) 1989-02-02
JPH0823626B2 true JPH0823626B2 (ja) 1996-03-06

Family

ID=16211254

Family Applications (1)

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JP62187734A Expired - Lifetime JPH0823626B2 (ja) 1987-07-29 1987-07-29 光ディスク用対物レンズ

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02223906A (ja) * 1989-02-24 1990-09-06 Hoya Corp 有限系大口径非球面レンズ
JP2739651B2 (ja) * 1989-03-10 1998-04-15 ホーヤ株式会社 ガラスモールド非球面単レンズ
JPH02245715A (ja) * 1989-03-17 1990-10-01 Hoya Corp 低分散ガラスモールド非球面単レンズ
US4979807A (en) * 1989-04-12 1990-12-25 Canon Kabushiki Kaisha Biaspherical single lens for an optical information recording-reproducing apparatus
US5311364A (en) * 1989-08-30 1994-05-10 Ricoh Company, Ltd. Reading lens for scanner
EP1508820A1 (en) * 2003-08-21 2005-02-23 Pioneer Corporation Optics for remote control

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2271585B1 (ja) * 1974-05-14 1976-10-15 Philips Nv
JPS5776512A (en) * 1980-10-31 1982-05-13 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Large-aperture aspheric single lens
JPS5926714A (ja) * 1982-08-05 1984-02-13 Olympus Optical Co Ltd 光デイスク用レンズ
NL8403198A (nl) * 1984-10-22 1986-05-16 Philips Nv Enkelvoudige bi-asferische lens.
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
US4768867A (en) * 1985-09-02 1988-09-06 Canon Kabushiki Kaisha Aspherical single lens
US4743093A (en) * 1985-09-16 1988-05-10 Eastman Kodak Company Optical disc player lens
US4765723A (en) * 1985-11-05 1988-08-23 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Objective lens system for optical reading device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6432214A (en) 1989-02-02
US4902114A (en) 1990-02-20

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