JPS60250321A - 大口径単レンズ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はビデオディスク、オーディオディスクなどに必
要不可欠々対物レンズで、特に１面が球面、他面が非球
面で構成される大口単レンズに関するものである。

（従来例の構成とその問題点） ビデオディスク、オーディオディスク等に用いる対物レ
ンズは収差の補正が十分であることは勿論、安価である
こと、更に、自動焦点、トラッキングサーボの必要性か
ら小型軽量であることが強く要望される。球面系のガラ
スレンズで構成される対物レンズでは、所要の光学性能
を満足するためには３〜４枚のレンズの組合せが必要で
あシ、前述の要望に答えることが困難である。

本発明者は、特開昭５８−６８７１１号、特願昭５８−
２３１２５６号で示される単一レンズの対物レンズに関
する特許を出願しておシ、本発明はそれらの発明とは異
なった解をもつレンズに関するものである。

（発明の目的） 本発明は上記欠点を解消し、非球面を１面だけ導入する
ことによシ、軸上収差は勿論、視野角が約＋１度の軸外
収差を補正した開口数が０．４以上の大口径単レンズを
提供するものである。

（発明の構成） 本発明の大口径単レンズは、第１面が正の屈折力をもつ
非球面、第２面が負の屈折力をもつ球面で構成される正
メニスアス単レンズであ勺、非球面力Ｓ１ Ｚ：光軸からの高さがｙの非球面上の点の非球面頂点の
接平面からの距離、 ｙ：光軸からの高さ、 Ｃ：非球面頂点の曲率（＝１／Ｒ）、 ｋ：円錐定数、 Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ：非球面係数、 で表わされ、 ｎ　：レンズの動作波長における屈折率、Ｒ１：第１面
の非球面頂点の曲率半径、Ｒ２：第２面の曲率半径、 ｄ、：レンズの中心厚さ、 としたとき、下記の条件、 ｎｌ　）　１．８　・・・・・・・・（１）−１，０＜
ｋ＜Ｏ・・・・・・・・・（２）を満足するように構成
したものであシ、これによ多軸上の収差はもちろん、軸
外の収差を良好に補正した大口径単レンズを実現してい
る。

（実施例の説明） 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の大口径単レンズの一実施例の構成を示
すもので、１は大口径単レンズ、２はディスクのカバー
ガラスであシ、ｄｌ、ｄ２はレンズの中心厚み、Ｒ１，
Ｒ２は曲率半径、ＷＤは作動距離を示している。

次に、前記発明の構成で述べた条件（１）〜（４）につ
いて説明する。

条件（１）の下限を越えると、第２面が負の屈折力を持
つ条件の元では球面収差が良好に補正できない。

条件（２）の上限を越えるとアンダーな高次球面収差が
発生し、逆に、下限を越えるとオーバーな高次球面収差
が発生して球面収差が補正しきれなくなる。

条件（３）は、屈折率がｎの球面系薄肉レンズで、絞シ
がレンズ自体になっておシ、かつ物体距離が無限大の場
合に３次のコマ収差係数が零になる曲率半径の比から本
発明の曲率半径の比Ｒ１／Ｒ３をずらせる範囲を与える
。条件（３）を満足することによシ、球面収差とコマ収
差の補正に非球面の導入が大きな効果を発揮する。条件
（３）の下限を越えると最大輪帯部分で球面収差が補正
過剰となるとともに、最大輪帯で高次のコマ収差が発生
する。条件（３）の上限を越えると、球面収差が補正不
足となるとともに最大輪帯で高次のコマ収差が発生する
。

条件（４）の上限を越えると最大輪帯部分で球面収差が
補正不足とカリ、中間輪帯でのコマ収差の発生が大きく
なる。条件（４）の下限を越えると球面収差は補正過剰
となる。

以下に述べる実施例１及び実施例２は、これらの条件を
満すものである。

これらの実施例における動作波長は８００　ｎｍであシ
、ｆは焦点距離、ＮＡは開口数、ＷＤは作動距離、Ｒ１
は第１面の曲率半径、ｄｉは厚み、ｋは第１面の円錐定
数、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは第１面の非球面係数、ｎｉは動作
波長での屈折率を表わす。

実施例１ ｆ　＝４．６ｍｍ　ＮＡ＝　０．４７　ＷＤ　＝　２．
４０８１Ｒ１＝３．５６７９　、ｄ１＝２．４５３　ｎ
、＝１．８２３６１Ｒ２＝４２．２１８４ Ｒ３＝（Ｘ）　、ｄ２．＝１．２　Ｒ２””１．５７１
５８Ｒ４−ω に＝−４，９４７６８Ｘ１０−’ Ｄ−４，４９５７９×１Ｏ−５ Ｅ＝−１，６０８１１Ｘ　１Ｏ−６ ｐ＝−６，６９４６４Ｘ　１０−’ Ｇ＝−１，０９１６’３Ｘ１０−７ 実施例２ ｆ　＝４．６ｍｍ　ＮＡ　＝０．４７　Ｖｌ／Ｄ＝２．
１３２５Ｒ，＝３．７８２７　ａ１＝２．９６７　ｎ、
＝１．８９５０２Ｒ２＝２９．２９７゜ Ｒ＝ｃｘ＞　ｄ２＝１．２　ｎ２＝１．５７１５８Ｒ４
−ｏ。

ｋ＝−４，６２４−７７Ｘ１０’−’ Ｄ＝５．４９２５１　Ｘ　１０＝ Ｅ＝−５，４，５５４３Ｘ１０　’ Ｆ＝−３，５４２５３Ｘ１０　’ Ｇ＝　−３，２６０７６Ｘ　１０−９ 第２図及び第３図は、それぞれ本発明の実施°例１及び
実施例２における収差性能を示す特性図であシ、球面収
差、非点収差、コマ収差について示している。

非点収差の図で、実線はサジタル像面湾曲を、点線はメ
リディオナル像面湾曲を示し、コマ収差の図で、実線は
メリディオナルのコマ収差を、点線はサジタルのコマ収
差を示す。これらの収差図に示すように本発明の大口径
単レンズは球面収差コマ収差とも良好に補正されている
。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明は、１面を球面
、他面を非球面にすることによシ、単レンズで回折限界
に近い収差に補正された大口径対物レンズを実現できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の大口径単レンズの一実施例の構成図、
第２図及び第３図はそれぞれ本発明の実施例１及び実施
例２における収差性能を示す特性図である。 １・・・大口径単レンズ、２・・・カバーガラス。 第１図 第２図 コマ収差（ｍｍ） 第３図 抹品収差（ｍｍ）　−ＩＩＩ−Ａ収差（ｍｍ）］フ’４
ワ差（ｍｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１面が正の屈折力をもつ非球面、第２面が負の屈折力
   をもつ球面で構成される正メニスカス単レンズで、前記
   非球面が、 Ｚ：光軸からの高さがｙの非球面上の点の非球面頂点の
   接平面からの距離、 ｉ：光軸からの高さ、 Ｃ：非球面頂点の曲率（＝１／Ｒ）、 ｋ：円錐定数、 Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ：非球面係数、 で表わされ、 ｎｌ：レンズの動作波長における屈折率、Ｒ１：第１面
   の非球面頂点の曲率半径、Ｒ２：第２面の曲率半径、 ｄｌ：レンズの中心厚、 としたとき、下記の条件 ｎｌ＞　１．８ −１．０＜ｋ＜、０ を満足することを特徴とする大口径単レンズ。