JPS61179409A - 光学式情報読取装置の対物レンズ - 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】 技術分野 本発明は、光学式情報読取装置の対物レンズに関する。

背景技術 光学式ビデオディスクプレーヤ等の光学式情報読取装置
の対物レンズとして用いて好適な第１図に示す如き大口
径非球面レンズが特開昭５７−７６５１２号公報に掲載
されている。第１図において、レーザチューブ（図示せ
ず）等の光源よシ発せられたレーザビームが対物レンズ
１によりて屈折されて記録ディスク２のサブストレート
２αを透過したのち記録面２ｂ上に収束されて情報検出
用のスポット光となる。そして、記録面２ｂからの透過
光又は反射光の光量変化を検出することによって記録情
報の読取りがなされる。対物レンズ１において、レーザ
ビームが入射される第１屈折面Ｓ０は次式に示す如き非
球面展開式で表わされる非球面となっている。

・・・・・・・・・（１） ここに、Ｘは第１屈折面Ｓ０上の光軸からの高さがＹの
点の第１屈折面Ｓ０の頂点における接平面からの距離、
Ｃ工は第１屈折面Ｓ０の頂点における曲率、Ｙは光軸か
らの高さ、Ｋ、　、Ａ、　、Ａ６．Ａ、は非球面係数で
ある。

また、対物レンズ１の記録ディスク２に対向している第
２屈折面Ｓ、は次式に示す如き非球面展開式で表わされ
る双曲面となっている。

ここに、Ｃ８は第２屈折面Ｓ２の頂点における曲率、Ｋ
２は第２屈折面の非球面係数である。

今、非球面係数に、　、Ａ、　、Ａ６．Ａ８．に、は、
例えばそれぞれ次式に示す値となりている。

Ｋ、＝　−２，４１６８８・・・・・・・・・（３）Ａ
、＝　　０．６２８７５Ｘ１０　’　　　　　・・・・
・・・・・（４）Ａ６＝　−０，２１８３８Ｘ１０−”
　　　　　・・・・・・・・・（５）Ａ８＝　０．６７
１６４Ｘ１０−’　　　　　・・・・・・・・・（６）
Ｋ、＝　−１４９，９９９・・・・・・・・・（７）ま
た、第１及び第２屈折面Ｓ工及びＳ、の各頂点ニオける
曲率半径ｒ、（＝１／Ｃ，）及びｒ２１（＝　ｔ／Ｃｓ
）。

第１及び第２屈折面Ｓ０及びＳ、の各頂点間の距離すな
わち対物レンズの厚さｄ、第２屈折面Ｓ、の頂点と記録
ディスク２間の距離すなわち作動距離ＷＤ及び対物レン
ズ１の屈折率ｒＬ１は、例えばそれぞれ次式％式％ 伺、１０００本／ｗｎ程度の解像力が必要なため開口数
Ｎ、Ａ、は０．４５〜０．５程度となっており、かつ残
存収差を回折限界内に収めるように収差補正がなされて
いる。

以上の如き従来の対物レンズにおいて良好な収差補正を
なしつつ作動距離ＷＤを大にするためには次式に示す条
件を満足しつつ焦点距離ｆを大にする必要がある。

α３式の条件が満されない場合には非点収差の補正をな
すことができなくなる。この１３式よシ、良好な収差補
正をなしつつ作動距離ＷＤを大にするためにはレンズの
厚さｄを犬にしなければならなくなシ、小型軽量化が困
難になることが判る。また、従来の対物レンズにおいて
は第１及び第２屈折面Ｓ工及びＳ、が共に非球面になっ
ているので作成が困難であるという欠点があった。

発明の概要 本発明の目的は、良好な収差補正をな・しつつ小型軽量
化を図ると同時に作動距離を長くすることができかつ作
成が容易な光学式情報読取装置の対物レンズを提供する
ことである。

本発明による光学式情報読取装置の対物レンズは、光軸
が共通の２つの屈折非球面を有し、これら２つの屈折非
球面は、八〇。を非球面係数としたとき ・・・・・・・・・（至） なる２つの非球面展開式でそれぞれ表わされ、を満足す
るように形成されている。

実施例 以下、本発明の実施例につき第２図乃至第５図を参照し
て詳細に説明する。

第２図において、本発明による対物レンズ３及び記録デ
ィスク２が第１図における対物レンズ１及び記録ディス
ク２と同様に配置されている。対物レンズ３のレーザビ
ームが入射される第１屈折面Ｓ０はＩ式に示す如き非球
面展開式で表わされる楕円面となっている。また、記録
ディスク２に対向している第２屈折面Ｓ、は（至）式に
示す如き非球面展開式で表わされる非球面となっている
。そして、（ト）式に示す条件が満たされている。

（ト）式は、コマ収差の発生を抑制するだめの条件及び
第２屈折面Ｓ、の高次の非球面係数を小さくして第２屈
折面Ｓ、の形式を容易にするだめの条件を示している。

また、この（イ）式に示す条件を満たすことによシ高次
球面収差の発生が抑制される。

次に具体的な数値例を次表に示す。同、次表においてル
、はサブストレート２ｃＬの屈折率、ｔはサブストレー
　ト２αの厚さである。

数値例Ｉにおける球面収差、コマ収差、正弦条件及び非
点収差は第３図（３）乃至同図０にそれぞれ示す如くな
る。また、同様に数値例■〜■の各々における特性は、
第４図（５）乃至同図０．第５図（５）乃至同図０．第
６図（Ｎ乃至同図０及び第７図（８）乃至同図のにそれ
ぞれ示す如くなる。

第３図（５）乃至第７図の）より数値例１．Ｖのいずれ
においても記録ディスクのサブストレートを含めて十分
な収差補正がなされかつ実用上必要な程度の軸外の収差
も補正されていることが判る。

発明の効果 以上詳述した如く本発明による光学式情報読取装置の対
物レンズは、（１４１及び（ト）式でそれぞれ表わされ
る２つの屈折非球面を有しかつＱＱ式に示す条件を満た
すように形成されているので、収差補正を良好になす際
にレンズの厚さｄの選択に制限がなくなり、良好な収差
補正をなしつつ小型軽量化を図ると同時に作動距離を長
くすることができることとなる。また、Ｉ式で表わされ
る一方の屈折非球面は楕円面であって形状が単純であシ
かつ（ト）式より他方の屈折非球面の基準球面の曲率が
犬となるので作成が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の対物レンズを示す断面図、第２図は、
本発明の一実施例を示す断面図、第３図乃至第７図は、
数値例１−Ｖの各々における特性を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光軸が共通の２つの屈折非球面を有する光学式情報読取
   装置の対物レンズであって、前記２つの屈折非球面のう
   ちの一方は、 Ｘ：前記屈折非球面上の光軸からの高さがＹの点の前記
   屈折非球面の頂点における接平面 からの距離 Ｙ：前記光軸からの高さ Ｃ＿１：前記一方の頂点における曲率 Ｋ＿１：定数 としたとき Ｘ＝（Ｃ＿１Ｙ＾２）／（１＋√［（１−Ｋ＿１Ｃ＾２
   ＿１Ｙ＾２）］なる非球面展開式で表わされ、かつ前記
   ２つの屈折非球面のうちの他方は、 Ｃ＿２：前記他方の頂点における曲率 Ａ＿４、Ａ＿６、Ａ＿８、Ａ＿１＿０：定数としたとき Ｘ＝（Ｃ＿２Ｙ＾２）／ I ＋√［（１−Ｃ＾２＿２Ｙ
   ＾２）］＋Ａ＿４Ｙ＾４＋Ａ＿６Ｙ＾６＋Ａ＿８Ｙ＾８
   ＋Ａ＿１＿０Ｙ＾１＾０なる非球面展開式で表わされ、 ｎ：屈折率 ｆ：焦点距離 ｒ＿１：前記一方の頂点における曲率 ｒ＿２：前記他方の頂点における曲率 としたとき ｒ＿１／ｒ＿２＜（ｎ−１）ｆ／ｒ＿２＜ｎ−２Ｋ＿１
   −１００（Ａ＿４＋Ａ＿６）を満足することを特徴とす
   る光学式情報読取装置の対物レンズ。