JPS6358309A - 非球面単レンズ - Google Patents
非球面単レンズInfo
- Publication number
- JPS6358309A JPS6358309A JP20219486A JP20219486A JPS6358309A JP S6358309 A JPS6358309 A JP S6358309A JP 20219486 A JP20219486 A JP 20219486A JP 20219486 A JP20219486 A JP 20219486A JP S6358309 A JPS6358309 A JP S6358309A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- aspherical
- single lens
- aberration
- spherical aberration
- Prior art date
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- Pending
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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。
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）
本発明はビデオ及びオーディオディスク、九メモリ装置
等の記録及びＩ耳生の際、用いられる高性能の非球面中
レンズに関し、特にＮ、Ａか０．４５程度でＩＩＩｄｌ
−に近傍の収差補正を良好に行った非球面りルンズに関
するものである。
等の記録及びＩ耳生の際、用いられる高性能の非球面中
レンズに関し、特にＮ、Ａか０．４５程度でＩＩＩｄｌ
−に近傍の収差補正を良好に行った非球面りルンズに関
するものである。
（従来の技術）
従来より光メモリ装置等のディスク１ニに記録された微
細な信号を光学的に読み取ったり、記録されている信号
を消去したりするＬ）に用いられる集光レンズには収差
が良好に補正された高い光学＋′［能を有していること
が要求されている。
細な信号を光学的に読み取ったり、記録されている信号
を消去したりするＬ）に用いられる集光レンズには収差
が良好に補正された高い光学＋′［能を有していること
が要求されている。
例えばディスク上に記録されている信−号のピッチが１
μｍ以）−の非常に微細なものを光学的に読み取ったり
するムに限界解像力に近い＋ｊｔ能が要求される。更に
イメージサークルが０．１ｍｍから０．４ｍｍ程度必・
冴な為、球面収差のみならすコマ収差や非点収差等も良
好に補正されたものが要求されている。
μｍ以）−の非常に微細なものを光学的に読み取ったり
するムに限界解像力に近い＋ｊｔ能が要求される。更に
イメージサークルが０．１ｍｍから０．４ｍｍ程度必・
冴な為、球面収差のみならすコマ収差や非点収差等も良
好に補正されたものが要求されている。
又これらの集光レンズは高速に回転しているディスク上
の信号を読み取る為に高速に自動合焦を行ったり、トラ
ッキング制御等を行う為になるぺ〈小型軽唄であること
、単純な構成で組立調整か容易であること、そして外部
からの衝察に対してもディスクに当らぬ程度の所定の長
さの作動距離を有していること等が要求されている。
の信号を読み取る為に高速に自動合焦を行ったり、トラ
ッキング制御等を行う為になるぺ〈小型軽唄であること
、単純な構成で組立調整か容易であること、そして外部
からの衝察に対してもディスクに当らぬ程度の所定の長
さの作動距離を有していること等が要求されている。
このような要求を満足させる為の集光レンズとして非球
面ｍレンズを用いたものが例えば特開昭５７−７６５１
２号公報で提案されている。
面ｍレンズを用いたものが例えば特開昭５７−７６５１
２号公報で提案されている。
同公報では両レンズ「１１を共に正の屈折力を有する非
球面より構成している。しかしながら製作−ヒの非球面
精度か厳しかったり、大きさ、重量そして結像性能等の
点が光メモリ装置等の集光レンズとしては必ずしも十分
でなかった。
球面より構成している。しかしながら製作−ヒの非球面
精度か厳しかったり、大きさ、重量そして結像性能等の
点が光メモリ装置等の集光レンズとしては必ずしも十分
でなかった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は両しンズ面を所定形状の非球面とすることによ
りレンズ形状の簡素化を図りつつ、非球面の製作か容易
な高い結像性能を４１した小１％！ｊ、軽：１１の特に
光メモリ装置等に好適な非球面単レンズの提供を目的と
する。
りレンズ形状の簡素化を図りつつ、非球面の製作か容易
な高い結像性能を４１した小１％！ｊ、軽：１１の特に
光メモリ装置等に好適な非球面単レンズの提供を目的と
する。
（問題点を解決するｌ）の７段）
第１．第２レンズ［Ｉ′＋１が非球面より形成される非
球面ｍレンズにおいて該第ｉ非球面の光軸からの高さＨ
ｌにおける非球面上の接平面から光軸とｆ行に測った距
離をＸｉ１円錐定数をＫｉ、近軸曲率′ｉ径をＲ１，面
記非球面ｑルンズの焦点距離とノソさを各々ｆ、Ｄ、該
非球面形状を ＋Ｃ１Ｈｉ６＋ＤｉＨｉ″＋ＥｉＨｉ”＋ＡｉＨ１ｌ＋
ＢｉＨ１５＋Ｃ１′Ｈ１７＋Ｄ＋Ｈｔ ９ なる式で表わしたとき −０，８＜Ｒ，／Ｒ２＜−０，３・・・・・・（１）０
．８＜ Ｄ／ｆ ＜ １．５ ・・・・
・・ （２）０＜Ｋ、＜：］ ・・・・・・ （３
）−０，５＜ Ｂ、ｆ３＜ ０ ・・・・・・（
４）−７０＜Ｒ２＜０ ・・・・・・ （５）０
＜ Ｂ ２ ｆ’＜ ０．５ ・・・
・・・ （６）なる条件を満足することである。
球面ｍレンズにおいて該第ｉ非球面の光軸からの高さＨ
ｌにおける非球面上の接平面から光軸とｆ行に測った距
離をＸｉ１円錐定数をＫｉ、近軸曲率′ｉ径をＲ１，面
記非球面ｑルンズの焦点距離とノソさを各々ｆ、Ｄ、該
非球面形状を ＋Ｃ１Ｈｉ６＋ＤｉＨｉ″＋ＥｉＨｉ”＋ＡｉＨ１ｌ＋
ＢｉＨ１５＋Ｃ１′Ｈ１７＋Ｄ＋Ｈｔ ９ なる式で表わしたとき −０，８＜Ｒ，／Ｒ２＜−０，３・・・・・・（１）０
．８＜ Ｄ／ｆ ＜ １．５ ・・・・
・・ （２）０＜Ｋ、＜：］ ・・・・・・ （３
）−０，５＜ Ｂ、ｆ３＜ ０ ・・・・・・（
４）−７０＜Ｒ２＜０ ・・・・・・ （５）０
＜ Ｂ ２ ｆ’＜ ０．５ ・・・
・・・ （６）なる条件を満足することである。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例の非球面単レンズと記録媒体
保護の１ｂの透明基板との関係を示す概略図である。同
図において１は非球面ｍレンズ、２は透明基板である。
保護の１ｂの透明基板との関係を示す概略図である。同
図において１は非球面ｍレンズ、２は透明基板である。
Ｒ１は第ルンズ面、Ｒ２は第２レンズ面、Ｄは厚さであ
る。
る。
本実施例における非球而単レンズはＮ、Ａが０．４５程
度で通常１．１〜１．３ｍｍの厚さをイｆし、ディスク
相当の透明基板を介して０．１〜０．４ｍｍ径程度の範
囲内で回折限界に近い高い光学性能を有しつつ高密度記
録や再生等を行うように構成されている。
度で通常１．１〜１．３ｍｍの厚さをイｆし、ディスク
相当の透明基板を介して０．１〜０．４ｍｍ径程度の範
囲内で回折限界に近い高い光学性能を有しつつ高密度記
録や再生等を行うように構成されている。
−・般に光メモリ装置等に用いる集光レンズの収差補正
の対象範囲は原則的には光軸上の狭い範囲に限定される
。しかしながら実際上の加工、製作＋ｆｆｔ ／’：：
−、レンズ自身の動きそしてディスクの回転による面振
れ等の影響をある程度許容する為に０．１〜０．４ｍｍ
径程度の範囲内で良好なる収差補正がなされていること
が必要となってくる。
の対象範囲は原則的には光軸上の狭い範囲に限定される
。しかしながら実際上の加工、製作＋ｆｆｔ ／’：：
−、レンズ自身の動きそしてディスクの回転による面振
れ等の影響をある程度許容する為に０．１〜０．４ｍｍ
径程度の範囲内で良好なる収差補正がなされていること
が必要となってくる。
この１）本実施例では前述の如く各レンズ形状を没定す
ると共に両レンズ面を所定形状の非球面とすることによ
り光軸近傍の一定の範囲内において高い光学性能を得て
いる。
ると共に両レンズ面を所定形状の非球面とすることによ
り光軸近傍の一定の範囲内において高い光学性能を得て
いる。
特に第ルンズ面Ｒ１の曲率半径を第２レンズ面の曲率半
径よりもきつくし、非球面形状に関する円３１Ｆ定数に
ｉを第ルンズ面が正、第２レンズ而か負となるようにし
、かつ非球面係数Ｂｉを各々の円錐定数とは逆符号とな
るようにして球面収差、偏芯収差、非点収差等の諸収差
を良好に補正している。
径よりもきつくし、非球面形状に関する円３１Ｆ定数に
ｉを第ルンズ面が正、第２レンズ而か負となるようにし
、かつ非球面係数Ｂｉを各々の円錐定数とは逆符号とな
るようにして球面収差、偏芯収差、非点収差等の諸収差
を良好に補正している。
次に前述の条件式の技術的、：′！、味について説明す
る。
る。
条件式（りは十分な作動距離を確保しつつ、十に球面収
ｙｌとコマ収差を良好に補正する為のものであり、上限
値を越えて第ルンズ面の曲率：＃径かきつくなりすぎる
と所定の作動距離を得るのが難しくなり、又下限値を越
えて第２レンズ面の曲率半径がきつくなりすぎると球面
収差及びコマ収差を良好に補正するのが難しくなフてく
る。
ｙｌとコマ収差を良好に補正する為のものであり、上限
値を越えて第ルンズ面の曲率：＃径かきつくなりすぎる
と所定の作動距離を得るのが難しくなり、又下限値を越
えて第２レンズ面の曲率半径がきつくなりすぎると球面
収差及びコマ収差を良好に補正するのが難しくなフてく
る。
条件式（２）は十分な作動距離を確保しつつ、主に非点
収差を良好に補正する為のものであり、上限値を越えて
レンズ厚がＰＪ＜なりすぎると所定の作動距離を得るの
が難しくなり、又下限値を越えてレンズ厚が薄くなりす
ぎると非点収差が補正不足傾向となり所定の範囲内の光
学性能を良好に維持するのが難しくなってくる。
収差を良好に補正する為のものであり、上限値を越えて
レンズ厚がＰＪ＜なりすぎると所定の作動距離を得るの
が難しくなり、又下限値を越えてレンズ厚が薄くなりす
ぎると非点収差が補正不足傾向となり所定の範囲内の光
学性能を良好に維持するのが難しくなってくる。
条件式（３） 、 （４）は第ルンズ面の非球面形状に
関し、条件式（５） 、 （６）は第２レンズ面の非
球面形状に関し、いずれも所定のイメージサークル内に
おける球面収差、非点収差等を良好に補正する為のもの
である。
関し、条件式（５） 、 （６）は第２レンズ面の非
球面形状に関し、いずれも所定のイメージサークル内に
おける球面収差、非点収差等を良好に補正する為のもの
である。
条件式（３）は主に成形によりレンズを製作するときの
偏芯収差の悪下度を小さくし製作上の容易さを図る為の
ものであり、下限値を越えて円錐定数に、が小さくなり
すきると第２レンズ而と第２レンズ而とが相対的に偏芯
したときの偏芯収差の悪ドか多くなり製作上好ましくな
い。又１−限値を越えて円２ｆＵ定数に、が大きくなり
すぎると特に高次の球面収差が多くなり、これを良好に
補正するのが難しくなってくる。
偏芯収差の悪下度を小さくし製作上の容易さを図る為の
ものであり、下限値を越えて円錐定数に、が小さくなり
すきると第２レンズ而と第２レンズ而とが相対的に偏芯
したときの偏芯収差の悪ドか多くなり製作上好ましくな
い。又１−限値を越えて円２ｆＵ定数に、が大きくなり
すぎると特に高次の球面収差が多くなり、これを良好に
補正するのが難しくなってくる。
条件式（４）は条件式（３）のもとで８４項の非球面係
数Ｂ、を適切に設定し、主に球面収差を良好に補＋Ｆ−
する為のものであり、上限値を越えると球面収差か補正
不足となり、又十゛限値な越えると球面収差が補正過剰
となってくる。
数Ｂ、を適切に設定し、主に球面収差を良好に補＋Ｆ−
する為のものであり、上限値を越えると球面収差か補正
不足となり、又十゛限値な越えると球面収差が補正過剰
となってくる。
条件式（５）は第２レンズ面の円錐定数に２に関し、上
限値を越えて円錐定数に２が大きくなりすぎると非点収
差が正の方向に増大し、又下限値を越えて小さくなりす
ぎると球面収差が、特に高次の球面収差が負の方向に増
大してくるので良くない。
限値を越えて円錐定数に２が大きくなりすぎると非点収
差が正の方向に増大し、又下限値を越えて小さくなりす
ぎると球面収差が、特に高次の球面収差が負の方向に増
大してくるので良くない。
条件式（６）は条件式（５）のもとで８４項の非球面係
数を適切に設定し、主に球面収差を良好に補正する為の
ものである。−上限値な越えると球面収差は補正過剰と
なり、又下限値を越えると補正不足となってくるので良
くない。
数を適切に設定し、主に球面収差を良好に補正する為の
ものである。−上限値な越えると球面収差は補正過剰と
なり、又下限値を越えると補正不足となってくるので良
くない。
尚未実施例における非球面単レンズにアクチュエーター
構成部との位置決め部を設ければ組み込みに際し、更に
精度良く組み込むことができるので好ましい。
構成部との位置決め部を設ければ組み込みに際し、更に
精度良く組み込むことができるので好ましい。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてＲ
１，Ｒ２は非球面単レンズの第ルンズ面とｉ２レンズ面
の近軸曲率半径、ＤＩはレンズＪゾ、Ｎ１は波長７８０
ｎｍにおける屈折率、Ｒ３，Ｒ４は透明基板の曲率半径
、Ｄ３は透明基板のＪゾさ、Ｎ２は透明基板の波長７８
０ｎｍにおける屈折率、Ｄ２は空気間隔である。尚「Ｄ
−ＯＸＪはｒ １０−ｘＪを表わす。
１，Ｒ２は非球面単レンズの第ルンズ面とｉ２レンズ面
の近軸曲率半径、ＤＩはレンズＪゾ、Ｎ１は波長７８０
ｎｍにおける屈折率、Ｒ３，Ｒ４は透明基板の曲率半径
、Ｄ３は透明基板のＪゾさ、Ｎ２は透明基板の波長７８
０ｎｍにおける屈折率、Ｄ２は空気間隔である。尚「Ｄ
−ＯＸＪはｒ １０−ｘＪを表わす。
数値実施例！
ｆ−Ｉ Ｎ、＾−０，４５２ω−４０β訃０．２＋
２ＸＩｔ １ｌ１０．９：１５６ Ｄ ｌ・１．１
０！１２ Ｎ ＋−１，７４４０４１１２−−１
，７９！’ｉ８ Ｄ ２−０．！’ｉ４：ｌｌｌｌ
３糞 ■ Ｄ ：ｌ−０，２５：１０ Ｎ
２−１．５５０００１１４−（Ｋ） ４１昧面係数 数イー−１どＵこ１７３１例２ 「・Ｉ Ｎ＾・０．４５ ２ω＝４“１ β・−
０，２＋３０１漬０．！１４５５ Ｄ ｌ−１，１６
４７Ｎ ｌ−１，７４４ＦＭｌ（２−−１，ｌｉ’、＋
７０ Ｄ ２−０．５１５！ＩＩｔ ：Ｉ−ｏｏ
Ｄ ：ｌ−０，２ｔｉ５６ Ｎ ２１−１
．！’１５０００１（４オ （１） −ＩＬｆ求面係数 数イ１１′ｊミシリ２）イ列３ ｆ・Ｉ Ｎ、Ａ・０．４５ ２ω・４”
β−０，２１，１Ｘ１（１・０．１１！１０８
Ｄ Ｉ−１，１６１７８Ｍ、７ｆｉ５９１１（２轄−
２，３７：Ｍ Ｄ ２−０．４９８８１１３−
ａｏ Ｄ ］−０，２５６７Ｎ ２＠１．５５
０００１（４嘗 ■ 、１１＃面係数 （発明の効果） 以１−のように本発明によれば輔−ヒ収差と軸外収差の
双／Ｊ−を良好に補正し、所定の作動距離を有すると共
に小型軽：［七の製造が簡１ｉ１．な高い光学性能を有
した光メモリ装置等に好適な非球面昨レンズを達成する
ことができる。
２ＸＩｔ １ｌ１０．９：１５６ Ｄ ｌ・１．１
０！１２ Ｎ ＋−１，７４４０４１１２−−１
，７９！’ｉ８ Ｄ ２−０．！’ｉ４：ｌｌｌｌ
３糞 ■ Ｄ ：ｌ−０，２５：１０ Ｎ
２−１．５５０００１１４−（Ｋ） ４１昧面係数 数イー−１どＵこ１７３１例２ 「・Ｉ Ｎ＾・０．４５ ２ω＝４“１ β・−
０，２＋３０１漬０．！１４５５ Ｄ ｌ−１，１６
４７Ｎ ｌ−１，７４４ＦＭｌ（２−−１，ｌｉ’、＋
７０ Ｄ ２−０．５１５！ＩＩｔ ：Ｉ−ｏｏ
Ｄ ：ｌ−０，２ｔｉ５６ Ｎ ２１−１
．！’１５０００１（４オ （１） −ＩＬｆ求面係数 数イ１１′ｊミシリ２）イ列３ ｆ・Ｉ Ｎ、Ａ・０．４５ ２ω・４”
β−０，２１，１Ｘ１（１・０．１１！１０８
Ｄ Ｉ−１，１６１７８Ｍ、７ｆｉ５９１１（２轄−
２，３７：Ｍ Ｄ ２−０．４９８８１１３−
ａｏ Ｄ ］−０，２５６７Ｎ ２＠１．５５
０００１（４嘗 ■ 、１１＃面係数 （発明の効果） 以１−のように本発明によれば輔−ヒ収差と軸外収差の
双／Ｊ−を良好に補正し、所定の作動距離を有すると共
に小型軽：［七の製造が簡１ｉ１．な高い光学性能を有
した光メモリ装置等に好適な非球面昨レンズを達成する
ことができる。
第１図は本発明の数値実施例１のレンズ断面図、第２．
第３．第４図は各々本発明の数値実ｈ’６例１〜３の諸
収差図である。図中１は非球面単レンズ、２は透明基板
、ΔＳはサジタル像面、ΔＭはメリディオナル像面であ
る。 特許出願人 キャノン株式会社 代 理 人 高 梨 幸 雄第 １
図７２ ．７／ 第 ２ 辺 第 、３ 凶 孔 ４ ゛：ソ
第３．第４図は各々本発明の数値実ｈ’６例１〜３の諸
収差図である。図中１は非球面単レンズ、２は透明基板
、ΔＳはサジタル像面、ΔＭはメリディオナル像面であ
る。 特許出願人 キャノン株式会社 代 理 人 高 梨 幸 雄第 １
図７２ ．７／ 第 ２ 辺 第 、３ 凶 孔 ４ ゛：ソ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第１、第２レンズ面が非球面より形成される非球面単レ
ンズにおいて該第ｉ非球面の光軸からの高さＨｉにおけ
る非球面上の接平面から光軸と平行に測った距離をＸｉ
、円錐定数をＫｉ、近軸曲率半径をＲｉ、前記非球面単
レンズの焦点距離と厚さを各々ｆ、Ｄ、該非球面形状を Ｈｉ＾２／Ｒｉ Ｘｉ＝（Ｈｉ＾２／Ｒｉ）／｛１＋√［１−（１＋Ｋｉ
）（Ｈｉ／Ｒｉ）＾２］｝＋ＢｉＨｉ＾４＋ＣｉＨｉ＾
６＋ＤｉＨｉ＾８＋ＥｉＨｉ＾１＾０＋Ａｉ′Ｈｉ＾３
＋Ｂｉ′Ｈｉ＾５＋Ｃｉ′Ｈｉ＾７＋Ｄｉ′Ｈｉ＾９ なる式で表わしたとき −０．８＜Ｒ＿１／Ｒ＿２＜−０．３ ０．８＜Ｄ／ｆ＜１．５ ０＜Ｋ＿１＜３ −０．５＜Ｂ＿１ｆ＾３＜０ −７０＜Ｋ＿２＜０ ０＜Ｂ＿２ｆ＾３＜０．５ なる条件を満足することを特徴とする非球面単レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20219486A JPS6358309A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 非球面単レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20219486A JPS6358309A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 非球面単レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6358309A true JPS6358309A (ja) | 1988-03-14 |
Family
ID=16453522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20219486A Pending JPS6358309A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 非球面単レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6358309A (ja) |
-
1986
- 1986-08-28 JP JP20219486A patent/JPS6358309A/ja active Pending
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