JPS60126616A - 単レンズ並びに光学読取及び／又は書込装置 - 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】 本発明は、回折の制限された走査放射線スポット（以下
、回折制限放射線スポットと云う）を形成する放射線ビ
ームが横切る厚さ約１．２　師の透明記録担体基板の情
報面上に前記放射線スポットを形成するため１個の非球
面を有する単レンズに関する。また本発明はかかるレン
ズを設けた光学読取及び／又は書込装置に関する。

ここで約１．２ｍｍの厚さとは１．２　±０．３ｍｍの
厚さを意味することを理解する必要がある。

実開昭５８−６５００９号公報には１個の球面及び１個
の非球面を有する単レンズ（以後簡単に単非球面レンズ
と称す）が開示されており、このテレンズは大きい回折
制限視野（ｌａｒｇｅ　ｄｉｆｆｒａｔｉｏｎ　ｌｉｍ
ｉｔｅｄｆｉｅｌｄ）及び比較的大きい開口数（Ｎ、＾
、　＞０．２５）　を有している。このレンズの設計は
、大きい開口数が要求される場合三次コマ収差を故意に
無視してこのコマ収差をより高次のコマ収差によって保
証できることを認識し、これに基づいて為したものであ
り、したがって単非球面レンズは依然として、比較的大
きい回折制限視野を有することができる。

比較的大きい開口数及び比較的大きい回折制限視野は、
特に単非球面レンズを、光学記録担体における情報面に
対する読取又は書込を行う光学読取及び／又は書込（光
学的走査）装置における対物レンズとして使用する場合
に要求される。この情報面は直径が１μｍ程度の微少放
射線スポットで走査する必要がある。しかし対物レンズ
は、その先軸から半径方向にずれたくオフセットした）
点に鮮鋭な放射線スポットを形成できるようにするため
大きい回折制限視野を有することを要求され、これは情
報面におけるトラックのパターンに対する放射線スポッ
トの位置における小さいずれを補正できるようにするた
めに必要である。

光学記録担体に対する読取及び／又は書込を行うために
、情報面上に集束されたビームが透明基板を横切るよう
にすると極めて有利である。その場合、特定の厚さを有
するこの基板はほこり粒子、指跡、スクラッチ等の妨害
素子を情報面からかＩヨりの距離に維持する保護層とし
て作用し、従って、前記妨害素子が読取及び／又は書込
過程に殆ど影響を及ぼさない。

実開昭５８−６５０ＣＩ９号公報における単非−球面レ
ンズは自由空間での結像用に設計されており、従って記
録担体基板を介して情報面に対し読取及び／又は書込を
行うためには適当でない。

本発明の目的は、記録担体基板を介して情報面に対し読
取及び／又は書込を行うのに極めて好適な、１個の非球
面を有する単レンズを提供するになる。

本発明の単レンズは、Ｍ＝Ｏ及びＭ　−−０，２２２の
間のレンズ倍率に対し形状係数Ｃ，／Ｃ，及びレンズ係
数 が次の関係式 ％式％ で表わされ、前記倍率及びレンズ係数Ｆに対し開口数Ｎ
、Ａ、及びレンズ材料の屈折率ｎの種々の値に対する係
数ａ、ｂ及びＣの値が次表で与えられ、 但しｄが単レンズの軸方向厚さ、ｆが単レンズの焦点距
離、Ｃ１が非球面の近軸曲率、［２が他のレンズ面の曲
率である構成としたことを特徴とする。

レンズの軸方向厚さはレンズの光軸に沿って測定した厚
さである。非球面の近軸曲率はこの非球面と光軸との交
点の場所にあける曲率である。

非球面は近軸曲率により明確に規定される。非球面の他
の点は、レンズは球面収差を免除しなければならないと
いう基準に従って計算され、これは光路長が軸上対物点
から対応する軸上像点に至るすべての光線に対し同一で
あることを意味する。

一般に、所望の非球１の座標に対する解析関係式をめる
ことは不可能である。然し最近のコンピュータを使用す
れば光路長を等しくすることは問題でなく、即ち実際上
すべての像光線が光軸から異なる距離において複数の光
線につき一点を繰返し通るようにすることは問題でない
。

計算時間を短縮するため代案として、問題をできる限り
巧妙に分析し、かつ最終ステップ即ち超越方程式の数値
解だけめるようにすることもでき、これについてはＢ、
　１ｊｏｌｆ、４ｒｏｃ、　Ｐｈｙｓ、、　Ｓｏｃ。

Ｇｌ　４９４（１９４８）　参照。

これらの方法によれば最終的には所望非球面の離散点の
集合が得られる。所要に応じ、この離散点の集合を介し
て近似曲線を描くことができ、この曲線は級数展開式に
よって表わされる。従ってこの級数展開式により非球面
が明確に規定される。

倍率Ｍ−０、開口数Ｎ、Ａ、　−Ｇ、　４５及び焦点距
離ｆ−４，５ｍｍを有する本発明の単非球面レンズの好
適な実施例では、非球面が平面であり、かつ非球面の近
軸曲率半径Ｒが要件 ＝　−５，８ｎ”＋２３．７ｎ−２２，９を満足するこ
とを特徴とする。

また倍率Ｍ＝０、開口数Ｎ、＾、＝０．５０及び焦点距
離ｆ＝４．５ｍｍを有する本発明の単非球面レンズの他
の好適な実施例では、非球面が平面であり、かつ非球面
の近軸曲率半径Ｒが要件 ＝　−５ｎ”＋２０．５ｎ−１９，８ を満足することを特徴とする。

球面の代わりに平面を有する単非球面レンズ（簡単に平
−非球面レンズと呼ばれる）も、開口数が大きくかつ回
折の制限された視野が大きいと言う要件を満足すること
ができるという驚くべき事実を見出した。

両非球面レンズに比べ単非球面レンズはプレス技術又は
複製技術による製造に当り１個の非球面型しか必要とし
ないという利点を有するが、平−非球面レンズは一層の
利点を有する。実際上、球面より平面の方が製造が容易
であり、平−非球面レンズの非球面は偏心状態になり難
く、組立てに当り角度位置のアラインメントだけを必要
とするに過ぎない。

なお１個の非球面及び１個の平面を有する単レンズの着
想は既に提案されており、例えば、米国特許第２．５３
０．３９７号には平面の形態の前面及び二次生成面の形
態の後面を有するレンズが記載されている。しかしこの
レンズはレンズ本体からある距離における開口と組合せ
る必要がある。非球面にすることの主目的はレンズの非
点収差を無くすことであり、コマ又は球面収差の無いレ
ンズについては何隻記載されていない。更に、前記米国
特許第２．５３０．’３９７号におけるレンズは小さい
開口数を有している。第２の例として公開された西ドイ
ツ特許出願には１個の非球面及び１個の球面を有するレ
ンズが開示されており、１個の平面を有するレンズの球
面収差は他方表面を非球面とすることにより除去できる
が、このレンズもボさい開口数を有するレンズにしか適
用できない旨記載されている。

これら既凰のレンズは透明基板を介する結像用としては
設計されてふらず、大きい開口数及び比較的大きい回折
制御視野を組合せた構成とはなっておらず、これに対し
本発明のレンズでは大きい開口数及び大きい回折制御視
野の両者を組合わせて兼備させることにより光学読取及
び／又は書込装置における読取／書込用対物レンズとし
て極めて好適ならしめる。大程の光学読取装置即ちビデ
オ又はオーディオ・プログラムを含む記録担体のだめの
光学読取装置よ一般ｆＩ費者用のものであり、これは光
学読取装置をできるだけ安価にしなければならないこと
、即ちその光学部品の数を最小にしかつ容易に組立てる
ことができるようにする必要があることを意味する。

従って本発明は光学読取及び／又は書込装置に関し、放
射線源と、コリメークレンズき、透明記録担体基板の情
報面上に放射線スポットを形成するため放射線源によっ
て発生したビームを集束する対物レンズとを備えた光学
読取及び／又は書込装置において、倍率Ｍ＝Ｑで前記仕
様における単レンズを対物レンズが備え、対物レンズの
非球面を放射線源に指向させる構成としたことを特徴と
する。

また本発明は、放射線源と、透明記録担体基板の情報面
上に回折の制限された放射線スポットを形成するため放
射線源によって発生した発散ビームを集束する対物レン
ズとを備えた光学読取及び／又は書込装置において、倍
率Ｍ　−−０，２２２で前記仕様における単レンズを対
物レンズが備え、対物レンズの非球面を放射線源に指向
させる構成上したことを特徴とする。

後者の光学読取及び／又は書込装置は別個のコリメータ
レンズを使用しないが、コリメータレンズ及び対物レン
ズの機能を、１個の非球面を有する１個のレンズにおい
て合体し、両レンズの機能を１個のレンズで実現すると
いう驚くべき構成になっている。

対物レンズが十分大きい視野を有するようにするため非
球面を放射線源に指向させる。特に、レンズがガラス体
を備え、その湾曲面上にプラスチック層を堆積すると有
利である。実際上、プラスチックはガラスより軟らかく
かつ損傷ｉ受は易いので、プラスチック層が光学読取及
び／又は書込装置の外側表面を構成する場合には、対物
レンズは、例えば、使用者が対物レンズからほこりを除
去することを所望する場合、使用者により損傷を受ける
おそれが一層大きくなる。

次に図面につき本発明の詳細な説明する。

第１図において本発明の単非球面レンズ１ｏは平行ビー
ムＢ、即ち無眼還（Ｓ−ｍ−”　）における対象物から
到来するビームを記録担体１６の情報面Ｉ８上に集束し
、ビームは透明基板を横切る。図面には、光軸０−０′
に平行に延在するビームＢの周辺光線だけ示しである。

この点につき周辺光線とは瞳孔部１１の丁度縁部を通過
する光線を意味するものとする。非球面１２によって屈
折された周辺光線は軸方向厚さｄを有するレンズ１０を
横切り、次いで球面】３により光軸の方向に屈折され、
最後に基板１７の前面によって屈折される。ビームＢの
光線は光軸と情報面１８において合致し、この情報面は
単非球面レンズの像平面を構成する。レンズの球面１３
から像平面１８までの距離をＳ′とする。瞳孔部１１の
直径従ってレンズ１０の有効直径を２　Ｙ、、。

で示す。像平面１８における回折の制限された像（以後
、回折制限像と称す）即ち回折の制限された放射線スポ
ット（以後、回折制限放射線スポットと称す）■は小さ
い直径を有する。光軸０−０′と、球面１３によって屈
折された周辺光線との間の角度をαとする。開口数Ｎ、
＾、はｓｉｎ　αに比例する。

非球面１２は近軸曲率Ｃ１によって、即ちこの非球面と
光軸との交点１５の場所における曲率によって近軸につ
き規定される。球面１３は曲率ｃ２を有する。

三次視野コマ収差がより高次のコマ収差により最適の態
様において補正されかつその収差が非点収差だけである
大きい回折制限視野を有するレンズに対しては、形状係
数と呼ばれる商Ｃ２／Ｃ，は次の関係式 で与えられ、一方、本例において倍率Ｍ＝Ｏの場合レン
ズ材料の屈折率ｎ及び開口数Ｎ、　Ａ、の種々の値に対
する係数ａ、ｂ及びＣ並びにＦ　＝　ｄ　／　（ｎ−１
）・ｆは次表の如くなる。

ＩＩ　１１　１１ Ｃ：ｅｃ： 上記の値は、例えば、厚さｄ−−１，２ｍｍ及び約１．
４８から約１，７　にわたる屈折率η５を有するプラス
チック基板に対して成立つ。

上記形式の単非球面レンズにおいて形状係数は２ □ニー０，２０ １ であり、屈折率ｎ＝１．７５及び軸方向厚さｄ＝３．７
順である。レンズ１０及び像平面１８の間の距離はＳ′
−３，０５ｍｍである。レンズの有効直径は２Ｙ□８−
４．１ｍｍである。瞳孔部１１は非球面の位置に配置す
る。像平面１８における放射線スポラ）Ｖの半値幅（Ｆ
ＩＩＩＩＭ）は約１μｍであり、一方、視野は１００　
ｔｔｍの半径を有する。

第１図に示したＭ＝０の単非球面レンズを光学読取及び
／又は書込装置において対物レンズとして使用する場合
このレンズの前位にコＩＪ　ｌ　−９Ｌ／ンズを配置す
る必要がある単非球面レンズは、放射線源によって発生
した発散ビームてをきわめて小さい寸法の回折制限放射
線スポットを形成するよう集束できるような形状にする
ことができるのでコリメータレンズを省略できることを
見出し、これは光学読取及び／又は書込装置の価格を著
しく低減できることを意味している。

第２図は倍率がゼロでないかかるレンズを介する放射線
通路を示す。この図において放射線源１９は例えば半導
体ダイオードレーザとする。この放射線源により送出さ
れた発散ビームＢ’（このビームの瞳孔部により遮光さ
れた周辺ビームだけ図示）は非球面１２、球面１３及び
基板１７の前面により順次屈折されて情報面Ｉ８上に、
約１μｍの半値幅を有する回折制限放射線スポラ）Ｖと
して集束される。

形状係数Ｃ２／ＣＩ及びレンズ係数Ｆの間の前記関係式
はこのレンズに対しても成立つ。しかしこの場合倍率Ｍ
　＝　−０，２２２に対し係数ａ、ｂ及びＣならびにレ
ンズ係数は次表の値を有する。

これらの値は厚さｄｓ−１，２ＩＩ１ｍ１及び約１．４
８〜約１．７　にわたる屈折率ｎ、を有する基板に対し
て再び成立つ。

このレンズにおいては形状係数は ２ 一一＝　−０，１，８ Ｉ となり、屈折率ｎ＝２．０及び軸方向厚さｄ−３２１１
１１１１である。レンズ１０及び像平面１８の間の距離
Ｓは約約３．９＋ａｍである。レンズの有効直径２Ｙ−
８は４．４錘である。瞳孔部は非球面１２上に配置する
。像平面１８における放射線スポット■の半値幅は約１
μｍであり、一方、視野は約２００μｍの半径を有する
。

なおＭ　＝　’０及びＭ　−−０，２２２に対する表に
より本発明の２つの主要実施例が特定されることに注意
する必要がある。Ｍ＝Ｏ及びＭ　＝−０，２２２の間の
Ｍの値並びにｎの特定の値に対し、前記２つの表におい
てこの特定のｎに対してあたえられた２つの値の間の線
形内挿を行うことによりａ、ｂ、ｃ及びＦの対応値を得
ることができる。例えば、Ｎ、　Ａ。

−〇、４０及びｎ＝１．５０のときＭ　＝−０，１５に
対しａは約−０，４６となり、ｂは約＋０．６３となり
、Ｃは約−０，４５となる。更に、前記各表において、
即ち一定値のＭに対してはｎにつき特定された３つの値
以外の値に対しａ、ｂ、ｃ及びＦの対応値を、当咳表に
おけるこれら３つの値の間における二次内挿によってめ
ることができる。

前記２つの表において特定されたａ、ｂ、ｃ及びＦの値
は理想値である。これらの値からの小さいずれは、かか
るずれによる商Ｃ２／Ｃ，の変化が約ｆ１．０３より小
さい場合には許容される。

Ｍ＝０及びＭ二〜０．２２２に対し前記表に従って設計
する番台、基板の厚さは１．２ｍｍと仮定する。しかし
上記レンズは基板の厚さが約０．３ｍｍより大きいか又
は１．２１１ＩＩ１１より小さい記録担体に対する読取
及び／又は書込にも使用することができる。かかる限界
値内であれば大きいか又は小さい基板厚さはレンズの軸
方向厚さを小さくするか又は大きくすることによって補
正するてことができる。したがって基板厚さが１．２關
からずれた場合、レンズの新たな焦点距離ｆ′は で与えられ、ここでｄ′は新たな基板厚さ、ｆは基板厚
さｄ＝１．２ｍ１１に対応する焦点距離である。

これより小さいか又は大きい基板厚さに対してはレンズ
の焦点距離をそれぞれ小さくするか又は大きくする必要
がある。ここで説明したレンズに対しては焦点距離は４
〜５１１ＩＩの範囲内とする。

製造及び組立につき極めて有利な本発明の単非球面レン
ズは、非球面でない面が平面であるレンズ、いわゆる平
−非球面レンズである。第３図はコリメータレンズと協
働するかかるレンズにおける放射線通路を示す。第３図
は第１図と同様なのでその説明は省略する。

第２図に示した構造のレンズも平−非球面レンズによっ
て置換することができる。

ここで述べた平−非球面レンズは前記２つの表により先
に規定した単非球面レンズである。実際上、形状係数Ｃ
，／Ｃ，を示す式にふいて係数ａ、ｂｃ１屈折率ｎ及び
焦点距離ｆに対し特定の値を代入した場合、ｘ−ｙ平面
において多数の曲線が得られ、その場合レンズの厚さｄ
をＸ軸にとり、形状係数をｙ軸にとる。これら曲線のう
ちいくつかの曲線、特に、大きい屈折率にたいする曲線
はＸ軸と交わり、こめ交点において球面の曲率Ｃ２はゼ
ロになり、言い替えればこの表面は平面となる。

単非球面レンズ１０は近軸については近軸曲率半径Ｒに
よって規定され（これを明瞭に示すため第３図では光軸
０−θ′から若干ずらして示しであるが、実際上はこの
軸と合致する）、かつ軸方向厚さはｄ及び屈折率ｎにつ
いて規定される。三次コマ収差がより高次のコマ収差に
より最適の範囲、まで補正されかつある程度の非点収差
だけ呈する倍率Ｍ＝０及び大きい回折制限視野の平−非
球面レンズに対しては、屈折率ｎの関数として表される
比ｄ／Ｒが本発明による特定の要件を満足する必要があ
る。この要件は特にレンズの開口数及び焦点距離に依存
している。ｆ−４，５ｎ＋ｍ及びＮ、八、＝０．４５の
レンズに対してはこの要件は−＝−５，８ｎ’＋２３．
７０−２２．９となる。ｆ；４．５ｍｍ及びＮ、＾、＝
０．５０のレンズに対してはこの要件は 一−−＝　−５ｎ　２＋２０．５　ｎ　−１９，８とな
る。上の２つの式において約０．０５程度のｄ／Ｈのず
れを有する平−非球面レンズは依然許容できる。

非球面１２は、交点１５の位置及びこの交点における表
面１２の曲率半径を規定する近軸曲率半径Ｒに対して与
えられる値と、レンズは球面収差の無いものにしなけれ
ばならないという要件とによって明確に規定される。既
に先に述べたように、点１５から始めて、光軸０−０′
上の対物点Ｓから光軸０−０′上の対応像点Ｓ′までの
すべての光線の光路長は点１５を通る光線の光路長に等
しくなければならないという基準にしたがって非球面１
２上の他の点を計算することができる。かかる非球面修
正法は、例えば８．’１ｌｏｌｆ、　Ｐｒｏｃ、　Ｐｈ
ｙｓ、Ｓａｃ、６２（１９４８）４９４　から既知であ
る。

本発明による平−非球面レンズでは屈折率ｎ　＝１．８
３１９６　、軸方向厚さｄ＝３．５０ｍｍ及び近軸曲率
半径Ｒ＝３．７５ｍｍである。このレンズは焦点距離ｆ
＝４．５ｍｍ及び開口数Ｎ、Ａ、　＝０．４５を有する
。レンズＩＯ及び像平面１８の間の距離ｓ　’　−３，
０５ｍｍである。

このレンズの有効直径は２　Ｙｍａｘ　＝４．０５ｍｍ
である。

瞳孔部は非球面１２の位置に配置する。像平面１８にお
ける回折制限放射線スポットｖは約１μｍの半値幅を有
する。

第１図に示したように、レンズ１０は全体をガラスで作
製することができる。かかるレンズは満足できる光学特
性を有するが、ガラスレンズ上に非球面を形成すること
は難しくかつ時間を費やす作業である。大量生産には第
４及び５図に示した複合率−非球面レンズ１０が一層好
適である。

このレンズ１０は平面１３及び球面２１を有するガラス
体２０を備え、このガラス体は普通の方法で容易に製造
することができ、レンズ１０は更に、表面２１上に配置
されかつ非球面外側プロフィルを有する透明プラスチッ
ク層２２を備えている。プラスチ・ツクは、例えば、紫
外光と共に重合可能なプラスチックとすることができる
。かかるプラスチックを充分軟い状態でガラス体２０に
被着し、然る後所望プロフィルの逆の表面プロフィルを
有する型を配設する。次いで、プラスチックを露出させ
、型を除去し、従って更に作業を必要とすることなくレ
ンズが得られる。

第４図に示した平−非球面レンズのプラスチック層２２
は比較的大幅に変化する厚さを有しており、交点１５で
は厚さはゼロ又はほぼゼロであり、一方、縁部では厚さ
は例えば５０〜６０μｍである。プラスチックにおける
表面プロフィルの複製に対しては、技術的見地から、プ
ラスチック層における相対的厚さの相違が最小になるよ
うにすることが所望される。これを達成するためガラス
体の一部を第５図に示すようにプラスチック部分で置換
して、プラスチック層全体の厚さを厚くして、相対的厚
さの相違を低減するようにすることができる。

第５図に示したレンズではプラスチック層の厚さはガラ
ス体の数分の−に過ぎない。その結果レンズの光学的品
位がガラスより光学特性の劣るプラスチック層によって
殆ど影響されなくなる。

第６図は対物レンズとして平−非球面レンズを使用する
光学読取及び／又は書込装置の第１実施例を示す。この
実施例はダイオードレーザ３１．ヒ゛−ム分割プリズム
３２．コリメータレンズ３３．及び平−非球面レンズ３
４の形態の対物レンズを収納する管状ハウジング３０を
備えている。１６は円板状記録担体の半径方向断面の、
小さい部分を示す。本例では放射線反射形である情報構
体は記録担体の上側に配置され、かつ情報トラック３６
に沿って配設した多数の情報区域を備えている。

情報構体はダイオードレーザ３１によって発生した読取
ビームＢによって走査される。コリメータレンズ３３に
より発散ビームから、対物レンズ３４の瞳孔部が正しく
満たされるような断面の平行ビームを形成する。従って
この対物レンズは情報構体上に回折制限放射線スボツ）
Ｖを形成する。

読取ビームは情報構体によって反射され、記録担体が読
取ビームに対し移動する際、読取ビームが記録担体上に
記録された情報に従って時間変調される。変調されたビ
ームはプリズム３２により、ダイオードレーザから発射
されたビームから分離され、放射線応動検出装置３９に
指向させる。この検出装置は記録担体に含まれる情報に
従って変調された電気信号を送出する。

対物レンズ３４の焦点面及び情報構体の平面の間のずれ
の大きさ及び方向を示す集束誤差信号を発生するため、
プリズム３２の出口面上にルーフ・エツジ（ｒｏｏｆ−
ｅｄｇｅ）　プリズム３８を配設し、かつ検出装置３９
は例えば４個の検出器を備える。ルーフ・エツジ・プリ
ズムにより、反射ビームを２個の副ビームＢ１及びＢ２
　に分割し、これら副ビームは検出装置の平面において
２個の放射線スポット■１及び■２を形成する。これら
各放射線スポットは２個の検出器と関連する。なお集束
誤差検出装置、及び情報構体の読取については特開昭５
８−７２１０４号公報に詳細に記載されいる。

管状ハウジング３０は、矢印４１によって示したように
半径方向に移動できるスライド４０上に配設することが
でき、従ってすべての情報トラックを逐次走査すること
ができる。対物レンズ３４の外側表面３５以外のすべて
の要素は使用者によってアクセスされることのないよう
に適切に構成配置する。

対物レンズ３４の外側表面はガラスで作製し、従ってス
クラッチに対し高い耐性を有するので、この外側表面は
損傷のおそれを伴うことなく使用者により清浄にするこ
とができる。

代案として、平−非球面対物レンズはハウジング３０の
外に配設することもできる。トヂッキング誤差を除去す
るため、対物レンズを半径方向において数μｍ程度の小
さい距離にわたり移動できるようにする必要がある場合
、対物レンズをこのように配設することができる。本発
明によるレンズの視野はこの目的に対し充分な大きさを
有している。他の代案として、平−非球面対物レンズを
ハウジング３０内で半径方向に移動出来るよう配設する
こともできる。第６図の実施例では、半径方向における
放射線スポット■の微細制御はハウジング３０を半径方
向に移動することによって行う。

第７図は光学読取及び／又は書込装置の他の実施例とし
て、発散ビームＢ′を集束して情報構体上に回折制限放
射線スポットを形成するための外側表面に球面を有する
単非球面レンズを使用する光学読取及び／又は書込装置
を示す。この実施例は第６図に示した実施例と同様の態
様で作動する。

第７図に示した実施例の利点は１個のレンズを省略でき
ることであり、これは大量生産酔うの光学読取及び／又
は書込装置に対して極めて重要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は倍率Ｍ＝０の本発明の単レンズの実施例を示す
断面図、 第２図は倍率Ｍ−−０，２２２の本発明単レンズの実施
例を示す断面図、 第３図は本発明による平−非球面レンズの実施例を示す
断面図、 第４および５図は本発明によりガラス体及びプラスチッ
ク層を備えた単非球面レンズの実施例を示す断面図、 第６及び７図は本発明の光学読取及び／又は書込装置の
２つの実施例を示す断面図である。 １０・・・単非球面レンズ　１１・・・瞳孔部１２・・
・非球面　１３・・・球面 １６・・・記録担体　１７・・・基板 １８・・・情報面　１９・・・放射線源２０・・・ガラ
ス体　２１・・・球面 ２２・・・プラスチック層　３０・・・管状ハウジング
３１・・・ダイオードレーザ　３２・・・ビーム分割プ
リズム３３・・・コリメータレンズ　３４・・・平−非
球面対物レンズ３５・・・外側表面　３６・・・情報ト
ラック３８・・・ルーフ・エツジ・プリズム ２９・・・放射線応動検出装置 ４０・・・スライド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　回折の制限された走査放射線スポットを形成する
   放射線ビームが横切る厚さ約１．２＋ｕ＋の透明記録担
   体基板の情報面上に前記放射線スポットを形成するため
   １個の非球面を有する単レンズにおいて、 Ｍ＝Ｏ及びＭ　＝　−０，２２２の間のレンズ倍率に対
   し形状係数Ｃ２／Ｃ，及びレンズ係数［Ｉ ＝　ａ　−Ｆ”＋ｂ　ｌＦ＋ｃ ２ で表わされ、前記倍率及びレンズ係数Ｆに対し開口数Ｎ
   、Δ、及びレンズ材料の屈折率ｎの種々の値に対する係
   数ａ、ｂ及びＣの値が次表で与えられ、 但しｄが単レンズの軸方向厚さ、ｆが単レンズの焦点距
   離、Ｃ１が非球面の近軸曲率、Ｃ２が他のレンズ面の曲
   率である構成としたことを特徴とする単レンズ。 ２、　倍率Ｍ＝０、開口数Ｎ、Ａ、　＝０．４５及び焦
   点距離ｆ−４，５＋ｌｌｌ１１の特許請求の範囲第１項
   記載の単レンズにおいて、非球面が平面であり、かつ非
   球面の近軸曲率半径Ｒが要件 −＝　−５，８ｎ’＋２３．７ｎ−２２，９を満足する
   単レンズ。 ３、　倍率Ｍ＝０、開口数Ｎ、Ａ、　−０，５０及び焦
   点距離ｆ−４，５ＩＩＩＩ１１の特許請求の範囲第１項
   記載の単レンズにおいて、非球面が平面であり、かつ非
   球面の近軸曲率半径Ｒが要件 −−−５ｎ２＋２０．５ｎ−１９，８ を満足する単レンズ。 ４、　ガラス体で構成した特許請求の範囲第１゜２又は
   ３項記載の単レンズ。 ５、　非球面外側プロフィルを有する透明プラスチック
   層を被着した一表面を有するガラス体を備える特許請求
   の範囲第１，２又は３項記載の単レンズ。 ６、　放射線源と、コリメークレンズと、透明記録担体
   基板の情報面上に放射線スポットを形成するため放射線
   源によって発生したビームを集束する対物レンズとを備
   えた光学読取及び／又は書込装置において、 回折の制限された走査放射線スポットを形成する放射線
   ビームが横切る厚さ約１．２ｍｍの透明記録担体基板の
   情報面一ヒに前記放射線スポットを形成するため１個の
   非球面を有する単レンズであって、 Ｍ＝Ｏ及びＭ　＝　−０，２２２の間のレンズ倍率に対
   し形状・係数Ｃｚ／Ｃ１及びレンズ係数が次の関係式 ％式％ で表わされ、倍率Ｍ＝０及びレンズ係数Ｆに対し開口数
   Ｎ、Ａ、及びレンズ材料の屈折率ｎの種々の値に対する
   係数ａ、ｂ及びＣの値が次表で与えられ、 但しｄが単レンズの軸方向厚さ、ｆが単レンズの焦点距
   離、Ｃ１が非球面の近軸曲率、Ｃ２が他のレンズ面の曲
   率である如く構成した単レンズを対物レンズが備え、対
   物レンズの非球面を放射線源に指向させる構成としたこ
   とを特徴とする光学読取及び／又は書込装置。 ７、　放射線源と、透明記録担体基板の情報面上に回折
   の制限された放射線スポットを形成するため放射線源に
   よって発生した発散ビームを集束する対物レンズとを備
   えた光学読取及び／又は書込装置において、 回折の制限された走査放射線スポットを形成する放射線
   ビームが横切る厚さ約１．２ｍｍの透明記録担体基板の
   情報面上に前記放射線スポ′ットを形成するため１個の
   非球面を有する単レンズにおいて、 Ｍ＝Ｑ及びＭ　＝　−０，２２２の間のレンズ倍率に対
   し形状係数Ｃ２／ＣＩ及びレンズ係数Ｆ二□ （ｎ−］）・「 が次の関係式 ％式％ で表わされ、倍率Ｍ＝−０，２２２及びレンズ（糸数Ｆ
   に対し開口数Ｎ、Ａ、及びレンズ材料の屈折率ｎの種々
   の値に対する係数ａ、ｂ及びＣの値が次表で与えられ、 但しｄが単レンズの軸方向厚さ、ｆが単レンズの焦点距
   離、Ｃ１が非球面の近軸曲率、Ｃ２が他のレンズ面の曲
   率である如（構成した単レンズを対物レンズが備え、対
   物レンズの非球面を放射線源に指向させる構成としたこ
   とを特徴とする光学読取及び／又は書込装置。