JPS6242111A - 光デイスク用対物レンズ - Google Patents

光デイスク用対物レンズ

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JPS6242111A
JPS6242111A JP60182320A JP18232085A JPS6242111A JP S6242111 A JPS6242111 A JP S6242111A JP 60182320 A JP60182320 A JP 60182320A JP 18232085 A JP18232085 A JP 18232085A JP S6242111 A JPS6242111 A JP S6242111A
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JP
Japan
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lens
light source
source side
curvature
radius
Prior art date
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Pending
Application number
JP60182320A
Other languages
English (en)
Inventor
Sachiko Takamura
高村 幸子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • 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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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

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、文書ファイル等の光ディスクに情報を記録・
再生するために用いる対物レンズに関する。
光ディスクに情報を記録する場合、再生の時よりも、デ
ィスク上でより大きい光エネルギーが必要である。この
ため、光源側のNAばかりでなく光源側のNA/も、再
生のみの時よりも大きくすることが要求されている。そ
のためには、対物レンズの倍率β(=NA/ /NA 
)を太き(すればよいが、βを大きくしてい(と対物レ
ンズに入射する光線の角度が太き(なるため球面収差、
コマ収差が発生し、収差補正が非常に困難になる。収差
を補正するために、対物レンズを球面レンズはかりで構
成すると、レンズ枚数が非常に多くなり大きさ、重1と
も増加する難かしさかある。
本発明は、1枚の非球面レンズと2枚の球面レンズの3
枚から構成され、大口径で倍率が大きいにもかかわらず
全像高(y’=0.2)にわたって良好な収差補正かな
された光ディスク用対物レンズを提供することを目的と
している。
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明のレンズ系は、第1図から第3図に示すように光
源側から光ディスク側へ順に、正屈折力の第1レンズ(
L+)、正屈折力の第2レンズ(L2)及びあるととも
に以下の条件を満足することを特徴とする光ディスク用
対物レンズである。
(11−o、3<f/rt<o、2s (2)  l r 4/r 31 <0.5但し、ここ
で f:全系の焦点距離 r!:第1レンズの光源側の非球面の近軸曲率半径r3
:第2レンズの焦点距離r1: 第1レンズの光源側の曲率半径である。
である。
一般に光源側のNA/を大きくするには対物レンズの倍
率(NA’ /NA )を大きくするが、これによって
入射光線の対物レンズに対する入射角度が大きくなり、
球面収差、コマ収差が増加する。球面収差は非球面で補
正することか可能である。1方コマ収差は第1面の非球
面の近軸曲率半径が小さくなると良好に補正することか
できない。(1)は、そのための条件式であり、条件(
1)の上限・下限をこえて、前記近軸曲率半径が小さく
なると、他の球面レンズによってもコマ収差を良好に補
正することができな(なり、その結果、小さい像高でし
か、良好な性能を得ることができなくなる。
条件f2)は、第2レンズの正レンズの形状に関する。
第2レンズの焦点距離が光源側の曲率半径に比べて小さ
くなっていくと、非点収差が増加し、また作動距離が減
少する。非点収差は、第1レンズの芯厚及び第1レンズ
・第2レンズの間の空気間隔を大きくすることによって
も補正可能だが、この方法によると二作動距離がますま
す減少し、適当な作動距離を得ることができなくなるの
で採用できない。
さらに本発明では次の条件を満足する事が望ましい。
(3)  1.5<f3/f<4.0 f41−0.41≦f x/r t< 0.41但し、
ここで fl:第1レンズの焦点距離 f3:第3レンズの焦点距離。
条件(3)は、第3レンズの正のパワーを規定するもの
である。条件(3)の下限をこえて、第3レンズの正の
パワーが太き(なると、作動距離か不足する。また、上
限をこえて、第3レンズの正のパワーが小さくなると、
第1レンズ、第2レンズへの負担が大きくなって、コマ
収差の補正が困難になる。
さらに条件(4)は、第1レンズのパワーに対する第1
レンズの光源側の曲率の比を定めたものである。第1レ
ンズの光源側÷の屈折力が、条件(4)をこえて強(な
りすぎないことを要求するものである。条件(4)の上
限をこえて第1レンズの光源側の正の屈折力が強くなる
と、コマ収差が発生して補正することが困難になる。一
方、条件(4)の下限をこえて9Axレンズの光源側の
負の屈折力が強くなると、第1レンズは強い曲率をもっ
たメニスカスレンズとなり、非点収差が発生して良好に
補正することが困難になる。
以上の条件を満足することにより、大口径で倍率が一0
37以上と大きいにもかかわらず、コンパクトで軽量な
対物レンズを全像高(3r’=0.2)にわたって、良
好な収差補正のもとに提供することが可能である。以下
、本発明の実施例を示す。なお第1図、第2図、第3図
においてlは半導体レーザのカバーガラスを示し、Pは
ディスクのカバーガラスを示す。
実施例1,2.3では非球面の近軸曲率がOである。こ
れは、非球面の形状測定の際、近軸曲率を考慮しな(で
もよいという長所がある。
耕弁〒中す呼の曲率半径である。d1d2d3d4d5
d6dp は光源側から順に数えた軸上面間隔を示し、
NI N2 N3 NPは、それぞれ第1レンズ(Ll
)、  第2レンズ(L2)、第3レンズ(L3)、カ
バーガラス(P)の波長870nmにおける屈折率であ
る。 昔は、非球面を示し、その形状は下式にて定義さ
れる。
但し、林は光軸との交点において光軸に垂直な平面から
の光軸方向距離、Sは垂直方向の距離、C。
は近軸曲率(= 1 /r1 ) +εは2次曲面係数
、 Ciは灼 非球面係数である。NAは開口数、fはヰ物レンズの全
系の焦点距離、WDは作動距離、βは投影倍率である。
〔実施例1〕 第1図 NA = 0.55  f = 1.0  β−−0,
37曲率半径   軸上面間隔  屈折率 非球面係数  ε−1,0 CI−0,0C2−,0,22153C3−−0,58
22cixlO−2C4=−0,20176C5=−0
,12423X10−1//”1− O |rt/ra l −0,04 f3・/f−2,47 fl/r1−0 〔実施例2〕 NA=0.55  1=1.0   β−−0,37曲
率半径  軸上面間隔   屈折率 rl      D。
d2 0.716 r3     ■ ds  O,464 非球面係数  ε−1,0 CI−0,0C2=−0,’18414  C3−−0
,37177X10−2C4−−〇、12311  C
5=−0,27545xlO−”f/r1−0 Ir4/r31 = O f3/f −1,79 1x/r1−0 〔実施例3〕 NA−0,557−1,0β−−037曲率半径  軸
上面間隔    屈折率ds  0.341   N3
 1.78866’6  13.703 da  O,455 rp2    “ 非球面係数  ε=i、。
C5=0.0  C2−−0,18466U3=−0,
35226xlO−2C4=−0,12227C5=−
0,27499xlO−”f/rl−O |r4/r31 = O f3/f = 1.76 f1/”1−0 〔実施例4〕  第2図 NA−0,55f−1,0β−−045曲率半径   
軸上面間隔   屈折率r19゜574 d60.441 非球面係数 ε−1,0 C1=OC2−−0,19185C3−0,23537
x 10−”C4= −0,10565Cs −−0,
23430x 10−’f/rx −0,1 |r4/r31−0.06 f3/f −1,98 fx/”+ −0,18 〔実施例5〕 NA = 0.55  f−1,0β=−0,55曲率
半径  軸上面間隔    屈折率d6 0.500 rp2    ″ 非球面係数 CI=OC2=−0,21793C3=0.39242
XIO−’C4=−0.774.39X10  C3−
−0,43870X10−’f/’l−0,16 !r4/r31−0.03 f3/f−2,59 f +/r+ −0,24 〔実施例6〕 NA=0,55  f=1.Oβ−−0,50曲率半径
  軸上面間隔     屈折率da  O,477 rp2    °0 非救面係数 CI −OC,2−−0,19223C3−0,282
66xlO−’C4=t−0,89550X10−1C
s=−0,43669x、10−’1/rl = 0.
10 I r4/r3+ = 0.08 f3/f −2,07 fL/r、 = 0.17 〔実施例7〕 NA−0,55f−1,0β=−0,55曲率半径  
軸上面間隔     屈折率非球面係数  ε−10 Ct=Q  C:2−−0.20542 C3−0,4
7882X10”C4−−0,86333XLO−1C
5−−0,437,79X10−’f/丁r=0.15 1’4/r31−0.05 f3/f −2,44 f 1/rl = 0.24 〔実施例8〕 NA = 0.55  f = 1.0  β=−0,
37曲率半径  軸上面間隔    屈折率rp1  
  ″ dp  O,273Np  1.56923rp2  
 00 非球面係数  ε−1,0 C1−OC2=−0,19120C3=−0,1338
9X10−’C4=−0.18165 0s−−0,3
0203xlO−’f/rt = −0,09 |r4/r31 = 0.10 f3/f = 1.83 fx/”1= 0.21 〔実施汐り9 つ NA−0,55f=Lo   β=−0,52曲率半径
  軸上面間隔     屈折率rp2   ′″ 非球面係数  ε−1,0 Ci−OC2−−0,35020C3=0.46926
X10−’C4= −〇、21665 C5=−0,2
3700xlO”f/r1−0.12 |r4/r31 = 0.18 f3/f = 2.28 fx/r1−0.22 〔実施例10〕 NA”0.55 1−1.0   β=−0,37曲率
半径  軸上面間隔     屈折率d4 0.125 rp2    ″ 非球面係数  ε−1,0 CI−OC2=−0,19387C3−−0,2446
8X10−2C4=−0,13200C5=−0,21
165xlO−’f/”x = −0,02 I r4/r31 = 0.05 f3/f−1,89 f t/rl= 0.03 〔実施例11〕 NA=0.55  f−1,0β−−0,37曲率半径
  軸上面間隔    屈折率d3  0.341  
 へ2  1.48135非球面係数  ε=1.0 CI=OC2=−0,23832C3=−0,8759
4X10−2c4−−0.11755  C3=−0,
21020XlO−1f/’1= 0.01 |r4//r31 = 0.04 f3/f = 1.82 f1/r+ = 0.02 〔実施例12〕 NA=0.55   f=10   β=−0,37曲
率半径   軸上面間隔    屈折率′−33”85
 .6 。59、 非球面係数  ε−10 CI=OC2=−0,34037C3=0.565’8
7xlO−2C4=−0,23482C3=−0,24
800X10−”f/r1=0.13 Ir4/r31=0.02 f3z#=1.94 f 1/ r 1=0.33 〔実施例131 NA−Q、55   f=1.0   β−−037曲
率半径  軸上面間隔   屈折率 非球面係数   ε=1.0 CI=OC2=−0,35560C3=0.30654
XIF”C4=0.27703   C3=−0,26
457X10−1f/r1= o、 18 1 r 4/r a l =o、 16f3/f=1.
tt h/r、 =0.4 〔実施例14〕 NA= 0.55  1−1.0  β−−0,37曲
率半径  軸上面間隔     屈折率r 1  42
.659 非球面係数  ε−1,0 C1−OC2−−0,26456C3=−0,6333
0XlO−2C4=−0,13300C5=−0,21
656xlO−”f/T’4 = 0.02 |r4/r31 = 0805 fs/f = 2.47 ハ/r1−0.04 〔実施例15〕  第3図 NA四〇、55  /−1,0β=−0,37曲率半径
  軸上面間隔     屈折率rs     1.4
49 非球面係数 ε=1.0 CI=OCz=−0,3000603=0.10981
XIO−”C4=−0,19225C3=−0,229
84X10−’f/rl” 0.08 |r4/r31−0.1 f3/f −1,94 7’l/rz ” 0.18
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図はそれぞれ実施例1゜4.15
0構成図である。第4図乃至第18図は各実施例1乃至
実施例15の収差図を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光源側から、光ディスク側へ順に、正屈折力の第1
    レンズと正屈折力の第2レンズと正屈折力の第3レンズ
    との3枚から構成され、第1レンズの光源側の面が非球
    面であるとともに、以下の条件を満足することを特徴と
    する光ディスク用対物レンズ: −0.3<f/r_1<0.25 |r_4/r_3|<0.5 但し、ここで f:全系の焦点距離、 r_1:第1レンズの光源側の非球面の近軸曲率半径、 r_3:第2レンズの光源側の曲率半径、 r_4:第2レンズのディスク側の曲率半径。 2、さらに以下の条件を満足することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の光ディスク用対物レンズ 1.5<f_3/f<4.0 −0.41≦f_1/r_1≦0.41 但し、ここで f_1:第1レンズの焦点距離、 f_3:第3レンズの焦点距離。
JP60182320A 1985-08-19 1985-08-19 光デイスク用対物レンズ Pending JPS6242111A (ja)

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US06/894,636 US4741606A (en) 1985-08-19 1986-08-08 Objective lens system for optical recording and reading device

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Cited By (1)

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