绕射镜之绕射效率计算装置,具有光栅元件之透镜及读取光学系统

摘要

本创作之绕射效率计算装置，将绕射镜分割为复数个领域且每个领域至少包含一条环带；且具有：用以保存各领域之绕射效率资讯之第1记忆机构、用以保存相对于前述各领域之加权值资讯之第2记忆机构、以及由前述第1与第2记忆机构取出资讯，利用下列公式(1)计算前述绕射镜全体之绕射效率之第1运算机构。藉此，能够简便地计算绕射镜之绕射效率。j：表示绕射光的次数(整数)Ej：相对于绕射镜之第j次绕射光之绕射效率M：表示计算绕射效率之领域数的正整数(M>1)m：领域之序号ηmj：相对于第m个领域之第j次绕射光之绕射效率(保存到第1记忆机构)Wm ：相对于第m个领域之加权值(保存到第2记忆机构)

主权项

1.一种折射绕射一体型之透镜,系在折射透镜之至 少一面上形成由复数个呈同心圆状之环带所构成 之绕射镜而成者,其特征为: 满足下列方程式(6)中所定义之k,0.1≦k之条件, f:该折射绕射一体型之透镜的合成焦距 fd:绕射镜之焦距 fg:该折射透镜之焦距 vd:该绕射镜之使用波长区域之部分分散系数 vg:该折射透镜之使用波长区域之部分分散系数。2 .依申请专利范围第1项之折射绕射一体型之透镜, 其中,该k满足0.2≦k≦0.8之条件。3.一种对物透镜, 其特征在于:系在由入射面与出射面所构成之单透 镜之至少一面上,形成由复数个呈同心圆状之环带 所构成之绕射镜而成为折射绕射一体型之光资讯 记录再生装置用对物透镜; 且满足下列方程式(6)中所定义之k, 0.2≦k≦0.6之条件, f:该折射绕射一体型之透镜的合成焦距 fd:绕射镜之焦距 fg:该折射透镜之焦距 vd:该绕射镜之使用波长区域之部分分散系数 vg:该折射透镜之使用波长区域之部分分散系数。4 .依申请专利范围第3项之对物透镜,其中,该k满足0. 3≦k≦0.55之条件。5.一种光学头装置,其特征在于: 系备有光源、将来自该光源之光束予以分离之光 束分离机构、将该光源之光束集光到资讯记录媒 体之集光机构、以及接收来自该资讯记忆媒体之 反射光束或透过光束之受光元件;该集光机构含有 申请专利范围第3或4项之对物透镜。6.一种摄影用 透镜,其特征在于:系在由入射面与出射面所构成 之单透镜之至少一面上,形成由复数个呈同心圆状 之环带所构成之绕射镜而成为折射绕射一体型之 摄影用透镜;且满足下列方程式(6)中所定义之k,0.3 ≦k之条件, f:该折射绕射一体型之透镜的合成焦距 fd:绕射镜之焦距 fg:该折射透镜之焦距 vd:该绕射镜之使用波长区域之部分分散系数 vg:该折射透镜之使用波长区域之部分分散系数。7 .依申请专利范围第6项之摄影用透镜,其中,该k满 足0.4≦k≦0.7之条件。8.一种摄影装置,其特征在于 ,系备有:申请专利范围第6或7项之摄影用透镜、摄 影元件、以及信号处理电路。9.一种具有光栅元 件之透镜,系藉由在透镜表面形成同心状之起伏形 状所产生之绕射效应来修正色收差者,其特征在于 ,当将光栅元件的焦距设为fd、将光栅元件之中心 波长设为1时,由透镜中心算起第m个起伏形状之 节距Pm会满足下列方程式(7)。10.一种具有光栅元 件之透镜,系藉由在透镜表面形成同心状之起伏形 状所产生之绕射效应来修正色收差者之具有光栅 元件之透镜,其特征在于,当将光栅元件面之有效 半径设为r、由最内侧之起伏形状之光轴起之距离 设为d时,则满足下列方程式(8)。11.依申请专利范 围第9或10项之具有光栅元件之透镜,其中,该光栅 元件面为奇诺形状。12.依申请专利范围第9或10项 之具有光栅元件之透镜,其系由玻璃或树脂所形成 。13.依申请专利范围第9或10项之具有光栅元件之 透镜,其系由红外线吸收材料所形成。14.一种摄影 装置,其特征在于,系至少备有:申请专利范围第9或 10项之具有光栅元件之透镜、摄影元件以及信号 处理电路。15.一种读取装置,其特征在于,系至少 备有:申请专利范围第9或10项之具有光栅元件之透 镜、影像感测器、以及信号处理电路。16.一种读 取光学系统,系用以读取影像资讯或是码资讯者, 其特征在于:可藉驱动装置在光轴上移动,用以构 成读取光学系统之透镜,仅一枚透镜系至少在一面 形成光栅元件面,该透镜之像侧面为凸面且具有正 的折射力,在该透镜之物体侧配置光圈。17.依申请 专利范围第16项之读取光学系统,其中,当将该透镜 之物体侧面之顶点曲率半径设为r1.像侧面之顶点 曲率半径设为r2.光圈直径设为D、光学系统之全系 统的焦距设为f、该透镜之光栅元件面的曲率半径 设为fd时,则满足下列(9)、(10)、(11)方程式。 0.05<∣r2/r1∣<0.5.....(9) 91) m:领域之序号 mj:相对于第m个领域之第j次绕射光之绕射效率 Wm:相对于第m个领域之加权値。 29.一种绕射镜,系包含复数个领域且每个领域至少 包含一条环带,其特征在于: 该绕射镜之凸起剖面形状系利用下列公式(1),藉由 对绕射镜全体之绕射效率的分析而最适化,以获得 特殊期望的透镜特性及处理特性, j:表示绕射光的次数(整数) l:波长的序号 Ejl:相对于绕射镜之第j次绕射光之绕射效率 M:表示计算绕射效率之领域数的正整数(M>1) m:领域之序号 Wm:相对于第m个领域之加权値 mjl:在第1个波长之相对于第m个领域之第j次绕射 光之绕射效率。图式简单说明: 图1有关于本创作之第1实施形态之绕射效率计算 装置之外观图。 图2有关于本创作之第1实施形态之绕射效率计算 装置之方块构成图。 图3有关于本创作之第1实施形态之绕射效率计算 装置之运算法说明图。 图4有关于本创作之第1实施形态之绕射效率计算 装置之资料排列图。 图5有关于本创作之第1实施形态之绕射效率计算 装置之运算法说明图。 图6利用FFT之绕射效率计算法之运算法说明图。 图7半导体雷射光量分布之说明图。 图8有关于本创作之第2实施形态之绕射效率计算 装置之运算法说明图。 图9有关于本创作之第3实施形态之绕射效率计算 装置之运算法说明图。 图10本创作之第3实施形态中,加工后凸起形状之计 算的说明图。 图11以有关于本创作之第3实施形态之绕射效率计 算装置,由设计凸起形状计算加工后之凸起形状之 例的说明图。 图12考虑车刀之送刀速度后计算加工后之凸起形 状之运算法说明图。 图13考虑车刀之送刀速度后计算加工后之凸起形 状之过程的说明图。 图14有关于本创作之第4实施形态之绕射效率计算 装置之运算法说明图。 图15有关于第5实施形态之透镜形状测量装置之构 成图。 图16有关于第5实施形态之透镜形状测量装置之运 算法说明图。 图17由形状测量资料中除去巨观的曲面形状之资 料处理之说明图。 图18有关于第6实施形态之考虑绕射效率后之透镜 设计之运算法说明图。 图19有关于第9实施形态之光资讯记录再生装置之 对物透镜之概略形撞击其光源路径之表示图。 图20有关于第10实施形态之光学头之构成图。 图21有关于第11实施形态之摄影用透镜之表示图。 图22有关于第12实施形态之摄影装置之构成图。 图23有关于第13实施形态之具有光栅元件之透镜之 构成的剖面图。 图24有关于第13实施形态之具有光栅元件之透镜之 光线高度与相位延迟之关系图。 图25有关于第13实施形态之具有光栅元件之透镜之 光线高度与相位延迟之开系图以及由该关系所形 成之具体的绕射元件之起伏形状之概略图。 图26有关于第14实施形态之具有光栅元件之透镜之 构成的剖面图。 图27有关于第14实施形态之具有光栅元件之透镜之 光线高度与相位延迟之关系图以及由该关系所形 成之具体的绕射元件之起伏形状之概略图。 图28有关于第15实施形态之具有光栅元件之透镜之 构成的剖面图。 图29有关于第15实施形态之具有光栅元件之透镜之 光线高度与相位延迟之关系图以及由该关系所形 成之具体的绕射元件之起伏形状之概略图。 图30有关于第15实施形态之具有光栅元件之透镜之 轴上光与轴外光之光线路径概略图。 图31有关于第16实施形态之摄影装置之构成的概略 图。 图32有关于第17实施形态之读取装置之构成的概略 图。 图33有关于第18实施形态之读取光学系统之一实施 例的剖面图。 图34图33之读取光学系统之各收差图。 图35有关于第18实施形态之读取光学系统之其他实 施例的剖面图。 图36图35之读取光学系统之各收差图。 图37有关于第19实施形态之读取光学系统之一实施 例的剖面图。 图38图37之读取光学系统移动至最靠近物体侧时之 各收差图。 图39图37之读取光学系统移动至最靠近成像侧时之 各收差图。 图40说明Sweatt模型之误差解析用之图。 图41说明Sweatt模型之误差解析用之图。 图42转换成光栅元件面前之透镜像侧面的放大剖 面图。 图43将图42所示之透镜面转换成光栅元件面后的放 大剖面图。 图44光栅元件面前之树脂形状的放大剖面图。 图45有关于第20实施形态之影像读取装置之概略构 成图。 图46有关于第21实施形态之影像读取装置之概略构 成图。 图47有关于第22实施形态之条码读取装置之概略构 成图。 图48有关于第23实施形态之条码读取装置之概略构 成图。 图49利用钻石车刀进行模具之切削加工之概略图 。 图50利用钻石车刀进行模具之切削加工以及利用 该模具所成形之透镜的概略图。