JP2003084195A - Plastic aspherical collimator lens - Google Patents
Plastic aspherical collimator lensInfo
- Publication number
- JP2003084195A JP2003084195A JP2001277914A JP2001277914A JP2003084195A JP 2003084195 A JP2003084195 A JP 2003084195A JP 2001277914 A JP2001277914 A JP 2001277914A JP 2001277914 A JP2001277914 A JP 2001277914A JP 2003084195 A JP2003084195 A JP 2003084195A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- aspherical
- collimator lens
- correction coefficient
- diagram
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップの
光学系を構成する光学部品の1つとして使用されるコリ
メータレンズに関し、特に、非球面コリメータレンズに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a collimator lens used as one of optical components constituting an optical system of an optical pickup, and more particularly to an aspherical collimator lens.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、種々の光記録媒体(光デ
ィスク)が開発され、利用に供されている。そのような
光ディスクとしては、例えば、光磁気ディスクやミニデ
ィスク、コンパクト・ディスク(CD)、CD−R(CD
Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等
がある。このような光ディスクは光ディスクドライブで
駆動される。光ディスクドライブは、光ディスクから情
報を読込んだり及び/又は光ディスクへ情報を書込んだ
りするための光ピックアップを備えている。光ピックア
ップは、光源として半導体レーザを使用しており、この
半導体レーザから出射(放射)されたレーザ光を光学系
を介して光ディスク上へ照射する。この光学系を構成す
る光部品の1つとしてコリメータレンズが用いられてい
る。このコリメータレンズは、レーザ光を平行光にする
ためのものである。As is well known, various optical recording media (optical disks) have been developed and put into use. Examples of such an optical disc include a magneto-optical disc, a mini disc, a compact disc (CD), and a CD-R (CD
Recordable), DVD (Digital Versatile Disk), and the like. Such an optical disc is driven by an optical disc drive. The optical disk drive includes an optical pickup for reading information from the optical disk and / or writing information to the optical disk. The optical pickup uses a semiconductor laser as a light source, and irradiates a laser beam emitted (emitted) from the semiconductor laser onto an optical disc through an optical system. A collimator lens is used as one of the optical components forming this optical system. The collimator lens is for collimating the laser light.
【0003】周知のように、半導体レーザは、光を増幅
する活性領域(活性層)と、発振に必要な帰還を生じさ
せる共振器とから構成される。半導体レーザから放射さ
れるレーザ光(放射光)は、その活性層方向とこれと垂
直な方向とでは、その発散角その他の性質を異にしてい
る。この放射光の異方性と効率とを考慮して、コリメー
タレンズとしては、開口数(NA)が0.1〜0.2程
度で、回折限界を有することが要求される。ここで、
「開口数」とは、光学系の明るさや分解能を表す量のひ
とつで、屈折率nの媒質中にある光軸上の物点が入射ひ
とみの半径に対して張る角αの正弦とその媒質の屈折率
の積nsinαをいう。また、「回折限界」とは、ある光
学系の作像における解像能力が回折効果の理論値による
限界的な値に近いことをいう。この場合、解像力は光の
波長と開口数だけで決定される。As is well known, a semiconductor laser is composed of an active region (active layer) that amplifies light and a resonator that produces a feedback necessary for oscillation. The laser light (radiation light) emitted from the semiconductor laser has different divergence angles and other properties between the direction of the active layer and the direction perpendicular thereto. Considering the anisotropy and efficiency of the emitted light, the collimator lens is required to have a numerical aperture (NA) of about 0.1 to 0.2 and a diffraction limit. here,
The "numerical aperture" is one of the quantities that represent the brightness and resolution of an optical system, and the sine of an angle α formed by an object point on the optical axis in the medium of refractive index n with respect to the radius of the entrance pupil and the medium. Is the product of the refractive indices n sin α. Further, the “diffraction limit” means that the resolution capability of an optical system for image formation is close to the limit value based on the theoretical value of the diffraction effect. In this case, the resolution is determined only by the wavelength of light and the numerical aperture.
【0004】従来、このコリメータレンズは、2枚等の
複数枚のレンズで構成されていた。そのため、複雑かつ
高価であった。最近、このコリメータレンズの低コスト
化を実現するために、非球面を用いた単レンズが開発、
考案されている。Conventionally, this collimator lens has been composed of a plurality of lenses such as two lenses. Therefore, it was complicated and expensive. Recently, in order to realize cost reduction of this collimator lens, a single lens using an aspherical surface has been developed,
Invented.
【0005】ここで、レンズには、「球面レンズ」と
「非球面レンズ」とがある。「球面レンズ」は表面形状
が球面であるレンズであり、「非球面レンズ」は表面形
状が非球面であるレンズである。球の一部を切り取った
ような一般的な「球面レンズ」では、1点に焦点を結べ
ないという収差が発生するので、「非球面レンズ」で
は、この収差が出ないよう、レンズの部位によって曲率
を変えている。非球面レンズはコストが高い一方、通常
なら複数のレンズの組み合わせで行う収差の除去が不要
となるため、レンズの小型・軽量化に役立つ。Here, the lens includes a "spherical lens" and an "aspherical lens". A "spherical lens" is a lens whose surface shape is spherical, and an "aspherical lens" is a lens whose surface shape is aspherical. In a typical "spherical lens" that is a cut out part of a sphere, an aberration occurs that it cannot focus on one point, so in an "aspherical lens", this aberration does not occur depending on the part of the lens. Changing the curvature. While an aspherical lens is expensive, it eliminates the need for aberration removal that is normally done by combining a plurality of lenses, which helps reduce the size and weight of the lens.
【0006】ここで、「収差」とは、レンズなどによる
光学結像の際、理想像からの幾何光学的なずれをいう。
収差は大別して5つに分類されるが、その内の3つの収
差として、球面収差、非点収差、および歪曲収差があ
る。「球面収差」とは、光軸上の一点から出る光線が光
学系に入射する場合、入射点の光軸からの距離によっ
て、光線が光軸と交わる位置が異なる収差をいう。「非
点収差」とは、光学系の軸外物点から出た光線束による
軸外像点が一点に集まらず、かつサジタル(球欠)像点
とメリジオナル(子午)像点が一致しない収差をいう。
「歪曲収差」とは、像の形状の再現性の欠陥を表わす収
差をいう。Here, the "aberration" means a geometrical optical deviation from an ideal image in optical image formation by a lens or the like.
Aberrations are roughly classified into five types, and three types of aberrations are spherical aberrations, astigmatisms, and distortions. “Spherical aberration” refers to an aberration in which, when a light ray emitted from one point on the optical axis enters the optical system, the position where the light ray intersects the optical axis varies depending on the distance from the optical axis of the incident point. "Astigmatism" is an aberration in which the off-axis image points due to the ray bundles emerging from the off-axis object point of the optical system do not converge at one point, and the sagittal image point and the meridional image point do not match. Say.
“Distortion aberration” is an aberration that represents a defect in reproducibility of the shape of an image.
【0007】また、波面収差も知られている。「波面収
差」とは、光学系を通過した後の波面と理想像点を中心
とする参照波面とのずれのことをいう。波面収差は、収
差の目安として用いられており、実際には、光学系を通
過した後の波面と曲率中心を観測点にもつ波面(参照波
面)の射出瞳面における差を光線に沿って測り、これに
その場所の屈折率を掛けた値、すなわち光路長で表され
る。Wavefront aberration is also known. "Wavefront aberration" refers to the deviation between the wavefront after passing through the optical system and the reference wavefront centered on the ideal image point. Wavefront aberration is used as a measure of aberration.In practice, the difference between the wavefront after passing through the optical system and the wavefront (reference wavefront) having the center of curvature at the observation point at the exit pupil plane is measured along the ray. , Which is multiplied by the refractive index at that location, that is, the optical path length.
【0008】尚、非球面レンズの材料(材質)として
は、プラスチックとガラスが用いられている。プラスチ
ックの場合には射出成形法により、またガラスの場合に
はプレス成形法により作製される。As the material of the aspherical lens, plastic and glass are used. In the case of plastic, it is manufactured by the injection molding method, and in the case of glass, it is manufactured by the press molding method.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
非球面レンズは、その非球面形状が複雑であるため、光
の波長の1/10以下の精度で非球面形状を測定するこ
とが困難である。そのため、回折限界を有するレンズの
実用化の妨げとなっている。また、非球面レンズの材質
がガラスの場合、高価になるという難点がある。However, since the conventional aspherical lens has a complicated aspherical shape, it is difficult to measure the aspherical shape with an accuracy of 1/10 or less of the wavelength of light. . This hinders the practical use of a lens having a diffraction limit. Further, when the material of the aspherical lens is glass, there is a drawback that it becomes expensive.
【0010】したがって、本発明の課題は、光源波長の
1/10の精度で非球面形状を容易に測定することが可
能な、安価なプラスチック製非球面コリメータレンズを
提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an inexpensive plastic aspherical collimator lens capable of easily measuring an aspherical shape with an accuracy of 1/10 of a light source wavelength.
【0011】また、このようなプラスチック製非球面コ
リメータレンズは上述したように射出成形法により作製
されるが、一般に、その際使用する金型における軸のセ
ンタずれ、すなわち、偏芯がある。さらに、プラスチッ
ク製非球面コリメータレンズを光ピックアップに組み込
んだ時の光源に対する傾きで、光線が水平に対して角度
をもつ場合がある。この角度は画角と呼ばれる。このよ
うな場合において、できるだけ偏芯による波面収差の感
度が低いものが望まれている。Further, such a plastic aspherical collimator lens is manufactured by the injection molding method as described above, but in general, there is a center deviation of the axis of the mold used, that is, eccentricity. Further, there is a case where the light ray has an angle with the horizontal due to the inclination with respect to the light source when the plastic aspherical collimator lens is incorporated in the optical pickup. This angle is called the angle of view. In such a case, it is desired that the sensitivity of wavefront aberration due to decentering is as low as possible.
【0012】したがって、本発明の他の課題は、たとえ
上記偏芯や上記画角がある場合でも、波面収差を抑制す
ることができる、プラスチック製非球面コリメータレン
ズを提供することにある。Therefore, another object of the present invention is to provide a plastic aspherical collimator lens capable of suppressing wavefront aberration even if the eccentricity or the angle of view is present.
【0013】具体的には、上記偏芯が最大で0.03
[mm]あって、上記画角が最大で2[deg]ある場合
において波面収差を40[mλRMS]以下に抑えるこ
とができる、プラスチック製非球面コリメータレンズを
提供することにある。Specifically, the eccentricity is 0.03 at maximum.
Another object of the present invention is to provide a plastic aspherical collimator lens capable of suppressing wavefront aberration to 40 [mλRMS] or less when the angle of view is [mm] and the angle of view is 2 [deg] at maximum.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、平行光
出射側の面が正の屈折力を有する回転楕円面であり、該
回転楕円面が、非球面上の点の非球面頂点接平面からの
距離をX、光軸からの高さをh、楕円面頂点の曲率をC
1、および円錐定数をkとすると、下記の数8で表わさ
れ、According to the present invention, the surface on the parallel light exit side is a spheroid having a positive refractive power, and the spheroid is a vertex contact point of a point on an aspheric surface. The distance from the plane is X, the height from the optical axis is h, and the curvature of the ellipse vertex is C.
1 and the conic constant k,
【数8】
かつ、楕円面頂点の曲率半径1/C1をr1、レンズの焦
点距離をf、レンズの屈折率をnとしたとき、前記円錐
定数k、正弦条件の補正係数r1/nf、およびアンダ
ーの球面収差の補正係数(n−1)kが、それぞれ、下
記の数9、数10、および数11の条件を満たし、[Equation 8] Further, when the radius of curvature 1 / C 1 of the apex of the ellipsoid is r 1 , the focal length of the lens is f, and the refractive index of the lens is n, the conical constant k, the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition, and the under The correction coefficient (n-1) k of the spherical aberration of satisfies the conditions of the following formulas 9, 10, and 11, respectively,
【数9】 [Equation 9]
【数10】 [Equation 10]
【数11】
かつ、光源側の面が球面の単レンズであり、樹脂を材料
として構成されたプラスチック製非球面コリメータレン
ズが得られる。[Equation 11] In addition, a single lens having a spherical surface on the light source side, and a plastic aspherical collimator lens made of resin can be obtained.
【0015】また、上記プラスチック製非球面コリメー
タレンズにおいて、前記レンズの厚みをd[mm]とし
たとき、前記レンズ厚d、前記円錐定数k、および前記
正弦条件の補正係数r1/nfが、それぞれ、下記の数
12、数13、および数14の条件In the plastic aspherical collimator lens, when the lens thickness is d [mm], the lens thickness d, the conic constant k, and the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition are Conditions of the following formula 12, formula 13, and formula 14, respectively
【数12】 [Equation 12]
【数13】 [Equation 13]
【数14】 を満たしていることが望ましい。[Equation 14] It is desirable to satisfy.
【0016】尚、上記樹脂材料は、ノルボルネン系、非
晶質ポリオレフィン系、およびアクリル系の樹脂材料の
グループから選択されることが好ましい。The resin material is preferably selected from the group consisting of norbornene-based, amorphous polyolefin-based, and acrylic resin materials.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0018】本発明の第1の実施の形態によるプラスチ
ック製非球面コリメータレンズは、平行光出射側の面が
正の屈折力を有する回転楕円面であり、光源側の面が球
面の単レンズであって、射出成形法により樹脂を材料と
して構成されている。ここで、「屈折力」とは、レンズ
及びアイピースが光を集光、拡散する能力をいい、レン
ズの焦点距離fの逆数(1/f)で表わされる。尚、本
実施の形態では、樹脂材料は、ノルボルネン系、非晶質
ポリオレフィン系、およびアクリル系の樹脂材料のグル
ープから選択した。The plastic aspherical collimator lens according to the first embodiment of the present invention is a single lens whose surface on the parallel light emission side is a spheroidal surface having a positive refractive power and whose surface on the light source side is a spherical surface. Therefore, it is made of resin by injection molding. Here, the “refractive power” refers to the ability of the lens and the eyepiece to collect and diffuse light, and is represented by the reciprocal (1 / f) of the focal length f of the lens. In this embodiment, the resin material is selected from the group consisting of norbornene-based, amorphous polyolefin-based, and acrylic resin materials.
【0019】上記回転楕円面は、図1に示されるよう
に、非球面上の点の非球面頂点Oの接平面からの距離を
X、光軸からの高さをh、楕円面頂点Oの曲率をC1、
および円錐定数をkとすると、Xは下記の数15で表わ
される。As shown in FIG. 1, the spheroidal surface has a distance X from the tangent plane of the aspherical vertex O of a point on the aspherical surface, a height h from the optical axis, and an elliptical vertex O. Curvature is C1,
And the conic constant is k, X is expressed by the following Expression 15.
【0020】[0020]
【数15】 [Equation 15]
【0021】上記数15は、2次曲面を規定する数式で
ある。また、上記回転楕円面は、楕円面頂点Oの曲率半
径1/C1をr1、レンズの焦点距離をf、レンズの屈折
率をnとしたとき、円錐定数k、正弦条件の補正係数r
1/nf、およびアンダーの球面収差の補正係数(n−
1)kは、それぞれ、下記の数16、数17、および数
18の条件を満たしている。The above equation 15 is a mathematical expression that defines a quadric surface. The spheroidal surface has a conical constant k and a correction coefficient r for the sine condition, where r 1 is the radius of curvature 1 / C 1 of the ellipsoidal vertex O, f is the focal length of the lens, and n is the refractive index of the lens.
1 / nf and under spherical aberration correction coefficient (n-
1) k satisfies the following expressions 16, 17, and 18, respectively.
【0022】[0022]
【数16】 [Equation 16]
【数17】 [Equation 17]
【数18】 [Equation 18]
【0023】ここで、上記数16は、2次曲面が2次楕
円面であるための条件である。尚、k<−1のとき、そ
の2次曲面は2次双曲面となる。Here, the above equation 16 is a condition for the quadric surface to be a quadric ellipsoid. When k <−1, the quadric surface becomes a quadratic hyperboloid.
【0024】図2に正弦条件の補正係数r1/nfとア
ンダーの球面収差の補正係数(n−1)kとの関係を示
す。図2において、横軸に正弦条件の補正係数r1/n
fを、縦軸にアンダーの球面収差の補正係数(n−1)
kをとっている。ここで、「正弦条件」とは、光学系の
軸上の物点Pの像が、軸上の一点P’に収差なく生じる
とき、点Pを含み軸に垂直な平面の点Pに近接する点Q
の像が点P’を含み軸に垂直な平面の点P’に近接する
点Q’に、収差なく、一点として結像するための条件を
いう。図2から、正弦条件の補正係数r1/nfが上記
数17を満足しているときに、アンダーの球面収差の補
正係数(n−1)kも上記数18を満足していることが
分かる。FIG. 2 shows the relationship between the correction coefficient r 1 / nf for the sine condition and the correction coefficient (n-1) k for the under spherical aberration. In FIG. 2, the horizontal axis represents the correction coefficient r 1 / n of the sine condition.
f is the vertical axis and the correction coefficient (n-1) of the spherical aberration is under.
is taking k. Here, the "sine condition" means that when the image of the object point P on the axis of the optical system occurs at one point P'on the axis without aberration, the point P is close to the point P on the plane including the point P and perpendicular to the axis. Point Q
Is a condition for forming an image as a single point at a point Q ′ that is close to a point P ′ on a plane that includes the point P ′ and is perpendicular to the axis. It can be seen from FIG. 2 that when the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition satisfies the above expression 17, the correction coefficient (n−1) k of the under spherical aberration also satisfies the above expression 18. .
【0025】本第1の実施の形態のコリメータレンズ
は、その光学特性が、球面収差が|0.0012|mm
以下、非点収差が|0.0013|mm以下、歪曲収差
が|0.0015|%以下の範囲にあるものを満足して
いるレンズである。この光学特性を満足させるために
は、上記数17および数18の条件を満足する必要があ
る。The optical characteristics of the collimator lens of the first embodiment are such that spherical aberration is | 0.0012 | mm.
Hereinafter, the lens satisfies astigmatism of | 0.0013 | mm or less and distortion of | 0.0015 |% or less. In order to satisfy this optical characteristic, it is necessary to satisfy the conditions of the above formulas 17 and 18.
【0026】図3に、正弦条件の補正係数r1/nfと
各収差との関係を示している。図3において、横軸に正
弦条件の補正係数r1/nfを、縦軸に各収差の値をと
っている。ここで、縦軸の各収差の単位は、球面収差
[mm]、非点収差[mm]、歪曲収差[%]である。
図3から、正弦条件の補正係数r1/nfが、上記数1
7を満足しているときに、球面収差、非点収差、および
歪曲収差が上述した範囲内にあることが分かる。FIG. 3 shows the relationship between the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition and each aberration. In FIG. 3, the horizontal axis represents the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition, and the vertical axis represents the value of each aberration. Here, the unit of each aberration on the vertical axis is spherical aberration [mm], astigmatism [mm], and distortion [%].
From FIG. 3, the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition is calculated as
It can be seen that when the value of 7 is satisfied, the spherical aberration, the astigmatism, and the distortion are within the ranges described above.
【0027】後で比較例を挙げて詳細に説明するよう
に、上述した条件を満たさない非球面コリメータレンズ
は、次のような不都合がある。例えば、r1/nf≦
0.18になると、歪曲収差および球面収差が大きくな
る。また、r1/nf≧0.42になると、楕円面では
なく、双曲面(k<−1)になる。レンズの両面を2次
の非球面にすると、球面収差が0.01mmと極端に大
きくなる。レンズの両面を4次の非球面にすると、歪曲
収差が0.0015%を上回る。さらに、レンズの両面
を10次の非球面にすると、歪曲収差が0.0015%
を上回る。As will be described later in detail with reference to a comparative example, an aspherical collimator lens that does not satisfy the above conditions has the following disadvantages. For example, r 1 / nf ≦
At 0.18, distortion and spherical aberration increase. When r 1 /nf≧0.42, the surface is not an ellipsoid but a hyperboloid (k <−1). If both surfaces of the lens are made to be second-order aspherical surfaces, spherical aberration will be extremely large at 0.01 mm. If both surfaces of the lens are made to have a fourth-order aspherical surface, the distortion aberration exceeds 0.0015%. Furthermore, if both surfaces of the lens are made a 10th-order aspherical surface, the distortion will be 0.0015%.
Surpass.
【0028】上述した条件を満足する、本第1の実施の
形態によるプラスチック製非球面コリメータレンズは、
光源波長の1/10の精度でその非球面形状を容易に測
定することができる。その理由は、非球面形状として、
4次以上の高次の非球面ではなく、2次楕円面である低
次の2次曲面を使用しているので、非球面形状が複雑で
ないからである。尚、この非球面形状の測定は、この技
術分野で周知の触針式非球面測定器を使用して行うこと
ができる。そして、本実施の形態によるプラスチック製
非球面コリメータレンズは、その開口数NAが0.12
〜0.2程度で、球面収差、正弦条件とも良好に補正さ
れるので、回折限界性能を有する実質的に非球面単レン
ズである。The plastic aspherical collimator lens according to the first embodiment, which satisfies the above-mentioned conditions, is
The aspherical shape can be easily measured with an accuracy of 1/10 of the light source wavelength. The reason is that, as an aspherical shape,
This is because the aspherical surface is not complicated because a low-order quadric surface that is a quadratic elliptic surface is used instead of a high-order aspherical surface of 4th order or higher. The aspherical surface shape can be measured by using a stylus type aspherical surface measuring device which is well known in this technical field. The plastic aspherical collimator lens according to the present embodiment has a numerical aperture NA of 0.12.
Since the spherical aberration and the sine condition are well corrected at about 0.2, the lens is a substantially aspherical single lens having diffraction-limited performance.
【0029】更に、プラスチック製なので、本実施の形
態による非球面コリメータレンズを安価に供給すること
が可能になる。Further, since it is made of plastic, the aspherical collimator lens according to the present embodiment can be inexpensively supplied.
【0030】本発明の第2の実施の形態によるプラスチ
ック製非球面コリメータレンズでは、上記回転楕円面
が、上述した第1の実施の形態における制限に加えて、
レンズの厚みをd[mm]としたとき、さらに、レンズ
厚d、円錐定数k、および正弦条件の補正係数r1/n
fが、それぞれ、下記の数19、数20、および数21
の条件を満たしている。In the plastic aspherical collimator lens according to the second embodiment of the present invention, the spheroidal surface is added to the restriction in the first embodiment described above.
When the lens thickness is d [mm], the lens thickness d, the conic constant k, and the correction coefficient r 1 / n of the sine condition
f is the following formula 19, formula 20, and formula 21, respectively.
The conditions of are met.
【0031】[0031]
【数19】 [Formula 19]
【数20】 [Equation 20]
【数21】 [Equation 21]
【0032】本第2の実施の形態によるプラスチック製
非球面コリメータレンズCLは、図4に示されるよう
に、それを射出成形法により作製する際に使用する金型
における光軸OAのセンタずれである偏芯が最大で0.
03mmあり、かつ、本コリメータレンズCLを光ピッ
クアップに組み込んだ時の光源OSに対する傾きで光線
が水平に対してもつ角度である画角が最大で2°あるも
のとする。As shown in FIG. 4, the plastic aspherical collimator lens CL according to the second embodiment has a center shift of the optical axis OA in the mold used when the plastic aspherical collimator lens CL is manufactured by the injection molding method. The maximum eccentricity is 0.
It is assumed that the angle of view is 03 mm, and the angle of view of the light ray with respect to the horizontal is 2 ° at the maximum when the collimator lens CL is incorporated in the optical pickup.
【0033】下記の表1および図5に、レンズ厚dが1
mm、2mmで、偏芯が0mm、0.03mmある場合
において、正弦条件の補正係数r1/nfに対する画角
2°の場合の波面収差[mλRMS]を示している。In Table 1 below and FIG. 5, the lens thickness d is 1
2 shows the wavefront aberration [mλRMS] when the angle of view is 2 ° with respect to the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition when the eccentricity is 0 mm and 0.03 mm at 2 mm.
【0034】[0034]
【表1】 [Table 1]
【0035】図5において、横軸に正弦条件の補正係数
r1/nfを、縦軸に波面収差[mλRMS]をとって
いる。表1および図5から、波面収差を40mλRMS
以下に抑えるためには、正弦条件の補正係数r1/nf
が、上記数21を満足している必要があることが分か
る。尚、レンズ厚dを上記数19で示す範囲としたの
は、通常、レンズ厚はこの範囲にあるからである。更
に、円錐定数kを上記数20の範囲に制限したのは、後
述する実施例を挙げて説明するように、正弦条件の補正
係数r1/nfが上記数21を満足しているとき、円錐
定数kが上記数20の範囲内にあるからある。In FIG. 5, the horizontal axis represents the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition, and the vertical axis represents the wavefront aberration [mλRMS]. From Table 1 and FIG. 5, the wavefront aberration is 40 mλRMS.
In order to suppress below, correction coefficient r 1 / nf of sine condition
However, it can be seen that it is necessary to satisfy the above expression 21. The lens thickness d is set to the range shown by the above mathematical expression 19 because the lens thickness is usually in this range. Further, the conical constant k is limited to the range of the formula 20 as described below with reference to the examples, when the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition satisfies the formula 21, This is because the constant k is within the range of the above equation 20.
【0036】したがって、上述した条件を満足する、本
第2の実施の形態によるプラスチック製非球面コリメー
タレンズは、偏芯による収差の感度を低いことが分か
る。Therefore, it can be seen that the plastic aspherical collimator lens according to the second embodiment, which satisfies the above-mentioned conditions, has low sensitivity of aberration due to decentering.
【0037】[0037]
【実施例】次に、本発明に係るプラスチック製非球面コ
リメータレンズについて実施例を挙げて比較例と共に説
明する。EXAMPLES Next, the plastic aspherical collimator lens according to the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples.
【0038】以下では、本発明の第1の実施の形態に係
るプラスチック製非球面コリメータレンズの実施例とし
て実施例1〜実施例6を、また比較例として比較例1〜
比較例4を示す。ここで、各実施例および各比較例と
も、次に述べる条件でのシミュレーション結果である。
使用波長として780[nm]を使用した。開口数NA
は0.14で実施した。カバーガラスのこの波長域にお
ける屈折率は1.505であった。ここで、カバーガラ
スとしては、例えば、レーザダイオードのガラスを想定
している。像高は0.0[mm]と0.1[mm]に設
定した。In the following, Examples 1 to 6 are given as examples of the plastic aspherical collimator lens according to the first embodiment of the present invention, and Comparative Examples 1 to 1 are given as comparative examples.
Comparative Example 4 is shown. Here, each of the examples and the comparative examples is a simulation result under the conditions described below.
The wavelength used was 780 [nm]. Numerical aperture NA
Was performed at 0.14. The refractive index of the cover glass in this wavelength range was 1.505. Here, as the cover glass, for example, glass of a laser diode is assumed. The image height was set to 0.0 [mm] and 0.1 [mm].
【0039】この条件での実施例1〜実施例6のシミュ
レーション結果を下記の表2に示す。The simulation results of Examples 1 to 6 under these conditions are shown in Table 2 below.
【0040】[0040]
【表2】 [Table 2]
【0041】上記表2において、r1は平行光出射側の
面の曲率半径を、r2は光源光入射側の面の曲率半径
を、nはプラスチック製レンズの屈折率を、dはプラス
チック製レンズの厚みを、dcはカバーガラスの厚み
を、fは焦点距離を、kは平行光出射側の面の円錐係数
を、r1/nfは正弦条件の補正係数を、(n−1)k
はアンダーの球面収差の補正係数を示している。In Table 2 above, r 1 is the radius of curvature of the surface on the parallel light emitting side, r 2 is the radius of curvature of the surface on the light source incident side, n is the refractive index of the plastic lens, and d is the plastic lens. The thickness of the lens, d c is the thickness of the cover glass, f is the focal length, k is the conical coefficient of the surface on the parallel light emission side, r 1 / nf is the correction coefficient of the sine condition, (n-1) k
Indicates the correction coefficient of the spherical aberration of under.
【0042】上記表2より実施例1〜実施例6のいずれ
も、円錐定数k、正弦条件の補正係数r1/nf、およ
びアンダーの球面収差の補正係数(n−1)kが、それ
ぞれ、上述した数16、数17、および数18の条件を
満たしていることが分かる。From Table 2 above, in any of Examples 1 to 6, the conical constant k, the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition, and the correction coefficient (n-1) k of the under spherical aberration are respectively It can be seen that the above-described conditions of Expression 16, Expression 17, and Expression 18 are satisfied.
【0043】図6乃至図11に、それぞれ、実施例1乃
至実施例6の球面収差図、非点収差図、および歪曲収差
図を示す。図6乃至図11の各々において、(A)は球
面収差図を、(B)は非点収差図を、(C)は歪曲収差
図を表わしている。6 to 11 show a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion diagram of Examples 1 to 6, respectively. 6 to 11, (A) is a spherical aberration diagram, (B) is an astigmatism diagram, and (C) is a distortion diagram.
【0044】(A)の球面収差図において、縦軸は入射
高hで1に規格化されており、横軸は球面収差[mm]
である。図6乃至図11の(A)から明らかなように、
実施例1〜実施例6の何れも、球面収差が|0.001
2|mm以下の範囲にあることが分かる。In the spherical aberration diagram of (A), the vertical axis is the entrance height h and is normalized to 1, and the horizontal axis is spherical aberration [mm].
Is. As is clear from FIGS. 6 to 11A,
In each of Examples 1 to 6, the spherical aberration is | 0.001.
It can be seen that it is in the range of 2 | mm or less.
【0045】(B)の非点収差図において、縦軸は像高
IM GHT[mm]を、横軸は理想像面からの光軸方向の距
離[mm]を示している。尚、Sで示す実線曲線はサジ
タル像面(球欠像面)を、Tで示す点線曲線はメリジオ
ナル像面(子午像面)を示している。図6乃至図11の
(B)から明らかなように、実施例1〜実施例6の何れ
も、非点収差|T−S|が|0.0013|mm以下の
範囲にあることが分かる。In the astigmatism diagram of (B), the vertical axis represents the image height.
IM GHT [mm], and the horizontal axis represents the distance [mm] in the optical axis direction from the ideal image plane. The solid curve indicated by S indicates the sagittal image surface (aspherical image surface), and the dotted curve indicated by T indicates the meridional image surface (meridian image surface). As is clear from FIGS. 6 to 11B, it is found that the astigmatism | T−S | is in the range of | 0.0013 | mm or less in all of Examples 1 to 6.
【0046】(C)の球面収差図において、縦軸は像高
IM GHT[mm]を、横軸は歪曲収差[%]を示してい
る。図6乃至図11の(C)から明らかなように、実施
例1〜実施例6の何れも、歪曲収差が|0.0015|
%以下の範囲にあることが分かる。In the spherical aberration diagram of (C), the vertical axis represents the image height.
IM GHT [mm], and the horizontal axis represents distortion [%]. As is clear from (C) of FIGS. 6 to 11, in each of Examples 1 to 6, the distortion aberration is | 0.0015 |
It can be seen that it is in the range of% or less.
【0047】上述したように、上述した実施例1〜実施
例6のプラスチック製非球面コリメータレンズは、上述
した3種類の収差が良好に補正されている。また、楕円
面と球面とでレンズが構成されているので、各面精度
を、干渉計等を用いて、使用波長の1/10程度の波長
で容易にかつ正確に測定することが可能である。As described above, in the plastic aspherical collimator lenses of Examples 1 to 6 described above, the above-mentioned three types of aberrations are satisfactorily corrected. Further, since the lens is composed of the ellipsoidal surface and the spherical surface, it is possible to easily and accurately measure the accuracy of each surface with an interferometer or the like at a wavelength of about 1/10 of the used wavelength. .
【0048】次に、第1の実施の形態に係る比較例につ
いて説明する。図12乃至図15に、それぞれ、比較例
1乃至比較例4の球面収差図、非点収差図、および歪曲
収差図を示す。図12乃至図15の各々において、
(A)は球面収差図を、(B)は非点収差図を、(C)
は歪曲収差図を表わしている。(A)の球面収差図にお
いて、縦軸は入射高hで1に規格化されており、横軸は
球面収差[mm]である。(B)の非点収差図におい
て、縦軸は像高IM GHT[mm]を、横軸は理想像面から
の光軸方向の距離[mm]を示している。尚、Sで示す
実線曲線はサジタル像面(球欠像面)を、Tで示す点線
曲線はメリジオナル像面(子午像面)を示している。
(C)の球面収差図において、縦軸は像高IM GHT[m
m]を、横軸は歪曲収差[%]を示している。Next, a comparative example according to the first embodiment will be described. 12 to 15 show a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion diagram of Comparative Examples 1 to 4, respectively. In each of FIGS. 12 to 15,
(A) is a spherical aberration diagram, (B) is an astigmatism diagram, (C)
Represents a distortion diagram. In the spherical aberration diagram of (A), the vertical axis is the entrance height h and is normalized to 1, and the horizontal axis is the spherical aberration [mm]. In the astigmatism diagram of (B), the vertical axis represents the image height IM GHT [mm], and the horizontal axis represents the distance [mm] in the optical axis direction from the ideal image plane. The solid curve indicated by S indicates the sagittal image surface (aspherical image surface), and the dotted curve indicated by T indicates the meridional image surface (meridian image surface).
In the spherical aberration diagram of (C), the vertical axis represents the image height IM GHT [m
m], and the horizontal axis represents distortion [%].
【0049】図12に示す比較例1は、正弦条件の補正
係数r1/nfが0.18に等しい場合の例である。図
12(C)から明らかなように、歪曲収差が|0.00
15|%より大きくなっていることが分かる。Comparative Example 1 shown in FIG. 12 is an example in which the correction coefficient r1 / nf of the sine condition is equal to 0.18. As is clear from FIG. 12C, the distortion is | 0.00
It can be seen that it is larger than 15%.
【0050】図13に示す比較例2は、レンズの両面を
2次の非球面にした例である。図13(A)から明らか
なように、球面収差が0.01mmと極端に大きくなっ
ていることが分かる。Comparative Example 2 shown in FIG. 13 is an example in which both surfaces of the lens are quadratic aspherical surfaces. As is clear from FIG. 13A, it can be seen that the spherical aberration is extremely large at 0.01 mm.
【0051】図14に示す比較例3は、レンズの両面を
4次の非球面にした例である。図14(C)から明らか
なように、歪曲収差が|0.0015|%を上回ってい
ることが分かる。Comparative Example 3 shown in FIG. 14 is an example in which both surfaces of the lens are quaternary aspherical surfaces. As is clear from FIG. 14C, it can be seen that the distortion aberration exceeds | 0.0015 |%.
【0052】図15に示す比較例4は、レンズの両面を
10次の非球面にした例である。図15(C)から明ら
かなように、歪曲収差が|0.0015|%を上回って
いることが分かる。Comparative Example 4 shown in FIG. 15 is an example in which both surfaces of the lens are aspherical surfaces of tenth order. As is clear from FIG. 15C, it can be seen that the distortion aberration exceeds | 0.0015 |%.
【0053】次に、本発明の第2の実施の形態に係るプ
ラスチック製非球面コリメータレンズの実施例として実
施例7〜実施例14を示す。ここで、各実施例とも、次
に述べる条件でのシミュレーション結果である。使用波
長として656[nm]を使用した。開口数NAは0.
14で実施した。カバーガラスCGのこの波長域におけ
る屈折率は1.506であった。ここで、カバーガラス
CGとしては、例えば、レーザダイオードのガラスを想
定している。画角は2[°]に設定した。Next, Examples 7 to 14 will be shown as examples of the plastic aspherical collimator lens according to the second embodiment of the present invention. Here, each of the examples is a simulation result under the conditions described below. The wavelength used was 656 [nm]. The numerical aperture NA is 0.
Conducted in 14. The refractive index of the cover glass CG in this wavelength range was 1.506. Here, as the cover glass CG, for example, glass of a laser diode is assumed. The angle of view was set to 2 [°].
【0054】この条件での実施例7〜実施例14のシミ
ュレーション結果を下記の表3に示す。The simulation results of Examples 7 to 14 under these conditions are shown in Table 3 below.
【0055】[0055]
【表3】 [Table 3]
【0056】上記表3において、r1は平行光出射側の
面の曲率半径を、r2は光源光入射側の面の曲率半径
を、nはプラスチック製レンズの屈折率を、dはプラス
チック製レンズの厚みを、dcはカバーガラスCGの厚
みを、fは焦点距離を、kは平行光出射側の面の円錐係
数を、r1/nfは正弦条件の補正係数を示している。In Table 3, r 1 is the radius of curvature of the surface on the parallel light emitting side, r 2 is the radius of curvature of the surface on the light source incident side, n is the refractive index of the plastic lens, and d is the plastic lens. The thickness of the lens, d c is the thickness of the cover glass CG, f is the focal length, k is the conical coefficient of the surface on the parallel light emission side, and r 1 / nf is the correction coefficient of the sine condition.
【0057】上記表3より実施例7〜実施例14のいず
れも、レンズ厚d、円錐定数k、および正弦条件の補正
係数r1/nfが、それぞれ、上述した数19、数2
0、および数21の条件を満たしていることが分かる。From Table 3 above, in any of Examples 7 to 14, the lens thickness d, the conic constant k, and the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition are respectively the above-mentioned Formula 19 and Formula 2
It can be seen that the conditions of 0 and Formula 21 are satisfied.
【0058】図16乃至図19に、それぞれ、実施例7
乃至実施例10の球面収差図、非点収差図、および歪曲
収差図を示す。図16乃至図19の各々において、
(A)は球面収差図を、(B)は非点収差図を、(C)
は歪曲収差図を表わしている。Embodiment 7 is shown in each of FIGS. 16 to 19.
11A to 11C show the spherical aberration diagram, the astigmatism diagram, and the distortion diagram of Example 10. In each of FIGS. 16 to 19,
(A) is a spherical aberration diagram, (B) is an astigmatism diagram, (C)
Represents a distortion diagram.
【0059】(A)の球面収差図において、縦軸は入射
高hで1に規格化されており、横軸は球面収差[mm]
である。図16乃至図19の(A)から明らかなよう
に、実施例7〜実施例10の何れも、球面収差が|0.
01|mm以下の範囲にあることが分かる。In the spherical aberration diagram of (A), the vertical axis is the entrance height h and is normalized to 1, and the horizontal axis is spherical aberration [mm].
Is. As is clear from (A) of FIG. 16 to FIG. 19, in any of Examples 7 to 10, the spherical aberration was | 0.
It can be seen that it is in the range of 01 | mm or less.
【0060】(B)の非点収差図において、縦軸は角度
[deg]を、横軸は理想像面からの光軸方向の距離[m
m]を示している。尚、Sで示す実線曲線はサジタル像
面(球欠像面)を、Tで示す点線曲線はメリジオナル像
面(子午像面)を示している。図16乃至図19の
(B)から明らかなように、実施例7〜実施例10の何
れも、非点収差|T−S|が|0.01|mm以下の範
囲にあることが分かる。In the astigmatism diagram of (B), the vertical axis represents the angle [deg], and the horizontal axis represents the distance [m] from the ideal image plane in the optical axis direction.
m] is shown. The solid curve indicated by S indicates the sagittal image surface (aspherical image surface), and the dotted curve indicated by T indicates the meridional image surface (meridian image surface). As is clear from FIGS. 16 to 19B, it is understood that astigmatism | T-S | is in the range of | 0.01 | mm or less in all of Examples 7 to 10.
【0061】(C)の歪曲収差図において、縦軸は角度
[deg]を、横軸は歪曲収差[%]を示している。図1
6乃至図19の(C)から明らかなように、実施例7〜
実施例10の何れも、歪曲収差が|0.01|%以下の
範囲にあることが分かる。In the distortion diagram of (C), the vertical axis represents the angle [deg] and the horizontal axis represents the distortion [%]. Figure 1
6 to FIG. 19 (C), Example 7 to
It can be seen that in all of Example 10, the distortion aberration is in the range of | 0.01 |% or less.
【0062】上述したように、上述した実施例7〜実施
例10のプラスチック製非球面コリメータレンズは、上
述した3種類の収差が良好に補正されている。また、楕
円面と球面とでレンズが構成されているので、各面精度
を、干渉計等を用いて、使用波長の1/10程度の波長
で容易にかつ正確に測定することが可能である。As described above, in the plastic aspherical collimator lenses of Examples 7 to 10 described above, the above-mentioned three types of aberrations are satisfactorily corrected. Further, since the lens is composed of the ellipsoidal surface and the spherical surface, it is possible to easily and accurately measure the accuracy of each surface with an interferometer or the like at a wavelength of about 1/10 of the used wavelength. .
【0063】以上、本発明について実施例によって例を
挙げて説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に
限定しないのは勿論である。Although the present invention has been described above with reference to examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、平行光射出側の面を2次の回転楕円面に、光源側
の面を球面にしたので、光源波長の1/10の精度で非
球面形状を容易に測定することが可能である。また、円
錐定数、正弦条件の補正係数、およびアンダーの球面収
差の補正係数が所定の条件を満足するように、上記2次
の回転楕円面を作製したので、球面収差、正弦条件とも
良好に補正され、回折限界性能を有する実質的に非球面
な単レンズを提供できる。さらに、材料としてプラスチ
ック(樹脂)を用いているので、安価な非球面コリメー
タレンズを供給することができる。また、上記条件に加
えて、レンズ厚、円錐定数、および正弦条件の補正係数
が所定の条件を満足をするように、上記2次の回転楕円
面を作製したので、偏芯による波面収差の感度が低い非
球面な単レンズを提供できる。As is apparent from the above description, in the present invention, the surface on the parallel light exit side is a spheroid of quadratic and the surface on the light source side is a spherical surface. It is possible to easily measure the aspherical shape with high accuracy. Further, since the above-mentioned quadratic spheroid is manufactured so that the conic constant, the correction coefficient for the sine condition, and the correction coefficient for the under spherical aberration satisfy the predetermined conditions, the spherical aberration and the sine condition are well corrected. It is possible to provide a substantially aspherical single lens having diffraction-limited performance. Furthermore, since plastic (resin) is used as the material, an inexpensive aspherical collimator lens can be supplied. Further, in addition to the above conditions, the spheroidal surface of the second order is manufactured so that the lens thickness, the conical constant, and the correction coefficient of the sine condition satisfy predetermined conditions. It is possible to provide an aspherical single lens having low
【図1】本発明の一実施形態によるプラスチック製非球
面コリメータレンズの回転楕円面を説明するための図で
ある。FIG. 1 is a diagram for explaining a spheroidal surface of a plastic aspherical collimator lens according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態によるプラスチック
製非球面コリメータレンズにおける、正弦条件の補正係
数とアンダーの球面収差の補正係数との関係を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a correction coefficient for a sine condition and a correction coefficient for under spherical aberration in the plastic aspherical collimator lens according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施の形態によるプラスチック
製非球面コリメータレンズにおける、正弦条件の補正係
数と各収差との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a correction coefficient of a sine condition and each aberration in the plastic aspherical collimator lens according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施の形態によるプラスチック
製非球面コリメータレンズにおける、偏芯と画角を説明
するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining decentering and an angle of view in a plastic aspherical collimator lens according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施の形態によるプラスチック
製非球面コリメータレンズにおける、正弦条件の補正係
数と波面収差との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a sine condition correction coefficient and a wavefront aberration in the plastic aspherical collimator lens according to the second embodiment of the present invention.
【図6】本発明のプラスチック製非球面コリメータレン
ズの実施例1における、球面収差図(A)、非点収差図
(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 6 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Example 1 of the plastic aspherical collimator lens of the present invention.
【図7】本発明のプラスチック製非球面コリメータレン
ズの実施例2における、球面収差図(A)、非点収差図
(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 7 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Example 2 of the plastic aspherical collimator lens of the present invention.
【図8】本発明のプラスチック製非球面コリメータレン
ズの実施例3における、球面収差図(A)、非点収差図
(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 8 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Example 3 of the plastic aspherical collimator lens of the present invention.
【図9】本発明のプラスチック製非球面コリメータレン
ズの実施例4における、球面収差図(A)、非点収差図
(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 9 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Example 4 of the plastic aspherical collimator lens of the present invention.
【図10】本発明のプラスチック製非球面コリメータレ
ンズの実施例5における、球面収差図(A)、非点収差
図(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 10 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Example 5 of the plastic aspherical collimator lens of the present invention.
【図11】本発明のプラスチック製非球面コリメータレ
ンズの実施例6における、球面収差図(A)、非点収差
図(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 11 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Example 6 of the plastic aspherical collimator lens of the present invention.
【図12】プラスチック製非球面コリメータレンズの比
較例1における、球面収差図(A)、非点収差図
(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 12 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Comparative Example 1 of a plastic aspherical collimator lens.
【図13】プラスチック製非球面コリメータレンズの比
較例2における、球面収差図(A)、非点収差図
(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 13 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Comparative Example 2 of a plastic aspherical collimator lens.
【図14】プラスチック製非球面コリメータレンズの比
較例3における、球面収差図(A)、非点収差図
(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 14 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Comparative Example 3 of a plastic aspherical collimator lens.
【図15】プラスチック製非球面コリメータレンズの実
施例4における、球面収差図(A)、非点収差図
(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 15 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Example 4 of the plastic aspherical collimator lens.
【図16】本発明のプラスチック製非球面コリメータレ
ンズの実施例7における、球面収差図(A)、非点収差
図(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 16 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Example 7 of the plastic aspherical collimator lens of the present invention.
【図17】本発明のプラスチック製非球面コリメータレ
ンズの実施例8における、球面収差図(A)、非点収差
図(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 17 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Example 8 of the plastic aspherical collimator lens of the present invention.
【図18】本発明のプラスチック製非球面コリメータレ
ンズの実施例9における、球面収差図(A)、非点収差
図(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 18 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Example 9 of the plastic aspherical collimator lens of the present invention.
【図19】本発明のプラスチック製非球面コリメータレ
ンズの実施例10における、球面収差図(A)、非点収
差図(B)、および歪曲収差図(C)である。FIG. 19 is a spherical aberration diagram (A), an astigmatism diagram (B), and a distortion diagram (C) in Example 10 of the plastic aspherical collimator lens of the present invention.
h 光軸からの高さ X 非球面上の点の非球面頂点接平面からの距離 O 非球面頂点 CL コリメータレンズ CG カバーガラス OS 光源 f 焦点距離 h Height from optical axis X Distance of the point on the aspherical surface from the tangent plane of the aspherical vertex O aspherical vertex CL collimator lens CG cover glass OS light source f Focal length
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 幸樹 神奈川県厚木市酒井1601 ミツミ電機株式 会社厚木事業所内 Fターム(参考) 2H087 KA13 LA01 LA25 PA01 PA17 PB01 QA02 QA06 QA07 QA12 QA14 QA32 QA34 RA04 RA12 RA42 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yuuki Sato 1601 Sakai, Atsugi, Kanagawa Mitsumi Electric Co., Ltd. Company Atsugi Office F term (reference) 2H087 KA13 LA01 LA25 PA01 PA17 PB01 QA02 QA06 QA07 QA12 QA14 QA32 QA34 RA04 RA12 RA42
Claims (3)
回転楕円面であり、該回転楕円面が、非球面上の点の非
球面頂点接平面からの距離をX、光軸からの高さをh、
楕円面頂点の曲率をC1、および円錐定数をkとする
と、下記の数1で表わされ、 【数1】 かつ、楕円面頂点の曲率半径1/C1をr1、レンズの焦
点距離をf、レンズの屈折率をnとしたとき、前記円錐
定数k、正弦条件の補正係数r1/nf、およびアンダ
ーの球面収差の補正係数(n−1)kが、それぞれ、下
記の数2、数3、および数4の条件を満たし、 【数2】 【数3】 【数4】 かつ、光源側の面が球面の単レンズであり、樹脂を材料
として構成されたプラスチック製非球面コリメータレン
ズ。1. A surface on the exit side of parallel light is a spheroid having a positive refractive power, and the spheroid has a distance X from an aspherical surface tangent plane of a point on the aspherical surface and an optical axis. The height of
Assuming that the curvature of the apex of the ellipsoid is C 1 and the conic constant is k, it can be expressed by the following equation 1 , Further, when the radius of curvature 1 / C 1 of the apex of the ellipsoid is r 1 , the focal length of the lens is f, and the refractive index of the lens is n, the conical constant k, the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition, and the under The correction coefficient (n-1) k of the spherical aberration of satisfies the conditions of the following formulas 2, 3, and 4, respectively, and [Equation 3] [Equation 4] Further, a plastic aspherical collimator lens which is a single lens having a spherical surface on the light source side and made of resin.
き、前記レンズ厚d、前記円錐定数k、および前記正弦
条件の補正係数r1/nfが、それぞれ、下記の数5、
数6、および数7の条件 【数5】 【数6】 【数7】 を満たしていることを特徴とする、請求項1に記載のプ
ラスチック製非球面コリメータレンズ。2. When the thickness of the lens is d [mm], the lens thickness d, the conical constant k, and the correction coefficient r 1 / nf of the sine condition are respectively expressed by the following formula 5,
Conditions of Formulas 6 and 7 [Formula 5] [Equation 6] [Equation 7] The plastic aspherical collimator lens according to claim 1, wherein
質ポリオレフィン系、およびアクリル系の樹脂材料のグ
ループから選択されることを特徴とする、請求項1又は
請求項2に記載のプラスチック製非球面コリメータレン
ズ。3. The non-plastic material according to claim 1, wherein the resin material is selected from the group consisting of norbornene-based, amorphous polyolefin-based, and acrylic resin materials. Spherical collimator lens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001277914A JP2003084195A (en) | 2001-06-26 | 2001-09-13 | Plastic aspherical collimator lens |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001-192707 | 2001-06-26 | ||
JP2001192707 | 2001-06-26 | ||
JP2001277914A JP2003084195A (en) | 2001-06-26 | 2001-09-13 | Plastic aspherical collimator lens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003084195A true JP2003084195A (en) | 2003-03-19 |
Family
ID=26617559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001277914A Withdrawn JP2003084195A (en) | 2001-06-26 | 2001-09-13 | Plastic aspherical collimator lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003084195A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006044244A (en) * | 2004-06-29 | 2006-02-16 | Konica Minolta Opto Inc | Mold for injection molding and injection molding method |
-
2001
- 2001-09-13 JP JP2001277914A patent/JP2003084195A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006044244A (en) * | 2004-06-29 | 2006-02-16 | Konica Minolta Opto Inc | Mold for injection molding and injection molding method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH087329B2 (en) | Optical system for recording and reproducing optical information | |
JP2002303787A (en) | Objective lens, method for correcting its manufacturing error and optical pickup device using the objective lens | |
US7110344B2 (en) | Objective lens, optical pickup apparatus, and recording and/or reproducing apparatus | |
US6636366B1 (en) | Objective for optical disk, optical pickup, optical disk writer-reader, and optical disk reader | |
US7656774B2 (en) | Objective lens, optical head, and optical pickup apparatus | |
JPS61215512A (en) | Objective for optical information reader | |
US20040085884A1 (en) | Optical system for optical pickup apparatus | |
JPH0477708A (en) | Single condenser lens for high-density recording optical disk driving device | |
JP2003084195A (en) | Plastic aspherical collimator lens | |
JP4789169B2 (en) | Chromatic aberration correcting optical element, optical system, optical pickup device and recording / reproducing device | |
JPH0823626B2 (en) | Objective lens for optical disc | |
CN101493570B (en) | Objective lens and optical pickup device | |
JP2004251924A (en) | Beam expander and optical head using the same | |
JP2009211795A (en) | Objective lens and optical pickup device | |
JPS6259912A (en) | Large-diameter single lens | |
JP2002156579A (en) | Objective lens for optical disk | |
JP2003015031A (en) | Objective lens for optical pickup device, optical pickup device, and optical information recording and reproducing device | |
JP2003084196A (en) | Objective lens, optical pickup device and recording/ reproducing device | |
JPS5962815A (en) | Distributed refractive index lens | |
JP2727373B2 (en) | Finite system large aperture imaging lens | |
EP1376186B1 (en) | Objective lens for optical pickup apparatus and recording/reproducing apparatus | |
JPS6254212A (en) | Aspheric surface single lens | |
JPS61179409A (en) | Objective of optical information reader | |
JP3425385B2 (en) | Objective lens for optical information recording media | |
JP2511279B2 (en) | Optical system for recording / reproducing optical information media |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |