JPH02207209A - コリメータレンズ - Google Patents
コリメータレンズInfo
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- JPH02207209A JPH02207209A JP2822389A JP2822389A JPH02207209A JP H02207209 A JPH02207209 A JP H02207209A JP 2822389 A JP2822389 A JP 2822389A JP 2822389 A JP2822389 A JP 2822389A JP H02207209 A JPH02207209 A JP H02207209A
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- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 23
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 3
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
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- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明はコリメータレンズ、詳しくはレーザープリンタ
ー等の光走査装置や光ピツクアップ装置等に於いて光源
として使用される半導体レーザーからの光束を効率良く
平行光束に変換するためのコリメータレンズに関する。
ー等の光走査装置や光ピツクアップ装置等に於いて光源
として使用される半導体レーザーからの光束を効率良く
平行光束に変換するためのコリメータレンズに関する。
［従来の技術］
レーザープリンターや光ピツクアップ装置に光源として
用いられる半導体レーザーから放射される光束は一般に
、接合面に平行な方向で１０〜２０度、接合面に直交す
る方向で２０〜３５度の半値全角を有する発散性の光束
であり、一般にはコリメータレンズにより平行光束化し
て使用される。
用いられる半導体レーザーから放射される光束は一般に
、接合面に平行な方向で１０〜２０度、接合面に直交す
る方向で２０〜３５度の半値全角を有する発散性の光束
であり、一般にはコリメータレンズにより平行光束化し
て使用される。
半導体レーザーからの発散性の光束を平行光束化するた
めのコリメータレンズは従来から種々提案されている（
例えば、特開昭６１−２５９２１５号公報、同６２−２
３７４１３号公報等）。
めのコリメータレンズは従来から種々提案されている（
例えば、特開昭６１−２５９２１５号公報、同６２−２
３７４１３号公報等）。
［発明が解決しようとする課題］
近来、レーザープリンターや光ピックアップ装置も性能
の高度なものが要請され、それに伴いコリメータレンズ
にも従来に増して開口数が大きく、球面収差、コマ収差
等が十分に補正されたものが求められるように成ってき
ている。
の高度なものが要請され、それに伴いコリメータレンズ
にも従来に増して開口数が大きく、球面収差、コマ収差
等が十分に補正されたものが求められるように成ってき
ている。
本発明は、上述の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、開口数が大きく結像性能に優れた新規なコリメータ
レンズの提供を目的とする。
て、開口数が大きく結像性能に優れた新規なコリメータ
レンズの提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］
以下、本発明を説明する。
本発明のコリメータレンズは、半導体レーザーからの発
散性の光束を平行光束化するためのものであって、「光
束射出側から光束入射側へ向かって、第１群ないし第３
群を順次配備して」なる。
散性の光束を平行光束化するためのものであって、「光
束射出側から光束入射側へ向かって、第１群ないし第３
群を順次配備して」なる。
そして第１群は正レンズ、第２群は光束射出側に凸面を
向けた正メニスカスレンズ、第３群は光束射出側に凹面
を向けた焦点距離の長い正メニスカスレンズであり、従
って３群３枚構成である。
向けた正メニスカスレンズ、第３群は光束射出側に凹面
を向けた焦点距離の長い正メニスカスレンズであり、従
って３群３枚構成である。
全系の合成焦点距離をＦ、第１群と第２群の合成焦点距
離をＦ□、２、第３群の焦点距離をＦ３、光束射出側か
ら第１番目のレンズ面の曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜６）
とするとき、これらは （Ｉ） １．０１ ＜ Ｆ／Ｆ１、２＜ １．０６
（ＩＩ） ０．０３ ＜ Ｆ／Ｆ３ ＜ ０．１
４（ＩＩＩ） １．０ ＜ Ｆ／Ｒ３＜ １．８（
ＩＶ） ０．６ ＜ Ｆ／ ｌ Ｒｓ ｌ ＜１
．５なる条件を満足する。
離をＦ□、２、第３群の焦点距離をＦ３、光束射出側か
ら第１番目のレンズ面の曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜６）
とするとき、これらは （Ｉ） １．０１ ＜ Ｆ／Ｆ１、２＜ １．０６
（ＩＩ） ０．０３ ＜ Ｆ／Ｆ３ ＜ ０．１
４（ＩＩＩ） １．０ ＜ Ｆ／Ｒ３＜ １．８（
ＩＶ） ０．６ ＜ Ｆ／ ｌ Ｒｓ ｌ ＜１
．５なる条件を満足する。
［作 用］
上記４条件のうち、条件（Ｉ）と（ＩＩ）とは球面収差
を良好に補正するための条件であり、これら条件（Ｉ）
、（ＩＩ）の下限を越えると球面収差がアンダーとなり
、上限を越えるとオーバーとなって、残存球面収差が発
生して性能が劣化する。
を良好に補正するための条件であり、これら条件（Ｉ）
、（ＩＩ）の下限を越えると球面収差がアンダーとなり
、上限を越えるとオーバーとなって、残存球面収差が発
生して性能が劣化する。
条件（ＩＩＩＬ（ｍはコマ収差を良好に補正するための
条件であり、条件（ＩＩＩ）の下限を越えると外向性の
、また上限を越えると内向性のコマ収差が発生する。条
件（１ｖ）の下限を越えると内向性のコマ収差が発生し
、上限を越えると外向性のコマ収差が発生して軸外の性
能が劣化し好ましくない。
条件であり、条件（ＩＩＩ）の下限を越えると外向性の
、また上限を越えると内向性のコマ収差が発生する。条
件（１ｖ）の下限を越えると内向性のコマ収差が発生し
、上限を越えると外向性のコマ収差が発生して軸外の性
能が劣化し好ましくない。
［実施例コ
以下、具体的な実施例を７例挙げる。
各実施例に於いて、光束射出側から第ｊ番目のレンズ面
の曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜６）、第ｊ番目の面間隔を
り、 （ｉ＝１〜５）、第５群のレンズの屈折率（波長
７８０ ｎｍの光に対するもの）をＮ、とする。
の曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜６）、第ｊ番目の面間隔を
り、 （ｉ＝１〜５）、第５群のレンズの屈折率（波長
７８０ ｎｍの光に対するもの）をＮ、とする。
また全系の合成焦点距離をＦ、第１群と第２群の合成焦
点距離をＦ、、２、第３群の焦点距離をＦ３、開口数を
Ｎ、Ａとする。全系の合成焦点距ＩＦは１に規格化され
、長さの次元を持っ諸量はＦに対する比率で与えられる
。また、各実施例とも厚さ０゜３ｍｍ 、屈折率１．５
１のカバーガラス（半導体レーザーパッケージのウィン
ドウ部のガラス）の存在を考慮して設計されている。
点距離をＦ、、２、第３群の焦点距離をＦ３、開口数を
Ｎ、Ａとする。全系の合成焦点距ＩＦは１に規格化され
、長さの次元を持っ諸量はＦに対する比率で与えられる
。また、各実施例とも厚さ０゜３ｍｍ 、屈折率１．５
１のカバーガラス（半導体レーザーパッケージのウィン
ドウ部のガラス）の存在を考慮して設計されている。
実施例１
第１図に、この実施例のレンズ構成とＮ、Ａ＝０．３に
於ける光線軌跡を示す。図の左側が光束射出側であり、
右側が光束入射側である。符号旧、０２．Ｕ３はそれぞ
れ第１．第２．第３群を示す。また、符号Ｇはカバーガ
ラス、符号ＬＤは半導体レーザーを示している。
於ける光線軌跡を示す。図の左側が光束射出側であり、
右側が光束入射側である。符号旧、０２．Ｕ３はそれぞ
れ第１．第２．第３群を示す。また、符号Ｇはカバーガ
ラス、符号ＬＤは半導体レーザーを示している。
Ｆ＝１．Ｆｘ、 ２＝０．９６１．Ｆ３＝１６．０５８
．Ｎ、Ａ＝０．３Ｆ／Ｆ１，２”１．０４０
Ｆ／Ｆ３”０．０６２Ｆ／Ｒ３＝ １．２０４ 、
Ｆ／ Ｒ５＝１．２９１ｊ Ｊ
Ｄｔ ｊ Ｎｉ１ １
．５９０ ０．０８６ １ １．７
３８１８２ ８．８４３ ０．０８１３
０．８３１ ０．１８９ ２
１．７３８１８４ ３．３４１ ０．１
４５５ −０．７７５ ０，１４８
３ １．７３８１８６ −０．７８６ 実施例１に関する収差図を第５図に示す。
．Ｎ、Ａ＝０．３Ｆ／Ｆ１，２”１．０４０
Ｆ／Ｆ３”０．０６２Ｆ／Ｒ３＝ １．２０４ 、
Ｆ／ Ｒ５＝１．２９１ｊ Ｊ
Ｄｔ ｊ Ｎｉ１ １
．５９０ ０．０８６ １ １．７
３８１８２ ８．８４３ ０．０８１３
０．８３１ ０．１８９ ２
１．７３８１８４ ３．３４１ ０．１
４５５ −０．７７５ ０，１４８
３ １．７３８１８６ −０．７８６ 実施例１に関する収差図を第５図に示す。
実施例２
Ｆ”１．Ｆ１、 ｚ＝０．９６８．Ｆａ”ＩＯ，８３９
，Ｎ、Ａ”０−３Ｆ／Ｆ、、２＝１．０３５ Ｆ／
Ｆ３＝０．０９２Ｆ／Ｒｉ＝ １．４４７ Ｆ／
Ｒ５＝１．１７０ｉ ＲＩ Ｄｌｊ
Ｎｊｌ １．４５５ ０．１２１ １
１．５１１１８２ −２．８５６ ０．０３７ ３ ０．８９１ ０．１４３ ２ １．５１１
１８４ ２．１９４ ０．１１０ ５ −０．８５５ ０．２３７ ３ １．５１
１１８６ −０．８１０ 実施例２に関する収差図を第６図に示す。
，Ｎ、Ａ”０−３Ｆ／Ｆ、、２＝１．０３５ Ｆ／
Ｆ３＝０．０９２Ｆ／Ｒｉ＝ １．４４７ Ｆ／
Ｒ５＝１．１７０ｉ ＲＩ Ｄｌｊ
Ｎｊｌ １．４５５ ０．１２１ １
１．５１１１８２ −２．８５６ ０．０３７ ３ ０．８９１ ０．１４３ ２ １．５１１
１８４ ２．１９４ ０．１１０ ５ −０．８５５ ０．２３７ ３ １．５１
１１８６ −０．８１０ 実施例２に関する収差図を第６図に示す。
実施例３
第２図に、この実施例のレンズ構成とＮ、Ａ＝０．３に
於ける光線軌跡を示す。各符号は第１図と同じ意味を有
する。
於ける光線軌跡を示す。各符号は第１図と同じ意味を有
する。
Ｆ”１．Ｆ１、２二０．９５３．Ｆ３．１２．２７７、
Ｎ、Ａ＝０．３Ｆ／Ｆ、、２＝１．０４９ 、 Ｆ／
Ｆ３＝０．０８２Ｆ／Ｒ３＝ １．３６２ 、 Ｆ／
ｌ Ｒｓ ｌ ”１．２０２１ ＲＩ
Ｄｒ Ｊ Ｎａ１ ８．３３３ ０
．０９９ １ １．７８５７１２ −３．３３１
０．０５９ ３ ０．７３４ ０．１６２ ２ １．７１２
２Ｌ４ ２．６９９ ０．１５２ ５ −０．８３２ ０．１９４ ３ １．７８
５７１６ −０．８４５ 実施例３に関する収差図を第７図に示す。
Ｎ、Ａ＝０．３Ｆ／Ｆ、、２＝１．０４９ 、 Ｆ／
Ｆ３＝０．０８２Ｆ／Ｒ３＝ １．３６２ 、 Ｆ／
ｌ Ｒｓ ｌ ”１．２０２１ ＲＩ
Ｄｒ Ｊ Ｎａ１ ８．３３３ ０
．０９９ １ １．７８５７１２ −３．３３１
０．０５９ ３ ０．７３４ ０．１６２ ２ １．７１２
２Ｌ４ ２．６９９ ０．１５２ ５ −０．８３２ ０．１９４ ３ １．７８
５７１６ −０．８４５ 実施例３に関する収差図を第７図に示す。
実施例４
Ｆ−１，Ｆｔ、 ｚ＝０．９７３．Ｆ３”１４．８３９
．Ｎ、Ａ＝０．３Ｆ／ｈ、 ２”１．０２８ Ｆ／
Ｆ３”０．０６９Ｆ／Ｒ３＝ １．６６７ 、 Ｆ
／Ｉ Ｒ５１＝１．０９３１ Ｒ＋
ＤＩｊ Ｎｊｌ １．７５２
０．１１３ １ １．７８５７１２
−４．９１１ ０．０４７３ ０．６００
０．１３４ ２ １．７１２２１４
０．８２８ ０．１３１５ −０．９１５
０．１６２ ３ １．６５９４９６
−０．８９５ 実施例４に関する収差図を第８図に示す。
．Ｎ、Ａ＝０．３Ｆ／ｈ、 ２”１．０２８ Ｆ／
Ｆ３”０．０６９Ｆ／Ｒ３＝ １．６６７ 、 Ｆ
／Ｉ Ｒ５１＝１．０９３１ Ｒ＋
ＤＩｊ Ｎｊｌ １．７５２
０．１１３ １ １．７８５７１２
−４．９１１ ０．０４７３ ０．６００
０．１３４ ２ １．７１２２１４
０．８２８ ０．１３１５ −０．９１５
０．１６２ ３ １．６５９４９６
−０．８９５ 実施例４に関する収差図を第８図に示す。
実施例５
第３図に、この実施例のレンズ構成とＮ、Ａ＝０．３に
於ける光線軌跡を示す。各符号は第１図と同じ意味を有
する。
於ける光線軌跡を示す。各符号は第１図と同じ意味を有
する。
Ｆ＝１、Ｆ１、 ２＝０．９５５．Ｆ３＝１４．７５２
．〜．Ａ＝０．３Ｆ／Ｆ□、ｚ”ｌ−０４７、Ｆ／Ｆ３
”０．０６８Ｆ／Ｒ３＝ １．４５６ Ｆ／ ｌ
Ｒｓ ｌ ”１．２０４ｉ ＲｉＤ＋ ｊ
Ｎｉ１ １．１５３ ０．１２９ １
１．６０９０９２ −５．１６８ ０．０２６ ３ ０．６８７ ０．１５３ ２ １．６０９
０９４ １．１３９ ０．１２３５
−０．８３０ ０．１７０ ３ １
．７８５７１６ −０．１１１１５ 実施例５に関する収差図を第９図に示す。
．〜．Ａ＝０．３Ｆ／Ｆ□、ｚ”ｌ−０４７、Ｆ／Ｆ３
”０．０６８Ｆ／Ｒ３＝ １．４５６ Ｆ／ ｌ
Ｒｓ ｌ ”１．２０４ｉ ＲｉＤ＋ ｊ
Ｎｉ１ １．１５３ ０．１２９ １
１．６０９０９２ −５．１６８ ０．０２６ ３ ０．６８７ ０．１５３ ２ １．６０９
０９４ １．１３９ ０．１２３５
−０．８３０ ０．１７０ ３ １
．７８５７１６ −０．１１１１５ 実施例５に関する収差図を第９図に示す。
実施例６
Ｆ”１．Ｆｔ、 ２”０−９８０．Ｆ３”１８．０９７
．〜．Ａ＝０．３Ｆ／Ｆ＋、ｙ、＝１．０２０ 、
Ｆ／Ｆ３二０．０５５Ｆ／Ｒ３＝ １．５４６
、 Ｆ／ Ｒｓ ＝０．７８９ｉ Ｒｉ
Ｄ、 ｊ Ｎｊｌ １．９５７ ０
．０１０ １ １．７８５７１２ −９．６５０
０．０４５ ３ ０．６４７ ０．１３３ ２ １．．７１
２２１４ １．１６３ ０．１３３ ５ −１．２６７ ０．１６２ ３ １．７８
５７１６ −１．２２９ 実施例６に関する収差図を第１０図に示す。
．〜．Ａ＝０．３Ｆ／Ｆ＋、ｙ、＝１．０２０ 、
Ｆ／Ｆ３二０．０５５Ｆ／Ｒ３＝ １．５４６
、 Ｆ／ Ｒｓ ＝０．７８９ｉ Ｒｉ
Ｄ、 ｊ Ｎｊｌ １．９５７ ０
．０１０ １ １．７８５７１２ −９．６５０
０．０４５ ３ ０．６４７ ０．１３３ ２ １．．７１
２２１４ １．１６３ ０．１３３ ５ −１．２６７ ０．１６２ ３ １．７８
５７１６ −１．２２９ 実施例６に関する収差図を第１０図に示す。
実施例７
第４図に、この実施例のレンズ構成とＮ、Ａ＝０．３に
於ける光線軌跡を示す。各符号は第１図と同じ意味を有
する。
於ける光線軌跡を示す。各符号は第１図と同じ意味を有
する。
Ｆ”１．、Ｆｔ、 ２”ｏ−９６４，Ｆ、”１０．７４
４．Ｎ、Ａ”０．３Ｆ／Ｆ工、２＝１．０３７ 、
Ｆ／Ｆ３”０．０９３Ｆ／Ｒ３，１，３７２、Ｆ／
Ｉ Ｒ５１＝１．２５３１ Ｒｉ
Ｄｒ ｊＮｌｌ −１１，６６７
０，１００１１，８２４８５２−１，９３３０，０４５ ３０，７２９０，１３３２１’、７１２２１４
２．２０８ ０．１３３５ −０．７９８
０，２３３ ３ １．５１１１８６
−０．７６６ 実施例７に関する収差図を第１１図に示す。
４．Ｎ、Ａ”０．３Ｆ／Ｆ工、２＝１．０３７ 、
Ｆ／Ｆ３”０．０９３Ｆ／Ｒ３，１，３７２、Ｆ／
Ｉ Ｒ５１＝１．２５３１ Ｒｉ
Ｄｒ ｊＮｌｌ −１１，６６７
０，１００１１，８２４８５２−１，９３３０，０４５ ３０，７２９０，１３３２１’、７１２２１４
２．２０８ ０．１３３５ −０．７９８
０，２３３ ３ １．５１１１８６
−０．７６６ 実施例７に関する収差図を第１１図に示す。
各実施例とも諸収差が良好に補正されている。
なお、上の各実施例に於いて１に規格化された全系の焦
点距離Ｆの実際の値は３軸ｍである。
点距離Ｆの実際の値は３軸ｍである。
［発明の効果］
以上、本発明によれば新規なコリメータレンズを提供で
きる。このコリメータレンズは開口数が大きく、且つ結
像性能が良いので、半導体レーザーからの発散性の光束
を効率良く、且つ良好に平行光束化できる。また３群３
枚構成とコンパクト］Ｏ であり、軸外性能が良いのでアライメントも容易である
。
きる。このコリメータレンズは開口数が大きく、且つ結
像性能が良いので、半導体レーザーからの発散性の光束
を効率良く、且つ良好に平行光束化できる。また３群３
枚構成とコンパクト］Ｏ であり、軸外性能が良いのでアライメントも容易である
。
第１図は、実施例１のレンズ構成を示す図、第２図は、
実施例３のレンズ構成を示す図、第３図は、実施例５の
レンズ構成を示す図、第４図は、実施例７のレンズ構成
を示す図、第５図ないし第１１図は順次、実施例１ない
し７に関する諸収差の図である。 ［１，、、第１群、０２．、、第２群、Ｕ：１．、第３
群、Ｇｏｏ、カバーガラス、ＬＤ、、、半導体レーザー
球＠収差（実線） 正５大伶４午 び波線） コマ 収差 ０．７゜ 牢島収午 ０．７゜ 歪曲ｑ×左
実施例３のレンズ構成を示す図、第３図は、実施例５の
レンズ構成を示す図、第４図は、実施例７のレンズ構成
を示す図、第５図ないし第１１図は順次、実施例１ない
し７に関する諸収差の図である。 ［１，、、第１群、０２．、、第２群、Ｕ：１．、第３
群、Ｇｏｏ、カバーガラス、ＬＤ、、、半導体レーザー
球＠収差（実線） 正５大伶４午 び波線） コマ 収差 ０．７゜ 牢島収午 ０．７゜ 歪曲ｑ×左
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光束射出側から光束入射側へ向かって、第１群ないし第
３群を順次配備してなり、 第１群は正レンズ、第２群は光束射出側に凸面を向けた
正メニスカスレンズ、第３群は光束射出側に凹面を向け
た焦点距離の長い正メニスカスレンズである３群３枚構
成であり、 全系の合成焦点距離をＦ、第１群と第２群の合成焦点距
離をＦ＿１＿、＿２、第３群の焦点距離をＦ＿３、光束
射出側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径をＲ＿ｉ（ｉ
＝１〜６）とするとき、これらが （ I ）１．０１＜Ｆ／Ｆ＿１＿、＿２＜１．０６（II
）０．０３＜Ｆ／Ｆ＿３＜０．１４ （III）１．０＜Ｆ／Ｒ＿３＜１．８ （IV）０．６＜Ｆ／｜Ｒ＿５｜＜１．５ なる条件を満足することを特徴とするコリメータレンズ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2822389A JP2711127B2 (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | コリメータレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2822389A JP2711127B2 (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | コリメータレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207209A true JPH02207209A (ja) | 1990-08-16 |
| JP2711127B2 JP2711127B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=12242615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2822389A Expired - Fee Related JP2711127B2 (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | コリメータレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2711127B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020088033A1 (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种光学准直系统 |
| CN111123489A (zh) * | 2018-11-01 | 2020-05-08 | 新巨科技股份有限公司 | 三片式薄型成像镜片组 |
| CN113866994A (zh) * | 2020-06-30 | 2021-12-31 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种准直镜及像传感器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10606070B2 (en) * | 2016-09-19 | 2020-03-31 | Genius Electronic Optical Co., Ltd. | Ocular optical system |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP2822389A patent/JP2711127B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
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| WO2020088033A1 (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种光学准直系统 |
| CN111123489A (zh) * | 2018-11-01 | 2020-05-08 | 新巨科技股份有限公司 | 三片式薄型成像镜片组 |
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