JPH0359407B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0359407B2 JPH0359407B2 JP22216683A JP22216683A JPH0359407B2 JP H0359407 B2 JPH0359407 B2 JP H0359407B2 JP 22216683 A JP22216683 A JP 22216683A JP 22216683 A JP22216683 A JP 22216683A JP H0359407 B2 JPH0359407 B2 JP H0359407B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- ellipsoid
- apex
- curvature
- radius
- Prior art date
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- Expired
Links
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明はビデオデイスクやデジタルオーデイ
オデイスク等の再生光学系において、光源からの
発散光を平行光に変換するためのコリメータレン
ズに関する。 （従来技術） ビデオデイスクやデジタルオーデイオデイスク
の再生光学系においては、半導体レーザーを光源
とし、コリメータレンズで平行光とされるのが一
般であるが、半導体レーザーの放射光はその活性
層の方向とこれと直角な方向とでは発散角その他
の性質を異にしている。この異方性と効率とを考
慮して、NA0.12〜0.2程度で回折限界性能を有す
ることが要求される。 従来、このような目的で考案されたコリメータ
レンズの例として、特開昭58−14109号、特開昭
58−38915号等をあげることができる。しかし、
これらのコリメータレンズは２枚のレンズから構
成され、安価とは云えない。 一方、同じ再生光学系に用いられる対物レンズ
においては、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種々提案されている。（例え
ば特開昭57−765123号、特開昭57−201201号、特
開昭58−17409号、特開昭58−68711号等）これら
の公知例はＮ、Ａ、0.3〜0.5と大きく、これらの
公開技術を利用してＮ、Ａ、0.12〜0.2のレンズ
を設計するのは容易である。しかし、これらに利
用されている非球面形状は複雑であり、これを光
源波長の1/10以下の精度で測定するのは非常に困
難であり、回折限界性能を有するレンズの実用化
のさまたげとなつていた。 （発明の目的） この発明は上記の事情に鑑み、光源波長の1/10
の精度で測定することの容易な回転楕円面と球面
とから構成され、Ｎ、Ａ、0.12〜0.2程度で、球
面収差、正弦条件とも良好に補正され、回折限界
性能を有する実用的な非球面単レンズを得ようと
するものである。 （発明の構成） この発明のコリメータレンズは、第１図にその
断面を示すように、平行光射出側の面が正の屈折
力を持つ回転楕円面である単レンズで、該回転楕
円面が Ｘ：非球面上の点の非球面頂点接平面からの距離 ｈ：光軸からの高さ C1：楕円面頂点の曲率 Ｋ：円錐常数 として で表わされ、かつ R1：１／C1（楕円面頂点の曲率半径） ｆ：レンズの焦点距離 ｎ：レンズの屈折率 としたとき 0.33＜R1／nf＜0.47 ……(1) −0.47＜（ｎ−１）ｋ＜−0.33 ……(2) の条件を満足するものである。 前述のように、半導体レーザ用のコリメータレ
ンズは、光軸近傍の発光点に関して回折限界性能
が要求されるが、このためには球面収差及び正弦
条件を良好に補正する必要がある。 条件(1)はその正弦条件の補正に関するもので、
上限をこえると正弦条件がオーバーになり、これ
を補正するには、レンズ厚を非常に大きくとらな
ければならず、実用上問題がある。 逆に下限をこえると正弦条件がアンダーにな
る。 条件(2)は平行光射出側の面の曲率半径を条件(1)
の範囲としたとき、レンズ各面で発生するアンダ
ーの球面収差を補正する条件である。 収差論から、３次収差の領域では面の頂点曲率
半径を固定したとき、（ｎ−１）ｋに比例した球
面収差の補正作用を持つ。従つて、この値を適当
に選ぶことでレンズ全体の球面収差を良好に補正
することが可能となる。 上限をこえて大となる球面収差が補正不足とな
り、逆に下限をこえて小になると球面収差が補正
過剰となる。 以下、本発明による実施例を示す。 表中 r1は平行光射出側の面の曲率半径 r2は光源光入射側（平行光射出側の面と反対
側）の面の曲率半径 ｄはレンズ厚 ｎはレンズの屈折率 dcは光源光入射側（平行光射出側の面と反対
側）に光軸に垂直に挿入されているカバーガラス
の厚み（屈折率1.51072）である。 実施例 １
オデイスク等の再生光学系において、光源からの
発散光を平行光に変換するためのコリメータレン
ズに関する。 （従来技術） ビデオデイスクやデジタルオーデイオデイスク
の再生光学系においては、半導体レーザーを光源
とし、コリメータレンズで平行光とされるのが一
般であるが、半導体レーザーの放射光はその活性
層の方向とこれと直角な方向とでは発散角その他
の性質を異にしている。この異方性と効率とを考
慮して、NA0.12〜0.2程度で回折限界性能を有す
ることが要求される。 従来、このような目的で考案されたコリメータ
レンズの例として、特開昭58−14109号、特開昭
58−38915号等をあげることができる。しかし、
これらのコリメータレンズは２枚のレンズから構
成され、安価とは云えない。 一方、同じ再生光学系に用いられる対物レンズ
においては、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種々提案されている。（例え
ば特開昭57−765123号、特開昭57−201201号、特
開昭58−17409号、特開昭58−68711号等）これら
の公知例はＮ、Ａ、0.3〜0.5と大きく、これらの
公開技術を利用してＮ、Ａ、0.12〜0.2のレンズ
を設計するのは容易である。しかし、これらに利
用されている非球面形状は複雑であり、これを光
源波長の1/10以下の精度で測定するのは非常に困
難であり、回折限界性能を有するレンズの実用化
のさまたげとなつていた。 （発明の目的） この発明は上記の事情に鑑み、光源波長の1/10
の精度で測定することの容易な回転楕円面と球面
とから構成され、Ｎ、Ａ、0.12〜0.2程度で、球
面収差、正弦条件とも良好に補正され、回折限界
性能を有する実用的な非球面単レンズを得ようと
するものである。 （発明の構成） この発明のコリメータレンズは、第１図にその
断面を示すように、平行光射出側の面が正の屈折
力を持つ回転楕円面である単レンズで、該回転楕
円面が Ｘ：非球面上の点の非球面頂点接平面からの距離 ｈ：光軸からの高さ C1：楕円面頂点の曲率 Ｋ：円錐常数 として で表わされ、かつ R1：１／C1（楕円面頂点の曲率半径） ｆ：レンズの焦点距離 ｎ：レンズの屈折率 としたとき 0.33＜R1／nf＜0.47 ……(1) −0.47＜（ｎ−１）ｋ＜−0.33 ……(2) の条件を満足するものである。 前述のように、半導体レーザ用のコリメータレ
ンズは、光軸近傍の発光点に関して回折限界性能
が要求されるが、このためには球面収差及び正弦
条件を良好に補正する必要がある。 条件(1)はその正弦条件の補正に関するもので、
上限をこえると正弦条件がオーバーになり、これ
を補正するには、レンズ厚を非常に大きくとらな
ければならず、実用上問題がある。 逆に下限をこえると正弦条件がアンダーにな
る。 条件(2)は平行光射出側の面の曲率半径を条件(1)
の範囲としたとき、レンズ各面で発生するアンダ
ーの球面収差を補正する条件である。 収差論から、３次収差の領域では面の頂点曲率
半径を固定したとき、（ｎ−１）ｋに比例した球
面収差の補正作用を持つ。従つて、この値を適当
に選ぶことでレンズ全体の球面収差を良好に補正
することが可能となる。 上限をこえて大となる球面収差が補正不足とな
り、逆に下限をこえて小になると球面収差が補正
過剰となる。 以下、本発明による実施例を示す。 表中 r1は平行光射出側の面の曲率半径 r2は光源光入射側（平行光射出側の面と反対
側）の面の曲率半径 ｄはレンズ厚 ｎはレンズの屈折率 dcは光源光入射側（平行光射出側の面と反対
側）に光軸に垂直に挿入されているカバーガラス
の厚み（屈折率1.51072）である。 実施例 １
【表】
実施例 ２
【表】
実施例 ３
【表】
実施例 ４
【表】
（発明の効果）
この発明のコリメータレンズは、第１ないし第
４実施例の収差図をそれぞれ第２ないし第５図に
示すように、球面収差、正弦条件は極めてよく補
正されている。 さらに、楕円面と球面からレンズが構成されて
いるので、各面の面精度は通常の干渉計やフーコ
ーテストで、使用波長の1/10の程度で測定するこ
とが容易であり、極めて実用性の高いものであ
る。
４実施例の収差図をそれぞれ第２ないし第５図に
示すように、球面収差、正弦条件は極めてよく補
正されている。 さらに、楕円面と球面からレンズが構成されて
いるので、各面の面精度は通常の干渉計やフーコ
ーテストで、使用波長の1/10の程度で測定するこ
とが容易であり、極めて実用性の高いものであ
る。
第１図はこの発明のコリメータレンズの１実施
例の断面図、第２図ないし第５図はそれぞれ第１
ないし第４実施例の収差図である。
例の断面図、第２図ないし第５図はそれぞれ第１
ないし第４実施例の収差図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 平行光射出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 Ｘ：非球面上の点の非球面頂点接平面からの距離 ｈ：光軸からの高さ C1：楕円面頂点の曲率 Ｋ：円錐常数 として で表され、かつ R1：１／C1（楕円面頂点の曲率半径） ｆ：レンズの焦点距離 ｎ：レンズの屈折率 としたとき 0.33＜R1／nf＜0.47 −0.47＜（ｎ−１）ｋ＜−0.33 の条件を満たす単レンズであることを特徴とする
非球面コリメータレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22216683A JPS60121412A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 非球面コリメ−タレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22216683A JPS60121412A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 非球面コリメ−タレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121412A JPS60121412A (ja) | 1985-06-28 |
| JPH0359407B2 true JPH0359407B2 (ja) | 1991-09-10 |
Family
ID=16778206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22216683A Granted JPS60121412A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 非球面コリメ−タレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121412A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07122691B2 (ja) * | 1986-06-30 | 1995-12-25 | 株式会社三協精機製作所 | 光デイスク用レンズ |
| JPH02150816A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-11 | Canon Inc | 非球面単レンズ |
| JP4105256B2 (ja) * | 1997-07-29 | 2008-06-25 | 株式会社ナノシステムソリューションズ | 光照射装置及び表面検査装置 |
| DE20013777U1 (de) * | 2000-08-07 | 2001-02-22 | Deußer, Alexander, Dipl.-Phys., 64291 Darmstadt | Linsenkörper |
| US7106524B2 (en) | 2000-11-15 | 2006-09-12 | Tae-Sun Song | Optical pickup apparatus for read-write heads in high density optical storages |
| JP2010002852A (ja) | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Ricoh Co Ltd | 光走査光学系、光走査装置並びにそれを用いた画像形成装置 |
-
1983
- 1983-11-28 JP JP22216683A patent/JPS60121412A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60121412A (ja) | 1985-06-28 |
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