JPH04114117A - 光コリメート光源装置 - Google Patents
光コリメート光源装置Info
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- JPH04114117A JPH04114117A JP2235163A JP23516390A JPH04114117A JP H04114117 A JPH04114117 A JP H04114117A JP 2235163 A JP2235163 A JP 2235163A JP 23516390 A JP23516390 A JP 23516390A JP H04114117 A JPH04114117 A JP H04114117A
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- JP
- Japan
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- light
- aspherical lens
- optical
- transparent plate
- light emitting
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- Pending
Links
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- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 3
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Led Device Packages (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］
本発明は、半導体レーザや発光ダイオード等の発光素子
から放射された発散光をコリメートして平行光線を射出
させるための光コリメート光源装置に関する。
から放射された発散光をコリメートして平行光線を射出
させるための光コリメート光源装置に関する。
［背景技術とその問題点］
従来より用いられているコリメート光源としては、例え
ば第３図に示すように、発光素子２１から放射された発
散光２２をコリメート用ガラス組レンズ２３を通して平
行光線（コリメート光）２４に変換させるようにしたも
のがある。なお、Ｃは光軸である。
ば第３図に示すように、発光素子２１から放射された発
散光２２をコリメート用ガラス組レンズ２３を通して平
行光線（コリメート光）２４に変換させるようにしたも
のがある。なお、Ｃは光軸である。
このようにガラス組レンズ２３を用いたものは、波面収
差等の光学特性が優れている反面、高価格であり、サイ
ズが大きく、重量も重いという欠点がある。また、ガラ
スレンズは、何回もの研磨工程が必要で、多量生産にも
向いていない。
差等の光学特性が優れている反面、高価格であり、サイ
ズが大きく、重量も重いという欠点がある。また、ガラ
スレンズは、何回もの研磨工程が必要で、多量生産にも
向いていない。
別な従来例としては、第４図に示すような、発光素子２
１とコリメート用フレネルレンズ２５からなるコリメー
ト光源がある。
１とコリメート用フレネルレンズ２５からなるコリメー
ト光源がある。
このようなフレネルレンズ２５を用いたものは、光学特
性、価格、サイズ等については、ガラス組レンズ２３を
用いたものよりも優れている。しかし、直径が２〜４ｍ
ｍ程度の大口径のフレネルレンズは、製作が困難である
ため市販されておらず、出射ビーム径が２ｍｍ以上の場
合には、使用できないという制限があった。
性、価格、サイズ等については、ガラス組レンズ２３を
用いたものよりも優れている。しかし、直径が２〜４ｍ
ｍ程度の大口径のフレネルレンズは、製作が困難である
ため市販されておらず、出射ビーム径が２ｍｍ以上の場
合には、使用できないという制限があった。
ところで、光デイスク装置においては、光ピックアップ
用の対物非球面レンズを用いて大口径の平行光線を得て
おり、しかも、光ピックアップ用の非球面レンズは容易
に入手することができ、安価でもある。
用の対物非球面レンズを用いて大口径の平行光線を得て
おり、しかも、光ピックアップ用の非球面レンズは容易
に入手することができ、安価でもある。
そこで、この光ピックアップ用の非球面レンズをコリメ
ート光源に利用することが考えられる。
ート光源に利用することが考えられる。
すなわち、第５図に示すように、光ピックアップ用の非
球面レンズ２６の焦点に発光素子２１を置き、発光素子
２１から放射されら発散光２２を非球面レンズ２６で平
行光線２７にするものである。
球面レンズ２６の焦点に発光素子２１を置き、発光素子
２１から放射されら発散光２２を非球面レンズ２６で平
行光線２７にするものである。
しかしながら、上記光ピックアップ用非球面レンズ２６
が用いられている光デイスク装置は、第６図に示すよう
に、光ディスク２８のカバー層２９の裏面に光デイスク
記録層３０が形成されており、非球面レンズ２６は、光
ディスク２８のカバー層２９側に配置されている。そし
て、平行光線３１を非球面レンズ２６で収束させてカバ
ー層２９内に入射させ、光デイスク記録層３０に集光さ
せて反射させ、光デイスク記録層３０がらの反射光３２
を再び非球面レンズ２６で平行光線３１にしている。こ
のように、光ピックアップ用の非球面レンズ２６は、透
明なカバー層２９を通過する光を扱っているので、空気
とカバー層２９との界面における光の屈折を考虜して設
計されている。
が用いられている光デイスク装置は、第６図に示すよう
に、光ディスク２８のカバー層２９の裏面に光デイスク
記録層３０が形成されており、非球面レンズ２６は、光
ディスク２８のカバー層２９側に配置されている。そし
て、平行光線３１を非球面レンズ２６で収束させてカバ
ー層２９内に入射させ、光デイスク記録層３０に集光さ
せて反射させ、光デイスク記録層３０がらの反射光３２
を再び非球面レンズ２６で平行光線３１にしている。こ
のように、光ピックアップ用の非球面レンズ２６は、透
明なカバー層２９を通過する光を扱っているので、空気
とカバー層２９との界面における光の屈折を考虜して設
計されている。
このため、光ピックアップ用の非球面レンズ２６を用い
て第５図のようなコリメート光源を構成したとしても、
低収差の平行光線２７を得られなかった。
て第５図のようなコリメート光源を構成したとしても、
低収差の平行光線２７を得られなかった。
また、第５図のような非球面レンズを用いたコリメート
光源で低収差、高精度の平行光線を得ようとすれば、コ
リメート専用の非球面レンズを新たに開発する必要があ
り、高価格にならざるを得ない。
光源で低収差、高精度の平行光線を得ようとすれば、コ
リメート専用の非球面レンズを新たに開発する必要があ
り、高価格にならざるを得ない。
［発明が解決しようとする課題］
しかして、本発明は、叙上の従来例等の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、直径２
〜４ｍｍ程度の比較的大口径の低収差の平行光線を出射
させることができる安価な光コリメート光源装置を提供
することにある。
なされたものであり、その目的とするところは、直径２
〜４ｍｍ程度の比較的大口径の低収差の平行光線を出射
させることができる安価な光コリメート光源装置を提供
することにある。
「課題を解決するための手段］
本発明の光コリメート光源装置は、発散光を放射させる
ための発光素子と、光ピックアップ用の非球面レンズと
、前記発光素子と非球面レンズとの間に配置された透明
板とから構成されている。
ための発光素子と、光ピックアップ用の非球面レンズと
、前記発光素子と非球面レンズとの間に配置された透明
板とから構成されている。
［作用コ
本発明にあっては、発光素子と光ピックアップ用の非球
面レンズとの間に透明板を配置しているので、光ピック
アップ用の非球面レンズの本来の使用目的（光デイスク
装置）と同様な状態で当該非球面レンズを用いることが
できる。このため、低収差の平行光線を出射させること
ができる。
面レンズとの間に透明板を配置しているので、光ピック
アップ用の非球面レンズの本来の使用目的（光デイスク
装置）と同様な状態で当該非球面レンズを用いることが
できる。このため、低収差の平行光線を出射させること
ができる。
また、光ピックアップ用の非球面レンズを用いているの
で、非球面レンズを安価かつ容易に入手することができ
ると共に、比較的大口径の平行光線を得ることができる
。
で、非球面レンズを安価かつ容易に入手することができ
ると共に、比較的大口径の平行光線を得ることができる
。
Ｅ実施例コ
以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。
第１図に示すものは、本発明の一実施例であり、半導体
レーザや発光ダイオード、点光源、光ファイバーからの
出射光等の発光素子１と、収差補正用の透明板３と、光
ピックアップ用の非球面レンズ２とを光軸Ｃ上に配置し
である。発光素子１は、透明板３と非球面レンズ２から
なる光学系の焦点に配置されている。非球面レンズ２は
、光デイスク装置の光ピックアップ用レンズとして製造
もしくは市販されているものと同じものである。透明板
３は、光ディスクのカバー層２９と同じ幾何光学的効果
を持つものであればよく、カバー層２９と同材質で同じ
厚みの透明樹脂板が望ましいが、これ以外の光学ガラス
や光学用樹脂（屈折率≠１）によってカバー層２９と同
じ光学的厚みとなるようにしたものでもよい。また、透
明板３は、平行板でもよいが、発光素子が非点隔差など
を有する場合には、その収差の低減のため、シリンドリ
カル面を持つ透明板やプリズム形の透明板等を用いても
よい。なお、透明板３の表面には、出射効率を向上させ
るために、無反射コーティング層を施してもよい。
レーザや発光ダイオード、点光源、光ファイバーからの
出射光等の発光素子１と、収差補正用の透明板３と、光
ピックアップ用の非球面レンズ２とを光軸Ｃ上に配置し
である。発光素子１は、透明板３と非球面レンズ２から
なる光学系の焦点に配置されている。非球面レンズ２は
、光デイスク装置の光ピックアップ用レンズとして製造
もしくは市販されているものと同じものである。透明板
３は、光ディスクのカバー層２９と同じ幾何光学的効果
を持つものであればよく、カバー層２９と同材質で同じ
厚みの透明樹脂板が望ましいが、これ以外の光学ガラス
や光学用樹脂（屈折率≠１）によってカバー層２９と同
じ光学的厚みとなるようにしたものでもよい。また、透
明板３は、平行板でもよいが、発光素子が非点隔差など
を有する場合には、その収差の低減のため、シリンドリ
カル面を持つ透明板やプリズム形の透明板等を用いても
よい。なお、透明板３の表面には、出射効率を向上させ
るために、無反射コーティング層を施してもよい。
しかして、発光素子１から発散光線４が放出されると、
発散光線４は透明板３を通過する際に屈折を受け、非球
面レンズ２を通過した後に平行光線５となる。しかも、
本来光デイスク装置の光ビツクアップ用として設計製造
された非球面レンズ２を、コリメータ光源において同じ
状態で使用することができるので、低収差のコリメート
用非球面レンズとして使用することができ、直径的２
ｍｍ以上の比較的大口径の平行光線５を８射させること
ができる。
発散光線４は透明板３を通過する際に屈折を受け、非球
面レンズ２を通過した後に平行光線５となる。しかも、
本来光デイスク装置の光ビツクアップ用として設計製造
された非球面レンズ２を、コリメータ光源において同じ
状態で使用することができるので、低収差のコリメート
用非球面レンズとして使用することができ、直径的２
ｍｍ以上の比較的大口径の平行光線５を８射させること
ができる。
第２図に示すものは、本発明の別な実施例であり、透明
板３を光軸Ｃに対してθの角度で斜めに配置したもので
ある。このように、透明板３を斜めに配置すれば、発光
素子１の非点隔差低減の効果があり、また正反射を防止
することかできる。
板３を光軸Ｃに対してθの角度で斜めに配置したもので
ある。このように、透明板３を斜めに配置すれば、発光
素子１の非点隔差低減の効果があり、また正反射を防止
することかできる。
また、透明板３は、適当な機械的手段により角度θを変
化させられるようにしてもよい。この場合には、透明板
３の角度を変化させると、透明板３の実効的な厚みが変
化するので、製造組立時には、透明板３の角度θを変化
させながら、射出光をモニターし、θの最適角度を決定
し、最適な角度に透明板３を固定し終わったら、透明板
３を固定するようにしてもよい。
化させられるようにしてもよい。この場合には、透明板
３の角度を変化させると、透明板３の実効的な厚みが変
化するので、製造組立時には、透明板３の角度θを変化
させながら、射出光をモニターし、θの最適角度を決定
し、最適な角度に透明板３を固定し終わったら、透明板
３を固定するようにしてもよい。
［発明の効果］
本発明によれば、光ピックアップ用の非球面レンズを本
来の使用状態で用いてコリメート光源を構成しているの
で、低収差の平行光線を射出させることができ、且つ大
口径の平行光線を得ることができる。しかも、安価に入
手することかできる光ピックアップ用の非球面レンズを
用いることかできるので、安価な光コリメート光源装置
を提供することができる。
来の使用状態で用いてコリメート光源を構成しているの
で、低収差の平行光線を射出させることができ、且つ大
口径の平行光線を得ることができる。しかも、安価に入
手することかできる光ピックアップ用の非球面レンズを
用いることかできるので、安価な光コリメート光源装置
を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図、第２図は
本発明の別な実施例を示す概略断面図、第３図は従来例
の概略断面図、第４図は別な従来例を示す概略断面図、
第５図は本発明の着想過程を説明するための概略断面図
、第６図は同上の非球面レンズを説明するための図であ
る。 ｌ・・・発光素子 ２・・・光ピックアップ用の非球面レンズ３・・・透明
板 特許出願人 オムロン株式会社 代理人 弁理士 中 野 雅 房 クアノブ用の非球面レンズ 第３ 図 す 第２図 第４ 図 す 第５図 第６図
本発明の別な実施例を示す概略断面図、第３図は従来例
の概略断面図、第４図は別な従来例を示す概略断面図、
第５図は本発明の着想過程を説明するための概略断面図
、第６図は同上の非球面レンズを説明するための図であ
る。 ｌ・・・発光素子 ２・・・光ピックアップ用の非球面レンズ３・・・透明
板 特許出願人 オムロン株式会社 代理人 弁理士 中 野 雅 房 クアノブ用の非球面レンズ 第３ 図 す 第２図 第４ 図 す 第５図 第６図
Claims (1)
- （１）発散光を放射させるための発光素子と、光ピック
アップ用の非球面レンズと、前記発光素子と非球面レン
ズとの間に配置された透明板とからなる光コリメート光
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2235163A JPH04114117A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 光コリメート光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2235163A JPH04114117A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 光コリメート光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04114117A true JPH04114117A (ja) | 1992-04-15 |
Family
ID=16981992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2235163A Pending JPH04114117A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 光コリメート光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04114117A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5511140A (en) * | 1994-10-13 | 1996-04-23 | International Business Machines Corporation | Molded plastic optical fiber-optoelectronic converter subassembly |
| EP0758755A2 (en) * | 1995-08-10 | 1997-02-19 | Hitachi, Ltd. | Optical coupling system and optical module |
| US5631991A (en) * | 1996-01-26 | 1997-05-20 | International Business Machines Corporation | Plastic optical subassemblies for light transfer between an optical fiber and an optoelectronic converter and the fabrication of such plastic optical subassemblies |
| CN102135668A (zh) * | 2011-03-17 | 2011-07-27 | 广州中国科学院工业技术研究院 | 光纤激光器的准直器及光纤激光器 |
| JP2013246255A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Olympus Corp | コリメートレンズ、照明装置、及び、顕微鏡 |
| WO2019138476A1 (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-18 | 三菱電機株式会社 | 平行光発生装置 |
-
1990
- 1990-09-04 JP JP2235163A patent/JPH04114117A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5511140A (en) * | 1994-10-13 | 1996-04-23 | International Business Machines Corporation | Molded plastic optical fiber-optoelectronic converter subassembly |
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| EP0758755A2 (en) * | 1995-08-10 | 1997-02-19 | Hitachi, Ltd. | Optical coupling system and optical module |
| EP0758755A3 (en) * | 1995-08-10 | 1997-08-06 | Hitachi Ltd | Optical coupling system and optical module |
| US5761354A (en) * | 1995-08-10 | 1998-06-02 | Hitachi, Ltd. | Optical coupling system and optical module |
| US5631991A (en) * | 1996-01-26 | 1997-05-20 | International Business Machines Corporation | Plastic optical subassemblies for light transfer between an optical fiber and an optoelectronic converter and the fabrication of such plastic optical subassemblies |
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| JP2013246255A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Olympus Corp | コリメートレンズ、照明装置、及び、顕微鏡 |
| US9268150B2 (en) | 2012-05-24 | 2016-02-23 | Olympus Corporation | Double convex collimator lens, illumination device, and microscope |
| WO2019138476A1 (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-18 | 三菱電機株式会社 | 平行光発生装置 |
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