JPH05215909A - 光学レンズ - Google Patents
光学レンズInfo
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- JPH05215909A JPH05215909A JP4018619A JP1861992A JPH05215909A JP H05215909 A JPH05215909 A JP H05215909A JP 4018619 A JP4018619 A JP 4018619A JP 1861992 A JP1861992 A JP 1861992A JP H05215909 A JPH05215909 A JP H05215909A
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- incident
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板に集積可能な反射形の光学レンズに関
し、特に、光源の波長変動の影響を受けない斜め入射用
のレンズを提供する。 【構成】 基板１の表面に形成した非球面部５と、この
非球面部５上に設けた反射層６からなり、非球面部５
は、等膜厚面上で楕円形状あり、入射光２は、傾いて基
板１内側から入射し、反射層６で反射して、焦点４に集
光される。
し、特に、光源の波長変動の影響を受けない斜め入射用
のレンズを提供する。 【構成】 基板１の表面に形成した非球面部５と、この
非球面部５上に設けた反射層６からなり、非球面部５
は、等膜厚面上で楕円形状あり、入射光２は、傾いて基
板１内側から入射し、反射層６で反射して、焦点４に集
光される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板に集積可能な反射
形の光学レンズに関するものであり、特に、光源の波長
変動の影響を受けない斜め入射用のレンズに関するもの
である。
形の光学レンズに関するものであり、特に、光源の波長
変動の影響を受けない斜め入射用のレンズに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】平板形光集積回路は、ガラス等の平板上
に光学素子を集積化し、光路を各光学素子を結ぶように
平板界面の反射を利用してジグザグにとり、光情報処理
を行なうものである。この回路構成によれば、光応用シ
ステムの小形・安定・軽量化を実現でき、注目されてい
る。このような平板形光集積回路の重要な構成素子とし
て、光学レンズがある。このような光学レンズの条件と
しては、基板に集積可能であるということと、斜め入射
に対して良好な光学特性を有することである。
に光学素子を集積化し、光路を各光学素子を結ぶように
平板界面の反射を利用してジグザグにとり、光情報処理
を行なうものである。この回路構成によれば、光応用シ
ステムの小形・安定・軽量化を実現でき、注目されてい
る。このような平板形光集積回路の重要な構成素子とし
て、光学レンズがある。このような光学レンズの条件と
しては、基板に集積可能であるということと、斜め入射
に対して良好な光学特性を有することである。
【０００３】従来の平板形光集積回路に用いる光学レン
ズとして、図３（（ａ）：平面図、（ｂ）：断面図）に
示すものがあった（Ｔ．シオノ（Ｓｈｉｏｎｏ） ａｎ
ｄＨ．オガワ（Ｏｇａｗａ） ： ”ディフラクション
−リミテッド ブレイズドリフレクション ディフラク
ティブ マイクロリンズ フォー オブリークインシデ
ンス ファブリケーテッド バイ エレクトロン−ビー
ム リソグラフィ （Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ−ｌｉｍ
ｉｔｅｄ ｂｌａｚｅｄ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｄｉ
ｆｆｒａｃｔｉｖｅ ｍｉｃｒｏｌｅｎｓｅｓ ｆｏｒ
ｏｂｌｉｑｕｅ ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ｆａｂｒｉｃ
ａｔｅｄ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ ｌｉｔ
ｈｏｇｒａｐｈｙ）”， アプライド オプティクス
（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ） Ｖｏｌ． ３０，
Ｎｏ． ２５， ｐｐ．３６４３−３６４９ （１９
９１）．）。
ズとして、図３（（ａ）：平面図、（ｂ）：断面図）に
示すものがあった（Ｔ．シオノ（Ｓｈｉｏｎｏ） ａｎ
ｄＨ．オガワ（Ｏｇａｗａ） ： ”ディフラクション
−リミテッド ブレイズドリフレクション ディフラク
ティブ マイクロリンズ フォー オブリークインシデ
ンス ファブリケーテッド バイ エレクトロン−ビー
ム リソグラフィ （Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ−ｌｉｍ
ｉｔｅｄ ｂｌａｚｅｄ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｄｉ
ｆｆｒａｃｔｉｖｅ ｍｉｃｒｏｌｅｎｓｅｓ ｆｏｒ
ｏｂｌｉｑｕｅ ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ｆａｂｒｉｃ
ａｔｅｄ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ ｌｉｔ
ｈｏｇｒａｐｈｙ）”， アプライド オプティクス
（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ） Ｖｏｌ． ３０，
Ｎｏ． ２５， ｐｐ．３６４３−３６４９ （１９
９１）．）。
【０００４】同図において、レンズ部はグレーティング
ゾーン９とその上に形成した反射層６からなり、基板１
上に構成している。グレーティングゾーン９は、断面が
鋸歯形状であり、楕円状に複数個設け、外周に行くにし
たがってゾーン９の周期を小さくするようにし、またそ
のグレーティングゾーン９の中心位置も、外周部にいく
にしたがって、Ｙ軸方向（楕円形の一方の長軸方向）
に、徐々にずれている構造を有している。
ゾーン９とその上に形成した反射層６からなり、基板１
上に構成している。グレーティングゾーン９は、断面が
鋸歯形状であり、楕円状に複数個設け、外周に行くにし
たがってゾーン９の周期を小さくするようにし、またそ
のグレーティングゾーン９の中心位置も、外周部にいく
にしたがって、Ｙ軸方向（楕円形の一方の長軸方向）
に、徐々にずれている構造を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図３に示した従来の光
学レンズでは、基板１に対して斜めに傾いた平行入射光
２’が単波長の場合では、実線３Ａで示したように、焦
点４Ａに良好に集光する。しかし、この従来の光学レン
ズは、回折現象を用いて集光するため波長の変化に敏感
で、半導体レーザのような温度とともに波長が変動する
光源に対しては、本来の波長とは違った波長の光が入射
すると、収差（色収差）が生じて例えば点線３Ｂで示す
ように、本来の焦点位置４Ａからずれた４Ｂのあたりに
焦点がぼけてしまい、良好な集光特性が得られないとい
う課題があった。
学レンズでは、基板１に対して斜めに傾いた平行入射光
２’が単波長の場合では、実線３Ａで示したように、焦
点４Ａに良好に集光する。しかし、この従来の光学レン
ズは、回折現象を用いて集光するため波長の変化に敏感
で、半導体レーザのような温度とともに波長が変動する
光源に対しては、本来の波長とは違った波長の光が入射
すると、収差（色収差）が生じて例えば点線３Ｂで示す
ように、本来の焦点位置４Ａからずれた４Ｂのあたりに
焦点がぼけてしまい、良好な集光特性が得られないとい
う課題があった。
【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、基板に集積可能で、しかも斜入射に対して良好な集
光特性を示す反射形のレンズでありながら光源の波長変
動の影響を受けない光学レンズを提供するものである。
で、基板に集積可能で、しかも斜入射に対して良好な集
光特性を示す反射形のレンズでありながら光源の波長変
動の影響を受けない光学レンズを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、基板上に形成した非球面部と、上記非球
面部上に設けた反射層からなり、上記非球面部は、等膜
厚面上で楕円形状であることを特徴とする光学レンズを
提供するものである。
決するために、基板上に形成した非球面部と、上記非球
面部上に設けた反射層からなり、上記非球面部は、等膜
厚面上で楕円形状であることを特徴とする光学レンズを
提供するものである。
【０００８】
【作用】本発明は、レンズの焦点距離が波長に依存しな
い凹面鏡構造を有する反射形の非球面レンズであり、片
面が平面であるため平板（基板）との集積化が容易であ
り、しかも非球面の等膜厚面でのパターン形状を楕円形
とすることにより、斜め入射で生じる収差を補正して、
良好な集光特性を実現するものである。
い凹面鏡構造を有する反射形の非球面レンズであり、片
面が平面であるため平板（基板）との集積化が容易であ
り、しかも非球面の等膜厚面でのパターン形状を楕円形
とすることにより、斜め入射で生じる収差を補正して、
良好な集光特性を実現するものである。
【０００９】
【実施例】図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の
第一の実施例の光学レンズの基本構成を示す平面図、断
面図および入射光が集光する様子を示している。本発明
の第一の実施例の光学レンズについて、図１（ａ）、
（ｂ）を用いて、同図のように座標形をとり、詳細に説
明する。
第一の実施例の光学レンズの基本構成を示す平面図、断
面図および入射光が集光する様子を示している。本発明
の第一の実施例の光学レンズについて、図１（ａ）、
（ｂ）を用いて、同図のように座標形をとり、詳細に説
明する。
【００１０】同図において、本発明の第一の実施例の光
学レンズは、例えばガラスや合成樹脂の基板１上に、例
えば合成樹脂やガラスで非球面部５を形成し、この非球
面部５上に設けた、例えばＡｇやＡｌ、Ａｕ等の金属層
または誘電体の多層膜の反射層６から構成されている。
基板１と非球面部５は使用波長に対して透明であればよ
く、例えば石英等のガラス基板は、温度的にも安定であ
り、合成樹脂を基板に用いた場合では軽量になる。使用
光が赤外光であれば基板１と非球面部５として、Ｓｉ
や、ＧａＡｓのような半導体も使うことができる。
学レンズは、例えばガラスや合成樹脂の基板１上に、例
えば合成樹脂やガラスで非球面部５を形成し、この非球
面部５上に設けた、例えばＡｇやＡｌ、Ａｕ等の金属層
または誘電体の多層膜の反射層６から構成されている。
基板１と非球面部５は使用波長に対して透明であればよ
く、例えば石英等のガラス基板は、温度的にも安定であ
り、合成樹脂を基板に用いた場合では軽量になる。使用
光が赤外光であれば基板１と非球面部５として、Ｓｉ
や、ＧａＡｓのような半導体も使うことができる。
【００１１】基板１の裏面に設けた例えば半導体レーザ
の光源８から出射された入射光２は、その光軸がＹＺ平
面でＺ軸から−Ｙ軸方向にθだけ傾いて（θ：入射角）
非球面部５に入射し、反射層６で反射されて、ＹＺ平面
でＺ軸からＹ軸方向に入射角と同じ角度θだけ傾いた光
軸をもつ集光出射光３となり焦点４に集光される。入射
と出射の光軸はミラーの関係（入射角と出射角が等し
い）になっており、従って本発明の光学レンズはインラ
イン形のレンズであるといえる。また、本実施例では、
焦点４の位置は基板１の裏面にあり、光源８から座標の
原点（非球面部５の表面の中心）までの距離ａは、座標
原点から焦点４までの距離ｂと等しくした（ａ＝ｂ）。
の光源８から出射された入射光２は、その光軸がＹＺ平
面でＺ軸から−Ｙ軸方向にθだけ傾いて（θ：入射角）
非球面部５に入射し、反射層６で反射されて、ＹＺ平面
でＺ軸からＹ軸方向に入射角と同じ角度θだけ傾いた光
軸をもつ集光出射光３となり焦点４に集光される。入射
と出射の光軸はミラーの関係（入射角と出射角が等し
い）になっており、従って本発明の光学レンズはインラ
イン形のレンズであるといえる。また、本実施例では、
焦点４の位置は基板１の裏面にあり、光源８から座標の
原点（非球面部５の表面の中心）までの距離ａは、座標
原点から焦点４までの距離ｂと等しくした（ａ＝ｂ）。
【００１２】非球面部５の形状は、図１からも分かるよ
うに、等膜厚面上（Ｚ軸に垂直なＸＹ平面）でみると、
すべて入射光２の傾いている方向（Ｙ方向）を長軸とし
た同心の楕円形（長軸と短軸の比（長軸／短軸）は１／
ｃｏｓθ）であり、断面の軌跡は放物線で表わされる。
うに、等膜厚面上（Ｚ軸に垂直なＸＹ平面）でみると、
すべて入射光２の傾いている方向（Ｙ方向）を長軸とし
た同心の楕円形（長軸と短軸の比（長軸／短軸）は１／
ｃｏｓθ）であり、断面の軌跡は放物線で表わされる。
【００１３】本発明者らは、本発明の光学レンズの焦点
距離は、従来例と違って、入射光２の波長や基板１と非
球面部５の屈折率にほとんど依存しないばかりでなく、
本発明の光学レンズの非球面部２と基板１の屈折率を同
じにすれば、焦点距離は入射光２の波長や屈折率に全く
依存しなく、色収差も完全に０にできるということも発
見した。これは従来一般に用いられている透過形の非球
面レンズでは、屈折率が波長によって異なる波長分散を
示すために、色収差を完全には０にできなかったが、本
発明の反射形非球面レンズでは色収差を完全に０にで
き、白色光を入射光２としても非常に優れた光学特性を
示すことが分かった。また、非球面部２と基板１の屈折
率の差が、０.２程度であれば、色収差の点では、問題
にならなかった。
距離は、従来例と違って、入射光２の波長や基板１と非
球面部５の屈折率にほとんど依存しないばかりでなく、
本発明の光学レンズの非球面部２と基板１の屈折率を同
じにすれば、焦点距離は入射光２の波長や屈折率に全く
依存しなく、色収差も完全に０にできるということも発
見した。これは従来一般に用いられている透過形の非球
面レンズでは、屈折率が波長によって異なる波長分散を
示すために、色収差を完全には０にできなかったが、本
発明の反射形非球面レンズでは色収差を完全に０にで
き、白色光を入射光２としても非常に優れた光学特性を
示すことが分かった。また、非球面部２と基板１の屈折
率の差が、０.２程度であれば、色収差の点では、問題
にならなかった。
【００１４】本発明者らは、同時に、本発明の凹面鏡の
構造をもつ反射形の光学レンズにおいて、非球面部５の
等膜厚面上での形状を楕円形にすることにより、点光源
８からの入射光２が斜め入射したときに生じる収差を補
正し、良好に集光できることを発見した。本実施例で
は、非点収差の補正が主であり、コマ収差はほとんど発
生しなかった。
構造をもつ反射形の光学レンズにおいて、非球面部５の
等膜厚面上での形状を楕円形にすることにより、点光源
８からの入射光２が斜め入射したときに生じる収差を補
正し、良好に集光できることを発見した。本実施例で
は、非点収差の補正が主であり、コマ収差はほとんど発
生しなかった。
【００１５】詳細に検討してみると、光学レンズの焦点
距離をｆ、非球面部５の表面の任意の座標をＳ（ｘ，
ｙ，Ｌ）とすると、その点での非球面部５の深さがＬと
なるから、ｘ，ｙは次の楕円曲線を満たすことが分かっ
た。
距離をｆ、非球面部５の表面の任意の座標をＳ（ｘ，
ｙ，Ｌ）とすると、その点での非球面部５の深さがＬと
なるから、ｘ，ｙは次の楕円曲線を満たすことが分かっ
た。
【００１６】（ｘ／０.５Ｓx'）2＋［（ｙ−ｙc）／０.
５Ｓy'］2＝１ ただし、Ｓy'=４［ａｂＬ（−Ｌ＋cosθ（ａ＋ｂ））］
1/2／（ａ＋ｂ）cosθ Ｓx'=Ｓy'cosθ ｙc=Ｌsinθ（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）cosθ 従って、楕円形状は、入射光の光軸方向（Ｙ方向）に長
軸を有し、長軸と短軸の比（長軸／短軸＝Ｓy'／Ｓx'）
は１／ｃｏｓθであることを、解析の結果からも確認さ
れた。
５Ｓy'］2＝１ ただし、Ｓy'=４［ａｂＬ（−Ｌ＋cosθ（ａ＋ｂ））］
1/2／（ａ＋ｂ）cosθ Ｓx'=Ｓy'cosθ ｙc=Ｌsinθ（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）cosθ 従って、楕円形状は、入射光の光軸方向（Ｙ方向）に長
軸を有し、長軸と短軸の比（長軸／短軸＝Ｓy'／Ｓx'）
は１／ｃｏｓθであることを、解析の結果からも確認さ
れた。
【００１７】特に、本実施例では、レンズの公式１／ａ
＋１／ｂ＝１／ｆから、ａ＝ｂ＝２ｆであり、上式は、 Ｓy'=２［Ｌ（−Ｌ＋４ｆcosθ］1/2）／cosθ Ｓx'=Ｓy'cosθ ｙc=０ となることがわかり、Ｙ軸方向の楕円の中心シフトは０
となり（等膜厚面上での楕円形状は同心楕円）であり、
これから、Ｌ≒Ｓy'2cosθ／１６ｆとなり、非球面部５
の断面形状は、非球面部５表面中心（原点）を頂点とす
る放物線であることが確認できた。さらに、非球面部５
の最大深さをＬmax、Ｙ方向サイズをＳyとすると、Ｌ≒
Ｓy 2cosθ／１６ｆとなることも分かった。
＋１／ｂ＝１／ｆから、ａ＝ｂ＝２ｆであり、上式は、 Ｓy'=２［Ｌ（−Ｌ＋４ｆcosθ］1/2）／cosθ Ｓx'=Ｓy'cosθ ｙc=０ となることがわかり、Ｙ軸方向の楕円の中心シフトは０
となり（等膜厚面上での楕円形状は同心楕円）であり、
これから、Ｌ≒Ｓy'2cosθ／１６ｆとなり、非球面部５
の断面形状は、非球面部５表面中心（原点）を頂点とす
る放物線であることが確認できた。さらに、非球面部５
の最大深さをＬmax、Ｙ方向サイズをＳyとすると、Ｌ≒
Ｓy 2cosθ／１６ｆとなることも分かった。
【００１８】本発明の光学レンズの製造方法としては、
電子ビーム描画法を用いた。すなわち、基板１上にコー
ティングした、例えば、ＰＭＭＡやＣＭＳ等の電子ビー
ムレジストという電子ビームに感光する合成樹脂に電子
ビームを照射するが、そのとき、製造する光学レンズの
非球面部５の形状と同じ離心率の楕円上を、その曲線の
位置に応じて、電子ビームを走査する線速度を変化させ
て（本実施例では、長軸付近ではゆっくり、短軸付近で
は速くした）照射し、断面形状が放物線形状となるよう
に照射量を調整し、光学レンズの大きさになるまで徐々
に楕円の大きさを大きくし、繰り返し照射した。その
後、現像処理を行なうことにより、膜厚を変化させた
後、例えばＡｇの反射層６を、例えば４０００Å堆積し
た。電子ビームの照射の際に、走査の線速度を変化させ
ることにより、長軸方向の膜厚を短軸方向の膜厚と同じ
にすることができ、設計通りの光学レンズを製造するこ
とができた。
電子ビーム描画法を用いた。すなわち、基板１上にコー
ティングした、例えば、ＰＭＭＡやＣＭＳ等の電子ビー
ムレジストという電子ビームに感光する合成樹脂に電子
ビームを照射するが、そのとき、製造する光学レンズの
非球面部５の形状と同じ離心率の楕円上を、その曲線の
位置に応じて、電子ビームを走査する線速度を変化させ
て（本実施例では、長軸付近ではゆっくり、短軸付近で
は速くした）照射し、断面形状が放物線形状となるよう
に照射量を調整し、光学レンズの大きさになるまで徐々
に楕円の大きさを大きくし、繰り返し照射した。その
後、現像処理を行なうことにより、膜厚を変化させた
後、例えばＡｇの反射層６を、例えば４０００Å堆積し
た。電子ビームの照射の際に、走査の線速度を変化させ
ることにより、長軸方向の膜厚を短軸方向の膜厚と同じ
にすることができ、設計通りの光学レンズを製造するこ
とができた。
【００１９】本実施例で作製した光学レンズの仕様例と
しては、厚さ０.５ｍｍのＢＫ７のガラス基板１上に、
例えば、サイズが長軸方向で１０６μm、短軸方向で１
００μm、最大膜厚が１.２５μmのＣＭＳレジストで非
球面部５を形成し、θ＝２０゜、焦点距離はｆ＝０.５
３３ｍｍで、反射層６としてＡｇを堆積した。本発明の
光学レンズは、以上述べた以外に、仕様にあわせて、任
意のものが作製可能である。
しては、厚さ０.５ｍｍのＢＫ７のガラス基板１上に、
例えば、サイズが長軸方向で１０６μm、短軸方向で１
００μm、最大膜厚が１.２５μmのＣＭＳレジストで非
球面部５を形成し、θ＝２０゜、焦点距離はｆ＝０.５
３３ｍｍで、反射層６としてＡｇを堆積した。本発明の
光学レンズは、以上述べた以外に、仕様にあわせて、任
意のものが作製可能である。
【００２０】大量生産は、反射層６を堆積する前の素子
を原盤として、例えば、ニッケル電鋳法で金型を作製
し、例えば、ＵＶ硬化樹脂を用いて金型から複製し、反
射層６を堆積すれば原盤と同一のレンズ素子が低価格で
作製可能である。特に、本発明の光学レンズがアレイ状
に配列しているときは、この方法を用いると、一度に同
じ特性で、精度よく形成できるため効果は大きい。
を原盤として、例えば、ニッケル電鋳法で金型を作製
し、例えば、ＵＶ硬化樹脂を用いて金型から複製し、反
射層６を堆積すれば原盤と同一のレンズ素子が低価格で
作製可能である。特に、本発明の光学レンズがアレイ状
に配列しているときは、この方法を用いると、一度に同
じ特性で、精度よく形成できるため効果は大きい。
【００２１】また、反射層６を堆積する前に、例えばイ
オンビームエッチングにより、合成樹脂で形成した非球
面部５の形状を例えばガラス基板１に転写すれば、屈折
率が全く同じになり色収差が完全に０となるばかりでな
く、温度的にも非常に安定になる。
オンビームエッチングにより、合成樹脂で形成した非球
面部５の形状を例えばガラス基板１に転写すれば、屈折
率が全く同じになり色収差が完全に０となるばかりでな
く、温度的にも非常に安定になる。
【００２２】以上のように作製した本発明の第一の実施
例の光学レンズに、種々の波長のレーザ光を入射し、光
学特性を検討した。その結果、従来例と違い、色収差は
観測されなく、回折限界の集光特性が得られた。
例の光学レンズに、種々の波長のレーザ光を入射し、光
学特性を検討した。その結果、従来例と違い、色収差は
観測されなく、回折限界の集光特性が得られた。
【００２３】図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明
の第二の実施例の光学レンズの基本構成を示す平面図、
断面図および入射光が集光する様子を示している。本発
明の第二の実施例の光学レンズについて、第一の実施例
と異なるところについて説明する。
の第二の実施例の光学レンズの基本構成を示す平面図、
断面図および入射光が集光する様子を示している。本発
明の第二の実施例の光学レンズについて、第一の実施例
と異なるところについて説明する。
【００２４】本実施例では、入射光２’が発散球面波で
なく、平行光である場合の光学レンズである。
なく、平行光である場合の光学レンズである。
【００２５】非球面部５’の楕円形状の中心位置７は、
図２（ｂ）に点線で示しているように、等膜厚面の高さ
が低くなるにしたがって、楕円形の一方の長軸方向（−
Ｙ方向）に、徐々にずれている。本実施例では、入射光
２’が斜め平行光であり、その結果、非点収差だけでな
く、コマ収差も発生し、本発明の光学レンズでも楕円形
状の中心位置をずらすことによって、コマ収差をも補正
できることを確認した。この楕円の中心位置をずらして
コマ収差を補正するということは、従来例と同じである
が、本実施例の光学レンズでは、中心位置のずれは、従
来例に比べて、およそ半分でよいことを本発明者は発見
し、作製が非常に簡単になった。
図２（ｂ）に点線で示しているように、等膜厚面の高さ
が低くなるにしたがって、楕円形の一方の長軸方向（−
Ｙ方向）に、徐々にずれている。本実施例では、入射光
２’が斜め平行光であり、その結果、非点収差だけでな
く、コマ収差も発生し、本発明の光学レンズでも楕円形
状の中心位置をずらすことによって、コマ収差をも補正
できることを確認した。この楕円の中心位置をずらして
コマ収差を補正するということは、従来例と同じである
が、本実施例の光学レンズでは、中心位置のずれは、従
来例に比べて、およそ半分でよいことを本発明者は発見
し、作製が非常に簡単になった。
【００２６】本実施例では、平行光入射の場合について
説明したが、本発明の光学レンズは、その逆の、球面波
を平行光に直すコリメータレンズの使い方もできる。
説明したが、本発明の光学レンズは、その逆の、球面波
を平行光に直すコリメータレンズの使い方もできる。
【００２７】本発明の光学レンズは斜入射に対して無収
差になるが、垂直入射では、非点収差やコマ収差が現わ
れてくるため、故意にこれらの収差を発生させたいとき
は、垂直入射で使用すればよい。
差になるが、垂直入射では、非点収差やコマ収差が現わ
れてくるため、故意にこれらの収差を発生させたいとき
は、垂直入射で使用すればよい。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、光源の波
長が変動しても、収差のない良好な集光特性を有する、
反射形の斜め入射用の非球面レンズが実現可能であると
いう効果を有する。
長が変動しても、収差のない良好な集光特性を有する、
反射形の斜め入射用の非球面レンズが実現可能であると
いう効果を有する。
【図１】（ａ）は本発明の第一の実施例の光学レンズの
基本構成を示す平面図 （ｂ）は同断面図
基本構成を示す平面図 （ｂ）は同断面図
【図２】（ａ）は本発明の第二の実施例の光学レンズの
基本構成を示す平面図 （ｂ）は同断面図
基本構成を示す平面図 （ｂ）は同断面図
【図３】（ａ）は従来の光学レンズの構成を示す平面図 （ｂ）は同断面図
１ 基板 ２ 入射光 ３ 集光出射光 ４ 焦点 ５ 非球面部 ６ 反射層 ７ 楕円の形状の中心位置 ８ 光源
Claims (5)
- 【請求項１】基板上に形成した非球面部と、上記非球面
部上に設けた反射層からなり、上記非球面部は、等膜厚
面上で楕円形状であることを特徴とする光学レンズ。 - 【請求項２】楕円形状の中心位置は、等膜厚面の高さが
低くなるにしたがって、上記楕円形の一方の長軸方向
に、徐々にずれていることを特徴とする請求項１に記載
の光学レンズ。 - 【請求項３】楕円形状は、入射光の光軸方向に長軸を有
し、上記長軸と短軸の比（長軸／短軸）は１／ｃｏｓθ
（θ：上記入射光の入射角）であることを特徴とする請
求項１に記載の光学レンズ。 - 【請求項４】光源から非球面部の表面中心までの距離
は、焦点から上記非球面部の表面中心までの距離と等し
くとり、等膜厚面上での楕円形状は同心楕円であり、断
面は上記表面中心を頂点とした放物線であることを特徴
とする請求項１に記載の光学レンズ。 - 【請求項５】非球面部と基板の屈折率を等しくしたこと
を特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4018619A JP3052528B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 光学レンズ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4018619A JP3052528B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 光学レンズ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215909A true JPH05215909A (ja) | 1993-08-27 |
| JP3052528B2 JP3052528B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=11976644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4018619A Expired - Lifetime JP3052528B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 光学レンズ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3052528B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023095622A1 (ja) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 発光素子、表示装置及び電子機器 |
-
1992
- 1992-02-04 JP JP4018619A patent/JP3052528B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023095622A1 (ja) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 発光素子、表示装置及び電子機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3052528B2 (ja) | 2000-06-12 |
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