JPH07120705A - 半導体レーザ用コリメータレンズ - Google Patents
半導体レーザ用コリメータレンズInfo
- Publication number
- JPH07120705A JPH07120705A JP26630593A JP26630593A JPH07120705A JP H07120705 A JPH07120705 A JP H07120705A JP 26630593 A JP26630593 A JP 26630593A JP 26630593 A JP26630593 A JP 26630593A JP H07120705 A JPH07120705 A JP H07120705A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- semiconductor laser
- convex
- collimator lens
- collimator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザへの戻り光を有効に抑えること
ができ、半導体レーザを戻り光ノイズの発生しにくい安
定な発光状態に維持できる半導体レーザ用コリメータレ
ンズを提供する。 【構成】 複数のレンズ(12a,12b,12c;13a,13b,13c)を
有し、半導体レーザ(11)からの発散光束をほぼ平行光束
にする半導体レーザ用コリメータレンズ(12,13)におい
て、複数のレンズのうち、半導体レーザ(11)に最も近い
レンズ端面を凸面または平面をもって構成する。
ができ、半導体レーザを戻り光ノイズの発生しにくい安
定な発光状態に維持できる半導体レーザ用コリメータレ
ンズを提供する。 【構成】 複数のレンズ(12a,12b,12c;13a,13b,13c)を
有し、半導体レーザ(11)からの発散光束をほぼ平行光束
にする半導体レーザ用コリメータレンズ(12,13)におい
て、複数のレンズのうち、半導体レーザ(11)に最も近い
レンズ端面を凸面または平面をもって構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザを用い
て光ディスク等の光学式記録媒体に情報を記録したり、
記録されている情報を再生したりする光記録装置等にお
いて、半導体レーザからの発散光束をほぼ平行光束にす
るのに用いるコリメータレンズに関するものである。
て光ディスク等の光学式記録媒体に情報を記録したり、
記録されている情報を再生したりする光記録装置等にお
いて、半導体レーザからの発散光束をほぼ平行光束にす
るのに用いるコリメータレンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の光記録装置として、図7に示すよ
うに、半導体レーザ1からの発散光束をコリメータレン
ズ2で平行光束とした後、対物レンズ3により光ディス
ク4上に集光して、情報を記録または再生するようにし
たものが提案されている。なお、光ディスク4は、スピ
ンドルモータ5により所定の方向に回転駆動されるよう
になっている。
うに、半導体レーザ1からの発散光束をコリメータレン
ズ2で平行光束とした後、対物レンズ3により光ディス
ク4上に集光して、情報を記録または再生するようにし
たものが提案されている。なお、光ディスク4は、スピ
ンドルモータ5により所定の方向に回転駆動されるよう
になっている。
【0003】このような光記録装置において、コリメー
タレンズ2としては、例えば、図8に示すように、凹凸
レンズ2aと、凸凹レンズ2bおよび凸レンズ2cの接
合レンズとの2群3枚構成のもの(特開昭55−406
9号公報)や、図9に示すように、凹レンズ2d、凹凸
レンズ2eおよび2fの3群3枚構成のもの(特開昭6
2−237413号公報)が提案されている。また、こ
のような組レンズにおいて、各レンズ端面での反射を低
減して光の利用効率を高めるために、各レンズ端面に反
射防止コートを施したものも提案されている。
タレンズ2としては、例えば、図8に示すように、凹凸
レンズ2aと、凸凹レンズ2bおよび凸レンズ2cの接
合レンズとの2群3枚構成のもの(特開昭55−406
9号公報)や、図9に示すように、凹レンズ2d、凹凸
レンズ2eおよび2fの3群3枚構成のもの(特開昭6
2−237413号公報)が提案されている。また、こ
のような組レンズにおいて、各レンズ端面での反射を低
減して光の利用効率を高めるために、各レンズ端面に反
射防止コートを施したものも提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8お
よび9に示す組レンズにおいては、射入射端面(第1
面)の曲率半径の中心と、半導体レーザ1の発光点とが
ほぼ一致しているため、特に第1面での反射光が半導体
レーザ1の発光点近傍に戻って戻り光ノイズが増大し、
これがため再生動作においては、半導体レーザを安定な
発光状態に維持することができず、再生信号のS/Nの
劣化や、フォーカス、トラッキング等のサーボ信号の劣
化が生じるという不具合がある。このような不具合は、
各レンズの端面に反射防止コートを施して、各レンズ端
面での反射率を、例えば1%以下に抑えるようにして
も、第1面での反射光は干渉性が強いために、比較的少
ない反射光量で生じてしまうという問題がある。
よび9に示す組レンズにおいては、射入射端面(第1
面)の曲率半径の中心と、半導体レーザ1の発光点とが
ほぼ一致しているため、特に第1面での反射光が半導体
レーザ1の発光点近傍に戻って戻り光ノイズが増大し、
これがため再生動作においては、半導体レーザを安定な
発光状態に維持することができず、再生信号のS/Nの
劣化や、フォーカス、トラッキング等のサーボ信号の劣
化が生じるという不具合がある。このような不具合は、
各レンズの端面に反射防止コートを施して、各レンズ端
面での反射率を、例えば1%以下に抑えるようにして
も、第1面での反射光は干渉性が強いために、比較的少
ない反射光量で生じてしまうという問題がある。
【0005】なお、このような問題を解決するものとし
て、例えば、図10に示すようにコリメータレンズ2を
屈折率分布型ロッドレンズをもって構成し、その出射端
面をレンズ光軸に対して斜めに形成することにより、出
射端面での反射光が半導体レーザ1の発光点に戻らない
ようにしたものが提案されている(特開昭62−196
622号公報)。しかし、かかる構成は、屈折率分布型
ロッドレンズを用いる場合にのみ有効であって、組レン
ズを用いる場合に出射端面をレンズ光軸に対して斜めに
すると、収差が大きくなってしまう。
て、例えば、図10に示すようにコリメータレンズ2を
屈折率分布型ロッドレンズをもって構成し、その出射端
面をレンズ光軸に対して斜めに形成することにより、出
射端面での反射光が半導体レーザ1の発光点に戻らない
ようにしたものが提案されている(特開昭62−196
622号公報)。しかし、かかる構成は、屈折率分布型
ロッドレンズを用いる場合にのみ有効であって、組レン
ズを用いる場合に出射端面をレンズ光軸に対して斜めに
すると、収差が大きくなってしまう。
【0006】この発明は、上述した組レンズよりなるコ
リメータレンズの問題点を解決し、半導体レーザへの戻
り光を有効に抑えることができ、半導体レーザを戻り光
ノイズの発生しにくい安定な発光状態に維持できるよう
適切に構成した半導体レーザ用コリメータレンズを提供
することを目的とする。
リメータレンズの問題点を解決し、半導体レーザへの戻
り光を有効に抑えることができ、半導体レーザを戻り光
ノイズの発生しにくい安定な発光状態に維持できるよう
適切に構成した半導体レーザ用コリメータレンズを提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、複数のレンズを有し、半導体レーザ
からの発散光束をほぼ平行光束にする半導体レーザ用コ
リメータレンズにおいて、前記複数のレンズのうち、前
記半導体レーザに最も近いレンズ端面を凸面または平面
をもって構成する。
め、この発明では、複数のレンズを有し、半導体レーザ
からの発散光束をほぼ平行光束にする半導体レーザ用コ
リメータレンズにおいて、前記複数のレンズのうち、前
記半導体レーザに最も近いレンズ端面を凸面または平面
をもって構成する。
【0008】
【作用】このように、複数のレンズよりなるコリメータ
レンズにおいて、半導体レーザに最も近いレンズ端面を
凸面または平面とすれば、半導体レーザからの発散光束
のうち、該凸面または平面で反射される光は、光軸上の
光線を除いて拡散されることになるため、半導体レーザ
にはほとんど戻らない。したがって、コリメータレンズ
での反射光による半導体レーザの戻り光ノイズを有効に
低減することが可能となる。
レンズにおいて、半導体レーザに最も近いレンズ端面を
凸面または平面とすれば、半導体レーザからの発散光束
のうち、該凸面または平面で反射される光は、光軸上の
光線を除いて拡散されることになるため、半導体レーザ
にはほとんど戻らない。したがって、コリメータレンズ
での反射光による半導体レーザの戻り光ノイズを有効に
低減することが可能となる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。図1は、この発明の第1実施例を示す
ものである。この実施例は、コリメータレンズ12を、
凸レンズ12aと、凸凹レンズ12bおよび凸レンズ1
2cの接合レンズとの2群3枚構成として、半導体レー
ザ11からの発散光束を、凸レンズ12a、凸凹レンズ
12bおよび凸レンズ12cを経てほぼ平行光束に変換
するようにしたものである。
ついて説明する。図1は、この発明の第1実施例を示す
ものである。この実施例は、コリメータレンズ12を、
凸レンズ12aと、凸凹レンズ12bおよび凸レンズ1
2cの接合レンズとの2群3枚構成として、半導体レー
ザ11からの発散光束を、凸レンズ12a、凸凹レンズ
12bおよび凸レンズ12cを経てほぼ平行光束に変換
するようにしたものである。
【0010】このように、半導体レーザ11にもっとも
近い面を凸面にすれば、半導体レーザ11からの発散光
束のうち、この凸面での反射光は、中心光線を除いて拡
散光となって、半導体レーザ11にはほとんど戻らない
ので、この凸面での反射光による半導体レーザ11の戻
り光ノイズを有効に低減することができる。
近い面を凸面にすれば、半導体レーザ11からの発散光
束のうち、この凸面での反射光は、中心光線を除いて拡
散光となって、半導体レーザ11にはほとんど戻らない
ので、この凸面での反射光による半導体レーザ11の戻
り光ノイズを有効に低減することができる。
【0011】図2は、第1実施例の設計例を説明するた
めの図である。この設計例は、焦点距離7.1mm、N
A=0.36のコリメータレンズ12を得るもので、図
2の符号11aは、半導体レーザ11のカバーガラスを
示す。図2において、凸レンズ12aの半導体レーザ1
1側の凸面の曲率をC1、その反対側の凸面の曲率をC
2、凸凹レンズ12bの半導体レーザ11側の凸面の曲
率をC3、その反対側の凹面と凸レンズ12cの半導体
レーザ11側の凸面との接合面の曲率をC4、凸レンズ
12cの反対側の凸面の曲率をC5とするとき、これら
を、C1=200.4mm、C2=6.3mm、C3=
21.0mm、C4=5.1mm、C5=12.8mm
とした。
めの図である。この設計例は、焦点距離7.1mm、N
A=0.36のコリメータレンズ12を得るもので、図
2の符号11aは、半導体レーザ11のカバーガラスを
示す。図2において、凸レンズ12aの半導体レーザ1
1側の凸面の曲率をC1、その反対側の凸面の曲率をC
2、凸凹レンズ12bの半導体レーザ11側の凸面の曲
率をC3、その反対側の凹面と凸レンズ12cの半導体
レーザ11側の凸面との接合面の曲率をC4、凸レンズ
12cの反対側の凸面の曲率をC5とするとき、これら
を、C1=200.4mm、C2=6.3mm、C3=
21.0mm、C4=5.1mm、C5=12.8mm
とした。
【0012】また、波長λ=785nmにおける凸レン
ズ12aの屈折率をn1、凸凹レンズ12bの屈折率を
n2、凸レンズ12cの屈折率をn3、カバーガラス1
1aの屈折率をn4とするとき、これらを、n1=n2
=1.79、n3=n4=1.51とした。さらに、凸
レンズ12aの光軸上の厚みをd1、凸レンズ12aと
凸凹レンズ12bとの光軸上の間隔をd2、凸凹レンズ
12bの光軸上の厚みをd3、凸レンズ12cの光軸上
の厚みをd4、カバーガラス11aの光軸上の厚みをd
5とするとき、これらを、d1=1.00mm、d2=
0.12mm、d3=2.35mm、d4=4.97m
m、d5=0.30mmとした。
ズ12aの屈折率をn1、凸凹レンズ12bの屈折率を
n2、凸レンズ12cの屈折率をn3、カバーガラス1
1aの屈折率をn4とするとき、これらを、n1=n2
=1.79、n3=n4=1.51とした。さらに、凸
レンズ12aの光軸上の厚みをd1、凸レンズ12aと
凸凹レンズ12bとの光軸上の間隔をd2、凸凹レンズ
12bの光軸上の厚みをd3、凸レンズ12cの光軸上
の厚みをd4、カバーガラス11aの光軸上の厚みをd
5とするとき、これらを、d1=1.00mm、d2=
0.12mm、d3=2.35mm、d4=4.97m
m、d5=0.30mmとした。
【0013】図3は、かかる設計例でのλ=785nm
におけるコリメータレンズ12の波面収差の測定データ
を示すものである。図3から明らかなように、この設計
例によれば、波面収差を、像高が0.1mmで、0.0
3以下に抑えることができ、光記録装置における半導体
レーザのコリメータレンズとして十分使用可能であるこ
とが確認できた。
におけるコリメータレンズ12の波面収差の測定データ
を示すものである。図3から明らかなように、この設計
例によれば、波面収差を、像高が0.1mmで、0.0
3以下に抑えることができ、光記録装置における半導体
レーザのコリメータレンズとして十分使用可能であるこ
とが確認できた。
【0014】図4は、この発明の第2実施例を示すもの
である。この実施例は、コリメータレンズ13を、平凸
レンズ13aと、凸凹レンズ13bおよび凸レンズ13
cの接合レンズとの2群3枚構成として、半導体レーザ
11からの発散光束を、平凸レンズ13a、凸凹レンズ
13bおよび凸レンズ13cを経てほぼ平行光束に変換
するようにしたものである。
である。この実施例は、コリメータレンズ13を、平凸
レンズ13aと、凸凹レンズ13bおよび凸レンズ13
cの接合レンズとの2群3枚構成として、半導体レーザ
11からの発散光束を、平凸レンズ13a、凸凹レンズ
13bおよび凸レンズ13cを経てほぼ平行光束に変換
するようにしたものである。
【0015】このように、半導体レーザ11にもっとも
近い面を平面にすれば、半導体レーザ11からの発散光
束のうち、この平面での反射光は、第1実施例と同様に
中心光線を除いて拡散光となるので、半導体レーザ11
にはほとんど戻らない。したがって、第1実施例と同様
に、半導体レーザ11の戻り光ノイズを有効に低減する
ことができる。また、この実施例では、半導体レーザ1
1にもっとも近い面を平面とするので、第1実施例にお
けるよりも、レンズ加工が容易になるという利点があ
る。
近い面を平面にすれば、半導体レーザ11からの発散光
束のうち、この平面での反射光は、第1実施例と同様に
中心光線を除いて拡散光となるので、半導体レーザ11
にはほとんど戻らない。したがって、第1実施例と同様
に、半導体レーザ11の戻り光ノイズを有効に低減する
ことができる。また、この実施例では、半導体レーザ1
1にもっとも近い面を平面とするので、第1実施例にお
けるよりも、レンズ加工が容易になるという利点があ
る。
【0016】図5は、第2実施例の設計例を説明するた
めの図である。この設計例は、焦点距離5.3mm、N
A=0.40のコリメータレンズ13を得るものであ
る。図5において、平凸レンズ13aの半導体レーザ1
1側は平面、すなわち曲率C1を無限大とし、その反対
側の凸面の曲率C2、凸凹レンズ13bの半導体レーザ
11側の凸面の曲率C3、その反対側の凹面と凸レンズ
13cの半導体レーザ11側の凸面との接合面の曲率C
4、凸レンズ13cの反対側の凸面の曲率C5を、それ
ぞれC1=∞、C2=4.70mm、C3=14.25
mm、C4=3.98mm、C5=9.49mmとし
た。
めの図である。この設計例は、焦点距離5.3mm、N
A=0.40のコリメータレンズ13を得るものであ
る。図5において、平凸レンズ13aの半導体レーザ1
1側は平面、すなわち曲率C1を無限大とし、その反対
側の凸面の曲率C2、凸凹レンズ13bの半導体レーザ
11側の凸面の曲率C3、その反対側の凹面と凸レンズ
13cの半導体レーザ11側の凸面との接合面の曲率C
4、凸レンズ13cの反対側の凸面の曲率C5を、それ
ぞれC1=∞、C2=4.70mm、C3=14.25
mm、C4=3.98mm、C5=9.49mmとし
た。
【0017】また、波長λ=785nmにおける平凸レ
ンズ13aの屈折率をn1、凸凹レンズ13bの屈折率
をn2、凸レンズ13cの屈折率をn3、カバーガラス
11aの屈折率をn4とするとき、これらを上記の設計
例と同様に、n1=n2=1.79、n3=n4=1.
51とした。さらに、平凸レンズ13aの光軸上の厚み
をd1、平凸レンズ13aと凸凹レンズ13bとの光軸
上の間隔をd2、凸凹レンズ13bの光軸上の厚みをd
3、凸レンズ13cの光軸上の厚みをd4、カバーガラ
ス11aの光軸上の厚みをd5とするとき、これらを、
d1=1.50mm、d2=0.80mm、d3=0.
80mm、d4=2.50mm、d5=0.30mmと
した。
ンズ13aの屈折率をn1、凸凹レンズ13bの屈折率
をn2、凸レンズ13cの屈折率をn3、カバーガラス
11aの屈折率をn4とするとき、これらを上記の設計
例と同様に、n1=n2=1.79、n3=n4=1.
51とした。さらに、平凸レンズ13aの光軸上の厚み
をd1、平凸レンズ13aと凸凹レンズ13bとの光軸
上の間隔をd2、凸凹レンズ13bの光軸上の厚みをd
3、凸レンズ13cの光軸上の厚みをd4、カバーガラ
ス11aの光軸上の厚みをd5とするとき、これらを、
d1=1.50mm、d2=0.80mm、d3=0.
80mm、d4=2.50mm、d5=0.30mmと
した。
【0018】図6は、かかる設計例でのλ=785nm
におけるコリメータレンズ13の波面収差の測定データ
を示すものである。図6から明らかなように、この設計
例によれば、波面収差を、像高が0.1mmで、0.0
4以下に抑えることができ、光記録装置における半導体
レーザのコリメータレンズとして十分使用可能であるこ
とが確認できた。
におけるコリメータレンズ13の波面収差の測定データ
を示すものである。図6から明らかなように、この設計
例によれば、波面収差を、像高が0.1mmで、0.0
4以下に抑えることができ、光記録装置における半導体
レーザのコリメータレンズとして十分使用可能であるこ
とが確認できた。
【0019】なお、この発明は、上述した実施例にのみ
限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能
である。例えば、上述した各実施例において、コリメー
タレンズを構成する各レンズの端面に、反射率を例えば
1%以下にするような反射防止コートを施すこともでき
る。このように、反射防止コートを施せば、半導体レー
ザにもっとも近いレンズ面での反射をより有効に防止す
ることができるので、半導体レーザへの戻り光を無視で
きる程度に低減することができる。また、上述した実施
例では、コリメータレンズを2群3枚のレンズをもって
構成したが、他の組み合わせよりなる複数のレンズをも
って構成することもできる。
限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能
である。例えば、上述した各実施例において、コリメー
タレンズを構成する各レンズの端面に、反射率を例えば
1%以下にするような反射防止コートを施すこともでき
る。このように、反射防止コートを施せば、半導体レー
ザにもっとも近いレンズ面での反射をより有効に防止す
ることができるので、半導体レーザへの戻り光を無視で
きる程度に低減することができる。また、上述した実施
例では、コリメータレンズを2群3枚のレンズをもって
構成したが、他の組み合わせよりなる複数のレンズをも
って構成することもできる。
【0020】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、半導
体レーザに最も近いコリメータレンズのレンズ端面を凸
面または平面としたので、該凸面または平面で反射され
て半導体レーザに戻る戻り光を有効に抑えることができ
る。したがって、半導体レーザの戻り光ノイズを有効に
低減できるので、半導体レーザを安定な発光状態に維持
することができる。
体レーザに最も近いコリメータレンズのレンズ端面を凸
面または平面としたので、該凸面または平面で反射され
て半導体レーザに戻る戻り光を有効に抑えることができ
る。したがって、半導体レーザの戻り光ノイズを有効に
低減できるので、半導体レーザを安定な発光状態に維持
することができる。
【図1】この発明の第1実施例を示す図である。
【図2】第1実施例の設計例を説明するための図であ
る。
る。
【図3】図2に示した設計例における波面収差特性を示
す図である。
す図である。
【図4】この発明の第2実施例を示す図である。
【図5】第2実施例の設計例を説明するための図であ
る。
る。
【図6】図5に示した設計例における波面収差特性を示
す図である。
す図である。
【図7】この発明を適用し得る光記録装置の一例を示す
図である。
図である。
【図8】従来のコリメータレンズの構成を示す図であ
る。
る。
【図9】同じく、従来のコリメータレンズの構成を示す
図である。
図である。
【図10】同じく、従来のコリメータレンズの構成を示
す図である。
す図である。
11 半導体レーザ 11a カバーガラス 12 コリメータレンズ 12a 凸レンズ 12b 凸凹レンズ 12c 凸レンズ 13 コリメータレンズ 13a 平凸レンズ 13b 凸凹レンズ 13c 凸レンズ
Claims (1)
- 【請求項1】 複数のレンズを有し、半導体レーザから
の発散光束をほぼ平行光束にする半導体レーザ用コリメ
ータレンズにおいて、前記複数のレンズのうち、前記半
導体レーザに最も近いレンズ端面を凸面または平面をも
って構成したことを特徴とする半導体レーザ用コリメー
タレンズ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26630593A JPH07120705A (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 半導体レーザ用コリメータレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26630593A JPH07120705A (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 半導体レーザ用コリメータレンズ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07120705A true JPH07120705A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17429090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26630593A Pending JPH07120705A (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 半導体レーザ用コリメータレンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07120705A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2264504A1 (en) * | 2008-04-10 | 2010-12-22 | Tamron Co., Ltd. | Imaging lens |
JP2015132666A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | 三菱電機株式会社 | 光源光学系、光源装置およびプロジェクタ装置 |
-
1993
- 1993-10-25 JP JP26630593A patent/JPH07120705A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP2264504A4 (en) * | 2008-04-10 | 2014-05-28 | Tamron Kk | FIGURE LENS |
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