JPH09258099A - 異方屈折力単レンズ及びそれを用いた光ヘッド装置、情報記録再生装置、走査光学装置、画像形成装置及び光ファイバ用カップリング装置 - Google Patents

異方屈折力単レンズ及びそれを用いた光ヘッド装置、情報記録再生装置、走査光学装置、画像形成装置及び光ファイバ用カップリング装置

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JPH09258099A
JPH09258099A JP8065021A JP6502196A JPH09258099A JP H09258099 A JPH09258099 A JP H09258099A JP 8065021 A JP8065021 A JP 8065021A JP 6502196 A JP6502196 A JP 6502196A JP H09258099 A JPH09258099 A JP H09258099A
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智延 吉川
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義春 山本
Yasuhiro Tanaka
康弘 田中
Michihiro Yamagata
道弘 山形
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平方向と垂直方向で異なる放射角を有する
光源1からの光束を、略円形の光束に変換するための、
水平方向と垂直方向で異なった屈折力を有する単レンズ
2において、水平方向及び垂直方向の直交方向断面だけ
でなく、斜め方向断面に関しても充分に球面収差を補正
するとともに、軸外性能を向上させる。 【解決手段】 光源1からの光束の放射角の小さな方向
を水平方向、放射角の大きな方向を垂直方向とし、少な
くとも光源側第1面R1Hの水平方向断面の形状と、射出
側第2面R2Vの垂直方向断面の形状をともに非円弧と
し、水平方向屈折力を垂直方向屈折力よりも弱くし、か
つ、フロントフォーカスを各方向で一致させ、そのフォ
ーカス位置に半導体レーザ1を配置することにより、よ
り円形な強度分布の略平行な光束を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体レー
ザ等のような水平方向と垂直方向で異なる放射角を有す
る光源からの光束を、略円形の光束に変換するための異
方屈折力単レンズに関するものであり、特に光ディスク
装置の光学系等の小型化及び簡素化を可能とする異方屈
折力単レンズに関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスク装置の光学系は回折限界に近
い性能を有し、レーザ光をディスク記録面上に微小スポ
ットとして集光する。しかし、一般的に光源として用い
られている半導体レーザの場合、その素子構造により、
放射光束の放射角は回転対称にはならない。即ち、半導
体レーザ素子の接合面に対する方向によって放射角が異
なる。コリメートされた光束の断面を略円形にするに
は、放射角の大きさに比べて十分に小さな開口数のコリ
メータレンズを用いるのが最も簡易な方法である。しか
しながら、この方法では光の利用効率が低いため、プリ
ズム2枚を用いてビーム整形をする方法も知られてい
る。このプリズムを用いた構成では、光の利用効率は改
善するが、構成が複雑である。
【0003】そこで、例えば特開昭61−254915
号公報や特開平1−109317号公報等には、コリメ
ートされた光束の断面を略円形にする光学的機能を果た
し、しかも構成が簡単な単レンズが示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
61−254915号公報に示された第1の従来例は、
水平方向及び垂直方向のいずれの方向においても単純な
曲率半径だけで表されるトーリック面で構成されている
ために、残存球面収差が大きく実用上問題であった。ま
た、特開平1−109317号公報に示された第2の従
来例では、その球面収差を補正するために、光源側の第
1面を放射角の大きな方向の光束に対してのみ収差補正
に寄与する4次以上の高次展開項を有するトーリック面
とし、射出側の第2面を放射角の小さな方向の光束に対
してのみ収差補正に寄与する4次以上の高次展開項を有
するトーリック面とする構成である。しかしながら、第
2の従来例によれば、水平方向及び垂直方向の直交方向
断面における球面収差は補正されたが、斜め方向断面
(例えば45度方向)に関しては収差補正が不十分であ
る。また、光源位置がレンズ中心軸からずれた場合の性
能(軸外性能)が極端に劣化し、実用的上問題であっ
た。
【0005】本発明は上記従来例の問題点を解決するた
めになされたものであり、水平方向及び垂直方向の直交
方向断面だけでなく、斜め方向断面に関しても充分に球
面収差を補正し、軸外性能を向上させた異方屈折力単レ
ンズを提供すること、及びそれを用いた光学系の小型化
及び簡素化を図った光ヘッド装置、情報記録再生装置、
走査光学系、画像形成装置、光ファイバー用カップリン
グ光学系を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の異方屈折力単レンズは、水平方向と垂直方
向で異なる放射角を有する光源からの光束を、略円形の
光束に変換するための、水平方向と垂直方向で異なった
屈折力を有する単レンズであって、前記光源からの光束
の放射角の小さな方向を水平方向、放射角の大きな方向
を垂直方向とし、少なくとも光源側第1面の水平方向断
面の形状と、射出側第2面の垂直方向断面の形状がとも
に非円弧である。
【0007】上記構成において、前記水平方向断面の焦
点距離をfH、光源側開口数をNAH、肉厚をD、第1面
の水平方向断面の非球面度をA1H、第2面の水平方向断
面の非球面度をA2Hとした場合、前記(数1)に示す条
件を満足することが好ましい。
【0008】または、上記構成において、前記垂直方向
断面の焦点距離をfV、光源側開口数をNAV、肉厚を
D、第1面の垂直方向断面の非球面度をA1V、第2面の
垂直方向断面の非球面度をA2Vとした場合、前記(数
2)に示す条件を満足することが好ましい。
【0009】または、上記構成において、前記垂直方向
断面の焦点距離をfV、肉厚をDとして、前記(数3)
に示す条件を満足することが好ましい。
【0010】また、上記各構成において、異方屈折力単
レンズはガラス成形及び樹脂成形のいずれかにより作成
されていることが好ましい。
【0011】また、本発明の光ヘッド装置は、光源と、
前記光源から射出された光線を平行光束とするコリメー
タレンズと、前記平行光束を情報媒体面上に集光する集
光手段と、前記情報媒体で変調され、反射された光束を
分離するための光束分離手段と、前記情報媒体で変調さ
れた光を受光する受光手段を具備し、前記コリメータレ
ンズとして上記いずれかの構成を有する異方屈折力単レ
ンズを用いる。
【0012】また、本発明の情報記録再生装置は、上記
光ヘッド装置を用いて、記録媒体に情報を記録し、再生
する。
【0013】また、本発明の走査光学装置は、上記いず
れかの構成を有する異方屈折力単レンズを用いる。
【0014】また、本発明の画像形成装置は、上記走査
光学系を用いる。
【0015】また、本発明の光ファイバ用カップリング
光学装置は、上記いずれかの構成を有する異方屈折力単
レンズを用いる。
【0016】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)以下、本発明の異方屈折力単レンズに
ついて、図1から図6を用いて説明する。半導体レーザ
の小さい放射角θaの方向を水平方向とし、大きな放射
角θbの方向を垂直方向とした場合において、図1
(a)は本発明の異方屈折力単レンズの水平方向の断面
図、図1(b)はその垂直方向の断面図である。図1
(a)及び(b)に示すように、半導体レーザ1からの
光束は、異方屈折力レンズ2により屈折作用を受ける。
このとき、異方屈折力単レンズ2の各方向断面の屈折力
は異なり、水平方向の屈折力は垂直方向の屈折力より弱
く、かつ、フロントフォーカスが各方向で一致してい
る。そのため、異方屈折力単レンズ2のフォーカス位置
に半導体レーザ1を配置することにより、断面がより円
形に近い強度分布を有する略平行な光束が得られる。
【0017】異方屈折力単レンズ2の両面形状は、図2
(a)及び(b)に示すように、垂直方向断面、水平方
向断面で全く異なる形状のアナモフィック非球面であ
り、光軸を原点とした水平方向座標をy、垂直方向座標
をxとしたとき、サグ量Zは以下の(数4)で表され
る。
【0018】
【数4】
【0019】ここで、RHは水平方向曲率半径、RVは垂
直方向曲率半径、KHは水平方向円錐係数、KVは垂直方
向の円錐係数、AR、BR、CR、DRは円錐からの4
次、6次、8次、10次の変形係数の回転対称成分、A
P、BP、CP、DPは円錐からの4次、6次、8次、
10次の変形係数の非回転対称成分である。
【0020】以上のように、本発明の異方屈折力単レン
ズによれば、(数4)で表される形状の面を両面に施す
ことにより、各断面に関して両面非円弧とすることがで
きる。これにより、水平方向及び垂直方向の直交方向断
面だけでなく、斜め方向断面に関しても球面収差を補正
することができ、また軸外性能を向上させることができ
る。
【0021】また、水平方向断面の焦点距離をfH、光
源側開口数をNAH、肉厚をD、第1面の水平方向断面
の非球面度をA1H、第2面の水平方向断面の非球面度を
2Hとした場合、以下の(数5)に示す条件を満足する
ことにより、水平方向に関してより性能のよいレンズと
することができる。
【0022】
【数5】
【0023】ただし、非球面度A1H、A2Hは断面形状の
局所曲率変化量として以下のように定義される。非球面
度A1H=C1HU−C1HM;第1面の水平方向断面における
最周辺光線(上記NAHの周縁光線)が入射する位置で
の第1面水平断面形状の局所曲率をC1HU;上記最周辺
光線の入射高の半高さ位置での第1面水平断面形状の局
所曲率をC1HM;非球面度A2H=C2HU−C2HM;第2面
の水平方向断面における最周辺光線(上記NAHの周縁
光線)が射出する位置での第2面水平断面形状の局所曲
率をC2HU;上記最周辺光線の射出高の半高さ位置での
第2面水平断面形状の局所曲率をC2HMとする。
【0024】ここで、中心軸からの高さhでの局所曲率
Cは、断面形状を高さhにおける頂点からのサグ量Zと
して、10次までの高次多項式Z=f(h)で近似し、
以下の(数6)で定義する値である。
【0025】
【数6】
【0026】また、同様に前記垂直方向断面の焦点距離
をfV、光源側開口数をNAV、肉厚をD、第1面の垂直
方向断面の非球面度をA1V、第2面の垂直方向断面の非
球面度をA2Vとした場合、以下の(数7)に示す条件を
満足することにより、垂直方向に関してより性能のよい
レンズとすることができる。
【0027】
【数7】
【0028】ただし、非球面度A1V=C1VU−C1VM;第
1面の水平方向断面における最周辺光線(上記NAV
周縁光線)が入射する位置での第1面水平断面形状の局
所曲率をC1VU;上記最周辺光線の入射高の半高さ位置
での第1面水平断面形状の局所曲率をC1VM;非球面度
2V=C2VU−C2VM;第2面の水平方向断面における最
周辺光線(上記NAVの周縁光線)が射出する位置での
第2面水平断面形状の局所曲率をC2VU;上記最周辺光
線の射出高の半高さ位置での第2面水平断面形状の局所
曲率をC2VMとする。
【0029】なお、上記の実施形態では、面形状は(数
4)で表されるとしたが、各断面に関して収差を補正す
ることのできる非円弧を定義できる式であれば、いかな
る式で表されるアナモフィック面でもよい。
【0030】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実施
例1を(表1)に示す。なお、表1中、Dは肉厚、nは
屈折率、R1H、R1V、R2H、R2Vは第1面、第2面の水
平、垂直方向曲率半径、同様に、K1H、K1V、K2H、K
2Vは円錐係数、AR1、BR1、CR1、DR1、AR
2、BR2、CR2、DR2、は変形係数の回転対称成
分、AP1、BP1、CP1、DP1、AP2、BP
2、CP2、DP2、は変形係数の回転対称成分、NA
Hは水平方向開口数、NAVは垂直方向開口数、fHは水
平方向焦点距離、fVは垂直方向焦点距離、A1H、A2H
は第1面、第2面の既に記した非球面度、A1V、A2V
垂直断面の非球面度である。以下の実施例も同様であ
る。
【0031】
【実施例1】
【0032】
【表1】
【0033】
【実施例2】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実施
例2を(表2)に示す。
【0034】
【表2】
【0035】
【実施例3】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実施
例3を(表3)に示す。
【0036】
【表3】
【0037】
【実施例4】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実施
例4を(表4)に示す。
【0038】
【表4】
【0039】
【実施例5】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実施
例5を(表5)に示す。
【0040】
【表5】
【0041】
【実施例6】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実施
例6を(表6)に示す。
【0042】
【表6】
【0043】
【実施例7】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実施
例7を(表7)に示す。
【0044】
【表7】
【0045】
【実施例8】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実施
例8を(表8)に示す。
【0046】
【表8】
【0047】
【実施例9】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実施
例9を(表9)に示す。
【0048】
【表9】
【0049】
【実施例10】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実
施例10を(表10)に示す。
【0050】
【表10】
【0051】
【実施例11】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実
施例11を(表11)に示す。
【0052】
【表11】
【0053】
【実施例12】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実
施例12を(表12)に示す。
【0054】
【表12】
【0055】
【実施例13】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実
施例13を(表13)に示す。
【0056】
【表13】
【0057】
【実施例14】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実
施例14を(表14)に示す。
【0058】
【表14】
【0059】
【実施例15】次に、本発明の異方屈折力単レンズの実
施例15を(表15)に示す。
【0060】
【表15】
【0061】図3に上記実施例1〜15の非球面度の比
(A2H/A1H)と肉厚(D/fH)の関係を示す。軸上、
軸外性能が実用可能な程度である各実施例のA2H/A1H
はD/fHによって変化し、非球面度の比は前記(数
5)に示す条件を満足することが必要である。その上
限、下限を越えると球面収差補正が不十分であったり、
軸外性能が劣化するなどの問題が生じる。同様に、図4
に上記実施例1〜15のA 1V/A2VとD/fVの関係を
示す。同様に、非球面度の比は前記(数7)に示す条件
を満足することが必要である。
【0062】また、本発明では、D/fVを広範囲に選
択しても、基本性能を満足することができるが、1.2
以上とした場合、偏芯及び軸中心回転に関する公差が大
きくなる。実施例1から7に関して、D/fVと、加工誤
差として第1面と第2面が水平方向及び垂直方向に5μ
m偏芯した場合に生じる軸上波面収差の関係を図5に示
す。また、第1面と第2面が光軸中心に回転した場合の
軸上波面収差を図6に示す。また、D/fVを2.2以
下とするにより、半導体レーザ1との間隔を十分とるこ
とができ、組立工程が容易となる。また、上記アナモフ
ィック非球面形状の金型を作成することにより、ガラス
成形又は樹脂成形により本発明の異方屈折力単レンズを
製作することができる。これにより低コスト化が可能で
ある。
【0063】(実施の形態2)次に、本発明の光ヘッド
装置を図7に示す。図7において、本発明の光ヘッド装
置は、半導体レーザ11と、コリメータレンズ12と、
ハーフミラー13と、対物レンズ14と、記録媒体15
と、検出レンズ16と、フォトディテクター17等で構
成されている。ここで、コリメータレンズ12として、
上記実施の形態1で説明した本発明の異方屈折力単レン
ズを用いている。
【0064】半導体レーザ11から出射された光は、コ
リメータレンズ12により略円形の強度分布を有する平
行光束となり、ハーフミラー13を透過し、対物レンズ
14により記録媒体15の情報媒体面に集光される。記
録媒体15の情報媒体面に形成された凹凸により集光ス
ポットは回折を受け、情報媒体面で反射される。回折さ
れたレーザ光は、ハーフミラー13で反射され、検出レ
ンズ16によりフォトディテクター17上に集光され
る。フォトディテクター17からの電気信号により、情
報媒体面で変調された光量変化を検出し、データを読み
取る。
【0065】コリメータレンズ12として本発明の異方
屈折力単レンズを用いているので、記録媒体15の情報
媒体面に集光されるビームスポットは略円形断面を有す
る。そのため、プリズム等の他の光学部品を必要とせず
装置の小型化及び低コスト化を実現することができる。
また、水平方向及び垂直方向の直交方向断面のみなら
ず、斜め方向断面に関しても球面収差を補正することが
でき、また軸外性能を向上させることができる。
【0066】(実施の形態3)次に、本発明の情報記録
再生装置を図8に示す。図8において、本発明の情報記
録再生装置は、同心円状もしくは渦巻状の情報トラック
に情報を記録することのできる記録媒体26と、記録媒
体26を回転するモータ27と、モータ制御回路28
と、光ヘッド21と、信号処理部22と、再生情報出力
部23と、記録情報入力部24と、サーボ回路25等で
構成されている。モータ制御回路28は信号処理部22
からの信号によりモータ27の回転を制御する。信号処
理部22は、光ヘッド21からのフォーカスエラー信号
及びトラッキングエラー信号によりサーボ信号を生成す
る。また、情報再生時には光ヘッド21で読みとった再
生信号を増幅し、再生情報出力部23に出力する。さら
に、情報記録時には、記録情報入力部24から入力され
た記録信号を光ヘッド21に送る。サーボ回路25は信
号処理部22で生成されたサーボ信号により光ヘッド2
1を制御する。
【0067】ここで、光ヘッド21として、上記実施形
態2で説明した図7に示す本発明の光ヘッド装置を用い
ているので、記録媒体26の情報媒体面に集光されるビ
ームスポットは略円形断面を有する。そのため、プリズ
ム等の他の光学部品を必要とせず、情報記録再生装置の
小型化及び低コスト化を実現することができる。また、
水平方向及び垂直方向の直交方向断面のみならず、斜め
方向断面に関しても球面収差を補正することができ、ま
た軸外性能を向上させることができる。
【0068】(実施の形態4)次に、本発明の走査光学
装置を図9に示す。図9において、本発明の走査光学装
置は、半導体レーザ31と、第1結像光学系32と、回
転することにより第1結像光学系32からの光束を走査
面35に走査するポリゴンミラー等の光偏向器33と、
光偏向器33により走査された光束を走査面35上に像
面湾曲、fθ特性を補正するとともに結像するfθレン
ズ等の第2結像光学系34等で構成されている。
【0069】ここで、第1結像光学系32として、上記
実施の形態1で説明した本発明の異方屈折力単レンズを
用いているので、走査面35を走査されるビームスポッ
トは略円形断面を有する。そのため、プリズム等の他の
光学部品を必要とせず、走査光学装置の小型化及び低コ
スト化を実現することができる。
【0070】(実施の形態5)次に、本発明の画像形成
装置を図10に示す。図10において、本発明の画像形
成装置は、光が照射されることにより電荷が変化する感
光体で表面を覆われた感光ドラム40と、感光体の表面
に静電気イオンを付着し帯電する一次帯電器41と、印
字情報を感光体上に書き込む走査光学装置42と、印字
部に帯電トナーを付着させる現像器43と、付着したト
ナーを用紙に転写する転写帯電器44と、残ったトナー
を除去するクリーナ45と、転写されたトナーを用紙に
定着する定着装置46と、給紙カセット47等で構成さ
れている。
【0071】ここで、走査光学装置42として、上記実
施の形態4で説明した図9に示す走査光学装置を用いる
ことにより、感光体ドラム40の感光体上を走査される
ビームスポットは略円形断面を有する。そのため、プリ
ズム等の他の光学部品を必要とせず、走査光学装置及び
それを用いた画像形成装置全体の小型化及び低コスト化
を実現することができる。
【0072】(実施の形態6)次に、本発明の光ファイ
バ用カップリング光学装置を図11に示す。図11にお
いて、半導体レーザの小さい放射角θaの方向を水平方
向とし、大きな放射角θbの方向を垂直方向として、
(a)は水平方向における光ファイバ用カップリング光
学装置の断面図であり、(b)はその垂直方向における
断面図である。
【0073】図11に示すように、本発明の光ファイバ
用カップリング光学装置は、半導体レーザ51と、異方
屈折力単レンズ52と、光ファイバのコアに光束を導く
結像レンズ53と、光ファイバ54等で構成されてい
る。ここで、実施の形態1で説明した異方屈折力単レン
ズを用いることにより、半導体レーザ51から出力され
たビームは略円形断面を有するように変換され、光ファ
イバ54に結合される。そのため、光伝達効率の良好な
光ファイバ用カップリング光学装置を、低コストかつ簡
単な構成で実現することができる。
【0074】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の異方屈折
力単レンズは、水平方向と垂直方向で異なる放射角を有
する光源からの光束を、略円形の光束に変換するため
の、水平方向と垂直方向で異なった屈折力を有する単レ
ンズであって、光源からの光束の放射角の小さな方向を
水平方向、放射角の大きな方向を垂直方向とし、少なく
とも光源側第1面の水平方向断面の形状と、射出側第2
面の垂直方向断面の形状がともに非円弧である。すなわ
ち、水平方向屈折力を垂直方向屈折力よりも弱くし、か
つ、フロントフォーカスを各方向で一致させ、そのフォ
ーカス位置に半導体レーザを配置することにより、より
円形な強度分布の略平行な光束を得ることができる。こ
のとき、少なくとも光源側第1面の水平方向断面の形状
と、射出側第2面の垂直方向断面の形状がともに非円弧
とすることにより、水平方向及び垂直方向の直交方向断
面だけでなく、斜め方向断面に関しても球面収差を補正
することができ、また軸外性能を向上させることが可能
となる。また、レンズの軸外性能を向上させることがで
きる。
【0075】また、水平方向断面の焦点距離をfH、光
源側開口数をNAH、肉厚をD、第1面の水平方向断面
の非球面度をA1H、第2面の水平方向断面の非球面度を
2Hとした場合、前記(数1)に示す条件を満足するこ
とにより、水平方向に関してより性能のよいレンズを得
ることができる。
【0076】また、垂直方向断面の焦点距離をfV、光
源側開口数をNAV、肉厚をD、第1面の垂直方向断面
の非球面度をA1V、第2面の垂直方向断面の非球面度を
2Vとした場合、前記(数2)に示す条件を満足するこ
とにより、垂直方向に関してより性能のよいレンズを得
ることができる。
【0077】また、垂直方向断面の焦点距離をfV、肉
厚をDとして、前記(数3)に示す条件を満足すること
により、例えばD/fVを1.2以上とすることにより
偏芯及び軸中心回転に関する公差を大きくすることがで
きる。また、D/fVを2.2以下とすることにより、
半導体レーザとの間隔を十分とることができ、組立工程
を容易にすることができる。
【0078】また、アナモフィック非球面形状の金型を
作成し、異方屈折力単レンズをガラス成形及び樹脂成形
のいずれかにより作成することにより、レンズ製作に要
するコストを低減させることができる。
【0079】また、本発明の光ヘッド装置は、光源と、
光源から射出された光線を平行光束とするコリメータレ
ンズと、平行光束を情報媒体面上に集光する集光手段
と、情報媒体で変調され、反射された光束を分離するた
めの光束分離手段と、情報媒体で変調された光を受光す
る受光手段を具備し、コリメータレンズとして上記いず
れかの構成を有する異方屈折力単レンズを用いる。その
ため、半導体レーザから出射された光を、上記いずれか
の構成を有する異方屈折力単レンズにより略円形の強度
分布を有する平行光束とすることにより、小型で低コス
トな光ヘッド装置を実現することができる。
【0080】また、本発明の情報記録再生装置は、上記
光ヘッド装置を用いて、記録媒体に情報を記録し、再生
するので、小型で低コストの情報記録再生装置を実現す
ることができる。
【0081】また、本発明の走査光学装置は、上記いず
れかの構成を有する異方屈折力単レンズを用いるので、
光利用効率を向上させることができると共に、小型で低
コストな走査光学装置を実現することができる。
【0082】また、本発明の画像形成装置は、上記走査
光学系を用いるので、光利用効率が高く、小型で低コス
トな走査光学装置を実現することができる。
【0083】また、本発明の光ファイバ用カップリング
光学装置は、上記いずれかの構成を有する異方屈折力単
レンズを用いるので、光伝達効率が高く、小型で低コス
トの光ファイバ用カップリング光学装置を実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体レーザの小さい放射角θaの方向を水平
方向とし、大きな放射角θbの方向を垂直方向とした場
合において、(a)は本発明の異方屈折力単レンズの水
平方向の断面図、(b)はその垂直方向の断面図
【図2】アナモフィック非球面形状定義のための図であ
り(a)は垂直方向断面、(b)は水平方向断面を示す
【図3】本発明の異方屈折力単レンズの水平方向断面形
状の非球面度の比と肉厚の関係を示す図
【図4】本発明の異方屈折力単レンズの垂直方向断面形
状の非球面度の比と肉厚の関係を示す図
【図5】本発明の異方屈折力単レンズのにおける面の偏
芯が5μm生じた場合に発生する軸上波面収差と肉厚の
関係を示す図
【図6】本発明の異方屈折力単レンズのにおける面の軸
中心回転が生じた場合に発生する軸上波面収差と肉厚の
関係を示す図
【図7】本発明の光ヘッド装置の一構成例を示す図
【図8】本発明の情報記録再生装置の一構成例を示す図
【図9】本発明の走査光学装置の一構成例を示す図
【図10】本発明の画像形成装置の一構成例を示す図
【図11】(a)は本発明の光ファイバ用カップリング
光学装置の水平方向の断面図、(b)はその垂直方向の
断面図
【符号の説明】
1 :半導体レーザ 2 :異方屈折力単レンズ 11 :半導体レーザ 12 :異方屈折力単レンズ 13 :ハーフミラー 14 :対物レンズ 15 :記録媒体 16 :検出レンズ 17 :フォトディテクター 21 :光ヘッド 22 :信号処理部 23 :再生情報出力部 24 :記録情報入力部 25 :サーボ回路 26 :記録媒体 27 :モータ 28 :モータ制御部 31 :半導体レーザ 32 :第1結像光学系(異方屈折力単レンズ) 33 :光偏向器 34 :第2結像光学系 35 :走査面 40 :感光ドラム 41 :一次帯電器 42 :走査光学装置 43 :現像器 44 :転写帯電器 45 :クリーナ 46 :定着装置 47 :給紙カセット 51 :半導体レーザ 52 :異方屈折力単レンズ 53 :結像レンズ 54 :光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山形 道弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平方向と垂直方向で異なる放射角を有
    する光源からの光束を、略円形の光束に変換するため
    の、水平方向と垂直方向で異なった屈折力を有する単レ
    ンズであって、前記光源からの光束の放射角の小さな方
    向を水平方向、放射角の大きな方向を垂直方向とし、少
    なくとも光源側第1面の水平方向断面の形状と、射出側
    第2面の垂直方向断面の形状がともに非円弧である異方
    屈折力単レンズ。
  2. 【請求項2】 前記水平方向断面の焦点距離をfH、光
    源側開口数をNAH、肉厚をD、第1面の水平方向断面
    の非球面度をA1H、第2面の水平方向断面の非球面度を
    2Hとした場合、以下の(数1)に示す条件を満足する
    請求項1記載の異方屈折力単レンズ。 【数1】
  3. 【請求項3】 前記垂直方向断面の焦点距離をfV、光
    源側開口数をNAV、肉厚をD、第1面の垂直方向断面
    の非球面度をA1V、第2面の垂直方向断面の非球面度を
    2Vとした場合、以下の(数2)に示す条件を満足する
    請求項1記載の異方屈折力単レンズ。 【数2】
  4. 【請求項4】 前記垂直方向断面の焦点距離をfV、肉
    厚をDとして、以下の(数3)に示す条件を満足する請
    求項1記載の異方屈折力単レンズ。 【数3】
  5. 【請求項5】 ガラス成形及び樹脂成形のいずれかによ
    り作成された請求項1から4のいずれかに記載の異方屈
    折力単レンズ。
  6. 【請求項6】 光源と、前記光源から射出された光線を
    平行光束とするコリメータレンズと、前記平行光束を情
    報媒体面上に集光する集光手段と、前記情報媒体で変調
    され、反射された光束を分離するための光束分離手段
    と、前記情報媒体で変調された光を受光する受光手段を
    具備し、前記コリメータレンズは請求項1から5のいず
    れかに記載された異方屈折力単レンズである光ヘッド装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の光ヘッド装置を用いて、
    記録媒体に情報を記録し、再生する情報記録再生装置。
  8. 【請求項8】 請求項1から5のいずれかに記載された
    異方屈折力単レンズを用いた走査光学装置。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の走査光学装置を用いた画
    像形成装置。
  10. 【請求項10】 請求項1から5のいずれかに記載され
    た異方屈折力単レンズを用いた光ファイバ用カップリン
    グ光学装置。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6275318B1 (en) 1998-06-26 2001-08-14 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Linear imaging lens element for a scanning optical system
JP2002062409A (ja) * 2000-08-21 2002-02-28 Konica Corp カップリングレンズ、光ピックアップ装置用の光学系及び光ピックアップ装置
JP2003043256A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Ricoh Co Ltd 偏光分離素子、およびレーザーユニット光源
JP2003066325A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Ricoh Co Ltd ビーム整形機能を持つコリメートレンズおよび光ピックアップおよび光結合器
US6627869B2 (en) 2001-04-24 2003-09-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Beam shaper, and semiconductor laser source device and optical head using the beam shaper
JP2005156733A (ja) * 2003-11-21 2005-06-16 Fujinon Corp ビーム集光用レンズ
WO2005088376A1 (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Nalux Co., Ltd. ビーム整形レンズ
JP2006030840A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ビーム走査装置、これを含む製品および回折光学素子の製造方法
US7116493B2 (en) 2004-03-24 2006-10-03 Konica Minolta Opto, Inc. Beam shaping device
US7279674B2 (en) 2000-08-17 2007-10-09 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd Optical encoder module
US7302181B2 (en) 2003-02-25 2007-11-27 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Single lens multiple light source device
US7379411B2 (en) 2004-03-24 2008-05-27 Konica Minolta Opto, Inc. Beam shaping device
JPWO2008139691A1 (ja) * 2007-04-26 2010-07-29 パナソニック株式会社 光ディスク用レーベルプリンタ、感熱記録型プリンタ及び感熱記録方法
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
CN107228798A (zh) * 2017-06-23 2017-10-03 中国矿业大学 一种用于描述涂层织物膜材各向异性蠕变行为的方法
WO2018021800A1 (ko) * 2016-07-25 2018-02-01 엘지이노텍 주식회사 수광 장치 및 라이다

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6275318B1 (en) 1998-06-26 2001-08-14 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Linear imaging lens element for a scanning optical system
US7279674B2 (en) 2000-08-17 2007-10-09 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd Optical encoder module
JP2002062409A (ja) * 2000-08-21 2002-02-28 Konica Corp カップリングレンズ、光ピックアップ装置用の光学系及び光ピックアップ装置
US6627869B2 (en) 2001-04-24 2003-09-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Beam shaper, and semiconductor laser source device and optical head using the beam shaper
JP2003043256A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Ricoh Co Ltd 偏光分離素子、およびレーザーユニット光源
JP2003066325A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Ricoh Co Ltd ビーム整形機能を持つコリメートレンズおよび光ピックアップおよび光結合器
US7302181B2 (en) 2003-02-25 2007-11-27 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Single lens multiple light source device
JP2005156733A (ja) * 2003-11-21 2005-06-16 Fujinon Corp ビーム集光用レンズ
JP4488287B2 (ja) * 2003-11-21 2010-06-23 フジノン株式会社 ビーム集光用レンズ
WO2005088376A1 (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Nalux Co., Ltd. ビーム整形レンズ
US7116493B2 (en) 2004-03-24 2006-10-03 Konica Minolta Opto, Inc. Beam shaping device
US7379411B2 (en) 2004-03-24 2008-05-27 Konica Minolta Opto, Inc. Beam shaping device
JP2006030840A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ビーム走査装置、これを含む製品および回折光学素子の製造方法
JPWO2008139691A1 (ja) * 2007-04-26 2010-07-29 パナソニック株式会社 光ディスク用レーベルプリンタ、感熱記録型プリンタ及び感熱記録方法
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
WO2018021800A1 (ko) * 2016-07-25 2018-02-01 엘지이노텍 주식회사 수광 장치 및 라이다
US11262439B2 (en) 2016-07-25 2022-03-01 Lg Innotek Co., Ltd. Light-receiving device and lidar
US11965986B2 (en) 2016-07-25 2024-04-23 Lg Innotek Co., Ltd. Light-receiving device and lidar
CN107228798A (zh) * 2017-06-23 2017-10-03 中国矿业大学 一种用于描述涂层织物膜材各向异性蠕变行为的方法
CN107228798B (zh) * 2017-06-23 2019-08-02 中国矿业大学 一种用于描述涂层织物膜材各向异性蠕变行为的方法

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