JPS58219507A - 一次元レンズ - Google Patents
一次元レンズInfo
- Publication number
- JPS58219507A JPS58219507A JP10255582A JP10255582A JPS58219507A JP S58219507 A JPS58219507 A JP S58219507A JP 10255582 A JP10255582 A JP 10255582A JP 10255582 A JP10255582 A JP 10255582A JP S58219507 A JPS58219507 A JP S58219507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- central axis
- refractive index
- face
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (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】
本発明は一体元的に光を集光またはコリメートする一次
元レンズに関する。
元レンズに関する。
従来、−次元的集光機能をもつレンズとして屈折率の一
様な透明のガラスまたは樹脂からなる媒質の一面または
両部を円筒面状に加工したいわゆるシリンドリカルレン
ズが知られている。
様な透明のガラスまたは樹脂からなる媒質の一面または
両部を円筒面状に加工したいわゆるシリンドリカルレン
ズが知られている。
このような周知のシリンドカルレンズではレンズの加工
面が円筒面であるために球面収差を除去することができ
ず、また非球面加工は一非常に生産性が低くかなりコス
ト高になると〜・５欠点がある。
面が円筒面であるために球面収差を除去することができ
ず、また非球面加工は一非常に生産性が低くかなりコス
ト高になると〜・５欠点がある。
本発明は、上記従来の問題点を解決する新規な一次元レ
ンズを提供するものであり、本発明のレンズは屈折率、
が中心軸上を最大とし周辺に向けてほぼ放物線状に減少
しており、且つ軸線方向には屈折率一様な透明円柱体の
少なくとも一方の側面を中心軸に平行な平面に研磨仕上
げして構成される。
ンズを提供するものであり、本発明のレンズは屈折率、
が中心軸上を最大とし周辺に向けてほぼ放物線状に減少
しており、且つ軸線方向には屈折率一様な透明円柱体の
少なくとも一方の側面を中心軸に平行な平面に研磨仕上
げして構成される。
以下本発明を図面に示した実施例について詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一次元レンズの素材として用いる集束
性光伝送体を示し、光伝送体ｌは透明のガラスあるいは
合成樹脂からなる円柱体であって中心軸λ上の屈折率を
ｎｏとし、横断面内で中心軸から半径方向にｒの距離に
おける屈折率ｎ （ｒ）がｇ ： 分布定数 で表わされるような放物線状の屈折率分布を成しており
、且つ中心軸コの方向には屈折率が一様である。
性光伝送体を示し、光伝送体ｌは透明のガラスあるいは
合成樹脂からなる円柱体であって中心軸λ上の屈折率を
ｎｏとし、横断面内で中心軸から半径方向にｒの距離に
おける屈折率ｎ （ｒ）がｇ ： 分布定数 で表わされるような放物線状の屈折率分布を成しており
、且つ中心軸コの方向には屈折率が一様である。
上記のような集束性光伝送体はその両端面を中心軸２に
直角な平行平面に仕上げて一方向の端面から中心軸コに
平行に光線３を入射させると内部でサインカーブを描い
て進行した後他端面から出射するという性質を示す。本
発明では上記集束性光伝送体ｌを素材とし、第一図に示
すようにこの集束性光伝送体／の円筒側面を中心軸２に
平行な平面に研磨仕上げする。
直角な平行平面に仕上げて一方向の端面から中心軸コに
平行に光線３を入射させると内部でサインカーブを描い
て進行した後他端面から出射するという性質を示す。本
発明では上記集束性光伝送体ｌを素材とし、第一図に示
すようにこの集束性光伝送体／の円筒側面を中心軸２に
平行な平面に研磨仕上げする。
例えば、中心軸コを厚み中心として厚みＷを残して中心
軸コに平行に円筒側面を研磨し、レンズの光入射面およ
び光出射面を成す両平面！Ａ、＜ＣＢを形成する。例え
ば元の集束性光伝送体／として直径−Ｘのものを使用し
て厚みＷを約／ＸとすることＫよりレンズ厚み中心から
の焦点距離がおよそ７％の一次元レンズを得ることがで
きる。
軸コに平行に円筒側面を研磨し、レンズの光入射面およ
び光出射面を成す両平面！Ａ、＜ＣＢを形成する。例え
ば元の集束性光伝送体／として直径−Ｘのものを使用し
て厚みＷを約／ＸとすることＫよりレンズ厚み中心から
の焦点距離がおよそ７％の一次元レンズを得ることがで
きる。
また厚みＷを単に変えるだけで種々の焦点距離のレンズ
を得ることができ、このように平行平面の厚みを変たる
ことは通常のシリンドリカルレンズにおいてその面白率
を変える場合に比較して製造がはるかに容易である。
を得ることができ、このように平行平面の厚みを変たる
ことは通常のシリンドリカルレンズにおいてその面白率
を変える場合に比較して製造がはるかに容易である。
本発明に係る屈折率分布型−次元レンズは種々の大きさ
のものを製造することができるが、一般にレンズ幅ｄが
ＳＸ以下、特Ｋｄ＝ｊ％以下の微小レンズにおいてシリ
ンドリカルレンズに比べての有利性が大きい。
のものを製造することができるが、一般にレンズ幅ｄが
ＳＸ以下、特Ｋｄ＝ｊ％以下の微小レンズにおいてシリ
ンドリカルレンズに比べての有利性が大きい。
上記のようにして得られた屈折率分布型−次元レノズヶ
の一方の面ＩＩＡかも平行光線を入射させると第３図に
示すように中心軸−から外側に離れるほど入射光線は大
きく曲げられて他方の面ｌＩＢから出射した光線は中心
軸２に平行な焦線ｊ上に集光する。
の一方の面ＩＩＡかも平行光線を入射させると第３図に
示すように中心軸−から外側に離れるほど入射光線は大
きく曲げられて他方の面ｌＩＢから出射した光線は中心
軸２に平行な焦線ｊ上に集光する。
第１図ないし第７図に具体的数値例に基づいて光線追跡
法により求めた種々の光線の挙動を示す。
法により求めた種々の光線の挙動を示す。
第４図のものはレンズ幅ｄ＝２．０２．レンズ厚みＷ
−／、０ ％、中心軸上の屈折率ｎ ｏ ＝ ／、１．
、分布定数り＝０．３￥Ｋ ｓ’１乗項係数ｈ４−ｏ、
ｇ乗項係数ｈ６−０ の条件であり、 第５図は、ｄ、ＷＳｎｏ、ｇＫついては第を図のものと
同一で、を乗項係数り、−２７３，６乗項係数ｈ ６−
７／７／！ｌ夕のものである。
−／、０ ％、中心軸上の屈折率ｎ ｏ ＝ ／、１．
、分布定数り＝０．３￥Ｋ ｓ’１乗項係数ｈ４−ｏ、
ｇ乗項係数ｈ６−０ の条件であり、 第５図は、ｄ、ＷＳｎｏ、ｇＫついては第を図のものと
同一で、を乗項係数り、−２７３，６乗項係数ｈ ６−
７／７／！ｌ夕のものである。
また、第６図のものはｄ、Ｗ、ｎｏ、ｇ は上記と同一
でｈ４＝−ｊ、ｈ６＝７２０ の条件であり、第７図の
ものはｈ４−２、ｈ６＝コＯで他の条件については上記
と同一のレンズである。
でｈ４＝−ｊ、ｈ６＝７２０ の条件であり、第７図の
ものはｈ４−２、ｈ６＝コＯで他の条件については上記
と同一のレンズである。
以上、光入射面ｌＡおよび出射面４ＺＢをともに平面と
した例について説明したが、℃・ずれか一方の面のみを
平面として対向面は素材の円柱状集束性光伝送体／の円
柱側面をそのまま残し、この円柱側面を光入射面ｔＩＡ
または出射面９Ｂとしてもよい。
した例について説明したが、℃・ずれか一方の面のみを
平面として対向面は素材の円柱状集束性光伝送体／の円
柱側面をそのまま残し、この円柱側面を光入射面ｔＩＡ
または出射面９Ｂとしてもよい。
本発明によれば、従来から量産されている円柱 仏状の
集束性光伝送体レンズの側面を平面研磨することにより
微小な一次元レンズが構成でき、またその厚みを変える
だけで焦点距離を簡単に調整することができる。
集束性光伝送体レンズの側面を平面研磨することにより
微小な一次元レンズが構成でき、またその厚みを変える
だけで焦点距離を簡単に調整することができる。
さらに光入射面および（または）出射面が平面であるた
め、複数枚貼り合せて複合レンズを作成することが容易
である。
め、複数枚貼り合せて複合レンズを作成することが容易
である。
さらに、一般のシリンドリカル凸レンズでは、近軸光線
の焦点位置よりも遠軸光線の焦点位置の方がよりレンズ
面寄りにくる、いわゆるマイナスの球面収差となるが、
本発明に係る一次元レンズでは屈折率分布をコントロー
ルすることにより、第７りの例の如く近軸光線焦点位置
の方が遠軸光線焦点位置よりも、よりレンズ面寄りＫな
るプラスの球面収差を与えることもできる。
の焦点位置よりも遠軸光線の焦点位置の方がよりレンズ
面寄りにくる、いわゆるマイナスの球面収差となるが、
本発明に係る一次元レンズでは屈折率分布をコントロー
ルすることにより、第７りの例の如く近軸光線焦点位置
の方が遠軸光線焦点位置よりも、よりレンズ面寄りＫな
るプラスの球面収差を与えることもできる。
このように屈折率分布に基づく球面収差のプラスまたは
マイナス量を選定することにより、レンズ素材ガラスの
組成に基づく収擦の性向を補正することができる。
マイナス量を選定することにより、レンズ素材ガラスの
組成に基づく収擦の性向を補正することができる。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明のレンズ
の素材となる集束性光伝送体を示す斜視図および半径方
向の屈折率分布を示すグラフ、第２図は本発明の一次元
レンズの製造方法を示す斜視図、第３図は本発明の一次
元レンズに入射する光線の挙動を示す平面図、第１図な
いし第７図は屈折率分布式におけるダ乗項および６乗項
を種々変えたときの光線の状態を示すグラフである。 ／・・・集束性光伝送体 ２・・・中心軸３・・・
光線 ダ・・・−次元レンズ４／Ａ・・入射
面 ダＢ・・・出射面３・・・焦線 第２図 １、・ 第３ｒＩＡ 第４図 Ｏ／ 第５図 １．０＋Ｘｍ／”
の素材となる集束性光伝送体を示す斜視図および半径方
向の屈折率分布を示すグラフ、第２図は本発明の一次元
レンズの製造方法を示す斜視図、第３図は本発明の一次
元レンズに入射する光線の挙動を示す平面図、第１図な
いし第７図は屈折率分布式におけるダ乗項および６乗項
を種々変えたときの光線の状態を示すグラフである。 ／・・・集束性光伝送体 ２・・・中心軸３・・・
光線 ダ・・・−次元レンズ４／Ａ・・入射
面 ダＢ・・・出射面３・・・焦線 第２図 １、・ 第３ｒＩＡ 第４図 Ｏ／ 第５図 １．０＋Ｘｍ／”
Claims (1)
- 屈折率が中心軸上を最大とし周辺に向けてほぼ放物線状
に減少しており、且つ軸線方向には屈折率一様な透明円
柱体の少なくとも一方の側面を中心軸に平行な平面に研
磨仕上げしてなる一次元レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10255582A JPS58219507A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 一次元レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10255582A JPS58219507A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 一次元レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219507A true JPS58219507A (ja) | 1983-12-21 |
Family
ID=14330482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10255582A Pending JPS58219507A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 一次元レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219507A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6148808A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-10 | Canon Inc | 屈折率分布型レンズ |
| JPS61113017A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-05-30 | Canon Inc | 光学系 |
| JPS61126515A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-14 | Canon Inc | 可変焦点距離レンズ |
| JPS61248015A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-05 | Canon Inc | 可変焦点距離レンズ |
| JPS62138817A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-22 | Canon Inc | 小型のズ−ムレンズ |
| JPS6366531A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | Canon Inc | レ−ザ−ビ−ム走査光学系 |
| EP1211525A1 (en) * | 2000-12-04 | 2002-06-05 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Refractive index distribution lens, production method thereof, and lens array |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5050937A (ja) * | 1973-09-04 | 1975-05-07 |
-
1982
- 1982-06-15 JP JP10255582A patent/JPS58219507A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5050937A (ja) * | 1973-09-04 | 1975-05-07 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6148808A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-10 | Canon Inc | 屈折率分布型レンズ |
| JPH0556484B2 (ja) * | 1984-08-17 | 1993-08-19 | Canon Kk | |
| JPS61113017A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-05-30 | Canon Inc | 光学系 |
| JPS61126515A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-14 | Canon Inc | 可変焦点距離レンズ |
| JPS61248015A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-05 | Canon Inc | 可変焦点距離レンズ |
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| EP1211525A1 (en) * | 2000-12-04 | 2002-06-05 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Refractive index distribution lens, production method thereof, and lens array |
| US6771428B2 (en) | 2000-12-04 | 2004-08-03 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Gradient index rod lens, method for manufacturing gradient index rod lens, and lens array |
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