JPS6244709A - Optical system for laser beam - Google Patents
Optical system for laser beamInfo
- Publication number
- JPS6244709A JPS6244709A JP60186400A JP18640085A JPS6244709A JP S6244709 A JPS6244709 A JP S6244709A JP 60186400 A JP60186400 A JP 60186400A JP 18640085 A JP18640085 A JP 18640085A JP S6244709 A JPS6244709 A JP S6244709A
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- lens
- laser beam
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はレーザビーム用光学系に関し、詳述すれば、可
視C−ザ光により遠方(IQm=lQOm)へスポット
光を投光する為の光学系に関する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to an optical system for a laser beam, and more specifically, it is an optical system for projecting a spot light to a distant place (IQm=lQOm) using visible C-the light. Regarding optical systems.
〈従来技術〉
従来は、収差を補正するため3〜4枚構成のレンズが用
いられていた。<Prior Art> Conventionally, a lens composed of three or four lenses has been used to correct aberrations.
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明は、レーザビームが中心部で強く周辺部で弱いと
いう強度分布特性をもっていることに着目し、レンズの
収差を積極的に利用して、簡単なレンズ構成で、lOm
ないし数十mの広範囲にわたり焦点調整を行うことなく
ほぼ均一なビーム径を保持し、従来よりもシャープなス
ポット光を得ることを目的としている。<Problems to be Solved by the Invention> The present invention focuses on the fact that a laser beam has an intensity distribution characteristic in which it is strong in the center and weak in the periphery, and actively utilizes the aberration of the lens to create a simple lens. In configuration, lOm
The aim is to maintain a nearly uniform beam diameter over a wide range of several tens of meters without adjusting the focus, and to obtain a sharper spot light than conventional ones.
レーザビームを用いた光学系は、レーザ発光機構までコ
ンピュータに入力することが困難な為、遠方でのビーム
径に関してコンピュータシュミレーションのデータと実
験値が必ずしも一致せず、その為、多数の実験を重ねて
本発明を完成するに至ったゆ
〈問題点を解決する為の手段〉
第1図に本発明の構成図を示す。For optical systems that use laser beams, it is difficult to input the laser emitting mechanism into a computer, so computer simulation data and experimental values do not necessarily match regarding the beam diameter at a distance. [Means for solving the problems] Fig. 1 shows a block diagram of the present invention.
レーザ光発生器5は波長6328オングストロームのH
e−Neレーザビームを出力する。2枚のミラー6.7
により180°方向変換したのち、後方レンズ8により
ビーム径をやや拡散させ、つづいて前方レンズ9により
集光させて遠方(10m〜100m)の目的物上にスポ
ット光を投光させる。数字1,2,3.4はレンズ面に
前方から順に付した面番号である。レンズの各定数は下
表のものが最も好ましく、±10%の範囲で数値を増減
しても実施することができる。The laser beam generator 5 has a wavelength of 6328 angstroms.
Outputs e-Ne laser beam. 2 mirrors 6.7
After the direction is changed by 180°, the beam diameter is slightly diffused by the rear lens 8, and then the light is condensed by the front lens 9, and the spot light is projected onto a distant object (10 m to 100 m). Numbers 1, 2, 3.4 are surface numbers assigned to the lens surfaces in order from the front. The lens constants shown in the table below are most preferable, and it is possible to increase or decrease the numerical values within the range of ±10%.
第1表 〈実施例〉 第2図に本発明の実施例である鉛直価の構成を示す。Table 1 <Example> FIG. 2 shows the configuration of a vertical value according to an embodiment of the present invention.
レーザ光発生器5は出力0.5mWのHe−Neレーザ
であって、強度分布特性はシングルモードであり、その
出力ビーム径は0.58鶴、 ビーム拡がり角1. 6
5mrad 、波長6328オングストロームである。The laser beam generator 5 is a He-Ne laser with an output of 0.5 mW, the intensity distribution characteristics are single mode, the output beam diameter is 0.58 mm, and the beam divergence angle is 1. 6
5 mrad, wavelength 6328 angstroms.
このレーザビームは90°反射ミラー6.7により18
0°方向変換され、後方に配設された凹レンズ8により
やや拡散され、前方に配設された凸レンズ9により目的
物上に合焦するように集光される。凹レンズ8および凸
レンズ9の定数は第1表に示されている。レーザビーム
は更にハーフミラ−10によりその反射光が上方への鉛
直出力光12となり、透過光は背後のミラー11により
反射されてハーフミラ−10により反射され下方への鉛
直出力光13となる。This laser beam is reflected by a 90° reflection mirror 6.7.
The direction of the light is changed by 0°, the light is slightly diffused by a concave lens 8 disposed at the rear, and is focused on an object by a convex lens 9 disposed at the front. The constants of the concave lens 8 and the convex lens 9 are shown in Table 1. The laser beam is further reflected by a half mirror 10 and its reflected light becomes upward vertical output light 12, and the transmitted light is reflected by a rear mirror 11 and reflected by the half mirror 10 to become downward vertical output light 13.
本発明の他の実施例として、第2図に示した上方鉛直出
力光12を回転ミラーで90°反射させて水平価を得る
こともできる。In another embodiment of the present invention, the horizontal value can be obtained by reflecting the upper vertical output light 12 shown in FIG. 2 by 90 degrees with a rotating mirror.
更に他の実施例として、レーザ光発生器5の前方に直接
、レンズ系を配設し、水平方向、鉛直方向又はその他任
意の方向ヘレーザビームを出力するレーザスポット投光
器を得ることもできる。Furthermore, as another embodiment, a lens system may be disposed directly in front of the laser beam generator 5 to obtain a laser spot projector that outputs a laser beam in the horizontal direction, vertical direction, or any other arbitrary direction.
く効果〉
第2表に、上記した実施例を用いたときの目的物までの
距離に対するスポット光の直径の実測値を示す。尚、環
境の明るさは3000ルクスであった。Effect> Table 2 shows actual measured values of the diameter of the spot light with respect to the distance to the object when the above-described embodiment is used. Note that the brightness of the environment was 3000 lux.
このデータから注目すべきことは、距離の増大に比例し
てスポット径が増大せず、最も使用頻度が高い70m以
下の範囲でスポット径が殆ど変化していないことである
。しかも、本発明によるスポット径は従来の収差補正レ
ンズのものに比べて約]/3であって非常に鋭利である
。What should be noted from this data is that the spot diameter does not increase in proportion to the increase in distance, and that the spot diameter hardly changes within the range of 70 m or less, which is the most frequently used range. Furthermore, the spot diameter according to the present invention is approximately 1/3 compared to that of a conventional aberration correction lens, and is extremely sharp.
更に本発明によれば、単枚のレンズ2枚のみにより構成
されているので、レンズ面における反射ロスが非常に小
さく、明るい輝度のスポット光を得ることができる。Further, according to the present invention, since it is composed of only two single lenses, reflection loss on the lens surface is extremely small, and a bright spot light can be obtained.
第1図は本発明の構成を示す図、第2図は本発明実施例
の鉛直価の構成を示す図である。
1.2.3.4・・・レンズ面番号
5・・・レーザ光発光器FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the vertical value configuration of the embodiment of the present invention. 1.2.3.4... Lens surface number 5... Laser light emitter
Claims (1)
ムを凹レンズにより拡散させたのち凸レンズにより集光
させて遠方(10m〜100m)にスポット光を投光す
る装置において、下記数値の±10%の範囲にあるレー
ザビーム用光学系。 記 R_1=110 D_1=2.0 N_1=1.0
R_2=∽ D_2=189.5 N_2=1.5
1516R_3=∽ D_3=2.0 N_1
=1.0R_4=12 N_2
=1.51516ただし、R:各面の曲率半径 D:当該面から次の面までの距離 N:当該面の前方の物質の屈折率 添字は前方より順にレンズ面に付す。[Claims] In a device that projects a spot light far away (10 m to 100 m) by diffusing a He-Ne laser beam with a wavelength of 6328 angstroms using a concave lens and condensing it using a convex lens, ±10% of the following numerical value. Optical systems for laser beams in the range of . Note R_1=110 D_1=2.0 N_1=1.0
R_2=∽ D_2=189.5 N_2=1.5
1516R_3=∽ D_3=2.0 N_1
=1.0R_4=12N_2
=1.51516 However, R: radius of curvature of each surface D: distance N from the surface to the next surface: refractive index of the substance in front of the surface The subscripts are attached to the lens surfaces in order from the front.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60186400A JPS6244709A (en) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | Optical system for laser beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60186400A JPS6244709A (en) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | Optical system for laser beam |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6244709A true JPS6244709A (en) | 1987-02-26 |
Family
ID=16187740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60186400A Pending JPS6244709A (en) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | Optical system for laser beam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6244709A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5978380U (en) * | 1982-11-17 | 1984-05-26 | 日本ホイスト株式会社 | Inversion hanging device |
JPS59100785U (en) * | 1982-12-24 | 1984-07-07 | 株式会社日立製作所 | automatic attitude control balance |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP60186400A patent/JPS6244709A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5978380U (en) * | 1982-11-17 | 1984-05-26 | 日本ホイスト株式会社 | Inversion hanging device |
JPS59100785U (en) * | 1982-12-24 | 1984-07-07 | 株式会社日立製作所 | automatic attitude control balance |
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