JPS5814109A - コリメ−タ−レンズ系 - Google Patents
コリメ−タ−レンズ系Info
- Publication number
- JPS5814109A JPS5814109A JP11281081A JP11281081A JPS5814109A JP S5814109 A JPS5814109 A JP S5814109A JP 11281081 A JP11281081 A JP 11281081A JP 11281081 A JP11281081 A JP 11281081A JP S5814109 A JPS5814109 A JP S5814109A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- radius
- exit side
- curvature
- luminous flux
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/04—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only
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、単色光源から平行光束を得るだめのコリメー
ターレンズ系に関する。
ターレンズ系に関する。
光源として半導体レーザー等の単色光源が用いられるの
で、コリメーターレンズ系は色収差の補正が不要である
。しかし光源からの発散光束の利用効率を高めるために
は、コリメーターレンズ系のＦ値を小さくする必要があ
る。また、レンズ系の小型化、軽量化やコスト面を考え
ると構成枚数を少くすることが要求される。このことは
光の透過率を高めることやレンズ面による反射光の悪影
響を減らす意味からも望まれる。また、前記コリメータ
ーレンズ系には理想レンズに近い性能が要求され、さら
に設置誤差等により生ずる軸外光に対する良好な性能も
要求される。すなわち、球面収差、コマ収差、非点隔差
を良好に補正する必要がある。
で、コリメーターレンズ系は色収差の補正が不要である
。しかし光源からの発散光束の利用効率を高めるために
は、コリメーターレンズ系のＦ値を小さくする必要があ
る。また、レンズ系の小型化、軽量化やコスト面を考え
ると構成枚数を少くすることが要求される。このことは
光の透過率を高めることやレンズ面による反射光の悪影
響を減らす意味からも望まれる。また、前記コリメータ
ーレンズ系には理想レンズに近い性能が要求され、さら
に設置誤差等により生ずる軸外光に対する良好な性能も
要求される。すなわち、球面収差、コマ収差、非点隔差
を良好に補正する必要がある。
本発明の目的は前記のような要求を満たす、半導体レー
ザー用コリメーターレンズ系を提供することである。
ザー用コリメーターレンズ系を提供することである。
以下本発明のコリメーターレンズ系の詳細な内容を説明
する。本発明のコリメーターレンズ系は、第１図からも
明らかなように光束射出側より順に、光束射出側に凸面
を有する正屈折力の第ルンズ（Ｌｌ）と、光束射出側に
凹面を有する第２レンズ（Ｌ２）の２枚から構成される
とともに、次の条件を満足するものである。
する。本発明のコリメーターレンズ系は、第１図からも
明らかなように光束射出側より順に、光束射出側に凸面
を有する正屈折力の第ルンズ（Ｌｌ）と、光束射出側に
凹面を有する第２レンズ（Ｌ２）の２枚から構成される
とともに、次の条件を満足するものである。
（１） ０．６ ＜ ｒ １／ ｆ ＜ ２．１（２
） ｌｒ ２１ ／ ｆ ＞ １．５（３）
０．２５ ＞ ｒ ａ／ ｆ ＞ ２．１（４）
ｒ ４／ ｆ ＜刊、３ところで、ｆは全系の焦
点距離、ｒｌは第ルンズ（Ｌ工）の光束射出側の面の曲
率半径、ｒ２は第ルンズ（Ｌ８）の光束入射側の面の曲
率半径、 ｒ３は第２レンズ（Ｌ２）の光束射出側の面の曲率半径
、 ｒ４は第２レンズ（Ｌ２）の光束入射側の面の曲率半径
である。
） ｌｒ ２１ ／ ｆ ＞ １．５（３）
０．２５ ＞ ｒ ａ／ ｆ ＞ ２．１（４）
ｒ ４／ ｆ ＜刊、３ところで、ｆは全系の焦
点距離、ｒｌは第ルンズ（Ｌ工）の光束射出側の面の曲
率半径、ｒ２は第ルンズ（Ｌ８）の光束入射側の面の曲
率半径、 ｒ３は第２レンズ（Ｌ２）の光束射出側の面の曲率半径
、 ｒ４は第２レンズ（Ｌ２）の光束入射側の面の曲率半径
である。
ｉｆ、レンズの形状について述べる。球面収差について
考えると、一般に正レンズによって発生する球面収差を
補正するには凹面が必要である。
考えると、一般に正レンズによって発生する球面収差を
補正するには凹面が必要である。
捷だ、コマ収差の良好な補正を考えると、各レンズによ
り発生するコマ収差を抑えるのが良く、第ルンズ（Ｌｌ
）の光束射出側や第２レンズ（Ｌ２）の光束入射側を強
い凹面とするのは好ましくない。
り発生するコマ収差を抑えるのが良く、第ルンズ（Ｌｌ
）の光束射出側や第２レンズ（Ｌ２）の光束入射側を強
い凹面とするのは好ましくない。
そこで、第２レンズ（Ｌ２）の光束射出側を凹面とする
。第２レンズには発散光束が入射するので、第４面（ｒ
４）での光束巾が比較的狭く、第３面（ｒ３）の光束巾
が比較的広くなるが、光束巾が広いほどその面で発生す
る球面収差が大きくなるので、第４面（ｒ４）による球
面収差の発生が少ないのに対し、第３面（ｒ３）の凹面
による球面収差の発生が大きくなって、球面収差の補正
に役立つ。
。第２レンズには発散光束が入射するので、第４面（ｒ
４）での光束巾が比較的狭く、第３面（ｒ３）の光束巾
が比較的広くなるが、光束巾が広いほどその面で発生す
る球面収差が大きくなるので、第４面（ｒ４）による球
面収差の発生が少ないのに対し、第３面（ｒ３）の凹面
による球面収差の発生が大きくなって、球面収差の補正
に役立つ。
すなわち、第ルンズ（Ｌｌ）を正レンズとし、第２レン
ズ（Ｌ２）を前記のような形状にすることにより、球面
収差とコマ収差を良好に補正でき、Ｆ値が小さく、２枚
構成のコリメーターレンズ系の設計が可能となる。
ズ（Ｌ２）を前記のような形状にすることにより、球面
収差とコマ収差を良好に補正でき、Ｆ値が小さく、２枚
構成のコリメーターレンズ系の設計が可能となる。
次に、本発明のコリメーターレンズ系を構成するための
条件について説明する。
条件について説明する。
上記のように、本発明では第ルンズ（Ｌｌ）の光束射出
側（平行光束が射出される）の面を凸面とすることによ
り、第ルンズ（Ｌ＋） で発生する球面収差、コマ収
差、コマ収差を比較的小さく抑え、諸収差の良好な補正
を可能にするとともに、第２レンズ（ＬＤ の光束射出
側の面を凹面とすることにより、第ルンズで発生する球
面収差を良好に補正し、さらに前記凹面と第２レンズ（
Ｌ２）の光束入射側の面との関連によってコマ収差の良
好な補正を可能としている。
側（平行光束が射出される）の面を凸面とすることによ
り、第ルンズ（Ｌ＋） で発生する球面収差、コマ収
差、コマ収差を比較的小さく抑え、諸収差の良好な補正
を可能にするとともに、第２レンズ（ＬＤ の光束射出
側の面を凹面とすることにより、第ルンズで発生する球
面収差を良好に補正し、さらに前記凹面と第２レンズ（
Ｌ２）の光束入射側の面との関連によってコマ収差の良
好な補正を可能としている。
条件（１）は上記において球面収差とコマ収差を良好に
補正するだめの条件である０この条件の下限をはずれる
と、球面収差が補正不足となる。またこの条件の上限を
はずれると、球面収差が補正過剰となり、外向性のコマ
収差が発生してしまう。
補正するだめの条件である０この条件の下限をはずれる
と、球面収差が補正不足となる。またこの条件の上限を
はずれると、球面収差が補正過剰となり、外向性のコマ
収差が発生してしまう。
条件（２）は球面収差とコマ収差を良好に補正するだめ
の条件である。この条件からはずれると、球面収差が補
正過剰となり、外向性のコマ収差が発生してしまう。
の条件である。この条件からはずれると、球面収差が補
正過剰となり、外向性のコマ収差が発生してしまう。
条件（３）は球面収差の良好な補正に関係する。こ ５
− の条件の上限をはずれると、球面収差が補正過剰となり
、コマ収差を良好に補正できなくなる。またこの条件の
下限をはずれると、内向性のコマ収差が発生してしまう
。
− の条件の上限をはずれると、球面収差が補正過剰となり
、コマ収差を良好に補正できなくなる。またこの条件の
下限をはずれると、内向性のコマ収差が発生してしまう
。
条件（４）はコマ収差の良好な補正に関係する。この条
件からはずれると、球面収差が補正過剰となり、コマ収
差の良好な補正ができなくなる。
件からはずれると、球面収差が補正過剰となり、コマ収
差の良好な補正ができなくなる。
以下に本発明による実施例を示す。
実施例１
ｆ ＝ １． ＯＦＮｏ、＝ ２．５
曲率半径 軸上面間隔 屈折率 分散 ６
− 実施例２ ｆ ＝ １． ＯＦＮｏ、 ＝ ２．５曲率半径 軸
上面間隔 屈折率 分散実施例３ ｆ ＝ １．ＯＦＮｏ、＝ ２．５ 曲率半径 軸上面間隔 屈折率 分散ｒ
４−υ、４１２ 実施例４ ｆ ＝ １． ＯＦＩＮｏ、＝ ２．５曲率半径 軸
上面間隔 屈折率 分散実施例５ ｆ ＝ １． ＯＦＮｏ、＝ ２．５ 曲率半径 軸上面間隔 屈折率 分散ｒ
４−０．４９ｂ ＝ ７ 一 実施例６ ｆ ＝ １． ＯＦＮｏ、＝ ２．５ 曲率半径 軸上面間隔 屈折率 分散ｆ
＝ １． ＯＦＮｏ、＝ ２．０ 曲率半径 軸上面間隔 屈折率 分散 ９
− ８ 一 実施例８ ｆ二１． ＯＦＮｏ、 ＝ ２．５ ただし、ｒ １＋ｒ ２＋ｒ ３＋ｒ ４は光束射出側
より順にみた各面の曲率半径、ｄｌ＋ｄｇ＋ｄ３は光束
射出側より順にみた各レンズの厚さ及び空気間隔、ｎ
１ ＋ ｎ ２は各レンズの波長７８０ｎｍに対する屈
折率、シ１．シ２は各レンズのｄ線に対するアツベ数で
ある。
− 実施例２ ｆ ＝ １． ＯＦＮｏ、 ＝ ２．５曲率半径 軸
上面間隔 屈折率 分散実施例３ ｆ ＝ １．ＯＦＮｏ、＝ ２．５ 曲率半径 軸上面間隔 屈折率 分散ｒ
４−υ、４１２ 実施例４ ｆ ＝ １． ＯＦＩＮｏ、＝ ２．５曲率半径 軸
上面間隔 屈折率 分散実施例５ ｆ ＝ １． ＯＦＮｏ、＝ ２．５ 曲率半径 軸上面間隔 屈折率 分散ｒ
４−０．４９ｂ ＝ ７ 一 実施例６ ｆ ＝ １． ＯＦＮｏ、＝ ２．５ 曲率半径 軸上面間隔 屈折率 分散ｆ
＝ １． ＯＦＮｏ、＝ ２．０ 曲率半径 軸上面間隔 屈折率 分散 ９
− ８ 一 実施例８ ｆ二１． ＯＦＮｏ、 ＝ ２．５ ただし、ｒ １＋ｒ ２＋ｒ ３＋ｒ ４は光束射出側
より順にみた各面の曲率半径、ｄｌ＋ｄｇ＋ｄ３は光束
射出側より順にみた各レンズの厚さ及び空気間隔、ｎ
１ ＋ ｎ ２は各レンズの波長７８０ｎｍに対する屈
折率、シ１．シ２は各レンズのｄ線に対するアツベ数で
ある。
以上から明らかなように本発明によれば２枚構成で小型
軽量であるとともにＦ値が３．５以下の明るいコリメー
ターレンズ系を提供することができる０
軽量であるとともにＦ値が３．５以下の明るいコリメー
ターレンズ系を提供することができる０
−１０−
第１図は本発明によるレンズ系の構成図、第２図から第
９図はそれぞれ実施例１から８の収差図である。 Ｌｌ・・・第ルンズ Ｌ２・・・第２レンズ Ｇ・・・カバーガラス 出願人 ミノルタカメラ株式会社 −１１− 第１図 第２図 球面状差 非点収差 歪切 第３図 第４図 球かｎ 非点収差 歪曲 第５図 第６図 球面収弧 非点、収差 止曲 第７図 第８図 球ｆＤ収差 非点収差 歪曲 歪曲 第９図 ５１− ｉ、ｌｌｌＩ３
９図はそれぞれ実施例１から８の収差図である。 Ｌｌ・・・第ルンズ Ｌ２・・・第２レンズ Ｇ・・・カバーガラス 出願人 ミノルタカメラ株式会社 −１１− 第１図 第２図 球面状差 非点収差 歪切 第３図 第４図 球かｎ 非点収差 歪曲 第５図 第６図 球面収弧 非点、収差 止曲 第７図 第８図 球ｆＤ収差 非点収差 歪曲 歪曲 第９図 ５１− ｉ、ｌｌｌＩ３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 単色光源から平行光束を得るだめの半導体レーザー用コ
リメーターレンズ系において、光束射出側より順に、光
束射出側に凸面を有する正屈折力の第ルンズと光束射出
側に凹面を有する第２レンズの２枚から構成されるとと
もに、次の条件を満足することを特徴とするコリメータ
ーレンズ系：０、６ ＜ ｒ 、／ｆ ＜ ２．１ １ｒ ２１ ／ ｆ ＞ １．５ −０．２５ ＞ ｒ ３／ ｆ ＞ −２，１ｒ ４／
ｆ ＜ −０，３ 但し、ｆは全系の焦点距離、ｒｌは第ルンズの光束射出
側の面の曲率半径、 ｒ２は第ルンズの光束入射側の面の曲率半径、ｒ３は第
２レンズの光束射出側の面の曲率半径、ｒ、は第２レン
ズの光束入射側の面の曲率半径。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11281081A JPH0248886B2 (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | Korimeetaarenzukei |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11281081A JPH0248886B2 (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | Korimeetaarenzukei |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5814109A true JPS5814109A (ja) | 1983-01-26 |
| JPH0248886B2 JPH0248886B2 (ja) | 1990-10-26 |
Family
ID=14596094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11281081A Expired - Lifetime JPH0248886B2 (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | Korimeetaarenzukei |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0248886B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4755039A (en) * | 1984-06-18 | 1988-07-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Focusing lens |
| US6061183A (en) * | 1998-06-22 | 2000-05-09 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Collimator lens and light-scanning apparatus using the same |
| US6236512B1 (en) | 1998-07-09 | 2001-05-22 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Collimator lens and light-scanning apparatus using the same |
| US6324013B1 (en) | 1999-09-14 | 2001-11-27 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Collimator lens and optical scanning device which uses it |
| CN1323306C (zh) * | 2004-06-16 | 2007-06-27 | 清华大学 | ***镜头*** |
| JP2010256491A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Olympus Corp | 照明装置、及びそれを備えた顕微鏡 |
-
1981
- 1981-07-17 JP JP11281081A patent/JPH0248886B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4755039A (en) * | 1984-06-18 | 1988-07-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Focusing lens |
| US6061183A (en) * | 1998-06-22 | 2000-05-09 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Collimator lens and light-scanning apparatus using the same |
| US6236512B1 (en) | 1998-07-09 | 2001-05-22 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Collimator lens and light-scanning apparatus using the same |
| US6324013B1 (en) | 1999-09-14 | 2001-11-27 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Collimator lens and optical scanning device which uses it |
| CN1323306C (zh) * | 2004-06-16 | 2007-06-27 | 清华大学 | ***镜头*** |
| JP2010256491A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Olympus Corp | 照明装置、及びそれを備えた顕微鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0248886B2 (ja) | 1990-10-26 |
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