JPH0348487B2 - - Google Patents
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- JPH0348487B2 JPH0348487B2 JP56137455A JP13745581A JPH0348487B2 JP H0348487 B2 JPH0348487 B2 JP H0348487B2 JP 56137455 A JP56137455 A JP 56137455A JP 13745581 A JP13745581 A JP 13745581A JP H0348487 B2 JPH0348487 B2 JP H0348487B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- negative meniscus
- image side
- biconvex
- meniscus lens
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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)
Description
この発明は、主として、ビデオデイスクや、デ
イジタルオーデイオデイスクの光源として用いら
れる半導体レーザーからの発散性のレーザー光束
をコリメートするためのレンズ系に関する。
半導体レーザーから放射されるレーザー光束
は、一般に、垂直方向において40度程度、水平方
向において10度程度のひろがりを有する発散性の
光束であり、これを実用に供するために、通常、
平行光束もしくは、それに近い光束にコリメート
される。半導体レーザーからのレーザー光束をコ
リメートするレンズ系の場合、ビデオデイスク
や、デイジタルオーデイオデイスク用としては、
NA0.2程度が要求される。その際、波面の乱れは
光学系全体の性能劣化をまねくので、良好な収差
補正が確保されねばならない。
従来、このような条件を満足し、軽量且つ小型
であつて低コストのコリメートレンズ系が求めら
れている。
本発明の目的は、このような要求に沿つて、良
好な収差補正が確保され、かつ軽量、小型、低コ
ストの、半導体レーザー用コリメートレンズ系を
提供することにある。
以下、本発明を説明する。
本発明によるコリメートレンズ系は、両凸レン
ズと負のメニスカスレンズとによつて構成され
る。両凸レンズは像側に配され、負メニスカスレ
ンズは、凹面を像側に向けて物体側、すなわち半
導体レーザー側に配される。このレンズ系は、次
の２条件、すなわち
（） 0.70＜f1／ｆ＜0.85
（） 0.20＜d2／｜r3｜＜0.40
ただしr3＜０
なる条件を満足する。この条件（）において、
f1は両凸レンズの焦点距離、ｆはコリメートレン
ズ系全体としての焦点距離を表す。また、条件
（）において、d2は、両凸レンズと負メニスカ
スレンズの近接レンズ面間距離、すなわち、両凸
レンズの物体側のレンズ面と負メニスカスレンズ
の像側のレンズ面との間の光軸上の距離である。
さらにr3は負メニスカスレンズの像側のレンズ面
の曲率半径である。なお、このレンズ面は凹面で
あるから、r3＜０であることは、いうまでもな
い。
条件（）は、コリメートレンズのNAを定め
るものである。すなわち、下限を越えるときは、
個々のレンズの屈折力が強くなり収差の補正が困
難となる。また、上限を越えると、主点の位置が
像側に近くなるため、コンパクトな構成で、所望
のNAを満足することができなくなる。
条件（）は、球面収差の補正に関する条件で
ある。すなわち、下限を越えるときは、補正過剰
となり、上限を越えるときは補正不足となる。
このように、全系を２枚構成としたことに伴
い、コリメートレンズ系の、軽量化、小型化、低
コスト化が可能となる。
以下、実施例を３例あげる。
第１図は、第１の実施例を示している、図中、
符号LXは光軸、符号LDは半導体レーザー、符号
１Ａは両凸レンズ、符号１Ｂは負メニスカスレン
ズを、それぞれ示している。r1，r2，r3，r4は各
レンズ面の曲率半径、d1，d2，d3はレンズ面間距
離をそれぞれ示す。図中、左方が像側であつて、
ビデオデイスク等のデイスクは、この像側におか
れる。
曲率半径、レンズ面間距離に対する具体注数値
は、以下の通りである。
The present invention relates primarily to a lens system for collimating a diverging laser beam from a semiconductor laser used as a light source for video disks and digital audio disks. The laser beam emitted from a semiconductor laser is generally a diverging beam with a spread of about 40 degrees in the vertical direction and about 10 degrees in the horizontal direction.
It is collimated into a parallel light beam or a parallel light beam. In the case of a lens system that collimates the laser beam from a semiconductor laser, it is suitable for video disks and digital audio disks.
NA of about 0.2 is required. At this time, since disturbances in the wavefront lead to performance deterioration of the entire optical system, good aberration correction must be ensured. Conventionally, there has been a demand for a collimating lens system that satisfies these conditions and is lightweight, compact, and low cost. An object of the present invention is to meet these demands by providing a collimating lens system for semiconductor lasers that ensures good aberration correction and is lightweight, compact, and low cost. The present invention will be explained below. The collimating lens system according to the present invention is composed of a biconvex lens and a negative meniscus lens. The biconvex lens is placed on the image side, and the negative meniscus lens is placed on the object side, that is, the semiconductor laser side, with its concave surface facing the image side. This lens system satisfies the following two conditions: () 0.70<f 1 /f<0.85 () 0.20<d 2 /|r 3 |<0.40 where r 3 <0. In this condition (),
f 1 represents the focal length of the biconvex lens, and f represents the focal length of the entire collimating lens system. In addition, in condition (), d2 is the distance between the close lens surfaces of the biconvex lens and the negative meniscus lens, that is, the optical axis between the object side lens surface of the biconvex lens and the image side lens surface of the negative meniscus lens. This is the distance above.
Further, r 3 is the radius of curvature of the image-side lens surface of the negative meniscus lens. Note that since this lens surface is a concave surface, it goes without saying that r 3 <0. Condition () defines the NA of the collimating lens. In other words, when the lower limit is exceeded,
The refractive power of each lens becomes strong, making it difficult to correct aberrations. Furthermore, if the upper limit is exceeded, the position of the principal point will be closer to the image side, making it impossible to satisfy the desired NA with a compact configuration. Condition () is a condition regarding correction of spherical aberration. That is, when the lower limit is exceeded, the correction is excessive, and when the upper limit is exceeded, the correction is insufficient. Since the entire system is configured with two lenses in this way, the collimator lens system can be made lighter, smaller, and lower in cost. Three examples are given below. FIG. 1 shows a first embodiment, in which:
Reference symbol LX indicates an optical axis, reference symbol LD indicates a semiconductor laser, reference symbol 1A indicates a biconvex lens, and reference symbol 1B indicates a negative meniscus lens. r 1 , r 2 , r 3 , and r 4 indicate the radius of curvature of each lens surface, and d 1 , d 2 , and d 3 indicate the distance between the lens surfaces, respectively. In the figure, the left side is the image side,
A disk such as a video disk is placed on this image side. Specific values for the radius of curvature and distance between lens surfaces are as follows.
【表】
ここに、n1，n2は、それぞれ、レンズ１Ａ，２
Ａの屈折率、ν1，ν2は、レンズ１Ａ，２Ａのアツ
ベ数をそれぞれ示す。
第２図は、第２の実施例を示す。図中、符号１
Ｂ，２Ｂは、それぞれ両凸レンズ、負メニスカス
レンズを示し、他の符号の意味するところは、第
１図におけると同一である。[Table] Here, n 1 and n 2 are lenses 1A and 2, respectively.
The refractive index of A, ν 1 and ν 2 indicate the Abbe numbers of lenses 1A and 2A, respectively. FIG. 2 shows a second embodiment. In the figure, code 1
B and 2B indicate a biconvex lens and a negative meniscus lens, respectively, and the meanings of other symbols are the same as in FIG. 1.
【表】
第３図に、第３の実施例を示す。図中、符号１
Ｃが両凸レンズ、２Ｃが負メニスカスレンズを示
し、他の符号の意味するところは、第１図におけ
ると同じである。[Table] FIG. 3 shows a third embodiment. In the figure, code 1
C indicates a biconvex lens, 2C indicates a negative meniscus lens, and the meanings of other symbols are the same as in FIG. 1.
【表】
第１の実施例に対する収差図を第４図に、第
２，第３の実施例に対応する収差図を、それぞ
れ、第５，６図に示す。[Table] An aberration diagram for the first embodiment is shown in FIG. 4, and aberration diagrams corresponding to the second and third embodiments are shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
第１図は、本発明の１実施例を示す図、第２図
は、本発明の他の実施例を示す図、第３図は、本
発明の別の実施例を示す図、第４図乃至第６図は
収差図である。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…両凸レンズ、２Ａ，２Ｂ，
２Ｃ…負メニスカスレンズ、LD…半導体レーザ
ー、LX…光軸。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the invention, FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the invention, FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the invention, and FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the invention. 6 to 6 are aberration diagrams. 1A, 1B, 1C...biconvex lens, 2A, 2B,
2C...Negative meniscus lens, LD...Semiconductor laser, LX...Optical axis.
Claims (1)
ンズを配してなり、上記負メニスカスレンズの凹
面を像側に向けた２枚構成のレンズ系であつて、 両凸レンズの焦点距離をf1、レンズ系の焦点距
離ｆ、負メニスカスレンズの像側レンズ面の曲率
半径をr3、両レンズの近接レンズ面間距離をd2と
して、 （） 0.70＜f1／ｆ＜0.85 （） 0.20＜d2／｜r3｜＜0.40ただしr3＜０な
る条件を満足することを特徴とする、半導体レ
ーザー用コリメートレンズ系。[Claims] 1. A two-lens lens system comprising a biconvex lens on the image side and a negative meniscus lens on the object side, with the concave surface of the negative meniscus lens facing the image side, the biconvex lens having the following features: The focal length is f 1 , the focal length of the lens system is f , the radius of curvature of the image side lens surface of the negative meniscus lens is r 3 , and the distance between the close lens surfaces of both lenses is d 2 , () 0.70<f 1 /f< 0.85 () A collimating lens system for a semiconductor laser, characterized in that it satisfies the following condition: 0.20< d2 /| r3 |<0.40, but r3 <0.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13745581A JPS5838915A (en) | 1981-09-01 | 1981-09-01 | Collimating lens system for semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13745581A JPS5838915A (en) | 1981-09-01 | 1981-09-01 | Collimating lens system for semiconductor laser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5838915A JPS5838915A (en) | 1983-03-07 |
| JPH0348487B2 true JPH0348487B2 (en) | 1991-07-24 |
Family
ID=15199003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13745581A Granted JPS5838915A (en) | 1981-09-01 | 1981-09-01 | Collimating lens system for semiconductor laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838915A (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141112A (en) * | 1984-07-31 | 1986-02-27 | Alps Electric Co Ltd | Optical device for optical pickup |
| JPS61173214A (en) * | 1985-01-28 | 1986-08-04 | Ricoh Co Ltd | Collimator lens for semiconductor laser |
| JPS62119512A (en) * | 1985-11-19 | 1987-05-30 | Asahi Optical Co Ltd | Lens for optical disc |
| JPS63187213A (en) * | 1987-01-29 | 1988-08-02 | Canon Inc | Focusing optical system |
| JP4208209B2 (en) * | 1998-06-22 | 2009-01-14 | フジノン株式会社 | Collimator lens and optical scanning device using the same |
| JP4208210B2 (en) | 1998-07-09 | 2009-01-14 | フジノン株式会社 | Collimator lens and optical scanning device using the same |
| JP2001083462A (en) | 1999-09-14 | 2001-03-30 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Collimator lens and optical scanner using the same |
| CN106772898B (en) * | 2016-12-16 | 2024-01-12 | 福建福光天瞳光学有限公司 | Flexible manual-adjusting type long-wave infrared optical athermalized temperature measuring lens |
-
1981
- 1981-09-01 JP JP13745581A patent/JPS5838915A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5838915A (en) | 1983-03-07 |
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