JPH0718983B2 - 光コリメータ装置 - Google Patents
光コリメータ装置Info
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- JPH0718983B2 JPH0718983B2 JP63175217A JP17521788A JPH0718983B2 JP H0718983 B2 JPH0718983 B2 JP H0718983B2 JP 63175217 A JP63175217 A JP 63175217A JP 17521788 A JP17521788 A JP 17521788A JP H0718983 B2 JPH0718983 B2 JP H0718983B2
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- JP
- Japan
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- collimator lens
- collimator
- optical
- light
- difference
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
- G02B19/0009—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
- G02B19/0014—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
- G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
- G02B19/0052—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0938—Using specific optical elements
- G02B27/095—Refractive optical elements
- G02B27/0972—Prisms
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はバーコードリーダ等の情報読取り装置におけ
る光コリメータ装置、特にその小型化に関するものであ
る。
る光コリメータ装置、特にその小型化に関するものであ
る。
［従来の技術］ 第３図は従来の光源装置を示す光路図であり、図におい
て（１）は半導体レーザ等の発光源、（２）はガラス平
板、（３）はコリメータレンズ、（４）はガラス平板
（２）及びコリメータレンズ（３）を保持するためのホ
ルダである。
て（１）は半導体レーザ等の発光源、（２）はガラス平
板、（３）はコリメータレンズ、（４）はガラス平板
（２）及びコリメータレンズ（３）を保持するためのホ
ルダである。
半導体レーザ等の発光源（１）は非点融差をもち、ある
拡り角をもった光が出射される。しかしながら、光コリ
メータ装置から出射する光束は略平行で非点融差を有し
ない事が望ましいため、光コリメータ装置では、非点融
差を補正しかつ拡散する光を集めて平行な光束とするた
めの機能が必要である。
拡り角をもった光が出射される。しかしながら、光コリ
メータ装置から出射する光束は略平行で非点融差を有し
ない事が望ましいため、光コリメータ装置では、非点融
差を補正しかつ拡散する光を集めて平行な光束とするた
めの機能が必要である。
第３図に示す例では、非点融差を補正するために、発光
源（１）とコリメータレンズ（３）との間にガラス平板
（２）を斜めに配置してある。
源（１）とコリメータレンズ（３）との間にガラス平板
（２）を斜めに配置してある。
一般に、拡散角θを持つ光束の中に厚みｔで屈折率ｎの
平板をΦだけ傾けて配置すると の非点融差を発生する。非点融差は方向性があるので、
発光源（１）の持つ非点融差と逆方向に非点融差を発生
するように配置すれば、両者が打消し合って結果として
コリメータレンズ（３）に入射する光には非点融差がな
くなり、コリメータレンズ（３）から出射する光は略平
行で非点融差がない。
平板をΦだけ傾けて配置すると の非点融差を発生する。非点融差は方向性があるので、
発光源（１）の持つ非点融差と逆方向に非点融差を発生
するように配置すれば、両者が打消し合って結果として
コリメータレンズ（３）に入射する光には非点融差がな
くなり、コリメータレンズ（３）から出射する光は略平
行で非点融差がない。
［発明が解決しようとする課題］ 発光源（１）とコリメータレンズ（３）の間に配置した
傾斜ガラス平板（２）により非点融差が発生することは
前述したが、この傾斜ガラス平板（２）によりコマ収差
も発生する。コマ収差は で表わされる。実際にはこのコマ収差により一様な光分
布とならないために、光コリメータ装置にとってこのコ
マ収差は有害である。
傾斜ガラス平板（２）により非点融差が発生することは
前述したが、この傾斜ガラス平板（２）によりコマ収差
も発生する。コマ収差は で表わされる。実際にはこのコマ収差により一様な光分
布とならないために、光コリメータ装置にとってこのコ
マ収差は有害である。
また、発光源（１）とコリメータレンズ（３）との間に
傾斜したガラス平板（２）と、それを保持するホルダ
（４）を配置するため、発光源（１）とコリメータレン
ズ（３）との間の寸法を広くとる必要があり、結果とし
て所定の拡り角θを確保するためにはコリメータレンズ
（３）の径が大きくなり、装置が大型化するという問題
点があった。
傾斜したガラス平板（２）と、それを保持するホルダ
（４）を配置するため、発光源（１）とコリメータレン
ズ（３）との間の寸法を広くとる必要があり、結果とし
て所定の拡り角θを確保するためにはコリメータレンズ
（３）の径が大きくなり、装置が大型化するという問題
点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、コマ収差の発生が小さく、かつ小径のコリ
メータレンズを用いることができるようにして、装置の
小型化を可能にした光コリメータ装置を得る事を目的と
している。
れたもので、コマ収差の発生が小さく、かつ小径のコリ
メータレンズを用いることができるようにして、装置の
小型化を可能にした光コリメータ装置を得る事を目的と
している。
［課題を解決するための手段］ この発明に係る光コリメート装置は、コリメータレンズ
を２分割構成とし、分割されたコリメータレンズ間に傾
斜した透明な平行平板を配置したものである。
を２分割構成とし、分割されたコリメータレンズ間に傾
斜した透明な平行平板を配置したものである。
［作用］ この発明においては、分割されたコリメータレンズ間に
傾斜した平行平板を配置したのでコマ収差の発生が少な
くなり、しかも、コリメータレンズを分割したのでレン
ズ径が小さくてすむ。
傾斜した平行平板を配置したのでコマ収差の発生が少な
くなり、しかも、コリメータレンズを分割したのでレン
ズ径が小さくてすむ。
［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る光コリメータ装置の光
路図であり、（31）は発光源（１）からの光を効率よく
集めるための前側コリメータレンズ、（32）は前側コリ
メータレンズ（31）から出射する拡散した光束を平行な
光束にするための後側コリメータレンズ、（21）は前側
コリメータレンズ（31）と後ろ側コリメータレンズ（3
2）の間に傾斜して配置された透明な平行平板、（41）
は前側コリメータレンズ（31）、後側コリメータレンズ
（32）及び平行平板（21）を保持するためのホルダであ
る 前述したように拡散角θをもつ光束の中に厚みｔで屈折
率ｎの平板をΦだけ傾けて配置すると発生する非点融差
は また、発生するコマ収差は の式で表わされる。
路図であり、（31）は発光源（１）からの光を効率よく
集めるための前側コリメータレンズ、（32）は前側コリ
メータレンズ（31）から出射する拡散した光束を平行な
光束にするための後側コリメータレンズ、（21）は前側
コリメータレンズ（31）と後ろ側コリメータレンズ（3
2）の間に傾斜して配置された透明な平行平板、（41）
は前側コリメータレンズ（31）、後側コリメータレンズ
（32）及び平行平板（21）を保持するためのホルダであ
る 前述したように拡散角θをもつ光束の中に厚みｔで屈折
率ｎの平板をΦだけ傾けて配置すると発生する非点融差
は また、発生するコマ収差は の式で表わされる。
この実施例では前側コリメータレンズ（31）から出射す
るビームの拡散角がθ/K（Ｋ＞１）の光束の中に屈折率
ｎの平板をΦだけ傾けて配置したので、発生する非点融
差は、以下のように従来と同一で であるが、コマ収差は以下のようになる。
るビームの拡散角がθ/K（Ｋ＞１）の光束の中に屈折率
ｎの平板をΦだけ傾けて配置したので、発生する非点融
差は、以下のように従来と同一で であるが、コマ収差は以下のようになる。
従来と比較すると、コマ収差は1/k3倍、低減しているこ
とがわかる。すなわち、発生する非点融差は従来と同一
であるが、コマ収差は1/k3倍低くおさえられている。ま
た、前側コリメータレンズ（31）から出射するビームの
拡散角がθ/kと小さいため、後側コリメータレンズ（3
2）に入射する場合でもビーム径は余り拡がっていな
い。従って、後側コリメータレンズ（32）の径は従来の
比べて小さくてすんでいる。
とがわかる。すなわち、発生する非点融差は従来と同一
であるが、コマ収差は1/k3倍低くおさえられている。ま
た、前側コリメータレンズ（31）から出射するビームの
拡散角がθ/kと小さいため、後側コリメータレンズ（3
2）に入射する場合でもビーム径は余り拡がっていな
い。従って、後側コリメータレンズ（32）の径は従来の
比べて小さくてすんでいる。
第２図はこの発明の他の実施例に係る光コリメータ装置
の光路図であり、上記実施例では前側コリメータレンズ
（31）と後側コリメータレンズ（32）の間に１枚の傾斜
した平行平板を配置した場合の例を示したが、この実施
例では２枚の対向させて傾斜した平行平板（22）を配置
している。このような構成にすることにより、更にすぐ
れた性能が得られる。
の光路図であり、上記実施例では前側コリメータレンズ
（31）と後側コリメータレンズ（32）の間に１枚の傾斜
した平行平板を配置した場合の例を示したが、この実施
例では２枚の対向させて傾斜した平行平板（22）を配置
している。このような構成にすることにより、更にすぐ
れた性能が得られる。
すなわち、第２図に示すように厚みt/2で屈折率ｎの平
行平板（22）を±Φだけ傾けて配置すると、発生する非
点融差は、 となり、従来と同一であるが、コマ収差は、 となり、コマ収差は発生しないことになる。
行平板（22）を±Φだけ傾けて配置すると、発生する非
点融差は、 となり、従来と同一であるが、コマ収差は、 となり、コマ収差は発生しないことになる。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、分割されたコリメータ
レンズ間に傾斜した平行平板を配置するようにしたの
で、コマ収差極めて小さく、しかも非点融差を補正した
ビームが得られている。このため、コリメータレンズの
レンズ径が小さくてすみ、装置の小型化が可能になって
いる。
レンズ間に傾斜した平行平板を配置するようにしたの
で、コマ収差極めて小さく、しかも非点融差を補正した
ビームが得られている。このため、コリメータレンズの
レンズ径が小さくてすみ、装置の小型化が可能になって
いる。
第１図はこの発明の一実施例に係る光コリメータ装置の
光路の断面図、第２図はこの発明の他の実施例係る光コ
リメータ装置の光路の断面図、第３図は従来の光コリメ
ータ装置の光路の断面図である。 図において、（１）は発光源、（21）、（22）は平行平
板、（31），（32）はレンズ、（41）はホルダである。 なお、図中同一符号は同一又は相当部を示す。
光路の断面図、第２図はこの発明の他の実施例係る光コ
リメータ装置の光路の断面図、第３図は従来の光コリメ
ータ装置の光路の断面図である。 図において、（１）は発光源、（21）、（22）は平行平
板、（31），（32）はレンズ、（41）はホルダである。 なお、図中同一符号は同一又は相当部を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザ等の光源から出射された拡散
された光を略平行にする装置において、 コリメータレンズを２分割構成とし、分割されたコリメ
ータレンズ間に傾斜した透明な平行平板を配置したこと
を特徴とする光コリメータ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175217A JPH0718983B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 光コリメータ装置 |
| US07/376,413 US4995709A (en) | 1988-07-15 | 1989-07-05 | Optical collimator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175217A JPH0718983B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 光コリメータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0225832A JPH0225832A (ja) | 1990-01-29 |
| JPH0718983B2 true JPH0718983B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=15992341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63175217A Expired - Lifetime JPH0718983B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 光コリメータ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4995709A (ja) |
| JP (1) | JPH0718983B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5491587A (en) * | 1989-02-28 | 1996-02-13 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Collimating lens for optical system using semiconductor laser |
| JP2518969Y2 (ja) * | 1992-03-24 | 1996-12-04 | 北陽電機株式会社 | 光データ伝送装置 |
| EP0602732A3 (en) * | 1992-12-17 | 1995-09-27 | Philips Electronics Nv | Optical system with astigmatism compensation. |
| JPH08327964A (ja) * | 1995-06-02 | 1996-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投写型画像表示装置 |
| JP3370612B2 (ja) * | 1998-09-14 | 2003-01-27 | 富士通株式会社 | 光強度変換素子、コリメートレンズ、対物レンズ及び光学装置 |
| US6222679B1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-04-24 | Agilent Technologies | Mechanically simplified, high resolution, optical focusing and steering apparatus |
| US6625350B2 (en) | 2001-01-22 | 2003-09-23 | Osaki Electric Co., Ltd. | Fiber collimator array |
| US9475149B1 (en) | 2015-04-24 | 2016-10-25 | Testrake Aviation, Inc. | Optical device and method of making same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2359104A1 (de) * | 1973-11-27 | 1975-06-05 | Siemens Ag | Vorrichtung zur erzeugung eines astigmatischen strahles |
-
1988
- 1988-07-15 JP JP63175217A patent/JPH0718983B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-07-05 US US07/376,413 patent/US4995709A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4995709A (en) | 1991-02-26 |
| JPH0225832A (ja) | 1990-01-29 |
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