JPH0868936A - Afocal imaging optical device and laser device using the optical device - Google Patents
Afocal imaging optical device and laser device using the optical deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は光学系の全長を短くでき、しかも
転送距離を長くできるようにしたアフォ−カル結像光学
装置を提供することにある。
【構成】 所定の物体面Aの像を倍率Mで変換して所定
の結像面Bに転送するアフォ−カル結像光学装置におい
て、上記物体面と上記結像面との間には焦点距離がf
1 、f2 、f3 に設定された第1乃至第3の3つの光学
素子11〜13が所定の設定条件で同一光軸上に順次配
置されてなることを特徴とする。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to provide an afocal imaging optical device in which the total length of the optical system can be shortened and the transfer distance can be lengthened. In an afocal imaging optical device for converting an image of a predetermined object plane A with a magnification M and transferring it to a predetermined image formation plane B, a focal length is provided between the object plane and the image formation plane. Is f
The first to third optical elements 11 to 13 set to 1 , f 2 and f 3 are sequentially arranged on the same optical axis under a predetermined setting condition.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は望遠鏡やビ−ム成形光
学系などに用いられるアフォ−カル結像光学装置および
その光学装置を用いたレ−ザ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an afocal image forming optical device used in a telescope, a beam forming optical system and the like, and a laser device using the optical device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のアフォ−カル結像光学装置は、図
7に示すように焦点距離がfa とfbの第1のレンズ1
と第2のレンズ2を同一光軸上に所定の間隔で配置して
なり、物体面Aの物体の像を結像面Bに倍率Mで転送す
る機能を有している。このときの結像条件は、2つのレ
ンズ1、2の配置条件をつぎのように選ぶことで実現さ
れる。2. Description of the Related Art A conventional afocal image-forming optical device has a first lens 1 having focal lengths fa and fb as shown in FIG.
The second lens 2 is arranged on the same optical axis at a predetermined interval, and has a function of transferring the image of the object on the object plane A to the image forming plane B at a magnification M. The image forming condition at this time is realized by selecting the arrangement condition of the two lenses 1 and 2 as follows.
【0003】 da =d …(1)式 db =fa +fb …(2)式 dc =(1−M)・fb −M2 ・d …(3)式 M=−fb /fa …(4)式 ただし、 da ;物体面Aと第1のレンズ1間の距離、 db ;第1のレンズ1と第2のレンズ2との間の距離、 dc ;第2のレンズ2と結像面Bとの間の距離、 M ;結像倍率、 fa ;第1のレンズ1の焦点距離、 fb ;第2のレンズ2の焦点距離 である。Da = d (1) expression db = fa + fb (2) expression dc = (1-M) fb -M 2 .d (3) expression M = -fb / fa (4) expression Where da is the distance between the object plane A and the first lens 1, db is the distance between the first lens 1 and the second lens 2, and dc is the distance between the second lens 2 and the image plane B. A distance between them, M: imaging magnification, fa: focal length of the first lens 1, fb: focal length of the second lens 2.
【0004】ところで、このような2つのレンズ1、2
から構成されたアフォ−カル結像光学装置によると、転
送像は物体像の倒立像となっている。そのため、正立像
を得るためには2つの結像光学装置を直列に配置しなけ
ればならないから、装置が大型化するということがあっ
た。By the way, such two lenses 1, 2
According to the afocal image-forming optical device constructed by, the transferred image is an inverted image of the object image. Therefore, in order to obtain an erect image, it is necessary to arrange two image forming optical devices in series, which sometimes causes an increase in size of the device.
【0005】また、第1のレンズ1と第2のレンズ2と
の2枚組みの構成であると、以下のようなことがある。
つまり、物体面Aと結像面Bとの間の距離である、像の
転送距離をLとすると、この距離Lは以下のようにな
る。 L=da +db +dc =(1−M)・db +(1−M2 )・d ここで、M<0を考慮すると、d=0のときに最大とな
り、Lmax は、 Lmax =(1−M)・db となる。Further, in the case of the two-lens configuration of the first lens 1 and the second lens 2, the following may occur.
That is, when the image transfer distance, which is the distance between the object plane A and the image plane B, is L, this distance L is as follows. L = da + db + dc = (1-M) · db + (1-M 2) · d where, considering the M <0, the maximum when d = 0, Lmax is, Lmax = (1-M ) .Db.
【0006】これより、転送距離Lはレンズ間距離db
の(1−M)倍に制約されることになる。たとえば、図
8に示すように倍率を10倍(M=−10)としてdb =1
m程度とすると、fa=90mm、fb =900mm とすれば、
db =0.99mであるから、転送距離Lの最大値は10.9m
に制約されることになり、その転送距離が十分でないと
いうことがある。Therefore, the transfer distance L is the distance between lenses db.
Will be limited to (1-M) times. For example, as shown in FIG. 8, when the magnification is 10 times (M = -10), db = 1
If fa = 90mm and fb = 900mm, assuming m,
Since db = 0.99m, the maximum value of the transfer distance L is 10.9m.
However, the transfer distance may not be sufficient.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の2
つのレンズからなるアフォ−カル結像光学装置は、正立
像を得るためには2つの装置を直列に配置しなければな
らず、また十分な転送距離が得られないなどのことがあ
った。As described above, the conventional 2
In the afocal image forming optical device including two lenses, two devices must be arranged in series to obtain an erect image, and a sufficient transfer distance cannot be obtained in some cases.
【0008】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、第1の目的は、正立像あるいは倒立像を得ることが
できるだけでなく、転送距離を長くできるようにしたア
フォ−カル結像光学装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances. A first object of the present invention is to provide an afocal image forming optical device which can not only obtain an erect image or an inverted image but also can lengthen a transfer distance. To provide.
【0009】第2の目的は、上記アフォ−カル結像光学
装置によってレ−ザ発振器から出力されたレ−ザ光を一
定のビ−ム径で遠くへ転送できるようにしたレ−ザ装置
を提供することにある。A second object is to provide a laser device capable of transferring laser light outputted from a laser oscillator by the afocal image forming optical device to a long distance with a constant beam diameter. To provide.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明の第1の手段
は、所定の物体面の像を倍率Mで変換して所定の結像面
に転送するアフォ−カル結像光学装置において、上記物
体面と上記結像面との間には焦点距離がf1 、f2 、f
3 に設定された第1乃至第3の3つの光学素子が下記
(A)式〜(D)式の条件で同一光軸上に順次配置され
てなることを特徴とするアフォ−カル結像光学装置にあ
る。The first means of the present invention is an afocal image-forming optical device for converting an image of a predetermined object plane at a magnification M and transferring it to a predetermined image-forming plane. The focal lengths f 1 , f 2 , and f are between the surface and the image plane.
Afocal imaging optics characterized in that the first to third optical elements set to 3 are sequentially arranged on the same optical axis under the conditions of the following expressions (A) to (D). On the device.
【0011】[0011]
【数2】 [Equation 2]
【0012】ただし、 d1 ;物体面と第1の光学素子との間の距離、 d2 ;第1の光学素子と第2の光学素子との間の距離、 d3 ;第2の光学素子と第3の光学素子との間の距離、 d4 ;第3の光学素子と結像面との間の距離。Where d 1 is the distance between the object plane and the first optical element, d 2 is the distance between the first optical element and the second optical element, and d 3 is the second optical element. the distance between the third optical element, d 4; distance between the third optical element and the image plane.
【0013】この発明の第2の手段は、レ−ザ発振器を
有し、このレ−ザ発振器から出力されたレ−ザ光の光路
上に、このレ−ザ光を転送するために請求項1に記載さ
れたアフォ−カル光学装置が配置されてなることを特徴
とするレ−ザ装置にある。A second means of the present invention has a laser oscillator, and is for transmitting the laser light on the optical path of the laser light output from the laser oscillator. 1 is a laser device characterized in that the afocal optical device described in 1 is arranged.
【0014】[0014]
【作用】上記第1の手段によれば、3つの光学素子のう
ちの1つを所定のものに選択することで、物体面の像を
結像面に倒立あるいは正立のいずれかの状態で結像させ
ることができ、しかもその転送距離を十分に拡大するこ
とができる。上記第2の手段によれば、第1の手段の結
像光学装置でレ−ザ光を転送するため、そのレ−ザ光の
光束断面形状を変えることなく遠くへ転送できる。According to the first means, one of the three optical elements is selected to be a predetermined one, so that the image of the object plane can be inverted or upright on the image plane. An image can be formed, and the transfer distance can be sufficiently expanded. According to the second means, since the laser light is transferred by the imaging optical device of the first means, the laser light can be transferred far without changing the cross-sectional shape of the light flux.
【0015】[0015]
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図1は、物体面Aと結像面Bとの間には光学素
子としての凸レンズからなる第1のレンズ11、凹レン
ズからなる第2のレンズ12および凸レンズからなる第
3のレンズ13が光軸を一致させて所定の間隔で配置さ
れたアフォ−カル結像光学装置である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, a first lens 11 made of a convex lens, a second lens 12 made of a concave lens, and a third lens 13 made of a convex lens as an optical element are provided between the object plane A and the image formation plane B as an optical axis. Is an afocal image forming optical device which is arranged at a predetermined interval so as to coincide with each other.
【0016】図2は物体面Aと結像面Bとの間に光学素
子としてそれぞれ凸レンズからなる第1のレンズ11
a、第2のレンズ12aおよび第3のレンズ13aが所
定の間隔で配置されたアフォ−カル結像光学装置であ
る。FIG. 2 shows a first lens 11 composed of a convex lens as an optical element between the object plane A and the image plane B.
a, the second lens 12a and the third lens 13a are afocal imaging optical devices arranged at a predetermined interval.
【0017】第1乃至第3の各レンズ11〜13、11
a〜13aの焦点距離をf1 〜f3とすると、図1に示
すようにf1 、f3 >0、f2 <0であることで倒立型
の結像光学系が構成され、図2に示すようにf1 、f
2 、f3 >0とすることで正立型の結像光学系が構成さ
れる。First to third lenses 11 to 13 and 11
Assuming that the focal lengths of a to 13a are f 1 to f 3 , as shown in FIG. 1, f 1 , f 3 > 0, f 2 <0 constitute an inverted imaging optical system, and FIG. F 1 , f
By setting 2 and f 3 > 0, an erecting type imaging optical system is constructed.
【0018】図1と図2に示す結像光学装置は物体面A
の像を結像面Bに所定の倍率Mで変換して転送するため
のものであって、図1に示す第1乃至第3のレンズ11
〜13と、図2に示す第1乃至第3のレンズ11a〜1
3aは下記(5)式〜(8)式の条件で配置されてい
る。The image forming optical apparatus shown in FIGS. 1 and 2 has an object plane A.
Of the first lens to the third lens 11 shown in FIG.
To 13 and the first to third lenses 11a to 1 shown in FIG.
3a is arranged under the conditions of the following expressions (5) to (8).
【0019】[0019]
【数3】 (Equation 3)
【0020】ただし、 d1 ;物体面と第1の光学素子との間の距離、 d2 ;第1の光学素子と第2の光学素子との間の距離、 d3 ;第2の光学素子と第3の光学素子との間の距離、 d4 ;第3の光学素子と結像面との間の距離。つまり、
この発明は、物体面Aと結像面Bとの間に3つの光学素
子が上記(5)〜(8)式の条件で配置されている構成
が特徴となっている。Where d 1 is the distance between the object plane and the first optical element, d 2 is the distance between the first optical element and the second optical element, and d 3 is the second optical element. the distance between the third optical element, d 4; distance between the third optical element and the image plane. That is,
The present invention is characterized in that three optical elements are arranged between the object plane A and the image plane B under the conditions of the above equations (5) to (8).
【0021】つぎに、図3(a)を参照して転送距離に
関する作用を図5との比較により説明する。図3に示す
構成は、図1に示す構成と同様、倒立型の結像光学系で
あって、図5の構成との比較を容易にするため、d1 =
da 、fa =f1 とし、倍率はともにMとした。このと
き、第2のレンズ12と第3のレンズ13とを対として
考えると、次式が成立する。Next, the operation relating to the transfer distance will be described by comparison with FIG. 5 with reference to FIG. Like the configuration shown in FIG. 1, the configuration shown in FIG. 3 is an inverted imaging optical system, and in order to facilitate comparison with the configuration in FIG. 5, d 1 =
da and fa = f 1 , and the magnification was M. At this time, if the second lens 12 and the third lens 13 are considered as a pair, the following equation holds.
【0022】 1/f=1/f2 +1/f3 −(d3 /f2 )・f3 …(9)式 h1 =(f/f2 )・d3 …(10)式 h2 =(f/f2 )・d3 …(11)式 ただし、 f ;レンズ対f2 、f3 の合成焦点、 h1 ;レンズ対f2 、f3 の第1主平面の位置、 h2 ;レンズ対f2 、f3 の第2主平面の位置。 上記(9)式に上記(7)式を代入すると、 M=f/f1 …(12)式 となる。1 / f = 1 / f 2 + 1 / f 3 − (d 3 / f 2 ) · f 3 (9) Expression h 1 = (f / f 2 ) · d 3 (10) Expression h 2 = (F / f 2 ) · d 3 (11) where, f: synthetic focus of lens pair f 2 and f 3 , h 1 ; position of first principal plane of lens pair f 2 and f 3 , h 2 The position of the second principal plane of the lens pair f 2 and f 3 . By substituting the equation (7) into the equation (9), M = f / f 1 (12) is obtained.
【0023】上記(12)式と図5の構造の倍率Mを示す
(4)式とを比較すると、f=fbであることが分か
る。また、上記(10)式と(11)式より、h1 >0、h
2 <0であることを考慮すると、図3(a)に示す構成
は図3(b)に示すようなアフォ−カル結像光学系と等
価である。同図において4は、第2のレンズ12、第3
のレンズ13を対としたときの第1主平面であり、5は
第2主平面である。Comparing the equation (12) with the equation (4) showing the magnification M of the structure of FIG. 5, it can be seen that f = f b . From the above equations (10) and (11), h 1 > 0, h
Considering that 2 <0, the configuration shown in FIG. 3A is equivalent to the afocal imaging optical system shown in FIG. 3B. In the figure, 4 is the second lens 12 and the third.
5 is a second main plane when the lenses 13 are paired, and 5 is a second main plane.
【0024】図3(b)に示す構成において、(dc =
d4 +h2 )であり、ΔL1 は、 ΔL1 =db −(d2 +d3 ) =d3 −h1 =d3 ・{1−(fb /f3 )} …(13)式 となる。ΔL1 は図7に示す2枚組みのアフォ−カル結
像光学系と、この発明の3枚組みの光学系との、光学系
全長の差を示す。In the structure shown in FIG. 3B, (dc =
d 4 + h 2 ), and ΔL 1 becomes ΔL 1 = db − (d 2 + d 3 ) = d 3 −h 1 = d 3 · {1- (fb / f 3 )} (13) . ΔL 1 represents the difference in the total length of the optical system between the two-lens afocal imaging optical system shown in FIG. 7 and the three-lens optical system of the present invention.
【0025】また、図3(b)においてΔL2 は、 ΔL2 =(da +db +dc )−(d1 +d2 +d3 +d4 ) =d3 −(h1 +h2 ) =d3 {1−fb ・(1/f2 −1/f3 )} …(14)式 となる。Further, in FIG. 3B, ΔL 2 is ΔL 2 = (da + db + dc)-(d 1 + d 2 + d 3 + d 4 ) = d 3- (h 1 + h 2 ) = d 3 {1- fb · (1 / f 2 −1 / f 3 )} (14).
【0026】ΔL2 はレンズを2枚組の光学系と、3枚
組の光学系との物体面Aの像の転送距離の差を示す。上
記(13)式と(14)式により、次の条件を満たせば、従
来の2枚組よりもこの発明の3枚組のアフォ−カル光学
系の全長を短くし、しかも転送距離を大きくできること
が分かる。 f3 <fb …(14)式 1/f2 +1/f3 <1/fb …(15)式 以上より、具体的な作用を示すと図4のようになる。こ
のとき、図7に示す従来の2枚組構造と比較するため、
M=−10、d1 =0、fa =90mm、fb =900mm とし
た。つまり、図4においては、f1 =90mm、f2 =−30
mm、f3 =300mmとしており、このときΔL1 =−560mm
、ΔL2 =7840mmとなる。ΔL 2 represents the difference in the transfer distance of the image on the object plane A between the optical system having two lenses and the optical system having three lenses. According to the above equations (13) and (14), if the following conditions are satisfied, the total length of the three-piece afocal optical system of the present invention can be made shorter and the transfer distance can be made larger than the conventional two-piece set. I understand. f 3 <fb (14) Equation 1 / f 2 + 1 / f 3 <1 / fb (15) Equation From the above, the concrete operation is shown in FIG. 4. At this time, in order to compare with the conventional two-disc structure shown in FIG.
M = -10, d 1 = 0 , fa = 90mm, was fb = 900mm. That is, in FIG. 4, f 1 = 90 mm, f 2 = −30
mm, f 3 = 300 mm, and at this time ΔL 1 = −560 mm
, ΔL 2 = 7840 mm.
【0027】したがって、この発明の構成によれば、図
7に示す従来の構成に比べて光学系の全長を約4割の長
さにすることができ、転送距離は約1.7倍に拡大され
ることになる。Therefore, according to the configuration of the present invention, the total length of the optical system can be set to about 40% as compared with the conventional configuration shown in FIG. 7, and the transfer distance is enlarged by about 1.7 times. Will be done.
【0028】しかも、第2のレンズを凹レンズとする
か、あるいは凸レンズとするかによって光学系を倒立型
あるいは正立型のいずれかを選択することができる。上
記実施例では各レンズが薄肉単レンズの場合について説
明したが、上記各レンズが厚肉レンズである場合あるい
は2枚以上の組み合わせレンズで構成されている場合に
も、この発明を適用することができる。そのときの構成
を図5に示す。Moreover, the optical system can be selected from the inverted type and the upright type depending on whether the second lens is a concave lens or a convex lens. In the above embodiment, the case where each lens is a thin single lens has been described, but the present invention can be applied to a case where each lens is a thick lens or a combination lens composed of two or more lenses. it can. The configuration at that time is shown in FIG.
【0029】すなわち、図5において21〜23は第1
乃至第3の厚肉あるいは組み合わせレンズを示し、これ
らの有効あるいは合成焦点距離をf1 〜f3 とする。2
1a、21bは第1のレンズの第1の主平面と第2の主
平面であり、22a、22bは第2のレンズ22の第1
の主平面と第2の主平面、23a、23bは第3のレン
ズ23の第1の主平面と第2の主平面である。そして、
d1 〜d4 を図に示すように定義し、これらの値を
(5)式〜(8)式のように設定すれば、上記一実施例
と同様の作用効果を得ることができる。That is, in FIG. 5, 21 to 23 are the first
To a third thick lens or a combination lens, and their effective or combined focal lengths are f 1 to f 3 . Two
Reference numerals 1a and 21b denote a first main plane and a second main plane of the first lens, and 22a and 22b denote a first main plane of the second lens 22.
And the second and second principal planes 23 a and 23 b are the first and second principal planes of the third lens 23. And
If d 1 to d 4 are defined as shown in the figure and these values are set as in equations (5) to (8), the same operational effect as in the above-described one embodiment can be obtained.
【0030】図6(a)〜(c)は上述した結像光学装
置の応用例を示す。図6(a)はレ−ザ発振器21の出
射側に結像光学装置51を配設し、上記レ−ザ発振器2
1から発振出力されたレ−ザ光Lを上記結像光学装置5
1に導入することで、所定位置まで導くようにしたもの
である。FIGS. 6A to 6C show application examples of the above-mentioned image forming optical device. In FIG. 6A, an imaging optical device 51 is arranged on the emission side of the laser oscillator 21, and the laser oscillator 2 is provided.
The laser light L oscillated and output from the image forming optical device 1
When it is introduced into No. 1, it is guided to a predetermined position.
【0031】つまり、レ−ザ発振器21の出口像が物体
面Aであり、結像面Bで拡大結像させるようにしてい
る。上記結像光学装置51によってビ−ム拡がり角や回
析によるエネルギの散逸、ビ−ム強度分布の劣化を抑制
できるから、高効率な長距離ビ−ム転送が可能となる。That is, the exit image of the laser oscillator 21 is the object plane A, and an enlarged image is formed on the image plane B. Since the image forming optical device 51 can suppress the beam divergence angle, energy dissipation due to diffraction, and deterioration of the beam intensity distribution, highly efficient long-distance beam transfer becomes possible.
【0032】図6(b)はレ−ザ発振器31から発振出
力されてビ−ム成形手段32により成形されたレ−ザ光
Lを結像光学装置51に入射させる。この結像光学装置
51から出射されたレ−ザ光Lはレ−ザ増幅器32に入
射し、増幅されてから出射するようになっている。In FIG. 6B, the laser light L oscillated and output from the laser oscillator 31 and shaped by the beam shaping means 32 is made incident on the imaging optical device 51. The laser light L emitted from the image forming optical device 51 is incident on the laser amplifier 32, amplified, and then emitted.
【0033】つまり、レ−ザ発振器31からの出力ビ−
ム像を、成形手段32によってレ−ザ増幅器32の形状
と相似形に成形し、その成形像を物体面Aとして結像光
学装置51に入射させ、上記レ−ザ増幅器32の入射面
を結像面Bとし、その像を増幅器32によって増幅する
ようになっている。That is, the output beam from the laser oscillator 31 is
The shaping image is shaped by the shaping means 32 into a shape similar to the shape of the laser amplifier 32, and the shaped image is made incident on the image forming optical device 51 as the object plane A, and the incident surface of the laser amplifier 32 is connected. The image plane B is used, and the image is amplified by the amplifier 32.
【0034】このような構成とすることで、ビ−ム拡が
り角および回析の影響を受けることなく増幅器32へエ
ネルギを入射できるから、増幅効率の向上が計れる。図
6(c)はレ−ザ発振器31から出力されたレ−ザ光L
が結像光学装置51に入射され、その結像光学装置51
から出射したレ−ザ光Lを、反射ミラ−34で光路をか
えて、たとえば色素レ−ザ発振器などの被励起レ−ザ発
振器35を励起する励起光として利用するようにした構
成である。この場合、レ−ザ発振器31の出射面が物体
面Aであり、被励起レ−ザ発振器35への入射面が結像
面Bとなる。With such a configuration, energy can be incident on the amplifier 32 without being affected by the beam spread angle and diffraction, so that the amplification efficiency can be improved. FIG. 6C shows the laser light L output from the laser oscillator 31.
Is incident on the imaging optical device 51, and the imaging optical device 51
The laser light L emitted from the laser is changed in its optical path by the reflection mirror 34 and used as the excitation light for exciting the excited laser oscillator 35 such as a dye laser oscillator. In this case, the exit surface of the laser oscillator 31 is the object surface A, and the entrance surface to the excited laser oscillator 35 is the imaging surface B.
【0035】このような構成によれば、レ−ザ光Lをそ
の特性を変えることなく十分に遠くへ転送することがで
きるから、被励起レ−ザ発振器24の配置上の制約を受
けることなく、高効率でのビ−ム転送が可能となる。With such a configuration, the laser light L can be transferred far enough without changing its characteristics, so that there is no restriction on the arrangement of the excited laser oscillator 24. Beam transfer can be performed with high efficiency.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上述べたように請求項1に記載された
この発明によれば、光学素子を従来の2枚組から3枚組
に変え、これら3枚の光学素子を光軸を一致させるとと
もに、所定の関係を満足する間隔で配置した。As described above, according to the present invention described in claim 1, the optical element is changed from the conventional two-element set to the three-element set, and these three optical elements are made to have the same optical axis. At the same time, they were arranged at intervals satisfying a predetermined relationship.
【0037】それによって、従来のアフォ−カル結像光
学系に比べて全長を短くすることができるばかりか、転
送距離を長くすることができる。さらに、3つの光学素
子の1つを凹レンズあるいは凸レンズとすることで倒立
結像あるいは正立結像のいずれかに設定できるなどのこ
とがある。As a result, not only the total length can be shortened but also the transfer distance can be lengthened as compared with the conventional afocal imaging optical system. Further, there is a case where one of the three optical elements is a concave lens or a convex lens so that either inverted image formation or erect image formation can be set.
【0038】請求項2に記載されたこの発明によれば、
請求項1に記載されたアフォ−カル光学系をレ−ザ光の
光路上に配置することで、上記レ−ザ光をエネルギ損失
やビ−ム強度分布の劣化などを招くことなく十分に長い
距離を転送することができる。According to the present invention described in claim 2,
By disposing the afocal optical system described in claim 1 on the optical path of the laser light, the laser light is sufficiently long without causing energy loss or deterioration of the beam intensity distribution. The distance can be transferred.
【図1】この発明の一実施例を示す倒立型のアフォ−カ
ル結像光学装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an inverted afocal imaging optical device showing an embodiment of the present invention.
【図2】同じく正立型のアフォ−カル結像光学装置の構
成図。FIG. 2 is a configuration diagram of an upright afocal imaging optical device.
【図3】(a)は同じく倒立型のアフォ−カル結像光学
装置の作用説明図、(b)は(a)の光学装置の等価
図。FIG. 3A is a diagram for explaining the operation of the inverted afocal imaging optical device, and FIG. 3B is an equivalent diagram of the optical device of FIG.
【図4】同じく図3(a)に示す光学装置の実際の計算
結果を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an actual calculation result of the optical device shown in FIG.
【図5】この発明の他の実施例のアフォ−カル結像光学
装置の等価図。FIG. 5 is an equivalent diagram of an afocal imaging optical device according to another embodiment of the present invention.
【図6】(a)〜(c)はそれぞれアフォ−カル結像光
学装置を利用したレ−ザ装置の説明図。6A to 6C are explanatory views of a laser device using an afocal imaging optical device.
【図7】従来の2枚組レンズのアフォ−カル結像光学装
置の構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional two-lens afocal imaging optical device.
【図8】同じく実際の計算結果を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an actual calculation result.
11…第1のレンズ(光学素子)、12…第2のレンズ
(光学素子)、13…第3のレンズ(光学素子)、31
…レ−ザ発振器、A…物体面、B…結像面。11 ... 1st lens (optical element), 12 ... 2nd lens (optical element), 13 ... 3rd lens (optical element), 31
... laser oscillator, A ... object plane, B ... imaging plane.
Claims (2)
定の結像面に転送するアフォ−カル結像光学装置におい
て、 上記物体面と上記結像面との間には焦点距離がf1 、f
2 、f3 に設定された第1乃至第3の3つの光学素子が
下記(A)式〜(D)式の条件で同一光軸上に順次配置
されてなることを特徴とするアフォ−カル結像光学装
置。 【数1】 ただし、 d1 ;物体面と第1の光学素子との間の距離、 d2 ;第1の光学素子と第2の光学素子との間の距離、 d3 ;第2の光学素子と第3の光学素子との間の距離、 d4 ;第3の光学素子と結像面との間の距離。1. An afocal imaging optical device for converting an image of a predetermined object plane at a magnification M and transferring it to a predetermined image formation plane, wherein a focal length is provided between the object plane and the image formation plane. Is f 1 , f
2, first to third three optical elements that are configured to f 3 is characterized by comprising sequentially disposed on the same optical axis with the following conditions (A) formula ~ (D) type afocal - Cal Imaging optics. [Equation 1] Where d 1 is the distance between the object plane and the first optical element, d 2 is the distance between the first optical element and the second optical element, and d 3 is the second optical element and the third optical element. the distance between the optical elements, d 4; distance between the third optical element and the image plane.
から出力されたレ−ザ光の光路上に、このレ−ザ光を転
送するために請求項1に記載されたアフォ−カル光学装
置が配置されてなることを特徴とするレ−ザ装置。2. The aforesaid aspect of claim 1, further comprising a laser oscillator, wherein the laser light is transferred onto an optical path of the laser light output from the laser oscillator. A laser device in which a cull optical device is arranged.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20662694A JPH0868936A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Afocal imaging optical device and laser device using the optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20662694A JPH0868936A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Afocal imaging optical device and laser device using the optical device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0868936A true JPH0868936A (en) | 1996-03-12 |
Family
ID=16526492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20662694A Pending JPH0868936A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Afocal imaging optical device and laser device using the optical device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0868936A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-08-31 JP JP20662694A patent/JPH0868936A/en active Pending
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