JPS5977405A - 光源装置 - Google Patents
光源装置Info
- Publication number
- JPS5977405A JPS5977405A JP18843582A JP18843582A JPS5977405A JP S5977405 A JPS5977405 A JP S5977405A JP 18843582 A JP18843582 A JP 18843582A JP 18843582 A JP18843582 A JP 18843582A JP S5977405 A JPS5977405 A JP S5977405A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- source device
- lens
- semiconductor laser
- present
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
-
- 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
-
- 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
- G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
-
- 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
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0938—Using specific optical elements
- G02B27/095—Refractive optical elements
- G02B27/0955—Lenses
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、半導体レーザーを光源として用いる装置に関
するもので、特に平行ビームを供給する光源装置に関す
るものである。
するもので、特に平行ビームを供給する光源装置に関す
るものである。
近年、半導体レーザーがプリンター光学系の光源、又は
電子ファイル等の記録或いは読取用の光源として広く用
いられている。半導体レーザーからの光束は発散光束で
ある為に、この光束を一度平行光束にしてから利用する
ことが便利であり、従って半導体レーザーはコリメータ
ー機能のレンズと共に光源部を形成することが多い、こ
のコリメーターレンズとしては、半導体レーザーからの
光束を充分に取り込めること、換言すれば短焦点で広間
口径比のレンズが望まれるが、この性能を満足するには
従来の光学硝子を用いて形成すると、少なくとも３枚の
レンズが必要である。従って、加工、ａ立において高度
の熟達した技術を必要とした。
電子ファイル等の記録或いは読取用の光源として広く用
いられている。半導体レーザーからの光束は発散光束で
ある為に、この光束を一度平行光束にしてから利用する
ことが便利であり、従って半導体レーザーはコリメータ
ー機能のレンズと共に光源部を形成することが多い、こ
のコリメーターレンズとしては、半導体レーザーからの
光束を充分に取り込めること、換言すれば短焦点で広間
口径比のレンズが望まれるが、この性能を満足するには
従来の光学硝子を用いて形成すると、少なくとも３枚の
レンズが必要である。従って、加工、ａ立において高度
の熟達した技術を必要とした。
本発明の目的は、上述した従来の欠点に鑑み、簡易な構
成で平行ビームが得られる半導体レーザーを備えた光源
装置を提供することＫある。
成で平行ビームが得られる半導体レーザーを備えた光源
装置を提供することＫある。
本発明に係る光源装置においては、コリメーターレンズ
を屈折率分布型レンズで構成し、該レンズのいずれか一
方の面を球面形状、もう一方の面を平面形状とすること
により、短焦点、広開口径比で且つ球面収差を良好に補
正することが可能となった。以下、図面を用いて本発明
を詳述する。
を屈折率分布型レンズで構成し、該レンズのいずれか一
方の面を球面形状、もう一方の面を平面形状とすること
により、短焦点、広開口径比で且つ球面収差を良好に補
正することが可能となった。以下、図面を用いて本発明
を詳述する。
第１図は本発明に係る光源装置の一実施例を示す図であ
る。第１図において、１０は半導体レーザー％１１はそ
の屈折率が光軸から軸外にかけて除々に変化する屈折率
分布型レンズであり、レーザー側圧対する面の曲率ｒ１
は無限大、即ちレーザーに対向する面は平面、一方レー
ザーと反対側の面は、曲率半径ｒ２の曲面で構成されて
いる。尚、第１図に示す曲面の半径ｒ２は負の値で示す
。Ｚはレンズ１１の光軸上での肉厚、ＷＤは半導体レー
ザー１０とレンズ１１との軸上間隔である。
る。第１図において、１０は半導体レーザー％１１はそ
の屈折率が光軸から軸外にかけて除々に変化する屈折率
分布型レンズであり、レーザー側圧対する面の曲率ｒ１
は無限大、即ちレーザーに対向する面は平面、一方レー
ザーと反対側の面は、曲率半径ｒ２の曲面で構成されて
いる。尚、第１図に示す曲面の半径ｒ２は負の値で示す
。Ｚはレンズ１１の光軸上での肉厚、ＷＤは半導体レー
ザー１０とレンズ１１との軸上間隔である。
屈折率分布型レンズ１１の、中心軸から周辺に向って距
離ｒの位置での屈折率分布ｎ （ｒ）を、ｒＬ２（ｒ）
＝ｎ２（０）〔１−（ｇｒ）２＋ｈ４（ｇｒ）４千ｈ６
（ｇｒ）６〕 ・・・・（１）で表わす。但しｇは近軸
での分布の強さを表わすパラメーターであり、又Ａ４
、 Ａ６は係数である。令弟１図に示す光源装置におい
て、ル（０）＝ １．５５２ 。
離ｒの位置での屈折率分布ｎ （ｒ）を、ｒＬ２（ｒ）
＝ｎ２（０）〔１−（ｇｒ）２＋ｈ４（ｇｒ）４千ｈ６
（ｇｒ）６〕 ・・・・（１）で表わす。但しｇは近軸
での分布の強さを表わすパラメーターであり、又Ａ４
、 Ａ６は係数である。令弟１図に示す光源装置におい
て、ル（０）＝ １．５５２ 。
ｇ＝０．１５６ 、 Ａ４＝０．９ 、 Ａｓ＝１０．
Ｏの素材を用い、前記Ｚ＝ ２．４２８ 、 Ｗ Ｄ＝
１．８のとき、前記ｒ２は−４．０≦ｒ２≦−１，０ の時、実用上良好な結像性能を得た。このときのｒ２
の値に対する球面収差の様子を第２図に示す。
Ｏの素材を用い、前記Ｚ＝ ２．４２８ 、 Ｗ Ｄ＝
１．８のとき、前記ｒ２は−４．０≦ｒ２≦−１，０ の時、実用上良好な結像性能を得た。このときのｒ２
の値に対する球面収差の様子を第２図に示す。
第２図における縦軸りは光軸からの高さを示すものであ
る。
る。
第６図は本発明に係る光源装置の他の実施例を示す図で
ある。第６図で、第２図と同じ側番を施こしたものは同
じ部材を示すのでここでは説明を省く。第６図に示す装
置では、屈折率分布型レンズ１１は、半導体レーザー１
０に対向する面が曲率半径ｒ１の曲面であり、もう一方
の面は曲率半径ｒ２ が無限大、即ち平面である。尚
、半径ｒ１は正の値で示す。第２図に示す装置において
、前記（１）式のパラメーターをＷ（ｏ）＝ １．５５
２ 、 ｇ＝０．１５９ 、 ｈ４＝０．９ 、 ｈ６
＝ １０．０ と取り、Ｚ＝ ６．９４ 、 Ｗ
］）＝ １．８ のとき、前記ｒ１を ４≦ｒ１≦８ の時、実用上良好な結像性能を得た。この時の。
ある。第６図で、第２図と同じ側番を施こしたものは同
じ部材を示すのでここでは説明を省く。第６図に示す装
置では、屈折率分布型レンズ１１は、半導体レーザー１
０に対向する面が曲率半径ｒ１の曲面であり、もう一方
の面は曲率半径ｒ２ が無限大、即ち平面である。尚
、半径ｒ１は正の値で示す。第２図に示す装置において
、前記（１）式のパラメーターをＷ（ｏ）＝ １．５５
２ 、 ｇ＝０．１５９ 、 ｈ４＝０．９ 、 ｈ６
＝ １０．０ と取り、Ｚ＝ ６．９４ 、 Ｗ
］）＝ １．８ のとき、前記ｒ１を ４≦ｒ１≦８ の時、実用上良好な結像性能を得た。この時の。
ｒｌ の値に対する球面収差の様子を第４図に示す。
上記実施例を通常のコリメーターレンズの仕様に換算す
れば、第１図に相当するものがＦナンバー１，３、焦点
距離２．６、第６図に相当するのがＦナンバー１．４、
焦点距離２．８となり、本願の目的とする広開口径比で
、短焦点のコリメーターレンズが得られたものである。
れば、第１図に相当するものがＦナンバー１，３、焦点
距離２．６、第６図に相当するのがＦナンバー１．４、
焦点距離２．８となり、本願の目的とする広開口径比で
、短焦点のコリメーターレンズが得られたものである。
第５図は、本発明に係る光源装置を光ビーム走査光学系
に適用した一実施例を示す図である。第５図において、
２０は上記本発明に係る光源装置を示しており、その構
成は第１図に示す様Ｋ、半導体レーザー１０と屈折率分
布型のレンズ１１より成っている。２１はシリンドリカ
ルレンズ、２２はポリゴンミラー、２３は球面レンズ２
３ａとシリンドリカルレンズ２３ｂより成るアナモフィ
ックな結像レンズ系、２４は感光ドラムであり、該ドラ
ム２４０周辺には図示していないが、該感光ドラムに潜
像を形成しその像を顕画化する為の公知の手段が配され
ている。光学系の光軸ＯＡはＸ−ｙ平面内に存し、該２
．−ｙ平面に対して垂直な回転軸２２ａを有するポリゴ
ンミラー２２の回転により元ビームが偏向されて形成さ
れる偏向走査面もｘ −ｙ平面内に存する。従って光源
装置からの平行ビームは、ｘ −ｙ平面と平行な方向に
母線を有するシリンドリカルレンズ２１によりＺ方向の
成分の光束が集光され、ポリゴンミラー２２の反射面２
２ｂの近傍に線像■を形成する。一方、し 線を有するシリンドリカルレンズ２６匈より成る結像レ
ンズ系２６に関して、ｙ−ｚ平面内では前記線像Ｉと感
光ドラム２４０面とは光学的に共役な位置に配されてお
り、又ｘ −ｙ平面内では結像レンズ系２６の焦点面に
感光ドラム２４０面が配されている。従って、線像■は
感光ドラム２４上にスポットとして形成されるが、その
際ポリゴンミラー２２の反射面が傾いても、感光ドラム
面上におけるビームスポットはＺ軸方向に変位しない。
に適用した一実施例を示す図である。第５図において、
２０は上記本発明に係る光源装置を示しており、その構
成は第１図に示す様Ｋ、半導体レーザー１０と屈折率分
布型のレンズ１１より成っている。２１はシリンドリカ
ルレンズ、２２はポリゴンミラー、２３は球面レンズ２
３ａとシリンドリカルレンズ２３ｂより成るアナモフィ
ックな結像レンズ系、２４は感光ドラムであり、該ドラ
ム２４０周辺には図示していないが、該感光ドラムに潜
像を形成しその像を顕画化する為の公知の手段が配され
ている。光学系の光軸ＯＡはＸ−ｙ平面内に存し、該２
．−ｙ平面に対して垂直な回転軸２２ａを有するポリゴ
ンミラー２２の回転により元ビームが偏向されて形成さ
れる偏向走査面もｘ −ｙ平面内に存する。従って光源
装置からの平行ビームは、ｘ −ｙ平面と平行な方向に
母線を有するシリンドリカルレンズ２１によりＺ方向の
成分の光束が集光され、ポリゴンミラー２２の反射面２
２ｂの近傍に線像■を形成する。一方、し 線を有するシリンドリカルレンズ２６匈より成る結像レ
ンズ系２６に関して、ｙ−ｚ平面内では前記線像Ｉと感
光ドラム２４０面とは光学的に共役な位置に配されてお
り、又ｘ −ｙ平面内では結像レンズ系２６の焦点面に
感光ドラム２４０面が配されている。従って、線像■は
感光ドラム２４上にスポットとして形成されるが、その
際ポリゴンミラー２２の反射面が傾いても、感光ドラム
面上におけるビームスポットはＺ軸方向に変位しない。
即ち、ポリゴンミラーの反射面の面倒れによる影響を補
正することが出来るのである。
正することが出来るのである。
以上述べた様に、従来のコリメーターレンズを備えた半
導体レーザーの光源装置に比して、本発明に係る光源装
置では、コリメーターレンズトシて屈折率分布型レンズ
を用いその現状を適宜選択している為、構成が非常に簡
潔であるにも拘らず実用上充分な性能が得られるもので
ある。
導体レーザーの光源装置に比して、本発明に係る光源装
置では、コリメーターレンズトシて屈折率分布型レンズ
を用いその現状を適宜選択している為、構成が非常に簡
潔であるにも拘らず実用上充分な性能が得られるもので
ある。
第１図は本発明に係る光源装置の一実施例を示す図、第
２図は本発明に係る光源装置の実施例における球面収差
を示す図、第５図は本発明に係る光源装置の他の実施例
を示す図、第４図は本発明に係る光源装置の実施例にお
ける球面収差を示す図、第５図は本発明に係る光源装置
を用いた走査装置の一実施例を示す図。 １０・・１半導体レーザー、１１・・・屈折率分布型レ
ンズ、ｒｌ、ｒ２１」曲率半径。 第２０ ３．４
２図は本発明に係る光源装置の実施例における球面収差
を示す図、第５図は本発明に係る光源装置の他の実施例
を示す図、第４図は本発明に係る光源装置の実施例にお
ける球面収差を示す図、第５図は本発明に係る光源装置
を用いた走査装置の一実施例を示す図。 １０・・１半導体レーザー、１１・・・屈折率分布型レ
ンズ、ｒｌ、ｒ２１」曲率半径。 第２０ ３．４
Claims (1)
- （１）半導体レーザーと、該半導体レーザーに対向して
設けられた、一方の面が平面で、該平面に対向するもう
一方の面が球面の形状を有する屈折率分布型のレンズよ
り成り、前記半導体レーザーからの光束を前記レンズで
平行光にする事を特徴とする光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18843582A JPS5977405A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18843582A JPS5977405A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5977405A true JPS5977405A (ja) | 1984-05-02 |
Family
ID=16223620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18843582A Pending JPS5977405A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5977405A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62115410A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 光学式記録再生装置用レンズ |
| US4892395A (en) * | 1987-01-30 | 1990-01-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Collimating optical system using a spherical lens |
| US20150183232A1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | Lexmark International, Inc. | Optical Scanning System and Imaging Apparatus for Using Same |
| US9874745B2 (en) | 2013-12-26 | 2018-01-23 | Lexmark International, Inc. | Collimation assembly for an imaging device |
| CN110617843A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-27 | 上海兰宝传感科技股份有限公司 | 一种光斑大小及定焦位置可调节的光电传感器及调节方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS556354A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-17 | Agency Of Ind Science & Technol | Refractive index distribution type lens |
| JPS56144411A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | Collimating optical system |
-
1982
- 1982-10-26 JP JP18843582A patent/JPS5977405A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS556354A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-17 | Agency Of Ind Science & Technol | Refractive index distribution type lens |
| JPS56144411A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | Collimating optical system |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62115410A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 光学式記録再生装置用レンズ |
| US4892395A (en) * | 1987-01-30 | 1990-01-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Collimating optical system using a spherical lens |
| US20150183232A1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | Lexmark International, Inc. | Optical Scanning System and Imaging Apparatus for Using Same |
| US9817231B2 (en) * | 2013-12-26 | 2017-11-14 | Lexmark International, Inc. | Optical scanning system and imaging apparatus for using same |
| US9874745B2 (en) | 2013-12-26 | 2018-01-23 | Lexmark International, Inc. | Collimation assembly for an imaging device |
| CN110617843A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-27 | 上海兰宝传感科技股份有限公司 | 一种光斑大小及定焦位置可调节的光电传感器及调节方法 |
| CN110617843B (zh) * | 2019-09-19 | 2021-09-07 | 上海兰宝传感科技股份有限公司 | 一种光斑大小及定焦位置可调节的光电传感器及调节方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6061183A (en) | Collimator lens and light-scanning apparatus using the same | |
| JPH05346549A (ja) | 走査光学装置 | |
| US6104541A (en) | Collimator lens and optical scanning apparatus using the same | |
| US5179465A (en) | Optical system for light beam scanning | |
| JP2001281604A (ja) | コリメータレンズおよびこれを用いた光走査装置 | |
| US4707085A (en) | Fθ lens for use in light beam scanner | |
| JP3330275B2 (ja) | 異方屈折力単レンズ及びそれを用いた光ヘッド装置、情報記録再生装置、走査光学装置、画像形成装置及び光ファイバ用カップリング装置 | |
| US6236512B1 (en) | Collimator lens and light-scanning apparatus using the same | |
| JPS6236210B2 (ja) | ||
| US5570232A (en) | Anamorphic single lens for use in an optical scanner | |
| JPS61502640A (ja) | 球面鏡によりガウスビ−ムを整形する装置 | |
| US4527858A (en) | Uniform speed scanning lens having a high resolving power | |
| JP3943820B2 (ja) | 光走査装置及びマルチビーム光走査装置及び画像形成装置 | |
| US4755030A (en) | Lens for facsimile or laser printer | |
| EP0441350B1 (en) | Optical system for light beam scanning | |
| JP2786053B2 (ja) | ポストオブジェクティブ型走査光学系 | |
| EP0291313A2 (en) | Image recording apparatus | |
| JP2001281603A (ja) | コリメータレンズおよびこれを用いた光走査装置 | |
| JP2001264664A (ja) | 光走査装置 | |
| JPH05127077A (ja) | シリンドリカルレンズ系 | |
| JPH09281422A (ja) | 走査光学装置 | |
| JPH04107517A (ja) | 光源ユニット及び該光源ユニットに用いられるレンズ | |
| SU1767467A1 (ru) | Оптическа сканирующа система лазерного принтера | |
| JP2743176B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JPH02176619A (ja) | 定速レンズ走査装置 |