JPS6244709A - レ−ザビ−ム用光学系 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はレーザビーム用光学系に関し、詳述すれば、可
視Ｃ−ザ光により遠方（ＩＱｍ＝ｌＱＯｍ）へスポット
光を投光する為の光学系に関する。

〈従来技術〉 従来は、収差を補正するため３〜４枚構成のレンズが用
いられていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、レーザビームが中心部で強く周辺部で弱いと
いう強度分布特性をもっていることに着目し、レンズの
収差を積極的に利用して、簡単なレンズ構成で、ｌＯｍ
ないし数十ｍの広範囲にわたり焦点調整を行うことなく
ほぼ均一なビーム径を保持し、従来よりもシャープなス
ポット光を得ることを目的としている。

レーザビームを用いた光学系は、レーザ発光機構までコ
ンピュータに入力することが困難な為、遠方でのビーム
径に関してコンピュータシュミレーションのデータと実
験値が必ずしも一致せず、その為、多数の実験を重ねて
本発明を完成するに至ったゆ 〈問題点を解決する為の手段〉 第１図に本発明の構成図を示す。

レーザ光発生器５は波長６３２８オングストロームのＨ
ｅ−Ｎｅレーザビームを出力する。２枚のミラー６．７
により１８０°方向変換したのち、後方レンズ８により
ビーム径をやや拡散させ、つづいて前方レンズ９により
集光させて遠方（１０ｍ〜１００ｍ）の目的物上にスポ
ット光を投光させる。数字１，２，３．４はレンズ面に
前方から順に付した面番号である。レンズの各定数は下
表のものが最も好ましく、±１０％の範囲で数値を増減
しても実施することができる。

第１表 〈実施例〉 第２図に本発明の実施例である鉛直価の構成を示す。

レーザ光発生器５は出力０．５ｍＷのＨｅ−Ｎｅレーザ
であって、強度分布特性はシングルモードであり、その
出力ビーム径は０．５８鶴、　ビーム拡がり角１．　６
５ｍｒａｄ　、波長６３２８オングストロームである。

このレーザビームは９０°反射ミラー６．７により１８
０°方向変換され、後方に配設された凹レンズ８により
やや拡散され、前方に配設された凸レンズ９により目的
物上に合焦するように集光される。凹レンズ８および凸
レンズ９の定数は第１表に示されている。レーザビーム
は更にハーフミラ−１０によりその反射光が上方への鉛
直出力光１２となり、透過光は背後のミラー１１により
反射されてハーフミラ−１０により反射され下方への鉛
直出力光１３となる。

本発明の他の実施例として、第２図に示した上方鉛直出
力光１２を回転ミラーで９０°反射させて水平価を得る
こともできる。

更に他の実施例として、レーザ光発生器５の前方に直接
、レンズ系を配設し、水平方向、鉛直方向又はその他任
意の方向ヘレーザビームを出力するレーザスポット投光
器を得ることもできる。

く効果〉 第２表に、上記した実施例を用いたときの目的物までの
距離に対するスポット光の直径の実測値を示す。尚、環
境の明るさは３０００ルクスであった。

このデータから注目すべきことは、距離の増大に比例し
てスポット径が増大せず、最も使用頻度が高い７０ｍ以
下の範囲でスポット径が殆ど変化していないことである
。しかも、本発明によるスポット径は従来の収差補正レ
ンズのものに比べて約］／３であって非常に鋭利である
。

更に本発明によれば、単枚のレンズ２枚のみにより構成
されているので、レンズ面における反射ロスが非常に小
さく、明るい輝度のスポット光を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、第２図は本発明実施例
の鉛直価の構成を示す図である。 １．２．３．４・・・レンズ面番号 ５・・・レーザ光発光器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 波長６３２８オングストロームのＨｅ−Ｎｅレーザビー
   ムを凹レンズにより拡散させたのち凸レンズにより集光
   させて遠方（１０ｍ〜１００ｍ）にスポット光を投光す
   る装置において、下記数値の±１０％の範囲にあるレー
   ザビーム用光学系。 記 Ｒ＿１＝１１０　Ｄ＿１＝２．０　　　Ｎ＿１＝１．０
   Ｒ＿２＝∽　　　Ｄ＿２＝１８９．５　Ｎ＿２＝１．５
   １５１６Ｒ＿３＝∽　　　Ｄ＿３＝２．０　　　Ｎ＿１
   ＝１．０Ｒ＿４＝１２　　　　　　　　　　　　Ｎ＿２
   ＝１．５１５１６ただし、Ｒ：各面の曲率半径 Ｄ：当該面から次の面までの距離 Ｎ：当該面の前方の物質の屈折率 添字は前方より順にレンズ面に付す。