JPS6331767B2

JPS6331767B2 -

Info

Publication number: JPS6331767B2
Application number: JP59269467A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Takei; Koji Okajima
Original assignee: TOMIOKA KOGAKU KK
Current assignee: TOMIOKA KOGAKU KK
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1988-06-27
Also published as: JPS61147212A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、主としてデジタル・オーデイオデ
イスクの主流であるコンパクト・デイスク（以下
「CD」と称略する）を再生する光ピツクアツプの
コリメート系として用いられる半導体レーザー用
コリメーターレンズに関するものである。

〔従来の技術〕

CDプレーヤの光ピツクアツプにおいては、一
般に光源として半導体レーザーの光を平行光束に
変換して利用している。この平行光束が良質なも
のでなければ、1μというスポツトサイズを必要
とする対物レンズの性能を十分に引出すことがで
きない。

また、半導体レーザーの光束は発散性を有する
ので、これを有効に利用するためにできる限り大
きなN.A.を持ち、かつ反射等によるエネルギー
の損失を防ぐ上から、少ない枚数で構成されてい
るコリメーターレンズが望まれる。

従来の半導体レーザー用コリメーターレンズと
しては、第２図に示すように、負メニスカスレン
ズ３と両凸レンズ４とを貼り合わせて１群２枚で
構成されたものがある（２はプリズム・ビームス
プリツター）。しかし、このタイプはバルサム貼
り合せの作業が必要で、しかも心出し調整等の問
題が生ずる。

また、例えば特開昭58−38915号公報にみられ
るような２群２枚構成のものもあるが、このタイ
プでは２つのレンズ間の空気間隔と偏心に対する
感度が非常に高くなり、調整が容易でない。

また、近年プラスチツクによる非球面レンズの
実用化が目ざましいが、コリメーターレンズへの
応用を考えると、温度による形状の変化が大き
く、焦点距離の長いコリメーターレンズでは性能
の変化が著しくなり、その利用は困難と思われ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の半導体レーザー用コリメー
ターレンズは、バルサム貼り合せ作業を要して生
産性が悪く、心出し調整も面倒であつたり、空気
間隔及び心出し調整が困難であるという問題があ
り、プラスチツクによる安価な非球面レンズの実
用化も困難であつた。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題を解決するため、この発明によるコ
リメーターレンズは、第１図に示すように光束射
出側に凸面を向けた正メニスカス単レンズ１より
成り、その凸面が下記の(1)式で示される非球面で
あつて、第１の発明は(2)に示すパラメーターを有
するものである。

(1) (2) r₁＝−6.6591，ｄ＝0.1119，ｎ＝1.70399，νd
＝53.9 r₂−0.6411（Ａ＝0.1879，Ｂ＝0.8686）また、第２の発明は条件式(1)は上記の第１の
発明と同一であつて、(3)に示すパラメーターを
有するものである。

(3) r₁＝−32.4298，ｄ＝0.1115，ｎ＝1.70399，
νd＝53.9 r₂＝−0.6900（Ａ＝0.1657，Ｂ＝0.7889）ただし、ｘは入射高ｙにおける非球面の頂点
の接平面からの距離、r₂は非球面の頂点付近で
の曲率半径、Ａ、Ｂ、…はそれぞれ入射高の４
乗、６乗、…に比例する項の係数、r₁は球面の
曲率半径、ｄはレンズの肉厚、ｎは波長780nm
に対するレンズの屈折率、νdはｄ線に対する
レンズのアツベ数である。

パラメーター(2)，(3)はそれぞれ、CDプレーヤ
用コリメーターレンズとしての性能を満たすよう
に非球面を用いて球面収差の補正を試みる時、基
準となる球面からの逸脱量が大きくなつて加工が
困難にならない範囲で良好な収差補正を得るため
の数値である。

〔実施例〕

以下、この発明による実施例を示す。

実施例１ｆ＝1.0 NA＝0.16 （−r₂／（ｎ−１）・ｆ＝0.91） r₁＝−6.6591 ｄ＝0.1119 ｎ＝1.70399 νd＝53.9 r₂＝−0.6411（非球面）第２面の非球面係数Ａ＝0.1879 Ｂ＝0.8686 実施例２ｆ＝1.0 NA＝0.16 （−r₂／（ｎ−１）・ｆ＝0.98） r₁＝−32.4298 ｄ＝0.1115 ｎ＝1.70399 νd＝53.9 r₂＝−0.6900（非球面）第２面の非球面係数Ａ＝0.1657 Ｂ＝0.7889 ただし、r₁，r₂は各面の頂点付近の（基準とな
る面の）曲率半径、ｄはレンズの肉厚、ｎは波長
780nmに対するレンズの屈折率、νdはｄ線に対す
るレンズのアツベ数、Ａ、Ｂはそれぞれ入射高の
４乗、６乗に比例する項の係数である。

なお、プリズム・ビームスプリツター２はCD
用光ピツクアツプとして使用され得ると思われる
ｎ＝1.51，ｄ＝0.25を用いた。

第３図及び第４図に、実施例１，２の各収差曲
線図を示す。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明による半導体レ
ーザ用コリメーターレンズは、１枚のレンズによ
つて構成するので小形軽量化でき、心出しや空気
間隔の調整が不要であり、かつその正メニスカス
単レンズの凸面を(1)式で示され非球面とし、レン
ズの球面の曲率半径r₁、非球面の頂点付近での曲
率半径r₂、肉厚ｄ、屈折率ｎ及びアツベ数νdをパ
ラメーター(2)又は(3)に示すように定めたので、い
ずれの場合にも半導体レーザー用コリメーターレ
ンズとしての充分な光学的性能を有し、収差も良
好なものとなつている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるレンズ系の構成図、第
２図は従来の１群２枚によるレンズ系の構成図、
第３図及び第４図はそれぞれこの発明の実施例１
及び２の各収差曲線図である。１…コリメーターレンズ（正メニスカス単レン
ズ）、２…プリズム・ビームスプリツター。

Claims

【特許請求の範囲】１光束射出側に凸面を向けた正メニスカス単レ
ンズより成り、その凸面が下記の(1)式で示される
非球面であつて、(2)に示すパラメーターを有する
ことを特徴とする半導体レーザー用コリメーター
レンズ。 (1) (2) r₁＝−6.6591，ｄ＝0.1119，ｎ＝1.70399，νd
＝53.9 r₂＝−0.6411（Ａ＝0.1879，Ｂ＝0.8686）ただし、ｘは入射高ｙにおける非球面の頂点
の接平面からの距離、r₂は非球面の頂点付近で
の曲率半径、Ａ、Ｂ……はそれぞれ入射高の４
乗、６乗、…に比例する項の係数、r₁は球面の
曲率半径、ｄはレンズの肉厚、ｎは波長780nm
に対するレンズの屈折率、νdはｄ線に対する
レンズのアツベ数である。２光束射出側に凸面を向けた正メニスカス単レ
ンズより成り、その凸面が下記の(1)式で示される
非球面であつて、(3)に示すパラメーターを有する
ことを特徴とする半導体レーザー用コリメーター
レンズ。 (1) (3) r₁＝−32.4298，ｄ＝0.1115，ｎ＝1.70399，
νd＝53.9 r₂＝−0.6900（Ａ＝0.1657，Ｂ＝0.7889）ただし、ｘは入射高ｙにおける非球面の頂点
の接平面からの距離、r₂は非球面の頂点付近で
の曲率半径、Ａ、Ｂ……はそれぞれ入射高の４
乗、６乗…に比例する頃の係数、r₁は球面の曲
率半径、ｄはレンズの肉厚、ｎは波長780nmに
対するレンズの屈折率、νdはｄ線に対するレ
ンズのアツベ数である。