JPH07104483B2 - 等速度走査レンズ - Google Patents
等速度走査レンズInfo
- Publication number
- JPH07104483B2 JPH07104483B2 JP61249978A JP24997886A JPH07104483B2 JP H07104483 B2 JPH07104483 B2 JP H07104483B2 JP 61249978 A JP61249978 A JP 61249978A JP 24997886 A JP24997886 A JP 24997886A JP H07104483 B2 JPH07104483 B2 JP H07104483B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- entrance pupil
- constant velocity
- scanning
- pupil side
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はプリンタ等の走査光学系に用いる等速度走査レ
ンズに関するものである。
ンズに関するものである。
従来の技術 信号により輝度変調されたレーザ,ビームを偏向し、記
録媒体上に走査結像する走査光学系は、第10図に示すよ
うな光学系が用いられる。光源1から発せられたビーム
2は矢印7方向に回転している回転多面鏡3にて偏向さ
れ、結像レンズ4によって走査面5の上にスポット6が
走査結像される。通常、回転多面鏡は等角速度で回転し
ているので、偏向角速度は一定であり、走査面上のスポ
ットの走査速度を一定とするには結像レンズとして、レ
ンズの光束の入射角をθ、レンズの焦点距離をf,像高を
yとしたとき、 y=fθ となる歪曲特性を有する結像レンズすなわち等速度走査
レンズを用いるとよい。そして、高分解能にするため小
さいスポットを得るには、回折限界に近い性能をもつレ
ンズでスポットの直径Dが、光学系のFナンバーをF,波
長をλとした時、 D=kλF(k:定数) で与えられるため、Fナンバーの小さいものにすればよ
い。
録媒体上に走査結像する走査光学系は、第10図に示すよ
うな光学系が用いられる。光源1から発せられたビーム
2は矢印7方向に回転している回転多面鏡3にて偏向さ
れ、結像レンズ4によって走査面5の上にスポット6が
走査結像される。通常、回転多面鏡は等角速度で回転し
ているので、偏向角速度は一定であり、走査面上のスポ
ットの走査速度を一定とするには結像レンズとして、レ
ンズの光束の入射角をθ、レンズの焦点距離をf,像高を
yとしたとき、 y=fθ となる歪曲特性を有する結像レンズすなわち等速度走査
レンズを用いるとよい。そして、高分解能にするため小
さいスポットを得るには、回折限界に近い性能をもつレ
ンズでスポットの直径Dが、光学系のFナンバーをF,波
長をλとした時、 D=kλF(k:定数) で与えられるため、Fナンバーの小さいものにすればよ
い。
発明が解決しようとする問題点 したがって、等速度走査レンズに要求されることは、理
想像高y=fθに対する走査の直線性が良好で、広画
角,Fナンバーの小さいことである。しかしながら、従来
の等速度走査レンズでは、Fナンバーを小さく、広画角
で、使おうとすると高次収差の発生が著しく、周辺での
像面わん曲が過大となり、収差補正をするためにレンズ
全長が長くなったり、レンズの構成枚数を増やさなけれ
ばならないという問題点があった。
想像高y=fθに対する走査の直線性が良好で、広画
角,Fナンバーの小さいことである。しかしながら、従来
の等速度走査レンズでは、Fナンバーを小さく、広画角
で、使おうとすると高次収差の発生が著しく、周辺での
像面わん曲が過大となり、収差補正をするためにレンズ
全長が長くなったり、レンズの構成枚数を増やさなけれ
ばならないという問題点があった。
本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであ
り、少ない構成枚数で、画角が74°に達し、良好な歪曲
特性を持ち、非点収差を良好に補正され像面の平坦性の
良い等速度走査レンズを提供するものである。
り、少ない構成枚数で、画角が74°に達し、良好な歪曲
特性を持ち、非点収差を良好に補正され像面の平坦性の
良い等速度走査レンズを提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため本発明の等速度走査レンズ
は、入射瞳側より順に負の第1の球面レンズ,第2レン
ズが入射瞳側に凹面を向けた正のメニスカス球面レン
ズ、第3レンズが正の球面レンズの3群3枚で構成さ
れ、次の各条件を満足することを特徴とする。
は、入射瞳側より順に負の第1の球面レンズ,第2レン
ズが入射瞳側に凹面を向けた正のメニスカス球面レン
ズ、第3レンズが正の球面レンズの3群3枚で構成さ
れ、次の各条件を満足することを特徴とする。
(1)0.4lf<|f1|<0.6f (2)0.7f<f3<1.0f (3)1.47<r2/r3 但し、fは全系の焦点距離、f1,f3はそれぞれ入射瞳側
から見たときの第1レンズ、第3レンズの焦点距離、
r2,r3はそれぞれ入射瞳側から第2,第3の屈折面の曲率
半径。
から見たときの第1レンズ、第3レンズの焦点距離、
r2,r3はそれぞれ入射瞳側から第2,第3の屈折面の曲率
半径。
作用 本発明の等速度走査レンズは上記した構成によって、適
度なペッツバール和を有し、広画角において高次収差の
ため生じる周辺での像面わん曲を良好に補正する。それ
によって、少ない構成枚数で良好な歪曲特性をもち、広
画角で、像面の良好な平坦性を得ることができる。
度なペッツバール和を有し、広画角において高次収差の
ため生じる周辺での像面わん曲を良好に補正する。それ
によって、少ない構成枚数で良好な歪曲特性をもち、広
画角で、像面の良好な平坦性を得ることができる。
条件(1)は、球面収差,コマ収差を適度に補正し、像
面の平坦性を良好にするための適度なペッツバール和を
保つため、第1レンズの負パワーを規定する条件であ
る。広画角になると、高次収差のため周辺におけるサジ
タル像面が大きく正の方へわん曲する。したがって、そ
れを補正するために|f1|を比較的大きくとり、ある程
度のペッツバール和を残しておくほうが好ましい。|f1
|が下限を越えると高次収差によって周辺でのサジタル
像面が大きくわん曲し、また、高次の球面収差,コマ収
差の発生も著しくなる。|f1|が上限を越えると、ペッ
ツバール和が大きくなりすぎて、中間画角での像面が大
きくふくらんでしまう。
面の平坦性を良好にするための適度なペッツバール和を
保つため、第1レンズの負パワーを規定する条件であ
る。広画角になると、高次収差のため周辺におけるサジ
タル像面が大きく正の方へわん曲する。したがって、そ
れを補正するために|f1|を比較的大きくとり、ある程
度のペッツバール和を残しておくほうが好ましい。|f1
|が下限を越えると高次収差によって周辺でのサジタル
像面が大きくわん曲し、また、高次の球面収差,コマ収
差の発生も著しくなる。|f1|が上限を越えると、ペッ
ツバール和が大きくなりすぎて、中間画角での像面が大
きくふくらんでしまう。
条件(2)は、正レンズ群の中での第3レンズのパワー
を規定するものであり、負の第1レンズで発生する諸収
差を補正するための正レンズ群のパワーを第2レンズ,
第3レンズに分配し、無理なく収差補正するための条件
である。f3が上限または下限を越えると、どちらか一方
のレンズの負担が大きくなり、歪曲収差と他の収差のバ
ランスがとれなくなる。
を規定するものであり、負の第1レンズで発生する諸収
差を補正するための正レンズ群のパワーを第2レンズ,
第3レンズに分配し、無理なく収差補正するための条件
である。f3が上限または下限を越えると、どちらか一方
のレンズの負担が大きくなり、歪曲収差と他の収差のバ
ランスがとれなくなる。
条件(3)は、歪曲収差に重要な条件である。第1レン
ズの第2面r2で強い正の歪曲を発生し、第2レンズの第
1面r3で補正することにより、最終的に良好な歪曲収差
を与えている。したがって下限を越えて、r2/r3が小に
なると、正の歪曲収差が過大となり、歪曲収差と他の収
差との良好な補正が困難となる。
ズの第2面r2で強い正の歪曲を発生し、第2レンズの第
1面r3で補正することにより、最終的に良好な歪曲収差
を与えている。したがって下限を越えて、r2/r3が小に
なると、正の歪曲収差が過大となり、歪曲収差と他の収
差との良好な補正が困難となる。
実施例 以下に本発明の等速度走査レンズの一実施例について、
図面を参照しながら説明する。各実施例中、r1,r2,…
…,r6は入射瞳側から順に各レンズの屈折面の曲率半径
を表わし、d1,d2,……,d5は各レンズのレンズ厚およ
びレンズ間隔、n1,n2,n3は各レンズの波長λ=790nm
での屈折率、fは全系の合成焦点距離、f1,f3はそれぞ
れ、入射瞳側から第1レンズ,第3レンズの焦点距離と
する。
図面を参照しながら説明する。各実施例中、r1,r2,…
…,r6は入射瞳側から順に各レンズの屈折面の曲率半径
を表わし、d1,d2,……,d5は各レンズのレンズ厚およ
びレンズ間隔、n1,n2,n3は各レンズの波長λ=790nm
での屈折率、fは全系の合成焦点距離、f1,f3はそれぞ
れ、入射瞳側から第1レンズ,第3レンズの焦点距離と
する。
実施例1 f=232 F40 画角2ω=74° 入射瞳は第1レンズ前方 30.0 r1−51.732 d1 3.563 n1 1.65903 r2−278.703 d2 3.365 r3−164.947 d3 13.700 n2 1.63512 r4−66.357 d4 1.851 r5−12381.548 d5 13.863 n3 1.73759 r6−122.188 |f1|=0.418f f3=0.707f r2/r3=1.69 実施例2 f=232 F40 画角74° 入射瞳は第1レンズ前方 30.0 r1−48.423 d1 2.078 n1 1.63512 r2−210.924 d2 2.895 r3−143.471 d3 13.579 n2 1.76530 r4−60.047 d4 9.459 r5−634.552 d5 15.0 n3 1.63512 r6−190.138 |f1|=0.43f f3=1.0f r2/r3=1.47 実施例3 f=232 F40 画角2ω=74° 入射瞳は第1レンズ前方 30.0 r1−55.121 d1 3.811 n1 1.51052 r2−262.188 d2 5.719 r3−133.965 d3 12.128 n2 1.71178 r4−76.113 d4 5.981 r5 34957.727 d5 12.806 n3 1.76530 r6−141.697 |f1|=0.593f f3=0.795 r2/r3=1.96 上記実施例1の等速度走査レンズのレンズ配置図を第1
図に示す。第2図は非点収差を示すもので、実線がサジ
タル(S)方向、破線がメリディオナル(M)方向の収
差を表している。第3図は、理想像高y=fθからのズ
レを%で表した走査の直線性を表わしている。
図に示す。第2図は非点収差を示すもので、実線がサジ
タル(S)方向、破線がメリディオナル(M)方向の収
差を表している。第3図は、理想像高y=fθからのズ
レを%で表した走査の直線性を表わしている。
実施例2,3についても同様に、それぞれ第4図,第7図
にレンズ配置図、第5図,第8図に非点収差、第6図,
第9図に走査の直線性を表している。
にレンズ配置図、第5図,第8図に非点収差、第6図,
第9図に走査の直線性を表している。
夫々、非点収差は最大1mm程度、走査の直線性のずれも
最大で0.25%程度と諸収差が良好に補正されている。
最大で0.25%程度と諸収差が良好に補正されている。
発明の効果 以上のように本発明は、そのレンズ構成および諸条件を
満足することによって、球面レンズのみの構成で、Fナ
ンバーが小さく、広画角であり、諸収差が良好に補正さ
れた高分解能な等速度走査レンズを提供するものである
ので大きな効果がある。
満足することによって、球面レンズのみの構成で、Fナ
ンバーが小さく、広画角であり、諸収差が良好に補正さ
れた高分解能な等速度走査レンズを提供するものである
ので大きな効果がある。
第1図は本発明に基づく第1実施例のレンズ配置図、第
2図,第3図は第1実施例1の収差図、同様に第4図は
第2実施例のレンズ配置図、第5図,第6図は第2実施
例の収差図、第7図は第3実施例のレンズ配置図、第8
図,第9図は第3実施例の収差図、第10図は走査,光学
系の構成図である。 1……光源、2……ビーム、3……回転多面鏡、4……
結像レンズ、5……走査面。
2図,第3図は第1実施例1の収差図、同様に第4図は
第2実施例のレンズ配置図、第5図,第6図は第2実施
例の収差図、第7図は第3実施例のレンズ配置図、第8
図,第9図は第3実施例の収差図、第10図は走査,光学
系の構成図である。 1……光源、2……ビーム、3……回転多面鏡、4……
結像レンズ、5……走査面。
Claims (1)
- 【請求項1】入射瞳側より順に負の第1の球面レンズ、
第2レンズが入射瞳側に凹面を向けた正のメニスカス球
面レンズ、第3レンズが正の球面レンズから成る光学系
であって、下記条件を満足することを特徴とする等速度
走査レンズ。 (1)0.4lf<|f1|<0.6f (2)0.7f<f3<1.0f (3)1.47<r2/r3 但し、fは全系の焦点距離、f1,f3はそれぞれ入射瞳側
から第1レンズ,第3レンズの焦点距離、r2,r3はそれ
ぞれ、入射瞳側から数えて第2,第3の屈折面の曲率半
径。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61249978A JPH07104483B2 (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | 等速度走査レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61249978A JPH07104483B2 (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | 等速度走査レンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63104009A JPS63104009A (ja) | 1988-05-09 |
JPH07104483B2 true JPH07104483B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=17201015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61249978A Expired - Lifetime JPH07104483B2 (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | 等速度走査レンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07104483B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101369047B (zh) * | 2008-04-28 | 2010-12-08 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 光学镜头 |
CN101324696B (zh) * | 2008-04-28 | 2011-05-04 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 光学镜头 |
CN101414047B (zh) * | 2008-04-28 | 2010-06-09 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 光学镜头 |
CN100593742C (zh) * | 2008-04-28 | 2010-03-10 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 光学镜头 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54109457A (en) * | 1978-02-15 | 1979-08-28 | Ricoh Co Ltd | F.theta lens system |
JPS56135815A (en) * | 1980-03-26 | 1981-10-23 | Minolta Camera Co Ltd | Lens for optical scanning |
JPS597918A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-17 | Asahi Optical Co Ltd | f・θレンズ系 |
JPH0782157B2 (ja) * | 1986-01-24 | 1995-09-06 | 株式会社リコー | 面倒れ補正機能をもつ走査光学系 |
JPH0627904B2 (ja) * | 1986-02-06 | 1994-04-13 | 旭光学工業株式会社 | レーザービームの走査光学系 |
JPH07119897B2 (ja) * | 1986-07-08 | 1995-12-20 | 株式会社リコー | 光走査装置 |
JPS6321619A (ja) * | 1986-07-15 | 1988-01-29 | Minolta Camera Co Ltd | 面倒れ補正走査光学系 |
-
1986
- 1986-10-21 JP JP61249978A patent/JPH07104483B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63104009A (ja) | 1988-05-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |