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 |