JPH0990216A - テレセントリックfθレンズ - Google Patents
テレセントリックfθレンズInfo
- Publication number
- JPH0990216A JPH0990216A JP24484695A JP24484695A JPH0990216A JP H0990216 A JPH0990216 A JP H0990216A JP 24484695 A JP24484695 A JP 24484695A JP 24484695 A JP24484695 A JP 24484695A JP H0990216 A JPH0990216 A JP H0990216A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- object side
- concave surface
- telecentricity
- curvature
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- Pending
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Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型軽量で低コストで、収差を良好に補正
し、fθ特性、テレセントリック性が良好なfθレンズ
を得る。 【構成】 物体側から、物体側に凹面が向く負メニスカ
スレンズの第1レンズ1、物体側に凹面が向く正メニス
カスレンズの第2レンズ2、物体側に凹面が向く正のメ
ニスカスレンズの第3レンズ3、正レンズの第4レンズ
4が順に配され、全系の焦点距離f、第1、第2、第3
レンズの焦点距離f1 、f2 、f3 、偏向装置の偏向面
から第1レンズ1までの距離d0 、第1レンズ1の入射
面の曲率半径r1 が、それぞれ、−1.0<f1 /f<
−0.4、0.5<f2 /f<2.1、1.4<f3 /
f<2.1、−0.9<r1 /d0 <−0.5を満足す
る。
し、fθ特性、テレセントリック性が良好なfθレンズ
を得る。 【構成】 物体側から、物体側に凹面が向く負メニスカ
スレンズの第1レンズ1、物体側に凹面が向く正メニス
カスレンズの第2レンズ2、物体側に凹面が向く正のメ
ニスカスレンズの第3レンズ3、正レンズの第4レンズ
4が順に配され、全系の焦点距離f、第1、第2、第3
レンズの焦点距離f1 、f2 、f3 、偏向装置の偏向面
から第1レンズ1までの距離d0 、第1レンズ1の入射
面の曲率半径r1 が、それぞれ、−1.0<f1 /f<
−0.4、0.5<f2 /f<2.1、1.4<f3 /
f<2.1、−0.9<r1 /d0 <−0.5を満足す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレセントリックな特
性を有する4枚構成のfθレンズ系に関するものであ
る。
性を有する4枚構成のfθレンズ系に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】レーザプリンタやファクシミリ、またレ
ーザ検査装置やレーザ加工装置等において光走査装置が
用いられている。光源からの光束を回転多面鏡等の偏向
装置により偏向し、偏向された光束を結像レンズ系によ
って走査面上にスポットとして結像させる光走査装置に
おいて、fθレンズは偏向装置により等角速度的に偏向
された光束を走査面上にスポットとして結像させ、かつ
前記スポットの等速度的な走査を可能にするレンズであ
る。
ーザ検査装置やレーザ加工装置等において光走査装置が
用いられている。光源からの光束を回転多面鏡等の偏向
装置により偏向し、偏向された光束を結像レンズ系によ
って走査面上にスポットとして結像させる光走査装置に
おいて、fθレンズは偏向装置により等角速度的に偏向
された光束を走査面上にスポットとして結像させ、かつ
前記スポットの等速度的な走査を可能にするレンズであ
る。
【0003】このとき、焦点距離をfとすると、走査面
上像高Yと、偏向装置により光軸より偏向された角度θ
との間に、等速性を示すfθ特性といわれる Y=f・θ なる関係が成立する。
上像高Yと、偏向装置により光軸より偏向された角度θ
との間に、等速性を示すfθ特性といわれる Y=f・θ なる関係が成立する。
【0004】一般的なfθレンズはテレセントリックで
はなく、走査面がデフォーカスするとfθ特性が得られ
ない等の問題が生じ、画像形成に影響するほか、レーザ
検査装置やレーザ加工装置等においては特に、レーザが
斜めに入射して突出部の影になる部分の検査が不備にな
ったり、奥行きのある加工が傾斜してしまうと云った問
題が生じる。
はなく、走査面がデフォーカスするとfθ特性が得られ
ない等の問題が生じ、画像形成に影響するほか、レーザ
検査装置やレーザ加工装置等においては特に、レーザが
斜めに入射して突出部の影になる部分の検査が不備にな
ったり、奥行きのある加工が傾斜してしまうと云った問
題が生じる。
【0005】テレセントリック性を有するfθレンズと
しては、例えば特開昭62−254112号公報、特開
平2−93511号公報に開示されている。このものは
最低6枚構成とすることで所望の特性が得られるように
している。
しては、例えば特開昭62−254112号公報、特開
平2−93511号公報に開示されている。このものは
最低6枚構成とすることで所望の特性が得られるように
している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレンズのように最低6枚構成となるのでは、テレセ
ントリック性が得られ、また各種の収差を補正しやすい
ものであっても、全体が長くて大きいので、今日の小型
化、軽量化、低コスト化の要請に応え難い。一方4枚構
成程度のもので各種収差が十分に補正でき、テレセット
リック性やfθ性を十分に満足するものはまだ提供され
ていない。
来のレンズのように最低6枚構成となるのでは、テレセ
ントリック性が得られ、また各種の収差を補正しやすい
ものであっても、全体が長くて大きいので、今日の小型
化、軽量化、低コスト化の要請に応え難い。一方4枚構
成程度のもので各種収差が十分に補正でき、テレセット
リック性やfθ性を十分に満足するものはまだ提供され
ていない。
【0007】そこで本発明者等は種々研究し、検討を重
ねた結果、4枚4群構成のfθレンズ系において、各種
レンズの組合せと、各レンズおよび全体の焦点距離の相
互関係、さらに偏向面から第1レンズまでの距離および
第1レンズの入射面の曲率半径の相互関係等が、fθレ
ンズ系全体の主要な特性、例えば球面収差、像面湾曲、
fθ特性、テレセントリック性を大きく、左右すること
が判明した。
ねた結果、4枚4群構成のfθレンズ系において、各種
レンズの組合せと、各レンズおよび全体の焦点距離の相
互関係、さらに偏向面から第1レンズまでの距離および
第1レンズの入射面の曲率半径の相互関係等が、fθレ
ンズ系全体の主要な特性、例えば球面収差、像面湾曲、
fθ特性、テレセントリック性を大きく、左右すること
が判明した。
【0008】本発明は上記知見に基づき従来の問題点を
解決することを課題とし、4枚構成で、収差を良好に補
正し、fθ特性、テレセントリック性が良好なfθレン
ズを提供することを目的とする。
解決することを課題とし、4枚構成で、収差を良好に補
正し、fθ特性、テレセントリック性が良好なfθレン
ズを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のテレセントリックfθレンズは、物体側か
ら像側に向かって順に、物体側に凹面を向けた負のメニ
スカスレンズの第1レンズと、物体側に凹面を向けた正
のメニスカスレンズの第2レンズと、物体側に凹面を向
けた正のメニスカスレンズの第3レンズと、正レンズの
第4レンズとからなる4群4枚構成のレンズ系で、全系
の焦点距離をf、第1、第2、第3レンズの焦点距離を
f1 、f2 、f3、偏向装置の偏向面から第1レンズま
での距離をd0 、第1レンズの入射面の曲率半径をr1
とするとき、 (1)−1.0<f1 /f<−0.4 (2) 0.5<f2 /f< 2.1 (3) 1.4<f3 /f< 2.1 (4)−0.9<r1 /d0 <−0.5 なる条件を満足することを特徴とするものである。
めに本発明のテレセントリックfθレンズは、物体側か
ら像側に向かって順に、物体側に凹面を向けた負のメニ
スカスレンズの第1レンズと、物体側に凹面を向けた正
のメニスカスレンズの第2レンズと、物体側に凹面を向
けた正のメニスカスレンズの第3レンズと、正レンズの
第4レンズとからなる4群4枚構成のレンズ系で、全系
の焦点距離をf、第1、第2、第3レンズの焦点距離を
f1 、f2 、f3、偏向装置の偏向面から第1レンズま
での距離をd0 、第1レンズの入射面の曲率半径をr1
とするとき、 (1)−1.0<f1 /f<−0.4 (2) 0.5<f2 /f< 2.1 (3) 1.4<f3 /f< 2.1 (4)−0.9<r1 /d0 <−0.5 なる条件を満足することを特徴とするものである。
【0010】
【作用】上記条件(1)〜(4)は、上記特定の4群4
枚構成のレンズ系の球面収差、像面湾曲、fθ特性、テ
レセントリック性と云った主要な特性を所要の範囲に抑
えるのに有効に働き、上記条件(1)の上限を越えると
球面収差がオーバーに、主・副走査方向の像面湾曲、f
θ特性、テレセントリック性がアンダーになる。
枚構成のレンズ系の球面収差、像面湾曲、fθ特性、テ
レセントリック性と云った主要な特性を所要の範囲に抑
えるのに有効に働き、上記条件(1)の上限を越えると
球面収差がオーバーに、主・副走査方向の像面湾曲、f
θ特性、テレセントリック性がアンダーになる。
【0011】また、下限を越えると球面収差がアンダー
に、fθ特性、テレセントリック性がオーバーになる。
に、fθ特性、テレセントリック性がオーバーになる。
【0012】上記条件(2)の上限を越えると、主・副
走査方向の像面湾曲、fθ特性、テレセントリック性が
アンダーになる。また、下限を越えると球面収差がアン
ダーに、fθ特性、テレセントリック性がオーバーにな
る。
走査方向の像面湾曲、fθ特性、テレセントリック性が
アンダーになる。また、下限を越えると球面収差がアン
ダーに、fθ特性、テレセントリック性がオーバーにな
る。
【0013】上記条件(3)の上限を越えるとfθ特性
がアンダーになる。また、下限を越えると主・副走査方
向の像面湾曲アンダーになる。
がアンダーになる。また、下限を越えると主・副走査方
向の像面湾曲アンダーになる。
【0014】上記条件(4)の上限を越えると球面収差
がオーバーに、、主・副走査方向の像面湾曲、fθ特
性、テレセントリック性がアンダーになる。また、下限
を越えると球面収差がアンダーに、fθ特性、テレセン
トリック性がオーバーになる。
がオーバーに、、主・副走査方向の像面湾曲、fθ特
性、テレセントリック性がアンダーになる。また、下限
を越えると球面収差がアンダーに、fθ特性、テレセン
トリック性がオーバーになる。
【0015】したがって上記の条件(1)〜(4)を満
足することによって、4枚構成で、収差を良好に補正
し、fθ特性、テレセントリック性が良好なfθレンズ
を得ることができる。
足することによって、4枚構成で、収差を良好に補正
し、fθ特性、テレセントリック性が良好なfθレンズ
を得ることができる。
【0016】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について2つ
の実施例とともに図面を参照しながら説明する。
の実施例とともに図面を参照しながら説明する。
【0017】本発明の実施の形態では図1、図3に示す
第1、第2の実施例で明らかなように、物体側から像側
に向かって順に、物体側に凹面を向けた負のメニスカス
レンズの第1レンズ1と、物体側に凹面を向けた正のメ
ニスカスレンズの第2レンズ2と、物体側に凹面を向け
た正のメニスカスレンズの第3レンズ3と、正レンズの
第4レンズ4とからなる4群4枚構成のレンズ系を基本
構成としている。
第1、第2の実施例で明らかなように、物体側から像側
に向かって順に、物体側に凹面を向けた負のメニスカス
レンズの第1レンズ1と、物体側に凹面を向けた正のメ
ニスカスレンズの第2レンズ2と、物体側に凹面を向け
た正のメニスカスレンズの第3レンズ3と、正レンズの
第4レンズ4とからなる4群4枚構成のレンズ系を基本
構成としている。
【0018】このような基本構成を持ったレンズ系で
は、第1〜第4の各レンズ1〜4の焦点距離f1 〜f4
とレンズ系全体の焦点距離fとの各関係、および入射瞳
である偏向装置の偏向面から第1レンズ1までの距離d
0 と第1レンズ1の入射面の曲率半径r1 との関係等
が、レンズ系全体の主要な特性、例えば球面収差、像面
湾曲、fθ特性、テレセントリック性等を大きく左右す
る。
は、第1〜第4の各レンズ1〜4の焦点距離f1 〜f4
とレンズ系全体の焦点距離fとの各関係、および入射瞳
である偏向装置の偏向面から第1レンズ1までの距離d
0 と第1レンズ1の入射面の曲率半径r1 との関係等
が、レンズ系全体の主要な特性、例えば球面収差、像面
湾曲、fθ特性、テレセントリック性等を大きく左右す
る。
【0019】そこで、本発明者等は、各種条件を種々に
操作して、レンズ系全体の各種特性の変化を見たとこ
ろ、f1 /f、f2 /f、f3 /f、およびr1 /d0
が重要である。
操作して、レンズ系全体の各種特性の変化を見たとこ
ろ、f1 /f、f2 /f、f3 /f、およびr1 /d0
が重要である。
【0020】そして、f1 /fについては−0.4を上
回ると球面収差がオーバーに、主・副走査方向の像面湾
曲、fθ特性、テレセントリック性がアンダーになる。
また、−1.0を下回ると球面収差がアンダーに、fθ
特性、テレセントリック性がオーバーになる。
回ると球面収差がオーバーに、主・副走査方向の像面湾
曲、fθ特性、テレセントリック性がアンダーになる。
また、−1.0を下回ると球面収差がアンダーに、fθ
特性、テレセントリック性がオーバーになる。
【0021】f2 /fについては、2.1を上回ると、
主・副走査方向の像面湾曲、fθ特性、テレセントリッ
ク性がアンダーになる。また、0.5を下回ると球面収
差がアンダーに、fθ特性、テレセントリック性がオー
バーになる。
主・副走査方向の像面湾曲、fθ特性、テレセントリッ
ク性がアンダーになる。また、0.5を下回ると球面収
差がアンダーに、fθ特性、テレセントリック性がオー
バーになる。
【0022】f3 /fについては2.1を上回るとθ特
性がアンダーになる。また、1.4を下回ると主・副走
査方向の像面湾曲がアンダーになる。
性がアンダーになる。また、1.4を下回ると主・副走
査方向の像面湾曲がアンダーになる。
【0023】r1 /d0 については、−0.5を上回る
と球面収差がオーバーに、、主・副走査方向の像面湾
曲、fθ特性、テレセントリック性がアンダーになる。
また、−0.9を下回ると球面収差がアンダーに、fθ
特性、テレセントリック性がオーバーになる。
と球面収差がオーバーに、、主・副走査方向の像面湾
曲、fθ特性、テレセントリック性がアンダーになる。
また、−0.9を下回ると球面収差がアンダーに、fθ
特性、テレセントリック性がオーバーになる。
【0024】したがって、 (1)−1.0<f1 /f<−0.4 (2) 0.5<f2 /f< 2.1 (3) 1.4<f3 /f< 2.1 (4)−0.9<r1 /d0 <−0.5 を満足するのが好適であり、収差を良好に補正し、fθ
特性、テレセントリック性が良好なfθレンズを4枚構
成で、得ることができた。
特性、テレセントリック性が良好なfθレンズを4枚構
成で、得ることができた。
【0025】次に実施例について説明すると、図1、図
3に示す第1、第2の各実施例において、fは全系の焦
点距離、物体側から第i番目のレンズの焦点距離を
f1 、Fはレンズ系のFナンバー、2ωは偏向角、物体
側から第i番目のレンズ面の曲率半径をri (i =1〜
8)、偏向装置の偏向面から第1レンズまでの距離をd
0、第i番目と第i+1番目の面間隔をdi (i =1〜
7)、第j番目のレンズの屈折率をnj (j =1〜4)
とする。
3に示す第1、第2の各実施例において、fは全系の焦
点距離、物体側から第i番目のレンズの焦点距離を
f1 、Fはレンズ系のFナンバー、2ωは偏向角、物体
側から第i番目のレンズ面の曲率半径をri (i =1〜
8)、偏向装置の偏向面から第1レンズまでの距離をd
0、第i番目と第i+1番目の面間隔をdi (i =1〜
7)、第j番目のレンズの屈折率をnj (j =1〜4)
とする。
【0026】全系の焦点距離をf、第1、第2、第3レ
ンズの焦点距離をf1 、f2 、f3、偏向装置の偏向面
から第1レンズまでの距離をd0 、第1レンズの入射面
の曲率半径をr1 とするとき、 (実施例1)
ンズの焦点距離をf1 、f2 、f3、偏向装置の偏向面
から第1レンズまでの距離をd0 、第1レンズの入射面
の曲率半径をr1 とするとき、 (実施例1)
【0027】
【表1】
【0028】図1は実施例1のレンズ断面を、図2の
(a)、(b)、(c)はレンズの諸収差を示す。
(a)、(b)、(c)はレンズの諸収差を示す。
【0029】(実施例2)
【0030】
【表2】
【0031】図3は実施例2のレンズ断面を、図4の
(a)、(b)、(c)はレンズの諸収差を示す。
(a)、(b)、(c)はレンズの諸収差を示す。
【0032】以上で明らかなように、図1、図3の各実
施例はいずれも本発明の目的を達成するものである。
施例はいずれも本発明の目的を達成するものである。
【0033】
【発明の効果】以上のように本発明は、4枚構成と小型
で、収差を良好に補正し、fθ特性、テレセントリック
性が良好なfθレンズを実現できるものである。
で、収差を良好に補正し、fθ特性、テレセントリック
性が良好なfθレンズを実現できるものである。
【図1】本発明の実施の形態における第1実施例のレン
ズ系を示す断面図である。
ズ系を示す断面図である。
【図2】図1のレンズ系の諸収差を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態における第2実施例のレン
ズ系の断面図である。
ズ系の断面図である。
【図4】図3のレンズ系の諸収差を示す図である。 1 第1レンズ 2 第2レンズ 3 第3レンズ 4 第4レンズ f レンズ系の焦点距離 f1 第1レンズの焦点距離 f2 第2レンズの焦点距離 f3 第3レンズの焦点距離 r1 第1レンズの入射面の曲率半径 d0 偏向装置の偏向面から第1レンズまでの距離
Claims (1)
- 【請求項1】 物体側から像側に向かって順に、物体側
に凹面を向けた負のメニスカスレンズの第1レンズと、
物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズの第2レン
ズと、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズの第
3レンズと、正レンズの第4レンズとからなる4群4枚
構成のレンズ系で、 全系の焦点距離をf,第1、第2、第3レンズの焦点距
離をf1 、f2 、f3、偏向装置の偏向面から第1レン
ズまでの距離をd0 、第1レンズの入射面の曲率半径を
r1 とするとき、 (1)−1.0<f1 /f<−0.4 (2) 0.5<f2 /f< 2.1 (3) 1.4<f3 /f< 2.1 (4)−0.9<r1 /d0 <−0.5 なる条件を満足することを特徴とするテレセントリック
fθレンズ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24484695A JPH0990216A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | テレセントリックfθレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24484695A JPH0990216A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | テレセントリックfθレンズ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0990216A true JPH0990216A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17124850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24484695A Pending JPH0990216A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | テレセントリックfθレンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0990216A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007328364A (ja) * | 2007-08-06 | 2007-12-20 | Canon Inc | 走査型表示光学系 |
WO2009132538A1 (zh) * | 2008-04-28 | 2009-11-05 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 光学镜头 |
US8331043B2 (en) | 2008-04-28 | 2012-12-11 | Han's Laser Technology Co., Ltd. | Optical lens |
US8331044B2 (en) | 2008-04-28 | 2012-12-11 | Han's Laser Technology Co., Ltd. | Fixed focal length optical lens system |
US8363338B2 (en) | 2008-04-28 | 2013-01-29 | Han's Laser Technology Co., Ltd. | Fixed focal length optical lens system |
WO2014067097A1 (zh) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 一种远红外激光加工用Fθ镜头及激光加工设备 |
CN104122647A (zh) * | 2014-07-16 | 2014-10-29 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 光学镜头 |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP24484695A patent/JPH0990216A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007328364A (ja) * | 2007-08-06 | 2007-12-20 | Canon Inc | 走査型表示光学系 |
WO2009132538A1 (zh) * | 2008-04-28 | 2009-11-05 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 光学镜头 |
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US8339717B2 (en) | 2008-04-28 | 2012-12-25 | Han's Laser Technology Co., Ltd. | Optical lens |
US8363338B2 (en) | 2008-04-28 | 2013-01-29 | Han's Laser Technology Co., Ltd. | Fixed focal length optical lens system |
WO2014067097A1 (zh) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 一种远红外激光加工用Fθ镜头及激光加工设备 |
US9739984B2 (en) | 2012-10-31 | 2017-08-22 | Han's Laser Technology Industry Group Co., Ltd. | F-theta lens and laser processing device for far-infrared laser processing |
CN104122647A (zh) * | 2014-07-16 | 2014-10-29 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 光学镜头 |
CN104122647B (zh) * | 2014-07-16 | 2017-01-11 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 光学镜头 |
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