JPH1039205A - 走査用レンズ - Google Patents
走査用レンズInfo
- Publication number
- JPH1039205A JPH1039205A JP8213133A JP21313396A JPH1039205A JP H1039205 A JPH1039205 A JP H1039205A JP 8213133 A JP8213133 A JP 8213133A JP 21313396 A JP21313396 A JP 21313396A JP H1039205 A JPH1039205 A JP H1039205A
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- JP
- Japan
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- lens
- refractive power
- denotes
- focal length
- positive
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成レンズ枚数が少なく、諸収差が良好に補
正され、Ｆ値の小さい、明るい走査用レンズ。 【解決手段】 入射側から順に、負の屈折力を有する第
１レンズＬ１と、正の屈折力を有する第２レンズＬ２
と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３とを備えてい
る。そして、１．７１＜ｎ１、６．８＜｜１／ｒ１＋１
／ｒ４｜ｆ、｜ｆ１／ｆ23｜＜１．２、および｜ｆ１｜
／ｆ＜０．５の条件を満足する。
正され、Ｆ値の小さい、明るい走査用レンズ。 【解決手段】 入射側から順に、負の屈折力を有する第
１レンズＬ１と、正の屈折力を有する第２レンズＬ２
と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３とを備えてい
る。そして、１．７１＜ｎ１、６．８＜｜１／ｒ１＋１
／ｒ４｜ｆ、｜ｆ１／ｆ23｜＜１．２、および｜ｆ１｜
／ｆ＜０．５の条件を満足する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は走査用レンズに関
し、特に走査光学系に用いられるｆθレンズに関する。
し、特に走査光学系に用いられるｆθレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】プリンタやファクシミリ等には、レーザ
ビームによる走査光学系が用いられている。この種の走
査光学系では、振動ミラーや回転多面鏡等の光偏向手段
の角速度を一定に保持し、走査用レンズとしてｆθレン
ズを用いて等速走査を行うことが多い。ここで、ｆθレ
ンズとは、レンズへの光束の入射角をθとし、レンズの
焦点距離をｆとし、像高をｙとしたとき、次の式（ａ）
で表される歪曲特性を有するレンズである。 ｙ＝ｆ・θ （ａ） 従来の走査用レンズとしては、例えば特開平３−１２６
２８号公報や特公平４−４７２８６号公報に開示された
３群３枚構成のｆθレンズが知られている。
ビームによる走査光学系が用いられている。この種の走
査光学系では、振動ミラーや回転多面鏡等の光偏向手段
の角速度を一定に保持し、走査用レンズとしてｆθレン
ズを用いて等速走査を行うことが多い。ここで、ｆθレ
ンズとは、レンズへの光束の入射角をθとし、レンズの
焦点距離をｆとし、像高をｙとしたとき、次の式（ａ）
で表される歪曲特性を有するレンズである。 ｙ＝ｆ・θ （ａ） 従来の走査用レンズとしては、例えば特開平３−１２６
２８号公報や特公平４−４７２８６号公報に開示された
３群３枚構成のｆθレンズが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３−１２６２８号公報に開示された従来のｆθレンズで
は、回転多面鏡側のレンズ面が平面に形成され、走査面
側のレンズ面がトーリック面（走査方向に沿った曲率よ
りも副走査方向に沿った曲率の方が強い）に形成され
た、いわゆるトーリックレンズが含まれている。トーリ
ックレンズは製造が困難で高コストであるため、レンズ
系も製造が困難で高コストになるという不都合があっ
た。また、特公平４−４７２８６号公報に開示された従
来のｆθレンズでは、各レンズの一方の面が平面に形成
されており、像面湾曲が良好に補正されていないという
不都合があった。さらに、レンズ系のＦ値（Ｆナンバ
ー）が大きいので、走査面において十分小さいスポット
を結像させることができず、所要の解像度を得ることが
できないという不都合があった。
３−１２６２８号公報に開示された従来のｆθレンズで
は、回転多面鏡側のレンズ面が平面に形成され、走査面
側のレンズ面がトーリック面（走査方向に沿った曲率よ
りも副走査方向に沿った曲率の方が強い）に形成され
た、いわゆるトーリックレンズが含まれている。トーリ
ックレンズは製造が困難で高コストであるため、レンズ
系も製造が困難で高コストになるという不都合があっ
た。また、特公平４−４７２８６号公報に開示された従
来のｆθレンズでは、各レンズの一方の面が平面に形成
されており、像面湾曲が良好に補正されていないという
不都合があった。さらに、レンズ系のＦ値（Ｆナンバ
ー）が大きいので、走査面において十分小さいスポット
を結像させることができず、所要の解像度を得ることが
できないという不都合があった。
【０００４】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、構成レンズ枚数が少なく、諸収差が良好に補
正され、Ｆ値の小さい、明るい走査用レンズを提供する
ことを目的とする。
のであり、構成レンズ枚数が少なく、諸収差が良好に補
正され、Ｆ値の小さい、明るい走査用レンズを提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、偏向作用を受けたビームを所定
の走査面上に結像させる走査用レンズにおいて、入射側
から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、正の
屈折力を有する第２レンズＬ２と、正の屈折力を有する
第３レンズＬ３とを備え、前記第１レンズＬ１のｄ線に
対する屈折率をｎ１とし、前記第１レンズＬ１の入射側
の面の曲率半径をｒ１とし、前記第２レンズＬ２の射出
側の面の曲率半径をｒ４とし、レンズ系全体の焦点距離
をｆとし、前記第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１とし、
前記第２レンズＬ２と前記第３レンズＬ３との合成焦点
距離をｆ23としたとき、 １．７１＜ｎ１ ６．８＜｜１／ｒ１＋１／ｒ４｜ｆ ｜ｆ１／ｆ23｜＜１．２ ｜ｆ１｜／ｆ＜０．５ の条件を満足することを特徴とする走査用レンズを提供
する。
に、本発明においては、偏向作用を受けたビームを所定
の走査面上に結像させる走査用レンズにおいて、入射側
から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、正の
屈折力を有する第２レンズＬ２と、正の屈折力を有する
第３レンズＬ３とを備え、前記第１レンズＬ１のｄ線に
対する屈折率をｎ１とし、前記第１レンズＬ１の入射側
の面の曲率半径をｒ１とし、前記第２レンズＬ２の射出
側の面の曲率半径をｒ４とし、レンズ系全体の焦点距離
をｆとし、前記第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１とし、
前記第２レンズＬ２と前記第３レンズＬ３との合成焦点
距離をｆ23としたとき、 １．７１＜ｎ１ ６．８＜｜１／ｒ１＋１／ｒ４｜ｆ ｜ｆ１／ｆ23｜＜１．２ ｜ｆ１｜／ｆ＜０．５ の条件を満足することを特徴とする走査用レンズを提供
する。
【０００６】
【発明の実施の形態】前述したように、ｆθレンズで
は、理想像高がｙ＝ｆ・θで与えられる。しかしなが
ら、この理想像高を実現するためには、負の歪曲収差を
意図的に発生させなければならない。そこで、本発明の
走査用レンズでは、軸外光束がレンズを通過する位置
（高さ）を考慮して、入射側から順に、負屈折力の第１
レンズＬ１、正屈折力の第２レンズＬ２、正屈折力の第
３レンズＬ３を配置している。
は、理想像高がｙ＝ｆ・θで与えられる。しかしなが
ら、この理想像高を実現するためには、負の歪曲収差を
意図的に発生させなければならない。そこで、本発明の
走査用レンズでは、軸外光束がレンズを通過する位置
（高さ）を考慮して、入射側から順に、負屈折力の第１
レンズＬ１、正屈折力の第２レンズＬ２、正屈折力の第
３レンズＬ３を配置している。
【０００７】以下、本発明の条件式について説明する。
本発明においては、以下の条件式（１）〜（４）を満足
する。 １．７１＜ｎ１ （１） ６．８＜｜１／ｒ１＋１／ｒ４｜ｆ （２） ｜ｆ１／ｆ23｜＜１．２ （３） ｜ｆ１｜／ｆ＜０．５ （４）
本発明においては、以下の条件式（１）〜（４）を満足
する。 １．７１＜ｎ１ （１） ６．８＜｜１／ｒ１＋１／ｒ４｜ｆ （２） ｜ｆ１／ｆ23｜＜１．２ （３） ｜ｆ１｜／ｆ＜０．５ （４）
【０００８】ここで、 ｎ１：第１レンズＬ１のｄ線に対する屈折率 ｒ１：第１レンズＬ１の入射側の面の曲率半径 ｒ４：第２レンズＬ２の射出側の面の曲率半径 ｆ ：レンズ系全体の焦点距離 ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離 ｆ23：第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との合成焦点距
離
離
【０００９】条件式（１）は、非点収差およびコマ収差
を良好に補正するための条件を規定している。条件式
（１）の下限値を下回ると、非点収差およびコマ収差を
良好に補正するために、入射瞳（ビームが偏向される位
置）と第１レンズＬ１の入射側の面との距離が増大した
り、第１レンズＬ１の軸上厚が大きくなったりして、レ
ンズ系の外径が大きくなってしまう。
を良好に補正するための条件を規定している。条件式
（１）の下限値を下回ると、非点収差およびコマ収差を
良好に補正するために、入射瞳（ビームが偏向される位
置）と第１レンズＬ１の入射側の面との距離が増大した
り、第１レンズＬ１の軸上厚が大きくなったりして、レ
ンズ系の外径が大きくなってしまう。
【００１０】条件式（２）は、必要な歪曲収差を発生さ
せつつ、非点収差およびコマ収差を良好に補正するため
の条件を規定している。条件式（２）の下限値を下回る
と、必要な歪曲収差を意図的に発生させながら非点収差
およびコマ収差の補正をしきれなくなり、像性能が悪化
してしまう。
せつつ、非点収差およびコマ収差を良好に補正するため
の条件を規定している。条件式（２）の下限値を下回る
と、必要な歪曲収差を意図的に発生させながら非点収差
およびコマ収差の補正をしきれなくなり、像性能が悪化
してしまう。
【００１１】条件式（３）は、ペッツバール和を小さく
して像面の平坦性を得るための条件を規定している。ペ
ッツバール和を小さくするには、走査用レンズ系全体に
おいて、負のパワー（屈折力）と正のパワーとをほぼ等
しくすればよい。条件式（３）の上限値を上回ると、ペ
ッツバール和を小さく抑えることができず、その結果、
平坦性の良好な像を得ることができない。
して像面の平坦性を得るための条件を規定している。ペ
ッツバール和を小さくするには、走査用レンズ系全体に
おいて、負のパワー（屈折力）と正のパワーとをほぼ等
しくすればよい。条件式（３）の上限値を上回ると、ペ
ッツバール和を小さく抑えることができず、その結果、
平坦性の良好な像を得ることができない。
【００１２】条件式（４）は、条件式（３）とも関連す
るが、第１レンズＬ１の負のパワーを強くしてペッツバ
ール和を小さくすることにより、平坦性の良い像を得る
ための条件を規定している。条件式（４）の上限値を上
回ると、第１レンズＬ１の負のパワーが弱すぎてペッツ
バール和を小さく抑えることができず、その結果、平坦
性の良好な像を得ることができない。また、条件式
（４）の上限値で規定される範囲を満足することによ
り、走査用レンズ全体がバランス良く屈折力配置され、
光を無理なく屈折することが可能となる。
るが、第１レンズＬ１の負のパワーを強くしてペッツバ
ール和を小さくすることにより、平坦性の良い像を得る
ための条件を規定している。条件式（４）の上限値を上
回ると、第１レンズＬ１の負のパワーが弱すぎてペッツ
バール和を小さく抑えることができず、その結果、平坦
性の良好な像を得ることができない。また、条件式
（４）の上限値で規定される範囲を満足することによ
り、走査用レンズ全体がバランス良く屈折力配置され、
光を無理なく屈折することが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。 〔実施例１〕図１は、本発明の各実施例にかかる走査用
レンズの構成を示す図である。各実施例において、本発
明の走査用レンズは、入射側から順に、入射側に凹面を
向けた負メニスカスレンズＬ１と、入射側に凹面を向け
た正メニスカスレンズＬ２と、入射側に平面を向けた平
凸レンズＬ３とから構成されている。
て説明する。 〔実施例１〕図１は、本発明の各実施例にかかる走査用
レンズの構成を示す図である。各実施例において、本発
明の走査用レンズは、入射側から順に、入射側に凹面を
向けた負メニスカスレンズＬ１と、入射側に凹面を向け
た正メニスカスレンズＬ２と、入射側に平面を向けた平
凸レンズＬ３とから構成されている。
【００１４】次の表（１）に、本発明の第１実施例の諸
元の値を掲げる。表（１）において、ｆはレンズ系全体
の焦点距離を、ＦNOはＦ値を、λは光の波長を、２θは
偏向角を、ｄ０は入射瞳とレンズ系の最も入射側の面と
の軸上間隔をそれぞれ示している。また、左端の数字は
入射側からの各レンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲
率半径を、ｄは各レンズの面間隔を、ｎおよびνはそれ
ぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率および
アッベ数を示している。
元の値を掲げる。表（１）において、ｆはレンズ系全体
の焦点距離を、ＦNOはＦ値を、λは光の波長を、２θは
偏向角を、ｄ０は入射瞳とレンズ系の最も入射側の面と
の軸上間隔をそれぞれ示している。また、左端の数字は
入射側からの各レンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲
率半径を、ｄは各レンズの面間隔を、ｎおよびνはそれ
ぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率および
アッベ数を示している。
【００１５】
【表１】 ｆ ＝１２０ ＦNO＝３０ λ ＝６３３ｎｍ ２θ＝３３．４° ｄ０＝１８．２５０ （条件対応値） ｆ１＝−３３．６ ｆ23＝ ３３．１ （１）ｎ１ ＝１．７９６３１ （２）｜１／ｒ１＋１／ｒ４｜ｆ＝７．９６ （３）｜ｆ１／ｆ23｜ ＝１．０１５ （４）｜ｆ１｜／ｆ ＝０．２８
【００１６】図２は、λ＝６３３ｎｍの光に対する第１
実施例の諸収差図である。各収差図において、ＦNOはＦ
値を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、非点収差
を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破
線はメリディオナル像面を示している。各収差図から明
らかなように、本実施例では、諸収差が良好に補正され
ていることがわかる。
実施例の諸収差図である。各収差図において、ＦNOはＦ
値を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、非点収差
を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破
線はメリディオナル像面を示している。各収差図から明
らかなように、本実施例では、諸収差が良好に補正され
ていることがわかる。
【００１７】〔実施例２〕次の表（２）に、本発明の第
２実施例の諸元の値を掲げる。表（２）において、ｆは
レンズ系全体の焦点距離を、ＦNOはＦ値を、λは光の波
長を、２θは偏向角を、ｄ０は入射瞳とレンズ系の最も
入射側の面との軸上間隔をそれぞれ示している。また、
左端の数字は入射側からの各レンズ面の順序を、ｒは各
レンズ面の曲率半径を、ｄは各レンズの面間隔を、ｎお
よびνはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する
屈折率およびアッベ数を示している。
２実施例の諸元の値を掲げる。表（２）において、ｆは
レンズ系全体の焦点距離を、ＦNOはＦ値を、λは光の波
長を、２θは偏向角を、ｄ０は入射瞳とレンズ系の最も
入射側の面との軸上間隔をそれぞれ示している。また、
左端の数字は入射側からの各レンズ面の順序を、ｒは各
レンズ面の曲率半径を、ｄは各レンズの面間隔を、ｎお
よびνはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する
屈折率およびアッベ数を示している。
【００１８】
【表２】 ｆ ＝１２０ ＦNO＝３０ λ ＝６３３ｎｍ ２θ＝３３．４° ｄ０＝１９．５００ （条件対応値） ｆ１＝−３２．８ ｆ23＝ ３２．７ （１）ｎ１ ＝１．８４０４２ （２）｜１／ｒ１＋１／ｒ４｜ｆ＝７．８１ （３）｜ｆ１／ｆ23｜ ＝１．００３ （４）｜ｆ１｜／ｆ ＝０．２７３
【００１９】図３は、λ＝６３３ｎｍの光に対する第２
実施例の諸収差図である。各収差図において、ＦNOはＦ
値を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、非点収差
を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破
線はメリディオナル像面を示している。各収差図から明
らかなように、本実施例では、諸収差が良好に補正され
ていることがわかる。
実施例の諸収差図である。各収差図において、ＦNOはＦ
値を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、非点収差
を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破
線はメリディオナル像面を示している。各収差図から明
らかなように、本実施例では、諸収差が良好に補正され
ていることがわかる。
【００２０】〔実施例３〕次の表（３）に、本発明の第
３実施例の諸元の値を掲げる。表（３）において、ｆは
レンズ系全体の焦点距離を、ＦNOはＦ値を、λは光の波
長を、２θは偏向角を、ｄ０は入射瞳とレンズ系の最も
入射側の面との軸上間隔をそれぞれ示している。また、
左端の数字は入射側からの各レンズ面の順序を、ｒは各
レンズ面の曲率半径を、ｄは各レンズの面間隔を、ｎお
よびνはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する
屈折率およびアッベ数を示している。
３実施例の諸元の値を掲げる。表（３）において、ｆは
レンズ系全体の焦点距離を、ＦNOはＦ値を、λは光の波
長を、２θは偏向角を、ｄ０は入射瞳とレンズ系の最も
入射側の面との軸上間隔をそれぞれ示している。また、
左端の数字は入射側からの各レンズ面の順序を、ｒは各
レンズ面の曲率半径を、ｄは各レンズの面間隔を、ｎお
よびνはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する
屈折率およびアッベ数を示している。
【００２１】
【表３】 ｆ ＝１２０ ＦNO＝３０ λ ＝６３３ｎｍ ２θ＝３３．４° ｄ０＝１６．５９０ （条件対応値） ｆ１＝−３４．６ ｆ23＝ ３３．９ （１）ｎ１ ＝１．８０４１１ （２）｜１／ｒ１＋１／ｒ４｜ｆ＝７．７６ （３）｜ｆ１／ｆ23｜ ＝１．０２１ （４）｜ｆ１｜／ｆ ＝０．２８８
【００２２】図４は、λ＝６３３ｎｍの光に対する第３
実施例の諸収差図である。各収差図において、ＦNOはＦ
値を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、非点収差
を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破
線はメリディオナル像面を示している。各収差図から明
らかなように、本実施例では、諸収差が良好に補正され
ていることがわかる。
実施例の諸収差図である。各収差図において、ＦNOはＦ
値を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、非点収差
を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破
線はメリディオナル像面を示している。各収差図から明
らかなように、本実施例では、諸収差が良好に補正され
ていることがわかる。
【００２３】
【効果】以上説明したように、本発明によれば、３群３
枚と構成レンズ枚数が少なく、諸収差が良好に補正さ
れ、Ｆ値の小さい、明るい走査用レンズを実現すること
ができる。
枚と構成レンズ枚数が少なく、諸収差が良好に補正さ
れ、Ｆ値の小さい、明るい走査用レンズを実現すること
ができる。
【図１】本発明の各実施例にかかる走査用レンズの構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】第１実施例の諸収差図である。
【図３】第２実施例の諸収差図である。
【図４】第３実施例の諸収差図である。
Ｌ１ 第１負レンズ Ｌ２ 第２正レンズ Ｌ３ 第３正レンズ
Claims (1)
- 【請求項１】 偏向作用を受けたビームを所定の走査面
上に結像させる走査用レンズにおいて、 入射側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１
と、正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、正の屈折力
を有する第３レンズＬ３とを備え、 前記第１レンズＬ１のｄ線に対する屈折率をｎ１とし、
前記第１レンズＬ１の入射側の面の曲率半径をｒ１と
し、前記第２レンズＬ２の射出側の面の曲率半径をｒ４
とし、レンズ系全体の焦点距離をｆとし、前記第１レン
ズＬ１の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズＬ２と前
記第３レンズＬ３との合成焦点距離をｆ23としたとき、 １．７１＜ｎ１ ６．８＜｜１／ｒ１＋１／ｒ４｜ｆ ｜ｆ１／ｆ23｜＜１．２ ｜ｆ１｜／ｆ＜０．５ の条件を満足することを特徴とする走査用レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8213133A JPH1039205A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 走査用レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8213133A JPH1039205A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 走査用レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1039205A true JPH1039205A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16634130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8213133A Pending JPH1039205A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 走査用レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1039205A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009132535A1 (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 |
| 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 |
-
1996
- 1996-07-24 JP JP8213133A patent/JPH1039205A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009132535A1 (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 |
| 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 |
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