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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- refractive power
- denotes
- focal length
- positive
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- Lenses (AREA)
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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