JPS6151289B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6151289B2
JPS6151289B2 JP57117404A JP11740482A JPS6151289B2 JP S6151289 B2 JPS6151289 B2 JP S6151289B2 JP 57117404 A JP57117404 A JP 57117404A JP 11740482 A JP11740482 A JP 11740482A JP S6151289 B2 JPS6151289 B2 JP S6151289B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
condition
lens system
entrance pupil
becomes
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
Application number
JP57117404A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS597918A (ja
Inventor
Takehiro Nakaeda
Ryota Ogawa
Yasunori Arai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority to JP11740482A priority Critical patent/JPS597918A/ja
Publication of JPS597918A publication Critical patent/JPS597918A/ja
Publication of JPS6151289B2 publication Critical patent/JPS6151289B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only

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】
この発明は、f・θレンズ系に関するものであ
る。 f・θレンズ系とは、近年レーザービーム等を
用いた走査光学系に用いられるレンズ系であり、
レンズ系へのビーム入射角θに対し、像高YがY
=f・θなる関係を満足するように、故意に負の
大きな歪曲収差を与えたレンズ系である。一般
に、f・θレンズ系には大別して、テレセントリ
ツク系の大型のタイプと、小型な広角タイプがあ
り、各々一長一短を有する。テレセントリツクタ
イプは、走査巾が大きくなるにつれ、レンズ口径
も長大なものとなり、製造上、コスト上も難点が
多い。一方、広角型のコンパクトなタイプは、走
査光学系を小型にでき、従つて光学系を含むプリ
ンター自身もコンパクト化できる為、近年要望が
高まつている。しかしながら、コンパクトな広角
タイプにおいても、画角は50゜前後が一般的であ
り、広い走査巾を得るには焦点距離を長くするこ
とが必要となる。また、従来のこの種のレンズ系
は、ある特定波長のレーザー光などにて使用され
ていたため、色収差の補正については考慮がなさ
れていなかつた。しかしながら、近年、半導体レ
ーザーの発達と共に、近似したスペクトル、例え
ば760nmと780nmでの使用が考えられ、従つて
これらの近似スペクトルに対し色収差の補正され
たレンズ系も要求されている。特に倍率色収差の
補正が不十分であつた場合、波長に対し結像位置
が誤差をもち、Y=f・θなる関係がくずれてし
まうことになる。 さらに、この種のレンズは、焦点距離を長くか
つFナンバーが大きいため、特に屈折率をはじめ
とするレンズ形状の製造誤差によりピント位置が
数mmのオーダーで移動してしまう。 この補正の為に、レンズの入射瞳位置に対し、
レンズを前記数mm移動することが必要になり、こ
れによるコマ収差の変化が小さいように実質的な
Fナンバーを明るく設計することも必要である。 本発明の目的は、以上のような点から、コンパ
クトでありながら画角60゜前後の広角でかつ近似
スペクトルに対し色消しされ、さらに入射瞳位置
に対するレンズの移動に対しても収差補正された
高性能なf・θレンズ系を提供することにある。 まず、本発明の構成から説明すると、3群3枚
のレンズ系で、レンズ系の前方におかれた入射瞳
側から順に、第1レンズは負レンズ、第2レンズ
は正メニスカレンズ、第3レンズは両凸正レンズ
からなり、次の条件を満たすことを特徴とする
f・θレンズ系である。 (1) −0.05<n1−(n+n/2)<0.05 (2) (ν+ν/2)−ν>20 (3) 0.25<|f1|/f<0.30(f1<0) (4) 0.35<f3/f<0.85 (5) 1.2<|r2|/|r3| (6) 0.01f<l2<0.06f ただし ni:第i番目のレンズの特定波長に対する屈折
率 νi:第i番目のレンズのアツベ数 fi:第i番目のレンズの焦点距離 f:レンズ全系の焦点距離 ri:第i面の曲率半径 li:第i番目の空気間隔 次に各条件について説明する。 条件(1)は、レンズ系の屈折率に関する条件であ
り、像面わん曲補正の条件である。条件(1)で上限
をこえると、ペツツバール和が小さくなりすぎ、
画角周辺部での非点隔差が大となり、また下限を
こえると、輪帯画角でのメリデイオナル像面が大
きくふくらんでしまう。 条件(2)は、この発明の最大の特徴であるレンズ
系の色消し条件であり、近似スペクトルに対して
も同等なf・θ特性を与える条件である。正レン
ズ群のアツベ数の平均値と負レンズのアツベ数の
差が20より大であることにより、良好な色収差補
正が得られることを示す。 条件(3)は、負レンズのパワーを決定する条件で
あり、上限をこえて|f1|が大になると、ベツツ
バール和が過大になり、像面の平坦性が悪くな
り、また下限をこえて|f1|が小になると、球面
収差とコマ収差、非点収差をバランスよく補正す
ることが困難になる。 条件(4)は、正レンズ群の中での第3レンズのパ
ワー条件であり、負の第1レンズで発生する諸収
差を補正する為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
条件である。条件(4)で上限をこえると、第3レン
ズのパワーが小さくなり、従つて第2レンズのパ
ワーが過大になり、また下限をこえると逆に、第
3レンズの負担が大きくなりすぎ、第2、第3レ
ンズ共に負の歪曲収差が過大になると共に他の収
差バランスがくずれてしまう。 条件(5)は、特に歪曲収差の補正に重要である。
このレンズ系では、第1レンズの第2面r2で強い
正の歪曲を発生し、これを第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特性
を与える作用がある。従つて条件(5)をこえて|r2
|/|r3|が小になると、正の歪曲収差が過大と
なり、第3レンズ以降にて歪曲収差を良好に補正
することが困難となる。 条件(6)は、第2レンズと第3レンズの空気間隔
lに関するもので、レンズのコンパクト化に関係
する。条件(6)で上限をこえてl2が大になると、第
3レンズの外径が大になると共に、内向コマ収差
が発生し、下限をこえてl2が小になると、レンズ
のコンパクト化には有利だが、外向コマ収差が発
生すると共に、像面の平坦性が悪化することにな
る。 以下、本発明の実施例を示す。 ただし、diは第i番目のレンズの肉厚を示
す。
【表】 入射瞳位置は第1面(r1)の手前8.8mmである。 ただし屈折率は波長780nmに対する値であ
る。 n1−(n+n/2)=+0.0100 (ν+ν/2)−ν=23.3 |f1|/f=0.274 f3/f=0.428 |r2|/|r3|=6.103
【表】 入射瞳位置は第1面(r1)の手前8.8mmである。 ただし屈折率は波長780nmに対する値であ
る。 n1−(n+n/2)=+0.0100 (ν+ν/2)−ν=23.3 |f1|/f=0.265 f3/f=0.665 |r2|/|r3|=1.574
【表】
【表】 入射瞳位置は第1面(r1)の手前7.59mmであ
る。 ただし屈折率は波長780nmに対する値であ
る。 n1−(n+n/2)=+0.0100 (ν+ν/2)−ν=23.3 |f1|/f=0.254 f3/f=0.479 |r2|/|r3|=3.597
【表】 入射瞳位置は第1面(r1)の手前7.41mmであ
る。 ただし屈折率は波長760nmに対する値であ
る。 n1−(n+n/2)=+0.0100 (ν+ν/2)−ν=23.3 |f1|/f=0.277 f3/f=0.755 |r2|/|r3|=2.06 上記実施例1から4のレンズ断面図を各々第
1,3,5,7図に示し、それらの収差図を各々
第2,4,6,8図に示す。また実施例1のf=
250mmのときの横収差図を第9図aに示す。実線
は波長780nmに対応し、破線は波長760nmに対
するものである。倍率色収差量は像高Y=140mm
で約0.04mm程度であり、歪曲収差量DはD=0.04/
140 ×100≒0.03%であり、波長に対するf・θ特性
の変動は十分小さく、色収差補正効果が明らかで
ある。また、第9図bは、実施例1でf=250mm
としたとき、レンズ系の入射瞳位置をレンズ側に
4mm近づけた状態での横収差を示す。これで明ら
かなように、入射瞳位置の変動に対しても、コマ
収差が十分良好に補正されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1のレンズ断面図、第2図は実
施例1でf=250mmにしたときの収差図、第3図
は実施例2のレンズ断面図、第4図は実施例2で
f=250mmにしたときの収差図、第5図は実施例
3のレンズ断面図、第6図は実施例3でf=290
mmにしたときの収差図、第7図は実施例4のレン
ズ断面図、第8図は実施例4でf=270mmにした
ときの収差図、第9図aは実施例1でf=250mm
としたとき半画角ω=32゜での横収差図、第9図
bは実施例1でf=250mmとして入射瞳位置をレ
ンズ側に4mm移動させた場合の半画角ω=32゜で
の横収差図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 3群3枚のレンズ系で、レンズ系の前方にお
    かれた入射瞳側から順に、第1レンズは負レン
    ズ、第2レンズは正メニスカスレンズ、第3レン
    ズは両凸正レンズからなり、次の条件を満たすこ
    とを特徴とするf・θレンズ系。 (1) −0.05<n1−(n+n/2)<0.05 (2) (ν+ν/2)−ν>20 (3) 0.25<|f1|/f<0.30(f1<0) (4) 0.35<f3/f<0.85 (5) 1.2<|r2|/|r3| (6) 0.01f<l2<0.06f ただし ni:第i番目のレンズの特定波長に対する屈折
    率 νi:第i番目のレンズのアツベ数 fi:第i番目のレンズの焦点距離 f:レンズ全系の焦点距離 ri:第i面の曲率半径 li:第i番目の空気間隔
JP11740482A 1982-07-06 1982-07-06 f・θレンズ系 Granted JPS597918A (ja)

Priority Applications (1)

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JP11740482A JPS597918A (ja) 1982-07-06 1982-07-06 f・θレンズ系

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JPS597918A JPS597918A (ja) 1984-01-17
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