JPS63267910A - 光ビ−ム走査用レンズ - Google Patents
光ビ−ム走査用レンズInfo
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- JPS63267910A JPS63267910A JP10179987A JP10179987A JPS63267910A JP S63267910 A JPS63267910 A JP S63267910A JP 10179987 A JP10179987 A JP 10179987A JP 10179987 A JP10179987 A JP 10179987A JP S63267910 A JPS63267910 A JP S63267910A
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- PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N (1s,3r,4e,6e,8e,10e,12e,14e,16e,18s,19r,20r,21s,25r,27r,30r,31r,33s,35r,37s,38r)-3-[(2r,3s,4s,5s,6r)-4-amino-3,5-dihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-19,25,27,30,31,33,35,37-octahydroxy-18,20,21-trimethyl-23-oxo-22,39-dioxabicyclo[33.3.1]nonatriaconta-4,6,8,10 Chemical compound C1C=C2C[C@@H](OS(O)(=O)=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2.O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Lenses (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、揺動ミラーあるいは回転ミラー等の偏向手段
と走査レンズとにより、光ビームを被走査面に結像し走
行させて、線順次に走査を行う光ビーム偏向走査手段に
関し、特に、複数本の光ビームを共通の偏向手段により
並列的に偏向させて。
と走査レンズとにより、光ビームを被走査面に結像し走
行させて、線順次に走査を行う光ビーム偏向走査手段に
関し、特に、複数本の光ビームを共通の偏向手段により
並列的に偏向させて。
複数個の走査線を同時に走査する装置において、光ビー
ムの偏向手段と被走査面との間に配置され、光ビームを
被走査面上に結像するレンズ(以下。
ムの偏向手段と被走査面との間に配置され、光ビームを
被走査面上に結像するレンズ(以下。
走査用レンズという)に関する。
[従来の技術]
光ビーム走査手段は公知であり、また、複数本の光ビー
ムを共通の偏向手段により、同時に並列的に偏向させる
走査装置も、たとえば、米国雑誌rElectronc
sJ (1985年10月7日発行)第40〜42ペー
ジや、特開昭5111−211735号公報(発明の名
称「複数ビーム走査装置」)等に記載されたように公知
である。
ムを共通の偏向手段により、同時に並列的に偏向させる
走査装置も、たとえば、米国雑誌rElectronc
sJ (1985年10月7日発行)第40〜42ペー
ジや、特開昭5111−211735号公報(発明の名
称「複数ビーム走査装置」)等に記載されたように公知
である。
これらの従来装置では、被走査面における投射光点の走
行速度を一定値とするために、一般に。
行速度を一定値とするために、一般に。
fOレンズ、すなわち被走査面を走行する光ビームの投
射点の移動量が、偏向点における光ビームの光軸からの
偏向角0に比例するような特性を備えるレンズを、光ビ
ームを偏向させる揺動あるいは回転ミラーと被走査面と
の間に配設している。
射点の移動量が、偏向点における光ビームの光軸からの
偏向角0に比例するような特性を備えるレンズを、光ビ
ームを偏向させる揺動あるいは回転ミラーと被走査面と
の間に配設している。
[発明が解決しようとする問題点]
上記光ビーム走査装置の走査レンズにfOレンズを使用
すると、光ビームを偏向面内で入射させて走査を行う場
合には、走査軌跡が直線となるが。
すると、光ビームを偏向面内で入射させて走査を行う場
合には、走査軌跡が直線となるが。
後段で詳述するように、光ビームが偏向面外から入射す
る場合には、走査軌跡が湾曲する問題がある。なお、偏
向面とは、レンズの光軸を含み、かつ、偏向器を回転あ
るいは揺動させる軸に垂直な面として、定義する。
る場合には、走査軌跡が湾曲する問題がある。なお、偏
向面とは、レンズの光軸を含み、かつ、偏向器を回転あ
るいは揺動させる軸に垂直な面として、定義する。
したがって、走査用光ビームが1本のみの場合は、その
偏向面内から光ビームを入射させることが可能であると
しても、その設定のためには、きわめて厳密な調整作業
が必要であって、生産性が低下する。
偏向面内から光ビームを入射させることが可能であると
しても、その設定のためには、きわめて厳密な調整作業
が必要であって、生産性が低下する。
また、複数本の光ビームを並列的に使用する際には、偏
向面内から入射可能な光ビームは、その中の1本のみで
あり、残りのものは偏向面内から入射できないことにな
る。したがって、ニオしらの複数本の光ビームによる走
査軌跡は、たとえば第19図示のように、1本の光ビー
ムの走行軌跡のみが直線となり、その他は、端部が外方
へ開いたrつづみ状」を呈することになり、走査により
複製される画像に歪みを生じ、多色印刷等の高い寸法精
度が要求される作業には、適用し難い問題がある。
向面内から入射可能な光ビームは、その中の1本のみで
あり、残りのものは偏向面内から入射できないことにな
る。したがって、ニオしらの複数本の光ビームによる走
査軌跡は、たとえば第19図示のように、1本の光ビー
ムの走行軌跡のみが直線となり、その他は、端部が外方
へ開いたrつづみ状」を呈することになり、走査により
複製される画像に歪みを生じ、多色印刷等の高い寸法精
度が要求される作業には、適用し難い問題がある。
一本発明は、光ビーム走査装置の走査レンズにおいて、
入射ビームが偏向面外から入射された場合でも、走査軌
跡が直線となる特性を備える走査レンズに関する。
入射ビームが偏向面外から入射された場合でも、走査軌
跡が直線となる特性を備える走査レンズに関する。
[問題を解決するための手段]
偏向手段側から順に、負の焦点距離を持つ第1群レンズ
と、正の焦点距離を持つ第2群レンズとで樋成されるレ
ンズで、その3次歪曲収差係数Vが、V=1、またはそ
れに近い値を持つレンズである9 [作用] 後段で証明するように、3次歪曲収差係数■が、V=1
なる値を持つレンズは、走査光ビームの投射点と光軸と
の距離が、偏向点における光ビーム偏向角の正弦(si
n)に比例する特性を有する。(以下、このような特性
を持つレンズを、f sinθレンズという)そして、
fsir+0レンズを走査レンズとして適用すれば、光
ビームの偏向面内がら光ビームを入射させる場合はもち
ろん、偏向面外から光ビームを入射させた場合において
も、被走査面に投射される光点の走行軌跡が直線となる
。したがって、複数本の光ビームを並列的に使用する場
合に、第18図示のように、各光ビームの走行軌跡がす
べて直線となり、従来のfOレンズ使用時のような複製
画像の歪みが生じない。
と、正の焦点距離を持つ第2群レンズとで樋成されるレ
ンズで、その3次歪曲収差係数Vが、V=1、またはそ
れに近い値を持つレンズである9 [作用] 後段で証明するように、3次歪曲収差係数■が、V=1
なる値を持つレンズは、走査光ビームの投射点と光軸と
の距離が、偏向点における光ビーム偏向角の正弦(si
n)に比例する特性を有する。(以下、このような特性
を持つレンズを、f sinθレンズという)そして、
fsir+0レンズを走査レンズとして適用すれば、光
ビームの偏向面内がら光ビームを入射させる場合はもち
ろん、偏向面外から光ビームを入射させた場合において
も、被走査面に投射される光点の走行軌跡が直線となる
。したがって、複数本の光ビームを並列的に使用する場
合に、第18図示のように、各光ビームの走行軌跡がす
べて直線となり、従来のfOレンズ使用時のような複製
画像の歪みが生じない。
[実施例]
第17図は、光ビーム偏向型走査装置の概略を示す説明
図である。
図である。
紙面に垂直な軸回りに揺動するミラー(1)に、光源側
からの光ビーム(L、)が入射しく0)点で反射して、
走査レンズ(2)を介して、被走査面(3)上に結像し
て投射され、揺動ミラー(1)の揺動にともなって、被
走査面(3)に沿って走行する。
からの光ビーム(L、)が入射しく0)点で反射して、
走査レンズ(2)を介して、被走査面(3)上に結像し
て投射され、揺動ミラー(1)の揺動にともなって、被
走査面(3)に沿って走行する。
従来の走査装置で、一般に走査レンズ(2)として適用
されているfθレンズでは、偏向点(0)において、光
軸から(θ)radianの角度で反射する光ビーム(
L工)が落射する点と光軸との距離を「y′」すると、
’I’=fOである特性を有する。
されているfθレンズでは、偏向点(0)において、光
軸から(θ)radianの角度で反射する光ビーム(
L工)が落射する点と光軸との距離を「y′」すると、
’I’=fOである特性を有する。
かかるfθレンズでは、偏向面外から入射したビームの
走査軌跡が、直線とならないことを説明する。
走査軌跡が、直線とならないことを説明する。
第20図は、光ビーム偏向型走査装置の光路を、x−y
−z直交座標系により模式的に表わした斜視図であり、
従来のfOレンズと、本発明によるf sinθレンズ
の両方の説明に共通して使用する。
−z直交座標系により模式的に表わした斜視図であり、
従来のfOレンズと、本発明によるf sinθレンズ
の両方の説明に共通して使用する。
揺動ミラーはX軸回りに揺動し、走査レンズは、その光
II++&をZ軸に一致させて配置する。
II++&をZ軸に一致させて配置する。
四辺形”ABCD”は、走査レンズの主平面の一部を。
また、四辺形′″A’ B’ C’ D’″′は、被走
査面の一部を示す。2個の四辺形は、それぞれ光軸(Z
軸)に直交し、かつ相似形をなしている。
査面の一部を示す。2個の四辺形は、それぞれ光軸(Z
軸)に直交し、かつ相似形をなしている。
主走査方向はY軸方向であり、(0) (A) (A’
) (D)(D’ ) (E) (F’ ) (H)
(7)各点は、Y−Z面、すなわち偏向面上に位置し
ている。
) (D)(D’ ) (E) (F’ ) (H)
(7)各点は、Y−Z面、すなわち偏向面上に位置し
ている。
” +10 D E ”は、Y−Z面内で揺動ミラーに
入射し。
入射し。
揺動ミラー上の点(0)で反射して、Y−Z面内で偏向
し、点(E)に落射する第1光ビームであり。
し、点(E)に落射する第1光ビームであり。
また、” G OCF ”は、Y−Z面に対して角度(
α)傾いて下方から揺動ミラーに入射し、(0)点で反
射し。
α)傾いて下方から揺動ミラーに入射し、(0)点で反
射し。
点(F)に落射する第2光ビームである。点(F′)は
、点(F)からA’D’線に下ろした垂線の足である。
、点(F)からA’D’線に下ろした垂線の足である。
ここで、
第1光ビームと光軸との角度: β
第2光ビームと光軸との角度: θ
四辺形”A B CD ”及び+IAI BI CI
DI I7の対角線のX−2面からの角度: γ AD間の距離: m CD間の距M:n A’F’間の距R二M Ff”’間の距離二 NOA間の距離:
a とすると、(α)(β)(γ)(θ)(m)(n)CM
)(N)(a)の各社の間には、以下の関係が成立する
。
DI I7の対角線のX−2面からの角度: γ AD間の距離: m CD間の距M:n A’F’間の距R二M Ff”’間の距離二 NOA間の距離:
a とすると、(α)(β)(γ)(θ)(m)(n)CM
)(N)(a)の各社の間には、以下の関係が成立する
。
tanβ=−一部 畳・・・(2)tanγエ □
・・・・(4) 走査レンズが「fθレンズ」である場合は。
・・・・(4) 走査レンズが「fθレンズ」である場合は。
A’F間の距離は、fθレンズの特性により括弧を付し
て示す「fθ」である故、 M=fθcosγ N=fθsinγ (1)(2)両式よりn、mを求め、(4)式に代入し
て、 sinβ 下表は、上記式により、具体的な数値を適用して計算し
た結果を示す。
て示す「fθ」である故、 M=fθcosγ N=fθsinγ (1)(2)両式よりn、mを求め、(4)式に代入し
て、 sinβ 下表は、上記式により、具体的な数値を適用して計算し
た結果を示す。
f = 800mm、 a = 6.55”の
とき。
とき。
f = 800mm、 a = 3.27”の
とき、f = 800mm、 α = 122.
47”のとき、ただし、Noはβ=0のときのNの値。
とき、f = 800mm、 α = 122.
47”のとき、ただし、Noはβ=0のときのNの値。
すなわち、走査レンズとして一般的なfθレンズを適用
した場合には、レンズの光軸を外れた位置を通過する光
ビームの走行軌跡は、直線とならないことが理解される
。これは、光ビームの本数が多い場合はもちろん、ビー
ム本数が少なくても。
した場合には、レンズの光軸を外れた位置を通過する光
ビームの走行軌跡は、直線とならないことが理解される
。これは、光ビームの本数が多い場合はもちろん、ビー
ム本数が少なくても。
個々のビーム径が大きい場合には、角度αが大きくなり
、N No が無視できなくなるため、不適である。
、N No が無視できなくなるため、不適である。
本発明は前述のように、第17図での光ビームの落射点
と走査レンズの光軸との距離(()が、偏向点における
光ビームと光軸との角度(0)の正弦に比例する特性を
備えるf sinθレンズを、走査レンズとして使用す
るものである。
と走査レンズの光軸との距離(()が、偏向点における
光ビームと光軸との角度(0)の正弦に比例する特性を
備えるf sinθレンズを、走査レンズとして使用す
るものである。
以下、f sin Oレンズについて、上述と同様に第
20図に基いて検討する。
20図に基いて検討する。
A’F間の距離は、fsinlllレンズの特性に基づ
き、r f sinθ」であるため、 M = f−sinθ’ cosγ −−−・(5
)N = f−sirl・5iny ”(6)(
1)及び(2)式より、n、mを求め、(3)式に代入
して、 (4)式に代入して、 したがって、 これに(7)式を代入し、a理して、 これに(8)式を代入し、整理して、 sinβ tan α sinγ =−−一−−−−− ノ七an’ α + sun’ β = f+CO6α@Sinβ 一方、x−7面上の偏向角βがOoの場合には、第2光
ビームは、線A″B′上の(Fo)点に投射される。(
Fo)点の光軸からの距離を(No)とすると、f s
in Oレンズの特性により、 N0==fsina である。
き、r f sinθ」であるため、 M = f−sinθ’ cosγ −−−・(5
)N = f−sirl・5iny ”(6)(
1)及び(2)式より、n、mを求め、(3)式に代入
して、 (4)式に代入して、 したがって、 これに(7)式を代入し、a理して、 これに(8)式を代入し、整理して、 sinβ tan α sinγ =−−一−−−−− ノ七an’ α + sun’ β = f+CO6α@Sinβ 一方、x−7面上の偏向角βがOoの場合には、第2光
ビームは、線A″B′上の(Fo)点に投射される。(
Fo)点の光軸からの距離を(No)とすると、f s
in Oレンズの特性により、 N0==fsina である。
また、X−Z面から角度α傾いた第2光ビームによる走
査軌跡の曲がり量は、(N−N、)で求められる。
査軌跡の曲がり量は、(N−N、)で求められる。
N−N0=fISjnα−f−8jnα=Oすなわち、
光ビームの偏向点と被走査面との間に、f sinθレ
ンズを配設した走査光学系にあっては、光ビームの通過
位置が、f sin Oレンズの光軸を外れる場合でも
、その走査軌跡に曲がりがなく、厳密に直線となること
が理解される。
光ビームの偏向点と被走査面との間に、f sinθレ
ンズを配設した走査光学系にあっては、光ビームの通過
位置が、f sin Oレンズの光軸を外れる場合でも
、その走査軌跡に曲がりがなく、厳密に直線となること
が理解される。
次に、上述の特性を備えるf sinθレンズの具体的
構成について説明する。
構成について説明する。
基本的には、f sinθレンズは、3次歪曲収差係数
Vの値が「1」である光学系である。
Vの値が「1」である光学系である。
すなわち、一般に、光束がレンズにより結像される場合
の像高(y″)は、レンズに入射する光束の入射角(O
)の関数で表わされ、A人を定数とし。
の像高(y″)は、レンズに入射する光束の入射角(O
)の関数で表わされ、A人を定数とし。
レンズの焦点距離(f)を1とすると、像高(y″)は
、次の式で表わされる。なお、以下の論理式は、文献「
レンズ設計法」(松居吉哉著、1972年、共立出版社
発行)及び特開昭53−137631号公報に基づ(。
、次の式で表わされる。なお、以下の論理式は、文献「
レンズ設計法」(松居吉哉著、1972年、共立出版社
発行)及び特開昭53−137631号公報に基づ(。
4aθ
3次の歪曲収差係数をVとすると、その係数と歪曲との
関係は、次式で表わされる。
関係は、次式で表わされる。
tan O
・・・・(1i)
(i)式を(n)式に代入し、4次以上の項を無視して
整理すると。
整理すると。
・・・・・・・・(iii)
ここで、0の値に係わらず(■)式が成立するためには
、 すなわち、3次収差の領域において実現可能な像高(y
′)は、 y’= 0 +AJ03 ・・・・(V)で表
オ〕され、そのときの3次の歪曲収差係数は。
、 すなわち、3次収差の領域において実現可能な像高(y
′)は、 y’= 0 +AJ03 ・・・・(V)で表
オ〕され、そのときの3次の歪曲収差係数は。
V=2(−−A、) ・・・・(vi)となる。
一方、
sinθ= 0−一”(vii)
である故、?’=sinθの特性を持つレンズにおいて
は、(V)式から A□=−一 になる。これを(vi)式に代入すると、V=1 すなわち、3次の歪曲収差係数Vは、「1」となる。
は、(V)式から A□=−一 になる。これを(vi)式に代入すると、V=1 すなわち、3次の歪曲収差係数Vは、「1」となる。
実際には、高次の項の影響により、■が「1」に近い、
その前後の値であっても、使用可能である。
その前後の値であっても、使用可能である。
−なお、理想結像位置が)’ = f sinθになる
レンズとしては、従来より正射影レンズやフーリエ変換
レンズが知られており、これらのレンズの3次の歪曲収
差係数Vも「1」である。しかし、これらのレンズを、
本発明の走査レンズとして転用することはできない。そ
の理由は、本発明の走査レンズは、レンズ系の光源側(
正射影レンズやフーリエ変換レンズでは被写体側に対応
する)に偏向器(正射影レンズやフーリエ変換レンズで
は絞りに対応する)を配置する必要があるが、正射影レ
ンズやフーリエ変換レンズの絞りの位置は、レンズ系の
中や、レンズ系より像側にあるからである。
レンズとしては、従来より正射影レンズやフーリエ変換
レンズが知られており、これらのレンズの3次の歪曲収
差係数Vも「1」である。しかし、これらのレンズを、
本発明の走査レンズとして転用することはできない。そ
の理由は、本発明の走査レンズは、レンズ系の光源側(
正射影レンズやフーリエ変換レンズでは被写体側に対応
する)に偏向器(正射影レンズやフーリエ変換レンズで
は絞りに対応する)を配置する必要があるが、正射影レ
ンズやフーリエ変換レンズの絞りの位置は、レンズ系の
中や、レンズ系より像側にあるからである。
f sin Oレンズの具体的構成としては、偏向器(
揺動ミラー等)側から見て、負の焦点距離を持つ第1群
レンズと、正の焦点距離を持つ第2群レンズで構成され
、全体の焦点距離を(f)、第1群レンズの後側主点と
第2群レンズの前側主点との間隔を(l)としたとき。
揺動ミラー等)側から見て、負の焦点距離を持つ第1群
レンズと、正の焦点距離を持つ第2群レンズで構成され
、全体の焦点距離を(f)、第1群レンズの後側主点と
第2群レンズの前側主点との間隔を(l)としたとき。
Q≧O,18f
なる条件を満足する光学系である。Qがこの値より小さ
いと、第2群レンズに入射する主光線の入射高が低くな
り、?’=fsiΩ0の特性を得ることが困難になる。
いと、第2群レンズに入射する主光線の入射高が低くな
り、?’=fsiΩ0の特性を得ることが困難になる。
以下、f sin Oレンズの具体的実施例を、図面に
基いて説明する。
基いて説明する。
第1図ないし第16図の(A)は、それぞれ本発明に基
づくfsinOレンズの実施例の構成図を示す。また、
線図(B)は球面収差で、収差の値を横軸に、入射高を
縦軸にとって示してあり、(C)は非点収差、(D)は
歪曲収差で、それぞれ収差の値を横軸に、画角θを縦軸
にとって示している。線図(C)において、点線はメリ
デイオナル像面を、実線はサジッタル像面を示す。
づくfsinOレンズの実施例の構成図を示す。また、
線図(B)は球面収差で、収差の値を横軸に、入射高を
縦軸にとって示してあり、(C)は非点収差、(D)は
歪曲収差で、それぞれ収差の値を横軸に、画角θを縦軸
にとって示している。線図(C)において、点線はメリ
デイオナル像面を、実線はサジッタル像面を示す。
線図(D)は、歪曲収差の値
・・・・(幅)
で表わしたもので、実施例レンズの歪曲特性が、どの程
度、理想像高0’=fsin(+)に忠実であるかを記
したものである。
度、理想像高0’=fsin(+)に忠実であるかを記
したものである。
−なお、レンズ面は、偏向器側から順に1,2゜3・・
・・n面とし、第1面(又は、1≦λ≦nなる整数)の
曲率半径をrλ、第1面と第(λ+1)面の中心間隔を
dλ、第1面と第(λ+1)面の間の媒質の屈折率をn
λと表記する。
・・n面とし、第1面(又は、1≦λ≦nなる整数)の
曲率半径をrλ、第1面と第(λ+1)面の中心間隔を
dλ、第1面と第(λ+1)面の間の媒質の屈折率をn
λと表記する。
ただし、doは、偏向器とレンズ径第1面との間隔を表
わす。
わす。
rの符号は、偏向器側からみて、凸面のとき正、凹面の
とき負とする。
とき負とする。
屈折率nλは、1のときは記載を省略する。
また、3次歪曲収差係数を「V」、第1鮮魚点距離を「
fl」、第2鮮魚点距離を「f□」、第1群と第2群の
主点間距離を「Q」と表記する。
fl」、第2鮮魚点距離を「f□」、第1群と第2群の
主点間距離を「Q」と表記する。
以下の実施例において、
第1、第2及び第15実施例は、第1群レンズは第ルン
ズで、第2群レンズは第2レンズで構成されている。
ズで、第2群レンズは第2レンズで構成されている。
第3〜第8及び第16実施例は、第1群レンズは第ルン
ズで、第2群レンズは第2レンズと第3レンズで構成さ
れている。
ズで、第2群レンズは第2レンズと第3レンズで構成さ
れている。
第9〜第11実施例は、第1群レンズは第ルンズと第2
レンズで、第2群レンズは第3レンズと第4レンズで構
成されている。
レンズで、第2群レンズは第3レンズと第4レンズで構
成されている。
第12〜第14実施例は、第1群レンズは第ルンズと第
2レンズで、第2群レンズは第3レンズから第5レンズ
で構成されている。
2レンズで、第2群レンズは第3レンズから第5レンズ
で構成されている。
○第1実施例(第1図):
レンズ枚数 2枚構成
焦点距Di f =100 mmFナンバー
F/60 全画角 2(1=60’ −3次歪曲収差係数 V=0.84 1〜2群主点間隔 R=0.18f 第1群焦点距離f 、=−134,4mm第2群焦点距
離 f2= 65.2mm0第2実施例(第2図)
: レンズ枚数 2枚構成 焦点距離 f =100 mmFナンバー
F/60 全画角 2θ=60゜ ×第3面は非球面で、その定数は下記のとおりk =
6.863777 A4=−6,9746X 1O−7 A、= 1.80604 X 10−”ただし、k、
A4. A、は、光軸方向にZ軸を、半径方向にY軸を
とったときに、その面を1+Jl−c“(k十1)y− と表示したときの定数である。また、c=−j である。
F/60 全画角 2(1=60’ −3次歪曲収差係数 V=0.84 1〜2群主点間隔 R=0.18f 第1群焦点距離f 、=−134,4mm第2群焦点距
離 f2= 65.2mm0第2実施例(第2図)
: レンズ枚数 2枚構成 焦点距離 f =100 mmFナンバー
F/60 全画角 2θ=60゜ ×第3面は非球面で、その定数は下記のとおりk =
6.863777 A4=−6,9746X 1O−7 A、= 1.80604 X 10−”ただし、k、
A4. A、は、光軸方向にZ軸を、半径方向にY軸を
とったときに、その面を1+Jl−c“(k十1)y− と表示したときの定数である。また、c=−j である。
V =o、9o M =0.21 ff 、 =
−57,5mm f2= 50.1mm O第3実施例(第3図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 m+。
−57,5mm f2= 50.1mm O第3実施例(第3図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 m+。
fナンバー F/ 16.7
全画角 2θ= 40’
V=0.97 Q=0.22f
f、= 67.2mm
f、= 53.2no++
Q第4実施例(第4図)
レンズ枚数 3枚構成
焦点距離 f = 100111mFナンバー
F/25 全画角 2θ= 50’ V=0.95 12 =0.22ff、= −72
,3mm f2= 54.7mm 0第5実施例(第5図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/25 全画角 20=60゜ V =0,93 Q=0.21ff 、 = −
71,2mm f2= 53.7mm 0第6実施例(第6図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/25 全画角 2θ= 60’ V =0.93 2 =0.22ff 、 =
−79,4mm f、= 56.6mm O第7実施例(第7図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/20 全画角 2Q=60’ ×第6面は非球面で、その面形状を と表わしたとき、 k=−3,302,c = − S である。ただし、Z軸を光軸方向、Y軸を半径方向とす
る。
F/25 全画角 2θ= 50’ V=0.95 12 =0.22ff、= −72
,3mm f2= 54.7mm 0第5実施例(第5図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/25 全画角 20=60゜ V =0,93 Q=0.21ff 、 = −
71,2mm f2= 53.7mm 0第6実施例(第6図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/25 全画角 2θ= 60’ V =0.93 2 =0.22ff 、 =
−79,4mm f、= 56.6mm O第7実施例(第7図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/20 全画角 2Q=60’ ×第6面は非球面で、その面形状を と表わしたとき、 k=−3,302,c = − S である。ただし、Z軸を光軸方向、Y軸を半径方向とす
る。
V=0.94 Q=O,12ff 、 = −
66,1m+++ f、= 52.3mm 0第8実施例(第8図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/25 全画角 20=700 ※第6面は非球面で、その面形状を と表わしたとき、 1(= −4,197 C= − である。ただし、Z軸を光軸方向、Y軸を半径方向とす
る。
66,1m+++ f、= 52.3mm 0第8実施例(第8図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/25 全画角 20=700 ※第6面は非球面で、その面形状を と表わしたとき、 1(= −4,197 C= − である。ただし、Z軸を光軸方向、Y軸を半径方向とす
る。
V =0.93 Q =0.24 ff 、 =
−71,5mm f 、 = 55.4 mm O第9実施例(第9図) レンズ枚数 4枚構成 焦点距離 f = 100 mmfナンバー
F/ 12.5 全画角 2θ=40゜ V= 0.97 Q = 0.35ff□==−
84,4mm+ f、= 64.6mm 0第10実施例(第10図) レンズ枚数 4枚構成 焦点比fttl f=loOmmFナンバー
F/ 12.5 全画角 2θ= 40” V= 0.97 Q = 0.22ff 、 =
−63,7mm f、= 52.3mm 0第11実施例(第11図) レンズ枚数 4枚構成 焦点距離 f ’= 100 mmFナンバー
F/15 全画角 2θ=50゜ V= 0.95 Q = 0.24ff 1=
−70,9mm f2=: 55.5mm 0第12実施例(第12図) レンズ枚数 5枚構成 焦点比Hf = 100 mm Fナンバー F/ 12,5 全画角 2θ= 40’ V= 0.98 Q= 0.26ff 、 = −
74,5mm。
−71,5mm f 、 = 55.4 mm O第9実施例(第9図) レンズ枚数 4枚構成 焦点距離 f = 100 mmfナンバー
F/ 12.5 全画角 2θ=40゜ V= 0.97 Q = 0.35ff□==−
84,4mm+ f、= 64.6mm 0第10実施例(第10図) レンズ枚数 4枚構成 焦点比fttl f=loOmmFナンバー
F/ 12.5 全画角 2θ= 40” V= 0.97 Q = 0.22ff 、 =
−63,7mm f、= 52.3mm 0第11実施例(第11図) レンズ枚数 4枚構成 焦点距離 f ’= 100 mmFナンバー
F/15 全画角 2θ=50゜ V= 0.95 Q = 0.24ff 1=
−70,9mm f2=: 55.5mm 0第12実施例(第12図) レンズ枚数 5枚構成 焦点比Hf = 100 mm Fナンバー F/ 12,5 全画角 2θ= 40’ V= 0.98 Q= 0.26ff 、 = −
74,5mm。
f2= 57.7mm
O第13実施例(第13図)
レンズ枚数 5枚構成
焦点圧′af=loomm
Fナンバー F/ 16.7
全画角 2θ=60゜
V= 0.97 Q = 0.28ff 、 =
−76,4mm fz= 59.2ma+ 0第14実施例(第14図) レンズ枚数 5枚構成 焦点圧K f=loomm Fナンバー F/ 16.7 全画角 2θ=60゜ V= 0.97 fl = 0.28ff□=−
75,7mm f2=59.0mm 0第15実施例(第15図) レンズ枚数 2枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/60 全画角 20=60゜ ×各面は非球面で、光軸方向にY軸を、半径方向にY軸
をとって、面形状を、 表示したときの、各面の非球面係数は、以下のとおりで
ある。
−76,4mm fz= 59.2ma+ 0第14実施例(第14図) レンズ枚数 5枚構成 焦点圧K f=loomm Fナンバー F/ 16.7 全画角 2θ=60゜ V= 0.97 fl = 0.28ff□=−
75,7mm f2=59.0mm 0第15実施例(第15図) レンズ枚数 2枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/60 全画角 20=60゜ ×各面は非球面で、光軸方向にY軸を、半径方向にY軸
をとって、面形状を、 表示したときの、各面の非球面係数は、以下のとおりで
ある。
第1面 c= −k= −486,17A4=O第2面
c = −k = 15.719 A4= O第3
面 c = −k =−2,3X 104A4= −8
,513X 10−8 第4面 c =−k = −0,2931A、=−4,
962X10−8 v= 1,08 R= 0.55
ff 、 = −87,On+m f2== 75.9mm ○第16実施例(第16図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/25 全画角 2θ=40゜ ※第2、第3及び第5各面は、非球面で、光軸方向にZ
軸を、半径方向にY軸をとって1面形状をと表示したと
きの、各面の非球面係数は以下のとおりである。
c = −k = 15.719 A4= O第3
面 c = −k =−2,3X 104A4= −8
,513X 10−8 第4面 c =−k = −0,2931A、=−4,
962X10−8 v= 1,08 R= 0.55
ff 、 = −87,On+m f2== 75.9mm ○第16実施例(第16図) レンズ枚数 3枚構成 焦点距離 f = 100 mmFナンバー
F/25 全画角 2θ=40゜ ※第2、第3及び第5各面は、非球面で、光軸方向にZ
軸を、半径方向にY軸をとって1面形状をと表示したと
きの、各面の非球面係数は以下のとおりである。
第2面 c = −k =10.74第3面 c
= −k =11.136第5面 c = −k =
−23,587V=1.00 m =0.2
2ff工=−58,7 f 、 = 50.5 各実施例要目データ一覧表 上記各実施例では、第1又は第2群レンズを1枚ないし
3枚で構成しているが、本発明は、構成レンズの枚数を
これに限定するものではない。
= −k =11.136第5面 c = −k =
−23,587V=1.00 m =0.2
2ff工=−58,7 f 、 = 50.5 各実施例要目データ一覧表 上記各実施例では、第1又は第2群レンズを1枚ないし
3枚で構成しているが、本発明は、構成レンズの枚数を
これに限定するものではない。
[発明の効果コ
(1)光ビーム偏向走査において、光ビームが偏向面外
から入射する場合でも、その走査軌跡が直線となるため
、光ビームの偏向面をレンズ光軸に厳密に整合させる必
要がなく、調整が容易である。
から入射する場合でも、その走査軌跡が直線となるため
、光ビームの偏向面をレンズ光軸に厳密に整合させる必
要がなく、調整が容易である。
(2)特に、高速描画のために、複数本の光ビームを並
列に使用するマルチビーム走査において、各光ビームの
走査軌跡がそれぞれ平行な直線となるため、走査により
記録される画像に歪みがなく。
列に使用するマルチビーム走査において、各光ビームの
走査軌跡がそれぞれ平行な直線となるため、走査により
記録される画像に歪みがなく。
寸法精度の高い複製画像を記録できる。
この特徴は、特に網目版画像の記録において、網点サイ
ズに誤差を生じることがなく、画面全体にわたってムラ
のない均質な階調を表現することを可能とする。
ズに誤差を生じることがなく、画面全体にわたってムラ
のない均質な階調を表現することを可能とする。
第1図から第16図までの各図は、それぞれ本発明の走
査レンズの実施例で、各図中、(A)はレンズの構成図
、(B)は球面収差を示すグラフ、(C)は非点収差を
示すグラフで、点線は(vii )式で定義したメリデ
ィオナル像面を、実線はサジッタル像面を示し、(D)
は歪曲特性を示すグラフである。第17図は光ビーム偏
向型走査装置の概要を示す説明図、第18図は本発明の
f sinθレンズを走査レンズとして使用したときの
、複数本の光ビームの走査軌跡を示す図、第19図は従
来のfθレンズによる走査軌跡を示す図、−第20図は
光ビーム偏向型走査装置の光路を示す模式図である。 (1)・・・・揺動ミラー、 (2)・・・・走査レ
ンズ。 v x迅 F/co θ=300 θ=3
02Y2阻 v31図 (A) (8) (c> <
v>F/+6.り θ= 20”
θ=20”¥4目 (A) (ら) (l)
(D)F/25 e=25@e=25゜
−0,500,5m#I−L)、タ Oo、5ユ
−6S o σ、5りF/zr e =a
o1o =30’−O,f O11,54@#
−0,566,54+Im −o、j 0
0.に%v6図 (ES) (C)
(D)F/25 θ=30′
θ=30゛〜(1500,S、、−0,5Q
e)、rh−q −(j、5 0 0.5%7
IXI F/、)(7θ= 30’ θ−36゜−O,
j Q Oオ門−0,906,31T+、+I−
Q、5 0 0りX¥8図 F/25 θ−,35’ 61=3
.5’斥← 序 91] (ES) (cン
CO>F/r 2.5 e = 2
o0 θ=20’−o、+ 0 0.
Iw+w+ −0,100,Im−−0IOO
,1%墓/lコ (B) (c) Co)F/
lz、s θ= 20” 0 =
20’−+7.1 + +、+′lIB@−u
、I KJ u、l+”l −oIo
6.7%!//閉 (6) (C) (p)’/l
s e =zs’ e= 25’(
らノ (リ
(D)F/ノ2,5 θ =;2
o# θ:2o・−0−100,
1,−+ −Ol 0 0.1.、−o、1
0 0.l’yg穿/31里 −070(ljmz −6,206,1my
−0,200j%¥7411 F//6.7 e =soゝo −3oa−
02002e*ms −6,206,Zwm
−0,20a、2%VCt s ri (f3) (C)(T)2
F/6o θ=15° ρ=15゜ソ
/6■ (A) 算!7図
査レンズの実施例で、各図中、(A)はレンズの構成図
、(B)は球面収差を示すグラフ、(C)は非点収差を
示すグラフで、点線は(vii )式で定義したメリデ
ィオナル像面を、実線はサジッタル像面を示し、(D)
は歪曲特性を示すグラフである。第17図は光ビーム偏
向型走査装置の概要を示す説明図、第18図は本発明の
f sinθレンズを走査レンズとして使用したときの
、複数本の光ビームの走査軌跡を示す図、第19図は従
来のfθレンズによる走査軌跡を示す図、−第20図は
光ビーム偏向型走査装置の光路を示す模式図である。 (1)・・・・揺動ミラー、 (2)・・・・走査レ
ンズ。 v x迅 F/co θ=300 θ=3
02Y2阻 v31図 (A) (8) (c> <
v>F/+6.り θ= 20”
θ=20”¥4目 (A) (ら) (l)
(D)F/25 e=25@e=25゜
−0,500,5m#I−L)、タ Oo、5ユ
−6S o σ、5りF/zr e =a
o1o =30’−O,f O11,54@#
−0,566,54+Im −o、j 0
0.に%v6図 (ES) (C)
(D)F/25 θ=30′
θ=30゛〜(1500,S、、−0,5Q
e)、rh−q −(j、5 0 0.5%7
IXI F/、)(7θ= 30’ θ−36゜−O,
j Q Oオ門−0,906,31T+、+I−
Q、5 0 0りX¥8図 F/25 θ−,35’ 61=3
.5’斥← 序 91] (ES) (cン
CO>F/r 2.5 e = 2
o0 θ=20’−o、+ 0 0.
Iw+w+ −0,100,Im−−0IOO
,1%墓/lコ (B) (c) Co)F/
lz、s θ= 20” 0 =
20’−+7.1 + +、+′lIB@−u
、I KJ u、l+”l −oIo
6.7%!//閉 (6) (C) (p)’/l
s e =zs’ e= 25’(
らノ (リ
(D)F/ノ2,5 θ =;2
o# θ:2o・−0−100,
1,−+ −Ol 0 0.1.、−o、1
0 0.l’yg穿/31里 −070(ljmz −6,206,1my
−0,200j%¥7411 F//6.7 e =soゝo −3oa−
02002e*ms −6,206,Zwm
−0,20a、2%VCt s ri (f3) (C)(T)2
F/6o θ=15° ρ=15゜ソ
/6■ (A) 算!7図
Claims (2)
- (1)光ビームを偏向手段により偏向させて、被走査面
を走査する装置における、前記光ビーム偏向手段と被走
査面との間に配置される走査用レンズであって、 偏向手段側から順に、負の焦点距離を持つ第1群レンズ
と、正の焦点距離を持つ第2群レンズとからなり、その
3次歪曲収差係数Vが、V=1又はそれに近い値を持つ
ようにして、被走査面に投射される光ビームの投射点と
、光軸との距離が、偏向点における光ビームと光軸との
角度の正弦に比例する特性を備えさせた光ビーム走査用
レンズ。 - (2)全体の焦点距離を(f)、第1群レンズの後側主
点と第2群レンズの前側主点との間隔を(l)としたと
き、 l≧0.18f であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項に記
載の光ビーム走査用レンズ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10179987A JPS63267910A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 光ビ−ム走査用レンズ |
EP88106659A EP0288970B1 (en) | 1987-04-27 | 1988-04-26 | Optical system for flyingspot scanning system |
DE88106659T DE3883056T2 (de) | 1987-04-27 | 1988-04-26 | Optisches System für ein Lichtpunktabtastsystem. |
US07/186,386 US4861983A (en) | 1987-04-27 | 1988-04-26 | Optical system for flying-spot scanning system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10179987A JPS63267910A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 光ビ−ム走査用レンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63267910A true JPS63267910A (ja) | 1988-11-04 |
JPH0524489B2 JPH0524489B2 (ja) | 1993-04-08 |
Family
ID=14310194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10179987A Granted JPS63267910A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 光ビ−ム走査用レンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63267910A (ja) |
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KR20190001846U (ko) * | 2018-01-11 | 2019-07-19 | 예놉틱 옵틱컬 시스템즈 게엠베하 | 에프 세타 렌즈 |
KR20190001935U (ko) * | 2018-01-23 | 2019-07-31 | 예놉틱 옵틱컬 시스템즈 게엠베하 | 에프 세타 렌즈 |
KR20190001936U (ko) * | 2018-01-23 | 2019-07-31 | 예놉틱 옵틱컬 시스템즈 게엠베하 | 에프 세타 렌즈 |
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-
1987
- 1987-04-27 JP JP10179987A patent/JPS63267910A/ja active Granted
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KR20190001846U (ko) * | 2018-01-11 | 2019-07-19 | 예놉틱 옵틱컬 시스템즈 게엠베하 | 에프 세타 렌즈 |
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