JPH0364724A - f・θレンズ - Google Patents

f・θレンズ

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JPH0364724A
JPH0364724A JP19945789A JP19945789A JPH0364724A JP H0364724 A JPH0364724 A JP H0364724A JP 19945789 A JP19945789 A JP 19945789A JP 19945789 A JP19945789 A JP 19945789A JP H0364724 A JPH0364724 A JP H0364724A
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lens
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Hiromitsu Yamakawa
博充 山川
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Fuji Photo Optical Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザープリンターや製版などにおいてレー
ザー光などを一定速度で走査するために使用するF・θ
レンズに関するものである。
〔従来の技術〕
レーザープリンターや製版などにおいては、レーザー光
などの光線を一定速度で走査する平面走査光学系が使用
されるが、この光学系としては、第6図に示すような光
学系が用いられる。この光学系では、光m(コリメーテ
ィングレンズ、ビームエキスパンダ等の光学系を含む場
合がある)1からの光束2は回転多面鏡(またはガルバ
ノ迅う−等の光偏向器)3の面で反14され、結像レン
ズ4を屈折通過して走査面5」二に結像される。いま、
回転多面鏡3は第6図の矢印Aの方向に回転していると
すれば、走査面5上の結像点は矢印Bの方向に走査され
る。この平面走査光学系においては、結像点が走査面5
上を一定速度にて走査することが必要であり、この手段
としては回転多面鏡3の回転速度を制御する手段も提案
されてはいるが、その制御は極めて困難である。
そこで、実際には、結像レンズ4にf・θレンズを使用
して結像点が走査面5上を一定速度で走査する手段が主
として採用されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、この手段においては、r・θレンズの歪曲収差
の補正に各種の制約が生し、これを満足するためには、
構成枚数の多い光学系を必要とするという欠点があり、
しかもこのレンズにおいて重要な特性である明るさの点
でも充分とはいえなかった。
本発明は構成枚数が比較的少ない4枚であって、明るく
て、しかも良好に諸収差が補正されている高性能のf・
θレンズを提供せんとするものであ〔課題を解決するた
めの手段〕 上記の目的を達成させるために、本発明に係るf・θレ
ンズは、光束入射側から順に光束入射側に凹面を向けた
正のメニスカスレンズの第1レンズL、と、光束入射側
に凹面を向けた負のレンズの第2レンズL2と、光束入
射側に凹面を向けた正のメニスカスレンズの第3レンズ
L、と、光束出射側に凸面を向けた正のレンズの第4レ
ンズL4とよりなる4枚構成で、 f:全系の合成焦点距離 f2 :第2レンズL2の焦点距離 fス :第3レンズL、の焦点距離 f4 :第4レンズL4の焦点距離 f■ :第1レンズL、と第2レンズL2の合成焦点距
離 「M:第3レンズL、と第4レンズL4の合成焦点距離 としたとき、 C】ンー0.3 1  <  f z  / f  <
   0.2 3(2)  0.83 < f x /
 f a  < 2.1(3)   L0 7<  f
  t  / f 曹 <   0.9 9なる各条件
式を満足する如くなしたることを特徴とするものである
〔作用〕
本発明においては、光束入射側から順に光束入射側に凹
面を向けた正のメニスカスレンズの第1レンズL、と、
光束入射側に凹面を向けた負のレンズの第2レンズL2
と、光束入射側に凹面を向けた正のメニスカスレンズの
第3レンズL、と、光束出射側に凸面を向けた正のレン
ズの第4レンズL4とよりなる比較的レンズ枚数の少な
い4枚構成であって、しかも条件式(1)、(2)、(
3)を満足することにより、明るくて、しかも良好に諸
収差が補正されている高性能のf・θレンズを得ること
が可能となる。
以下、各条件の持つ意義について説明することとする。
条件(1)は第2レンズL2と全系の合成焦点距離との
比を規定するものであり、条件(2)は第3レンズL、
と第4レンズL4との比を規定するものであり、これら
の条件式は像面湾曲と球面収差に関する条件である。さ
らに条件(3)は第1レンズL1と第2レンズL、の合
成焦点距離f1と第3レンズLユと第4レンズL4の台
底焦点距@r賀との比を規定するもので、この条件は像
面湾曲に関するものである。
先ず、球面収差については、条件(1)、(2)を満足
するかどうかが問題となる0条件(1)、(2)の下限
を越えると、球面収差が補正不足(アンダー)となり、
条件(1)、(2)の上限を越えると、球面収差が補正
過剰(オーバー)となり、上限、下限を越えると、回折
限界に近いスポット形状が得られにくくなる。
次に、像面湾曲についてはすべての条件(1)、(2)
、(3)を満足するかどうかが問題となる。すなわち、
条件(1)または(2)または(3)の上限を越えると
、メリジオナル像面が画面周辺部でレンズから遠ざかる
方向に急激に大きく彎曲し、また下限を越えると、同メ
リジオナル像面が画面周辺部でレンズ方向に急激に大き
く彎曲し、その結果どちらの場合にも画面周辺部での非
点収差が大きくなり、全走査面にわたって均質な結像点
を得ることが困難となる。
〔実施例〕
以下、第1図に示17た1ノンズ構成基本形を(Uえた
本発明の第1〜第4実施例を詳述することとする。第1
〜・第4実施例は光束入射側からlIQに光束入射側に
凹面を向けた正のメニスカスレンズL、と、光束入射側
に凹面を向U”だ負のメニスカスレンズL、ど、光束入
射側に四面をむl・すた正のメニスカスレンズL、と、
両凸ωレンズ17.とからなり、以下の説明において、 +、ないしり、:第1レンズないし第4レンズm:物体
側より顯次数えた面番号 rl、rz、・・・r、:各レンズ面の曲率半径d、。
d2.・・・d7 :各レンズの厚みまたは空気間隔 nl、n2.n3゜n4 :各レンズのd線に対す゛る
屈折率 とする。
第1実施例の具体的構成し′、1、下表のとおりである
m   r     d     n l  −14,6572,6611,613082−1
4゜210  3.850 3 −15.998   L839  L627624
  (63゜140  0.451 5−86.177  4.250  L613086−
24.146  0.106 7 368.900  4.497  L613088
 −42.736 焦点距離f =100 Fナンバー= 16.1 半画角θ−21,1゜ 波長λ−790nm f z / f =  0.2840 f、 /f、 =0.8501 f ! / f w =  L0434この具体的構成
による収差曲線は第2図の如くなる。なお、歪曲収差V
は次式によって表される。
ただし、 y′ :像高 f:焦点距離 θ:半画角 また、第2実施例の具体的+**は、下表のとおりであ
る。
m    v      d      nl  −2
1,8752,6611,6i3082−18.992
  3.850 3 −16.085  L839  L627624 
316.460  L406 5 −7L720  2.750  L613086 
−29.768  0.106 ?  306.510  5.997  L61308
8−26゜821 焦点距離f =100 Fナンバー= i 6. i 半画角θ−21,1゜ 波長λ−=790nrn f z / f =−0,24314 f3/fa=L9996 f菫/f窮 =−0,999に の具体的構成による収差曲線は第3図の如くなる。
さらに、第3実施例の具体的構成ば、下表のとおりであ
る。
m    r     d     nl  −15,
Oio   2.661  L613082 −14.
827  3゜850 3 −17.427  L839  L627624−
207.390  0.582 5 −84.168  3゜750  L613086
−24.777  0.106 7 225.49O4,9971,613088−45
,741 焦点距離f=100 Fナンバー= 1 a 1 半画角θ−2161゜ 波長λ−790nm f2/f=−0,3043 fz / fa  =0.8954 f I / f z =  L0639この具体的構成
による収差曲線は第4図の如くなる。
さらに、第4実施例の具体的構成は、下表のとおりであ
る。
m    r     d     nl  −15,
5842,6611,613082−14,6123,
850 3−15,2001,8391,627624−228
,5400,545 5−90,8993,7501,613086−25,
8440,106 7(X)     4.997  L613088 −
32.301 焦点距離f=100 FナンバーF= 16.1 半画角θ= 2L1゜ 波長λ=790nm f z / f −0,2603 r3/ fJ=L0940 f I / f璽=−1,0224 この具体的構成による収差曲線は第5図の如くなる。
上記第1ないし第4の各実施例の収差曲線図である第2
.3,4.5図における球面収差などの諸収差は、良好
に補正されている。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、レン
ズ構成と条件(1)〜(4)の各条件を満足させるよう
にしたので、f・θレンズとして緒特性を備えるほか、
球面収差、倍率色収差などを良好に補正して、解像力を
改善することができ、前記観察、診断機能を向上させる
とともに、軽量で、操作性の良好f・θレンズの提供が
可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図はf・θレンズのレンズ構成国、第2図は第1実
施例の収差曲線図、第3図は第2実施例の収差曲線図、
第4図は第3実施例の収差曲線図、第5図は第4実施例
の収差曲線図、第6図はf・θレンズを使用した平面走
査光学系の概略構成図である。 LlないしL4 :第1レンズないし第4レンズX:光
軸 rl、r2.・・・rs :各レンズ面の曲率半径dl
、d2.・・・d7 :各レンズの厚みまたは空気間隔 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 光束入射側から順に光束入射側に凹面を向けた正のメニ
    スカスレンズの第1レンズL_1と、光束入射側に凹面
    を向けた負のレンズの第2レンズL_2と、光束入射側
    に凹面を向けた正のメニスカスレンズの第3レンズL_
    3と、光束出射側に凸面を向けた正のレンズの第4レン
    ズL_4とよりなる4枚構成で、f:全系の合成焦点距
    離 f_2:第2レンズL_2の焦点距離 f_3:第3レンズL_3の焦点距離 f_4:第4レンズL_4の焦点距離 f_1:第1レンズL_3と第2レンズL_2の合成焦
    点距離 f_3:第3レンズL_3と第4レンズL_4の合成焦
    点距離 としたとき、 (1)−0.31<f_2/f<−0.23(2)0.
    83<f_3/f_4<2.1 (3)−1.07<f_ I /f_II<−0.99なる
    各条件式を満足する如くなしたることを特徴とするにf
    ・θレンズ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682258A (en) * 1993-09-29 1997-10-28 Fuji Photo Optical Co., Ltd. F. θ lens for optical scanning system
US6186764B1 (en) 1997-12-17 2001-02-13 Kabushiki Kaisha Meiki Seisakusho Injection molding machine
KR100336635B1 (ko) * 2000-05-13 2002-05-16 성규동 레이저 마킹용 에프-세타(f-θ) 렌즈유니트

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US6186764B1 (en) 1997-12-17 2001-02-13 Kabushiki Kaisha Meiki Seisakusho Injection molding machine
KR100336635B1 (ko) * 2000-05-13 2002-05-16 성규동 레이저 마킹용 에프-세타(f-θ) 렌즈유니트

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