JPH10186258A - ｆθレンズ系 - Google Patents
ｆθレンズ系Info
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- JPH10186258A JPH10186258A JP35123496A JP35123496A JPH10186258A JP H10186258 A JPH10186258 A JP H10186258A JP 35123496 A JP35123496 A JP 35123496A JP 35123496 A JP35123496 A JP 35123496A JP H10186258 A JPH10186258 A JP H10186258A
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- JP
- Japan
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- lens
- lens group
- deflector
- group
- lens system
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構成枚数が比較的少なく、レンズ大口径化を
抑えたまま、ＦNOを２０以下まで小さくし、偏光器から
第１レンズまでの距離を０．１４ｆから０．２ｆ程度確
保できるｆθレンズ系を提供すること。 【構成】 偏向器側から順に、第１レンズ群と第２レン
ズ群を備え、第１レンズ群は、偏向器側から順に、偏向
器側に凹面を向けた正メニスカスレンズ、偏向器側に凹
面を向けた負メニスカスレンズ、及び負レンズからな
り、第２レンズ群は、２枚以下の正レンズからなるｆθ
レンズ系。
抑えたまま、ＦNOを２０以下まで小さくし、偏光器から
第１レンズまでの距離を０．１４ｆから０．２ｆ程度確
保できるｆθレンズ系を提供すること。 【構成】 偏向器側から順に、第１レンズ群と第２レン
ズ群を備え、第１レンズ群は、偏向器側から順に、偏向
器側に凹面を向けた正メニスカスレンズ、偏向器側に凹
面を向けた負メニスカスレンズ、及び負レンズからな
り、第２レンズ群は、２枚以下の正レンズからなるｆθ
レンズ系。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、走査光学系に用いられるｆθレ
ンズ系に関する。
ンズ系に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】ｆθレンズ系は、偏向器等
によって偏向された光線束がレンズ光軸となす角度θ
（偏光角）と、光軸に直交した結像走査面上の光軸と結
像位置までの距離とが比例関係にあるように設計された
レンズ系であり、結像走査面上のスポットを等速度運動
させるために用いられている。言い換えると、偏向角θ
の偏向光線を、焦点距離ｆのレンズ系の光軸からｆ×θ
の位置に集束する作用のあるレンズ系である。
によって偏向された光線束がレンズ光軸となす角度θ
（偏光角）と、光軸に直交した結像走査面上の光軸と結
像位置までの距離とが比例関係にあるように設計された
レンズ系であり、結像走査面上のスポットを等速度運動
させるために用いられている。言い換えると、偏向角θ
の偏向光線を、焦点距離ｆのレンズ系の光軸からｆ×θ
の位置に集束する作用のあるレンズ系である。
【０００３】このようなｆθレンズ系は一般に、ＦNOを
小さく（明るく）したり、走査幅を大きくするには、レ
ンズの構成枚数を増やし、あるいはレンズ径を大きくす
る必要がある。３枚構成のｆθレンズ系も提案されてい
る（特開平２−１５７７１５号）が、Ｆ５０程度と暗
い。小型化を実現した場合、ポリゴンミラー等の偏向器
から第１レンズまでの距離が０．１ｆ（ｆ；焦点距離）
程度と短く、光の入射角等、装置構成に対する自由度が
低い（特公昭６３−３２８３号）。テレセントリックな
ｆθレンズ系では、走査幅に近い大きさのレンズが複数
必要になり（特開平４−５２６１２号）、大型化や構成
枚数の増加によるコスト高が避けがたい。
小さく（明るく）したり、走査幅を大きくするには、レ
ンズの構成枚数を増やし、あるいはレンズ径を大きくす
る必要がある。３枚構成のｆθレンズ系も提案されてい
る（特開平２−１５７７１５号）が、Ｆ５０程度と暗
い。小型化を実現した場合、ポリゴンミラー等の偏向器
から第１レンズまでの距離が０．１ｆ（ｆ；焦点距離）
程度と短く、光の入射角等、装置構成に対する自由度が
低い（特公昭６３−３２８３号）。テレセントリックな
ｆθレンズ系では、走査幅に近い大きさのレンズが複数
必要になり（特開平４−５２６１２号）、大型化や構成
枚数の増加によるコスト高が避けがたい。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、構成枚数が比較的少なく、レ
ンズの大口径化を抑えたままＦNOを２０以下まで小さく
し、偏向器から第１レンズまでの距離を０．１４ｆから
０．２ｆ程度確保できるｆθレンズ系を得ることを目的
とする。
ンズの大口径化を抑えたままＦNOを２０以下まで小さく
し、偏向器から第１レンズまでの距離を０．１４ｆから
０．２ｆ程度確保できるｆθレンズ系を得ることを目的
とする。
【０００５】
【発明の概要】本発明のｆθレンズ系には、２つの態様
がある。１つは、偏向器側から順に、第１レンズ群と第
２レンズ群を備えた非テレセントリックな態様であり、
もう１つは、偏向器側から順に、第１レンズ群、第２レ
ンズ及び第３レンズ群を備えたテレセントリックな態様
である。第１レンズ群と第２レンズ群を備えた態様で
は、第１レンズ群は、偏向器側から順に、偏向器側に凹
面を向けた正メニスカスレンズ、偏向器側に凹面を向け
た負メニスカスレンズ、及び負レンズからなり、第２レ
ンズ群は、２枚以下の正レンズからなることを特徴とし
ている。
がある。１つは、偏向器側から順に、第１レンズ群と第
２レンズ群を備えた非テレセントリックな態様であり、
もう１つは、偏向器側から順に、第１レンズ群、第２レ
ンズ及び第３レンズ群を備えたテレセントリックな態様
である。第１レンズ群と第２レンズ群を備えた態様で
は、第１レンズ群は、偏向器側から順に、偏向器側に凹
面を向けた正メニスカスレンズ、偏向器側に凹面を向け
た負メニスカスレンズ、及び負レンズからなり、第２レ
ンズ群は、２枚以下の正レンズからなることを特徴とし
ている。
【０００６】このｆθレンズ系は、次の条件式（１）を
満足することが好ましい。 （１）１．５＜｜ｆI ／ｆII｜＜２．４ 但し、 ｆI ：第１レンズ群の焦点距離、 ｆII：第２レンズ群の焦点距離、 である。
満足することが好ましい。 （１）１．５＜｜ｆI ／ｆII｜＜２．４ 但し、 ｆI ：第１レンズ群の焦点距離、 ｆII：第２レンズ群の焦点距離、 である。
【０００７】さらに、次の条件式（２）ないし（４）を
満足することが好ましい。 （２）０．３０＜ｆ1 ／ｆ＜０．５５ （３）−０．６０＜ｆ23／ｆII＜−０．３５ （４）ｄ4 ＜０．０８ｆ 但し、 ｆ1 ：第１レンズ群の正メニスカスレンズの焦点距離、 ｆ23：第１レンズ群の負メニスカスレンズと負レンズの
合成焦点距離、 ｄ4 ：第１レンズ群の負メニスカスレンズと負レンズの
光軸上の空気間隔、 である。
満足することが好ましい。 （２）０．３０＜ｆ1 ／ｆ＜０．５５ （３）−０．６０＜ｆ23／ｆII＜−０．３５ （４）ｄ4 ＜０．０８ｆ 但し、 ｆ1 ：第１レンズ群の正メニスカスレンズの焦点距離、 ｆ23：第１レンズ群の負メニスカスレンズと負レンズの
合成焦点距離、 ｄ4 ：第１レンズ群の負メニスカスレンズと負レンズの
光軸上の空気間隔、 である。
【０００８】一方、第１レンズ群、第２レンズ群及び第
３レンズ群を備えた態様は、テレセントリック系に適し
ており、第１レンズ群は、偏向器側から順に、偏向器側
に凹面を向けた正メニスカスレンズ、偏向器側に凹面を
向けた負メニスカスレンズ、及び負レンズからなり、第
２レンズ群は２枚以下の正レンズからなり、第３レンズ
群は、偏向器側に凸面を向けた平凸レンズからなること
を特徴としている。
３レンズ群を備えた態様は、テレセントリック系に適し
ており、第１レンズ群は、偏向器側から順に、偏向器側
に凹面を向けた正メニスカスレンズ、偏向器側に凹面を
向けた負メニスカスレンズ、及び負レンズからなり、第
２レンズ群は２枚以下の正レンズからなり、第３レンズ
群は、偏向器側に凸面を向けた平凸レンズからなること
を特徴としている。
【０００９】このテレセントリックなｆθレンズ系は、
次の条件式（１’）及び（５）を満足することが好まし
い。 （１’）０．９＜｜ｆI ／ｆII｜＜１．５ （５）０．３５＜ｆII／ｆ＜０．６５ 但し、 ｆ：全系の焦点距離、 である。
次の条件式（１’）及び（５）を満足することが好まし
い。 （１’）０．９＜｜ｆI ／ｆII｜＜１．５ （５）０．３５＜ｆII／ｆ＜０．６５ 但し、 ｆ：全系の焦点距離、 である。
【００１０】さらに、次の条件式（２’）、（３’）、
（４）及び（６）を満足することが好ましい。 （２’）０．２２＜ｆ1 ／ｆ＜０．５０ （３’）−０．５０＜ｆ23／ｆII＜−０．３０ （４）ｄ4 ＜０．０８ｆ （６）ｎ1 ＞１．６５ 但し、 ｎ1 ：第１レンズ群の正メニスカスレンズの屈折率、 である。本発明のｆθレンズ系は、すべての構成レンズ
を球面レンズから構成することができる。
（４）及び（６）を満足することが好ましい。 （２’）０．２２＜ｆ1 ／ｆ＜０．５０ （３’）−０．５０＜ｆ23／ｆII＜−０．３０ （４）ｄ4 ＜０．０８ｆ （６）ｎ1 ＞１．６５ 但し、 ｎ1 ：第１レンズ群の正メニスカスレンズの屈折率、 である。本発明のｆθレンズ系は、すべての構成レンズ
を球面レンズから構成することができる。
【００１１】
【発明の実施の態様】本発明のｆθレンズ系は、非テレ
セントリックな態様では、偏向器側から順に、偏向器側
に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、偏向器側に凹
面を向けた負メニスカスレンズＬ２、及び負レンズＬ３
からなる第１レンズ群と；１枚ないし２枚の正レンズか
らなる第２レンズ群と；により、全体で、４ないし５枚
の比較的少ない枚数で、しかも偏向器から第１レンズま
での距離を０．１４ｆから０．２ｆ程度確保しながら、
レンズの大きさを走査幅の約半分程度までに抑え、なお
かつＦ２０より明るいｆθレンズ系が実現できる。
セントリックな態様では、偏向器側から順に、偏向器側
に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、偏向器側に凹
面を向けた負メニスカスレンズＬ２、及び負レンズＬ３
からなる第１レンズ群と；１枚ないし２枚の正レンズか
らなる第２レンズ群と；により、全体で、４ないし５枚
の比較的少ない枚数で、しかも偏向器から第１レンズま
での距離を０．１４ｆから０．２ｆ程度確保しながら、
レンズの大きさを走査幅の約半分程度までに抑え、なお
かつＦ２０より明るいｆθレンズ系が実現できる。
【００１２】また、テレセントリックな態様では、さら
に、第３レンズ群として、偏向器側に凸面を向けた平凸
レンズを加える。この態様では、５ないし６枚からなる
構成で、テレセントリック性を実現するために加えた第
３レンズ群以外のレンズは走査幅の半分程度にまで小型
化したまま、Ｆ２０より明るいｆθレンズ系を実現でき
る。
に、第３レンズ群として、偏向器側に凸面を向けた平凸
レンズを加える。この態様では、５ないし６枚からなる
構成で、テレセントリック性を実現するために加えた第
３レンズ群以外のレンズは走査幅の半分程度にまで小型
化したまま、Ｆ２０より明るいｆθレンズ系を実現でき
る。
【００１３】条件式（１）及び（１’）は、ともに球面
収差の補正に関する条件である。上限を越えると、球面
収差の補正が不足する。さらに、非点収差が大きくなっ
て、メリジオナル、サジタルの両面を同時に平坦にする
ことが困難になる。下限を越えると球面収差の補正が過
剰になる。
収差の補正に関する条件である。上限を越えると、球面
収差の補正が不足する。さらに、非点収差が大きくなっ
て、メリジオナル、サジタルの両面を同時に平坦にする
ことが困難になる。下限を越えると球面収差の補正が過
剰になる。
【００１４】条件式（２）及び（２’）は、ともに球面
収差の補正に関する条件である。上限を越えると、球面
収差の補正が過剰になる。またコマ収差も大きく発生す
る。下限を越えると、球面収差の補正が不足する。
収差の補正に関する条件である。上限を越えると、球面
収差の補正が過剰になる。またコマ収差も大きく発生す
る。下限を越えると、球面収差の補正が不足する。
【００１５】条件式（３）及び条件式（３’）は、とも
に球面収差及びコマ収差の補正に関する条件である。上
限を越えると、球面収差の補正が不足する。下限を越え
ると、コマ収差が大きく発生する。
に球面収差及びコマ収差の補正に関する条件である。上
限を越えると、球面収差の補正が不足する。下限を越え
ると、コマ収差が大きく発生する。
【００１６】条件式（４）は、球面収差及びコマ収差の
補正に関する条件である。上限を越えると、球面収差と
コマ収差をバランスよく適正に補正することができず、
Ｆ２０より明るいｆθレンズ系の実現が困難になる。
補正に関する条件である。上限を越えると、球面収差と
コマ収差をバランスよく適正に補正することができず、
Ｆ２０より明るいｆθレンズ系の実現が困難になる。
【００１７】条件式（５）は、テレセントリックな態様
において、ｆθ特性を満足するための適切な歪曲収差を
与える条件である。上限を越えると、歪曲収差が過剰に
なる。下限を越えると、歪曲収差が不足し、いずれの場
合も良好なｆθ特性が得られない。
において、ｆθ特性を満足するための適切な歪曲収差を
与える条件である。上限を越えると、歪曲収差が過剰に
なる。下限を越えると、歪曲収差が不足し、いずれの場
合も良好なｆθ特性が得られない。
【００１８】条件式（６）は、同様に、テレセントリッ
クな態様における像面湾曲の補正に関する条件である。
下限を越えると、ペッツバール和が大きくなり、メリジ
オナル、サジタルの両像面を同時に平坦にすることが困
難になる。
クな態様における像面湾曲の補正に関する条件である。
下限を越えると、ペッツバール和が大きくなり、メリジ
オナル、サジタルの両像面を同時に平坦にすることが困
難になる。
【００１９】次に具体的な数値実施例１ないし８を説明
する。実施例１及び２は、偏向器側Ｄから順に、第１レ
ンズ群I と第２レンズ群IIからなる非テレセントリック
な実施例である。実施例３ないし８は、偏向器Ｄ側から
順に、第１レンズ群I 、第２レンズ群II及び第３レンズ
群III からなるテレセントリックな実施例である。ｉは
像面を示す。第３レンズ群III は、像面ｉの近傍に位置
している。
する。実施例１及び２は、偏向器側Ｄから順に、第１レ
ンズ群I と第２レンズ群IIからなる非テレセントリック
な実施例である。実施例３ないし８は、偏向器Ｄ側から
順に、第１レンズ群I 、第２レンズ群II及び第３レンズ
群III からなるテレセントリックな実施例である。ｉは
像面を示す。第３レンズ群III は、像面ｉの近傍に位置
している。
【００２０】［実施例１］図１は、本発明のｆθレンズ
系の第１の実施例のレンズ構成図（非テレセントリック
系）である。第１レンズ群I は、偏向器Ｄ側から順に、
偏向器側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、偏向
器側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２、及び負レ
ンズＬ３からなり、第２レンズ群IIは、１枚の正レンズ
から構成されている。ｉは像面を示す。表１は、このレ
ンズの数値データ、図２はこのｆθレンズ系による球面
収差を示す図、図３は表１に示す数値データについてｆ
θ特性を計算したグラフ図である。図４は同じく主走査
方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計算したグラフ図で
ある。図３及び図４の縦軸は主走査方向の位置を示して
おり、図３の横軸は理想位置からの偏差（ｍｍ）、図４
の横軸は相対的な焦点位置（ｍｍ）を示している（以下
の実施例についてのｆθ特性図、像面湾曲図も同じ）。
系の第１の実施例のレンズ構成図（非テレセントリック
系）である。第１レンズ群I は、偏向器Ｄ側から順に、
偏向器側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、偏向
器側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２、及び負レ
ンズＬ３からなり、第２レンズ群IIは、１枚の正レンズ
から構成されている。ｉは像面を示す。表１は、このレ
ンズの数値データ、図２はこのｆθレンズ系による球面
収差を示す図、図３は表１に示す数値データについてｆ
θ特性を計算したグラフ図である。図４は同じく主走査
方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計算したグラフ図で
ある。図３及び図４の縦軸は主走査方向の位置を示して
おり、図３の横軸は理想位置からの偏差（ｍｍ）、図４
の横軸は相対的な焦点位置（ｍｍ）を示している（以下
の実施例についてのｆθ特性図、像面湾曲図も同じ）。
【００２１】各表及び各図面において、F はＦナンバ
ー、f は全系の焦点距離、W は半画角、fBはバックフォ
ーカス、d0は偏向器Ｄから第１レンズ群の正のメニスカ
スレンズＬ１までの距離、EAは本発明のｆθレンズ系の
中の第１レンズ群I と第２レンズ群IIでの最大有効径、
SWは走査幅、 Rはレンズ各面の曲率半径、D はレンズ厚
もしくはレンズ間隔、N(0.488)は波長４８８ｎｍに対す
る屈折率、Ndはｄ線に対する屈折率、νd はｄ線のアッ
ベ数を示す。Ｓはサジタル像面、Ｍはメリディオナル像
面を示している。
ー、f は全系の焦点距離、W は半画角、fBはバックフォ
ーカス、d0は偏向器Ｄから第１レンズ群の正のメニスカ
スレンズＬ１までの距離、EAは本発明のｆθレンズ系の
中の第１レンズ群I と第２レンズ群IIでの最大有効径、
SWは走査幅、 Rはレンズ各面の曲率半径、D はレンズ厚
もしくはレンズ間隔、N(0.488)は波長４８８ｎｍに対す
る屈折率、Ndはｄ線に対する屈折率、νd はｄ線のアッ
ベ数を示す。Ｓはサジタル像面、Ｍはメリディオナル像
面を示している。
【００２２】
【表１】 F=1:20 f=399.78 W =25.8 ゜ fB=461.28 d0=60.00(0.15f) EA=180.02 SW=360 EA/SW=0.50 面 No. R D N(0.488) Nd νd 1 -398.464 18.13 1.80593 1.78472 25.7 2 -89.714 0.90 - - - 3 -83.875 6.00 1.52177 1.51633 64.1 4 -213.474 5.22 - - - 5 -110.366 10.00 1.52177 1.51633 64.1 6 953.271 56.61 - - - 7 -2486.490 32.70 1.80593 1.78472 25.7 8 -193.706 - - - -
【００２３】［実施例２］図５は、本発明のｆθレンズ
系の第２の実施例のレンズ構成図（非テレセントリック
系）である。実施例１とは、第２レンズ群IIが２枚の正
レンズで構成されている点で、異なる。表２は、このレ
ンズの数値データ、図６はこのｆθレンズ系による球面
収差を示す図、図７は表２に示す数値データについてｆ
θ特性を計算したグラフ図である。図８は同じく主走査
方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計算したグラフ図で
ある。
系の第２の実施例のレンズ構成図（非テレセントリック
系）である。実施例１とは、第２レンズ群IIが２枚の正
レンズで構成されている点で、異なる。表２は、このレ
ンズの数値データ、図６はこのｆθレンズ系による球面
収差を示す図、図７は表２に示す数値データについてｆ
θ特性を計算したグラフ図である。図８は同じく主走査
方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計算したグラフ図で
ある。
【００２４】
【表２】 F=1:18 f=399.86 W =25.8 ゜ fB=464.37 d0=55.00(0.14f) EA=180.02 SW=360 EA/SW=0.50 面 No. R D N(0.488) Nd νd 1 -601.420 15.37 1.80593 1.78472 25.7 2 -97.128 1.45 - - - 3 -89.649 6.00 1.52177 1.51633 64.1 4 -646.096 8.34 - - - 5 -105.959 12.80 1.52177 1.51633 64.1 6 2125.682 34.10 - - - 7 -3160.156 30.88 1.63182 1.62004 36.3 8 -174.086 7.14 - - - 9 -749.149 19.11 1.63182 1.62004 36.3 10 -293.389 - - - -
【００２５】［実施例３］図９は、本発明のｆθレンズ
系の第３の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。実施例３では、第１レンズ群I が、偏向器
側Ｄから順に、偏向器側に凹面を向けた正メニスカスレ
ンズＬ１、偏向器側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ２、及び負レンズＬ３からなり、第２レンズ群IIが、
１枚の正レンズからなり、第３レンズ群III が偏向器側
に凸面を向けた平凸レンズからなっている。表３は、こ
のレンズの数値データ、図１０はこのｆθレンズ系によ
る球面収差を示す図、図１１は表３に示す数値データに
ついてｆθ特性を計算したグラフ図である。図１２は同
じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計算した
グラフ図である。
系の第３の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。実施例３では、第１レンズ群I が、偏向器
側Ｄから順に、偏向器側に凹面を向けた正メニスカスレ
ンズＬ１、偏向器側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ２、及び負レンズＬ３からなり、第２レンズ群IIが、
１枚の正レンズからなり、第３レンズ群III が偏向器側
に凸面を向けた平凸レンズからなっている。表３は、こ
のレンズの数値データ、図１０はこのｆθレンズ系によ
る球面収差を示す図、図１１は表３に示す数値データに
ついてｆθ特性を計算したグラフ図である。図１２は同
じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計算した
グラフ図である。
【００２６】
【表３】 F=1:20 f=400.47 W =25.8 ゜ fB=145.70 d0=78.60(0.20f) EA=179.98 SW=360 EA/SW=0.50 面 No. R D N(0.488) Nd νd 1 -296.195 23.22 1.80593 1.78472 25.7 2 -81.145 0.50 - - - 3 -82.268 10.00 1.59124 1.58144 40.7 4 -263.544 18.74 - - - 5 -80.141 10.00 1.52177 1.51633 64.1 6 809.332 12.43 - - - 7 5839.249 43.38 1.80593 1.78472 25.7 8 -147.008 374.41 - - - 9 531.894 44.00 1.63182 1.62004 36.3 10 ∞ - - - -
【００２７】［実施例４］図１３は、本発明のｆθレン
ズ系の第４の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。基本的なレンズ構成は、実施例３と同じで
ある。表４は、このレンズの数値データ、図１４はこの
ｆθレンズ系による球面収差を示す図、図１５は表４に
示す数値データについてｆθ特性を計算したグラフ図で
ある。図１６は同じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像
面湾曲を計算したグラフ図である。
ズ系の第４の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。基本的なレンズ構成は、実施例３と同じで
ある。表４は、このレンズの数値データ、図１４はこの
ｆθレンズ系による球面収差を示す図、図１５は表４に
示す数値データについてｆθ特性を計算したグラフ図で
ある。図１６は同じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像
面湾曲を計算したグラフ図である。
【００２８】
【表４】 F=1:20 f=400.58 W =25.7 ゜ fB=185.29 d0=75.00(0.19f) EA=179.98 SW=360 EA/SW=0.50 面 No. R D N(0.488) Nd νd 1 -385.031 23.96 1.80593 1.78472 25.7 2 -77.822 1.29 - - - 3 -76.980 10.00 1.59124 1.58144 40.7 4 -314.643 19.77 - - - 5 -77.025 10.00 1.52177 1.51633 64.1 6 -756.933 22.32 - - - 7 -491.191 37.65 1.80593 1.78472 25.7 8 -138.519 341.77 - - - 9 507.569 46.00 1.63182 1.62004 36.3 10 ∞ - - - -
【００２９】［実施例５］図１７は、本発明のｆθレン
ズ系の第５の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。基本的なレンズ構成は、実施例３と同じで
あるが、第１レンズ群の正メニスカスレンズＬ１と負メ
ニスカスレンズＬ２が貼合わせレンズである。表５は、
このレンズの数値データ、図１８はこのｆθレンズ系に
よる球面収差を示す図、図１９は表５に示す数値データ
についてｆθ特性を計算したグラフ図である。図２０は
同じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計算し
たグラフ図である。
ズ系の第５の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。基本的なレンズ構成は、実施例３と同じで
あるが、第１レンズ群の正メニスカスレンズＬ１と負メ
ニスカスレンズＬ２が貼合わせレンズである。表５は、
このレンズの数値データ、図１８はこのｆθレンズ系に
よる球面収差を示す図、図１９は表５に示す数値データ
についてｆθ特性を計算したグラフ図である。図２０は
同じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計算し
たグラフ図である。
【００３０】
【表５】 F=1:20 f=400.63 W =25.7 ゜ fB=144.92 d0=76.65 (0.19f) EA=175.42 SW=360 EA/SW=0.49 面 No. R D N(0.488) Nd νd 1 -334.643 25.90 1.80593 1.78472 25.7 2 -71.923 0.00 - - - 3 -71.923 8.00 1.59124 1.58144 40.7 4 -306.266 20.29 - - - 5 -79.687 10.00 1.52177 1.51633 64.1 6 818.689 11.94 - - - 7 4257.036 40.91 1.80593 1.78472 25.7 8 -150.964 366.23 - - - 9 508.434 44.00 1.63182 1.62004 36.3 10 ∞ - - - -
【００３１】［実施例６］図２１は、本発明のｆθレン
ズ系の第６の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。実施例６は、第２レンズ群IIが２枚の正レ
ンズからなる点で、実施例３、４及び５と異なる。表６
は、このレンズの数値データ、図２２はこのｆθレンズ
系による球面収差を示す図、図２３は表６に示す数値デ
ータについてｆθ特性を計算したグラフ図である。図２
４は同じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計
算したグラフ図である。
ズ系の第６の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。実施例６は、第２レンズ群IIが２枚の正レ
ンズからなる点で、実施例３、４及び５と異なる。表６
は、このレンズの数値データ、図２２はこのｆθレンズ
系による球面収差を示す図、図２３は表６に示す数値デ
ータについてｆθ特性を計算したグラフ図である。図２
４は同じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計
算したグラフ図である。
【００３２】
【表６】 F=1:20 f=400.17 W =25.8 ゜ fB=79.49 d0=60.91(0.15f) EA=210.00 SW=360 EA/SW=0.58 面 No. R D N(0.488) Nd νd 1 -177.839 16.60 1.80593 1.78472 25.7 2 -64.608 0.14 - - - 3 -65.326 8.00 1.63182 1.62004 36.3 4 -214.621 27.76 - - - 5 -71.480 10.00 1.52177 1.51633 64.1 6 -3266.662 13.75 - - - 7 -967.522 39.64 1.63182 1.62004 36.3 8 -125.096 15.80 - - - 9 1161.625 28.43 1.52177 1.51633 64.1 10 -404.781 445.51 - - - 11 548.215 43.00 1.52177 1.51633 64.1 12 ∞ - - - -
【００３３】［実施例７］図２５は、本発明のｆθレン
ズ系の第７の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。基本的なレンズ構成は、実施例６と同じで
あるが、第１レンズ群の正メニスカスレンズＬ１と負メ
ニスカスレンズＬ２が貼合わせレンズである。表７は、
このレンズの数値データ、図２６はこのｆθレンズ系に
よる球面収差を示す図、図２７は表７に示す数値データ
についてｆθ特性を計算したグラフ図である。図２８は
同じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計算し
たグラフ図である。
ズ系の第７の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。基本的なレンズ構成は、実施例６と同じで
あるが、第１レンズ群の正メニスカスレンズＬ１と負メ
ニスカスレンズＬ２が貼合わせレンズである。表７は、
このレンズの数値データ、図２６はこのｆθレンズ系に
よる球面収差を示す図、図２７は表７に示す数値データ
についてｆθ特性を計算したグラフ図である。図２８は
同じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像面湾曲を計算し
たグラフ図である。
【００３４】
【表７】 F=1:20 f=400.38 W =25.8 ゜ fB=90.05 d0=67.50(0.17f) EA=209.98 SW=360 EA/SW=0.58 面 No. R D N(0.488) Nd νd 1 -197.230 24.17 1.80593 1.78472 25.7 2 -61.747 0.00 - - - 3 -61.747 8.00 1.63182 1.62004 36.3 4 -229.920 21.76 - - - 5 -72.886 10.00 1.52177 1.51633 64.1 6 -22035.770 12.72 - - - 7 -1350.909 42.53 1.63182 1.62004 36.3 8 -128.792 10.91 - - - 9 1094.181 25.91 1.52177 1.51633 64.1 10 -505.174 438.42 - - - 11 531.358 45.00 1.52177 1.51633 64.1 12 ∞ - - - -
【００３５】［実施例８］図２９は、本発明のｆθレン
ズ系の第８の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。基本的なレンズ構成は、実施例６と同じで
ある。表８は、このレンズの数値データ、図３０はこの
ｆθレンズ系による球面収差を示す図、図３１は表８に
示す数値データについてｆθ特性を計算したグラフ図で
ある。図３２は同じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像
面湾曲を計算したグラフ図である。
ズ系の第８の実施例のレンズ構成図（テレセントリック
系）である。基本的なレンズ構成は、実施例６と同じで
ある。表８は、このレンズの数値データ、図３０はこの
ｆθレンズ系による球面収差を示す図、図３１は表８に
示す数値データについてｆθ特性を計算したグラフ図で
ある。図３２は同じく主走査方向Ｍと副走査方向Ｓの像
面湾曲を計算したグラフ図である。
【００３６】
【表８】 F=1:16.5 f=399.97 W =25.8 ゜ fB=93.47 d0=66.37(0.17f) EA=194.50 SW=360 EA/SW=0.54 面 No. R D N(0.488) Nd νd 1 -163.755 15.45 1.80593 1.78472 25.7 2 -72.327 0.00 - - - 3 -79.508 7.00 1.63182 1.62004 36.3 4 -194.824 16.48 - - - 5 -67.399 10.00 1.52177 1.51633 64.1 6 -8281.752 12.58 - - - 7 -1135.228 39.53 1.66091 1.64769 33.8 8 -126.189 0.00 - - - 9 1141.275 24.28 1.52177 1.51633 64.1 10 -448.497 446.00 - - - 11 510.066 45.00 1.52177 1.51633 64.1 12 ∞ - - - -
【００３７】表９に実施例１ないし８の各条件式の値を
示す。
示す。
【表９】 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 条件式(1) 1.99 1.53 - - 条件式(2) 0.35 0.35 - - 条件式(3) -0.42 -0.44 - - 条件式(4) 0.01f 0.02f 0.05f 0.05f 条件式(1') - - 1.22 1.38 条件式(5) - - 0.45 0.57 条件式(2') - - 0.33 0.29 条件式(3') - - -0.43 -0.34 条件式(6) - - 1.80593 1.80593 実施例５ 実施例６ 実施例７ 実施例８ 条件式(1) - - - - 条件式(2) - - - - 条件式(3) - - - - 条件式(4) 0.05f 0.07f 0.05f 0.04f 条件式(1') 1.26 1.05 1.07 1.04 条件式(5) 0.45 0.42 0.43 0.40 条件式(2') 0.27 0.30 0.26 0.37 条件式(3') -0.38 -0.39 -0.37 -0.48 条件式(6) 1.80593 1.80593 1.80593 1.80593
【００３８】表９から明らかなように、第１レンズ群と
第２レンズ群からなる２群の非テレセントリックな実施
例１及び２は、条件式（１）、（２）、（３）及び
（４）を満足し、第１レンズ群、第２レンズ群及び第３
レンズ群からなる３群のテレセントリックな実施例３な
いし１０は条件式（１’）、（５）、（２’）、
（３’）、（４）、（６）を満足している。各実施例と
も球面収差、像面湾曲が良く補正され、適当な大きさの
歪曲収差が得られ、ｆθ誤差が少ない。
第２レンズ群からなる２群の非テレセントリックな実施
例１及び２は、条件式（１）、（２）、（３）及び
（４）を満足し、第１レンズ群、第２レンズ群及び第３
レンズ群からなる３群のテレセントリックな実施例３な
いし１０は条件式（１’）、（５）、（２’）、
（３’）、（４）、（６）を満足している。各実施例と
も球面収差、像面湾曲が良く補正され、適当な大きさの
歪曲収差が得られ、ｆθ誤差が少ない。
【００３９】
【発明の効果】本発明のｆθレンズ系によれば、比較的
少ないレンズ枚数で構成され、偏向器から第１レンズま
での距離が０．１４ｆから０．２ｆ程度を確保でき、レ
ンズの大きさを走査幅の約半分程度までに抑え、なおか
つＦ２０より明るいｆθレンズ系が得られる。
少ないレンズ枚数で構成され、偏向器から第１レンズま
での距離が０．１４ｆから０．２ｆ程度を確保でき、レ
ンズの大きさを走査幅の約半分程度までに抑え、なおか
つＦ２０より明るいｆθレンズ系が得られる。
【図１】本発明のｆθレンズの第１の実施例のレンズ構
成図である。
成図である。
【図２】図１のｆθレンズの球面収差図である。
【図３】図１のｆθ誤差を示すグラフ図である。
【図４】同像面湾曲を示すグラフ図である。
【図５】本発明のｆθレンズの第２の実施例のレンズ構
成図である。
成図である。
【図６】図５のｆθレンズの球面収差図である。
【図７】図５のｆθ誤差を示すグラフ図である。
【図８】同像面湾曲を示すグラフ図である。
【図９】本発明のｆθレンズの第３の実施例のレンズ構
成図である。
成図である。
【図１０】図９のｆθレンズの球面収差図である。
【図１１】図９のｆθ誤差を示すグラフ図である。
【図１２】同像面湾曲を示すグラフ図である。
【図１３】本発明のｆθレンズの第４の実施例のレンズ
構成図である。
構成図である。
【図１４】図１３のｆθレンズの球面収差図である。
【図１５】図１３のｆθ誤差を示すグラフ図である。
【図１６】同像面湾曲を示すグラフ図である。
【図１７】本発明のｆθレンズの第５の実施例のレンズ
構成図である。
構成図である。
【図１８】図１７のｆθレンズの球面収差図である。
【図１９】図１７のｆθ誤差を示すグラフ図である。
【図２０】同像面湾曲を示すグラフ図である。
【図２１】本発明のｆθレンズの第６の実施例のレンズ
構成図である。
構成図である。
【図２２】図２１のｆθレンズの球面収差図である。
【図２３】図２１のｆθ誤差を示すグラフ図である。
【図２４】同像面湾曲を示すグラフ図である。
【図２５】本発明のｆθレンズの第７の実施例のレンズ
構成図である。
構成図である。
【図２６】図２５のｆθレンズの球面収差図である。
【図２７】図２５のｆθ誤差を示すグラフ図である。
【図２８】同像面湾曲を示すグラフ図である。
【図２９】本発明のｆθレンズの第８の実施例のレンズ
構成図である。
構成図である。
【図３０】図２９のｆθレンズの球面収差図である。
【図３１】図２９のｆθ誤差を示すグラフ図である。
【図３２】同像面湾曲を示すグラフ図である。
Claims (8)
- 【請求項１】 偏向器側から順に、第１レンズ群と第２
レンズ群を備え、 この第１レンズ群は、偏向器側から順に、偏向器側に凹
面を向けた正メニスカスレンズ、偏向器側に凹面を向け
た負メニスカスレンズ、及び負レンズからなり、 第２レンズ群は、２枚以下の正レンズからなることを特
徴とするｆθレンズ系。 - 【請求項２】 請求項１記載のｆθレンズ系において、
下記条件式（１）を満足するｆθレンズ系。 （１）１．５＜｜ｆI ／ｆII｜＜２．４ 但し、 ｆI ：第１レンズ群の焦点距離、 ｆII：第２レンズ群の焦点距離。 - 【請求項３】 請求項２記載のｆθレンズ系において、
下記条件式（２）ないし（４）を満足するｆθレンズ
系。 （２）０．３０＜ｆ1 ／ｆ＜０．５５ （３）−０．６０＜ｆ23／ｆII＜−０．３５ （４）ｄ4 ＜０．０８ｆ 但し、 ｆ1 ：第１レンズ群の正メニスカスレンズの焦点距離、 ｆ23：第１レンズ群の負メニスカスレンズと負レンズの
合成焦点距離、 ｄ4 ：第１レンズ群の負メニスカスレンズと負レンズの
光軸上の空気間隔。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項記載の
ｆθレンズ系において、すべての構成レンズは球面レン
ズからなっているｆθレンズ系。 - 【請求項５】 偏向器側から順に、第１レンズ群、第２
レンズ群及び第３レンズ群を備えたほぼテレセントリッ
クなｆθレンズ系であって、 第１レンズ群は、偏向器側から順に、偏向器側に凹面を
向けた正メニスカスレンズ、偏向器側に凹面を向けた負
メニスカスレンズ、及び負レンズからなり、 第２レンズ群は、２枚以下の正レンズからなり、 第３レンズ群は、偏向器側に凸面を向けた平凸レンズか
らなることを特徴とするｆθレンズ系。 - 【請求項６】 請求項５記載のｆθレンズ系において、
下記条件式（１’）及び（５）を満足するｆθレンズ
系。 （１’）０．９＜｜ｆI ／ｆII｜＜１．５ （５）０．３５＜ｆII／ｆ＜０．６５ 但し、 ｆ：全系の焦点距離。 - 【請求項７】 請求項６記載のｆθレンズ系において、
下記条件式（２’）、（３’）、（４）及び（６）を満
足するｆθレンズ系。 （２’）０．２２＜ｆ1 ／ｆ＜０．５０ （３’）−０．５０＜ｆ23／ｆII＜−０．３０ （４）ｄ4 ＜０．０８ｆ （６）ｎ1 ＞１．６５ 但し、 ｎ1 ：第１レンズ群の正メニスカスレンズの屈折率。 - 【請求項８】 請求項５ないし７のいずれか１項記載の
ｆθレンズ系において、すべての構成レンズは球面レン
ズからなっているｆθレンズ系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35123496A JPH10186258A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | ｆθレンズ系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35123496A JPH10186258A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | ｆθレンズ系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10186258A true JPH10186258A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18415965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35123496A Pending JPH10186258A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | ｆθレンズ系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10186258A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2811329A1 (en) | 2013-06-04 | 2014-12-10 | Fujifilm Corporation | Scanning optical system, optical scanning apparatus, and radiation image readout apparatus |
| EP2821834A1 (en) | 2013-07-05 | 2015-01-07 | Fujifilm Corporation | Scanning optical system, optical scanning device and radiographic image reading apparatus |
| EP2851726A1 (en) | 2013-08-29 | 2015-03-25 | Fujifilm Corporation | Scanning optical system, optical scanning apparatus, and radiation image readout apparatus |
| EP2876477A1 (en) | 2013-11-22 | 2015-05-27 | Fujifilm Corporation | Scanning optical system, optical scanning apparatus, and radiation image readout apparatus |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP35123496A patent/JPH10186258A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2811329A1 (en) | 2013-06-04 | 2014-12-10 | Fujifilm Corporation | Scanning optical system, optical scanning apparatus, and radiation image readout apparatus |
| EP2821834A1 (en) | 2013-07-05 | 2015-01-07 | Fujifilm Corporation | Scanning optical system, optical scanning device and radiographic image reading apparatus |
| EP2851726A1 (en) | 2013-08-29 | 2015-03-25 | Fujifilm Corporation | Scanning optical system, optical scanning apparatus, and radiation image readout apparatus |
| EP2876477A1 (en) | 2013-11-22 | 2015-05-27 | Fujifilm Corporation | Scanning optical system, optical scanning apparatus, and radiation image readout apparatus |
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