JP2002006211A - Temperature compensation lens and optical device using the same - Google Patents

Temperature compensation lens and optical device using the same

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JP2002006211A
JP2002006211A JP2000189529A JP2000189529A JP2002006211A JP 2002006211 A JP2002006211 A JP 2002006211A JP 2000189529 A JP2000189529 A JP 2000189529A JP 2000189529 A JP2000189529 A JP 2000189529A JP 2002006211 A JP2002006211 A JP 2002006211A
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lens
temperature
refractive index
change
positive
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Hidemi Takayama
英美 高山
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a temperature compensation lens (collimator lens) capable of more easily performing a focusing correction in accordance with a temperature fluctuation, and to obtain an optical device using temperature compensation lens. SOLUTION: The temperature compensation lens is provided with at least one positive lens and at least one negative lens, and two or more lenses are formed of different lens materials, and provided that the refractive index of material for an i-th lens in order form the exit side of a luminous flux is expressed by (ni), the rate-ofchange of the refractive index (ni) with reference to the temperature rise (dt) is expressed by dni/dt (1/ deg.C), and the power of the i-th lens is expressed by ϕi (1/mm), a conditional expression (1) should be satisfied.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は温度補償レンズ及び
それを用いた光学装置に関し、特に温度補償レンズを適
切に構成することにより、温度変動によるピントの補正
が容易となる、例えばレーザービームプリンター等の走
査光学装置に使用されるコリメーターレンズ、またはデ
ジタル画像読取装置等に使用される集光レンズ(結像レ
ンズ)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature compensating lens and an optical apparatus using the same, and more particularly, to appropriately compose a temperature compensating lens to easily correct a focus due to a temperature fluctuation. The present invention relates to a collimator lens used in a scanning optical device, or a condensing lens (imaging lens) used in a digital image reading device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりレーザービームプリンターやデ
ジタル複写機等の画像形成装置に用いられる走査光学装
置においては画像信号に応じて光源手段から光変調され
出射した光束を、例えば回転多面鏡(ポリゴンミラー)
より成る光偏向器により周期的に偏向させ、fθ特性を
有する結像光学系によって感光性の記録媒体(感光ドラ
ム)面上にスポット状に集束させ、その面上を光走査し
て画像記録を行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a scanning optical device used in an image forming apparatus such as a laser beam printer or a digital copying machine, a light beam emitted from a light source means after being modulated in accordance with an image signal is output to, for example, a rotating polygon mirror (polygon mirror). )
The light is periodically deflected by an optical deflector, and is focused on a photosensitive recording medium (photosensitive drum) surface in the form of a spot by an imaging optical system having fθ characteristics, and the surface is optically scanned to record an image. Is going.

【0003】図11は従来の光走査装置の要部概略図で
ある。
FIG. 11 is a schematic view of a main part of a conventional optical scanning device.

【0004】同図においてレーザユニット111から出
射した略平行光束は副走査方向にのみ所定の屈折力を有
するシリンドリカルレンズ112に入射する。シリンド
リカルレンズ112に入射した略平行光束のうち主走査
断面内においてはそのまま略平行光束の状態で射出す
る。また副走査断面内においては集束して回転多面鏡か
ら成る光偏向器113の偏向面113aにほぼ線像とし
て結像している。そして光偏向器113の偏向面113
aで偏向反射された光束をfθ特性を有する球面レンズ
114とトーリックレンズ115とから成る結像光学系
(fθレンズ系)117により被走査面としての感光ド
ラム面116上に結像させ、該光偏向器113を矢印A
方向に回転させることによって、該感光ドラム面116
上を矢印B方向(主走査方向)に光走査して画像情報の
記録を行なっている。
In FIG. 1, a substantially parallel light beam emitted from a laser unit 111 enters a cylindrical lens 112 having a predetermined refractive power only in the sub-scanning direction. Of the substantially parallel light beams that have entered the cylindrical lens 112, they are emitted as they are as substantially parallel light beams in the main scanning section. In the sub-scan section, the light is converged and formed as a substantially linear image on the deflecting surface 113a of the optical deflector 113 composed of a rotating polygon mirror. Then, the deflection surface 113 of the optical deflector 113
The light beam deflected and reflected at a is imaged on a photosensitive drum surface 116 as a surface to be scanned by an imaging optical system (fθ lens system) 117 including a spherical lens 114 and a toric lens 115 having fθ characteristics, and Arrow A deflector 113
The photosensitive drum surface 116.
Image information is recorded by optically scanning the upper part in the direction of arrow B (main scanning direction).

【0005】図12は図11に示したレーザユニット1
11の拡大説明図である。同図において121は光源と
しての半導体レーザ、122は基台、123は鏡筒ホル
ダー、124はレンズ鏡筒、125は凸レンズ(コリメ
ーターレンズ)、126は絞りである。同図において半
導体レーザ121を出射した光束は凸レンズ125によ
り略平行光束とされ、絞り126で制限されて出射す
る。
FIG. 12 shows the laser unit 1 shown in FIG.
FIG. 11 is an enlarged explanatory view of FIG. In the figure, 121 is a semiconductor laser as a light source, 122 is a base, 123 is a lens barrel holder, 124 is a lens barrel, 125 is a convex lens (collimator lens), and 126 is a diaphragm. In the figure, the light beam emitted from the semiconductor laser 121 is converted into a substantially parallel light beam by a convex lens 125, and is emitted after being restricted by a stop 126.

【0006】近年、走査光学装置においてはプリンタ等
の高性能化に伴い、より小さなスポット径で描画するこ
とが求められ、Fnoの小さい明るい光学系とする必要
が生じている。このFnoの小さい明るい光学系を採用
することに伴ない焦点深度が狭くなるために環境変動
(特に温度変化)によるピントの変動に対しての対応策
が必要となってくる。
In recent years, as the performance of a scanning optical device has become higher with a higher performance of a printer or the like, drawing with a smaller spot diameter has been required, and a bright optical system with a small Fno has been required. The adoption of a bright optical system with a small Fno reduces the depth of focus, so that it is necessary to take a countermeasure against a change in focus due to an environmental change (particularly, a temperature change).

【0007】例えばその対応策としては図12示すコリ
メーターレンズの鏡筒形状を工夫して熱膨張率の異なる
材質を組み合わせることで温度変化によるピント変動を
抑える方法、もしくは回折光学素子と温度変化によるレ
ーザ光源の波長変動とを組み合わせてピント変動を補正
する方法等が挙げられる。
[0007] For example, as a countermeasure, there is a method in which the lens barrel shape of the collimator lens shown in FIG. There is a method of correcting focus fluctuation by combining with wavelength fluctuation of a laser light source.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の補
正方法は鏡筒形状のメカ的な制約から限界があったり、
回折光学素子を新たに導入することでコストの上昇を招
いたりといった種々の問題点がある。またコリメーター
レンズのメカ変形、屈折率変化、形状変化、レーザ光源
のモードホップによるピントの移動をバランスさせると
いったことは従来より種々と提案されているが、具体的
な方法については何ら開示されていなかった。
However, the above-described correction method has limitations due to mechanical restrictions on the lens barrel shape,
There are various problems such as an increase in cost caused by newly introducing a diffractive optical element. Various proposals have conventionally been made to balance the mechanical deformation of the collimator lens, the change in the refractive index, the change in the shape, and the movement of the focus due to the mode hop of the laser light source, but no specific method is disclosed. Did not.

【0009】本発明は温度補償レンズを構成する各レン
ズを適切に設定することにより、温度変動によるピント
の補正がより容易となる温度補償レンズ及びそれを用い
た光学装置の提供を目的とする。
It is an object of the present invention to provide a temperature compensating lens which makes it easier to correct the focus due to temperature fluctuation by appropriately setting each lens constituting the temperature compensating lens, and an optical device using the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の温度補
償レンズは、少なくとも1枚の正のレンズと少なくとも
1枚の負のレンズを有し、このうち2枚以上のレンズの
材料が互いに異なり、光束の出射側より順に第i番目の
レンズの材質の屈折率をni、温度上昇dtに対する屈
折率niの変化率をdni/dt(1/℃)、第i番目
のレンズのパワーをφi(1/mm)としたとき、
The temperature compensation lens according to the first aspect of the present invention has at least one positive lens and at least one negative lens, of which two or more lenses are mutually made of materials. Differently, the refractive index of the material of the i-th lens is ni, the rate of change of the refractive index ni with respect to the temperature rise dt is dni / dt (1 / ° C.), and the power of the i-th lens is φi from the emission side of the light beam. (1 / mm)

【0011】[0011]

【数2】 (Equation 2)

【0012】m:レンズの総枚数 なる条件を満足することを特徹としている。M: the total number of lenses.

【0013】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記少なくとも1枚の負のレンズは正の屈折率変化
を有する材料より成ることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the at least one negative lens is made of a material having a positive refractive index change.

【0014】請求項3の発明は請求項2の発明におい
て、前記少なくとも1枚の正のレンズは負の屈折率変化
を有する材料より成ることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the at least one positive lens is made of a material having a negative refractive index change.

【0015】請求項4の発明は請求項3の発明におい
て、前記正のレンズの少なくとも1枚は温度に対する屈
折率変化率が前記正の屈折率変化を有する材料より成る
負のレンズの温度に対する屈折率変化率よりも小さいこ
とを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, at least one of the positive lenses has a refractive index change rate with respect to temperature made of a material having the positive refractive index change. It is characterized by being smaller than the rate of change.

【0016】請求項5の発明は請求項3又は4の発明に
おいて、光束の最も出射側に負の屈折率変化を有する材
料より成る正のレンズが位置することを特徴としてい
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect of the present invention, a positive lens made of a material having a negative refractive index change is located on the most exit side of the light beam.

【0017】請求項6の発明は請求項1乃至5の何れか
1項の発明において、前記温度補償レンズは4枚以下の
レンズより成ることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the temperature compensating lens comprises four or less lenses.

【0018】請求項7の発明の光学装置は、請求項1乃
至6の何れか1項記載の温度補償レンズを用い、光源か
ら出射した光束を略平行光束に変換していることを特徴
としている。
An optical device according to a seventh aspect of the present invention is characterized in that a light beam emitted from a light source is converted into a substantially parallel light beam by using the temperature compensation lens according to any one of the first to sixth embodiments. .

【0019】請求項8の発明は請求項7の発明におい
て、前記温度補償レンズの出射波面の温度変化による変
化量は前記光源から出射した光束の波長の変化量5nm
に対して0.5波長以下であり、正の波長変化に対して
焦点距離が伸びる方向に変化することを特徴としてい
る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect of the present invention, an amount of change of the output wavefront of the temperature compensation lens due to a temperature change is a change amount of a wavelength of a light beam emitted from the light source of 5 nm.
Is 0.5 wavelength or less, and changes in a direction in which the focal length increases with a positive wavelength change.

【0020】請求項9の発明の光学装置は、請求項1乃
至6の何れか1項記載の温度補償レンズを用いたことを
特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an optical device using the temperature compensation lens according to any one of the first to sixth aspects.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】「数値実施例1」図1は本発明の
温度補償レンズを例えば光学装置としての走査光学装置
のレーザユニットに用いたときの実施形態1の要部断面
図(後述する数値実施例1のレンズ断面図)である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Numerical Example 1 FIG. 1 is a sectional view of a main part of a first embodiment when a temperature compensation lens according to the present invention is used in, for example, a laser unit of a scanning optical device as an optical device (to be described later). FIG. 7 is a lens cross-sectional view of Numerical Example 1.

【0022】同図において1は光源手段(レーザ光源)
であり、例えば半導体レーザより成っている。2は温度
補償レンズであり、光源手段1から出射した光束を略平
行光束に変換するコリメーターレンズとして作用してい
る。以下、温度補償レンズ2を便宜上、光束の出射側か
ら第iレンズとして取扱う。本実施例における温度補償
レンズとしてのコリメーターレンズ2は光束の出射側
(絞り3側)から順に負(負の屈折力)の第1レンズG
1、正(正の屈折力)の第2レンズG2、負の第3レン
ズG3、そして正の第4レンズG4の4つのレンズより
成っている。第1、第2、第3、第4の4つのレンズG
1,G2,G3,G4は金属または樹脂より成るレンズ
鏡筒17に入れられ、スペーサまたは鏡筒形状を利用し
て、その位置が決められ、抑え環等で固定されている。
3は絞りであり、コリメーターレンズ2を通過した光束
を制限している。17はレンズ鏡筒、18は鏡筒ホルダ
ー、19は基台である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes light source means (laser light source).
, For example, a semiconductor laser. Reference numeral 2 denotes a temperature compensating lens which functions as a collimator lens for converting a light beam emitted from the light source means 1 into a substantially parallel light beam. Hereinafter, for the sake of convenience, the temperature compensating lens 2 is treated as the i-th lens from the light-emitting side of the light beam. The collimator lens 2 serving as a temperature compensating lens in the present embodiment is a first lens G having a negative (negative refractive power) in order from a light beam output side (a stop 3 side).
1. The lens comprises four lenses: a positive (positive refractive power) second lens G2, a negative third lens G3, and a positive fourth lens G4. First, second, third and fourth four lenses G
1, G2, G3, and G4 are placed in a lens barrel 17 made of metal or resin, the position of which is determined using a spacer or a barrel shape, and fixed with a retaining ring or the like.
Reference numeral 3 denotes an aperture, which restricts a light beam passing through the collimator lens 2. 17 is a lens barrel, 18 is a barrel holder, and 19 is a base.

【0023】同図において半導体レーザ1から出射した
発散光束はコリメーターレンズ2を通過屈折後に略平行
光束となり、絞り3を通過して後述する走査光学装置の
シリンドリカルレンズ(不図示)に入射する。
In FIG. 1, a divergent light beam emitted from a semiconductor laser 1 becomes a substantially parallel light beam after refraction through a collimator lens 2, passes through a stop 3, and enters a cylindrical lens (not shown) of a scanning optical device described later.

【0024】本実施形態においては後述する数値実施例
1に示すように負の第1レンズG1が正の屈折率変化を
有する硝子材料(商品名S−bsl7、(株)オハラ)
より成り、正の第2レンズG2が負の屈折率変化を有す
る硝子材料(商品名S−bal3、(株)オハラ)より
成り、負の第3レンズG3が正の屈折率変化を有する硝
子材料(商品名s−tih10、(株)オハラ)より成
り、正の第4レンズG4が正の屈折率変化を有する硝子
材料(商品名S−bsl7、(株)オハラ)より成る。
また正の第2レンズG2の温度に対する屈折率変化率
(dn/dt)が負の第1、第3レンズG1,G3の温
度に対する屈折率変化率(dn/dt)よりも小さく成
るように設定している。
In the present embodiment, as shown in Numerical Example 1 described later, a glass material (trade name: S-bs17, OHARA CORPORATION) in which the negative first lens G1 has a positive refractive index change.
The second positive lens G2 is made of a glass material having a negative refractive index change (trade name: S-bal3, OHARA Co., Ltd.), and the third negative lens G3 is made of a positive refractive index change. The fourth positive lens G4 is made of a glass material (trade name S-bs17, OHARA CORPORATION) having a positive refractive index change.
The refractive index change rate (dn / dt) of the positive second lens G2 with respect to the temperature is set to be smaller than the refractive index change rate (dn / dt) of the negative first and third lenses G1 and G3 with respect to the temperature. are doing.

【0025】次に本発明に関わる温度補償について説明
する。
Next, temperature compensation according to the present invention will be described.

【0026】通常、装置の使用状態においては環境温度
の変化に伴い、図1に示す装置内では以下に示すような
変化が発生する。
Normally, in the use state of the apparatus, the following changes occur in the apparatus shown in FIG. 1 as the environmental temperature changes.

【0027】(1)レーザ光源1の波長の変化が発生す
る。この変化量はレーザ光源の種類にもよるが例えば通
常の5mw〜30mwの半導体レーザにおいては0.2
nm/℃程度変化する。
(1) The wavelength of the laser light source 1 changes. The amount of change depends on the type of the laser light source, but is, for example, 0.2 m in a normal 5 mw to 30 mw semiconductor laser.
It changes by about nm / ° C.

【0028】(2)メカ的な形状の変化としては温度上
昇によりレンズ鏡筒17及び鏡筒ホルダー18の伸びが
発生する。このレンズ鏡筒17及び鏡筒ホルダー18の
伸びを補正する方法としては2種類以上の材質を利用し
た熱変形を利用して逆補正をかける方法(バイメタル)
が良く知られている。しかしながら図1に示したレンズ
鏡筒17及び鏡筒ホルダー18の構成では大きな補正を
行なうことは難しい。つまりこの方法はメカ的制約によ
り限界がある。
(2) As a change in the mechanical shape, the lens barrel 17 and the barrel holder 18 expand due to a rise in temperature. As a method of correcting the elongation of the lens barrel 17 and the barrel holder 18, a method of performing reverse correction using thermal deformation using two or more types of materials (bimetal)
Is well known. However, it is difficult to make a large correction with the configuration of the lens barrel 17 and the barrel holder 18 shown in FIG. That is, this method has a limitation due to mechanical restrictions.

【0029】(3)レンズとしてはレンズ形状自身が変
化する。温度上昇によりレンズ形状が変化することによ
りレンズのパワーが減少する方向に変化する。
(3) The shape of the lens itself changes. When the lens shape changes due to the temperature rise, the power of the lens decreases.

【0030】本実施形態においては環境温度の上昇によ
りレンズの材質の屈折率が以下の如く変化する。尚、以
下の説明では絞り側から光線を入れた場合(いわゆる逆
トレース)のピント位置の変化という形で説明を行う。
In this embodiment, the refractive index of the lens material changes as follows due to an increase in the environmental temperature. In the following description, the description will be made in the form of a change in the focus position when a light beam enters from the stop side (so-called reverse tracing).

【0031】即ち、負の第1レンズG1はもともとパワ
ーは弱いが正の屈折率変化によりピントを縮める方向に
変化する。正の第2レンズG2は負の屈折率変化を有す
るためにピントを伸ばす方向に変化する。負の第3レン
ズG3は正の屈折率変化により負のパワーが増加するこ
とでピントを伸ばす方向に変化する。正の第4レンズG
4は正の屈折率変化を有するために温度上昇によりピン
トを縮める方向に変化する。
That is, the power of the negative first lens G1 is originally low, but changes in the direction of reducing the focus due to a positive refractive index change. Since the positive second lens G2 has a negative refractive index change, it changes in the direction in which the focus is extended. The negative third lens G3 changes in the direction in which the focus is extended by increasing the negative power due to the positive refractive index change. Positive fourth lens G
Reference numeral 4 has a positive refractive index change and changes in a direction to reduce the focus due to a temperature rise.

【0032】これら変化量をトータルしたものが、温度
上昇によって生じるピント変化量である。ほとんどの場
合、レンズ鏡筒17及び鏡筒ホルダー18の熱膨張によ
る変形が大きく、これを補正する方向の変化が求められ
る。
The sum of these changes is the focus change caused by the temperature rise. In most cases, deformation of the lens barrel 17 and the barrel holder 18 due to thermal expansion is large, and a change in the direction to correct this is required.

【0033】即ち、本実施形態においては光束の出射側
より順に第i番目のレンズの材質の屈折率をni、温度
上昇dtに対する屈折率niの変化率をdni/dt
(1/℃)、第i番目のレンズのパワー(屈折力)をφ
i(1/mm)としたとき、
That is, in the present embodiment, the refractive index of the material of the i-th lens is ni and the rate of change of the refractive index ni with respect to the temperature rise dt is dni / dt.
(1 / ° C.), and the power (refractive power) of the i-th lens is φ
When i (1 / mm),

【0034】[0034]

【数3】 (Equation 3)

【0035】m:レンズの総枚数 なる条件を満足するように各レンズを設定することによ
り、温度の上昇によりレンズの焦点距離が伸びる方向に
変化させている。これにより温度変動によるピントの補
正が容易となる温度補償レンズを得ている。
M: total number of lenses By setting each lens so as to satisfy the following condition, the focal length of the lens is changed so as to increase as the temperature rises. As a result, a temperature compensating lens that can easily correct the focus due to the temperature fluctuation is obtained.

【0036】条件式(1)は温度変化によって生じる各
レンズのピント変動量のトータル量を規定したものであ
り、条件式(1)の上限値を外れるとピント補正が難し
くなってくるので良くない。
Conditional expression (1) defines the total amount of focus variation of each lens caused by a temperature change. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, focus correction becomes difficult, which is not good. .

【0037】本実施形態では特に負の屈折率変化を有す
る材料を正の第2レンズG2に使用することにより、効
果的にレンズバック(バックフォーカス)が伸びる方向
に改善させている。レンズの焦点距離が伸びる方向にレ
ンズを構成すると、レンズ鏡筒の熱膨張によりレーザチ
ップの位置が遠ざかることと相殺し、より温度補償とい
う意味では有利な構成といえる。この相殺により余った
量及びその他の要因により発生する分を加えた量をレン
ズ鏡筒のバイメタル構造で補正することでより容易に温
度補償を行なうことができる。
In this embodiment, a material having a negative refractive index change is particularly used for the positive second lens G2, so that the lens back (back focus) is effectively improved in the extending direction. If the lens is configured to extend in the direction in which the focal length of the lens is extended, it can be said that the thermal expansion of the lens barrel offsets the distance of the laser chip from moving away, and is advantageous in terms of temperature compensation. The temperature compensation can be more easily performed by compensating the bimetal structure of the lens barrel to add the surplus amount due to the offset and the amount generated by other factors.

【0038】このように本実施形態では上述の如く条件
式(1)を満足するように各レンズを設定することによ
り、レンズ自身の温度に対するピント変化を小さく、ま
たは温度上昇によりレンズバックが伸びる方向、つまり
レンズ鏡筒の変形を補正する方向に近づけることができ
る。具体的には正のレンズに温度上昇に対して屈折率の
変化の小さい硝子材料を使用し、負のレンズに温度上昇
に対する屈折率変化の大きい硝子材料を使用することに
より、温度変動によるピントの補正がより容易となる温
度補償レンズを得ることができる。
As described above, in the present embodiment, by setting each lens so as to satisfy the conditional expression (1) as described above, a change in focus with respect to the temperature of the lens itself is reduced, or a direction in which the lens back extends due to a rise in temperature. That is, it is possible to approach the direction in which the deformation of the lens barrel is corrected. Specifically, by using a glass material having a small change in the refractive index with respect to the temperature rise for the positive lens and using a glass material having a large change in the refractive index with respect to the temperature rise for the negative lens, the focus due to temperature fluctuation can be reduced. It is possible to obtain a temperature compensating lens that can be easily corrected.

【0039】尚、条件式(1)の下限値を−10-6と設
定するのが良い。条件式(1)の下限値を越えるとレン
ズの鏡筒の伸び以上にピントが伸びる方向に変化するた
め、温度変動によるピントの補正が難しくなってくるの
で良くない。
It is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to -10 -6 . If the lower limit value of the conditional expression (1) is exceeded, the focus changes in the direction in which the focus extends beyond the extension of the lens barrel, and it becomes difficult to correct the focus due to temperature fluctuation, which is not good.

【0040】「数値実施例2」図2は本発明の後述する
数値実施例2のレンズ断面図である。
"Numerical Example 2" FIG. 2 is a lens sectional view of Numerical Example 2 of the present invention to be described later.

【0041】図2の数値実施例2においては温度補償レ
ンズとしてのコリメーターレンズ12を光束の出射側
(絞り側)から順に正の第1レンズG1と負の第2レン
ズG2の2つのレンズより構成している。正の第1レン
ズG1は負の屈折率変化を有する硝子材料(商品名S−
bal3、(株)オハラ)より成り、負の第2レンズG
2は正の屈折率変化を有する硝子材料(商品名S−ti
h11、(株)オハラ)より成る。
In Numerical Embodiment 2 shown in FIG. 2, a collimator lens 12 as a temperature compensating lens is composed of a positive first lens G1 and a negative second lens G2 in order from the light exit side (aperture side). Make up. The first positive lens G1 is made of a glass material having a negative refractive index change (trade name S-
bal3, OHARA CORPORATION) and a negative second lens G
2 is a glass material having a positive refractive index change (trade name: S-ti
h11, Ohara Corporation).

【0042】数値実施例2において正の第1レンズG1
は負の屈折率変化を有するためにピントを伸ばす方向に
変化する。負の第2レンズG2は正の屈折率変化により
負のパワーが増加することでピントを伸ばす方向に変化
する。
In the numerical example 2, the positive first lens G1
Has a negative refractive index change, so that it changes in the direction to extend the focus. The negative second lens G2 changes in the direction in which the focus is extended by increasing the negative power due to the positive refractive index change.

【0043】これら変化量をトータルしたものが、温度
上昇によって生じるピント変化量であり、数値実施例2
においても後述する表−1に示すように条件式(1)を
満足するように各レンズを設定している。これによりレ
ンズ自身の温度に対するピント変化を小さく、または温
度上昇によりレンズバックが伸びる方向、つまりレンズ
鏡筒の変形を補正する方向に近づけることができる。具
体的には上記の如く正のレンズに温度上昇に対して屈折
率の変化の小さい硝子材料を使用し、負のレンズに温度
上昇に対する屈折率変化の大きい硝子材料を使用するこ
とにより、温度変動によるピントの補正がより容易とな
る温度補償レンズを得ることができる。
The total of these changes is the focus change caused by the temperature rise.
Also, as shown in Table 1 below, each lens is set so as to satisfy the conditional expression (1). This makes it possible to reduce the change in focus with respect to the temperature of the lens itself, or to approach the direction in which the lens back extends due to the temperature rise, that is, the direction in which the deformation of the lens barrel is corrected. Specifically, by using a glass material having a small change in refractive index with respect to temperature rise for the positive lens as described above, and using a glass material having a large change in refractive index with respect to temperature rise for the negative lens, temperature fluctuation Temperature compensation lens in which focus correction can be made easier.

【0044】「数値実施例3」図3は本発明の後述する
数値実施例3のレンズ断面図である。
"Numerical Embodiment 3" FIG. 3 is a lens sectional view of Numerical Embodiment 3 of the present invention, which will be described later.

【0045】図3の数値実施例3においては温度補償レ
ンズとしてのコリメーターレンズ22を光束の出射側
(絞り側)から順に正の第1レンズG1、負の第2レン
ズG2、そして正の第3レンズG3の3つのレンズより
構成している。正の第1レンズG1は負の屈折率変化を
有する硝子材料(商品名S−lam3、(株)オハラ)
より成り、負の第2レンズG2は正の屈折率変化を有す
る硝子材料(商品名S−tih10、(株)オハラ)よ
り成り、正の第3レンズG3は正の屈折率変化を有する
硝子材料(商品名S−lah64、(株)オハラ)より
成る。
In Numerical Example 3 shown in FIG. 3, the collimator lens 22 as a temperature compensating lens includes a first positive lens G1, a second negative lens G2, and a positive first lens G in order from the light beam exit side (aperture side). It is composed of three lenses G3. The first positive lens G1 is a glass material having a negative refractive index change (trade name: S-lam3, OHARA CORPORATION)
The negative second lens G2 is made of a glass material having a positive refractive index change (trade name: S-tih10, Ohara Co., Ltd.), and the positive third lens G3 is made of a glass material having a positive refractive index change. (Trade name: S-lah64, OHARA CORPORATION).

【0046】数値実施例3において正の第1レンズG1
は負の屈折率変化を有するためにピントを伸ばす方向に
変化する。負の第2レンズG2は正の屈折率変化により
負のパワーが増加することでピントを伸ばす方向に変化
する。正の第3レンズG3は正の屈折率変化を有するた
めに温度上昇によりピントを縮める方向に変化する。
In the third embodiment, the positive first lens G1
Has a negative refractive index change, so that it changes in the direction to extend the focus. The negative second lens G2 changes in the direction in which the focus is extended by increasing the negative power due to the positive refractive index change. Since the positive third lens G3 has a positive refractive index change, the third lens G3 changes in a direction to reduce the focus due to a temperature rise.

【0047】これら変化量をトータルしたものが、温度
上昇によって生じるピント変化量であり、数値実施例3
においても後述する表−1に示すように条件式(1)を
満足するように各レンズを設定している。これによりレ
ンズ自身の温度に対するピント変化を小さく、または温
度上昇によりレンズバックが伸びる方向、つまりレンズ
鏡筒の変形を補正する方向に近づけることができる。具
体的には上記の如く正のレンズに温度上昇に対して屈折
率の変化の小さい硝子材料を使用し、負のレンズに温度
上昇に対する屈折率変化の大きい硝子材料を使用するこ
とにより、温度変動によるピントの補正がより容易とな
る温度補償レンズを得ることができる。
The total of these changes is the focus change caused by the temperature rise.
Also, as shown in Table 1 below, each lens is set so as to satisfy the conditional expression (1). This makes it possible to reduce the change in focus with respect to the temperature of the lens itself, or to approach the direction in which the lens back extends due to the temperature rise, that is, the direction in which the deformation of the lens barrel is corrected. Specifically, by using a glass material having a small change in refractive index with respect to temperature rise for the positive lens as described above, and using a glass material having a large change in refractive index with respect to temperature rise for the negative lens, temperature fluctuation Temperature compensation lens in which focus correction can be made easier.

【0048】尚、数値実施例2,3においては光束の最
も出射側に負の屈折率変化を有する材料より成る正の第
1のレンズG1を配置している。
In Numerical Embodiments 2 and 3, the positive first lens G1 made of a material having a negative refractive index change is disposed on the most outgoing side of the light beam.

【0049】「波面収差図」図4、図5、図6は各々本
発明の後述する数値実施例1,2,3の波面収差図であ
る。各波面収差図に示すようにいずれも良好に収差を補
正して良好なる光学性能が得られていることが分かる。
FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6 are wave front aberration diagrams of Numerical Examples 1, 2, and 3 of the present invention, respectively. As shown in each wavefront aberration diagram, it can be seen that good optical performance is obtained by favorably correcting aberrations.

【0050】「数値実施例」次に本発明の温度補償レン
ズ(コリメーターレンズ)の数値データ及び各レンズの
硝子材料及び該硝子材料の温度に対する屈折率変化率の
数値実施例1,2,3を示す。
"Numerical Examples" Next, numerical data of the temperature compensation lens (collimator lens) of the present invention, glass materials of each lens, and numerical examples 1, 2, 3 of the refractive index change rate of the glass material with respect to the temperature. Is shown.

【0051】各数値実施例1,2,3は光束の出射側
(絞り側)より記述している。数値実施例においてr0
は絞り、riは光束の出射側より順に第i番目のレンズ
面の曲率半径、diは光束の出射側より順に第i番目の
レンズ厚及び空気間隔、niとνiは各々光束の出射側
より第i番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数、dn
i/dtは光束の出射側より第i番目のレンズの屈折率
変化率である。
Each of Numerical Examples 1, 2, and 3 is described from the light beam exit side (stop side). In a numerical example, r0
Is the aperture, ri is the radius of curvature of the i-th lens surface in order from the light-emitting side, di is the i-th lens thickness and air spacing in order from the light-emitting side, and ni and νi are each the light-emitting side from the light emitting side. Refractive index and Abbe number of the material of the i-th lens, dn
i / dt is the rate of change of the refractive index of the i-th lens from the light beam output side.

【0052】また表−1に条件式(1)の計算結果を併
記して示している。尚、表−1においては光束の出射側
より記述しており、パワーの無いカバーガラスは除いて
いる。
Table 1 also shows the calculation results of the conditional expression (1). In Table 1, the description is given from the light-emitting side, and the cover glass without power is excluded.

【0053】表−1に示すようにいずれの数値実施例に
おいても1枚以上の正レンズに負の屈折率変化を有する
材料を使用することによって、温度上昇に対してピント
が伸びる方向、またはほとんどゼロに変化するように構
成している。
As shown in Table 1, in any of the numerical examples, by using a material having a negative refractive index change for at least one positive lens, the direction in which the focus is elongated with respect to the temperature rise, or almost It is configured to change to zero.

【0054】 [数値実施例1] f=33.01806 硝子材料 10-6/℃ r0=絞り d0=1.00 r1=-101.800 d1=2.50 n1=1.51329 ν1=64.1 s-bsl dn1/dt=2.6 r2= ∞ d2=12.0 r3=32.173 d3=3.85 n2=1.56738 ν2=53.0 s-bal3 dn2/dt=-0.7 r4=-21.206 d4=3.99 r5=-13.043 d5=1.35 n3=1.71925 ν3=28.5 s-tih10 dn3/dt=2.4 r6=207.994 d6=0.87 r7=21.041 d7=3.46 n4=1.51329 ν4=64.1 s-bsl7 dn4/dt=2.6 r8=-24.087 d8=15.0 r9=∞ d9=0.30 n5=1.51329 ν5=64.1 s-bsl7 dn5/dt=2.6 r 10=∞ [数値実施例2] f=28.29966 硝子材料 10-6/℃ r1=18.024 d1=3.50 n1=1.56738 ν1=53.0 s-bal3 dn1/dt=-0.7 r2=-11.791 d2=0.00 r3=-12.052 d3=2.00 n2=1.77406 ν2=25.7 s-tih11 dn2/dt=1.0 r4=-37.449 d4=6.30 r5=∞ d5=0.30 n3=1.51329 ν3=64.1 s-bsl7 dn3/dt=2.6 r6=∞ [数値実施例3] f=23.97112 硝子材料 10-6/℃ r1=49.968 d1=2.04 n1=1.71153 ν1=47.9 s-lam3 dn1/dt=-0.4 r2=-14.474 d2=0.00 r3=-14.563 d3=1.58 n2=1.77406 ν2=25.7 s-tih10 dn2/dt=2.4 r4=-250.149 d4=10.97 r5=15.256 d5=1.46 n3=1.78188 ν3=47.4 s-lah64 dn3/dt=4.2 r6=43.646 d6=5.00 r7=∞ d7=0.30 n4=1.51329 ν4=64.1 s-bsl7 dn4/dt=2.6 r8=-∞[Numerical Example 1] f = 33.01806 glass material 10 −6 / ° C. r0 = aperture d0 = 1.00 r1 = -101.800 d1 = 2.50 n1 = 1.51329 ν1 = 64.1 s-bsl dn1 / dt = 2.6 r2 = ∞ d2 = 12.0 r3 = 32.173 d3 = 3.85 n2 = 1.56738 ν2 = 53.0 s-bal3 dn2 / dt = -0.7 r4 = -21.206 d4 = 3.99 r5 = -13.043 d5 = 1.35 n3 = 1.71925 ν3 = 28.5 s-tih10 dn3 / dt = 2.4 r6 = 207.994 d6 = 0.87 r7 = 21.041 d7 = 3.46 n4 = 1.51329 ν4 = 64.1 s-bsl7 dn4 / dt = 2.6 r8 = -24.087 d8 = 15.0 r9 = ∞ d9 = 0.30 n5 = 1.51329 ν5 = 64.1 s-bsl7 dn5 /dt=2.6 r 10 = ∞ [Numerical Example 2] f = 28.29966 Glass material 10 -6 / ° C r1 = 18.024 d1 = 3.50 n1 = 1.56738 ν1 = 53.0 s-bal3 dn1 / dt = -0.7 r2 = -11.791 d2 = 0.00 r3 = -12.052 d3 = 2.00 n2 = 1.77406 ν2 = 25.7 s-tih11 dn2 / dt = 1.0 r4 = -37.449 d4 = 6.30 r5 = ∞ d5 = 0.30 n3 = 1.51329 ν3 = 64.1 s-bsl7 dn3 / dt = 2.6 r6 = ∞ [Numerical example 3] f = 23.97112 Glass material 10 -6 / ° C r1 = 49.968 d1 = 2.04 n1 = 1.71153 ν1 = 47.9 s-lam3 dn1 / dt = -0.4 r2 = -14.474 d2 = 0.00 r3 =- 14.563 d3 = 1.58 n2 = 1.77406 ν2 = 25.7 s-tih10 dn2 / dt = 2.4 r4 = -250.149 d4 = 10.97 r5 = 15.256 d5 = 1.46 n3 = 1.78188 ν3 = 47.4 s-lah64 dn3 / dt = 4.2 r6 = 43.646 d6 = 5.00 r7 = ∞ d7 = 0.30 n4 = 1.51329 ν4 = 64.1 s-bsl7 dn4 / dt = 2.6 r8 = -∞

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】上記の表のdn/dtの単位は10-6/℃、φ/
(n-1)×dn/dtの値は×10-6である。
The units of dn / dt in the above table are 10 −6 / ° C., φ /
The value of (n-1) × dn / dt is × 10 −6 .

【0057】[走査光学装置]図7は上記の数値実施例
1,2,3のいずれかの温度補償レンズ(コリメーター
レンズ)を光学装置としての走査光学装置に用いたとき
の要部上面図であり、各要素を主走査断面内に投射した
状態を示している。図8は図7の要部側面図であり、各
要素を副走査断面内に投射した状態を示している。図9
は光束に沿って主走査方向について展開したときの展開
図、図10は図9の副走査方向について展開したときの
展開図である。
[Scanning Optical Apparatus] FIG. 7 is a top view of the essential parts when the temperature compensating lens (collimator lens) of any one of the numerical embodiments 1, 2 and 3 is used in a scanning optical apparatus as an optical apparatus. Shows a state in which each element is projected in the main scanning section. FIG. 8 is a side view of a main part of FIG. 7, showing a state where each element is projected in the sub-scanning cross section. FIG.
FIG. 10 is a developed view when developed in the main scanning direction along the light beam, and FIG. 10 is a developed view when developed in the sub-scanning direction in FIG.

【0058】図中、1は光源手段であり、例えば半導体
レーザーより成っている。2は上記数値実施例1,2,
3に示したいずれかの温度補償レンズ(コリメーターレ
ンズ)であり、半導体レーザー1から出射された発散光
束を略平行光束に変換している。3は絞り(スリット部
材)であり、通過光束(光量)を制限している。
In the figure, reference numeral 1 denotes a light source means, which is composed of, for example, a semiconductor laser. 2 is Numerical Examples 1, 2 and 2,
3, which converts a divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1 into a substantially parallel light beam. Reference numeral 3 denotes a stop (slit member), which restricts a passing light beam (light amount).

【0059】4はシリンドリカルレンズ(シリンダーレ
ンズ)であり、副走査方向にのみ所定の屈折力を有して
おり、絞り3を通過した光束を主走査断面内で後述する
光偏向器6の偏向面(反射面)6aにほぼ線像として結
像させている。
Reference numeral 4 denotes a cylindrical lens (cylinder lens) having a predetermined refracting power only in the sub-scanning direction, and a deflecting surface of an optical deflector 6 to be described later in the main scanning section in a main scanning section. (Reflection surface) 6a is formed as a substantially linear image.

【0060】9は折り返しミラーであり、シリンドリカ
ルレンズ4を透過した光束を光偏向器6側へ折り返して
いる。尚、コリメーターレンズ2、絞り3、シリンドリ
カルレンズ4、そして折り返しミラー9等の各要素は各
々入射光学系11の一要素を構成している。
Reference numeral 9 denotes a folding mirror which reflects the light beam transmitted through the cylindrical lens 4 toward the optical deflector 6. Each element such as the collimator lens 2, the diaphragm 3, the cylindrical lens 4, and the return mirror 9 constitutes one element of the incident optical system 11, respectively.

【0061】6は光偏向器であり、例えば回転多面鏡
(ポリゴンミラー)より成り、モーター等の駆動手段
(不図示)により図中矢印A方向に一定速度で回転して
いる。
Reference numeral 6 denotes an optical deflector, which comprises, for example, a rotating polygon mirror (polygon mirror) and is rotated at a constant speed in a direction indicated by an arrow A in the figure by driving means (not shown) such as a motor.

【0062】12は集光機能とfθ特性を有する結像光
学系であり、単一のfθレンズ(fθレンズ系)5と、
副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカル
ミラー7とを有しており、光偏向器6からの偏向光束を
被走査面8上に結像させると共に副走査断面内において
光偏向器6の偏向面6aと被走査面8との間を略共役関
係にすることにより、該偏向面6aの倒れを補正してい
る。fθレンズ5は入射光学系11の一要素をも構成し
ている。尚、fθレンズ系を複数枚のレンズより構成し
ても良い。
Reference numeral 12 denotes an image forming optical system having a light condensing function and fθ characteristics, and includes a single fθ lens (fθ lens system) 5;
A cylindrical mirror 7 having a predetermined refractive power only in the sub-scanning direction, and forms a deflected light beam from the optical deflector 6 on the surface 8 to be scanned; The tilt of the deflecting surface 6a is corrected by making the deflecting surface 6a and the scanned surface 8 have a substantially conjugate relationship. lens 5 also constitutes one element of the incident optical system 11. The fθ lens system may be composed of a plurality of lenses.

【0063】8は被走査面としての感光ドラム面であ
る。
Reference numeral 8 denotes a photosensitive drum surface as a surface to be scanned.

【0064】本実施形態においては図7に示す主走査断
面内においては半導体レーザー1から出射した発散光束
がコリメーターレンズ2によって略平行光束に変換さ
れ、絞り3によって該光束(光量)を制限してシリンド
リカルレンズ4に入射している。シリンドリカルレンズ
4に入射した略平行光束はそのままの状態で射出し、折
り返しミラー9を介してfθレンズ5を透過して光偏向
器6の偏向角の略中央から偏向面6aへ入射する(正面
入射)。このとき光偏向器6へ入射する光束は該光偏向
器6の偏向面6aの主走査方向の幅より広い状態で該偏
向面6aに入射する(オーバーフィールド光学系)。そ
して光偏向器6の偏向面6aで偏向反射された光束が再
度fθレンズ5を透過することによって収束され、シリ
ンドリカルミラー7を介して感光ドラム面8上に導光さ
れる。
In this embodiment, in the main scanning section shown in FIG. 7, a divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 2, and the light beam (light amount) is restricted by the stop 3. Incident on the cylindrical lens 4. The substantially parallel light beam incident on the cylindrical lens 4 exits as it is, passes through the fθ lens 5 via the folding mirror 9, and enters the deflection surface 6a from substantially the center of the deflection angle of the optical deflector 6 (front incidence). ). At this time, the light beam incident on the light deflector 6 is incident on the deflecting surface 6a of the light deflector 6 in a state wider than the width of the deflecting surface 6a in the main scanning direction (overfield optical system). The light beam deflected and reflected by the deflecting surface 6a of the optical deflector 6 is converged by passing through the fθ lens 5 again, and is guided onto the photosensitive drum surface 8 via the cylindrical mirror 7.

【0065】一方、図8に示す副走査断面内においては
半導体レーザー1から出射した発散光束がコリメーター
レンズ2によって略平行光束に変換され、絞り3によっ
て該光束(光量)を制限してシリンドリカルレンズ4に
入射している。シリンドリカルレンズ4に入射した略平
行光束は収束して折り返しミラー9を介してfθレンズ
5を透過して光偏向器6の偏向面6aに対して所定の角
度(ε/2)で入射し、該偏向面6aにほぼ線像(主走
査方向に長手の線像)として結像する(斜入射光学
系)。そして光偏向器6の偏向面6aで偏向反射された
光束は再度fθレンズ5を透過し、シリンドリカルミラ
ー7により収束されて感光ドラム面8上に導光される。
そして光偏向器6を矢印R方向に回転させることによっ
て、該感光ドラム面8上を矢印S方向に(主走査方向)
に光走査している。これにより記録媒体としての感光ド
ラム面8上に画像記録を行なっている。
On the other hand, in the sub-scanning section shown in FIG. 8, the divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 2, and the light beam (light amount) is restricted by the stop 3 to form a cylindrical lens. 4 is incident. The substantially parallel light beam that has entered the cylindrical lens 4 converges, passes through the fθ lens 5 via the return mirror 9, and enters the deflection surface 6a of the optical deflector 6 at a predetermined angle (ε / 2). An image is formed on the deflection surface 6a as a substantially linear image (a linear image elongated in the main scanning direction) (oblique incidence optical system). The light beam deflected and reflected by the deflecting surface 6a of the optical deflector 6 passes through the fθ lens 5 again, is converged by the cylindrical mirror 7, and is guided onto the photosensitive drum surface 8.
By rotating the light deflector 6 in the direction of arrow R, the surface of the photosensitive drum 8 is moved in the direction of arrow S (main scanning direction).
Optical scanning. Thus, an image is recorded on the photosensitive drum surface 8 as a recording medium.

【0066】また上記の走査光学装置においてはコリメ
ーターレンズ2からの出射波面が温度変化によって変化
すると、感光ドラム面8上のスポット径が変化する。通
常、この変化量としては光源から出射した光束の波長
(光源波長)の変化量5nmに対して0.5波長をオー
バーする走査光学装置としては問題となる。そこで本実
施例では上記の数値実施例1,2,3に示したいずれか
のコリメーターレンズを使用することにより、該コリメ
ーターレンズの出射波面の温度変化による変化量を光源
波長の変化量5nmに対して0.5波長以下として、こ
れにより正の波長変化に対して焦点距離が伸びる方向に
変化させて上記の問題を解決している。
In the above-described scanning optical device, when the wavefront emitted from the collimator lens 2 changes due to a temperature change, the spot diameter on the photosensitive drum surface 8 changes. Normally, this change amount is a problem for a scanning optical apparatus in which the change amount of the wavelength (light source wavelength) of the light beam emitted from the light source exceeds 0.5 nm with respect to the change amount of 5 nm. Therefore, in this embodiment, by using any one of the collimator lenses shown in Numerical Examples 1, 2, and 3, the change due to the temperature change of the output wavefront of the collimator lens is changed by 5 nm in the light source wavelength. Is set to 0.5 wavelength or less, thereby changing the focal length in the direction in which the focal length increases with respect to a positive wavelength change, thereby solving the above problem.

【0067】尚、本実施例では温度補償レンズをコリメ
ーターレンズとして用いたが、結像レンズとして用いて
も良い。また温度補償レンズを走査光学装置に用いた
が、これに限らず、他の光学装置、例えば干渉装置やデ
ジタル画像読取装置等のその他の装置に用いても良い。
Although the temperature compensation lens is used as a collimator lens in this embodiment, it may be used as an imaging lens. Further, although the temperature compensation lens is used in the scanning optical device, the invention is not limited to this, and it may be used in other optical devices, for example, other devices such as an interference device and a digital image reading device.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明によれば前述の如く温度補償レン
ズを構成する各レンズを適切に設定することにより、温
度変動によるピントの補正がより容易となる温度補償レ
ンズ及びそれを用いた光学装置を達成することができ
る。
According to the present invention, by appropriately setting each lens constituting the temperature compensating lens as described above, it is possible to more easily correct the focus due to temperature fluctuation, and an optical apparatus using the same. Can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の温度補償レンズを走査光学装置のレー
ザユニットに用いたときの実施形態1の要部断面図
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a first embodiment when a temperature compensation lens of the present invention is used in a laser unit of a scanning optical device.

【図2】本発明の数値実施例2のレンズ断面図FIG. 2 is a sectional view of a lens according to a numerical example 2 of the present invention.

【図3】本発明の数値実施例3のレンズ断面図FIG. 3 is a sectional view of a lens according to a numerical example 3 of the present invention.

【図4】本発明の数値実施例1の諸収差図FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations of Numerical Example 1 of the present invention.

【図5】本発明の数値実施例2の諸収差図FIG. 5 is a diagram illustrating various aberrations of Numerical Example 2 of the present invention.

【図6】本発明の数値実施例3の諸収差図FIG. 6 is a diagram showing various aberrations of Numerical Example 3 of the present invention.

【図7】 本発明の光学装置の要部上面図FIG. 7 is a top view of a main part of the optical device of the present invention.

【図8】 本発明の光学装置の要部側面図FIG. 8 is a side view of a main part of the optical device of the present invention.

【図9】 光束に沿って主走査方向について展開したと
きの展開図
FIG. 9 is a developed view when developed in the main scanning direction along the light beam.

【図10】 光束に沿って副走査方向について展開した
ときの展開図
FIG. 10 is a developed view when developed in the sub-scanning direction along the light beam.

【図11】従来の走査光学装置の要部概略図FIG. 11 is a schematic view of a main part of a conventional scanning optical device.

【図12】図11のレーザユニットの説明図FIG. 12 is an explanatory view of the laser unit of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源手段 2,12,22 温度補償レンズ(コリメーターレン
ズ) 3 絞り 4 シリンドリカルレンズ 5 fθレンズ 6 光偏向器 7 シリンドリカルミラー 8 被走査面 11 入射光学系 12 結像光学系 16 絞り 17 レンズ鏡筒 18 鏡筒ホルダー 19 基台 G1 第1レンズ G2 第2レンズ G3 第3レンズ G4 第4レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source means 2, 12, 22 Temperature compensation lens (collimator lens) 3 Aperture 4 Cylindrical lens 5 fθ lens 6 Optical deflector 7 Cylindrical mirror 8 Scanning surface 11 Incident optical system 12 Imaging optical system 16 Aperture 17 Lens barrel 18 lens barrel holder 19 base G1 first lens G2 second lens G3 third lens G4 fourth lens

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Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1枚の正のレンズと少なくと
も1枚の負のレンズを有し、このうち2枚以上のレンズ
の材料が互いに異なり、 光束の出射側より順に第i番目のレンズの材質の屈折率
をni、温度上昇dtに対する屈折率niの変化率をd
ni/dt(1/℃)、第i番目のレンズのパワーをφ
i(1/mm)としたとき、 【数1】 m:レンズの総枚数 なる条件を満足することを特徹とする温度補償レンズ。
At least one positive lens and at least one negative lens, wherein two or more lenses have different materials from each other, and a material of an i-th lens in order from a light emitting side. Is the refractive index of ni, and the rate of change of the refractive index ni to the temperature rise dt is d.
ni / dt (1 / ° C.), and the power of the i-th lens is φ
When i (1 / mm), m: Total number of lenses A temperature-compensating lens specially satisfying the following condition.
【請求項2】 前記少なくとも1枚の負のレンズは正の
屈折率変化を有する材料より成ることを特徴とする請求
項1記載の温度補償レンズ。
2. The temperature compensating lens according to claim 1, wherein said at least one negative lens is made of a material having a positive refractive index change.
【請求項3】 前記少なくとも1枚の正のレンズは負の
屈折率変化を有する材料より成ることを特徴とする請求
項2記載の温度補償レンズ。
3. The temperature compensation lens according to claim 2, wherein said at least one positive lens is made of a material having a negative refractive index change.
【請求項4】 前記正のレンズの少なくとも1枚は温度
に対する屈折率変化率が、前記正の屈折率変化を有する
材料より成る負のレンズの温度に対する屈折率変化率よ
りも小さいことを特徴とする請求項3項記載の温度補償
レンズ。
4. The method according to claim 1, wherein at least one of the positive lenses has a refractive index change rate with respect to temperature smaller than that of the negative lens made of a material having the positive refractive index change. The temperature compensation lens according to claim 3, wherein
【請求項5】 光束の最も出射側に負の屈折率変化を有
する材料より成る正のレンズが位置することを特徴とす
る請求項3又は4記載の温度補償レンズ。
5. The temperature compensating lens according to claim 3, wherein a positive lens made of a material having a negative refractive index change is located at the most exit side of the light beam.
【請求項6】 前記温度補償レンズは4枚以下のレンズ
より成ることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項
記載の温度補償レンズ。
6. The temperature compensating lens according to claim 1, wherein the temperature compensating lens comprises four or less lenses.
【請求項7】 前記請求項1乃至6の何れか1項記載の
温度補償レンズを用い、光源から出射した光束を略平行
光束に変換していることを特徴とする光学装置。
7. An optical device using the temperature compensation lens according to claim 1 to convert a light beam emitted from a light source into a substantially parallel light beam.
【請求項8】 前記温度補償レンズの出射波面の温度変
化による変化量は前記光源から出射した光束の波長の変
化量5nmに対して0.5波長以下であり、正の波長変
化に対して焦点距離が伸びる方向に変化することを特徴
とする請求項7記載の光学装置。
8. A change in temperature of an output wavefront of the temperature compensating lens due to a temperature change is 0.5 wavelength or less for a change in wavelength of a light beam emitted from the light source of 5 nm, and a focus for a positive wavelength change. The optical device according to claim 7, wherein the distance changes in a direction in which the distance increases.
【請求項9】 前記請求項1乃至6の何れか1項記載の
温度補償レンズを用いたことを特徴とする光学装置。
9. An optical device using the temperature compensation lens according to claim 1. Description:
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