JP3486233B2 - 走査光学系 - Google Patents
走査光学系Info
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- JP3486233B2 JP3486233B2 JP22656194A JP22656194A JP3486233B2 JP 3486233 B2 JP3486233 B2 JP 3486233B2 JP 22656194 A JP22656194 A JP 22656194A JP 22656194 A JP22656194 A JP 22656194A JP 3486233 B2 JP3486233 B2 JP 3486233B2
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- Japan
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- lens
- lens group
- positive
- aberration
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/04—Reversed telephoto objectives
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、光走査システムに使用される走
査光学系に関する。
査光学系に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】半導体レーザは、モード
ホッピング等により発振波長が変化するという性質があ
る。このため光走査システムの光源として半導体レーザ
を使用する場合には、その波長の変化を考慮して、光学
系の色収差の補正を要する場合がある。例えば、高分子
液晶セルに直接レーザ光により描画する場合のように、
特に高精細の描画が要求される場合には、この波長変化
が問題となる。
ホッピング等により発振波長が変化するという性質があ
る。このため光走査システムの光源として半導体レーザ
を使用する場合には、その波長の変化を考慮して、光学
系の色収差の補正を要する場合がある。例えば、高分子
液晶セルに直接レーザ光により描画する場合のように、
特に高精細の描画が要求される場合には、この波長変化
が問題となる。
【０００３】一方、高精細を達成するためには、光学系
によって作られる結像スポットの径を小さくする必要が
あり、そのためには光学系のＦナンバーを小さくしなけ
ればならない。また、描画面が光軸方向に前後する場合
や描画面の平坦性が悪い場合において、軸外光によって
作られる結像スポットの位置がずれないテレセントリッ
ク性も近年要求されてきている。
によって作られる結像スポットの径を小さくする必要が
あり、そのためには光学系のＦナンバーを小さくしなけ
ればならない。また、描画面が光軸方向に前後する場合
や描画面の平坦性が悪い場合において、軸外光によって
作られる結像スポットの位置がずれないテレセントリッ
ク性も近年要求されてきている。
【０００４】すなわち、半導体レーザを使用して高精細
描画を達成しようとすると、Ｆナンバーを小さくすると
ともに、色収差の補正も考慮しなければならない。これ
に、テレセントリック性を考慮すると、設計上の困難さ
が倍加する。
描画を達成しようとすると、Ｆナンバーを小さくすると
ともに、色収差の補正も考慮しなければならない。これ
に、テレセントリック性を考慮すると、設計上の困難さ
が倍加する。
【０００５】従来、このような色収差の補正されたｆθ
レンズ系に関し、いくつかの出願がなされている。例え
ば、特開昭５６−１２５３０９号では６３２．８ｎｍと
１０６４ｎｍの２波長について色収差の補正されたｆθ
レンズ系が、また特開平５−８０２５１号では７８０ｎ
ｍから８９０ｎｍの波長範囲で色収差の補正されたｆθ
レンズ系が開示されている。
レンズ系に関し、いくつかの出願がなされている。例え
ば、特開昭５６−１２５３０９号では６３２．８ｎｍと
１０６４ｎｍの２波長について色収差の補正されたｆθ
レンズ系が、また特開平５−８０２５１号では７８０ｎ
ｍから８９０ｎｍの波長範囲で色収差の補正されたｆθ
レンズ系が開示されている。
【０００６】しかし、前者は、レンズ構成枚数が７枚と
多いにもかかわらず、Ｆナンバーが１２程度と大きく、
また色収差を補正するために、一部のレンズに超低分散
性の硝材を用いており、高価なものになっている。一
方、後者は、Ｆナンバーが６と小さく、高価な硝材も用
いていないが、レンズ構成枚数が８枚と多く、また走査
角度が±１４度程度である。
多いにもかかわらず、Ｆナンバーが１２程度と大きく、
また色収差を補正するために、一部のレンズに超低分散
性の硝材を用いており、高価なものになっている。一
方、後者は、Ｆナンバーが６と小さく、高価な硝材も用
いていないが、レンズ構成枚数が８枚と多く、また走査
角度が±１４度程度である。
【０００７】また、単にＦナンバーの小さいｆθレンズ
系については、特開昭６０−１２３８１５号、特開平２
−９３５１１号などで、Ｆナンバー５．５ないし８程
度、構成枚数５枚ないし６枚のレンズ系が開示されてい
るが、いずれも色収差に関しては考慮がなされておら
ず、発振波長の安定したガスレーザには使用できても、
半導体レーザには適さない。
系については、特開昭６０−１２３８１５号、特開平２
−９３５１１号などで、Ｆナンバー５．５ないし８程
度、構成枚数５枚ないし６枚のレンズ系が開示されてい
るが、いずれも色収差に関しては考慮がなされておら
ず、発振波長の安定したガスレーザには使用できても、
半導体レーザには適さない。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、少ない構成枚数で、すなわち
安いコストで、Ｆナンバーが小さく、かつ広い走査角度
を有する、色収差の少ないテレセントリックなｆθレン
ズ系を提供することを目的とする。
安いコストで、Ｆナンバーが小さく、かつ広い走査角度
を有する、色収差の少ないテレセントリックなｆθレン
ズ系を提供することを目的とする。
【０００９】
【発明の概要】本発明の走査光学系は、１枚の負レンズ
と１枚の正レンズからなり、全体として負のパワーを持
つ第１レンズ群と；１枚の負レンズと２枚の正レンズか
らなり、全体として正のパワーを持つ第２レンズ群と；
からなり、以下の条件式（１）及び（２）を満足するこ
とを特徴としている。（１）ν ｎＩ ＜４０、ν ｐＩ ＞４０ （２）ν ｎＩＩ ＜３５、ν ｐＩＩ ＞４０ 但し、 ν ｎＩ ：第１レンズ群中の負レンズのアッベ数、 ν ｐＩ ：第１レンズ群中の正レンズのアッベ数、 ν ｎＩＩ ：第２レンズ群中の負レンズのアッベ数、 ν ｐＩＩ ：第２レンズ群中の正レンズのアッベ数の平均
値、 である。
と１枚の正レンズからなり、全体として負のパワーを持
つ第１レンズ群と；１枚の負レンズと２枚の正レンズか
らなり、全体として正のパワーを持つ第２レンズ群と；
からなり、以下の条件式（１）及び（２）を満足するこ
とを特徴としている。（１）ν ｎＩ ＜４０、ν ｐＩ ＞４０ （２）ν ｎＩＩ ＜３５、ν ｐＩＩ ＞４０ 但し、 ν ｎＩ ：第１レンズ群中の負レンズのアッベ数、 ν ｐＩ ：第１レンズ群中の正レンズのアッベ数、 ν ｎＩＩ ：第２レンズ群中の負レンズのアッベ数、 ν ｐＩＩ ：第２レンズ群中の正レンズのアッベ数の平均
値、 である。
【００１０】
【００１１】本発明の走査光学系は、さらに、次の条件
式（３）から（５）を満足することが好ましい。 （３）−４．５０＜ｆI ／ｆ＜−１．２０ （４）０．６０＜ｆII／ｆ＜１．４５ （５）０．４０＜ＨＨ／ｆ＜１．７５ 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、ｆ：レンズ全系の焦点距離、ＨＨ：第
１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔、である。
式（３）から（５）を満足することが好ましい。 （３）−４．５０＜ｆI ／ｆ＜−１．２０ （４）０．６０＜ｆII／ｆ＜１．４５ （５）０．４０＜ＨＨ／ｆ＜１．７５ 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、ｆ：レンズ全系の焦点距離、ＨＨ：第
１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔、である。
【００１２】本発明の走査光学系は、さらに次の条件式
（６）、（７）及び（８）を満足することが好ましい。 （６）−１．００＜Ｒ11／Ｌ＜−０．４５ （７）０．７０＜Ｒ42／Ｒ51＜１．４０ （８）ｎpII ＞１．６５ 但し、Ｒ11：第１レンズの光源側の面の曲率半径、Ｌ：
入射瞳から第１レンズまでの距離、Ｒ42：第４レンズの
像側の面の曲率半径、Ｒ51：第５レンズの光源側の面の
曲率半径、ｎpII ：第２レンズ群中の正レンズの屈折率
の平均値、である。
（６）、（７）及び（８）を満足することが好ましい。 （６）−１．００＜Ｒ11／Ｌ＜−０．４５ （７）０．７０＜Ｒ42／Ｒ51＜１．４０ （８）ｎpII ＞１．６５ 但し、Ｒ11：第１レンズの光源側の面の曲率半径、Ｌ：
入射瞳から第１レンズまでの距離、Ｒ42：第４レンズの
像側の面の曲率半径、Ｒ51：第５レンズの光源側の面の
曲率半径、ｎpII ：第２レンズ群中の正レンズの屈折率
の平均値、である。
【００１３】
【発明の実施例】本発明の走査光学系（ｆθレンズ系）
において、第１レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正
レンズからなり、全体として負のパワーを持つレンズ群
で構成されている。第１レンズ群に負のパワーを持たせ
ることは、正のパワーを持つ第２レンズへの光束の入射
高さを高くし、レンズ全体に大きな負の歪曲収差を与
え、ｆθ性を達成するのに有効である。また、ペッツバ
ール和の増大を打ち消すように作用し、像面湾曲を補正
している。更に、色収差、特に倍率色収差を補正するた
め、各レンズ群内で色収差の補正が行われるようにレン
ズ構成を配慮している。そのために、各群において最低
１枚ずつの正レンズ、負レンズが必要となるが、できる
限り低コストで本願の目的を達成するために、この第１
レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズから構成
されている。
において、第１レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正
レンズからなり、全体として負のパワーを持つレンズ群
で構成されている。第１レンズ群に負のパワーを持たせ
ることは、正のパワーを持つ第２レンズへの光束の入射
高さを高くし、レンズ全体に大きな負の歪曲収差を与
え、ｆθ性を達成するのに有効である。また、ペッツバ
ール和の増大を打ち消すように作用し、像面湾曲を補正
している。更に、色収差、特に倍率色収差を補正するた
め、各レンズ群内で色収差の補正が行われるようにレン
ズ構成を配慮している。そのために、各群において最低
１枚ずつの正レンズ、負レンズが必要となるが、できる
限り低コストで本願の目的を達成するために、この第１
レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズから構成
されている。
【００１４】第２レンズ群は、１枚の負レンズと、２枚
の正レンズからなり、全体として、正のパワーを持つレ
ンズ群で構成されている。全体として正のパワーを持つ
本レンズ系では、その正のパワーを第２レンズ群で受け
持っている。Ｆナンバーを７程度と小さくするために
は、球面収差、コマ収差を十分に補正する必要があるた
め、正レンズが２枚以上必要である。また、低コストで
実現するために、この第２レンズ群は、１枚の負レンズ
と２枚の正レンズで構成されている。
の正レンズからなり、全体として、正のパワーを持つレ
ンズ群で構成されている。全体として正のパワーを持つ
本レンズ系では、その正のパワーを第２レンズ群で受け
持っている。Ｆナンバーを７程度と小さくするために
は、球面収差、コマ収差を十分に補正する必要があるた
め、正レンズが２枚以上必要である。また、低コストで
実現するために、この第２レンズ群は、１枚の負レンズ
と２枚の正レンズで構成されている。
【００１５】色収差を高度に補正するためには、条件式
（１）及び（２）を満足させるのがよい。前述のレンズ
構成をとり、これらの条件を満足することにより、色収
差及び他の諸収差の高度な補正が可能となる。条件式
（１）を外れると、第１レンズ群内での高度な色収差の
補正が困難となり、条件式（２）を外れると、第２レン
ズ群内での高度な色収差の補正が困難となり、レンズ系
全体での色収差の補正レベルが低下し、画質の劣化を招
く。
（１）及び（２）を満足させるのがよい。前述のレンズ
構成をとり、これらの条件を満足することにより、色収
差及び他の諸収差の高度な補正が可能となる。条件式
（１）を外れると、第１レンズ群内での高度な色収差の
補正が困難となり、条件式（２）を外れると、第２レン
ズ群内での高度な色収差の補正が困難となり、レンズ系
全体での色収差の補正レベルが低下し、画質の劣化を招
く。
【００１６】条件式（３）は、第１レンズ群のパワーに
関する。本発明の走査光学系はレンズ系全体では、正の
パワーを持つため球面収差はアンダーになりがちである
が、第１レンズ群に負のパワーを与えることにより、オ
ーバーの球面収差を発生させ、レンズ全系での収差のバ
ランスを取ることができる。条件式（３）の下限を越え
るとパワーが弱くなりすぎて、以上の効果が発揮されな
い。また、上限を越えると、パワーが強くなりすぎて、
高次の収差が発生する。特に、高次の球面収差により波
面収差のＲＭＳ値が大きくなってしまう欠点、及び高次
の非点収差により像面全体での結像性能のバランスが取
れなくなる欠点が生じ、好ましくない。
関する。本発明の走査光学系はレンズ系全体では、正の
パワーを持つため球面収差はアンダーになりがちである
が、第１レンズ群に負のパワーを与えることにより、オ
ーバーの球面収差を発生させ、レンズ全系での収差のバ
ランスを取ることができる。条件式（３）の下限を越え
るとパワーが弱くなりすぎて、以上の効果が発揮されな
い。また、上限を越えると、パワーが強くなりすぎて、
高次の収差が発生する。特に、高次の球面収差により波
面収差のＲＭＳ値が大きくなってしまう欠点、及び高次
の非点収差により像面全体での結像性能のバランスが取
れなくなる欠点が生じ、好ましくない。
【００１７】条件式（４）は、第２レンズ群のパワーに
関する。第２レンズ群は、正のパワーを持ち、レンズ系
全体を正のレンズ系としている。条件式（４）の下限を
越えると、パワーが強くなりすぎて、球面収差がアンダ
ーになりすぎるとともに、非点収差が増大し、像面全体
での結像性能のバランスを取ることが困難になる。ま
た、上限を越えると、パワーが弱くなりすぎて、ｆθ性
を得るのに必要な負の歪曲収差が十分に生じず、ｆθレ
ンズとしての基本的仕様を満たすことができない。
関する。第２レンズ群は、正のパワーを持ち、レンズ系
全体を正のレンズ系としている。条件式（４）の下限を
越えると、パワーが強くなりすぎて、球面収差がアンダ
ーになりすぎるとともに、非点収差が増大し、像面全体
での結像性能のバランスを取ることが困難になる。ま
た、上限を越えると、パワーが弱くなりすぎて、ｆθ性
を得るのに必要な負の歪曲収差が十分に生じず、ｆθレ
ンズとしての基本的仕様を満たすことができない。
【００１８】条件式（５）は、第１レンズと第２レンズ
群の主点間隔に関する。ｆθ性を実現するための適切な
歪曲収差量をレンズ系に付与するためには、この主点間
隔が適切な範囲内にある必要がある。下限を越えると、
第２レンズ群での軸外光線の高さが低くなり過ぎ、その
結果、負の歪曲収差の発生量が小さ過ぎて、必要なｆθ
性を実現できない。逆に、上限を越えると、第２レンズ
群での軸外光線の高さが高くなりすぎ、負の歪曲収差が
大きくなりすぎて、好ましくない。
群の主点間隔に関する。ｆθ性を実現するための適切な
歪曲収差量をレンズ系に付与するためには、この主点間
隔が適切な範囲内にある必要がある。下限を越えると、
第２レンズ群での軸外光線の高さが低くなり過ぎ、その
結果、負の歪曲収差の発生量が小さ過ぎて、必要なｆθ
性を実現できない。逆に、上限を越えると、第２レンズ
群での軸外光線の高さが高くなりすぎ、負の歪曲収差が
大きくなりすぎて、好ましくない。
【００１９】条件式（６）は、第１レンズ群の光源側の
面の曲率半径Ｒ11と、入射瞳から第１レンズの第１面ま
での距離Ｌとの比率に関する。レンズ全系において高次
の収差成分が残らないようにするためには、第１レンズ
で発生する高次の収差を補正しておくことが望ましい。
条件式（６）を満足することによって、第１レンズで発
生する収差を第１面、第２面の両面で適切に分担するこ
とができる。条件式（６）の上限、下限を越えても、ど
ちらか１面に収差の発生が偏り、高次の収差成分が残留
してしまう。
面の曲率半径Ｒ11と、入射瞳から第１レンズの第１面ま
での距離Ｌとの比率に関する。レンズ全系において高次
の収差成分が残らないようにするためには、第１レンズ
で発生する高次の収差を補正しておくことが望ましい。
条件式（６）を満足することによって、第１レンズで発
生する収差を第１面、第２面の両面で適切に分担するこ
とができる。条件式（６）の上限、下限を越えても、ど
ちらか１面に収差の発生が偏り、高次の収差成分が残留
してしまう。
【００２０】条件式（７）は、第４レンズの像側の面の
曲率半径Ｒ42と第５レンズの光源側の面の曲率半径Ｒ51
との比率に関する。第４レンズと第５レンズが貼り合わ
せでない場合、第４レンズの像側の面での屈折角が大き
くなり、高次の収差が発生する。高次の収差成分が残ら
ないようにするためには、第４レンズの像側の面で発生
した収差を第５レンズの光源側の面ですぐに補正する必
要がある。条件式（７）を満たすことによって、第４レ
ンズの像側の面で発生した収差を第５レンズの光源側の
面で補正することができる。条件式（７）の上限、下限
のいずれを越えても、どちらか１面に収差の発生が偏
り、高次の収差成分が残留してしまう。この高次収差の
残留成分をより少なくし、結像性能をよりあげるには、
さらに、０．８０＜Ｒ42／Ｒ51＜１．２０とすることが
好ましい。なお、この両面では、高次収差の発生量が大
きいため、製造誤差による収差の変化感度が大きい。製
造上の安定性を求める場合には、この２面を貼り合わせ
とすることが望ましい。
曲率半径Ｒ42と第５レンズの光源側の面の曲率半径Ｒ51
との比率に関する。第４レンズと第５レンズが貼り合わ
せでない場合、第４レンズの像側の面での屈折角が大き
くなり、高次の収差が発生する。高次の収差成分が残ら
ないようにするためには、第４レンズの像側の面で発生
した収差を第５レンズの光源側の面ですぐに補正する必
要がある。条件式（７）を満たすことによって、第４レ
ンズの像側の面で発生した収差を第５レンズの光源側の
面で補正することができる。条件式（７）の上限、下限
のいずれを越えても、どちらか１面に収差の発生が偏
り、高次の収差成分が残留してしまう。この高次収差の
残留成分をより少なくし、結像性能をよりあげるには、
さらに、０．８０＜Ｒ42／Ｒ51＜１．２０とすることが
好ましい。なお、この両面では、高次収差の発生量が大
きいため、製造誤差による収差の変化感度が大きい。製
造上の安定性を求める場合には、この２面を貼り合わせ
とすることが望ましい。
【００２１】条件式（８）は、第２レンズ群中の正レン
ズの屈折率の平均値に関する。像面全体にわたって、良
好で均一な結像性能を保つためには、像面湾曲と非点収
差を高度に補正する必要がある。レンズ全系でのペッツ
バール和を小さく保ち、像面湾曲を高度に補正するため
には、前記正レンズの屈折率を全体として高く設定する
ことが必要である。条件式（８）を外れると、ペッツバ
ール和を小さくできないか、あるいは、ペッツバール和
を小さくする他の手段として、各レンズのパワー、特に
第１レンズ群中の負レンズのパワーを強くする必要が生
じるが、そうすると色収差がオーバーとなり、また、球
面収差、非点収差の高次成分が発生して、良好で小さい
結像スポットが得られなくなる。
ズの屈折率の平均値に関する。像面全体にわたって、良
好で均一な結像性能を保つためには、像面湾曲と非点収
差を高度に補正する必要がある。レンズ全系でのペッツ
バール和を小さく保ち、像面湾曲を高度に補正するため
には、前記正レンズの屈折率を全体として高く設定する
ことが必要である。条件式（８）を外れると、ペッツバ
ール和を小さくできないか、あるいは、ペッツバール和
を小さくする他の手段として、各レンズのパワー、特に
第１レンズ群中の負レンズのパワーを強くする必要が生
じるが、そうすると色収差がオーバーとなり、また、球
面収差、非点収差の高次成分が発生して、良好で小さい
結像スポットが得られなくなる。
【００２２】次に具体的な数値実施例を示す。次の実施
例１ないし６では、その第１レンズ群I はいずれも、光
源側から負レンズ（第１レンズ）１１と正レンズ（第２
レンズ）１２からなっている。第２レンズ群IIは、実施
例１と２では、正レンズ（第３レンズ）２１、負レンズ
（第４レンズ）２２及び正レンズ（第５レンズ）２３か
らなり、実施例３ないし６では、正レンズ（第３レン
ズ）２１、正レンズ（第４レンズ）２４及び負レンズ
（第５レンズ）２５からなっている。Ｅは入射瞳を示
す。
例１ないし６では、その第１レンズ群I はいずれも、光
源側から負レンズ（第１レンズ）１１と正レンズ（第２
レンズ）１２からなっている。第２レンズ群IIは、実施
例１と２では、正レンズ（第３レンズ）２１、負レンズ
（第４レンズ）２２及び正レンズ（第５レンズ）２３か
らなり、実施例３ないし６では、正レンズ（第３レン
ズ）２１、正レンズ（第４レンズ）２４及び負レンズ
（第５レンズ）２５からなっている。Ｅは入射瞳を示
す。
【００２３】［実施例１］図１は、本発明の第１の実施
例のレンズ構成図である。貼り合わせレンズは含まれて
いない。このレンズ系の具体的数値データを表１に示
し、諸収差を図２に示す。諸収差図中、ＳＡは球面収
差、ＳＣは正弦条件、７８５nm、７７０nm、８００nm
は、それぞれの波長における、球面収差によって示され
る色収差と倍率色収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオ
ナルを示している。
例のレンズ構成図である。貼り合わせレンズは含まれて
いない。このレンズ系の具体的数値データを表１に示
し、諸収差を図２に示す。諸収差図中、ＳＡは球面収
差、ＳＣは正弦条件、７８５nm、７７０nm、８００nm
は、それぞれの波長における、球面収差によって示され
る色収差と倍率色収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオ
ナルを示している。
【００２４】表および図面中、FNO はF ナンバー、f は
焦点距離、ωは半画角、fBはバックフォーカス、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(785)は785nm の波長の光に対する屈折率、Ndはｄ
線に対する屈折率、νd はｄ線に対するアッベ数を示
す。
焦点距離、ωは半画角、fBはバックフォーカス、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(785)は785nm の波長の光に対する屈折率、Ndはｄ
線に対する屈折率、νd はｄ線に対するアッベ数を示
す。
【００２５】
【表１】FNO=1:7.0
f=90.35
ω=14.0 ゜
fB=93.40
入射瞳位置；第１レンズの第１面の前方４５．００
面 Ｎｏ． Ｒ Ｄ N(785) Nd νd
1 -36.023 4.20 1.62779 1.63980 34.5
2 335.217 4.64 - - -
3 -208.515 20.00 1.77575 1.78650 50.0
4 -54.089 0.20 - - -
5 88.862 11.77 1.71991 1.72916 54.7
6 -229.815 17.75 - - -
7 576.360 6.00 1.82448 1.84666 23.8
8 54.667 3.31 - - -
9 64.481 11.26 1.74506 1.75500 52.3
10 -686.945 - - - -
【００２６】［実施例２］図３は、本発明の走査光学系
の実施例２のレンズ構成図である。第２レンズ群II中の
第４レンズ２２と第５レンズ２３は貼り合わせレンズで
ある。このレンズ系の具体的数値データを表２に示し、
その諸収差を図４に示す。
の実施例２のレンズ構成図である。第２レンズ群II中の
第４レンズ２２と第５レンズ２３は貼り合わせレンズで
ある。このレンズ系の具体的数値データを表２に示し、
その諸収差を図４に示す。
【００２７】
【表２】FNO=1:7.0
f=90.13
ω=14.0 ゜
fB=97.76
入射瞳位置；第１レンズの第１面の前方45.00
面 No. Ｒ Ｄ N(785) Nd νd
1 -35.727 4.20 1.62779 1.63980 34.5
2 -2831.999 5.78 - - -
3 -137.955 20.00 1.77575 1.78650 50.0
4 -55.348 0.20 - - -
5 152.221 10.47 1.71991 1.72916 54.7
6 -152.221 10.53 - - -
7 149.718 6.20 1.78532 1.80518 25.4
8 44.966 19.05 1.71991 1.72916 54.7
9 241.090 - - - -
【００２８】［実施例３］図５は、本発明の走査光学系
の実施例３のレンズ構成図である。第２レンズ群II中の
第４レンズ２４と第５レンズ２５は貼り合わせレンズで
ある。このレンズ系の具体的数値データを表３に示し、
その諸収差を図６に示す。
の実施例３のレンズ構成図である。第２レンズ群II中の
第４レンズ２４と第５レンズ２５は貼り合わせレンズで
ある。このレンズ系の具体的数値データを表３に示し、
その諸収差を図６に示す。
【００２９】
【表３】FNO=1:7.0
f=90.07
ω=14.0 ゜
fB=90.72
入射瞳位置；第１レンズの第１面の前方49.72
面 No. Ｒ Ｄ N(785) Nd νd
1 -33.011 4.30 1.62779 1.63980 34.5
2 -386.497 4.13 - - -
3 -118.335 19.61 1.77575 1.78650 50.0
4 -53.702 0.20 - - -
5 228.768 11.32 1.71991 1.72916 54.7
6 -104.891 14.35 - - -
7 116.926 20.00 1.71991 1.72916 54.7
8 -83.766 6.10 1.82448 1.84666 23.8
9 173.815 - - - -
【００３０】［実施例４］図７は、本発明の走査光学系
の実施例４のレンズ構成図である。貼合せレンズは含ま
れていない。この実施例の具体的数値データを表４に示
し、その諸収差を図８に示す。
の実施例４のレンズ構成図である。貼合せレンズは含ま
れていない。この実施例の具体的数値データを表４に示
し、その諸収差を図８に示す。
【００３１】
【表４】FNO=1:7.0
f=90.20
ω=14.0 ゜
fB=99.36
入射瞳位置；第１レンズの第１面の前方50.70
面 No. Ｒ Ｄ N(785) Nd νd
1 -30.775 4.40 1.62779 1.63980 34.5
2 -616.636 4.02 - - -
3 -145.465 14.29 1.77575 1.78650 50.0
4 -48.919 0.20 - - -
5 292.076 20.00 1.71991 1.72916 54.7
6 -93.966 0.20 - - -
7 111.819 11.92 1.71991 1.72916 54.7
8 -136.863 2.50 - - -
9 -125.642 6.20 1.82448 1.84666 23.8
10 155.176 - - - -
【００３２】［実施例５］図９は、本発明の走査光学系
の実施例５のレンズ構成図である。第２レンズ群II中の
第４レンズ２４と第５レンズ２５は貼り合わせレンズで
ある。このレンズ系の具体的数値データを表５に示し、
その諸収差を図１０に示す。
の実施例５のレンズ構成図である。第２レンズ群II中の
第４レンズ２４と第５レンズ２５は貼り合わせレンズで
ある。このレンズ系の具体的数値データを表５に示し、
その諸収差を図１０に示す。
【００３３】
【表５】ＦＮＯ＝１：７．０
ｆ＝９０．０４
ω＝１４．０ ゜
fB=96.41
入射瞳位置；第１レンズの第１面の前方46.07
面 No. Ｒ Ｄ N(785) Nd νd
1 -33.156 4.20 1.60563 1.61659 36.6
2 323.282 4.55 - - -
3 -126.739 8.55 1.76185 1.77250 49.6
4 -48.269 7.09 - - -
5 246.218 25.00 1.73292 1.74400 44.8
6 -73.663 0.20 - - -
7 83.158 17.14 1.66944 1.67790 55.3
8 -71.625 6.20 1.74382 1.76182 26.6
9 86.712 - - - -
【００３４】［実施例６］図１１は、本発明の走査光学
系の実施例６のレンズ構成図である。第２レンズ群II中
の第４レンズ２４と第５レンズ２５は貼り合わせレンズ
である。このレンズ系の具体的数値データを表６に示
し、その諸収差を図１２に示す。
系の実施例６のレンズ構成図である。第２レンズ群II中
の第４レンズ２４と第５レンズ２５は貼り合わせレンズ
である。このレンズ系の具体的数値データを表６に示
し、その諸収差を図１２に示す。
【００３５】
【表６】FNO=1:7.0
f=90.56
ω=14.0 ゜
fB=98.35
入射瞳位置；第１レンズの第１面の前方45.00
面 No. Ｒ Ｄ N(785) Nd νd
1 -33.649 4.40 1.61450 1.62588 35.7
2 476.429 4.22 - - -
3 -127.295 8.18 1.77397 1.78590 44.2
4 -47.833 14.62 - - -
5 288.735 18.45 1.73292 1.74400 44.8
6 -77.306 0.20 - - -
7 83.276 16.90 1.68225 1.69100 54.8
8 -75.000 6.20 1.76561 1.78472 25.7
9 90.653 - - - -
【００３６】次に、実施例１ないし６の各条件式に対応
する値を表７に示す。
する値を表７に示す。
【表７】
条件式(1) 条件式(1) 条件式(2) 条件式(2) 条件式(3)
νnI νpI νnII νpII ｆI ／ｆ
実施例１ 34.5 50.0 23.8 53.5 -3.15
実施例２ 34.5 50.0 25.4 54.7 -2.79
実施例３ 34.5 50.0 23.8 54.7 -2.45
実施例４ 34.5 50.0 23.8 54.7 -2.66
実施例５ 36.6 49.6 26.6 50.1 -1.58
実施例６ 35.7 44.2 25.7 49.8 -1.78
条件式(4) 条件式(5) 条件式(6) 条件式(7) 条件式(8)
ｆII／ｆ ＨＨ／ｆ Ｒ11／Ｌ Ｒ42／Ｒ51 ｎpII
実施例１ 1.08 1.32 -0.80 0.85 1.73
実施例２ 1.04 1.16 -0.79 1.00 1.72
実施例３ 0.98 0.95 -0.66 1.00 1.72
実施例４ 0.98 0.91 -0.61 1.00 1.72
実施例５ 0.82 0.53 -0.72 1.09 1.70
実施例６ 0.86 0.60 -0.75 1.00 1.71
【００３７】表７から明かなように、実施例１ないし実
施例６の数値は、いずれも条件式（１）ないし（８）を
満足している。また、本発明の走査光学系は、諸収差図
に示すように、色収差が補正され、他の収差も比較的よ
く補正されている。
施例６の数値は、いずれも条件式（１）ないし（８）を
満足している。また、本発明の走査光学系は、諸収差図
に示すように、色収差が補正され、他の収差も比較的よ
く補正されている。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、少ない構成枚数で、Ｆ
ナンバーが小さく、かつ広い走査角度を有する、色収差
の少ない走査光学系が得られる。
ナンバーが小さく、かつ広い走査角度を有する、色収差
の少ない走査光学系が得られる。
【図１】本発明による走査光学系の第１の実施例を示す
レンズ構成図である。
レンズ構成図である。
【図２】図１のレンズ系の諸収差図である。
【図３】本発明による走査光学系の第２の実施例を示す
レンズ構成図である。
レンズ構成図である。
【図４】図３のレンズ系の諸収差図である。
【図５】本発明による走査光学系の第３の実施例を示す
レンズ構成図である。
レンズ構成図である。
【図６】図５のレンズ系の諸収差図である。
【図７】本発明による走査光学系の第４の実施例を示す
レンズ構成図である。
レンズ構成図である。
【図８】図７のレンズ系の諸収差図である。
【図９】本発明による走査光学系の第５の実施例を示す
レンズ構成図である。
レンズ構成図である。
【図１０】図９のレンズ系の諸収差図である。
【図１１】本発明による走査光学系の第６の実施例を示
すレンズ構成図である。
すレンズ構成図である。
【図１２】図１１のレンズ系の諸収差図である。
I 第１レンズ群
II 第２レンズ群
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 13/00
G02B 26/10
Claims (3)
- 【請求項１】 １枚の負レンズと１枚の正レンズからな
り、全体として負のパワーを持つ第１レンズ群と； １枚の負レンズと２枚の正レンズからなり、全体として
正のパワーを持つ第２レンズ群と；からなり、以下の条件式（１）及び（２）を満足する ことを特徴と
する走査光学系。（１）ν ｎＩ ＜４０、ν ｐＩ ＞４０ （２）ν ｎＩＩ ＜３５、ν ｐＩＩ ＞４０ 但し、 ν ｎＩ ：第１レンズ群中の負レンズのアッベ数、 ν ｐＩ ：第１レンズ群中の正レンズのアッベ数、 ν ｎＩＩ ：第２レンズ群中の負レンズのアッベ数、 ν ｐＩＩ ：第２レンズ群中の正レンズのアッベ数の平均
値。 - 【請求項２】 請求項１記載の走査光学系において、 さ
らに、以下の条件式（３）、（４）及び（５）を満足す
る走査光学系。 （３）−４．５０＜ｆＩ ／ｆ＜−１．２０ （４）０．６０＜ｆＩＩ／ｆ＜１．４５ （５）０．４０＜ＨＨ／ｆ＜１．７５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、 ｆ：レンズ全系の焦点距離、 ＨＨ：第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔。 - 【請求項３】 請求項２記載の走査光学系において、 さ
らに以下の条件式（６）、（７）及び（８）を満足する
走査光学系。 （６）−１．００＜Ｒ１１／Ｌ＜−０．４５ （７）０．７０＜Ｒ４２／Ｒ５１＜１．４０ （８）ｎｐＩＩ＞１．６５ 但し、 Ｒ１１：第１レンズの光源側の面の曲率半径、 Ｌ：入射瞳から第１レンズまでの距離、 Ｒ４２：第４レンズの像側の面の曲率半径、 Ｒ５１：第５レンズの光源側の面の曲率半径、 ｎｐＩＩ：第２レンズ群中の正レンズの屈折率の平均
値。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22656194A JP3486233B2 (ja) | 1993-12-24 | 1994-09-21 | 走査光学系 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-328864 | 1993-12-24 | ||
| JP32886493 | 1993-12-24 | ||
| JP22656194A JP3486233B2 (ja) | 1993-12-24 | 1994-09-21 | 走査光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07230035A JPH07230035A (ja) | 1995-08-29 |
| JP3486233B2 true JP3486233B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=26527226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22656194A Expired - Fee Related JP3486233B2 (ja) | 1993-12-24 | 1994-09-21 | 走査光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3486233B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108693626A (zh) * | 2017-04-05 | 2018-10-23 | 深圳鼎界科技有限公司 | 透射式大数值孔径消色差近眼显示光学镜头及智能眼镜 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4533409B2 (ja) * | 2007-08-06 | 2010-09-01 | キヤノン株式会社 | 走査型表示光学系 |
| CN105474065B (zh) * | 2013-08-22 | 2017-08-22 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 大视场消色差镜头 |
| CN115128782B (zh) * | 2022-07-06 | 2024-02-02 | 闽都创新实验室 | 一种高倍率长工作距同轴照明远心光学系统及镜头 |
-
1994
- 1994-09-21 JP JP22656194A patent/JP3486233B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108693626A (zh) * | 2017-04-05 | 2018-10-23 | 深圳鼎界科技有限公司 | 透射式大数值孔径消色差近眼显示光学镜头及智能眼镜 |
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|---|---|
| JPH07230035A (ja) | 1995-08-29 |
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