JPH1144844A - 拡大投影光学系 - Google Patents

拡大投影光学系

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JPH1144844A
JPH1144844A JP21555397A JP21555397A JPH1144844A JP H1144844 A JPH1144844 A JP H1144844A JP 21555397 A JP21555397 A JP 21555397A JP 21555397 A JP21555397 A JP 21555397A JP H1144844 A JPH1144844 A JP H1144844A
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JP
Japan
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lens
optical system
image
surface facing
projection optical
Prior art date
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Application number
JP21555397A
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English (en)
Inventor
Takashi Nomiyama
孝 野見山
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画角が大きく、かつ高解像度を有する拡大投
影光学系を提供する。 【解決手段】 拡大投影光学系は、物体側に凸面を向け
た正のパワーを有するレンズL1と、物体側に凸面を向
けた正のパワーを有するレンズL2と、物体側に凸面を
向けた正のパワーを有するレンズL3と、像側に凹面を
向けた負のパワーを有するレンズL4と、物体側に凸面
を向けた正のパワーを有するレンズL5と、物体側に凹
面を向けた負のパワーを有するレンズL6と、物体側に
凸面を向けた正のパワーを有するレンズL7と、物体側
に凹面を向けた負のパワーを有するレンズL8と、物体
側に凹面を向けた負のパワーを有するレンズL9と、像
側に凸面を向けた正のパワーを有するレンズL10と、
前記レンズL4とレンズL5の間に配置された絞りSP
とを備え、各レンズの曲率半径、面間距離及び拡大投影
光学系の焦点距離の相互関係を所定の条件を満足するよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は拡大投影光学系に係
り、特にプリンター等の画像形成装置に用いられる高解
像度の拡大投影光学系に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザビームを用いた画像形成装置は、
従来から、ポリゴンミラーを高速で回転させ、1つのレ
ーザビームを感光体上で走査させることで画像を形成し
ている。
【0003】これに対して、ある規則に従って2次元上
に配列されたレーザアレイを、拡大投影光学系により感
光体上に投影し結像させることで、感光体上に画像を形
成するプリンター等の画像形成装置に係る新規な方式が
提案されている。この方式においては、2次元上に配列
されたレーザアレイを画像形成に必要なビーム径に集光
させて感光体上に投影する必要がある。このため、画像
形成装置に用いる拡大投影光学系は、画角が大きく、か
つ高解像度のものが要求される。
【0004】高解像度を有する投影光学系の代表的なも
のとしては、半導体ウエハ上にパターンを投影する露光
装置、通称ステッパーといわれる装置の光学系がある。
この種の装置の光学系は、テレセントリックな光学系を
採用し、口径比を大きくして、解像力を向上させている
が、半導体ウエハ上にパターンを縮小投影するものであ
り、画角は小さく設計されているものである。この種の
装置の光学系を上述のような画像形成装置に適用しよう
とすると、光学系は巨大なものとなり、画像形成装置が
大型化するという問題がある。この点を勘案して、例え
ば特開平3−72310号公報にはプリント基板の製造
用に好適な結像レンズ系が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】プリンター等の画像形
成装置に用いる拡大投影光学系は、画角が大きく、かつ
高解像度のものが要求される。従来から画角が大きい光
学系は種々あるが、これを画像形成装置にそのまま用い
ることはできない。画像形成装置の感光体上の全領域に
投影できる画角を有し、かつレーザビームを画像の形成
に必要なビーム径に集光させる高い解像力をもつ拡大投
影光学系は、今のところ見当たらないというのが実情で
ある。
【0006】従って本発明の目的は、画角が大きく、か
つ高解像度を有する拡大投影光学系を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、物体側に凸
面を向けた正のパワーを有する第1レンズと、前記第1
レンズの像側に配置され、物体側に凸面を向けた正のパ
ワーを有する第2レンズと、前記第2レンズの像側に配
置され、物体側に凸面を向けた正のパワーを有する第3
レンズと、前記第3レンズの像側に配置され、像側に凹
面を向けた負のパワーを有する第4レンズと、前記第4
レンズの像側に配置され、物体側に凸面を向けた正のパ
ワーを有する第5レンズと、前記第5レンズの像側に配
置され、物体側に凹面を向けた負のパワーを有する第6
レンズと、前記第6レンズの像側に配置され、物体側に
凸面を向けた正のパワーを有する第7レンズと、前記第
7レンズの像側に配置され、物体側に凹面を向けた負の
パワーを有する第8レンズと、前記第8レンズの像側に
配置され、物体側に凹面を向けた負のパワーを有する第
9レンズと、前記第9レンズの像側に配置され、像側に
凸面を向けた正のパワーを有する第10レンズと、前記
第4レンズと前記第5レンズの間に配置された絞りとを
備えた拡大投影光学系であって、物体側から順次数え
て、曲率半径をR1からR20、レンズの厚み又は面間
距離をD1からD19とし、拡大投影光学系の焦点距離
をfとするとき、 0.13<|R9/R10|<0.17、 R9>0、
R10<0、 0.5<R11/R12<0.6、
R11<0、 R12<0、 0.45<R15/R1
6<0.55、 R15<0、 R16<0、 0.3
<R17/R18<0.4、 R17<0、 R18<
0、 3.5<R19/R20<4.5、R19<0、
R20<0、 0.2f<D14<0.3f の各条件を満足する拡大投影光学系により、達成され
る。
【0008】上述のレンズ系および条件は、プリンター
等の画像形成装置に用いる拡大投影光学系について、本
発明者が種々の分析を行い、その結果に基づいて導き出
したものである。本発明に係る画像形成装置において
は、このような拡大投影光学系を用いて、レーザアレイ
から発生するレーザビームを拡大し感光体に投影し結像
させる。ここで、拡大投影光学系の物体側はテレセント
リックな光学系としている。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る拡大投影光学
系の実施例について説明する。図1は、本発明に係る拡
大投影光学系をプリンター等の画像形成装置に適用した
一実施例である。
【0010】同図において、左手側が物体側であり、レ
ーザアレイ1が発光源として配置されている。また、右
手側が像側であり、感光体2上にレーザビームが投影さ
れ結像される。本実施例は、ある規則に従って2次元上
に配列されたレーザアレイ1を、ある規則に従って発光
させ、本発明に係る拡大投影光学系3により感光体2上
に投影し、ある規則に従って結像させるものである。
【0011】物体側はテレセントリックな光学系になっ
ており、レーザアレイ1上に配列されたレーザ発光部か
ら出射されるレーザビーム4は、光軸に沿って平行に拡
大投影光学系3に入射し、拡大投影光学系3の横倍率だ
け拡大され、図示のようにレーザビーム5となり、感光
体2上に投影され結像される。
【0012】図2は、拡大投影光学系3の構成図であ
る。同図に示すように、拡大投影光学系3は、物体側に
凸面を向けた正のパワーを有するレンズL1と、物体側
に凸面を向けた正のパワーを有するレンズL2と、物体
側に凸面を向けた正のパワーを有するレンズL3と、像
側に凹面を向けた負のパワーを有するレンズL4と、物
体側に凸面を向けた正のパワーを有するレンズL5と、
物体側に凹面を向けた負のパワーを有するレンズL6
と、物体側に凸面を向けた正のパワーを有するレンズL
7と、物体側に凹面を向けた負のパワーを有するレンズ
L8と、物体側に凹面を向けた負のパワーを有するレン
ズL9と、像側に凸面を向けた正のパワーを有するレン
ズL10と、前記レンズL4とレンズL5の間に配置さ
れた絞りSPとを備える。
【0013】これらレンズは、物体側から順次数えて、
曲率半径をR1からR20、レンズの厚み又は面間距離
をD1からD19とし、拡大投影光学系の焦点距離をf
とするとき、 0.13<|R9/R10|<0.17、 R9>0、
R10<0、 0.5<R11/R12<0.6、
R11<0、 R12<0、 0.45<R15/R1
6<0.55、 R15<0、 R16<0、 0.3
<R17/R18<0.4、 R17<0、 R18<
0、 3.5<R19/R20<4.5、R19<0、
R20<0、 0.2f<D14<0.3f の各条件を満足するようにする。
【0014】表1は、上記のように構成された拡大投影
光学系の具体的なレンズデータを示すものである。
【0015】表1において、Ri(i=1〜20)は、
レンズの曲率半径を示すものであり、例えばR1は、レ
ンズL1の凸面R1の曲率半径であり、R2は、レンズ
L1の像側にある面R2の曲率半径である。D1,D
3,D5,D7,D9,D11,D13,D15,D1
7,D19は、レンズL1〜L10の厚みをそれぞれ示
し、D2,D4,D6は、レンズL1〜L4の隣り合う
レンズ間の面間隔をそれぞれ示し、D10,D12,D
14,D16,D18は、レンズL5〜L10の隣り合
うレンズ間の面間隔をそれぞれ示す。さらに、D8はレ
ンズL4と絞りSPとの面間隔、D9は絞りSPとレン
ズL5との面間隔をそれぞれ示す。また、n1からn1
0は、波長780nmに対するレンズL1〜L10の屈
折率をそれぞれ示している。なお、表1中の曲率半径R
i、レンズの厚みまたは面間隔Diの数値の単位はmm
である。
【表1】
【0016】上記レンズデータを有する拡大投影光学系
の焦点距離f、全画角2θ、実効FNo、倍率Mは、そ
れぞれf=48.5、2θ=52°、FNo=17、M
=6に設定されている。
【0017】図3(a)、(b)、(c)は、上記のよ
うに構成された拡大投影光学系3の球面収差、非点収差
および歪曲収差をそれぞれ示す図である。図のように収
差の状況は良好であり、本発明に係る拡大投影光学系に
よれば高解像度の画像を得ることができる。なお、同図
(b)において、符号S(実線)はサジタル方向の非点
収差を示し、符号T(破線)はタンジェンシャル方向の
非点収差を示している。
【0018】図4は、MTF(Modulation
Transfer Function)曲線を示す図で
ある。Yは物体高を示し、符号S(一点鎖線)はサジタ
ル方向、符号T(破線)はタンジェンシャル方向のMT
F曲線を示している。図示のように、MTF曲線は高い
空間周波数まで延びており高解像力を有している。かつ
上述のとおり、全画角2θは52度であり画角の大きい
拡大投影光学系が得られる。
【0019】また、本発明に係る拡大投影光学系は、物
体側でテレセントリックとなっており、2次元上に配列
されたレーザアレイの発光点を感光体上に正確に拡大投
影できる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、画角が大きく、かつ高
解像度を有する拡大投影光学系を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る拡大投影光学系を画像形成装置に
適用した一実施例である。
【図2】本発明に係る拡大投影光学系の構成図である。
【図3】(a)は本発明に係る拡大投影光学系の球面収
差図、(b)は本発明に係る拡大投影光学系の非点収差
図、(c)は本発明に係る拡大投影光学系の歪曲収差図
である。
【図4】本発明に係る拡大投影光学系のMTF曲線図で
ある。
【符号の説明】
L1 第1レンズ L2 第2レンズ L3 第3レンズ L4 第4レンズ L5 第5レンズ L6 第6レンズ L7 第7レンズ L8 第8レンズ L9 第9レンズ L10 第10レンズ R1 第1レンズの物体側曲率半径 R2 第1レンズの像側曲率半径 R3 第2レンズの物体側曲率半径 R4 第2レンズの像側曲率半径 R5 第3レンズの物体側曲率半径 R6 第3レンズの像側曲率半径 R7 第4レンズの物体側曲率半径 R8 第4レンズの像側曲率半径 R9 第5レンズの物体側曲率半径 R10 第5レンズの像側曲率半径 R11 第6レンズの物体側曲率半径 R12 第6レンズの像側曲率半径 R13 第7レンズの物体側曲率半径 R14 第7レンズの像側曲率半径 R15 第8レンズの物体側曲率半径 R16 第8レンズの像側曲率半径 R17 第9レンズの物体側曲率半径 R18 第9レンズの像側曲率半径 R19 第10レンズの物体側曲率半径 R20 第10レンズの像側曲率半径 SP 絞り

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側に凸面を向けた正のパワーを有す
    る第1レンズと、前記第1レンズの像側に配置され、物
    体側に凸面を向けた正のパワーを有する第2レンズと、
    前記第2レンズの像側に配置され、物体側に凸面を向け
    た正のパワーを有する第3レンズと、前記第3レンズの
    像側に配置され、像側に凹面を向けた負のパワーを有す
    る第4レンズと、前記第4レンズの像側に配置され、物
    体側に凸面を向けた正のパワーを有する第5レンズと、
    前記第5レンズの像側に配置され、物体側に凹面を向け
    た負のパワーを有する第6レンズと、前記第6レンズの
    像側に配置され、物体側に凸面を向けた正のパワーを有
    する第7レンズと、前記第7レンズの像側に配置され、
    物体側に凹面を向けた負のパワーを有する第8レンズ
    と、前記第8レンズの像側に配置され、物体側に凹面を
    向けた負のパワーを有する第9レンズと、前記第9レン
    ズの像側に配置され、像側に凸面を向けた正のパワーを
    有する第10レンズと、前記第4レンズと前記第5レン
    ズの間に配置された絞りとを備えた拡大投影光学系であ
    って、物体側から順次数えて、曲率半径をR1からR2
    0、レンズの厚み又は面間距離をD1からD19とし、
    拡大投影光学系の焦点距離をfとするとき、 0.13<|R9/R10|<0.17、 R9>0、
    R10<0、 0.5<R11/R12<0.6、
    R11<0、 R12<0、 0.45<R15/R1
    6<0.55、 R15<0、 R16<0、 0.3
    <R17/R18<0.4、 R17<0、 R18<
    0、 3.5<R19/R20<4.5、R19<0、
    R20<0、 0.2f<D14<0.3f の各条件を満足することを特徴とする拡大投影光学系。
  2. 【請求項2】 画像信号に基づいてレーザビームを発生
    するレーザアレイと、前記レーザビームを拡大して投影
    する請求項1記載の拡大投影光学系と、前記拡大投影光
    学系により拡大されたレーザビームが投影され結像され
    る感光体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記拡大投影光学系の物体側はテレセン
    トリックな光学系になっていることを特徴とする請求項
    2記載の画像形成装置。
JP21555397A 1997-07-25 1997-07-25 拡大投影光学系 Pending JPH1144844A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102279460A (zh) * 2011-07-27 2011-12-14 上海市计量测试技术研究院 一种光学投影系统
CN112859291A (zh) * 2021-02-01 2021-05-28 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头
WO2022088363A1 (zh) * 2020-10-30 2022-05-05 诚瑞光学(深圳)有限公司 摄像光学镜头
US11531189B2 (en) 2019-05-10 2022-12-20 Zhejiang Sunny Optical Co., Ltd. Optical imaging system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102279460A (zh) * 2011-07-27 2011-12-14 上海市计量测试技术研究院 一种光学投影系统
US11531189B2 (en) 2019-05-10 2022-12-20 Zhejiang Sunny Optical Co., Ltd. Optical imaging system
WO2022088363A1 (zh) * 2020-10-30 2022-05-05 诚瑞光学(深圳)有限公司 摄像光学镜头
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