JPS60123815A - テレセントリツクf・θレンズ - Google Patents
テレセントリツクf・θレンズInfo
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- JPS60123815A JPS60123815A JP23259683A JP23259683A JPS60123815A JP S60123815 A JPS60123815 A JP S60123815A JP 23259683 A JP23259683 A JP 23259683A JP 23259683 A JP23259683 A JP 23259683A JP S60123815 A JPS60123815 A JP S60123815A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- lens
- concave surface
- positive
- telecentric
- Prior art date
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- Granted
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は光学的走査系に用いられるテレセントリックな
f・θレンズに関する。 プリンター、ファクシミリ等に用いられるレーザビーム
による走査光学系においては、レーザビームの入射角と
像面におけるビームスポットの位置が比例関係にある事
が望ましく、光学系全体の焦点距離をf、入射角をθと
した時、理想像高yがy=(・θとして与えられるf・
θレンズが用いられる事が多い。 又、射出瞳位置が無限遠方になっている、いわゆるテレ
セントリック光学系は、記録面が光軸方向に多少前後し
たり、あるいは記録面自身が波打った状態であっても、
入射角dと像高yの関係が保たれるというメリットがあ
るため、f・θレンズ光学系にも応用されている。加え
てf・θレンズ光学系は、特に撮像管のような記録素子
と組合せて使用する事もあるので、素子の性質上からも
テレセントリックな系とする必要も生じてきている。 本発明は、構成枚数が少ないながら、上記両光学系の特
徴を持つ、コマ収差、像面彎曲等の諸収差が十分に補正
された、性能の高いテレセントリックf・θレンズ光学
系を提供するものである。 本発明のレンズ構成は、物界側から順に、第1群は物界
側に凹面を向けた負のメニスカスレンズ。 第2群は物界側に凹面を向けた正のメニスカスレンズ、
第3群は正レンズ、第4群は正レンズ、第5群は像側に
凹面を向けたメニスカスレンズから成る5群5枚構成で
あって、全系の焦点距離をf、第2群から第4群までの
合成焦点距離をf234゜第1面の曲率半径をrlとし
たとき、 (1) 0.3 f < I r I<0.4 f(2
) 0.85 f < f 23 a <0.95 f
(3) 0.55 f < r 1o <0.7 f(
4) 0.75<−r I。/ r 9 <0.9の各
条件を満たすものである。 f・θレンズでは理想像高yがy=(・θで与えられる
が、これを実現するためには意図的に負の歪曲収差を発
生させなければならなり1゜そこで本発明では、テレセ
ントリックな系であって瞳位置が前側焦点面にあるため
、軸外の光束は主光線も含めてレンズ系の光軸より離れ
た部分を通るので、第2群レンズから第4群レンズまで
の正のレンズ群によって負の歪曲収差を発生させている
。 しかしながら、軸外光線が前記圧のレンズ群の周辺部を
通ると、内向性のコマ収差が発生してしまうことになる
。このため本発明では、第1群レンズに物界側に凹面を
向けた負のメニスカスレンズを用いて外向性のコマ収差
を発生させ、これを補正している。 又、第1群レンズの負のパワーは、正のレンズ群による
ペッツバール和の増大を打ち消す方向に働いているもの
の、尚ペッツバール和は正であって負の像面彎曲が残っ
ているので、第5群レンズによりこれを補正している。 第5群レンズはパワーが弱いため、合成焦点距離や球面
収差、コマ収差には殆ど影響しないが、凹面を像側に向
けた負のメニスカスレンズであって且つ光線がレンズを
通る時の光軸からの高さが入射角により大きく変化する
位置にあるため、像面彎曲及び非点収差の補正に有効な
働きをする。 以下、本発明に係るテレセントリックf・θレンズが上
記の諸条件を必要とする理由を述べる。 (1)の条件に関し、1r! 1が上限を超えると、球
面収差及び軸外光束に対するコマ収差の補正が不足し、
良好な性能を確保することが困難になる。 又、下限を下まわると、コマ収差の補正が過剰になり、
高次の球面収差、コマ収差の発生が著るしくなる。 (2)の条件に関し、f234が上限を超えると、負の
歪曲収差の発生量が不足して、理想像高f・θからのず
れが大きくなるとともに、全系の焦点距離を保つために
負のパワーを持つ第1群との間隔が増え、全長が増大し
てしまう6通番;下限を下まわると、歪曲収差の発生が
過度になり、又ペッツバールの和が増加して像面彎曲が
大きくなる。 (3)および(4)の条件は像面彎曲の補正に関するも
のである。条件(3)に関し、rtoが上限より大きく
なると、像面彎曲、非点収差の補正が不足し、逆に下限
より小さくなると有効径が減って走査範囲が狭くなって
しまう。(4)の条件は、全系の焦点距離や球面収差、
コマ収差にはあまり影響を与えず、ペッツバールの和は
減少させるべく第5群レンズのパワーを弱くするために
規定したものである。 更に、ペッツバールの和が増加しないため、負のパワー
を持つ第1群レンズの屈折率は1.75以下である事が
望ましい。又、球面収差及びペッツバールの和を増加さ
せない様、第2群から第4群までの正のレンズ群の屈折
率の平均は1.65以上である方が望ましい。 次に、本発明に係るテレセントリックf・θレンズの実
施例を示す。ここで、f、は全系の焦点距離、θは最大
入射角、riは第1面の曲率半径、d+は第1番目の肉
厚又は空気間隔、n[は第に群レンズの屈折率である。 又、波長は780μmである。
f・θレンズに関する。 プリンター、ファクシミリ等に用いられるレーザビーム
による走査光学系においては、レーザビームの入射角と
像面におけるビームスポットの位置が比例関係にある事
が望ましく、光学系全体の焦点距離をf、入射角をθと
した時、理想像高yがy=(・θとして与えられるf・
θレンズが用いられる事が多い。 又、射出瞳位置が無限遠方になっている、いわゆるテレ
セントリック光学系は、記録面が光軸方向に多少前後し
たり、あるいは記録面自身が波打った状態であっても、
入射角dと像高yの関係が保たれるというメリットがあ
るため、f・θレンズ光学系にも応用されている。加え
てf・θレンズ光学系は、特に撮像管のような記録素子
と組合せて使用する事もあるので、素子の性質上からも
テレセントリックな系とする必要も生じてきている。 本発明は、構成枚数が少ないながら、上記両光学系の特
徴を持つ、コマ収差、像面彎曲等の諸収差が十分に補正
された、性能の高いテレセントリックf・θレンズ光学
系を提供するものである。 本発明のレンズ構成は、物界側から順に、第1群は物界
側に凹面を向けた負のメニスカスレンズ。 第2群は物界側に凹面を向けた正のメニスカスレンズ、
第3群は正レンズ、第4群は正レンズ、第5群は像側に
凹面を向けたメニスカスレンズから成る5群5枚構成で
あって、全系の焦点距離をf、第2群から第4群までの
合成焦点距離をf234゜第1面の曲率半径をrlとし
たとき、 (1) 0.3 f < I r I<0.4 f(2
) 0.85 f < f 23 a <0.95 f
(3) 0.55 f < r 1o <0.7 f(
4) 0.75<−r I。/ r 9 <0.9の各
条件を満たすものである。 f・θレンズでは理想像高yがy=(・θで与えられる
が、これを実現するためには意図的に負の歪曲収差を発
生させなければならなり1゜そこで本発明では、テレセ
ントリックな系であって瞳位置が前側焦点面にあるため
、軸外の光束は主光線も含めてレンズ系の光軸より離れ
た部分を通るので、第2群レンズから第4群レンズまで
の正のレンズ群によって負の歪曲収差を発生させている
。 しかしながら、軸外光線が前記圧のレンズ群の周辺部を
通ると、内向性のコマ収差が発生してしまうことになる
。このため本発明では、第1群レンズに物界側に凹面を
向けた負のメニスカスレンズを用いて外向性のコマ収差
を発生させ、これを補正している。 又、第1群レンズの負のパワーは、正のレンズ群による
ペッツバール和の増大を打ち消す方向に働いているもの
の、尚ペッツバール和は正であって負の像面彎曲が残っ
ているので、第5群レンズによりこれを補正している。 第5群レンズはパワーが弱いため、合成焦点距離や球面
収差、コマ収差には殆ど影響しないが、凹面を像側に向
けた負のメニスカスレンズであって且つ光線がレンズを
通る時の光軸からの高さが入射角により大きく変化する
位置にあるため、像面彎曲及び非点収差の補正に有効な
働きをする。 以下、本発明に係るテレセントリックf・θレンズが上
記の諸条件を必要とする理由を述べる。 (1)の条件に関し、1r! 1が上限を超えると、球
面収差及び軸外光束に対するコマ収差の補正が不足し、
良好な性能を確保することが困難になる。 又、下限を下まわると、コマ収差の補正が過剰になり、
高次の球面収差、コマ収差の発生が著るしくなる。 (2)の条件に関し、f234が上限を超えると、負の
歪曲収差の発生量が不足して、理想像高f・θからのず
れが大きくなるとともに、全系の焦点距離を保つために
負のパワーを持つ第1群との間隔が増え、全長が増大し
てしまう6通番;下限を下まわると、歪曲収差の発生が
過度になり、又ペッツバールの和が増加して像面彎曲が
大きくなる。 (3)および(4)の条件は像面彎曲の補正に関するも
のである。条件(3)に関し、rtoが上限より大きく
なると、像面彎曲、非点収差の補正が不足し、逆に下限
より小さくなると有効径が減って走査範囲が狭くなって
しまう。(4)の条件は、全系の焦点距離や球面収差、
コマ収差にはあまり影響を与えず、ペッツバールの和は
減少させるべく第5群レンズのパワーを弱くするために
規定したものである。 更に、ペッツバールの和が増加しないため、負のパワー
を持つ第1群レンズの屈折率は1.75以下である事が
望ましい。又、球面収差及びペッツバールの和を増加さ
せない様、第2群から第4群までの正のレンズ群の屈折
率の平均は1.65以上である方が望ましい。 次に、本発明に係るテレセントリックf・θレンズの実
施例を示す。ここで、f、は全系の焦点距離、θは最大
入射角、riは第1面の曲率半径、d+は第1番目の肉
厚又は空気間隔、n[は第に群レンズの屈折率である。 又、波長は780μmである。
【実施例1】
FHOl : 8.3 f =”50.00 20=
4811rl −18,093dl 8.06 ’nH
1,7060Br2 27.020 d2 0.5 −43.621 d39.33 n21.71043r
a 36.395 da O,5 r5 −285.000 dB7.33 n31.71
043r671.400 ds O,5 r7 Ql、368 d78.07 na 1.710
43re LO69,190dB 0.5 r9 38.328 d99.29 ns 1.785
65rl o 30.784 i r 1 1 =0.36f f 23 a =0.91f r + o =0.61f r、。/ r9:=0.80 瞳位置 1面より前方31.50
4811rl −18,093dl 8.06 ’nH
1,7060Br2 27.020 d2 0.5 −43.621 d39.33 n21.71043r
a 36.395 da O,5 r5 −285.000 dB7.33 n31.71
043r671.400 ds O,5 r7 Ql、368 d78.07 na 1.710
43re LO69,190dB 0.5 r9 38.328 d99.29 ns 1.785
65rl o 30.784 i r 1 1 =0.36f f 23 a =0.91f r + o =0.61f r、。/ r9:=0.80 瞳位置 1面より前方31.50
【実施例2】
FNol:8.3 f=49.!J11 20=4B6
rl’ 、 18.000 d+ 9.15 ns 1
.70608r2 =−29,250d2 0.5 r3 −50.887 d3 7.48. n2 ]、
70608r4 −35,500 da O,5 rs 334.410 ds 8.14 n3 1.7
0608r6−72.950 d60−5 r7101.500 d77.45 n4 1.706
08re 1520.979 do O,5rg 35
.862 dB 8.72 n51.70608rl
n29.592 1 r Il =0.36f f 234=0.89f r 16 =0.59f r+o/rg==o・83 瞳位置 、1面より前方31.50
rl’ 、 18.000 d+ 9.15 ns 1
.70608r2 =−29,250d2 0.5 r3 −50.887 d3 7.48. n2 ]、
70608r4 −35,500 da O,5 rs 334.410 ds 8.14 n3 1.7
0608r6−72.950 d60−5 r7101.500 d77.45 n4 1.706
08re 1520.979 do O,5rg 35
.862 dB 8.72 n51.70608rl
n29.592 1 r Il =0.36f f 234=0.89f r 16 =0.59f r+o/rg==o・83 瞳位置 、1面より前方31.50
【実施例3】
FMO1: 8.3 f =50.OO2θ=48ar
l −16,806dl 10.52 nl 1.61
576r7 −28.232 d2 0.5 rl −51,974d3 7.44 n2 1.70
608r4 −34.606 d4 0.15r5−3
72.898 dB5.96 n31.7060B−8
3,5n6 d60.15 r794.296 d7 6.57 na 1.706
08rn 5956.239 do O,15r9 3
g、212 dg 6.99 ns 1.824843
2.489 1− r、 l =0.34f f 234=0.89f r 1o =0.65f r + o / rs =0.85 瞳位置 1面より前方30.19
l −16,806dl 10.52 nl 1.61
576r7 −28.232 d2 0.5 rl −51,974d3 7.44 n2 1.70
608r4 −34.606 d4 0.15r5−3
72.898 dB5.96 n31.7060B−8
3,5n6 d60.15 r794.296 d7 6.57 na 1.706
08rn 5956.239 do O,15r9 3
g、212 dg 6.99 ns 1.824843
2.489 1− r、 l =0.34f f 234=0.89f r 1o =0.65f r + o / rs =0.85 瞳位置 1面より前方30.19
第1図、第3図、第5図はそれぞれ本発明の実 ′施例
1,2.3におけるレンズ構成図、第2図。 第4図、第6図はそれぞれ本発明の実施例1,2゜3に
おける各収差曲線図である。 第1図 第2 図 正弦条件 第3図 ′ 第4図 正弦条件
1,2.3におけるレンズ構成図、第2図。 第4図、第6図はそれぞれ本発明の実施例1,2゜3に
おける各収差曲線図である。 第1図 第2 図 正弦条件 第3図 ′ 第4図 正弦条件
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 物界側から順に、第1群は物界側に凹面を向けた負のメ
ニスカスレンズ、第2群は物界側に凹面を向けた正のメ
ニスカスレンズ、第3群は正レンズ、第4群は正レンズ
、第5群は凹面を像側に向けたメニスカスレンズから成
る5群5枚構成であって、全系の焦点距離をf、第2群
から第4群までの合成焦点距離をf234q第i面の曲
率半径をriとしたとき、 (1) 0.3 f < l r 11 <0.4 f
(2) 0.85 f < f 23 a <0.95
f(3) 0.55 f < r + o <0.7
f(4) 0.75< r 1o / r Q <0
.9の各条件を満たすことを特徴とするテレセントリッ
クf・θレンズ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23259683A JPS60123815A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | テレセントリツクf・θレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23259683A JPS60123815A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | テレセントリツクf・θレンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60123815A true JPS60123815A (ja) | 1985-07-02 |
JPH0143289B2 JPH0143289B2 (ja) | 1989-09-20 |
Family
ID=16941834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23259683A Granted JPS60123815A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | テレセントリツクf・θレンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60123815A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0293511A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-04 | Asahi Optical Co Ltd | テレセントリックfθレンズ |
US5055663A (en) * | 1988-06-28 | 1991-10-08 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical scanning system and method for adjusting thereof |
CN110007434A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-12 | 南京波长光电科技股份有限公司 | 一种基于自由曲面的消场曲及消像散的CO2远心f-theta镜头 |
-
1983
- 1983-12-09 JP JP23259683A patent/JPS60123815A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5055663A (en) * | 1988-06-28 | 1991-10-08 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical scanning system and method for adjusting thereof |
JPH0293511A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-04 | Asahi Optical Co Ltd | テレセントリックfθレンズ |
CN110007434A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-12 | 南京波长光电科技股份有限公司 | 一种基于自由曲面的消场曲及消像散的CO2远心f-theta镜头 |
CN110007434B (zh) * | 2019-04-04 | 2023-10-27 | 南京波长光电科技股份有限公司 | 一种基于自由曲面的消场曲及消像散的CO2远心f-theta镜头 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0143289B2 (ja) | 1989-09-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |