JPS6053294B2 - ４群構成ｆθレンズ系 - Google Patents
４群構成ｆθレンズ系Info
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- JPS6053294B2 JPS6053294B2 JP55082791A JP8279180A JPS6053294B2 JP S6053294 B2 JPS6053294 B2 JP S6053294B2 JP 55082791 A JP55082791 A JP 55082791A JP 8279180 A JP8279180 A JP 8279180A JP S6053294 B2 JPS6053294 B2 JP S6053294B2
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- lens
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- lens system
- entrance pupil
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- G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
-
- G—PHYSICS
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- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
-
- 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
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はファクシミリやプリンター等の走査光学系に使
われるｆθレンズに関する。
われるｆθレンズに関する。
ファクシミリ等の走査光学系においては、画像信号に応
じて変調された例えばレーザ光線束を一定平面内で、例
えば多面体の反射部材を用いて偏向させ、この反射部材
からの反射光線束を結像レンズで所定の像面内に結像さ
せている。
じて変調された例えばレーザ光線束を一定平面内で、例
えば多面体の反射部材を用いて偏向させ、この反射部材
からの反射光線束を結像レンズで所定の像面内に結像さ
せている。
この多面鏡による光線束の偏向速度は角速度を一定にし
て行う方が機構的にも簡単でありコストもずつと安くな
る。そこで前記結像レンズには光線束の偏向角θに正比
例する結像面での像高Ｈを与える性能が要求される。一
般に集束型のレンズ系ではレンズ系に対する入射角０と
レンズ系の像面での像高ＨはＨ■ｆｔａｎθの関係があ
るのが普通である。
て行う方が機構的にも簡単でありコストもずつと安くな
る。そこで前記結像レンズには光線束の偏向角θに正比
例する結像面での像高Ｈを与える性能が要求される。一
般に集束型のレンズ系ではレンズ系に対する入射角０と
レンズ系の像面での像高ＨはＨ■ｆｔａｎθの関係があ
るのが普通である。
θが小さい範囲ではｔａｎｏ：ｏと見做せるが走査光学
系に要求される画角ではｔａｎ０＞θなる領域がほとん
どであ・り、正確にＨ＝ｆθとするためには、前記結像
レンズには負の歪曲収差を持たせてやる必要がある。ｆ
θレンズには前述の入射瞳とｆθレンズ系の前側焦点を
一致させることによりｆθレンズ系をフ通過した後の光
線束の主光線がｆ０レンズ系の光軸と平行になるテレセ
ントリツクタイプのｆ０レンズ系と、入射瞳をｆ０レン
ズ系の前側焦点より内側に設定し、ｆθレンズ系を通過
した後の光線束の主光線がｆ０レンズ系の光軸に対して
拡つて５ゆくタイプのｆθレンズ系の２種類がある。
系に要求される画角ではｔａｎ０＞θなる領域がほとん
どであ・り、正確にＨ＝ｆθとするためには、前記結像
レンズには負の歪曲収差を持たせてやる必要がある。ｆ
θレンズには前述の入射瞳とｆθレンズ系の前側焦点を
一致させることによりｆθレンズ系をフ通過した後の光
線束の主光線がｆ０レンズ系の光軸と平行になるテレセ
ントリツクタイプのｆ０レンズ系と、入射瞳をｆ０レン
ズ系の前側焦点より内側に設定し、ｆθレンズ系を通過
した後の光線束の主光線がｆ０レンズ系の光軸に対して
拡つて５ゆくタイプのｆθレンズ系の２種類がある。
前者のテレセントリツクタイプのものは結像光線束の主
光線が像面と垂直になるため像面のずれに対しても結像
高さのずれがないため走査の直線性に対する性能に優れ
ているが、もう一方では走査巾が大きくなるとそれに比
例してｆθレンズが大きくなることや、入射瞳から像面
までの全長が長くなる等の欠点が生じる。他方後者のタ
イプでは結像光線束が像面に対して傾むいているため像
面のすれに対して走査の直線性が悪くなる欠点を有する
反面走査巾を大きくとつてもＦＯレンズがあまり大きく
ならない事や、入射瞳から結像面までの全長を比較的短
かく出来る等の利点がある。本発明はこの後者のタイプ
ｆθレンズ系に関するものである。ＦＯレンズの性能は
走査巾に関するものとして、画角、結像性能に関するも
のとして結像のスポットサイズ、そして走査の直線性と
３つに分けて考えることができる。
光線が像面と垂直になるため像面のずれに対しても結像
高さのずれがないため走査の直線性に対する性能に優れ
ているが、もう一方では走査巾が大きくなるとそれに比
例してｆθレンズが大きくなることや、入射瞳から像面
までの全長が長くなる等の欠点が生じる。他方後者のタ
イプでは結像光線束が像面に対して傾むいているため像
面のすれに対して走査の直線性が悪くなる欠点を有する
反面走査巾を大きくとつてもＦＯレンズがあまり大きく
ならない事や、入射瞳から結像面までの全長を比較的短
かく出来る等の利点がある。本発明はこの後者のタイプ
ｆθレンズ系に関するものである。ＦＯレンズの性能は
走査巾に関するものとして、画角、結像性能に関するも
のとして結像のスポットサイズ、そして走査の直線性と
３つに分けて考えることができる。
走査光学系に用いられるＦＯレンズ系には、Ｆｅレンズ
系の合成焦点距離に比べて入射ビーム径が小さいこと、
つまり実効Ｆナンバーが大きいことのため球面収差、コ
マ収差の発生をＦナンバーによつて決まる回析量程度ま
で許容し、走査の直線性も数％まで許すことにより例え
ば２枚構成のＦＯレンズ系を用いることて低コスト化を
図り生産性を高めている場合も多い。しかしながら入射
ビーム径が太くなり、ＦＯレンズ系の実効Ｆナンバーが
小さくなつてくると、２枚構成でｆθレンズ系の諸収差
を補正するのは苦しくなソー般に３枚構成以上のレンズ
系が用いられる。この場合でも走査の直線性を犠性にし
て１％前後まで許せばＦナンバー冗程度までは２枚玉で
可能である。他方Ｆナンバーが７α尖上であり、走査の
直線性として０．５％前後まで厳しくなると２枚玉では
不可能で少なくとも３枚構成のレンズ系が必要とされる
。走査光学系によつて走査巾が長く画角が４５る程度と
広角で走査の直線性が０．０５％〜０．０１％と高精度
なるものを要求れるＦＯレンズ系も多い。本発明はこの
種の走査の直線性に対して高精度が要求される様なＦｅ
レンズ系の改良を目的とするものでる。
系の合成焦点距離に比べて入射ビーム径が小さいこと、
つまり実効Ｆナンバーが大きいことのため球面収差、コ
マ収差の発生をＦナンバーによつて決まる回析量程度ま
で許容し、走査の直線性も数％まで許すことにより例え
ば２枚構成のＦＯレンズ系を用いることて低コスト化を
図り生産性を高めている場合も多い。しかしながら入射
ビーム径が太くなり、ＦＯレンズ系の実効Ｆナンバーが
小さくなつてくると、２枚構成でｆθレンズ系の諸収差
を補正するのは苦しくなソー般に３枚構成以上のレンズ
系が用いられる。この場合でも走査の直線性を犠性にし
て１％前後まで許せばＦナンバー冗程度までは２枚玉で
可能である。他方Ｆナンバーが７α尖上であり、走査の
直線性として０．５％前後まで厳しくなると２枚玉では
不可能で少なくとも３枚構成のレンズ系が必要とされる
。走査光学系によつて走査巾が長く画角が４５る程度と
広角で走査の直線性が０．０５％〜０．０１％と高精度
なるものを要求れるＦＯレンズ系も多い。本発明はこの
種の走査の直線性に対して高精度が要求される様なＦｅ
レンズ系の改良を目的とするものでる。
以下図面を参照しながら本発明の説明を行う。
第１図は本発明によるＦＯレンズ系のレンズの基′本構
成を示す。第１図に示すごとく、本発明によるＦＯレン
ズ系は、入射光側の離れた位置に入射瞳Ｐを有し、入射
光側から順に第１群ＧＩ，第■群Ｇ■，第■群Ｇ■，第
■群Ｇ■を有している。
成を示す。第１図に示すごとく、本発明によるＦＯレン
ズ系は、入射光側の離れた位置に入射瞳Ｐを有し、入射
光側から順に第１群ＧＩ，第■群Ｇ■，第■群Ｇ■，第
■群Ｇ■を有している。
第１群ＧＩは負の屈折力を有し、第■群Ｇ■及び第■群
Ｇ■は共に入射瞳Ｐに凹面を向けた両面の曲率半径のほ
ぼ等しいメニスカス成分から成り、第■群Ｇ■は正の屈
折力を有している。そして、全系の合成焦点距離をｆと
し、第■群Ｇ■の両側のレンズ面の曲率半径を入射瞳側
よりＲ，，Ｒ４とし、第■群Ｇ■の両側レンズ面の曲率
半径をＲ５，Ｒ６＜５し、Ｒ３十Ｒ，ｌ（５＋！，Ｒ■
＝９、Ｒ■＝ーｈ−とおき、第■群、第■群の焦点距離
をそれぞれｆ■、ｆ■とするとき、の各条件を満足して
いる。
Ｇ■は共に入射瞳Ｐに凹面を向けた両面の曲率半径のほ
ぼ等しいメニスカス成分から成り、第■群Ｇ■は正の屈
折力を有している。そして、全系の合成焦点距離をｆと
し、第■群Ｇ■の両側のレンズ面の曲率半径を入射瞳側
よりＲ，，Ｒ４とし、第■群Ｇ■の両側レンズ面の曲率
半径をＲ５，Ｒ６＜５し、Ｒ３十Ｒ，ｌ（５＋！，Ｒ■
＝９、Ｒ■＝ーｈ−とおき、第■群、第■群の焦点距離
をそれぞれｆ■、ｆ■とするとき、の各条件を満足して
いる。
周知のように一般的な結像レンズ系はレンズ系に対する
光線束の入射角０と結像面での像高Ｈとの間にはＨ＝Ｆ
ｔａｎＯの関係が存在する。
光線束の入射角０と結像面での像高Ｈとの間にはＨ＝Ｆ
ｔａｎＯの関係が存在する。
一方走査光学系で必要とされるレンズ系はＨ＝ｆθの関
係が要求される。従つて走査光学系で必要とされるレン
ズ系は、の歪曲収差を故意に与えてやる必要がある。
係が要求される。従つて走査光学系で必要とされるレン
ズ系は、の歪曲収差を故意に与えてやる必要がある。
ＴａｎＯ：ｅと見做せない広画角の領域ではｆθ〈Ｔａ
ｎθだからＦＯレンズ系には負の歪曲収差を持たせてや
ることが必要となる。第１図の様な前群に凹レンズ、後
群に凸レンズを有するレンズ構成に於いて、負の歪曲収
差を持たせてやるためには、凸レンズのパワーを強くし
てやれば可能である。他方後群の凸レンズのパワーを強
くしてゆくとレンズ系全体のペツツバール和が正になり
すぎて像面の平担性が失われて、画角の広いｆθレンズ
を得ることが難しくなつてくる。さらにこの後群の凸レ
ンズのパワーが強くなつてゆくと、実効Ｆナンバー関程
度のＦＯレンズ系でも球面収差及びコマ収差が補正不足
となり像面での光線束の集光の程度が劣化しスポットサ
イズが実効Ｆナンバーにより決まる回析限皆に比して大
きくなつてしまう。ペツツバール和を負の方向に動かし
さらに歪曲収差を負の方向に持つてゆく方法として第■
群の凸レンズを複数枚で構成すると共に各々の屈折率を
高くしてやればよいが、一般に高屈折率のガラスはコス
トも高く、透過率も低屈折率のガラスに比べて悪く、更
に第■群のレンズ径とは時によつては１５０Ｔ１Ｉ１Ｒ
φ程度と大きくなることもあり、そのレンズの構成を増
すことは重量的にも価格的にも不利である。更に通常の
光学ガラスの屈折率は高々１』程度までであるため高屈
折率化による歪曲収差の補正、その他の諸収差の補正に
も限度がある。そこで歪曲収差を負の方向に動かすと共
にペツツバール和をも負の方向に動かすか、もしくはペ
ツツバール和にほとんど影響を与えないレンズ部材があ
ればＦＯレンズの諸収差の補正はかなり楽に行なえる。
その役割を果たすのが第■群の瞳側に凹面を向けた両面
の曲率半径のほぼ等しいメニスカスレンズである。両面
の曲率半径がほぼ等しいメニスカス状の単レンズは、レ
ンズのパワーとしては非常に弱い。
ｎθだからＦＯレンズ系には負の歪曲収差を持たせてや
ることが必要となる。第１図の様な前群に凹レンズ、後
群に凸レンズを有するレンズ構成に於いて、負の歪曲収
差を持たせてやるためには、凸レンズのパワーを強くし
てやれば可能である。他方後群の凸レンズのパワーを強
くしてゆくとレンズ系全体のペツツバール和が正になり
すぎて像面の平担性が失われて、画角の広いｆθレンズ
を得ることが難しくなつてくる。さらにこの後群の凸レ
ンズのパワーが強くなつてゆくと、実効Ｆナンバー関程
度のＦＯレンズ系でも球面収差及びコマ収差が補正不足
となり像面での光線束の集光の程度が劣化しスポットサ
イズが実効Ｆナンバーにより決まる回析限皆に比して大
きくなつてしまう。ペツツバール和を負の方向に動かし
さらに歪曲収差を負の方向に持つてゆく方法として第■
群の凸レンズを複数枚で構成すると共に各々の屈折率を
高くしてやればよいが、一般に高屈折率のガラスはコス
トも高く、透過率も低屈折率のガラスに比べて悪く、更
に第■群のレンズ径とは時によつては１５０Ｔ１Ｉ１Ｒ
φ程度と大きくなることもあり、そのレンズの構成を増
すことは重量的にも価格的にも不利である。更に通常の
光学ガラスの屈折率は高々１』程度までであるため高屈
折率化による歪曲収差の補正、その他の諸収差の補正に
も限度がある。そこで歪曲収差を負の方向に動かすと共
にペツツバール和をも負の方向に動かすか、もしくはペ
ツツバール和にほとんど影響を与えないレンズ部材があ
ればＦＯレンズの諸収差の補正はかなり楽に行なえる。
その役割を果たすのが第■群の瞳側に凹面を向けた両面
の曲率半径のほぼ等しいメニスカスレンズである。両面
の曲率半径がほぼ等しいメニスカス状の単レンズは、レ
ンズのパワーとしては非常に弱い。
今このメニスカスレンズの役割を説明するのに、近似的
にパワーのないレンズとして作用する平行平面ガラスを
考えると分りやすい。周知のように全くパワーのない平
行平面ガラスにおいても球面収差、非点収差、歪曲収差
、像面彎曲等の諸収差が発生する。今このうち球面収差
及び歪曲収差に注目してみると、平行平面ガラスによつ
て発生する球面収差Δはガラスをはさむ媒質の屈折率を
ｎ１ガラスの屈折率をｎ゛、ガラスの厚さをｄ１ガラス
に入射する光束が光軸となす角をαとしたとき、Δ＝色
？Ｊ２ｌ・α” で与えられることは良く知られてい
る。
にパワーのないレンズとして作用する平行平面ガラスを
考えると分りやすい。周知のように全くパワーのない平
行平面ガラスにおいても球面収差、非点収差、歪曲収差
、像面彎曲等の諸収差が発生する。今このうち球面収差
及び歪曲収差に注目してみると、平行平面ガラスによつ
て発生する球面収差Δはガラスをはさむ媒質の屈折率を
ｎ１ガラスの屈折率をｎ゛、ガラスの厚さをｄ１ガラス
に入射する光束が光軸となす角をαとしたとき、Δ＝色
？Ｊ２ｌ・α” で与えられることは良く知られてい
る。
一般にｎ″〉ｎであるからこの球面収差Δは軸上光線と
光軸のなす角αの２乗に比例した正の値をとることが分
る。つまり球面収差に関しては凹レンズ的作用が強いこ
とを示している。他方平行平面ガラスによつて発生する
歪曲収差δは光線束の主光線が光軸となす角をφとする
ときで与えられることは良く知られている。
光軸のなす角αの２乗に比例した正の値をとることが分
る。つまり球面収差に関しては凹レンズ的作用が強いこ
とを示している。他方平行平面ガラスによつて発生する
歪曲収差δは光線束の主光線が光軸となす角をφとする
ときで与えられることは良く知られている。
ｎ″は１より大きい値であるあるからこの量は角φの３
乗に比例した負の値をとることが分る。つまり歪曲収差
に関しては凸レンズ的作用が強いことを示している。更
に平行平面ガラスはパワーがないためペツツバール和に
は影響を与えないが、厳密に言うと正の像面彎曲を与え
ることは良く知られている。これは凸レンズのパワーを
強くすると負の像面彎曲が強くなつてゆくことを補正す
るのには良い方向であることが分る。以上のことにより
両面の曲率半径のほぼ等しいメニスカス状のレンズがＦ
ｅレンズ系において、負の歪曲収差を与えるために凸レ
ンズのパワーを強くした時に生じる球面収差、ペツツバ
ール和ひいては像面彎曲に与える悪影響を軽減し諸収差
の補正を容易にすることが分る。
乗に比例した負の値をとることが分る。つまり歪曲収差
に関しては凸レンズ的作用が強いことを示している。更
に平行平面ガラスはパワーがないためペツツバール和に
は影響を与えないが、厳密に言うと正の像面彎曲を与え
ることは良く知られている。これは凸レンズのパワーを
強くすると負の像面彎曲が強くなつてゆくことを補正す
るのには良い方向であることが分る。以上のことにより
両面の曲率半径のほぼ等しいメニスカス状のレンズがＦ
ｅレンズ系において、負の歪曲収差を与えるために凸レ
ンズのパワーを強くした時に生じる球面収差、ペツツバ
ール和ひいては像面彎曲に与える悪影響を軽減し諸収差
の補正を容易にすることが分る。
そのときに与えられる条件が、条件（１）及び条件（３
）である。前述のように平行平面板で発生する球面収差
はα２に比例し、歪曲収差はφ３に比例する。一般にＦ
Ｏレンズ系ではαは高々数度以内であるのに対し画角に
対応するφは数十度となる。そのため平行平面板のまま
では歪曲収差に対する補正が過剰となり諸収差の補正が
うまくできない。条件（１）でＲ■の絶対値を０．３５
ｆ以下に押えているのはこのためである。つまり、瞳側
に凹面を向けたメニスカスレンズにすることにより画角
周辺の主光線のメニスカスレンズの法線に対する入射角
とメニスカスレンズの光軸に対する軸上光線の入射角と
をほぼ等しくし、これによつてこのメニスカスレンズで
発生する球面収差及び歪曲収差のバランスをとり全体と
しての諸収差の補正を可能ならしめたのである。
）である。前述のように平行平面板で発生する球面収差
はα２に比例し、歪曲収差はφ３に比例する。一般にＦ
Ｏレンズ系ではαは高々数度以内であるのに対し画角に
対応するφは数十度となる。そのため平行平面板のまま
では歪曲収差に対する補正が過剰となり諸収差の補正が
うまくできない。条件（１）でＲ■の絶対値を０．３５
ｆ以下に押えているのはこのためである。つまり、瞳側
に凹面を向けたメニスカスレンズにすることにより画角
周辺の主光線のメニスカスレンズの法線に対する入射角
とメニスカスレンズの光軸に対する軸上光線の入射角と
をほぼ等しくし、これによつてこのメニスカスレンズで
発生する球面収差及び歪曲収差のバランスをとり全体と
しての諸収差の補正を可能ならしめたのである。
また、Ｒ■の絶対値が０．０８ｆ以下に小さくなるとそ
こで発生するオーバのコマフレアの補正が難しくなり、
またメニスカスレンズの曲率半径が小さｊくなりすぎて
製作上も問題を生じる。また条件（３）のうちｆ■の絶
対値がｆより大きくないとこのメニスカスレンズの有す
るパワーが強くなり過ぎてペツツバール和に与える影響
が大きくなり像面彎曲の補正が難しくなる。
こで発生するオーバのコマフレアの補正が難しくなり、
またメニスカスレンズの曲率半径が小さｊくなりすぎて
製作上も問題を生じる。また条件（３）のうちｆ■の絶
対値がｆより大きくないとこのメニスカスレンズの有す
るパワーが強くなり過ぎてペツツバール和に与える影響
が大きくなり像面彎曲の補正が難しくなる。
７ 走査の直線性が０．５％〜０．１％程度の要求であ
るＦＯレンズ系では前述のメニスカスレンズを一群加え
るだけで十分所定の性能を出すことができる。
るＦＯレンズ系では前述のメニスカスレンズを一群加え
るだけで十分所定の性能を出すことができる。
しかし、走査の直線性が０．０５〜０．０１％と厳しい
精度を要求されるものについては一群のメニス］カスレ
ンズだけでは高次の歪曲収差が補正しきれないため、中
間画角での歪曲収差の曲りを十分に補正できなくなる。
そのために第１群と第■群の間に第■群として瞳側に凹
面を向けた両面の曲率半径のほとんど等しいメニスカス
レンズを挿入する。この第■群のメニスカスレンズは前
に述べた第■群のメニスカスレンズと本質的には同等の
作用をなすものであるが、その主たる目的は歪曲収差の
高次の収差を除去することにある。そのためには条件（
２）が必要で、Ｒ■の絶対値がＲ■の絶対値より小さく
なると、高次の歪曲収差の補正に役立たないばかりでな
く、このメニスカスレンズによつて発生する周辺光線に
対するコマ収差の補正が難しくなつてしまう。条件（３
）のｆ■の絶対値がｆより大きくなければならない理由
は、第■群の合成焦点距離ｆ■について述べたのと同じ
理由で、第■群のメニスカスレンズのパワーが強くなり
すぎるとペツツバール和に与える影響が大きくなり像面
彎曲の補正が難しくなるからである。尚、上述してきた
如く第■群及び第■群はそれぞれ前後の曲率半径がほぼ
等しいメニスカスレンズとして構成されるが、具体的に
は０．８くＲ４／Ｒ，く１．２、０．７くＲ６／Ｒ，く
１．５の範囲で構成することが望ましい。以下本発明の
実施例について説明する。
精度を要求されるものについては一群のメニス］カスレ
ンズだけでは高次の歪曲収差が補正しきれないため、中
間画角での歪曲収差の曲りを十分に補正できなくなる。
そのために第１群と第■群の間に第■群として瞳側に凹
面を向けた両面の曲率半径のほとんど等しいメニスカス
レンズを挿入する。この第■群のメニスカスレンズは前
に述べた第■群のメニスカスレンズと本質的には同等の
作用をなすものであるが、その主たる目的は歪曲収差の
高次の収差を除去することにある。そのためには条件（
２）が必要で、Ｒ■の絶対値がＲ■の絶対値より小さく
なると、高次の歪曲収差の補正に役立たないばかりでな
く、このメニスカスレンズによつて発生する周辺光線に
対するコマ収差の補正が難しくなつてしまう。条件（３
）のｆ■の絶対値がｆより大きくなければならない理由
は、第■群の合成焦点距離ｆ■について述べたのと同じ
理由で、第■群のメニスカスレンズのパワーが強くなり
すぎるとペツツバール和に与える影響が大きくなり像面
彎曲の補正が難しくなるからである。尚、上述してきた
如く第■群及び第■群はそれぞれ前後の曲率半径がほぼ
等しいメニスカスレンズとして構成されるが、具体的に
は０．８くＲ４／Ｒ，く１．２、０．７くＲ６／Ｒ，く
１．５の範囲で構成することが望ましい。以下本発明の
実施例について説明する。
本発明による実施例はそのレンズ構成図が第２図に示さ
れるごとく、第１群ＧＩの凹レンズ群は瞳Ｐ側より正レ
ンズと負レンズとからなり、第２群Ｇ■及び第３群Ｇ■
は共に瞳Ｐ側に凹面を向けたメニスカス単レンズからな
り、第４群Ｇ■は単一の正レンズからなつている。本実
施例は波長６３２８Ａの光線のためのｆθレンズであり
、入射ビーム径は６？φである。
れるごとく、第１群ＧＩの凹レンズ群は瞳Ｐ側より正レ
ンズと負レンズとからなり、第２群Ｇ■及び第３群Ｇ■
は共に瞳Ｐ側に凹面を向けたメニスカス単レンズからな
り、第４群Ｇ■は単一の正レンズからなつている。本実
施例は波長６３２８Ａの光線のためのｆθレンズであり
、入射ビーム径は６？φである。
以下に諸元を示す。但し、Ｒｌ，ｒ２，・・・Ｒｌ。は
入射光線から順次の各レンズ面の曲率半径、Ｄｌ，ｄ２
、・・・Ｄ９は各−レンズの中心厚及び空気間隔、Ｔｌ
ｌ，ｎ２，・・・，Ｎ５は各レンズの波長６３２８Ａの
光に対する屈折率である。またＦＩ，・・・，ｆ■は各
群１〜■の焦点距離である。入射瞳は第１レンズ面γ，
の前方７０９５７！！ａ第３図に本実施例の諸収差図を
示す。
入射光線から順次の各レンズ面の曲率半径、Ｄｌ，ｄ２
、・・・Ｄ９は各−レンズの中心厚及び空気間隔、Ｔｌ
ｌ，ｎ２，・・・，Ｎ５は各レンズの波長６３２８Ａの
光に対する屈折率である。またＦＩ，・・・，ｆ■は各
群１〜■の焦点距離である。入射瞳は第１レンズ面γ，
の前方７０９５７！！ａ第３図に本実施例の諸収差図を
示す。
第３図Ａは走査の直線性を示しており最良像面で走査の
直線性が±０．０２５％以内と良好であることが示され
る。
直線性が±０．０２５％以内と良好であることが示され
る。
第３図Ｂには非点収差を示す。点線がメリジオナル方向
、実線がサジタル方向の収差を示す。図よりも明らかな
ように非点収差は最大でも−０．０７ｍとレンズ系の明
るさによる深度に比して十分小さくなつている。そのた
め全画角に対し像面でのスポットサイズは１０μｍφ以
下となりレンズ系のＦナンバーで決まる回折によるスポ
ットサイズに比して小さくおさえられている。尚、第１
群及び第■群の構成は、上記実施例の構成に限るもので
はなく、Ｆナンバーや画角に対して多数のレンズで構成
することができる。また、各レンズ群の屈折率を高くす
れば、同一の構成でもより高性能のＦＯレンズ系を実現
できることはいうまでもない。以上本発明によれば、簡
単なレンズ構成でコンパクトな走査の直線性の良好な十
分に明るいＦＯレンズ系が得られる。
、実線がサジタル方向の収差を示す。図よりも明らかな
ように非点収差は最大でも−０．０７ｍとレンズ系の明
るさによる深度に比して十分小さくなつている。そのた
め全画角に対し像面でのスポットサイズは１０μｍφ以
下となりレンズ系のＦナンバーで決まる回折によるスポ
ットサイズに比して小さくおさえられている。尚、第１
群及び第■群の構成は、上記実施例の構成に限るもので
はなく、Ｆナンバーや画角に対して多数のレンズで構成
することができる。また、各レンズ群の屈折率を高くす
れば、同一の構成でもより高性能のＦＯレンズ系を実現
できることはいうまでもない。以上本発明によれば、簡
単なレンズ構成でコンパクトな走査の直線性の良好な十
分に明るいＦＯレンズ系が得られる。
第１図は本発明によるＦＯレンズ系のレンズの基本構成
を、第２図は本発明の実施例であるレンズ構成図、第３
図は本実施例の諸収差図である。
を、第２図は本発明の実施例であるレンズ構成図、第３
図は本実施例の諸収差図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レンズ系の入射光側の離れた位置に入射瞳を有し、
該入射瞳を中心とし光軸に対して角度θで入射する平行
光束の像高Ｈが、全系の焦点距離をｆとしてＨ＝ｆθと
なる様な負の歪曲収差を有するｆθレンズ系において、
前記入射瞳側から順に第 I 、第II、第III、第IVの４群
を有し、該第 I 群は合成で負の屈折力を有し、該第II
群及び第III群は共に前記入射瞳に凹面を向けたメニス
カス成分から成り、該第IV群は合成で正の屈折力を有し
、前記第II群の両側のレンズ面の曲率半径を前記入射瞳
側からＲ＿３、Ｒ＿４とし、前記第III群の両側のレン
ズ面の曲率半径を前記入射瞳側からＲ＿５、Ｒ＿６とし
、ＲII＝（Ｒ＿３＋Ｒ＿４）／２、ＲIII＝（Ｒ＿５＋
Ｒ＿６）／２とおき、前記第II群及び第III群の焦点距
離をそれぞれｆII、ｆIIIとするとき、０．０８ｆ＜｜
ＲIII｜＜０．３５ｆ（１）｜ＲIII｜＜｜ＲII｜（２） ｆ＜｜ｆII｜、｜ｆIII｜（３） の各条件を満足することを特徴とするｆθレンズ系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55082791A JPS6053294B2 (ja) | 1980-06-20 | 1980-06-20 | ４群構成ｆθレンズ系 |
| US06/271,284 US4400063A (en) | 1980-06-20 | 1981-06-08 | F(θ) Lens system of four-group construction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55082791A JPS6053294B2 (ja) | 1980-06-20 | 1980-06-20 | ４群構成ｆθレンズ系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5710110A JPS5710110A (en) | 1982-01-19 |
| JPS6053294B2 true JPS6053294B2 (ja) | 1985-11-25 |
Family
ID=13784222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55082791A Expired JPS6053294B2 (ja) | 1980-06-20 | 1980-06-20 | ４群構成ｆθレンズ系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4400063A (ja) |
| JP (1) | JPS6053294B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2876477A1 (en) | 2013-11-22 | 2015-05-27 | Fujifilm Corporation | Scanning optical system, optical scanning apparatus, and radiation image readout apparatus |
| KR20190001935U (ko) * | 2018-01-23 | 2019-07-31 | 예놉틱 옵틱컬 시스템즈 게엠베하 | 에프 세타 렌즈 |
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| JPS61128218A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-16 | Ricoh Co Ltd | ２枚玉ｆθレンズ |
| JPS61156020A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Ricoh Co Ltd | ポストオブジエクテイブ型光偏向器 |
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| CN101369047B (zh) * | 2008-04-28 | 2010-12-08 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 光学镜头 |
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-
1980
- 1980-06-20 JP JP55082791A patent/JPS6053294B2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-06-08 US US06/271,284 patent/US4400063A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5710110A (en) | 1982-01-19 |
| US4400063A (en) | 1983-08-23 |
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