JPS61147211A - 単玉ｆθレンズ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明はレーザービーム走査装置用の結１象レンズ、
特に革玉の簡革な構成を持つｆθレンズに関するっ （従来技術） レーザープリンタ等に用い戯れるレーザービームスキャ
ナ光学系の晴像レンズは、球面収差像面湾曲、歪曲収差
等の諸収差を補正するだけでなく、いわゆるｆθ特性が
要求される。

仁のｆθレンズにｔｉ複数レンズを用いる４’７）（例
えば特開昭５２−１０７Ｆ＋５０号公報）と１枚玉の４
のが見られるが、前者は構成が複雑でコスト高を招く０
後者は構成は簡曝であるが、例えば特開昭５５−７７２
７号公報記載のものけ平凸レンズであって像面湾曲が補
正不足である。サジタル鍛面＃−ｉ池の手段で補正可能
であるが特にメリジオナル像面に問題が残る。また、特
開昭５８−５７０６号公報記載の本のは屈折率が１．６
以上と高屈折率硝材の使用が前提と々っている。

（この発明が解決しようとする問題点）こ０発明け、畦
上という簡嘔な構成で、屈折率が１６以下でも十分な性
能をもち、プラスチック材料で本成型できるｆθレンズ
を得ようとするものである。

発明の構成 （間頌点を解決するための手段） 前述のように、Ｑｉ玉ｆθレンズの場合、ｆθ特性と像
面湾曲を同時に満足さぜることけ、屈折率が１．６以下
では不可能であった。

ｆθ特性からのずれである歪曲収差は、感光体の近傍に
配置され倒れ角補正の役割を果すアナモフィックレンズ
の一面屈折面の非球面化やドツト信号を制飼することに
よってソフトプログラムで補正する等、ｆθレンズの与
でなく池の手段によって補正することも可能であるが、
メリジオナル像面はｆθ結像レンズの特性によ）　　　
り主として決定されてしまう。嘔玉ｆθレンズの場合、
球面系では一般Ｋｍ面湾曲は補正不足の傾向にあること
が知られているが、この発明でけ非球面形状を導入する
ことでメリジオナル像面を補正している。

非球面を物体側面に導入してメリジオナル像面を補正す
るためには、光軸外に行くに従って近軸曲率面からのズ
レが像側になるように変位し、像側の面に導入する場合
は近軸曲率面からの変位が物体側になればよい。これは
、球面形レンズにおいて、収斂作用を持つ面はメリジオ
ナル像面の軸外で収斂作用を弱めるように非球面化され
、発散作用を持つ面は、軸外で発散作用を強めるように
非球面化されることを意味し、どちらの面を非球面化し
てもその作用に大六り差は見られない。

このような基本的思切に基づくこの発明のレンズは、入
射瞳がレンズ前方にある正のパワーを有する執レンズに
おいて、すくなくとも１面を非球面形状とし 但し　ｆ：焦点距離 ΔＸ、：物体側面の近軸曲率面からのずれΔｘ２：ｅ側
面の近軸曲率面からのずれであり次式で表わされる本の
とする。

ｃ＊＝ｃ　＋　２　Ａ２ 更には、副次的には −０，５＜’／Ｒ，＜０．５　　　　　・・・・・・（
２）但し　Ｒ４：物体側の近軸曲率半径 を満足する啄玉ｆθレンズとして構成される。

（作用） 条件（１）の上限は、メリジオナル像面の補正効果を得
るための限界であり、下限は補正過剰に々る限界である
と同時に歪曲収差が正になりすぎ々いための限界である
。

条件（２］の下限をこえると、正の歪曲収差が大きくな
りすぎる。逆圧上限をこえるとコマ収差の発生が大傘〈
ｈる。

（実施例） 以下この発明の実施例を示す。

以下の実施例はポリゴンの傾れ角補正のシリンドリカル
レンズを宮参、Ｆナンバー１００の場合である。

従来例として非球面を含まず、球面レンズの場合 ｆ　＝　２７６．６８　ｍｍ ｄｏ＝　７０ Ｒ，＝−３３５，Ｏｄ、＝８．５　　　ｎ＝１．４９０
１２馬＝−９７，３３７ このと１２）収差曲線図を第２図に示す。

実施例１　（上記レンズの第２面を非球面化）ｆ　＝　
２７６．６８　ｍｍ ｄｏ＝７０ へ＝−３３５，Ｏｄ、＝８．５　　　ｎ＝１．４９０１
２馬＝−９７，３３７ 馬の非球面係数　　Ｋ＝−０，０７５ ΔＸ２（０，ｔハ／　ｆ＝　２．３３４Ｘ１０−’この
収差曲線図を第３図に示す。メリジオナル像面の改善が
顕著に見られる。

実権例２　（従来例の第１面を非球面化したもの）ｄｏ
＝７Ｏｆ＝２７６．６Ｒ へ＝−３３５，０ｄ、＝８．５　　ｎ＝　１．４９０１
２馬＝−９７，３３７ Ｒ４の非球面係数　Ｋ＝３．２０ 収差曲線図を第４喝に示す 実施例３ ｄ、＝＝　７　ｎｖｎｒｎ　　　ｆ＝２７６．６　Ｒへ
＝−３８０，Ｏｄ、＝６．Ｏｎ＝１．４９ｏ１２馬＝−
１００，４６ 馬の非球面係数　Ｋ＝−０，１１ 収差曲線図を第５図に示す 実権例４ ｄｏ＝７０？ＦＩｍｆ＝２７６．６８ Ｒ，＝　　Ｑ）　　　　　　　　ｄ、＝６．Ｏｎ＝１．
４９０１２馬＝−１３５，６０６ 馬の非球面係数　Ｋ＝−０，８０ 収差曲線図を第６同に示す 実施例５　（両面を非球面化ｌ−だもの）ｄｏ＝６５．
ｆｉｍｍ　　ｆ＝２７６６８１　　Ｒ，−１７０７，５
１１０ｄ、　＝１６．０Ｑ　　ｎ＝１．４９ｎ１２２　
馬　−１２６，０１６ Ａ７＝　　１．１９２＋；７１）−１７Ｐ７＝１０．ｒ
）ｆ）（１１１収差曲線を第７図に示す。

実施例６ ｄｏ＝１１Ｏｆ＝２７６．６８ Ｒ，＝−４００，Ｏｄ、＝１２．Ｏｎ＝１．４９０２馬
＝−１０２，２７３ 鴇の非球面係数　Ｋ＝１５．５０ 収差曲線を第８図に示す 実権例７　（両面を非球面化したもの）ｄｏ＝６９．４
Ｏｆ＝２７６、ＰＲ Ｒ，５２１，０２５ｄ１＝１７．０Ｏｎ＝１．４９０１
２Ｒ２−１８１，３５１ Ａ７＝　　１．１Ｍ０９０１）−１７Ｐ７＝１０．（１
０００１収差曲線を＠９図に示す 実施例８ ｄｏ＝　７０．　Ｏｆ　＝　２７６．６８へ＝−２２０
，０ｄ、＝８．Ｏｎ＝１．４９０１２％＝−８４，８９
Ｒ 馬の非球面係数　Ｋ＝−０，０９５ 収差曲線を第１０図に示す 次の実施例９け感光体の近傍にアナモフィックレンズを
配置し、倒れ角補正と同時に晰玉ｆθレンズでけ補正が
十分でｈかった歪曲ｆθ特性をアナモフィックレンズの
８面を四重非球面とすることで補正し、又、Ａ面を中心
力）ら周辺へ行くに従って曲率半径をＶ化さ枦た変形シ
リンドリカル面とするときによって副走査方向（サジツ
タル方向）の像面湾曲を補正した例であり、主走査平面
の断面図を第１１図に示す。

入射瞳１に偏向器反射面であり、入射ビームは主走査方
向〒け入射瞳位置に１４１．８６　ｍｍのビームウニ２
トを、副走査方向では入射瞳からレンズ側４５．８　ｍ
ｍ　Ｋ１％０．２８ｍｍのビームウェストを形成してお
り、副走査方向断面においては、入射瞳と像面は略幾何
学的に共役関係になっているう Ｉ　ＩＪ 実権例９ ｆ＝１５０．０５ 執玉ｆｅのｆ＝１４２．６２ 第３而八けｆ形シリンドリカル面であり、表中０Ｒ＝−
７７０，１１０は主走査断面半匝喚玉ｆｅと光軸を共有
する個所の 副走査方向曲率半ｆｆ！へ＝１５．８である。

（１：う） 発明の効果 こθ発明は、その構成を第１喝に示すように極めて開学
〒あｈ、屈折率が１．６以下七小ながら、その収差曲線
図に見るように、メリジオナル隊面が良く補正されてい
る。そして、屈折率が小でよいのでプラスチック材料で
成形出来るので、低コストで実用化することが出来る。

勿論、屈折率が１．６以上の材料のレンズに応用すれば
更に各収差が改稗出来ることは云う迄もない口

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のｆｅレンズの断面図、第２図は非球
面化しない場合の収差−＠図、第３図、第４図、第５図
、第６図、第７図、第８図ｆａ９図、第１０図は、それ
ぞれ実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、実施例
５、実権例６、実施例７、実施例８の収差曲線図、第１
１図は感光体近傍にアナモフィックレンズを配した走査
光学系の断面図、第１２図はその収差曲線図である。 特許出願人　　　小西六写真工業株式会吐出願人代理人
　弁理士　佐　　藤　　文　　男（ほか１名） 第１図 第２図 非点収差　　　　　　　　　　　歪曲収差第３図 第　　４　　　図 非点収差　　　　　　　　　　　歪曲収差第　　　５　
　　図 第６図 非点収差　　　　　　　　　　　子曲収差第７図 巣８図 第９図 Ｎ＝　２２．２ Ｗ、１０図 ω＝２２．２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入射瞳がレンズ前方にある正のパワーを有する単レンズ
   において、すくなくとも１面を非球面形状とし −１．０×１０＾−＾３＜［ΔＸ＿１＿（＿０＿．＿１
   ＿ｆ＿）−ΔＸ＿２＿（＿０＿．＿１＿ｆ＿）］／ｆ＜
   −１．０×１０＾−＾６ 但しｆ：焦点距離 ΔＸ＿１：物体側面の近軸曲率面からのずれ ΔＸ＿２：像側面の近軸曲率面からのずれ であり次式で表わされる ΔＸ＿（＿φ＿）＝（Ｃφ＾２）／｛１＋√［１−（１
   ＋ｋ）Ｃ＾２φ＾２］｝＋Σ＿ｉＡ＿ｐ＿ｉφ＾Ｐ＾ｉ
   −（Ｃ＾＊φ＾２）／［１＋√（１−Ｃ＾＊＾２φ＾２
   ）］ Ｃ＾＊＝Ｃ＋２Ａ＿２ を満足することを特徴とする単玉ｆθレンズ