[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH02176619A - 定速レンズ走査装置 - Google Patents

定速レンズ走査装置

Info

Publication number
JPH02176619A
JPH02176619A JP1109026A JP10902689A JPH02176619A JP H02176619 A JPH02176619 A JP H02176619A JP 1109026 A JP1109026 A JP 1109026A JP 10902689 A JP10902689 A JP 10902689A JP H02176619 A JPH02176619 A JP H02176619A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
curvature
radius
scanning device
constant speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1109026A
Other languages
English (en)
Inventor
Chien-Ping Kung
チェン―ピング クング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industrial Technology Research Institute ITRI filed Critical Industrial Technology Research Institute ITRI
Publication of JPH02176619A publication Critical patent/JPH02176619A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G02B27/0031Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration for scanning purposes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Lenses (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 通常の平面走査光学方式においては、第1図に示すよう
に定速走査方式が使用される。
〔従来の技術〕
この光学方式において、光源1から投射されたレーず光
線は、照準レンズ2を通って平行光線6となる。光線は
反射多面鏡3(反射振動ミラー3)によって反射され、
結像レンズ4を通ってスクリン5上に像を結ぶ。反射多
面鏡3は矢印Aで示すように反時計方向に回転し、した
がって、スクリーン面5に投射する光線は矢印Bの方向
に移動する。
一般に、視角θ、焦点距離fおよび像の高さy(スクリ
ーン面5と面上の光点との距離)の関係は、 y=ftanθ     (1) で現される。換言すれば、像の高さはtanθに直接比
例して変化する。反射多面鏡3の角速度ωが一定のとぎ
、t、anθの変化は回転角θが太ぎくなるにつれて大
きくなる。そこで、光線がスクリン面5を横切って移動
する速度が変化することになる。
この欠点を解消するため、反射多面鏡3の回転速度を変
化して、異なった角度における異なった速度を補償し、
光線が一定速度で移動するように制御することが可能で
ある。しかしながら、この方法は複雑で、容易に実施す
ることはできない。
一定速度で回転する反射多面鏡を使用しながら、いわゆ
るfθレンズ(像レンズ)を使用して、走査速度を一定
にすることが提案された。例えは米国特許第4.269
.478号および第4,401,362号参照。
fθレンズの関係は、yを像の高さ、θを視角、fを焦
点距離とするとき、 y = f θ         (2)となる。
レンズ方式が式(2)を満足するとぎ、θの変化が一定
であるならば像の高さyの変化は一定である。
一般的に、歪曲(D)はy′ヲスクリーン5上の実際の
像の高さとするとぎ f  tan  θ となる。fθレンズ方式を使用すると、負の歪曲(D)
が生ずる。反対に、歪曲(D)収差はしたがってfθレ
ンズ方式に対してゴとして変化する。
轟然、ゴはほぼ0となるのが望ましい。
光線の犬ぎさ、波長および方式のF−数の関係は、dを
光点の直径、λを入射光の波長、そしてkを定数とする
とぎ d=に*(F/#)* λ      (5)となる。
円形孔に向う入射光に対して、kは2.44であり、走
査光線の焦点深度((1)は下記の式で現される。
a/ ===±2*λ * (F/# )2    (
6)光点の直径((1)を小さくしようとするとき、波
長λまたはF/#を小さくしなければならない。
そこで、F/#の二乗に直接比例するため、焦点深度(
d)を−層短くなる。
また光線がレンズ方式を通るとぎ、接線方向視野湾曲値
ならびに丈ジテート視野湾曲値が焦点深度(d)内に入
ることが望ましい。これが達成されると、光学方式に高
性能出力が得られる。したがつて、光学方式におけるF
/#値の決定は重要である。
定速レンズ方式に2けるF/#値が通常いくぶん太きい
ため、レンズ方式を通る光線によって生ずる球面収差お
よびコマ収差はそれほど重要ではない。一方、非点収差
および歪曲収差は重要な要因である。
要するに、スクリーン面5における歪曲収差は式(4)
のD′をOにするため、方式の要求を満足しなければ々
らない。さらに、接線面における視野湾曲およびサシテ
ート而における視野湾曲は、焦点深度((1)内に入る
べきである。そのような光学方式の出力は分散限界に達
することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
これらの所要の結果を達成するため、前記米国特許に記
載されたレンズ方式が開発された。しかしながら、これ
らの方式は多数のレンズを要するため大型で、さらに適
当な広い走査角度をもつことができなかった。
〔問題点を解決するための手段および作用)本発明の定
速レンズ走査装置は(a)  平行光線を拡散する機能
を有する両面凹の負レンズ、および(b)  平行光線
を収斂する機能を有する両面凸の正レンズを有する定速
レンズ走査装置において、d2を第1レンズ右側と第2
レンズ左側との間の空気間隙、 rlを第1レンズ要素
の入射側曲率半径、r3を第2レンズを素左側の曲率半
径、r4を第2レンズ要素右側の曲率半径、fを走査レ
ンズ方式の焦点距離とするとき、 (11(L0734f<a2<0.097f(2)  
−3−9230f < rl < −1,623f(3
)  −3−5,3< r3 / r4 < −7,5
ノ条件ヲ満足することにより、コンパクトで広い走査角
度を有する定速レンズ走査装置が得られる。
本発明によれは、開発されたfθレンズ方式は2個のレ
ンズのみを使用すればよく、かつ45°の最大走査角度
を有する。これは、最大走査角度がそれぞれ29°およ
び66°であった、前記米国特許のような従来技術をい
ちじるしく改善したものである。
〔実施例〕
本発明によれば、特異なコンパクトサイズの定速走査レ
ンズ方式が開発された。
方式の最大長さ(L)は0.28fより小ざいかまたは
それに等しく[L=(d1+d2+d3)≦0.28f
:]、方式は2つのレンズ要素から成って(・る。第1
要素は平行光線を発散する機能を有する厚でdlO両凹
凹レンズであり、第2要素は平行光線を収斂する機能を
有する厚さd3の両凸凸レンズであ’) 、d2はレン
ズ間の空隙である。
本発明のレンズ方式は下記の関係:すなわち、(1)0
.0764f<42<0.097 f(2)  3−9
23 Of < rl < −1,623f(313,
5,3< r、!/ r4  < −7,5なる関係を
有する。
ここにrlは第1レンズ要素の入射側曲率半径、r3は
第2レンズ費素左側の曲率半径であり、r4は第2レン
ズ要素右側の曲率半径であり、では走査レンズ方式の焦
点距離である。
これらの基準を使用すると、fθレンズとじて作用する
負の歪曲が生じ、ゴCD’−(y’−fθ)/fθ〕は
ゼロになる。さらに、光線の直径が分散限界に近くなる
ため、スクリーン面における光線の焦点深度は接線方向
視野湾曲値およびサジテート視野湾曲値の双方に近いか
またはそれらより大きい。したがって、本発明方式は最
善の結果を得るための3つの条件を満足する。
条件(1)において、もしd2が上限0.097fより
大きければ、歪曲収差は大きい負の歪曲となり、視野湾
曲はレンズ方向に増大する。もしd2が下限0.073
47fより小さけれは、視野湾曲は小さくなり、歪曲収
差がスクリーン面に現れる。
条件(21において、もしrlが上限−1,623fよ
り大きければ、歪曲収差は大きい負の値となり、一方視
野湾曲はレンズ方向に増大する。もしr2が下限−3,
923fよシ小さければ、同様の結果が得られる。
条件(3)において、もしr3/r4が上限−7,5よ
り太きけれは、歪曲収差は太ぎい負の値になシ、視野湾
曲はレンズ方向に増大する。もしrs/r4が下限−6
5,5より小をければ、同じ結果が得られる。
本発明による定速走査レンズ方式の6つの実施例を下記
に記載する。これらの実施例において、r1〜r4は、
それぞれ、レンズの第1面から第4面の曲率半径である
d工〜d3は、それぞれ、第1レンズの厚さおよびレン
ズ間の空隙、および第2レンズの厚さである。
n1〜n3は、それぞれ、入射光の波長λ=780nm
のときの、第1レンズ、空気間隙および第2レンズの反
射指標である。
fは全体としてのレンズ方式の焦点距離である。
yは像の高さである。
例  1 rl = −2,869dx−0,065n、 = 1
.5111871”2:   1.876  d2=0
.oss  n2=1−000000173 =3.ろ
08   d3 =  0.093   n3  = 
 1.785668r4: −0,619 f   =1       y=0.77   r3/
 r、=−16,4ろλ = 780  nm レンズ方式の球面収差、非点収差および直線性は第6A
図、第6B図および第6C図にそれぞれ示されている。
例  2 rx=  2.957  a1=0.o6s  n1=
1.511187r2 = 1.84 dz = 0.
088112 = 1.00000Or3 = 8.2
13 c13 = 0.094 n3 = 1.785
668r4 : −0,619 f= 1  y=0.77 r3/ r4 = −13
,268λ= 780 nm レンズ方式の球面収差、非点収差および直線性は第4A
図、第4B図および第4C図に示されている。
例  6 rl = −2,751dl= 0.067  n4 
= 1.511187r2 =   1−931  d
2= 0.087  n2= 1.000000r3=
  8.522  d3=0.093  n3=1.7
85668r4” −0,618 i  = 1     y=0.77  rz/ r4
= −13,79λ = 780  nm レンズ方式の球面収差、非点収差および直線性は第5A
図、第5B図および第5C図に示されている。
例  4 rl、= −2,633d:r = 0.067 nl
 = 1.511187r2= 1.994 d2=0
.087 n2=1.000000r3= 8.608
 dz””0.092 n3=1.785668r4 
= −0,617 r =1  y=0.77 r3/r、=−13,95
λ=” 780 nm レンズ方式の球面収差、非点収差および直線性は第6A
図、第6B図および第6C図に水爆れている。
例  5 rl = −1,896dx = 0.066 nl 
= 1.511187r2= 2.831 d2=0.
089 n2=1.00000Or3 : 20.2b
9 dz = 0.100n3 = 1.7Bb668
r4 ”’ −0,598 f   =  1       y  =0.77  
 r3  /  r4  =  −66,877λ ”
 780  nm レンズ方式の球面収差、非点収差および直線性は第7A
図、第7B図および第7C図に示されている。
例  6 rl =   3.576  dl= 0.066  
nl = 1.511187r2=  1.662  
d2= 0.079  n2 = 1.000000r
3 =   5.642  dz = 0.090  
n3 = 1.785668r4 ”” −0,636 f =1  y=0.77 r3/r4=−8,871
λ= 780 nm レンズ方式の球面収差、非点収差および直線性は第8A
図、第8B図および第8C図に示されている。
〔発明の効果〕
本発明の定速レンズ走査装置は、(a)  平行光線を
拡散する機能を有する両面凹の負レンズ、および(b)
  平行光線を収斂する機能を有する両面凸の正レンズ
を有する定速レンズ走査装置において、d2kiルンズ
右側と第2レンズ左側との間の空気間隙、 rlを第1
レンズ要素の入射側曲率半径、r3を第2レンズ要素左
側の曲率半径、r4を第2レンズ要素右側の曲率半径、
fを走査レンズ方式の焦点距離とするとき、 (1)0.[]734f<a2<0.097f(2+ 
  6.925Of<−  4.623f(3i  −
35,3< r3/ r4 <  7−5の条件を満足
することにより、コンパクトで広い走査角度を有する定
速レンズ走査装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は反射多面鏡を使用する平面走査光学方式を示し
、第2図は本発明による定速走査レンズ方式を示し、第
3A図、第3B図、第6C図、第レンズ、5・・・スク
リ 視角。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)定速レンズ走査装置であつて、 (a)平行光線を拡散する機能を有する両面凹の負レン
    ズ、および (b)平行光線を収斂する機能を有する両面凸の正レン
    ズ を有し、 d_2を第1レンズ右側と第2レンズ左側との間の空気
    間隙、 r_1を第1レンズ要素の入射側曲率半径、r_3を第
    2レンズ要素左側の曲率半径、 r_4を第2レンズ要素右側の曲率半径、 fを走査レンズ方式の焦点距離 とするとき、 (1)0.0734f<d_2<0.097f(2)−
    3.9230f<r_1<−1.623f(3)−35
    .3<r_3/r_4<−7.5の条件を満足する、前
    記定速レンズ走査装置。
  2. (2)定速レンズ走査装置であつて、 r_1〜r_4を、それぞれ、レンズの第1面から第4
    面の曲率半径、 d_1〜d_3を、それぞれ、第1レンズの厚さおよび
    レンズ間の空気間隙、および第2レンズの厚さ、n_1
    〜n_3を、それぞれ、入射光の波長λ=780nmの
    ときの、第1レンズ、空気間隙および第2レンズの反射
    指標、 fをレンズ方式全体の焦点距離、 yを像の高さとするとき、 r_1=−2.869d_1=0.065n_1=1.
    511187r_2=1.876d_2=0.088n
    _2=1.000000r_3=8.308d_3=0
    .093n_3=1.785668r_4=−0.61
    9 f=1y=0.77r_3/r_4=−13.43λ=
    780nm の特定の数値を有する、請求項1記載の定速レンズ走査
    装置。
  3. (3)定速レンズ走査装置であつて、 r_1〜r_4を、それぞれ、レンズの第1面から第4
    面の曲率半径、 d_1〜d_3を、それぞれ、第1レンズの厚さおよび
    レンズ間の空気間隙、および第2レンズの厚さ、n_1
    〜n_3を、それぞれ、入射光の波長λ=780nmの
    ときの、第1レンズ、空気間隙および第2レンズの反射
    指標、 fをレンズ方式全体の焦点距離、 yを像の高さとするとき、 r_1=−2.957d_1=0.065n_1=1.
    511187r_2=1.84d_2=0.088n_
    2=1.000000r_3=8.213d_3=0.
    094n_3=1.785668r_4=−0.619 f=1y=0.77r_3/r_4=−13.43λ=
    780nm の特定の数値を有する、請求項1記載の定速レンズ走査
    装置。
  4. (4)定速レンズ走査装置であつて、 r_1〜r_4を、それぞれ、レンズの第1面から第4
    面の曲率半径、 d_1〜d_3を、それぞれ、第1レンズの厚さおよび
    レンズ間の空気間隙、および第2レンズの厚さ、n_1
    〜n_3を、それぞれ、入射光の波長λ=780nmの
    ときの、第1レンズ、空気間隙および第2レンズの反射
    指標、 fをレンズ方式全体の焦点距離、 yを像の高さとするとき、 r_1=−2.751d_1=0.067n_1=1.
    511187r_2=1.931d_2=0.087n
    _2=1.000000r_3=8.522d_3=0
    .093n_3=1.785668r_4=−0.61
    8 f=1y=0.77r_3/r_4=−13.43λ=
    780nm の特定の数値を有する、請求項1記載の定速レンズ走査
    装置。
  5. (5)定速レンズ走査装置であつて、 r_1〜r_4を、それぞれ、レンズの第1面から第4
    面の曲率半径、 d_1〜d_3を、それぞれ、第1レンズの厚さおよび
    レンズ間の空気間隙、および第2レンズの厚さ、n_1
    〜n_3を、それぞれ、入射光の波長λ=780nmの
    ときの、第1レンズ、空気間隙および第2レンズの反射
    指標、 fをレンズ方式全体の焦点距離、 yを像の高さとするとき、 r_1=−2.633d_1=0.067n_1=1.
    511187r_2=1.994d_2=0.087n
    _2=1.000000r_3=8.608d_3=0
    .092n_3=1.785668r_4=−0.61
    7 f=1y=0.77r_3/r_4=−13.43λ=
    780nm の特定の数値を有する、請求項1記載の定速レンズ走査
    装置。
  6. (6)定速レンズ走査装置であつて、 r_1〜r_4を、それぞれ、レンズの第1面から第4
    面の曲率半径、 d_1〜d_3を、それぞれ、第1レンズの厚さおよび
    レンズ間の空気間隙、および第2レンズの厚さ、n_1
    〜n_3を、それぞれ、入射光の波長λ=780nmの
    ときの、第1レンズ、空気間隙および第2レンズの反射
    指標、 fをレンズ方式全体の焦点距離、 yを像の高さとするとき、 r_1=−1.896d_1=0.066n_1=1.
    511187r_2=2.831d_2=0.089n
    _2=1.000000r_3=20.259d_3=
    0.100n_3=1.785668r_4=−0.5
    98 f=1y=0.77r_3/r_4=−13.43λ=
    780nm の特定の数値を有する、請求項1記載の定速レンズ走査
    装置。
  7. (7)定速レンズ走査装置であつて、 r_1〜r_4を、それぞれ、レンズの第1面から第4
    面の曲率半径、 d_1〜d_3を、それぞれ、第1レンズの厚さおよび
    レンズ間の空気間隙、および第2レンズの厚さ、n_1
    〜n_3を、それぞれ、入射光の波長λ=780nmの
    ときの、第1レンズ、空気間隙および第2レンズの反射
    指標、 fをレンズ方式全体の焦点距離、 yを像の高さとするとき、 r_1=−3.576d_1=0.066n_=1.5
    1118787r_2=1.662d_2=0.079
    n_2=1.00000000r_3=5.642d_
    3=0.090n_3=1.78566868r_4=
    −0.636 f=1y=0.77r_3/r_4=−13.43λ=
    780nm の特定の数値を有する、請求項1記載の定速レンズ走査
    装置。
JP1109026A 1988-09-08 1989-04-27 定速レンズ走査装置 Pending JPH02176619A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/241,631 US4962984A (en) 1988-09-08 1988-09-08 Constant-speed scanning lens system
US241631 1988-09-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02176619A true JPH02176619A (ja) 1990-07-09

Family

ID=22911509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1109026A Pending JPH02176619A (ja) 1988-09-08 1989-04-27 定速レンズ走査装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4962984A (ja)
JP (1) JPH02176619A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3072146B2 (ja) * 1991-03-05 2000-07-31 旭光学工業株式会社 アナモフイック光学系
ITTO20070105U1 (it) 2007-08-06 2009-02-07 Mezzi Alternativi Mais & Assoc Banco per edicole, tabaccherie, cartolerie, e simili
TW201007208A (en) * 2008-08-05 2010-02-16 E Pin Optical Industry Co Ltd Two optical elements fθ lens of MEMS laser scanning unit 3

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53137631A (en) * 1977-05-07 1978-12-01 Canon Inc Terminal unit for information processing
JPS5553308A (en) * 1978-10-16 1980-04-18 Olympus Optical Co Ltd Lens for equal speed scanning
US4512625A (en) * 1982-10-08 1985-04-23 Xerox Corporation Scanner optics with no cross scan field curvature
JPS63141020A (ja) * 1986-12-03 1988-06-13 Kyocera Corp 光走査装置

Also Published As

Publication number Publication date
US4962984A (en) 1990-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6226444B2 (ja)
JPS5893021A (ja) 偏向面の倒れ補正効果を有する2群構成fθレンズ
JPS6125129B2 (ja)
JPS6048727B2 (ja) 走査光学系
JPH0310924B2 (ja)
JPH11271606A (ja) コリメータレンズおよびこれを用いた光走査装置
EP0045138A1 (en) Infra-red optical system
JPS63316821A (ja) 光走査装置
JPH0682688A (ja) 異方屈折力単レンズ
JP3339934B2 (ja) f・θレンズ
JPH02176619A (ja) 定速レンズ走査装置
JPH0216520A (ja) 前置対物型走査光学システム
JPS63204214A (ja) 光ビ−ム走査装置用fθレンズ
JPH0563777B2 (ja)
JPS61175607A (ja) 走査光学系
JPS5977405A (ja) 光源装置
JP3079497B2 (ja) 不均質レンズ
JP2563170B2 (ja) 反射屈折光学系
JPS63104009A (ja) 等速度走査レンズ
JPS6123525B2 (ja)
JPH02254410A (ja) レーザー走査光学系
JP2602716B2 (ja) 光ビーム走査用光学系
JPH045167B2 (ja)
JP4445059B2 (ja) 走査結像レンズおよび光走査装置
JP2927846B2 (ja) 光走査装置におけるfθレンズ系