JPS63104009A - 等速度走査レンズ - 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】 産業上の利用分野 本発明はプリンタ等の走査光学系に用いる等速度走査レ
ンズに関するものである。

従来の技術 信号により輝度変調されたレーザ、ビームを偏向し、記
録媒体上に走査結像する走査光学系は、第１０図に示す
ような光学系が用いられる。光源１から発せられたビー
ム２は矢印７方向に回転している回転多面鏡３にて偏向
され、結像レンズ４によって走査面５の上にスポット６
が走査結像される。通常、回転多面鏡は等角速度で回転
しているので、偏向角速度は一定であり、走査面上のス
ポットの走査速度を一定とするには結像レンズとして、
レンズの光束の入射角をθ、レンズの焦点距離をｆ１像
高をｙとしたとき、 ｙ＝ｒθ となる歪曲特性を有する結像レンズすなわち等速度走査
レンズを用いるとよい。そして、高分解能にするため小
さいスポットを得るには、回折限界に近い性能をもつレ
ンズでスポットの直径りが、光学系のＦナンバーをＦ、
波長をλとした時、Ｄ＝にλＦ（ｋ：定数） で与えられるため、Ｆナンバーの小さいものにすればよ
い。

発明が解決しようとする問題点 したがって、等速度走査レンズに要求されることは、理
想像高ｙ＝ｒθに対する走査の直線性が良好で、広画角
、Ｆナンバーの小さいことである。

しかしながら、従来の等速度走査レンズでは、Ｆナンバ
ーを小さく、広画角で、使おうとすると高次収差の発生
が著しく、周辺での像面わん曲が過大となり、収差補正
をするためにレンズ全長が長くなったり、レンズの構成
枚数を増やさなければならないという問題点があった。

本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであり
、少ない構成枚数で、画角が７４°に達し、良好な歪曲
特性を持ち、非点収差を良好に補正され像面の平坦性の
良い等速度走査レンズを提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため本発明の等速度走査レンズは
、入射瞳側より順に負の第１レンズが入射側に凹面を向
けた正のメニスカスレンズ、第３レンズが正レンズの３
群３枚で構成され、次の各条件を満足することを特徴と
する。

（１１０，４１ｆ＜Ｉｆ、ｌ＜０．６ｒ（２１０，７ｆ
＜ｆ、＜１　Ｏｆ ＋３１　１　、４７　＜　ｒ　２　／　ｒ　。

但し、ｆは全系の焦点距離、ｒ１、ｒ３はそれぞれ入射
瞳側から見たときの第１レンズの焦点距離、ｒ　２　、
　　ｒ　３はそれぞれ入射瞳側から第２．第３の屈折面
の曲率半径。

作用 本発明の等速度走査レンズは上記した構成によって、適
度なペッツバール和を有し、広画角において高次収差の
ため生じる周辺での像面わん曲を良好に補正する。それ
によって、少ない構成枚数で良好な歪曲特性をもち、広
画角で、像面の良好な平坦性を得ることができる。

条件ｆｌｌは、球面収差、コマ収差を適度に補正し、像
面の平坦性を良好にするための適度なペッツバール和を
保つため、第ルンズの負パワーを規定する条件である。

広画角になると、高次収差のため周辺におけるサジタル
像面が大きく正の方へわん曲する。したがって、それを
補正するために１「１１を比較的大きくとり、ある程度
のペッツバール和を残しておくほうが好ましい。１ｒ１
１が下限を越えると高次収差によって周辺でのサジタル
像面が大きくわん曲し、また、高次の球面収差１　コマ
収差の発生も著しくなる。１ｆ１　（が上限を越えると
、ペッツバール和が大きくなりすぎて、中間画角での像
面が大きくふくらんでしまう。

条件（２）は、正レンズ群の中での第３レンズのパワー
を規定するものであり、負の第ルンズで発生する諸収差
を補正するための正レンズ群のパワーを第２レンズ、第
３レンズに分配し、無理なく収差補正するための条件で
ある。ｆ３が上限または下限を越えると、どちらか一方
のレンズの負担が大きくなり、歪曲収差と他の収差のバ
ランスがとれなくなる。

条件（３）は、歪曲収差に重要な条件である。第ルンズ
の第２面ｒ２で強い正の歪曲を発生し、第２レンズの第
１面ｒ３で補正することにより、最終的に良好な歪曲収
差を与えている。したがって下限を越えて１，２／、３
が小になると、正の歪曲収差が過大となり、歪曲収差と
他の収差との良好な補正が困難となる。

実施例 以下に本発明の等速度走査レンズの一実施例について、
図面を参照しながら説明する。各実施例中、ｒｌ、ｒ２
＋・・・・・・、ｒ６は入射瞳側から順に各レンズの屈
折面の曲率半径を表わし、ｄｌ、ｄ２゜・・・・・・、
ｄ５は各レンズのレンズ厚およびレンズ間隔、ｎ　１＋
０２　＋ｎ３は各レンズの波長λ＝７９０ｎｍでの屈折
率、ｆは全系の合成焦点距離、ｆｌ。

ｆ３はそれぞれ、入射瞳側から第１レンズの焦点距離と
する。

実施例１ ｆ＝２３２　　Ｆ２Ｏ画角２ω−７４゜入射瞳は第ルン
ズ前方　３０．Ｏ ｒ、　　−５１，７３２ａ、　　３．５６３　　ｎ、　
　１．６５９０３ｒ、　２　−２７８．７０３　　　ｄ
　２３．３６５ｒ　３−１６４．９４７　　ｄ　３１３
．７０Ｏｎ　２１．６３５１２ｒ　４　−６６．３５７
　　　ｄ　ｔ　　１−８５１ｒ５１２３８１．５４８　
　　ｄｓ　１３−８６３　　ｎ３１．７３７５９ｒ　ａ
　　−１２２−１８８ Ｉｆ、ｌ＝ｏ、４１８ｒ ｆ３　＝０．７０７ｆ ｒ２　／　ｒ３＝１−　６９ 実施例２ ｆ＝２３２　　Ｆ２Ｏ画角７４゜ 入射瞳は第ルンズ前方　３０．０ ｒ、　　−４８，４２３ｄ、　　２．０７８　　ｎ、　
　１．６３５１２ｒ　２−２Ｌ０．９２４　　ｄ　２２
．８９５ｒ　３−１４３．４７１　　ｄ　３１３．５７
９　　ｎ　２１．７６５３Ｏｒ、　　−６０，０４７ｄ
４９．４５９ｒ　５　６３４．５５２　　ｄ　５１５．
Ｏｎ　３１．６３５１２ｒ　ａ　　−１９０−１３８ Ｉｆ、ｌ＝０．４３ｆ ｆ３＝１．ｏｆ ｒ２　／ｒ３＝１．４７ 実施例３ ｆ＝２３２　　Ｆ２Ｏ両角２ω−７４゜入射瞳は第ルン
ズ前方　３０．０ ｒ、　　−５５，１２１、ｄ、　　３．８１１　　ｎ、
　　１．５１０５２ｒ　２　−２６２．１８８　　ｄ　
２　５．７１９ｒ　３−１３３．９６５　　ｄ　３１２
．１２８　　ｎ　２１．７１１７８ｒ　　−７６，１１
３ｄ４５．９８１ ｒ　５３４９５７．７２７　　ｄ　５１２．８０６　　
ｎ　３１．７６５３０ｒ　６−１４１．６９７ Ｉｆ、ｌ＝ｏ、５９３ｆ ｆ３＝０．７９５ ｒ２　／　ｒ３−ｔ、　　９６ 上記実施例１の等速度走査レンズのレンズ配置図を第１
図に示す。第２図は非点収差を示すもので、実線がサジ
タル■方向、破線がメリデイオナルＭ方向の収差を表し
ている。第３図は、理想像高ｙ＝ｆθからのズレを％で
表した走査の直線性を表わしている。

実施例２．３についても同様に、それぞれ第４図、第７
図にレンズ配置図、第５図、第８図に非点収差、第６図
、第９図に走査の直線性を表している。

夫々、非点収差は最大１　ｍｍ程度、走査の直線性のず
れも最大で０．２５％程度と諸収差が良好に補正されて
いる。

発明の効果 以上のように本発明は、そのレンズ構成および諸条件を
満足することによって、Ｆナンバーが小さく、広画角で
あり、諸収差が良好に補正された高分解能な等速度走査
レンズを提供するものであるので大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく第１実施例のレンズ配置図、第
２図、第３図は第１実施例１の収差図、同様に第４図は
第２実施例のレンズ配置図、第５図、第６図は第２実施
例の収差図、第７図は第３実施例のレンズ配置図、第８
図、第９図は第３実施例の収差図、第１０図は走査、光
学系の構成図である。 １・・・・・・光源、２・・・・・・ビーム、３・・・
・・・回転多面鏡４・・・・・・結像レンズ、５・・・
・・・走査面。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 第。図　　　第３図 非７！、収長　　　　互士１尺禿 第４図 ｒ５ −Ｉθ　　　　　ｌθ　　　　　　　　　　　−ジ５　
　　　θＳ非立収差−歪曲月々１ 第７図 第８図　　　第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入射瞳側より順に負の第１レンズ、第２レンズが入射瞳
   側に凹面を向けた正のメニスカスレンズ、第３レンズが
   正レンズから成る光学系であって、下記条件を満足する
   ことを特徴とする等速度走査レンズ。 （１）０．４１ｆ＜｜ｆ＿１｜＜０．６ｆ （２）０．７ｆ＜ｆ＿３＜１．０ｆ （３）１．４７＜ｒ＿２／ｒ＿３ 但し、ｆは全系の焦点距離、ｆ＿１、ｆ＿３はそれぞれ
   入射瞳側から第１レンズ、第３レンズの焦点距離、ｒ＿
   ２、ｒ＿３はそれぞれ、入射瞳側から数えて第２、第３
   の屈折面の曲率半径。