JP2000162537A - Scanning optical system - Google Patents

Scanning optical system

Info

Publication number
JP2000162537A
JP2000162537A JP10339972A JP33997298A JP2000162537A JP 2000162537 A JP2000162537 A JP 2000162537A JP 10339972 A JP10339972 A JP 10339972A JP 33997298 A JP33997298 A JP 33997298A JP 2000162537 A JP2000162537 A JP 2000162537A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
incident angle
optical system
lens
cylindrical lens
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.)
Granted
Application number
JP10339972A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3594821B2 (en
Inventor
Haruo Uemura
春生 植村
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.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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 Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP33997298A priority Critical patent/JP3594821B2/en
Publication of JP2000162537A publication Critical patent/JP2000162537A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3594821B2 publication Critical patent/JP3594821B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning optical system constituted so that the bending of a scanning line by plural light beams is suppressed and an accurate scanning action can be executed. SOLUTION: A cylindrical lens 50 is formed so that the incident surface IS1 at the center (incident angle β=0 deg.) is provided with a semi-circular cross section whose radius is (r0) but the radius of the curvature (r) of the incident surface IS2 whose cross section is vertical at the position of the incident angle βis r=r0.(1/cos β)m. Thus, when a focal distance by the incident angle β=0 deg. is defined as (f0), the focal distance (f) at the vertical cross section at the position of the incident angle βsatisfies the expression of f=f0.(1/cos β)m. Due to that, since the effective focal distance at the cross section at the position of the angle β becomes almost uniform in a scanning direction (Y direction), the bending of the scanning line is suppressed and the accurate scanning action can be executed with a multibeam scanning.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、被走査面に複数
の光ビームを並列的に照射して走査する走査光学系に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning optical system for scanning a surface to be scanned by irradiating a plurality of light beams in parallel.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ビームを被走査面に照射して画像を記
録する走査光学系として従来から偏向器を用いて光ビー
ムを振ることにより主走査を行うものが知られている。
そのうち、偏向器としてポリゴンミラーを用いた走査光
学系では、ポリゴンミラーの中心軸のブレにより、その
ミラー面が傾く、いわゆる「面倒れ」が生じ、それによ
り走査線が変動するという問題がある。
2. Description of the Related Art A scanning optical system for recording an image by irradiating a surface to be scanned with a light beam and performing a main scan by oscillating the light beam using a deflector has been conventionally known.
Among them, in a scanning optical system using a polygon mirror as a deflector, there is a problem in that the mirror surface is tilted due to blurring of the central axis of the polygon mirror, that is, so-called "surface tilt", and the scanning line fluctuates.

【0003】そのため、ポリゴンミラーと被走査面との
間に面倒れ補正レンズとしてシリンドリカルレンズを備
え、それによりポリゴンミラーのミラー面と被走査面と
を少なくとも主走査方向と垂直な方向(副走査方向)に
ついて光学的に共役にして、面倒れの影響を抑えるもの
が一般的に用いられている。
For this purpose, a cylindrical lens is provided between the polygon mirror and the surface to be scanned as a surface tilt correction lens, so that the mirror surface of the polygon mirror and the surface to be scanned are at least perpendicular to the main scanning direction (sub scanning direction). ) Is generally optically conjugated to suppress the effect of surface tilt.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図5はシリンドリカル
レンズ90の円筒面90aへの光ビームLBの入射角β
を示す図である。図示のように、上記のような走査光学
系においては、光ビームLBが、偏向されることによっ
て、シリンドリカルレンズ90の円筒面90aへの入射
角βも変化することになる。そして、円筒面90aに対
する入射角βが変化することによって、円筒面90aが
光ビームLBになす作用も変化する。曲率半径r0を持
つ円筒面90aを入射角βの角度で切った場合の断面の
形状は、光ビームLBが進む方向に長軸を持ち、その直
交方向(X方向)に短軸(長さ2・r0)を持つ楕円(の
半分)で表すことができる。
FIG. 5 shows the incident angle β of the light beam LB on the cylindrical surface 90a of the cylindrical lens 90.
FIG. As shown in the drawing, in the scanning optical system as described above, when the light beam LB is deflected, the incident angle β on the cylindrical surface 90a of the cylindrical lens 90 also changes. When the incident angle β with respect to the cylindrical surface 90a changes, the action of the cylindrical surface 90a on the light beam LB also changes. When the cylindrical surface 90a having the radius of curvature r0 is cut at an angle of the incident angle β, the cross-sectional shape has a major axis in the direction in which the light beam LB travels, and a minor axis (length 2) in the orthogonal direction (X direction). (R0) can be represented by (half of) an ellipse.

【0005】この楕円断面は入射角βに応じてその長軸
の長さが異なり、β=0°、すなわち、円筒面90aに
垂直に光ビームが入射する状態では長軸の長さも2・r0
(真円)となり、入射角βが大きくなるにつれて長軸の
長い楕円になっていく。これにより、シリンドリカルレ
ンズ90の副走査方向における実効的な焦点距離は入射
角βが変わるにつれて変化していくので、ポリゴンミラ
ーのミラー面に対する像面(被走査面)の結像倍率も入
射角βに応じて変化していくことになる。
[0005] The length of the major axis of this elliptical cross section varies depending on the incident angle β, and β = 0 °, that is, the length of the major axis is 2 · r0 when the light beam is incident perpendicular to the cylindrical surface 90a.
(True circle), and becomes an ellipse having a long axis as the incident angle β increases. As a result, the effective focal length of the cylindrical lens 90 in the sub-scanning direction changes as the incident angle β changes, so that the imaging magnification of the image plane (scanned surface) with respect to the mirror surface of the polygon mirror is also changed to the incident angle β. Will change in response to this.

【0006】ところで、光ビームが光軸上の1本の場合
は、物高が「0」なので像高も「0」になり結像倍率の
変化に関係無くシリンドリカルレンズ90の母線上を走
査することができる。しかし、走査光学系における物高
h0と像高hとの関係を示す図6から分かるように、複
数の光ビームを副走査方向(X軸方向)に配列して照射
する、いわゆるマルチビーム型の走査光学系では、上述
の入射角βに応じて倍率が異なるという事情から、走査
のために光軸LAから、ある高さh0でポリゴンミラー
91に入射する光ビームLBでは像面(被走査面)での
結像位置(像高h)も入射角βに応じて異なる値にな
る。すなわち、マルチビーム型の走査光学系による走査
線の例を示す図7から分かるように、光軸を通過する光
ビームによる走査線L0は直線状であるのに対し、それ
以外の光ビームによる走査線L1は直線状にならず、中
央から離れるほど像高hの低くなった走査線曲がりが生
じることになる。
When the light beam is one on the optical axis, the object height is "0" and the image height is also "0", so that the scanning is performed on the generatrix of the cylindrical lens 90 regardless of the change in the imaging magnification. be able to. However, as can be seen from FIG. 6 showing the relationship between the object height h0 and the image height h in the scanning optical system, a so-called multi-beam type in which a plurality of light beams are arranged and irradiated in the sub-scanning direction (X-axis direction). In the scanning optical system, since the magnification varies depending on the incident angle β, the light beam LB incident on the polygon mirror 91 at a certain height h0 from the optical axis LA for scanning has an image plane (scanned surface). ) Also have different values depending on the incident angle β. That is, as can be seen from FIG. 7 showing an example of a scanning line by a multi-beam type scanning optical system, a scanning line L0 by a light beam passing through the optical axis is linear, while scanning by another light beam is performed. The line L1 does not have a straight line shape, and the scanning line is bent such that the image height h decreases as the distance from the center increases.

【0007】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、複数の光ビームによる走査線の
曲がりを抑えることができる走査光学系を提供すること
を目的とする。
An object of the present invention is to overcome the above-mentioned problems in the prior art, and to provide a scanning optical system capable of suppressing a scanning line from being bent by a plurality of light beams.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の請求項1の走査光学系は、被走査面に複
数の光ビームを並列的に照射して主走査を行いつつ、そ
れと垂直な方向に副走査を行う走査光学系であって、複
数の光ビームを発する光源と、前記複数の光ビームを偏
向させて主走査を行う偏向手段と、前記光源と前記偏向
手段との間に設けられ、前記複数の光ビームを前記偏向
手段に導く前段光学系と、前記偏向手段により偏向され
た複数の光ビームを前記被走査面に導く走査レンズと、
前記偏向手段と前記被走査面との間に設けられ、少なく
とも副走査方向にパワーを有する面倒れ補正レンズと、
を備え、前記面倒れ補正レンズの副走査方向の焦点距離
が、当該面倒れ補正レンズに対する入射角に応じて異な
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a scanning optical system according to a first aspect of the present invention performs a main scan while irradiating a plurality of light beams in parallel on a surface to be scanned. A scanning optical system that performs sub-scanning in a direction perpendicular to the light source, a light source that emits a plurality of light beams, a deflecting unit that deflects the plurality of light beams to perform main scanning, and a light source and the deflecting unit. A pre-stage optical system that is provided therebetween and guides the plurality of light beams to the deflecting unit, and a scanning lens that guides the plurality of light beams deflected by the deflecting unit to the surface to be scanned,
A surface tilt correction lens provided between the deflecting unit and the surface to be scanned and having power in at least the sub-scanning direction;
Wherein the focal length of the surface tilt correction lens in the sub-scanning direction is different depending on the incident angle with respect to the surface tilt correction lens.

【0009】また、この発明の請求項2の走査光学系
は、請求項1に記載の走査光学系であって、前記面倒れ
補正レンズにおける、前記焦点距離をf、前記入射角を
βとし、β=0゜での焦点距離fをf0とするとき、前
記面倒れ補正レンズが、 f=f0(1/cosβ)m ただし、1≦m≦2.3 の特性を有することを特徴とする。
A scanning optical system according to a second aspect of the present invention is the scanning optical system according to the first aspect, wherein the focal length and the incident angle of the surface tilt correction lens are f and β, respectively. When the focal length f at β = 0 ° is f0, the surface tilt correction lens has a characteristic of f = f0 (1 / cosβ) m , where 1 ≦ m ≦ 2.3.

【0010】また、この発明の請求項3の走査光学系
は、請求項2に記載の走査光学系であって、前記面倒れ
補正レンズが、 1.5≦m≦1.8 の特性を有することを特徴とする。
The scanning optical system according to a third aspect of the present invention is the scanning optical system according to the second aspect, wherein the surface tilt correction lens has a characteristic of 1.5 ≦ m ≦ 1.8. It is characterized by the following.

【0011】また、この発明の請求項4の走査光学系
は、請求項3に記載の走査光学系であって、前記面倒れ
補正レンズが、 m=1.64 の特性を有することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the scanning optical system according to the third aspect, wherein the surface tilt correction lens has a characteristic of m = 1.64. I do.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】[1.実施の形態の装置構成および原理]
図1はこの発明の実施の形態の走査光学系の全体構成を
示す斜視図である。各図においては、水平面をY−Z面
とし、鉛直方向をX軸方向とする3次元座標系X−Y−
Zが定義されている。以下、図1を用いてこの発明の実
施の形態の走査光学系の全体構成を説明していく。
[1. Device Configuration and Principle of Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a scanning optical system according to an embodiment of the present invention. In each of the drawings, a three-dimensional coordinate system XY-having a horizontal plane as a YZ plane and a vertical direction as an X-axis direction is used.
Z is defined. Hereinafter, the overall configuration of the scanning optical system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0014】この発明の第1の実施の形態の走査光学系
は図示のように光源である半導体レーザ10a,10
b、10c、前段光学系20、偏向手段であるポリゴン
ミラー30、走査レンズ40、面倒れ補正レンズである
シリンドリカルレンズ50等の構成部材から構成されて
おり、3本の光ビームLBをポリゴンミラー30によっ
て、偏向して被走査面SSにY軸方向に振る(偏向の角
度を変化させる)ことによって主走査しつつ、被走査面
SSを図示しない移動機構によってX軸方向の負の方向
に移動させることによって副走査を行い、それによって
被走査面SSに描画する装置である。
The scanning optical system according to the first embodiment of the present invention includes semiconductor lasers 10a and 10a as light sources, as shown in FIG.
b, 10c, a front optical system 20, a polygon mirror 30 as a deflecting means, a scanning lens 40, a cylindrical lens 50 as a surface tilt correction lens, and the like. The scanning surface SS is moved in the negative X-axis direction by a moving mechanism (not shown) while the main scanning is performed by deflecting and swinging the scanning surface SS in the Y-axis direction (changing the angle of deflection). This is a device that performs sub-scanning in this manner and thereby draws an image on the scanned surface SS.

【0015】この走査光学系による描画時の上記の各部
の機能は以下のようになっている。まず、光源は3個の
半導体レーザ10a,10b、10cからなっており、
それぞれが図示しない制御部からの制御信号で直接変調
駆動され、その制御信号に基づいて光ビームLBを発す
る。なお、半導体レーザ10bによる光ビームLBが以
下に示す各光学系(シリンドリカルレンズ50を含む)
の光軸を通過している。
The functions of each of the above-described units when drawing by the scanning optical system are as follows. First, the light source is composed of three semiconductor lasers 10a, 10b and 10c.
Each is directly modulated and driven by a control signal from a control unit (not shown), and emits a light beam LB based on the control signal. Note that the light beam LB from the semiconductor laser 10b is used for the following optical systems (including the cylindrical lens 50).
Has passed through the optical axis.

【0016】そして、発せられた光ビームLBは前段光
学系20を構成するレンズ21,22で整形され、シリ
ンドリカルレンズ23によりポリゴンミラー30のミラ
ー面に集光するよう入射する。そして、図1に示すよう
に、ポリゴンミラー30によって反射された光ビームL
Bはポリゴンミラー30のX軸方向を中心軸とした回転
によりY−Z面(以下、主走査面という)内で振られな
がら走査レンズ40に入射する。
The emitted light beam LB is shaped by the lenses 21 and 22 constituting the pre-stage optical system 20 and is incident on the mirror surface of the polygon mirror 30 by the cylindrical lens 23 so as to be condensed. Then, as shown in FIG. 1, the light beam L reflected by the polygon mirror 30
B is incident on the scanning lens 40 while being swung in the YZ plane (hereinafter referred to as a main scanning plane) by the rotation of the polygon mirror 30 about the X-axis direction as a central axis.

【0017】走査レンズ40(例えば、fθレンズ)
は、4枚のレンズ40a〜40dからなっており、入射
した光ビームLBを被走査面SSに結像させる。また、
走査レンズ40とほぼ副走査方向にのみパワーを有する
シリンドリカルレンズ50との協働によって副走査方向
(X方向)において、ポリゴンミラー30のミラー面と
被走査面SSとが光学的にほぼ共役とされる。これによ
って、ポリゴンミラー30の中心軸のブレによるミラー
面の面倒れが補正されて、被走査面SSにおける走査線
の歪みが補正される。このようにして被走査面SSに結
像する光ビームLBの結像点はポリゴンミラー30の回
転によってY軸方向への移動を繰り返して、主走査が繰
り返し行われるとともに、被走査面SSの副走査方向と
反対の方向(X軸の負方向)の移動によって副走査が行
われる。
A scanning lens 40 (for example, an fθ lens)
Is composed of four lenses 40a to 40d, and forms an image of the incident light beam LB on the surface SS to be scanned. Also,
In cooperation with the scanning lens 40 and the cylindrical lens 50 having power only in the sub-scanning direction, the mirror surface of the polygon mirror 30 and the surface SS to be scanned are optically substantially conjugated in the sub-scanning direction (X direction). You. As a result, the tilt of the mirror surface due to the deviation of the center axis of the polygon mirror 30 is corrected, and the distortion of the scanning line on the scanned surface SS is corrected. In this way, the image forming point of the light beam LB that forms an image on the surface to be scanned SS is repeatedly moved in the Y-axis direction by the rotation of the polygon mirror 30, so that the main scanning is repeatedly performed and the sub-surface of the surface to be scanned SS is Sub-scanning is performed by movement in the direction opposite to the scanning direction (the negative direction of the X-axis).

【0018】つぎに、この実施の形態の主要部について
説明する。
Next, the main part of this embodiment will be described.

【0019】図3はシリンドリカルレンズ50への光ビ
ームLBの入射角βを示す図である。図示のように主走
査面内での光ビームLBのシリンドリカルレンズ50へ
の入射角をZ軸とのなす角として表わしたのが入射角β
である。
FIG. 3 is a view showing an incident angle β of the light beam LB to the cylindrical lens 50. As shown in the figure, the angle of incidence of the light beam LB on the cylindrical lens 50 in the main scanning plane is expressed as an angle made with the Z axis.
It is.

【0020】前述のように、通常のシリンドリカルレン
ズ50では入射角βによってその入射面の光ビームLB
の通過経路における実効的な曲率半径が異なるが、シリ
ンドリカルレンズ50の入射面のうち、実際に光ビーム
LBが通る部分は、被走査面SSにおけるビーム径を最
も小さく収束させる場合でも20μm程度と仮定すると、
FナンバーはF20程度までであるから、入射面ISのう
ち、光軸の近傍付近のみの性質を考えればよいことにな
る。
As described above, in the ordinary cylindrical lens 50, the light beam LB on the incident surface depends on the incident angle β.
Although the effective radius of curvature in the passing path is different, it is assumed that the portion of the entrance surface of the cylindrical lens 50 where the light beam LB actually passes is about 20 μm even when the beam diameter on the surface SS to be scanned converges to the minimum. Then
Since the F number is up to about F20, it is only necessary to consider the properties of the incident surface IS near the optical axis only.

【0021】そして、このような光軸近傍における光ビ
ームLBの通過断面(シリンドリカルレンズ50を入射
角βで切断した断面)における入射面の実効的な曲率半
径reは、 re=r0・(cosβ)m で近似できることが確かめられた。
The effective radius of curvature re of the incident surface in such a cross section of the light beam LB near the optical axis (cross section obtained by cutting the cylindrical lens 50 at the incident angle β) is as follows: re = r0 · (cos β) It was confirmed that m could be approximated.

【0022】そのため、この実施の形態のシリンドリカ
ルレンズ50は主走査方向の走査範囲内のいずれの位置
(いずれの入射角β)においても、上記実効的な曲率半
径reの変化を相殺して、副走査方向における実効的な
焦点距離を一定に保つために、副走査方向における(X
−Z面での)焦点距離fが入射角βに応じて次式で表さ
れるものとなっている。
Therefore, the cylindrical lens 50 of this embodiment cancels the above-mentioned change in the effective radius of curvature re at any position (any incident angle β) within the scanning range in the main scanning direction, and In order to keep the effective focal length in the scanning direction constant, (X
The focal length f (on the −Z plane) is given by the following equation according to the incident angle β.

【0023】f=f0・(1/cosβ)m ・・・式1 ただし、1≦m≦2.3、 また、f0は、β=0°での副走査方向における焦点距
離。
F = f0 · (1 / cosβ) m (1) where 1 ≦ m ≦ 2.3, and f0 is the focal length in the sub-scanning direction at β = 0 °.

【0024】ここで、mは最適値として1.64程度の値を
とり、その場合にはマルチビームにおける各光ビームL
Bのいずれにおいても、ほぼ直線状の走査線を得ること
ができることが確かめられた(後に詳述)。しかし、実
際にはある程度の走査線の曲がりは許容されていて、典
型的には走査高さ(副走査方向での光軸からの高さ)の
4%程度が許容されており、上記mの数値の範囲はこれ
に対応したものとなっている。以下、mの範囲の導出に
ついて説明する。
Here, m takes a value of about 1.64 as an optimum value, and in this case, each light beam L in the multi-beam
It was confirmed that an almost linear scanning line could be obtained in any of B (detailed later). However, in practice, some degree of bending of the scanning line is allowed, and typically about 4% of the scanning height (height from the optical axis in the sub-scanning direction) is allowed. The range of values corresponds to this. Hereinafter, the derivation of the range of m will be described.

【0025】発明が解決しようとする課題の欄で述べた
ように、入射角βが大きいほど走査線の曲がりが大きく
なるので、まず、考慮すべき入射角βの範囲を決める必
要があるが、入射角βはすなわち走査レンズ40の最大
出射角であり、通常、β=±18゜程度が最大である。ま
た、前述のように入射角βの絶対値が大きくなる程(す
なわち、走査レンズ40の中心から遠ざかる程)光ビー
ムLBの通過する部分での曲率は大きくなるため、当
然、入射角βの絶対値が大きくなるほど、β=0゜にお
ける走査線の高さとの差が大きくなる。そこで、この走
査線の曲がりの許容範囲としてβ=±18゜におけるβ=
0゜との走査高さの差、すなわち、副走査方向の結像倍
率の差を4%以内とする。
As described in the section of the problem to be solved by the invention, since the larger the incident angle β, the larger the curvature of the scanning line, the range of the incident angle β to be considered must be determined first. The incident angle β is the maximum emission angle of the scanning lens 40, and usually, β = ± 18 ° is the maximum. Further, as described above, as the absolute value of the incident angle β increases (ie, as the distance from the center of the scanning lens 40 increases), the curvature at the portion where the light beam LB passes increases. As the value increases, the difference from the height of the scanning line at β = 0 ° increases. Therefore, as an allowable range of the bending of the scanning line, β = β = ± 18 °
The difference in scanning height from 0 °, that is, the difference in imaging magnification in the sub-scanning direction is set to within 4%.

【0026】副走査方向の結像倍率は走査レンズ40と
シリンドリカルレンズ50の合成により決まっている
が、走査レンズ40の焦点距離は一定であることから、
結像倍率の変化は、ほぼシリンドリカルレンズ50の焦
点距離の変化に一致する。前述のように焦点距離fのf
0からの変化量の許容値を4%程度とすると、 (1/cos18゜)1.64=1.0858 であるから、その±4%の数値範囲は1.044〜1.129であ
り、これは、ほぼ(1/cos18゜)1.0〜(1/co
s18゜)2.3の範囲である。したがって、m=1〜2.3の
範囲が許容されることになる。
Although the imaging magnification in the sub-scanning direction is determined by the combination of the scanning lens 40 and the cylindrical lens 50, since the focal length of the scanning lens 40 is constant,
The change in the imaging magnification substantially corresponds to the change in the focal length of the cylindrical lens 50. As described above, the focal length f
Assuming that the allowable value of the variation from 0 is about 4%, (1 / cos18s) 1.64 = 1.0858, and the numerical range of ± 4% is 1.044 to 1.129, which is almost (1 / cos18 ゜).゜) 1.0- (1 / co
s18 ゜) The range is 2.3 . Therefore, the range of m = 1 to 2.3 is allowed.

【0027】なお、ここではβ=±18゜についてのみm
の範囲を求めたが、図6および7を用いて既述のよう
に、走査線の高さの変化(曲がり)は入射角βの絶対値
について単調増加となるため、β=±18゜での条件が最
も厳しい(mの範囲が狭い)条件である。例えば、β=
0゜ではcosβ=1となりmには依存しなくなり(す
なわち、mの許容範囲としては「0」〜無限大とな
る)、また、cosθの関数形から、当然、上述のβ=
±18゜でのmの範囲が最も厳しい条件であることが分か
る。
Note that here, m only for β = ± 18 °
As described above with reference to FIGS. 6 and 7, since the change in the height of the scanning line (bending) increases monotonically with respect to the absolute value of the incident angle β, β = ± 18 °. Is the most severe condition (the range of m is narrow). For example, β =
At 0 ゜, cos β = 1, and is not dependent on m (that is, the allowable range of m is from “0” to infinity). From the functional form of cos θ, the above β =
It can be seen that the range of m at ± 18 ° is the most severe condition.

【0028】そして、以下に示すように、第1および第
2の実施の形態では、シリンドリカルレンズ50の曲率
半径および屈折率をそれぞれ入射角βに応じて変化させ
ることによって式1の焦点距離fの関係を実現してい
る。
As described below, in the first and second embodiments, the radius of curvature and the refractive index of the cylindrical lens 50 are changed according to the incident angle β, respectively, so that the focal length f of the equation (1) is changed. Realizing the relationship.

【0029】このような構成により、この実施の形態に
よれば、実効的な焦点距離を入射角βに関係なく一定に
保つことができ、ポリゴンミラー30のミラー面に対す
る被走査面SSでの結像倍率を一定にできるため、マル
チビームによる走査を行っても、光軸上以外の走査線の
曲がりが、入射角βの範囲が−18゜〜18゜程度と大きい
場合でも、走査範囲の両端でも走査高さの±4%以内に
することができ、高精度な走査を行うことができる。
With this configuration, according to this embodiment, the effective focal length can be kept constant irrespective of the angle of incidence β, and the coupling between the mirror surface of the polygon mirror 30 and the surface SS to be scanned can be maintained. Since the image magnification can be kept constant, even when scanning with a multi-beam is performed, even if the bending of the scanning line other than on the optical axis is large, even when the range of the incident angle β is as large as about −18 ° to about 18 °, both ends of the scanning range However, the scanning height can be made within ± 4% of the scanning height, and high-precision scanning can be performed.

【0030】<1−1.第1の実施の形態>図2は第1
の実施の形態におけるシリンドリカルレンズ50の入射
角βの位置での断面図である。図2に示すように第1の
実施の形態におけるシリンドリカルレンズ50は被走査
面SS側の面(出射面OS)が平面となっており、その
反対側の面(入射面IS)は主走査方向の位置(したが
って入射角β)によって曲率半径が変化している。すな
わち、シリンドリカルレンズ50は中央(入射角β=0
°)での入射面IS1が曲率半径r0の断面を有するのに
対して、図示のように、入射角βの位置における入射面
IS2に垂直な断面での入射面IS2の曲率半径rが、 r=r0・(1/cosβ)m ・・・式2 ただし、1≦m≦2.3、 となっている。これにより、焦点距離fは式1の関係を
満たすこととなり、前述のように、マルチビームによる
走査においても、走査線の曲がりを抑え、高精度に走査
することができる。
<1-1. First Embodiment> FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the cylindrical lens 50 at the position of the incident angle β in the embodiment. As shown in FIG. 2, in the cylindrical lens 50 according to the first embodiment, the surface on the scanning surface SS side (the emission surface OS) is flat, and the surface on the opposite side (the incidence surface IS) is in the main scanning direction. (Therefore, the radius of curvature changes depending on the position (the incident angle β). That is, the cylindrical lens 50 is positioned at the center (incident angle β = 0
°), the radius of curvature r of the incident surface IS2 in a cross section perpendicular to the incident surface IS2 at the position of the incident angle β is: = R0 · (1 / cosβ) m Equation 2 where 1 ≦ m ≦ 2.3. As a result, the focal length f satisfies the relationship of Expression 1, and as described above, it is possible to suppress the bending of the scanning line and perform high-precision scanning even in multi-beam scanning.

【0031】以下、実施例により具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples.

【0032】<<1−1−1.第1実施例>>第1実施
例ではシリンドリカルレンズ50の入射面の曲率半径r
を式2において前述の最適値m=1.64とするものであ
る。ただし、第1実施例ではr0=25mmとし、光軸にお
ける厚さは5mmで、その素材は屈折率n=1.511176のガ
ラスである。
<< 1-1-1. First Embodiment >> In the first embodiment, the radius of curvature r of the entrance surface of the cylindrical lens 50 is
Is set to the above-mentioned optimum value m = 1.64 in Expression 2. However, in the first embodiment, r0 = 25 mm, the thickness along the optical axis is 5 mm, and the material is glass having a refractive index n = 1.511176.

【0033】図3および図4はそれぞれ第1の実施の形
態の走査光学系のポリゴンミラー30、走査レンズ40
およびシリンドリカルレンズ50の位置関係を示す平面
図および側面図である。図3に示すように、走査レンズ
40の最終面からシリンドリカルレンズ50の入射面I
Sまでを449mm、シリンドリカルレンズ50の出射面
(平面)から被走査面SSまでを49.735mmとすることに
より、図3に示すようにポリゴンミラー30面と被走査
面SSとを倍率1/7の共役な関係としている。
FIGS. 3 and 4 show a polygon mirror 30 and a scanning lens 40 of the scanning optical system according to the first embodiment, respectively.
4A and 4B are a plan view and a side view illustrating a positional relationship between the cylindrical lens 50 and the lens. As shown in FIG. 3, the incident surface I of the cylindrical lens 50 extends from the final surface of the scanning lens 40.
By setting 449 mm to S and 49.735 mm from the exit surface (flat surface) of the cylindrical lens 50 to the surface SS to be scanned, as shown in FIG. The relationship is conjugate.

【0034】なお、ポリゴンミラー30へは、波長780n
mの3本の光ビームLBが副走査方向の入射高さ0μmお
よび±700μmの3つの位置に集束して入射するよう導か
れている。
The polygon mirror 30 has a wavelength of 780n.
The three light beams LB of m are guided so as to converge and enter three positions of an incident height of 0 μm and ± 700 μm in the sub-scanning direction.

【0035】走査レンズ40は焦点距離=400mm、バッ
クフォーカス(被走査面側焦点位置)=500mm(図4参
照)、フロントフォーカス(ポリゴンミラー30側焦点
位置)=240mmで、ポリゴンミラー30から走査レンズ
40の第1面までは50mmである。
The scanning lens 40 has a focal length of 400 mm, a back focus (focal position on the surface to be scanned) = 500 mm (see FIG. 4), a front focus (focal position on the polygon mirror 30 side) = 240 mm, and a scanning lens from the polygon mirror 30. It is 50 mm up to the first surface of 40.

【0036】ポリゴンミラー30が走査レンズ40のフ
ロントフォーカス位置よりもレンズ側に位置しているた
め、走査レンズ40から出射する光ビームLBの主光線
は、主走査面内において前述のシリンドリカルレンズ5
0への入射角βを持つことになる。
Since the polygon mirror 30 is located closer to the lens than the front focus position of the scanning lens 40, the principal ray of the light beam LB emitted from the scanning lens 40 is transmitted to the cylindrical lens 5 in the main scanning plane.
0.

【0037】この走査光学系で、ポリゴンミラー30を
15.717゜回転させ(このときのβ=18゜)220mm走査し
たときに、ポリゴンミラー30に副走査方向の高さ=700
μmで入射している光ビームLBが描く軌跡をコンピュ
ータ・シミュレーションした結果を示す。
With this scanning optical system, the polygon mirror 30 is
When rotated by 15.717 ° (β = 18 ° at this time) and scanned 220 mm, the height of the polygon mirror 30 in the sub-scanning direction = 700
The result of computer simulation of the trajectory drawn by the light beam LB incident at μm is shown.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】ただし、各符号は、以下の通りである。However, each symbol is as follows.

【0040】θ;ポリゴンミラー30の回転角 β;シリンドリカルレンズ50の入射面ISへの主走査
面内での入射角 r;シリンドリカルレンズ50の入射面ISの副走査方
向の曲率半径 f;シリンドリカルレンズ50の入射面ISの副走査方
向の焦点距離 X;被走査面SSでの光ビームLBの副走査方向の位置 Y;被走査面SSでの光ビームLBの主走査方向の位置 この結果において、入射角β=0.00°における副走査方
向の位置X=100.00μmに対して、入射角β=18.00°で
は位置X=99.88となっており、位置Xの変化(走査線
の最大曲がり)が0.15μm以内であるので、入射角β=1
8.00°での走査線の最大曲がりは4%以内に抑えられて
いるのみならず、マルチビームによる走査においても、
ほぼ理想的な直線の走査線が得られることが分かる。
Θ: rotation angle of polygon mirror 30 β: angle of incidence on incidence surface IS of cylindrical lens 50 in the main scanning plane r: radius of curvature of incidence surface IS of cylindrical lens 50 in the sub-scanning direction f: cylindrical lens 50; focal length of the light incident surface IS in the sub-scanning direction X; position of the light beam LB on the surface to be scanned SS in the sub-scanning direction Y; position of the light beam LB on the surface to be scanned SS in the main scanning direction At the incident angle β = 0.00 °, the position X in the sub-scanning direction is 100.00 μm, whereas at the incident angle β = 18.00 °, the position X is 99.88, and the change in the position X (the maximum bending of the scanning line) is 0.15 μm. , The incident angle β = 1
The maximum bend of the scanning line at 8.00 ° is not only less than 4%, but also when scanning with multiple beams,
It can be seen that an almost ideal straight scanning line can be obtained.

【0041】<<1−1−2.第2実施例>>第2実施
例はシリンドリカルレンズ50の入射面ISの曲率半径
rを式2においてm=1とするものである。また、この
場合はシリンドリカルレンズ50の実効的な焦点距離が
変化して行くことにより生じる像面湾曲を補正するた
め、主走査面内においても9000mm(光軸から離れる程、
被走査面に近づいていく方向)の曲率を持っている。な
お、第2実施例におけるシリンドリカルレンズ50は第
1実施例と同様に屈折率n=1.511176のガラス製であ
る。この場合のコンピュータ・シミュレーションの結果
を示す。
<< 1-1-2. Second Embodiment >> In the second embodiment, the radius of curvature r of the entrance surface IS of the cylindrical lens 50 is set to m = 1 in Equation 2. Further, in this case, in order to correct the curvature of field caused by the change of the effective focal length of the cylindrical lens 50, 9000 mm (the further away from the optical axis,
(Direction approaching the surface to be scanned). The cylindrical lens 50 in the second embodiment is made of glass having a refractive index n = 1.511176, as in the first embodiment. The result of the computer simulation in this case is shown.

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】この結果において、入射角β=0.00°にお
ける副走査方向の位置X=100.00μmに対して、入射角
β=18.00°では位置X=95.80となっていることから、
入射角β=18.00°での走査線の最大曲がりはほぼ4.2μ
mと4%程度に抑えられていることが分かる。すなわち、
許容範囲の限界を示す例である。
In this result, since the position X = 100.00 μm in the sub-scanning direction at the incident angle β = 0.00 °, the position X = 95.80 at the incident angle β = 18.00 °
Maximum bending of scanning line at incident angle β = 18.00 ° is almost 4.2μ
It can be seen that m and 4% are suppressed. That is,
It is an example showing a limit of an allowable range.

【0044】<<1−1−3.第3実施例>>第3実施
例はシリンドリカルレンズ50の入射面の曲率半径rを
式2においてm=2.3とするものである。また、この場
合もシリンドリカルレンズ50の実効的な焦点距離が変
化することにより生じる像面湾曲を補正するため、主走
査面内においても9000mm(光軸から離れる程、被走査面
から遠ざかる方向の曲率)の曲率を持っている。なお、
第3実施例におけるシリンドリカルレンズ50は第1実
施例と同様に屈折率n=1.511176のガラス製である。こ
の場合のコンピュータ・シミュレーションの結果を示
す。
<< 1-1-3. Third Embodiment >> In the third embodiment, the radius of curvature r of the entrance surface of the cylindrical lens 50 is set to m = 2.3 in Equation 2. Also in this case, in order to correct the field curvature caused by a change in the effective focal length of the cylindrical lens 50, the curvature in the main scanning plane is 9000 mm (the curvature increases in the direction away from the scanning surface as the distance from the optical axis increases. ) Has a curvature. In addition,
The cylindrical lens 50 in the third embodiment is made of glass having a refractive index n = 1.511176 as in the first embodiment. The result of the computer simulation in this case is shown.

【0045】[0045]

【表3】 [Table 3]

【0046】この結果において、入射角β=0.00°にお
ける副走査方向の位置X=100.00μmに対して、入射角
β=18.00°では位置X=104.03となっていることか
ら、入射角β=18.00°での走査線の最大曲がりはほぼ
4.0μmと4%程度に抑えられていることが分かる。すな
わち、許容範囲のほぼ限界を示す例である。
In this result, since the position X = 104.03 at the incident angle β = 18.00 ° with respect to the position X = 100.00 μm in the sub-scanning direction at the incident angle β = 0.00 °, the incident angle β = 18.00 The maximum bend of the scan line in ° is almost
It can be seen that it is suppressed to 4.0 μm and about 4%. That is, this is an example showing almost the limit of the allowable range.

【0047】<<1−1−4.第4実施例>>第4実施
例はシリンドリカルレンズ50の入射面の曲率半径rを
式2においてm=1.5とするものである。また、第4実
施例では第1実施例と同様にシリンドリカルレンズ50
は主走査面内では平面であるが、像面湾曲は焦点深度内
である。なお、第4実施例におけるシリンドリカルレン
ズ50は第1実施例と同様に屈折率n=1.511176のガラ
ス製である。この場合のコンピュータ・シミュレーショ
ンの結果を示す。
<< 1-1-4. Fourth Embodiment >> In the fourth embodiment, the radius of curvature r of the entrance surface of the cylindrical lens 50 is set to m = 1.5 in Equation 2. Further, in the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, the cylindrical lens 50 is formed.
Is flat in the main scanning plane, but the field curvature is within the depth of focus. Incidentally, the cylindrical lens 50 in the fourth embodiment is made of glass having a refractive index n = 1.511176 as in the first embodiment. The result of the computer simulation in this case is shown.

【0048】[0048]

【表4】 [Table 4]

【0049】この結果において、入射角β=0.00°にお
ける副走査方向の位置X=100.00μmに対して、入射角
β=18.00°では位置X=98.51となっていることから、
入射角β=18.00°での走査線の最大曲がりはほぼ1.5μ
mと4%以内に抑えられているのみならず、直線に近い走
査線が得られることが分かる。
In this result, since the position X = 100.00 μm in the sub-scanning direction at the incident angle β = 0.00 °, the position X = 98.51 at the incident angle β = 18.00 °.
Maximum bending of scan line at incident angle β = 18.00 ° is approximately 1.5μ
It can be seen that not only m and 4%, but also a scanning line close to a straight line can be obtained.

【0050】<<1−1−5.第5実施例>>第5実施
例はシリンドリカルレンズ50の入射面の曲率半径rを
式2においてm=1.8とするものである。また、第5実
施例でも第1実施例と同様にシリンドリカルレンズ50
は主走査面内では平面であるが、像面湾曲は焦点深度内
である。なお、第5実施例におけるシリンドリカルレン
ズ50は第1実施例と同様に屈折率n=1.511176のガラ
ス製である。この場合のコンピュータ・シミュレーショ
ンの結果を示す。
<<< 1-1-5. Fifth Embodiment >> In the fifth embodiment, the radius of curvature r of the entrance surface of the cylindrical lens 50 is set to m = 1.8 in Equation 2. Also, in the fifth embodiment, similarly to the first embodiment, the cylindrical lens 50 is formed.
Is flat in the main scanning plane, but the field curvature is within the depth of focus. The cylindrical lens 50 in the fifth embodiment is made of glass having a refractive index n = 1.511176, as in the first embodiment. The result of the computer simulation in this case is shown.

【0051】[0051]

【表5】 [Table 5]

【0052】この結果において、入射角β=0.00°にお
ける副走査方向の位置X=100.00μmに対して、入射角
β=18.00°では位置X=101.66となっていることか
ら、入射角β=18.00°での走査線の最大曲がりはほぼ
1.7μmと4%以内に抑えられているのみならず、直線に
近い走査線が得られることが分かる。
In this result, the position X = 100.00 μm in the sub-scanning direction at the incident angle β = 0.00 °, the position X = 101.66 at the incident angle β = 18.00 °, so that the incident angle β = 18.00 The maximum bend of the scan line in ° is almost
It can be seen that not only the 1.7 μm is suppressed to within 4%, but also a scanning line close to a straight line can be obtained.

【0053】以上、第1〜第5実施例から明らかなよう
に、最適な条件は式2においてm=1.64とする場合であ
り、許容範囲としては1≦m≦2.3、望ましくは1.5≦m
≦1.8となっている。
As is clear from the first to fifth embodiments, the optimum condition is the case where m = 1.64 in the equation (2), and the allowable range is 1 ≦ m ≦ 2.3, preferably 1.5 ≦ m
≦ 1.8.

【0054】<1−2.第2の実施の形態>第2の実施
の形態はシリンドリカルレンズ50の入射面ISを、曲
率半径rが入射角βに関わらずr=25mmの一定値である
入射面IS(図5のような通常のシリンドリカルレンズ
50と同形状)とする代わりに、入射角βに応じて屈折
率nを変化させたものである。すなわち、焦点距離fと
屈折率nとの関係式 f=r/(n−1) ・・・式3 を用いて、焦点距離fが式1を満たすように屈折率nを
入射角βに伴って変化させるというものである。
<1-2. Second Embodiment> In a second embodiment, the incident surface IS of the cylindrical lens 50 is formed by changing the radius of curvature r to a constant value of 25 mm regardless of the incident angle β (see FIG. 5). Instead of having the same shape as the ordinary cylindrical lens 50), the refractive index n is changed according to the incident angle β. That is, using the relational expression f = r / (n−1) (3) between the focal length f and the refractive index n, the refractive index n is changed with the incident angle β so that the focal length f satisfies the expression 1. And change it.

【0055】このような構成により第2の実施の形態に
おいても、マルチビームによる走査においても、走査線
の曲がりを抑え、高精度に走査することができる。
With such a configuration, in the second embodiment as well, in scanning by multi-beams, it is possible to suppress the bending of the scanning line and perform scanning with high accuracy.

【0056】以下、具体的実施例により説明する。Hereinafter, a specific example will be described.

【0057】<<1−2−1.実施例>>なお、第2の
実施の形態の実施例でも第1の実施の形態と同様に、ポ
リゴンミラー30を15.717゜回転させ(このときのβ=
18゜)220mm走査したときに、ポリゴンミラー30に副
走査方向の高さ=700μmで入射している光ビームLBが
描く軌跡をコンピュータ・シミュレーションした結果を
以下に示す。ただし、各記号は第1の実施の形態と同様
であり、さらに、nはシリンドリカルレンズ50の屈折
率を表わしている。また、式1におけるmの値は最適値
1.64である。
<<<< 1-2-1. Example >> In the example of the second embodiment, similarly to the first embodiment, the polygon mirror 30 is rotated by 15.717 ° (β =
18 ゜) The results of computer simulation of the trajectory drawn by the light beam LB incident on the polygon mirror 30 at a height of 700 μm in the sub-scanning direction when scanning 220 mm are shown below. However, each symbol is the same as in the first embodiment, and n represents the refractive index of the cylindrical lens 50. Also, the value of m in Equation 1 is an optimal value.
1.64.

【0058】[0058]

【表6】 [Table 6]

【0059】この結果において、入射角β=0.00°にお
ける副走査方向の位置X=100.00μmに対して、入射角
β=18.00°では位置X=100.37となっていることか
ら、入射角β=18.00°での走査線の最大曲がりは0.37
μmと4%以内に抑えられているのみならず、マルチビー
ムによる走査においても、ほぼ理想的な直線の走査線が
得られることが分かる。
In this result, the position X in the sub-scanning direction at the incident angle β = 0.00 ° is X = 100.00 μm, and the position X is 100.37 at the incident angle β = 18.00 °. Therefore, the incident angle β = 18.00. Maximum bend of scan line in ° is 0.37
It can be seen that not only is it suppressed to 4 μm or less, but also an almost ideal straight scanning line can be obtained in multi-beam scanning.

【0060】[2.変形例]上記第1および第2の実施
の形態において走査光学系の一例を示したが、この発明
はこれに限られるものではない。
[2. Modifications] Although an example of the scanning optical system has been described in the first and second embodiments, the present invention is not limited to this.

【0061】例えば、上記第1および第2の実施の形態
では、シリンドリカルレンズ50の円筒面の曲率半径や
屈折率を変化させるものとしたが、面倒れ補正レンズと
して両面に曲率を持つレンズを用いる場合は、そのレン
ズの面厚さを入射角βに応じて変化させるものとしても
よい。
For example, in the first and second embodiments, the radius of curvature and the refractive index of the cylindrical surface of the cylindrical lens 50 are changed, but a lens having a curvature on both sides is used as a surface tilt correction lens. In this case, the surface thickness of the lens may be changed according to the incident angle β.

【0062】さらに、上記第1および第2の実施の形態
では、シリンドリカルレンズ50の円筒面全体の曲率や
屈折率を入射角βに応じて変化させるものとしたが、シ
リンドリカルレンズのうち、光ビームに作用を及ぼす限
られた範囲内のみの曲率や屈折率を変化させるものとし
てもよい。
In the first and second embodiments, the curvature and the refractive index of the entire cylindrical surface of the cylindrical lens 50 are changed in accordance with the incident angle β. May be changed only in a limited range that affects the refractive index.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし請
求項4の発明によれば、偏向手段によって複数の光ビー
ムを偏向させて被走査面を走査する走査光学系におい
て、面倒れ補正レンズの副走査方向の焦点距離が当該面
倒れ補正レンズに対する入射角に応じて異なるため、複
数の光ビームによる走査線の曲がりを抑え、高精度に走
査することができる。
As described above, according to the first to fourth aspects of the present invention, in a scanning optical system for scanning a surface to be scanned by deflecting a plurality of light beams by a deflecting means, a surface tilt correction lens is provided. Since the focal length in the sub-scanning direction varies depending on the angle of incidence with respect to the surface tilt correction lens, the scanning line can be prevented from being bent by a plurality of light beams, and scanning can be performed with high accuracy.

【0064】また、特に請求項2の発明によれば、面倒
れ補正レンズが、 f=f0(1/cosβ)m ただし、1≦m≦2.3 の特性を有するため、複数の光ビームによる走査線の曲
がりを4%程度以内に抑えることができ、精度よく走査
を行うことができる。
According to the second aspect of the present invention, the surface tilt correction lens has a characteristic of f = f0 (1 / cos β) m where 1 ≦ m ≦ 2.3. Scanning line bending can be suppressed to within about 4%, and scanning can be performed with high accuracy.

【0065】また、特に請求項3の発明によれば、面倒
れ補正レンズが、 1.5≦m≦1.8 の特性を有するため、複数の光ビームによる走査線とし
て直線に近い走査線が得られ、比較的、高精度な走査を
行うことができる。
According to the third aspect of the present invention, since the surface tilt correction lens has a characteristic of 1.5 ≦ m ≦ 1.8, a scanning line close to a straight line is formed as a scanning line by a plurality of light beams. As a result, relatively high-precision scanning can be performed.

【0066】また、特に請求項4の発明によれば、面倒
れ補正レンズが、 m=1.64 の特性を有するため、複数の光ビームによる走査線とし
て理想的な直線状の走査線が得られ、高精度の走査を行
うことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the surface tilt correction lens has a characteristic of m = 1.64, an ideal linear scanning line can be obtained as a scanning line by a plurality of light beams. Thus, high-precision scanning can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態の光ビーム走査装置の全体構成を示
す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a light beam scanning device according to an embodiment.

【図2】第1の実施の形態におけるシリンドリカルレン
ズの入射角βの位置での断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the cylindrical lens according to the first embodiment at an incident angle β.

【図3】光ビーム走査装置のポリゴンミラーのミラー
面、走査レンズおよびシリンドリカルレンズの位置関係
を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a positional relationship among a mirror surface of a polygon mirror, a scanning lens, and a cylindrical lens of the light beam scanning device.

【図4】光ビーム走査装置のポリゴンミラーのミラー
面、走査レンズおよびシリンドリカルレンズの位置関係
を示す側面図である。
FIG. 4 is a side view showing a positional relationship among a mirror surface of a polygon mirror, a scanning lens, and a cylindrical lens of the light beam scanning device.

【図5】シリンドリカルレンズの円筒面への光ビームの
入射角を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an incident angle of a light beam on a cylindrical surface of a cylindrical lens.

【図6】従来の走査光学系における物高h0と像高hと
の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an object height h0 and an image height h in a conventional scanning optical system.

【図7】従来のマルチビーム型の走査光学系による走査
線の例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a scanning line by a conventional multi-beam scanning optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10a,10b、10c 半導体レーザ(光源) 20 前段光学系 30 ポリゴンミラー(偏向手段) 40 走査レンズ 50 シリンドリカルレンズ(面倒れ補正レンズ) IS,IS1,IS2 入射面 OS 出射面 LB 光ビーム SS 被走査面 f,f0 シリンドリカルレンズ50の焦点距離 n シリンドリカルレンズ50の屈折率 r,r0 シリンドリカルレンズ50の曲率半径 β 入射角 10a, 10b, 10c Semiconductor laser (light source) 20 Pre-stage optical system 30 Polygon mirror (deflecting means) 40 Scanning lens 50 Cylindrical lens (Slack correction lens) IS, IS1, IS2 Incident surface OS Outgoing surface LB light beam SS Scanned surface f, f0 Focal length of the cylindrical lens 50 n Refractive index of the cylindrical lens 50 r, r0 Curvature radius of the cylindrical lens 50 β Incident angle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 BA58 BA86 BB04 2H045 CA03 2H087 KA19 RA07 5C072 AA03 BA04 BA17 HA02 HA06 HA08 HA13 RA12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2C362 BA58 BA86 BB04 2H045 CA03 2H087 KA19 RA07 5C072 AA03 BA04 BA17 HA02 HA06 HA08 HA13 RA12

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被走査面に複数の光ビームを並列的に照
射して主走査を行いつつ、それと垂直な方向に副走査を
行う走査光学系であって、 複数の光ビームを発する光源と、 前記複数の光ビームを偏向させて主走査を行う偏向手段
と、 前記光源と前記偏向手段との間に設けられ、前記複数の
光ビームを前記偏向手段に導く前段光学系と、 前記偏向手段により偏向された複数の光ビームを前記被
走査面に導く走査レンズと、 前記偏向手段と前記被走査面との間に設けられ、少なく
とも副走査方向にパワーを有する面倒れ補正レンズと、
を備え、 前記面倒れ補正レンズの副走査方向の焦点距離が、当該
面倒れ補正レンズに対する入射角に応じて異なることを
特徴とする走査光学系。
1. A scanning optical system for performing main scanning by irradiating a plurality of light beams in parallel to a surface to be scanned and performing sub-scanning in a direction perpendicular to the main scanning, comprising: a light source that emits a plurality of light beams; Deflecting means for deflecting the plurality of light beams to perform main scanning; a pre-stage optical system provided between the light source and the deflecting means for guiding the plurality of light beams to the deflecting means; A scanning lens that guides the plurality of light beams deflected by the scanning surface to the surface to be scanned, and a surface tilt correction lens that is provided between the deflecting unit and the surface to be scanned and has power in at least the sub-scanning direction.
A scanning optical system, characterized in that a focal length of the surface tilt correction lens in the sub-scanning direction differs according to an incident angle with respect to the surface tilt correction lens.
【請求項2】 請求項1に記載の走査光学系であって、 前記面倒れ補正レンズにおける、前記焦点距離をf、前
記入射角をβとし、β=0゜での焦点距離fをf0とす
るとき、前記面倒れ補正レンズが、 f=f0(1/cosβ)m ただし、1≦m≦2.3 の特性を有することを特徴とする走査光学系。
2. The scanning optical system according to claim 1, wherein the focal length of the surface tilt correction lens is f, the incident angle is β, and the focal length f at β = 0 ° is f0. Wherein the surface tilt correction lens has a characteristic of f = f0 (1 / cos β) m where 1 ≦ m ≦ 2.3.
【請求項3】 請求項2に記載の走査光学系であって、 前記面倒れ補正レンズが、 1.5≦m≦1.8 の特性を有することを特徴とする走査光学系。3. The scanning optical system according to claim 2, wherein the surface tilt correction lens has a characteristic of 1.5 ≦ m ≦ 1.8. 【請求項4】 請求項3に記載の走査光学系であって、 前記面倒れ補正レンズが、 m=1.64 の特性を有することを特徴とする走査光学系。4. The scanning optical system according to claim 3, wherein the surface tilt correction lens has a characteristic of m = 1.64.
JP33997298A 1998-11-30 1998-11-30 Scanning optical system Expired - Fee Related JP3594821B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33997298A JP3594821B2 (en) 1998-11-30 1998-11-30 Scanning optical system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33997298A JP3594821B2 (en) 1998-11-30 1998-11-30 Scanning optical system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000162537A true JP2000162537A (en) 2000-06-16
JP3594821B2 JP3594821B2 (en) 2004-12-02

Family

ID=18332524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33997298A Expired - Fee Related JP3594821B2 (en) 1998-11-30 1998-11-30 Scanning optical system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3594821B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3594821B2 (en) 2004-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3072061B2 (en) Optical scanning device
JPH0627904B2 (en) Laser beam scanning optics
JP2007140418A (en) Light scanning device and scanning optical system
JP2007133334A (en) Scanner and scanning optical system
JPH08248340A (en) Laser beam scanner
JP3594821B2 (en) Scanning optical system
JP4395340B2 (en) Scanning optical system
JP2009042605A (en) Laser scanner
JP2657381B2 (en) Light flux adjusting method for scanning optical device
JPH112769A (en) Optical scanner
JPH11125778A (en) Multibeam scanner
EP0836106B1 (en) Light-beam scanning apparatus comprising divergent or convergent light-shaping means
JP3853740B2 (en) Optical scanning device
JP3571808B2 (en) Optical scanning optical system and laser beam printer including the same
JP4106537B2 (en) Optical scanning device and laser printer device
JP4078732B2 (en) Laser scanning device
JP2002116398A (en) Scanning optical system and scanning optical device
JP3364525B2 (en) Scanning imaging lens and optical scanning device
KR101116603B1 (en) A F-theta lens having asymmetric curvature and a laser scanning apparatus employing the same
JP3414948B2 (en) Light beam scanning device
JP2986851B2 (en) Line image forming lens in optical scanning device
JP3324161B2 (en) Laser scanning device
JPH02269305A (en) Optical scanner
JP2002023088A (en) Scanning optical system
JPH03174507A (en) Scanning optical device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040401

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040420

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040607

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040831

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040901

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080910

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees