JP2002160268A - タンデム走査光学系用レンズの製造方法、およびタンデム走査光学系用レンズ - Google Patents
タンデム走査光学系用レンズの製造方法、およびタンデム走査光学系用レンズInfo
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数のレンズ部を積み重ねた形状をモールド
成形により形成する場合に、各レンズ面間の相対的な位
置誤差の発生を防ぐこと。 【解決手段】 射出成形装置の第１、第２型板２、３
は、対向する面に凹所を備えており、それぞれの凹所に
は入射側、射出側のそれぞれ一体の鏡面コア４，５が取
り付けられている。キャビティ６は、突き合わされた第
１、第２型板２、３及び鏡面コア４，５により囲まれた
空間として形成される。成形時には、ランナーからキャ
ビティ６内に溶融樹脂を射出し、冷却後に第１、第２型
板２、３を離反させてレンズとして取り出される。モー
ルド成形されるタンデム走査光学系用レンズ２０は、４
つの独立したレンズ部を積み重ねたのと等価な一体構造
であり、入射側レンズ面２１が４面、射出側レンズ面２
２が４面形成される。
成形により形成する場合に、各レンズ面間の相対的な位
置誤差の発生を防ぐこと。 【解決手段】 射出成形装置の第１、第２型板２、３
は、対向する面に凹所を備えており、それぞれの凹所に
は入射側、射出側のそれぞれ一体の鏡面コア４，５が取
り付けられている。キャビティ６は、突き合わされた第
１、第２型板２、３及び鏡面コア４，５により囲まれた
空間として形成される。成形時には、ランナーからキャ
ビティ６内に溶融樹脂を射出し、冷却後に第１、第２型
板２、３を離反させてレンズとして取り出される。モー
ルド成形されるタンデム走査光学系用レンズ２０は、４
つの独立したレンズ部を積み重ねたのと等価な一体構造
であり、入射側レンズ面２１が４面、射出側レンズ面２
２が４面形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、カラーレーザー
プリンタ等に利用されるタンデム方式の走査光学系のレ
ンズに関し、特に、同一の偏向器により偏向された複数
の光束を収束させる走査レンズ、およびその製造方法に
関する。
プリンタ等に利用されるタンデム方式の走査光学系のレ
ンズに関し、特に、同一の偏向器により偏向された複数
の光束を収束させる走査レンズ、およびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】カラーレーザープリンターに用いられる
タンデム方式の走査光学系は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に
対応する４つの半導体レーザーと４本の感光体ドラムと
を備える。また、装置の小型化のためには光学系の少な
くとも一部を共用することが望ましく、ポリゴンミラー
を共用する構成も提案されている。
タンデム方式の走査光学系は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に
対応する４つの半導体レーザーと４本の感光体ドラムと
を備える。また、装置の小型化のためには光学系の少な
くとも一部を共用することが望ましく、ポリゴンミラー
を共用する構成も提案されている。
【０００３】このようにポリゴンミラーを共用する場合
には、４本の光束を副走査方向(ここではポリゴンミラ
ーの回転軸の方向)に並列させてポリゴンミラーに入射
させ、ポリゴンミラーにより同時に偏向された４本の光
束をそれぞれｆθレンズによって集束させ、ミラーを用
いて光路を分離して各感光体ドラム上に走査線を形成す
る。また、ｆθレンズのうちポリゴンミラーに近接して
配置されるレンズは、近接して進む複数の光束を透過さ
せるレンズ面を備える必要がある。ここで複数の光束に
ついて共通のレンズ面を用いると、各光束についてそれ
ぞれ最適な性能が得られないため、複数の光束のそれぞ
れを透過させる複数の独立したレンズ部を積み重ねたの
と等価な一体構造のレンズを採用することが望ましい。
には、４本の光束を副走査方向(ここではポリゴンミラ
ーの回転軸の方向)に並列させてポリゴンミラーに入射
させ、ポリゴンミラーにより同時に偏向された４本の光
束をそれぞれｆθレンズによって集束させ、ミラーを用
いて光路を分離して各感光体ドラム上に走査線を形成す
る。また、ｆθレンズのうちポリゴンミラーに近接して
配置されるレンズは、近接して進む複数の光束を透過さ
せるレンズ面を備える必要がある。ここで複数の光束に
ついて共通のレンズ面を用いると、各光束についてそれ
ぞれ最適な性能が得られないため、複数の光束のそれぞ
れを透過させる複数の独立したレンズ部を積み重ねたの
と等価な一体構造のレンズを採用することが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように複数のレンズ部を積み重ねた形状を射出成形によ
り形成する場合、金型のうちレンズ面部分を形成する鏡
面仕上げされたコア(本明細書では、「鏡面コア」とい
う)が、各レンズ面毎に独立していると、これらの鏡面
コアの間に相対的な位置誤差が生じやすいという問題が
ある。鏡面コアの間に位置誤差が生じれば、成形された
各レンズ面の間にも相対的な位置誤差が発生し、描画性
能を悪化させる。
ように複数のレンズ部を積み重ねた形状を射出成形によ
り形成する場合、金型のうちレンズ面部分を形成する鏡
面仕上げされたコア(本明細書では、「鏡面コア」とい
う)が、各レンズ面毎に独立していると、これらの鏡面
コアの間に相対的な位置誤差が生じやすいという問題が
ある。鏡面コアの間に位置誤差が生じれば、成形された
各レンズ面の間にも相対的な位置誤差が発生し、描画性
能を悪化させる。
【０００５】この発明は、上述した従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、複数のレンズ部を積み重ね
たのと等価な一体構造をモールド成形により形成する場
合に、各レンズ面間の相対的な位置誤差の発生を防ぐこ
とができるタンデム走査光学系用レンズの製造方法、お
よびこの方法で製造されたレンズを提供することを目的
とする。
鑑みてなされたものであり、複数のレンズ部を積み重ね
たのと等価な一体構造をモールド成形により形成する場
合に、各レンズ面間の相対的な位置誤差の発生を防ぐこ
とができるタンデム走査光学系用レンズの製造方法、お
よびこの方法で製造されたレンズを提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明にかかるタンデ
ム走査光学系用レンズの製造方法は、上記の目的を達成
させるため、複数の光束のそれぞれを透過させる複数の
独立したレンズ部を積み重ねたのと等価な一体構造をモ
ールド成形により形成する際に、複数のレンズ部のレン
ズ面を、入射側、射出側のそれぞれ一体の鏡面コアによ
り成形することを特徴とする。
ム走査光学系用レンズの製造方法は、上記の目的を達成
させるため、複数の光束のそれぞれを透過させる複数の
独立したレンズ部を積み重ねたのと等価な一体構造をモ
ールド成形により形成する際に、複数のレンズ部のレン
ズ面を、入射側、射出側のそれぞれ一体の鏡面コアによ
り成形することを特徴とする。
【０００７】また、この発明にかかるタンデム走査光学
系用レンズは、複数の光束のそれぞれを透過させる複数
の独立したレンズ部を積み重ねたのと等価な一体構造を
有し、モールド成形による成形の際に、複数のレンズ部
のレンズ面を、入射側、射出側のそれぞれ一体の鏡面コ
アにより成形したことを特徴とする。
系用レンズは、複数の光束のそれぞれを透過させる複数
の独立したレンズ部を積み重ねたのと等価な一体構造を
有し、モールド成形による成形の際に、複数のレンズ部
のレンズ面を、入射側、射出側のそれぞれ一体の鏡面コ
アにより成形したことを特徴とする。
【０００８】上記のように複数のレンズ部のレンズ面
を、入射側、射出側のそれぞれにおいて一体の鏡面コア
により形成することにより、成形時の各レンズ面の間の
相対的な位置誤差の発生を避けることができる。
を、入射側、射出側のそれぞれにおいて一体の鏡面コア
により形成することにより、成形時の各レンズ面の間の
相対的な位置誤差の発生を避けることができる。
【０００９】鏡面コアの入射側、射出側のレンズ面を成
形する鏡面部は、光束が偏向される方向とは直交する方
向の断面が凹面であることが望ましい。すなわち、製造
されるレンズ側から見れば、複数のレンズ部の入射側、
射出側のレンズ面は、光束が偏向される方向とは直交す
る方向の断面が凸面であることが望ましい。
形する鏡面部は、光束が偏向される方向とは直交する方
向の断面が凹面であることが望ましい。すなわち、製造
されるレンズ側から見れば、複数のレンズ部の入射側、
射出側のレンズ面は、光束が偏向される方向とは直交す
る方向の断面が凸面であることが望ましい。
【００１０】鏡面コアの鏡面部が凸面であると、１つの
鏡面部と隣接する鏡面部との境界が谷間となるため、バ
イト等の工具による加工上の限界から、隣接する鏡面部
の境界部分を鋭角的に仕上げることができず、成形され
たレンズにおいてはレンズ面の境界部分にレンズ面とし
て利用できない部分が生じる。これに対して鏡面部が凹
面であると、境界部分が山となるため加工が容易であ
り、レンズ面の境界部分にレンズ面として利用できない
部分を生じさせることなく仕上げることができる。
鏡面部と隣接する鏡面部との境界が谷間となるため、バ
イト等の工具による加工上の限界から、隣接する鏡面部
の境界部分を鋭角的に仕上げることができず、成形され
たレンズにおいてはレンズ面の境界部分にレンズ面とし
て利用できない部分が生じる。これに対して鏡面部が凹
面であると、境界部分が山となるため加工が容易であ
り、レンズ面の境界部分にレンズ面として利用できない
部分を生じさせることなく仕上げることができる。
【００１１】鏡面コアの入射側、射出側の少なくともい
ずれか一方側の鏡面部は、それぞれの光軸に対して回転
対称な凹面、例えば凹の球面とすることができる。この
場合、製造されるレンズは、複数のレンズ部の入射側、
射出側の少なくともいずれか一方側のレンズ面が、それ
ぞれの光軸に対して回転対称な凸面となる。
ずれか一方側の鏡面部は、それぞれの光軸に対して回転
対称な凹面、例えば凹の球面とすることができる。この
場合、製造されるレンズは、複数のレンズ部の入射側、
射出側の少なくともいずれか一方側のレンズ面が、それ
ぞれの光軸に対して回転対称な凸面となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかるタンデム
走査光学系用レンズの製造方法の実施形態を図１〜図３
に基づいて説明する。図１(A)は、実施形態のタンデム
走査光学系用レンズを製造するための射出成形装置のキ
ャビティ周辺部を示す断面図、図１(B)は製造されたレ
ンズの断面図、図２は鏡面コアの斜視図、図３は図１
(A)に示した射出成形装置の断面図である。
走査光学系用レンズの製造方法の実施形態を図１〜図３
に基づいて説明する。図１(A)は、実施形態のタンデム
走査光学系用レンズを製造するための射出成形装置のキ
ャビティ周辺部を示す断面図、図１(B)は製造されたレ
ンズの断面図、図２は鏡面コアの斜視図、図３は図１
(A)に示した射出成形装置の断面図である。
【００１３】まず、図３に基づいて射出成形装置の概略
を説明する。この装置は、図中の左右両側に配置された
シリンダ１ａ，１ｂ内で左右方向に相対的にスライド可
能な第１、第２型板２、３を備えている。これらの第
１、第２型板２、３は、対向する面に凹所を備えてお
り、かつ、それぞれの凹所には鏡面コア４，５が取り付
けられている。キャビティ６は、第１、第２型板２、３
を突き合わせた際に、第１、第２型板２、３及び鏡面コ
ア４，５により囲まれた空間として形成される。なお、
第１、第２型板２、３は、それぞれ駆動ロッド７，８に
連結されており、これらのロッドを図中左右に移動させ
ることにより、第１，第２型板２，３を相対的に接近／
離反させることができる。
を説明する。この装置は、図中の左右両側に配置された
シリンダ１ａ，１ｂ内で左右方向に相対的にスライド可
能な第１、第２型板２、３を備えている。これらの第
１、第２型板２、３は、対向する面に凹所を備えてお
り、かつ、それぞれの凹所には鏡面コア４，５が取り付
けられている。キャビティ６は、第１、第２型板２、３
を突き合わせた際に、第１、第２型板２、３及び鏡面コ
ア４，５により囲まれた空間として形成される。なお、
第１、第２型板２、３は、それぞれ駆動ロッド７，８に
連結されており、これらのロッドを図中左右に移動させ
ることにより、第１，第２型板２，３を相対的に接近／
離反させることができる。
【００１４】成形時には、図３に示されるように第１、
第２型板２、３を突き合わせ、図示せぬランナーからキ
ャビティ６内に溶融樹脂を射出する。射出後、所定の冷
却時間が経過するのを待ち、しかる後に第１、第２型板
２、３を相対的に離反させ、成形されたレンズを金型外
へ取り出す。
第２型板２、３を突き合わせ、図示せぬランナーからキ
ャビティ６内に溶融樹脂を射出する。射出後、所定の冷
却時間が経過するのを待ち、しかる後に第１、第２型板
２、３を相対的に離反させ、成形されたレンズを金型外
へ取り出す。
【００１５】モールド成形されるタンデム走査光学系用
レンズ２０は、図１(B)に示すように、４本の光束のそ
れぞれを透過させる４つの独立したレンズ部を積み重ね
たのと等価な一体構造を有し、入射側レンズ面２１が４
面、射出側レンズ面２２が４面形成される。なお、図１
(B)中のｘ方向は、レンズ２０のそれぞれのレンズ部の
光軸と平行な方向、ｙ方向は、ポリゴンミラー等の偏向
器によって光束が偏向される方向(以下、「主走査方
向」という)、ｚ方向は、ｘ方向に垂直な面内でｙ方向
に直交する方向(以下、「副走査方向」という)である。
入射側レンズ面２１、射出側レンズ面２２は、いずれも
副走査方向の断面形状が凸面である。なお、図１(B)で
は、形状の特徴を説明するため、各レンズ面の凸面形状
を誇張して示している。
レンズ２０は、図１(B)に示すように、４本の光束のそ
れぞれを透過させる４つの独立したレンズ部を積み重ね
たのと等価な一体構造を有し、入射側レンズ面２１が４
面、射出側レンズ面２２が４面形成される。なお、図１
(B)中のｘ方向は、レンズ２０のそれぞれのレンズ部の
光軸と平行な方向、ｙ方向は、ポリゴンミラー等の偏向
器によって光束が偏向される方向(以下、「主走査方
向」という)、ｚ方向は、ｘ方向に垂直な面内でｙ方向
に直交する方向(以下、「副走査方向」という)である。
入射側レンズ面２１、射出側レンズ面２２は、いずれも
副走査方向の断面形状が凸面である。なお、図１(B)で
は、形状の特徴を説明するため、各レンズ面の凸面形状
を誇張して示している。
【００１６】これらのレンズ面２１，２２は、入射側、
射出側のそれぞれ一体の鏡面コア４，５により成形され
る。すなわち、一方の鏡面コア４は、図１(A)及び図２
に示すように、４つのレンズ面を形成するための独立し
た４つの鏡面部４ａが形成された一体の部材であり、各
鏡面部４ａは主走査、副走査両方向について断面が凹面
である。他方の鏡面コア５も、同様に４つの独立した鏡
面部５ａが形成された一体の部材であり、各鏡面部５ａ
は少なくとも副走査方向について断面が凹面である。
射出側のそれぞれ一体の鏡面コア４，５により成形され
る。すなわち、一方の鏡面コア４は、図１(A)及び図２
に示すように、４つのレンズ面を形成するための独立し
た４つの鏡面部４ａが形成された一体の部材であり、各
鏡面部４ａは主走査、副走査両方向について断面が凹面
である。他方の鏡面コア５も、同様に４つの独立した鏡
面部５ａが形成された一体の部材であり、各鏡面部５ａ
は少なくとも副走査方向について断面が凹面である。
【００１７】上記のように各レンズ面２１，２２を、そ
れぞれ一体の鏡面コア４，５により形成することによ
り、成形時の各レンズ面の間の相対的な位置誤差の発生
を避けることができる。また、鏡面部４ａ，５ａの副走
査方向の断面が凹面であるため、各鏡面部の境界部分が
山となり、鏡面コア４，５の加工が容易であると共に、
成形されるレンズ２０においては各レンズ面２１，２２
の境界部分にレンズ面として利用できない部分を生じさ
せることなく、レンズ面２１，２２の副走査方向のサイ
ズが必要以上に大きくなるのを避けることができる。
れぞれ一体の鏡面コア４，５により形成することによ
り、成形時の各レンズ面の間の相対的な位置誤差の発生
を避けることができる。また、鏡面部４ａ，５ａの副走
査方向の断面が凹面であるため、各鏡面部の境界部分が
山となり、鏡面コア４，５の加工が容易であると共に、
成形されるレンズ２０においては各レンズ面２１，２２
の境界部分にレンズ面として利用できない部分を生じさ
せることなく、レンズ面２１，２２の副走査方向のサイ
ズが必要以上に大きくなるのを避けることができる。
【００１８】図４は、上記の方法により製造されたタン
デム走査光学系用レンズを利用したタンデム走査光学系
を示す主走査方向に垂直な面内での説明図である。この
タンデム走査光学系は、図示せぬ光源部から発した独立
して変調された４本の光束を偏向器であるポリゴンミラ
ー３０により同時に偏向し、偏向された４本の光束をそ
れぞれ異なる感光体ドラム４１，４２，４３，４４上に
収束させ、ポリゴンミラー３０を回転軸３０ａ回りに回
転させることにより、複数の走査線を同時に形成するこ
とができる。
デム走査光学系用レンズを利用したタンデム走査光学系
を示す主走査方向に垂直な面内での説明図である。この
タンデム走査光学系は、図示せぬ光源部から発した独立
して変調された４本の光束を偏向器であるポリゴンミラ
ー３０により同時に偏向し、偏向された４本の光束をそ
れぞれ異なる感光体ドラム４１，４２，４３，４４上に
収束させ、ポリゴンミラー３０を回転軸３０ａ回りに回
転させることにより、複数の走査線を同時に形成するこ
とができる。
【００１９】光束を収束させるｆθレンズは、ポリゴン
ミラー３０の近傍で４本の光束が透過する位置に配置さ
れた第１レンズ５１及び第２レンズ５２と、ミラー７１
〜７８により分離されたそれぞれの光路中に配置された
４つの第３レンズ５３ａ〜５３ｄとから構成されてい
る。第１，第２レンズ５１，５２は、図１(B)に示した
４つの独立したレンズ部を積み重ねて構成されるタンデ
ム走査光学系用レンズである。なお、図４では、各レン
ズ面がほぼ平面として示されているが、実際にはそれぞ
れ入射側と射出側に４面ずつのレンズ面が形成されてい
る。
ミラー３０の近傍で４本の光束が透過する位置に配置さ
れた第１レンズ５１及び第２レンズ５２と、ミラー７１
〜７８により分離されたそれぞれの光路中に配置された
４つの第３レンズ５３ａ〜５３ｄとから構成されてい
る。第１，第２レンズ５１，５２は、図１(B)に示した
４つの独立したレンズ部を積み重ねて構成されるタンデ
ム走査光学系用レンズである。なお、図４では、各レン
ズ面がほぼ平面として示されているが、実際にはそれぞ
れ入射側と射出側に４面ずつのレンズ面が形成されてい
る。
【００２０】図４において、最も上側でポリゴンミラー
３０により反射された光束は、第１レンズ５１，第２レ
ンズ５２の最も上側のレンズ部を透過した後、ミラー７
１により一旦上側に反射され、ミラー７２により再度下
向きに反射され、第３レンズ５３ａを介して第１の感光
体ドラム４１上に収束する。同様にして、上から２番
目、３番目、４番目の光束は、第１レンズ５１，第２レ
ンズ５２の上から２番目、３番目、４番目のレンズ部を
それぞれ透過した後、ミラー７３，７５，７７によりそ
れぞれ一旦上側に反射され、ミラー７４，７６，７８に
より再度下向きに反射され、第３レンズ５３ｂ，５３
ｃ，５３ｄを介して第２，３，４の感光体ドラム４２，
４３，４４上に収束する。
３０により反射された光束は、第１レンズ５１，第２レ
ンズ５２の最も上側のレンズ部を透過した後、ミラー７
１により一旦上側に反射され、ミラー７２により再度下
向きに反射され、第３レンズ５３ａを介して第１の感光
体ドラム４１上に収束する。同様にして、上から２番
目、３番目、４番目の光束は、第１レンズ５１，第２レ
ンズ５２の上から２番目、３番目、４番目のレンズ部を
それぞれ透過した後、ミラー７３，７５，７７によりそ
れぞれ一旦上側に反射され、ミラー７４，７６，７８に
より再度下向きに反射され、第３レンズ５３ｂ，５３
ｃ，５３ｄを介して第２，３，４の感光体ドラム４２，
４３，４４上に収束する。
【００２１】次に、図４に示したタンデム走査光学系の
具体的な実施例を２例説明する。なお、以下の実施例で
は、図４で示した４つの光束のうち、最も上側でポリゴ
ンミラー３０により反射された光束が透過する光学系の
みを取り出し、ミラー７１，７２を省略し、光路を展開
して説明する。
具体的な実施例を２例説明する。なお、以下の実施例で
は、図４で示した４つの光束のうち、最も上側でポリゴ
ンミラー３０により反射された光束が透過する光学系の
みを取り出し、ミラー７１，７２を省略し、光路を展開
して説明する。
【００２２】
【実施例１】図５、図６は、実施例１の走査光学系を示
す主走査方向、副走査方向の説明図であり、図５ではポ
リゴンミラー３０に入射する光束が透過するシリンドリ
カルレンズ３１から感光体ドラム４１までを示してお
り、図６ではポリゴンミラー３０から感光体ドラム４１
までを示している。表１は、実施例１の走査光学系にお
けるシリンドリカルレンズ３１より感光体ドラム４１側
の構成を示す。表中の記号ｆはｆθレンズの主走査方向
の焦点距離、ｒyは主走査方向の曲率半径(単位:mm)、ｒ
zは副走査方向の曲率半径(回転対称面の場合には省略、
単位:mm)、ｄは面間の光軸上の距離(単位:mm)、ｎは設
計波長780nmでの屈折率である。
す主走査方向、副走査方向の説明図であり、図５ではポ
リゴンミラー３０に入射する光束が透過するシリンドリ
カルレンズ３１から感光体ドラム４１までを示してお
り、図６ではポリゴンミラー３０から感光体ドラム４１
までを示している。表１は、実施例１の走査光学系にお
けるシリンドリカルレンズ３１より感光体ドラム４１側
の構成を示す。表中の記号ｆはｆθレンズの主走査方向
の焦点距離、ｒyは主走査方向の曲率半径(単位:mm)、ｒ
zは副走査方向の曲率半径(回転対称面の場合には省略、
単位:mm)、ｄは面間の光軸上の距離(単位:mm)、ｎは設
計波長780nmでの屈折率である。
【００２３】表中、第１面及び第２面がシリンドリカル
レンズ３１、第３面がポリゴンミラー３０のミラー面、
第４面及び第５面がｆθレンズの第１レンズ５１、第６
面及び第７面が第２レンズ５２、第８面及び第９面がｆ
θレンズの第３レンズ５３ａを示す。
レンズ３１、第３面がポリゴンミラー３０のミラー面、
第４面及び第５面がｆθレンズの第１レンズ５１、第６
面及び第７面が第２レンズ５２、第８面及び第９面がｆ
θレンズの第３レンズ５３ａを示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】第１面は副走査方向にのみパワーを持つシ
リンドリカル面、第２面、第３面、第４面は平面、第５
面、第６面、第７面、第８面、第１０面は回転対称非球
面、第９面は光軸から離れた位置での副走査方向の曲率
半径が主走査方向の断面形状とは無関係に設定された回
転軸を持たない非球面(以下、「累進トーリック非球
面」という)である。
リンドリカル面、第２面、第３面、第４面は平面、第５
面、第６面、第７面、第８面、第１０面は回転対称非球
面、第９面は光軸から離れた位置での副走査方向の曲率
半径が主走査方向の断面形状とは無関係に設定された回
転軸を持たない非球面(以下、「累進トーリック非球
面」という)である。
【００２６】回転対称非球面は、光軸からの高さがhと
なる非球面上の座標点の非球面の光軸上での接平面から
の距離(サグ量)をＸ(h)、非球面の光軸上での曲率(1/r)
をＣ、円錐係数をκ、４次、６次、８次、１０次の非球
面係数をＡ4，Ａ6，Ａ8として、以下の式で表される。 Ｘ(h)＝Ｃh2/(１+√(１-(１+κ)Ｃ2h2))+Ａ4h4+Ａ6h6+
Ａ8h8 表１における回転対称非球面の曲率半径は、光軸上の曲
率半径であり、円錐係数、非球面係数は表２に示され
る。
なる非球面上の座標点の非球面の光軸上での接平面から
の距離(サグ量)をＸ(h)、非球面の光軸上での曲率(1/r)
をＣ、円錐係数をκ、４次、６次、８次、１０次の非球
面係数をＡ4，Ａ6，Ａ8として、以下の式で表される。 Ｘ(h)＝Ｃh2/(１+√(１-(１+κ)Ｃ2h2))+Ａ4h4+Ａ6h6+
Ａ8h8 表１における回転対称非球面の曲率半径は、光軸上の曲
率半径であり、円錐係数、非球面係数は表２に示され
る。
【００２７】
【表２】 κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 第５面 0.00 3.58×10-6 −5.09×10-10 0.00 第６面 0.00 2.84×10-6 −1.33×10-10 1.00×10-14 第７面 0.00 1.03×10-6 1.96×10-11 0.00 第８面 0.00 1.06×10-6 3.00×10-10 0.00 第10面 0.00 −4.47×10-8 −1.53×10-12 −1.49×10-16
【００２８】累進トーリック非球面は、面上で光軸を通
る主走査方向の曲線を想定した際に、光軸からの主走査
方向の距離がYとなる上記曲線上の座標点での光軸上の
接線からの距離(サグ量)をＸ(Y)、当該座標点でこの曲
線に接する副走査方向の円弧の曲率半径をｒｚ(Y)とし
て、以下の式で定義される。 Ｘ(Y)＝ＣY2/(１+√(１−(１+κ)Ｃ2Y2))+Ａ4Y4+Ａ6Y6+
Ａ8h8+Ａ10h10 1／rz(Y)＝(1／rz0)＋Ｂ1・Y1＋Ｂ2・Y2＋Ｂ4・Y4＋Ｂ6・Y6 式中、Ｃ、κ、Ａ4、Ａ6，Ａ8，Ａ10の定義は回転対称
非球面と同様であり、rz0は光軸上での副走査方向の曲
率半径(表１のrz)、Ｂ1，Ｂ2，Ｂ4，Ｂ6はそれぞれ副走
査方向の曲率半径を決定する係数である。第９面におけ
る各数値は、表３に示されている。
る主走査方向の曲線を想定した際に、光軸からの主走査
方向の距離がYとなる上記曲線上の座標点での光軸上の
接線からの距離(サグ量)をＸ(Y)、当該座標点でこの曲
線に接する副走査方向の円弧の曲率半径をｒｚ(Y)とし
て、以下の式で定義される。 Ｘ(Y)＝ＣY2/(１+√(１−(１+κ)Ｃ2Y2))+Ａ4Y4+Ａ6Y6+
Ａ8h8+Ａ10h10 1／rz(Y)＝(1／rz0)＋Ｂ1・Y1＋Ｂ2・Y2＋Ｂ4・Y4＋Ｂ6・Y6 式中、Ｃ、κ、Ａ4、Ａ6，Ａ8，Ａ10の定義は回転対称
非球面と同様であり、rz0は光軸上での副走査方向の曲
率半径(表１のrz)、Ｂ1，Ｂ2，Ｂ4，Ｂ6はそれぞれ副走
査方向の曲率半径を決定する係数である。第９面におけ
る各数値は、表３に示されている。
【００２９】
【表３】第９面 κ ＝ 0.000 Ａ4 ＝ 1.08×10-07 Ｂ1＝−1.89×10-06 Ａ6 ＝−1.08×10-11 Ｂ2＝−1.16×10-06 Ａ8 ＝ 3.88×10-16 Ｂ4＝ 5.36×10-12 Ａ10＝ 0.00 Ｂ6＝ 2.52×10-15
【００３０】上述した実施例１の走査光学系の性能は、
図７のグラフに示される。図７(A)は、fθ誤差(スポッ
ト位置の理想位置からのズレ)を示し、図７(B)は、像面
湾曲(焦点位置の仮想像面からの光軸方向のズレ)を示
し、破線が主走査方向、実線が副走査方向の像面湾曲を
示す。
図７のグラフに示される。図７(A)は、fθ誤差(スポッ
ト位置の理想位置からのズレ)を示し、図７(B)は、像面
湾曲(焦点位置の仮想像面からの光軸方向のズレ)を示
し、破線が主走査方向、実線が副走査方向の像面湾曲を
示す。
【００３１】
【実施例２】図８、図９は、実施例２の走査光学系を示
す主走査方向、副走査方向の説明図であり。表４は、実
施例２の走査光学系におけるシリンドリカルレンズ３１
より感光体ドラム４１側の構成を示す。各面番号と光学
素子との対応は実施例１と同一である。
す主走査方向、副走査方向の説明図であり。表４は、実
施例２の走査光学系におけるシリンドリカルレンズ３１
より感光体ドラム４１側の構成を示す。各面番号と光学
素子との対応は実施例１と同一である。
【００３２】
【表４】
【００３３】第１面は副走査方向にのみパワーを持つシ
リンドリカル面、第２面、第３面、第４面、第７面は平
面、第５面、第６面は、主走査方向に延びる非円弧曲線
を主走査方向の回転軸周りに回転させた軌跡として定義
される面(以下、「トーリック非球面」という)、第８面
は主走査方向にのみパワーを持つシリンドリカル面、第
９面は累進トーリック非球面、第１０面は回転対称非球
面である。トーリック非球面の光軸を含む主走査方向の
断面形状を示す非円弧曲線は、累進トーリック非球面の
断面曲線と同一の式で定義される。トーリック非球面
は、この非円弧曲線を副走査方向の曲率半径分だけ面と
光軸との交点から離れた位置で光軸と交差する主走査方
向の直線を回転軸として回転させた軌跡として定義され
る。
リンドリカル面、第２面、第３面、第４面、第７面は平
面、第５面、第６面は、主走査方向に延びる非円弧曲線
を主走査方向の回転軸周りに回転させた軌跡として定義
される面(以下、「トーリック非球面」という)、第８面
は主走査方向にのみパワーを持つシリンドリカル面、第
９面は累進トーリック非球面、第１０面は回転対称非球
面である。トーリック非球面の光軸を含む主走査方向の
断面形状を示す非円弧曲線は、累進トーリック非球面の
断面曲線と同一の式で定義される。トーリック非球面
は、この非円弧曲線を副走査方向の曲率半径分だけ面と
光軸との交点から離れた位置で光軸と交差する主走査方
向の直線を回転軸として回転させた軌跡として定義され
る。
【００３４】トーリック非球面、回転対称非球面の円錐
係数、非球面係数は表５に、累進トーリック面の各係数
は表６に示される。
係数、非球面係数は表５に、累進トーリック面の各係数
は表６に示される。
【００３５】
【表５】 κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 第５面 0.00 2.93×10-6 2.35×10-10 0.00 第６面 0.00 2.56×10-6 3.83×10-10 0.00 第10面 0.00 −3.82×10-8 3.35×10-12 −3.09×10-16
【００３６】
【表６】第９面 κ ＝ 0.000 Ａ4 ＝ 5.39×10-08 Ｂ1＝−1.18×10-06 Ａ6 ＝−3.29×10-12 Ｂ2＝−9.25×10-07 Ａ8 ＝ 6.43×10-18 Ｂ4＝ 2.30×10-11 Ａ10＝ 0.00 Ｂ6＝ 0.00
【００３７】上述した実施例２の走査光学系の性能は、
図１０のグラフに示される。図１０(A)は、fθ誤差を示
し、図１０(B)は、像面湾曲を示す。
図１０のグラフに示される。図１０(A)は、fθ誤差を示
し、図１０(B)は、像面湾曲を示す。
【００３８】なお、実施例１，２の走査光学系を図４に
示したタンデム走査光学系に適用する際には、第１レン
ズ５１，第２レンズ５２については、データに示される
面を副走査方向に４面積み重ねたタンデム走査光学系用
レンズとして構成し、第３レンズ５３ａについてはこれ
と同一のレンズを４枚用意すればよい。
示したタンデム走査光学系に適用する際には、第１レン
ズ５１，第２レンズ５２については、データに示される
面を副走査方向に４面積み重ねたタンデム走査光学系用
レンズとして構成し、第３レンズ５３ａについてはこれ
と同一のレンズを４枚用意すればよい。
【００３９】また、上記の実施形態では、樹脂の射出成
形によりレンズを形成する場合についてのみ説明した
が、この発明の製造方法は、型を利用するモールド成形
であれば、ガラスモールドレンズ、あるいはガラスレン
ズの上に樹脂層を形成するハイブリッドレンズの製造に
も適用することができる。
形によりレンズを形成する場合についてのみ説明した
が、この発明の製造方法は、型を利用するモールド成形
であれば、ガラスモールドレンズ、あるいはガラスレン
ズの上に樹脂層を形成するハイブリッドレンズの製造に
も適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、複数のレンズ部を積み重ねた形状をモールド成形に
より形成する場合に、複数のレンズ部のレンズ面を、入
射側、射出側のそれぞれ一体の鏡面コアにより成形する
ことにより、各レンズ面間の相対的な位置誤差の発生を
防ぐことができる。
ば、複数のレンズ部を積み重ねた形状をモールド成形に
より形成する場合に、複数のレンズ部のレンズ面を、入
射側、射出側のそれぞれ一体の鏡面コアにより成形する
ことにより、各レンズ面間の相対的な位置誤差の発生を
防ぐことができる。
【００４１】また、鏡面コアの入射側、射出側のレンズ
面を成形する鏡面部の副走査方向の断面を凹面とした場
合には、鏡面コアの加工が容易であり、かつ、成形され
るレンズにおいては各レンズ面の境界部分にレンズ面と
して利用できない部分を生じさせることなく、レンズ面
の副走査方向のサイズが必要以上に大きくなるのを避け
ることができる。
面を成形する鏡面部の副走査方向の断面を凹面とした場
合には、鏡面コアの加工が容易であり、かつ、成形され
るレンズにおいては各レンズ面の境界部分にレンズ面と
して利用できない部分を生じさせることなく、レンズ面
の副走査方向のサイズが必要以上に大きくなるのを避け
ることができる。
【図１】 (A)は実施形態のタンデム走査光学系用レン
ズを製造するための射出成形装置のキャビティ周辺部を
示す断面図、(B)は製造されたレンズを示す断面図。
ズを製造するための射出成形装置のキャビティ周辺部を
示す断面図、(B)は製造されたレンズを示す断面図。
【図２】 図１(A)の装置に用いられている鏡面コアの
斜視図。
斜視図。
【図３】 実施形態のタンデム走査光学系用レンズを製
造するための射出成形装置を示す断面図。
造するための射出成形装置を示す断面図。
【図４】 図１(B)のタンデム走査光学系用レンズが用
いられた走査光学系を示す副走査方向の説明図。
いられた走査光学系を示す副走査方向の説明図。
【図５】 実施例１の走査光学系を示す主走査方向の説
明図。
明図。
【図６】 実施例１の走査光学系を示す副走査方向の説
明図。
明図。
【図７】 (A)は実施例１の走査光学系のfθ誤差を示す
グラフ、(B)は実施例１の走査光学系の像面湾曲を示す
グラフ。
グラフ、(B)は実施例１の走査光学系の像面湾曲を示す
グラフ。
【図８】 実施例２の走査光学系を示す主走査方向の説
明図。
明図。
【図９】 実施例２の走査光学系を示す副走査方向の説
明図。
明図。
【図１０】 (A)は実施例２の走査光学系のfθ誤差を示
すグラフ、(B)は実施例２の走査光学系の像面湾曲を示
すグラフ。
すグラフ、(B)は実施例２の走査光学系の像面湾曲を示
すグラフ。
１ａ，１ｂ 固定シリンダ ２，３ 第１，第２型板 ４，５ 鏡面コア ４ａ，５ａ 鏡面部 ６ キャビティ ２０ タンデム走査光学系用レンズ ２１，２２ レンズ面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2H045 BA34 CA04 CA34 CA55 CA68 DA00 4F202 AH74 CA11 CB01 CK11 CK54 5C072 AA03 BA19 DA02 EA05 HA13 JA07 QA14 XA01
Claims (6)
- 【請求項１】 独立して変調され同一の偏向器により偏
向された複数の光束を走査対象面上に収束させて複数の
走査線を同時に形成するタンデム走査光学系用レンズの
製造方法において、 前記複数の光束のそれぞれを透過させる複数の独立した
レンズ部を積み重ねたのと等価な一体構造をモールド成
形により形成する際に、前記複数のレンズ部のレンズ面
を、入射側、射出側のそれぞれ一体の鏡面コアにより成
形することを特徴とするタンデム走査光学系用レンズの
製造方法。 - 【請求項２】 前記入射側、射出側のレンズ面を成形す
る前記鏡面コアの鏡面部は、前記光束が偏向される方向
とは直交する方向の断面が凹面であることを特徴とする
請求項１に記載のタンデム走査光学系用レンズの製造方
法。 - 【請求項３】 前記入射側、射出側の少なくともいずれ
か一方側のレンズ面を成形する前記鏡面コアの鏡面部
は、それぞれの光軸に対して回転対称な凹面であること
を特徴とする請求項１に記載のタンデム走査光学系用レ
ンズの製造方法。 - 【請求項４】 独立して変調され同一の偏向器により偏
向された複数の光束を走査対象面上に収束させて複数の
走査線を同時に形成するタンデム走査光学系用レンズに
おいて、 前記複数の光束のそれぞれを透過させる複数の独立した
レンズ部を積み重ねたのと等価な一体構造を有し、モー
ルド成形による成形の際に、前記複数のレンズ部のレン
ズ面が、入射側、射出側のそれぞれ一体の鏡面コアによ
り成形されたことを特徴とするタンデム走査光学系用レ
ンズ。 - 【請求項５】 前記複数のレンズ部の入射側、射出側の
レンズ面は、前記光束が偏向される方向とは直交する方
向の断面が凸面であることを特徴とする請求項４に記載
のタンデム走査光学系用レンズ。 - 【請求項６】 前記複数のレンズ部の入射側、射出側の
少なくともいずれか一方側のレンズ面は、それぞれの光
軸に対して回転対称な凸面であることを特徴とする請求
項４に記載のタンデム走査光学系用レンズ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000358852A JP2002160268A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | タンデム走査光学系用レンズの製造方法、およびタンデム走査光学系用レンズ |
| US09/987,871 US6790389B2 (en) | 2000-11-27 | 2001-11-16 | Complex lens for a tandem scanning optical system and a manufacturing method thereof |
| US10/923,668 US7075691B2 (en) | 2000-11-27 | 2004-08-24 | Complex lens for a tandem scanning optical system and a manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000358852A JP2002160268A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | タンデム走査光学系用レンズの製造方法、およびタンデム走査光学系用レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002160268A true JP2002160268A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18830690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000358852A Withdrawn JP2002160268A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | タンデム走査光学系用レンズの製造方法、およびタンデム走査光学系用レンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6790389B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002160268A (ja) |
Cited By (5)
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| US7380720B2 (en) | 2005-11-30 | 2008-06-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning system and image forming apparatus using the same |
| CN101487917B (zh) * | 2008-01-16 | 2011-12-21 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 模仁的制造方法 |
| JP2013033129A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Canon Inc | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| US8743444B2 (en) | 2011-03-16 | 2014-06-03 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device, image forming apparatus, scanning lens, and molding method of the scanning lens |
| US9547152B2 (en) | 2011-09-15 | 2017-01-17 | Ricoh Company, Ltd. | Plastic optical element and optical scanner and imaging forming device including the same |
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| US8785816B2 (en) * | 2004-07-13 | 2014-07-22 | Lincoln Global, Inc. | Three stage power source for electric arc welding |
| CN102944978B (zh) | 2011-08-15 | 2014-08-06 | 中山新诺科技股份有限公司 | 曝光系统、校准系统、光学引擎、曝光方法和制造方法 |
| US9001305B2 (en) | 2011-10-11 | 2015-04-07 | Wenhui Mei | Ultra-large size flat panel display maskless photolithography system and method |
| US8994770B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-03-31 | Lexmark International, Inc. | Optical scanning system for use in an imaging apparatus |
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|---|---|---|---|---|
| JP2691717B2 (ja) | 1987-12-21 | 1997-12-17 | キヤノン株式会社 | 走査光学装置 |
| JPH0745140B2 (ja) * | 1988-06-07 | 1995-05-17 | 松下電器産業株式会社 | レンズアレイの製造方法 |
| JP2001133707A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-18 | Asahi Optical Co Ltd | 走査光学装置 |
| JP2001091875A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置 |
| JP2002160268A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-04 | Asahi Optical Co Ltd | タンデム走査光学系用レンズの製造方法、およびタンデム走査光学系用レンズ |
-
2000
- 2000-11-27 JP JP2000358852A patent/JP2002160268A/ja not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-11-16 US US09/987,871 patent/US6790389B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-08-24 US US10/923,668 patent/US7075691B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN101487917B (zh) * | 2008-01-16 | 2011-12-21 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 模仁的制造方法 |
| US8743444B2 (en) | 2011-03-16 | 2014-06-03 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device, image forming apparatus, scanning lens, and molding method of the scanning lens |
| JP2013033129A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Canon Inc | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7075691B2 (en) | 2006-07-11 |
| US6790389B2 (en) | 2004-09-14 |
| US20050024723A1 (en) | 2005-02-03 |
| US20020097475A1 (en) | 2002-07-25 |
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