JP2003107384A - 反射型走査光学系 - Google Patents
反射型走査光学系Info
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- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
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- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
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- G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
- G02B26/126—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane including curved mirrors
Abstract
(57)【要約】
【課題】シリンドリカルレンズの入出射面で反射を繰り
返すことにより射出される描画に不要な光を描画用のレ
ーザー光束とは異なる方向に向けさせ得る反射型走査光
学系を、提供する。 【解決手段】反射型走査光学系１０は、レーザー光源１
とコリメートレンズ２とシリンドリカルレンズ３とポリ
ゴンミラー４とｆθミラー５とを備える。また、シリン
ドリカルレンズ３は、ポリゴンミラー４に入射するレー
ザー光束のビーム軸Axに対し、副走査方向に相当する方
向へ偏心している。シリンドリカルレンズ３の平面３ｂ
とシリンドリカル面３ａとによって繰り返し反射されて
ポリゴンミラー４側に射出される迷光Ｇは、描画用のレ
ーザー光束の光路から副走査方向に相当する方向に向か
って斜めな方向へ、偏向される。従って、迷光Ｇは、ポ
リゴンミラー４の周囲を通り抜けて走査対象面に達する
ことがない。また、迷光Ｇの光路上に遮蔽部材１２を配
置できる。
返すことにより射出される描画に不要な光を描画用のレ
ーザー光束とは異なる方向に向けさせ得る反射型走査光
学系を、提供する。 【解決手段】反射型走査光学系１０は、レーザー光源１
とコリメートレンズ２とシリンドリカルレンズ３とポリ
ゴンミラー４とｆθミラー５とを備える。また、シリン
ドリカルレンズ３は、ポリゴンミラー４に入射するレー
ザー光束のビーム軸Axに対し、副走査方向に相当する方
向へ偏心している。シリンドリカルレンズ３の平面３ｂ
とシリンドリカル面３ａとによって繰り返し反射されて
ポリゴンミラー４側に射出される迷光Ｇは、描画用のレ
ーザー光束の光路から副走査方向に相当する方向に向か
って斜めな方向へ、偏向される。従って、迷光Ｇは、ポ
リゴンミラー４の周囲を通り抜けて走査対象面に達する
ことがない。また、迷光Ｇの光路上に遮蔽部材１２を配
置できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転多面鏡で偏向
したレーザー光束を曲面状の反射面を有する光学素子で
反射して走査対象面上を走査する反射型走査光学系に、
関する。
したレーザー光束を曲面状の反射面を有する光学素子で
反射して走査対象面上を走査する反射型走査光学系に、
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、走査光学系は、多角柱状の回転
多面鏡をその中心軸周りに回転させ、その回転多面鏡の
各側面にてレーザー光束を動的に偏向することによっ
て、走査対象面上でレーザー光束を走査する。また、走
査対象面上でレーザー光束が走査される方向（主走査方
向）と直交する方向（副走査方向）に、この走査対象面
自体が移動されると、走査対象面上には複数の線状の軌
跡（走査線）が一定の間隔で形成されるので、レーザー
光束が画像情報に従ってオンオフ変調されていれば、走
査対象面上には二次元状の画像が形成される。
多面鏡をその中心軸周りに回転させ、その回転多面鏡の
各側面にてレーザー光束を動的に偏向することによっ
て、走査対象面上でレーザー光束を走査する。また、走
査対象面上でレーザー光束が走査される方向（主走査方
向）と直交する方向（副走査方向）に、この走査対象面
自体が移動されると、走査対象面上には複数の線状の軌
跡（走査線）が一定の間隔で形成されるので、レーザー
光束が画像情報に従ってオンオフ変調されていれば、走
査対象面上には二次元状の画像が形成される。
【０００３】従来の走査光学系は、等角速度で回転する
回転多面鏡にて偏向されたレーザー光束を走査対象面上
において等速度で走査させるために、回転多面鏡と走査
対象面との間に走査速度補正用のｆθレンズを備えてい
た。また、回転多面鏡の有するいわゆる面倒れ誤差を補
正するために、副走査方向においてレーザー光束を回転
多面鏡の反射面上で一旦集束させるシリンドリカルレン
ズも備えていた。そして、当該反射面と走査対象面とが
ｆθレンズにより副走査方向において共役関係となるよ
うに、ｆθレンズの副走査方向における収束パワーが設
定されていた。
回転多面鏡にて偏向されたレーザー光束を走査対象面上
において等速度で走査させるために、回転多面鏡と走査
対象面との間に走査速度補正用のｆθレンズを備えてい
た。また、回転多面鏡の有するいわゆる面倒れ誤差を補
正するために、副走査方向においてレーザー光束を回転
多面鏡の反射面上で一旦集束させるシリンドリカルレン
ズも備えていた。そして、当該反射面と走査対象面とが
ｆθレンズにより副走査方向において共役関係となるよ
うに、ｆθレンズの副走査方向における収束パワーが設
定されていた。
【０００４】最近では、ｆθレンズの代わりに曲面反射
鏡を採用することによって色収差の低減や折り返しによ
る小型化が期待できる反射型走査光学系が、提案されて
いる。その曲面反射鏡は、回転多面鏡により反射された
レーザー光束を走査対象面に向けて更に反射する反射鏡
であり、その反射面は、回転多面鏡の中心軸を含む仮想
平面を対称面とすると、その対称面を挟む両側が面対称
となるアナモフィックな面形状に形成されている。ま
た、この曲面反射鏡は、従来のｆθレンズと同様に、走
査対象面上での走査速度の補正機能，主走査方向の像面
湾曲補正機能，副走査方向の像面湾曲補正機能，及び、
回転多面鏡の面倒れ誤差補正機能を有している。そし
て、反射型走査光学系では、曲面反射鏡の反射面による
収差を防止するために、回転多面鏡に入射するレーザー
光束が上記の仮想平面に沿って進行し、且つ、上記の仮
想平面と走査対象面とが直交するように、光源と回転多
面鏡と曲面反射鏡とが、配置されている。
鏡を採用することによって色収差の低減や折り返しによ
る小型化が期待できる反射型走査光学系が、提案されて
いる。その曲面反射鏡は、回転多面鏡により反射された
レーザー光束を走査対象面に向けて更に反射する反射鏡
であり、その反射面は、回転多面鏡の中心軸を含む仮想
平面を対称面とすると、その対称面を挟む両側が面対称
となるアナモフィックな面形状に形成されている。ま
た、この曲面反射鏡は、従来のｆθレンズと同様に、走
査対象面上での走査速度の補正機能，主走査方向の像面
湾曲補正機能，副走査方向の像面湾曲補正機能，及び、
回転多面鏡の面倒れ誤差補正機能を有している。そし
て、反射型走査光学系では、曲面反射鏡の反射面による
収差を防止するために、回転多面鏡に入射するレーザー
光束が上記の仮想平面に沿って進行し、且つ、上記の仮
想平面と走査対象面とが直交するように、光源と回転多
面鏡と曲面反射鏡とが、配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したシ
リンドリカルレンズの内部では、以下に説明するような
現象が生じている。即ち、図４の説明図に示すように、
光源（図示略）からのレーザー光束は、シリンドリカル
レンズ３のシリンドリカル面３ａから内部に入射する
と、そのうちの大部分は、シリンドリカルレンズ３の平
面３ｂを透過して描画用のレーザー光束としてポリゴン
ミラー４に入射するが、残りの部分は、平面３ｂにおい
て反射される。また、平面３ｂにおいて反射された光の
うち、大部分は、シリンドリカル面３ａを透過して光源
（図示略）へ向かうが、残りの部分は、シリンドリカル
面３ａにおいて再度反射される。そして、シリンドリカ
ル面３ａにおいて反射された光のうちの大部分は、平面
３ｂを透過して、ポリゴンミラー４側へ進行する。
リンドリカルレンズの内部では、以下に説明するような
現象が生じている。即ち、図４の説明図に示すように、
光源（図示略）からのレーザー光束は、シリンドリカル
レンズ３のシリンドリカル面３ａから内部に入射する
と、そのうちの大部分は、シリンドリカルレンズ３の平
面３ｂを透過して描画用のレーザー光束としてポリゴン
ミラー４に入射するが、残りの部分は、平面３ｂにおい
て反射される。また、平面３ｂにおいて反射された光の
うち、大部分は、シリンドリカル面３ａを透過して光源
（図示略）へ向かうが、残りの部分は、シリンドリカル
面３ａにおいて再度反射される。そして、シリンドリカ
ル面３ａにおいて反射された光のうちの大部分は、平面
３ｂを透過して、ポリゴンミラー４側へ進行する。
【０００６】このようにしてポリゴンミラー４へ進行す
る迷光Ｇは、主走査方向においては、ほぼ平行光束とな
っているが、副走査方向においては、シリンドリカル面
３ａにより２度収束されているために、シリンドリカル
レンズ３とポリゴンミラー４との間で一旦収束した後、
ポリゴンミラー４側に向かって拡散する。
る迷光Ｇは、主走査方向においては、ほぼ平行光束とな
っているが、副走査方向においては、シリンドリカル面
３ａにより２度収束されているために、シリンドリカル
レンズ３とポリゴンミラー４との間で一旦収束した後、
ポリゴンミラー４側に向かって拡散する。
【０００７】このように副走査方向に拡散する光のうち
の一部は、回転多面鏡４によって動的に偏向され、シリ
ンドリカルレンズ３内を反射されずに透過した描画用の
レーザー光束と同じように、走査対象面（図４では感光
ドラムの外周面として示している）１１上で走査され
る。このようにして走査対象面１１に達した光は、走査
対象面１１上の同じ箇所ばかりを露光することもなく、
また、元々その強度も極めて小さいので、描画品質に著
しい影響を及ぼすこともない。
の一部は、回転多面鏡４によって動的に偏向され、シリ
ンドリカルレンズ３内を反射されずに透過した描画用の
レーザー光束と同じように、走査対象面（図４では感光
ドラムの外周面として示している）１１上で走査され
る。このようにして走査対象面１１に達した光は、走査
対象面１１上の同じ箇所ばかりを露光することもなく、
また、元々その強度も極めて小さいので、描画品質に著
しい影響を及ぼすこともない。
【０００８】しかしながら、最近の回転多面鏡４は軽量
化のために扁平に形成されているので、副走査方向に拡
散する光の大部分は、回転多面鏡４の周囲を通り抜け
る。このとき、回転多面鏡４への入射方向が走査対象側
に向いている反射型走査光学系であった場合には、回転
多面鏡４の周囲を通り抜けた光が、走査対象面１１に達
することとなる。このようにして走査対象面に達した光
は、その強度は極めて弱いが、回転多面鏡によって偏向
されることなく走査対象面１１上の同じ箇所ばかりを露
光し続けるので、走査対象面１１上の画像内にゴースト
像を生じさせ、描画品質を著しく低下させる。
化のために扁平に形成されているので、副走査方向に拡
散する光の大部分は、回転多面鏡４の周囲を通り抜け
る。このとき、回転多面鏡４への入射方向が走査対象側
に向いている反射型走査光学系であった場合には、回転
多面鏡４の周囲を通り抜けた光が、走査対象面１１に達
することとなる。このようにして走査対象面に達した光
は、その強度は極めて弱いが、回転多面鏡によって偏向
されることなく走査対象面１１上の同じ箇所ばかりを露
光し続けるので、走査対象面１１上の画像内にゴースト
像を生じさせ、描画品質を著しく低下させる。
【０００９】本発明は、上述したような従来技術の有す
る問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、シ
リンドリカルレンズの入出射面において反射を繰り返す
ことにより射出される描画に不要な光を描画用のレーザ
ー光束とは異なる方向に向けさせ得る反射型走査光学系
を、提供することである。
る問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、シ
リンドリカルレンズの入出射面において反射を繰り返す
ことにより射出される描画に不要な光を描画用のレーザ
ー光束とは異なる方向に向けさせ得る反射型走査光学系
を、提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに構成された本発明の反射型走査光学系は、レーザー
光束を発する光源と、中心軸周りに等角速度に回転する
ことにより前記光源から発せられるレーザー光束をその
外周面に配置された複数の反射面において偏向する回転
多面鏡と、前記回転多面鏡により偏向されたレーザー光
束を走査対象面に向けて反射させるとともにスポット光
として集束させて前記走査対象面上を主走査方向に沿っ
て等速度に走査させる曲面を反射面として有する光学素
子と、前記走査対象面上で前記主走査方向に直交する副
走査方向において前記光源からのレーザー光束を前記回
転多面鏡の反射面近傍に収束させるシリンドリカル面を
有し、前記光源からのレーザー光束のビーム軸が前記シ
リンドリカル面を通過する際に前記副走査方向において
のみ屈折される位置に配置されるシリンドリカルレンズ
とを備えたことを、特徴とする。
めに構成された本発明の反射型走査光学系は、レーザー
光束を発する光源と、中心軸周りに等角速度に回転する
ことにより前記光源から発せられるレーザー光束をその
外周面に配置された複数の反射面において偏向する回転
多面鏡と、前記回転多面鏡により偏向されたレーザー光
束を走査対象面に向けて反射させるとともにスポット光
として集束させて前記走査対象面上を主走査方向に沿っ
て等速度に走査させる曲面を反射面として有する光学素
子と、前記走査対象面上で前記主走査方向に直交する副
走査方向において前記光源からのレーザー光束を前記回
転多面鏡の反射面近傍に収束させるシリンドリカル面を
有し、前記光源からのレーザー光束のビーム軸が前記シ
リンドリカル面を通過する際に前記副走査方向において
のみ屈折される位置に配置されるシリンドリカルレンズ
とを備えたことを、特徴とする。
【００１１】このように、本発明は、回転多面鏡に入射
するレーザー光束に対してシリンドリカル面が副走査方
向に偏心された構成となっているので、光源から発せら
れてシリンドリカルレンズ内部において光源側レンズ面
と回転多面鏡側レンズ面とによって繰り返し反射されて
回転多面鏡側に射出された光は、シリンドリカルレンズ
内を反射されずに透過して回転多面鏡に向かって進行す
る描画用のレーザー光束の光路から副走査方向へずれた
向きへ偏向される。
するレーザー光束に対してシリンドリカル面が副走査方
向に偏心された構成となっているので、光源から発せら
れてシリンドリカルレンズ内部において光源側レンズ面
と回転多面鏡側レンズ面とによって繰り返し反射されて
回転多面鏡側に射出された光は、シリンドリカルレンズ
内を反射されずに透過して回転多面鏡に向かって進行す
る描画用のレーザー光束の光路から副走査方向へずれた
向きへ偏向される。
【００１２】従って、シリンドリカルレンズの入出射面
で反射を繰り返して射出された光は、回転多面鏡に向か
って進行しないので、回転多面鏡の周囲を通り抜けて走
査対象面に達することがない。また、描画用のレーザー
光束の光路以外の位置に遮蔽部材を配置しておけば、シ
リンドリカルレンズの入出射面で反射を繰り返して射出
された光を遮ることができ、この光に因るゴースト像の
発生を抑制することもできる。
で反射を繰り返して射出された光は、回転多面鏡に向か
って進行しないので、回転多面鏡の周囲を通り抜けて走
査対象面に達することがない。また、描画用のレーザー
光束の光路以外の位置に遮蔽部材を配置しておけば、シ
リンドリカルレンズの入出射面で反射を繰り返して射出
された光を遮ることができ、この光に因るゴースト像の
発生を抑制することもできる。
【００１３】なお、シリンドリカルレンズは、そのシリ
ンドリカル面が光源側に向けられた状態で配置されてい
ても良いし、そのシリンドリカル面が回転多面鏡側に向
けられた状態で配置されていても良い。また、シリンド
リカルレンズは、両面がシリンドリカル面であっても良
いし、片面が平面であっても良い。
ンドリカル面が光源側に向けられた状態で配置されてい
ても良いし、そのシリンドリカル面が回転多面鏡側に向
けられた状態で配置されていても良い。また、シリンド
リカルレンズは、両面がシリンドリカル面であっても良
いし、片面が平面であっても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る反射型走査光
学系の実施の形態について、図面を参照しながら説明す
る。なお、以下の説明で参照する図では、図４に示した
ものと同じものには同じ符号を用いている。本実施形態
の反射型走査光学系の光学構成を、図１に示す。
学系の実施の形態について、図面を参照しながら説明す
る。なお、以下の説明で参照する図では、図４に示した
ものと同じものには同じ符号を用いている。本実施形態
の反射型走査光学系の光学構成を、図１に示す。
【００１５】図１に示すように、本実施形態の反射型走
査光学系１０は、レーザー光源１，コリメートレンズ
２，シリンドリカルレンズ３，レーザー光束を偏向する
偏向器としてのポリゴンミラー４，及び、ポリゴンミラ
ー４により偏向された光束を集束させる結像光学系とし
てのｆθミラー５を、備える。
査光学系１０は、レーザー光源１，コリメートレンズ
２，シリンドリカルレンズ３，レーザー光束を偏向する
偏向器としてのポリゴンミラー４，及び、ポリゴンミラ
ー４により偏向された光束を集束させる結像光学系とし
てのｆθミラー５を、備える。
【００１６】レーザー光源１は、レーザー光束を発振す
る半導体レーザーである。コリメートレンズ２は、レー
ザー光源１から発散光として発せられるレーザー光束を
平行光束に変換するレンズである。シリンドリカルレン
ズ３は、各レンズ面が夫々シリンドリカル面３ａ及び平
面３ｂとして形成されたレンズである。ポリゴンミラー
４は、扁平な正六角柱状に形成されており、その各側面
は反射面として構成されている。また、ポリゴンミラー
４は、その中心軸４ａ周りに等角速度で回転駆動される
ようになっている。ｆθミラー５は、ポリゴンミラー４
の中心軸４ａを含む仮想平面（図示略）を対称面とする
と、その対称面を挟む両側が互いに面対称であるアナモ
フィックな面形状の曲面反射鏡である。なお、本実施形
態の反射型走査光学系１０では、円柱状の感光ドラム１
１の外周面が走査対象面となっている。この感光ドラム
１１は、その中心軸が上記の仮想平面と直交し且つその
仮想平面により等分に分割される位置に、配置されてい
る。
る半導体レーザーである。コリメートレンズ２は、レー
ザー光源１から発散光として発せられるレーザー光束を
平行光束に変換するレンズである。シリンドリカルレン
ズ３は、各レンズ面が夫々シリンドリカル面３ａ及び平
面３ｂとして形成されたレンズである。ポリゴンミラー
４は、扁平な正六角柱状に形成されており、その各側面
は反射面として構成されている。また、ポリゴンミラー
４は、その中心軸４ａ周りに等角速度で回転駆動される
ようになっている。ｆθミラー５は、ポリゴンミラー４
の中心軸４ａを含む仮想平面（図示略）を対称面とする
と、その対称面を挟む両側が互いに面対称であるアナモ
フィックな面形状の曲面反射鏡である。なお、本実施形
態の反射型走査光学系１０では、円柱状の感光ドラム１
１の外周面が走査対象面となっている。この感光ドラム
１１は、その中心軸が上記の仮想平面と直交し且つその
仮想平面により等分に分割される位置に、配置されてい
る。
【００１７】そして、レーザー光源１から発せられるレ
ーザー光束は、コリメートレンズ２により平行光束とさ
れた後、シリンドリカルレンズ３のシリンドリカル面３
ａから入射するとともにその平面３ｂから射出され、そ
のビーム軸Axが上記の仮想平面に沿うように進行して、
ポリゴンミラー４の反射面に入射する。この反射面で反
射されたレーザー光束は、ｆθミラー５によって反射さ
れることにより、感光ドラム１１の外周面上を露光する
スポット光として集束される。このとき、ポリゴンミラ
ー４に入射するレーザー光束は、ポリゴンミラー４の回
転に伴って各反射面で動的に偏向されるので、スポット
光は、感光ドラム１１の外周面上を主走査方向に沿って
走査する。
ーザー光束は、コリメートレンズ２により平行光束とさ
れた後、シリンドリカルレンズ３のシリンドリカル面３
ａから入射するとともにその平面３ｂから射出され、そ
のビーム軸Axが上記の仮想平面に沿うように進行して、
ポリゴンミラー４の反射面に入射する。この反射面で反
射されたレーザー光束は、ｆθミラー５によって反射さ
れることにより、感光ドラム１１の外周面上を露光する
スポット光として集束される。このとき、ポリゴンミラ
ー４に入射するレーザー光束は、ポリゴンミラー４の回
転に伴って各反射面で動的に偏向されるので、スポット
光は、感光ドラム１１の外周面上を主走査方向に沿って
走査する。
【００１８】なお、この反射型走査光学系１０をポリゴ
ンミラー４の中心軸４ａの延長線上から見ると、ｆθミ
ラー５は、シリンドリカルレンズ３とポリゴンミラー４
との間に配置され、感光ドラム１１は、ポリゴンミラー
４を挟んでｆθミラー５とは反対側に配置されている。
また、上記の仮想平面に直交する方向（即ち、主走査方
向）に視線を向けて見ると、ｆθミラー５は、ポリゴン
ミラー４に入射するレーザー光束のビーム軸Axに対して
上方に配置され、感光ドラム１１は、ｆθミラー５で反
射されてポリゴンミラー４の近傍を通過するレーザー光
束が入射可能な位置に配置されている。そして、ポリゴ
ンミラー４の何れかの反射面が上記の仮想平面と直交す
る位置にある場合、シリンドリカルレンズ３を透過した
レーザー光束のビーム軸Axは、ポリゴンミラー４により
上記の仮想平面内で折り曲げられた後、更にｆθミラー
５により上記の仮想平面内で折り曲げられ、感光ドラム
１１の外周面に達する。従って、主走査方向に視線を向
けてこの反射型走査光学系１０を見ると、上記の仮想平
面内を進行するビーム軸Axは、略Ｚ字状に進行している
ように見える。
ンミラー４の中心軸４ａの延長線上から見ると、ｆθミ
ラー５は、シリンドリカルレンズ３とポリゴンミラー４
との間に配置され、感光ドラム１１は、ポリゴンミラー
４を挟んでｆθミラー５とは反対側に配置されている。
また、上記の仮想平面に直交する方向（即ち、主走査方
向）に視線を向けて見ると、ｆθミラー５は、ポリゴン
ミラー４に入射するレーザー光束のビーム軸Axに対して
上方に配置され、感光ドラム１１は、ｆθミラー５で反
射されてポリゴンミラー４の近傍を通過するレーザー光
束が入射可能な位置に配置されている。そして、ポリゴ
ンミラー４の何れかの反射面が上記の仮想平面と直交す
る位置にある場合、シリンドリカルレンズ３を透過した
レーザー光束のビーム軸Axは、ポリゴンミラー４により
上記の仮想平面内で折り曲げられた後、更にｆθミラー
５により上記の仮想平面内で折り曲げられ、感光ドラム
１１の外周面に達する。従って、主走査方向に視線を向
けてこの反射型走査光学系１０を見ると、上記の仮想平
面内を進行するビーム軸Axは、略Ｚ字状に進行している
ように見える。
【００１９】ところで、シリンドリカルレンズ３を透過
したレーザー光束は、主走査方向においては、平行光束
のままポリゴンミラー４で反射され、ｆθミラー５の収
束パワーによって走査対象面上にて収束されるが、副走
査方向（走査対象面内で主走査方向に直交する方向）に
おいては、ポリゴンミラー４の反射面近傍で一旦収束さ
れ、発散光としてｆθミラー５に入射し、ｆθミラー５
の収束パワーによって再び走査対象面上に収束される。
このとき、ｆθミラー５によってポリゴンミラー４の反
射面と感光ドラム１１の外周面（走査対象面）とが共役
関係となっているために、ポリゴンミラー４の各反射面
の僅かな傾き（いわゆる「面倒れ」）による走査位置の
副走査方向へのずれが、補正される。このため、レーザ
ー光束は、ポリゴンミラー４のどの反射面によって反射
されても、走査対象面における同一線上を走査する。
したレーザー光束は、主走査方向においては、平行光束
のままポリゴンミラー４で反射され、ｆθミラー５の収
束パワーによって走査対象面上にて収束されるが、副走
査方向（走査対象面内で主走査方向に直交する方向）に
おいては、ポリゴンミラー４の反射面近傍で一旦収束さ
れ、発散光としてｆθミラー５に入射し、ｆθミラー５
の収束パワーによって再び走査対象面上に収束される。
このとき、ｆθミラー５によってポリゴンミラー４の反
射面と感光ドラム１１の外周面（走査対象面）とが共役
関係となっているために、ポリゴンミラー４の各反射面
の僅かな傾き（いわゆる「面倒れ」）による走査位置の
副走査方向へのずれが、補正される。このため、レーザ
ー光束は、ポリゴンミラー４のどの反射面によって反射
されても、走査対象面における同一線上を走査する。
【００２０】なお、スポット光は、走査対象面上に線状
の軌跡（走査線）を描くが、感光ドラム１１がその中心
軸周りに等速度で回転されるので、感光ドラム１１の外
周面（走査対象面）上には、複数の走査線が等間隔に形
成される。また、このように走査対象面上で繰り返し走
査されるレーザー光束は、画像情報に従ってオンオフ変
調されているので、走査対象面上には、画像情報に基づ
く画像が描画される。
の軌跡（走査線）を描くが、感光ドラム１１がその中心
軸周りに等速度で回転されるので、感光ドラム１１の外
周面（走査対象面）上には、複数の走査線が等間隔に形
成される。また、このように走査対象面上で繰り返し走
査されるレーザー光束は、画像情報に従ってオンオフ変
調されているので、走査対象面上には、画像情報に基づ
く画像が描画される。
【００２１】上述した構成を有する本実施形態の反射型
走査光学系１０では、シリンドリカルレンズ３の光軸
が、ポリゴンミラー４に入射するレーザー光束のビーム
軸Axから、走査対象面上での副走査方向に相当する方向
へ、偏心している。また、シリンドリカルレンズ３の光
軸がビーム軸Axに対して偏心しているときと偏心してい
ないときとでビーム軸Axが同軸となるように、シリンド
リカルレンズ３のビーム軸Axからの偏心量に合わせて、
シリンドリカルレンズ３に入射するレーザー光束のビー
ム軸がビーム軸Axに対して傾けられている。本実施形態
の反射型走査光学系１０がこのように構成されているの
は、以下の理由による。なお、主走査方向に視線を向け
て見た場合における光の光路を、図２に示す。但し、図
２に示す光路は、説明のために、若干誇張されている。
走査光学系１０では、シリンドリカルレンズ３の光軸
が、ポリゴンミラー４に入射するレーザー光束のビーム
軸Axから、走査対象面上での副走査方向に相当する方向
へ、偏心している。また、シリンドリカルレンズ３の光
軸がビーム軸Axに対して偏心しているときと偏心してい
ないときとでビーム軸Axが同軸となるように、シリンド
リカルレンズ３のビーム軸Axからの偏心量に合わせて、
シリンドリカルレンズ３に入射するレーザー光束のビー
ム軸がビーム軸Axに対して傾けられている。本実施形態
の反射型走査光学系１０がこのように構成されているの
は、以下の理由による。なお、主走査方向に視線を向け
て見た場合における光の光路を、図２に示す。但し、図
２に示す光路は、説明のために、若干誇張されている。
【００２２】即ち、上述したように、シリンドリカルレ
ンズ３の光軸がビーム軸Axに対して偏心していない従来
例（図４参照）によれば、シリンドリカルレンズ３の面
３ｂ，３ａで順次反射されてポリゴンミラー４へ進行す
る迷光Ｇは、ポリゴンミラー４へ向かう描画用のレーザ
ー光束の光路を中心として拡散し、そのうちの大部分が
ポリゴンミラー４の周囲を通り抜けて感光ドラム１１の
外周面（走査対象面）に達する。
ンズ３の光軸がビーム軸Axに対して偏心していない従来
例（図４参照）によれば、シリンドリカルレンズ３の面
３ｂ，３ａで順次反射されてポリゴンミラー４へ進行す
る迷光Ｇは、ポリゴンミラー４へ向かう描画用のレーザ
ー光束の光路を中心として拡散し、そのうちの大部分が
ポリゴンミラー４の周囲を通り抜けて感光ドラム１１の
外周面（走査対象面）に達する。
【００２３】しかし、本実施形態の反射型走査光学系１
０のように、シリンドリカルレンズ３の光軸がビーム軸
Axから副走査方向に相当する方向へ偏心していれば、迷
光Ｇは、図２に示すように、描画用のレーザー光束の光
路から副走査方向に相当する方向に向かって斜めにずれ
た方向へ、進行する。なお、この迷光Ｇが描画用のレー
ザー光束の光路からずれる向きは、シリンドリカルレン
ズ３の光軸がビーム軸Axに対して偏心した向きと同じで
あり、このずれ量は、シリンドリカルレンズ３の光軸の
ビーム軸Axからの偏心量に依存する。従って、シリンド
リカルレンズ３の偏心方向及び偏心量を適宜設定すれ
ば、この迷光Ｇの全部が感光ドラム１１に到達すること
を避けることができる。
０のように、シリンドリカルレンズ３の光軸がビーム軸
Axから副走査方向に相当する方向へ偏心していれば、迷
光Ｇは、図２に示すように、描画用のレーザー光束の光
路から副走査方向に相当する方向に向かって斜めにずれ
た方向へ、進行する。なお、この迷光Ｇが描画用のレー
ザー光束の光路からずれる向きは、シリンドリカルレン
ズ３の光軸がビーム軸Axに対して偏心した向きと同じで
あり、このずれ量は、シリンドリカルレンズ３の光軸の
ビーム軸Axからの偏心量に依存する。従って、シリンド
リカルレンズ３の偏心方向及び偏心量を適宜設定すれ
ば、この迷光Ｇの全部が感光ドラム１１に到達すること
を避けることができる。
【００２４】また、描画用のレーザー光束の光路を遮ら
ないでこの迷光Ｇのみを遮蔽する遮蔽部材１２をこの迷
光Ｇの光路上に配置すれば、走査対象面上に描画された
画像内でのこの迷光Ｇに因るゴースト像の発生を、ほぼ
完全に防止できる。
ないでこの迷光Ｇのみを遮蔽する遮蔽部材１２をこの迷
光Ｇの光路上に配置すれば、走査対象面上に描画された
画像内でのこの迷光Ｇに因るゴースト像の発生を、ほぼ
完全に防止できる。
【００２５】ところで、図２に示したｆθミラー５は、
前面から入射したレーザー光束を後面で反射して前面か
ら射出する裏面反射タイプの光学素子として示されてい
るが、前面で直接反射する図４のｆθミラー５のような
表面反射タイプの光学素子であっても良い。何れの場合
でも、シリンドリカルレンズ３が偏心していれば、迷光
Ｇが感光ドラム１１に到達することを避け得ることにか
わりはない。なお、前者のような裏面反射タイプの光学
素子の具体例は、本出願人が先にした特許出願（特開平
11-242178号）において開示されている。また、後者の
ような表面反射タイプの光学素子の具体例は、本出願人
が先にした特許出願（特開平11-30710号）において開示
されている。
前面から入射したレーザー光束を後面で反射して前面か
ら射出する裏面反射タイプの光学素子として示されてい
るが、前面で直接反射する図４のｆθミラー５のような
表面反射タイプの光学素子であっても良い。何れの場合
でも、シリンドリカルレンズ３が偏心していれば、迷光
Ｇが感光ドラム１１に到達することを避け得ることにか
わりはない。なお、前者のような裏面反射タイプの光学
素子の具体例は、本出願人が先にした特許出願（特開平
11-242178号）において開示されている。また、後者の
ような表面反射タイプの光学素子の具体例は、本出願人
が先にした特許出願（特開平11-30710号）において開示
されている。
【００２６】以下、実施例を示す。次に示す表１は、本
実施形態の反射型走査光学系１０におけるシリンドリカ
ルレンズ３よりポリゴンミラー４の反射面に至るまでの
近軸における具体的な数値構成を示したものである。こ
の表１において、記号NOは、シリンドリカルレンズ３の
入射側のレンズ面（シリンドリカル面３ａ）を１番とし
てこのレンズ面より射出側に向かって昇順に各レンズ面
に付された面番号である。また、記号Ryは、レンズ面の
主走査方向の曲率半径（単位は[mm]）であり、記号Rz
は、副走査方向の曲率半径（単位は[mm]）であり、記号
dは、次の面までの光軸上での距離（単位は[mm]）であ
り、記号nは、設計波長780nmでの各レンズの屈折率であ
る。
実施形態の反射型走査光学系１０におけるシリンドリカ
ルレンズ３よりポリゴンミラー４の反射面に至るまでの
近軸における具体的な数値構成を示したものである。こ
の表１において、記号NOは、シリンドリカルレンズ３の
入射側のレンズ面（シリンドリカル面３ａ）を１番とし
てこのレンズ面より射出側に向かって昇順に各レンズ面
に付された面番号である。また、記号Ryは、レンズ面の
主走査方向の曲率半径（単位は[mm]）であり、記号Rz
は、副走査方向の曲率半径（単位は[mm]）であり、記号
dは、次の面までの光軸上での距離（単位は[mm]）であ
り、記号nは、設計波長780nmでの各レンズの屈折率であ
る。
【００２７】
【表１】
NO Ry Rz d n
1 ∞ 52.424 2.000 1.48617
2 ∞ ∞ 113.000 -
【００２８】また、主走査方向に視線を向けて見たとき
のシリンドリカルレンズ３からポリゴンミラー４までの
具体的な光の進行状態を、図３に示す。なお、図３に示
す光束の進行方向は、図２のそれとは逆である。図３に
示すように、シリンドリカルレンズ３の光軸は、ポリゴ
ンミラー４へ入射するレーザー光束のビーム軸Axに対し
て2.0mmだけ図３の上方（走査対象面上での副走査方向
に相当する方向）へ偏心している。また、シリンドリカ
ルレンズ３に入射する描画用のレーザー光束の光束径は
2.0mmである。
のシリンドリカルレンズ３からポリゴンミラー４までの
具体的な光の進行状態を、図３に示す。なお、図３に示
す光束の進行方向は、図２のそれとは逆である。図３に
示すように、シリンドリカルレンズ３の光軸は、ポリゴ
ンミラー４へ入射するレーザー光束のビーム軸Axに対し
て2.0mmだけ図３の上方（走査対象面上での副走査方向
に相当する方向）へ偏心している。また、シリンドリカ
ルレンズ３に入射する描画用のレーザー光束の光束径は
2.0mmである。
【００２９】このように構成されていると、第１面（シ
リンドリカル面３ａ）で反射した迷光Ｇのビーム軸Axに
対する分解角（偏向角）は、12.1°となる。そして、第
２面（平面３ｂ）からビーム軸Ax方向へ向かって56.5mm
の位置においては、描画用のレーザー光束の光束径は、
1.0mmとなっているとともに、迷光Ｇは、ビーム軸Axか
らこの軸Axに直交する方向へ3.5mm離れた地点から8.8mm
離れた地点までの間を、通過する。
リンドリカル面３ａ）で反射した迷光Ｇのビーム軸Axに
対する分解角（偏向角）は、12.1°となる。そして、第
２面（平面３ｂ）からビーム軸Ax方向へ向かって56.5mm
の位置においては、描画用のレーザー光束の光束径は、
1.0mmとなっているとともに、迷光Ｇは、ビーム軸Axか
らこの軸Axに直交する方向へ3.5mm離れた地点から8.8mm
離れた地点までの間を、通過する。
【００３０】従って、シリンドリカルレンズ３とポリゴ
ンミラー４との中間位置（第１面から56.5mm離れた位
置）では、描画用のレーザー光束と迷光Ｇとが互いに3.
0mm(=3.5mm-1.0mm/2)も離れているので、迷光Ｇの光路
上に遮蔽部材１２を配置することが十分可能である。
ンミラー４との中間位置（第１面から56.5mm離れた位
置）では、描画用のレーザー光束と迷光Ｇとが互いに3.
0mm(=3.5mm-1.0mm/2)も離れているので、迷光Ｇの光路
上に遮蔽部材１２を配置することが十分可能である。
【００３１】なお、遮蔽部材１２は、レーザー光束を透
過させない材質から製造されていれば何でも良い。ま
た、遮蔽部材１２は、反射型走査光学系１０を内蔵する
走査ユニットの筐体と別体であっても良いし、その筐体
の一部として一体に形成されたものであっても良い。
過させない材質から製造されていれば何でも良い。ま
た、遮蔽部材１２は、反射型走査光学系１０を内蔵する
走査ユニットの筐体と別体であっても良いし、その筐体
の一部として一体に形成されたものであっても良い。
【００３２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の反射型
走査光学系によれば、シリンドリカルレンズの入出射面
において反射を繰り返すことにより射出される描画に不
要な光を、描画用のレーザー光束とは異なる方向に向け
させることができる。これにより、不要な光が走査対象
面に到達しないので、画像内にゴースト像を生じさせる
ことがない。
走査光学系によれば、シリンドリカルレンズの入出射面
において反射を繰り返すことにより射出される描画に不
要な光を、描画用のレーザー光束とは異なる方向に向け
させることができる。これにより、不要な光が走査対象
面に到達しないので、画像内にゴースト像を生じさせる
ことがない。
【図１】 本発明による実施の形態である反射型走査光
学系の光学構成図
学系の光学構成図
【図２】 本実施形態の反射型走査光学系のシリンドリ
カルレンズの入出射面で反射した光の光路を示す説明図
カルレンズの入出射面で反射した光の光路を示す説明図
【図３】 シリンドリカルレンズからポリゴンミラーま
での光の進行状態を示す光路図
での光の進行状態を示す光路図
【図４】 従来の反射型走査光学系のシリンドリカルレ
ンズの入出射面で反射した光の光路を示す説明図
ンズの入出射面で反射した光の光路を示す説明図
１ レーザー光源
２ コリメートレンズ
３ シリンドリカルレンズ
３ａ シリンドリカル面
３ｂ 平面
４ ポリゴンミラー
５ ｆθミラー
１０ 反射型走査光学系
１１ 感光ドラム
１２ 遮蔽部材
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｇ０２Ｂ 17/08 Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｚ
Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｄ
1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ
Ｆターム(参考） 2C362 BA84 BA87 BB22 DA27 DA28
2H045 AA01 BA02 CA03 CA62 CB63
2H087 KA08 KA19 LA22 RA07 RA08
RA45 TA03 TA06
5C051 AA02 CA07 DB22 DB24 DB30
DC04 DC07 FA01
5C072 AA03 BA15 DA15 HA02 HA09
HA13 HB10 XA01 XA05
Claims (6)
- 【請求項１】レーザー光束を発する光源と、 中心軸周りに等角速度に回転することにより前記光源か
ら発せられるレーザー光束をその外周面に配置された複
数の反射面において偏向する回転多面鏡と、 前記回転多面鏡により偏向されたレーザー光束を走査対
象面に向けて反射させるとともにスポット光として集束
させて前記走査対象面上を主走査方向に沿って等速度に
走査させる曲面を反射面として有する光学素子と、 前記走査対象面上で前記主走査方向に直交する副走査方
向において前記光源からのレーザー光束を前記回転多面
鏡の反射面近傍に収束させるシリンドリカル面を有し、
前記光源からのレーザー光束のビーム軸が前記シリンド
リカル面を通過する際に前記副走査方向においてのみ偏
向される位置に配置されるシリンドリカルレンズとを備
えたことを特徴とする反射型走査光学系。 - 【請求項２】前記回転多面鏡に入射するレーザー光束の
ビーム軸は、前記回転多面鏡の前記中心軸を含む仮想平
面内にあり、前記中心軸に対して傾いていることを特徴
とする請求項１記載の反射型走査光学系。 - 【請求項３】前記光学素子における前記回転多面鏡に対
向する面とは反対側の面が、前記反射面として作用する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の反射型走査光学
系。 - 【請求項４】前記シリンドリカルレンズは、前記シリン
ドリカル面が前記光源側に向けられた状態で、配置され
ていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の反射
型走査光学系。 - 【請求項５】前記シリンドリカルレンズは、前記シリン
ドリカル面と平面とからなることを特徴とする請求項１
乃至４の何れかに記載の反射型走査光学系。 - 【請求項６】前記シリンドリカルレンズの入出射面にお
いて繰り返し反射されて前記回転多面鏡側に射出される
光の光路上に、この光を遮蔽する遮蔽部材を、更に備え
たことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の反
射型走査光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001306085A JP2003107384A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 反射型走査光学系 |
| US10/260,410 US6714332B2 (en) | 2001-10-02 | 2002-10-01 | Scanning optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001306085A JP2003107384A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 反射型走査光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003107384A true JP2003107384A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19125777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001306085A Withdrawn JP2003107384A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 反射型走査光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6714332B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003107384A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7200389B2 (en) | 2001-07-26 | 2007-04-03 | Kyocera Wireless Corp. | Dynamic interface software for wireless communication devices |
| JP4293780B2 (ja) | 2002-11-29 | 2009-07-08 | Ｈｏｙａ株式会社 | 走査光学系 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3193546B2 (ja) | 1993-01-14 | 2001-07-30 | 旭光学工業株式会社 | 反射型走査光学系 |
| US5648865A (en) | 1993-12-27 | 1997-07-15 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Scanning optical system |
| JP3713085B2 (ja) | 1995-11-08 | 2005-11-02 | ペンタックス株式会社 | 反射型走査光学系 |
| JP3620767B2 (ja) | 1997-07-11 | 2005-02-16 | ペンタックス株式会社 | 反射型走査光学系 |
| US5963355A (en) | 1997-11-17 | 1999-10-05 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical scanning system with single element refractive/reflective Fθlθ lens |
-
2001
- 2001-10-02 JP JP2001306085A patent/JP2003107384A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-10-01 US US10/260,410 patent/US6714332B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030067665A1 (en) | 2003-04-10 |
| US6714332B2 (en) | 2004-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060329 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060411 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060524 |