JP2672582B2 - Light beam scanning device - Google Patents

Light beam scanning device

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JP2672582B2
JP2672582B2 JP18472088A JP18472088A JP2672582B2 JP 2672582 B2 JP2672582 B2 JP 2672582B2 JP 18472088 A JP18472088 A JP 18472088A JP 18472088 A JP18472088 A JP 18472088A JP 2672582 B2 JP2672582 B2 JP 2672582B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ビームによる走査を行なう走査装置に係
り、特に例えばレーザビームプリンタ等に用いられる光
ビーム走査装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning device for scanning with a light beam, and more particularly to a light beam scanning device used in, for example, a laser beam printer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

光ビームを用いた走査装置において、光ビームの偏向
装置として回転多面鏡(ポリゴンミラー)が多用されて
いる。斯る回転多面鏡は、製造上避け難い寸法誤差によ
つて、その偏光面(反斜面)が回転軸と平行な平面に対
して傾いて(倒れて)おり、この偏光面の倒れ(一般に
面倒れという)によつて光ビームが走査方向と垂直な方
向にずれ、走査線のピツチむらを生じる。これを補正す
るために、走査方向と垂直な面内において、偏向面と被
走査面(例えば、感光ドラム面)とが共役関係となるよ
うな結像光学系を用いる方法は、例えば特開昭52−2866
6号公報によつて知られている。
In a scanning device using a light beam, a rotary polygon mirror (polygon mirror) is often used as a light beam deflecting device. Such a rotating polygon mirror has its polarization plane (anti-slope) tilted (tilted) with respect to the plane parallel to the rotation axis due to dimensional errors that are unavoidable in manufacturing. That is, the light beam shifts in the direction perpendicular to the scanning direction, causing unevenness in the pitch of the scanning line. To correct this, a method of using an imaging optical system in which a deflecting surface and a surface to be scanned (for example, a photosensitive drum surface) have a conjugate relationship in a plane perpendicular to the scanning direction is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 52-2866
It is known from publication No. 6.

また、上記走査装置の光学系には走査方向面内におい
て、光ビームが被走査面上を等速度走査するための特性
(一般にf・θ特性という)を持たせると共に、上記被
走査面上の光ビームのスポツト径の大きさが走査方向の
位置に対して常に均一になるように像面湾曲を補正する
という性能も要求される。
Further, the optical system of the scanning device has a characteristic (generally referred to as f.theta. Characteristic) for the light beam to scan the surface to be scanned at a constant speed in the plane in the scanning direction, and The ability to correct the field curvature so that the spot diameter of the light beam is always uniform with respect to the position in the scanning direction is also required.

このように、走査方向面内の特性とこれに垂直な面内
での特性を同時に実現するためには、両者の面内でパワ
ーの異なる光学系が必要であり、シリンダレンズ等が用
いられる。
As described above, in order to simultaneously realize the characteristics in the plane in the scanning direction and the characteristics in the plane perpendicular to this, an optical system having different powers in both planes is required, and a cylinder lens or the like is used.

一方、光学系をコンパクトにするためには、レンズ枚
数を低減し極力簡易な構成とすることが望ましい。上記
のような面倒れを補正しつつ、レンズ枚数を少なく構成
を簡易化した光学系としては例えば、特開昭58−93021
号公報に示されるように球面単レンズと長尺シリンダレ
ンズとで構成したものや、特開昭57−144515号公報に示
されるように球面単レンズとトーリツク面(トロイダル
面)を有する単レンズとで構成したもの等が知られてい
る。
On the other hand, in order to make the optical system compact, it is desirable to reduce the number of lenses and make the configuration as simple as possible. As an optical system in which the number of lenses is reduced and the configuration is simplified while correcting the above-mentioned troubles, for example, JP-A-58-93021 is available.
A single lens having a spherical single lens and a long cylinder lens as disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-144515, and a single lens having a spherical single lens and a toric surface (toroidal surface) as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 144515/1982. It is known that it is composed of.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記特開昭58−93021号公報に示された従来の光学系
は簡易なレンズ構成ではあるが、このような光学系を高
解像度用として用いる場合、特に走査面内に垂直な面
(以後副走査方向とよぶ)における像面湾曲が大きくな
る。このために高解像度用としてスポツト径を小さくす
ると、集束スポツト径が小さくなる程光軸に沿つた集束
点近傍の光ビーム径の広がり方が大きくなるため、走査
幅全域にわたるスポツト径の変動がより顕著になるとい
う問題があつた。
Although the conventional optical system disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 58-93021 has a simple lens structure, when such an optical system is used for high resolution, it is particularly useful for a surface perpendicular to the scanning plane (hereinafter referred to as a sub-surface). The field curvature in the scanning direction) becomes large. For this reason, when the spot diameter is reduced for high resolution, the smaller the focusing spot diameter is, the larger the spread of the light beam diameter near the focusing point along the optical axis is. There was a problem of becoming prominent.

第23図は、長尺シリンダレンズ70による副走査方向の
像面湾曲の発生の様子を示す図である。図示のごとく、
走査中央に入射するビーム71は被走査面74上に集束する
のに対し、走査端に入射するビーム72は、角度θを成す
ためビームがシリンダレンズ70の面を斜めに通過するこ
とにより、見かけの曲率が強くなり像画湾曲73を発生す
る。このため像面湾曲を小さくするには偏向角θを極力
小さくする必要があり、適応する紙サイズによつては偏
向装置から被走査面までの光路長が膨大となり、光学系
の小型化が図れない。
FIG. 23 is a diagram showing how the long cylinder lens 70 causes field curvature in the sub-scanning direction. As shown,
The beam 71 incident on the scanning center is focused on the surface 74 to be scanned, whereas the beam 72 incident on the scanning end forms an angle θ, so that the beam obliquely passes through the surface of the cylinder lens 70, so that it is apparent. The curvature of the image becomes stronger and the image curvature 73 is generated. Therefore, in order to reduce the field curvature, it is necessary to make the deflection angle θ as small as possible, and depending on the applicable paper size, the optical path length from the deflecting device to the scanned surface becomes enormous and the optical system can be downsized. Absent.

一方、前記した従来技術のもう一方の例(特開昭57−
144515号公報)では、シリンドリカルレンズに代えてト
ーリツク面(トロイダル面)を用いて面倒れ補正を行な
つている。トーリツク面は走査方向にも曲率を有するた
め、副走査方向の像面湾曲の発生が緩和され、レンズを
偏向器に近づけて配置でき、光学系をコンパクトにでき
る。また、残留する副走査方向像面湾曲はトーリック面
の裏面に形成した凹シリンドリカル面により補正してい
る。
On the other hand, the other example of the prior art described above (Japanese Patent Laid-Open No. 57-
In Japanese Patent No. 144515), a toric surface (toroidal surface) is used in place of the cylindrical lens to perform the tilt correction. Since the toric surface also has a curvature in the scanning direction, the occurrence of field curvature in the sub-scanning direction is alleviated, the lens can be arranged close to the deflector, and the optical system can be made compact. The remaining field curvature in the sub-scanning direction is corrected by the concave cylindrical surface formed on the back surface of the toric surface.

しかしながら、このように1つのシリンドリカル面で
副走査方向の像面湾曲を補正する場合、偏向角が±20゜
程度と小さい場合は問題ないが、それ以上偏向角を大き
くすると高次の収差が発生し、副走査方向の像面湾曲が
第24図に示すように、大きく発生する。なお、第24図に
おいて、縦軸は相対走査位置を表わし、最大走査位置1.
0は偏向角±30゜、走査幅±148.5mmの場合に対応してい
る。
However, when correcting the field curvature in the sub-scanning direction with one cylindrical surface as described above, there is no problem if the deflection angle is as small as ± 20 °, but if the deflection angle is further increased, higher-order aberrations occur. However, the field curvature in the sub-scanning direction largely occurs as shown in FIG. Note that in FIG. 24, the vertical axis represents the relative scanning position, and the maximum scanning position 1.
0 corresponds to a deflection angle of ± 30 ° and a scanning width of ± 148.5 mm.

さらに、この従来技術は、トーリツク面(トロイダル
面)とその裏面がシリンドリカル面であるようなレンズ
を用いている。トーリツク面(トロイダル面)は走査方
向とこれに垂直な方向とで曲率が異なつているため加工
が難しいのに加え、レンズ面のもう一方の面がシリンド
リカル面となつていることから、トーリツク面とシリン
ドリカル面の光軸を正確に一致させることがレンズ加工
技術上、大変難しいという問題がある。
Further, this conventional technique uses a lens whose toric surface (toroidal surface) and its back surface are cylindrical surfaces. Since the toric surface (toroidal surface) has different curvatures in the scanning direction and in the direction perpendicular to it, it is difficult to process. In addition, the other surface of the lens is a cylindrical surface, so it is different from the toric surface. There is a problem that it is very difficult to exactly match the optical axes of the cylindrical surfaces in terms of lens processing technology.

このため、トーリツク面とシリンドリカル面を有する
トーリツクレンズは大変高価なものとなり、光学系の製
造コストが上昇してしまうという不都合がある。
Therefore, a toric lens having a toric surface and a cylindrical surface becomes very expensive, and there is a disadvantage that the manufacturing cost of the optical system increases.

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、コンパクトな構成でありながら、像面湾
曲を可及的に低減でき、大偏光角、高解像度にも対応し
得、かつ、安価に製造し得る光ビーム走査装置を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its object is to reduce the curvature of field as much as possible while having a compact structure, and to be compatible with a large polarization angle and high resolution, Another object of the present invention is to provide a light beam scanning device that can be manufactured at low cost.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の上記した目的は、光ビーム発生部と、該光ビ
ーム発生部から発生する光ビームを線状に結像する第1
の光学系と、該線状の光ビームを偏向反射する偏向装置
と、該偏向装置で偏向された光ビームを被走査物上に集
束させる第2の光学系と、上記被走査物とからなること
を前提とする光ビーム走査装置において、前記第2の光
学系が、前記偏向装置から順に、どちらか一方の面が負
のパワーを有する球面で他の一方の面が走査方向に垂直
な方向のみに負のパワーを有するシリンドリカル面であ
る第1のレンズと、どちらか一方の面が走査方向に垂直
な方向のみに負のパワーを有するシリンドリカル面で他
の一方の面が平面であるか、もしくはその両面が走査方
向に垂直な方向のみに負のパワーを有するシリンドリカ
ル面である第2のレンズと、前記偏向装置側の面が平面
であり前記被走査物の面が走査方向に比較的大きい曲率
半径で正のパワーを有しかつ走査方向と垂直な方向に比
較的小さい曲率半径で正のパワーを有する面(トロイダ
ル面)である第3のレンズから構成され、かつ、前記第
1のレンズが有するシリンドリカル面の曲率半径をR3
前記第2のレンズが有するシリンドリカル面の曲率半径
をR4と表わす時、 (1/R3)>(1/R4) とすることによつて達成される。
The above-described object of the present invention is to provide a light beam generator and a first image forming linear image of the light beam generated from the light beam generator.
Optical system, a deflecting device that deflects and reflects the linear light beam, a second optical system that focuses the light beam deflected by the deflecting device onto the object to be scanned, and the object to be scanned. In the light beam scanning device based on the premise that one of the surfaces is a spherical surface having a negative power and the other surface is perpendicular to the scanning direction in order from the deflection device. The first lens, which is a cylindrical surface having negative power only, and one of the surfaces is a cylindrical surface having negative power only in the direction perpendicular to the scanning direction, and the other surface is a flat surface, Alternatively, a second lens, both surfaces of which are cylindrical surfaces having negative power only in a direction perpendicular to the scanning direction, and a surface on the side of the deflecting device are flat surfaces of the object to be scanned are relatively large in the scanning direction. Positive power at radius of curvature And a radius of curvature of a cylindrical surface of the first lens, which is composed of a third lens that is a surface (toroidal surface) having a positive power with a relatively small radius of curvature in a direction perpendicular to the scanning direction. To R 3 ,
When the radius of curvature of the cylindrical surface of the second lens is represented by R 4 , it is achieved by setting (1 / R 3 )> (1 / R 4 ).

なおここで、上記したトロイダル面とは、主走査方向
の断面内では比較的大きい曲率半径の円弧を有し、副走
査方向の断面内では比較的小さい曲率半径の円弧を有す
るドーナツ形の面を意味している。
Here, the above-mentioned toroidal surface is a donut-shaped surface having an arc having a relatively large radius of curvature in the cross section in the main scanning direction and having a relatively small radius of curvature in the cross section in the sub-scanning direction. I mean.

〔作 用〕(Operation)

上述した構成において、前記第1のレンズの球面の曲
率半径と、前記第3のレンズのトロイダル面の主走査方
向断面内の曲率半径と、前記第1のレンズから偏向装置
までの距離と、前記第3のレンズから前記第1のレンズ
までの距離とによつて、主として主走査方向の像面湾曲
とリニアリテイを補正している。
In the above-described configuration, the radius of curvature of the spherical surface of the first lens, the radius of curvature of the toroidal surface of the third lens in the cross section in the main scanning direction, the distance from the first lens to the deflection device, and The distance from the third lens to the first lens mainly corrects the field curvature and linearity in the main scanning direction.

また、主として、第1のレンズのシリンドリカル面の
曲率半径と第2のレンズのシリンドリカル面の曲率半径
と第3のレンズのトロイダル面の副走査断面方向内での
曲率半径とによつて、偏向装置の反射面と被走査面と
が、副走査方向断面内においてほぼ共役関係となるよう
にして、偏向装置の反射面の倒れ(面倒れ)による光ビ
ームの走査位置の変動を防止している。
In addition, the deflecting device is mainly based on the radius of curvature of the cylindrical surface of the first lens, the radius of curvature of the cylindrical surface of the second lens, and the radius of curvature of the toroidal surface of the third lens in the sub-scanning cross-sectional direction. The reflective surface and the surface to be scanned are made to have a substantially conjugate relationship in the cross section in the sub-scanning direction to prevent fluctuation of the scanning position of the light beam due to tilting (surface tilting) of the reflecting surface of the deflecting device.

さらには、第1のレンズの負のパワーを有するシリン
ドリカル面の曲率半径と第2のレンズの負のパワーを有
するシリンドリカル面の曲率半径を調整することにより
副走査方向の像面湾曲を補正している。
Furthermore, the curvature of field in the sub-scanning direction is corrected by adjusting the radius of curvature of the cylindrical surface having negative power of the first lens and the radius of curvature of the cylindrical surface having negative power of the second lens. There is.

さらにまた、第1のレンズのシリンドリカル面の曲率
半径をR3、第2のレンズのシリンドリカル面の曲率半径
をR4で表わす時、 (1/R3)>(1/R4) とすることにより、副走査方向の像面湾曲を広偏向角で
かつ高解像度に対応し得るよう充分に小さく補正してい
る。
Furthermore, when the radius of curvature of the cylindrical surface of the first lens is represented by R 3 and the radius of curvature of the cylindrical surface of the second lens is represented by R 4 , (1 / R 3 )> (1 / R 4 ) As a result, the field curvature in the sub-scanning direction is corrected to be sufficiently small so as to be compatible with a wide deflection angle and high resolution.

そして、第3のレンズの偏向装置側の面を平面とする
ことにより、トロイダル面を有する第3のレンズの製造
を容易ならしめ、レンズのコスト低減を計るようにして
いる。
By making the surface of the third lens on the deflecting device side a flat surface, the manufacture of the third lens having a toroidal surface is facilitated and the cost of the lens is reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図示した実施例によつて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to illustrated embodiments.

第1図は本発明の一実施例による光ビーム走査装置の
斜視図であり、光源4,結合レンズ5,シリンドリカルレン
ズ6からなる第1の光学系と、モータ7で駆動される回
転多面鏡8からなる偏向装置と、一方がシリンドリカル
面1aで他方が球面1bである第1のレンズ1、一方がシリ
ンドリカル面2aで他方は平面2bである第2のレンズ2、
一方が平面3aで他方がトロイダル面3bである第3のレン
ズ3からなる第2の光学系と、被走査物(例えば感光ド
ラム)9とで構成されている。
FIG. 1 is a perspective view of a light beam scanning device according to an embodiment of the present invention. The first optical system includes a light source 4, a coupling lens 5, and a cylindrical lens 6, and a rotary polygon mirror 8 driven by a motor 7. A first lens 1 having one cylindrical surface 1a and the other spherical surface 1b, and a second lens 2 having one cylindrical surface 2a and the other flat surface 2b,
The second optical system is composed of a third lens 3 one of which is a flat surface 3a and the other of which is a toroidal surface 3b, and an object to be scanned (for example, a photosensitive drum) 9.

次に、各々の詳細について説明する。光源4は本実施
例では半導体レーザであり、上記光源4からのビームは
発散光が出射される。結合レンズ5は、上記発散光をコ
リメートし、ほぼ平行光束にするとともに、その位置調
節によつて主走査方向の断面内で被走査物9の面上に光
ビーム(10a〜10c)を集束させるためのピント合せを行
なう。シリンドリルカルレンズ6は、第2図(ここで、
第2図は第1図の副走査方向断面の展開構成図であ
る。)に示すように、副走査方向の断面内でだけパワー
を有し、光ビーム10dを偏向装置の多面鏡8の反射面11
上で一度集束させる。この時、シリンドリカルレンズ6
は主走査方向の断面ではパワーを有さないので、上記反
射面11上では第1図に示すように線像となる。(なお、
上記したレンズ系の副走査方向断面とは、主走査面と垂
直で且つ光軸もしくは偏向光軸を含む面を指してい
る。) 上記偏向装置の多面鏡8は第1図の矢印の方向に回転
し、反射面11の反射角が変わることによつて、光ビーム
を10a→10b→10cと偏向する。1つの反射面に光ビーム
を照射している間で1回の走査が行なわれ、上記多面鏡
8が1回転する間に反射面の数だけの走査が行なわれ
る。本実施例では、光ビームの偏向角は±30゜である。
また、光ビームの偏向走査は偏向装置の回転軸(すなわ
ち多面鏡8の回転中心軸)にほぼ垂直な平面(主走査
面)内でなされ、上記光源4からシリンドリカルレンズ
6までは、その光軸が主走査面内にあるように配置され
ている。
Next, the details of each will be described. The light source 4 is a semiconductor laser in this embodiment, and divergent light is emitted from the beam from the light source 4. The coupling lens 5 collimates the divergent light into a substantially parallel light beam, and adjusts its position to focus the light beams (10a to 10c) on the surface of the object 9 to be scanned within the cross section in the main scanning direction. To focus on. Cylindrical lens 6 is shown in Fig. 2 (where
FIG. 2 is a development configuration diagram of a cross section in the sub-scanning direction of FIG. ), The light beam 10d has a power only in the cross section in the sub-scanning direction, and the light beam 10d is reflected by the reflecting surface 11
Focus once above. At this time, the cylindrical lens 6
Has no power in the cross section in the main scanning direction, and therefore forms a line image on the reflecting surface 11 as shown in FIG. (Note that
The cross section of the lens system in the sub-scanning direction refers to a surface that is perpendicular to the main scanning surface and that includes the optical axis or the deflection optical axis. The polygon mirror 8 of the deflecting device rotates in the direction of the arrow in FIG. 1, and the light beam is deflected as 10a → 10b → 10c by changing the reflection angle of the reflecting surface 11. Scanning is performed once while irradiating one reflecting surface with the light beam, and scanning is performed by the number of reflecting surfaces while the polygon mirror 8 makes one rotation. In this embodiment, the deflection angle of the light beam is ± 30 °.
The deflection scanning of the light beam is performed in a plane (main scanning plane) substantially perpendicular to the rotation axis of the deflecting device (that is, the rotation center axis of the polygon mirror 8), and the optical axis from the light source 4 to the cylindrical lens 6 is the same. Are arranged so as to be in the main scanning plane.

前記偏向装置と被走査物9の間に配置された第2の光
学系(以後、これを偏向系と称す)において、前記第1
のレンズ1は、その一方の面であるシリンドリカル面1a
のパワーを有する方向が光学系の副走査方向に一致する
ように配置される。第1のレンズ1においてシリンドリ
カル面1aは、後で述べるように、副走査方向の像面湾曲
を補正するよう働き、他方の面の球面1bは、主として主
走査方向像面湾曲とリニアリテイを補正する働きをす
る。
In the second optical system (hereinafter referred to as a deflection system) arranged between the deflecting device and the object to be scanned 9, the first optical system
Lens 1 has one surface, a cylindrical surface 1a
Are arranged so that the direction having the power of 1 corresponds to the sub-scanning direction of the optical system. In the first lens 1, the cylindrical surface 1a functions to correct the field curvature in the sub-scanning direction, and the spherical surface 1b on the other surface mainly corrects the field curvature and the linearity in the main scanning direction, as described later. Work.

前記第2のレンズ2は、その一方の面であるシリンド
リカル面2aのパワーを有する方向が、光学系の副走査方
向に一致するように配置され、該シリンドリカル面2a
は、前記シリンドリカル面1aと協働して副走査方向の像
面湾曲を補正するよう働く。
The second lens 2 is arranged so that the direction having the power of the cylindrical surface 2a, which is one surface thereof, coincides with the sub-scanning direction of the optical system.
Cooperates with the cylindrical surface 1a to correct the field curvature in the sub-scanning direction.

前記第3のレンズ3は、その被走査物9側の面である
トロイダル面3bの比較的曲率半径の大きい方向が、光学
系の主走査方向に一致するように配置され、トロイダル
面3bは、その主走査方向の曲率半径によつて主走査方向
像面湾曲とリニアリテイを補正する働きをし、その副走
査方向曲率半径によつて、偏向装置の反射面11と被走査
物9の表面とを光学的に共役関係に保ち、第2図に示す
ように反射面11が傾いて11′の状態に変化(すなわち面
倒れ)しても、これによるビームを破線のように通過せ
しめ被走査物9上のビーム変位を防止せしむるよう働
く。
The third lens 3 is arranged so that the direction with a relatively large radius of curvature of the toroidal surface 3b, which is the surface on the side of the object 9 to be scanned, coincides with the main scanning direction of the optical system, and the toroidal surface 3b is The curvature radius in the main scanning direction serves to correct field curvature and linearity in the main scanning direction, and the curvature radius in the sub scanning direction causes the reflecting surface 11 of the deflecting device and the surface of the object 9 to be scanned. Even if the reflecting surface 11 is tilted and changes to the state 11 '(that is, the surface is tilted) as shown in FIG. 2, the beam is caused to pass as shown by the broken line and the object to be scanned 9 is maintained. It works to prevent the upper beam displacement.

なお、被走査物9は、例えば感光ドラムであり、光ビ
ームの信号を潜像記録する。
The scanned object 9 is, for example, a photosensitive drum and records a light beam signal as a latent image.

次に、本実施例における偏向系のレンズによる収差補
正作用を第3図〜第8図の用いて説明する。
Next, the aberration correcting action by the lens of the deflection system in the present embodiment will be described with reference to FIGS.

第3図は、収差の補正作用を説明するための、レンズ
の構成および配置を示す模式図、第3図(a)は、主走
査方向断面を示し、偏向装置の反射面11から被走査物9
までの構成を示している。ここで、R1は第1のレンズ1
の球面1bの曲率半径であり、R2は第3のレンズ3のトロ
イダル面3bの主走査方向断面内での曲率半径である。ま
た、l1は反射面11から第1のレンズ1までの光軸上の距
離、l2は第1のレンズ1から第2のレンズ2までの光軸
上の距離、l3は第2のレンズ2から第3のレンズ3まで
の光軸上の距離、l4は第3のレンズ3から被走査物9ま
での光軸上の距離、l5は第1のレンズ1から第3のレン
ズ3までの光軸上の距離をそれぞれ表わしている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure and arrangement of lenses for explaining the aberration correcting action, and FIG. 3 (a) is a cross section in the main scanning direction, showing a cross section from the reflecting surface 11 of the deflecting device to the scanned object. 9
The configuration up to is shown. Where R 1 is the first lens 1
Is the radius of curvature of the spherical surface 1b, and R 2 is the radius of curvature of the toroidal surface 3b of the third lens 3 in the cross section in the main scanning direction. Further, l 1 is the distance on the optical axis from the reflecting surface 11 to the first lens 1, l 2 is the distance on the optical axis from the first lens 1 to the second lens 2, and l 3 is the second distance. The distance from the lens 2 to the third lens 3 on the optical axis, l 4 is the distance from the third lens 3 to the scanned object 9 on the optical axis, and l 5 is the first lens 1 to the third lens The distances up to 3 on the optical axis are shown.

第3図(b)は副走査方向の断面を示し、第3図
(a)と同様に偏向装置の反射面11から被走査物9まで
の構成を示している。ここでR3は、第1のレンズ1のシ
リンドリカル面1aの曲率半径を示し、R4は、第2のレン
ズ2のシリンドリカル面2aの曲率半径を示し、R5は第3
のレンズ3のトロイダル面3bの副走査断面内での曲率半
径を示している。
FIG. 3B shows a cross section in the sub-scanning direction, and shows the structure from the reflecting surface 11 of the deflecting device to the object 9 to be scanned, as in FIG. 3A. Here, R 3 represents the radius of curvature of the cylindrical surface 1a of the first lens 1, R 4 represents the radius of curvature of the cylindrical surface 2a of the second lens 2, and R 5 represents the third radius.
Shows the radius of curvature of the toroidal surface 3b of the lens 3 in the sub-scan section.

第4図〜第6図は、第3図(a)の主走査方向断面に
おける第1のレンズ1の球面1bの曲率半径R1と、第3の
レンズ3のトロイダル面3bの曲率半径R2と、反射面11と
第1のレンズ1との距離l1と、第1のレンズ1と第3の
レンズ3との距離l5と、第3のレンズ3と被走査物9と
の距離l4とをそれぞれ変化させた場合の主走査方向像面
湾曲とリニアリテイの変化を示したものである。各図に
おいて、縦軸は最大偏向時(偏向角θ=30゜、被走査物
9上の走査位置h=148.5mm)の主走査方向の像面湾曲
を示し、横軸はリニアリテイを示している。
4 to 6 show the radius of curvature R 1 of the spherical surface 1b of the first lens 1 and the radius of curvature R 2 of the toroidal surface 3b of the third lens 3 in the cross section in the main scanning direction of FIG. 3 (a). When, the distance l 1 between the reflecting surface 11 and the first lens 1, the distance of the first lens 1 and the distance l 5 of the third lens 3, and the third lens 3 and the scanning object 9 l 4 shows changes in the field curvature in the main scanning direction and linearity when 4 and 4 are changed. In each drawing, the vertical axis represents the field curvature in the main scanning direction at the maximum deflection (deflection angle θ = 30 °, scanning position h on the scanned object 9 = 148.5 mm), and the horizontal axis represents linearity. .

第4図において、実線21は前記R1,R2を適当に変化さ
せた場合の両収差の変化の軌跡を示したものであり、こ
の実線21からわかるように曲率半径R1,R2の組合せを最
適に決めることにより、主走査方向の像面湾曲をゼロ近
傍に補正することができる。
In FIG. 4, the solid line 21 shows the locus of change in both aberrations when R 1 and R 2 are appropriately changed, and as can be seen from this solid line 21, the radius of curvature R 1 and R 2 By optimally determining the combination, the field curvature in the main scanning direction can be corrected to near zero.

また、実線22,23は、実線21の条件に対し、l1のみを
変化させたのちに、実線21と同様に曲率半径R1,R2を変
化させた場合の両収差の変化の軌跡を示したものであ
る。実線21に比べ、実線23の方がリニアリテイが全体に
小さくなる方向に変化したことがわかる。
Further, the solid lines 22 and 23 show the loci of changes in both aberrations when the radii of curvature R 1 and R 2 are changed in the same manner as the solid line 21 after changing only l 1 with respect to the condition of the solid line 21. It is shown. It can be seen that the solid line 23 has changed to a direction in which the linearity becomes smaller as a whole than the solid line 21.

第5図は、第4図の実線21の条件を基準にl5のみを変
化させたのちに、第4図の実線21と同様に曲率半径R1,R
2を変化させた場合の両収差の変化の軌跡を示したもの
である。l5を変化させることにより、実線21が実線24,2
4に変化し、すなわちリニアリテイが変化し、また、曲
率半径R1,R2を変化させることにより主走査方向像面湾
曲が変化することがわかる。
FIG. 5 shows that after changing only l 5 based on the condition of the solid line 21 in FIG. 4, the radii of curvature R 1 , R are the same as in the solid line 21 of FIG.
The locus of changes in both aberrations when 2 is changed is shown. By changing l 5 , solid line 21 becomes solid line 24,2
It can be seen that the value changes to 4, that is, the linearity changes, and that the field curvature in the main scanning direction changes by changing the curvature radii R 1 and R 2 .

第6図は、第4図の実線21の条件を基準にl4のみを変
化させたのちに第4図と同様に曲率半径R1,R2を変化さ
せた場合の両収差の変化の軌跡を示したものである。両
間距離l4を変化させることにより、実線21が実線26,27
に変化、すなわちリニアリテイが変化し、曲率半径R1,R
2を変化させることで主走査方向の像面湾曲が変化する
ことがわかる。
FIG. 6 shows the locus of changes in both aberrations when l 4 is changed based on the condition of the solid line 21 in FIG. 4 and then the radii of curvature R 1 and R 2 are changed in the same manner as in FIG. Is shown. By changing the distance l 4 between the two, the solid line 21 becomes the solid lines 26, 27.
Change, that is, the linearity changes, and the radii of curvature R 1 , R
It can be seen that the field curvature in the main scanning direction changes by changing 2 .

以上のように、第4図から第6図の結果により本実施
例では、第3図に示すパラメータのうち、l1,l4,l5をそ
れぞれ適当な値に定めることにより、リニアリテイの補
正を行ないうる。この場合、l1をできるだけ小さい値に
し、これに基づきl4,l5を設定する方が全体をレンズ外
径を小さくすることができる。
As described above, according to the results of FIGS. 4 to 6, in the present embodiment, among the parameters shown in FIG. 3, l 1 , l 4 , and l 5 are set to appropriate values, respectively, to correct the linearity. Can be done. In this case, it is possible to reduce the lens outer diameter as a whole by making l 1 as small as possible and setting l 4 and l 5 based on this.

また、第3図に示すパラメータのうち、曲率半径R1,R
2をそれぞれ適当な値に定めることにより主走査方向の
像面湾曲の補正が行なえる。
Of the parameters shown in FIG. 3, the radii of curvature R 1 , R
The field curvature in the main scanning direction can be corrected by setting 2 to an appropriate value.

このように、第1のレンズ1と第3のレンズ3を両レ
ンズの位置と両レンズのそれぞれ一方の面の曲率半径に
より、主走査方向像面湾曲とリニアリテイは補正でき
る。
As described above, the field curvature and the linearity of the first lens 1 and the third lens 3 can be corrected by the positions of both lenses and the radius of curvature of one surface of each of the two lenses.

このため、第2のレンズ2は、主走査方向断面内にお
いては両面ともパワーを持たせる必要がなく、その位置
を、第1のレンズ1と第3のレンズ3の間で自由に変化
させても、上記主走査方向の性能は変化しないことがわ
かる。
Therefore, the second lens 2 does not need to have power on both surfaces in the cross section in the main scanning direction, and its position can be freely changed between the first lens 1 and the third lens 3. However, it can be seen that the performance in the main scanning direction does not change.

そこで次に、補正すべきもう一つの収差である副走査
方向の像面湾曲の補正作用について説明する。第7図
は、前述した主走査方向像面湾曲とリニアリテイを補正
した後、第3図(b)に示すように、第1のレンズ1の
シリンドリカル面1aの曲率半径R3と、第2のレンズ2の
シリンドリカル面2aの曲率半径R4を設定した後、第3の
レンズ3のトロイダル面3bの副走査方向曲率半径R5の値
を、反射面11と被走査物9とが共役になるよう調節し、
上記、R3とR4の設定値のバランスを変化させた場合の副
走査方向像面湾曲の変化を示している。
Therefore, the correction function of the field curvature in the sub-scanning direction, which is another aberration to be corrected, will be described next. FIG. 7 shows the curvature radius R 3 of the cylindrical surface 1a of the first lens 1 and the curvature radius R 3 of the second surface as shown in FIG. After setting the radius of curvature R 4 of the cylindrical surface 2a of the lens 2, the value of the radius of curvature R 5 of the toroidal surface 3b of the third lens 3 in the sub-scanning direction becomes conjugate with the reflecting surface 11 and the scanned object 9. To adjust
The change in the field curvature in the sub-scanning direction when the balance of the set values of R 3 and R 4 is changed is shown.

第7図において、横軸は副走査方向像面湾曲量を示
し、縦軸は走査位置を相対値で示している。同図からわ
かるように、R3の値を小さくし、R4の値を大きくする方
が、副走査方向像面湾曲を良好に補正できる。
In FIG. 7, the horizontal axis represents the amount of field curvature in the sub-scanning direction, and the vertical axis represents the scanning position as a relative value. As can be seen from the figure, the smaller the value of R 3 and the larger the value of R 4 , the better the field curvature in the sub-scanning direction can be corrected.

特に、R3とR4の関係が、 (1/R3)>(1/R4) となる条件の時、本実施例の光ビーム走査光学系におい
てその補正効果が著しく、(1/R3)>(1/R4)であれ
ば、実使用上副走査方向像面湾曲は充分に問題のない範
囲に収められることが確認できた。
Particularly, when the relationship between R 3 and R 4 is (1 / R 3 )> (1 / R 4 ), the correction effect is remarkable in the light beam scanning optical system of the present embodiment, and (1 / R If 3 )> (1 / R 4 ), it was confirmed that the field curvature in the sub-scanning direction can be contained within a range that does not pose a problem in actual use.

第8図は、第7図に示したR3,R4の比と副走査方向像
面湾曲との相関関係を示すグラフ図で、同図から明らか
なように、(R3/R4)≦0.9、すなわち、 (0.9/R3)≧(1/R4) の範囲内であれば、副走査方向像面湾曲を3mm以下に収
めることができ、所謂高解像度と呼べる補正効果を保証
できる。よつて、R3とR4の関係を、この範囲内に設定す
ればより一層効果的である。
FIG. 8 is a graph showing the correlation between the ratio of R 3 and R 4 shown in FIG. 7 and the field curvature in the sub-scanning direction. As is clear from the figure, (R 3 / R 4 ) Within the range of ≦ 0.9, that is, (0.9 / R 3 ) ≧ (1 / R 4 ), the field curvature in the sub-scanning direction can be kept within 3 mm, and a so-called high resolution correction effect can be guaranteed. . Therefore, it is more effective if the relationship between R 3 and R 4 is set within this range.

なおこの補正条件は、第2のレンズ2のどちらの面に
シリンドリカル面を設定しても同様である。また、この
ような条件下で、第2のレンズ2の位置に関し、副走査
像面湾曲を最良にし得る位置が存在するが、第7,8図
は、当然、このようなl2,l3の条件調整をした後のもの
が示されている。
This correction condition is the same regardless of which surface of the second lens 2 the cylindrical surface is set to. Furthermore, under such conditions, it relates the position of the second lens 2, although there is a position that can best sub-scanning curvature, seventh and eighth figure of course, such a l 2, l 3 The one after adjusting the conditions of is shown.

さらに、上記副走査方向像面湾曲の補正には、負のパ
ワーを有するシリンドリカル面を第3図に示すように、
第1のレンズ1と第2のレンズ2に各々設けることが本
実施例では望まれる。
Further, in order to correct the curvature of field in the sub-scanning direction, as shown in FIG. 3, a cylindrical surface having negative power is used.
In this embodiment, it is desired to provide the first lens 1 and the second lens 2 respectively.

第9図は、この点を立証するため、第1のレンズ1の
シリンドリカル面の曲率半径を無限大とし、第2のレン
ズ2の両面に負のシリンドリカル面を設定し、一方の曲
率半径をR4、他方の曲率半径をR4′として、R4とR4′の
値の設定比率を変化させて第7図と同様にR5を調整した
場合の副走査方向像面湾曲を示している。
In order to prove this point, FIG. 9 shows that the radius of curvature of the cylindrical surface of the first lens 1 is infinite, the negative cylindrical surfaces are set on both surfaces of the second lens 2, and the radius of curvature of one is R 4 shows the curvature of field in the sub-scanning direction when R 5 is adjusted in the same manner as in FIG. 7 by changing the setting ratio of the values of R 4 and R 4 ′ with the other radius of curvature being R 4 ′. .

第9図からわかるように、第2のレンズ2の両面にシ
リンドリカルレンズを設定しても、副走査方向像面湾曲
を良好に補正できず、第1のレンズ1にシリンドリカル
面が必要であることがわかる。
As can be seen from FIG. 9, even if cylindrical lenses are set on both surfaces of the second lens 2, the field curvature in the sub-scanning direction cannot be corrected well, and the first lens 1 needs to have a cylindrical surface. I understand.

以上のように、本実施例によれば、面倒れ補正、主走
査方向の像面湾曲補正、リニアリテイ補正、副走査方向
の像面湾曲補正を効果的に行い得、且つ、±30゜程度の
大きな偏光角と高解像度も保証できる。更に、上記した
各補正を、トロイダル面3bをもつ第3のレンズ3の他方
面を平板とすることによつて達成しているので、第3の
レンズ3の製造が容易となつて、コストダウンが計れ
る。
As described above, according to the present embodiment, the surface tilt correction, the field curvature correction in the main scanning direction, the linearity correction, and the field curvature correction in the sub scanning direction can be effectively performed, and within ± 30 °. Large polarization angle and high resolution can be guaranteed. Further, since the above-mentioned respective corrections are achieved by making the other surface of the third lens 3 having the toroidal surface 3b a flat plate, the manufacture of the third lens 3 is facilitated and the cost is reduced. Can be measured.

以上、説明した本実施例における偏向系のレンズ形状
データを以下に示す。
The lens shape data of the deflection system in the present embodiment described above is shown below.

(第1実験例) 本実験例の偏向系(第2の光学系)のレンズ構成は第
1図〜第3図と同様であり、第1〜第3のレンズ1〜3
の詳細は次の通りとした。
(First Experimental Example) The lens configuration of the deflection system (second optical system) of the present experimental example is the same as in FIGS. 1 to 3, and the first to third lenses 1 to 3 are used.
The details are as follows.

(1)第1のレンズ 球面の曲率半径R1:532.67mm レンズ厚t1:15mm レンズ材料:F2 シリンドリカル面の曲率半径R3:20mm 反射面11との距離l1:44mm (2)第2のレンズ(一方の面は平面) シリンドリカル面の曲率半径R4:34.915mm レンズ厚t2:10mm レンズ材料:F2 第1のレンズとの距離l2:11mm 第3のレンズとの距離l3:25mm (3)第3のレンズ(偏向装置側の面は平面) トロイダル面の主走査方向曲率半径R2:164.5mm トロイダル面の副走査方向曲率半径R5:40.948mm レンズ厚t3:20mm レンズ材料:SF11 被走査物9との距離l4:291mm 第10図は本実験例の収差性態を示すグラフ図で、同図
(a)は像面湾曲を示し、実線が主走査方向、破線が副
走査方向のそれを各々示しており、同図(b)にはリニ
アリテイが示されている。同両図において縦軸は相対走
査位置で、最大値1.0は偏向角で30゜、走査幅で148.5mm
に対応する。
(1) First lens Spherical curvature radius R 1 : 532.67mm Lens thickness t 1 : 15mm Lens material: F2 Cylindrical surface curvature radius R 3 : 20mm Distance to reflective surface 11 l 1 : 44mm (2) Second Lens (one surface is flat) Radius of curvature of cylindrical surface R 4 : 34.915mm Lens thickness t 2 : 10mm Lens material: F2 Distance from first lens l 2 : 11mm Distance from third lens l 3 : 25mm (3) Third lens (the surface on the deflector side is a flat surface) Radius of curvature of toroidal surface in the main scanning direction R 2 : 164.5mm Curvature of curvature of toroidal surface in the sub scanning direction R 5 : 40.948mm Lens thickness t 3 : 20mm Lens Material: SF11 Distance to scanned object 9 l 4 : 291mm Fig. 10 is a graph showing the aberration state of this experimental example. Fig. 10 (a) shows the field curvature, the solid line is the main scanning direction, and the broken line is In the sub-scanning direction, and linearity is shown in FIG. In both figures, the vertical axis is the relative scanning position, and the maximum value 1.0 is the deflection angle of 30 ° and the scanning width of 148.5 mm.
Corresponding to

第10図から明らかなように、主・副走査方向の像面湾
曲並びにリニアリテイは何れも良好な範囲にあることが
確認できた。
As is clear from FIG. 10, it was confirmed that the field curvature in the main and sub-scanning directions and the linearity were in good ranges.

(第2実験例) 本実験例の偏向系(第2の光学系)のレンズ構成は、
第1図〜第3図と同様であり、偏向系の各レンズの詳細
は次の通りとした。
(Second Experimental Example) The lens configuration of the deflection system (second optical system) of this experimental example is as follows.
Similar to FIGS. 1 to 3, details of each lens of the deflection system are as follows.

(1)第1のレンズ 球面の曲率半径R1:859.77mm レンズ厚t1:15mm レンズ材料:F2 シリンドリカル面の曲率半径R3:20.16mm 反射面11との距離l1:25mm (2)第2のレンズ(一方の面は平面) シリンドリカル面の曲率半径R4:29.902mm レンズ厚t2:10mm レンズ材料:F2 第1のレンズとの距離l2:40mm 第3のレンズとの距離l3:25mm (3)第3のレンズ(偏向装置側の面は平面) トロイダル面の主走査方向曲率半径R2:203.82mm トロイダル面の副走査方向曲率半径R5:42.362mm レンズ厚t3:20mm レンズ材料:SF11 被走査物9との距離l4:261mm 第11図は本実験例の収差性態を示すグラフ図で、同図
(a)は像面湾曲を示し、実線が主走査方向、破線が副
走査方向のそれを各々示しており、同図(b)にはリニ
アリテイが示されている。同両図において縦軸は相対走
査位置で、最大値1.0は偏向角で30゜、走査幅で148.5mm
に対応する。
(1) First lens Spherical radius of curvature R 1 : 859.77mm Lens thickness t 1 : 15mm Lens material: F2 Cylindrical surface radius of curvature R 3 : 20.16mm Distance to reflective surface 11 l 1 : 25mm (2) Second Lens No. 2 (one surface is flat) Radius of curvature of cylindrical surface R 4 : 29.902mm Lens thickness t 2 : 10mm Lens material: F2 Distance with first lens l 2 : 40mm Distance with third lens l 3 : 25mm (3) Third lens (surface on deflector side is flat) Curvature radius of toroidal surface in main scanning direction R 2 : 203.82mm Curvature radius of toroidal surface in sub scanning direction R 5 : 42.362mm Lens thickness t 3 : 20mm Lens material: SF11 Distance from scanning object 9 l 4 : 261 mm FIG. 11 is a graph showing the aberration state of this experimental example. FIG. 11 (a) shows the field curvature, and the solid line represents the main scanning direction. The broken lines respectively show those in the sub-scanning direction, and the linearity is shown in FIG. In both figures, the vertical axis is the relative scanning position, and the maximum value 1.0 is the deflection angle of 30 ° and the scanning width of 148.5 mm.
Corresponding to

第11図から明らかなように、主・副走査方向の像面湾
曲並びにリニアリテイは何れも良好な範囲にあることが
確認できた。
As is clear from FIG. 11, it was confirmed that the field curvature in the main and sub-scanning directions and the linearity were in good ranges.

(第3実験例) 本実験例においては、第12図に示すように、第2のレ
ンズ2の第1のレンズ1と対向する側を平面2bとし、第
2のレンズ2の他方の面をシリンドリカル面2aとし、他
は第1〜3図と同様の構成とした。偏向系の各レンズの
詳細は次の通りである。
(Third Experimental Example) In this experimental example, as shown in FIG. 12, the side of the second lens 2 facing the first lens 1 is a flat surface 2b, and the other surface of the second lens 2 is The cylindrical surface 2a was used, and the other structures were the same as those in FIGS. Details of each lens of the deflection system are as follows.

(1)第1のレンズ 球面の曲率半径R1:532.67mm レンズ厚t1:15mm レンズ材料:F2 シリンドリカル面の曲率半径R3:50mm 反射面11との距離l1:44mm (2)第2のレンズ(一方の面は平面) シリンドリカル面の曲率半径R4:52.375mm レンズ厚t1:10mm レンズ材料:F2 第1のレンズとの距離l2:11mm 第3のレンズとの距離l3:25mm (3)第3のレンズ(偏向装置側の面は平面) トロイダル面の主走査方向曲率半径R2:164.5mm トロイダル面の副走査方向曲率半径R5:42.899mm レンズ厚t3:20mm レンズ材料:SF11 被走査物9との距離l4:291mm 第13図は本実験例の収差性態を示すグラフ図で、同図
(a)は像面湾曲を示し、実線が主走査方向、破線が副
走査方向のそれを各々示しており、同図(b)にはリニ
アリテイが示されている。同両図において縦軸は相対走
査位置で、最大値1.0は偏向角で30゜、走査幅で148.5mm
に対応する。
(1) First lens Spherical curvature radius R 1 : 532.67mm Lens thickness t 1 : 15mm Lens material: F2 Cylindrical surface curvature radius R 3 : 50mm Distance to reflective surface 11 l 1 : 44mm (2) Second Lens (one surface is flat) Radius of curvature of cylindrical surface R 4 : 52.375mm Lens thickness t 1 : 10mm Lens material: F2 Distance from first lens l 2 : 11mm Distance from third lens l 3 : 25mm (3) Third lens (surface on deflector side is flat) Curvature radius of toroidal surface in main scanning direction R 2 : 164.5mm Curvature radius of toroidal surface in sub-scanning direction R 5 : 42.899mm Lens thickness t 3 : 20mm Lens Material: SF11 Distance from scanning object 9 l 4 : 291mm Fig. 13 is a graph showing the aberration state of this experimental example. Fig. 13 (a) shows the field curvature, the solid line is the main scanning direction and the broken line. In the sub-scanning direction, and linearity is shown in FIG. In both figures, the vertical axis is the relative scanning position, and the maximum value 1.0 is the deflection angle of 30 ° and the scanning width of 148.5 mm.
Corresponding to

第13図から明らかなように、主・副走査方向の像面湾
曲並びにリニアリテイは何れも良好な範囲にあることが
確認できた。
As is clear from FIG. 13, it was confirmed that the field curvature in the main and sub-scanning directions and the linearity were in good ranges.

(第4実験例) 本実験例の偏向系のレンズ構成は、第12図と同様であ
り、偏向系の各レンズの詳細は次の通りとした。
(Fourth Experimental Example) The lens configuration of the deflection system of this experimental example is the same as that of FIG. 12, and the details of each lens of the deflection system are as follows.

(1)第1のレンズ 球面の曲率半径R1:857.03mm レンズ厚t1:15mm レンズ材料:F2 シリンドリカル面の曲率半径R3:20.16mm 反射面11との距離l1:25mm (2)第2のレンズ(一方の面は平面) シリンドリカル面の曲率半径R4:23.888mm レンズ厚t2:10mm レンズ材料:F2 第1のレンズとの距離l2:35mm 第3のレンズとの距離l3:30mm (3)第3のレンズ(偏向装置側の面は平面) トロイダル面の主走査方向曲率半径R2:203.78mm トロイダル面の副走査方向曲率半径R5:40.207mm レンズ厚t3:20mm レンズ材料:SF11 被走査物9との距離l4:261mm 第14図は本実験例の収差性態を示すグラフ図で、同図
(a)は像面湾曲を示し、実線が主走査方向、破線が副
走査方向のそれを各々示しており、同図(b)にはリニ
アリテイが示されている。同両図において縦軸は相対走
査位置で、最大値1.0は偏向角で30゜、走査幅で148.5mm
に対応する。
(1) 1st lens Spherical curvature radius R 1 : 857.03mm Lens thickness t 1 : 15mm Lens material: F2 Cylindrical surface curvature radius R 3 : 20.16mm Distance to reflective surface 11 l 1 : 25mm (2) Second Lens No. 2 (one surface is flat) Radius of curvature of cylindrical surface R 4 : 23.888mm Lens thickness t 2 : 10mm Lens material: F2 Distance with first lens l 2 : 35mm Distance with third lens l 3 : 30mm (3) Third lens (the surface on the deflector side is a plane) Curvature radius R 2 : 203.78mm in the main scanning direction of the toroidal surface R 5 : 40.207mm Curvature radius in the sub-scanning direction of the toroidal surface Lens thickness t 3 : 20mm Lens material: SF11 Distance from scanning object 9 l 4 : 261 mm FIG. 14 is a graph showing the aberration state of this experimental example. FIG. 14 (a) shows the field curvature, and the solid line is the main scanning direction. The broken lines respectively show those in the sub-scanning direction, and the linearity is shown in FIG. In both figures, the vertical axis is the relative scanning position, and the maximum value 1.0 is the deflection angle of 30 ° and the scanning width of 148.5 mm.
Corresponding to

第14図から明らかなように、主・副走査方向の像面湾
曲並びにリニアリテイは何れも良好な範囲にあることが
確認できた。
As is clear from FIG. 14, it was confirmed that the field curvature in the main and sub-scanning directions and the linearity were in good ranges.

(第5実験例) 本実験例の偏向系のレンズ構成は、第12図と同様であ
り、偏向系の各レンズの詳細は次の通りとした。
(Fifth Experimental Example) The lens configuration of the deflection system of this experimental example is the same as that of FIG. 12, and the details of each lens of the deflection system are as follows.

(1)第1のレンズ 球面の曲率半径R1:726.65mm レンズ厚t1:15mm レンズ材料:F2 シリンドリカル面の曲率半径R3:16.26mm 反射面11との距離l1:28mm (2)第2のレンズ(一方の面は平面) シリンドリカル面の曲率半径R4:31.088mm レンズ厚t2:10mm レンズ材料:F2 第1のレンズとの距離l2:27mm 第3のレンズとの距離l3:25mm (3)第3のレンズ(偏向装置側の面は平面) トロイダル面の主走査方向曲率半径R2:190.35mm トロイダル面の副走査方向曲率半径R5:39.145mm レンズ厚t3:20mm レンズ材料:SF11 被走査物9との距離l4:271mm 第15図は本実験例の収差性態を示すグラフ図で、同図
(a)は像面湾曲を示し、実線が主走査方向、破線が副
走査方向のそれを各々示しており、同図(b)にはリニ
アリテイが示されている。同両図において縦軸は相対走
査位置で、最大値1.0は偏向角で30゜、走査幅で148.5mm
に対応する。
(1) First lens Spherical radius of curvature R 1 : 726.65mm Lens thickness t 1 : 15mm Lens material: F2 Cylindrical surface radius of curvature R 3 : 16.26mm Distance to reflective surface 11 l 1 : 28mm (2) Number Lens No. 2 (one surface is flat) Radius of curvature of cylindrical surface R 4 : 31.088mm Lens thickness t 2 : 10mm Lens material: F2 Distance with first lens l 2 : 27mm Distance with third lens l 3 : 25mm (3) Third lens (the surface on the deflector side is a flat surface) Radius of curvature of the toroidal surface in the main scanning direction R 2 : 190.35mm Radius of curvature of the toroidal surface in the sub scanning direction R 5 : 39.145mm Lens thickness t 3 : 20mm Lens material: SF11 Distance from scanning object 9 l 4 : 271 mm FIG. 15 is a graph showing the aberration behavior of this experimental example. FIG. 15 (a) shows the field curvature, and the solid line is the main scanning direction. The broken lines respectively show those in the sub-scanning direction, and the linearity is shown in FIG. In both figures, the vertical axis is the relative scanning position, and the maximum value 1.0 is the deflection angle of 30 ° and the scanning width of 148.5 mm.
Corresponding to

第15図から明らかなように、主・副走査方向の像面湾
曲並びにリニアリテイは何れも良好な範囲にあることが
確認できた。
As is clear from FIG. 15, it was confirmed that the field curvature in the main and sub-scanning directions and the linearity were in good ranges.

(第6実験例) 本実験例の偏向系のレンズ構成は、第12図と同様であ
り、偏向系の各レンズの詳細は次の通りとした。
(Sixth Experimental Example) The lens configuration of the deflection system of this experimental example is the same as that of FIG. 12, and the details of each lens of the deflection system are as follows.

(1)第1のレンズ 球面の曲率半径R1:526.57mm レンズ厚t1:10mm レンズ材料:F2 シリンドリカル面の曲率半径R3:32.29mm 反射面11との距離l1:49mm (2)第2レンズ(一方の面は平面) シリンドリカル面の曲率半径R4:72.896mm レンズ厚t2:10mm レンズ材料:F2 第1のレンズとの距離l2:21mm 第3のレンズとの距離l3:25mm (3)第3のレンズ(偏向装置側の面は平面) トロイダル面の主走査方向曲率半径R2:173.72mm トロイダル面の副走査方向曲率半径R5:45.488mm レンズ厚t3:20mm レンズ材料:SF11 被走査物9との距離l4:281mm 第16図は本実験例の収差性能を示すグラフ図で、同図
(a)は像面湾曲を示し、実線が主走査方向、破線が副
走査方向のそれを各々示しており、同図(b)にはリニ
アリテイが示されている。同両図において縦軸は相対走
査位置で、最大値1.0は偏向角で30゜、走査幅で148.5mm
に対応する。
(1) First lens Spherical curvature radius R 1 : 526.57mm Lens thickness t 1 : 10mm Lens material: F2 Cylindrical surface curvature radius R 3 : 32.29mm Distance to reflective surface 11 l 1 : 49mm (2) Second 2 lenses (one surface is flat) Radius of curvature of cylindrical surface R 4 : 72.896mm Lens thickness t 2 : 10mm Lens material: F 2 Distance from first lens l 2 : 21mm Distance from 3rd lens l 3 : 25 mm (3) third lens (deflector-side surface is flat) toroidal surface in the main scanning direction of curvature radius R 2: 173.72mm toroidal surface in the sub-scanning direction curvature radius R 5: 45.488mm lens thickness t 3: 20 mm lens Material: SF11 Distance from scanning object 9 l 4 : 281 mm FIG. 16 is a graph showing the aberration performance of this experimental example. The figure (a) shows the field curvature, the solid line is the main scanning direction, and the broken line is Each of them is shown in the sub-scanning direction, and linearity is shown in FIG. In both figures, the vertical axis is the relative scanning position, and the maximum value 1.0 is the deflection angle of 30 ° and the scanning width of 148.5 mm.
Corresponding to

第16図から明らかなように、主・副走査方向の像面湾
曲並びにリニアリテイは何れも良好な範囲にあることが
確認できた。
As is clear from FIG. 16, it was confirmed that the field curvature in the main and sub-scanning directions and the linearity were in good ranges.

(第7実験例) 本実験例においては、第17図に示すように、第1のレ
ンズ1の反射面11と対向する側を球面1bとし、第1のレ
ンズの他方の面をシリンドリカル面1aとし、他は第1〜
3図と同等の構成とした。偏向系の各レンズの詳細は次
の通りである。
(Seventh Experimental Example) In this experimental example, as shown in FIG. 17, the side facing the reflecting surface 11 of the first lens 1 is a spherical surface 1b, and the other surface of the first lens 1 is a cylindrical surface 1a. And the others are 1st
The configuration is equivalent to that of FIG. Details of each lens of the deflection system are as follows.

(1)第1のレンズ 球面の曲率半径R1:500mm レンズ厚t1:15mm レンズ材料:F2 シリンドリカル面の曲率半径R3:15.317mm 反射面11との距離l1:32.5mm (2)第2レンズ(一方の面は平面) シリンドリカル面の曲率半径R4:16.013mm レンズ厚t2:10mm レンズ材料:F2 第1のレンズとの距離l2:22.5mm 第3のレンズとの距離l3:25mm (3)第3のレンズ(偏向装置側の面は平面) トロイダル面の主走査方向曲率半径R2:186.83mm トロイダル面の副走査方向曲率半径R5:36.641mm レンズ厚t3:20mm レンズ材料:SF11 被走査物9との距離l4:271mm 第18図は本実験例の収差性能を示すグラフ図で、同図
(a)は像面湾曲を示し、実線が主走査方向、破線が副
走査方向のそれを各々示しており、同図(b)にはリニ
アリテイが示されている。同両図において縦軸は相対走
査位置で、最大値1.0は偏向角で30゜、走査幅で148.5mm
に対応する。
(1) First lens Spherical radius of curvature R 1 : 500mm Lens thickness t 1 : 15mm Lens material: F2 Cylindrical surface radius of curvature R 3 : 15.317mm Distance to reflective surface 11 l 1 : 32.5mm (2) Second 2 lenses (one surface is flat) Radius of curvature of cylindrical surface R 4 : 16.013mm Lens thickness t 2 : 10mm Lens material: F2 Distance with first lens l 2 : 22.5mm Distance with third lens l 3 : 25mm (3) Third lens (the surface on the deflector side is a flat surface) Curvature radius R 2 of the toroidal surface in the main scanning direction R 2 : 186.83mm Curvature radius R 5 of the toroidal surface in the sub scanning direction R 5 : 36.641mm Lens thickness t 3 : 20mm Lens material: SF11 Distance from scanning object 9 l 4 : 271 mm FIG. 18 is a graph showing the aberration performance of this experimental example. FIG. 18 (a) shows the field curvature, the solid line is the main scanning direction, and the broken line is In the sub-scanning direction, and linearity is shown in FIG. In both figures, the vertical axis is the relative scanning position, and the maximum value 1.0 is the deflection angle of 30 ° and the scanning width of 148.5 mm.
Corresponding to

第18図から明らかなように、主・副走査方向の像面湾
曲並びにリニアリテイは何れも良好な範囲にあることが
確認できた。
As is clear from FIG. 18, it was confirmed that the field curvature in the main and sub-scanning directions and the linearity were in good ranges.

(第8実験例) 本実験例の偏向系のレンズ構成は、第17図と同様であ
り、偏向系の各レンズの詳細は次の通りとした。
(Eighth Experimental Example) The lens configuration of the deflection system of this experimental example is the same as that of FIG. 17, and the details of each lens of the deflection system are as follows.

(1)第1のレンズ 球面の曲率半径R1:655.44mm レンズ厚t1:15mm レンズ材料:F2 シリンドリカル面の曲率半径R3:20.41mm 反射面11との距離l1:30mm (2)第2レンズ(一方の面は平面) シリンドリカル面の曲率半径R4:29.432mm レンズ厚t2:10mm レンズ材料:F2 第1のレンズとの距離l2:35mm 第3のレンズとの距離l3:25mm (3)第3のレンズ(偏向装置側の面は平面) トロイダル面の主走査方向曲率半径R2:202.09mm トロイダル面の副走査方向曲率半径R5:41.227mm レンズ厚t3:20mm レンズ材料:SF11 被走査物9との距離l4:261mm 第19図は本実験例の収差性能を示すグラフ図で、同図
(a)は像面湾曲を示し、実線が主走査方向、破線が副
走査方向のそれを各々示しており、同図(b)にはリニ
アリテイが示されている。同両図において縦軸は相対走
査位置で、最大値1.0は偏向角で30゜、走査幅で148.5mm
に対応する。
(1) First lens Spherical curvature radius R 1 : 655.44mm Lens thickness t 1 : 15mm Lens material: F2 Cylindrical surface curvature radius R 3 : 20.41mm Distance to reflective surface 11 l 1 : 30mm (2) Second 2 lenses (one surface is flat) Radius of curvature of cylindrical surface R 4 : 29.432mm Lens thickness t 2 : 10mm Lens material: F2 Distance with first lens l 2 : 35mm Distance with third lens l 3 : 25mm (3) Third lens (surface on deflector side is flat) Curvature radius of toroidal surface in main scanning direction R 2 : 202.09mm Curvature radius of toroidal surface in sub-scanning direction R 5 : 41.227mm Lens thickness t 3 : 20mm Lens Material: SF11 Distance from scanned object 9 l 4 : 261 mm Fig. 19 is a graph showing the aberration performance of this experimental example. Fig. 19 (a) shows the field curvature, where the solid line is the main scanning direction and the broken line is Each of them is shown in the sub-scanning direction, and linearity is shown in FIG. In both figures, the vertical axis is the relative scanning position, and the maximum value 1.0 is the deflection angle of 30 ° and the scanning width of 148.5 mm.
Corresponding to

第19図から明らかなように、主・副走査方向の像面湾
曲並びにリニアリテイは何れも良好な範囲にあることが
確認できた。
As is clear from FIG. 19, it was confirmed that the field curvature in the main and sub-scanning directions and the linearity were in good ranges.

(第9実験例) 本実験例では、第20図に示すように、第1のレンズ1
の反射面と対向する側を球面1bとし、第1のレンズ1の
他方の面をシリンドリカル面1aとし、また、第2のレン
ズ2の第3のレンズ3の平面3aと対向する側をシリンド
リカル面2aとし、第2のレンズ2の他方の面を平面2bと
した構成を採った。偏向系の各レンズの詳細は次の通り
である。
(Ninth Experimental Example) In this experimental example, as shown in FIG.
The side facing the reflecting surface of is a spherical surface 1b, the other surface of the first lens 1 is a cylindrical surface 1a, and the side facing the plane 3a of the third lens 3 of the second lens 2 is a cylindrical surface. 2a and the other surface of the second lens 2 is a flat surface 2b. Details of each lens of the deflection system are as follows.

(1)第1のレンズ 球面の曲率半径R1:292.15mm レンズ厚t1:20mm レンズ材料:F2 シリンドリカル面の曲率半径R3:20.41mm 反射面11との距離l1:35mm (2)第2レンズ(一方の面は平面) シリンドリカル面の曲率半径R4:41.253mm レンズ厚t2:10mm レンズ材料:F2 第1のレンズとの距離l2:15mm 第3のレンズとの距離l3:25mm (3)第3のレンズ(偏向装置側の面は平面) トロイダル面の主走査方向曲率半径R2:166.96mm トロイダル面の副走査方向曲率半径R5:38.726mm レンズ厚t3:20mm レンズ材料:SF11 被走査物9との距離l4:281mm 第21図は本実験例の収差性能を示すグラフ図で、同図
(a)は像面湾曲を示し、実線が主走査方向、破線が副
走査方向のそれを各々示しており、同図(b)にはリニ
アリテイが示されている。同両図において縦軸は相対走
査位置で、最大値1.0は偏向角で30゜、走査幅で148.5mm
に対応する。
(1) First lens spherical radius of curvature R 1 : 292.15mm Lens thickness t 1 : 20mm Lens material: F2 Cylindrical surface radius of curvature R 3 : 20.41mm Distance to reflective surface 11 l 1 : 35mm (2) No. 2 lenses (one surface is flat) Radius of curvature of cylindrical surface R 4 : 41.253mm Lens thickness t 2 : 10mm Lens material: F2 Distance with first lens l 2 : 15mm Distance with third lens l 3 : 25mm (3) Third lens (surface on deflector side is flat) Curvature radius of toroidal surface in main scanning direction R 2 : 166.96mm Curvature radius of toroidal surface in sub-scanning direction R 5 : 38.726mm Lens thickness t 3 : 20mm Lens Material: SF11 Distance to scanned object 9 l 4 : 281 mm Fig. 21 is a graph showing the aberration performance of this experimental example. Fig. 21 (a) shows the field curvature, the solid line is the main scanning direction, and the broken line is Each of them is shown in the sub-scanning direction, and linearity is shown in FIG. In both figures, the vertical axis is the relative scanning position, and the maximum value 1.0 is the deflection angle of 30 ° and the scanning width of 148.5 mm.
Corresponding to

第21図から明らかなように、主・副走査方向の像面湾
曲並びにリニアリテイは何れも良好な範囲にあることが
確認できた。
As is clear from FIG. 21, it was confirmed that the field curvatures in the main and sub-scanning directions and the linearity were in good ranges.

(第10実験例) 本実験例の偏向系のレンズ構成は、第20図と同様であ
り、偏向系の各レンズの詳細は次の通りとした。
(Tenth Experimental Example) The lens configuration of the deflection system of this experimental example is the same as that of FIG. 20, and the details of each lens of the deflection system are as follows.

(1)第1のレンズ 球面の曲率半径R1:655.78mm レンズ厚t1:15mm レンズ材料:F2 シリンドリカル面の曲率半径R3:19.852mm 反射面11との距離l1:30mm (2)第2レンズ(一方の面は平面) シリンドリカル面の曲率半径R4:23.145mm レンズ厚t2:10mm レンズ材料:F2 第1のレンズとの距離l2:30mm 第3のレンズとの距離l3:30mm (3)第3のレンズ(偏向装置側の面は平面) トロイダル面の主走査方向曲率半径R2:202.1mm トロイダル面の副走査方向曲率半径R5:39.178mm レンズ厚t3:20mm レンズ材料:SF11 被走査物9との距離l4:261mm 第22図は本実験例の収差性能を示すグラフ図で、同図
(a)は像面湾曲を示し、実線が主走査方向、破線が副
走査方向のそれを各々示しており、同図(b)にはリニ
アリテイが示されている。同両図において縦軸は相対走
査位置で、最大値1.0は偏向角で30゜、走査幅で148.5mm
に対応する。
(1) First lens Spherical radius of curvature R 1 : 655.78mm Lens thickness t 1 : 15mm Lens material: F2 Cylindrical surface radius of curvature R 3 : 19.852mm Distance to reflective surface 11 l 1 : 30mm (2) Number 2 lenses (one surface is flat) Radius of curvature of cylindrical surface R 4 : 23.145mm Lens thickness t 2 : 10mm Lens material: F2 Distance with first lens l 2 : 30mm Distance with third lens l 3 : 30mm (3) Third lens (the surface on the deflector side is flat) Curvature radius R 2 : 202.1mm in the main scanning direction of the toroidal surface R 5 : 39.178mm Curvature radius in the sub-scanning direction of the toroidal surface Lens thickness t 3 : 20mm Lens Material: SF11 Distance from scanned object 9 l 4 : 261 mm Figure 22 is a graph showing the aberration performance of this experimental example. Figure (a) shows the field curvature, the solid line in the main scanning direction and the broken line in the figure. Each of them is shown in the sub-scanning direction, and linearity is shown in FIG. In both figures, the vertical axis is the relative scanning position, and the maximum value 1.0 is the deflection angle of 30 ° and the scanning width of 148.5 mm.
Corresponding to

第22図から明らかなように、主・副走査方向の像面湾
曲並びにリニアリテイは何れも良好な範囲にあることが
確認できた。
As is clear from FIG. 22, it was confirmed that the field curvature in the main / sub-scanning direction and the linearity were in good ranges.

なお以上の各実験例において、第2のレンズ2の一方
の面は全て平面であるが、これをさらにシリンドリカル
面としても同様の効果が得られる。
In each of the above experimental examples, one surface of the second lens 2 is a flat surface, but the same effect can be obtained by using this as a cylindrical surface.

また、以上述べた本発明は、本実施例のようなレーザ
プリンタのみならず、回転多面鏡により走査を行なうよ
うな装置、例えば、画像読取装置等の光学系にも適用し
得ることは言うまでもない。
Further, it goes without saying that the present invention described above can be applied not only to the laser printer as in the present embodiment but also to an apparatus for performing scanning by a rotary polygon mirror, for example, an optical system such as an image reading apparatus. .

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

叙上のように本発明によれば、大偏向角でコンパクト
な構成ながら、特に高解像度化(すなわちビームスポツ
ト径の比較的小さい)において、重要な像面湾曲が良好
に補正され、かつ、製造が容易で安価となる光ビーム走
査装置を実現でき、その産業的価値は高い。
As described above, according to the present invention, important field curvature is satisfactorily corrected and production is improved particularly in the case of high resolution (that is, the beam spot diameter is relatively small) while having a compact structure with a large deflection angle. It is possible to realize a light beam scanning device that is easy and inexpensive, and its industrial value is high.

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

第1図〜第22図は本発明に係り、第1図は本発明の一実
施例による光ビーム走査装置の斜視図、第2図は面倒れ
補正を説明するための第1図の副走査方向断面の展開構
成図、第3図(a)は第1図の構成における第2の光学
系(偏向系)の主走査方向断面における模式図、第3図
(b)は同副走査方向断面における模式図、第4図〜第
6図は主走査方向の像面湾曲とリニアリテイの変化を示
す特性図、第7図は副走査方向の像面湾曲の変化を示す
特性図、第8図は第7図におけるR3,R4の比と副走査方
向像面湾曲との相関関係を示すグラフ図、第9図は第7
図との対比のために示された第1のレンズのシリンドリ
カル面を無限大とした場合の副走査方向の像面湾曲の変
化特性図、第10図は本発明の第1実験例における収差特
性図、第11図は本発明の第2実験例における収差特性
図、第12図は第3〜第6実験例で用いられる第2の光学
系の模式図、第13図は本発明の第3実験例における収差
特性図、第14図は本発明の第4実験例における収差特性
図、第15図は本発明の第5実験例における収差特性図、
第16図は本発明の第6実験例における収差特性図、第17
図は第7及び第8実験例で用いられる第2の光学系の模
式図、第18図は本発明の第7実験例における収差特性
図、第19図は本発明の第8実験例における収差特性図、
第20図は第9及び第10実験例で用いられる第2の光学系
の模式図、第21図は本発明の第9実験例における収差特
性図、第22図は本発明の第10実験例における収差特性
図、第23図及び第24図は各々異なる従来例に係り、第23
図は長尺シリンドリカルレンズによる副走査方向の像面
湾曲の発生を示す概念図、第24図はトーリツク面を有す
る単レンズの一方の面のみをシリンドリカル面とした場
合の副走査方向の像面湾曲を示す特性図である。 1……第1のレンズ、1a……シリンドリカル面、1b……
球面、2……第2のレンズ、2a……シリンドリカル面、
2b……平面、3……第3のレンズ、3a……平面、3b……
トロイダル面、4……光源、5……結合レンズ、6……
シリンドリカルレンズ、7……モータ、8……回転多面
鏡、9……被走査物、10a〜10c……光ビーム、11……反
射面。
1 to 22 relate to the present invention, FIG. 1 is a perspective view of a light beam scanning device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sub-scan of FIG. 1 for explaining surface tilt correction. FIG. 3 (a) is a schematic diagram in the main scanning direction cross section of the second optical system (deflection system) in the configuration of FIG. 1, and FIG. 3 (b) is the same sub scanning direction cross section. 4 to 6 are characteristic diagrams showing changes in the field curvature and linearity in the main scanning direction, FIG. 7 is a characteristic diagram showing changes in the field curvature in the sub scanning direction, and FIG. FIG. 7 is a graph showing the correlation between the ratio of R 3 and R 4 in FIG. 7 and field curvature in the sub-scanning direction.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing changes in the field curvature in the sub-scanning direction when the cylindrical surface of the first lens is set to infinity, which is shown for comparison with the figure. FIG. 10 is an aberration characteristic in the first experimental example of the present invention. FIG. 11 is an aberration characteristic diagram in the second experimental example of the present invention, FIG. 12 is a schematic diagram of the second optical system used in the third to sixth experimental examples, and FIG. 13 is the third example of the present invention. FIG. 14 is an aberration characteristic diagram in the experimental example, FIG. 14 is an aberration characteristic diagram in the fourth experimental example of the present invention, and FIG. 15 is an aberration characteristic diagram in the fifth experimental example of the present invention.
FIG. 16 is an aberration characteristic diagram in the sixth experimental example of the present invention,
The figure is a schematic diagram of the second optical system used in the seventh and eighth experimental examples, FIG. 18 is the aberration characteristic diagram in the seventh experimental example of the present invention, and FIG. 19 is the aberration in the eighth experimental example of the present invention. Characteristic diagram,
FIG. 20 is a schematic diagram of the second optical system used in the ninth and tenth experimental examples, FIG. 21 is an aberration characteristic diagram in the ninth experimental example of the present invention, and FIG. 22 is a tenth experimental example of the present invention. FIG. 23 and FIG. 24 are aberration characteristic diagrams in FIG.
The figure is a conceptual diagram showing the occurrence of field curvature in the sub-scanning direction by a long cylindrical lens, and Fig. 24 is the field curvature in the sub-scanning direction when only one surface of a single lens having a toric surface is a cylindrical surface. FIG. 1 ... 1st lens, 1a ... Cylindrical surface, 1b ...
Spherical surface, 2 ... second lens, 2a ... Cylindrical surface,
2b ... plane, 3 ... third lens, 3a ... plane, 3b ...
Toroidal surface, 4 ... Light source, 5 ... Coupling lens, 6 ...
Cylindrical lens, 7 ... Motor, 8 ... Rotating polygon mirror, 9 ... Scanned object, 10a-10c ... Light beam, 11 ... Reflecting surface.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光ビーム発生部と、該光ビーム発生部から
発生する光ビームを線状に結像する第1の光学系と、該
線状の光ビームを偏向反射する偏向装置と、該偏向装置
で偏向された光ビームを被走査物上に集束させる第2の
光学系と、上記被走査物とからなる光ビーム走査装置に
おいて、前記第2の光学系が、前記偏向装置から順に、
どちらか一方の面が負のパワーを有する球面で他の一方
の面が走査方向に垂直な方向のみに負のパワーを有する
シリンドリカル面である第1のレンズと、どちらか一方
の面が走査方向に垂直な方向のみに負のパワーを有する
シリンドリカル面で他の一方の面が平面であるか、もし
くはその両面が走査方向に垂直な方向のみに負のパワー
を有するシリンドリカル面である第2のレンズと、前記
偏向装置側の面が平面であり前記被走査物の面が走査方
向に比較的大きい曲率半径で正のパワーを有しかつ走査
方向と垂直な方向に比較的小さい曲率半径で正のパワー
を有する面(トロイダル面)である第3のレンズから構
成され、かつ、前記第1のレンズが有するシリンドリカ
ル面の曲率半径をR3、前記第2のレンズが有するシリン
ドリカル面の曲率半径をR4と表す時、 (1/R3)>(1/R4) であることを特徴とする光ビーム走査装置。
1. A light beam generator, a first optical system for linearly focusing the light beam generated from the light beam generator, a deflector for deflecting and reflecting the linear light beam, and In a light beam scanning device including a second optical system that focuses a light beam deflected by a deflecting device onto an object to be scanned, and the object to be scanned, the second optical system is arranged in order from the deflecting device.
A first lens in which one surface is a spherical surface having negative power and the other surface is a cylindrical surface having negative power only in a direction perpendicular to the scanning direction, and one surface is in the scanning direction. Lens having a negative power only in the direction perpendicular to the vertical direction and one of the other surfaces being a flat surface, or both surfaces being cylindrical surfaces having a negative power only in the direction perpendicular to the scanning direction And the surface on the side of the deflecting device is a flat surface, and the surface of the object to be scanned has a positive power with a relatively large radius of curvature in the scanning direction and is positive with a relatively small radius of curvature in the direction perpendicular to the scanning direction. The third lens is a surface having a power (toroidal surface), and the radius of curvature of the cylindrical surface of the first lens is R 3 , and the curvature of the cylindrical surface of the second lens is A light beam scanning device characterized in that when the radius is represented by R 4 , (1 / R 3 )> (1 / R 4 ).
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