JP2678495B2 - Scanning optical system such as laser printer - Google Patents

Scanning optical system such as laser printer

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JP2678495B2 JP1063389A JP1063389A JP2678495B2 JP 2678495 B2 JP2678495 B2 JP 2678495B2 JP 1063389 A JP1063389 A JP 1063389A JP 1063389 A JP1063389 A JP 1063389A JP 2678495 B2 JP2678495 B2 JP 2678495B2
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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、半導体レーザーを光源に用いたレーザービ
ームプリンター等の小型で、低コストな走査光学系の改
良に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement in a compact and low-cost scanning optical system such as a laser beam printer using a semiconductor laser as a light source.

[従来の技術] レーザービームプリンター等の走査光学系は、基本的
には、光ビームを発する光源部と、光ビームを偏向する
偏向器と、偏向された光束を偏向角に応じた位置に集光
させる走査レンズ系とから成り、前記光源部には、小型
で直接変調可能な半導体レーザーが用いられることが多
い。なお、半導体レーザーからの光は発散されるため、
通常、これを平行光束とするコリメートレンズと共に用
いられる。
[Prior Art] A scanning optical system such as a laser beam printer basically has a light source unit that emits a light beam, a deflector that deflects the light beam, and a deflected light beam at a position according to a deflection angle. It is composed of a scanning lens system for emitting light, and a small-sized semiconductor laser capable of direct modulation is often used for the light source section. Since the light from the semiconductor laser is diverged,
Usually, it is used together with a collimating lens that makes this a parallel light flux.

ここで前記半導体レーザーから発するレーザー光の発
散角は、半導体レーザーの接合面に平行な方向(以下、
平行方向という)と垂直な方向(以下、垂直方向とい
う)とでは異なり、垂直方向の方が発散角が大きいた
め、コリメートレンズ通過後の光束径は、垂直方向の方
が平行方向より大きくなり、これによって前記走査レン
ズ系によって最終的に走査面上に集光される光束のFナ
ンバーは、垂直方向の方が小さくなり、また、該光束の
Fナンバーに比例するスポット径は、平行方向の方が大
きくなる。
Here, the divergence angle of the laser light emitted from the semiconductor laser is a direction parallel to the bonding surface of the semiconductor laser (hereinafter,
Unlike the parallel direction) and the vertical direction (hereinafter referred to as the vertical direction), since the divergence angle is larger in the vertical direction, the light beam diameter after passing through the collimator lens is larger in the vertical direction than in the parallel direction. As a result, the F number of the light beam finally condensed on the scanning surface by the scanning lens system is smaller in the vertical direction, and the spot diameter proportional to the F number of the light beam is in the parallel direction. Grows larger.

従前にあっては、これを改善するために、コリメート
レンズの口径を小さくして垂直方向の光束をけり、エネ
ルギー効率を犠牲にして光束径を揃えたり、プリズム等
のアナモフィックな光学系を用いてビーム整形を行う等
の手段をとっていた。
In the past, in order to improve this, the collimator lens aperture was reduced to cut the vertical light flux, and the light flux was made uniform at the expense of energy efficiency, or an anamorphic optical system such as a prism was used. He took measures such as beam shaping.

また、回転多面鏡等の偏向器は、光が走査される方向
(以下、主走査方向という)と該走査方向に対して垂直
な方向(以下、副走査方向という)への誤差、いわゆる
面倒れと呼ばれる誤差を持つため、走査線のピッチムラ
を生じてしまう。
A deflector such as a rotary polygon mirror has an error in a direction in which light is scanned (hereinafter, referred to as a main scanning direction) and a direction perpendicular to the scanning direction (hereinafter, referred to as a sub-scanning direction), so-called plane tilt. Since there is an error called "," uneven pitch of the scanning lines occurs.

これを補正するため、偏向器の手前にアナモフィック
光学系を置き、走査光学系を副走査方向で切った断面内
で偏向面上にレーザー光を結像させると共に、アナモフ
ィックな構成の走査レンズ系を介して走査面と偏向面と
を共役にし、偏向面上で結像したレーザー光を走査面上
に再結像させることによって面倒れの影響を除去する方
法や、アナモフィックな光学系と走査レンズ系とを用
い、副走査方向の焦点距離や倍率を小さくして面倒れの
影響を少なくする方法が知られている。
In order to correct this, an anamorphic optical system is placed in front of the deflector, the laser beam is imaged on the deflecting surface within the cross section of the scanning optical system cut in the sub-scanning direction, and a scanning lens system with an anamorphic structure is installed. The scanning surface and the deflection surface are made conjugate with each other, and the laser light imaged on the deflection surface is re-imaged on the scanning surface to eliminate the influence of surface tilt, and an anamorphic optical system and scanning lens system. There is known a method in which the focal length and magnification in the sub-scanning direction are reduced by using and to reduce the influence of surface tilt.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前者では、レーザー光を偏向面に線状
に結像させるため、偏向面の像やゴミに弱い上、回転多
面鏡の偏向点変化の影響を強く受けてしまい、走査幅全
域に性能を維持するのが難しい。また、後者では、ビー
ム整形のための光学系が複雑になったり、面倒り補正効
果が不足するため、回転多面鏡に高い精度が要求され、
コストアップにつながったりした。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the former case, since the laser light is linearly imaged on the deflection surface, it is vulnerable to an image on the deflection surface and dust, and is strongly affected by the change of the deflection point of the rotary polygon mirror. It is difficult to maintain the performance over the entire scanning width. In the latter case, the optical system for beam shaping becomes complicated, and the effect of correcting the tilt is insufficient, so high precision is required for the rotary polygon mirror,
It led to an increase in cost.

更に、偏向された光束を走査面上で偏向角に応じた位
置に集光させる走査レンズ系には、一般に、入射角と像
高とが比例するいわゆるf・θレンズが用いられるが、
該f・θレンズは、入射角と像高との比例関係(以下、
直線性という)を得るために強い負の歪曲収差を持ち、
入射角と像高との比例関係の誤差が非常に小さなもので
なければならない。
Further, a so-called f.theta. Lens in which the incident angle and the image height are proportional to each other is generally used in a scanning lens system for converging the deflected light beam at a position corresponding to the deflection angle on the scanning surface.
The f.theta. Lens has a proportional relationship between the incident angle and the image height (hereinafter,
To have a strong negative distortion,
The error in the proportional relationship between the incident angle and the image height must be very small.

[発明の目的] 本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、
大きな辺倒れ補正効果、ビーム整形効果を有し、かつ性
能良好ながら低コストなレーザービームプリンター等の
走査光学系を提供せんとするものである。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above problems,
An object of the present invention is to provide a scanning optical system such as a laser beam printer which has a large side tilt correction effect and a beam shaping effect and which is good in performance and low in cost.

[課題を解決するための手段] 請求項1に係る走査光学系は、レーザー光を偏向器の
手前で副走査断面内で結像させるシリンダーレンズと、
偏向器によって偏向された光束を走査面上に集光するア
ナモフィックな走査レンズ系とを備え、走査レンズ系
は、副走査断面内により強い曲率を持つ凹のトーリック
を有する負レンズである第1群レンズと、副走査断面内
により強い曲率を持つ凸のトーリック面を有する正レン
ズである第2群レンズとが偏向器側から順に配列して構
成され、走査レンズ系の主走査断面内での焦点距離を
f、シリンダーレンズによりレーザー光の結像位置から
偏向器によるレーザー光の偏向点までの距離をlとした
とき、 0.015f<l<0.160f …… の条件を満たすことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A scanning optical system according to claim 1 is a cylinder lens that forms an image of laser light in a sub-scanning section before a deflector,
An anamorphic scanning lens system for condensing the light beam deflected by the deflector on the scanning surface, the scanning lens system being a negative lens having a concave toric having a stronger curvature in the sub-scan section. A lens and a second lens group, which is a positive lens having a convex toric surface having a stronger curvature in the sub-scan section, are arranged in order from the deflector side, and the focal point in the main-scan section of the scanning lens system is formed. When the distance is f and the distance from the laser light image forming position by the cylinder lens to the deflection point of the laser light by the deflector is 1, the condition of 0.015f <l <0.160f.

式は、シリンダーレンズによる結像位置から偏向面
までの距離に関する条件であり、lが下限より小さい
と、偏向面上でのレーザー光の断面積が小さくなり、傷
やゴミに弱くなると共に、偏向点変化の影響が大きくな
り、全走査角にわたり良好な性能を保証できなくなる虞
がある。逆に、lが上限より大きくなると、面倒れ補正
効果が小さくなり、ピッチむらを生じてしまう虞がでて
くる。
The formula is a condition related to the distance from the image formation position by the cylinder lens to the deflection surface, and when l is smaller than the lower limit, the cross-sectional area of the laser beam on the deflection surface becomes small, and it becomes vulnerable to scratches and dust. The influence of the point change becomes large, and it may not be possible to guarantee good performance over the entire scanning angle. On the other hand, when l is larger than the upper limit, the effect of correcting the surface tilt becomes small, and there is a possibility that uneven pitch occurs.

請求項2は、第1群レンズの走査面側の面を凹トーリ
ック面としたことを特徴とする。
A second aspect of the invention is characterized in that the surface of the first lens group on the scanning surface side is a concave toric surface.

請求項3は、第1群レンズの偏向器側の面を凹トーリ
ック面としたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the surface of the first lens group on the deflector side is a concave toric surface.

請求項4は、第1群レンズの両面を凹トーリック面と
したことを特徴とする。
A fourth aspect of the invention is characterized in that both surfaces of the first lens group are concave toric surfaces.

請求項5は、第1群レンズの偏向器側の面を凸トーリ
ック面としたことを特徴とする。
A fifth aspect of the invention is characterized in that the surface of the first lens group on the deflector side is a convex toric surface.

請求項6は、第2群レンズの偏向器側の面を平面とし
たことを特徴とする。
A sixth aspect of the invention is characterized in that the deflector side surface of the second lens group is a flat surface.

請求項7は、第2群レンズの屈折率n2が、 n2<1.6 …… を満たすことを特徴とする。A seventh aspect of the invention is characterized in that the refractive index n 2 of the second lens group satisfies n 2 <1.6.

[実施例] 以下、図面に従って本発明の実施例を説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例に係るレーザービームプ
リンター等の走査光学系の全系であり、第1図(a)
は、該走査光学系を主走査方向で切った断面(以下、単
に主走査断面という)の図であり、第1図(b)は、該
走査光学系を副走査方向で切った断面(以下、単に副走
査断面という)の図である。
FIG. 1 shows the entire scanning optical system of a laser beam printer or the like according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the scanning optical system taken in the main scanning direction (hereinafter, simply referred to as main scanning cross section). FIG. 1B shows a cross section taken in the sub scanning direction of the scanning optical system (hereinafter , A sub-scan section).

かかる走査光学系は、半導体レーザー1と、該半導体
レーザー1から発散されるレーザー光を略平行光束にす
るコリメートレンズ2と、副走査断面内に曲率を持ち同
断面内でレーザー光を一度結像させるシリンダーレンズ
3と、該シリンダーレンズ3により副走査断面内でレー
ザー光を結像させた結像位置F1より後方に配置された偏
向器4と、該偏向器4によって偏向された光束を走査面
6上に集光するアナモフィックな走査レンズ系5とから
構成されている。
Such a scanning optical system includes a semiconductor laser 1, a collimator lens 2 for converting a laser beam emitted from the semiconductor laser 1 into a substantially parallel light beam, a curvature in a sub-scan section, and an image of the laser beam once formed in the section. A cylinder lens 3 to be driven, a deflector 4 arranged behind the imaging position F 1 where the laser light is imaged in the sub-scan section by the cylinder lens 3, and a light beam deflected by the deflector 4 is scanned. It is composed of an anamorphic scanning lens system 5 that collects light on a surface 6.

なお、図中、Hf,Hbは、主走査断面内の前側主点、後
側主点を示し、H′f,H′bは、副走査断面内の前側主
点、後側主点を示している。
In the figure, Hf and Hb indicate the front and rear principal points in the main scanning section, and H'f and H'b indicate the front and rear principal points in the sub scanning section. ing.

上述の走査光学系において、第2図に示すように、前
記偏向器4としてポリゴンミラーPを用いる場合は、当
然のことであるが、光軸Oを偏向点Mで折り返した配置
となり、ポリゴンミラーPはその内接円P1と外接円P2
の間に光軸上の偏向点が位置するように配置される。
In the above-mentioned scanning optical system, as shown in FIG. 2, when the polygon mirror P is used as the deflector 4, it is natural that the optical axis O is folded back at the deflection point M and the polygon mirror P is used. P is arranged so that the deflection point on the optical axis is located between the inscribed circle P 1 and the circumscribed circle P 2 .

また、本発明で用いられる前記走査レンズ系5は、第
3図に示すように、走査断面内により強い曲率を持つ凹
のトーリック面を有する負レンズの第1群レンズL1と、
副走査断面内により強い曲率を持つ凸のトーリック面を
有する第2群レンズL2とを偏向器4側から順に配列した
2群2枚構成である。
Further, the scanning lens system 5 used in the present invention includes, as shown in FIG. 3, a negative first lens group L 1 having a concave toric surface having a stronger curvature in the scanning cross section,
This is a two-group two-element configuration in which the second group lens L 2 having a convex toric surface having a stronger curvature in the sub-scan section and the deflector 4 side are arranged in order.

この走査レンザ系5は、副走査断面内において、主走
査方向より短い焦点距離を持ち、かつシリンダーレンズ
3による結像位置F1を物点とする有限結像であるので、
前記結像位置F1と走査レンズ系5の間にある偏向器4の
面倒れの影響を大きく緩和できる。
The scanning lens system 5 has a focal length shorter than that in the main scanning direction in the sub-scanning section, and is a finite image formation with the image formation position F 1 by the cylinder lens 3 as an object point.
The tilt effect of the deflector 4 which is between the imaging position F 1 and the scanning lens system 5 can be increased relaxation.

また、シリンダーレンズ3により副走査断面内で結像
される結像位置F1を一定に保ちながら、シリンダーレン
ズ3の焦点距離を変えることにより、副走査方向の全系
の焦点距離を変化させることができ、ビーム整形の割合
を調整することができる。従って、半導体レーザーの楕
円比やコリメートレンズのNAにより様々に変化する入射
ビーム形状に対しても、最適なビーム整形を施し、希望
する形状の結像スポットを得ることができる。
Further, the focal length of the entire system in the sub-scanning direction is changed by changing the focal length of the cylinder lens 3 while keeping the image forming position F 1 imaged in the sub-scanning section by the cylinder lens 3 constant. The beam shaping rate can be adjusted. Therefore, even with respect to the incident beam shape that varies variously depending on the ellipticity of the semiconductor laser and the NA of the collimating lens, optimum beam shaping can be performed and an imaging spot having a desired shape can be obtained.

結像位置F1と偏向器4とを一致させた場合は、いわゆ
る共役型となり無限大の補正倍率となるが、ポリゴンミ
ラーを用いた場合の偏向点変化や、加工の難しいトーリ
ックレンズの加工誤差により、像面の共役点がずれ、面
倒れ補正率が大きく変化してしまう。
When the image forming position F 1 and the deflector 4 are made to coincide with each other, a so-called conjugate type is used, and an infinite correction magnification is obtained. However, when the polygon mirror is used, the deflection point changes and the processing error of the toric lens which is difficult to process. As a result, the conjugate point of the image plane shifts, and the surface tilt correction rate changes significantly.

従って本発明においては、加工誤差による像面の共役
点ずれが影響しないよう、結像位置F1と偏向点とをずら
している。
Therefore, in the present invention, the image forming position F 1 and the deflection point are shifted so that the deviation of the conjugate point of the image plane due to the processing error does not influence.

このため、光ビームは偏向面に線像ではなく面積を持
って入射し、偏向面の傷やゴミの影響を受けにくいとい
う利点も有する。
For this reason, the light beam has an advantage that it is incident on the deflecting surface not as a line image but as an area and is not easily affected by scratches or dust on the deflecting surface.

また、走査レンズ系5の第1群レンズL1は主走査断面
内において負のパワーを持つため、正レンズである第2
群レンズL2で発生する球面収差、コマ収差の補正を行う
と共に、第2群レンズL2に入射する光束を光軸から離れ
た位置で入射させて、強い負の歪曲収差を発生させf・
θレンズの入射角と像高との直線性を良好にするもので
ある。
In addition, the first lens group L 1 of the scanning lens system 5 has a negative power in the main scanning section, so that it is the second lens which is a positive lens.
The spherical aberration and the coma aberration generated in the group lens L 2 are corrected, and the light flux entering the second group lens L 2 is made incident at a position away from the optical axis to generate a strong negative distortion f.
It is intended to improve the linearity between the incident angle of the θ lens and the image height.

更に、第2群レンズL2は、偏向器側で強い負の歪曲収
差を発生させ、f・θレンズの直線性を得ると共に、走
査面側の正のパワーに割り光束を走査面6上に結像する
機能を有する。
Further, the second group lens L 2 generates a strong negative distortion aberration on the deflector side to obtain the linearity of the f · θ lens and at the same time divides the light beam on the scanning surface 6 into the positive power on the scanning surface side. It has the function of forming an image.

一方、副走査断面内においては、走査レンズ系5への
入射光束は発散光であり、主走査断面より強いパワーが
必要であるが、第2群レンズL2の走査面6側の面が副走
査断面において主走査断面より曲率が強いトーリック面
であるため、大きな正のパワーを得ることができる。ま
た、この面が正のトーリック面であり第1群レンズL1
負のトーリック面を有するため、これらの面のパワー配
分により、副走査方向の像面湾曲を良好に補正できる。
On the other hand, in the sub-scan section, the light flux incident on the scanning lens system 5 is divergent light and requires a power higher than that in the main-scan section, but the surface of the second group lens L 2 on the scanning surface 6 side is the sub A large positive power can be obtained because the toric surface has a curvature larger in the scanning section than in the main scanning section. Further, since this surface is a positive toric surface and the first group lens L 1 has a negative toric surface, the power distribution of these surfaces can favorably correct the field curvature in the sub-scanning direction.

更に、本発明においては、凹のトーリック面と凸のト
ーリック面とが組み合わされているので、像面湾曲を良
好に補正できると共に、軸外での波面収差の劣化も小さ
く抑えることができる。従って、入射光が副走査方向に
ずれて入ってきた場合でも、凹のトーリック面と凸のト
ーリック面との作用により、収差が打ち消し合うので性
能を良好に保つことができる。
Furthermore, in the present invention, since the concave toric surface and the convex toric surface are combined, it is possible to satisfactorily correct the field curvature and suppress the deterioration of off-axis wavefront aberration. Therefore, even if the incident light is shifted in the sub-scanning direction, the aberrations cancel each other out due to the action of the concave toric surface and the convex toric surface, so that good performance can be maintained.

第2群レンズL2に屈折率の高い硝材を使用した場合に
は、凹トーリックによる作用と相まって像面湾曲を良好
に補正できると共に、球面収差を小さく抑え、走査角±
48゜という広角化も可能であり、更に、第2群レンズL2
の偏向器側の面を平面として凸トーリンクレンズの加工
性を向上させることもできる。
When using glass materials having high refractive index in the second group lens L 2, together with the combined field curvature and effect of concave toric can be satisfactorily corrected, and with minimal spherical aberration, the scanning angle of ±
A wide angle of 48 ° is possible, and the second lens group L 2
It is also possible to improve the workability of the convex toric lens by setting the surface on the deflector side as a plane.

また、第1群レンズL1の凹のトーリックの作用によ
り、第2群レンズL2は上記のように必ずしも高い屈折率
である必要がないため、式を満たすような低屈折率の
硝材またはプラスチックを使用することもでき、この場
合には硝材料の低減が可能である。
Further, due to the action of the concave toric of the first group lens L 1 , the second group lens L 2 does not necessarily have a high refractive index as described above, and thus a glass material or a plastic material having a low refractive index satisfying the formula is satisfied. Can also be used, in which case the glass material can be reduced.

次に、本発明の走査光学系の一部を構成する走査レン
ズ系5の好ましい実施例を7例説明する。
Next, seven preferred examples of the scanning lens system 5 constituting a part of the scanning optical system of the present invention will be described.

各表中の符号は、偏向器側から第i面の主走査断面の
曲率半径をri、副走査断面の曲率半径をr′i、第i面
と第i+1面との間のレンズ厚若しくは空気間隔をdi、
第i面と第i+1面との間のレンズの使用波長における
屈折率をni、また、偏向点Mと第1面との間隔をe、副
走査断面内での結像位置F1と偏向点Mとの間隔をl、走
査レンズ系と走査面との間隔をfb、主走査方向の焦点距
離をfとする。
Symbols in each table indicate the radius of curvature of the main scanning cross section of the i-th surface from the deflector side to ri, the radius of curvature of the sub-scanning cross section to r′i, the lens thickness between the i-th surface and the (i + 1) th surface, or the air. The distance is di,
The refractive index at the used wavelength of the lens between the i-th surface and the (i + 1) -th surface is ni, the distance between the deflection point M and the first surface is e, the imaging position F 1 in the sub-scan section and the deflection point Let l be the distance from M, fb be the distance between the scanning lens system and the scanning surface, and f be the focal length in the main scanning direction.

なお、第4図は第1表の構成による走査光学系の収差
を示しており、以下第5図〜第10図は第2表〜第7表の
構成による収差を示している。
Note that FIG. 4 shows aberrations of the scanning optical system having the configuration shown in Table 1, and FIGS. 5 to 10 show aberrations having the configurations shown in Tables 2 to 7 below.

各実施例は、請求項2〜7の条件に対して以下のよう
な関係にある。
The respective examples have the following relationships with respect to the conditions of claims 2 to 7.

すなわち、請求項2の条件を満たすのは第1,2,3,4,5
表の例、請求項3の条件を満たすのは第6,7表の例、請
求項4の条件を満たすのは第7表の例、請求項5の条件
を満たすのは第2,4表の例、請求項6の条件を満たすの
は第5,6,7表の例、そして、請求項7の条件を満たすの
は第1,2,3,4表の例である。
That is, it is the first, second, third, fourth, fifth that satisfies the condition of claim 2.
Table example, the conditions of claim 3 meet the conditions of tables 6 and 7, the conditions of claim 4 meet the example of table 7, the conditions of claim 5 meet the conditions of tables 2 and 4. , The conditions of claim 6 are satisfied in the examples of Tables 5, 6, and 7, and the conditions of claim 7 are satisfied in the examples of Tables 1, 2, 3, and 4.

[効果] 以上説明したように、本発明の走査レンズ系は副走査
断面内において主走査方向より短い焦点距離を持ち、か
つシリンダーレンズによる結像位置を物点とする有限結
像であるので、結像位置と走査レンズ系の間にある偏向
器の面倒れの影響を大きく緩和できる。従って、大きな
面倒れ補正効果、ビーム整形効果を発揮すると共に、偏
向面の傷やゴミの影響を受けにくい走査光学系が得られ
る。
[Effect] As described above, since the scanning lens system of the present invention has a focal length shorter than that in the main scanning direction in the sub-scanning section and is a finite image formation with the image formation position by the cylinder lens as the object point, The influence of the tilt of the deflector between the image forming position and the scanning lens system can be greatly reduced. Therefore, it is possible to obtain a scanning optical system that exerts a large surface tilt correction effect and a beam shaping effect, and is not easily affected by scratches or dust on the deflecting surface.

また、本発明の走査レンズ系にあっては、凹のトーリ
ック面と凸のトーリック面とが組み合わされているの
で、像面湾曲を良好に補正できると共に、軸外での波面
収差の劣化も小さく抑えることができる。
Further, in the scanning lens system of the present invention, since the concave toric surface and the convex toric surface are combined, the field curvature can be satisfactorily corrected and the deterioration of the off-axis wavefront aberration is small. Can be suppressed.

更に、第2群レンズに屈折率の高い硝材を使用する場
合には、第2群レンズの偏向器側の面を平面として凸ト
ーリックレンズの加工性を向上させることができる。
Further, when a glass material having a high refractive index is used for the second lens group, the workability of the convex toric lens can be improved by making the deflector side surface of the second lens group a plane.

なお、第1群レンズの凹のトーリックの作用によって
第2群レンズであるトーリックレンズが必ずしも高い屈
折率である必要がないため、安価な硝材またはプラスチ
ックを使用でき、コストダウンの効果がある。
Since the toric lens, which is the second lens group, does not necessarily have a high refractive index due to the action of the concave toric lens of the first lens group, an inexpensive glass material or plastic can be used, and the cost can be reduced.

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

第1図は、本発明の走査光学系の全系を示した構成図で
あり、(a)は主走査断面、(b)は副走査断面を示
す。 第2図は、偏向器としてポリゴンミラーを用いた場合の
説明図である。 第3図は、走査レンズ系を示す構成図である。 第4図〜第10図は実施例に示した走査レンズ系の収差図
である。 1……半導体レーザー 2……コリメートレンズ 3……シリンダーレンズ 4……偏向器 5……走査レンズ系 6……走査面
FIG. 1 is a configuration diagram showing the entire scanning optical system of the present invention, in which (a) shows a main scanning section and (b) shows a sub scanning section. FIG. 2 is an explanatory diagram when a polygon mirror is used as a deflector. FIG. 3 is a configuration diagram showing a scanning lens system. 4 to 10 are aberration diagrams of the scanning lens system shown in the examples. 1 ... semiconductor laser 2 ... collimator lens 3 ... cylinder lens 4 ... deflector 5 ... scanning lens system 6 ... scanning surface

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】レーザー光を偏向器の手前で副走査断面内
で結像させるシリンダーレンズと、 該偏向器によって偏向された光束を走査面上に集光する
アナモフィックな走査レンズ系とを備え、 該走査レンズ系は、副走査断面内により強い曲率を持つ
凹のトーリック面を有する負レンズである第1群レンズ
と、副走査断面内により強い曲率をもつ凸のトーリック
面を有する正レンズである第2群レンズとが前記偏向器
側から順に配列して構成され、 該走査レンズ系の主走査断面内での焦点距離をf、前記
シリンダーレンズによるレーザー光の結像位置から前記
偏向器によるレーザー光の偏向点までの距離をlとした
とき、 0.015f<l<0.160f の条件を満たすことを特徴とするレーザービームプリン
ター等の走査光学系。
1. A cylinder lens for forming an image of laser light in a sub-scanning cross section in front of a deflector, and an anamorphic scanning lens system for condensing a light beam deflected by the deflector on a scanning surface, The scanning lens system is a first lens group, which is a negative lens having a concave toric surface having a stronger curvature in the sub-scan section, and a positive lens having a convex toric surface having a stronger curvature in the sub-scan section. A second group lens is arranged in order from the deflector side, the focal length in the main scanning cross section of the scanning lens system is f, and the laser from the deflector to the laser beam from the image forming position of the laser beam from the cylinder lens. A scanning optical system such as a laser beam printer, which satisfies the condition of 0.015f <l <0.160f, where l is the distance to the deflection point of light.
【請求項2】前記第1群レンズの走査面側の面が凹トー
リック面であることを特徴とする請求項1記載のレーザ
ービームプリンター等の走査光学系。
2. A scanning optical system for a laser beam printer or the like according to claim 1, wherein the surface of the first group lens on the scanning surface side is a concave toric surface.
【請求項3】前記第1群レンズの偏向器側の面が凹トー
リック面であることを特徴とする請求項1記載のレーザ
ービームプリンター等の走査光学系。
3. A scanning optical system for a laser beam printer or the like according to claim 1, wherein the surface of the first lens group on the deflector side is a concave toric surface.
【請求項4】前記第1群レンズの両面が凹トーリック面
であることを特徴とする請求項1記載のレーザービーム
プリンター等の走査光学系。
4. A scanning optical system for a laser beam printer or the like according to claim 1, wherein both surfaces of the first lens group are concave toric surfaces.
【請求項5】前記第1群レンズの偏向器側の面が凸トー
リック面であることを特徴とする請求項1記載のレーザ
ービームプリンター等の走査光学系。
5. A scanning optical system for a laser beam printer or the like according to claim 1, wherein the surface of the first lens group on the deflector side is a convex toric surface.
【請求項6】前記第2群レンズの偏向器側の面が平面で
あることを特徴とする請求項1記載のレーザービームプ
リンター等の走査光学系。
6. A scanning optical system for a laser beam printer or the like according to claim 1, wherein a surface of the second group lens on the deflector side is a flat surface.
【請求項7】前記第2群レンズの屈折率n2が、 n2<1.6 を満たすことを特徴とする請求項1記載のレーザービー
ムプリンター等の走査光学系。
7. A scanning optical system for a laser beam printer or the like according to claim 1, wherein the refractive index n 2 of the second lens group satisfies n 2 <1.6.
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