JP2790839B2 - 光走査装置におけるｆθレンズ系 - Google Patents
光走査装置におけるｆθレンズ系Info
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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、光走査装置におけるｆθレンズ系に関す
る。
る。
［従来の技術］ 光走査装置は、光束の走査により情報の書き込みや読
み取りを行う装置として知られ、レーザープリンターや
ファクシミリ等に使用されている。
み取りを行う装置として知られ、レーザープリンターや
ファクシミリ等に使用されている。
このような光走査装置のうち、光源からの略平行な光
束を主走査対応方向に長い線像に結像させ、その線像の
結像位置の近傍に反射面を有する回転多面鏡により上記
光束を等角速度的に偏向し、この偏向光束を結像レンズ
系により被走査面上にスポット状に結像させて被走査面
を光走査する方式の装置がある。
束を主走査対応方向に長い線像に結像させ、その線像の
結像位置の近傍に反射面を有する回転多面鏡により上記
光束を等角速度的に偏向し、この偏向光束を結像レンズ
系により被走査面上にスポット状に結像させて被走査面
を光走査する方式の装置がある。
回転多面鏡を用いる光走査装置には所謂面倒れの問題
があり、また、偏向される光束は回転多面鏡の角速度が
一定であるため通常のｆ・tanθレンズを用いたのでは
被走査面の走査が定速的に行われない。そこで等速走査
するための工夫が必要となる。ｆθレンズ系は、この被
走査面の定速的な走査を光学的に実現する様にしたレン
ズ系であり、レンズ光軸に対してθなる角をもって入射
する光束の像高が焦点距離をｆとしてｆθとなるように
するｆθ機能を有する。
があり、また、偏向される光束は回転多面鏡の角速度が
一定であるため通常のｆ・tanθレンズを用いたのでは
被走査面の走査が定速的に行われない。そこで等速走査
するための工夫が必要となる。ｆθレンズ系は、この被
走査面の定速的な走査を光学的に実現する様にしたレン
ズ系であり、レンズ光軸に対してθなる角をもって入射
する光束の像高が焦点距離をｆとしてｆθとなるように
するｆθ機能を有する。
また面倒れの問題を解決する方法としては、回転多面
鏡と被走査面との間に設けられるレンズ系をアナモフィ
ック系とし、副走査方向に関して、回転多面鏡の反射位
置と被走査面とを幾何光学的な共役関係に結び付ける方
法が知られている。
鏡と被走査面との間に設けられるレンズ系をアナモフィ
ック系とし、副走査方向に関して、回転多面鏡の反射位
置と被走査面とを幾何光学的な共役関係に結び付ける方
法が知られている。
［発明が解決しようとする課題］ ｆθレンズ系自体をアナモフィックとし、定速的な走
査と面倒れの問題の解決とを図ったものは種々知られて
いる。例えば、特開昭63−19617号公報には２枚構成の
ものが開示されている。しかし、このｆθレンズ系は像
面湾曲の補正が必ずしも十分ではなく、被走査面上に於
ける結像スポットの径が走査位置によりかなり大きく変
動するので高密度の光走査の実現が困難である。また特
開昭61−1020112号公報には像面湾曲を良好に補正する
ために所謂鞍型トーリック面を使用した２枚構成のｆθ
レンズ系が開示されているがこのｆθレンズ系は非球面
を２面採用しているため加工が難しく、製造コストが高
くつくという問題がある。
査と面倒れの問題の解決とを図ったものは種々知られて
いる。例えば、特開昭63−19617号公報には２枚構成の
ものが開示されている。しかし、このｆθレンズ系は像
面湾曲の補正が必ずしも十分ではなく、被走査面上に於
ける結像スポットの径が走査位置によりかなり大きく変
動するので高密度の光走査の実現が困難である。また特
開昭61−1020112号公報には像面湾曲を良好に補正する
ために所謂鞍型トーリック面を使用した２枚構成のｆθ
レンズ系が開示されているがこのｆθレンズ系は非球面
を２面採用しているため加工が難しく、製造コストが高
くつくという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、主・副走査方向の像面湾曲の十分な補正と、回転多
面鏡における面倒れの問題の解決を可能ならしめた新規
なｆθレンズ系の提供を目的とする。
て、主・副走査方向の像面湾曲の十分な補正と、回転多
面鏡における面倒れの問題の解決を可能ならしめた新規
なｆθレンズ系の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］ 以下、本発明を説明する。
本発明のｆθレンズ系は、「光源からの略平行な光束
を主走査対応方向に長い線像に結像させ、その線像の結
像位置の近傍に反射面を有する回転多面鏡により上記光
束を等角速度的に偏向し、この偏向光束を結像レンズ系
により被走査面上にスポット状に結像させて被走査面を
略等速的に光走査する光走査装置において、回転多面鏡
により偏向された光束を被走査面上に結像させるレンズ
系」であって、「副走査方向に関しては、回転多面鏡の
反射位置と被走査面とを幾何光学的に略共役な関係に結
び付ける機能」を持ち、「主走査方向に関しては、ｆθ
機能」を有する。
を主走査対応方向に長い線像に結像させ、その線像の結
像位置の近傍に反射面を有する回転多面鏡により上記光
束を等角速度的に偏向し、この偏向光束を結像レンズ系
により被走査面上にスポット状に結像させて被走査面を
略等速的に光走査する光走査装置において、回転多面鏡
により偏向された光束を被走査面上に結像させるレンズ
系」であって、「副走査方向に関しては、回転多面鏡の
反射位置と被走査面とを幾何光学的に略共役な関係に結
び付ける機能」を持ち、「主走査方向に関しては、ｆθ
機能」を有する。
また、このｆθレンズ系は回転多面鏡の側から被走査
面側へ向かって第１、第２の順に配備される第１および
第２のレンズにより構成される２群・２枚構成であり、
上記回転多面鏡の側から数えて各レンズ面を第１乃至第
４面とするとき、これらのレンズ面の偏向面内での形状
が第１面から第４面に向かって、順次「直線、円弧、直
線、円弧」であり、偏向面に平行な面内では、上記第１
のレンズが負、第２のレンズが正の屈折力を持つ。上記
第１乃至第４面は、第１面が偏向直交面内にのみ屈折力
を持つ凹のシリンダー面もしくは平面、第２面が偏向直
交面内の曲率半径の絶対値が光軸から離れるに従い大き
くなる凸の鞍型トーリック面、第３面が偏向直交面内に
のみ屈折力を持つ凹のシリンダー面、第４面が偏向直交
面内に強い曲率を持つ凸のトーリック面である。
面側へ向かって第１、第２の順に配備される第１および
第２のレンズにより構成される２群・２枚構成であり、
上記回転多面鏡の側から数えて各レンズ面を第１乃至第
４面とするとき、これらのレンズ面の偏向面内での形状
が第１面から第４面に向かって、順次「直線、円弧、直
線、円弧」であり、偏向面に平行な面内では、上記第１
のレンズが負、第２のレンズが正の屈折力を持つ。上記
第１乃至第４面は、第１面が偏向直交面内にのみ屈折力
を持つ凹のシリンダー面もしくは平面、第２面が偏向直
交面内の曲率半径の絶対値が光軸から離れるに従い大き
くなる凸の鞍型トーリック面、第３面が偏向直交面内に
のみ屈折力を持つ凹のシリンダー面、第４面が偏向直交
面内に強い曲率を持つ凸のトーリック面である。
偏向直交面内における合成焦点距離をfS、偏向直交面
内に於ける上記第2,第４面の曲率半径をｒ▲′ ２▼,r▲
′ ４▼、副走査方向に関する横倍率をβとするとき、こ
れらは、 （Ｉ） 0.35＜|fS/（β・ｒ▲′ ２▼）｜＜0.65 （II） 0.5＜|f▲′ Ｓ▼/r▲′ ４▼｜＜1.3 なる条件を満足する。
内に於ける上記第2,第４面の曲率半径をｒ▲′ ２▼,r▲
′ ４▼、副走査方向に関する横倍率をβとするとき、こ
れらは、 （Ｉ） 0.35＜|fS/（β・ｒ▲′ ２▼）｜＜0.65 （II） 0.5＜|f▲′ Ｓ▼/r▲′ ４▼｜＜1.3 なる条件を満足する。
ここで第１図を参照して、本発明のｆθレンズ系の各
レンズ面を説明する。なお、本明細書中に於いて「偏向
面」とは、回転多面鏡により理想的に偏向された光束の
主光線が掃引することにより形成される面をいい、「偏
向直交面」とはｆθレンズ系の光軸に平行で上記偏向面
に直交する面を言う。
レンズ面を説明する。なお、本明細書中に於いて「偏向
面」とは、回転多面鏡により理想的に偏向された光束の
主光線が掃引することにより形成される面をいい、「偏
向直交面」とはｆθレンズ系の光軸に平行で上記偏向面
に直交する面を言う。
第１図（Ｉ），（II）に於いて、図の左側は回転多面
鏡の側、右側は被走査面の側であり、従ってレンズ左側
が第１のレンズ、右側が第２のレンズを表しており、レ
ンズ面は左から右へ向かって順次第１乃至第４面であ
る。また、第１図（Ｉ），（II）の上側の図は、ｆθレ
ンズ系の偏向面内でのレンズ形状、下側の図は、光軸を
含む偏向直交面内でのレンズ形状を表している。第１図
各図に示すように、第１面は平面もしくはシリンダー面
であり、シリンダー面の場合は偏向直交面内にのみ屈折
力を持つ凹のシリンダー面である。
鏡の側、右側は被走査面の側であり、従ってレンズ左側
が第１のレンズ、右側が第２のレンズを表しており、レ
ンズ面は左から右へ向かって順次第１乃至第４面であ
る。また、第１図（Ｉ），（II）の上側の図は、ｆθレ
ンズ系の偏向面内でのレンズ形状、下側の図は、光軸を
含む偏向直交面内でのレンズ形状を表している。第１図
各図に示すように、第１面は平面もしくはシリンダー面
であり、シリンダー面の場合は偏向直交面内にのみ屈折
力を持つ凹のシリンダー面である。
偏向面はその被走査面との交線が理想的な主走査方向
に対応するので、第１図各図の上の図は「主」と表示し
てある。同様に、偏向直交面は副走査方向と対応するの
で第１図各図の下の図は「副」と表示してある。
に対応するので、第１図各図の上の図は「主」と表示し
てある。同様に、偏向直交面は副走査方向と対応するの
で第１図各図の下の図は「副」と表示してある。
偏向面内におけるレンズ面形状は第１図各図の上の図
のように１ないし第４レンズ面が、順に直線、円弧、直
線、円弧であり、偏向面に平行な面内での屈折力は、第
１のレンズが負、第２のレンズが正である。
のように１ないし第４レンズ面が、順に直線、円弧、直
線、円弧であり、偏向面に平行な面内での屈折力は、第
１のレンズが負、第２のレンズが正である。
第１図各図にはまた、上記偏向面、偏向直交面内での
レンズ機能が「凸」であるか「凹」であるかを表示して
ある。
レンズ機能が「凸」であるか「凹」であるかを表示して
ある。
［作用］ 以下、上記条件（Ｉ），（II）に付き説明する。
上記の如きレンズ面構成でｆθレンズ系を構成するこ
とにより主・副走査方向の像面湾曲の良好な補正が可能
になる。
とにより主・副走査方向の像面湾曲の良好な補正が可能
になる。
しかし副走査方向の像面湾曲の補正には、さらに上記
条件（Ｉ），（II）の充足が必要となる。
条件（Ｉ），（II）の充足が必要となる。
即ち、上記の面構成でレンズ構成して面倒れの補正を
行うと、条件（Ｉ），（II）が満足されるとき、第２面
の凸の鞍型トロイダル面の像面湾曲補正機能が良好に発
揮されて、副走査方向の像面湾曲が良く補正されてい
る。
行うと、条件（Ｉ），（II）が満足されるとき、第２面
の凸の鞍型トロイダル面の像面湾曲補正機能が良好に発
揮されて、副走査方向の像面湾曲が良く補正されてい
る。
条件（Ｉ）の上限を越えると副走査方向の像面湾曲が
オーバーの側に、下限を越えるとアンダーの側に発生す
る。また、条件（II）の下限を越えると副走査方向の像
面湾曲がオーバーの側に、上限を越えるとアンダーの側
に発生する。従って条件（Ｉ），（II）を外れると副走
査方向の像面湾曲の影響で高密度の光走査が困難にな
る。
オーバーの側に、下限を越えるとアンダーの側に発生す
る。また、条件（II）の下限を越えると副走査方向の像
面湾曲がオーバーの側に、上限を越えるとアンダーの側
に発生する。従って条件（Ｉ），（II）を外れると副走
査方向の像面湾曲の影響で高密度の光走査が困難にな
る。
次に第２図を参照すると、この図はｆθレンズ系を用
いた光走査装置の１例を説明図的に略示している。ま
た、第３図は、第２図の光学配置を副走査方向から見た
状態、即ち偏向面内での様子を示している。
いた光走査装置の１例を説明図的に略示している。ま
た、第３図は、第２図の光学配置を副走査方向から見た
状態、即ち偏向面内での様子を示している。
第２図に於いて、光源もしくは光源と集光装置とから
なる光源装置１からの平行光束は線像結像光学系たるシ
リンダーレンズ２により、回転多面鏡３の反射面3aの近
傍に偏向面と略平行な線像LIとして結像する。この線像
の長手方向は主走査対応方向である。
なる光源装置１からの平行光束は線像結像光学系たるシ
リンダーレンズ２により、回転多面鏡３の反射面3aの近
傍に偏向面と略平行な線像LIとして結像する。この線像
の長手方向は主走査対応方向である。
回転多面鏡３により反射された光束は、ｆθレンズ系
により、被走査面６上にスポット状に結像され、回転多
面鏡３の矢印方向への等速回転に従い、被走査面６を等
速的に走査する。
により、被走査面６上にスポット状に結像され、回転多
面鏡３の矢印方向への等速回転に従い、被走査面６を等
速的に走査する。
ｆθレンズ系は第１レンズ４と第２レンズ５とにより
構成され、レンズ４は回転多面鏡３の側、レンズ５は被
走査面６の側にそれぞれ配設される。偏向面内で見ると
第３図に示すように、レンズ4,5によるｆθレンズ系は
光源側の無限遠と被走査面６の位置とを幾何光学的な共
役関係に結び付けている。
構成され、レンズ４は回転多面鏡３の側、レンズ５は被
走査面６の側にそれぞれ配設される。偏向面内で見ると
第３図に示すように、レンズ4,5によるｆθレンズ系は
光源側の無限遠と被走査面６の位置とを幾何光学的な共
役関係に結び付けている。
これに対し偏向直交面内で見ると、即ち副走査方向に
関してはｆθレンズ系は回転多面鏡３の反射位置と被走
査面６とを幾何光学的に略共役な関係に結び付けてい
る。従って、第４図に示すように反射面3aが符号3a′で
示すように面倒れを生じてもｆθレンズ系による、被走
査面６上の結像位置は、走査方向（第４図上下方向）に
は殆ど移動しない。従って面倒れは補正される。
関してはｆθレンズ系は回転多面鏡３の反射位置と被走
査面６とを幾何光学的に略共役な関係に結び付けてい
る。従って、第４図に示すように反射面3aが符号3a′で
示すように面倒れを生じてもｆθレンズ系による、被走
査面６上の結像位置は、走査方向（第４図上下方向）に
は殆ど移動しない。従って面倒れは補正される。
さて、回転多面鏡３が回転すると反射面3aは軸3Aを中
心として回転するため、第５図に示すように反射面の回
転に伴い線像の結像位置Ｐと反射面3aとの間に位置ずれ
ΔＸが生じ、ｆθレンズ系による線像の共役像の位置
Ｐ′は被走査面６からΔＸ′だけずれる。
心として回転するため、第５図に示すように反射面の回
転に伴い線像の結像位置Ｐと反射面3aとの間に位置ずれ
ΔＸが生じ、ｆθレンズ系による線像の共役像の位置
Ｐ′は被走査面６からΔＸ′だけずれる。
このずれ量ΔＸ′はｆθレンズ系の副走査方向の横倍
率をβとして、周知の如くΔＸ′＝β２ΔＸで与えられ
る。
率をβとして、周知の如くΔＸ′＝β２ΔＸで与えられ
る。
偏向面内で、ｆθレンズ系のレンズ光軸と偏向光束の
主光線とのなす角をθとする時、θと上記ΔＸとの関係
を示したのが第６図及び第７図である。第６図は固有入
射角α（第８図参照）を90度とし、回転多面鏡３の内接
円半径Ｒ′をパラメーターとして描いている。また、第
７図では上記内接円半径Ｒ′を40mmとし、固有入射角α
をパラメーターとして描いている。
主光線とのなす角をθとする時、θと上記ΔＸとの関係
を示したのが第６図及び第７図である。第６図は固有入
射角α（第８図参照）を90度とし、回転多面鏡３の内接
円半径Ｒ′をパラメーターとして描いている。また、第
７図では上記内接円半径Ｒ′を40mmとし、固有入射角α
をパラメーターとして描いている。
第6,7図から分かるように、ΔＸは内接円半径Ｒ′が
大きいほど、また固有入射角αが小さいほど大きくな
る。
大きいほど、また固有入射角αが小さいほど大きくな
る。
また、反射面の回転に伴う線像の位置と反射面との相
対的な位置ずれは、偏向面内で２次元的に生じ、且つレ
ンズ光軸に対しても非対象に移動する。従って、第２図
の如き光走査装置ではｆθレンズ系の主・副走査方向の
像面湾曲を良好に補正する必要がある。また、主走査方
向に関してはｆθ特性が良好に補正されねばならないこ
とは言うまでもない。
対的な位置ずれは、偏向面内で２次元的に生じ、且つレ
ンズ光軸に対しても非対象に移動する。従って、第２図
の如き光走査装置ではｆθレンズ系の主・副走査方向の
像面湾曲を良好に補正する必要がある。また、主走査方
向に関してはｆθ特性が良好に補正されねばならないこ
とは言うまでもない。
ここで前述の固有入射角αにつき説明すると、第８図
において、符号αは回転多面鏡に入射する光束の主光線
を示し、符号ｂはｆθレンズ系の光軸を示している。固
有入射角αは、図の如く主光線a,光軸ｂの交角として定
義される。
において、符号αは回転多面鏡に入射する光束の主光線
を示し、符号ｂはｆθレンズ系の光軸を示している。固
有入射角αは、図の如く主光線a,光軸ｂの交角として定
義される。
回転多面鏡３の回転軸位置を原点として図のごとくX,
Y軸を定め、主光線ａと光軸ｂの交点の位置座標をXc,Yc
とする。
Y軸を定め、主光線ａと光軸ｂの交点の位置座標をXc,Yc
とする。
前述した、線像位置と反射面との位置ずれ量のΔＸの
変動をなるべく少なくする為には周知のごとく、Ｒを回
転多面鏡の外接円半径として ０＜Xc＜Rcos（α/2） ０＜Yc＜Rsin（α/2） なる条件をXc,Ycに課せばよい。
変動をなるべく少なくする為には周知のごとく、Ｒを回
転多面鏡の外接円半径として ０＜Xc＜Rcos（α/2） ０＜Yc＜Rsin（α/2） なる条件をXc,Ycに課せばよい。
また、入射光束の主光線ａが有効主走査領域外に存在
し、被走査面６からの戻り光がゴースト光として被走査
面の主走査領域に再入射しないようにするには、回転多
面鏡３の面数をＮ、偏向角をθとして、上記αに対し、 θ＜α＜（４π/N）−θ なる条件を課すれば良い。
し、被走査面６からの戻り光がゴースト光として被走査
面の主走査領域に再入射しないようにするには、回転多
面鏡３の面数をＮ、偏向角をθとして、上記αに対し、 θ＜α＜（４π/N）−θ なる条件を課すれば良い。
次に、本発明の特徴の一端をなす鞍型トーリック面に
付き説明する。
付き説明する。
良く知られているようにトーリック面とは、円弧を、
「この円弧を含む平面内にあって円弧の曲率中心を通ら
ない直線」の回りに回転して得られる面である。
「この円弧を含む平面内にあって円弧の曲率中心を通ら
ない直線」の回りに回転して得られる面である。
第９図は参照するとAVBを通る曲線は位置C1を曲率中
心とする円弧である。この円弧を、円弧と同一面内にあ
って円弧に関して曲率中心C1と反対側にある直線X1Y1を
軸として回転させると第10図に示すような鞍型の曲面ST
が得られる。この面STが鞍型トーリック面である、この
面STをレンズ面として使用する際に凸面として使用する
場合と凹面として使用する場合とが可能であり、本発明
では第２面に凸の鞍型トーリック面を使用するのであ
る。
心とする円弧である。この円弧を、円弧と同一面内にあ
って円弧に関して曲率中心C1と反対側にある直線X1Y1を
軸として回転させると第10図に示すような鞍型の曲面ST
が得られる。この面STが鞍型トーリック面である、この
面STをレンズ面として使用する際に凸面として使用する
場合と凹面として使用する場合とが可能であり、本発明
では第２面に凸の鞍型トーリック面を使用するのであ
る。
X1Y1軸に直交する面内における鞍型トーリック面の曲
率半径を見ると、これはC2点を軸方向に離れるに従って
大きくなっており、この曲率半径は軸X1Y1と円弧AVBと
の距離に等しい。
率半径を見ると、これはC2点を軸方向に離れるに従って
大きくなっており、この曲率半径は軸X1Y1と円弧AVBと
の距離に等しい。
本発明では、従って軸X1Y1の方向を偏向面内で主走査
方向と平行にするのである。
方向と平行にするのである。
なお、第４面の凸のトーリック面では、円弧は光軸を
含んで副走査方向に平行な面内にあり、回転軸は上記面
内で副走査方向に平行である。そして上記円弧の曲率半
径は、回転軸と円弧との距離よりも小さい。従って、上
記凸のトーリック面は、副走査方向の曲率（上記円弧の
曲率）が主走査方向のそれに比して強い。
含んで副走査方向に平行な面内にあり、回転軸は上記面
内で副走査方向に平行である。そして上記円弧の曲率半
径は、回転軸と円弧との距離よりも小さい。従って、上
記凸のトーリック面は、副走査方向の曲率（上記円弧の
曲率）が主走査方向のそれに比して強い。
［実施例］ 以下、具体的な実施例を６例挙げる。
各実施例においてfMはｆθレンズ系の主走査方向に関
する合成焦点距離、即ち偏向面に平行な面内における合
成焦点距離を表し、この値は100に規格化される。
する合成焦点距離、即ち偏向面に平行な面内における合
成焦点距離を表し、この値は100に規格化される。
またfSは副走査方向に関する合成焦点距離を表わす。
２θは偏向角（単位：度）、αは上記固有入射角（単
位：度）、βは副走査方向に関する横倍率を表す。rix
は回転多面鏡の側から数えてｉ番目のレンズ面の偏向面
内の曲率半径、即ち第１図各図で「主」と表示された図
に現れたレンズ面形状の曲率半径、riYはｉ番目のレン
ズ面の光軸を含む偏向直交面内の曲率半径、即ち第１図
各図で「副」と表示された図に現れたレンズ面形状の曲
率半径で特に、r2Y,r4Yは条件（Ｉ）に於いてｒ▲′ ２
▼,r▲′ ４▼として説明したものである。従って第１面
に関し、R2xは第９図のVC1間の距離、r2YはVC2間の距離
を表す。diはｉ番目のレンズ面間距離、d0は回転多面鏡
の反射面から第１レンズ面までの距離、njはｊ番目のレ
ンズの屈折率を表す。
２θは偏向角（単位：度）、αは上記固有入射角（単
位：度）、βは副走査方向に関する横倍率を表す。rix
は回転多面鏡の側から数えてｉ番目のレンズ面の偏向面
内の曲率半径、即ち第１図各図で「主」と表示された図
に現れたレンズ面形状の曲率半径、riYはｉ番目のレン
ズ面の光軸を含む偏向直交面内の曲率半径、即ち第１図
各図で「副」と表示された図に現れたレンズ面形状の曲
率半径で特に、r2Y,r4Yは条件（Ｉ）に於いてｒ▲′ ２
▼,r▲′ ４▼として説明したものである。従って第１面
に関し、R2xは第９図のVC1間の距離、r2YはVC2間の距離
を表す。diはｉ番目のレンズ面間距離、d0は回転多面鏡
の反射面から第１レンズ面までの距離、njはｊ番目のレ
ンズの屈折率を表す。
さらにK1は上記条件（Ｉ）における|fS/（β・ｒ▲′
２▼）｜を、K2は条件（II）における|r▲′ ２▼/r▲′
４▼｜を表す。
２▼）｜を、K2は条件（II）における|r▲′ ２▼/r▲′
４▼｜を表す。
実施例１ fM＝100,fS＝22.274,β＝−5.345,α＝54,2θ＝63.5 K1＝0.365,K2＝0.934,d0＝7.816 第11図に、実施例１に関する収差図・ｆθ特性を示
す。像面湾曲図は、回転多面鏡の回転に伴うものであ
り、破線は主走査方向のもの、実線が副走査方向のもの
を表している。
す。像面湾曲図は、回転多面鏡の回転に伴うものであ
り、破線は主走査方向のもの、実線が副走査方向のもの
を表している。
また、ｆθ特性は理想像高をfM・θ、実際の像高をｈ
とするとき、（ｈ−fM・θ）・100/（fM・θ）で定義さ
れる。
とするとき、（ｈ−fM・θ）・100/（fM・θ）で定義さ
れる。
実施例 ２ fM＝100,fS＝24.244,β＝−6.018,α＝54,2θ＝63.7 K1＝0.523,K2＝0.593,d0＝3.607 第12図に、実施例２に関する収差図・ｆθ特性を示
す。
す。
実施例 ３ fM＝100,fS＝26.724,β＝−3.885,α＝54,2θ＝63.4 K1＝0.364,K2＝1.263,d0＝12.025 第13図に、実施例３に関する収差図・ｆθ特性を示
す。
す。
実施例 ４ fM＝100,fS＝22.267,β＝−4.952,α＝54,2θ＝63.5 K1＝0.634,K2＝0.478,d0＝7.816 第14図に、実施例４に関する収差図・ｆθ特性を示
す。
す。
実施例 ５ fM＝100,fS＝22.99,β＝−5.678,α＝54,2θ＝63.7 K1＝0.586,K2＝0.534,d0＝3.607 第15図に、実施例５に関する収差図・ｆθ特性を示
す。
す。
実施例 ６ fM＝100,fS＝26.607β＝−3.531,α＝54,2θ＝63.4 K1＝0.583,K2＝0.858,d0＝12.025 第16図に、実施例６に関する収差図・ｆθ特性を示
す。
す。
各実施例とも収差が良好であり、特に像面湾曲は主・
副走査方向とも良好に補正されている。またｆθ特性も
良好である。なお、実施例1,2,3は、第１図（Ｉ）のレ
ンズ形状であり、実施例4,5,6は第１図（II）のレンズ
形状である。
副走査方向とも良好に補正されている。またｆθ特性も
良好である。なお、実施例1,2,3は、第１図（Ｉ）のレ
ンズ形状であり、実施例4,5,6は第１図（II）のレンズ
形状である。
［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規なｆθレンズ系を提供でき
る。このｆθレンズ系は、上述の如き構成となっている
ので回転多面鏡の面倒れを良好に補正しつつ、主・副走
査方向の像面湾曲を良好に補正して光走査を実現でき、
従って高密度の光走査が可能になる。
る。このｆθレンズ系は、上述の如き構成となっている
ので回転多面鏡の面倒れを良好に補正しつつ、主・副走
査方向の像面湾曲を良好に補正して光走査を実現でき、
従って高密度の光走査が可能になる。
第１図は、本発明のｆθレンズ系の形状を説明するため
の図、第２図乃至第８図は光走査装置を説明するための
図、第９図および第10図は鞍型トーリック面を説明する
ための図、第11図乃至第16図は、各実施例に関する収差
図・ｆθ特性図である。 １……光源装置、２……シリンダーレンズ、３……回転
多面鏡、4,5……ｆθレンズ系を構成する第１および第
２レンズ
の図、第２図乃至第８図は光走査装置を説明するための
図、第９図および第10図は鞍型トーリック面を説明する
ための図、第11図乃至第16図は、各実施例に関する収差
図・ｆθ特性図である。 １……光源装置、２……シリンダーレンズ、３……回転
多面鏡、4,5……ｆθレンズ系を構成する第１および第
２レンズ
Claims (1)
- 【請求項１】光源からの略平行な光束を主走査対応方向
に長い線像に結像させ、その線像の結像位置の近傍に反
射面を有する回転多面鏡により上記光束を等角速度的に
偏向し、この偏向光束を結像レンズ系により被走査面上
にスポット状に結像させて被走査面を略等速的に光走査
する光走査装置において、回転多面鏡により偏向された
光束を被走査面上に結像させるレンズ系であって、 副走査方向に関して回転多面鏡の反射位置と被走査面と
を幾何光学的に略共役な関係に結び付ける機能を持つと
ともに、主走査方向に関してｆθ機能を有し、 回転多面鏡の側から被走査面側へ向かって第１、第２の
順に配備される、第１および第２のレンズにより構成さ
れる２群・２枚構成であり、 上記回転多面鏡の側から数えて各レンズ面を第１乃至第
４面とするとき、これらのレンズ面の偏向面内での形状
が第１面から第４面に向かって順次、直線、円弧、直
線、円弧であり、偏向面に平行な面内では、上記第１の
レンズが負、第２のレンズが正の屈折力を持ち、 上記第１面は偏向直交面内にのみ屈折力を持つ凹のシリ
ンダー面もしくは平面、第２面は偏向直交面内の曲率半
径の絶対値が光軸から離れるに従い大きくなる凸の鞍型
トーリック面、第３面は偏向直交面内にのみ屈折力を持
つ凹のシリンダー面、第４面は偏向直交面内に強い曲率
を持つ凸のトーリック面であり、 偏向直交面内における合成焦点距離をfS、偏向直交面内
に於ける上記第2,第４面の曲率半径をr2′,r4′、副走
査方向に関する横倍率をβとするとき、これらが、 （Ｉ） 0.35＜|fS/（β・r2′）｜＜0.65 （II） 0.5＜|r2′/r4′｜＜1.3 なる条件を満足することを特徴とする、ｆθレンズ系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6976989A JP2790839B2 (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 光走査装置におけるｆθレンズ系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6976989A JP2790839B2 (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 光走査装置におけるｆθレンズ系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02248912A JPH02248912A (ja) | 1990-10-04 |
| JP2790839B2 true JP2790839B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=13412335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6976989A Expired - Lifetime JP2790839B2 (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 光走査装置におけるｆθレンズ系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2790839B2 (ja) |
-
1989
- 1989-03-22 JP JP6976989A patent/JP2790839B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02248912A (ja) | 1990-10-04 |
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