JP2834802B2 - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JP2834802B2 JP2834802B2 JP30433389A JP30433389A JP2834802B2 JP 2834802 B2 JP2834802 B2 JP 2834802B2 JP 30433389 A JP30433389 A JP 30433389A JP 30433389 A JP30433389 A JP 30433389A JP 2834802 B2 JP2834802 B2 JP 2834802B2
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- Japan
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- lens
- imaging optical
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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関する。
［従来の技術］ 光走査装置は、レーザープリンタやファクシミリ、あ
るいはレーザー製版機等に関連して従来から良く知られ
ている。
るいはレーザー製版機等に関連して従来から良く知られ
ている。
このような光走査装置の典型的なものとして、光源装
置からの平行な光束を第１の結像光学系により主走査対
応方向に長い線像として結像させ、上記線像の近傍に偏
向反射面を持つ回転多面鏡により偏向された光束を第２
の結像光学系により被走査面上に光スポットとして結像
せしめて光走査を行うものが知られている（例えば、特
開昭62−240921号公報）。
置からの平行な光束を第１の結像光学系により主走査対
応方向に長い線像として結像させ、上記線像の近傍に偏
向反射面を持つ回転多面鏡により偏向された光束を第２
の結像光学系により被走査面上に光スポットとして結像
せしめて光走査を行うものが知られている（例えば、特
開昭62−240921号公報）。
［発明が解決しようとする課題］ 上記光走査装置は回転多面鏡における所謂面倒れを補
正する構成となっているが、このため第２の結像光学系
は主走査対応方向と副走査対応方向のパワーの異なるア
ナモフィックなものとなる。
正する構成となっているが、このため第２の結像光学系
は主走査対応方向と副走査対応方向のパワーの異なるア
ナモフィックなものとなる。
かかるアナモフィックな第２の結像光学系の主走査対
応方向の焦点距離を設計上の値に合致させるには第２の
結像光学系に対してかなり精密な位置調整が要請され
る。とくに第２の結像光学系が複数枚のレンズで構成さ
れる場合には、レンズ系全体の位置調整とともに各レン
ズ間の位置調整が面倒である。このため第２の結像光学
系を光走査装置に組み付ける作業の能率性が悪い。
応方向の焦点距離を設計上の値に合致させるには第２の
結像光学系に対してかなり精密な位置調整が要請され
る。とくに第２の結像光学系が複数枚のレンズで構成さ
れる場合には、レンズ系全体の位置調整とともに各レン
ズ間の位置調整が面倒である。このため第２の結像光学
系を光走査装置に組み付ける作業の能率性が悪い。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、第２の結像光学系の位置精度に対する許容度を大き
くでき、尚且つ第２の結像光学系の主走査対応方向の焦
点距離の精度を確保できる新規な光走査装置の提供を目
的としている。
て、第２の結像光学系の位置精度に対する許容度を大き
くでき、尚且つ第２の結像光学系の主走査対応方向の焦
点距離の精度を確保できる新規な光走査装置の提供を目
的としている。
［課題を解決するための手段］ 以下、本発明を説明する。
本発明の光走査装置は「光源装置と、ビーム整形光学
系と、第１及び第２の結像光学系と、偏向装置と」を有
する。
系と、第１及び第２の結像光学系と、偏向装置と」を有
する。
「光源装置」は、略平行な光束を放射する。この光源
装置としては、後述する実施例のものの他、例えば半導
体レーザーとコリメートレンズを組み合わせたもの等を
用いることができる。
装置としては、後述する実施例のものの他、例えば半導
体レーザーとコリメートレンズを組み合わせたもの等を
用いることができる。
「ビーム整形光学系」は、光源装置からの光束のビー
ム形状を整形する。
ム形状を整形する。
「第１の結像光学系」は、ビーム形状を整形された光
束を主走査対応方向に長い線像として結像させる。
束を主走査対応方向に長い線像として結像させる。
「偏向装置」は、上記線像の結像位置の近傍に偏向反
射面を有し、光束を偏向させる。
射面を有し、光束を偏向させる。
「第２の結像光学系」は、偏向装置による偏向光束を
被走査面上に光スポットとして結像させる。このために
第２の結像光学系はアナモフィックに構成される。
被走査面上に光スポットとして結像させる。このために
第２の結像光学系はアナモフィックに構成される。
上記ビーム整形光学系は「主走査対応方向にパワーを
持つ平凹および平凸のシリンダーレンズ」により構成さ
れる。そして「これら２枚のシリンダーレンズのレンズ
間隔は可調整」である。
持つ平凹および平凸のシリンダーレンズ」により構成さ
れる。そして「これら２枚のシリンダーレンズのレンズ
間隔は可調整」である。
本発明の光走査装置は、上の構成から明らかなように
偏向装置に於ける面倒れの影響を補正する機能を有して
いる。従って偏向装置としては面倒れが問題となる偏向
装置、即ち回転多面鏡やカルバノミラー、ピラミダルミ
ラー等を使用できる。
偏向装置に於ける面倒れの影響を補正する機能を有して
いる。従って偏向装置としては面倒れが問題となる偏向
装置、即ち回転多面鏡やカルバノミラー、ピラミダルミ
ラー等を使用できる。
［作用］ ビーム整形光学系は本来はアフォーカル系であって焦
点距離を持たないが、そのレンズ間距離を変化させるこ
とにより実質的なビーム整形機能を損なうことなく焦点
距離を与えることができる。
点距離を持たないが、そのレンズ間距離を変化させるこ
とにより実質的なビーム整形機能を損なうことなく焦点
距離を与えることができる。
このようにしてビーム整形光学系に与えられた焦点距
離を調整すると、第２の結像光学系による光スポットの
結像位置を主走査方向に関して調整できる。
離を調整すると、第２の結像光学系による光スポットの
結像位置を主走査方向に関して調整できる。
［実施例］ 以下、具体的な実施例に即して説明する。
第１図は、本発明の１実施例を示している。
符号１はレーザー光源、符号２は集光レンズ、符号３
は音響光学素子、符号４はコリメートレンズ、符号５は
ビーム整形光学系、符号６は第１の結像光学系としてシ
リンダーレンズ、符号７は偏向装置としての回転多面
鏡、符号８は第２の結像光学系、符号９は被走査面を示
す。この図は副走査対応方向から見た状態であり、被走
査面９に於いて図面に直交する方向が副走査方向であ
り、被走査面９の図に現われた部分が主走査方向に対応
している。
は音響光学素子、符号４はコリメートレンズ、符号５は
ビーム整形光学系、符号６は第１の結像光学系としてシ
リンダーレンズ、符号７は偏向装置としての回転多面
鏡、符号８は第２の結像光学系、符号９は被走査面を示
す。この図は副走査対応方向から見た状態であり、被走
査面９に於いて図面に直交する方向が副走査方向であ
り、被走査面９の図に現われた部分が主走査方向に対応
している。
レーザー光源１からの光束は集光レンズ２により集光
され、その集光位置の近傍に音響光学素子３が配備され
る。音響光学素子３に信号を印加することにより音響光
学素子３からの射出光束を強度変調できる。音響光学素
子３からの射出光束はコリメートレンズ４により平行光
束に戻される。上記レーザー光源１、集光レンズ２、音
響光学素子３、コリメートレンズ４は、この実施例に於
いて光源装置を構成している。
され、その集光位置の近傍に音響光学素子３が配備され
る。音響光学素子３に信号を印加することにより音響光
学素子３からの射出光束を強度変調できる。音響光学素
子３からの射出光束はコリメートレンズ４により平行光
束に戻される。上記レーザー光源１、集光レンズ２、音
響光学素子３、コリメートレンズ４は、この実施例に於
いて光源装置を構成している。
コリメートレンズ４により平行光束化された光束は、
次いでビーム整形光学系５によりビーム形状を整形され
る。そしてシリンダーレンズ６の作用により、回転多面
鏡７の偏向反射面近傍に主走査対応方向に長い線像とし
て結像される。偏向反射面による反射光束は回転多面鏡
７の回転に伴い等角速度的に偏向され、第２の結像光学
系８に入射する。
次いでビーム整形光学系５によりビーム形状を整形され
る。そしてシリンダーレンズ６の作用により、回転多面
鏡７の偏向反射面近傍に主走査対応方向に長い線像とし
て結像される。偏向反射面による反射光束は回転多面鏡
７の回転に伴い等角速度的に偏向され、第２の結像光学
系８に入射する。
第２の結像光学系８は所謂ｆθレンズであり、入射し
てくる光束を被走査面９上に光スポットとして結像させ
るとともに光スポットの走査速度を等速化する。
てくる光束を被走査面９上に光スポットとして結像させ
るとともに光スポットの走査速度を等速化する。
かくして被走査面９は光スポットにより等速的に光走
査され、音響光学素子３に印加される信号に応じた書込
みが行われる。
査され、音響光学素子３に印加される信号に応じた書込
みが行われる。
ビーム整形光学系５は「主走査対応方向にパワーを持
つ２枚のシリンダーレンズ」で構成される。これら２枚
のシリンダーレンズの一方は平凹シリンダーレンズ51で
あり、他方は平凸シリンダーレンズ52である。
つ２枚のシリンダーレンズ」で構成される。これら２枚
のシリンダーレンズの一方は平凹シリンダーレンズ51で
あり、他方は平凸シリンダーレンズ52である。
入射側から数えて、ビーム整形光学系５に於ける第ｉ
番目のレンズ面の主・副走査対応方向の曲率半径をそれ
ぞれRiX、RiY（ｉ＝１〜４）、第ｉ番目のレンズ面間隔
をDi（ｉ＝１〜３）、第ｊ番目のシリンダーレンズの材
質の屈折率Nj（ｊ＝１〜２）とすると、これらは以下の
如き値を設計値として有する。
番目のレンズ面の主・副走査対応方向の曲率半径をそれ
ぞれRiX、RiY（ｉ＝１〜４）、第ｉ番目のレンズ面間隔
をDi（ｉ＝１〜３）、第ｊ番目のシリンダーレンズの材
質の屈折率Nj（ｊ＝１〜２）とすると、これらは以下の
如き値を設計値として有する。
ｉ RiX RiY Di ｊ Nj １ −48.2 ∞ 3.0 １ 1.52223 ２ ∞ ∞ 165.75672 ３ ∞ ∞ 3.0 ２ 1.64637 ４ −169.25 ∞ 第２の結像光学系８は、図示のごとく３枚のレンズで
構成されている。
構成されている。
入射側から数えて、第２の結像光学系８に於ける第ｉ
番目のレンズ面の主・副走査対応方向の曲率半径をそれ
ぞれriX、riY（ｉ＝１〜６）、第ｉ番目のレンズ面間隔
をdi（ｉ＝１〜５）、第ｊ番目のシリンダーレンズの材
質の屈折率nj（ｊ＝１〜３）とすると、これらは以下の
如き値を設計値として有する。
番目のレンズ面の主・副走査対応方向の曲率半径をそれ
ぞれriX、riY（ｉ＝１〜６）、第ｉ番目のレンズ面間隔
をdi（ｉ＝１〜５）、第ｊ番目のシリンダーレンズの材
質の屈折率nj（ｊ＝１〜３）とすると、これらは以下の
如き値を設計値として有する。
ｉ riX riY di ｊ nj １ −84.7 −84.7 6.5 １ 1.63180 ２ ∞ 86.5 10.32 ３ −281.0 −281.0 11.0 ２ 1.52223 ４ −123.9 −123.9 1.25 ５ ∞ ∞ 17.0 ３ 1.82715 ６ −153.0 −55.0 第２の結像光学系の主走査方向の焦点距離f2の設計上
の値は486.961である。
の値は486.961である。
さて第２の結像光学系８を光走査装置に組み付けたと
き、組み付け誤差により主走査方向の焦点距離がf2から
ｆ′２にずれたとする。
き、組み付け誤差により主走査方向の焦点距離がf2から
ｆ′２にずれたとする。
このとき、ビーム整形光学系５に於ける各シリンダー
レンズ間の距離を設定値からずらすことにより、ビーム
整形光学系がf1なる焦点距離を主走査対応方向に於いて
持つようにした場合、f1が、f2、ｆ′２に対して f1＝（f2f′２）／（ｆ′２−f2） なる関係を満足すれば、第２の結像光学系の主走査方向
の見かけの焦点距離を設計上の焦点距離f2に補正するこ
とができる。
レンズ間の距離を設定値からずらすことにより、ビーム
整形光学系がf1なる焦点距離を主走査対応方向に於いて
持つようにした場合、f1が、f2、ｆ′２に対して f1＝（f2f′２）／（ｆ′２−f2） なる関係を満足すれば、第２の結像光学系の主走査方向
の見かけの焦点距離を設計上の焦点距離f2に補正するこ
とができる。
したがってビーム整形光学系５に於けるシリンダーレ
ンズ51,52のレンズ間隔を調整することにより上記焦点
距離補正が可能である。
ンズ51,52のレンズ間隔を調整することにより上記焦点
距離補正が可能である。
第２図は上記実施例のビーム整形光学系５と第２の結
像光学系８との関係に於いて、第２の結像光学系８に於
ける主走査方向の焦点距離に生じた誤差Δf2と、これを
補正するためにビーム整形光学系５に与えるべき焦点距
離f1との関係を示している。Δf2は、上記焦点距離f2,
f′２を用いて、 Δf2≡｛|f′２−f2|/f2｝・100 （％） で定義される量である。
像光学系８との関係に於いて、第２の結像光学系８に於
ける主走査方向の焦点距離に生じた誤差Δf2と、これを
補正するためにビーム整形光学系５に与えるべき焦点距
離f1との関係を示している。Δf2は、上記焦点距離f2,
f′２を用いて、 Δf2≡｛|f′２−f2|/f2｝・100 （％） で定義される量である。
第３図は上記実施例のビーム整形光学系５において２
つのシリンダーレンズの間隔Ｄの設計値からの変化ΔＤ
と、この変化により生じた主走査対応方向の焦点距離f1
との関係を示している。ΔＤは、上記任意のレンズ間隔
Ｄと設計上の間隔D0とを用いて ΔＤ≡｛|D−D0|/D0｝・100 （％） で定義される量である。
つのシリンダーレンズの間隔Ｄの設計値からの変化ΔＤ
と、この変化により生じた主走査対応方向の焦点距離f1
との関係を示している。ΔＤは、上記任意のレンズ間隔
Ｄと設計上の間隔D0とを用いて ΔＤ≡｛|D−D0|/D0｝・100 （％） で定義される量である。
このように、ビーム整形光学系の２つのシリンダーレ
ンズの間隔の変化量と、第２の結像光学系の主走査方向
の焦点距離の補正量との間には一義的な関係があるの
で、光走査装置に組み付けられた状態で第２の結像光学
系の主走査方向の焦点距離に生じた誤差を、ビーム整形
光学系のシリンダーレンズのレンズ間隔の調整により許
容誤差範囲内に補正できる。
ンズの間隔の変化量と、第２の結像光学系の主走査方向
の焦点距離の補正量との間には一義的な関係があるの
で、光走査装置に組み付けられた状態で第２の結像光学
系の主走査方向の焦点距離に生じた誤差を、ビーム整形
光学系のシリンダーレンズのレンズ間隔の調整により許
容誤差範囲内に補正できる。
［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規な光走査装置を提供でき
る。
る。
この装置は上記の如き構成となっているから、第２の
結像光学系の製造誤差や組み付け誤差による主走査方向
の焦点距離の誤差を、ビーム整形光学系により容易且つ
確実に補正できるので、第２の結像光学系の製造や組み
付けが容易になる。
結像光学系の製造誤差や組み付け誤差による主走査方向
の焦点距離の誤差を、ビーム整形光学系により容易且つ
確実に補正できるので、第２の結像光学系の製造や組み
付けが容易になる。
第１図は、本発明の１実施例を示す図、第２図および第
３図は、上記実施例を説明するための図である。 ５……ビーム整形光学系、８……第２の結像光学系
３図は、上記実施例を説明するための図である。 ５……ビーム整形光学系、８……第２の結像光学系
Claims (1)
- 【請求項１】略平行な光束を放射する光源装置と、 この光源装置からの光束のビーム形状を整形するビーム
整形光学系と、 ビーム形状を整形された光束を主走査対応方向に長い線
像として結像させる第１の結像光学系と、 上記線像の結像位置の近傍に偏向反射面を有し光束を偏
向させる偏向装置と、 この偏向装置による偏向光束を被走査面上に光スポット
として結像させるアナモフィックな第２の結像光学系と
を有し、 上記ビーム整形光学系を、主走査対応方向にパワーを持
つ平凹および平凸のシリンダーレンズにより構成し、こ
れら２枚のシリンダーレンズのレンズ間隔を可調整とし
たことを特徴とする光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30433389A JP2834802B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30433389A JP2834802B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03163514A JPH03163514A (ja) | 1991-07-15 |
| JP2834802B2 true JP2834802B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=17931744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30433389A Expired - Fee Related JP2834802B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2834802B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-22 JP JP30433389A patent/JP2834802B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03163514A (ja) | 1991-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |