JP2864286B2 - 面倒れ補正機能を有する走査光学系 - Google Patents
面倒れ補正機能を有する走査光学系Info
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- JP2864286B2 JP2864286B2 JP2263751A JP26375190A JP2864286B2 JP 2864286 B2 JP2864286 B2 JP 2864286B2 JP 2263751 A JP2263751 A JP 2263751A JP 26375190 A JP26375190 A JP 26375190A JP 2864286 B2 JP2864286 B2 JP 2864286B2
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
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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、主としてレーザビームプリンター、レーザ
製版等に用いられる走査光学系における光ビームを反射
する回転多面鏡等の偏向反射面の傾斜に伴う走査線の走
査直角方向（副走査方向）についてのピッチムラを除去
することのできる面倒れ補正走査光学系に関するもので
ある。
製版等に用いられる走査光学系における光ビームを反射
する回転多面鏡等の偏向反射面の傾斜に伴う走査線の走
査直角方向（副走査方向）についてのピッチムラを除去
することのできる面倒れ補正走査光学系に関するもので
ある。
従来、第１結像光学系、回転多面鏡等の偏向反射面、
第２結像光学系（ｆθレンズ）の順に配置された光ビー
ム走査光学系を用いて、光源から射出された例えばレー
ザ光を第１結像光学系にて偏向反射面上またはその近傍
に線状に結像させ、これを回転多面鏡を回転させて機械
的に走査し、第２結像光学系で集光することにより被走
査面上を光ビーム走査することが知られている。
第２結像光学系（ｆθレンズ）の順に配置された光ビー
ム走査光学系を用いて、光源から射出された例えばレー
ザ光を第１結像光学系にて偏向反射面上またはその近傍
に線状に結像させ、これを回転多面鏡を回転させて機械
的に走査し、第２結像光学系で集光することにより被走
査面上を光ビーム走査することが知られている。
このとき、回転多面鏡等の偏向反射面とその回転域ま
たは取付軸との平行誤差に基づく偏向反射面の傾斜、い
わゆる面倒れが生じると、被走査面上における走査線の
走査直角方向（副走査方向）にピッチムラを生じ、走査
線画像の画質に悪影響を与える。
たは取付軸との平行誤差に基づく偏向反射面の傾斜、い
わゆる面倒れが生じると、被走査面上における走査線の
走査直角方向（副走査方向）にピッチムラを生じ、走査
線画像の画質に悪影響を与える。
そこで、この面倒れが生じた場合、この面倒れを光学
的に補正し、改善するために、走査直角方向について偏
向反射面と被走査面とを光学的に共役な位置に配置する
光学系が種々提案されている。
的に補正し、改善するために、走査直角方向について偏
向反射面と被走査面とを光学的に共役な位置に配置する
光学系が種々提案されている。
例えば、特開昭48−98844号公報には、偏向反射面と
被走査面との間の第２結像光学系を偏向反射面側から順
に、等速走査を実現するための歪み特性を有する球面レ
ンズ系と長尺シリンドリカルレンズから構成した光学系
が記載されている。
被走査面との間の第２結像光学系を偏向反射面側から順
に、等速走査を実現するための歪み特性を有する球面レ
ンズ系と長尺シリンドリカルレンズから構成した光学系
が記載されている。
また、前記のシリンドリカルレンズをシリンドリカル
ミラーに置き換えた光学系が特開昭61−84620号公報等
に記載されている。
ミラーに置き換えた光学系が特開昭61−84620号公報等
に記載されている。
さらに、特開昭56−36622号公報、特開昭57−35823号
公報、特開昭63−50814号公報においては、等速走査を
実現するための歪み特性を有するレンズ系の構成に面倒
れ補正機能を持つトーリック面を有するレンズを備える
ことで、上記の長尺シリンドリカルレンズまたは長尺シ
リンドリカルミラーを不要とし、コンパクト化を実現し
ている。
公報、特開昭63−50814号公報においては、等速走査を
実現するための歪み特性を有するレンズ系の構成に面倒
れ補正機能を持つトーリック面を有するレンズを備える
ことで、上記の長尺シリンドリカルレンズまたは長尺シ
リンドリカルミラーを不要とし、コンパクト化を実現し
ている。
しかしながら、特開昭48−98844号公報に記載の球面
レンズ系と長尺シリンドリカルレンズとからなるレンズ
構成では、多量に発生する像面彎曲を補正するためシリ
ンドリカルレンズを被走査面を近づけて配置さねばなら
ず、走査幅が長くなるにつれシリンドリカルレンズも長
尺になり、コンパクトな構成が実現できない。
レンズ系と長尺シリンドリカルレンズとからなるレンズ
構成では、多量に発生する像面彎曲を補正するためシリ
ンドリカルレンズを被走査面を近づけて配置さねばなら
ず、走査幅が長くなるにつれシリンドリカルレンズも長
尺になり、コンパクトな構成が実現できない。
また、前記のシリンドリカルレンズをシリンドリカル
ミラーに置き換えた特開昭61−84620号公報等に記載の
光学系では、この像面彎曲量はシリンドリカルレンズを
使用したものに比べて僅か改善され、その位置もシリン
ドリカルレンズよりはやや被走査面から離して配置する
ことができ、僅か小型化が可能であるが、光ビームをシ
リンドリカルミラーで折り曲げなくてはならないため、
配置上の制約を受け易いという欠点があった。
ミラーに置き換えた特開昭61−84620号公報等に記載の
光学系では、この像面彎曲量はシリンドリカルレンズを
使用したものに比べて僅か改善され、その位置もシリン
ドリカルレンズよりはやや被走査面から離して配置する
ことができ、僅か小型化が可能であるが、光ビームをシ
リンドリカルミラーで折り曲げなくてはならないため、
配置上の制約を受け易いという欠点があった。
さらに、特開昭56−36622号公報、特開昭57−35823号
公報、特開昭63−50814号公報における光学系では、レ
ンズ系の構成に面倒れ補正機能を持つトーリック面を有
するレンズを備えることにより、上記の長尺シリンドリ
カルレンズまたは長尺シリンドリカルミラーを不要と
し、コンパクト化を実現しているが、偏向反射面側から
順に球面またはシリンドリカル面により構成された単レ
ンズと、トーリック面を有し、かつ走査面内で正のパワ
ーを有する単レンズの２枚で成り立っており、走査面内
でのレンズ系のバックフォーカスが焦点距離よりも長く
なり、走査光学系から被走査面までの光路長をさらに短
縮し、装置全体をよりコンパクトにすることは困難であ
る。
公報、特開昭63−50814号公報における光学系では、レ
ンズ系の構成に面倒れ補正機能を持つトーリック面を有
するレンズを備えることにより、上記の長尺シリンドリ
カルレンズまたは長尺シリンドリカルミラーを不要と
し、コンパクト化を実現しているが、偏向反射面側から
順に球面またはシリンドリカル面により構成された単レ
ンズと、トーリック面を有し、かつ走査面内で正のパワ
ーを有する単レンズの２枚で成り立っており、走査面内
でのレンズ系のバックフォーカスが焦点距離よりも長く
なり、走査光学系から被走査面までの光路長をさらに短
縮し、装置全体をよりコンパクトにすることは困難であ
る。
本発明は、偏向反射面の倒れによる走査線の走査直角
方向の移動を小さくした面倒れの補正光学系であって、
良好な面倒れ補正効果および像面彎曲の短縮化を維持
し、かつコンパクトな走査光学系を提供することを目的
とするものである。
方向の移動を小さくした面倒れの補正光学系であって、
良好な面倒れ補正効果および像面彎曲の短縮化を維持
し、かつコンパクトな走査光学系を提供することを目的
とするものである。
前記目的を達成するために、本発明にかかる面倒れ補
正機能を有する走査光学系は、光源からの光束を偏向器
の偏向反射面上またはその近傍に線状に結像する第１結
像光学系と前記偏向器で偏向された光束を被走査面上に
結像する第２結像光学系とを備えた面倒れ補正機能を有
する走査光学系において、前記第２結像光学系は偏向器
側から順にトーリック面を有し、かつ走査面内で正の屈
折力を有する第１単レンズと、球面または円筒面からな
り、かつ走査面内で負の屈折力を有する第２の単レンズ
とから構成されていることを特徴とするものである。
正機能を有する走査光学系は、光源からの光束を偏向器
の偏向反射面上またはその近傍に線状に結像する第１結
像光学系と前記偏向器で偏向された光束を被走査面上に
結像する第２結像光学系とを備えた面倒れ補正機能を有
する走査光学系において、前記第２結像光学系は偏向器
側から順にトーリック面を有し、かつ走査面内で正の屈
折力を有する第１単レンズと、球面または円筒面からな
り、かつ走査面内で負の屈折力を有する第２の単レンズ
とから構成されていることを特徴とするものである。
このような構成とすることにより、偏向反射面の倒れ
による走査線の走査直角方向における変動量および像面
湾曲量を小さく維持すると共に、走査面内でのレンズ系
のバックフォーカスを焦点距離よりも短くすることが可
能となり、光路長の短縮化が図れ、装置の更なるコンパ
クト化が実現できる。
による走査線の走査直角方向における変動量および像面
湾曲量を小さく維持すると共に、走査面内でのレンズ系
のバックフォーカスを焦点距離よりも短くすることが可
能となり、光路長の短縮化が図れ、装置の更なるコンパ
クト化が実現できる。
本発明に係る走査光学系の態様を示す第１図におい
て、１は光源、２は該光源１からの光束を線状に結像す
る第１結像光学系としてのシリンドリカルレンズ、３は
該シリンドリカルレンズ２による線像の近傍に配置した
回転多面鏡等の偏向器、４は該偏向器３の偏向反射面、
５と６は偏向器３で偏向された光束を被走査面７上に結
像する第２結像光学系、８は走査面である。
て、１は光源、２は該光源１からの光束を線状に結像す
る第１結像光学系としてのシリンドリカルレンズ、３は
該シリンドリカルレンズ２による線像の近傍に配置した
回転多面鏡等の偏向器、４は該偏向器３の偏向反射面、
５と６は偏向器３で偏向された光束を被走査面７上に結
像する第２結像光学系、８は走査面である。
光源１からのレーザビーム等の光束は、シリンドリカ
ルレンズ２により偏向器３の偏向反射面４の近傍または
偏向反射面４上に線状に結像される。さらに、偏向反射
面４により反射偏向された光束は第２光学系5,6を介し
て被走査面７上に結像される。偏向器３が回転方向Ｃに
高速回転することにより、被走査面７上の結像光は方向
Ａに２主走査される。
ルレンズ２により偏向器３の偏向反射面４の近傍または
偏向反射面４上に線状に結像される。さらに、偏向反射
面４により反射偏向された光束は第２光学系5,6を介し
て被走査面７上に結像される。偏向器３が回転方向Ｃに
高速回転することにより、被走査面７上の結像光は方向
Ａに２主走査される。
このとき、被走査面７を走査直角方向（副走査方向）
Ｂに副走査を行い、光を変調することにより画像が形成
される。
Ｂに副走査を行い、光を変調することにより画像が形成
される。
本発明における第２結像光学系は、トーリック面を有
し、かつ走査面８内で正の屈折力を有する第１単レンズ
５と、球面または円筒面からなり、かつ走査面８内で負
の屈折力を有する第２単レンズ６とからなる。
し、かつ走査面８内で正の屈折力を有する第１単レンズ
５と、球面または円筒面からなり、かつ走査面８内で負
の屈折力を有する第２単レンズ６とからなる。
第１単レンズ５は、偏向器３側の面が円筒面かトーリ
ック面であることが望ましく、被走査面７側の面がトー
リック面であることが望ましい。なお、トーリック面は
主走査方向と副走査方向とで屈折力が異なる面である。
第１単レンズ５は、走査面８内において、正の屈折力を
有するもので、偏向器３側の面は走査面８内で偏向器３
側に向かって凹または凸の曲線、直線をなす面のいずれ
でもよいが、被走査面７側の面は走査面８内で被走査面
７側に向かって凸の曲線をなす面であることが望まし
い。
ック面であることが望ましく、被走査面７側の面がトー
リック面であることが望ましい。なお、トーリック面は
主走査方向と副走査方向とで屈折力が異なる面である。
第１単レンズ５は、走査面８内において、正の屈折力を
有するもので、偏向器３側の面は走査面８内で偏向器３
側に向かって凹または凸の曲線、直線をなす面のいずれ
でもよいが、被走査面７側の面は走査面８内で被走査面
７側に向かって凸の曲線をなす面であることが望まし
い。
第１単レンズ５は、走査面８と垂直な面（副走査方向
断面）内において、偏向器側の面は偏向器３側に向かっ
て凹の曲線をなす面を有し、被走査面７側の面は走査面
８と垂直な面内において被走査面７側に向かって凸の曲
線をなす面を有する正の屈折力を有するメニスカスレン
ズであることが望ましい。
断面）内において、偏向器側の面は偏向器３側に向かっ
て凹の曲線をなす面を有し、被走査面７側の面は走査面
８と垂直な面内において被走査面７側に向かって凸の曲
線をなす面を有する正の屈折力を有するメニスカスレン
ズであることが望ましい。
また、第２単レンズ６は、偏向器３側の面も被走査面
７側の面も球面または円筒面であることが望ましい。第
２単レンズ６は、走査面８内において、負の屈折力を有
するもので、偏向器３側の面は走査面８内で偏向器３側
に向かって凹の曲線をなす面で、被走査面７側の面は走
査面８内で被走査面７側に向かって凸の曲線をなす面で
あることが望ましい。第２単レンズ６は、走査面８と垂
直な面（副走査方向断面）内において、偏向器３側の面
は偏向器３側に向かって凹の曲線または直線をなす面を
有し、被走査面７側の面は走査面８と垂直な面内におい
て、被走査面７側に向かって凸の曲線または直線をなす
面を有するレンズであることが望ましい。
７側の面も球面または円筒面であることが望ましい。第
２単レンズ６は、走査面８内において、負の屈折力を有
するもので、偏向器３側の面は走査面８内で偏向器３側
に向かって凹の曲線をなす面で、被走査面７側の面は走
査面８内で被走査面７側に向かって凸の曲線をなす面で
あることが望ましい。第２単レンズ６は、走査面８と垂
直な面（副走査方向断面）内において、偏向器３側の面
は偏向器３側に向かって凹の曲線または直線をなす面を
有し、被走査面７側の面は走査面８と垂直な面内におい
て、被走査面７側に向かって凸の曲線または直線をなす
面を有するレンズであることが望ましい。
本発明においては、さらに次の条件を満足することが
望ましい。
望ましい。
0.2＜fv/f＜0.5 ただし fv:走査直角方向（副走査方向）断面での第２結像光学
系5,6の合成焦点距離 f:走査面８内での第２結像光学系5,6の合成焦点距離 この条件式は第２結像光学系の走査直角方向断面と走
査面８内での合成焦点距離の比を規定するものである。
系5,6の合成焦点距離 f:走査面８内での第２結像光学系5,6の合成焦点距離 この条件式は第２結像光学系の走査直角方向断面と走
査面８内での合成焦点距離の比を規定するものである。
この条件の下限を越えると、副走査方向断面での偏向
反射面４と被走査面７間の結像倍率の絶対値が大きくな
り、結像性能に対する偏向反射面４の位置精度の影響が
拡大されてしまい、偏向反射面４に非常に高度な位置精
度が要求され、また像面湾曲が大きくなり、被走査面７
上で均一なスポットサイズが得られなくなってしまうと
いう欠点が生じてくる。
反射面４と被走査面７間の結像倍率の絶対値が大きくな
り、結像性能に対する偏向反射面４の位置精度の影響が
拡大されてしまい、偏向反射面４に非常に高度な位置精
度が要求され、また像面湾曲が大きくなり、被走査面７
上で均一なスポットサイズが得られなくなってしまうと
いう欠点が生じてくる。
また、この条件の上限を越えると、第２結像光学系5,
6が被走査面７方向に拡大または位置が移動し、装置と
してのコンパクト化は達成できても第２結像光学系5,6
のレンズの形状が大型化し、コストダウンがはかれなく
なる。
6が被走査面７方向に拡大または位置が移動し、装置と
してのコンパクト化は達成できても第２結像光学系5,6
のレンズの形状が大型化し、コストダウンがはかれなく
なる。
以下、本発明の数値実施例を示す。
本発明の走査光学系における第２結像光学系5,6は、
その基本レンズ構成を示す走査面８内断面図である第２
図（イ）に示すように、走査面８内断面は被走査面７側
の面は被走査面７側に凸面を向けた正の屈折力のレンズ
と被走査面７側に凸面を向けた負の屈折力のミニスカス
レンズとからなっており、その基本レンズ構成を示す走
査直角方向（副走査方向）断面図である第２図（ロ）に
示すように、走査直角方向（副走査方向）断面は被走査
面７側の面は被走査面７側に凸面を向けた正の屈折力の
ミニスカスレンズと偏向器３側の面は偏向器３側に向か
って凹または直線をなし、被走査面７側の面は被走査面
７側に向かって凸または直線をなすレンズとからなって
いる。
その基本レンズ構成を示す走査面８内断面図である第２
図（イ）に示すように、走査面８内断面は被走査面７側
の面は被走査面７側に凸面を向けた正の屈折力のレンズ
と被走査面７側に凸面を向けた負の屈折力のミニスカス
レンズとからなっており、その基本レンズ構成を示す走
査直角方向（副走査方向）断面図である第２図（ロ）に
示すように、走査直角方向（副走査方向）断面は被走査
面７側の面は被走査面７側に凸面を向けた正の屈折力の
ミニスカスレンズと偏向器３側の面は偏向器３側に向か
って凹または直線をなし、被走査面７側の面は被走査面
７側に向かって凸または直線をなすレンズとからなって
いる。
以下の数値実施例の説明において、 m:物体側より順次数えた面番号 r:走査面内における曲率半径 rv:走査直角方向（副走査方向）断面における曲率半径 d:レンズ厚みまたは空気間隔 n:波長780nmにおける屈折率 d0:偏向反射面から第２結像光学系5,6のレンズ第１面ま
での距離 f:走査面内での第２結像光学系5,6の合成焦点距離 fv:走査直角方向（副走査方向）断面での第２結像光学
系5,6の合成焦点距離 Bf:走査面内での第２結像光源系5,6の合成バックフォー
カス とする。
での距離 f:走査面内での第２結像光学系5,6の合成焦点距離 fv:走査直角方向（副走査方向）断面での第２結像光学
系5,6の合成焦点距離 Bf:走査面内での第２結像光源系5,6の合成バックフォー
カス とする。
なお、第３〜12図における歪曲収差は次式により定義
される値である。
される値である。
ただし、 H:走査角θのときの実像高 f:走査面内での第２結像光学系の合成焦点距離 θ：走査角（単位 ラジアン） 第２図の基本レンズ構成において、第１実施例は第１
単レンズ５が偏向器３側から順にトーリック面とトーリ
ック面とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順
に球面と球面とからなる。第１実施例の具体的構成は、
下表のとおりである。
単レンズ５が偏向器３側から順にトーリック面とトーリ
ック面とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順
に球面と球面とからなる。第１実施例の具体的構成は、
下表のとおりである。
ｍ ｒ rv ｄ ｎ １ −269.967 −27.398 12.03 1.71222 ２ −42.970 −10.674 9.13 ３ −23.315 −23.315 10.91 1.76593 ４ −30.116 −30.116 d0＝17.30 半画角 θ＝45.2゜ ｆ＝100 波長 λ＝780nm fv/f＝0.2324 F/NO:50 Bf＝98.08 この具体的構成による収差曲線は第３図の如くなる。
この収差曲線図における球面収差図と歪曲収差図とは走
査面８内における収差図であり、非点収差図のＳは副走
査方向成分、Ｔは走査方向成分の像面を表す収差図であ
る。以下の収差図も同様である。
この収差曲線図における球面収差図と歪曲収差図とは走
査面８内における収差図であり、非点収差図のＳは副走
査方向成分、Ｔは走査方向成分の像面を表す収差図であ
る。以下の収差図も同様である。
第２図の基本レンズ構成において、第２実施例は第１
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面とトーリック面
とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に球面
と球面とからなる。第２実施例の具体的構成は、下表の
とおりである。
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面とトーリック面
とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に球面
と球面とからなる。第２実施例の具体的構成は、下表の
とおりである。
ｍ ｒ rv ｄ ｎ １ ∞ −30.424 14.28 1.71222 ２ −47.135 −11.365 3.61 ３ −36.140 −36.140 10.90 1.76593 ４ −50.073 −50.073 d0＝18.04 半画角 θ＝45.2゜ ｆ＝100 波長 λ＝780nm fv/f＝0.2342 F/NO:50 Bf＝97.59 この具体的構成による収差曲線は第４図の如くなる。
第２図の基本レンズ構成において、第３実施例は第１
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面ととローリック
面とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に球
面と球面とからなる。第３実施例の具体的構成は、下表
のとおりである。
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面ととローリック
面とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に球
面と球面とからなる。第３実施例の具体的構成は、下表
のとおりである。
ｍ ｒ rv ｄ ｎ １ ∞ −36.129 14.28 1.71222 ２ −46.984 −12.082 4.65 ３ −39.639 −39.639 10.90 1.76593 ４ −56.646 −56.646 d0＝20.30 半画角 θ＝45.2゜ ｆ＝100 波長 λ＝780nm fv/f＝0.2444 F/NO:50 Bf＝94.69 この具体的構成による収差曲線は第５図の如くなる。
第２図の基本レンズ構成において、第４実施例は第１
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面ととトーリック
面とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に球
面と球面とからなる。第４実施例の具体的構成は、下表
のとおりである。
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面ととトーリック
面とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に球
面と球面とからなる。第４実施例の具体的構成は、下表
のとおりである。
ｍ ｒ rv ｄ ｎ １ ∞ −56.853 16.53 1.71222 ２ −54.469 −16.560 12.79 ３ −49.334 −49.334 6.32 1.76593 ４ −64.692 −64.692 d0＝33.82 半画角 θ＝45.2゜ ｆ＝100 波長 λ＝780nm fv/f＝0.311 F/NO:50 Bf＝83.23 この具体的構成による収差曲線は第６図の如くなる。
第２図の基本レンズ構成において、第５実施例は第１
単レンズ５が偏向器３側から順にトーリック面とトーリ
ック面とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順
に球面と球面とからなる。第５実施例の具体的構成は、
下表のとおりである。
単レンズ５が偏向器３側から順にトーリック面とトーリ
ック面とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順
に球面と球面とからなる。第５実施例の具体的構成は、
下表のとおりである。
ｍ ｒ rv ｄ ｎ １ 750.911 −54.523 21.00 1.71222 ２ −56.140 −17.644 14.36 ３ −50.340 −50.340 3.75 1.76593 ４ −70.479 −70.470 d0＝37.50 半画角 θ＝45.2゜ ｆ＝100 波長 λ＝780nm fv/f＝0.3301 F/NO:50 Bf＝79.17 この具体的構成による収差曲線は第７図の如くなる。
第２図の基本レンズ構成において、第６実施例は第１
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面とトーリック面
とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に球面
と円筒面とからなる。第６実施例の具体的構成は、下表
のとおりである。
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面とトーリック面
とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に球面
と円筒面とからなる。第６実施例の具体的構成は、下表
のとおりである。
ｍ ｒ rv ｄ ｎ １ ∞ −44.855 13.53 1.71222 ２ −46.678 −10.420 5.41 ３ −39.487 −39.487 12.03 1.76593 ４ −57.102 ∞ d0＝20.30 半画角 θ＝45.2゜ ｆ＝100 波長 λ＝780nm fv/f＝0.2192 F/NO:50 Bf＝93.48 この具体的構成による収差曲線は第８図の如くなる。
第２図の基本レンズ構成において、第７実施例は第１
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面とトーリック面
とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に円筒
面と円筒面とからなる。第７実施例の具体的構成は、下
表のとおりである。
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面とトーリック面
とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に円筒
面と円筒面とからなる。第７実施例の具体的構成は、下
表のとおりである。
ｍ ｒ rv ｄ ｎ １ ∞ −33.649 14.21 1.71222 ２ −45.242 −13.189 4.80 ３ −39.902 ∞ 10.81 1.76593 ４ −59.776 ∞ d0＝20.30 半画角 θ＝45.2゜ ｆ＝100 波長 λ＝780nm fv/f＝0.2363 F/NO:50 Bf＝93.67 この具体的構成による収差曲線は第９図の如くなる。
第２図の基本レンズ構成において、第８実施例は第１
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面とトーリック面
とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に円筒
面と球面とからなる。第８実施例の具体的構成は、下表
のとおりである。
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面とトーリック面
とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に円筒
面と球面とからなる。第８実施例の具体的構成は、下表
のとおりである。
ｍ ｒ rv ｄ ｎ １ ∞ −32.171 14.27 1.71222 ２ −44.830 −16.674 4.79 ３ −39.845 ∞ 10.90 1.76593 ４ −60.348 −60.348 d0＝20.30 半画角 θ＝45.2゜ ｆ＝100 波長 λ＝780nm fv/f＝0.2530 F/NO:50 Bf＝93.55 この具体的構成による収差曲線は第10図の如くなる。
第２図の基本レンズ構成において、第９実施例は第１
単レンズ５が偏向器３側から順にトーリック面とトーリ
ック面とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順
に円筒面と球面とからなる。第９実施例の具体的構成
は、下表のとおりである。
単レンズ５が偏向器３側から順にトーリック面とトーリ
ック面とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順
に円筒面と球面とからなる。第９実施例の具体的構成
は、下表のとおりである。
ｍ ｒ rv ｄ ｎ １ 752.737 −40.025 21.05 1.71222 ２ −55.479 −23.432 14.02 ３ −49.772 ∞ 3.76 1.76593 ４ −70.464 −70.464 d0＝37.59 半画角 θ＝45.2゜ ｆ＝100 波長 λ＝780nm fv/f＝0.3434 F/NO:50 Bf＝79.43 この具体的構成による収差曲線は第11図の如くなる。
第２図の基本レンズ構成において、第10実施例は第１
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面とトーリック面
とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に円筒
面と球面とからなる。第10実施例の具体的構成は、下表
のとおりである。
単レンズ５が偏向器３側から順に円筒面とトーリック面
とからなり、第２単レンズ６が偏向器３側から順に円筒
面と球面とからなる。第10実施例の具体的構成は、下表
のとおりである。
ｍ ｒ rv ｄ ｎ １ ∞ −21.490 15.41 1.71222 ２ −60.796 −14.066 52.29 ３ −50.571 ∞ 15.04 1.76593 ４ −62.269 −62.269 d0＝28.66 半画角 θ＝45.2゜ ｆ＝100 波長 λ＝780nm fv/f＝0.4135 F/NO:50 Bf＝33.77 この具体的構成による収差曲線は第12図の如くなる。
なお、上記各実施例において、第１、第２結像光学系
ともそのレンズの形状は短冊形をなしている。
ともそのレンズの形状は短冊形をなしている。
上記実施例においては、走査面内でのレンズ系のバッ
クフォーカスが焦点距離よりも短くなっており、偏向反
射面４から被走査面７までの光路長の短縮化を実現して
おり、その収差曲線図における諸収差は、充分に実用に
供されるものであることを示している。
クフォーカスが焦点距離よりも短くなっており、偏向反
射面４から被走査面７までの光路長の短縮化を実現して
おり、その収差曲線図における諸収差は、充分に実用に
供されるものであることを示している。
以上の説明から明らかなように、本発明の走査光学系
によれば、面倒れに伴う画質の劣化と、像面湾曲を改善
できると共に、バックスフォーカスの短いコンパクトな
走査レンズが提供できるので、装置のコンパクト化が図
られる。
によれば、面倒れに伴う画質の劣化と、像面湾曲を改善
できると共に、バックスフォーカスの短いコンパクトな
走査レンズが提供できるので、装置のコンパクト化が図
られる。
第１図は本発明における走査光学系の斜視図、第２図
（イ）、第２図（ロ）は第２結像光学系のレンズ基本構
成図、第３図は第１実施例の収差曲線図、第４図は第２
実施例の収差曲線図、第５図は第３実施例の収差曲線
図、第６図は第４実施例の収差曲線図、第７図は第５実
施例の収差曲線図、第８図は第６実施例の収差曲線図、
第９図は第７実施例の収差曲線図、第10図は第８実施例
の収差曲線図、第11図は第９実施例の収差曲線図、第12
図は第10実施例の収差曲線図である。 1:光源、2:第１結像光学系 3:偏向器、4:偏向反射面 5,6:第２結像光学系 7:被走査面 r:走査面内における曲率半径 rv:走査直角方向（副走査方向）断面における曲率半径 d:レンズ厚みまたは空気間隔 d0:偏向反射面からレンズ第１面までの距離 S:走査直角方向成分像面 T:走査方向成分像面
（イ）、第２図（ロ）は第２結像光学系のレンズ基本構
成図、第３図は第１実施例の収差曲線図、第４図は第２
実施例の収差曲線図、第５図は第３実施例の収差曲線
図、第６図は第４実施例の収差曲線図、第７図は第５実
施例の収差曲線図、第８図は第６実施例の収差曲線図、
第９図は第７実施例の収差曲線図、第10図は第８実施例
の収差曲線図、第11図は第９実施例の収差曲線図、第12
図は第10実施例の収差曲線図である。 1:光源、2:第１結像光学系 3:偏向器、4:偏向反射面 5,6:第２結像光学系 7:被走査面 r:走査面内における曲率半径 rv:走査直角方向（副走査方向）断面における曲率半径 d:レンズ厚みまたは空気間隔 d0:偏向反射面からレンズ第１面までの距離 S:走査直角方向成分像面 T:走査方向成分像面
Claims (1)
- 【請求項１】光源からの光束を偏向器の偏向反射面上ま
たはその近傍に線状に結像する第１結像光学系と前記偏
向器で偏向された光束を被走査面上に結像する第２結像
光学系とを備えた面倒れ補正機能を有する走査光学系に
おいて、前記第２結像光学系は偏向器側から順にトーリ
ック面を有し、かつ走査面内で正の屈折力を有する第１
単レンズと、球面または円筒面からなり、かつ走査面内
で負の屈折力を有する第２の単レンズとから構成されて
いることを特徴とする面倒れ補正機能を有する走査光学
系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2263751A JP2864286B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 面倒れ補正機能を有する走査光学系 |
| US07/770,476 US5206755A (en) | 1990-10-03 | 1991-10-03 | Optical beam scanner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2263751A JP2864286B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 面倒れ補正機能を有する走査光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04141619A JPH04141619A (ja) | 1992-05-15 |
| JP2864286B2 true JP2864286B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=17393786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2263751A Expired - Fee Related JP2864286B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 面倒れ補正機能を有する走査光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5206755A (ja) |
| JP (1) | JP2864286B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH08240768A (ja) * | 1995-03-02 | 1996-09-17 | Minolta Co Ltd | 走査光学系 |
| WO1997033247A1 (en) * | 1996-03-07 | 1997-09-12 | Accu-Sort Systems, Inc. | Dynamic focusing apparatus for optical imaging systems |
| KR100558328B1 (ko) * | 1998-06-29 | 2006-10-04 | 삼성전기주식회사 | 광주사장치 |
| JP4015065B2 (ja) * | 2003-05-29 | 2007-11-28 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
| JP4708862B2 (ja) * | 2005-05-26 | 2011-06-22 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| JP2008083688A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-04-10 | Canon Inc | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
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| US4379612A (en) * | 1979-09-04 | 1983-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical system having a fall-down correcting function |
| JPS57144516A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-07 | Canon Inc | Scan optical system having fall compensating function |
| US4919502A (en) * | 1986-07-14 | 1990-04-24 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Tilt error corrective scanning optical system |
| JP2682675B2 (ja) * | 1988-11-07 | 1997-11-26 | 株式会社リコー | 走査光学系 |
| US5015050A (en) * | 1988-12-22 | 1991-05-14 | Ricoh Company, Ltd. | Fθ lens system in optical scanner |
| JP2718735B2 (ja) * | 1989-01-13 | 1998-02-25 | 株式会社リコー | 光走査装置におけるｆθレンズ系 |
| JP2804512B2 (ja) * | 1989-05-31 | 1998-09-30 | 株式会社リコー | 光走査装置におけるｆθレンズ系 |
| JP3061829B2 (ja) * | 1990-02-14 | 2000-07-10 | 株式会社リコー | 光走査装置におけるｆθレンズ系 |
-
1990
- 1990-10-03 JP JP2263751A patent/JP2864286B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-03 US US07/770,476 patent/US5206755A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5206755A (en) | 1993-04-27 |
| JPH04141619A (ja) | 1992-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |