JP2978214B2 - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

Info

Publication number
JP2978214B2
JP2978214B2 JP2179313A JP17931390A JP2978214B2 JP 2978214 B2 JP2978214 B2 JP 2978214B2 JP 2179313 A JP2179313 A JP 2179313A JP 17931390 A JP17931390 A JP 17931390A JP 2978214 B2 JP2978214 B2 JP 2978214B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
plastic
scanning
changes
optical scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2179313A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0470621A (ja
Inventor
靖 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Optical Industries Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Optical Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Optical Industries Co Ltd filed Critical Ricoh Optical Industries Co Ltd
Priority to JP2179313A priority Critical patent/JP2978214B2/ja
Publication of JPH0470621A publication Critical patent/JPH0470621A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2978214B2 publication Critical patent/JP2978214B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

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] 光走査装置に於いては光束を走査面上に光スポットと
して結像させるために1以上のレンズが使用される。
従来、光走査装置の低コスト化実現のため、用いられ
るレンズの少なくとも一部を安価なプラスチックレンズ
とすることが意図されている。
プラスチックレンズにはその結像性能が環境変化によ
り変化するという問題がある。即ち温度や湿度が変化す
るとプラスチックレンズの形状や屈折率が変化し、焦点
距離等が変化して結像性能の変化をもたらすのである。
この結像性能変化は光スポット結像位置と走査面とのず
れをもたらす。
上記環境変化による結像性能の変化を補正するのに
「偶数枚のプラスチックレンズを組み合わせ、各レンズ
の温度・湿度変化による結像性能変化を、このレンズと
対をなすレンズの結像性能変化により打ち消す」方法が
提案されている(特開平1−315718号公報)。
[発明が解決しようとする課題] しかし上記方法はレンズ系の設計が極めて難しく、低
コストでの実現は難しい。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、プラスチックレンズを使用して尚且つ光走査に対す
る環境変化の影響を軽減できる新規な光走査装置の提供
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。
本発明の光走査装置は「光源装置からの光束を偏向さ
せ走査面上に光スポットとして結像させて光走査を行う
装置」であって、「光源装置から走査面に至る光路上に
設けられたレンズの1以上をプラスチックレンズとして
構成し、これらレンズを保持する保持体の1以上を温度
・湿度の変化に応じて略線形的に体積変化する材料で構
成し、上記材料で構成された保持体に保持されたレンズ
が、温度・湿度変化に伴う上記保持体の体積変化により
光軸方向へ変位することを利用して、上記プラスチック
レンズの温度・湿度変化による結像性能変化に基づく光
スポットと走査面とのずれを軽減するようにした」もの
である。
光源装置は、平行光束を放射するものであり、例え
ば、半導体レーザーとコリメートレンズとを組み合わせ
たものとして実施できる。
偏向装置は、光源装置からの光束を偏向させるもので
あり、回転多面鏡が用いられる。
光源装置と走査面との間に設けられたレンズは、光源
装置からの光束を回転多面鏡の偏向反射面の位置に主走
査対応方向に長い線像として結像させる非プラスチック
材料によるシリンダーレンズと、回転多面鏡による偏向
光束を走査面上に光スポットとして結像させる結像レン
ズとであり、結像レンズは回転多面鏡の面倒れを補正す
る機能を持ち、プラスチックレンズにより構成されたア
ナモフィックなfθレンズである。
そして、シリンダーレンズおよびfθレンズの何れも
が、温度・湿度の変化に応じて略線形的に体積変化する
材料による保持体に別個に保持される。
上記fθレンズは、これを2枚のプラスチックレンズ
により構成し、これら2枚のプラスチックレンズを同一
の保持体に保持し、シリンダーレンズを保持する保持体
と、fθレンズを保持する保持体の膨張に伴い、シリン
ダーレンズとfθレンズとの光路上の間隔が離れるよう
にすることができる。
温度・湿度に応じて略線形に体積変化する材料として
はプラスチック、ゴム、金属等を適宜用いることができ
る。
この場合において、fθレンズを構成する2枚のプラ
スチックレンズを共にアクリル系樹脂とし、シリンダー
レンズを保持する保持体および、fθレンズを保持する
保持体を共にアクリル系樹脂とすることができる。
[作用] 簡単の為に、光源装置から走査面に到る光路上に配備
されるレンズの1つのみがプラスチックレンズであり、
このプラスチックレンズを保持する保持体が「温度・湿
度の変化に応じて略線形に体積変化する材料」で構成さ
れる場合を説明する。
温度・湿度が変化すると、この保持体に保持されたプ
ラスチックレンズはその結像性能が変化する。この温度
・湿度変化は変化量に略比例した体積変化を保持体にも
たらす。この変化(膨張もしくは収縮)により、保持体
に保持されたプラスチックレンズは変位するが、この変
位がレンズ光軸方向に発生するようにし、且つ、この光
軸方向へのプラスチックレンズの変位がプラスチックレ
ンズに於ける結像性能の変化を軽減する方向へ発生する
ようにするのである。
説明の具体性のために、第1図に示す如き光走査装置
を想定する。
図に於いて符号1で示す光源装置からは実質的に平行
な光束が放射される。この平行光束はシリンダーレンズ
2により、偏向装置たる回転多面鏡3の偏向反射面4の
近傍の位置に主走査対応方向に長い線像として結像す
る。偏向反射面4に反射された光束は回転多面鏡3の回
転とともに偏向し結像レンズとしてのfθレンズ5に入
射し走査面7上に光スポットとして結像され、走査面7
を光走査する。第2図は第1図の光走査装置を副走査方
向から見た状態を示している。
この光走査装置の場合、光源装置1と走査面7との間
にはシリンダーレンズ2とfθレンズ5とが配備されて
いるが、ここではシリンダーレンズ2が非プラスチック
レンズとして構成され、fθレンズ5のみがプラスチッ
クレンズで構成された場合を説明する。fθレンズ5を
プラスチックレンズとして構成するとは、fθレンズ5
を構成するレンズの1枚以上をプラスチックレンズとす
ることを意味する。
第3図は、第1図の光走査装置を光源装置1から走査
面7まで光路に沿て展開し、上下方向が副走査方向に対
応するように描いた図である。
第3図(I)ではfθレンズ5が設計通りの結像性能
を持ち、偏向光束による光スポットは副走査方向に於い
て走査面7上に正しく結像している。
第3図(II)では、プラスチックレンズで構成された
fθレンズ5の結像性能が温度・湿度の変化により変化
し焦点距離が設計上の値fS(添え字のSは焦点距離が副
走査対応方向のものであることを示す)からΔfだけ変
化してf′になった状態を示している。この焦点距離
変化により偏向光束の結像点は光軸方向にΔZだけず
れ、走査面7上に於ける光スポットの副走査方向の径が
設計値から変化してしまう。
上記ΔZとΔf(≪fS)とは、 ΔZ≒(1−β)・Δf (1) の関係にある。βはfθレンズ5の副走査対応方向にお
ける横倍率を示す。上記焦点距離の変化の範囲内ではβ
は一定と考えて良い。仮にβが−2であるとすると光ス
ポットの位置ずれΔZは9Δfとなり、ずれ量ΔZはか
なりの大きさになる。
このように焦点距離が変化した場合にfθレンズ5を
光軸方向にΔaだけ変位させて光スポットの結像位置の
ずれを補正することを考えて見る。
fθレンズ5の設計上の焦点距離fSに対して、物体側
距離をa,像側距離をbとし、fθレンズ5に薄いレンズ
の関係を適用すると、焦点距離変化Δfに拘らず光スポ
ットが走査面上に結像するための条件は {1/(a+Δa)}−{1/(b−Δa)}=1/(fS+Δf) が成り立つことである。b/a=βを用い、Δa≪|a|,|b|
として近似計算を行うと、 Δa≒[{1−(1/β)}/{1+(1/β)}]・Δf (2) となる。上記の如くβ=−2とすると、この場合fθレ
ンズ5を光軸方向に於いて走査面側へ3Δfだけ変位さ
せれば、光スポットは副走査方向に於いて実質的に走査
面上に結像することになる。
第4図は、この間の事情を表している。第4図(I)
は設計条件に合致した結像状態を表し、同図(II)は温
度・湿度の影響でfθレンズ5の焦点距離が変化した状
態に於いてfθレンズ5を光軸方向へΔaだけ変位させ
て、副走査方向における光スポット結像位置を走査面7
上に調整した状態を示している。β=−2ならΔa=3
Δfである。
上には、プラスチックレンズにより構成されたfθレ
ンズ5を直接に変位させて結像性能変化の調整を行った
が、同様の調整は非プラスチックレンズとして構成され
たシリンダーレンズ2の変位によっても可能である。
第5図は、この調整方式を示している。
同図(II)に示すように焦点距離がΔfだけ変化した
fθレンズ5は変位させず、非プラスチックレンズで構
成されたシリンダーレンズ2をΔdだけ光源装置1側に
変位させて副走査方向における光スポット結像位置を走
査面7上に実質的に合致させることができる。
このときΔf≪fSとして近似的に算出されるΔdは Δd≒{(1−β)/(−β)}Δf (3) であり、β=−2なら略−(9/4)Δfだけ変位させれ
ば良い。
上記のようにfθレンズ5もしくはシリンダーレンズ
2を光軸方向へ、fθレンズ5に於ける焦点距離変化
(温度・湿度の変化に応じて変化する)に応じて変位さ
せることにより、温度・湿度変化に起因する光スポット
と走査面との位置ずれを補正することができる。
fθレンズ5もしくはシリンダーレンズ2を保持する
保持体を「温度・湿度の変化に応じて略線形に体積変化
する材料」で構成しても、その膨張・収縮量が(2),
(3)式で与えられるΔa,Δdを正確に与えるようにす
ることは必ずしも容易ではない。しかし上記保持体の体
積変化による保持レンズの変位が上記Δa,Δdの方向と
一致するようにすることは容易であり、このようにした
だけでも光スポットと走査面とのずれを有効に軽減でき
るのである。これが本発明の原理である。
[実施例] 以下、具体的な実施例に即して説明する。
第1図に即して説明したような光走査装置に於いてシ
リンダーレンズ2は非プラスチックレンズ(ガラスレン
ズ)とし、fθレンズ5を図示のような2枚のプラスチ
ックレンズで構成した。
回転多面鏡3の側から走査面7の側へ向かって数えて
第i番目のレンズ面の曲率半径を主走査対応方向に就い
てrix、副走査対応方向に就いてriY、第i番目の面間隔
をdi、第j番目のレンズの材料の屈折率をnjとすると、
これらは以下の如く与えられる。
i riX riY di j nj 1 −72.6 −15.0 14.04 1 1.48601 2 −64.0 −64.0 17.04 3 ∞ −83.13 20.0 2 1.48601 4 −86.161 −16.975 使用波長は780nmであり、回転多面鏡の偏向反射面か
ら第1面までの距離は15.3mmである。また副走査対応方
向の焦点距離fSは35.118である。
これら2枚のレンズは何れもアクリル系樹脂により形
成され、温度20度C、湿度65%RHを基準環境として設計
した。使用環境として温度0〜50度C,湿度5〜95%RHを
想定するとレンズ材料のアクリル系樹脂の形状変化が±
0.5%、屈折率変化が±0.0035となり、焦点距離には±
2%程度の変化がある。
fθレンズ5を固定的に保持し、温度・湿度の変化に
応じた結像性能の補正を何ら行わない場合の像面湾曲量
は、第6図の左側の図のようであり使用環境の変化に応
じて副走査対応方向の像面湾曲が大きく変動する。
実施例では第1図に示すシリンダーレンズ2の保持体
6Aとfθレンズ5の保持体6Bをfθレンズ材料と同様の
アクリル系樹脂で形成し、保持体6Aの膨張に伴いシリン
ダーレンズ2が光源装置側へ変位し、保持体6Bのレンズ
光軸方向の膨張に伴いfθレンズ5が走査面7側へ変位
するようにした。従って保持体6A,6Bの膨張に伴いシリ
ンダーレンズ2とfθレンズ5の間隔が離れ、保持体6
A,6Bの収縮により両レンズの間隔は狭まる。
このとき使用環境変化による像面湾曲の変動は第6図
の右側の図のようになった。同図左側の図と比べると副
走査方向の像面湾曲の変動は1/2以下と大幅に改善され
ているのが分かる。
[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。この装置は上記の如く環境変化によるプラスチック
レンズの結像性能の変化を有効に軽減できるのでプラス
チックレンズの使用が可能であり、また結像性能変化の
軽減を簡単に行うことができるので低コストの光走査装
置を実現できる。
なお保持体が温度・湿度の変化により膨張収縮する場
合、保持体の変形により保持レンズが光軸直交方向へ大
きく変位しないように保持体の形状は光軸直交方向には
なるべく薄くするのが良い。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図は本発明の作用を説明するための図、
第6図は本発明の実施例とその効果を説明するための図
である。 1……光源装置、2……シリンダーレンズ、3……回転
多面鏡、4……偏向反射面、5……結像レンズとしての
fθレンズ、6A,6B……保持体、7……走査面

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源装置からの光束を偏向させ走査面上に
    光スポットとして結像させて光走査を行う装置であっ
    て、 光源装置から走査面に到る光路上に設けられたレンズの
    1以上をプラスチックレンズとして構成し、これらレン
    ズを保持する保持体の1以上を温度・湿度の変化に応じ
    て略線形的に体積変化する材料で構成し、 上記材料で構成された保持体に保持されたレンズが、温
    度・湿度変化に伴う上記保持体の体積変化により光軸方
    向へ変位することを利用して、上記プラスチックレンズ
    の温度・湿度変化による結像性能変化に基づく、光スポ
    ットと走査面とのずれを軽減するように構成され、 上記光源装置は、平行光束を放射するものであり、 上記光源装置からの光束を偏向させる偏向装置は回転多
    面鏡であって、 上記光源装置と上記走査面との間に設けられたレンズ
    は、上記光源装置からの光束を上記回転多面鏡の偏向反
    射面の位置に主走査対応方向に長い線像として結像させ
    る非プラスチック材料によるシリンダーレンズと、回転
    多面鏡による偏向光束を走査面上に光スポットとして結
    像させる結像レンズとであり、 上記結像レンズは、上記回転多面鏡の面倒れを補正する
    機能を持ち、プラスチックレンズにより構成されたアナ
    モフィックなfθレンズであり、 上記シリンダーレンズおよびfθレンズのいずれもが、
    温度・湿度の変化に応じて略線形的に体積変化する単一
    材料による保持体に別個に保持されていることを特徴と
    する光走査装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の光走査装置において、 fθレンズが2枚のプラスチックレンズにより構成さ
    れ、これら2枚のプラスチックレンズが同一の保持体に
    保持されており、シリンダーレンズを保持する保持体
    と、上記fθレンズを保持する保持体の膨張に伴い、上
    記シリンダーレンズとfθレンズとの光路上の間隔が離
    れるようにしたことを特徴とする光走査装置。
  3. 【請求項3】請求項2記載の光走査装置において、 fθレンズを構成する2枚のプラスチックレンズが共に
    アクリル系樹脂であり、シリンダーレンズを保持する保
    持体および、fθレンズを保持する保持体が共にアクリ
    ル系樹脂であることを特徴とする光走査装置。
JP2179313A 1990-07-06 1990-07-06 光走査装置 Expired - Fee Related JP2978214B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2179313A JP2978214B2 (ja) 1990-07-06 1990-07-06 光走査装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2179313A JP2978214B2 (ja) 1990-07-06 1990-07-06 光走査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0470621A JPH0470621A (ja) 1992-03-05
JP2978214B2 true JP2978214B2 (ja) 1999-11-15

Family

ID=16063651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2179313A Expired - Fee Related JP2978214B2 (ja) 1990-07-06 1990-07-06 光走査装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2978214B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07113750B2 (ja) * 1991-03-28 1995-12-06 三菱製紙株式会社 ハロゲン化銀写真感光材料用現像液
JP6016645B2 (ja) * 2013-01-09 2016-10-26 シャープ株式会社 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0470621A (ja) 1992-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3072061B2 (ja) 光走査装置
JP3486293B2 (ja) 走査光学系
JP2776465B2 (ja) 光走査装置におけるfθレンズ系
JP2804647B2 (ja) 光ビ−ム走査光学装置
JP2978214B2 (ja) 光走査装置
JP3567408B2 (ja) 走査光学装置及び走査光学装置用の走査光学レンズ
JP2550153B2 (ja) 光走査装置
JPH03179420A (ja) 光学装置
JP4366819B2 (ja) 光走査装置
JP3034565B2 (ja) テレセントリックなfθレンズ
JPH01309021A (ja) 光ビーム走査光学系
JP3595374B2 (ja) 走査光学系及び走査光学系の球面収差補正方法
JP3100761B2 (ja) 温度補償された走査光学系
JP2722633B2 (ja) レーザー走査光学系
JP3381333B2 (ja) 光走査装置
JP3196709B2 (ja) 走査レンズ及び光走査装置
JP4106537B2 (ja) 光走査装置およびレーザプリンタ装置
JP2010055051A (ja) 光走査装置および光走査装置の制御方法並びにこれを用いた画像形成装置
JP2834802B2 (ja) 光走査装置
JPH0915520A (ja) 光走査光学装置
JP2716428B2 (ja) 面倒れ補正走査光学系
JPH10197823A (ja) 走査レンズ
JPH08211315A (ja) 走査光学装置
JP3069281B2 (ja) 光走査光学系
KR910001796B1 (ko) 광(光)주사(走査)방법

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