JP3365869B2 - 走査光学系 - Google Patents
走査光学系Info
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- JP3365869B2 JP3365869B2 JP22656394A JP22656394A JP3365869B2 JP 3365869 B2 JP3365869 B2 JP 3365869B2 JP 22656394 A JP22656394 A JP 22656394A JP 22656394 A JP22656394 A JP 22656394A JP 3365869 B2 JP3365869 B2 JP 3365869B2
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、走査光学系に関し、特にそのゴ
ーストの防止に関する。
ーストの防止に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】レーザビームプリンタ、レ
ーザスキャナ、バーコードリーダ等においては、走査光
学系が不可欠であり、光偏向器としてポリゴンミラーや
ホログラムディスクが用いられている。半導体レーザか
ら出射したレーザ光は、光偏向器に入射して走査され、
走査された光束は、集光レンズ、結像レンズ、ｆθ光学
系等の走査レンズ系を介して、被走査面、例えば感光体
に走査される。
ーザスキャナ、バーコードリーダ等においては、走査光
学系が不可欠であり、光偏向器としてポリゴンミラーや
ホログラムディスクが用いられている。半導体レーザか
ら出射したレーザ光は、光偏向器に入射して走査され、
走査された光束は、集光レンズ、結像レンズ、ｆθ光学
系等の走査レンズ系を介して、被走査面、例えば感光体
に走査される。
【０００３】このような走査光学系の走査レンズ系は従
来、ガラスが使用され、反射防止のためにコーティング
が施されていた。ところが最近、低コスト化のために、
この走査レンズ系も合成樹脂化されつつあり、技術的、
コスト的にも問題が多いことから、反射防止コートを省
略する傾向にある。反射防止コートを施したガラスレン
ズは、レーザ光の反射の問題が殆どなかったが、反射防
止コートを省略したプラスチックレンズは、面間の反射
によるゴーストが前者と比較して多く発生するため、画
質に悪影響を及ぼす要因となる。ゴーストは、被走査面
上の像を不鮮明にし、例えばレーザビームプリンタで
は、印字が不鮮明になるという問題になる。さらに近
年、中間調を持つ画像を表現する為、ドラム感度が向上
する傾向にあり、ゴーストによる画質の低下は、無視で
きないものとなってきている。
来、ガラスが使用され、反射防止のためにコーティング
が施されていた。ところが最近、低コスト化のために、
この走査レンズ系も合成樹脂化されつつあり、技術的、
コスト的にも問題が多いことから、反射防止コートを省
略する傾向にある。反射防止コートを施したガラスレン
ズは、レーザ光の反射の問題が殆どなかったが、反射防
止コートを省略したプラスチックレンズは、面間の反射
によるゴーストが前者と比較して多く発生するため、画
質に悪影響を及ぼす要因となる。ゴーストは、被走査面
上の像を不鮮明にし、例えばレーザビームプリンタで
は、印字が不鮮明になるという問題になる。さらに近
年、中間調を持つ画像を表現する為、ドラム感度が向上
する傾向にあり、ゴーストによる画質の低下は、無視で
きないものとなってきている。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、以上の問題意識に基づき、反
射防止コートによることなく、ゴーストの発生を防止も
しくは低減できる走査光学系を得ることを目的とする。
また本発明は、ゴーストの発生を防止した結果生じ得る
ボウ(BOW) を抑制できる走査光学系を得ることも目的と
する。ボウとは、実際に被走査面に走査される光束が弓
状になる現象をいい、ボウの大きさは、一般に、実際の
走査光束の両端部の基準走査面からのズレ量の平均値
と、走査中央部での基準走査面からのズレ量の差で定義
できる。
射防止コートによることなく、ゴーストの発生を防止も
しくは低減できる走査光学系を得ることを目的とする。
また本発明は、ゴーストの発生を防止した結果生じ得る
ボウ(BOW) を抑制できる走査光学系を得ることも目的と
する。ボウとは、実際に被走査面に走査される光束が弓
状になる現象をいい、ボウの大きさは、一般に、実際の
走査光束の両端部の基準走査面からのズレ量の平均値
と、走査中央部での基準走査面からのズレ量の差で定義
できる。
【０００５】
【発明の概要】本発明は、次のステップによって完成さ
れた。ゴーストの原因は、レンズ面におけるレーザ光束
の反射にあるが、走査光学系では、この反射光が、光偏
向器によって走査される光束が描く基準走査面（主走査
面、走査断面）に到達しなければよい。本発明は、反射
光が被走査面に到達しないようにするために、走査レン
ズ系内の２つの異なるレンズの一つを、副走査面（走査
垂直断面）において、副走査方向に平行にシフトさせ
た。
れた。ゴーストの原因は、レンズ面におけるレーザ光束
の反射にあるが、走査光学系では、この反射光が、光偏
向器によって走査される光束が描く基準走査面（主走査
面、走査断面）に到達しなければよい。本発明は、反射
光が被走査面に到達しないようにするために、走査レン
ズ系内の２つの異なるレンズの一つを、副走査面（走査
垂直断面）において、副走査方向に平行にシフトさせ
た。
【０００６】走査レンズ系内の一つのレンズをこのよう
にシフトさせると、仮に面における反射があっても、そ
の反射光は、基準走査面には到達しない。つまり、ゴー
ストの問題は除去できる。ところが、走査レンズ系内の
一つのレンズを副走査方向に平行シフトさせると、走査
レーザ光には新たにボウの問題が発生する。すなわち、
副走査断面における走査レーザ光の基準走査面からのズ
レ量は、主走査方向の中央部と、端部で異なり、走査ラ
インが弓状を呈する。大きいボウが発生すると、例えば
レーザビームプリンタでは、本来一列状であるべき印字
群が曲がってしまう。比較的小さなボウであれば問題は
ないが、光学系によっては、ゴーストを除去する際に、
かなり大きなボウが発生する場合がある。
にシフトさせると、仮に面における反射があっても、そ
の反射光は、基準走査面には到達しない。つまり、ゴー
ストの問題は除去できる。ところが、走査レンズ系内の
一つのレンズを副走査方向に平行シフトさせると、走査
レーザ光には新たにボウの問題が発生する。すなわち、
副走査断面における走査レーザ光の基準走査面からのズ
レ量は、主走査方向の中央部と、端部で異なり、走査ラ
インが弓状を呈する。大きいボウが発生すると、例えば
レーザビームプリンタでは、本来一列状であるべき印字
群が曲がってしまう。比較的小さなボウであれば問題は
ないが、光学系によっては、ゴーストを除去する際に、
かなり大きなボウが発生する場合がある。
【０００７】本発明は、ゴーストを除去し、さらには、
そのときに発生するボウも同時に小さくするために、走
査レンズ系の別のレンズを、このボウを小さくする方向
に平行シフトさせたものである。
そのときに発生するボウも同時に小さくするために、走
査レンズ系の別のレンズを、このボウを小さくする方向
に平行シフトさせたものである。
【０００８】以上のステップによって完成された本発明
は、光偏向器によって主走査方向に走査される光束を、
走査レンズ系を介して被走査面に走査する走査光学系に
おいて、走査レンズ系内の２つの異なるレンズを、副走
査方向の異なる方向に平行にシフトさせて、走査レンズ
系内の内面の反射光を走査光より走査垂直方向へ偏移さ
せ、上記内面反射光が被走査面に到達しないようにした
ことを特徴としている。
は、光偏向器によって主走査方向に走査される光束を、
走査レンズ系を介して被走査面に走査する走査光学系に
おいて、走査レンズ系内の２つの異なるレンズを、副走
査方向の異なる方向に平行にシフトさせて、走査レンズ
系内の内面の反射光を走査光より走査垂直方向へ偏移さ
せ、上記内面反射光が被走査面に到達しないようにした
ことを特徴としている。
【０００９】ゴースト防止の効果を確実にするため、被
走査面と走査レンズ系との間には、基準走査面に沿うス
リットを有する遮光部材を配置することが好ましい。
走査面と走査レンズ系との間には、基準走査面に沿うス
リットを有する遮光部材を配置することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施例】以下図１、図２に示す実施例について
本発明を説明する。図１には、光偏向器として回転軸１
１を中心に回動するポリゴンミラー１２を図示してい
る。周知のように、半導体レーザ１３から出射されたレ
ーザ光は、コリメートレンズ、シリンドリカルレンズ等
により平行光束とされた後、ポリゴンミラー１２に入射
して、周面の各反射面１２Ｒで反射されて走査され、走
査レンズ系２０を介して被走査面１４に走査される。被
走査面１４は、例えばレーザビームプリンタの場合、感
光体ドラムである。走査レンズ系２０は、第１レンズ２
１、第２レンズ２２及び第３レンズ２３から構成されて
いる。走査レンズ系２０と被走査面１４との間には、ゴ
ースト光が被走査面１４に至るのを防止する遮光部材１
５が配設されている。この遮光部材１５は、主走査（走
査断面）方向に延びるスリット１５ａを有する。
本発明を説明する。図１には、光偏向器として回転軸１
１を中心に回動するポリゴンミラー１２を図示してい
る。周知のように、半導体レーザ１３から出射されたレ
ーザ光は、コリメートレンズ、シリンドリカルレンズ等
により平行光束とされた後、ポリゴンミラー１２に入射
して、周面の各反射面１２Ｒで反射されて走査され、走
査レンズ系２０を介して被走査面１４に走査される。被
走査面１４は、例えばレーザビームプリンタの場合、感
光体ドラムである。走査レンズ系２０は、第１レンズ２
１、第２レンズ２２及び第３レンズ２３から構成されて
いる。走査レンズ系２０と被走査面１４との間には、ゴ
ースト光が被走査面１４に至るのを防止する遮光部材１
５が配設されている。この遮光部材１５は、主走査（走
査断面）方向に延びるスリット１５ａを有する。
【００１１】以上の走査光学系は、反射面１２Ｒの面倒
れがないと仮定すると、走査レーザ光が描く平面は基準
走査平面であり、通常の走査光学系では、アナモフィッ
クレンズ系からなる走査レンズ系２０の各レンズの光軸
は、この基準走査平面内に位置している。
れがないと仮定すると、走査レーザ光が描く平面は基準
走査平面であり、通常の走査光学系では、アナモフィッ
クレンズ系からなる走査レンズ系２０の各レンズの光軸
は、この基準走査平面内に位置している。
【００１２】これに対し、この実施例は、走査レンズ系
２０を構成する３枚のレンズ２１〜２３のうち、第１レ
ンズ２１と第２レンズ２２が、副走査方向の異なる方向
に平行シフトされていて、走査レンズ系２０の２つの面
の光軸が基準走査面から偏心されている。このように偏
心させることによって、ゴースト光が被走査面１４に届
かなくなり、かつボウも抑制することができる。この第
１レンズ２１と第２レンズ２２は、例えば、成形によ
り、同じベース上に取り付けられるように加工される。
図２の破線は、偏心させた第１レンズ２１と第２レンズ
２２の全体形状例であり、実線は、この偏心させた両レ
ンズ２１、２２から光軸上の必要部分を切り出した形状
例を示している。このように、両レンズの外観形状は、
偏心させているときも偏心していないときと同様とする
ことができる。
２０を構成する３枚のレンズ２１〜２３のうち、第１レ
ンズ２１と第２レンズ２２が、副走査方向の異なる方向
に平行シフトされていて、走査レンズ系２０の２つの面
の光軸が基準走査面から偏心されている。このように偏
心させることによって、ゴースト光が被走査面１４に届
かなくなり、かつボウも抑制することができる。この第
１レンズ２１と第２レンズ２２は、例えば、成形によ
り、同じベース上に取り付けられるように加工される。
図２の破線は、偏心させた第１レンズ２１と第２レンズ
２２の全体形状例であり、実線は、この偏心させた両レ
ンズ２１、２２から光軸上の必要部分を切り出した形状
例を示している。このように、両レンズの外観形状は、
偏心させているときも偏心していないときと同様とする
ことができる。
【００１３】図３は、表１に示す具体的な数値データの
走査レンズ系２０につき、第１レンズ２１を１０．０ｍ
ｍ、第２レンズ２２を−９．８ｍｍ、副走査方向に平行
シフトした場合のボウの状況を示すものである。一点鎖
線で示すように、ボウ３０がよく抑制されていることが
分かる。
走査レンズ系２０につき、第１レンズ２１を１０．０ｍ
ｍ、第２レンズ２２を−９．８ｍｍ、副走査方向に平行
シフトした場合のボウの状況を示すものである。一点鎖
線で示すように、ボウ３０がよく抑制されていることが
分かる。
【００１４】表中、f は焦点距離、fBはバックフォーカ
ス、R はレンズ各面の主走査平面における曲率半径、RZ
は同副走査断面における曲率半径、D はレンズ厚もしく
はレンズ間隔、N はｄ線に対する屈折率を示す。
ス、R はレンズ各面の主走査平面における曲率半径、RZ
は同副走査断面における曲率半径、D はレンズ厚もしく
はレンズ間隔、N はｄ線に対する屈折率を示す。
【００１５】
【表１】
f=179.680
fB=85.440
面 No. R RZ D N
55.000
1* 1000.000 8.350 1.48479
2 -266.384 20.000
3 -1000.000 12.530 1.48479
4 -266.660 86.680
5 -744.000 26.300 5.000 1.48479
6 -704.000 85.440
＊は非球面
K=0.43594、 A4=-1.02285×10-7、A6=1.53885×10-11 、A8=-1.22494×10-15
但し、非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６
、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）
【００１６】
【発明の効果】本発明の走査光学系によれば、走査レン
ズ系内の２つの異なるレンズを、副走査方向の異なる方
向に平行にシフトさせるという簡単な構成により、走査
レンズ系を反射防止コートなしのプラスチックレンズか
ら構成した場合にも、ゴーストの発生がなく、かつボウ
も抑制することができる。
ズ系内の２つの異なるレンズを、副走査方向の異なる方
向に平行にシフトさせるという簡単な構成により、走査
レンズ系を反射防止コートなしのプラスチックレンズか
ら構成した場合にも、ゴーストの発生がなく、かつボウ
も抑制することができる。
【図１】本発明による走査光学系の実施例を示す平面図
である。
である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１、図２の走査光学系によるボウの発生状況
を示すグラフ図である。
を示すグラフ図である。
１２ ポリゴンミラー（偏向器）
１３ 半導体レーザ
１４ 被走査面
２０ 走査レンズ系
２１ 第１レンズ
２２ 第２レンズ
２３ 第３レンズ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−33060（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−60606（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−5849（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−239519（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−14455（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−120696（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 26/10
Claims (4)
- 【請求項１】 光偏向器によって主走査方向に走査され
る光束を、走査レンズ系を介して被走査面に走査する走
査光学系において、 上記走査レンズ系内の２つの異なるレンズを、副走査方
向の異なる方向に平行にシフトさせて、走査レンズ系内
の内面の反射光を走査光より走査垂直方向へ偏移させ、
上記内面反射光が被走査面に到達しないようにしたこと
を特徴とする走査光学系。 - 【請求項２】 請求項１記載の走査光学系において、上
記走査光学系は、プラスチック光学素子を含んでいる走
査光学系。 - 【請求項３】 請求項１記載の走査光学系において、上
記２つの異なるレンズの一方のレンズを、走査垂直断面
において、他方のレンズを平行シフトさせた結果生じる
ボウの大きさが小さくなる方向に平行シフトさせた走査
光学系。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項記載の
走査光学系において、被走査面と走査レンズ系との間に
は、基準走査面に沿うスリットを有する遮光部材が配置
されている走査光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22656394A JP3365869B2 (ja) | 1993-12-22 | 1994-09-21 | 走査光学系 |
| US08/361,954 US5646767A (en) | 1993-12-22 | 1994-12-22 | Scanning optical system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32535393 | 1993-12-22 | ||
| JP5-325353 | 1993-12-22 | ||
| JP22656394A JP3365869B2 (ja) | 1993-12-22 | 1994-09-21 | 走査光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07230051A JPH07230051A (ja) | 1995-08-29 |
| JP3365869B2 true JP3365869B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=26527230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22656394A Expired - Fee Related JP3365869B2 (ja) | 1993-12-22 | 1994-09-21 | 走査光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3365869B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7274499B2 (en) | 2003-09-17 | 2007-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus and image forming apparatus using the same |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003227998A (ja) | 2002-02-04 | 2003-08-15 | Pentax Corp | 走査光学系 |
| JP4430855B2 (ja) | 2002-07-23 | 2010-03-10 | Ｈｏｙａ株式会社 | 走査光学系 |
| JP4171284B2 (ja) | 2002-11-05 | 2008-10-22 | Ｈｏｙａ株式会社 | 走査光学系 |
| US7450274B2 (en) | 2003-05-07 | 2008-11-11 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and beam positioning method |
| 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 |
| EP2204687B1 (en) | 2008-12-31 | 2017-04-19 | S-Printing Solution Co., Ltd. | Light Scanning Unit |
-
1994
- 1994-09-21 JP JP22656394A patent/JP3365869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7274499B2 (en) | 2003-09-17 | 2007-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus and image forming apparatus using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07230051A (ja) | 1995-08-29 |
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