JP3420956B2 - 光走査装置及びこれを用いた画像読取装置と画像形成装置 - Google Patents
光走査装置及びこれを用いた画像読取装置と画像形成装置Info
- Publication number
- JP3420956B2 JP3420956B2 JP36054498A JP36054498A JP3420956B2 JP 3420956 B2 JP3420956 B2 JP 3420956B2 JP 36054498 A JP36054498 A JP 36054498A JP 36054498 A JP36054498 A JP 36054498A JP 3420956 B2 JP3420956 B2 JP 3420956B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- scanning direction
- scanning device
- correction lens
- curvature
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02B27/0031—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 for scanning purposes
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、レーザビームプ
リンタ、レーザファクシミリ、またはデジタル複写機等
に用いられる光走査装置に関するものである。
リンタ、レーザファクシミリ、またはデジタル複写機等
に用いられる光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】 従来、レーザビームプリンタ等に用い
られている多くの光走査装置は、光源としての半導体レ
ーザと、光偏向器としてのポリゴンミラーとを有し、ポ
リゴンミラーの面倒れを補正するために半導体レーザか
らの光束をポリゴンミラーに線状に結像する第１結像光
学系と、被走査面上に等速度で均一なスポットを結像す
る第２結像光学系とを設けている。
られている多くの光走査装置は、光源としての半導体レ
ーザと、光偏向器としてのポリゴンミラーとを有し、ポ
リゴンミラーの面倒れを補正するために半導体レーザか
らの光束をポリゴンミラーに線状に結像する第１結像光
学系と、被走査面上に等速度で均一なスポットを結像す
る第２結像光学系とを設けている。
【０００３】近年、安価、小型化を実現するために、第
２結像光学系を１枚の補正レンズで形成したものが、特
開平４−５０９０８号公報、特開昭６２−１３９５２０
号公報、特開平９−２８１４２２号公報、特開平９−１
７９０１７号公報、特開平８−２４８３０８号公報、特
開平１０−１４８７５５号公報等に提案されている。
２結像光学系を１枚の補正レンズで形成したものが、特
開平４−５０９０８号公報、特開昭６２−１３９５２０
号公報、特開平９−２８１４２２号公報、特開平９−１
７９０１７号公報、特開平８−２４８３０８号公報、特
開平１０−１４８７５５号公報等に提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４−５０９０８号公報、特開昭６２−１３９５２０号公
報に提案されているものでは、実際には生じる偏向面の
出入りが考慮されていない。特開平９−１７９０１７号
公報に提案されているものでは、偏向面に斜め入射する
ために生じる非対称な収差が補正されていない。特開平
９−２８１４２２号公報に提案されているものは、偏向
面に斜め入射するために生じる非対称な収差の補正をレ
ンズ形状のみで行っており、形状が複雑で加工が困難で
ある。
４−５０９０８号公報、特開昭６２−１３９５２０号公
報に提案されているものでは、実際には生じる偏向面の
出入りが考慮されていない。特開平９−１７９０１７号
公報に提案されているものでは、偏向面に斜め入射する
ために生じる非対称な収差が補正されていない。特開平
９−２８１４２２号公報に提案されているものは、偏向
面に斜め入射するために生じる非対称な収差の補正をレ
ンズ形状のみで行っており、形状が複雑で加工が困難で
ある。
【０００５】特開平８−２４８３０８号公報に提案され
ているものは、光偏向器の配置、補正レンズのシフトに
よって主走査方向像面湾曲の非対称成分を補正している
が、補正不足であり、また副走査方向の像面湾曲補正の
ため両面共に加工が困難な複雑な曲面となっている。
ているものは、光偏向器の配置、補正レンズのシフトに
よって主走査方向像面湾曲の非対称成分を補正している
が、補正不足であり、また副走査方向の像面湾曲補正の
ため両面共に加工が困難な複雑な曲面となっている。
【０００６】特開平１０−１４８７５５号公報に提案さ
れているものでも、光偏向器の配置によって、主走査方
向像面湾曲の非対称成分の補正効果が得られているが補
正不足であり、また副走査方向断面形状が両凸面である
ため、像面側の副走査方向開口数の変化が大きく、副走
査方向のビーム径変化が大きいという問題点を有してい
た。
れているものでも、光偏向器の配置によって、主走査方
向像面湾曲の非対称成分の補正効果が得られているが補
正不足であり、また副走査方向断面形状が両凸面である
ため、像面側の副走査方向開口数の変化が大きく、副走
査方向のビーム径変化が大きいという問題点を有してい
た。
【０００７】本発明は、前記のような従来の問題を解決
するものであり、比較的加工が容易な１枚構成の補正レ
ンズを用いることにより、ｆθ特性、及び像面湾曲を良
好に補正した高性能な光走査装置を提供することを目的
とする。
するものであり、比較的加工が容易な１枚構成の補正レ
ンズを用いることにより、ｆθ特性、及び像面湾曲を良
好に補正した高性能な光走査装置を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第１番目の光走査装置は、光源部と、前記
光源部からの光束を走査する光偏向器と、前記光源部と
前記光偏向器との間に配置され、前記光偏向器の偏向面
上に線像を形成する第１結像光学系と、前記光偏向器と
被走査面との間に配置された１枚の補正レンズで形成さ
れた第２結像光学系とを備え、前記第１結像光学系は前
記光偏向器の前記偏向面の法線を含み主走査方向に平行
な面内に配置され、前記第１結像光学系からの光束は前
記偏向面に主走査方向に対して斜め入射するように構成
され、前記補正レンズの少なくとも１面は、副走査方向
断面の曲率中心を結んだ線が湾曲した曲線の湾曲軸トー
リック面である光走査装置であって、前記光偏向器は、
走査中心における反射点が前記偏向面の中心から離れ、
かつ前記光源から離れる方向にシフトするように配置さ
れ、前記走査中心における反射点と前記偏向面の中心と
の距離をシフト量ΔＸ、走査中心における前記偏向面で
の反射角をα、前記光偏向器の内接円半径をｒｐとする
と、以下の（数２）を満たすことを特徴とする。
に、本発明の第１番目の光走査装置は、光源部と、前記
光源部からの光束を走査する光偏向器と、前記光源部と
前記光偏向器との間に配置され、前記光偏向器の偏向面
上に線像を形成する第１結像光学系と、前記光偏向器と
被走査面との間に配置された１枚の補正レンズで形成さ
れた第２結像光学系とを備え、前記第１結像光学系は前
記光偏向器の前記偏向面の法線を含み主走査方向に平行
な面内に配置され、前記第１結像光学系からの光束は前
記偏向面に主走査方向に対して斜め入射するように構成
され、前記補正レンズの少なくとも１面は、副走査方向
断面の曲率中心を結んだ線が湾曲した曲線の湾曲軸トー
リック面である光走査装置であって、前記光偏向器は、
走査中心における反射点が前記偏向面の中心から離れ、
かつ前記光源から離れる方向にシフトするように配置さ
れ、前記走査中心における反射点と前記偏向面の中心と
の距離をシフト量ΔＸ、走査中心における前記偏向面で
の反射角をα、前記光偏向器の内接円半径をｒｐとする
と、以下の（数２）を満たすことを特徴とする。
【０００９】
【数２】
【００１０】前記のような光走査装置によれば、偏向面
に斜め入射するために生じる主走査方向像面湾曲、及び
ｆθ特性の非対称性を、光偏向器の配置シフトのみで補
正することができる。
に斜め入射するために生じる主走査方向像面湾曲、及び
ｆθ特性の非対称性を、光偏向器の配置シフトのみで補
正することができる。
【００１１】前記第１番目の光走査装置においては、前
記補正レンズは射出面が前記湾曲軸トーリック面で、光
軸を含む主走査方向断面形状が光軸に関して対称で、前
記副走査方向断面の曲率中心を結んだ曲線が光軸に関し
て非対称であることが好ましい。前記のような、光走査
装置によれば補正レンズの加工が容易になる。
記補正レンズは射出面が前記湾曲軸トーリック面で、光
軸を含む主走査方向断面形状が光軸に関して対称で、前
記副走査方向断面の曲率中心を結んだ曲線が光軸に関し
て非対称であることが好ましい。前記のような、光走査
装置によれば補正レンズの加工が容易になる。
【００１２】また、前記補正レンズの入射面は、主走査
方向断面形状が４次以上の高次展開項を有し主走査方向
にのみ屈折力を持つ非球面シリンドリカル面であること
が好ましい。前記のような、光走査装置によれば補正レ
ンズの加工が容易になる。
方向断面形状が４次以上の高次展開項を有し主走査方向
にのみ屈折力を持つ非球面シリンドリカル面であること
が好ましい。前記のような、光走査装置によれば補正レ
ンズの加工が容易になる。
【００１３】次に、本発明の第２番目の光走査装置は、
光源部と、前記光源部からの光束を走査し少なくとも６
面の偏向面を有する光偏向器と、前記光源部と前記光偏
向器との間に配置され、前記光偏向器の偏向面上に線像
を形成する第１結像光学系と、前記光偏向器と被走査面
との間に配置され、１枚の補正レンズで形成された第２
結像光学系とを備え、前記第１結像光学系は、前記光偏
向器の前記偏向面の法線を含み主走査方向に平行な面内
に配置され、前記第１結像光学系からの光束は前記偏向
面に対して主走査方向に斜め入射する構成であり、前記
補正レンズの射出面は、副走査方向断面の曲率中心を結
んだ線が湾曲した曲線の湾曲軸トーリック面である光走
査装置であって、前記補正レンズの入射面は、主走査方
向断面形状が４次以上の高次展開項を有する主走査方向
にのみ屈折力を持つ非球面シリンドリカル面であり、前
記光偏向器は、走査中心における反射点が前記偏向面の
中心から離れ、かつ前記光源から離れる方向に、前記偏
向面のエッジ近傍で光束が欠けることの無い範囲でシフ
トするように配置されたことを特徴とする。
光源部と、前記光源部からの光束を走査し少なくとも６
面の偏向面を有する光偏向器と、前記光源部と前記光偏
向器との間に配置され、前記光偏向器の偏向面上に線像
を形成する第１結像光学系と、前記光偏向器と被走査面
との間に配置され、１枚の補正レンズで形成された第２
結像光学系とを備え、前記第１結像光学系は、前記光偏
向器の前記偏向面の法線を含み主走査方向に平行な面内
に配置され、前記第１結像光学系からの光束は前記偏向
面に対して主走査方向に斜め入射する構成であり、前記
補正レンズの射出面は、副走査方向断面の曲率中心を結
んだ線が湾曲した曲線の湾曲軸トーリック面である光走
査装置であって、前記補正レンズの入射面は、主走査方
向断面形状が４次以上の高次展開項を有する主走査方向
にのみ屈折力を持つ非球面シリンドリカル面であり、前
記光偏向器は、走査中心における反射点が前記偏向面の
中心から離れ、かつ前記光源から離れる方向に、前記偏
向面のエッジ近傍で光束が欠けることの無い範囲でシフ
トするように配置されたことを特徴とする。
【００１４】前記のような光走査装置によれば、補正レ
ンズの入射面を非球面シリンドリカル面としたので加工
が容易になり、かつ副走査方向ビーム径の変化を小さく
抑えることができる。
ンズの入射面を非球面シリンドリカル面としたので加工
が容易になり、かつ副走査方向ビーム径の変化を小さく
抑えることができる。
【００１５】前記第２番目の光走査装置においては、前
記補正レンズの射出面は、光軸を含む主走査方向断面形
状が光軸に関して非対称で、前記副走査方向断面の曲率
中心を結んだ曲線が光軸に関して非対称の湾曲軸トーリ
ック面であることが好ましい。前記のような光走査装置
によれば、高解像度を実現できる。
記補正レンズの射出面は、光軸を含む主走査方向断面形
状が光軸に関して非対称で、前記副走査方向断面の曲率
中心を結んだ曲線が光軸に関して非対称の湾曲軸トーリ
ック面であることが好ましい。前記のような光走査装置
によれば、高解像度を実現できる。
【００１６】また、本発明の画像読取装置は、前記各光
走査装置を用いたことを特徴とする。前記のような画像
読取装置によれば、前記各光走査装置を用いているので
小型、低コスト、及び高解像度とすることができる。
走査装置を用いたことを特徴とする。前記のような画像
読取装置によれば、前記各光走査装置を用いているので
小型、低コスト、及び高解像度とすることができる。
【００１７】また、本発明の画像形成は、前記各光走査
装置を用いたことを特徴とする。前記のような画像形成
装置によれば、前記各光走査装置を用いているので小
型、低コスト、及び高解像度とすることができる。
装置を用いたことを特徴とする。前記のような画像形成
装置によれば、前記各光走査装置を用いているので小
型、低コスト、及び高解像度とすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例の光走査装
置について、図面を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は、実施形態１に係る光走査装置
の構成図を示している。図１に示した光走査装置は、光
源部である半導体レーザ１と、軸対象レンズ２と、半導
体レーザ１からの光束を走査する光偏向器であるポリゴ
ンミラー４と、半導体レーザ１とポリゴンミラー４との
間に配置された副走査方向に屈折力をもつ第１結像光学
系であるシリンドリカルレンズ３と、１枚の補正レンズ
から構成される第２結像光学系である補正レンズ６とを
備えている。５はポリゴンミラーの回転中心軸、７は走
査面である。
置について、図面を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は、実施形態１に係る光走査装置
の構成図を示している。図１に示した光走査装置は、光
源部である半導体レーザ１と、軸対象レンズ２と、半導
体レーザ１からの光束を走査する光偏向器であるポリゴ
ンミラー４と、半導体レーザ１とポリゴンミラー４との
間に配置された副走査方向に屈折力をもつ第１結像光学
系であるシリンドリカルレンズ３と、１枚の補正レンズ
から構成される第２結像光学系である補正レンズ６とを
備えている。５はポリゴンミラーの回転中心軸、７は走
査面である。
【００１９】シリンドリカルレンズ３は、ポリゴンミラ
ー４の偏向面上に線像を形成する。また、シリンドリカ
ルレンズ３は、ポリゴンミラー４の偏向面の法線を含み
主走査方向に平行な面内に配置され、このシリンドリカ
ルレンズ３からの光束は偏向面に主走査方向に対して斜
め入射する。補正レンズ６の少なくとも１面は、副走査
方向断面の曲率中心を結んだ線が湾曲した曲線である湾
曲軸トーリック面である。
ー４の偏向面上に線像を形成する。また、シリンドリカ
ルレンズ３は、ポリゴンミラー４の偏向面の法線を含み
主走査方向に平行な面内に配置され、このシリンドリカ
ルレンズ３からの光束は偏向面に主走査方向に対して斜
め入射する。補正レンズ６の少なくとも１面は、副走査
方向断面の曲率中心を結んだ線が湾曲した曲線である湾
曲軸トーリック面である。
【００２０】ポリゴンミラー４は、走査中心における反
射点が偏向面の中心から離れ、かつ半導体レーザ１から
離れる方向にシフトするよう配置されており、走査中心
における反射点と偏向面の中心との距離をシフト量ΔＸ
（ｍｍ）、走査中心における偏向面での反射角をα（ｄ
ｅｇ）、ポリゴンミラー４の内接円半径をｒｐ（ｍｍ）
とすると、下記の（数３）を満たしている。
射点が偏向面の中心から離れ、かつ半導体レーザ１から
離れる方向にシフトするよう配置されており、走査中心
における反射点と偏向面の中心との距離をシフト量ΔＸ
（ｍｍ）、走査中心における偏向面での反射角をα（ｄ
ｅｇ）、ポリゴンミラー４の内接円半径をｒｐ（ｍｍ）
とすると、下記の（数３）を満たしている。
【００２１】
【数３】
【００２２】以上のように構成された光走査装置につい
て、以下その動作を説明する。半導体レーザ１からの光
束は軸対称レンズ２によって平行光、集束光、または発
散光になり、シリンドリカルレンズ３に入射し、副走査
方向についてはポリゴンミラー４の反射面近傍に集束す
る。ポリゴンミラー４は回転中心軸５を中心として回転
し、入射したレーザ光束を偏向し、補正レンズ６によっ
て走査面７上に集束し走査される。
て、以下その動作を説明する。半導体レーザ１からの光
束は軸対称レンズ２によって平行光、集束光、または発
散光になり、シリンドリカルレンズ３に入射し、副走査
方向についてはポリゴンミラー４の反射面近傍に集束す
る。ポリゴンミラー４は回転中心軸５を中心として回転
し、入射したレーザ光束を偏向し、補正レンズ６によっ
て走査面７上に集束し走査される。
【００２３】補正レンズ６は偏向点と走査面７上の走査
面とを、副走査方向で幾何光学的に共役になるように配
置され、ポリゴンミラー４の面倒れを補正するととも
に、像面湾曲、及びｆθ特性を補正している。そして、
ポリゴンミラー４をΔｘシフトし、偏向反射面に斜め入
射することにより生じる主走査方向像面湾曲とｆθ特性
の非対称性を補正している。すなわち、偏向面に斜め入
射するために生じる主走査方向像面湾曲、及びｆθ特性
の非対称性を、光偏向器の配置シフトの効果のみで補正
することができる。
面とを、副走査方向で幾何光学的に共役になるように配
置され、ポリゴンミラー４の面倒れを補正するととも
に、像面湾曲、及びｆθ特性を補正している。そして、
ポリゴンミラー４をΔｘシフトし、偏向反射面に斜め入
射することにより生じる主走査方向像面湾曲とｆθ特性
の非対称性を補正している。すなわち、偏向面に斜め入
射するために生じる主走査方向像面湾曲、及びｆθ特性
の非対称性を、光偏向器の配置シフトの効果のみで補正
することができる。
【００２４】以上のように本実施形態によれば、ポリゴ
ンミラーを最適量シフトさせることにより、比較的加工
が容易な形状の補正レンズ１枚構成で像面湾曲、ｆθ特
性を良好に補正することができ、高解像度の光走査装置
を低コストで実現できる。
ンミラーを最適量シフトさせることにより、比較的加工
が容易な形状の補正レンズ１枚構成で像面湾曲、ｆθ特
性を良好に補正することができ、高解像度の光走査装置
を低コストで実現できる。
【００２５】以下、実施例について説明する。各実施例
では、補正レンズ６の入射面形状は、主走査方向にのみ
屈折力のある非球面シリンドリカル面である。面の頂点
を原点とし、主走査方向座標ｙ（ｍｍ）の位置における
頂点からのサグ量ｚ（ｍｍ）を、入射光束の向かう方向
を正とすると、サグ量ｚは下記の（数４）で表される。
では、補正レンズ６の入射面形状は、主走査方向にのみ
屈折力のある非球面シリンドリカル面である。面の頂点
を原点とし、主走査方向座標ｙ（ｍｍ）の位置における
頂点からのサグ量ｚ（ｍｍ）を、入射光束の向かう方向
を正とすると、サグ量ｚは下記の（数４）で表される。
【００２６】
【数４】
【００２７】ここで、ＲＤy1（ｍｍ）は主走査方向曲率
半径、Ｋ１は主走査方向に寄与する円錐定数、ＡＤ１、
ＡＥ１、ＡＦ１、ＡＧ１は主走査方向に寄与する高次定
数である。
半径、Ｋ１は主走査方向に寄与する円錐定数、ＡＤ１、
ＡＥ１、ＡＦ１、ＡＧ１は主走査方向に寄与する高次定
数である。
【００２８】補正レンズ６の射出面形状は、副走査方向
断面の曲率中心を結んだ線が湾曲した曲線である湾曲軸
トーリック面であり、面の頂点を原点とし、副走査方向
座標ｘ（ｍｍ）、主走査方向座標がｙ（ｍｍ）の位置に
おける頂点からのサグ量ｚ（ｍｍ）を、入射光束の向か
う方向を正とすると、サグ量ｚは下記の（数５）で表さ
れる。
断面の曲率中心を結んだ線が湾曲した曲線である湾曲軸
トーリック面であり、面の頂点を原点とし、副走査方向
座標ｘ（ｍｍ）、主走査方向座標がｙ（ｍｍ）の位置に
おける頂点からのサグ量ｚ（ｍｍ）を、入射光束の向か
う方向を正とすると、サグ量ｚは下記の（数５）で表さ
れる。
【００２９】
【数５】
【００３０】Ｐ（ｙ）は下記の（数６）で表される。
【００３１】
【数６】
【００３２】ＲＤx2は下記の（数７）で表される。
【００３３】
【数７】
【００３４】ここで、Ｐ（ｙ）は光軸を含む主走査方向
断面形状である非円弧を表す式であり、ＲＤy2（ｍｍ）
は主走査方向曲率半径、Ｋ２は主走査方向に寄与する円
錐定数、ＡＤ２、ＡＥ２、ＡＦ２、ＡＧ２は主走査方向
に寄与する高次定数である。
断面形状である非円弧を表す式であり、ＲＤy2（ｍｍ）
は主走査方向曲率半径、Ｋ２は主走査方向に寄与する円
錐定数、ＡＤ２、ＡＥ２、ＡＦ２、ＡＧ２は主走査方向
に寄与する高次定数である。
【００３５】また、ＲＤx2は各ｙ座標における副走査方
向曲率半径を表す関数であり、ＲＤｓ（ｍｍ）は中心の
副走査方向曲率半径、ＢＣ、ＢＤ、ＢＥ、ＢＦ、及びＢ
Ｇは偶数次定数で、ＢＯＣ、ＢＯＤ、ＢＯＥ、ＢＯＦ、
及びＢＯＧは奇数次定数である。奇数次項を導入してい
るので副走査方向断面の曲率中心を結んだ曲線が光軸に
関して非対称であり、非対称に生じる副走査方向像面湾
曲を高度に補正することができる。
向曲率半径を表す関数であり、ＲＤｓ（ｍｍ）は中心の
副走査方向曲率半径、ＢＣ、ＢＤ、ＢＥ、ＢＦ、及びＢ
Ｇは偶数次定数で、ＢＯＣ、ＢＯＤ、ＢＯＥ、ＢＯＦ、
及びＢＯＧは奇数次定数である。奇数次項を導入してい
るので副走査方向断面の曲率中心を結んだ曲線が光軸に
関して非対称であり、非対称に生じる副走査方向像面湾
曲を高度に補正することができる。
【００３６】また、ｆｍは下記の（数８）で定義され、
像面上の走査速度に比例する値で、第１結像光学系から
の光束が主走査方向に関して平行光の場合は第２結像光
学系の主走査方向の焦点距離に相当する値である。図１
に示したように、Ｙ0（ｍｍ）は有効走査幅で、θ0（ｄ
ｅｇ）は有効走査幅Ｙ0に対応した偏向角である。
像面上の走査速度に比例する値で、第１結像光学系から
の光束が主走査方向に関して平行光の場合は第２結像光
学系の主走査方向の焦点距離に相当する値である。図１
に示したように、Ｙ0（ｍｍ）は有効走査幅で、θ0（ｄ
ｅｇ）は有効走査幅Ｙ0に対応した偏向角である。
【００３７】
【数８】
【００３８】次に、各実施例の具体的数値を下記の表１
から７に示す。Ｌは偏向反射面と走査面７の距離を、ｄ
は補正レンズ６の射出面頂点と走査面７の距離を表して
いる(図１)。ＴＨは補正レンズの中心肉厚を表し、硝材
屈折率は１．５１９３３、設計波長は７８８ｎｍであ
る。Ｙ0、ｒｐ、ΔＸ、Ｌ、ｄ、ＴＨ、ＲＤｙ１、ＲＤy
2、及びＲＤsの単位は（ｍｍ）で、α及びθ0の単位は
（ｄｅｇ）である。
から７に示す。Ｌは偏向反射面と走査面７の距離を、ｄ
は補正レンズ６の射出面頂点と走査面７の距離を表して
いる(図１)。ＴＨは補正レンズの中心肉厚を表し、硝材
屈折率は１．５１９３３、設計波長は７８８ｎｍであ
る。Ｙ0、ｒｐ、ΔＸ、Ｌ、ｄ、ＴＨ、ＲＤｙ１、ＲＤy
2、及びＲＤsの単位は（ｍｍ）で、α及びθ0の単位は
（ｄｅｇ）である。
【００３９】（実施例１）
【００４０】
【表１】
【００４１】（実施例２）
【００４２】
【表２】
【００４３】（実施例３）
【００４４】
【表３】
【００４５】（実施例４）
【００４６】
【表４】
【００４７】（実施例５）
【００４８】
【表５】
【００４９】（実施例６）
【００５０】
【表６】
【００５１】（実施例７）
【００５２】
【表７】
【００５３】以上の実施例における光走査装置の残存ｆ
θ誤差、像面湾曲量を図２〜６に示している。図２
(a)、(b)はそれぞれ、実施例１におけるｆθ誤差、像面
湾曲量を示し、図３(a)、(b)はそれぞれ、実施例２にお
けるｆθ誤差、像面湾曲量を示し、図４(a)、(b)はそれ
ぞれ、実施例３におけるｆθ誤差、像面湾曲量を示し、
図５(a)、(b)はそれぞれ、実施例４におけるｆθ誤差、
像面湾曲量を示し、図６(a)、(b)は、それぞれ実施例５
におけるｆθ誤差、像面湾曲量を示している。
θ誤差、像面湾曲量を図２〜６に示している。図２
(a)、(b)はそれぞれ、実施例１におけるｆθ誤差、像面
湾曲量を示し、図３(a)、(b)はそれぞれ、実施例２にお
けるｆθ誤差、像面湾曲量を示し、図４(a)、(b)はそれ
ぞれ、実施例３におけるｆθ誤差、像面湾曲量を示し、
図５(a)、(b)はそれぞれ、実施例４におけるｆθ誤差、
像面湾曲量を示し、図６(a)、(b)は、それぞれ実施例５
におけるｆθ誤差、像面湾曲量を示している。
【００５４】また、図７(a)、(b)は、それぞれ実施例６
におけるｆθ誤差、像面湾曲量を示し、図８(a)、(b)
は、それぞれ実施例７におけるｆθ誤差、像面湾曲量を
示している。各図において実線は主走査方向を、破線は
副走査方向を示している。図２〜８から、像面湾曲、ｆ
θ特性が良好に補正されていることが分かる。
におけるｆθ誤差、像面湾曲量を示し、図８(a)、(b)
は、それぞれ実施例７におけるｆθ誤差、像面湾曲量を
示している。各図において実線は主走査方向を、破線は
副走査方向を示している。図２〜８から、像面湾曲、ｆ
θ特性が良好に補正されていることが分かる。
【００５５】また、ポリゴンミラー４のシフト量ΔＸが
条件式を超えた場合の比較例１，２を以下の表８，９に
示す。 （比較例１）
条件式を超えた場合の比較例１，２を以下の表８，９に
示す。 （比較例１）
【００５６】
【表８】
【００５７】（比較例２）
【００５８】
【表９】
【００５９】図９(a)、(b)は、それぞれ比較例１におけ
るｆθ誤差、像面湾曲量を示し、図１０(a)、(b)は、そ
れぞれ比較例２におけるｆθ誤差、像面湾曲量を示して
いる。各図において実線は主走査方向を、破線は副走査
方向を示している。図９，１０から、比較例１，２では
主走査方向像面湾曲が最大３ｍｍとなり、高解像度を満
足できないことが分かる。
るｆθ誤差、像面湾曲量を示し、図１０(a)、(b)は、そ
れぞれ比較例２におけるｆθ誤差、像面湾曲量を示して
いる。各図において実線は主走査方向を、破線は副走査
方向を示している。図９，１０から、比較例１，２では
主走査方向像面湾曲が最大３ｍｍとなり、高解像度を満
足できないことが分かる。
【００６０】なお、本実施の形態では、補正レンズ形状
を表すため、（数４）〜（数７）を用いたが、同様の形
状を表すことができれば他の式を用いてもよい。 （実施の形態２）図１１は、実施形態２に係る光走査装
置の構成図を示している。本図に示した光走査装置は、
光源部である半導体レーザ８と、軸対象レンズ９と、半
導体レーザ９からの光束を走査する光偏向器である６面
の偏向面を有するポリゴンミラー１１と、半導体レーザ
８とポリゴンミラー１１との間に配置された副走査方向
に屈折力をもつ第１結像光学系であるシリンドリカルレ
ンズ１０と、１枚の補正レンズから構成される第２結像
光学系である補正レンズ１３とを備えている。１２はポ
リゴンミラーの回転中心軸、１４は走査面である。
を表すため、（数４）〜（数７）を用いたが、同様の形
状を表すことができれば他の式を用いてもよい。 （実施の形態２）図１１は、実施形態２に係る光走査装
置の構成図を示している。本図に示した光走査装置は、
光源部である半導体レーザ８と、軸対象レンズ９と、半
導体レーザ９からの光束を走査する光偏向器である６面
の偏向面を有するポリゴンミラー１１と、半導体レーザ
８とポリゴンミラー１１との間に配置された副走査方向
に屈折力をもつ第１結像光学系であるシリンドリカルレ
ンズ１０と、１枚の補正レンズから構成される第２結像
光学系である補正レンズ１３とを備えている。１２はポ
リゴンミラーの回転中心軸、１４は走査面である。
【００６１】補正レンズ１３の射出面は、副走査方向断
面の曲率中心を結んだ線が湾曲した曲線である湾曲軸ト
ーリック面である。補正レンズ１３の入射面は、主走査
方向断面形状が４次以上の高次展開項を有する主走査方
向にのみ屈折力を持つ非球面シリンドリカル面である。
また、ポリゴンミラー１１は、走査中心における反射点
が、前記偏向面の中心から離れ、かつ半導体レーザ８か
ら離れる方向に、偏向面のエッジ近傍で光束が欠けるこ
との無い範囲でシフトするよう配置されている。
面の曲率中心を結んだ線が湾曲した曲線である湾曲軸ト
ーリック面である。補正レンズ１３の入射面は、主走査
方向断面形状が４次以上の高次展開項を有する主走査方
向にのみ屈折力を持つ非球面シリンドリカル面である。
また、ポリゴンミラー１１は、走査中心における反射点
が、前記偏向面の中心から離れ、かつ半導体レーザ８か
ら離れる方向に、偏向面のエッジ近傍で光束が欠けるこ
との無い範囲でシフトするよう配置されている。
【００６２】以上のように構成された光走査装置につい
て、以下その動作を説明する。半導体レーザ８からの光
束は軸対称レンズ９によって平行光、集束光、または発
散光になり、シリンドリカルレンズ１０に入射し、副走
査方向についてはポリゴンミラー１１の反射面近傍に集
束する。ポリゴンミラー１１は回転中心軸１２を中心と
して回転し、入射したレーザ光束を偏向し、補正レンズ
１３によって走査面１４上に集束し走査される。
て、以下その動作を説明する。半導体レーザ８からの光
束は軸対称レンズ９によって平行光、集束光、または発
散光になり、シリンドリカルレンズ１０に入射し、副走
査方向についてはポリゴンミラー１１の反射面近傍に集
束する。ポリゴンミラー１１は回転中心軸１２を中心と
して回転し、入射したレーザ光束を偏向し、補正レンズ
１３によって走査面１４上に集束し走査される。
【００６３】補正レンズ１３は、偏向点と走査面１４上
の走査面とが、副走査方向で幾何光学的に共役になるよ
うに配置され、ポリゴンミラー１１の面倒れを補正する
とともに、像面湾曲、及びｆθ特性を補正している。ポ
リゴンミラー１１は６面ポリゴンミラーであり、高速化
を実現している。
の走査面とが、副走査方向で幾何光学的に共役になるよ
うに配置され、ポリゴンミラー１１の面倒れを補正する
とともに、像面湾曲、及びｆθ特性を補正している。ポ
リゴンミラー１１は６面ポリゴンミラーであり、高速化
を実現している。
【００６４】本実施形態の場合、高速化を達成するため
に、ポリゴン面数を６面としたので、各面の有効範囲が
小さくなる。このため、実施形態１のようにポリゴンミ
ラーのシフトのみで、偏向反斜面に斜め入射することに
生じる主走査方向像面湾曲とｆθ特性の非対称性を補正
しようとすると、光束を反射するために必要な範囲が偏
向面の有効範囲を超える。
に、ポリゴン面数を６面としたので、各面の有効範囲が
小さくなる。このため、実施形態１のようにポリゴンミ
ラーのシフトのみで、偏向反斜面に斜め入射することに
生じる主走査方向像面湾曲とｆθ特性の非対称性を補正
しようとすると、光束を反射するために必要な範囲が偏
向面の有効範囲を超える。
【００６５】このため、本実施形態のシフト量ΔＸは偏
向面の有効範囲内で、すなわち偏向面のエッジ近傍で光
束が欠けることの無い範囲で光束が反射されるよう決定
されている。さらに、残存する非対称性は、補正レンズ
の射出面を後に説明する（数１０）、（数１１）、及び
（数１２）で示したように主走査方向に関して奇数次項
を導入した非対称形状として補正している。
向面の有効範囲内で、すなわち偏向面のエッジ近傍で光
束が欠けることの無い範囲で光束が反射されるよう決定
されている。さらに、残存する非対称性は、補正レンズ
の射出面を後に説明する（数１０）、（数１１）、及び
（数１２）で示したように主走査方向に関して奇数次項
を導入した非対称形状として補正している。
【００６６】以上のように本実施形態によれば、ポリゴ
ンミラーを可能な範囲でシフトさせ、補正レンズ形状を
入射面が非球面シリンドリカル面、射出面が湾曲軸トー
リック面としたので、加工が容易になり、かつ補正レン
ズ１枚構成で像面湾曲、及びｆθ特性を良好に補正する
ことができ、高解像度の光走査装置を低コストで実現で
きる。
ンミラーを可能な範囲でシフトさせ、補正レンズ形状を
入射面が非球面シリンドリカル面、射出面が湾曲軸トー
リック面としたので、加工が容易になり、かつ補正レン
ズ１枚構成で像面湾曲、及びｆθ特性を良好に補正する
ことができ、高解像度の光走査装置を低コストで実現で
きる。
【００６７】以下、実施例について説明する。各実施例
の補正レンズ１３の入射面形状は、主走査方向にのみ屈
折力のある非球面シリンドリカル面であり、面の頂点を
原点とする主走査方向座標がｙ（ｍｍ）の位置における
頂点からのサグ量を入射光束の向かう方向を正とするｚ
（ｍｍ）とすると、下記の（数９）で表される。
の補正レンズ１３の入射面形状は、主走査方向にのみ屈
折力のある非球面シリンドリカル面であり、面の頂点を
原点とする主走査方向座標がｙ（ｍｍ）の位置における
頂点からのサグ量を入射光束の向かう方向を正とするｚ
（ｍｍ）とすると、下記の（数９）で表される。
【００６８】
【数９】
【００６９】補正レンズ１３の射出面形状は、副走査方
向断面の曲率中心を結んだ線が湾曲した曲線である湾曲
軸トーリック面であり、面の頂点を原点とする副走査方
向座標、主走査方向座標がｘ（ｍｍ）、ｙ（ｍｍ）の位
置における頂点からのサグ量を入射光束の向かう方向を
正とするｚ（ｍｍ）として、下記の（数１０）で表され
る。
向断面の曲率中心を結んだ線が湾曲した曲線である湾曲
軸トーリック面であり、面の頂点を原点とする副走査方
向座標、主走査方向座標がｘ（ｍｍ）、ｙ（ｍｍ）の位
置における頂点からのサグ量を入射光束の向かう方向を
正とするｚ（ｍｍ）として、下記の（数１０）で表され
る。
【００７０】
【数１０】
【００７１】Ｐ（ｙ）は下記の（数１１）で表される。
【００７２】
【数１１】
【００７３】ＲＤx2は下記の（数１２）で表される。
【００７４】
【数１２】
【００７５】ここで、Ｐ（ｙ）は光軸を含む主走査方向
断面形状である非円弧を表す式であり、ＲＤy2（ｍｍ）
は主走査方向曲率半径、Ｋ２は主走査方向に寄与する円
錐定数、ＡＤ２、ＡＥ２、ＡＦ２、ＡＧ２は主走査方向
に寄与する偶数次定数、ＡＯＤ２、ＡＯＥ２、ＡＯＦ
２、ＡＯＧ２は奇数次定数である。ＲＤx2は各ｙ座標に
おける副走査方向曲率半径を表す関数であり、ＲＤｓ
（ｍｍ）は中心の副走査方向曲率半径、ＢＣ、ＢＤ、Ｂ
Ｅ、ＢＦ、ＢＧは偶数次定数、ＢＯＣ、ＢＯＤ、ＢＯ
Ｅ、ＢＯＦ、ＢＯＧは奇数次定数である。奇数次項を導
入しているので副走査方向断面の曲率中心を結んだ曲線
が光軸に関して非対称であり、非対称に生じる副走査方
向像面湾曲を高度に補正することができる。
断面形状である非円弧を表す式であり、ＲＤy2（ｍｍ）
は主走査方向曲率半径、Ｋ２は主走査方向に寄与する円
錐定数、ＡＤ２、ＡＥ２、ＡＦ２、ＡＧ２は主走査方向
に寄与する偶数次定数、ＡＯＤ２、ＡＯＥ２、ＡＯＦ
２、ＡＯＧ２は奇数次定数である。ＲＤx2は各ｙ座標に
おける副走査方向曲率半径を表す関数であり、ＲＤｓ
（ｍｍ）は中心の副走査方向曲率半径、ＢＣ、ＢＤ、Ｂ
Ｅ、ＢＦ、ＢＧは偶数次定数、ＢＯＣ、ＢＯＤ、ＢＯ
Ｅ、ＢＯＦ、ＢＯＧは奇数次定数である。奇数次項を導
入しているので副走査方向断面の曲率中心を結んだ曲線
が光軸に関して非対称であり、非対称に生じる副走査方
向像面湾曲を高度に補正することができる。
【００７６】次に、各実施例の具体的数値を下記の各表
に示す。表中、Δｘはポリゴンミラー１１のシフト量、
αはポリゴンミラー入射角、ｒｐは内接円半径、Ｌは偏
向反射面と走査面１４との距離、ｄは補正レンズ１３の
射出面頂点と走査面１４との距離、Ｙ0は有効走査幅、
θ0はＹ0に対応した偏向角である(図１１)。ＴＨは補正
レンズの中心肉厚を表し、硝材屈折率は１．５１９３
３、設計波長は７８８ｎｍである。Ｙ0、ｒｐ、ΔＸ、
Ｌ，ｄ、ＴＨ、ＲＤｙ１、ＲＤy2、及びＲＤsの単位は
（ｍｍ）で、α及びθ0の単位は（ｄｅｇ）である。ｆ
ｍは、前記（数８）で定義した値である。
に示す。表中、Δｘはポリゴンミラー１１のシフト量、
αはポリゴンミラー入射角、ｒｐは内接円半径、Ｌは偏
向反射面と走査面１４との距離、ｄは補正レンズ１３の
射出面頂点と走査面１４との距離、Ｙ0は有効走査幅、
θ0はＹ0に対応した偏向角である(図１１)。ＴＨは補正
レンズの中心肉厚を表し、硝材屈折率は１．５１９３
３、設計波長は７８８ｎｍである。Ｙ0、ｒｐ、ΔＸ、
Ｌ，ｄ、ＴＨ、ＲＤｙ１、ＲＤy2、及びＲＤsの単位は
（ｍｍ）で、α及びθ0の単位は（ｄｅｇ）である。ｆ
ｍは、前記（数８）で定義した値である。
【００７７】（実施例８）
【００７８】
【表１０】
【００７９】（実施例９）
【００８０】
【表１１】
【００８１】以上の実施例における光走査装置の残存ｆ
θ誤差、像面湾曲量を図１２，１３に示している。図１
２(a)、(b)はそれぞれ、実施例８におけるｆθ誤差、像
面湾曲量を示し、図１３(a)、(b)はそれぞれ、実施例９
におけるｆθ誤差、像面湾曲量を示している。また、各
図において実線は主走査線方向を、破線は副走査線方向
を示している。図１２，１３から、像面湾曲、ｆθ特性
が良好に補正されていることが分かる。
θ誤差、像面湾曲量を図１２，１３に示している。図１
２(a)、(b)はそれぞれ、実施例８におけるｆθ誤差、像
面湾曲量を示し、図１３(a)、(b)はそれぞれ、実施例９
におけるｆθ誤差、像面湾曲量を示している。また、各
図において実線は主走査線方向を、破線は副走査線方向
を示している。図１２，１３から、像面湾曲、ｆθ特性
が良好に補正されていることが分かる。
【００８２】なお、本実施の形態では、補正レンズ形状
を表すため、（数９）〜（数１２）を用いたが、同様の
形状を表すことができれば他の式を用いてもよい。 （実施の形態３）図１４は、前記実施形態１に係る光走
査装置を用いた画像読取装置を示す概略図である。図１
に示した実施形態１の光走査装置と同一部材には同一番
号を付して説明を省略する。本実施形態に係る画像読取
装置は、読取面１５と、ハーフミラー１６と、検出器１
７と、検出光学系１８とを備えている。
を表すため、（数９）〜（数１２）を用いたが、同様の
形状を表すことができれば他の式を用いてもよい。 （実施の形態３）図１４は、前記実施形態１に係る光走
査装置を用いた画像読取装置を示す概略図である。図１
に示した実施形態１の光走査装置と同一部材には同一番
号を付して説明を省略する。本実施形態に係る画像読取
装置は、読取面１５と、ハーフミラー１６と、検出器１
７と、検出光学系１８とを備えている。
【００８３】ハーフミラー１６は、半導体レーザ１から
の光束を透過させるとともに読取面１５からの戻り光を
検出光学系１８に反射する。検出光学系１８は、検出器
１７に戻り光を導く。本実施形態の画像読取装置は、前
記実施形態１または２に係る光走査装置を用いているの
で、小型、低コスト、及び高解像度とすることができ
る。
の光束を透過させるとともに読取面１５からの戻り光を
検出光学系１８に反射する。検出光学系１８は、検出器
１７に戻り光を導く。本実施形態の画像読取装置は、前
記実施形態１または２に係る光走査装置を用いているの
で、小型、低コスト、及び高解像度とすることができ
る。
【００８４】なお、図１に示した実施形態１の光走査装
置を用いた例を示したが、図１１に示した実施形態２の
光走査装置を用いてもよい。 （実施の形態４）図１５は、実施形態１係る光走査装置
を用いた画像形成装置を示す概略図である。本図に示し
た画像形成装置は、図１に示した実施形態１の光走査装
置２１を備えている。光走査装置２１によって、印字情
報が感光ドラム１９上に書き込まれる。感光ドラム１９
は、光が照射されると電荷が変化する感光体が表面を覆
っている。一次帯電器２０によって、感光体の表面に静
電気イオンが付着し帯電する。現像器２２によって、印
字部に帯電トナーが付着する。
置を用いた例を示したが、図１１に示した実施形態２の
光走査装置を用いてもよい。 （実施の形態４）図１５は、実施形態１係る光走査装置
を用いた画像形成装置を示す概略図である。本図に示し
た画像形成装置は、図１に示した実施形態１の光走査装
置２１を備えている。光走査装置２１によって、印字情
報が感光ドラム１９上に書き込まれる。感光ドラム１９
は、光が照射されると電荷が変化する感光体が表面を覆
っている。一次帯電器２０によって、感光体の表面に静
電気イオンが付着し帯電する。現像器２２によって、印
字部に帯電トナーが付着する。
【００８５】付着したトナーは、転写帯電器２３によっ
て、給紙カセット２６から供給された用紙に転写され
る。転写されたトナーは、定着装置２５によって、用紙
に定着される。残ったトナーは、クリーナー２４によっ
て除去される。本実施形態の画像形成装置は、前記実施
形態１または２に係る光走査装置を用いているので、小
型、低コスト、及び高解像度とすることができる。
て、給紙カセット２６から供給された用紙に転写され
る。転写されたトナーは、定着装置２５によって、用紙
に定着される。残ったトナーは、クリーナー２４によっ
て除去される。本実施形態の画像形成装置は、前記実施
形態１または２に係る光走査装置を用いているので、小
型、低コスト、及び高解像度とすることができる。
【００８６】なお、図１に示した実施形態１の光走査装
置を用いた例を示したが、図１１に示した実施形態２の
光走査装置を用いてもよい。
置を用いた例を示したが、図１１に示した実施形態２の
光走査装置を用いてもよい。
【００８７】
【発明の効果】以上のように本発明の光走査装置によれ
ば、ポリゴンミラーを最適量シフトさせ、補正レンズを
比較的加工が容易な形状とし、かつ像面湾曲、及びｆθ
特性を良好に補正したので、高解像度の光走査装置を低
コストで実現できる。
ば、ポリゴンミラーを最適量シフトさせ、補正レンズを
比較的加工が容易な形状とし、かつ像面湾曲、及びｆθ
特性を良好に補正したので、高解像度の光走査装置を低
コストで実現できる。
【００８８】また、本発明の画像読取装置または画像形
成装置によれば、本発明に係る光走査装置を用いている
ので、小型、低コスト、及び高解像度が可能になる。で
高速の画像読取装置を実現することができる。
成装置によれば、本発明に係る光走査装置を用いている
ので、小型、低コスト、及び高解像度が可能になる。で
高速の画像読取装置を実現することができる。
【図１】本発明の実施形態１に係る光走査装置を示す構
成図
成図
【図２】（ａ）本発明の実施例１に係る光走査装置のｆ
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例１に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例１に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
【図３】（ａ）本発明の実施例２に係る光走査装置のｆ
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例２に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例２に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
【図４】（ａ）本発明の実施例３に係る光走査装置のｆ
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例３に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例３に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
【図５】（ａ）本発明の実施例４に係る光走査装置のｆ
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例４に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例４に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
【図６】（ａ）本発明の実施例５に係る光走査装置のｆ
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例５に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例５に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
【図７】（ａ）本発明の実施例６に係る光走査装置のｆ
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例６に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例６に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
【図８】（ａ）本発明の実施例７に係る光走査装置のｆ
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例７に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例７に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
【図９】（ａ）本発明の比較例１に係る光走査装置のｆ
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の比較例１に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
θ誤差を示す図 （ｂ）本発明の比較例１に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
【図１０】（ａ）本発明の比較例２に係る光走査装置の
ｆθ誤差を示す図 （ｂ）本発明の比較例２に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
ｆθ誤差を示す図 （ｂ）本発明の比較例２に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
【図１１】本発明の実施形態２に係る光走査装置を示す
構成図
構成図
【図１２】（ａ）本発明の実施例８に係る光走査装置の
ｆθ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例８に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
ｆθ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例８に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
【図１３】（ａ）本発明の実施例９に係る光走査装置の
ｆθ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例９に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
ｆθ誤差を示す図 （ｂ）本発明の実施例９に係る光走査装置の像面湾曲量
を示す図
【図１４】本発明の光走査装置を用いた画像読取装置の
一実施形態の概略構成図
一実施形態の概略構成図
【図１５】本発明の光走査装置を用いた画像形成装置の
一実施形態の概略断面図
一実施形態の概略断面図
１ 半導体レーザ
２ 対称レンズ
３，１０ シリンドリカルレンズ
４，１１ ポリゴンミラー
５，１２ 回転中心軸
６，１３ 補正レンズ
７，１４ 走査面
８ 半導体レーザ
９ 軸対称レンズ
１５ 読取面
１６ ハーフミラー
１７ 検出器
１８ 検出光学系
１９ 感光ドラム
２０ 一次帯電器
２１ 光走査装置
２２ 現像器
２３ 転写帯電器
２４ クリーナー
２５ 定着装置
２６ 給紙カセット
Claims (7)
- 【請求項１】 光源部と、前記光源部からの光束を走査
する光偏向器と、前記光源部と前記光偏向器との間に配
置され、前記光偏向器の偏向面上に線像を形成する第１
結像光学系と、前記光偏向器と被走査面との間に配置さ
れた１枚の補正レンズで形成された第２結像光学系とを
備え、前記第１結像光学系は前記光偏向器の前記偏向面
の法線を含み主走査方向に平行な面内に配置され、前記
第１結像光学系からの光束は前記偏向面に主走査方向に
対して斜め入射するように構成され、前記補正レンズの
少なくとも１面は、副走査方向断面の曲率中心を結んだ
線が湾曲した曲線の湾曲軸トーリック面である光走査装
置であって、前記光偏向器は、走査中心における反射点
が前記偏向面の中心から離れ、かつ前記光源から離れる
方向にシフトするように配置され、前記走査中心におけ
る反射点と前記偏向面の中心との距離をシフト量ΔＸ、
走査中心における前記偏向面での反射角をα、前記光偏
向器の内接円半径をｒｐとすると、下記の（数１）を満
たすことを特徴とする光走査装置。 【数１】 - 【請求項２】 前記補正レンズは射出面が前記湾曲軸ト
ーリック面で、光軸を含む主走査方向断面形状が光軸に
関して対称で、前記副走査方向断面の曲率中心を結んだ
曲線が光軸に関して非対称である請求項１に記載の光走
査装置。 - 【請求項３】 前記補正レンズの入射面は、主走査方向
断面形状が４次以上の高次展開項を有し主走査方向にの
み屈折力を持つ非球面シリンドリカル面である請求項１
に記載の光走査装置。 - 【請求項４】 光源部と、前記光源部からの光束を走査
し少なくとも６面の偏向面を有する光偏向器と、前記光
源部と前記光偏向器との間に配置され、前記光偏向器の
偏向面上に線像を形成する第１結像光学系と、前記光偏
向器と被走査面との間に配置され、１枚の補正レンズで
形成された第２結像光学系とを備え、前記第１結像光学
系は、前記光偏向器の前記偏向面の法線を含み主走査方
向に平行な面内に配置され、前記第１結像光学系からの
光束は前記偏向面に対して主走査方向に斜め入射する構
成であり、前記補正レンズの射出面は、副走査方向断面
の曲率中心を結んだ線が湾曲した曲線の湾曲軸トーリッ
ク面である光走査装置であって、前記補正レンズの入射
面は、主走査方向断面形状が４次以上の高次展開項を有
する主走査方向にのみ屈折力を持つ非球面シリンドリカ
ル面であり、前記光偏向器は、走査中心における反射点
が前記偏向面の中心から離れ、かつ前記光源から離れる
方向に、前記偏向面のエッジ近傍で光束が欠けることの
無い範囲でシフトするように配置されたことを特徴とす
る光走査装置。 - 【請求項５】 前記補正レンズの射出面は、光軸を含む
主走査方向断面形状が光軸に関して非対称で、前記副走
査方向断面の曲率中心を結んだ曲線が光軸に関して非対
称の湾曲軸トーリック面である請求項４に記載の光走査
装置。 - 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の光走
査装置を用いたことを特徴とする画像読取装置。 - 【請求項７】 請求項１から５のいずれかに記載の光走
査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36054498A JP3420956B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 光走査装置及びこれを用いた画像読取装置と画像形成装置 |
| US09/461,121 US6137617A (en) | 1998-12-18 | 1999-12-14 | Optical scanner, and image reading apparatus and image forming apparatus using the same |
| KR10-1999-0057920A KR100393874B1 (ko) | 1998-12-18 | 1999-12-15 | 광-주사장치 및 이를 이용한 화상판독장치 및 화상형성장치 |
| CNB991264142A CN1175299C (zh) | 1998-12-18 | 1999-12-17 | 光扫描装置及应用它的图象读取装置和图象形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36054498A JP3420956B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 光走査装置及びこれを用いた画像読取装置と画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000180781A JP2000180781A (ja) | 2000-06-30 |
| JP3420956B2 true JP3420956B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=18469860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36054498A Expired - Lifetime JP3420956B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 光走査装置及びこれを用いた画像読取装置と画像形成装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6137617A (ja) |
| JP (1) | JP3420956B2 (ja) |
| KR (1) | KR100393874B1 (ja) |
| CN (1) | CN1175299C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7623281B2 (en) | 2006-06-07 | 2009-11-24 | Panasonic Corporation | Scanning optical system, image formation apparatus including the scanning optical system, and imaging optical system used in the scanning optical system |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7087892B2 (en) * | 2000-08-18 | 2006-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light scanner and image forming apparatus using the same |
| KR100619037B1 (ko) * | 2004-07-02 | 2006-09-01 | 삼성전자주식회사 | 비대칭 곡률을 갖는 주사 광학 렌즈 및 상기 렌즈를채용한 광 주사 장치 |
| JP2006309090A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-11-09 | Ricoh Co Ltd | 走査光学系、光走査装置、画像形成装置およびカラー画像形成装置 |
| 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 |
| JP2007219083A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Canon Inc | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| CN101884001A (zh) | 2007-11-30 | 2010-11-10 | 3M创新有限公司 | 包括复曲面的光学元件及其制备方法 |
| JP5288987B2 (ja) * | 2008-10-21 | 2013-09-11 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置 |
| CN101666911B (zh) * | 2009-09-29 | 2011-03-16 | 苏州市博海激光科技有限公司 | 高功率激光束的展宽装置及方法 |
| JP5195830B2 (ja) | 2010-06-25 | 2013-05-15 | ブラザー工業株式会社 | 走査光学装置 |
| US8891147B2 (en) * | 2011-05-27 | 2014-11-18 | Hitachi-Lg Data Storage, Inc. | Optical beam scanning device and image display device using the same |
| KR101548445B1 (ko) * | 2011-06-22 | 2015-08-28 | 히다치 막셀 가부시키가이샤 | 화상 표시 장치 |
| JP5309234B2 (ja) * | 2012-02-27 | 2013-10-09 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 光走査装置及びこれを用いた画像形成装置 |
| US9188776B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-11-17 | Novartis Ag | System and method for scanning a beam of ultra-short pulse light |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0760221B2 (ja) * | 1985-12-13 | 1995-06-28 | セイコーエプソン株式会社 | 光走査装置 |
| JPH07111501B2 (ja) * | 1990-06-15 | 1995-11-29 | キヤノン株式会社 | ｆθレンズ及びそれを用いた画像形成装置 |
| TW209276B (en) * | 1993-03-11 | 1993-07-11 | Ind Tech Res Inst | Single scanning lens |
| JP3363531B2 (ja) * | 1993-07-23 | 2003-01-08 | 日立工機株式会社 | レーザ走査装置 |
| JPH08248308A (ja) * | 1995-03-13 | 1996-09-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 走査レンズ及び光走査装置 |
| US5875051A (en) * | 1995-10-25 | 1999-02-23 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and a scanning lens therefor |
| JPH09281422A (ja) * | 1996-04-15 | 1997-10-31 | Canon Inc | 走査光学装置 |
| JP3567408B2 (ja) * | 1996-09-04 | 2004-09-22 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 走査光学装置及び走査光学装置用の走査光学レンズ |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP36054498A patent/JP3420956B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-12-14 US US09/461,121 patent/US6137617A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-15 KR KR10-1999-0057920A patent/KR100393874B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-12-17 CN CNB991264142A patent/CN1175299C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7623281B2 (en) | 2006-06-07 | 2009-11-24 | Panasonic Corporation | Scanning optical system, image formation apparatus including the scanning optical system, and imaging optical system used in the scanning optical system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6137617A (en) | 2000-10-24 |
| CN1263274A (zh) | 2000-08-16 |
| KR100393874B1 (ko) | 2003-08-06 |
| JP2000180781A (ja) | 2000-06-30 |
| KR20000048154A (ko) | 2000-07-25 |
| CN1175299C (zh) | 2004-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6388792B1 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus | |
| US6448998B1 (en) | Scanning and imaging lens, optical scanning device and image forming apparatus | |
| JP3330248B2 (ja) | 光走査装置、画像形成装置及び画像読み取り装置 | |
| US20060187294A1 (en) | Scanning optical system, optical scanner, and image forming apparatus | |
| US6829104B2 (en) | Resin-made non-spherical optical element, optical scanning device using the optical element, and image forming apparatus using the optical scanning device | |
| JP3420956B2 (ja) | 光走査装置及びこれを用いた画像読取装置と画像形成装置 | |
| JPH05346549A (ja) | 走査光学装置 | |
| JP4970864B2 (ja) | 光走査装置、及びその光走査装置を備える光書込装置、並びにその光走査装置またはその光書込装置を備える画像形成装置 | |
| JP2002365570A (ja) | 光走査装置における像面調整方法および線像結像光学系、光走査装置および画像形成装置 | |
| US8400699B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
| US20030043442A1 (en) | Scanning optical apparatus and image forming apparatus using the same | |
| JP3943820B2 (ja) | 光走査装置及びマルチビーム光走査装置及び画像形成装置 | |
| US6825870B2 (en) | Scanning optical apparatus with reduced wave aberration | |
| JP4293780B2 (ja) | 走査光学系 | |
| JP4323977B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
| US6556332B2 (en) | Optical scanner and image forming apparatus using the same | |
| JP2003107382A (ja) | 走査光学系 | |
| JPH07318832A (ja) | 走査光学系およびそれを用いた画像形成装置 | |
| EP0694802B1 (en) | Optical scanner | |
| JP3478490B2 (ja) | 光走査装置および走査結像光学系および画像形成装置 | |
| JP4817526B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
| JP3320239B2 (ja) | 走査光学装置 | |
| JP3420439B2 (ja) | 光走査光学系及びそれを備えるレーザービームプリンタ | |
| JP3390118B2 (ja) | 光走査装置、それを用いた画像読取り装置及び画像形成装置 | |
| JP5765926B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080418 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090418 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100418 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120418 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140418 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |