JPH01142706A - 走査光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレーザービームプリンタにおいて、被走査面上
での副走査方向のスポット径を一定に保つ走査光学系に
関する。

従来の技術 走査光学系は、レーザービームプリンタ等に用いられ、
感光ドラム等の被走査面上にレーザー光をスポット状に
結像し、且つ走査するものである。

レーザー光束を偏向させる手段として回転多面鏡が用い
られることが一般的である。しかしながら、複数の反射
面からなる回転多面鏡は、加工誤差、加工歪等の原因で
、各反射面は所謂面倒れが発生し、主走査線のピッチす
なわち副走査方向にむらが生ずる。この面倒れの補正を
光学的に行う技術が知られている。高い補正能力を有す
るものとして、上記反射面と被走査面が副走査方向にお
いて光学的共役関係とする方法が良く知られている。

この様な光学的パワー配置を実現するには、長尺のシリ
ンドリカルレンズを用いる方法（例えば特開昭５０−９
３７２０号公報）、あるいはトーリックレンズを用いる
方法（例えば特開昭６２−１７２３１７号公報）が既に
知られている。

発明が解決しようとする問題点 長尺のシリンドリカルレンズあるいはトーリックレンズ
を用いた従来の走査光学系は偏向角を大きくとると、像
面湾曲量が大きな値となり、高密度なスポットを得る際
に問題となる。特に、副走査方向のスポット径に寄与す
る収差が十分に補正されなくなる問題点がある。更に、
回転多面鏡の回転に伴って偏向点が移動し、且つ偏向の
両側で偏向点の移動が左右非対称であるので、上記収差
の補正を良好にすることは、光学系の構成レンズ枚数を
増やしても著しく困難である。従って、高密度な記録を
行う時には、偏向角の狭い範囲を使わざるをえない為、
大きな走査幅が必要な時には、光路長を大としなければ
ならず、装置の大型化を招くことになる。

本発明の目的は、光源部からの光束を偏向器の反射面の
近傍に線状に結像させる第１結像光学系を構成するシリ
ンドリカルレンズを光軸方向に位置を変化させることに
よって、副走査方向のスポット径に寄与する収差を良好
に補正することにある。

問題点を解決するための手段 本発明の走査光学系は、光源部と、第１結像光学系と偏
向器と第２結像光学系とを有する。

光源部は、光源例えば半導体レーザとコリメータレンズ
の如き、略平行光束を出射する。

第１結像光学系は、光源部からの光束を線状に結像する
ために少なくとも１つのシリンドリカルレンズからなる
。

偏向器は、回転多面鏡からなり、その反射面は、上記第
１結像光学系による結像の近傍に位置する。

第２結像光学系は、前記偏向器により偏向された光束を
被走査面上に結像し走査させる。

更に、上記第１結像光学系を構成するシリンドリカルレ
ンズの位置を光軸方向に変化させる手段を有する。

作用 本発明において、被走査面上で特に副走査方向のスポッ
ト径を制御するために、第１結像光学系のシリンドリカ
ルレンズの位置を光軸方向に変化させ、副走査方向にお
いて第２結像光学系の物点である第１結像光学系の結像
位置を変化させる。

これによって、副走査方向の像面湾曲を補正する。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。

第１図および第２図は、本発明の一実施例を示し、第１
図は、走査光学系を、偏向面に平行な方向から見たもの
であり、第２図は、第１図の走査光学系を光路に沿って
展開し、副走査方向に平行な方向から見たものである。

従って、第２図の上下方向は、副走査方向に対応する。

第１図において、半導体レーザとコリメータレンズから
なる光源部１から出射した略平行光束は、副走査方向に
のみ屈折力を有するシリンドリカルレンズからなる第１
結像光学系２を通過した後、偏向反射面４を有し、矢印
９の方向に回転する回転多面鏡３により偏向される。偏
向された光束は第２結像光学系５によって被走査面６上
に結像し、且つ矢印７の方向に走査される。一方、副走
査方向においては、第２図に示す如く、光源部ｌからの
光束は、第１結像光学系２によって、偏向反射面４の近
傍に線状に結像する。第２結像光学系５は、前記結像を
物点として光学的共役関係にある被走査面６上に像点を
結像する。

ここで、偏向器である回転多面鏡が回転し、偏向作用が
行われると、偏向反射面の位置と、第１結像光学系によ
る線状の結像位置との間にずれΔが生ずる。このずれは
、第２結像光学系の副走査方向での縦倍率をβとすると
、被走査面上でのズレδは、 δ＝Δ・β２ なる関係によって表される。そこで、このズレδを補正
し、更に加えて、第２結像光学系の副走査方向の像面湾
曲を補正する様に、シリンドリカルレンズからなる第１
結像光学系２を偏向角の変化にともなって同時に変化す
る上記収差等の補正を行う如く矢印８の方向すなわち光
軸に沿って位置を変化させる。これによって、−Ｃ的に
高密度化に伴って問題となる副走査方向の像面湾曲の収
差が良好に補正される。

尚、上記シリンドリカルレンズからなる第１結像光学系
の移動は、主走査方向の偏向−周期毎に繰り返されるも
のであるから、予めその移動量を時間の関数として記憶
装置に入れておき、順次読み出すことによって、シリン
ドリカルレンズからなる第１結像光学系の位置移動の制
御を行えば良い。

第３図は、シリンドリカルレンズからなる第１結像光学
系を偏向周期毎に高速に光軸方向に位置を変化させるた
めの構成例である。シリンドリカルレンズからなる第１
結像光学系２はバネ１２で保持され、磁石１０で作られ
る磁界中に設けられたコイル１１に駆動回路（図示せず
）からの駆動電圧を印加することで、前記シリンドリカ
ルレンズからなる第１結像光学系２は高速に光軸方向の
位置が変化させられる。第４図は他の構成例である。同
様に、シリンドリカルレンズからなる第１結像光学系２
は圧電材料からなるバイモルフ素子１３によって保持さ
れると同時に、バイモルフ素子に印加される駆動電圧に
よって、高速に光軸方向に位置が変化させられる。

尚、上記例では、第１結像光学系は、１枚のシリンドリ
カルレンズで構成されていたが、複数枚で構成されてい
てもよい。その時は、その内の１部あるいは全部のシリ
ンドリカルレンズを光軸方向に移動できる構成とすれば
よい。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、高度に像面湾曲の
収差を補正することが可能であり、特に高密度なスポッ
トによる走査を必要とするレーザープリンタ用の走査光
学系を、大きな偏向角の場合でも実現することが可能と
なり、産業上の価値は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は本発明の一実施例を示すもので、
夫々、走査光学系を偏向面に平行な方向から見た説明図
と副走査方向に平行な方向から見、しかも光路に沿った
展開図、第３図、第４図は第１結像光学系を構成するシ
リンドリカルレンズを光軸に沿って移動させるための構
成の説明図である。 ■・・・・・・光源部、２・・・・・・第１結像光学系
、３・旧・・回転多面鏡、５・・・・・・第２結像光学
系、６・・・・・・被走査面、１０・・・・・・磁石、
１１・・・・・・コイル、１３・・・・・・バイモルフ
素子。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名１−尤虎邦 ？−才１結儂光学系 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源部と、前記光源部からの光束を線状に結像する第１
   結像光学系と、前記第１結像光学系により線状に結像す
   る近傍に反射面を有する偏向器と、前記偏向器により偏
   向された光束を、被走査面上に結像する第２結像光学系
   とを有し、前記第１結像光学系は少なくとも１つのシリ
   ンドリカルレンズからなり、前記シリンドリカルレンズ
   の位置を光軸方向に変化させることによって、前記被走
   査面上に結像するスポット径を制御する走査光学系。