JPH01315718A - Scanning optical system - Google Patents

Scanning optical system

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Publication number
JPH01315718A
JPH01315718A JP4470789A JP4470789A JPH01315718A JP H01315718 A JPH01315718 A JP H01315718A JP 4470789 A JP4470789 A JP 4470789A JP 4470789 A JP4470789 A JP 4470789A JP H01315718 A JPH01315718 A JP H01315718A
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JP
Japan
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optical system
imaging optical
lens
refractive power
scanning
Prior art date
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Application number
JP4470789A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Nakano
嘉久 中野
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Bando Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Bando Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To excellently form the image of the light of a light source by compensating the variation of the light condensing position of the light caused by temperature variation by means of the plastic lenses of 1st and 2nd image forming optical systems. CONSTITUTION:The 1st image forming optical system 5 has a glass-made cylindrical lens having a positive refracting power and a plastic lens having a negative refracting power and toric surface and the 2nd image forming optical system has at least one plastic lens having a positive refracting power. Both of the 1st and 2nd image forming optical systems have positive refracting powers. Therefore, when the focal length of one of the 1st and 2nd image forming optical systems becomes longer, that of the other becomes shorter. Thus the variation of the condensing positions of light beams in a half surface containing the paths of the light beams can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザプリンタおよびファクシミリなどにお
ける印字装置、ならびにファクシミリ、イメージスキャ
ナおよびバーコードリーダなどにおける読取り装置にお
いて好適に実施される走査光学系に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a scanning optical system suitably implemented in printing devices such as laser printers and facsimiles, and reading devices such as facsimiles, image scanners, and barcode readers.

従来の技術 レーザプリンタにおいては、帯電された直円筒状の感光
体の表面を光ビームによって、感光体の軸線方向に平行
に走査しながら泗択的に照射して除電し、感光体表面に
静電潜像が形成される。該静it潜像は現像装置によっ
て、トナー像に顕像化され、このトナー像が記録用紙に
転写されて、印刷が行なわれる。
In conventional laser printers, the surface of a charged right cylindrical photoreceptor is selectively irradiated with a light beam while scanning parallel to the axial direction of the photoreceptor to remove static electricity. A latent image is formed. The static latent image is developed into a toner image by a developing device, and this toner image is transferred onto recording paper for printing.

感光体の表面を光ビームによって走査するための走査光
学系は、半導体レーザ装置などの光源、光源からの光ビ
ームを集光し、線状に結像するシリンドリカルレンズ、
前記線状に結像されてできる線像の近傍に偏向反射面を
有し、感光体の表面を走査するために光ビームの進行方
向を経時的に変化させる偏向器、前記線像を感光体の表
面にスポットとして結像し、かつ光ビームによる感光体
の表面の走査速度を一定に保つように設計されたfθレ
ンズなどから構成される。前記偏向器はたとえば、軸直
角断面が正六角形であって軸線方向に一様である正六角
柱であって、その側面が反射鏡となっていて、その軸線
まわりに回転駆動される。該偏向器はその軸線が、シリ
ンドリカルレンズの光軸およびfθレンズの光軸を含む
平面に垂直になるように配設される。
The scanning optical system for scanning the surface of the photoreceptor with a light beam includes a light source such as a semiconductor laser device, a cylindrical lens that focuses the light beam from the light source, and forms a linear image.
A deflector that has a deflection reflecting surface near the linear image formed by the linear image formation and changes the traveling direction of the light beam over time in order to scan the surface of the photoreceptor; It is composed of an fθ lens designed to form an image as a spot on the surface of the photoreceptor and to maintain a constant scanning speed of the surface of the photoreceptor by the light beam. The deflector is, for example, a regular hexagonal prism having a regular hexagonal cross section perpendicular to the axis and uniform in the axial direction, the side surface of which serves as a reflecting mirror, and is driven to rotate around the axis. The deflector is arranged such that its axis is perpendicular to a plane including the optical axis of the cylindrical lens and the optical axis of the fθ lens.

光源から発生した光ビームは、シリンドリカルレンズに
よって偏向器の偏向反射面近傍に線状に結像され、該偏
向器によってそのIH向力方向経時的に変化される。前
記偏向反射面において反射した光ビームはfθレンズを
介して感光体の表面にスポットとして結像し、該スポッ
トは光ビームの進行方向の変化に伴って、感光体の軸線
に平行な方向に移動する。これによって感光体の表面の
主走査が行なわれ、感光体が回転することによって副走
査が行なわれる。このようにして感光体の表面には静電
潜像が形成される。
The light beam generated from the light source is formed into a linear image near the deflection reflection surface of the deflector by the cylindrical lens, and the direction of the IH force is changed over time by the deflector. The light beam reflected on the deflection reflecting surface is imaged as a spot on the surface of the photoreceptor through an fθ lens, and the spot moves in a direction parallel to the axis of the photoreceptor as the direction of travel of the light beam changes. do. As a result, main scanning of the surface of the photoreceptor is performed, and sub-scanning is performed by rotating the photoreceptor. In this way, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor.

fθレンズは、その形状の複雑さ、コスト、量産などの
要求から、近年、ガラスに代えてプラスチックがその材
料として用いられるようになってきている。
In recent years, plastic has been used as a material for fθ lenses instead of glass due to the complexity of their shape, cost, mass production, and other requirements.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、プラスチックは環境の変化、特に温度、
湿度の変化によって、その形状、屈折率などが変化しや
すいという性質を有している。したがって、fθレンズ
はプラスチック製のレンズを含んで構成するようにした
場合に、その形状、屈折率が環境の変化に伴って変化し
、これによって焦点距離が変化してしまう、fθレンズ
の焦点距離が変化すると、光ビームが感光体の表面にお
いてスポットとして結像せず、したがって像が不明瞭に
なってしまって、たとえばレーザプリンタにおいては印
刷品質が劣化する。
Problems to be solved by the invention However, plastics are susceptible to changes in the environment, especially temperature and
It has the property that its shape, refractive index, etc. change easily due to changes in humidity. Therefore, when an f-theta lens is configured to include a plastic lens, its shape and refractive index change with changes in the environment, which causes the focal length to change. If the value changes, the light beam will not be imaged as a spot on the surface of the photoreceptor, and the image will therefore become unclear, resulting in poor print quality, for example in a laser printer.

また、プラスチックはガラスに比べて屈折率が小さく、
レンズを形成した際には屈折力が小さく設計上、自由度
−が小さくなってしまう。
Also, plastic has a lower refractive index than glass,
When a lens is formed, its refractive power is small and the degree of freedom in design is reduced.

本発明の目的は、プラスチック製のレンズを用いて、し
かも環境の変化に無関係に所望の位置への光源光の良好
な結像を可能とする走査光学系を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a scanning optical system that uses a plastic lens and enables good imaging of source light to a desired position regardless of changes in the environment.

課題を解決するための手段 本発明は、光源と、第1結像光学系と、 KJ向器と、
第2結像光学系とを含み、第1結像光学系を介した光源
光が偏向器の近傍に線結像し、偏向器によって経時的に
、主走査方向にその進行方向を変えられて、第2結像光
学系を介して副走査方向に移動する被走査媒体上に点線
源することによって被走査媒体上を走査する走査光学系
において、第1結像光学系は、正の屈折力を有するガラ
ス製のシリンドリカルレンズと、副走査方向に負の屈折
力を有し、トーリック面を有するプラスチツり胃のレン
ズとを有し、この第1結像光学系は全体で正の屈折力を
有し、 第2結像光学系は、少なくとも1つ、正の屈折力を有す
るプラスチック製のレンズを有し、この第2結像光学系
は全体で正の屈折力を有し、第1結像光学系のプラスチ
ック製のレンズと第2結像光学系のプラスチック製のレ
ンズとによって、温度に依存して光源光の集光位置が変
動しないように補償するようにしたことを特徴とする走
査光学系である。
Means for Solving the Problems The present invention includes a light source, a first imaging optical system, a KJ direction device,
a second imaging optical system, the light source light that passes through the first imaging optical system forms a line image near the deflector, and the deflector changes its traveling direction in the main scanning direction over time. , in a scanning optical system that scans a medium to be scanned by a point beam source on the medium to be scanned moving in the sub-scanning direction via a second imaging optical system, the first optical system has a positive refractive power. The first imaging optical system has a glass cylindrical lens having a negative refractive power in the sub-scanning direction and a toric surface, and this first imaging optical system has a positive refractive power as a whole. the second imaging optical system has at least one plastic lens having positive refractive power; the second imaging optical system has positive refractive power as a whole; Scanning characterized in that a plastic lens of the imaging optical system and a plastic lens of the second imaging optical system are used to compensate so that the convergence position of the light source light does not change depending on temperature. It is an optical system.

また本発明は、光源と、第1結像光学系と、偏向器と、
第2結像光学系とを含み、第1結像光学系を介した光源
光が偏向器の近傍に線結像し、偏向器によって経時的に
、主走査方向にその進行方向を変えられて、第2結像光
学系を介して副走査方向に移動する被走査媒体上に点結
像することによって被走査媒体上を走査する走査光学系
において、 第1結像光学系は、正の屈折力を有するガラス製のシリ
ンドリカルレンズと、主走査方向に正の屈折力を有し、
副走査方向に負の屈折力を有するプラスチック製のトー
リックレンズとを有し、この第1結像光学系は全体で正
の屈折力を有し、第2結像光学系は、正の屈折力を有す
る少なくとも1つのプラスチック製のレンズを有し、こ
の第2結像光学系は全体で正の屈折力を有し、第1結像
光学系のプラスチック製のレンズと第2結像光学系のプ
ラスチック製のレンズとによって、温度に依存して副走
査方向の光源光の集光位置が変動しないように補償する
ようにしたことを特徴とする走査光学系である。
The present invention also provides a light source, a first imaging optical system, a deflector,
a second imaging optical system, the light source light that passes through the first imaging optical system forms a line image near the deflector, and the deflector changes its traveling direction in the main scanning direction over time. , a scanning optical system that scans a scanning medium by forming a point image on the scanning medium moving in the sub-scanning direction via a second imaging optical system, the first imaging optical system has a positive refraction system. It has a glass cylindrical lens with a strong refractive power and a positive refractive power in the main scanning direction.
The first imaging optical system has a positive refractive power as a whole, and the second imaging optical system has a positive refractive power. the second imaging optical system has a positive refractive power as a whole, and the plastic lens of the first imaging optical system and the second imaging optical system This scanning optical system is characterized in that a lens made of plastic is used to compensate for the condensing position of the light source light in the sub-scanning direction from changing depending on temperature.

作  用 本発明においては、第1結像光学系は正の屈折力を有す
るガラス製のシリンドリカルレンズと、負の屈折力を有
し、トーリック面を有するプラスチック製のレンズとを
含み、第2結像光学系は少なくとも1つ、正の屈折力を
有するプラスチック製のレンズを含み、第1、第2結像
光学系がともに正の屈折力を有している。これによって
、第1結像光学系、第2結像光学系のいずれか一方の焦
点距離が長くなると、他方の焦点距離は短くなる。
In the present invention, the first imaging optical system includes a glass cylindrical lens having positive refractive power and a plastic lens having negative refractive power and a toric surface. The imaging optical system includes at least one plastic lens having positive refractive power, and both the first and second imaging optical systems have positive refractive power. As a result, when the focal length of either the first imaging optical system or the second imaging optical system becomes longer, the focal length of the other becomes shorter.

しかも、第1結惟光学系は、トーリック面を有するプラ
スチック製のレンズを含んでいるため、偏向器で偏向さ
れる光ビームが作る偏向面内における光ビームの集光位
置、および前記偏向面に垂直な平面であって、光ビーム
の光経路を含む平面内における光ビームの集光位置のい
ずれの変動をも抑制することができる。すなわち感光体
面上における走査直線性の変動が抑制される。
Moreover, since the first condensation optical system includes a plastic lens having a toric surface, the convergence position of the light beam within the deflection plane created by the light beam deflected by the deflector, and the convergence position of the light beam within the deflection plane Any variation in the focusing position of the light beam within a vertical plane that includes the optical path of the light beam can be suppressed. That is, fluctuations in scanning linearity on the photoreceptor surface are suppressed.

また本発明においては、第1結像光学系は正の屈折力を
有するガラス製のシリンドリカルレンズと、主走査方向
には正の屈折力を有し、副走査方向には負の屈折力を有
するトーリック面を有するプラスチック製のレンズとを
含む。
Further, in the present invention, the first imaging optical system includes a glass cylindrical lens having a positive refractive power, a positive refractive power in the main scanning direction, and a negative refractive power in the sub-scanning direction. and a plastic lens having a toric surface.

実施例 プラスチックの屈折率はガラスに比べて温度依存性が大
きいことが知られている。たとえば、ポリメチルメタア
クリレート(PMMA)の場合、温度t(’C)とナト
リウムD線における屈折率n+sとの間に、 no=1.4933 1.1xlO−’t  2.lX
10−’t2     ・・・(1)なる関係があるこ
とが発表されている(工業材料、35、[5]、(36
−40)、”87)。また、レンズの屈折力ψ、焦点距
離f、屈折率n、光の進行方向上流側の面の曲率半径r
l 、下流側の面の曲率半径r2は、 なる関係を満たす、ただし、曲率半径は対応する面の曲
率中心がその面に対して光の進行方向下流側にあるとき
には正、上流側にあるときには負とされる。
EXAMPLE It is known that the refractive index of plastics has greater temperature dependence than that of glass. For example, for polymethyl methacrylate (PMMA), between the temperature t('C) and the refractive index n+s at the sodium D line: no=1.4933 1.1xlO-'t 2. lX
It has been announced that there is the following relationship (Industrial Materials, 35, [5], (36
-40), "87). Also, the refractive power ψ of the lens, the focal length f, the refractive index n, and the radius of curvature r of the surface on the upstream side in the direction of light propagation.
l, the radius of curvature r2 of the downstream surface satisfies the following relationship, however, the radius of curvature is positive when the center of curvature of the corresponding surface is on the downstream side in the direction of light travel with respect to that surface, and when it is on the upstream side considered negative.

上記第1式および第2式から、温度が上昇した場合にお
いて、屈折力ψが正のレンズにおいては焦点圧Mfが増
加し、屈折力ψが負のレンズにおいては焦点距離fが減
少することがわかる。また、湿度の変化に対しても、屈
折力Tが正のレンズと、屈折力ψが負のレンズとは、い
ずれが一方のレンズの焦点圧ifが増加すると、いずれ
が他方のレンズの焦点距離は減少することが知られてい
る。
From the above equations 1 and 2, it can be seen that when the temperature rises, the focal pressure Mf increases in a lens with a positive refractive power ψ, and the focal length f decreases in a lens with a negative refractive power ψ. Recognize. In addition, with respect to changes in humidity, a lens with a positive refractive power T and a lens with a negative refractive power ψ are both different when the focal pressure if of one lens increases, and the focal length of the other lens increases. is known to decrease.

したがって屈折力Tが正のレンズと負のレンズとを適当
に組合わせることによって、環境の変化に対して焦点距
離fの変動の少ないレンズ系を構成することができる。
Therefore, by appropriately combining a lens with a positive refractive power T and a lens with a negative refractive power T, it is possible to construct a lens system in which the focal length f fluctuates less in response to changes in the environment.

第1図は、本発明の一実施例である走査光学系1の基本
的な構成を示す系統図である。半導体レーザ装置などに
よって実現される光源2には、処理回路3から、たとえ
ば感光体などの被走査媒体4に書込むべき情報に対応す
る信号が与えられ、これによって光源2は、与えられた
信号に対応して、光ビームを発生する。該光ビームは、
第1結像光学系5を介して、偏向器6の偏向反射面6b
近傍に線状に集束する。前記偏向反射面6bによって偏
向された光ビームは、第2結像光学系を構成するfθレ
ンズ7によって、その被走査媒体4上における断面がほ
ぼ円形となるように整形され、被走査媒体4の表面にス
ポットを形成するように集束する。
FIG. 1 is a system diagram showing the basic configuration of a scanning optical system 1 which is an embodiment of the present invention. A signal corresponding to information to be written on a scanned medium 4 such as a photoreceptor is given from a processing circuit 3 to a light source 2 realized by a semiconductor laser device or the like, and thereby the light source 2 receives the given signal. A light beam is generated in response to the The light beam is
Via the first imaging optical system 5, the deflection reflection surface 6b of the deflector 6
Focuses in a line in the vicinity. The light beam deflected by the deflection reflection surface 6b is shaped by the fθ lens 7 constituting the second imaging optical system so that its cross section on the scanned medium 4 is approximately circular, and Focus to form a spot on the surface.

fθレンズ7は光ビームによる被走査媒体4の表面の走
査速度を一定に保ち、また、光ビームを整形して被走査
媒体4上に良好なスポットを形成するように設計される
The fθ lens 7 is designed to keep the scanning speed of the surface of the scanned medium 4 by the light beam constant and to shape the light beam to form a good spot on the scanned medium 4 .

被走査媒体4は、たとえば直円筒状であって、その軸線
とfθレンズ7の光軸7aとは直交する。
The medium 4 to be scanned has, for example, a right cylindrical shape, and its axis and the optical axis 7a of the fθ lens 7 are perpendicular to each other.

光ビームは、基本的には、第1結像光学系5の光軸5a
と、fθレンズ7の光軸7aとを含む平面内においての
みその進行方向が変化する。偏向器6はたとえば、軸直
角断面が正六角形であって軸線6a方向に一様である正
六角柱であって、各側面は反射鏡とされ、(口内反射面
6bを構成している。
The light beam basically follows the optical axis 5a of the first imaging optical system 5.
The direction of movement changes only within a plane that includes the optical axis 7a of the fθ lens 7. The deflector 6 is, for example, a regular hexagonal prism whose axis-perpendicular cross section is a regular hexagon and is uniform in the direction of the axis 6a, and each side is a reflecting mirror (configuring an intraoral reflecting surface 6b).

偏向器6は、被走査媒体4の軸線とfθレンズ7の光軸
7aとを含む平面に垂直な軸t!it 6 aまわりに
、矢符11方向に回転駆動される。
The deflector 6 has an axis t! perpendicular to a plane containing the axis of the scanned medium 4 and the optical axis 7a of the fθ lens 7. It is rotated around it 6 a in the direction of arrow 11.

第1結像光学系5は、ガラス製のシリンドリカルレンズ
51と、トーリック面を有するプラスチック製のトーリ
ックレンズ52とから構成される。
The first imaging optical system 5 includes a cylindrical lens 51 made of glass and a toric lens 52 made of plastic having a toric surface.

fθレンズ7は第1fθレンズ部分71と第2fθレン
ズ部分72とから構成されている。
The fθ lens 7 is composed of a first fθ lens portion 71 and a second fθ lens portion 72.

偏向器6がその軸線6aまわりに回転すると、偏向反射
面6bの法線と、該偏向反射面6bに入射する光ビーム
とがなす角、すなわち偏向反射面6bへの光ビームの入
射角は、経時的に変化し、これによってその反射角も変
化するため、被走査媒体4上に光ビームが結像してでき
るスポットの位置は、被走査媒体4の軸線に平行に矢符
12方向に移動する。このようにして光ビームによる被
走査媒体4の表面の主走査が行なわれ、また、被走査媒
体4がその軸線まわりに回転することによって副走査が
行なわれる。
When the deflector 6 rotates around its axis 6a, the angle formed between the normal line of the deflection reflection surface 6b and the light beam incident on the deflection reflection surface 6b, that is, the angle of incidence of the light beam on the deflection reflection surface 6b is: As the angle of reflection changes over time, the position of the spot formed by the light beam focused on the medium 4 to be scanned moves in the direction of arrow 12 parallel to the axis of the medium 4 to be scanned. do. In this way, the light beam performs main scanning on the surface of the scanned medium 4, and sub-scanning is performed by rotating the scanned medium 4 about its axis.

第2図は、第1結1象光学系5の光軸5aおよびfθレ
ンズ7の光軸7aを含む平面に垂直であって、前記2つ
の光軸を含むように、偏向器6の偏向反射面6bにおい
て折返された平面で切った断面図である。第1結像光学
系5は、第2図の切断面内で正の屈折力を有するガラス
製のシリンドリカルレンズ51と、前記切断面内で負の
屈折力を有するプラスチック製のトーリックレンズ52
とから構成される。前記シリンドリカルレンズ51、ト
ーリックレンズ52は、第1結像光学系5が正の屈折力
を有するように、それぞれの光ビームの進行方向上流側
、下流側の面R1,R2:R3゜R4の曲率が適当に選
ばれる。これによって、光ビームはIH向器6の偏向反
射面6bの近傍に線状に結像される。fθレンズ7は、
前述の特性を満足するようにプラスチック製の第1、第
2fθレンズ部分71.72より構成され、全体で正の
屈折力を有するようにされる。本実施例においては、後
述するように第1fθレンズ部分71の光ビームの進行
方向上流側の面R5は球面であり、下流側の面R6は非
球面であって、第2fθレンズ部分72の光ビームの進
行方向上流側の面R7はトーリック面であり、下流側の
面R8は球面となっている。このようなfθレンズ7に
入射した光ビームは、集束されて被走査媒体4上にスポ
ットを形成する。なお、fθレンズは該特性を満足する
ようであれば、2枚構成でなくてもよい。
FIG. 2 shows the deflection reflection of the deflector 6, which is perpendicular to a plane containing the optical axis 5a of the first quadrant optical system 5 and the optical axis 7a of the fθ lens 7, and includes the two optical axes. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along a plane folded back at surface 6b. The first imaging optical system 5 includes a glass cylindrical lens 51 having a positive refractive power within the cut plane shown in FIG. 2, and a plastic toric lens 52 having a negative refractive power within the cut plane.
It consists of The cylindrical lens 51 and the toric lens 52 have curvatures of R1, R2:R3°R4 on the upstream and downstream sides in the traveling direction of the light beam, respectively, so that the first imaging optical system 5 has positive refractive power. is selected appropriately. As a result, the light beam is formed into a linear image near the deflection reflection surface 6b of the IH deflector 6. The fθ lens 7 is
The first and second fθ lens portions 71 and 72 are made of plastic so as to satisfy the above-mentioned characteristics, and the entire lens has a positive refractive power. In this embodiment, as will be described later, the surface R5 on the upstream side in the traveling direction of the light beam of the first fθ lens portion 71 is a spherical surface, the surface R6 on the downstream side is an aspherical surface, and the surface R6 on the downstream side is an aspherical surface. The surface R7 on the upstream side in the beam traveling direction is a toric surface, and the surface R8 on the downstream side is a spherical surface. The light beam incident on the fθ lens 7 is focused to form a spot on the scanned medium 4. Note that the fθ lens does not need to be composed of two lenses as long as it satisfies the above characteristics.

第3図は、前記第1結像光学系5の詳しい形状を説明す
るための図である。第3図(1〉は、第1結像光学系5
の光軸5aとfθレンズ7の光軸7aとを含む平面に垂
直であって、第1結像光学系5の光軸5aを含む平面で
切った断面図であり、第3図(2)は、光軸5aと光軸
7aとを含む平面で切った断面図である。たとえばシリ
ンドリカルレンズ51の而R2は平面とされ、したがっ
てその曲率半径r12はたとえば一■である6面R1は
シリンドリカルレンズ51の長手方向に垂直な断面にお
いて、円弧部分を構成する面であって、前記円弧部分の
曲率中心は光ビームの進行方向下流側にあって、したが
って正の曲率半径rllを有する面である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the detailed shape of the first imaging optical system 5. As shown in FIG. FIG. 3 (1) shows the first imaging optical system 5
3(2) is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to a plane including the optical axis 5a of the first imaging optical system 5 and the optical axis 7a of the fθ lens 7, and including the optical axis 5a of the first imaging optical system 5. is a sectional view taken along a plane including optical axis 5a and optical axis 7a. For example, the surface R2 of the cylindrical lens 51 is a plane, and the radius of curvature r12 thereof is, for example, 1. The center of curvature of the circular arc portion is located on the downstream side in the traveling direction of the light beam, and therefore is a surface having a positive radius of curvature rll.

トーリックレンズ52の面R3,R4は、トーリック面
であって、第3図(1)の切断面内でそれぞれ負の曲率
半径r13v、正の曲率半径r14vを有しており、第
3図(2)の切断面内でそれぞれ負の曲率半径r13g
、負の曲率半径r14Mを有している。前記面R3,R
4の各曲率半径に対応する曲率中心は、いずれも光軸5
a上に存在する。またシリンドリカルレンズ51は、そ
の光軸上の厚み(以下、軸上厚)d12を有し、また面
R2,R3間は光軸5a上において距f/i d 23
だけ隔てて配設され、トーリックレンズ52は軸上厚d
34を有している。
Surfaces R3 and R4 of the toric lens 52 are toric surfaces, and have a negative radius of curvature r13v and a positive radius of curvature r14v, respectively, within the cut plane of FIG. 3(1). ) within the cutting plane, each with a negative radius of curvature r13g
, has a negative radius of curvature r14M. Said surface R3, R
The center of curvature corresponding to each radius of curvature of 4 is the optical axis 5.
Exists on a. Further, the cylindrical lens 51 has a thickness on its optical axis (hereinafter referred to as axial thickness) d12, and a distance f/i d23 between the surfaces R2 and R3 on the optical axis 5a.
The toric lenses 52 have an axial thickness d.
It has 34.

第4図は、第1結像光学系5の光軸5aとfθレンズ7
の光軸7aとを含む平面におけるfθレンズ7の断面図
である。第1fθレンズ部分71は軸上厚dSSを有し
、第2fθレンズ部分72は軸上厚d2.を有しており
、第1fθレンズ部分71の面R6と第2fθレンズ部
分72の面R7とは光軸上で距mastを隔てて配設さ
れる。
FIG. 4 shows the optical axis 5a of the first imaging optical system 5 and the fθ lens 7.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the fθ lens 7 in a plane including the optical axis 7a of FIG. The first fθ lens portion 71 has an axial thickness dSS, and the second fθ lens portion 72 has an axial thickness d2. The surface R6 of the first f.theta. lens portion 71 and the surface R7 of the second f.theta. lens portion 72 are disposed apart from each other by a distance mast on the optical axis.

第5図は、第1fθレンズ部分71のさらに詳しい形状
を説明するための図であり、第4図の切断面における断
面図である1面R5は球面であって、その曲率中心は、
光ビームの進行方向下流側の光軸7a上にあり、したが
って正の曲率半径r15を有する1面R6は、被走査媒
体4上で良好なスポットが得られるように光ビームを整
形するために、非球面とされ、近軸曲率半径r16を有
し、その曲率中心は光軸7aの上に存在する。該第1f
θレンズ部分71は、前述のように軸上厚aSSを有し
ている。
FIG. 5 is a diagram for explaining a more detailed shape of the first fθ lens portion 71, and the first surface R5, which is a cross-sectional view taken along the cut plane of FIG. 4, is a spherical surface, and its center of curvature is
One surface R6, which is located on the optical axis 7a on the downstream side in the traveling direction of the light beam and therefore has a positive radius of curvature r15, shapes the light beam so that a good spot is obtained on the scanned medium 4. It is an aspherical surface, has a paraxial radius of curvature r16, and its center of curvature is located above the optical axis 7a. The 1st f
The θ lens portion 71 has the axial thickness aSS as described above.

第6図は第2fθレンズ部分72の詳しい形状を説明す
るための図である。第6図(1)は第4図の切断面にお
ける断面図であり、第6図(2)は第6図(1)図示の
切断面線Vl−Vlから見た断面図である。第6図(1
)を参照して、被走査媒体11の軸線とfθレンズ7の
光軸7aとを含む平面内において、面R7は負の曲率半
径r 17 Nを有し、その曲率中心は光軸7a上に存
在する1面R8は、球面であって、負の曲率半径r18
を有しており、その曲率中心は光軸7a上に存在してい
る。また第2fθレンズ部分72は前述のように軸上厚
ateを有している。
FIG. 6 is a diagram for explaining the detailed shape of the second fθ lens portion 72. FIG. 6(1) is a sectional view taken along the cutting plane of FIG. 4, and FIG. 6(2) is a sectional view taken along the cutting plane line Vl--Vl shown in FIG. 6(1). Figure 6 (1
), in a plane including the axis of the scanned medium 11 and the optical axis 7a of the fθ lens 7, the surface R7 has a negative radius of curvature r 17 N, and the center of curvature is on the optical axis 7a. One existing surface R8 is a spherical surface with a negative radius of curvature r18
The center of curvature is located on the optical axis 7a. Further, the second fθ lens portion 72 has the axial thickness ate as described above.

第6図(2)を参照して、fθレンズ7の光軸7aを含
み、前記平面に垂直な平面内において、面R7は正の曲
率半径r 17 vを有し、その曲率中心は光軸7a上
に存在する。このようにして、面R7はトーリック面と
なっている。また、面R8は前述のように球面であるか
ら、該平面内においても曲率半径r18を有している。
Referring to FIG. 6(2), in a plane that includes the optical axis 7a of the fθ lens 7 and is perpendicular to the plane, the surface R7 has a positive radius of curvature r 17 v, and the center of curvature is on the optical axis. Exists on 7a. In this way, surface R7 becomes a toric surface. Furthermore, since the surface R8 is a spherical surface as described above, it also has a radius of curvature r18 within the plane.

上記のように構成されたfθレンズ7は、偏向器6のI
N向反射而面bと被走査媒体4の走査位置との位置関係
を光学的に共役にするように配設され、また第1fθレ
ンズ部分71および第2fθレンズ部分72の各曲率半
径、屈折率が前述の条件を満たずように選ばれる。この
ようにすることによって、偏向器6の軸線6aが、第1
結像光学系5の光軸5aとfθレンズ7の光軸7aとを
含む平面の法線に対してわずかに傾いても、また偏向反
射面6bが前記軸線6aに対して平行でなくとも、被走
査媒体4上でのスポットが形成される位置は該被走査媒
体4の軸線どfθレンズ7の光軸7aとを含む平面に垂
直な方向へは変化しなくなる。
The fθ lens 7 configured as described above has an I of the deflector 6.
It is arranged so that the positional relationship between the N-direction reflecting surface b and the scanning position of the scanned medium 4 is optically conjugate, and the radius of curvature and refractive index of the first fθ lens portion 71 and the second fθ lens portion 72 are is selected such that it does not satisfy the above conditions. By doing this, the axis 6a of the deflector 6 is aligned with the first
Even if the optical axis 5a of the imaging optical system 5 and the optical axis 7a of the f.theta. The position where the spot is formed on the scanned medium 4 does not change in the direction perpendicular to the plane containing the axis of the scanned medium 4 and the optical axis 7a of the fθ lens 7.

fθレンズでは、その光軸と角度θ1をなす光ビームが
入射したとき、光軸に垂直な平面上に形成されるスポッ
トと、前記平面と光軸との交点との間の距離、すなわち
像高11が、 h = f・θ1            ・・・(3
)(ただしfはfθレンズの焦点距離) となることが理想的である。したがって、fθレンズの
特性(以下、fθ特性)は、実際の像高を角度θ1の関
数として1+ (θ1)と表し、として評価することが
できる。
In an fθ lens, when a light beam forming an angle θ1 with the optical axis is incident, the distance between the spot formed on a plane perpendicular to the optical axis and the intersection of the plane and the optical axis, that is, the image height 11 is h = f・θ1...(3
) (where f is the focal length of the fθ lens). Therefore, the characteristics of the fθ lens (hereinafter referred to as fθ characteristics) can be evaluated as 1+(θ1), where the actual image height is expressed as a function of the angle θ1.

プラスチックレンズの場合、温度、湿度変化により、走
査直線性すなわちfθ特性が変化してしまう6しかし、
本発明において第1結像光学系5のトーリックレンズ5
2とfθレンズ7とに、被走査媒体4の主走査方向、副
走査方向のいずれに対しても補償機能があり、走査直線
性においても補償が行われる。
In the case of plastic lenses, scanning linearity, or fθ characteristics, change due to changes in temperature and humidity.6 However,
In the present invention, the toric lens 5 of the first imaging optical system 5
2 and the fθ lens 7 have a compensation function for both the main scanning direction and the sub-scanning direction of the scanned medium 4, and compensation is also performed for scanning linearity.

本件発明者は次のような条件下で実験を行っている。す
なわちプラスチックとしてポリメチルメタアクリレート
(屈折率rl= 1 、48 >を用い、第1結像光学
系5は、 rll=14.094          ・・・(5
)r12=−■              ・・・(
6)r13イー−820・・・(7) r13v=−19,703・・・(8)r14.=−8
20・−<9) r14v=19.703              
 =110)cL□=3.0            
       ・・・(11)d2コ21 、0   
                         
    ・・・ (12)(134=2.0     
               ・・・(13)とする
、ただし、面R3,R4はトーリック面である。また、
fθレンズ7は、 r15=459.763         ・・・(1
4)r16=−105,7438・・・(15)r17
I+=−150,35−(+6>r17V=47.81
7          −(17)r18=−144,
521・・・(18)ds&=17.20      
       ・・・(19)ds7=0.50   
           ・・(20)(1,、=3.5
0              ・・・(21)とする
。ただし、面R6は非球面、而R7はトーリック面であ
る。
The inventor of the present invention conducted experiments under the following conditions. That is, polymethyl methacrylate (refractive index rl=1,48>) is used as the plastic, and the first imaging optical system 5
) r12=-■ ...(
6) r13e-820...(7) r13v=-19,703...(8) r14. =-8
20・-<9) r14v=19.703
=110)cL□=3.0
...(11)d2ko21,0

... (12) (134=2.0
...(13), where surfaces R3 and R4 are toric surfaces. Also,
The fθ lens 7 has r15=459.763...(1
4) r16=-105,7438...(15) r17
I+=-150,35-(+6>r17V=47.81
7-(17)r18=-144,
521...(18)ds&=17.20
...(19) ds7=0.50
...(20)(1,,=3.5
0...(21). However, the surface R6 is an aspheric surface, and the surface R7 is a toric surface.

また、偏向器6の偏向反射面6bと、第1fθレンズ部
分71の而R5との間の距1ao  <第1図参照)は
、 d n= 57 、 85             
       ・・・(22)とする6ただし、上記の
長さに関する数値の単位は、いずれもミリメートル(m
m>である。
Further, the distance 1ao (see FIG. 1) between the deflection reflection surface 6b of the deflector 6 and the point R5 of the first fθ lens portion 71 is d n = 57, 85
...(22) 6 However, the units of numerical values related to the above lengths are all millimeters (m
m>.

上述のようにして構成される走査光学系1においては、
被走査媒体4の表面において、温度、湿度の変化に依ら
ず、スポットの形状および走査直線性がほぼ均一に保た
れることが前述の実験によって確認されている。
In the scanning optical system 1 configured as described above,
It has been confirmed through the above-mentioned experiment that the spot shape and scanning linearity are kept substantially uniform on the surface of the scanned medium 4 regardless of changes in temperature and humidity.

以上のように本実施例においては、第1結像光学系5は
負の屈折力を有し、トーリック面を有するプラスチック
製のトーリックレンズを含んで構成され、fθレンズ7
は正の屈折力を有するプラスチック製のレンズによって
構成されるようにする。したがって、温度変化、湿度変
化に対応する光ビームの集光位置の変動および被走査媒
体上における走査直線性の変動に対する補償は、第1結
像光学系5の光軸5aとfθレンズ7の光軸7aとを含
む平面内および前記平面に垂直な平面であって、光ビー
ムの光経路を含む平面内において行われることになる。
As described above, in this embodiment, the first imaging optical system 5 includes a plastic toric lens having a negative refractive power and a toric surface, and the fθ lens 7
is made of a plastic lens having positive refractive power. Therefore, compensation for fluctuations in the condensing position of the light beam and fluctuations in scanning linearity on the scanned medium due to changes in temperature and humidity can be achieved by adjusting the optical axis 5a of the first imaging optical system 5 and the This will be carried out in a plane containing the axis 7a and in a plane perpendicular to said plane and containing the optical path of the light beam.

これによって、被走査媒体4の表面に結像されるスポッ
トの形状および位置は、温度、湿度の変化に対しても、
はぼ−様に保たれる。したがって、走査光学系1をたと
えばレーザプリンタに対して応用した場合において、高
品質の画像が得られるようになる。
As a result, the shape and position of the spot imaged on the surface of the scanned medium 4 can be maintained even with changes in temperature and humidity.
It is kept in a similar state. Therefore, when the scanning optical system 1 is applied to a laser printer, for example, a high quality image can be obtained.

また、上記実施例のほか、第1結像光学系5は、第2図
の切断面内で正の屈折力を有するガラス製のシリンドリ
カルレンズ51と、主走査方向で正の屈折力を有し、副
走査方向で負の屈折力を有するプラスチック製のトーリ
ックレンズ52とから構成される6前記シリンドリカル
レンズ51、トーリックレンズ52は、第1結像光学系
5が正の屈折力を有するように、それぞれの光ビームの
進行方向上流側、下流側の面R1,R2;R3,r(4
の曲率が適当に選ばれる。これによって、光ビームは偏
向器6の偏向反射面6bの近傍に線状に結像される。f
θレンズ7は、前述の特性を満足するようにプラスチッ
ク製の第1、第2fθレンズ部分71.72より構成さ
れ、全体で正の屈折力を有するようにされる0本実施例
においては、後述するように第1fθレンズ部分71の
光ビームの進行方向上流側の面R5は球面であり、下流
側の面R6は非球面であって、第2fθレンズ部分72
の光ビームの進行方向上流側の面R7はトーリック面で
あり、下流側の面R8は非球面となっている。このよう
なfθレンズ7に入射した光ビームは、集束されて被走
査媒体4上にスポットを形成する。なお、fθレンズは
該特性を満足するようであれば、2枚構成でなくてもよ
い。
In addition to the above-mentioned embodiment, the first imaging optical system 5 includes a glass cylindrical lens 51 having a positive refractive power in the cross section shown in FIG. , and a plastic toric lens 52 having a negative refractive power in the sub-scanning direction.The cylindrical lens 51 and the toric lens 52 are configured such that the first imaging optical system 5 has a positive refractive power. Upstream and downstream surfaces R1, R2; R3, r(4
The curvature of is chosen appropriately. As a result, the light beam is formed into a linear image near the deflection reflecting surface 6b of the deflector 6. f
The θ lens 7 is composed of first and second fθ lens portions 71 and 72 made of plastic so as to satisfy the above-mentioned characteristics, and has a positive refractive power as a whole. As shown in FIG.
The surface R7 on the upstream side in the traveling direction of the light beam is a toric surface, and the surface R8 on the downstream side is an aspherical surface. The light beam incident on the fθ lens 7 is focused to form a spot on the scanned medium 4. Note that the fθ lens does not need to be composed of two lenses as long as it satisfies the above characteristics.

第7図は、前記第1結像光学系5の詳しい形状を説明す
るための図である。なお、第7図以下において、前実施
例と同一部分には同一符号を付す。
FIG. 7 is a diagram for explaining the detailed shape of the first imaging optical system 5. Note that in FIG. 7 and subsequent figures, the same parts as in the previous embodiment are given the same reference numerals.

第7図(1)は、第1結像光学系5の光軸5aとfθレ
ンズ7の光軸7aとを含む平面に垂直であって、第1結
像光学系5の光軸5aを含む平面で切った断面図であり
、第7図(2)は、光軸5aと光軸7aとを含む平面で
切った断面図である。
FIG. 7(1) is perpendicular to a plane including the optical axis 5a of the first imaging optical system 5 and the optical axis 7a of the fθ lens 7, and includes the optical axis 5a of the first imaging optical system 5. This is a sectional view taken along a plane, and FIG. 7(2) is a sectional view taken along a plane including the optical axis 5a and the optical axis 7a.

たとえばシリンドリカルレンズ51の面R2は平面とさ
れ、したがってその曲率半径r12はたとえば一■であ
る。而R1はシリンドリカルレンズ51の長手方向に垂
直な断面において、円弧部分を構成する面であって、前
記円弧部分の曲率中心は光ビームの進行方向下流側にあ
って、したがって正の曲率半径rllを有する面である
For example, the surface R2 of the cylindrical lens 51 is a flat surface, and therefore its radius of curvature r12 is, for example, 1. R1 is a surface forming an arc portion in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the cylindrical lens 51, and the center of curvature of the arc portion is on the downstream side in the traveling direction of the light beam, and therefore has a positive radius of curvature rll. It is a aspect of having.

トーリックレンズ52の面R3,R4は、トーリック面
であって、第7図(1)の切断面内でそれぞれ負の曲率
半径r13v、正の曲率半径r14vを有しており、第
7図(2)の切断面内でそれぞれ正の曲率半径r15や
、負の曲率半径r14□を有している。前記面R3,R
4の各曲率半径に対応する曲率中心は、いずれも光軸5
a上に存在する。またシリンドリカルレンズ51は、そ
の光軸上の厚み(以下、軸上厚)d、2を有し、また面
R2,R3間は光軸5a上において距離d23だけ隔て
て配設され、トーリックレンズ52は軸上厚d、を有し
ている。
Surfaces R3 and R4 of the toric lens 52 are toric surfaces and have a negative radius of curvature r13v and a positive radius of curvature r14v, respectively, within the cut plane of FIG. 7(1). ) have a positive radius of curvature r15 and a negative radius of curvature r14□, respectively. Said surface R3, R
The center of curvature corresponding to each radius of curvature of 4 is the optical axis 5.
Exists on a. Further, the cylindrical lens 51 has a thickness on its optical axis (hereinafter referred to as axial thickness) d, 2, and surfaces R2 and R3 are disposed apart from each other by a distance d23 on the optical axis 5a, and the toric lens 52 has an axial thickness d.

第8図は、第1結像光学系5の光軸5aとfθレンズ7
の光軸7aとを含む平面におけるfθレンズ7の断面図
である。第1fθレンズ部分71は軸上厚d5gを有し
、第2fθレンズ部分72は軸上厚d1.を有しており
、第1fθレンズ部分71の面R6と第2fθレンズ部
分72の面R7、とは光軸上で距離datを隔てて配設
される。
FIG. 8 shows the optical axis 5a of the first imaging optical system 5 and the fθ lens 7.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the fθ lens 7 in a plane including the optical axis 7a of FIG. The first fθ lens portion 71 has an axial thickness d5g, and the second fθ lens portion 72 has an axial thickness d1. The surface R6 of the first f.theta. lens portion 71 and the surface R7 of the second f.theta. lens portion 72 are arranged at a distance dat on the optical axis.

第9図は、第1fθレンズ部分71のさらに詳しい形状
を説明するための図であり、第8図の切断面における断
面図である0面R5は球面であって、その曲率中心は、
光ビームの進行方向下流側の光軸7a上にあり、したが
って正の曲率半径r15を有する。面R6は、被走査媒
体4上で良好なスポットが得られるように光ビームを整
形するために、非球面とされ、近軸曲率半径r16を有
し、その曲率中心は光軸7aの上に存在する。該第1f
θレンズ部分71は、前述のように軸上厚dSSを有し
ている。
FIG. 9 is a diagram for explaining a more detailed shape of the first fθ lens portion 71, and the 0-plane R5, which is a cross-sectional view taken along the cut plane of FIG. 8, is a spherical surface, and its center of curvature is
It is located on the optical axis 7a on the downstream side in the traveling direction of the light beam, and therefore has a positive radius of curvature r15. In order to shape the light beam so as to obtain a good spot on the scanned medium 4, the surface R6 is made an aspherical surface, has a paraxial radius of curvature r16, and its center of curvature is located above the optical axis 7a. exist. The 1st f
The θ lens portion 71 has the axial thickness dSS as described above.

第10図は第2fθレンズ部分72の詳しい形状を説明
するための図である。第10図(1)は第4図の切断面
における断面図であり、第10図(2)は第10図(1
)図示の切断面線x−xから見た断面図である。第10
図(1)を参照して、被走査媒体4の軸線とfθレンズ
7の光軸7aとを含む平面内において、面R7は負の曲
率半径r17、を有し、その曲率中心は光軸7a上に存
在する。面R8は、非球面であって、中心曲率としてr
19を有しており、その曲率中心は光軸7a上に存在し
ている。また第2rθレンズ部分72は前述のように軸
上厚ateを有している。
FIG. 10 is a diagram for explaining the detailed shape of the second fθ lens portion 72. Figure 10 (1) is a sectional view taken along the cut plane of Figure 4, and Figure 10 (2) is a cross-sectional view of Figure 10 (1).
) is a sectional view taken along the illustrated section line xx; 10th
Referring to FIG. 1, in a plane including the axis of the scanned medium 4 and the optical axis 7a of the fθ lens 7, the surface R7 has a negative radius of curvature r17, and the center of curvature is the optical axis 7a. exists above. Surface R8 is an aspherical surface, and has a center curvature of r
19, the center of curvature of which is located on the optical axis 7a. Further, the second rθ lens portion 72 has the axial thickness ate as described above.

第1121(2>を参照して、fθレンズ7の光軸7a
を含み、前記平面に垂直な平面内において、面R7は正
の曲率半径r 17 vを有し、その曲率中心は光軸7
a上に存在する。このようにして、面R7はトーリック
面となっている。
With reference to the 1121st (2>), the optical axis 7a of the fθ lens 7
In a plane perpendicular to the plane, the surface R7 has a positive radius of curvature r 17 v, and its center of curvature is along the optical axis 7
Exists on a. In this way, surface R7 becomes a toric surface.

上記のように構成されたfθレンズ7は、偏向器6の偏
向反射面6bと被走査媒体4の走査位置との位置関係を
光学的に共役にするように配設され、また第1fθレン
ズ部分71および第2fθレンズ部分72の各曲率半径
、屈折率が前述の条件を満たすように選ばれる。このよ
うにすることによって、偏向器6の軸線6aが、第1結
像光学系5の光軸5aとfθレンズ7の光軸7aとを含
む平面の法線に対してわずかに傾いても、また偏向反射
面6bが前記軸線6aに対して平行でなくとも、被走査
媒体4上でのスポットが形成される位置は該被走査媒体
4の軸線とfθレンズ7の光軸7aとを含む平面に垂直
な方向へは変化しなくなる。
The fθ lens 7 configured as described above is disposed so that the positional relationship between the deflection reflection surface 6b of the deflector 6 and the scanning position of the scanned medium 4 is optically conjugate, and the first fθ lens portion The radii of curvature and refractive index of the lens portion 71 and the second fθ lens portion 72 are selected so as to satisfy the above-mentioned conditions. By doing so, even if the axis 6a of the deflector 6 is slightly inclined with respect to the normal to the plane including the optical axis 5a of the first imaging optical system 5 and the optical axis 7a of the fθ lens 7, Furthermore, even if the deflection reflection surface 6b is not parallel to the axis 6a, the position where the spot is formed on the scanned medium 4 is a plane that includes the axis of the scanned medium 4 and the optical axis 7a of the fθ lens 7. It will no longer change in the direction perpendicular to .

fθレンズでは、その光軸と角度θ1をなす光ビームが
入射したとき、光軸に垂直な平面上に形成されるスポッ
トと、前記平面と光軸との交点との間の距離、すなわち
f気高11が、 h=f  θ1              ・・値2
3)(ただしfはfθレンズの焦点圧ilりとなること
が理想的である。したがって、fθレンズの特性(以下
、fθ特性)は、実際の像高を角度θ1の関数としてh
 (θ1)と表し、(fθ特性)(%)=江(すAニエ
141x 100 (%)・・・り24)f ・θ1 として評価することができる。
In an fθ lens, when a light beam making an angle θ1 with the optical axis is incident, the distance between the spot formed on a plane perpendicular to the optical axis and the intersection of the plane and the optical axis, that is, the f High 11 is h=f θ1...value 2
3) (However, ideally, f should be equal to the focal pressure of the fθ lens. Therefore, the characteristics of the fθ lens (hereinafter referred to as fθ characteristics) are h as the actual image height as a function of the angle θ1.
It can be expressed as (θ1) and evaluated as (fθ characteristic) (%)=E(SuAnie141x100(%)...ri24)f·θ1.

プラスチックレンズの場合、温度、湿度変化により、走
査直線性すなわちfθ特性が変化してしまう。しかし、
本発明において第1結像光学系5のトーリックレンズ5
2とfθレンズ7とに、被走査媒体4の副走査方向に対
して補償機能があり、走査直線性においても補償が行わ
れる。
In the case of plastic lenses, scanning linearity, that is, fθ characteristics, change due to changes in temperature and humidity. but,
In the present invention, the toric lens 5 of the first imaging optical system 5
2 and the fθ lens 7 have a compensation function for the sub-scanning direction of the scanned medium 4, and compensation is also performed for scanning linearity.

本件発明者はこの実施例では、次のような条件下で実験
を行っている。すなわちプラスチックとしてポリメチル
メタアクリレート(屈折率n=1゜48)を用い、第1
結像光学系5は、 rll=21.200            ・・・
(25)r12=−ω           ・・・(
26)r131I=645.642  ’      
  、、、(27)r13v=−36,312・・・(
28)r14□= 645.642         
・・・(29)r14v=36.312       
  ・・・(30)a、t=3.0         
    ・・・(31)dzt= ]、、  O・・・
 く3Z)d 31 = 2 、0         
    ・・・(33)とする。ただし、而R3,R4
はトーリック面である。また、fθレンズ7は、 r15−316.278           ・・・
(34)r 17M=−178.274       
     −(35)r17v=32.613    
           ・・・(36)d、s= 13
 、 1                    ・
・・(37)(lay=14 、 2        
            ・・・(38)d、、=g、
7                     ・・・
(39)とする、ただし、面R6と面R8は非球面、而
R7はトーリック面である。
In this example, the present inventor conducted an experiment under the following conditions. That is, polymethyl methacrylate (refractive index n=1°48) was used as the plastic, and the first
The imaging optical system 5 has rll=21.200...
(25) r12=-ω...(
26) r131I=645.642'
,,,(27)r13v=-36,312...(
28) r14□=645.642
...(29) r14v=36.312
...(30) a, t=3.0
...(31) dzt= ],, O...
ku3Z) d 31 = 2, 0
...(33). However, R3, R4
is a toric surface. Moreover, the fθ lens 7 has r15-316.278...
(34) r 17M=-178.274
-(35)r17v=32.613
...(36) d, s= 13
, 1 ・
...(37) (lay=14, 2
...(38) d,,=g,
7...
(39), where surfaces R6 and R8 are aspherical surfaces, and R7 is a toric surface.

面R6と面R8の非球面形状は次式による。The aspherical shapes of the surfaces R6 and R8 are determined by the following equation.

・・・(40) 而R6の非球面データは、 f10=  170.46022        ・・
・(41)K=−13,94716516・・・ く4
2)A、=1.636066xl(l’       
・・・(43)A!=−1,003659X10−” 
     ・・・(44)而R8の非球面データは、 R,=−160,61118・・・(45)K=3. 
47020421                 
    ・・・ (46)A、=−2,045441x
 1.0−’      ・・・〈47)Aa”3.3
20088X10−”           ・・・(
48)また、偏向器6の1向反射面6bと、第1fθレ
ンズ部分71の面R5との間の距Mdo  (第1図参
照)は、 d、=56.1            −(49)と
する。ただし、上記の長さに関する数値の単位は、いず
れもミリメートル(ro m )である。
...(40) The aspheric data of R6 is f10= 170.46022...
・(41) K=-13,94716516... Ku4
2) A, = 1.636066xl(l'
...(43) A! =-1,003659X10-”
...(44) The aspherical surface data of R8 is R,=-160,61118...(45)K=3.
47020421
... (46) A, = -2,045441x
1.0-'...〈47)Aa"3.3
20088X10-"...(
48) Furthermore, the distance Mdo (see FIG. 1) between the one-way reflecting surface 6b of the deflector 6 and the surface R5 of the first fθ lens portion 71 is d,=56.1−(49). However, the unit of the above-mentioned numerical values regarding length is millimeter (ro m ).

このように本発明では、第1結像光学系5のプラスチッ
クレンズ52の主走査方向の屈折力を正とすることによ
り第2結像光学系7の屈折力を補うことができる。すな
わち、第2結像光学系7の屈折力を補うことにより、偏
光器6から被走査媒体4までの距離を短くでき、走査光
学系全体をコンパクトにできる。
As described above, in the present invention, the refractive power of the second imaging optical system 7 can be supplemented by making the refractive power of the plastic lens 52 of the first imaging optical system 5 positive in the main scanning direction. That is, by supplementing the refractive power of the second imaging optical system 7, the distance from the polarizer 6 to the scanned medium 4 can be shortened, and the entire scanning optical system can be made compact.

上述のようにして構成される走査光学系1においては、
被走査媒体4の表面において、温度、湿度の変化に依ら
ず、スポットの形状および走査直線性がほぼ均一に保た
れることが前述の実験によって確認されている。
In the scanning optical system 1 configured as described above,
It has been confirmed through the above-mentioned experiment that the spot shape and scanning linearity are kept substantially uniform on the surface of the scanned medium 4 regardless of changes in temperature and humidity.

本実施例においては、第1結(’A光学系5は、副走査
方向に負の屈折力を有し、トーリック面を有するプラス
チック製のトーリックレンズを含んで構成され、fθレ
ンズ7は、副走査方向に正の屈折力を有するプラスチッ
ク製のレンズによって構成されるようにする。
In this embodiment, the first optical system 5 has a negative refractive power in the sub-scanning direction and includes a plastic toric lens having a toric surface, and the fθ lens 7 has a sub-scanning direction. The lens is made of plastic and has a positive refractive power in the scanning direction.

発明の効果 以上のように本発明に従えば、プラスチック製のレンズ
を用いて、しかも、環境の変化に無関係に所望の位置へ
の光源光の良好な結像が可能となる。すなわち、被走査
媒体上に点結像される光源光の断面形状は、環境の変化
に依4らずに一様に保たれる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to form a good image of the light source light at a desired position using a plastic lens, regardless of changes in the environment. That is, the cross-sectional shape of the light source light formed as a point image on the scanned medium is kept uniform regardless of changes in the environment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例である走査光学系1の基本的
な構成を示す系統図、第2図は前記走査光学系1の第1
結像光学系5の光軸5aおよびfθレンズ7の光軸を含
む平面に垂直であって、前記2つの光軸を含むように偏
向器6の偏向反射面6bにおいて折返された平面で切っ
た断面図、第3図は第1結像光学系5の詳しい形状を説
明するための図、第4図はfθレンズ7の第1結像光学
系5の光軸5aとfθレンズ7の光軸7aとを含む平面
における断面図、第5図は第1fθレンズ部分71の形
状を説明するための図、第6図は第2fθレンズ部分7
2の形状を説明するための図、第7図は他の実施例にお
ける第1結像光学系5の形状説明図、第8図は光軸5a
と光軸7aとを含む平面におけるfθレンズ7の断面図
、第9図は第1fθレンズ部分71の形状説明図、第1
0図は第2fθレンズ部分72の形状説明図である。 】・・・走査光学系、2・・・光源、4・・・被走査媒
体、5・・・第1結像光学系、6・・・偏向器、7・・
・fθレンズ、51・・・シリンドリカルレンズ、52
・・・トーリックレンズ、71・・・第1fθレンズ部
分、72・・・第2fθレンズ部分 代理人  弁理士 西教 圭一部 第4区     第5図 第6 図 Sご 7 380     第9図 /7 第10囚
FIG. 1 is a system diagram showing the basic configuration of a scanning optical system 1 which is an embodiment of the present invention, and FIG.
It is cut by a plane that is perpendicular to a plane that includes the optical axis 5a of the imaging optical system 5 and the optical axis of the fθ lens 7, and that is folded at the deflection reflection surface 6b of the deflector 6 so as to include the two optical axes. A sectional view, FIG. 3 is a diagram for explaining the detailed shape of the first imaging optical system 5, and FIG. 4 shows the optical axis 5a of the first imaging optical system 5 of the fθ lens 7 and the optical axis of the fθ lens 7. 7a, FIG. 5 is a diagram for explaining the shape of the first fθ lens portion 71, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the second fθ lens portion 7.
FIG. 7 is a diagram for explaining the shape of the first imaging optical system 5 in another embodiment, and FIG. 8 is a diagram for explaining the shape of the first imaging optical system 5 in another embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the fθ lens 7 in a plane including the optical axis 7a and the optical axis 7a, and FIG.
FIG. 0 is an explanatory diagram of the shape of the second fθ lens portion 72. ]...Scanning optical system, 2...Light source, 4...Scanned medium, 5...First imaging optical system, 6...Deflector, 7...
・fθ lens, 51...Cylindrical lens, 52
... Toric lens, 71... 1st f-theta lens part, 72... 2nd f-theta lens part Agent Patent attorney Saikyo Keibu 4th Ward Figure 5 Figure 6 Figure S 7 380 Figure 9/7 10 prisoners

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光源と、第1結像光学系と、偏向器と、第2結像
光学系とを含み、第1結像光学系を介した光源光が偏向
器の近傍に線結像し、偏向器によつて経時的に、主走査
方向にその進行方向を変えられて、第2結像光学系を介
して副走査方向に移動する被走査媒体上に点結像するこ
とによつて被走査媒体上を走査する走査光学系において
、 第1結像光学系は、正の屈折力を有するガラス製のシリ
ンドリカルレンズと、副走査方向に負の屈折力を有し、
トーリツク面を有するプラスチック製のレンズとを有し
、この第1結像光学系は全体で正の屈折力を有し、 第2結像光学系は、少なくとも1つ、正の屈折力を有す
るプラスチック製のレンズを有し、この第2結像光学系
は全体で正の屈折力を有し、第1結像光学系のプラスチ
ック製のレンズと第2結像光学系のプラスチック製のレ
ンズとによつて、温度に依存して光源光の集光位置が変
動しないように補償するようにしたことを特徴とする走
査光学系。
(1) It includes a light source, a first imaging optical system, a deflector, and a second imaging optical system, and the light source light via the first imaging optical system forms a line image in the vicinity of the deflector, The traveling direction of the medium is changed over time in the main scanning direction by a deflector, and a point image is formed on the scanned medium moving in the sub-scanning direction via the second imaging optical system. In the scanning optical system that scans on the scanning medium, the first imaging optical system includes a glass cylindrical lens having positive refractive power and negative refractive power in the sub-scanning direction,
and a plastic lens having a toric surface, the first imaging optical system having positive refractive power as a whole, and the second imaging optical system having at least one plastic lens having positive refractive power. The second imaging optical system has a positive refractive power as a whole, and the plastic lens of the first imaging optical system and the plastic lens of the second imaging optical system have Accordingly, there is provided a scanning optical system that compensates for the condensing position of the light source light to not fluctuate depending on the temperature.
(2)光源と、第1結像光学系と、偏向器と、第2結像
光学系とを含み、第1結像光学系を介した光源光が偏向
器の近傍に線結像し、偏向器によつて経時的に、主走査
方向にその進行方向を変えられて、第2結像光学系を介
して副走査方向に移動する被走査媒体上に点結像するこ
とによつて被走査媒体上を走査する走査光学系において
、 第1結像光学系は、正の屈折力を有するガラス製のシリ
ンドリカルレンズと、主走査方向に正の屈折力を有し、
副走査方向に負の屈折力を有するプラスチック製のトー
リツクレンズとを有し、この第1結像光学系は全体で正
の屈折力を有し、第2結像光学系は、正の屈折力を有す
る少なくとも1つのプラスチック製のレンズを有し、こ
の第2結像光学系は全体で正の屈折力を有し、第1結像
光学系のプラスチック製のレンズと第2結像光学系のプ
ラスチック製のレンズとによつて、温度に依存して副走
査方向の光源光の集光位置が変動しないように補償する
ようにしたことを特徴とする走査光学系。
(2) including a light source, a first imaging optical system, a deflector, and a second imaging optical system, the light source light passing through the first imaging optical system forms a line image in the vicinity of the deflector; The traveling direction of the medium is changed over time in the main scanning direction by a deflector, and a point image is formed on the scanned medium moving in the sub-scanning direction via the second imaging optical system. In the scanning optical system that scans on the scanning medium, the first imaging optical system includes a glass cylindrical lens having positive refractive power, and having positive refractive power in the main scanning direction,
The first imaging optical system has a positive refractive power as a whole, and the second imaging optical system has a positive refractive power. the second imaging optical system has a positive refractive power as a whole, and the plastic lens of the first imaging optical system and the second imaging optical system What is claimed is: 1. A scanning optical system comprising: a plastic lens to compensate for temperature-dependent convergence position of light source light in the sub-scanning direction;
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0387812A (en) * 1989-08-31 1991-04-12 Toshiba Corp Scanning type optical device

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