JPH03290609A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
- Publication number
- JPH03290609A JPH03290609A JP2093676A JP9367690A JPH03290609A JP H03290609 A JPH03290609 A JP H03290609A JP 2093676 A JP2093676 A JP 2093676A JP 9367690 A JP9367690 A JP 9367690A JP H03290609 A JPH03290609 A JP H03290609A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- semiconductor laser
- light source
- source device
- axis direction
- 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.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 38
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は光走査装置に関する。
Ｕ従来の技術］
半導体レーザーを光源とする光源装置からの光束を回転
多面鏡により偏向させ、偏向光束を結像光学系により被
走査面上に光スポットとして結像させて光走査を行う光
走査装置が知られている。
多面鏡により偏向させ、偏向光束を結像光学系により被
走査面上に光スポットとして結像させて光走査を行う光
走査装置が知られている。
［発明が解決しようとする課題］
半導体レーザーから放射される光束は発散性であるので
上記光源装置は一般にコリメートレンズを有する。
上記光源装置は一般にコリメートレンズを有する。
近来、光走査にも高速性が求められている。光走査の高
速性の達成のためにはコリメートレンズに大きな開口数
を実現して半導体レーザーの発光光量を有効に使用する
必要がある。しかし一般にコリメートレンズの開口数を
大きくしようとすると構成レンズの枚数が増え、コリメ
ートレンズのコストが高くなる。
速性の達成のためにはコリメートレンズに大きな開口数
を実現して半導体レーザーの発光光量を有効に使用する
必要がある。しかし一般にコリメートレンズの開口数を
大きくしようとすると構成レンズの枚数が増え、コリメ
ートレンズのコストが高くなる。
また回転多面鏡には周知の如く「面倒れ」の問題があり
、この問題を解決するために光源装置からの平行光束を
シリンダーレンズで副走査対応方向に集束させて回転多
面鏡の偏向反射面近傍に線像として結像させる一方、結
像光学系をアナモフィックな光学系として副走査方向に
関して上記偏向反射面と被走査面とを幾何光学的に略共
役な関係とすることが行われている。この場合、上記シ
リ〉・ケーシングの光軸方向及び光軸回りの位置調整が
面倒である。
、この問題を解決するために光源装置からの平行光束を
シリンダーレンズで副走査対応方向に集束させて回転多
面鏡の偏向反射面近傍に線像として結像させる一方、結
像光学系をアナモフィックな光学系として副走査方向に
関して上記偏向反射面と被走査面とを幾何光学的に略共
役な関係とすることが行われている。この場合、上記シ
リ〉・ケーシングの光軸方向及び光軸回りの位置調整が
面倒である。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは、光利用効率が高く、面倒れを
補正する機能を持ち、構成が簡素で低コストで実現でき
る新規な光走査装置の提供にある。
その目的とするところは、光利用効率が高く、面倒れを
補正する機能を持ち、構成が簡素で低コストで実現でき
る新規な光走査装置の提供にある。
［課題を解決するための手段］
以下、本発明を説明する。
本発明の光走査装置は「光源装置と、光源装置からの光
束を偏向させる回転多面鏡と、回転多面鏡による偏向光
束を被走査面上に結像させる結像光学系と」を有する。
束を偏向させる回転多面鏡と、回転多面鏡による偏向光
束を被走査面上に結像させる結像光学系と」を有する。
「結像光学系」は、副走査方向に関して回転多面鏡の偏
向反射面と被走査面とを幾何光学的に略共役な関係にす
るものである。
向反射面と被走査面とを幾何光学的に略共役な関係にす
るものである。
「光源装置」は、半導体レーザーとアナモフィックな楕
円フレネルレンズとを一体化してなる。
円フレネルレンズとを一体化してなる。
「楕円フレネルレンズ」は、その長軸方向を半導体レー
ザーからの放射光束の最大発散角方向に対応させるとと
もに、上記長軸方向を光走査の主走査方向に対応させて
配備される。
ザーからの放射光束の最大発散角方向に対応させるとと
もに、上記長軸方向を光走査の主走査方向に対応させて
配備される。
上記長軸方向に関する焦点距離をｆ’ｓ短軸方向に関す
る焦点距離をｆ５、半導体レーザーの発光部から楕円フ
レネルレンズに到る距離をＳとするとき、これらは ｆ、＞ｆ５＞Ｏかつ Ｓ＞ｆ８ を満足する。
る焦点距離をｆ５、半導体レーザーの発光部から楕円フ
レネルレンズに到る距離をＳとするとき、これらは ｆ、＞ｆ５＞Ｏかつ Ｓ＞ｆ８ を満足する。
［作 用コ
上記のように［楕円フレネルレンズ」はその長軸方向を
半導体レーザーからの放射光束の最大発散角方向に対応
させるので、最小発散角方向は楕円フレネルレンズの短
軸方向に対応し、半導体レーザーからの発散性の光束を
有効に処理できる。
半導体レーザーからの放射光束の最大発散角方向に対応
させるので、最小発散角方向は楕円フレネルレンズの短
軸方向に対応し、半導体レーザーからの発散性の光束を
有効に処理できる。
また、ｆＭ＞ｆｓ＞Ｏかつ Ｓ＞ｆ５
の条件を満たすため副走査対応方向に関しては光源装置
から射出する光束は常に集束性である。
から射出する光束は常に集束性である。
なお、楕円フレネルレンズは金型成形で作製できるが、
金型のマスクはＬＳＩ等のステッパーや電子線描画等で
容易に作製可能であるので楕円フレネルレンズの作製は
低コストで可能である。
金型のマスクはＬＳＩ等のステッパーや電子線描画等で
容易に作製可能であるので楕円フレネルレンズの作製は
低コストで可能である。
［実施例］
以下、具体的な実施例に即して説明する。
第１図は本発明の１実施例を示している。同図（Ａ）は
光走査装置の光源から被走査面までを光路に沿って展開
し、主走査方向が上下方向となるようにして描いたもの
であり、同図（Ｂ）は上記展開状態を副走査方向が上下
方向となるようにして描いたものである。
光走査装置の光源から被走査面までを光路に沿って展開
し、主走査方向が上下方向となるようにして描いたもの
であり、同図（Ｂ）は上記展開状態を副走査方向が上下
方向となるようにして描いたものである。
符号１は光源装置、符号３は回転多面鏡の偏向反射面、
符号５は結像光学系、符号７は被走査面をそれぞれ示し
ている。
符号５は結像光学系、符号７は被走査面をそれぞれ示し
ている。
光源装置１は半導体レーザー１０と楕円フレネルレンズ
１２がケーシング１４内に一体に組込まれたもので、ケ
ーシング１４の内部は外部に対して密閉されている。
１２がケーシング１４内に一体に組込まれたもので、ケ
ーシング１４の内部は外部に対して密閉されている。
楕円フレネルレンズ１０は第２図に示すように楕円形状
をしたフレネルレンズであり、長軸方向を半導体レーザ
ー１０からの発散性の光束における最大発散角方向に対
応させ、短軸を最小発散角方向に対応させている。従っ
て光走査との関係では第２図の左右方向が副走査方向に
、上下方向が主走査方向にそれぞれ対応している。
をしたフレネルレンズであり、長軸方向を半導体レーザ
ー１０からの発散性の光束における最大発散角方向に対
応させ、短軸を最小発散角方向に対応させている。従っ
て光走査との関係では第２図の左右方向が副走査方向に
、上下方向が主走査方向にそれぞれ対応している。
長軸方向に関する焦点距離ｆＭｘ短軸方向に対する焦点
距離ｆ５は ｆＭ＞ｆｓ＞０ の大小関係を満たす。従って楕円フレネルレンズ１０は
長軸・短軸方向とも正のパワーを持つ。
距離ｆ５は ｆＭ＞ｆｓ＞０ の大小関係を満たす。従って楕円フレネルレンズ１０は
長軸・短軸方向とも正のパワーを持つ。
半導体レーザー１０の発光部から楕円フレネルレンズ１
２に到る距離Ｓは、この実施例ではＳ”ｆＭ であり、半導体レーザー１００発光部は楕円フレネルレ
ンズ１２の光軸上の長軸方向に関する焦点位置に配備さ
れている。
２に到る距離Ｓは、この実施例ではＳ”ｆＭ であり、半導体レーザー１００発光部は楕円フレネルレ
ンズ１２の光軸上の長軸方向に関する焦点位置に配備さ
れている。
従って、楕円フレネルレンズ１２から射出する光束は、
第１図（Ａ）に示すように長軸方向即ち主走査対応方向
に関しては平行化されており、短軸方向即ち副走査対応
方向に於いては集束性となっている。
第１図（Ａ）に示すように長軸方向即ち主走査対応方向
に関しては平行化されており、短軸方向即ち副走査対応
方向に於いては集束性となっている。
楕円フレネルレンズ１２からの射出光束が副走査対応方
向に於いて集束する位置の近傍に回転多面鏡の偏向反射
面３が配備され、上記光束を反射する。反射された光束
は回転多面鏡の回転に伴い偏向し、結像光学系５に入射
する。
向に於いて集束する位置の近傍に回転多面鏡の偏向反射
面３が配備され、上記光束を反射する。反射された光束
は回転多面鏡の回転に伴い偏向し、結像光学系５に入射
する。
なお楕円フレネルレンズ１２からの射出光束が副走査対
応方向に於いて集束する位置の、楕円フレネルレンズ１
０の後側主点からの距離を第１図（Ｂ）に示すようにＳ
゛とすればＳ゛は （１／Ｓ’戸−（１／Ｓ）＋（１／ｆｓ）の関係を満足
する。
応方向に於いて集束する位置の、楕円フレネルレンズ１
０の後側主点からの距離を第１図（Ｂ）に示すようにＳ
゛とすればＳ゛は （１／Ｓ’戸−（１／Ｓ）＋（１／ｆｓ）の関係を満足
する。
結像光学系５は、主走査方向に関しては第１図（Ａ）に
示すように物体側の無限遠と被走査面位置とを共役関係
とするが、副走査方向に関しては同図（Ｂ）に示すよう
に被走査面７と偏向反射面３とを幾何光学的に略共役な
関係としている。
示すように物体側の無限遠と被走査面位置とを共役関係
とするが、副走査方向に関しては同図（Ｂ）に示すよう
に被走査面７と偏向反射面３とを幾何光学的に略共役な
関係としている。
従って偏向光束は結像光学系５の作用により被走査面７
上に光スポットとして結像し被走査面７を光走査するが
、光スポットの結像位置は回転多面鏡の偏向反射面３に
面倒れが生じても副走査方向に変動せず、面倒れの影響
を除去した良好な光走査が実現できる。
上に光スポットとして結像し被走査面７を光走査するが
、光スポットの結像位置は回転多面鏡の偏向反射面３に
面倒れが生じても副走査方向に変動せず、面倒れの影響
を除去した良好な光走査が実現できる。
第３図は別の実施例を示している。煩雑を避けるため混
同の恐れが無いと思われるものに就いては第１図に於け
ると同一の符号を用いた。
同の恐れが無いと思われるものに就いては第１図に於け
ると同一の符号を用いた。
符号ＩＡで示す光源装置は第１図の実施例に於けると同
様の構成であるが、半導体レーザー１０の発光部と楕円
フレネルレンズ１２との距離Ｓは、楕円フレネルレンズ
１２の長軸方向に関する焦点距離ｆＭよりも大きく設定
されている。このため光源装置ＩＡから射出する光束は
主・副走査対応方向とも集束性となる。
様の構成であるが、半導体レーザー１０の発光部と楕円
フレネルレンズ１２との距離Ｓは、楕円フレネルレンズ
１２の長軸方向に関する焦点距離ｆＭよりも大きく設定
されている。このため光源装置ＩＡから射出する光束は
主・副走査対応方向とも集束性となる。
結像光学系は、正のレンズ５Ａと長尺のシリンダーレン
ズ５Ｂにより構成されている。シリンダーレンズ５Ｂは
副走査方向にのみ正のパワーを持つ。
ズ５Ｂにより構成されている。シリンダーレンズ５Ｂは
副走査方向にのみ正のパワーを持つ。
従って光源装置ＩＡからの射出光束は主走査方向に関し
てはレンズ５Ａにより被走査面７上に結像する。即ち光
源装置ＩＡからの光束は主走査方向に就いては被走査面
後方のＱ点に向かって集束し、レンズ５ＡはＱ点を虚光
源として、その実像を被走査面上に結像する。
てはレンズ５Ａにより被走査面７上に結像する。即ち光
源装置ＩＡからの光束は主走査方向に就いては被走査面
後方のＱ点に向かって集束し、レンズ５ＡはＱ点を虚光
源として、その実像を被走査面上に結像する。
副走査方向に就いては光源装置ＩＡからの光束はＰ点に
向かって集束しつつレンズ５Ａに入射し、レンズ５Ａと
シリンダーレンズ５Ｂとの作用により被走査面７上に結
像する。
向かって集束しつつレンズ５Ａに入射し、レンズ５Ａと
シリンダーレンズ５Ｂとの作用により被走査面７上に結
像する。
レンズ５Ａとシリンダーレンズ５Ｂとによる結像光学系
は、被走査面７と偏向反射面３とを幾何光学的に略共役
な関係としており、これによって面倒れの補正がなされ
る。
は、被走査面７と偏向反射面３とを幾何光学的に略共役
な関係としており、これによって面倒れの補正がなされ
る。
かくして面倒れの補正された良好な光走査が可能である
。
。
上記Ｓ、 ｆ、、 ｆｓの大小関係をｆ、＜Ｓ＜ｆｓと
した光源装置も勿論可能である。
した光源装置も勿論可能である。
この場合には光源装置から射出する光束は主走査対応方
向に於いて発散性、副走査対応方向に於いて集束性′と
なる。結像光学系としては第３図の実施例と同様のもの
で正のレンズのパワーをより強くしたものを用いれば良
い。
向に於いて発散性、副走査対応方向に於いて集束性′と
なる。結像光学系としては第３図の実施例と同様のもの
で正のレンズのパワーをより強くしたものを用いれば良
い。
［発明の効果］
以上、本発明によれば新規な光走査装置を提供できる。
この光走査装置は上記の如き構成となっているので半導
体レーザーの光を有効に使用でき、従って高速の光走査
が可能である。また面倒れの補正を行うのに、光源装置
と回転多面鏡の間にシリンダーレンズを配する必要がな
く、従って装置の組みたてが容易である。また楕円フレ
ネルレンズは安価に製造できるので光走査装置自体のコ
ストも安くできる。
体レーザーの光を有効に使用でき、従って高速の光走査
が可能である。また面倒れの補正を行うのに、光源装置
と回転多面鏡の間にシリンダーレンズを配する必要がな
く、従って装置の組みたてが容易である。また楕円フレ
ネルレンズは安価に製造できるので光走査装置自体のコ
ストも安くできる。
第１図は本発明の１実施例を説明するための図、第２図
は楕円フレネルレンズを説明するための図、第３図は別
の実施例を説明するための図である。、１゜０９．結像
光学系、 ７００．被走査面、 １０、、、半導体レー ザー、 １２、、、楕円フレネルレンズ
は楕円フレネルレンズを説明するための図、第３図は別
の実施例を説明するための図である。、１゜０９．結像
光学系、 ７００．被走査面、 １０、、、半導体レー ザー、 １２、、、楕円フレネルレンズ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光源装置と、光源装置からの光束を偏向させる回転多面
鏡と、回転多面鏡による偏向光束を被走査面上に結像さ
せる結像光学系とを有し、 上記結像光学系は、副走査方向に関して回転多面鏡の偏
向反射面と被走査面とを幾何光学的に略共役な関係にす
るものであり、 上記光源装置は、半導体レーザーとアナモフイックな楕
円フレネルレンズとを一体化してなり、上記楕円フレネ
ルレンズは、その長軸方向を半導体レーザーからの放射
光束の最大発散角方向に対応させるとともに上記長軸方
向を光走査の主走査方向に対応させて配備され、上記長
軸方向に関する焦点距離をｆ＿Ｍ、短軸方向に関する焦
点距離をｆ＿Ｓ、半導体レーザーの発光部から楕円フレ
ネルレンズに到る距離をＳとするとき、 ｆ＿Ｍ＞ｆ＿Ｓ＞０かつＳ＞ｆ＿Ｓ を満足するものであることを特徴とする光走査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2093676A JPH03290609A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 光走査装置 |
| US07/673,387 US5115334A (en) | 1990-04-09 | 1991-03-22 | Optical scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2093676A JPH03290609A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290609A true JPH03290609A (ja) | 1991-12-20 |
Family
ID=14089012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2093676A Pending JPH03290609A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 光走査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5115334A (ja) |
| JP (1) | JPH03290609A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5621203A (en) * | 1992-09-25 | 1997-04-15 | Symbol Technologies | Method and apparatus for reading two-dimensional bar code symbols with an elongated laser line |
| US5742038A (en) | 1990-09-28 | 1998-04-21 | Symbol Technologies, Inc. | Beam shaping for optical scanners |
| US5369264A (en) * | 1990-09-28 | 1994-11-29 | Symbol Technologies, Inc. | Reading bar codes with a wide laser beam |
| US5859417A (en) * | 1991-06-14 | 1999-01-12 | Symbol Technologies, Inc. | Optical scanners having dual surface optical elements for dual working ranges |
| US6948662B2 (en) | 1991-07-25 | 2005-09-27 | Symbol Technologies, Inc. | Two-dimensional optical code scanner with scanning pattern having region of greater apparent brightness for assisting alignment of scanning pattern |
| US6382513B1 (en) | 1991-07-25 | 2002-05-07 | Symbol Technologies, Inc. | Optical scanner with segmented collection mirror |
| US5208701A (en) * | 1991-12-24 | 1993-05-04 | Xerox Corporation | Wobble correction lens with binary diffractive optic surface and refractive cylindrical surface |
| US5517211A (en) * | 1992-05-14 | 1996-05-14 | Kwang-Chien; Fong | Optical signal detector for an electro-optical mouse |
| CA2170934C (en) * | 1995-03-17 | 2007-06-19 | Paul Dvorkis | Optical scanners having dual surface optical elements for dual working ranges |
| US6029893A (en) * | 1995-05-22 | 2000-02-29 | Symbol Technologies, Inc. | Optical scanner having a reflected light collector including holographic optical elements |
| WO2002057838A2 (en) | 2000-10-27 | 2002-07-25 | Advanced Laser Technologies, Inc. | Light beam display with interlaced light beam scanning |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5818653A (ja) * | 1981-07-28 | 1983-02-03 | Sharp Corp | 記録装置 |
| US4915484A (en) * | 1987-04-06 | 1990-04-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Anamorphic single lens |
-
1990
- 1990-04-09 JP JP2093676A patent/JPH03290609A/ja active Pending
-
1991
- 1991-03-22 US US07/673,387 patent/US5115334A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5115334A (en) | 1992-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62275216A (ja) | 光走査装置 | |
| JPH03290609A (ja) | 光走査装置 | |
| JPH04229819A (ja) | 光走査装置 | |
| JPH0553067A (ja) | 光走査用レンズおよび光走査装置 | |
| JP3930409B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JPH0588100A (ja) | 走査装置 | |
| JPH0618802A (ja) | 光走査装置 | |
| JP3721484B2 (ja) | 光走査装置および光走査装置用の線像結像光学系 | |
| JPH0333712A (ja) | 光走査装置 | |
| JPH04245214A (ja) | 光ビーム走査光学系 | |
| EP0836106B1 (en) | Light-beam scanning apparatus comprising divergent or convergent light-shaping means | |
| JPH0373910A (ja) | 光走査装置 | |
| JPH09101471A (ja) | 光走査装置 | |
| JP2966562B2 (ja) | 走査式光学装置 | |
| JPH01200220A (ja) | 光ビーム走査光学系 | |
| JP2966561B2 (ja) | 走査光学系 | |
| JPH11311748A (ja) | 光走査装置 | |
| JP2970948B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JP2966560B2 (ja) | 走査光学系 | |
| JPH04107517A (ja) | 光源ユニット及び該光源ユニットに用いられるレンズ | |
| JP2721619B2 (ja) | 光走査装置・光走査用ホログラムレンズ | |
| JPH05164981A (ja) | 等速光走査用結像反射鏡および光走査装置 | |
| JPH0248630A (ja) | 光走査装置 | |
| JP3205264B2 (ja) | 光走査光学系 | |
| JP3206947B2 (ja) | 走査式光学装置 |