JPH0417926Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

考案の目的 （産業上の利用分野） この考案は光走査光学系、特に光源として半導
体レーザーを用い倒れ補正光学系を含む走査光学
系のビーム整形光学系に関する。 （従来技術） レーザービームプリンタ等の走査光学系におい
ては、半導体レーザーを光源とし、コリメータレ
ンズによつて略平行光束となつたビームは、通常
三角プリズムを使用するか、シリンドリカルレン
ズを使用してビームを整形されて光偏向器へ導か
れる。 上記のうち、三角プリズムを用いる法はレーザ
ーから偏向器まではコンパクトに出来るものの、
被走査面上に必ずしも副走査方向のビームウエス
トが出来ないので、深度上問題がある。また部品
点数も多くなり調整のための工数がかかるという
欠点がある。ポリゴン反射面の倒れ補正のため、
副走査方向断面においてポリゴンと被走査面は幾
何光学的に略共役関係となつている結像系におい
て、コリメートレンズからの光束を凸のシリンド
リカル単レンズで変形して入射させる光学系は、
被走査面に副走査方向のビームウエストを一致さ
せることが出来るが、シリンドリカルレンズと光
偏向器の間隔が大きくなるという欠点を有してい
る。 （この考案が解決しようとする問題点） この考案は光源からの光束をシリンドリカルレ
ンズによりビーム整形する光走査光学系におい
て、光源と光偏向器の間隔を短くし、コンパクト
な光走査光学系を実現しようとするものである。 考案の構成 （問題点を解決するための手段） この考案においては、光源からの光ビームをビ
ーム整形光学系を通してビームを偏向走査する光
偏向装置に入射させる光学装置において、上記ビ
ーム整形光学系は、光源からのほぼ平行なビーム
を少なくとも一枚づつの副走査方向に正と負の屈
折力を持つシリンドリカルレンズによつて、上記
偏向装置近傍に線結像させるようにしたことを特
徴とする。 （実施例） 以下この考案の実施例を示す。 第２図はビーム整形光学系として単一のシリン
ドリカルレンズを用いた光走査装置の主走査方向
面内の光学配置を示す。１は半導体レーザー、２
はコリメータレンズ、３はシリンドリカルレンズ
であるビーム整形光学系、４はミラー、５はポリ
ゴン、６はfθレンズ、７はアナモフイツクレン
ズ、８は被走査面のドラムである。ビーム整形光
学系のシリンドリカルレンズは単レンズの場合の
一例を示せば以下のようである。 表中の記号は、 r_i：光源側から第ｉ番目のレンズ面の頂点曲率半
径 d_i：光源側から第ｉ番目のレンズ面間隔 n_i：光源側から第ｉ番目のレンズ材料の屈折率 をそれぞれ示す。また、非球面形状は面の頂点を
原点とし、光軸方向をＸ軸とした直交座標系にお
いて頂点曲率をＣ、円錐定数をＫ、非球面係数を
A_i、非球面のべき数をP_i（P_i＞2.0）としたとき φ＝√²＋² で表される。

【表】

【表】 上記の内、第１面はシリンドリカルであり、主
走査方向の曲率半径は∞、第６面は変形シリンド
リカル面で、第３図に示すように、副走査方向の
曲率半径 ｒ＝23.80 でるのは ｘ＝０ にお
いてであり、屈折面は主走査方向Ｘ面内の曲率半
径 ｒ＝−850.0 の円弧をＸ軸の回りに回転さ
せて出来る曲面である。 この場合、第４面ないし第７面は合成光学系と
してfθ特性が満足されている結像系とされてお
り、シリンドリカルレンズとポリゴン鏡との間隔
は600mmと非常に長くなつている。この間隔を短
くするのがこの考案の目的である。 また、第３面と第８面は副走査方向断面におい
ては、幾何光学的共役関係にあり、この光学系へ
の入射ビーム径はシリンドリカルレンズ前面40mm
のところに主走査方向4.5mm、副走査方向2.4mmの
ビーム径が想定されている。 この光学系において、単玉凸シリンドリカルレ
ンズであつたところを、例えば第１図に示すよう
に、凸と凹のシリンドリカルレンズの配置で構成
し上記例の第１面からポリゴンまでを以下のよう
に変更する。

【表】 ただし第１面、第４面の主走査方向の曲率は∞
である。 この例では上記従来例と同様、第１面の前方40
mmに副走査方向2.4mmのビーム径のビームウエス
トを想定している。このとき、ドラム上の副走査
方向のビーム径は80μmとなる。 入射ビームウエスト径が異なつた場合は、被走
査面上にビームウエストが来なくなるが、これに
対しては上記のシリンドリカルレンズの１枚を以
下のように移動することで補正出来る。

【表】 この場合は入射ビーム径は副走査方向で3.2mm、
ドラム上の副走査方向ビーム径は57μmとなる。 また、第２シリンドリカルレンズを移動させて
もよい。

【表】 この場合の入射ビーム径およびドラム上のビー
ム径は上と同じである。 もし、入射ビーム径が3.2mmとなりシリンドリ
カルレンズを移動させないとビームウエストはド
ラム面から1.6mmずれてしまう。 シリンドリカルレンズの移動はレンズ枠を螺子
で前後進させ、あるいは長孔とボルトとの組合せ
等、公知の各種の移動機構が利用可能である。 考案の効果 この考案のビーム整形光学系は、上記のように
シリンドリカルレンズを１枚追加するだけで光源
から光偏向器までの長さを略半分に短縮でき、光
走査装置をコンパクトに出来るだけでなく、ビー
ム整形光学系を構成するシリンドリカルレンズを
僅かに移動させるだけで、光源の変化に対応して
常にビームウエストを被走査面上に維持し、解像
力を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のビーム整形光学系を用いた
光走査装置の主走査面内における光学配置図、第
２図は従来の光走査装置の主走査面内における光
学配置図、第３図は変形シリンドリカルレンズの
構成を示す斜視図である。 １……半導体レーザ、２……コリメータレン
ズ、３……シリンドリカルレンズ、４……ミラ
ー、５……ポリゴン、６……fθレンズ、７……ア
ナモフイツクレンズ、８……ドラム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光源からの光ビームをビーム整形光学系を通し
   てビームを偏向走査する光偏向装置に入射させる
   光学装置において、上記ビーム整形光学系は、光
   源からのほぼ平行なビームを少なくとも一枚づつ
   の副走査方向に正と負の屈折力を持つシリンドリ
   カルレンズによつて、上記偏向装置近傍に線結像
   させるようにしたことを特徴とするビーム整形光
   学系。