JPH04264420A - Optical scanner - Google Patents

Optical scanner

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Publication number
JPH04264420A
JPH04264420A JP4594391A JP4594391A JPH04264420A JP H04264420 A JPH04264420 A JP H04264420A JP 4594391 A JP4594391 A JP 4594391A JP 4594391 A JP4594391 A JP 4594391A JP H04264420 A JPH04264420 A JP H04264420A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
scanning direction
electro
cylinder lens
sub
Prior art date
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Pending
Application number
JP4594391A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Shibakuchi
芝口 孝
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP4594391A priority Critical patent/JPH04264420A/en
Publication of JPH04264420A publication Critical patent/JPH04264420A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To correct the curvature of field an make a plane scan by utilizing an electrooptical lens which need not be moved mechanically and is fast in response speed. CONSTITUTION:The electrooptical lens 4 which provides converging operation is a subscanning direction is arranged a the beam waist position of a 1s cylinder lens 3 and used, and the incident beam from a laser light source 1 is made incident on the electrooptical lens after being converged in a main scanning direction by the 1st cylinder lens 3 so that the beam passes the square- distributed refractive index distribution area of the electrooptical lens 4. Consequently, the electrooptical lens 4 functions as a variable focus position lens which has a little aberration. For the purpose, the voltage impressed to the electrooptical lens 4 is controlled by a control power source 10 corresponding to the curvature of field to correct the curvature of field on the surface of a scanned medium 9 in the subscanning direction.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、回転多面鏡によりレー
ザビームを偏向走査させて光書込みを行なうレーザプリ
ンタ、デジタル複写機等の光走査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device such as a laser printer or a digital copying machine that performs optical writing by deflecting and scanning a laser beam using a rotating polygon mirror.

【0002】0002

【従来の技術】一般に、この種の光走査装置では、回転
多面鏡の後にfθレンズを配設して走査させるが、結像
対象となる被走査媒体面上での走査線に像面湾曲が生じ
てしまい、結像特性の悪い平面走査となる。このような
像面湾曲を補正するため、例えば特開昭58−5710
8号公報によれば、各レンズ系の位置関係を固定せずに
移動可能とすることにより、光学系を複雑・高価にする
ことなく、光学系の結像特性を改善するようにしたもの
が示されている。具体的には、1走査周期内で生ずる平
面走査からのずれをコリメータレンズ、集光レンズ等を
アクチュエータにより光軸方向に移動制御して結像特性
を改善し、平面走査を可能としたものである。
2. Description of the Related Art Generally, in this type of optical scanning device, an fθ lens is disposed after a rotating polygonal mirror to perform scanning, but there is a curvature of field in the scanning line on the surface of the scanned medium that is the object of image formation. This results in plane scanning with poor imaging characteristics. In order to correct such field curvature, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-5710
According to Publication No. 8, the imaging characteristics of the optical system are improved without making the optical system complicated or expensive by making the positional relationship of each lens system movable without fixing it. It is shown. Specifically, the deviation from plane scanning that occurs within one scanning period is controlled by moving collimator lenses, condensing lenses, etc. in the optical axis direction using actuators to improve imaging characteristics and enable plane scanning. be.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような公
報方式によると、精密に設定・維持されなければならな
い光学系に可動部分を持つことになり、振動が発生する
など、悪影響を及ぼすことが考えられる。また、機械的
な可動によるため応答速度が遅く、レーザプリンタ等の
高速機器への適用としては適切とはいい難いものである
[Problem to be Solved by the Invention] However, according to such a publication method, the optical system has moving parts that must be precisely set and maintained, which may cause adverse effects such as vibration. Conceivable. Furthermore, since it is mechanically movable, the response speed is slow, and it is difficult to say that it is suitable for application to high-speed equipment such as laser printers.

【0004】0004

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明では
、レーザ光源から出射されたレーザビームを平行ビーム
に変換するコリメートレンズと、変換された平行ビーム
を主走査方向に収束させる第1のシリンダレンズと、こ
の第1のシリンダレンズのビームウエスト位置に配設さ
れて副走査方向に収束作用を持たせる形状の電極対を有
する電気光学レンズと、この電気光学レンズから出射す
るレーザビームに対して主走査方向に収束作用を持たせ
た第2のシリンダレンズと、この第2のシリンダレンズ
から出射するレーザビームを副走査方向に収束させる第
3のシリンダレンズと、この第3のシリンダレンズから
出射するレーザビームのビームウエスト位置近傍に配設
されて回転駆動される回転多面鏡と、この回転多面鏡に
より偏向される偏向ビームを結像させる結像光学系と、
偏向結像されるレーザビームの走査を受ける被走査媒体
と、一走査周期内で副走査方向のビームウエスト位置を
前記被走査媒体面上に一致させる状態に前記電気光学レ
ンズを駆動制御する制御電源とを設けた。
[Means for Solving the Problems] The invention according to claim 1 includes a collimating lens that converts a laser beam emitted from a laser light source into a parallel beam, and a first lens that converges the converted parallel beam in the main scanning direction. A cylinder lens, an electro-optic lens having a pair of electrodes disposed at the beam waist position of the first cylinder lens and shaped to have a convergence effect in the sub-scanning direction, and a laser beam emitted from the electro-optic lens. a second cylinder lens that has a convergence effect in the main scanning direction; a third cylinder lens that converges the laser beam emitted from the second cylinder lens in the sub-scanning direction; a rotating polygon mirror disposed near the beam waist position of the emitted laser beam and driven to rotate; an imaging optical system that forms an image of the deflected beam deflected by the rotating polygon mirror;
A control power supply that drives and controls the electro-optical lens to bring the beam waist position in the sub-scanning direction into alignment with the surface of the scanned medium in the sub-scanning direction within one scanning period, which is scanned by the laser beam that is deflected and imaged. and has been established.

【0005】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
発明中、第1のシリンダレンズと第2のシリンダレンズ
とを副走査方向に収束作用を持つものとし、電気光学レ
ンズは主走査方向に収束作用を持たせる形状の電極対を
有するものとし、かつ、一走査周期内で主走査方向のビ
ームウエスト位置を被走査媒体面上に一致させる状態に
電気光学レンズを駆動制御する制御電源とした。
In the invention as claimed in claim 2, in the invention as claimed in claim 1, the first cylinder lens and the second cylinder lens have a convergence effect in the sub-scanning direction, and the electro-optic lens has a convergence effect in the main-scanning direction. and a control power source for driving and controlling the electro-optical lens so that the beam waist position in the main scanning direction coincides with the surface of the scanned medium within one scanning period. did.

【0006】請求項3記載の発明では、請求項1記載の
発明と請求項2記載の発明とを組合せた構成とした。
The invention set forth in claim 3 has a configuration in which the invention set forth in claim 1 and the invention set forth in claim 2 are combined.

【0007】[0007]

【作用】請求項1記載の発明によれば、副走査方向に収
束作用を持つ電気光学レンズを第1のシリンダレンズの
ビームウエスト位置に配設して用い、レーザ光源からの
入射ビームがほぼ2乗分布の屈折率分布領域を通過する
ように第1のシリンダレンズで主走査方向に絞って電気
光学レンズに入射させているので、収差の殆どない焦点
位置可変の電気光学レンズとして機能することになり、
被走査媒体面上での副走査方向の像面湾曲を補正して平
面走査させることができる。この補正動作は、電気光学
レンズに対する制御電源により電気的制御として行なえ
ばよく、応答速度が速いものとなり、1走査線周期内で
十分に補正し得るものとなる。また、電気光学レンズを
用いた固体制御方式の補正によるため、光学系中に機械
的可動部分を要せず、精密に設定される光学系に対する
悪影響もない。
According to the invention as claimed in claim 1, an electro-optical lens having a convergence effect in the sub-scanning direction is disposed at the beam waist position of the first cylinder lens, and the incident beam from the laser light source is approximately 2 Since the first cylinder lens focuses the light in the main scanning direction so that the light passes through the power-law distribution refractive index distribution region, the light enters the electro-optic lens, which functions as an electro-optic lens with a variable focal position with almost no aberrations. Become,
It is possible to correct the curvature of field in the sub-scanning direction on the surface of the medium to be scanned and perform plane scanning. This correction operation can be electrically controlled using a control power source for the electro-optic lens, and the response speed is fast, so that sufficient correction can be performed within one scanning line period. Further, since the correction is based on a solid-state control method using an electro-optic lens, no mechanically movable parts are required in the optical system, and there is no adverse effect on the precisely set optical system.

【0008】請求項2記載の発明によれば、主走査方向
に収束作用を持つ電気光学レンズを第1のシリンダレン
ズのビームウエスト位置に配設して用い、レーザ光源か
らの入射ビームがほぼ2乗分布の屈折率分布領域を通過
するように第1のシリンダレンズで副走査方向に絞って
電気光学レンズに入射させているので、収差の殆どない
焦点位置可変の電気光学レンズとして機能することにな
り、被走査媒体面上での主走査方向の像面湾曲を補正し
て平面走査させることができる。
According to the second aspect of the invention, an electro-optic lens having a convergence effect in the main scanning direction is disposed at the beam waist position of the first cylinder lens, so that the incident beam from the laser light source is approximately 2 Since the first cylinder lens focuses the light in the sub-scanning direction so that it passes through the power-law distribution refractive index distribution region, the light enters the electro-optic lens, which functions as an electro-optic lens with a variable focus position with almost no aberrations. Therefore, it is possible to correct the curvature of field in the main scanning direction on the surface of the scanned medium and perform plane scanning.

【0009】請求項3記載の発明によれば、請求項1記
載の発明と請求項2記載の発明との組合せにより、副走
査方向に収束作用を持つ電気光学レンズと主走査方向に
収束作用を持つ電気光学レンズとを用いて各々の方向の
像面湾曲を独立して補正するので、被走査媒体面上で主
走査方向及び副走査方向の像面湾曲をともに補正して平
面走査させることができる。
According to the invention set forth in claim 3, the combination of the invention set forth in claim 1 and the invention set forth in claim 2 provides an electro-optical lens having a convergence effect in the sub-scanning direction and an electro-optic lens having a convergence effect in the main-scanning direction. Since the curvature of field in each direction is corrected independently using an electro-optic lens, it is possible to correct the curvature of field in both the main scanning direction and the sub-scanning direction on the surface of the scanned medium and perform flat scanning. can.

【0010】0010

【実施例】請求項1記載の発明の一実施例を図1ないし
図4に基づいて説明する。図1が本実施例の基本構成を
示すもので、同図(a)が走査面(主走査方向)に平行
に見た平面構成を示し、同図(b)が走査面に垂直な方
向(副走査方向)に見た正面構成を示す。概略的には、
レーザ光源としての半導体レーザ1とコリメートレンズ
2と第1のシリンダレンズ3と電気光学レンズ4と第2
のシリンダレンズ5と第3のシリンダレンズ6と回転多
面鏡7と結像光学系となるトロイダルfθレンズ8とを
順に配設し、被走査媒体9面上を走査するように構成さ
れている。電気光学レンズ4に対しては制御電源10が
接続され、図示しない制御系、スイッチング手段により
高周波電圧を選択的に印加し得るように構成されている
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the invention as claimed in claim 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4. Figure 1 shows the basic configuration of this embodiment. Figure 1(a) shows the planar configuration seen parallel to the scanning plane (main scanning direction), and Figure 1(b) shows the planar configuration in the direction perpendicular to the scanning plane (main scanning direction). The front configuration as seen in the sub-scanning direction is shown. Generally speaking,
A semiconductor laser 1 as a laser light source, a collimating lens 2, a first cylinder lens 3, an electro-optic lens 4, and a second
A cylinder lens 5, a third cylinder lens 6, a rotating polygon mirror 7, and a toroidal fθ lens 8 serving as an imaging optical system are disposed in this order, and are configured to scan a surface of a scanned medium 9. A control power source 10 is connected to the electro-optical lens 4, and is configured so that a high frequency voltage can be selectively applied by a control system and switching means (not shown).

【0011】まず、半導体レーザ1は図1(b)中に矢
印で示すように副走査方向に偏波面を持つレーザビーム
11を発するもので、コリメートレンズ2により平行ビ
ームに変換されて第1のシリンダレンズ3に入射される
。 この第1のシリンダレンズ3は主走査方向に収束作用を
持つもので、電気光学レンズ4はこの第1のシリンダレ
ンズ3から出射されるレーザビームのビームウエスト位
置に配設されている。ここに、電気光学レンズ4は端面
研磨された矩形状の電気光学媒体12、例えばPLZT
電気光学結晶をベースとして、その副走査方向の両面に
光路を挾む状態で一対の電極膜13a,13bによる電
極対13を設けたものであり、電極対13には制御電源
10が接続されている。このような構成により、詳細は
後述するが、副走査方向に収束作用を持つものとなり、
制御電源10による印加電圧を変えることにより焦点距
離を可変させ得るものである。
First, the semiconductor laser 1 emits a laser beam 11 having a polarization plane in the sub-scanning direction as shown by the arrow in FIG. The light is incident on the cylinder lens 3. This first cylinder lens 3 has a convergence effect in the main scanning direction, and the electro-optical lens 4 is disposed at the beam waist position of the laser beam emitted from this first cylinder lens 3. Here, the electro-optic lens 4 is made of a rectangular electro-optic medium 12 whose end face is polished, for example, PLZT.
Based on an electro-optic crystal, an electrode pair 13 made up of a pair of electrode films 13a and 13b is provided on both sides in the sub-scanning direction with an optical path sandwiched therebetween, and a control power source 10 is connected to the electrode pair 13. There is. With this configuration, the details will be described later, but it has a convergence effect in the sub-scanning direction.
By changing the voltage applied by the control power source 10, the focal length can be varied.

【0012】この電気光学レンズ4の出射側に設けられ
た第2のシリンダレンズ5は主走査方向に収束作用を持
つものであり、電気光学レンズ4から出射したレーザビ
ームを主走査方向に絞って平行ビーム化するものとなる
。第3のシリンダレンズ6は副走査方向に収束作用を持
つもので、この平行ビームを副走査方向に絞るものとな
る。回転多面鏡7はこの第3のシリンダレンズ6から副
走査方向に絞られて出射されるレーザビームのビームウ
エスト近傍に配設されており、回転駆動されることによ
り、このビームを主走査方向に偏向走査させるものとな
る。トロイダルfθレンズ8は主・副走査方向で焦点距
離の異なる構成のもので、回転多面鏡7により偏向され
るレーザビームを被走査媒体9面上に結像させるもので
ある。このトロイダルfθレンズ8は副走査方向に関し
ては、回転多面鏡7の反射面と被走査媒体9面とが幾何
光学的にほぼ共役関係となるように配置されており、回
転多面鏡7の面倒れによる走査線の位置ずれを防止でき
るようにされている。
The second cylinder lens 5 provided on the output side of the electro-optic lens 4 has a convergence effect in the main scanning direction, and focuses the laser beam emitted from the electro-optic lens 4 in the main scanning direction. It becomes a parallel beam. The third cylinder lens 6 has a convergence effect in the sub-scanning direction, and focuses this parallel beam in the sub-scanning direction. The rotating polygon mirror 7 is disposed near the beam waist of the laser beam focused in the sub-scanning direction and emitted from the third cylinder lens 6, and is rotated to direct the beam in the main scanning direction. This will cause deflection scanning. The toroidal fθ lens 8 has a different focal length in the main and sub-scanning directions, and forms an image of the laser beam deflected by the rotating polygon mirror 7 on the surface of the scanned medium 9. In the sub-scanning direction, this toroidal fθ lens 8 is arranged so that the reflecting surface of the rotating polygon mirror 7 and the surface of the scanned medium 9 have an almost conjugate relationship in terms of geometrical optics. This is designed to prevent misalignment of the scanning line due to

【0013】このような構成において、まず、電気光学
レンズ4に対して制御電源10により電圧が印加されて
いない時、又は、一定の直流電圧のみが印加されている
時には(電気光学レンズ4がレンズとして機能しない状
態の時)、被走査媒体9面上での像面湾曲は、図1(c
)に示すように、主走査方向の像面湾曲Mと副走査方向
の像面湾曲Sとは各々異なった状態となる。この内、本
実施例では像面湾曲のより大きい副走査方向の像面湾曲
Sのみを補正しようとするものである(主走査方向の像
面湾曲Mは許容値内にあるものとし、かつ、主走査方向
の像面湾曲の補正方式は後述する実施例により説明する
)。
In such a configuration, first, when no voltage is applied to the electro-optic lens 4 by the control power supply 10, or when only a constant DC voltage is applied (when the electro-optic lens 4 1 (c), the curvature of field on the scanned medium 9 surface is as shown in Fig.
), the curvature of field M in the main scanning direction and the curvature of field S in the sub-scanning direction are in different states. Of these, in this embodiment, only the curvature of field S in the sub-scanning direction, which has a larger curvature of field, is corrected (the curvature of field M in the main-scanning direction is assumed to be within a tolerance value, and (The method for correcting the curvature of field in the main scanning direction will be explained in the embodiment described later).

【0014】図1(c)に示した副走査方向の像面湾曲
Sは結像光学系により決まる、固定されたものであるの
で、1走査周期内で副走査方向の像面湾曲Sに対応して
電気光学レンズ4の副走査方向の焦点距離を変えること
により補正するようにしたものである。即ち、この補正
は電気光学レンズ4に像面湾曲Sに対応した周期の高周
波電圧を制御電源10によって印加することにより、副
走査方向のビームウエスト位置が常に被走査媒体9面上
に一致させることにより達成される。印加する高周波電
圧の値が大きくなると、電気光学レンズ4の収束機能が
より大きくなり結像光学系との合成レンズとして機能し
、副走査方向のビームウエスト位置が被走査媒体9面付
近で回転多面鏡7側に近づき、逆に、高周波電圧の値が
小さくなると副走査方向のビームウエスト位置が回転多
面鏡7から遠ざかることになる。従って、像面湾曲Sの
程度に対応して制御電源10により印加する高周波電圧
を設定することにより、補正でき、平面走査が可能とな
る。
Since the curvature of field S in the sub-scanning direction shown in FIG. 1(c) is determined by the imaging optical system and is fixed, the curvature of field S in the sub-scanning direction corresponds to the curvature of field S in the sub-scanning direction within one scanning period. This is corrected by changing the focal length of the electro-optical lens 4 in the sub-scanning direction. That is, this correction is performed by applying a high frequency voltage with a period corresponding to the curvature of field S to the electro-optic lens 4 by the control power supply 10, so that the beam waist position in the sub-scanning direction always matches the surface of the scanned medium 9. This is achieved by When the value of the applied high-frequency voltage increases, the convergence function of the electro-optic lens 4 becomes larger, and it functions as a composite lens with the imaging optical system, so that the beam waist position in the sub-scanning direction becomes a rotating polygon near the surface of the scanned medium 9. When the beam approaches the mirror 7 side, and conversely, the value of the high-frequency voltage decreases, the beam waist position in the sub-scanning direction moves away from the rotating polygon mirror 7. Therefore, by setting the high frequency voltage applied by the control power source 10 in accordance with the degree of the field curvature S, it can be corrected and plane scanning becomes possible.

【0015】ところで、本実施例で用いた電気光学レン
ズ4の作用について、図2ないし図4を参照して詳細に
説明する。まず、電極膜13a,13bは電気光学媒体
12の副走査方向と直交する両面の中央に比較的細い電
極幅d、長さLにて直線短冊形状に形成されたものであ
る。電極膜13a,13bの材料は例えばAuが使用さ
れるが、他の導電性材料であってもよい。製法は真空蒸
着法による。電気光学結晶12には、例えば9.0/6
5/35なる組成のPLZT電気光学結晶が用いられて
いる。
By the way, the function of the electro-optic lens 4 used in this embodiment will be explained in detail with reference to FIGS. 2 to 4. First, the electrode films 13a and 13b are formed in the shape of straight strips with a relatively narrow electrode width d and length L at the center of both surfaces of the electro-optic medium 12 perpendicular to the sub-scanning direction. For example, Au is used as the material for the electrode films 13a and 13b, but other conductive materials may be used. The manufacturing method is based on the vacuum evaporation method. For example, the electro-optic crystal 12 is 9.0/6.
A PLZT electro-optic crystal with a composition of 5/35 is used.

【0016】まず、電極対13に電圧を印加しない状態
では電気光学レンズ4はレンズ作用を持たず、入射ビー
ムはそのまま出射される。ついで、電極対13にV1 
を印加すると、電気光学媒体12中には図2中に破線E
1で示すような電界分布が生じ、電極部(電極膜13a
,13b)付近で強く電気光学媒体12の中心部で弱く
なる。このような電界分布に基づき、PLZT電気光学
結晶の電気光学効果(2次電気光学効果)により結晶中
に屈折率分布が生じる。今、電界の方向及び光ビーム1
の偏光方向をz軸方向、光ビーム1の進行方向をy軸方
向とし、電界中での屈折率のz軸成分をnZ とすると
First, when no voltage is applied to the electrode pair 13, the electro-optic lens 4 does not have a lens function, and the incident beam is emitted as is. Next, V1 is applied to the electrode pair 13.
When the voltage is applied, a broken line E in FIG. 2 appears in the electro-optic medium 12.
An electric field distribution as shown in 1 occurs, and the electrode part (electrode film 13a
, 13b) and becomes weaker near the center of the electro-optic medium 12. Based on such electric field distribution, a refractive index distribution occurs in the crystal due to the electro-optic effect (secondary electro-optic effect) of the PLZT electro-optic crystal. Now, the direction of the electric field and the light beam 1
When the polarization direction of is the z-axis direction, the traveling direction of the light beam 1 is the y-axis direction, and the z-axis component of the refractive index in the electric field is nZ,

【数1】 nZ =n0(1−n02 R33EZ2 /2)  
………(1)となる。但し、n0 は電界E=0におけ
るPLZT電気光学結晶の屈折率、R33は2次電気光
学定数のマトリックス成分である。
[Equation 1] nZ = n0 (1-n02 R33EZ2 /2)
......(1). However, n0 is the refractive index of the PLZT electro-optic crystal at electric field E=0, and R33 is the matrix component of the second-order electro-optic constant.

【0017】(1)式より電界EZ による屈折率変化
ΔnZ は、
From equation (1), the refractive index change ΔnZ due to the electric field EZ is:

【数2】 ΔnZ =−n03 R33EZ2 /2      
  ………(2)となり、電界強度の2乗に比例する。 そして、電界の強いところが屈折率が小さくなるため、
PLZT電気光学結晶中の電極部付近では屈折率が低く
結晶中の中心付近で高くなる屈折率分布となる。よって
、レンズ作用がz軸方向に中心に向かって生ずる。そし
て、このレンズ作用は電極長さLが長いほど、その効果
の大きいものとなる。
[Math. 2] ΔnZ = -n03 R33EZ2 /2
......(2), which is proportional to the square of the electric field strength. And, since the refractive index is small where the electric field is strong,
The refractive index distribution is such that the refractive index is low near the electrode portions in the PLZT electro-optic crystal and becomes high near the center of the crystal. Therefore, a lensing effect occurs toward the center in the z-axis direction. This lens effect becomes more effective as the electrode length L becomes longer.

【0018】よって、z軸方向(副走査方向)に直線偏
光したレーザビーム11が電気光学媒体12に入射する
と、電極幅d、長さLなる大きさの電極対13に印加さ
れた電圧V1 によりz軸方向(副走査方向)に収束レ
ンズ作用を受けるものとなる。
Therefore, when the laser beam 11 linearly polarized in the z-axis direction (sub-scanning direction) is incident on the electro-optic medium 12, the voltage V1 applied to the electrode pair 13 having the electrode width d and length L causes It is subjected to a converging lens action in the z-axis direction (sub-scanning direction).

【0019】今、本実施例による電気光学媒体12中の
屈折率分布を、有限要素法により求めた結果を図3に示
す。図3は、座標原点0を電気光学媒体12の中心位置
とし、x=0mm(■で示す)、x=0.25mm(■
で示す)、x=0.5mm(■で示す)の各位置におけ
るz軸方向の屈折率分布をみたものである。但し、n0
 =2.5、電界強度EZ =1000V/mm、電極
幅d=1.1mm、電気光学媒体のz軸方向厚さを1.
4mmとした。この結果、屈折率分布につき■■■で示
すような曲線分布となったものである。このような屈折
率分布を基に、電極長L=8.0mmとした場合の光線
追跡を、ルンゲ・クッタ・ジル法により実行し、収束特
性を検討したところ、電気光学媒体12に入射したレー
ザビーム11は■■■の各領域で異なる屈折率分布によ
り各々収束することより、収差を生ずることが判明した
FIG. 3 shows the results of the refractive index distribution in the electro-optic medium 12 according to this embodiment obtained by the finite element method. In FIG. 3, the coordinate origin 0 is the center position of the electro-optic medium 12, and x=0 mm (indicated by ■), x=0.25 mm (indicated by ■
), and the refractive index distribution in the z-axis direction at each position of x=0.5 mm (indicated by ■). However, n0
= 2.5, electric field strength EZ = 1000 V/mm, electrode width d = 1.1 mm, and thickness of the electro-optic medium in the z-axis direction is 1.
It was set to 4 mm. As a result, the refractive index distribution became a curved distribution as shown by ■■■. Based on such a refractive index distribution, ray tracing was performed using the Runge-Kutta-Zill method when the electrode length L = 8.0 mm, and the convergence characteristics were examined. It has been found that the beam 11 converges in each region of ■■■ due to different refractive index distributions, resulting in aberrations.

【0020】この点、本実施例では直線偏光したレーザ
ビーム11をそのまま電気光学レンズ4の電気光学媒体
12に入射させず、第1のシリンドリカルレンズ3によ
りx軸方向(主走査方向)に収束させた収束レーザビー
ム11としてビームウエスト位置で入射させている。即
ち、図4に示すようにx軸方向に扁平状態となった収束
状態のレーザビーム11として電気光学媒体12に入射
する。この結果、電気光学媒体12の中心付近(x=0
mm)ほど、そのz軸方向全体に渡り屈折率分布が2乗
分布に近づくという、図3に示した屈折率分布に照らし
合わせると、扁平な収束レーザビーム11は電気光学媒
体12内でほぼ2乗分布の屈折率を感じて収束されるこ
とになり、収差が改善される。つまり、第1のシリンド
リカルレンズ3により収束させた収束レーザビーム11
の入射位置xと電極幅d1 との関係を適正に設定する
ことにより、収差の少ない収束特性が得られることにな
る。
In this regard, in this embodiment, the linearly polarized laser beam 11 is not directly incident on the electro-optic medium 12 of the electro-optic lens 4, but is converged in the x-axis direction (main scanning direction) by the first cylindrical lens 3. The focused laser beam 11 is made incident at the beam waist position. That is, as shown in FIG. 4, the laser beam 11 enters the electro-optic medium 12 as a focused laser beam 11 that is flattened in the x-axis direction. As a result, near the center of the electro-optic medium 12 (x=0
mm), the refractive index distribution approaches a square distribution over the entire z-axis direction, as shown in FIG. The refractive index of the power law distribution is sensed and converged, and aberrations are improved. In other words, the convergent laser beam 11 converged by the first cylindrical lens 3
By appropriately setting the relationship between the incident position x and the electrode width d1, convergence characteristics with less aberration can be obtained.

【0021】つづいて、請求項2記載の発明の一実施例
を図5ないし図8により説明する。前記実施例で示した
部分と同一部分は同一符号を用いて示す。本実施例は、
主走査方向の像面湾曲の補正を行なうようにしたもので
あり、シリンダレンズ3、電気光学レンズ4に代えて、
副走査方向に収束作用を持たせた第1のシリンダレンズ
15、副走査方向に収束作用を持たせた電気光学レンズ
16を配設し、シリンダレンズ5を省略し、シリンダレ
ンズ6を第2のシリンダレンズとしたものである。また
、トロイダルfθレンズ8に代えて、fθレンズ17と
副走査方向に収束作用を持たせた主走査方向に長いシリ
ンダレンズ18とが結像光学系として設けられている。 回転多面鏡7の反射面と被走査媒体9面とは、fθレン
ズ17とシリンダレンズ18とにより副走査方向に対し
て幾何光学的に略共役関係とされ、回転多面鏡7の面倒
れによる走査線位置ずれが防止されている。
Next, an embodiment of the invention according to claim 2 will be explained with reference to FIGS. 5 to 8. The same parts as those shown in the previous embodiment are indicated using the same reference numerals. In this example,
It is designed to correct field curvature in the main scanning direction, and instead of the cylinder lens 3 and electro-optic lens 4,
A first cylinder lens 15 having a convergence effect in the sub-scanning direction and an electro-optic lens 16 having a convergence effect in the sub-scanning direction are provided, the cylinder lens 5 is omitted, and the cylinder lens 6 is replaced by a second cylinder lens 15. It is a cylinder lens. Furthermore, instead of the toroidal fθ lens 8, an fθ lens 17 and a cylinder lens 18 that is long in the main scanning direction and has a convergence effect in the subscanning direction are provided as an imaging optical system. The reflecting surface of the rotating polygon mirror 7 and the surface of the scanned medium 9 are geometrically optically substantially conjugate with respect to the sub-scanning direction by the fθ lens 17 and the cylinder lens 18, and scanning due to the surface tilt of the rotating polygon mirror 7 is achieved. Line misalignment is prevented.

【0022】ここに、前記電気光学レンズ16は第1の
シリンダレンズ15から出射されるレーザビームのビー
ムウエスト位置に配設されており、矩形状の電気光学結
晶19の副走査方向と直交する両面に電極対20を形成
し、制御電源21に接続したものである。電極対20は
図6で後述するように各々の片面において主走査方向に
間隙gを持たせて両側に形成した直線短冊状の2つずつ
4片の電極膜20a1,20a2,20b1,20b2
 からなる。このような構成により、詳細は後述するが
、主走査方向に収束作用を持つものとなり、制御電源2
1による印加電圧を変えることにより焦点距離を可変さ
せ得るものである。
Here, the electro-optic lens 16 is disposed at the beam waist position of the laser beam emitted from the first cylinder lens 15, and is arranged on both sides of the rectangular electro-optic crystal 19 perpendicular to the sub-scanning direction. An electrode pair 20 is formed on the electrode and connected to a control power source 21. As will be described later in FIG. 6, the electrode pair 20 includes four straight strip-shaped electrode films 20a1, 20a2, 20b1, 20b2 formed on both sides with a gap g in the main scanning direction on each side.
Consisting of With this configuration, the details will be described later, but it has a convergence effect in the main scanning direction, and the control power supply 2
By changing the applied voltage according to No. 1, the focal length can be varied.

【0023】このような構成において、電気光学レンズ
19がレンズ作用を示さない状態では、被走査媒体9面
上での像面湾曲は、図5(c)に示すように、主走査方
向の像面湾曲Mと副走査方向の像面湾曲Sとは各々異な
った状態となり、特に、副走査方向の像面湾曲Sはほぼ
許容値内に収まるが、主走査方向の像面湾曲Mは大きな
ものとなり、補正を要する。そこで、本実施例ではこの
像面湾曲Mを電気光学レンズ19のレンズ作用により補
正しようとするものである。
In such a configuration, when the electro-optical lens 19 does not exhibit a lens function, the curvature of field on the surface of the scanned medium 9 is caused by the image in the main scanning direction, as shown in FIG. 5(c). The curvature of field M in the sub-scanning direction and the curvature of field S in the sub-scanning direction are different from each other. In particular, the curvature of field S in the sub-scanning direction is approximately within the allowable value, but the curvature of field M in the main scanning direction is large. Therefore, correction is required. Therefore, in this embodiment, this curvature of field M is attempted to be corrected by the lens action of the electro-optic lens 19.

【0024】図5(c)に示した主走査方向の像面湾曲
Mも結像光学系により決まる、固定されたものであるの
で、1走査周期内で主走査方向の像面湾曲Mに対応して
電気光学レンズ16の主走査方向の焦点距離を変えるこ
とにより補正するようにしたものである。即ち、この補
正は電気光学レンズ16に像面湾曲Mに対応した周期の
高周波電圧を制御電源21によって印加することにより
、主走査方向のビームウエスト位置を常に被走査媒体9
面上に一致させることにより達成される。印加する高周
波電圧の値が大きくなると、電気光学レンズ16の収束
機能がより大きくなり結像光学系との合成レンズとして
機能し、主走査方向のビームウエスト位置が被走査媒体
9面付近で回転多面鏡7側に近づき、逆に、高周波電圧
の値が小さくなると主走査方向のビームウエスト位置が
回転多面鏡7から遠ざかることになる。従って、像面湾
曲Mの程度に対応して制御電源21により印加する高周
波電圧を設定することにより、補正でき、平面走査が可
能となる。
The curvature of field M in the main scanning direction shown in FIG. 5(c) is also determined by the imaging optical system and is fixed, so it corresponds to the curvature of field M in the main scanning direction within one scanning period. This is corrected by changing the focal length of the electro-optical lens 16 in the main scanning direction. That is, this correction is performed by applying a high frequency voltage with a period corresponding to the curvature of field M to the electro-optical lens 16 by the control power supply 21, so that the beam waist position in the main scanning direction is always adjusted to the scanned medium 9.
This is achieved by matching on the surface. When the value of the applied high-frequency voltage increases, the convergence function of the electro-optic lens 16 becomes larger, and it functions as a composite lens with the imaging optical system, so that the beam waist position in the main scanning direction becomes a rotating polygon near the 9th surface of the scanned medium. When the beam approaches the mirror 7 side, and conversely, the value of the high-frequency voltage decreases, the beam waist position in the main scanning direction moves away from the rotating polygon mirror 7. Therefore, by setting the high frequency voltage applied by the control power source 21 in accordance with the degree of field curvature M, it can be corrected and plane scanning becomes possible.

【0025】ところで、本実施例で用いた電気光学レン
ズ16の作用について、図6ないし図8を参照して詳細
に説明する。本例の電気光学レンズ16にあっても、電
極対20に電圧が印加されていない状態ではレンズ作用
を持たず、入射ビームはそのまま出射される。ついで、
制御電源21により電極対20に電圧V2 が印加され
ると、その電極形状、配置により、電気光学媒体19に
は図6に破線E2 で示すような電界分布が生ずる。こ
の結果、PLZT電気光学結晶の電気光学効果によりx
‐z平面でx=0(図6に示す電気光学媒体19の中心
を原点とする)付近で屈折率が高くなる屈折率分布とな
る。 このような屈折率分布は、(1)式により与えられる。 この結果、レンズ作用がx方向に中心に向かって生ずる
。 このようなレンズ作用は電極長が長い程大きくなる。
By the way, the operation of the electro-optic lens 16 used in this embodiment will be explained in detail with reference to FIGS. 6 to 8. Even in the electro-optical lens 16 of this example, when no voltage is applied to the electrode pair 20, it does not have a lens effect, and the incident beam is emitted as is. Then,
When a voltage V2 is applied to the electrode pair 20 by the control power supply 21, an electric field distribution as shown by a broken line E2 in FIG. 6 is generated in the electro-optic medium 19 due to the shape and arrangement of the electrodes. As a result, due to the electro-optic effect of the PLZT electro-optic crystal, x
- The refractive index distribution is such that the refractive index becomes high near x=0 (the origin is the center of the electro-optic medium 19 shown in FIG. 6) on the z plane. Such a refractive index distribution is given by equation (1). This results in a lensing effect towards the center in the x direction. Such a lens effect becomes larger as the electrode length becomes longer.

【0026】よって、z軸方向(副走査方向)に直線偏
光したレーザビーム11が電気光学媒体19に入射する
と、電極対20に印加された電圧V2 によりx軸方向
(主走査方向)に収束レンズ作用を受ける。
Therefore, when the laser beam 11 linearly polarized in the z-axis direction (sub-scanning direction) is incident on the electro-optic medium 19, the voltage V2 applied to the electrode pair 20 causes the convergent lens to be polarized in the x-axis direction (main-scanning direction). be affected.

【0027】今、本実施例による電気光学媒体19中の
屈折率分布を、有限要素法により求めた結果を図7に示
す。図7は、座標原点0を電気光学媒体19の中心位置
とし、z=0mm(■で示す)、z=0.3mm(■で
示す)、z=0.6mm(■で示す)の各位置における
x軸方向(主走査方向)の屈折率分布をみたものである
。但し、n0=2.5、電界強度EZ=1000V/m
m、電極間隙g=1.5mm、電気光学媒体19のz軸
方向厚さを1.4mmとした。この結果、屈折率分布に
つき■■■で示すような曲線分布となったものである。 このような屈折率分布を基に、電極長=8.0mmとし
た場合の光線追跡を、ルンゲ・クッタ・ジル法により実
行し、収束特性を検討したところ、電気光学媒体19に
入射したレーザビーム11は■■■の各領域で異なる屈
折率分布により各々収束することより、収差を生ずるこ
とが判明した。
Now, FIG. 7 shows the results of the refractive index distribution in the electro-optic medium 19 according to this embodiment obtained by the finite element method. In FIG. 7, the coordinate origin 0 is the center position of the electro-optic medium 19, and the positions of z = 0 mm (indicated by ■), z = 0.3 mm (indicated by ■), and z = 0.6 mm (indicated by ■) are shown. This figure shows the refractive index distribution in the x-axis direction (main scanning direction) at . However, n0=2.5, electric field strength EZ=1000V/m
m, the electrode gap g=1.5 mm, and the thickness of the electro-optic medium 19 in the z-axis direction was 1.4 mm. As a result, the refractive index distribution became a curved distribution as shown by ■■■. Based on this refractive index distribution, ray tracing was performed using the Runge-Kutta-Zill method when the electrode length was set to 8.0 mm, and the convergence characteristics were examined. It was found that No. 11 causes aberrations due to convergence due to different refractive index distributions in each region of ■■■.

【0028】この点、本実施例では直線偏光したレーザ
ビーム11をそのまま電気光学媒体19に入射させず、
シリンドリカルレンズ15によりz軸方向(副走査方向
)に収束させたレーザビーム11として入射させている
。即ち、図8に示すようにz軸方向に扁平状態となった
レーザビーム11として電気光学媒体19に入射する。 この結果、電気光学媒体19の中心付近(z=0mm)
ほど、そのx軸方向全体に渡り屈折率分布が2乗分布に
近づくという、図7に示した屈折率分布に照らし合わせ
ると、扁平な収束光ビーム18は電気光学媒体19内で
ほぼ2乗分布の屈折率を感じて収束されることになり、
収差が改善される。
In this regard, in this embodiment, the linearly polarized laser beam 11 is not directly incident on the electro-optic medium 19;
The laser beam 11 is made incident by a cylindrical lens 15 and converged in the z-axis direction (sub-scanning direction). That is, as shown in FIG. 8, the laser beam 11 enters the electro-optic medium 19 as a flattened laser beam 11 in the z-axis direction. As a result, near the center of the electro-optic medium 19 (z = 0 mm)
Compared to the refractive index distribution shown in FIG. 7, in which the refractive index distribution approaches a square distribution over the entire x-axis direction, the flat convergent light beam 18 has an approximately square distribution within the electro-optic medium 19. It will be converged by sensing the refractive index of
Aberrations are improved.

【0029】さらに、請求項3記載の発明を図9により
説明する。本実施例は、前述した2つの実施例を組合せ
て、像面湾曲M,Sをともに補正し得るようにしたもの
である。具体的には、シリンダレンズ3を第1のシリン
ダレンズ、電気光学レンズ4を第1の電気光学レンズ、
シリンダレンズ5を第2のシリンダレンズ、シリンダレ
ンズ15を第3のシリンダレンズ、電気光学レンズ16
を第2の電気光学レンズ、シリンダレンズ6を第4のシ
リンダレンズ、トロイダルfθレンズ8を結像光学系と
し、さらに、制御電源10を第1の制御電源、制御電源
21を第2の制御電源としたものである。
Further, the invention according to claim 3 will be explained with reference to FIG. This embodiment is a combination of the two embodiments described above so that both field curvatures M and S can be corrected. Specifically, the cylinder lens 3 is a first cylinder lens, the electro-optic lens 4 is a first electro-optic lens,
The cylinder lens 5 is a second cylinder lens, the cylinder lens 15 is a third cylinder lens, and the electro-optical lens 16
is a second electro-optical lens, the cylinder lens 6 is a fourth cylinder lens, the toroidal fθ lens 8 is an imaging optical system, the control power source 10 is a first control power source, and the control power source 21 is a second control power source. That is.

【0030】本実施例によれば、制御電源10,21を
独立して制御することにより、各々前述した実施例に準
じて副走査方向の像面湾曲Sと主走査方向の像面湾曲M
とを各々個別に補正でき、2次元的に結像特性の改善さ
れた平面走査が可能となる。
According to this embodiment, by controlling the control power supplies 10 and 21 independently, the curvature of field S in the sub-scanning direction and the curvature of field M in the main scanning direction are respectively adjusted according to the embodiments described above.
and can be corrected individually, making it possible to perform plane scanning with improved two-dimensional imaging characteristics.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明は、上述したように構成したので
、請求項1記載の発明によれば、副走査方向に収束作用
を持たせた電気光学レンズを第1のシリンダレンズのビ
ームウエスト位置に配設して用い、レーザ光源からの入
射ビームがほぼ2乗分布の屈折率分布領域を通過するよ
うにこの第1のシリンダレンズで主走査方向に絞って電
気光学レンズに入射させているので、電気光学レンズを
収差の殆どない焦点位置可変のレンズとして機能させる
ことができ、被走査媒体面上での副走査方向の像面湾曲
を補正して平面走査させることができ、このような補正
動作は、電気光学レンズに対する制御電源により電気的
制御として行なえばよく、応答速度が速いものとなり、
1走査線周期内で十分に補正し得るものとなり、かつ、
電気光学レンズを用いた固体制御方式の補正によるため
、光学系中に機械的可動部分を要せず、精密に設定され
る光学系に対する悪影響もないものである。
Effects of the Invention Since the present invention is configured as described above, according to the first aspect of the invention, the electro-optic lens having a convergence effect in the sub-scanning direction is positioned at the beam waist position of the first cylinder lens. The incident beam from the laser light source is focused in the main scanning direction by this first cylinder lens so that it passes through a refractive index distribution region with an approximately square distribution, and is made incident on the electro-optic lens. , the electro-optical lens can function as a variable focal position lens with almost no aberrations, and the curvature of field in the sub-scanning direction on the surface of the scanned medium can be corrected for plane scanning. The operation can be electrically controlled using a control power source for the electro-optical lens, and the response speed is fast.
It can be sufficiently corrected within one scanning line period, and
Since the correction is based on a solid-state control method using an electro-optic lens, no mechanically movable parts are required in the optical system, and there is no adverse effect on the precisely set optical system.

【0032】同様に、請求項2記載の発明によれば、主
走査方向に収束作用を持つ電気光学レンズを第1のシリ
ンダレンズのビームウエスト位置に配設して用い、レー
ザ光源からの入射ビームがほぼ2乗分布の屈折率分布領
域を通過するように第1のシリンダレンズで副走査方向
に絞って電気光学レンズに入射させているので、電気光
学レンズを収差の殆どない焦点位置可変のレンズとして
機能させることができ、被走査媒体面上での主走査方向
の像面湾曲を補正して平面走査させることができるもの
である。
Similarly, according to the second aspect of the invention, an electro-optic lens having a convergence effect in the main scanning direction is disposed at the beam waist position of the first cylinder lens, and the incident beam from the laser light source is The electro-optic lens is focused in the sub-scanning direction by the first cylinder lens so that it passes through a refractive index distribution area with an approximately square-law distribution, and is incident on the electro-optic lens. It is possible to correct the curvature of field in the main scanning direction on the surface of the scanned medium and perform plane scanning.

【0033】さらに、請求項3記載の発明によれば、請
求項1記載の発明と請求項2記載の発明との組合せによ
り、副走査方向に収束作用を持つ電気光学レンズと主走
査方向に収束作用を持つ電気光学レンズとを用いて各々
の方向の像面湾曲を独立して補正することができるので
、被走査媒体面上で主走査方向及び副走査方向の像面湾
曲をともに補正して平面走査させることができるもので
ある。
Furthermore, according to the invention set forth in claim 3, by combining the invention set forth in claim 1 and the invention set forth in claim 2, an electro-optic lens having a convergence effect in the sub-scanning direction and a convergence function in the main-scanning direction are combined. Since the curvature of field in each direction can be corrected independently using an electro-optic lens that has a function, it is possible to correct the curvature of field in both the main scanning direction and the sub-scanning direction on the surface of the scanned medium. It is capable of plane scanning.

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

【図1】請求項1記載の発明の一実施例を示し、(a)
は平面図、(b)は正面図、(c)は像面湾曲状態を示
す特性図である。
FIG. 1 shows an embodiment of the invention according to claim 1, (a)
is a plan view, (b) is a front view, and (c) is a characteristic diagram showing a state of field curvature.

【図2】電気光学レンズにおける電界分布状態を示す断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an electric field distribution state in an electro-optic lens.

【図3】電気光学媒体中の位置に応じた屈折率分布を示
す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the refractive index distribution depending on the position in the electro-optic medium.

【図4】電気光学媒体に入射するビーム形状を示す側面
図である。
FIG. 4 is a side view showing the shape of a beam incident on an electro-optic medium.

【図5】請求項2記載の発明の一実施例を示し、(a)
は平面図、(b)は正面図、(c)は像面湾曲状態を示
す特性図である。
FIG. 5 shows an embodiment of the invention according to claim 2, (a)
is a plan view, (b) is a front view, and (c) is a characteristic diagram showing a state of field curvature.

【図6】電気光学レンズにおける電界分布状態を示す断
面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the electric field distribution state in the electro-optic lens.

【図7】電気光学媒体中の位置に応じた屈折率分布を示
す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the refractive index distribution depending on the position in the electro-optic medium.

【図8】電気光学媒体に入射するビーム形状を示す側面
図である。
FIG. 8 is a side view showing the shape of a beam incident on an electro-optic medium.

【図9】請求項3記載の発明の一実施例を示し、(a)
は平面図、(b)は正面図、(c)は像面湾曲状態を示
す特性図である。
FIG. 9 shows an embodiment of the invention according to claim 3, (a)
is a plan view, (b) is a front view, and (c) is a characteristic diagram showing a state of field curvature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1          レーザ光源 2          コリメートレンズ3     
     シリンダレンズ4          電気
光学レンズ5,6      シリンダレンズ 7          回転多面鏡 8          結像光学系 9          被走査媒体 10        制御電源 11        レーザビーム 13        電極対 15        シリンダレンズ 16        電気光学レンズ 17,18  結像光学系 20        電極対 21        制御電源
1 Laser light source 2 Collimating lens 3
Cylinder lens 4 Electro-optic lenses 5, 6 Cylinder lens 7 Rotating polygon mirror 8 Imaging optical system 9 Scanned medium 10 Control power source 11 Laser beam 13 Electrode pair 15 Cylinder lens 16 Electro-optic lenses 17, 18 Imaging optical system 20 Electrode pair 21 Control power supply

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  レーザ光源と、このレーザ光源から出
射されたレーザビームを平行ビームに変換するコリメー
トレンズと、変換された平行ビームを主走査方向に収束
させる第1のシリンダレンズと、この第1のシリンダレ
ンズのビームウエスト位置に配設されて副走査方向に収
束作用を持たせる形状の電極対を有する電気光学レンズ
と、この電気光学レンズから出射するレーザビームに対
して主走査方向に収束作用を持たせた第2のシリンダレ
ンズと、この第2のシリンダレンズから出射するレーザ
ビームを副走査方向に収束させる第3のシリンダレンズ
と、この第3のシリンダレンズから出射するレーザビー
ムのビームウエスト位置近傍に配設されて回転駆動され
る回転多面鏡と、この回転多面鏡により偏向される偏向
ビームを結像させる結像光学系と、偏向結像されるレー
ザビームの走査を受ける被走査媒体と、一走査周期内で
副走査方向のビームウエスト位置を前記被走査媒体面上
に一致させる状態に前記電気光学レンズを駆動制御する
制御電源とよりなることを特徴とする光走査装置。
1. A laser light source, a collimating lens that converts a laser beam emitted from the laser light source into a parallel beam, a first cylinder lens that converges the converted parallel beam in the main scanning direction, and a first cylinder lens that focuses the converted parallel beam in the main scanning direction. An electro-optic lens having a pair of electrodes arranged at the beam waist position of the cylinder lens and shaped to have a convergence effect in the sub-scanning direction, and a convergence effect in the main-scanning direction on the laser beam emitted from this electro-optic lens. a third cylinder lens that converges the laser beam emitted from the second cylinder lens in the sub-scanning direction; and a beam waist of the laser beam emitted from the third cylinder lens. A rotating polygon mirror arranged near the position and driven to rotate, an imaging optical system that forms an image of the deflected beam deflected by the rotating polygon mirror, and a scanned medium that is scanned by the deflected laser beam. and a control power source that drives and controls the electro-optical lens to bring the beam waist position in the sub-scanning direction into alignment with the surface of the scanned medium within one scanning period.
【請求項2】  レーザ光源と、このレーザ光源から出
射されたレーザビームを平行ビームに変換するコリメー
トレンズと、変換された平行ビームを副走査方向に収束
させる第1のシリンダレンズと、この第1のシリンダレ
ンズのビームウエスト位置に配設されて主走査方向に収
束作用を持たせる形状の電極対を有する電気光学レンズ
と、この電気光学レンズから出射するレーザビームに対
して副走査方向に収束作用を持たせた第2のシリンダレ
ンズと、この第2のシリンダレンズから出射するレーザ
ビームのビームウエスト位置近傍に配設されて回転駆動
される回転多面鏡と、この回転多面鏡により偏向される
偏向ビームを結像させる結像光学系と、偏向結像される
レーザビームの走査を受ける被走査媒体と、一走査周期
内で主走査方向のビームウエスト位置を前記被走査媒体
面上に一致させる状態に前記電気光学レンズを駆動制御
する制御電源とよりなることを特徴とする光走査装置。
2. A laser light source, a collimating lens that converts the laser beam emitted from the laser light source into a parallel beam, a first cylinder lens that converges the converted parallel beam in the sub-scanning direction, and a first cylinder lens that focuses the converted parallel beam in the sub-scanning direction. An electro-optic lens having a pair of electrodes arranged at the beam waist position of the cylinder lens and shaped to have a convergence effect in the main scanning direction, and a convergence effect in the sub-scanning direction on the laser beam emitted from this electro-optic lens. a second cylinder lens having a second cylinder lens, a rotating polygon mirror arranged near the beam waist position of the laser beam emitted from the second cylinder lens and driven to rotate, and a deflection deflected by the rotating polygon mirror. An imaging optical system that forms an image of the beam, a scanned medium that is scanned by the deflected and imaged laser beam, and a state in which the beam waist position in the main scanning direction is aligned with the surface of the scanned medium within one scanning period. and a control power source for driving and controlling the electro-optical lens.
【請求項3】  レーザ光源と、このレーザ光源から出
射されたレーザビームを平行ビームに変換するコリメー
トレンズと、変換された平行ビームを主走査方向に収束
させる第1のシリンダレンズと、この第1のシリンダレ
ンズのビームウエスト位置に配設されて副走査方向に収
束作用を持たせる形状の電極対を有する第1の電気光学
レンズと、この第1の電気光学レンズから出射するレー
ザビームに対して主走査方向に収束作用を持たせた第2
のシリンダレンズと、この第2のシリンダレンズから出
射するレーザビームを副走査方向に収束させる第3のシ
リンダレンズと、この第3のシリンダレンズのビームウ
エスト位置に配設されて主走査方向に収束作用を持たせ
る形状の電極対を有する第2の電気光学レンズと、この
第2の電気光学レンズから出射するレーザビームに対し
て副走査方向に収束作用を持たせた第4のシリンダレン
ズと、この第4のシリンダレンズから出射するレーザビ
ームのビームウエスト位置近傍に配設されて回転駆動さ
れる回転多面鏡と、この回転多面鏡により偏向される偏
向ビームを結像させる結像光学系と、偏向結像されるレ
ーザビームの走査を受ける被走査媒体と、一走査周期内
で副走査方向のビームウエスト位置を前記被走査媒体面
上に一致させる状態に前記第1電気光学レンズを駆動制
御する第1の制御電源と、一走査周期内で主走査方向の
ビームウエスト位置を前記被走査媒体面上に一致させる
状態に前記第2の電気光学レンズを駆動制御する第2の
制御電源とよりなることを特徴とする光走査装置。
3. A laser light source, a collimating lens for converting a laser beam emitted from the laser light source into a parallel beam, a first cylinder lens for converging the converted parallel beam in the main scanning direction, and a first cylinder lens for converging the converted parallel beam in the main scanning direction. a first electro-optic lens having a pair of electrodes disposed at the beam waist position of the cylinder lens and having a convergence effect in the sub-scanning direction; and a laser beam emitted from the first electro-optic lens. The second one has a convergence effect in the main scanning direction.
a cylinder lens, a third cylinder lens that converges the laser beam emitted from the second cylinder lens in the sub-scanning direction, and a third cylinder lens that is disposed at the beam waist position of the third cylinder lens and converges it in the main-scanning direction. a second electro-optical lens having a pair of electrodes shaped to have an effect; a fourth cylinder lens having a convergence effect in the sub-scanning direction on the laser beam emitted from the second electro-optic lens; a rotating polygon mirror arranged near the beam waist position of the laser beam emitted from the fourth cylinder lens and driven to rotate; an imaging optical system that forms an image of the deflected beam deflected by the rotating polygon mirror; Driving and controlling the first electro-optic lens so that the beam waist position in the sub-scanning direction coincides with the surface of the scanned medium that is scanned by the deflected and imaged laser beam within one scanning period. a first control power source; and a second control power source that drives and controls the second electro-optical lens to bring the beam waist position in the main scanning direction into alignment with the surface of the scanned medium within one scanning period. An optical scanning device characterized by:
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