JPH05215986A - 面倒れ補正機能を有する走査光学系 - Google Patents
面倒れ補正機能を有する走査光学系Info
- Publication number
- JPH05215986A JPH05215986A JP4019937A JP1993792A JPH05215986A JP H05215986 A JPH05215986 A JP H05215986A JP 4019937 A JP4019937 A JP 4019937A JP 1993792 A JP1993792 A JP 1993792A JP H05215986 A JPH05215986 A JP H05215986A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- optical system
- deflector
- lens
- scanned
- 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.)
- Granted
Links
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
- G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
曲の縮小化を維持することができ、等速走査を実現する
ための歪み特性の向上を図ることが可能なコンパクトな
走査光学系を実現する。 【構成】 この走査光学系において、1は光源部、2は
該光源部1からの略平行光束を線状に結像する第1の結
像光学系としてのシリンドリカルレンズ、3は該シリン
ドリカルレンズ2による結像位置の近傍に配置した回転
多面鏡からなる偏向器、4は該偏向器3の偏向面、5と
6は偏向器3で偏向された光束を被走査面7上に結像す
る第2の結像光学系、8は走査面である。上記第2の結
像光学系(5,6)は、トーリック面を有し、かつ走査
面8内で正の屈折力を有する第1の単レンズ5と、非球
面を有し、かつ走査面8内で負の屈折力を有する第2の
単レンズ6とからなる。
Description
プリンタ、レーザ製版等に用いられる面倒れ補正走査光
学系に関し、詳しくは走査光学系において光ビームを反
射する回転多面鏡等の偏向面の傾斜に伴う走査線のピッ
チムラを除去する面倒れ補正走査光学系に関するもので
ある。
光を第1の結像光学系により平行光束とし、これを回転
多面鏡を回転させて機械的に走査し、この走査光を第2
の結像光学系で集光することにより被走査面上を光ビー
ム走査するようにした走査光学装置が知られている。
軸または取り付け軸との間で平行誤差が生じ、この誤差
に基づきいわゆる面倒れが生じると、被走査面上におけ
る走査線の走査直角方向(副走査方向)にピッチムラが
生じ、走査線画像の画質に悪影響を与える。
善するために、走査直角方向について偏向面と被走査面
とを光学的に共役な位置に配置する光学系が種々提案さ
れている。
面と被走査面との間の第2の結像光学系を偏向面側から
順に、等速走査を実現するための歪み特性を有する球面
レンズ系と長尺シリンドリカルレンズとを配列してなる
光学系が記載されている。
ドリカルミラーに置き換えた光学系が特開昭61-84620号
公報等に記載されている。
-35823号公報、特開昭63-50814号公報においては、等速
走査を実現するための歪み特性を有するレンズ系の構成
に面倒れ補正機能を持つトーリック面を有するレンズを
用いたものが知られている。
48-98844号公報に記載の球面レンズ系と長尺シリンドリ
カルレンズとからなるレンズ構成では、像面湾曲を補正
するためにシリンドリカルレンズを被走査面に近づけて
配置せねばならず、走査幅が長くなるにつれてシリンド
リカルレンズも長尺になり、コンパクトな構成が実現で
きない。
ドリカルミラーに置き換えた特開昭61-84620号公報等に
記載の光学系では、この像面湾曲量はシリンドリカルレ
ンズを使用したものに比べて僅かに改善され、その位置
もシリンドリカルレンズよりはやや被走査面から離して
配置することができ、僅か小型化が可能であるが、光ビ
ームをシリンドリカルミラーで折り曲げなくてはならな
いため、配置上の制約を受けやすいという欠点があっ
た。
-35823号公報、特開昭63-50814号公報における光学系で
は、レンズ系の構成に面倒れ補正機能を持つトーリック
面を有するレンズを備えることにより、上記の長尺シリ
ンドリカルレンズまたは長尺シリンドリカルミラーを不
要にし、コンパクト化を実現しているが、偏向面側から
順に球面またはシリンドリカル面により構成された単レ
ンズと、トーリック面を有し、かつ走査面内で正の屈折
力を有する単レンズの2枚で構成されており、走査面内
でのレンズ系のバックフォーカスが焦点距離よりも長く
なるため、走査光学系から被走査面までの光路長をさら
に短縮して装置全体をよりコンパクトにすることは困難
である。
とができ、像面湾曲の縮小化を図ることができるととも
に等速走査を実現するための歪み特性の向上を図り得る
コンパクトな走査光学系を提供することを目的とするも
のである。
正機能を有する走査光学系は、光源からの光束を偏向器
の偏向面上またはその近傍に線状に結像する第1の結像
光学系と前記偏向器で偏向された光束を被走査面上に結
像する第2の結像光学系とを備えた面倒れ補正機能を有
する走査光学系において、前記第2の結像光学系は偏向
器側から順にトーリック面を有し、かつ光走査面内で正
の屈折力を有する第1の単レンズと、非球面を有し、か
つ光走査面内で負の屈折力を有する第2の単レンズとを
配してなることを特徴とするものである。
面の面倒れによる走査線の走査直角方向における変動量
および像面湾曲量を小さく維持することが可能となると
ともに、走査面内でのレンズ系のバックフォーカスを焦
点距離よりも短くすることが可能となり、光路長の短縮
化が図れ、装置のコンパクト化が実現できる。
ことにより結像性能、特に等速走査に係る歪み特性が著
しく改善され、画質の向上を図ることが可能となる。
説明する。
示す斜視図である。
は該光源部1からの略平行光束を線状に結像する第1の
結像光学系としてのシリンドリカルレンズ、3は該シリ
ンドリカルレンズ2による結像位置の近傍に配置した回
転多面鏡からなる偏向器、4は該偏向器3の偏向面、5
と6は偏向器3で偏向された光束を被走査面7上に結像
する第2の結像光学系、8は走査面である。
リンドリカルレンズ2により偏向器3の偏向面4の近傍
または偏向面4上に線状に結像される。さらに、偏向面
4により反射偏向された光束は第2の結像光学系(5,
6)を介して被走査面7上に結像される。偏向器3が回
転方向Cに高速回転することにより、被走査面7上の結
像光は方向Aに主走査される。
角となる方向(副走査方向)Bに副走査を行ない、光を
変調することにより画像が形成される。
リック面を有し、かつ走査面8内で正の屈折力を有する
第1の単レンズ5と、非球面を有し、かつ走査面8内で
負の屈折力を有する第2の単レンズ6とからなる。
筒面かトーリック面であることが望ましく、被走査面7
側の面がトーリック面であることが望ましい。ただし、
いずれかの面がトーリック面であることが必要である。
方向とで屈折力が異なる面である。
おいて正の屈折力を有するもので、被走査面7側の面は
走査面8内で被走査面7側に向かって凸の曲線をなす面
であることが望ましい。
直な面(副走査方向断面)内において、偏向器3側の面
は偏向器3側に向かって凹の曲線をなす面を有し、被走
査面7側の面は被走査面7側に向かって凸の曲線をなす
面を有する正の屈折力を有するメニスカスレンズである
ことが望ましい。
または被走査面7側の面の一方、あるいは両方の面が非
球面で構成されている。
いて負の屈折力を有するもので、走査面8内で、偏向器
3側の面は偏向器3側に向かって凹の曲率をなす面で、
被走査面7側の面は被走査面7側に向かって凸の曲線を
なす面であることが望ましい。この第2の単レンズ6
は、走査面8と垂直な面(副走査方向断面)内におい
て、偏向器3側の面は偏向器3側に向かって凹の曲線ま
たは直線をなす面を有し、被走査面7側の面は走査面8
側と垂直な面内において、被走査面7側に向かって凸の
曲線または直線をなす面を有するレンズであることが望
ましい。
ることにより、結像性能の向上が図られ、特に等速走査
に係る歪み特性が著しく改善され、精細な画像を得るこ
とが可能となる。
能な材質を選ぶことにより低価格化も実現できる。
足することが望ましい。
光学系(5,6)の合成焦点距離 f :走査面8内での第2の結像光学系(5,6)の合
成焦点距離 この条件式は第2の結像光学系(5,6)の走査直角方
向断面と走査面8内での合成焦点距離の比を規定するも
のである。
面での偏向面4と被走査面7間の結像倍率の絶対値が大
きくなり、結像性能に対する偏向面4の位置精度の影響
が拡大されてしまい、偏向面4に非常に高度な位置精度
が要求され、また像面湾曲が大きくなり、被走査面7上
で均一なスポットサイズが得られなくなってしまうとい
う欠点が生じてくる。
結像光学系(5,6)が被走査面7方向に拡大したり位
置が移動したりし、装置としてのコンパクト化は図れて
も、第2の結像光学系(5,6)を構成する2つの単レ
ンズ5,6のレンズ形状が大型化し、コストダウンがは
かれなくなる。
(5,6)の走査面内の断面と副走査方向の断面の一例
は次のようになっている。すなわち、図2(イ)に示す
ように、走査面8内の断面は、被走査面7側の面が被走
査面7側に凸面を向けた正の屈折力のレンズ形状の第1
の単レンズ5と、被走査面7側に凸面を向けた負の屈折
力のメニスカスレンズ形状の第2の単レンズ6とからな
っており、図2(ロ)に示すように、走査直角方向(副
走査方向)の断面は、被走査面7側の面が被走査面7側
に凸面を向けた正の屈折力のメニスカスレンズ形状の第
1の単レンズ5と、偏向器3側の面は偏向器3側に向か
って凹をなし、被走査面7側の面は被走査面7側に向か
って凸をなすメニスカスレンズ形状の第2の単レンズ6
とからなっている。
す。
半径 d :レンズ厚みまたは空気間隔 n :波長780 nmにおける屈折率 d0:偏向面から第2の結像光学系(5,6)のレンズ
第1面までの距離 f :走査面内での第2の結像光学系(5,6)の合成
焦点距離 fv:走査直角方向(副走査方向)の断面での第2の結
像光学系(5,6)の合成焦点距離 Bf:走査面内での第2の結像光学系(5,6)の合成
バックフォーカス とする。
式により定義される値である。
る。
て、第1の単レンズ5が偏向器3側から順に円筒面とト
ーリック面を有してなり、第2の単レンズ6が偏向器3
側から順に非球面と球面を有してなる。実施例1の具体
的数値は、下記表1のとおりである。
の収差曲線図における球面収差図と歪曲収差図とは走査
面8内における収差を示すものであり、非点収差図のS
は副走査方向成分、Tは走査方向成分の像面を表すもの
である。以下の図4〜図8の収差図も同様である。
向器3側から順に円筒面とトーリック面を有してなり、
第2の単レンズ6が偏向器3側から順に球面と非球面を
有してなる。実施例2の具体的数値は、下記表2のとお
りである。
て、第1の単レンズ5が偏向器3側から順に円筒面とト
ーリック面を有してなり、第2の単レンズ6が2つの非
球面を有してなる。実施例3の具体的数値は、下記表3
のとおりである。
て、第1の単レンズ5が2つのトーリック面を有してな
り、第2の単レンズ6が偏向器3側から順に球面と非球
面を有してなる。実施例4の具体的数値は、下記表4の
とおりである。
第1の単レンズ5が偏向器3側から順に円筒面とトーリ
ック面を有してなり、第2の単レンズ6が偏向器3側か
ら順に非球面と円筒面を有してなる。実施例5の具体的
数値は、下記表5のとおりである。
て、第1の単レンズ5が偏向器3側から順に円筒面とト
ーリック面とを有してなり、第2の単レンズ6が偏向器
3側から順に円筒面と非球面を有してなる。実施例6の
具体的数値は、下表のとおりである。
ズ系のバックフォーカスが焦点距離よりも短くなってお
り、偏向面4から被走査面7までの光路長の短縮化を実
現しており、その収差曲線図における諸収差は充分に実
用に供されるものであることを示している。
の走査光学系によれば、面倒れに伴う画質の劣化と像面
湾曲を改善できると共に等速走査を実現するための歪み
特性の向上を図ることができ、バックフォーカスの短い
コンパクトな走査レンズが実現できるので、装置のコン
パクト化を図ることができる。
曲率半径 d: レンズ厚みまたは空気間隔 d0 偏向面から第2の結像光学系のレンズ第1面ま
での距離 S: 走査直角方向成分像面 T: 走査方向成分像面
Claims (1)
- 【請求項1】 光源からの光束を偏向器の偏向面上また
はその近傍に線状に結像する第1の結像光学系と前記偏
向器で偏向された光束を被走査面上に結像する第2の結
像光学系とを備えた面倒れ補正機能を有する走査光学系
において、 前記第2の結像光学系は前記偏向器側から順に、トーリ
ック面を有し、かつ光走査面内で正の屈折力を有する第
1の単レンズと、非球面を有し、かつ光走査面内で負の
屈折力を有する第2の単レンズとから構成されているこ
とを特徴とする面倒れ補正機能を有する走査光学系。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04019937A JP3117524B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 面倒れ補正機能を有する走査光学系 |
US07/954,880 US5343325A (en) | 1992-02-05 | 1992-09-30 | Optical scanning system with tilt correction function |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04019937A JP3117524B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 面倒れ補正機能を有する走査光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05215986A true JPH05215986A (ja) | 1993-08-27 |
JP3117524B2 JP3117524B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=12013126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04019937A Expired - Fee Related JP3117524B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 面倒れ補正機能を有する走査光学系 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5343325A (ja) |
JP (1) | JP3117524B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5652611A (en) * | 1993-03-11 | 1997-07-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical scanning system and image forming apparatus employing same for electrophoto graphically forming images |
US5541760A (en) * | 1993-12-22 | 1996-07-30 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Scanning optical system |
JPH07301704A (ja) * | 1994-05-02 | 1995-11-14 | Stanley Electric Co Ltd | 平行光線を出入射する曲面光学素子 |
US8213068B1 (en) * | 1994-09-06 | 2012-07-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus |
JPH08240768A (ja) * | 1995-03-02 | 1996-09-17 | Minolta Co Ltd | 走査光学系 |
JP3712017B2 (ja) * | 1995-05-12 | 2005-11-02 | セイコーエプソン株式会社 | 光走査装置 |
JPH1152265A (ja) * | 1997-07-30 | 1999-02-26 | Nippon Hikyumen Lens Kk | 走査光学系 |
US6183108B1 (en) | 1998-03-30 | 2001-02-06 | Michael A. Herold | Lighting apparatus with convex-convex lens assembly |
JP4349500B2 (ja) * | 1998-03-30 | 2009-10-21 | フジノン株式会社 | 光走査光学系 |
US6178030B1 (en) * | 1999-02-12 | 2001-01-23 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Light-scanning optical system having wobble-correcting function and light-scanning apparatus using the same |
US7034859B2 (en) * | 2002-08-08 | 2006-04-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning device and image forming apparatus using the same |
CN114488526B (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-19 | 杭州灵西机器人智能科技有限公司 | 一种用于激光3d扫描的光学系统及设计方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4898844A (ja) * | 1972-03-29 | 1973-12-14 | ||
JPS5735823A (en) * | 1980-08-06 | 1982-02-26 | Canon Inc | Scanning optical system having inclination correcting function |
JPS5636622A (en) * | 1979-09-04 | 1981-04-09 | Canon Inc | Scanning optical system having inclination correcting function |
JPS6184620A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-04-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 連続調画像のレ−ザ走査記録装置 |
JPS6350814A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-03 | Minolta Camera Co Ltd | 面倒れ補正走査光学系 |
JPH0769521B2 (ja) * | 1988-07-13 | 1995-07-31 | 株式会社日立製作所 | 光走査装置及び走査レンズ |
JP2718735B2 (ja) * | 1989-01-13 | 1998-02-25 | 株式会社リコー | 光走査装置におけるfθレンズ系 |
JP2864286B2 (ja) * | 1990-10-03 | 1999-03-03 | 富士写真光機株式会社 | 面倒れ補正機能を有する走査光学系 |
-
1992
- 1992-02-05 JP JP04019937A patent/JP3117524B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-30 US US07/954,880 patent/US5343325A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3117524B2 (ja) | 2000-12-18 |
US5343325A (en) | 1994-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR940005967B1 (ko) | fθ렌즈 및 이 렌즈를 사용한 영상형성장치 | |
JP2001281604A (ja) | コリメータレンズおよびこれを用いた光走査装置 | |
JP3117524B2 (ja) | 面倒れ補正機能を有する走査光学系 | |
JP3445092B2 (ja) | 走査光学装置 | |
JP3191538B2 (ja) | 走査レンズ及び光走査装置 | |
JP3339934B2 (ja) | f・θレンズ | |
JP2864286B2 (ja) | 面倒れ補正機能を有する走査光学系 | |
JP2956169B2 (ja) | 走査光学装置 | |
JP4349500B2 (ja) | 光走査光学系 | |
JPH08240768A (ja) | 走査光学系 | |
JPH1090620A (ja) | 光走査光学装置 | |
JPH08248345A (ja) | 光走査装置 | |
JP3420439B2 (ja) | 光走査光学系及びそれを備えるレーザービームプリンタ | |
JP3472205B2 (ja) | 光走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP3804886B2 (ja) | 光走査装置用結像光学系 | |
JP2811949B2 (ja) | 光走査光学系 | |
JPH0968664A (ja) | 光ビーム走査用光学系 | |
JP3759220B2 (ja) | 光走査装置用集光光学系 | |
JP3594274B2 (ja) | 光走査光学系およびこの光学系を用いた装置 | |
JP3381333B2 (ja) | 光走査装置 | |
JPH07146437A (ja) | 光ビーム走査用光学系 | |
JPH09281422A (ja) | 走査光学装置 | |
JP3621511B2 (ja) | 光走査光学系およびこの光学系を用いた光走査装置 | |
JP2602716B2 (ja) | 光ビーム走査用光学系 | |
JP4445059B2 (ja) | 走査結像レンズおよび光走査装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000921 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071006 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081006 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |