JPH06230308A - 光ビーム走査装置 - Google Patents
光ビーム走査装置Info
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- JPH06230308A JPH06230308A JP5039271A JP3927193A JPH06230308A JP H06230308 A JPH06230308 A JP H06230308A JP 5039271 A JP5039271 A JP 5039271A JP 3927193 A JP3927193 A JP 3927193A JP H06230308 A JPH06230308 A JP H06230308A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ光源からの光を偏向走査する回転多面
鏡と被走査面との間に配置され、偏向光を上記被走査面
上に結像させると共に、副走査方向面内において上記回
転多面鏡反射面と被走査面とを幾何光学的にほぼ共役関
係に置く走査光学系において、回転多面鏡の反射面位置
の変動に伴なう副走査方向の結像位置変動、すなわち像
面湾曲を補正した結像レンズを得る。 【構成】 図５に示すような副走査方向断面内の曲率半
径ｒh の変化が、回転多面鏡に入射されるレーザ光源か
らの光と走査光学系の光軸との為す角をα、回転多面鏡
の内接円半径をＲp 、面数をｎ、光軸非対称面の光軸を
含む主走査方向断面内における曲率半径をＲ、光軸を含
む副走査方向断面内における曲率半径をｒ0 、走査光学
系の光軸を中心として回転多面鏡の回転中心を含む主走
査側を＋側、その反対側を−側、Ｍを走査光学系の副走
査方向の横倍率としたときに、ｒh(±)＝ｒ0＋（１＋ｋ
(±)・Ｒp・α／ｎ）・Ｒ・〔１−cos｛sin-1（ｈ／Ｒ)}〕 ｋ(+)−ｋ(-) ＞０．００５Ｍ2で表される光軸に対する
非対称面を含む。
鏡と被走査面との間に配置され、偏向光を上記被走査面
上に結像させると共に、副走査方向面内において上記回
転多面鏡反射面と被走査面とを幾何光学的にほぼ共役関
係に置く走査光学系において、回転多面鏡の反射面位置
の変動に伴なう副走査方向の結像位置変動、すなわち像
面湾曲を補正した結像レンズを得る。 【構成】 図５に示すような副走査方向断面内の曲率半
径ｒh の変化が、回転多面鏡に入射されるレーザ光源か
らの光と走査光学系の光軸との為す角をα、回転多面鏡
の内接円半径をＲp 、面数をｎ、光軸非対称面の光軸を
含む主走査方向断面内における曲率半径をＲ、光軸を含
む副走査方向断面内における曲率半径をｒ0 、走査光学
系の光軸を中心として回転多面鏡の回転中心を含む主走
査側を＋側、その反対側を−側、Ｍを走査光学系の副走
査方向の横倍率としたときに、ｒh(±)＝ｒ0＋（１＋ｋ
(±)・Ｒp・α／ｎ）・Ｒ・〔１−cos｛sin-1（ｈ／Ｒ)}〕 ｋ(+)−ｋ(-) ＞０．００５Ｍ2で表される光軸に対する
非対称面を含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光走査装置、特にレー
ザ光源からの光を回転多面鏡によって偏向走査する光走
査装置に関する。
ザ光源からの光を回転多面鏡によって偏向走査する光走
査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ・プリンター等の光ビーム走査装
置用光学系の光偏向手段としては、回転多面鏡が広く用
いられている。回転多面鏡を用いる場合、面倒れ公差を
軽減する目的で、一般的には副走査方向面内において回
転多面鏡反射面と被走査面とを幾何光学的にほぼ共役関
係に置き、前記反射面近傍に副走査方向面内において集
光された光を入射する。しかし、回転多面鏡の回転に伴
ない反射面の位置は移動してしまい、その結果、上記共
役関係が崩れ、副走査方向面内での結像点は被走査面か
らのずれを生じ、副走査方向面内結像点の像面湾曲が発
生する。また、前記反射面に入射する光は、図１に示す
ように、走査線を含む面内で、走査レンズの光軸に対し
てある角度αをなして横方向から入射するため、回転多
面鏡の配置もその回転中心が光軸上にはなく、前記反射
面移動は走査レンズの光軸に対して対称とはならない。
そのため、光軸に対して対称なレンズ系を用いた場合、
光軸に対して対称ではない反射面移動量を考慮に入れて
全域にわたって上記副走査方向面内結像点の像面湾曲を
良好に補正することは困難であった。
置用光学系の光偏向手段としては、回転多面鏡が広く用
いられている。回転多面鏡を用いる場合、面倒れ公差を
軽減する目的で、一般的には副走査方向面内において回
転多面鏡反射面と被走査面とを幾何光学的にほぼ共役関
係に置き、前記反射面近傍に副走査方向面内において集
光された光を入射する。しかし、回転多面鏡の回転に伴
ない反射面の位置は移動してしまい、その結果、上記共
役関係が崩れ、副走査方向面内での結像点は被走査面か
らのずれを生じ、副走査方向面内結像点の像面湾曲が発
生する。また、前記反射面に入射する光は、図１に示す
ように、走査線を含む面内で、走査レンズの光軸に対し
てある角度αをなして横方向から入射するため、回転多
面鏡の配置もその回転中心が光軸上にはなく、前記反射
面移動は走査レンズの光軸に対して対称とはならない。
そのため、光軸に対して対称なレンズ系を用いた場合、
光軸に対して対称ではない反射面移動量を考慮に入れて
全域にわたって上記副走査方向面内結像点の像面湾曲を
良好に補正することは困難であった。
【０００３】一方、レーザ光学系においてピント位置で
のスポットの大きさをω0 、ピントから距離Ｘだけ離れ
た位置でのスポットの大きさをωx と置くと、ωx とω
0 の関係は次式の様になることが知られている。 ωx ＝ω0√｛１＋（４λＸ／πω0 2）2｝ ここで、λはレーザ光の波長である。
のスポットの大きさをω0 、ピントから距離Ｘだけ離れ
た位置でのスポットの大きさをωx と置くと、ωx とω
0 の関係は次式の様になることが知られている。 ωx ＝ω0√｛１＋（４λＸ／πω0 2）2｝ ここで、λはレーザ光の波長である。
【０００４】全域にわたり良好な画質を得るために、副
走査方向のスポットの大きさの変動を１０％以内に押さ
えようとすると式から、ω0が ９０〜９９μｍの場合、 Ｘ＝±３．７mm …… （Ａ） ７０〜７７μｍの場合、 Ｘ＝±２．２mm …… （Ｂ） ５０〜５５μｍの場合、 Ｘ＝±１．１mm …… （Ｃ） となり、高解像化に従い許容深度が浅くなってしまう。
要求される解像度が低い場合は光軸対称のレンズ系を用
いても実用上問題とはならないが、要求される解像度が
高くなるに従い、光軸対称レンズ系を用いた場合に残存
する像面湾曲は無視出来なくなる。
走査方向のスポットの大きさの変動を１０％以内に押さ
えようとすると式から、ω0が ９０〜９９μｍの場合、 Ｘ＝±３．７mm …… （Ａ） ７０〜７７μｍの場合、 Ｘ＝±２．２mm …… （Ｂ） ５０〜５５μｍの場合、 Ｘ＝±１．１mm …… （Ｃ） となり、高解像化に従い許容深度が浅くなってしまう。
要求される解像度が低い場合は光軸対称のレンズ系を用
いても実用上問題とはならないが、要求される解像度が
高くなるに従い、光軸対称レンズ系を用いた場合に残存
する像面湾曲は無視出来なくなる。
【０００５】走査線全域にわたり、像面湾曲を補正した
走査装置としては、例えば特公平３−４９４０８号公報
に開示された走査装置がある。しかしこれは、図４に示
すように、副走査方向断面内の曲率半径ｒh が光軸から
の距離ｈの関数であるような変形シリンドリカルレンズ
により、従来のシリンドリカルレンズ、トーリックレン
ズでは難しかった広画角化を達成している。しかし、そ
の曲率半径の変化は、光軸に対して対称であり、偏向器
として回転多面鏡を用いた場合に発生する、反射面位置
の変動に伴なう副走査方向面内の結像位置変動を補正し
ようとするものではない。また、特公平２−２３３１３
号公報に開示された走査装置は、光軸に対して副走査方
向面内の曲率半径を非対称とすることにより、偏向器と
して回転多面鏡を用いた場合に発生する副走査方向面内
の結像位置変動を良好に補正しようとしているが、走査
レンズの横倍率が３以上５以下と大きいため、精度が厳
しくコストアップとなり、また、非対称面を含むレンズ
がガラスであるため、加工性からもコストアップとな
り、低コスト化、量産には不向きである。
走査装置としては、例えば特公平３−４９４０８号公報
に開示された走査装置がある。しかしこれは、図４に示
すように、副走査方向断面内の曲率半径ｒh が光軸から
の距離ｈの関数であるような変形シリンドリカルレンズ
により、従来のシリンドリカルレンズ、トーリックレン
ズでは難しかった広画角化を達成している。しかし、そ
の曲率半径の変化は、光軸に対して対称であり、偏向器
として回転多面鏡を用いた場合に発生する、反射面位置
の変動に伴なう副走査方向面内の結像位置変動を補正し
ようとするものではない。また、特公平２−２３３１３
号公報に開示された走査装置は、光軸に対して副走査方
向面内の曲率半径を非対称とすることにより、偏向器と
して回転多面鏡を用いた場合に発生する副走査方向面内
の結像位置変動を良好に補正しようとしているが、走査
レンズの横倍率が３以上５以下と大きいため、精度が厳
しくコストアップとなり、また、非対称面を含むレンズ
がガラスであるため、加工性からもコストアップとな
り、低コスト化、量産には不向きである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、レーザ光源
からの光を偏向走査する回転多面鏡と被走査面との間に
配置され、偏向光を上記被走査面上に結像させると共
に、副走査方向面内において上記回転多面鏡反射面と被
走査面とを幾何光学的にほぼ共役関係に置く走査光学系
において、回転多面鏡の反射面位置の変動に伴なう副走
査方向面内の結像位置変動、すなわち被走査面上におけ
る副走査方向面内結像位置の像面湾曲を良好に補正した
高性能かつ安価な走査光学系用結像レンズを提供するこ
とを目的としている。
からの光を偏向走査する回転多面鏡と被走査面との間に
配置され、偏向光を上記被走査面上に結像させると共
に、副走査方向面内において上記回転多面鏡反射面と被
走査面とを幾何光学的にほぼ共役関係に置く走査光学系
において、回転多面鏡の反射面位置の変動に伴なう副走
査方向面内の結像位置変動、すなわち被走査面上におけ
る副走査方向面内結像位置の像面湾曲を良好に補正した
高性能かつ安価な走査光学系用結像レンズを提供するこ
とを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の走査装置の構成
は、図１に示すように、コリメータレンズ２、シリンド
リカルレンズ３を経て入射するレーザ光源１からの光を
偏向走査する回転多面鏡４は、その回転中心５が光軸６
から一側にずれて配設され、結像レンズが該回転多面鏡
４と被走査面７との間に配置され、偏向光を前記被走査
面上に結像させると共に、副走査方向面内において前記
回転多面鏡反射面と被走査面とを幾何光学的にほぼ共役
関係に置く走査光学系において、図５に示すような副走
査方向断面内の曲率半径の変化が光軸からの距離ｈに対
して非対称な形状となる面を含み、回転多面鏡に入射さ
れるレーザ光源からの光と走査光学系の光軸との為す角
をα、回転多面鏡の内接円半径をＲp 、面数をｎ、光軸
非対称面の光軸を含む主走査方向断面内における曲率半
径をＲ、光軸を含む副走査方向断面内における曲率半径
をｒ0 、走査光学系の光軸を中心として回転多面鏡の回
転中心を含む主走査側を＋側、その反対側を−側とした
ときに、図５に示すように＋側と−側とは非対称であ
り、主走査方向に光軸から＋、−方向にそれぞれｈだけ
離れた位置で光軸に平行な副走査方向断面内における曲
率半径ｒh(+)、ｒh(-)が ｒh(±)＝ｒ0＋(１＋ｋ(±)・Ｒp・α／ｎ)・Ｒ・〔１−cos｛sin-1（ｈ／Ｒ)}〕 ・・・ で表され、更に ｋ(+)−ｋ(-) ＞０．００５Ｍ2 ・・・ 但し、Ｍ：走査光学系の副走査方向の横倍率 を満足することを特徴とする。
は、図１に示すように、コリメータレンズ２、シリンド
リカルレンズ３を経て入射するレーザ光源１からの光を
偏向走査する回転多面鏡４は、その回転中心５が光軸６
から一側にずれて配設され、結像レンズが該回転多面鏡
４と被走査面７との間に配置され、偏向光を前記被走査
面上に結像させると共に、副走査方向面内において前記
回転多面鏡反射面と被走査面とを幾何光学的にほぼ共役
関係に置く走査光学系において、図５に示すような副走
査方向断面内の曲率半径の変化が光軸からの距離ｈに対
して非対称な形状となる面を含み、回転多面鏡に入射さ
れるレーザ光源からの光と走査光学系の光軸との為す角
をα、回転多面鏡の内接円半径をＲp 、面数をｎ、光軸
非対称面の光軸を含む主走査方向断面内における曲率半
径をＲ、光軸を含む副走査方向断面内における曲率半径
をｒ0 、走査光学系の光軸を中心として回転多面鏡の回
転中心を含む主走査側を＋側、その反対側を−側とした
ときに、図５に示すように＋側と−側とは非対称であ
り、主走査方向に光軸から＋、−方向にそれぞれｈだけ
離れた位置で光軸に平行な副走査方向断面内における曲
率半径ｒh(+)、ｒh(-)が ｒh(±)＝ｒ0＋(１＋ｋ(±)・Ｒp・α／ｎ)・Ｒ・〔１−cos｛sin-1（ｈ／Ｒ)}〕 ・・・ で表され、更に ｋ(+)−ｋ(-) ＞０．００５Ｍ2 ・・・ 但し、Ｍ：走査光学系の副走査方向の横倍率 を満足することを特徴とする。
【０００８】また、上記光ビーム走査装置においては、
走査光学系の副走査方向の横倍率が３以下であることが
望ましい。そして、走査光学系が２枚のレンズで構成さ
れ、光軸非対称面を含むレンズはプラスチックレンズと
されることが望ましい。
走査光学系の副走査方向の横倍率が３以下であることが
望ましい。そして、走査光学系が２枚のレンズで構成さ
れ、光軸非対称面を含むレンズはプラスチックレンズと
されることが望ましい。
【０００９】
【作用】回転多面鏡の反射面と被走査面とを共役関係に
置く走査光学系において、回転多面鏡の反射面と回転中
心が一致していないこと、及び回転多面鏡反射面に入射
される光が走査光学系の光軸に対して主走査面内で角度
αを有するように横方向から入射されることから、光軸
に対して対称な走査光学系を用いると、図６に一点鎖線
で示した様に、副走査方向面内の結像面は光軸に対して
非対称に湾曲してしまう。この非対称性を補正するに
は、走査光学系において副走査方向断面曲率半径を＋像
高側と−像高側とで異なった値、すなわち光軸を中心に
非対称な形状となる面を含むことが必要となる。
置く走査光学系において、回転多面鏡の反射面と回転中
心が一致していないこと、及び回転多面鏡反射面に入射
される光が走査光学系の光軸に対して主走査面内で角度
αを有するように横方向から入射されることから、光軸
に対して対称な走査光学系を用いると、図６に一点鎖線
で示した様に、副走査方向面内の結像面は光軸に対して
非対称に湾曲してしまう。この非対称性を補正するに
は、走査光学系において副走査方向断面曲率半径を＋像
高側と−像高側とで異なった値、すなわち光軸を中心に
非対称な形状となる面を含むことが必要となる。
【００１０】非対称面における光軸からある距離ｈだけ
離れた位置での光軸に平行な副走査断面内の曲率半径
は、回転多面鏡に入射する光と走査光学系の光軸とのな
す角、回転多面鏡の大きさ、面数に影響を受け、上記
式で表現出来る。この式中の係数ｋの値は光軸に対して
＋像高側、−像高側とでは異なった値となり、この結
果、光軸に対して非対称な形状のレンズ面が得られるこ
ととなる。より具体的には、＋像高側の係数ｋ(+)、−
像高側の係数ｋ(-)の差が式を満足することが望まし
い。この下限を超えると、本発明が目的とするところの
像面湾曲の非対称性を十分に補正することが困難とな
る。
離れた位置での光軸に平行な副走査断面内の曲率半径
は、回転多面鏡に入射する光と走査光学系の光軸とのな
す角、回転多面鏡の大きさ、面数に影響を受け、上記
式で表現出来る。この式中の係数ｋの値は光軸に対して
＋像高側、−像高側とでは異なった値となり、この結
果、光軸に対して非対称な形状のレンズ面が得られるこ
ととなる。より具体的には、＋像高側の係数ｋ(+)、−
像高側の係数ｋ(-)の差が式を満足することが望まし
い。この下限を超えると、本発明が目的とするところの
像面湾曲の非対称性を十分に補正することが困難とな
る。
【００１１】更に、走査光学系の横倍率を低く（３以下
が望ましい）抑える方が部品精度、配置精度を緩めるこ
とが出来、低コストで実現することが可能となる。更
に、非対称面を含んだレンズを樹脂とすることで、この
特異な形状の加工を金型に施しておきさえすれば、成形
によりこのレンズを製造することが可能であり、低コス
トで特異な形状のレンズを実現することが可能となる。
また金型の加工においても数値制御研削加工機等を用い
ることで実現可能である。
が望ましい）抑える方が部品精度、配置精度を緩めるこ
とが出来、低コストで実現することが可能となる。更
に、非対称面を含んだレンズを樹脂とすることで、この
特異な形状の加工を金型に施しておきさえすれば、成形
によりこのレンズを製造することが可能であり、低コス
トで特異な形状のレンズを実現することが可能となる。
また金型の加工においても数値制御研削加工機等を用い
ることで実現可能である。
【００１２】
【実施例】以下の表中、Ｒ、ｒは面曲率半径、ｄは面間
隔、ｎは屈折率を示し、具体的にはＲ1 は回転多面鏡の
反射面の曲率半径、Ｒ2 は走査光学系第１面の曲率半
径、Ｒ3 は走査光学系の第２面の中心曲率半径、Ｒ4 は
走査光学系の第３面の主走査方向断面内曲率半径、ｒ04
は走査光学系の第３面の副走査方向断面内曲率半径、Ｒ
5 は走査光学系の第４面の中心曲率半径、ｄ1 は回転多
面鏡反射面と走査光学系第１面の軸上間隔、ｄ2 は走査
光学系第１レンズの軸上厚、ｄ3 は走査光学系第１レン
ズと第２レンズの軸上間隔、ｄ4は走査光学系第２レン
ズの軸上厚、ｄ5は走査光学系第４面と被走査面の軸上
間隔を示す。また、第３面、第５面は回転対称非球面で
あり、以下の式で表現できる。
隔、ｎは屈折率を示し、具体的にはＲ1 は回転多面鏡の
反射面の曲率半径、Ｒ2 は走査光学系第１面の曲率半
径、Ｒ3 は走査光学系の第２面の中心曲率半径、Ｒ4 は
走査光学系の第３面の主走査方向断面内曲率半径、ｒ04
は走査光学系の第３面の副走査方向断面内曲率半径、Ｒ
5 は走査光学系の第４面の中心曲率半径、ｄ1 は回転多
面鏡反射面と走査光学系第１面の軸上間隔、ｄ2 は走査
光学系第１レンズの軸上厚、ｄ3 は走査光学系第１レン
ズと第２レンズの軸上間隔、ｄ4は走査光学系第２レン
ズの軸上厚、ｄ5は走査光学系第４面と被走査面の軸上
間隔を示す。また、第３面、第５面は回転対称非球面で
あり、以下の式で表現できる。
【数１】 φ2＝ｙ2＋ｚ2 Ｃ*＝Ｃ＋Ａ2 Ｃ*：近軸曲率
【００１３】実施例１ 面番号 Ｒ(mm) r0(mm) d(mm) n(780nm) １ ∞ ５６．０ ２ −９０９．２０５ ６．５ １．７０４００ ３ −１１８．１８６ ６．０ ４ −１１５．０００ ＋４１．０８０ ９．０ １．４８５９５ ５ −１２０．０６４ １９３．０ 非球面係数 第３面 ｋ＝−０．２５４８４ Ａ1＝＋０．８９７４２×１０-6 Ｐ1＝ ４ Ａ2＝−０．３６２７２×１０-9 Ｐ2＝ ６ Ａ3＝＋０．２９１１１×１０-12 Ｐ3＝ ８ Ａ4＝−０．６４８２２×１０-16 Ｐ4＝１０ 第５面 ｋ＝−９．０９３０４ Ａ1＝−０．１５７４０×１０-5 Ｐ1＝ ４ Ａ2＝＋０．２９０３１×１０-9 Ｐ2＝ ６ Ａ3＝−０．１０１７４×１０-12 Ｐ3＝ ８ Ａ4＝−０．１３４３６×１０-16 Ｐ4＝１０ 入射光線角度 α ＝ １．０４７２(raｄ) 回転多面鏡内接円半径 Ｒp ＝１７．３２０５(mm) 回転多面鏡面数 ｎ ＝ ６ 副走査方向の横倍率 Ｍ ＝ ３．０３ 非対称面形状 ｋ(+)＝−０．４９６２０×１０-2 ｋ(-)＝−０．１０４２０ ｋ(+)-ｋ(-)＝ ０．０９９２３８ ０．００５Ｍ2＝ ０．０４５９０５
【００１４】実施例２ 面番号 Ｒ(mm) r0(mm) d(mm) n(780nm) １ ∞ ２８．７ ２ −６５．０６６ ６．５ １．４８５９５ ３ −３８．６９６ ９２．０ ４ −２９０．０００ ＋３０．０７０ ３．０ １．４８５９５ ５ −６５７．２０８ １０３．５ 非球面係数 第３面 ｋ＝−０．３３１５８ Ａ1＝＋０．３９９８８×１０-10 Ｐ1＝ ４ Ａ2＝−０．３０８３６×１０-9 Ｐ2＝ ６ Ａ3＝−０．９００００×１０-14 Ｐ3＝ ８ Ａ4＝＋０．３５０３６×１０-19 Ｐ4＝１０ 第５面 ｋ＝−０．１３１１５ Ａ1＝−０．２３６４５×１０-6 Ｐ1＝ ４ Ａ2＝＋０．１６３２６×１０-10 Ｐ2＝ ６ Ａ3＝−０．１５７６５×１０-14 Ｐ3＝ ８ Ａ4＝＋０．５８２７４×１０-19 Ｐ4＝１０ 入射光線角度 α ＝ １．０４７２(raｄ) 回転多面鏡内接円半径 Ｒp ＝１７．３２０５(mm) 回転多面鏡面数 ｎ ＝ ６ 副走査方向の横倍率 Ｍ ＝ ０．９９ 非対称面形状 ｋ(+)＝＋０．００６６１５９ ｋ(-)＝−０．０１６５４０ ｋ(+)-ｋ(-)＝ ０．０２３１５６ ０．００５Ｍ2＝ ０．００４９００
【００１５】実施例３ （レンズデータは実施例１と同じ） 入射光線角度 α ＝ １．０４７２(raｄ) 回転多面鏡内接円半径 Ｒp ＝４０．３９２７(mm) 回転多面鏡面数 ｎ ＝ ８ 副走査方向の横倍率 Ｍ ＝ ０．９９ 非対称面形状 ｋ(+)＝＋０．００１８９１３ ｋ(-)＝−０．０２２６９５ ｋ(+)-ｋ(-)＝ ０．０２４５８６ ０．００５Ｍ2＝ ０．００４９００
【００１６】実施例４ （レンズデータは実施例１と同じ） 入射光線角度 α ＝ １．５７０８(raｄ) 回転多面鏡内接円半径 Ｒp ＝２０．００００(mm) 回転多面鏡面数 ｎ ＝ ６ 副走査方向の横倍率 Ｍ ＝ ０．９９ 非対称面形状 ｋ(+)＝＋０．００９５４９３ ｋ(-)＝−０．０１２４１４ ｋ(+)-ｋ(-)＝ ０．０２１９６３ ０．００５Ｍ2＝ ０．００４９００
【００１７】実施例５ （レンズデータは実施例１と同じ） 入射光線角度 α ＝ １．５７０８(raｄ) 回転多面鏡内接円半径 Ｒp ＝１７．３２０５(mm) 回転多面鏡面数 ｎ ＝ ６ 副走査方向の横倍率 Ｍ ＝ ０．９９ 非対称面形状 ｋ(+)＝＋０．０１１０２７ ｋ(-)＝−０．０１１０２７ ｋ(+)-ｋ(-)＝ ０．０２２０５４ ０．００５Ｍ2＝ ０．００４９００
【００１８】実施例６ 面番号 Ｒ(mm) r0(mm) d(mm) n(780nm) １ ∞ ２８．７ ２ −４４．２３０ ６．５ １．４８５９５ ３ −３０．４３０ ６０．０ ４ −１７５．０００ ＋３２．６２７ ３．０ １．４８５９５ ５ −２８１．０６７ １４２．２ 非球面係数 第３面 ｋ＝−０．４４００７ Ａ1＝−０．１５８７９×１０-6 Ｐ1＝ ４ Ａ2＝−０．４５３５１×１０-9 Ｐ2＝ ６ Ａ3＝−０．１０１７９×１０-13 Ｐ3＝ ８ Ａ4＝＋０．２９４６７×１０-19 Ｐ4＝１０ 第５面 ｋ＝−５．００４６ Ａ1＝−０．５５５８５×１０-6 Ｐ1＝ ４ Ａ2＝−０．５９３３１×１０-10 Ｐ2＝ ６ Ａ3＝−０．１１７１５×１０-13 Ｐ3＝ ８ Ａ4＝＋０．７７６９１×１０-18 Ｐ4＝１０ 入射光線角度 α ＝ １．５７０８(raｄ) 回転多面鏡内接円半径 Ｒp ＝１７．３２０５(mm) 回転多面鏡面数 ｎ ＝ ６ 副走査方向の横倍率 Ｍ ＝ １．７９ 非対称面形状 ｋ(+)＝＋０．０１６０９９ ｋ(-)＝−０．０２３１５６ ｋ(+)-ｋ(-)＝ ０．０３９２５５ ０．００５Ｍ2＝ ０．０１６０２１
【００１９】上記実施例においては、光軸非対称面を含
むレンズは被走査面側のレンズであり、その光軸非対称
面は回転多面鏡側の面とされているが、これに限定され
るわけではなく、回転多面鏡側のレンズ面を光軸非対称
面を含むレンズとし、あるいは非走査面側の面を光軸非
対称面としてもよい。なお、この走査光学系の一部にシ
リンドリカル面、トーリック面、及び対称型変形シリン
ドリカル面を含ませてもよく、また光軸非対称面を複数
使用してもよい。
むレンズは被走査面側のレンズであり、その光軸非対称
面は回転多面鏡側の面とされているが、これに限定され
るわけではなく、回転多面鏡側のレンズ面を光軸非対称
面を含むレンズとし、あるいは非走査面側の面を光軸非
対称面としてもよい。なお、この走査光学系の一部にシ
リンドリカル面、トーリック面、及び対称型変形シリン
ドリカル面を含ませてもよく、また光軸非対称面を複数
使用してもよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明の走査光学系は、図５に示すよう
な非対称性レンズを用いることにより、各実施例および
図１ないし３に示すように、僅か２枚の結像レンズによ
り、図６ないし１１に示すように、偏向手段として回転
多面鏡を用いた場合に発生する副走査方向面内の像面湾
曲の非対称性が良好に補正出来ることとなり、高性能な
光ビーム走査装置を実現することが出来るだけでなく、
プラスチックレンズを用いることで、コストを低減する
ことが出来た。
な非対称性レンズを用いることにより、各実施例および
図１ないし３に示すように、僅か２枚の結像レンズによ
り、図６ないし１１に示すように、偏向手段として回転
多面鏡を用いた場合に発生する副走査方向面内の像面湾
曲の非対称性が良好に補正出来ることとなり、高性能な
光ビーム走査装置を実現することが出来るだけでなく、
プラスチックレンズを用いることで、コストを低減する
ことが出来た。
【図１】本発明の走査光学系の第１実施例の光軸を含む
主走査方向断面図である。
主走査方向断面図である。
【図２】本発明の走査光学系の第２実施例の光軸を含む
主走査方向断面図である。
主走査方向断面図である。
【図３】本発明の走査光学系の第６実施例の光軸を含む
主走査方向断面図である。
主走査方向断面図である。
【図４】従来の光軸対称な変形シリンドリカル面の形状
図である。
図である。
【図５】本発明の光軸非対称面形状の説明図である。
【図６】本発明の第１実施例の像面湾曲図および第１実
施例の光軸非対称面を光軸対称面にした場合の副走査方
向像面湾曲図である。
施例の光軸非対称面を光軸対称面にした場合の副走査方
向像面湾曲図である。
【図７】本発明の第２実施例における像面湾曲図であ
る。
る。
【図８】本発明の第３実施例における像面湾曲図であ
る。
る。
【図９】本発明の第４実施例における像面湾曲図であ
る。
る。
【図１０】本発明の第５実施例における像面湾曲図であ
る。
る。
【図１１】本発明の第６実施例における像面湾曲図であ
る。
る。
１ レーザ光源 ２ コリメータレンズ ３
シリンドリカルレンズ ４ 回転多面鏡 ５ 回転多面鏡の回転中心 ６
走査光学系の光軸 ７ 被走査面
シリンドリカルレンズ ４ 回転多面鏡 ５ 回転多面鏡の回転中心 ６
走査光学系の光軸 ７ 被走査面
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ光源からの光を偏向走査する回転
多面鏡と被走査面との間に配置され、偏向光を前記被走
査面上に結像させると共に、副走査方向面内において前
記回転多面鏡反射面と被走査面とを幾何光学的にほぼ共
役関係に置く走査光学系において、 副走査方向断面内の曲率半径の変化が光軸からの距離に
対して非対称な形状となる面を含み、回転多面鏡に入射
されるレーザ光源からの光と走査光学系の光軸との為す
角をα、回転多面鏡の内接円半径をＲp 、面数をｎ、光
軸非対称面の光軸を含む主走査方向断面内における曲率
半径をＲ、光軸を含む副走査方向断面内における曲率半
径をｒ0 、走査光学系の光軸を中心として回転多面鏡の
回転中心を含む主走査側を＋側、その反対側を−側とし
たときに、主走査方向に光軸から＋、−方向にそれぞれ
ｈだけ離れた位置で光軸に平行な副走査方向断面内にお
ける曲率半径ｒh(+)、ｒh(-)が ｒh(±)＝ｒ0＋（１＋ｋ(±)・Ｒp・α／ｎ）・Ｒ・〔１−cos｛sin-1（ｈ／Ｒ)}〕 で表され、更に ｋ(+)−ｋ(-) ＞０．００５Ｍ2 但し、Ｍ：走査光学系の副走査方向面内の横倍率 を満足することを特徴とする光ビーム走査装置 - 【請求項２】 請求項１記載の光ビーム走査装置におい
て、走査光学系の副走査方向の横倍率が３以下であるこ
とを特徴とする光ビーム走査装置 - 【請求項３】 請求項１記載の光ビーム走査装置におい
て、走査光学系が２枚のレンズで構成され、光軸非対称
面を含むレンズは樹脂であること特徴とする光ビーム走
査装置
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5039271A JPH06230308A (ja) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | 光ビーム走査装置 |
| US08/181,766 US5418639A (en) | 1993-02-04 | 1994-01-21 | Light beam scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5039271A JPH06230308A (ja) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | 光ビーム走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230308A true JPH06230308A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12548494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5039271A Withdrawn JPH06230308A (ja) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | 光ビーム走査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5418639A (ja) |
| JP (1) | JPH06230308A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5488502A (en) * | 1993-10-14 | 1996-01-30 | Konica Corporation | Light beam scanning device and image formation lens |
| US6130768A (en) * | 1997-08-18 | 2000-10-10 | Ricoh Company, Ltd. | Scanning image forming lens and optical scanning apparatus |
| US7817321B2 (en) | 1994-09-06 | 2010-10-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus |
| JP2010271722A (ja) * | 1995-02-28 | 2010-12-02 | Canon Inc | マルチビーム走査光学装置及びそれを有するレーザービームプリンタ |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5737112A (en) * | 1994-07-07 | 1998-04-07 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Scanning optical systems |
| US5875051A (en) * | 1995-10-25 | 1999-02-23 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and a scanning lens therefor |
| US6141133A (en) * | 1995-10-25 | 2000-10-31 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and a scanning lens therefor |
| JPH09265041A (ja) * | 1996-01-22 | 1997-10-07 | Ricoh Co Ltd | 走査結像レンズおよび光走査装置 |
| US6643044B1 (en) * | 1996-04-05 | 2003-11-04 | Pentax Corporation | Scanning optical system |
| JP3072061B2 (ja) * | 1996-09-13 | 2000-07-31 | 株式会社リコー | 光走査装置 |
| US6256133B1 (en) * | 1998-07-03 | 2001-07-03 | Ricoh Co., Ltd. | Optical scanning apparatus |
| US6347004B1 (en) | 1998-08-31 | 2002-02-12 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning apparatus and scanning image forming lens |
| JP2000098288A (ja) | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Canon Inc | 光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置 |
| 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 |
| JP3943820B2 (ja) * | 1999-10-29 | 2007-07-11 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びマルチビーム光走査装置及び画像形成装置 |
| JP4564620B2 (ja) * | 2000-02-01 | 2010-10-20 | キヤノン株式会社 | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| JP4227334B2 (ja) * | 2002-01-18 | 2009-02-18 | Ｈｏｙａ株式会社 | 走査光学系 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1993
- 1993-02-04 JP JP5039271A patent/JPH06230308A/ja not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-01-21 US US08/181,766 patent/US5418639A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5488502A (en) * | 1993-10-14 | 1996-01-30 | Konica Corporation | Light beam scanning device and image formation lens |
| US7817321B2 (en) | 1994-09-06 | 2010-10-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus |
| US7898711B2 (en) | 1994-09-06 | 2011-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus |
| US8068265B2 (en) | 1994-09-06 | 2011-11-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus |
| US8115981B2 (en) | 1994-09-06 | 2012-02-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus |
| US8213068B1 (en) | 1994-09-06 | 2012-07-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus |
| US8610984B2 (en) | 1994-09-06 | 2013-12-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus |
| US8681406B2 (en) | 1994-09-06 | 2014-03-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus |
| JP2010271722A (ja) * | 1995-02-28 | 2010-12-02 | Canon Inc | マルチビーム走査光学装置及びそれを有するレーザービームプリンタ |
| JP2012058741A (ja) * | 1995-02-28 | 2012-03-22 | Canon Inc | 走査光学装置及びそれを有するレーザービームプリンタ |
| JP2013190794A (ja) * | 1995-02-28 | 2013-09-26 | Canon Inc | マルチビーム走査光学装置及びそれを有するレーザービームプリンタ |
| US6130768A (en) * | 1997-08-18 | 2000-10-10 | Ricoh Company, Ltd. | Scanning image forming lens and optical scanning apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5418639A (en) | 1995-05-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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