JPH10333069A - 走査光学系 - Google Patents
走査光学系Info
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- JPH10333069A JPH10333069A JP15784297A JP15784297A JPH10333069A JP H10333069 A JPH10333069 A JP H10333069A JP 15784297 A JP15784297 A JP 15784297A JP 15784297 A JP15784297 A JP 15784297A JP H10333069 A JPH10333069 A JP H10333069A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の走査光学系は、複数のビームを同時に
走査させるマルチビーム走査光学系に適用した場合に、
走査線の相対的な間隔が走査位置によって変化し、描画
性能が劣化するという問題を有する。 【解決手段】 多点発光半導体レーザー１０から発した
発散光をコリメートレンズ１１により平行光束とし、副
走査方向に正のパワーを有するシリンドリカルレンズ１
２を介して偏向器であるポリゴンミラー１４の反射面１
４ａに入射させる。ポリゴンミラー１４で反射、偏向さ
れたレーザー光は、走査レンズ２０および補正用レンズ
３０を介して収束され、走査対象面４０上に主走査方向
に走査する複数のスポットを形成する。アナモフィック
面として構成された第１レンズ２１のレンズ面２１ａと
補正用レンズ３０のレンズ面３０ａとの副走査方向のパ
ワー配分は、共に副走査方向の像面湾曲を補正する効果
を有しており、したがって、この例ではレンズ面２１
ａ,３０ａに像面湾曲補正効果が分配されている。
走査させるマルチビーム走査光学系に適用した場合に、
走査線の相対的な間隔が走査位置によって変化し、描画
性能が劣化するという問題を有する。 【解決手段】 多点発光半導体レーザー１０から発した
発散光をコリメートレンズ１１により平行光束とし、副
走査方向に正のパワーを有するシリンドリカルレンズ１
２を介して偏向器であるポリゴンミラー１４の反射面１
４ａに入射させる。ポリゴンミラー１４で反射、偏向さ
れたレーザー光は、走査レンズ２０および補正用レンズ
３０を介して収束され、走査対象面４０上に主走査方向
に走査する複数のスポットを形成する。アナモフィック
面として構成された第１レンズ２１のレンズ面２１ａと
補正用レンズ３０のレンズ面３０ａとの副走査方向のパ
ワー配分は、共に副走査方向の像面湾曲を補正する効果
を有しており、したがって、この例ではレンズ面２１
ａ,３０ａに像面湾曲補正効果が分配されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザープリン
タ等の光走査ユニットに用いられる走査光学系に関す
る。
タ等の光走査ユニットに用いられる走査光学系に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ポリゴンミラーにより反射さ
れた光束を走査対象面上に収束させるレンズ系として、
比較的ポリゴンミラーに近い側に配置された２枚のレン
ズから構成される走査用レンズと、それより像面側に近
接して配置された長尺の補正用レンズとを組み合わせて
用いた走査光学系が知られている。
れた光束を走査対象面上に収束させるレンズ系として、
比較的ポリゴンミラーに近い側に配置された２枚のレン
ズから構成される走査用レンズと、それより像面側に近
接して配置された長尺の補正用レンズとを組み合わせて
用いた走査光学系が知られている。
【０００３】走査用レンズは、主走査方向、副走査方向
に正のパワーを持ち、補正用レンズは、主として副走査
方向にのみ正のパワーを有する。補正用レンズの副走査
方向の実効的な屈折力は、中心となる光軸上から周辺部
に向けて漸減するように構成されており、この実効的な
屈折力の勾配により走査用レンズにより発生する副走査
方向の像面湾曲を補正することができる。
に正のパワーを持ち、補正用レンズは、主として副走査
方向にのみ正のパワーを有する。補正用レンズの副走査
方向の実効的な屈折力は、中心となる光軸上から周辺部
に向けて漸減するように構成されており、この実効的な
屈折力の勾配により走査用レンズにより発生する副走査
方向の像面湾曲を補正することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の走査光学系は、複数のビームを同時に走査させ
るマルチビーム走査光学系に適用した場合に、走査線の
相対的な間隔が走査位置によって変化し、描画性能が劣
化するという問題を有する。上述のように、補正用レン
ズは副走査方向のパワーの勾配を有しているため、光軸
から副走査方向に離れた位置を通過する走査線について
は、主走査方向の周辺部に向かうにしたがい、スポット
位置が光軸上を通る走査線から副走査方向に離れ、走査
線が湾曲する。また、湾曲量は、光軸からの副走査方向
の距離が大きくなるにしたがって大きくなる。したがっ
て、副走査方向にある間隔をもって走査される２本の走
査線は、それらの副走査方向の相対的な間隔が主走査方
向の走査位置により変化することとなる。
た従来の走査光学系は、複数のビームを同時に走査させ
るマルチビーム走査光学系に適用した場合に、走査線の
相対的な間隔が走査位置によって変化し、描画性能が劣
化するという問題を有する。上述のように、補正用レン
ズは副走査方向のパワーの勾配を有しているため、光軸
から副走査方向に離れた位置を通過する走査線について
は、主走査方向の周辺部に向かうにしたがい、スポット
位置が光軸上を通る走査線から副走査方向に離れ、走査
線が湾曲する。また、湾曲量は、光軸からの副走査方向
の距離が大きくなるにしたがって大きくなる。したがっ
て、副走査方向にある間隔をもって走査される２本の走
査線は、それらの副走査方向の相対的な間隔が主走査方
向の走査位置により変化することとなる。
【０００５】この発明は、上述した従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、副走査方向の像面湾曲の発生
を抑えつつ、マルチビーム走査光学系に適用した場合に
も走査線の間隔の変化を小さく抑えることができる走査
光学系を提供することを目的とする。
みてなされたものであり、副走査方向の像面湾曲の発生
を抑えつつ、マルチビーム走査光学系に適用した場合に
も走査線の間隔の変化を小さく抑えることができる走査
光学系を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる走査光
学系は、上記の目的を達成させるため、光源から発した
光束を偏向器により偏向、走査させ、主走査方向に正の
パワーを有する走査用レンズと、主として副走査方向に
正のパワーを持つ補正用レンズとを介して走査対象面上
に結像させる走査光学系において、走査用レンズは少な
くとも一面に副走査方向のパワーが主走査方向のパワー
より小さいアナモフィック面を有し、補正用レンズは、
少なくとも一面に副走査方向のパワーが主走査方向のパ
ワーより大きく、副走査方向のパワーが中心から周辺に
向けて漸減するアナモフィック面を有し、副走査方向の
像面湾曲補正効果が走査用レンズと補正用レンズとに分
配されていることを特徴とする。
学系は、上記の目的を達成させるため、光源から発した
光束を偏向器により偏向、走査させ、主走査方向に正の
パワーを有する走査用レンズと、主として副走査方向に
正のパワーを持つ補正用レンズとを介して走査対象面上
に結像させる走査光学系において、走査用レンズは少な
くとも一面に副走査方向のパワーが主走査方向のパワー
より小さいアナモフィック面を有し、補正用レンズは、
少なくとも一面に副走査方向のパワーが主走査方向のパ
ワーより大きく、副走査方向のパワーが中心から周辺に
向けて漸減するアナモフィック面を有し、副走査方向の
像面湾曲補正効果が走査用レンズと補正用レンズとに分
配されていることを特徴とする。
【０００７】光源としては、走査対象面上を副走査方向
に離れて同時に走査する複数のスポットを形成するよう
複数の発光部を有する多点発光半導体レーザー等の素子
を用いることができる。走査用レンズは、望ましくは第
１、第２レンズの２枚の単レンズから構成される。一
方、補正用レンズは、望ましくは１枚の単レンズから構
成される。
に離れて同時に走査する複数のスポットを形成するよう
複数の発光部を有する多点発光半導体レーザー等の素子
を用いることができる。走査用レンズは、望ましくは第
１、第２レンズの２枚の単レンズから構成される。一
方、補正用レンズは、望ましくは１枚の単レンズから構
成される。
【０００８】走査用レンズのアナモフィック面は、いず
れのレンズ面に設けてもよいが、走査用レンズを構成す
るレンズの補正レンズ側の一つのレンズ面をアナモフィ
ック面とする場合には、その光軸上での主走査方向のパ
ワーφmoと副走査方向のパワーφaoとが以下の条件、 −１．０＜φao／φmo＜０．９ …(１) を満たすことが望ましい。
れのレンズ面に設けてもよいが、走査用レンズを構成す
るレンズの補正レンズ側の一つのレンズ面をアナモフィ
ック面とする場合には、その光軸上での主走査方向のパ
ワーφmoと副走査方向のパワーφaoとが以下の条件、 −１．０＜φao／φmo＜０．９ …(１) を満たすことが望ましい。
【０００９】走査用レンズが偏向器側から並んだ第１、
第２レンズから構成される場合、アナモフィック面の設
ける位置により満たすべきパワーバランスが異なる。第
１レンズの補正レンズ側のレンズ面がアナモフィック面
である場合には、その光軸上での主走査方向のパワーφ
m1oと副走査方向のパワーφa1oとが以下の条件、 −１．０＜φa1o／φm1o＜１．０ …(２) を満たすことが望ましく、第２レンズの補正レンズ側の
レンズ面がアナモフィック面である場合には、その光軸
上での主走査方向のパワーφm2oと副走査方向のパワー
φa2oとが以下の条件、 −２．０＜φa2o／φm2o＜０．９ …(３) を満たすことが望ましい。
第２レンズから構成される場合、アナモフィック面の設
ける位置により満たすべきパワーバランスが異なる。第
１レンズの補正レンズ側のレンズ面がアナモフィック面
である場合には、その光軸上での主走査方向のパワーφ
m1oと副走査方向のパワーφa1oとが以下の条件、 −１．０＜φa1o／φm1o＜１．０ …(２) を満たすことが望ましく、第２レンズの補正レンズ側の
レンズ面がアナモフィック面である場合には、その光軸
上での主走査方向のパワーφm2oと副走査方向のパワー
φa2oとが以下の条件、 −２．０＜φa2o／φm2o＜０．９ …(３) を満たすことが望ましい。
【００１０】第１レンズの偏向器側のレンズ面がアナモ
フィック面である場合には、その光軸上での主走査方向
のパワーφm1iと副走査方向のパワーφa1iとが以下の条
件、 −０．１＜φm1i／φa1i＜０．９ …(４) を満たすことが望ましく、第２レンズの偏向器側のレン
ズ面がアナモフィック面である場合には、その光軸上で
の主走査方向のパワーφm2iと副走査方向のパワーφa2i
とが以下の条件、 ０．５＜φm2i／φa2i＜１．５ …(５) を満たすことが望ましい。
フィック面である場合には、その光軸上での主走査方向
のパワーφm1iと副走査方向のパワーφa1iとが以下の条
件、 −０．１＜φm1i／φa1i＜０．９ …(４) を満たすことが望ましく、第２レンズの偏向器側のレン
ズ面がアナモフィック面である場合には、その光軸上で
の主走査方向のパワーφm2iと副走査方向のパワーφa2i
とが以下の条件、 ０．５＜φm2i／φa2i＜１．５ …(５) を満たすことが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる走査光学
系の実施形態を説明する。実施形態の装置は、レーザー
プリンターに使用されるレーザー走査ユニットであり、
入力される描画信号にしたがってON/OFF変調された複数
のレーザー光を感光体ドラム上で同時に走査させ、静電
潜像を形成するマルチビーム走査光学系である。
系の実施形態を説明する。実施形態の装置は、レーザー
プリンターに使用されるレーザー走査ユニットであり、
入力される描画信号にしたがってON/OFF変調された複数
のレーザー光を感光体ドラム上で同時に走査させ、静電
潜像を形成するマルチビーム走査光学系である。
【００１２】実施形態にかかる走査光学系は、例えば、
主走査方向の平面図である図１および副走査方向の側面
図である図２に示されるように、光源である多点発光半
導体レーザー１０から発した発散光をコリメートレンズ
１１により平行光束とし、副走査方向に正のパワーを有
するシリンドリカルレンズ１２を介して偏向器であるポ
リゴンミラー１４の反射面１４ａに入射させる。ポリゴ
ンミラー１４で反射、偏向されたレーザー光は、走査レ
ンズ２０および補正用レンズ３０を介して収束され、走
査対象面４０上に主走査方向に走査する複数のスポット
を形成する。
主走査方向の平面図である図１および副走査方向の側面
図である図２に示されるように、光源である多点発光半
導体レーザー１０から発した発散光をコリメートレンズ
１１により平行光束とし、副走査方向に正のパワーを有
するシリンドリカルレンズ１２を介して偏向器であるポ
リゴンミラー１４の反射面１４ａに入射させる。ポリゴ
ンミラー１４で反射、偏向されたレーザー光は、走査レ
ンズ２０および補正用レンズ３０を介して収束され、走
査対象面４０上に主走査方向に走査する複数のスポット
を形成する。
【００１３】光源としては、独立して変調される複数の
半導体レーザーを用いてもよい。シリンドリカルレンズ
１２は、コリメートレンズ１１側のレンズ面が副走査方
向にのみ正のパワーを持つシリンダー面、ポリゴンミラ
ー１４側のレンズ面が平面として構成されている。シリ
ンドリカルレンズ１２のパワーは、シリンドリカルレン
ズ１２により形成される線像がポリゴンミラー１４の反
射面１４ａの近傍に位置するよう定められている。
半導体レーザーを用いてもよい。シリンドリカルレンズ
１２は、コリメートレンズ１１側のレンズ面が副走査方
向にのみ正のパワーを持つシリンダー面、ポリゴンミラ
ー１４側のレンズ面が平面として構成されている。シリ
ンドリカルレンズ１２のパワーは、シリンドリカルレン
ズ１２により形成される線像がポリゴンミラー１４の反
射面１４ａの近傍に位置するよう定められている。
【００１４】ポリゴンミラー１４で反射された光束は、
主走査方向にはほぼ平行光として、副走査方向には発散
光として走査用レンズ２０に入射する。走査用レンズ２
０は、ポリゴンミラー１４側から第１レンズ２１と第２
レンズ２２とが配列して構成されている。走査用レンズ
２０は、全体として主走査方向に正のパワーを有してお
り、走査用レンズ２０を透過した光束は主走査方向には
収束光となる。一方、走査レンズ２０は、この例では副
走査方向に負のパワーを有しており、透過光は副走査方
向では発散光となる。
主走査方向にはほぼ平行光として、副走査方向には発散
光として走査用レンズ２０に入射する。走査用レンズ２
０は、ポリゴンミラー１４側から第１レンズ２１と第２
レンズ２２とが配列して構成されている。走査用レンズ
２０は、全体として主走査方向に正のパワーを有してお
り、走査用レンズ２０を透過した光束は主走査方向には
収束光となる。一方、走査レンズ２０は、この例では副
走査方向に負のパワーを有しており、透過光は副走査方
向では発散光となる。
【００１５】走査レンズ２０は、少なくとも一面に副走
査方向のパワーが主走査方向のパワーより小さいアナモ
フィック面を有する。アナモフィック面は、第１レンズ
２１のポリゴンミラー１４側のレンズ面２１ａ、補正用
レンズ３０側のレンズ面２１ｂ、第２レンズ２２のポリ
ゴンミラー１４側のレンズ面２２ａ、補正用レンズ３０
側のレンズ面２２ｂのいずれに設定してもよい。この例
では、第１レンズ２１のレンズ面２１ａがアナモフィッ
ク面として構成されている。
査方向のパワーが主走査方向のパワーより小さいアナモ
フィック面を有する。アナモフィック面は、第１レンズ
２１のポリゴンミラー１４側のレンズ面２１ａ、補正用
レンズ３０側のレンズ面２１ｂ、第２レンズ２２のポリ
ゴンミラー１４側のレンズ面２２ａ、補正用レンズ３０
側のレンズ面２２ｂのいずれに設定してもよい。この例
では、第１レンズ２１のレンズ面２１ａがアナモフィッ
ク面として構成されている。
【００１６】補正用レンズ３０は、走査対象面４０側に
近接して配置された長尺のレンズであり、その走査用レ
ンズ２０側のレンズ面３０ａは、副走査方向の実効的な
屈折力が中心から周辺に向けて漸減するアナモフィック
面であり、副走査方向に強い正のパワーを有する。補正
用レンズ３０を透過した光束は、主走査、副走査の両方
向に関して収束光となり、走査対象面４０上に複数のビ
ームスポットを形成する。
近接して配置された長尺のレンズであり、その走査用レ
ンズ２０側のレンズ面３０ａは、副走査方向の実効的な
屈折力が中心から周辺に向けて漸減するアナモフィック
面であり、副走査方向に強い正のパワーを有する。補正
用レンズ３０を透過した光束は、主走査、副走査の両方
向に関して収束光となり、走査対象面４０上に複数のビ
ームスポットを形成する。
【００１７】アナモフィック面として構成された第１レ
ンズ２１のレンズ面２１ａと補正用レンズ３０のレンズ
面３０ａとの副走査方向のパワー配分は、共に副走査方
向の像面湾曲を補正する効果を有しており、したがっ
て、この例ではレンズ面２１ａ,３０ａに像面湾曲補正
効果が分配されている。これらのアナモフィック面は、
主走査方向の非円弧曲線を光軸と直交する主走査方向の
回転軸を中心に回転させた軌跡として定義される変形ト
ーリック面である。
ンズ２１のレンズ面２１ａと補正用レンズ３０のレンズ
面３０ａとの副走査方向のパワー配分は、共に副走査方
向の像面湾曲を補正する効果を有しており、したがっ
て、この例ではレンズ面２１ａ,３０ａに像面湾曲補正
効果が分配されている。これらのアナモフィック面は、
主走査方向の非円弧曲線を光軸と直交する主走査方向の
回転軸を中心に回転させた軌跡として定義される変形ト
ーリック面である。
【００１８】副走査方向の像面湾曲補正効果を補正用レ
ンズ３０のみでなく走査用レンズ２０にも負担させるこ
とにより、補正用レンズ３０の副走査方向の実効的な屈
折力の勾配を従来より緩めることができ、像面湾曲の発
生量を従来と同様に抑えつつ、軸外の走査線の湾曲を抑
えることができる。したがって、走査対象面４０上に形
成される複数の走査線の間隔も偏向角度によらず、すな
わち、走査位置によらず、ほぼ一定に保つことができ
る。
ンズ３０のみでなく走査用レンズ２０にも負担させるこ
とにより、補正用レンズ３０の副走査方向の実効的な屈
折力の勾配を従来より緩めることができ、像面湾曲の発
生量を従来と同様に抑えつつ、軸外の走査線の湾曲を抑
えることができる。したがって、走査対象面４０上に形
成される複数の走査線の間隔も偏向角度によらず、すな
わち、走査位置によらず、ほぼ一定に保つことができ
る。
【００１９】次に、走査用レンズ２０のアナモフィック
面の位置と、その位置にアナモフィック面を配置した際
にアナモフィック面が満たすべき主走査方向、副走査方
向のパワーバランスとの関係について説明する。走査用
レンズ２０を構成するレンズの補正レンズ３０側の一つ
のレンズ面をアナモフィック面とする場合には、その光
軸上での主走査方向のパワーφmoと副走査方向のパワー
φaoとが以下の条件、 −１．０＜φao／φmo＜０．９ …(１) を満たすことが望ましい。なお、レンズ面の主走査方向
のパワーφmは、レンズ面の軸上の主走査方向の曲率半
径をｒy、レンズ面より入射側の媒質の屈折率をｎi、射
出側の媒質の屈折率をｎoとして、φm＝(ｎo−ｎi)／ｒ
y により求められる。同様に、副走査方向のパワーφa
は、レンズ面の軸上の副走査方向の曲率半径をｒzとし
て、φa＝(ｎo−ｎi)／ｒz により求められる。ただ
し、パワーバランスは、φa／φm＝ｒy／ｒzにより求め
られる。
面の位置と、その位置にアナモフィック面を配置した際
にアナモフィック面が満たすべき主走査方向、副走査方
向のパワーバランスとの関係について説明する。走査用
レンズ２０を構成するレンズの補正レンズ３０側の一つ
のレンズ面をアナモフィック面とする場合には、その光
軸上での主走査方向のパワーφmoと副走査方向のパワー
φaoとが以下の条件、 −１．０＜φao／φmo＜０．９ …(１) を満たすことが望ましい。なお、レンズ面の主走査方向
のパワーφmは、レンズ面の軸上の主走査方向の曲率半
径をｒy、レンズ面より入射側の媒質の屈折率をｎi、射
出側の媒質の屈折率をｎoとして、φm＝(ｎo−ｎi)／ｒ
y により求められる。同様に、副走査方向のパワーφa
は、レンズ面の軸上の副走査方向の曲率半径をｒzとし
て、φa＝(ｎo−ｎi)／ｒz により求められる。ただ
し、パワーバランスは、φa／φm＝ｒy／ｒzにより求め
られる。
【００２０】第１レンズ２１の補正レンズ３０側のレン
ズ面２１ｂがアナモフィック面である場合には、その光
軸上での主走査方向のパワーφm1oと副走査方向のパワ
ーφa1oとが以下の条件、 −１．０＜φa1o／φm1o＜１．０ …(２) を満たすことが望ましく、第２レンズ２２の補正レンズ
３０側のレンズ面２２ｂがアナモフィック面である場合
には、その光軸上での主走査方向のパワーφm2oと副走
査方向のパワーφa2oとが以下の条件、 −２．０＜φa2o／φm2o＜０．９ …(３) を満たすことが望ましい。
ズ面２１ｂがアナモフィック面である場合には、その光
軸上での主走査方向のパワーφm1oと副走査方向のパワ
ーφa1oとが以下の条件、 −１．０＜φa1o／φm1o＜１．０ …(２) を満たすことが望ましく、第２レンズ２２の補正レンズ
３０側のレンズ面２２ｂがアナモフィック面である場合
には、その光軸上での主走査方向のパワーφm2oと副走
査方向のパワーφa2oとが以下の条件、 −２．０＜φa2o／φm2o＜０．９ …(３) を満たすことが望ましい。
【００２１】パワーバランスが条件(２)、(３)の下限以
下となる場合には、波面収差が大きくなりスポットを所
定の径に収束させることができなくなる。また、これら
の条件の上限を越える場合には、軸外の走査線の湾曲量
が大きくなり、描画精度が低下する。前記の条件(１)
は、条件(２)、(３)の重複範囲を規定しており、これを
満たす場合にはいずれの射出側のレンズ面をアナモフィ
ック面とした場合にも所望の効果を得ることができる。
下となる場合には、波面収差が大きくなりスポットを所
定の径に収束させることができなくなる。また、これら
の条件の上限を越える場合には、軸外の走査線の湾曲量
が大きくなり、描画精度が低下する。前記の条件(１)
は、条件(２)、(３)の重複範囲を規定しており、これを
満たす場合にはいずれの射出側のレンズ面をアナモフィ
ック面とした場合にも所望の効果を得ることができる。
【００２２】第１レンズ２１のポリゴンミラー１４側の
レンズ面２１ａがアナモフィック面である場合には、そ
の光軸上での主走査方向のパワーφm1iと副走査方向の
パワーφa1iとが以下の条件、 −０．１＜φm1i／φa1i＜０．９ …(４) を満たすことが望ましく、第２レンズ２２のポリゴンミ
ラー１４側のレンズ面２２ａがアナモフィック面である
場合には、その光軸上での主走査方向のパワーφm2iと
副走査方向のパワーφa2iとが以下の条件、 φm2i／φa2i＜０．５， １．５＜φm2i／φa2i …(５) を満たすことが望ましい。パワーバランスが条件(４)の
下限以下となる場合には、波面収差が大きくなりスポッ
トを所定の径に収束させることができなくなる。また、
条件(４)の上限を越える場合、あるいは条件(５)を満た
さない場合には、軸外の走査線の湾曲量が大きくなり、
描画精度が低下する。
レンズ面２１ａがアナモフィック面である場合には、そ
の光軸上での主走査方向のパワーφm1iと副走査方向の
パワーφa1iとが以下の条件、 −０．１＜φm1i／φa1i＜０．９ …(４) を満たすことが望ましく、第２レンズ２２のポリゴンミ
ラー１４側のレンズ面２２ａがアナモフィック面である
場合には、その光軸上での主走査方向のパワーφm2iと
副走査方向のパワーφa2iとが以下の条件、 φm2i／φa2i＜０．５， １．５＜φm2i／φa2i …(５) を満たすことが望ましい。パワーバランスが条件(４)の
下限以下となる場合には、波面収差が大きくなりスポッ
トを所定の径に収束させることができなくなる。また、
条件(４)の上限を越える場合、あるいは条件(５)を満た
さない場合には、軸外の走査線の湾曲量が大きくなり、
描画精度が低下する。
【００２３】
【実施例】次に、この発明の走査光学系の具体的な実施
例を７例説明する。
例を７例説明する。
【００２４】
【実施例１】図１は、実施例１にかかる走査光学系の主
走査方向の説明図、図２はその副走査方向の説明図であ
る。表１は、実施例１にかかる走査光学系のシリンドリ
カルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示す。表
中の記号ｒyは主走査方向の曲率半径、ｒzは副走査方向
の曲率半径(回転対称面の場合には省略)、ｄは面間の光
軸上の距離(面番号９のｄは補正用レンズ３０から走査
対象面４０までの距離)、ｎは波長780nmでの屈折率であ
る。表中、第１、第２面がシリンドリカルレンズ１２、
第３面がポリゴンミラー１４のミラー面、第４、第５面
が第１レンズ２１、第６、第７面が第２レンズ２２、第
８、第９面が補正用レンズ３０を示す。
走査方向の説明図、図２はその副走査方向の説明図であ
る。表１は、実施例１にかかる走査光学系のシリンドリ
カルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示す。表
中の記号ｒyは主走査方向の曲率半径、ｒzは副走査方向
の曲率半径(回転対称面の場合には省略)、ｄは面間の光
軸上の距離(面番号９のｄは補正用レンズ３０から走査
対象面４０までの距離)、ｎは波長780nmでの屈折率であ
る。表中、第１、第２面がシリンドリカルレンズ１２、
第３面がポリゴンミラー１４のミラー面、第４、第５面
が第１レンズ２１、第６、第７面が第２レンズ２２、第
８、第９面が補正用レンズ３０を示す。
【００２５】実施例１では、第１レンズ２１のレンズ面
２１ａ(第４面)と補正用レンズ３０の走査レンズ２０側
のレンズ面３０ａ(第８面)とが、いずれも主走査面内の
非円弧曲線を光軸と垂直な主走査方向の回転軸を中心に
回転させた軌跡として定義される変形トーリック面とし
て形成されている。また、第１レンズ２１のレンズ面２
１ｂ(第５面)は回転対称な非球面、第２レンズ２２のレ
ンズ面２２ａ(第６面)は平面、第２レンズ２２のレンズ
面２２ｂ(第７面)と補正用レンズ３０のレンズ面３０ｂ
(第９面)は球面である。
２１ａ(第４面)と補正用レンズ３０の走査レンズ２０側
のレンズ面３０ａ(第８面)とが、いずれも主走査面内の
非円弧曲線を光軸と垂直な主走査方向の回転軸を中心に
回転させた軌跡として定義される変形トーリック面とし
て形成されている。また、第１レンズ２１のレンズ面２
１ｂ(第５面)は回転対称な非球面、第２レンズ２２のレ
ンズ面２２ａ(第６面)は平面、第２レンズ２２のレンズ
面２２ｂ(第７面)と補正用レンズ３０のレンズ面３０ｂ
(第９面)は球面である。
【００２６】非球面は、光軸からの高さがＹとなる非球
面上の座標点の非球面の光軸上での接平面からの距離
(サグ量)をＸ、非球面の光軸上での曲率(1/r)をＣ、円
錐係数をＫ、４次、６次、８次の非球面係数をＡ4，Ａ
6，Ａ8として以下の式で表される。
面上の座標点の非球面の光軸上での接平面からの距離
(サグ量)をＸ、非球面の光軸上での曲率(1/r)をＣ、円
錐係数をＫ、４次、６次、８次の非球面係数をＡ4，Ａ
6，Ａ8として以下の式で表される。
【００２７】
【数１】Ｘ＝ＣＹ2/(１+√(１-(１+Ｋ)Ｃ2Ｙ2))+Ａ4Ｙ4
+Ａ6Ｙ6+Ａ8Ｙ8
+Ａ6Ｙ6+Ａ8Ｙ8
【００２８】また、変形トーリック面を規定する主走査
方向の非円弧曲線は、光軸からの主走査方向の高さがＹ
となる非円弧曲線上の座標点の非円弧曲線の光軸上での
接線からの距離(サグ量)をＸ、非円弧曲線の光軸上での
曲率(1/r)をＣ、円錐係数をＫ、４次、６次、８次の非
円弧係数をＡ4，Ａ6，Ａ8とすると、上記の非球面の式
と同一の式で表される。なお、表１における非球面、変
形トーリック面の曲率半径は、それぞれの光学素子の軸
上の曲率半径であり、円錐係数、非球面係数(非円弧係
数)は表２に示される。表２における表記Eは、10を基
数、Eの右の数字を指数とする累乗を表しており、例え
ば「-1.050E-6」は「-1.050×10-6」を意味する。
方向の非円弧曲線は、光軸からの主走査方向の高さがＹ
となる非円弧曲線上の座標点の非円弧曲線の光軸上での
接線からの距離(サグ量)をＸ、非円弧曲線の光軸上での
曲率(1/r)をＣ、円錐係数をＫ、４次、６次、８次の非
円弧係数をＡ4，Ａ6，Ａ8とすると、上記の非球面の式
と同一の式で表される。なお、表１における非球面、変
形トーリック面の曲率半径は、それぞれの光学素子の軸
上の曲率半径であり、円錐係数、非球面係数(非円弧係
数)は表２に示される。表２における表記Eは、10を基
数、Eの右の数字を指数とする累乗を表しており、例え
ば「-1.050E-6」は「-1.050×10-6」を意味する。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】第１レンズ２１のレンズ面２１ａは、上記
の式により定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸と
の交点からポリゴンミラー１４側の方向に39.800mm離れ
た位置で光軸に垂直に交差する主走査方向に対して平行
な回転軸を中心に回転させた軌跡として規定される。一
方、補正用レンズ３０のレンズ面３０ａは、上記の式に
より定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸との交点
から走査対象面４０側の方向に30.350mm離れた位置で光
軸と垂直に交差する主走査方向に対して平行な回転軸を
中心に回転させた軌跡として規定される。
の式により定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸と
の交点からポリゴンミラー１４側の方向に39.800mm離れ
た位置で光軸に垂直に交差する主走査方向に対して平行
な回転軸を中心に回転させた軌跡として規定される。一
方、補正用レンズ３０のレンズ面３０ａは、上記の式に
より定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸との交点
から走査対象面４０側の方向に30.350mm離れた位置で光
軸と垂直に交差する主走査方向に対して平行な回転軸を
中心に回転させた軌跡として規定される。
【００３２】図３は、実施例１の構成による走査光学系
の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面
湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。各グラフの縦
軸は像高(走査対象面４０での光軸からの主走査方向の
距離)、横軸は各収差の発生量であり、単位は全てｍｍ
である。図３(Ｃ)に示される走査線の湾曲は、像高０の
位置で光軸を挟んで±２５μｍの点を走査する２つのビ
ームスポットの走査位置として表している。実施例１の
構成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつ
つ、走査線の湾曲量を１．１μｍに抑えることができ
る。
の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面
湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。各グラフの縦
軸は像高(走査対象面４０での光軸からの主走査方向の
距離)、横軸は各収差の発生量であり、単位は全てｍｍ
である。図３(Ｃ)に示される走査線の湾曲は、像高０の
位置で光軸を挟んで±２５μｍの点を走査する２つのビ
ームスポットの走査位置として表している。実施例１の
構成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつ
つ、走査線の湾曲量を１．１μｍに抑えることができ
る。
【００３３】
【実施例２】図４は、実施例２にかかる走査光学系の主
走査方向の説明図、図５はその副走査方向の説明図であ
る。表３は、実施例２にかかる走査光学系のシリンドリ
カルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示す。実
施例２では、第１レンズ２１のレンズ面２１ｂ(第５面)
と補正用レンズ３０の走査レンズ２０側のレンズ面３０
ａ(第８面)とが変形トーリック面として形成されてい
る。また、第１レンズ２１のレンズ面２１ａ(第４面)は
回転対称な非球面、第２レンズ２２のレンズ面２２ａ
(第６面)は平面、第２レンズ２２のレンズ面２２ｂ(第
７面)と補正用レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９面)は
球面である。非球面、変形トーリック面の円錐係数、非
球面係数(非円弧係数)は表４に示される。
走査方向の説明図、図５はその副走査方向の説明図であ
る。表３は、実施例２にかかる走査光学系のシリンドリ
カルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示す。実
施例２では、第１レンズ２１のレンズ面２１ｂ(第５面)
と補正用レンズ３０の走査レンズ２０側のレンズ面３０
ａ(第８面)とが変形トーリック面として形成されてい
る。また、第１レンズ２１のレンズ面２１ａ(第４面)は
回転対称な非球面、第２レンズ２２のレンズ面２２ａ
(第６面)は平面、第２レンズ２２のレンズ面２２ｂ(第
７面)と補正用レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９面)は
球面である。非球面、変形トーリック面の円錐係数、非
球面係数(非円弧係数)は表４に示される。
【００３４】
【表３】
【００３５】
【表４】
【００３６】第１レンズ２１のレンズ面２１ｂは、上記
の係数により定義される非円弧曲線を、副走査方向に平
行移動させた軌跡として規定される。一方、補正用レン
ズ３０のレンズ面３０ａは、上記の式により定義される
非円弧曲線を、この曲線と光軸との交点から走査対象面
４０側の方向に30.600mm離れた位置で光軸と垂直に交差
する主走査方向に対して平行な回転軸を中心に回転させ
た軌跡として規定される。
の係数により定義される非円弧曲線を、副走査方向に平
行移動させた軌跡として規定される。一方、補正用レン
ズ３０のレンズ面３０ａは、上記の式により定義される
非円弧曲線を、この曲線と光軸との交点から走査対象面
４０側の方向に30.600mm離れた位置で光軸と垂直に交差
する主走査方向に対して平行な回転軸を中心に回転させ
た軌跡として規定される。
【００３７】図６は、実施例２の構成による走査光学系
の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面
湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例２の構
成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつつ、
走査線の湾曲量を０．６μｍに抑えることができる。
の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面
湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例２の構
成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつつ、
走査線の湾曲量を０．６μｍに抑えることができる。
【００３８】
【実施例３】図７は、実施例３にかかる走査光学系の主
走査方向の説明図、図８はその副走査方向の説明図であ
る。表５は、実施例３にかかる走査光学系のシリンドリ
カルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示す。実
施例３では、第２レンズ２２のレンズ面２２ｂ(第７面)
がシリンドリカル面、補正用レンズ３０の走査レンズ２
０側のレンズ面３０ａ(第８面)が変形トーリック面とし
て形成されている。また、第１レンズ２１のレンズ面２
１ａ、２１ｂ(第４面、第５面)は回転対称な非球面、第
２レンズ２２のレンズ面２２ａ(第６面)は平面、補正用
レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９面)は球面である。非
球面、変形トーリック面の円錐係数、非球面係数(非円
弧係数)は表６に示される。
走査方向の説明図、図８はその副走査方向の説明図であ
る。表５は、実施例３にかかる走査光学系のシリンドリ
カルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示す。実
施例３では、第２レンズ２２のレンズ面２２ｂ(第７面)
がシリンドリカル面、補正用レンズ３０の走査レンズ２
０側のレンズ面３０ａ(第８面)が変形トーリック面とし
て形成されている。また、第１レンズ２１のレンズ面２
１ａ、２１ｂ(第４面、第５面)は回転対称な非球面、第
２レンズ２２のレンズ面２２ａ(第６面)は平面、補正用
レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９面)は球面である。非
球面、変形トーリック面の円錐係数、非球面係数(非円
弧係数)は表６に示される。
【００３９】
【表５】
【００４０】
【表６】
【００４１】補正用レンズ３０のレンズ面３０ａは、上
記の係数により定義される非円弧曲線を、この曲線と光
軸との交点から走査対象面４０側の方向に28.500mm離れ
た位置で光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平行
な回転軸を中心に回転させた軌跡として規定される。
記の係数により定義される非円弧曲線を、この曲線と光
軸との交点から走査対象面４０側の方向に28.500mm離れ
た位置で光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平行
な回転軸を中心に回転させた軌跡として規定される。
【００４２】図９は、実施例３の構成による走査光学系
の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面
湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例３の構
成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつつ、
走査線の湾曲量を０．８μｍに抑えることができる。
の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面
湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例３の構
成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつつ、
走査線の湾曲量を０．８μｍに抑えることができる。
【００４３】
【実施例４】図１０は、実施例４にかかる走査光学系の
主走査方向の説明図、図１１はその副走査方向の説明図
である。表７は、実施例４にかかる走査光学系のシリン
ドリカルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示
す。実施例４では、第２レンズ２２のレンズ面２２ａ
(第６面)がシリンドリカル面、補正用レンズ３０の走査
レンズ２０側のレンズ面３０ａ(第８面)が変形トーリッ
ク面として形成されている。また、第１レンズ２１のレ
ンズ面２１ａ、２１ｂ(第４面、第５面)は回転対称な非
球面、第２レンズ２２のレンズ面２２ｂ(第７面)と補正
用レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９面)は球面である。
非球面、変形トーリック面の円錐係数、非球面係数(非
円弧係数)は表８に示される。
主走査方向の説明図、図１１はその副走査方向の説明図
である。表７は、実施例４にかかる走査光学系のシリン
ドリカルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示
す。実施例４では、第２レンズ２２のレンズ面２２ａ
(第６面)がシリンドリカル面、補正用レンズ３０の走査
レンズ２０側のレンズ面３０ａ(第８面)が変形トーリッ
ク面として形成されている。また、第１レンズ２１のレ
ンズ面２１ａ、２１ｂ(第４面、第５面)は回転対称な非
球面、第２レンズ２２のレンズ面２２ｂ(第７面)と補正
用レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９面)は球面である。
非球面、変形トーリック面の円錐係数、非球面係数(非
円弧係数)は表８に示される。
【００４４】
【表７】
【００４５】
【表８】
【００４６】補正用レンズ３０のレンズ面３０ａは、上
記の係数により定義される非円弧曲線を、この曲線と光
軸との交点から走査対象面４０側の方向に31.150mm離れ
た位置で光軸と垂直に交差する主走査方向の回転軸を中
心に回転させた軌跡として規定される。
記の係数により定義される非円弧曲線を、この曲線と光
軸との交点から走査対象面４０側の方向に31.150mm離れ
た位置で光軸と垂直に交差する主走査方向の回転軸を中
心に回転させた軌跡として規定される。
【００４７】図１２は、実施例４の構成による走査光学
系の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像
面湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例４の
構成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつ
つ、走査線の湾曲量を０．６μｍに抑えることができ
る。
系の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像
面湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例４の
構成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつ
つ、走査線の湾曲量を０．６μｍに抑えることができ
る。
【００４８】
【実施例５】図１３は、実施例５にかかる走査光学系の
主走査方向の説明図、図１４はその副走査方向の説明図
である。表９は、実施例５にかかる走査光学系のシリン
ドリカルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示
す。実施例５では、第２レンズ２２のレンズ面２２ａ
(第６面)がほぼシリンドリカル面に近いトーリック面、
補正用レンズ３０のレンズ面３０ａ(第８面)が変形トー
リック面として形成されている。また、第１レンズ２１
のレンズ面２１ａ、２１ｂ(第４面、第５面)は回転対称
な非球面、第２レンズ２２のレンズ面２２ｂ(第７面)と
補正用レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９面)は球面であ
る。非球面、変形トーリック面の円錐係数、非球面係数
(非円弧係数)は表１０に示される。
主走査方向の説明図、図１４はその副走査方向の説明図
である。表９は、実施例５にかかる走査光学系のシリン
ドリカルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示
す。実施例５では、第２レンズ２２のレンズ面２２ａ
(第６面)がほぼシリンドリカル面に近いトーリック面、
補正用レンズ３０のレンズ面３０ａ(第８面)が変形トー
リック面として形成されている。また、第１レンズ２１
のレンズ面２１ａ、２１ｂ(第４面、第５面)は回転対称
な非球面、第２レンズ２２のレンズ面２２ｂ(第７面)と
補正用レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９面)は球面であ
る。非球面、変形トーリック面の円錐係数、非球面係数
(非円弧係数)は表１０に示される。
【００４９】
【表９】
【００５０】
【表１０】
【００５１】補正用レンズ３０のレンズ面３０ａは、上
記の係数により定義される非円弧曲線を、この曲線と光
軸との交点から走査対象面４０側の方向に31.150mm離れ
た位置で光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平行
な回転軸を中心に回転させた軌跡として規定される。
記の係数により定義される非円弧曲線を、この曲線と光
軸との交点から走査対象面４０側の方向に31.150mm離れ
た位置で光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平行
な回転軸を中心に回転させた軌跡として規定される。
【００５２】図１５は、実施例５の構成による走査光学
系の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像
面湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例２の
構成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつ
つ、走査線の湾曲量を０．９μｍに抑えることができ
る。
系の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像
面湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例２の
構成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつ
つ、走査線の湾曲量を０．９μｍに抑えることができ
る。
【００５３】
【実施例６】図１６は、実施例６にかかる走査光学系の
主走査方向の説明図、図１７はその副走査方向の説明図
である。表１１は、実施例６にかかる走査光学系のシリ
ンドリカルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示
す。実施例６では、第１レンズ２１のレンズ面２１ａ
(第４面)と補正用レンズ３０の走査レンズ２０側のレン
ズ面３０ａ(第８面)とが変形トーリック面として形成さ
れている。また、第１レンズ２１のレンズ面２１ｂ(第
５面)は回転対称な非球面、第２レンズ２２のレンズ面
２２ａ(第６面)は平面、第２レンズ２２のレンズ面２２
ｂ(第７面)と補正用レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９
面)は球面である。非球面、変形トーリック面の円錐係
数、非球面係数(非円弧係数)は表１２に示される。
主走査方向の説明図、図１７はその副走査方向の説明図
である。表１１は、実施例６にかかる走査光学系のシリ
ンドリカルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示
す。実施例６では、第１レンズ２１のレンズ面２１ａ
(第４面)と補正用レンズ３０の走査レンズ２０側のレン
ズ面３０ａ(第８面)とが変形トーリック面として形成さ
れている。また、第１レンズ２１のレンズ面２１ｂ(第
５面)は回転対称な非球面、第２レンズ２２のレンズ面
２２ａ(第６面)は平面、第２レンズ２２のレンズ面２２
ｂ(第７面)と補正用レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９
面)は球面である。非球面、変形トーリック面の円錐係
数、非球面係数(非円弧係数)は表１２に示される。
【００５４】
【表１１】
【００５５】
【表１２】
【００５６】第１レンズ２１のレンズ面２１ａは、上記
の係数により定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸
との交点からポリゴンミラー１４側の方向に80.000mm離
れた位置で光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平
行な回転軸を中心に回転させた軌跡として規定される。
一方、補正用レンズ３０のレンズ面３０ａは、上記の式
により定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸との交
点から走査対象面４０側の方向に30.350mm離れた位置で
光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平行な回転軸
を中心に回転させた軌跡として規定される。
の係数により定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸
との交点からポリゴンミラー１４側の方向に80.000mm離
れた位置で光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平
行な回転軸を中心に回転させた軌跡として規定される。
一方、補正用レンズ３０のレンズ面３０ａは、上記の式
により定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸との交
点から走査対象面４０側の方向に30.350mm離れた位置で
光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平行な回転軸
を中心に回転させた軌跡として規定される。
【００５７】図１８は、実施例６の構成による走査光学
系の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像
面湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例６の
構成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつ
つ、走査線の湾曲量を１．５μｍに抑えることができ
る。
系の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像
面湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例６の
構成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつ
つ、走査線の湾曲量を１．５μｍに抑えることができ
る。
【００５８】
【実施例７】図１９は、実施例７にかかる走査光学系の
主走査方向の説明図、図２０はその副走査方向の説明図
である。表１３は、実施例７にかかる走査光学系のシリ
ンドリカルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示
す。実施例７では、第１レンズ２１のレンズ面２１ｂ
(第５面)と補正用レンズ３０の走査レンズ２０側のレン
ズ面３０ａ(第８面)とが変形トーリック面として形成さ
れている。また、第１レンズ２１のレンズ面２１ａ(第
４面)は回転対称な非球面、第２レンズ２２のレンズ面
２２ａ(第６面)は平面、第２レンズ２２のレンズ面２２
ｂ(第７面)と補正用レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９
面)は球面である。非球面、変形トーリック面の円錐係
数、非球面係数(非円弧係数)は表１４に示される。
主走査方向の説明図、図２０はその副走査方向の説明図
である。表１３は、実施例７にかかる走査光学系のシリ
ンドリカルレンズ１２より走査対象面４０側の構成を示
す。実施例７では、第１レンズ２１のレンズ面２１ｂ
(第５面)と補正用レンズ３０の走査レンズ２０側のレン
ズ面３０ａ(第８面)とが変形トーリック面として形成さ
れている。また、第１レンズ２１のレンズ面２１ａ(第
４面)は回転対称な非球面、第２レンズ２２のレンズ面
２２ａ(第６面)は平面、第２レンズ２２のレンズ面２２
ｂ(第７面)と補正用レンズ３０のレンズ面３０ｂ(第９
面)は球面である。非球面、変形トーリック面の円錐係
数、非球面係数(非円弧係数)は表１４に示される。
【００５９】
【表１３】
【００６０】
【表１４】
【００６１】第１レンズ２１のレンズ面２１ｂは、上記
の係数により定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸
との交点からポリゴンミラー１４側の方向に95.940mm離
れた位置で光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平
行な回転軸を中心に回転させた軌跡として規定される。
一方、補正用レンズ３０のレンズ面３０ａは、上記の式
により定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸との交
点から走査対象面４０側の方向に30.600mm離れた位置で
光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平行な回転軸
を中心に回転させた軌跡として規定される。
の係数により定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸
との交点からポリゴンミラー１４側の方向に95.940mm離
れた位置で光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平
行な回転軸を中心に回転させた軌跡として規定される。
一方、補正用レンズ３０のレンズ面３０ａは、上記の式
により定義される非円弧曲線を、この曲線と光軸との交
点から走査対象面４０側の方向に30.600mm離れた位置で
光軸と垂直に交差する主走査方向に対して平行な回転軸
を中心に回転させた軌跡として規定される。
【００６２】図２１は、実施例７の構成による走査光学
系の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像
面湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例７の
構成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつ
つ、走査線の湾曲量を０．７μｍに抑えることができ
る。
系の(Ａ)直線性誤差、(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像
面湾曲、(Ｃ)走査線の湾曲をそれぞれ示す。実施例７の
構成によれば、直線性誤差や像面湾曲を小さく抑えつ
つ、走査線の湾曲量を０．７μｍに抑えることができ
る。
【００６３】以下の表１５は、走査用レンズに導入され
たアナモフィック面の光軸上での主走査方向と副走査方
向とのパワーとそのバランスとを示す。第１レンズ２１
のレンズ面２１ｂ(第５面)がアナモフィック面である実
施例２、７は、−１．０＜φa1o／φm1o＜１．０ …
(２)を満たしており、第２レンズ２２のレンズ面２２ｂ
(第７面)がアナモフィック面である実施例３は、 −２．０＜φa2o／φm2o＜０．９ …(３) を満たしている。
たアナモフィック面の光軸上での主走査方向と副走査方
向とのパワーとそのバランスとを示す。第１レンズ２１
のレンズ面２１ｂ(第５面)がアナモフィック面である実
施例２、７は、−１．０＜φa1o／φm1o＜１．０ …
(２)を満たしており、第２レンズ２２のレンズ面２２ｂ
(第７面)がアナモフィック面である実施例３は、 −２．０＜φa2o／φm2o＜０．９ …(３) を満たしている。
【００６４】第１レンズ２１のレンズ面２１ａ(第４面)
がアナモフィック面である実施例１、６は、 −０．１＜φm1i／φa1i＜０．９ …(４) を満たしており、第２レンズ２２のレンズ面２２ａ(第
６面)がアナモフィック面である実施例４、５は、 φm2i／φa2i＜０．５， １．５＜φm2i／φa2i …(５) を満たしている。
がアナモフィック面である実施例１、６は、 −０．１＜φm1i／φa1i＜０．９ …(４) を満たしており、第２レンズ２２のレンズ面２２ａ(第
６面)がアナモフィック面である実施例４、５は、 φm2i／φa2i＜０．５， １．５＜φm2i／φa2i …(５) を満たしている。
【００６５】
【表１５】 実施例 アナモ面 φm φa φm/φa φa/φm 1 第４面 -3.998E-3 -1.222E-2 0.327 3.055 2 第５面 5.145E-3 0.000 ∞ 0.000 3 第７面 3.593E-3 0.000 ∞ 0.000 4 第６面 0.000 -2.553E-3 0.000 ∞ 5 第６面 2.485E-3 7.857E-4 3.163 0.316 6 第４面 -3.752E-3 -6.077E-3 0.617 1.620 7 第５面 5.210E-3 5.067E-3 1.028 0.973
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、副走査方向の像面湾曲補正効果を走査用レンズと補
正用レンズとに分配することにより、像面湾曲の発生を
抑えつつ、軸外の走査線の湾曲を抑えることができる。
したがって、マルチビーム走査光学系に適用した際に走
査線の間隔の変化を低く抑え、描画精度を向上させるこ
とができる。
ば、副走査方向の像面湾曲補正効果を走査用レンズと補
正用レンズとに分配することにより、像面湾曲の発生を
抑えつつ、軸外の走査線の湾曲を抑えることができる。
したがって、マルチビーム走査光学系に適用した際に走
査線の間隔の変化を低く抑え、描画精度を向上させるこ
とができる。
【図１】 この発明の実施例１にかかる走査光学系の主
走査方向の平面図である。
走査方向の平面図である。
【図２】 実施例１の走査光学系の副走査方向の側面図
である。
である。
【図３】 実施例１の走査光学系の(Ａ)直線性誤差、
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
【図４】 この発明の実施例２にかかる走査光学系の主
走査方向の平面図である。
走査方向の平面図である。
【図５】 実施例２の走査光学系の副走査方向の側面図
である。
である。
【図６】 実施例２の走査光学系の(Ａ)直線性誤差、
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
【図７】 この発明の実施例３にかかる走査光学系の主
走査方向の平面図である。
走査方向の平面図である。
【図８】 実施例３の走査光学系の副走査方向の側面図
である。
である。
【図９】 実施例３の走査光学系の(Ａ)直線性誤差、
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
【図１０】 この発明の実施例４にかかる走査光学系の
主走査方向の平面図である。
主走査方向の平面図である。
【図１１】 実施例４の走査光学系の副走査方向の側面
図である。
図である。
【図１２】 実施例４の走査光学系の(Ａ)直線性誤差、
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
【図１３】 この発明の実施例５にかかる走査光学系の
主走査方向の平面図である。
主走査方向の平面図である。
【図１４】 実施例５の走査光学系の副走査方向の側面
図である。
図である。
【図１５】 実施例５の走査光学系の(Ａ)直線性誤差、
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
【図１６】 この発明の実施例６にかかる走査光学系の
主走査方向の平面図である。
主走査方向の平面図である。
【図１７】 実施例６の走査光学系の副走査方向の側面
図である。
図である。
【図１８】 実施例６の走査光学系の(Ａ)直線性誤差、
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
【図１９】 この発明の実施例７にかかる走査光学系の
主走査方向の平面図である。
主走査方向の平面図である。
【図２０】 実施例７の走査光学系の副走査方向の側面
図である。
図である。
【図２１】 実施例７の走査光学系の(Ａ)直線性誤差、
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
(Ｂ)主走査方向、副走査方向の像面湾曲、(Ｃ)走査線の
湾曲を示すグラフである。
１０ 多点発光半導体レーザー １２ シリンドリカルレンズ １４ ポリゴンミラー ２０ 走査用レンズ ２１ 第１レンズ ２２ 第２レンズ ３０ 補正用レンズ ４０ 走査対象面
Claims (10)
- 【請求項１】 光源から発した光束を偏向器により偏
向、走査させ、主走査方向に正のパワーを有する走査用
レンズと、主として副走査方向に正のパワーを持つ補正
用レンズとを介して走査対象面上に結像させる走査光学
系において、 前記走査用レンズは、少なくとも一面に副走査方向のパ
ワーが主走査方向のパワーより小さいアナモフィック面
を有し、前記補正用レンズは、少なくとも一面に副走査
方向のパワーが主走査方向のパワーより大きく、副走査
方向の実効的な屈折力が中心から周辺に向けて漸減する
アナモフィック面を有し、副走査方向の像面湾曲補正効
果が前記走査用レンズと前記補正用レンズとに分配され
ていることを特徴とする走査光学系。 - 【請求項２】 前記光源は、前記走査対象面上を副走査
方向に離れて同時に走査する複数のスポットを形成する
よう複数の発光部を有することを特徴とする請求項１に
記載の走査光学系。 - 【請求項３】 前記補正用レンズは、１枚の単レンズか
ら構成されることを特徴とする請求項１に記載の走査光
学系。 - 【請求項４】 前記走査用レンズを構成するレンズの前
記補正レンズ側の一つのレンズ面がアナモフィック面で
あり、その光軸上での主走査方向のパワーφmoと副走査
方向のパワーφaoとが以下の条件、 −１．０＜φao／φmo＜０．９ …(１) を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の走査光学系。 - 【請求項５】 前記走査用レンズは、前記偏向器側の第
１レンズと前記補正用レンズ側の第２レンズとの２枚の
単レンズから構成されることを特徴とする請求項１〜４
に記載の走査光学系。 - 【請求項６】 前記第１レンズの前記補正レンズ側のレ
ンズ面がアナモフィック面であり、その光軸上での主走
査方向のパワーφm1oと副走査方向のパワーφa1oとが以
下の条件、 −１．０＜φa1o／φm1o＜１．０ …(２) を満たすことを特徴とする請求項５に記載の走査光学
系。 - 【請求項７】 前記第２レンズの前記補正レンズ側のレ
ンズ面がアナモフィック面であり、その光軸上での主走
査方向のパワーφm2oと副走査方向のパワーφa2oとが以
下の条件、 −２．０＜φa2o／φm2o＜０．９ …(３) を満たすことを特徴とする請求項５に記載の走査光学
系。 - 【請求項８】 前記第１レンズの前記偏向器側のレンズ
面がアナモフィック面であり、その光軸上での主走査方
向のパワーφm1iと副走査方向のパワーφa1iとが以下の
条件、 −０．１＜φm1i／φa1i＜０．９ …(４) を満たすことを特徴とする請求項５に記載の走査光学
系。 - 【請求項９】 前記第２レンズの前記偏向器側のレンズ
面がアナモフィック面であり、その光軸上での主走査方
向のパワーφm2iと副走査方向のパワーφa2iとが以下の
条件、 φm2i／φa2i＜０．５， １．５＜φm2i／φa2i …(５) を満たすことを特徴とする請求項５に記載の走査光学
系。 - 【請求項１０】 前記光源と前記偏向器との間に、前記
光源から発する光束を主走査方向に延びる線像として結
像させる副走査方向に正のパワーを有するシリンドリカ
ルレンズが設けられていることを特徴とする請求項１か
ら９の何れかに記載の走査光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15784297A JPH10333069A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 走査光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15784297A JPH10333069A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 走査光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10333069A true JPH10333069A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15658550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15784297A Withdrawn JPH10333069A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 走査光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10333069A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1158334A2 (en) * | 2000-05-25 | 2001-11-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus using the same |
| US6833939B1 (en) | 2000-02-04 | 2004-12-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Light scanning method and light scanning device |
| US7116347B2 (en) | 2000-11-07 | 2006-10-03 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and image forming system including the same |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP15784297A patent/JPH10333069A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833939B1 (en) | 2000-02-04 | 2004-12-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Light scanning method and light scanning device |
| EP1158334A2 (en) * | 2000-05-25 | 2001-11-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus using the same |
| EP1158334A3 (en) * | 2000-05-25 | 2003-03-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus using the same |
| US6590688B2 (en) | 2000-05-25 | 2003-07-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus using the same |
| US6965465B2 (en) | 2000-05-25 | 2005-11-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus using the same |
| US7057781B2 (en) | 2000-05-25 | 2006-06-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus using the same |
| US7116347B2 (en) | 2000-11-07 | 2006-10-03 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and image forming system including the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040413 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060718 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061003 |