JPH11125790A - 光ビーム走査装置 - Google Patents
光ビーム走査装置Info
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- JPH11125790A JPH11125790A JP9292687A JP29268797A JPH11125790A JP H11125790 A JPH11125790 A JP H11125790A JP 9292687 A JP9292687 A JP 9292687A JP 29268797 A JP29268797 A JP 29268797A JP H11125790 A JPH11125790 A JP H11125790A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
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- Lenses (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ビーム走査装置において、走査結像レンズ
系を複雑にすることなくｆθ性を向上させる。 【解決手段】 光源１から出射された光ビーム２は、発
散レンズ系３により発散光とされた後シリンドリカルレ
ンズ６により回転多面鏡５に結像される。回転多面鏡５
の偏向面により反射された光ビーム２は走査結像レンズ
系７を通過し、反射ミラー８により反射されて被走査面
４上に結像され、被走査面４上を主走査する。発散レン
ズ系３と走査結像レンズ系７の合成焦点距離をｆall 、
発散光学系３の焦点距離をｆGF、走査結像レンズ系７の
第１面の曲率半径をｒ1GR 、走査結像レンズ系７の第２
面の曲率半径をｒ2GR 、走査結像レンズ系７の第４面の
曲率半径をｒ4GR 、第１レンズ７Ａの焦点距離を
ｆGR1 、第２レンズ７Ｂの焦点距離をｆGR2 としたと
き、下記の式を満足させるようにする。 （１）−１．４２＜ｆall ／ｆGF＜０ （２）ｒ1GR ＜０，ｒ2GR ＜０，ｒ4GR ＜０ （３）ｆGR1 ＞０，ｆGR2 ＞０
系を複雑にすることなくｆθ性を向上させる。 【解決手段】 光源１から出射された光ビーム２は、発
散レンズ系３により発散光とされた後シリンドリカルレ
ンズ６により回転多面鏡５に結像される。回転多面鏡５
の偏向面により反射された光ビーム２は走査結像レンズ
系７を通過し、反射ミラー８により反射されて被走査面
４上に結像され、被走査面４上を主走査する。発散レン
ズ系３と走査結像レンズ系７の合成焦点距離をｆall 、
発散光学系３の焦点距離をｆGF、走査結像レンズ系７の
第１面の曲率半径をｒ1GR 、走査結像レンズ系７の第２
面の曲率半径をｒ2GR 、走査結像レンズ系７の第４面の
曲率半径をｒ4GR 、第１レンズ７Ａの焦点距離を
ｆGR1 、第２レンズ７Ｂの焦点距離をｆGR2 としたと
き、下記の式を満足させるようにする。 （１）−１．４２＜ｆall ／ｆGF＜０ （２）ｒ1GR ＜０，ｒ2GR ＜０，ｒ4GR ＜０ （３）ｆGR1 ＞０，ｆGR2 ＞０
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源から発せられ
偏向手段によって偏向された光ビームにより被走査面を
走査する光ビーム走査装置に関するものである。
偏向手段によって偏向された光ビームにより被走査面を
走査する光ビーム走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】放射線画像情報が記録された蓄積性蛍光
体シートや、画像が記録されたシートなどを光ビームに
より走査してこれらシートに記録された画像を読み取る
ための読取装置や、シートなどの記録媒体に光ビームを
走査して画像を記録するレーザプリンタなどの記録装置
が使用されている。このような読取装置や記録装置に使
用される光ビーム走査装置としては、光源と、光源から
出射された光ビームを偏向するための回転多面鏡などの
偏向手段と、偏向手段により偏向された光ビームを記録
媒体の被走査面上に結像するとともに、光ビームの等速
走査性を保持するとともに像面湾曲を補正するためのｆ
θレンズなどの走査結像光学系とを備えたものが知られ
ている。そして、このような光ビーム走査装置において
は、光ビームを被走査面上において等速に主走査すると
ともに記録媒体を主走査方向に直交する副走査方向に移
動して、記録媒体上の画像の読取りや、画像の記録が行
われる。
体シートや、画像が記録されたシートなどを光ビームに
より走査してこれらシートに記録された画像を読み取る
ための読取装置や、シートなどの記録媒体に光ビームを
走査して画像を記録するレーザプリンタなどの記録装置
が使用されている。このような読取装置や記録装置に使
用される光ビーム走査装置としては、光源と、光源から
出射された光ビームを偏向するための回転多面鏡などの
偏向手段と、偏向手段により偏向された光ビームを記録
媒体の被走査面上に結像するとともに、光ビームの等速
走査性を保持するとともに像面湾曲を補正するためのｆ
θレンズなどの走査結像光学系とを備えたものが知られ
ている。そして、このような光ビーム走査装置において
は、光ビームを被走査面上において等速に主走査すると
ともに記録媒体を主走査方向に直交する副走査方向に移
動して、記録媒体上の画像の読取りや、画像の記録が行
われる。
【０００３】このような、光ビーム走査装置において
は、ビーム成形手段を用いて光ビームを平行光として走
査を行うもの（例えば特開平２−１１５８１４号公報）
や、像面湾曲を小さくするために光ビームを収束光とし
て走査を行うもの（例えば特開平４−３６１２１８号公
報）などが知られている。
は、ビーム成形手段を用いて光ビームを平行光として走
査を行うもの（例えば特開平２−１１５８１４号公報）
や、像面湾曲を小さくするために光ビームを収束光とし
て走査を行うもの（例えば特開平４−３６１２１８号公
報）などが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平２−１１５８１４号公報や特開平４−３６１２
１８号公報に記載されたような平行光あるいは収束光に
より光ビームの走査を行う光ビーム走査装置において
は、光ビームの偏向角度を９０度を越える程度に広げて
広い範囲を走査するような場合に、高精度の等速走査性
を保持するためにｆθ補正を行うと、高精度の像面湾曲
補正を行うことができなくなってしまうという問題があ
る。このような場合、走査結像光学系のレンズ数を増加
して像面湾曲およびｆθ性をともに高精度に補正するこ
とが考えられるが、レンズ数が増えると装置が大型化す
るとともに製造コストも上昇する。
た特開平２−１１５８１４号公報や特開平４−３６１２
１８号公報に記載されたような平行光あるいは収束光に
より光ビームの走査を行う光ビーム走査装置において
は、光ビームの偏向角度を９０度を越える程度に広げて
広い範囲を走査するような場合に、高精度の等速走査性
を保持するためにｆθ補正を行うと、高精度の像面湾曲
補正を行うことができなくなってしまうという問題があ
る。このような場合、走査結像光学系のレンズ数を増加
して像面湾曲およびｆθ性をともに高精度に補正するこ
とが考えられるが、レンズ数が増えると装置が大型化す
るとともに製造コストも上昇する。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、高精度のｆθ補正を行いつつ、高精度の像面湾曲補
正を行うことができる光ビーム走査装置を提供すること
を目的とするものである。
り、高精度のｆθ補正を行いつつ、高精度の像面湾曲補
正を行うことができる光ビーム走査装置を提供すること
を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による光ビーム走
査装置は、光源から発せられた光ビームを成形するビー
ム成形手段と、前記光ビームを被走査面上の主走査方向
に偏向する偏向手段と、該偏向手段により偏向された光
ビームを前記被走査面に結像する走査結像光学系とを備
えた光ビーム走査装置において、前記ビーム成形手段
は、前記光ビームを発散光に変換する発散光学系を備え
てなることを特徴とするものである。
査装置は、光源から発せられた光ビームを成形するビー
ム成形手段と、前記光ビームを被走査面上の主走査方向
に偏向する偏向手段と、該偏向手段により偏向された光
ビームを前記被走査面に結像する走査結像光学系とを備
えた光ビーム走査装置において、前記ビーム成形手段
は、前記光ビームを発散光に変換する発散光学系を備え
てなることを特徴とするものである。
【０００７】また、本発明による光ビーム走査装置にお
いては、前記走査結像光学系が前記光源側から第１群レ
ンズおよび第２群レンズの順に配された２枚のレンズか
らなり、前記ビーム成形手段と前記走査結像光学系の合
成焦点距離をｆall 、前記ビーム成形手段の焦点距離を
ｆGF、前記走査結像光学系の第１面の曲率半径を
ｒ1GR 、前記走査結像光学系の第２面の曲率半径をｒ
2GR 、前記走査結像光学系の第４面の曲率半径を
ｒ4GR 、前記第１群レンズの焦点距離をｆGR1 、前記第
２群レンズの焦点距離をｆGR2 としたとき、下記の条件
式（１）から（３）を満足するように構成することが好
ましい。
いては、前記走査結像光学系が前記光源側から第１群レ
ンズおよび第２群レンズの順に配された２枚のレンズか
らなり、前記ビーム成形手段と前記走査結像光学系の合
成焦点距離をｆall 、前記ビーム成形手段の焦点距離を
ｆGF、前記走査結像光学系の第１面の曲率半径を
ｒ1GR 、前記走査結像光学系の第２面の曲率半径をｒ
2GR 、前記走査結像光学系の第４面の曲率半径を
ｒ4GR 、前記第１群レンズの焦点距離をｆGR1 、前記第
２群レンズの焦点距離をｆGR2 としたとき、下記の条件
式（１）から（３）を満足するように構成することが好
ましい。
【０００８】（１）−１．４２＜ｆall ／ｆGF＜０ （２）ｒ1GR ＜０，ｒ2GR ＜０，ｒ4GR ＜０ （３）ｆGR1 ＞０，ｆGR2 ＞０ ここで、走査結像光学系の面は、第１群レンズおよび第
２群レンズの光源側から順に第１面から第４面とする。
２群レンズの光源側から順に第１面から第４面とする。
【０００９】さらに、前記偏向手段の面倒れに起因する
前記被走査面上におけるピッチムラを補正する面倒れ補
正光学系をさらに備えることが好ましい。
前記被走査面上におけるピッチムラを補正する面倒れ補
正光学系をさらに備えることが好ましい。
【００１０】
【発明の効果】歪曲収差を補正することは歪曲収差の定
義からｆ・ｔａｎθ性を満たすことである。また、走査
角度θとｔａｎθとの間にはθ＜ｔａｎθなる関係があ
るため、必然的にｆ・θ＜ｆ・ｔａｎθなる関係が成立
する。したがって、ｆθ補正を行うためには、歪曲収差
をｆ・｜θ−ｔａｎθ｜だけ意図的に補正不足にする必
要がある。
義からｆ・ｔａｎθ性を満たすことである。また、走査
角度θとｔａｎθとの間にはθ＜ｔａｎθなる関係があ
るため、必然的にｆ・θ＜ｆ・ｔａｎθなる関係が成立
する。したがって、ｆθ補正を行うためには、歪曲収差
をｆ・｜θ−ｔａｎθ｜だけ意図的に補正不足にする必
要がある。
【００１１】一方、一般にレンズ系を設計基準よりも近
距離の物点位置において使用すると、歪曲収差が補正不
足となる傾向がある。そこで、本発明のように光ビーム
走査装置の走査結像光学系に発散光を入射させることに
より、物点位置を近距離に設定したことと等価な状態を
作り出すことができ、これにより歪曲収差を補正不足に
することが可能となる。したがって、走査結像レンズ系
に発散光を入射させることにより、走査結像レンズ系の
レンズ枚数を増加させることなく、より高精度のｆθ補
正を行うことができる。
距離の物点位置において使用すると、歪曲収差が補正不
足となる傾向がある。そこで、本発明のように光ビーム
走査装置の走査結像光学系に発散光を入射させることに
より、物点位置を近距離に設定したことと等価な状態を
作り出すことができ、これにより歪曲収差を補正不足に
することが可能となる。したがって、走査結像レンズ系
に発散光を入射させることにより、走査結像レンズ系の
レンズ枚数を増加させることなく、より高精度のｆθ補
正を行うことができる。
【００１２】また、上記条件（１）から（３）を満足さ
せるようにビーム成形手段および走査結像光学系を構成
することにより、高精度のｆθ補正を行いつつ、像面湾
曲をできる限り小さくすることができる。
せるようにビーム成形手段および走査結像光学系を構成
することにより、高精度のｆθ補正を行いつつ、像面湾
曲をできる限り小さくすることができる。
【００１３】さらに、面倒れ補正光学系を設けることに
より、偏向手段の面倒れに起因する被走査面上における
ピッチムラを補正することができ、これにより、被走査
面上において光ビームを高解像度で走査させることがで
きる。
より、偏向手段の面倒れに起因する被走査面上における
ピッチムラを補正することができ、これにより、被走査
面上において光ビームを高解像度で走査させることがで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明する。
形態について説明する。
【００１５】図１は本発明の第１の実施形態による光ビ
ーム走査装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。図１に示すように、本発明の第
１の実施形態による光ビーム走査装置は、光源１と、光
源１から発せられた光ビーム２を発散光とするための発
散レンズ系３と、発散レンズ系３により発散された光ビ
ーム２を被走査面４に向けて反射偏向するための回転多
面鏡５と、回転多面鏡５の前段に配され光ビーム２を回
転多面鏡５の偏向面へ結像するためのシリンドリカルレ
ンズ６と、回転多面鏡５の後段に配され光ビーム２を被
走査面４上に結像する走査結像レンズ系７と、光ビーム
２を被走査面４に向けて反射するための反射ミラー８と
からなる。また、走査結像レンズ系７は、第１および第
２のｆθレンズ７Ａ，７Ｂとからなる。
ーム走査装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。図１に示すように、本発明の第
１の実施形態による光ビーム走査装置は、光源１と、光
源１から発せられた光ビーム２を発散光とするための発
散レンズ系３と、発散レンズ系３により発散された光ビ
ーム２を被走査面４に向けて反射偏向するための回転多
面鏡５と、回転多面鏡５の前段に配され光ビーム２を回
転多面鏡５の偏向面へ結像するためのシリンドリカルレ
ンズ６と、回転多面鏡５の後段に配され光ビーム２を被
走査面４上に結像する走査結像レンズ系７と、光ビーム
２を被走査面４に向けて反射するための反射ミラー８と
からなる。また、走査結像レンズ系７は、第１および第
２のｆθレンズ７Ａ，７Ｂとからなる。
【００１６】そして、本発明の第１の実施形態による光
ビーム走査装置によれば、光源１から出射された光ビー
ム２は、発散レンズ系３により発散光とされた後シリン
ドリカルレンズ６により回転多面鏡５に結像される。そ
して、回転多面鏡５の偏向面により反射された光ビーム
２は走査結像レンズ系７を通過し、反射ミラー８により
反射されて被走査面４上に結像され、被走査面４上を主
走査する。一方、被走査面４は不図示の駆動手段により
主走査方向と直交する副走査方向に駆動されており、こ
れにより、被走査面４の全面が光ビーム２により走査さ
れることとなる。
ビーム走査装置によれば、光源１から出射された光ビー
ム２は、発散レンズ系３により発散光とされた後シリン
ドリカルレンズ６により回転多面鏡５に結像される。そ
して、回転多面鏡５の偏向面により反射された光ビーム
２は走査結像レンズ系７を通過し、反射ミラー８により
反射されて被走査面４上に結像され、被走査面４上を主
走査する。一方、被走査面４は不図示の駆動手段により
主走査方向と直交する副走査方向に駆動されており、こ
れにより、被走査面４の全面が光ビーム２により走査さ
れることとなる。
【００１７】次いで、本発明の第２の実施形態について
説明する。図２は本発明の第２の実施形態による光ビー
ム走査装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。なお、図２において図１と同一
の構成については同一の参照番号を付し詳細な説明は省
略する。第１の実施形態と第２の実施形態とは、走査結
像レンズ系７に、被走査面４上における主走査方向と直
角な方向にパワーを有するシリンドリカルレンズ７Ｃが
加わり、さらに反射ミラー８に代えてシリンドリカルミ
ラー９を用いた点が異なるものである。
説明する。図２は本発明の第２の実施形態による光ビー
ム走査装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。なお、図２において図１と同一
の構成については同一の参照番号を付し詳細な説明は省
略する。第１の実施形態と第２の実施形態とは、走査結
像レンズ系７に、被走査面４上における主走査方向と直
角な方向にパワーを有するシリンドリカルレンズ７Ｃが
加わり、さらに反射ミラー８に代えてシリンドリカルミ
ラー９を用いた点が異なるものである。
【００１８】このように、シリンドリカルレンズ７Ｃお
よびシリンドリカルミラー９を用いることにより、回転
多面鏡５の偏向面の面倒れに起因する走査ピッチムラが
解消されるため、被走査面４上においてビームスポット
を高密度に収束させて解像度を高くすることができる。
よびシリンドリカルミラー９を用いることにより、回転
多面鏡５の偏向面の面倒れに起因する走査ピッチムラが
解消されるため、被走査面４上においてビームスポット
を高密度に収束させて解像度を高くすることができる。
【００１９】次いで、本発明の具体的な実施例について
比較例とともに説明する。
比較例とともに説明する。
【００２０】＜比較例＞比較例の走査結像レンズ系の構
成を図３に示す。比較例は光ビームを平行光束として用
いる従来の光ビーム走査装置に使用されるものであり、
第１レンズＬ1および第２のレンズＬ2 とからなる。比
較例における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間隔
ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査角
（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表１
に示す。但し、この表１および後述する表２から表７に
おいて、各記号ｒ，ｄに対応させた数字は光源側から順
次増加するようになっている。
成を図３に示す。比較例は光ビームを平行光束として用
いる従来の光ビーム走査装置に使用されるものであり、
第１レンズＬ1および第２のレンズＬ2 とからなる。比
較例における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間隔
ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査角
（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表１
に示す。但し、この表１および後述する表２から表７に
おいて、各記号ｒ，ｄに対応させた数字は光源側から順
次増加するようになっている。
【００２１】ここで、表１および後述する表２から表７
において、発散レンズ系と走査結像レンズ系の合成焦点
距離をｆall 、発散レンズ系の焦点距離をｆGF、走査結
像レンズ系の第１面の曲率半径をｒ1GR 、走査結像レン
ズ系の第２面の曲率半径をｒ2GR 、走査結像レンズ系の
第４面の曲率半径をｒ4GR 、第１レンズＬ1 の焦点距離
をｆGR1 、第２レンズＬ2 の焦点距離をｆGR2 とする。
なお、比較例においては発散レンズ系を使用していない
ため、ｆGF＝∞、ｆall ／ｆGF＝０となっている。ま
た、表１および後述する表２から表７の性能表における
比率とは、最大走査角度に対する測定点における角度の
比率であり、主走査方向像面湾曲は主走査方向の非点収
差であり、ｆθ性は走査線上における基準点の位置と実
際の走査点の位置との差を基準点の位置により除した値
である。また、ｐ−ｐは主走査方向像面湾曲およびｆθ
性の最大値と最小値との差である。
において、発散レンズ系と走査結像レンズ系の合成焦点
距離をｆall 、発散レンズ系の焦点距離をｆGF、走査結
像レンズ系の第１面の曲率半径をｒ1GR 、走査結像レン
ズ系の第２面の曲率半径をｒ2GR 、走査結像レンズ系の
第４面の曲率半径をｒ4GR 、第１レンズＬ1 の焦点距離
をｆGR1 、第２レンズＬ2 の焦点距離をｆGR2 とする。
なお、比較例においては発散レンズ系を使用していない
ため、ｆGF＝∞、ｆall ／ｆGF＝０となっている。ま
た、表１および後述する表２から表７の性能表における
比率とは、最大走査角度に対する測定点における角度の
比率であり、主走査方向像面湾曲は主走査方向の非点収
差であり、ｆθ性は走査線上における基準点の位置と実
際の走査点の位置との差を基準点の位置により除した値
である。また、ｐ−ｐは主走査方向像面湾曲およびｆθ
性の最大値と最小値との差である。
【００２２】
【表１】
【００２３】また、比較例のｆθ性と走査角度との関係
および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図４お
よび図５に示す。比較例における主走査方向像面湾曲お
よびｆθ性は十分に実用可能な範囲内にあるものであ
る。
および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図４お
よび図５に示す。比較例における主走査方向像面湾曲お
よびｆθ性は十分に実用可能な範囲内にあるものであ
る。
【００２４】＜実施例１＞実施例１の走査結像レンズ系
の構成を図６に示す。実施例１は光ビームを発散光とし
て用いる光ビーム走査装置に使用されるものであり、第
１レンズＬ1 および第２のレンズＬ2 とからなる。実施
例１における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間隔
ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査角
（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表２
に示す。なお、実施例１の走査結像レンズ系は、下記の
条件式を満たすものである。
の構成を図６に示す。実施例１は光ビームを発散光とし
て用いる光ビーム走査装置に使用されるものであり、第
１レンズＬ1 および第２のレンズＬ2 とからなる。実施
例１における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間隔
ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査角
（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表２
に示す。なお、実施例１の走査結像レンズ系は、下記の
条件式を満たすものである。
【００２５】（１）−１．４２＜ｆall ／ｆGF＜０ （２）ｒ1GR ＜０，ｒ2GR ＜０，ｒ4GR ＜０ （３）ｆGR1 ＞０，ｆGR2 ＞０
【００２６】
【表２】
【００２７】また、実施例１のｆθ性と走査角度との関
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図７
および図８に示す。
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図７
および図８に示す。
【００２８】表２、図７および図８から明らかなよう
に、実施例１は表１に示した比較例と比較して、主走査
方向像面湾曲は同程度であって十分に実用可能な範囲内
にあり、ｆθ性はｐ−ｐが比較例の半分程度となり大幅
に改善されていることが分かる。
に、実施例１は表１に示した比較例と比較して、主走査
方向像面湾曲は同程度であって十分に実用可能な範囲内
にあり、ｆθ性はｐ−ｐが比較例の半分程度となり大幅
に改善されていることが分かる。
【００２９】＜実施例２＞実施例２の走査結像レンズ系
の構成を図９に示す。実施例２は光ビームを発散光とし
て用いる光ビーム走査装置に使用されるものであり、第
１レンズＬ1 および第２のレンズＬ2 とからなる。実施
例２における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間隔
ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査角
（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表３
に示す。なお、実施例２の走査結像レンズ系は、上述し
た各条件式（１）〜（３）が全て満足されている。
の構成を図９に示す。実施例２は光ビームを発散光とし
て用いる光ビーム走査装置に使用されるものであり、第
１レンズＬ1 および第２のレンズＬ2 とからなる。実施
例２における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間隔
ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査角
（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表３
に示す。なお、実施例２の走査結像レンズ系は、上述し
た各条件式（１）〜（３）が全て満足されている。
【００３０】
【表３】
【００３１】また、実施例２のｆθ性と走査角度との関
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図１
０および図１１に示す。
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図１
０および図１１に示す。
【００３２】表３、図１０および図１１から明らかなよ
うに、実施例２は表１に示した比較例と比較して、主走
査方向像面湾曲は同程度であって十分に実用可能な範囲
内にあり、ｆθ性はｐ−ｐが比較例の半分以下となり大
幅に改善されていることが分かる。
うに、実施例２は表１に示した比較例と比較して、主走
査方向像面湾曲は同程度であって十分に実用可能な範囲
内にあり、ｆθ性はｐ−ｐが比較例の半分以下となり大
幅に改善されていることが分かる。
【００３３】＜実施例３＞実施例３の走査結像レンズ系
の構成を図１２に示す。実施例３は光ビームを発散光と
して用いる光ビーム走査装置に使用されるものであり、
第１レンズＬ1 および第２のレンズＬ2 とからなる。実
施例３における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間
隔ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査
角（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表
４に示す。なお、実施例３の走査結像レンズ系は、上述
した各条件式（１）〜（３）が全て満足されている。
の構成を図１２に示す。実施例３は光ビームを発散光と
して用いる光ビーム走査装置に使用されるものであり、
第１レンズＬ1 および第２のレンズＬ2 とからなる。実
施例３における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間
隔ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査
角（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表
４に示す。なお、実施例３の走査結像レンズ系は、上述
した各条件式（１）〜（３）が全て満足されている。
【００３４】
【表４】
【００３５】また、実施例３のｆθ性と走査角度との関
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図１
３および図１４に示す。
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図１
３および図１４に示す。
【００３６】表４、図１３および図１４から明らかなよ
うに、実施例３は表１に示した比較例と比較して、主走
査方向像面湾曲は同程度であって十分に実用可能な範囲
内にあり、ｆθ性はｐ−ｐが比較例の１／１０程度とな
り大幅に改善されていることが分かる。
うに、実施例３は表１に示した比較例と比較して、主走
査方向像面湾曲は同程度であって十分に実用可能な範囲
内にあり、ｆθ性はｐ−ｐが比較例の１／１０程度とな
り大幅に改善されていることが分かる。
【００３７】＜実施例４＞実施例４の走査結像レンズ系
の構成を図１５に示す。実施例４は光ビームを発散光と
して用いる光ビーム走査装置に使用されるものであり、
第１レンズＬ1 および第２のレンズＬ2 とからなる。実
施例４における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間
隔ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査
角（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表
５に示す。なお、実施例４の走査結像レンズ系は、上述
した各条件式（１）〜（３）が全て満足されている。
の構成を図１５に示す。実施例４は光ビームを発散光と
して用いる光ビーム走査装置に使用されるものであり、
第１レンズＬ1 および第２のレンズＬ2 とからなる。実
施例４における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間
隔ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査
角（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表
５に示す。なお、実施例４の走査結像レンズ系は、上述
した各条件式（１）〜（３）が全て満足されている。
【００３８】
【表５】
【００３９】また、実施例４のｆθ性と走査角度との関
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図１
６および図１７に示す。
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図１
６および図１７に示す。
【００４０】表５、図１６および図１７から明らかなよ
うに、実施例４は表１に示した比較例と比較して、主走
査方向像面湾曲が若干悪くなるものの十分に実用可能な
範囲内にあり、ｆθ性はｐ−ｐが比較例の１／３以下と
なり大幅に改善されていることが分かる。
うに、実施例４は表１に示した比較例と比較して、主走
査方向像面湾曲が若干悪くなるものの十分に実用可能な
範囲内にあり、ｆθ性はｐ−ｐが比較例の１／３以下と
なり大幅に改善されていることが分かる。
【００４１】＜実施例５＞実施例５の走査結像レンズ系
の構成を図１８に示す。実施例５は光ビームを発散光と
して用いる光ビーム走査装置に使用されるものであり、
第１レンズＬ1 および第２のレンズＬ2 とからなる。実
施例５における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間
隔ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査
角（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表
６に示す。なお、実施例５の走査結像レンズ系は、上述
した各条件式（１）の条件を満足しないものであり、発
散レンズ系における発散度が上記実施例１〜４と比較し
て大きくなっているものである。
の構成を図１８に示す。実施例５は光ビームを発散光と
して用いる光ビーム走査装置に使用されるものであり、
第１レンズＬ1 および第２のレンズＬ2 とからなる。実
施例５における各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間
隔ｄ（ｍｍ）、硝材の関係、入射瞳径、波長、最大走査
角（半角）、レンズのパワー配分および性能表を下記表
６に示す。なお、実施例５の走査結像レンズ系は、上述
した各条件式（１）の条件を満足しないものであり、発
散レンズ系における発散度が上記実施例１〜４と比較し
て大きくなっているものである。
【００４２】
【表６】
【００４３】また、実施例５のｆθ性と走査角度との関
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図１
９および図２０に示す。
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図１
９および図２０に示す。
【００４４】表６、図１９および図２０から明らかなよ
うに、実施例５は実施例１〜４と比較して主走査方向像
面湾曲が悪くｆθ性も悪化してしまうものであるが、表
１に示した比較例と比較してｆθ性は改善されている。
したがって、本発明における光ビーム走査装置は、上記
条件式（１）〜（３）の範囲外においても、ｆθ性を改
善させることが可能であるが、主走査方向像面湾曲を考
慮すれば、上記条件式（１）〜（３）を満足させるよう
に構成することが好ましい。
うに、実施例５は実施例１〜４と比較して主走査方向像
面湾曲が悪くｆθ性も悪化してしまうものであるが、表
１に示した比較例と比較してｆθ性は改善されている。
したがって、本発明における光ビーム走査装置は、上記
条件式（１）〜（３）の範囲外においても、ｆθ性を改
善させることが可能であるが、主走査方向像面湾曲を考
慮すれば、上記条件式（１）〜（３）を満足させるよう
に構成することが好ましい。
【００４５】＜実施例６＞実施例６の走査結像レンズ系
は上述した図２に示すように、シリンドリカルレンズ７
Ｃおよびシリンドリカルミラー９を使用して、回転多面
鏡５の偏向面の面倒れに起因する走査ピッチムラを解消
するようにしたものである。実施例６における各レンズ
面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間隔ｄ（ｍｍ）、硝材の関
係、入射瞳径、波長、最大走査角（半角）、レンズのパ
ワー配分および性能表を下記表５に示す。なお、表５に
おいては、シリンドリカルレンズ６，７Ｃおよびシリン
ドリカルミラー９のレンズデータをも含むもである。ま
た、実施例６の走査結像レンズ系は、上述した各条件式
（１）〜（３）が全て満足されている。
は上述した図２に示すように、シリンドリカルレンズ７
Ｃおよびシリンドリカルミラー９を使用して、回転多面
鏡５の偏向面の面倒れに起因する走査ピッチムラを解消
するようにしたものである。実施例６における各レンズ
面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、面間隔ｄ（ｍｍ）、硝材の関
係、入射瞳径、波長、最大走査角（半角）、レンズのパ
ワー配分および性能表を下記表５に示す。なお、表５に
おいては、シリンドリカルレンズ６，７Ｃおよびシリン
ドリカルミラー９のレンズデータをも含むもである。ま
た、実施例６の走査結像レンズ系は、上述した各条件式
（１）〜（３）が全て満足されている。
【００４６】
【表７】
【００４７】また、実施例６のｆθ性と走査角度との関
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図２
１および図２２に示す。
係および主走査方向像面湾曲と走査角度との関係を図２
１および図２２に示す。
【００４８】表７、図２１および図２２から明らかなよ
うに、実施例６は実施例１〜４と比較して主走査方向像
面湾曲が悪くｆθ性も悪化してしまうものであるが、表
１に示した比較例と比較して、ｆθ性は改善されている
ことが分かる。
うに、実施例６は実施例１〜４と比較して主走査方向像
面湾曲が悪くｆθ性も悪化してしまうものであるが、表
１に示した比較例と比較して、ｆθ性は改善されている
ことが分かる。
【００４９】次に、種々のレンズデータにおける主走査
方向像面湾曲とｆθ性（画像寸法精度）との関係の比較
結果を図２３および図２４に示す。図２３は発散光およ
び平行光の比較結果であり、図２４は発散光、平行光お
よび収束光の比較結果である。図２３に示すように、発
散光を使用した光ビーム走査装置は、主走査方向像面湾
曲は平行光を用いた光ビーム走査装置と同程度か若干劣
るものであるが、ｆθ性は改善されていることが分か
る。また、図４に示すように、発散光を使用した光ビー
ム走査装置は、主走査方向像面湾曲およびｆθ性の双方
が、収束光を用いた光ビーム走査装置よりも改善されて
いることが分かる。
方向像面湾曲とｆθ性（画像寸法精度）との関係の比較
結果を図２３および図２４に示す。図２３は発散光およ
び平行光の比較結果であり、図２４は発散光、平行光お
よび収束光の比較結果である。図２３に示すように、発
散光を使用した光ビーム走査装置は、主走査方向像面湾
曲は平行光を用いた光ビーム走査装置と同程度か若干劣
るものであるが、ｆθ性は改善されていることが分か
る。また、図４に示すように、発散光を使用した光ビー
ム走査装置は、主走査方向像面湾曲およびｆθ性の双方
が、収束光を用いた光ビーム走査装置よりも改善されて
いることが分かる。
【００５０】なお、本発明の光ビーム走査装置としては
上記実施例のものに限られるものではなく、種々の変更
が可能であり、例えば各レンズの曲率半径ｒおよびレン
ズ間隔（もしくはレンズ厚）ｄを任意に変更することが
できる。
上記実施例のものに限られるものではなく、種々の変更
が可能であり、例えば各レンズの曲率半径ｒおよびレン
ズ間隔（もしくはレンズ厚）ｄを任意に変更することが
できる。
【図１】本発明の第１の実施形態による光ビーム走査装
置の構成を示す図
置の構成を示す図
【図２】本発明の第２の実施形態による光ビーム走査装
置の構成を示す図
置の構成を示す図
【図３】比較例の走査結像レンズ系の構成を示す図
【図４】比較例のｆθ性と走査角度との関係を示す図
【図５】比較例の主走査方向像面湾曲と走査角度との関
係を示す図
係を示す図
【図６】実施例１の走査結像レンズ系の構成を示す図
【図７】実施例１のｆθ性と走査角度との関係を示す図
【図８】実施例１の主走査方向像面湾曲と走査角度との
関係を示す図
関係を示す図
【図９】実施例２の走査結像レンズ系の構成を示す図
【図１０】実施例２のｆθ性と走査角度との関係を示す
図
図
【図１１】実施例２の主走査方向像面湾曲と走査角度と
の関係を示す図
の関係を示す図
【図１２】実施例３の走査結像レンズ系の構成を示す図
【図１３】実施例３のｆθ性と走査角度との関係を示す
図
図
【図１４】実施例３の主走査方向像面湾曲と走査角度と
の関係を示す図
の関係を示す図
【図１５】実施例４の走査結像レンズ系の構成を示す図
【図１６】実施例４のｆθ性と走査角度との関係を示す
図
図
【図１７】実施例４の主走査方向像面湾曲と走査角度と
の関係を示す図
の関係を示す図
【図１８】実施例５の走査結像レンズ系の構成を示す図
【図１９】実施例５のｆθ性と走査角度との関係を示す
図
図
【図２０】実施例５の主走査方向像面湾曲と走査角度と
の関係を示す図
の関係を示す図
【図２１】実施例６のｆθ性と走査角度との関係を示す
図
図
【図２２】実施例６の主走査方向像面湾曲と走査角度と
の関係を示す図
の関係を示す図
【図２３】主走査方向像面湾曲とｆθ性（画像寸法精
度）との関係を示す図（平行光および発散光）
度）との関係を示す図（平行光および発散光）
【図２４】主走査方向像面湾曲とｆθ性（画像寸法精
度）との関係を示す図（平行光、発散光および収束光）
度）との関係を示す図（平行光、発散光および収束光）
１ 光源 ２ 光ビーム ３ 発散レンズ系 ４ 被走査面 ５ 回転多面鏡 ６ シリンドリカルレンズ ７ 走査結像レンズ系 ８ 反射ミラー ９ シリンドリカルミラー
Claims (3)
- 【請求項１】 光源から発せられた光ビームを成形する
ビーム成形手段と、 前記光ビームを被走査面上の主走査方向に偏向する偏向
手段と、 該偏向手段により偏向された光ビームを前記被走査面に
結像する走査結像光学系とを備えた光ビーム走査装置に
おいて、 前記ビーム成形手段は、前記光ビームを発散光に変換す
る発散光学系を備えてなることを特徴とする光ビーム走
査装置。 - 【請求項２】 前記走査結像光学系が前記光源側から第
１群レンズおよび第２群レンズの順に配された２枚のレ
ンズからなり、前記ビーム成形手段と前記走査結像光学
系の合成焦点距離をｆall 、前記ビーム成形手段の焦点
距離をｆGF、前記走査結像光学系の第１面の曲率半径を
ｒ1GR 、前記走査結像光学系の第２面の曲率半径をｒ
2GR 、前記走査結像光学系の第４面の曲率半径を
ｒ4GR 、前記第１群レンズの焦点距離をｆGR1 、前記第
２群レンズの焦点距離をｆGR2 としたとき、下記の条件
式（１）から（３）を満足するように構成されてなるこ
とを特徴とする請求項１記載の光ビーム走査装置。 （１）−１．４２＜ｆall ／ｆGF＜０ （２）ｒ1GR ＜０，ｒ2GR ＜０，ｒ4GR ＜０ （３）ｆGR1 ＞０，ｆGR2 ＞０ - 【請求項３】 前記偏向手段の面倒れに起因する前記被
走査面上におけるピッチムラを補正する面倒れ補正光学
系をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記
載の光ビーム走査装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29268797A JP3433070B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 光ビーム走査装置 |
| DE69831843T DE69831843T2 (de) | 1997-10-24 | 1998-10-23 | Lichtstrahl-Abtastsystem |
| EP98120117A EP0911665B1 (en) | 1997-10-24 | 1998-10-23 | Light beam scanning device |
| US09/178,641 US6195189B1 (en) | 1997-10-24 | 1998-10-26 | Light beam scanning system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29268797A JP3433070B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 光ビーム走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11125790A true JPH11125790A (ja) | 1999-05-11 |
| JP3433070B2 JP3433070B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=17785008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29268797A Expired - Fee Related JP3433070B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 光ビーム走査装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6195189B1 (ja) |
| EP (1) | EP0911665B1 (ja) |
| JP (1) | JP3433070B2 (ja) |
| DE (1) | DE69831843T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006215397A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
| JP2007187739A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Pentax Corp | 走査装置 |
| WO2014103654A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 富士フイルム株式会社 | 光ビーム走査装置および放射線画像読取装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8509140B2 (en) * | 2006-11-21 | 2013-08-13 | Honeywell International Inc. | System and method for transmitting information using aircraft as transmission relays |
| US8107412B2 (en) * | 2007-08-08 | 2012-01-31 | Honeywell International Inc. | Gatelink startup controlled by ACARS CMU |
| US7729263B2 (en) * | 2007-08-08 | 2010-06-01 | Honeywell International Inc. | Aircraft data link network routing |
| US7835734B2 (en) * | 2007-09-20 | 2010-11-16 | Honeywell International Inc. | System and method for wireless routing of data from an aircraft |
| US8811265B2 (en) * | 2007-10-19 | 2014-08-19 | Honeywell International Inc. | Ad-hoc secure communication networking based on formation flight technology |
| US9264126B2 (en) * | 2007-10-19 | 2016-02-16 | Honeywell International Inc. | Method to establish and maintain an aircraft ad-hoc communication network |
| US8570990B2 (en) * | 2007-12-04 | 2013-10-29 | Honeywell International Inc. | Travel characteristics-based ad-hoc communication network algorithm selection |
| US9467221B2 (en) * | 2008-02-04 | 2016-10-11 | Honeywell International Inc. | Use of alternate communication networks to complement an ad-hoc mobile node to mobile node communication network |
| US20090318138A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-24 | Honeywell International Inc. | System and method for in-flight wireless communication |
| US8190147B2 (en) * | 2008-06-20 | 2012-05-29 | Honeywell International Inc. | Internetworking air-to-air network and wireless network |
| JP2014235351A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 富士フイルム株式会社 | 走査光学系、光走査装置および放射線画像読取装置 |
| JP2015102623A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | 富士フイルム株式会社 | 走査光学系、光走査装置および放射線画像読取装置 |
| DE102020202549B4 (de) | 2020-02-28 | 2022-05-05 | Trumpf Laser Gmbh | Optische Anordnung mit einem F-Theta-Objektiv |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5005928A (en) * | 1988-07-15 | 1991-04-09 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning system |
| JPH02115814A (ja) | 1988-10-25 | 1990-04-27 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 光ビーム走査装置 |
| JP2999853B2 (ja) | 1991-06-10 | 2000-01-17 | 東芝テック株式会社 | 光走査装置 |
| JP3337510B2 (ja) * | 1992-07-22 | 2002-10-21 | 株式会社リコー | 光走査装置 |
| US5276544A (en) * | 1992-11-27 | 1994-01-04 | Xerox Corporation | Two element optical system for focus error correction in laser scanning systems |
| JP3330248B2 (ja) * | 1995-02-20 | 2002-09-30 | 松下電器産業株式会社 | 光走査装置、画像形成装置及び画像読み取り装置 |
| JP3679490B2 (ja) * | 1996-02-21 | 2005-08-03 | 富士ゼロックス株式会社 | 光学走査装置 |
-
1997
- 1997-10-24 JP JP29268797A patent/JP3433070B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-10-23 EP EP98120117A patent/EP0911665B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-23 DE DE69831843T patent/DE69831843T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-26 US US09/178,641 patent/US6195189B1/en not_active Expired - Lifetime
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| JP4551332B2 (ja) * | 2006-01-11 | 2010-09-29 | Ｈｏｙａ株式会社 | 走査装置 |
| WO2014103654A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 富士フイルム株式会社 | 光ビーム走査装置および放射線画像読取装置 |
Also Published As
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|---|---|
| US6195189B1 (en) | 2001-02-27 |
| EP0911665A2 (en) | 1999-04-28 |
| DE69831843D1 (de) | 2006-02-23 |
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| JP3433070B2 (ja) | 2003-08-04 |
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