JPH11258532A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JPH11258532A JPH11258532A JP10076678A JP7667898A JPH11258532A JP H11258532 A JPH11258532 A JP H11258532A JP 10076678 A JP10076678 A JP 10076678A JP 7667898 A JP7667898 A JP 7667898A JP H11258532 A JPH11258532 A JP H11258532A
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- G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
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- G—PHYSICS
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- 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
- G02B26/124—Details of the optical system between the light source and the polygonal mirror
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- 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
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光偏向器からの光束を被走査面上に結像させ
るレンズの内部において、このレンズの光軸と互いに交
差するように、光源から光偏向器に向かう光束を通過さ
せるようにして、光源と被走査面間の空気中の光路全長
の短縮化および空気の擾乱に伴う悪影響の軽減を図り、
装置のコンパクト化およびコストの低廉化を図る。 【構成】 凹レンズ５ａは、回転多面鏡４により走査さ
れる光束に対しｆ・θレンズの１構成要素として機能す
る一方で、レーザ光源１からの光束に対して回転多面鏡
４の偏向反射面付近に線像を形成せしめるシリンドリカ
ルレンズとしても機能する。凹レンズ５ａは、この凹レ
ンズ５ａの内部において、このｆ・θレンズ系の光軸と
互いに交差するようにして光源から光偏向器に向かう光
束を通過させる。
るレンズの内部において、このレンズの光軸と互いに交
差するように、光源から光偏向器に向かう光束を通過さ
せるようにして、光源と被走査面間の空気中の光路全長
の短縮化および空気の擾乱に伴う悪影響の軽減を図り、
装置のコンパクト化およびコストの低廉化を図る。 【構成】 凹レンズ５ａは、回転多面鏡４により走査さ
れる光束に対しｆ・θレンズの１構成要素として機能す
る一方で、レーザ光源１からの光束に対して回転多面鏡
４の偏向反射面付近に線像を形成せしめるシリンドリカ
ルレンズとしても機能する。凹レンズ５ａは、この凹レ
ンズ５ａの内部において、このｆ・θレンズ系の光軸と
互いに交差するようにして光源から光偏向器に向かう光
束を通過させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光スポットを被走
査面上に走査する、レーザープリンタ装置、レーザー製
版装置等の光走査装置に関するものである。
査面上に走査する、レーザープリンタ装置、レーザー製
版装置等の光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】レー
ザビーム等の光ビームを感光材料等の被走査面上におい
て走査し、この面上に画像を形成するレーザプリンタや
レーザ製版装置等の光走査装置が従来から知られてい
る。このような光走査装置に使用される光走査光学系
は、光源から発せられた光ビームを反射偏向して被走査
面上に走査せしめる回転多面鏡等の光偏向器と、光ビー
ムを被走査面上に結像する結像光学系とを備えてなるも
のである。
ザビーム等の光ビームを感光材料等の被走査面上におい
て走査し、この面上に画像を形成するレーザプリンタや
レーザ製版装置等の光走査装置が従来から知られてい
る。このような光走査装置に使用される光走査光学系
は、光源から発せられた光ビームを反射偏向して被走査
面上に走査せしめる回転多面鏡等の光偏向器と、光ビー
ムを被走査面上に結像する結像光学系とを備えてなるも
のである。
【０００３】ところで、このような光走査装置では、上
記回転多面鏡等の光偏向器の前後に種々のレンズからな
る結像光学系を備えており、その最終段にｆ・θレンズ
を配するものが一般的である。しかしながら、このよう
に種々のレンズを光源と被走査面間に介在させると、ど
うしても光路全長が長くなってしまい、装置のコンパク
ト化を図ることが難しい。また、このような結像光学系
内では光源からの発熱や光偏光器の回転により空気の擾
乱が生じ、光走査に悪影響を及ぼすため、このような環
境下においても空気の擾乱による影響をできるだけ防止
しうる手法が望まれている。さらには、結像性能を良好
に維持したまま結像光学系を構成する光学部材の部品点
数を削減し、装置のコンパクト化および製造コストの低
廉化を図ることが強く望まれている。
記回転多面鏡等の光偏向器の前後に種々のレンズからな
る結像光学系を備えており、その最終段にｆ・θレンズ
を配するものが一般的である。しかしながら、このよう
に種々のレンズを光源と被走査面間に介在させると、ど
うしても光路全長が長くなってしまい、装置のコンパク
ト化を図ることが難しい。また、このような結像光学系
内では光源からの発熱や光偏光器の回転により空気の擾
乱が生じ、光走査に悪影響を及ぼすため、このような環
境下においても空気の擾乱による影響をできるだけ防止
しうる手法が望まれている。さらには、結像性能を良好
に維持したまま結像光学系を構成する光学部材の部品点
数を削減し、装置のコンパクト化および製造コストの低
廉化を図ることが強く望まれている。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、光源と被走査面間の空気中の光路全長の短縮化を
図ることで空気の擾乱に伴う悪影響の軽減を図りつつ、
装置のコンパクト化および製造コストの低廉化を図るこ
とが可能な光走査装置を提供することを目的とするもの
である。また、光走査装置においては、被走査面上での
光走査のタイミングを制御するために、光偏向器により
被走査面外に走査された光束を受光センサで受光し、こ
の受光タイミングに基づいて光走査のタイミングを制御
するようにしたものが一般に知られている。
ので、光源と被走査面間の空気中の光路全長の短縮化を
図ることで空気の擾乱に伴う悪影響の軽減を図りつつ、
装置のコンパクト化および製造コストの低廉化を図るこ
とが可能な光走査装置を提供することを目的とするもの
である。また、光走査装置においては、被走査面上での
光走査のタイミングを制御するために、光偏向器により
被走査面外に走査された光束を受光センサで受光し、こ
の受光タイミングに基づいて光走査のタイミングを制御
するようにしたものが一般に知られている。
【０００５】このような光走査のタイミングを制御する
ための光束についてもその空気中の光路全長を短くして
装置のコンパクト化を図ることが要求されており、さら
には、このような光束に対しても光源からの発熱や光偏
光器の回転による空気の擾乱に伴う悪影響を軽減するこ
とが望ましい。そこで本発明の他の目的は、光走査装置
において光走査のタイミングを制御するための光束につ
いてその空気中の光路全長を短くして装置のコンパクト
化を図るとともに、該光束に対する空気の擾乱に伴う悪
影響を軽減することにある。
ための光束についてもその空気中の光路全長を短くして
装置のコンパクト化を図ることが要求されており、さら
には、このような光束に対しても光源からの発熱や光偏
光器の回転による空気の擾乱に伴う悪影響を軽減するこ
とが望ましい。そこで本発明の他の目的は、光走査装置
において光走査のタイミングを制御するための光束につ
いてその空気中の光路全長を短くして装置のコンパクト
化を図るとともに、該光束に対する空気の擾乱に伴う悪
影響を軽減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の光走査装
置は、光源と、該光源からの光束を偏向走査する光偏向
器と、該光源および該光偏向器の間に配され、該光束を
該光偏向器の光走査方向と直交する方向に収束させ、該
光偏向器の光偏向面近傍において該光束を線状に結像さ
せる第１の光学系と、該光偏向面により偏向された線状
の光束を被走査面上に点状に結像させる第２の光学系を
備え、該光偏向器の動作によって被走査面上に点状に結
像された光スポットを走査する光走査装置において、前
記第２の光学系を構成する少なくとも１つのレンズが、
該光源から該光偏向器に向う光束を、該レンズ内で該第
２の光学系の光軸と交差させるようにして透過させるよ
う構成されてなることを特徴とするものである。
置は、光源と、該光源からの光束を偏向走査する光偏向
器と、該光源および該光偏向器の間に配され、該光束を
該光偏向器の光走査方向と直交する方向に収束させ、該
光偏向器の光偏向面近傍において該光束を線状に結像さ
せる第１の光学系と、該光偏向面により偏向された線状
の光束を被走査面上に点状に結像させる第２の光学系を
備え、該光偏向器の動作によって被走査面上に点状に結
像された光スポットを走査する光走査装置において、前
記第２の光学系を構成する少なくとも１つのレンズが、
該光源から該光偏向器に向う光束を、該レンズ内で該第
２の光学系の光軸と交差させるようにして透過させるよ
う構成されてなることを特徴とするものである。
【０００７】また、前記第２の光学系を構成する少なく
とも１つのレンズが、前記光源から前記光偏向器に向か
う光束を前記光走査の平面と直交する方向に収束させる
レンズ形状を有するように構成されていることが好まし
い。
とも１つのレンズが、前記光源から前記光偏向器に向か
う光束を前記光走査の平面と直交する方向に収束させる
レンズ形状を有するように構成されていることが好まし
い。
【０００８】また、本発明の第２の光走査装置は、光源
と、該光源からの光束を偏向走査する光偏向器と、該偏
向された光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、
該被走査面上での光束の走査タイミングを制御するため
に該偏向された光束を受光する受光センサを備え、該光
偏向器の動作によって被走査面上に集光した光スポット
を走査する光走査装置において、前記結像光学系を構成
する少なくとも１つのレンズが、該光偏向器から該セン
サに向う光束を、該レンズ内で該結像光学系の光軸と交
差させるようにして透過させることを特徴とするもので
ある。
と、該光源からの光束を偏向走査する光偏向器と、該偏
向された光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、
該被走査面上での光束の走査タイミングを制御するため
に該偏向された光束を受光する受光センサを備え、該光
偏向器の動作によって被走査面上に集光した光スポット
を走査する光走査装置において、前記結像光学系を構成
する少なくとも１つのレンズが、該光偏向器から該セン
サに向う光束を、該レンズ内で該結像光学系の光軸と交
差させるようにして透過させることを特徴とするもので
ある。
【０００９】
【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。図１は本発明の第１の実施形
態に係る光走査装置の構成を示す概略図である。図１に
示すように、本実施形態に係る光走査装置は、レーザ光
源１と、レーザ光源１から発せられたレーザビームを平
行光束とするコリメータレンズ２と、このコリメータレ
ンズ２からの光束を所定方向に屈曲させる反射ミラー１
０と、レーザビームを反射偏向して被走査面６上に走査
する回転多面鏡４と、回転多面鏡４により反射偏向され
たレーザビームを被走査面６上の主走査面内で結像する
ためのｆ・θレンズ系を構成する、凹レンズ５ａと凸レ
ンズ５ｂを備えている。
施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形
態に係る光走査装置の構成を示す概略図である。図１に
示すように、本実施形態に係る光走査装置は、レーザ光
源１と、レーザ光源１から発せられたレーザビームを平
行光束とするコリメータレンズ２と、このコリメータレ
ンズ２からの光束を所定方向に屈曲させる反射ミラー１
０と、レーザビームを反射偏向して被走査面６上に走査
する回転多面鏡４と、回転多面鏡４により反射偏向され
たレーザビームを被走査面６上の主走査面内で結像する
ためのｆ・θレンズ系を構成する、凹レンズ５ａと凸レ
ンズ５ｂを備えている。
【００１０】ところで、このような光学系においては、
回転多面鏡４の各光偏向反射面の面倒れによる影響を除
去する目的で、レーザ光源１からのレーザビームをシリ
ンドリカルレンズ等を用いて回転多面鏡４の光偏向反射
面付近に線状に結像させるものが一般に知られている
が、本実施形態においては、このシリンドリカルレンズ
の機能を上記凹レンズ５ａにもたせている。
回転多面鏡４の各光偏向反射面の面倒れによる影響を除
去する目的で、レーザ光源１からのレーザビームをシリ
ンドリカルレンズ等を用いて回転多面鏡４の光偏向反射
面付近に線状に結像させるものが一般に知られている
が、本実施形態においては、このシリンドリカルレンズ
の機能を上記凹レンズ５ａにもたせている。
【００１１】すなわち、この凹レンズ５ａは、回転多面
鏡４により走査される光束に対しｆ・θレンズの１構成
要素として機能する一方で、レーザ光源１からの光束に
対して回転多面鏡４の光偏向反射面付近に線像を形成せ
しめるシリンドリカルレンズとしても機能するように構
成されている。
鏡４により走査される光束に対しｆ・θレンズの１構成
要素として機能する一方で、レーザ光源１からの光束に
対して回転多面鏡４の光偏向反射面付近に線像を形成せ
しめるシリンドリカルレンズとしても機能するように構
成されている。
【００１２】図２は、上記凹レンズ５ａの外面形状を示
す斜視図であり、図３は、図２のＢ-Ｂ線断面図であ
る。図２に示すように、このｆ・θレンズを構成する凹
レンズ５ａはガラス硝材により形成され、レンズ厚みの
薄い第１の方向において平凹の凹レンズ形状をなし、一
方、レンズ厚みの厚い、該第１の方向と直交する第２の
方向においてシリンドリカル状の凸レンズ形状をなす。
このシリンドリカル状の凸レンズは、被走査面６上にお
ける、主走査方向と直交する方向にのみパワーを有する
ものとなっている。
す斜視図であり、図３は、図２のＢ-Ｂ線断面図であ
る。図２に示すように、このｆ・θレンズを構成する凹
レンズ５ａはガラス硝材により形成され、レンズ厚みの
薄い第１の方向において平凹の凹レンズ形状をなし、一
方、レンズ厚みの厚い、該第１の方向と直交する第２の
方向においてシリンドリカル状の凸レンズ形状をなす。
このシリンドリカル状の凸レンズは、被走査面６上にお
ける、主走査方向と直交する方向にのみパワーを有する
ものとなっている。
【００１３】すなわち、レーザ光源１から射出され、コ
リメータレンズ２により平行光とされたレーザビームは
凹レンズ５ａの、凸のシリンドリカル形状をなす側面５
１ａからこの凹レンズ５ａ内に入射し、反対側の、平面
状の側面５１ｂから一方向にのみ収束するようにして射
出され、反射ミラー１０で反射されて、回転多面鏡４の
光偏向反射面付近に線像を形成する。
リメータレンズ２により平行光とされたレーザビームは
凹レンズ５ａの、凸のシリンドリカル形状をなす側面５
１ａからこの凹レンズ５ａ内に入射し、反対側の、平面
状の側面５１ｂから一方向にのみ収束するようにして射
出され、反射ミラー１０で反射されて、回転多面鏡４の
光偏向反射面付近に線像を形成する。
【００１４】この線像を形成したレーザビームは、回転
多面鏡４の矢印Ａ方向への回転に応じて所定角度の範囲
内で連続的に偏向され、ｆ・θレンズ系を構成する凹レ
ンズ５ａの凹面５１ｃに入射し、平面５１ｄから出射さ
れ、さらに、凸レンズ５ｂの凹レンズ５ａ側の面から入
射し、被走査面６側の面から射出され、これら２つのレ
ンズ５ａ、５ｂが有するｆ・θレンズとしての機能によ
り被走査面６上に所定範囲で走査することとなる。
多面鏡４の矢印Ａ方向への回転に応じて所定角度の範囲
内で連続的に偏向され、ｆ・θレンズ系を構成する凹レ
ンズ５ａの凹面５１ｃに入射し、平面５１ｄから出射さ
れ、さらに、凸レンズ５ｂの凹レンズ５ａ側の面から入
射し、被走査面６側の面から射出され、これら２つのレ
ンズ５ａ、５ｂが有するｆ・θレンズとしての機能によ
り被走査面６上に所定範囲で走査することとなる。
【００１５】ここで、凸レンズ５ｂは主走査断面と副走
査断面でパワーの異なるトーリックレンズであり、ｆ・
θレンズは副走査断面で光偏向反射面と被走査面６との
間で共役となっており、面倒れを補正する系となってい
る。このように、レーザ光源１からのレーザビームは被
走査面６に到るまでの間に、凹レンズ５ａの内部を２回
通過することとなり、これら凹レンズ５ａ内での２つの
光路は互いに直交することとなる。
査断面でパワーの異なるトーリックレンズであり、ｆ・
θレンズは副走査断面で光偏向反射面と被走査面６との
間で共役となっており、面倒れを補正する系となってい
る。このように、レーザ光源１からのレーザビームは被
走査面６に到るまでの間に、凹レンズ５ａの内部を２回
通過することとなり、これら凹レンズ５ａ内での２つの
光路は互いに直交することとなる。
【００１６】このようにして、光走査の光学系におい
て、１つのレンズ５ａの内部を、それらの光路が互いに
交差するようにして２回通過するように構成すること
で、光学部材配置の省スペース化を図ることができ、ま
た、レンズ５ａの内部を一方の側面から他方の側面に向
かってレーザビームが通過するように構成することで、
空気中をレーザビームが通過するように構成した場合に
比べ、ガラスと空気の屈折率差に応じて、空気中の光路
の幾何学的な距離を短くすることが可能である。
て、１つのレンズ５ａの内部を、それらの光路が互いに
交差するようにして２回通過するように構成すること
で、光学部材配置の省スペース化を図ることができ、ま
た、レンズ５ａの内部を一方の側面から他方の側面に向
かってレーザビームが通過するように構成することで、
空気中をレーザビームが通過するように構成した場合に
比べ、ガラスと空気の屈折率差に応じて、空気中の光路
の幾何学的な距離を短くすることが可能である。
【００１７】また、ガラス部材の内部を通過させる距離
を長い距離とすることができるので、レーザ光源１から
の発熱や光偏光器の回転等に伴う空気のゆらぎによる悪
影響を軽減することができる。なお、上記実施形態のも
のにおいては、一方の側面５１ａのみを凸のシリンドリ
カル面としているが、両方の側面５１ａ、５１ｂを共に
凸のシリンドリカル面とすることも可能である。また、
一方の側面５１ａ、５１ｂを曲率の大きい凸のシリンド
リカル面、他方の側面５１ｂ、５１ａを曲率の小さい凹
のシリンドリカル面とすることも可能である。
を長い距離とすることができるので、レーザ光源１から
の発熱や光偏光器の回転等に伴う空気のゆらぎによる悪
影響を軽減することができる。なお、上記実施形態のも
のにおいては、一方の側面５１ａのみを凸のシリンドリ
カル面としているが、両方の側面５１ａ、５１ｂを共に
凸のシリンドリカル面とすることも可能である。また、
一方の側面５１ａ、５１ｂを曲率の大きい凸のシリンド
リカル面、他方の側面５１ｂ、５１ａを曲率の小さい凹
のシリンドリカル面とすることも可能である。
【００１８】図４は、本発明の第２の実施形態の光走査
装置を示す概略図である。すなわち、この光走査装置
は、ｆ・θレンズ系がプラスチック材料よりなる１つの
凸レンズ５２から構成されており、凸レンズ５２の一方
の側面５２ａは、凸のシリンドリカル面となっており、
この側面５２ａに対向する側面５２ｂは平面状のミラー
面となっており、さらに、側面５２ａからこの凸レンズ
５２の内部に入射し、側面５２ｂにおいて正反射された
レーザビームが射出される光射出面５２ｃは平面とされ
ている。なお、上記一方の側面５２ａは、被走査面６上
における、主走査方向と直交する方向にのみパワーを有
するものとなっている。
装置を示す概略図である。すなわち、この光走査装置
は、ｆ・θレンズ系がプラスチック材料よりなる１つの
凸レンズ５２から構成されており、凸レンズ５２の一方
の側面５２ａは、凸のシリンドリカル面となっており、
この側面５２ａに対向する側面５２ｂは平面状のミラー
面となっており、さらに、側面５２ａからこの凸レンズ
５２の内部に入射し、側面５２ｂにおいて正反射された
レーザビームが射出される光射出面５２ｃは平面とされ
ている。なお、上記一方の側面５２ａは、被走査面６上
における、主走査方向と直交する方向にのみパワーを有
するものとなっている。
【００１９】レーザ光源１から射出され、コリメータレ
ンズ２により平行光とされたレーザビーム２は凸のシリ
ンドリカル面とされた側面５２ａにおいて一方向にのみ
収束する光とされ、上記第１の実施形態と同様に、回転
多面鏡４の光偏向反射面付近に線像を形成する。なお、
凸レンズ５２の内部において、レーザ光源１から回転多
面鏡４に向かうレーザビームと、回転多面鏡４から被走
査面６に向かうレーザビームは互いに直交することにな
る。本実施形態の光走査装置によっても、上述した第１
の実施形態の光走査装置と同様の効果を得ることができ
る。
ンズ２により平行光とされたレーザビーム２は凸のシリ
ンドリカル面とされた側面５２ａにおいて一方向にのみ
収束する光とされ、上記第１の実施形態と同様に、回転
多面鏡４の光偏向反射面付近に線像を形成する。なお、
凸レンズ５２の内部において、レーザ光源１から回転多
面鏡４に向かうレーザビームと、回転多面鏡４から被走
査面６に向かうレーザビームは互いに直交することにな
る。本実施形態の光走査装置によっても、上述した第１
の実施形態の光走査装置と同様の効果を得ることができ
る。
【００２０】次に、図５は本発明の第３の実施形態の光
走査装置を示すものである。この光走査装置は、レーザ
光源１から射出され、コリメータレンズ２で平行光とさ
れたレーザビームをシリンドリカルレンズ３を用いて、
線像を回転多面鏡４の光偏向反射面付近に結像せしめ、
回転多面鏡４の矢印Ａ方向への回転に伴い、プラスチッ
ク材料よりなる、ｆ・θレンズとして機能する凸レンズ
５３を用いて、被走査面６上を一方の端部位置６ａから
他方の端部位置６ｂに亘って光走査せしめるものであ
る。
走査装置を示すものである。この光走査装置は、レーザ
光源１から射出され、コリメータレンズ２で平行光とさ
れたレーザビームをシリンドリカルレンズ３を用いて、
線像を回転多面鏡４の光偏向反射面付近に結像せしめ、
回転多面鏡４の矢印Ａ方向への回転に伴い、プラスチッ
ク材料よりなる、ｆ・θレンズとして機能する凸レンズ
５３を用いて、被走査面６上を一方の端部位置６ａから
他方の端部位置６ｂに亘って光走査せしめるものであ
る。
【００２１】ここで、凸レンズ５３は、主走査断面と副
走査断面でパワーの異なるレンズであり、副走査断面で
光偏向反射面と被走査面６との間で共役となっており、
面倒れを補正する系となっている。また、主走査断面形
状は高次関数（非円弧）で、１枚のレンズでｆ・θレン
ズとして機能する。
走査断面でパワーの異なるレンズであり、副走査断面で
光偏向反射面と被走査面６との間で共役となっており、
面倒れを補正する系となっている。また、主走査断面形
状は高次関数（非円弧）で、１枚のレンズでｆ・θレン
ズとして機能する。
【００２２】なお、上記シリンドリカルレンズ３は、被
走査面６上における、主走査方向と直交する方向にのみ
パワーを有するものとなっている。さらに、この光走査
装置は、被走査面の端部位置６ａより外側に走査された
レーザビームを凸レンズ５３の側方角部位置に形成され
た光入射面５３ａから入射せしめ、平面状のミラー面と
された側面５３ｂにおいて正反射せしめ、この凸レンズ
５３の内部を、この凸レンズ５３の主光軸（ｆ・θレン
ズとして機能する方向での光軸）と交差するようにして
通過せしめ、側面５３ｃから出力せしめてレーザ光受光
センサ９に入射せしめる。
走査面６上における、主走査方向と直交する方向にのみ
パワーを有するものとなっている。さらに、この光走査
装置は、被走査面の端部位置６ａより外側に走査された
レーザビームを凸レンズ５３の側方角部位置に形成され
た光入射面５３ａから入射せしめ、平面状のミラー面と
された側面５３ｂにおいて正反射せしめ、この凸レンズ
５３の内部を、この凸レンズ５３の主光軸（ｆ・θレン
ズとして機能する方向での光軸）と交差するようにして
通過せしめ、側面５３ｃから出力せしめてレーザ光受光
センサ９に入射せしめる。
【００２３】これにより、本実施形態の光走査装置は、
レーザビームが受光センサ９に受光されたタイミングに
応じて、被走査面６上の光走査のタイミングを検出する
ことができ、この検出された光走査のタイミングに基づ
いて光走査の制御を行うことができる。
レーザビームが受光センサ９に受光されたタイミングに
応じて、被走査面６上の光走査のタイミングを検出する
ことができ、この検出された光走査のタイミングに基づ
いて光走査の制御を行うことができる。
【００２４】また、上記凸レンズ５３の側面５３ｃは凸
のシリンドリカル面とされており、その軸方向はシリン
ドリカルレンズ３のシリンドリカル面の軸方向と直交す
るように形成されている。シリンドリカルレンズ３が被
走査面６上で光走査方向（主走査方向）と直交する方向
にのみパワーを有するものであるのに対し、上記側面５
３ｃは、主走査方向と直行する方向だけでなく該主走査
方向を含む平面内においてもパワーを有するトーリック
面となっており、回転多面鏡４の光偏向反射面上に形成
された線像は、受光センサ９上で点像として形成され
る。
のシリンドリカル面とされており、その軸方向はシリン
ドリカルレンズ３のシリンドリカル面の軸方向と直交す
るように形成されている。シリンドリカルレンズ３が被
走査面６上で光走査方向（主走査方向）と直交する方向
にのみパワーを有するものであるのに対し、上記側面５
３ｃは、主走査方向と直行する方向だけでなく該主走査
方向を含む平面内においてもパワーを有するトーリック
面となっており、回転多面鏡４の光偏向反射面上に形成
された線像は、受光センサ９上で点像として形成され
る。
【００２５】このように構成された本実施形態の光走査
装置によれば、光走査タイミング検出用のレーザビーム
を凸レンズ５３の内部を一方の側面５３ｂから他方の側
面５３ｃに向かって通過せしめることにより、ガラスと
空気の屈折率差に応じて空気中の光路の幾何学的な距離
を短くすることができ、レーザ光源１からの発熱や光偏
向器の回転等に伴う空気のゆらぎによる悪影響を軽減す
ることができる。
装置によれば、光走査タイミング検出用のレーザビーム
を凸レンズ５３の内部を一方の側面５３ｂから他方の側
面５３ｃに向かって通過せしめることにより、ガラスと
空気の屈折率差に応じて空気中の光路の幾何学的な距離
を短くすることができ、レーザ光源１からの発熱や光偏
向器の回転等に伴う空気のゆらぎによる悪影響を軽減す
ることができる。
【００２６】なお、上述した実施形態においては、凸レ
ンズ５３の一側面５３ｂにミラー面を形成しているが、
これに代えて凸レンズ５３の外部に反射ミラーを配する
ことも勿論可能であり、また、本実施形態においては、
トーリック面が光射出面となる側面５３ｃに形成されて
いるが、これをシリンドリカル面や球面とすることも可
能であり、さらには、これに代え、もしくはこれと共に
光入射面５３ａもシリンドリカル面、トーリック面ある
いは球面とすることが可能である。
ンズ５３の一側面５３ｂにミラー面を形成しているが、
これに代えて凸レンズ５３の外部に反射ミラーを配する
ことも勿論可能であり、また、本実施形態においては、
トーリック面が光射出面となる側面５３ｃに形成されて
いるが、これをシリンドリカル面や球面とすることも可
能であり、さらには、これに代え、もしくはこれと共に
光入射面５３ａもシリンドリカル面、トーリック面ある
いは球面とすることが可能である。
【００２７】また、上記各実施形態において、被走査面
６とこの被走査面６上に形成される光スポットは、上述
した主走査方向とは直交する方向に互いに移動して副走
査されることになる。なお、本発明の光走査装置として
は上記実施形態のものに限られるものではなく、その他
種々の態様の変更が可能であり、例えば、２方向に互い
に異なるレンズ機能を有する上述したレンズ５ａをプラ
スチック材料、レンズ５２、５３をガラス材料で構成す
ることも可能である。
６とこの被走査面６上に形成される光スポットは、上述
した主走査方向とは直交する方向に互いに移動して副走
査されることになる。なお、本発明の光走査装置として
は上記実施形態のものに限られるものではなく、その他
種々の態様の変更が可能であり、例えば、２方向に互い
に異なるレンズ機能を有する上述したレンズ５ａをプラ
スチック材料、レンズ５２、５３をガラス材料で構成す
ることも可能である。
【００２８】また、上記レーザ光源に代えて、レーザ光
以外の光を射出する光源を用いることも可能である。さ
らに、光偏向器としては回転多面鏡に限られるものでは
なく、光偏向面に一旦線像が結像されるように構成され
る光偏向器であれば他の光偏向器を使用することが可能
である。
以外の光を射出する光源を用いることも可能である。さ
らに、光偏向器としては回転多面鏡に限られるものでは
なく、光偏向面に一旦線像が結像されるように構成され
る光偏向器であれば他の光偏向器を使用することが可能
である。
【００２９】また、本発明装置の第２の光学系または結
像光学系として機能する方向のレンズ光軸と、このレン
ズの内部で両側面間を通過する光束は必ずしも直交する
ように交差する必要はなく、その他の角度で交差するよ
うに構成することが可能である。さらに、本発明の光走
査装置の第２の光学系を構成する少なくとも１つのレン
ズとしては、ｆ・θレンズ系に限られるものではなく、
その他の結像レンズ系とすることも可能である。
像光学系として機能する方向のレンズ光軸と、このレン
ズの内部で両側面間を通過する光束は必ずしも直交する
ように交差する必要はなく、その他の角度で交差するよ
うに構成することが可能である。さらに、本発明の光走
査装置の第２の光学系を構成する少なくとも１つのレン
ズとしては、ｆ・θレンズ系に限られるものではなく、
その他の結像レンズ系とすることも可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光走査装
置によれば、光偏向器からの光束を被走査面上に結像さ
せる光学系の少なくとも１つレンズの内部において、こ
の結像光学系の光軸と互いに交差するように、光源から
光偏向器に向かう光束もしくは光偏向器から走査タイミ
ング用の受光センサに向かう光束を通過させるようにし
ている。
置によれば、光偏向器からの光束を被走査面上に結像さ
せる光学系の少なくとも１つレンズの内部において、こ
の結像光学系の光軸と互いに交差するように、光源から
光偏向器に向かう光束もしくは光偏向器から走査タイミ
ング用の受光センサに向かう光束を通過させるようにし
ている。
【００３１】これにより、該光束が結像光学系の内部を
通過しないように構成されたものと比べ、光源から被走
査面までの光束もしくは光源から受光センサまでの光束
の空気中の幾何学的距離を短縮することができる。ま
た、該結像光学系に、所定のレンズ機能を持たせること
によりレンズ点数を減少させることができ省スペース化
および低コスト化を図ることができる。さらに、空気中
の光路を短縮化することができるので、光源からの発熱
や光偏光器の回転等に伴う空気の擾乱による悪影響を軽
減することができる。
通過しないように構成されたものと比べ、光源から被走
査面までの光束もしくは光源から受光センサまでの光束
の空気中の幾何学的距離を短縮することができる。ま
た、該結像光学系に、所定のレンズ機能を持たせること
によりレンズ点数を減少させることができ省スペース化
および低コスト化を図ることができる。さらに、空気中
の光路を短縮化することができるので、光源からの発熱
や光偏光器の回転等に伴う空気の擾乱による悪影響を軽
減することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態による光走査装置を示
す概略図
す概略図
【図２】図１に示す装置に使用されるレンズ外形を示す
斜視図
斜視図
【図３】図２に示すレンズのＢ−Ｂ線断面図
【図４】本発明の第２の実施形態による光走査装置を示
す概略図
す概略図
【図５】本発明の第３の実施形態による光走査装置を示
す概略図
す概略図
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 ５ａ 凹レンズ ５ｂ、５２、５３ 凸レンズ １０ 反射ミラー ５１ａ、５１ｂ、５２ａ、 ５２ｂ、５３ｂ、５３ｃ 側面 ５１ｄ 平面 ５１ｃ 凹面 ５２ｃ 光射出面 ５３ａ 光入射面
Claims (3)
- 【請求項１】 光源と、該光源からの光束を偏向走査す
る光偏向器と、該光源および該光偏向器の間に配され、
該光束を該光偏向器の光走査方向と直交する方向に収束
させ、該光偏向器の光偏向面近傍において該光束を線状
に結像させる第１の光学系と、該光偏向面により偏向さ
れた線状の光束を被走査面上に点状に結像させる第２の
光学系を備え、該光偏向器の動作によって被走査面上に
点状に結像された光スポットを走査する光走査装置にお
いて、 前記第２の光学系を構成する少なくとも１つのレンズ
が、該光源から該光偏向器に向う光束を、該レンズ内で
該第２の光学系の光軸と交差させるようにして透過させ
るよう構成されてなることを特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】 前記第２の光学系を構成する少なくとも
１つのレンズが、前記光源から前記光偏向器に向かう光
束を前記光走査の平面と直交する方向に収束させるレン
ズ形状を有するように構成されていることを特徴とする
請求項１記載の光走査装置。 - 【請求項３】 光源と、該光源からの光束を偏向走査す
る光偏向器と、該偏向された光束を被走査面上に結像さ
せる結像光学系と、該被走査面上での光束の走査タイミ
ングを制御するために該偏向された光束を受光する受光
センサを備え、該光偏向器の動作によって被走査面上に
集光した光スポットを走査する光走査装置において、 前記結像光学系を構成する少なくとも１つのレンズが、
該光偏向器から該センサに向う光束を、該レンズ内で該
結像光学系の光軸と交差させるようにして透過させるこ
とを特徴とする光走査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076678A JPH11258532A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 光走査装置 |
| US09/260,542 US6088167A (en) | 1998-03-10 | 1999-03-02 | Optical scanning apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076678A JPH11258532A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11258532A true JPH11258532A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13612102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10076678A Withdrawn JPH11258532A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 光走査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6088167A (ja) |
| JP (1) | JPH11258532A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6661551B2 (en) | 2001-03-27 | 2003-12-09 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Optical scanner |
| JP2009152057A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Stanley Electric Co Ltd | 車両用灯具 |
| JP2019191500A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 三菱重工業株式会社 | レーザ偏向装置及びレーザ加工装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7521651B2 (en) * | 2003-09-12 | 2009-04-21 | Orbotech Ltd | Multiple beam micro-machining system and method |
| US7633655B2 (en) * | 2003-10-10 | 2009-12-15 | Yuping Yang | Optical imaging device |
| US7164518B2 (en) | 2003-10-10 | 2007-01-16 | Yuping Yang | Fast scanner with rotatable mirror and image processing system |
| US8094353B2 (en) * | 2007-11-16 | 2012-01-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cylindrical lens, optical beam scanning apparatus using the same, image forming apparatus, and method of manufacturing the lens |
| JP5304380B2 (ja) * | 2008-07-23 | 2013-10-02 | 株式会社リコー | 光走査装置、これを用いた画像投影装置、ヘッドアップディスプレイ装置および携帯電話機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2830670B2 (ja) * | 1992-12-29 | 1998-12-02 | キヤノン株式会社 | 光走査装置 |
-
1998
- 1998-03-10 JP JP10076678A patent/JPH11258532A/ja not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-03-02 US US09/260,542 patent/US6088167A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6661551B2 (en) | 2001-03-27 | 2003-12-09 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Optical scanner |
| JP2009152057A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Stanley Electric Co Ltd | 車両用灯具 |
| JP2019191500A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 三菱重工業株式会社 | レーザ偏向装置及びレーザ加工装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6088167A (en) | 2000-07-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |