JPH11295604A - 複合レンズ - Google Patents

複合レンズ

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JPH11295604A
JPH11295604A JP10096414A JP9641498A JPH11295604A JP H11295604 A JPH11295604 A JP H11295604A JP 10096414 A JP10096414 A JP 10096414A JP 9641498 A JP9641498 A JP 9641498A JP H11295604 A JPH11295604 A JP H11295604A
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JP
Japan
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transmission
light
curved surface
curvature
scanning direction
Prior art date
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Pending
Application number
JP10096414A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakuni Suwashita
雅邦 諏訪下
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型走査光学装置に適用した場合に、fθ
レンズとして機能する光学部品の配置スペースを小さく
し、部品の位置決めを容易にすることができる複合レン
ズを提供することを課題(目的)とする。 【解決手段】 複合レンズ20は、所定の媒質から構成
される単体の樹脂製レンズであり、ポリゴンミラー14
に対向する面が収束効果を有する回転非対称な透過面2
1、他方の面が反射面22とされている。複合レンズ2
0の透過面21は、光が入射する第1の透過曲面部21
aと光が射出される第2の透過曲面部21bとの不連続
な2つの部分から構成されている。第1、第2の透過面
部21a,21bは、副走査方向においては曲率半径が
等しく、曲率中心が異なる凸面として形成されると共
に、主走査方向においては、曲率半径、曲率中心が共に
異なる凹面として形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、一面に反射面を
備えた複合レンズに関し、特に、反射型の走査光学装置
の走査レンズとして使用するのに適した複合レンズに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の反射型走査光学装置は、例えば特
開平8−122676号公報に開示されている。この公
報に開示された反射型走査光学装置の光学系は、主走査
方向の説明図である図4、および副走査方向の説明図で
ある図5に示されるように、樹脂製のケーシング1と、
これに固定された半導体レーザー10から光路屈折ミラ
ー17に至る光学部品により構成されている。
【0003】半導体レーザー10から発した発散光は、
コリメートレンズ11により平行光束とされ、副走査方
向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ12、平
面ミラー13を介してポリゴンミラー14に入射する。
ポリゴンミラー14は、スキャナモータ14aの回転軸
に取り付けられており、スキャナモータ14aは、駆動
回路と共にモータ基板14bに取り付けられている。モ
ータ基板14bは、図5中の下側からケーシング1にネ
ジ止めされている。
【0004】ポリゴンミラー14により反射、偏向され
たレーザー光は、主走査方向に正のパワーを有する曲面
ミラー15により再びポリゴンミラー14側へ折り返さ
れ、主として副走査方向に正のパワーを有するアナモフ
ィックレンズ16を透過する。アナモフィックレンズ1
6を透過したレーザー光は、光路屈折ミラー17により
反射され、図示せぬ感光体ドラム上を走査するスポット
を形成する。
【0005】なお、この明細書では、感光体ドラム上を
走査するレーザー光の走査方向を主走査方向、光軸を法
線とする面内で主走査方向に直交する方向を副走査方向
として定義する。ただし、光学素子のパワーについて
は、感光体ドラムに達したレーザー光を基準とし、この
レーザー光のドラム上での主走査方向の収束、発散に寄
与するパワーを主走査方向のパワー、副走査方向の収
束、発散に寄与するパワーを副走査方向のパワーとして
定義している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の反射型走査光学装置の光学系では、ポリゴンミ
ラー14で反射された後の光路に、fθレンズとして機
能するパワーを持つ面を曲面ミラー15の反射面とアナ
モフィックレンズ16の両レンズ面とで3面有している
が、これらが2つの光学部品に分配されているため、比
較的大きなスペースが必要となり、かつ、これらの部品
相互の位置決めにも手間がかかるという問題があった。
【0007】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、反射型走査光学装置に適用し
た場合に、fθレンズとして機能する光学部品の配置ス
ペースを小さくし、部品の位置決めを容易にすることが
できる複合レンズを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる複合レ
ンズは、所定の媒質から構成される単体のレンズであっ
て、光が入射する一方の面が収束効果、あるいは発散効
果を有する回転非対称な透過面とされ、この透過面を透
過して媒質中を進む光が当たる他方の面が反射面とさ
れ、透過面から入射した光が反射面で裏面反射されて再
び透過面を透過して射出されるように構成されることを
特徴とする。
【0009】透過面は、全体が連続的な1つの曲面であ
ってもよいが、光が入射する第1の透過曲面部と光が射
出される第2の透過曲面部との不連続な2つの部分から
構成されることが望ましい。この場合、各透過面部は曲
率半径、および/または曲率中心が互いに異なるように
設定される。
【0010】この発明の複合レンズを走査光学系に適用
する場合には、走査光学系の偏向器と露光対象面との間
に、偏向器により偏向された光が第1の透過曲面部から
入射し、この第1の透過曲面部から入射して反射面によ
り反射された光が露光対象面に向けて第2の透過曲面部
から射出されるよう配置されることが望ましい。
【0011】この場合、第1、第2の透過曲面部は、偏
向器によるビームの偏向方向に略平行な主走査方向の曲
率半径および/または主走査方向の曲率中心を互いに異
ならせることができ、これとは独立して偏向器によるビ
ームの偏向方向に略垂直な副走査方向の曲率半径および
/または副走査方向の曲率中心を互いに異ならせること
ができる。なお、反射面は、平面でもよいが、反射され
る光を収束させ、あるいは発散させる曲面ミラーとして
構成してもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる複合レン
ズを反射型走査光学装置に適用した実施形態を説明す
る。実施形態の装置は、レーザープリンターに使用され
る露光ユニットであり、入力される描画信号にしたがっ
てON/OFF変調されたレーザー光を感光体ドラム上で走査
させ、静電潜像を形成する。
【0013】図1は実施形態の反射型走査光学装置の主
走査方向の説明図、図2は副走査方向の説明図、図3は
複合レンズの拡大断面図である。実施形態の反射型走査
光学装置は、樹脂製のケーシング1と、このケーシング
1に固定された光学部品とから構成される。ケーシング
1は、底壁1aと、この底壁1aの周囲に立設された側
壁1bとを備えている。
【0014】光学系は、光源である半導体レーザー1
0、この半導体レーザー10から発するレーザー光を平
行光にするコリメートレンズ11、副走査方向に正のパ
ワーを持つシリンドリカルレンズ12、シリンドリカル
レンズ12からのレーザー光を反射させる平面ミラー1
3、平面ミラー13により反射されたレーザー光を反
射、偏向させる偏光器としてのポリゴンミラー14、透
過面21と反射面22とを持ちfθレンズとしての機能
を持つ複合レンズ20、そして複合レンズ20から射出
したレーザー光を反射させて図示せぬ感光体ドラムに導
く光路屈折ミラー17を備えている。
【0015】半導体レーザー10とコリメートレンズ1
1とは、一体として光源ユニット10aに保持されてお
り、この光源ユニット10aが側壁1bに取り付けられ
ている。シリンドリカルレンズ12と平面ミラー13
は、ケーシング10の底壁1aに固定されている。ま
た、ポリゴンミラー14は、スキャナモータ14aの回
転軸に取り付けられており、このスキャナモータ14a
が駆動回路と共に基板14bに固定されており、基板1
4bがケーシング1の底壁1aに図2中の下側からネジ
止めされている。
【0016】ケーシング1には、ポリゴンミラー14を
一部ケーシング上側の空間に露出させるための開口1c
が形成されており、入射するレーザー光はこの開口1c
を介してポリゴンミラー14に入射し、ポリゴンミラー
で反射されたレーザー光も開口1cを介して複合レンズ
20に向かう。
【0017】上記の構成によれば、半導体レーザー10
から発した発散光はコリメートレンズ11により平行光
とされ、シリンドリカルレンズ12を透過し、平面ミラ
ー13で反射されてポリゴンミラー14の近傍で副走査
方向に収束する。ポリゴンミラー14で反射、偏向され
たレーザー光は、発散光となって複合レンズ20に入射
する。
【0018】複合レンズ20は、図2および図3に示さ
れるように、所定の媒質から構成される単体の樹脂製レ
ンズであり、ポリゴンミラー14に対向する側、すなわ
ち光が入射する一方の面が収束効果を有する回転非対称
な透過面21とされ、この透過面21を透過して媒質中
を進む光が当たる他方の面が反射面22とされ、透過面
21から入射した光が反射面22で裏面反射されて再び
透過面21を透過して射出されるように構成されてい
る。
【0019】複合レンズ20の透過面21は、光が入射
する第1の透過曲面部21aと光が射出される第2の透
過曲面部21bとの不連続な2つの部分が副走査方向に
並べられて構成されている。第1、第2の透過面部21
a,21bは、副走査方向においては曲率半径が等し
く、曲率中心が異なる凸面として形成されると共に、主
走査方向においては、曲率半径、曲率中心が共に異なる
凹面として形成されている。複合レンズ20の反射面2
2は、主走査方向においては正のパワーを持つ凹面、副
走査方向においては正のパワーを持つ凹面として形成さ
れている。
【0020】このような構成により、複合レンズ20
は、第1の透過曲面部21a、反射面22、第2の透過
曲面部21bを総合すると、全体として主走査方向に比
較的弱い正のパワーを有すると共に、副走査方向に比較
的強い正のパワーを有する。このため、ポリゴンミラー
14により反射、偏向されるレーザー光を主走査、副走
査の両方向において収束させる。複合レンズ20を射出
したレーザー光は、光路屈折ミラー17により反射さ
れ、図示せぬ感光体ドラム上には主走査方向に走査する
スポットが形成される。
【0021】なお、レーザー光は、副走査方向において
はシリンドリカルレンズ12によりポリゴンミラー14
の反射面の近傍で一旦収束し、複合レンズ20のパワー
により感光体ドラム上に再度収束する。このように反射
面と感光体ドラムの面とを複合レンズ20を介して共役
にすることにより、ポリゴンミラー14の反射面の面倒
れ誤差による感光体ドラム上での走査線のズレを防止で
きる。
【0022】また、複合レンズ20で反射されたレーザ
ー光が走査範囲外の所定位置に達すると、レーザー光は
複合レンズ20に対向して光路屈折ミラー17の手前側
に設けられた平面ミラー40により反射され、レンズ4
1を介して同期信号検出用の受光素子42に達する。受
光素子42の出力信号は、一走査毎の書き込み開始タイ
ミングを得るために利用される。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、透過面と反射面とを単体のレンズに形成することに
より、ミラーとレンズとを独立して配置するより配置ス
ペースを小さくすることができ、しかも、透過面と反射
面との位置関係が一義的に定まるため、これらを独立に
位置決めするよりも位置決めを容易にすることができ
る。また、この発明の複合レンズを反射型走査光学装置
に適用した場合には、fθレンズとして機能する光学部
品の配置スペースを小さくして装置全体の小型化を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態にかかる複合レンズを適用した走査
光学装置の主走査方向の平面図。
【図2】 図1の走査光学装置の副走査方向の断面図。
【図3】 図1の走査光学装置に適用された複合レンズ
の断面図。
【図4】 従来の走査光学装置の主走査方向の平面図。
【図5】 図4の走査光学装置の副走査方向の断面図。
【符号の説明】
10 半導体レーザー 11 コリメートレンズ 12 シリンドリカルレンズ 13 平面ミラー 14 ポリゴンミラー 20 複合レンズ 21 透過面 21a 第1の透過曲面部 22a 第2の透過曲面部 22 反射面 17 光路屈折ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 1/113 H04N 1/04 104A

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の媒質から構成される単体のレンズ
    であって、光が入射する一方の面が収束効果、あるいは
    発散効果を有する回転非対称な透過面とされ、該透過面
    を透過して媒質中を進む光が当たる他方の面が反射面と
    され、前記透過面から入射した光が前記反射面で裏面反
    射されて再び前記透過面を透過して射出されるように構
    成されることを特徴とする複合レンズ。
  2. 【請求項2】 前記透過面は、光が入射する第1の透過
    曲面部と光が射出される第2の透過曲面部とから構成さ
    れ、各透過曲面部の曲率半径が互いに異なることを特徴
    とする請求項1に記載の複合レンズ。
  3. 【請求項3】 前記透過面は、光が入射する第1の透過
    曲面部と光が射出される第2の透過曲面部とから構成さ
    れ、各透過面部の曲率中心が互いに異なることを特徴と
    する請求項1または2に記載の複合レンズ。
  4. 【請求項4】 走査光学系の偏向器と露光対象面との間
    に、前記偏向器により偏向された光が前記第1の透過曲
    面部から入射し、該第1の透過曲面部から入射して前記
    反射面により反射された光が前記露光対象面に向けて前
    記第2の透過曲面部から射出されるよう配置され、前記
    第1、第2の透過曲面部は、前記偏向器によるビームの
    偏向方向に略平行な主走査方向の曲率半径および/また
    は主走査方向の曲率中心が互いに異なることを特徴とす
    る請求項2または3に記載の複合レンズ。
  5. 【請求項5】 走査光学系の偏向器と露光対象面との間
    に、前記偏向器により偏向された光が前記第1の透過曲
    面部から入射し、該第1の透過曲面部から入射して前記
    反射面により反射された光が前記露光対象面に向けて前
    記第2の透過曲面部から射出されるよう配置され、前記
    第1、第2の透過曲面部は、前記偏向器によるビームの
    偏向方向に略直交する副走査方向の曲率半径および/ま
    たは副走査方向の曲率中心が互いに異なることを特徴と
    する請求項2または3に記載の複合レンズ。
  6. 【請求項6】 前記反射面は、反射される光を収束さ
    せ、あるいは発散させる曲面ミラーとして構成されてい
    ることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の複
    合レンズ。
JP10096414A 1998-04-08 1998-04-08 複合レンズ Pending JPH11295604A (ja)

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JP10096414A JPH11295604A (ja) 1998-04-08 1998-04-08 複合レンズ

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JP10096414A JPH11295604A (ja) 1998-04-08 1998-04-08 複合レンズ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008158415A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Canon Inc 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2008299051A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Canon Inc 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008158415A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Canon Inc 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2008299051A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Canon Inc 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置

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