JPS5893021A - 偏向面の倒れ補正効果を有する2群構成fθレンズ - Google Patents

偏向面の倒れ補正効果を有する2群構成fθレンズ

Info

Publication number
JPS5893021A
JPS5893021A JP56191181A JP19118181A JPS5893021A JP S5893021 A JPS5893021 A JP S5893021A JP 56191181 A JP56191181 A JP 56191181A JP 19118181 A JP19118181 A JP 19118181A JP S5893021 A JPS5893021 A JP S5893021A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
scanning
optical system
deflected
curvature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP56191181A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0338572B2 (ja
Inventor
Nobuo Sakuma
佐久間 伸夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP56191181A priority Critical patent/JPS5893021A/ja
Priority to US06/443,697 priority patent/US4571035A/en
Publication of JPS5893021A publication Critical patent/JPS5893021A/ja
Publication of JPH0338572B2 publication Critical patent/JPH0338572B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/0005Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/125Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G02B27/0031Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration for scanning purposes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 こD発明は光偏向面p倒れ補正効果を有するtevンズ
、特に走査光学系中にシリンドリカルレンズを含む2群
構成υf0レンズに関する。
光走査装置において、光偏向器として回転多面鏡等1回
転軸に対して偏向面υ倒れが生じうるもυを使用する場
合、こD倒れに起因する走査線υピッチむらを補正する
ため、走査線KIi直外面内においては、偏向面と走査
面とを光学的に共役な関係におくような結像光学系を用
いることはよく知られている。
こυ種υ光学系は、走査方向とこれに:―直な方向とD
光学%註が異なるため、シリンドリカルレンズやトーリ
ック面レンズを用いるDが普通である。こDようなレン
ズ系をコンパクトに構成するには出来る限り琳レンズに
することが望ましく、集束作用に方向性を与えるために
2枚υ琳しンズυ組合せとじたもυが知られている。し
かし、例えば互いに直交する母線を持つ2枚υシリンド
リカル琳レンズを用いるもυ(特開昭55−15131
号)では球面レンズに比して製作■−しいシリンドリカ
ルレンズを2枚必要とする上、記録面上を実質的に等速
寂でスポットを走査させるいわゆるf0特性を持つシリ
ンドリカルレンズを製作することは極めて困難である。
また、球面−レンズとトーリック面レンズを用いるも’
D (4I開昭56−36622号)は、トーリック面
り加工が難かしいという問題を生ずる。
こυ発明は、f0特性をもつ球面暎レンズとシリンドリ
カル拳レンズの2群から構成されるコンパクトなレンズ
構成でありながら倒れ補正効果とf0特性を持つ上、従
来υ琳玉fθレンズでは補正υ難しかったサジタルWI
面湾曲を大幅に改善する光学系を得ようとするもっであ
る以下図面を参照して説明する〇 @1−は、こυ発明O光学系を用いた走査装置り構成を
示す概念図で、レーザ等υ光源lからυ光け、光学系2
により偏向面に略平行な長軸を有する楕円状光束とされ
、偏向Wh3に入射する。偏向1113と走査ans’
a間には球面暎レンズ4と走査方向と直角な面内でD+
集束作用を持つシリンドリカル曝レンズ5が配置されて
おり、偏向器3で偏向された光束は、@1図t’)で示
すように偏向面に平行な面内では球面レンズ4′f)作
用71によって集光光束とされ、走査面6上に集束する
。一方、@1図(b)に示すように偏向面に垂直な断面
では、光学系2によって偏向点近傍に集束された光束は
、球面レンズ4の集束作用を受けてもなお発散光束であ
り、シリンドリカルレンズ5によってはじめて集光光束
となり、走査面上に必要なスポットサイズを形成する。
上記O結像レンズ系4.5は、具体的には、偏向器3に
近い第1D光学要素は、偏向器に凹面を向けた正Oパワ
ーを有するメニスカス暎レンズであり、走f:1ii6
に近い@2υ光学要素は偏向面に垂直な断面において正
Oパワーを持つシリンドリカルレンズυ2りV光学要素
で構成され、メニスカス琳しンズ■焦点距離をfl、硝
1、、。
材υ屈折率をnl、偏向器側0面り曲率半径をR1゜シ
リンドリカルレンズつ屈折力を有する断111[iυ焦
点距離をf2とするとき t6<n* <zo       、・・−4)−15
(RIAl  <−17・・・・・・シ)f2AI(0
・3   ・・・・・・(3)D条件を満足する。
条#(1)はメニスカス塔レンズ4′y)硝材υ屈折率
VClmする制限であり、下限を越えると像面湾―と後
述するfθ特性とを同時に満足することが困難となる。
上限は現実に使用しうる硝材が殆んどなくなくなってし
まうことから生ずる事実上υ上限で、これを越えても設
計上光学系υ性能が劣るというもDではない。
f0%注は、レンズυ焦点距離をf、レンズへD光束■
入射角を0、このときυ走査線り中央からスポット位置
までυ距離を像高H(のとするとき と定−され、IIIIOf#条件からυずれをパーセン
ト表示したもDに相幽する◎ 仁υf#%性υ許容値は原稿1)種類、大きさ。
得られる記録面SOW用目的等により異る。
例えばA4版Oシート(記録を行う場合、光ビームD走
査方向はA4サイズO短辺210霞であり、画像位置υ
ずれが±0.7−〇iljでも得られた画律υ否与を認
めることは殆んど出来ないことが経験上知られている。
こυ場合、f0特性υ許容値は とみることが出来る。罠に、走査方向Dj1当な位置で
υずれを零とし、謙位IIItDずれを正負に振分けれ
ば、必要な全偏向角に対応するf0%性υ許容幅はL3
4*l!IEと見ることが出来る。
こD発明り光学系の場合、f0特性は偏向面に平行な面
内で屈折力を持つメニスカス正レンズ4D+に依存し、
そD焦点距離fはこOメニスカス正レンズ4υ焦点距l
lI!f1に等しい@こDメニスカス正レンズ40第1
面υ曲率半径R1と焦点距離O比R1/f1 を変数と
し1、硝材O屈折率n1をパラメータとしてf0特注を
図示したDが第2図であり、最大偏向角21に″対する
10%性を示している。図中鎖線で示した筐L34は上
述りように許容限界値であり、f0特性はこれより小さ
くなければならないので、nl: 1゜6に対して”/
fl < −L7でなければならないC一方、こO光学
系がfθレレンとして機能するためには像面が平担でな
ければならないO像面は一般にサジタル像面とメリジオ
ナル僚面とがあり、こυ発明の光学系においては、偏向
面に平行な方向はメニスカス正レンズDメリジオナル慮
面であるが、これに垂直な方向では一般に宏うサジタル
fIIWJとは若干異なるが、便宜上これをサジタル像
面と呼ぶ。
ところで、像面υ湾曲り許容値はこれをスポット径p許
容値に置換えて考えることが出来るC走査光をレーザビ
ームとした場合、光束断thiυ強変分布はガクス分布
となりて−リ、レンズ等で集束させた場合υ極小径部は
ビームウェストと呼ばれ半tt通常鴨で示す。
こDビームウェストから距離2だけ離れた位置における
ビーム半径をW (z)とすると1次式が成立つ。
ただしλはレーザ光υ波長である。
ビーム径がαチ増加する2D値は W (Z) α=(−−1)Xi(JO O であるから となる@ 前述2)A4版用プリンタでは線密[301J)シト/
イ4程度で十分であり、こっときOスポット径は通常1
tlL1μm程度となる0光源としてλ=632−8 
nrn 2) HeNeレーザを用いα冑10′L %1!度が許容されるとすれば、z=+s、7mmとな
る0走査方向υ適当な位置でυ像面を走査面に一致させ
、像面のずれを正負にふり分ければ、メリジオナル@L
fr湾曲υ許容値はほぼ114mmとなる。
112図同様、R1/f 1 を変数、nttパラメー
タとして量大偏向角21における縁面湾曲を図示すれば
第3!I!Elf)ようである。周知Oように正のパワ
ーを持り―レンズυ像面湾曲は常に負υ値を散るが、鎖
線で示す貯容限界値IL4mm以下となるためにはnl
” 16に対しRIAl :>  15であることが必
要である。
条件シ)は、上記DfO特性とgI面湾曲υ制限を同時
に満すために必要な限界であることがわかる・また、硝
材υ屈折率n1が小になれば県件(2)υ上限・下限υ
幅が狭くなることが明らかである。
偏向面と走査面とを光学的共役関係におかない、いわゆ
る非共役タイプυ場合、結像光学系は暎玉f0レンズと
して構成することが可能である・こυ楊会、サジタルg
11面り湾曲はメリジオナル會面湾自より大きくなり、
上記と同様υ検討によれば R1/f1が一5附近でも
12倍程変R1/f1 が−17附近では2fillk
Kもなり、スボツ)ffl増加p許容限界を定めるのは
もっばらサジタル像面湾曲であった。(本発明者による
特願昭56−10366!5参照)しかるに、この発明
υ場合、サジタル像面湾曲はシリンドリカルレンズD位
置あるいはそれにより一義的に決定される焦点距離によ
って大きく影響される、すなわち、走査光O偏光点、走
査面が一定位置に配置され、球面レンズ47:1焦点距
離が定まれば、偏向点、走査面を共役関係におくシリン
ドリカルレンズは、位置、あるいは焦点距離υ一方によ
って他は一義的に決定される。こυとき、こυ光学系O
サジタル像面湾曲は、メニスカスレンズD屈折率n1 
 焦点距離f、l(対する第11i1iυ曲率半径R1
υ比R′/f1 と、シリンドリカルレンズ50屈折率
n2および焦点距III f2に依存する〇しかし、n
、とR1/f1 は条件(1)(2)によって限定され
ており、nlが大きい種、またR1711 が小さい程
サジタル像面湾曲は小さくなるって、上記O条件中で球
面湾曲が最大となる”1= 164’/f1= −1,
72)ときυサジタル゛f11面湾曲によって限界値を
決定する仁とが出来る。
WE4図はf27ft を変数、Hzをパラメータとし
て量大偏向角21における最大のナシタル像面湾曲を示
す◎ ζυサジタル像面河曲O許容限界も前述υメリヂオナル
像面湾1と同じとすれば、−11,4mmとなる2) 
ハn2” L 4 トL テf2/f1 # a 30
6 トfk ルo 従’:) でf241<α3であれ
ばよい。
条件悌)はこOようKして求められる。
なお、シリ/トリカルレンズ5D硝材はBK7ヤ白板ガ
ラスなど、比較的安価で対候注曳く、低屈折率り硝材や
プラスチック(n63Z8=L49)などが使用出来る
・そして第4図から明らかなように、より屈折率O高い
材料を使用すれば、サジタルg11面湾曲はわずかなが
らよい方向へ変化するDで、n2=14で使用可能な以
・」 上、nzKJlllに県件を付する必要はない・以下実
施例を示す・ξれらの実施例においてメニスカス正レン
ズはflm 3 L) U、Wm+21゜F/1t)0
であり、鶴3rIiはシリンドリカル面であり、表中υ
曲率半径はそυ母線に直交する方向υ値を示す@ 実flall 実施例2 実施例3 実施1F14 実施ガ5 1I!施fR6 上記OSSガ1ないし6に示す2群構成f0レンズυ収
差図、を、それぞれ嬉5図表いし箒lO図に示す・ こO尭明は上記υように、偏向点上走査面を共役関係に
おくタイプυ走査光学系において、最も製作2)IFJ
Iなメニスカス球面レンズとシリンドリカルレンズを用
いながら、それぞれを琳レンズとし1両者り焦点距離り
比を適切に選ぶことにより、サジタル像面の湾曲を小に
し、f#4I性を持つメニスカス正しンズυ設計の自由
度を拡げることが出来たもっである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこe発明の光学系を用いた走査装置り構成を示
す概念図、112図、第3図はメニスカス正しンズυベ
ンディングに対するf0%注、メリヂオナルg11面湾
曲Of化を示し、第4図はメニスカス正レンズとシリン
ドリカルレンズD焦点距離り比DI!:化に対するサジ
タル像面湾曲を示す◎第5vIAないし第1O図は実施
例1ないし実施1F16υ収差−である。 l:光源 2:光学系 3:偏向11 4:f#琴゛レ
ンズ 5ニジリントリカ1ルレンズ 6:走査面 特許出顆人  味式会仕 リコ− 第9図 第10図 tn−石m+        (勿

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光ビームを実質的に等両速度で偏向するためO偏向装置
    と、その偏向面に略平行な主軸を有する楕円状Dビーム
    を入射させるための光学系と、上記偏向装置により偏向
    されたビームを走査面上に集束し、実質的Vc尋速変で
    走査させるため1)10%性を有する光学系および走査
    面からなる光走査装置に用いる光学系であり、1群は偏
    向装置(凹面を向けた正のパワーを有するメニスカス単
    レンズであり、他p評は偏向面に―直な断面において正
    υパワーを有するシリンドリカルレンズである偏向面0
    例れ補正効果を有する2詳構成f0レンズ
JP56191181A 1981-11-28 1981-11-28 偏向面の倒れ補正効果を有する2群構成fθレンズ Granted JPS5893021A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56191181A JPS5893021A (ja) 1981-11-28 1981-11-28 偏向面の倒れ補正効果を有する2群構成fθレンズ
US06/443,697 US4571035A (en) 1981-11-28 1982-11-22 Two-element fθ lens group capable of correcting leaning of deflecting plane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56191181A JPS5893021A (ja) 1981-11-28 1981-11-28 偏向面の倒れ補正効果を有する2群構成fθレンズ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5893021A true JPS5893021A (ja) 1983-06-02
JPH0338572B2 JPH0338572B2 (ja) 1991-06-11

Family

ID=16270244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56191181A Granted JPS5893021A (ja) 1981-11-28 1981-11-28 偏向面の倒れ補正効果を有する2群構成fθレンズ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4571035A (ja)
JP (1) JPS5893021A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6275612A (ja) * 1985-09-30 1987-04-07 Toshiba Corp 画像形成装置
JPH01211718A (ja) * 1988-02-19 1989-08-24 Japan Imeejingu Syst:Kk 光走査装置
US5652611A (en) * 1993-03-11 1997-07-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical scanning system and image forming apparatus employing same for electrophoto graphically forming images

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS585706A (ja) * 1981-07-02 1983-01-13 Ricoh Co Ltd 単玉▲f▼θレンズ
JPS6187123A (ja) * 1984-10-05 1986-05-02 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 走査光学系
JPS61128218A (ja) * 1984-11-28 1986-06-16 Ricoh Co Ltd 2枚玉fθレンズ
JPS61156020A (ja) * 1984-12-28 1986-07-15 Ricoh Co Ltd ポストオブジエクテイブ型光偏向器
JPS61172109A (ja) * 1985-01-25 1986-08-02 Ricoh Co Ltd 光走査装置用fθレンズ
JPS61175616A (ja) * 1985-01-30 1986-08-07 Ricoh Co Ltd 偏向光ビ−ム用レンズ系
JPH0672981B2 (ja) * 1985-07-31 1994-09-14 株式会社リコー 光ビ−ム走査光学系
JPH0782157B2 (ja) * 1986-01-24 1995-09-06 株式会社リコー 面倒れ補正機能をもつ走査光学系
JPH0627904B2 (ja) * 1986-02-06 1994-04-13 旭光学工業株式会社 レーザービームの走査光学系
JPH0727125B2 (ja) * 1986-05-23 1995-03-29 株式会社日立製作所 光走査装置
US4796963A (en) * 1986-08-20 1989-01-10 Ricoh Company, Ltd. Scanning apparatus using a rotary polygon mirror
JPH0746169B2 (ja) * 1987-02-20 1995-05-17 富士ゼロックス株式会社 光ビ−ム走査装置用fθレンズ
US5204769A (en) * 1987-09-22 1993-04-20 Tokyo Electric Co., Ltd. Postobjective optical deflector
US5153766A (en) * 1987-09-22 1992-10-06 Tokyo Electric Co., Ltd. Postobjective optical scanner
DE3887610T2 (de) * 1987-09-22 1994-08-25 Tokyo Electric Co Ltd Hinter einem Objektiv angeordneter optischer Ablenker.
US4934772A (en) * 1987-12-02 1990-06-19 Ricoh Company, Ltd. Light beam scanning lens and light beam scanning device
US4902084A (en) * 1988-07-29 1990-02-20 Oren Aharon Optical scanning system
US5128795A (en) * 1989-08-14 1992-07-07 Ricoh Company, Ltd. Scanning lens and scanning apparatus using scanning lens
JP2610352B2 (ja) * 1990-02-28 1997-05-14 大日本スクリーン製造株式会社 光ビーム走査装置
JPH04233867A (ja) * 1990-06-27 1992-08-21 Xerox Corp サブミクロンの揺動補正を有する光学的走査システム
TW209276B (en) * 1993-03-11 1993-07-11 Ind Tech Res Inst Single scanning lens
JP3500873B2 (ja) * 1995-11-10 2004-02-23 ミノルタ株式会社 走査光学系
JP4223936B2 (ja) * 2003-02-06 2009-02-12 株式会社リコー 投射光学系、拡大投射光学系、拡大投射装置及び画像投射装置
JP7331297B2 (ja) * 2018-10-26 2023-08-23 株式会社Tkr 3次元造形装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5636622A (en) * 1979-09-04 1981-04-09 Canon Inc Scanning optical system having inclination correcting function

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5488139A (en) * 1977-12-26 1979-07-13 Olympus Optical Co Ltd Optical scanner using rotary polyhedral mirror
JPS54119239A (en) * 1978-03-08 1979-09-17 Ricoh Co Ltd Laser recorder

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5636622A (en) * 1979-09-04 1981-04-09 Canon Inc Scanning optical system having inclination correcting function

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6275612A (ja) * 1985-09-30 1987-04-07 Toshiba Corp 画像形成装置
JPH0736063B2 (ja) * 1985-09-30 1995-04-19 株式会社東芝 画像形成装置
JPH01211718A (ja) * 1988-02-19 1989-08-24 Japan Imeejingu Syst:Kk 光走査装置
US5652611A (en) * 1993-03-11 1997-07-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical scanning system and image forming apparatus employing same for electrophoto graphically forming images

Also Published As

Publication number Publication date
US4571035A (en) 1986-02-18
JPH0338572B2 (ja) 1991-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5893021A (ja) 偏向面の倒れ補正効果を有する2群構成fθレンズ
EP0853253B1 (en) Optical scanning apparatus
JP3072061B2 (ja) 光走査装置
EP0827004A2 (en) Corrected scanning optical apparatus
US6061183A (en) Collimator lens and light-scanning apparatus using the same
JPH0627904B2 (ja) レーザービームの走査光学系
JP2734154B2 (ja) ポストオブジェクティブ型走査光学系とそれを用いた画像形成装置
US4850663A (en) Light scanning system
KR0184650B1 (ko) 양측에 비구면을 갖고 있는 렌즈를 포함하는 광학 스캐닝 장치
US4707085A (en) Fθ lens for use in light beam scanner
US5812181A (en) Scanning optical apparatus
US4930850A (en) Scanning optical system for use in laser beam printer
US5128795A (en) Scanning lens and scanning apparatus using scanning lens
US5710654A (en) Scanning lens and an optical scanner using the same
US4919502A (en) Tilt error corrective scanning optical system
KR950000087B1 (ko) 광선비임 스캐닝용 광학시스템
EP0629891B1 (en) Beam scanning apparatus
JP2003107382A (ja) 走査光学系
JP5269000B2 (ja) 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
JPS63204214A (ja) 光ビ−ム走査装置用fθレンズ
JPH07174998A (ja) 走査レンズ及び光走査装置
JPS63142317A (ja) 光ビ−ム走査装置
JPH04245214A (ja) 光ビーム走査光学系
JP3381333B2 (ja) 光走査装置
JPS6321619A (ja) 面倒れ補正走査光学系