JPS59147316A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JPS59147316A
JPS59147316A JP58020739A JP2073983A JPS59147316A JP S59147316 A JPS59147316 A JP S59147316A JP 58020739 A JP58020739 A JP 58020739A JP 2073983 A JP2073983 A JP 2073983A JP S59147316 A JPS59147316 A JP S59147316A
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JP
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deflection
single lens
plane
lens
curvature
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JP58020739A
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Kazuhiko Matsuoka
和彦 松岡
Kazuo Minoura
一雄 箕浦
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Canon Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/113Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors
    • H04N1/1135Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors for the main-scan only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (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】 本発明は、走査線のピッチむらを補正する光走査装置に
関するもので、更罠詳しく述べるならば、走査レンズ系
の有効偏向角の半値が35度を超える広角のビームの振
れ角を有する光走査装置に関するものである。
第1図〜第3図は、従来の光走査装置の構成を示す図で
ある。光源、或は光源と集光装置から成る光源装置1.
該光源部R1から出射する光束と線状に結像する線像結
像糸2.該線像結像糸2に依って光線が線状に収斂され
る位置の近傍にその偏向反射面3aを有する偏向器3゜
該偏向器3と被走査媒体6との間に球簡単レンズ4と、
直交する二方向で屈折力の異なる主+1411 。
副軸を有するトーリック面を有する単レンズ5とを配置
し、それらのレンズの合成系に依って被走査媒体6上に
結像スポットを形成し、前記偏向器30回動に伴なって
該結像スポットは、被走査媒体6上を走査する。尚、ト
ーリック面の主軸は偏向走査面、即ち偏向反射面に立て
た法線が偏向器の回転によって経時的に形成する面と平
行な面内に存し、副軸は該偏向走査面と直交する面で、
主軸の曲率中心を含む面内に存する。又、主軸に対する
曲率半径の絶対値は側軸に対する曲率半径の絶対値よシ
も大きい。
第2図は、上記構成の偏向走査面、換言すれは上記トリ
ックレンズ5の主軸と球面単レンズ4の光軸を含む平面
に平行な断面内での機能を説明する為の図を示す。光源
装置1から出射した光束はシリンドリカルレンズ2を通
過した後、偏向器3の反射面3aで反射され、偏向器3
の回動に伴なって該反射光束が偏向される。さらに、該
偏向光束は前記球面単レンズ4及びトーリック面を有す
るレンズ50合成゛糸に依って被走査媒体6上に結像さ
れ、且つ、該結像スポットの走査速度は一定に保たれる
第3図は、上記偏向走査面と垂直な方向の光束に沿った
断面、即ち偏向器の倒れによる影響を補正する断面の展
開図である。光源装置1から出射した光束を線像結像系
2に依って、偏向器3の反射面3aの近傍に線状に結像
する。この断面内に於ける単レンズ5の屈折力は、前記
偏向走査面内の該レンズ5の屈折力と異なシ、球面単レ
ンズ4との合成系で偏向器3の反射面3aと、被走査媒
体6の位置関係を光学的にほぼ共役な関係にする。この
様な関係を有しているので、偏向器30回動中に反射面
3aが偏向走査面と垂1にな方向に傾いて3a’の位置
に変化しても、レンズ系4,5を通過する光束は破線の
如く変化するが、被走査媒体6上での結像位置の変化は
ほとんどない。
第1図〜第3図において、偏向器3が回転多面鏡の場合
、回転多面鏡の回転中心軸は一般に反射面3a上にない
のて、第4図に示す各レンズの光軸を含む断面の展開図
において、偏向器が回転するにつれ、線像結像系2によ
ってできる線状の結像の位置Pと、偏向器の反射面3a
’の位置との距離△lが変化する。この場合、線像の位
置Pの共役備付IRPは被走査媒体6がら△e′離れた
ところにできる。第4図において、レンズ4.5 Kよ
るi(Iの結像倍率をβとすると、△l′−β2・△1
(1) で与えられる。1(1d向器の回転によって、偏向され
たビームの中心光線がレンズ4,5の合成系の光軸とな
す角をθとして、θと上記△lの関係を図示すると、第
5図の様になる。第5図をみて理解できるように、偏向
角θが大きくなると上記のΔeは増加しく1)式に従っ
て△Eも増大し、結像性能が悪化する原因となる。
回転多面鏡に入射するビーム径と偏向角を一団 定にした場合、主走査連関の高速化を象り、且つ、入射
ビームを全偏向角において反射させる為には回転多面鏡
の外接円径をその反射面の数Nが冷すほど大きくしなけ
ればならない。然しなから、外接円径か大きくなるのに
伴ない、前記ムeも増加するわけで、従ってNの値を大
きくするのにも結1家性能の観点から限界かある。
本発明の目的は、上述した光走査装置に於いて、画角を
広く増った場合に被走査媒体上でのビームの結イ沫性能
が良好な光走査装置を提供することにある。
第6図は本発明に係る光走査装置を説明する為の図で、
偏向走査面と平行な断面を示している。gは光源装置1
から出射する光束の中心光線、hはレンズ4,5の光軸
で、中心光線gと光軸りとのなす角度をα、回転多面鏡
3の回転中心に原点を有し、上記光1lIIIIhと平
行なXmを有する直交座標系を設定したとき、中心光線
gとレンズ4,5の合成系の光軸との交点のXm[をX
gl上記光軸りとy軸との交点のy座標をyhとすると
き、次の各数11Ii範囲を満足する。
4π θ〈α〈N−θ  ・・・・・曲(2)0 < Xg<
 R−■i   ・・・・・・・・・(8)0<Yh<
”・SI口〜・・・・・・・・・(4)但しRは回転多
面鏡の外接円半径である。条件式(2)の下限は中心光
線gが有効偏向領域外に存在する為に決められ、上限は
被走査媒体面に入射した光束が反射散乱され、再び偏向
器で反射された光束が被走査媒体上にゴースト像を形成
し、そのゴースト像が有効走査領域外に存在する為の条
件である。
条件式(8)、(4)は第5図に示した線像と反射面と
の距離の変動を出来る限シ少なくする為のものである。
特に、 yh= xg’ tank )(・′≦ (X♂十Y h2戸く Rを満足する時、
この効果は大きい。但しR′は回転多面緯の内接円半径
である。
本発明に係る光走査装置に於いては、広い偏向角度に於
いて1′4.好な結像特性を得る為には、θ を満足することによって、一層の効果を得る事が可能で
ある。但し、r、′は偏向走養面と直交する断面内に於
けるトーリック面を有する単レンズの14向器判の曲率
半径、rイ′は同じく被走査媒体側の曲率半径、θは有
効偏向角の半値で、単1立はラジアンである。
今、偏向走僅面と直交する断面内に於いて、物像間距離
りを同定して考える。■、は、L=jv−(z+lβI
 +l&l  )  ・・i6)で示されるが、(1)
式に於いて示される△l′を減少させる為には1β1を
1に近付けなければならない。この要請は(6)式に於
いてはS fVを大きくする事を、ひいてはC’t’t
)を小さくする事。
rs    r。
を意味し、この結果(5)式の下限が定址る。更にθの
増加に伴ない(5)式の上限を越し′fC場合には偏向
走査面と直交する断面内に於いて高次の像面彎曲が@[
7く発生して、結像性能に悪影響を及ぼす。
更に、上記条件に加えて広角な偏向範囲において、偏向
走査面内における良好な像面彎曲特性を得る為には、 1.6二fT  ≦2.1       ・・・・・・
・・・(7)を満足すると一層の効果がある。
但し、条件式(γ)において、Dは偏向走査面と直交す
る断面内の物点位置からトーリック面を有する単レンズ
5の最終面迄の距離である。(7)式の条件の上限、下
限共、それらを逸脱すると偏向走査面内での結像特性が
著しく劣化する。
各実施例に於いては、レンズ4,5の偏向走査面内での
合成焦点距離jp(f−jp = 100として示す。
それと直交する断面内での合成焦点距離をfvで示す。
更に、トーリック面を有する単レンズ5の偏向走査面内
での焦点距離をfT? 直交する断面内での焦点距離を
y、r/で示す。(8)Pは球面単レンズ4の第1面(
偏向器側の面)から測った偏向走査面内での物体距離、
(ト几は同じく偏向走査面と直交する面内での物体距離
である。Nはポリゴンミラーの面数、θは有効な偏向角
の10値で、単位はラジアンである。rpは偏向走査面
内に於けるレンズの曲率半径、rv′は偏向走査面と直
交する面内に於けるレンズの曲率半径で、レンズ面を表
わすNoは偏向器側が1″、被走査媒体側が4である。
山は第1番目のレンズ面と第i+1査目のレンズ面との
間の軸上肉厚又は軸上空気間隔、nは屈折率を示す。
第1実施例、第9実施例について、像面彎曲特性(、A
S)IJニアリティ(L I N)をそれぞれ第7図、
第8図に示す。像面彎曲特性の図に於いては、偏向面内
でのそnを破線で、直交する断面内でのそれを実線で示
す〇 第1実施例 第2実施例 第4実施例 第5実施例 第6実施例 第8実施例 第9実施例 嬉10実施例 以上、本発明に係る光走査装置MK於いては、有効半画
角が35度を超えるにも拘わらす、二枚のレンズ糸でし
かも良好な粘像杓性を有し、且つコンパクトな構成の装
置が得られたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図は各々、従来の光走査装置を
説明する為の図、第4図は偏向反射面に対する線隊位置
と、被走査媒体に対するビームスポット位置との関係を
示す為の図、第5図は偏向角θに対して△lが変化する
様子を示す図、第6図は本発明に係る光走査装置を説明
する為の図、第7図及び第8図は各々、本発明に係る光
走査装置の収差図を示す図。 1・・・光源装置、2・・・線像結像系、3・・・偏向
器、4・・・球面単レンズ、5・・・トーリック単レン
ズ、6・・・被走査媒体、LIN・・・リニアリティー
、As・・・像面彎曲特性。 出願人  キャノン株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光源部、該光源部から出射する光束を線状に結像
    する線像M8像系、該線像結像系によって光#Mが線状
    に収斂される位置の近傍にその偏向反射面が配された偏
    向器、該偏向器と被走査媒体との間に配された球面単レ
    ンズと直交する方向で屈折力の異なるトーリック面を有
    する単レンズよ構成るアナモフィック結像系よ構成る装
    fiK於いて、偏向走食面と直交する面内に於ける前記
    トーリック面を有する単レンズの偏向器側の曲率半径”
    をr3′、破走査媒体側の曲率半径をr4.  θをラ
    ジアンで表示工 した有効偏向角の値の7とすると、 θ 會′fi疋丁/)争を軸値と丁ゐ琳参;苓正。
JP58020739A 1983-02-10 1983-02-10 光走査装置 Granted JPS59147316A (ja)

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JP58020739A JPS59147316A (ja) 1983-02-10 1983-02-10 光走査装置

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JPH0563777B2 JPH0563777B2 (ja) 1993-09-13

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