JPS60100118A - 倒れ補正機能を有する走査光学系 - Google Patents
倒れ補正機能を有する走査光学系Info
- Publication number
- JPS60100118A JPS60100118A JP58207834A JP20783483A JPS60100118A JP S60100118 A JPS60100118 A JP S60100118A JP 58207834 A JP58207834 A JP 58207834A JP 20783483 A JP20783483 A JP 20783483A JP S60100118 A JPS60100118 A JP S60100118A
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- JP
- Japan
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- deflector
- spherical
- optical system
- single lens
- image
- Prior art date
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
- G02B27/0031—Optical 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
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Lenses (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本釦明t」1、走査線のピッチむらを除去し、かつ主走
査方間に比較的1・”ナンバーの明るい走査光学−F・
に関するものである。
査方間に比較的1・”ナンバーの明るい走査光学−F・
に関するものである。
往来かり、回転多面鏡の如き偏向反射面を(!121J
した光ビーム走査装置に於いて、偏向反射面の倒れによ
り偏向走査された光ビームの111打方向が偏向面即ち
〜偏向反射面の法線がそQ〕同鴨に伴い形成する面に垂
直な面内で変化しても(、゛ン走介面(被走査媒体)上
での走査線のピッチにむらが生じない様な走イを光学系
は4811々提案されている。
した光ビーム走査装置に於いて、偏向反射面の倒れによ
り偏向走査された光ビームの111打方向が偏向面即ち
〜偏向反射面の法線がそQ〕同鴨に伴い形成する面に垂
直な面内で変化しても(、゛ン走介面(被走査媒体)上
での走査線のピッチにむらが生じない様な走イを光学系
は4811々提案されている。
例えば、特公昭52−28666けに於いては、偏向器
と被走査媒体との間の光子糸の構l^乙は、ビーム整形
手段と第2の収束手1夕から;I(つ−Cおり、そのビ
ーム整形手段に依って偏向ミシーて反射された光束をコ
リメートしている。
と被走査媒体との間の光子糸の構l^乙は、ビーム整形
手段と第2の収束手1夕から;I(つ−Cおり、そのビ
ーム整形手段に依って偏向ミシーて反射された光束をコ
リメートしている。
このようにコリメートする++!A +ii: t 4
’6たーV−ると、ビーム整形手1夕の形状に制約条1
′1がi’li 4jもれることにムリ、被走査【出土
での結イン! 11: iii;へンノハ走逍、迂1u
−を一定にする為の歪み、特性を良好にする自由1斐が
減シ、カ?然的Vc紀2の集束手1・丈のレンスを多く
せわけ、」;↓好な性能を17ることができ4・くケる
。
’6たーV−ると、ビーム整形手1夕の形状に制約条1
′1がi’li 4jもれることにムリ、被走査【出土
での結イン! 11: iii;へンノハ走逍、迂1u
−を一定にする為の歪み、特性を良好にする自由1斐が
減シ、カ?然的Vc紀2の集束手1・丈のレンスを多く
せわけ、」;↓好な性能を17ることができ4・くケる
。
次に和・開閉50−93720号に於いて(」2、待連
走査を実現する/’l (7) d′!、み特性を4i
したレンスと、被走査I’、’:体との間にシリンド
リノノルレンズ葡配餓している。このような構成にする
と、シリンドリカルレンズの位置を被走査媒体に近(]
けなければ良好なi+jtj像は得られない。被走査媒
体にシリンドリカルレンズが近付くと、走査中が長くな
シ、コンパクトな構成が実現出来なくなる。
走査を実現する/’l (7) d′!、み特性を4i
したレンスと、被走査I’、’:体との間にシリンド
リノノルレンズ葡配餓している。このような構成にする
と、シリンドリカルレンズの位置を被走査媒体に近(]
けなければ良好なi+jtj像は得られない。被走査媒
体にシリンドリカルレンズが近付くと、走査中が長くな
シ、コンパクトな構成が実現出来なくなる。
次に特開昭56−36622号に於(Qては、偏向器、
=′v、走査媒体の間に球面単レンズとトーリック向を
有した単レンズで構成し■3み特性と倒れ補正機能を持
たせている。このような構成において、コンパクトなf
’j成は達成されているが、主走査方向においても2つ
の単レンズで構成されているため、自由度が少く、主走
4i 7J向のスポットの広がりを小さくすることがで
きなかった。
=′v、走査媒体の間に球面単レンズとトーリック向を
有した単レンズで構成し■3み特性と倒れ補正機能を持
たせている。このような構成において、コンパクトなf
’j成は達成されているが、主走査方向においても2つ
の単レンズで構成されているため、自由度が少く、主走
4i 7J向のスポットの広がりを小さくすることがで
きなかった。
最近のレーザービーム走査>t r?系に於いては、1
IUIl性の諧調性を出すためにl datを主走イし
方向のみコシ分割にしたり3分i’i’lにして擬似的
にi dotの中においてもb’?j tt’7J性を
出すことが貧求さノシて来ている。そのように1 da
tを主走査方向のみ2分割あるいは3分割にするために
はレーザーのパルス巾を変えておこなわれている。した
がって光学系においては、1 dot J:、p小ざい
パルス巾において、主走査方向のピ・−ムスボソトυ月
I)をそのパルスIIJに対f+iii した被走査面
上での長さシこすることが必要である。
IUIl性の諧調性を出すためにl datを主走イし
方向のみコシ分割にしたり3分i’i’lにして擬似的
にi dotの中においてもb’?j tt’7J性を
出すことが貧求さノシて来ている。そのように1 da
tを主走査方向のみ2分割あるいは3分割にするために
はレーザーのパルス巾を変えておこなわれている。した
がって光学系においては、1 dot J:、p小ざい
パルス巾において、主走査方向のピ・−ムスボソトυ月
I)をそのパルスIIJに対f+iii した被走査面
上での長さシこすることが必要である。
従って本5f3すJの目的は、コンパクトな構成で偏向
器の倒れをn11圧することができ、かつ被走査面上′ 上においてl−ム走査速度が一定であセ、かつ主走力、
方同の結像10が小さい走、JlfyC学系を提供する
ことにある。
器の倒れをn11圧することができ、かつ被走査面上′ 上においてl−ム走査速度が一定であセ、かつ主走力、
方同の結像10が小さい走、JlfyC学系を提供する
ことにある。
本発明に係る走査九字糸にJ:?いrtま、偏向器と被
走査媒体の間に配される走査用の結像光学系ケ、偏向器
側から順に負の球面単レンズ、正の球面単レンズ、トー
リック向を有する単レンズで構成することにより上dC
l1トノを;−弱酸するものである。
走査媒体の間に配される走査用の結像光学系ケ、偏向器
側から順に負の球面単レンズ、正の球面単レンズ、トー
リック向を有する単レンズで構成することにより上dC
l1トノを;−弱酸するものである。
即ち、本発明に係る走査光′P糸は、冗υ;i装置ハ、
該光源装置からの光束を拵状に結1イ(する第1結イ宋
光学系、該線像の近傍にその偏同反t1向をイjする偏
向器、該線像を被走査媒体側にスポットとして結像する
第2結像光学系を備え、該’i4% 2結像九学系は偏
向器11i1よりFIF+に球面四重レンズ、勾(1t
」凸型レンズ及び、トーリック単レンズで構成される。
該光源装置からの光束を拵状に結1イ(する第1結イ宋
光学系、該線像の近傍にその偏同反t1向をイjする偏
向器、該線像を被走査媒体側にスポットとして結像する
第2結像光学系を備え、該’i4% 2結像九学系は偏
向器11i1よりFIF+に球面四重レンズ、勾(1t
」凸型レンズ及び、トーリック単レンズで構成される。
斯様な結像系のGl<i成により、被走査面上でのビー
ムスポットの形状は、主走査方向よシ、主走査方向と直
交する副走査方向に長い11曽円〕し状を取るものであ
る。
ムスポットの形状は、主走査方向よシ、主走査方向と直
交する副走査方向に長い11曽円〕し状を取るものであ
る。
本発明に係る走イjツC学系において、上記1・−リッ
クレンズ112枚の球1nI単レンズの元軸を含み且つ
偏向器でIts目【り塾れるビームが形成する偏向器と
垂+Lt i 1lji商内においては、偏向器側に負
の屈折力を有する血と被走査媒体側に正の屈4ノr力を
イイする[Ijとから成る、負のメlスカスレンズであ
る。
クレンズ112枚の球1nI単レンズの元軸を含み且つ
偏向器でIts目【り塾れるビームが形成する偏向器と
垂+Lt i 1lji商内においては、偏向器側に負
の屈折力を有する血と被走査媒体側に正の屈4ノr力を
イイする[Ijとから成る、負のメlスカスレンズであ
る。
以F1図向を用いて不発開音i「述する。
第11¥、jは本発明の原理上の構成を示ずしJである
。
。
光i1+2 、或は光源と集ツC装置白、から成る光i
11λ装置1ユ(1゜該光研装偵゛1から出射する光束
を禅状に結像する線保結イクコ糸2、該綿保結保糸2に
依って光ホ゛Iが線状に収岐菖fLる位11’、i、の
近傍にその偏向反射1113 aを・aする偏向器3、
該偏向器3と被走査媒体7との間に〕:I<面門J1ル
ンズ4と球面四重レンズ5と直交する二方向で屈JJt
力の異なる主軸、hill軸を4rするトーリック向を
有する単レンズ6とを配置りそれらのレンズの合成系に
依って被走査媒体7上に結像スポットを形成LsiiI
J記偏向器3の回転に伴なって、被走捨媒俸7上を21
シ有する。
11λ装置1ユ(1゜該光研装偵゛1から出射する光束
を禅状に結像する線保結イクコ糸2、該綿保結保糸2に
依って光ホ゛Iが線状に収岐菖fLる位11’、i、の
近傍にその偏向反射1113 aを・aする偏向器3、
該偏向器3と被走査媒体7との間に〕:I<面門J1ル
ンズ4と球面四重レンズ5と直交する二方向で屈JJt
力の異なる主軸、hill軸を4rするトーリック向を
有する単レンズ6とを配置りそれらのレンズの合成系に
依って被走査媒体7上に結像スポットを形成LsiiI
J記偏向器3の回転に伴なって、被走捨媒俸7上を21
シ有する。
第2図111(4同面内での」二11已1’i’+1・
冗の力と査)゛シ字系の機能を説明する為の図で、光1
11i4装置l′I]から川射す した光束はシリンドカルレンズ2を四路した後、八 偏向器3の反射面3aで反射され、偏向器30回転に伴
って・反射光束が偏向される。ざらにその偏向光束はレ
ンズ4.5.6の合成系によって被走査媒11\7上に
結像され、且つfl′I像スポットは一定の速1!J−
でうj二査される。
冗の力と査)゛シ字系の機能を説明する為の図で、光1
11i4装置l′I]から川射す した光束はシリンドカルレンズ2を四路した後、八 偏向器3の反射面3aで反射され、偏向器30回転に伴
って・反射光束が偏向される。ざらにその偏向光束はレ
ンズ4.5.6の合成系によって被走査媒11\7上に
結像され、且つfl′I像スポットは一定の速1!J−
でうj二査される。
gi、’13図し11、」二記イI:417+J血す垂
面な方向0月りt if+ム 即ち偏向器の例れを補止
する断面のノIつ開国である。
面な方向0月りt if+ム 即ち偏向器の例れを補止
する断面のノIつ開国である。
光鯨装f’4.1からLli @4 したンC束し1.
1.tll粘結1゛イ系2しくよって、(1φ向器3の
反射1川3aの近’I’;7 VL flfi4状に結
像される。この断…!内における単レンズ6の屈41c
力は、第2図の断面のJiil nr力と異なり、レン
ズ4゜5.6の合成系で偏向反射面3aと被走査1.1
:体7の位fi1.’、:関係を共役なCJJ係にする
。このイ・))なI(1,1係を有しているので、偏向
器3の回転中に偏向反射面3aが3 a’の位置に変化
しても、被走査媒体7上でのビーノ、スポットの結像位
置は変化しない。
1.tll粘結1゛イ系2しくよって、(1φ向器3の
反射1川3aの近’I’;7 VL flfi4状に結
像される。この断…!内における単レンズ6の屈41c
力は、第2図の断面のJiil nr力と異なり、レン
ズ4゜5.6の合成系で偏向反射面3aと被走査1.1
:体7の位fi1.’、:関係を共役なCJJ係にする
。このイ・))なI(1,1係を有しているので、偏向
器3の回転中に偏向反射面3aが3 a’の位置に変化
しても、被走査媒体7上でのビーノ、スポットの結像位
置は変化しない。
次に本発明の走査光学系においては、主走査方向におい
て、口径比が1:10〜1:50の様に従来の走査光よ
シト1径比が比較的大きい。かかるL1径比においても
補正の対象とすべき収差はおもに像面湾曲と全曲収差で
あるが、従来タイプの走査系より口杯比が大きいので、
4力に像面湾曲の許容社が小さくなる。
て、口径比が1:10〜1:50の様に従来の走査光よ
シト1径比が比較的大きい。かかるL1径比においても
補正の対象とすべき収差はおもに像面湾曲と全曲収差で
あるが、従来タイプの走査系より口杯比が大きいので、
4力に像面湾曲の許容社が小さくなる。
従って本発明においては、′1ヶに主走査方向の像面湾
曲を良好に補正するため、負の第1球[/+i単レンズ
の形状を、偏向器側に凹面を四けたメlスカス形状とし
、止の第2球面単レンズの形状を、偏向器11111に
凹面を向けたメlスカス形状としている。
曲を良好に補正するため、負の第1球[/+i単レンズ
の形状を、偏向器側に凹面を四けたメlスカス形状とし
、止の第2球面単レンズの形状を、偏向器11111に
凹面を向けたメlスカス形状としている。
更に、この第1E!、び第2球面単レンズの合成パワー
を負にすることによシ像面湾曲を良射に補正している。
を負にすることによシ像面湾曲を良射に補正している。
以下に、本発明に係る走査光学系の、負の球面単レンズ
4、正のR< im単レンズ5、トーリック面を有する
単レンズ6の実施例を示す。尚、「、〜r6は偏向面に
平行な平面内でのレンズの曲率半径、r、ly r、/
は偏向面と垂ffLな断面内でのレンズの曲率21−、
径、dl l d31 dllはレンズの軸−I−肉厚
−4−’L ll−1゜11+上の空気[1)I隔、”
1 r 112 r n3 (/J、屈)Jl今; テ
ある。
4、正のR< im単レンズ5、トーリック面を有する
単レンズ6の実施例を示す。尚、「、〜r6は偏向面に
平行な平面内でのレンズの曲率半径、r、ly r、/
は偏向面と垂ffLな断面内でのレンズの曲率21−、
径、dl l d31 dllはレンズの軸−I−肉厚
−4−’L ll−1゜11+上の空気[1)I隔、”
1 r 112 r n3 (/J、屈)Jl今; テ
ある。
21“S 1 −1にノ1i11)シ1r、: −28
,975弓= −28,9’i’5 d、= L(42
++、=1.51072r2”” 236,72 r2
’ 23672 d2” 2.25r3== −122
25r’3= −122,35(13= 15.67
++、=1.510721’4” 42.889 r’
4” −42BB9 d4” 0.57r5= oo
r%= −166,67d5=16.76 n3二17
6591r6= −96,776r6= −33,95
6第2実施B・1」 rl” 40−16 r代−4016dl=j+、01
n+:L51072r2” 236.87 12””
23687 d2” 8.05r、= −137r、
’= −137d、= 1632 112: 1.E!
]、072r4: −59r:= −59d、== 1
02r5” 0or5= −251J589 d、=
3.4z−35n、= 176591r6=: −14
354r6−− −47,928第3実M1g f列 r、== −51823r、= −51,823d、=
6.53 n、=1.51072r、= −860,
53r2= −850,53d、= 323r3= −
181,29r3= −181,29d、= 15.J
l 1i2: 1.510?2r4:= −7″7.2
9 ’7 r4= −7″1297 d、= L2r、
:= (X) [、: −275,99d、= 197
1 11.: 176591r6−− −12L’J4
l’、ニア4Q932第4図(a)には第1実施的の
偏向1rliとski、行な平面内(/+−おjlる収
b I’;’4 をボし、第4図(1>)にf”、i
fh51irI面と垂11(な萌1川内における収か図
をボす。
,975弓= −28,9’i’5 d、= L(42
++、=1.51072r2”” 236,72 r2
’ 23672 d2” 2.25r3== −122
25r’3= −122,35(13= 15.67
++、=1.510721’4” 42.889 r’
4” −42BB9 d4” 0.57r5= oo
r%= −166,67d5=16.76 n3二17
6591r6= −96,776r6= −33,95
6第2実施B・1」 rl” 40−16 r代−4016dl=j+、01
n+:L51072r2” 236.87 12””
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’= −137d、= 1632 112: 1.E!
]、072r4: −59r:= −59d、== 1
02r5” 0or5= −251J589 d、=
3.4z−35n、= 176591r6=: −14
354r6−− −47,928第3実M1g f列 r、== −51823r、= −51,823d、=
6.53 n、=1.51072r、= −860,
53r2= −850,53d、= 323r3= −
181,29r3= −181,29d、= 15.J
l 1i2: 1.510?2r4:= −7″7.2
9 ’7 r4= −7″1297 d、= L2r、
:= (X) [、: −275,99d、= 197
1 11.: 176591r6−− −12L’J4
l’、ニア4Q932第4図(a)には第1実施的の
偏向1rliとski、行な平面内(/+−おjlる収
b I’;’4 をボし、第4図(1>)にf”、i
fh51irI面と垂11(な萌1川内における収か図
をボす。
但し、fpは偏向面と平イJな平1rti内の用点距a
、Lll’、lは1inearityを示すitで”
”” ” X 100(但しy′は住高)61+1(!
ar l iy−−コ1汀T−で表わされる。(σは偏
向角) 以」二本う15明V(二11する走査光?、糸に於いて
G−Jl(1”a向器と被走・ψrlI′ll乏の間の
むJ像光学系を正と1゛【の二枚の球面レンズとトーリ
ック面を有する一枚の”アナモフィックV」レン;(で
構成することにより、主走査方向に小さな径で、月つ像
面r;曲、φ曲収差が良好に補正された結像スポットを
被走介賀イ・ト上に形成することが出来るもので才)る
0
、Lll’、lは1inearityを示すitで”
”” ” X 100(但しy′は住高)61+1(!
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向角) 以」二本う15明V(二11する走査光?、糸に於いて
G−Jl(1”a向器と被走・ψrlI′ll乏の間の
むJ像光学系を正と1゛【の二枚の球面レンズとトーリ
ック面を有する一枚の”アナモフィックV」レン;(で
構成することにより、主走査方向に小さな径で、月つ像
面r;曲、φ曲収差が良好に補正された結像スポットを
被走介賀イ・ト上に形成することが出来るもので才)る
0
第l1ネ1tま本発明に係る十外光学弟の一実IMi例
の斜視図、第2図は本発明に係る走1’l光学系の偏向
面内でのyI,ビームの状態を4《ず{゛・ll、メf
531ツI isl:本発明に係る走査光学系の偏向面
とjlLi1’1:な面内での光ビームの状態を示す図
、第41−λl(、−+) 、 (11)は結像レンズ
系( 4 v 5t 6 )の一実!’fil +’+
ll (7) 1宿収ヅ1′ミを示す図。 1、−−−光源%iii.、2−−−−、−、l%iイ
”J?;i与11’l4As)3−−−−、−−、−偏
向器、4.、、−− f.li而面レしス、5 、−−
−− ]41而11ユしノンス、6 −−−−− }−
リック面を有ずるレンズ、7−一ーー液′Al査媒体。 出願人 式ヤノン4′{ζ式会社
の斜視図、第2図は本発明に係る走1’l光学系の偏向
面内でのyI,ビームの状態を4《ず{゛・ll、メf
531ツI isl:本発明に係る走査光学系の偏向面
とjlLi1’1:な面内での光ビームの状態を示す図
、第41−λl(、−+) 、 (11)は結像レンズ
系( 4 v 5t 6 )の一実!’fil +’+
ll (7) 1宿収ヅ1′ミを示す図。 1、−−−光源%iii.、2−−−−、−、l%iイ
”J?;i与11’l4As)3−−−−、−−、−偏
向器、4.、、−− f.li而面レしス、5 、−−
−− ]41而11ユしノンス、6 −−−−− }−
リック面を有ずるレンズ、7−一ーー液′Al査媒体。 出願人 式ヤノン4′{ζ式会社
Claims (1)
- (])光源部、該光源部から発生する光束を粕1状に結
像する第1結像光学系、該結像の近傍にその偏量反射u
IIを有する偏向器、該偏向器で偏向されたツC束を被
走査媒体上に結像する第2結保系よシ成る走査光学系に
於いて、前記第2結像光学系は偏向器側より順に、負の
屈折力をイIする球面単レンズ、正の屈折力を有する球
面単レンズ、トーリック曲を有する単レンズより414
成されている串を特徴とする倒れ抽止鵠1イヒをイイす
る走査光学系。
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JP58207834A JPS60100118A (ja) | 1983-11-05 | 1983-11-05 | 倒れ補正機能を有する走査光学系 |
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JP58207834A JPS60100118A (ja) | 1983-11-05 | 1983-11-05 | 倒れ補正機能を有する走査光学系 |
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