JPS61185717A - Optical beam scanner - Google Patents

Optical beam scanner

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JPS61185717A
JPS61185717A JP60026053A JP2605385A JPS61185717A JP S61185717 A JPS61185717 A JP S61185717A JP 60026053 A JP60026053 A JP 60026053A JP 2605385 A JP2605385 A JP 2605385A JP S61185717 A JPS61185717 A JP S61185717A
Authority
JP
Japan
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light beam
scanning
polygon mirror
rotating polygon
slit
Prior art date
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Pending
Application number
JP60026053A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Ishikawa
弘美 石川
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make the spot shape of an optical beam on a scan surface uniform by providing a mask having a slit, which is extended in the main scanning direction and has the width increased gradually from the center toward both ends, on the optical path of the optical beam between a rotary polygonal mirror and the scan surface. CONSTITUTION:A mask 9 having a slit 9a which is extended in the main scanning direction and has the width increased gradually from the center toward both ends is provided on the optical path of an optical beam 2 between a rotary polygonal mirror 5 and a scan surface 8. The breadthwise direction of this slit 9a is the subscanning direction of a device, and the optical beam made incident on the narrow center part of the slit 9a has the beam diameter expanded in the subscanning direction, and the optical beam 2 made incident on both end parts of the wide slit 9a passes the slit 9a without changing the beam diameter by the slit 9a. Consequently, the beam diameter in the subscanning direction of the optical beam is changed properly in accordance with the scan position by the width of the slit 9a. Thus, the optical beam 2 is always focused on a scan surface 8 as a uniform spot shape, and high-precision scanning is possible.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は光ビームを偏向して走査面上を走査させる光ビ
ーム走査装置に関し、特に詳細には走査面上において走
査線のピッチむらを除去する機構を備えた光ビーム走査
装置における走査面上の光ビームのスポット形状の均一
化に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of the Invention) The present invention relates to a light beam scanning device that deflects a light beam to scan a scanning surface, and particularly relates to a mechanism for removing pitch unevenness of scanning lines on the scanning surface. The present invention relates to uniformizing the spot shape of a light beam on a scanning surface in a light beam scanning device equipped with a light beam scanning device.

(発明の技術的背槙および先行技術) 近年、光ビームを用いて画像の読取りおよび/または記
録を行なうシステムが種々開発されている。このような
システムにおいては、光源から発せられた光ビームは、
回転多面鏡等の偏向器によって反射偏向されて、一定速
度で偏向方向に垂直な方向に送られる(副走査される〉
走査面上を走査づるようになっている。しかしながら、
従来の走査装置においては、光ビームを反射偏向して主
走査を行なわしめる偏向器は軸ぶれを生じやすく、この
ため偏向されて走査面上を走査する走査線は副走査方向
にゆがみをもったものになるおそれがある。また、特に
偏向器として回転多面鏡を用いる場合には、回転多面鏡
の光ビームが入射する各面をそれぞれ回転軸に対して完
全に平行にすることは技術的に難しく、この回転多面鏡
の面倒れにより走査線のピッチにむらが生じてしまうと
いう問題がある。そこでこの面倒れ等を補正するために
アナモルフィック光学系を偏向器と走査面の間に設ける
ようにした走査装置が種々提案されており、その−例を
第3図および第4図を参照して説明する。
(Technical Background of the Invention and Prior Art) In recent years, various systems have been developed that read and/or record images using light beams. In such a system, a light beam emitted from a light source is
It is reflected and deflected by a deflector such as a rotating polygon mirror, and sent at a constant speed in a direction perpendicular to the direction of deflection (sub-scanning).
It is designed to scan on a scanning surface. however,
In conventional scanning devices, the deflector that reflects and deflects the light beam to perform main scanning is prone to axial wobbling, and as a result, the deflected scanning line that scans on the scanning surface is distorted in the sub-scanning direction. There is a risk that it will become a thing. In addition, especially when using a rotating polygon mirror as a deflector, it is technically difficult to make each surface of the rotating polygon mirror completely parallel to the rotation axis. There is a problem in that the pitch of the scanning lines becomes uneven due to the surface tilt. Therefore, various scanning devices have been proposed in which an anamorphic optical system is installed between the deflector and the scanning surface in order to correct this surface tilt, etc. For examples, see FIGS. 3 and 4. and explain.

レーザ光源101から発せられた光ビーム102は、ビ
ームエキスパンダ103により適当な太さにされた後シ
リンドリカルレンズ104を通過して、偏向器である回
転多面12105に回転多面鏡の回転軸に垂直な線像と
して入射し、回転多面鏡105が矢印解方向に回転する
のに伴って反射偏向される。第3図はこの反射偏向され
た光ビーム102の光路を前記回転軸と平行な方向から
見た概略図であり、第4図は前記光路を前記回転軸と垂
直な方向から見た概略図である。まず第3図により偏向
された光ビーム102の主走査について説明すると、前
記回転多面鏡ゴ05により反射偏向された光ビーム10
2は光路上に設けられたfθレンズ等の球面レンズ10
7に平行光として入射し、この球面レンズ107を通過
した後球面レンズ107の焦点圧11ft07だけ球面
レンズ107から離れて設けられた走査面108上に集
束し、a、からa2の範囲で矢印六方向にくり返し主走
査が行なわれる。また、前記球面レンズ107と回転多
面鏡105との間には主走査方向に延びたシリンドリカ
ルレンズ106が回転多面1105から自らの焦点距離
f loうだけ離れて設けられているが、これは入射し
た光を主走査方向と垂直方向(i?lI走査方向)にの
み屈折させるレンズとなっており、第3図においては光
ご一ム102を透過させるだけである。前記球面レンズ
107とこのシリンドリカルレンズ106とによりアナ
モルフィック光学系が構成されている。なお、前記球面
レンズ107はいわゆる走査レンズであるが、走査レン
ズとして球面レンズ107の代わりに軸対称の非球面レ
ンズが用いられる場合もある。
A light beam 102 emitted from a laser light source 101 is made into an appropriate thickness by a beam expander 103, passes through a cylindrical lens 104, and is directed to a rotating polygon 12105, which is a deflector, perpendicular to the rotation axis of the rotating polygon mirror. The light enters as a line image and is reflected and deflected as the rotating polygon mirror 105 rotates in the direction indicated by the arrow. FIG. 3 is a schematic diagram of the optical path of the reflected and deflected light beam 102 viewed from a direction parallel to the rotation axis, and FIG. 4 is a schematic diagram of the optical path viewed from a direction perpendicular to the rotation axis. be. First, to explain the main scanning of the light beam 102 deflected as shown in FIG. 3, the light beam 10 reflected and deflected by the rotating polygon mirror 05
2 is a spherical lens 10 such as an fθ lens provided on the optical path.
7 as parallel light, and after passing through this spherical lens 107, it is focused on the scanning surface 108, which is provided apart from the spherical lens 107 by the focal pressure of the spherical lens 107, 11 ft07, and the arrow 6 in the range from a to a2 Main scanning is performed repeatedly in the direction. Further, between the spherical lens 107 and the rotating polygon mirror 105, a cylindrical lens 106 extending in the main scanning direction is provided at a distance of its own focal length f lo from the rotating polygon 1105. It is a lens that refracts light only in a direction perpendicular to the main scanning direction (i?lI scanning direction), and in FIG. 3, it only transmits the light beam 102. The spherical lens 107 and the cylindrical lens 106 constitute an anamorphic optical system. Although the spherical lens 107 is a so-called scanning lens, an axially symmetrical aspherical lens may be used instead of the spherical lens 107 as the scanning lens.

前述したように前記回転多面鏡105は而倒れ等を生じ
ることが多く、これを前記アナモルフィック光学系によ
り補正するシステムを第4図により説明する。
As mentioned above, the rotating polygon mirror 105 often falls down, and a system for correcting this by the anamorphic optical system will be described with reference to FIG. 4.

回転多面鏡105により反射された光ビーム102は前
記シリンドリカルレンズ106に入射せしめられ、この
シリンドリカルレンズ106は回転多面1ft105か
ら自らの焦点距離だけ離れて設けられていることから入
射した光ビーム102を平行光にする。平行光となった
光ビーム102は続いて前記球面レンズ107を通過し
て球面レンズ107の焦点距離だけ離れた前記走査面1
08上に集束する。この時、回転多面鏡105に面倒れ
等がなく駆動されていれば光ビームは図中の実線で示す
光路を通るが、回転多面鏡に面倒れ等があって回転多面
1105の反射面105aが1058−の位置にずれた
場合には、光路は図中一点鎖線で示す位置に移動してし
まうことになる。しかし実線で示す光路中の光ビームも
一点鎖線で示す光路中の光ビームも前記反射面105a
上の同一の点から発せられ、前記シリンドリカルレンズ
106により等しく平行光になされて球面レンズ107
に入射せしめられるので、実線で示す光ビームも一点鎖
線で示す光ビームも共に走査面108上の同一の点a3
に集束し、面倒れ等により第4図の上下方向に光ビーム
の光路がずれてもそのずれを補正することができる。
The light beam 102 reflected by the rotating polygon mirror 105 is made incident on the cylindrical lens 106, and since this cylindrical lens 106 is provided at a distance of its own focal length from the rotating polygon 1 ft 105, the incident light beam 102 is parallelized. Make it light. The parallel light beam 102 then passes through the spherical lens 107 and reaches the scanning surface 1 which is separated by the focal length of the spherical lens 107.
Focus on 08. At this time, if the rotating polygon mirror 105 is driven without surface tilt etc., the light beam will pass through the optical path shown by the solid line in the figure, but if the rotating polygon mirror 105 has a surface tilt etc. If it deviates to the position 1058-, the optical path will move to the position shown by the dashed line in the figure. However, both the light beam in the optical path shown by the solid line and the light beam in the optical path shown by the dashed-dot line are reflected on the reflective surface 105a.
The light is emitted from the same point above, is made into parallel light by the cylindrical lens 106, and is converted into parallel light by the spherical lens 107.
Therefore, both the light beam shown by the solid line and the light beam shown by the dashed-dotted line are incident on the same point a3 on the scanning surface 108.
Even if the optical path of the light beam shifts in the vertical direction in FIG. 4 due to surface tilt, etc., the shift can be corrected.

しかしながら、偏向器として上述のような回転多面鏡を
用いる場合には、光ビームを一定方向から入射させると
回転多面鏡の回転に伴い回転多面鏡の反射面が出入りし
て光ビームの反射される位置が変わるので光ビームの光
路長が変化してしまい、このために走査位置によってビ
ーム径が不均一になるという問題がある。この問題につ
いて第3図、第4図および第5図を参照して説明する。
However, when using a rotating polygon mirror as described above as a deflector, when a light beam is incident from a certain direction, the reflecting surface of the rotating polygon mirror moves in and out as the rotating polygon mirror rotates, and the light beam is reflected. Since the position changes, the optical path length of the light beam changes, which causes the problem that the beam diameter becomes non-uniform depending on the scanning position. This problem will be explained with reference to FIGS. 3, 4, and 5.

第5図において回転多面鏡105に光ビーム102が一
定の方向から入射せしめられると、主走査方向が矢印六
方向である場合に、回転多面lIO3が図中実線で示す
位置にある時と回転多面鏡が図中一点鎖線で示す位置に
ある時とでは、回転多面鏡の反射面の出入りのために光
ビームの回転多面鏡に入射するまでの光路長および回転
多面鏡から走査面までの光路長がそれぞれ異なってしま
う(例として回転多面鏡から走査面までの光路長の差を
Sで示す)。このため回転多面鏡が実線で示す位置にあ
る時に光ビームが走査面上において正確に集束している
とすると、実線の位置以外に回転多面鏡がある時には光
ビームは走査面上で正しく集束せず、ビームがボケでし
まうという不都合が生じる。なお、この光ビームの光路
長の差は、第3図に示した例におけるように回転多面鏡
が偏向の中央にある時に入射する光ビームの光路と反射
される光ビームの光路が垂直になるように光学系を配す
れば反射面による反射後の光路長についてはその差をほ
とんど無くすことができるが、光ビームの回転多面鏡へ
の入射位置の変化は解消することができず、このため走
査面における光ビームのボケは残ってしまう。また、第
3図および第4図から明らかなように、光ビームは回転
多面鏡の反射前後の光路において主走査方向には平行光
となっているため、主走査方向については反射位置の変
化による影響を受けず、光ビームのボケはもっばら副走
査方向についてあられれる。従って、第3図に示すよう
に走査位置による光ビームの副走査方向の集束位置は曲
線Bで示す軌跡をとり、走査面上における光ビームのス
ポット形状は中央が正円で両端が副走査方向を長手方向
とする楕円となる。また、両端が正円となるように光学
系を調整すると、すべての走査位置においてスポット形
状が副走査方向に細ることになり、中央部分におけるス
ポット形状は主走査方向を長手方向とする楕円となり、
必要なビーム径以下に細ってしまう。
In FIG. 5, when the light beam 102 is made incident on the rotating polygon mirror 105 from a certain direction, when the main scanning direction is the six directions of arrows, when the rotating polygon lIO3 is at the position shown by the solid line in the figure, When the mirror is in the position shown by the dashed line in the figure, the optical path length of the light beam until it enters and exits the reflecting surface of the rotating polygon mirror and the optical path length from the rotating polygon mirror to the scanning surface. (For example, the difference in optical path length from the rotating polygon mirror to the scanning surface is indicated by S). Therefore, if the light beam is accurately focused on the scanning plane when the rotating polygon mirror is at the position shown by the solid line, the light beam will not be focused correctly on the scanning plane when the rotating polygon mirror is at a position other than the position indicated by the solid line. However, the problem arises that the beam becomes blurred. The difference in the optical path length of this light beam is that when the rotating polygon mirror is at the center of deflection, as in the example shown in Figure 3, the optical path of the incident light beam and the optical path of the reflected light beam are perpendicular. By arranging the optical system in this way, it is possible to almost eliminate the difference in the optical path length after reflection by the reflecting surface, but it is not possible to eliminate the change in the incident position of the light beam on the rotating polygon mirror. The blur of the light beam on the scanning plane remains. Furthermore, as is clear from Figures 3 and 4, the light beam becomes parallel light in the main scanning direction in the optical path before and after reflection from the rotating polygon mirror, so the change in the reflection position in the main scanning direction The blurring of the light beam is mostly in the sub-scanning direction without being affected. Therefore, as shown in Fig. 3, the focusing position of the light beam in the sub-scanning direction depending on the scanning position follows the trajectory shown by curve B, and the spot shape of the light beam on the scanning surface is a perfect circle in the center with both ends in the sub-scanning direction. It becomes an ellipse with the longitudinal direction. Also, if the optical system is adjusted so that both ends are perfect circles, the spot shape will become narrower in the sub-scanning direction at all scanning positions, and the spot shape in the center will become an ellipse with the longitudinal direction in the main scanning direction.
The beam diameter becomes smaller than the required diameter.

上述の回転多面鏡の回転に伴なう光ビームの反射位置の
変化が走査面上における光ビームのスポット形状におよ
ぼす影響は、回転多面鏡と走査レンズの間に配されてい
るシリンドリカルレンズを走査レンズと走査面の間に配
し、シリンドリカルレンズをできるだけ走査面に近付け
るようにすることにより小さくすることができるが、こ
の方法は上記問題を根本的に解決するものではなく、ま
たこの場合には走査幅に近い長尺のシリンドリカルレン
ズが必要となり、長尺のシリンドリカルレンズは高価で
あることから実用的でないという問題がある。
The influence of the change in the reflection position of the light beam due to the rotation of the rotating polygon mirror described above on the spot shape of the light beam on the scanning surface can be determined by scanning the cylindrical lens placed between the rotating polygon mirror and the scanning lens. It can be made smaller by placing the cylindrical lens between the lens and the scanning surface and bringing it as close to the scanning surface as possible, but this method does not fundamentally solve the above problem, and in this case This requires a long cylindrical lens close to the scanning width, and there is a problem in that long cylindrical lenses are expensive and impractical.

(発明の目的) 本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、光ビームの偏向器として回転多面鏡を用いるととも
に、アナモルフィック光学系を用いて走査線のピッチむ
ら等の補正を行なう光ビーム走査装置において、回転多
面鏡の回転に伴なって光ビームの反射位置が変化しても
、走査面上における光ビームのスポット形状を均一にす
ることができる光ビーム走査装置を提供することを目的
とするものである。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and uses a rotating polygonal mirror as a light beam deflector and an anamorphic optical system to solve problems such as pitch irregularities in scanning lines. A light beam scanning device that can make the spot shape of a light beam uniform on a scanning surface even if the reflection position of the light beam changes due to the rotation of a rotating polygon mirror. The purpose is to provide the following.

(発明の構成) 本発明の光ビーム走査装置は回転多面鏡と走査面の間の
光ビームの光路上に、主走査方向に延び、中央から両端
に向かって次第に幅が増加するスリットを有するマスク
を設けたことを特徴とするものである。
(Structure of the Invention) A light beam scanning device of the present invention includes a mask having a slit extending in the main scanning direction and gradually increasing in width from the center to both ends on the optical path of the light beam between the rotating polygon mirror and the scanning surface. It is characterized by having the following.

前記スリットの幅方向は装置の副走査方向と同一であり
、幅の狭い中央部分のスリットに入射する光ビームは副
走査方向にビーム径が大きくなり、幅の広いスリットの
両端部分に入射する光ビームはスリットによりビーム径
を変化せしめられることなくスリットを通過する。従っ
て、スリットの幅により光ビームの副走査方向のビーム
径を走査位置によって適宜変化させることができ、光ビ
ームを走査面上において、常に均一なスポット形状に結
像させることができる。
The width direction of the slit is the same as the sub-scanning direction of the device, and the beam diameter of the light beam incident on the narrow center slit increases in the sub-scanning direction, and the light beam enters the wide end portions of the slit. The beam passes through the slit without the beam diameter being changed by the slit. Therefore, depending on the width of the slit, the beam diameter of the light beam in the sub-scanning direction can be changed as appropriate depending on the scanning position, and the light beam can always be imaged into a uniform spot shape on the scanning surface.

(実M態様) 以下、図面を参照して本発明の実施態様について説明す
る。
(Actual M Mode) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施態様による装置および光ビーム
の光路を回転多面鏡の回転軸と垂直な方向からみた概略
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention and an optical path of a light beam, viewed from a direction perpendicular to the rotation axis of a rotating polygon mirror.

ビーム光源1から発せられた光ビーム2は光路上に設け
られたビームエキスパンダ3およびシリンドリカルレン
ズ4を通過して回転多面鏡5に該回転多面鏡の回転軸に
垂直な線像として入射せしめられ、回転多面鏡5により
反射偏向される。この光ビーム2の回転多面鏡5への入
射方向は、回転多面鏡5が偏向の中央の位置にある時に
、光ビームの入射方向と反射方向とが互いに垂直になる
方向に設定されている。すなわち、反射偏向された光ビ
ームの光路上に、回転多面鏡5から自らの焦点距離「6
だけ離れて設けられたシリンドリカルレンズ6と走査面
8から自らの焦点距離f7だけ離れて設けられた球面レ
ンズであるfθレンズ7の光軸(すなわちアナモルフィ
ック光学系の光軸)に対して光ビームの入射方向が垂直
になっている。従って、前記回転多面鏡5の回転に伴な
って回転多面鏡に入射する光ビームの反射位置が変化し
ても、常に回転多面鏡の反射面上において光ビーム2が
集束していれば、反射偏向された光ビームは走査面8上
において常に集束し、全ての走査位置において光ビーム
のスポット径は均一となる。しかしながら、実際には回
転多面鏡5の反射位置の変化により入射する光ビームは
反射面上で−41には集束できず、このために光ビーム
の走査面8上のスポット形状は走査の中央部分と両端部
とで第1図中に破線で示すように異なってしまい、中央
部分での副走査方向のビーム径は両端部に比べ小さいも
のとなる。そこで本実施例においては前記シリンドリカ
ルレンズ6とfθレンズ7の間の光路上に、主走査方向
に延び、中央から両端に向かって次第に幅が増加するス
リットを有するマスク9を設けて光ビームのスポット形
状を調節している。第2図の平面図に前記マスク9の形
状を示す。
A light beam 2 emitted from a beam light source 1 passes through a beam expander 3 and a cylindrical lens 4 provided on the optical path, and is incident on a rotating polygon mirror 5 as a line image perpendicular to the rotation axis of the rotating polygon mirror. , are reflected and deflected by the rotating polygon mirror 5. The direction of incidence of the light beam 2 on the rotating polygon mirror 5 is set such that the direction of incidence and the direction of reflection of the light beam are perpendicular to each other when the polygon mirror 5 is at the center of deflection. That is, on the optical path of the reflected and deflected light beam, there is a focal length of "6" from the rotating polygon mirror 5.
The optical axis of the fθ lens 7, which is a spherical lens (that is, the optical axis of the anamorphic optical system), is provided at a distance of f7 from the cylindrical lens 6 and the scanning surface 8. The direction of incidence of the beam is vertical. Therefore, even if the reflection position of the light beam incident on the rotating polygon mirror changes with the rotation of the rotating polygon mirror 5, as long as the light beam 2 is always focused on the reflecting surface of the rotating polygon mirror, the reflection The deflected light beam is always focused on the scanning surface 8, and the spot diameter of the light beam becomes uniform at all scanning positions. However, in reality, due to changes in the reflection position of the rotating polygon mirror 5, the incident light beam cannot be focused at -41 on the reflection surface, and for this reason, the spot shape of the light beam on the scanning surface 8 is limited to the central part of the scan. The diameter of the beam in the sub-scanning direction at the central portion is smaller than that at both ends, as shown by the broken line in FIG. Therefore, in this embodiment, a mask 9 having a slit that extends in the main scanning direction and whose width gradually increases from the center to both ends is provided on the optical path between the cylindrical lens 6 and the fθ lens 7 to spot the light beam. Adjusting the shape. The shape of the mask 9 is shown in the plan view of FIG.

マスク9の中央部分を通過する光は、スリット9aの幅
が小さいためにスリット9aの幅方向のビーム径すなわ
ち副走査方向のビーム径が大きくなるように変化せしめ
られ、従って走査面上におけるスポット形状も同様に調
節される。前記スリット9aは両端に近づくにつれて徐
々にその幅を増すので、入射する光ビームは徐々にスリ
ット9aによる変形の影響を受けなくなり、両端におい
ては光ビームは全くスリット9aに影響を受けることな
く通過する。スリット9aは、マスク9を配していない
時の走査面上の各走査位置におけるスポット形状に応じ
て、aj走査方向のビーム径が両端部分に揃い、常に正
円に近いスポット形状が得られるようにその幅が調節さ
れており、マスク9を配したことにより走査面上でのス
ポット形状は常に均一となる。従って、前記シリンドリ
カルレンズ6とfθレンズ7とからなるアナモルフィッ
ク光学系によりピッチむらの補正を行なうことが可能で
あると共に、マスク9により走査面上における光ビーム
のスポット形状を均一にすることが可能であり、これに
より高精度な走査を行なうことが可能である。
Since the width of the slit 9a is small, the light passing through the center of the mask 9 is changed so that the beam diameter in the width direction of the slit 9a, that is, the beam diameter in the sub-scanning direction, becomes larger, and therefore the spot shape on the scanning surface is changed. is similarly adjusted. Since the width of the slit 9a gradually increases as it approaches both ends, the incident light beam gradually becomes unaffected by the deformation of the slit 9a, and at both ends the light beam passes through the slit 9a without being affected at all. . The slit 9a is arranged so that the beam diameter in the aj scanning direction is aligned at both ends according to the spot shape at each scanning position on the scanning surface when the mask 9 is not disposed, and a spot shape close to a perfect circle is always obtained. The width of the spot is adjusted, and by disposing the mask 9, the spot shape on the scanning surface is always uniform. Therefore, it is possible to correct the pitch unevenness using the anamorphic optical system consisting of the cylindrical lens 6 and the fθ lens 7, and it is also possible to make the spot shape of the light beam on the scanning surface uniform using the mask 9. This makes it possible to perform highly accurate scanning.

なお、上記の実施態様においては、マスク9はシリンド
リカルレンズ6とfθレンズ7の間に配されているが、
マスク9は回転多面鏡5と走査面8の間であればどこに
配されていてもよい。また、光ビーム2の回転多面鏡5
への入射方向は、必ずしもシリンドリカルレンズ6およ
びfθレンズ7の光軸に垂直にする必要はなく、その他
の方向から入射させて、マスク9のスリット9aの設計
およびfθレンズ7の調整によりビーム径の均一化を図
ってもよい。さらに、シリンドリカルレンズ6はfθレ
ンズ7よりも走査面8側に配されていでもよい。
Note that in the above embodiment, the mask 9 is placed between the cylindrical lens 6 and the fθ lens 7;
The mask 9 may be placed anywhere between the rotating polygon mirror 5 and the scanning surface 8. Also, the rotating polygon mirror 5 of the light beam 2
The direction of incidence of the beam does not necessarily have to be perpendicular to the optical axes of the cylindrical lens 6 and the fθ lens 7; instead, the beam may be incident from other directions, and the beam diameter can be adjusted by designing the slit 9a of the mask 9 and adjusting the fθ lens 7. You may try to make it uniform. Furthermore, the cylindrical lens 6 may be arranged closer to the scanning surface 8 than the fθ lens 7.

以上説明した本発明の実施態様においては、回転多面鏡
と走査面との間に設けられるアナモルフィック光学系と
して、fθレンズ等の球面レンズとシリンドリカルレン
ズとの組合わせが用いられているが、本発明に使用可能
なアナモルフィック光学系はこれに限られるものではな
く、回転多面鏡に而倒れ、軸ぶれ等が生じた場合であっ
ても、回転軸に垂直な線像として回転多面鏡に入射せし
められた光ビームを常に走査面上の所定位置に点像とし
て結像せしめて走査レンズとしての機能と共に走査線の
ピッチむらを補正する機能を果たす光学系であればいか
なるものであってもよい。上記球面レンズとシリンドリ
カルレンズとの組合わせ以外の本発明に使用可能なアナ
モルフィック光学系の具体例として下記のものが挙げら
れる。
In the embodiments of the present invention described above, a combination of a spherical lens such as an fθ lens and a cylindrical lens is used as the anamorphic optical system provided between the rotating polygon mirror and the scanning surface. The anamorphic optical system that can be used in the present invention is not limited to this, and even if the rotating polygon mirror falls down and axial wobbling occurs, the rotating polygon mirror can be used as a line image perpendicular to the rotation axis. Any optical system that functions as a scanning lens and corrects pitch unevenness of scanning lines by constantly focusing a light beam incident on the scanning surface as a point image at a predetermined position on the scanning surface. Good too. Specific examples of anamorphic optical systems that can be used in the present invention other than the above-mentioned combination of a spherical lens and a cylindrical lens include the following.

i) 軸対称の非球面レンズとシリンドリカルレンズと
の組合わせ 11)球面レンズあるいは軸対称の非球面レンズとトー
リックレンズとの組合わせ 1ii)  球面レンズあるいは軸対称の非球面レンズ
とシリンドリカルミラーとの組合わせ M 球面レンズあるいは軸対称の非球面レンズとトーリ
ックミラーとの組合わせ ■) 両面がトーリック面であるトーリックレンズVl
)  シリンドリカルレンズとトーリックレンズとの組
合わせ ■ 球面レンズあるいは軸対称の非球面レンズとシリン
ドリカルレンズとトーリックレンズとの組合わせ viii)  光軸が直交するように配置された2つの
シリンドリカルレンズの組合わせ (発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明の光ビーム走査装置
によれば、中央から両端に向かって徐々に幅が大きくな
るスリットを有するマスクを設けたことにより、回転多
面鏡の回転に伴なって反射位置が変化しても常に走査面
上における光ビームのスポット形状を均一にすることが
でき、高精度の走査を行なうことが可能となる。
i) Combination of an axially symmetrical aspherical lens and a cylindrical lens 11) Combination of a spherical lens or an axially symmetrical aspherical lens and a toric lens 1ii) Combination of a spherical lens or an axially symmetrical aspherical lens and a cylindrical mirror Combination M Combination of a spherical lens or an axially symmetrical aspherical lens and a toric mirror■) Toric lens Vl with toric surfaces on both sides
) A combination of a cylindrical lens and a toric lens ■ A combination of a spherical lens or an axially symmetrical aspheric lens and a cylindrical lens and a toric lens viii) A combination of two cylindrical lenses arranged so that their optical axes are orthogonal ( Effects of the Invention) As explained in detail above, according to the light beam scanning device of the present invention, by providing a mask having a slit whose width gradually increases from the center toward both ends, rotation of the rotating polygon mirror is Even if the reflection position changes as a result, the spot shape of the light beam on the scanning surface can always be made uniform, making it possible to perform highly accurate scanning.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施態様による光ビーム走査装置お
よび光ビームの光路を回転多面鏡の回転軸と垂直な方向
からみた概略図、 第2図はマスクの形状を示す平面図、 第3図は従来の装置における光ビームの光路を回転多面
鏡の回転軸と平行な方向からみた概略図、第4図は従来
の装置における光ビームの光路を回転多面鏡の回転軸と
垂直な方向からみた概略図、第5図は回転多面鏡の回転
に伴なう光ビームの反射位置の変化を説明するための概
略図である。 2・・・光ビーム  4,6・・・シリンドリカルレン
ズ5・・・回転多面鏡   7・・・fθレンズ8・・
・走査面     9・・・マスク9a・・・スリット
1 is a schematic diagram of a light beam scanning device according to an embodiment of the present invention and the optical path of the light beam viewed from a direction perpendicular to the rotation axis of a rotating polygon mirror; FIG. 2 is a plan view showing the shape of a mask; The figure is a schematic diagram of the optical path of a light beam in a conventional device viewed from a direction parallel to the rotation axis of the rotating polygon mirror, and Figure 4 is a schematic diagram of the optical path of a light beam in a conventional device viewed from a direction perpendicular to the rotation axis of the rotating polygon mirror. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining changes in the reflection position of the light beam as the rotating polygon mirror rotates. 2... Light beam 4, 6... Cylindrical lens 5... Rotating polygon mirror 7... fθ lens 8...
・Scanning surface 9...Mask 9a...Slit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一定速度で連続的に副走査方向に送られる走査面上に、
回転多面鏡により反射偏向された光ビームを主走査方向
に走査させる光ビーム走査装置において、光ビームを発
するビーム光源、該ビーム光源から発せられた光ビーム
の光路上に設けられ、該光ビームを前記回転多面鏡に該
回転多面鏡の回転軸に垂直な線像として入射させる入射
用光学系、前記回転多面鏡と前記走査面の間の前記回転
多面鏡により反射偏向された光ビームの光路上に設けら
れたアナモルフィック光学系、および前記回転多面鏡と
走査面の間の光路上に主走査方向に延びて設けられ、中
央から両端に向かって次第に幅が増加するスリットを有
するマスクを備え、前記アナモルフィック光学系および
前記マスクにより、前記回転多面鏡に線像として入射し
た光ビームを前記走査面上にスポットの形状が均一な点
像として結像せしめることを特徴とする光ビーム走査装
置。
On the scanning surface that is continuously sent in the sub-scanning direction at a constant speed,
In a light beam scanning device that scans a light beam reflected and deflected by a rotating polygon mirror in the main scanning direction, there is a beam light source that emits a light beam, and a light beam provided on the optical path of the light beam emitted from the beam light source, and a light beam that emits the light beam. an input optical system that makes the light enter the rotating polygon mirror as a line image perpendicular to the rotation axis of the rotating polygon mirror; an optical path of the light beam reflected and deflected by the rotating polygon mirror between the rotating polygon mirror and the scanning surface; and a mask having a slit extending in the main scanning direction on an optical path between the rotating polygon mirror and the scanning surface, the width of which gradually increases from the center toward both ends. , a light beam scanning characterized in that, by the anamorphic optical system and the mask, the light beam incident on the rotating polygon mirror as a line image is imaged on the scanning surface as a point image with a uniform spot shape. Device.
JP60026053A 1985-02-13 1985-02-13 Optical beam scanner Pending JPS61185717A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0329916A (en) * 1989-06-28 1991-02-07 Hitachi Ltd Scanning optical device with plane tilt correcting function

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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