JPS6187123A - 走査光学系 - Google Patents
走査光学系Info
- Publication number
- JPS6187123A JPS6187123A JP59208345A JP20834584A JPS6187123A JP S6187123 A JPS6187123 A JP S6187123A JP 59208345 A JP59208345 A JP 59208345A JP 20834584 A JP20834584 A JP 20834584A JP S6187123 A JPS6187123 A JP S6187123A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- polygon
- ftheta
- distortion
- optical system
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- Granted
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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
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
-
- 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
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】
輸1上O利用分野)
この発明は定食光学系、特に歪曲収差の少ない走査光学
系に関する。
系に関する。
(従来技術)
レーザープリンタ等、レーザービームを回転多1110
鏡等によって偏向し、ffjレンズによって定食面上に
結隊走食する走査光学系は公知である0列えば、へ1昭
58−5706号公報及び特開昭58−93021号公
報に示されるもOは嗅玉fθレンズを用いた藺導な走査
光学系を提供している。この走査光学系は文字出力に用
いる場合にはよいが、図面出力のようなもOK用いた場
合には、歪曲収差による歪が問題となる。そして、この
歪曲収差を補正しようとすれば像面湾曲を犠牲にせざる
を得ないのは上記公報に詳述されている通シである。
鏡等によって偏向し、ffjレンズによって定食面上に
結隊走食する走査光学系は公知である0列えば、へ1昭
58−5706号公報及び特開昭58−93021号公
報に示されるもOは嗅玉fθレンズを用いた藺導な走査
光学系を提供している。この走査光学系は文字出力に用
いる場合にはよいが、図面出力のようなもOK用いた場
合には、歪曲収差による歪が問題となる。そして、この
歪曲収差を補正しようとすれば像面湾曲を犠牲にせざる
を得ないのは上記公報に詳述されている通シである。
(発明の目的)
この発明は、光学系の構成を複雑にすることなく、元軸
回転対称面によって構成されるレンズによって生ずるf
θ特性からのずれを効果的に補正し、縁面湾曲も良好な
上に走査面上で歪Oない走査ができる走査光学系を得よ
うとするものである。
回転対称面によって構成されるレンズによって生ずるf
θ特性からのずれを効果的に補正し、縁面湾曲も良好な
上に走査面上で歪Oない走査ができる走査光学系を得よ
うとするものである。
(発明の構成)
以下図面を1照して詳細に説明する。
第1図は定食光学系υ光学配置を示し、(a)は走t、
mにに直な面による断面−1Φ)は走査線を含む面によ
る断面図である◎ レーザーLから出射したビームはビームエキスパンダー
として動く正Oパワーを持つレンズBEI、BI3を経
てポリゴンP等の光偏向器に入射する。BEt%BE2
の間には、光Qオン、オフを制御するAOM素子と、(
a)図面内でビームをポリゴンP上に集束させるための
シリンドリカルレンズCYIが配置されている。こ■シ
リンドリカルレンズcyliこ■位置に配置することに
よってレンズBE2とポリゴンP等の光偏向器との間隔
を小さくすることができるO 光偏向器によって光路を曲けられた光は、あるfI41
(で光軸回転対称面によって構成される結縁素子fθに
入射し、シリンドリカルレンズCY2を柱て感光ドラム
D上にスポットを結ぶ。
mにに直な面による断面−1Φ)は走査線を含む面によ
る断面図である◎ レーザーLから出射したビームはビームエキスパンダー
として動く正Oパワーを持つレンズBEI、BI3を経
てポリゴンP等の光偏向器に入射する。BEt%BE2
の間には、光Qオン、オフを制御するAOM素子と、(
a)図面内でビームをポリゴンP上に集束させるための
シリンドリカルレンズCYIが配置されている。こ■シ
リンドリカルレンズcyliこ■位置に配置することに
よってレンズBE2とポリゴンP等の光偏向器との間隔
を小さくすることができるO 光偏向器によって光路を曲けられた光は、あるfI41
(で光軸回転対称面によって構成される結縁素子fθに
入射し、シリンドリカルレンズCY2を柱て感光ドラム
D上にスポットを結ぶ。
f8レンズの後方に配置されるシリンドリカルレンズC
Y2は、(a)図断面内においてfθレレンとttIb
mしてポリゴン面とドラム面をIl&M家関係が成立す
る屈折力を有している◎これは、ポリゴンの触れ角補正
の目的tもつことはよく知られている。
Y2は、(a)図断面内においてfθレレンとttIb
mしてポリゴン面とドラム面をIl&M家関係が成立す
る屈折力を有している◎これは、ポリゴンの触れ角補正
の目的tもつことはよく知られている。
ポリボッP面からの光はfθレレンを経てシリンドリカ
ルレンズCY2に入射する。このとき、fθレレンで発
生するサジタル縁曲の湾曲収羨蓋をΔSとし、シリンド
リカルレンズCY2の慣結識培率をMとすると、ドラム
上■サジタルは面υ湾曲収差量ΔsFi近似的に次のよ
うに表わされる。
ルレンズCY2に入射する。このとき、fθレレンで発
生するサジタル縁曲の湾曲収羨蓋をΔSとし、シリンド
リカルレンズCY2の慣結識培率をMとすると、ドラム
上■サジタルは面υ湾曲収差量ΔsFi近似的に次のよ
うに表わされる。
ΔS = M2ΔS+ΔSθ
ここでΔSθ はCT4に入射する角度にもつはら依存
する址でらυ、入射角が大になるとΔSθも大となる。
する址でらυ、入射角が大になるとΔSθも大となる。
上記0式の右辺第1rJ4を小にするにはM2を小にす
ればよいが、これはシリンドリカルレンズCY2をドラ
ム面りに近づけることを意味する〇しかし、向えば画歇
形成法として亀子複写式の方法を用いた場合は粉体等に
よるシリンドリカルレンズCY2の汚れ防止を考慮する
8狡がある等、光学設訂以外Oi!!因が入ってくる。
ればよいが、これはシリンドリカルレンズCY2をドラ
ム面りに近づけることを意味する〇しかし、向えば画歇
形成法として亀子複写式の方法を用いた場合は粉体等に
よるシリンドリカルレンズCY2の汚れ防止を考慮する
8狡がある等、光学設訂以外Oi!!因が入ってくる。
また、石辺第2項を小にするには、ポリゴンPとfθレ
レンυ間隔をあけ、fθレレンをテレセントリックな形
で使用すればよいが、fθレレンが大きくなってしまう
という欠点を生じる。
レンυ間隔をあけ、fθレレンをテレセントリックな形
で使用すればよいが、fθレレンが大きくなってしまう
という欠点を生じる。
これらのことを勘案してポリゴン−fθレレン、シリン
ドリカルレンズCY2および感光体thlDの間隔が足
ゆられる。
ドリカルレンズCY2および感光体thlDの間隔が足
ゆられる。
また、メリジオナル面の掌面湾曲は、シリンドリカルレ
ンズCY2がトロイダル面を含むものであっても、サジ
タル面程の影響はない。従ってメリジオナル面Fifθ
レンズによって基本的に支配されるが、サジタル面は、
fθレレン*nとしてはメリジオナル面よシ思くとも、
シリンドリカルレンズCY2と■組合ぜによって補正す
ることが可能である◎ 球面収差、コマ収差は、レーザービーム定食光学系では
Fナンバーは50以上と暗いために−紋にはそれ一問題
にはならない@ 光学性能として見た場合、残るの框歪曲収差である。f
Uレレンが1枚玉Q場合、メリジオナル潅面と全曲収差
を共に少なくするQが困難なことはよく知られている口 この発明においては、fθレレンはメリジオナル派面0
鮪曲が岐小となるように設計し、そυときに残る歪曲収
差はシリンドリカルレンズCY2の少なくとも1面を非
球面化することで補正したものである。こ■非球面は、
加工法の点からシリンドリカル面あるいはトロイダル面
ではなく、光−回転対称面を非球面化するととKよって
尋人することが望ましい。
ンズCY2がトロイダル面を含むものであっても、サジ
タル面程の影響はない。従ってメリジオナル面Fifθ
レンズによって基本的に支配されるが、サジタル面は、
fθレレン*nとしてはメリジオナル面よシ思くとも、
シリンドリカルレンズCY2と■組合ぜによって補正す
ることが可能である◎ 球面収差、コマ収差は、レーザービーム定食光学系では
Fナンバーは50以上と暗いために−紋にはそれ一問題
にはならない@ 光学性能として見た場合、残るの框歪曲収差である。f
Uレレンが1枚玉Q場合、メリジオナル潅面と全曲収差
を共に少なくするQが困難なことはよく知られている口 この発明においては、fθレレンはメリジオナル派面0
鮪曲が岐小となるように設計し、そυときに残る歪曲収
差はシリンドリカルレンズCY2の少なくとも1面を非
球面化することで補正したものである。こ■非球面は、
加工法の点からシリンドリカル面あるいはトロイダル面
ではなく、光−回転対称面を非球面化するととKよって
尋人することが望ましい。
更に
0、05 (t/fθ<0.5
fe:fθレレンの焦点距離
t:非球面レンズと走立面との距離
を満足することが望ましい。
下限Fi歪曲曲状を補正するため■非球面O球面からυ
ズレが大きくなシすざると、加工も困難となシ、1象面
湾曲にも影響が出てくるために設けられた。上限は前述
υM’がサジタル鍔面湾曲を小さくするために動らぐ限
界を示すとともに、この非球面の加工糾とがあまシきび
しく散水されない限界を示している口 上記の非球面はl11tllIC限られるものではない
。シリンドリカルレンズCY2の両面を非球面とする場
合たけでなく、CY2全2會枚とし、或はシリンドリカ
ルレンズCY2とは別に非球面レンズを押入する@会も
めシうる0第21!!!Jはその列?示す0 ftjレンズはその特性上、止の歪曲収差を持つことが
多くこれt補止するため、また、広画絢における正から
負へD尚医位曲収差の補正のためにも非球面形状は以下
Q東洋を満足することが直ましい。
ズレが大きくなシすざると、加工も困難となシ、1象面
湾曲にも影響が出てくるために設けられた。上限は前述
υM’がサジタル鍔面湾曲を小さくするために動らぐ限
界を示すとともに、この非球面の加工糾とがあまシきび
しく散水されない限界を示している口 上記の非球面はl11tllIC限られるものではない
。シリンドリカルレンズCY2の両面を非球面とする場
合たけでなく、CY2全2會枚とし、或はシリンドリカ
ルレンズCY2とは別に非球面レンズを押入する@会も
めシうる0第21!!!Jはその列?示す0 ftjレンズはその特性上、止の歪曲収差を持つことが
多くこれt補止するため、また、広画絢における正から
負へD尚医位曲収差の補正のためにも非球面形状は以下
Q東洋を満足することが直ましい。
ΣΔAi (φi)−↓ΔXJ (φJ)〉0たたし
涼1:物体側面S1 の非球面変位黛涼コニ潅側曲S
J′り非球面変位に φl・φコニ岐大画角元弥か非球面と叉点する点の元軸
からυ尚さ く夷抛列) 以下、実施しiによってこの発明υ幼果をに体的に示す
ロ ア a3(ポリゴン−70,0 8−290,407185n=1.749679−12
2.5165 217.0 *10 2f55 5.On=1.5
206511 ω 53mm*印
はシリンドリカル面 レーザー菅出射ビーム匝(J、 7 mmλ=6328
A 11曲を次のように非球面化する。
J′り非球面変位に φl・φコニ岐大画角元弥か非球面と叉点する点の元軸
からυ尚さ く夷抛列) 以下、実施しiによってこの発明υ幼果をに体的に示す
ロ ア a3(ポリゴン−70,0 8−290,407185n=1.749679−12
2.5165 217.0 *10 2f55 5.On=1.5
206511 ω 53mm*印
はシリンドリカル面 レーザー菅出射ビーム匝(J、 7 mmλ=6328
A 11曲を次のように非球面化する。
非球面係数
A、=−0,48X I O−’
A6=+〇、66 X l O−”
A、 =−0,584X 10−15
A、。= 0.398810−”
A、2= 0.113 X 10−231(冨0
ポリゴン回転角とドラムスポット位置
実Nil的2
7 oo(ポリゴンnu770.08−380
.Oao 11=IJ90129−100.46
217i) *10 252 5.0 11=1.49
01211 ω 53D 91T!]非球arrhh h=−o、1l11DI
+非球面係数 A、=−o、4sX1o−7P4= 4.0A6=
U、66XlO−1’ P4= 6.0A8=−
〇、70XlO”’ P、= 8.0AI、=
0.65810−20p、o= 10.t)A、2−
0.165X10−25)’、2=12.0(発明の効
果) この発明O定食光学系は、上dピの構成を有するので、
特別の補正部材を!2ぜず、極めて簡略な構成によって
振曲状座を補正することが可能となった口則れ補正Qた
め、シリンドリカルレンズCY2を挿入する光学系では
、CYZ自体による歪曲収陛の発生もあるが、この発明
ではそれも含めて1面に非球面を導入することで補正が
可能となった。
.Oao 11=IJ90129−100.46
217i) *10 252 5.0 11=1.49
01211 ω 53D 91T!]非球arrhh h=−o、1l11DI
+非球面係数 A、=−o、4sX1o−7P4= 4.0A6=
U、66XlO−1’ P4= 6.0A8=−
〇、70XlO”’ P、= 8.0AI、=
0.65810−20p、o= 10.t)A、2−
0.165X10−25)’、2=12.0(発明の効
果) この発明O定食光学系は、上dピの構成を有するので、
特別の補正部材を!2ぜず、極めて簡略な構成によって
振曲状座を補正することが可能となった口則れ補正Qた
め、シリンドリカルレンズCY2を挿入する光学系では
、CYZ自体による歪曲収陛の発生もあるが、この発明
ではそれも含めて1面に非球面を導入することで補正が
可能となった。
上記実施列では、結像レンズとしてfU特性に!するも
のとしたが、sinθ特性r有するレンズによる歪m収
にも全<lWJ徐に補正することが可能である。
のとしたが、sinθ特性r有するレンズによる歪m収
にも全<lWJ徐に補正することが可能である。
また、fdレレンとして尋レンズを用いた実施列をあけ
たが、v1数枚レンズ系を用い、広画角とすると、歪曲
収差は高次収差によって正から負へと画角が大となるに
従って変化することが知られている。しかし、このよう
な高次歪曲収差も適当な非球面形状を選ぶことによって
補正可能である。
たが、v1数枚レンズ系を用い、広画角とすると、歪曲
収差は高次収差によって正から負へと画角が大となるに
従って変化することが知られている。しかし、このよう
な高次歪曲収差も適当な非球面形状を選ぶことによって
補正可能である。
梃に、fθレレンは回転対称形としたが、一部アナモフ
インク表面を用いたものでも同様に歪曲収差の補正が可
能である。
インク表面を用いたものでも同様に歪曲収差の補正が可
能である。
なお、実施列としてシリンドリカルレンズを含む光学系
について説明したが、シリンドリカルレンズやトロイダ
ルレンズを有しない光学系にもこ■発明を実施すること
が出来る◎
について説明したが、シリンドリカルレンズやトロイダ
ルレンズを有しない光学系にもこ■発明を実施すること
が出来る◎
第1図はこの発明り足食光学系の1実施的の光学配置図
、第2図は池の実施列の光学配置υ部分図であるO L:レーザー BE:ビームエキスパンダC−Yニジリ
ントリカルレンズ P:ボリコ゛ンL):恣元ドラム
、第2図は池の実施列の光学配置υ部分図であるO L:レーザー BE:ビームエキスパンダC−Yニジリ
ントリカルレンズ P:ボリコ゛ンL):恣元ドラム
Claims (1)
- 光源であるレーザー、該レーザーの出射光を偏向走査す
る偏向装置、該偏向装置の出射光を走査面上に集束させ
る結像素子を有する走査光学系において、前記結像素子
の後方に走査方向断面で非球面をなす光学素子を配置し
たことを特徴とする走査光学系
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59208345A JPS6187123A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 走査光学系 |
US07/097,297 US4802721A (en) | 1984-10-05 | 1987-09-14 | Scanning optical system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59208345A JPS6187123A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 走査光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6187123A true JPS6187123A (ja) | 1986-05-02 |
JPH0349407B2 JPH0349407B2 (ja) | 1991-07-29 |
Family
ID=16554735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59208345A Granted JPS6187123A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 走査光学系 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4802721A (ja) |
JP (1) | JPS6187123A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01231015A (ja) * | 1988-03-11 | 1989-09-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 光学走査装置 |
US6603500B2 (en) | 2000-09-13 | 2003-08-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus with aspherically-shaped surface in main scanning direction |
JP2007501446A (ja) * | 2003-05-13 | 2007-01-25 | スクラム テクノロジーズ インコーポレイテッド | ディスプレイパネル用精密光学系 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01237513A (ja) * | 1987-05-13 | 1989-09-22 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 光ビーム偏向走査装置 |
US5134511A (en) * | 1989-12-08 | 1992-07-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical unit for use in laser beam printer or the like |
US5196957A (en) * | 1990-03-20 | 1993-03-23 | Olive Tree Technology, Inc. | Laser scanner with post-facet lens system |
US5247383A (en) * | 1990-03-20 | 1993-09-21 | Olive Tree Technology, Inc. | Scanner with a post facet lens system |
US5063292A (en) * | 1990-04-27 | 1991-11-05 | Xerox Corporation | Optical scanner with reduced end of scan wobble having an even number of beam reflections |
JP3252708B2 (ja) * | 1995-05-31 | 2002-02-04 | キヤノン株式会社 | 光学素子及びそれを用いた走査光学装置 |
KR102496906B1 (ko) * | 2016-05-06 | 2023-02-08 | 가부시키가이샤 니콘 | 빔 주사 장치 및 묘화 장치 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5515131A (en) * | 1978-07-18 | 1980-02-02 | Canon Inc | Scanning optical system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54143661A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-09 | Canon Inc | Recording optical system |
US4379612A (en) * | 1979-09-04 | 1983-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical system having a fall-down correcting function |
JPS57144501A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-07 | Canon Inc | Scan optical system applied with moisture-resistant process |
JPS5893021A (ja) * | 1981-11-28 | 1983-06-02 | Ricoh Co Ltd | 偏向面の倒れ補正効果を有する2群構成fθレンズ |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59208345A patent/JPS6187123A/ja active Granted
-
1987
- 1987-09-14 US US07/097,297 patent/US4802721A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5515131A (en) * | 1978-07-18 | 1980-02-02 | Canon Inc | Scanning optical system |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01231015A (ja) * | 1988-03-11 | 1989-09-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 光学走査装置 |
US6603500B2 (en) | 2000-09-13 | 2003-08-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus with aspherically-shaped surface in main scanning direction |
JP2007501446A (ja) * | 2003-05-13 | 2007-01-25 | スクラム テクノロジーズ インコーポレイテッド | ディスプレイパネル用精密光学系 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0349407B2 (ja) | 1991-07-29 |
US4802721A (en) | 1989-02-07 |
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