JPS62255915A - 光走査装置に用いる集束レンズ - Google Patents

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】 「産業上の利用分野」 本発明は光走査装置に用いる集束レンズに係り、特に変
調されたビームを走査する偏向器と記録媒体間に介在さ
せるｆθレンズ、面倒れ補正レンズその他の各種集束レ
ンズに関する。

「従来の技術」 従来より例えば第２図に示す如く、ビーム発振器ｌより
発振された、入力情報に応じて変調されたレーザビーム
をコリメートレンズ２等を通して主走査方向に平行な線
状集束光として回転多面鏡その他の偏向器３に入射させ
、該偏向器３の回転により所定角度偏向反射されながら
ｆＯレンズ４で等速蓮動に変換させた後、面倒れ補正レ
ンズ６により前記偏向器３の偏向面３ａの副走査方向の
面倒れを補正して被記録媒体５の母線上に入力情報に対
応した光ドツトパターンを結像走査させる光走査装置は
既に公知である。

「発明が解決しようとする問題点」 そして前記面倒れ補正レンズ８には一般に主走査方向に
直線状に延、没するシリンドリカルレンズを用いている
が、このようなシリンドリカルレンズを用いるレンズ長
手方向両端側の、該レンズに剥めに入射するビームに対
しては、該レンズの実効的曲率学径が小さくなり、焦点
距離の短いレンズとして作用する為に、第３図（Ａ）の
一点鎖線で示すように主走査方向に直交する方向（以下
副走査方向という）の像面が湾曲するという問題が発生
する。

かかる欠点を解消する為に、前記シリンドリカルレンズ
を長手方向（主走査方向）に沿ってｆθレンズへ側の入
射面が西になるように僅かに曲げを′ｊ−えたトーリッ
クレンズを用いる°１νにより、第３図（Ｂｏ）の一点
鎖線に示すように、前記副走査方向の像面湾曲が矯正さ
れ、僅かに波形状になるも被記録面とほぼ合致させる・
バが出来る。

−・力、近年前記偏向器３の画角を拡げ、偏向面３ｄか
ら被記録媒体５母線までの焦点距離を短くし、装置全体
の小型化を図る試みがなされているが、このように焦点
距離が小さくなるに連れ、第３図（Ｂ）の一点鎖線に示
すように、前記波形形状が増幅され、像面湾曲が再度発
生するという問題を有す。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、面倒れ補１ｒ：
、レンズとして適用した場合は、前記偏向器３の画角を
拡げ、焦点距離を短かくしつつも前記像面湾曲が発生す
る事がなく、又ｆＯレンズとして適用した場合は収差補
正が可能な、光走査装置に用いる集束レンズを提供する
事にある。

「発明の概要」 本発明はかかる技術的課題を達成する為に、偏向器３と
被記録媒体５間に介在させた面倒れ補正レンズ６やｆθ
レンズ４のビーム入射側切断形状が、主走査方向におけ
る中央位置とその両側位置で夫々曲率半径を異ならせた
事を必須構成要件とする技術手段を提案する。

このようなレンズは一般にはプラスチックレンズで形成
された、ビーム入射側を主走査方向に沿って凸に湾曲さ
せたシリンドリカルレンズ、トロイダルレンズ等のトー
リックレンズに適用される。

又、前記切断形状の切断方向は主走査方向又は副走査方
向のいずれでもよく、第１Ａ図に示すように、前記切断
形状が副走査方向に沿って切断された切断形状の場合は
、その曲率半径Ｒが主走査方向の中央位置Ｒｅよりその
両側に進むに連れ徐々に大になり、そしてその途中に変
移点Ｒｈで逆に徐々に小になるように設定するのがよく
、 又第１８図に示すように、前記切断形状が主走査方向に
沿って切断された切断形状の場合は、その曲率半径Ｒが
主走査方向の中央位置Ｒｃ’　よりその両側Ｒｔ’　に
進むに連れ徐々に小になるように設定するのがよいが、 後者の場合はプラスチック成型型を用いて成型出来ず、
熱変形により成型しなければならない為に、ｊｉ″Ｌ産
には不向きであり、一方面者の方は成型型で成型Ｍ　ｆ
Ｅである為に、量産に適し実用的である。

そしてこのようなレンズの断面構成を、前述したＩ・−
リックレンズに適用する１１（により、該トーリックレ
ンズ自体にも像面湾曲矯正及び収差補正の機能を有する
為、より一層後記する効果を円滑に達成し得る。

「実施例」 以下、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する
。ただしこの実施例に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がな
い限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨で
はなく、巾なる説明例に過ぎない。

先ず面倒れ補正レンズ６に本発明を適用した光走査装置
の具体的構成を第２図に基づいて説明するに、偏向器３
には外接円の直径が４０ｍｍで、その偏向面３ａが六面
体であるポリゴンミラーを用い。

その反射幅を適宜選択してｆＯレンズに入射される画角
が略８０”になるように設定している。

ｆθレンズ４は凹レンズと凸レンズの組み合わせからな
る２枚構成のレンズ系を用いている。

面倒れ補正レンズ６にはビーム入射側を主走査方向に沿
って僅かに凸（例えば曲率半径Ｒを約７４０ｍｍ）に湾
曲させ、その肉厚を約８ｍｍ、主走査方向の延設長さを
約２１０Ｈに設定したトーリックレンズ６０を用い、副
走査方向の切断断面のビーム入射側の曲率゛ト径Ｒを、
第１Ａ図に示すように、その曲−Ｈ’ｆ−Ｐ￥Ｒが主走
査方向の中央位置Ｒｅよりその両側に１止むに連れ徐々
に大になり、そしてその途中に変移点Ｒｈで逆に徐々に
小になるように設定している。例えば中央位ｉＲｃにお
ける曲率半径Ｒを１５．９ｒＡｍ、該中央位置Ｒｅより
略７０ｍｍ隔てた変移点Ｒｈ位置における曲率半径Ｒを
１８．２ｍｍｔこ夫々設定している。

そして偏向面３ａから被記録媒体５母線までの距離を約
２２０ｍｍ　、及び該ＥＪ　！ａ　ｈでの光軸−ににお
けるビーム直径が約ｌＯＯ用ｍ程度になるよう設定して
いる。

かかる実施例において曲率半径Ｒを同一に設定した前記
と同様なトーリックレンズ６１を比較例として用い、被
記録媒体５１ＴＩ線」―における副走査方向におけるｇ
ｌ湾曲度合を調べた所１本実施例においては第３図（Ｃ
）に一点鉛線で承すように、僅かに波形状になるもその
誤差は最大略Ｓｐｍ以内に収まり、被記録面とほぼ合致
させる・トが出来る。

−・方比較例においては第３図（Ｂ）の一点Ｘ線に示す
ように、大きな波形形状となり、約２０〜３０％程度ビ
ーム直径が変化する。

尚、本実施例においては、前記のようなｌ−−リックレ
ンズ６０を面倒れ補正レンズ６に適用したが、ｆＯレン
ズにも適用する事が出来る。

即ち現状ではｆθレンズの収差誤差を極力少なくする為
に、複数のレンズの組み合わせから構成しているが、前
記トーリックレンズ８０は副走査方向の収差誤差にも効
果を有する為に、これをｆθレンズとして適用する事に
より、単−又は少枚数のレンズでｆＯレンズが構成出来
１部品点数の削減と製造の容易化が図れる。

「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、本発明に係゛るレン
ズ構成を面倒れ補正レンズとして適用した場合は、前記
偏向器の画角を拡げ、焦点距離を短かくしつつも前記像
面湾曲が発生する事がない光走査装置を提供出来、 又ｆθレンズとして適用した場合は単−又は少枚数のレ
ンズでｆＯレンズを構成しつつも収差補正を行う事が出
来、これにより部品点数の削減と製造の容易化が達成さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図は、本発明の実施例に係るトーリ
クレンズの断面形状を示す説明図、第２図は本発明が適
用される光走査装置を示す概略図、第３図（Ａ）（Ｂ）
　（Ｂ’）　（Ｃ）は夫々従来例と本発明の実施例にお
けるビーム径の像面湾曲度合いを示すグラフ図である。 第１Ａ図 第１Ｂズ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）変調されたビームを走査する偏向器と被記録媒体間
   に介在させる各種集束レンズにおいて、該集束レンズの
   ビーム入射側切断形状が、主走査方向における中央位置
   とその両側位置で夫々曲率半径を異ならせた事を特徴と
   する集束レンズ ２）前記集束レンズが、ビーム入射側を主走査方向に沿
   って凸に湾曲させたトーリックレンズである特許請求の
   範囲第１項記載の集束レンズ ３）前記切断形状が副走査方向に沿って切断された切断
   形状であり、その曲率半径が主走査方向の中央位置より
   その両側に進むに連れ徐々に大になり、そしてその途中
   に変移点で逆に徐々に小になるように設定した特許請求
   の範囲第２項記載の集束レンズ ４）前記切断形状が主走査方向に沿って切断された切断
   形状であり、その曲率半径が主走査方向の中央位置より
   その両側に進むに連れ徐々に小になるように設定した特
   許請求の範囲第１項記載の集束レンズ ５）前記集束レンズが面倒れ補正レンズ又はｆθレンズ
   である特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか
   １項記載の集束レンズ ６）前記集束レンズがプラスチックレンズである特許請
   求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項記載の集
   束レンズ