JPS63210818A - Recorder - Google Patents

Recorder

Info

Publication number
JPS63210818A
JPS63210818A JP4293187A JP4293187A JPS63210818A JP S63210818 A JPS63210818 A JP S63210818A JP 4293187 A JP4293187 A JP 4293187A JP 4293187 A JP4293187 A JP 4293187A JP S63210818 A JPS63210818 A JP S63210818A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
light
curvature
light exit
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4293187A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Muneo Tokita
宗雄 時田
Jiro Nagata
永田 二郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4293187A priority Critical patent/JPS63210818A/en
Priority to US07/160,010 priority patent/US4866459A/en
Priority to DE3806169A priority patent/DE3806169A1/en
Publication of JPS63210818A publication Critical patent/JPS63210818A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To reduce the size and cost of a device by forming the light incident face and exit face of a 2nd lens respectively to aspherical shapes and setting the distance between the light exit face and image plane of the 2nd ftheta lens at f/22-f/3 when the focal length of the ftheta lens system is designated as f. CONSTITUTION:The light incident face 124a and light exit face 124b of the 2nd ftheta lens 124 are respectively formed to the aspherical shapes. The distance (d) from the light exit face 124b of the 2nd ftheta lens 124 to a photosensitive drum 54 which is the image plane is set in a d=f/22-f/3 range when the combined focal length of the 1st and 2nd ftheta lenses 102, 124 is designated as f. The ftheta lens characteristics are thus satisfied even at a wide scanning angle of about + or -45 deg. and the optical path from a deflection scanning means to a recording medium is shortened. The size and cost of the device are thereby reduced and the correction of the curvature of the image plane created by the luminous flux within the section orthogonal with the plane of polarization is permitted.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、例えばレーザープリンタ等の記録装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a recording device such as a laser printer.

(従来の技術) 例えばレーザープリンタにおいては、第21図に示すよ
うに、レーザー発生器(図示しない。)により発生され
たレーザービームLが回転多面鏡2により偏向走査され
、この偏向走査されたレーザービームLが第1のfθレ
ンズ4、第1のミラー6、第2のミラー8、第2のfθ
レンズ10を順次繰て感光体ドラム12上に導かれる。
(Prior Art) For example, in a laser printer, as shown in FIG. 21, a laser beam L generated by a laser generator (not shown) is deflected and scanned by a rotating polygon mirror 2, and the deflected and scanned laser Beam L is first fθ lens 4, first mirror 6, second mirror 8, second fθ
The lenses 10 are sequentially guided onto the photosensitive drum 12.

これにより予め帯電チャージャ14により帯電された感
光体ドラム12が露光され、静電潜像が形成される。な
お、図中、16は現像装置、18は転写チャージャ、2
0は定着装置、22は排紙トレイ、24はクリーニング
装置、26は除電ランプ、°28は給紙カセット、30
は手差し給紙ガイドである。
As a result, the photoreceptor drum 12, which has been charged in advance by the charger 14, is exposed to light, and an electrostatic latent image is formed. In the figure, 16 is a developing device, 18 is a transfer charger, 2
0 is a fixing device, 22 is a paper output tray, 24 is a cleaning device, 26 is a static elimination lamp, 28 is a paper feed cassette, 30
is the manual paper feed guide.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来の第1のfθレンズ4は球面レンズ
であり、第2のfθレンズ10は光入射面と光射出面の
いずれか一方が円弧を回転させてできるトーリック而と
されたトーリックレンズであるため、fθレンズ特性を
満足することができる回転多面鏡2の走査角は最大±3
0度程度である。したがって、回転多面鏡2から感光体
ドラム12までの光路が比較的長くなり、これにより装
置の大型化および高価格化を惹起するという問題があっ
た。しかも、このような構成においては、第2のfθレ
ンズの光射出面を像面に近付けるにしたがってレンズの
厚さが厚くなり設計上支障を来たし、離し過ぎると偏光
面と直交する断面内での光束によって作られる像面の湾
曲を十分に補正することができない。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the conventional first fθ lens 4 is a spherical lens, and the second fθ lens 10 has either a light entrance surface or a light exit surface that rotates an arc. Since it is a toric lens, the scanning angle of the rotating polygon mirror 2 that can satisfy the fθ lens characteristics is ±3 at maximum.
It is about 0 degrees. Therefore, the optical path from the rotating polygon mirror 2 to the photosensitive drum 12 becomes relatively long, which poses a problem in that the device becomes larger and more expensive. Moreover, in such a configuration, the closer the light exit surface of the second fθ lens is to the image plane, the thicker the lens becomes, which poses a problem in design. It is not possible to sufficiently correct the curvature of the field created by the light beam.

本発明は前記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、装置の小型化および低価格化が図れ
、しかも、設計上の支障を来たすことなく偏光面と直交
する断面内の光束によって作られる像面の湾曲を十分に
補正することができるようにした記録装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to reduce the size and cost of the device, and to reduce the luminous flux within a cross section perpendicular to the plane of polarization without causing any problems in design. The object of the present invention is to provide a recording device that can sufficiently correct the curvature of the image plane created by the above.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、前記問題点を解決するために、情報に応じて
変調された光を発生する光発生手段と、この光発生手段
により発生された光を偏向走査する偏向走査手段と、こ
の偏向走査手段により偏向走査された光を記録媒体上に
結像するfθレンズ系とを具備し、このfθレンズ系は
、上記偏向走査され上記記録媒体上に導かれる光の光路
上に上記偏向走査手段側から順に配置された第1および
第2のレンズを有し、この第2のレンズの光入射面およ
び光射出面をそれぞれ、偏光面内のレンズ面形状が円で
ない非球面形状とし、かつ、上記fθレンズ系の焦点距
離をfとしたとき、上記第2のfθレンズの光射出面と
像面との距離をf/22〜f/3としたことを′特徴と
するものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a light generation means for generating light modulated according to information, and a method for generating light generated by the light generation means. The fθ lens system includes a deflection scanning means for deflecting and scanning the deflected light, and an fθ lens system for forming an image on a recording medium of the light deflected and scanned by the deflection scanning means, and the fθ lens system is configured to perform the deflection scanning and the recording. A first lens and a second lens are arranged in order from the deflection scanning means side on the optical path of the light guided onto the medium, and the light entrance surface and the light exit surface of the second lens are arranged within the polarization plane, respectively. When the lens surface shape of is an aspherical shape other than a circle, and the focal length of the fθ lens system is f, the distance between the light exit surface of the second fθ lens and the image plane is f/22 to f/ 3.

(作用) ±45°程度の広い走査角に対してもfθレンズ特性を
満足させ、偏光走査手段から記録媒体に至る光路を短く
する。
(Function) The fθ lens characteristics are satisfied even for a wide scanning angle of approximately ±45°, and the optical path from the polarization scanning means to the recording medium is shortened.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2図は本発明に係る記録装置としてのレーザープリン
タを示すものであり、この図中52は筐体である。この
筺体52内の中央部には矢印方向に回転される感光体ド
ラム(記録媒体)54が設けられ、この感光体ドラム5
4の下方には露光装置56が設けられている。この露光
装置56は、画像情報に基づいて感光体ドラム54上の
所定部位を露光するもので、この露光部位から感光体ド
ラム54の回転方向に沿って順に、現像装置58、転写
ローラ60、除電ランプ62、および帯電チャージャ6
4が配置されている。また、筺体52の底部には着脱0
在な給紙カセット66が、筺体52内の上部には定着装
置68が、それぞれ設けられている。給紙カセット66
内の用紙pは、まず、給紙ローラ70によって給出され
、その後アライニングローラ72によって整位される。
FIG. 2 shows a laser printer as a recording device according to the present invention, and numeral 52 in this figure is a housing. A photosensitive drum (recording medium) 54 that is rotated in the direction of the arrow is provided in the center of the housing 52.
An exposure device 56 is provided below 4. The exposure device 56 exposes a predetermined portion on the photoreceptor drum 54 based on image information, and sequentially from this exposed portion along the rotational direction of the photoreceptor drum 54, the developing device 58, the transfer roller 60, the static eliminator, etc. lamp 62 and charger 6
4 is placed. In addition, the bottom of the housing 52 has a removable
A paper feed cassette 66 and a fixing device 68 are provided at the upper part of the housing 52, respectively. Paper cassette 66
The paper p inside is first fed by a paper feed roller 70, and then aligned by an aligning roller 72.

ついで、この整位された用紙pは、感光体ドラム54と
転写ローラ60との間の転写部および定着装置68を順
次通過して一対の排紙ローラ74へ送られ、この排紙ロ
ーラ74によって筺体52上部の排紙トレイ76上に排
紙される。なお、78は給紙カセット66と排紙トレイ
76との間に配置された制御装置である。
Next, the aligned paper p passes through the transfer section between the photosensitive drum 54 and the transfer roller 60 and the fixing device 68 in order, and is sent to a pair of paper ejection rollers 74 . The paper is discharged onto a paper discharge tray 76 at the top of the housing 52. Note that 78 is a control device disposed between the paper feed cassette 66 and the paper discharge tray 76.

しかして、画像形成時には、先ず、感光体ドラム54の
表面が帯電チャージャ64によって一様に帯電される。
When forming an image, the surface of the photosensitive drum 54 is first uniformly charged by the charger 64.

ついで、この帯電された感光体ドラム54が露光装置5
6によって露光走査される。
Next, this charged photoreceptor drum 54 is transferred to the exposure device 5.
Exposure scanning is performed by 6.

これにより静電潜像が感光体ドラム54」二に形成され
る。ついで、現像装置58によってこの静電潜像に現像
剤が供給され、これにより静電潜像が顕像化され、現像
剤像が形成される。ついで、この現像剤像は転写部にお
いて転写ローラ60によって用紙p上に転写される。こ
の用紙p上に転写された現像剤像は定性装置68によっ
て用紙p上に定着され、その後排紙ローラ74によって
排紙トレイ76上に排紙される。一方、現像剤像が用紙
p上に転写された後の感光体ドラム54の表面は除電ラ
ンプ62によって除電され、次のサイクルのために準備
される。
As a result, an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor drum 54''. Next, a developer is supplied to this electrostatic latent image by the developing device 58, whereby the electrostatic latent image is visualized and a developer image is formed. Next, this developer image is transferred onto the paper p by a transfer roller 60 in a transfer section. The developer image transferred onto the paper p is fixed onto the paper p by a qualitative device 68, and then ejected onto a paper ejection tray 76 by a paper ejection roller 74. On the other hand, after the developer image has been transferred onto the paper p, the surface of the photosensitive drum 54 is neutralized by the static eliminating lamp 62, and is prepared for the next cycle.

第3図および第4図に示すように、上記筺体52の底部
には穴80が設けられ、この穴80を介して上記露光装
置56の着脱が行われる。この露光装置56のケース゛
82の両側面にはそれぞれL字状の満84が設けられ、
また、これら以外の一側面に四部86が設けられている
。一方、筺体52には、上記溝84と係合する一対のビ
ン88および」−2凹部86に嵌合する凸部90が設け
られている。露光装置56を筐体52に取付ける際には
、上記ビン88に満84を合せて筺体52のド部から露
光装置56を挿入し、その後水平方向にスライドさせ、
ビン88が満84の端に位置したところで筺体52の凸
部90とケース82の凹部86とが嵌合する。これによ
り露光装置56は上下方向および回転方向に対しての移
動が規制され、感光体ドラム54に対して位置決めされ
る。
As shown in FIGS. 3 and 4, a hole 80 is provided at the bottom of the housing 52, and the exposure device 56 is attached and detached through this hole 80. L-shaped holes 84 are provided on both sides of the case 82 of the exposure device 56.
Additionally, four portions 86 are provided on one side other than these. On the other hand, the housing 52 is provided with a pair of pins 88 that engage with the grooves 84 and a convex portion 90 that fits into the "-2" recess 86. When attaching the exposure device 56 to the housing 52, insert the exposure device 56 from the corner of the housing 52 by aligning the bin 84 with the bin 88, and then slide it horizontally.
When the bottle 88 is located at the end of the full length 84, the convex portion 90 of the housing 52 and the concave portion 86 of the case 82 fit together. As a result, the exposure device 56 is restricted from moving vertically and in the rotational direction, and is positioned relative to the photoreceptor drum 54.

露光装置56はこの位置決めされた状態でねじ92によ
って筺体52に固定される。これにより、露光装置56
は独立的に着脱することができ、また、ねじ92を外し
た状態でも定位置で保持されるので、組立性が良いとと
もに、位置出し、2!ll整が不要である。
The exposure device 56 is fixed to the housing 52 with screws 92 in this positioned state. As a result, the exposure device 56
can be attached and detached independently, and is held in place even when the screws 92 are removed, making it easy to assemble, positioning, and 2! No adjustment is required.

第5図および第6図に示すように、露光装置56のケー
ス82の上面にはレーザーユニット94が設けられてい
る。このレーザーユニット94には半導体レーザー96
およびコリメータレンズ98が一体的にセットされてい
る。この半導体レーザー96は画像情報に応じて変調さ
れたレーザービームLを発生するもので、この発生され
たレーザービームLはコリメータレンズ98によって平
行化される。また、このレーザーユニット94は半導体
レーザー96から発せられたレーザービームLの光軸(
すなわちコレメートレンズ98により平行化されたレー
ザービームLの光軸)を回転軸心として回転目([に取
付けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, a laser unit 94 is provided on the upper surface of the case 82 of the exposure device 56. As shown in FIGS. This laser unit 94 includes a semiconductor laser 96.
and a collimator lens 98 are integrally set. This semiconductor laser 96 generates a laser beam L modulated according to image information, and this generated laser beam L is collimated by a collimator lens 98. Further, this laser unit 94 has an optical axis (
That is, the optical axis of the laser beam L collimated by the collimating lens 98) is the rotation axis.

さらに、レーザーユニット94は、半導体レーザー96
から発せられたレーザービームLの光軸が後述する回転
多面鏡100と第1のfθレンズ102との間の光走査
面に略垂直になるように、ケース82に取付けられてい
る。
Further, the laser unit 94 includes a semiconductor laser 96
It is attached to the case 82 so that the optical axis of the laser beam L emitted from the mirror is substantially perpendicular to the optical scanning plane between the rotating polygon mirror 100 and the first fθ lens 102, which will be described later.

第5図に示すように、ケース82の内部にはプリズムユ
ニット104が設けられている。このプリズムユニット
104は2個の三角プリズム106を有しており、これ
ら三角プリズム106は、その頂角が同じ向きとなるよ
うに、その両端がそれぞれ1個の板ばね108によって
保持部材110に保持されてい名。そして、コリメータ
レンズ98によって平行化されたレーザービームLは、
この2個の三角プリズム106によって感光体ドラム5
4上で適当なスポットサイズになるように断面形状の一
方向のみ縮小され、同時に、略直角方向に偏向される。
As shown in FIG. 5, a prism unit 104 is provided inside the case 82. This prism unit 104 has two triangular prisms 106, and both ends of these triangular prisms 106 are held by a holding member 110 by one leaf spring 108, respectively, so that their apex angles are in the same direction. Been name. The laser beam L collimated by the collimator lens 98 is
These two triangular prisms 106 allow the photosensitive drum 5 to
4, the cross-sectional shape is reduced in only one direction so as to have an appropriate spot size, and at the same time, it is deflected in a substantially perpendicular direction.

また、この保持部材110はケースに設けられた穴11
2に回転自在に嵌合されているとともにねじ114によ
って所望の位置で固定されている。したがって、このね
じ114によって保持部材110の回転位置を微:A整
することで、三角プリズム106からの射出光を所望の
方向に微調整することができる。
Further, this holding member 110 is attached to a hole 11 provided in the case.
2, and is fixed at a desired position by screws 114. Therefore, by finely adjusting the rotational position of the holding member 110 using this screw 114, the light emitted from the triangular prism 106 can be finely adjusted in a desired direction.

第6図に示すように、ケース82の内部には偏向走査装
置(偏向走査手段)116が設けられている。この偏向
走査装置116は、モータ118を有し、このモータ1
18はケース82の上壁部に取付けられている。このモ
ータ118のシャフト120は下方へ傾斜して突出して
おり、このシャフト120には回転多面鏡100が取付
けられている。この回転多面鏡100は、三角プリズム
106.106により偏向されたレーザービームLを感
光体ドラム54上の記録領域に対応する幅だけ偏向走査
するものである。ここで、回転多面鏡100は、±45
°程度の広角走査が行なえるように、側面に6個の反射
面122を有する六角柱状のものが用いられている。
As shown in FIG. 6, a deflection scanning device (deflection scanning means) 116 is provided inside the case 82. This deflection scanning device 116 has a motor 118, and this motor 1
18 is attached to the upper wall of the case 82. A shaft 120 of this motor 118 projects downwardly, and a rotating polygon mirror 100 is attached to this shaft 120. This rotating polygon mirror 100 deflects and scans the laser beam L deflected by the triangular prisms 106 and 106 by a width corresponding to the recording area on the photosensitive drum 54. Here, the rotating polygon mirror 100 is ±45
A hexagonal columnar structure having six reflective surfaces 122 on its side surfaces is used so that wide-angle scanning of about .degree. can be performed.

すなわち、回転多面鏡100から感光体ドラム54まで
の距離は、第21図に示す従来装置が261 amであ
るのみ対し、258io+である。また、従来装置はA
4サイズ用であるので、210m+11の幅の被走査部
を焦点距1vf−215■のfθレンズで走査すると、
θ−(1/2 ) X (210/f)(rad ) 
−(1/2 ) X (210/215 )X (18
0/π)−±28″で済み、回転多面鏡としては側面に
8個の反射面を有する八角柱状のものが用いられている
が、本実施例の装置はA4サイズ用であるので仔効焦点
距離fを略同−の209io+とじ、297a+a+の
幅の被走査部を走査するとしてθ〜(1/2 ) X 
(297/209 )X (180/π)−±41°の
画角が必要となる。
That is, the distance from the rotating polygon mirror 100 to the photosensitive drum 54 is 258 io+, whereas it is only 261 am in the conventional device shown in FIG. In addition, the conventional device
Since it is for 4 sizes, if a scanned area with a width of 210m + 11 is scanned with an fθ lens with a focal length of 1vf - 215cm,
θ-(1/2) X (210/f)(rad)
-(1/2)X (210/215)X (18
0/π) - ±28", and an octagonal prism-shaped rotating polygon mirror with eight reflective surfaces on the side is used, but since the device in this example is for A4 size, it is not effective. Assuming that the focal length f is approximately the same as 209io+ and a scanned area with a width of 297a+a+ is to be scanned, θ~(1/2)X
An angle of view of (297/209)X (180/π)−±41° is required.

このため、六角柱状のものが用いられている。For this reason, a hexagonal column is used.

また、上記ケース82内には第1と第2のfθレンズ1
02,124からなるfθレンズ系126および第1と
第2のミラー128.130が設けられている。第2の
fθレンズ124は上部に設けられ、第2のミラー13
0はモータ118の近傍に配置されている。上記回転多
面鏡100によって偏向走査されたレーザービームLは
、第1のfθレンズ102を通過後、第1と第2のミラ
ー128.130で順次反射されされる。
Also, inside the case 82 are first and second fθ lenses 1.
An f-theta lens system 126 consisting of 02, 124 and first and second mirrors 128, 130 are provided. The second fθ lens 124 is provided at the top, and the second fθ lens 124
0 is located near the motor 118. The laser beam L deflected and scanned by the rotating polygon mirror 100 passes through the first fθ lens 102 and is sequentially reflected by the first and second mirrors 128 and 130.

第2のミラー130で反射されたレーザービームLは、
回転多面鏡100と第1のfθレンズ102との間を通
過し、さらに第2のfθレンズ124を通過した後、感
光体ドラム54」二で集光されかつ感光体ドラム54の
幅方向(主走査方向)に走査される。ここで、第1のf
θレンズ102の幅は、仔効走査角がたとえば±40°
となるように設定されている。第1のfθレンズ102
が1F、の屈折率を自゛することから、第2のfθレン
ズ84の幅は、自゛効走査角がたとえば±32°となる
ように設定されている。第2のfθレンズ124の一端
側には第3のミラー132が設けられ(第4図参照)、
この第3のミラー132は、走査角+ 32’以上のレ
ーザービームLがモータ118のシャフト120と直交
する方向に反射されその一部のレーザービームLが光電
変換索子134で検出されるように、配置されている。
The laser beam L reflected by the second mirror 130 is
After passing between the rotating polygon mirror 100 and the first fθ lens 102 and further passing through the second fθ lens 124, the light is focused on the photoreceptor drum 54'2 and is directed in the width direction (main direction) of the photoreceptor drum 54. scan direction). Here, the first f
The width of the θ lens 102 is such that the effective scanning angle is, for example, ±40°.
It is set so that First fθ lens 102
Since the lens has a refractive index of 1F, the width of the second fθ lens 84 is set so that the effective scanning angle is, for example, ±32°. A third mirror 132 is provided on one end side of the second fθ lens 124 (see FIG. 4),
This third mirror 132 is configured such that a laser beam L having a scanning angle of +32' or more is reflected in a direction perpendicular to the shaft 120 of the motor 118, and a part of the laser beam L is detected by a photoelectric converter 134. , is located.

光電変換索子134は記録開始位置を制御するための信
号を得るものである。
The photoelectric conversion probe 134 obtains a signal for controlling the recording start position.

上記第1および第2のfθレンズ102゜124のそれ
ぞれの光入射面102a、124aおよび光射出面10
2b、124bはそれぞれ非球面形状に形成されている
The light entrance surfaces 102a, 124a and the light exit surface 10 of the first and second fθ lenses 102° 124, respectively.
2b and 124b are each formed into an aspherical shape.

すなわち、第1図に示すように、第1のfθレンズ10
2は、光入射面102aが凹面、光射出面102bが凸
面であって、正の屈折力ををするレンズである。第2の
fθレンズ124は、光入射面124aおよび光射出面
124bのいずれも光軸部分124alが凹面、その両
側部分124a2が凸面であって、少なくとも光軸」二
では負の屈折力を有するレンズである。
That is, as shown in FIG.
Reference numeral 2 is a lens having a positive refractive power, with a light entrance surface 102a being a concave surface and a light exit surface 102b being a convex surface. The second fθ lens 124 is a lens having a concave optical axis portion 124al and convex portions 124a2 on both sides of the optical axis portion 124al of both the light entrance surface 124a and the light exit surface 124b, and which has negative refractive power at least on the optical axis “2”. It is.

ここで、第1および第2のfθレンズ102゜124の
それぞれの光入射面102a、124aおよび光射出面
102b、124bはそれぞれ、三次元座標において、
偏向面をy−z平面、光軸を2軸とすると、y−z平面
にでのレンズ面の高さ2と距離yとの関係式 %式% 但し、RDは曲率半径、AD、AE、AF。
Here, the light entrance surfaces 102a, 124a and the light exit surfaces 102b, 124b of the first and second fθ lenses 102° 124 respectively have the following three-dimensional coordinates:
If the deflection surface is the y-z plane and the optical axis is the two axes, then the relationship between the height 2 of the lens surface and the distance y on the y-z plane is % Formula % However, RD is the radius of curvature, AD, AE, A.F.

AGはそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数
で、1ADl+1AEl+1AFl+・・・≠0である
AG are 4th, 6th, 8th, and 10th aspheric coefficients, respectively, and are 1ADl+1AEl+1AFl+...≠0.

そして、第1のfθレンズ102は、光入射面102a
の曲率を1/lRD+l、光射出面102bの曲率を1
 / l RD2 1とすると、の関係が成立つように
なっている。なお、レンズ面が物体側(半導体レーザー
96側)に対して凹の時RDは負である。
The first fθ lens 102 has a light entrance surface 102a.
The curvature of is 1/lRD+l, and the curvature of the light exit surface 102b is 1
/ l RD2 When 1, the following relationship holds true. Note that when the lens surface is concave with respect to the object side (semiconductor laser 96 side), RD is negative.

また、第2のfθレンズ124は、光入射面124aの
曲率を1/  1RD31  、光射出面124bの曲
率を1/  1RDal  とすると、RL)41(L
13 の関係が成立つようになっている。
Further, the second fθ lens 124 has a curvature of 1/1RD31 of the light entrance surface 124a and a curvature of 1/1RDal of the light exit surface 124b, then RL
13 relationships are established.

さらに、第1のfθレンズ]02の光入射面102aお
よび光射出面102b、第2のfθレンズ124の光入
射面124aは、上記の関係式で表わされる曲線2を光
軸(2軸)のまわりに回転させた形状に形成されている
Furthermore, the light entrance surface 102a and the light exit surface 102b of the first fθ lens]02, and the light entrance surface 124a of the second fθ lens 124 are arranged so that the curve 2 expressed by the above relational expression is aligned with the optical axis (two axes). It is formed in a rotated shape.

また、第2のfθレンズ124の光射出面124bは、
上記の関係式で表わされる曲線2をy軸に平行でかつ光
軸(z 軸)上のレンズ面からZ−CVXの距離にある
直線を回転軸として回転して得られるトーリック面に形
成されている。
Furthermore, the light exit surface 124b of the second fθ lens 124 is
It is formed into a toric surface obtained by rotating curve 2 expressed by the above relational expression about a straight line parallel to the y-axis and at a distance of Z-CVX from the lens surface on the optical axis (z-axis) as the rotation axis. There is.

ここで、AD、AE、AF、AGの範囲は、レンズの最
大半径をAPとすると、 l AD l < 100/(AP)’ 、   I 
AE l < 100ハ^P)6゜l AFI < 1
00バΔP)8.   ! AG l < too/(
AP)’の範囲にある。この範囲は、次数に対し係数が
大きすぎないようにし、レンズがあまり不格好な形状に
ならない範囲である。
Here, the ranges of AD, AE, AF, and AG are: l AD l <100/(AP)', I
AE l < 100ha^P)6゜l AFI < 1
00barΔP)8. ! AG l < too/(
AP)' range. This range is a range in which the coefficient is not too large for the order and the lens does not have an ungainly shape.

なお、上記トーリック面を表わす方程式は、第7図にお
いて、曲線2と光軸(2軸)との交点をz−0、回転軸
の位置をz−1/cvxとすれば、上記の曲線2を表わ
す式と、 x2+ (1/cvx −ZL ) 2− (1/cv
x −z)とから、 1/cvx  −(1/CVX  −Zl  )  2
+x2となる。また、曲線2は、y−z平面内すなわち
ビーム偏向面内にあるが、感光体ドラム54からの迷光
等を考慮する場合、y−z平面から少しずらしても良い
In addition, the equation representing the above-mentioned toric surface is the above-mentioned curve 2, assuming that the intersection point of curve 2 and the optical axis (two axes) is z-0 and the position of the rotation axis is z-1/cvx in FIG. and x2+ (1/cvx -ZL) 2- (1/cv
x −z) and 1/cvx −(1/CVX −Zl) 2
+x2. Further, although the curve 2 is within the yz plane, that is, within the beam deflection plane, it may be slightly shifted from the yz plane if stray light from the photoreceptor drum 54 is taken into consideration.

また、第1のfθレンズ102の光入射面102aと、
回転多面鏡100でのレーザービームLの反射点との距
離ノは、第1および第2のfθレンズ102.124を
組合せた焦点距離をfとすると1.ff−f/15〜f
/3の範囲に設定されている。例えばこの距離ノは30
aunであり、また、f=209+amとすると、この
場合、i/f−30/209 17である。
Further, a light entrance surface 102a of the first fθ lens 102,
The distance from the reflection point of the laser beam L on the rotating polygon mirror 100 is 1.5, where f is the combined focal length of the first and second fθ lenses 102 and 124. ff-f/15-f
/3 range. For example, this distance is 30
aun, and if f=209+am, then i/f-30/20917 in this case.

また、第1のfθレンズ102は、そのfθ特性の歪率
(y−fθ)/y  [yは像面でのビーム位置]が1
0%以内となるように設定されている。
In addition, the first fθ lens 102 has a distortion factor (y−fθ)/y [y is the beam position on the image plane] of its fθ characteristic of 1.
It is set to be within 0%.

また、第2のfθレンズ124の光射出面124bから
像面(感光体ドラム54)までの距離dは、第1および
第2のfθレンズ102゜124を組合せた焦点距離を
fとすると、d−f/22〜f/3の範囲に設定されて
いる。例えばこの距離dは30Il111であり、また
、f−209+amとすると、この場合、d/ f −
30/209−1/7となる。
Further, the distance d from the light exit surface 124b of the second fθ lens 124 to the image plane (photoreceptor drum 54) is d if the combined focal length of the first and second fθ lenses 102°124 is f. - It is set in the range of f/22 to f/3. For example, if this distance d is 30Il111 and f-209+am, then in this case d/f-
30/209-1/7.

また、第2のfθレンズ124は、偏向面内の光束によ
って作られる像面湾曲の修正量が0〜30I1m程度と
なるように設定されている。
Further, the second fθ lens 124 is set so that the amount of correction of the field curvature created by the light beam within the deflection plane is approximately 0 to 30I1m.

」二記第1および第2のfθレンズ102゜124はた
とえばアクリル等のプラスチック材で短冊形状に形成さ
れている。また、第2のfθレンズ124は、第8図〜
第11図に示すように、相対向する2面の周縁部を除く
部分(使用部)140を光軸に沿う方向に凹ませた断面
凹状に形成されている。そして、この使用部140に光
入射面124aおよび光射出面124bが形成され、そ
の周縁部が補強部142となっている。また、光入射面
124aおよび光射出面124bが形成されていない面
には断面凹状に肉取りした肉取り部144が形成されて
いる。
The first and second f-theta lenses 102 and 124 are made of a plastic material such as acrylic and have a rectangular shape. Further, the second fθ lens 124 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 11, a portion (used portion) 140 excluding the peripheral edge portions of two opposing surfaces is formed to have a concave cross-section in a direction along the optical axis. A light entrance surface 124a and a light exit surface 124b are formed in this use portion 140, and the peripheral portion thereof serves as a reinforcing portion 142. Furthermore, a thinned portion 144 having a concave cross section is formed on the surface where the light entrance surface 124a and the light exit surface 124b are not formed.

以上の構成によれば、以下の作用効果を得ることができ
る。
According to the above configuration, the following effects can be obtained.

(1) 第1および第2のfθレンズ102゜124の
それぞれの光入射面102a、124aおよび光射出面
102b、124bを非球面形状としたので、±45°
程度の広い走査角に対してfθ特性を満足することがで
きるとともに像面湾曲を補正することができる。これに
より、装置の小型化および低価格化が図れる。
(1) Since the light entrance surfaces 102a, 124a and the light exit surfaces 102b, 124b of the first and second fθ lenses 102°124 are aspherical, ±45°
The fθ characteristic can be satisfied for a relatively wide scanning angle, and the curvature of field can be corrected. This allows the device to be made smaller and less expensive.

すなわち、半導体レーザー96の変調は通常時間に比例
して行われる。一方、回転多面鏡100は一定の角速度
で回転する。この回転多面鏡100に平行化されたレー
ザービームLが入射した場合を無限遠の物点と考えると
、物点の高さは、回転多面鏡100の入射角θに対して
Lanθに比例する。しかしながら、反射されたレーザ
ービームLは第1および第2のfθレンズ102.・1
24によって歪曲され、入射角θに比例した像高yが得
られる。この像1′jIYはy−fθ(rad)で表わ
される。ここで、fが焦点距離としてでなく、比例係数
として一定となるような非球面に第1および第2のfθ
レンズが形成されている。したがって、広い走査角に対
しても十分なfθ特性を満足することができる。
That is, the modulation of the semiconductor laser 96 is normally performed in proportion to time. On the other hand, the rotating polygon mirror 100 rotates at a constant angular velocity. If the case where the collimated laser beam L is incident on the rotating polygon mirror 100 is considered as an object point at infinity, the height of the object point is proportional to Lan θ with respect to the incident angle θ of the rotating polygon mirror 100. However, the reflected laser beam L is transmitted through the first and second fθ lenses 102.・1
24, and an image height y proportional to the incident angle θ is obtained. This image 1'jIY is expressed as y-fθ (rad). Here, the first and second fθ are applied to an aspheric surface such that f is constant not as a focal length but as a proportionality coefficient.
A lens is formed. Therefore, sufficient fθ characteristics can be satisfied even for a wide scanning angle.

この場合、第1のfθレンズ102は、光入射面102
aが凹面、光射出面102bが凸面であって、正の屈折
力を有する非球面レンズであり、第12図に示すような
ンθ特性を示し、また像面湾曲も生じる。しかしながら
、第2のfθレンズ124は、光入射面124aおよび
光射出面124bのいずれも光軸部分124alが凹面
、その両側部分124a2が凸面であって、光軸上では
員の屈折力を白゛する非球面レンズであるため、光軸部
分では負の屈折力を自゛するが、光軸から離れるにした
がって一旦正の屈折力を釘することになる。したがって
、第1のfθレンズ102のfθ特性とy−z平面内の
光束によって作られる像面の湾曲を補正することができ
る。すなわち、第1のfθレンズ102の屈折力が正の
時、第2のfθレンズ124の屈折力が負となるので、
ペッツバール曲率を可及的に0に近似することができ、
これにより±45度程度の広い走査角に対してもfθ特
性を満足することができるとともにy−z平面内の光束
によって作られる像面の湾曲を防止することができる。
In this case, the first fθ lens 102 has a light entrance surface 102
The lens a is a concave surface, and the light exit surface 102b is a convex surface, which is an aspherical lens having positive refractive power, exhibits a θ characteristic as shown in FIG. 12, and also produces curvature of field. However, in the second fθ lens 124, the optical axis portion 124al of both the light entrance surface 124a and the light exit surface 124b is concave, and both side portions 124a2 thereof are convex, and the refractive power of the member is white on the optical axis. Since it is an aspherical lens, it has negative refractive power along the optical axis, but as it moves away from the optical axis, it temporarily loses positive refractive power. Therefore, the curvature of the image plane created by the fθ characteristic of the first fθ lens 102 and the light beam in the yz plane can be corrected. That is, when the refractive power of the first fθ lens 102 is positive, the refractive power of the second fθ lens 124 is negative.
The Petzval curvature can be approximated to 0 as much as possible,
As a result, it is possible to satisfy fθ characteristics even for a wide scanning angle of about ±45 degrees, and it is also possible to prevent curvature of the image plane caused by the light beam in the yz plane.

したがって、レーザービームLを広い走査角で走査する
ことができるので、回転多面鏡100から感光体ドラム
54に至る光路を短くすることができ、これにより装置
の小型化が図れる。また、Y  Z平面上において平行
レーザービームLを感光体ドラム54上に集光させるこ
とができるので、解像力を向上させることができる。
Therefore, since the laser beam L can be scanned over a wide scanning angle, the optical path from the rotating polygon mirror 100 to the photosensitive drum 54 can be shortened, thereby making it possible to downsize the apparatus. Further, since the parallel laser beam L can be focused on the photosensitive drum 54 on the YZ plane, the resolution can be improved.

また、第2のfθレンズ124の光射出面124aをト
ーリック面としたので、y−z平面上における像面湾曲
補正とは別個に、x−z平面と直交する断面内の光束に
よって作られる像面の湾曲すなわちX軸方向(副走査方
向)への面倒れを補正することができる。すなわち、工
作精度等により回転多面鏡100の反射面122が傾い
ていても、レーザービームLをy−z平面上で集光させ
ることができる。すなわち、副走査方向における面倒れ
補正像面を、y−z平面上における平行レーザービーム
の焦点すなわち像面と一致させることができる。
In addition, since the light exit surface 124a of the second fθ lens 124 is a toric surface, the image created by the light beam in the cross section perpendicular to the xz plane can be corrected separately from the field curvature correction on the yz plane. Curvature of the surface, that is, surface tilt in the X-axis direction (sub-scanning direction) can be corrected. That is, even if the reflecting surface 122 of the rotating polygon mirror 100 is tilted due to machining accuracy or the like, the laser beam L can be focused on the yz plane. That is, the surface tilt correction image plane in the sub-scanning direction can be made to coincide with the focal point of the parallel laser beam on the yz plane, that is, the image plane.

なお、回転多面鏡100の回転に伴って反射面122で
の反射点も、たとえば2■程度移動するが、この反射点
の移動は入射レーザービームLの光軸に沿っているので
、反射が入射に対して直角である場合は、瞳の移動とし
て取扱うことができ、像の位置には影響しないと考えら
れる。しかしながら、入射レーザービームLの径に対応
した焦点深度は面倒れ補正光学系として必要である。こ
こで、焦点深度は、トーリック面であるところの第2と
直のfθレンズ124の光射出面124bをできるだけ
像側すなわち感光体ドラム54に近付けた方が縦倍率が
小さくなるので、深くなり、面倒れ補正に対して有利と
なる。焦点深度としては、例えばビーム径±2.5mm
程度が要求される。
Note that as the rotating polygon mirror 100 rotates, the reflection point on the reflection surface 122 also moves, for example, by about 2 cm, but since this movement of the reflection point is along the optical axis of the incident laser beam L, the reflection is If it is perpendicular to the pupil, it can be treated as a movement of the pupil, and it is considered that the position of the image is not affected. However, the depth of focus corresponding to the diameter of the incident laser beam L is required for the surface tilt correction optical system. Here, the depth of focus becomes deeper when the light exit surface 124b of the second fθ lens 124, which is a toric surface, is brought as close to the image side, that is, as close as possible to the photoreceptor drum 54, because the vertical magnification becomes smaller. This is advantageous for surface tilt correction. The depth of focus is, for example, beam diameter ±2.5 mm.
degree is required.

(2) 第1のfθレンズ102の光入射面102aお
よび光射出面102bを非球面形状とし、第1のfθレ
ンズ102の光入射面102aと回転多面鏡100の反
射面122でのレーザービームLの反射点との距Ml!
をノーf/15〜f/3としたので、回転多面鏡100
と第1のfθレンズ102との間を、第2のミラー13
0で反射したレーザービームLが回転多面鏡100と第
1のfθレンズ102との間を通過できるような間隔と
することができる。
(2) The light entrance surface 102a and the light exit surface 102b of the first f.theta. Distance Ml from the reflection point of
Since it is set to no f/15 to f/3, the rotating polygon mirror 100
and the first fθ lens 102, the second mirror 13
The interval can be set such that the laser beam L reflected at 0 can pass between the rotating polygon mirror 100 and the first fθ lens 102.

すなわち、I −i / 15−14 (am)とする
と、回転多面鏡100の外端と第1のfθレンズ102
の光入射面102aとの間が2■となり、これ以下()
<1/15)では第2のミラー130で反射されたレー
ザービームLを通過させることができなくなる。逆に、
ノを大きくとると、第1のfθレンズ102が第1のミ
ラー128に当たってしまい、しかも、第1および第2
のfθレンズ102,124を長くかつ厚くしなければ
ならないため、レンズ累月が多く必要かつ成形時間も多
くかかり、コスト高となる。このような設計上の理由か
ら、ノは最大f /151 < f /15)が望まし
い。
That is, if I-i/15-14 (am), the outer end of the rotating polygon mirror 100 and the first fθ lens 102
and the light incident surface 102a is 2■, less than this ()
<1/15), the laser beam L reflected by the second mirror 130 cannot pass through. vice versa,
If the fθ lens 102 is made large, the first fθ lens 102 will hit the first mirror 128, and
Since the f.theta. lenses 102 and 124 must be made long and thick, a large number of lenses are required and a large amount of molding time is required, resulting in high costs. For such design reasons, it is desirable that f/151<f/15) be the maximum.

また、第1のfθレンズ102は、そのfθ特件の歪率
(y−fθ)/y  [yは像面でのビーム位置]が1
0%以内となるようにしたので、第2のfθレンズ12
4での歪みと偏向面内における光束によって作られる像
面の湾曲との両方を大きく補正することができる。
In addition, the first fθ lens 102 has a distortion rate (y−fθ)/y [y is the beam position on the image plane] of its fθ special characteristic of 1.
Since it was made to be within 0%, the second fθ lens 12
Both the distortion at 4 and the curvature of the field created by the light beam within the deflection plane can be largely corrected.

すなわち、第1のfθレンズ102は第2のfθレンズ
124と組合せて本来の性能を発揮するが、歪みに関し
ては第1のfθレンズ102によってかなりのところま
で補正しておかなければ、第2のfθレンズで歪みと像
面湾曲との両方を大きく補正できない。したがって、第
1のfθレンズ102によって歪みをかなりのところま
で補正しておくことにより、第2のfθレンズ124を
主に像面湾曲の補正に用いることができる。ここで用い
られる第1のfθレンズ102の歪みは、たとえば第1
2図に示すように、最大で(y−fθ) /Y−8,7
/164−5.3%であった。
In other words, the first fθ lens 102 exhibits its original performance when combined with the second fθ lens 124, but unless the distortion is corrected to a considerable extent by the first fθ lens 102, the second fθ lens 124 Both distortion and field curvature cannot be significantly corrected with an fθ lens. Therefore, by correcting distortion to a considerable extent with the first fθ lens 102, the second fθ lens 124 can be used mainly for correcting field curvature. The distortion of the first fθ lens 102 used here is, for example, the first
As shown in Figure 2, the maximum is (y-fθ) /Y-8,7
/164-5.3%.

(3) 第2のfθレンズ124の光入射面124aお
よび光射出面124bを、y−z 、jli面上におけ
るレンズ面が1−記曲線2で表わされる形状となる非球
面形状とし、しかも、第2のfθレンズ124の光射出
面124bから感光体ドラム54までの距離dをd−f
/22〜f/3としたので、十分な面倒れ補正(偏向面
に直交する断面内の光束によって作られる像面の湾曲の
補正)が行なえるとともに設計上において支障を生じな
い。
(3) The light entrance surface 124a and the light exit surface 124b of the second fθ lens 124 have an aspherical shape such that the lens surface on the yz, jli plane has a shape represented by curve 2 in 1-, and The distance d from the light exit surface 124b of the second fθ lens 124 to the photosensitive drum 54 is d−f
/22 to f/3, sufficient surface tilt correction (correction of the curvature of the image plane created by the light beam in the cross section perpendicular to the deflection surface) can be performed and there is no problem in design.

すなわち、第2のfθレンズ124を感光体ドラム54
から離し過ぎると、モータ118に当たる等の支障が生
じる。また、トーリック面形状の光射出面の屈折力が弱
くなり、副走査方向(x −2平面に沿う方向)のビー
ム径が大きくなってしまう。さらに、d−f/3以上と
すると、十分な面倒れ補正が得られなくなる。逆に、d
を小さくするにつれてレンズの厚さを厚くする必要があ
り、製作上不利となる。たとえばd−f/22以下では
レンズの厚さが25a++a以上となる。従って、d−
f/22〜f/3とすることが設計上望ましい。
That is, the second fθ lens 124 is connected to the photoreceptor drum 54.
If it is too far away, problems such as hitting the motor 118 will occur. Furthermore, the refractive power of the toric surface-shaped light exit surface becomes weak, and the beam diameter in the sub-scanning direction (direction along the x-2 plane) becomes large. Furthermore, if it is df/3 or more, sufficient surface tilt correction cannot be obtained. On the contrary, d
As the lens size is made smaller, the thickness of the lens must be increased, which is disadvantageous in manufacturing. For example, when df/22 or less, the lens thickness becomes 25a++a or more. Therefore, d-
In terms of design, it is desirable to set it to f/22 to f/3.

また、第2のfθレンズ124は、偏向面内の光束によ
って作られる像面の湾曲の修正量が0〜30a++a程
度となるようにしたので、さらに十分な而倒れ補正を行
なうことができる。
Further, since the second fθ lens 124 is configured such that the amount of correction of the curvature of the field created by the light beam within the deflection plane is approximately 0 to 30a++a, it is possible to perform even more sufficient tilt correction.

すなわち、前述したように、第1のfθレンズ102で
はfθ特性を主としているので、像面湾曲を小さくでき
ない。このため、第2のfθレンズ124の像面湾曲修
正能力は比較的大きい必要がある。しかし、第2のfθ
レンズ124でfθ特性の補正を若干行ない、かつ、而
倒れ補正も行なっているので、かなり大きな修正量を?
!7たせることは困難であり、しかも、第1のfθレン
ズ102で像面湾曲を30IiII1以内にすることが
できる。したがって、第2のfθレンズ124のみの像
面湾曲の修正mは0〜30mm程度で良いことになる。
That is, as described above, since the first fθ lens 102 mainly has fθ characteristics, the curvature of field cannot be reduced. Therefore, the field curvature correction ability of the second fθ lens 124 needs to be relatively large. However, the second fθ
The lens 124 slightly corrects the fθ characteristic and also corrects the tilt, so the amount of correction is quite large.
! However, the first fθ lens 102 can reduce the field curvature to within 30IiII1. Therefore, the correction m of the field curvature of only the second fθ lens 124 may be about 0 to 30 mm.

ここで、第13図は第1のfθレンズ102のみの場合
の像面湾曲を示している。偏向面内の光束によって作ら
れる像面の湾曲は7II1m程度であるが、これは第2
のfθレンズ124で補正される。また、偏向面に直交
する断面内の光束によって作られる像面の湾曲(面倒れ
)は25II1m程度であるが、これは主に第2のfθ
レンズ124のトーリック面形状の光射出面124bで
補正される。
Here, FIG. 13 shows the curvature of field when only the first fθ lens 102 is used. The curvature of the field created by the light beam within the deflection plane is about 7II1m, which is
This is corrected by the fθ lens 124. In addition, the curvature (surface tilt) of the image plane created by the light beam in the cross section perpendicular to the deflection plane is about 25II1m, but this is mainly due to the second fθ
The light is corrected by the light exit surface 124b of the lens 124 having a toric surface shape.

(4) 第1および第2のfθレンズ102゜124は
、プラスチック材で非球面形状に成形したので、高精度
かつ安価に提供することができる。
(4) The first and second fθ lenses 102° 124 are made of plastic and molded into aspherical shapes, so they can be provided with high precision and at low cost.

すなわち、この第1および第のfθレンズ102.12
4における収差特性は、第14図〜第16図に示すよう
に、常温(25℃)においては、非常に良く補正されて
いる。主に、プラスチック材の屈折率の変化による温度
による変化でも一応使用範囲にある。
That is, the first and second fθ lenses 102.12
As shown in FIGS. 14 to 16, the aberration characteristics of lens No. 4 are very well corrected at room temperature (25° C.). Changes caused by temperature, mainly due to changes in the refractive index of plastic materials, are still within the usable range.

また、第1および第2のfθレンズ102゜124はと
もに短Ill形状に形成したので、専有体積が小さくな
り、これにより成形時間が短くなり、コストが下げられ
る。
In addition, since both the first and second fθ lenses 102° 124 are formed in a short Ill shape, the occupied volume is small, thereby shortening the molding time and reducing costs.

また、第2のfθレンズ124は、相対向する2面の周
縁部を除く部分(使用部)140を光軸に沿う方向に凹
ませた断面凹状に形成し、この使用部140に光入射面
124aおよび光射出面124bを形成したので、光入
射面124aおよび光射出面124bを個々に形成する
ことができ、精度を向ヒすることができる。
In addition, the second fθ lens 124 has a portion (used portion) 140 of the two opposing surfaces excluding the peripheral edge portions formed to have a concave cross section in the direction along the optical axis, and this used portion 140 has a light incident surface. Since the light entrance surface 124a and the light exit surface 124b are formed, the light entrance surface 124a and the light exit surface 124b can be formed individually, and accuracy can be improved.

さらに、光入射面124aおよび光射出面124bが形
成されていない面には断面凹状に肉取りした肉取り部1
44を形成したので、強度を低下させることなく成形時
間を短縮することができる。
Further, on the surface where the light entrance surface 124a and the light exit surface 124b are not formed, a thinned portion 1 having a concave cross section is formed.
44, the molding time can be shortened without reducing the strength.

すなわち、精密なプラスチックレンズの成形には通常1
■厚さ当たり1分かかる。したがって、レンズの厚さは
なるべく薄い方が精度、コストの点で有利である。しか
し、短にレンズを薄くするだけではレンズが反ってしま
う。また、レンズの使用部140は中央部のイ争か1o
+a+幅位の部分である。そこで、肉取り部144を設
けることにより、余分な成形を省き成形時間を短縮する
ことができ、しかも、強度の低−−1い。
In other words, precision plastic lens molding usually requires 1
■It takes 1 minute per thickness. Therefore, the thinner the lens is, the more advantageous it is in terms of accuracy and cost. However, simply making the lens thinner will cause it to warp. In addition, the lens usage part 140 is located at the central part.
This is the part about +a+width. Therefore, by providing the cut-out portion 144, unnecessary molding can be omitted and molding time can be shortened, and the strength can be reduced.

(5) 第2のミラー130で反射されたレーザービー
ムLが回転多面鏡100と第1のfθレンズ102との
間を通過するように第1および第2のミラー128,1
30を配置したので、従来のように第1のfθレンズ1
02と第1のミラー128との間を通過する場合(第2
1図に示す。)に比べ、回転多面鏡100と第1のミラ
ー128との距離が短くなり、光学系全体をコンパクト
にすることができる。
(5) The first and second mirrors 128, 1 are arranged so that the laser beam L reflected by the second mirror 130 passes between the rotating polygon mirror 100 and the first fθ lens 102.
30, the first fθ lens 1
02 and the first mirror 128 (the second
Shown in Figure 1. ), the distance between the rotating polygon mirror 100 and the first mirror 128 is shorter, and the entire optical system can be made more compact.

(6) 第2のミラー128を回転多面鏡100の近傍
に配置したので、第1のミラー128と回転多面鏡10
0との距離が短くなり、光学系全体の小型化が図れる。
(6) Since the second mirror 128 is placed near the rotating polygon mirror 100, the first mirror 128 and the rotating polygon mirror 10
The distance from zero is shortened, and the entire optical system can be made smaller.

しかも、モータ118をケース82の上壁部に取付け、
このモータ118のシャフト120に回転多面鏡100
を斜め下向きに取付けたので、第2のミラー130を回
転多面鏡100の近くに配置した場合に、モータ118
が邪魔にならない。
Moreover, the motor 118 is attached to the upper wall of the case 82,
A rotating polygon mirror 100 is attached to the shaft 120 of this motor 118.
Since the motor 118 is mounted diagonally downward, when the second mirror 130 is placed near the rotating polygon mirror 100, the motor 118
does not get in the way.

第17図は第2のfθレンズの変形例を示している。こ
の変形例における第2のfθレンズ152の光射出面1
52bはx−z平面に平行な面で切断したときに切断面
の曲率が一定、すなわち第18図に示すように距Myに
拘らず曲率が一定のトーリック而に形成されている。こ
のトーリック而の方程式は、 J−記の曲線2を表わす式と、 (z2−z) 2+x2−1/ cvx2とから、+A
Dy’  +^By6 +APy8 +AGylO+ 
・・・となる。なお、光入射面152aは、1−記第2
のfθレンズ124の光入射面124aと同じ構成であ
る。
FIG. 17 shows a modification of the second fθ lens. Light exit surface 1 of second fθ lens 152 in this modification
52b is formed into a toric shape whose cut surface has a constant curvature when cut along a plane parallel to the xz plane, that is, as shown in FIG. 18, the curvature is constant regardless of the distance My. This toric equation is +A from the equation representing curve 2 written in J- and (z2-z) 2+x2-1/ cvx2.
Dy' +^By6 +APy8 +AGylO+
...becomes... Note that the light incidence surface 152a is
It has the same configuration as the light entrance surface 124a of the fθ lens 124.

このような構成によれば、プラスチック成形用の雌型を
作るとき、特に、磨きの際に加工し易い。
According to such a configuration, processing is easy when making a female mold for plastic molding, especially when polishing.

第19図は第2のfθレンズの他の変形例を示している
。この変形例における第2のfθレンズ162は、光入
射面162aが凹面、光射出面162bが光軸部分16
2旧で凹面、その両側部分162b2で凸面であって、
光軸上では負の屈折力をaするレンズである。
FIG. 19 shows another modification of the second fθ lens. The second fθ lens 162 in this modification has a light entrance surface 162a as a concave surface, and a light exit surface 162b as the optical axis portion 162.
2 old is concave, and both side portions 162b2 are convex,
This lens has negative refractive power a on the optical axis.

ここで、第2のfθレンズ162の光入射面162aお
よび光射出面162bはそれぞれ、三次元座標において
、偏向面をy−z平面、光軸を2軸とすると、y−z平
面上でのレンズ而の高さ2と距myとの関係式 %式% 但し、RDは曲率半径、AD、AE、AP。
Here, the light entrance surface 162a and the light exit surface 162b of the second fθ lens 162 are respectively on the yz plane in three-dimensional coordinates, assuming that the deflection surface is the yz plane and the optical axis is the two axes. Relational expression between the height 2 of the lens and the distance my % Formula % However, RD is the radius of curvature, AD, AE, AP.

ACはそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数
で、1ADl+1AEl+IAFl+・・・≠0である
AC are 4th, 6th, 8th, and 10th aspheric coefficients, respectively, and are 1ADl+1AEl+IAFl+...≠0.

また、光入射面162aの曲率を 1/1RD31、光射出面162bの曲率を1/1RD
alとすると、 の関係が成立つようになっている。
Also, the curvature of the light entrance surface 162a is 1/1RD31, and the curvature of the light exit surface 162b is 1/1RD31.
When al, the following relationship holds true.

さらに、第2のfθレンズ162の光入射面162aは
、上記の式で表わされる曲線2をy軸に平行でかつ2軸
と交わる一定の回転軸を中心に回転させたときにできる
トーリック面に形成されている。
Furthermore, the light entrance surface 162a of the second fθ lens 162 is a toric surface formed when the curve 2 expressed by the above equation is rotated around a constant rotation axis that is parallel to the y-axis and intersects with the two axes. It is formed.

ここで、第20図に示すように、光射出面162bをト
ーリック面にした場合、副走査方向のビーム径は画角の
大きなところで小さくなる傾向があるが、光入射面16
2aをトーリック面にした場合、逆に、画角の大きなと
ころで大きくなる傾向がある。ビーム光量は画角が大き
い程減るので、感光体ドラム5:4での像の大きさを均
一にするには光入射面162aをトーリック面にした方
が良い。
Here, as shown in FIG. 20, when the light exit surface 162b is a toric surface, the beam diameter in the sub-scanning direction tends to become small at a large angle of view;
When 2a is a toric surface, on the contrary, it tends to become large at large angles of view. Since the amount of beam light decreases as the angle of view increases, it is better to make the light incident surface 162a a toric surface in order to make the size of the image uniform on the photoreceptor drum 5:4.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、±45°程度の広
い走査角に対してもfθレンズ特性を満足させ、偏向走
査手段から記録媒体に至る光路を短縮でき、これにより
装置の小型化および低41ti格化が図れ、しかも、設
計上の支障をきたすことなく偏向而と直交する断面内の
光束によって作られる像面の湾曲を補正することができ
る等の優れた効果を奏する。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the fθ lens characteristics can be satisfied even for a wide scanning angle of about ±45°, and the optical path from the deflection scanning means to the recording medium can be shortened. The device can be made smaller and have a lower 41ti, and it also has excellent effects such as being able to correct the curvature of the field created by the beam in the cross section perpendicular to the deflector without causing any design problems. play.

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

図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は露光装
置の光学系の構成を概略的に示す図、第2図はレーザー
プリンタを概略的に示す断面図、第3図は露光装置を示
す側面図、第4図は露光装置の取付は状態を示す横断平
面図、第5図はl/ −ザーユニットおよびプリズムユ
ニットを示す図、第6図は露光装置を示す縦断断面図、
第7図はレンズの形状を説明するための図、第8図は第
2のfθレンズを示す正面図、第9図は第8図に示すf
θレンズのA−A線に沿う断面図、第10図は第8図に
示すfθレンズのB−B線に沿う断面図、第11図は第
8図に示すfθレンズのC−C線に沿う断面図、第12
図は第1のfθレンズのfθ特性を示す図、第13図は
第1のfθレンズによる像面湾曲と走査角との関係を示
す図、第14図は第1のfθレンズのfθ特性を示す図
、第15図は偏向面内の光束によって作られる像面の湾
曲と走査角との関係を示す図、第16図は偏向而に直交
する断面内の光束によって作られる像面の湾曲と走査角
との関係を示す図、第17図は第2のfθレンズの変形
例を示す図、第18図は同変形例における第2のfθレ
ンズの形状を説明するための図、第19図は第2のfθ
レンズの他の変形例を示す図、第20図は走査角とスポ
ットサイズとの関係を示す図、第21図は従来例を示す
図である。 96・・・光発生手段(半導体レーザー)、116・・
・偏向走査手段(偏向走査装置)、54・・・記録媒体
(感光体ドラム)、102・・・第1のfθレンズ、1
24.152,162・・・第2のfθレンズ、124
a、152a、162a・・・光入射面、124b、1
52b、162b・・・光射出面、126・・・fθレ
ンズ系。 出願人代理人  弁理士 鈴江武彦 第1図 第3図 第4図 茅1のfθレンズ!=ヨるイ象を湾III(mm)第1
3図 4i″1面内の″に求によ・で作られり凋喧旨へ湾庄(
mm)偏l1FIfrl=dir交する断言的の光来l
二上77作5社る像面の湾庄(人身す尤のイ#Iぎ 2
分) 第18図 ・  E べ″JF:ン硅)K9
The drawings show one embodiment of the present invention; FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an optical system of an exposure device, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a laser printer, and FIG. 3 is an exposure device. FIG. 4 is a cross-sectional plan view showing how the exposure device is installed; FIG. 5 is a view showing the l/-zer unit and prism unit; FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the exposure device;
FIG. 7 is a diagram for explaining the shape of the lens, FIG. 8 is a front view showing the second fθ lens, and FIG. 9 is a diagram for explaining the shape of the lens.
10 is a sectional view of the θ lens taken along line A-A, FIG. 10 is a sectional view taken along line BB of the fθ lens shown in FIG. 8, and FIG. 11 is a sectional view taken along line C-C of the fθ lens shown in FIG. Cross-sectional view along, 12th
The figure shows the fθ characteristics of the first fθ lens, FIG. 13 shows the relationship between the curvature of field and the scanning angle due to the first fθ lens, and FIG. 14 shows the fθ characteristics of the first fθ lens. Figure 15 is a diagram showing the relationship between the curvature of the field created by the light flux in the deflection plane and the scanning angle, and Figure 16 shows the curvature of the field created by the light flux in the cross section perpendicular to the deflection plane. A diagram showing the relationship with the scanning angle, FIG. 17 is a diagram showing a modification of the second fθ lens, FIG. 18 is a diagram for explaining the shape of the second fθ lens in the modification, and FIG. 19 is the second fθ
FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the scanning angle and spot size, and FIG. 21 is a diagram showing a conventional example. 96...Light generating means (semiconductor laser), 116...
- Deflection scanning means (deflection scanning device), 54... Recording medium (photosensitive drum), 102... First fθ lens, 1
24.152,162...second fθ lens, 124
a, 152a, 162a...light incidence surface, 124b, 1
52b, 162b...light exit surface, 126...fθ lens system. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 3 Figure 4 Kaya 1 f-theta lens! = Waving Elephant Bay III (mm) 1st
3 Figure 4i ``Within 1 plane'' was created with a request and was sent to Wangsho (
mm) Partial l1 FIfrl = dir intersecting assertive light coming l
Futagami 77th work Five statues of Bay Sho
) Figure 18・E

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)情報に応じて変調された光を発生する光発生手段
と、この光発生手段により発生された光を偏向走査する
偏向走査手段と、この偏向走査手段により偏向走査され
た光を記録媒体上に結像するfθレンズ系とを具備し、
このfθレンズ系は、上記偏向走査され上記記録媒体上
に導かれる光の光路上に上記偏向走査手段側から順に配
置された第1および第2のレンズを有し、この第2のレ
ンズの光入射面および光射出面をそれぞれ、偏光面内の
レンズ面形状が円でない非球面形状とし、かつ、上記f
θレンズ系の焦点距離をfとしたとき、上記第2のfθ
レンズの光射出面と像面との距離をf/22〜f/3と
したことを特徴とする記録装置。
(1) A light generating means that generates light modulated according to information, a deflection scanning means that deflects and scans the light generated by the light generating means, and a recording medium that transmits the light deflected and scanned by the deflection scanning means. an fθ lens system that forms an image on the
This fθ lens system has a first and a second lens arranged in order from the deflection scanning means side on the optical path of the light deflected and guided onto the recording medium, and the light of the second lens is The entrance surface and the light exit surface each have a non-circular lens surface shape in the polarization plane, and the above f
When the focal length of the θ lens system is f, the second fθ
A recording device characterized in that the distance between the light exit surface of the lens and the image surface is f/22 to f/3.
(2)上記第2のfθレンズは、偏光面内の光束によっ
て作られる像面の湾曲の修正量が0〜30mmであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の記録装置。
(2) The recording apparatus according to claim 1, wherein the second fθ lens corrects the curvature of the field created by the light beam in the polarization plane by 0 to 30 mm.
JP4293187A 1987-02-27 1987-02-27 Recorder Pending JPS63210818A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4293187A JPS63210818A (en) 1987-02-27 1987-02-27 Recorder
US07/160,010 US4866459A (en) 1987-02-27 1988-02-24 Image scanner with a non-spherical fθ lens system
DE3806169A DE3806169A1 (en) 1987-02-27 1988-02-26 RECORDING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4293187A JPS63210818A (en) 1987-02-27 1987-02-27 Recorder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63210818A true JPS63210818A (en) 1988-09-01

Family

ID=12649760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4293187A Pending JPS63210818A (en) 1987-02-27 1987-02-27 Recorder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63210818A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5377038A (en) * 1990-12-29 1994-12-27 Canon Kabushiki Kaisha Scanning optical system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5377038A (en) * 1990-12-29 1994-12-27 Canon Kabushiki Kaisha Scanning optical system
US5581391A (en) * 1990-12-29 1996-12-03 Canon Kabushiki Kaisha Scanning optical system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6336482B2 (en)
JPH05346549A (en) Scanning optical device
US4866459A (en) Image scanner with a non-spherical fθ lens system
JP2502314B2 (en) Post-objective optical deflector
JPS6170522A (en) Scanner
JP3269159B2 (en) Laser scanning device and scanning lens
US6496293B2 (en) Optical scanning device, scanning optical system, optical scanning method and image forming apparatus
JPH08278459A (en) Optical scanner
JPH0713096A (en) Optical scanning device
JP3402010B2 (en) Optical scanning device
JPS63210818A (en) Recorder
JP2003107382A (en) Scanning optical system
JPS63210815A (en) Recorder
JPS63210817A (en) Recorder
JPS63210819A (en) Recorder
JP3393033B2 (en) Scanning optical system
JPS63210814A (en) Recorder
EP0694802A2 (en) Optical scanner
JP2786053B2 (en) Post objective scanning optical system
JPS63210816A (en) Recorder
JP2001264664A (en) Optical scanner
JP2966858B2 (en) Image forming device
JPH0786595B2 (en) Post-objective optical scanning device
JP2743176B2 (en) Optical scanning device
JPH112769A (en) Optical scanner