JPH08248345A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JPH08248345A JPH08248345A JP8014272A JP1427296A JPH08248345A JP H08248345 A JPH08248345 A JP H08248345A JP 8014272 A JP8014272 A JP 8014272A JP 1427296 A JP1427296 A JP 1427296A JP H08248345 A JPH08248345 A JP H08248345A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 80
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/129—Systems in which the scanning light beam is repeatedly reflected from the polygonal mirror
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Lenses (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源から一定の距離程離れた結像面に光ビー
ムを点像に走査したり、あるいは逆に原稿の画像を光学
的に読み取るための様々な機器に用いられ、特に高解像
走査を安定的に具現した光走査装置を提供する。 【解決手段】 この光走査装置は、平行ビームを出射す
る光源部、そのビームを副走査方向に集束するシリンダ
形のレンズ、ビームを主走査方向に偏向させる偏向器、
そして偏向されたビームを結像し感光ドラムに点像を形
成するように集束する結像用のトロイダルレンズを含
む。該結像用のトロイダルレンズは開口率が高くて偏向
器の鏡面の傾きに対する補償機能を有する。この装置
は、高解像で高速走査が可能であって、レーザプリンタ
などに利用することで、高画質と高速印刷を実現でき
る。
ムを点像に走査したり、あるいは逆に原稿の画像を光学
的に読み取るための様々な機器に用いられ、特に高解像
走査を安定的に具現した光走査装置を提供する。 【解決手段】 この光走査装置は、平行ビームを出射す
る光源部、そのビームを副走査方向に集束するシリンダ
形のレンズ、ビームを主走査方向に偏向させる偏向器、
そして偏向されたビームを結像し感光ドラムに点像を形
成するように集束する結像用のトロイダルレンズを含
む。該結像用のトロイダルレンズは開口率が高くて偏向
器の鏡面の傾きに対する補償機能を有する。この装置
は、高解像で高速走査が可能であって、レーザプリンタ
などに利用することで、高画質と高速印刷を実現でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源から一定の距
離程離れた結像面に光ビームを点像に走査したり、ある
いは逆に原稿の画像を光学的に読み取るための様々な光
学装置に用いられる光走査装置に関するものである。
離程離れた結像面に光ビームを点像に走査したり、ある
いは逆に原稿の画像を光学的に読み取るための様々な光
学装置に用いられる光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、レーザプリンタやファクシミリ
などに装着される光走査装置は、光源としての半導体レ
ーザ、偏向器としての回転多面鏡、そしてこの半導体レ
ーザと回転多面鏡との間および回転多面鏡と結像面（感
光ドラムの表面）との間にそれぞれ配置された複数のレ
ンズで構成される光学系からなる。このような光走査装
置については、走査される光ビームに対して主走査方向
と副走査方向とに分けて説明するのが一般的である。こ
こで主走査方向とは、走査される光ビームの光軸上の任
意の一点に直交する平面上での偏向による光ビームの移
動方向を意味し、副走査方向とは、主走査方向に直交す
る方向を意味する。また、光走査装置の光学系は便宜上
走査方向に応じた光学性能が主走査方向に対して特徴付
けられる第１光学系と、副走査方向に対して特徴付けら
れる第２光学系とに区分して説明することができる。す
なわち、第１光学系は、光源から放射される発散ビーム
を主走査方向に対して平行にし、この平行ビームを偏向
器（回転多面鏡）で偏向させた後、結像面に結像させる
機能を遂行するように設計された部分をいう。一方、第
２光学系は、光源から放射される発散ビームを副走査方
向に対して偏向器に集束させ、偏向器で偏向されるビー
ムを結像面に結像させる機能を遂行するように設計され
た部分をいう。
などに装着される光走査装置は、光源としての半導体レ
ーザ、偏向器としての回転多面鏡、そしてこの半導体レ
ーザと回転多面鏡との間および回転多面鏡と結像面（感
光ドラムの表面）との間にそれぞれ配置された複数のレ
ンズで構成される光学系からなる。このような光走査装
置については、走査される光ビームに対して主走査方向
と副走査方向とに分けて説明するのが一般的である。こ
こで主走査方向とは、走査される光ビームの光軸上の任
意の一点に直交する平面上での偏向による光ビームの移
動方向を意味し、副走査方向とは、主走査方向に直交す
る方向を意味する。また、光走査装置の光学系は便宜上
走査方向に応じた光学性能が主走査方向に対して特徴付
けられる第１光学系と、副走査方向に対して特徴付けら
れる第２光学系とに区分して説明することができる。す
なわち、第１光学系は、光源から放射される発散ビーム
を主走査方向に対して平行にし、この平行ビームを偏向
器（回転多面鏡）で偏向させた後、結像面に結像させる
機能を遂行するように設計された部分をいう。一方、第
２光学系は、光源から放射される発散ビームを副走査方
向に対して偏向器に集束させ、偏向器で偏向されるビー
ムを結像面に結像させる機能を遂行するように設計され
た部分をいう。
【０００３】光走査装置の高解像の走査を具現するため
には、偏向器として回転多面鏡が回転する時、その鏡面
が副走査方向に対して傾くことにより生ずる走査線ピッ
チエラーを抑える手段が考慮されなければならない。し
たがって、副走査方向に対する鏡の傾きを補償する方法
が求められるが、一般には光ビームを偏向器の鏡面に副
走査方向に集束させ、主走査方向には平行にする光学系
を設計する一方、結像用の光学系が副走査方向に偏向器
と結像面とを共役関係にあるようにする。
には、偏向器として回転多面鏡が回転する時、その鏡面
が副走査方向に対して傾くことにより生ずる走査線ピッ
チエラーを抑える手段が考慮されなければならない。し
たがって、副走査方向に対する鏡の傾きを補償する方法
が求められるが、一般には光ビームを偏向器の鏡面に副
走査方向に集束させ、主走査方向には平行にする光学系
を設計する一方、結像用の光学系が副走査方向に偏向器
と結像面とを共役関係にあるようにする。
【０００４】例えば、米国特許３，７５０，１８９号に
おいて結像用の光学系はビーム平行手段とビーム集束手
段とからなる。すなわち、偏向器に集束された後、反射
され発散されるビームを平行にし、これをさらに集束し
て結像面に点像を形成することである。ところが、その
ようなビーム平行手段は、等速走査機能と点像を形成す
る機能とを同時に達成する必要があり、設計の自由度が
非常に劣り、多くのレンズが必要であるという問題点が
あった。
おいて結像用の光学系はビーム平行手段とビーム集束手
段とからなる。すなわち、偏向器に集束された後、反射
され発散されるビームを平行にし、これをさらに集束し
て結像面に点像を形成することである。ところが、その
ようなビーム平行手段は、等速走査機能と点像を形成す
る機能とを同時に達成する必要があり、設計の自由度が
非常に劣り、多くのレンズが必要であるという問題点が
あった。
【０００５】米国特許３，９４６，１５０号では等速走
査機能を有するレンズと結像面との間に走査方向に長い
シリンダ形のレンズを置いて偏向器と結像面の共役関係
をなす。このような構成ではシリンダ形のレンズが結像
面の近所に位置しなければ良い画質が得にくいので、レ
ンズが相当大きくなる必要があり、また走査幅が大きい
場合はその実現性さえ喪失するようになる。
査機能を有するレンズと結像面との間に走査方向に長い
シリンダ形のレンズを置いて偏向器と結像面の共役関係
をなす。このような構成ではシリンダ形のレンズが結像
面の近所に位置しなければ良い画質が得にくいので、レ
ンズが相当大きくなる必要があり、また走査幅が大きい
場合はその実現性さえ喪失するようになる。
【０００６】米国特許４，３７９，６１２号では結像用
の光学系が球面単レンズとトロイダル単レンズとの２枚
で構成され、面傾きおよび偏向面での反射点の移動も補
正する。しかしながら、２枚のレンズ構成では主走査方
向にビームが広がるのを補正しにくくて、高解像走査が
達成しにくいという問題点があった。そして、米国特許
５，１３６，４１２号では、高解像走査のために２枚の
球面レンズ、１枚のトロイダルレンズおよびこれらの間
によく調整されたエアレンズが構成されている。ところ
が、一般の光学系に比べて直径の大きい結像レンズにお
いて、エアギャップをよく保つための凸エアレンズが得
にくいので、安定した点像を結像するには不向きであ
る。
の光学系が球面単レンズとトロイダル単レンズとの２枚
で構成され、面傾きおよび偏向面での反射点の移動も補
正する。しかしながら、２枚のレンズ構成では主走査方
向にビームが広がるのを補正しにくくて、高解像走査が
達成しにくいという問題点があった。そして、米国特許
５，１３６，４１２号では、高解像走査のために２枚の
球面レンズ、１枚のトロイダルレンズおよびこれらの間
によく調整されたエアレンズが構成されている。ところ
が、一般の光学系に比べて直径の大きい結像レンズにお
いて、エアギャップをよく保つための凸エアレンズが得
にくいので、安定した点像を結像するには不向きであ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、偏向
器の傾きに対して補正しながら微少な点像を結像する光
学系で高解像走査を具現した光走査装置を提供すること
にある。本発明の他の目的は、偏向器の傾きに対する補
正機能と同時に、その偏向器での反射点の移動を補正す
る光学系で高解像走査を具現した光走査装置を提供する
ことにある。
器の傾きに対して補正しながら微少な点像を結像する光
学系で高解像走査を具現した光走査装置を提供すること
にある。本発明の他の目的は、偏向器の傾きに対する補
正機能と同時に、その偏向器での反射点の移動を補正す
る光学系で高解像走査を具現した光走査装置を提供する
ことにある。
【０００８】本発明のさらに他の目的は、高解像の点像
を高精度で等速走査できる光走査装置を提供することに
ある。
を高精度で等速走査できる光走査装置を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１にかかる光走査
装置は、結像面を光ビームで走査するための装置であ
る。この装置は、光ビームを提供する光源と、前記光源
から提供されるビームを線形状に集束するための第１レ
ンズ群と、前記第１レンズ群を経由したビームを主走査
方向に偏向させるための偏向器と、前記偏向器により偏
向された光ビームを結像面に結像するためのものであ
り、かつそれぞれトーリック面を有する３枚のトロイダ
ルレンズを備えている第２レンズ群とを含んでいる。
装置は、結像面を光ビームで走査するための装置であ
る。この装置は、光ビームを提供する光源と、前記光源
から提供されるビームを線形状に集束するための第１レ
ンズ群と、前記第１レンズ群を経由したビームを主走査
方向に偏向させるための偏向器と、前記偏向器により偏
向された光ビームを結像面に結像するためのものであ
り、かつそれぞれトーリック面を有する３枚のトロイダ
ルレンズを備えている第２レンズ群とを含んでいる。
【００１０】請求項２にかかる光走査装置は、請求項１
に記載の光走査装置であって、前記第１レンズ群が、前
記光ビームを主走査方向には直進させ、副走査方向には
前記偏向器の偏向面に集束させるシリンダ形のレンズを
含んでいる。請求項３にかかる光走査装置は、請求項１
に記載の光走査装置であって、前記第２レンズ群の全体
が正屈折力を有する。
に記載の光走査装置であって、前記第１レンズ群が、前
記光ビームを主走査方向には直進させ、副走査方向には
前記偏向器の偏向面に集束させるシリンダ形のレンズを
含んでいる。請求項３にかかる光走査装置は、請求項１
に記載の光走査装置であって、前記第２レンズ群の全体
が正屈折力を有する。
【００１１】請求項４にかかる光走査装置は、請求項１
に記載の光走査装置であって、前記第２レンズ群が、屈
折率１．４８±０．２２範囲の少なくとも１つのレンズ
を備えている。請求項５にかかる光走査装置は、請求項
１に記載の光走査装置であって、前記３枚のトロイダル
レンズが、前記偏向器側から順に、主走査方向に対して
少なくとも１つの負屈折力を有するレンズと、少なくと
も１つの正屈折力を有するレンズとを備えている。
に記載の光走査装置であって、前記第２レンズ群が、屈
折率１．４８±０．２２範囲の少なくとも１つのレンズ
を備えている。請求項５にかかる光走査装置は、請求項
１に記載の光走査装置であって、前記３枚のトロイダル
レンズが、前記偏向器側から順に、主走査方向に対して
少なくとも１つの負屈折力を有するレンズと、少なくと
も１つの正屈折力を有するレンズとを備えている。
【００１２】請求項６にかかる光走査装置は、請求項１
に記載の光走査装置であって、前記３枚のトロイダルレ
ンズが、前記偏向器側から順に、副走査方向に対して少
なくとも１つの負屈折力を有するレンズと、少なくとも
１つの正屈折力を有するレンズとを備えている。請求項
７にかかる光走査装置は、請求項５または６に記載の光
走査装置であって、前記負屈折力を持つレンズの屈折力
が前記正屈折力を持つレンズに比べてその絶対値が大き
い。
に記載の光走査装置であって、前記３枚のトロイダルレ
ンズが、前記偏向器側から順に、副走査方向に対して少
なくとも１つの負屈折力を有するレンズと、少なくとも
１つの正屈折力を有するレンズとを備えている。請求項
７にかかる光走査装置は、請求項５または６に記載の光
走査装置であって、前記負屈折力を持つレンズの屈折力
が前記正屈折力を持つレンズに比べてその絶対値が大き
い。
【００１３】請求項８にかかる光走査装置は、請求項
１、５または６に記載の光走査装置であって、前記３枚
のトロイダルレンズのそれぞれの厚さがそれぞれの間の
空隙の４倍以下である。請求項９にかかる光走査装置
は、請求項１、６または７に記載の光走査装置であっ
て、前記３枚のトロイダルレンズのそれぞれが０．０１
６以上の開口を有する。
１、５または６に記載の光走査装置であって、前記３枚
のトロイダルレンズのそれぞれの厚さがそれぞれの間の
空隙の４倍以下である。請求項９にかかる光走査装置
は、請求項１、６または７に記載の光走査装置であっ
て、前記３枚のトロイダルレンズのそれぞれが０．０１
６以上の開口を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１において、本発明の一実施例
による光走査装置は、光ビーム発生器１、シリンダ形の
レンズ２、偏向器としての回転多面鏡３、これを駆動す
るモータ４、結像用に組み合わせられた３枚のトロイダ
ルレンズ５，６，７からなる。そして結像面として感光
ドラム８が示されている。ここで、光源発生器１はその
内部に、光ビームを提供する光源とその光ビームを平行
にするための光学系とを含む。
による光走査装置は、光ビーム発生器１、シリンダ形の
レンズ２、偏向器としての回転多面鏡３、これを駆動す
るモータ４、結像用に組み合わせられた３枚のトロイダ
ルレンズ５，６，７からなる。そして結像面として感光
ドラム８が示されている。ここで、光源発生器１はその
内部に、光ビームを提供する光源とその光ビームを平行
にするための光学系とを含む。
【００１５】前記光走査装置の構成において、本発明の
第１レンズ群はその光源発生器１内の光学系を含めて回
転多面鏡３の鏡面（符号省略）に副走査方向に集束する
シリンダレンズ２からなり、第２レンズ群は結像用に組
み合わせられた３枚のトロイダルレンズ５，６，７から
なる。光源発生器１から平行に出射されるビーム９はシ
リンダレンズ２で主走査方向にはそのまま透過して、図
２に示したように、回転多面鏡３の近所でその平行状態
を保つ。一方で、副走査方向には狭くなるように屈折
し、図３に示したように、回転多面鏡３の鏡面に集束し
そこから拡散していく。もちろん、このビーム９は結像
面である感光ドラム８に所望の画像を走査するために内
部・外部的な通常の方法で変調されたものである。
第１レンズ群はその光源発生器１内の光学系を含めて回
転多面鏡３の鏡面（符号省略）に副走査方向に集束する
シリンダレンズ２からなり、第２レンズ群は結像用に組
み合わせられた３枚のトロイダルレンズ５，６，７から
なる。光源発生器１から平行に出射されるビーム９はシ
リンダレンズ２で主走査方向にはそのまま透過して、図
２に示したように、回転多面鏡３の近所でその平行状態
を保つ。一方で、副走査方向には狭くなるように屈折
し、図３に示したように、回転多面鏡３の鏡面に集束し
そこから拡散していく。もちろん、このビーム９は結像
面である感光ドラム８に所望の画像を走査するために内
部・外部的な通常の方法で変調されたものである。
【００１６】偏向器としての回転多面鏡３は、モータ４
により一定の速度で回転され、この回転により各鏡面に
入射するビームを図１および図２に示した矢印のＡ方
向、すなわち主走査方向に反復して等速で偏向させる。
結像用に組み合わせられた３枚のトロイダルレンズ５，
６，７は、前述した回転多面鏡３により偏向されるビー
ムを、結像面である感光ドラム８上に点像に結像するよ
うに、その主走査方向とこれに垂直する副走査方向との
両方向にそれぞれ集束させる（図２および図３参照）。
により一定の速度で回転され、この回転により各鏡面に
入射するビームを図１および図２に示した矢印のＡ方
向、すなわち主走査方向に反復して等速で偏向させる。
結像用に組み合わせられた３枚のトロイダルレンズ５，
６，７は、前述した回転多面鏡３により偏向されるビー
ムを、結像面である感光ドラム８上に点像に結像するよ
うに、その主走査方向とこれに垂直する副走査方向との
両方向にそれぞれ集束させる（図２および図３参照）。
【００１７】したがって、感光ドラム８は、前述した回
転多面鏡３の回転により偏向された後、３枚のトロイダ
ルレンズ５，６，７を通じて結像するビーム１０により
線形に走査され、その走査線上に前述したビームの変調
による画像を点像で形成する。この感光ドラム８は、通
常のように主走査方向に走査される１水平走査線にさら
された後、副走査のために図１および図３に示した矢印
のＢ方向に連続的または間欠的に回転するように、モー
タ（図示せず）により前述した回転多面鏡３と同期的に
駆動されるものである。
転多面鏡３の回転により偏向された後、３枚のトロイダ
ルレンズ５，６，７を通じて結像するビーム１０により
線形に走査され、その走査線上に前述したビームの変調
による画像を点像で形成する。この感光ドラム８は、通
常のように主走査方向に走査される１水平走査線にさら
された後、副走査のために図１および図３に示した矢印
のＢ方向に連続的または間欠的に回転するように、モー
タ（図示せず）により前述した回転多面鏡３と同期的に
駆動されるものである。
【００１８】前記３枚のトロイダルレンズ５，６，７
は、偏向されたビームの結像のために、図２および図３
に示したように、主走査方向と副走査方向とにそれぞれ
光学性能を発揮する。特に、図３のように、副走査方向
の屈折力が主走査方向と異なって偏向面である回転多面
鏡の鏡面３ａと結像面である感光ドラム８の表面８ａと
を共役関係にあるようにする。したがって、図３に示し
たように、鏡面３ａが仮想線のように、ある程度傾いて
も感光ドラム８の表面８ａでの結像位置は変わらない。
は、偏向されたビームの結像のために、図２および図３
に示したように、主走査方向と副走査方向とにそれぞれ
光学性能を発揮する。特に、図３のように、副走査方向
の屈折力が主走査方向と異なって偏向面である回転多面
鏡の鏡面３ａと結像面である感光ドラム８の表面８ａと
を共役関係にあるようにする。したがって、図３に示し
たように、鏡面３ａが仮想線のように、ある程度傾いて
も感光ドラム８の表面８ａでの結像位置は変わらない。
【００１９】前記３枚のトロイダルレンズ５，６，７は
各レンズ要素の開口率が１：３０程度であって一般のも
のに比べて大きくなっている。しかしながら、これらの
レンズ要素の設計において考慮しなければならない収差
は主に像面湾曲収差と歪曲収差であるが、一般のものよ
りはその補正程度がさらに厳密なものである。このため
に本発明では、特に主走査方向の像面湾曲を補正するた
めに、主走査平面に対してその３枚のトロイダルレンズ
５，６，７を、第１レンズ５としての凹レンズと第２お
よび第３レンズ６，７としての凸レンズで構成してい
る。特に第１レンズ５が第２レンズ６より屈折力の絶対
値が大きくなるようにして、その合成系において負屈折
力を作用させることにより像面湾曲を極めて容易に補正
することができている。
各レンズ要素の開口率が１：３０程度であって一般のも
のに比べて大きくなっている。しかしながら、これらの
レンズ要素の設計において考慮しなければならない収差
は主に像面湾曲収差と歪曲収差であるが、一般のものよ
りはその補正程度がさらに厳密なものである。このため
に本発明では、特に主走査方向の像面湾曲を補正するた
めに、主走査平面に対してその３枚のトロイダルレンズ
５，６，７を、第１レンズ５としての凹レンズと第２お
よび第３レンズ６，７としての凸レンズで構成してい
る。特に第１レンズ５が第２レンズ６より屈折力の絶対
値が大きくなるようにして、その合成系において負屈折
力を作用させることにより像面湾曲を極めて容易に補正
することができている。
【００２０】結局、このようなトロイダルレンズ５，
６，７の組合せにより前記回転多面鏡３の角度変化にか
かわらず感光ドラムの表面８ａを一定の大きさのスポッ
トに走査するｆθレンズの機能を充分に行える。望まし
くは、トロイダルレンズ５，６，７をそれぞれプラスチ
ックで製造する。したがって、主走査方向と副走査方向
に対してトリック面となる各レンズ面を求められる光学
特性に応じる非球面に製作することができ、かつ、金型
による大量射出成型が可能であって経済的な利点も得る
ことができる。
６，７の組合せにより前記回転多面鏡３の角度変化にか
かわらず感光ドラムの表面８ａを一定の大きさのスポッ
トに走査するｆθレンズの機能を充分に行える。望まし
くは、トロイダルレンズ５，６，７をそれぞれプラスチ
ックで製造する。したがって、主走査方向と副走査方向
に対してトリック面となる各レンズ面を求められる光学
特性に応じる非球面に製作することができ、かつ、金型
による大量射出成型が可能であって経済的な利点も得る
ことができる。
【００２１】次の表（１）は高解像走査のために前記結
像用の光学系に対して実施したレンズデータを示す。こ
のデータにおいて、ｒ1 〜ｒ6 は図４に示したように、
回転多面鏡の鏡面３ａ側からトロイダルレンズ５，６，
７の各面に対する主走査方向の曲率半径であり、ｒ1 ′
〜ｒ6 ′は図５に示したように各面に対する副走査方向
の曲率半径である。また、ｄ1 、ｄ3 およびｄ5 は、光
軸上での各レンズ５，６，７の媒質厚さ、ｄ2 とｄ4 は
光軸上で測定した各レンズの間の空気の間隔を示す。そ
して、ｎ1 〜ｎ3 は各レンズの屈折率を示す。また、λ
はビームの光波長を、ｆNOは有効ビーム直径Ｄに対する
主走査方向の焦点距離ｆの比（ｆ／Ｄ）を、２ωは画角
（angle of view, 単位：degree）を、そして、ｆM は
主走査方向への全体光学系の焦点距離を示す。
像用の光学系に対して実施したレンズデータを示す。こ
のデータにおいて、ｒ1 〜ｒ6 は図４に示したように、
回転多面鏡の鏡面３ａ側からトロイダルレンズ５，６，
７の各面に対する主走査方向の曲率半径であり、ｒ1 ′
〜ｒ6 ′は図５に示したように各面に対する副走査方向
の曲率半径である。また、ｄ1 、ｄ3 およびｄ5 は、光
軸上での各レンズ５，６，７の媒質厚さ、ｄ2 とｄ4 は
光軸上で測定した各レンズの間の空気の間隔を示す。そ
して、ｎ1 〜ｎ3 は各レンズの屈折率を示す。また、λ
はビームの光波長を、ｆNOは有効ビーム直径Ｄに対する
主走査方向の焦点距離ｆの比（ｆ／Ｄ）を、２ωは画角
（angle of view, 単位：degree）を、そして、ｆM は
主走査方向への全体光学系の焦点距離を示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】前記データで実施した結果として、図６Ａ
は主走査方向の像面湾曲収差、図６Ｂは副走査方向の像
面湾曲収差、図６Ｃは歪曲収差を示す。
は主走査方向の像面湾曲収差、図６Ｂは副走査方向の像
面湾曲収差、図６Ｃは歪曲収差を示す。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、偏向器の偏向面の傾きによる
補償と微小結像が可能であるように設計された光学系を
有する光走査装置で高解像の走査を具現するものであ
り、その構成によってレンズの所要数が少なくなり、コ
ストを節減することができ、光学系を偏向器の近所に配
置できて小型化が可能になる。本装置を採用すると、レ
ーザプリンタやファクシミリなどの安定した駆動、高画
質および高速印刷が可能になる。
補償と微小結像が可能であるように設計された光学系を
有する光走査装置で高解像の走査を具現するものであ
り、その構成によってレンズの所要数が少なくなり、コ
ストを節減することができ、光学系を偏向器の近所に配
置できて小型化が可能になる。本装置を採用すると、レ
ーザプリンタやファクシミリなどの安定した駆動、高画
質および高速印刷が可能になる。
【図１】本発明による光走査装置の斜視概略図である。
【図２】本発明による光走査装置の平面部分図である。
【図３】本発明による光走査装置の側面展開図である。
【図４】本発明による光走査装置に用いられる結像光学
系を主走査方向に対する平面上に示したレンズプロファ
イルを示す平面概略図である。
系を主走査方向に対する平面上に示したレンズプロファ
イルを示す平面概略図である。
【図５】本発明による光走査装置に用いられる結像光学
系を副走査方向に対する平面上に示したレンズプロファ
イルを示す側面概略図である。
系を副走査方向に対する平面上に示したレンズプロファ
イルを示す側面概略図である。
【図６】本発明による光走査装置に用いられる結像光学
系についての様々な収差特性を示したものであり、６Ａ
は主走査方向での像面湾曲、６Ｂは副走査方向での像面
湾曲、６Ｃは歪曲収差を示したグラフである。
系についての様々な収差特性を示したものであり、６Ａ
は主走査方向での像面湾曲、６Ｂは副走査方向での像面
湾曲、６Ｃは歪曲収差を示したグラフである。
１ 光源部 ２ シリンダ形のレンズ ３ 回転多面鏡 ４ モータ ５，６，７ トロイダルレンズ ８ 感光ドラム ９，１０ ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ｚ
Claims (9)
- 【請求項１】 結像面を光ビームで走査するための光走
査装置において、 光ビームを提供する光源と、 前記光源から提供されるビームを線形状に集束するため
の第１レンズ群と、 前記第１レンズ群を経由したビームを主走査方向に偏向
させるための偏向器と、 前記偏向器により偏向された光ビームを結像面に結像す
るためのものであり、かつそれぞれトーリック面を有す
る３枚のトロイダルレンズを備えている第２レンズ群
と、を含む光走査装置。 - 【請求項２】 前記第１レンズ群は、前記光ビームを主
走査方向には直進させ、副走査方向には前記偏向器の偏
向面に集束させるシリンダ形のレンズを含んでいる、請
求項１に記載の光走査装置。 - 【請求項３】 前記第２レンズ群の全体が正屈折力を有
する、請求項１に記載の光走査装置。 - 【請求項４】 前記第２レンズ群が、屈折率１．４８±
０．２２の範囲の少なくとも１つのレンズを備えている
請求項１に記載の光走査装置。 - 【請求項５】 前記３枚のトロイダルレンズが、前記偏
向器側から順に、主走査方向に対して少なくとも１つの
負屈折力を有するレンズと、少なくとも１つの正屈折力
を有するレンズとを備えている、請求項１に記載の光走
査装置。 - 【請求項６】 前記３枚のトロイダルレンズが、前記偏
向器側から順に、副走査方向に対して少なくとも１つの
負屈折力を有するレンズと、少なくとも１つの正屈折力
を有するレンズとを備えている、請求項１に記載の光走
査装置。 - 【請求項７】 前記負屈折力を持つレンズの屈折力が前
記正屈折力を持つレンズに比べてその絶対値が大きい、
請求項５または６に記載の光走査装置。 - 【請求項８】 前記３枚のトロイダルレンズのそれぞれ
の厚さがそれぞれの間の空隙の４倍以下である、請求項
１および６または７のうちいずれか１項に記載の光走査
装置。 - 【請求項９】 前記３枚のトロイダルレンズのそれぞれ
が０．０１６以上の開口を有する、請求項１、６および
７のいずれか１項に記載の光走査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950003762A KR960032037A (ko) | 1995-02-25 | 1995-02-25 | 광주사장치 |
| KR1995P3762 | 1995-02-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08248345A true JPH08248345A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=19408800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8014272A Pending JPH08248345A (ja) | 1995-02-25 | 1996-01-30 | 光走査装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5657146A (ja) |
| JP (1) | JPH08248345A (ja) |
| KR (1) | KR960032037A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6229638B1 (en) | 1997-04-28 | 2001-05-08 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning apparatus capable of reducing variations in shading and improving light usage |
| US6294778B1 (en) * | 1999-04-22 | 2001-09-25 | Ecrm, Inc. | Method and apparatus for recording a flat field image |
| US6396616B1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-05-28 | 3M Innovative Properties Company | Direct laser imaging system |
| JP2005018040A (ja) * | 2003-06-02 | 2005-01-20 | Seiko Epson Corp | 走査装置、レーザプロジェクタ、及び光学装置 |
| JP5316759B2 (ja) * | 2008-10-16 | 2013-10-16 | 株式会社リコー | 光走査装置、調整方法及び画像形成装置 |
| KR101297076B1 (ko) * | 2011-06-13 | 2013-08-19 | 한국전기연구원 | 라인 빔을 이용한 실시간 Ｔ-ｒａｙ 시스템 및 이에 적용되는 토릭 렌즈 |
| JP2024075994A (ja) * | 2022-11-24 | 2024-06-05 | 株式会社リコー | 投影装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3946150A (en) * | 1973-12-20 | 1976-03-23 | Xerox Corporation | Optical scanner |
| US4379612A (en) * | 1979-09-04 | 1983-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical system having a fall-down correcting function |
| JPH0782157B2 (ja) * | 1986-01-24 | 1995-09-06 | 株式会社リコー | 面倒れ補正機能をもつ走査光学系 |
| JP2673591B2 (ja) * | 1989-12-20 | 1997-11-05 | キヤノン株式会社 | ｆθレンズ及びそれを用いたレーザー走査光学系 |
| JP3235733B2 (ja) * | 1991-11-18 | 2001-12-04 | ミノルタ株式会社 | レーザビーム走査光学系 |
-
1995
- 1995-02-25 KR KR1019950003762A patent/KR960032037A/ko not_active Application Discontinuation
-
1996
- 1996-01-17 US US08/587,940 patent/US5657146A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-30 JP JP8014272A patent/JPH08248345A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960032037A (ko) | 1996-09-17 |
| US5657146A (en) | 1997-08-12 |
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Legal Events
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041202 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
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| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050104 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050524 |