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JPH0882739A - Optical system for optical scanning - Google Patents

Optical system for optical scanning

Info

Publication number
JPH0882739A
JPH0882739A JP24187694A JP24187694A JPH0882739A JP H0882739 A JPH0882739 A JP H0882739A JP 24187694 A JP24187694 A JP 24187694A JP 24187694 A JP24187694 A JP 24187694A JP H0882739 A JPH0882739 A JP H0882739A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
sub
scanning
section
plastic
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
JP24187694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Sato
浩 佐藤
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP24187694A priority Critical patent/JPH0882739A/en
Publication of JPH0882739A publication Critical patent/JPH0882739A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a compact optical system for optical scanning which minimizes aberrations, such as curvature of field, and with which a high plane tilt correction effect of an optical deflector and optical performance high over a wide viewing angle are obtainable. CONSTITUTION: This optical system for optical scanning executes optical scanning by introducing the light beam emitted from a light source means 1 to a deflecting means 5 and introducing the light beam deflected and reflected by this deflecting means 5 onto a surface 9 to be scanned by an imaging means 10. This imaging means 10 is composed of three elements of lenses having respective refracting powers in sub-scanning cross sections; a first plastic lens 6 formed of a plastic material having a negative refracting power, a glass lens 7 formed of a glass material having a positive refracting power and a second plastic lens 8 formed of a plastic material having a positive refracting power.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光走査光学系に関し、特
に光源手段から射出された光ビームを回転多面鏡等の光
偏向器を介して記録媒体面である被走査面上に導光し光
走査することにより、文字や情報等を記録するようにし
た、例えばレーザービームプリンタ(LBP)やディジ
タル複写機等の装置に好適な光走査光学系に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning optical system, and in particular, it guides a light beam emitted from a light source means onto a surface to be scanned, which is a recording medium surface, through an optical deflector such as a rotating polygon mirror. The present invention relates to an optical scanning optical system suitable for an apparatus such as a laser beam printer (LBP) or a digital copying machine, which records characters and information by optical scanning.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より回転多面鏡より成る光偏向器の
各反射面(偏向面)で偏向反射された光ビームを利用し
て被走査面上を光走査するようにした光走査光学系が、
例えば特公昭62−36210号公報や米国特許第46
39072号で種々と提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical scanning optical system has been known which optically scans a surface to be scanned by using a light beam deflected and reflected by each reflection surface (deflection surface) of an optical deflector composed of a rotating polygon mirror. ,
For example, Japanese Examined Patent Publication No. 62-36210 and US Pat. No. 46.
Various proposals have been made in No. 39072.

【0003】特公昭62−36210号公報で提案され
ている光走査光学系は光偏向器と被走査面との間にf−
θ特性を有する光走査用の結像手段を設け、該結像手段
の1つであるトーリックレンズの屈折力を適切に設定す
ることにより光偏向器の反射面が回転軸に対して平行と
なっていなく倒れているときの角度誤差、所謂面倒れを
補正している。
The optical scanning optical system proposed in Japanese Examined Patent Publication No. 62-36210 has an f-position between the optical deflector and the surface to be scanned.
By providing an image-forming means for optical scanning having a θ characteristic and appropriately setting the refracting power of a toric lens which is one of the image-forming means, the reflecting surface of the optical deflector becomes parallel to the rotation axis. It corrects the angular error when falling down, so-called surface tilt.

【0004】即ち、トーリックレンズを用いて光偏向器
の反射面と被走査面(被照射体面)とを光学的に共役関
係にして面倒れによる悪影響を除去している。これによ
り反射面により反射偏向された光ビームの走査面上の進
行方向が補正されて走査線のピッチにムラが生じないよ
うにしている。
That is, a toric lens is used to make the reflecting surface of the optical deflector and the surface to be scanned (the surface of the object to be irradiated) optically conjugate with each other to eliminate the adverse effect of the surface tilt. As a result, the traveling direction of the light beam reflected and deflected by the reflecting surface on the scanning surface is corrected to prevent unevenness in the pitch of the scanning lines.

【0005】又、米国特許4639072号で提案され
ている光走査光学系では走査ビームの被走査面近傍にシ
リンドリカルレンズを配置して光偏向器の面倒れによる
影響を緩和するようにしている。
Further, in the optical scanning optical system proposed in US Pat. No. 4,693,072, a cylindrical lens is arranged in the vicinity of the surface to be scanned of the scanning beam to reduce the influence of the surface tilt of the optical deflector.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】特公昭62−3621
0号公報の光走査光学系におけるf−θ特性を有した光
走査用の結像手段は光偏向器側より球面より成る単レン
ズとトーリックレンズより成っている。
[Problems to be Solved by the Invention] Japanese Patent Publication No. 62-3621
The image forming means for optical scanning having the f- [theta] characteristic in the optical scanning optical system of Japanese Patent No. 0 is composed of a single lens composed of a spherical surface and a toric lens from the optical deflector side.

【0007】このようなレンズ構成において光学性能を
良好に維持しようとすると収差補正上トーリックレンズ
の走査断面におけるレンズ形状が平凸形状に近いものと
なってくる。又トーリックレンズと光偏向器との間に配
置される球面より成る単レンズのレンズ形状が平凹形状
又は両凹形状に近いものとなってくる。一般にこのよう
なレンズ形状において走査範囲の広画角化を図るには収
差補正上自ずと限界がある。
In order to maintain good optical performance in such a lens structure, the lens shape in the scanning section of the toric lens for aberration correction becomes close to a plano-convex shape. Further, the lens shape of the single lens composed of a spherical surface arranged between the toric lens and the optical deflector becomes close to a plano-concave shape or a biconcave shape. Generally, in order to widen the angle of view of the scanning range in such a lens shape, there is a limit naturally in aberration correction.

【0008】即ち、上記のレンズ構成で光学性能を良好
に維持しつつ走査範囲の広画角化を達成しようとすると
必然的にレンズ厚が厚くなり装置全体が大型化してくる
という問題点がある。
That is, with the above lens structure, if an attempt is made to achieve a wide angle of view of the scanning range while maintaining good optical performance, the lens thickness is inevitably increased and the size of the entire apparatus is increased. .

【0009】又、トーリックレンズは回転非対称な特殊
レンズである為、加工が困難でありコストアップの要因
にも成ってくる。
Further, since the toric lens is a special lens which is rotationally asymmetric, it is difficult to process it, which causes a cost increase.

【0010】このような問題点を解決する為にトーリッ
クレンズのプラスチック化等が考えられるが、上記の従
来例のように光偏向器側から順に球面の単レンズ、正の
屈折力のトーリックレンズの2つのレンズを配置する構
成においては全系の屈折力(パワー)に対してトーリッ
クレンズの屈折力が強くなる。この為環境変動によるプ
ラスチック材より成るレンズのパワー変化の影響が無視
できず被走査面上でのピントずれ等の問題点が生じ画像
出力に悪影響を与えることになる。
In order to solve such a problem, it is conceivable to use a plastic toric lens or the like. As in the above-mentioned conventional example, a spherical single lens and a toric lens having a positive refractive power are sequentially arranged from the optical deflector side. In the configuration in which two lenses are arranged, the refractive power of the toric lens is stronger than the refractive power (power) of the entire system. For this reason, the influence of the power change of the lens made of a plastic material due to the environmental change cannot be ignored and problems such as focus shift on the surface to be scanned occur and the image output is adversely affected.

【0011】一方、米国特許第4639072号で提案
されている光走査光学系においては前述の環境変動によ
る問題点は少ないものの、例えば電子写真方式を用いる
レーザービームプリンタ等では現像器、クリーナ等のプ
ロセス的装置が感光体ドラムに密着して配置されている
為に、こうした感光体ドラム近傍にシリンドリカルレン
ズ等の光学素子を配置するのは構成上複雑化になり好ま
しくなく、又コンパクトな構成の光走査光学系の達成が
難しくなってくる。
On the other hand, in the optical scanning optical system proposed in US Pat. No. 4,693,072, although there are few problems due to the above-mentioned environmental changes, for example, in a laser beam printer using an electrophotographic system, a process such as a developing device and a cleaner is performed. Since the optical device is arranged in close contact with the photoconductor drum, it is not preferable to arrange an optical element such as a cylindrical lens in the vicinity of the photoconductor drum because the structure becomes complicated and it is not preferable. Achieving optics becomes difficult.

【0012】又、このように感光体ドラム近傍にシリン
ドリカルレンズを配置する構成はトナーによる汚れ、
熱、オゾン等による悪影響が受けやすくなる等の問題点
を有している。
Further, the structure in which the cylindrical lens is arranged in the vicinity of the photosensitive drum as described above is contaminated by toner,
It has a problem that it is easily affected by heat and ozone.

【0013】本出願人は先に特開平3−231218号
公報において光偏向器と被走査面との間に配置される結
像手段(走査用レンズ)を、該光偏向器側から順に正の
屈折力を有する球面レンズと該球面レンズの被走査面側
近傍に配置され主走査断面と副走査断面の双方において
正の屈折力を有するトーリックレンズとの2枚のレンズ
で構成し、該トーリックレンズの主走査断面の少なくと
も1つのレンズ面を非球面として構成することにより、
高性能化、広画角化、小型化そして耐環境変動特性等の
向上を図った光走査光学系を提案している。
The applicant of the present invention has previously mentioned that the image forming means (scanning lens) arranged between the optical deflector and the surface to be scanned in JP-A-3-231218 is positive in order from the optical deflector side. The toric lens includes a spherical lens having a refractive power and a toric lens arranged near the surface to be scanned of the spherical lens and having a positive refractive power in both the main scanning section and the sub-scanning section. By configuring at least one lens surface of the main scanning section of as an aspherical surface,
We propose an optical scanning optical system with high performance, wide angle of view, miniaturization, and improved environmental resistance.

【0014】この光走査光学系は前述したように高性能
化、広画角化、小型化そして耐環境変動特性等の点では
優れてはいるものの結像手段としてのトーリックレンズ
の主走査断面のみを非球面化している為に球面レンズの
レンズ厚が必然的に大きくなる傾向があった。又更に高
性能化を図ろうとした場合、前記の構成では難しかっ
た。
As described above, this optical scanning optical system is excellent in terms of high performance, wide angle of view, miniaturization, environmental resistance characteristics, etc., but only the main scanning section of the toric lens as an image forming means. The lens thickness of the spherical lens inevitably tended to be large because of the aspherical shape. Further, in order to further improve the performance, it was difficult with the above configuration.

【0015】本発明は結像手段を副走査断面の屈折力が
それぞれ負の屈折力を有するプラスチック材料で形成さ
れた第1プラスチックレンズと、正の屈折力を有するガ
ラス材料で形成されたガラスレンズと、正の屈折力を有
するプラスチック材料で形成された第2プラスチックレ
ンズとの3枚のレンズで構成することにより、像面湾曲
等の収差を小さく抑え、かつ光偏向器の面倒れ補正効果
の大きい広画角にわたって高性能な光学性能が得られる
コンパクトな光走査光学系の提供を目的とする。
According to the present invention, the image forming means comprises a first plastic lens made of a plastic material having a negative refracting power in the sub-scan section and a glass lens made of a glass material having a positive refracting power. And a second plastic lens made of a plastic material having a positive refracting power, the three lenses make it possible to suppress aberrations such as field curvature to be small, and to achieve a surface tilt correction effect of the optical deflector. An object of the present invention is to provide a compact optical scanning optical system capable of obtaining high-performance optical performance over a wide wide angle of view.

【0016】更には結像手段を構成する3つのレンズの
うち2つのレンズをプラスチック材料より形成しても環
境特性の良い低価格な光走査光学系の提供を目的とす
る。
Another object of the present invention is to provide a low-cost optical scanning optical system having good environmental characteristics even if two of the three lenses forming the image forming means are made of a plastic material.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の光走査光学系
は、光源手段から射出した光ビームを偏向手段に導光
し、該偏向手段で偏向反射させた該光ビームを結像手段
により被走査面上に導光し光走査する光走査光学系にお
いて、該結像手段は副走査断面の屈折力が、それぞれ負
の屈折力を有するプラスチック材料で形成された第1プ
ラスチックレンズと、正の屈折力を有するガラス材料で
形成されたガラスレンズと、正の屈折力を有するプラス
チック材料で形成された第2プラスチックレンズとの3
枚のレンズで構成されていることを特徴としている。
According to the optical scanning optical system of the present invention, a light beam emitted from a light source means is guided to a deflecting means, and the light beam deflected and reflected by the deflecting means is covered by an image forming means. In an optical scanning optical system that guides light onto a scanning surface to perform optical scanning, the image forming unit has a positive plastic lens formed of a plastic material having a negative refractive power in a sub-scan section and a positive plastic lens having a positive refractive power. A glass lens made of a glass material having a refractive power and a second plastic lens made of a plastic material having a positive refractive power 3
It is characterized by being composed of one lens.

【0018】特に前記結像手段は前記偏向手段側から順
に前記第1プラスチックレンズ、ガラスレンズそして第
2プラスチックレンズにより構成され、該第1プラスチ
ックレンズは副走査断面内にのみ負の屈折力を有するシ
リンドリカルレンズより成っており、該ガラスレンズは
主走査断面内と副走査断面内で異なる正の屈折力を有す
るアナモフィックレンズより成っており、該第2プラス
チックレンズは主走査断面内と副走査断面内の双方にお
いて正の屈折力を有するトーリックレンズより成ってい
ることを特徴としている。
In particular, the image forming means is composed of the first plastic lens, the glass lens and the second plastic lens in this order from the deflecting means side, and the first plastic lens has a negative refracting power only in the sub-scan section. The glass lens is made up of a cylindrical lens, the glass lens is made up of an anamorphic lens having different positive refractive powers in the main scanning section and the sub-scanning section, and the second plastic lens is in the main scanning section and the sub-scanning section. Both are characterized by being made of a toric lens having a positive refractive power.

【0019】又、前記結像手段は前記偏向手段側から順
に前記ガラスレンズ、第1プラスチックレンズそして第
2プラスチックレンズにより構成され、該ガラスレンズ
は副走査断面内にのみ正の屈折力を有するシリンドリカ
ルレンズより成っており、該第1プラスチックレンズは
主走査断面内で正、副走査断面内で負の屈折力を有する
アナモフィックレンズより成っており、該第2プラスチ
ックレンズは主走査断面内と副走査断面内の双方におい
て正の屈折力を有するトーリックレンズより成っている
ことを特徴としている。
Further, the image forming means is composed of the glass lens, the first plastic lens and the second plastic lens in this order from the deflecting means side, and the glass lens has a cylindrical shape having a positive refractive power only in the sub-scan section. The first plastic lens is an anamorphic lens having a positive refractive power in the main scanning section and a negative refractive power in the sub scanning section, and the second plastic lens is in the main scanning section and the sub scanning section. It is characterized by being made of a toric lens having a positive refractive power in both of the cross sections.

【0020】更に前記第2プラスチックレンズの主走査
断面と副走査断面における焦点距離を各々f2a,f2b
該第2プラスチックレンズの光軸方向の最大肉厚をd
MAX 、前記結像手段全系の主走査断面における合成焦点
距離をfa 、前記第1プラスチックレンズの副走査断面
における焦点距離をf1b(f1bは貼り合わせレンズであ
っても空気中における焦点距離とする)、該第2プラス
チックレンズと前記被走査面との距離をLとしたとき、 0.05<fa /f2a<0.15 ‥‥‥(1) 0.25<f2b/fa <0.75 ‥‥‥(2) 0.6 < L/fa <1 ‥‥‥(3) dMAX /f2b<0.1 ‥‥‥(4) −1.5<f1b/f2b<−0.5 ‥‥‥(5) なる条件を満足することを特徴としている。
Further, the focal lengths of the second plastic lens in the main-scan section and the sub-scan section are f 2a , f 2b , and
The maximum thickness of the second plastic lens in the optical axis direction is d
MAX , f a is a combined focal length in the main scanning cross section of the entire image forming means, and f 1b is a focal length in the sub scanning cross section of the first plastic lens (f 1b is a focal point in the air even with a cemented lens). When the distance between the second plastic lens and the surface to be scanned is L, 0.05 <f a / f 2a <0.15 (1) 0.25 <f 2b / f a <0.75 ‥‥‥ (2) 0.6 <L / f a <1 ‥‥‥ (3) d MAX / f 2b <0.1 ‥‥‥ (4) -1.5 <f 1b / F 2b <-0.5 ... (5) It is characterized by satisfying the condition.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の実施例1の光学系の要部平面
図(主走査断面図)、図2は図1の主走査断面において
垂直な要部断面図(副走査断面図)である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a plan view (main-scan sectional view) of an essential part of an optical system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view (sub-scan sectional view) of a main part perpendicular to the main-scan section of FIG. Is.

【0022】図中、1は光源手段としての例えば半導体
レーザである。2はコリメーターレンズであり、光源手
段1から射出された光ビームを平行光束としている。3
は開口絞りであり、通過光束径を整えている。4はシリ
ンドリカルレンズであり、主走査断面に関しては屈折力
は有しておらず副走査断面に関して所定の屈折力を有し
ている。5は偏向手段としての例えば回転多面鏡より成
る光偏向器であり、矢印A方向に一定速度で回転してい
る。
In the figure, reference numeral 1 is, for example, a semiconductor laser as a light source means. A collimator lens 2 collimates the light beam emitted from the light source means 1 into a parallel light flux. Three
Is an aperture stop, which adjusts the diameter of the passing light beam. Reference numeral 4 denotes a cylindrical lens, which has no refracting power in the main scanning cross section and has a predetermined refracting power in the sub scanning cross section. Reference numeral 5 denotes an optical deflector as a deflecting means, which is composed of, for example, a rotating polygon mirror, and rotates at a constant speed in the direction of arrow A.

【0023】10は本発明に係る結像手段(fθレンズ
系)であり、光偏向器5側から順に主走査方向には屈折
力を有せず、副走査方向にのみ負の屈折力を有するプラ
スチック材料で形成された第1プラスチックレンズとし
てのシリンドリカルレンズ6と、主走査方向に正の屈折
力を有し、副走査方向にはその主走査方向とは異なる正
の屈折力を有するガラス材料で形成されたガラスレンズ
としてのアナモフィックレンズ7と、該アナモフィック
レンズ7の被走査面側近傍に配置され主走査方向と副走
査方向の双方において正の屈折力を有するプラスチック
材料で形成された第2プラスチックレンズとしてのトー
リックレンズ8との3枚のレンズより構成している。
Reference numeral 10 denotes an image forming means (fθ lens system) according to the present invention, which has no refracting power in the main scanning direction in order from the optical deflector 5 side and has a negative refracting power only in the sub-scanning direction. A cylindrical lens 6 as a first plastic lens formed of a plastic material, and a glass material having a positive refractive power in the main scanning direction and a positive refractive power different from the main scanning direction in the sub scanning direction. An anamorphic lens 7 formed as a glass lens, and a second plastic which is disposed near the surface to be scanned of the anamorphic lens 7 and is made of a plastic material having a positive refractive power in both the main scanning direction and the sub scanning direction. It is composed of three lenses, a toric lens 8 as a lens.

【0024】尚、この3枚のレンズの配置順はこれに限
らず後述する実施例で示すように種々と変えて構成する
ことが可能である。
The arrangement order of the three lenses is not limited to this, and may be variously changed as shown in the embodiments described later.

【0025】シリンドリカルレンズ6とアナモフィック
レンズ7はf−θ特性と像面湾曲を良好に補正する為の
レンズ形状より形成しており、トーリックレンズ8は広
画角にわたって像面湾曲を良好に補正する為にコンセン
トリックな形状(トーリックレンズ8の両レンズ面の曲
率半径の中心が光偏向器5の反射面近傍にある)で形成
すると共に両レンズ面を非球面形状より形成している。
The cylindrical lens 6 and the anamorphic lens 7 are formed in a lens shape for satisfactorily correcting the f-θ characteristic and the field curvature, and the toric lens 8 satisfactorily corrects the field curvature over a wide field angle. Therefore, the lens is formed in a concentric shape (the center of the radius of curvature of both lens surfaces of the toric lens 8 is in the vicinity of the reflection surface of the optical deflector 5) and both lens surfaces are formed of an aspherical shape.

【0026】又、シリンドリカルレンズ6は上述の如く
副走査方向に負の屈折力を有しており、後述するように
プラスチックレンズより成るトーリックレンズ8の温度
変化によるピントズレを補正している。9は感光体ドラ
ムである。
Further, the cylindrical lens 6 has a negative refracting power in the sub-scanning direction as described above, and corrects the focus shift due to the temperature change of the toric lens 8 made of a plastic lens as described later. Reference numeral 9 is a photosensitive drum.

【0027】本実施例において光源手段1より射出され
た光ビームはコリメータレンズ2により略平行光束とさ
れ、該平行光束は開口絞り3によってその光束断面の大
きさが制限されてシリンドリカルレンズ4に入射する。
In this embodiment, the light beam emitted from the light source means 1 is made into a substantially parallel light beam by the collimator lens 2, and the parallel light beam is incident on the cylindrical lens 4 with the size of the light beam cross section being limited by the aperture stop 3. To do.

【0028】シリンドリカルレンズ4は入射した平行光
束のうち主走査断面においてはそのまま平行光束の状態
で射出させ、副走査断面においては集束して光偏向器5
の反射面5aにほぼ線像光束として結像させている。そ
して光偏向器5の反射面5aで高速に反射偏向してい
る。光偏向器5で反射偏向された光ビームはシリンドリ
カルレンズ6とアナモフィックレンズ7そしてトーリッ
クレンズ8を通過することによってその走査直線性が補
正され感光体ドラム9面上に結像されて略等速度直線運
動で該感光体ドラム9面上を光走査する。
The cylindrical lens 4 causes the parallel light flux of the incident parallel light flux to be emitted as it is in the main scanning cross section, and is converged in the sub scanning cross section to be converged to the optical deflector 5.
It is formed on the reflecting surface 5a of the above as an almost linear image light flux. The reflection surface 5a of the optical deflector 5 reflects and deflects at high speed. The light beam reflected and deflected by the light deflector 5 passes through the cylindrical lens 6, the anamorphic lens 7 and the toric lens 8 so that its scanning linearity is corrected and an image is formed on the surface of the photosensitive drum 9 to form a substantially constant velocity linear line. The surface of the photosensitive drum 9 is optically scanned by the movement.

【0029】図2においてPは光偏向器5の反射面位置
を示しており、副走査断面では前述した様にほぼこの反
射面位置Pに光ビームが集光するようにしている。
In FIG. 2, P indicates the position of the reflecting surface of the optical deflector 5, and in the sub-scanning cross section, the light beam is focused substantially on this reflecting surface position P as described above.

【0030】ここで反射面位置Pと感光体ドラム9とは
結像手段10に関してそれぞれ光学的に略共役な位置関
係になっている。これにより反射面が副走査断面におい
て傾いても、所謂面倒れがあっても光ビームが感光体ド
ラム9面上の同一走査線上に結像するようにしている。
この様にして本実施例では光偏向器5の面倒れの補正を
行っている。
Here, the reflection surface position P and the photosensitive drum 9 are in a substantially optically conjugate positional relationship with respect to the image forming means 10. As a result, the light beam is focused on the same scanning line on the surface of the photosensitive drum 9 even if the reflecting surface is tilted in the sub-scanning section or so-called surface tilt occurs.
In this way, in this embodiment, the surface tilt of the optical deflector 5 is corrected.

【0031】このように本実施例においては結像手段
(fθレンズ系)10を前述した形状のシリンドリカル
レンズ6とアナモフィックレンズ7とトーリックレンズ
8との3枚のレンズより構成することにより、所定の結
像性能を達成し面倒れ補正についても副走査方向に結像
関係を持たせることによって十分な補正性能を得た上
で、従来の技術的な問題点である副走査方向におけるピ
ント移動(ピントズレ)を微小に抑えている。
As described above, in this embodiment, the image forming means (f.theta. Lens system) 10 is composed of the three lenses of the cylindrical lens 6, the anamorphic lens 7 and the toric lens 8 having the above-mentioned shapes, so that a predetermined lens is formed. After achieving sufficient imaging performance and achieving sufficient correction performance for surface tilt correction by providing an imaging relationship in the sub-scanning direction, focus movement (focus misalignment) in the sub-scanning direction, which is a technical problem in the past, is obtained. ) Is suppressed to a minute.

【0032】次に結像手段10を構成するシリンドリカ
ルレンズ6とアナモフィックレンズ7とトーリックレン
ズ8のレンズ構成の特徴について説明する。
Next, the features of the lens configuration of the cylindrical lens 6, the anamorphic lens 7 and the toric lens 8 which form the image forming means 10 will be described.

【0033】本実施例におけるシリンドリカルレンズ
6、アナモフィックレンズ7そしてトーリックレンズ8
の3つのレンズは副走査方向にそれぞれ順に負、正、正
の屈折力を持っており、又シリンドリカルレンズ6とト
ーリックレンズ8とはプラスチック材で形成され、アナ
モフィックレンズ7はガラス材で形成されている。
The cylindrical lens 6, the anamorphic lens 7 and the toric lens 8 in this embodiment.
The three lenses have negative, positive, and positive refracting powers in the sub-scanning direction, respectively. The cylindrical lens 6 and the toric lens 8 are made of plastic material, and the anamorphic lens 7 is made of glass material. There is.

【0034】このようなレンズ構成をとることによって
本実施例では温度変動等によるプラスチック材の屈折率
変化によって発生する正の屈折力を有するトーリックレ
ンズ8のピント変動を負の屈折力を有するシリンドリカ
ルレンズ6によってキャンセルしている。
By adopting such a lens structure, in this embodiment, the focus fluctuation of the toric lens 8 having a positive refractive power caused by the change of the refractive index of the plastic material due to the temperature fluctuation or the like causes the cylindrical lens having a negative refractive power. Canceled by 6.

【0035】結像手段10の副走査方向の全体の屈折力
は面倒れ補正光学系を構成する為に有限結像の正の屈折
力が必要となる。
The total refracting power of the image forming means 10 in the sub-scanning direction requires a positive refracting power for finite image formation in order to form a surface tilt correction optical system.

【0036】本実施例においては副走査方向の正の屈折
力を主にガラス材より成るアナモフィックレンズ7によ
って負担し、ピント変動の発生し易いプラスチック材よ
り成るプラスチックレンズのピント変動を上述の如く正
と負の屈折力によってキャンセルしている。
In the present embodiment, the positive refracting power in the sub-scanning direction is mainly borne by the anamorphic lens 7 made of a glass material, and the focus fluctuation of the plastic lens made of a plastic material which easily causes focus fluctuation is corrected as described above. And it is canceled by the negative refracting power.

【0037】従って、従来トーリックレンズの正の屈折
力をできるだけ小さく抑えることによってピント変動を
小さくする手法では十分に得られなかったピント変動量
の微小化を、本実施例の如く結像手段10のレンズ構成
を適切に構成することによってほぼ完全にピント移動の
補正を行なうことができる。
Therefore, the miniaturization of the focus fluctuation amount, which cannot be sufficiently obtained by the method of suppressing the focus fluctuation by suppressing the positive refracting power of the toric lens as small as possible, is performed by the image forming means 10 as in the present embodiment. By properly configuring the lens structure, the focus movement can be corrected almost completely.

【0038】更に本実施例では結像手段10の内部だけ
でピント変動を抑えるように構成している為、倒れ補正
光学系を構成する有限結像の関係を崩すことなくピント
変動を微小にすることができ、他の手法として考えられ
る結像手段外部での補正手段と比較して倒れ補正性能の
劣化が全く見られないという利点がある。
Further, in the present embodiment, since the focus variation is suppressed only inside the image forming means 10, the focus variation is made minute without breaking the finite image formation relationship which constitutes the tilt correction optical system. Therefore, there is an advantage that the deterioration of the tilt correction performance is not seen at all as compared with the correction means outside the imaging means which is considered as another method.

【0039】図3,図4は本発明の実施例1による光走
査範囲における被走査面上での像面湾曲とf−θ特性を
示す説明図である。図3,図4に示す様に主走査断面内
の広画角範囲にわたり良好なる像面湾曲とf−θ特性を
得ている。
FIGS. 3 and 4 are explanatory views showing the field curvature and the f-θ characteristic on the surface to be scanned in the optical scanning range according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 3 and 4, good field curvature and f-θ characteristics are obtained over a wide field angle range in the main scanning section.

【0040】本実施例において更に走査断面全体の収差
を良好に補正し、環境変動等の影響による被走査面上で
のピントズレを防止し、かつ光走査範囲の広画角化を容
易にするには次の諸条件を満足させるのが良い。
In the present embodiment, the aberration of the entire scanning cross section is satisfactorily corrected, the focus shift on the surface to be scanned due to the influence of environmental changes and the like, and the widening of the angle of view of the optical scanning range are facilitated. Should satisfy the following conditions.

【0041】即ち、第2プラスチックレンズとしてのト
ーリックレンズの主走査断面と副走査断面における焦点
距離を各々f2a,f2b、該トーリックレンズの光軸方向
の最大肉厚をdMAX 、結像手段(fθレンズ)全系(シ
リンドリカルレンズ、アナモフィックレンズ、トーリッ
クレンズ)の主走査断面内の合成焦点距離をfa 、副走
査断面で負の屈折力を有する第1プラスチックレンズの
副走査断面内の焦点距離をf1b(f1bは貼り合わせレン
ズであっても空気中における焦点距離とする)、該トー
リックレンズと被走査面との距離をLとしたとき、 0.05<fa /f2a<0.15 ‥‥‥‥(1) 0.25<f2b/fa <0.75 ‥‥‥‥(2) 0.6 < L/fa <1 ‥‥‥‥(3) dMAX /f2b<0.1 ‥‥‥‥(4) −1.5<f1b/f2b<−0.5 ‥‥‥‥(5) なる条件を満足することである。
That is, the focal lengths of the toric lens as the second plastic lens in the main scanning section and the sub-scanning section are f 2a and f 2b , the maximum thickness of the toric lens in the optical axis direction is d MAX , and the image forming means is formed. (Fθ lens) f a is the composite focal length in the main scanning section of the entire system (cylindrical lens, anamorphic lens, toric lens), and the focal point in the sub scanning section of the first plastic lens having a negative refractive power in the sub scanning section. When the distance is f 1b (f 1b is the focal length in the air even in the case of a cemented lens) and the distance between the toric lens and the surface to be scanned is L, 0.05 <f a / f 2a < 0.15 ・ ・ ・ (1) 0.25 <f 2b / f a <0.75 ‥‥ (2) 0.6 <L / f a <1 ‥‥‥ (3) d MAX / f 2b <0.1 ‥‥‥‥ (4) -1 5 <it is to satisfy f 1b / f 2b <-0.5 ‥‥‥‥ (5) following condition.

【0042】一般にトーリックレンズの主走査断面の屈
折力を強くしすぎるとf−θ特性を良好に維持しつつ走
査方向、即ちメリディオナル方向の像面湾曲を良好に補
正することが困難となってくる。この為主走査断面にお
けるトーリックレンズの屈折力はなるべく弱くするのが
良い。
Generally, if the refracting power of the main scanning section of the toric lens is made too strong, it becomes difficult to satisfactorily correct the field curvature in the scanning direction, that is, the meridional direction, while maintaining a good f-θ characteristic. . For this reason, it is preferable that the refractive power of the toric lens in the main scanning cross section be as weak as possible.

【0043】条件式(1)は上記のことを考慮して、ト
ーリックレンズの主走査断面における焦点距離f2aとf
θレンズ全系の主走査断面における合成焦点距離fa
の比を適切に設定するものである。条件式(1)の下限
値を越えて焦点距離f2aが大きくなりすぎると収差補正
上有利となるが、トーリックレンズが被走査面(感光ド
ラム面)側に近づいてしまい装置全体が大型化になって
くる。
In consideration of the above, the conditional expression (1) has the focal lengths f 2a and f 2 in the main scanning section of the toric lens.
The ratio to the combined focal length f a in the main scanning cross section of the θ lens overall system is appropriately set. Exceeding the lower limit of conditional expression (1) and making the focal length f 2a too large is advantageous for aberration correction, but the toric lens approaches the surface to be scanned (photosensitive drum surface) side, and the overall size of the apparatus becomes large. Is coming.

【0044】又、条件式(1)の上限値を越えて焦点距
離f2aが小さくなりすぎると逆に装置全体のコンパクト
化には有利となるがf−θ特性と像面湾曲の双方をバラ
ンス良く維持するのが困難になってくるので良くない。
On the other hand, if the focal length f 2a becomes too small beyond the upper limit of conditional expression (1), it is advantageous for downsizing the entire apparatus, but both f-θ characteristics and field curvature are balanced. It's not good because it becomes difficult to maintain it.

【0045】条件式(2)はトーリックレンズの副走査
断面における焦点距離f2bとfθレンズ全系の主走査断
面における合成焦点距離fa との比に関し、特にサジタ
ル方向(副走査断面内にあって光軸に直角な方向)の像
面湾曲を良好に補正する為のものである。
Conditional expression (2) relates to the ratio of the focal length f 2b in the sub-scan section of the toric lens to the combined focal length f a in the main-scan section of the entire fθ lens system, particularly in the sagittal direction (in the sub-scan section). This is to satisfactorily correct the field curvature in the direction perpendicular to the optical axis).

【0046】条件式(2)の上限値を越えて焦点距離f
2bが大きくなりすぎると収差補正上は有利となるがトー
リックレンズが被走査面(感光体ドラム面)側に近づき
装置全体が大型化になってくる。
The focal length f exceeds the upper limit of conditional expression (2).
If 2b becomes too large, it will be advantageous for aberration correction, but the toric lens will approach the surface to be scanned (photoreceptor drum surface) side, and the size of the entire device will increase.

【0047】又、条件式(2)の下限値を越えて焦点距
離f2bが小さくなりすぎるとメリディオナル方向とサジ
タル方向との像面湾曲をバランス良く補正するのが困難
となってくるので良くない、条件式(3)はトーリック
レンズと被走査面との距離Lと、fθレンズ全系の主走
査断面における合成焦点距離fa との比に関し、条件式
(3)の下限値を越えると(即ちL<0.6fa とな
る)装置全体が大型化になると共に面倒れ補正効果が少
なくなってくる。
If the lower limit of conditional expression (2) is exceeded and the focal length f 2b becomes too small, it becomes difficult to correct the field curvature in the meridional direction and the sagittal direction in a well-balanced manner, which is not preferable. The conditional expression (3) is related to the ratio of the distance L between the toric lens and the surface to be scanned and the combined focal length f a in the main scanning cross section of the fθ lens overall system, when the lower limit value of the conditional expression (3) is exceeded ( That is, L <0.6f a (the case of L <0.6fa) becomes large, and the face tilt correction effect becomes small.

【0048】又、条件式(3)の上限値を越えて(即ち
L>fa となる)トーリックレンズの屈折力が強くなり
すぎると特にトーリックレンズのコスト面の利点を生か
してプラスチック材料で形成した場合、環境変動等の影
響による被走査面上でのピントズレ量が許容範囲より外
れてくるので良くない。
If the refractive power of the toric lens exceeds the upper limit of conditional expression (3) (that is, L> f a ) and the refractive power of the toric lens becomes too strong, the toric lens is made of a plastic material by taking advantage of cost. In such a case, the amount of focus shift on the surface to be scanned due to the influence of environmental fluctuations is out of the allowable range, which is not good.

【0049】条件式(4)はトーリックレンズの光軸方
向の最大肉厚dMAX とトーリックレンズの副走査断面に
おける焦点距離f2bとの比に関し、条件式(4)を外れ
ると環境変動、特にトーリックレンズの吸湿による被走
査面上でのピントズレを良好に防止することが難しくな
り、かつプラスチックによるトーリックレンズの成形が
難しくなってくるので良くない。
Conditional expression (4) relates to the ratio between the maximum thickness d MAX of the toric lens in the optical axis direction and the focal length f 2b in the sub-scan section of the toric lens. This is not preferable because it is difficult to prevent the out-of-focus on the surface to be scanned due to moisture absorption of the toric lens, and it becomes difficult to mold the toric lens with plastic.

【0050】条件式(5)はトーリックレンズの副走査
断面における焦点距離f2bと第1プラスチックレンズの
副走査断面における焦点距離f1bとの比に関し、プラス
チックレンズで形成される第1プラスチックレンズとト
ーリックレンズの副走査断面の焦点距離の比を適切に規
定することにより、該プラスチックレンズの副走査断面
内でのピント移動をキャンセルする為のものである。即
ち、一般的にトーリックレンズの副走査断面内での屈折
力は正になる為、第1プラスチックレンズの副走査断面
内の屈折力を負に設定することによってプラスチックレ
ンズのそれぞれのピント移動の方向を逆方向にすること
によって副走査断面内でのピント移動を微小化にするこ
とができる。
Conditional expression (5) relates to the ratio of the focal length f 2b of the toric lens in the sub-scan section to the focal length f 1b of the first plastic lens in the sub-scan section, and By appropriately defining the ratio of the focal lengths of the toric lens in the sub-scan section, the focus movement of the plastic lens in the sub-scan section can be canceled. That is, in general, the refractive power of the toric lens in the sub-scanning cross section is positive. Therefore, by setting the refractive power of the first plastic lens in the sub-scanning cross section to be negative, the direction of the focus movement of each plastic lens can be changed. By reversing the direction, the focus movement in the sub-scan section can be miniaturized.

【0051】条件式(5)の上限値及び下限値を越える
と副走査断面内でのピント移動量を微小化にすることが
難しくなり、かつ収差補正上良好なる補正ができなくな
ってくるので良くない。
If the upper limit value and the lower limit value of the conditional expression (5) are exceeded, it becomes difficult to reduce the focus movement amount in the sub-scan section and it becomes impossible to perform good aberration correction. Absent.

【0052】次に本発明に係る結像手段の数値実施例を
示す。数値実施例1〜4は順に本発明の実施例1〜4の
光偏向器5以降の数値例である。
Next, numerical examples of the image forming means according to the present invention will be shown. Numerical Examples 1 to 4 are numerical examples after the optical deflector 5 of Examples 1 to 4 of the present invention in order.

【0053】各数値実施例においてシリンドリカルレン
ズの主走査断面における曲率半径をR1 ,R2 、副走査
断面における曲率半径をR1 ´,R2 ´、アナモフィッ
クレンズの主走査断面における曲率半径をR3 ,R4
副走査断面における曲率半径をR3 ´,R4 ´、トーリ
ックレンズの主走査断面にあける曲率半径をR5 ,R
6 、副走査断面における曲率半径をR5 ´,R6 ´、各
レンズ面間の距離をD1〜D6 で示している。
In each numerical example, the radii of curvature in the main scanning section of the cylindrical lens are R 1 and R 2 , the radii of curvature in the sub-scanning section are R 1 ′ and R 2 ′, and the radii of curvature in the main scanning section of the anamorphic lens are R. 3 , R 4 ,
The radii of curvature in the sub-scan section are R 3 ′ and R 4 ′, and the radii of curvature in the main-scan section of the toric lens are R 5 and R 5 .
6 , the radii of curvature in the sub-scan section are R 5 ′ and R 6 ′, and the distances between the lens surfaces are D 1 to D 6 .

【0054】又、シリンドリカルレンズ、アナモフィッ
クレンズそしてトーリックレンズの波長675nmでの
屈折率はそれぞれ順にN1 ,N2 ,N3 で表わしてい
る。又B〜Dは以下に示すx−y平面上でのレンズ面の
高さyと距離xとの関係式 x=y2 /R[1+{1−(1+A)(y/R)2
1/2 ]+By4 +Cy6 +Dy8 +・・・・・・・・ の各次数の非球面係数を示す。
The refractive indices of the cylindrical lens, the anamorphic lens and the toric lens at the wavelength of 675 nm are represented by N 1 , N 2 and N 3 , respectively. The B~D is shown below x-y height of the lens surface in the plane y and the distance x between the relation x = y 2 / R [1+ {1- (1 + A) (y / R) 2}
1/2] + By A shows the aspherical coefficients of each order of 4 + Cy 6 + Dy 8 + ········.

【0055】又各数値実施例と前述の各条件式(1)〜
(5)との関係を表−1に示す。
Each numerical example and each conditional expression (1) to
Table 1 shows the relationship with (5).

【0056】本発明の実施例2としての数値実施例2に
おける結像手段は副走査断面にのみ正の屈折力を有する
シリンドリカルレンズをガラス材料(ガラスレンズ)で
形成し、主走査断面内で正、副走査断面内で負の屈折力
を有するアナモフィックレンズをプラスチック材料(第
1プラスチックレンズ)で形成し、主走査断面と副走査
断面の双方において正の屈折力を有するトーリックレン
ズをプラスチック材料(第2プラスチックレンズ)で形
成した場合を示しており、副走査断面内でのパワーはア
ナモフィックレンズに負の屈折力を持たせている。
In the image forming means in Numerical Embodiment 2 as Embodiment 2 of the present invention, a cylindrical lens having a positive refracting power is formed of a glass material (glass lens) only in the sub-scan section, and the cylindrical lens in the main-scan section is positive. , An anamorphic lens having a negative refractive power in the sub-scan section is formed of a plastic material (first plastic lens), and a toric lens having a positive refractive power in both the main-scan section and the sub-scan section is formed of a plastic material (the first plastic lens). 2 plastic lens), the anamorphic lens has a negative refractive power in the sub-scanning cross section.

【0057】本発明の実施例3としての数値実施例3は
数値実施例1の構成においてシリンドリカルレンズとア
ナモフィックレンズとを独立に構成した場合を示してい
る。
Numerical Example 3 as Example 3 of the present invention shows a case where the cylindrical lens and the anamorphic lens are independently configured in the configuration of Numerical Example 1.

【0058】本発明の実施例4としての数値実施例4は
数値実施例2の構成においてシリンドリカルレンズとア
ナモフィックレンズとを独立に構成した場合を示してい
る。
Numerical Embodiment 4 as Embodiment 4 of the present invention shows a case where the cylindrical lens and the anamorphic lens are independently configured in the construction of Numerical Embodiment 2.

【0059】[数値実施例1] 全系の焦点距離 289.519 最大走査角 57.697 偏向点〜R1面 115.387 R1 = ∞ D1 = 4.93676 R1 ′=−224.797 N1 = 1.521794 R2 = ∞ D2 = 0 R2 ′= 71.2486 R3 = ∞ D3 =11.4823 R3 ′= 71.2486 N2 = 1.794120 R4 =−255.22799 D4 =12.836 R4 ′=−255.22799 R5 =−514.326 D5 = 7.32891 N3 = 1.521794 A=−7.58593 B=−1.49836×10-7 C= 1.06599×10-11 D= 5.34848×10-165 ′= −21.6494 R6 =−376.415 D6 =276.976 A=−1.976 B=−1.29611×10-7 C= 7.57283×10-12 D= 6.90737×10-166 ′= −18.7449 [数値実施例2] 全系の焦点距離 289.552 最大走査角 57.697 偏向点〜R1面 102.424 R1 = ∞ D1 = 4.38968 R1 ′=−268.578 N1 = 1.79412 R2 = ∞ D2 = 0 R2 ′= −54.937 R3 = ∞ D3 =13.15786 R3 ′= −54.937 N2 = 1.521794 R4 =−169.61224 D4 =15 R4 ′=−169.61224 R5 =−830.33014 D5 = 8.23572 N3 = 1.521794 A= 7.82869 B=−1.87969×10-7 C= 1.14113×10-11 D= 4.60277×10-165 ′= −20.9914 R6 =−502.457 D6 =274.308 A=−1.74477 B=−1.615×10-7 C= 5.4401×10-12 D= 8.38863×10-166 ′= −18.3699 [数値実施例3] 全系の焦点距離 289.572 最大走査角 57.697 偏向点〜R1面 101.997 R1 = ∞ D1 = 5.57578 R1 ′=−476.254 N1 = 1.521794 R2 = ∞ D2 = 2.35 R2 ′= 44.0319 R3 = ∞ D3 =15.0 R3 ′= 57.201 N2 = 1.79412 R4 =−251.43 D4 =25.01 R4 ′=−251.43 R5 =1657.64 D5 = 5.96 N3 = 1.521794 A=−2.96118 B=−1.82276×10-7 C= 1.01369×10-11 D= 6.11519×10-165 ′= −19.01 R6 = −9.49193×1046 =264.793 A= 6.14821×104 B=−1.7533×10-7 C= 1.00502×10-11 D= 5.65132×10-166 ′= −16.62 [数値実施例4] 全系の焦点距離 289.550 最大走査角 57.697 偏向点〜R1面 104.027 R1 = ∞ D1 = 4.23 R1 ′=−402.324 N1 = 1.79412 R2 = ∞ D2 = 3 R2 ′= −58.21 R3 = ∞ D3 =19.92 R3 ′= −56.85 N2 = 1.521794 R4 =−167.09 D4 =15 R4 ′=−167.09 R5 =1668.31 D5 = 7.43 N3 = 1.521794 A=−16.6987 B=−1.34299×10-7 C= 9.42626×10-12 D= 3.53539×10-165 ′= −18.76 R6 = −1.49903×1046 =271.515 A= 1.06397×104 B=−1.11969×10-7 C= 5.62941×10-12 D= 5.92525×10-166 ′= −17.11[Numerical Example 1] Focal length of the entire system 289.519 Maximum scanning angle 57.697 Deflection point to R1 surface 115.387 R 1 = ∞ D 1 = 4.93676 R 1 ′ = −224.797 N 1 = 1.521794 R 2 = ∞ D 2 = 0 R 2 ′ = 71.2486 R 3 = ∞ D 3 = 11.4823 R 3 ′ = 71.2486 N 2 = 1.794120 R 4 = −255.222799 D 4 = 12.836 R 4 '= -255.22799 R 5 = -514.326 D 5 = 7.32891 N 3 = 1.521794 A = -7.58593 B = -1.49836 × 10 -7 C = 1.06599 × 10 −11 D = 5.34848 × 10 −16 R 5 ′ = −21.6494 R 6 = −376.415 D 6 = 276.976 A = −1.976 B = −1.29611 × 10 -7 = 7.57283 × 10 -12 D = 6.90737 × 10 -16 R 6 '= -18.7449 [ Numerical Example 2] focal length 289.552 maximum scan angle 57.697 deflection point ~R1 surface of the entire system 102.424 R 1 = ∞ D 1 = 4.38968 R 1 ′ = −268.5578 N 1 = 1.79412 R 2 = ∞ D 2 = 0 R 2 ′ = −54.937 R 3 = ∞ D 3 = 13.15786 R 3 '= -54.937 N 2 = 1.521794 R 4 = -169.61224 D 4 = 15 R 4' = -169.61224 R 5 = -830.33014 D 5 = 8.23572 N 3 = 1.521794 A = 7.82869 B = -1.87969 × 10 −7 C = 1.14113 × 10 −11 D = 4.60277 × 10 −16 R 5 ′ = −20.9914 R 6 = − 502.457 D 6 = 274.308 A = -1.74477 B = -1.615 * 10 < -7 > C = 5.4401 * 10 < -12 > D = 8.38833 * 10 < -16 > R < 6 '> =-18.3699 [Numerical Example] 3] focal length 289.572 maximum scan angle 57.697 deflection point ~R1 surface of 101.997 R 1 = ∞ D 1 = 5.57578 R 1 '= -476.254 N 1 = 1.521794 R 2 = ∞ D 2 = 2.35 R 2 ′ = 44.0319 R 3 = ∞ D 3 = 15.0 R 3 ′ = 57.201 N 2 = 1.79412 R 4 = −251.43 D 4 = 25. 01 R 4 '= -251.43 R 5 = 1657.64 D 5 = 5.96 N 3 = 1.521794 A = -2.96118 B = -1.82276 × 10 -7 C = 1.01369 × 10 -11 D = 6.11519 × 10 -16 R 5 ′ = −1 9.01 R 6 = -9.49193 × 10 4 D 6 = 264.793 A = 6.14821 × 10 4 B = -1.7533 × 10 -7 C = 1.00502 × 10 -11 D = 5. 65132 × 10 −16 R 6 ′ = −16.62 [Numerical Example 4] Focal length of the entire system 289.550 Maximum scanning angle 57.697 Deflection point to R1 surface 104.027 R 1 = ∞ D 1 = 4. 23 R 1 ′ = −402.324 N 1 = 1.79412 R 2 ═∞ D 2 ═3 R 2 ′ = −58.21 R 3 ═∞ D 3 = 19.92 R 3 ′ = −56.85 N 2 = 1.521794 R 4 = -167.09 D 4 = 15 R 4 '= -167.09 R 5 = 1668.31 D 5 = 7.43 N 3 = 1.521794 A = -16.6987 B = -1.34299 × 10 -7 C = 9.42626 × 10 -12 D = 3. 3539 × 10 -16 R 5 '= -18.76 R 6 = -1.49903 × 10 4 D 6 = 271.515 A = 1.06397 × 10 4 B = -1.11969 × 10 -7 C = 5 .62941 × 10 -12 D = 5.92525 × 10 -16 R 6 ′ = −17.11

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明によれば前述の如く結像手段を副
走査断面の屈折力がそれぞれ負の屈折力を有するプラス
チック材料で形成された第1プラスチックレンズと、正
の屈折力を有するガラス材料で形成されたガラスレンズ
と、正の屈折力を有するプラスチック材料で形成された
第2プラスチックレンズとの3枚のレンズで構成するこ
とにより、広画角の光走査範囲にわたって像面湾曲等の
収差を良好に補正することができ、又光偏向器の面倒れ
補正効果の大きく、かつ副走査方向のピント移動量を微
小化し、更に収差補正上良好なる光学性能が得られるコ
ンパクトな光走査光学系を達成することができる。
According to the present invention, as described above, the image forming means has a first plastic lens formed of a plastic material having a negative refracting power in the sub-scan section, and a glass having a positive refracting power. A glass lens made of a material and a second plastic lens made of a plastic material having a positive refractive power are used to form three lenses, so that a field curvature or the like can be prevented over a wide field angle optical scanning range. Compact optical scanning optics that can satisfactorily correct aberrations, has a large effect of correcting surface tilt of the optical deflector, reduces the amount of focus movement in the sub-scanning direction, and provides good optical performance in aberration correction. The system can be achieved.

【0062】又、本発明によれば結像手段を構成する3
つのレンズのうち2つのレンズをプラスチック材料で形
成することにより低価格化も同時に達成することができ
る。
Further, according to the present invention, the image forming means 3 is constructed.
By forming two lenses out of one lens with a plastic material, cost reduction can be achieved at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例1の要部平面図(主走査断面
図)
FIG. 1 is a plan view of a main part of a first embodiment of the present invention (main scanning sectional view).

【図2】 図1の主走査断面に垂直な要部断面図(副走
査断面図)
FIG. 2 is a sectional view of a main part (sub-scan sectional view) perpendicular to the main-scan sectional view of FIG.

【図3】 本発明の実施例1の像面湾曲を説明する収差
FIG. 3 is an aberration diagram illustrating field curvature of Example 1 of the present invention.

【図4】 本発明の実施例1のf−θ特性を説明する収
差図
FIG. 4 is an aberration diagram illustrating an f-θ characteristic according to the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源手段 2 コリメータレンズ 3 開口絞り 4 シリンドリカルレンズ 5 偏向手段 6 第1プラスチックレンズ 7 ガラスレンズ 8 第2プラスチックレンズ 9 被走査面(感光体ドラム) 10 結像手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source means 2 Collimator lens 3 Aperture stop 4 Cylindrical lens 5 Deflection means 6 1st plastic lens 7 Glass lens 8 2nd plastic lens 9 Scanned surface (photosensitive drum) 10 Imaging means

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源手段から射出した光ビームを偏向手
段に導光し、該偏向手段で偏向反射させた該光ビームを
結像手段により被走査面上に導光し光走査する光走査光
学系において、 該結像手段は副走査断面の屈折力が、それぞれ負の屈折
力を有するプラスチック材料で形成された第1プラスチ
ックレンズと、正の屈折力を有するガラス材料で形成さ
れたガラスレンズと、正の屈折力を有するプラスチック
材料で形成された第2プラスチックレンズとの3枚のレ
ンズで構成されていることを特徴とする光走査光学系。
1. An optical scanning optical system which guides a light beam emitted from a light source means to a deflecting means, and guides the light beam deflected and reflected by the deflecting means onto a surface to be scanned by an image forming means for optical scanning. In the system, the image forming unit includes a first plastic lens formed of a plastic material having a negative refractive power in a sub-scan section, and a glass lens formed of a glass material having a positive refractive power. An optical scanning optical system comprising three lenses, a second plastic lens made of a plastic material having a positive refractive power and a second plastic lens.
【請求項2】 前記結像手段は前記偏向手段側から順に
前記第1プラスチックレンズ、ガラスレンズそして第2
プラスチックレンズにより構成され、該第1プラスチッ
クレンズは副走査断面内にのみ負の屈折力を有するシリ
ンドリカルレンズより成っており、該ガラスレンズは主
走査断面内と副走査断面内で異なる正の屈折力を有する
アナモフィックレンズより成っており、該第2プラスチ
ックレンズは主走査断面内と副走査断面内の双方におい
て正の屈折力を有するトーリックレンズより成っている
ことを特徴とする請求項1の光走査光学系。
2. The image forming means includes the first plastic lens, the glass lens, and the second lens in order from the side of the deflecting means.
The first plastic lens is a cylindrical lens having a negative refracting power only in the sub-scan section, and the glass lens has a positive refracting power different in the main-scan section and the sub-scan section. 2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the second plastic lens is a toric lens having a positive refractive power in both the main scanning section and the sub-scanning section. Optical system.
【請求項3】 前記結像手段は前記偏向手段側から順に
前記ガラスレンズ、第1プラスチックレンズそして第2
プラスチックレンズにより構成され、該ガラスレンズは
副走査断面内にのみ正の屈折力を有するシリンドリカル
レンズより成っており、該第1プラスチックレンズは主
走査断面内で正、副走査断面内で負の屈折力を有するア
ナモフィックレンズより成っており、該第2プラスチッ
クレンズは主走査断面内と副走査断面内の双方において
正の屈折力を有するトーリックレンズより成っているこ
とを特徴とする請求項1の光走査光学系。
3. The image forming means comprises the glass lens, the first plastic lens and the second lens in order from the side of the deflecting means.
The glass lens is composed of a plastic lens, the glass lens is a cylindrical lens having a positive refractive power only in the sub-scan section, and the first plastic lens is positive in the main-scan section and negative in the sub-scan section. 2. The light according to claim 1, comprising an anamorphic lens having a power, and the second plastic lens being a toric lens having a positive refractive power both in the main scanning cross section and in the sub scanning cross section. Scanning optics.
【請求項4】 前記第2プラスチックレンズの主走査断
面と副走査断面における焦点距離を各々f2a,f2b、該
第2プラスチックレンズの光軸方向の最大肉厚をd
MAX 、前記結像手段全系の主走査断面における合成焦点
距離をfa 、前記第1プラスチックレンズの副走査断面
における焦点距離をf1b(f1bは貼り合わせレンズであ
っても空気中における焦点距離とする)、該第2プラス
チックレンズと前記被走査面との距離をLとしたとき、 0.05<fa /f2a<0.15 0.25<f2b/fa <0.75 0.6 < L/fa <1 dMAX /f2b<0.1 −1.5<f1b/f2b<−0.5 なる条件を満足することを特徴とする請求項1、2又は
3の光走査光学系。
4. The focal lengths in the main-scan section and the sub-scan section of the second plastic lens are f 2a and f 2b , respectively, and the maximum thickness of the second plastic lens in the optical axis direction is d.
MAX , f a is a combined focal length in the main scanning cross section of the entire image forming means, and f 1b is a focal length in the sub scanning cross section of the first plastic lens (f 1b is a focal point in the air even with a cemented lens). Where L is the distance between the second plastic lens and the surface to be scanned, 0.05 <f a / f 2a <0.15 0.25 <f 2b / f a <0.75 0.6 <L / f a <1 d MAX / f 2b <0.1 -1.5 < claims 1, characterized by satisfying the f 1b / f 2b <-0.5 condition: 3 optical scanning optical system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009211064A (en) * 2008-02-07 2009-09-17 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming apparatus equipped with the same

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