JPS63218916A - Optical scanner - Google Patents
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- JPS63218916A JPS63218916A JP62051652A JP5165287A JPS63218916A JP S63218916 A JPS63218916 A JP S63218916A JP 62051652 A JP62051652 A JP 62051652A JP 5165287 A JP5165287 A JP 5165287A JP S63218916 A JPS63218916 A JP S63218916A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光走査装置に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to an optical scanning device.
(従来の技術)
光走査装置は、光ビームを偏向させて、感光性の記録媒
体を走査して光情報の書込を行ったり。(Prior Art) An optical scanning device deflects a light beam to scan a photosensitive recording medium to write optical information.
あるいは原稿を走査して原稿情報を光信号に変換したり
する装置として、光プリンター等として実用化されてい
る。Alternatively, it has been put into practical use as an optical printer, etc., as a device that scans a document and converts the document information into an optical signal.
光走査装置において光ビームを偏向する方式には種々の
ものがあるが、最も実用的なのは回転多面鏡やガルバノ
ミラ−等、反射性の偏向面の回転もしくは揺動を利用す
る方法である。There are various methods for deflecting a light beam in an optical scanning device, but the most practical method is a method that utilizes rotation or swing of a reflective deflection surface such as a rotating polygon mirror or a galvano mirror.
しかし、偏向面の回転や揺動で光ビームの偏向を行う場
合、周知の如く1面倒れの補正を行う必要がある。However, when the light beam is deflected by rotating or swinging the deflection surface, it is necessary to correct the tilt of one surface, as is well known.
面倒れの補正として従来知られているものとしては、上
記偏向面に入射する光ビームを、副走査方向へ集束させ
て、上記偏向面上に、主走査方向に平行な線像として結
像せしめるとともに、光偏向器と走査結像面との間に配
備された。結像レンズとシリンダーレンズとにより、偏
向の起点と。A conventionally known method for correcting surface tilt is to focus the light beam incident on the deflection surface in the sub-scanning direction and form an image on the deflection surface as a line image parallel to the main-scanning direction. It was also installed between the optical deflector and the scanning imaging plane. The starting point of deflection is determined by the imaging lens and cylinder lens.
走査結像面とを副走査方向に関し共役関係にむすびつけ
る方法が知られている(特公昭52−28666号公報
)。A method is known in which the scanning and imaging planes are connected in a conjugate relationship in the sub-scanning direction (Japanese Patent Publication No. 52-28666).
またこの方法の変形とし、主走査方向には10機能を有
する結像レンズとして作用し、副走査方向については、
上記偏向の起点と走査結像面とを共役関係にむすびつけ
るような作用を有する。特殊形態のレンズを用いる方法
が知られている(特開昭59−147316号公報)。In addition, as a modification of this method, it acts as an imaging lens with 10 functions in the main scanning direction, and in the sub-scanning direction,
It has the effect of connecting the starting point of the deflection and the scanning imaging plane to a conjugate relationship. A method using a lens of a special shape is known (Japanese Patent Application Laid-open No. 147316/1983).
これらの面倒れ補正方式を、以下、便宜上、共役補正方
式と呼ぶことにする。These surface tilt correction methods will be hereinafter referred to as conjugate correction methods for convenience.
面倒れを補正する別の方法としては、面倒れにともなう
結像スポットの変動量が、偏向器と走査結像面との間に
配備されたレンズ系の、副走査方向に関する合成焦点距
離に比例する点に着目し、上記レンズ系の主走査方向に
関する合成焦点距離に対し、副走査方向のそれを小さく
する方法が提案されている(特公昭58−15767号
公報)。この方法を、以下、短焦点距離化法と呼ぶこと
にする。Another method for correcting surface tilt is that the amount of variation in the imaging spot due to surface tilt is proportional to the composite focal length in the sub-scanning direction of a lens system placed between the deflector and the scanning imaging surface. Focusing on this point, a method has been proposed in which the combined focal length of the lens system in the main scanning direction is made smaller than that in the sub-scanning direction (Japanese Patent Publication No. 15767/1983). This method will hereinafter be referred to as a short focal length method.
(発明が解決しようとする問題点)
さて、上述の共役補正方式の補正には、次の如き問題が
ある。すなわち、この方法では、偏向面に入射する光が
、偏向面上に線像として結像するため、光走査が偏向面
のきすや汚れの影響を受けやすい、また、光ビームのエ
ネルギーが偏向面の特定の部位に集中するので、偏向面
の焼付きが発生しやすい。また、副走査方向の入射側N
Aが極めて小さいため、光エネルギーの利用効率が悪い
。(Problems to be Solved by the Invention) The correction using the above-mentioned conjugate correction method has the following problems. In other words, in this method, the light incident on the deflection surface forms a line image on the deflection surface, so optical scanning is easily affected by scratches or dirt on the deflection surface, and the energy of the light beam is Since the deflection surface is concentrated in a specific area, seizure of the deflection surface is likely to occur. Also, the incident side N in the sub-scanning direction
Since A is extremely small, the utilization efficiency of light energy is poor.
一方、上記短焦点距離化法による面倒れ補正には以下の
如き問題点がある。On the other hand, the surface tilt correction using the short focal length method described above has the following problems.
すなわち、走査結像面を主走査する結像スポットの形状
は、円形状であることが望ましいのであるが、短焦点距
離化法では1円形状の結像スポットを得るためには、光
偏向器により偏向される光ビームの光束断面を、主走査
方向に長い楕円形状にするため、特殊な光学系が必要と
なるのである。In other words, it is desirable that the shape of the imaging spot that main scans the scanning imaging plane be circular, but in the short focal length method, in order to obtain a circular imaging spot, it is necessary to use an optical deflector. A special optical system is required in order to make the cross section of the light beam deflected by the beam into an elliptical shape that is long in the main scanning direction.
周知の如く、走査結像面に結像する結像スポットの大き
さは、ビームウェストWdにより定まり。As is well known, the size of the imaging spot formed on the scanning imaging plane is determined by the beam waist Wd.
このビームウェストWdは、レンズ系の焦点距荒をf、
入射光ビームの径をd、波長をλとすると。This beam waist Wd is the rough focal length of the lens system, f,
Let the diameter of the incident light beam be d and the wavelength be λ.
で与えられる。しかるに、短焦点距離化法では、光偏向
器と走査結像面との間に配備されるレンズの主走査方向
に対する合成焦点距離fpと、副走査方向に関する合成
焦点距離fsとが等しくなくfp>fsであるので、結
像スポラ1〜の主走査方向の径Wdp、副走査方向の径
Wdsを等しくするためには、上記(1)式から明らか
なように、入射光ビームの主走査方向の径dpを副走査
方向の径dsより大きくし、
がなり立つようにしなければならず、かがる光束断面を
実現するために、特殊な光学系を必要とするのである。is given by However, in the short focal length method, the composite focal length fp in the main scanning direction of the lens disposed between the optical deflector and the scanning imaging plane is not equal to the composite focal length fs in the sub-scanning direction. fs, in order to equalize the diameter Wdp in the main scanning direction and the diameter Wds in the sub-scanning direction of the imaging spoiler 1 to The diameter dp must be made larger than the diameter ds in the sub-scanning direction so that the following equation holds true, and a special optical system is required to realize the curved beam cross section.
従って、本発明の目的は、上記共役補正方式における種
々の問題点を解消し、がっ、特殊な光学系を用い、光束
断面形状を整形することなく容易に、略真円形状の結像
スポットを実現でき、なお。Therefore, an object of the present invention is to solve various problems in the above-mentioned conjugate correction method, and to easily form a substantially perfect circular imaging spot using a special optical system without having to shape the cross-sectional shape of the light beam. It is possible to realize this.
かつ収差的にも良好な、光走査装置の提供にある。An object of the present invention is to provide an optical scanning device that is also good in terms of aberrations.
(問題点を解決するための手段)
本発明の光走査装置は、照射手段と、光偏向器と、結像
レンズと、凸シリンダーレンズと、を有する。(Means for Solving the Problems) The optical scanning device of the present invention includes an irradiation means, an optical deflector, an imaging lens, and a convex cylinder lens.
照射手段は、光源からの光を所定の径の略平行光束とし
て照射する。照射される光束は所定の径を有するので、
その光束断面は略円形状である。The irradiation means irradiates the light from the light source as a substantially parallel light beam having a predetermined diameter. Since the emitted light beam has a predetermined diameter,
The cross section of the light beam is approximately circular.
光偏向器は、照射手段からの光束を偏向させる。The optical deflector deflects the light beam from the irradiation means.
この偏向は偏向面により行なわれる。This deflection is performed by a deflection surface.
結像レンズは単レンズであって、光偏向器により偏向さ
れた光束を結像させる。The imaging lens is a single lens, and forms an image of the light beam deflected by the optical deflector.
凸シリンダーレンズは、結像レンズと走査結像面との間
に、そのパワーのない方向が主走査方向と平行になるよ
うにして配置される。The convex cylinder lens is arranged between the imaging lens and the scanning imaging surface so that its direction in which it has no power is parallel to the main scanning direction.
さて、本発明の主たる特徴は、以下にのべる点にある。The main features of the present invention are as follows.
第1に、凸シリンダーレンズは、その配置態位が、以下
のように定められる。すなわち、その焦点位置が、走査
結像面に対し、光軸方向へすらされる。このずらし量庫
、副走査方向のビーム径が、結像走査面上で、主走査方
向のビームウェストと略同−となるように定められる。First, the arrangement of the convex cylinder lens is determined as follows. In other words, the focal point position is moved in the optical axis direction with respect to the scanning imaging plane. This shift amount is determined so that the beam diameter in the sub-scanning direction is approximately the same as the beam waist in the main-scanning direction on the imaging scanning surface.
第2に、結像レンズは、その入射側すなわち、偏向面側
のレンズ面と、射出側すなわち走査結像面側のレンズ面
が、特殊な形状を有する。Second, the imaging lens has a lens surface on the entrance side, that is, the deflection surface side, and a lens surface on the exit side, that is, the scanning imaging surface side, each having a special shape.
偏向面側のレンズ面は、主走査方向、副走査方向におけ
る、レンズ面曲率半径が互いにことなり、かつ、このレ
ンズ面は円環面をなし、副走査方向の負のパワーを有す
る。The lens surface on the deflection surface side has different lens surface curvature radii in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and this lens surface has a toric surface and has negative power in the sub-scanning direction.
また、走査結像面側のレンズ面は非球面である。Further, the lens surface on the scanning imaging surface side is an aspherical surface.
この非球面は、解析的には。This aspheric surface is analytically.
なる一般式で表される。ここに、Hは光軸からの高さ、
Kは円柱係数、Aは光軸近傍の曲率、B。It is expressed by the general formula: Here, H is the height from the optical axis,
K is the cylinder coefficient, A is the curvature near the optical axis, and B.
Cは定数であり、Xは頂点接平面すなわち、非球面レン
ズ面と光軸との交点におけるレンズ面に対する接平面と
レンズ面との距離を表す。C is a constant, and X represents the distance between the apex tangent plane, that is, the tangent plane to the lens surface at the intersection of the aspherical lens surface and the optical axis, and the lens surface.
そして、この非球面は、次の条件を満足する。This aspherical surface satisfies the following conditions.
すなわち、上記一般式における円柱係数Kが(1)−1
,0<K<0
なる範囲内に定められる。また、結像レンズの焦点比@
f、屈折率nに対し、非球面の光軸近傍の曲率半径Rう
が、
なる条件を満足する。なお、非球面の一般式におけるH
の4乗以上の項は、実際上は無視しても支障なく、従っ
て、本発明では、上記一般式のうちの係数kについて必
要な特性を得る条件を規定している。That is, the cylinder coefficient K in the above general formula is (1)-1
,0<K<0. Also, the focal ratio of the imaging lens @
f, the refractive index n, the radius of curvature R near the optical axis of the aspherical surface satisfies the following conditions. In addition, H in the general formula of an aspherical surface
The terms of the fourth power or higher can be ignored in practice, and therefore, the present invention defines conditions for obtaining the necessary characteristics for the coefficient k in the above general formula.
(作 用)
本発明の光走査装置は、上記の如く構成されているので
、以下の如き作用を有する。(Function) Since the optical scanning device of the present invention is configured as described above, it has the following functions.
すなわち、照射手段からは、所定の径をもった略平行光
束が照射されるので、この光束は光偏向器の偏向面上で
集束することがない。That is, since the irradiation means emits a substantially parallel light beam having a predetermined diameter, this light beam is not focused on the deflection surface of the optical deflector.
また、結像レンズの円環面と凸シリンダーレンズとの組
合せにより、副走査方向の焦点距離が短小化される。そ
して、副走査方向に関し、円環面の凹と凸シリンダーレ
ンズの凸の組合せとなり。Furthermore, the combination of the toric surface of the imaging lens and the convex cylinder lens reduces the focal length in the sub-scanning direction. In the sub-scanning direction, it is a combination of a concave toric surface and a convex convex cylinder lens.
結像性能に関する諸収差の補正が容易となる。It becomes easy to correct various aberrations related to imaging performance.
また、結像レンズの、走査結像面側のレンズ面を非球面
とすることにより、走査結像面上での結像特性Φ良好な
らしむることができる。Furthermore, by making the lens surface of the imaging lens on the scanning imaging surface side an aspherical surface, it is possible to obtain good imaging characteristics Φ on the scanning imaging surface.
く
前述の条件(1)すなわち、−1,OI(<Oは、像面
の平面性を保つための条件である。Kが下限の−1,0
をこえると、非点収差のメリデイオナル方向がプラス方
向に増大し、上限の0を越えると。The above-mentioned condition (1) is -1, OI (<O is the condition for maintaining the flatness of the image plane. K is the lower limit of -1,0
When the value exceeds 0, the meridional direction of astigmatism increases in the positive direction, and exceeds the upper limit of 0.
マイナス方向に増大し、いずれにしても、像面の平面性
を保てなくなる。It increases in the negative direction, and in any case, the flatness of the image surface cannot be maintained.
は、結像レンズのパワー配分と形状を規定するものであ
って、下限の0.7を越えると、結像レンズのfOレン
ズとしての特性のうち、直線性と像面湾曲がプラス方向
に増大し、fθレンズとしての機能が著しく低下する。defines the power distribution and shape of the imaging lens, and when the lower limit of 0.7 is exceeded, the linearity and field curvature of the characteristics of the imaging lens as an fO lens increase in the positive direction. However, the function as an fθ lens is significantly deteriorated.
また上限の1.5を越えると、像面の湾曲がマイナス方
向に増大するとともに、ディストーションがマイナス方
向に増大し。If the upper limit of 1.5 is exceeded, the curvature of the field increases in the negative direction and the distortion increases in the negative direction.
fθレンズとしての機能を満足できない。The function as an fθ lens cannot be satisfied.
次に、凸シリンダーレンズの焦点位置を、走査結像面か
ら光軸方向へずらすことの作用につき説明する。Next, the effect of shifting the focal position of the convex cylinder lens from the scanning imaging plane in the optical axis direction will be explained.
本発明の場合、照射手段からの光ビームの断面形状は略
円形形状であるから、光ビームの主・副走査方向のビー
ム径dP+ dsは、dpユdsである。一方、レンズ
の合成焦点距離は、主走査方向のそれをfP、副走方向
のそれをfsとすれば、fsは、前述のとおり、結像レ
ンズの円環面と凸シリンダーレンズとの作用にて、fp
に対し短小化されている。In the case of the present invention, since the cross-sectional shape of the light beam from the irradiation means is approximately circular, the beam diameter dP+ds of the light beam in the main and sub-scanning directions is dpyuds. On the other hand, if the combined focal length of the lens is fP in the main scanning direction and fs in the sub-scanning direction, fs is determined by the action of the toric surface of the imaging lens and the convex cylinder lens, as described above. te, fp
It has been shortened to .
従って、fp>fsとなる。そこで(1)式を参照する
と、走査結像面に向って集束する光束のビームウェスト
は、これを主走力向についてWdP、副走査方向につい
てWdsとすると、これらは、合成焦点距1ttlfp
、fsの大小に対応して、WdP>Wdsとなる。Therefore, fp>fs. Therefore, referring to equation (1), the beam waist of the light beam converging toward the scanning imaging plane is expressed as WdP in the main scanning force direction and Wds in the sub-scanning direction, and the combined focal length is 1ttlfp.
, fs, WdP>Wds.
従って、合成焦点の位置を、主走査方向、WA走査方向
とも走査結像面に合致させてしまうと、結像スポットの
形状は主走査方向に長い楕円形状となってしまう。Therefore, if the position of the composite focus is made to coincide with the scanning imaging plane in both the main scanning direction and the WA scanning direction, the shape of the imaging spot will become an ellipse that is elongated in the main scanning direction.
一方、ビームウェストは、ビーム径の最小値であるから
、ビーム径は、ビームウェストの位置をはなれるに従い
増大する。On the other hand, since the beam waist is the minimum value of the beam diameter, the beam diameter increases as the beam moves away from the beam waist.
第2図(1)は、偏向光束が、主走査方向に関して、走
査結像面16上にビームウェストとして結像している状
態を誇張して示している。このビームウェストの径はW
dpである。FIG. 2(1) shows an exaggerated state in which the deflected light beam is imaged as a beam waist on the scanning imaging plane 16 in the main scanning direction. The diameter of this beam waist is W
It is dp.
第2図(II)は、偏向光束が、副走査方向において、
走査結像面16の後方ΔLの位置に、ビームウェストと
して結像している状態を示している。このときのビーム
ウェスト径はWdsである。FIG. 2 (II) shows that the deflected light beam is in the sub-scanning direction.
A state in which the image is formed as a beam waist at a position ΔL behind the scanning imaging plane 16 is shown. The beam waist diameter at this time is Wds.
このとき、ビームウェスト位置が、ΔLだけずれたこと
により、副走査方向のビーム径が、主走査方向のビーム
ウェスト径W d sと等しくなるものとすると、被走
査方向において、比例関係ΔL : Wdp=fs:
d ”(3)が成立つ、dは、照射手段から
射出する光束断面円形の平行光束の光束径である。これ
から、が得られる。At this time, if the beam waist position is shifted by ΔL, and the beam diameter in the sub-scanning direction becomes equal to the beam waist diameter W d s in the main scanning direction, then in the scanning direction, the proportional relationship ΔL: Wdp =fs:
d'' (3) holds, and d is the beam diameter of the parallel beam with a circular beam cross section emitted from the irradiation means. From this, can be obtained.
Wdpは、焦点距離fρに対するビームウェスト径であ
るから、(1)式より。Since Wdp is the beam waist diameter with respect to the focal length fρ, from equation (1).
と与えられる。これを用いると。is given. Using this.
となる。becomes.
主走査方向のビームウェスト径Wdpは、Wdsに比し
て大きく、主走査方向のビーム径はビームウェスト近傍
では、おおよそWdpで与えられるから、副走査方向の
ビームウェスト位置、すなわち、凸シリンダーレンズの
焦点位置を、走査結像面に対し、上記(6)で与えられ
るΔLだけ、光軸方向へずらすことにより、走査結像面
上には、主、副各走査方向に略等しいビーム径を有する
略円形状の結像スポットを得ることができる。The beam waist diameter Wdp in the main scanning direction is larger than Wds, and the beam diameter in the main scanning direction is approximately given by Wdp near the beam waist. By shifting the focal point position relative to the scanning imaging plane in the optical axis direction by ΔL given in (6) above, the beam diameter on the scanning imaging plane is approximately equal in each of the main and sub-scanning directions. A substantially circular imaging spot can be obtained.
第2図(m)に示すように、WII走査方向における焦
点位置を、走査結像面16の前方へΔLだけずらしても
、上記と同様に1円形状の結像スポットを実現できる。As shown in FIG. 2(m), even if the focal point position in the WII scanning direction is shifted by ΔL toward the front of the scanning imaging plane 16, a circular imaging spot can be realized in the same manner as described above.
(実施例) 以下、図面を参照しながら具体的に説明する。(Example) A detailed description will be given below with reference to the drawings.
第1図(1)は、本発明の光走査装置の具体的1例を要
部のみ示している。符号11は、照射手段により照射さ
れた略平行な光束を示す、光束11は、断面形状は略円
形、光束径も略一定である。FIG. 1 (1) shows only the main parts of a specific example of the optical scanning device of the present invention. Reference numeral 11 indicates a substantially parallel light beam irradiated by the irradiation means.The light beam 11 has a substantially circular cross-sectional shape and a substantially constant diameter.
光束11は、光偏向器たる回転多面fi12の偏向面に
入射し1反射され、回転多面鏡12の回転により偏向さ
れる。The light beam 11 enters the deflection surface of a rotating polygon fi 12 serving as a light deflector, is reflected once, and is deflected by the rotation of the rotating polygon mirror 12.
偏向された光束は、結像レンズ14Aに入射する。The deflected light beam enters the imaging lens 14A.
結像レンズHAの、偏向面側のレンズ面14aが主走査
方向と副走査方向に異なったそれぞれ一定の曲率半径を
有する面に形成されると共に、上記副走査方向に負のパ
ワーをもつ円環面に形成されている。ここで1円環面と
は、円柱の軸を円に沿って曲げた場合に生ずる円柱表面
をいう。The lens surface 14a on the deflecting surface side of the imaging lens HA is formed into a surface having a constant radius of curvature that is different in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and has a negative power in the sub-scanning direction. formed on the surface. Here, one toric surface refers to a cylindrical surface that is generated when the axis of the cylinder is bent along a circle.
また、走査結像面16側のレンズ面14bは非球面であ
って、前述した条件(1)、(II)を満足する。Further, the lens surface 14b on the side of the scanning imaging plane 16 is an aspherical surface and satisfies the conditions (1) and (II) described above.
結像レンズ14Aを透過した光束は、凸シリンダーレン
ズ15を介して走査結像面16に入射する。The light beam transmitted through the imaging lens 14A enters the scanning imaging plane 16 via the convex cylinder lens 15.
第1図(n)、(m)は、それぞれ、主走査方向。Figures 1(n) and 1(m) are in the main scanning direction, respectively.
副走査方向におけるレンズ作用を示している。凸シリン
ダーレンズ15を光軸方向へ変位して配備することによ
り、副走査方向の焦点位置を走査結像面16の後方へず
らすことにより、な2図に即して説明したようにして略
真円形状の結像スポットを実現している。It shows the lens action in the sub-scanning direction. By displacing and disposing the convex cylinder lens 15 in the optical axis direction, the focal position in the sub-scanning direction is shifted to the rear of the scanning imaging plane 16, and as described in FIG. A circular imaging spot is achieved.
以下、この第1図に示す如き構成における具体的な実施
例を2例あげる。Two specific examples of the configuration shown in FIG. 1 will be given below.
各実施例において、面番とあるのは、偏向面を第1面と
して各レンズのレンズ面を偏向面の側から数えたもので
ある。従って1面番1,2,3゜4.5は、それぞれ、
偏向面、結像レンズの円環面、結像レンズの非球面、凸
シリンダーレンズの入射面、凸シリンダーレンズの射出
面を意味する。In each example, the surface number is the lens surface of each lens counted from the deflection surface side, with the deflection surface as the first surface. Therefore, the 1st page number 1, 2, 3°4.5 are respectively,
It means a deflection surface, a toric surface of an imaging lens, an aspheric surface of an imaging lens, an entrance surface of a convex cylinder lens, and an exit surface of a convex cylinder lens.
また1面間隔は、面番が隣接する面間の間隔を示し、屈
折率および材質は、各レンズの屈折率、材fBは、結像
レンズと凸シリンダーレンズとの、主走査、副走査方向
の合成焦点距離を示す、なお、光束の波長は、 780
nmである。In addition, the distance between surfaces indicates the distance between adjacent surfaces, the refractive index and material indicate the refractive index of each lens, and the material fB indicates the distance between the imaging lens and the convex cylinder lens in the main scanning and sub-scanning directions. The wavelength of the light beam is 780
It is nm.
(実施例1)
fA=200.0. fB=76.0454、非球面を
表す一般式中の、円柱係数に=−4,5X10”’であ
る。この実施例では、H4以上の項が無視されている。(Example 1) fA=200.0. fB=76.0454, and the cylinder coefficient in the general formula representing an aspherical surface is =-4.5×10''. In this example, terms higher than H4 are ignored.
面番 RA RB 面間隔 屈折率
材質1 ω (X) 80.02
co−182,518,01,486アクリル3
−97.2 −97.2 150.04 C
x330.0 6.0 1.486 アク
リル5 cooo 45.962この実施
例1において、凸シリンダーレンズの焦点と走査結像面
との間のずれΔLは、約2.5+amであり、上記焦点
は走査結像面の後方へずれており、走査スポットの径は
、主、副走査方向とも略80μ騙である。Surface number RA RB Surface spacing Refractive index
Material 1 ω (X) 80.02
co-182,518,01,486 acrylic 3
-97.2 -97.2 150.04 C
x330.0 6.0 1.486 Acrylic 5 cooo 45.962 In this Example 1, the shift ΔL between the focal point of the convex cylinder lens and the scanning imaging plane is about 2.5+am, and the focal point is It is shifted to the rear of the imaging plane, and the diameter of the scanning spot is approximately 80 μm in both the main and sub-scanning directions.
(実施例2)
fA=200..5、fB=50.0.にニー8.47
674X10−1、B=111.89511X10−”
、C=1.89187X10−12面番 RA
RB 面間隔 屈折率 材質1
ω ■ 85.02 400.0
−115.7 22.0 1.486 アク
リル3 −126.512 −126.512 142
.9274 cx) 27.424 6
.0 1.5118 8に5 clo=X
l 50.0凸シリンダーレンズの焦点と走
査結像面との間のずれΔLは、ΔL42.5m+mであ
り、焦点は走査結像面の後方へずれている。走査スポッ
トの径は。(Example 2) fA=200. .. 5, fB=50.0. ni knee 8.47
674X10-1, B=111.89511X10-”
, C=1.89187X10-12 surface number RA
RB spacing Refractive index Material 1
ω ■ 85.02 400.0
-115.7 22.0 1.486 Acrylic 3 -126.512 -126.512 142
.. 9274 cx) 27.424 6
.. 0 1.5118 8 to 5 clo=X
The deviation ΔL between the focal point of the l50.0 convex cylinder lens and the scanning imaging plane is ΔL42.5m+m, and the focal point is shifted to the rear of the scanning imaging plane. What is the diameter of the scanning spot?
主、副走査方向とも略80μmである。The width is approximately 80 μm in both the main and sub-scanning directions.
(発明の効果)
以上1本発明によれば、新規な光走査装置を提供できる
。(Effects of the Invention) According to the present invention as described above, a novel optical scanning device can be provided.
この光走査装置では、光偏向器の偏向面へは。In this optical scanning device, the deflection surface of the optical deflector is
はぼ平行光束が入射し、偏向面の一部への光エネルギー
の集中がないので、光走査が偏向面のきすや汚れの影響
を受けにくく、偏向面のやき付きがまた。結像レンズは
単レンズであるので、光走査装置の構造が簡単化される
とともに、結像レンズの円環面と凸シリンダーレンズと
の組合せによって、副走方向の合成焦点距離が、有効に
短小化され、面倒れ補正を良好に行うことができる。Since a nearly parallel beam of light is incident and the optical energy is not concentrated on a part of the deflection surface, optical scanning is less susceptible to scratches and dirt on the deflection surface, and the deflection surface is less likely to become burnt. Since the imaging lens is a single lens, the structure of the optical scanning device is simplified, and the combination of the toric surface of the imaging lens and the convex cylinder lens effectively shortens and shortens the combined focal length in the secondary scanning direction. It is possible to perform surface inclination correction satisfactorily.
さらに、凸シリンダーレンズの焦点位置が、走査結像面
から光軸方向へずれることにより、主、副走査方向の焦
点距離のちがいにもかかわらず、結像スポットの形状を
略円形とすることができる。Furthermore, because the focal position of the convex cylinder lens is shifted from the scanning imaging plane in the optical axis direction, the shape of the imaging spot can be made approximately circular despite the difference in focal length in the main and sub-scanning directions. can.
また、結像レンズのレンズ面が非球面で一定の条件を満
足することにより、像面の平坦性を保ちつつ良好なfθ
特性を実現できる。In addition, by making the lens surface of the imaging lens aspheric and satisfying certain conditions, it is possible to maintain good fθ while maintaining the flatness of the image surface.
characteristics can be realized.
なお、結像レンズにおける円環面と非球面との順序をと
りかえることも可能である。Note that it is also possible to change the order of the toric surface and the aspheric surface in the imaging lens.
第1図は、本発明の光走査装置の1例を要部のみ示す図
、第2図は、本発明を説明するための図である。
11・・・・照射手段による光束、12・・・・光偏向
器としての回転多面鏡、14・・・・結像レンズ、14
a・・・・円環面レンズ面、14b・・・・非球面レン
ズ面、15・・・凸シリンダーレンズ、16・・・・走
査結像面。
最Z口
(■)
(K)
(I)FIG. 1 is a diagram showing only the essential parts of an example of an optical scanning device according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining the present invention. 11... Luminous flux by irradiation means, 12... Rotating polygon mirror as a light deflector, 14... Imaging lens, 14
a... Toric lens surface, 14b... Aspherical lens surface, 15... Convex cylinder lens, 16... Scanning imaging surface. Most Z exit (■) (K) (I)
Claims (1)
射する照射手段と、 この照射手段からの光束を偏向する偏向面をそなえた光
偏向器と、 この光偏向器により偏向された光束を結像させるための
結像レンズと、 この結像レンズと走査結像面との間に、パワーのない方
向を主走査方向と平行にして配置される凸シリンダーレ
ンズと、を有し、 上記結像レンズは、単レンズであって、その偏向面側の
レンズ面が主、副各走査方向に異なる曲率半径を有し、
かつ、副走査方向に負のパワーをもつ円環面であり、走
査結像面側のレンズ面が、X=AH^2/[1+√{1
−(K+1)}(A^2H^2)]+BH^4+CH^
6+・・・ただし、 H:光軸からの高さ K:円柱係数 A:軸近傍の曲率 B、C:定数 X:光軸からの高さHにおける、頂点接平面からレンズ
面までの距離 なる非球面であり、 上記凸シリンダーレンズは、副走査方向のビーム径が、
結像走査面上で、主走査方向のビームウェストと略同一
となるように、焦点位置を結像走査面上から、光軸方向
へずらすようにして配備され、 上記結像レンズの非球面は、円柱係数Kが ( I )−1.0<K<0 なる条件を満足し、光軸近傍の曲率半径R_3、結像レ
ンズの焦点距離f、屈折率nが、 (III)0.7<R_3/(n−1)f<1.5なる条
件を満足することを特徴とする、光走査装置。[Scope of Claims] An irradiation means for irradiating a light beam from a light source as a substantially parallel light beam with a predetermined diameter; an optical deflector provided with a deflection surface for deflecting the light beam from the irradiation means; An imaging lens for forming an image of the deflected light beam, and a convex cylindrical lens placed between the imaging lens and the scanning imaging surface with its direction of no power parallel to the main scanning direction. The imaging lens is a single lens, and the lens surface on the deflection surface side has a different radius of curvature in the main and sub scanning directions,
In addition, it is a toric surface with negative power in the sub-scanning direction, and the lens surface on the scanning imaging plane side is X=AH^2/[1+√{1
-(K+1)}(A^2H^2)]+BH^4+CH^
6+...However, H: Height from the optical axis K: Cylindrical coefficient A: Curvature near the axis B, C: Constant X: Distance from the vertex tangent plane to the lens surface at the height H from the optical axis The convex cylinder lens has an aspherical surface, and the beam diameter in the sub-scanning direction is
The aspheric surface of the imaging lens is arranged such that the focal position is shifted from the imaging scanning surface in the optical axis direction so that it is approximately the same as the beam waist in the main scanning direction on the imaging scanning surface. , the cylinder coefficient K satisfies the condition (I)-1.0<K<0, the radius of curvature R_3 near the optical axis, the focal length f of the imaging lens, and the refractive index n, (III)0.7< An optical scanning device characterized by satisfying the following condition: R_3/(n-1)f<1.5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62051652A JPS63218916A (en) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | Optical scanner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62051652A JPS63218916A (en) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | Optical scanner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63218916A true JPS63218916A (en) | 1988-09-12 |
Family
ID=12892798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62051652A Pending JPS63218916A (en) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | Optical scanner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63218916A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06265807A (en) * | 1993-03-11 | 1994-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Light beam scanning optical system |
-
1987
- 1987-03-06 JP JP62051652A patent/JPS63218916A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06265807A (en) * | 1993-03-11 | 1994-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Light beam scanning optical system |
JP2773593B2 (en) * | 1993-03-11 | 1998-07-09 | 松下電器産業株式会社 | Light beam scanning optical system |
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