JP2003227998A - 走査光学系 - Google Patents
走査光学系Info
- Publication number
- JP2003227998A JP2003227998A JP2002026590A JP2002026590A JP2003227998A JP 2003227998 A JP2003227998 A JP 2003227998A JP 2002026590 A JP2002026590 A JP 2002026590A JP 2002026590 A JP2002026590 A JP 2002026590A JP 2003227998 A JP2003227998 A JP 2003227998A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- scanning
- optical system
- sub
- scanning direction
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゴーストの発生を防止するために少なくとも
１のレンズ面を基準走査面から偏心させても、走査線の
ボウのみならず、走査線の傾きや波面の発生を抑えるこ
とができるとともに、像面湾曲を良好に補正することが
できる走査光学系を、提供する。 【解決手段】走査光学光学系５は、ポリゴンミラー４側
に凹面を向けた正メニスカスのプラスチックレンズであ
る第１レンズ６と、ポリゴンミラー４側に平面を向けた
平凸のガラスレンズである第２レンズ７とから、構成さ
れている。第１レンズ６の両レンズ面は、ともに、主走
査方向の断面形状が設計上の光学面基準軸からの主走査
方向の距離の関数，副走査方向の断面の曲率が光学面基
準軸からの主走査方向の距離の関数として夫々独立に定
義される非球面であり、夫々、副走査方向において、そ
の光学面基準軸が基準走査面に対して平行且つ逆方向に
シフトすることによって、偏心している。
１のレンズ面を基準走査面から偏心させても、走査線の
ボウのみならず、走査線の傾きや波面の発生を抑えるこ
とができるとともに、像面湾曲を良好に補正することが
できる走査光学系を、提供する。 【解決手段】走査光学光学系５は、ポリゴンミラー４側
に凹面を向けた正メニスカスのプラスチックレンズであ
る第１レンズ６と、ポリゴンミラー４側に平面を向けた
平凸のガラスレンズである第２レンズ７とから、構成さ
れている。第１レンズ６の両レンズ面は、ともに、主走
査方向の断面形状が設計上の光学面基準軸からの主走査
方向の距離の関数，副走査方向の断面の曲率が光学面基
準軸からの主走査方向の距離の関数として夫々独立に定
義される非球面であり、夫々、副走査方向において、そ
の光学面基準軸が基準走査面に対して平行且つ逆方向に
シフトすることによって、偏心している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックレン
ズを含む２枚構成であって面間反射ゴースト防止がなさ
れている走査光学系に、関する。
ズを含む２枚構成であって面間反射ゴースト防止がなさ
れている走査光学系に、関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームプリンタやレーザースキャ
ナやバーコードリーダに用いられる走査装置は、レーザ
光源から射出されたレーザービームを、ポリゴンミラー
等の光偏向器によって、等角速度で偏向しながら反射さ
せ、主走査方向（光偏向器による偏向に伴う光スポット
の移動方向）においてｆθ特性を有する走査光学系によ
って、被走査面上を等速で直進する光スポットとして収
束させる。
ナやバーコードリーダに用いられる走査装置は、レーザ
光源から射出されたレーザービームを、ポリゴンミラー
等の光偏向器によって、等角速度で偏向しながら反射さ
せ、主走査方向（光偏向器による偏向に伴う光スポット
の移動方向）においてｆθ特性を有する走査光学系によ
って、被走査面上を等速で直進する光スポットとして収
束させる。
【０００３】なお、光偏向器の各反射面の面倒れに因る
被走査面上での光スポットの副走査方向（主走査方向に
直交する方向）へのズレをキャンセルする（面倒れ補正
の）ために、レーザ光源から射出されて平行光とされた
レーザービームを、光偏向器よりも前に配置したシリン
ドリカルレンズによって、副走査方向において光偏向器
の反射面上に一旦収束させ、走査光学系によって、副走
査平面内で光偏向器の反射面と被走査面とを共役にする
構成も、一般に採用されている。従って、多くの走査光
学系は、上述した主走査方向におけるｆθ特性の他、副
走査方向において偏向器の反射面と被走査面とを共役に
する機能をも、兼ね備えている。
被走査面上での光スポットの副走査方向（主走査方向に
直交する方向）へのズレをキャンセルする（面倒れ補正
の）ために、レーザ光源から射出されて平行光とされた
レーザービームを、光偏向器よりも前に配置したシリン
ドリカルレンズによって、副走査方向において光偏向器
の反射面上に一旦収束させ、走査光学系によって、副走
査平面内で光偏向器の反射面と被走査面とを共役にする
構成も、一般に採用されている。従って、多くの走査光
学系は、上述した主走査方向におけるｆθ特性の他、副
走査方向において偏向器の反射面と被走査面とを共役に
する機能をも、兼ね備えている。
【０００４】以上のような機能を有する走査光学系は、
以前は、複数のガラスレンズのみから構成されていた。
そして、各ガラスレンズの各レンズ面には、伝統的な手
法により、反射防止のためのコーティングが施されてい
た。従って、各レンズ面において反射された迷光が被走
査面に達することに因って生じるゴーストは、あまり問
題にはならなかった。
以前は、複数のガラスレンズのみから構成されていた。
そして、各ガラスレンズの各レンズ面には、伝統的な手
法により、反射防止のためのコーティングが施されてい
た。従って、各レンズ面において反射された迷光が被走
査面に達することに因って生じるゴーストは、あまり問
題にはならなかった。
【０００５】ところが、最近では、低コスト化のため
に、ガラスレンズに代えてプラスチックレンズを採用す
ることが、多くなってきている。その場合、技術的な問
題やコスト上の問題に拠り、プラスチックレンズの各レ
ンズ面には反射防止コートが施されない場合がある。そ
の結果、プラスチックレンズを一部又は全部に採用した
走査光学系は、ガラスレンズのみからなる走査光学系に
比べて、各レンズ面間で反射光が生じる比率が格段に高
くなるので、ゴーストが画質（レーザビームプリンタの
場合）や読取品質（レーザスキャナの場合）に与える悪
影響の度合いが非常に大きくなる。
に、ガラスレンズに代えてプラスチックレンズを採用す
ることが、多くなってきている。その場合、技術的な問
題やコスト上の問題に拠り、プラスチックレンズの各レ
ンズ面には反射防止コートが施されない場合がある。そ
の結果、プラスチックレンズを一部又は全部に採用した
走査光学系は、ガラスレンズのみからなる走査光学系に
比べて、各レンズ面間で反射光が生じる比率が格段に高
くなるので、ゴーストが画質（レーザビームプリンタの
場合）や読取品質（レーザスキャナの場合）に与える悪
影響の度合いが非常に大きくなる。
【０００６】そのため、従来、プラスチックレンズを一
部又は全部に採用した走査光学系において面間反射に因
るゴーストを防止するためのアイデアが、各種提案され
ている。そのうちの一つが、本出願人によって提案され
た特開平７−２３００５１号公報記載のものである。即
ち、この公報には、走査光学系を構成するプラスチック
レンズの所定レンズ面を基準走査面（走査光学系への入
射前におけるレーザビームのビーム軸が走査によって通
過する面）から副走査方向へ偏心させる事と、それに因
って生ずるボウ（被走査面上における光スポットの軌跡
である走査線の湾曲）を補正するために別のレンズ面を
逆方向に偏心させる事が、開示されている。
部又は全部に採用した走査光学系において面間反射に因
るゴーストを防止するためのアイデアが、各種提案され
ている。そのうちの一つが、本出願人によって提案され
た特開平７−２３００５１号公報記載のものである。即
ち、この公報には、走査光学系を構成するプラスチック
レンズの所定レンズ面を基準走査面（走査光学系への入
射前におけるレーザビームのビーム軸が走査によって通
過する面）から副走査方向へ偏心させる事と、それに因
って生ずるボウ（被走査面上における光スポットの軌跡
である走査線の湾曲）を補正するために別のレンズ面を
逆方向に偏心させる事が、開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公報記載の各実施例のうち、特に、２枚構成のもの
は、レンズ面が４枚しかないのにも拘わらず、単純な球
面，シリンドリカル面又はアナモフィック面形状のレン
ズ面を偏心させるだけのものであったので、性能の点に
おいて十分とは言えなかった。即ち、比較的光偏向器の
近傍に配置される２枚のレンズのみから構成される走査
光学系は、上述の面倒れ補正のため副走査方向に強いパ
ワーを持つ必要がある。このような副走査方向に強いパ
ワーを持つ単純な形状の球面等を偏心させようとする
と、走査線のボウが補正できたとしても、走査線の傾き
や、波面のねじれ等の発生を抑えることができなくなっ
てしまう。このような走査線の傾きや波面のねじれが発
生してしまうと、印字や読取品質に悪影響が生じてしま
う。
た公報記載の各実施例のうち、特に、２枚構成のもの
は、レンズ面が４枚しかないのにも拘わらず、単純な球
面，シリンドリカル面又はアナモフィック面形状のレン
ズ面を偏心させるだけのものであったので、性能の点に
おいて十分とは言えなかった。即ち、比較的光偏向器の
近傍に配置される２枚のレンズのみから構成される走査
光学系は、上述の面倒れ補正のため副走査方向に強いパ
ワーを持つ必要がある。このような副走査方向に強いパ
ワーを持つ単純な形状の球面等を偏心させようとする
と、走査線のボウが補正できたとしても、走査線の傾き
や、波面のねじれ等の発生を抑えることができなくなっ
てしまう。このような走査線の傾きや波面のねじれが発
生してしまうと、印字や読取品質に悪影響が生じてしま
う。
【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、プラスチックレンズを一部又は全部に
含む２枚構成でありながら、ゴーストの発生を防止する
ために少なくとも１のレンズ面を基準走査面から偏心さ
せていても、走査線のボウのみならず、走査線の傾きや
波面の発生を抑えることができるとともに、像面湾曲を
良好に補正することができる走査光学系の提供を、課題
とする。
れたものであり、プラスチックレンズを一部又は全部に
含む２枚構成でありながら、ゴーストの発生を防止する
ために少なくとも１のレンズ面を基準走査面から偏心さ
せていても、走査線のボウのみならず、走査線の傾きや
波面の発生を抑えることができるとともに、像面湾曲を
良好に補正することができる走査光学系の提供を、課題
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に案出された本発明による走査光学系は、光偏向器によ
って主走査方向に偏向される光束を被走査面上に収束さ
せるための走査光学系であって、少なくとも１枚のプラ
スチックレンズを含む互いに分離されて配置された２枚
のレンズから構成され、前記プラスチックレンズにおけ
る少なくとも２つのレンズ面は、夫々、主走査平面内の
形状が設計上の光学面基準軸からの主走査方向の距離の
関数，前記主走査平面に直交する副走査平面内の曲率が
光学面基準軸からの主走査方向の距離の関数として夫々
独立に定義される非球面形状を有し、前記非球面形状を
有するレンズ面のうちの少なくとも一つレンズ面は、そ
の光学面基準軸が、副走査方向において前記光束の軸か
ら偏心していることを、特徴とする。
に案出された本発明による走査光学系は、光偏向器によ
って主走査方向に偏向される光束を被走査面上に収束さ
せるための走査光学系であって、少なくとも１枚のプラ
スチックレンズを含む互いに分離されて配置された２枚
のレンズから構成され、前記プラスチックレンズにおけ
る少なくとも２つのレンズ面は、夫々、主走査平面内の
形状が設計上の光学面基準軸からの主走査方向の距離の
関数，前記主走査平面に直交する副走査平面内の曲率が
光学面基準軸からの主走査方向の距離の関数として夫々
独立に定義される非球面形状を有し、前記非球面形状を
有するレンズ面のうちの少なくとも一つレンズ面は、そ
の光学面基準軸が、副走査方向において前記光束の軸か
ら偏心していることを、特徴とする。
【００１０】本発明において、このような構成を採用し
たのは、以下の理由による。即ち、本発明においても、
上述した従来のものと同様に、４つのレンズ面のうちの
少なくとも１つのレンズ面を副走査平面内で光束の軸か
ら偏心させることによって、各レンズ面にて生じた反射
光を正規光に対し副走査方向に飛ばし、これによって、
その反射光が被走査面に達することに起因して生ずる面
間反射ゴーストを、防止している。このようにレンズ面
を偏心させるにしても、ガラスレンズの一方のレンズ面
を他方のレンズ面に対して偏心させることは、加工上の
理由に依り困難である。従って、走査光学系を構成する
少なくとも1枚のプラスチックの何れかのレンズ面を偏
心させるのが、現実的である。
たのは、以下の理由による。即ち、本発明においても、
上述した従来のものと同様に、４つのレンズ面のうちの
少なくとも１つのレンズ面を副走査平面内で光束の軸か
ら偏心させることによって、各レンズ面にて生じた反射
光を正規光に対し副走査方向に飛ばし、これによって、
その反射光が被走査面に達することに起因して生ずる面
間反射ゴーストを、防止している。このようにレンズ面
を偏心させるにしても、ガラスレンズの一方のレンズ面
を他方のレンズ面に対して偏心させることは、加工上の
理由に依り困難である。従って、走査光学系を構成する
少なくとも1枚のプラスチックの何れかのレンズ面を偏
心させるのが、現実的である。
【００１１】また、被走査面近傍に副走査方向のパワー
を担当する長尺レンズを持たない２枚構成の走査光学系
であると、比較的光偏向器近傍に配置されるこれら２枚
のレンズの何れかの面が副走査方向のパワーを大きく持
たざるを得ず、他方、上記面間反射ゴーストを防止する
には、副走査方向の大きなパワーを持った面を偏心させ
る必要がある。
を担当する長尺レンズを持たない２枚構成の走査光学系
であると、比較的光偏向器近傍に配置されるこれら２枚
のレンズの何れかの面が副走査方向のパワーを大きく持
たざるを得ず、他方、上記面間反射ゴーストを防止する
には、副走査方向の大きなパワーを持った面を偏心させ
る必要がある。
【００１２】さらに、像面湾曲を補正するには、上記定
義による非球面形状のレンズ面が必要になるが、このよ
うな非球面形状をガラス面に形成することは困難である
ので、プラスチックレンズのレンズ面をこのような非球
面形状にせざるを得ない。
義による非球面形状のレンズ面が必要になるが、このよ
うな非球面形状をガラス面に形成することは困難である
ので、プラスチックレンズのレンズ面をこのような非球
面形状にせざるを得ない。
【００１３】以上の条件を勘案すると、走査光学系を構
成する１枚のプラスチックレンズの一方のレンズ面の形
状を上記定義による非球面形状とし、そのレンズ面を光
束の軸から偏心させることが、最も合理的である。
成する１枚のプラスチックレンズの一方のレンズ面の形
状を上記定義による非球面形状とし、そのレンズ面を光
束の軸から偏心させることが、最も合理的である。
【００１４】但し、このようにして１つのレンズ面を光
束の軸から偏心させると、上述したように、走査線のボ
ウ，走査線の傾き，波面のねじれ等の問題が生じる。そ
こで、本発明においては、走査光学系を構成する何れか
のプラスチックレンズにおける上記偏心させたレンズ面
とは異なるレンズ面の形状をも、上記定義による非球面
形状としたのである。その結果、本発明によると、２枚
構成の走査光学系においても、面間反射ゴーストを防止
することができ、しかも、像面湾曲を補正することがで
きるとともに、走査線のボウ，走査線の傾き及び波面の
ねじれの発生を抑制することができる。
束の軸から偏心させると、上述したように、走査線のボ
ウ，走査線の傾き，波面のねじれ等の問題が生じる。そ
こで、本発明においては、走査光学系を構成する何れか
のプラスチックレンズにおける上記偏心させたレンズ面
とは異なるレンズ面の形状をも、上記定義による非球面
形状としたのである。その結果、本発明によると、２枚
構成の走査光学系においても、面間反射ゴーストを防止
することができ、しかも、像面湾曲を補正することがで
きるとともに、走査線のボウ，走査線の傾き及び波面の
ねじれの発生を抑制することができる。
【００１５】上記定義による非球面の光学面基準軸は、
光束の軸に対してシフト（平行ずれ）することによって
偏心していても良いし、チルト（傾斜）することによっ
て偏心していても良い。但し、金型加工の容易さを考慮
すると、光学面基準軸を光束の軸からシフトさせること
が、より好ましい。
光束の軸に対してシフト（平行ずれ）することによって
偏心していても良いし、チルト（傾斜）することによっ
て偏心していても良い。但し、金型加工の容易さを考慮
すると、光学面基準軸を光束の軸からシフトさせること
が、より好ましい。
【００１６】なお、光学面基準軸を光束の軸からシフト
させる場合には、上記定義による非球面形状を有する２
つのレンズ面における夫々の光学面基準軸の前記副走査
方向における前記光束の軸からの偏心量をδ１，δ２と
して（単位：mm）、条件式 １．０＜｜δ１−δ２｜＜３．０ ……（１） を満たすことが望ましい。この条件式（１）の下限を超
えると、面間反射ゴーストの対策としては不十分であ
り、この条件式（１）の上限を超えると、偏心量が大き
くなりすぎて走査光学系としての本来の性能を十分満足
させることが難しくなるからである。
させる場合には、上記定義による非球面形状を有する２
つのレンズ面における夫々の光学面基準軸の前記副走査
方向における前記光束の軸からの偏心量をδ１，δ２と
して（単位：mm）、条件式 １．０＜｜δ１−δ２｜＜３．０ ……（１） を満たすことが望ましい。この条件式（１）の下限を超
えると、面間反射ゴーストの対策としては不十分であ
り、この条件式（１）の上限を超えると、偏心量が大き
くなりすぎて走査光学系としての本来の性能を十分満足
させることが難しくなるからである。
【００１７】本発明においては、走査光学系は、少なく
とも１枚のプラスチックレンズを含む２枚のレンズから
構成されていれば良いので、プラスチックレンズとガラ
スレンズとから構成されても良いし、２枚のプラスチッ
クレンズから構成されても良い。前者の場合、プラスチ
ックレンズの両レンズ面が上記定義による非球面として
加工され、少なくとも一方のレンズ面の光学面基準軸が
光束の軸から偏心されることになる。なお、この場合に
は、プラスチックレンズの両レンズ面の光学面基準軸同
士が互いに偏心していても良いし、両レンズ面の光学面
基準軸同士が違いに偏心していないプラスチックレンズ
が光束の軸から偏心して配置されていても良い。後者の
場合、上記定義による２つの非球面が同じレンズの両レ
ンズ面に形成されていても良いし、２枚のレンズに夫々
１面づつ形成されていても良い。
とも１枚のプラスチックレンズを含む２枚のレンズから
構成されていれば良いので、プラスチックレンズとガラ
スレンズとから構成されても良いし、２枚のプラスチッ
クレンズから構成されても良い。前者の場合、プラスチ
ックレンズの両レンズ面が上記定義による非球面として
加工され、少なくとも一方のレンズ面の光学面基準軸が
光束の軸から偏心されることになる。なお、この場合に
は、プラスチックレンズの両レンズ面の光学面基準軸同
士が互いに偏心していても良いし、両レンズ面の光学面
基準軸同士が違いに偏心していないプラスチックレンズ
が光束の軸から偏心して配置されていても良い。後者の
場合、上記定義による２つの非球面が同じレンズの両レ
ンズ面に形成されていても良いし、２枚のレンズに夫々
１面づつ形成されていても良い。
【００１８】走査光学系がガラスレンズとプラスチック
レンズとから構成される場合には、前記ガラスレンズの
２つのレンズ面を夫々平面及びトーリック面とし、前記
ガラスレンズの単独の焦点距離をｆｇｚ，走査光学系全
体の焦点距離をｆｚとして、条件式 ０．７＜ｆｇｚ／ｆｚ＜１．８ ……（２） を満たすようにしても良い。ガラスレンズの一方のレン
ズ面を平面とすれば、加工が容易になるが、条件式
（２）の下限を超えると、トーリック面の感度が高くな
って加工性が悪くなり、条件式（２）の上限を超える
と、プラスチックレンズの副走査方向の屈折率が大きく
なるので温度変化に依る性能の劣化が大きくなるからで
ある。
レンズとから構成される場合には、前記ガラスレンズの
２つのレンズ面を夫々平面及びトーリック面とし、前記
ガラスレンズの単独の焦点距離をｆｇｚ，走査光学系全
体の焦点距離をｆｚとして、条件式 ０．７＜ｆｇｚ／ｆｚ＜１．８ ……（２） を満たすようにしても良い。ガラスレンズの一方のレン
ズ面を平面とすれば、加工が容易になるが、条件式
（２）の下限を超えると、トーリック面の感度が高くな
って加工性が悪くなり、条件式（２）の上限を超える
と、プラスチックレンズの副走査方向の屈折率が大きく
なるので温度変化に依る性能の劣化が大きくなるからで
ある。
【００１９】本発明は、走査光学系の副走査方向の倍率
をｍとして、条件式 １．０＜｜ｍ｜＜４．０ ……（３） を満たす光学系に適用すると効果的である。この条件式
を満たす光学系では、光偏向器に近いところに設けられ
る面の副走査方向のパワーが強くなるので偏心による収
差の発生が大きく、本発明を適用することにより面間反
射ゴーストを防止しつつ走査線のボウ，傾き及び波面の
ねじれの発生を抑制することができる。条件式（３）の
下限を超えると走査光学系全体が大型化し、上限を超え
るとレンズの取り付け感度が高くなり製造し難くなる。
をｍとして、条件式 １．０＜｜ｍ｜＜４．０ ……（３） を満たす光学系に適用すると効果的である。この条件式
を満たす光学系では、光偏向器に近いところに設けられ
る面の副走査方向のパワーが強くなるので偏心による収
差の発生が大きく、本発明を適用することにより面間反
射ゴーストを防止しつつ走査線のボウ，傾き及び波面の
ねじれの発生を抑制することができる。条件式（３）の
下限を超えると走査光学系全体が大型化し、上限を超え
るとレンズの取り付け感度が高くなり製造し難くなる。
【００２０】なお、この明細書では被走査面上で光束が
走査する方向を主走査方向、これに直交する方向を副走
査方向とする。また、主走査方向において走査範囲の中
心に向かうビームの中心軸を基準ビーム軸と呼び、主走
査方向に平行でかつ基準ビーム軸を含む面を主走査平
面、主走査平面と主走査方向に直交する面を副走査平面
とする。
走査する方向を主走査方向、これに直交する方向を副走
査方向とする。また、主走査方向において走査範囲の中
心に向かうビームの中心軸を基準ビーム軸と呼び、主走
査方向に平行でかつ基準ビーム軸を含む面を主走査平
面、主走査平面と主走査方向に直交する面を副走査平面
とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明による走査光学系の
実施の形態を、説明する。
実施の形態を、説明する。
【００２２】図１，図７，図１３，図１９は、本発明に
よる走査光学系の実施の形態である走査装置の主走査平
面における光学構成の説明図である。また、図２，図
８，図１４，図２０は、この走査装置の副走査平面にお
ける光学構成の説明図である。これら各図において、半
導体レーザー等の光源１から発してコリメートレンズ２
により平行光束とされたレーザービームは、副走査方向
にのみパワーを持つシリンドリカルレンズ３を介して、
ポリゴンミラー(光偏向器)４の反射面４ａに入射し、反
射面４ａによって走査・偏向されて、２枚構成の走査光
学系５を介して被走査面８上に収束されて、主走査方向
に走査するスポットを形成する。
よる走査光学系の実施の形態である走査装置の主走査平
面における光学構成の説明図である。また、図２，図
８，図１４，図２０は、この走査装置の副走査平面にお
ける光学構成の説明図である。これら各図において、半
導体レーザー等の光源１から発してコリメートレンズ２
により平行光束とされたレーザービームは、副走査方向
にのみパワーを持つシリンドリカルレンズ３を介して、
ポリゴンミラー(光偏向器)４の反射面４ａに入射し、反
射面４ａによって走査・偏向されて、２枚構成の走査光
学系５を介して被走査面８上に収束されて、主走査方向
に走査するスポットを形成する。
【００２３】シリンドリカルレンズ３は、光源１から発
するレーザービームをポリゴンミラー４の反射面４ａの
近傍で線状に結像させるために、副走査方向に正のパワ
ーを有する。
するレーザービームをポリゴンミラー４の反射面４ａの
近傍で線状に結像させるために、副走査方向に正のパワ
ーを有する。
【００２４】ポリゴンミラー４は、正多角柱形状を有し
ており、その中心軸と平行な各側面が、反射面４ａとし
て形成されている。そして、シリンドリカルレンズ３を
透過したレーザービームを各反射面４ａによって反射し
つつ、その中心軸を回転軸として回転することにより、
反射光を等角速度で偏向する。なお、このポリゴンミラ
ー４に面倒れがない場合に、その各反射面４ａよって偏
向されたレーザービームの中心軸が通過する平面が、主
走査平面である。また、主走査方向において走査範囲の
中心に向かうレーザービームのビーム軸を、以下、「基
準ビーム軸Ａｘ」と称する。
ており、その中心軸と平行な各側面が、反射面４ａとし
て形成されている。そして、シリンドリカルレンズ３を
透過したレーザービームを各反射面４ａによって反射し
つつ、その中心軸を回転軸として回転することにより、
反射光を等角速度で偏向する。なお、このポリゴンミラ
ー４に面倒れがない場合に、その各反射面４ａよって偏
向されたレーザービームの中心軸が通過する平面が、主
走査平面である。また、主走査方向において走査範囲の
中心に向かうレーザービームのビーム軸を、以下、「基
準ビーム軸Ａｘ」と称する。
【００２５】走査光学系５は、副走査方向においてポリ
ゴンミラー４の反射面４ａ近傍で線状に結像された光束
を、その入射角如何に関わらず、その光軸に対して垂直
な被走査面８上に再結像させる。即ち、走査光学系５
は、副走査方向において、反射面４ａと被走査面８とを
ほぼ共役とする機能を有するとともに、主走査方向にお
いて、平行光束であるレーザービームをその入射角如何
に関わらず平面である被走査面８上に収束させる像面湾
曲補正機能及び等角速度で偏向されるレーザービームを
被走査面８上において等速移動させるｆθ特性を有して
いる。
ゴンミラー４の反射面４ａ近傍で線状に結像された光束
を、その入射角如何に関わらず、その光軸に対して垂直
な被走査面８上に再結像させる。即ち、走査光学系５
は、副走査方向において、反射面４ａと被走査面８とを
ほぼ共役とする機能を有するとともに、主走査方向にお
いて、平行光束であるレーザービームをその入射角如何
に関わらず平面である被走査面８上に収束させる像面湾
曲補正機能及び等角速度で偏向されるレーザービームを
被走査面８上において等速移動させるｆθ特性を有して
いる。
【００２６】被走査面８は、基準ビーム軸Ａｘに対して
垂直に配置されている。
垂直に配置されている。
【００２７】以下、走査光学系５の具体的構成を表す４
つの実施例を、順に説明する。何れの実施例も、上述し
た走査光学系５の基本的機能を、備えている。
つの実施例を、順に説明する。何れの実施例も、上述し
た走査光学系５の基本的機能を、備えている。
【００２８】
【実施例１】第１実施例による走査光学系５の形状は、
図１及び図２に示されている。これら各図に示されるよ
うに、走査光学系５の第１実施例は、ポリゴンミラー４
側から被走査面８側に向けて順に、ポリゴンミラー４側
に凹面を向けた正メニスカスレンズであるプラスチック
製の第１レンズ６と、ポリゴンミラー４側に平面を向け
た平凸レンズであるガラス製の第２レンズ７とから、構
成されている。
図１及び図２に示されている。これら各図に示されるよ
うに、走査光学系５の第１実施例は、ポリゴンミラー４
側から被走査面８側に向けて順に、ポリゴンミラー４側
に凹面を向けた正メニスカスレンズであるプラスチック
製の第１レンズ６と、ポリゴンミラー４側に平面を向け
た平凸レンズであるガラス製の第２レンズ７とから、構
成されている。
【００２９】この第１レンズ６のポリゴンミラー４側の
レンズ面（第１面）６ａ，及び、被走査面８側のレンズ
面（第２面）６ｂは、共に、主走査平面内の形状が設計
上の光学面基準軸からの主走査方向の距離の関数，副走
査平面内の曲率が光学面基準軸からの主走査方向の距離
の関数として夫々独立に定義される非球面（以下、「ア
ナモフィック非球面」と称する）である。この第１レン
ズ６の各レンズ面（第１面６ａ，第２面６ｂ）は、その
光学面基準軸が基準ビーム軸Ａｘに対して副走査方向へ
シフトすることによって、偏心している。
レンズ面（第１面）６ａ，及び、被走査面８側のレンズ
面（第２面）６ｂは、共に、主走査平面内の形状が設計
上の光学面基準軸からの主走査方向の距離の関数，副走
査平面内の曲率が光学面基準軸からの主走査方向の距離
の関数として夫々独立に定義される非球面（以下、「ア
ナモフィック非球面」と称する）である。この第１レン
ズ６の各レンズ面（第１面６ａ，第２面６ｂ）は、その
光学面基準軸が基準ビーム軸Ａｘに対して副走査方向へ
シフトすることによって、偏心している。
【００３０】また、第２レンズ７のポリゴンミラー４側
のレンズ面（第３面）７ａは、平面であり、第２レンズ
７の被走査面８側のレンズ面（第４面）７ｂは、主走査
方向及び副走査方向において共に正のパワーを持ち、主
走査平面内にある曲線を主走査方向と平行な軸を中心に
回転させてできるトーリック面である。
のレンズ面（第３面）７ａは、平面であり、第２レンズ
７の被走査面８側のレンズ面（第４面）７ｂは、主走査
方向及び副走査方向において共に正のパワーを持ち、主
走査平面内にある曲線を主走査方向と平行な軸を中心に
回転させてできるトーリック面である。
【００３１】以下の表１は、第１実施例におけるポリゴ
ンミラー４の反射面４ａから被走査面８まで構成を示
す。表中において、「焦点距離」は走査光学系５全体の
主走査方向の焦点距離であり、「走査幅」は、ポリゴン
ミラー４の各反射面４ａにて反射されて走査光学系５を
透過するレーザービームによって被走査面８上に形成さ
れる走査線の幅であり、ｆｚは走査光学系５全体の副走
査方向の焦点距離であり、ｆｇｚはガラス製第２レンズ
７単独の副走査方向の焦点距離であり、ｍは走査光学系
５の副走査方向の倍率である。
ンミラー４の反射面４ａから被走査面８まで構成を示
す。表中において、「焦点距離」は走査光学系５全体の
主走査方向の焦点距離であり、「走査幅」は、ポリゴン
ミラー４の各反射面４ａにて反射されて走査光学系５を
透過するレーザービームによって被走査面８上に形成さ
れる走査線の幅であり、ｆｚは走査光学系５全体の副走
査方向の焦点距離であり、ｆｇｚはガラス製第２レンズ
７単独の副走査方向の焦点距離であり、ｍは走査光学系
５の副走査方向の倍率である。
【００３２】また、δ１は第１面６ａの光学面基準軸の
基準ビーム軸Ａｘに対する副走査方向へのシフト量）で
あり、δ２は第２面６ｂの光学面基準軸の基準ビーム軸
Ａｘに対する副走査方向へのシフト量）であり、「Ｌ
２」は第３面７ａ及び第４面７ｂ（即ち、第２レンズ７
全体）の光学面基準軸の基準走査面（基準ビーム軸Ａ
ｘ）に対する副走査方向へのシフト量である。但し、シ
フト量の極性が正である場合には、そのレンズ面の光学
面基準軸が図２における上側に偏心していることを示
し、負である場合には、そのレンズ面の光学面基準軸が
図２における下側に偏心していることを示す。
基準ビーム軸Ａｘに対する副走査方向へのシフト量）で
あり、δ２は第２面６ｂの光学面基準軸の基準ビーム軸
Ａｘに対する副走査方向へのシフト量）であり、「Ｌ
２」は第３面７ａ及び第４面７ｂ（即ち、第２レンズ７
全体）の光学面基準軸の基準走査面（基準ビーム軸Ａ
ｘ）に対する副走査方向へのシフト量である。但し、シ
フト量の極性が正である場合には、そのレンズ面の光学
面基準軸が図２における上側に偏心していることを示
し、負である場合には、そのレンズ面の光学面基準軸が
図２における下側に偏心していることを示す。
【００３３】また、「Ｎｏ」は、各面の面番号（０：反
射面４ａ，１：第１面６ａ，２：第２面６ｂ，３：第３
面７ａ，４：第４面７ｂ）であり、「Ｒ」は、その面の
主走査方向における近軸曲率半径であり、「Ｒｚ」は、
その面の副走査方向における近軸曲率半径であり（平面
の場合には省略）、「面間隔」は、その面の極（その面
に対する光学面基準軸がその面を通過する点）から次の
面の極までの基準ビーム軸Ａｘと平行な方向における距
離（但し、第４面７ｂについては、その面の極から被走
査面８までの距離）であり、「Ｎ」は、その面から次の
面までの間における媒質の屈折率（空気の場合には省
略）である。
射面４ａ，１：第１面６ａ，２：第２面６ｂ，３：第３
面７ａ，４：第４面７ｂ）であり、「Ｒ」は、その面の
主走査方向における近軸曲率半径であり、「Ｒｚ」は、
その面の副走査方向における近軸曲率半径であり（平面
の場合には省略）、「面間隔」は、その面の極（その面
に対する光学面基準軸がその面を通過する点）から次の
面の極までの基準ビーム軸Ａｘと平行な方向における距
離（但し、第４面７ｂについては、その面の極から被走
査面８までの距離）であり、「Ｎ」は、その面から次の
面までの間における媒質の屈折率（空気の場合には省
略）である。
【００３４】
【表１】
【００３５】なお、上述したように定義されるアナモフ
ィック非球面の主走査平面内の形状は、主走査方向にお
ける光学面基準軸からの距離をｙ、累進トーリック非球
面上における光学面基準軸からの距離がｙとなる座標点
の当該累進トーリック非球面対象面に対する光学面基準
軸上での接平面からの距離(サグ量)をｘ(y)として、下
記式（４）によって表される。
ィック非球面の主走査平面内の形状は、主走査方向にお
ける光学面基準軸からの距離をｙ、累進トーリック非球
面上における光学面基準軸からの距離がｙとなる座標点
の当該累進トーリック非球面対象面に対する光学面基準
軸上での接平面からの距離(サグ量)をｘ(y)として、下
記式（４）によって表される。
【００３６】
x(y)=cy2/(1+√(1-(κ+1)c2y2))+A4y4+A6y6+A8y8 ……（４）
但し、ｃはアナモフィック非球面の主走査方向における
近軸曲率（＝１／Ｒ）であり、κは円錐係数であり、
A4，A6，A8は夫々４次，６次，８次の非球面係数であ
る。また、主走査方向の各位置ｙにおける副走査平面内
の曲率半径Rｚ(y)は、下記式（５）によって表される。
近軸曲率（＝１／Ｒ）であり、κは円錐係数であり、
A4，A6，A8は夫々４次，６次，８次の非球面係数であ
る。また、主走査方向の各位置ｙにおける副走査平面内
の曲率半径Rｚ(y)は、下記式（５）によって表される。
【００３７】
1/Rｚ(y)=1/Rz+B1y+B2y2+B3y3+B4y4+B5y5+B6y6 ……（５）
但し、B1，B2，B3，B4，B5，B6は、夫々１次，２次，３
次，４次，５次，６次の非球面係数である。
次，４次，５次，６次の非球面係数である。
【００３８】第１実施例においてアナモフィック非球面
である第１面６ａ及び第２面６ｂについて上記式（４）
及び式（５）に適用される各係数は、表２に列挙されて
いる。
である第１面６ａ及び第２面６ｂについて上記式（４）
及び式（５）に適用される各係数は、表２に列挙されて
いる。
【００３９】
【表２】
【００４０】図３乃至図６は、第１実施例の性能を示す
グラフである。このうち、図３は、ｆθ特性図（理想的
なｆθ特性に対する実際のスポット位置のズレ）であ
り、図４は、像面湾曲図(焦点位置の近軸像面からの光
軸方向のズレ、実線が副走査方向，破線が主走査方向)
であり、図５は、波面収差図（波面収差のRMS）であ
り、図６は、走査線湾曲図（スポット位置の、理想位置
からの副走査方向のズレ）である。各図において、縦軸
は主走査方向の像高Ｙ（単位：mm）を示す。また、図５
の横軸はｒｍｓ（単位：λ）を示し、他の図の横軸は収
差量（単位：mm）を示す。
グラフである。このうち、図３は、ｆθ特性図（理想的
なｆθ特性に対する実際のスポット位置のズレ）であ
り、図４は、像面湾曲図(焦点位置の近軸像面からの光
軸方向のズレ、実線が副走査方向，破線が主走査方向)
であり、図５は、波面収差図（波面収差のRMS）であ
り、図６は、走査線湾曲図（スポット位置の、理想位置
からの副走査方向のズレ）である。各図において、縦軸
は主走査方向の像高Ｙ（単位：mm）を示す。また、図５
の横軸はｒｍｓ（単位：λ）を示し、他の図の横軸は収
差量（単位：mm）を示す。
【００４１】
【実施例２】第２実施例による走査光学系５の形状は、
図７及び図８に示されている。これら各図に示されるよ
うに、走査光学系５の第２実施例は、ポリゴンミラー４
側から被走査面８側に向けて順に、ポリゴンミラー４側
に凹面を向けた正メニスカスレンズであるプラスチック
製の第１レンズ６と、ポリゴンミラー４側に平面を向け
た平凸レンズであるガラス製の第２レンズ７とから、構
成されている。
図７及び図８に示されている。これら各図に示されるよ
うに、走査光学系５の第２実施例は、ポリゴンミラー４
側から被走査面８側に向けて順に、ポリゴンミラー４側
に凹面を向けた正メニスカスレンズであるプラスチック
製の第１レンズ６と、ポリゴンミラー４側に平面を向け
た平凸レンズであるガラス製の第２レンズ７とから、構
成されている。
【００４２】この第１レンズ６のポリゴンミラー４側の
レンズ面（第１面）６ａ，及び、被走査面８側のレンズ
面（第２面）６ｂは、共に、アナモフィック非球面であ
る。
レンズ面（第１面）６ａ，及び、被走査面８側のレンズ
面（第２面）６ｂは、共に、アナモフィック非球面であ
る。
【００４３】この第１レンズ６の各レンズ面（第１面６
ａ，第２面６ｂ）は、その光学面基準軸が基準ビーム軸
Ａｘに対して副走査方向へシフトすることによって、偏
心している。
ａ，第２面６ｂ）は、その光学面基準軸が基準ビーム軸
Ａｘに対して副走査方向へシフトすることによって、偏
心している。
【００４４】また、第２レンズ７のポリゴンミラー４側
のレンズ面（第３面）７ａは、平面であり、第２レンズ
７の被走査面８側のレンズ面（第４面）７ｂは、トーリ
ック面である。
のレンズ面（第３面）７ａは、平面であり、第２レンズ
７の被走査面８側のレンズ面（第４面）７ｂは、トーリ
ック面である。
【００４５】以下の表３は、第２実施例におけるポリゴ
ンミラー４の反射面４ａから被走査面８まで構成を示
す。表中の各文言及び記号の意味は、上述した表１のも
のと同じであるので、その説明を省略する。
ンミラー４の反射面４ａから被走査面８まで構成を示
す。表中の各文言及び記号の意味は、上述した表１のも
のと同じであるので、その説明を省略する。
【００４６】
【表３】
【００４７】また、第２実施例においてアナモフィック
非球面である第１面６ａ及び第２面６ｂについて上記式
（４）及び式（５）に適用される各係数は、表４に列挙
されている。
非球面である第１面６ａ及び第２面６ｂについて上記式
（４）及び式（５）に適用される各係数は、表４に列挙
されている。
【００４８】
【表４】
【００４９】図９乃至図１２は、第２実施例の性能を示
すグラフである。このうち、図９はｆθ特性図であり、
図１０は像面湾曲図であり、図１１は波面収差図であ
り、図１２は走査線湾曲図である。
すグラフである。このうち、図９はｆθ特性図であり、
図１０は像面湾曲図であり、図１１は波面収差図であ
り、図１２は走査線湾曲図である。
【００５０】
【実施例３】第３実施例による走査光学系５の形状は、
図１３及び図１４に示されている。これら各図に示され
るように、走査光学系５の第３実施例は、ポリゴンミラ
ー４側から被走査面８側に向けて順に、ポリゴンミラー
４側に平面を向けた平凸レンズであるガラス製の第１レ
ンズ６と、近軸部分では両凸の正レンズであるプラスチ
ック製の第２レンズ７とから、構成されている。
図１３及び図１４に示されている。これら各図に示され
るように、走査光学系５の第３実施例は、ポリゴンミラ
ー４側から被走査面８側に向けて順に、ポリゴンミラー
４側に平面を向けた平凸レンズであるガラス製の第１レ
ンズ６と、近軸部分では両凸の正レンズであるプラスチ
ック製の第２レンズ７とから、構成されている。
【００５１】この第１レンズ６のポリゴンミラー４側の
レンズ面（第１面）６ａは、平面であり、第１レンズ６
の被走査面８側のレンズ面（第２面）６ｂは、トーリッ
ク面である。
レンズ面（第１面）６ａは、平面であり、第１レンズ６
の被走査面８側のレンズ面（第２面）６ｂは、トーリッ
ク面である。
【００５２】また、第２レンズ７のポリゴンミラー４側
のレンズ面（第３面）７ａ，及び、被走査面８側のレン
ズ面（第４面）７ｂは、共に、アナモフィック非球面で
ある。この第２レンズ７の各レンズ面（第３面７ａ，第
４面７ｂ）は、その光学面基準軸が基準ビーム軸Ａｘに
対して副走査方向へシフトすることによって、偏心して
いる。
のレンズ面（第３面）７ａ，及び、被走査面８側のレン
ズ面（第４面）７ｂは、共に、アナモフィック非球面で
ある。この第２レンズ７の各レンズ面（第３面７ａ，第
４面７ｂ）は、その光学面基準軸が基準ビーム軸Ａｘに
対して副走査方向へシフトすることによって、偏心して
いる。
【００５３】以下の表５は、第３実施例におけるポリゴ
ンミラー４の反射面４ａから被走査面８まで構成を示
す。表中の各文言及び記号の意味は、上述した表１のも
のと同じであるので、その説明を省略する。但し、ｆｇ
ｚはガラス製第１レンズ６単独の副走査方向の焦点距離
である。また、「Ｌ１」は第１面６ａ及び第２面６ｂ
（即ち、第１レンズ６全体）の光学面基準軸の基準ビー
ム軸Ａｘに対する副走査方向へのシフト量であり、δ１
は第３面７ａの光学面基準軸の基準ビーム軸Ａｘに対す
る副走査方向へのシフト量であり、δ２は第４面７ｂの
光学面基準軸の基準ビーム軸Ａｘに対する副走査方向へ
のシフト量である。
ンミラー４の反射面４ａから被走査面８まで構成を示
す。表中の各文言及び記号の意味は、上述した表１のも
のと同じであるので、その説明を省略する。但し、ｆｇ
ｚはガラス製第１レンズ６単独の副走査方向の焦点距離
である。また、「Ｌ１」は第１面６ａ及び第２面６ｂ
（即ち、第１レンズ６全体）の光学面基準軸の基準ビー
ム軸Ａｘに対する副走査方向へのシフト量であり、δ１
は第３面７ａの光学面基準軸の基準ビーム軸Ａｘに対す
る副走査方向へのシフト量であり、δ２は第４面７ｂの
光学面基準軸の基準ビーム軸Ａｘに対する副走査方向へ
のシフト量である。
【００５４】
【表５】
【００５５】また、第３実施例においてアナモフィック
非球面である第３面７ａ及び第４面７ｂについて上記式
（４）及び式（５）に適用される各係数は、表６に列挙
されている。
非球面である第３面７ａ及び第４面７ｂについて上記式
（４）及び式（５）に適用される各係数は、表６に列挙
されている。
【００５６】
【表６】
【００５７】図１５乃至図１８は、第３実施例の性能を
示すグラフである。このうち、図１５はｆθ特性図であ
り、図１６は像面湾曲図であり、図１７は波面収差図で
あり、図１８は走査線湾曲図である。
示すグラフである。このうち、図１５はｆθ特性図であ
り、図１６は像面湾曲図であり、図１７は波面収差図で
あり、図１８は走査線湾曲図である。
【００５８】
【実施例４】第４実施例による走査光学系５の形状は、
図１９及び図２０に示されている。これら各図に示され
るように、走査光学系５の第４実施例は、ポリゴンミラ
ー４側から被走査面８側に向けて順に、ポリゴンミラー
４側に平面を向けた平凸レンズであるガラス製の第１レ
ンズ６と、近軸部分では両凸の正レンズであるプラスチ
ック製の第２レンズ７とから、構成されている。
図１９及び図２０に示されている。これら各図に示され
るように、走査光学系５の第４実施例は、ポリゴンミラ
ー４側から被走査面８側に向けて順に、ポリゴンミラー
４側に平面を向けた平凸レンズであるガラス製の第１レ
ンズ６と、近軸部分では両凸の正レンズであるプラスチ
ック製の第２レンズ７とから、構成されている。
【００５９】この第１レンズ６のポリゴンミラー４側の
レンズ面（第１面）６ａは、平面であり、第１レンズ６
の被走査面８側のレンズ面（第２面）６ｂは、トーリッ
ク面である。
レンズ面（第１面）６ａは、平面であり、第１レンズ６
の被走査面８側のレンズ面（第２面）６ｂは、トーリッ
ク面である。
【００６０】また、第２レンズ７のポリゴンミラー４側
のレンズ面（第３面）７ａ，及び、被走査面８側のレン
ズ面（第４面）７ｂは、共に、アナモフィック非球面で
ある。但し、この第４実施例における第２レンズ７の各
レンズ面（第３面７ａ，第４面７ｂは、上記実施例１乃
至３のプラスチックレンズの各レンズ面の光学面基準軸
が基準ビーム軸Ａｘに対して副走査方向へシフトするこ
とによって偏心しているのとは異なり、その光学面基準
軸が副走査平面内で基準ビーム軸Ａｘに対して傾く（チ
ルトする）ことによって偏心している。
のレンズ面（第３面）７ａ，及び、被走査面８側のレン
ズ面（第４面）７ｂは、共に、アナモフィック非球面で
ある。但し、この第４実施例における第２レンズ７の各
レンズ面（第３面７ａ，第４面７ｂは、上記実施例１乃
至３のプラスチックレンズの各レンズ面の光学面基準軸
が基準ビーム軸Ａｘに対して副走査方向へシフトするこ
とによって偏心しているのとは異なり、その光学面基準
軸が副走査平面内で基準ビーム軸Ａｘに対して傾く（チ
ルトする）ことによって偏心している。
【００６１】以下の表７は、第４実施例におけるポリゴ
ンミラー４の反射面４ａから被走査面８まで構成を示
す。表中の各文言及び記号の意味は、上述した表１のも
のと同じであるので、その説明を省略する。但し、ｆｇ
ｚはガラス製第１レンズ６単独の副走査方向の焦点距離
である。また、「Ｌ１」は第１面６ａ及び第２面６ｂ
（即ち、第１レンズ６全体）の光学面基準軸の基準ビー
ム軸Ａｘに対する副走査方向へのシフト量であり、「δ
１」は第３面７ａの光学面基準軸の基準ビーム軸Ａｘに
対する副走査方向への傾斜角であり、「δ２」は第４面
７ｂの光学面基準軸の基準走査面（基準ビーム軸Ａｘ）
に対する副走査方向への傾斜角である。傾斜角が負の極
性を有していることは、そのレンズ面の光学面基準軸が
基準ビーム軸に対し図２０における時計回り方向へ傾斜
していることを示す。
ンミラー４の反射面４ａから被走査面８まで構成を示
す。表中の各文言及び記号の意味は、上述した表１のも
のと同じであるので、その説明を省略する。但し、ｆｇ
ｚはガラス製第１レンズ６単独の副走査方向の焦点距離
である。また、「Ｌ１」は第１面６ａ及び第２面６ｂ
（即ち、第１レンズ６全体）の光学面基準軸の基準ビー
ム軸Ａｘに対する副走査方向へのシフト量であり、「δ
１」は第３面７ａの光学面基準軸の基準ビーム軸Ａｘに
対する副走査方向への傾斜角であり、「δ２」は第４面
７ｂの光学面基準軸の基準走査面（基準ビーム軸Ａｘ）
に対する副走査方向への傾斜角である。傾斜角が負の極
性を有していることは、そのレンズ面の光学面基準軸が
基準ビーム軸に対し図２０における時計回り方向へ傾斜
していることを示す。
【００６２】
【表７】
【００６３】また、第４実施例においてアナモフィック
非球面である第３面７ａ及び第４面７ｂについて上記式
（４）及び式（５）に適用される各係数は、表８に列挙
されている。
非球面である第３面７ａ及び第４面７ｂについて上記式
（４）及び式（５）に適用される各係数は、表８に列挙
されている。
【００６４】
【表８】
【００６５】図２１乃至図２４は、第４実施例の性能を
示すグラフである。このうち、図２１はｆθ特性図であ
り、図２２は像面湾曲図であり、図２３は波面収差図で
あり、図２４は走査線湾曲図である。
示すグラフである。このうち、図２１はｆθ特性図であ
り、図２２は像面湾曲図であり、図２３は波面収差図で
あり、図２４は走査線湾曲図である。
【００６６】上記表１，３，５，７に列挙された各実施
例の構成を示すデータに基づいて算出した上記各条件式
（１）〜（３）の値を、表９に示す。
例の構成を示すデータに基づいて算出した上記各条件式
（１）〜（３）の値を、表９に示す。
【００６７】
【表９】
【００６８】この表９に示された各値から明らかなよう
に、本実施形態における何れの実施例も、各条件式
（１）〜（３）を満足している。そのため、各グラフに
示されるように、各実施例は、像面湾曲が良好に補正さ
れて走査光学系としての十分な性能を発揮しており、し
かも、レンズ面の偏心に伴う走査線のボウや傾き，波面
収差のねじれ等の発生が抑えられている。
に、本実施形態における何れの実施例も、各条件式
（１）〜（３）を満足している。そのため、各グラフに
示されるように、各実施例は、像面湾曲が良好に補正さ
れて走査光学系としての十分な性能を発揮しており、し
かも、レンズ面の偏心に伴う走査線のボウや傾き，波面
収差のねじれ等の発生が抑えられている。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の走査光学
系によれば、プラスチックレンズを一部又は全部に含む
２枚構成でありながら、ゴーストの発生を防止するため
に少なくとも１のレンズ面を基準走査面から偏心させて
も、走査線のボウのみならず、走査線の傾きや波面の発
生を抑えることができるとともに、像面湾曲を良好に補
正することができる。
系によれば、プラスチックレンズを一部又は全部に含む
２枚構成でありながら、ゴーストの発生を防止するため
に少なくとも１のレンズ面を基準走査面から偏心させて
も、走査線のボウのみならず、走査線の傾きや波面の発
生を抑えることができるとともに、像面湾曲を良好に補
正することができる。
【図１】 第１実施例による走査光学系を含む本発明の
実施形態の主走査方向における光学構成図
実施形態の主走査方向における光学構成図
【図２】 第１実施例による走査光学系の副走査方向に
おける光学構成図
おける光学構成図
【図３】 第１実施例の走査光学系のｆθ特性図
【図４】 第１実施例の走査光学系の像面湾曲図
【図５】 第１実施例の走査光学系の波面収差図
【図６】 第１実施例の走査光学系の走査線湾曲図
【図７】 第２実施例による走査光学系を含む本発明の
実施形態の主走査方向における光学構成図
実施形態の主走査方向における光学構成図
【図８】 第２実施例による走査光学系の副走査方向に
おける光学構成図
おける光学構成図
【図９】 第２実施例の走査光学系のｆθ特性図
【図１０】 第２実施例の走査光学系の像面湾曲図
【図１１】 第２実施例の走査光学系の波面収差図
【図１２】 第２実施例の走査光学系の走査線湾曲図
【図１３】 第３実施例による走査光学系を含む本発明
の実施形態の主走査方向における光学構成図
の実施形態の主走査方向における光学構成図
【図１４】 第３実施例による走査光学系の副走査方向
における光学構成図
における光学構成図
【図１５】 第３実施例の走査光学系のｆθ特性図
【図１６】 第３実施例の走査光学系の像面湾曲図
【図１７】 第３実施例の走査光学系の波面収差図
【図１８】 第３実施例の走査光学系の走査線湾曲図
【図１９】 第４実施例による走査光学系を含む本発明
の実施形態の主走査方向における光学構成図
の実施形態の主走査方向における光学構成図
【図２０】 第４実施例による走査光学系の副走査方向
における光学構成図
における光学構成図
【図２１】 第４実施例の走査光学系のｆθ特性図
【図２２】 第４実施例の走査光学系の像面湾曲図
【図２３】 第４実施例の走査光学系の波面収差図
【図２４】 第４実施例の走査光学系の走査線湾曲図
４ ポリゴンミラー
５ 走査光学系
６ 第１レンズ
７ 第２レンズ
８ 被走査面
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2C362 BA13 BA86 BB14
2H045 BA02 CA34 CA55 CA68 CB63
DA02
2H087 KA19 LA22 NA18 PA02 PA17
PB02 QA01 QA03 QA07 QA12
QA13 QA21 QA33 QA34 QA41
RA05 RA12 RA13 UA01
Claims (7)
- 【請求項１】光偏向器によって主走査方向に偏向される
光束を被走査面上に収束させるための走査光学系であっ
て、 少なくとも１枚のプラスチックレンズを含む互いに分離
されて配置された２枚のレンズから構成され、 前記プラスチックレンズの２つのレンズ面は、夫々、主
走査平面内の形状が設計上の光学面基準軸からの主走査
方向の距離の関数，前記主走査平面に直交する副走査平
面内の曲率が光学面基準軸からの主走査方向の距離の関
数として夫々独立に定義される非球面形状を有し、 前記非球面形状を有するレンズ面のうちの少なくとも一
つのレンズ面は、その光学面基準軸が、副走査平面内で
前記光束の軸から偏心していることを特徴とする走査光
学系。 - 【請求項２】前記光束の軸から偏心している光学面基準
軸は、副走査平面内で前記光束の軸に対し平行にシフト
していることを特徴とする請求項１記載の走査光学系。 - 【請求項３】前記非球面形状を有する２つのレンズ面に
おける夫々の光学面基準軸の前記副走査平面内での前記
光束の軸からの偏心量をδ１，δ２とした場合に、下記
式（１）を満たすことを特徴とする請求項２記載の走査
光学系。 １．０＜｜δ１−δ２｜＜３．０ [mm] ……（１） - 【請求項４】１枚のプラスチックレンズと１枚のガラス
レンズとから構成され、 前記ガラスレンズの２つのレンズ面は夫々平面及びトー
リック面であり、 前記ガラスレンズの単独の副走査方向の焦点距離をｆｇ
ｚ，走査光学系全体の副走査方向の焦点距離をｆｚとし
た場合に、下記式（２）を満たすことを特徴とする請求
項１乃至３の何れかに記載の走査光学系。 ０．７＜ｆｇｚ／ｆz＜１．８ ……（２） - 【請求項５】前記光偏向器から、プラスチックレンズ，
ガラスレンズの順に配置されていることを特徴とする請
求項４記載の走査光学系。 - 【請求項６】前記光偏向器から、ガラスレンズ，プラス
チックレンズの順に配置されていることを特徴とする請
求項４記載の走査光学系。 - 【請求項７】前記走査光学系の副走査方向の倍率をｍと
した場合に、下記式（３）を満たすことを特徴とする請
求項１乃至６の何れかに記載の走査光学系。 １．０＜｜ｍ｜＜４．０ ……（３）
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002026590A JP2003227998A (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 走査光学系 |
| US10/356,490 US7023596B2 (en) | 2002-02-04 | 2003-02-03 | Scanning optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002026590A JP2003227998A (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 走査光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003227998A true JP2003227998A (ja) | 2003-08-15 |
Family
ID=27654600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002026590A Withdrawn JP2003227998A (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | 走査光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7023596B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003227998A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007108354A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Kyocera Mita Corp | 走査光学装置 |
| JP2007108357A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Kyocera Mita Corp | 走査光学装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6859295B2 (en) * | 2003-02-19 | 2005-02-22 | Pentax Corporation | Scanning optical system |
| US20090084856A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Igor Vinogradov | Imaging reader with asymmetrical magnification |
| JP2011043793A (ja) * | 2009-07-23 | 2011-03-03 | Hoya Corp | 走査用対物レンズ、走査型プローブ、及び走査型内視鏡 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05346553A (ja) | 1992-06-15 | 1993-12-27 | Topcon Corp | 光走査装置 |
| JP3365869B2 (ja) | 1993-12-22 | 2003-01-14 | ペンタックス株式会社 | 走査光学系 |
| US5541760A (en) * | 1993-12-22 | 1996-07-30 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Scanning optical system |
| US5646767A (en) * | 1993-12-22 | 1997-07-08 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Scanning optical system |
| US5737112A (en) * | 1994-07-07 | 1998-04-07 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Scanning optical systems |
| JP2000098288A (ja) * | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Canon Inc | 光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置 |
-
2002
- 2002-02-04 JP JP2002026590A patent/JP2003227998A/ja not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-02-03 US US10/356,490 patent/US7023596B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007108354A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Kyocera Mita Corp | 走査光学装置 |
| JP2007108357A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Kyocera Mita Corp | 走査光学装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030146376A1 (en) | 2003-08-07 |
| US7023596B2 (en) | 2006-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3869704B2 (ja) | 走査光学系 | |
| JP4227334B2 (ja) | 走査光学系 | |
| JPH1130710A (ja) | 反射型走査光学系 | |
| JP2003043392A (ja) | 光走査装置およびこれを有する画像形成装置 | |
| JP3222754B2 (ja) | 反射型走査光学系 | |
| JP4293780B2 (ja) | 走査光学系 | |
| JP2003227998A (ja) | 走査光学系 | |
| JP3713085B2 (ja) | 反射型走査光学系 | |
| JPH10148755A (ja) | 走査光学装置及び走査光学装置用の走査光学レンズ | |
| US5148304A (en) | Optical beam scanning system | |
| JP2000267030A (ja) | 光走査装置 | |
| JP2005173221A (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
| JP3393033B2 (ja) | 走査光学系 | |
| JP4191562B2 (ja) | 走査光学系の生産方法 | |
| JP3804886B2 (ja) | 光走査装置用結像光学系 | |
| US5442477A (en) | Optical scanning system | |
| JPH1184304A (ja) | 光走査装置 | |
| JP2001147393A (ja) | 走査光学系 | |
| JP3802248B2 (ja) | マルチビーム走査装置 | |
| JP3984998B2 (ja) | 光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置 | |
| JP2001147391A (ja) | 走査光学系 | |
| JPH09159963A (ja) | 自己増幅偏向走査光学系 | |
| JPH07270678A (ja) | 走査光学系 | |
| JPH09145993A (ja) | 走査レンズ | |
| JPH116954A (ja) | 線像結像レンズおよび光走査装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050126 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20080425 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080509 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080603 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080801 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090811 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20091002 |