JPH04318808A - Light beam scanning optical system - Google Patents
Light beam scanning optical systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、光ビームを光偏向器に
より偏向して走査面上を走査させる光ビーム走査装置に
おける走査光学系に関し、特に詳細には像面わん曲を補
正する機能を備えた光ビーム走査光学系に関するもので
ある。[Field of Industrial Application] The present invention relates to a scanning optical system in a light beam scanning device that deflects a light beam using an optical deflector to scan a scanning surface, and more specifically, the present invention relates to a scanning optical system in a light beam scanning device that deflects a light beam using an optical deflector to scan a scanning surface. The present invention relates to a light beam scanning optical system equipped with a light beam scanning optical system.
【０００２】0002
【従来の技術】従来より、ビーム光源から発せられた光
ビームをガルバノメータミラーや回転多面鏡等の機械式
光偏向器によって偏向して走査面上を主走査させるとと
もに、主走査方向と略直角な方向に光ビームと走査面と
を相対的に移動させて副走査を行なうことにより、光ビ
ームにより走査面を２次元的に走査する光ビーム走査装
置が種々提案されている。[Prior Art] Conventionally, a light beam emitted from a beam light source is deflected by a mechanical optical deflector such as a galvanometer mirror or a rotating polygon mirror to main-scan the scanning surface. Various light beam scanning devices have been proposed that scan a scanning surface two-dimensionally with a light beam by performing sub-scanning by relatively moving the light beam and the scanning surface in a direction.
【０００３】ところで、上述のような機械式の光偏向器
は、高速で駆動されるために振動によるウォブリングが
生じやすく、このウォブリングが生じると、偏向されて
走査面上を走査する走査線は副走査方向に歪んでしまう
。また特に回転多面鏡にあっては、各反射面をそれぞれ
回転軸に対して完全に平行にすることは技術的に難しく
、面倒れが生じやすいので、この回転多面鏡を用いた場
合には、上記の面倒れにより走査線のピッチにむらが生
じてしまうという問題がある。By the way, since the mechanical optical deflector described above is driven at high speed, wobbling due to vibration is likely to occur. When this wobbling occurs, the scanning line that is deflected and scanned on the scanning surface becomes It will be distorted in the scanning direction. In addition, especially in the case of a rotating polygon mirror, it is technically difficult to make each reflecting surface completely parallel to the rotation axis, and the surfaces are likely to be tilted. There is a problem in that the pitch of the scanning lines becomes uneven due to the above-mentioned surface tilt.
【０００４】そこで従来より、例えば特開昭６１−８４
６１９号公報等に示されるように、偏向された光ビーム
を走査面において結像させる結像光学系において、走査
面上における走査線のピッチむらや副走査方向の歪みを
光学的に補正するための提案が種々なされている。[0004] Therefore, conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1984-1984
As shown in Publication No. 619, etc., in an imaging optical system that forms an image of a deflected light beam on a scanning surface, it is used to optically correct pitch unevenness of scanning lines on the scanning surface and distortion in the sub-scanning direction. Various proposals have been made.
【０００５】上記面倒れ補正機能を有する結像光学系は
、主として複数のレンズの組合わせからなり、例えば球
面レンズからなる走査レンズと、この走査レンズと走査
面の間に設けられ、光ビームの偏向面と垂直な方向にの
みパワーを有するシリンドリカルミラーまたはシリンド
リカルレンズとを組み合わせてなるものが既に知られて
いる。しかしながら、シリンドリカルミラーまたはシリ
ンドリカルレンズを用いた従来の結像光学系は、サジタ
ル像面わん曲が大きくなりやすいという問題を有してい
る。The imaging optical system having the above-mentioned surface tilt correction function mainly consists of a combination of a plurality of lenses, for example, a scanning lens made of a spherical lens, and a scanning lens provided between the scanning lens and the scanning surface to correct the light beam. A combination of a cylindrical mirror or a cylindrical lens that has power only in the direction perpendicular to the deflection plane is already known. However, conventional imaging optical systems using cylindrical mirrors or cylindrical lenses have a problem in that sagittal field curvature tends to increase.
【０００６】そこで、上記のようなシリンドリカルミラ
ーまたはシリンドリカルレンズを含む結像光学系を備え
た光ビーム走査光学系において、サジタル像面わん曲を
低減させるため、上記シリンドリカルミラーまたはシリ
ンドリカルレンズの曲率を、光ビームのサジタル像面わ
ん曲を補正するように、ミラーまたはレンズの長手方向
に沿って連続的に変化させることが提案されている。
（特願平１−１８９９１３号）Therefore, in a light beam scanning optical system equipped with an imaging optical system including a cylindrical mirror or cylindrical lens as described above, in order to reduce the sagittal field curvature, the curvature of the cylindrical mirror or cylindrical lens is adjusted to Continuous variations along the length of the mirror or lens have been proposed to correct the sagittal field curvature of the light beam. (Patent Application No. 1-189913)
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにシ
リンドリカルミラーまたはシリンドリカルレンズの曲率
を光ビームのサジタル像面わん曲を補正するように長手
方向に沿って連続的に変化させることはかなり困難であ
り、容易に実現可能なその具体的方法が要望される。[Problem to be Solved by the Invention] However, it is quite difficult to continuously change the curvature of a cylindrical mirror or cylindrical lens along the longitudinal direction so as to correct the sagittal field curvature of the light beam. There is a need for a concrete method that can be easily realized.
【０００８】本発明は、シリンドリカルミラーまたはシ
リンドリカルレンズの曲率をサジタル像面わん曲を補正
するように長手方向に沿って連続的に変化させるための
具体的方法を提供することを目的とするものである。An object of the present invention is to provide a specific method for continuously changing the curvature of a cylindrical mirror or cylindrical lens along the longitudinal direction so as to correct sagittal field curvature. be.
【０００９】すなわち、本発明はシリンドリカルミラー
またはシリンドリカルレンズの曲率をサジタル像面わん
曲を補正するように長手方向に沿って連続的に変化させ
る手段を備えた光ビーム走査光学系を提供することを目
的とするものである。That is, the present invention provides a light beam scanning optical system equipped with means for continuously changing the curvature of a cylindrical mirror or cylindrical lens along the longitudinal direction so as to correct sagittal field curvature. This is the purpose.
【００１０】0010
【課題を解決するための手段】本発明による光ビーム走
査光学系は、偏向面と垂直な方向にのみパワーを有する
シリンドリカルミラーまたはシリンドリカルレンズを含
む結像光学系を備え、前記シリンドリカルミラーまたは
シリンドリカルレンズが、曲率が均一のシリンドリカル
ミラーまたはシリンドリカルレンズと、該ミラーまたは
レンズの裏面に付着された該ミラーまたはレンズの曲率
を調節する圧電材料とからなり、該圧電材料への印加電
圧を変化させることにより前記ミラーまたはレンズの曲
率をサジタル像面わん曲を補正するように長手方向に沿
って連続的に変化させるようにしたことを特徴とするも
のである。[Means for Solving the Problems] A light beam scanning optical system according to the present invention includes an imaging optical system including a cylindrical mirror or a cylindrical lens having power only in a direction perpendicular to a plane of deflection, the cylindrical mirror or the cylindrical lens consists of a cylindrical mirror or cylindrical lens with a uniform curvature, and a piezoelectric material attached to the back surface of the mirror or lens that adjusts the curvature of the mirror or lens, and by changing the voltage applied to the piezoelectric material. It is characterized in that the curvature of the mirror or lens is continuously changed along the longitudinal direction so as to correct sagittal field curvature.
【００１１】なお、ここで圧電材料というのは、印加電
圧を変えることにより変形の度合を変える材料を広く意
味するもので、電歪材料をも含むものとする。[0011] Here, the term piezoelectric material broadly refers to a material that changes the degree of deformation by changing an applied voltage, and includes electrostrictive materials as well.
【００１２】0012
【作用】本発明の光ビーム走査光学系によれば、結像光
学系中のシリンドリカルミラーまたはシリンドリカルレ
ンズが、曲率が均一のシリンドリカルミラーまたはシリ
ンドリカルレンズと、該ミラーまたはレンズの裏面に付
着された圧電材料とからなり、該圧電材料への印加電圧
を変化させることにより前記ミラーまたはレンズの曲率
をサジタル像面わん曲を補正するように長手方向に沿っ
て連続的に変化させるようにしたものであるから、前記
ミラーまたはレンズの曲率を容易にサジタル像面わん曲
を補正するように長手方向に沿って連続的に変化させる
ことができる。[Operation] According to the light beam scanning optical system of the present invention, the cylindrical mirror or cylindrical lens in the imaging optical system is composed of a cylindrical mirror or cylindrical lens having a uniform curvature and a piezoelectric material attached to the back surface of the mirror or lens. The curvature of the mirror or lens is continuously changed along the longitudinal direction so as to correct the sagittal field curvature by changing the voltage applied to the piezoelectric material. , the curvature of the mirror or lens can be varied continuously along the longitudinal direction to easily correct sagittal field curvature.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明による光ビーム走査光学系の実
施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実
施例による光ビーム走査光学系を備えた光ビーム走査装
置の概要を示す斜視図である。図２はその結像光学系を
示す側面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a light beam scanning optical system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a light beam scanning device equipped with a light beam scanning optical system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view showing the imaging optical system.
【００１４】図１に示すように、例えば半導体レーザと
コリメーターレンズからなる光源１から発せられた光ビ
ーム２は、矢印Ａ方向に回転する回転多面鏡４の反射面
４ａに入射して反射偏向される。反射偏向された光ビー
ム２は後述する結像光学系８を経て、走査面１０上を矢
印Ｂ方向に繰り返し主走査し、それとともに走査面１０
が上記主走査の方向と略直角な矢印Ｃ方向に搬送されて
副走査がなされ、走査面１０上における光ビームの２次
元的走査が行なわれる。As shown in FIG. 1, a light beam 2 emitted from a light source 1 consisting of, for example, a semiconductor laser and a collimator lens is incident on a reflective surface 4a of a rotating polygon mirror 4 rotating in the direction of arrow A, and is reflected and deflected. be done. The reflected and deflected light beam 2 passes through an imaging optical system 8, which will be described later, and repeatedly scans the scanning surface 10 in the direction of arrow B, and at the same time, the scanning surface 10
is conveyed in the direction of arrow C, which is substantially perpendicular to the main scanning direction, to perform sub-scanning, and two-dimensional scanning of the light beam on scanning surface 10 is performed.
【００１５】上記光源１と回転多面鏡４との間には、光
ビーム２を回転多面鏡４の回転軸Ｇと平行な方向にのみ
集束させるシリンドリカルレンズ３が設けられており、
このシリンドリカルレンズ３の作用により光ビーム２は
回転多面鏡４の反射面４ａに、上記駆動軸Ｇに垂直な面
に平行な線像として入射する。A cylindrical lens 3 is provided between the light source 1 and the rotating polygon mirror 4, which focuses the light beam 2 only in a direction parallel to the rotation axis G of the rotating polygon mirror 4.
Due to the action of the cylindrical lens 3, the light beam 2 is incident on the reflective surface 4a of the rotating polygon mirror 4 as a line image parallel to a plane perpendicular to the drive axis G.
【００１６】次に結像光学系８について詳しく説明する
。この結像光学系８は、回転多面鏡４側から順に、負の
パワーを有する球面レンズ５、正のパワーを有する球面
レンズ６、および図１中一部ハッチングを付して示す光
ビーム偏向面Ｐに交わる方向にのみ正のパワーを有する
シリンドリカルミラー７が配設されてなる。なお球面レ
ンズ５および６は、一般的な円形の球面レンズの一部が
切り取られた形のものである。回転多面鏡４により反射
偏向された光ビーム２は、この結像光学系８の作用で走
査面１０上において小さなスポットに結像し、かつ走査
面１０上を等速で走査する。Next, the imaging optical system 8 will be explained in detail. This imaging optical system 8 includes, in order from the rotating polygon mirror 4 side, a spherical lens 5 having negative power, a spherical lens 6 having positive power, and a light beam deflection surface shown partially hatched in FIG. A cylindrical mirror 7 having positive power only in the direction intersecting P is disposed. Note that the spherical lenses 5 and 6 are shaped like general circular spherical lenses with a portion cut away. The light beam 2 reflected and deflected by the rotating polygon mirror 4 is focused on a small spot on the scanning surface 10 by the action of the imaging optical system 8, and scans the scanning surface 10 at a constant speed.
【００１７】図２は結像光学系８の各要素の、光ビーム
偏向面Ｐと垂直な方向の光軸を含む面内における形状を
示している。またこれらの各要素の数値を以下に示す。
なお、シリンドリカルミラー７において入射光と反射光
とのなす角θは８６°、光ビーム２の波長は７８０ ｎ
ｍである。FIG. 2 shows the shape of each element of the imaging optical system 8 in a plane containing the optical axis in a direction perpendicular to the light beam deflection plane P. The numerical values of each of these elements are shown below. The angle θ between the incident light and the reflected light in the cylindrical mirror 7 is 86°, and the wavelength of the light beam 2 is 780 nm.
It is m.
【００１８】ｄ０ ＝ ３０
ｒ１ ＝−１６２．２３７ ｄ１ ＝ １０
ｎ１ ＝１．５１１１９ｒ２ ＝ ９０１．０９０
ｄ２ ＝ ２０．３３ｒ３ ＝４４００
ｄ３ ＝ １４．５ ｎ３ ＝１．７８５６７ｒ４
＝−１３８．８６３ ｄ４ ＝１４９．８ｒ５ ＝
−３４４ ｄ５ ＝２４７．２上記の値ｒ１
〜ｒ５ は図２に示される各レンズ面あるいはミラー
面の曲率半径（正値が光源１側に凸の曲率）、ｄ１ 、
ｄ３ はそれぞれ球面レンズ５、６の光軸上肉厚、ｄ２
、ｄ４ は光軸上の空気間隔、ｎ１ 、ｎ３ は球面
レンズ５、６のガラス材の屈折率、ｄ０ は回転多面鏡
４の反射面４ａから球面レンズ５までの距離、ｄ５ は
シリンドリカルミラー７の長手方向中央位置におけるミ
ラー面から走査面１０までの距離である。また、長さの
単位はｍｍである。[0018] d0 = 30 r1 = -162.237 d1 = 10
n1 = 1.51119r2 = 901.090
d2 = 20.33r3 = 4400
d3 = 14.5 n3 = 1.78567r4
=-138.863 d4 =149.8r5 =
-344 d5 =247.2 above value r1
~r5 is the radius of curvature of each lens surface or mirror surface shown in FIG. 2 (a positive value is a curvature convex to the light source 1 side), d1,
d3 is the thickness of the spherical lenses 5 and 6 on the optical axis, and d2 is
, d4 are the air gaps on the optical axis, n1 and n3 are the refractive indexes of the glass materials of the spherical lenses 5 and 6, d0 is the distance from the reflective surface 4a of the rotating polygon mirror 4 to the spherical lens 5, and d5 is the distance of the cylindrical mirror 7. This is the distance from the mirror surface to the scanning surface 10 at the central position in the longitudinal direction. Further, the unit of length is mm.
【００１９】上記シリンドリカルミラー７の裏面には、
図１に示すように該シリンドリカルミラー７の曲率を調
節する複数の圧電材料１２が長手方向に配列して付着さ
れ、該圧電材料１２への印加電圧を変化させる制御回路
１４により、各圧電材料１２への印加電圧が変えられて
、該シリンドリカルミラー７の曲率が、サジタル像面わ
ん曲を補正するように長手方向に沿って連続的に変化せ
しめられる。On the back surface of the cylindrical mirror 7,
As shown in FIG. 1, a plurality of piezoelectric materials 12 that adjust the curvature of the cylindrical mirror 7 are arranged and attached in the longitudinal direction, and each piezoelectric material 12 is controlled by a control circuit 14 that changes the voltage applied to the piezoelectric materials 12. By changing the voltage applied to the cylindrical mirror 7, the curvature of the cylindrical mirror 7 is continuously changed along the longitudinal direction so as to correct the sagittal field curvature.
【００２０】上記圧電材料１２としては、一次元変形す
るＰＶＤＦ（ポリ弗化ビニリデン）、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ
、ＰＭＮ等の、印加電圧を変えることにより変形の度合
を変える圧電材料、電歪材料等であれば何でも使用する
ことができる。The piezoelectric material 12 may be one-dimensionally deformable PVDF (polyvinylidene fluoride), PZT, or PLZT.
, PMN, etc., any piezoelectric material or electrostrictive material that can change the degree of deformation by changing the applied voltage can be used.
【００２１】上記ミラー面の曲率半径ｒ５ は、ミラー
長手方向中央位置においては−３４４ ｍｍであり、ミ
ラー７上の光ビーム走査端位置においてはそれぞれ−３
５１ ｍｍとされている。この走査端位置は、上記中央
位置からそれぞれ左右に ２２０ｍｍ離れた位置であり
、図３に示すようにこの間の各点における曲率半径ｒ５
の絶対値の増大量Δｒは、上記中央位置からの距離ｘ
に比例するように設定されている。The radius of curvature r5 of the mirror surface is −344 mm at the mirror longitudinal center position, and −3 mm at the light beam scanning end position on the mirror 7.
It is said to be 51 mm. This scanning end position is a position 220 mm away from the center position to the left and right, respectively, and the radius of curvature r5 at each point between these positions is shown in FIG.
The amount of increase Δr in the absolute value of is the distance x from the center position
is set to be proportional to.
【００２２】上述のようにミラー面の曲率半径ｒ５ が
連続的に変化するシリンドリカルミラー７を含む結像光
学系８を用いて光ビーム２を偏向したときの、サジタル
像面わん曲（図１の破線Ｄ参照）の状態を図５に示す。
この図５中の負値は、走査面１０から手面側（シリンド
リカルミラー７側）に結像する方向のわん曲量を示し、
正値はそれと反対方向のわん曲量を示す。図示される通
り、この場合の総合的な像面わん曲量は５．１ ｍｍで
あった。As described above, when the light beam 2 is deflected using the imaging optical system 8 including the cylindrical mirror 7 in which the radius of curvature r5 of the mirror surface changes continuously, the sagittal field curvature (as shown in FIG. (see broken line D) is shown in FIG. The negative value in FIG. 5 indicates the amount of curvature in the direction from the scanning surface 10 to the hand surface side (cylindrical mirror 7 side),
A positive value indicates the amount of curvature in the opposite direction. As shown in the figure, the total amount of field curvature in this case was 5.1 mm.
【００２３】以上説明した第１実施例のシリンドリカル
ミラー７に代えて、ミラー面の曲率半径ｒ５ がミラー
長手方向中央位置においては−３４４ｍｍ（これは第１
実施例におけるのと同じ）、光ビーム走査端位置におい
てはそれぞれ−３５３ ｍｍで、その間の各点における
曲率半径ｒ５ の絶対値の増大量Δｒが、図４に示すよ
うに上記中央位置からの距離ｘの２乗に比例するものと
してもよい。このシリンドリカルミラー７’を、図１に
示す走査光学系においてシリンドリカルミラー７に置き
換えて使用した場合の、サジタル像面わん曲の状態を図
６に示す。この場合の総合的な像面わん曲量は、１．５
ｍｍとなった。In place of the cylindrical mirror 7 of the first embodiment described above, the radius of curvature r5 of the mirror surface is −344 mm at the center position in the mirror longitudinal direction (this is
(same as in the example), the light beam scanning end position is -353 mm, and the increase amount Δr in the absolute value of the radius of curvature r5 at each point between them is the distance from the center position as shown in FIG. It may be proportional to the square of x. FIG. 6 shows the state of sagittal field curvature when this cylindrical mirror 7' is used in place of the cylindrical mirror 7 in the scanning optical system shown in FIG. In this case, the overall amount of field curvature is 1.5
It became mm.
【００２４】以上説明したシリンドリカルミラー７、７
’は、曲率半径ｒ５が−３４４ ｍｍで均一なシリンド
リカルミラーの裏面に、複数の圧電材料１２を長手方向
に配列して付着し、該圧電材料１２への印加電圧を変化
させる制御回路１４により各圧電材料１２への印加電圧
を変えて、曲率をサジタル像面わん曲を補正するように
長手方向に沿って連続的に変化せしめたものであるが、
この圧電材料１２による曲率の変化を与えない場合のこ
のミラーを図１の走査光学系におけるシリンドリカルミ
ラー７に置き換えて使用したときの、サジタル像面わん
曲の状態を図７に示す。この場合の像面わん曲量は、１
１．７ｍｍとなる。この像面わん曲量１１．７ｍｍに比
べて、前記第１、第２実施例における像面わん曲量５．
１ ｍｍ、１．５ ｍｍは十分に小さく、本発明による
像面わん曲補正の効果が顕著に現われている。The cylindrical mirrors 7, 7 described above
', a plurality of piezoelectric materials 12 are arranged and attached in the longitudinal direction on the back surface of a uniform cylindrical mirror with a radius of curvature r5 of -344 mm, and each piezoelectric material 12 is applied by a control circuit 14 that changes the voltage applied to the piezoelectric materials 12. By changing the voltage applied to the piezoelectric material 12, the curvature is continuously changed along the longitudinal direction so as to correct the sagittal field curvature.
FIG. 7 shows the state of the sagittal field curvature when this mirror is used in place of the cylindrical mirror 7 in the scanning optical system of FIG. 1 without causing a change in curvature due to the piezoelectric material 12. In this case, the amount of field curvature is 1
It becomes 1.7mm. Compared to this field curvature of 11.7 mm, the field curvature of the first and second embodiments is 5.5 mm.
1 mm and 1.5 mm are sufficiently small, and the effect of field curvature correction according to the present invention is clearly visible.
【００２５】以上説明した実施例においては、シリンド
リカルミラー７、７’が用いられているが、シリンドリ
カルミラーの代りにシリンドリカルレンズを用いた場合
でも本発明は適用可能である。しかし以上説明したよう
な像面わん曲は本来シリンドリカルミラーを用いる場合
の方がより発生し難いから、本発明の装置においてもシ
リンドリカルミラーを用いる方がより好ましい。In the embodiments described above, cylindrical mirrors 7, 7' are used, but the present invention is also applicable to the case where cylindrical lenses are used instead of the cylindrical mirrors. However, since field curvature as described above is originally less likely to occur when a cylindrical mirror is used, it is more preferable to use a cylindrical mirror in the apparatus of the present invention.
【００２６】また、上記実施例では曲率が均一なシリン
ドリカルミラーの裏面に複数の圧電材料１２を長手方向
に配列して付着した例を説明したが、前記圧電材料が、
蒸着、スパタッタリング等の薄膜形成方法により前記ミ
ラーまたはレンズの裏面に付着されたものでも効果は同
じように得られる。Further, in the above embodiment, an example was explained in which a plurality of piezoelectric materials 12 were arranged and attached in the longitudinal direction on the back surface of a cylindrical mirror having a uniform curvature.
The same effect can be obtained even if it is attached to the back surface of the mirror or lens by a thin film forming method such as vapor deposition or sputtering.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明の光ビ
ーム走査光学系においては、裏面に設けた圧電材料によ
り曲率が長手方向に沿って連続的に変化するシリンドリ
カルミラーまたはシリンドリカルレンズを結像光学系に
用いたことにより、サジタル像面わん曲を容易に低く抑
えることが可能となる。したがって本発明の装置によれ
ば、走査ビームの走査面上におけるスポット径のバラつ
きを低減させて精密走査が可能となる。As explained in detail above, in the light beam scanning optical system of the present invention, a cylindrical mirror or a cylindrical lens whose curvature changes continuously along the longitudinal direction is imaged by a piezoelectric material provided on the back surface. By using it in an optical system, it becomes possible to easily suppress sagittal field curvature to a low level. Therefore, according to the apparatus of the present invention, precision scanning is possible by reducing the variation in spot diameter on the scanning surface of the scanning beam.
【００２８】さらに、場所によってビームフォーカスの
位置を変更することができるので、走査面１０に置かれ
るフィルム上の濃度分布（シェーディング）をコントロ
ールするような使い方をすることもできる。Furthermore, since the position of the beam focus can be changed depending on the location, it is also possible to use it to control the density distribution (shading) on the film placed on the scanning surface 10.
【００２９】またこの光ビーム走査光学系においては、
上述のようにしてサジタル像面わん曲が低く抑えられる
から、本光学系を用いれば、光偏向器の面倒れを従来に
比べて比較的大きく許容できるようになり、したがって
比較的安価な光偏向器を使用可能となって光ビーム走査
装置のコストダウンも実現できる。Furthermore, in this light beam scanning optical system,
Since the sagittal field curvature is suppressed to a low level as described above, by using this optical system, it is possible to tolerate a relatively larger surface tilt of the optical deflector than in the past, and therefore a relatively inexpensive optical deflector can be achieved. It is also possible to reduce the cost of the optical beam scanning device.
【００３０】特に、前記シリンドリカルミラーまたはシ
リンドリカルレンズが、曲率が均一のシリンドリカルミ
ラーまたはシリンドリカルレンズであり、この裏面に圧
電材料を付着させ、該圧電材料への印加電圧を変化させ
ることにより曲率をサジタル像面わん曲を補正するよう
に変化させるものであるから、前記シリンドリカルミラ
ーまたはシリンドリカルレンズが、安価に製造でき、実
現が容易である。In particular, the cylindrical mirror or cylindrical lens is a cylindrical mirror or cylindrical lens with a uniform curvature, a piezoelectric material is attached to the back surface of the cylindrical mirror, and the curvature is changed into a sagittal image by varying the voltage applied to the piezoelectric material. Since the change is made to correct surface curvature, the cylindrical mirror or cylindrical lens can be manufactured at low cost and is easy to realize.
【図１】本発明の第１実施例による光ビーム走査光学系
を備えた光ビーム走査装置の概要を示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a light beam scanning device equipped with a light beam scanning optical system according to a first embodiment of the present invention.
【図２】
その結像光学系を示す側面図[Figure 2]
Side view showing its imaging optical system
【図３】本発明の第１実施例の光ビーム走査光学系にお
けるシリンドリカルミラーの曲率分布を説明する説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the curvature distribution of the cylindrical mirror in the light beam scanning optical system according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２実施例の光ビーム走査光学系にお
けるシリンドリカルミラーの曲率分布を説明する説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the curvature distribution of the cylindrical mirror in the light beam scanning optical system according to the second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第１実施例の光ビーム走査光学系のサ
ジタル像面わん曲を示すグラフFIG. 5 is a graph showing the sagittal field curvature of the light beam scanning optical system according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第２実施例の光ビーム走査光学系のサ
ジタル像面わん曲を示すグラフFIG. 6 is a graph showing the sagittal field curvature of the light beam scanning optical system according to the second embodiment of the present invention.
【図７】曲率が均一のシリンドリカルミラーのみを使用
したときの光ビーム走査光学系のサジタル像面わん曲を
示すグラフ[Figure 7] Graph showing the sagittal field curvature of a light beam scanning optical system when only a cylindrical mirror with uniform curvature is used.
１ 光源 ２ 光ビーム ４ 回転多面鏡 ５、６ 球面レンズ ７、７’ シリンドリカルミラー ８ 結像光学系 １０ 走査面 １２ 圧電材料 １４ 制御回路 1 Light source 2. Light beam 4 Rotating polygon mirror 5, 6 Spherical lens 7, 7’ Cylindrical mirror 8 Imaging optical system 10 Scanning plane 12 Piezoelectric material 14 Control circuit
Claims (1)
器と、この光偏向器により偏向された光ビームの光路上
に設けられ、光ビームを走査面上において結像させる結
像光学系とを備え、前記結像光学系が、前記光ビームの
偏向面と垂直な方向にのみパワーを有するシリンドリカ
ルミラーまたはシリンドリカルレンズを含む光ビーム走
査光学系において、前記シリンドリカルミラーまたはシ
リンドリカルレンズが、曲率が均一のシリンドリカルミ
ラーまたはシリンドリカルレンズと、該ミラーまたはレ
ンズの裏面に付着された該ミラーまたはレンズの曲率を
調節する圧電材料とからなり、該圧電材料への印加電圧
を変化させることにより前記ミラーまたはレンズの曲率
を、サジタル像面わん曲を補正するように長手方向に沿
って連続的に変化させることを特徴とする光ビーム走査
光学系。1. An optical deflector provided on the optical path of a light beam, and an imaging optical system provided on the optical path of the light beam deflected by the optical deflector to form an image of the light beam on a scanning surface. and a light beam scanning optical system in which the imaging optical system includes a cylindrical mirror or a cylindrical lens having power only in a direction perpendicular to the deflection plane of the light beam, wherein the cylindrical mirror or the cylindrical lens has a curvature. It consists of a uniform cylindrical mirror or cylindrical lens, and a piezoelectric material attached to the back surface of the mirror or lens that adjusts the curvature of the mirror or lens, and the mirror or lens can be adjusted by changing the voltage applied to the piezoelectric material. A light beam scanning optical system characterized in that the curvature of the light beam is continuously changed along the longitudinal direction so as to correct sagittal field curvature.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8694391A JPH04318808A (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Light beam scanning optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8694391A JPH04318808A (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Light beam scanning optical system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318808A true JPH04318808A (en) | 1992-11-10 |
Family
ID=13900956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8694391A Withdrawn JPH04318808A (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Light beam scanning optical system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04318808A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000267010A (en) * | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Olympus Optical Co Ltd | Optical device |
| JP2002122784A (en) * | 2000-08-08 | 2002-04-26 | Olympus Optical Co Ltd | Optical device |
| JP2007034179A (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Ricoh Printing Systems Ltd | Optical scanner and image forming apparatus using the same |
-
1991
- 1991-04-18 JP JP8694391A patent/JPH04318808A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002122784A (en) * | 2000-08-08 | 2002-04-26 | Olympus Optical Co Ltd | Optical device |
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| JP4678255B2 (en) * | 2005-07-29 | 2011-04-27 | リコープリンティングシステムズ株式会社 | Optical scanning device and image forming apparatus using the same |
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