JPH0545580A - 光走査用レンズおよび光走査装置 - Google Patents

光走査用レンズおよび光走査装置

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JPH0545580A
JPH0545580A JP20951291A JP20951291A JPH0545580A JP H0545580 A JPH0545580 A JP H0545580A JP 20951291 A JP20951291 A JP 20951291A JP 20951291 A JP20951291 A JP 20951291A JP H0545580 A JPH0545580 A JP H0545580A
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JP
Japan
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lens
scanned
deflector
optical
optical scanning
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JP20951291A
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English (en)
Inventor
Hiromichi Atsumi
広道 厚海
Osamu Endo
理 遠藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】小型・低コストで高性能の光走査を実現する。 【構成】光源Qからの光束を、第1の集光光学系2によ
り、被走査面6の後方に設定された自然集光点Q’に向
かって集光する集光光束となし、この集光光束を第2の
集光光学系7により主走査対応方向に長い線像LIとし
て結像せしめ、線像LIの結像位置もしくはその極く近
傍に偏向反射面3を持つ偏向器により等角速度的に偏向
させ、偏向光束を光走査用レンズ5により被走査面6上
に光スポットとして集光せしめて被走査面6を略等速的
に光走査する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は光走査用レンズおよび
光走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光走査装置は、光プリンターやデジタル
式の複写機等に関連して広く知られている。
【0003】このような光走査装置において、高性能で
安価かつ小型な装置を如何にして実現するかという問題
がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の如
き問題を解決し、小型・安価に実現でき、かつ性能良好
な光走査を行ない得る、新規な光走査装置および、光走
査用レンズの提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この明細書において、
「主走査対応方向」とは、偏向光束が被走査面に直交的
に入射している状態において、光源から被走査面に到る
光路を直線的に展開した仮想的な光路(仮想光路)を想
定し、この仮想光路上に於いて、主走査方向と平行に対
応する方向であり、「副走査対応方向」とは、仮想光路
上において、仮想光路と主走査対応方向とに直交する方
向である。
【0006】図1(a)は、この発明の光走査装置を光
源から被走査面まで仮想光路に沿って展開し、上下方向
が主走査対応方向になるように描いた図であり、同図
(b)は、仮想光路に沿って展開した状態を、上下方向
が副走査対応方向となるように描いた図である。
【0007】この発明の光走査装置は図1(a)(b)
に示すように、「光源Qからの光束を、第1の集光光学
系2により、被走査面6の後方に設定された自然集光点
Q’に向かって集光する集光光束となし、この集光光束
を第2の集光光学系7により主走査対応方向に長い線像
LIとして結像せしめ、線像LIの結像位置もしくはそ
の極く近傍に偏向反射面3を持つ偏向器により等角速度
的に偏向させ、偏向光束を光走査用レンズ5により被走
査面6上に光スポットとして集光せしめて被走査面6を
略等速的に光走査する」光走査装置である。上記「自然
集光点Q’」とは、第1の集光光学系2による集光光束
が、それ自身の集光性のみによって集光する位置であ
る。図1(a)で符号4は、偏向光束の偏向に伴う自然
集光点Q’の軌跡を示す。またHは光走査用レンズの前
側主点、tは前側主点Hから偏向反射面に到る距離を示
している。
【0008】請求項1の「光走査用レンズ」は、このよ
うな光走査装置において、偏向器と被走査面との間に配
備され、偏向光束を上記被走査面上に光スポットとして
集光させるレンズであって、以下の如き特徴を有する。
【0009】図1(c)は、請求項1の光走査用レンズ
の偏向面(偏向器により理想的に偏向された偏向光束の
主光線の掃引により形成される平面)内におけるレンズ
形状を示し、同図(d)は、偏向直交面(レンズ光軸を
含み、偏向面に直交する面)内におけるレンズ形状を示
している。
【0010】光走査用レンズ5の、偏向器側のレンズ面
は「偏向面内における非球面形状を、主走査対応方向に
平行で光軸に交わる直線を回転軸として回転して得られ
る凹面形状」を有し、被走査面側のレンズ面は「半径:
2Sの円弧を、副走査対応方向に平行で光軸に直交する
直線を軸として、半径:R2Mで回転して得られる凸面形
状」を有する。
【0011】偏向器側のレンズ面の非球面形状の回転半
径(回転軸とレンズ面との間の光軸上の距離)をR1S
非球面形状の光軸上曲率半径(偏向面内における光軸上
の曲率半径)および円錐定数を、それぞれR1MおよびK
とし、偏向器の偏向起点から自然集光点までの距離をS
とするとき、R1S,R1M,K,R2S,R2M,Sは、 (I) −55.0<R1M/K<−15.0 (II) −0.3<R2M/S< −0.1 (III) 1.5<R1S/R2S<2.5 なる条件を満足する。
【0012】請求項1の光走査用レンズ5は、もちろん
ガラスによって形成することができるが、プラスチック
により形成しても良い(請求項2)。
【0013】請求項3の光走査装置は、「光源Qと、光
源からの光束を被走査面6の後方に設定された自然集光
点Q’に向かって収束する収束光束にする第1の集光光
学系2と、この第1の集光光学系2による集光光束を副
走査対応方向に集光させて主走査対応方向に長い線像L
Iとして結像させる第2の集光光学系7と、線像LIの
結像位置の近傍に偏向反射面3を持ち、反射光束を等角
速度的に偏向させる偏向器と、この偏向器と被走査面と
の間に配備され、副走査対応方向に関して、偏向器によ
る偏向起点と被走査面6の位置とを幾何光学的に略共役
な関係とし、偏向光束を被走査面上に光スポットとして
集光させる光走査用レンズ5と」を有し、「偏向器」
が、図3(a)に示すような、1面の偏向反射面3aを
持つホゾ型ミラーもしくは、同図(b)に示すような、
2面の偏向反射面3aを持つホゾ型ミラーであり、光走
査用レンズ5が、請求項1の光走査用レンズであること
を特徴とする。
【0014】光源Qとしては、半導体レーザーや、LE
D、あるいはこれらとコリメートレンズとを組合せ、平
行光束を放射するようにしたものを用いることができ
る。光源Qと第1の集光光学系2、あるいは、これらと
第2の集光光学系は一体的に構成してもよい。
【0015】なお、上記非球面形状は、上記R1M,Kお
よび、高次の非球面係数A,B,C,..を用い、光軸
方向にX軸、偏向面内で光軸直交方向にY軸を取り、光
軸とレンズ面の交点を原点とするとき、周知の如く X=Y2/{R1M+√[R1M 2−(1+K)Y2]+AY2
+BY3+CY4+.. (記号:√[ ]は、[ ]内の量の平方根を表す) により表される曲線である。
【0016】
【作用】上記の如く、この発明の光走査装置では光走査
用レンズが単レンズである。また、光走査装置は、偏向
器における「面倒れ」を補正できる構成となっている。
さらに、偏向器はホゾ型ミラーで、その偏向反射面はミ
ラー回転軸と合致もしくは極く近接しているため、偏向
反射面の回転に伴う、偏向反射面と線像の位置ずれが小
さく、光走査用レンズにおける副走査対応方向の像面湾
曲の補正の条件が緩やかになる。
【0017】光走査用レンズに関する、前記条件(I)
〜(III)を説明する。条件(I)は、主走査方向の
像面湾曲を良好に補正するための条件である。主走査方
向の像面湾曲は、条件(I)の下限を超えるとアンダー
の側に倒れ、上限を超えるとオーバーの側に倒れて、良
好な補正が困難になる。条件(II)も、主走査方向の
像面湾曲を補正するための条件であり、主走査方向の像
面湾曲は、条件(II)の下限を超えるとオーバーの側
に倒れ、上限を超えるとアンダーの側に倒れて、良好な
補正が困難になる。条件(III)は、副走査方向の像
面湾曲を補正するための条件である。副走査方向の像面
湾曲は、条件(I)の下限を超えるとオーバーの側に倒
れ、上限を超えるとアンダーの側に倒れて、良好な補正
が困難になる。
【0018】
【実施例】以下、具体的な実施例を挙げる。
【0019】光走査装置としては、図1の(a)(b)
に即して説明したものを想定する。また、偏向器として
は、図3(a)に示す、1面の偏向反射面をもつホゾ型
ミラーを想定する。ホゾ型ミラーは、モーターの回転軸
に偏向反射面3を形成したもので、偏向反射面と回転軸
が一致している。
【0020】各実施例とも図2に示すように、光走査用
レンズ5の偏向器側レンズ面の偏向面内における光軸上
曲率半径:R1Mと円錐定数:Kおよび回転半径:R1S
被走査面側レンズ面の曲率半径:R2M,R2S、走査用レ
ンズ5の材質の屈折率:n、光軸上における上記レンズ
面間隔:d1により光走査用レンズ5を特定し、偏向反
射面3から光走査用レンズ5の偏向器側レンズ面に到る
光軸上距離:d0、被走査面側レンズ面から被走査面6
に到る光軸上距離:Dとにより、光走査用レンズ5の位
置を特定する。また、第1の集光光学系による集光光束
の状態は、偏向反射面から自然集光点Q’までの距離:
Sにより特定する。光源Q、第1,第2の集光光学系
は、上記距離:Sを満足し、副走査対応方向において、
光束が偏向反射面3の位置に主走査対応方向に長い線像
を結像するように適宜設定できる。
【0021】実施例1 S=495.0,R1M=−364.2,R1S=−37.
6,K=13.0,R2M=−79.7,R2S=−17.
6,d0=34.1,d1=28.5,D=141.3,
n=1.5721 条件式の値 R1M/K=−28.0,R2M/S=−0.161,R1S
/R2S=2.13 書き込み幅:215.9,リニアリティ:16.0%以
下 実施例2 S=693.6,R1M=−341.4,R1S=−39.
5,K=16.0,R2M=−74.7,R2S=−17.
3,d0=32.0,d1=26.7,D=121.8,
n=1.5721 条件式の値 R1M/K=−21.34,R2M/S=−0.108,R
1S/R2S=2.284 書き込み幅:216.09,リニアリティ:15.5%
以下 実施例3 S=337.0,R1M=−326.4,R1S=−27.
4,K=6.0,R2M=−85.3,R2S=−15.
8,d0=31.6,d1=26.3,D=117.0,
n=1.5721 条件式の値 R1M/K=−54.4 ,R2M/S=−0.253,R
1S/R2S=1.73 書き込み幅:216.1 ,リニアリティ:20.6%
以下 実施例4 S=419.2,R1M=−366.8,R1S=−26.
5,K=10.0 R2M=−85.9,R2S=−15.9,d0=31.
4,d1=26.2,D=132.1,n=1.572
1 条件式の値 R1M/K=−36.68,R2M/S=−0.205,R
1S/R2S=1.666 書き込み幅:219.2 ,リニアリティ:17.3%
以下 実施例5 S=500.6,R1M=−465.7,R1S=−36.
1,K=29 ,R2M=−81.5,R2S=−17.
7,d0=34.9,d1=29.1,D=146.7,
n=1.5721 条件式の値 R1M/K=−16.058,R2M/S=−0.163,
1S/R2S=2.04 書き込み幅:216.0 ,リニアリティ:14.1%
以下 図4に各実施例に関する像面湾曲を示す。破線が主走査
方向、実線が副走査方向の像面湾曲を表す。各実施例と
も、主・副走査方向の像面湾曲が良好に補正されてい
る。またリニアリティも、上記実施例程度であれば、電
気的な補正が可能な範囲である。
【0022】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば新規な
光走査用レンズおよび、このレンズを用いた光走査装置
を提供できる。この光走査用レンズは、単レンズである
から、安価に作成できる。特に、プラスチックを材料と
してモールド加工で作製すれば極めて廉価に実現でき、
光走査装置を低コスト・小型化できる。
【0023】また、この発明の光走査装置は面倒れ補正
機能を持つので、偏向器であるホゾ型ミラーにおける回
転に軸ぶれ等にも拘らず極めて良好な光走査の実現が可
能となる。また、上記面倒れ補正機能のため、偏向器で
あるホゾ型ミラーの偏向反射面に対する精度が緩めら
れ、偏向器のコストを低減化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を説明するための図である。
【図2】実施例を説明するための図である。
【図3】偏向器を説明するための図である。
【図4】各実施例に関する像面湾曲を示す図である。
【符号の説明】
Q 光源 2 第1の集光光学系 3 偏向反射面 5 光走査用レンズ 6 被走査面 7 第2の集光光学系 Q’ 自然集光点

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源からの光束を、第1の集光光学系によ
    り、被走査面の後方に設定された自然集光点に向かって
    集光する集光光束となし、この集光光束を第2の集光光
    学系により主走査対応方向に長い線像として結像せし
    め、上記線像の結像位置もしくはその極く近傍に偏向反
    射面を持つ偏向器により等角速度的に偏向させ、偏向光
    束を光走査用レンズにより被走査面上に光スポットとし
    て集光せしめて被走査面を略等速的に光走査する光走査
    装置において、 偏向器と被走査面との間に配備され、偏向光束を上記被
    走査面上に光スポットとして集光させるレンズであっ
    て、 偏向器側のレンズ面が、非球面形状を、主走査対応方向
    に平行で光軸に交わる直線を回転軸として回転して得ら
    れる凹面形状を有し、 被走査面側のレンズ面が、半径:R2Sの円弧を、副走査
    対応方向に平行で光軸に直交する直線を軸として、半
    径:R2Mで回転して得られる凸面形状を有し、 上記偏向器側のレンズ面の、回転半径をR1S、非球面形
    状の光軸上曲率半径および円錐定数をR1MおよびKと
    し、偏向器の偏向起点から自然集光点までの距離をSと
    するとき、 (I) −55.0<R1M/K<−15.0 (II) −0.3<R2M/S< −0.1 (III) 1.5<R1S/R2S<2.5 なる条件を満足することを特徴とする光走査用レンズ。
  2. 【請求項2】請求項1において、 レンズ材質がプラスチックであることを特徴とする光走
    査用レンズ。
  3. 【請求項3】光源装置と、 光源装置からの光束を被走査面の後方に設定された自然
    集光点に向かって収束する収束光束にする第1の集光光
    学系と、 この第1の集光光学系による集光光束を副走査対応方向
    に集光させて主走査対応方向に長い線像として結像させ
    る第2の集光光学系と、 上記線像の結像位置の近傍に偏向反射面を持ち、反射光
    束を等角速度的に偏向させる偏向器と、 この偏向器と被走査面との間に配備され、副走査対応方
    向に関して、偏向器による偏向起点と被走査面位置とを
    幾何光学的に略共役な関係とし、偏向光束を被走査面上
    に光スポットとして集光させる光走査用レンズとを有
    し、 偏向器が、1面もしくは2面の偏向反射面を持つ、ホゾ
    型ミラーであり、 上記光走査用レンズが請求項1の光走査用レンズである
    ことを特徴とする、光走査装置。
JP20951291A 1991-08-21 1991-08-21 光走査用レンズおよび光走査装置 Pending JPH0545580A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5619362A (en) * 1993-12-17 1997-04-08 Fuji Xerox Co., Ltd. Scanning lens and optical scanner using the same
US5710654A (en) * 1995-01-12 1998-01-20 Fuji Xerox Co., Ltd. Scanning lens and an optical scanner using the same
JP2008209926A (ja) * 2008-03-06 2008-09-11 Canon Inc 走査光学装置
JP2011232768A (ja) * 2011-06-16 2011-11-17 Canon Inc 走査光学装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5619362A (en) * 1993-12-17 1997-04-08 Fuji Xerox Co., Ltd. Scanning lens and optical scanner using the same
US5757533A (en) * 1993-12-17 1998-05-26 Fuji Xerox Co., Ltd. Scanning lens and optical scanner using the same
US5710654A (en) * 1995-01-12 1998-01-20 Fuji Xerox Co., Ltd. Scanning lens and an optical scanner using the same
JP2008209926A (ja) * 2008-03-06 2008-09-11 Canon Inc 走査光学装置
JP2011232768A (ja) * 2011-06-16 2011-11-17 Canon Inc 走査光学装置

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