JPH0727970A - 単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ - Google Patents
単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズInfo
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- JPH0727970A JPH0727970A JP18887693A JP18887693A JPH0727970A JP H0727970 A JPH0727970 A JP H0727970A JP 18887693 A JP18887693 A JP 18887693A JP 18887693 A JP18887693 A JP 18887693A JP H0727970 A JPH0727970 A JP H0727970A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光源によって発され回転多面鏡によって反射
される光線が、映像面に投影される平面上を走査する光
線となるようにする単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズを提
供する。 【構成】 本発明の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズは第
一の表面と第二の表面とを有しており、前記第一の表面
は前記回転多面鏡の光線反射位置近くに配され、そして
前記第一の表面及び第二の表面は、次の数式を満たす： 【式１】 そして、次の基準を満たす： 【式２】 これにより、本発明の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
は、従来の二要素型レンズの代わりに使用することによ
り、揺動現象(Wobble effect)と走査精度を補償すると
同時に、セットアップ量を減少させることができる。
される光線が、映像面に投影される平面上を走査する光
線となるようにする単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズを提
供する。 【構成】 本発明の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズは第
一の表面と第二の表面とを有しており、前記第一の表面
は前記回転多面鏡の光線反射位置近くに配され、そして
前記第一の表面及び第二の表面は、次の数式を満たす： 【式１】 そして、次の基準を満たす： 【式２】 これにより、本発明の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
は、従来の二要素型レンズの代わりに使用することによ
り、揺動現象(Wobble effect)と走査精度を補償すると
同時に、セットアップ量を減少させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単一型Ｆθ−ＤＥＣ走
査レンズに関するものであり、更に詳しくは、従来の二
要素型レンズの代わりに単一のレンズを使用し、揺動現
象(Wobble effect) と走査精度を補償すると同時に、セ
ットアップ量を減少させることのできる単一型Ｆθ−Ｄ
ＥＣ走査レンズに関するものである。
査レンズに関するものであり、更に詳しくは、従来の二
要素型レンズの代わりに単一のレンズを使用し、揺動現
象(Wobble effect) と走査精度を補償すると同時に、セ
ットアップ量を減少させることのできる単一型Ｆθ−Ｄ
ＥＣ走査レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１ａを参照するに、この図１ａは、レ
ーザープリンターで使用されている従来の二要素型Ｆθ
レンズ群を示す概念図である。図１ａにおいて、光源及
び平行レンズ１０によって放出された平行光線が、第二
の走査平面の方向に湾曲している円筒形レンズ２０を通
り抜け（ここで第二の走査平面は、走査平面に垂直な平
面と定義される。）、前記光線が回転多面鏡３０上に集
束するようになっている。
ーザープリンターで使用されている従来の二要素型Ｆθ
レンズ群を示す概念図である。図１ａにおいて、光源及
び平行レンズ１０によって放出された平行光線が、第二
の走査平面の方向に湾曲している円筒形レンズ２０を通
り抜け（ここで第二の走査平面は、走査平面に垂直な平
面と定義される。）、前記光線が回転多面鏡３０上に集
束するようになっている。
【０００３】回転多面鏡３０が回転すると、光線は回転
多面鏡３０により反射されて、走査平面上に走査光線を
形成する。更に、走査光線は、メニスカスレンズ４２と
円筒形レンズ４４から構成される二要素型Ｆθレンズ群
４０を通過し、例えば光感知ドラム５０等の映像面上に
投影されることになるが、このためには、二要素型Ｆθ
レンズ群４０は以下のような効果を発揮するものでなけ
ればならない。 （１）映像面における直線上に光線を集束させる； （２）回転多面鏡は一定の角速度で回転するので、二要
素型Ｆθレンズは、回転多面鏡と同様に回転する入射光
線を、映像面上を直線的に移動する光線に変換する； （３）図１ｂに示されるように、回転多面鏡３０が揺ら
ぐことにより生じる揺動現象を補償する；
多面鏡３０により反射されて、走査平面上に走査光線を
形成する。更に、走査光線は、メニスカスレンズ４２と
円筒形レンズ４４から構成される二要素型Ｆθレンズ群
４０を通過し、例えば光感知ドラム５０等の映像面上に
投影されることになるが、このためには、二要素型Ｆθ
レンズ群４０は以下のような効果を発揮するものでなけ
ればならない。 （１）映像面における直線上に光線を集束させる； （２）回転多面鏡は一定の角速度で回転するので、二要
素型Ｆθレンズは、回転多面鏡と同様に回転する入射光
線を、映像面上を直線的に移動する光線に変換する； （３）図１ｂに示されるように、回転多面鏡３０が揺ら
ぐことにより生じる揺動現象を補償する；
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、仮に
光学的走査システムがすべて球面のレンズから構成され
ているならば、第二の走査平面において、光源が、目的
物と映像面との間の光学的な共役関係を形成することが
できないように回転多面鏡の前に円筒形レンズを通り抜
ける光線を出す以上、揺動現象は補償されることがな
い。加えて、少しの自由変数しかないので、光線の走査
精度は±105mm（A4ペーパーの幅）の範囲内で0.5%以下
のオーダーに達することができず、映像側のフィールド
湾曲も非常に大きい。この種類の二要素型Ｆθレンズ群
は、高解像度のレーザープリンターに利用することはで
きない。
光学的走査システムがすべて球面のレンズから構成され
ているならば、第二の走査平面において、光源が、目的
物と映像面との間の光学的な共役関係を形成することが
できないように回転多面鏡の前に円筒形レンズを通り抜
ける光線を出す以上、揺動現象は補償されることがな
い。加えて、少しの自由変数しかないので、光線の走査
精度は±105mm（A4ペーパーの幅）の範囲内で0.5%以下
のオーダーに達することができず、映像側のフィールド
湾曲も非常に大きい。この種類の二要素型Ｆθレンズ群
は、高解像度のレーザープリンターに利用することはで
きない。
【０００５】図１ａに示されるように、円筒形レンズは
揺動現象を修正することができなかった球面レンズの欠
陥を改善することを目的として使用される。しかしなが
ら、第二の走査平面上で円筒形レンズによって引き起こ
される幾分大きいフィールド湾曲の為に、円筒形レンズ
は映像面の近くにしか置くことができない。従って、上
記構成は、多くのスペースを必要とし、同時に製造コス
トを増加させる。
揺動現象を修正することができなかった球面レンズの欠
陥を改善することを目的として使用される。しかしなが
ら、第二の走査平面上で円筒形レンズによって引き起こ
される幾分大きいフィールド湾曲の為に、円筒形レンズ
は映像面の近くにしか置くことができない。従って、上
記構成は、多くのスペースを必要とし、同時に製造コス
トを増加させる。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】それゆえに、本発明
は、光源によって発され、そして回転多面鏡によって反
射される光線が、映像面に投影される平面上を走査する
光線となるようにする単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズを
提供し、上記説明した問題を解決することを目的とす
る。
は、光源によって発され、そして回転多面鏡によって反
射される光線が、映像面に投影される平面上を走査する
光線となるようにする単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズを
提供し、上記説明した問題を解決することを目的とす
る。
【０００７】上記目的を達成するために本発明が採用し
た構成は、光線を映像面上に集束させるために使用する
のに適した単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズであって、前
記光線は光源から発されて回転多面鏡で平面上をスキャ
ンするように反射され、走査平面は前記光線により走査
される平面であり、第二の走査平面は前記走査平面に直
交する平面であり；更に、前記単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査
レンズは第一の表面と第二の表面とを有しており、前記
第一の表面は前記回転多面鏡の光線反射位置近くに配さ
れ、そして非回転的な前記第一の表面及び第二の表面
は、次の数式を満たす：
た構成は、光線を映像面上に集束させるために使用する
のに適した単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズであって、前
記光線は光源から発されて回転多面鏡で平面上をスキャ
ンするように反射され、走査平面は前記光線により走査
される平面であり、第二の走査平面は前記走査平面に直
交する平面であり；更に、前記単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査
レンズは第一の表面と第二の表面とを有しており、前記
第一の表面は前記回転多面鏡の光線反射位置近くに配さ
れ、そして非回転的な前記第一の表面及び第二の表面
は、次の数式を満たす：
【式３】 ここで座標の原点は、それぞれ前記第一の表面と前記第
二の表面の頂点と定義され、座標は互いに直交するＸ、
Ｙ及びＺ軸（Ｚ軸はレンズの光軸方向に存在する）を有
する一方、前記走査平面はＹＺ平面と、前記第二の走査
平面はＸＺ平面となり、前記第一の表面と前記第二の表
面の湾曲の中心は、それらが前記回転多面鏡に向いてい
るときは負と、光感知ドラムに向いているときは正と定
義され；Ｘ、Ｙ及びＺは、それぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸
の座標であり；ＣxとＣyは、湾曲頂点がそれぞれＸＺ平
面及びＹＺ平面にあるときの湾曲表面の曲率であり；Ｋ
xとＫyは、それぞれXZ平面とYZ平面における円錐係数で
あり；Ａn及びＡn’は、それぞれ２n次(2n order)の回
転的な対称係数と２n次(2n order)の非回転的な対称係
数であり；そして、次の基準が満たされる：
二の表面の頂点と定義され、座標は互いに直交するＸ、
Ｙ及びＺ軸（Ｚ軸はレンズの光軸方向に存在する）を有
する一方、前記走査平面はＹＺ平面と、前記第二の走査
平面はＸＺ平面となり、前記第一の表面と前記第二の表
面の湾曲の中心は、それらが前記回転多面鏡に向いてい
るときは負と、光感知ドラムに向いているときは正と定
義され；Ｘ、Ｙ及びＺは、それぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸
の座標であり；ＣxとＣyは、湾曲頂点がそれぞれＸＺ平
面及びＹＺ平面にあるときの湾曲表面の曲率であり；Ｋ
xとＫyは、それぞれXZ平面とYZ平面における円錐係数で
あり；Ａn及びＡn’は、それぞれ２n次(2n order)の回
転的な対称係数と２n次(2n order)の非回転的な対称係
数であり；そして、次の基準が満たされる：
【式４】 ここで、ｆxはＸＺ平面での焦点距離を表わし；ｆyは、
ＹZ平面での焦点距離を表わし；Ｒ1yは、ＹＺ平面での
前記第一の表面の湾曲の半径を表わし；Ｒ2yは、ＹＺ平
面での前記第二の表面の湾曲の半径を表わし；Ｒ1xは、
ＸＺ平面での前記第一の表面の湾曲の半径を表わし；Ｒ
2xは、ＸＺ平面での前記第二の表面の湾曲の半径を表わ
すことを特徴とするものである。
ＹZ平面での焦点距離を表わし；Ｒ1yは、ＹＺ平面での
前記第一の表面の湾曲の半径を表わし；Ｒ2yは、ＹＺ平
面での前記第二の表面の湾曲の半径を表わし；Ｒ1xは、
ＸＺ平面での前記第一の表面の湾曲の半径を表わし；Ｒ
2xは、ＸＺ平面での前記第二の表面の湾曲の半径を表わ
すことを特徴とするものである。
【０００８】尚、単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズはアク
リル樹脂やガラスの成形体から製造することができる。
リル樹脂やガラスの成形体から製造することができる。
【０００９】本発明の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズに
よれば、レンズは１つしか存在しないので、構造を大い
に簡略化することができ、そしてプラスチックの射出成
形やガラス成形を使うことによってそれを製造するため
のコストを大いに減少させることができる。加えて、メ
カニズムの簡略さにより、又、回転多面鏡への接近の容
易さにより、単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズは簡単に組
み立てることができ、従って組立エラーを減ずることが
できる。更に、本発明の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
は、球状或いは円筒状のレンズを複数含む従来のＦθ走
査レンズに比較して、優れた精度を有し、そしていっそ
う容易に湾曲を修正することができる。
よれば、レンズは１つしか存在しないので、構造を大い
に簡略化することができ、そしてプラスチックの射出成
形やガラス成形を使うことによってそれを製造するため
のコストを大いに減少させることができる。加えて、メ
カニズムの簡略さにより、又、回転多面鏡への接近の容
易さにより、単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズは簡単に組
み立てることができ、従って組立エラーを減ずることが
できる。更に、本発明の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
は、球状或いは円筒状のレンズを複数含む従来のＦθ走
査レンズに比較して、優れた精度を有し、そしていっそ
う容易に湾曲を修正することができる。
【００１０】以下の記述及び好ましい実施態様の図面を
参照することにより、本発明は更に良く理解される。
参照することにより、本発明は更に良く理解される。
【００１１】図１ａ、図１ｂ、図２ａ、図２ｂ及び図２
ｃを参照するに、本発明は、少くとも２要素のレンズを
含んでいる従来のＦθ走査レンズに代えて使用するため
の、１要素の２表面型歪像レンズを提供する。本発明で
は、大きい角度で走査している場合でも良い精度を維持
し、揺動現象を償うことができる。
ｃを参照するに、本発明は、少くとも２要素のレンズを
含んでいる従来のＦθ走査レンズに代えて使用するため
の、１要素の２表面型歪像レンズを提供する。本発明で
は、大きい角度で走査している場合でも良い精度を維持
し、揺動現象を償うことができる。
【００１２】本発明における第一の表面と第二の表面
は、共に次の式を満たすものでなければならない：
は、共に次の式を満たすものでなければならない：
【式５】 ここで座標の原点は、それぞれ第一の表面と第二の表面
との頂点と定義され、座標は互いに直交するＸ、Ｙ及び
Ｚ軸を有していて、走査平面はＹＺ平面と、第二の走査
平面がＸＺ平面となり；Ｘ、Ｙ及びＺは、それぞれＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標であり；ＣxとＣyは、湾曲頂点
がそれぞれＸＺ平面及びＹＺ平面にあるときの湾曲表面
の曲率であり；ＫxとＫyは、それぞれXZ平面とYZ平面に
おける円錐係数であり；Ａn及びＡn’は、それぞれ２n
次の回転的な対称係数と２n次の非回転的な対称係数で
ある。
との頂点と定義され、座標は互いに直交するＸ、Ｙ及び
Ｚ軸を有していて、走査平面はＹＺ平面と、第二の走査
平面がＸＺ平面となり；Ｘ、Ｙ及びＺは、それぞれＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標であり；ＣxとＣyは、湾曲頂点
がそれぞれＸＺ平面及びＹＺ平面にあるときの湾曲表面
の曲率であり；ＫxとＫyは、それぞれXZ平面とYZ平面に
おける円錐係数であり；Ａn及びＡn’は、それぞれ２n
次の回転的な対称係数と２n次の非回転的な対称係数で
ある。
【００１３】加えて、本発明の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査
レンズは、アクリル樹脂射出成型物をデジタル制御機で
まず扱ってから成型したり、ガラス成形物を加工したり
して製造することができる。
レンズは、アクリル樹脂射出成型物をデジタル制御機で
まず扱ってから成型したり、ガラス成形物を加工したり
して製造することができる。
【００１４】更に、単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズは、
上記のような非回転的で対象的な歪像面に関する式に従
うばかりでなく、次の基準を満たさなければならない。
上記のような非回転的で対象的な歪像面に関する式に従
うばかりでなく、次の基準を満たさなければならない。
【式６】
【００１５】ここで、ｆxはＸＺ平面での焦点距離を表
わし；ｆyは、ＹZ平面での焦点距離を表わし；Ｒ1yは、
ＹＺ平面での前記第一の表面の湾曲の半径を表わし、入
射した光線と同じ側の湾曲中心が負の値と定義され；Ｒ
2yは、ＹＺ平面での前記第二の表面の湾曲の半径を表わ
し、入射した光線と同じ側の湾曲中心が負の値と定義さ
れ；Ｒ1xは、ＸＺ平面での前記第一の表面の湾曲の半径
を表わし；Ｒ2xは、ＸＺ平面での前記第二の表面の湾曲
の半径を表わしている。
わし；ｆyは、ＹZ平面での焦点距離を表わし；Ｒ1yは、
ＹＺ平面での前記第一の表面の湾曲の半径を表わし、入
射した光線と同じ側の湾曲中心が負の値と定義され；Ｒ
2yは、ＹＺ平面での前記第二の表面の湾曲の半径を表わ
し、入射した光線と同じ側の湾曲中心が負の値と定義さ
れ；Ｒ1xは、ＸＺ平面での前記第一の表面の湾曲の半径
を表わし；Ｒ2xは、ＸＺ平面での前記第二の表面の湾曲
の半径を表わしている。
【００１６】上述のように、回転多面鏡の揺動現象を補
償する目的で、走査レンズは、第二の走査平面における
回転多面鏡の位置に集束した入射光線を再度集束させな
ければならない。走査平面上の単一型レンズに入射した
光線は平行であるから、単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
は、第二の走査平面の焦点距離が走査平面のそれより短
いような、非回転的で対象的な歪像レンズでなければな
らない。
償する目的で、走査レンズは、第二の走査平面における
回転多面鏡の位置に集束した入射光線を再度集束させな
ければならない。走査平面上の単一型レンズに入射した
光線は平行であるから、単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
は、第二の走査平面の焦点距離が走査平面のそれより短
いような、非回転的で対象的な歪像レンズでなければな
らない。
【００１７】更に、走査している角の増加につれて、物
体と、平行な軸を有する映像面との間の距離は増加す
る。イメージプランの直線上に光線を集束させるため
に、外れた軸の増加と共に焦点距離を増加するようにし
た。ところで、走査平面と第二の走査平面での湾曲して
いる表面の半径は、非点収差を除くために、相互に一致
していなければならない。
体と、平行な軸を有する映像面との間の距離は増加す
る。イメージプランの直線上に光線を集束させるため
に、外れた軸の増加と共に焦点距離を増加するようにし
た。ところで、走査平面と第二の走査平面での湾曲して
いる表面の半径は、非点収差を除くために、相互に一致
していなければならない。
【００１８】更に、走査平面でのフィールド湾曲を除
き、光の点による走査精度を満足させなければならず、
これらは２n次の回転的な対称係数Ａnと、円錐係数Ｋy
とを調整することによって達成される。
き、光の点による走査精度を満足させなければならず、
これらは２n次の回転的な対称係数Ａnと、円錐係数Ｋy
とを調整することによって達成される。
【００１９】その上、第二の走査平面でのフィールド湾
曲と、第二の走査平面の光軸に対し非対象的に入射した
光線によるフィールド湾曲を、２n次の非回転的な対称
係数Ａn’と円錐係数Ｋxとを適宜に調整することによっ
て改良する。
曲と、第二の走査平面の光軸に対し非対象的に入射した
光線によるフィールド湾曲を、２n次の非回転的な対称
係数Ａn’と円錐係数Ｋxとを適宜に調整することによっ
て改良する。
【００２０】それゆえに、前記基準（１）の左側が、走
査平面と第二の走査平面との間の非点収差を制限する。
仮にｆx／ｆy＜０．２７となる場合は、走査平面と第二
の走査平面は同じ位置において集束されることができな
い。基準（１）の右側が、揺動現象を償うことのために
用いられる。仮にｆx／ｆy＞０．４となる場合は、映像
面と回転多面鏡との間の光学的な共役関係が形成される
ことがない。
査平面と第二の走査平面との間の非点収差を制限する。
仮にｆx／ｆy＜０．２７となる場合は、走査平面と第二
の走査平面は同じ位置において集束されることができな
い。基準（１）の右側が、揺動現象を償うことのために
用いられる。仮にｆx／ｆy＞０．４となる場合は、映像
面と回転多面鏡との間の光学的な共役関係が形成される
ことがない。
【００２１】基準（２）は、走査している方向におい
て、メニスカスレンズを最適化された精度による走査が
可能となるように形成し得るようになっている。
て、メニスカスレンズを最適化された精度による走査が
可能となるように形成し得るようになっている。
【００２２】条件が基準（３）に適合する、即ち、０．
３＜Ｒ2x／Ｒ2y＜０．６及びＲ1x／Ｒly≦０を満たす場
合は、走査レンズの焦点距離が走査角の増加に伴って増
大し、走査角が増加している間の映像長さの増加を調和
させる。
３＜Ｒ2x／Ｒ2y＜０．６及びＲ1x／Ｒly≦０を満たす場
合は、走査レンズの焦点距離が走査角の増加に伴って増
大し、走査角が増加している間の映像長さの増加を調和
させる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳しく説明
する。
する。
【００２４】実施例１ 前記各式における変数を以下のような数値として、本発
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
【表１】
【００２５】実施例２ 前記各式における変数を以下のような数値として、本発
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
【表２】
【００２６】実施例３ 前記各式における変数を以下のような数値として、本発
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
【表３】
【００２７】実施例４ 前記各式における変数を以下のような数値として、本発
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
【表４】
【００２８】実施例５ 前記各式における変数を以下のような数値として、本発
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
【表５】
【００２９】実施例６ 前記各式における変数を以下のような数値として、本発
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
【表６】
【００３０】実施例７ 前記各式における変数を以下のような数値として、本発
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
明単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズの一例を作成した。
【表７】
【００３１】図３及び図４はそれぞれ、実施例１のフィ
ールド湾曲図と走査精度図である。図３によれば、Ａ４
サイズの紙の縁に従うと、走査角が１３．７°に等しい
とき、絶対的な精度誤差は０ｍｍである。相対的な精度
誤差の最大値は、以下のように計算される。
ールド湾曲図と走査精度図である。図３によれば、Ａ４
サイズの紙の縁に従うと、走査角が１３．７°に等しい
とき、絶対的な精度誤差は０ｍｍである。相対的な精度
誤差の最大値は、以下のように計算される。
【式７】
【００３２】尚、本発明の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レン
ズによれば、レンズは１つしか存在しないので、構造を
大いに簡略化することができ、そしてプラスチックの射
出成形やガラス成形を使うことによってそれを製造する
ためのコストを大いに減少させることができる。加え
て、メカニズムの簡略さにより、又、回転多面鏡への接
近の容易さにより、単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズは簡
単に組み立てることができ、従って組立エラーを減ずる
ことができる。更に、本発明の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査
レンズは、球状或いは円筒状のレンズを複数含む従来の
Ｆθ走査レンズに比較して、優れた精度を有し、そして
いっそう容易に湾曲を修正することができる。
ズによれば、レンズは１つしか存在しないので、構造を
大いに簡略化することができ、そしてプラスチックの射
出成形やガラス成形を使うことによってそれを製造する
ためのコストを大いに減少させることができる。加え
て、メカニズムの簡略さにより、又、回転多面鏡への接
近の容易さにより、単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズは簡
単に組み立てることができ、従って組立エラーを減ずる
ことができる。更に、本発明の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査
レンズは、球状或いは円筒状のレンズを複数含む従来の
Ｆθ走査レンズに比較して、優れた精度を有し、そして
いっそう容易に湾曲を修正することができる。
【００３３】本発明は、以上のとおり好ましい実施態様
に基づいて説明をしたが、当業者が本発明の精神及び範
囲を逸脱しないかぎりにおいて、変更や改良を加えるこ
とは可能である。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲
によって決定されるものである。
に基づいて説明をしたが、当業者が本発明の精神及び範
囲を逸脱しないかぎりにおいて、変更や改良を加えるこ
とは可能である。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲
によって決定されるものである。
【図１ａ】レーザープリンターで使われた従来の二要素
型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ群を示す図である。
型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ群を示す図である。
【図１ｂ】従来の二要素型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズが、
Wobble効果を償う効果を表す図である。
Wobble効果を償う効果を表す図である。
【図２ａ】レーザープリンターで使われた従来の二要素
型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ群の形を示す図である。
型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ群の形を示す図である。
【図２ｂ】図２ａの平面図である。
【図２ｃ】図２ａの側面図である。
【図３】第１の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
における走査精度の特徴を示す曲線図である。
における走査精度の特徴を示す曲線図である。
【図４】第１の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
におけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
におけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
【図５】第２の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
における走査精度の特徴を示す曲線図である。
における走査精度の特徴を示す曲線図である。
【図６】第２の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
におけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
におけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
【図７】第３の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
における走査精度の特徴を示す曲線図である。
における走査精度の特徴を示す曲線図である。
【図８】第３の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
におけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
におけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
【図９】第４の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ
における走査精度の特徴を示す曲線図である。
における走査精度の特徴を示す曲線図である。
【図１０】第４の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レン
ズにおけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
ズにおけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
【図１１】第５の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レン
ズにおける走査精度の特徴を示す曲線図である。
ズにおける走査精度の特徴を示す曲線図である。
【図１２】第５の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レン
ズにおけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
ズにおけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
【図１３】第６の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レン
ズにおける走査精度の特徴を示す曲線図である。
ズにおける走査精度の特徴を示す曲線図である。
【図１４】第６の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レン
ズにおけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
ズにおけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
【図１５】第７の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レン
ズにおける走査精度の特徴を示す曲線図である。
ズにおける走査精度の特徴を示す曲線図である。
【図１６】第７の実施例の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レン
ズにおけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
ズにおけるフィールド湾曲を示す曲線図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 光線を映像面上に集束させるために使用
するのに適した単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズであっ
て、前記光線は光源から発されて回転多面鏡で平面上を
走査するように反射され、走査平面は前記光線により走
査される平面であり、第二の走査平面は前記走査平面に
直交する平面であり；更に、前記単一型Ｆθ−ＤＥＣ走
査レンズは第一の表面と第二の表面とを有しており、前
記第一の表面は前記回転多面鏡の光線反射位置近くに配
され、そして前記第一の表面及び第二の表面は、次の数
式を満たす： 【式１】 ここで座標の原点は、それぞれ前記第一の表面と前記第
二の表面の頂点と定義され、座標は互いに直交するＸ、
Ｙ及びＺ軸を有する一方、前記走査平面はＹＺ平面と、
前記第二の走査平面はＸＺ平面となり、前記第一の表面
と前記第二の表面の凹面が前記回転多面鏡の光線反射位
置に向いており；Ｘ、Ｙ及びＺは、それぞれＸ軸、Ｙ軸
及びＺ軸の座標であり；ＣxとＣyは、湾曲頂点がそれぞ
れＸＺ平面及びＹＺ平面にあるときの湾曲表面の曲率で
あり；ＫxとＫyは、それぞれXZ平面とYZ平面における円
錐係数であり；Ａn及びＡn’は、それぞれ２n次の回転
的な対称係数と２n次の非回転的な対称係数であり；そ
して、次の基準が満たされる： 【式２】 ここで、ｆxはＸＺ平面での焦点距離を表わし；ｆyは、
ＹZ平面での焦点距離を表わし；Ｒ1yは、ＹＺ平面での
前記第一の表面の湾曲の半径を表わし、入射した光線と
同じ側の湾曲中心が負の値と定義され；Ｒ2yは、ＹＺ平
面での前記第二の表面の湾曲の半径を表わし、入射した
光線と同じ側の湾曲中心が負の値と定義され；Ｒ1xは、
ＸＺ平面での前記第一の表面の湾曲の半径を表わし；Ｒ
2xは、ＸＺ平面での前記第二の表面の湾曲の半径を表わ
すことを特徴とする単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ。 - 【請求項２】 アクリル樹脂から製造される請求項１に
記載の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ。 - 【請求項３】 ガラス成形により製造される請求項１に
記載の単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18887693A JPH0727970A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18887693A JPH0727970A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727970A true JPH0727970A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=16231426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18887693A Pending JPH0727970A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 単一型Ｆθ−ＤＥＣ走査レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727970A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146015A (ja) * | 1986-02-06 | 1988-06-18 | Asahi Optical Co Ltd | レ−ザ−ビ−ムプリンタ等の走査光学系 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP18887693A patent/JPH0727970A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146015A (ja) * | 1986-02-06 | 1988-06-18 | Asahi Optical Co Ltd | レ−ザ−ビ−ムプリンタ等の走査光学系 |
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