JPH08334715A - 光走査光学系 - Google Patents
光走査光学系Info
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- JPH08334715A JPH08334715A JP16001095A JP16001095A JPH08334715A JP H08334715 A JPH08334715 A JP H08334715A JP 16001095 A JP16001095 A JP 16001095A JP 16001095 A JP16001095 A JP 16001095A JP H08334715 A JPH08334715 A JP H08334715A
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- lens
- scanning
- optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 全画角にわたって像面湾曲等の収差を良好に
補正し、高性能な光学性能が得られるコンパクトな光走
査光学系を得ること。 【構成】 光源手段１から射出した光ビームを偏向手段
５に導光し、該偏向手段で偏向反射させた該光ビームを
結像手段１０により被走査面９上に導光し光走査する光
走査光学系において、該結像手段は副走査断面における
屈折力がそれぞれ負の屈折力を有するプラスチック材料
で形成された第１レンズ６と、正の屈折力を有するガラ
ス材料で形成された第２レンズ７と、正の屈折力を有す
るプラスチック材料で形成された第３レンズ８との３枚
のレンズで構成され、かつ副走査断面における少なくと
も１つのレンズ面が長手方向の位置によって曲率が異な
る非球面形状より形成されていること。
補正し、高性能な光学性能が得られるコンパクトな光走
査光学系を得ること。 【構成】 光源手段１から射出した光ビームを偏向手段
５に導光し、該偏向手段で偏向反射させた該光ビームを
結像手段１０により被走査面９上に導光し光走査する光
走査光学系において、該結像手段は副走査断面における
屈折力がそれぞれ負の屈折力を有するプラスチック材料
で形成された第１レンズ６と、正の屈折力を有するガラ
ス材料で形成された第２レンズ７と、正の屈折力を有す
るプラスチック材料で形成された第３レンズ８との３枚
のレンズで構成され、かつ副走査断面における少なくと
も１つのレンズ面が長手方向の位置によって曲率が異な
る非球面形状より形成されていること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光走査光学系に関し、特
に光源手段から射出された光ビームを回転多面鏡等の光
偏向器を介して記録媒体面である被走査面上に導光し光
走査することにより、文字や情報等を記録するようにし
た、例えばレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）やディジ
タル複写機等の装置に好適な光走査光学系に関するもの
である。
に光源手段から射出された光ビームを回転多面鏡等の光
偏向器を介して記録媒体面である被走査面上に導光し光
走査することにより、文字や情報等を記録するようにし
た、例えばレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）やディジ
タル複写機等の装置に好適な光走査光学系に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より回転多面鏡より成る光偏向器の
各反射面（偏向面）で偏向反射された光ビームを利用し
て被走査面上を光走査するようにした光走査光学系が、
例えば特公昭６２−３６２１０号公報で提案されてい
る。
各反射面（偏向面）で偏向反射された光ビームを利用し
て被走査面上を光走査するようにした光走査光学系が、
例えば特公昭６２−３６２１０号公報で提案されてい
る。
【０００３】特公昭６２−３６２１０号公報で提案され
ている光走査光学系は光偏向器と被走査面との間に主走
査方向にｆθ特性を有する光走査用の結像手段を設け、
該結像手段の１つであるトーリックレンズの副走査方向
の屈折力を適切に設定することにより、光偏向器の反射
面が回転軸に対して平行となっていなく倒れているとき
の角度誤差、所謂面倒れを補正している。
ている光走査光学系は光偏向器と被走査面との間に主走
査方向にｆθ特性を有する光走査用の結像手段を設け、
該結像手段の１つであるトーリックレンズの副走査方向
の屈折力を適切に設定することにより、光偏向器の反射
面が回転軸に対して平行となっていなく倒れているとき
の角度誤差、所謂面倒れを補正している。
【０００４】即ち、トーリックレンズを用いて光偏向器
の反射面と被走査面（被照射体面）とを光学的に共役関
係にして面倒れによる悪影響を除去している。これによ
り反射面により反射偏向された光ビームの走査面上の進
行方向が補正されて走査線のピッチにムラが生じないよ
うにしている。
の反射面と被走査面（被照射体面）とを光学的に共役関
係にして面倒れによる悪影響を除去している。これによ
り反射面により反射偏向された光ビームの走査面上の進
行方向が補正されて走査線のピッチにムラが生じないよ
うにしている。
【０００５】一方、走査用の結像手段の１つであるトー
リックレンズをプラスチック化にし、大幅なコストダウ
ンを図った光走査光学系も提案されている。
リックレンズをプラスチック化にし、大幅なコストダウ
ンを図った光走査光学系も提案されている。
【０００６】一般にトーリックレンズは主走査方向と副
走査方向とで互いに曲率が異なる為、例えばガラス材で
加工する場合、加工方法が複雑になり、加工時間も非常
に長くかかる為、コスト高につながる要因となってい
た。
走査方向とで互いに曲率が異なる為、例えばガラス材で
加工する場合、加工方法が複雑になり、加工時間も非常
に長くかかる為、コスト高につながる要因となってい
た。
【０００７】そこでこのトーリックレンズをプラスチッ
ク化することにより、加工方法の簡素化及び加工時間の
短縮化を可能とし、大幅なコストダウンを図っている。
ク化することにより、加工方法の簡素化及び加工時間の
短縮化を可能とし、大幅なコストダウンを図っている。
【０００８】ただしプラスチック材より成るレンズ（プ
ラスチックレンズ）は環境変動によって屈折率が変化
し、それによってピント移動が生じる為、走査光学系全
系でのピント移動を補正する為には更にもう一枚のプラ
スチックレンズを光学系内に設けなければならなかっ
た。
ラスチックレンズ）は環境変動によって屈折率が変化
し、それによってピント移動が生じる為、走査光学系全
系でのピント移動を補正する為には更にもう一枚のプラ
スチックレンズを光学系内に設けなければならなかっ
た。
【０００９】即ち、プラスチックレンズより成るトーリ
ックレンズのピント移動方向とは逆の方向にピント移動
が生じるように屈折力を設定した補正用のプラスチック
レンズを光学系内に配置することによって、全系として
ピント移動が相殺されるようにしている。
ックレンズのピント移動方向とは逆の方向にピント移動
が生じるように屈折力を設定した補正用のプラスチック
レンズを光学系内に配置することによって、全系として
ピント移動が相殺されるようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】特公昭６２−３６２１
０号公報の光走査光学系におけるｆθ特性を有した光走
査用の結像手段は光偏向器側より順に球面より成る単レ
ンズとトーリックレンズとより成っている。
０号公報の光走査光学系におけるｆθ特性を有した光走
査用の結像手段は光偏向器側より順に球面より成る単レ
ンズとトーリックレンズとより成っている。
【００１１】このようなレンズ構成の走査光学系は走査
画角がさほど大きくない場合、収差補正が良好に行なわ
れ、所望の光学性能が容易に得られる。しかしながらト
ーリックレンズは主走査方向と副走査方向とで互いに異
なる曲率を有する特殊レンズである為、前述した如くそ
の加工方法は複雑であり、又非常に長い加工時間を要す
る為に大きなコストアップの要因となり、又走査画角が
大きくなると収差が著しく悪化する傾向にあった。
画角がさほど大きくない場合、収差補正が良好に行なわ
れ、所望の光学性能が容易に得られる。しかしながらト
ーリックレンズは主走査方向と副走査方向とで互いに異
なる曲率を有する特殊レンズである為、前述した如くそ
の加工方法は複雑であり、又非常に長い加工時間を要す
る為に大きなコストアップの要因となり、又走査画角が
大きくなると収差が著しく悪化する傾向にあった。
【００１２】そこで従来ではこのような問題点を解決す
る為にトーリックレンズのプラスチック化が図られてい
る。このとき環境変動に対するプラスチックレンズのピ
ント移動を微小に抑える為にピント補正用のプラスチッ
クレンズを光学系内に配置することによって、ｆθレン
ズ系（結像手段）を３枚のレンズ構成として、低画角域
において所望の光学性能を得ている。特に主走査方向に
おいてはトーリックレンズを非球面化にすることによ
り、全画角にわたり良好に収差を補正している。
る為にトーリックレンズのプラスチック化が図られてい
る。このとき環境変動に対するプラスチックレンズのピ
ント移動を微小に抑える為にピント補正用のプラスチッ
クレンズを光学系内に配置することによって、ｆθレン
ズ系（結像手段）を３枚のレンズ構成として、低画角域
において所望の光学性能を得ている。特に主走査方向に
おいてはトーリックレンズを非球面化にすることによ
り、全画角にわたり良好に収差を補正している。
【００１３】しかしながら副走査方向においては主走査
方向で非球面を用いている為に画角によって横倍率が異
なってしまうという問題点があった。又副走査方向は主
走査方向に比べて強い屈折力を必要とする為、各レンズ
面の曲率も大きなものにしなければならなかった。しか
しながらプラスチックは低屈折率の為、曲率を更にきつ
くすることは収差の出易いレンズ形状になるという問題
点があった。
方向で非球面を用いている為に画角によって横倍率が異
なってしまうという問題点があった。又副走査方向は主
走査方向に比べて強い屈折力を必要とする為、各レンズ
面の曲率も大きなものにしなければならなかった。しか
しながらプラスチックは低屈折率の為、曲率を更にきつ
くすることは収差の出易いレンズ形状になるという問題
点があった。
【００１４】又、上記の従来例においてはプラスチック
レンズより成るトーリックレンズの副走査方向の曲率が
いずれの画角においても同じである為に、全画角にわた
り良好に収差を補正することが難かしいという問題点も
あった。
レンズより成るトーリックレンズの副走査方向の曲率が
いずれの画角においても同じである為に、全画角にわた
り良好に収差を補正することが難かしいという問題点も
あった。
【００１５】本発明は結像手段を副走査断面における屈
折力がそれぞれ負の屈折力を有するプラスチック材料で
形成された第１レンズと、正の屈折力を有するガラス材
料で形成された第２レンズと、正の屈折力を有するプラ
スチック材料で形成された第３レンズとの３枚のレンズ
で構成し、かつ副走査断面における少なくとも１つのレ
ンズ面が長手方向の位置によって曲率が異なる非球面形
状より形成することにより、全画角にわたって像面湾曲
等の収差を良好に補正すると共に収差補正上良好なる光
学性能が得られるコンパクトな光走査光学系の提供を目
的とする。
折力がそれぞれ負の屈折力を有するプラスチック材料で
形成された第１レンズと、正の屈折力を有するガラス材
料で形成された第２レンズと、正の屈折力を有するプラ
スチック材料で形成された第３レンズとの３枚のレンズ
で構成し、かつ副走査断面における少なくとも１つのレ
ンズ面が長手方向の位置によって曲率が異なる非球面形
状より形成することにより、全画角にわたって像面湾曲
等の収差を良好に補正すると共に収差補正上良好なる光
学性能が得られるコンパクトな光走査光学系の提供を目
的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の光走査光学系
は、光源手段から射出した光ビームを偏向手段に導光
し、該偏向手段で偏向反射させた該光ビームを結像手段
により被走査面上に導光し光走査する光走査光学系にお
いて、該結像手段は副走査断面における屈折力がそれぞ
れ負の屈折力を有するプラスチック材料で形成された第
１レンズと、正の屈折力を有するガラス材料で形成され
た第２レンズと、正の屈折力を有するプラスチック材料
で形成された第３レンズとの３枚のレンズで構成され、
かつ副走査断面における少なくとも１つのレンズ面が長
手方向の位置によって曲率が異なる非球面形状より形成
されていることを特徴としている。
は、光源手段から射出した光ビームを偏向手段に導光
し、該偏向手段で偏向反射させた該光ビームを結像手段
により被走査面上に導光し光走査する光走査光学系にお
いて、該結像手段は副走査断面における屈折力がそれぞ
れ負の屈折力を有するプラスチック材料で形成された第
１レンズと、正の屈折力を有するガラス材料で形成され
た第２レンズと、正の屈折力を有するプラスチック材料
で形成された第３レンズとの３枚のレンズで構成され、
かつ副走査断面における少なくとも１つのレンズ面が長
手方向の位置によって曲率が異なる非球面形状より形成
されていることを特徴としている。
【００１７】特に前記第１レンズは主走査断面内と副走
査断面内の双方において負の屈折力を有するトーリック
レンズより成っており、前記第２レンズは主走査断面内
と副走査断面内とで互いに異なる正の屈折力を有するア
ナモフィックレンズより成っており、前記第３レンズは
主走査断面内と副走査断面内の双方において正の屈折力
を有するトーリックレンズより成っていることや、前記
結像手段は主走査断面内における少なくとも１つのレン
ズ面が非球面形状より形成されていることや、前記第１
レンズと前記第２レンズとは貼り合わせれて形成されて
いること等を特徴としている。
査断面内の双方において負の屈折力を有するトーリック
レンズより成っており、前記第２レンズは主走査断面内
と副走査断面内とで互いに異なる正の屈折力を有するア
ナモフィックレンズより成っており、前記第３レンズは
主走査断面内と副走査断面内の双方において正の屈折力
を有するトーリックレンズより成っていることや、前記
結像手段は主走査断面内における少なくとも１つのレン
ズ面が非球面形状より形成されていることや、前記第１
レンズと前記第２レンズとは貼り合わせれて形成されて
いること等を特徴としている。
【００１８】
【実施例】図１は本発明の実施例１の光学系の要部平面
図（主走査断面図）、図２は図１の主走査断面において
垂直な要部断面図（副走査断面図）である。
図（主走査断面図）、図２は図１の主走査断面において
垂直な要部断面図（副走査断面図）である。
【００１９】図中、１は光源手段としての例えば半導体
レーザである。２はコリメーターレンズであり、光源手
段１から射出された光ビームを平行光束としている。３
は開口絞りであり、通過光束径を整えている。４はシリ
ンドリカルレンズであり、主走査断面に関しては屈折力
は有しておらず副走査断面に関して所定の屈折力を有し
ている。５は偏向手段としての例えば回転多面鏡より成
る光偏向器であり、矢印Ａ方向に一定速度で回転してい
る。
レーザである。２はコリメーターレンズであり、光源手
段１から射出された光ビームを平行光束としている。３
は開口絞りであり、通過光束径を整えている。４はシリ
ンドリカルレンズであり、主走査断面に関しては屈折力
は有しておらず副走査断面に関して所定の屈折力を有し
ている。５は偏向手段としての例えば回転多面鏡より成
る光偏向器であり、矢印Ａ方向に一定速度で回転してい
る。
【００２０】１０は本発明に係る結像手段（ｆθレンズ
系）であり、光偏向器５側から順に主走査断面と副走査
断面の双方において負の屈折力を有するプラスチック材
料で形成された第１レンズとしてのトーリックレンズ６
と、該トーリックレンズ６の被走査面側近傍に配置さ
れ、主走査断面と副走査断面とで互いに異なる正の屈折
力を有するガラス材料で形成された第２レンズとしての
アナモフィックレンズ７と、該アナモフィックレンズ７
の被走査面側近傍に配置され、主走査断面と副走査断面
の双方において正の屈折力を有するプラスチック材料で
形成された第３レンズとしてのトーリックレンズ８との
３枚のレンズより構成している。
系）であり、光偏向器５側から順に主走査断面と副走査
断面の双方において負の屈折力を有するプラスチック材
料で形成された第１レンズとしてのトーリックレンズ６
と、該トーリックレンズ６の被走査面側近傍に配置さ
れ、主走査断面と副走査断面とで互いに異なる正の屈折
力を有するガラス材料で形成された第２レンズとしての
アナモフィックレンズ７と、該アナモフィックレンズ７
の被走査面側近傍に配置され、主走査断面と副走査断面
の双方において正の屈折力を有するプラスチック材料で
形成された第３レンズとしてのトーリックレンズ８との
３枚のレンズより構成している。
【００２１】シリンドリカルレンズ４とアナモフィック
レンズ７はｆθ特性と像面湾曲を良好に補正する為のレ
ンズ形状より形成しており、トーリックレンズ８は広画
角にわたって像面湾曲を良好に補正する為にコンセント
リックな形状（トーリックレンズ８の両レンズ面の曲率
半径の中心が光偏向器５の反射面近傍にある）で形成す
ると共にその両レンズ面を非球面形状より形成してい
る。
レンズ７はｆθ特性と像面湾曲を良好に補正する為のレ
ンズ形状より形成しており、トーリックレンズ８は広画
角にわたって像面湾曲を良好に補正する為にコンセント
リックな形状（トーリックレンズ８の両レンズ面の曲率
半径の中心が光偏向器５の反射面近傍にある）で形成す
ると共にその両レンズ面を非球面形状より形成してい
る。
【００２２】更に本実施例においてはトーリックレンズ
８の両レンズ面とも副走査断面において長手方向の位置
によって曲率の異なる非球面形状より形成しており、こ
れにより像面湾曲を良好に補正している。
８の両レンズ面とも副走査断面において長手方向の位置
によって曲率の異なる非球面形状より形成しており、こ
れにより像面湾曲を良好に補正している。
【００２３】又、トーリックレンズ６は温度変化が生じ
た場合のトーリックレンズ８のピント移動を補正する為
のレンズ形状より形成しており、該トーリックレンズ６
とトーリックレンズ８とのピント移動が全系として相殺
されるような最適な屈折力に設定している。９は被走査
面としての感光ドラムである。
た場合のトーリックレンズ８のピント移動を補正する為
のレンズ形状より形成しており、該トーリックレンズ６
とトーリックレンズ８とのピント移動が全系として相殺
されるような最適な屈折力に設定している。９は被走査
面としての感光ドラムである。
【００２４】本実施例において光源手段１より射出され
た光ビームはコリメータレンズ２により略平行光束とさ
れ、該平行光束は開口絞り３によってその光束断面の大
きさが制限されてシリンドリカルレンズ４に入射する。
た光ビームはコリメータレンズ２により略平行光束とさ
れ、該平行光束は開口絞り３によってその光束断面の大
きさが制限されてシリンドリカルレンズ４に入射する。
【００２５】シリンドリカルレンズ４は入射した平行光
束のうち主走査断面においてはそのまま平行光束の状態
で射出させ、副走査断面においては集束して光偏向器５
の反射面５ａにほぼ線像光束として結像させている。そ
して光偏向器５の反射面５ａで高速に反射偏向してい
る。光偏向器５で反射偏向された光ビームはトーリック
レンズ６とアナモフィックレンズ７そしてトーリックレ
ンズ８を通過することによってその走査直線性が補正さ
れ感光ドラム９面上に結像されて略等速度直線運動で該
感光ドラム９面上を光走査する。
束のうち主走査断面においてはそのまま平行光束の状態
で射出させ、副走査断面においては集束して光偏向器５
の反射面５ａにほぼ線像光束として結像させている。そ
して光偏向器５の反射面５ａで高速に反射偏向してい
る。光偏向器５で反射偏向された光ビームはトーリック
レンズ６とアナモフィックレンズ７そしてトーリックレ
ンズ８を通過することによってその走査直線性が補正さ
れ感光ドラム９面上に結像されて略等速度直線運動で該
感光ドラム９面上を光走査する。
【００２６】図２においてＰは光偏向器５の反射面位置
を示しており、副走査断面では前述した様にほぼこの反
射面位置Ｐに光ビームが集光するようにしている。
を示しており、副走査断面では前述した様にほぼこの反
射面位置Ｐに光ビームが集光するようにしている。
【００２７】ここで反射面位置Ｐと感光ドラム９とは結
像手段１０に関してそれぞれ光学的に略共役な位置関係
になっている。これにより反射面が副走査断面において
傾いても、所謂面倒れがあっても光ビームが感光ドラム
９面上の同一走査線上に結像するようにしている。この
様にして本実施例では光偏向器５の面倒れの補正を行っ
ている。
像手段１０に関してそれぞれ光学的に略共役な位置関係
になっている。これにより反射面が副走査断面において
傾いても、所謂面倒れがあっても光ビームが感光ドラム
９面上の同一走査線上に結像するようにしている。この
様にして本実施例では光偏向器５の面倒れの補正を行っ
ている。
【００２８】次に結像手段１０を構成するトーリックレ
ンズ６とアナモフィックレンズ７とトーリックレンズ８
のレンズ構成の特徴について説明する。
ンズ６とアナモフィックレンズ７とトーリックレンズ８
のレンズ構成の特徴について説明する。
【００２９】本実施例におけるトーリックレンズ６、ア
ナモフィックレンズ７そしてトーリックレンズ８の３つ
のレンズは副走査断面においてそれぞれ順に負、正、正
の屈折力を有しており、又トーリックレンズ６とトーリ
ックレンズ８とはプラスチック材で形成され、アナモフ
ィックレンズ７はガラス材で形成されている。
ナモフィックレンズ７そしてトーリックレンズ８の３つ
のレンズは副走査断面においてそれぞれ順に負、正、正
の屈折力を有しており、又トーリックレンズ６とトーリ
ックレンズ８とはプラスチック材で形成され、アナモフ
ィックレンズ７はガラス材で形成されている。
【００３０】このようなレンズ構成をとることによって
本実施例では温度変動等によるプラスチック材の屈折率
変化によって発生する正の屈折力を有するトーリックレ
ンズ８のピント移動を負の屈折力を有するトーリックレ
ンズ６のピント移動によって全系としてピント移動をキ
ャンセルし微小化させている。
本実施例では温度変動等によるプラスチック材の屈折率
変化によって発生する正の屈折力を有するトーリックレ
ンズ８のピント移動を負の屈折力を有するトーリックレ
ンズ６のピント移動によって全系としてピント移動をキ
ャンセルし微小化させている。
【００３１】本実施例では上記のピント移動を補正する
ピント移動補正光学系が結像手段１０の内部で構成され
ているので、倒れ補正光学系を構成する共役結像関係に
は何も影響を与えることなく、ピント移動を補正するこ
とができる。
ピント移動補正光学系が結像手段１０の内部で構成され
ているので、倒れ補正光学系を構成する共役結像関係に
は何も影響を与えることなく、ピント移動を補正するこ
とができる。
【００３２】このように本実施例ではプラスチックレン
ズを用いた場合の所定のピント移動補正光学系を可能と
し、面倒れ補正についても副走査方向に結像関係を持た
せることによって良好なる補正機能を得た上で、従来の
技術的な問題点である副走査方向における像面湾曲を良
好に補正している。
ズを用いた場合の所定のピント移動補正光学系を可能と
し、面倒れ補正についても副走査方向に結像関係を持た
せることによって良好なる補正機能を得た上で、従来の
技術的な問題点である副走査方向における像面湾曲を良
好に補正している。
【００３３】図２においてトーリックレンズ８は前述の
如く副走査断面の曲率が両レンズ面とも長手方向の位置
によって異なる非球面形状より形成している。このよう
なレンズ構成をとることによって温度変動等によるプラ
スチック材の屈折率変化によって生じるピント移動を全
画角において良好に補正することができ、更には副走査
方向の像面湾曲も全画角において良好に補正することが
できる。
如く副走査断面の曲率が両レンズ面とも長手方向の位置
によって異なる非球面形状より形成している。このよう
なレンズ構成をとることによって温度変動等によるプラ
スチック材の屈折率変化によって生じるピント移動を全
画角において良好に補正することができ、更には副走査
方向の像面湾曲も全画角において良好に補正することが
できる。
【００３４】図３，図４，図５は本発明の実施例１によ
る光走査範囲における被走査面上での像面湾曲（母線方
向と子線方向）とｆθ特性を示す説明図である。図３，
図４，図５に示すように全画角範囲にわたり像面湾曲と
ｆθ特性とが良好に補正されていることが分かる。
る光走査範囲における被走査面上での像面湾曲（母線方
向と子線方向）とｆθ特性を示す説明図である。図３，
図４，図５に示すように全画角範囲にわたり像面湾曲と
ｆθ特性とが良好に補正されていることが分かる。
【００３５】図６は本発明の実施例２の光学系の要部平
面図（主走査断面図）、図７は図６の主走査断面におい
て垂直な要部断面図（副走査断面図）である。図６、図
７において図１、図２に示した要素と同一要素には同符
番を付している。
面図（主走査断面図）、図７は図６の主走査断面におい
て垂直な要部断面図（副走査断面図）である。図６、図
７において図１、図２に示した要素と同一要素には同符
番を付している。
【００３６】本実施例において前述の実施例１と異なる
点はプラスチック材より成る第１レンズとしてのトーリ
ックレンズ１６とガラス材より成る第２レンズとしての
アナモフィックレンズ１７とを貼り合わせて結像手段
（ｆθレンズ系）２０を構成したことである。その他の
構成及び光学的作用は前述の実施例１と略同様であり、
これにより同様な効果を得ている。
点はプラスチック材より成る第１レンズとしてのトーリ
ックレンズ１６とガラス材より成る第２レンズとしての
アナモフィックレンズ１７とを貼り合わせて結像手段
（ｆθレンズ系）２０を構成したことである。その他の
構成及び光学的作用は前述の実施例１と略同様であり、
これにより同様な効果を得ている。
【００３７】次に本発明に係る結像手段の数値実施例を
示す。数値実施例１，２は順に本発明の実施例１，２の
光偏向器５以降の数値例である。
示す。数値実施例１，２は順に本発明の実施例１，２の
光偏向器５以降の数値例である。
【００３８】各数値実施例においてトーリックレンズ６
（１６）の主走査断面における曲率半径をＲ1 ，Ｒ2 、
副走査断面における曲率半径をＲ1 ´，Ｒ2 ´、アナモ
フィックレンズ７（１７）の主走査断面における曲率半
径をＲ3 ，Ｒ4 、副走査断面における曲率半径をＲ3
´，Ｒ4 ´、トーリックレンズ８（１８）の主走査断面
にあける曲率半径をＲ5 ，Ｒ6 、副走査断面における曲
率半径をＲ5 ´，Ｒ6 ´、各レンズ面間の距離をＤ1 〜
Ｄ6 で示している。
（１６）の主走査断面における曲率半径をＲ1 ，Ｒ2 、
副走査断面における曲率半径をＲ1 ´，Ｒ2 ´、アナモ
フィックレンズ７（１７）の主走査断面における曲率半
径をＲ3 ，Ｒ4 、副走査断面における曲率半径をＲ3
´，Ｒ4 ´、トーリックレンズ８（１８）の主走査断面
にあける曲率半径をＲ5 ，Ｒ6 、副走査断面における曲
率半径をＲ5 ´，Ｒ6 ´、各レンズ面間の距離をＤ1 〜
Ｄ6 で示している。
【００３９】又、トーリックレンズ６（１６）、アナモ
フィックレンズ７（１７）そしてトーリックレンズ８
（１８）の波長６７５ｎｍでの屈折率はそれぞれ順にＮ
1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 で表わしている。又Ｂ〜Ｅ´は以下に示
す主走査断面（ｘ−ｙ平面）上でのレンズ面の高さｙと
距離ｘとの関係式 ｘ＝ｙ2 ／Ｒ・［１＋｛１−（１＋Ａ）（ｙ／Ｒ）2 ｝1/2 ］ ＋Ｂｙ4 ＋Ｃｙ6 ＋Ｄｙ8 ＋Ｅｙ10 但し、ｙ≧０ ｘ＝ｙ2 ／Ｒ・［１＋｛１−（１＋Ａ´）（ｙ／Ｒ）2 ｝1/2 ］ ＋Ｂ´ｙ4 ＋Ｃ´ｙ6 ＋Ｄ´ｙ8 ＋Ｅ´ｙ10 但し、ｙ＜０ の各次数の非球面係数を示す。
フィックレンズ７（１７）そしてトーリックレンズ８
（１８）の波長６７５ｎｍでの屈折率はそれぞれ順にＮ
1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 で表わしている。又Ｂ〜Ｅ´は以下に示
す主走査断面（ｘ−ｙ平面）上でのレンズ面の高さｙと
距離ｘとの関係式 ｘ＝ｙ2 ／Ｒ・［１＋｛１−（１＋Ａ）（ｙ／Ｒ）2 ｝1/2 ］ ＋Ｂｙ4 ＋Ｃｙ6 ＋Ｄｙ8 ＋Ｅｙ10 但し、ｙ≧０ ｘ＝ｙ2 ／Ｒ・［１＋｛１−（１＋Ａ´）（ｙ／Ｒ）2 ｝1/2 ］ ＋Ｂ´ｙ4 ＋Ｃ´ｙ6 ＋Ｄ´ｙ8 ＋Ｅ´ｙ10 但し、ｙ＜０ の各次数の非球面係数を示す。
【００４０】又、Ｆ〜Ｊ´は以下に示す副走査断面（ｚ
−ｘ平面）上でのレンズ面の高さｚと距離ｘとの関係式 ｘ＝ｚ2 ／ｒ´・［１＋｛１−（ｚ／ｒ´）2 ｝1/2 ］ 但し、ｒ´＝ｒ（１＋Ｆｙ2 ＋Ｇｙ4 ＋Ｈｙ6 ＋Ｉｙ8 ＋Ｊｙ10） ｙ≧０ ｘ＝ｚ2 ／ｒ″・［１＋｛１−（ｚ／ｒ″）2 ｝1/2 ］ 但し、ｒ″＝ｒ（１＋Ｋｙ2 ＋Ｌｙ4 ＋Ｍｙ6 ＋Ｎｙ8 ＋Ｏｙ10） ｙ＜０ ｘ＝ｚ2 ／ｒ´・［１＋｛１−（ｚ／ｒ´）2 ｝1/2 ］ 但し、ｒ´＝ｒ（１＋Ｆ´ｙ2 ＋Ｇ´ｙ4 ＋Ｈ´ｙ6 ＋Ｉ´ｙ8 ＋Ｊ´ｙ10） ｙ＜０ の各次数の非球面係数を示す。 （数値実施例１） （数値実施例２） 全系焦点距離 289.95863mm 最大走査角 58.7 ° 偏向点〜R1面 114.11643m R1 =-4758.52177 D1 = 5.02325 R1′= 325.712 N1 = 1.521794 R2 = ∞ D2 = 0 R2′= 78.9682 R3 = ∞ D3 = 13.0 R3′= 78.9682 N2 = 1.794120 R4 = -231.48811 D4 = 15.44653 R4′= -231.48811 R5 = -379.28217 D5 = 7.35477 N3 = 1.521794 A = -4.91482 A′= -4.9147 B = -1.8787 ×10-7 B′= -2.09636×10-7 C = -1.6126 ×10-12 C′= -1.51178×10-12 D = 2.50334×10-16 D′= 2.62072×10-16 E = -1.42657×10-20 E′= -1.42324×10-20 R5′= -35.1505 F = -1.61081×10-4 F′= -1.61081×10-4 G = 2.36121×10-9 G′= 2.36121×10-9 H = 4.33629×10-12 H′= 4.33629×10-12 I = -5.68848×10-16 I′= -5.68848×10-16 J = 1.77513×10-20 J′= 1.77513×10-20 R6 = -342.86243 D6 =273.25286 A = 1.43683×10-2 A′= -1.76643×10-1 B = -1.63874×10-7 B′= -1.84448×10-7 C = -1.12888×10-13 C′= -1.03790×10-12 D = 1.70574×10-16 D′= 1.75243×10-16 E = -9.15291×10-21 E′= -8.99533×10-21 R6′= -29.8111 F = -9.95777×10-5 F′= -9.70374×10-5 G = -7.08586×10-9 G′= -9.04536×10-9 H = 4.38120×10-12 H′= 5.01149×10-12 I = -4.92627×10-16 I′= -5.90680×10-16 J = 1.66051×10-20 J′= 2.26248×10-20
−ｘ平面）上でのレンズ面の高さｚと距離ｘとの関係式 ｘ＝ｚ2 ／ｒ´・［１＋｛１−（ｚ／ｒ´）2 ｝1/2 ］ 但し、ｒ´＝ｒ（１＋Ｆｙ2 ＋Ｇｙ4 ＋Ｈｙ6 ＋Ｉｙ8 ＋Ｊｙ10） ｙ≧０ ｘ＝ｚ2 ／ｒ″・［１＋｛１−（ｚ／ｒ″）2 ｝1/2 ］ 但し、ｒ″＝ｒ（１＋Ｋｙ2 ＋Ｌｙ4 ＋Ｍｙ6 ＋Ｎｙ8 ＋Ｏｙ10） ｙ＜０ ｘ＝ｚ2 ／ｒ´・［１＋｛１−（ｚ／ｒ´）2 ｝1/2 ］ 但し、ｒ´＝ｒ（１＋Ｆ´ｙ2 ＋Ｇ´ｙ4 ＋Ｈ´ｙ6 ＋Ｉ´ｙ8 ＋Ｊ´ｙ10） ｙ＜０ の各次数の非球面係数を示す。 （数値実施例１） （数値実施例２） 全系焦点距離 289.95863mm 最大走査角 58.7 ° 偏向点〜R1面 114.11643m R1 =-4758.52177 D1 = 5.02325 R1′= 325.712 N1 = 1.521794 R2 = ∞ D2 = 0 R2′= 78.9682 R3 = ∞ D3 = 13.0 R3′= 78.9682 N2 = 1.794120 R4 = -231.48811 D4 = 15.44653 R4′= -231.48811 R5 = -379.28217 D5 = 7.35477 N3 = 1.521794 A = -4.91482 A′= -4.9147 B = -1.8787 ×10-7 B′= -2.09636×10-7 C = -1.6126 ×10-12 C′= -1.51178×10-12 D = 2.50334×10-16 D′= 2.62072×10-16 E = -1.42657×10-20 E′= -1.42324×10-20 R5′= -35.1505 F = -1.61081×10-4 F′= -1.61081×10-4 G = 2.36121×10-9 G′= 2.36121×10-9 H = 4.33629×10-12 H′= 4.33629×10-12 I = -5.68848×10-16 I′= -5.68848×10-16 J = 1.77513×10-20 J′= 1.77513×10-20 R6 = -342.86243 D6 =273.25286 A = 1.43683×10-2 A′= -1.76643×10-1 B = -1.63874×10-7 B′= -1.84448×10-7 C = -1.12888×10-13 C′= -1.03790×10-12 D = 1.70574×10-16 D′= 1.75243×10-16 E = -9.15291×10-21 E′= -8.99533×10-21 R6′= -29.8111 F = -9.95777×10-5 F′= -9.70374×10-5 G = -7.08586×10-9 G′= -9.04536×10-9 H = 4.38120×10-12 H′= 5.01149×10-12 I = -4.92627×10-16 I′= -5.90680×10-16 J = 1.66051×10-20 J′= 2.26248×10-20
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く結像手段を副
走査断面における屈折力がそれぞれ負の屈折力を有する
プラスチック材料で形成された第１レンズと、正の屈折
力を有するガラス材料で形成された第２レンズと、正の
屈折力を有するプラスチック材料で形成された第３レン
ズとの３枚のレンズで構成し、かつ副走査断面における
少なくとも１つのレンズ面が長手方向の位置によって曲
率が異なる非球面形状より形成することにより、全画角
にわたって像面湾曲等の収差を良好に補正することがで
き、更に収差補正上良好なる光学性能が得られるコンパ
クトな光走査光学系を達成することができる。
走査断面における屈折力がそれぞれ負の屈折力を有する
プラスチック材料で形成された第１レンズと、正の屈折
力を有するガラス材料で形成された第２レンズと、正の
屈折力を有するプラスチック材料で形成された第３レン
ズとの３枚のレンズで構成し、かつ副走査断面における
少なくとも１つのレンズ面が長手方向の位置によって曲
率が異なる非球面形状より形成することにより、全画角
にわたって像面湾曲等の収差を良好に補正することがで
き、更に収差補正上良好なる光学性能が得られるコンパ
クトな光走査光学系を達成することができる。
【００４２】又本発明によれば結像手段を構成する３つ
のレンズのうち２つのレンズをプラスチック材料で形成
することにより低価格化も同時に達成することができ
る。
のレンズのうち２つのレンズをプラスチック材料で形成
することにより低価格化も同時に達成することができ
る。
【図１】 本発明の実施例１の要部平面図（主走査断面
図）
図）
【図２】 図１の主走査断面に垂直な要部断面図（副走
査断面図）
査断面図）
【図３】 本発明の実施例１の像面湾曲（母線）を説明
する収差図
する収差図
【図４】 本発明の実施例１の像面湾曲（子線）を説明
する収差図
する収差図
【図５】 本発明の実施例１のｆ−θ特性を説明する収
差図
差図
【図６】 本発明の実施例２の要部平面図（主走査断面
図）
図）
【図７】 図６の主走査断面に垂直な要部断面図（副走
査断面図）
査断面図）
１ 光源手段 ２ コリメータレンズ ３ 開口絞り ４ シリンドリカルレンズ ５ 偏向手段 ６，１６ 第１プラスチックレンズ ７，１７ ガラスレンズ ８，１８ 第２プラスチックレンズ ９ 被走査面（感光ドラム） １０，２０ 結像手段
Claims (4)
- 【請求項１】 光源手段から射出した光ビームを偏向手
段に導光し、該偏向手段で偏向反射させた該光ビームを
結像手段により被走査面上に導光し光走査する光走査光
学系において、 該結像手段は副走査断面における屈折力がそれぞれ負の
屈折力を有するプラスチック材料で形成された第１レン
ズと、正の屈折力を有するガラス材料で形成された第２
レンズと、正の屈折力を有するプラスチック材料で形成
された第３レンズとの３枚のレンズで構成され、 かつ副走査断面における少なくとも１つのレンズ面が長
手方向の位置によって曲率が異なる非球面形状より形成
されていることを特徴とする光走査光学系。 - 【請求項２】 前記第１レンズは主走査断面内と副走査
断面内の双方において負の屈折力を有するトーリックレ
ンズより成っており、前記第２レンズは主走査断面内と
副走査断面内とで互いに異なる正の屈折力を有するアナ
モフィックレンズより成っており、前記第３レンズは主
走査断面内と副走査断面内の双方において正の屈折力を
有するトーリックレンズより成っていることを特徴とす
る請求項１の光走査光学系。 - 【請求項３】 前記結像手段は主走査断面内における少
なくとも１つのレンズ面が非球面形状より形成されてい
ることを特徴とする請求項１の光走査光学系。 - 【請求項４】 前記第１レンズと前記第２レンズとは貼
り合わせれて形成されていることを特徴とする請求項１
又は２の光走査光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16001095A JP3571808B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 光走査光学系及びそれを備えるレーザービームプリンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16001095A JP3571808B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 光走査光学系及びそれを備えるレーザービームプリンタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334715A true JPH08334715A (ja) | 1996-12-17 |
| JP3571808B2 JP3571808B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=15706032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16001095A Expired - Fee Related JP3571808B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 光走査光学系及びそれを備えるレーザービームプリンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3571808B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009211064A (ja) * | 2008-02-07 | 2009-09-17 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置 |
-
1995
- 1995-06-02 JP JP16001095A patent/JP3571808B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009211064A (ja) * | 2008-02-07 | 2009-09-17 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3571808B2 (ja) | 2004-09-29 |
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