JPH0894955A - レーザ走査光学系 - Google Patents
レーザ走査光学系Info
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- JPH0894955A JPH0894955A JP6226135A JP22613594A JPH0894955A JP H0894955 A JPH0894955 A JP H0894955A JP 6226135 A JP6226135 A JP 6226135A JP 22613594 A JP22613594 A JP 22613594A JP H0894955 A JPH0894955 A JP H0894955A
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- JP
- Japan
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- lens
- objective lens
- light
- scanning
- laser
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-
- 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
- G02B26/124—Details of the optical system between the light source and the polygonal mirror
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】対物レンズから偏向器までの距離を長くした
り、走査レンズへの入射光の収束の度合いを強くして
も、対物レンズの有効径を小さく抑えることができるレ
ーザ走査光学系を提供する。 【構成】主走査断面(ａ)内では、半導体レーザ１から射
出されたレーザ光２１は、コリメータレンズから成る対
物レンズ１７に入射し、対物レンズ１７によって平行光
２２に変換される。平行光２２は、要求されるビーム径
となるように絞り１８によってビーム幅が規制される。
偏向器５近傍に配置されている変換レンズ２０によっ
て、平行光２２が収束光２３に変換され。収束光２３
は、偏向器５によって偏向され、走査レンズ６，７によ
って被走査面９上に結像・走査される。
り、走査レンズへの入射光の収束の度合いを強くして
も、対物レンズの有効径を小さく抑えることができるレ
ーザ走査光学系を提供する。 【構成】主走査断面(ａ)内では、半導体レーザ１から射
出されたレーザ光２１は、コリメータレンズから成る対
物レンズ１７に入射し、対物レンズ１７によって平行光
２２に変換される。平行光２２は、要求されるビーム径
となるように絞り１８によってビーム幅が規制される。
偏向器５近傍に配置されている変換レンズ２０によっ
て、平行光２２が収束光２３に変換され。収束光２３
は、偏向器５によって偏向され、走査レンズ６，７によ
って被走査面９上に結像・走査される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ走査光学系に関
するものであり、更に詳しくは感光面上をレーザ光で走
査することによって画像を形成する、レーザプリンタ，
ディジタル複写機等の画像形成装置に用いられるレーザ
走査光学系に関するものである。
するものであり、更に詳しくは感光面上をレーザ光で走
査することによって画像を形成する、レーザプリンタ，
ディジタル複写機等の画像形成装置に用いられるレーザ
走査光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、走査レンズへの入射光が収束光で
あるような収束光入射型のレーザ走査光学系が、米国特
許第5,182,795号明細書，米国特許第4,934,772号明細書
等で提案されている。収束光を用いた場合、偏向角が大
きいときの収差劣化を抑えることができるため、平行光
を用いた場合と比べて、最大偏向角を大きくすることが
できる。これにより装置全体の小型化を図ることが可能
となる。図２は、これらのレーザ走査光学系の主走査断
面(ａ)及び副走査断面(ｂ)の構造を模式的に示してい
る。以下、光源である半導体レーザ１からのレーザ光１
０，１３に対する作用を、主走査断面(ａ)と副走査断面
(ｂ)とに分けて説明する。
あるような収束光入射型のレーザ走査光学系が、米国特
許第5,182,795号明細書，米国特許第4,934,772号明細書
等で提案されている。収束光を用いた場合、偏向角が大
きいときの収差劣化を抑えることができるため、平行光
を用いた場合と比べて、最大偏向角を大きくすることが
できる。これにより装置全体の小型化を図ることが可能
となる。図２は、これらのレーザ走査光学系の主走査断
面(ａ)及び副走査断面(ｂ)の構造を模式的に示してい
る。以下、光源である半導体レーザ１からのレーザ光１
０，１３に対する作用を、主走査断面(ａ)と副走査断面
(ｂ)とに分けて説明する。
【０００３】図２(ａ)に示すように、主走査断面内で
は、半導体レーザ１から射出されたレーザ光１０は、対
物レンズ２によって収束光１１に変換される。収束光１
１は、要求されるビーム径となるように絞り３によって
ビーム幅が規制され、偏向器(ポリゴンミラー)５によっ
て偏向され、走査レンズ６，７によって被走査面(感光
面)９上に結像・走査される。
は、半導体レーザ１から射出されたレーザ光１０は、対
物レンズ２によって収束光１１に変換される。収束光１
１は、要求されるビーム径となるように絞り３によって
ビーム幅が規制され、偏向器(ポリゴンミラー)５によっ
て偏向され、走査レンズ６，７によって被走査面(感光
面)９上に結像・走査される。
【０００４】一方、図２(ｂ)に示すように、副走査断面
内では、半導体レーザ１から射出されたレーザ光１３
は、対物レンズ２によって平行光１４に変換される。平
行光１４は、要求されるビーム径となるように絞り３に
よってビーム幅が規制され、副走査方向にのみパワーを
有するシリンドリカルレンズ４によって収束光１５に変
換される。収束光１５は、一旦偏向器５の偏向反射面上
で線状に集光された後、走査レンズ６〜８によって被走
査面９上に結像される。
内では、半導体レーザ１から射出されたレーザ光１３
は、対物レンズ２によって平行光１４に変換される。平
行光１４は、要求されるビーム径となるように絞り３に
よってビーム幅が規制され、副走査方向にのみパワーを
有するシリンドリカルレンズ４によって収束光１５に変
換される。収束光１５は、一旦偏向器５の偏向反射面上
で線状に集光された後、走査レンズ６〜８によって被走
査面９上に結像される。
【０００５】偏向器５の偏向反射面には、製作誤差，取
付誤差，回転時の振動等によって、副走査方向に多少の
倒れ誤差がある。このような倒れ誤差のある偏向反射面
で反射されたレーザ光は、被走査面９上での結像位置が
副走査方向にずれ、走査線のピッチにむらを生じさせ、
例えば、レーザビームプリンタのような記録装置におい
ては記録の画質低下を引き起こす。シリンドリカルレン
ズ４は、このような走査線のピッチのむらを除去するた
めの面倒れ補正用の光学系である。つまり、レーザ光
は、シリンドリカルレンズ４によって偏向反射面上で一
旦結像するが、更に走査レンズ６〜８によって被走査面
９上で共役に結像するため、偏向反射面の倒れ誤差の影
響を受けなくなくなるのである。
付誤差，回転時の振動等によって、副走査方向に多少の
倒れ誤差がある。このような倒れ誤差のある偏向反射面
で反射されたレーザ光は、被走査面９上での結像位置が
副走査方向にずれ、走査線のピッチにむらを生じさせ、
例えば、レーザビームプリンタのような記録装置におい
ては記録の画質低下を引き起こす。シリンドリカルレン
ズ４は、このような走査線のピッチのむらを除去するた
めの面倒れ補正用の光学系である。つまり、レーザ光
は、シリンドリカルレンズ４によって偏向反射面上で一
旦結像するが、更に走査レンズ６〜８によって被走査面
９上で共役に結像するため、偏向反射面の倒れ誤差の影
響を受けなくなくなるのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、半導体
レーザ１から射出されたレーザ光１０は、対物レンズ２
によって、直接走査レンズ６〜８に入射する収束光１１
に変換される。そのため、収束光１１の収束の度合いを
増すと、対物レンズ２に非常に大きな有効径が必要にな
る。また、面倒れ補正を効果的に行うためにシリンドリ
カルレンズ４の焦点距離を長くすると、対物レンズ２か
ら偏向器５までの距離が長くなるので、対物レンズ２に
非常に大きな有効径が必要になる。このように対物レン
ズ２の有効径が大きくなると、レンズ外径を大型化した
り、収差補正を行うためにレンズ枚数を増やしたりしな
ければならなくなるので、従来例の収束光１１の収束の
度合いは、比較的弱い(即ち、平行光に近い)ものとなっ
ている。
レーザ１から射出されたレーザ光１０は、対物レンズ２
によって、直接走査レンズ６〜８に入射する収束光１１
に変換される。そのため、収束光１１の収束の度合いを
増すと、対物レンズ２に非常に大きな有効径が必要にな
る。また、面倒れ補正を効果的に行うためにシリンドリ
カルレンズ４の焦点距離を長くすると、対物レンズ２か
ら偏向器５までの距離が長くなるので、対物レンズ２に
非常に大きな有効径が必要になる。このように対物レン
ズ２の有効径が大きくなると、レンズ外径を大型化した
り、収差補正を行うためにレンズ枚数を増やしたりしな
ければならなくなるので、従来例の収束光１１の収束の
度合いは、比較的弱い(即ち、平行光に近い)ものとなっ
ている。
【０００７】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、対物レンズから偏向器まで
の距離を長くしたり、走査レンズへの入射光の収束の度
合いを強くしても、対物レンズの有効径を小さく抑える
ことができるレーザ走査光学系を提供することを目的と
する。
ものであって、その目的は、対物レンズから偏向器まで
の距離を長くしたり、走査レンズへの入射光の収束の度
合いを強くしても、対物レンズの有効径を小さく抑える
ことができるレーザ走査光学系を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るレーザ走査光学系は、光源からのレー
ザ光が入射する対物レンズと、該対物レンズ通過後のレ
ーザ光を偏向する偏向器と、該偏向器によって偏向され
たレーザ光を被走査面上で結像させることにより、レー
ザ光が被走査面上を走査するように作用する走査レンズ
とを備えたレーザ走査光学系において、前記対物レンズ
は光源からのレーザ光を主走査断面内で平行光又は略平
行光に変換するコリメータレンズであって、前記対物レ
ンズと偏向器との間の偏向器側近傍には、前記平行光又
は略平行光を主走査断面内で収束光に変換する変換レン
ズが設けられていることを特徴とする。
め、本発明に係るレーザ走査光学系は、光源からのレー
ザ光が入射する対物レンズと、該対物レンズ通過後のレ
ーザ光を偏向する偏向器と、該偏向器によって偏向され
たレーザ光を被走査面上で結像させることにより、レー
ザ光が被走査面上を走査するように作用する走査レンズ
とを備えたレーザ走査光学系において、前記対物レンズ
は光源からのレーザ光を主走査断面内で平行光又は略平
行光に変換するコリメータレンズであって、前記対物レ
ンズと偏向器との間の偏向器側近傍には、前記平行光又
は略平行光を主走査断面内で収束光に変換する変換レン
ズが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】このような構成によれば、偏向器の直前で変換
レンズにより形成された収束光が走査レンズに入射する
ため、対物レンズから偏向器までの距離や走査レンズへ
の入射光の収束の度合いにかかわらず、収束光が直接対
物レンズによって形成される場合に比べて、対物レンズ
射出直後のビーム径は非常に小さくて済む。
レンズにより形成された収束光が走査レンズに入射する
ため、対物レンズから偏向器までの距離や走査レンズへ
の入射光の収束の度合いにかかわらず、収束光が直接対
物レンズによって形成される場合に比べて、対物レンズ
射出直後のビーム径は非常に小さくて済む。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係るレーザ走査光
学系を図面を参照しつつ説明する。なお、従来例(図２)
と同一・相当部分には、同一の符号を付して示す。
学系を図面を参照しつつ説明する。なお、従来例(図２)
と同一・相当部分には、同一の符号を付して示す。
【００１１】図１に、本発明を実施したレーザ走査光学
系の主走査断面(ａ)及び副走査断面(ｂ)の構造を模式的
に示す。本実施例の特徴は、第１に、対物レンズ１７が
半導体レーザ１からのレーザ光２１を主走査断面内で平
行光(又は略平行光)２２に変換するコリメータレンズで
ある点、第２に、対物レンズ１７と偏向器５との間の偏
向器５側近傍には、平行光(又は略平行光)２２を主走査
断面内で収束光２３に変換する変換レンズ２０が設けら
れている点にある。以下に、光源である半導体レーザ１
からのレーザ光２１，２５に対する作用を、主走査断面
(ａ)と副走査断面(ｂ)とに分けて説明する。
系の主走査断面(ａ)及び副走査断面(ｂ)の構造を模式的
に示す。本実施例の特徴は、第１に、対物レンズ１７が
半導体レーザ１からのレーザ光２１を主走査断面内で平
行光(又は略平行光)２２に変換するコリメータレンズで
ある点、第２に、対物レンズ１７と偏向器５との間の偏
向器５側近傍には、平行光(又は略平行光)２２を主走査
断面内で収束光２３に変換する変換レンズ２０が設けら
れている点にある。以下に、光源である半導体レーザ１
からのレーザ光２１，２５に対する作用を、主走査断面
(ａ)と副走査断面(ｂ)とに分けて説明する。
【００１２】図１(ａ)に示すように、主走査断面内で
は、半導体レーザ１から射出されたレーザ光２１は、コ
リメータレンズから成る対物レンズ１７に入射し、対物
レンズ１７によって平行光２２に変換される。平行光２
２は、要求されるビーム径となるように絞り１８によっ
てビーム幅が規制される。平行光２２が変換レンズ２０
によって収束光２３に変換され、偏向器(ポリゴンミラ
ー)５によって偏向され、走査レンズ６，７によって被
走査面９上に結像・走査される。つまり、走査レンズ
６，７は、偏向器５によって偏向された収束光２３を被
走査面９上で結像させることにより、収束光２３が被走
査面９上を走査するように作用する。
は、半導体レーザ１から射出されたレーザ光２１は、コ
リメータレンズから成る対物レンズ１７に入射し、対物
レンズ１７によって平行光２２に変換される。平行光２
２は、要求されるビーム径となるように絞り１８によっ
てビーム幅が規制される。平行光２２が変換レンズ２０
によって収束光２３に変換され、偏向器(ポリゴンミラ
ー)５によって偏向され、走査レンズ６，７によって被
走査面９上に結像・走査される。つまり、走査レンズ
６，７は、偏向器５によって偏向された収束光２３を被
走査面９上で結像させることにより、収束光２３が被走
査面９上を走査するように作用する。
【００１３】一方、図１(ｂ)に示すように、副走査断面
内では、半導体レーザ１から射出されたレーザ光２５
は、対物レンズ１７によって平行光２６に変換される。
平行光２６は、要求されるビーム径となるように絞り１
７によってビーム幅が規制される。平行光２６は、副走
査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ１９
によって収束光２７に変換される。収束光２７は、一旦
偏向器５の偏向反射面上で線状に集光された後、走査レ
ンズ６〜８によって被走査面９上に結像される。
内では、半導体レーザ１から射出されたレーザ光２５
は、対物レンズ１７によって平行光２６に変換される。
平行光２６は、要求されるビーム径となるように絞り１
７によってビーム幅が規制される。平行光２６は、副走
査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ１９
によって収束光２７に変換される。収束光２７は、一旦
偏向器５の偏向反射面上で線状に集光された後、走査レ
ンズ６〜８によって被走査面９上に結像される。
【００１４】走査レンズ６〜８としては、設計に応じて
種々の構成のものを用いればよい。変換レンズ２０も平
凸レンズに限らず、両凸レンズやメニスカスレンズを用
いてもよく、種々のレンズを複数枚組み合わせて使用し
てもよい。
種々の構成のものを用いればよい。変換レンズ２０も平
凸レンズに限らず、両凸レンズやメニスカスレンズを用
いてもよく、種々のレンズを複数枚組み合わせて使用し
てもよい。
【００１５】本実施例の構成によれば、偏向器５の直前
で変換レンズ２０により形成された収束光２３が走査レ
ンズ６，７に入射するため、対物レンズ１７から偏向器
５までの距離や走査レンズ６，７への入射光(収束光)２
３の収束の度合いにかかわらず、収束光２３が直接対物
レンズ１７によって形成される場合に比べて、対物レン
ズ１７射出直後のビーム径は非常に小さくて済む。従っ
て、対物レンズ，１７から偏向器５までの距離を長くし
たり、走査レンズ６，７に入射する収束光２３の収束の
度合いを強くしても、対物レンズ１７の有効径を小さく
抑えることができる。対物レンズ２の有効径を小さくす
ることによって、レンズ外径を小型化することができ
る。また、収差補正を行うためにレンズを多枚数化する
必要がないので、例えば対物レンズ１７をレンズ１枚で
構成することも可能である。
で変換レンズ２０により形成された収束光２３が走査レ
ンズ６，７に入射するため、対物レンズ１７から偏向器
５までの距離や走査レンズ６，７への入射光(収束光)２
３の収束の度合いにかかわらず、収束光２３が直接対物
レンズ１７によって形成される場合に比べて、対物レン
ズ１７射出直後のビーム径は非常に小さくて済む。従っ
て、対物レンズ，１７から偏向器５までの距離を長くし
たり、走査レンズ６，７に入射する収束光２３の収束の
度合いを強くしても、対物レンズ１７の有効径を小さく
抑えることができる。対物レンズ２の有効径を小さくす
ることによって、レンズ外径を小型化することができ
る。また、収差補正を行うためにレンズを多枚数化する
必要がないので、例えば対物レンズ１７をレンズ１枚で
構成することも可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、対
物レンズから偏向器までの距離を長くしたり、走査レン
ズへの入射光の収束の度合いを強くしても、対物レンズ
の有効径を小さく抑えることができる。これは、対物レ
ンズの小型化・少枚数化に寄与する。また、対物レンズ
が平行光射出タイプ(即ちコリメータレンズ)に統一され
ているため、異なる走査レンズを備える複数機種への流
用・共通化が容易である。
物レンズから偏向器までの距離を長くしたり、走査レン
ズへの入射光の収束の度合いを強くしても、対物レンズ
の有効径を小さく抑えることができる。これは、対物レ
ンズの小型化・少枚数化に寄与する。また、対物レンズ
が平行光射出タイプ(即ちコリメータレンズ)に統一され
ているため、異なる走査レンズを備える複数機種への流
用・共通化が容易である。
【００１７】対物レンズで直接収束光を得る場合、対物
レンズの倍率を変えて使用すると一般に光学性能が悪化
するが、本発明によれば対物レンズは平行光又は略平行
光を形成するために用いられるため、対物レンズの倍率
変更に伴う光学性能の低下は生じない。
レンズの倍率を変えて使用すると一般に光学性能が悪化
するが、本発明によれば対物レンズは平行光又は略平行
光を形成するために用いられるため、対物レンズの倍率
変更に伴う光学性能の低下は生じない。
【図１】本発明の一実施例を模式的に示す断面図。
【図２】従来例を模式的に示す断面図。
１ …半導体レーザ ５ …偏向器(ポリゴンミラー) ６〜８…走査レンズ ９ …被走査面(感光面) １７ …対物レンズ ２０ …変換レンズ
Claims (1)
- 【請求項１】光源からのレーザ光が入射する対物レンズ
と、該対物レンズ通過後のレーザ光を偏向する偏向器
と、該偏向器によって偏向されたレーザ光を被走査面上
で結像させることにより、レーザ光が被走査面上を走査
するように作用する走査レンズとを備えたレーザ走査光
学系において、 前記対物レンズは光源からのレーザ光を主走査断面内で
平行光又は略平行光に変換するコリメータレンズであっ
て、 前記対物レンズと偏向器との間の偏向器側近傍には、前
記平行光又は略平行光を主走査断面内で収束光に変換す
る変換レンズが設けられていることを特徴とするレーザ
走査光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6226135A JPH0894955A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | レーザ走査光学系 |
| US08/524,566 US5726791A (en) | 1994-09-21 | 1995-09-07 | Laser beam scanning apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6226135A JPH0894955A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | レーザ走査光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894955A true JPH0894955A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16840404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6226135A Pending JPH0894955A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | レーザ走査光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5726791A (ja) |
| JP (1) | JPH0894955A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6956084B2 (en) * | 2001-10-04 | 2005-10-18 | Bridgestone Corporation | Nano-particle preparation and applications |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5204769A (en) * | 1987-09-22 | 1993-04-20 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Postobjective optical deflector |
| US4934772A (en) * | 1987-12-02 | 1990-06-19 | Ricoh Company, Ltd. | Light beam scanning lens and light beam scanning device |
| JPH02115814A (ja) * | 1988-10-25 | 1990-04-27 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 光ビーム走査装置 |
| JP2790851B2 (ja) * | 1989-05-09 | 1998-08-27 | 株式会社リコー | 光走査装置 |
| US5128795A (en) * | 1989-08-14 | 1992-07-07 | Ricoh Company, Ltd. | Scanning lens and scanning apparatus using scanning lens |
| JPH07111501B2 (ja) * | 1990-06-15 | 1995-11-29 | キヤノン株式会社 | ｆθレンズ及びそれを用いた画像形成装置 |
| JP3235733B2 (ja) * | 1991-11-18 | 2001-12-04 | ミノルタ株式会社 | レーザビーム走査光学系 |
-
1994
- 1994-09-21 JP JP6226135A patent/JPH0894955A/ja active Pending
-
1995
- 1995-09-07 US US08/524,566 patent/US5726791A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5726791A (en) | 1998-03-10 |
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