JPH03132617A - 光走査装置におけるｆθレンズ系 - Google Patents
光走査装置におけるｆθレンズ系Info
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- JPH03132617A JPH03132617A JP1271140A JP27114089A JPH03132617A JP H03132617 A JPH03132617 A JP H03132617A JP 1271140 A JP1271140 A JP 1271140A JP 27114089 A JP27114089 A JP 27114089A JP H03132617 A JPH03132617 A JP H03132617A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、光走査装置におけるｆθレンズ系に関する。
［従来の技術］
光走査装置は、光束の走査により情報の書き込みや読み
取りを行う装置として知られ、レーザープリンターやフ
ァクシミリ等に使用されている。
取りを行う装置として知られ、レーザープリンターやフ
ァクシミリ等に使用されている。
このような光走査装置のうちに、光源装置からの略平行
な光束を主走査対応方向に長い線像に結像させ、その線
像の結像位置の近傍に反射面を有する回転多面鏡により
上記光束を等角速度的に偏向させ、この偏向光束を結像
レンズ系により被走査面上にスポット状に結像させて被
走査面を光走査する方式の装置がある。
な光束を主走査対応方向に長い線像に結像させ、その線
像の結像位置の近傍に反射面を有する回転多面鏡により
上記光束を等角速度的に偏向させ、この偏向光束を結像
レンズ系により被走査面上にスポット状に結像させて被
走査面を光走査する方式の装置がある。
回転多面鏡を用いる光走査装置には所謂面倒れの問題が
あり、また偏向される光束は回転多面鏡の角速度が一定
であるため通常のｆ−ｔａｎθレンズを用いたのでは被
走査面の走査が等速的に行わわない。そこで等速走査す
るための工夫が必要となる。ｆθレンズ系は、この被走
査面の定速的な走査を光学的に実現する様にしたレンズ
系であり、レンズ光軸に対してθなる角をもって入射す
る光束の像高が焦点距離をｆとしてｆθとなるようにす
るｆθ機能を有する。
あり、また偏向される光束は回転多面鏡の角速度が一定
であるため通常のｆ−ｔａｎθレンズを用いたのでは被
走査面の走査が等速的に行わわない。そこで等速走査す
るための工夫が必要となる。ｆθレンズ系は、この被走
査面の定速的な走査を光学的に実現する様にしたレンズ
系であり、レンズ光軸に対してθなる角をもって入射す
る光束の像高が焦点距離をｆとしてｆθとなるようにす
るｆθ機能を有する。
また面倒れの問題を解決する方法とじては、回転多面鏡
と被走査面との間に設けられるレンズ系をアナモフィッ
ク系とし、副走査方向に関して回転多面鏡の反射位置と
被走査面とを共役関係に結び付ける方法が知られている
。
と被走査面との間に設けられるレンズ系をアナモフィッ
ク系とし、副走査方向に関して回転多面鏡の反射位置と
被走査面とを共役関係に結び付ける方法が知られている
。
［発明が解決しようとする課題］
ｆθレンズ系自体をアナモフィックとし、定速的な走査
と面倒れの問題の解決とを図ったものは種々知られてい
る。例えば、特開昭６３．−１９６１７号公報には２枚
構成のものが開示されている。
と面倒れの問題の解決とを図ったものは種々知られてい
る。例えば、特開昭６３．−１９６１７号公報には２枚
構成のものが開示されている。
しかしこのｆθレンズ系は像面湾曲の補正が必ずしも十
分ではなく、被走査面上に於ける結像スポットの径が走
査位置によりかなり大きく変動するので高密度の光走査
の実現が困難である。
分ではなく、被走査面上に於ける結像スポットの径が走
査位置によりかなり大きく変動するので高密度の光走査
の実現が困難である。
また特開昭６１−１２０１１２号公報には像面湾曲を良
好に補正するために鞍型トーリック面を使用した２枚構
成のｆθレンズ系が開示されているが、このｆθレンズ
系は非球面を２面用いているために加工が難しいという
問題がある。
好に補正するために鞍型トーリック面を使用した２枚構
成のｆθレンズ系が開示されているが、このｆθレンズ
系は非球面を２面用いているために加工が難しいという
問題がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、
主・副走査方向の像面湾曲の十分な補正と、回転多面鏡
における面倒れの問題の解決とを可能ならしめた新規な
ｆθレンズ系の提供を目的とする。
主・副走査方向の像面湾曲の十分な補正と、回転多面鏡
における面倒れの問題の解決とを可能ならしめた新規な
ｆθレンズ系の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］
以下１本発明を説明する。
本発明のｆθレンズ系は、「光源装置からの略平行な光
束を主走査対応方向に長い線像に結像させ、その線像の
結像位置の近傍に反射面を有する回転多面鏡により上記
光束を等角速度的に偏向させ、この偏向光束を結像レン
ズ系により被走査面上にスポット状に結像させて被走査
面を略等速的に光走査する光走査装置において、回転多
面鏡により偏向された光束を被走査面上に結像させる結
像レンズ系」であって、［副走査方向に関しては回転多
面鏡の反射位置と被走査面とを幾何光学的に略共役な関
係に結び付ける機能」を持ち、「主走査方向に関しては
ｆθ機能」を有する。
束を主走査対応方向に長い線像に結像させ、その線像の
結像位置の近傍に反射面を有する回転多面鏡により上記
光束を等角速度的に偏向させ、この偏向光束を結像レン
ズ系により被走査面上にスポット状に結像させて被走査
面を略等速的に光走査する光走査装置において、回転多
面鏡により偏向された光束を被走査面上に結像させる結
像レンズ系」であって、［副走査方向に関しては回転多
面鏡の反射位置と被走査面とを幾何光学的に略共役な関
係に結び付ける機能」を持ち、「主走査方向に関しては
ｆθ機能」を有する。
また、このｆθレンズ系は、回転多面鏡の側から被走査
面側へ向かって第１、第２の順に配備される第１および
第２のレンズにより構成される２群・２枚構成である。
面側へ向かって第１、第２の順に配備される第１および
第２のレンズにより構成される２群・２枚構成である。
回転多面鏡により理想的に偏向された光束の主光線の掃
引により形成される面を「偏向面」と称し、結像レンズ
系の光軸に平行で偏向面に直交する面を「偏向直交面」
と言う。
引により形成される面を「偏向面」と称し、結像レンズ
系の光軸に平行で偏向面に直交する面を「偏向直交面」
と言う。
回転多面鏡の側から数えて各レンズ面を第１乃至第４面
とするとき、これらのレンズ面の偏向面内での形状が第
１面から第４面に向かって順次「直線、円弧１円弧、円
弧」であり、偏向面に平行な面内では第１、第２のレン
ズとも正の屈折力を持つ。
とするとき、これらのレンズ面の偏向面内での形状が第
１面から第４面に向かって順次「直線、円弧１円弧、円
弧」であり、偏向面に平行な面内では第１、第２のレン
ズとも正の屈折力を持つ。
上記第１面は［偏向直交面内にのみ屈折力を持つ凸もし
くは凹のシリンダー面または平面」、第２面は「偏向直
交面内の曲率半径が光軸から離れるに従い大きくなる凹
の鞍型トーリック面」、第３面は「凹の球面」、第４面
は「偏向直交面内に強い曲率を持つ凸のトーリック面」
である。
くは凹のシリンダー面または平面」、第２面は「偏向直
交面内の曲率半径が光軸から離れるに従い大きくなる凹
の鞍型トーリック面」、第３面は「凹の球面」、第４面
は「偏向直交面内に強い曲率を持つ凸のトーリック面」
である。
偏向直交面内における合成焦点距離をｆｓ、光軸を含む
偏向直交面内に於ける上記第１．第２面の曲率半径をそ
れぞれｒｌｔｒ２とするとこれらは（Ｉ） ０．
３ ＜Ｉ（（１／ｒ＋）−（１／ｒｚ））・ｆｓｌ＜
２．７なる条件を満足する。
偏向直交面内に於ける上記第１．第２面の曲率半径をそ
れぞれｒｌｔｒ２とするとこれらは（Ｉ） ０．
３ ＜Ｉ（（１／ｒ＋）−（１／ｒｚ））・ｆｓｌ＜
２．７なる条件を満足する。
ここで第１図を参照して１本発明のｆθレンズ系の各レ
ンズ面を説明する。
ンズ面を説明する。
第１図に於いて、図の左側は回転多面鏡の側、右側は被
走査面の側であり、従ってレンズは左側が第１のレンズ
、右側が第２のレンズを表しており、レンズ面は左から
右へ向かって原次第１乃至第４面である。第１図の上側
の図は、ｆθレンズ系の偏向面内でのレンズ形状を表し
、下側の図は光軸を含む偏向直交面内でのレンズ形状を
表している。偏向面内におけるレンズ面形状は、第１図
の上の図のように第１ないし第４レンズ面が、順に直線
、円弧１円弧、円弧である。偏向面に平行な面内での屈
折力は、第１．第２のレンズとも正である。第１図には
また。上記偏向面、偏向直交面内でのレンズ機能が「凸
」であるか「凹」であるかを表示しである。偏向面はそ
の被走査面との交線が理想的な主走査方向に対応するの
で、第１図の上の図は「主」と表示しである。同様に、
上記偏向直交面は副走査方向と対応するので第１図の下
の図は「副」と表示しである。第１図下図のように第１
面の偏向直交面内での形状は１円弧（実線および破線）
または直線（鎖線）であり、この形状が破線の円弧のと
きは第１面が凸のシリンダー面、実線の円弧のときは凹
のシリンダー面、鎖線で示す直線形状のときは平面であ
る。
走査面の側であり、従ってレンズは左側が第１のレンズ
、右側が第２のレンズを表しており、レンズ面は左から
右へ向かって原次第１乃至第４面である。第１図の上側
の図は、ｆθレンズ系の偏向面内でのレンズ形状を表し
、下側の図は光軸を含む偏向直交面内でのレンズ形状を
表している。偏向面内におけるレンズ面形状は、第１図
の上の図のように第１ないし第４レンズ面が、順に直線
、円弧１円弧、円弧である。偏向面に平行な面内での屈
折力は、第１．第２のレンズとも正である。第１図には
また。上記偏向面、偏向直交面内でのレンズ機能が「凸
」であるか「凹」であるかを表示しである。偏向面はそ
の被走査面との交線が理想的な主走査方向に対応するの
で、第１図の上の図は「主」と表示しである。同様に、
上記偏向直交面は副走査方向と対応するので第１図の下
の図は「副」と表示しである。第１図下図のように第１
面の偏向直交面内での形状は１円弧（実線および破線）
または直線（鎖線）であり、この形状が破線の円弧のと
きは第１面が凸のシリンダー面、実線の円弧のときは凹
のシリンダー面、鎖線で示す直線形状のときは平面であ
る。
［作 用］
上記条件（１）に付き説明する。
上記の如きレンズ面構成でｆθレンズ系を構成すること
により主・副走査方向の像面湾曲の良好な補正が可能に
なる。
により主・副走査方向の像面湾曲の良好な補正が可能に
なる。
しかし主走査方向の像面湾曲を良好に補正した状態に於
いて、副走査方向の像面湾曲を有効に補正するには、さ
らに上記条件（Ｉ）の充足が必要となる。即ち上記の面
構成でレンズ構成して面倒れの補正を行った場合、副走
査方向の像面湾曲は、条件（１）の下限を越えるとアン
ダー側に、上限を越えるとオーバー側にそれぞれ顕著に
発生する。
いて、副走査方向の像面湾曲を有効に補正するには、さ
らに上記条件（Ｉ）の充足が必要となる。即ち上記の面
構成でレンズ構成して面倒れの補正を行った場合、副走
査方向の像面湾曲は、条件（１）の下限を越えるとアン
ダー側に、上限を越えるとオーバー側にそれぞれ顕著に
発生する。
従って条件（１）を外れると結像性能が低下し、副走査
方向の光スポツト径の変動が大きくなり良好な光走査を
実現するのが困難となる。逆に、上記条件（Ｉ）を満足
する場合は、第２面の凹の鞍型トーリック面の［副走査
方向の像面湾曲補正機能」が良好に発揮される。
方向の光スポツト径の変動が大きくなり良好な光走査を
実現するのが困難となる。逆に、上記条件（Ｉ）を満足
する場合は、第２面の凹の鞍型トーリック面の［副走査
方向の像面湾曲補正機能」が良好に発揮される。
次に第２図を参照すると、この図はｆθレンズ系を用い
た光走査装置の１例を説明図的に略示している。また第
３図は、第２図の光学配置を副走査方向から見た状態、
即ち偏向面内での様子を示している。
た光走査装置の１例を説明図的に略示している。また第
３図は、第２図の光学配置を副走査方向から見た状態、
即ち偏向面内での様子を示している。
第２図に於いて、光源もしくは光源と集光装置とからな
る光源装置１からの平行光束は線像結像光学系たるシリ
ンダーレンズ２により、回転多面鏡３の反射面３ａの近
傍に偏向面と略平行な線像ＬＩとして結像する。この線
像ＬＩの長手方向は主走査対応方向である。
る光源装置１からの平行光束は線像結像光学系たるシリ
ンダーレンズ２により、回転多面鏡３の反射面３ａの近
傍に偏向面と略平行な線像ＬＩとして結像する。この線
像ＬＩの長手方向は主走査対応方向である。
回転多面鏡３により反射された光束は、ｆθレンズ系に
より被走査面６上にスポット状に結像され１回転多面鏡
３の矢印方向への等速回転に従い被走査面６を等速的に
走査する。
より被走査面６上にスポット状に結像され１回転多面鏡
３の矢印方向への等速回転に従い被走査面６を等速的に
走査する。
ｆ＆レンズ系は第１のレンズ４と第２のレンズ５とによ
り構成され、レンズ４は回転多面鏡３の鍔、レンズ５は
被走査面６の側にそれぞれ配設される。偏向面内で見る
と第３図に示すように、レンズ４，５によるｆθレンズ
系は光源装置１側の無限遠と被走査面６の位置とを幾何
光学的な共役関係に結び付けている。
り構成され、レンズ４は回転多面鏡３の鍔、レンズ５は
被走査面６の側にそれぞれ配設される。偏向面内で見る
と第３図に示すように、レンズ４，５によるｆθレンズ
系は光源装置１側の無限遠と被走査面６の位置とを幾何
光学的な共役関係に結び付けている。
これに対し偏向直交面内で見ると、即ち副走査方向に関
してはｆθレンズ系は回転多面鏡３の反射位置と被走査
面６とを幾何光学的に略共役な関係に結び付けている。
してはｆθレンズ系は回転多面鏡３の反射位置と被走査
面６とを幾何光学的に略共役な関係に結び付けている。
従って、第４図に示すように反射面３ａが符号３ａ’
で示すように面倒れを生じてもｆθレンズ系による被走
査面６上の結像位置は、副走査方向（第４図上下方向）
には殆ど移動しない。従って面倒れは補正される。
で示すように面倒れを生じてもｆθレンズ系による被走
査面６上の結像位置は、副走査方向（第４図上下方向）
には殆ど移動しない。従って面倒れは補正される。
さて、回転多面鏡３が回転すると反射面３ａは軸３Ａを
中心として回転するため、第５図に示すように反射面の
回転に伴い線像の結像位置Ｐと反射面３ａとの間に位置
ずれΔＸが生じ、ｆθレンズ系による線像の共役像の位
置Ｐ′は被走査面６からΔＸ′だけずれる。このずれ量
ΔＸ′はｆθレンズ系の副走査方向の横倍率をβとして
、周知の如くΔｘ′：β２・ΔＸで与えられる。
中心として回転するため、第５図に示すように反射面の
回転に伴い線像の結像位置Ｐと反射面３ａとの間に位置
ずれΔＸが生じ、ｆθレンズ系による線像の共役像の位
置Ｐ′は被走査面６からΔＸ′だけずれる。このずれ量
ΔＸ′はｆθレンズ系の副走査方向の横倍率をβとして
、周知の如くΔｘ′：β２・ΔＸで与えられる。
偏向面内で、ｆθレンズ系のレンズ光軸と偏向光束の主
光線とのなす角をθとする時、０と上記ΔＸとの関係を
示したのが第６図及び第７図である。第６図は固有入射
角α（第８図参照）を９０度とし、回転多面鏡３の内接
円半径Ｒ′をパラメーターとして描いている。また、第
７図では上記内接円半径Ｒ′を４０ｍｍとし、固有入射
角αをパラメーターとして描いている。第６，７図から
分かるように、ΔＸは内接円半径Ｒ′が大きいほど、ま
た固有入射角αが小さいほど大きくなる。
光線とのなす角をθとする時、０と上記ΔＸとの関係を
示したのが第６図及び第７図である。第６図は固有入射
角α（第８図参照）を９０度とし、回転多面鏡３の内接
円半径Ｒ′をパラメーターとして描いている。また、第
７図では上記内接円半径Ｒ′を４０ｍｍとし、固有入射
角αをパラメーターとして描いている。第６，７図から
分かるように、ΔＸは内接円半径Ｒ′が大きいほど、ま
た固有入射角αが小さいほど大きくなる。
また、反射面の回転に伴う線像の位置と反射面との相対
的な位置ずれは、偏向面内で２次元的に生じ、且つレン
ズ光軸に対しても非対象に移動する。従って、第２図の
如き光走査装置ではｆθレンズ系の主、副走査方向の像
面湾曲を主走査領域全域にわたって良好に補正する必要
がある。また、主走査方向に関してはｆθ特性が良好に
補正されねばならないことは言うまでもない。
的な位置ずれは、偏向面内で２次元的に生じ、且つレン
ズ光軸に対しても非対象に移動する。従って、第２図の
如き光走査装置ではｆθレンズ系の主、副走査方向の像
面湾曲を主走査領域全域にわたって良好に補正する必要
がある。また、主走査方向に関してはｆθ特性が良好に
補正されねばならないことは言うまでもない。
ここで前述の固有入射角αにつき説明すると、第８図に
おいて、符号ａは回転多面鏡に入射する光束の主光線を
示し、符号すはｆθレンズ系の光軸を示している。固有
入射角αは、図の如く主光線ａと光軸すの交角として定
義される。
おいて、符号ａは回転多面鏡に入射する光束の主光線を
示し、符号すはｆθレンズ系の光軸を示している。固有
入射角αは、図の如く主光線ａと光軸すの交角として定
義される。
主光線ａと光軸すの交点の位置を原点として図のとと＜
Ｘ、Ｙ軸を定め１回転釜面鏡３の回転軸位置の座標を
Ｘｃ、Ｙｃとする。
Ｘ、Ｙ軸を定め１回転釜面鏡３の回転軸位置の座標を
Ｘｃ、Ｙｃとする。
前述した。線像位置と反射面との位置ずれ量のΔＸの変
動をなるべく少なくする為には周知のごとく、Ｒを回転
多面鏡の外接円半径として０ ＜Ｘｃ＜Ｒｃｏｓ（ａ
／ ２ ）０ ＜Ｙｐ＜Ｒ５１ｎ（ａ／２） なる条件をＸｃ、Ｙｃに課せばよい。
動をなるべく少なくする為には周知のごとく、Ｒを回転
多面鏡の外接円半径として０ ＜Ｘｃ＜Ｒｃｏｓ（ａ
／ ２ ）０ ＜Ｙｐ＜Ｒ５１ｎ（ａ／２） なる条件をＸｃ、Ｙｃに課せばよい。
また、入射光束の主光線ａが有効主走査領域外に存在し
、被走査面６からの戻り光がゴースト光として被走査面
の主走査領域に再入射しないようにするには、回転多面
鏡３の面数をＮ、偏向角をθとして、上記αに対し、 θくα〈（４π／Ｎ）−〇 なる条件を課すれば良い。
、被走査面６からの戻り光がゴースト光として被走査面
の主走査領域に再入射しないようにするには、回転多面
鏡３の面数をＮ、偏向角をθとして、上記αに対し、 θくα〈（４π／Ｎ）−〇 なる条件を課すれば良い。
次に、本発明の特徴の一端をなす鞍型トーリック面に付
き説明する。
き説明する。
良く知られているようにトーリック面とは、円弧を「こ
の円弧を含む平面内にあって円弧の曲率中心を通らない
直線」の回りに回転して得られる面である。
の円弧を含む平面内にあって円弧の曲率中心を通らない
直線」の回りに回転して得られる面である。
第９図を参照すると、ＡＶＢを通る曲線は位置ＣＩを曲
率中心とする円弧である。この円弧を、「円弧と同一面
内にあって、且つ円弧を介して位置Ｃ１と反対側にある
直線Ｘ、Ｙ、Ｊを軸として回転させると第ｆθ図に示す
ような鞍型の曲面ＳＴが得られる。
率中心とする円弧である。この円弧を、「円弧と同一面
内にあって、且つ円弧を介して位置Ｃ１と反対側にある
直線Ｘ、Ｙ、Ｊを軸として回転させると第ｆθ図に示す
ような鞍型の曲面ＳＴが得られる。
この面ＳＴが鞍型トーリック面である、この面ＳＴをレ
ンズ面として使用する際に凸面として使用する場合と凹
面として使用する場合とが可能であり、本発明では第２
面に凹の鞍型トーリック面を使用するのである。
ンズ面として使用する際に凸面として使用する場合と凹
面として使用する場合とが可能であり、本発明では第２
面に凹の鞍型トーリック面を使用するのである。
なお、第４面の凸のトーリック面では円弧が光軸を含む
偏向直交面内にあり、回転軸はこの面内で副走査方向に
平行で、円弧の曲率中心に関して円弧と反対側にある。
偏向直交面内にあり、回転軸はこの面内で副走査方向に
平行で、円弧の曲率中心に関して円弧と反対側にある。
従って、このトーリック面は光軸を含む偏向直交面内に
強い曲率を持つ。
強い曲率を持つ。
ＸｒＹｒ軸に直交する面内における鞍型トーリック面の
曲率半径を見ると、これは０２点を軸方向にばれるに従
って大きくなっており、この曲率半径は軸Ｘ、Ｙ、と円
弧ＡＶＢとの距離に等しい。
曲率半径を見ると、これは０２点を軸方向にばれるに従
って大きくなっており、この曲率半径は軸Ｘ、Ｙ、と円
弧ＡＶＢとの距離に等しい。
本発明では、第２面の凸の鞍型トーリック面に於いて、
軸Ｘ、Ｙ、の方向を偏向面内で主走査方向と平行にする
のである。
軸Ｘ、Ｙ、の方向を偏向面内で主走査方向と平行にする
のである。
［実施例］
以下、具体的な実施例を６例挙げる。
各実施例においてｆＭはｆθレンズ系の主走査方向に関
する合成焦点距離、即ち偏向面に平行な面内における合
成焦点距離を表し、この値はｆθ０に規格化される。ま
たｆ３は偏向直交面内での合成焦点距離即ち副走査方向
に関する合成焦点距離を表す。２θは偏向角（単位二度
）、αは固有入射角（単位：度）、βは偏向直交面内の
横倍率を表す。
する合成焦点距離、即ち偏向面に平行な面内における合
成焦点距離を表し、この値はｆθ０に規格化される。ま
たｆ３は偏向直交面内での合成焦点距離即ち副走査方向
に関する合成焦点距離を表す。２θは偏向角（単位二度
）、αは固有入射角（単位：度）、βは偏向直交面内の
横倍率を表す。
ｒｌｘは回転多面鏡の側から数えてｉ番目のレンズ面の
偏向面内の曲率半径、即ち第１回答図で「主」と表示さ
れた図に現れたレンズ面形状の曲率半径、 ｒａｙはｉ
番目のレンズ面の偏向直交面内の曲率半径、即ち第１回
答図で「副」と表示された図に現れたレンズ面形状の曲
率半径であり、特にｒｌＶｔｒ２Ｖは条件（Ｉ）に関連
してｒＩｖｒ２として説明したものである。また第２面
に関し、ｒ ２３１は第９図の７０１間の距離、ｒ２Ｖ
はＶＯ２間の距離を表す。
偏向面内の曲率半径、即ち第１回答図で「主」と表示さ
れた図に現れたレンズ面形状の曲率半径、 ｒａｙはｉ
番目のレンズ面の偏向直交面内の曲率半径、即ち第１回
答図で「副」と表示された図に現れたレンズ面形状の曲
率半径であり、特にｒｌＶｔｒ２Ｖは条件（Ｉ）に関連
してｒＩｖｒ２として説明したものである。また第２面
に関し、ｒ ２３１は第９図の７０１間の距離、ｒ２Ｖ
はＶＯ２間の距離を表す。
ｄｉはｉ番目のレンズ面間距離、ｄｏは回転多面鏡の反
射面から第ルンズ面までの距離、 ｎｊはｊ番目のレン
ズの屈折率を表す。
射面から第ルンズ面までの距離、 ｎｊはｊ番目のレン
ズの屈折率を表す。
さらに、Ｋをもって上記条件（１）における１（（１／
ｒ′１）−（１／ｒＭ））・ｆａｌを表す。
ｒ′１）−（１／ｒＭ））・ｆａｌを表す。
実施例 １
ｆＭ＝ｌＯＯ，ｆ、＝１５．８４７ 、βニー４．２
５４．α＝５４，２θ＝６０Ｋ”２．６４．ｄｏ”５．
４１１ １ ｒｔｘ ｒｓｖ ｄｔ ｊ
ｎ１１ ００ −１２．０２５ １．５
０９ １１．７１２２１２ −９５４．９２６ １２
．０２５ ７．２４５３ −３６．５２８ −３８．
５２８ １１．８８３ ２１．６７５４ −２５．４８
８ −７．２５４ 第１１図に、実施例１に関する収差図・ｆｉｌｌ特性図
を示す。像面湾曲図は回転多面鏡の回転に伴うものであ
り、破線は主走査方向のもの、実線が副走査方向のもの
を表している。
５４．α＝５４，２θ＝６０Ｋ”２．６４．ｄｏ”５．
４１１ １ ｒｔｘ ｒｓｖ ｄｔ ｊ
ｎ１１ ００ −１２．０２５ １．５
０９ １１．７１２２１２ −９５４．９２６ １２
．０２５ ７．２４５３ −３６．５２８ −３８．
５２８ １１．８８３ ２１．６７５４ −２５．４８
８ −７．２５４ 第１１図に、実施例１に関する収差図・ｆｉｌｌ特性図
を示す。像面湾曲図は回転多面鏡の回転に伴うものであ
り、破線は主走査方向のもの、実線が副走査方向のもの
を表している。
また ｆθ特性は理想像高をｆＭ・θ、実際の像高をｈ
とするとき、（ｈ−ｆＭ−ｅ ）−ｆθ０／（ｆＭ−８
） テ定義される。
とするとき、（ｈ−ｆＭ−ｅ ）−ｆθ０／（ｆＭ−８
） テ定義される。
実施例 ２
ｆＭ＝ｆθ０．ｆｓ＝１５．４６２ 、β＝−６，０”
１１． ａ ＝５４．２ ｆ） ：６０．４に＝０．４
８．ｄ、＝９．０１９ １ ｒｉｘ ｒＢ
ｄｉ ｊ ｎ
１１ ｏｏ８．４１７ ３．７１６ １１．
７１２２１２ −６２３．５５ ６．６７４
０．６０２３ −４０．６５５ −４０．６５５
８．７７９ ２１．６７５４ −２６．３３５
−７．５４第１２図に、実施例２に関する収差図・
ｆθ特性図を示す。
１１． ａ ＝５４．２ ｆ） ：６０．４に＝０．４
８．ｄ、＝９．０１９ １ ｒｉｘ ｒＢ
ｄｉ ｊ ｎ
１１ ｏｏ８．４１７ ３．７１６ １１．
７１２２１２ −６２３．５５ ６．６７４
０．６０２３ −４０．６５５ −４０．６５５
８．７７９ ２１．６７５４ −２６．３３５
−７．５４第１２図に、実施例２に関する収差図・
ｆθ特性図を示す。
実施例 ３
ｆ、＝ｆθ０．ｆｓ＝１３．５１５ 、β＝−７，６９
５，ａ ＝５４，２θ＝６０．８に＝０．８６．ｄ、＝
７．８１６ １ ｒＩｚ ｒｌｙ ｄｉ Ｊ
ｎ１１ ■ ５．４１１ ３．３６
７ １１．７１２２１２ −４７８．０３５ ４．
０２８ １．２０２３ −３６．７９６ −３６．７
９６ ６．０１２ ２１．６７５４ −２８．９９８
−６．０４２ 第１３図に、実施例３に関する収差図・ｆθ特性図を示
す。
５，ａ ＝５４，２θ＝６０．８に＝０．８６．ｄ、＝
７．８１６ １ ｒＩｚ ｒｌｙ ｄｉ Ｊ
ｎ１１ ■ ５．４１１ ３．３６
７ １１．７１２２１２ −４７８．０３５ ４．
０２８ １．２０２３ −３６．７９６ −３６．７
９６ ６．０１２ ２１．６７５４ −２８．９９８
−６．０４２ 第１３図に、実施例３に関する収差図・ｆθ特性図を示
す。
実施例 ４
ｆＭ＝ｆθ０．ｆｇ＝１５．５７８ 、βニー５．９２
８． ａ ＝５４．２ Ｂ ＝６０．４に＝０．３２．
ｄ、＝９．０１９ １ ｒｉｘ ｒｓｖ ｄｉ ｊ
ｎ１１ ω １４．４３
３．７１６ １ １．７１２２１２ −６２３．５５
１１．０９９ ０．６０２３ −４０．６
５５ −４０．６５５ ８．７７９ ２１．６７
５４ −２６．３３５ −７．８９第１４図に、
実施例４に関する収差図・ｆθ特性図を示す。
８． ａ ＝５４．２ Ｂ ＝６０．４に＝０．３２．
ｄ、＝９．０１９ １ ｒｉｘ ｒｓｖ ｄｉ ｊ
ｎ１１ ω １４．４３
３．７１６ １ １．７１２２１２ −６２３．５５
１１．０９９ ０．６０２３ −４０．６
５５ −４０．６５５ ８．７７９ ２１．６７
５４ −２６．３３５ −７．８９第１４図に、
実施例４に関する収差図・ｆθ特性図を示す。
実施例 ５
ｆ、＝ｆθ０．ｆｓ＝１６．０５８ 、β＝−４，３
６６、α＝５４，２θ＝６０．０Ｋ＝２．４３．ｄ、＝
５．４１１ １ ｒ＋ｘ ｒｔｖ ｄｔ ｊ
ｎｔｌ ｏｏω１．５０９ １１．７１２
２１２ −９５４．９２８ ６．６１４ ７．２４
５・３ −３６．５２８ −３６．５２８ １１．８
８３ ２１．６７５４ −２５．４８８ −７．２１
９ 第１５図に、実施例５に関する収差図・ｆＯ特性図を示
す。
６６、α＝５４，２θ＝６０．０Ｋ＝２．４３．ｄ、＝
５．４１１ １ ｒ＋ｘ ｒｔｖ ｄｔ ｊ
ｎｔｌ ｏｏω１．５０９ １１．７１２
２１２ −９５４．９２８ ６．６１４ ７．２４
５・３ −３６．５２８ −３６．５２８ １１．８
８３ ２１．６７５４ −２５．４８８ −７．２１
９ 第１５図に、実施例５に関する収差図・ｆＯ特性図を示
す。
実施例 ６
ｆ、ｔ”ｆθ０．ｆｓ”１３．９５ 、β＝−６，
４５２，ａ ＝５４．２０ 二６０．８に＝０．５ 、
ｄ、＝７．８１６ １ ｒｉｘ ｒＩｖ ｄｔ ｊ
ｎ＋１ ｏｏ ｏｏ
３．３６７ １ １−７１２２１２ −４
７８．０３５ ２７．６５７ １．２０２３
−３６．７９６ −３６．７９６ ６．０１
２ ２ １．６７５４ −２８．９９８
−６．９１１第１６図に、実施例６に関する収差図・ｆ
θ特性図を示す。
４５２，ａ ＝５４．２０ 二６０．８に＝０．５ 、
ｄ、＝７．８１６ １ ｒｉｘ ｒＩｖ ｄｔ ｊ
ｎ＋１ ｏｏ ｏｏ
３．３６７ １ １−７１２２１２ −４
７８．０３５ ２７．６５７ １．２０２３
−３６．７９６ −３６．７９６ ６．０１
２ ２ １．６７５４ −２８．９９８
−６．９１１第１６図に、実施例６に関する収差図・ｆ
θ特性図を示す。
各実施例とも、収差が良好であり特に、像面湾曲は主・
副走査方向とも極めて良好に補正されている。またｆθ
特性も良好である。
副走査方向とも極めて良好に補正されている。またｆθ
特性も良好である。
［発明の効果］
以上、本発明によれば新規なｆθレンズ系を提供できる
。このｆθレンズ系は、上述の如き構成となっているの
で、回転多面鏡の面倒れを良好に補正しつつ、主・副走
査方向の像面湾曲を良好に補正して光走査を実現でき、
従って高密度の光走査が可能になる。
。このｆθレンズ系は、上述の如き構成となっているの
で、回転多面鏡の面倒れを良好に補正しつつ、主・副走
査方向の像面湾曲を良好に補正して光走査を実現でき、
従って高密度の光走査が可能になる。
第１図は、本発明のｆθレンズ系の形状を説明するため
の図、第２図乃至第８図は光走査装置を説明するための
図、第９図および第ｆθ図は鞍型トーリック面を説明す
るための図、第１１図乃至第１６図は、各実施例に関す
る収差図・ｆθ特性図であ■ｆθ．光源装置、２００．
シリンダーレンズ、３０．。 回転多面鏡、４，５．、、ｆθレンズ系を構成する第１
％ （ 図 （凸） （凸） （凹〕 （凸） 第 ６ 図 第 図 気 図 第 （Ｏ 図 第 ワ 図 θ（ｉｅρ 俤 （（図 （突死例り Ｆｔｖｏ −５４１ θ−３１７゛ θ−３７．７゜ □上！？■Ｒ差 一−−−− 正弦＋住 津山消印 Ｔτ性（幻 領（２図 （実力七個２） Ｆｓｏ−５４，１ θ−３７．７゜ θ＝ｊ／、７” 正ＰＩｆ、冬件 俤（４図 （突充例４） Ｆｈｏ−５４，７ θ＝ｊ１７゜ θ−ｊ／ ７’ 正ダゑ条件 俤（づ図 （芙光例ｂ） Ｆｓｏ＝５４．’１ θ−３！’／。 正戟釡作 第（５図 （芙杷例５） ＮＯ ４７ θ＝づイア。 θ−ｊ１．ワ゛ θ−ｊ１７′ 第１Ｇ図 （突杷Ｏ１釦 ＦＮｏ＝５４７ θ−づＪ、７゛ θ−６１．７゜ イ嚢面清［日３ チθｊ寺＋生（幻 ＋Ｅ弦斎件
の図、第２図乃至第８図は光走査装置を説明するための
図、第９図および第ｆθ図は鞍型トーリック面を説明す
るための図、第１１図乃至第１６図は、各実施例に関す
る収差図・ｆθ特性図であ■ｆθ．光源装置、２００．
シリンダーレンズ、３０．。 回転多面鏡、４，５．、、ｆθレンズ系を構成する第１
％ （ 図 （凸） （凸） （凹〕 （凸） 第 ６ 図 第 図 気 図 第 （Ｏ 図 第 ワ 図 θ（ｉｅρ 俤 （（図 （突死例り Ｆｔｖｏ −５４１ θ−３１７゛ θ−３７．７゜ □上！？■Ｒ差 一−−−− 正弦＋住 津山消印 Ｔτ性（幻 領（２図 （実力七個２） Ｆｓｏ−５４，１ θ−３７．７゜ θ＝ｊ／、７” 正ＰＩｆ、冬件 俤（４図 （突充例４） Ｆｈｏ−５４，７ θ＝ｊ１７゜ θ−ｊ／ ７’ 正ダゑ条件 俤（づ図 （芙光例ｂ） Ｆｓｏ＝５４．’１ θ−３！’／。 正戟釡作 第（５図 （芙杷例５） ＮＯ ４７ θ＝づイア。 θ−ｊ１．ワ゛ θ−ｊ１７′ 第１Ｇ図 （突杷Ｏ１釦 ＦＮｏ＝５４７ θ−づＪ、７゛ θ−６１．７゜ イ嚢面清［日３ チθｊ寺＋生（幻 ＋Ｅ弦斎件
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光源装置からの略平行な光束を主走査対応方向に長い線
像に結像させ、その線像の結像位置の近傍に反射面を有
する回転多面鏡により上記光束を等角速度的に偏向させ
、この偏向光束を結像レンズ系により被走査面上にスポ
ット状に結像させ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、回転多面鏡により偏向された光束を
被走査面上に結像させる結像レンズ系であって、 副走査方向に関して回転多面鏡の反射位置と被走査面と
を幾何光学的に略共役な関係に結び付ける機能を持つと
ともに、主走査方向に関してｆθ機能を有し、 回転多面鏡の側から被走査面側へ向かって第１、第２の
順に配備される、第１および第２のレンズにより構成さ
れる２群・２枚構成であり、 回転多面鏡により理想的に偏向された光束の主光線の掃
引により形成される面を偏向面、結像レンズ系の光軸に
平行で偏向面に直交する面を偏向直交面とするとき、 上記回転多面鏡の側から数えて各レンズ面を第１乃至第
４面とすると、これらのレンズ面の偏向面内での形状が
第１面から第４面に向かって順次、直線、円弧、円弧、
円弧であり、 偏向面に平行な面内では第１、第２のレンズとも正の屈
折力を持ち、 上記第１面は偏向直交面内にのみ屈折力を持つ凸もしく
は凹のシリンダー面または平面、第２面は偏向直交面内
の曲率半径が光軸から離れるに従い大きくなる凹の鞍型
トーリック面、第３面は凹の球面、第４面は偏向直交面
内に強い曲率を持つ凸のトーリック面であり、 偏向直交面内における合成焦点距離をｆ＿ｓ、光軸を含
む偏向直交面内に於ける第１、第２面の曲率半径をそれ
ぞれｒ′＿１、ｒ′＿２とするとき、これらが−０．３
＜｜｛（１／ｒ′＿１）−（１／ｒ′＿２）｝・ｆ＿ｓ
｜＜２．７なる条件を満足することを特徴とするｆθレ
ンズ系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1271140A JP2834793B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 光走査装置におけるｆθレンズ系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1271140A JP2834793B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 光走査装置におけるｆθレンズ系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03132617A true JPH03132617A (ja) | 1991-06-06 |
| JP2834793B2 JP2834793B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=17495879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1271140A Expired - Lifetime JP2834793B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 光走査装置におけるｆθレンズ系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2834793B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006003749A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 走査光学系及びその応用 |
| TWI418916B (zh) * | 2010-10-14 | 2013-12-11 | Young Optics Inc | 投影裝置 |
-
1989
- 1989-10-18 JP JP1271140A patent/JP2834793B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006003749A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 走査光学系及びその応用 |
| TWI418916B (zh) * | 2010-10-14 | 2013-12-11 | Young Optics Inc | 投影裝置 |
| US9039189B2 (en) | 2010-10-14 | 2015-05-26 | Young Optics Inc. | Projection apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2834793B2 (ja) | 1998-12-14 |
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