JPH03174113A - 走査式光学装置 - Google Patents
走査式光学装置Info
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- JPH03174113A JPH03174113A JP2241989A JP24198990A JPH03174113A JP H03174113 A JPH03174113 A JP H03174113A JP 2241989 A JP2241989 A JP 2241989A JP 24198990 A JP24198990 A JP 24198990A JP H03174113 A JPH03174113 A JP H03174113A
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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
- G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
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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
この発明は、像面上にスポットを走査させて画像を形成
する走査式光学装置に関し、より詳細には、像面湾曲、
すなわち光軸がら離れた周辺部におけるスポットのデフ
ォーカスの発生を抑えることができる走査式光学装置に
関するものである。 ［従来の技術］ 従来から、ポリゴンミラーの面倒れ誤差を補正するため
、走査される光束を副走査方向で一旦結像させるアナモ
フィックな光学系を用いた走査式光学装置が知られてい
る（特開昭６３−１４６０１５号公報参照）。 このような従来の走査式光学装置は、光学系の副走査方
向の正のパワーが大きいため、走査面の周辺部では像面
湾曲がアンダーとなる傾向がある。 従来の走査光学系は、主走査面にも凸の曲面をもつトー
リックレンズを用いると共に、副走査崩に負の曲率をも
つシリンダー面又はトーリック面を他のレンズに用い、
主副走査方向のパワー差を緩和することにより周辺での
像面湾曲を補正していた。 また、走査偏向器としてポリゴンミラーを用いる光学系
では、ポリゴンミラーの径を比較的大きく設定すること
により、その偏向点変化を用いて周辺部の像面湾曲を補
正していた。偏向点変化の量は、反射面数が同一であれ
ばポリゴンミラーの径に応じて変化する。
する走査式光学装置に関し、より詳細には、像面湾曲、
すなわち光軸がら離れた周辺部におけるスポットのデフ
ォーカスの発生を抑えることができる走査式光学装置に
関するものである。 ［従来の技術］ 従来から、ポリゴンミラーの面倒れ誤差を補正するため
、走査される光束を副走査方向で一旦結像させるアナモ
フィックな光学系を用いた走査式光学装置が知られてい
る（特開昭６３−１４６０１５号公報参照）。 このような従来の走査式光学装置は、光学系の副走査方
向の正のパワーが大きいため、走査面の周辺部では像面
湾曲がアンダーとなる傾向がある。 従来の走査光学系は、主走査面にも凸の曲面をもつトー
リックレンズを用いると共に、副走査崩に負の曲率をも
つシリンダー面又はトーリック面を他のレンズに用い、
主副走査方向のパワー差を緩和することにより周辺での
像面湾曲を補正していた。 また、走査偏向器としてポリゴンミラーを用いる光学系
では、ポリゴンミラーの径を比較的大きく設定すること
により、その偏向点変化を用いて周辺部の像面湾曲を補
正していた。偏向点変化の量は、反射面数が同一であれ
ばポリゴンミラーの径に応じて変化する。
しかしながら、副走査方向の負のパワーを強くすると、
像面湾曲を良好に補正することはできるが、スキュ一方
向の波面収差が悪化してしまい、スポット形状の劣化を
生ずる。 また、通常のレーザープリンター等の走査光学系では、
レーザー光が走査レンズの光軸外からポリゴンミラーへ
入射するため、ポリゴンミラーの偏向点変化が光軸に対
して非対称となる。従って、像面湾曲が非対称に現れ、
光軸に対して対称形状のレンズを用いる場合には補正で
きないという問題があった。ポリゴンミラーの径を大き
くすることにより、像面湾曲補正の効果を上げることは
できるが、同時に非対称性も大きくなってしまう。 このような問題は、特に精度が高く、走査範囲が大きい
装置において顕著である。 例えば、レーザー製版等のドツト密度１０００ｄｐｉ以
上の高精細が要求される装置では、スポット径を３０μ
ｍ程度まで絞るために、Ｆナンバーエ：２５〜１：３５
程度のレンズ系が必要となり、スキュ一方向の波面収差
による画質の劣化が顕著となる。 また、ポスター等の印刷に用いるレーザー製版器は、走
査中が６００ｍｍ以上にもおよぶ広域なものであり、レ
ンズ系の焦点距離が長くなるので、波面収差を良好に補
正し、かつ像面湾曲を補正することは非常に困難であっ
た。
像面湾曲を良好に補正することはできるが、スキュ一方
向の波面収差が悪化してしまい、スポット形状の劣化を
生ずる。 また、通常のレーザープリンター等の走査光学系では、
レーザー光が走査レンズの光軸外からポリゴンミラーへ
入射するため、ポリゴンミラーの偏向点変化が光軸に対
して非対称となる。従って、像面湾曲が非対称に現れ、
光軸に対して対称形状のレンズを用いる場合には補正で
きないという問題があった。ポリゴンミラーの径を大き
くすることにより、像面湾曲補正の効果を上げることは
できるが、同時に非対称性も大きくなってしまう。 このような問題は、特に精度が高く、走査範囲が大きい
装置において顕著である。 例えば、レーザー製版等のドツト密度１０００ｄｐｉ以
上の高精細が要求される装置では、スポット径を３０μ
ｍ程度まで絞るために、Ｆナンバーエ：２５〜１：３５
程度のレンズ系が必要となり、スキュ一方向の波面収差
による画質の劣化が顕著となる。 また、ポスター等の印刷に用いるレーザー製版器は、走
査中が６００ｍｍ以上にもおよぶ広域なものであり、レ
ンズ系の焦点距離が長くなるので、波面収差を良好に補
正し、かつ像面湾曲を補正することは非常に困難であっ
た。
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、
負のシリンダー面又はトーリック面の曲率を強くせずに
、また、ポリゴンミラーの偏向点変化を抑えつつ、像面
湾曲を良好に補正することができる走査式光学装置を提
供することを目的とする。
負のシリンダー面又はトーリック面の曲率を強くせずに
、また、ポリゴンミラーの偏向点変化を抑えつつ、像面
湾曲を良好に補正することができる走査式光学装置を提
供することを目的とする。
上記構成によれは、集光位置変更素子の作用によって像
面湾曲が補正される。 走査偏向器としてポリゴンミラーを用いる場合には、集
光位置変更素子による集光位置補正効果と、ポリゴンミ
ラーの偏向点変化による集光位置補正効果とが共に像面
湾曲の補正に効果を奏する。 この場合、ポリゴンミラーの偏向点変化による像面湾曲
補正の効果を得るため、ポリゴンミラーの内接半径をｒ
ｌ 走査レンズとしてのｆθレンズの主走査方向の焦
点距離をｆｙとして、ｒ＞ ０．０５ｆｙ の条件を
満たすことが望ましい、ｒが０．０５ｆｙより小さいと
、偏向点変化による集光位置変更の効果が小さくなる。 更に、像面湾曲を良好に補正するため、ｆθレンズ副走
査方向倍率をｍｚ、ポリゴンミラーによる副走査方向の
物体距離変化を３１． 集光位置変更素子による副走
査方向の物体距離変化を８２として、０、０５ｆｙ＜
ｍｚ２（ＳＬ＋ ３２）＜ ０．１５ｆｙの条件を満た
すことが望ましい。 上式の下限を下回る場合には、ポリゴンミラーと集光位
置変更素子とによる物体距離変化が小さく、像面湾曲補
正効果を十分に発揮させることができない、この補正不
足分を、副走査方向の負のパワーを強くすることによっ
て補う構成とすると、波面収差が悪化する。 上限を越える場合には、ポリゴンミラーと集光位置変更
素子とによる効果が過剰となり、ポリゴンミラーまたは
集光位置変更素子が非現実的な大きさとなる。
面湾曲が補正される。 走査偏向器としてポリゴンミラーを用いる場合には、集
光位置変更素子による集光位置補正効果と、ポリゴンミ
ラーの偏向点変化による集光位置補正効果とが共に像面
湾曲の補正に効果を奏する。 この場合、ポリゴンミラーの偏向点変化による像面湾曲
補正の効果を得るため、ポリゴンミラーの内接半径をｒ
ｌ 走査レンズとしてのｆθレンズの主走査方向の焦
点距離をｆｙとして、ｒ＞ ０．０５ｆｙ の条件を
満たすことが望ましい、ｒが０．０５ｆｙより小さいと
、偏向点変化による集光位置変更の効果が小さくなる。 更に、像面湾曲を良好に補正するため、ｆθレンズ副走
査方向倍率をｍｚ、ポリゴンミラーによる副走査方向の
物体距離変化を３１． 集光位置変更素子による副走
査方向の物体距離変化を８２として、０、０５ｆｙ＜
ｍｚ２（ＳＬ＋ ３２）＜ ０．１５ｆｙの条件を満た
すことが望ましい。 上式の下限を下回る場合には、ポリゴンミラーと集光位
置変更素子とによる物体距離変化が小さく、像面湾曲補
正効果を十分に発揮させることができない、この補正不
足分を、副走査方向の負のパワーを強くすることによっ
て補う構成とすると、波面収差が悪化する。 上限を越える場合には、ポリゴンミラーと集光位置変更
素子とによる効果が過剰となり、ポリゴンミラーまたは
集光位置変更素子が非現実的な大きさとなる。
以下、この発明を図面に基づいて説明する。
（第１実施例〉
まず、第工図に基づいてこの装置の光学素子の配置関係
を説明する。 図示される光学系は、光源としてのレーザーダイオード
ｌＯと、レーザーダイオード１０から発する発散光を平
行光束とするコリメートレンズ１１と、コリメートされ
た光束を反射させる折り返しミラー１２及び、この光束
により線像を形成する結像レンズとしてのシリンドリカ
ルレンズ１３と、光束の線像位置に一致して設けられた
スリットミラー２１を有するプリズムブロック２０と、
スリットミラー２１により反射された光束を反射偏光さ
せるポリゴンミラー３０と、ポリゴンミラー３０による
反射光束を集光して像面上にスポットを形成するｆθレ
ンズ４０とを備えている。 二二で、ポリゴンミラー３０によって光束が走査される
面を主走査面とし、主走査面に対して垂直でポリゴンミ
ラーの回転軸３１を含む面を副走査面とする。 プリズムブロック２０は、三角柱プリズム２２と台形プ
リズム２３とを貼合わせた直方体形状であり、貼合わせ
面に全反射鏡であるスリットミラー２１が蒸着されてい
る。スリットミラー２１の主走査面に対する角度はほぼ
４５＠である。 レーザーダイオード１０を出射した発散光はコリメート
された後にシリンドリカルレンズ１３によってスリット
ミラー２１上に線状に結像すると共に、このスリットミ
ラー２１により全光量が反射され、ｆθレンズ４０の光
軸を通ってポリゴンミラー３０へと向かう。 ポリゴンくラー３０で反射、偏光された光束は、所定の
広がりを持って再びプリズムブロック２０へ達する。こ
こで、大部分の光束はスリットミラー２１の周囲の部分
を透過してｆθレンズ４０へ入射し、ｆθレンズの作用
により図示せぬ感光体面上に等速で走査するスポットを
形成する。 光路を分離するために設けられたスリットミラー２１は
、ポリゴンミラー３０の回転角度の変化に基づく透過率
の変化がないため、像面上での像高によるスポット強度
の変化がない。 次に、上記構成によるポリゴンくラー３０の偏向点変化
と、プリズムブロック２０による集光点の移動との原理
を第２図に基づいて説明する。なお、ここでは、ｆθレ
ンズの光軸上を通ってポリゴンミラー３０に入射する光
・線を代表して示している。 ポリゴンミラー３０からの反射光束がｆθレンズ４０の
光軸に対してθの走査角をもつとき、ポリゴンミラーは
、光軸と垂直である状態を基準としてθ７２回転してい
ることとなる。 このとき、反射面と入射光線との交点は、上記と同様に
ポリゴンミラー′が光軸と垂直である状態における偏向
点（以下、基準偏向点という）を基準とすると、内接半
径ｒとして、 ■ だけシフトし、物体距離は、偏向点変化がない場合に比
べ光軸方向に、 Ｓ１＝△−（１＋ ｃｏｓθ） だけ短くなる。 また、ポリゴンミラーからｆθレンズへ向がう光束は、
主走査面内では平行光であり、副走査面内では発散光束
である。このため、光路中に設けられたプリズムブロッ
ク２０は、主走査面では光束に対して作用せず、副走査
面では入射する角度によって焦点移動の作用を生ずる。 一般に、収束光、あるいは発散光の光路中に、屈折率ｎ
１ 厚さｄなる平行平面を挿入した場合、平行平面板
内の空気換算距離はｄ／ｎとなるため、平行平面を入れ
た時と入れない時で（ｄ・（ｎ−１））／ｎの焦点移動
を生ずる。 また、ポリゴンミラーとｆθレンズとの間に、光軸方向
の厚さｄＦの平行平面であるプリズムブロック２０を配
置した場合、プリズムブロック２０を透過する光線の空
気換算距離は、プリズムブロックの屈折率をｎＦとして
、軸上の光束に対してはｄＦ／ｎＦである。 他方、軸外の光束はサジタル光線であるので、プリズム
ブロック内における空気換算距離は屈折本分変化する。 プリズムブロック内の屈折した光線の空気換算距離は、
屈折角度をθ“としてｄＦ／（ｎＦ−ｃｏｓθ゛）とな
る。 ここで、ｎＦ−ｓｉｎθ’＝ｓｉｎθである。 角度θでプリズムブロックに入射してプリズムブロック
から射出する光線（実線）は、プリズムブロックがなけ
れば、破線で示したように角度θで同一の距離を進むこ
ととなる。この破線で示した光線を光軸に投影した場合
、その長さは、（ｄＦ−ｃｏｓ ｆ３ ）／（ｎＦ−ｃ
ｏｓθ°）となる、従って、軸上光線との光路差Ｓ２は
、 Ｓ２；（ｄＦ／ｎＦ）（１−（ｃｏｓθ／ｃｏｓθ°）
）となり、物体距離は、Ｓ２だけ周辺の方が短くなる。 すなわち、第１の結像点の位置がｆθレンズ側からみて
走査角θの光線の方が、 Ｓ１＋Ｓ２近づいたことに
なる。 従って、ｆθレンズ系の副走査面内での倍率をｍｚとし
て、ほぼ ｍｚ２（３１＋ ３２） たけ周辺の像湾曲が改善される。 次に、第１実施例の具体的な数値構成を説明する。 第３（５０は、第１実施例に係る走査式光学装置の光学
系の配置を示したものであり、（ａ）は主走査面、（ｂ
）は副走査面を示している。 その具体的な数値構成は以下の表に示した通りである。 第１表はシリンダーレンズの構成、第２表はｆθレンズ
の構成を示している。この実施例では、レーザーダイオ
ードの発振波長λ＝７８０ｎｍである。 表中の記号は、ｒｙが主走査方向曲率半径、ｒｚが副走
査方向曲率半径、ｆｃがシリンダーレンズの副走査方向
の焦点距離、ｆＹがｆθレンズの主走査方向の焦点距離
、ｍｚがｆθレンズの副走査方向の横倍率である。 第１実施例の構成による収差は第４図に示した通りであ
る。なお、この光学系においては、収差のバランスをと
るために実際の像点を主副方向の近軸像点からずらして
いる。そして、第４図の球面収差図では、この像点のズ
レをも含んで表示している。この表示は、第２実施例以
下も同様である。 第１１！！ ｆｃ＝１００．６１ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
０り ２１．０ １０．００ １．５
１０？２２ ｃｏ ｃｏ ２．
０８３ （Ｘ）−２８，０８，００１，５１０
７２４（Ｘ） ■ 最終面から線像までの距離 Ｌｌ・７４．０３ｍｍ線像
から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２・２８．０５ポ
リゴンミラーの内接半径 ｒ：４９ ポリゴンミラーによる焦点位置移動 ＄１・２．７８プ
リズムブロツク 厚さ ｄＦ＝８３．８ 屈折率 ｎＦ＝１．５１０７２ プリズムによる焦点位置移動 ５２＝３．８７基準偏向
点からｆ６ルンズ第１面までのプリズムブロックを含む
距離 ｅ＝１２９．５９ 第２表 ｆｙ＝６５９．８３ ｍｚ＝３．０２ ｍｚ２（Ｓ
１＋Ｓ２）＝０．０９２ｆｙ面番号 ｒｙ ｒ
ｚ ｄ ｎｌ −２８０，０−２８
０，０３９，８４１，７１２３０２００１９０，０１０
，５６ ３−３７７０，３０８−３７７０，３０８３１，２１１
，５１０７２４−３１５，０−３１６，０１，００ ５ｃｏ ｃｏ ３２．００ １．７１２
３０６ −３５０．０ −９３．３ 最終面から像面までの距離 ｆｂ＝７６３．２３なお、
プリズムブロック２０によるゴースト発生を防止するた
めに、入射側、射出側の少なくとも１面を平面に近い曲
面とすることもできる。 （第２実施例〉 次に、第Ｉ実施例とほぼ同様の構成で、光源として発振
波長λ＝６３２．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザーを用いた
第２実施例を示す。光学系の構成は第１実施例とほぼ同
様であるので図示は省略する。 第３表はシリンダーレンズの構成、第４表はｆθレンズ
の構成を示している。第２実施例の構成による収差は第
５図に示した通りである。 第３表 ｆｃ＝９９．６３ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
■ ２１．０ １０．００ １．５１
４６２２ ｃｏ ｃｏ ２．
０８３ ω −２８，０８，００１，５１４
６２４、ｃｏ ｏ。 最終面から線像までの距離 ＬＬ＝７３．１５ｍｍ線像
から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２・２７．４２ポ
リゴンミラーの内接半径 ｒ−４９ ポリゴンミラーによる焦点位置移動 Ｓｌ・２．７８プ
リズムブロツク 厚さ ｄＦ＝８３．６ 屈折率 ｎＦ＝１．５１４６
２プリズムによる焦点位置移動 Ｓ２・３．８７基準偏
向点からｆθレンズ第１面までのプリズムブロックを含
む距離 ｅ＝１３０．７２ 第４表 ｆｒ６５９．９２ ｍｚ：３．０９ｍｚ２（Ｓ１＋
Ｓ２）’０．０９６ｆｙ面番号 ｒｙ ｒｚ
ｄ ｎｌ −２８５，０−２８５，０
３９，８４１，７２３０９２ω １９０．０ １
０．６６ ３ −３４２１５１１−３４２１．５１１ ３１．７７
１．５１４６２４ −３２２，８００ −３２２．８
００ １．００５ ■ ■ ３２．００
１．７２３０９６ −３５０．０ −９４．４ 最終面から像面までの距離 ｆｂ＝７６４．４７（第３
実施例〉 第６図は、この発明の第３実施例に係る走査式光学装置
の光学系の配置を示したものであり、（ａ）は主走査面
、（ｂ）は副走査面である。その具体的な数値構成は以
下の表に示した通りである。第５表はシリンダーレンズ
の構成、第６表はｆθレンズの構成を示している。二の
実施例では、レーザーダイオードの発振波長λ・７８０
ｎｍである。 第３実施例の構成による収差は第７図
に示した通りである。 Ｍ２Ｓ表 ｆｃ：１ｏＯ９ｏ２ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
ｃｏ ２０．８ ８．００ １．５１
０７２’２ ｏｏ ｃｘｒ １
．１９３ ００ −２９．５ ８．００
１．５１０７２４ ｃｏ ■ 最終面から線像までの距離 Ｌ１＝８０．１２ｍｍ線像
から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２・２９．９６ポ
リゴンミラーの内接半径 ｒ・７５ ポリゴンミラーによる焦点位置移動 ５Ｌ＝４．２８プ
リズムブロツク 厚さ ｄＦ＝３０．０ 屈折率 ｎＦ＝１．７６５９
１プリズムによる焦点位置移動 ５２＝１．４１基準偏
向点からｆθレンズ第１面までのプリズムブロックを含
む距離 ｅ＝１１８．３５ 第６表 ｆｙ＝６５９．３３ ｍｚ＝２．８４ ｍｚ２（ＳＬ
＋Ｓ２）＝０．０８９ｆｙ面番号 ｒｙ ｒｚ
ｄ ｎｌ−２８８，１３９−２８８，
１３９１７，６６１，７８５９１２−２３４，０−２３
４，０８，３８ ３−２３６，０−２３６，０２２，４４１，７１２３０
４００２１５，０１２，８４ ５−３２３６，２２０−３２３６，２２０２３，８６１
，５１０７２８−３２８，３０１−３２８，３０１１，
００７（１） ００ ３６．１０ １．７
１２３０８ −３５０．０ −９８．７ 最終面から走査面までの距離 ｆｂ＝７５１．２６（第
４実施例〉 次に、第３実施例とほぼ同様の構成で、レーザーダイオ
ードの発振波長λ＝６３２．８ｎｍとした第４実施例を
示す、光学系の構成はほぼ同様であるので図示は省略す
る。第７表はシリンダーレンズの構成、第８表はｆθレ
ンズの構成を示している。第４実施例の構成による収差
は第８図に示した通りである。 第７表 ｆｃ＝９９．１１ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
（１） ２０．８ ８．００ １．５１４
８２２ ｃｏ ｃｏ １．１９３
ｃｏ −２９，５６，００１，５１４８２
４ω ω 最終面から線像までの距離 Ｌ１＝７９．２８ｍｍ線像
から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２＝２９．９６ポ
リゴンミラーの内接半径 ｒ・７５ ポリゴンミラーによる焦点位置移動 ５Ｌ＝４．２６プ
リズムブロツク 厚さ ｄＦ＝３０．０ 屈折率 ｎＦ＝１．７７８６
１プリズムによる焦点位置移動 Ｓ２・１．４０基準偏
向点からｆｅレンズ第１面までのプリズムブロックを含
む距離 ｅ二１１６．４３ 第８表 ｆｙ：６５９．４２ ｍｚ＝２．８７ ｍｚ２（
Ｓ１＋５２）＝０．０７１ｆｙ面番号 ｒｙ ｒ
ｚ ｄ ｎｌ −２８２，１９８−２８
２，１９６１８，８９１，７７８６１２−２３１，１０
０−２３１，１００８，４５３−２３８，５７３−２３
８，５７３２２，５６１，７２３０９４（Ｘ）
２１５．０ １２．６２５ −３１４８．０ −３１４
８．０ ２３．０２ １．５１４８２６ −３３４．８
−３３４．８ ０．９７７ ｃｏ
ｃｏ ３８．２６ １．７２３０９８ −３５０．
１８ −９７．０ 最終面から走査面までの距離 ｆｂ＝７５２．８６
（第５実施例〉 第９図は、第５実施例を示す主走査面内の説明図である
。 この実施例では、光源から発したレーザー光が主走査面
内でｆθレンズの光軸に対して所定の角度をもってポリ
ゴンミラー３０へ入射する。また、ポリゴンミラー３０
は、第１〜第４実施例よりも径の小さい４面のポリゴン
ミラーであり、偏向点変化を小さくし、集光位置変更素
子２０による像面湾曲の補正効果を大きくしている。 第５実施例のシリンドリカルレンズの構成は第９表、ｆ
θレンズの構成は第１０表に示されている。この構成に
よる収差は第１０図に示した通りである。 第９表 ｆｃ：１１７．４８ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
ω ６０．０ １５．００ １．５１０７２
２ｏｏｃ１：Ｉ 最終面から線像までの距離 ＬＬ＝１０７．５５ｍｍ線
像から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２・２９．２５
ポリゴンミラーの内接半径 ｒ＝２５ 入射光とｆθレンズの光軸とのなす角度ｗ＝−５５゜ポ
リゴンミラーによる焦点位置移動 Ｓｌ・１．５１プリ
ズムブロツク 厚さ ｄＦ＝５０．００ 屈折率 ｎＦ＝１．５１０
７２プリズムによる焦点位置移動 Ｓ２・２．４７基準
偏向点からｆθレンズ第１面までのプリズムブロックを
含む距離 ｅ＝１２８．０７ 第１０表 ｆｙ＝５９９．６０ ｍｚ＝２．８７ ｍｚ２（Ｓ
Ｌ＋Ｓ２）＝０．０４７ｆｙ面番号 ｒｙ ｒ
ｚ ｄ ｎｌ −２８０，０００−２８
０，０００３４，６０１，７１２３０２ＣＸ）
２０１．４００ １２．３３３ −２４４４．９０７−
２４４４．９０７ ２６．１０ １．５１０７２４ −
３１３．８５０ −３１３．８５０ ２．０３５
００ ｏｏ２９．３０ １．７１２３０６ −
３１５．０００ −９２．３００最終面から走査面まで
の距離 ｆｂ＝６８８．１９（第６実施例〉 第１１図は、この発明の第６実施例を示したものである
。 ポリゴンミラーの内接半径がＯとなる場合、すなわち、
表裏が反射面とされた平板状のミラー３０“を用いた場
合を示している。 レーザー光は、ミラー３０“の回転中心に向けてミラー
３０°に入射する。従って、平板状のミラーの厚さが無
視できれば、偏向点は常に回転中心にほぼ一致すること
となり、像面湾曲は完全に対称性を持つととなる。 第１１表はシリンダーレンズの構成、第１２表はｆθレ
ンズの構成を示している。第６実施例の構成による収差
は第１２図に示した通りである。 第１１表 ｆｃ＝１１７．４８ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
−（Ｘ） ６０．０ １５．００ １．５
１０７２２ｃｏｃ。 最終面から線像までの距離 Ｌｌ＝１０７．５５ｍｍ線
像から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２＝２８．６５
ポリゴンミラーの内接半径 ｒ＝０ 入射光とｆθレンズの光軸とのなす角度ｗ＝−５５”ポ
リゴンミラーによる焦点位置移動 Ｓｌ・０．００プリ
ズムブロツク 厚さ ｄＦ＝６５．６０ 屈折率 ｎＦ＝１．５１０
７２プリズムによる焦点位置移動 ５２＝３．２４基準
偏向点からｆθレンズ第１面までのプリズムブロックを
含む距離 ｅ＝１４０．３６ 第１２表 ｆｙ＝５９９．２２ ｍｚ＝２．６１ ｍｚ２（Ｓ
Ｌ＋８２）＝０．０３７ｆｙ面番号 ｒｙ ｒ
ｚ ｄ ｎｌ −２７８，０００−２７
８，０００３１，６４１，７１２３０２ＣＯ２０２，０
００１２，３８ ３−２４４４，９０７−２４４４，９０７２５，２２１
，５１０７２４−３０７，２６０−３０７，２６０２，
１１７ｃｏ ｃｏ ２９．７７ １．７
１２３０８ −３１５．０００ −９２．４００最終面
から走査面までの距離 ｆｂ＝６８４．７６【効果
１ 以上説明したように、この発明の走査式光学装置によれ
ば、集光位置変更素子によって像面湾曲を補正すること
ができるため、必ずしもポリゴンミラーの偏向点変化に
より像面湾曲を補正する必要がなく、ポリゴンミラーの
径を小さくして像面湾曲の非対称性を低減することがで
きる。 また、負のシリンダー面又はトーリック面の曲率を強く
する必要もないため、副走査方向の像面湾曲及び波面収
差を良好に補正し、かつ広域走査が可能な走査式光学装
置を提供することができる。
を説明する。 図示される光学系は、光源としてのレーザーダイオード
ｌＯと、レーザーダイオード１０から発する発散光を平
行光束とするコリメートレンズ１１と、コリメートされ
た光束を反射させる折り返しミラー１２及び、この光束
により線像を形成する結像レンズとしてのシリンドリカ
ルレンズ１３と、光束の線像位置に一致して設けられた
スリットミラー２１を有するプリズムブロック２０と、
スリットミラー２１により反射された光束を反射偏光さ
せるポリゴンミラー３０と、ポリゴンミラー３０による
反射光束を集光して像面上にスポットを形成するｆθレ
ンズ４０とを備えている。 二二で、ポリゴンミラー３０によって光束が走査される
面を主走査面とし、主走査面に対して垂直でポリゴンミ
ラーの回転軸３１を含む面を副走査面とする。 プリズムブロック２０は、三角柱プリズム２２と台形プ
リズム２３とを貼合わせた直方体形状であり、貼合わせ
面に全反射鏡であるスリットミラー２１が蒸着されてい
る。スリットミラー２１の主走査面に対する角度はほぼ
４５＠である。 レーザーダイオード１０を出射した発散光はコリメート
された後にシリンドリカルレンズ１３によってスリット
ミラー２１上に線状に結像すると共に、このスリットミ
ラー２１により全光量が反射され、ｆθレンズ４０の光
軸を通ってポリゴンミラー３０へと向かう。 ポリゴンくラー３０で反射、偏光された光束は、所定の
広がりを持って再びプリズムブロック２０へ達する。こ
こで、大部分の光束はスリットミラー２１の周囲の部分
を透過してｆθレンズ４０へ入射し、ｆθレンズの作用
により図示せぬ感光体面上に等速で走査するスポットを
形成する。 光路を分離するために設けられたスリットミラー２１は
、ポリゴンミラー３０の回転角度の変化に基づく透過率
の変化がないため、像面上での像高によるスポット強度
の変化がない。 次に、上記構成によるポリゴンくラー３０の偏向点変化
と、プリズムブロック２０による集光点の移動との原理
を第２図に基づいて説明する。なお、ここでは、ｆθレ
ンズの光軸上を通ってポリゴンミラー３０に入射する光
・線を代表して示している。 ポリゴンミラー３０からの反射光束がｆθレンズ４０の
光軸に対してθの走査角をもつとき、ポリゴンミラーは
、光軸と垂直である状態を基準としてθ７２回転してい
ることとなる。 このとき、反射面と入射光線との交点は、上記と同様に
ポリゴンミラー′が光軸と垂直である状態における偏向
点（以下、基準偏向点という）を基準とすると、内接半
径ｒとして、 ■ だけシフトし、物体距離は、偏向点変化がない場合に比
べ光軸方向に、 Ｓ１＝△−（１＋ ｃｏｓθ） だけ短くなる。 また、ポリゴンミラーからｆθレンズへ向がう光束は、
主走査面内では平行光であり、副走査面内では発散光束
である。このため、光路中に設けられたプリズムブロッ
ク２０は、主走査面では光束に対して作用せず、副走査
面では入射する角度によって焦点移動の作用を生ずる。 一般に、収束光、あるいは発散光の光路中に、屈折率ｎ
１ 厚さｄなる平行平面を挿入した場合、平行平面板
内の空気換算距離はｄ／ｎとなるため、平行平面を入れ
た時と入れない時で（ｄ・（ｎ−１））／ｎの焦点移動
を生ずる。 また、ポリゴンミラーとｆθレンズとの間に、光軸方向
の厚さｄＦの平行平面であるプリズムブロック２０を配
置した場合、プリズムブロック２０を透過する光線の空
気換算距離は、プリズムブロックの屈折率をｎＦとして
、軸上の光束に対してはｄＦ／ｎＦである。 他方、軸外の光束はサジタル光線であるので、プリズム
ブロック内における空気換算距離は屈折本分変化する。 プリズムブロック内の屈折した光線の空気換算距離は、
屈折角度をθ“としてｄＦ／（ｎＦ−ｃｏｓθ゛）とな
る。 ここで、ｎＦ−ｓｉｎθ’＝ｓｉｎθである。 角度θでプリズムブロックに入射してプリズムブロック
から射出する光線（実線）は、プリズムブロックがなけ
れば、破線で示したように角度θで同一の距離を進むこ
ととなる。この破線で示した光線を光軸に投影した場合
、その長さは、（ｄＦ−ｃｏｓ ｆ３ ）／（ｎＦ−ｃ
ｏｓθ°）となる、従って、軸上光線との光路差Ｓ２は
、 Ｓ２；（ｄＦ／ｎＦ）（１−（ｃｏｓθ／ｃｏｓθ°）
）となり、物体距離は、Ｓ２だけ周辺の方が短くなる。 すなわち、第１の結像点の位置がｆθレンズ側からみて
走査角θの光線の方が、 Ｓ１＋Ｓ２近づいたことに
なる。 従って、ｆθレンズ系の副走査面内での倍率をｍｚとし
て、ほぼ ｍｚ２（３１＋ ３２） たけ周辺の像湾曲が改善される。 次に、第１実施例の具体的な数値構成を説明する。 第３（５０は、第１実施例に係る走査式光学装置の光学
系の配置を示したものであり、（ａ）は主走査面、（ｂ
）は副走査面を示している。 その具体的な数値構成は以下の表に示した通りである。 第１表はシリンダーレンズの構成、第２表はｆθレンズ
の構成を示している。この実施例では、レーザーダイオ
ードの発振波長λ＝７８０ｎｍである。 表中の記号は、ｒｙが主走査方向曲率半径、ｒｚが副走
査方向曲率半径、ｆｃがシリンダーレンズの副走査方向
の焦点距離、ｆＹがｆθレンズの主走査方向の焦点距離
、ｍｚがｆθレンズの副走査方向の横倍率である。 第１実施例の構成による収差は第４図に示した通りであ
る。なお、この光学系においては、収差のバランスをと
るために実際の像点を主副方向の近軸像点からずらして
いる。そして、第４図の球面収差図では、この像点のズ
レをも含んで表示している。この表示は、第２実施例以
下も同様である。 第１１！！ ｆｃ＝１００．６１ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
０り ２１．０ １０．００ １．５
１０？２２ ｃｏ ｃｏ ２．
０８３ （Ｘ）−２８，０８，００１，５１０
７２４（Ｘ） ■ 最終面から線像までの距離 Ｌｌ・７４．０３ｍｍ線像
から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２・２８．０５ポ
リゴンミラーの内接半径 ｒ：４９ ポリゴンミラーによる焦点位置移動 ＄１・２．７８プ
リズムブロツク 厚さ ｄＦ＝８３．８ 屈折率 ｎＦ＝１．５１０７２ プリズムによる焦点位置移動 ５２＝３．８７基準偏向
点からｆ６ルンズ第１面までのプリズムブロックを含む
距離 ｅ＝１２９．５９ 第２表 ｆｙ＝６５９．８３ ｍｚ＝３．０２ ｍｚ２（Ｓ
１＋Ｓ２）＝０．０９２ｆｙ面番号 ｒｙ ｒ
ｚ ｄ ｎｌ −２８０，０−２８
０，０３９，８４１，７１２３０２００１９０，０１０
，５６ ３−３７７０，３０８−３７７０，３０８３１，２１１
，５１０７２４−３１５，０−３１６，０１，００ ５ｃｏ ｃｏ ３２．００ １．７１２
３０６ −３５０．０ −９３．３ 最終面から像面までの距離 ｆｂ＝７６３．２３なお、
プリズムブロック２０によるゴースト発生を防止するた
めに、入射側、射出側の少なくとも１面を平面に近い曲
面とすることもできる。 （第２実施例〉 次に、第Ｉ実施例とほぼ同様の構成で、光源として発振
波長λ＝６３２．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザーを用いた
第２実施例を示す。光学系の構成は第１実施例とほぼ同
様であるので図示は省略する。 第３表はシリンダーレンズの構成、第４表はｆθレンズ
の構成を示している。第２実施例の構成による収差は第
５図に示した通りである。 第３表 ｆｃ＝９９．６３ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
■ ２１．０ １０．００ １．５１
４６２２ ｃｏ ｃｏ ２．
０８３ ω −２８，０８，００１，５１４
６２４、ｃｏ ｏ。 最終面から線像までの距離 ＬＬ＝７３．１５ｍｍ線像
から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２・２７．４２ポ
リゴンミラーの内接半径 ｒ−４９ ポリゴンミラーによる焦点位置移動 Ｓｌ・２．７８プ
リズムブロツク 厚さ ｄＦ＝８３．６ 屈折率 ｎＦ＝１．５１４６
２プリズムによる焦点位置移動 Ｓ２・３．８７基準偏
向点からｆθレンズ第１面までのプリズムブロックを含
む距離 ｅ＝１３０．７２ 第４表 ｆｒ６５９．９２ ｍｚ：３．０９ｍｚ２（Ｓ１＋
Ｓ２）’０．０９６ｆｙ面番号 ｒｙ ｒｚ
ｄ ｎｌ −２８５，０−２８５，０
３９，８４１，７２３０９２ω １９０．０ １
０．６６ ３ −３４２１５１１−３４２１．５１１ ３１．７７
１．５１４６２４ −３２２，８００ −３２２．８
００ １．００５ ■ ■ ３２．００
１．７２３０９６ −３５０．０ −９４．４ 最終面から像面までの距離 ｆｂ＝７６４．４７（第３
実施例〉 第６図は、この発明の第３実施例に係る走査式光学装置
の光学系の配置を示したものであり、（ａ）は主走査面
、（ｂ）は副走査面である。その具体的な数値構成は以
下の表に示した通りである。第５表はシリンダーレンズ
の構成、第６表はｆθレンズの構成を示している。二の
実施例では、レーザーダイオードの発振波長λ・７８０
ｎｍである。 第３実施例の構成による収差は第７図
に示した通りである。 Ｍ２Ｓ表 ｆｃ：１ｏＯ９ｏ２ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
ｃｏ ２０．８ ８．００ １．５１
０７２’２ ｏｏ ｃｘｒ １
．１９３ ００ −２９．５ ８．００
１．５１０７２４ ｃｏ ■ 最終面から線像までの距離 Ｌ１＝８０．１２ｍｍ線像
から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２・２９．９６ポ
リゴンミラーの内接半径 ｒ・７５ ポリゴンミラーによる焦点位置移動 ５Ｌ＝４．２８プ
リズムブロツク 厚さ ｄＦ＝３０．０ 屈折率 ｎＦ＝１．７６５９
１プリズムによる焦点位置移動 ５２＝１．４１基準偏
向点からｆθレンズ第１面までのプリズムブロックを含
む距離 ｅ＝１１８．３５ 第６表 ｆｙ＝６５９．３３ ｍｚ＝２．８４ ｍｚ２（ＳＬ
＋Ｓ２）＝０．０８９ｆｙ面番号 ｒｙ ｒｚ
ｄ ｎｌ−２８８，１３９−２８８，
１３９１７，６６１，７８５９１２−２３４，０−２３
４，０８，３８ ３−２３６，０−２３６，０２２，４４１，７１２３０
４００２１５，０１２，８４ ５−３２３６，２２０−３２３６，２２０２３，８６１
，５１０７２８−３２８，３０１−３２８，３０１１，
００７（１） ００ ３６．１０ １．７
１２３０８ −３５０．０ −９８．７ 最終面から走査面までの距離 ｆｂ＝７５１．２６（第
４実施例〉 次に、第３実施例とほぼ同様の構成で、レーザーダイオ
ードの発振波長λ＝６３２．８ｎｍとした第４実施例を
示す、光学系の構成はほぼ同様であるので図示は省略す
る。第７表はシリンダーレンズの構成、第８表はｆθレ
ンズの構成を示している。第４実施例の構成による収差
は第８図に示した通りである。 第７表 ｆｃ＝９９．１１ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
（１） ２０．８ ８．００ １．５１４
８２２ ｃｏ ｃｏ １．１９３
ｃｏ −２９，５６，００１，５１４８２
４ω ω 最終面から線像までの距離 Ｌ１＝７９．２８ｍｍ線像
から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２＝２９．９６ポ
リゴンミラーの内接半径 ｒ・７５ ポリゴンミラーによる焦点位置移動 ５Ｌ＝４．２６プ
リズムブロツク 厚さ ｄＦ＝３０．０ 屈折率 ｎＦ＝１．７７８６
１プリズムによる焦点位置移動 Ｓ２・１．４０基準偏
向点からｆｅレンズ第１面までのプリズムブロックを含
む距離 ｅ二１１６．４３ 第８表 ｆｙ：６５９．４２ ｍｚ＝２．８７ ｍｚ２（
Ｓ１＋５２）＝０．０７１ｆｙ面番号 ｒｙ ｒ
ｚ ｄ ｎｌ −２８２，１９８−２８
２，１９６１８，８９１，７７８６１２−２３１，１０
０−２３１，１００８，４５３−２３８，５７３−２３
８，５７３２２，５６１，７２３０９４（Ｘ）
２１５．０ １２．６２５ −３１４８．０ −３１４
８．０ ２３．０２ １．５１４８２６ −３３４．８
−３３４．８ ０．９７７ ｃｏ
ｃｏ ３８．２６ １．７２３０９８ −３５０．
１８ −９７．０ 最終面から走査面までの距離 ｆｂ＝７５２．８６
（第５実施例〉 第９図は、第５実施例を示す主走査面内の説明図である
。 この実施例では、光源から発したレーザー光が主走査面
内でｆθレンズの光軸に対して所定の角度をもってポリ
ゴンミラー３０へ入射する。また、ポリゴンミラー３０
は、第１〜第４実施例よりも径の小さい４面のポリゴン
ミラーであり、偏向点変化を小さくし、集光位置変更素
子２０による像面湾曲の補正効果を大きくしている。 第５実施例のシリンドリカルレンズの構成は第９表、ｆ
θレンズの構成は第１０表に示されている。この構成に
よる収差は第１０図に示した通りである。 第９表 ｆｃ：１１７．４８ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
ω ６０．０ １５．００ １．５１０７２
２ｏｏｃ１：Ｉ 最終面から線像までの距離 ＬＬ＝１０７．５５ｍｍ線
像から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２・２９．２５
ポリゴンミラーの内接半径 ｒ＝２５ 入射光とｆθレンズの光軸とのなす角度ｗ＝−５５゜ポ
リゴンミラーによる焦点位置移動 Ｓｌ・１．５１プリ
ズムブロツク 厚さ ｄＦ＝５０．００ 屈折率 ｎＦ＝１．５１０
７２プリズムによる焦点位置移動 Ｓ２・２．４７基準
偏向点からｆθレンズ第１面までのプリズムブロックを
含む距離 ｅ＝１２８．０７ 第１０表 ｆｙ＝５９９．６０ ｍｚ＝２．８７ ｍｚ２（Ｓ
Ｌ＋Ｓ２）＝０．０４７ｆｙ面番号 ｒｙ ｒ
ｚ ｄ ｎｌ −２８０，０００−２８
０，０００３４，６０１，７１２３０２ＣＸ）
２０１．４００ １２．３３３ −２４４４．９０７−
２４４４．９０７ ２６．１０ １．５１０７２４ −
３１３．８５０ −３１３．８５０ ２．０３５
００ ｏｏ２９．３０ １．７１２３０６ −
３１５．０００ −９２．３００最終面から走査面まで
の距離 ｆｂ＝６８８．１９（第６実施例〉 第１１図は、この発明の第６実施例を示したものである
。 ポリゴンミラーの内接半径がＯとなる場合、すなわち、
表裏が反射面とされた平板状のミラー３０“を用いた場
合を示している。 レーザー光は、ミラー３０“の回転中心に向けてミラー
３０°に入射する。従って、平板状のミラーの厚さが無
視できれば、偏向点は常に回転中心にほぼ一致すること
となり、像面湾曲は完全に対称性を持つととなる。 第１１表はシリンダーレンズの構成、第１２表はｆθレ
ンズの構成を示している。第６実施例の構成による収差
は第１２図に示した通りである。 第１１表 ｆｃ＝１１７．４８ 面番号 ｒｙ ｒｚ ｄ ｎｌ
−（Ｘ） ６０．０ １５．００ １．５
１０７２２ｃｏｃ。 最終面から線像までの距離 Ｌｌ＝１０７．５５ｍｍ線
像から基準偏向点までの空気換算距離Ｌ２＝２８．６５
ポリゴンミラーの内接半径 ｒ＝０ 入射光とｆθレンズの光軸とのなす角度ｗ＝−５５”ポ
リゴンミラーによる焦点位置移動 Ｓｌ・０．００プリ
ズムブロツク 厚さ ｄＦ＝６５．６０ 屈折率 ｎＦ＝１．５１０
７２プリズムによる焦点位置移動 ５２＝３．２４基準
偏向点からｆθレンズ第１面までのプリズムブロックを
含む距離 ｅ＝１４０．３６ 第１２表 ｆｙ＝５９９．２２ ｍｚ＝２．６１ ｍｚ２（Ｓ
Ｌ＋８２）＝０．０３７ｆｙ面番号 ｒｙ ｒ
ｚ ｄ ｎｌ −２７８，０００−２７
８，０００３１，６４１，７１２３０２ＣＯ２０２，０
００１２，３８ ３−２４４４，９０７−２４４４，９０７２５，２２１
，５１０７２４−３０７，２６０−３０７，２６０２，
１１７ｃｏ ｃｏ ２９．７７ １．７
１２３０８ −３１５．０００ −９２．４００最終面
から走査面までの距離 ｆｂ＝６８４．７６【効果
１ 以上説明したように、この発明の走査式光学装置によれ
ば、集光位置変更素子によって像面湾曲を補正すること
ができるため、必ずしもポリゴンミラーの偏向点変化に
より像面湾曲を補正する必要がなく、ポリゴンミラーの
径を小さくして像面湾曲の非対称性を低減することがで
きる。 また、負のシリンダー面又はトーリック面の曲率を強く
する必要もないため、副走査方向の像面湾曲及び波面収
差を良好に補正し、かつ広域走査が可能な走査式光学装
置を提供することができる。
第１図はこの発明に係る走査式光学装置の光学素子の配
置関係を示す斜視図、第２図はこの発明の原理を示す説
明図、第３図（ａ） （ｂ）はこの発明の第１実施例を
示す主走査面内、副走査面内の説明図、第４図はこの発
明の第１実施例の収差図、第５図はこの発明の第２実施
例の収差図、第６図（ａ） （ｂ）はこの発明の第３実
施例を示す主走査面内、副走査面内の説明図、第７図は
この発明の第３実施例の収差図、第８図はこの発明の第
４実施例の収差図、第９図はこの発明の第５実施例を示
す主走査面内の説明図、第１０図は第５実施例の収差図
、第１１図はこの発明の第６実施例を示す主走査面内の
説明図、第１２図は第５実施例の収差図である。 １０・・・レーザーダイオード（レーザー光源）２０・
・・プリズムブロック（集光位置変更素子）３０・・・
ポリゴンミラー（走査偏向器）４０・・・ｆθレンズ（
走査レンズ） 球面収差 第 図 像面湾曲 ｆＬ線佐誤差 ｇ′ｔＪＩＩ又蚤 第 図 儂面考會 Ｚａ柱誤基 球面収差 第 図 儂ｆ７湾曲 Ｌ＃Ｌ梗誤差 抹ｆ７１１ス墓 第 図 像面湾曲 Ｘ線禮誤差 球面収差 第 ０ 図 ２８６゜ 像面湾曲 ２８６゜ −２８，６’ 直線性誤差
置関係を示す斜視図、第２図はこの発明の原理を示す説
明図、第３図（ａ） （ｂ）はこの発明の第１実施例を
示す主走査面内、副走査面内の説明図、第４図はこの発
明の第１実施例の収差図、第５図はこの発明の第２実施
例の収差図、第６図（ａ） （ｂ）はこの発明の第３実
施例を示す主走査面内、副走査面内の説明図、第７図は
この発明の第３実施例の収差図、第８図はこの発明の第
４実施例の収差図、第９図はこの発明の第５実施例を示
す主走査面内の説明図、第１０図は第５実施例の収差図
、第１１図はこの発明の第６実施例を示す主走査面内の
説明図、第１２図は第５実施例の収差図である。 １０・・・レーザーダイオード（レーザー光源）２０・
・・プリズムブロック（集光位置変更素子）３０・・・
ポリゴンミラー（走査偏向器）４０・・・ｆθレンズ（
走査レンズ） 球面収差 第 図 像面湾曲 ｆＬ線佐誤差 ｇ′ｔＪＩＩ又蚤 第 図 儂面考會 Ｚａ柱誤基 球面収差 第 図 儂ｆ７湾曲 Ｌ＃Ｌ梗誤差 抹ｆ７１１ス墓 第 図 像面湾曲 Ｘ線禮誤差 球面収差 第 ０ 図 ２８６゜ 像面湾曲 ２８６゜ −２８，６’ 直線性誤差
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）レーザー光源と、 該レーザー光源から発したレーザー光を偏向させる走査
偏向器と、 偏向されたレーザー光を像面上に収束させる走査レンズ
と、 前記走査偏向器と前記走査レンズとの間に設けられ、像
面の周辺部における集光位置を像面の中心部における集
光位置より実質上前記走査レンズ側へ近接させる集光位
置変更素子とを備えることを特徴とする走査式光学装置
。 （２）前記集光位置変更素子は、入射側、射出側の端面
が前記走査レンズの光軸に対して垂直な平面であること
を特徴とする請求項１に記載の走査式光学装置。 （３）前記入射側、射出側の端面の少なくとも一方が、
ほぼ平面に近い曲面であることを特徴とする請求項２に
記載の走査式光学装置。 （４）前記集光位置変更素子は、前記走査偏向器により
レーザー光が走査される主走査面に対して垂直な副走査
面内での集光位置を変化させることを特徴とする請求項
１に記載の走査式光学装置。 （５）前記集光位置変更素子に入射する光束は、主走査
面内では平行光束であり、副走査面内では発散光束であ
ることを特徴とする請求項１に記載の走査式光学装置。 （６）前記レーザー光は、前記走査レンズの光軸に沿つ
て前記走査偏向器に入射することを特徴とする請求項１
に記載の走査光学装置。 （７）前記レーザー光源から発したレーザー光は、前記
レーザー光が走査される主走査面内を通って前記走査偏
向器に入射することを特徴とする請求項１に記載の走査
式光学装置。 （８）前記レーザー光は、前記走査レンズの光軸に対し
て角度を持つ方向から前記走査偏向器に入射することを
特徴とする請求項７に記載の走査式光学装置。 （９）前記走査偏向器は、ポリゴンミラーであることを
特徴とする走査式光学装置。 （１０）前記ポリゴンミラーの偏向点変化と、前記集光
位置変更素子の作用とにより、集光位置の補正をするこ
とを特徴とする請求項６に記載の走査式光学装置。 （１１）前記ポリゴンミラーの内接円の半径をｒ、ｆθ
レンズ主走査方向の焦点距離をｆとして、 ｒ＞０．０５ｆ の条件を満たすことを特徴とする請求項９に記載の走査
式光学装置。 （１２）前記ポリゴンミラーの偏向点変化による集光位
置移動量よりも、前記集光位置変更素子による集光位置
移動量の方が大きいことを特徴とする請求項９に記載の
走査式光学装置。 （１３）前記走査偏向器は、表裏が反射面とされた平板
状のミラーであることを特徴とする請求項１に記載の走
査式光学装置。 （１４）レーザー光源と、 該レーザー光源から発したレーザー光を偏向させる走査
偏向器と、 偏向されたレーザー光を像面上に収束させる走査レンズ
と、 前記走査偏向器と前記走査レンズとの間に設けられ、入
射側、射出側の端面が前記走査レンズの光軸に垂直な平
面である平行平面板とを備えることを特徴とする走査式
光学装置。（１５）前記集光位置変更素子に入射する光
束は、主走査面内では平行光束であり、副走査面内では
発散光束であることを特徴とする請求項１４に記載の走
査式光学装置。 （１６）レーザー光源と、 該レーザー光源からの光束を反射、偏向させて主走査面
内で走査させるポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーに
より反射されたレーザー光束を像面上に集光させるアナ
モフイツクなｆθレンズと、 レーザー光源からの光束をポリゴンミラーへ入射する手
前で前記主走査面と垂直な副走査面内で一旦結像させる
結像レンズと、 前記ポリゴンミラーと前記ｆθレンズとの間に配置され
、像面の周辺部における副走査面内での集光位置を像面
の中心部における副走査面内での集光位置より実質上前
記ｆθレンズ側へ近接させる集光位置変更素子とを備え
ることを特徴とする走査式光学装置。 （１７）前記集光位置変更素子は、前記ポリゴンミラー
からの光束が入射する面と前記ｆθレンズへの光束が射
出する面とが、ほぼ平行平面として構成されていること
を特徴とする請求項１６に記載の走査式光学装置。 （１８）ｆθレンズ主走査方向の焦点距離をｆｙ、ｆθ
レンズの副走査方向の倍率をｍｚ、ポリゴンミラーの偏
向点変化による副走査方向の物体距離変化をＳ１、集光
位置変更素子による副走査方向の物体距離変化をＳ２と
して、 ０．０５ｆｙ＜ｍｚ＾２（Ｓ１＋Ｓ２）＜０．１５ｆｙ
を満たすことを特徴とする請求項１６に記載の走査式光
学装置。 （１９）前記ポリゴンミラーと前記ｆθレンズとの間に
、前記レーザー光源からの光束を前記ｆθレンズの光軸
に沿って前記ポリゴンミラーへ入射させると共に、ポリ
ゴンミラーからの反射光をｆθレンズへ入射させる静的
偏向器を設けたことを特徴とする請求項１６に記載の走
査式光学装置。 （２０）前記静的偏向器は、前記集光位置変更素子内に
設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の走
査式光学装置。 （２１）レーザー光源と、 レーザー光源からの光束を反射、偏向させて主走査面内
で走査させるポリゴンミラーと、走査偏向器により反射
されたレーザー光束を像面上に集光させるｆθレンズと
、 レーザー光源からの光束を走査偏向器へ入射する手前で
前記主走査面と垂直な副走査面内で一旦結像させる結像
レンズと、 ポリゴンミラーによる反射光の光路中に設けられ、前記
結像レンズによる光束の結像位置に光束をポリゴンミラ
ー側へ反射させるスリットミラーが形成されると共に、
前記ポリゴンミラーからの光束が入射する面と前記ｆθ
レンズへの光束が射出する面とがほぼ平行平面として構
成されているプリズムブロックとを備えることを特徴と
する走査式光学装置。
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|---|---|---|---|---|
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| US11609336B1 (en) * | 2018-08-21 | 2023-03-21 | Innovusion, Inc. | Refraction compensation for use in LiDAR systems |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60233616A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-20 | Canon Inc | 光学走査装置 |
| JPS6437526A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-08 | Japan Imaging Syst Kk | Optical scanning device |
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Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3360659A (en) * | 1964-04-23 | 1967-12-26 | Outlook Engineering Corp | Compensated optical scanning system |
| US4099829A (en) * | 1977-02-23 | 1978-07-11 | Harris Corporation | Flat field optical scanning system |
| CA1077755A (en) * | 1977-02-23 | 1980-05-20 | Arnold H. Bourne | Variable lead optical tracing machine |
| JPS5547006U (ja) * | 1978-09-18 | 1980-03-27 | ||
| JPS5588016A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-03 | Ricoh Co Ltd | Laser recorder |
| DE3115298C2 (de) * | 1981-04-15 | 1985-10-03 | Dr. Böger Photosatz GmbH, 2000 Wedel | Drehspiegel für optische Lichtfleck-Abtastvorrichtungen bei Photosetzgeräten |
| JPS57207806A (en) * | 1981-06-17 | 1982-12-20 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | Optical measuring device |
| JPS58200214A (ja) * | 1982-05-19 | 1983-11-21 | Hitachi Ltd | 走査光学系 |
| ZA845356B (en) * | 1984-04-10 | 1985-02-27 | Kollmorgen Tech Corp | Optical scanning system |
| US4715699A (en) * | 1985-01-28 | 1987-12-29 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Scanning optical system for laser beam printers |
| JPH0617948B2 (ja) * | 1985-02-13 | 1994-03-09 | 富士写真フイルム株式会社 | 光ビ−ム走査装置 |
| JPS61294410A (ja) * | 1985-06-24 | 1986-12-25 | Seikosha Co Ltd | 光走査装置 |
| JPH0627904B2 (ja) * | 1986-02-06 | 1994-04-13 | 旭光学工業株式会社 | レーザービームの走査光学系 |
| US4850686A (en) * | 1987-02-06 | 1989-07-25 | Asahi Kogaku Kogyo K.K. | Apparatus for adjusting light beam direction |
| JP2644230B2 (ja) * | 1987-06-19 | 1997-08-25 | 株式会社リコー | 光走査装置 |
| US4906061A (en) * | 1987-06-26 | 1990-03-06 | Ricoh Company, Ltd. | Collimated light beam scanning method including curvature of field correction |
| JPH01131516A (ja) * | 1987-08-07 | 1989-05-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光ビーム走査装置 |
| US5194982A (en) * | 1989-03-17 | 1993-03-16 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Scanning optical system |
| JP2722269B2 (ja) * | 1989-03-17 | 1998-03-04 | 旭光学工業株式会社 | 走査光学系 |
-
1990
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60233616A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-20 | Canon Inc | 光学走査装置 |
| JPS6437526A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-08 | Japan Imaging Syst Kk | Optical scanning device |
| JPH0333715A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-14 | Ricoh Kogaku Kk | 光走査装置 |
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