JPH0411007B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0411007B2 JPH0411007B2 JP6882283A JP6882283A JPH0411007B2 JP H0411007 B2 JPH0411007 B2 JP H0411007B2 JP 6882283 A JP6882283 A JP 6882283A JP 6882283 A JP6882283 A JP 6882283A JP H0411007 B2 JPH0411007 B2 JP H0411007B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- plane
- cylindrical
- cross
- spherical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/08—Anamorphotic objectives
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/06—Simple or compound lenses with non-spherical faces with cylindrical or toric faces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
本発明は、球面と円筒面よりなる２枚構成トー
リツクレンズに関するものである。 ｆ−θレンズと回転多面鏡との結合によるレー
ザー走査型のプリンター等において、多面鏡の面
倒れ誤差、回転軸のアンギユラーモーシヨン、及
び多面鏡と回転軸の取り付け誤差等によつて生ず
る描画精度への悪影響を避けるため、もしくは軽
減させるために、トロイダルレンズを使用する方
法は知られている。そこで本発明は、該トロイダ
ルレンズを、高精度で加工、組み立てができ、し
かも高い生産性を実現できるような、球面と円筒
面よりなる２枚構成トーリツクレンズとして提供
することを目的とする。 ここで、トロイダルレンズを便宜上２つの円環
面より成るレンズと定義し、トーリツクレンズを
一方の面が球面で他方の面が円筒面より成るレン
ズと定義する。また、円環面とは円柱の軸を円に
沿つて曲げた場合に生ずる円柱表面を言うことと
する。 ｆ−θレンズと回転多面鏡との結合によるレー
ザー走査型のプリンター又はプロツターにおい
て、多面鏡の面倒れ誤差、回転軸の振れ、及び多
面鏡と回転軸の取り付け誤差等の影響を除くため
に、多面鏡に入射する前にビームをシリンドリカ
ルレンズに入射させて、多面鏡の鏡面上で線状の
偏平光束とし、多面鏡からの反射ビームを、トロ
イダルレンズに入れることにより元の円形平行光
束に戻し、その後にｆ−θレンズに入射させるこ
とは有効であり知られている。即ち、これは、光
が走査されるXZ面内でのみ考えれば、多面鏡の
鏡面上の点（第１図Ｏ点）と、ｆ−θレンズの像
面上の点とを共役関係にすることによつて、多面
鏡の鏡面の理想垂直面からの面振れの影響を除去
するものである。 この時、多面鏡によつて反射したのビームを受
けるトロイダルレンズは、一般には２つの円環面
より成るレンズであり、円環面に於ては、第１
図、第２図の座標軸を用いて言うと、XY面内の
曲率半径とXZ面内の曲率半径とが大きく異るた
めに、製作精度は上らず、生産性は低く高価であ
り、なかなか精度上満足のいくものは得られなか
つた。 しかしながら、本発明では、研究の結果、先ず
トロイダルレンズを１枚構成ではなく２枚構成と
し、度を２枚に分離することによつて各レンズの
度を下げ、これによつて同時に各レンズの一方の
面の、XY面内の曲率半径とXZ面内の曲率半径
との差を小さくし、即ち最終的には球面とし、ま
た他方の面は、場合によつては硝材の屈折率を適
当に選択する必要が生ずるが、円筒面とすること
が可能であり、こうして、２枚構成の各レンズ
が、一面は円筒面、一面は球面のトーリツクレン
ズで、しかもこの時このトーリツクレンズ系の前
側焦点は４つの曲面の共通中心点上にあるように
出来、全系で所望のトロイダルレンズの仕様を満
たすトーリツクレンズ系が可能であることが判明
した。加えて、これにより、円環面という、製作
上極めて困難な、従つて加工精度も上らず、生産
性も上らない曲面を用いることなく、円筒面と球
面という、加工上極めて安価で、精度も上り、生
産性の高いレンズ系が可能となつた。 かくして本発明における２枚構成トーリツクレ
ンズは、光の入射側から、第１面が円筒面で第２
面が球面である第１レンズと、第３面が円筒面で
第４面が球面である第２レンズとから成り、XY
断面内の２つの球面の中心と２つの円筒面の中心
とが共通な１点上にあるようになし、XZ断面内
の光束に対してのみ度を持ち、XY断面内の光束
に対しては殆ど度を持たないようにし、且つXZ
断面内の前側焦点をXY断面内の４つの曲面の共
通中心点上に持つように構成したものである。光
は、XY断面方向に走査される。 更に、本発明の実施例におけるレンズ系の、
XZ面内断面図を第１図に、XY面内断面図を第
２図に示したが、この実施例の諸元は次のとおり
である。
リツクレンズに関するものである。 ｆ−θレンズと回転多面鏡との結合によるレー
ザー走査型のプリンター等において、多面鏡の面
倒れ誤差、回転軸のアンギユラーモーシヨン、及
び多面鏡と回転軸の取り付け誤差等によつて生ず
る描画精度への悪影響を避けるため、もしくは軽
減させるために、トロイダルレンズを使用する方
法は知られている。そこで本発明は、該トロイダ
ルレンズを、高精度で加工、組み立てができ、し
かも高い生産性を実現できるような、球面と円筒
面よりなる２枚構成トーリツクレンズとして提供
することを目的とする。 ここで、トロイダルレンズを便宜上２つの円環
面より成るレンズと定義し、トーリツクレンズを
一方の面が球面で他方の面が円筒面より成るレン
ズと定義する。また、円環面とは円柱の軸を円に
沿つて曲げた場合に生ずる円柱表面を言うことと
する。 ｆ−θレンズと回転多面鏡との結合によるレー
ザー走査型のプリンター又はプロツターにおい
て、多面鏡の面倒れ誤差、回転軸の振れ、及び多
面鏡と回転軸の取り付け誤差等の影響を除くため
に、多面鏡に入射する前にビームをシリンドリカ
ルレンズに入射させて、多面鏡の鏡面上で線状の
偏平光束とし、多面鏡からの反射ビームを、トロ
イダルレンズに入れることにより元の円形平行光
束に戻し、その後にｆ−θレンズに入射させるこ
とは有効であり知られている。即ち、これは、光
が走査されるXZ面内でのみ考えれば、多面鏡の
鏡面上の点（第１図Ｏ点）と、ｆ−θレンズの像
面上の点とを共役関係にすることによつて、多面
鏡の鏡面の理想垂直面からの面振れの影響を除去
するものである。 この時、多面鏡によつて反射したのビームを受
けるトロイダルレンズは、一般には２つの円環面
より成るレンズであり、円環面に於ては、第１
図、第２図の座標軸を用いて言うと、XY面内の
曲率半径とXZ面内の曲率半径とが大きく異るた
めに、製作精度は上らず、生産性は低く高価であ
り、なかなか精度上満足のいくものは得られなか
つた。 しかしながら、本発明では、研究の結果、先ず
トロイダルレンズを１枚構成ではなく２枚構成と
し、度を２枚に分離することによつて各レンズの
度を下げ、これによつて同時に各レンズの一方の
面の、XY面内の曲率半径とXZ面内の曲率半径
との差を小さくし、即ち最終的には球面とし、ま
た他方の面は、場合によつては硝材の屈折率を適
当に選択する必要が生ずるが、円筒面とすること
が可能であり、こうして、２枚構成の各レンズ
が、一面は円筒面、一面は球面のトーリツクレン
ズで、しかもこの時このトーリツクレンズ系の前
側焦点は４つの曲面の共通中心点上にあるように
出来、全系で所望のトロイダルレンズの仕様を満
たすトーリツクレンズ系が可能であることが判明
した。加えて、これにより、円環面という、製作
上極めて困難な、従つて加工精度も上らず、生産
性も上らない曲面を用いることなく、円筒面と球
面という、加工上極めて安価で、精度も上り、生
産性の高いレンズ系が可能となつた。 かくして本発明における２枚構成トーリツクレ
ンズは、光の入射側から、第１面が円筒面で第２
面が球面である第１レンズと、第３面が円筒面で
第４面が球面である第２レンズとから成り、XY
断面内の２つの球面の中心と２つの円筒面の中心
とが共通な１点上にあるようになし、XZ断面内
の光束に対してのみ度を持ち、XY断面内の光束
に対しては殆ど度を持たないようにし、且つXZ
断面内の前側焦点をXY断面内の４つの曲面の共
通中心点上に持つように構成したものである。光
は、XY断面方向に走査される。 更に、本発明の実施例におけるレンズ系の、
XZ面内断面図を第１図に、XY面内断面図を第
２図に示したが、この実施例の諸元は次のとおり
である。
【表】
但し、r1は第ｉ面のXZ面内曲率半径、rYiは第
ｉ面のXY面内曲率半径、diは第ｉ番目のレンズ
厚又は空気間隔、njは第ｊレンズのｄ−lineの屈
折率、νj第ｊレンズのｄ−lineのアツベ数とする。 この２枚構成トーリツクレンズは、XZ面内前
側焦点を、回転多面鏡の鏡面上に置くように配置
してプリンターやプロツターに用いられる。つま
り、光は、XZ面内において、本２枚構成トーリ
ツクレンズに入射し走査される。 また、当該２枚構成トーリツクレンズは、XY
断面内の光束に対して、或る有限のレンズ厚みを
持つため、実際には僅かの負の度を持つ。このた
め平行入射した光束はレンズ透過後XY断面内で
僅かに拡散する光束となる。これが問題となる場
合には、次の手法が有効である。即ち、回転多面
鏡の反射面の前に置かれたシリンドリカルレンズ
の代りに、本発明による２枚構成トーリツクレン
ズを採用する。勿論この場合はレーザービームが
多面鏡に入射する前であるからXY面内のレンズ
の大きさは、空間に静止した平行光束をカバーす
るだけの大きさで良い。ここで、便宜上、この反
射前に置かれるレンズを小トーリツクと称し、反
射後に置かれるレンズを大トーリツクと称する
と、この小トーリツクの場合は、XY面内の４つ
の曲面の中心点の共通点（第２図Ｏ点）から、２
つの円筒面のうちどちらか一方の中心を故意にず
らすことにより、該小トーリツクにXY面内の僅
かな正の度を持たせ、その度は、光束が回転多面
鏡で反射し大トーリツクを通過後に丁度平行光束
に戻るような度にする。これによつて、大トーリ
ツク通過後のXY面内光束を平行にすることが可
能である。 以上説明したように本発明によれば、ｆ−θレ
ンズと回転多面鏡とによるレーザースキヤン型プ
ロツター等の、多面鏡面倒れ、回転軸振れ及び多
面鏡と回転軸の取り付け誤差等の影響除去のため
のトロイダルレンズとして、球面と円筒面とから
なる２枚構成のトーリツクレンズを用いることが
できることが判明した。しかるに、そのトーリツ
クレンズは、球面と円筒面という極めて製作容易
な面で構成されるため、精度上の到達度が高度に
なり、より高精度な面での要求に応えることが可
能となり、また一方では高い生産性が期待される
ため安価な普及型にも採用可能性を拓いた。
ｉ面のXY面内曲率半径、diは第ｉ番目のレンズ
厚又は空気間隔、njは第ｊレンズのｄ−lineの屈
折率、νj第ｊレンズのｄ−lineのアツベ数とする。 この２枚構成トーリツクレンズは、XZ面内前
側焦点を、回転多面鏡の鏡面上に置くように配置
してプリンターやプロツターに用いられる。つま
り、光は、XZ面内において、本２枚構成トーリ
ツクレンズに入射し走査される。 また、当該２枚構成トーリツクレンズは、XY
断面内の光束に対して、或る有限のレンズ厚みを
持つため、実際には僅かの負の度を持つ。このた
め平行入射した光束はレンズ透過後XY断面内で
僅かに拡散する光束となる。これが問題となる場
合には、次の手法が有効である。即ち、回転多面
鏡の反射面の前に置かれたシリンドリカルレンズ
の代りに、本発明による２枚構成トーリツクレン
ズを採用する。勿論この場合はレーザービームが
多面鏡に入射する前であるからXY面内のレンズ
の大きさは、空間に静止した平行光束をカバーす
るだけの大きさで良い。ここで、便宜上、この反
射前に置かれるレンズを小トーリツクと称し、反
射後に置かれるレンズを大トーリツクと称する
と、この小トーリツクの場合は、XY面内の４つ
の曲面の中心点の共通点（第２図Ｏ点）から、２
つの円筒面のうちどちらか一方の中心を故意にず
らすことにより、該小トーリツクにXY面内の僅
かな正の度を持たせ、その度は、光束が回転多面
鏡で反射し大トーリツクを通過後に丁度平行光束
に戻るような度にする。これによつて、大トーリ
ツク通過後のXY面内光束を平行にすることが可
能である。 以上説明したように本発明によれば、ｆ−θレ
ンズと回転多面鏡とによるレーザースキヤン型プ
ロツター等の、多面鏡面倒れ、回転軸振れ及び多
面鏡と回転軸の取り付け誤差等の影響除去のため
のトロイダルレンズとして、球面と円筒面とから
なる２枚構成のトーリツクレンズを用いることが
できることが判明した。しかるに、そのトーリツ
クレンズは、球面と円筒面という極めて製作容易
な面で構成されるため、精度上の到達度が高度に
なり、より高精度な面での要求に応えることが可
能となり、また一方では高い生産性が期待される
ため安価な普及型にも採用可能性を拓いた。
第１図、第２図はそれぞれ本発明実施例におけ
るレンズ系のXZ面内断面図及びXY面内断面図
である。
るレンズ系のXZ面内断面図及びXY面内断面図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光の入射側から、第１面が円筒面で第２面が
球面である第１レンズと、第３面が円筒面で第４
面が球面である第２レンズとから成り、 XY断面内の２つの球面の中心と２つの円筒面
の中心が共通な１点上にあるようになして、XZ
断面内の光束に対してのみ度を持ち、XY断面内
の光束に対しては殆ど度を持たないようにすると
ともに、 XZ断面内の前側焦点をXY断面内の４つの曲
面の共通中心点上に持つようになし、 且つXY断面方向を光走査方向としたことを特
徴とする、球面と円筒面よりなる２枚構成トーリ
ツクレンズ。 ２ 次の諸元をもつ特許請求の範囲第１項に記載
の２枚構成トーリツクレンズ。 【表】 但し、r1は第ｉ面のXZ面内曲率半径、rYiは第
ｉ面のXY面内曲率半径、diは第ｉ番目のレンズ
厚又は空気間隔、njは第ｊレンズのｄ−lineの屈
折率、νjは第ｊレンズのｄ−lineのアツベ数とす
る。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6882283A JPS59195210A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | 球面と円筒面よりなる２枚構成ト−リックレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6882283A JPS59195210A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | 球面と円筒面よりなる２枚構成ト−リックレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59195210A JPS59195210A (ja) | 1984-11-06 |
| JPH0411007B2 true JPH0411007B2 (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=13384785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6882283A Granted JPS59195210A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | 球面と円筒面よりなる２枚構成ト−リックレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59195210A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE34438E (en) * | 1986-07-14 | 1993-11-09 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Tilt error corrective scanning optical system |
| JP2716428B2 (ja) * | 1986-07-14 | 1998-02-18 | ミノルタ株式会社 | 面倒れ補正走査光学系 |
| US4919502A (en) * | 1986-07-14 | 1990-04-24 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Tilt error corrective scanning optical system |
| EP2605284A4 (en) * | 2010-08-13 | 2014-06-25 | Optoelectronics Co Ltd | OPTICAL DETECTION DEVICE, OPTICAL DEVICE, DEVICE FOR READING OPTICAL INFORMATION AND METHOD FOR PROVIDING A LIGHT SOURCE |
-
1983
- 1983-04-19 JP JP6882283A patent/JPS59195210A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59195210A (ja) | 1984-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5963355A (en) | Optical scanning system with single element refractive/reflective Fθlθ lens | |
| US4900138A (en) | Composite gradient index and curved surface anamorphic lens and applications | |
| JPH06230308A (ja) | 光ビーム走査装置 | |
| US4984858A (en) | Light beam scanning optical system | |
| US5353047A (en) | Beam scanning optical system | |
| JPH03116112A (ja) | 走査式光学装置 | |
| JPH0411007B2 (ja) | ||
| JP2610352B2 (ja) | 光ビーム走査装置 | |
| EP0629891B1 (en) | Beam scanning apparatus | |
| US4882483A (en) | Optical scanning apparatus with optical correction for scan mirror surface tilt | |
| JPH07174998A (ja) | 走査レンズ及び光走査装置 | |
| JP2722633B2 (ja) | レーザー走査光学系 | |
| JP3100761B2 (ja) | 温度補償された走査光学系 | |
| JP3385678B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JP3483834B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JP3411661B2 (ja) | 走査光学系 | |
| JP3381333B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JPH02157809A (ja) | 高解像走査光学系 | |
| JP2945247B2 (ja) | 光走査光学系 | |
| JP3331856B2 (ja) | レーザ光走査装置 | |
| JPH08286133A (ja) | 走査光学系及び走査光学系の球面収差補正方法 | |
| JPS61190312A (ja) | 走査光学系 | |
| JPH0786595B2 (ja) | ポストオブジエクテイブ型光走査装置 | |
| JPH0369909A (ja) | 走査光学系 | |
| JPH05196885A (ja) | 光学系レーザビーム走査装置 |