JPH0746175B2 - 走査装置 - Google Patents
走査装置Info
- Publication number
- JPH0746175B2 JPH0746175B2 JP61271255A JP27125586A JPH0746175B2 JP H0746175 B2 JPH0746175 B2 JP H0746175B2 JP 61271255 A JP61271255 A JP 61271255A JP 27125586 A JP27125586 A JP 27125586A JP H0746175 B2 JPH0746175 B2 JP H0746175B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning direction
- scanning
- sub
- polygon mirror
- optical element
- 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 - Fee Related
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は走査装置に関し，特にレーザー光源からの光束
を回転多面鏡で反射させた後集光レンズを介して被走査
面上を走査して情報の表示や記録を行なう，例えばレー
ザープリンタ，レーザーファクシミリ，レーザーCOM（C
omputer Output Microfilm）等に好適な走査装置に関す
るものである。
を回転多面鏡で反射させた後集光レンズを介して被走査
面上を走査して情報の表示や記録を行なう，例えばレー
ザープリンタ，レーザーファクシミリ，レーザーCOM（C
omputer Output Microfilm）等に好適な走査装置に関す
るものである。
（従来の技術） 従来よりレーザー光源からの光束を回転多面鏡に導光
し，回転多面鏡からの反射光束を集光レンズであるｆ−
θレンズを介して被走査面上に集束させ，回転多面鏡を
回転させることにより被走査面上を走査する方式の走査
装置が種々と提案されている。
し，回転多面鏡からの反射光束を集光レンズであるｆ−
θレンズを介して被走査面上に集束させ，回転多面鏡を
回転させることにより被走査面上を走査する方式の走査
装置が種々と提案されている。
例えば第４図，第５図は各々従来の走査装置の光学系の
概略図であり，第４図は回転多面鏡の回転により走査を
行なう主走査方向の断面図，第５図は主走査方向と直交
する方向の副走査方向の一部断面図である。
概略図であり，第４図は回転多面鏡の回転により走査を
行なう主走査方向の断面図，第５図は主走査方向と直交
する方向の副走査方向の一部断面図である。
第４図において光源10からの光束にうち主走査方向の光
束は主走査方向に屈折力を有しないシリンドリカルレン
ズ４を通過した後，回転多面鏡に入射し，回転多面鏡１
で反射した後ｆ−θレンズ系である集光レンズ２により
被走査面３上に集束している。
束は主走査方向に屈折力を有しないシリンドリカルレン
ズ４を通過した後，回転多面鏡に入射し，回転多面鏡１
で反射した後ｆ−θレンズ系である集光レンズ２により
被走査面３上に集束している。
一方第５図に示す副走査方向の光束はシリンドリカルレ
ンズ４により集束し，回転多面鏡１の反射面の所定位置
PFで結像した後集束レンズ２により被走査面３上に集束
している。
ンズ４により集束し，回転多面鏡１の反射面の所定位置
PFで結像した後集束レンズ２により被走査面３上に集束
している。
ここで集束レンズ２はトーリック面を有しており主走査
方向及び副走査方向の結像の共役関係を別々にする事に
より回転多面鏡の面倒れによる誤差を補正している。
方向及び副走査方向の結像の共役関係を別々にする事に
より回転多面鏡の面倒れによる誤差を補正している。
一般に集束レンズは走査幅全域にわたり焦点位置が走査
方向及び副走査方向の走査面と一致する様に構成されて
いることが望ましい。
方向及び副走査方向の走査面と一致する様に構成されて
いることが望ましい。
しかしながら実際には集束レンズには諸収差が残存して
いる為に副走査方向において回転多面鏡１上にシリンド
リカルレンズ４で結像させる位置が回転多面鏡の回転角
で変化する為焦点位置を走査面と完全に一致させること
が大変困難であった。
いる為に副走査方向において回転多面鏡１上にシリンド
リカルレンズ４で結像させる位置が回転多面鏡の回転角
で変化する為焦点位置を走査面と完全に一致させること
が大変困難であった。
第６図は第４図，第５図における走査面における焦点位
置のずれを横軸に像面弯曲量，縦軸に走査角度をとり示
したものである。同図において実線は副走査方向の焦点
位置，破線は主走査方向の焦点位置を示す。同図に示す
ように走査面上での走査位置により焦点誤差がある為に
スポット形状がばらつき，この結果光束径を小さくし高
解像度で走査するのに限界があった。
置のずれを横軸に像面弯曲量，縦軸に走査角度をとり示
したものである。同図において実線は副走査方向の焦点
位置，破線は主走査方向の焦点位置を示す。同図に示す
ように走査面上での走査位置により焦点誤差がある為に
スポット形状がばらつき，この結果光束径を小さくし高
解像度で走査するのに限界があった。
これに対して米国特許第4496209号ではシリンドリカル
レンズをベンディングしたものを用いて像面の焦点位置
を補正する方法を提案している。しかしながらこ方法は
走査方向に屈折力を有したりする為複雑な像面弯曲を走
査方向と副走査方向の双方を単独で補正することが大変
困難であった。
レンズをベンディングしたものを用いて像面の焦点位置
を補正する方法を提案している。しかしながらこ方法は
走査方向に屈折力を有したりする為複雑な像面弯曲を走
査方向と副走査方向の双方を単独で補正することが大変
困難であった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は光源からの光束を回転多面鏡で反射させ集光レ
ンズにより被走査面上に集束させて走査する際，主に副
走査方向の走査位置における焦点ずれ，所謂像面弯曲を
良好に補正し，高解像度でしかも大画面の走査が可能な
走査装置の提供を目的とする。
ンズにより被走査面上に集束させて走査する際，主に副
走査方向の走査位置における焦点ずれ，所謂像面弯曲を
良好に補正し，高解像度でしかも大画面の走査が可能な
走査装置の提供を目的とする。
（問題点を解決するための手段） 光源からの光束を主走査方向に屈折力を有しないシリン
ドリカルレンズを介して回転多面鏡に導光し、前記主走
査方向と直交する方向の副走査方向において前記回転多
面鏡の反射面に結像させ、前記回転多面鏡からの周期的
に偏向された反射光束をトーリック面を有する集光レン
ズを介して走査面上に集束させて走査を行う走査装置に
おいて、 前記集光レンズと前記走査面との間に前記主走査方向に
屈折力を有しなく前記副走査方向にのみ屈折力を有する
光学素子を配置し、 前記光学素子の前記副走査方向の屈折力は、前記光学素
子の前記主走査方向の中央部分から周辺部分に向かっ
て、正、負、正と連続的に変化していることである。
ドリカルレンズを介して回転多面鏡に導光し、前記主走
査方向と直交する方向の副走査方向において前記回転多
面鏡の反射面に結像させ、前記回転多面鏡からの周期的
に偏向された反射光束をトーリック面を有する集光レン
ズを介して走査面上に集束させて走査を行う走査装置に
おいて、 前記集光レンズと前記走査面との間に前記主走査方向に
屈折力を有しなく前記副走査方向にのみ屈折力を有する
光学素子を配置し、 前記光学素子の前記副走査方向の屈折力は、前記光学素
子の前記主走査方向の中央部分から周辺部分に向かっ
て、正、負、正と連続的に変化していることである。
（実施例） 第１図，第２図は各々本発明の走査装置の光学系の概略
図であり，第１図は回転多面鏡の回転により走査する方
向の主走査方向の断面図，第２図は主走査方向と直交す
る方向の副走査方向の断面図である。
図であり，第１図は回転多面鏡の回転により走査する方
向の主走査方向の断面図，第２図は主走査方向と直交す
る方向の副走査方向の断面図である。
第１図，第２図において１は回転多面鏡であり回転軸11
を中心に回転している。２は集光レンズでありｆ−θレ
ンズ系より成っている。３は被走査面,4はシリンドリカ
ルレンズ,10は光源,5は主走査方向には屈折力を有しな
く副走査方向にのみ屈折力を有する光学素子であり，第
３図（Ａ）にその断面図，第３図（Ｂ）に同図（Ａ）の
各位置と直交する位置A,B,C,D,Eでの断面図を示す。
を中心に回転している。２は集光レンズでありｆ−θレ
ンズ系より成っている。３は被走査面,4はシリンドリカ
ルレンズ,10は光源,5は主走査方向には屈折力を有しな
く副走査方向にのみ屈折力を有する光学素子であり，第
３図（Ａ）にその断面図，第３図（Ｂ）に同図（Ａ）の
各位置と直交する位置A,B,C,D,Eでの断面図を示す。
第１図，第２図に示す本実施例の走査装置と第４図，第
５図に示す従来の走査装置との違いは本実施例では回転
多面鏡１と被走査面３との間に前述の形状の光学素子５
を配置し，集光レンズ２の残存収差による副走査方向の
像面弯曲を補正していることにある。
５図に示す従来の走査装置との違いは本実施例では回転
多面鏡１と被走査面３との間に前述の形状の光学素子５
を配置し，集光レンズ２の残存収差による副走査方向の
像面弯曲を補正していることにある。
即ち本実施例では第１図に示すように光源10からの光束
のうち主走査方向の光束を主走査方向に屈折力を有しな
いシリンドリカルレンズ４を介し回転多面鏡１の一反射
面で反射させた後集光レンズ２により光学素子５を介し
て被走査面３上に導光している。
のうち主走査方向の光束を主走査方向に屈折力を有しな
いシリンドリカルレンズ４を介し回転多面鏡１の一反射
面で反射させた後集光レンズ２により光学素子５を介し
て被走査面３上に導光している。
光学素子５は第３図（Ａ）に示すように主走査方向には
屈折力を有していない為光束はそのまま通過して被走査
面３上に到達している。
屈折力を有していない為光束はそのまま通過して被走査
面３上に到達している。
一方第２図に示すように副走査方向の光束はシリンドリ
カルレンズ４により回転多面鏡１の面倒れを補正する為
に回転多面鏡１の一反射面の一点PFに集光させている。
そして集光レンズ２と光学素子５により被走査面３上に
再度集束させている。
カルレンズ４により回転多面鏡１の面倒れを補正する為
に回転多面鏡１の一反射面の一点PFに集光させている。
そして集光レンズ２と光学素子５により被走査面３上に
再度集束させている。
そして回転多面鏡１を回転させることにより被走査面３
上を走査している。
上を走査している。
本実施例における結像関係は主走査方向ではシリンドリ
カルレンズ4,集束レンズ２そして光学素子５を介し被走
査面３は無限遠物体と共役関係にある。又副走査方向で
は集光レンズ２と光学素子５を介して被走査面３は回転
多面鏡１の反射点PFと共役関係となるように構成されて
いる。
カルレンズ4,集束レンズ２そして光学素子５を介し被走
査面３は無限遠物体と共役関係にある。又副走査方向で
は集光レンズ２と光学素子５を介して被走査面３は回転
多面鏡１の反射点PFと共役関係となるように構成されて
いる。
一般に集光レンズにおける緒収差のうち主走査方向のメ
リディオナル像面弯曲は第６図の収差図を見ても明らか
のように副走査方向のサジタル像面弯曲に比べて比較的
容易に補正することができる。
リディオナル像面弯曲は第６図の収差図を見ても明らか
のように副走査方向のサジタル像面弯曲に比べて比較的
容易に補正することができる。
このため多くの走査装置における集光レンズにおいては
副走査方向のサジタル像面弯曲をいかに良好に補正する
かが重要となっている。しかしながら副走査方向のサジ
タル像面弯曲を集光レンズ内において良好に補正するの
は一般には大変困難である。
副走査方向のサジタル像面弯曲をいかに良好に補正する
かが重要となっている。しかしながら副走査方向のサジ
タル像面弯曲を集光レンズ内において良好に補正するの
は一般には大変困難である。
そこで本実施例では副走査方向のサジタル像面弯曲を各
像高毎の弯曲量を勘案し，第３図（Ａ），（Ｂ）に示す
ような形状の光学素子を回転多面鏡１と被走査面３との
間に配置することにより良好に補正している。
像高毎の弯曲量を勘案し，第３図（Ａ），（Ｂ）に示す
ような形状の光学素子を回転多面鏡１と被走査面３との
間に配置することにより良好に補正している。
即ち光学素子５を主走査方向には屈折力を有しなく副走
査方向のみに屈折力を有し、このとき第３図（Ａ），
（Ｂ）に示すように主走査方向の中央部分から周辺部分
に向かって、正、負、そして正の屈折力を有する形状で
構成している。又このときの屈折力変化を集光レンズ２
の各像高における像面弯曲量に応じて、正、負、そして
正の屈折力となるように連続的に変化させて構成してい
る。
査方向のみに屈折力を有し、このとき第３図（Ａ），
（Ｂ）に示すように主走査方向の中央部分から周辺部分
に向かって、正、負、そして正の屈折力を有する形状で
構成している。又このときの屈折力変化を集光レンズ２
の各像高における像面弯曲量に応じて、正、負、そして
正の屈折力となるように連続的に変化させて構成してい
る。
これにより副走査方向の像面弯曲を良好に補正し，全走
査範囲にわたり被走査面上での光束を小さく集束した状
態で走査することを可能としている。
査範囲にわたり被走査面上での光束を小さく集束した状
態で走査することを可能としている。
尚本実施例ではトーリック面を有する集光レンズと光学
素子との組合わせによって回転多面鏡の面倒れ補正と副
走査方向の像面弯曲を補正した場合を示したが，集光レ
ンズを球面だけで構成しても良く，又シリンドリカルレ
ンズを有した集光レンズに光学素子の機能を負担させて
も同様に本発明の目的を達成することができる。
素子との組合わせによって回転多面鏡の面倒れ補正と副
走査方向の像面弯曲を補正した場合を示したが，集光レ
ンズを球面だけで構成しても良く，又シリンドリカルレ
ンズを有した集光レンズに光学素子の機能を負担させて
も同様に本発明の目的を達成することができる。
又第３図に示した光学素子は副走査方向に正と負の屈折
力を有し，かつ連続的に屈折力を変化させた形状で構成
した場合を示したが，正又は負の屈折力のみを連続的に
変化させた形状で構成しても良い。
力を有し，かつ連続的に屈折力を変化させた形状で構成
した場合を示したが，正又は負の屈折力のみを連続的に
変化させた形状で構成しても良い。
（発明の効果） 本発明によれば光源からの光束を回転多面鏡で反射させ
て集光レンズで被走査面上に集束させて走査する際，前
述の形状を有する光学素子を所定位置に配置することに
よって光束の結像位置を走査面と一致させ，高解像度で
走査することができ，しかも集光レンズの像面弯曲を良
好に補正することができる為，広い走査幅にわたり高解
像度で走査することができる走査装置を達成することが
できる。
て集光レンズで被走査面上に集束させて走査する際，前
述の形状を有する光学素子を所定位置に配置することに
よって光束の結像位置を走査面と一致させ，高解像度で
走査することができ，しかも集光レンズの像面弯曲を良
好に補正することができる為，広い走査幅にわたり高解
像度で走査することができる走査装置を達成することが
できる。
第１図，第２図は各々本発明の一実施例の主走査方向と
副走査方向の光学系の概略図，第３図（Ａ），（Ｂ）は
本発明に係る光学素子の説明図，第４図，第５図は各々
従来の主走査方向と副走査方向の光学系の概略図，第６
図は第４図に示す走査装置において走査面上における集
点位置のずれを示す説明図である。 図中１は回転多面鏡,2は集光レンズ,3は被走査面,4はシ
リンドリカルレンズ,5は光学素子,10は光源である。
副走査方向の光学系の概略図，第３図（Ａ），（Ｂ）は
本発明に係る光学素子の説明図，第４図，第５図は各々
従来の主走査方向と副走査方向の光学系の概略図，第６
図は第４図に示す走査装置において走査面上における集
点位置のずれを示す説明図である。 図中１は回転多面鏡,2は集光レンズ,3は被走査面,4はシ
リンドリカルレンズ,5は光学素子,10は光源である。
Claims (1)
- 【請求項１】光源からの光束を主走査方向に屈折力を有
しないシリンドリカルレンズを介して回転多面鏡に導光
し、前記主走査方向と直交する方向の副走査方向におい
て前記回転多面鏡の反射面に結像させ、前記回転多面鏡
からの周期的に偏向された反射光束をトーリック面を有
する集光レンズを介して走査面上に集束させて走査を行
う走査装置において、 前記集光レンズと前記走査面との間に前記主走査方向に
屈折力を有しなく前記副走査方向にのみ屈折力を有する
光学素子を配置し、 前記光学素子の前記副走査方向の屈折力は、前記光学素
子の前記主走査方向の中央部分から周辺部分に向かっ
て、正、負、正と連続的に変化していることを特徴とす
る走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61271255A JPH0746175B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61271255A JPH0746175B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63124018A JPS63124018A (ja) | 1988-05-27 |
| JPH0746175B2 true JPH0746175B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=17497520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61271255A Expired - Fee Related JPH0746175B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746175B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60133416A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-16 | Ricoh Co Ltd | 面倒れ補正走査光学系用シリンドリカルレンズ |
| JPS61120112A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-07 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 走査光学系 |
| JPS61175607A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-07 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 走査光学系 |
-
1986
- 1986-11-14 JP JP61271255A patent/JPH0746175B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63124018A (ja) | 1988-05-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |