JPH0766105B2 - 光ビ−ム走査装置 - Google Patents
光ビ−ム走査装置Info
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- JPH0766105B2 JPH0766105B2 JP18293284A JP18293284A JPH0766105B2 JP H0766105 B2 JPH0766105 B2 JP H0766105B2 JP 18293284 A JP18293284 A JP 18293284A JP 18293284 A JP18293284 A JP 18293284A JP H0766105 B2 JPH0766105 B2 JP H0766105B2
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- JP
- Japan
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- lens
- scanning device
- light beam
- lens system
- focal length
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- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title description 3
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims description 9
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザプリンタ等に用いる光ビーム走査装置
に関するものである。
に関するものである。
従来、レーザプリンタ等ではレーザ発振器より発振され
たレーザビームを記録すべき情報信号によって変調し、
さらにこの変調されたレーザビームを回転多面反射鏡な
どの偏向手段で等角速度で偏向し、結像レンズ系で感光
ドラム面に集光させるように構成している。
たレーザビームを記録すべき情報信号によって変調し、
さらにこの変調されたレーザビームを回転多面反射鏡な
どの偏向手段で等角速度で偏向し、結像レンズ系で感光
ドラム面に集光させるように構成している。
この場合、結像レンズ系としてｆθレンズが広く用いら
れている。
れている。
このｆθレンズは、等角速度でのレーザビームの偏向を
補正してその集光スポットが走査面上で等速的に移動す
るようにするためのもので、入射瞳にθの角度で入射さ
れたレーザビームは焦点距離ｆの結像レンズの光軸から
ｆθの位置に集光することを意味してこの名称で呼ばれ
ている。
補正してその集光スポットが走査面上で等速的に移動す
るようにするためのもので、入射瞳にθの角度で入射さ
れたレーザビームは焦点距離ｆの結像レンズの光軸から
ｆθの位置に集光することを意味してこの名称で呼ばれ
ている。
従来、このようなｆθレンズとして、例えば特開昭53−
137631号公報に開示されているよう正，負のパワーを有
する２つのレンズを組合わせたものがあるが、レンズの
後側焦点距離がレンズ系の焦点距離より長くなり、また
ｆθ特性が悪いという問題がある。
137631号公報に開示されているよう正，負のパワーを有
する２つのレンズを組合わせたものがあるが、レンズの
後側焦点距離がレンズ系の焦点距離より長くなり、また
ｆθ特性が悪いという問題がある。
また、特開昭58−5706号公報に開示されているように１
つのレンズのみでｆθ特性を実現するようにしたものが
あるが、走査面での収差が±0.67％程度であり、ｆθ特
性がそれ程良くないという問題点がある。
つのレンズのみでｆθ特性を実現するようにしたものが
あるが、走査面での収差が±0.67％程度であり、ｆθ特
性がそれ程良くないという問題点がある。
本発明は上記のような問題点に鑑み、ｆθ特性がさらに
良好な光ビーム走査装置を提供することを目的としてい
る。
良好な光ビーム走査装置を提供することを目的としてい
る。
本発明は、結像レンズ系として、偏向手段側が正のパワ
ーを有する第１のレンズと、走査像面側が負のパワーを
有する第２のメニスカスレンズとから構成し、レンズ系
全体の焦点距離をf,第１のレンズの焦点距離をf1,第１
のレンズの偏向手段側の面の曲率半径をr1,第２のメニ
スカスレンズの第１レンズ側の面の曲率半径をr3,入射
瞳から第１のレンズまでの距離をd0,第１のレンズと第
２のメニスカスレンズ間の距離をd2としたとき、 ａ）0.4＜f1/f＜0.7 ｂ）１＜r1/f＜2.5 ｃ）−0.4＜r3/f＜−0.2 ｄ）0.007＜d2/f＜0.045 ｅ）0.15＜d0/f＜0.3 の条件を満足するように構成したものである。
ーを有する第１のレンズと、走査像面側が負のパワーを
有する第２のメニスカスレンズとから構成し、レンズ系
全体の焦点距離をf,第１のレンズの焦点距離をf1,第１
のレンズの偏向手段側の面の曲率半径をr1,第２のメニ
スカスレンズの第１レンズ側の面の曲率半径をr3,入射
瞳から第１のレンズまでの距離をd0,第１のレンズと第
２のメニスカスレンズ間の距離をd2としたとき、 ａ）0.4＜f1/f＜0.7 ｂ）１＜r1/f＜2.5 ｃ）−0.4＜r3/f＜−0.2 ｄ）0.007＜d2/f＜0.045 ｅ）0.15＜d0/f＜0.3 の条件を満足するように構成したものである。
第１図は本発明の一実施例を示す結像レンズ系の構成図
であり、１は入射瞳、２は平行光束、３は第１レンズ、
４は第２レンズである。
であり、１は入射瞳、２は平行光束、３は第１レンズ、
４は第２レンズである。
第１レンズ３は正のパワーを有する両凸レンズであり、
また第２レンズ４は負のパワーを有するメニスカスレン
ズである。第２レンズ４は曲率半径の小さい凹面が第１
レンズ３の側に向けられている。
また第２レンズ４は負のパワーを有するメニスカスレン
ズである。第２レンズ４は曲率半径の小さい凹面が第１
レンズ３の側に向けられている。
ここで、これら第１レンズ３および第２レンズ４におけ
る各屈折面の曲率半径を入射瞳１に近い面から順にr1,r
2,r3,r4とし、各屈折面間の距離を入射瞳１に近い順にd
1,d2,d3とする。また、入射瞳１から第１レンズ３まで
の距離をd0とする。さらに、結像レンズ系全体の焦点距
離をｆ、第１レンズ３の焦点距離をf1とする。
る各屈折面の曲率半径を入射瞳１に近い面から順にr1,r
2,r3,r4とし、各屈折面間の距離を入射瞳１に近い順にd
1,d2,d3とする。また、入射瞳１から第１レンズ３まで
の距離をd0とする。さらに、結像レンズ系全体の焦点距
離をｆ、第１レンズ３の焦点距離をf1とする。
すると、この発明の結像レンズ系は次の条件を満足する
ように構成される。
ように構成される。
ａ）0.4＜f1/f＜0.7 ｂ）１＜r1/f＜2.5 ｃ）−0.4＜r3/f＜−0.2 ｄ）0.007＜d2/f＜0.045 ｅ）0.15＜d0/f＜0.3 このうち条件ａ）、歪曲収差と像面の平坦性を維持する
上で必要なパワー配置を示している。条件ｂ）は負の歪
曲収差を発生させるために重要な条件であり、上限値を
越えると負の歪曲が不足となり、下限値を下まわると像
面がアンダーになる。
上で必要なパワー配置を示している。条件ｂ）は負の歪
曲収差を発生させるために重要な条件であり、上限値を
越えると負の歪曲が不足となり、下限値を下まわると像
面がアンダーになる。
条件ｃ）は像面の平坦性を維持するために重要な条件で
あり、上限値を越えると像面がオーバーになり、下限値
を下回るとアンダーになる。
あり、上限値を越えると像面がオーバーになり、下限値
を下回るとアンダーになる。
条件ｄ）は上限を越えると負の歪曲が不足して像面もオ
ーバーとなる。また下限値を下回ると、物理的にレンズ
配置が不可能となる。
ーバーとなる。また下限値を下回ると、物理的にレンズ
配置が不可能となる。
条件ｅ）は上限値を越えるとレンズ系が大きくなり、下
限値を下回ると像面がアンダーになるので、この範囲が
最適である。
限値を下回ると像面がアンダーになるので、この範囲が
最適である。
ここで、このような結像レンズ系、すなわち、上記条件
ａ）〜ｅ）を全て満足する結像レンズ系で光を集光させ
る場合を考え、例えば、この結像レンズ系の走査角度を
±22.5度、使用波長をλ＝780mm、第１のレンズの屈折
率n1および第２のレンズの屈折率n2をn1＝n2＝1.5112
（光学ガラスとしてBK7の材料を使用）とし、さらにｆ
＝330mm,r1＝427、204,r2＝−138、891,r3＝−79、180,
r4＝−112、480,d0＝76、18,d1＝10,d2＝３、81,d3＝10
とした場合、ｆθ特性は第２図に示すように0.1％以内
となる。
ａ）〜ｅ）を全て満足する結像レンズ系で光を集光させ
る場合を考え、例えば、この結像レンズ系の走査角度を
±22.5度、使用波長をλ＝780mm、第１のレンズの屈折
率n1および第２のレンズの屈折率n2をn1＝n2＝1.5112
（光学ガラスとしてBK7の材料を使用）とし、さらにｆ
＝330mm,r1＝427、204,r2＝−138、891,r3＝−79、180,
r4＝−112、480,d0＝76、18,d1＝10,d2＝３、81,d3＝10
とした場合、ｆθ特性は第２図に示すように0.1％以内
となる。
また、像面の平坦特性は第３図に示すように、タンジェ
ンシャル方向（Ｔ）では±4mm以内となり、サジタル方
向（Ｓ）では−10mm以内となる。
ンシャル方向（Ｔ）では±4mm以内となり、サジタル方
向（Ｓ）では−10mm以内となる。
ところで、第１図の結像レンズ系において、この系の後
側（走査面側）に円筒鏡を設けることにより、倒れ補正
光学系を形成することができる。このとき、円筒鏡の位
置を走査面側に近い位置に設定することにより、サジタ
リ像面歪曲は著しく小さくなる。
側（走査面側）に円筒鏡を設けることにより、倒れ補正
光学系を形成することができる。このとき、円筒鏡の位
置を走査面側に近い位置に設定することにより、サジタ
リ像面歪曲は著しく小さくなる。
例えば、第２レンズ４の後側の150mmの位置に入射瞳１
と走査面が共役になるような円筒鏡を設置すると、サジ
タル像面の平坦特性は第４図に示すように−5mm以内に
著しく小さくなる。
と走査面が共役になるような円筒鏡を設置すると、サジ
タル像面の平坦特性は第４図に示すように−5mm以内に
著しく小さくなる。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、ｆθ特
性が0.1％以内の光ビーム走査装置を実現できるという
効果がある。
性が0.1％以内の光ビーム走査装置を実現できるという
効果がある。
第１図は本発明における結像レンズ系の一実施例を示す
図、第２図はｆθ特性図、第３図は平坦特性図、第４図
は第１図の結像レンズ系に円筒鏡を付加したときの平坦
特性図である。 １……入射瞳、２……平行光速、３……第１レンズ、４
……第２レンズ。
図、第２図はｆθ特性図、第３図は平坦特性図、第４図
は第１図の結像レンズ系に円筒鏡を付加したときの平坦
特性図である。 １……入射瞳、２……平行光速、３……第１レンズ、４
……第２レンズ。
Claims (1)
- 【請求項１】光ビームを偏向する偏向手段と、偏向され
た光ビームを走査像面に集光させるレンズ系とを備えた
光ビーム走査装置において、前記レンズ系は偏向手段側
が正のパワーを有する第１のレンズと、走査像面側が負
のパワーを有する第２のメニスカスレンズとから構成
し、レンズ系全体の焦点距離をf,第１のレンズの焦点距
離をf1,第１のレンズの偏向手段側の面の曲率半径をr1,
第２のメニスカスレンズの第１レンズ側の面の曲率半径
をr3,入射瞳から第１のレンズまでの距離をd0,第１のレ
ンズと第２のメニスカスレンズ間の距離をd2としたと
き、 ａ）0.4＜f1/f＜0.7 ｂ）１＜r1/f＜2.5 ｃ）−0.4＜r3/f＜−0.2 ｄ）0.007＜d2/f＜0.045 ｅ）0.15＜d0/f＜0.3 の関係を満足することを特徴とする光ビーム走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18293284A JPH0766105B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 光ビ−ム走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18293284A JPH0766105B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 光ビ−ム走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161113A JPS6161113A (ja) | 1986-03-28 |
| JPH0766105B2 true JPH0766105B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=16126891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18293284A Expired - Fee Related JPH0766105B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 光ビ−ム走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766105B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350810A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-03 | Seiko Epson Corp | 光走査装置 |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP18293284A patent/JPH0766105B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6161113A (ja) | 1986-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |