JPH0670688B2 - Scanning optics - Google Patents

Scanning optics

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JPH0670688B2
JPH0670688B2 JP63121090A JP12109088A JPH0670688B2 JP H0670688 B2 JPH0670688 B2 JP H0670688B2 JP 63121090 A JP63121090 A JP 63121090A JP 12109088 A JP12109088 A JP 12109088A JP H0670688 B2 JPH0670688 B2 JP H0670688B2
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mirror
deflector
light
scanned
plane
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザ等を光源として、その光源からの光束
を利用して情報の記録又は再生を行う走査光学装置に関
するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a scanning optical device that uses a laser or the like as a light source and records or reproduces information by using a light beam from the light source.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、走査光学装置で用いられる偏向器はポリゴンミラ
ーやガルバノミラーが用いられてきた。
Conventionally, a polygon mirror or a galvanometer mirror has been used as a deflector used in a scanning optical device.

第11図より第14図は走査光学装置の一般的な構成を示す
概略図である。また、簡単のため、倒れ補正のための光
学系は必要がないとして説明する。
11 to 14 are schematic views showing a general configuration of the scanning optical device. Further, for simplification, it is assumed that an optical system for tilt correction is not necessary.

第11図は偏向器としてガルバノミラーを用いた例であ
る。光束は光源7を発した後、コリメーターレンズ8で
平行光にされ、ガルバノミラー21のミラー面に入射し、
このミラー面で反射された後、arcsinθレンズ10を通
り、シリンドリカルレンズ18を通って被走査面5に結像
する。被走査面5の所には光源を記録するための感光ド
ラム6が置かれている。ガルバノミラー21に入射する光
束は被走査面5に垂直で偏向器の回転軸3を含む平面
(以下、簡単のため図に示したような座標系が与えられ
ているとして、この平面をzx平面と呼ぶ。)内でガルバ
ノミラー21に入射している。シリンドリカルレンズ18は
走査される像面がミラー面の回転につれてz座標軸方向
に曲がるのを補正する目的で入れられている。また、11
はガルバノミラー21の駆動装置である。
FIG. 11 shows an example in which a galvanometer mirror is used as the deflector. After the light flux is emitted from the light source 7, it is collimated by the collimator lens 8 and is incident on the mirror surface of the galvanometer mirror 21.
After being reflected by this mirror surface, it forms an image on the surface to be scanned 5 through the arcsin θ lens 10 and the cylindrical lens 18. A photosensitive drum 6 for recording a light source is placed on the surface 5 to be scanned. The light beam incident on the galvanometer mirror 21 is a plane that is perpendicular to the surface to be scanned 5 and that includes the rotation axis 3 of the deflector (hereinafter, assuming that the coordinate system shown in the figure is given for simplicity, this plane is the zx plane. It is incident on the galvanometer mirror 21 inside. The cylindrical lens 18 is inserted for the purpose of correcting the fact that the image surface to be scanned bends in the z-coordinate axis direction as the mirror surface rotates. Also, 11
Is a driving device for the galvanometer mirror 21.

第12図は偏向器としてポリゴンミラーを用いた例であ
る。光束は光源7を発した後、コリメーターレンズ8で
平行光にされ、ポリゴンミラー22のミラー面に入射し、
このミラー面で反射された後、fθレンズ14を通って被
走査面5に結像する。ポリゴンミラー22に入射する光束
は被走査面5と偏向器の回転軸3に垂直な面内でポリゴ
ンミラー22に入射している。
FIG. 12 shows an example in which a polygon mirror is used as the deflector. After the light beam is emitted from the light source 7, it is collimated by the collimator lens 8 and is incident on the mirror surface of the polygon mirror 22.
After being reflected by this mirror surface, it forms an image on the surface to be scanned 5 through the fθ lens 14. The light beam incident on the polygon mirror 22 is incident on the polygon mirror 22 in a plane perpendicular to the scanned surface 5 and the rotation axis 3 of the deflector.

第13図は偏向器としてポリゴンミラーを用いた例であ
る。光束は光源7を発した後コリメーターレンズ8で平
行光にされ、ポリゴンミラー22のミラー面に入射し、こ
のミラー面で反射された後、fθレンズ14を通りシリン
ドリカルレンズ18を通って被走査面5に結像する。ポリ
ゴンミラー22に入射するレーザー光はzx平面内でポリゴ
ンミラー22に入射している。シリンドリカルレンズ18は
走査される像面がミラー面の回転につれて、z座標軸方
向に曲がるのを補正する目的で入れられている。また、
15はポリゴンミラー22の駆動装置である。
FIG. 13 shows an example in which a polygon mirror is used as the deflector. The light flux emitted from the light source 7 is collimated by the collimator lens 8, enters the mirror surface of the polygon mirror 22, is reflected by this mirror surface, and then passes through the fθ lens 14 and the cylindrical lens 18 to be scanned. An image is formed on the surface 5. The laser light incident on the polygon mirror 22 is incident on the polygon mirror 22 in the zx plane. The cylindrical lens 18 is inserted for the purpose of correcting bending of the scanned image surface in the z-coordinate axis direction as the mirror surface rotates. Also,
Reference numeral 15 is a drive device for the polygon mirror 22.

以上3つの例ではミラー面は平面であるが、このミラー
面に曲率をもたせたことによりfθレンズをなくした例
として第14図の例がある。この例では偏向器はポリゴン
ミラー23である。光束は光源7を発した後、コリメータ
ーレンズ8で平行光にされ、結像レンズ16で集束光とし
てポリゴンミラー23のミラー面に入射し、ここで反射さ
れた後、シリンドリカルレンズ18を通って被走査面5に
結像する。ポリゴンミラー23に入射するレーザー後はzx
平面内でポリゴンミラー23に入射している。シリンドリ
カルレンズ18は走査される像面がミラー面の回転につれ
て、z座標軸方向に曲がるのを補正する目的で入れられ
ている。また、15はポリゴンミラーの駆動装置である。
In the above three examples, the mirror surface is a flat surface, but there is an example in FIG. 14 as an example in which the fθ lens is eliminated by giving the mirror surface a curvature. In this example, the deflector is a polygon mirror 23. The light flux emitted from the light source 7 is collimated by the collimator lens 8 and enters the mirror surface of the polygon mirror 23 as focused light by the imaging lens 16 and is reflected there, and then passes through the cylindrical lens 18. An image is formed on the surface to be scanned 5. Zx after the laser incident on the polygon mirror 23
It is incident on the polygon mirror 23 in a plane. The cylindrical lens 18 is inserted for the purpose of correcting bending of the scanned image surface in the z-coordinate axis direction as the mirror surface rotates. Reference numeral 15 is a polygon mirror driving device.

以上のような従来の走査光学装置では、偏向器のミラー
面の回転によって光束を走査するために発生する像面の
曲りを補正し、さらには偏向器の回転による被走査面上
の像の走査速度を一定にする必要があり、そのためにい
くつものレンズ系を必要としている。これらのレンズ系
は、ミラー面で反射される光束の方向がミラー面の回転
によって変わっていくので、一般に設計が難しく、構成
が複雑で高価になるという欠点があった。このためミラ
ー面で反射される光束の方向は一平面内で対称であるこ
とが望まれる。
In the conventional scanning optical device as described above, the curvature of the image plane caused by the scanning of the light beam by the rotation of the mirror surface of the deflector is corrected, and further the scanning of the image on the surface to be scanned by the rotation of the deflector is performed. The speed needs to be constant, which requires several lens systems. In these lens systems, the direction of the light beam reflected by the mirror surface changes depending on the rotation of the mirror surface, so that there is a drawback in that it is generally difficult to design, and the configuration is complicated and expensive. Therefore, it is desired that the directions of the light beams reflected by the mirror surface are symmetrical within one plane.

前記従来例のうち第12図の例では光束が被走査面5と偏
向器の回転軸3に垂直な面内でミラー面に入射するの
で、反射される光束も同じ平面内で方向を変えている。
しかし、ポリゴンミラー22の回転によって反射される光
束の方向は非対称形となり、走査される像面の曲りが非
対称となってしまうので、これを補正するレンズ系の構
成は複雑になってしまう。特にミラー面に曲率をつけた
りすることは非対称性が著しくなるため困難である。
In the example of FIG. 12 among the above-mentioned conventional examples, since the light beam is incident on the mirror surface in the plane perpendicular to the surface to be scanned 5 and the rotation axis 3 of the deflector, the reflected light beam also changes its direction in the same plane. There is.
However, the direction of the light beam reflected by the rotation of the polygon mirror 22 becomes asymmetrical, and the curvature of the scanned image surface becomes asymmetrical, and the configuration of the lens system for correcting this becomes complicated. In particular, it is difficult to give a curvature to the mirror surface because the asymmetry becomes remarkable.

一方、第11図,第13図,第14図のように、光束をzx平面
内からミラー面に入射させた例では、反射される光束の
対称性は得られている。しかし、ミラー面の回転によっ
て、走査される光束の像面はz座標軸方向に曲ってしま
うので、これを補正するためにシリンドリカルレンズ18
などを必要としていた。このシリンドリカルレンズはミ
ラー面の倒れ誤差補正の目的でも使われているものであ
るが、このz座標軸方向の曲りは上記従来例ではミラー
面の角度の倒れによる影響よりも大きいので、通常その
設計,製作,調整は困難であり、またシリンドリカルレ
ンズ以外のfθレンズ,arcsinθレンズなどの設計も困
難にしていた。さらに第14図のようにミラー面に曲率を
もたせることでfθレンズを用いない例でも像面のz座
標軸方向の曲りを補正するためにシリンドリカルレンズ
18は必要であった。
On the other hand, as shown in FIG. 11, FIG. 13, and FIG. 14, in the example in which the light flux is incident on the mirror surface from within the zx plane, the symmetry of the reflected light flux is obtained. However, due to the rotation of the mirror surface, the image plane of the scanned light beam is bent in the z-coordinate axis direction, and therefore the cylindrical lens 18 is used to correct this.
Was needed. This cylindrical lens is also used for the purpose of correcting the tilt error of the mirror surface, but since the bending in the z-coordinate axis direction is larger than the influence of the tilt of the mirror surface angle in the above-mentioned conventional example, its design, It was difficult to manufacture and adjust, and it was also difficult to design the fθ lens and the arcsin θ lens other than the cylindrical lens. Further, as shown in FIG. 14, a cylindrical lens is used to correct the curvature of the image plane in the z-coordinate axis direction even if the fθ lens is not used by giving the mirror surface a curvature.
18 was needed.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明の目的は、上記従来装置の欠点を解消し、偏向器
の反射面から被走査面までの間のレンズの設計が容易
で、または、レンズの省略することのできる走査光学装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the conventional device, and to provide a scanning optical device in which the lens between the reflecting surface of the deflector and the surface to be scanned can be easily designed or the lens can be omitted. Especially.

本発明の上記目的は、光源と、前記光源から発生する光
束を被走査面上で走査するための偏向器と、前記光源か
ら発生する光束を前記被走査面上に結像する結像レンズ
とを有する走査光学装置にあって、 前記光源から発生する光束は前記被走査面に垂直で前記
偏向器の回転軸を含む平面(直交座標軸x,z座標軸で決
まるzx平面)内で、前記偏向器の反射面に前記x座標軸
より2αの角度で入射し、前記偏向器の反射面に入射す
る光束と前記偏向器の反射面から出射する光束が同一の
平面(直交座標軸x,z座標軸で決まるzx平面)内にある
場合に、前記偏向器の回転軸と前記偏向器の反射面とは
0でないβの角度をなし、前記偏向器の反射面は前記z
座標軸よりαの角度をなし、前記偏向器の反射面から出
射する光束は前記x座標軸方向と平行に導かれ、 0.5×2α<β<1.2×2α なる条件を満たすことによって達成される。
The above object of the present invention is to provide a light source, a deflector for scanning a light beam generated from the light source on a surface to be scanned, and an imaging lens for forming an image of the light beam generated from the light source on the surface to be scanned. In the scanning optical device having: a light beam generated from the light source, in the plane perpendicular to the surface to be scanned and including the rotation axis of the deflector (orthogonal coordinate axis x, zx plane determined by the z coordinate axis), the deflector Of light incident on the reflecting surface of the deflector at an angle of 2α from the x-coordinate axis and entering the reflecting surface of the deflector and exiting from the reflecting surface of the deflector are on the same plane (orthogonal coordinate axes x, zx axes). Plane), the axis of rotation of the deflector and the reflecting surface of the deflector make a non-zero β, and the reflecting surface of the deflector is the z-axis.
This is achieved by satisfying the condition of 0.5 × 2α <β <1.2 × 2α, where the light flux which forms an angle α with the coordinate axis and is emitted from the reflecting surface of the deflector is guided parallel to the x-coordinate axis direction.

〔実施例〕〔Example〕

本発明は、光束をzx平面(偏向器の回転軸を含み被走査
面に垂直な面)内より偏向器に入射させることで光束の
反射光を対称形にし、さらに光束の像面のz座標軸方向
の曲りが平面から許容量の範囲に収まるように、偏向器
の回転軸とミラー面を傾けた値に設定し、なおかつ偏向
器の回転軸をzx平面内で傾けて設定したことにより、光
束の像面のz座標軸方向の曲りを平面から許容量の範囲
に収まるようにしたものである。また、ここでは被走査
面とz座標軸方向は平行である。
According to the present invention, the reflected light of the light beam is made symmetrical by making the light beam incident on the deflector from within the zx plane (the plane including the rotation axis of the deflector and perpendicular to the surface to be scanned), and further, the z coordinate axis of the image plane of the light beam. By setting the deflector rotation axis and the mirror surface to be tilted so that the bending of the direction is within the allowable range from the plane, and also by setting the deflector rotation axis to be tilted in the zx plane, The curvature of the image plane in the z-coordinate axis direction is set to fall within the allowable range from the plane. Further, here, the surface to be scanned is parallel to the z-coordinate axis direction.

以下、図を使って詳しく説明する。Hereinafter, detailed description will be made with reference to the drawings.

第1図は本発明の原理を説明するための全体図であり、
図に示したように直交座標軸x,y,z座標軸をもつ。第2
図は第1図のzx平面での断面図であり、ミラーの走査角
が0のときを示している。つまり、ミラーに入射する光
束とミラーから出射する光束が同一の面内にある場合で
ある。第1図において、光源から出た光束は図には示し
ていないコリメーターレンズなどを通って入射光1とし
て偏向器のミラー面2に入射し、このミラー面で反射さ
れ、反射光4となって被走査面へ結像する。光束は光源
から被走査面に達するまでの間に必要に応じて用いられ
た図には示していないレンズ系を通ってもよい。偏向器
のミラー面2は偏向器の回転軸3に固定されており、こ
の回転軸のまわりを回転し、それによって反射光4を被
走査面上で走査する。被走査面5のところは記録を行う
ための感光ドラム6などが置かれる。次に第2図で回転
軸とミラー面の角度について説明する。まず入射光はx
座標軸より2αの角度で入射している。一方、ミラー面
は回転軸より0でないβの角度で固定されており、走査
角が0のときはミラー面はz座標軸よりαの角度をなす
ように設定されているので反射光はz座標軸と平行光に
なる。従来例ではβが0であるため、ミラーが回転する
につれて、入射光の方向ベクトルとミラー面の法線ベク
トルの関係が変わり、反射光の方向ベクトルにz座標軸
方向成分を生じていた。また、ミラーの回転中心と入射
光のミラー面の位置が異なる場合、入射位置がz座標軸
方向にずれて、結像位置が変化していた。
FIG. 1 is an overall view for explaining the principle of the present invention,
As shown in the figure, it has Cartesian coordinate axes x, y, and z coordinate axes. Second
The drawing is a cross-sectional view taken along the zx plane of FIG. 1 and shows the case where the scanning angle of the mirror is zero. That is, this is a case where the light flux that enters the mirror and the light flux that exits the mirror are in the same plane. In FIG. 1, a light beam emitted from a light source passes through a collimator lens (not shown) and is incident on a mirror surface 2 of a deflector as incident light 1, and is reflected by this mirror surface to be reflected light 4. And forms an image on the surface to be scanned. The light flux may pass through a lens system, which is not shown in the drawing, which is used as necessary, before reaching the surface to be scanned from the light source. The mirror surface 2 of the deflector is fixed to the rotary shaft 3 of the deflector, and rotates about this rotary shaft, whereby the reflected light 4 scans the surface to be scanned. A photosensitive drum 6 for recording is placed on the surface 5 to be scanned. Next, the angle between the rotation axis and the mirror surface will be described with reference to FIG. First, the incident light is x
It is incident at an angle of 2α from the coordinate axis. On the other hand, the mirror surface is fixed at an angle of β that is not 0 with respect to the rotation axis, and when the scanning angle is 0, the mirror surface is set so as to make an angle of α with respect to the z coordinate axis. It becomes parallel light. Since β is 0 in the conventional example, as the mirror rotates, the relationship between the direction vector of the incident light and the normal vector of the mirror surface changes, and a z-coordinate axis direction component is generated in the direction vector of the reflected light. Further, when the rotation center of the mirror and the position of the mirror surface of the incident light are different, the incident position is displaced in the z coordinate axis direction, and the image forming position is changed.

本発明ではミラー面と回転軸を0でないβという角度に
設定したので、ミラーが回転したときに生ずる結像面の
z座標軸方向の曲りは許容量の範囲に収まっている。し
たがって、ミラー面で反射された後被走査面までの間の
光線は平面とみなせる範囲内に収まる。
In the present invention, since the mirror surface and the rotation axis are set to an angle of β which is not 0, the bending of the image forming surface in the z coordinate axis direction, which occurs when the mirror rotates, is within the allowable range. Therefore, the light rays reflected by the mirror surface up to the surface to be scanned fall within the range that can be regarded as a plane.

このβの値は入射光の角度、入射光の位置、ミラー面の
曲率、ミラー面の回転半径(走査角が0°のときのミラ
ー面への光線の入射位置と回転軸の距離)によって異な
った値をとることがわかった。
The value of β depends on the angle of the incident light, the position of the incident light, the curvature of the mirror surface, and the radius of gyration of the mirror surface (the distance between the incident position of the light ray on the mirror surface and the axis of rotation when the scanning angle is 0 °). It turns out that it takes a different value.

これらの条件をいろいろと変えて検討した結果、像面の
z座標軸方向の曲りが許容量に収まるβは、2αとの関
係が0.5×2α<β<1.2×2αとなることを得た。
As a result of studying these conditions variously, it was found that β in which the curvature of the image plane in the z-coordinate axis direction is within an allowable amount has a relationship with 2α of 0.5 × 2α <β <1.2 × 2α.

以下第1表から第22表にいくつかの入射光の方向に対す
る本発明によるβの値とそのβのときのいくつかの走査
角での像面のz座標軸方向の位置と従来例による像面の
z座標軸方向の位置を示す。
Tables 1 to 22 below show values of β according to the present invention for several incident light directions, the position of the image plane in the z coordinate axis direction at several scanning angles at that β, and the image plane according to the conventional example. The position in the z coordinate axis direction is shown.

各表で2αは入射光がx座標軸となす角を意味し、βは
本発明による偏向器の回転軸とミラー面のなる角度、θ
はミラーの回転角で、ここでは偏向器の回転軸のまわり
を回るミラー面の回転の角度を表わしており、θ=0°
のときレーザー光はzx平面内に反射されることとする。
像位置はすべてミラーの回転中心より200mmの所にある
とし、z座標軸方向の位置をmm単位で示している。ミラ
ー面と像面の間にレンズ系は含まない。
In each table, 2α means the angle that incident light makes with the x coordinate axis, β means the angle between the rotation axis of the deflector according to the present invention and the mirror surface, and θ.
Is the rotation angle of the mirror, and here represents the angle of rotation of the mirror surface around the rotation axis of the deflector, and θ = 0 °
At this time, the laser light is reflected in the zx plane.
The image positions are all 200 mm from the rotation center of the mirror, and the position in the z coordinate axis direction is shown in mm. No lens system is included between the mirror surface and the image plane.

第1表から第4表までミラー面が平面でミラーの回転半
径が0の場合を示す。
Tables 1 to 4 show the case where the mirror surface is flat and the turning radius of the mirror is zero.

第5表から第8表まではミラー面が平面鏡で、ミラーの
回転半径aを変えた場合を示す。
Tables 5 to 8 show the case where the mirror surface is a plane mirror and the turning radius a of the mirror is changed.

第9表から第22表まではミラー面が曲率rをもち、球面
鏡と円筒面鏡である場合で、ミラーの回転半径aを変え
た場合を示す。
Tables 9 to 22 show cases where the mirror surface has a curvature r and is a spherical mirror or a cylindrical surface mirror, and the rotation radius a of the mirror is changed.

第3図は本発明の第1の実施例であり、偏向器としてガ
ルバノミラーを利用している。第4図は第3図のガルバ
ノミラーのみを示した図である。第4図においてガルバ
ノミラーのミラー9は回転軸3に対して本発明による角
度で傾けるために、図のようなフオーク型の支持具12な
どで回転軸3に固定されている。ミラー9はこの回転軸
3のまわりをミラー駆動装置12によって正弦振動を行
う。
FIG. 3 shows a first embodiment of the present invention, which uses a galvanometer mirror as a deflector. FIG. 4 is a view showing only the galvanometer mirror shown in FIG. In FIG. 4, the Galvano mirror 9 is fixed to the rotary shaft 3 by a fork-type support 12 as shown in the figure in order to tilt it at an angle according to the present invention with respect to the rotary shaft 3. The mirror 9 makes a sine vibration around the rotation axis 3 by a mirror driving device 12.

光束は光源7を発した後、コリメーターレンズ8で平行
光にされた後、ガルバノミラーのミラー9に入射し、こ
のミラー面で反射された後、arcsinθレンズ10を通り、
被走査面に結像する。
After the light flux is emitted from the light source 7, it is collimated by the collimator lens 8 and then incident on the mirror 9 of the galvano mirror. After being reflected by this mirror surface, it passes through the arcsin θ lens 10 and
An image is formed on the surface to be scanned.

従来例(第11図)と異なり、この実施例では像面のz座
標軸方向への曲りが少ないので、これを補正するための
シリンドリカルレンズは必要としていない。
Unlike the conventional example (FIG. 11), since the curvature of the image plane in the z-coordinate axis direction is small in this embodiment, a cylindrical lens for correcting this is not necessary.

第5図は本発明の第2の実施例であり、偏向器としてポ
リゴンミラーを用いた例である。第6図は第5図のポリ
ゴンミラー13の拡大図であり、この図に示されているよ
うにポリゴンミラー13のミラー面は回転軸3に対して平
行にはされていない。したがって、第5図のようにポリ
ゴンミラーの回転軸3は従来例とは違った角度に設定さ
れている。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, in which a polygon mirror is used as a deflector. FIG. 6 is an enlarged view of the polygon mirror 13 of FIG. 5, and the mirror surface of the polygon mirror 13 is not parallel to the rotation axis 3 as shown in this figure. Therefore, as shown in FIG. 5, the rotation axis 3 of the polygon mirror is set at an angle different from that of the conventional example.

第5図に示されたとうり光束は光源7を発したのち、コ
リメーターレンズ8で平行光にされた後、ポリゴンミラ
ー13のミラー面に入射し、このミラー面で反射された
後、fθレンズ14を通って被走査面に結像する。
The light flux shown in FIG. 5 is emitted from the light source 7, collimated by the collimator lens 8 and then incident on the mirror surface of the polygon mirror 13, and after being reflected by this mirror surface, the fθ lens. An image is formed on the surface to be scanned through 14.

第7図は本発明の第3の実施例であり、第1の実施例の
ガルバノミラーのミラーを平面鏡から凸球面鏡を用いた
ことで、arcsinθレンズを用いない例である。
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention, which is an example in which an arcsin θ lens is not used because the galvano mirror of the first embodiment uses a convex spherical mirror instead of a plane mirror.

光束は光源7を発した後、コリメーターレンズ8で平行
光にされた後、結像レンズ16で集束光としてガルバノミ
ラーのミラー17に入射し、ここで反射された後、被走査
面5に結像する。
The light flux emitted from the light source 7 is collimated by the collimator lens 8 and then enters the galvanometer mirror 17 as focused light by the imaging lens 16 and is reflected by the collimator lens 8 and is then reflected on the scan surface 5. Form an image.

第8図は本発明の第4の実施例であり、第3の実施例に
対して、さらにシリンドリカルレンズを加えることによ
ってミラー面の倒れ誤差を補正した例である。
FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention, which is an example of correcting the tilt error of the mirror surface by adding a cylindrical lens to the third embodiment.

この例ではシリンドリカルレンズを用いているが、像面
のz座標軸方向の曲りが強くでる従来例に比べて、像面
のz座標軸方向の曲りは少ないのでシリンドリカルレン
ズの設計,製作,調整などは従来例より楽になってい
る。
Although a cylindrical lens is used in this example, the cylindrical lens is designed, manufactured, and adjusted conventionally because the image surface is less bent in the z-coordinate axis direction than the conventional example in which the image surface is strongly bent in the z-coordinate axis direction. It's easier than usual.

第9図は本発明の第5の実施例であり、第2の実施例の
ポリゴンミラーのミラーを平面から凸球面にしたこと
で、fθレンズを用いない例である。
FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention, which is an example in which the fθ lens is not used because the mirror of the polygon mirror of the second embodiment is changed from a flat surface to a convex spherical surface.

光束は光源7を発した後、コリメーターレンズ8で平行
光にされた後、結像レンズ16で集束光としてポリゴンミ
ラー19のミラー面に入射し、ここで反射された後、被走
査面5に結像する。
After the light flux is emitted from the light source 7, it is collimated by the collimator lens 8 and then is incident on the mirror surface of the polygon mirror 19 as converged light by the imaging lens 16 and is reflected there, after which it is scanned 5 Image on.

第10図は本発明の第6の実施例であり、第5の実施例に
対して、さらに球面レンズを一枚加えることによって、
fθ特性の悪化を補正した例である。
FIG. 10 shows a sixth embodiment of the present invention. By adding a single spherical lens to the fifth embodiment,
In this example, the deterioration of the fθ characteristic is corrected.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、偏向器からの反
射光は一平面内で対称形とみなせるようになるので、ミ
ラー面から被走査面までの間のレンズの設計を容易に
し、または省略することができる。
As described above, according to the present invention, the reflected light from the deflector can be regarded as symmetrical in one plane, which facilitates the design of the lens between the mirror surface and the surface to be scanned, or It can be omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の原理を示した全体図、第2図は本発明
の原理を示した断面図、第3図から第10図は本発明によ
る実施例を示す図、第11図から第14図は従来例を示す図
である。 1……入射光、2……偏向器のミラー面 3……回転軸、4……反射光 5……走査面、6……感光ドラム
1 is an overall view showing the principle of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the principle of the present invention, FIGS. 3 to 10 are views showing an embodiment of the present invention, and FIG. 11 to FIG. FIG. 14 is a diagram showing a conventional example. 1 ... Incident light, 2 ... Mirror surface of deflector 3 ... Rotation axis, 4 ... Reflected light 5 ... Scanning surface, 6 ... Photosensitive drum

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、前記光源から発生する光束を被走
査面上で走査するための偏向器と、前記光源から発生す
る光束を前記被走査面上に結像する結像レンズとを有す
る走査光学装置にあって、 前記光源から発生する光束は前記被走査面に垂直で前記
偏向器の回転軸を含む平面(直交座標軸x,z座標軸で決
まるzx平面)内で、前記偏向器の反射面に前記x座標軸
より2αの角度で入射し、前記偏向器の反射面に入射す
る光束と前記偏向器の反射面から出射する光束が同一の
平面(直交座標軸x,z座標軸で決まるzx平面)内にある
場合に、前記偏向器の回転軸と前記偏向器の反射面とは
0でないβの角度をなし、前記偏向器の反射面は前記z
座標軸よりαの角度をなし、前記偏向器の反射面から出
射する光束は前記x座標軸方向と平行に導かれ、 0.5×2α<β<1.2×2α なる条件を満たすことを特徴とする走査光学装置。
1. A light source, a deflector for scanning a light beam generated from the light source on a surface to be scanned, and an imaging lens for forming an image of the light beam generated from the light source on the surface to be scanned. In the scanning optical device, the light beam generated from the light source is reflected by the deflector in a plane that is perpendicular to the surface to be scanned and includes the rotation axis of the deflector (orthogonal coordinate axis x, zx plane determined by the z coordinate axis). A light beam incident on the surface at an angle of 2α from the x coordinate axis, and a light beam incident on the reflecting surface of the deflector and a light beam emitted from the reflecting surface of the deflector are on the same plane (zx plane determined by the orthogonal coordinate axes x and z coordinate axes). , The angle of rotation of the deflector and the reflecting surface of the deflector form a non-zero β, and the reflecting surface of the deflector is the z-axis.
A scanning optical device characterized in that a light beam which forms an angle α with respect to the coordinate axis and is emitted from the reflecting surface of the deflector is guided in parallel with the x-coordinate axis direction and satisfies the condition of 0.5 × 2α <β <1.2 × 2α. .
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