JP2000180763A - Optical scanner - Google Patents

Optical scanner

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JP2000180763A
JP2000180763A JP10357644A JP35764498A JP2000180763A JP 2000180763 A JP2000180763 A JP 2000180763A JP 10357644 A JP10357644 A JP 10357644A JP 35764498 A JP35764498 A JP 35764498A JP 2000180763 A JP2000180763 A JP 2000180763A
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JP
Japan
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lens
scanning
light beam
light
optical
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Application number
JP10357644A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetsugu Narisawa
秀継 成沢
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve uniformity of the beam diameter of a scanning line, without inviting complication in constitution or deteriorating the correction of inclination by providing an optical system between a light source and a scanning means, with a means for correcting the beam diameter of a light beam at a scanning position other than a scanning center position. SOLUTION: An optical unit 10A is provided with a laser diode array (LD) 12, having plural light emitting points respectively emitting the light beams. Also, a collimator lens 14 for making the incident light beams into the almost parallel light beams, an aperture 16 and a cylinder lens 18 which is a correction means forming an image at a polygon mirror 24, only in a non-scanning direction and correcting the beam diameter of the light beam are arranged at the downstream side of the emitting direction of the light beams emitted from the light-emitting points of the array 12. Since the light beam emitted from the light-emitting point outside the optical axis of the lens 14 is distorted, by making the bus of the lens 18 slanted in the direction opposite to that of the twisting. Thus, twisting of the light beam can be corrected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置に係
り、より詳しくは、各々光ビームを出射する複数の発光
部を有する光源から出射された光ビームを用いて被走査
面を走査する光走査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device, and more particularly, to a light scanning device that scans a surface to be scanned by using a light beam emitted from a light source having a plurality of light emitting units each emitting a light beam. It relates to a scanning device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複数のレーザダイオードをア
レイ状に備えた光源(レーザダイオードアレイ、以下L
Dアレイという)を用いた光走査装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a light source having a plurality of laser diodes in an array (laser diode array;
An optical scanning device using a D array is known.

【0003】各レーザダイオードの発光点の間隔が10
0μm程度であるLDアレイは、15μm程度のものに
比較して製造が容易であるため安価である。このように
各発光点の間隔が比較的大きく安価なLDアレイを用い
て高解像度の走査ピッチを実現するための技術として、
飛び越し走査(インタレース走査)を行う特開平6−1
09994号公報記載の技術、及びLDアレイを傾けて
用いる特公昭64−10806号公報記載の技術があっ
た。
The distance between the light emitting points of each laser diode is 10
LD arrays of about 0 μm are easier to manufacture than those of about 15 μm and are therefore less expensive. As described above, as a technique for realizing a high-resolution scanning pitch using an inexpensive LD array in which the distance between each light emitting point is relatively large,
Japanese Patent Laid-Open No. 6-1 for performing interlaced scanning
There is a technique described in JP-A-09-994, and a technique described in Japanese Patent Publication No. 64-10806 in which an LD array is tilted.

【0004】特開平6−109994号公報記載の技術
では、図23に示すように、LDアレイ52から出射し
た4つの光ビーム52A、52B、52C及び52D
は、アパーチャー54と、入射された発散光を略平行に
するコリメータレンズ56と、光ビームの走査方向に交
差する方向(以下、非走査方向という)にのみポリゴン
ミラー60の反射面に結像させるシリンダーレンズ58
と、を順に通過した後、光ビームを走査するポリゴンミ
ラー60の反射面で反射され、感光体64で光ビームを
集光及び等速走査させる走査レンズ62を通過して感光
体64に至る。
In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-109994, as shown in FIG. 23, four light beams 52A, 52B, 52C and 52D emitted from an LD array 52 are used.
Is used to form an image on the reflection surface of the polygon mirror 60 only in a direction (hereinafter, referred to as a non-scanning direction) intersecting the scanning direction of the light beam (hereinafter, referred to as a non-scanning direction). Cylinder lens 58
Are sequentially reflected by the reflection surface of the polygon mirror 60 that scans the light beam, pass through the scanning lens 62 that condenses the light beam on the photoconductor 64 and scans the light beam at a constant speed, and reaches the photoconductor 64.

【0005】図24に示すようにLDアレイ52の各発
光点1A、1B、1C及び1Dは、走査方向に対して垂
直に配置されており、感光体64上で走査ピッチが目標
とする解像度の整数倍となるように飛び越し走査させて
いる。図25は飛び越し走査の様子を示す概略図であ
り、同図において同時に書き込む光ビームは図25垂直
方向に並んだA、B、C、Dとして示してあり、同図で
は目標とする解像度の3倍の走査ピッチとしている。こ
のように飛び越し走査を行うことによって、発光点間隔
が比較的大きなLDアレイを用いても、感光体上では発
光点間隔に対応する間隔より小さな間隔の走査ラインを
形成することができ、簡易な構成で光走査装置を製作す
ることができる。
As shown in FIG. 24, the light emitting points 1A, 1B, 1C and 1D of the LD array 52 are arranged perpendicularly to the scanning direction, and the scanning pitch on the photoreceptor 64 is equal to the target resolution. Interlaced scanning is performed so as to be an integral multiple. FIG. 25 is a schematic diagram showing the state of interlaced scanning. In FIG. 25, the light beams to be written simultaneously are shown as A, B, C, and D arranged in the vertical direction in FIG. The scanning pitch is doubled. By performing the interlaced scanning in this manner, even if an LD array having a relatively large light emitting point interval is used, a scanning line with a smaller interval than the interval corresponding to the light emitting point interval can be formed on the photosensitive member, and thus the scanning can be simplified. An optical scanning device can be manufactured with the configuration.

【0006】しかしながら、上記特開平6−10999
4号公報記載の技術では、走査端部と中央部では色差が
生じる、という問題点があった。このことを具体的に示
すと次のようになる。
[0006] However, Japanese Patent Application Laid-Open No.
In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4 (1999) -1995, there is a problem that a color difference occurs between the scanning end portion and the center portion. This will be specifically described as follows.

【0007】例えば、発光点の間隔が各々100μmで
あり発光点数が5である場合には、中央に位置する発光
点をコリメータレンズの光軸に合わせたときに、両端部
に位置する発光点は各々中央部から200μm離れるこ
とになる。
For example, if the intervals between the light emitting points are 100 μm and the number of light emitting points is 5, when the light emitting point located at the center is aligned with the optical axis of the collimator lens, the light emitting points located at both ends are Each will be 200 μm away from the center.

【0008】このように、発光点がコリメータレンズの
光軸から離れた場合、感光体上の走査ラインの端部にお
いてビーム径が大きくなる。一方、走査ラインの中央部
ではビーム径は大きくならないので、1走査ライン内に
おけるビーム径の均一性を保つことができない。
As described above, when the light emitting point is separated from the optical axis of the collimator lens, the beam diameter becomes large at the end of the scanning line on the photosensitive member. On the other hand, since the beam diameter does not increase at the center of the scanning line, uniformity of the beam diameter within one scanning line cannot be maintained.

【0009】表1は、発光点数が5である場合の各発光
点による走査ラインの中央部及び端部の走査方向(TA
Nと表現)のビーム径と非走査方向(SAGと表現)の
ビーム径の一例を示したものであり、図26は、表1の
値に基づいて各発光点による走査ラインのビーム径の状
態を図示したものである。なお、表1及び図26におい
てオフセットが0とされた発光点は、コリメータレンズ
の光軸に略一致するように配置されたものであり、例え
ばオフセットが−0.2mmとされた発光点は上記オフ
セットが0とされた発光点から一端部側に0.2mm
(200μm)離れたところに配置されたもので、オフ
セットが0.2mmとされた発光点は上記オフセットが
0とされた発光点から他端部側に0.2mm離れたとこ
ろに配置されたものである。
Table 1 shows the scanning direction (TA) of the center and the end of the scanning line by each light emitting point when the number of light emitting points is five.
FIG. 26 shows an example of a beam diameter in a non-scanning direction (expressed as SAG) and a beam diameter in a non-scanning direction (expressed as SAG). FIG. Is illustrated. In Table 1 and FIG. 26, the light emitting points with an offset of 0 are arranged so as to substantially coincide with the optical axis of the collimator lens. For example, the light emitting points with an offset of -0.2 mm are described above. 0.2 mm from the light emitting point where the offset is set to 0 to one end side
(200 μm) The light emitting point with an offset of 0.2 mm is arranged at a distance of 0.2 mm to the other end from the light emitting point with the offset of 0. It is.

【0010】[0010]

【表1】 [Table 1]

【0011】表1及び図26に示すように、コリメータ
レンズの光軸に略一致するように配置された発光点によ
る走査ラインのビーム径は、非走査方向及び走査方向の
双方において走査位置によらず略均一であるが、コリメ
ータレンズの光軸からオフセットされた発光点による走
査ラインのビーム径は、オフセット量が増加するに従っ
て走査ラインの端部におけるビーム径が大きくなる。
As shown in Table 1 and FIG. 26, the beam diameter of the scanning line by the light emitting point arranged so as to substantially coincide with the optical axis of the collimator lens depends on the scanning position in both the non-scanning direction and the scanning direction. However, the beam diameter of the scanning line at the light emitting point offset from the optical axis of the collimator lens becomes larger as the offset amount increases, as the beam diameter at the end of the scanning line increases.

【0012】このビーム径の相違に起因して、走査ライ
ンの端部と中央部とで色差が生じるのである。
Due to the difference in beam diameter, a color difference occurs between the end and the center of the scanning line.

【0013】この問題点を解消するために適用し得る技
術として、特開平9−96773号公報記載の技術があ
った。
As a technique that can be applied to solve this problem, there is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-96773.

【0014】この技術では、図27に示すように、光源
70から出射した光ビームは光源70からの発散光を略
平行にするコリメータレンズ72と、アパーチャー74
と、ポリゴンミラー82に非走査方向のみ結像させるシ
リンダーレンズ76と、を順に通過し、更に折り返しミ
ラー78によって反射され、感光体88で光ビームを集
光、等速走査させる走査レンズ80を通過した後に光ビ
ームを走査するポリゴンミラー82で反射され、上記走
査レンズ80を再度通過して、折り返しミラー84及び
シリンダーミラー86に順に反射されて感光体88に至
る。
In this technique, as shown in FIG. 27, a light beam emitted from a light source 70 is provided with a collimator lens 72 for making divergent light from the light source 70 substantially parallel, and an aperture 74.
And a cylinder lens 76 that forms an image on the polygon mirror 82 only in the non-scanning direction, and further passes through a scanning lens 80 that is reflected by a return mirror 78, condenses a light beam on a photoconductor 88, and scans at a constant speed. After that, the light beam is reflected by the polygon mirror 82 that scans the light beam, passes through the scanning lens 80 again, is reflected by the turning mirror 84 and the cylinder mirror 86 in order, and reaches the photosensitive member 88.

【0015】この構成では、図28に示すように、走査
レンズ80を構成するレンズ80A及び80Bを非走査
方向に傾けることで走査ライン上のビーム径の均一性を
高めようとしていた。
In this configuration, as shown in FIG. 28, the uniformity of the beam diameter on the scanning line is intended to be enhanced by tilting the lenses 80A and 80B constituting the scanning lens 80 in the non-scanning direction.

【0016】一方、特公昭64−10806号公報記載
の技術では、図29に示すように、走査ピッチを目標と
する解像度に合わせるようにLDアレイ52’を走査方
向に対して傾斜させていた。
On the other hand, in the technique described in Japanese Patent Publication No. 64-10806, as shown in FIG. 29, the LD array 52 'is inclined with respect to the scanning direction so that the scanning pitch matches the target resolution.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平9−96773号公報記載の技術では、走査レンズ
を大きく傾けた場合、光学ユニットの倒れ補正が悪化
(バンディングが発生)する、という問題点があった。
このことを具体的に示すと次のようになる。
However, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-96773 has a problem that when the scanning lens is greatly inclined, the tilt correction of the optical unit is deteriorated (banding occurs). there were.
This will be specifically described as follows.

【0018】図30(A)は走査レンズ(図30ではF
θレンズと表現)の傾き角度が最適の時を示すグラフで
あり、そのときの倒れ補正エラー量(図30ではワブル
と表現)はポリゴンミラーの面倒れが120秒のとき感
光体上で0.3μmであり、共役点位置(DOF(デフ
ォーカス量)と表現)が±1mm変動した場合でも4μ
m以下となる。また、走査ラインの中央部(COSと表
現)と端部(SOSと表現)との各々における倒れ補正
エラー量はほぼ同一である。
FIG. 30A shows a scanning lens (F in FIG. 30).
30 is a graph showing when the inclination angle of the (θ lens) is optimum, and the tilt correction error amount (expressed as wobble in FIG. 30) at that time is 0. 0 on the photoconductor when the polygon mirror is 120 seconds. 3 μm, and 4 μm even when the conjugate point position (expressed as DOF (defocus amount)) fluctuates ± 1 mm.
m or less. Also, the amount of tilt correction error at the center (expressed as COS) and at the end (expressed as SOS) of the scan line is substantially the same.

【0019】図30(B)は、図30(A)の走査レン
ズの傾き角度に対し、更に4°傾けた時のものであり、
感光体上では前記倒れ補正エラー量は1.4〜2.6μ
mとなり、共役点位置が±1mm変動した場合は約5.
7μmとなる。
FIG. 30B shows a case where the scanning lens is further inclined by 4 ° with respect to the inclination angle of the scanning lens in FIG.
On the photoreceptor, the tilt correction error amount is 1.4 to 2.6 μ.
m, and when the conjugate point position fluctuates ± 1 mm, about 5.
7 μm.

【0020】図30(C)は、更に走査レンズを4°傾
けた時のものである。倒れ補正エラー量が大きくなる上
に走査ライン中央部と端部とで倒れ補正エラー量の傾き
までもが変わり、使用に耐えないものとなる。
FIG. 30C shows a case where the scanning lens is further tilted by 4 °. The inclination correction error amount becomes large, and the inclination of the inclination correction error amount changes between the center and the end of the scanning line, so that the lens cannot be used.

【0021】一般に良好な画質を得るためには倒れ補正
エラー量は共役点位置が±1mm変動した時を含めて4
μm以下であることが必要であるとされており、特開平
9−96773号公報記載の技術のように、走査レンズ
の傾斜によって走査ラインのビーム径の均一性を高めよ
うとすると、図30(B)及び図30(C)に示すよう
な倒れ補正エラー量が発生し、結果的に得られる画像の
画質が劣化してしまう。
In general, in order to obtain good image quality, the amount of tilt correction error is 4 including the time when the conjugate point position fluctuates ± 1 mm.
μm or less is required. If the uniformity of the beam diameter of the scanning line is to be increased by tilting the scanning lens as in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-96773, FIG. B) and a tilt correction error amount as shown in FIG. 30 (C) occurs, and the image quality of the resulting image deteriorates.

【0022】一方、上記特公昭64−10806号公報
記載の技術では、被走査面上の走査開始のタイミングを
検出するSOS(Start Of Scan)センサによる光ビー
ムの検出タイミングが光ビーム毎に異なるので、該タイ
ミングを補正するための手段が必要となり、装置の構成
が複雑になる、という問題点があった。
On the other hand, in the technique described in Japanese Patent Publication No. 64-10806, the detection timing of the light beam by the SOS (Start Of Scan) sensor for detecting the timing of the start of scanning on the surface to be scanned is different for each light beam. However, there is a problem in that a means for correcting the timing is required, and the configuration of the apparatus becomes complicated.

【0023】本発明は上記問題点を解消するために成さ
れたものであり、構成の複雑化及び倒れ補正の悪化を招
くことなく走査ラインのビーム径の均一性を向上するこ
とができる光走査装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an optical scanning method capable of improving the uniformity of the beam diameter of a scanning line without causing a complicated structure and deterioration of tilt correction. It is intended to provide a device.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の光走査装置は、各々光ビームを出射
する複数の発光部を有する光源と、前記光源から出射さ
れた光ビームを略平行光とする第1のレンズと光ビーム
の走査方向に交差する方向にのみパワーを持つ第2のレ
ンズとを含んで構成された第1の光学系と、前記第1の
光学系から出射された光ビームを走査する走査手段と、
前記光源と前記走査手段との間の光学系上に配置される
と共に走査中央位置以外の走査位置における光ビームの
ビーム径を補正する補正手段と、被走査面上に略等速で
前記光ビームを走査すると共に前記光ビームを前記被走
査面に集光する第2の光学系と、を備えている。
According to another aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device, comprising: a light source having a plurality of light emitting units for emitting light beams; and a light beam emitted from the light source. From a first optical system including a first lens having substantially parallel light and a second lens having power only in a direction intersecting the scanning direction of the light beam; and Scanning means for scanning the emitted light beam;
Correction means disposed on an optical system between the light source and the scanning means and for correcting the beam diameter of the light beam at a scanning position other than the scanning center position; and the light beam at a substantially constant speed on the surface to be scanned. And a second optical system for scanning the light beam and condensing the light beam on the surface to be scanned.

【0025】請求項1に記載の光走査装置によれば、光
源から複数の光ビームが出射され、この光ビームが第1
のレンズによって略平行光とされた後、光ビームの走査
方向に交差する方向にのみパワーを持つ第2のレンズを
通過した後に走査手段によって走査される。なお、上記
第1のレンズとしてはコリメータレンズ等を、第2のレ
ンズとしてはシリンダーレンズ等を、走査手段としては
ポリゴンミラー等を各々適用することができる。
According to the optical scanning device of the first aspect, a plurality of light beams are emitted from the light source, and the plurality of light beams are emitted from the first light source.
After being made into substantially parallel light by the lens, the light beam passes through a second lens having power only in a direction intersecting the scanning direction of the light beam, and then scanned by the scanning means. Note that a collimator lens or the like can be applied as the first lens, a cylinder lens or the like can be applied as the second lens, and a polygon mirror or the like can be applied as the scanning unit.

【0026】ここで、請求項1に記載の光走査装置で
は、上記光源と上記走査手段との間の光学系上に配置さ
れた補正手段によって、走査中央位置以外の走査位置に
おける光ビームのビーム径が補正される。
Here, in the optical scanning device according to the first aspect, the correction unit disposed on the optical system between the light source and the scanning unit causes the beam of the light beam at a scanning position other than the scanning center position. The diameter is corrected.

【0027】上記のように走査手段で走査された光ビー
ムは、第2の光学系によって被走査面上に略等速で走査
されると共に上記被走査面に集光される。
The light beam scanned by the scanning means as described above is scanned on the surface to be scanned by the second optical system at a substantially constant speed and is focused on the surface to be scanned.

【0028】このように、請求項1に記載の光走査装置
によれば、光源と走査手段との間の光学系上に走査中央
位置以外の走査位置における光ビームのビーム径を補正
するための補正手段を配置しているので、光源を走査方
向に対して傾斜させたり走査レンズを非走査方向に傾斜
させることなく、すなわち構成の複雑化及び倒れ補正の
悪化を招くことなく走査ラインのビーム径の均一性を向
上することができる。
As described above, according to the optical scanning device of the first aspect, the beam diameter of the light beam at the scanning position other than the scanning center position is corrected on the optical system between the light source and the scanning means. Since the correction means is arranged, the beam diameter of the scanning line does not incline the light source with respect to the scanning direction or incline the scanning lens in the non-scanning direction, that is, without complicating the configuration and deteriorating the tilt correction. Can be improved.

【0029】なお、請求項2に記載の発明のように、請
求項1記載の発明において、前記補正手段が、前記光ビ
ームの走査方向に交差する方向に母線が曲率又は傾きを
有したシリンダーレンズであることが好ましい。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the correction means includes a cylinder lens whose generating line has a curvature or an inclination in a direction intersecting a scanning direction of the light beam. It is preferred that

【0030】また、請求項3に記載の発明のように、請
求項1又は請求項2記載の発明において、前記光源と前
記補正手段との間に前記光ビームの光路を光軸に交差す
る方向に偏向する偏向手段を更に備えることが好まし
い。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, a direction intersecting the optical path of the light beam with the optical axis between the light source and the correction means. It is preferable to further comprise a deflecting means for deflecting the light to a predetermined angle.

【0031】また、請求項4に記載の発明のように、請
求項3記載の発明において、前記光源の複数の発光部の
各々から出射された光ビームの進行方向を異ならせるた
めの分離手段を更に備えることが好ましい。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, there is provided a separating means for changing a traveling direction of a light beam emitted from each of the plurality of light emitting portions of the light source. It is preferable to further provide.

【0032】また、請求項5に記載の発明のように、請
求項2乃至請求項4の何れか1項記載の発明において、
前記シリンダーレンズは複数のレンズによって構成され
ており、少なくとも1つのレンズが前記光ビームの走査
方向に交差する方向に母線が曲率又は傾きを有している
ことが好ましい。
Further, like the invention according to claim 5, in the invention according to any one of claims 2 to 4,
It is preferable that the cylinder lens includes a plurality of lenses, and that a generating line has a curvature or an inclination in a direction in which at least one lens intersects a scanning direction of the light beam.

【0033】また、請求項6に記載の発明のように、請
求項1乃至請求項5の何れか1項記載の発明における光
学系はオーバーフィルド光学系とすることができる。
Further, as in the sixth aspect of the present invention, the optical system according to any one of the first to fifth aspects can be an overfilled optical system.

【0034】また、請求項7に記載の発明のように、請
求項6記載の発明において、前記光ビームが前記第2の
光学系に対して略正面かつダブルパスかつ前記光ビーム
の走査方向に交差する方向に角度を持って入射するよう
に構成することが好ましい。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, the light beam crosses substantially in front of the second optical system, in a double path, and in the scanning direction of the light beam. It is preferable that the light is incident at an angle in the direction in which the light beam travels.

【0035】また、請求項8に記載の発明のように、請
求項2乃至請求項7の何れか1項記載の発明において、
前記シリンダーレンズが樹脂又はガラスモールド部品で
構成されていることが好ましい。
Further, like the invention according to claim 8, in the invention according to any one of claims 2 to 7,
It is preferable that the cylinder lens is made of a resin or glass mold part.

【0036】また、請求項9に記載の発明のように、請
求項8記載の発明において、前記シリンダーレンズが複
数の母線を有することが好ましい。
Also, as in the ninth aspect, in the eighth aspect, it is preferable that the cylinder lens has a plurality of generatrix.

【0037】また、請求項10記載の光走査装置は、直
線状に配置され各々光ビームを出射する複数の発光部を
有する光源と、前記光源の複数の発光部の一端側の発光
部に光軸が略一致するように配置されて前記光源から出
射された光ビームを略平行光とする第1のレンズと光ビ
ームの走査方向に交差する方向にのみパワーを持つ第2
のレンズとを含んで構成された第1の光学系と、前記第
2のレンズの母線を前記光ビームの走査方向に交差する
方向に曲率又は傾きを持たせるように調整する調整手段
と、前記第1の光学系から出射された光ビームを走査す
る走査手段と、被走査面上に略等速で前記光ビームを走
査すると共に前記光ビームを前記被走査面に集光する第
2の光学系と、を備えている。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device, comprising: a light source having a plurality of light emitting portions arranged linearly and each emitting a light beam; and a light emitting portion on one end side of the plurality of light emitting portions of the light source. A second lens having a power only in a direction intersecting a scanning direction of the light beam and a first lens which is disposed so that the axes thereof substantially coincide with each other and makes the light beam emitted from the light source substantially parallel light;
A first optical system including a lens, and an adjusting unit that adjusts a generating line of the second lens so as to have a curvature or an inclination in a direction intersecting a scanning direction of the light beam; and Scanning means for scanning a light beam emitted from the first optical system; and second optical means for scanning the light beam on the surface to be scanned at a substantially constant speed and condensing the light beam on the surface to be scanned. System.

【0038】請求項10に記載の光走査装置によれば、
直線状に配置され各々光ビームを出射する複数の発光部
を有する光源から複数の光ビームが出射され、光源の複
数の発光部の一端側の発光部に光軸が略一致するように
配置された第1のレンズによって略平行光とされた後、
光ビームの走査方向に交差する方向にのみパワーを持つ
第2のレンズを通過した後に走査手段によって走査され
る。なお、上記第1のレンズとしてはコリメータレンズ
等を、第2のレンズとしてはシリンダーレンズ等を、走
査手段としてはポリゴンミラー等を各々適用することが
できる。
According to the optical scanning device of the tenth aspect,
A plurality of light beams are emitted from a light source having a plurality of light emitting portions that are linearly arranged and each emit a light beam, and are arranged such that an optical axis substantially coincides with a light emitting portion on one end side of the plurality of light emitting portions of the light source. After being converted into substantially parallel light by the first lens,
After passing through the second lens having power only in a direction intersecting the scanning direction of the light beam, scanning is performed by the scanning unit. Note that a collimator lens or the like can be applied as the first lens, a cylinder lens or the like can be applied as the second lens, and a polygon mirror or the like can be applied as the scanning unit.

【0039】ここで、第2のレンズは、調整手段によっ
て母線が光ビームの走査方向に交差する方向に曲率又は
傾きを持つように調整されており、これによって光ビー
ムのビーム径を補正することができる。
Here, the second lens is adjusted by the adjusting means so that the generatrix has a curvature or an inclination in a direction intersecting the scanning direction of the light beam, thereby correcting the beam diameter of the light beam. Can be.

【0040】上記のように走査手段で走査された光ビー
ムは、第2の光学系によって被走査面上に略等速で走査
されると共に上記被走査面に集光される。
The light beam scanned by the scanning means as described above is scanned at substantially the same speed on the surface to be scanned by the second optical system and is focused on the surface to be scanned.

【0041】このように、請求項10に記載の光走査装
置によれば、第1のレンズを光源の複数の発光部の一端
側の発光部に光軸が略一致するように配置すると共に第
2のレンズの母線を光ビームの走査方向に交差する方向
に曲率又は傾きを持たせるように調整しているので、光
源を走査方向に対して傾斜させたり走査レンズを非走査
方向に傾斜させることなく、すなわち構成の複雑化及び
倒れ補正の悪化を招くことなく走査ラインのビーム径の
均一性を向上することができる。
As described above, according to the optical scanning device of the tenth aspect, the first lens is arranged such that the optical axis substantially coincides with the light emitting portion on one end side of the plurality of light emitting portions of the light source. Since the generatrix of the second lens is adjusted to have a curvature or inclination in a direction intersecting the scanning direction of the light beam, the light source may be inclined with respect to the scanning direction or the scanning lens may be inclined with respect to the non-scanning direction. In other words, it is possible to improve the uniformity of the beam diameter of the scanning line without causing a complicated configuration and deterioration of the tilt correction.

【0042】なお、請求項11に記載の発明のように、
請求項10記載の発明において、前記調整手段は、前記
第2のレンズが設置される被設置部材及び該被設置部材
に前記第2のレンズを押し付ける押付部材とを含んで構
成され、前記被設置部材の設置面及び前記押付部材の押
付面の少なくとも一方が曲率を有していることが好まし
い。
Incidentally, as in the invention according to claim 11,
In the invention according to claim 10, the adjusting means includes a member to be installed on which the second lens is installed, and a pressing member for pressing the second lens against the member to be installed, and It is preferable that at least one of the installation surface of the member and the pressing surface of the pressing member has a curvature.

【0043】また、請求項12に記載の発明のように、
請求項10又は請求項11記載の発明において、前記第
2のレンズはケミカル処理されていることが好ましい。
Further, as in the invention according to claim 12,
In the invention according to claim 10 or 11, it is preferable that the second lens is subjected to chemical processing.

【0044】また、請求項13に記載の発明のように、
請求項10乃至請求項12の何れか1項記載の発明にお
いて、前記第2のレンズは樹脂又はガラスモールド部品
で構成されていることが好ましい。
Further, according to the invention of claim 13,
In the invention according to any one of claims 10 to 12, it is preferable that the second lens is made of a resin or a glass mold part.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0046】〔第1実施形態〕まず、図1を参照して、
本第1実施形態に係る光学ユニット10Aの構成につい
て説明する。なお、図1は、本発明の光走査装置をアン
ダーフィルド光学系に適用した場合の光学ユニットの構
成を示した概略構成図である。ここで、上記アンダーフ
ィルド光学系は、ポリゴンミラーに至る光ビームの走査
方向のビーム径がポリゴンミラーの反射面の回転方向幅
より小さく、かつ走査ライン端部に光ビームが到達する
際の回転角度においてもポリゴンミラーの回転方向の反
射面から光ビームが殆ど外れることがない光学系をい
う。これに対して、後述するオーバーフィルド光学系
は、ポリゴンミラーの反射面の回転方向幅よりも大きな
光ビームをポリゴンミラーに入射させて、該ポリゴンミ
ラーで走査させる光学系をいう。
[First Embodiment] First, referring to FIG.
The configuration of the optical unit 10A according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of an optical unit when the optical scanning device of the present invention is applied to an underfilled optical system. Here, in the underfilled optical system, the beam diameter in the scanning direction of the light beam reaching the polygon mirror is smaller than the rotation direction width of the reflection surface of the polygon mirror, and the rotation angle when the light beam reaches the end of the scanning line. This also refers to an optical system in which the light beam hardly deviates from the reflecting surface in the rotation direction of the polygon mirror. On the other hand, an overfilled optical system described later refers to an optical system in which a light beam larger than the rotation width of the reflection surface of the polygon mirror is made incident on the polygon mirror and scanned by the polygon mirror.

【0047】図1に示すように、本第1実施形態に係る
光学ユニット10Aには、各々光ビームを出射する複数
の発光点を有するLDアレイ12が備えられており、L
Dアレイ12の発光点からの光ビームの出射方向下流側
には、入射された光ビーム(発散光)を略平行光とする
コリメータレンズ14、アパーチャー16、後述するポ
リゴンミラー24に非走査方向のみ結像させるシリンダ
ーレンズ18、及び折り返しミラー20が順に設けられ
ている。
As shown in FIG. 1, the optical unit 10A according to the first embodiment is provided with an LD array 12 having a plurality of light emitting points for emitting light beams.
On the downstream side in the emission direction of the light beam from the light emitting point of the D array 12, the collimator lens 14, the aperture 16, which makes the incident light beam (divergent light) substantially parallel light, and the polygon mirror 24 described later only in the non-scanning direction. A cylinder lens 18 for forming an image and a folding mirror 20 are sequentially provided.

【0048】また、折り返しミラー20による光ビーム
の反射方向には光ビームを走査するポリゴンミラー24
が設けられており、該ポリゴンミラー24による光ビー
ムの反射方向には、後述する感光体34で光ビームを集
光、等速走査させるFθレンズによって構成された走査
レンズ26及び折り返しミラー28が順に設けられてお
り、折り返しミラー28による光ビームの反射方向には
シリンダーミラー30が設けられ、更にシリンダーミラ
ー30の光ビームの反射方向には感光体34が設けられ
ている。
The polygon mirror 24 which scans the light beam in the direction of reflection of the light beam by the folding mirror 20 is used.
In the direction of reflection of the light beam by the polygon mirror 24, a scanning lens 26 and a return mirror 28 constituted by an Fθ lens for condensing and scanning the light beam at a constant speed with a photoreceptor 34 described later are sequentially arranged. A cylinder mirror 30 is provided in the direction in which the turning mirror 28 reflects the light beam, and a photoreceptor 34 is provided in the direction in which the cylinder mirror 30 reflects the light beam.

【0049】なお、塵埃対策等のために、ポリゴンミラ
ー24はポリゴンミラーカバー22によって覆われてお
り、更に感光体34以外の光学ユニット10Aを構成す
る各部は図示しないカバーに覆われている。従って、光
ビームはポリゴンミラーカバー22を介してポリゴンミ
ラー24に入射及びポリゴンミラー24から出射され、
シリンダーミラー30によって反射された光ビームは上
記図示しないカバーに設けられたウィンドー32を介し
て感光体34に到達する。
Incidentally, the polygon mirror 24 is covered with a polygon mirror cover 22 to prevent dust and the like, and the components of the optical unit 10A other than the photoreceptor 34 are covered with a cover (not shown). Accordingly, the light beam enters and exits the polygon mirror 24 via the polygon mirror cover 22, and is emitted from the polygon mirror 24.
The light beam reflected by the cylinder mirror 30 reaches the photosensitive member 34 via the window 32 provided on the cover (not shown).

【0050】また、図1では便宜上、折り返しミラー2
0、ポリゴンミラー24、折り返しミラー28及びシリ
ンダーミラー30は各々反射面のみを、感光体34とし
て表面のみを、走査位置として1箇所のみを、各々図示
している。また、同図における−148.5mm及び1
48.5mmは、本第1実施形態における感光体34上
の走査範囲の両端部の位置を該走査範囲の中心部からの
距離として表したものである。
In FIG. 1, for convenience, the folding mirror 2 is used.
0, polygon mirror 24, return mirror 28, and cylinder mirror 30 each show only the reflection surface, only the surface as photoconductor 34, and only one scanning position. In addition, -148.5 mm and 1 in FIG.
48.5 mm represents the position of both ends of the scanning range on the photoconductor 34 in the first embodiment as a distance from the center of the scanning range.

【0051】ここで、本第1実施形態におけるシリンダ
ーレンズ18は、図2(A)に示すように、母線18A
が走査方向中央部を変極点とした下に凸の形状の曲率を
持った形状(以下、R型という)とされているものであ
る。また、LDアレイ12の各発光点の向き(配列方
向)は、走査方向に対して垂直となるように配置されて
いる。
Here, as shown in FIG. 2A, the cylinder lens 18 in the first embodiment has a bus 18A.
Is a shape (hereinafter, referred to as an R type) having a downwardly convex curvature with the center in the scanning direction as an inflection point. The direction (arrangement direction) of each light emitting point of the LD array 12 is arranged to be perpendicular to the scanning direction.

【0052】なお、光学ユニット10Aの配置が許せ
ば、折り返しミラー20及び28は不要である。また、
光学性能上問題がなければ、ポリゴンミラーカバー22
及びウィンドー32は不要である。
The folding mirrors 20 and 28 are unnecessary if the arrangement of the optical unit 10A permits. Also,
If there is no problem in optical performance, the polygon mirror cover 22
And the window 32 is unnecessary.

【0053】LDアレイ12が本発明の光源に、コリメ
ータレンズ14が本発明の第1のレンズに、シリンダー
レンズ18が本発明の第2のレンズ及び補正手段に、ポ
リゴンミラー24が本発明の走査手段に、走査レンズ2
6が本発明の第2の光学系に、各々相当する。
The LD array 12 is the light source of the present invention, the collimator lens 14 is the first lens of the present invention, the cylinder lens 18 is the second lens and the correcting means of the present invention, and the polygon mirror 24 is the scanning of the present invention. Means, scanning lens 2
Reference numeral 6 corresponds to the second optical system of the present invention.

【0054】以上のように構成された光学ユニット10
Aでは、LDアレイ12から出射した光ビームは、コリ
メータレンズ14、アパーチャー16及びシリンダーレ
ンズ18を順に通過し、折り返しミラー20で反射され
た後、ポリゴンミラーカバー22を介してポリゴンミラ
ー24で反射され、走査レンズ26を通過し、折り返し
ミラー28、シリンダーミラー30及びウィンドー32
を順に通過した後に感光体34に到達する。
The optical unit 10 configured as described above
In A, the light beam emitted from the LD array 12 sequentially passes through the collimator lens 14, the aperture 16, and the cylinder lens 18, is reflected by the return mirror 20, and is reflected by the polygon mirror 24 via the polygon mirror cover 22. , Passes through the scanning lens 26 and returns to the return mirror 28, the cylinder mirror 30 and the window 32.
, Sequentially arrive at the photoreceptor 34.

【0055】上述したように、LDアレイ12は、各発
光点が走査方向に交差する方向(例えば垂直)となるよ
うに配置されており、本実施形態では、感光体34上に
おける走査ピッチが目的とする解像度の整数倍になるよ
うに飛び越し走査させる技術(上記特開平6−1099
94号公報等参照)を採用している。
As described above, the LD array 12 is arranged so that each light emitting point is in a direction (for example, vertical) crossing the scanning direction. (See JP-A-6-1099).
No. 94, etc.).

【0056】ここで、上記シリンダーレンズ18が通常
の状態のもの(母線が直線状であり、かつ該母線が光ビ
ームの走査方向に略平行となるように配置されているも
の)であると想定した場合、LDアレイ12の発光点が
コリメータレンズ14の光軸を通っているときは光ビー
ムは走査レンズ26の光軸を水平に通過するが、LDア
レイ12の発光点がコリメータレンズ14の光軸から離
れている(オフセットしている)ときには、光ビームは
コリメータレンズ14を通過した後に非走査方向に角度
をもって進むことになり、走査レンズ26に対しても光
軸を通らず、かつ角度をもって通過する。
Here, it is assumed that the cylinder lens 18 is in a normal state (the bus is straight and the bus is arranged so as to be substantially parallel to the scanning direction of the light beam). In this case, when the light emitting point of the LD array 12 passes through the optical axis of the collimator lens 14, the light beam passes horizontally through the optical axis of the scanning lens 26, but the light emitting point of the LD array 12 is When the light beam is separated from the axis (offset), the light beam travels at an angle in the non-scanning direction after passing through the collimator lens 14, and does not pass through the optical axis with respect to the scanning lens 26 and has an angle. pass.

【0057】この現象はLDアレイ12の発光点がコリ
メータレンズ14の光軸から離れるほど顕著になる。
This phenomenon becomes more remarkable as the light emitting point of the LD array 12 becomes farther from the optical axis of the collimator lens 14.

【0058】そして、コリメータレンズ14の光軸外に
発光点がある場合には、光ビームが捩れて走査レンズ2
6に入射する。
If there is a light emitting point outside the optical axis of the collimator lens 14, the light beam is twisted and
6 is incident.

【0059】そのために光軸外の光ビームが感光体34
上を走査する時には、走査ライン端部に近づくに従っ
て、徐々にビーム径が大きくなっていく。この時、光ビ
ームの焦点位置は変わらずにビームウェスト径が大きく
なる。
For this purpose, a light beam off the optical axis is applied to the photosensitive member 34.
When scanning above, the beam diameter gradually increases as approaching the end of the scanning line. At this time, the beam waist diameter increases without changing the focal position of the light beam.

【0060】光ビームが捩れ始めるのはLDアレイ12
からポリゴンミラー24までの間(以下、プレポリゴン
という)の光路中であるので、該プレポリゴンの光路中
に上記光ビームの捩れを補正する向きに光ビームを補正
するための部材を配置することが有効である。上記光ビ
ームの捩れの補正について、図3(C)を参照して説明
する。
The light beam starts to be twisted when the LD array 12
And a polygon mirror 24 (hereinafter, referred to as a pre-polygon), so that a member for correcting the light beam is arranged in the optical path of the pre-polygon in a direction to correct the twist of the light beam. Is valid. The correction of the torsion of the light beam will be described with reference to FIG.

【0061】なお、図3は後述する図15及び図16に
示されるオーバーフィルド光学系において、シリンダー
レンズ18として通常のもの(母線が直線状のもの)を
適用し、該シリンダーレンズの母線を、光軸を中心とし
て傾斜させた場合のシミュレーション結果を示すもので
あり、横軸にシリンダーレンズ18の母線の傾斜角度
を、縦軸にビーム径を各々示している。また、同図にお
いて148.5s及び−148.5sは各々走査ライン
の一端部及び他端部における非走査方向(SAG方向)
のビーム径を、148.5t及び−148.5tは各々
走査ラインの一端部及び他端部における走査方向(TA
N方向)のビーム径を、0sは走査ラインの中央部にお
ける非走査方向のビーム径を、0tは走査ラインの中央
部における走査方向のビーム径を、各々表している。更
に、上記148.5及び−148.5は各々、走査ライ
ンの中央部を0とした場合の一端部及び他端部の位置
(各々、中心部から148.5mm及び−148.5m
mの位置)を表している。
FIG. 3 shows an overfilled optical system shown in FIGS. 15 and 16 which will be described later, in which a normal cylinder line (generating line is used) is applied as the cylinder lens 18 and the generating line of the cylinder lens is This shows simulation results when the optical axis is tilted about the optical axis. The horizontal axis shows the tilt angle of the generatrix of the cylinder lens 18, and the vertical axis shows the beam diameter. In the same figure, 148.5 s and -148.5 s are the non-scanning direction (SAG direction) at one end and the other end of the scanning line, respectively.
Are 148.5t and -148.5t in the scanning direction (TA) at one end and the other end of the scanning line, respectively.
Ns), 0s represents the beam diameter in the non-scanning direction at the center of the scanning line, and 0t represents the beam diameter in the scanning direction at the center of the scanning line. Further, 148.5 and -148.5 are the positions of one end and the other end, respectively, when the center of the scanning line is 0 (148.5 mm and -148.5 m from the center, respectively).
m position).

【0062】図3(C)は、発光点位置がコリメータレ
ンズの光軸に対して−側にオフセットしている場合のグ
ラフであり、同図において、補正をしない設計(シリン
ダーレンズ18の母線角度を0°とした設計)における
光ビームのビーム径は、走査ライン中央部に対して両端
部が大きくなっている。
FIG. 3C is a graph in the case where the light emitting point position is offset to the negative side with respect to the optical axis of the collimator lens. (A design in which is 0 °), the beam diameter of the light beam at both ends is larger than the center of the scanning line.

【0063】ここで、補正を+方向に行うと(シリンダ
ーレンズ18の母線角度を0°より大きくすると)、光
ビームのビーム径は走査位置の−側端部において小さく
なり、中央部では若干大きくなり、+側端部では顕著に
大きくなる。
Here, when the correction is performed in the + direction (when the generatrix angle of the cylinder lens 18 is made larger than 0 °), the beam diameter of the light beam becomes small at the negative end of the scanning position, and becomes slightly large at the center. And significantly increased at the + side end.

【0064】一方、補正を−方向に行うと(シリンダー
レンズ18の母線角度を0°より小さくすると)、光ビ
ームのビーム径は走査位置の+側端部において小さくな
り、中央部では若干大きくなり、−側端部では顕著に大
きくなる。
On the other hand, when the correction is performed in the minus direction (when the generatrix angle of the cylinder lens 18 is made smaller than 0 °), the beam diameter of the light beam becomes smaller at the + side end of the scanning position and becomes slightly larger at the center. ,-Side end portion is significantly large.

【0065】すなわち、走査位置の中央部を境として走
査方向の+側及び−側で補正する向きを逆にするような
光学部材をプレポリゴンに挿入することによりビーム径
の均一性を向上することができる。
That is, the uniformity of the beam diameter is improved by inserting an optical member into the pre-polygon which reverses the direction of correction on the + side and-side of the scanning direction with respect to the center of the scanning position as a boundary. Can be.

【0066】そこで本第1実施形態では、上述したよう
に、プレポリゴンにおいて発生する光ビームの捩れを補
正するために、ビーム径補正用の光学部材として、母線
18Aが走査方向中央部を変極点とした下に凸のR型と
されているシリンダーレンズ18(図2(A)参照)を
適用している。従って、上記シリンダーレンズ18が請
求項1記載の発明の補正手段に相当する。
Therefore, in the first embodiment, as described above, in order to correct the torsion of the light beam generated in the pre-polygon, the bus 18A serves as an optical member for correcting the beam diameter. A cylindrical lens 18 (see FIG. 2A) having a downward convex R shape is applied. Therefore, the cylinder lens 18 corresponds to the correcting means according to the first aspect of the present invention.

【0067】母線が走査方向に対して略平行とされた場
合のシリンダーレンズでは光ビームの捩れは発生しない
が、母線を走査方向に対して傾斜させると光ビームは捩
れる。一方、コリメータレンズの光軸外の発光点から出
射した光ビームは上述したように捩れるので、該捩れと
反対方向にシリンダーレンズの母線を傾斜させることに
よって、光ビームの捩れを補正することができる。
Although the light beam is not twisted by the cylinder lens when the bus is substantially parallel to the scanning direction, the light beam is twisted when the bus is inclined with respect to the scanning direction. On the other hand, since the light beam emitted from the emission point outside the optical axis of the collimator lens is twisted as described above, it is possible to correct the twist of the light beam by inclining the generating line of the cylinder lens in a direction opposite to the twist. it can.

【0068】次に、シリンダーレンズ18の製作工程に
ついて説明する。
Next, the steps of manufacturing the cylinder lens 18 will be described.

【0069】本第1実施形態に係るシリンダーレンズ1
8は、非走査方向にはポリゴンミラー24に焦点を持つ
ようなパワーがあり、走査方向にはパワーを持たない。
母線は走査方向と垂直な方向に曲率を持った形状(R
型)とされている。
The cylinder lens 1 according to the first embodiment
Reference numeral 8 denotes a power having a focal point on the polygon mirror 24 in the non-scanning direction and no power in the scanning direction.
The bus has a shape (R) having a curvature in a direction perpendicular to the scanning direction.
Type).

【0070】図4はトーリック形状を表わしており、矢
印A方向に光ビーム(所定の大きさの光束)を入射させ
る場合、一般にプリンター等で用いられている走査レン
ズと同様の形状となる。本実施形態では、このトーリッ
ク形状に対して、矢印B方向に光ビームを入射させるよ
うに適用することにより、母線にRが付いたシリンダー
レンズを構成する。すなわち、本第1実施形態に係るシ
リンダーレンズ18の形状を、図4のトーリック形状に
おける回転中心軸の上側半分のみの形状とする。
FIG. 4 shows a toric shape. When a light beam (a light beam of a predetermined size) is incident in the direction of arrow A, the shape is similar to that of a scanning lens generally used in a printer or the like. In this embodiment, a cylinder lens having an R in the generatrix is configured by applying a light beam to the toric shape in the direction of arrow B. That is, the shape of the cylinder lens 18 according to the first embodiment is a shape of only the upper half of the rotation center axis in the toric shape of FIG.

【0071】よって、矢印A方向に光ビームを入射させ
ると、非走査方向、走査方向ともに異なるパワーを発生
させるが、矢印B方向に光ビームを入射させると非走査
方向のみにパワーを持ち、走査方向には実質的にはパワ
ーを持たない。そして、母線のみ曲がった形状になる。
Therefore, when a light beam is incident in the direction of arrow A, different powers are generated in both the non-scanning direction and the scanning direction. It has virtually no power in the direction. Then, only the generatrix has a curved shape.

【0072】本第1実施形態では、この形状を金型を用
いて製作し、ガラスモールドにてシリンダーレンズ18
を製作する。
In the first embodiment, this shape is manufactured using a metal mold, and the cylinder lens 18 is manufactured using a glass mold.
To produce

【0073】上記トーリック形状を構成するX、Y、Z
の座標データは次の各数式によって得ることができる。
X, Y, Z constituting the toric shape
Can be obtained by the following equations.

【0074】Φm=(2πm)/20 θn=(2πn)/20 として、 Xm,n=(R+r・cos(θn))・cos(Φ
m) Ym,n=(R+r・cos(θn))・sin(Φ
m) Zm,n=r・sin(θn) ここで、Φmは走査方向の円弧範囲(大きさを決めるパ
ラメータ)を、θnは非走査方向の円弧範囲(大きさを
決めるパラメータ)を、rは非走査方向の曲率半径を、
Rは走査方向の曲率半径を、各々示している。
Assuming that Φm = (2πm) / 20 θn = (2πn) / 20, Xm, n = (R + r · cos (θn)) · cos (Φ
m) Ym, n = (R + r · cos (θn)) · sin (Φ
m) Zm, n = r · sin (θn) where Φm is an arc range in the scanning direction (a parameter for determining the size), θn is an arc range in the non-scanning direction (a parameter for determining the size), and r is The radius of curvature in the non-scanning direction is
R indicates the radius of curvature in the scanning direction.

【0075】上記説明に用いた図4は、m及びnを0か
ら20までの値とした場合の形状を示しており、図5
は、mを13から17までの値とし、nを3から7まで
の値とした場合の形状を示している。また、図4及び図
5は双方とも、rの値を55.5mm、Rの値を286
mmとしている。実際には、図5に示した形状を適用す
る。
FIG. 4 used in the above description shows the shape when m and n are values from 0 to 20, and FIG.
Indicates a shape when m is a value from 13 to 17 and n is a value from 3 to 7. 4 and 5 both show that the value of r is 55.5 mm and the value of R is 286.
mm. In practice, the shape shown in FIG. 5 is applied.

【0076】以上詳細に説明したように、本第1実施形
態に係る光走査装置では、プレポリゴンの光学系上に、
母線が走査方向中央部を変極点としたR型とされている
シリンダーレンズを挿入しているので、ビーム径の均一
性を向上することができる。
As described in detail above, in the optical scanning device according to the first embodiment, the pre-polygon optical system
The insertion of the R-shaped cylinder lens whose bus line has an inflection point at the center in the scanning direction allows the uniformity of the beam diameter to be improved.

【0077】また、本第1実施形態に係る光走査装置で
は、シリンダーレンズをガラスモールドで構成している
ので、既存のレンズ研磨工程によって製作する場合に比
較してシリンダーレンズを容易に製作することができ
る。
Further, in the optical scanning device according to the first embodiment, since the cylinder lens is formed of a glass mold, the cylinder lens can be easily manufactured as compared with the case where it is manufactured by an existing lens polishing process. Can be.

【0078】なお、本第1実施形態では、シリンダーレ
ンズ18を図2(A)に示すものとした場合について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、非
走査方向に母線が曲率又は傾きを有したものとすればよ
く、例えば、図2(B)に示すもの、すなわち母線18
Aが走査方向中央部を変極点とした上に凸の形状のR型
とされているものとしてもよいし、図6(A)及び図6
(B)に示すもの、すなわち各々母線18Aが走査方向
中央部を変極点とした逆V字状及びV字状とされたもの
としてもよい。
In the first embodiment, the case where the cylinder lens 18 is as shown in FIG. 2A has been described. However, the present invention is not limited to this, and the generatrix is formed in the non-scanning direction. What is necessary is just to have a curvature or an inclination, for example, as shown in FIG.
A may be an R-shape having an upwardly convex shape with an inflection point at the center in the scanning direction, or as shown in FIGS.
(B), that is, each of the generatrixes 18A may have an inverted V-shape and a V-shape with the inflection point at the center in the scanning direction.

【0079】ここで、母線形状がR型であるシリンダー
レンズはV字状であるものに比較して装置への実装が容
易であると共に、変極点近傍の変化が小さいので、母線
形状がR型であるシリンダーレンズの方がV字状である
ものに比較して優れている。
Here, the cylinder lens having an R-shaped bus shape is easier to mount on a device than a V-shaped cylinder lens, and the change near the inflection point is small. Is superior to a V-shaped cylinder lens.

【0080】また、本第1実施形態では、従来から用い
られているシリンダーレンズを本発明の補正手段として
適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、本発明の補正手段として機能する
別の光学部材をプレポリゴンに挿入する形態としてもよ
い。
In the first embodiment, the case where a conventionally used cylinder lens is applied as the correcting means of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this. Another optical member functioning as a correction unit may be inserted into the pre-polygon.

【0081】更に、本第1実施形態では、シリンダーレ
ンズ18をガラスモールドで構成する場合について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、樹脂
によって形成する形態としてもよい。
Further, in the first embodiment, the case where the cylinder lens 18 is formed of a glass mold has been described, but the present invention is not limited to this, and may be formed of a resin.

【0082】〔第2実施形態〕まず、図7を参照して、
本第2実施形態に係る光学ユニット10Bの構成につい
て説明する。なお、図7の図1と同一の部分については
同一の符号を付して、その説明を省略する。
[Second Embodiment] First, referring to FIG.
The configuration of the optical unit 10B according to the second embodiment will be described. The same parts as those in FIG. 1 of FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0083】本第2実施形態に係る光学ユニット10B
は、上記第1実施形態に係る光学ユニット10Aに比較
して、コリメータレンズ14とシリンダーレンズ18と
の間に、入力された信号に応じて入射された光ビームの
進行方向を偏向する音響光学変調素子(以下、AOM素
子という)36を設けている点のみが相違している。
The optical unit 10B according to the second embodiment
Is an acousto-optic modulator that deflects a traveling direction of an incident light beam between a collimator lens 14 and a cylinder lens 18 in accordance with an input signal, as compared with the optical unit 10A according to the first embodiment. The only difference is that an element (hereinafter, referred to as an AOM element) 36 is provided.

【0084】プレポリゴンに配置されているビーム径補
正用のシリンダーレンズ18は、中央部を境に両側で母
線の傾きが逆向きとされており、感光体34上における
ビーム径を均一化するためには、シリンダーレンズ18
の中央部と両端部を感光体34上の走査位置の中央部と
両端部に各々対応させることが必要である。
In the cylinder lens 18 for beam diameter correction arranged in the pre-polygon, the inclination of the generatrix is opposite on both sides with respect to the center part, so that the beam diameter on the photosensitive member 34 is made uniform. Has a cylinder lens 18
It is necessary to make the center and both ends correspond to the center and both ends of the scanning position on the photosensitive member 34, respectively.

【0085】一方、光学ユニット10Bはアンダーフィ
ルド光学系であるので、プレポリゴンにおける光ビーム
は各光学部品の同じ箇所を通過する。
On the other hand, since the optical unit 10B is an under-filled optical system, the light beam in the pre-polygon passes through the same part of each optical component.

【0086】そこで本第2実施形態に係る光学ユニット
10Bでは、光ビームを光軸に対して垂直方向に移動さ
せるようにAOM素子36をシリンダーレンズ18より
も手前側に配置して、このAOM素子13によって、感
光体34上の走査位置の一端部から中央部を経て他端部
への移動に対応した光ビームの光路変化を行わせる。こ
れによって、シリンダーレンズ18の中央部と端部とが
感光体34上の走査位置の中央部と端部とに対応されて
シリンダーレンズ18を光ビームが通過するので、光ビ
ームの捩れを補正することができ、ビーム径が均一な光
ビームを得ることができる。
Therefore, in the optical unit 10B according to the second embodiment, the AOM element 36 is arranged on the front side of the cylinder lens 18 so as to move the light beam in a direction perpendicular to the optical axis. 13, the light path of the light beam corresponding to the movement from one end of the scanning position on the photoconductor 34 to the other end via the center is changed. As a result, the light beam passes through the cylinder lens 18 in such a manner that the center and the end of the cylinder lens 18 correspond to the center and the end of the scanning position on the photosensitive member 34, and thus the twist of the light beam is corrected. And a light beam having a uniform beam diameter can be obtained.

【0087】図8はLDアレイ12から折り返しミラー
20までの間の詳細図であり、AOM素子36での光路
変化の様子を表したものである。同図に示すように、A
OM素子36によって、シリンダーレンズ18に入射さ
れる光ビームの光路Mを光軸Lに対して交差する方向
(例えば垂直方向)に移動させる。
FIG. 8 is a detailed view from the LD array 12 to the turning mirror 20, and shows how the optical path changes in the AOM element 36. As shown in FIG.
The OM element 36 moves the optical path M of the light beam incident on the cylinder lens 18 in a direction intersecting the optical axis L (for example, in a vertical direction).

【0088】以上詳細に説明したように、本第2実施形
態に係る光走査装置では、プレポリゴンの光学系上にA
OM素子を設け、該AOM素子によって感光体上の走査
位置の一端部から他端部への移動に対応した光ビームの
光路変化を行っているので、アンダーフィルド光学系に
おける光ビームの捩れを補正することができ、感光体上
のビーム径の均一性を向上することができる。
As described in detail above, in the optical scanning device according to the second embodiment, the A
An OM element is provided, and the AOM element changes the optical path of the light beam corresponding to the movement of the scanning position from one end to the other end of the scanning position on the photosensitive member, so that the twist of the light beam in the underfilled optical system is corrected. And the uniformity of the beam diameter on the photosensitive member can be improved.

【0089】なお、本第2実施形態では、本発明の偏向
手段としてAOM素子を適用した場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
EOM素子(電気光学変調素子)等を適用する形態とし
てもよい。
In the second embodiment, the case where the AOM element is applied as the deflecting means of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this.
An EOM element (electro-optic modulation element) or the like may be applied.

【0090】〔第3実施形態〕まず、図9を参照して、
本第3実施形態に係る光学ユニット10Cの構成につい
て説明する。なお、本第3実施形態に係る光学ユニット
10Cはアンダーフィルド光学系である。
[Third Embodiment] First, referring to FIG.
The configuration of the optical unit 10C according to the third embodiment will be described. The optical unit 10C according to the third embodiment is an underfilled optical system.

【0091】図9に示すように、本第3実施形態に係る
光学ユニット10Cには、各々光ビームを出射する4つ
の発光点を有するLDアレイ12’が備えられており、
LDアレイ12’の発光点からの光ビームの出射方向下
流側には、入射された光ビーム(発散光)を略平行光と
するコリメータレンズ14、アパーチャー16、走査方
向の光ビームを広げる走査方向にのみパワーを持ったシ
リンダーレンズ90、入射された光ビームの進行方向を
偏向するAOM素子98、非走査方向の光ビームを後述
するポリゴンミラー24の反射面に集光させる非走査方
向にのみパワーを持ったシリンダーレンズ92、及び折
り返しミラー20が順に設けられており、折り返しミラ
ー20による光ビームの反射方向には、走査方向の光ビ
ームを略平行にする走査方向にのみパワーを持ったシリ
ンダーレンズ94及び光ビームを走査するポリゴンミラ
ー24が順に設けられている。なお、シリンダーレンズ
92は、ビーム径補正用のレンズとしても機能するよう
に構成されている。
As shown in FIG. 9, the optical unit 10C according to the third embodiment is provided with an LD array 12 'having four light emitting points for emitting light beams, respectively.
On the downstream side in the emission direction of the light beam from the light emitting point of the LD array 12 ', the collimator lens 14, the aperture 16, which makes the incident light beam (divergent light) substantially parallel light, and the scanning direction in which the light beam in the scanning direction is expanded. , An AOM element 98 for deflecting the traveling direction of the incident light beam, and a power only in the non-scanning direction for condensing the light beam in the non-scanning direction on a reflecting surface of a polygon mirror 24 described later. A cylinder lens 92 having a power and a turning mirror 20 are provided in order. The reflecting direction of the light beam by the turning mirror 20 is a cylinder lens having power only in the scanning direction that makes the light beam substantially parallel in the scanning direction. 94 and a polygon mirror 24 for scanning the light beam are provided in order. The cylinder lens 92 is configured to function also as a beam diameter correcting lens.

【0092】また、ポリゴンミラー24による光ビーム
の反射方向には、感光体上で光ビームを集光及び等速走
査させるFθレンズによって構成された走査レンズ2
6、及び入射された4つの光ビームを分離するように異
なる方向に反射する分離手段としての分離ミラー96が
順に設けられており、分離ミラー96による各光ビーム
の反射方向には各々シリンダーミラー30が設けられ、
シリンダーミラー30による光ビームの反射方向にはウ
ィンドー32及び感光体34が設けられている。
In the direction of reflection of the light beam by the polygon mirror 24, the scanning lens 2 constituted by an Fθ lens for condensing the light beam on the photosensitive member and scanning at a constant speed is used.
6, and separation mirrors 96 as separation means for reflecting the four incident light beams in different directions so as to separate the light beams from each other. Is provided,
A window 32 and a photoconductor 34 are provided in the direction in which the light beam is reflected by the cylinder mirror 30.

【0093】なお、光学ユニット10Cの配置が許せ
ば、折り返しミラー20は不要である。また、シリンダ
ーミラー30と感光体34との間のウィンドー32は、
必要がなければ削除することができる。
Note that the folding mirror 20 is unnecessary if the arrangement of the optical unit 10C permits. The window 32 between the cylinder mirror 30 and the photoconductor 34 is
You can delete it if you don't need it.

【0094】以上のように構成された光学ユニット10
Cでは、LDアレイ12’から出射した光ビームは、コ
リメータレンズ14、アパーチャー16、シリンダーレ
ンズ90、AOM素子98、及びシリンダーレンズ92
を順に通過した後に、折り返しミラー20で反射され
る。
The optical unit 10 configured as described above
In C, the light beam emitted from the LD array 12 ′ is collimated by the collimator lens 14, aperture 16, cylinder lens 90, AOM element 98, and cylinder lens 92.
Are sequentially reflected by the turning mirror 20.

【0095】折り返しミラー20で反射された光ビーム
は、シリンダーレンズ94を通過してポリゴンミラー2
4で反射され、走査レンズ26を通過し、分離ミラー9
6によって光ビーム毎に分離された後、シリンダーミラ
ー30によって反射されて、ウィンドー32を介して感
光体34に到達する。
The light beam reflected by the turning mirror 20 passes through the cylinder lens 94 and passes through the polygon mirror 2.
4, passes through the scanning lens 26 and passes through the separation mirror 9.
After being separated for each light beam by 6, it is reflected by the cylinder mirror 30 and reaches the photoconductor 34 via the window 32.

【0096】このような構成で、図10に示すように、
ポリゴンミラー24に対して水平かつ平行に光ビーム1
2A、12B、12C、12Dを入射させた場合は、ポ
リゴンミラー24の厚さ(走査方向に対して垂直方向の
長さ)を大きくする必要があるので、ポリゴンミラー2
4の重量が大きくなり、ポリゴンミラー24を回転駆動
するモータの負荷が大きくなって高速回転ができなくな
る。
With such a configuration, as shown in FIG.
Light beam 1 horizontally and parallel to polygon mirror 24
When 2A, 12B, 12C, and 12D are incident, it is necessary to increase the thickness (length in the direction perpendicular to the scanning direction) of the polygon mirror 24.
4 becomes large, the load of the motor for rotating and driving the polygon mirror 24 becomes large, and high-speed rotation becomes impossible.

【0097】そこで、本第3実施形態に係る光学ユニッ
ト10Cでは、図11に示すように、光ビームをポリゴ
ンミラー24に対して水平方向に角度を持たせて入射さ
せるように構成している。このように構成することによ
って、走査レンズ26から出射された光ビームは大きく
分離していくので、ポリゴンミラー24上での4つの光
ビームの間隔を小さくでき、ポリゴンミラー24と走査
レンズ26の厚さを小さくすることができる。なお、図
11は、ポリゴンミラー24からシリンダーミラー30
までを、光ビーム及びシリンダーミラー30に関しては
両端に位置するもののみを図示したものである。
Therefore, in the optical unit 10C according to the third embodiment, as shown in FIG. 11, a light beam is incident on the polygon mirror 24 at an angle in the horizontal direction. With this configuration, the light beams emitted from the scanning lens 26 are largely separated, so that the distance between the four light beams on the polygon mirror 24 can be reduced, and the thickness of the polygon mirror 24 and the scanning lens 26 can be reduced. Can be reduced. FIG. 11 shows the polygon mirror 24 and the cylinder mirror 30.
2 shows only the light beam and the cylinder mirror 30 located at both ends.

【0098】しかしながら、このように光ビームのポリ
ゴンミラー24への入射方向に角度を持たせることによ
って、ビーム径の走査方向の均一性が保てなくなる、と
いう問題が発生する。
However, by giving an angle to the direction of incidence of the light beam on the polygon mirror 24, a problem arises in that the uniformity of the beam diameter in the scanning direction cannot be maintained.

【0099】この問題を解消するために、本第3実施形
態に係る光学ユニット10Cでは、シリンダーレンズ9
2を母線にRが付いたビーム径補正用のシリンダーレン
ズとすると共に、シリンダーレンズ90とシリンダーレ
ンズ92との間にAOM素子98を配置することによっ
て、上記第2実施形態と同様にビーム径を均一化してい
る。
In order to solve this problem, in the optical unit 10C according to the third embodiment, the cylinder lens 9
2 is a cylinder lens for correcting the beam diameter with an R added to the generatrix, and an AOM element 98 is arranged between the cylinder lens 90 and the cylinder lens 92 to reduce the beam diameter similarly to the second embodiment. It is uniform.

【0100】このように構成することで、LDアレイ1
2’の各々の光ビームを光学系で分離し、各々異なる感
光体に光ビームを入射させる形態にも適用することがで
きる。
With this configuration, the LD array 1
The present invention can also be applied to a mode in which each light beam 2 ′ is separated by an optical system and the light beams are incident on different photoconductors.

【0101】なお、ポリゴンミラー24を回転駆動する
モータが低回転速度で使用できるのであれば、ポリゴン
ミラー24に水平、かつ平行に光ビームを入射させても
問題無いので、ビーム径補正用のシリンダーレンズは不
要である。
If a motor for rotating the polygon mirror 24 can be used at a low rotation speed, there is no problem even if the light beam enters the polygon mirror 24 horizontally and in parallel. No lens is required.

【0102】以上詳細に説明したように、本第3実施形
態に係る光走査装置では、ビーム径補正用のシリンダー
レンズ及び光ビームの進行方向を変化させるためのAO
M素子を適用すると共にLDアレイの各発光点から出射
された光ビームを各々分離するように構成しているの
で、複数の感光体に対してもビーム径が均一化された光
ビームで走査することができる。
As described in detail above, in the optical scanning device according to the third embodiment, the cylinder lens for correcting the beam diameter and the AO for changing the traveling direction of the light beam are used.
Since the M element is applied and the light beams emitted from the respective light emitting points of the LD array are configured to be separated from each other, scanning is performed on a plurality of photoconductors with the light beam having a uniform beam diameter. be able to.

【0103】〔第4実施形態〕本第4実施形態に係る光
学ユニットは、上記第2実施形態で示した光学ユニット
10B(図7参照)に比較して、シリンダーレンズ18
を図12(A)に示す2枚のレンズ(負レンズ18a及
び正レンズ18b)で構成されたシリンダーレンズ1
8’とされている点のみが相違している。従って、本第
4実施形態に係る光学ユニットのシリンダーレンズ以外
の構成については説明を省略する。
[Fourth Embodiment] The optical unit according to the fourth embodiment is different from the optical unit 10B (see FIG. 7) shown in the second embodiment in that the cylinder lens 18
Is a cylinder lens 1 composed of two lenses (a negative lens 18a and a positive lens 18b) shown in FIG.
Only the point 8 'is different. Therefore, the description of the configuration of the optical unit according to the fourth embodiment other than the cylinder lens will be omitted.

【0104】なお、正レンズ18bは、上述したビーム
径補正用のシリンダレンズ18と同様のものとされてい
る。
The positive lens 18b is the same as the beam diameter correcting cylinder lens 18 described above.

【0105】上記第2実施形態では、各発光点間の距離
が比較的広く安価なLDアレイ12を用いて飛び越し走
査によって目的とする解像度を実現する場合を想定して
いるが、飛び越し走査の飛び越し本数を少なくするため
には、プレポリゴンの非走査方向の光学倍率を小さく
し、ポリゴンミラーとシリンダーレンズとの間の距離を
実装上問題とならないようにすることが必要である。
In the second embodiment, it is assumed that the target resolution is realized by interlaced scanning using the inexpensive LD array 12 having a relatively large distance between the light emitting points. In order to reduce the number, it is necessary to reduce the optical magnification of the pre-polygon in the non-scanning direction so that the distance between the polygon mirror and the cylinder lens does not pose a mounting problem.

【0106】プレポリゴンの光学倍率を小さくするため
には、シリンダーレンズを1枚のレンズで構成した場合
は、図12(B)に示すように、シリンダーレンズ18
のパワーを大きくしてポリゴンミラー24に近づける必
要があるが、ポリゴンミラー24にシリンダーレンズ1
8が近づき過ぎると、ポリゴンミラー24によって光ビ
ームを走査するので、該光ビームとシリンダーレンズと
が干渉する。
In order to reduce the optical magnification of the pre-polygon, when the cylinder lens is composed of one lens, as shown in FIG.
It is necessary to increase the power of the polygon mirror 24 so as to approach the polygon mirror 24.
If 8 approaches too much, the polygon mirror 24 scans the light beam, so that the light beam interferes with the cylinder lens.

【0107】従ってこの場合は、光学倍率を小さくする
ための限界が各光学部材の配置によって決定される。
Therefore, in this case, the limit for reducing the optical magnification is determined by the arrangement of each optical member.

【0108】そこで、本第4実施形態に係る光学ユニッ
トでは、上記配置による制約条件を有利にするために、
図12(A)に示すようにシリンダーレンズを負正の2
枚のレンズの組み合わせにより構成することによって、
シリンダーレンズを1枚で構成する場合に比較して、シ
リンダーレンズをポリゴンミラー24から離して配置す
ることができるようにしている。即ち、図12(B)に
示すように、シリンダーレンズを1枚のレンズで構成し
た場合は、シリンダーレンズのバックフォーカスB.f
2はフォーカスfと殆ど変わらないが、図12(A)に
示すように、シリンダーレンズを2枚のレンズで構成し
た場合のバックフォーカスB.f1はフォーカスfより
大幅に大きくなる。
Therefore, in the optical unit according to the fourth embodiment, in order to make the above-described arrangement advantageous,
As shown in FIG.
By configuring with a combination of lenses,
Compared to a case where a single cylinder lens is used, the cylinder lens can be arranged away from the polygon mirror 24. That is, as shown in FIG. 12 (B), when the cylinder lens is composed of one lens, the back focus of the cylinder lens B.I. f
2 is almost the same as the focus f, but as shown in FIG. 12A, the back focus B.2 when the cylinder lens is composed of two lenses. f1 is much larger than the focus f.

【0109】以上詳細に説明したように、本第4実施形
態に係る光走査装置では、シリンダーレンズを負正の2
枚のレンズで構成し、その一方のレンズとしてビーム径
補正用のレンズを用いているので、プレポリゴンの各光
学部品の配置に対する制約条件を有利にすることができ
ると共に、感光体上のビーム径の均一性を向上すること
ができる。
As described in detail above, in the optical scanning device according to the fourth embodiment, the cylinder lens is set to the negative and the positive two.
Since it is composed of a single lens and one of the lenses is a lens for correcting the beam diameter, it is possible to make the constraints on the arrangement of the optical components of the pre-polygon advantageous, and to reduce the beam diameter on the photosensitive member. Can be improved.

【0110】なお、本第4実施形態では、シリンダーレ
ンズ18’のうちの正レンズ18bをビーム径補正用の
レンズとした場合について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、レンズ18a及び18bの少
なくとも一方がビーム径補正用のレンズとして構成され
ていればよく、例えば、レンズ18aのみをビーム径補
正用のレンズとする形態としてもよい。
Although the fourth embodiment has described the case where the positive lens 18b of the cylinder lens 18 'is a lens for correcting the beam diameter, the present invention is not limited to this. At least one of the lenses 18a and 18b may be configured as a beam diameter correcting lens. For example, only the lens 18a may be configured as a beam diameter correcting lens.

【0111】但し、ビーム径補正用のレンズとして適用
するレンズは、光路下流側に配置された正レンズ18b
の方が好ましい。すなわち、上流側の負レンズ18aを
ビーム径補正用のレンズとした場合、正レンズ18bで
捩れを補正してしまうので、ビーム径補正用のレンズの
母線の傾き角度を大きくすることが必要となる。
However, the lens used as a lens for correcting the beam diameter is a positive lens 18b disposed downstream of the optical path.
Is preferred. That is, if the upstream negative lens 18a is a lens for correcting the beam diameter, the torsion is corrected by the positive lens 18b. Therefore, it is necessary to increase the inclination angle of the generatrix of the lens for correcting the beam diameter. .

【0112】また、本第4実施形態では、シリンダーレ
ンズ18’を2枚のレンズで構成した場合について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、3枚
以上のレンズで構成する形態としてもよい。この場合、
ビーム径補正用のレンズとしては、上記3枚以上のレン
ズの何れを対象としてもよいが、上述した理由により、
光路最下流側に位置するレンズを対象とすることが好ま
しい。
Further, in the fourth embodiment, the case where the cylinder lens 18 'is constituted by two lenses has been described, but the present invention is not limited to this, and is constituted by three or more lenses. It is good also as a form. in this case,
As the lens for correcting the beam diameter, any of the above three or more lenses may be used, but for the reasons described above,
It is preferable to target the lens located on the most downstream side of the optical path.

【0113】〔第5実施形態〕まず、図13を参照し
て、本第5実施形態に係る光学ユニット10Dの構成に
ついて説明する。なお、図13は、本発明の光走査装置
をオーバーフィルド光学系に適用した場合の光学ユニッ
トの構成を示した概略構成図である。
[Fifth Embodiment] First, the configuration of an optical unit 10D according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing the configuration of an optical unit when the optical scanning device of the present invention is applied to an overfilled optical system.

【0114】図13に示すように、本第5実施形態に係
る光学ユニット10Dには、各々光ビームを出射する複
数の発光点を有するLDアレイ12が備えられており、
LDアレイ12の発光点からの光ビームの出射方向下流
側には、入射された光ビーム(発散光)をLDアレイ1
2からの光ビームよりは小さな発散光とするコリメータ
レンズ14’、アパーチャー16、ポリゴンミラー24
に非走査方向のみ結像させると共に感光体34上の光ビ
ームのビーム径を補正するシリンダーレンズ18、及び
折り返しミラー20が順に設けられている。
As shown in FIG. 13, the optical unit 10D according to the fifth embodiment is provided with an LD array 12 having a plurality of light emitting points for emitting light beams.
The incident light beam (divergent light) is transmitted to the LD array 1 on the downstream side in the emission direction of the light beam from the light emitting point of the LD array 12.
Collimator lens 14 ′, aperture 16, polygon mirror 24 diverging light smaller than the light beam from
A cylinder lens 18 for forming an image only in the non-scanning direction and correcting the beam diameter of the light beam on the photoreceptor 34, and a folding mirror 20 are sequentially provided.

【0115】また、折り返しミラー20による光ビーム
の反射方向には、光ビームの走査方向にのみパワーを持
つシリンダーレンズ44、走査ライン内での光量を均一
化するための光量補正フィルタ46、及び光ビームを走
査するポリゴンミラー24が順に設けられており、該ポ
リゴンミラー24による光ビームの反射方向には、感光
体34で光ビームを集光、等速走査させるFθレンズに
よって構成された走査レンズ26及び折り返しミラー2
8が順に設けられており、折り返しミラー28による光
ビームの反射方向にはシリンダーミラー30が設けら
れ、更にシリンダーミラー30の光ビームの反射方向に
は感光体34が設けられている。
In the reflection direction of the light beam by the folding mirror 20, the cylinder lens 44 having power only in the scanning direction of the light beam, the light amount correction filter 46 for equalizing the light amount in the scanning line, and the light A polygon mirror 24 for scanning the beam is provided in order, and a scanning lens 26 constituted by an Fθ lens for condensing the light beam by the photoreceptor 34 and scanning at a constant speed is provided in the reflection direction of the light beam by the polygon mirror 24. And mirror 2
The cylinder mirror 30 is provided in the direction of reflection of the light beam by the return mirror 28, and the photosensitive member 34 is provided in the direction of reflection of the light beam of the cylinder mirror 30.

【0116】なお、図13では便宜上、折り返しミラー
20、ポリゴンミラー24、折り返しミラー28及びシ
リンダーミラー30は各々反射面のみを、感光体34と
して表面のみを、走査位置として1箇所のみを、各々図
示している。
In FIG. 13, for convenience, the folding mirror 20, the polygon mirror 24, the folding mirror 28, and the cylinder mirror 30 each show only the reflecting surface, only the surface as the photosensitive member 34, and only one position as the scanning position. Is shown.

【0117】ここで、LDアレイ12の各発光点の向き
(配列方向)は、光ビームの走査方向に対して垂直とな
るように配置されている。
Here, the direction (arrangement direction) of each light emitting point of the LD array 12 is arranged so as to be perpendicular to the scanning direction of the light beam.

【0118】なお、光学ユニット10Dの配置が許せ
ば、折り返しミラー20及び28は不要である。また、
シリンダーミラー30と感光体34の間には、必要に応
じてウィンドーを配置してもよいことはいうまでもな
い。
Note that if the arrangement of the optical unit 10D permits, the folding mirrors 20 and 28 are unnecessary. Also,
It goes without saying that a window may be arranged between the cylinder mirror 30 and the photoconductor 34 as necessary.

【0119】LDアレイ12が本発明の光源に、コリメ
ータレンズ14’が本発明の第1のレンズに、シリンダ
ーレンズ18が本発明の第2のレンズ及び補正手段に、
ポリゴンミラー24が本発明の走査手段に、走査レンズ
26が本発明の第2の光学系に、各々相当する。
The LD array 12 serves as the light source of the present invention, the collimator lens 14 'serves as the first lens of the present invention, the cylinder lens 18 serves as the second lens and the correcting means of the present invention, and
The polygon mirror 24 corresponds to the scanning means of the present invention, and the scanning lens 26 corresponds to the second optical system of the present invention.

【0120】以上のように構成された光学ユニット10
Dでは、LDアレイ12から出射した光ビームは、コリ
メータレンズ14’、アパーチャー16及びシリンダー
レンズ18を順に通過し、折り返しミラー20で反射さ
れた後、シリンダーレンズ44及び光量補正フィルタ4
6を介してポリゴンミラー24で反射され、走査レンズ
26を通過し、折り返しミラー28及びシリンダーミラ
ー30によって反射された後に感光体34に到達する。
The optical unit 10 configured as described above
In D, the light beam emitted from the LD array 12 sequentially passes through the collimator lens 14 ′, the aperture 16 and the cylinder lens 18, is reflected by the return mirror 20, and then is reflected by the cylinder lens 44 and the light amount correction filter 4.
6, the light is reflected by the polygon mirror 24, passes through the scanning lens 26, and reaches the photosensitive member 34 after being reflected by the return mirror 28 and the cylinder mirror 30.

【0121】上述したように、LDアレイ12は、各発
光点が走査方向に垂直となるように配置されており、本
実施形態では、感光体34上における走査ピッチが目的
とする解像度の整数倍になるように飛び越し走査させる
技術(上記特開平6−109994号公報等参照)を採
用している。
As described above, the LD array 12 is arranged so that each light emitting point is perpendicular to the scanning direction. In this embodiment, the scanning pitch on the photosensitive member 34 is an integral multiple of the target resolution. (See JP-A-6-109994, etc.).

【0122】本第5実施形態に係る光学ユニット10D
は、オーバーフィルド光学系であるので、走査する光ビ
ームは、ポリゴンミラー24の反射面でプレポリゴンの
光ビームを必要な分だけ取り出して用いるといった使い
方がされ、図14(A)〜図14(C)に示すように、
シリンダーレンズ18を含む全ての光学部品では、感光
体34上の走査位置に対応した位置を光ビームが通る。
Optical unit 10D according to the fifth embodiment
Is an overfilled optical system, the light beam to be scanned is used by taking out a necessary amount of the pre-polygon light beam on the reflection surface of the polygon mirror 24, and is used as shown in FIGS. As shown in C),
In all optical components including the cylinder lens 18, a light beam passes through a position corresponding to a scanning position on the photoconductor 34.

【0123】アンダーフィルド光学系では、上記第2実
施形態に示したように、偏向手段としてのAOM素子を
ビーム径補正用のシリンダーレンズの手前側に挿入して
走査位置に対応して光ビームを偏向していた。しかしな
がら、オーバーフィルド光学系では、上述したように、
シリンダーレンズ18において感光体34上の走査位置
に対応した位置を光ビームが通るように必然的に構成さ
れているので、前記AOM素子等の偏向手段は不要とな
り、コストが安くなる。
In the underfilled optical system, as shown in the second embodiment, an AOM element as a deflecting means is inserted in front of a cylinder lens for correcting a beam diameter, and a light beam is emitted in accordance with a scanning position. Was biased. However, in the overfilled optical system, as described above,
Since the light beam is inevitably configured to pass through the position corresponding to the scanning position on the photosensitive member 34 in the cylinder lens 18, the deflection means such as the AOM element becomes unnecessary, and the cost is reduced.

【0124】なお、図14(A)は感光体34上の走査
位置が走査ラインの中央部から+方向に148.5mm
離れた位置に光ビームが到達する時の光幅を、図14
(B)は走査ラインの中央部に光ビームが到達する時の
光幅を、図14(C)は中央部から−方向に148.5
mm離れた位置に光ビームが到達する時の光幅を、各々
示している。何れの場合も、図13で示した全体の光幅
の一部を各々の走査位置で使用している。
In FIG. 14A, the scanning position on the photosensitive member 34 is 148.5 mm in the + direction from the center of the scanning line.
The light width when the light beam reaches a distant position is shown in FIG.
14B shows the light width when the light beam reaches the center of the scanning line, and FIG. 14C shows 148.5 in the negative direction from the center.
The light width when the light beam reaches a position separated by mm is shown. In each case, a part of the entire light width shown in FIG. 13 is used at each scanning position.

【0125】以上詳細に説明したように、本第5実施形
態に係る光走査装置では、オーバーフィルド光学系にお
いてビーム径補正用のシリンダーレンズを用いているの
で、オーバーフィルド光学系においても光ビームの捩れ
を補正することができ、ビーム径の均一性を向上するこ
とができると共に、AOM素子等の偏向手段を用いる必
要がないので、コストを低減することができる。
As described in detail above, in the optical scanning device according to the fifth embodiment, since the cylinder lens for correcting the beam diameter is used in the overfilled optical system, the light beam of the light beam is also used in the overfilled optical system. The torsion can be corrected, the uniformity of the beam diameter can be improved, and the cost can be reduced because there is no need to use a deflection unit such as an AOM element.

【0126】また、本第5実施形態に係る光学ユニット
のシリンダーレンズ44は走査方向の光ビームを略平行
とする球面レンズとしてもよい。
Further, the cylinder lens 44 of the optical unit according to the fifth embodiment may be a spherical lens that makes the light beam in the scanning direction substantially parallel.

【0127】〔第6実施形態〕まず、図15及び図16
を参照して、本第6実施形態に係る光学ユニット10E
の構成について説明する。なお、図15及び図16は、
本発明の光走査装置をオーバーフィルド光学系に適用し
た場合の光学ユニットの構成を示した概略構成図であ
り、図15は平面図で図16は側面図である。
[Sixth Embodiment] First, FIGS.
Referring to, the optical unit 10E according to the sixth embodiment
Will be described. 15 and FIG.
FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an optical unit when the optical scanning device of the present invention is applied to an overfilled optical system. FIG. 15 is a plan view and FIG. 16 is a side view.

【0128】図15に示すように、本第6実施形態に係
る光学ユニット10Eには、各々光ビームを出射する複
数の発光点を有するLDアレイ12が備えられており、
LDアレイ12の発光点からの光ビームの出射方向下流
側には、入射された光ビーム(発散光)を略平行光とす
るコリメータレンズ14、アパーチャー16、走査方向
の光ビームを広げるエキスパンドレンズ38、及び折り
返しミラー17が順に設けられており、折り返しミラー
17による光ビームの反射方向には、後述するポリゴン
ミラー24に非走査方向のみ結像させると共に光ビーム
のビーム径を補正するシリンダーレンズ18、及び折り
返しミラー20が順に設けられている。
As shown in FIG. 15, the optical unit 10E according to the sixth embodiment is provided with an LD array 12 having a plurality of light emitting points for emitting light beams.
On the downstream side in the light beam emission direction from the light emitting point of the LD array 12, the collimator lens 14, the aperture 16, which makes the incident light beam (divergent light) substantially parallel, and the expanding lens 38 which expands the light beam in the scanning direction. , And a turning mirror 17 are provided in order. In the direction of reflection of the light beam by the turning mirror 17, a cylinder lens 18 that forms an image only in a non-scanning direction on a polygon mirror 24 described later and corrects the beam diameter of the light beam, And a folding mirror 20 are provided in order.

【0129】また、折り返しミラー20による光ビーム
の反射方向には、光ビームを等速走査させるFθレンズ
によって構成された走査レンズ26、及び光ビームを走
査するポリゴンミラー24が順に設けられている。な
お、上記走査レンズ26はポリゴンミラー24による光
ビームの反射方向にも位置するように設けられている。
従って、走査レンズ26には、ポリゴンミラー24に入
射される光ビーム及びポリゴンミラー24から反射され
た光ビームの双方が通過する(所謂、ダブルパス)よう
に配置されている。
In the direction of reflection of the light beam by the folding mirror 20, a scanning lens 26 constituted by an Fθ lens for scanning the light beam at a constant speed, and a polygon mirror 24 for scanning the light beam are provided in this order. The scanning lens 26 is provided so as to be positioned also in the direction in which the polygon mirror 24 reflects the light beam.
Therefore, the scanning lens 26 is arranged so that both the light beam incident on the polygon mirror 24 and the light beam reflected from the polygon mirror 24 pass (so-called double pass).

【0130】更に、ポリゴンミラー24による光ビーム
の反射方向で走査レンズ26より下流側には折り返しミ
ラー28が設けられており、折り返しミラー28による
光ビームの反射方向にはシリンダーミラー30が設けら
れ、シリンダーミラー30の光ビームの反射方向には、
図16に示すように、ウィンドー32及び感光体34が
順に設けられている。
Further, a reflection mirror 28 is provided downstream of the scanning lens 26 in the direction of reflection of the light beam by the polygon mirror 24, and a cylinder mirror 30 is provided in the direction of reflection of the light beam by the reflection mirror 28. In the reflection direction of the light beam of the cylinder mirror 30,
As shown in FIG. 16, a window 32 and a photoreceptor 34 are provided in order.

【0131】また、シリンダーミラー30による光ビー
ムの反射方向でかつ感光体34上の走査領域に影響しな
い位置には折り返しミラー47が設けられており、折り
返しミラー47による光ビームの反射方向にはSOSレ
ンズ48及びSOSセンサ49が順に設けられている。
A folding mirror 47 is provided at a position in the direction in which the light beam is reflected by the cylinder mirror 30 and does not affect the scanning area on the photosensitive member 34, and an SOS is provided in the direction in which the reflecting mirror 47 reflects the light beam. A lens 48 and an SOS sensor 49 are provided in order.

【0132】ここで、LDアレイ12の各発光点の向き
(配列方向)は、光ビームの走査方向に対して垂直とな
るように配置されている。また、光学ユニット10Eの
光学系は、上述したように走査レンズ(fθレンズ)正
面入射ダブルパスである。また、光ビームは走査レンズ
26に対して非走査方向に角度を持って入射されるよう
に構成されている。
Here, the direction (arrangement direction) of each light emitting point of the LD array 12 is arranged so as to be perpendicular to the scanning direction of the light beam. The optical system of the optical unit 10E is a scanning lens (fθ lens) front incidence double pass as described above. Further, the light beam is configured to be incident on the scanning lens 26 at an angle in the non-scanning direction.

【0133】なお、光学ユニット10Eの配置が許せ
ば、折り返しミラー17、20及び28は不要である。
また、シリンダーミラー30と感光体34の間のウィン
ドー32は、必要なければ削除することができる。
If the arrangement of the optical unit 10E permits, the folding mirrors 17, 20 and 28 are unnecessary.
Further, the window 32 between the cylinder mirror 30 and the photoconductor 34 can be deleted if not necessary.

【0134】LDアレイ12が本発明の光源に、コリメ
ータレンズ14が本発明の第1のレンズに、シリンダー
レンズ18が本発明の第2のレンズ及び補正手段に、ポ
リゴンミラー24が本発明の走査手段に、走査レンズ2
6が本発明の第2の光学系に、各々相当する。
The LD array 12 is the light source of the present invention, the collimator lens 14 is the first lens of the present invention, the cylinder lens 18 is the second lens of the present invention and the correcting means, and the polygon mirror 24 is the scanning of the present invention. Means, scanning lens 2
Reference numeral 6 corresponds to the second optical system of the present invention.

【0135】以上のように構成された光学ユニット10
Eでは、LDアレイ12から出射した光ビームは、コリ
メータレンズ14、アパーチャー16、エキスパンドレ
ンズ38を順に通過し、折り返しミラー17で反射され
た後、シリンダーレンズ18を通過して折り返しミラー
20で反射される。
The optical unit 10 configured as described above
In E, the light beam emitted from the LD array 12 sequentially passes through the collimator lens 14, the aperture 16, and the expanding lens 38, is reflected by the folding mirror 17, passes through the cylinder lens 18, and is reflected by the folding mirror 20. You.

【0136】折り返しミラー20によって反射された光
ビームは、走査レンズ26を通過した後にポリゴンミラ
ー24で反射され、再び走査レンズ26を通過し、折り
返しミラー28及びシリンダーミラー30によって反射
されて、ウィンドー32を介して感光体34に到達す
る。
The light beam reflected by the turning mirror 20 is reflected by the polygon mirror 24 after passing through the scanning lens 26, passes through the scanning lens 26 again, is reflected by the turning mirror 28 and the cylinder mirror 30, and is reflected by the window 32. And reaches the photoreceptor 34 via.

【0137】上述したように、LDアレイ12は、各発
光点が走査方向に垂直となるように配置されており、本
実施形態では、感光体34上における走査ピッチが目的
とする解像度の整数倍になるように飛び越し走査させる
技術(上記特開平6−109994号公報等参照)を採
用している。
As described above, the LD array 12 is arranged so that each light emitting point is perpendicular to the scanning direction. In the present embodiment, the scanning pitch on the photosensitive member 34 is an integral multiple of the target resolution. (See JP-A-6-109994, etc.).

【0138】なお、SOSセンサ49によって光ビーム
が検出されるタイミングに基づいて感光体34の走査が
開始される。
The scanning of the photosensitive member 34 is started based on the timing at which the light beam is detected by the SOS sensor 49.

【0139】以上詳細に説明したように、本第6実施形
態に係る光走査装置では、上記第5実施形態と同様にA
OM素子等の偏向手段を用いる必要がなく、正面入射の
ためポリゴンミラーの偏向角度が小さくて済むので、感
光体上の光量の均一性を保つためのフィルタ(光量補正
フィルタ46、図13参照)も不要となり、コストを低
減することができると共に、焦点距離がコリメータレン
ズ、エキスパンドレンズ、及び走査レンズの合成焦点距
離となるので、プレポリゴンの走査方向の光学倍率が小
さくなり、熱や振動等のアライメント変動に対しても強
くすることができる。
As described in detail above, in the optical scanning device according to the sixth embodiment, A
It is not necessary to use a deflecting means such as an OM element or the like, and since the angle of deflection of the polygon mirror is small due to the front incidence, a filter for maintaining uniformity of the light amount on the photoconductor (light amount correction filter 46, see FIG. 13) And the cost can be reduced, and the focal length becomes the combined focal length of the collimator lens, the expanding lens, and the scanning lens, so the optical magnification in the scanning direction of the pre-polygon becomes small, and heat, vibration, etc. It can also be made strong against alignment variations.

【0140】〔第7実施形態〕本第7実施形態に係る光
学ユニットは、上記第6実施形態に係る光学ユニット1
0Eに比較して、図17に示すように、シリンダーレン
ズが通常のシリンダーレンズ19(母線が直線状となっ
ているシリンダーレンズ)とされている点、シリンダー
レンズ19を設置するハウジング40のシリンダーレン
ズ19の設置面にシリンダーレンズ19の走査方向長さ
より径が小さい断面視コ字状の凹部40Aが穿設されて
いる点、シリンダーレンズ19をハウジング40の設置
面の上記凹部40A上に載置した状態(図17の状態)
でシリンダーレンズ19の上部に力を加える押付部材5
0が設けられている点、及びLDアレイ12の上端に位
置する発光点がコリメータレンズ14の光軸に略一致す
るように配置されている点のみが相違している。その他
の構成については上記第6実施形態と同様であるので、
ここでの説明は省略する。なお、図17におけるシリン
ダーレンズ19の母線19Aは、シリンダーレンズ19
が押付部材50によって力が加えられている場合の形状
を示している。
[Seventh Embodiment] The optical unit according to the seventh embodiment is the same as the optical unit 1 according to the sixth embodiment.
17, the cylinder lens is a normal cylinder lens 19 (a cylinder lens having a generatrix line) as shown in FIG. 17, and the cylinder lens of the housing 40 in which the cylinder lens 19 is installed. A concave portion 40A having a U-shape in cross section with a smaller diameter than the length of the cylinder lens 19 in the scanning direction is formed in the mounting surface of the cylinder 19, and the cylinder lens 19 is placed on the concave portion 40A of the mounting surface of the housing 40. State (state in FIG. 17)
Pressing member 5 for applying force to the upper part of cylinder lens 19 with
The only difference is that 0 is provided and that the light emitting point located at the upper end of the LD array 12 is arranged so as to substantially coincide with the optical axis of the collimator lens 14. Other configurations are the same as in the sixth embodiment,
The description here is omitted. The bus 19A of the cylinder lens 19 in FIG.
Shows a shape when a force is applied by the pressing member 50.

【0141】ハウジング40及び押付部材50が本発明
の調整手段に相当し、特にハウジング40は請求項11
記載の発明の被設置部材に相当する。また、シリンダー
レンズ19が請求項10記載の第2のレンズに相当す
る。
The housing 40 and the pressing member 50 correspond to the adjusting means of the present invention.
It corresponds to the installation member of the described invention. Further, the cylinder lens 19 corresponds to a second lens according to claim 10.

【0142】上述したように図3は、図15及び図16
に示されるオーバーフィルド光学系において、シリンダ
ーレンズ18として通常のもの(母線が直線状のもの)
を適用し、該シリンダーレンズの母線を、光軸を中心と
して傾斜させた場合のシミュレーション結果を示すもの
であり、横軸にシリンダーレンズの母線の傾斜角度を、
縦軸にビーム径を各々示している。
As described above, FIG. 3 corresponds to FIGS.
In the overfilled optical system shown in (1), the cylinder lens 18 is a normal one (the bus is straight).
Is applied, shows the simulation results when the bus of the cylinder lens is tilted about the optical axis, the horizontal axis represents the tilt angle of the bus of the cylinder lens,
The vertical axis indicates the beam diameter.

【0143】図3(C)に関して先に説明したように、
ビーム径の均一性を向上させるためには、感光体上の走
査方向の中央部に対する正と負の位置でシリンダーレン
ズを傾ける方向を逆にする必要がある。
As described above with reference to FIG.
In order to improve the uniformity of the beam diameter, it is necessary to reverse the direction in which the cylinder lens is tilted at positive and negative positions with respect to the center in the scanning direction on the photoconductor.

【0144】図3(A)と図3(C)との違いはLDア
レイの発光点がコリメータレンズの光軸に対してオフセ
ットしている方向である。
The difference between FIG. 3A and FIG. 3C is the direction in which the light emitting point of the LD array is offset with respect to the optical axis of the collimator lens.

【0145】即ち、図3(C)は下側にオフセットさ
せ、図3(A)は上側にオフセットさせてたものを図1
5及び図16の光学系に適用した場合のシミュレーショ
ン結果を示したものである。
That is, FIG. 3 (C) shows an offset to the lower side, and FIG. 3 (A) shows an offset to the upper side in FIG.
17 shows a simulation result when applied to the optical systems of FIGS. 5 and 16.

【0146】図3(C)に示すように、走査方向位置が
148.5mmにおける非走査方向のビーム径(14
8.5s参照)は、シリンダーレンズの母線が−0.4
°傾いている時に小さくなり、走査方向位置が−14
8.5mmにおける非走査方向のビーム径(−148.
5s参照)は、シリンダーレンズの母線が0.4°傾い
ている時に小さくなる。
As shown in FIG. 3 (C), the beam diameter in the non-scanning direction (14
8.5s), the bus of the cylinder lens is -0.4
° It becomes smaller when tilted, and the scanning direction position is -14
The beam diameter in the non-scanning direction at 8.5 mm (−148.
5s) becomes smaller when the generating line of the cylinder lens is inclined by 0.4 °.

【0147】一方、図3(A)に示すように、走査方向
位置が148.5mmにおける非走査方向ビーム径は、
シリンダーレンズの母線が0.4°傾いている時に小さ
くなり、走査方向位置が−148.5mmにおける非走
査方向のビーム径は、シリンダーレンズの母線が−0.
4°傾いている時に小さくなっている。
On the other hand, as shown in FIG. 3A, the beam diameter in the non-scanning direction at a scanning direction position of 148.5 mm is:
The beam diameter in the non-scanning direction at a scanning direction position of -148.5 mm is smaller when the bus line of the cylinder lens is tilted by 0.4 °, and the beam diameter in the non-scanning direction at −148.5 mm is −0.1 mm.
It is smaller when tilted 4 °.

【0148】走査方向のビーム径についても同様の結果
が得られる。よって、ビーム径の均一化のためには、L
Dアレイの発光点位置も考慮することが必要なことが判
る。従って、LDアレイの発光点の両端部の一方をコリ
メータレンズの光軸に合わせることが好ましい。
Similar results are obtained for the beam diameter in the scanning direction. Therefore, in order to make the beam diameter uniform, L
It turns out that it is necessary to consider the light emitting point position of the D array. Therefore, it is preferable to align one of both ends of the light emitting point of the LD array with the optical axis of the collimator lens.

【0149】ここで、LDアレイの上端の発光点をコリ
メータレンズの光軸に合わせた場合は、下ヘオフセット
した状態となるので、シリンダーレンズの母線は下に凸
のRを持たせることがビーム径の均一性を向上させるた
めには有効である。なお、この場合、シリンダーレンズ
の中央に変極点を持ったV形状でもよいことは先に述べ
た通りである。
Here, when the light emitting point at the upper end of the LD array is aligned with the optical axis of the collimator lens, it is offset downward, so that it is necessary that the generatrix of the cylinder lens has a downward convex R. This is effective for improving the uniformity of the diameter. In this case, as described above, a V shape having an inflection point at the center of the cylinder lens may be used.

【0150】そこで、本第7実施形態では、図17に示
したように、通常のシリンダーレンズ19が設置される
ハウジング40の設置面をシリンダーレンズ19の両端
部のみが保持され、内側は保持されない構造とし、シリ
ンダーレンズ19の上部より力を加えて下に凸のR型と
なるように母線を変形させる。
Therefore, in the seventh embodiment, as shown in FIG. 17, only the two ends of the cylinder lens 19 are held on the installation surface of the housing 40 on which the ordinary cylinder lens 19 is installed, and the inside is not held. A force is applied from above the cylinder lens 19 to deform the generatrix so as to form a downwardly convex R-shape.

【0151】この際の荷重(力)Wは次の(1)式によ
って得ることができる。
The load (force) W at this time can be obtained by the following equation (1).

【0152】 W=48・σ・I・E/L3 (1) ここで、σは撓み量を、Iは断面二次モーメント(=レ
ンズの非走査方向長さ 3・厚さ/12)を、Eはヤング
率を、Lはレンズの走査方向長さを、各々示す。
W = 48 · σ · I · E / LThree (1) Here, σ is the amount of deflection, and I is the second moment of area (=
Length in the non-scanning direction Three・ Thickness / 12), E is Young
And L indicates the length of the lens in the scanning direction.

【0153】例えば、シリンダーレンズ19の走査方向
長さが80mm、非走査方向長さが7.5mm、厚さが
5mmである場合を考えると、レンズのヤング率は7.
3×103kg/mm2であるので、母線を0.4°傾け
るためには、上部より加える力は32kgになる。な
お、この場合のシリンダーレンズ18の中央部の変位量
(撓み量σ)は0.27mmである。
For example, when the length of the cylinder lens 19 in the scanning direction is 80 mm, the length in the non-scanning direction is 7.5 mm, and the thickness is 5 mm, the Young's modulus of the lens is 7.
Since it is 3 × 10 3 kg / mm 2 , in order to incline the bus bar by 0.4 °, the force applied from above is 32 kg. In this case, the displacement amount (bending amount σ) of the central portion of the cylinder lens 18 is 0.27 mm.

【0154】図17のシリンダーレンズ19の母線位置
はレンズ下部より0.5mm以下にあるように製作す
る。例えば、図15及び図16の光学系で使用するとき
は、シリンダーレンズ19での非走査方向のビーム間隔
が2mm、ビーム径は0.8mmであるので、上記シリ
ンダーレンズを製作する場合、レンズの非走査方向の寸
法は、発光点が4個であれば、6.8mm(=(発光点
数−1)×2+0.8)が必要最小の寸法になる。よっ
て、レンズの非走査方向寸法は、7.3mmとすること
ができる。本実施形態では、シリンダーレンズ19にメ
カ的に力を加えて撓ませるのであるからなるべく前記寸
法は小さくすることが必要である。
The cylinder lens 19 shown in FIG. 17 is manufactured so that the generatrix position is 0.5 mm or less from the lower part of the lens. For example, when used in the optical system shown in FIGS. 15 and 16, the beam interval in the non-scanning direction at the cylinder lens 19 is 2 mm and the beam diameter is 0.8 mm. If the number of light emitting points is four, the required minimum dimension in the non-scanning direction is 6.8 mm (= (number of light emitting points−1) × 2 + 0.8). Therefore, the dimension of the lens in the non-scanning direction can be 7.3 mm. In this embodiment, since the cylinder lens 19 is mechanically deflected by applying a force, it is necessary to reduce the dimension as much as possible.

【0155】しかしながら、上記(1)式から判るよう
に、走査方向の長さが大きければ、非走査方向長さが大
きくても小さい荷重でシリンダーレンズを撓ませること
ができる。コストとスペースの制約がなければ母線の位
置は非走査方向の中央でも良い。
However, as can be seen from the above equation (1), if the length in the scanning direction is large, the cylinder lens can be bent with a small load even if the length in the non-scanning direction is large. If there are no restrictions on cost and space, the position of the bus may be at the center in the non-scanning direction.

【0156】このような構成にすることによって、ビー
ム径補正用の特殊なシリンダーレンズを使用しなくて
も、該特殊なレンズを使用した場合と同様の効果を奏す
ることができる。
By adopting such a configuration, the same effect as when using the special lens can be obtained without using a special cylinder lens for correcting the beam diameter.

【0157】ところで、本第7実施形態に係るシリンダ
ーレンズ19は、ビーム径均一化のために上部から力を
加えて母線が傾斜するようにしているので破損しやす
い。
By the way, the cylinder lens 19 according to the seventh embodiment is apt to be broken because a force is applied from above to make the bus bar inclined to make the beam diameter uniform.

【0158】そこで本第7実施形態に係るシリンダーレ
ンズ19は、ケミカル処理が施されており、靭性が大き
くされている。本実施形態で適用するケミカル処理は、
KイオンとNaイオンとを置換する処理であり、壊れや
すいガラスを強化するために実施されているものであ
る。
Therefore, the cylinder lens 19 according to the seventh embodiment has been subjected to a chemical treatment to increase the toughness. The chemical processing applied in the present embodiment is as follows.
This is a process for replacing K ions and Na ions, and is performed to strengthen fragile glass.

【0159】図18(A)はイオン交換する前(ケミカ
ル処理前)の状態を示しており、ガラス内部に多くの小
さな隙間が認められるが、図18(B)に示すイオン交
換後(ケミカル処理後)の状態では、Kイオンがガラス
内部に入り込んで上記隙間を減少させていることが判
る。
FIG. 18A shows a state before ion exchange (before chemical treatment). Many small gaps are observed inside the glass, but after ion exchange (chemical treatment) shown in FIG. 18B. In the state of (post), it can be seen that K ions enter the glass and reduce the gap.

【0160】従って、このイオン交換によってガラスは
強化され、部分的な応力集中が減り、破損し難くなる。
Therefore, the glass is strengthened by this ion exchange, partial stress concentration is reduced, and the glass is hardly broken.

【0161】以上詳細に説明したように、本第7実施形
態に係る光走査装置では、シリンダーレンズに上部から
力を加えて母線を傾かせているので、特殊なシリンダー
レンズを用いることなく、低コストでビーム径の均一性
を向上することができる。
As described in detail above, in the optical scanning device according to the seventh embodiment, since the bus is inclined by applying a force from above to the cylinder lens, the optical scanning device can be operated without using a special cylinder lens. The uniformity of the beam diameter can be improved at a low cost.

【0162】また、本第7実施形態に係る光走査装置で
は、ビーム径の均一化を目的として押圧されて使用され
るシリンダーレンズに対してケミカル処理を施している
ので、部分的な応力集中を減少することができ、シリン
ダーレンズの破損等を回避することができる。
Further, in the optical scanning device according to the seventh embodiment, since the chemical processing is applied to the cylinder lens which is pressed and used for the purpose of equalizing the beam diameter, partial stress concentration is reduced. It is possible to reduce the number, and to avoid damage to the cylinder lens.

【0163】なお、本第7実施形態では、シリンダーレ
ンズ19を強化するためにシリンダーレンズ19に対し
てケミカル処理を施した場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えばシリンダー
レンズ19に対して風冷強化法を実施する形態としても
よい。
Although the seventh embodiment has been described with reference to the case where the cylinder lens 19 is subjected to chemical processing in order to strengthen the cylinder lens 19, the present invention is not limited to this. An embodiment in which the air cooling enhancement method is applied to the cylinder lens 19 may be adopted.

【0164】〔第8実施形態〕上記第7実施形態で説明
したシリンダーレンズの補正機構(図17参照)におい
て、シリンダーレンズの上部から加える力を集中加重か
ら分布加重にすることによってシリンダーレンズに与え
る煎断力を小さくし、破壊、又は一部分のみの変形を回
避することが望ましい。
[Eighth Embodiment] In the cylinder lens correcting mechanism (see FIG. 17) described in the seventh embodiment, the force applied from the upper portion of the cylinder lens is given to the cylinder lens by changing from the concentrated weight to the distribution weight. It is desirable to reduce the brewing force to avoid breaking or partial deformation.

【0165】そこで、本第8実施形態に係るシリンダー
レンズの補正機構では、図19に示すように、シリンダ
ーレンズ19を設置するハウジング40’の設置面をシ
リンダーレンズ19の母線が馴染むようなR形状とし、
かつシリンダーレンズ19の上部に配置した押付部材と
して、シリンダーレンズ19の上面に対向する面が下に
凸のR形状とされた押付部材50’を適用し、該押付部
材50’によってシリンダーレンズ19の上部を押圧し
てシリンダーレンズ19を変形させる。
Accordingly, in the cylinder lens correcting mechanism according to the eighth embodiment, as shown in FIG. 19, the installation surface of the housing 40 'for installing the cylinder lens 19 is formed into an R-shape such that the generatrix of the cylinder lens 19 fits in. age,
In addition, as a pressing member disposed above the cylinder lens 19, a pressing member 50 ′ whose surface facing the upper surface of the cylinder lens 19 has a downwardly convex R shape is applied, and the pressing member 50 ′ is used to form the cylinder lens 19. The upper part is pressed to deform the cylinder lens 19.

【0166】なお、図19は押付部材50’による押圧
を行っていない状態を示しており、この時のシリンダー
レンズ19の母線19Aはハウジング40’の底面に略
水平となっている。
FIG. 19 shows a state where the pressing by the pressing member 50 'is not performed. At this time, the generatrix 19A of the cylinder lens 19 is substantially horizontal to the bottom surface of the housing 40'.

【0167】ハウジング40’及び押付部材50’が本
発明の調整手段に相当し、特にハウジング40’は請求
項11記載の発明の被設置部材に相当する。
The housing 40 'and the pressing member 50' correspond to the adjusting means of the present invention. In particular, the housing 40 'corresponds to the member to be installed according to the present invention.

【0168】以上詳細に説明したように、本第8実施形
態に係る光走査装置では、シリンダーレンズを設置する
ハウジングの設置面、及びシリンダーレンズを上部から
押圧する押付部材の押付面に対してシリンダーレンズの
所望の母線形状に対応して曲率をもった形状としている
ので、シリンダーレンズに与える煎断力を小さくするこ
とができ、シリンダーレンズの破壊、又は一部分のみの
変形を防止することができる。
As described in detail above, in the optical scanning device according to the eighth embodiment, the cylinder is positioned on the installation surface of the housing on which the cylinder lens is installed and on the pressing surface of the pressing member that presses the cylinder lens from above. Since the lens has a curvature corresponding to a desired generatrix shape, the shearing force applied to the cylinder lens can be reduced, and the destruction of the cylinder lens or partial deformation of the cylinder lens can be prevented.

【0169】なお、本第8実施形態では、ハウジング4
0’の設置面及び押付部材50’の底面(押付面)の双
方をR形状とした場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、上記設置面及び底面の何
れか一方のみをR形状とする形態としてもよく、この場
合もある程度の効果が期待できる。
In the eighth embodiment, the housing 4
Although the case where both the installation surface of 0 ′ and the bottom surface (pressing surface) of the pressing member 50 ′ are R-shaped has been described, the present invention is not limited to this, and one of the installation surface and the bottom surface is not limited thereto. Only the R shape may be used, and in this case, a certain effect can be expected.

【0170】〔第9実施形態〕上記第8実施形態では、
シリンダーレンズを母線が傾斜していない通常のものと
して、該シリンダーレンズに対して一方から力を加える
ことによって母線を下に凸のR形状としていたが、この
場合はシリンダーレンズに比較的強い力を加える必要が
あり、例えば上述したようにシリンダーレンズに対して
ケミカル処理したとしても破損してしまう場合がある。
[Ninth Embodiment] In the eighth embodiment,
Assuming that the cylinder lens is a normal one whose bus is not inclined, a force is applied to the cylinder lens from one side so that the bus has a downwardly convex R shape. In this case, a relatively strong force is applied to the cylinder lens. It needs to be added, and for example, even if the cylinder lens is subjected to the chemical treatment as described above, the cylinder lens may be damaged.

【0171】そこで本第9実施形態では、図20に示す
ように、ビーム径補正用のシリンダーレンズとして、母
線18Aが予め下に凸のR形状とされると共にガラスモ
ールドによって構成されたシリンダーレンズ18を用い
ると共に、該シリンダーレンズ18を光学ユニットのハ
ウジング40’上の所定位置に配置しておき、それを押
付部材50’によって押圧することによって所望のビー
ム径で略均一となるように微調整する。従って、シリン
ダーレンズ18は、力を加える前の母線が最適なR形状
の近傍となっていることが好ましい。
Therefore, in the ninth embodiment, as shown in FIG. 20, as a cylinder lens for correcting the beam diameter, a bus line 18A is formed in a downwardly convex R shape and a cylinder lens 18 made of glass mold. And the cylinder lens 18 is arranged at a predetermined position on the housing 40 'of the optical unit, and is finely adjusted so as to be substantially uniform with a desired beam diameter by pressing it with a pressing member 50'. . Therefore, it is preferable that the generating line of the cylinder lens 18 before applying a force is in the vicinity of the optimum R shape.

【0172】以上詳細に説明したように、本第9実施形
態に係る光走査装置では、感光体上のビーム径の均一化
のために用いるシリンダーレンズをガラスモールドによ
って母線が傾斜したものとして製作すると共に押付部材
によって押圧するようにしているので、ビーム径の微調
整が可能となり、ビーム径補正用のシリンダーレンズの
製造上のエラー(誤差)を吸収することができる。
As described in detail above, in the optical scanning device according to the ninth embodiment, the cylinder lens used for uniformizing the beam diameter on the photosensitive member is manufactured by using a glass mold so that the generating line is inclined. In addition, since the beam is pressed by the pressing member, the beam diameter can be finely adjusted, and an error (error) in manufacturing the cylinder lens for correcting the beam diameter can be absorbed.

【0173】〔第10実施形態〕本第10実施形態に係
る光学ユニットは上記第6実施形態に係る光学ユニット
10E(図15、16参照)に比較して、ビーム径補正
用のシリンダーレンズ18が、母線を2つ有するシリン
ダーレンズ18’’(図21参照)とされている点のみ
が相違している。従って、ビーム径補正用のシリンダー
レンズ以外の構成については説明を省略する。
[Tenth Embodiment] The optical unit according to the tenth embodiment is different from the optical unit 10E according to the sixth embodiment (see FIGS. 15 and 16) in that the cylinder lens 18 for correcting the beam diameter is different. , A cylinder lens 18 ″ having two generatrixes (see FIG. 21). Therefore, the description of the configuration other than the beam diameter correcting cylinder lens is omitted.

【0174】図21(A)に示すように、本第10実施
形態に係るシリンダーレンズ18’’には、各々逆向き
のR形状とされた2本の母線18A及び18Bがあり、
母線18Aと母線18Bとの間の部分はシリンダーレン
ズ形状をしていない。
As shown in FIG. 21A, the cylinder lens 18 ″ according to the tenth embodiment has two busbars 18A and 18B each having an inverted R shape.
The portion between the bus 18A and the bus 18B does not have a cylindrical lens shape.

【0175】本実施形態の光学系(図15、図16参
照)では、シリンダーレンズ18(本実施形態ではシリ
ンダーレンズ18’’)の位置において、ビーム径が
0.8mm、ビーム間隔が2mmとしている。そのた
め、光ビームの太さを含めた隣接間隔は1.2mmとな
る。
In the optical system of this embodiment (see FIGS. 15 and 16), the beam diameter is 0.8 mm and the beam interval is 2 mm at the position of the cylinder lens 18 (in this embodiment, the cylinder lens 18 ″). . Therefore, the adjacent distance including the thickness of the light beam is 1.2 mm.

【0176】一方、シリンダーレンズ18’’の実際に
光ビームが通過する領域(図21(A)では「実使用領
域」と表現)の端部における各母線の撓み量(A1から
Bまでの垂直方向距離及びA2からCまでの垂直方向距
離)は、母線18A及び18Bの双方とも0.05mm
である。
On the other hand, the amount of deflection of each bus (vertical from A1 to B) at the end of the area where the light beam actually passes through the cylinder lens 18 '' (expressed as "the actual use area" in FIG. 21A). Direction distance and the vertical distance from A2 to C) are 0.05 mm for both the buses 18A and 18B.
It is.

【0177】従って、各母線の中央部が接しないように
例えば、A1及びA2を0.5mm開けるならば、Bと
Cの間隔は0.6mmとなる。
Therefore, if, for example, A1 and A2 are opened by 0.5 mm so that the center portions of the bus lines do not touch each other, the interval between B and C is 0.6 mm.

【0178】このように、母線18A及び18Bの間を
開けることによって、シリンダーレンズ18’’の母線
18A及び18Bで囲まれる部分に光ビームが入らない
ように光学系を構成することが可能となる。
By opening the space between the generatrixes 18A and 18B in this way, it is possible to configure the optical system so that the light beam does not enter the portion of the cylinder lens 18 '' surrounded by the generatrixes 18A and 18B. .

【0179】すなわち、本第10実施形態に係る光学ユ
ニットでは、LDアレイ12の何れの発光点もコリメー
タレンズ14の光軸を通らないように配置することで、
シリンダーレンズの母線で囲まれる部分にビームが入ら
ないようにしている。
That is, in the optical unit according to the tenth embodiment, by disposing any light emitting points of the LD array 12 so as not to pass through the optical axis of the collimator lens 14,
The beam is prevented from entering the portion of the cylinder lens surrounded by the generatrix.

【0180】具体的には、発光点が偶数個のときは、両
端部の中央にコリメータレンズ14の光軸を合わせる
と、必然的に光軸と発光点は一致せず、光軸を挟んで発
光点は均等な位置に置かれることになる。
Specifically, when the number of light emitting points is an even number, if the optical axis of the collimator lens 14 is aligned with the center of both ends, the optical axis and the light emitting point inevitably do not coincide with each other. The light emitting points will be placed at equal positions.

【0181】一方、発光点が奇数個の時は、中央に位置
する発光点を上または下へLDアレイ12の発光点間隔
の半分の距離をオフセットさせて配置させる。
On the other hand, when the number of light emitting points is an odd number, the light emitting points located at the center are arranged upward or downward by offsetting a half of the light emitting point interval of the LD array 12.

【0182】このように配置することで、シリンダーレ
ンズ18’’を通過する光ビームを、各母線で囲まれる
部分から0.3mmづつ離れる様にすることができる。
この距離がマージンとなる。
By arranging in this way, the light beam passing through the cylinder lens 18 ″ can be separated by 0.3 mm from the portion surrounded by each bus bar.
This distance is the margin.

【0183】表2は、本第10実施形態に係る光学ユニ
ットにおける走査ラインの中央部及び端部の走査方向
(TANと表現)のビーム径と非走査方向(SAGと表
現)のビーム径の実測結果の一例を示したものであり、
図22は表2に示す実測結果を図示したものである。表
2及び図22に示すように、本第10実施形態に係る光
学ユニットでは、ビーム径の均一性を著しく向上するこ
とができる。
Table 2 shows actual measurements of the beam diameter in the scanning direction (expressed as TAN) and the beam diameter in the non-scanning direction (expressed as SAG) at the center and the end of the scanning line in the optical unit according to the tenth embodiment. It shows an example of the result,
FIG. 22 illustrates the actual measurement results shown in Table 2. As shown in Table 2 and FIG. 22, the optical unit according to the tenth embodiment can significantly improve the uniformity of the beam diameter.

【0184】[0184]

【表2】 [Table 2]

【0185】このような構成とすることによって、発光
点端部を光軸に合わせて、シリンダーレンズの母線を撓
めている光学系よりも多くの発光点をもつLDアレイに
対応することができる。
With such a configuration, it is possible to cope with an LD array having more light emitting points than an optical system in which the ends of the light emitting points are aligned with the optical axis and the generatrix of the cylinder lens is bent. .

【0186】なお、本第10実施形態に係る光学ユニッ
トを構成する各部の諸元として、一例として表3で示し
たものがある。
The specifications of the components constituting the optical unit according to the tenth embodiment are shown in Table 3 as an example.

【0187】[0187]

【表3】 [Table 3]

【0188】表3において、曲率半径(R)を表わす項
目にSまたはTの記号があるのは、Sは非走査方向のみ
のR、Tは走査方向のみのRがあることを意味する。
In Table 3, the presence of the symbol of S or T in the item representing the radius of curvature (R) means that S means R only in the non-scanning direction and T means R only in the scanning direction.

【0189】また、表3において、シリンダーレンズ1
8は非走査方向のRのみについて記載したが、母線が走
査方向に286mmのRが上下逆向きについているビー
ム径補正用のシリンダーレンズである。
Further, in Table 3, the cylinder lens 1
Reference numeral 8 describes only the R in the non-scanning direction, but a cylinder lens for beam diameter correction whose R is 286 mm in the scanning direction and whose R is upside down.

【0190】以上詳細に説明したように、本第10実施
形態に係る光走査装置では、感光体上のビーム径の均一
化に用いるシリンダーレンズを母線を2つ備えたものと
したので、より高精度にビーム径の均一化を行うことが
できる。
As described in detail above, the optical scanning device according to the tenth embodiment has two bus bars which are used for uniformizing the beam diameter on the photosensitive member. The beam diameter can be made uniform with high accuracy.

【0191】[0191]

【発明の効果】本発明によれば、光源と走査手段との間
の光学系上に走査中央位置以外の走査位置における光ビ
ームのビーム径を補正するための補正手段を配置してい
るので、光源を走査方向に対して傾斜させたり走査レン
ズを非走査方向に傾斜させることなく、すなわち構成の
複雑化及び倒れ補正の悪化を招くことなく走査ラインの
ビーム径の均一性を向上することができる、という効果
が得られる。
According to the present invention, the correcting means for correcting the beam diameter of the light beam at the scanning position other than the scanning center position is arranged on the optical system between the light source and the scanning means. The uniformity of the beam diameter of the scanning line can be improved without inclining the light source with respect to the scanning direction or inclining the scanning lens in the non-scanning direction, that is, without complicating the configuration and deteriorating tilt correction. Is obtained.

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

【図1】 第1実施形態に係る光学ユニットの概略構成
を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of an optical unit according to a first embodiment.

【図2】 ビーム径補正用のシリンダーレンズの形状を
示す外観図であり、(A)は母線が走査方向中央部を変
極点とした下に凸の形状の曲率を持った形状とされたシ
リンダーレンズを、(B)は母線が走査方向中央部を変
極点とした上に凸の形状の曲率を持った形状とされたシ
リンダーレンズを、各々示す外観図である。
FIG. 2 is an external view showing a shape of a cylinder lens for correcting a beam diameter. FIG. 2 (A) is a cylinder in which a generating line has a downwardly convex curvature with a center in the scanning direction as an inflection point. FIG. 3B is an external view showing a lens, and FIG. 4B is a cylinder lens in which the generatrix has an upwardly convex curvature having a curvature at the center in the scanning direction.

【図3】 図15及び図16に示されるオーバーフィル
ド光学系において、シリンダーレンズとして通常のもの
を適用し、該シリンダーレンズの母線を光軸を中心とし
て傾斜させた場合のシミュレーション結果を示すグラフ
であり、(A)は発光点位置がコリメータレンズの光軸
に対して+側にオフセットしている場合を、(B)は発
光点位置がコリメータレンズの光軸に対して+側に
(A)の半分の距離だけオフセットしている場合を、
(C)は発光点位置がコリメータレンズの光軸に対して
−側にオフセットしている場合を、(D)は発光点位置
がコリメータレンズの光軸に対して−側に(C)の半分
の距離だけオフセットしている場合を、各々示すグラフ
である。
FIG. 3 is a graph showing a simulation result when a normal cylinder lens is applied to the overfilled optical system shown in FIGS. 15 and 16 and the generatrix of the cylinder lens is inclined about the optical axis; (A) shows the case where the light emitting point position is offset to the + side with respect to the optical axis of the collimator lens, and (B) shows the case where the light emitting point position is shifted to the + side with respect to the optical axis of the collimator lens (A) Offset by half the distance of
(C) shows a case where the light emitting point position is offset to the negative side with respect to the optical axis of the collimator lens, and (D) shows a case where the light emitting point position is shifted to the negative side with respect to the optical axis of the collimator lens. Are graphs each showing a case where the distance is offset by a distance of.

【図4】 第1実施形態に係るシリンダーレンズの説明
に供する図であり、トーリック形状を示す概略図であ
る。
FIG. 4 is a diagram provided for explaining a cylinder lens according to the first embodiment, and is a schematic diagram showing a toric shape.

【図5】 実際のシリンダーレンズの形状を示す概略図
である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the shape of an actual cylinder lens.

【図6】 ビーム径補正用のシリンダーレンズの形状を
示す外観図であり、(A)は母線が走査方向中央部を変
極点とした逆V字状の形状とされたシリンダーレンズ
を、(B)は母線が走査方向中央部を変極点としたV字
状の形状とされたシリンダーレンズを、各々示す外観図
である。
6A is an external view showing the shape of a cylinder lens for beam diameter correction. FIG. 6A shows a cylinder lens in which the generatrix has an inverted V-shape with the inflection point at the center in the scanning direction, and FIG. () Is an external view showing a cylinder lens having a V-shaped bus line whose inflection point is at the center in the scanning direction.

【図7】 第2実施形態に係る光学ユニットの概略構成
を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of an optical unit according to a second embodiment.

【図8】 AOM素子での光路変化の様子を示す概略図
である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing how an optical path changes in the AOM element.

【図9】 第3実施形態に係る光学ユニットの概略構成
を示す構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of an optical unit according to a third embodiment.

【図10】 第3実施形態に係る光学ユニットにおいて
ポリゴンミラーに対して水平かつ平行に光ビームを入射
させた場合の状態を示す構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a state in which a light beam is incident horizontally and parallel to a polygon mirror in the optical unit according to the third embodiment.

【図11】 第3実施形態に係る光学ユニットのポリゴ
ンミラー24からシリンダーミラー30までの概略構成
を示す構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a schematic configuration from a polygon mirror 24 to a cylinder mirror 30 of the optical unit according to the third embodiment.

【図12】 第4実施形態の説明に供する図であり、
(A)は第4実施形態に係る光学ユニットのシリンダー
レンズの構成を、(B)は1枚のレンズでシリンダーレ
ンズを構成した場合の構成を、各々示す構成図である。
FIG. 12 is a diagram provided for description of a fourth embodiment;
FIG. 9A is a configuration diagram illustrating a configuration of a cylinder lens of an optical unit according to a fourth embodiment, and FIG. 9B is a configuration diagram illustrating a configuration in a case where a single lens forms a cylinder lens.

【図13】 第5実施形態に係る光学ユニットの概略構
成を示す構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of an optical unit according to a fifth embodiment.

【図14】 第5実施形態に係る光学ユニットにおける
走査位置の変化を示す概略図であり、(A)は感光体上
の走査位置が走査ラインの中央部から+方向に148.
5mm離れた位置に光ビームが到達する時の光幅を、
(B)は走査ラインの中央部に光ビームが到達する時の
光幅を、(C)は中央部から−方向に148.5mm離
れた位置に光ビームが到達する時の光幅を、各々示す概
略図である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a change in a scanning position in the optical unit according to the fifth embodiment. FIG.
The light width when the light beam reaches a position 5 mm away,
(B) is the light width when the light beam reaches the center of the scanning line, and (C) is the light width when the light beam reaches 148.5 mm in the negative direction from the center. FIG.

【図15】 第6実施形態に係る光学ユニットの概略構
成を示す平面構成図である。
FIG. 15 is a plan view showing a schematic configuration of an optical unit according to a sixth embodiment.

【図16】 図15に示す光学ユニットの側面図であ
る。
16 is a side view of the optical unit shown in FIG.

【図17】 第7実施形態に係るシリンダーレンズ周辺
の構成を示す概略図である。
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a configuration around a cylinder lens according to a seventh embodiment.

【図18】 第7実施形態におけるケミカル処理の説明
に供する図であり、(A)はケミカル処理前の状態を、
(B)はケミカル処理後の状態を、各々示す概略図であ
る。
FIG. 18 is a diagram provided for describing chemical processing in a seventh embodiment, in which (A) shows a state before the chemical processing;
(B) is a schematic diagram showing a state after the chemical treatment.

【図19】 第8実施形態に係るシリンダーレンズ周辺
の構成を示す概略図である。
FIG. 19 is a schematic diagram showing a configuration around a cylinder lens according to an eighth embodiment.

【図20】 第9実施形態に係るシリンダーレンズ周辺
の構成を示す概略図である。
FIG. 20 is a schematic diagram showing a configuration around a cylinder lens according to a ninth embodiment.

【図21】 (A)は第10実施形態に係るシリンダー
レンズの形状及び各部の位置を示す外観図であり、
(B)は(A)における領域Aの拡大図である。
FIG. 21A is an external view showing the shape of a cylinder lens and the position of each part according to a tenth embodiment;
(B) is an enlarged view of a region A in (A).

【図22】 第10実施形態における走査ラインにおけ
るビーム径の状態を示す概略図である。
FIG. 22 is a schematic diagram showing a state of a beam diameter on a scanning line in the tenth embodiment.

【図23】 従来の光学ユニットの概略構成を示す構成
図である。
FIG. 23 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a conventional optical unit.

【図24】 図23のLDアレイの配置状態を示す概略
図である。
24 is a schematic diagram showing an arrangement state of the LD array in FIG.

【図25】 図23の光学ユニットの飛び越し走査の様
子を示す概略図である。
FIG. 25 is a schematic diagram showing a state of interlaced scanning of the optical unit of FIG. 23;

【図26】 図23の光学ユニットにおけるLDアレイ
の各発光点による走査ラインのビーム径の状態の一例を
示した概略図である。
26 is a schematic view showing an example of a state of a beam diameter of a scanning line at each light emitting point of the LD array in the optical unit of FIG. 23.

【図27】 従来の別の光学ユニットの概略構成を示す
構成図である。
FIG. 27 is a configuration diagram showing a schematic configuration of another conventional optical unit.

【図28】 図27に示す光学ユニットの側面図であ
る。
28 is a side view of the optical unit shown in FIG.

【図29】 別の従来の技術の説明に供する図であり、
LDアレイの配置状態を示す概略図である。
FIG. 29 is a diagram for explaining another conventional technique;
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an arrangement state of an LD array.

【図30】 図27に示す光学ユニットの問題点の説明
に供する図であり、(A)は走査レンズの傾き角度を4
°とした場合の倒れ補正エラー量を、(B)は走査レン
ズの傾き角度を8°とした場合の倒れ補正エラー量を、
(C)は走査レンズの傾き角度を12°とした場合の倒
れ補正エラー量を、各々示すグラフである。
30A and 30B are diagrams for explaining a problem of the optical unit shown in FIG. 27. FIG.
(B) is the tilt correction error amount when the scan lens tilt angle is set to 8 °.
(C) is a graph showing the amount of tilt correction error when the tilt angle of the scanning lens is 12 °.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光学ユニット(光走査装置) 12 レーザダイオードアレイ(光源) 14 コリメータレンズ(第1のレンズ) 18 シリンダーレンズ(第2のレンズ、補正手段) 19 シリンダーレンズ(第2のレンズ) 24 ポリゴンミラー(走査手段) 26 走査レンズ(第2の光学系) 34 感光体 36 音響光学変調素子(偏向手段) 38 エキスパンドレンズ 40 ハウジング(調整手段、被設置部材) 44 シリンダーレンズ 46 光量補正フィルタ 50 押付部材(調整手段) 90 シリンダーレンズ(第2のレンズ) 92 シリンダーレンズ(第2のレンズ、補正手段) 94 シリンダーレンズ(第2のレンズ) 96 分離ミラー(分離手段) 98 音響光学変調素子(偏向手段) Reference Signs List 10 optical unit (optical scanning device) 12 laser diode array (light source) 14 collimator lens (first lens) 18 cylinder lens (second lens, correction means) 19 cylinder lens (second lens) 24 polygon mirror (scanning) Means) 26 scanning lens (second optical system) 34 photoreceptor 36 acousto-optic modulator (deflecting means) 38 expandable lens 40 housing (adjusting means, member to be installed) 44 cylinder lens 46 light quantity correction filter 50 pressing member (adjusting means) 90 cylinder lens (second lens) 92 cylinder lens (second lens, correction means) 94 cylinder lens (second lens) 96 separation mirror (separation means) 98 acousto-optic modulation element (deflection means)

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Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各々光ビームを出射する複数の発光部を
有する光源と、 前記光源から出射された光ビームを略平行光とする第1
のレンズと光ビームの走査方向に交差する方向にのみパ
ワーを持つ第2のレンズとを含んで構成された第1の光
学系と、 前記第1の光学系から出射された光ビームを走査する走
査手段と、 前記光源と前記走査手段との間の光学系上に配置される
と共に走査中央位置以外の走査位置における光ビームの
ビーム径を補正する補正手段と、 被走査面上に略等速で前記光ビームを走査すると共に前
記光ビームを前記被走査面に集光する第2の光学系と、 を備えた光走査装置。
1. A light source having a plurality of light emitting units each emitting a light beam, and a first light beam emitted from the light source is converted into substantially parallel light.
A first optical system including a first lens and a second lens having power only in a direction intersecting the scanning direction of the light beam; and scanning the light beam emitted from the first optical system. A scanning unit, a correction unit disposed on an optical system between the light source and the scanning unit, and for correcting a beam diameter of the light beam at a scanning position other than the scanning center position; A second optical system that scans the light beam with the light beam and focuses the light beam on the surface to be scanned.
【請求項2】 前記補正手段が、前記光ビームの走査方
向に交差する方向に母線が曲率又は傾きを有したシリン
ダーレンズであることを特徴とする請求項1記載の光走
査装置。
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the correction unit is a cylinder lens whose generating line has a curvature or an inclination in a direction intersecting a scanning direction of the light beam.
【請求項3】 前記光源と前記補正手段との間に前記光
ビームの光路を光軸に交差する方向に偏向する偏向手段
を更に備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記
載の光走査装置。
3. The apparatus according to claim 1, further comprising a deflecting unit between the light source and the correcting unit, the deflecting unit deflecting an optical path of the light beam in a direction crossing an optical axis. Optical scanning device.
【請求項4】 前記光源の複数の発光部の各々から出射
された光ビームの進行方向を異ならせるための分離手段
を更に備えたことを特徴とする請求項3記載の光走査装
置。
4. The optical scanning device according to claim 3, further comprising a separating unit configured to change a traveling direction of a light beam emitted from each of the plurality of light emitting units of the light source.
【請求項5】 前記シリンダーレンズは複数のレンズに
よって構成されており、少なくとも1つのレンズが前記
光ビームの走査方向に交差する方向に母線が曲率又は傾
きを有していることを特徴とする請求項2乃至請求項4
の何れか1項記載の光走査装置。
5. The cylinder lens is composed of a plurality of lenses, and at least one lens has a curvature or an inclination in a direction intersecting a scanning direction of the light beam. Claims 2 to 4
The optical scanning device according to claim 1.
【請求項6】 光学系がオーバーフィルド光学系である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項記
載の光走査装置。
6. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical system is an overfilled optical system.
【請求項7】 前記光ビームが前記第2の光学系に対し
て略正面かつダブルパスかつ前記光ビームの走査方向に
交差する方向に角度を持って入射するように構成するこ
とを特徴とする請求項6記載の光走査装置。
7. The optical system according to claim 1, wherein the light beam is incident on the second optical system at substantially an angle, in a double path and in a direction intersecting the scanning direction of the light beam. Item 7. The optical scanning device according to Item 6.
【請求項8】 前記シリンダーレンズが樹脂又はガラス
モールド部品で構成されていることを特徴とする請求項
2乃至請求項7の何れか1項記載の光走査装置。
8. The optical scanning device according to claim 2, wherein the cylinder lens is made of a resin or a glass mold part.
【請求項9】 前記シリンダーレンズが複数の母線を有
することを特徴とする請求項8記載の光走査装置。
9. The optical scanning device according to claim 8, wherein the cylinder lens has a plurality of generating lines.
【請求項10】 直線状に配置され各々光ビームを出射
する複数の発光部を有する光源と、 前記光源の複数の発光部の一端側の発光部に光軸が略一
致するように配置されて前記光源から出射された光ビー
ムを略平行光とする第1のレンズと光ビームの走査方向
に交差する方向にのみパワーを持つ第2のレンズとを含
んで構成された第1の光学系と、 前記第2のレンズの母線を前記光ビームの走査方向に交
差する方向に曲率又は傾きを持たせるように調整する調
整手段と、 前記第1の光学系から出射された光ビームを走査する走
査手段と、 被走査面上に略等速で前記光ビームを走査すると共に前
記光ビームを前記被走査面に集光する第2の光学系と、 を備えた光走査装置。
10. A light source having a plurality of light-emitting portions that are linearly arranged and emit light beams, respectively, and a light-emitting portion on one end side of the plurality of light-emitting portions of the light source is disposed so that an optical axis thereof substantially coincides with the light source. A first optical system including a first lens that converts the light beam emitted from the light source into substantially parallel light, and a second lens that has power only in a direction intersecting the scanning direction of the light beam; Adjusting means for adjusting the generatrix of the second lens so as to have a curvature or inclination in a direction intersecting the scanning direction of the light beam; and scanning for scanning the light beam emitted from the first optical system. An optical scanning device comprising: means; and a second optical system that scans the light beam on the surface to be scanned at a substantially constant speed and condenses the light beam on the surface to be scanned.
【請求項11】 前記調整手段は、前記第2のレンズが
設置される被設置部材及び該被設置部材に前記第2のレ
ンズを押し付ける押付部材とを含んで構成され、前記被
設置部材の設置面及び前記押付部材の押付面の少なくと
も一方が曲率を有していることを特徴とする請求項10
記載の光走査装置。
11. The adjusting means includes a member on which the second lens is installed and a pressing member for pressing the second lens against the member to be installed. The at least one of a surface and a pressing surface of the pressing member has a curvature.
The optical scanning device according to claim 1.
【請求項12】 前記第2のレンズはケミカル処理され
ていることを特徴とする請求項10又は請求項11記載
の光走査装置。
12. The optical scanning device according to claim 10, wherein the second lens has been subjected to chemical processing.
【請求項13】 前記第2のレンズは樹脂又はガラスモ
ールド部品で構成されていることを特徴とする請求項1
0乃至請求項12の何れか1項記載の光走査装置。
13. The apparatus according to claim 1, wherein the second lens is made of a resin or glass mold part.
The optical scanning device according to any one of claims 0 to 12.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110794385A (en) * 2019-10-18 2020-02-14 北京空间机电研究所 Method and system for evaluating zero gravity pointing of laser

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