JP2001066532A - Optical scanner - Google Patents

Optical scanner

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JP2001066532A
JP2001066532A JP23808399A JP23808399A JP2001066532A JP 2001066532 A JP2001066532 A JP 2001066532A JP 23808399 A JP23808399 A JP 23808399A JP 23808399 A JP23808399 A JP 23808399A JP 2001066532 A JP2001066532 A JP 2001066532A
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JP
Japan
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light beam
optical
angle
tan
sub
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Application number
JP23808399A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidemi Takayama
英美 高山
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain excellent image formation performance on a surface to be scanned by inclining a cylindrical lens by a specified amount while setting the optical axis of an incident optical system as a rotary shaft and making a line image formed on a deflection surface parallel with a main scanning direction. SOLUTION: A collimator lens 2 changes divergent luminous flux emitted from a semiconductor laser 1 to nearly parallel beams, and a diaphragm 3 has an aperture part consisting of a rectangle which is longer in the main scanning direction than in a subscanning direction and restricts the passing luminous flux. The cylindrical lens 4 has specified refractive power only in the subscanning direction and forms the luminous flux passing through the diaphragm 3 into an image as nearly the line image on the deflection surface 6a of a light deflector 6 on a main scanning cross section. By inclining the lens 4 by the specified amount while setting the optical axis L of the incident optical system 11 as the rotary shaft, the line image formed on the deflection surface 6a of the light deflector 6 is made parallel with the main scanning direction. A reflecting mirror 9 reflects the luminous flux transmitted through the lens 4 to the light deflector 6 side.

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】本発明は斜入射光学系を用い
た光走査装置に関し、特に光偏向器の偏向面に形成され
る線像が主走査方向に対して平行となるようにシリンド
リカルレンズ又は/及び絞りを入射光学系の光軸を回転
軸として所定量、傾けることにより、被走査面上で良好
なる結像性能を得ることができる、例えばレーザービー
ムプリンターやデジタル複写機等の画像形成装置の好適
な光走査装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device using an oblique incidence optical system, and more particularly, to a cylindrical lens or an optical scanning device in which a line image formed on a deflection surface of an optical deflector is parallel to a main scanning direction. And / or by inclining the stop by a predetermined amount with the optical axis of the incident optical system as the rotation axis, it is possible to obtain good imaging performance on the surface to be scanned. For example, an image forming apparatus such as a laser beam printer or a digital copier The present invention relates to a preferred optical scanning device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりレーザービームプリンターやデ
ジタル複写機等の画像形成装置に用いられる光走査装置
においては画像信号に応じて光源手段から光変調され出
射した光束を、例えば回転多面鏡(ポリゴンミラー)よ
り成る光偏向器により周期的に偏向させ、fθ特性を有
する結像光学系によって感光性の記録媒体(感光ドラ
ム)面上にスポット状に集束させ、その面上を光走査し
て画像記録を行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an optical scanning device used for an image forming apparatus such as a laser beam printer or a digital copying machine, a light beam modulated and emitted from a light source means in accordance with an image signal is output to, for example, a rotating polygon mirror (polygon mirror). ) Is periodically deflected by an optical deflector, and focused on a photosensitive recording medium (photosensitive drum) surface in the form of a spot by an imaging optical system having fθ characteristics, and the surface is optically scanned to record an image. It is carried out.

【0003】図12は従来の光走査装置の要部概略図で
ある。
FIG. 12 is a schematic view of a main part of a conventional optical scanning device.

【0004】同図においてレーザーユニット121から
出射した略平行光束は副走査方向にのみ所定の屈折力を
有するシリンドリカルレンズ122に入射する。シリン
ドリカルレンズ122に入射した略平行光束のうち主走
査断面内においてはそのまま略平行光束の状態で射出す
る。また副走査断面内においては集束して回転多面鏡か
ら成る光偏向器123の偏向面123aにほぼ線像とし
て結像している。そして光偏向器123の偏向面123
aで偏向反射された光束をfθ特性を有する結像光学系
(fθレンズ系)127により被走査面としての感光ド
ラム面126上に結像させ、該光偏向器123を矢印A
方向に回転させることによって、該感光ドラム面126
上を矢印B方向(主走査方向)に光走査して画像情報の
記録を行なっている。
In FIG. 1, a substantially parallel light beam emitted from a laser unit 121 enters a cylindrical lens 122 having a predetermined refractive power only in the sub-scanning direction. Of the substantially parallel light beams incident on the cylindrical lens 122, they are emitted as they are in a substantially parallel light state in the main scanning section. In the sub-scan section, the light is converged and formed as a substantially linear image on the deflecting surface 123a of the optical deflector 123 composed of a rotating polygon mirror. Then, the deflection surface 123 of the optical deflector 123
The light beam deflected and reflected at a is imaged on a photosensitive drum surface 126 as a surface to be scanned by an imaging optical system (fθ lens system) 127 having fθ characteristics, and the optical deflector 123 is turned to an arrow A.
The photosensitive drum surface 126.
Image information is recorded by optically scanning the upper part in the direction of arrow B (main scanning direction).

【0005】また近年、プリンター等の小型化に伴い、
光走査装置にも小型で高性能なものが求められるように
なっている。これを解決するために例えば折り返しミラ
ーにより光路を折り曲げることによって光走査装置全体
を小型化する方法が種々と提案されている。これに伴い
入射光学系を光偏向器の回転軸と垂直な面に対して傾け
て配置する(以後「斜入射光学系」とも称す。)必要が
生じるが、走査レンズ系及び光偏向器を避けて光束を光
偏向器に入射させるためには、入射光束を大きく傾けな
ければならない。
In recent years, along with downsizing of printers and the like,
Optical scanning devices are also required to be small and have high performance. In order to solve this problem, various methods have been proposed for reducing the size of the entire optical scanning device by, for example, bending the optical path by a return mirror. Accordingly, it is necessary to arrange the incident optical system at an angle to the plane perpendicular to the rotation axis of the optical deflector (hereinafter also referred to as “oblique incident optical system”), but avoid the scanning lens system and the optical deflector. In order for the light beam to enter the optical deflector, the incident light beam must be greatly inclined.

【0006】しかしながら入射光束を大きく傾けると光
偏向器の偏向反射によって生じる光束の傾きの変化が像
高によっては大きくなり、スポットの悪化および走査線
の曲がりといった問題点が発生する。
However, when the incident light beam is greatly inclined, the change in the inclination of the light beam caused by the deflecting reflection of the optical deflector becomes large depending on the image height, which causes problems such as deterioration of the spot and bending of the scanning line.

【0007】従ってこれを解決するためには入射光学系
に折り返しミラーを使用して、光偏向器及び結像光学系
を避ける必要が無いように入射光束を配置し、斜入射角
を小さく抑えることが必要となる。
Therefore, in order to solve this problem, a folding mirror is used for the incident optical system, and the incident light beam is arranged so as not to avoid the optical deflector and the image forming optical system, and the oblique incident angle is reduced. Is required.

【0008】斜入射光学系の構成をとった場合、光偏向
器の偏向面に対して折り返しミラーを副走査断面内で傾
けると、該折り返しミラーにより結像光学系に入射する
光束が傾き、被走査面上のスポットに悪影響を及ぼすこ
とが問題となる。
In the configuration of the oblique incidence optical system, if the return mirror is tilted in the sub-scanning section with respect to the deflection surface of the optical deflector, the light flux incident on the imaging optical system is tilted by the return mirror, and the reflected light is obstructed. A problem is that the spot on the scanning surface is adversely affected.

【0009】そこで従来では、例えば特許公報2659
137号で開示されているように入射光学系のスリット
を光偏向器への光束の入射角度と同じ角度だけ傾けて配
置することが提案されている。
Therefore, conventionally, for example, Japanese Patent Publication No. 2659
As disclosed in Japanese Patent No. 137, it has been proposed to arrange the slits of the incident optical system at the same angle as the incident angle of the light beam on the optical deflector.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記方法
によると折り返しミラーへの光束の入射角度が45度の
場合には有効であるが、他の角度の場合には光偏向器の
偏向面上の入射ビームの傾きを補正することが難しいと
いう問題点がある。また45度という入射角度は光路を
直角に折り曲げるため、光偏向器への入射光束に対して
光源が最も離れる配置であり、スペース上非常に不利で
ある。実際上は折返し角度はスペース上の制約から45
度以外の角度とする必要があり、この角度においても光
束の傾きを補正する方法が求められてきている。
However, according to the above-mentioned method, it is effective when the angle of incidence of the light beam on the return mirror is 45 degrees, but when the angle is other than that, the light is incident on the deflection surface of the optical deflector. There is a problem that it is difficult to correct the tilt of the beam. Further, since the incident angle of 45 degrees bends the optical path at a right angle, the light source is disposed farthest from the light beam incident on the optical deflector, which is very disadvantageous in terms of space. In practice, the turning angle is 45 due to space constraints.
It is necessary to set the angle to a value other than the degree, and a method for correcting the inclination of the light beam at this angle is required.

【0011】また上記構成によるとシリンドリカルレン
ズにより、光偏向器の偏向面に主走査方向のライン状に
結像される線像が傾き、この状態で結像光学系に該光偏
向器で偏向された光束が入射すると被走査面上のスポッ
トの波面収差を悪化させ、スポットの形状及び大きさが
悪化するという問題点がある。
Further, according to the above construction, the line image formed in a line in the main scanning direction on the deflection surface of the optical deflector is tilted by the cylindrical lens, and in this state, the linear image is deflected by the optical deflector to the imaging optical system. When the incident light flux is incident, there is a problem that the wavefront aberration of the spot on the surface to be scanned is deteriorated, and the shape and size of the spot are deteriorated.

【0012】本発明は斜入射光学系を用いた光走査装置
において、シリンドリカルレンズ又は/及び絞りを入射
光学系の光軸を回転軸として所定量、傾けることによ
り、光偏向器の偏向面に形成される線像を主走査方向に
対して平行とすることができ、これにより被走査面上で
良好なる結像性能を得ることができるコンパクトな光走
査装置の提供を目的とする。
According to the present invention, in a light scanning apparatus using an oblique incidence optical system, a cylindrical lens or / and a stop are formed on a deflection surface of an optical deflector by inclining a predetermined amount about the optical axis of the incident optical system as a rotation axis. It is an object of the present invention to provide a compact optical scanning device capable of making a line image to be parallel to a main scanning direction, thereby obtaining good imaging performance on a surface to be scanned.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の光走査
装置は、光源手段から出射した光束を副走査断面内にお
いて光偏向器の偏向面に対し斜め方向から入射させる入
射光学系と、該光偏向器で偏向された光束を被走査面上
に結像させる結像光学系と、を有する光走査装置におい
て、該入射光学系は該光源手段から出射した光束を略平
行光束に変換するコリメーターレンズと、該コリメータ
ーレンズからの略平行光束を制限する絞りと、該絞りを
通過した光束を副走査方向にパワーを有するシリンドリ
カルレンズで集光し、該シリンドリカルレンズからの光
束を光偏向器の偏向面に入射させる折り返しミラーと、
を有し、該シリンドリカルレンズを該入射光学系の光軸
を回転軸として傾けることにより、該光偏向器の偏向面
に形成される線像が主走査方向に対して平行となるよう
にしたことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device, comprising: an incident optical system for causing a light beam emitted from a light source means to enter a deflection surface of an optical deflector obliquely in a sub-scan section; An image forming optical system for forming an image of the light beam deflected by the light deflector on the surface to be scanned. The incident optical system converts the light beam emitted from the light source means into a substantially parallel light beam. A collimator lens, a stop for restricting a substantially parallel light beam from the collimator lens, and a light beam passing through the stop is condensed by a cylindrical lens having power in the sub-scanning direction, and the light beam from the cylindrical lens is light-deflected. A folding mirror for entering the deflection surface of the vessel,
Wherein the line image formed on the deflection surface of the optical deflector is parallel to the main scanning direction by tilting the cylindrical lens with the optical axis of the incident optical system as a rotation axis. It is characterized by.

【0014】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記シリンドリカルレンズの子線と副走査方向との
成す角度をγ、前記光源手段から出射した光束を前記折
り返しミラーで折り返す主走査断面の角度をα、該折り
返しミラーの反射面と偏向面との副走査断面における傾
き角をθとし、α≠45°のとき、該角度γは、 γ=-tan-1{(tan α) ×(tanθ)} であることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the angle between the sagittal line of the cylindrical lens and the sub-scanning direction is γ, and the light beam emitted from the light source means is folded in the main scanning section by the folding mirror. The angle is α, and the inclination angle of the reflection surface and the deflection surface of the return mirror in the sub-scanning section is θ. When α ≠ 45 °, the angle γ is γ = −tan −1 {(tan α) × ( tanθ)}.

【0015】請求項3の発明は請求項1の発明におい
て、前記シリンドリカルレンズの子線と副走査方向との
成す角度をβ、前記光源手段から出射した光束を前記折
り返しミラーで折り返す主走査断面の角度をα、該折り
返しミラーの反射面と偏向面との副走査断面における傾
き角をθとし、α≠45°のとき、該角度βは、 -1.3×tan-1{(tanα) ×(tanθ)}≦β≦-0.7×tan-1{(t
anα) ×(tanθ)} なる条件を満足することを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the angle between the sagittal line of the cylindrical lens and the sub-scanning direction is β, and the light beam emitted from the light source means is reflected by the folding mirror in the main scanning section. When the angle is α, and the inclination angle of the reflecting surface and the deflecting surface of the return mirror in the sub-scanning section is θ, when α ≠ 45 °, the angle β is −1.3 × tan −1 ((tan α) × (tan θ )} ≦ β ≦ -0.7 × tan -1 {(t
anα) × (tan θ)}.

【0016】請求項4の発明は請求項2の発明におい
て、前記絞りは前記入射光学系の光軸を回転軸として傾
けられており、その傾き角は該絞りの開口部の中心を通
る短手方向と副走査方向との成す角度をγとしたとき、 γ=-tan-1{(tan α) ×(tanθ)} であることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the stop is tilted about the optical axis of the incident optical system as a rotation axis, and the tilt angle is a short distance passing through the center of the aperture of the stop. When the angle between the direction and the sub-scanning direction is γ, γ = −tan −1 {(tan α) × (tan θ)}.

【0017】請求項5の発明は請求項3の発明におい
て、前記絞りは前記入射光学系の光軸を回転軸として傾
けられており、その傾き角は該絞りの開口部の中心を通
る短手方向と副走査方向との成す角度をβとしたとき、 -1.3×tan-1{(tanα) ×(tanθ)}≦β≦-0.7×tan-1{(t
anα) ×(tanθ)} なる条件を満足することを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the stop is inclined about the optical axis of the incident optical system as a rotation axis, and the inclination angle is a short distance passing through the center of the aperture of the stop. When the angle between the direction and the sub-scanning direction is β, −1.3 × tan −1 {(tanα) × (tanθ)} ≦ β ≦ −0.7 × tan −1 {(t
anα) × (tan θ)}.

【0018】請求項6の発明は請求項4又は5の発明に
おいて、前記光源手段から出射される光束の偏向方向は
前記絞りの傾き角と同じ角度だけ傾けられていることを
特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect, the deflecting direction of the light beam emitted from the light source means is tilted by the same angle as the tilt angle of the stop.

【0019】請求項7の発明は請求項1の発明におい
て、前記光源手段から出射した光束は前記光偏向器の偏
向角の略中央から偏向面に入射することを特徴としてい
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light beam emitted from the light source is incident on the deflection surface from substantially the center of the deflection angle of the light deflector.

【0020】請求項8の発明は請求項1の発明におい
て、前記光源手段から出射した光束は前記光偏向器の偏
向面の主走査方向の幅より広い状態で該偏向面に入射す
ることを特徴としている。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light beam emitted from the light source is incident on the deflecting surface of the optical deflector in a state wider than the width of the deflecting surface in the main scanning direction. And

【0021】請求項9の発明は請求項1の発明におい
て、前記結像光学系を構成する少なくとも一部の光学素
子は前記入射光学系をも構成していることを特徴として
いる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, at least some of the optical elements constituting the imaging optical system also constitute the incident optical system.

【0022】請求項10の発明の光走査装置は、光源手
段から出射した光束を副走査断面内において光偏向器の
偏向面に対し斜め方向から入射させる入射光学系と、該
光偏向器で偏向された光束を被走査面上に結像させる結
像光学系と、を有する光走査装置において、該入射光学
系は該光源手段から出射した光束を略平行光束に変換す
るコリメーターレンズと、該コリメーターレンズからの
略平行光束を制限する絞りと、該絞りを通過した光束を
副走査方向にパワーを有するシリンドリカルレンズで集
光し、該シリンドリカルレンズからの光束を光偏向器の
偏向面に入射させる折り返しミラーと、を有し、該絞り
を該入射光学系の光軸を回転軸として傾けることによ
り、該光偏向器の偏向面に形成される線像が主走査方向
に対して平行となるようにしたことを特徴としている。
According to a tenth aspect of the present invention, in the optical scanning device, an incident optical system for causing a light beam emitted from the light source means to be incident obliquely on the deflection surface of the optical deflector in the sub-scanning section, and deflecting by the optical deflector. An image forming optical system for forming an image of the light beam on the surface to be scanned, and an optical scanning device having the collimator lens for converting the light beam emitted from the light source means into a substantially parallel light beam. A stop for restricting a substantially parallel light beam from the collimator lens, and a light beam passing through the stop is condensed by a cylindrical lens having power in the sub-scanning direction, and the light beam from the cylindrical lens is incident on a deflection surface of an optical deflector. A folding mirror, and a line image formed on the deflection surface of the optical deflector becomes parallel to the main scanning direction by tilting the stop with the optical axis of the incident optical system as a rotation axis. It is characterized in that there was Unishi.

【0023】請求項11の発明は請求項10の発明にお
いて、前記絞りの開口部の中心を通る短手方向と副走査
方向との成す角度をγ、前記光源手段から出射した光束
を前記折り返しミラーで折り返す主走査断面の角度を
α、該折り返しミラーの反射面と偏向面との副走査断面
における傾き角をθとし、α≠45°のとき、該角度γ
は、 γ=-tan-1{(tan α) ×(tanθ)} であることを特徴としている。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention of the tenth aspect, an angle between a short direction passing through the center of the aperture of the aperture and the sub-scanning direction is γ, and a light beam emitted from the light source means is reflected by the folding mirror. Is the angle of the main scanning section turned back at α, and the inclination angle of the reflection surface and the deflecting surface of the turning mirror in the sub-scanning section is θ. When α ≠ 45 °, the angle γ
Is characterized by γ = −tan −1 {(tan α) × (tan θ)}.

【0024】請求項12の発明は請求項10の発明にお
いて、前記絞りの開口部の中心を通る短手方向と副走査
方向との成す角度をβ、前記光源手段から出射した光束
を前記折り返しミラーで折り返す主走査断面の角度を
α、該折り返しミラーの反射面と偏向面との副走査断面
における傾き角をθとし、α≠45°のとき、該角度β
は、 -1.3×tan-1{(tanα) ×(tanθ)}≦β≦-0.7×tan-1{(t
anα) ×(tanθ)} なる条件を満足することを特徴としている。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the tenth aspect, an angle between a short direction passing through the center of the aperture of the aperture and the sub-scanning direction is β, and a light beam emitted from the light source means is reflected by the folding mirror. Is the angle of the main scanning section at which the reflection mirror is turned back at α, and θ is the inclination angle of the reflection surface and the deflection surface of the reflection mirror at the sub-scanning section. When α ≠ 45 °, the angle β
Is -1.3 × tan -1 {(tanα) × (tanθ)} ≦ β ≦ -0.7 × tan -1 {(t
anα) × (tan θ)}.

【0025】請求項13の発明は請求項11又は12の
発明において、前記光源手段から出射される光束の偏向
方向は前記絞りの傾き角と同じ角度だけ傾けられている
ことを特徴としている。
According to a thirteenth aspect, in the eleventh or twelfth aspect, the deflecting direction of the light beam emitted from the light source means is inclined by the same angle as the inclination angle of the stop.

【0026】請求項14の発明は請求項10の発明にお
いて、前記光源手段から出射した光束は前記光偏向器の
偏向角の略中央から偏向面に入射することを特徴として
いる。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the tenth aspect of the present invention, the light beam emitted from the light source is incident on the deflection surface from substantially the center of the deflection angle of the light deflector.

【0027】請求項15の発明は請求項10の発明にお
いて、前記光源手段から出射した光束は前記光偏向器の
偏向面の主走査方向の幅より広い状態で該偏向面に入射
することを特徴としている。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the tenth aspect of the present invention, the light beam emitted from the light source is incident on the deflecting surface of the optical deflector in a state wider than the width of the deflecting surface in the main scanning direction. And

【0028】請求項16の発明は請求項10の発明にお
いて、前記結像光学系を構成する少なくとも一部の光学
素子は前記入射光学系をも構成していることを特徴とし
ている。
A sixteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the tenth aspect of the present invention, at least a part of the optical elements constituting the imaging optical system also constitutes the incident optical system.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】[実施形態1]図1は本発明の実
施形態1の要部上面図であり、各要素を主走査断面内に
投射した状態を示している。図2は図1の要部側面図で
あり、各要素を副走査断面内に投射した状態を示してい
る。図3は本発明の実施形態1の光束に沿って主走査方
向について展開したときの展開図、図4は図3の副走査
方向について展開したときの展開図である。
[First Embodiment] FIG. 1 is a top view of a main part of a first embodiment of the present invention, showing a state where each element is projected in a main scanning section. FIG. 2 is a side view of a main part of FIG. 1 and shows a state where each element is projected in a sub-scanning cross section. FIG. 3 is a developed view when developed in the main scanning direction along the light beam according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a developed view when developed in the sub-scanning direction in FIG.

【0030】尚、本明細書において、入射光学系の光軸
をz軸として図1に示すような座標系をとる。光路を展
開したときの主走査方向をx軸とするx,y,z座標系
をとる。主走査断面をxz断面、副走査断面をyz断面
として定義する。
In this specification, a coordinate system as shown in FIG. 1 is taken with the optical axis of the incident optical system as the z-axis. An x, y, z coordinate system having an x-axis in the main scanning direction when the optical path is developed is used. The main scanning section is defined as an xz section, and the sub scanning section is defined as a yz section.

【0031】図中、1は光源手段であり、例えば半導体
レーザーより成っている。2はコリメーターレンズであ
り、半導体レーザー1から出射された発散光束を略平行
光束に変換している。3は絞り(スリット部材)であ
り、副走査方向より主走査方向に長い長方形より成る開
口部を有しており、通過光束(光量)を制限している。
In the figure, reference numeral 1 denotes a light source means, which is composed of, for example, a semiconductor laser. A collimator lens 2 converts a divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1 into a substantially parallel light beam. Reference numeral 3 denotes a stop (slit member), which has a rectangular opening longer in the main scanning direction than in the sub-scanning direction, and restricts a passing light beam (light amount).

【0032】4はシリンドリカルレンズ(シリンダーレ
ンズ)であり、副走査方向にのみ所定の屈折力を有して
おり、絞り3を通過した光束を主走査断面内で後述する
光偏向器6の偏向面(反射面)6aにほぼ線像として結
像させている。
Reference numeral 4 denotes a cylindrical lens (cylinder lens) having a predetermined refracting power only in the sub-scanning direction. (Reflection surface) 6a is formed as a substantially linear image.

【0033】本実施形態ではシリンドリカルレンズ4を
後述する入射光学系11の光軸Lを回転軸として所定
量、傾けることにより、光偏向器6の偏向面6aに形成
される線像(偏向面6aに入射する光束)が主走査方向
に対して平行となるようにしている。
In the present embodiment, by tilting the cylindrical lens 4 by a predetermined amount with the optical axis L of the incident optical system 11 described later as a rotation axis, a line image (deflection surface 6a) formed on the deflection surface 6a of the optical deflector 6 is formed. (Light flux incident on the main scanning direction) is parallel to the main scanning direction.

【0034】9は折り返しミラーであり、シリンドリカ
ルレンズ4を透過した光束を光偏向器6側へ折り返して
いる。本実施形態では装置全体のコンパクト化を得るた
めに折り返しミラー9の反射面9aを副走査断面に対し
て角度θ傾けて配置し、また光源手段1から出射した光
束を角度α≠45°で折り曲げて光偏向器6側へ反射さ
せている。尚、折り曲げ角度αは45°未満に設定する
ことが望ましい。
Numeral 9 denotes a folding mirror, which folds the light beam transmitted through the cylindrical lens 4 toward the optical deflector 6. In the present embodiment, the reflecting surface 9a of the return mirror 9 is disposed at an angle θ with respect to the sub-scan section in order to obtain a compact apparatus as a whole, and the light beam emitted from the light source means 1 is bent at an angle α ≠ 45 °. And is reflected to the optical deflector 6 side. It is desirable that the bending angle α be set to less than 45 °.

【0035】尚、コリメーターレンズ2、絞り3、シリ
ンドリカルレンズ4、そして折り返しミラー9等の各要
素は各々入射光学系11の一要素を構成している。
Each element such as the collimator lens 2, the diaphragm 3, the cylindrical lens 4, and the return mirror 9 constitutes one element of the incident optical system 11, respectively.

【0036】6は光偏向器であり、例えば回転多面鏡
(ポリゴンミラー)より成り、モーター等の駆動手段
(不図示)により図中矢印A方向に一定速度で回転して
いる。
Reference numeral 6 denotes an optical deflector, which comprises, for example, a rotating polygon mirror (polygon mirror) and is rotated at a constant speed in a direction indicated by an arrow A in the figure by driving means (not shown) such as a motor.

【0037】12は集光機能とfθ特性を有する結像光
学系であり、単一のfθレンズ(fθレンズ系)5と、
副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカル
ミラー7とを有しており、光偏向器6からの偏向光束を
被走査面8上に結像させると共に副走査断面内において
光偏向器6の偏向面6aと被走査面8との間を略共役関
係にすることにより、該偏向面6aの倒れを補正してい
る。fθレンズ5は入射光学系11の一要素をも構成し
ている。尚、fθレンズ系を複数枚のレンズより構成し
ても良い。
Reference numeral 12 denotes an image forming optical system having a light condensing function and fθ characteristics, and includes a single fθ lens (fθ lens system) 5;
A cylindrical mirror 7 having a predetermined refractive power only in the sub-scanning direction, and forms a deflected light beam from the optical deflector 6 on the surface 8 to be scanned; The tilt of the deflecting surface 6a is corrected by making the deflecting surface 6a and the scanned surface 8 have a substantially conjugate relationship. lens 5 also constitutes one element of the incident optical system 11. The fθ lens system may be composed of a plurality of lenses.

【0038】8は被走査面としての感光ドラム面であ
る。
Reference numeral 8 denotes a photosensitive drum surface as a surface to be scanned.

【0039】本実施形態においては図1に示す主走査断
面内においては半導体レーザー1から出射した発散光束
がコリメーターレンズ2によって略平行光束に変換さ
れ、絞り3によって該光束(光量)を制限してシリンド
リカルレンズ4に入射している。シリンドリカルレンズ
4に入射した略平行光束はそのままの状態で射出し、折
り返しミラー9を介してfθレンズ5を透過して光偏向
器6の偏向角の略中央から偏向面6aへ入射する(正面
入射)。このとき光偏向器6へ入射する光束は該光偏向
器6の偏向面6aの主走査方向の幅より広い状態で該偏
向面6aに入射する(オーバーフィールド光学系)。そ
して光偏向器6の偏向面6aで偏向反射された光束が再
度fθレンズ5を透過することによって収束され、シリ
ンドリカルミラー7を介して感光ドラム面8上に導光さ
れる。
In this embodiment, in the main scanning section shown in FIG. 1, a divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1 is converted into a substantially parallel light beam by a collimator lens 2, and the light beam (light amount) is restricted by a stop 3. Incident on the cylindrical lens 4. The substantially parallel light beam incident on the cylindrical lens 4 exits as it is, passes through the fθ lens 5 via the return mirror 9, and enters the deflection surface 6a from substantially the center of the deflection angle of the optical deflector 6 (front incidence). ). At this time, the light beam incident on the light deflector 6 is incident on the deflecting surface 6a of the light deflector 6 in a state wider than the width of the deflecting surface 6a in the main scanning direction (overfield optical system). The light beam deflected and reflected by the deflecting surface 6 a of the optical deflector 6 is converged by passing through the fθ lens 5 again, and is guided onto the photosensitive drum surface 8 via the cylindrical mirror 7.

【0040】一方、図2に示す副走査断面内においては
半導体レーザー1から出射した発散光束がコリメーター
レンズ2によって略平行光束に変換され、絞り3によっ
て該光束(光量)を制限してシリンドリカルレンズ4に
入射している。シリンドリカルレンズ4に入射した略平
行光束は収束して折り返しミラー9を介してfθレンズ
5を透過して光偏向器6の偏向面6aに対して所定の角
度(ε/2)で入射し、該偏向面6aにほぼ線像(主走
査方向に長手の線像)として結像する(斜入射光学
系)。そして光偏向器6の偏向面6aで偏向反射された
光束は再度fθレンズ5を透過し、シリンドリカルミラ
ー7により収束されて感光ドラム面8上に導光される。
そして光偏向器6を矢印R方向に回転させることによっ
て、該感光ドラム面8上を矢印S方向に(主走査方向)
に光走査している。これにより記録媒体としての感光ド
ラム面8上に画像記録を行なっている。
On the other hand, in the sub-scanning section shown in FIG. 2, a divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1 is converted into a substantially parallel light beam by a collimator lens 2, and the light beam (light amount) is restricted by a stop 3 to form a cylindrical lens. 4 is incident. The substantially parallel light beam that has entered the cylindrical lens 4 converges, passes through the fθ lens 5 via the return mirror 9, and enters the deflection surface 6a of the optical deflector 6 at a predetermined angle (ε / 2). An image is formed on the deflection surface 6a as a substantially linear image (a linear image elongated in the main scanning direction) (oblique incidence optical system). The light beam deflected and reflected by the deflection surface 6a of the optical deflector 6 passes through the fθ lens 5 again, is converged by the cylindrical mirror 7, and is guided onto the photosensitive drum surface 8.
By rotating the optical deflector 6 in the direction of arrow R, the surface of the photosensitive drum 8 is moved in the direction of arrow S (main scanning direction).
Optical scanning. Thus, an image is recorded on the photosensitive drum surface 8 as a recording medium.

【0041】本実施形態のように入射光学系11を斜入
射光学系として構成した場合、光偏向器6の偏向面6a
に対し折り返しミラー9を副走査断面内で傾けると、前
述の如く該折り返しミラー9によりfθレンズ5に入射
する光束が傾き、感光ドラム面8上のスポットに悪影響
を及ぼすことが問題となる。
When the incident optical system 11 is configured as an oblique incidence optical system as in this embodiment, the deflecting surface 6a of the optical deflector 6
On the other hand, if the turning mirror 9 is tilted in the sub-scanning section, the light beam incident on the fθ lens 5 is tilted by the turning mirror 9 as described above, which causes a problem that the spot on the photosensitive drum surface 8 is adversely affected.

【0042】ここで上記の問題について図11を用いて
説明する。図11は従来の光走査装置の折り返しミラー
近傍の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)であ
る。
Here, the above problem will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view (sub-scanning cross-sectional view) of a main part of a conventional optical scanning device in the sub-scanning direction near a turning mirror.

【0043】同図において113は折り返しミラー、1
10は折り返しミラー113に入射する前の光束、11
1−1,111−2,111−3は各々折り返しミラー
113で反射後の光線、112−1,112−2,11
2−3は各々光束の中の主光線と最外光線(周辺光束)
の反射点、114,115,116は各々光束の中の主
光線と最外光線の反射面の位置である。
In the figure, reference numeral 113 denotes a folding mirror, 1
Reference numeral 10 denotes a light beam before being incident on the return mirror 113;
Reference numerals 1-1, 111-2, and 111-3 denote light beams reflected by the reflecting mirror 113, 112-1, 112-2, and 11, respectively.
2-3 are the principal ray and the outermost ray (peripheral ray) in the light beam, respectively.
The reflection points 114, 115 and 116 are the positions of the reflection surfaces of the principal ray and the outermost ray in the light beam.

【0044】同図において折り返しミラー113に入射
する光束110は主走査方向に幅をもっているが、主走
査方向に対して傾いていないために副走査断面内におい
ては同図に示すように同じ高さにある。折り返しミラー
113においては主光線が反射点112−1において反
射し、最外光線が各々反射点112−2,112−3で
反射する。これにより光路長に差が生じ、各々の反射光
線111−1,111−2,111−3は同図に示した
ように副走査方向においては異なった高さとなる。従っ
て主走査方向に傾いた光束となり、図1に示した光学系
においてはfθレンズ5に入射する光束が傾く(即ち光
偏向器6の偏向面6aに形成される線像が主走査方向に
対して傾く)ことにより光学性能が悪化してしまう。
In the figure, the light beam 110 incident on the return mirror 113 has a width in the main scanning direction, but is not inclined with respect to the main scanning direction, so that it has the same height in the sub-scanning cross section as shown in FIG. It is in. In the turning mirror 113, the principal ray is reflected at the reflection point 112-1, and the outermost rays are reflected at the reflection points 112-2 and 112-3, respectively. As a result, a difference occurs in the optical path length, and the respective reflected light beams 111-1, 111-2, and 111-3 have different heights in the sub-scanning direction as shown in FIG. Accordingly, the light beam is inclined in the main scanning direction, and in the optical system shown in FIG. 1, the light beam incident on the fθ lens 5 is inclined (that is, the line image formed on the deflecting surface 6a of the optical deflector 6 is shifted with respect to the main scanning direction). Optical performance is degraded.

【0045】そこで本実施形態においてはシリンドリカ
ルレンズ4を入射光学系11の光軸Lを回転軸として角
度γ傾けることにより、光偏向器6の偏向面6aに形成
される線像を主走査方向に対して平行となるようにして
被走査面8上で良好なる結像性能を得ている。
In this embodiment, the line image formed on the deflecting surface 6a of the optical deflector 6 is tilted in the main scanning direction by tilting the cylindrical lens 4 at an angle γ about the optical axis L of the incident optical system 11 as a rotation axis. In contrast, good image forming performance is obtained on the surface 8 to be scanned by making the surfaces parallel to each other.

【0046】このときのシリンドリカルレンズ4の子線
と副走査方向との成す角度(傾け角)をγ、半導体レー
ザー1から出射した光束を折り返しミラー9で折り返す
主走査断面の角度をα、該折り返しミラー9の反射面9
aと偏向面6aとの副走査断面における傾き角をθと
し、α≠45°のとき、該角度γは、 γ=-tan-1{(tan α) ×(tanθ)} である。
At this time, the angle (tilt angle) between the sagittal line of the cylindrical lens 4 and the sub-scanning direction is γ, the angle of the main scanning section at which the light beam emitted from the semiconductor laser 1 is turned by the turning mirror 9 is α, Reflecting surface 9 of mirror 9
The angle of inclination between the sub-scanning section a and the deflecting surface 6a in the sub-scanning section is θ. When α ≠ 45 °, the angle γ is γ = −tan −1 {(tan α) × (tan θ)}.

【0047】図5は本実施形態の折り返しミラー近傍の
主走査方向の要部断面図、図6は図5の副走査方向の要
部断面図、図7は本実施形態の折り返しミラー近傍の副
走査方向の要部断面図、図8は本実施形態の入射光学系
のシリンドリカルレンズおよび絞りを示した要部斜視図
である。図5、図6、図7、図8において図1、図2に
示した要素と同一要素には同符番を付している。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part in the main scanning direction near the turning mirror according to the present embodiment, FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part in the sub-scanning direction of FIG. 5, and FIG. FIG. 8 is a perspective view of a main part showing a cylindrical lens and a stop of the incident optical system of the present embodiment in the scanning direction. 5, 6, 7, and 8, the same elements as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

【0048】図中、53は折り返しミラーに入射する光
束、53−1は折り返しミラー9に入射する光束の主光
線及び折り返しミラー9で反射される光束の主光線、5
3−2.53−3は各々折り返しミラー9に入射する光
束の最外光線及び折り返しミラー9で反射される光束の
最外光線、9−1は主光線の反射点、9−2,9−3は
各々最外光線の反射点、61,62,63は各々主光線
と最外光線の反射面の位置である。81は主走査方向、
82は副走査方向、83は子線、84は短手方向であ
る。
In the drawing, 53 is a light beam incident on the return mirror, 53-1 is a principal ray of the light beam incident on the return mirror 9 and a principal ray of the light beam reflected by the return mirror 9.
3-2.53-3 are the outermost rays of the light beam incident on the return mirror 9 and the outermost rays of the light beam reflected by the return mirror 9, 9-1 is the reflection point of the principal ray, 9-2, 9- Numeral 3 denotes a reflection point of the outermost ray, and 61, 62 and 63 denote positions of reflection surfaces of the principal ray and the outermost ray, respectively. 81 is the main scanning direction,
82 is a sub-scanning direction, 83 is a sagittal line, and 84 is a short direction.

【0049】本実施形態においては図7に示すように折
り返しミラー9に入射する光束53のうち、主光線53
−1は折り返しミラー9上の反射点9−1で、最外光線
53−2,53−3は各々折り返しミラー9の反射点9
−2、9−3で反射される。従って図7に示すように副
走査方向においては折り返しミラー9による反射光線5
4は各々同じ高さの光線となり、光偏向器6の偏向面6
aに入射する光束は主走査方向に対し平行な光束とな
る。即ち光偏向器6の偏向面6aに形成される線像は主
走査方向に対して平行となる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the principal ray 53 of the light beam 53
-1 is a reflection point 9-1 on the return mirror 9, and the outermost rays 53-2 and 53-3 are reflection points 9 on the return mirror 9, respectively.
-2 and 9-3. Therefore, as shown in FIG.
Reference numerals 4 denote light beams having the same height, and the deflecting surface 6 of the optical deflector 6
The light beam incident on a becomes a light beam parallel to the main scanning direction. That is, the line image formed on the deflection surface 6a of the optical deflector 6 is parallel to the main scanning direction.

【0050】このように本実施形態においては上述の如
くシリンドリカルレンズ4を入射光学系11の光軸Lを
回転軸として角度γだけ傾けることにより、この角度γ
のとき、折り返しミラー9により発生する光束の傾きを
キャンセルさせることができ、これによりfθレンズ5
に入射する光束の回転成分を最小として感光ドラム面8
上に良好なるスポットを形成している。
As described above, in the present embodiment, as described above, the cylindrical lens 4 is inclined by the angle γ with the optical axis L of the incident optical system 11 as the rotation axis, so that the angle γ
In this case, the inclination of the light beam generated by the folding mirror 9 can be canceled, thereby the fθ lens 5
Drum surface 8 by minimizing the rotational component of the light beam incident on
A good spot is formed on the top.

【0051】尚、本実施形態においては前述の如くシリ
ンドリカルレンズ4を入射光学系11の光軸Lを回転軸
として角度γ傾けたが、これに限らず、例えば画像検討
によると画像の実用上、問題とならないレベルなら良
い。例えばシリンドリカルレンズ4の子線83と副走査
方向82との成す角度をβとしたとき、該角度βを -1.3×tan-1{(tanα) ×(tanθ)}≦β≦-0.7×tan-1{(t
anα) ×(tanθ)} なる条件を満足させれば良い。これにより感光ドラム面
8上のビームスポットを実用上問題の無いビーム形状と
することができる。
In the present embodiment, the cylindrical lens 4 is inclined at an angle γ about the optical axis L of the incident optical system 11 as a rotation axis as described above. However, the present invention is not limited to this. Any level that does not cause a problem is fine. For example, assuming that the angle between the sagittal line 83 of the cylindrical lens 4 and the sub-scanning direction 82 is β, the angle β is -1.3 × tan -1 {(tanα) × (tanθ)} ≦ β ≦ -0.7 × tan − 1 {(t
anα) × (tanθ)}. Thus, the beam spot on the photosensitive drum surface 8 can be formed into a beam shape having no practical problem.

【0052】また本実施形態においては図8に示すよう
に絞り3をシリンドリカルレンズ4と同様に入射光学系
11の光軸Lを回転軸として所定量、傾けても良い。こ
のときの絞り3の傾き角は、該絞り3の開口部3aの中
心を通る短手方向84と副走査方向82との成す角度を
γとしたとき、シリンドリカルレンズ4の傾き角γと同
様 γ=-tan-1{(tan α) ×(tanθ)} である。もしくは絞り3の開口部3aの中心を通る短手
方向84と副走査方向82との成す角度をβとしたと
き、シリンドリカルレンズ4の傾き角βと同様 -1.3×tan-1{(tanα) ×(tanθ)}≦β≦-0.7×tan-1{(t
anα) ×(tanθ)} なる条件を満足させる範囲である。
In this embodiment, as shown in FIG. 8, the stop 3 may be inclined by a predetermined amount with the optical axis L of the incident optical system 11 as a rotation axis, similarly to the cylindrical lens 4. The inclination angle of the stop 3 at this time is the same as the inclination angle γ of the cylindrical lens 4 when the angle formed between the short direction 84 passing through the center of the opening 3a of the stop 3 and the sub-scanning direction 82 is γ. = −tan −1 {(tan α) × (tan θ)}. Alternatively, assuming that the angle between the short direction 84 passing through the center of the opening 3a of the stop 3 and the sub-scanning direction 82 is β, the same as the inclination angle β of the cylindrical lens 4 is -1.3 × tan -1 {(tanα) × (tanθ)} ≦ β ≦ -0.7 × tan -1 {(t
anα) × (tan θ)}.

【0053】更には半導体レーザー1から出射される光
束の偏向方向(ファーフィールドパターン)を上記絞り
3の傾き角と同じ角度だけ傾けて構成しても良い。
Further, the deflection direction (far field pattern) of the light beam emitted from the semiconductor laser 1 may be inclined by the same angle as the inclination angle of the stop 3.

【0054】「実施形態2」図9は本発明の実施形態2
の絞りの要部概略図である。同図において図8に示した
要素と同一要素には同符番を付している。
Embodiment 2 FIG. 9 shows Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of a main part of the diaphragm of FIG. 8, the same elements as those shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.

【0055】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点はシリンドリカルレンズ4を傾けずに絞り(スリ
ット部材)3を入射光学系11の光軸Lを回転軸として
所定量、傾けたことと、それに伴ない光源手段としての
半導体レーザー1から出射される光束のファーフィール
ドパターン(偏向方向)を、その絞り3の傾き角と同じ
角度だけ傾けたことである。その他の構成及び光学的作
用は実施形態1と略同様であり、これにより同様な効果
を得ている。
This embodiment is different from the first embodiment in that the stop (slit member) 3 is tilted by a predetermined amount with the optical axis L of the incident optical system 11 as the rotation axis without tilting the cylindrical lens 4. Accordingly, the far field pattern (deflection direction) of the light beam emitted from the semiconductor laser 1 as the light source means is inclined by the same angle as the inclination angle of the stop 3. Other configurations and optical functions are substantially the same as those of the first embodiment, and thus, similar effects are obtained.

【0056】即ち、同図において93は絞り3上のファ
ーフィールドパターンである。
That is, in the drawing, reference numeral 93 denotes a far field pattern on the stop 3.

【0057】一般的に半導体レーザーのファーフィール
ドパターンは主走査方向の方が副走査方向よりも広く、
従って光束を絞りたい方に広いファーフィールドパター
ンを使用することによって、所望のスポット径および光
量を達成することができる。
Generally, the far field pattern of a semiconductor laser is wider in the main scanning direction than in the sub scanning direction.
Therefore, a desired spot diameter and light amount can be achieved by using a wide far-field pattern for those who want to reduce the light flux.

【0058】本実施形態においては絞り3を入射光学系
11の光軸Lを回転軸として所定量、傾け、それに伴い
ファーフィールドパターン93も同様に該絞り3の傾け
角度と同じ角度だけ傾けることにより、光束を有効に活
用することができ、スポット径および光量を所望の値と
することができる。
In this embodiment, the stop 3 is tilted by a predetermined amount with the optical axis L of the incident optical system 11 as the rotation axis, and the far field pattern 93 is tilted by the same angle as the tilt angle of the stop 3 accordingly. The light beam can be effectively used, and the spot diameter and the light amount can be set to desired values.

【0059】本実施形態では絞り3の開口部3aの中心
を通る短手方向84と副走査方向82との成す角度(傾
き角)をγ、半導体レーザー1から出射した光束を折り
返しミラー9で折り返す主走査断面の角度をα、該折り
返しミラー9の反射面9aと偏向面6aとの副走査断面
における傾き角をθとし、α≠45°のとき、該角度γ
は、 γ= -tan-1{(tanα) ×(tanθ)} である。さらに本実施形態では半導体レーザー1から出
射される光束のファーフィールドパターン(偏向方向)
93を上記絞り3の傾け角度γと同じ角度だけ傾けてい
る。
In this embodiment, the angle (inclination angle) between the short direction 84 passing through the center of the opening 3a of the stop 3 and the sub-scanning direction 82 is γ, and the light beam emitted from the semiconductor laser 1 is folded back by the mirror 9. The angle of the main scanning section is α, the inclination angle of the reflecting surface 9a and the deflecting surface 6a of the folding mirror 9 in the sub-scanning section is θ, and when α ≠ 45 °, the angle γ
Is γ = −tan −1 {(tanα) × (tanθ)}. Further, in this embodiment, the far field pattern (deflection direction) of the light beam emitted from the semiconductor laser 1
93 is inclined by the same angle as the inclination angle γ of the diaphragm 3.

【0060】本実施形態ではこの角度γのとき、折り返
しミラー9により発生する光束の傾きをキャンセルさせ
ることができ、fθレンズ5に入射する光束の回転成分
を最小として感光ドラム面8上に良好なるスポットを形
成している。
In the present embodiment, at this angle γ, the inclination of the light beam generated by the turning mirror 9 can be canceled, and the rotation component of the light beam incident on the fθ lens 5 can be minimized to be favorable on the photosensitive drum surface 8. Forming a spot.

【0061】本実施形態では半導体レーザー1を固定し
ているレーザユニットと絞り3とを一体にして設けて、
あらかじめ半導体レーザー1のファーフィールドパター
ン93の方向を絞り3の傾け方向と一致させておき、入
射光学系11の光軸Lに対して該レーザユニットを傾け
ることによって絞り3の傾け量と、半導体レーザー1の
ファーフィールドパターン93の傾け量とを一致させて
いる。
In this embodiment, a laser unit fixing the semiconductor laser 1 and the aperture 3 are provided integrally,
The direction of the far field pattern 93 of the semiconductor laser 1 is made to coincide with the tilt direction of the stop 3 in advance, and by tilting the laser unit with respect to the optical axis L of the incident optical system 11, the tilt amount of the stop 3 and the semiconductor laser The inclination amount of the far field pattern 93 is made to match.

【0062】尚、本実施形態においては前述の如く絞り
3を入射光学系11の光軸Lを回転軸として角度γ傾け
たが、これに限らず、例えば画像検討によると画像の実
用上、問題とならないレベルなら良い。例えば絞り3の
開口部3aの中心を通る短手方向84と副走査方向82
との成す角度をβとしたとき、該角度βを -1.3×tan-1{(tanα) ×(tanθ)}≦β≦-0.7×tan-1{(t
anα) ×(tanθ)} なる条件を満足させれば良い。これにより被走査面8上
のビームスポットを実用上問題の無いビーム形状とする
ことができる。
In the present embodiment, the stop 3 is tilted at an angle γ with the optical axis L of the incident optical system 11 as the rotation axis as described above. It is good if it is not at a level. For example, a short direction 84 passing through the center of the opening 3a of the stop 3 and a sub-scanning direction 82
And β is an angle of −1.3 × tan −1 {(tanα) × (tanθ)} ≦ β ≦ −0.7 × tan −1 {(t
anα) × (tanθ)}. Thereby, the beam spot on the surface 8 to be scanned can be formed into a beam shape having no practical problem.

【0063】またこのとき半導体レーザー1から出射さ
れる光束の偏向方向を上記絞り3の傾け角度βと同じ角
度だけ傾けても良い。
At this time, the direction of deflection of the light beam emitted from the semiconductor laser 1 may be inclined by the same angle as the inclination angle β of the stop 3.

【0064】尚、本実施形態においては絞り3を傾ける
のに伴ない半導体レーザー1からの光束の偏向方向も、
その絞り3の傾き角と同じ角度だけ傾けたが、該絞り3
のみでも良い。
In this embodiment, as the diaphragm 3 is tilted, the direction of deflection of the light beam from the semiconductor laser 1 also changes.
The diaphragm 3 was inclined by the same angle as the inclination angle of the diaphragm 3,
Only may be.

【0065】図10は上述の実施形態1,2における入
射光学系の傾け角を示したグラフである。同図のグラフ
は折り返しミラーの反射面と副走査断面との傾き角θ=
5°として、半導体レーザーからの光束を該折り返しミ
ラーで折り返す角度αを変化させた場合の実施形態1,
2の入射光学系の傾け角の範囲を示している。同図に示
した範囲であれば光束の傾きを小さく押さえることがで
き、これにより被走査面上で良好なるスポットを形成す
ることができる。
FIG. 10 is a graph showing the inclination angle of the incident optical system in the first and second embodiments. The graph in the figure shows the inclination angle θ between the reflecting surface of the folding mirror and the sub-scanning section.
Embodiment 1 in which the angle α at which the light beam from the semiconductor laser is turned by the turning mirror is changed to 5 °,
2 shows the range of the tilt angle of the second optical system. In the range shown in the figure, the inclination of the light beam can be suppressed to a small value, whereby a good spot can be formed on the surface to be scanned.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明によれば前述の如く斜入射光学系
を用いた光走査装置において、シリンドリカルレンズ又
は/及び絞りを入射光学系の光軸を回転軸として所定
量、傾けることにより、光偏向器の偏向面に形成される
線像を主走査方向に対して平行とすることができ、これ
により被走査面上で良好なる結像性能を得ることができ
るコンパクトな光走査装置を達成することができる。
According to the present invention, in the optical scanning device using the oblique incidence optical system as described above, the cylindrical lens and / or the stop are tilted by a predetermined amount with the optical axis of the incident optical system as the rotation axis, thereby obtaining the light. A compact optical scanning device capable of making a line image formed on a deflecting surface of a deflector parallel to a main scanning direction, thereby obtaining good imaging performance on a surface to be scanned. be able to.

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

【図1】 本発明の実施形態1の要部上面図FIG. 1 is a top view of a main part according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態1の要部側面図FIG. 2 is a side view of a main part of the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態1の光束に沿って主走査方
向について展開したときの展開図
FIG. 3 is a developed view when developed in a main scanning direction along a light beam according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施形態1の光束に沿って副走査方
向について展開したときの展開図
FIG. 4 is a developed view when developed in a sub-scanning direction along a light beam according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施形態1の折り返しミラー近傍の
主走査断面図
FIG. 5 is a main scanning cross-sectional view near the turning mirror according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施形態1の折り返しミラー近傍の
副走査断面図
FIG. 6 is a cross-sectional view in the sub-scanning direction near the turning mirror according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施形態1の折り返しミラー近傍の
副走査断面図
FIG. 7 is a sub-scanning cross-sectional view near the turning mirror according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施形態1の入射光学系の主要部分
の要部斜視図
FIG. 8 is a perspective view of a main part of a main part of the incident optical system according to the first embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施形態2のスリットの要部概略図FIG. 9 is a schematic view of a main part of a slit according to a second embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施形態1,2における入射光学
系の傾け角を示したグラフ
FIG. 10 is a graph showing a tilt angle of an incident optical system according to the first and second embodiments of the present invention.

【図11】 従来の光走査装置の折り返しミラー近傍の
副走査断面図
FIG. 11 is a sub-scanning cross-sectional view near a turning mirror of a conventional optical scanning device.

【図12】 従来の光走査装置の要部概略図FIG. 12 is a schematic diagram of a main part of a conventional optical scanning device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源手段 2 コリメーターレンズ 3 絞り 3a 開口部 4 シリンドリカルレンズ 5 fθレンズ 6 光偏向器 7 シリンドリカルミラー 8 被走査面 11 入射光学系 12 結像光学系 81 主走査方向 82 副走査方向 83 子線 84 短手方向 93 ファーフィールドパターン(偏向方向) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source means 2 Collimator lens 3 Aperture 3a Opening 4 Cylindrical lens 5 fθ lens 6 Optical deflector 7 Cylindrical mirror 8 Scanning surface 11 Incident optical system 12 Imaging optical system 81 Main scanning direction 82 Sub scanning direction 83 Child line 84 Transverse direction 93 Far field pattern (deflection direction)

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年12月15日(2000.12.
15)
[Submission date] December 15, 2000 (200.12.
15)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0036[Correction target item name] 0036

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0036】6は光偏向器であり、例えば回転多面鏡
(ポリゴンミラー)より成り、モーター等の駆動手段
(不図示)により図中矢印R方向に一定速度で回転して
いる。
Reference numeral 6 denotes an optical deflector, which comprises, for example, a rotating polygon mirror (polygon mirror) and is rotated at a constant speed in a direction indicated by an arrow R in the figure by driving means (not shown) such as a motor.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0040[Correction target item name] 0040

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0040】一方、図2に示す副走査断面内においては
半導体レーザー1から出射した発散光束がコリメーター
レンズ2によって略平行光束に変換され、絞り3によっ
て該光束(光量)を制限してシリンドリカルレンズ4に
入射している。シリンドリカルレンズ4に入射した略平
行光束は収束して折り返しミラー9を介してfθレンズ
5を透過して光偏向器6の偏向面6aに対して所定の角
度(ε/2)で入射し、該偏向面6aにほぼ線像(主走
査方向に長手の線像)として結像する(斜入射光学
系)。そして光偏向器6の偏向面6aで偏向反射された
光束は再度fθレンズ5を透過し、シリンドリカルミラ
ー7により収束されて感光ドラム面8上に導光される。
そして光偏向器6を矢印R方向に回転させることによっ
て、該感光ドラム面8上を矢印S方向(主走査方向)に
光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラ
ム面8上に画像記録を行なっている。
On the other hand, in the sub-scanning section shown in FIG. 2, a divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1 is converted into a substantially parallel light beam by a collimator lens 2, and the light beam (light amount) is restricted by a stop 3 to form a cylindrical lens. 4 is incident. The substantially parallel light beam that has entered the cylindrical lens 4 converges, passes through the fθ lens 5 via the return mirror 9, and enters the deflection surface 6a of the optical deflector 6 at a predetermined angle (ε / 2). An image is formed on the deflection surface 6a as a substantially linear image (a linear image elongated in the main scanning direction) (oblique incidence optical system). The light beam deflected and reflected by the deflection surface 6a of the optical deflector 6 passes through the fθ lens 5 again, is converged by the cylindrical mirror 7, and is guided onto the photosensitive drum surface 8.
By rotating the optical deflector 6 in the direction of arrow R, the photosensitive drum surface 8 is optically scanned in the direction of arrow S (main scanning direction). Thus, an image is recorded on the photosensitive drum surface 8 as a recording medium.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】 FIG. 2

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源手段から出射した光束を副走査断面
内において光偏向器の偏向面に対し斜め方向から入射さ
せる入射光学系と、 該光偏向器で偏向された光束を被走査面上に結像させる
結像光学系と、を有する光走査装置において、 該入射光学系は該光源手段から出射した光束を略平行光
束に変換するコリメーターレンズと、該コリメーターレ
ンズからの略平行光束を制限する絞りと、該絞りを通過
した光束を副走査方向にパワーを有するシリンドリカル
レンズで集光し、該シリンドリカルレンズからの光束を
光偏向器の偏向面に入射させる折り返しミラーと、を有
し、 該シリンドリカルレンズを該入射光学系の光軸を回転軸
として傾けることにより、該光偏向器の偏向面に形成さ
れる線像が主走査方向に対して平行となるようにしたこ
とを特徴とする光走査装置。
An incident optical system for causing a light beam emitted from a light source to enter a deflection surface of an optical deflector in an oblique direction in a sub-scanning cross section; and a light beam deflected by the optical deflector on a surface to be scanned. An optical scanning device having an imaging optical system for forming an image, wherein the incident optical system converts a light beam emitted from the light source means into a substantially parallel light beam, and a substantially parallel light beam from the collimator lens. A restricting mirror, and a folding mirror that converges a light beam passing through the diaphragm with a cylindrical lens having power in the sub-scanning direction and causes the light beam from the cylindrical lens to enter a deflection surface of an optical deflector. By tilting the cylindrical lens about the optical axis of the incident optical system as a rotation axis, a line image formed on the deflection surface of the optical deflector is parallel to the main scanning direction. An optical scanning device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記シリンドリカルレンズの子線と副走
査方向との成す角度をγ、前記光源手段から出射した光
束を前記折り返しミラーで折り返す主走査断面の角度を
α、該折り返しミラーの反射面と偏向面との副走査断面
における傾き角をθとし、α≠45°のとき、該角度γ
は、 γ=-tan-1{(tan α) ×(tanθ)} 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 angle between the sagittal line of the cylindrical lens and the sub-scanning direction is γ, the angle of the main scanning section at which the light beam emitted from the light source means is turned by the turning mirror is α, and the reflection surface of the turning mirror is The angle of inclination in the sub-scan section with respect to the deflection surface is θ, and when α ≠ 45 °, the angle γ
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein γ = −tan −1 {(tan α) × (tan θ)}.
【請求項3】 前記シリンドリカルレンズの子線と副走
査方向との成す角度をβ、前記光源手段から出射した光
束を前記折り返しミラーで折り返す主走査断面の角度を
α、該折り返しミラーの反射面と偏向面との副走査断面
における傾き角をθとし、α≠45°のとき、該角度β
は、 -1.3×tan-1{(tanα) ×(tanθ)}≦β≦-0.7×tan-1{(t
anα) ×(tanθ)} なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載の光
走査装置。
3. An angle between the sagittal line of the cylindrical lens and the sub-scanning direction is β, an angle of a main scanning section at which the light beam emitted from the light source is turned by the turning mirror is α, and a reflection surface of the turning mirror is When the inclination angle in the sub-scan section with respect to the deflection surface is θ, when α ≠ 45 °, the angle β
Is -1.3 × tan -1 {(tanα) × (tanθ)} ≦ β ≦ -0.7 × tan -1 {(t
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the following condition is satisfied: anα) × (tan θ)}.
【請求項4】 前記絞りは前記入射光学系の光軸を回転
軸として傾けられており、その傾き角は該絞りの開口部
の中心を通る短手方向と副走査方向との成す角度をγと
したとき、 γ=-tan-1{(tan α) ×(tanθ)} であることを特徴とする請求項2記載の光走査装置。
4. The stop is tilted about the optical axis of the incident optical system as a rotation axis, and the tilt angle is the angle between a short direction passing through the center of the aperture of the stop and the sub-scanning direction. 3. The optical scanning device according to claim 2, wherein γ = −tan −1 {(tan α) × (tan θ)}.
【請求項5】 前記絞りは前記入射光学系の光軸を回転
軸として傾けられており、その傾き角は該絞りの開口部
の中心を通る短手方向と副走査方向との成す角度をβと
したとき、 -1.3×tan-1{(tanα) ×(tanθ)}≦β≦-0.7×tan-1{(t
anα) ×(tanθ)} なる条件を満足することを特徴とする請求項3記載の光
走査装置。
5. The stop is tilted about the optical axis of the incident optical system as a rotation axis, and the tilt angle is an angle formed by a short direction passing through the center of the opening of the stop and the sub-scanning direction. -1.3 × tan -1 {(tanα) × (tanθ)} ≦ β ≦ -0.7 × tan -1 {(t
4. The optical scanning device according to claim 3, wherein the following condition is satisfied: anα) × (tan θ)}.
【請求項6】 前記光源手段から出射される光束の偏向
方向は前記絞りの傾き角と同じ角度だけ傾けられている
ことを特徴とする請求項4又は5記載の光走査装置。
6. The optical scanning device according to claim 4, wherein a deflection direction of a light beam emitted from said light source means is tilted by the same angle as a tilt angle of said stop.
【請求項7】 前記光源手段から出射した光束は前記光
偏向器の偏向角の略中央から偏向面に入射することを特
徴とする請求項1記載の光走査装置。
7. The optical scanning device according to claim 1, wherein a light beam emitted from said light source means is incident on a deflection surface from substantially a center of a deflection angle of said optical deflector.
【請求項8】 前記光源手段から出射した光束は前記光
偏向器の偏向面の主走査方向の幅より広い状態で該偏向
面に入射することを特徴とする請求項1記載の光走査装
置。
8. The optical scanning device according to claim 1, wherein a light beam emitted from said light source means is incident on said deflecting surface of said optical deflector in a state wider than a width of said deflecting surface in a main scanning direction.
【請求項9】 前記結像光学系を構成する少なくとも一
部の光学素子は前記入射光学系をも構成していることを
特徴とする請求項1記載の光走査装置。
9. The optical scanning device according to claim 1, wherein at least a part of the optical elements constituting the image forming optical system also constitutes the incident optical system.
【請求項10】 光源手段から出射した光束を副走査断
面内において光偏向器の偏向面に対し斜め方向から入射
させる入射光学系と、 該光偏向器で偏向された光束を被走査面上に結像させる
結像光学系と、を有する光走査装置において、 該入射光学系は該光源手段から出射した光束を略平行光
束に変換するコリメーターレンズと、該コリメーターレ
ンズからの略平行光束を制限する絞りと、該絞りを通過
した光束を副走査方向にパワーを有するシリンドリカル
レンズで集光し、該シリンドリカルレンズからの光束を
光偏向器の偏向面に入射させる折り返しミラーと、を有
し、 該絞りを該入射光学系の光軸を回転軸として傾けること
により、該光偏向器の偏向面に形成される線像が主走査
方向に対して平行となるようにしたことを特徴とする光
走査装置。
10. An incident optical system for causing a light beam emitted from a light source means to enter a deflection surface of an optical deflector in an oblique direction in a sub-scanning cross section, and a light beam deflected by the optical deflector on a surface to be scanned. An imaging optical system for forming an image, wherein the incident optical system converts a light beam emitted from the light source means into a substantially parallel light beam, and a substantially parallel light beam from the collimator lens. A restricting aperture, and a folding mirror that condenses the light flux passing through the aperture with a cylindrical lens having power in the sub-scanning direction and causes the light flux from the cylindrical lens to be incident on a deflection surface of an optical deflector; A light beam characterized in that a line image formed on a deflecting surface of the optical deflector is parallel to a main scanning direction by tilting the stop with the optical axis of the incident optical system as a rotation axis. Scanning device.
【請求項11】 前記絞りの開口部の中心を通る短手方
向と副走査方向との成す角度をγ、前記光源手段から出
射した光束を前記折り返しミラーで折り返す主走査断面
の角度をα、該折り返しミラーの反射面と偏向面との副
走査断面における傾き角をθとし、α≠45°のとき、
該角度γは、 γ=-tan-1{(tan α) ×(tanθ)} であることを特徴とする請求項10記載の光走査装置。
11. An angle between the short direction passing through the center of the aperture of the aperture and the sub-scanning direction, γ, and an angle of a main scanning section at which a light beam emitted from the light source means is turned by the turning mirror, is α. When the inclination angle between the reflecting surface and the deflecting surface of the folding mirror in the sub-scanning section is θ, and α ≠ 45 °,
11. The optical scanning device according to claim 10, wherein the angle γ is γ = −tan −1 {(tan α) × (tan θ)}.
【請求項12】 前記絞りの開口部の中心を通る短手方
向と副走査方向との成す角度をβ、前記光源手段から出
射した光束を前記折り返しミラーで折り返す角度をα、
該折り返しミラーの反射面と副走査断面との傾き角をθ
とし、α≠45°のとき、該角度βは、 -1.3×tan-1{(tanα) ×(tanθ)}≦β≦-0.7×tan-1{(t
anα) ×(tanθ)} なる条件を満足することを特徴とする請求項10記載の
光走査装置。
12. An angle between a short direction passing through the center of the aperture of the aperture and the sub-scanning direction is β, and an angle at which a light beam emitted from the light source means is turned by the turning mirror is α.
The inclination angle between the reflection surface of the folding mirror and the sub-scanning section is θ
When α ≠ 45 °, the angle β is −1.3 × tan −1 {(tanα) × (tanθ)} ≦ β ≦ −0.7 × tan −1 {(t
The optical scanning device according to claim 10, wherein the following condition is satisfied: anα) x (tanθ)}.
【請求項13】 前記光源手段から出射される光束の偏
向方向は前記絞りの傾き角と同じ角度だけ傾けられてい
ることを特徴とする請求項11又は12記載の光走査装
置。
13. The optical scanning device according to claim 11, wherein a deflection direction of a light beam emitted from said light source means is tilted by the same angle as a tilt angle of said stop.
【請求項14】 前記光源手段から出射した光束は前記
光偏向器の偏向角の略中央から偏向面に入射することを
特徴とする請求項10記載の光走査装置。
14. The optical scanning device according to claim 10, wherein the light beam emitted from said light source means enters the deflection surface from substantially the center of the deflection angle of said optical deflector.
【請求項15】 前記光源手段から出射した光束は前記
光偏向器の偏向面の主走査方向の幅より広い状態で該偏
向面に入射することを特徴とする請求項10記載の光走
査装置。
15. The optical scanning device according to claim 10, wherein a light beam emitted from said light source means is incident on said deflecting surface of said optical deflector in a state wider than a width of said deflecting surface in a main scanning direction.
【請求項16】 前記結像光学系を構成する少なくとも
一部の光学素子は前記入射光学系をも構成していること
を特徴とする請求項10記載の光走査装置。
16. The optical scanning device according to claim 10, wherein at least a part of the optical elements constituting the imaging optical system also constitutes the incident optical system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016186597A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Optical scanner and image forming apparatus

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