JP2001133711A - Multibeam scanning optical system and recorder using the same - Google Patents

Multibeam scanning optical system and recorder using the same

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JP2001133711A
JP2001133711A JP31861099A JP31861099A JP2001133711A JP 2001133711 A JP2001133711 A JP 2001133711A JP 31861099 A JP31861099 A JP 31861099A JP 31861099 A JP31861099 A JP 31861099A JP 2001133711 A JP2001133711 A JP 2001133711A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main scanning
scanning direction
image
optical system
image plane
Prior art date
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Pending
Application number
JP31861099A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Sasaki
憲一 佐々木
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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 provide a multibeam scanning optical system capable of reducing a main scanning jitter and having a returning light reducing effect. SOLUTION: The surface of a photoreceptor drum is nearly perpendicular to the symmetric axis of an fθ lens but a paraxial image surface is inclined. Light fluxes A and B at both ends in the main scanning direction are temporarily crossed on the paraxial image surface. The surface of the drum is irradiated with the light fluxes based on mutual positional relation in accordance with the positional relation of the drum and the paraxial image surface. The reaching positions of the respective light fluxes are replaced at both ends in the main scanning direction and the flux A is always positioned on the outside. The image surface is constituted to be inclined in such a way, and the off-axis aberration of the fθ lens is adjusted so as to always constitute a minimum spot on the surface of the drum separately from the paraxial image surface. Namely, a main light beam crosses and its position is changed on the paraxial image surface, and it is defocused from the surface of the drum.

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、複数のレーザビー
ムを使用して同時に走査し高速に原稿の画像情報を書き
込むマルチビームレーザ走査光学系装置及びそれを用い
る記録装置に関し、特に、感光体ドラム等の画像担持体
に光線を斜め入射させるマルチビームレーザ走査光学系
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-beam laser scanning optical system which simultaneously scans a plurality of laser beams and writes image information of a document at high speed, and a recording apparatus using the same. The present invention relates to a multi-beam laser scanning optical system that obliquely enters a light beam into an image carrier such as the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レーザ走査光学系においては、副
走査断面に射影して見たときの感光体ドラムへの光線入
射角度を垂直入射にすると主走査範囲の中央付近ではド
ラム表面からのドラムの表面反射による反射成分が真っ
直ぐに戻ってくるので、この戻り光がゴーストとなり、
悪影響を及ぼすことを懸念して、副走査断面に射影して
見たときのドラムへの光線入射角度を、垂直入射でなく
なるようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a laser scanning optical system, when an incident angle of a light beam on a photosensitive drum as viewed by projecting onto a sub-scanning section is perpendicularly incident, the drum from the drum surface near the center of the main scanning range is generally used. Since the reflection component due to the surface reflection returns straight, this return light becomes a ghost,
In consideration of adverse effects, the angle of incidence of the light beam on the drum when projected onto the sub-scanning cross section is not normal incidence.

【0003】図6は、感光体ドラムに対して副走査断面
に於いて非垂直入射する場合の光路図である。ポリゴン
ミラーと感光体ドラムの位置関係、及びドラム表面に入
射する2光束は、模式的に示されている。ここに示すよ
うにドラム表面に対して2光束が斜めに副走査ピッチ分
だけ離れて入射している。そのときの状態を主走査断面
で見ると、主走査方向両端に於いて光束の到達位置が異
なりΔで示すだけのずれ(主走査ジッタ)が現れてい
る。被走査光束の主光線が形成する平面(主走査平面)
はドラム表面と略直線で交差し、該直線は自ずから該ド
ラム回転軸と略平行であるが、ドラム回転軸は該主走査
平面を延長した平面上にはない。高速な出力を得るため
にはマルチビームを用いるのが有利であるが、マルチビ
ームを用いた走査光学系に於いて、前述のように副走査
断面に射影したドラム入射角度をドラム表面に対して非
垂直入射とすると、主走査方向両端部で各ビームのドラ
ム表面への到達距離が異なるという現象が生ずる。この
結果主走査両端で各レーザスポットの照射位置の主走査
方向のずれ(主走査ジッタ)が生ずる。そのため出力画
像の主走査方向両端部に於いて、各光束の位置が揃わず
ムラが発生するという問題がある。
FIG. 6 is an optical path diagram in the case of non-perpendicular incidence on the photosensitive drum in the sub-scan section. The positional relationship between the polygon mirror and the photosensitive drum and the two light beams incident on the drum surface are schematically shown. As shown here, two light beams are obliquely incident on the drum surface at a distance of the sub-scanning pitch. When the state at that time is viewed in a main scanning cross section, the arrival positions of the light beams differ at both ends in the main scanning direction, and a shift (main scanning jitter) shown by Δ appears. The plane formed by the principal ray of the scanned light beam (main scanning plane)
Intersects the drum surface in a substantially straight line, which is naturally substantially parallel to the drum rotation axis, but the drum rotation axis is not on a plane extending from the main scanning plane. In order to obtain high-speed output, it is advantageous to use a multi-beam.However, in a scanning optical system using a multi-beam, the incident angle of the drum projected on the In the case of non-perpendicular incidence, a phenomenon occurs in which the reaching distance of each beam to the drum surface differs at both ends in the main scanning direction. As a result, a deviation (main scanning jitter) of the irradiation position of each laser spot in the main scanning direction occurs at both ends of the main scanning. Therefore, at both ends of the output image in the main scanning direction, there is a problem that the positions of the light beams are not aligned and unevenness occurs.

【0004】そのため、たとえば特開平5−33328
1号公報に開示された走査光学系においては、副走査断
面に於ける感光体ドラムに対する入射角(垂直入射から
のずれ)をどのくらい以下に制限すれば良いかという条
件を課している。ここでは主走査方向の位置ずれの許容
値を副走査線ピッチの1/2にするということから求め
ている。この条件は、垂直入射では戻り光の影響がある
のでそこから副走査断面に入射角度を付けて外して行く
場合に、何処まで角度を付けると主走査両端のずれが1
/2ピッチに達するかということと等価である。
Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-33328
The scanning optical system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-2005-143 has a condition that the incident angle (deviation from vertical incidence) with respect to the photosensitive drum in the sub-scanning section should be limited to below. Here, it is obtained from the fact that the allowable value of the positional deviation in the main scanning direction is set to の of the sub-scanning line pitch. This condition is such that, at normal incidence, there is an effect of the return light, and when the incident angle is removed from the sub-scanning cross-section at that angle, no matter how far the angle is applied, the deviation between both ends of the main scanning becomes 1
/ 2 pitch.

【0005】又、たとえば特開平9−197308号公
報に開示された走査光学系においては、fθレンズの瞳
に入射する2つの光束を、fθレンズを副走査方向へ偏
芯させることにより光軸に対して非対称に入射するよう
にさせている。これによって、光軸上を通過する光束と
瞳中で光軸から外れた光路を通過する光束とでは、副走
査断面内に於いて光路差が生ずるので、この光路差をも
ってドラムに斜めに入射する際に発生する2つの光束の
光路差を相殺する。
In a scanning optical system disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-197308, two light beams incident on a pupil of an fθ lens are decentered in the sub-scanning direction by the fθ lens so that the two light beams are focused on the optical axis. The light is made to enter asymmetrically. As a result, an optical path difference occurs in the sub-scanning cross section between the light beam passing on the optical axis and the light beam passing through the optical path deviated from the optical axis in the pupil. The optical path difference between the two light beams generated at the time is canceled out.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平5
−333281号公報に開示された走査光学系では、副
走査断面入射角度を主走査ジッタがその許容値(副走査
ピッチの1/2)以内に収まるような条件で制限するも
のである。しかしながら、許容値としている副走査ピッ
チの1/2という値は、一般的な主副同ピッチの場合に
於いて、1/2画素分であるので許容値としては大きす
ぎる。戻り光の影響から逃れる条件と主走査ジッタ低減
とはトレードオフであり、これ以上に主走査ジッタを減
らそうとすると戻り光低減効果が薄れてしまう問題があ
る。
However, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open
In the scanning optical system disclosed in JP-A-333281, the angle of incidence in the sub-scanning section is limited under the condition that the main scanning jitter falls within the allowable value (1/2 of the sub-scanning pitch). However, the allowable value of 1/2 of the sub-scanning pitch is too large as an allowable value since it is 1/2 pixel in the case of a general main and sub pitch. There is a trade-off between the condition for avoiding the influence of the return light and the reduction of the main scanning jitter. If the main scanning jitter is further reduced, the return light reduction effect is reduced.

【0007】又、上記特開平9−197308号公報に
開示された走査光学系では、副走査方向の光束の間隔が
ある程度大きくなければ十分効果的な光路差を与えるこ
とが出来ない。たとえば感光体ドラム上に於いてスポッ
トを1ラインピッチで並べている場合、その副走査方向
間隔はそれほど大きくならない。そのためfθレンズ瞳
内で光軸に対して非対称に入射させるように配置すると
しても2つの光束の間隔は非常に小さいレベルに留まる
ため、補正するのに十分な光路長差を与えるのが困難で
ある。特にモノリシックレーザアレイを使用している場
合は、発熱量の関係からレーザチップの発光点間隔はあ
る程度離れている。感光体ドラム面上において副走査方
向のスポット間隔をたとえば走査線1ピッチに揃えるこ
とを前提として配置する場合、レーザチップは、発光点
間隔が副走査方向に走査線1ピッチ分になるように、光
軸回りに回転調整され、主走査方向の発光点間隔は出来
成となるので、主走査方向のスポット間隔は所定の幅を
有することになるため、2つの光束は主走査方向に相互
に角度を成して伝搬することになる。その結果、ドラム
上の同じ主走査方向位置の点を露光する際には、ポリゴ
ンミラーの回転位置は各々異なる位置になり、異なる時
刻にそれぞれの光束で露光を行うことにならざるを得な
い。従って、fθレンズ中を通過する位置も主走査方向
に異なることになり、fθレンズ中の主走査方向の通過
位置の違いの為に効果が十分発揮できない。
In the scanning optical system disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-197308, a sufficiently effective optical path difference cannot be provided unless the interval between the light beams in the sub-scanning direction is large to some extent. For example, when spots are arranged at one line pitch on the photosensitive drum, the interval in the sub-scanning direction does not become so large. Therefore, even if the light flux is arranged to be asymmetrically incident on the optical axis in the fθ lens pupil, the interval between the two light beams remains at a very small level, so that it is difficult to provide a sufficient optical path difference for correction. is there. In particular, when a monolithic laser array is used, the intervals between the light emitting points of the laser chips are separated to some extent due to the amount of heat generated. When the laser chips are arranged on the photoconductor drum surface on the assumption that the spot intervals in the sub-scanning direction are aligned with, for example, one scanning line pitch, the laser chips are arranged such that the light emitting point interval is one scanning line pitch in the sub-scanning direction. Since the rotation is adjusted around the optical axis and the light emitting point interval in the main scanning direction is completed, the spot interval in the main scanning direction has a predetermined width, so that the two light beams are mutually angled in the main scanning direction. And propagate. As a result, when exposing points at the same position in the main scanning direction on the drum, the rotational positions of the polygon mirrors are different from each other, and the exposure must be performed at different times with respective light beams. Therefore, the position passing through the fθ lens is also different in the main scanning direction, and the effect cannot be sufficiently exhibited due to the difference in the passing position in the main scanning direction in the fθ lens.

【0008】そこで、本発明は、主走査ジッタを減らす
とともに戻り光低減効果も奏するマルチビーム走査光学
系を提供することを課題としている。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-beam scanning optical system that reduces the main scanning jitter and also has the effect of reducing return light.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明においては、fθレンズの主走査像面位置を
デフォーカスさせることで、ドラム面上での主走査両端
部での各光束のスポット位置を調整し、主走査方向の両
端部で照射位置のずれを相殺するような像面のデフォー
カス配置をとることで、主走査ジッタを低減させてい
る。
In the present invention for solving the above-mentioned problems, each light beam at both ends of the main scanning on the drum surface is defocused on the main scanning image plane position of the fθ lens. By adjusting the spot position and defocusing the image plane so as to offset the deviation of the irradiation position at both ends in the main scanning direction, the main scanning jitter is reduced.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】2ビームアレイレーザを使用した
場合について、本発明の実施形態を具体的に説明する。
すなわち、たとえば、感光体ドラム上に副走査方向にず
れた2本の光束を同時に照射し、走査線2本づつを同時
に記録することで出力速度を上げる等の場合も含む。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be specifically described for a case where a two-beam array laser is used.
That is, for example, the case where two light beams deviated in the sub-scanning direction are simultaneously irradiated onto the photosensitive drum and the output speed is increased by simultaneously recording two scanning lines at a time is also included.

【0011】2本の光束で隣り合う2本の走査線を記録
して行く場合、該2本の光束はドラム面上で副走査方向
に走査線1ピッチ分の間隔を有している筈である。主副
共に600dpiの解像度を有する装置である場合、そ
の間隔d=42.3μmである。
When recording two adjacent scanning lines with two light beams, the two light beams should have an interval of one pitch of the scanning lines in the sub-scanning direction on the drum surface. is there. In the case where the main and sub devices have a resolution of 600 dpi, the interval d is 42.3 μm.

【0012】感光体ドラムの半径r=15mmとし、ド
ラム表面への入射角ξ=10゜とすれば、主走査範囲中
央での戻り光束は副走査方向に2ξ=20゜の角を成
す。ドラムから反射してfθレンズへ戻った場合、fθ
レンズの焦点距離をf=200mmとするとレンズ射出
側主平面での光線高さはf×Tan 20゜=73mm
に達し、上記諸元の装置の場合、十分fθレンズの副走
査方向有効径の一般的な大きさよりも大きいと考えられ
るため、fθレンズ有効径内はもとより、ポリゴンミラ
ーまで戻ることはない。この条件となるためには、主走
査平面のドラムの回転軸からの距離がrsinξ=2.
6mmであることが必要である。即ち、主走査平面はド
ラム回転中心を通り且つ主走査平面と平行な平面から副
走査方向に2.6mmオフセットしている構成であるこ
とが必要となる。
Assuming that the radius r of the photosensitive drum is 15 mm and the incident angle ξ on the drum surface is ゜ = 10 °, the return light beam at the center of the main scanning range forms an angle of 2 ° = 20 ° in the sub-scanning direction. When reflected from the drum and returned to the fθ lens, fθ
Assuming that the focal length of the lens is f = 200 mm, the ray height on the main plane on the lens exit side is f × Tan 20 ゜ = 73 mm.
In the case of the apparatus having the above specifications, it is considered that the effective diameter of the fθ lens in the sub-scanning direction is sufficiently larger than the general size, so that the polygon mirror as well as the effective diameter of the fθ lens does not return. In order to satisfy this condition, the distance of the main scanning plane from the rotation axis of the drum is rsinξ = 2.
It needs to be 6 mm. That is, it is necessary that the main scanning plane be offset by 2.6 mm in the sub-scanning direction from a plane passing through the center of rotation of the drum and being parallel to the main scanning plane.

【0013】A3幅を出力可能であるとした場合、片側
走査幅は凡そW=110mm必要である。f=200m
mであるため、片側最大走査角ηは、η=tan
−1(W/200)=28.8゜である。2つの被走査
光束は副走査断面では殆ど互いに平行にドラムに入射す
る。
Assuming that the A3 width can be output, the one-side scanning width needs to be approximately W = 110 mm. f = 200m
m, the maximum one-sided scanning angle η is η = tan
−1 (W / 200) = 28.8 °. The two light beams to be scanned enter the drum almost in parallel in the sub-scanning cross section.

【0014】主走査範囲の中央に於いて該2つの光束
は、ドラム到達点が斜面であるため先に到達する光束と
後に到達する光束とに分かれるが、その間には、δ=d
tanξ=7.5μmの光路差が生ずる。主走査範囲の
中央部では、2つの光束はそれぞれ主走査断面に於いて
見た場合はドラム面に略垂直に入射するため、ドットが
主走査方向にずれると言うことは起こらない。
At the center of the main scanning range, the two light beams are divided into a light beam that arrives first and a light beam that arrives later because the drum arrival point is an inclined surface.
An optical path difference of tanξ = 7.5 μm occurs. At the center of the main scanning range, the two light beams enter the drum surface substantially perpendicularly when viewed in the main scanning section, so that the dots do not shift in the main scanning direction.

【0015】しかしながら主走査範囲の両端部に於いて
は、最大走査角η=28.8だけ主走査面内でドラム入
射に角度が付く。その結果、先にドラムに到達する光束
と遅れてドラムに到達する光束との間に主走査方向に位
置差が生じる。その量Δは、Δ=δtanη=4.1μ
mである。これは600dpiのドットピッチd=4
2.3μmに対して約10%であり、高精細な画像を望
む場合無視できない。
However, at both ends of the main scanning range, the angle of incidence of the drum on the main scanning plane is equal to the maximum scanning angle η = 28.8. As a result, a position difference occurs in the main scanning direction between the light beam reaching the drum first and the light beam reaching the drum with a delay. The quantity Δ is Δ = δtan η = 4.1 μ
m. This is a dot pitch d = 4 of 600 dpi.
This is about 10% for 2.3 μm, and cannot be ignored when a high-definition image is desired.

【0016】この主走査方向の位置ずれは主走査方向の
両端部にて同様に生ずる。即ち先にドラムに到達する光
束が画面内主走査方向では内側で書き始められ、且つ内
側で書き終わる。また、遅れてドラムに到達する光束
は、主走査方向に外側から書き始められ、外側で書き終
わる。従って、片側で外側のスポットは逆側の端部でも
外側になる。それはドラム入射時にドラムの斜面に入射
する位置関係が主走査全域で変わらないからである。
This displacement in the main scanning direction similarly occurs at both ends in the main scanning direction. That is, the light beam that reaches the drum first starts writing inside and ends writing inside the main scanning direction in the screen. A light beam that arrives at the drum with a delay starts writing from the outside in the main scanning direction and ends writing outside. Thus, the outer spot on one side is also outer on the opposite end. This is because the positional relationship of incidence on the inclined surface of the drum at the time of incidence on the drum does not change in the entire main scanning area.

【0017】一方、fθレンズの近軸像面を予め傾けて
設定し設計することにより、たとえば、光軸近傍では像
面はドラム表面に対して傾けて構成することができる。
即ち該像面を光軸上ではドラム表面と一致させ主走査方
向端部でデフォーカスさせる。デフォーカスの方向は両
端部でそれぞれ逆の方向になるように設定する。即ちド
ラム表面上の主走査方向を示す直線に対して、像面は光
軸上で交わり所定の角度を持って傾いた直線であるとい
う構成である。
On the other hand, by setting and designing the paraxial image plane of the fθ lens in advance by tilting, for example, the image plane near the optical axis can be configured to be tilted with respect to the drum surface.
That is, the image plane is made coincident with the drum surface on the optical axis and defocused at the end in the main scanning direction. The direction of defocus is set to be opposite at both ends. That is, the image plane is a straight line that intersects with the straight line indicating the main scanning direction on the drum surface on the optical axis and is inclined at a predetermined angle.

【0018】ところで、像面とドラム表面は必ず光軸上
で交差しなければならないことはない。光軸が主走査範
囲の中央にあれば、光軸上で交差させた場合、主走査方
向両端部にて概デフォーカス量が略対象になるからであ
る。これは、主走査両端に於けるジッタ相殺の程度に合
わせて光軸上からずれた場所に来ても主走査範囲内であ
れば差し支えない。
The image plane and the drum surface do not always have to intersect on the optical axis. This is because, if the optical axis is located at the center of the main scanning range, the approximate defocus amount becomes substantially the object at both ends in the main scanning direction when crossing on the optical axis. This does not matter even if it comes to a position shifted from the optical axis in accordance with the degree of jitter cancellation at both ends of the main scanning as long as it is within the main scanning range.

【0019】次に、この構成にすることで主走査方向両
端の光束のずれ(主走査ジッタ)が減少する理由を説明
する。かかる装置の光源である2ビームモノリシックア
レイレーザは、2つの発光点はレーザチップのPN接合
方向に垂直な方向には同じ平面内にある。一方、接合と
平行な方向には数10μm離れている。この発光点間隔
はレーザに固有なものなのでドラム上に都合良く光束を
並べられるかどうかとは無関係である。従って、必要な
副走査方向の間隔を所定の値になるように、副走査倍率
を設定したり、レーザを光軸周りに微小角回転させるこ
とにより、副走査方向の発光点間隔をコントロールする
ことになる。その結果主走査方向の発光点は副走査方向
の間隔に比較して出来成となるが、一般に副走査方向に
比較して大きめの間隔になる。その間隔のため主走査断
面内では2つのビームは相互に略平行ではあるが小さな
角度を成してドラム上へ到達する。
Next, a description will be given of the reason why the shift of the light beams at both ends in the main scanning direction (main scanning jitter) is reduced by adopting this configuration. In a two-beam monolithic array laser, which is the light source of such a device, two light emitting points are in the same plane in a direction perpendicular to the PN junction direction of the laser chip. On the other hand, they are separated by several tens of μm in a direction parallel to the bonding. Since the interval between the light emitting points is unique to the laser, it is irrelevant to whether the light beams can be conveniently arranged on the drum. Therefore, it is necessary to set the sub-scanning magnification so that the required interval in the sub-scanning direction becomes a predetermined value, or to control the interval between the light emitting points in the sub-scanning direction by rotating the laser by a small angle around the optical axis. become. As a result, the light emitting points in the main scanning direction are formed as compared with the interval in the sub-scanning direction, but generally have a larger interval as compared with the interval in the sub-scanning direction. Due to the spacing, the two beams in the main scanning section are substantially parallel to each other, but reach the drum at a small angle.

【0020】その結果、同時刻に於けるドラム上の主走
査方向のスポット位置は同じではない。そのため、該2
つの光束で主走査方向に同じ位置に露光を行う(たとえ
ば副走査方向に平行な直線など)際には、一方(光束
A)が露光を行った後に偏向器が作用、たとえばポリゴ
ンミラーが回転してもう一方の光束(光束B)が先の光
束Aが露光を行った時と同じ角度になった時に光束Bで
の露光を行うというような、遅延時間処理を併用して実
現することが必要である。このように光束Aと光束Bが
ドラム上の主走査方向の同じ位置に露光を行う際には、
それぞれの光束はfθレンズに対して同じ画角であるが
異なる高さで入射する。また、この入射高さであるが、
主走査方向の一方の端部でfθレンズに入射する際に、
光束Bが主走査方向外側で光束Aが内側である場合、逆
側の端部では外側が光束Aで、内側が光束Bとなる。つ
まり光束ABの主走査方向の位置関係は常に変わらな
い。異なる高さで入射した2つの光束ABは、像面で一
致して結像する。従って、像面の前後では光束ABは主
走査方向にその位置がずれており、且つ光束ABの位置
関係も入れ替わる。そこで、前述のように像面をドラム
面に対して傾斜させて配置し、主走査方向のある端部で
は像面をドラム面よりも手前になるようにしたとする。
このとき光束ABは像面で一旦交差し、その結果たとえ
ば主走査方向に光束Aが外側、光束Bが内側になるとす
る。ドラム面が、像面の後ろなのでドラム面上ではこの
端部に於いて主走査方向に光束Aが外側、光束Bが内側
になる配置である場合、主走査方向の逆側の端部では像
面がドラム面よりも奥側になり、ドラム面上では光束A
が外側、光束Bが内側となり、主走査方向の両端部で共
に光束Aが外側、Bが内側となる。
As a result, the spot positions on the drum in the main scanning direction at the same time are not the same. Therefore, the 2
When exposing one light beam at the same position in the main scanning direction (for example, a straight line parallel to the sub-scanning direction), the deflector operates after one (light beam A) is exposed, for example, the polygon mirror rotates. It is necessary to use a delay time process, such as performing exposure with the light beam B when the other light beam (light beam B) is at the same angle as when the previous light beam A is exposed. It is. When the light beam A and the light beam B perform exposure at the same position on the drum in the main scanning direction as described above,
Each light beam enters the fθ lens at the same angle of view but at a different height. Also, at this incident height,
When entering the fθ lens at one end in the main scanning direction,
When the light beam B is outside in the main scanning direction and the light beam A is inside, at the opposite end, the outside is the light beam A and the inside is the light beam B. That is, the positional relationship of the light beam AB in the main scanning direction does not always change. Two light beams AB incident at different heights form an image on the image plane in agreement. Therefore, the position of the light beam AB is shifted in the main scanning direction before and after the image plane, and the positional relationship of the light beam AB is also switched. Thus, as described above, it is assumed that the image surface is arranged to be inclined with respect to the drum surface so that the image surface is located closer to the drum surface at an end in the main scanning direction.
At this time, it is assumed that the light beams AB once intersect on the image plane, and as a result, for example, the light beam A is on the outside and the light beam B is on the inside in the main scanning direction. Since the drum surface is behind the image surface, the light beam A is located outside in the main scanning direction and the light beam B is located inside in the main scanning direction at this end on the drum surface. The surface becomes deeper than the drum surface, and the light flux A on the drum surface
Are outside and the light beam B is inside, and the light beam A is outside and B is inside at both ends in the main scanning direction.

【0021】一方、ドラムへの副走査断面方向に於ける
非垂直入射によって副走査方向に略平行な2つの光束A
Bは、上述のように一方が常に主走査方向外側にずれる
ので、これらを相殺する関係になるように構成すれば、
結果的に主走査ジッタの少ない走査系を実現できる。
On the other hand, due to non-perpendicular incidence on the drum in the sub-scanning sectional direction, two light beams A substantially parallel to the sub-scanning direction
As described above, B is always offset to the outside in the main scanning direction as described above.
As a result, a scanning system with less main scanning jitter can be realized.

【0022】そのためには、fθレンズ系の像面を傾け
るように設計すれば良く、傾ける量は他の構成パラメー
タによって変わってくるが、オーダー的には数mm以下
である。
For this purpose, it is sufficient to design the image plane of the fθ lens system to be inclined, and the amount of inclination varies depending on other constituent parameters, but is several mm or less in order.

【0023】たとえばポリゴンミラー上で2つの光束の
間隔が凡そ0.2mmである場合、fθレンズの焦点距
離が200mmで、主走査方向端部での該2光束の間隔
が4μmになるようにするには、像面のデフォーカスが
4mmであれば良い。
For example, when the distance between two light beams on the polygon mirror is approximately 0.2 mm, the focal length of the fθ lens is 200 mm, and the distance between the two light beams at the end in the main scanning direction is 4 μm. It is sufficient that the defocus of the image plane is 4 mm.

【0024】従って、像面を主走査方向両端部で±4m
mデフォーカスするように、主走査方向の幅を220m
mとすると、像面をドラム表面上の主走査線に対して角
度にして2°傾ければ良い。このときのドラム面は像面
からはデフォーカスしているが、勿論fθレンズの焦点
深度内であるのが好ましい。焦点深度内であればスポッ
トの位置の補正が出きる上スポットの結像品質も損なう
ことなく実現できる。
Therefore, the image plane is set to ± 4 m at both ends in the main scanning direction.
m so that the width in the main scanning direction is 220 m
Assuming that m, the image plane may be inclined by 2 ° with respect to the main scanning line on the drum surface. At this time, the drum surface is defocused from the image plane, but it is preferable that the drum surface be within the depth of focus of the fθ lens. Within the depth of focus, the position of the spot can be corrected, and the image quality of the spot can be realized without loss.

【0025】または、近軸像面は傾けても、結像スポッ
トの大きさが最も小さくなるところは、近軸像面からわ
ざとずらして常にドラム面上に、又はよりドラム面上に
近い所に位置するように球面収差をfθレンズの軸外両
端で適度に残存させて設計する方法が良い。
Alternatively, even when the paraxial image plane is tilted, the position where the size of the image spot becomes smallest is always on the drum surface, or deliberately shifted from the paraxial image surface, or at a position closer to the drum surface. It is preferable to design such that the spherical aberration is appropriately left at both off-axis ends of the fθ lens so as to be located.

【0026】また、本発明による方法で主走査ジッタを
完全に0にすることは、理論上条件的には可能であるが
画素ピッチの数%以下に低減させるだけ良い場合もある
ので、主走査ジッタがある程度減殺されれば実質的に十
分である場合は必ずしも厳密に相殺しなくても良い。
It is theoretically possible to make the main scanning jitter completely zero by the method according to the present invention. However, in some cases, it is only necessary to reduce the pixel pitch to a few percent or less of the pixel pitch. It is not always necessary to strictly cancel the jitter if it is substantially sufficient if the jitter is reduced to some extent.

【0027】以下、図面を参照して、本発明の実施例に
ついて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】[0028]

【実施例】[実施例1]図1は、実施例1の2ビーム走
査光学系の光路図である。図示しない2ビームアレイレ
ーザから発する光束A,Bは、集光レンズを経てポリゴ
ンミラーにて偏向され不図示のfθのレンズを経てドラ
ム面へ達する。図に示すようにA,B光束は集光レンズ
入射時に画角を有するため相互に平行ではない。従っ
て、主走査方向に於いて同じ位置にA,Bレーザで露光
するためにはポリゴン回転位置が異なっている(即ち同
時刻ではない)のであるが、それを同時刻であるかのよ
うに重ねて表現している。ここで、各画角の光束により
構成される近軸像面を図中に直線で示しているが、これ
は図中の感光体ドラム面に対して傾いている。
FIG. 1 is an optical path diagram of a two-beam scanning optical system according to a first embodiment. Light beams A and B emitted from a two-beam array laser (not shown) pass through a condenser lens, are deflected by a polygon mirror, and reach a drum surface through a lens (not shown) of fθ. As shown in the figure, the light beams A and B are not parallel to each other because they have an angle of view when entering the condenser lens. Therefore, in order to expose the same position in the main scanning direction with the A and B lasers, the polygon rotation positions are different (ie, not at the same time), but they are overlapped as if at the same time. Is expressed. Here, the paraxial image plane formed by the luminous flux at each angle of view is shown by a straight line in the figure, but is inclined with respect to the photosensitive drum surface in the figure.

【0029】実施例1においては、fθレンズの対称軸
に対して感光体ドラム面は略垂直であるが、近軸像面は
傾いて構成されている。
In the first embodiment, the photosensitive drum surface is substantially perpendicular to the axis of symmetry of the fθ lens, but the paraxial image surface is inclined.

【0030】図中に示すように主走査方向両端の光束
A,Bは近軸像面で一旦交差する。そしてドラムと近軸
像面の位置関係に従った相互の位置関係でドラム面上に
照射される。図に示すように近軸像面であるので、ここ
に示されている光線はA,Bそれぞれの主光線である。
従って各光束の到達位置は図中に示されるように主走査
方向両端で入れ替わり常にA光束が外側に位置する。
As shown in the figure, the light beams A and B at both ends in the main scanning direction once intersect on the paraxial image plane. The light is irradiated onto the drum surface in a mutual positional relationship according to the positional relationship between the drum and the paraxial image plane. The rays shown here are the principal rays of A and B, respectively, because they are paraxial image planes as shown in the figure.
Therefore, the arrival positions of the respective light beams are switched at both ends in the main scanning direction as shown in the figure, and the A light beam is always located outside.

【0031】像面はこのように傾いて構成されるが、焦
点深度は常にドラム上を含むように広く設計するか、若
しくは軸外の収差Haloを調整して近軸像面から離れ
て常にドラム面上に最小なスポットが構成されるように
設計するようにすればよい。
Although the image plane is configured to be inclined in this manner, the depth of focus is designed to be wide so as to always include the position on the drum, or by adjusting the off-axis aberration Halo to always move the drum away from the paraxial image plane. What is necessary is just to design so that the minimum spot may be comprised on a surface.

【0032】実施例1は、この後者を採用したものであ
る。即ち、近軸像面に於いて主光線は交差して位置が変
わるが、これはドラム面上からはデフォーカスしてい
る。実際の結像スポットはドラム面上で所定の大きさに
絞り込まれていなければならない。そこで、fθレンズ
の軸外の収差Haloを画角に対して変化させ、常に近
軸像面から傾いた所にあるドラム面上に最良像面が位置
するようにすることで、このような配置を採る場合でも
結像スポット性能が十分絞り込まれた状態を実現するこ
とが可能である。
Embodiment 1 employs the latter. That is, on the paraxial image plane, the principal rays intersect and the position changes, but this is defocused from the drum surface. The actual imaging spot must be narrowed down to a predetermined size on the drum surface. Therefore, the off-axis aberration Halo of the fθ lens is changed with respect to the angle of view so that the best image plane is always positioned on the drum surface that is inclined from the paraxial image plane. In this case, it is possible to realize a state in which the imaging spot performance is sufficiently narrowed down.

【0033】[実施例2]図2は、実施例2の2ビーム
走査光学系の光路図である。図示しない2ビームアレイ
レーザから発する光束A,Bは集光レンズを経てポリゴ
ンミラーにて偏向され不図示のfθレンズを経て感光体
ドラム面へ達する。図に示すようにA,B光束は集光レ
ンズ入射時に画角を有するため相互に平行ではない。従
って、主走査方向に於いて同じ位置にA,Bレーザで露
光するためにはポリゴン回転位置が異なっている(即ち
同時刻ではない)のであるが、それを同時刻であるかの
ように重ねて表現している。ここで、各画角の光束によ
り構成される近軸像面を図中に直線で示している。これ
に対して図中の感光体ドラム面を傾けて配置している。
[Embodiment 2] FIG. 2 is an optical path diagram of a two-beam scanning optical system of Embodiment 2. Light beams A and B emitted from a two-beam array laser (not shown) pass through a condenser lens and are deflected by a polygon mirror to reach a photosensitive drum surface through a fθ lens (not shown). As shown in the figure, the light beams A and B are not parallel to each other because they have an angle of view when entering the condenser lens. Therefore, in order to expose the same position in the main scanning direction with the A and B lasers, the polygon rotation positions are different (ie, not at the same time), but they are overlapped as if at the same time. Is expressed. Here, the paraxial image plane formed by the luminous flux at each angle of view is shown by a straight line in the figure. On the other hand, the photosensitive drum surface in FIG.

【0034】実施例2においては、fθレンズの対称軸
に対して主走査面内において近軸像面は垂直であるが、
感光体ドラム面は傾いている。
In the second embodiment, the paraxial image plane is perpendicular to the symmetry axis of the fθ lens in the main scanning plane.
The photosensitive drum surface is inclined.

【0035】図中に示すように主走査方向両端の光束
A,Bは近軸像面で一旦交差する。そして感光体ドラム
と近軸像面の位置関係に従った相互の位置関係で感光体
ドラム面上に照射される。ここに示されている光線は
A,Bそれぞれの主光線である。従って各光束の到達位
置は図中に示されるように主走査方向両端で入れ替わり
常にA光束が外側に位置する。像面はこのように傾いて
構成されるが、焦点深度は常にドラム上を含むように広
く設計するか、若しくは軸外の収差を調整して近軸像面
から離れて常にドラム面上に最小なスポットが構成され
るように設計するようにすればよい。
As shown in the figure, the light beams A and B at both ends in the main scanning direction once intersect on the paraxial image plane. The light is irradiated onto the photosensitive drum surface in a mutual positional relationship according to the positional relationship between the photosensitive drum and the paraxial image plane. The rays shown here are the principal rays of A and B, respectively. Therefore, the arrival positions of the respective light beams are switched at both ends in the main scanning direction as shown in the figure, and the A light beam is always located outside. The image plane is configured to be tilted in this way, but the depth of focus should always be designed to be wide enough to include on the drum, or by adjusting off-axis aberrations and always away from the paraxial image plane and always have a minimum depth on the drum surface. What is necessary is just to design so that a suitable spot may be comprised.

【0036】実施例2は、この前者を採用したものであ
る。即ち、焦点深度を広くするように設計する、また、
感光体ドラムが傾いていても感光体ドラム表面が、焦点
深度内に存在するように感光体ドラムの傾け量を設定す
るということである。
Embodiment 2 adopts the former. That is, design to widen the depth of focus,
That is, the amount of tilt of the photoconductor drum is set so that the surface of the photoconductor drum exists within the depth of focus even if the photoconductor drum is tilted.

【0037】このような配置を採る場合でも結像スポッ
ト性能が十分絞り込まれた状態を実現することが可能で
ある。
Even when such an arrangement is adopted, it is possible to realize a state where the imaging spot performance is sufficiently narrowed down.

【0038】図2においては、像面とドラム面は原稿出
力する主走査範囲内に於いて交差している。具体的に
は、主走査範囲略中央付近にて2つの走査光束の主光線
が交差するので、傾斜したドラム面上の主走査方向両端
部では主光線が交差前後となるためそれぞれ光線の位置
が入れ替わり、その結果、主走査ジッタを低減すること
ができる。
In FIG. 2, the image surface and the drum surface intersect within the main scanning range for outputting a document. More specifically, since the principal rays of the two scanning light beams intersect at approximately the center of the main scanning range, the principal rays are before and after the intersection at both ends in the main scanning direction on the inclined drum surface. As a result, the main scanning jitter can be reduced.

【0039】図3は、像面とドラム面が主走査範囲外で
交差する場合の光路図である。主走査範囲内では常に像
面とドラム面は離れた状態である。2つの光束の主光線
を主走査範囲内にて交差させなければ、主走査範囲両端
部に於いて2つの光束の位置関係を逆転させることにな
らない。そこで、2つの光線の書き込みタイミング、即
ちポリゴンミラーなど偏向器による光束の偏光角を変え
ることにより、主光線を交差させる位置は像面から離れ
て任意の場所に設定することが可能である。即ち、ドラ
ム面上に於いて主走査範囲中央に於いて2つの光束が交
差するタイミングを書き込みのタイミングとする。それ
によって、主走査範囲内に於いて像面とドラム面が一致
/交差していなくても、主光線を主走査範囲内にて交差
させることができるため、主走査方向両端部にて2つの
光束の主走査方向の位置関係を逆転させることができ
る。
FIG. 3 is an optical path diagram when the image surface and the drum surface intersect outside the main scanning range. In the main scanning range, the image surface and the drum surface are always separated. If the principal rays of the two light beams do not intersect in the main scanning range, the positional relationship between the two light beams at both ends of the main scanning range will not be reversed. Therefore, by changing the writing timing of the two light beams, that is, changing the polarization angle of the light beam by a deflector such as a polygon mirror, the position where the principal light beams intersect can be set at an arbitrary position away from the image plane. That is, the timing at which the two light beams intersect at the center of the main scanning range on the drum surface is defined as the writing timing. Thereby, even if the image plane and the drum surface do not coincide / intersect in the main scanning range, the main rays can intersect in the main scanning range. The positional relationship of the light beam in the main scanning direction can be reversed.

【0040】この結果、主走査ジッタの低減効果は同様
に得ることが可能である。この場合、主走査範囲内に於
いて像面とドラム面が交差している場合に比較して、ド
ラム面は像面から一層離れるのでドラム面が焦点深度内
に納まっているように注意が必要である。
As a result, the effect of reducing the main scanning jitter can be similarly obtained. In this case, care must be taken that the drum surface is within the depth of focus because the drum surface is farther away from the image surface than when the image surface and the drum surface intersect within the main scanning range. It is.

【0041】このように本発明は像面と被走査面が交差
する位置にはよらずにその効果を得ることができる。し
かしながら、主走査範囲内とりわけその中央付近で交差
する場合のほうがドラム面の像面からの距離が比較的少
なくて済む。
As described above, according to the present invention, the effect can be obtained irrespective of the position where the image plane and the scanned surface intersect. However, the distance from the image surface of the drum surface can be relatively small when crossing in the main scanning range, especially near the center thereof.

【0042】[実施例3]図4は、実施例3の3ビーム
走査光学系の光路図である。図示しない3ビームアレイ
レーザから発する光束A,B,Cは集光レンズを経てポ
リゴンミラーにて偏向され不図示のfθレンズを経てド
ラム面へ達する。3ビームアレイレーザは3つの発光点
が1列に配置され、中央の発光点Bは集光レンズの軸上
を通り、A,Cがその両側を2ビームレーザの場合と同
様に伝搬する。その結果、感光体ドラム上ではA,B,
Cの3光束で配置されるスポットが相互に並んで走査さ
れる。
Third Embodiment FIG. 4 is an optical path diagram of a three-beam scanning optical system according to a third embodiment. Light beams A, B, and C emitted from a three-beam array laser (not shown) pass through a condenser lens, are deflected by a polygon mirror, and reach a drum surface through a fθ lens (not shown). In the three-beam array laser, three light-emitting points are arranged in one line, a central light-emitting point B passes on the axis of the condenser lens, and A and C propagate on both sides thereof in the same manner as in the case of the two-beam laser. As a result, on the photosensitive drum, A, B,
Spots arranged by three light beams of C are scanned side by side.

【0043】A,B,C光束は集光レンズ入射時に画角
を有するため相互に平行ではない。従って、主走査方向
に於いて同じ位置にA,B,Cレーザで露光するために
はポリゴン回転位置が異なっている(即ち同時刻ではな
い)のであるが、それを同時刻であるかのように重ねて
表現している。
The light beams A, B, and C are not parallel to each other because they have an angle of view when entering the condenser lens. Therefore, in order to expose the same position in the main scanning direction with the A, B, and C lasers, the polygon rotation positions are different (ie, not at the same time). Is overlaid on the expression.

【0044】ここで問題になるのは3ビームアレイレー
ザの各光束A,B,C間に発生する主走査ジッタであ
る。
The problem here is the main scanning jitter generated between the light beams A, B, and C of the three-beam array laser.

【0045】ここで、各画角の光束により構成される像
面を図中に直線で示しているが、これはドラム面に対し
て傾いている。ここでfθレンズの対称軸に対してドラ
ム面は垂直であるが、像面は傾いて構成されている。図
中に示すように主走査方向両端の光束A,Cは像面で一
旦交差する。そしてドラムと像面の位置関係に従った相
互の位置関係でドラム面上に照射される。ここでの像面
は近軸像面であり、ここに示されている光線はA,Cそ
れぞれの主光線である。従って各光束の到達位置は図中
に示されるように主走査方向両端で入れ替わり常にA光
束が外側に位置する。像面はこのように傾いて構成され
るが、焦点深度は常にドラム上を含むように広く設計す
るか、若しくは軸外Haloの収差の出力を調整して近
軸像面から離れて常にドラム面上に最小なスポットが構
成されるように設計するようにすればよい。
Here, the image plane constituted by the luminous flux at each angle of view is shown by a straight line in the figure, but it is inclined with respect to the drum surface. Here, the drum surface is perpendicular to the symmetry axis of the fθ lens, but the image surface is inclined. As shown in the figure, the light beams A and C at both ends in the main scanning direction once intersect on the image plane. Then, the light is irradiated onto the drum surface in a mutual positional relationship according to the positional relationship between the drum and the image plane. The image plane here is a paraxial image plane, and the rays shown here are the principal rays of A and C, respectively. Therefore, the arrival positions of the respective light beams are switched at both ends in the main scanning direction as shown in the figure, and the A light beam is always located outside. The image plane is configured to be inclined in this manner, but the depth of focus is designed to be wide enough to always include the position on the drum, or the output of the off-axis Halo aberration is adjusted to always leave the drum surface away from the paraxial image plane. What is necessary is just to design so that the minimum spot may be formed on the upper part.

【0046】このような配置を採る場合でも結像スポッ
ト性能が十分絞り込まれた状態を実現することが可能で
ある。この配置による主走査ジッタと図6(図6の光束
Bを光束Cと置き換えて考えて)に示した原因で生ずる
主走査ジッタとが同時に逆符号に生ずるように設定する
ことにより主走査ジッタを相殺する効果が得られる。
Even when such an arrangement is employed, it is possible to realize a state where the imaging spot performance is sufficiently narrowed down. The main scanning jitter caused by this arrangement and the main scanning jitter caused by the cause shown in FIG. 6 (with the light beam B in FIG. 6 replaced by the light beam C) are set so as to occur simultaneously in the opposite signs, thereby reducing the main scanning jitter. An offset effect is obtained.

【0047】[実施例4]図5に示すのは実施例4の4
ビーム走査光学系の光路図である。図示しない3ビーム
アレイレーザから発する光束A,B,C,Dは集光レン
ズを経てポリゴンミラーにて偏向され不図示のfθレン
ズを経て感光体ドラム面へ達する。4ビームアレイレー
ザは4つの発光点が1列に配置され、各発光点は集光レ
ンズの光軸を中心の対称軸として、A,Dが外側、B,
Cがそのうち側を2ビームレーザの場合と同様に伝搬す
る。その結果、感光体ドラム上ではA,B,C,Dの4
光束で配置されるスポットが相互に並んで走査される。
[Embodiment 4] FIG.
FIG. 3 is an optical path diagram of a beam scanning optical system. Light beams A, B, C, and D emitted from a three-beam array laser (not shown) are deflected by a polygon mirror via a condenser lens and reach the photosensitive drum surface via an fθ lens (not shown). In the four-beam array laser, four light-emitting points are arranged in one line, and each light-emitting point has a symmetric axis centered on the optical axis of the condenser lens, A and D are outside, B and B are outside.
C propagates on one side in the same way as in the case of a two-beam laser. As a result, four of A, B, C and D on the photosensitive drum
The spots arranged with the light beam are scanned side by side.

【0048】A,B,C,D光束は集光レンズ入射時に
画角を有するため相互に平行ではない。従って、主走査
方向に於いて同じ位置にA,B,C,Dレーザで露光す
るためにはポリゴン回転位置が異なっている(即ち同時
刻ではない)のであるが、それを同時刻であるかのよう
に重ねて表現している。
The light beams A, B, C, and D are not parallel to each other because they have an angle of view when entering the condenser lens. Therefore, in order to expose the same position in the main scanning direction with the A, B, C, and D lasers, the polygon rotation positions are different (that is, not at the same time). It is expressed repeatedly like.

【0049】ここで問題になるのは4ビームアレイレー
ザA,B,C,D各光束間に発生する主走査ジッタであ
る。
The problem here is the main scanning jitter generated between the light beams of the four-beam array lasers A, B, C and D.

【0050】ここで、各画角の光束により構成される像
面を図中に直線で示しているが、これは図中のドラム面
に対して傾いている。ここでfθレンズの対称軸に対し
てドラム面は垂直であるが、像面は傾いて構成されてい
る。図中に示すように主走査方向両端の光束A,Dは像
面で一旦交差する。そしてドラムと像面の位置関係に従
った相互の位置関係でドラム面上に照射される。ここで
の像面は近軸像面であり、ここに示されている光線は
A,Dそれぞれの主光線である。従って各光束の到達位
置は図中に示されるように主走査方向両端で入れ替わり
常にA光束が外側に位置する。像面はこのように傾いて
構成されるが、焦点深度は常にドラム上を含むように広
く設計するか、若しくは軸外Haloの収差の出力を調
整して近軸像面から離れて常にドラム面上に最小なスポ
ットが構成されるように設計するようにすればよい。
Here, the image plane formed by the luminous flux at each angle of view is shown by a straight line in the figure, but it is inclined with respect to the drum surface in the figure. Here, the drum surface is perpendicular to the symmetry axis of the fθ lens, but the image surface is inclined. As shown in the figure, the light beams A and D at both ends in the main scanning direction once intersect on the image plane. Then, the light is irradiated onto the drum surface in a mutual positional relationship according to the positional relationship between the drum and the image plane. The image plane here is a paraxial image plane, and the rays shown here are the principal rays of A and D, respectively. Therefore, the arrival positions of the respective light beams are switched at both ends in the main scanning direction as shown in the figure, and the A light beam is always located outside. The image plane is configured to be inclined in this manner, but the depth of focus is designed to be wide enough to always include the position on the drum, or the output of the off-axis Halo aberration is adjusted to always leave the drum surface away from the paraxial image plane. What is necessary is just to design so that the minimum spot may be formed on the upper part.

【0051】このような配置を採る場合でも結像スポッ
ト性能が十分絞り込まれた状態を実現することが可能で
ある。
Even when such an arrangement is adopted, it is possible to realize a state where the imaging spot performance is sufficiently narrowed down.

【0052】この配置による主走査ジッタと図6(図6
の光束ABを光束AD又は光束BCと置き換えて考え
て)に示した原因で生ずる主走査ジッタとが同時に逆符
号に生ずるように設定することにより主走査ジッタを相
殺する効果が得られる。
The main scanning jitter due to this arrangement and FIG.
The light beam AB is replaced with the light beam AD or the light beam BC), and the main scanning jitter caused by the cause shown in FIG.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、マルチビ
ーム光学系に於いてドラムからの反射コーストを防ぐ配
置を取りながらも主走査ジッタの少ない良好な画像を得
ることが出きる。
According to the present invention described above, it is possible to obtain a good image with little main-scanning jitter while taking an arrangement for preventing reflection coast from a drum in a multi-beam optical system.

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

【図1】fθレンズの光軸と近軸像面が垂直でない場合
の本発明の2ビーム走査光学系の光路図
FIG. 1 is an optical path diagram of a two-beam scanning optical system according to the present invention when the optical axis of an fθ lens is not perpendicular to a paraxial image plane.

【図2】fθレンズの光軸とドラム面が垂直でない場合
の本発明の2ビーム走査光学系の光路図
FIG. 2 is an optical path diagram of the two-beam scanning optical system of the present invention when the optical axis of the fθ lens is not perpendicular to the drum surface.

【図3】走査領域外において近軸像面とドラム面とが交
差する場合の本発明の2ビーム走査光学系の光路図
FIG. 3 is an optical path diagram of a two-beam scanning optical system according to the present invention when a paraxial image plane and a drum surface intersect outside a scanning area.

【図4】本発明の3ビーム走査光学系の光路図FIG. 4 is an optical path diagram of a three-beam scanning optical system according to the present invention.

【図5】本発明の4ビーム走査光学系の光路図FIG. 5 is an optical path diagram of a four-beam scanning optical system according to the present invention.

【図6】主走査ジッタが生じる従来のマルチビーム走査
光学系の光路図
FIG. 6 is an optical path diagram of a conventional multi-beam scanning optical system in which main scanning jitter occurs.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A,B,C,D A’,B’,C’,D’ レーザビー
ム Δ、Δ’ 主走査ジッタ
A, B, C, D A ', B', C ', D' Laser beam Δ, Δ 'Main scanning jitter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/23 103 H04N 1/04 104A Fターム(参考) 2C362 AA47 BA48 BA58 BA86 BB14 2H045 AA01 BA22 BA33 CA93 CB13 CB63 5C072 AA03 BA17 DA02 DA04 DA21 HA02 HA06 HA13 XA01 XA05 5C074 AA02 AA10 BB03 CC22 CC26 DD15 FF13 GG03 GG04 GG09 GG12 HH02 HH04 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 1/23 103 H04N 1/04 104A F-term (Reference) 2C362 AA47 BA48 BA58 BA86 BB14 2H045 AA01 BA22 BA33 CA93 CB13 CB63 5C072 AA03 BA17 DA02 DA04 DA21 HA02 HA06 HA13 XA01 XA05 5C074 AA02 AA10 BB03 CC22 CC26 DD15 FF13 GG03 GG04 GG09 GG12 HH02 HH04

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも2つの光源からの光束を使用
する走査光学系であって、 該走査光学系の主走査方向の像面が、主走査方向断面に
於いて被走査面に対して光軸方向に傾斜しており、該光
束の副走査方向断面に於ける被走査面への光束入射角が
垂直以外であることを特徴とする光走査装置。
1. A scanning optical system using light beams from at least two light sources, wherein an image plane in the main scanning direction of the scanning optical system has an optical axis with respect to a surface to be scanned in a cross section in the main scanning direction. A light beam incident on the surface to be scanned in a cross section in the sub-scanning direction of the light beam is other than vertical.
【請求項2】 少なくとも2つの光源からの光束を使用
する走査光学系を用いた記録装置であって、 該走査光学系の主走査方向の像面が、主走査方向断面に
於いて画像担持体面に対して光軸方向に傾斜しており、
該光束の副走査方向断面に於ける画像担持体面上への光
束入射角が垂直以外であることを特徴とする走査光学系
を用いた記録装置。
2. A recording apparatus using a scanning optical system that uses light beams from at least two light sources, wherein an image plane of the scanning optical system in a main scanning direction has an image carrier surface in a cross section in the main scanning direction. To the optical axis direction,
A recording apparatus using a scanning optical system, wherein an incident angle of the light beam on the image carrier surface in a section in the sub-scanning direction is other than perpendicular.
【請求項3】 少なくとも2つの光源からの光束を使用
する走査光学系であって、 (1)該走査光学系の主走査方向の像面が、主走査方向
断面に於いて被走査面に対して光軸方向に傾斜してお
り、 (2)該少なくとも2つの光源からの光束の被走査面に
入射する際の副走査方向断面に於ける入射角が垂直以外
であり、 上記(1)(2)それぞれの配置によって被走査面上主
走査端部で該光束の間に生ずる主走査方向の位置ずれ
を、相互に相殺させることを特徴とする請求項1記載の
走査光学系。
3. A scanning optical system using luminous fluxes from at least two light sources, wherein (1) an image plane of the scanning optical system in a main scanning direction has a cross section with respect to a surface to be scanned in a cross section in the main scanning direction. (2) the incident angle of the light beam from the at least two light sources on the cross-section in the sub-scanning direction when the light beam is incident on the surface to be scanned is other than perpendicular; 2. The scanning optical system according to claim 1, wherein the positional offset in the main scanning direction caused between the light beams at the main scanning end on the surface to be scanned is offset by each arrangement.
【請求項4】 少なくとも2つの光源からの光束を使用
する走査光学系を用いた記録装置であって、 (1)該走査光学系の主走査方向の像面が、主走査方向
断面に於いて画像担持体面に対して光軸方向に傾斜して
おり、 (2)該少なくとも2つの光源からの光束の画像担持体
面に入射する際の副走査方向断面に於ける入射角が垂直
以外であり、 上記(1)(2)それぞれの配置によって画像担持体上
主走査端部で該光束の間に生ずる主走査方向の位置ずれ
を、相互に相殺させることを特徴とする請求項2記載の
走査光学系を用いた記録装置。
4. A recording apparatus using a scanning optical system using light beams from at least two light sources, wherein (1) an image plane of the scanning optical system in the main scanning direction is a cross section in the main scanning direction. (2) an incident angle of a light beam from the at least two light sources in a cross section in the sub-scanning direction when the light beam is incident on the image carrier surface is other than perpendicular; 3. The scanning optical system according to claim 2, wherein the positional deviation in the main scanning direction between the light beams at the main scanning end on the image carrier is offset by each of the arrangements (1) and (2). Recording device using.
【請求項5】 前記主走査方向断面に対する射影成分に
て見た場合、被走査面又は画像担持体表面と該走査光学
系の像面とは、それらが互いに傾いているため主走査方
向両端部にゆくに従って相互に離れてゆくが、主走査範
囲内に於いて該被走査面又は画像担持体表面は該像面に
対し所定の焦点深度範囲内にあることを特徴とする請求
項1、3のいずれか一つに記載されたマルチビーム走査
光学系。
5. When viewed in a projected component with respect to the cross section in the main scanning direction, the surface to be scanned or the surface of the image carrier and the image plane of the scanning optical system are inclined at both ends in the main scanning direction. 4. The apparatus according to claim 1, wherein the surface to be scanned or the surface of the image carrier is within a predetermined depth of focus with respect to the image plane within the main scanning range. A multi-beam scanning optical system according to any one of the above.
【請求項6】 前記主走査方向断面に対する射影成分に
て見た場合、被走査面又は画像担持体表面と該走査光学
系の像面とは、それらが互いに傾いているため主走査方
向両端部にゆくに従って相互に離れてゆくが、主走査範
囲内に於いて該被走査面又は画像担持体表面は該像面に
対し所定の焦点深度範囲内にあることを特徴とする請求
項2,4のいずれか一つに記載された記録装置。
6. When viewed in a projected component with respect to the cross section in the main scanning direction, the surface to be scanned or the surface of the image carrier and the image plane of the scanning optical system are inclined at both ends in the main scanning direction. 5. The method according to claim 2, wherein the surface to be scanned or the surface of the image carrier is within a predetermined depth of focus with respect to the image plane within the main scanning range. A recording device described in any one of the above.
【請求項7】 該像面の焦点深度は該光束の結像スポッ
トの大きさが、記録画像品質を所定の条件よりも劣化さ
せない範囲であるという条件で規定したことを特徴とす
る請求項5記載のマルチビーム走査光学系及びそれを用
いた記録装置。
7. The apparatus according to claim 5, wherein the depth of focus of the image plane is defined on the condition that the size of an image forming spot of the light beam does not degrade recorded image quality below a predetermined condition. And a recording apparatus using the same.
【請求項8】 該像面の焦点深度は該光束の結像スポッ
トの大きさが、記録画像品質を所定の条件よりも劣化さ
せない範囲であるという条件で規定したことを特徴とす
る請求項6記載の記録装置。
8. The apparatus according to claim 6, wherein the depth of focus of the image plane is defined on the condition that the size of the image forming spot of the light beam is within a range that does not deteriorate the quality of a recorded image below a predetermined condition. The recording device as described in the above.
【請求項9】 請求項6記載のマルチビーム走査光学系
及びそれを用いた記録装置に於いて、記録画像品質を所
定の条件よりも劣化させない範囲である該像面の焦点深
度は該光束の結像スポットの大きさの変化が、像面位置
に於ける該結像スポットの大きさに対して、ピーク強度
の1/e2の径にて15%以内であることを特徴とする
請求項7記載のマルチビーム走査光学系。
9. A multi-beam scanning optical system according to claim 6, wherein the depth of focus of said image plane is within a range that does not degrade the quality of a recorded image below a predetermined condition. The change in the size of the imaging spot is within 15% of the size of the imaging spot at the image plane position at a diameter of 1 / e 2 of the peak intensity. 8. The multi-beam scanning optical system according to 7.
【請求項10】 記録画像品質を所定の条件よりも劣化
させない範囲である該像面の焦点深度は該光束の結像ス
ポットの大きさの変化が、像面位置に於ける該結像スポ
ットの大きさに対して、ピーク強度の1/e2の径にて
15%以内であることを特徴とする請求項8記載の記録
装置。
10. The depth of focus of the image plane within a range that does not degrade the quality of a recorded image below a predetermined condition depends on the change in the size of the image spot of the light beam at the position of the image spot at the image plane position. 9. The recording apparatus according to claim 8, wherein a diameter of 1 / e 2 of the peak intensity is within 15% of the size.
【請求項11】 請求項1〜4記載のマルチビーム走査
光学系及びそれを用いた記録装置に於いて、主走査方向
断面に対する射影成分にて見た場合、被走査面又は画像
担持体表面と該走査光学系の像面とは、それらが互いに
傾いているため主走査方向両端部にゆくに従って相互に
離れてゆくが、主走査範囲内に於いて該像面位置での結
像スポット品質ではなく、該被走査面又は画像担持体表
面上にて結像スポット品質が画像形成に最適になるよう
に、fθレンズの軸外Haloの収差特性を設定したこ
とを特徴とするマルチビーム走査光学系及びそれを用い
た記録装置。
11. A multi-beam scanning optical system according to claim 1, wherein the recording device uses the scanning surface or the image carrier when viewed in a projection component with respect to a cross section in the main scanning direction. The image plane of the scanning optical system is separated from each other as it goes to both ends in the main scanning direction because they are inclined with respect to each other, but the image spot quality at the image plane position within the main scanning range A multi-beam scanning optical system, wherein an off-axis Halo aberration characteristic of an fθ lens is set so that an image spot quality is optimal for image formation on the surface to be scanned or the surface of the image carrier. And a recording device using the same.
【請求項12】 主走査方向断面に対する射影成分にて
見た場合、被走査面又は画像担持体表面と該走査光学系
の像面とは、それらが互いに傾いているため主走査方向
両端部にゆくに従って相互に離れてゆくが、主走査範囲
内に於いて該像面位置での結像スポット品質ではなく、
該被走査面又は画像担持体表面上にて結像スポット品質
が画像形成に最適になるように、fθレンズの軸外Ha
loの収差特性を設定したことを特徴とする請求項1、
3のいずれか一つに記載されたマルチビーム走査光学
系。
12. When viewed as a projected component with respect to a cross section in the main scanning direction, the surface to be scanned or the surface of the image carrier and the image surface of the scanning optical system are inclined at both ends in the main scanning direction because they are inclined with respect to each other. It moves away from each other as it travels, but not the quality of the imaging spot at the image plane position within the main scanning range,
The off-axis Ha of the fθ lens is adjusted so that the image spot quality is optimal for image formation on the surface to be scanned or the surface of the image carrier.
2. An aberration characteristic of lo is set.
3. The multi-beam scanning optical system according to any one of 3.
【請求項13】 主走査範囲の略中心へ至る光束の光軸
を基準とし、主走査方向の射影成分に於いて、 主走査範囲の略中心へ至る光束の光軸を基準とし、主走
査方向の射影成分に於いて、該基準光軸に対して、像面
を非垂直になるように設計し、一方被走査面又は画像担
持体面は略垂直になるようにし、その結果被走査面又は
画像担持体面と像面を、主走査方向にて互いに傾いた状
態に構成することを特徴とする請求項2,4のいずれか
一つに記載された記録装置。
13. A projection component in the main scanning direction with reference to an optical axis of a light beam substantially reaching the center of the main scanning range, and a main scanning direction based on an optical axis of a light beam reaching substantially the center of the main scanning range. In the projection component, the image plane is designed to be non-perpendicular to the reference optical axis, while the surface to be scanned or the surface of the image carrier is made substantially perpendicular, so that the surface to be scanned or the image 5. The recording apparatus according to claim 2, wherein the carrier surface and the image surface are configured to be inclined with respect to each other in the main scanning direction.
【請求項14】 主走査範囲の略中心へ至る光束の光軸
を基準とし、主走査方向の射影成分に於いて、該基準光
軸に対して像面を略垂直になるように設計し、一方被走
査面又は画像担持体面は非垂直になるようにし、その結
果被走査面又は画像担持体面と像面を、主走査方向にて
互いに非平行に構成することを特徴とする請求項1、3
のいずれか一つに記載されたマルチビーム走査光学系。
14. An image plane is designed to be substantially perpendicular to the reference optical axis in a projection component in the main scanning direction with reference to an optical axis of a light beam reaching a substantially center of the main scanning range; On the other hand, the scanned surface or the image carrier surface is made non-perpendicular, and as a result, the scanned surface or the image carrier surface and the image surface are configured to be non-parallel to each other in the main scanning direction. 3
A multi-beam scanning optical system according to any one of the above.
【請求項15】 主走査範囲の略中心へ至る光束の光軸
を基準とし、主走査方向の射影成分に於いて、該基準光
軸に対して像面を略垂直になるように設計し、一方被走
査面又は画像担持体面は非垂直になるようにし、その結
果被走査面又は画像担持体面と像面を、主走査方向にて
互いに非平行に構成することを特徴とする請求項2,4
のいずれか一つに記載された記録装置。
15. An image plane is designed to be substantially perpendicular to the reference optical axis in a projected component in the main scanning direction with reference to an optical axis of a light beam reaching a substantially center of the main scanning range; On the other hand, the surface to be scanned or the surface of the image carrier is made non-perpendicular, and as a result, the surface to be scanned or the surface of the image carrier and the image surface are configured to be non-parallel to each other in the main scanning direction. 4
A recording device described in any one of the above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8217980B2 (en) 2007-11-14 2012-07-10 Canon Kabushiki Kaisha Multi-beam optical scanning device and image forming apparatus using the same
JP2017015866A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Optical scanning device and image formation apparatus having the same

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