JP2001255480A - Optical scanner - Google Patents

Optical scanner

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JP2001255480A
JP2001255480A JP2000067558A JP2000067558A JP2001255480A JP 2001255480 A JP2001255480 A JP 2001255480A JP 2000067558 A JP2000067558 A JP 2000067558A JP 2000067558 A JP2000067558 A JP 2000067558A JP 2001255480 A JP2001255480 A JP 2001255480A
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JP
Japan
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light beam
light
conversion element
polarization
polarization direction
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000067558A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Hayashi
善紀 林
Atsushi Kawamura
篤 川村
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a side lobe and the diameter of beam spot of a main beam with small-sized and inexpensive constitution. SOLUTION: An optical converting element 4 consisting of a 1/2 wavelength plate and a polarizing filter 5 are disposed between a light source 1 and a deflector 7. Effective light flux within an area where the light flux of a light beam from the light source 1 is made incident with the diameter of an aperture 3 through a coupling lens 2, is converted into light flux in a polarized light state having a plurality of areas where polarized light directions differ after passage by the optical converting element 4. Only light flux having a specific polarized light direction is passed by the polarizing filter 5, is converged in the subscanning direction by the cylindrical lens 6, and then is made incident on a polarizer 7. Thereby, the diameter of a beam spot on the scan layer of a photoreceptor 10 of a main beam which passed through scanning lenses 8 and 9 is made small.

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、レーザービームプ
リンタ、普通紙ファクシミリ、デジタル複写機等の装置
に用いられる光走査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device used for an apparatus such as a laser beam printer, a plain paper facsimile, and a digital copying machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レーザービームのビームスポット
径を小さくして解像度を上げる方法が研究されている。
例えば、電子情報通信学会の信学技報999−09(液
晶超解像光学素子と光ピックアップへの応用)には、液
晶素子と偏光フィルタとを用いて、ビームスポット径を
小さくする提案が記載されている。この提案によれば、
直線偏光が液晶素子で直交直線偏光群に変換され超解像
効果が発生するとともに、サイドローブはメインローブ
と異なる方位の直線偏光に変換され、偏光フィルタでそ
のサイドローブが除去可能となる。また、特開平10−
227992号公報(ベッセルビーム発生方法及びそれ
を用いた光走査装置)には、ベッセルビームを利用して
微小なビームスポットと大きな焦点深度を得る技術が開
示されている。この技術によれば、円錐プリズムとほぼ
等価な光学特性を有するバイナリー光学素子より成る回
折光学素子にレーザービームを入射させることにより、
ベッセルビームを発生させている。
2. Description of the Related Art Hitherto, a method of increasing the resolution by reducing the beam spot diameter of a laser beam has been studied.
For example, IEICE Technical Report 999-09 of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (application to liquid crystal super-resolution optical elements and optical pickups) describes a proposal to reduce the beam spot diameter using a liquid crystal element and a polarizing filter. Have been. According to this proposal,
The linearly polarized light is converted to a group of orthogonal linearly polarized light by the liquid crystal element to generate a super-resolution effect, and the side lobe is converted to linearly polarized light having a direction different from that of the main lobe, and the side lobe can be removed by the polarizing filter. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent No. 227992 (Vessel beam generation method and optical scanning device using the same) discloses a technique for obtaining a minute beam spot and a large depth of focus using a Bessel beam. According to this technique, a laser beam is made incident on a diffractive optical element consisting of a binary optical element having optical characteristics substantially equivalent to a conical prism,
A Bessel beam is being generated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら信学技報
999−09において使用されている液晶素子を光走査
装置に適用すると、装置が大きくなり、なおかつ、コス
トアップ及び消費電力の増大を招くことになる。また、
特開平10−227992号公報においては、メインビ
ームのビームスポット径を小さくすることはできても、
サイドローブはかえって大きくなるという問題がある。
本発明の課題は、小型かつ安価な構成により、サイドロ
ーブを低減しメインビームのビームスポット径を小さく
することである。
However, when the liquid crystal element used in IEICE 999-09 is applied to an optical scanning device, the size of the device becomes large, and the cost and power consumption increase. Become. Also,
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-227992, although the beam spot diameter of the main beam can be reduced,
There is a problem that the side lobes are rather large.
An object of the present invention is to reduce a side lobe and reduce a beam spot diameter of a main beam by a small and inexpensive configuration.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の光走査
装置は、光ビームの光束を発光する光源(実施形態にお
いては、図1の光源1に対応する)と、前記光源からの
光束をカップリングするカップリング光学系手段(実施
形態においては、図1のカップリングレンズ2に対応す
る)と、前記カップリング光学系手段からの光束を偏向
する偏向器(実施形態においては、図1のポリゴンミラ
ー7に対応する)と、前記光源と前記偏向器との間に、
入射する有効域内の光束に対して通過後に偏光方向が異
なる複数の領域をもつ偏光状態の光束に変換する光変換
素子(実施形態においては、図1の光変換素子4に対応
する)と光束の特定の偏光方向のみを通過させる偏光フ
ィルタ(実施形態においては、図1の偏光フィルタ5に
対応する)とを配置したことを特徴とする構成になって
いる。請求項1の構成によれば、光源からの光束をカッ
プリングした後、光変換素子によって入射する有効域内
の光束に対して通過後に偏光方向が異なる複数の領域を
もつ偏光状態の光束に変換し、偏光フィルタによって特
定の偏光方向の光束のみを通過させて、偏光器に入射す
る。上記請求項1の構成において、請求項2に記載した
ように、前記光変換素子は、直線偏光の入射光束に対し
て出射光束の偏光方向をほぼ直交するように変換する性
質を有する第1の領域と、前記直線偏光の入射光束に対
して同一の偏光方向の出射光束を出す性質を有する第2
の領域とからなることを特徴とする。また、請求項1の
構成において、請求項3に記載したように、前記前記光
変換素子は、入射する光束の有効域よりも小さい面積で
形成され、出射光束の偏光方向を入射光束の偏光方向に
対しほぼ直交するように変換する性質を有することを特
徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device comprising: a light source for emitting a light beam of a light beam (corresponding to the light source in FIG. 1 in the embodiment); and a light beam from the light source. Optical system means (corresponding to the coupling lens 2 in FIG. 1 in the embodiment) and a deflector for deflecting a light beam from the coupling optical system means (in the embodiment, FIG. Between the light source and the deflector,
A light conversion element (corresponding to the light conversion element 4 in FIG. 1 in the embodiment) and a light conversion element that converts the incident light flux in the effective area into a polarized light flux having a plurality of regions having different polarization directions after passing therethrough. The configuration is such that a polarization filter (corresponding to the polarization filter 5 in FIG. 1 in the embodiment) that allows only a specific polarization direction to pass is disposed. According to the configuration of claim 1, after coupling the light beam from the light source, the light beam is converted by the light conversion element into a light beam in a polarization state having a plurality of regions having different polarization directions after passing through the light beam in the effective area. Then, only a light beam in a specific polarization direction is passed by the polarization filter and is incident on the polarizer. In the configuration of the first aspect, as described in the second aspect, the light conversion element has a property of converting the polarization direction of the outgoing light beam to the incident light beam of the linearly polarized light so as to be substantially orthogonal. A second region having a property of emitting an output light beam having the same polarization direction with respect to the incident light beam of the linearly polarized light.
And a region of Further, in the configuration of claim 1, as described in claim 3, the light conversion element is formed with an area smaller than the effective area of the incident light beam, and changes the polarization direction of the output light beam to the polarization direction of the incident light beam. Is characterized in that it has the property of transforming so as to be substantially orthogonal to.

【0005】また、請求項2又は3の構成において、請
求項4に記載したように、前記前記光変換素子は、出射
光束の偏光方向を入射光束の偏光方向に対しほぼ直交す
るように変換する領域が入射する光束の有効域の中央部
に配置されていることを特徴とする。また、請求項4の
構成において、請求項5に記載したように、前記光変換
素子は、出射光束の偏光方向を入射光束の偏光方向に対
しほぼ直交するように変換する面積と入射する光束の有
効域の面積との面積比が出射光束の第1次のサイドロー
ブを有効に除去する値に設定されていることを特徴とす
る。また、請求項1〜5のいずれか1項の構成におい
て、請求項6に記載したように、前記変換素子は、副走
査方向に均一な偏光特性を有することを特徴とする。ま
た、請求項1〜5のいずれか1項の構成において、請求
項7に記載したように、前記変換素子は、主走査方向に
均一な偏光特性を有することを特徴とする。また、請求
項1〜7のいずれか1項の構成において、請求項8に記
載したように、前記前記光変換素子は、主走査方向及び
副走査方向に直交する線に略並行な軸を中心に回動可能
であることを特徴とする。
[0005] In the configuration of claim 2 or 3, as described in claim 4, the light conversion element converts the polarization direction of the outgoing light beam so as to be substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light beam. The region is arranged at the center of the effective area of the incident light beam. Further, in the configuration of claim 4, as described in claim 5, the light conversion element has an area for converting the polarization direction of the outgoing light beam so as to be substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light beam and the area of the incident light beam. The area ratio with the area of the effective area is set to a value that effectively removes the primary side lobe of the emitted light beam. In the configuration of any one of the first to fifth aspects, as described in the sixth aspect, the conversion element has a uniform polarization characteristic in the sub-scanning direction. Further, in the configuration of any one of the first to fifth aspects, as described in the seventh aspect, the conversion element has a uniform polarization characteristic in the main scanning direction. Further, in the configuration according to any one of claims 1 to 7, as described in claim 8, the light conversion element has a center on an axis substantially parallel to a line orthogonal to the main scanning direction and the sub-scanning direction. It is characterized by being rotatable.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明による光走査装置の
実施形態について図を参照して説明する。図1は、実施
形態における偏向回転面を含む平面に、光学系の手段を
展開した図である。この図において、1は光ビームを発
光する半導体レーザーからなる光源、2はカップリング
レンズ、3はアパーチャ(絞り開口)、4は光変換素子
(偏光素子)、5は偏光フィルタ(偏光素子)、6はシ
リンドリカルレンズ、7はポリゴンミラー(偏向器)で
ある。8及び9は走査レンズ、10は感光体である。図
1において、光源1から発光して発散したレーザー光は
カップリングレンズ2によってカップリングされて一定
の偏光方向の光束となり、アパーチャ3に応じた有効域
の光束として光変換素子4に入射する。この光変換素子
4は、中央部が1/2波長板、周辺部が均質なガラス板
で構成されている。したがって、光変換素子4では、入
射した光束の有効域内の中央部と周辺部で偏光方向が異
なる複数の領域をもつように通過後の光束の偏光状態を
変換する。すなわち、図2に示すように、偏光方向が副
走査方向に対して垂直な方向(紙面に対して垂直なAの
方向)の光束が光変換素子4に入射すると、光変換素子
4の中央部を通過した光束は偏光方向が光軸を中心に9
0度回転し、偏光方向が副走査方向に対して水平な方向
(紙面に対して水平なBの方向)の光束に変換されて出
射する。一方、光変換素子4の周辺部を通過した光束
は、偏光方向は変化せず、偏光方向が副走査方向に対し
て垂直な方向(紙面に対して垂直なCの方向)の光束で
出射する。図3は、光変換素子4を異なる条件で通過し
たと仮定した場合の光束が、走査レンズによって結像し
たときの振幅分布を示している、破線で示す(A)は、
光変換素子4に入射した光束の全範囲を通過したと仮定
した場合の振幅分布である。一点鎖線でしめす(B)
は、光変換素子4の中央部を入射光束が通過したと仮定
した場合の光束の振幅分布であり、広がったビームとな
っている。実線で示す(C)は、光変換素子4の周辺部
を入射光束が通過したと仮定した場合の光束の振幅分布
であり、(A)の分布に比べて、メインビームは小さく
サイドローブは大きい分布になっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an optical scanning device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view in which means of an optical system are developed on a plane including a deflection rotation surface according to the embodiment. In this figure, 1 is a light source composed of a semiconductor laser that emits a light beam, 2 is a coupling lens, 3 is an aperture (aperture opening), 4 is a light conversion element (polarization element), 5 is a polarization filter (polarization element), Reference numeral 6 denotes a cylindrical lens, and reference numeral 7 denotes a polygon mirror (deflector). Reference numerals 8 and 9 denote scanning lenses, and reference numeral 10 denotes a photoconductor. In FIG. 1, laser light emitted from a light source 1 and diverged is coupled by a coupling lens 2 to form a light beam in a certain polarization direction, and enters the light conversion element 4 as a light beam in an effective area corresponding to the aperture 3. The light conversion element 4 is formed of a half-wave plate at the center and a uniform glass plate at the periphery. Therefore, the light conversion element 4 converts the polarization state of the light flux after passing therethrough so as to have a plurality of regions having different polarization directions at the central part and the peripheral part in the effective area of the incident light flux. That is, as shown in FIG. 2, when a light beam whose direction of polarization is perpendicular to the sub-scanning direction (direction of A perpendicular to the paper surface) enters the light conversion element 4, the central part of the light conversion element 4 Of the luminous flux that has passed through the
The light beam is rotated by 0 degrees, converted into a light beam whose polarization direction is horizontal to the sub-scanning direction (direction B in the plane of the paper), and emitted. On the other hand, the light beam that has passed through the periphery of the light conversion element 4 does not change its polarization direction, and exits as a light beam whose polarization direction is perpendicular to the sub-scanning direction (direction C perpendicular to the paper surface). . FIG. 3 shows an amplitude distribution when a light beam is assumed to have passed through the light conversion element 4 under different conditions and is imaged by a scanning lens.
This is an amplitude distribution when it is assumed that the light beam that has entered the light conversion element 4 has passed through the entire range. (B)
Is the amplitude distribution of the light beam when it is assumed that the incident light beam has passed through the central portion of the light conversion element 4, and is a spread beam. (C) shown by a solid line is the amplitude distribution of the light beam when it is assumed that the incident light beam has passed through the periphery of the light conversion element 4, and the main beam is smaller and the side lobe is larger than the distribution of (A). It has a distribution.

【0007】ところで、偏光方向が互いに直交している
(B)及び(C)の光束は干渉しないので、図2に示す
ような紙面に対して垂直なAの方向の光束に対して、光
変換素子4のみを挿入すると、ビームプロファイルは図
4に示すように、小さいビームスポットのメインビーム
の両側にサイドローブ部分をもつ形状になる。図5
(a)は、図4のビームプロファイルをB部分とC部分
の合成として示したベクトル図である。ところが実際
は、サイドローブ部分の位相は反転しているので、図5
(b)に示すようにB部分と位相が反転した−C部分の
合成となる。したがって、図5(a)におけるDの方向
すなわちB部分と−C(マイナスC)部分の合成方向に
垂直な方向の直線偏光のみを通過させるような偏光フィ
ルタ(直線偏光子)5を光変換素子4の後に挿入するこ
とにより、サイドローブ部分のみを除去し、ビームスポ
ット径の小さいメインビームを得ることが可能になる。
しかもこの場合において、1/2波長板の光変換素子4
及び直線偏光子からなる偏光フィルタを用いるので、小
型で安価な構成でビームスポット径の小さいメインビー
ムを得ることが可能になる。またこの場合において、光
変換素子4は、直線偏光の入射光束に対して出射光束の
偏光方向を入射光束の偏光方向に対しほぼ直交するよう
に変換する性質を有する中央部の1/2波長板の領域
と、直線偏光の入射光束に対して同一の偏光方向の出射
光束を出す性質を有する周辺部のガラス板の領域とから
なる構成になっているので、小型で安価な構成でビーム
スポット径の小さいメインビームを効率よく得ることが
可能になる。なおこの場合において、図6に示すよう
に、光束の有効域より小さい1/2波長板11をカップ
リングレンズ2に接着等により装着する構成にしてもよ
い。光変換素子11は、入射する光束の有効域よりも小
さい面積で形成され、出射光束の偏光方向を入射光束の
偏光方向に対しほぼ直交するように変換する性質を有す
る。この場合には、光変換素子11とカップリングレン
ズ2とを一体化することにより、さらに小型化及びコス
トダウンを図ることができる。さらにこの場合におい
て、光変換素子11は、図7に示すように、出射光束の
偏光方向を入射光束の偏光方向に対しほぼ直交するよう
に変換する面積SCと、入射する光束の有効域の面積S
との面積比が、出射光束の第1次のサイドローブを有効
に除去する値に設定されている。したがって、偏光フィ
ルタ5の偏光特性の方向があらかじめ定まっていれば、
この面積比を適切に設定することにより、出射光束の第
1次のサイドローブを有効に除去することができる。
Since the light beams (B) and (C) whose polarization directions are orthogonal to each other do not interfere with each other, the light beam in the direction A perpendicular to the plane of FIG. When only the element 4 is inserted, the beam profile has a shape having side lobe portions on both sides of the main beam having a small beam spot as shown in FIG. FIG.
(A) is a vector diagram showing the beam profile of FIG. 4 as a combination of a B portion and a C portion. However, since the phase of the side lobe portion is actually inverted,
As shown in (b), the B portion and the -C portion whose phase is inverted are combined. Therefore, a polarizing filter (linear polarizer) 5 that passes only linearly polarized light in the direction D in FIG. 5A, that is, the direction perpendicular to the direction in which the B portion and the −C (minus C) portion are combined, is connected to the light conversion element. By inserting after 4, it is possible to remove only the side lobe portion and obtain a main beam with a small beam spot diameter.
Moreover, in this case, the half-wave plate light conversion element 4
In addition, since a polarizing filter including a linear polarizer is used, a main beam having a small beam spot diameter can be obtained with a small and inexpensive configuration. In this case, the light conversion element 4 is provided with a central half-wave plate having a property of changing the direction of polarization of the outgoing light beam to the direction of polarization of the incident light beam with respect to the linearly polarized incident light beam. And the area of the peripheral glass plate that has the property of emitting outgoing light in the same polarization direction with respect to the incident light of linearly polarized light, so that the beam spot diameter is small and inexpensive. It is possible to efficiently obtain a main beam having a small size. In this case, as shown in FIG. 6, a half-wave plate 11 smaller than the effective area of the light beam may be attached to the coupling lens 2 by bonding or the like. The light conversion element 11 is formed with an area smaller than the effective area of the incident light beam, and has a property of converting the polarization direction of the output light beam so as to be substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light beam. In this case, the size and cost can be further reduced by integrating the light conversion element 11 and the coupling lens 2. Further, in this case, as shown in FIG. 7, the light conversion element 11 has an area SC for converting the polarization direction of the outgoing light beam so as to be substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light beam, and an area of the effective area of the incident light beam. S
Is set to a value that effectively removes the primary side lobe of the emitted light beam. Therefore, if the direction of the polarization characteristic of the polarization filter 5 is predetermined,
By appropriately setting this area ratio, the primary side lobe of the emitted light beam can be effectively removed.

【0008】一般に、走査光学系は主走査方向と副走査
方向で光学系のパワー配置が異なっており、光束径も異
なっている。このため、光学系によっては主走査方向に
ついて、図5(b)に示すようにサイドローブを有効に
除去できるが、副走査方向については逆にサイドローブ
が大きくなる可能性もある。そのような不具合を解消す
るために、図8又は図9に示すような光変換素子12又
は13を用いる。図8に示す光変換素子12は、副走査
方向には均一な偏光特性を有し、主走査方向の中央部が
1/2波長板となっている。したがって、主走査方向の
ビームスポット径を小さくでき、サイドローブを除去で
きる。一方、図9に示す光変換素子13は、主走査方向
には均一な偏光特性を有し、副走査方向の中央部が1/
2波長板となっている。したがって、副走査方向のビー
ムスポット径を小さくでき、サイドローブを除去でき
る。また、計算によって偏光フィルタ5の偏光軸をどこ
に設定すれば良いかは導出できるが、実際には光源1を
構成する半導体レーザーの発散角のばらつき等により、
適切な設定値がずれてくる。そこで、適切な設定値を得
るために、光変換素子4を、主走査方向及び副走査方向
に直交する線に略並行な軸を中心に回動可能な構成にす
る。なお、上記実施形態においは、図6に示したよう
に、1/2波長板の光変換素子11をカップリングレン
ズ2に装着する構成にしたが、図10に示す変形例のよ
うに、この光変換素子11をシリンドリカルレンズ6の
入射側の面に装着し、さらにシリンドリカルレンズ6の
出射側の面に偏光フィルタ5を装着する構成にしてもよ
い。この場合にも、光変換素子11、シリンドリカルレ
ンズ6、及び偏光フィルタ5とを一体化することによ
り、さらに一層、小型化及びコストダウンを図ることが
できる。また、上記実施形態又は変形例においては、カ
ップリングレンズ2の面に光変換素子11又はシリンド
リカルレンズ6の面に光変換素子11及び偏光フィルタ
5を装着する構成にしたが、光変換素子及び偏光フィル
タの偏光特性を有するコーティングを施す構成にしても
よい。この場合には、部品点数を低減することにより、
なお一層の小型化及びコストダウンを図ることができ
る。また、本発明は、最大強度の1/e^2径で定義さ
れるビームスポット径が60μm以下のときに最も効果
を発揮する。
In general, the scanning optical system has different power arrangements in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and has different light beam diameters. Therefore, depending on the optical system, side lobes can be effectively removed in the main scanning direction as shown in FIG. 5B, but the side lobes may be increased in the sub-scanning direction. In order to solve such a problem, a light conversion element 12 or 13 as shown in FIG. 8 or 9 is used. The light conversion element 12 shown in FIG. 8 has uniform polarization characteristics in the sub-scanning direction, and has a half-wave plate at the center in the main scanning direction. Therefore, the beam spot diameter in the main scanning direction can be reduced, and side lobes can be removed. On the other hand, the light conversion element 13 shown in FIG. 9 has uniform polarization characteristics in the main scanning direction,
It is a two-wave plate. Therefore, the beam spot diameter in the sub-scanning direction can be reduced, and side lobes can be eliminated. Further, it is possible to derive where to set the polarization axis of the polarization filter 5 by calculation. However, in practice, due to the dispersion of the divergence angle of the semiconductor laser constituting the light source 1,
Appropriate set values are shifted. Therefore, in order to obtain an appropriate set value, the light conversion element 4 is configured to be rotatable around an axis substantially parallel to a line orthogonal to the main scanning direction and the sub-scanning direction. In the above embodiment, as shown in FIG. 6, the optical conversion element 11 of the half-wave plate is mounted on the coupling lens 2. However, as shown in a modification shown in FIG. The light conversion element 11 may be mounted on the surface on the incident side of the cylindrical lens 6, and the polarizing filter 5 may be mounted on the surface on the output side of the cylindrical lens 6. Also in this case, the size and cost can be further reduced by integrating the light conversion element 11, the cylindrical lens 6, and the polarizing filter 5. Further, in the above-described embodiment or the modification, the light conversion element 11 or the polarization filter 5 is mounted on the surface of the coupling lens 2 or the surface of the cylindrical lens 6. A configuration may be adopted in which a coating having the polarization characteristics of the filter is applied. In this case, by reducing the number of parts,
Still further downsizing and cost reduction can be achieved. The present invention is most effective when the beam spot diameter defined by 1 / e ^ 2 diameter of the maximum intensity is 60 μm or less.

【0009】[0009]

【発明の効果】本発明によれば、光源からの光束をカッ
プリングした後、光変換素子によって入射する有効域内
の光束に対して通過後に偏光方向が異なる複数の領域を
もつ偏光状態の光束に変換し、偏光フィルタによって光
束の特定の偏光方向のみを通過させて、偏向器に入射す
る。したがって、小型かつ安価な構成により、サイドロ
ーブを低減しメインビームのビームスポット径を小さく
することが可能になる。
According to the present invention, after coupling the light beam from the light source, the light beam in the effective area, which is incident by the light conversion element, is converted into a polarized light beam having a plurality of regions having different polarization directions after passing therethrough. The light is converted, and the light passes through only a specific polarization direction of the light beam by the polarizing filter, and is incident on the deflector. Therefore, it is possible to reduce the side lobe and reduce the beam spot diameter of the main beam with a small and inexpensive configuration.

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

【図1】本発明の実施形態における光走査装置の構成を
偏向回転面から見た図。
FIG. 1 is a diagram of a configuration of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention, as viewed from a deflection rotation surface.

【図2】図1における光変換素子及び偏光フィルタの部
分の拡大図。
FIG. 2 is an enlarged view of a light conversion element and a polarization filter in FIG.

【図3】異なる条件の仮定における走査光学系により結
像する振幅分布を示す図。
FIG. 3 is a diagram illustrating an amplitude distribution formed by a scanning optical system under different conditions.

【図4】図1において偏光フィルタを除いた場合のビー
ムプロファイルを示すず図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a beam profile when a polarization filter is removed in FIG. 1;

【図5】メインビームとサイドローブとの合成を示すベ
クトル図。
FIG. 5 is a vector diagram showing a combination of a main beam and side lobes.

【図6】光学変換素子をカップリングレンズに装着した
実施形態の変形例の構成を偏向回転面から見た図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a modification of the embodiment in which an optical conversion element is mounted on a coupling lens, as viewed from a deflection rotation surface.

【図7】光変換素子における光束の有効域の面積及び変
換する領域の面積を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an area of an effective area of a light beam and an area of a conversion area in a light conversion element.

【図8】他の実施形態における光変換素子の1/2波長
板の部分を示す平面図。
FIG. 8 is a plan view showing a half-wave plate portion of a light conversion element according to another embodiment.

【図9】さらに他の実施形態における光変換素子の1/
2波長板の部分を示す平面図。
FIG. 9 shows 1/1 of a light conversion element in still another embodiment.
FIG. 3 is a plan view showing a part of a two-wave plate.

【図10】光学変換素子をシリンドリカルレンズに装着
した実施形態の変形例の構成を偏向回転面から見た図。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a modification of the embodiment in which the optical conversion element is mounted on a cylindrical lens, as viewed from a deflection rotation surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 カップリングレンズ 3 アパーチャ 4、11,12,13 光変換素子 5 偏光フィルタ 6 シリンドリカルレンズ 7 ポリゴンミラー 8、9 走査レンズ 10 感光体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Coupling lens 3 Aperture 4, 11, 12, 13 Light conversion element 5 Polarization filter 6 Cylindrical lens 7 Polygon mirror 8, 9 Scanning lens 10 Photoconductor

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ビームの光束を発光する光源と、 前記光源からの光束をカップリングするカップリング光
学系手段と、 前記カップリング光学系手段からの光束を偏向する偏向
器と、 前記光源と前記偏向器との間に、入射する有効域内の光
束に対して通過後に偏光方向が異なる複数の領域をもつ
偏光状態の光束に変換する光変換素子と、光束の特定の
偏光方向のみを通過させる偏光フィルタとを配置したこ
とを特徴とする光走査装置。
A light source for emitting a light beam of a light beam; coupling optical system means for coupling the light beam from the light source; a deflector for deflecting the light beam from the coupling optical system means; Between the deflector, a light conversion element that converts a light beam in the effective area into a polarized light beam having a plurality of regions with different polarization directions after passing the light beam, and passes only a specific polarization direction of the light beam. An optical scanning device comprising a polarizing filter and a polarizing filter.
【請求項2】 請求項1において、前記光変換素子は、
直線偏光の入射光束に対して出射光束の偏光方向を入射
光束の偏光方向に対しほぼ直交するように変換する性質
を有する第1の領域と、前記直線偏光の入射光束に対し
て同一の偏光方向の出射光束を出す性質を有する第2の
領域とからなることを特徴とする光走査装置。
2. The optical conversion device according to claim 1, wherein
A first region having a property of converting a polarization direction of an output light beam to an incident light beam of linearly polarized light so as to be substantially orthogonal to a polarization direction of the incident light beam; And a second region having a property of emitting the emitted light beam.
【請求項3】 請求項1において、前記光変換素子は、
入射する光束の有効域よりも小さい面積で形成され、出
射光束の偏光方向を入射光束の偏光方向に対しほぼ直交
するように変換する性質を有することを特徴とする光走
査装置。
3. The light conversion device according to claim 1, wherein
An optical scanning device, which is formed with an area smaller than an effective area of an incident light beam and has a property of converting a polarization direction of an output light beam so as to be substantially orthogonal to a polarization direction of an incident light beam.
【請求項4】 請求項2又は3において、前記光変換素
子は、出射光束の偏光方向を入射光束の偏光方向に対し
ほぼ直交するように変換する領域が入射する光束の有効
域の中央部に配置されていることを特徴とする光走査装
置。
4. The light conversion element according to claim 2, wherein a region for converting the polarization direction of the outgoing light beam so as to be substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light beam is located at the center of the effective area of the incident light beam. An optical scanning device, being arranged.
【請求項5】 請求項4において、前記光変換素子は、
出射光束の偏光方向を入射光束の偏光方向に対しほぼ直
交するように変換する面積と入射する光束の有効域の面
積との面積比が出射光束の第1次のサイドローブを有効
に除去する値に設定されていることを特徴とする光走査
装置。
5. The light conversion device according to claim 4,
The area ratio between the area that converts the polarization direction of the emitted light beam so as to be substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light beam and the area of the effective area of the incident light beam is a value that effectively removes the first-order side lobe of the emitted light beam. An optical scanning device, which is set to:
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項において、
前記光変換素子は、副走査方向に均一な偏光特性を有す
ることを特徴とする光走査装置。
6. The method according to claim 1, wherein:
The optical scanning device, wherein the light conversion element has uniform polarization characteristics in a sub-scanning direction.
【請求項7】 請求項1〜5のいずれか1項において、
前記光変換素子は、主走査方向に均一な偏光特性を有す
ることを特徴とする光走査装置。
7. The method according to claim 1, wherein:
An optical scanning device, wherein the light conversion element has uniform polarization characteristics in a main scanning direction.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項において、
前記光変換素子は、主走査方向及び副走査方向に直交す
る線に略並行な軸を中心に回動可能であることを特徴と
する光走査装置。
8. The method according to claim 1, wherein
The optical scanning device according to claim 1, wherein the light conversion element is rotatable about an axis substantially parallel to a line orthogonal to the main scanning direction and the sub-scanning direction.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006267712A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Fuji Xerox Co Ltd Optical scanning device and image forming apparatus
JP2008268586A (en) * 2007-04-20 2008-11-06 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming apparatus
JP2009053379A (en) * 2007-08-27 2009-03-12 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming apparatus
JP2010127992A (en) * 2008-11-25 2010-06-10 Ricoh Co Ltd Optical scanner, image forming apparatus, and polychromatic image forming apparatus

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