JP2001356290A - Optical scanner, light source device for optical scanner and image forming device - Google Patents
Optical scanner, light source device for optical scanner and image forming deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は光走査装置・光走
査装置の光源装置・画像形成装置に関する。The present invention relates to an optical scanning device, a light source device for an optical scanning device, and an image forming apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】感光媒体（光導電性の感光体等）の感光
面に合致させて設定された被走査面をレーザビームによ
り光走査する光走査装置は、レーザプリンタ等に関連し
て広く知られている。光走査装置の一般的な光学配置で
は、レーザ光源からのレーザビームが回転多面鏡等の光
偏向手段により偏向され、ｆθレンズ等の走査結像光学
系により被走査面上にスポットとして集光される。この
ような構成では、光偏向手段の偏向反射面や走査結像光
学系へのレーザビームの入射角は、１ラインの走査が行
われる間に偏向と共に連続的に変化する。一方、偏向反
射面における反射率や、走査結像光学系のレンズ面にお
ける反射率や透過率は入射角に応じて変化するため、被
走査面上へ導光される光量はレーザビームの偏向ととも
に変化する。このため、光スポットの光強度は一般に像
高と共に変動し、画像の「濃度むら」を生じさせたり、
高階調性を劣化させたりする。このような現象は「シェ
ーディング」と呼ばれている。レーザビームは一般に
「直線偏光状態」にあるが、シェーディングは、偏向反
射面に入射するレーザビームの偏光方向が主走査方向に
平行となる場合あるいは垂直になる場合に著しく、一般
に、中心像高に比して主走査方向の両端部側で光強度が
小さくなる傾向を持つ。なお、この明細書中において、
光源から被走査面に至る光路上の任意の位置において
「被走査面上における主走査方向・副走査方向」に対応
する方向をも主走査方向・副走査方向と称する。2. Description of the Related Art An optical scanning apparatus that optically scans a surface to be scanned set with a photosensitive surface of a photosensitive medium (photoconductive photosensitive member or the like) with a laser beam is widely known in relation to laser printers and the like. Have been. In a general optical arrangement of an optical scanning device, a laser beam from a laser light source is deflected by a light deflecting unit such as a rotary polygon mirror, and condensed as a spot on a surface to be scanned by a scanning imaging optical system such as an fθ lens. You. In such a configuration, the angle of incidence of the laser beam on the deflecting / reflecting surface of the light deflecting means or on the scanning / imaging optical system changes continuously with deflection while one line is scanned. On the other hand, the reflectance on the deflecting reflecting surface and the reflectance and transmittance on the lens surface of the scanning image forming optical system change according to the incident angle. Change. For this reason, the light intensity of the light spot generally fluctuates with the image height, causing "density unevenness" of the image,
Or degrade high gradation. Such a phenomenon is called "shading". Although the laser beam is generally in a “linearly polarized state”, shading is remarkable when the polarization direction of the laser beam incident on the deflecting / reflecting surface is parallel or perpendicular to the main scanning direction, and generally, the center image height is increased. In contrast, the light intensity tends to be smaller at both ends in the main scanning direction. In this specification,
The direction corresponding to the “main scanning direction / sub-scanning direction on the scanned surface” at an arbitrary position on the optical path from the light source to the scanned surface is also referred to as the main scanning direction / sub-scanning direction.
【０００３】シェーディングに対処する方法として、偏
向レーザビームの光路中に配した「透過率分布を有する
フィルタ」を透過させて光スポットの強度を均一化する
方法や、光源と光偏向手段の間の光路上に１／４波長板
を配し、光偏向手段に入射するレーザビームの偏光状態
を円偏光状態として反射率・透過率の変動を軽減する方
法（特開平５−３０３０４９号公報）が知られている。
上記フィルタを用いる方法は、フィルタ配置のスペース
を必要とするため光学系のレイアウトが制限され、フィ
ルタを用いるために光走査装置のコストが高くなる問題
がある。１／４波長板を用いる方法でも、１／４波長板
が高価であるため光走査装置のコストアップの問題があ
る。これに対し、レーザビームの偏光方向が「主走査方
向に対して４５度をなす」よう光源の態位を設定する方
法が知られている。この方法の場合、シェーディングは
良好に補正されるが、光源から放射されるレーザビーム
の光利用効率の点で必ずしも十分でなく、高速走査が困
難であるという問題がある。[0003] As a method for dealing with shading, there is a method of making the intensity of a light spot uniform by passing through a "filter having a transmittance distribution" disposed in the optical path of a deflected laser beam, and a method of interposing a light source and a light deflecting means. There is known a method in which a quarter-wave plate is arranged on the optical path and the polarization state of the laser beam incident on the light deflecting means is changed to a circularly polarized state to reduce fluctuations in reflectance and transmittance (JP-A-5-303049). Have been.
The above-described method using a filter has a problem that the layout of the optical system is limited because a space for disposing the filter is required, and the cost of the optical scanning device is increased because the filter is used. Even in the method using a 波長 wavelength plate, there is a problem that the cost of the optical scanning device is increased because the 波長 wavelength plate is expensive. On the other hand, a method is known in which the orientation of the light source is set so that the polarization direction of the laser beam is "45 degrees with respect to the main scanning direction". In the case of this method, shading is corrected well, but there is a problem that the light utilization efficiency of the laser beam emitted from the light source is not always sufficient and high-speed scanning is difficult.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この発明は、光走査に
おいて、高価なフィルタや１／４波長板を用いることな
くシェーディングを有効に軽減させることを課題とす
る。この発明はまた、高価なフィルタや１／４波長板を
用いることなくシェーディングを有効に軽減させ、かつ
良好な光利用効率を実現することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to effectively reduce shading in optical scanning without using expensive filters and quarter-wave plates. Another object of the present invention is to effectively reduce shading without using an expensive filter or a quarter-wave plate and to realize good light use efficiency.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明の光走査装置は
「基本的構成」として、光源と、光偏向手段と、走査結
像光学系とを有する。「光源」は、レーザビームを放射
する。「光偏向手段」は、光源側からのレーザビームを
反射させる偏向反射面を有し、反射レーザビームを偏向
させる。「走査結像光学系」は、光偏向手段により偏向
されたレーザビームを被走査面に向かって集光し、被走
査面上に光スポットを形成し、光スポットにより被走査
面の光走査を行わせる。光源は、従来から知られた、各
種の固体レーザやガスレーザ等、レーザビームを放射す
るものであれば適宜に利用できるが、最も実用的で好適
なものは「端面発光型の半導体レーザ」である。光偏向
手段は、光源側からのレーザビームを反射させる偏向反
射面を有し、偏向反射面の回転もしくは揺動により反射
レーザビームを偏向させる。偏向反射面を揺動させる方
式のものとしては周知のガルバノミラー、偏向反射面を
回転させる方式のものとしては周知の回転単面鏡や回転
２面鏡の使用が可能である。光偏向手段として好適なも
のは「回転多面鏡」である。請求項１記載の光走査装置
は、上記基本的構成において「光源から放射されるレー
ザビームの偏光方向が、主走査方向に対して略１０〜３
５度の範囲、もしくは略５５〜８０度の範囲となるよう
に、光源の態位が定められている」ことを特徴とする。The optical scanning device according to the present invention has, as a "basic structure", a light source, a light deflecting means, and a scanning image forming optical system. A "light source" emits a laser beam. The “light deflecting unit” has a deflecting / reflecting surface for reflecting the laser beam from the light source, and deflects the reflected laser beam. The “scanning optical system” condenses the laser beam deflected by the light deflecting means toward the surface to be scanned, forms a light spot on the surface to be scanned, and performs optical scanning of the surface to be scanned with the light spot. Let it do. The light source can be appropriately used as long as it emits a laser beam, such as various solid-state lasers and gas lasers conventionally known, but the most practical and preferable one is an “edge-emitting semiconductor laser”. . The light deflecting means has a deflecting / reflecting surface for reflecting the laser beam from the light source side, and deflects the reflected laser beam by rotating or swinging the deflecting / reflecting surface. A known galvanometer mirror can be used as a method for swinging the deflecting reflection surface, and a known rotating single-sided mirror or rotating two-sided mirror can be used as a method for rotating the deflecting reflection surface. A preferred rotating mirror is a "rotating polygon mirror". The optical scanning device according to claim 1, wherein in the basic configuration, the polarization direction of the laser beam emitted from the light source is approximately 10 to 3 with respect to the main scanning direction.
The orientation of the light source is determined so as to be in the range of 5 degrees or approximately 55 to 80 degrees. "
【０００６】請求項２記載の光走査装置は請求項１記載
の構成において、光源が「端面発光型の半導体レーザ」
であり、光源と光偏向手段との間にビーム整形用のアパ
ーチュアを有し、光源から放射されるレーザビームの偏
光方向が主走査方向に対して略５５〜８０度の範囲とな
るように光源の態位が定められ、且つ、アパーチュアの
開口部が主走査方向に長い形状であることを特徴とす
る。アパーチュアの「主走査方向に長い開口部」の形状
としては、例えば、長軸方向を主走査方向に向けた楕円
形状等、種々の形状が可能であり、「主走査方向に長い
矩形形状」とすることもできるし（請求項３）、「主走
査方向に長い矩形形状の、少なくとも一方の対角線上の
２隅がまるめられた形状」とすることも出来るし（請求
項４）、「主走査方向に長い矩形形状の４隅がまるめら
れた形状」とすることもできる（請求項５）。ここに
「矩形形状の隅をまるめる」には、当該隅部を構成する
２辺に交わるような直線で隅部を形成するようにしても
良いし、当該隅部を滑らかな曲線によりまるめるように
してもよい。以下の説明においても同様である。請求項
６記載の光走査装置は請求項１記載の構成において、光
源が「端面発光型の半導体レーザ」であり、光源と光偏
向手段との間にビーム整形用のアパーチュアを有し、光
源から放射されるレーザビームの偏光方向が主走査方向
に対して略１０〜３５度の範囲となるように光源の態位
が定められ、且つ、アパーチュアの開口部が副走査方向
に長い形状であることを特徴とする。アパーチュアの
「副走査方向に長い開口部」の形状は、長軸方向を副走
査方向に向けた楕円形状等、種々の形状が可能で、「副
走査方向に長い矩形形状」とすることもできるし（請求
項７）、「副走査方向に長い矩形形状の、少なくとも一
方の対角線上の２隅がまるめられた形状」とすることも
出来（請求項８）、「副走査方向に長い矩形形状の４隅
がまるめられた形状」とすることもできる（請求項
９）。According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the light source is an "edge-emitting semiconductor laser".
A beam shaping aperture between the light source and the light deflecting means, such that the polarization direction of the laser beam emitted from the light source is in a range of approximately 55 to 80 degrees with respect to the main scanning direction. And the aperture of the aperture is long in the main scanning direction. As the shape of the aperture “opening that is long in the main scanning direction”, for example, various shapes are possible, such as an elliptical shape in which the long axis direction is oriented in the main scanning direction, and “a rectangular shape that is long in the main scanning direction”. (Claim 3), "a rectangular shape that is long in the main scanning direction, and at least two diagonal corners are rounded" (claim 4), or "main scanning". A shape in which four corners of a rectangular shape that is long in the direction are rounded "may be adopted. Here, in order to “round the corner of the rectangular shape”, the corner may be formed by a straight line intersecting two sides constituting the corner, or the corner may be rounded by a smooth curve. You may. The same applies to the following description. According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the light source is an “edge-emitting semiconductor laser”, and an aperture for beam shaping is provided between the light source and the light deflecting unit. The position of the light source is determined so that the polarization direction of the emitted laser beam is in a range of approximately 10 to 35 degrees with respect to the main scanning direction, and the aperture of the aperture is long in the sub-scanning direction. It is characterized by. The shape of the aperture “opening long in the sub-scanning direction” can be various shapes such as an elliptical shape in which the major axis direction is oriented in the sub-scanning direction, and can be “a rectangular shape long in the sub-scanning direction”. (Claim 7), a "rectangular shape that is long in the sub-scanning direction and at least two corners on one diagonal line are rounded" can also be used (claim 8). (The four corners are rounded) ".
【０００７】請求項１０記載の光走査装置は上記基本的
構成に加え、光源と光偏向手段との間に配備されてビー
ム整形を行うアパーチュアを有し、光源が端面発光型の
半導体レーザであり、アパーチュアの開口部が「主走査
方向と副走査方向に略同じ長さの形状」を有し、光源か
ら放射されるレーザビームの偏光方向が、主走査方向に
対して略４５度となるように光源の態位が定められてい
ることを特徴とする。アパーチュアの開口部の「主走査
方向と副走査方向に略同じ長さの形状」としては「円形
状や多角形形状」も可能であるが、開口形状を「正方形
状」とすることもできるし（請求項１１）、「正方形状
の、少なくとも一方の対角線上の２隅がまるめられた形
状（請求項１２）」や「正方形状の４隅がまるめられた
形状」とすることもできる（請求項１３）。上記請求項
１〜１３の任意の１に記載の光走査装置は、光源側から
の光束を光偏向手段の偏向反射面近傍に「主走査方向に
長い線像」として結像させる線像結像光学系を有するこ
とができる（請求項１４）。線像結像光学系としては凸
シリンドリカルレンズや凹シリンドリカルミラーを用い
ることができる。この場合、走査結像光学系は「主走査
方向に比して副走査方向の正のパワーの大きいアナモル
フィックな光学系」となる。このような構成にすること
により偏向反射面の面倒れを自動補正できる。この請求
項１４記載の光走査装置においては、走査結像光学系を
単レンズで構成し、この単レンズの両レンズ面を「主走
査断面（光軸を含み主走査方向に平行な仮想的な平断
面）内において非円弧形状を有し、副走査断面（主走査
方向に直交する仮想的な平断面）内の曲率半径が主走査
方向に連続的に変化し、且つ、副走査断面内の曲率中心
が主走査断面内で曲線となる面」として形成することが
できる（請求項１５）。According to a tenth aspect of the present invention, in addition to the above-described basic configuration, the optical scanning device has an aperture disposed between the light source and the light deflecting means to perform beam shaping, and the light source is an edge emitting type semiconductor laser. The aperture of the aperture has a "shape having substantially the same length in the main scanning direction and the sub-scanning direction", and the polarization direction of the laser beam emitted from the light source is approximately 45 degrees with respect to the main scanning direction. The attitude of the light source is determined in the above. As the “shape having substantially the same length in the main scanning direction and the sub-scanning direction” of the aperture of the aperture, “a circular shape or a polygonal shape” is possible, but the opening shape can be a “square shape”. (Claim 11), “a square shape in which at least one diagonal of two corners is rounded (claim 12)” or “a square shape in which four corners are rounded” can also be used (claim). Item 13). The optical scanning device according to any one of claims 1 to 13, wherein the light beam from the light source side is formed as a "long line image in the main scanning direction" near the deflecting reflection surface of the light deflecting means. An optical system can be provided (claim 14). As the line image forming optical system, a convex cylindrical lens or a concave cylindrical mirror can be used. In this case, the scanning image forming optical system is an “anamorphic optical system having a larger positive power in the sub-scanning direction than the main scanning direction”. With such a configuration, it is possible to automatically correct the tilt of the deflecting reflection surface. In the optical scanning device according to the fourteenth aspect, the scanning image forming optical system is constituted by a single lens, and both lens surfaces of the single lens are referred to as a “main scanning section (virtual parallel to the main scanning direction including the optical axis). (A flat section), the radius of curvature in the sub-scanning section (virtual plane section orthogonal to the main scanning direction) changes continuously in the main scanning direction, and The curvature center can be formed as a surface having a curved line in the main scanning section (claim 15).
【０００８】この発明の光源装置は「レーザビームを発
生する光源側からのレーザビームを、偏向反射面を有す
る光偏向手段により偏向させ、偏向されたレーザビーム
を走査結像光学系により被走査面に向かって集光して被
走査面上に光スポットを形成し、光スポットにより被走
査面の光走査を行う光走査装置」に用いられるものであ
って、基本構成として、端面発光型の半導体レーザと、
カップリング光学系と、アパーチュアとを有する。「カ
ップリング光学系」は、端面発光型の半導体レーザから
の発散性のビームを「以後の光学系に適したビーム形
態」に変換する光学系であり、カップリングレンズを好
適に用いることができる。カップリング光学系により変
換されたビーム形態は、平行ビームであることもできる
し、集束性のビームもしくは弱い発散性のビームである
こともできる。「アパーチュア」は、カップリング光学
系からのレーザビームをビーム整形するためのものであ
る。請求項１６記載の光源装置は「光源が放射するレー
ザビームの偏光方向が主走査方向に対して略５５〜８０
度の範囲となるように、光源の態位が定められ、且つ、
アパーチュアの開口部が主走査方向に長い形状である」
ことを特徴とする。上記光源、カップリングレンズ、ア
パーチュアはユニットとして一体化することができる。
アパーチュアの開口部の「主走査方向に長い形状」とし
ては、長軸方向を主走査方向に向けた楕円形状等、種々
の形状が可能であり、「主走査方向に長い矩形形状」と
することもできるし（請求項１７）、「主走査方向に長
い矩形形状の、少なくとも一方の対角線上の２隅がまる
められた形状」とすることも出来（請求項１８）、「主
走査方向に長い矩形形状の４隅がまるめられた形状」と
することもできる（請求項１９）。According to the light source device of the present invention, a laser beam from a light source side for generating a laser beam is deflected by an optical deflecting means having a deflecting / reflecting surface, and the deflected laser beam is scanned by a scanning / imaging optical system. Is used for an optical scanning device that forms a light spot on the surface to be scanned by condensing light toward the surface to be scanned, and performs optical scanning of the surface to be scanned with the light spot. A laser,
It has a coupling optical system and an aperture. The “coupling optical system” is an optical system that converts a divergent beam from an edge-emitting semiconductor laser into a “beam form suitable for the subsequent optical system”, and a coupling lens can be preferably used. . The beam form converted by the coupling optics can be a parallel beam, a convergent beam or a weakly divergent beam. “Aperture” is for shaping the laser beam from the coupling optical system. The light source device according to claim 16, wherein the polarization direction of the laser beam emitted by the light source is approximately 55 to 80 with respect to the main scanning direction.
The position of the light source is determined to be in the range of degrees, and
The aperture of the aperture is long in the main scanning direction. ''
It is characterized by the following. The light source, the coupling lens, and the aperture can be integrated as a unit.
As the “long shape in the main scanning direction” of the aperture of the aperture, various shapes such as an elliptical shape in which the major axis direction is oriented in the main scanning direction are possible, and the “long rectangular shape in the main scanning direction” is used. It is also possible (claim 17) or "a rectangular shape that is long in the main scanning direction, a shape in which at least one diagonal corner is rounded" (claim 18). The four corners of the rectangular shape may be rounded "(claim 19).
【０００９】請求項２０記載の光源装置は上記基本構成
において「光源から放射されるレーザビームの偏光方向
が、主走査方向に対して略１０〜３５度の範囲となるよ
うに光源の態位が定められ、アパーチュアの開口部が副
走査方向に長い形状である」ことを特徴とする。アパー
チュアの開口部の「副走査方向に長い形状」としては、
長軸方向を副走査方向に向けた楕円形状等、種々の形状
が可能であり、「副走査方向に長い矩形形状」とするこ
ともできるし（請求項２１）、「副走査方向に長い矩形
形状の、少なくとも一方の対角線上の２隅がまるめられ
た形状」とすることも出来（請求項２２）、「副走査方
向に長い矩形形状の４隅がまるめられた形状」とするこ
ともできる（請求項２３）。請求項２４記載の光源装置
は上記基本構成において「アパーチュアの開口部が主走
査方向と副走査方向に略同じ長さの形状を有し、光源か
ら放射されるレーザビームの偏光方向が、主走査方向に
対して略４５度となるように光源の態位が定められてい
る」ことを特徴とする。アパーチュアの開口部の「主走
査方向と副走査方向に略同じ長さの形状」としては「円
形状や多角形形状」が可能であるが、開口形状を「正方
形状」とすることもできるし（請求項２５）、「正方形
状の、少なくとも一方の対角線上の２隅がまるめられた
形状（請求項２６）」や「正方形状の４隅がまるめられ
た形状」とすることもできる（請求項２７）。上記請求
項１６〜２７の任意の１に記載の光源装置は「アパーチ
ュアを通過したレーザビームを主走査方向に長い線像と
して結像させる線像結像光学系（凸シリンドリカルレン
ズや凹シリンドリカルミラー）を一体としてユニット化
する」ことができる(請求項２８)。According to a twentieth aspect of the present invention, in the above basic configuration, the orientation of the light source is such that the polarization direction of the laser beam emitted from the light source is in a range of approximately 10 to 35 degrees with respect to the main scanning direction. And the aperture of the aperture is long in the sub-scanning direction. " As the “shape long in the sub-scanning direction” of the aperture of the aperture,
Various shapes such as an elliptical shape in which the major axis direction is oriented in the sub-scanning direction are possible, and a “rectangular shape long in the sub-scanning direction” can be used (claim 21), or “a rectangular shape long in the sub-scanning direction”. The shape may be a shape in which at least one diagonal of two corners is rounded (claim 22), or a shape in which four corners of a rectangular shape long in the sub-scanning direction are rounded. (Claim 23). The light source device according to claim 24, wherein in the basic configuration, the aperture of the aperture has a shape having substantially the same length in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and the polarization direction of the laser beam emitted from the light source is The orientation of the light source is determined so as to be approximately 45 degrees with respect to the direction. " As the "shape having substantially the same length in the main scanning direction and the sub-scanning direction" of the aperture of the aperture, "a circular shape or a polygonal shape" is possible, but the opening shape can be a "square shape". (Claim 25), "Square shape with at least one diagonal corner rounded (Claim 26)" or "Square shape with four rounded corners" (Claim 25) Item 27). The light source device according to any one of claims 16 to 27, further includes a line image forming optical system (a convex cylindrical lens or a concave cylindrical mirror) configured to form a laser beam passing through the aperture as a long linear image in the main scanning direction. Can be integrated as a unit "(claim 28).
【００１０】前記請求項１〜１５の任意の１に記載され
た光走査装置は、その光源として複数の端面発光型の半
導体レーザを用いたり、端面発光型の半導体レーザアレ
イを用いることにより、マルチビーム走査装置として実
施することもできる。上記請求項１６〜２８の任意の１
に記載の光源装置においても、複数の端面発光型の半導
体レーザを用いたり、端面発光型の半導体レーザアレイ
を用いることにより、マルチビーム走査装置用の光源装
置として実施することができる。この発明の画像形成装
置は「感光媒体の感光面に光走査装置による光走査を行
って潜像を形成し、潜像を可視化して画像を得る画像形
成装置」であり、感光媒体の感光面の光走査を行う光走
査装置として、前記請求項１〜１５の任意の１に記載の
ものを用いたことを特徴とする。請求項２９記載の画像
形成装置において、感光媒体を「光導電性の感光体」と
し、感光面の均一帯電と光走査装置の光走査とにより形
成される静電潜像をトナー画像として可視化するように
構成することができる（請求項３０）。トナー画像はシ
ート状の記録媒体（転写紙や「ＯＨＰシート（オーバヘ
ッドプロジェクタ用のプラスチックシート）」等）に定
着される。請求項２９記載の画像形成装置では、感光媒
体として例えば「銀塩写真フィルム」を用いることもで
きる。この場合、光走査装置による光走査により形成さ
れた潜像は通常の銀塩写真プロセスの現像手法で可視化
できる。このような画像形成装置は、例えば「光製版装
置」あるいは「光描画装置」として実施できる。請求項
３０記載の画像形成装置は、具体的にはレーザプリンタ
やレーザプロッタ、デジタル複写装置、ファクシミリ装
置等として実施できる。The optical scanning device according to any one of the first to fifteenth aspects uses a plurality of edge-emitting semiconductor lasers as a light source or an edge-emitting semiconductor laser array. It can also be implemented as a beam scanning device. Any one of claims 16 to 28.
The light source device described in (1) above can also be implemented as a light source device for a multi-beam scanning device by using a plurality of edge emitting semiconductor lasers or using an edge emitting semiconductor laser array. The image forming apparatus of the present invention is an "image forming apparatus that forms a latent image by performing optical scanning on a photosensitive surface of a photosensitive medium with an optical scanning device and visualizes the latent image to obtain an image." An optical scanning device for performing optical scanning according to any one of claims 1 to 15 is used. 30. The image forming apparatus according to claim 29, wherein the photosensitive medium is a "photoconductive photosensitive member", and an electrostatic latent image formed by uniform charging of the photosensitive surface and optical scanning of the optical scanning device is visualized as a toner image. (Claim 30). The toner image is fixed on a sheet-shaped recording medium (transfer paper or “OHP sheet (plastic sheet for overhead projector)”). In the image forming apparatus according to claim 29, for example, a "silver salt photographic film" can be used as the photosensitive medium. In this case, the latent image formed by the optical scanning by the optical scanning device can be visualized by a normal silver halide photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as, for example, an "optical plate making apparatus" or an "optical drawing apparatus". The image forming apparatus according to claim 30 can be specifically implemented as a laser printer, a laser plotter, a digital copying machine, a facsimile machine, or the like.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１に光走査装置の実施の１形態
を示す。図１において、「光源」としての半導体レーザ
１から放射される発散性のレーザビームは「カップリン
グ光学系」としてのカップリングレンズ２により以後の
光学系に適したビーム形態に変換される。この実施の形
態において、カップリングレンズ２を透過したレーザビ
ームは「平行ビーム」となる。即ち、カップリングレンズ
２の光学作用はコリメート作用である。カップリングレ
ンズ２から平行ビームとされて射出したレーザビーム
は、次いでアパーチュア３の開口部を通過し、ビーム周
辺部を遮断されてビーム整形される。半導体レーザ１と
カップリングレンズ２とアパーチュア３とは、相互の位
置関係を予め調整されて光源装置１０としてユニット化
されている。ビーム整形されたレーザビームは「線像結
像光学系」としての凸シリンドリカルレンズ４に入射
し、凸シリンドリカルレンズ４の有する副走査方向(図
面に直交する方向)の正のパワーにより副走査方向にの
み集束され、「光偏向手段」である回転多面鏡５の偏向
反射面５ａの近傍に「主走査方向に長い線像」として結像
する。レーザビームは偏向反射面５ａにより反射され、
主走査方向には平行ビーム、副走査方向には発散ビーム
として、「走査結像光学系」としての光走査レンズ６に
入射し、光走査レンズ６の作用により被走査面７に向か
って集光され、被走査面７上に光スポットを形成する。
回転多面鏡５が等速回転すると、偏向反射面５ａにより
反射されたレーザビームは等角速度的に偏向し、光スポ
ットは被走査面７上で変位して主走査方向に光走査す
る。光走査レンズ６は所謂「ｆθレンズ」であり、光スポ
ットによる光走査を等速化する。なお、被走査面７の実
体をなすものは感光媒体（光導電性の感光体等）の感光
面である。FIG. 1 shows an embodiment of an optical scanning device. In FIG. 1, a divergent laser beam emitted from a semiconductor laser 1 as a “light source” is converted into a beam form suitable for a subsequent optical system by a coupling lens 2 as a “coupling optical system”. In this embodiment, the laser beam transmitted through the coupling lens 2 is a “parallel beam”. That is, the optical action of the coupling lens 2 is a collimating action. The laser beam emitted as a parallel beam from the coupling lens 2 then passes through the aperture of the aperture 3, and the beam periphery is cut off and shaped. The semiconductor laser 1, the coupling lens 2, and the aperture 3 are unitized as the light source device 10 with their mutual positional relationship adjusted in advance. The beam-shaped laser beam is incident on the convex cylindrical lens 4 as a “line image forming optical system” and is moved in the sub-scanning direction by the positive power of the convex cylindrical lens 4 in the sub-scanning direction (direction orthogonal to the drawing). Only the light is converged and formed as a "long line image in the main scanning direction" in the vicinity of the deflecting reflection surface 5a of the rotary polygon mirror 5, which is the "light deflecting means". The laser beam is reflected by the deflection reflecting surface 5a,
As a parallel beam in the main scanning direction and a diverging beam in the sub-scanning direction, the light enters the optical scanning lens 6 as a “scanning optical system” and is condensed toward the surface 7 to be scanned by the action of the optical scanning lens 6. Thus, a light spot is formed on the scanned surface 7.
When the rotary polygon mirror 5 rotates at a constant speed, the laser beam reflected by the deflecting / reflecting surface 5a is deflected at a constant angular velocity, and the light spot is displaced on the surface to be scanned 7 and optically scans in the main scanning direction. The optical scanning lens 6 is a so-called “fθ lens”, and makes the optical scanning by the light spot uniform. The substance of the scanned surface 7 is a photosensitive surface of a photosensitive medium (a photoconductive photosensitive body or the like).
【００１２】図２(ａ)は、端面発光型の半導体レーザ１
の「発光端面」と、その発光部１Ａから放射されるレーザ
ビームのファーフィールドパターンＦＦＰとを示してい
る。良く知られたように、半導体レーザから放射された
レーザビームのファーフィールドパターンＦＦＰは楕円
形をなしており、その長軸は活性層に直交する方向であ
り、短軸は活性層に平行な方向である。半導体レーザ１
から放射されたレーザビームは直線偏光状態にあるが、
その偏光方向は、図２（ｂ）に矢印１Ｂで示すように
「ファーフィールドパターンＦＦＰの短軸に平行な方
向」である。図１に示す実施の形態において以下の如き
条件で、回転多面鏡５の偏向反射面５ａによるレーザビ
ームの反射率の「偏向レーザビームの画角」による変化
を、図２（ｃ）に示す角：θをパラメータとして調べ
た。図２（ｃ）における角：θは、光源である「端面発
光型の半導体レーザ」から放射されるレーザビームの偏
光方向が主走査方向となす角である。半導体レーザの活
性層に直交する方向(ファーフィールドパターンＦＦＰ
の長軸方向)を基準にすると、上記角：θの状態は「半
導体レーザが主走査方向に対して(９０―θ)度傾いてい
る状態」である。図１において、回転多面鏡５よりも光
源１側の光学系光軸と回転多面鏡５の被走査面側の光学
系光軸とのなす角：αは６０度である。回転多面鏡５は
アルミニウム製で、偏向反射面は鏡面仕上げしたアルミ
ニウム表面に反射膜としてＳｉＯの薄膜をレーザビーム
の波長：λ（７８０ｎｍ）の１／２の光学的厚さとなる
ように成膜されている。画角は±４５度とした。上記
角：α＝６０度を考慮すると、偏向反射面５ａへの入射
角は上記画角範囲に対し７．５〜５２．５度の範囲で変
化する。角：θを、４５度、６２．５度、６７．５度、
７２．５度、９０度に変化させたときの、偏向反射面に
よる反射率の画角による変化を図３(ａ)に示す。角：θ
＝９０度は、レーザビームの偏光方向が「副走査方向に
平行」になる場合であり、偏向反射面に入射するレーザ
ビームは偏向反射面に対してＳ偏光である。反射率は画
角の増大(図で右側へ向かう)に連れて減少する。θ＝６
２．５度、６７．５度、７２．５度では「反射率は画
角：±４５度の範囲で略一定」となる。角：θを、０
度、１７．５度、２２．５度、２７．５度、４５度に変
化させたときの、偏向反射面による反射率の画角による
変化を図３(ｂ)に示す。角：θ＝０度は、レーザビーム
の偏光方向が「主走査方向に平行」になる場合であり、
偏向反射面に入射するレーザビームは偏向反射面に対し
てＰ偏光である。反射率は画角の増大に連れて増大す
る。θ＝４５度では、画角の増大に連れて反射率は「漸
増しつつ一定値に飽和」する傾向がある。θ＝１７．５
度、２２．５度、２７．５度では、反射率は、画角の増
大に伴ない「緩やか且つ単調に漸増しつつ飽和」するが
画角範囲：±４５度内における反射率の変化は小さい。
以上の結果は、鏡面仕上げしたアルミニウム表面にＳｉ
Ｏの薄膜をレーザビームの波長：７８０ｎｍの１／２の
光学的厚さに形成したアルミニウム製の回転多面鏡につ
いて得られた結果であるが、回転多面鏡の材料としてア
ルミニウム以外の材質(例えば、ステンレスや銅、亜鉛
等)を用いても、また、反射膜の有無に拘わらず、角：
θが１０〜３５度もしくは５５〜８０度の範囲にあると
き、画角の変化に伴なう反射率の変化の傾向は上記と同
様のものとなる。シェーディングを有効に軽減させるに
は、偏向反射面の反射率が画角範囲内で大きく変動しな
いように、レーザビームの偏光方向が主走査方向と成す
角：θを実現するように半導体レーザの態位を設定する
のが良く、このためには、上記結果に照らせば、半導体
レーザの態位は角：θを１０〜３５度もしくは５５〜８
０度の範囲、あるいは略４５度に設定するのが良いこと
が分かる。FIG. 2A shows an edge-emitting type semiconductor laser 1.
And the far-field pattern FFP of the laser beam emitted from the light-emitting portion 1A. As is well known, the far field pattern FFP of a laser beam emitted from a semiconductor laser has an elliptical shape, and its major axis is in a direction perpendicular to the active layer, and its minor axis is in a direction parallel to the active layer. It is. Semiconductor laser 1
The laser beam emitted from is in a linearly polarized state,
The polarization direction is a “direction parallel to the short axis of the far field pattern FFP” as indicated by an arrow 1B in FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, under the following conditions, the change in the reflectivity of the laser beam by the deflecting reflection surface 5a of the rotary polygon mirror 5 due to the "angle of view of the deflected laser beam" is shown in FIG. : Θ was examined as a parameter. An angle θ in FIG. 2C is an angle formed by the polarization direction of the laser beam emitted from the “edge-emitting semiconductor laser” as the light source with the main scanning direction. Direction perpendicular to the active layer of the semiconductor laser (far field pattern FFP
With reference to (long axis direction), the state of the angle: θ is “a state in which the semiconductor laser is inclined by (90-θ) degrees with respect to the main scanning direction”. In FIG. 1, the angle α between the optical system optical axis on the light source 1 side of the rotary polygon mirror 5 and the optical system optical axis on the scanned surface side of the rotary polygon mirror 5 is 60 degrees. The rotary polygon mirror 5 is made of aluminum, and the deflection reflection surface is formed as a reflection film on a mirror-finished aluminum surface by forming a thin film of SiO so as to have an optical thickness of 1/2 of the wavelength of a laser beam: λ (780 nm). ing. The angle of view was ± 45 degrees. Considering the angle: α = 60 degrees, the angle of incidence on the deflecting / reflecting surface 5a changes in the range of 7.5 to 52.5 degrees with respect to the angle of view range. Angle: θ, 45 degrees, 62.5 degrees, 67.5 degrees,
FIG. 3A shows a change in the reflectivity of the deflecting reflecting surface depending on the angle of view when the angle is changed to 72.5 degrees and 90 degrees. Angle: θ
= 90 degrees is when the polarization direction of the laser beam is “parallel to the sub-scanning direction”, and the laser beam incident on the deflecting reflection surface is S-polarized with respect to the deflecting reflection surface. The reflectance decreases as the angle of view increases (to the right in the figure). θ = 6
At 2.5 degrees, 67.5 degrees, and 72.5 degrees, "the reflectance is substantially constant in the range of the angle of view: ± 45 degrees". Angle: θ, 0
FIG. 3B shows the change in the reflectivity of the deflecting reflecting surface depending on the angle of view when the angle is changed to degrees, 17.5 degrees, 22.5 degrees, 27.5 degrees, and 45 degrees. Angle: θ = 0 degree is when the polarization direction of the laser beam is “parallel to the main scanning direction”,
The laser beam incident on the deflecting reflection surface is P-polarized with respect to the deflecting reflection surface. The reflectance increases as the angle of view increases. When θ = 45 degrees, the reflectance tends to “saturate to a constant value while gradually increasing” as the angle of view increases. θ = 17.5
At 22.5 degrees and 27.5 degrees, the reflectance “slows and monotonically increases and saturates” as the angle of view increases, but the change in reflectance within the angle of view range: ± 45 degrees is small.
The above results show that the mirror-finished aluminum surface
This is a result obtained for an aluminum rotary polygon mirror in which a thin film of O is formed with an optical thickness of １ ／ of the wavelength of a laser beam: 780 nm. Materials other than aluminum (for example, Even if stainless steel, copper, zinc, etc.) are used, and with or without a reflective film,
When θ is in the range of 10 to 35 degrees or 55 to 80 degrees, the tendency of the change of the reflectance with the change of the angle of view is similar to the above. In order to effectively reduce shading, the semiconductor laser must be adjusted so that the polarization direction of the laser beam forms an angle θ formed with the main scanning direction so that the reflectivity of the deflecting reflection surface does not fluctuate significantly within the angle of view. In order to achieve this, in view of the above results, the attitude of the semiconductor laser is determined by setting the angle: θ to 10 to 35 degrees or 55 to 8 degrees.
It can be seen that it is better to set the angle to a range of 0 degrees or approximately 45 degrees.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図１に示す実施の形態に関連した具体
的な実施例をあげる。光源としての端面発光型の半導体
レーザ１、カップリング光学系としてのカップリングレ
ンズ２、線像結像光学系としてのシリンドリカルレンズ
４、光走査手段としての回転多面鏡５、走査結像光学系
としての光走査レンズ６は、以下に説明する各実施例に
おいて共通である。半導体レーザ１は発光波長７８０ｎ
ｍのものである。カップリングレンズ２は前述の通り、
半導体レーザ１からの発散性のレーザビームをコリメー
ト作用により平行ビームに変換する。シリンドリカルレ
ンズ４はカップリングレンズ２側からの平行なレーザビ
ームを副走査方向にのみ集光させ、回転多面鏡５の偏向
反射面５ａの近傍に「主走査方向に長い線像」として結
像させる。回転多面鏡５は「偏向反射面は鏡面仕上げし
たアルミニウム表面に反射膜として、ＳｉＯの薄膜をレ
ーザビームの波長：λの１／２の光学的厚さとなるよう
に成膜したアルミニウム製」のものである。光走査レン
ズ６は、副走査方向（図１の図面に直交する方向）に関
し「線像の結像位置と被走査面７とを幾何光学的に略共
役な関係とする機能」を持ち、且つ、副走査方向の像面
湾曲やｆθ特性・リニアリティを良好に補正する形状と
なっている。このような性能を実現するため、光走査レ
ンズ６の両レンズ面とも、図４（ａ）、（ｂ）で示すよ
うな「特殊なトーリック面」となっている。図４におい
て、Ｘ軸は光軸方向、Ｙ軸は主走査方向、Ｚ方向は副走
査方向を表す。したがって、ＸＹ面は前述の「主走査断
面」であり、「副走査断面」はＸＺ面に平行な面とな
る。光走査レンズ６は、前述したように、その両レンズ
面とも主走査断面内において非円弧形状を有し、副走査
断面内の曲率半径が主走査方向に連続的に変化し、且
つ、副走査断面内の曲率中心が主走査断面内で曲線とな
る面である。図４においてＸ(Ｙ)は「主走査断面内の非
円弧形状」を示し、ｒ(Ｙ)は副走査断面内の曲率半径、
符号Ｌで示す曲線は副走査断面内における曲率中心を主
走査方向に連ねた曲線であり「主走査断面内で曲線」で
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a specific embodiment related to the embodiment shown in FIG. 1 will be described. An edge emitting semiconductor laser 1 as a light source, a coupling lens 2 as a coupling optical system, a cylindrical lens 4 as a line image forming optical system, a rotating polygon mirror 5 as an optical scanning means, and a scanning image forming optical system The optical scanning lens 6 is common to the embodiments described below. The semiconductor laser 1 has an emission wavelength of 780 n
m. The coupling lens 2 is as described above.
The divergent laser beam from the semiconductor laser 1 is converted into a parallel beam by a collimating action. The cylindrical lens 4 focuses a parallel laser beam from the coupling lens 2 only in the sub-scanning direction and forms an image as a “long line image in the main scanning direction” near the deflecting reflection surface 5 a of the rotary polygon mirror 5. . The rotating polygon mirror 5 has "a deflecting reflecting surface made of aluminum in which a thin film of SiO is formed as a reflecting film on a mirror-finished aluminum surface so as to have an optical thickness of 1/2 of the wavelength of a laser beam: [lambda]". It is. The optical scanning lens 6 has a “function of making the image-forming position of a line image and the surface 7 to be scanned substantially geometrically optically conjugate” in the sub-scanning direction (the direction orthogonal to the drawing of FIG. 1), and The shape is such that the curvature of field in the sub-scanning direction and the fθ characteristic / linearity are satisfactorily corrected. In order to realize such performance, both lens surfaces of the optical scanning lens 6 are “special toric surfaces” as shown in FIGS. 4A and 4B. 4, the X axis represents the optical axis direction, the Y axis represents the main scanning direction, and the Z direction represents the sub scanning direction. Therefore, the XY plane is the aforementioned “main scanning section”, and the “sub-scanning section” is a plane parallel to the XZ plane. As described above, both the lens surfaces of the optical scanning lens 6 have a non-arc shape in the main scanning section, the radius of curvature in the sub-scanning section changes continuously in the main scanning direction, and The center of curvature in the cross section is a curved surface in the main scanning cross section. In FIG. 4, X (Y) indicates “a non-arc shape in the main scanning section”, r (Y) indicates a radius of curvature in the sub scanning section,
The curve indicated by the symbol L is a curve connecting the center of curvature in the sub-scanning section in the main scanning direction, and is a “curve in the main scanning section”.
【００１４】非円弧形状は周知の如く、光軸方向の座標
をＸ、光軸直交方向の座標をＹ、近軸曲率半径をＲ、高
次の係数をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、・・として、例えば次のよ
うに表現できる。 Ｘ＝Ｙ2/Ｒ［１＋√{１−(１＋Ｋ)Ｙ2/Ｒ2｝］ ＋Ａ・Ｙ4＋Ｂ・Ｙ6＋Ｃ・Ｙ8＋Ｄ・Ｙ10 （１） 即ち、（１）式においてＲ、Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、．．
を与えることにより非円弧形状が特定される。以下、主
走査断面内における非円弧形状を、図１に示すように、
光走査レンズ６の入射側面(回転多面鏡５側の面)につき
Ｘ1(Ｙ)、射出側面(被走査面７側の面)につきＸ2(Ｙ)と
する。また、主走査断面内において入射側および射出側
のレンズ面の近軸曲率半径を「Ｒ1」、「Ｒ2」、光軸上
の面間隔を「Ｄ」、レンズ材質の屈折率を「Ｎ」で表
す。これらＲ1、Ｒ2、Ｄ、Ｎの値は次ぎの通りである。 ｉ Ｒｉ ｄｉ Ｎ ０ 33.2（偏向反射面から入射側レンズ面までの距離） １ 160.3 13.5 1.51933（入射側レンズ面） ２ -139.3 128.3（射出側レンズ面から被走査面までの距離） これらの値で、長さの次元を持つものの単位は「ｍｍ」
である。As is well known, the non-arc shape is X in the direction of the optical axis, Y is the coordinate in the direction perpendicular to the optical axis, R is the paraxial radius of curvature, and A, B, C, D,. Can be expressed, for example, as follows. X = Y 2 / R [1 + √ {1- (1 + K) Y 2 / R 2}] + A · Y 4 + B · Y 6 + C · Y 8 + D · Y 10 (1) i.e., R in equation (1), K, A, B, C, D,. .
Gives a non-arc shape. Hereinafter, as shown in FIG.
X 1 per incident side of the optical scanning lens 6 (plane of the rotary polygon mirror 5 side) (Y), and X 2 per exit surface (the surface of the scan surface 7 side) (Y). In the main scanning section, the paraxial radii of curvature of the lens surfaces on the entrance side and the exit side are “R 1 ” and “R 2 ”, the surface interval on the optical axis is “D”, and the refractive index of the lens material is “N”. ". The values of R 1 , R 2 , D and N are as follows. i Ri di N 0 33.2 (distance from deflecting reflection surface to entrance lens surface) 1 160.3 13.5 1.51933 (incident lens surface) 2 -139.3 128.3 (distance from exit lens surface to scanned surface) , The unit of length dimension is "mm"
It is.
【００１５】主走査断面内における非円弧形状：Ｘ
1(Ｙ)では、（１）式の各定数は、Ｒ＝160.3、Ｋ＝-58.
38、Ａ＝-9.22923E-07、Ｂ＝3.65515E-10、Ｃ＝-8.3435
5E-14、Ｄ＝1.113E-17である。主走査断面内における非
円弧形状：Ｘ2(Ｙ)では、（１）式の各定数は、Ｒ＝-13
9.3、Ｋ＝4.83、Ａ＝-9.71348E-07、Ｂ＝2.37E-10、Ｃ
＝-8.06014E-14、Ｄ＝2.65E-17である。Non-arc shape in main scanning section: X
1 In (Y), each constant of the equation (1) is R = 160.3, K = −58.
38, A = -9.22923E-07, B = 3.65515E-10, C = -8.3435
5E-14, D = 1.113E-17. Non-arc shape in main scanning section: In X 2 (Y), each constant of equation (1) is R = −13.
9.3, K = 4.83, A = -9.71348E-07, B = 2.37E-10, C
= -8.06014E-14 and D = 2.65E-17.
【００１６】副走査断面内の曲率半径：ｒ(Ｙ)は、副走
査断面の「主走査方向における位置：Ｙ」を変数とし、光
軸位置における曲率半径：ｒ(０)、定数：ａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅ、ｆ、．．を用いて、 ｒ(Ｙ)＝ｒ(０)＋ａ・Ｙ2＋ｂ・Ｙ4＋ｃ・Ｙ6＋ｄ・Ｙ8 ＋ｅ・Ｙ10＋ｆ・Ｙ12＋・・ （２） で表すことができる。上記ｒ(０)、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｆ、．．は、入射側レンズ面では、ｒ(0)＝-108.
6、ａ＝7.803E-02、ｂ＝-3.15051E-04、ｃ＝8.16834E-0
7、ｄ＝-1.10138E-09、ｅ＝7.352E-13、ｆ＝-1.8802E-1
6であり、射出側レンズ面では、ｒ(0)＝-15.09、ａ＝-
2.00512E-03、ｂ＝3.17274E-06、ｃ＝-4.04628E-09、ｄ
＝5.72209E-12、ｅ＝-4.22019E-15、ｆ＝1.24827E-18で
ある。なお、上記表記において例えば「7.803E-02」は
「7.803×10-2」の略式表示である。入射側レンズ面の
形状は図４(ａ)のタイプであり、射出側のレンズ面の形
状は図４（ｂ）のタイプである。図示しないが、上記の
如く形状を特定される光走査レンズの収差および等速特
性(ｆθ特性・リニアリティ)は極めて良好に補正されて
いる。The radius of curvature in the sub-scanning section: r (Y) is obtained by using the "position in the main scanning direction: Y" of the sub-scanning section as a variable, the radius of curvature at the optical axis position: r (0), and the constant: a, b, c,
d, e, f,. . With, can be represented by r (Y) = r (0 ) + a · Y 2 + b · Y 4 + c · Y 6 + d · Y 8 + e · Y 10 + f · Y 12 + ·· (2). The above r (0), a, b, c, d,
e, f,. . Is r (0) = − 108 on the entrance lens surface.
6, a = 7.803E-02, b = -3.15051E-04, c = 8.16834E-0
7, d = -1.10138E-09, e = 7.352E-13, f = -1.8802E-1
6, r (0) =-15.09, a = −
2.00512E-03, b = 3.17274E-06, c = -4.04628E-09, d
= 5.72209E-12, e = -4.22019E-15, f = 1.24827E-18. In the above description, for example, “7.803E-02” is an abbreviated display of “7.803 × 10 −2 ”. The shape of the entrance-side lens surface is the type shown in FIG. 4A, and the shape of the exit-side lens surface is the type shown in FIG. 4B. Although not shown, the aberration and the constant velocity characteristic (fθ characteristic / linearity) of the optical scanning lens whose shape is specified as described above are corrected extremely well.
【００１７】実施例１ 上記の如き光学系構成において、半導体レーザ１の態位
を、レーザビームの偏光方向が主走査方向となす角：θ
が６７．５度をなすように設定した。また、アパーチュ
ア３の開口部の形状は、図６に示すように「主走査方向
に長い矩形形状」のものとした。図の楕円形状はアパー
チュア位置におけるレーザビームのビーム断面における
光強度の分布を「最大強度を１００％とした等高線表
示」で示している。一番外側の楕円は１０％、以下、内
側になるに従い、３０，５０，６０，８０％の順に光強
度が高くなる。アパーチュア３の主走査方向に長い矩形
形状は、図の如く、光強度が５０％以上の部分を有効に
取り込み、高い光伝送効率を有している。このとき、被
走査面上におけるシェーディング（被走査面における光
スポットの光強度の最大値を１００％とし、この最大値
に相対的な光強度の差で表す）は図５（ａ）における曲
線５Ａ−１の如くになった。因みに、図５（ａ）におい
て曲線５Ａ−５は、角：θ＝９０度、即ち、レーザビー
ムが偏向反射面に対してＳ偏光となる場合であり。この
場合のシェーディング特性は特に正の最大画角における
光強度の低下が著しい。この場合に比較して実施例１の
シェーディング特性は有効に改善されている。 実施例２ 実施例１におけるアパーチュアをそのままにし、半導体
レーザの態位を「レーザビームの偏光方向が主走査方向
に対して６２．５度傾く」ようにした。このときの、シ
ェーディングは図５（ａ）の曲線５Ａ−２の如くなり、
シェーディングの特性は実施例１の場合よりもさらに改
良された。 実施例３ 実施例１におけるアパーチュアをそのままにし、半導体
レーザの態位を「レーザビームの偏光方向が主走査方向
に対して７２．５度傾く」ようにした。このときの、シ
ェーディングは図５（ａ）の曲線５Ａ−３の如くなっ
た。実施例１、２に比較すると、シェーディングの特性
は幾分劣るが、実用的にはなんら問題がなく、θ＝９０
度の場合に比して有効に改良されている。Embodiment 1 In the optical system configuration as described above, the attitude of the semiconductor laser 1 is determined by the angle θ between the polarization direction of the laser beam and the main scanning direction: θ
Was set to 67.5 degrees. The aperture of the aperture 3 had a "rectangular shape long in the main scanning direction" as shown in FIG. The elliptical shape in the figure shows the distribution of the light intensity in the beam cross section of the laser beam at the aperture position by “contour display with the maximum intensity being 100%”. The light intensity of the outermost ellipse is 10%, and the light intensity increases in the order of 30, 50, 60, and 80% as it goes inside. As shown in the figure, the rectangular shape of the aperture 3 that is long in the main scanning direction effectively captures a portion where the light intensity is 50% or more, and has high light transmission efficiency. At this time, the shading on the surface to be scanned (the maximum value of the light intensity of the light spot on the surface to be scanned being 100% and represented by a difference in light intensity relative to this maximum value) is represented by a curve 5A in FIG. It became like -1. Incidentally, the curve 5A-5 in FIG. 5A shows the case where the angle: θ = 90 degrees, that is, the case where the laser beam is S-polarized with respect to the deflecting reflection surface. In the shading characteristics in this case, the light intensity is remarkably reduced particularly at the positive maximum angle of view. In comparison with this case, the shading characteristics of the first embodiment are effectively improved. Example 2 The aperture of the semiconductor laser in Example 1 was left as it was, and the state of the semiconductor laser was changed so that "the polarization direction of the laser beam was inclined 62.5 degrees with respect to the main scanning direction". The shading at this time is as shown by a curve 5A-2 in FIG.
The shading characteristics were further improved than in Example 1. Example 3 The aperture in Example 1 was left as it was, and the state of the semiconductor laser was changed so that "the polarization direction of the laser beam was inclined 72.5 degrees with respect to the main scanning direction". The shading at this time was as shown by a curve 5A-3 in FIG. Although the shading characteristics are somewhat inferior to those of Examples 1 and 2, there is no problem in practice, and θ = 90.
It has been improved effectively compared to the degree.
【００１８】実施例４ 上記の光学系構成において、半導体レーザ１の態位を、
レーザビームの偏光方向が主走査方向となす角：θが２
２．５度となるように設定した。アパーチュア３の開口
部の形状は、図７に示すように「副走査方向に長い矩形
形状」のものとした。図６と同様に、アパーチュア位置
におけるレーザビームのビーム断面における光強度の分
布を「等高線表示」で示している。アパーチュア３の副
走査方向に長い矩形形状は、図の如く、光強度が５０％
以上の部分を有効に取り込み、高い光伝送効率を有して
いる。被走査面上におけるシェーディングは図５（ｂ）
における曲線５Ｂ−１の如くになった。因みに、図５
（ｂ）において、曲線５Ｂ−５は、角：θ＝０度、即
ち、レーザビームが偏向反射面に対してＰ偏光となる場
合であり。この場合のシェーディング特性は特に正の画
角から負の画角に向かって光強度の低下が著しい。この
場合に比較して実施例４のシェーディング特性は有効に
改善されている。 実施例５ 実施例４におけるアパーチュアをそのままにし、半導体
レーザの態位を「レーザビームの偏光方向が主走査方向
に対して２７．５度傾く」ようにした。このときの、シ
ェーディングは図５（ｂ）の曲線５Ｂ−２の如くなり、
シェーディングの特性は実施例４の場合よりもさらに改
良された。 実施例６ 実施例４におけるアパーチュアをそのままにし、半導体
レーザの態位を「レーザビームの偏光方向が主走査方向
に対して１７．５度傾く」ようにした。このときの、シ
ェーディングは図５（ｂ）の曲線５Ｂ−３の如くなっ
た。実施例３，４に比較すると、シェーディングの特性
は幾分劣るが、実用的にはなんら問題がなく、θ＝０度
の場合に比して有効に改良されている。Embodiment 4 In the above optical system configuration, the attitude of the semiconductor laser 1 is
The angle between the polarization direction of the laser beam and the main scanning direction: θ is 2
It was set to be 2.5 degrees. The shape of the opening of the aperture 3 was a "rectangular shape long in the sub-scanning direction" as shown in FIG. As in FIG. 6, the distribution of the light intensity in the beam cross section of the laser beam at the aperture position is indicated by “contour display”. The rectangular shape of the aperture 3 which is long in the sub-scanning direction has a light intensity of 50% as shown in the figure.
These parts are effectively taken in, and have high optical transmission efficiency. FIG. 5B shows shading on the surface to be scanned.
In the curve 5B-1. By the way, FIG.
In (b), the curve 5B-5 shows the case where the angle: θ = 0 degrees, that is, the case where the laser beam is P-polarized with respect to the deflecting reflection surface. In this case, the shading characteristics show a significant decrease in light intensity from a positive angle of view to a negative angle of view. In comparison with this case, the shading characteristics of the fourth embodiment are effectively improved. Example 5 The aperture in Example 4 was left as it was, and the attitude of the semiconductor laser was changed so that "the polarization direction of the laser beam was inclined 27.5 degrees with respect to the main scanning direction". The shading at this time is as shown by a curve 5B-2 in FIG.
The shading characteristics were further improved than in Example 4. Example 6 The aperture of the semiconductor laser in Example 4 was left as it was, and the attitude of the semiconductor laser was changed so that "the polarization direction of the laser beam was inclined by 17.5 degrees with respect to the main scanning direction". The shading at this time was as shown by a curve 5B-3 in FIG. Although the shading characteristics are somewhat inferior to those of Examples 3 and 4, there is no problem in practice, and the shading is effectively improved as compared with the case where θ = 0 °.
【００１９】ここで再度、図３を参照すると、レーザビ
ームの偏光方向が主走査方向に対して４５度傾くように
した場合の「偏向反射面による反射率の画角による変
化」は画角変化に対して平坦に近い。したがって、θ＝
４５度に設定することにより良好なシェーディングを実
現できると考えられる。そして、シェーディングに関し
て言えば、その通りなのであるが、光の利用効率の点で
は必ずしも問題なしとしない。図８は、θ＝４５度に設
定した場合を図６、図７に倣って示している。θ＝４５
度に設定すると、アパーチュアの開口部の形状を図８
(ａ)に示すように「副走査方向に長い矩形形状」に設定
しても、（ｂ）のように「主走査方向に長い矩形形状」に
設定しても、レーザビームの有する光量のかなりの部分
がアパーチュアにより遮光されてしまい、被走査面側へ
の光伝達効率が悪くなる。 実施例７ 上述の光学系構成において、半導体レーザ１の態位を、
レーザビームの偏光方向が主走査方向となす角：θが４
５度となるように設定した。アパーチュア３の開口部の
形状は、図９に示すように「正方形状の４隅をまるめた
形状」とした。例によって、アパーチュア位置における
レーザビームのビーム断面における光強度の分布を「等
高線表示」で示している。アパーチュア３の「４隅をま
るめた正方形状」は、図の如く、光強度が５０％以上の
部分を有効に取り込み、高い光伝送効率を有している。
被走査面上におけるシェーディングは、図５(ａ)におけ
る曲線５Ａ−４(同図（ｂ）の曲線５Ｂ−４と同じもの
である)の如くになった。即ち、シェーディングは極め
て良好である。そして、従来の問題点であった光利用効
率の不充分さも、有効に改良された。図１０に、上記各
実施例に用いたもの以外のアパーチュアの開口部の形状
の例を示す。図１０の(ａ−１)〜（ａ―５）は主走査方
向に長い開口部形状で、(ａ−１)は楕円形状、(ａ―２)
は対角線上の２隅を直線的にまるめた長方形状、(ａ―
３)は４隅を直線的にまるめた長方形状、(ａ―４)は４
隅を曲線により滑らかにまるめた長方形状、(ａ―５)は
小判型である。開口部がこれらの形状を持つアパーチュ
アは、実施例１〜３におけるアパーチュアとして使用す
ることができる。図１０の(ｂ−１)〜（ｂ―５）は副走
査方向に長い開口部形状で、(ｂ−１)は楕円形状、(ｂ
―２)は対角線上の２隅を直線的にまるめた長方形状、
(ｂ―３)は４隅を直線的にまるめた長方形状、(ｂ―４)
は４隅を曲線により滑らかにまるめた長方形状、(ｂ―
５)は小判型である。開口部がこれらの形状を持つアパ
ーチュアは、実施例４〜６におけるアパーチュアとして
使用することができる。図１０の(ｃ−１)〜（ｃ―４）
は主・副走査方向に略等しい長さを持つ開口部形状であ
り、(ｃ−１)は円形状、(ｃ―２)は正方形状、(ｃ―３)
は対角線上の２隅を直線的にまるめた正方形状、(ｃ―
４)は４隅を曲線により滑らかにまるめた正方形状であ
る。開口部がこれらの形状を持つアパーチュアは、実施
例７におけるアパーチュアとして使用することができ
る。Referring again to FIG. 3, the "change in reflectance due to the deflecting reflection surface due to the angle of view" when the polarization direction of the laser beam is inclined at 45 degrees with respect to the main scanning direction is the change in the angle of view. Is nearly flat. Therefore, θ =
It is considered that good shading can be realized by setting the angle to 45 degrees. And, as far as shading is concerned, this is true, but there is no problem in terms of light use efficiency. FIG. 8 shows a case where θ = 45 degrees is set, following FIGS. 6 and 7. θ = 45
When set to degrees, the shape of the aperture of the aperture is changed as shown in FIG.
Regardless of whether a rectangular shape long in the sub-scanning direction is set as shown in (a) or a rectangular shape long in the main scanning direction as shown in FIG. Is blocked by the aperture, and the efficiency of light transmission to the surface to be scanned decreases. Example 7 In the optical system configuration described above, the attitude of the semiconductor laser 1 was changed to
The angle between the polarization direction of the laser beam and the main scanning direction: θ is 4
It was set to be 5 degrees. The shape of the opening of the aperture 3 was "a shape in which four corners of a square were rounded" as shown in FIG. As an example, the distribution of the light intensity in the beam cross section of the laser beam at the aperture position is indicated by “contour display”. The “square shape with four rounded corners” of the aperture 3 effectively takes in a portion where the light intensity is 50% or more as shown in the figure, and has high light transmission efficiency.
The shading on the surface to be scanned was as shown by a curve 5A-4 in FIG. 5A (the same as the curve 5B-4 in FIG. 5B). That is, shading is extremely good. In addition, the conventional problem of insufficient light utilization efficiency has also been effectively improved. FIG. 10 shows an example of the shape of the aperture of the aperture other than those used in the above embodiments. (A-1) to (a-5) in FIG. 10 are aperture shapes long in the main scanning direction, (a-1) is an elliptical shape, and (a-2)
Is a rectangular shape in which two diagonal corners are linearly rounded, (a-
3) is a rectangular shape with four corners rounded linearly, and (a-4) is 4
A rectangular shape whose corners are smoothly rounded by a curve, (a-5) is an oval shape. The aperture having the opening having these shapes can be used as the aperture in Examples 1 to 3. (B-1) to (b-5) in FIG. 10 are aperture shapes long in the sub-scanning direction, (b-1) is an elliptical shape, and (b-1)
-2) is a rectangular shape in which two diagonal corners are linearly rounded,
(b-3) is a rectangular shape with the four corners rounded straight, (b-4)
Is a rectangular shape with four corners smoothly rounded by curves, (b-
5) is an oval type. Apertures whose openings have these shapes can be used as apertures in Examples 4 to 6. (C-1) to (c-4) in FIG.
Is an opening shape having substantially the same length in the main and sub scanning directions, (c-1) is a circular shape, (c-2) is a square shape, and (c-3)
Is a square shape with two diagonal corners linearly rounded, (c-
4) is a square shape in which four corners are smoothly rounded by curves. An aperture having an opening having these shapes can be used as the aperture in the seventh embodiment.
【００２０】ここで、アパーチュアの開口部の形状で長
方形状や正方形状の隅部をまるめる技術的意義を説明す
る。実施例１に関する図６を再度参照すると、この実施
例の場合、アパーチュア３として「開口部の形状が主走
査方向に長い矩形形状」のものを用いている。このアパ
ーチュアは光の伝送効率は高いが、４隅の部分での回折
効果で図１３(ａ)に示すように光スポットの光強度分布
の裾野の部分に「大きなサイドローブ」が発生し、「光ス
ポットの品質」が劣化する。このような大きなサイドロ
ーブの発生する原因は、図１２に示す波面収差の４隅部
の収差量にある。従って、アパーチュアの開口部の矩形
形状の少なくとも２つの角、より好ましくは４つの隅を
まるめることにより、図１３（ｂ）に示すように、サイ
ドローブを小さくすることができる。図１０に示す開口
部の形状は（ｃ−２）を除けば、何れもサイドローブの
軽減に有効である。図１１(ａ)は前述の実施例１におけ
るアパーチュアを、図１０の(ａ―３)に示す開口部の形
状を持つものに換えた例であり、図１１(ｂ)は前述の実
施例１におけるアパーチュアを、図１０の(ｂ―３)に示
す開口部の形状を持つものに換えた例である。なお、ア
パーチュアの開口部の矩形形状の２つの隅をまるめる場
合、まるめるのはどの２隅でも良いが、例えば図６の例
の場合だと、矩形形状の開口部の左上隅と右下隅とは、
レーザビーム断面の光強度の小さい部分にかかっている
ので、光利用効率を考えると、この場合、互いに対角線
上にある「左上隅と右下隅」をまるめるのが合理的であ
る。Here, the technical significance of rounding a rectangular or square corner with the shape of the aperture of the aperture will be described. Referring again to FIG. 6 relating to the first embodiment, in this embodiment, the aperture 3 having a “rectangular shape whose opening is long in the main scanning direction” is used. Although this aperture has high light transmission efficiency, a "large side lobe" is generated at the foot of the light intensity distribution of the light spot as shown in FIG. 13A due to the diffraction effect at the four corners, The “light spot quality” is degraded. The cause of such large side lobes is the amount of aberration at the four corners of the wavefront aberration shown in FIG. Therefore, side lobes can be reduced as shown in FIG. 13B by rounding at least two corners, more preferably four corners, of the rectangular shape of the aperture of the aperture. All of the shapes of the opening shown in FIG. 10 are effective in reducing the side lobe except for (c-2). FIG. 11A shows an example in which the aperture in the first embodiment is changed to one having the shape of the opening shown in FIG. 10A-3, and FIG. 11B shows the first embodiment. This is an example in which the aperture in FIG. 10 is changed to one having the shape of the opening shown in (b-3) of FIG. When the two corners of the rectangular shape of the opening of the aperture are rounded, any two corners may be rounded. For example, in the case of the example of FIG. 6, the upper left corner and the lower right corner of the rectangular opening are different from each other. ,
Since the light beam has a small light intensity in the cross section of the laser beam, considering the light use efficiency, it is reasonable to round off the "upper left corner and lower right corner" that are diagonally opposite to each other.
【００２１】上に説明した実施例１〜６は、光走査装置
としては、レーザビームを発生する光源１と、光源側か
らのレーザビームを反射させる偏向反射面５ａを有し、
反射レーザビームを偏向させる光偏向手段５と、この光
偏向手段により偏向されたレーザビームを被走査面７に
向かって集光し、被走査面上に光スポットを形成し、光
スポットにより上記被走査面の光走査を行わせる走査結
像光学系６とを有し、光源１から放射されるレーザビー
ムの偏光方向が、主走査方向に対して略１０〜３５度の
範囲、もしくは略５５〜８０度の範囲となるように、光
源１の態位が定められたものである(請求項１)。また実
施例１〜３の光走査装置では、光源１が端面発光型の半
導体レーザであり、光源と光偏向手段との間にビーム整
形用のアパーチュア３を有し、光源から放射されるレー
ザビームの偏光方向が、主走査方向に対して略５５〜８
０度の範囲となるように、光源の態位が定められ、アパ
ーチュア３の開口部が主走査方向に長い形状で（請求項
２）、「主走査方向に長い矩形形状」である(請求項
３)。これら実施例１〜３におけるアパーチュアとして
は、図１０(ａ―２)〜（ａ―４）のように、開口形状が
「主走査方向に長い矩形形状の、少なくとも一方の対角
線上の２隅がまるめられた形状」のもの(請求項４)や
「主走査方向に長い矩形形状の４隅がまるめられた形
状」のもの(請求項５)を用いうる。実施例４〜６は、光
走査装置としては、光源１が端面発光型の半導体レーザ
であり、光源と光偏向手段５との間にビーム整形用のア
パーチュア３を有し、光源から放射されるレーザビーム
の偏光方向が、主走査方向に対して略１０〜３５度の範
囲となるように、光源１の態位が定められ、アパーチュ
ア３の開口部が副走査方向に長い形状のもので(請求項
６)、「副走査方向に長い矩形形状」である（請求項
７）。また、これら実施例４〜６におけるアパーチュア
としては、図１０(ｂ―２)〜（ｂ―４）のように、開口
形状が「副走査方向に長い矩形形状の、少なくとも一方
の対角線上の２隅がまるめられた形状」のもの(請求項
８)や「副走査方向に長い矩形形状の４隅がまるめられ
た形状」のもの(請求項９)を用いうる。In the first to sixth embodiments described above, the optical scanning device has the light source 1 for generating a laser beam and the deflecting / reflecting surface 5a for reflecting the laser beam from the light source side.
A light deflecting means for deflecting the reflected laser beam; a laser beam deflected by the light deflecting means being converged toward a surface to be scanned, forming a light spot on the surface to be scanned; A scanning image forming optical system 6 for performing optical scanning of a scanning surface, wherein a polarization direction of a laser beam emitted from the light source 1 is in a range of about 10 to 35 degrees or about 55 to about a main scanning direction. The attitude of the light source 1 is determined so as to be in the range of 80 degrees (claim 1). In the optical scanning devices according to the first to third embodiments, the light source 1 is an edge-emitting type semiconductor laser, has an aperture 3 for beam shaping between the light source and the light deflecting means, and emits a laser beam emitted from the light source. Is approximately 55 to 8 with respect to the main scanning direction.
The orientation of the light source is determined so as to be within the range of 0 degrees, the opening of the aperture 3 has a shape that is long in the main scanning direction (Claim 2), and has a “rectangular shape that is long in the main scanning direction” (Claim 2). 3). As shown in FIGS. 10 (a-2) to (a-4), the apertures in the first to third embodiments have an opening shape of “a rectangular shape long in the main scanning direction, at least two corners on one diagonal of the rectangular shape. A shape having a rounded shape (claim 4) and a shape having a shape in which four corners of a rectangular shape long in the main scanning direction are rounded (claim 5) can be used. In the fourth to sixth embodiments, as the optical scanning device, the light source 1 is an edge-emitting type semiconductor laser, has an aperture 3 for beam shaping between the light source and the light deflecting means 5, and is radiated from the light source. The orientation of the light source 1 is determined so that the polarization direction of the laser beam is in a range of approximately 10 to 35 degrees with respect to the main scanning direction, and the aperture of the aperture 3 is long in the sub-scanning direction ( (Claim 6), "a rectangular shape long in the sub-scanning direction" (Claim 7). Further, as shown in FIGS. 10 (b-2) to 10 (b-4), the apertures in Examples 4 to 6 have an opening shape of “a rectangular shape that is long in the sub-scanning direction and at least one diagonal line. A shape having rounded corners (claim 8) or a shape having four rounded rectangular shapes long in the sub-scanning direction (claim 9) can be used.
【００２２】実施例７は、光走査装置としては、レーザ
ビームを発生する光源１と、光源側からのレーザビーム
を反射させる偏向反射面を有し、反射レーザビームを偏
向させる光偏向手段５と、光源と光偏向手段との間に配
備され、ビーム整形を行うアパーチュア３と、光偏向手
段５により偏向されたレーザビームを被走査面７に向か
って集光し、被走査面上に光スポットを形成し、光スポ
ットにより被走査面の光走査を行わせる走査結像光学系
６とを有し、光源１が端面発光型の半導体レーザであ
り、アパーチュア３の開口部が、主走査方向と副走査方
向に略同じ長さの形状を有し、光源から放射されるレー
ザビームの偏光方向が主走査方向に対して略４５度とな
るように、光源１の態位が定められたものである(請求
項１０)。また、アパーチュア３の開口部は「正方形状
の４隅がまるめられた形状」である（請求項１３）。そ
して、アパーチュア３としては、その開口部の形状が、
図１０（ｃ−２）に示す「正方形状」のもの(請求項１
１)や、同（ｃ−３）に示す「正方形状の、少なくとも
一方の対角線上の２隅がまるめられた形状」のもの(請
求項１２)を用いることができるものである。また、図
１に示した実施の形態および実施例１〜７の光走査装置
は、光源側からの光束を光偏向手段５の偏向反射面５ａ
近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる線像結
像光学系４を有し(請求項１４)、走査結像光学系６が単
レンズで構成され、その両レンズ面とも、主走査断面内
において非円弧形状を有し、副走査断面内の曲率半径が
主走査方向に連続的に変化し、且つ、副走査断面内の曲
率中心が主走査断面内で曲線となる面である(請求項１
５)。In the seventh embodiment, a light source 1 for generating a laser beam and a light deflecting means 5 having a deflecting / reflecting surface for reflecting the laser beam from the light source side and deflecting the reflected laser beam are used as an optical scanning device. An aperture 3 arranged between the light source and the light deflecting means for beam shaping; and a laser beam deflected by the light deflecting means 5 condensed toward the surface 7 to be scanned, and a light spot on the surface to be scanned. And a scanning imaging optical system 6 for optically scanning the surface to be scanned with a light spot, wherein the light source 1 is an edge emitting semiconductor laser, and the aperture of the aperture 3 The light source 1 has a shape having substantially the same length in the sub-scanning direction, and the orientation of the light source 1 is determined so that the polarization direction of the laser beam emitted from the light source is approximately 45 degrees with respect to the main scanning direction. There is (claim 10). The opening of the aperture 3 has a "square shape in which four corners are rounded" (claim 13). And as the aperture 3, the shape of the opening is
A “square” shape shown in FIG.
1) and those having a “square shape with at least one diagonal corner rounded off” as shown in (c-3) (claim 12) can be used. Further, the optical scanning devices of the embodiment and Examples 1 to 7 shown in FIG.
In the vicinity, a line image forming optical system 4 for forming a long line image in the main scanning direction is provided (claim 14), and the scanning image forming optical system 6 is constituted by a single lens. A surface having a non-arc shape in the scanning section, a radius of curvature in the sub-scanning section changes continuously in the main scanning direction, and a center of curvature in the sub-scanning section becomes a curve in the main scanning section. (Claim 1
5).
【００２３】実施例１〜３に用いられている光源装置
は、レーザビームを発生する光源１側からのレーザビー
ムを、偏向反射面５ａを有する光偏向手段５により偏向
させ、偏向されたレーザビームを走査結像光学系６によ
り被走査面７に向かって集光して被走査面上に光スポッ
トを形成し、光スポットにより被走査面の光走査を行う
光走査装置に用いられる光源装置であって、端面発光型
の半導体レーザ１と、この半導体レーザからの光束を以
後の光学系にカップリングするカップリング光学系２
と、カップリング光学系からのレーザビームをビーム整
形するアパーチュア３とを有し、光源から放射されるレ
ーザビームの偏光方向が、主走査方向に対して略５５〜
８０度の範囲となるように、光源１の態位が定められ、
アパーチュア３の開口部が主走査方向に長い形状で（請
求項１６）、「主走査方向に長い矩形形状」である(請
求項１７)。また、実施例１〜３に用いられている光源
装置におけるアパーチュア３としては、開口形状が「主
走査方向に長い矩形形状の、少なくとも一方の対角線上
の２隅がまるめられた形状(図１０(ａ―２))のもの(請
求項１８)」や「主走査方向に長い矩形形状の４隅がま
るめられた形状(図１０（ａ―３）、(ａ―４))」を用い
ることができる(請求項１９)。実施例４〜６に用いられ
ている光源装置は、レーザビームを発生する光源１側か
らのレーザビームを、偏向反射面５ａを有する光偏向手
段５により偏向させ、偏向されたレーザビームを走査結
像光学系６により被走査面７に向かって集光して被走査
面上に光スポットを形成し、光スポットにより被走査面
の光走査を行う光走査装置に用いられる光源装置であっ
て、端面発光型の半導体レーザ１と、この半導体レーザ
からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリ
ング光学系２と、カップリング光学系からのレーザビー
ムをビーム整形するアパーチュア３とを有し、光源から
放射されるレーザビームの偏光方向が、主走査方向に対
して略１０〜３５度の範囲となるように光源１の態位が
定められ、アパーチュア３の開口部が主走査方向に長い
形状で(請求項２０)、「副走査方向に長い矩形形状」で
ある(請求項２１)。The light source device used in the first to third embodiments deflects a laser beam from the light source 1 side for generating a laser beam by an optical deflecting means 5 having a deflecting / reflecting surface 5a. Is condensed toward the surface to be scanned 7 by the scanning and imaging optical system 6 to form a light spot on the surface to be scanned, and is a light source device used in an optical scanning device for optically scanning the surface to be scanned with the light spot. An edge emitting semiconductor laser 1 and a coupling optical system 2 for coupling a light beam from the semiconductor laser to an optical system thereafter.
And an aperture 3 for beam shaping the laser beam from the coupling optical system, wherein the polarization direction of the laser beam emitted from the light source is approximately 55 to 55 with respect to the main scanning direction.
The attitude of the light source 1 is determined so as to be in the range of 80 degrees,
The aperture of the aperture 3 has a shape that is long in the main scanning direction (Claim 16), and has a “rectangular shape that is long in the main scanning direction” (Claim 17). As the aperture 3 in the light source device used in the first to third embodiments, the opening shape is a rectangular shape that is long in the main scanning direction and at least two diagonal corners are rounded (FIG. 10 ( a-2)) (Claim 18) or "a shape in which the four corners of a rectangular shape long in the main scanning direction are rounded (FIGS. 10 (a-3) and (a-4))". (Claim 19). The light source device used in the fourth to sixth embodiments deflects the laser beam from the light source 1 side that generates the laser beam by the optical deflecting means 5 having the deflecting / reflecting surface 5a, and scans the deflected laser beam. A light source device used in an optical scanning device that forms a light spot on the scanned surface by condensing light toward the scanned surface 7 by the image optical system 6 and performs optical scanning of the scanned surface with the light spot, An edge emitting semiconductor laser 1; a coupling optical system 2 for coupling a light beam from the semiconductor laser to a subsequent optical system; and an aperture 3 for beam shaping a laser beam from the coupling optical system. The orientation of the light source 1 is determined so that the polarization direction of the laser beam emitted from the light source is in a range of approximately 10 to 35 degrees with respect to the main scanning direction, and the opening of the aperture 3 is positioned in the main scanning direction. Long shape (claim 20) is a "long rectangular shape in the sub-scanning direction" (claim 21).
【００２４】また、実施例４〜６に用いられている光源
装置におけるアパーチュア３としては、開口形状が「副
走査方向に長い矩形形状の、少なくとも一方の対角線上
の２隅がまるめられた形状(図１０(ｂ―２))のもの(請
求項２２)」や「主走査方向に長い矩形形状の４隅がま
るめられた形状(図１０（ｂ―３）、(ｂ―４))」を用い
ることができる(請求項２３)。実施例７に用いられてい
る光源装置は、レーザビームを発生する光源１側からの
レーザビームを、偏向反射面５ａを有する光偏向手段５
により偏向させ、偏向されたレーザビームを走査結像光
学系６により被走査面７に向かって集光して被走査面上
に光スポットを形成し、光スポットにより被走査面７の
光走査を行う光走査装置に用いられる光源装置であっ
て、端面発光型の半導体レーザ１と、この半導体レーザ
からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリ
ング光学系２と、カップリング光学系からのレーザビー
ムをビーム整形するアパーチュア３とを有し、アパーチ
ュア３の開口部が、主走査方向と副走査方向に略同じ長
さの形状を有し、光源１から放射されるレーザビームの
偏光方向が、主走査方向に対して略４５度となるよう
に、光源の態位が定められたものであり(請求項２４)、
アパーチュア３の開口部の形状は「正方形状の４隅がま
るめられた形状」である(請求項２７)。そして、アパー
チュアとしては、その開口部の形状が「正方形状(図１
０の（ｃ−２）」であるもの（請求項２５）や、図１０
（ｃ−３）のような正方形状の、少なくとも一方の対角
線上の２隅がまるめられた形状のもの(請求項２６)を用
いることができるものである。図１に示す光源装置１０
には、その光偏向手段側に配備された線像結像光学系で
ある凸シリンドリカルレンズ４を「一体としてユニット
化」することもできる(請求項２８)。The aperture 3 in the light source device used in each of the fourth to sixth embodiments has an opening shape of a rectangular shape long in the sub-scanning direction, in which at least one diagonal two corners are rounded ( 10 (b-2)) (Claim 22) or "a shape in which four corners of a rectangular shape long in the main scanning direction are rounded (FIGS. 10 (b-3) and (b-4))". It can be used (claim 23). The light source device used in the seventh embodiment uses a laser deflecting unit 5 having a deflecting / reflecting surface 5a to irradiate a laser beam from the light source 1 for generating a laser beam.
The laser beam thus deflected is condensed toward the surface to be scanned 7 by the scanning and imaging optical system 6 to form a light spot on the surface to be scanned, and the light spot scans the surface to be scanned 7 with light. A light source device used in an optical scanning device for performing an edge emission type semiconductor laser 1, a coupling optical system 2 for coupling a light beam from the semiconductor laser to a subsequent optical system, and a An aperture 3 for beam shaping the laser beam, wherein the aperture of the aperture 3 has a shape having substantially the same length in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and the polarization direction of the laser beam emitted from the light source 1 is The attitude of the light source is determined so as to be approximately 45 degrees with respect to the main scanning direction (claim 24),
The shape of the opening of the aperture 3 is “a shape in which four corners of a square are rounded” (claim 27). As for the aperture, the shape of the opening is a square shape (FIG. 1).
0 (c-2) "(claim 25) and FIG.
It is possible to use a square shape as in (c-3), in which at least two corners on one diagonal are rounded (claim 26). Light source device 10 shown in FIG.
Alternatively, the convex cylindrical lens 4 which is a linear image forming optical system provided on the light deflecting means side can be "unitarily integrated" (claim 28).
【００２５】最後に、図１４を参照して画像形成装置の
実施の１形態を説明する。この画像形成装置は「レーザ
プリンタ」である。レーザプリンタ１００は、感光媒体
１１１として「円筒状に形成された光導電性の感光体」
を有している。感光媒体１１１の周囲には、帯電手段と
しての帯電ローラ１１２、現像装置１１３、転写ローラ
１１４、クリーニング装置１１５が配備されている。帯
電手段としては周知の「コロナチャージャ」を用いるこ
ともできる。また、レーザ光束ＬＢによる光走査装置１
１７が設けられ、帯電ローラ１１２と現像装置１１３と
の間で「光書込による露光」を行うようになっている。
図１４において、符号１１６は定着装置、符号１１８は
カセット、符号１１９はレジストローラ対、符号１２０
は給紙コロ、符号１２１は搬送路、符号１２２は排紙ロ
ーラ対、符号１２３はトレイ、符号Ｐは記録媒体として
の転写紙を示している。画像形成を行うときは、光導電
性の感光体である感光媒体１１１が時計回りに等速回転
され、その表面が帯電ローラ１１２により均一帯電さ
れ、光走査装置１１７のレーザ光束ＬＢの光書き込によ
る露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電
潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されてい
る。この静電潜像は現像装置１１３により反転現像さ
れ、感光媒体１１１上にトナー画像が形成される。転写
紙Ｐを収納したカセット１１８は画像形成装置１００本
体に着脱可能であり、図のごとく装着された状態におい
て、収納された転写紙Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２
０により給紙される。給紙された転写紙Ｐは、先端部を
レジストローラ対１１９に銜えられる。レジストローラ
対１１９は、感光媒体１１１上のトナー画像が転写位置
へ移動するのにタイミングをあわせて、転写紙Ｐを転写
部へ送りこむ。送りこまれた転写紙Ｐは、転写部におい
てトナー画像と重ね合わせられ、転写ローラ１１４の作
用によりトナー画像を静電転写される。トナー画像を転
写された転写紙Ｐは定着装置１１６へ送られ、定着装置
１１６においてトナー画像を定着され、搬送路１２１を
通り、排紙ローラ対１２２によりトレイ１２３上に排出
される。トナー画像が転写された後の感光媒体１１１の
表面は、クリーニング装置１１５によりクリーニングさ
れ、残留トナーや紙粉等が除去される。Finally, an embodiment of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. This image forming apparatus is a “laser printer”. The laser printer 100 has a “photoconductive photosensitive member formed in a cylindrical shape” as the photosensitive medium 111.
have. Around the photosensitive medium 111, a charging roller 112 as a charging unit, a developing device 113, a transfer roller 114, and a cleaning device 115 are provided. A well-known "corona charger" can be used as the charging means. Further, the optical scanning device 1 using the laser beam LB
17 is provided so that “exposure by optical writing” is performed between the charging roller 112 and the developing device 113.
14, reference numeral 116 denotes a fixing device, reference numeral 118 denotes a cassette, reference numeral 119 denotes a pair of registration rollers, and reference numeral 120.
Denotes a paper feed roller, reference numeral 121 denotes a conveyance path, reference numeral 122 denotes a pair of discharge rollers, reference numeral 123 denotes a tray, and reference numeral P denotes a transfer sheet as a recording medium. When performing image formation, the photosensitive medium 111, which is a photoconductive photosensitive member, is rotated clockwise at a constant speed, the surface thereof is uniformly charged by the charging roller 112, and the optical writing of the laser beam LB of the optical scanning device 117 is performed. To form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is a so-called “negative latent image”, and the image portion is exposed. The electrostatic latent image is reversely developed by the developing device 113 to form a toner image on the photosensitive medium 111. The cassette 118 containing the transfer paper P is detachable from the main body of the image forming apparatus 100. When the cassette 118 is mounted as shown in FIG.
0 is fed. The fed transfer paper P has its leading end held by a pair of registration rollers 119. The registration roller pair 119 sends the transfer paper P to the transfer section at the same timing as the toner image on the photosensitive medium 111 moves to the transfer position. The transferred transfer paper P is superimposed on the toner image at the transfer section, and the toner image is electrostatically transferred by the operation of the transfer roller 114. The transfer paper P on which the toner image has been transferred is sent to a fixing device 116, where the toner image is fixed, and is discharged onto a tray 123 by a discharge roller pair 122 through a conveyance path 121. The surface of the photosensitive medium 111 after the transfer of the toner image is cleaned by the cleaning device 115 to remove residual toner, paper dust, and the like.
【００２６】なお、転写紙に代えて前述のＯＨＰシート
等を用いることもでき、トナー画像の転写は、中間転写
ベルト等の「中間転写媒体」を介して行うようにするこ
ともできる。光走査装置１１７として、実施例１〜７に
即して説明した光走査装置を用いることにより、シェー
ディングを有効に軽減して良好な画像形成を実行するこ
とができる。従って、この画像形成装置は、感光媒体１
１１の感光面に光走査装置１１７による光走査を行って
潜像を形成し、潜像を可視化して画像を得る画像形成装
置であって、感光媒体の感光面の光走査を行う光走査装
置１１７として、請求項１〜１５の任意の１に記載のも
のを用いるものである(請求項２９)。そして、この画像
形成装置は、感光媒体１１１が光導電性の感光体であ
り、感光面の均一帯電と光走査装置の光走査とにより形
成される静電潜像が、トナー画像として可視化される
（請求項３０）。上には、光走査装置としてシングルビ
ーム方式の場合を説明したが、この発明はまたマルチビ
ーム方式の光走査装置に対しても適用できる。その場合
の光源としては複数の半導体レーザからのレーザビーム
をプリズムを用いて合成する方式のものや半導体レーザ
アレイを用いることができる。The above-described OHP sheet or the like can be used instead of the transfer paper, and the transfer of the toner image can be performed via an “intermediate transfer medium” such as an intermediate transfer belt. By using the optical scanning device described with reference to the first to seventh embodiments as the optical scanning device 117, it is possible to effectively reduce shading and perform favorable image formation. Therefore, the image forming apparatus is provided with the photosensitive medium 1
11. An image forming apparatus for forming a latent image by performing optical scanning on a photosensitive surface of an optical scanning device 117 and visualizing the latent image to obtain an image, wherein the optical scanning device performs optical scanning of a photosensitive surface of a photosensitive medium. 117 is the one described in any one of claims 1 to 15 (claim 29). In this image forming apparatus, the photosensitive medium 111 is a photoconductive photoconductor, and an electrostatic latent image formed by uniform charging of the photosensitive surface and optical scanning by the optical scanning device is visualized as a toner image. (Claim 30). Although the single beam system has been described above as the optical scanning device, the present invention can also be applied to a multi-beam optical scanning device. In this case, a light source that combines laser beams from a plurality of semiconductor lasers using a prism or a semiconductor laser array can be used as the light source.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、新規な光走査装置・光走査装置の光源装置・画像形
成装置を実現できる。この発明の光源装置を用いる光走
査装置では上記の如く、高価なフィルタや１／４波長板
を用いることなくシェーディングを有効に軽減させるこ
とができ、光源の発するレーザビームを高い光利用効率
で光走査に供することができる。したがって、この発明
の画像形成装置は、この発明の光走査装置を用いること
によりシェーディングによる画像の濃度むら等を有効に
軽減して、良好な画像形成を実現することができる。As described above, according to the present invention, a novel optical scanning device, a light source device of the optical scanning device, and an image forming device can be realized. As described above, in the optical scanning device using the light source device of the present invention, shading can be effectively reduced without using an expensive filter or a quarter-wave plate, and the laser beam emitted from the light source can be emitted with high light use efficiency. Can be subjected to scanning. Therefore, the image forming apparatus of the present invention can effectively reduce image density unevenness or the like due to shading by using the optical scanning device of the present invention, and can realize good image formation.
【図１】この発明の光走査装置の実施の１形態を説明す
るための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of an optical scanning device of the present invention.
【図２】端面発光型の半導体レーザから放射されるレー
ザビームの偏光方向と主走査方向との関係を説明するた
めの図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a relationship between a polarization direction of a laser beam emitted from an edge-emitting semiconductor laser and a main scanning direction.
【図３】レーザビームの回転多面鏡による反射率の、画
角による変化の様子を、レーザビームの偏光方向が主走
査方向に対してなす角：θをパラメータとして示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing how a reflectance of a laser beam by a rotating polygon mirror changes with an angle of view, using as an parameter an angle θ formed by the polarization direction of the laser beam with respect to the main scanning direction.
【図４】実施例に用いられる走査結像光学系の、レンズ
面形状を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a lens surface shape of a scanning image forming optical system used in an example.
【図５】各実施例におけるシェーディングを説明するた
めの図である。FIG. 5 is a diagram for explaining shading in each embodiment.
【図６】実施例１〜３における、アパーチュアの開口部
の形状を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the shape of an aperture of an aperture in Examples 1 to 3.
【図７】実施例４〜６における、アパーチュアの開口部
の形状を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the shape of an aperture of an aperture in Examples 4 to 6.
【図８】レーザビームの偏光方向を主走査方向に対して
４５度に設定する場合の問題点を説明するための図であ
る。FIG. 8 is a diagram for explaining a problem when the polarization direction of the laser beam is set at 45 degrees with respect to the main scanning direction.
【図９】実施例７におけるアパーチュアの開口部の形状
を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the shape of an aperture of an aperture according to a seventh embodiment.
【図１０】アパーチュアの開口部の形状の例を示す図で
ある。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the shape of an aperture of an aperture.
【図１１】矩形形状の開口部の４隅をまるめた場合を示
す図である。FIG. 11 is a diagram showing a case where four corners of a rectangular opening are rounded.
【図１２】実施例１におけるアパーチュア位置に置ける
波面収差を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a wavefront aberration at an aperture position in the first embodiment.
【図１３】アパーチュアの隅部をまるめることの技術的
意義を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the technical significance of rounding a corner of an aperture.
【図１４】画像形成装置の実施の１形態を示す図であ
る。FIG. 14 is a diagram illustrating one embodiment of an image forming apparatus.
１ 端面発光型の半導体レーザ（光源） ２ カップリングレンズ(カップリング光学系) ３ アパーチュア ４ 凸シリンドリカルレンズ(線像結像光学系) ５ 回転多面鏡(光偏向手段) ５ａ 偏向反射面 ６ 光走査レンズ(走査結像光学系) ７ 被走査面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Edge-emitting semiconductor laser (light source) 2 Coupling lens (coupling optical system) 3 Aperture 4 Convex cylindrical lens (line image forming optical system) 5 Rotating polygon mirror (optical deflecting means) 5a Deflection / reflection surface 6 Optical scanning Lens (scanning optical system) 7 Scanned surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA03 AA36 AA37 AA38 AA40 AA42 AA45 AA47 2H045 CB24 CB35 DA02 5C072 AA03 BA08 DA02 DA12 HA02 HA04 HA13 HB15 XA01 5F073 AB25 AB27 AB29 BA07 FA30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2C362 AA03 AA36 AA37 AA38 AA40 AA42 AA45 AA47 2H045 CB24 CB35 DA02 5C072 AA03 BA08 DA02 DA12 HA02 HA04 HA13 HB15 XA01 5F073 AB25 AB27 AB29 BA07 FA30
Claims (30)
し、反射レーザビームを偏向させる光偏向手段と、 この光偏向手段により偏向されたレーザビームを被走査
面に向かって集光し、上記被走査面上に光スポットを形
成し、上記光スポットにより上記被走査面の光走査を行
わせる走査結像光学系とを有し、 光源から放射されるレーザビームの偏光方向が、主走査
方向に対して略１０〜３５度の範囲、もしくは略５５〜
８０度の範囲となるように、上記光源の態位が定められ
ていることを特徴とする光走査装置。1. A light source for generating a laser beam, a light deflecting means having a deflecting / reflecting surface for reflecting the laser beam from the light source side, and deflecting the reflected laser beam; and a laser beam deflected by the light deflecting means. A scanning image forming optical system that forms a light spot on the surface to be scanned, performs optical scanning of the surface to be scanned with the light spot, and emits light from the light source. The polarization direction of the laser beam is in a range of approximately 10 to 35 degrees with respect to the main scanning direction, or approximately 55 to 55 degrees.
An optical scanning device, wherein the position of the light source is determined so as to fall within a range of 80 degrees.
を有し、 光源から放射されるレーザビームの偏光方向が、主走査
方向に対して略５５〜８０度の範囲となるように、上記
光源の態位が定められ、 上記アパーチュアの開口部が主走査方向に長い形状であ
ることを特徴とする光走査装置。2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light source is an edge-emitting semiconductor laser, a beam shaping aperture is provided between the light source and the light deflecting means, and a laser radiated from the light source is provided. The position of the light source is determined so that the polarization direction of the beam is in a range of approximately 55 to 80 degrees with respect to the main scanning direction, and the aperture of the aperture is long in the main scanning direction. Optical scanning device.
あることを特徴とする光走査装置。3. The optical scanning device according to claim 2, wherein the aperture has a rectangular shape elongated in the main scanning direction.
の、少なくとも一方の対角線上の２隅がまるめられた形
状であることを特徴とする光走査装置。4. An optical scanning device according to claim 2, wherein the aperture has a rectangular shape elongated in the main scanning direction, and at least one diagonal corner of the aperture is rounded. Optical scanning device.
の４隅がまるめられた形状であることを特徴とする光走
査装置。5. The optical scanning device according to claim 4, wherein the aperture shape of the aperture is a shape in which four corners of a rectangular shape long in the main scanning direction are rounded.
を有し、 光源から放射されるレーザビームの偏光方向が、主走査
方向に対して略１０〜３５度の範囲となるように、上記
光源の態位が定められ、 上記アパーチュアの開口部が副走査方向に長い形状であ
ることを特徴とする光走査装置。6. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light source is an edge-emitting semiconductor laser, a beam shaping aperture is provided between the light source and the light deflecting means, and a laser emitted from the light source is provided. The orientation of the light source is determined so that the polarization direction of the beam is in a range of approximately 10 to 35 degrees with respect to the main scanning direction, and the aperture of the aperture has a shape that is long in the sub-scanning direction. Optical scanning device.
あることを特徴とする光走査装置。7. The optical scanning device according to claim 6, wherein the aperture has a rectangular shape elongated in the sub-scanning direction.
の、少なくとも一方の対角線上の２隅がまるめられた形
状であることを特徴とする光走査装置。8. The optical scanning device according to claim 7, wherein the aperture has a rectangular shape that is long in the sub-scanning direction and at least two corners on one diagonal are rounded. Optical scanning device.
の４隅がまるめられた形状であることを特徴とする光走
査装置。9. The optical scanning device according to claim 8, wherein the aperture shape of the aperture is a shape in which four corners of a rectangular shape long in the sub-scanning direction are rounded.
し、反射レーザビームを偏向させる光偏向手段と、 上記光源と光偏向手段との間に配備され、ビーム整形を
行うアパーチュアと、 上記光偏向手段により偏向されたレーザビームを被走査
面に向かって集光し、上記被走査面上に光スポットを形
成し、上記光スポットにより上記被走査面の光走査を行
わせる走査結像光学系とを有し、 上記光源が端面発光型の半導体レーザであり、 上記アパーチュアの開口部が、主走査方向と副走査方向
に略同じ長さの形状を有し、 上記光源から放射されるレーザビームの偏光方向が、主
走査方向に対して略４５度となるように、上記光源の態
位が定められていることを特徴とする光走査装置。10. A light source for generating a laser beam, a deflecting surface for reflecting a laser beam from the light source side, and a light deflecting means for deflecting the reflected laser beam; An aperture for performing beam shaping; and a laser beam deflected by the light deflecting means, condensed toward a surface to be scanned, forming a light spot on the surface to be scanned, and scanning the light with the light spot. A scanning imaging optical system for performing surface light scanning, wherein the light source is an edge-emitting semiconductor laser, and the aperture of the aperture has substantially the same length in the main scanning direction and the sub-scanning direction. An optical scanning device, wherein the orientation of the light source is determined so that the polarization direction of the laser beam emitted from the light source is approximately 45 degrees with respect to the main scanning direction.
する光走査装置。11. An optical scanning device according to claim 10, wherein the aperture has a square shape.
方の対角線上の２隅がまるめられた形状であることを特
徴とする光走査装置。12. The optical scanning device according to claim 10, wherein the aperture has a square shape and at least two diagonal corners on one diagonal are rounded.
れた形状であることを特徴とする光走査装置。13. The optical scanning device according to claim 12, wherein the aperture of the aperture has a shape in which four corners of a square are rounded.
査装置において、 光源側からの光束を光偏向手段の偏向反射面近傍に、主
走査方向に長い線像として結像させる線像結像光学系を
有することを特徴とする光走査装置。14. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light beam from the light source side is formed as a line image long in the main scanning direction near the deflection reflecting surface of the light deflecting means. An optical scanning device comprising an image forming optical system.
とも、主走査断面内において非円弧形状を有し、副走査
断面内の曲率半径が主走査方向に連続的に変化し、且
つ、副走査断面内の曲率中心が主走査断面内で曲線とな
る面であることを特徴とする光走査装置。15. The optical scanning device according to claim 14, wherein the scanning image forming optical system is constituted by a single lens, and both lens surfaces have a non-circular shape in the main scanning section, and have a non-arc shape in the sub-scanning section. An optical scanning device, wherein a radius of curvature continuously changes in a main scanning direction, and a center of curvature in a sub-scanning section is a curved surface in the main scanning section.
ーザビームを、偏向反射面を有する光偏向手段により偏
向させ、偏向されたレーザビームを走査結像光学系によ
り被走査面に向かって集光して被走査面上に光スポット
を形成し、上記光スポットにより上記被走査面の光走査
を行う光走査装置に用いられる光源装置であって、 端面発光型の半導体レーザと、 この半導体レーザからの光束を以後の光学系にカップリ
ングするカップリング光学系と、 上記カップリング光学系からのレーザビームをビーム整
形するアパーチュアとを有し、 光源から放射されるレーザビームの偏光方向が、主走査
方向に対して略５５〜８０度の範囲となるように、上記
光源の態位が定められ、 上記アパーチュアの開口部が主走査方向に長い形状であ
ることを特徴とする光走査装置の光源装置。16. A laser beam from a light source side for generating a laser beam is deflected by an optical deflecting means having a deflecting / reflecting surface, and the deflected laser beam is converged toward a surface to be scanned by a scanning image forming optical system. A light source device used in an optical scanning device that forms a light spot on a surface to be scanned and performs optical scanning of the surface to be scanned with the light spot, comprising: an edge-emitting semiconductor laser; A coupling optical system for coupling the light beam to the optical system thereafter, and an aperture for beam shaping the laser beam from the coupling optical system. The polarization direction of the laser beam radiated from the light source is mainly scanned. The orientation of the light source is determined so as to be in the range of approximately 55 to 80 degrees with respect to the direction, and the aperture of the aperture is long in the main scanning direction. A light source device of the optical scanning apparatus according to symptoms.
あることを特徴とする光走査装置の光源装置。17. The light source device for an optical scanning device according to claim 16, wherein the aperture has a rectangular shape elongated in the main scanning direction.
の、少なくとも一方の対角線上の２隅がまるめられた形
状であることを特徴とする光走査装置の光源装置。18. The light source device according to claim 17, wherein the aperture has a rectangular shape that is long in the main scanning direction and has at least two diagonal corners rounded. Light source device for the scanning device.
の４隅がまるめられた形状であることを特徴とする光走
査装置の光源装置。19. The light source device for an optical scanning device according to claim 18, wherein the aperture has a shape in which four corners of a rectangular shape long in the main scanning direction are rounded.
ーザビームを、偏向反射面を有する光偏向手段により偏
向させ、偏向されたレーザビームを走査結像光学系によ
り被走査面に向かって集光して被走査面上に光スポット
を形成し、上記光スポットにより上記被走査面の光走査
を行う光走査装置に用いられる光源装置であって、 端面発光型の半導体レーザと、 この半導体レーザからの光束を以後の光学系にカップリ
ングするカップリング光学系と、 上記カップリング光学系からのレーザビームをビーム整
形するアパーチュアとを有し、 光源から放射されるレーザビームの偏光方向が、主走査
方向に対して略１０〜３５度の範囲となるように、上記
光源の態位が定められ、 上記アパーチュアの開口部が副走査方向に長い形状であ
ることを特徴とする光走査装置の光源装置。20. A laser beam from a light source side for generating a laser beam is deflected by an optical deflector having a deflecting / reflecting surface, and the deflected laser beam is converged toward a surface to be scanned by a scanning image forming optical system. A light source device used in an optical scanning device that forms a light spot on a surface to be scanned and performs optical scanning of the surface to be scanned with the light spot, comprising: an edge-emitting semiconductor laser; A coupling optical system for coupling the light beam to the optical system thereafter, and an aperture for beam shaping the laser beam from the coupling optical system. The polarization direction of the laser beam radiated from the light source is mainly scanned. The orientation of the light source is determined so as to be in a range of approximately 10 to 35 degrees with respect to the direction, and the aperture of the aperture has a shape that is long in the sub-scanning direction. A light source device of the optical scanning apparatus according to symptoms.
あることを特徴とする光源装置。21. The light source device according to claim 20, wherein the aperture has a rectangular shape elongated in the sub-scanning direction.
の、少なくとも一方の対角線上の２隅がまるめられた形
状であることを特徴とする光走査装置の光源装置。22. The light source device according to claim 20, wherein the aperture has a rectangular shape that is long in the sub-scanning direction and has at least two diagonal corners rounded. Light source device for the scanning device.
の４隅がまるめられた形状であることを特徴とする光走
査装置の光源装置。23. The light source device according to claim 22, wherein the aperture shape of the aperture is a shape in which four corners of a rectangular shape long in the sub-scanning direction are rounded.
ーザビームを、偏向反射面を有する光偏向手段により偏
向させ、偏向されたレーザビームを走査結像光学系によ
り被走査面に向かって集光して被走査面上に光スポット
を形成し、上記光スポットにより上記被走査面の光走査
を行う光走査装置に用いられる光源装置であって、 端面発光型の半導体レーザと、 この半導体レーザからの光束を以後の光学系にカップリ
ングするカップリング光学系と、 上記カップリング光学系からのレーザビームをビーム整
形するアパーチュアとを有し、 上記アパーチュアの開口部が、主走査方向と副走査方向
に略同じ長さの形状を有し、 光源から放射されるレーザビームの偏光方向が、主走査
方向に対して略４５度となるように、上記光源の態位が
定められていることを特徴とする光走査装置の光源装
置。24. A laser beam from a light source side for generating a laser beam is deflected by an optical deflecting means having a deflecting / reflecting surface, and the deflected laser beam is converged toward a surface to be scanned by a scanning / imaging optical system. A light source device used in an optical scanning device that forms a light spot on a surface to be scanned and performs optical scanning of the surface to be scanned with the light spot, comprising: an edge-emitting semiconductor laser; A coupling optical system for coupling the light beam to the subsequent optical system, and an aperture for beam shaping the laser beam from the coupling optical system, wherein the aperture of the aperture is formed in a main scanning direction and a sub-scanning direction. The orientation of the light source is determined so that the polarization direction of the laser beam emitted from the light source is approximately 45 degrees with respect to the main scanning direction. A light source device of the optical scanning device characterized by being.
する光走査装置の光源装置。25. A light source device for an optical scanning device according to claim 24, wherein the aperture has a square shape.
方の対角線上の２隅がまるめられた形状であることを特
徴とする光走査装置の光源装置。26. The light source device according to claim 24, wherein the aperture shape of the aperture is a square shape, and at least two corners on one diagonal are rounded. .
れた形状であることを特徴とする光走査装置の光源装
置。27. The light source device of an optical scanning device according to claim 26, wherein the aperture has a shape in which four corners of a square are rounded.
源装置において、 アパーチュアを通過したレーザビームを主走査方向に長
い線像として結像させる線像結像光学系が一体としてユ
ニット化されていることを特徴とする光走査装置の光源
装置。28. The light source device according to claim 16, wherein a line image forming optical system for forming a laser beam passing through the aperture as a long line image in the main scanning direction is integrally formed as a unit. A light source device for an optical scanning device, comprising:
走査を行って潜像を形成し、上記潜像を可視化して画像
を得る画像形成装置であって、 感光媒体の感光面の光走査を行う光走査装置として、請
求項１〜１５の任意の１に記載のものを用いたことを特
徴とする画像形成装置。29. An image forming apparatus for forming a latent image by performing optical scanning on a photosensitive surface of a photosensitive medium with an optical scanning device and visualizing the latent image to obtain an image, comprising: An image forming apparatus comprising: an optical scanning device that performs scanning, wherein the optical scanning device according to any one of claims 1 to 15 is used.
て、 感光媒体が光導電性の感光体であり、感光面の均一帯電
と光走査装置の光走査とにより形成される静電潜像が、
トナー画像として可視化されることを特徴とする画像形
成装置。30. The image forming apparatus according to claim 29, wherein the photosensitive medium is a photoconductive photoreceptor, and the electrostatic latent image formed by uniform charging of the photosensitive surface and optical scanning by the optical scanning device is:
An image forming apparatus which is visualized as a toner image.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000175666A JP2001356290A (en) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | Optical scanner, light source device for optical scanner and image forming device |
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| JP2001356290A true JP2001356290A (en) | 2001-12-26 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008141172A (en) * | 2006-11-10 | 2008-06-19 | Ricoh Printing Systems Ltd | Semiconductor laser device, optical scanner, and image forming apparatus |
| JP2009217077A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Ricoh Co Ltd | Optical scanning device and image forming apparatus |
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2000
- 2000-06-12 JP JP2000175666A patent/JP2001356290A/en active Pending
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