JP2002178555A - Optical unit, writing head and imaging unit - Google Patents

Optical unit, writing head and imaging unit

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JP2002178555A
JP2002178555A JP2000375348A JP2000375348A JP2002178555A JP 2002178555 A JP2002178555 A JP 2002178555A JP 2000375348 A JP2000375348 A JP 2000375348A JP 2000375348 A JP2000375348 A JP 2000375348A JP 2002178555 A JP2002178555 A JP 2002178555A
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JP
Japan
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transparent substrate
optical
light
image
optical system
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JP2000375348A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Osawa
康宏 大澤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately form an image in the same magnification while miniaturizing an imaging optical system. SOLUTION: An optical system 3a comprises two convex lenses 32, 33 provided with a certain interval therebetween on one side of parallel surfaces of a transparent substrate 31, and a concave surface mirror 34 provided midway between the two convex lenses 32, 33 on the other side of the transparent substrate 31. A light from an object surface 1 incident on the convex lens 32 is collected so that the collected light is reflected by the concave surface mirror 34 so as to be collected on an image surface 2 by the convex lens 33. Thereby, the image on the object surface 1 is formed on the image surface 2 in the same magnification.

Description

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

【0001】 〔発明の詳細な説明〕この発明は、電子写真方式のプリ
ンタや複写機等で文字や画像を書き込む書込み光学系等
に使用する光学装置と書込みヘッド及びそれを使用した
画像形成装置、特に光学装置の小型化に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical device and a write head used in a writing optical system for writing characters and images in an electrophotographic printer or a copying machine, and an image forming apparatus using the same. In particular, it relates to miniaturization of an optical device.

【0002】発光ダイオード(LED)を使用したLE
Dアレイは、電子写真方式のプリンタや複写機などで画
像の書込み用に利用されている。このLEDアレイを使
用したプリンタは、レーザーラスタ方式のプリンタと比
較して、振動や熱による光学系の変形に強い利点を有す
る。このLEDアレイを使用したプリンタの書込み光学
系は、図14に示すように、LEDアレイ30から発し
た光を結像レンズ61により感光体19の表面に集光し
て感光面を露光して潜像を形成する。
[0002] LE using light emitting diode (LED)
The D array is used for writing an image in an electrophotographic printer or copier. The printer using the LED array has a strong advantage against deformation of the optical system due to vibration and heat as compared with a laser raster printer. As shown in FIG. 14, the writing optical system of the printer using this LED array condenses the light emitted from the LED array 30 on the surface of the photoreceptor 19 by the imaging lens 61 to expose the photosensitive surface and expose the latent surface. Form an image.

【0003】また、近年は、プリンタや複写機はカラー
対応で、かつ高精細な画像を形成することが要求される
とともに、小型化と低コスト化が望まれている。カラー
化に対応するためには、複数の感光体を用いるタンデム
方式を採用することが多く、小型化と低コスト化には小
径のドラムの感光体を採用し、高精細な画像を形成する
ために結像光学系も短焦点化されつつある。このためL
EDアレイを使用した書込みヘッドを感光体に近接する
ため、結像光学系の薄型化と小型化が望まれている。
In recent years, printers and copiers are required to be color-compatible and form high-definition images, and are also required to be reduced in size and cost. In order to cope with colorization, a tandem system using multiple photoconductors is often adopted, and a small-diameter drum photoconductor is used for miniaturization and cost reduction to form high-definition images. Also, the imaging optical system is being shortened. Therefore L
Since the writing head using the ED array is located close to the photoconductor, it is desired to reduce the thickness and size of the imaging optical system.

【0004】この書込みヘッドの薄型化と小型化のため
に、例えば特開平7−108709号公報に示された書込みヘ
ッドは、図15に示すように、複数のロッドレンズアレ
イを配列してハウジング62に取り付けられた結像レン
ズアレイ63の光軸と面発光型のLEDアレイ30の各
LEDの光軸を一致するようにLEDアレイ30を配置
し、結像レンズアレイ63の入射側に結像レンズアレイ
63の各ロッドレンズの配列と同じ配列で、ロッドレン
ズの径より小さな径の複数の穴を有する絞り部材64を
配置し、LEDアレイ30の各LEDからの直接光だけ
を感光体19に照射して感光体19に鮮明で正確な潜像
を形成するようにしている。
In order to reduce the thickness and size of the write head, for example, a write head disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-108709 has a housing 62 in which a plurality of rod lens arrays are arranged as shown in FIG. The LED array 30 is arranged so that the optical axis of the imaging lens array 63 attached to the LED coincides with the optical axis of each LED of the surface-emitting type LED array 30, and the imaging lens is provided on the incident side of the imaging lens array 63. An aperture member 64 having a plurality of holes having a diameter smaller than the diameter of the rod lens is arranged in the same arrangement as the arrangement of the rod lenses in the array 63, and only the direct light from each LED of the LED array 30 is irradiated on the photoconductor 19. Thus, a clear and accurate latent image is formed on the photoconductor 19.

【0005】面発光型のLEDアレイ30からの光を集
光する場合、LEDアレイ30の基板面を支持基板65
に貼り合わせることが一般的である。そこで結像レンズ
アレイ63は支持基板65に対して垂直方向に配置さ
れ、LEDアレイ30からの光を支持基板65に対して
垂直方向に取り出す。支持基板65にはLEDアレイ3
0のほかにドライバLSIや周辺回路を搭載することが
必要であることから、支持基板65の幅を小さくするに
は限界があり、ハウジング62を感光体19に近付ける
と、感光体19に対する占有角が支持基板65の大きさ
により狭くできず、感光体19の周囲に配置される他の
現像ユニットや定着ユニットに必要な空間を圧迫すると
いう問題がある。
When condensing light from the surface-emitting type LED array 30, the substrate surface of the LED array 30 is
It is common to paste them together. Therefore, the imaging lens array 63 is arranged in a direction perpendicular to the support substrate 65, and extracts light from the LED array 30 in a direction perpendicular to the support substrate 65. LED array 3 on support substrate 65
Since it is necessary to mount a driver LSI and peripheral circuits in addition to 0, there is a limit in reducing the width of the support substrate 65. When the housing 62 is brought close to the photoconductor 19, the occupied angle with respect to the photoconductor 19 is increased. However, it cannot be reduced due to the size of the support substrate 65, and there is a problem that the space required for other developing units and fixing units arranged around the photoconductor 19 is pressed.

【0006】これに対して特開平8−32110号公報に
は、感光体に対する占有角を小さくした書込みヘッドが
示されている。この書込みヘッドは、図16に示すよう
に、端面発光型のLEDアレイ66を使用し、端面発光
型のLEDアレイ66のpn接合面67とロッドレンズ
アレイを使用した結像レンズ61の光軸を一致させ、円
筒状の支持体68の内径を結像レンズ61の外径と等し
くして、円筒状の支持体68の軸心に沿って光を出射す
るようにしている。この書込みヘッドは円筒状の支持体
68の内径が結像レンズ61の外径と等しく形成され、
支持体68の軸心に沿って光を出射する。この書込みヘ
ッドにおいて、端面発光型のLEDアレイ66にはドラ
イバLSIや周辺回路を搭載しているため、円筒状の支
持体68の長手方向には小さくできないが厚さを薄くで
き、書込みヘッドの厚さを結像レンズ61の厚さ程度ま
で薄くできるため、円筒状の支持体68を感光体19に
接近させても、感光体19に対する占有空間を狭くする
ことができる。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-32110 discloses a writing head in which the occupying angle with respect to a photoreceptor is reduced. As shown in FIG. 16, the write head uses an edge-emitting LED array 66, and the pn junction surface 67 of the edge-emitting LED array 66 and the optical axis of the imaging lens 61 using the rod lens array. The inner diameter of the cylindrical support 68 is made equal to the outer diameter of the imaging lens 61 so that light is emitted along the axis of the cylindrical support 68. In this writing head, the inner diameter of the cylindrical support 68 is formed equal to the outer diameter of the imaging lens 61,
Light is emitted along the axis of the support 68. In this write head, since the driver LSI and peripheral circuits are mounted on the edge emitting LED array 66, the thickness cannot be reduced in the longitudinal direction of the cylindrical support member 68, but the thickness can be reduced. Since the thickness can be reduced to about the thickness of the imaging lens 61, the space occupied by the photoconductor 19 can be reduced even when the cylindrical support 68 is brought close to the photoconductor 19.

【0007】また、特開平8−79447号公報にはロッド
レンズアレイを使用しない結像光学系が示されている。
この結像光学系は、図17に示すように、物面70の光
が第1の基板71のレンズ72に入射して、スペーサ板
73を挟んで設けた第1の基板71の開口74と第2の
基板75の開口76を経由して第2の基板75に設けら
れたレンズ77で集光されて像面78に結像する。ま
た、第1の基板71のレンズ72に入射した斜めの光は
第1の基板71の隣接する開口74の間の遮光面79で
遮るようにしている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-79447 discloses an imaging optical system that does not use a rod lens array.
As shown in FIG. 17, the light of the object surface 70 is incident on the lens 72 of the first substrate 71, and the imaging optical system communicates with the opening 74 of the first substrate 71 provided with the spacer plate 73 interposed therebetween. The light is condensed by a lens 77 provided on the second substrate 75 via the opening 76 of the second substrate 75 and forms an image on an image plane 78. The oblique light incident on the lens 72 of the first substrate 71 is blocked by a light-shielding surface 79 between adjacent openings 74 of the first substrate 71.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
8−32110号公報に示された端面発光型のLEDアレイ
は、面発光型LEDアレイに比べて製造と実装に手間が
かかるため、書込みヘッドのコスト上昇の原因となる。
このため面発光型LEDアレイを用いて書込みヘッドを
構成することが望ましい。また、端面発光型のLEDア
レイを用いた場合、結像レンズの厚さは現状で3mm程
度であるが、さらに薄くすることは取り扱いや剛性の点
であまり期待できない。
However, the edge-emitting LED array disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-32110 requires more time for manufacturing and mounting than the surface-emitting LED array. It causes cost increase.
For this reason, it is desirable to configure a write head using a surface-emitting type LED array. When an edge emitting LED array is used, the thickness of the imaging lens is about 3 mm at present, but further thinning cannot be expected in terms of handling and rigidity.

【0009】また、特開平8−79447号公報に示した光
学系でロッドレンズアレイを使用した光学系と同じ焦点
距離と解像度を得ようとすると、複数のレンズ72と開
口74と遮光面79を有する第1の基板71とスペーサ
73及び複数の開口76とレンズ77を有する第2の基
板74の厚さがロッドレンズアレイを使用した光学系と
同じ程度となるため、光学系全体の厚さを薄くすること
はできない。また、第1の基板71と第2の基板74を
積層する構造であるため、製造時には各レンズと開口の
光軸合わせを厳密に行なう必要があり、レンズと開口の
面数が増えると、それだけ組み立て時の軸合わせ工程で
工数がかかり、コストアップの原因になってしまう。
In order to obtain the same focal length and resolution as the optical system using a rod lens array in the optical system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-79447, a plurality of lenses 72, an opening 74, and a light shielding surface 79 are required. Since the thickness of the first substrate 71 and the spacer 73 and the second substrate 74 having the plurality of openings 76 and the lenses 77 are substantially the same as those of the optical system using the rod lens array, the thickness of the entire optical system is reduced. It cannot be thinned. In addition, since the first substrate 71 and the second substrate 74 are stacked, it is necessary to strictly adjust the optical axis of each lens and the aperture during manufacturing. A lot of man-hours are required in the axis alignment process during assembly, which causes an increase in cost.

【0010】この発明は係る短所を改善し、結像光学系
を小型化して等倍像を精度良く結像することができる光
学装置と書込みヘッド及びそれを使用した画像形成装置
を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical device, a writing head, and an image forming apparatus using the optical device capable of improving the disadvantages and reducing the size of the image forming optical system to accurately form a 1: 1 image. It is the purpose.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る光学装置
は、板状の透明基板の表面と裏面の両面若しくは片面に
1又は複数の光学素子を配置し、物面から透明基板に入
射した光を各光学素子を経由して像面に出射して像面に
等倍像を結像することを特徴とする。
An optical device according to the present invention has one or a plurality of optical elements arranged on both surfaces or one surface of a plate-shaped transparent substrate and a light incident on the transparent substrate from an object surface. Is emitted to the image plane via each optical element to form an equal-magnification image on the image plane.

【0012】上記透明基板に配置された光学素子は反射
素子を含み、反射素子の周辺に非反射構造を配置すると
良い。
Preferably, the optical element disposed on the transparent substrate includes a reflective element, and a non-reflective structure is disposed around the reflective element.

【0013】また、透明基板に配置された光学素子は入
射側集光素子と出射側集光素子を含むと良い。
Preferably, the optical elements disposed on the transparent substrate include a light-collecting element on the incident side and a light-collecting element on the emitting side.

【0014】さらに、上記入射側集光素子と出射側集光
素子の光軸が交叉する位置に稜線を配置したルーフプリ
ズムを有することがのぞましい。
Further, it is preferable to have a roof prism in which a ridge is arranged at a position where the optical axis of the incident side light condensing element and the light exit side light condensing element cross each other.

【0015】また、板状の透明基板が平行平板であり、
透明基板の一方の片面の光学素子が全て平面鏡であって
も良い。
The plate-shaped transparent substrate is a parallel plate,
All the optical elements on one side of the transparent substrate may be plane mirrors.

【0016】さらに、光学素子を透明基板の一方の面に
設け、透明基板の他方の面が全反射面になるように各光
学素子を配置しても良い。
Further, an optical element may be provided on one surface of the transparent substrate, and the optical elements may be arranged such that the other surface of the transparent substrate is a total reflection surface.

【0017】また、透明基板の光の入射面と出射面のい
ずれか一方又は両方を透明基板の側面に設けることが望
ましい。
It is desirable that one or both of the light incident surface and the light emitting surface of the transparent substrate be provided on the side surface of the transparent substrate.

【0018】さらに、光学素子をそれぞれ1列のアレイ
状に並べると良い。また、アレイ状に並べた光学素子の
間に遮光部を配置することが望ましい。
Further, it is preferable to arrange the optical elements in an array of one row. Further, it is desirable to dispose a light shielding portion between the optical elements arranged in an array.

【0019】この発明に係る書込みヘッドは、上記光学
装置を、光源からの光を感光面に結像する結像光学系に
使用したことを特徴とする。
A writing head according to the present invention is characterized in that the above optical device is used in an imaging optical system for imaging light from a light source on a photosensitive surface.

【0020】この発明に係る画像形成装置は、上記書込
みヘッドにより感光体に画像を書き込むことを特徴とす
る。
An image forming apparatus according to the present invention is characterized in that an image is written on a photoreceptor by the write head.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】この発明の物面から像面に等倍画
像を形成する光学系は、物面側に設けられた第の透明基
板と、第1の透明基板に接して像面側に設けられた第2
の透明基板とを有する。第1の透明基板は物面側の面に
設けらた第1の凸レンズと、第2の透明基板側の面に第
1の凸レンズと光軸を一致させて設けられた第2の凸レ
ンズを有する。第2の透明基板は第1の透明基板側の面
に設けられた第3の凸レンズと、像面側の面に第3の凸
レンズと光軸を一致させて設けられた第4の凸レンズを
有する。この第1の透明基板と第2の透明基板は、第2
の凸レンズと第3の凸レンズの光軸を一致させて、第2
の凸レンズと第3の凸レンズを接触させて配置されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An optical system for forming an equal-magnification image from an object surface to an image surface according to the present invention comprises a first transparent substrate provided on the object surface side and an image surface side in contact with the first transparent substrate. The second provided in
And a transparent substrate. The first transparent substrate has a first convex lens provided on the object-side surface, and a second convex lens provided on the second transparent substrate-side surface with the optical axis of the first convex lens coincident with the first convex lens. . The second transparent substrate has a third convex lens provided on the surface on the first transparent substrate side, and a fourth convex lens provided on the image side surface with the optical axis coincident with the third convex lens. . The first transparent substrate and the second transparent substrate are the second transparent substrate.
The optical axes of the convex lens of the third lens and the third
And the third convex lens are in contact with each other.

【0022】この光学系は、第1の透明基板の第1の凸
レンズと第2の凸レンズの光軸をレンズ面に対して斜め
にずらし、第1の凸レンズと第2の凸レンズの曲率を多
少変えて最適化し、同様に、第2の透明基板の第3の凸
レンズと第4の凸レンズの光軸をレンズ面に対して斜め
にずらし、第3の凸レンズと第4の凸レンズの曲率を多
少変えて最適化することにより、物面の画像を像面に等
倍画像として結像させることができる。したがって光学
系の厚さを薄くすることができるとともに、物面から第
1の透明基板までの距離と、第2の透明基板から像面ま
での距離を短くすることができる。
In this optical system, the optical axes of the first convex lens and the second convex lens of the first transparent substrate are obliquely shifted with respect to the lens surface, and the curvatures of the first convex lens and the second convex lens are slightly changed. Similarly, the optical axes of the third convex lens and the fourth convex lens of the second transparent substrate are obliquely shifted with respect to the lens surface, and the curvatures of the third convex lens and the fourth convex lens are slightly changed. By optimizing, an image of the object surface can be formed on the image surface as a 1: 1 image. Therefore, the thickness of the optical system can be reduced, and the distance from the object surface to the first transparent substrate and the distance from the second transparent substrate to the image plane can be reduced.

【0023】[0023]

【実施例】〔実施例1〕 図1はこの発明の一実施例の
構成図である。図に示すように、物面1の画像を像面2
に等倍の画像として結像する光学系3は、物面1側に設
けられた第1の透明基板4と、第1の透明基板4に接し
て像面2側に設けられた第2の透明基板5とを有する。
第1の透明基板4は物面1側の面に設けらた第1の凸レ
ンズ6と、第2の透明基板5側の面に第1の凸レンズ6
と光軸を一致させて設けられた第2の凸レンズ7を有す
る。第2の透明基板5は第1の透明基板4側の面に設け
られた第3の凸レンズ8と、像面2側の面に第3の凸レ
ンズ8と光軸を一致させて設けられた第4の凸レンズ9
を有する。この第1の透明基板4と第2の透明基板5
は、第2の凸レンズ7と第3の凸レンズ8の光軸を一致
させて、第2の凸レンズ7と第3の凸レンズ8を接触さ
せて配置されている。
Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram of one embodiment of the present invention. As shown in the figure, the image of the object surface 1 is
An optical system 3 that forms an image at the same magnification as the first is provided with a first transparent substrate 4 provided on the object surface 1 side and a second transparent substrate 4 provided on the image surface 2 side in contact with the first transparent substrate 4. And a transparent substrate 5.
The first transparent substrate 4 has a first convex lens 6 provided on the surface on the object surface 1 side and a first convex lens 6 provided on the surface on the second transparent substrate 5 side.
And a second convex lens 7 provided with the optical axis coincident. The second transparent substrate 5 is provided with a third convex lens 8 provided on the surface on the first transparent substrate 4 side and a third convex lens 8 provided on the surface on the image plane 2 side with the third convex lens 8 aligned with the optical axis. 4 convex lens 9
Having. The first transparent substrate 4 and the second transparent substrate 5
Is arranged such that the optical axes of the second convex lens 7 and the third convex lens 8 are aligned with each other, and the second convex lens 7 and the third convex lens 8 are in contact with each other.

【0024】この光学系3は、例えば図2に示すよう
に、物面1からの光束を集光レンズ10とリレーレンズ
11及び集光レンズ12を通して手して像面2に集光
し、物面1の画像を像面2に等倍画像として結像する従
来の正立結像光学系13と同等であり、この正立結像光
学系13の集光レンズ10とリレーレンズ11及び集光
レンズ12を第1の透明基板4と第2の透明基板5の各
凸レンズ6〜9で置き換えたものである。したがって第
1の透明基板4と第2の透明基板5を有する光学系3で
物面1の画像を像面2に等倍で形成することができる。
As shown in FIG. 2, for example, the optical system 3 condenses a light beam from the object surface 1 through the condenser lens 10, the relay lens 11, and the condenser lens 12 to condense it on the image surface 2. This is equivalent to a conventional erect imaging optical system 13 that forms an image of the surface 1 on the image surface 2 as an equal-magnification image. The lens 12 is replaced by convex lenses 6 to 9 of a first transparent substrate 4 and a second transparent substrate 5. Therefore, the image of the object surface 1 can be formed at the same magnification on the image surface 2 by the optical system 3 having the first transparent substrate 4 and the second transparent substrate 5.

【0025】この光学系3は、例えば図3に示すよう
に、第1の透明基板4の第1の凸レンズ6と第2の凸レ
ンズ7の光軸をレンズ面に対して斜めにずらし、第1の
凸レンズ6と第2の凸レンズ7の曲率を多少変えて最適
化し、同様に、第2の透明基板5の第3の凸レンズ8と
第4の凸レンズ9の光軸をレンズ面に対して斜めにずら
し、第3の凸レンズ8と第4の凸レンズ9の曲率を多少
変えて最適化することにより、物面1の画像を像面2に
等倍画像として結像させることができる。したがって光
学系3の厚さを薄くすることができるとともに、物面1
から第1の透明基板4までの距離と、第2の透明基板5
から像面2までの距離を短くすることができる。
As shown in FIG. 3, for example, the optical system 3 displaces the optical axes of the first convex lens 6 and the second convex lens 7 of the first transparent substrate 4 obliquely with respect to the lens surface. The curvature of the convex lens 6 and the second convex lens 7 is slightly changed to optimize, and similarly, the optical axes of the third convex lens 8 and the fourth convex lens 9 of the second transparent substrate 5 are inclined with respect to the lens surface. By shifting and optimizing the curvature of the third convex lens 8 and the fourth convex lens 9 by slightly changing them, the image of the object surface 1 can be formed on the image surface 2 as a 1: 1 image. Therefore, the thickness of the optical system 3 can be reduced, and
And the distance between the first transparent substrate 4 and the second transparent substrate 5
From the image plane 2 to the image plane 2 can be shortened.

【0026】この光学系3を書込みヘッドに使用した複
写機やプリンタ等の画像形成装置の構成を図4に示す。
画像形成装置14は画像形成ユニット15と1次転写ユ
ニット16と2次転写ユニット17及び定着ユニット1
8を有する。画像形成ユニット15は、感光体19の周
囲に配置された帯電チャージャ20と書込ヘッド21と
シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y),ブラ
ック(K)からなるカラー現像部22及びドラムクリー
ニング部23を有し、帯電チャージャ20で帯電した感
光体19上に書込みヘッド21からレーザビームを照射
して静電潜像を形成し、形成した静電潜像をカラー現像
部22で可視化してトナー像を形成する。1次転写ユニ
ット16は中間転写ベルト24と1次転写部25とテン
ションローラ26と2次転写ローラ27とクリーニング
部28及び基準位置センサ29を有し、カラー画像を形
成するときは、感光体19に形成された各色のトナー像
を中間転写ベルト24に1次転写して重ね合わせる。中
間転写ベルト24は感光体19上のトナー像を1次転写
するとき以外は接離機構によって感光体19の表面から
離れ、中間転写ベルト24に画像を1次転写するときだ
け感光体19の表面に圧接される。2次転写ユニット1
7は中間転写ベルト24に転写されたトナー像を記録紙
に2次転写する。定着ユニット18は記録紙に転写され
たトナー像を熱と圧力で定着する。
FIG. 4 shows the configuration of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using the optical system 3 as a write head.
The image forming apparatus 14 includes an image forming unit 15, a primary transfer unit 16, a secondary transfer unit 17, and a fixing unit 1.
8 The image forming unit 15 includes a charging charger 20 and a writing head 21 disposed around the photoconductor 19, a color developing unit 22 including cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K). It has a drum cleaning unit 23 and irradiates a laser beam from the writing head 21 onto the photoreceptor 19 charged by the charging charger 20 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is visualized by the color developing unit 22. To form a toner image. The primary transfer unit 16 includes an intermediate transfer belt 24, a primary transfer unit 25, a tension roller 26, a secondary transfer roller 27, a cleaning unit 28, and a reference position sensor 29. When a color image is formed, the photosensitive member 19 is used. Are primarily transferred onto the intermediate transfer belt 24 and are superimposed. The intermediate transfer belt 24 is separated from the surface of the photoreceptor 19 by a contact / separation mechanism except when the toner image on the photoreceptor 19 is primarily transferred, and the surface of the photoreceptor 19 is only used when the image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 24. Is pressed against. Secondary transfer unit 1
Reference numeral 7 secondary-transfers the toner image transferred to the intermediate transfer belt 24 to recording paper. The fixing unit 18 fixes the toner image transferred to the recording paper by heat and pressure.

【0027】書込みヘッド21は、図5に示すように、
LEDアレイ30と、第1の透明基板4と第2の透明基
板5を有し、LEDアレイ30から出射されたレーザビ
ームを光学系3を通して感光体19に入射して、入力し
た画像と等倍の潜像を感光体19に形成する。このよう
にLEDアレイ30から出射されたレーザビームを第1
の透明基板4に斜めに入射し、入射したレーザビームを
光学系3から斜めに出射して感光体19に画像情報を書
き込むから、書込みヘッド21の厚さを薄くして小型化
することができる。
The write head 21 is, as shown in FIG.
It has an LED array 30, a first transparent substrate 4 and a second transparent substrate 5, and a laser beam emitted from the LED array 30 is incident on the photoreceptor 19 through the optical system 3 and is magnified by an input image. Is formed on the photoconductor 19. The laser beam emitted from the LED array 30 in this manner is
Is obliquely incident on the transparent substrate 4 and the incident laser beam is obliquely emitted from the optical system 3 to write image information on the photosensitive member 19, so that the thickness of the write head 21 can be reduced and the size can be reduced. .

【0028】また、第1の凸レンズ6と第2の凸レンズ
7を有する第1の透明基板4と、第3の凸レンズ8と第
4の凸レンズ9を有する第2の透明基板5で等倍像を形
成する光学系3を構成した場合について説明したが、図
6に示すように、1枚の透明基板31で等倍像を形成す
る光学系3aを構成することもできる。この場合、光学
系3aは、透明基板31の平行な片面に一定間隔をおい
て設けた2枚の凸レンズ32,33と、透明基板31の
他方の面で、2枚の凸レンズ32,33の中間に設けら
れた凹面鏡34で形成している。この光学系3aは、物
面1からの光を凸レンズ32に入射して集光し、集光し
た光を凹面鏡34で反射して凸レンズ33により像面2
に集光して、物面1の画像の等倍画像を物面2に形成す
る。このように、透明基板31の中に光を透過させなが
ら処理を加えていく光学系を、一般に折り畳み光学系と
いう。折り畳み光学系は、光学系の途中にミラーを配
し、そのミラー面で光路を折り曲げることで空間を折り
畳むことができ、空間を折り畳むたびに厚さを縮小でき
る。この折り畳み光学系を用いると、光軸上に配置され
た光学素子を同一平面内に配置し直せるので、光学系を
製造する場合に、光学系を配置した面数が減って部品点
数を減らせることができる。また、同一面内の光学素子
を一括製造することにより製造工程を簡略化できる。、
さらに、面内に精度良く光学系を配置して製造すること
ができ、光軸に合わせて複数の部品をアライメントする
位置決め工程をなくすことができるという利点を有す
る。
Further, a first transparent substrate 4 having a first convex lens 6 and a second convex lens 7 and a second transparent substrate 5 having a third convex lens 8 and a fourth convex lens 9 form an equal-magnification image. The case where the optical system 3 to be formed is configured has been described. However, as shown in FIG. 6, an optical system 3a that forms an equal-magnification image using one transparent substrate 31 can also be configured. In this case, the optical system 3a is provided between the two convex lenses 32 and 33 provided at a constant interval on one parallel surface of the transparent substrate 31 and the intermediate between the two convex lenses 32 and 33 on the other surface of the transparent substrate 31. Is formed by the concave mirror 34 provided in the first mirror. The optical system 3a receives the light from the object surface 1 into the convex lens 32 and condenses it, reflects the condensed light by the concave mirror 34, and condenses the light on the image surface 2 by the convex lens 33.
To form an image at the same magnification of the image of the object surface 1 on the object surface 2. Such an optical system that performs processing while transmitting light through the transparent substrate 31 is generally referred to as a folding optical system. In the folding optical system, a mirror can be arranged in the middle of the optical system, and the optical path can be bent at the mirror surface to fold the space, and the thickness can be reduced each time the space is folded. When this folding optical system is used, the optical elements arranged on the optical axis can be rearranged in the same plane, so that when manufacturing the optical system, the number of surfaces on which the optical system is arranged is reduced, and the number of parts can be reduced. be able to. Further, the manufacturing process can be simplified by collectively manufacturing optical elements in the same plane. ,
Further, the optical system can be manufactured by accurately arranging the optical system in the plane, and there is an advantage that a positioning step of aligning a plurality of components in accordance with the optical axis can be eliminated.

【0029】この2枚の凸レンズ32,33と凹面鏡3
4を有する光学系3aを作製する場合、加工すべき面は
表面と裏面の実質2面となるので、表面の凸レンズ3
2,33と裏面の凹面鏡34を一括で作製することがで
きる。また、光学素子である凸レンズ32,33と凹面
鏡34の光軸合わせは、透明基板31の表面に配置する
凸レンズ32,33の位置精度と透明基板31の裏面に
配置する凹面鏡34の位置精度に置き換えられるので、
凸レンズ32,33を作製する型やマスクの精度と、凹
面鏡34を作成する型やマスクの精度で一意に決めるこ
とができる。例えば、凸レンズ32,33をマイクロレ
ンズで構成し、凹面鏡34をマイクロミラーで構成する
と、フォトリソグラフィによる位置指定を、例えば1μ
m以下の高精度で行なうことができ、複数のレンズを貼
り合わせる場合と比べて光軸合わせの精度を格段に向上
することができる。また、光学系3aを1枚の透明基板
31で形成することができ、光学系3aの厚さを薄くし
て小型化でき、この光学系3aを画像形成装置の書込み
ヘッド21に使用することにより、書込みヘッド21を
小型化することができる。
The two convex lenses 32 and 33 and the concave mirror 3
When the optical system 3a having the surface 4 is manufactured, since the surface to be processed is substantially two surfaces, the front surface and the back surface, the convex lens 3
2, 33 and the concave mirror 34 on the back surface can be manufactured at once. The optical axes of the convex lenses 32 and 33, which are optical elements, and the concave mirror 34 are aligned with the positional accuracy of the convex lenses 32 and 33 disposed on the front surface of the transparent substrate 31 and the positional accuracy of the concave mirror 34 disposed on the rear surface of the transparent substrate 31. So that
The accuracy of the mold and mask for forming the convex lenses 32 and 33 and the accuracy of the mold and mask for forming the concave mirror 34 can be uniquely determined. For example, when the convex lenses 32 and 33 are configured by micro lenses and the concave mirror 34 is configured by micro mirrors, the position designation by photolithography can be performed by, for example, 1 μm.
m or less, and the accuracy of optical axis alignment can be remarkably improved as compared with the case where a plurality of lenses are bonded. Further, the optical system 3a can be formed by one transparent substrate 31, the thickness of the optical system 3a can be reduced, and the optical system 3a can be reduced in size. By using this optical system 3a for the writing head 21 of the image forming apparatus, In addition, the write head 21 can be downsized.

【0030】上記実施例は凸レンズ32,33の光路の
中間で凹面鏡34で反射して折り畳み光学系3aを構成
した場合について説明したが、反射面をレンズ面中間や
レンズ面と平行に設けなくても良い。また、板状の透明
基板に配置する光学系は、平板ミラー、曲面ミラー、プ
リズム、屈折型レンズ、グレーティングレンズ、波長フ
ィルター、偏光素子といった受動素子ばかりでなく、動
的に開口を切り替えられる液晶セル、電圧による屈折率
変化を用いた液晶レンズ、マイクロマシン技術を用いた
可動式マイクロミラーなどの能動素子であっても構わな
い。
In the above embodiment, the folding optical system 3a is constructed by reflecting the light with the concave mirror 34 in the middle of the optical path of the convex lenses 32 and 33. However, the reflecting surface is not required to be provided in the middle of the lens surface or in parallel with the lens surface. Is also good. The optical system arranged on the plate-shaped transparent substrate is not only a passive element such as a flat mirror, a curved mirror, a prism, a refractive lens, a grating lens, a wavelength filter, and a polarizing element, but also a liquid crystal cell that can dynamically switch an aperture. Alternatively, an active element such as a liquid crystal lens using a refractive index change due to a voltage or a movable micromirror using a micromachine technology may be used.

【0031】〔実施例2〕 上記実施例は1枚の透明基
板31に設けた凸レンズ32,33と凹面鏡43で光学
系3aを構成した場合について説明したが、複数の反射
素子で等倍像を形成する光学系を構成しても良い。この
ように複数の反射素子を有する光学系3bは、図7の構
成図に示すように、透明基板35の側面に一定入射角で
形成された入射面36と、透明基板35の一方の面に形
成された凹面鏡37a,37bとグレーティングレンズ
38と、透明基板35の他方の面に形成された平面鏡3
9a,39b,39cを有する。この光学系3bに入射
した光は入射面36で屈折し、屈折した光を平面鏡39
aで反射し、この反射光を凸面鏡37aで集光したのち
平面鏡39bと凸面鏡37b及び平面鏡39cで順次反
射してグレーティングレンズ38aで集光して出射し等
倍像を形成する。このように透明基板35内を光が複数
回反射する場合、透明基板35を薄くすると、光を反射
する平面鏡39a,39b,39cと凸面鏡37a,3
7bが接近してフレア光などの不要光の影響を受け易
い。そこで平面鏡39a,39b,39cと凸面鏡37
a,37b及びグレーティングレンズ38a以外の面に
は非反射面40,41を設け、透明基板35を通る光の
光路を限定してフレア光の影響を低減する。
Embodiment 2 In the above embodiment, the case where the optical system 3a is constituted by the convex lenses 32 and 33 provided on one transparent substrate 31 and the concave mirror 43 has been described. An optical system to be formed may be configured. As shown in the configuration diagram of FIG. 7, the optical system 3b having a plurality of reflective elements includes an incident surface 36 formed on the side surface of the transparent substrate 35 at a constant incident angle, and one surface of the transparent substrate 35 The formed concave mirrors 37a and 37b, the grating lens 38, and the flat mirror 3 formed on the other surface of the transparent substrate 35
9a, 39b and 39c. The light incident on the optical system 3b is refracted on the incident surface 36, and the refracted light is converted into a plane mirror 39.
The reflected light is condensed by a convex mirror 37a, then reflected by a plane mirror 39b, a convex mirror 37b and a plane mirror 39c, sequentially condensed by a grating lens 38a, and emitted to form a 1: 1 image. In the case where light is reflected a plurality of times in the transparent substrate 35 as described above, when the transparent substrate 35 is thinned, the plane mirrors 39a, 39b, 39c and the convex mirrors 37a, 37c that reflect light are reduced.
7b approaches and is easily affected by unnecessary light such as flare light. Therefore, the plane mirrors 39a, 39b, 39c and the convex mirror 37
Non-reflective surfaces 40 and 41 are provided on surfaces other than the a and 37b and the grating lens 38a to limit the optical path of light passing through the transparent substrate 35 to reduce the influence of flare light.

【0032】この光学系3bを作製するときは、図7
(a)に示すように、例えば石英ガラスからなる平板状
の透明基板35の一方の端部を一定の角度α、例えば8
0.1度の角度で研磨して入射面36を形成する。次に、
通常のフォトリソグラフィとエッチングにより、図7
(b)に示すように、透明基板35の一方の面に入射光
を集光するための凸面レンズ42aとリレーレンズとな
る凸面レンズ42b及び出射する光を集光するグレーテ
ィングレンズ38を形成する。その後、図7(c)に示
すように、凸面レンズ42a,42bの表面にアルミニ
ウムの蒸着とエッチングにより反射膜43a,43bを
形成して凸面鏡37a,37bを作製する。さらに、入
射光が透明基板35の他方の面で反射して凸面鏡42a
に入射する位置と、凸面鏡37aの反射光が透明基板3
5の他方の面で反射して凸面鏡37bに入射する位置及
び凸面鏡37bの反射光が透明基板35の他方の面で反
射してグレーティングレンズ38に入射する位置に反射
面44a,44b,44cを形成して平面鏡39a〜3
9cを作製する。このように透明基板35に、図9の平
面図に示すように、グレーティングレンズ38と凸面鏡
37a,37b及び平面鏡39a〜39cを作製すると
きに、グレーティングレンズ38等の光学素子を平面状
に並べているので、各光学素子間のアライメントは、素
子製造のためのフォトリソグラフィの精度で行なえるの
で、従来の手法による複数の光学素子をアライメントし
ながら貼り合わせる場合と比べて、格段にアライメント
精度を改善することができる。次に、図7(d)に示す
ように、透明基板35のグレーティングレンズ38を除
いた両面に黒色樹脂を塗布して非反射面40,41を形
成し、不要なフレア光が生じないようにして光学系3b
を作製する。
When this optical system 3b is manufactured, FIG.
As shown in (a), one end of a flat transparent substrate 35 made of, for example, quartz glass is fixed at a certain angle α, for example, 8 °.
The incident surface 36 is formed by polishing at an angle of 0.1 degrees. next,
By ordinary photolithography and etching, FIG.
As shown in (b), a convex lens 42a for condensing incident light, a convex lens 42b serving as a relay lens, and a grating lens 38 for condensing outgoing light are formed on one surface of the transparent substrate 35. Thereafter, as shown in FIG. 7 (c), reflective films 43a and 43b are formed on the surfaces of the convex lenses 42a and 42b by vapor deposition and etching of aluminum to produce convex mirrors 37a and 37b. Further, the incident light is reflected by the other surface of the transparent substrate 35 and the convex mirror 42a
And the reflected light from the convex mirror 37a
5, reflection surfaces 44a, 44b, and 44c are formed at positions where the light is reflected by the other surface of the transparent substrate 35 and is incident on the grating lens 38 after being reflected by the other surface of the transparent substrate 35. And the plane mirrors 39a-3
9c is produced. As shown in the plan view of FIG. 9, when the grating lens 38, the convex mirrors 37a and 37b, and the plane mirrors 39a to 39c are manufactured on the transparent substrate 35, the optical elements such as the grating lens 38 are arranged in a plane. Since the alignment between the optical elements can be performed with the accuracy of photolithography for manufacturing the elements, the alignment accuracy is remarkably improved as compared with the case where a plurality of optical elements are aligned and bonded by the conventional method. be able to. Next, as shown in FIG. 7D, non-reflective surfaces 40 and 41 are formed by applying black resin on both surfaces of the transparent substrate 35 except for the grating lens 38, so that unnecessary flare light is not generated. Optical system 3b
Is prepared.

【0033】この作製した光学系3bを使用して書込み
ヘッド21を作製するときは、図7に示すように、プリ
ント基板45の上に光学系3bを貼り合わせ、光学系3
bと位置合わせをしてLEDアレイ30をスペーサ46
を介してプリント基板45の上に貼り合わせる。
When the write head 21 is manufactured using the optical system 3b thus manufactured, as shown in FIG.
b and align the LED array 30 with the spacer 46
Is pasted on the printed circuit board 45 via the.

【0034】このようにして作製された書込みヘッド2
1において、感光体19に画像情報を書き込むとき、L
EDアレイ30から出射された光は光学系3cの入射面
36に入射した光は入射面36で屈折し、屈折した光を
平面鏡39aで反射し、この反射光を凸面鏡37aで集
光したのち平面鏡39bと凸面鏡37b及び平面鏡39
cで順次反射してグレーティングレンズ38aで感光体
19の表面に集光して等倍像を形成する。この光が光学
系3cの透明基板35内を伝播するとき、平面鏡39a
〜39cで光路を限定しているので結像時の収差を改善
できる。また、光学系3bの厚さを薄くできるから、書
込みヘッド21を小型化することができる。
The write head 2 thus manufactured
1, when writing image information on the photoconductor 19, L
The light emitted from the ED array 30 is incident on the incident surface 36 of the optical system 3c, the light is refracted on the incident surface 36, the refracted light is reflected on a plane mirror 39a, and the reflected light is condensed on a convex mirror 37a and then condensed on a plane mirror. 39b, convex mirror 37b and plane mirror 39
Then, the light is sequentially reflected at c and condensed on the surface of the photoreceptor 19 by the grating lens 38a to form a 1: 1 image. When this light propagates through the transparent substrate 35 of the optical system 3c, the plane mirror 39a
Since the optical path is limited by .about.39c, aberration at the time of image formation can be improved. Further, since the thickness of the optical system 3b can be reduced, the size of the write head 21 can be reduced.

【0035】〔実施例3〕 上記実施例2はプリント基
板45の上に光学系3bとLEDアレイ30とを別々に
設けて書込みヘッド21を構成した場合について説明し
たが、LEDアレイ30を光学系と一体にして書込みヘ
ッド21を構成しても良い。図10,図11は、LED
アレイ30を光学系と一体にした書込みヘッド21の構
成を示し、図10は側面断面図、図11は平面図であ
る。図に示すように、書込みヘッド21は、光学系3c
と、光学系3cの透明基板50の上面に設けられたLE
Dアレイ30を有する。光学系3cは、光学素子として
例えばポリカーボネートからなる透明基盤50の入射側
の上面に設けられた凹面鏡51と、出射側の上面45度傾
いた集光レンズ52と、凹面鏡51と集光レンズ52の
間に設けられ、図12(a)の断面図に示すように、90
度の角度で形成されたルーフミラー53を有する。ま
た、LEDアレイ30と凹面鏡51との間の光路を挟ん
で、図12(b)に示すように、黒色樹脂を注入した遮
光溝54が設けられている。また、透明基板50の上下
両面は全反射面を構成するように、LEDアレイ30と
凹面鏡51等の各光学素子が配置されている。
Third Embodiment In the second embodiment, the case where the optical system 3b and the LED array 30 are separately provided on the printed circuit board 45 to form the write head 21 has been described. The write head 21 may be configured integrally with the write head 21. FIG. 10 and FIG.
FIG. 10 is a side sectional view and FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a write head 21 in which the array 30 is integrated with an optical system. As shown in the figure, the write head 21 has an optical system 3c.
And LE provided on the upper surface of the transparent substrate 50 of the optical system 3c.
It has a D array 30. The optical system 3 c includes a concave mirror 51 provided as an optical element on the incident-side upper surface of a transparent substrate 50 made of, for example, polycarbonate, a condenser lens 52 inclined at 45 degrees on the exit-side upper surface, and a concave mirror 51 and a condenser lens 52. As shown in the cross-sectional view of FIG.
It has a roof mirror 53 formed at an angle of degrees. Further, as shown in FIG. 12B, a light shielding groove 54 into which a black resin is injected is provided with an optical path between the LED array 30 and the concave mirror 51 interposed therebetween. The optical elements such as the LED array 30 and the concave mirror 51 are arranged such that the upper and lower surfaces of the transparent substrate 50 form a total reflection surface.

【0036】この書込みヘッド21を作製するときは、
図13(a)に示すように、金型で例えばポリカーボネ
ート製の透明基板50と凹面鏡51を形成するための凸
レンズ55と集光レンズ52とルーフミラー53及び遮
光溝54を形成するための溝56を形成する。次に、図
13(b)に示すように、凸レンズ55の上面に反射面
5を形成して凹面鏡51を作製し、溝56に黒色樹脂を
注入して遮光溝54を作製して光学系3cを形成する。
次に透明基板50の上面の所定の位置にLEDアレイ3
0及びLEDアレイ30を駆動する駆動IC58をフリ
ップ実装する。このLEDアレイ30と駆動IC58を
実装するために、透明基板50の上面に配線パターンを
設けておく。
When manufacturing the write head 21,
As shown in FIG. 13A, a convex lens 55 for forming a transparent substrate 50 made of, for example, polycarbonate and a concave mirror 51, a condenser lens 52, a roof mirror 53, and a groove 56 for forming a light shielding groove 54 in a mold. To form Next, as shown in FIG. 13B, the reflecting surface 5 is formed on the upper surface of the convex lens 55 to form the concave mirror 51, and the black resin is injected into the groove 56 to form the light shielding groove 54, and the optical system 3c is formed. To form
Next, the LED array 3 is placed at a predetermined position on the upper surface of the transparent substrate 50.
The driving IC 58 for driving the LED array 30 and the LED array 30 is flip-mounted. In order to mount the LED array 30 and the driving IC 58, a wiring pattern is provided on the upper surface of the transparent substrate 50.

【0037】この書込みヘッド21で感光体19に書き
込み潜像を形成するとき、LEDアレイ30から出射し
た光のうち、概ね45度方向に放射された光束は、透明基
板50と空気との屈折率の差により、透明基板50の表
面と裏面の全反射面で反射され凹面鏡51に入射して反
射し平行光束となる。この平行光束が透明基板50の表
面と裏面の全反射面で反射しルーフミラー53によっ
て、図10の面に垂直方向に関して反転され、透明基板
50の表面と裏面の全反射面で反射して45度傾いた集光
レンズ53により感光体19の感光面に結像して入力し
た画像と等倍の像を形成する。この感光体19に等倍像
を形成するときに、隣接したチャネル間を遮光溝54で
遮光して、不要なフレア光を除去し結像の劣化を抑制す
る。また、等倍結像系を実現するため、ルーフミラー5
3により像反転を行なっているので、比較的明るい光学
系を実現することができる。また、透明基板50にLE
Dアレイ30と駆動IC58を集積化しているから、書
込みヘッド21を薄型で小型化することができるととも
に、容易に作製することができる。
When a write latent image is formed on the photoreceptor 19 by the write head 21, of the light emitted from the LED array 30, the light flux radiated in the direction of approximately 45 degrees is the refractive index between the transparent substrate 50 and air. Is reflected by the total reflection surface on the front surface and the rear surface of the transparent substrate 50, enters the concave mirror 51, is reflected, and becomes a parallel light beam. This parallel light beam is reflected on the total reflection surface on the front and back surfaces of the transparent substrate 50, is inverted by the roof mirror 53 in the direction perpendicular to the surface of FIG. 10, and is reflected on the total reflection surface on the front and back surfaces of the transparent substrate 50. The image is formed on the photosensitive surface of the photoconductor 19 by the converging lens 53 inclined at an angle to form an image of the same magnification as the input image. When forming an equal-magnification image on the photoconductor 19, the light-shielding groove 54 blocks light between adjacent channels, thereby removing unnecessary flare light and suppressing deterioration of image formation. In addition, in order to realize an equal-magnification imaging system, a roof mirror 5 is provided.
Since the image inversion is performed by the method 3, a relatively bright optical system can be realized. Also, the transparent substrate 50 is
Since the D array 30 and the drive IC 58 are integrated, the write head 21 can be thin and small, and can be easily manufactured.

【0038】[0038]

【発明の効果】この発明は以上説明したように、板状の
透明基板の表面と裏面の両面若しくは片面に1又は複数
の光学素子を配置し、物面から透明基板に入射した光を
各光学素子を経由して像面に出射して像面に等倍像を結
像するようにして、いわゆる折り畳み光学系を構成する
ことにより、光学装置の厚さを薄くして小型化すること
ができる。
As described above, according to the present invention, one or a plurality of optical elements are arranged on both sides or one side of the front and back surfaces of a plate-shaped transparent substrate, and light incident on the transparent substrate from the object surface is transmitted to each optical element. By constructing a so-called folding optical system so as to form a so-called folding optical system by emitting an image to the image plane via the element and forming an image on the image plane, the thickness of the optical device can be reduced and the size of the optical device can be reduced. .

【0039】また、透明基板に配置された反射素子の周
辺に非反射構造を配置することにより、光路を限定する
ことができ、フレア光の影響を減らすことができる。
Further, by arranging the non-reflection structure around the reflection element arranged on the transparent substrate, the optical path can be limited, and the influence of flare light can be reduced.

【0040】また、透明基板に配置された光学素子は入
射側集光素子と出射側集光素子を含むことにより、光学
装置の凹凸を少なくして等倍結像光学系を容易に作製す
ることができる。
Further, since the optical elements disposed on the transparent substrate include the light-collecting element on the incident side and the light-collecting element on the output side, the unevenness of the optical device can be reduced to easily produce the same-magnification image forming optical system. Can be.

【0041】さらに、入射側集光素子と出射側集光素子
の光軸が交叉する位置に稜線を有するルーフプリズムを
配置することにより、入射した光を効率良く出射するこ
とができ、明るい等倍結像光学系を提供することができ
る。
Further, by arranging a roof prism having a ridgeline at a position where the optical axis of the incident side light condensing element and the light exit side light condensing element cross each other, the incident light can be efficiently emitted, and a bright equal magnification is obtained. An imaging optics can be provided.

【0042】また、板状の透明基板を平行平板で形成
し、透明基板の一方の片面の光学素子を全て平面鏡で構
成することにより、光学装置の凹凸を少なくして等倍結
像光学系を容易に作製することができる。
Further, the plate-shaped transparent substrate is formed of a parallel plate, and all the optical elements on one side of the transparent substrate are constituted by plane mirrors. It can be easily manufactured.

【0043】また、光学素子を透明基板の一方の面に設
け、透明基板の他方の面が全反射面になるように各光学
素子を配置することにより、透明基板の一面に反射膜を
積層する必要がないとともに平面にすることができ、等
倍結像光学系を容易に作製することができる。
Further, the optical element is provided on one surface of the transparent substrate, and each optical element is arranged so that the other surface of the transparent substrate becomes a total reflection surface, so that a reflection film is laminated on one surface of the transparent substrate. It is not necessary and can be made flat, so that the same-magnification imaging optical system can be easily manufactured.

【0044】さらに、透明基板の光の入射面と出射面の
いずれか一方又は両方を透明基板の側面に設けることに
より、表面に配置した光学系と独立に光の入射方向と出
射方向を規定でき、使い勝手の良い光学装置を実現する
ことができる。
Further, by providing one or both of the light incident surface and the light emitting surface of the transparent substrate on the side surface of the transparent substrate, the light incident direction and the light emitting direction can be defined independently of the optical system disposed on the surface. Thus, a user-friendly optical device can be realized.

【0045】また、光学素子をそれぞれ1列のアレイ状
に並べることにより、光学装置を小型化できるとともに
容易に作製することができる。
In addition, by arranging the optical elements in an array of one row, the optical device can be reduced in size and easily manufactured.

【0046】さらに、アレイ状に並べた光学素子の間に
遮光部を配置することにより、各光学系間の光学的クロ
ストークを減少させて結像性能を向上させることができ
る。
Further, by arranging the light shielding portion between the optical elements arranged in an array, the optical crosstalk between the respective optical systems can be reduced, and the imaging performance can be improved.

【0047】この光学装置を、光源からの光を感光面に
結像する書込みヘッドの結像光学系に使用することによ
り、書込みヘッドを小型化することができる。
By using this optical device for an image forming optical system of a write head that forms an image of light from a light source on a photosensitive surface, the write head can be downsized.

【0048】また、この書込みヘッドをプリンタや複写
機等の画像形成装置に使用することにより、感光体に対
する書込みヘッドの占有領域を小さくすることができる
とともに、良質な等倍像を感光体に形成することができ
る。
Further, by using this write head in an image forming apparatus such as a printer or a copying machine, the area occupied by the write head with respect to the photoconductor can be reduced, and a high quality 1: 1 image can be formed on the photoconductor. can do.

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

【図1】この発明の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】従来の正立結像光学系の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional erect imaging optical system.

【図3】上記実施例の光学系の他の配置図である。FIG. 3 is another layout diagram of the optical system of the embodiment.

【図4】画像形成装置の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an image forming apparatus.

【図5】上記実施例の光学系を使用した書込みヘッドの
構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a write head using the optical system of the embodiment.

【図6】上記実施例の他の構成を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing another configuration of the embodiment.

【図7】第2の実施例の書込みヘッドの構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a write head according to a second embodiment.

【図8】第2の実施例の光学系の作製工程を示す工程図
である。
FIG. 8 is a process chart showing a manufacturing process of the optical system of the second embodiment.

【図9】第2の実施例の光学系の平面図である。FIG. 9 is a plan view of an optical system according to a second embodiment.

【図10】第3の実施例の書込みヘッドの構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram of a write head according to a third embodiment.

【図11】第3の実施例の書込みヘッドの平面図であ
る。
FIG. 11 is a plan view of a write head according to a third embodiment.

【図12】第3の実施例の光学系の断面図である。FIG. 12 is a sectional view of an optical system according to a third embodiment.

【図13】第3の実施例の光学系の作製工程を示す工程
図である。
FIG. 13 is a process chart showing a manufacturing process of the optical system of the third embodiment.

【図14】従来例の書込みヘッドの構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of a conventional write head.

【図15】第2の従来例の書込みヘッドの構成図であ
る。
FIG. 15 is a configuration diagram of a second conventional example of a write head.

【図16】第3の従来例の書込みヘッドの構成図であ
る。
FIG. 16 is a configuration diagram of a third conventional write head.

【図17】第4の従来例の書込みヘッドの構成図であ
る。
FIG. 17 is a configuration diagram of a fourth conventional write head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;物面、2;像面、3;光学系、4;第1の透明基
板、5;第2の透明基板、6;第1の凸レンズ、7;第
2の凸レンズ、8;第3の凸レンズ、9;第4の凸レン
ズ、31;透明基板、32,33;凸レンズ,34;凹
面鏡。
Reference Signs List 1; object surface, 2; image surface, 3; optical system, 4; first transparent substrate, 5; second transparent substrate, 6; first convex lens, 7; second convex lens, 8; Convex lens, 9; fourth convex lens, 31; transparent substrate, 32, 33; convex lens, 34; concave mirror.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 板状の透明基板の表面と裏面の両面若し
くは片面に1又は複数の光学素子を配置し、物面から透
明基板に入射した光を各光学素子を経由して像面に出射
して像面に等倍像を結像することを特徴とする光学装
置。
1. One or a plurality of optical elements are arranged on both surfaces or one surface of a plate-shaped transparent substrate, and light incident on the transparent substrate from the object surface is emitted to the image plane via each optical element. An optical device characterized by forming an equal-magnification image on an image plane.
【請求項2】 上記透明基板に配置された光学素子は反
射素子を含み、反射素子の周辺に非反射構造を配置した
請求項1記載の光学装置
2. The optical device according to claim 1, wherein the optical element disposed on the transparent substrate includes a reflection element, and a non-reflection structure is disposed around the reflection element.
【請求項3】 上記透明基板に配置された光学素子は入
射側集光素子と出射側集光素子を含む請求項1又は2記
載の光学装置。
3. The optical device according to claim 1, wherein the optical elements disposed on the transparent substrate include an incident-side light-collecting element and an output-side light-collecting element.
【請求項4】 上記入射側集光素子と出射側集光素子の
光軸が交叉する位置に稜線を有するルーフプリズムを配
置した請求項3記載の光学装置。
4. The optical device according to claim 3, wherein a roof prism having a ridge is disposed at a position where an optical axis of the incident side light-collecting element and an emission side light-collecting element intersect.
【請求項5】 上記板状の透明基板が平行平板であり、
透明基板の一方の片面の光学素子が全て平面鏡である請
求項1記載の光学装置。
5. The plate-shaped transparent substrate is a parallel plate,
2. The optical device according to claim 1, wherein all the optical elements on one side of the transparent substrate are plane mirrors.
【請求項6】 上記光学素子を透明基板の一方の面に設
け、透明基板の他方の面が全反射面になるように各光学
素子を配置した請求項1乃至4のいずれかに記載の光学
装置。
6. The optical device according to claim 1, wherein the optical element is provided on one surface of a transparent substrate, and the optical elements are arranged such that the other surface of the transparent substrate becomes a total reflection surface. apparatus.
【請求項7】 上記透明基板の光の入射面と出射面のい
ずれか一方又は両方を透明基板の側面に設けた請求項1
乃至6のいずれかに記載の光学装置。
7. The transparent substrate according to claim 1, wherein one or both of a light incident surface and a light emitting surface of the transparent substrate are provided on a side surface of the transparent substrate.
7. The optical device according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 上記光学素子をそれぞれ1列のアレイ状
に並べた請求項1乃至7のいずれかに記載の光学装置。
8. The optical device according to claim 1, wherein the optical elements are arranged in an array of one row.
【請求項9】 上記アレイ状に並べた光学素子の間に遮
光部を配置した請求項8記載の光学装置。
9. The optical device according to claim 8, wherein a light shielding portion is arranged between the optical elements arranged in the array.
【請求項10】 請求項1乃至9のいずれかに記載の光
学装置を、光源からの光を感光面に結像する結像光学系
に使用したことを特徴とする書込みヘッド。
10. A writing head, wherein the optical device according to claim 1 is used in an imaging optical system that forms light from a light source on a photosensitive surface.
【請求項11】 請求項10記載の書込みヘッドを有す
ることを特徴とする画像形成装置。
11. An image forming apparatus comprising the write head according to claim 10.
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